JP3678413B2

JP3678413B2 - 窒化アルミニウム質焼結体とＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金とのロウ付け接合体及びウエハ支持部材

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Publication number: JP3678413B2
Application number: JP2001165759A
Authority: JP
Inventors: 哲神谷
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Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2001-05-31
Publication date: 2005-08-03
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、窒化アルミニウム質焼結体とFe-Ni-Co合金とのロウ付け接合体及びこれを用いたウエハ支持部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、窒化アルミニウム質焼結体とFe-Ni-Co合金とをロウ材層を介してロウ付けした接合体は、半導体パッケージや半導体製造装置に用いられるウエハ支持部材に用いられている。
【０００３】
例えば、図３に従来のウエハ支持部材を用いた半導体製造装置の概略断面図を示すように、この半導体製造装置５０は、サセプターと呼ばれるウエハ支持部材５１をチャンバー６３内に設置したもので、上記ウエハ支持部材５１は、窒化アルミニウム質焼結体からなるセラミック板状体５２の一方の主面（最も広い面）を、半導体ウエハＷを載せる載置面５３とし、上記セラミック板状体５２中に発熱抵抗体５４を有するとともに、上記セラミック板状体５２の他方の主面５５に、Fe-Ni-Co合金からなる筒状体５８の一方端側に備えるフランジ部５９をロウ材層６１を介して気密接合したもので、筒状体５８の他方端側に備えるフランジ部６０をＯリング６２を介してチャンバー６３の底面に気密接合することにより、ウエハ支持部材５１をチャンバー６３内に設置するとともに、チャンバー６３内の気密性を維持するようになっていた。なお、６４はセラミック板状体５２と同種のセラミックスからなる応力緩和リングで、筒状体５８のフランジ部５９の下面にロウ材層６５を介して接合されている。
【０００４】
また、セラミック板状体５２の他方の主面５５には、発熱抵抗体５４への通電端子５７や温度検出素子５６を取着してあり、これらの導線が金属製筒状体５８の内側を通ってチャンバー６３の外側に導出されるようになっている（特開平９−２１３７７５号公報、特開平９−２６２７３４号公報参照）。
【０００５】
そして、この半導体製造装置５０を用いて、半導体ウエハＷに成膜加工やエッチング加工を施すには、半導体ウエハＷをウエハ支持部材５１の載置面５３に載せた後、チャンバー６３内を例えば１０^-11Ｐａ程度の真空とし、発熱抵抗体５４に通電してセラミック板状体５２を発熱させ、温度検出素子５６により得られる温度を基に半導体ウエハＷを各種加工温度に加熱した状態でチャンバー６３内に成膜用ガスやエッチング用ガスを供給することにより、半導体ウエハＷに各種加工を施すようになっていた。また、この時、ウエハ支持部材５１は、チャンバー６３と気密に接合してあるため、チャンバー６３内の気密性が保たれるようになっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、成膜加工やエッチング加工を行う半導体製造装置５０では、半導体ウエハＷを１００〜３００℃、さらには６００℃程度の高温に加熱することが多く、ウエハ支持部材５１には、常温から上記加工温度の間での熱サイクルが加わることになる。
【０００７】
そして、この熱サイクルによって加わる熱応力は、強度的に弱い筒状体５８のフランジ部５９とセラミック板状体５２との接合部に集中して発生するため、筒状体５８のフランジ部５９をセラミック板状体５２と応力緩和リング６４で挟み込む構造とするとともに、筒状体５８をセラミック板状体５２を形成する窒化アルミニウム質焼結体に近似した熱膨張率を有するFe-Ni-Co合金により形成してあるものの、上記加工温度内で熱サイクルが繰り返し加わると、熱応力を十分に緩和することができず、セラミック板状体５２にクラックが発生したり、筒状体５８のフランジ部５９にクラックが発生し、数十サイクルから１００サイクル程度の使用で、チャンバー６３内の成膜用ガスやエッチング用ガスが筒状体５８内に侵入するガスリークが発生し、半導体製造装置に要求される高真空状態を維持できなくなるとともに、成膜用ガスやエッチング用ガス中に含まれている腐食性ガスによって通電端子５７や温度検出素子５６が腐食したり破損するといった課題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、窒化アルミニウム質焼結体とFe-Ni-Co合金とをロウ材層を介してロウ付けした接合体において、上記Fe-Ni-Co合金として、Ni28〜32重量%、Co15〜18重量%、残部が実質的にFeからなる組成を有し、結晶粒径が13μm〜150μmの範囲にある合金を用い、上記Fe-Ni-Co合金の接合部の厚みを0.1〜1mmとしたことを特徴とする。
【０００９】
また、上記Fe-Ni-Co合金は、その破断伸び率が20%以上を有するものが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、窒化アルミニウム質焼結体からなるセラミック板状体の一方の主面を、ウエハを載せる載置面とするとともに、上記セラミック板状体の他方の主面にFe-Ni-Co合金からなる筒状体のフランジ部をロウ材層を介してロウ付けしたウエハ支持部材において、上記筒状体を形成するFe-Ni-Co合金として、Ni28〜32重量%、Co15〜18重量%、残部が実質的にFeからなる組成を有し、結晶粒径が13μm〜150μmの範囲にある合金を用い、上記筒状体のフランジ部の厚みを0.1〜1mmとしたことを特徴とする。
【００１１】
また、上記筒状体を形成するFe-Ni-Co合金は、その破断伸び率が20%以上を有するものが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の窒化アルミニウム質焼結体とFe-Ni-Co合金とのロウ付け接合体の一例としてウエハ支持部材を例にとって説明する。
【００１３】
図１は本発明に係るウエハ支持部材を用いた半導体製造装置の一例を示す概略断面図である。
【００１４】
この半導体製造装置１は、サセプターと呼ばれるウエハ支持部材２をチャンバー２１内に設置したもので、上記ウエハ支持部材２は、窒化アルミニウム質焼結体からなるセラミック板状体３の一方の主面を、半導体ウエハＷを載せる載置面４とし、上記セラミック板状体３中に発熱抵抗体５を有するとともに、上記セラミック板状体３の他方の主面６に、Fe-Ni-Co合金からなる筒状体１０の一方端側に備える厚み（ｔ１）０．１〜１ｍｍのフランジ部１１をロウ材層１３を介して気密接合したもので、筒状体１０の他方端側に備えるフランジ部１２をＯリング２２を介してチャンバー２１の底面に気密接合することにより、ウエハ支持部材２をチャンバー２１内に設置するとともに、チャンバー２１内の気密性を維持するようにしてある。
【００１５】
また、上記筒状体１０のフランジ部１１の下面には、窒化アルミニウム質焼結体からなる応力緩和リング１４をロウ材層１５を介して接合してあり、このように、筒状体１０のフランジ部１１を熱膨張係数が近似又は同一のセラミック板状体３と応力緩和リング１４とで挟み込む構造とすることで、熱サイクルによってセラミック板状体３と筒状体１０のフランジ部１１との接合部に作用する熱応力を低減することができる。
【００１６】
また、セラミック板状体３の中央には、載置面４から他方の主面６まで貫通するガス供給孔９を有し、セラミック板状体３の他方の主面中央には、Fe-Ni-Co合金からなるガス導入パイプ１６の厚み（ｔ２）０．１〜１ｍｍのフランジ部１７をロウ材層１８を介して気密接合してあり、このガス導入パイプ１６を介してガス供給孔９よりＨｅ等のガスを半導体ウエハＷと載置面４との微少隙間に供給することで、載置面４と半導体ウエハＷとの間の熱伝達特性を高めるようになっている。
【００１７】
そして、ガス導入パイプ１６のフランジ部１７の下面にも、窒化アルミニウム質焼結体からなる応力緩和リング１９をロウ材層２０を介して接合してあり、このように、ガス導入パイプ１６のフランジ部１７を熱膨張係数が近似又は同一のセラミック板状体３と応力緩和リング１９とで挟み込む構造とすることで、熱サイクルによってセラミック板状体３とガス導入パイプ１６のフランジ部１７との接合部に作用する熱応力を低減することができる。
【００１８】
さらに、セラミック板状体３の他方の主面６には、発熱抵抗体５への通電端子７や温度検出素子８を取着してあり、これらの導線は筒状体１０の内側を通ってチャンバー２１の外側に導出されるようになっている。
【００１９】
そして、この半導体製造装置１を用いて、半導体ウエハＷに成膜加工やエッチング加工を施すには、半導体ウエハＷをウエハ支持部材２の載置面４に載せた後、チャンバー２１内を例えば１０^-11Ｐａ程度の真空とし、発熱抵抗体５に通電してセラミック板状体３を発熱させ、温度検出素子８により得られる温度を基に半導体ウエハＷを各種加工温度に加熱した状態でチャンバー２１内に成膜用ガスやエッチング用ガスを供給することにより、半導体ウエハＷに各種加工を施すことができる。
【００２０】
また、本発明のウエハ支持部材２によれば、筒状体１０及びガス導入パイプ１６を形成するFe-Ni-Co合金として、Ｎi28〜32重量%、Co15〜18重量%、残部が実質的にFeからなる組成を有し、結晶粒径が13μm〜150μmの範囲にあるFe-Ni-Co合金を用いたことを特徴とする。
【００２１】
即ち、ウエハ支持部材２には、常温から約６００℃程度の加工温度範囲で熱サイクルが加わり、この熱サイクルに伴ってセラミック板状体３と筒状体１０のフランジ部１１との接合部、及びセラミック板状体３とガス導入パイプ１６のフランジ部１７との接合部には熱応力が集中するのであるが、筒状体１０及びガス導入パイプ１６を形成するFe-Ni-Co合金として、Ｎi28〜32重量%、Co15〜18重量%、残部が実質的にFeからなる組成を有するFe-Ni-Co合金を用いることにより、セラミック板状体３と筒状体１０のフランジ部１１との接合部、及びセラミック板状体３とガス導入パイプ１６のフランジ部１７との接合部に作用する熱応力を緩和することができる。
【００２２】
即ち、Niが２８〜３２重量%の範囲を外れるか、あるいはCoが１５〜１８重量%の範囲を外れると、セラミック板状体３を形成する窒化アルミニウム質焼結体との熱膨張差が大きくなり過ぎ、各接合部に作用する熱応力を緩和する効果が得られなくなるからで、上記組成のFe-Ni-Co合金であれば、セラミック板状体３と筒状体１０やガス導入パイプ１６との各接合部に作用する熱応力を小さくすることができる。特にＮｉ２９重量%、Ｃｏ１７重量%、残部がＦｅからなるFe-Ni-Co合金を用いれば、窒化アルミニウム質焼結体の熱膨張係数に最も近似させることができ好適である。
【００２３】
なお、残部が実質的にＦeからなるとは、Ｆｅ以外には不可避不純物を除いて他の成分を積極的に含んでいないことを指し、合金の熱膨張係数を窒化アルミニウム質焼結体の熱膨張係数に近似させる観点から、不可避的不純物の含有量は１．８重量％以内とすることが好ましい。
【００２４】
また、気密性を高めるためには、筒状体１０のフランジ部１１及びガス導入パイプ１６のフランジ部１７の厚み（ｔ１，ｔ２）はそれぞれ０．１〜１mmとすることが重要である。
【００２５】
即ち、各フランジ部１１，１７の厚み（ｔ１，ｔ２）が１ｍｍを越えると、窒化アルミニウム質焼結体の膨張に合わせた変形が難くなり、熱サイクルをかけると接合部の応力を緩和しきれず、セラミック板状体３を形成する窒化アルミニウム質焼結体にクラックが入り、ガスリークが発生するからで、逆に、各フランジ部１１，１７の厚み（ｔ１，ｔ２）が０．１ｍｍ未満となると、Fe-Ni-Co合金からなるフランジ部１１，１７の強度が小さくなり過ぎ、ハンドリング等のわずかな外力でフランジ部１１，１７にクラックが入り、ガスリークを招くことになるからである。
【００２６】
しかしながら、これらの対応だけでは、室温から６００℃以上の加工温度範囲で熱サイクルが作用する場合、セラミック板状体３と筒状体１０やガス導入パイプ１６との接合部に発生するガスリークの問題は解消することができず、本件発明者は種々研究を重ねたところ、筒状体１０やガス導入パイプ１６を形成するFe-Ni-Co合金の破断伸び率が重要であることを知見し、この破断伸び率を２０％以上とすれば、セラミック板状体３と筒状体１０やガス導入パイプ１６との接合部に作用する熱応力を緩和し、上記加工温度範囲で熱サイクルが加わっても長期間にわたってガスリークを防止できることを突き止めた。
【００２７】
即ち、筒状体１０を形成するFe-Ni-Co合金は、セラミック板状体３を形成する窒化アルミニウム質焼結体と比較して熱による膨張及び収縮が大きく、この間の差が大きい程、大きな熱応力が作用することになるため、膨張や収縮が大きいFe-Ni-Co合金の中でも破断伸び率の大きいものを用いれば、冷却時に縮もうとする力を小さくできるため、セラミック板状体3との間に作用する熱応力を緩和することができ、この破断伸び率を２０％以上とすれば、室温から６００℃以上の加工温度範囲内において、繰り返し熱サイクルを加えてもセラミック板状体３と筒状体１０やガス導入パイプ１６との接合部に作用する熱応力を緩和し、ガスリークの発生を長期間にわたって防止することができる。
【００２８】
ところで、Ni２８〜３２重量%、Co１５〜１８重量%、残部が実質的にＦeからなるFe-Ni-Co合金の破断伸び率を２０％以上とするには、Fe-Ni-Co合金の結晶粒径を１３〜１５０μｍとする必要がある。
【００２９】
即ち、Fe-Ni-Co合金の結晶粒径が１５０μｍを超えると、破断伸び率を２０％以上とすることができず、逆に結晶粒径を１３μｍ未満とすることは製造上難しいからである。
【００３０】
なお、Fe-Ni-Co合金のビッカース硬度と破断伸び率との間には一定の関係があり、ビッカース硬度が小さくなる程、破断伸び率を大きくすることができ、Ni２８〜３２重量%、Co１５〜１８重量%、残部が実質的にＦeからなるFe-Ni-Co合金の破断伸び率を２０％以上とするビッカース硬度は１３０〜１７０とすれば良い。
【００３１】
ところで、このようなFe-Ni-Co合金を得るには、Fe-Ni-Co合金の原料となる金属を真空溶解炉で溶解し、金属鋳型に鋳込み、鋳塊を作製する。この時点で、結晶粒径は数ｍｍ〜３０ｍｍになるが、これを高温の軟らかい状態で、鍛造により変形し、さらに熱処理で再結晶を繰り返すことにより、結晶粒径を小さくすることができ、Fe-Ni-Co合金の結晶粒径を１３μm〜１５０μmとすれば良い。
【００３２】
一方、セラミック板状体３及び応力緩和リング１４，１９を形成する窒化アルミニウム質焼結体としては、窒化アルミニウムを主成分とし、周期律表２ａ族元素酸化物や３ａ族元素酸化物を０．５〜２０重量％の範囲で含有した窒化アルミニウム質焼結体、あるいはＡｌＮ含有量が９９重量％以上である高純度の窒化アルミニウム質焼結体を用いれば良い。
【００３３】
また、各セラミック部材を接合するロウ材層１３，１５，１８，２０の材質としては、加工温度よりも融点が高く、反応し難いロウ材を用いることが好ましく、例えば、加工温度が６００℃以内である場合、Ａｇ−Ｃｕ系ロウ、Ａｇ−Ｃｕ―Ｔｉ系ロウ、Ａｕ−Ｃｕ系ロウ、Ａｕ−Ｎｉ系ロウを用いることができ、加工温度が１０００℃以内である場合、Ａｕ−Ｃｕ系ロウやＡｕ−Ｎｉ系ロウ等の金を主体とするロウ材を用いれば良い。
【００３４】
以上、実施例では、窒化アルミニウム質焼結体とFe-Ni-Co合金とのロウ付け接合体の一例としてウエハ支持部材を例にとって説明したが、本発明はこの用途だけに限定されるものではなく、半導体パッケージや他の接合構造体にも用いることができることは言うまでもない。
【００３５】
さらに、ウエハ支持部材においても図１に示した構造のものだけに限定されるものではなく、さまざまな形状を有するものに適用することができる。
【００３６】
【実施例】
（実施例１）
ここで、Fe-Ni-Co合金の結晶粒径を異ならせた筒状体を用意し、各筒状体を窒化アルミニウム質焼結体からなるセラミック板状体にロウ付けしてウエハ支持部材を製作し、セラミック板状体と筒状体の接合部における気密性について調べる実験を行った。
【００３７】
本実験で使用するウエハ支持部材は、セラミック板状体を直径８インチ（約２００ｍｍ）、厚み１０ｍｍの円板状体とし、ＡｌＮ含有量９９．８重量％の高純度窒化アルミニウム質焼結体により形成したものを用い、上記セラミック板状体中には、モリブデンコイルからなる発熱抵抗体を埋設したものを用いた。
【００３８】
なお、セラミック板状体を形成する窒化アルミニウム質焼結体の比重は３．２、２５℃〜７５０℃の熱膨張率は５×１０^-6／℃であった。また、熱膨張係数の測定にあたっては、セラミック板状体３と同じ窒化アルミニウム質焼結体からなるテストピース（直径５mm×１５mmの円柱）を用意し、セイコー電子工業製ＴＭＡ３００型の熱分析装置を用いて測定した。
【００３９】
セラミック板状体に接合する筒状体は、直径１５０ｍｍ、厚み０．５ｍｍの円筒状体をなし、その両端部外周に厚みが０．５ｍｍ、幅が６ｍｍのフランジ部を設けたものを用い、Ｆｅ：５３．７重量%、Ni：２８．９重量%、Co：１６．９重量%、残部が不純物からなる組成を有し、平均結晶粒径が４５μｍ、１１０μｍ、１５０μｍ、２１０μｍ、２５０μｍ、３００μmである６種類のFe-Ni-Co合金により形成した。
【００４０】
なお、Fe-Ni-Co合金の２５℃〜７５０℃の熱膨張係数を測定したところ、９．７×１０^-6／℃であった。
【００４１】
また、Fe-Ni-Co合金の組成については、日本フィリップス社製ＰＷ−１４８０型装置を用い、蛍光Ｘ線法を用いて定量した。
【００４２】
さらに、結晶粒径の大きさの測定方法は、以下のように行った。
【００４３】
Fe-Ni-Co合金の試験片を鏡面研磨後腐食し、腐食した研磨を金属顕微鏡で観察し、その１００倍の写真を撮りその写真をASTMの微少結晶粒度番号と比較し、結晶粒径を決定した。熱膨張係数の測定方法は、窒化アルミニウム質焼結体の測定と同様の装置及び同様の方法を用いて測定した。
【００４４】
応力緩和リングは、セラミック板状体と同じ窒化アルミニウム質焼結体からなるもので、外径が１５０ｍｍ、幅が５ｍｍ、厚みが５ｍｍのリング状体をしたものを用いた。
【００４５】
そして、セラミック板状体と応力緩和リングの接合面にＣｕ−Ａｇ−Ｔｉ系ロウ材を用い、８００℃の温度でメタライズ層を形成し、さらにＮｉメッキを施すとともに、筒状体のフランジ部における接合面にはＮｉメッキを施した。
【００４６】
そして、セラミック板状体の接合面にＡｇ−Ｃｕ系ロウ材を塗布し、筒状体のフランジ部を押し付けた後、筒状体のフランジ部にＡｇ−Ｃｕ系ロウ材を塗布し、応力緩和リングを押し付け、しかる後、８５０℃の真空中でロウ付け処理を行った。
【００４７】
そして、これらのウエハ支持部材をＰＶＤ装置のチャンバー内にセットし、発熱抵抗体に通電してウエハ支持部材を発熱、冷却させ、常温から６００℃の熱サイクルを２００回繰り返し、セラミック板状体と筒状体との間の接合部におけるガスリークの有無について調べる実験を行った。
【００４８】
なお、ガスリークの測定は、Ｈｅリークディテクターを用いて実施した。ガスリークレートは１×１０^-12Ｐａ・ｍ³／sec未満で検出限界以下だったものはガスリーク無しと判断し、１×１０^-12Ｐａ・ｍ³／sec以上のリークレートとなったものをガスリーク有りとした。
【００４９】
結果は表１に示す通りである。
【００５０】
【表１】

【００５１】
この結果、筒状体を形成するFe-Ni-Co合金の結晶粒径が１５０μｍより大きいものでは、セラミック板状体と筒状体との間の接合部に作用する熱応力を十分に緩和する効果がなく、１００サイクル以内の熱サイクルでガスリークの発生が見られた。
【００５２】
そこで、これらのウエハ支持部材のFe-Ni-Co合金からなる筒状体とセラミックス板状体の接合部付近を切り出してガスリークが発生した部分を顕微鏡で観察したところ、いずれもFe-Ni-Co合金からなるフランジ部にクラックが発生していた。
【００５３】
これに対し、筒状体を形成するFe-Ni-Co合金の結晶粒径が１３〜１５０μｍの範囲にあるものは、セラミック板状体と筒状体との間の接合部に作用する熱応力の緩和効果が得られ、熱サイクルを２００回繰り返したとしてもガスリークの発生は見られなかった。
【００５４】
この結果、筒状体を形成するFe-Ni-Co合金の結晶粒径は１３〜１５０μｍとすれば良いことが判る。また、各Fe-Ni-Co合金の破断伸び率を測定したところ、結晶粒子径が小さい程、破断伸び率が大きくなり、Fe-Ni-Co合金の結晶粒径が１５０μｍの時の破断伸び率は２０％であった。
【００５５】
なお、各Fe-Ni-Co合金の破断伸び率の測定は、図２のような試験片を作製し、両端をチャックングし、引っ張り荷重を加え破断させる。そして破断面を合わし、引っ張り試験をする前から伸びた長さから、破断伸び率を導き出した。
（実施例２）
次に、筒状体を形成するFe-Ni-Co合金の結晶粒径は１５０μｍとし、筒状体のフランジ部の厚みを異ならせ、実施例１と同様の実験を行った。
【００５６】
結果は表２に示す通りである。
【００５７】
【表２】

【００５８】
この結果、筒状体のフランジ部の厚みを０．０５ｍｍとしたものは、チャンバー内に設置する際の取り扱い時に接合部に剥離が見られた。
【００５９】
また、筒状体のフランジ部の厚みが１ｍｍを超えるものにあっては、セラミック板状体と筒状体との間の接合部に作用する熱応力を十分に緩和する効果がなく、１００サイクル以内の熱サイクルでガスリークの発生が見られた。
【００６０】
これに対し、筒状体のフランジ部の厚みを０．１〜１ｍｍの範囲で形成したものは、セラミック板状体と筒状体との間の接合部に作用する熱応力の緩和効果が得られ、熱サイクルを２００回繰り返したとしてもガスリークの発生は見られなかった。
【００６１】
この結果、筒状体のフランジ部の厚みは０．１〜１ｍｍとすれば良いことが判る。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、窒化アルミニウム質焼結体とFe-Ni-Co合金とをロウ材層を介してロウ付けした接合体において、上記Fe-Ni-Co合金として、Ni28〜32重量%、Co15〜18重量%、残部が実質的にFeからなる組成を有し、結晶粒径が13μm〜150μmの範囲にある合金を用い、上記Fe-Ni-Co合金の接合部の厚みを0.1〜1mmとしたことによって、熱サイクルが加わったとしても、窒化アルミニウム質焼結体とFe-Ni-Co合金の接合部に作用する熱応力を緩和し、窒化アルミニウム質焼結体やFe-Ni-Co合金にクラックが発生することを防止することができ、特に上記Fe-Ni-Co合金の破断伸び率を20%以上とすれば、より効果的である。
【００６３】
また、本発明によれば、窒化アルミニウム質焼結体からなるセラミック板状体の一方の主面を、ウエハを載せる載置面とするとともに、上記セラミック板状体の他方の主面にFe-Ni-Co合金からなる筒状体のフランジ部をロウ材層を介してロウ付けしたウエハ支持部材において、上記筒状体を形成するFe-Ni-Co合金として、Ni28〜32重量%、Co15〜18重量%、残部が実質的にFeからなる組成を有し、結晶粒径が13μm〜150μmの範囲にある合金を用い、上記筒状体のフランジ部の厚みを0.1〜1mmとしたことによって、熱サイクルが加わったとしても、セラミック板状体と筒状体のフランジ部との接合部に作用する熱応力を緩和し、セラミック板状体や筒状体のフランジ部にクラックが発生することを防止することができるため、ガスリークの発生を長期間にわたり防ぐことができる。特に上記Fe-Ni-Co合金の破断伸び率を20%以上とすれば、より効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るウエハ支持部材を備えた半導体製造装置を示す概略断面図である。
【図２】Fe-Ni-Co合金の破断伸び率を測定する際のテストピースの形状を示す平面図である。
【図３】従来のウエハ支持部材を備えた半導体製造装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１，５０：半導体製造装置
２，５１：ウエハ支持部材
３，５２：セラミック板状体
４，５３：載置面
５，５４：発熱抵抗体
６，５５：セラミック板状体の他方の主面
７，５７：通電端子
８，５６：温度検出手段
９：ガス供給孔
１０，５８：筒状体
１１，１２，５９，６０：フランジ部
１３，１５，１８，２０，６１，６５：ロウ材層
１４，１９，６４：応力緩和リング
１６：ガス導入パイプ
１７：フランジ部
２１，６３：チャンバー
２２，６２：Ｏリング

Claims

窒化アルミニウム質焼結体とFe-Ni-Co合金とをロウ材層を介してロウ付けした接合体において、上記Fe-Ni-Co合金の組成が、Ni28〜32重量%、Co15〜18重量%、残部が実質的にFeからなり、上記Fe-Ni-Co合金の結晶粒径が13μm〜150μmの範囲にあるとともに、上記Fe-Ni-Co合金の接合部の厚みが0.1〜1mmであることを特徴とする窒化アルミニウム質焼結体とFe-Ni-Co合金とのロウ付け接合体。
上記Fe-Ni-Co合金の破断伸び率が20%以上であることを特徴とする請求項1に記載の窒化アルミニウム質焼結体とFe-Ni-Co合金とのロウ付け接合体。
窒化アルミニウム質焼結体からなるセラミック板状体の一方の主面を、ウエハを載せる載置面とするとともに、上記セラミック板状体の他方の主面に、Fe-Ni-Co合金からなる筒状体のフランジ部をロウ材層を介してロウ付けしたウエハ支持部材において、上記筒状体を形成するFe-Ni-Co合金の組成が、Ni28〜32重量%、Co15〜18重量%、残部が実質的にFeからなり、上記Fe-Ni-Co合金の結晶粒径が13μm〜150μmの範囲にあるとともに、上記筒状体のフランジ部の厚みが0.1〜1mmであることを特徴とするウエハ支持部材。
上記筒状体を形成するFe-Ni-Co合金の破断伸び率が20%以上であることを特徴とする請求項３に記載のウエハ支持部材。