JP5032444B2

JP5032444B2 - 基板保持体

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Publication number: JP5032444B2
Application number: JP2008290086A
Authority: JP
Inventors: 郁磨諸岡
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2007-11-14
Filing date: 2008-11-12
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2028-11-12
Also published as: JP2009141344A; KR20090049992A

Description

本発明は、プラズマ処理装置に用いる基板保持体に関する。

半導体装置や液晶装置等の電子装置の製造工程において、ドライエッチング、化学気相成長（ＣＶＤ）、表面改質等のプラズマを用いた処理が用いられている。例えば、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等では、プラズマエッチング装置の処理室に設けられたセラミックス基体を有する基板保持体に基板を載置する。基板は基板保持体の埋め込み電極により静電チャックされる。高周波電源から埋め込み電極を介して印加された高周波電流により、真空排気された処理室内に導入されたガスを放電させてプラズマが生成される。生成されたプラズマ中のイオンにより、基板のエッチング処理が行なわれる。

耐プラズマ性や電気絶縁性、コンタミネーションフリー、熱伝導性等の観点から、基板保持体には窒化アルミニウム（ＡｌＮ）やアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、イットリア（Ｙ_２Ｏ_３）等が用いられる。埋め込み電極として、メッシュ状の導体やスクリーン印刷された導電ペースト等を用いることができる(例えば、特許文献１及び２参照。)。

メッシュ状導体を用いた埋め込み電極は、メッシュ状導体の線径及びメッシュ粗さを適切に選択することにより低抵抗化することができる。したがって、埋め込み電極に大きな高周波電流を流すことができ、高密度プラズマを安定して生成することが可能となる。しかし、埋め込み電極の形状を反映して埋め込み電極上のセラミックス基体からなる誘電体膜厚分布が不均一のため、基板の吸着力にばらつきが生じる。また、プラズマの分布が不均一になり、セラミックス基体の絶縁破壊が発生しやすくなる。

一方、スクリーン印刷により形成された埋め込み電極では、埋め込み電極上のセラミックス基体の誘電体膜厚分布は均一である。しかし、埋め込み電極を厚く形成することが困難で、埋め込み電極の抵抗値が高くなる。そのため、埋め込み電極に高周波大電流を流すのが困難となる。また、埋め込み電極の膜厚のばらつきにより局所的な発熱が生じ断線等により耐久性が劣化する。

特にスクリーン印刷により形成された電極では、導電成分とセラミックス成分とが製作時の高温で反応し、埋め込み電極の抵抗が高くなり、そのため、埋め込み電極に高周波大電流を流すことが困難となることがあった。
特許第２８１３１５４号公報特開２００６−２８２５０２号公報

本発明の目的は、埋め込み電極の抵抗を低減でき、均一にプラズマを生成することが可能な基板保持体を提供することにある。

一態様に係る基板保持体は、（イ）上面に基板を載置する窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、イットリア（Ｙ_２Ｏ_３）、窒化シリコン（Ｓｉ_３Ｎ_４）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、窒化ボロン（ＢＮ）のいずれか一つからなるセラミックス基体と、（ロ）セラミックス基体の上部側に埋め込まれ、導電ペーストの焼成物からなる板状の第１導体と、（ハ）セラミックス基体の内部に設けられ、第１導体の下面に接するメッシュ状の第２導体と、（ニ）セラミックス基体の下面からセラミックス基体の一部を貫通して第２導体に接続された電極端子とを備える。第１導体を形成する導電ペーストは、少なくともモリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）のいずれかからなる高融点金属もしくはこれらの炭化物を含む基板保持体が提供される。

本発明によれば、埋め込み電極の抵抗を低減でき、均一にプラズマを生成することが可能な基板保持体を提供することが可能となる。

以下図面を参照して、本発明の形態について説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号が付してある。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

本発明の実施の形態に係る基板保持体１０は、図１及び図２に示すように、セラミックス基体１２、埋め込み電極１４、電極端子２０等を備える。埋め込み電極１４は、板状の第１導体１６及びメッシュ状の第２導体１８を含む。第１導体１６は、セラミックス基体１２の上部側に埋め込まれる。第２導体１８は、セラミックス基体１２の内部に設けられ、第１導体１６の下面に接する。電極端子２０は、セラミックス基体１２の下面からセラミックス基体の一部を貫通して第２導体１８に接続される。

図３に示すように、図１及び図２に示した基板保持体１０は、例えばプラズマエッチング装置の処理室４０の保持部材３２上に取り付けられる。例えば、被処理物である基板３０が円形の半導体基板であれば、基板保持体１０は円板形状である。基板３０は、基板保持体１０の上面に載置され、埋め込み電極１４により静電チャックされる。埋め込み電極１４は、電極端子２０を介して処理室４０外部の直流電源４２に接続される。基板３０と対向するように、対向電極３４が設けられる。対向電極３４の内部にはガス配管３８より、エッチングガス等が導入される。対向電極３４の基板３０と対向する面には、複数のガス導入孔３６が設けられる。ガス導入孔３６から処理室４０内にエッチングガスを導入し、埋め込み電極１４に接続された高周波電源４４により、基板３０表面と接地された対向電極３４との間にプラズマを励起する。

セラミックス基体１２として、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、イットリア（Ｙ_２Ｏ_３）、窒化シリコン（Ｓｉ_３Ｎ_４）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、窒化ボロン（ＢＮ）等のセラミックス材料が用いられる。

第１導体１６として、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ(Ｎｂ)等の高融点金属、又は炭化タングステン（ＷＣ）等の高融点金属炭化物等の導電材料を含む導電ペーストの焼結物が用いられる。第１導体１６に、約５重量％〜約３０重量％のセラミックス材料が含まれていると、電極とセラミックスとの熱膨張係数が近くなるのでさらに好ましい。

第２導体１８として、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ等の高融点金属、又はＷＣ等の高融点金属炭化物等のメッシュ状の導電材料が用いられる。

本発明の実施の形態に係る基板保持体１０では、基板３０が載置されるセラミック基体１２の表面側に第１導体１６が配置されている。第１導体１６は、スクリーン印刷等により平坦に形成した導電ペーストの焼成物である。したがって、埋め込み電極１４上のセラミックス基体１２の誘電体膜厚分布を均一にすることができ、基板３０の吸着力のばらつきを抑制することが可能となる。

また、第１導体１６に接して第２導体１８が配置される。第２導体１８は、メッシュ状導電材料のメッシュ線径及びメッシュ粗さを適切に選択すれば低抵抗化することができる。したがって、埋め込み電極１４に大きな高周波電流を流すことができ、高密度プラズマを安定して生成することが可能となる。また、埋め込み電極１４上の誘電体層の膜厚が均一であるので、均一にプラズマを生成することが可能となる。

せん断強度が大きく、耐久性のある基板保持体を実現するために、第１及び第２導体１６、１８は、熱膨張率が近い導電材料を用いることが望ましい。特に、第１導体１６を形成する導電ペーストに含まれる導電材料を第２導体１８として用いることが望ましい。

また、セラミックス基体についても、同様に、第１及び第２導体１６、１８に用いる導電材料と熱膨張率が近い材料を用いることが望ましく、特にセラミックス基体と導電材料との熱膨張率の差がなるべく少ないことが望ましい。例えば、セラミックス基体の材料としてＡｌ₂Ｏ₃を用いる場合はＡｌ₂Ｏ₃の熱膨張係数が約８×１０^-6／Ｋであることから、線膨張係数が約６．２×１０^-6／ＫであるＷＣや、約７．１×１０^-6／ＫであるＮｂを導電材料として用いることが好ましく、ＡｌＮ（線膨張係数約５×１０^-6／Ｋ）を用いる場合はＷ（約４．５×１０^-6／Ｋ）もしくはＭｏ（約５．２×１０^-6／Ｋ）が好ましく、Ｓｉ₃Ｎ₄（約３．２×１０^-6／Ｋ）を用いる場合はＷ、Ｍｏを用いることが好ましく、Ｙ_２Ｏ_３（約８×１０^-6／Ｋ）を用いる場合はＷＣやＮｂが好ましい。

さらに、第１導体１６は金属単味ではなく、セラミックス基体と同じ材質の粉末（粒径１〜3μmが好ましい。）を５〜３０ｗｔ％混合したペーストからなる印刷導体とすることによって混合体の熱膨張係数をセラミックス基体の熱膨張係数に近づけることができるのでより好ましい。５ｗｔ％以下であると混合した効果がなく、３０ｗｔ％以上だと導電物質の結合が絶縁性のセラミックスによって著しく抑制されるため、第１導体１６の導電性が著しく下がるからである。こうすることで、第１導体１６中のセラミックス粉末と周囲のセラミックス基体のセラミックスが焼結により強固に結合するため、金属単味の場合よりも、第１導体１６の剥離強度が向上し、もって、セラミックス部材の信頼性を向上させることができる。この場合、導電物質とセラミックス基体との熱膨張係数の差が多少あっても、問題ない。一方、製作工程における高温で金属とセラミックス（特に酸化物）は反応して、導体の導電性が金属単味よりも低下する場合があるため、セラミックスと反応しにくいＷＣとセラミックス粉末との混合材料が第１導体１６として最も好ましい。しかしながら、セラミックス粉末の混合による導電性の低下は避けられないので、本願発明の第２導体１８を用いることが必須である。第２導体１８としては、メッシュ状の形状に加工しやすいＷ，Ｍｏ，Ｎｂがより好ましく、Ｍｏ、Ｎｂが延性の点から最も好ましい。

また、第１導体１６について、直径は約２８５ｍｍ〜約２９５ｍｍが望ましく、厚さは約１０μｍ〜約３０μｍであることが望ましい。厚さが１０μｍ以下であると周囲のセラミックスとの反応によって導電性が著しく低下する可能性があり、一方、３０μm以上にすると熱膨張係数の相違や導体層の強度自体が高くないことによって、剥離強度が著しく下がる可能性がある。第２導体１８について、線径は約０．０５ｍｍ〜約０．３５ｍｍが望ましく、メッシュ粗さは＃２４〜＃１００が望ましい。これらの線径やメッシュ粗さにすることで実際的に作成しやすく、強度的に優れるメッシュ状の第２導体１８を得ることができる。

次に、図１及び図２に示した基板保持体１０の製造方法を、図４〜図７を用いて説明する。

（イ）セラミックス原料粉として、例として、純度約９９．５％のＡｌ₂Ｏ₃粉末（粒子径約１μｍ）及び焼結助剤である酸化マグネシウム（ＭｇＯ）粉末を使用する。セラミックス原料粉中のＭｇＯ粉末の含有量は約０．０４重量％である。このセラミックス原料粉にバインダであるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、水、及び分散剤を添加し、トロンメルで約１６時間混合してスラリーを作製する。得られたスラリーを、スプレードライヤを用いて噴霧乾燥する。その後、約５００℃で約５時間の仮焼処理を行ってバインダを除去する。このようにして、平均粒径が約８０μｍの造粒顆粒からなるセラミックス粉体を作製する。なお、スラリーの噴霧乾燥後の仮焼処理を行わずにセラミックス粉体を作製してもよい。

（ロ）図４に示すように、セラミックス粉体を金型に充填し、約２００ｋｇ／ｃｍ²の圧力で加圧成形する。この成形体をカーボン製のサヤに装着し、ホットプレス焼成法を用いて焼成して焼結体１２Ａを製造する。焼成は窒素加圧雰囲気（１５０ｋPa）で行われ、約１００kg/cm²の加圧下で、約３００℃／時間で昇温して約１６００℃で約２時間保持される。焼結体１２Ａを研削加工し、直径が約３４０ｍｍ、厚さが約６ｍｍの円盤を製造する。焼結体１２Ａの一方の面を研削加工により、表面粗さＲａが約０．８μｍ以下の平滑面となるように仕上げる。

（ハ）図５に示すように、スクリーン印刷法により、導電ペーストを焼結体１２Ａの平滑面上に塗布し、直径が約２９０ｍｍ、厚さが約１５μｍの第１導体１６を形成する。第１導体１６が乾燥しないうちに、第１導体１６上にメッシュ状導電材料の第２導体１８を置く。そして、治具を第２導体１８の上に置いて全体に荷重をかけ、第１導体１６と第２導体１８とを接合する。導電ペーストは、例えば、ＷＣ粉末、アルミナ粉末（含有量約５〜３０重量％）、及びバインダであるテルピネオールを混合して作製される。メッシュ状導電材料は、例えば、ＷＣであり、直径が約２８８ｍｍ、メッシュ線径が約０．１２ｍｍ、及びメッシュ粗さが＃５０である。なお、メッシュ粗さは、１インチあたりのメッシュ線の数である。

（ニ）次に、第１及び第２導体１６、１８が形成された焼結体１２Ａを金型に装着する。図６に示すように、金型にセラミックス粉体を充填して約２００ｋｇ／ｃｍ²の圧力でプレス成形を行い、焼結体１２Ａ、第１及び第２導体１６、１８上に成形体１２Ｂが形成されたセラミックス基体１２Ｃを作製する。続いて、作製したセラミックス基体１２Ｃをカーボン製のサヤに装着し、ホットプレス焼成法により焼成して、第１及び第２導体１６、１８が埋め込まれたセラミックス基体１２を製造する。焼成は窒素加圧雰囲気（１５０ｋPa）で行われ、約１００ｋｇ／ｃｍ²の加圧下で、約３００℃／時間で昇温して約１６００℃で約２時間保持される。

（ホ）図７に示すように、セラミックス基体１２の表面をダイヤモンド砥石にて平面研削加工を行い、セラミックス基体１２の厚さを約１４ｍｍに調整する。なお、（ロ）で一回焼成されたセラミックス焼結体は（二）で再度焼成されるが、（ロ）の焼結体の方を静電チャックのウエハ等を吸着する基盤載置面になるように加工する。また、セラミックス基体１２の側面を研削する。更に、セラミックス基体１２の裏面側から第１導体１６に達する穴あけ加工を行い、アルミニウム粉末を用いて電極端子２０を第１導体１６に接合する。このようにして、図１及び図２に示した基板保持体１０が製造される。

製造された基板保持体１０の各種の特性が評価されている。例えば、直径が約２０ｍｍの対向電極をセラミックス基体１２表面の任意の点に接触させ、誘電体層を挟んで埋め込み電極１４とコンデンサを形成し、その静電容量を測定することにより、埋め込み電極１４上のセラミックス基体１２の誘電体膜厚が評価される。静電チャックの基板吸着面の平面度は約２０μｍ以下であり、基板吸着面の測定点座標から誘電体膜厚を減じた座標から埋め込み電極１４の平面度が算出される。埋め込み電極１４の抵抗値が、インピーダンスアナライザにより測定される。埋め込み電極１４とセラミックス基体１２の間のせん断強度が、製造した基板保持体１０から埋め込み電極１４を含むように直径約１０ｍｍで切り出した円板状試料に対して、複合界面特性評価装置を用いてマイクロドロプレット法等により測定される。絶縁破壊電圧が、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｃ２１４１に準じた方法で測定される。電極端子２０の端子強度が、引張強度試験により測定される。

また、図８に示すように、プラズマ処理装置の処理室４０ａに基板保持体１０を装着し、通電容量、プラズマ均一性及び耐久性等が測定される。処理室４０ａ内にアルゴン（Ａｒ）等のガスを約３Ｐａの圧力で導入し、埋め込み電極１４に接続された高周波電源４４により、セラミックス基体１２表面と接地された対向電極３４ａとの間にプラズマを励起する。埋め込み電極１４に流される高周波電流は、セラミックス基体１２に設けられた穴に側温部を挿入した熱電対４６で検知される温度をフィードバックしてコントローラ４８により制御することができる。セラミックス基体１２の表面温度は、赤外線カメラ等の温度測定器５２により処理室４０ａに設けられた計測窓５０及び対向電極３４ａに設けられた複数の孔３６ａを通して検知することができる。

例えば、熱電対４６による制御温度を約１００℃に設定して、約１時間後の高周波電流を通電容量として測定する。熱電対４６による制御温度を約１００℃に設定して、温度測定器５２で測定されるセラミックス基体１２表面の温度分布における温度差をプラズマ均一性とする。また、プラズマにより、熱電対４６の温度を室温から約３００℃まで加熱するサイクルを基板保持体１０が破損するまで繰り返して耐久性を評価する。

（評価結果１）
図９の表には、本発明の実施の形態に係る製造方法において説明した製造条件による基板保持体を試料１として、各種の特性を評価した結果が示されている。ここでは、セラミックス基体として、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）が用いられている。

試料２〜試料１２は、第１導体１６の材質、直径及び厚さ、並びに、第２導体１８の材質、線径及びメッシュ粗さ等を変えて製造した基板保持体である。試料２は、第１導体の材質をＷＣからＷに変えている。試料３及び試料４は、それぞれ第１導体の直径を約２８５ｍｍ及び約２９５ｍｍに変えている。試料５及び試料６は、それぞれ第１導体の厚さを約１０μｍ及び約３０μｍに変えている。試料７及び試料８は第１導体の厚さが約２０μｍで、それぞれ第２導体の材質をＷ及びＭｏに変えている。試料９及び試料１０は第１導体の厚さが約２０μｍで、それぞれ第２導体の線径を約０．０５ｍｍ及び約０．３５ｍｍに変えている。試料１１及び試料１２は第１導体の厚さが約２０μｍで、それぞれ第２導体のメッシュ粗さを約＃２４及び＃１００に変えている。また、試料１３及び試料１４は、比較例として印刷電極である第１導体及びメッシュ電極である第２導体をそれぞれ単独で用いた基板保持体である。

試料１の埋め込み電極表面の平面度は約１０μｍで、第１導体からなる埋め込み電極を用いた試料１３と同様である。一方、第２導体のみからなる埋め込み電極を用いた試料１４では、埋め込み電極表面の平面度が約８０μｍと劣化する。

通電容量は、埋め込み電極の抵抗値でほぼ決定される。第２導体を用いた試料１及び試料１４では、抵抗値がそれぞれ約５Ω及び約６Ωと低減され、通電容量がそれぞれ約１Ａ及び約０．９Ａと増大している。一方、第１導体だけの試料１３は、抵抗値が約５０Ωと増加し、通電容量も約０．１Ａと低減する。

せん断強度は、試料１では約１２０ＭＰａであるのに対して、試料１３及び試料１４では約６０ＭＰａと低下している。

プラズマ均一性は、試料１では約３℃であるのに対して、試料１３では約８℃、試料１４では約５℃と低下している。試料１３では、埋め込み電極の抵抗が高い上に、厚さがばらつきやすいため、局所的にプラズマが不均一となってしまう。試料１４では、埋め込み電極上のセラミックス基体の誘電体膜厚分布が不均一となり、プラズマも不均一となる。

絶縁破壊電圧は、試料１及び試料１３では約２２ｋＶであるのに対して、試料１４では約１９ｋＶと低下している。これは、埋め込み電極表面の平面度を反映して、電界集中が生じるためである。

端子強度は、第２導体を用いる試料１及び試料１４で約１０ｋｇであるのに対して、第１導体だけの試料１３では約８ｋｇと劣化している。印刷された第１導体だけでは、電極端子との接合部で第１導体が剥離するためである。

耐久性は、試料１が約５００００サイクルであるのに対して、試料１３及び試料１４は約３００００サイクルと低下している。せん断強度が低下すると、耐久性も低下するためである。

このように、本発明の実施の形態では、セラミックス基体の誘電体層側に平坦に形成できる導電ペーストを焼成した第１導体が用いられる。そのため、セラミックス基体の誘電体膜厚分布のばらつきを抑制することができ、均一にプラズマを生成することが可能となる。また、第１導体に接して低抵抗のメッシュ状導電材料を用いた第２導体が設けられる。その結果、埋め込み電極を低抵抗化することができ、高密度のプラズマを生成することが可能となる。更に、セラミックス基体と埋め込み電極間のせん断強度を増大させることができ、耐久性を向上させることが可能となる。

第１及び第２導体の材質が異なる試料２、試料７及び試料８では、せん断強度がそれぞれ約７０ＭＰａ、約１００ＭＰａ及び約６０ＭＰａと低下する。それに伴い、耐久性も試料２、試料７及び試料８で、それぞれ約４００００サイクル、約４００００サイクル、及び約３００００サイクルと低下する。これは、第１及び第２導体間の熱膨張率が異なり、応力が発生するためである。

試料３は、第１導体の直径が約２８５ｍｍと、第２導体の直径約２８８ｍｍよりも小さい。したがって、埋め込み電極の端部には第２導体のメッシュ線先端が露出し、電界集中が生じる。その結果、絶縁破壊電圧が、約２０ｋＶと低下する。また、試料４は、第１導体の直径が約２９５ｍｍと大きい。その場合、セラミックス基体の外周との絶縁距離が小さくなり、絶縁破壊電圧が約１９ｋＶと低下する。

第１導体の厚さを約１０μｍと薄くした試料５では、第１及び第２導体の接合が不十分となり、せん断強度が約１００ＭＰａと低下する。一方、第１導体の厚さを約３０μｍと厚くした試料６では、第１導体を形成する導電ペーストがだれてしまうため、厚さが不均一となる。そのため、プラズマ均一性が約４℃と若干低下する。

第２導体の線径を約０．０５ｍｍと細くした試料９では、埋め込み電極の抵抗値が約１０Ωと増加し、通電容量が約０．２５Ａと低下する。一方、第２導体の線径を約０．３５ｍｍと太くしすぎた試料１０では、メッシュの間隔が狭くなり、プレス成形時に、メッシュの中にセラミックス粉体が充填されにくくなり、空隙が発生する。その結果、せん断強度が約９０ＭＰａと低下する。

第２導体のメッシュ粗さを＃２４と粗くした試料１１では、細かな加工が困難になる等、加工上の制約が発生する。一方、第２導体のメッシュ粗さを＃１００と細かくしすぎた試料１２では、メッシュの間隔が狭くなり、プレス成形時に、メッシュの中にセラミックス粉体が充填されにくくなり、空隙が発生する。その結果、せん断強度が約１００ＭＰａと低下する。

（評価結果２）
図１０の表には、セラミックス基体として、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）に代えて、イットリア（Ｙ_２Ｏ_３）を用いた基板保持体を実施例１として、各種の特性を評価した結果が示されている。他の製造条件等については、本発明の実施の形態に係る製造方法において説明した製造条件と同様である。

具体的には、基板保持体の作成方法は、上記（イ）〜（ホ）と同様である。相違点は、セラミックスの原料粉末として純度９９．５％のＹ_２Ｏ_３粉末（粒径１．２μm）を用い、第１導体の導電ペーストにも同じＹ_２Ｏ_３粉末をアルミナ粉末の代わりに用いたこと、第２導体としてＮｂ金属によるメッシュ電極を用いたことである。

比較例１〜３では、第２導体のメッシュ電極が設けられていない。比較例１、２に示すように、印刷電極にセラミックス（イットリア）を混合すると、せん断強度が比較例３よりも向上する。しかしながら、比較例１、２に示すように、印刷電極にセラミックス（イットリア）を混合すると、回路全体の抵抗が上昇し、通電容量が低下し、ＲＦプラズマの均一性が悪くなる。

これに対して、実施例１〜４に示すように、ペーストによって構成される印刷電極（第１導体）及びメッシュ電極（第２導体）が設けられていると、回路全体の抵抗が大幅に低下し、通電容量が上昇し、ＲＦプラズマの均一性が向上する。

比較例１〜３に示すように、ペーストによって構成される印刷電極（第１導体）のみが設けられていると、端子部分のペーストが剥がれ、端子強度が低い。

これに対して、実施例１〜４に示すように、ペーストによって構成される印刷電極（第１導体）及びメッシュ電極（第２導体）が設けられていると、端子強度が比較例１〜３に比べて高い。

このように、基板保持体は、ＷＣ及びイットリアの混合電極によって構成される印刷電極（第１導体）と、Ｎｂのメッシュ電極（第２導体）と、イットリアのセラミック基体とを有する。上記（ロ）において、１回目の焼成によって得られた焼結体の一方の面が平滑面に仕上げられ、上記（二）における２回目の焼成によって、誘電体層部分（焼結体１２Ａ）が得られる。これによって、平坦な基板載置面を有しており、かつ、均一な厚みを有する誘電体層が形成される。これによって、大電流を流せる埋設電極を有する静電チャックを提供できる。

本発明の実施の形態に係る基板保持体の一例を示す図である。図１に示した基板保持体のＡ−Ａ断面を示す概略図である。本発明の実施の形態の説明に用いるプラズマ処理装置の一例を示す図である。本発明の実施の形態に係る基板保持体の製造方法の一例を示す断面図（その１）である。本発明の実施の形態に係る基板保持体の製造方法の一例を示す断面図（その２）である。本発明の実施の形態に係る基板保持体の製造方法の一例を示す断面図（その３）である。本発明の実施の形態に係る基板保持体の製造方法の一例を示す断面図（その４）である。本発明の実施の形態に係る基板保持体の評価に用いるプラズマ処理装置の一例を示す図である。本発明の実施の形態に係る基板保持体の評価結果の一例を示す表である。本発明の実施の形態に係る基板保持体の評価結果の一例を示す表である。

符号の説明

１０…基板保持体
１２…セラミックス基体

Claims

上面に基板を載置する窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、イットリア（Ｙ_２Ｏ_３）、窒化シリコン（Ｓｉ_３Ｎ_４）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、窒化ボロン（ＢＮ）のいずれか一つからなるセラミックス基体と、
前記セラミックス基体の上部側に埋め込まれ、導電ペーストの焼成物からなる板状の第１導体と、
前記セラミックス基体の内部に設けられ、前記第１導体の下面に接するメッシュ状の第２導体と、
前記セラミックス基体の下面から前記セラミックス基体の一部を貫通して前記第２導体に接続された電極端子とを備え、
前記第１導体を形成する導電ペーストは、少なくともモリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）のいずれかからなる高融点金属もしくはこれらの炭化物を含み、
前記第１導体を形成する導電ペーストは、５重量％〜３０重量％のセラミックス基体と同一のセラミックス粉体を含み、
前記第１導体の厚さは、１０μｍ〜３０μｍであることを特徴とする基板保持体。
前記第２導体が、前記導電ペーストに含まれる高融点金属と同一であることを特徴とする請求項１に記載の基板保持体。
前記セラミックス基体と前記第１導体を構成する導電材料との熱膨張率の差が、５×１０^-6／Ｋ以内であり、前記セラミックス基体と前記第２導体を構成する導電材料との熱膨張率の差が、５×１０^-6／Ｋ以内であることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板保持体。
前記第２導体の外縁が、前記第１導体の外縁よりも内側に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板保持体。
前記第２導体の線径は、約０．０５ｍｍ〜約０．３５ｍｍであり、
前記第２導体のメッシュ粗さは、＃２４〜＃１００であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の基板保持体。
上面に基板を載置するイットリア（Ｙ_２Ｏ_３）からなるセラミックス基体と、
前記セラミックス基体の上部側に埋め込まれ、導電ペーストの焼成物からなる板状の印刷電極と、
前記セラミックス基体の内部に設けられ、前記印刷電極の下面に接しており、ニオブ（Ｎｂ）からなるメッシュ電極と、
前記セラミックス基体の下面から前記セラミックス基体の一部を貫通して前記メッシュ電極に接続された電極端子とを備え、
前記印刷電極を形成する導電ペーストは、炭化タングステン（ＷＣ）及びイットリア（Ｙ_２Ｏ_３）の混合物によって構成され、
前記印刷電極を形成する導電ペーストは、５重量％〜３０重量％のイットリア（Ｙ_２Ｏ_３）を含み、
前記印刷電極の厚さは、１０μｍ〜３０μｍであることを特徴とする基板保持体。