JPH08236599A - ウェハ保持装置 - Google Patents
ウェハ保持装置Info
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- JPH08236599A JPH08236599A JP4102495A JP4102495A JPH08236599A JP H08236599 A JPH08236599 A JP H08236599A JP 4102495 A JP4102495 A JP 4102495A JP 4102495 A JP4102495 A JP 4102495A JP H08236599 A JPH08236599 A JP H08236599A
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- heating resistor
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- aluminum nitride
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Abstract
(57)【要約】
【構成】窒化アルミニウム質焼結体から成る基体１１中
に、Ｗ，Ｍｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種
を９０〜９９重量％と、ＡｌＮを１〜１０重量％からな
る混合体を発熱抵抗体１２として埋設してウェハ保持装
置を構成する。 【効果】基体１１と発熱抵抗体１２との密着性を高くし
て、急速昇温時にも基体１１の亀裂や発熱抵抗体１２の
剥離、断線等が生じることを防止できる。そのため、６
００℃まで１０分で急速昇温することが可能である高性
能のウェハ保持装置を提供できる。
に、Ｗ，Ｍｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種
を９０〜９９重量％と、ＡｌＮを１〜１０重量％からな
る混合体を発熱抵抗体１２として埋設してウェハ保持装
置を構成する。 【効果】基体１１と発熱抵抗体１２との密着性を高くし
て、急速昇温時にも基体１１の亀裂や発熱抵抗体１２の
剥離、断線等が生じることを防止できる。そのため、６
００℃まで１０分で急速昇温することが可能である高性
能のウェハ保持装置を提供できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置や液晶等の
製造工程中に半導体ウェハや液晶用ガラス基板等のウェ
ハを接触して保持するために使用するサセプタや静電チ
ャック等のウェハ保持装置に関する。
製造工程中に半導体ウェハや液晶用ガラス基板等のウェ
ハを接触して保持するために使用するサセプタや静電チ
ャック等のウェハ保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造工程において、半導体ウェハ
に薄膜を形成するためのＣＶＤ装置や、上記ウェハに微
細加工を施すためのドライエッチング装置等において
は、ウェハを処理室内に保持するために、サセプタや静
電チャック等のウェハ保持装置が使用されている。
に薄膜を形成するためのＣＶＤ装置や、上記ウェハに微
細加工を施すためのドライエッチング装置等において
は、ウェハを処理室内に保持するために、サセプタや静
電チャック等のウェハ保持装置が使用されている。
【０００３】サセプタは、円板状をした基体の上にウェ
ハを載置してクランプリングで押さえつけて支持するよ
うにしたものであり、ウェハを加熱するための発熱抵抗
体を基体の内部に埋設することもできる。また、静電チ
ャックは基体の内部に一つまたは複数の電極を埋設し、
この電極に電圧を印加することによって静電吸着力を生
じ、表面にウェハを吸着固定するものである。さらに、
これらのサセプターや静電チャックにおいて、プラズマ
発生用の電極を基体の内部に埋設した構造のものもあ
る。
ハを載置してクランプリングで押さえつけて支持するよ
うにしたものであり、ウェハを加熱するための発熱抵抗
体を基体の内部に埋設することもできる。また、静電チ
ャックは基体の内部に一つまたは複数の電極を埋設し、
この電極に電圧を印加することによって静電吸着力を生
じ、表面にウェハを吸着固定するものである。さらに、
これらのサセプターや静電チャックにおいて、プラズマ
発生用の電極を基体の内部に埋設した構造のものもあ
る。
【０００４】なお、これらのウェハ保持装置は、半導体
ウェハに限らず液晶用ガラス基板等の保持にも使用され
ている。
ウェハに限らず液晶用ガラス基板等の保持にも使用され
ている。
【０００５】上記サセプターや静電チャックを成す基体
の材質としてはアルミナ等のセラミックスが使用されて
いるが、近年、ハロゲン系プラズマへの耐食性が高く、
熱伝導率の高い窒化アルミニウム質セラミックスを用い
ることが提案されている（特開平６−１５１３３２号公
報等参照）。この場合、基体の内部に埋設する発熱抵抗
体、静電吸着用電極、プラズマ発生用電極を成す導電材
としては、タングステン（Ｗ）またはモリブデン（Ｍ
ｏ）が用いられ、これらの金属ペーストを窒化アルミニ
ウムのグリーンシート上に所定のパターンで印刷し、こ
れを積層して一体焼成することが一般的である。
の材質としてはアルミナ等のセラミックスが使用されて
いるが、近年、ハロゲン系プラズマへの耐食性が高く、
熱伝導率の高い窒化アルミニウム質セラミックスを用い
ることが提案されている（特開平６−１５１３３２号公
報等参照）。この場合、基体の内部に埋設する発熱抵抗
体、静電吸着用電極、プラズマ発生用電極を成す導電材
としては、タングステン（Ｗ）またはモリブデン（Ｍ
ｏ）が用いられ、これらの金属ペーストを窒化アルミニ
ウムのグリーンシート上に所定のパターンで印刷し、こ
れを積層して一体焼成することが一般的である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記窒化ア
ルミニウム質セラミックスから成る基体中に、Ｗ又はＭ
ｏの導電材を発熱抵抗体等として埋設したウェハ保持装
置の製造工程において、焼成時に基体と導電材部分との
収縮率の差によって、基体に亀裂が生じたり導電材部分
が剥離または断線する等の問題点があった。特に、基体
として高純度の窒化アルミニウム質セラミックスを用い
た場合、上記収縮率の差による問題が顕著であった。
ルミニウム質セラミックスから成る基体中に、Ｗ又はＭ
ｏの導電材を発熱抵抗体等として埋設したウェハ保持装
置の製造工程において、焼成時に基体と導電材部分との
収縮率の差によって、基体に亀裂が生じたり導電材部分
が剥離または断線する等の問題点があった。特に、基体
として高純度の窒化アルミニウム質セラミックスを用い
た場合、上記収縮率の差による問題が顕著であった。
【０００７】また、得られたウェハ保持装置を使用する
場合、基体を成す窒化アルミニウムの熱膨張率が５×１
０-6／℃であるのに対し、導電材であるＷ，Ｍｏの熱膨
張率はそれぞれ４．６〜４．８×１０-6／℃、５．７×
１０-6／℃と両者間には熱膨張差があるため、この熱膨
張差によって亀裂等が生じやすいという問題点もあっ
た。例えば発熱抵抗体を埋設したサセプタにおいては１
００Ｖ以上の電圧のＯＮ−ＯＦＦパルス制御を行うた
め、作動時の急速昇温に伴う上記熱膨張率の違いから、
基体と発熱抵抗体との界面に亀裂が生じたり、発熱抵抗
体が剥離あるいは断線する等の問題があった。そのた
め、このようなサセプタは急速昇温を行うことができ
ず、作業効率が極めて悪いだけでなく、昇温時の温度制
御を行わなければならないという不都合があった。
場合、基体を成す窒化アルミニウムの熱膨張率が５×１
０-6／℃であるのに対し、導電材であるＷ，Ｍｏの熱膨
張率はそれぞれ４．６〜４．８×１０-6／℃、５．７×
１０-6／℃と両者間には熱膨張差があるため、この熱膨
張差によって亀裂等が生じやすいという問題点もあっ
た。例えば発熱抵抗体を埋設したサセプタにおいては１
００Ｖ以上の電圧のＯＮ−ＯＦＦパルス制御を行うた
め、作動時の急速昇温に伴う上記熱膨張率の違いから、
基体と発熱抵抗体との界面に亀裂が生じたり、発熱抵抗
体が剥離あるいは断線する等の問題があった。そのた
め、このようなサセプタは急速昇温を行うことができ
ず、作業効率が極めて悪いだけでなく、昇温時の温度制
御を行わなければならないという不都合があった。
【０００８】なお、静電吸着用電極やプラズマ発生用電
極の場合は急速昇温を行うことはないが、いずれも電極
が大きいため基体との熱膨張差により長期使用中には基
体に亀裂が生じるなどの問題があった。
極の場合は急速昇温を行うことはないが、いずれも電極
が大きいため基体との熱膨張差により長期使用中には基
体に亀裂が生じるなどの問題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、ウェハ保持装
置を成す窒化アルミニウム質焼結体の基体中に、Ｗ，Ｍ
ｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種を９０〜９
９重量％と、ＡｌＮを１〜１０重量％からなる混合体を
発熱抵抗体として埋設したことを特徴とする。
置を成す窒化アルミニウム質焼結体の基体中に、Ｗ，Ｍ
ｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種を９０〜９
９重量％と、ＡｌＮを１〜１０重量％からなる混合体を
発熱抵抗体として埋設したことを特徴とする。
【００１０】即ち、発熱抵抗体としてＷ，Ｍｏ，ＷＣ，
ＴｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種とＡｌＮとの混合体を
用いることによって、昇降温時や高温時において熱力学
的に安定であり、しかも混合体中のＡｌＮが基体である
窒化アルミニウム質焼結体との結合力を高める働きをな
し、基体と発熱抵抗体との剥離や亀裂の発生を防止する
ようにしたものである。
ＴｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種とＡｌＮとの混合体を
用いることによって、昇降温時や高温時において熱力学
的に安定であり、しかも混合体中のＡｌＮが基体である
窒化アルミニウム質焼結体との結合力を高める働きをな
し、基体と発熱抵抗体との剥離や亀裂の発生を防止する
ようにしたものである。
【００１１】また本発明は、ウェハ保持装置を成す窒化
アルミニウム質焼結体の基体中に、Ｗ，Ｍｏ，ＷＣ，Ｔ
ｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種を５０〜９９重量％と、
ＡｌＮを１〜５０重量％からなる混合体を静電吸着用電
極として埋設したことを特徴とする。
アルミニウム質焼結体の基体中に、Ｗ，Ｍｏ，ＷＣ，Ｔ
ｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種を５０〜９９重量％と、
ＡｌＮを１〜５０重量％からなる混合体を静電吸着用電
極として埋設したことを特徴とする。
【００１２】さらに本発明は、ウェハ保持装置を成す窒
化アルミニウム質焼結体の基体中に、Ｗ，Ｍｏ，ＷＣ，
ＴｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種を８０〜９９重量％
と、ＡｌＮを１〜２０重量％からなる混合体をプラズマ
発生用電極として埋設したことを特徴とする。
化アルミニウム質焼結体の基体中に、Ｗ，Ｍｏ，ＷＣ，
ＴｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種を８０〜９９重量％
と、ＡｌＮを１〜２０重量％からなる混合体をプラズマ
発生用電極として埋設したことを特徴とする。
【００１３】即ち、静電吸着用電極やプラズマ発生用電
極についても発熱抵抗体と同様にＷ，Ｍｏ，ＷＣ，Ｔｉ
Ｃ，ＴｉＮの少なくとも一種とＡｌＮとの混合体を用い
ることによって、基体との結合性力を高め、長期使用中
の剥離や亀裂の発生を防止するようにしたものである。
極についても発熱抵抗体と同様にＷ，Ｍｏ，ＷＣ，Ｔｉ
Ｃ，ＴｉＮの少なくとも一種とＡｌＮとの混合体を用い
ることによって、基体との結合性力を高め、長期使用中
の剥離や亀裂の発生を防止するようにしたものである。
【００１４】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。
【００１５】図１（Ａ）に示すサセプタ１０は、窒化ア
ルミニウム質焼結体からなる基体１１中に発熱抵抗体１
２を埋設し、該発熱抵抗体１２に通電し発熱させるため
のリード線１３を備えたものである。このサセプタ１０
の表面に半導体ウェハ３０を載置した状態でＣＶＤ装置
やドライエッチング装置等の処理室内に保持し、発熱抵
抗体１３に通電して半導体ウェハ３０を加熱してさまざ
まな加工を行うことができる。
ルミニウム質焼結体からなる基体１１中に発熱抵抗体１
２を埋設し、該発熱抵抗体１２に通電し発熱させるため
のリード線１３を備えたものである。このサセプタ１０
の表面に半導体ウェハ３０を載置した状態でＣＶＤ装置
やドライエッチング装置等の処理室内に保持し、発熱抵
抗体１３に通電して半導体ウェハ３０を加熱してさまざ
まな加工を行うことができる。
【００１６】上記基体１１を成す窒化アルミニウム質焼
結体は、ＡｌＮ含有量が９９重量％以上の高純度窒化ア
ルミニウム質焼結体を用いることが好ましい。即ち、Ａ
ｌＮの含有量を９９重量％以上、好ましくは９９．５重
量％以上、さらには９９．８重量％以上とすることによ
り、焼結体中にはほとんど粒界相が存在せず耐食性に優
れたものとすることができる。しかも、ＡｌＮ含有量を
上記範囲内とすれば、熱伝導率を６５Ｗ／ｍ・Ｋ以上と
することができる。また、ハロゲン系腐食性ガス下での
耐食性を高めるために、Ｓｉの含有量を１５００ｐｐｍ
以下、好ましくは１０００ｐｐｍ以下とすることが好ま
しく、さらにその他の不純物としてＮａ，Ｃａ，Ｆｅ等
の合計を２０００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。ま
た、この窒化アルミニウム質焼結体の平均結晶粒子径は
５〜５０μｍ、好ましくは２０〜３０μｍとする。
結体は、ＡｌＮ含有量が９９重量％以上の高純度窒化ア
ルミニウム質焼結体を用いることが好ましい。即ち、Ａ
ｌＮの含有量を９９重量％以上、好ましくは９９．５重
量％以上、さらには９９．８重量％以上とすることによ
り、焼結体中にはほとんど粒界相が存在せず耐食性に優
れたものとすることができる。しかも、ＡｌＮ含有量を
上記範囲内とすれば、熱伝導率を６５Ｗ／ｍ・Ｋ以上と
することができる。また、ハロゲン系腐食性ガス下での
耐食性を高めるために、Ｓｉの含有量を１５００ｐｐｍ
以下、好ましくは１０００ｐｐｍ以下とすることが好ま
しく、さらにその他の不純物としてＮａ，Ｃａ，Ｆｅ等
の合計を２０００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。ま
た、この窒化アルミニウム質焼結体の平均結晶粒子径は
５〜５０μｍ、好ましくは２０〜３０μｍとする。
【００１７】なお、基体１０を成す窒化アルミニウム質
焼結体は、上記高純度のものに限らず、焼結助剤として
ＣａＯ，ＳｒＯ，ＢａＯ等の周期律表第２ａ続元素酸化
物や、Ｙ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 ，Ｙｂ2 Ｏ3 等の周期律表
第３ａ族元素酸化物を０．５〜２０重量％の割合で添加
したものでも良い。さらに焼成過程でこれらの助剤成分
を０．００１〜１重量％程度にまで揮散させることによ
って熱伝導率を１８０〜２５０Ｗ／ｍ・Ｋまで高めたも
のも好適に使用できる。
焼結体は、上記高純度のものに限らず、焼結助剤として
ＣａＯ，ＳｒＯ，ＢａＯ等の周期律表第２ａ続元素酸化
物や、Ｙ2 Ｏ3 ，Ｅｒ2 Ｏ3 ，Ｙｂ2 Ｏ3 等の周期律表
第３ａ族元素酸化物を０．５〜２０重量％の割合で添加
したものでも良い。さらに焼成過程でこれらの助剤成分
を０．００１〜１重量％程度にまで揮散させることによ
って熱伝導率を１８０〜２５０Ｗ／ｍ・Ｋまで高めたも
のも好適に使用できる。
【００１８】一方、発熱抵抗体１２はＷ，Ｍｏ，ＷＣ，
ＴｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種を９０〜９９重量％と
ＡｌＮを１〜１０重量％の混合体から形成する。これら
の組成を上記範囲に限定したのは、Ｗ，Ｍｏ，ＷＣ，Ｔ
ｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種が９０重量％未満かまた
はＡｌＮが１０重量％を超えると発熱抵抗体１２の電気
抵抗値が大きくなりすぎて抵抗値も不安定となり、良好
な発熱特性が得られず、またＷ，Ｍｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，
ＴｉＮの少なくとも一種が９９重量％を超えるかまたは
ＡｌＮが１重量％未満であると発熱抵抗体１２と基体１
１の密着性が低下するためである。望ましくは、Ｗ，Ｍ
ｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種が９３〜９
６重量％、ＡｌＮが４〜７重量％の範囲が良い。
ＴｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種を９０〜９９重量％と
ＡｌＮを１〜１０重量％の混合体から形成する。これら
の組成を上記範囲に限定したのは、Ｗ，Ｍｏ，ＷＣ，Ｔ
ｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種が９０重量％未満かまた
はＡｌＮが１０重量％を超えると発熱抵抗体１２の電気
抵抗値が大きくなりすぎて抵抗値も不安定となり、良好
な発熱特性が得られず、またＷ，Ｍｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，
ＴｉＮの少なくとも一種が９９重量％を超えるかまたは
ＡｌＮが１重量％未満であると発熱抵抗体１２と基体１
１の密着性が低下するためである。望ましくは、Ｗ，Ｍ
ｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種が９３〜９
６重量％、ＡｌＮが４〜７重量％の範囲が良い。
【００１９】このように、発熱抵抗体１２中にＡｌＮを
含有することによって、基体１１との密着性を高め、急
速昇温時にも基体１１の亀裂や発熱抵抗体１２の剥離、
断線を防止することができる。
含有することによって、基体１１との密着性を高め、急
速昇温時にも基体１１の亀裂や発熱抵抗体１２の剥離、
断線を防止することができる。
【００２０】本発明のサセプタ１０を製造するには、平
均粒子径１．２μｍ程度で、かつ不純物としてＳｉを１
０００ｐｐｍ以下、好ましくは５００ｐｐｍ以下の範囲
で含む純度９９％以上のＡｌＮ粉末にバインダーおよび
溶媒のみを添加混合して泥漿を得たあと、ドクターブレ
ード法にて厚さ０．５ｍｍ程度のグリーンシートを複数
枚成形し、そのうち１枚のグリーンーシートに、比表面
積（ＢＥＴ）が２ｍ2／ｇ以上のＷ，Ｍｏ，ＷＣ，Ｔｉ
Ｃ，ＴｉＮの少なくとも一種の粉末とＡｌＮ粉末を混合
して粘度調整した抵抗体ペーストをスクリーン印刷して
発熱抵抗体１２を形成する。
均粒子径１．２μｍ程度で、かつ不純物としてＳｉを１
０００ｐｐｍ以下、好ましくは５００ｐｐｍ以下の範囲
で含む純度９９％以上のＡｌＮ粉末にバインダーおよび
溶媒のみを添加混合して泥漿を得たあと、ドクターブレ
ード法にて厚さ０．５ｍｍ程度のグリーンシートを複数
枚成形し、そのうち１枚のグリーンーシートに、比表面
積（ＢＥＴ）が２ｍ2／ｇ以上のＷ，Ｍｏ，ＷＣ，Ｔｉ
Ｃ，ＴｉＮの少なくとも一種の粉末とＡｌＮ粉末を混合
して粘度調整した抵抗体ペーストをスクリーン印刷して
発熱抵抗体１２を形成する。
【００２１】そして、上記発熱抵抗体１２上に複数のグ
リーンシートを積層して５０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で圧着
し、その後切削加工を施して円板状の板状体としたのち
真空脱脂を施し、焼成温度２０００℃程度の真空雰囲気
下で焼成することにより、純度９９％以上で、かつＳｉ
の含有量が１０００ｐｐｍ以下の窒化アルミニウム質焼
結体からなるサセプタ１０を得ることができる。なお内
部の発熱抵抗体１２とリード線１３との接続は、例えば
メタライズ層を介してリード線１３を成す金属棒等をロ
ウ付けして取り付ければ良い。
リーンシートを積層して５０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で圧着
し、その後切削加工を施して円板状の板状体としたのち
真空脱脂を施し、焼成温度２０００℃程度の真空雰囲気
下で焼成することにより、純度９９％以上で、かつＳｉ
の含有量が１０００ｐｐｍ以下の窒化アルミニウム質焼
結体からなるサセプタ１０を得ることができる。なお内
部の発熱抵抗体１２とリード線１３との接続は、例えば
メタライズ層を介してリード線１３を成す金属棒等をロ
ウ付けして取り付ければ良い。
【００２２】なお、発熱抵抗体１２の厚みや印刷パター
ン等は、所定の抵抗値を得るために自由に調整すること
ができる。また、図１（Ｂ）に示すように、発熱抵抗体
１２を多層に形成することによって抵抗値を低く調整す
ることができる。
ン等は、所定の抵抗値を得るために自由に調整すること
ができる。また、図１（Ｂ）に示すように、発熱抵抗体
１２を多層に形成することによって抵抗値を低く調整す
ることができる。
【００２３】ここで、発熱抵抗体１２の材質として、平
均粒径が１．０μｍのＷ，Ｍｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，ＴｉＮ
粉末と、平均粒径１．２μｍのＡｌＮ粉末を準備し、表
１に示す割合でボールミル混合した後、バインダー及び
溶媒を添加混合し、エバポレータにて溶媒分を揮発して
抵抗体ペーストを調整し、最終的な抵抗値が４〜６Ωと
なるように発熱抵抗体１２を形成した。
均粒径が１．０μｍのＷ，Ｍｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，ＴｉＮ
粉末と、平均粒径１．２μｍのＡｌＮ粉末を準備し、表
１に示す割合でボールミル混合した後、バインダー及び
溶媒を添加混合し、エバポレータにて溶媒分を揮発して
抵抗体ペーストを調整し、最終的な抵抗値が４〜６Ωと
なるように発熱抵抗体１２を形成した。
【００２４】得られたサセプタ１０に対して、１５０Ｖ
の電圧をＯＮ−ＯＦＦにて印加し、発熱特性を評価し
た。具体的な評価方法としては、真空容器内にて室温か
ら６００℃までの昇温を１０分にて行う急速昇温テスト
を１００サイクル繰り返した後、発熱抵抗体１２の断線
等の有無や、基体１１のクラック発生の有無等を観察し
た。結果は表１に示す通りである。
の電圧をＯＮ−ＯＦＦにて印加し、発熱特性を評価し
た。具体的な評価方法としては、真空容器内にて室温か
ら６００℃までの昇温を１０分にて行う急速昇温テスト
を１００サイクル繰り返した後、発熱抵抗体１２の断線
等の有無や、基体１１のクラック発生の有無等を観察し
た。結果は表１に示す通りである。
【００２５】表１の結果より、発熱抵抗体１２中のＡｌ
Ｎ含有量が１重量％未満のものでは基体１１との密着性
が悪いために急速昇温テストにより基体１１にクラック
が生じた。一方、ＡｌＮ含有量が１０重量％を超えたも
のは、図１（Ｂ）に示すように発熱抵抗体１２を多層と
してパターン数を複数としても抵抗値が高く、所定の抵
抗値が得られなかった。
Ｎ含有量が１重量％未満のものでは基体１１との密着性
が悪いために急速昇温テストにより基体１１にクラック
が生じた。一方、ＡｌＮ含有量が１０重量％を超えたも
のは、図１（Ｂ）に示すように発熱抵抗体１２を多層と
してパターン数を複数としても抵抗値が高く、所定の抵
抗値が得られなかった。
【００２６】これらに対し、発熱抵抗体１２中のＡｌＮ
量を１〜１０重量％とした本発明の範囲内のものは、い
ずれも急速昇温テスト後も何ら亀裂や断線などがなく、
耐久性に優れたものであった。
量を１〜１０重量％とした本発明の範囲内のものは、い
ずれも急速昇温テスト後も何ら亀裂や断線などがなく、
耐久性に優れたものであった。
【００２７】
【表１】
【００２８】次に、本発明の他の実施例を説明する。
【００２９】図２に示す静電チャック２０は、窒化アル
ミニウム質焼結体製の基体２１中に静電吸着用電極２２
とプラズマ発生用電極２３を埋設し、各電極に通電する
ためのリード線（不図示）を備えたものである。
ミニウム質焼結体製の基体２１中に静電吸着用電極２２
とプラズマ発生用電極２３を埋設し、各電極に通電する
ためのリード線（不図示）を備えたものである。
【００３０】そして、上記静電吸着用電極２２と半導体
ウェハ３０間に電圧２５を印加すれば、基体２１の表面
に静電吸着力が生じて半導体ウェハ３０を吸着すること
ができる。なお、図では単極型を示したが、基体２１中
に複数の静電吸着用電極２２を埋設して、各電極間に電
圧を印加するようにした双極型とすることもできる。ま
た、プラズマ発生用電極２３と上部電極２４間に高周波
電圧２６を印加することによって両電極間にプラズマを
発生させ、半導体ウェハ３０のエッチングやＣＶＤ処理
等を行うことができる。
ウェハ３０間に電圧２５を印加すれば、基体２１の表面
に静電吸着力が生じて半導体ウェハ３０を吸着すること
ができる。なお、図では単極型を示したが、基体２１中
に複数の静電吸着用電極２２を埋設して、各電極間に電
圧を印加するようにした双極型とすることもできる。ま
た、プラズマ発生用電極２３と上部電極２４間に高周波
電圧２６を印加することによって両電極間にプラズマを
発生させ、半導体ウェハ３０のエッチングやＣＶＤ処理
等を行うことができる。
【００３１】上記基体２１を成す窒化アルミニウム質焼
結体は前記実施例と同様の高純度のもの、または焼結助
剤を含むものを用いる。また、静電チャック２０の製造
方法についても前記実施例と同様である。
結体は前記実施例と同様の高純度のもの、または焼結助
剤を含むものを用いる。また、静電チャック２０の製造
方法についても前記実施例と同様である。
【００３２】さらに、静電吸着用電極２２は、Ｗ，Ｍ
ｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種を５０〜９
９重量％とＡｌＮを１〜５０重量％との混合体からなる
ものを用いる。ここで組成比を上記範囲としたのは、Ａ
ｌＮが１重量％未満か又はＷ，Ｍｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，Ｔ
ｉＮの少なくとも一種が９９重量％を超えると基体との
密着性が悪くなり、一方ＡｌＮが５０重量％を超えるか
又はＷ，Ｍｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種
が５０重量％未満であると抵抗値が高くなりすぎて不適
当であるためである。このように静電吸着用電極２２の
場合は電流が流れないため、前記実施例の発熱抵抗体の
場合に比べて抵抗値を大きくすることが可能であり、Ａ
ｌＮの含有量を多くすることができる。
ｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種を５０〜９
９重量％とＡｌＮを１〜５０重量％との混合体からなる
ものを用いる。ここで組成比を上記範囲としたのは、Ａ
ｌＮが１重量％未満か又はＷ，Ｍｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，Ｔ
ｉＮの少なくとも一種が９９重量％を超えると基体との
密着性が悪くなり、一方ＡｌＮが５０重量％を超えるか
又はＷ，Ｍｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種
が５０重量％未満であると抵抗値が高くなりすぎて不適
当であるためである。このように静電吸着用電極２２の
場合は電流が流れないため、前記実施例の発熱抵抗体の
場合に比べて抵抗値を大きくすることが可能であり、Ａ
ｌＮの含有量を多くすることができる。
【００３３】また、プラズマ発生用電極２３は、Ｗ，Ｍ
ｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種を８０〜９
９重量％とＡｌＮを１〜２０重量％との混合体からなる
ものを用いる。ここで組成比を上記範囲としたのは、Ａ
ｌＮが１重量％未満か又はＷ，Ｍｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，Ｔ
ｉＮの少なくとも一種が９９重量％を超えると基体との
密着性が悪くなり、一方ＡｌＮが２０重量％を超えるか
又はＷ，Ｍｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種
が８０重量％未満であると抵抗値が高くなりすぎて不適
当であるためである。好ましくはＷ，Ｍｏ，ＷＣ，Ｔｉ
Ｃ，ＴｉＮの少なくとも一種を９０〜９９重量％とＡｌ
Ｎを１〜１０重量％の範囲が良い。
ｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種を８０〜９
９重量％とＡｌＮを１〜２０重量％との混合体からなる
ものを用いる。ここで組成比を上記範囲としたのは、Ａ
ｌＮが１重量％未満か又はＷ，Ｍｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，Ｔ
ｉＮの少なくとも一種が９９重量％を超えると基体との
密着性が悪くなり、一方ＡｌＮが２０重量％を超えるか
又はＷ，Ｍｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種
が８０重量％未満であると抵抗値が高くなりすぎて不適
当であるためである。好ましくはＷ，Ｍｏ，ＷＣ，Ｔｉ
Ｃ，ＴｉＮの少なくとも一種を９０〜９９重量％とＡｌ
Ｎを１〜１０重量％の範囲が良い。
【００３４】なお、上記プラズマ発生用電極２３は吸着
する半導体ウェハ３０よりも広い範囲に形成しておくこ
とが好ましい。これは、半導体ウェハ３０の全面にわた
ってプラズマを発生させ、半導体ウェハ３０の全面を加
工して効率良くチップを取るためである。この場合、基
体２１の一部もプラズマに曝されることになるが、前述
したような耐食性の高い窒化アルミニウム質焼結体で形
成してあるためプラズマによりエッチングされてしまう
恐れはない。
する半導体ウェハ３０よりも広い範囲に形成しておくこ
とが好ましい。これは、半導体ウェハ３０の全面にわた
ってプラズマを発生させ、半導体ウェハ３０の全面を加
工して効率良くチップを取るためである。この場合、基
体２１の一部もプラズマに曝されることになるが、前述
したような耐食性の高い窒化アルミニウム質焼結体で形
成してあるためプラズマによりエッチングされてしまう
恐れはない。
【００３５】これらの静電吸着用電極２２とプラズマ発
生用電極２３はＡｌＮを含んでいるため、基体２１との
密着性が高く、長期使用時にも亀裂等が生じる恐れを防
止できる。
生用電極２３はＡｌＮを含んでいるため、基体２１との
密着性が高く、長期使用時にも亀裂等が生じる恐れを防
止できる。
【００３６】また、上記実施例では静電吸着用電極２２
とプラズマ発生用電極２３を別々に形成した例を示した
が、一つの電極で両者を兼ねることもできる。この場合
は、プラズマ発生用電極２３の場合と同じ組成範囲とす
れば良い。
とプラズマ発生用電極２３を別々に形成した例を示した
が、一つの電極で両者を兼ねることもできる。この場合
は、プラズマ発生用電極２３の場合と同じ組成範囲とす
れば良い。
【００３７】さらに、図示していないが、静電チャック
２０の基体２１中に発熱抵抗体を埋設して加熱できるよ
うにすることもできる。
２０の基体２１中に発熱抵抗体を埋設して加熱できるよ
うにすることもできる。
【００３８】以上の実施例では半導体ウェハ３０の保持
装置についてのみ述べたが、この他に液晶用ガラス基板
等の各種ウェハの保持装置として本発明を適用できるこ
とは言うまでもない。
装置についてのみ述べたが、この他に液晶用ガラス基板
等の各種ウェハの保持装置として本発明を適用できるこ
とは言うまでもない。
【００３９】
【発明の効果】このように本発明によれば、窒化アルミ
ニウム質焼結体から成る基体中に、Ｗ，Ｍｏ，ＷＣ，Ｔ
ｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種を９０〜９９重量％と、
ＡｌＮを１〜１０重量％からなる混合体を発熱抵抗体と
して埋設してウェハ保持装置を構成したことによって、
基体と発熱抵抗体との密着性を高くして、急速昇温時に
も基体の亀裂や発熱抵抗体の剥離、断線等が生じること
を防止できる。そのため、６００℃まで１０分で急速昇
温することが可能である高性能のウェハ保持装置を提供
できる。
ニウム質焼結体から成る基体中に、Ｗ，Ｍｏ，ＷＣ，Ｔ
ｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種を９０〜９９重量％と、
ＡｌＮを１〜１０重量％からなる混合体を発熱抵抗体と
して埋設してウェハ保持装置を構成したことによって、
基体と発熱抵抗体との密着性を高くして、急速昇温時に
も基体の亀裂や発熱抵抗体の剥離、断線等が生じること
を防止できる。そのため、６００℃まで１０分で急速昇
温することが可能である高性能のウェハ保持装置を提供
できる。
【００４０】また、本発明によれば、窒化アルミニウム
質焼結体から成る基体中に、Ｗ，Ｍｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，
ＴｉＮの少なくとも一種を５０〜９５重量％と、ＡｌＮ
を５〜５０重量％からなる混合体を静電吸着用電極とし
て埋設してウェハ保持装置を構成したことによって、基
体と静電吸着用電極との密着性を高くし、使用時の基体
の亀裂や静電吸着用電極の剥離等を防止して長期間好適
に使用することができる。
質焼結体から成る基体中に、Ｗ，Ｍｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，
ＴｉＮの少なくとも一種を５０〜９５重量％と、ＡｌＮ
を５〜５０重量％からなる混合体を静電吸着用電極とし
て埋設してウェハ保持装置を構成したことによって、基
体と静電吸着用電極との密着性を高くし、使用時の基体
の亀裂や静電吸着用電極の剥離等を防止して長期間好適
に使用することができる。
【００４１】さらに、本発明によれば、窒化アルミニウ
ム質焼結体から成る基体中に、Ｗ，Ｍｏ，ＷＣ，Ｔｉ
Ｃ，ＴｉＮの少なくとも一種を８０〜９５重量％と、Ａ
ｌＮを５〜２０重量％からなる混合体をプラズマ発生用
電極として埋設してウェハ保持装置を構成したことによ
って、基体とプラズマ発生用電極との密着性を高くし、
使用時の基体の亀裂やプラズマ発生用電極の剥離等を防
止して長期間好適に使用することができる。
ム質焼結体から成る基体中に、Ｗ，Ｍｏ，ＷＣ，Ｔｉ
Ｃ，ＴｉＮの少なくとも一種を８０〜９５重量％と、Ａ
ｌＮを５〜２０重量％からなる混合体をプラズマ発生用
電極として埋設してウェハ保持装置を構成したことによ
って、基体とプラズマ発生用電極との密着性を高くし、
使用時の基体の亀裂やプラズマ発生用電極の剥離等を防
止して長期間好適に使用することができる。
【図１】（Ａ）（Ｂ）は本発明のウェハ保持装置の一実
施例であるサセプタを示す断面図である。
施例であるサセプタを示す断面図である。
【図２】本発明のウェハ保持装置の一実施例である静電
チャックを示す断面図である。
チャックを示す断面図である。
１０：サセプタ １１：基体 １２：発熱抵抗体 １３：リード線 ２０：静電チャック ２１：基体 ２２：静電吸着用電極 ２３：プラズマ発生用電極 ２４：上部電極 ３０：半導体ウェハ
Claims (3)
- 【請求項１】窒化アルミニウム質焼結体から成る基体中
に、Ｗ，Ｍｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種
を９０〜９９重量％と、ＡｌＮを１〜１０重量％からな
る混合体を発熱抵抗体として埋設してなるウェハ保持装
置。 - 【請求項２】窒化アルミニウム質焼結体から成る基体中
に、Ｗ，Ｍｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種
を５０〜９９重量％と、ＡｌＮを１〜５０重量％からな
る混合体を静電吸着用電極として埋設してなるウェハ保
持装置。 - 【請求項３】窒化アルミニウム質焼結体から成る基体中
に、Ｗ，Ｍｏ，ＷＣ，ＴｉＣ，ＴｉＮの少なくとも一種
を８０〜９９重量％と、ＡｌＮを１〜２０重量％からな
る混合体をプラズマ発生用電極として埋設してなるウェ
ハ保持装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4102495A JPH08236599A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | ウェハ保持装置 |
| US08/594,244 US6133557A (en) | 1995-01-31 | 1996-01-30 | Wafer holding member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4102495A JPH08236599A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | ウェハ保持装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08236599A true JPH08236599A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=12596834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4102495A Pending JPH08236599A (ja) | 1995-01-31 | 1995-02-28 | ウェハ保持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08236599A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001077182A (ja) * | 1999-06-09 | 2001-03-23 | Ibiden Co Ltd | 半導体製造・検査装置用セラミック基板 |
| EP1089593A2 (en) * | 1999-10-01 | 2001-04-04 | Ngk Insulators, Ltd. | Ceramic heater |
| US6768079B2 (en) | 2001-11-08 | 2004-07-27 | Sumitomo Osaka Cement Co. Ltd. | Susceptor with built-in plasma generation electrode and manufacturing method therefor |
| JP2010277706A (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミックヒータの製造方法 |
| JP2020170804A (ja) * | 2019-04-04 | 2020-10-15 | 日本タングステン株式会社 | プラズマ処理装置用の部材、及び当該部材を備えるプラズマ処理装置 |
| JP2020170805A (ja) * | 2019-04-04 | 2020-10-15 | 日本タングステン株式会社 | プラズマ処理装置用の部材、及び当該部材を備えるプラズマ処理装置 |
| US11715661B2 (en) | 2019-10-30 | 2023-08-01 | Ngk Insulators, Ltd. | Composite sintered body and method of manufacturing composite sintered body |
-
1995
- 1995-02-28 JP JP4102495A patent/JPH08236599A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001077182A (ja) * | 1999-06-09 | 2001-03-23 | Ibiden Co Ltd | 半導体製造・検査装置用セラミック基板 |
| EP1089593A2 (en) * | 1999-10-01 | 2001-04-04 | Ngk Insulators, Ltd. | Ceramic heater |
| EP1089593A3 (en) * | 1999-10-01 | 2002-08-28 | Ngk Insulators, Ltd. | Ceramic heater |
| US6768079B2 (en) | 2001-11-08 | 2004-07-27 | Sumitomo Osaka Cement Co. Ltd. | Susceptor with built-in plasma generation electrode and manufacturing method therefor |
| JP2010277706A (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミックヒータの製造方法 |
| JP2020170804A (ja) * | 2019-04-04 | 2020-10-15 | 日本タングステン株式会社 | プラズマ処理装置用の部材、及び当該部材を備えるプラズマ処理装置 |
| JP2020170805A (ja) * | 2019-04-04 | 2020-10-15 | 日本タングステン株式会社 | プラズマ処理装置用の部材、及び当該部材を備えるプラズマ処理装置 |
| US11434174B2 (en) | 2019-04-04 | 2022-09-06 | Nippon Tungsten Co., Ltd. | Member for plasma processing apparatus, plasma processing apparatus with the same and method for using sintered body |
| US11548827B2 (en) | 2019-04-04 | 2023-01-10 | Nippon Tungsten Co., Ltd. | Member for plasma processing apparatus and plasma processing apparatus with the same |
| US11715661B2 (en) | 2019-10-30 | 2023-08-01 | Ngk Insulators, Ltd. | Composite sintered body and method of manufacturing composite sintered body |
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