JPH11121598A - 複合材料及びその製造方法、基体処理装置及びその作製方法、基体載置ステージ及びその作製方法、並びに基体処理方法 - Google Patents

複合材料及びその製造方法、基体処理装置及びその作製方法、基体載置ステージ及びその作製方法、並びに基体処理方法

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JPH11121598A JP25822997A JP25822997A JPH11121598A JP H11121598 A JPH11121598 A JP H11121598A JP 25822997 A JP25822997 A JP 25822997A JP 25822997 A JP25822997 A JP 25822997A JP H11121598 A JPH11121598 A JP H11121598A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】材料間の熱膨張の相違に起因した損傷発生を回
避でき、高温での使用に十分耐えることができる複合材
料を用いた基体処理装置を提供する。 【解決手段】基体を処理するための基体処理装置は、そ
の一部（例えば基体載置ステージ１０）が、例えばコー
ジエライトセラミックス、窒化アルミニウム、炭化珪素
から成るセラミックス部材の組織中にアルミニウム系材
料（例えば、アルミニウムあるいはアルミニウムと珪
素）が充填された母材１２と、該母材１２の表面に設け
られたセラミックス層（例えばＡｌ2Ｏ3やＡｌＮから成
る）１３とから成る複合材料１１から構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複合材料及びその
製造方法、基体処理装置及びその製造方法、基体載置ス
テージ及びその製造方法、並びに基体処理方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年の超ＬＳＩにおいては、数ｍｍ角の
チップに数百万個以上の素子を集積することが要求され
ている。そして、超ＬＳＩの微細加工を実現するための
ドライエッチング技術や、薄膜成膜技術の１つである化
学的気相成長法（ＣＶＤ法）にも一層の高精度化が要求
されており、ガスケミストリーやプラズマソース、ウエ
ハ温度制御等に工夫を凝らしたプロセスが提案されてい
る。
【０００３】半導体装置の製造においては、プラズマエ
ッチング処理やプラズマＣＶＤ処理等、各種の半導体基
板やウエハ、あるいはこれらの上に形成された各種の薄
膜に対してプラズマ処理を施すプロセスが多く存在す
る。尚、各種の半導体基板やウエハ、あるいはこれらの
上に形成された各種の薄膜を、以下、総称して基体と呼
ぶ場合がある。これらのプラズマ処理プロセスにおいて
は、特にプラズマエッチング処理等において、その加工
精度を上げるため、常温乃至０゜Ｃ以下の低温に基体を
保持した状態でのプラズマ処理が採用されつつある。そ
れ故、基体の温度制御や温度管理が重要であることが認
識されつつある。
【０００４】ところで、近年、半導体装置における多層
配線技術の進歩に伴い、例えば配線の低抵抗化のため
に、あるいは又、耐エレクトロマイグレーション特性向
上のために、配線材料として銅（Ｃｕ）を用いる要求が
あり、かかる銅から構成された配線材料を適切にドライ
エッチングする技術の開発が進められている。あるいは
又、ギャップフィル技術に高密度プラズマＣＶＤ処理を
採用する要求がある。そのため、常温乃至低温にてプラ
ズマ処理を行うプロセスだけでなく、基体を高温に保持
した状態にてプラズマ処理を行うプロセスについても、
その重要度が増している。
【０００５】然るに、このような高温でのプラズマ処理
においては、エッチング処理における基体に対するイオ
ン衝撃や、ギャップフィルＣＶＤ処理における高密度プ
ラズマの基体への照射等に起因して、プラズマから基体
ヘ大きな入熱が生じる。その結果、例えば、基体の温度
がプラズマ発生前に比べて４０゜Ｃ程度乃至１００゜Ｃ
程度以上も上昇してしまうことがある。従って、基体を
保持する基体載置ステージ（例えばウエハステージ）に
よって基体を加熱し、高温下でプラズマ処理を行うプロ
セスにおいても、プラズマから基体ヘの入熱の影響を抑
え、基体を高い精度で設定温度に制御する技術が重要で
ある。
【０００６】また、エッチング装置やＣＶＤ装置といっ
た各種基体処理装置におけるプロセス制御パラメータの
１つとして、基体処理装置の側壁や天板の制御も重要で
ある。また、エッチング装置における上部対向電極の制
御も重要である。これらの装置の側壁や天板、上部対向
電極（以下、これらを総称して、側壁等と呼ぶ場合があ
る）には、エッチング処理やＣＶＤ処理において生成し
た反応物が堆積し易い。このような堆積した反応物が装
置の側壁等から剥がれると、パーティクルレベルの悪化
に繋がる。あるいは又、酸化膜のエッチング処理時にエ
ッチング装置の側壁等にポリマー等のプリカーサーが堆
積すると、側壁等が、恰もフルオロカーボンポリマー前
駆体のスカベンジャーとしての役割を果たし、その結
果、例えば、プラズマ中の炭素／フッ素の比に変動が生
じ、エッチング特性が劣化するといった問題も生じる。
そのため、側壁等を高温加熱することによって、エッチ
ング装置の側壁等に入射、堆積したプリカーサーを脱離
させ、堆積を防ぐ手法が採られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の技術
では、高温下における基体の温度制御は十分なものとは
云えない。従来の技術においては、プロセス処理中に前
述した程度の温度上昇が基体に起こることが当然とさ
れ、このような基体の温度上昇を見込んで予め基体載置
ステージの温度を低めに設定している。そして、このよ
うな基体の温度上昇を見込んでプロセスを進行させるの
で、プロセス時間が延長し、スループットが低下した
り、温度変化が大きいことによってプロセスの再現性や
制御性が低下するなどといった、多くの改善すべき問題
が残されている。
【０００８】このような問題を解決する手段の１つとし
て、高温に加熱される基体載置ステージの上に静電チャ
ックを搭載することが考えられる。しかしながら、基体
載置ステージの上に静電チャックを搭載するためには、
加熱された基体載置ステージと静電チャックを構成する
誘電体との接合を如何にするかという大きな問題があ
り、この問題が静電チャックを搭載した基体載置ステー
ジの実用化を阻んできた。即ち、高温加熱仕様の基体載
置ステージにおいては、静電チャックを介して基体を基
体載置ステージ上に吸着固定した際、基体に効率良く熱
を伝えることが必要とされる。従って、基体載置ステー
ジと静電チャックとは、熱伝導の良い状態で接合されて
いることが必要である。
【０００９】ところで、エッチング装置やＣＶＤ装置、
スパッタ装置といった基体処理装置における基体載置ス
テージの材料としては、熱伝導率の高さや加工の行い易
さなどから、アルミニウム（Ａｌ）が用いられることが
多い。尚、アルミニウムの線膨張率は約２３×１０-6／
Ｋである。また、一般に、静電チャックを構成する誘電
体としてはセラミックス材料が用いられている。それ
故、基体載置ステージと静電チャックとを直接接合した
場合、静電チャックを構成するセラミックス材料と基体
載置ステージを構成するアルミニウムとの線膨張率の差
に起因して、基体載置ステージの加熱・冷却によってセ
ラミックス材料に割れ等の損傷が生じる結果、静電チャ
ックが破壊されてしまうといった問題がある。
【００１０】このため、現在では静電チャックをネジ止
め等の方法で基体載置ステージに固定している。しかし
ながら、このような構造では、基体処理装置内を減圧状
態とした場合、静電チャックと基体載置ステージとの接
合界面が真空断熱されてしまい、静電チャックを介した
基体載置ステージと基体との間の熱交換の効率が悪くな
る結果、基体がプラズマから熱を受け、設定温度以上に
基体の温度が上昇してしまう。
【００１１】また、基体処理装置の側壁等は、通常、ス
テンレススチールやアルミニウムから作製される。そし
て、例えばエッチング処理中に、側壁等がプラズマに直
接曝されることに起因した金属汚染の発生防止や、ハロ
ゲンガスによる側壁等の腐蝕の発生防止のために、アル
ミニウムから作製された側壁等の表面にＡｌ2Ｏ3層（ア
ルマイト層）を形成している。また、ステンレススチー
ルから側壁が作製されている場合には、Ａｌ2Ｏ3製のリ
フレクターを基体処理装置の内部の側壁近傍に配設して
いる。
【００１２】このような状態で基体処理装置の加熱を行
うと、側壁等がアルミニウムから作製されている場合、
アルミニウムとＡｌ2Ｏ3の線膨張率の差に起因して、側
壁等の表面に形成されたＡｌ2Ｏ3層に割れ等が生じ易
い。また、Ａｌ2Ｏ3製のリフレクターを基体処理装置の
内部の側壁近傍に配設した場合、基体処理装置の外側か
らリフレクターを十分に加熱することが困難である。即
ち、リフレクターに入射したプリカーサーをリフレクタ
ーから全て離脱させるような温度までリフレクターを加
熱することは難しく、高々１００゜Ｃ程度までしかリフ
レクターを加熱することができない。
【００１３】尚、以上においては、専ら半導体装置の製
造における各種の問題点を説明したが、これらの問題点
を解決し得る技術、即ち、セラミックス材料が表面に形
成された金属材料から成る複合材料における材料間の線
膨張率差に起因したセラミックス材料の損傷発生や、複
合材料を使用する環境における金属汚染の発生や腐蝕発
生を、効果的に回避することができる複合材料の提供
が、種々の産業分野において強く要求されている。
【００１４】従って、本発明の目的は、材料間の熱膨張
の相違に起因した損傷発生を回避でき、高温での使用に
十分耐えることができ、金属汚染の発生を防止でき、高
い耐腐蝕性を有し、例えば基体の高温処理等を可能にす
る複合材料及びその製造方法、かかる複合材料を用いた
基体処理装置及びその製造方法、基体載置ステージ及び
その製造方法、並びにかかる基体処理装置を用いた基体
処理方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の複合材料は、セラミックス部材の組織中に
アルミニウム系材料が充填された母材と、該母材の表面
に設けられたセラミックス層とから成ることを特徴とす
る。
【００１６】あるいは又、上記の目的を達成するための
本発明の複合材料は、基体を処理するための処理装置の
一部を構成する複合材料であって、セラミックス部材の
組織中にアルミニウム系材料が充填された母材と、該母
材の表面に設けられたセラミックス層とから成ることを
特徴とする。この場合、基体処理装置においては、例え
ば、基体に対してプラズマエッチング処理、プラズマＣ
ＶＤ処理、若しくはスパッタ処理が行われ、複合材料に
よって構成される基体処理装置の一部は、静電チャック
機能を有し、且つ、温度制御手段を備えた基体載置ステ
ージである形態とすることができる。あるいは又、基体
処理装置においては、例えば、基体に対してプラズマエ
ッチング処理若しくはプラズマＣＶＤ処理が行われ、複
合材料によって構成される基体処理装置の一部は、基体
処理装置の側壁及び／又は天板である形態とすることが
できる。更には、基体処理装置においては、例えば、基
体に対してプラズマエッチング処理が行われ、複合材料
によって構成される基体処理装置の一部は、平行平板の
上部対向電極である形態とすることもできる。
【００１７】上記の目的を達成するための本発明の基体
を処理するための基体処理装置は、その一部が、セラミ
ックス部材の組織中にアルミニウム系材料が充填された
母材と、該母材の表面に設けられたセラミックス層とか
ら成る複合材料から構成されていることを特徴とする。
【００１８】本発明の基体処理装置においては、例え
ば、基体に対してプラズマエッチング処理、プラズマＣ
ＶＤ処理、若しくはスパッタ処理が行われ、複合材料に
よって構成される基体処理装置の一部を、静電チャック
機能を有し、且つ、温度制御手段を備えた基体載置ステ
ージとすることができる。尚、このような基体処理装置
を、本発明の第１の態様に係る基体処理装置と呼ぶ場合
がある。この場合、基体載置ステージを電極として用い
ることができ、この際、セラミックス層は静電チャック
機能を発揮する。
【００１９】本発明の第１の態様に係る基体処理装置に
おいては、基体載置ステージの正確且つ迅速な温度制御
のために、基体載置ステージには温度制御手段が配設さ
れていることが好ましく、更には、この温度制御手段は
ヒータから構成されていることが好ましい。ヒータを複
合材料の外部に配設してもよいし、母材の内部に配設し
てもよく、後者の場合、母材の線膨張率をα1［単位：
１０-6／Ｋ］としたとき、ヒータを構成する材料の線膨
張率αH［単位：１０-6／Ｋ］は（α1−３）≦αH≦
（α1＋３）を満足することが望ましい。尚、ヒータを
構成する材料とは、ヒータの母材と接する部分（例えば
鞘管）を構成する材料を意味する。以下においても同様
である。更には、温度制御手段は、母材の内部に配設さ
れた温度制御用熱媒体を流す配管から更に構成されてい
ることが好ましい。この場合、母材の線膨張率をα
1［単位：１０-6／Ｋ］としたとき、配管の線膨張率αP
［単位：１０-6／Ｋ］は（α1−３）≦αP≦（α1＋
３）を満足することが望ましい。母材の線膨張率α1と
ヒータを構成する材料や配管の線膨張率αH，αPとがこ
れらの関係を満足することによって、セラミックス層に
損傷が発生することを効果的に防止することができる。
尚、一般に、線膨張率αは、物体の長さをＬ、０゜Ｃに
おける物体の長さをＬ0、θを温度としたとき、α＝
（ｄＬ／ｄθ）／Ｌ0で表すことができ、単位はＫ
-1（１／Ｋ）であるが、本明細書では、１０-6／Ｋを単
位として線膨張率を表現している。以下、線膨張率を説
明するとき、単位を省略して説明する場合もある。
【００２０】あるいは又、本発明の基体処理装置におい
ては、例えば、基体に対してプラズマエッチング処理若
しくはプラズマＣＶＤ処理が行われ、複合材料によって
構成される基体処理装置の一部を、基体処理装置の側壁
及び／又は天板とすることができる。尚、このような基
体処理装置を、本発明の第２の態様に係る基体処理装置
と呼ぶ場合がある。この場合、基体処理装置の側壁及び
／又は天板には温度制御手段が配設されていることが好
ましく、更には、この温度制御手段はヒータから構成さ
れていることが好ましい。これによって、例えば、基体
処理装置の側壁及び／又は天板の表面に入射したプリカ
ーサーを基体処理装置の側壁及び／又は天板から離脱さ
せるような温度まで、基体処理装置の側壁及び／又は天
板を加熱することが可能となる。尚、ヒータを複合材料
の外部に配設してもよいし、母材の内部に配設してもよ
く、後者の場合、母材の線膨張率をα1［単位：１０-6
／Ｋ］としたとき、ヒータを構成する材料の線膨張率α
H［単位：１０-6／Ｋ］は（α1−３）≦αH≦（α1＋
３）を満足することが好ましい。母材の線膨張率α1と
ヒータを構成する材料の線膨張率αHとがこの関係を満
足することによって、セラミックス層に損傷が発生する
ことを効果的に防止することができる。
【００２１】あるいは又、本発明の基体処理装置におい
ては、基体処理装置において、例えば、基体に対してプ
ラズマエッチング処理が行われ、複合材料によって構成
される基体処理装置の一部を、基体処理装置内に配設さ
れた平行平板の上部対向電極とすることができる。尚、
このような基体処理装置を、本発明の第３の態様に係る
基体処理装置と呼ぶ場合がある。この場合、上部対向電
極には温度制御手段が配設されていることが好ましく、
更には、この温度制御手段はヒータから構成されている
ことが好ましい。これによって、例えば、上部対向電極
の表面に入射したプリカーサーを上部対向電極から離脱
させるような温度まで、上部対向電極を加熱することが
可能となる。ヒータを複合材料の外部に配設してもよい
し、母材の内部に配設してもよく、後者の場合、母材の
線膨張率をα1［単位：１０-6／Ｋ］としたとき、ヒー
タを構成する材料の線膨張率αH［単位：１０-6／Ｋ］
は（α1−３）≦αH≦（α1＋３）を満足することが好
ましい。母材の線膨張率α1とヒータを構成する材料の
線膨張率αHとがこの関係を満足することによって、セ
ラミックス層に損傷が発生することを効果的に防止する
ことができる。
【００２２】尚、基体処理装置において、基体に対して
プラズマエッチング処理を行う場合には、第１の態様に
係る基体処理装置と第２の態様に係る基体処理装置の組
み合わせ、第１の態様に係る基体処理装置と第３の態様
に係る基体処理装置の組み合わせ、第２の態様に係る基
体処理装置と第３の態様に係る基体処理装置の組み合わ
せ、第１の態様に係る基体処理装置と第２の態様に係る
基体処理装置と第３の態様に係る基体処理装置の組み合
わせとすることもできる。また、基体処理装置におい
て、基体に対してプラズマＣＶＤ処理を行う場合には、
第１の態様に係る基体処理装置と第２の態様に係る基体
処理装置の組み合わせとすることもできる。
【００２３】上記の目的を達成するための本発明の静電
チャック機能を有し、且つ、温度制御手段を備えた基体
載置ステージは、セラミックス部材の組織中にアルミニ
ウム系材料が充填された母材と、該母材の表面に設けら
れたセラミックス層とから成る複合材料から構成されて
いることを特徴とする。
【００２４】本発明の基体載置ステージにおいては、基
体載置ステージを電極として用いることができ、この
際、セラミックス層は静電チャック機能を発揮する。
尚、温度制御を正確且つ迅速に行うために、温度制御手
段が配設されていることが好ましく、更には、この温度
制御手段はヒータから構成されていることが好ましい。
ヒータを複合材料の外部に配設してもよいし、母材の内
部に配設してもよく、後者の場合、母材の線膨張率をα
1［単位：１０-6／Ｋ］としたとき、ヒータを構成する
材料の線膨張率αH［単位：１０-6／Ｋ］は（α1−３）
≦αH≦（α1＋３）を満足することが望ましい。更に
は、母材の内部に配設された温度制御用熱媒体を流す配
管から更に構成されていることが好ましい。尚、母材の
線膨張率をα1［単位：１０-6／Ｋ］としたとき、配管
の線膨張率αP［単位：１０-6／Ｋ］は（α1−３）≦α
P≦（α1＋３）を満足することが望ましい。
【００２５】本発明の複合材料、基体処理装置あるいは
基体載置ステージにおいては、母材の線膨張率をα
1［単位：１０-6／Ｋ］としたとき、セラミックス層の
線膨張率α2［単位：１０-6／Ｋ］は（α1−３）≦α2
≦（α1＋３）を満足することが好ましい。α1及びα2
の関係をこのような関係にすることによって、母材が加
熱・冷却されたとき、母材の線膨張率α1とセラミック
ス層の線膨張率α2との差に起因してセラミックス層に
クラック等の損傷が発生することを確実に防止すること
ができる。
【００２６】この場合、母材を構成するセラミックス部
材の組成をコージエライトセラミックスとし、母材を構
成するアルミニウム系材料の組成をアルミニウム（Ａ
ｌ）及びケイ素（Ｓｉ）とし、セラミックス層を構成す
る材料をＡｌ2Ｏ3とすることができる。セラミックス層
を構成する材料には、セラミックス層の線膨張率や電気
特性を調整するために、例えば、ＴｉＯ2を添加しても
よい。（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を満足するよう
に、コージエライトセラミックスとアルミニウム系材料
との容積比を決定することが望ましい。あるいは又、コ
ージエライトセラミックス／アルミニウム系材料の容積
比を、２５／７５乃至７５／２５、好ましくは２５／７
５乃至５０／５０とすることが望ましい。このような容
積比にすることによって、母材の線膨張率の制御だけで
なく、母材は、純粋なセラミックスの電気伝導度や熱伝
導度よりも金属に近づいた値を有するようになる。その
結果、このような母材には、電圧の印加は勿論のこと、
バイアスの印加も可能となる。更には、アルミニウム系
材料を基準としたとき、アルミニウム系材料には、ケイ
素が１２乃至３５体積％、好ましくは１６乃至３５体積
％、一層好ましくは２０乃至３５体積％含まれているこ
とが、（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を満足する上で
望ましい。尚、実際には、セラミックス部材の組織中に
アルミニウム（Ａｌ）及びケイ素（Ｓｉ）が充填され、
アルミニウム（Ａｌ）中にケイ素（Ｓｉ）が含まれてい
るわけではないが、アルミニウム系材料におけるアルミ
ニウム（Ａｌ）とケイ素（Ｓｉ）の容積比を表すため
に、アルミニウム系材料にはケイ素が含まれているとい
う表現を用いる。以下においても同様である。
【００２７】尚、セラミックス部材は、コージエライト
セラミックス粉末の焼成体（焼結体）とすることもでき
るが、コージエライトセラミックス粉末とコージエライ
トセラミックス繊維との混合物の焼成体（焼結体）であ
ることが、多孔質のセラミックス部材を得る上で、ま
た、母材作製の際にセラミックス部材に損傷が発生する
ことを防ぐ上で、好ましい。後者の場合、焼成体におけ
るコージエライトセラミックス繊維の割合は、１乃至２
０体積％、好ましくは１乃至１０体積％、一層好ましく
は１乃至５体積％であることが望ましい。また、コージ
エライトセラミックス粉末の平均粒径は１乃至１００μ
ｍ、好ましくは５乃至５０μｍ、一層好ましくは５乃至
１０μｍであり、コージエライトセラミックス繊維の平
均直径は２乃至１０μｍ、好ましくは３乃至５μｍであ
り、平均長さは０．１乃至１０ｍｍ、好ましくは１乃至
２ｍｍであることが望ましい。更には、セラミックス部
材の空孔率は、２５乃至７５％、好ましくは５０乃至７
５％であることが望ましい。
【００２８】あるいは又、母材を構成するセラミックス
部材の組成を窒化アルミニウム（ＡｌＮ）とし、母材を
構成するアルミニウム系材料の組成をアルミニウム（Ａ
ｌ）又はアルミニウム（Ａｌ）とケイ素（Ｓｉ）とし、
セラミックス層を構成する材料をＡｌ2Ｏ3又は窒化アル
ミニウム（ＡｌＮ）とすることができる。尚、セラミッ
クス層を構成する材料には、セラミックス層の線膨張率
や電気特性を調整するために、例えば、ＴｉＯ2を添加
してもよい。この場合、（α1−３）≦α2≦（α1＋
３）を満足するように、窒化アルミニウムとアルミニウ
ム系材料との容積比を決定することが好ましい。あるい
は又、窒化アルミニウム／アルミニウム系材料の容積比
を、４０／６０乃至８０／２０、好ましくは６０／４０
乃至７０／３０とすることが望ましい。このような容積
比にすることによって、母材の線膨張率の制御だけでな
く、母材は、純粋なセラミックスの電気伝導度や熱伝導
度よりも金属に近づいた値を有するようになり、このよ
うな母材には電圧の印加は勿論のこと、バイアスの印加
も可能となる。尚、母材を構成するアルミニウム系材料
の組成をアルミニウム及びケイ素とする場合、アルミニ
ウム系材料にはケイ素が１２乃至３５体積％、好ましく
は１６乃至３５体積％、一層好ましくは２０乃至３５体
積％含まれていることが、（α1−３）≦α2≦（α1＋
３）を満足する上で望ましい。
【００２９】あるいは又、母材を構成するセラミックス
部材の組成を炭化ケイ素（ＳｉＣ）とし、母材を構成す
るアルミニウム系材料の組成をアルミニウム（Ａｌ）又
はアルミニウム（Ａｌ）とケイ素（Ｓｉ）とし、セラミ
ックス層を構成する材料をＡｌ2Ｏ3又は窒化アルミニウ
ム（ＡｌＮ）とすることができる。尚、セラミックス層
を構成する材料には、セラミックス層の線膨張率や電気
特性を調整するために、例えば、ＴｉＯ2を添加しても
よい。この場合、（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を満
足するように、炭化ケイ素とアルミニウム系材料との容
積比を決定することが好ましい。あるいは又、炭化ケイ
素／アルミニウム系材料の容積比を、４０／６０乃至８
０／２０、好ましくは６０／４０乃至７０／３０とする
ことが望ましい。このような容積比にすることによっ
て、母材の線膨張率の制御だけでなく、母材は、純粋な
セラミックスの電気伝導度や熱伝導度よりも金属に近づ
いた値を有するようになり、このような母材には電圧の
印加は勿論のこと、バイアスの印加も可能となる。尚、
母材を構成するアルミニウム系材料の組成をアルミニウ
ム及びケイ素とする場合、アルミニウム系材料にはケイ
素が１２乃至３５体積％、好ましくは１６乃至３５体積
％、一層好ましくは２０乃至３５体積％含まれているこ
とが、（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を満足する上で
望ましい。
【００３０】本発明の複合材料、基体処理装置あるいは
基体載置ステージにおいては、セラミックス層は、溶射
法にて母材の表面に形成されており、あるいは又、ロウ
付け法にて母材の表面に取り付けられていることが好ま
しい。
【００３１】上記の目的を達成するための本発明の複合
材料の製造方法は、（Ａ）セラミックス部材の組織中に
アルミニウム系材料を充填し、以て、セラミックス部材
の組織中にアルミニウム系材料が充填された母材を作製
する工程と、（Ｂ）該母材の表面にセラミックス層を設
ける工程、から成ることを特徴とする。
【００３２】あるいは又、上記の目的を達成するための
本発明の複合材料の製造方法は、基体を処理するための
処理装置の一部を構成する複合材料の製造方法であっ
て、（Ａ）セラミックス部材の組織中にアルミニウム系
材料を充填し、以て、セラミックス部材の組織中にアル
ミニウム系材料が充填された母材を作製する工程と、
（Ｂ）該母材の表面にセラミックス層を設ける工程、か
ら成ることを特徴とする。尚、基体処理装置において
は、例えば、基体に対してプラズマエッチング処理、プ
ラズマＣＶＤ処理、若しくはスパッタ処理が行われ、複
合材料によって構成される基体処理装置の一部は、静電
チャック機能を有し、且つ、温度制御手段を備えた基体
載置ステージである態様、あるいは、基体処理装置にお
いては、例えば、基体に対してプラズマエッチング処理
若しくはプラズマＣＶＤ処理が行われ、複合材料によっ
て構成される基体処理装置の一部は、基体処理装置の側
壁及び／又は天板である態様、更には、基体処理装置に
おいては、例えば、基体に対してプラズマエッチング処
理が行われ、複合材料によって構成される基体処理装置
の一部は、平行平板の上部対向電極である態様を挙げる
ことができる。
【００３３】上記の目的を達成するための本発明の基体
処理装置の作製方法は、基体を処理するための基体処理
装置の作製方法であって、該基体処理装置の一部は、セ
ラミックス部材の組織中にアルミニウム系材料が充填さ
れた母材と、該母材の表面に設けられたセラミックス層
とから成る複合材料から構成されており、該複合材料
を、（Ａ）セラミックス部材の組織中にアルミニウム系
材料を充填し、以て、セラミックス部材の組織中にアル
ミニウム系材料が充填された母材を作製する工程と、
（Ｂ）該母材の表面にセラミックス層を設ける工程、に
基づき作製することを特徴とする。
【００３４】本発明の基体処理装置の作製方法にあって
は、基体処理装置において、例えば、基体に対してプラ
ズマエッチング処理、プラズマＣＶＤ処理、若しくはス
パッタ処理が行われ、複合材料によって構成される基体
処理装置の一部は、静電チャック機能を有し、且つ、温
度制御手段を備えた基体載置ステージである態様とする
ことができる。尚、このような基体処理装置の作製方法
を、本発明の第１の態様に係る基体処理装置の作製方法
と呼ぶ場合がある。この場合、基体載置ステージを電極
として用いることができ、セラミックス層は静電チャッ
ク機能を発揮する。
【００３５】本発明の第１の態様に係る基体処理装置の
作製方法においては、基体載置ステージに温度制御手段
を配設することが好ましく、更には、この温度制御手段
はヒータから構成されていることが好ましい。ヒータを
複合材料の外部に配設してもよいし、母材の内部に配設
してもよく、後者の場合、母材の線膨張率をα1［単
位：１０-6／Ｋ］としたとき、ヒータを構成する材料の
線膨張率αH［単位：１０- 6／Ｋ］は（α1−３）≦αH
≦（α1＋３）を満足することが望ましい。更には、温
度制御手段は、母材の内部に配設された温度制御用熱媒
体を流す配管から更に構成されていることが好ましい。
この場合、母材の線膨張率をα1［単位：１０- 6／Ｋ］
としたとき、配管の線膨張率αP［単位：１０-6／Ｋ］
は（α1−３）≦αP≦（α1＋３）を満足することが望
ましい。
【００３６】あるいは又、本発明の基体処理装置の作製
方法においては、例えば、基体に対してプラズマエッチ
ング処理若しくはプラズマＣＶＤ処理が行われ、複合材
料によって構成される基体処理装置の一部を、基体処理
装置の側壁及び／又は天板とすることができる。尚、こ
のような基体処理装置の作製方法を、本発明の第２の態
様に係る基体処理装置の作製方法と呼ぶ場合がある。こ
の場合、基体処理装置の側壁及び／又は天板に温度制御
手段を配設することが好ましく、更には、この温度制御
手段はヒータから構成されていることが好ましい。ヒー
タを複合材料の外部に配設してもよいし、母材の内部に
配設してもよく、後者の場合、母材の線膨張率をα
1［単位：１０-6／Ｋ］としたとき、ヒータを構成する
材料の線膨張率αH［単位：１０-6／Ｋ］は（α1−３）
≦αH≦（α1＋３）を満足することが好ましい。
【００３７】あるいは又、本発明の基体処理装置の作製
方法においては、基体処理装置において、例えば、基体
に対してプラズマエッチング処理が行われ、複合材料に
よって構成される基体処理装置の一部を、基体処理装置
内に配設された平行平板の上部対向電極とすることがで
きる。尚、このような基体処理装置の作製方法を、本発
明の第３の態様に係る基体処理装置の作製方法と呼ぶ場
合がある。この場合、上部対向電極に温度制御手段を配
設することが好ましく、更には、この温度制御手段はヒ
ータから構成されていることが好ましい。ヒータを複合
材料の外部に配設してもよいし、母材の内部に配設して
もよく、後者の場合、母材の線膨張率をα1［単位：１
０-6／Ｋ］としたとき、ヒータを構成する材料の線膨張
率αH［単位：１０-6／Ｋ］は（α1−３）≦αH≦（α1
＋３）を満足することが好ましい。
【００３８】基体処理装置において、基体に対してプラ
ズマエッチング処理を行う場合には、第１の態様に係る
基体処理装置の作製方法と第２の態様に係る基体処理装
置の作製方法の組み合わせ、第１の態様に係る基体処理
装置の作製方法と第３の態様に係る基体処理装置の作製
方法の組み合わせ、第２の態様に係る基体処理装置の作
製方法と第３の態様に係る基体処理装置の作製方法の組
み合わせ、第１の態様に係る基体処理装置の作製方法と
第２の態様に係る基体処理装置の作製方法と第３の態様
に係る基体処理装置の作製方法の組み合わせとすること
もできる。また、基体処理装置において、基体に対して
プラズマＣＶＤ処理を行う場合には、第１の態様に係る
基体処理装置の作製方法と第２の態様に係る基体処理装
置の作製方法の組み合わせとすることもできる。
【００３９】上記の目的を達成するための本発明の基体
載置ステージの作製方法は、静電チャック機能を有し、
且つ、温度制御手段を備えた基体載置ステージの作製方
法であって、基体載置ステージは、セラミックス部材の
組織中にアルミニウム系材料が充填された母材と、該母
材の表面に設けられたセラミックス層とから成る複合材
料から構成されており、該複合材料を、（Ａ）セラミッ
クス部材の組織中にアルミニウム系材料を充填し、以
て、セラミックス部材の組織中にアルミニウム系材料が
充填された母材を作製する工程と、（Ｂ）該母材の表面
にセラミックス層を設ける工程、に基づき作製すること
を特徴とする。
【００４０】本発明の基体載置ステージの作製方法にお
いては、基体載置ステージを電極として用い、セラミッ
クス層は静電チャック機能を発揮する。尚、温度制御手
段が配設されていることが好ましく、更には、この温度
制御手段はヒータから構成されていることが好ましい。
ヒータを複合材料の外部に配設してもよいし、母材の内
部に配設してもよく、後者の場合、母材の線膨張率をα
1［単位：１０-6／Ｋ］としたとき、ヒータを構成する
材料の線膨張率αH［単位：１０-6／Ｋ］は（α1−３）
≦αH≦（α1＋３）を満足することが望ましい。更に
は、温度制御手段は、母材の内部に配設された温度制御
用熱媒体を流す配管から更に構成されていることが好ま
しい。この場合、母材の線膨張率をα1［単位：１０-6
／Ｋ］としたとき、配管の線膨張率αP［単位：１０-6
／Ｋ］は（α1−３）≦αP≦（α1＋３）を満足するこ
とが望ましい。
【００４１】本発明の複合材料の製造方法、基体処理装
置の作製方法、基体載置ステージの作製方法において
は、母材の線膨張率をα1［単位：１０-6／Ｋ］とした
とき、セラミックス層の線膨張率α2［単位：１０-6／
Ｋ］が（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を満足すること
が望ましい。α1及びα2の関係をこのようにすることに
よって、母材が加熱・冷却されたとき、母材の線膨張率
α1とセラミックス層の線膨張率α2の差に起因してセラ
ミックス層にクラック等の損傷が発生することを確実に
防止することができる。
【００４２】本発明の複合材料の製造方法、基体処理装
置の作製方法、基体載置ステージの作製方法において
は、工程（Ａ）は、容器の中に多孔質のコージエライト
セラミックスを組成としたセラミックス部材を配し、該
容器内に溶融したアルミニウムとケイ素とを組成とした
アルミニウム系材料を流し込み、高圧鋳造法にてセラミ
ックス部材中にアルミニウム系材料を充填する工程から
成ることが好ましい。この場合、セラミックス部材は、
例えば、金型プレス成形法、静水圧成形法（ＣＩＰ法あ
るいはラバープレス成形法とも呼ばれる）、鋳込み成形
法（スリップキャスティング法とも呼ばれる）、あるい
は泥漿鋳込み成形法によってコージエライトセラミック
スを成形した後、焼成を行うことによって得ることがで
きる。
【００４３】この場合、母材の線膨張率をα1［単位：
１０-6／Ｋ］としたとき、セラミックス層の線膨張率α
2［単位：１０-6／Ｋ］が（α1−３）≦α2≦（α1＋
３）を満足するように、コージエライトセラミックスと
アルミニウム系材料との容積比を決定することが望まし
い。あるいは又、コージエライトセラミックス／アルミ
ニウム系材料の容積比は、２５／７５乃至７５／２５、
好ましくは２５／７５乃至５０／５０であることが望ま
しい。尚、アルミニウム系材料を基準として、アルミニ
ウム系材料にはケイ素が、１２乃至３５体積％、好まし
くは１６乃至３５体積％、一層好ましくは２０乃至３５
体積％含まれていることが、（α1−３）≦α2≦（α1
＋３）を満足する上で望ましい。
【００４４】尚、セラミックス部材を、コージエライト
セラミックス粉末を成形した後、焼成することにより作
製することができるが、コージエライトセラミックス粉
末とコージエライトセラミックス繊維との混合物を焼成
することにより作製することが、多孔質のセラミックス
部材を得る上で、また、母材作製の際にセラミックス部
材に損傷が発生することを防ぐ上で、好ましい。後者の
場合、焼成体におけるコージエライトセラミックス繊維
の割合は、１乃至２０体積％、好ましくは１乃至１０体
積％、一層好ましくは１乃至５体積％であることが望ま
しい。また、コージエライトセラミックス粉末の平均粒
径は１乃至１００μｍ、好ましくは５乃至５０μｍ、一
層好ましくは５乃至１０μｍであり、コージエライトセ
ラミックス繊維の平均直径は２乃至１０μｍ、好ましく
は３乃至５μｍであり、平均長さは０．１乃至１０ｍ
ｍ、好ましくは１乃至２ｍｍであることが望ましい。更
には、コージエライトセラミックス粉末とコージエライ
トセラミックス繊維との混合物を８００乃至１２００゜
Ｃ、好ましくは８００乃至１１００゜Ｃにて焼成するこ
とが望ましい。また、セラミックス部材の空孔率は、２
５乃至７５％、好ましくは５０乃至７５％であることが
望ましい。
【００４５】また、容器内に溶融したアルミニウム系材
料を流し込む際のセラミックス部材の温度を５００乃至
１０００゜Ｃ、好ましくは７００乃至８００゜Ｃとし、
容器内に溶融したアルミニウム系材料を流し込む際のア
ルミニウム系材料の温度を７００乃至１０００゜Ｃ、好
ましくは７５０乃至９００゜Ｃとし、高圧鋳造法にてセ
ラミックス部材中にアルミニウム系材料を充填する際に
加える絶対圧を２００乃至１５００ｋｇｆ／ｃｍ2、好
ましくは８００乃至１０００ｋｇｆ／ｃｍ2とすること
が望ましい。
【００４６】あるいは又、工程（Ａ）は、非加圧金属浸
透法に基づき、窒化アルミニウム粒子から成形されたセ
ラミックス部材に溶融したアルミニウム又はアルミニウ
ムとケイ素とを組成としたアルミニウム系材料を非加圧
状態にて浸透させる工程から成ることが好ましい。尚、
セラミックス部材は、例えば、金型プレス成形法、静水
圧成形法、鋳込み成形法、あるいは泥漿鋳込み成形法に
よって成形した後、５００乃至１０００゜Ｃ、好ましく
は８００乃至１０００゜Ｃの温度で焼成を行うことによ
って得ることができる。この場合、母材の線膨張率をα
1［単位：１０- 6／Ｋ］としたとき、セラミックス層の
線膨張率α2［単位：１０-6／Ｋ］が（α1−３）≦α2
≦（α1＋３）を満足するように、窒化アルミニウム粒
子とアルミニウム系材料との容積比を決定することが望
ましい。若しくは、窒化アルミニウム粒子／アルミニウ
ム系材料の容積比は、４０／６０乃至８０／２０、好ま
しくは６０／４０乃至７０／３０であることが望まし
い。尚、窒化アルミニウム粒子の平均粒径は１０乃至１
００μｍ、好ましくは１０乃至５０μｍ、一層好ましく
は１０乃至２０μｍであることが望ましい。母材を構成
するアルミニウム系材料の組成をアルミニウム及びケイ
素とする場合、アルミニウム系材料にはケイ素が１２乃
至３５体積％、好ましくは１６乃至３５体積％、一層好
ましくは２０乃至３５体積％含まれていることが、（α
1−３）≦α2≦（α1＋３）を満足する上で望ましい。
【００４７】あるいは又、工程（Ａ）は、非加圧金属浸
透法に基づき、炭化ケイ素粒子から成形されたセラミッ
クス部材に溶融したアルミニウム又はアルミニウムとケ
イ素とを組成としたアルミニウム系材料を非加圧状態に
て浸透させる工程から成ることが好ましい。あるいは、
工程（Ａ）は、容器の中に炭化ケイ素を組成としたセラ
ミックス部材を配し、該容器内に溶融したアルミニウム
又はアルミニウムとケイ素とを組成としたアルミニウム
系材料を流し込み、高圧鋳造法にてセラミックス部材中
にアルミニウム系材料を充填する工程から成ることが好
ましく、この場合、容器内に溶融したアルミニウム系材
料を流し込む際のセラミックス部材の温度を５００乃至
１０００゜Ｃとし、高圧鋳造法にてセラミックス部材中
にアルミニウム系材料を充填する際に加える絶対圧を２
００乃至１５００ｋｇｆ／ｃｍ2とすることが望まし
い。セラミックス部材は、例えば、金型プレス成形法、
静水圧成形法、鋳込み成形法、あるいは泥漿鋳込み成形
法によって成形した後、５００乃至１０００゜Ｃ、好ま
しくは８００乃至１０００゜Ｃの温度で焼成を行うこと
によって得ることができる。この場合、母材の線膨張率
をα1［単位：１０-6／Ｋ］としたとき、セラミックス
層の線膨張率α2［単位：１０-6／Ｋ］が（α1−３）≦
α2≦（α1＋３）を満足するように、炭化ケイ素粒子と
アルミニウム系材料との容積比を決定することが望まし
い。若しくは、炭化ケイ素粒子／アルミニウム系材料の
容積比は、４０／６０乃至８０／２０、好ましくは６０
／４０乃至７０／３０であることが望ましい。尚、炭化
ケイ素粒子の平均粒径は１乃至１００μｍ、好ましくは
１０乃至８０μｍ、一層好ましくは１５乃至６０μｍで
あることが望ましい。母材を構成するアルミニウム系材
料の組成をアルミニウム及びケイ素とする場合、アルミ
ニウム系材料にはケイ素が１２乃至３５体積％、好まし
くは１６乃至３５体積％、一層好ましくは２０乃至３５
体積％含まれていることが、（α1−３）≦α2≦（α1
＋３）を満足する上で望ましい。
【００４８】本発明の複合材料の製造方法、基体処理装
置の作製方法、基体載置ステージの作製方法において
は、セラミックス層を構成する材料をＡｌ2Ｏ3又は窒化
アルミニウム（ＡｌＮ）とすることができる。尚、セラ
ミックス層を構成する材料には、セラミックス層の線膨
張率や電気特性を調整するために、例えば、ＴｉＯ2を
添加してもよい。そして、工程（Ｂ）は、セラミックス
層を溶射法にて母材の表面に形成する工程から成ること
が望ましい。あるいは又、工程（Ｂ）は、セラミックス
層をロウ付け法にて母材の表面に取り付ける工程から成
ることが望ましい。
【００４９】上記の目的を達成するための本発明の第１
の態様に係る基体処理方法は、基体を処理するための基
体処理装置を用いた基体処理方法であって、該基体処理
装置は基体載置ステージを備え、該基体載置ステージ
は、セラミックス部材の組織中にアルミニウム系材料が
充填された母材と、該母材の表面に設けられたセラミッ
クス層とから成る複合材料から作製され、そして、静電
チャック機能を有し、且つ、温度制御手段を備えてお
り、静電チャック機能によって該基体載置ステージ上に
基体を固定し、基体載置ステージの温度を温度制御手段
によって制御した状態で、基体に対して処理を行うこと
を特徴とする。尚、かかる本発明の基体処理方法を第１
の態様に係る基体処理方法と呼ぶ場合がある。この場
合、基体に対する処理を、プラズマエッチング処理、プ
ラズマＣＶＤ処理、あるいはスパッタ処理とすることが
できる。尚、スパッタ処理には、基体のソフトエッチン
グ処理を含めることができる。基体に対して処理を行う
際の基体載置ステージの温度は、プラズマエッチング処
理の場合、常温乃至６５０゜Ｃ、好ましくは１００乃至
４００゜Ｃ、一層好ましくは１００乃至３００゜Ｃ、プ
ラズマＣＶＤ処理の場合、常温乃至６５０゜Ｃ、好まし
くは１００乃至５００゜Ｃ、一層好ましくは２００乃至
５００゜Ｃ、スパッタ処理の場合、常温乃至６５０゜
Ｃ、好ましくは２００乃至６００゜Ｃ、一層好ましくは
３００乃至５００゜Ｃに制御されていることが望まし
い。尚、基体載置ステージには温度制御手段が配設さ
れ、この温度制御手段はヒータから構成されていること
が好ましい。ヒータを複合材料の外部に配設してもよい
し、母材の内部に配設してもよい。温度制御手段は、更
に、温度制御用熱媒体を流す配管から構成されているこ
とが好ましい。ここで、かかる基体処理装置としては、
具体的には、上述した本発明の第１の態様に係る基体処
理装置を用いればよい。
【００５０】あるいは又、上記の目的を達成するための
本発明の第２の態様に係る基体処理方法は、側壁及び／
又は天板が、セラミックス部材の組織中にアルミニウム
系材料が充填された母材と、該母材の表面に設けられた
セラミックス層とから成る複合材料から作製された、基
体を処理するための基体処理装置を用いた基体処理方法
であって、該基体処理装置内に基体を収納し、基体に対
してプラズマエッチング処理又はプラズマＣＶＤ処理を
行うことを特徴とする。尚、かかる本発明の基体処理方
法を第２の態様に係る基体処理方法と呼ぶ場合がある。
ここで、かかる基体処理装置としては、具体的には、上
述した本発明の第２の態様に係る基体処理装置を用いれ
ばよい。基体に対してプラズマエッチング処理又はプラ
ズマＣＶＤ処理を行う際の側壁及び／又は天板の温度
は、プラズマエッチング処理の場合、常温乃至６５０゜
Ｃ、好ましくは１００乃至４００゜Ｃ、一層好ましくは
１００乃至３００゜Ｃ、プラズマＣＶＤ処理の場合、常
温乃至６５０゜Ｃ、好ましくは１００乃至５００゜Ｃ、
一層好ましくは２００乃至５００゜Ｃに制御されている
ことが望ましい。側壁及び／又は天板には温度制御手段
が配設され、この温度制御手段はヒータから構成されて
いることが好ましい。更には、ヒータを複合材料の外部
に配設してもよいが、母材の内部に配設することが望ま
しい。
【００５１】更には、上記の目的を達成するための本発
明の第３の態様に係る基体処理方法は、基体を処理する
ための基体処理装置を用いた基体処理方法であって、該
基体処理装置は、下部電極を兼ねた基体載置ステージ、
及び上部対向電極を備え、該上部対向電極は、セラミッ
クス部材の組織中にアルミニウム系材料が充填された母
材と、該母材の表面に設けられたセラミックス層とから
成る複合材料から作製され、該基体載置ステージ上に基
体を載置した状態で、基体に対してプラズマエッチング
処理を行うことを特徴とする。尚、かかる本発明の基体
処理方法を第３の態様に係る基体処理方法と呼ぶ場合が
ある。ここで、かかる基体処理装置としては、具体的に
は、上述した本発明の第３の態様に係る基体処理装置を
用いればよい。基体に対してプラズマエッチング処理を
行う際の上部対向電極の温度は、常温乃至４００゜Ｃ、
好ましくは５０乃至４００゜Ｃ、一層好ましくは２００
乃至３５０゜Ｃに制御されていることが望ましい。上部
対向電極には温度制御手段が配設され、この温度制御手
段はヒータから構成されていることが好ましい。更に
は、ヒータを複合材料の外部に配設してもよいが、母材
の内部に配設することが望ましい。
【００５２】尚、基体に対してプラズマエッチング処理
を行う場合には、第１の態様に係る基体処理方法と第２
の態様に係る基体処理方法の組み合わせ、第１の態様に
係る基体処理方法と第３の態様に係る基体処理方法の組
み合わせ、第２の態様に係る基体処理方法と第３の態様
に係る基体処理方法の組み合わせ、第１の態様に係る基
体処理方法と第２の態様に係る基体処理方法と第３の態
様に係る基体処理方法の組み合わせとすることもでき
る。また、基体に対してプラズマＣＶＤ処理を行う場合
には、第１の態様に係る基体処理方法と第２の態様に係
る基体処理方法の組み合わせとすることもできる。
【００５３】本発明における基体として、シリコン半導
体基板、ＧａＡｓ基板等の化合物半導体若しくは半絶縁
性基板、ＳＯＩ構造を有する半導体基板、絶縁性基板、
半導体基板や半絶縁性基板や絶縁性基板の上に形成され
た各種の絶縁層や絶縁膜、導電性薄膜や金属薄膜、金属
化合物薄膜、これらの積層体を例示することができる。
絶縁層や絶縁膜としては、ＳｉＯ2、ＢＰＳＧ、ＰＳ
Ｇ、ＢＳＧ、ＡｓＳＧ、ＰｂＳＧ、ＳｂＳＧ、ＮＳＧ、
ＳＯＧ、ＬＴＯ（Low Temperature Oxide、低温ＣＶＤ
−ＳｉＯ2）、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ等の公知の材料、ある
いはこれらの材料を積層したものを例示することができ
る。導電性薄膜としては、例えば、不純物をドーピング
された多結晶シリコンを例示することができる。また、
金属薄膜や金属化合物薄膜としては、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｔｉ
Ｎ、ＢＳＴ（バリウム・ストロンチウム・チタン・オキ
サイド）、ＳＴＯ（ストロンチウム・チタン・オキサイ
ド）、ＳＢＴ（ストロンチウム・バリウム・タンタル・
オキサイド）、Ｐｔ、Ａｌ、例えば銅やケイ素を含有す
るアルミニウム合金、タングステン等の高融点金属、各
種シリサイドを例示することができる。更には、例えば
ポリイミドフィルム等のプラスチックフィルム上に成膜
あるいは積層された銅等、半導体装置の製造分野以外の
分野における材料にも本発明を適用することができる。
【００５４】本発明においては、複合材料を、セラミッ
クス部材の組織中にアルミニウム系材料が充填された母
材と、この母材の表面に設けられたセラミックス層とか
ら構成することによって、母材はセラミックス部材とア
ルミニウム系材料との中間的な性質を有するものとな
り、例えば線膨張率に関してもこれらの中間的な値に調
整することが可能となる。それ故、母材とセラミックス
層との熱膨張に起因したセラミックス層の損傷発生を回
避でき、複合材料を高温で確実に使用することが可能と
なる。しかも、母材は高い熱伝導率を有しているので、
基体を効率よく加熱することが可能である。また、セラ
ミックス層が設けられているので、金属汚染の発生防止
や、例えばハロゲンガスによる複合材料の腐蝕発生を防
止することができる。尚、（α1−３）≦α2≦（α1＋
３）の関係を満足することによって、例えば５００゜Ｃ
程度の高温にて使用しても、母材の線膨張率α1とセラ
ミックス層の線膨張率α2の差に起因したセラミックス
層の損傷発生をほぼ確実に防止することが可能である。
【００５５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、発明の実
施の形態（以下、実施の形態と略称する）に基づき本発
明を説明する。
【００５６】（実施の形態１）実施の形態１は、本発明
の複合材料及びその製造方法、本発明の第１の態様に係
る基体処理装置及びその作製方法、基体載置ステージ及
びその作製方法、並びに、本発明の第１の態様に係る基
体処理方法に関する。
【００５７】即ち、実施の形態１における母材は、セラ
ミックス部材の組織中にアルミニウム系材料が充填され
た母材と、この母材の表面に設けられたセラミックス層
とから成る。あるいは又、基体を処理するための処理装
置の一部を構成する複合材料は、セラミックス部材の組
織中にアルミニウム系材料が充填された母材と、該母材
の表面に設けられたセラミックス層とから成る。更に
は、実施の形態１の基体を処理するための基体処理装置
の一部は、セラミックス部材の組織中にアルミニウム系
材料が充填された母材と、この母材の表面に設けられた
セラミックス層とから成る複合材料から構成されてい
る。ここで、実施の形態１の基体処理装置においては、
基体に対してプラズマエッチング処理が行われ、複合材
料によって構成される基体処理装置の一部は、静電チャ
ック機能を有し、且つ、温度制御手段を備えた基体載置
ステージ（より具体的にはウエハステージ）である。
【００５８】複合材料によって構成される基体処理装置
の一部である実施の形態１における基体載置ステージ１
０の模式的な断面図を、図１の（Ａ）に示す。この基体
載置ステージ１０は複合材料１１から構成されている。
複合材料１１は、セラミックス部材の組織中にアルミニ
ウム系材料が充填された母材１２（温度調節ジャケット
に相当する）と、この母材１２の表面に設けられたセラ
ミックス層１３とから成る。母材１２の形状は円盤であ
る。
【００５９】実施の形態１においては、母材１２を構成
するセラミックス部材の組成をコージエライトセラミッ
クスとした。ここで、コージエライトセラミックスと
は、ＭｇＯが約１３重量％、ＳｉＯ2が約５２重量％、
Ａｌ2Ｏ3が約３５重量％となる組成比に調整されたセラ
ミックスである。コージエライトセラミックスの線膨張
率は０．１×１０-6／Ｋである。
【００６０】また、母材１１を構成するアルミニウム系
材料の組成はアルミニウム（Ａｌ）及びケイ素（Ｓｉ）
である。実施の形態１においては、アルミニウム系材料
を基準として、アルミニウム系材料にはケイ素が２０体
積％含まれている。尚、セラミックス部材は、コージエ
ライトセラミックス粉末とコージエライトセラミックス
繊維との混合物の焼成体であり、この焼成体におけるコ
ージエライトセラミックス繊維の割合を５体積％とし
た。ここで、コージエライトセラミックス粉末の平均粒
径は１０μｍであり、コージエライトセラミックス繊維
の平均直径は３μｍであり、平均長さは１ｍｍである。
セラミックス部材の空孔率は約５０％であり、空孔径は
約１乃至２μｍである。従って、コージエライトセラミ
ックス／アルミニウム系材料の容積比は約１／１であ
る。このような構成の母材１２の線膨張率は、１００〜
３００゜Ｃにおける平均値で、約１０．６×１０-6／Ｋ
である。即ち、α1＝１０．６である。コージエライト
セラミックス／アルミニウム系材料の容積比が約１／１
であるが故に、母材１２は、純粋なセラミックスの電気
伝導度や熱伝導度よりも金属に近づいた値を有する。従
って、このような母材１２から作製された基体載置ステ
ージ１０には、電圧の印加は勿論のこと、バイアスの印
加も可能である。
【００６１】セラミックス層１３を構成する材料を、Ｔ
ｉＯ2が約２．５重量％添加されたＡｌ2Ｏ3とした。厚
さ約０．２ｍｍのセラミックス層１３は、溶射法にて母
材１２の表面に形成されている。このような組成のセラ
ミックス層１３の線膨張率は、１００〜３００゜Ｃにお
ける平均値で、約９×１０-6／Ｋである。従って、α2
は約９であり、セラミックス層１３の線膨張率α2は
（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を満足している。尚、
Ａｌ2Ｏ3それ自体の線膨張率は約８×１０-6／Ｋであ
る。また、Ａｌ2Ｏ3にＴｉＯ2を約２．５重量％添加す
ることによって、セラミックス層１３の体積固有抵抗値
を１０11Ω／□オーダーに調整することができる。これ
によって、セラミックス層１３は誘電体として作用し、
静電チャックとしての機能を発揮することができる。こ
のように体積固有抵抗値を調整する理由は、セラミック
ス層１３が１０11Ω／□オーダーを越えると、静電チャ
ックとして用いた場合にセラミックス層１３の吸着力が
弱くなりすぎ、基体をセラミックス層１３に充分吸着さ
せることが困難となる虞があるからである。一方、セラ
ミックス層１３が１０11Ω／□オーダーを下回ると、基
体載置ステージ１０を高温で用いた際、セラミックス層
１３の抵抗値が更に低くなり、基体とセラミックス層１
３との界面で電流が生じる虞がある。尚、使用条件によ
るが、一般的には、セラミックス層の体積固有抵抗値を
１０11〜１０16Ω／□とすることが望ましい。
【００６２】この基体載置ステージ１０は、静電チャッ
ク機能を有し、且つ、温度制御手段を備えている。具体
的には、誘電体層であるセラミックス層１３は静電チャ
ック機能を有する。また、母材１２の内部には温度制御
手段が配設され（埋め込まれ）、この温度制御手段は、
ヒータ１４、及び温度制御用熱媒体を流す配管１５から
構成されている。
【００６３】ヒータ１４として、母材１２の面積（底面
積）に応じた大型で大容量のシーズヒータを使用した。
ヒータ１４は、ヒータ本体（図示せず）と、ヒータ本体
の外側に配設されそしてヒータ本体を保護する鞘管（図
示せず）から構成された公知のヒータである。ヒータ１
４は、図示しない配線を介して電源に接続されている。
ヒータ１４の熱膨張は、基体載置ステージ１０に影響を
与える。従って、母材１２やセラミックス層１３の線膨
張率α1，α2に近い値を有する材料を用いることが好ま
しい。具体的には、チタンやステンレススチール等、線
膨張率が９×１０-6／Ｋ〜１２×１０-6／Ｋの材料から
作製された鞘管を用いることが好ましい。即ち、ヒータ
１４を構成する材料（母材１２と接する鞘管の材料）の
線膨張率αH［単位：１０-6／Ｋ］は、（α1−３）≦α
H≦（α1＋３）を満足することが好ましい。尚、ヒータ
１４の本体の線膨張率は、基体載置ステージ１０に影響
を与えることがないので、特に制限されない。
【００６４】配管１５は、温度制御用熱媒体供給装置
（図１には図示せず）に接続されており、金属あるいは
合金から作製されている。温度制御用熱媒体供給装置か
ら供給された温度制御用熱媒体を基体載置ステージ１０
内の配管１５に流すことによって、基体載置ステージ１
０の温度制御を行うことができる。配管１５の熱膨張
も、基体載置ステージ１０に影響を与える。従って、母
材１２やセラミックス層１３の線膨張率α1，α2に近い
値を有する材料を用いることが好ましい。具体的には、
チタンやステンレススチール等、線膨張率が９×１０-6
／Ｋ〜１２×１０-6／Ｋの材料から作製された配管１５
を用いることが好ましい。即ち、配管１５を構成する材
料の線膨張率αP［単位：１０-6／Ｋ］は、（α1−３）
≦αP≦（α１＋３）を満足することが好ましい。
【００６５】このような構成の基体載置ステージ１０
（より具体的には母材１２）には、配線（図示せず）を
介して直流電圧が印加される。従って、基体載置ステー
ジ１０を電極として用いることにより、セラミックス層
１３が静電チャックとして機能する。尚、この基体載置
ステージ１０には、セラミックス層１３上に載置、保持
された基体（例えばシリコン半導体基板）を押し上げる
ためのプッシャーピン（図示せず）が埋設されている。
また、このプッシャーピンには、プッシャーピンをセラ
ミックス層１３の頂面上に突出させあるいは頂面下に埋
没させる機構（図示せず）が取り付けられている。
【００６６】複合材料１１によって構成される基体処理
装置の一部である実施の形態１における基体載置ステー
ジ１０の作製方法を、以下、説明する。複合材料１１
は、（Ａ）セラミックス部材の組織中にアルミニウム系
材料を充填し、以て、セラミックス部材の組織中にアル
ミニウム系材料が充填された母材を作製する工程と、
（Ｂ）母材の表面にセラミックス層を設ける工程から作
製される。実施の形態１においては、この工程（Ａ）
は、容器（鋳型）の中に多孔質のコージエライトセラミ
ックスを組成としたセラミックス部材を配し、容器（鋳
型）内に溶融したアルミニウムとケイ素とを組成とした
アルミニウム系材料を流し込み、高圧鋳造法にてセラミ
ックス部材中にアルミニウム系材料を充填する工程から
成る。
【００６７】多孔質のコージエライトセラミックスを組
成としたセラミックス部材は、セラミックス部材を作製
する際の焼結過程において多孔質化される。実施の形態
１においては、多孔質のコージエライトセラミックスと
して、コージエライトセラミックス粉体とコージエライ
トセラミックス繊維とを焼結して得られる焼結体である
多孔質のコージエライトセラミックス・ファイバーボー
ド（以下、ファイバーボードと略称する）を用いた。一
般的な粉体焼結セラミックスが約１２００゜Ｃで高温焼
結されるのに対して、ファイバーボードは約８００゜Ｃ
で低温焼結されたものであり、コージエライトセラミッ
クス繊維の周りにコージエライトセラミックス粉体がバ
インダーを介して密着するように焼結され、多孔質化さ
れている。従って、例えば、コージエライトセラミック
ス粉体とコージエライトセラミックス繊維との容積比を
変えることによって、得られる多孔質のコージエライト
セラミックスを組成としたセラミックス部材の空孔率や
空孔径を調整することが可能である。
【００６８】基体載置ステージ１０を作製するには、先
ず、所定の円盤形状に成形された第１のファイバーボー
ドを用意する。尚、第１のファイバーボードには、ヒー
タ１４を配設するための溝を加工しておく。また、第１
のファイバーボードとは別の第２のファイバーボードを
用意する。この第２のファイバーボードには、配管１５
を配設するための溝を加工しておく。そして、容器（鋳
型）の底部に第１のファイバーボードを配し、更に、第
１のファイバーボードに設けられた溝内にヒータ１４を
配置する。次に、第１のファイバーボード上に第２のフ
ァイバーボードを乗せ、第２のファイバーボードに設け
られた溝内に配管１５を配置する。そして、更に、この
第２のファイバーボード上に第３のファイバーボードを
乗せる。尚、これらのファイバーボードには、プッシャ
ーピン等を埋設するための孔を予め加工しておく。
【００６９】次いで、これらのファイバーボードから成
るセラミックス部材を約８００゜Ｃに予備加熱してお
き、続いて、容器（鋳型）内に約８００゜Ｃに加熱して
溶融状態としたアルミニウム系材料（Ａｌ８０体積％−
Ｓｉ２０体積％）を流し込む。そして、容器（鋳型）内
に約１トン／ｃｍ２の高圧を加える高圧鋳造法を実行す
る。その結果、多孔質のファイバーボードには、即ち、
セラミックス部材の組織中には、アルミニウム系材料が
充填される。そして、アルミニウム系材料を冷却・固化
させることによって、母材１２が作製される。
【００７０】次いで、母材１２の頂面、即ち、ヒータ側
の面を研磨する。その後、この研磨面に、Ａｌ2Ｏ3にＴ
ｉＯ2を約２．５重量％混合した粒径が約１０μｍの混
合粉末を真空溶射法によって溶融状態で吹き付け、固化
させる。これによって、体積固有抵抗値が１０11Ω／□
オーダーの厚さ約０．２ｍｍのセラミックス層１３を溶
射法にて形成することができる。尚、セラミックス層１
３の形成の前に、溶射下地層として例えばアルミニウム
を約５重量％含んだニッケル（Ｎｉ−５重量％Ａｌ）を
溶射しておき、この溶射下地層上にセラミックス層１３
を溶射法にて形成してもよい。
【００７１】このようにして得られた基体載置ステージ
１０のセラミックス層１３の割れ防止効果を確認するた
めに、温風循環式のオーブンを用い、以下のようにして
基体載置ステージ１０の熱サイクルテストを行った。
【００７２】（１）基体載置ステージ１０をオーブン内
に入れ、オーブン内を３０分間かけて３００゜Ｃに昇温
する。 （２）オーブン内を、３００゜Ｃの温度で２０分間保持
する。 （３）オーブン内を、４０分間かけて降温し、常温に戻
す。 （４）オーブン内から基体載置ステージ１０を取り出
し、外観を観察する。
【００７３】このような（１）〜（４）の操作を１０回
繰り返したところ、１０回終了後においても基体載置ス
テージ１０の外観には変化が認められず、セラミックス
層１３に割れ等の破損は生じていないことが確認され
た。
【００７４】このようにして得られた基体載置ステージ
１０は、多孔質のコージエライトセラミックス・ファイ
バーボードから成るセラミックス部材にＡｌ８０体積％
−Ｓｉ２０体積％のアルミニウム系材料を充填して得ら
れた母材（温度調節ジャケット）１２によって構成され
ており、母材１２の線膨張率α1はセラミックス層１３
の線膨張率α2に近い値となっている。従って、基体載
置ステージ１０の加熱・冷却による母材１２とセラミッ
クス層１３の伸縮の度合いは殆ど同じである。それ故、
これらの材料間の線膨張率α1，α2の差に起因して、高
温加熱時や、高温から常温に基体載置ステージ１０を戻
したときにセラミックス層１３に割れ等の損傷が発生す
ることを確実に回避することができる。
【００７５】また、実施の形態１の複合材料の製造方
法、基体処理装置の作製方法、並びに、基体載置ステー
ジの作製方法にあっては、特に、多孔質のコージエライ
トセラミックス・ファイバーボードを用いているが、高
圧鋳造時にアルミニウム系材料がその空孔内に入り込む
際の衝撃にファイバーボードは耐え得る。その結果、フ
ァイバーボードに割れが生じることを抑制することがで
きる。即ち、通常の粉末焼結法によって得られる多孔質
のコージエライトセラミックスから成るセラミックス部
材においては、高圧鋳造時に割れが起こり易い。然る
に、多孔質のコージエライトセラミックス・ファイバー
ボードを用いることによって、高圧鋳造時におけるセラ
ミックス部材の割れ発生を抑えることができる。
【００７６】そして、高圧鋳造時にファイバーボードに
割れ等が発生することを回避できるので、母材１２の表
面に設けられたセラミックス層１３にクラック等の損傷
が生じることを一層確実に防止することができる。即
ち、ファイバーボードに割れが発生したとしても、ファ
イバーボードから成るセラミックス部材の組織中にアル
ミニウム系材料を充填したとき、アルミニウム系材料が
一種の接着材として働く結果、母材１２を得ることはで
きる。しかしながら、このようにして得られた母材１２
においては、ファイバーボードに発生した割れ等の隙間
にアルミニウム系材料から成る層が形成されてしまう。
その結果、母材１２の表面に設けられたセラミックス層
１３が、基体載置ステージ１０の使用時、温度変化に追
従できなくなり、セラミックス層１３に割れが生じ易く
なる。つまり、セラミックス層１３は、粒径が約１０μ
ｍの混合粉末が溶射されそして母材１２と同化されてい
るので、ファイバーボードにおける１〜２μｍの空孔内
に充填されたアルミニウム系材料そのものの熱膨張から
は殆ど影響を受けない。しかしながら、ファイバーボー
ドの割れた部分の隙間に存在するアルミニウム系材料か
ら成る層は、セラミックス層１３を形成する粒子の径よ
り大きい長さや幅を有する。従って、アルミニウム系材
料から成るかかる層の熱膨張によるセラミックス層１３
への影響は無視できないものとなり、セラミックス層１
３に割れが発生する確率が高くなる。
【００７７】また、セラミックス層１３を母材１２上に
溶射法にて形成するので、母材１２とセラミックス層１
３とがより一層一体化する。これによって、母材１２と
セラミックス層１３との間の応力緩和が図れると共に、
母材１２からセラミックス層１３への熱伝導が速やかと
なり、セラミックス層１３に保持・固定された基体（例
えばシリコン半導体基板）の温度制御を迅速に且つ確実
に行うことが可能となる。
【００７８】このような基体載置ステージ１０を組み込
んだ本発明の第１の態様に係る基体処理装置であるドラ
イエッチング装置２０（以下、エッチング装置と略称す
る）の概念図を、図２に示す。エッチング装置２０は、
更に、チャンバー２１と、ＲＦアンテナ２２と、ＲＦア
ンテナ２３と、マルチポール磁石２４を備えている。
尚、このエッチング装置２０においては、基体としてシ
リコン半導体基板４０を例にとり説明する。
【００７９】２つのＲＦアンテナ２２は、チャンバー２
１の上部に設けられた直径３５０ｍｍの円筒状石英菅か
ら成るベルジャー２５の外側を周回して配設され、Ｍ＝
１モードのプラズマを生成するアンテナ形状を有し、マ
ッチングネットワーク２７を介してヘリコン波プラズマ
発生源２８に接続されている。これらのＲＦアンテナ２
２の外側には、内周コイルと外周コイルとから構成され
たソレノイドコイル・アッセンブリ２６が配設されてい
る。このソレノイドコイル・アッセンブリ２６のうち、
内周コイルはヘリコン波の伝搬に寄与し、外周コイルは
生成したプラズマの輸送に寄与する。ＲＦアンテナ２３
は、チャンバー２１の天板１２１（石英製である）の上
にループ状に設置されており、マッチングネットワーク
２９を介して電源３０に接続されている。マルチポール
磁石２４は、チャンバー２１の下部外側に設けられてお
り、エレクトロンがチャンバー２１の側壁にて消失する
ことを抑制するためのカスプ磁場を形成する。
【００８０】また、チャンバー２１内には、基体である
シリコン半導体基板４０を保持・固定するための基体載
置ステージ１０（図１の（Ａ）参照）が配設されてい
る。更に、チャンバー２１内のガスを排気するための排
気口３１が、真空ポンプ等の負圧手段（図示せず）に接
続されている。基体載置ステージ１０には、シリコン半
導体基板４０への入射イオンエネルギーを制御するため
のバイアス電源３２が接続され、更には、母材１２に相
当する温度調節ジャケットにはセラミックス層１３に静
電吸着力を発揮させるための直流電源３３が接続されて
いる。また、基体載置ステージ１０の母材１２内に配設
されたヒータ１４は、電源３９に接続されている。更に
は、基体であるシリコン半導体基板４０の温度を計測す
るための蛍光ファイバ温度計３６が、エッチング装置２
０には備えられている。
【００８１】基体載置ステージ１０の母材１２内に配設
された配管１５は、配管３４Ａ，３４Ｂを介して温度制
御用熱媒体供給装置３５に接続されている。温度制御用
熱媒体供給装置３５は、シリコンオイル等の温度制御用
熱媒体を、配管３４Ａを介して基体載置ステージ１０の
配管１５に供給し、配管３４Ｂを介して配管１５から送
り出された温度制御用熱媒体を受け入れ、更に、この温
度制御用熱媒体を所定温度に加熱あるいは冷却する。場
合によっては、温度制御用熱媒体供給装置３５にチラー
を組み込み、配管３４Ａ，１５，３４Ｂ内にフロンガス
等の低温（例えば０゜Ｃ）の温度制御用熱媒体（冷媒）
を流してもよい。このように、温度制御用熱媒体を配管
１５内に循環させることによって、基体載置ステージ１
０上に保持・固定された基体であるシリコン半導体基板
４０の温度制御を行う。温度制御用熱媒体供給装置３５
に接続された配管３４Ａには、高温での動作が可能な制
御バルブ３７が配設されている。一方、配管３４Ａと配
管３４Ｂとの間のバイパス配管３４Ｃにも制御バルブ３
７が配設されている。そして、このような構成のもと、
制御バルブ３７の開閉度を制御することによって、配管
１５への温度制御用熱媒体の供給量を制御する。また、
蛍光ファイバ温度計３６で検知された温度を制御装置
（ＰＩＤコントローラ）３８で検出し、予め設定された
シリコン半導体基板４０の温度との差から、予め実験や
計算によって決定された供給量となるように、温度制御
用熱媒体の供給量が制御装置３８によって決定される。
【００８２】尚、図１の（Ａ）に示した基体載置ステー
ジ１０においては、基体であるシリコン半導体基板４０
の設定温度にも依るが、通常は、ヒータ１４による加熱
によって主たる温度制御がなされる。そして、温度制御
用熱媒体による基体載置ステージ１０の温度制御は、シ
リコン半導体基板４０の温度安定のための補助的な温度
制御である。即ち、プラズマエッチング処理等を行った
場合、プラズマからの入熱を基体であるシリコン半導体
基板４０、更には基体載置ステージ１０が受ける結果、
ヒータ１４による加熱だけではシリコン半導体基板４０
を設定温度に維持しておくことが困難となる場合があ
る。このような場合、ヒータ１４の加熱に加えて、基体
であるシリコン半導体基板４０を設定温度に保つべくプ
ラズマからの入熱を相殺するように設定温度より低い温
度の温度制御用熱媒体を配管１５に流す。これによっ
て、シリコン半導体基板４０を設定温度に安定させるこ
とができる。尚、図２においては、エッチングガス導入
部、ゲートバルブ等のエッチング装置の細部について
は、その図示を省略した。
【００８３】次に、基体処理装置であるエッチング装置
２０を用いた基体処理方法（具体的にはプラズマエッチ
ング処理方法）を、図３の（Ａ）及び（Ｂ）を参照して
説明する。尚、この基体処理方法においては、主に銅
（Ｃｕ）膜４３が基体に相当する。
【００８４】先ず、シリコン半導体基板４０の上に形成
されたＳｉＯ2から成る下地絶縁層４１の上に、Ｃｕ膜
４３を形成する。具体的には、先ず、シリコン半導体基
板４０の上に公知の方法で形成された下地絶縁層４１の
上に、密着層としてＴｉＮ膜４２をスパッタ法によって
形成した。続いて、ＴｉＮ膜４２の上にスパッタ法によ
って基体に相当するＣｕ膜４３を形成し、更にその上に
スパッタ法にてＴｉＮ膜４４を形成した。そして、この
ＴｉＮ膜４４の上にＳｉＯ2膜を形成し、更に公知のリ
ソグラフィ技術及びエッチング技術によってこのＳｉＯ
2膜をパターニングし、ＳｉＯ2膜から成るマスクパター
ン４５を形成した。この状態を、図３の（Ａ）の模式的
な一部断面図に示す。
【００８５】次いで、マスクパターン４５を形成したシ
リコン半導体基板４０を図２に示したエッチング装置２
０内の基体載置ステージ１０上に載置し、セラミックス
層１３に静電吸着力を発揮させてシリコン半導体基板４
０を基体載置ステージ１０上に保持・固定する。そし
て、ヒータ１４の作動及び温度制御用熱媒体を配管１５
に流すことによって基体載置ステージ１０の加熱を行
い、基体であるＣｕ膜４３を含むシリコン半導体基板４
０を以下の表１に示す設定温度に調整した。そして、マ
スクパターン４５をエッチング用マスクとして、以下の
表１に例示する条件にて、ＴｉＮ膜４４、Ｃｕ膜４３、
ＴｉＮ膜４２に対してプラズマエッチング処理を行い、
Ｃｕ膜４３から構成された配線を得た。この状態を、図
３の（Ｂ）の模式的な一部断面図に示す。
【００８６】
【表１】 エッチングガス ：Ｃｌ2＝３sccm 圧力 ：０．０５Ｐａ 電源２８からのパワー（ＲＦアンテナ２２）：１．５ｋＷ（１３．５６ＭＨｚ） 電源３０からのパワー（ＲＦアンテナ２３）：１．５ｋＷ（１３．５６ＭＨｚ） ＲＦバイアス ：３５０Ｗ シリコン半導体基板温度 ：２５０゜Ｃ
【００８７】このようにしてプラズマエッチング処理を
行ったところ、エッチング処理中においてもプラズマか
らの入熱に起因するシリコン半導体基板４０等の温度上
昇が殆ど認められず、エッチング処理中、シリコン半導
体基板４０、更にはＣｕ膜４３を設定した温度（２５０
゜Ｃ）に安定して保つことができた。そして、このよう
にＣｕ膜４３を含むシリコン半導体基板４０の温度を高
精度で安定させることができたため、エッチングガスと
してＣｌ2を単独で用いたにも拘わらず、良好な異方性
形状を有する配線を形成することができ、Ｃｕ膜４３の
加工を良好に行うことができた。
【００８８】比較のため、静電チャック機能を発揮させ
ず、単に基体載置ステージ１０によるシリコン半導体基
板４０の加熱のみを行い、表１に示した条件と同一の条
件でシリコン半導体基板４０の温度変化を調べた。その
結果、シリコン半導体基板４０の温度は、エッチング処
理開始時においては十分な加熱がなされず、設定温度よ
りかなり低い１９０゜Ｃであった。そして、エッチング
処理の進行に伴い温度が上昇し、エッチング処理開始後
約６０秒で設定温度である２５０゜Ｃに達した。更にエ
ッチング処理を続けたところ、プラズマからの入熱に起
因して温度上昇が更に進み、エッチング処理開始後１２
０秒後では約２６５゜Ｃにまで上昇した。
【００８９】従って、基体載置ステージ１０において静
電吸着力を発揮させることにより、従来の技術では不可
能であった高い精度での基体の温度制御が行えることが
確認された。また、このようなエッチング処理を繰り返
して行った後、メンテナンス時などにチャンバー２１内
を常温に戻しても、基体載置ステージ１０にはセラミッ
クス層１３の割れ等の破損は全く認められなかった。
【００９０】尚、図１の（Ｂ）の模式的な断面図に示す
ように、セラミックス層を溶射法でなくロウ付け法によ
って母材１２の表面に設けてもよい。この場合には、焼
結法にて作製されたＡｌ2Ｏ3製セラミックス板から成る
セラミックス層１６を、例えば、約６００゜Ｃの温度に
てＡｌ−Ｍｇ−Ｇｅ系のロウ材１７を用いたロウ付け法
にて母材１２の表面に取り付ければよい。尚、ロウ材と
しては、その他、チタン、錫、アンチモン、マグネシウ
ムから成る合金を挙げることができる。ロウ材の線膨張
率［単位：１０-6／Ｋ］も、母材の線膨張率をα1［単
位：１０-6／Ｋ］としたとき、（α1−３）以上、（α1
＋３）以下の範囲内にあることが望ましい。
【００９１】尚、Ｃｕ膜のドライエッチング処理におい
ては、Ｃｌ2以外にも、ＨＣｌ、ＨＢｒ、ＨＩといった
ガスを単独で若しくは混合して用いることができる。Ｈ
Ｂｒを使用したときのＣｕ膜のドライエッチング条件
を、以下の表２に例示する。
【００９２】
【表２】 エッチングガス ：ＨＢｒ＝５０sccm 圧力 ：０．５Ｐａ 電源２８からのパワー（ＲＦアンテナ２２）：２．５ｋＷ 電源３０からのパワー（ＲＦアンテナ２３）：２．５ｋＷ ＲＦバイアス ：３００Ｗ シリコン半導体基板温度 ：２５０゜Ｃ
【００９３】（実施の形態２）実施の形態２は実施の形
態１の変形である。実施の形態２が実施の形態１と相違
する点は、複合材料における母材を構成するセラミック
ス部材の組成を窒化アルミニウムとし、母材を構成する
アルミニウム系材料の組成をアルミニウムとした点にあ
る。
【００９４】複合材料によって構成される基体処理装置
の一部である実施の形態２における基体載置ステージ１
０Ａの模式的な断面図を、図４の（Ａ）に示す。この基
体載置ステージ１０Ａも複合材料１１Ａから構成されて
いる。この複合材料１１Ａは、セラミックス部材の組織
中にアルミニウム系材料が充填された母材１２Ａ（温度
調節ジャケットに相当する）と、この母材１２Ａの表面
に設けられたセラミックス層１３Ａとから成る。母材１
２Ａの形状は円盤である。また、実施の形態１と異な
り、母材１２Ａの底面にはヒータ１４Ａが取り付けられ
ている。
【００９５】実施の形態２においては、母材１２Ａを構
成するセラミックス部材の組成を窒化アルミニウム（Ａ
ｌＮ）とした。尚、窒化アルミニウムの線膨張率は５．
１×１０-6／Ｋであり、熱伝導率は０．２３５ｃａｌ／
ｃｍ・秒・Ｋである。また、母材を構成するアルミニウ
ム系材料の組成をアルミニウム（Ａｌ）とした。（α1
−３）≦α2≦（α1＋３）を満足するように窒化アルミ
ニウムとアルミニウムとの容積比は決定されており、具
体的には、窒化アルミニウム／アルミニウムの容積比は
７０／３０である。尚、母材１２Ａの線膨張率は、１０
０〜３００゜Ｃにおける平均値で、８．７×１０-6／Ｋ
である。即ち、α1＝８．７である。セラミックス層１
３Ａを構成する材料を、ＴｉＯ2が約２．５重量％添加
されたＡｌ2Ｏ3とした。セラミックス層１３Ａは、溶射
法にて母材１２Ａの表面に形成されている。Ａｌ2Ｏ3は
本来その線膨張率が約８×１０-6／Ｋであるが、Ａｌ2
Ｏ3にＴｉＯ2を添加することによって、その線膨張率
は、１００〜３００゜Ｃにおける平均値で、約９×１０
-6／Ｋ（α2は約９）となり、母材１２Ａの線膨張率α1
とほぼ同じ値となる。これによって、母材１２Ａの高温
加熱などによる温度変化によってもセラミックス層１３
Ａに割れ等の損傷が発生することを効果的に防止し得
る。また、Ａｌ2Ｏ3にＴｉＯ2を添加することにより、
セラミックス層１３Ａの体積固有抵抗値を１０11Ω／□
のオーダーに調整することができる。これによって、セ
ラミックス層１３Ａが静電チャックとしての機能を効果
的に発揮する。
【００９６】ヒータ１４Ａは、約４００゜Ｃまでの加熱
が可能なＰＢＮヒータ（パイロリティック・ボロン・ナ
イトライド・パイロリティック・グラファイト・ヒー
タ）である。ヒータ１４Ａを母材１２Ａである温度調節
ジャケットの裏面に取り付けることにより、母材１２Ａ
を常温から約４００゜Ｃまでの範囲内で温度制御するこ
とが可能となる。そして、基体載置ステージ１０Ａの母
材１２Ａに配線（図示せず）を介して直流電圧を印加す
れば、母材１２Ａを電極として用いることができ、セラ
ミックス層１３Ａが静電チャックとして機能する。尚、
この基体載置ステージ１０Ａには、セラミックス層１３
Ａ上に載置、保持された基体（例えばシリコン半導体基
板）を押し上げるためのプッシャーピン（図示せず）が
埋設されている。また、このプッシャーピンには、プッ
シャーピンをセラミックス層１３Ａの頂面上に突出させ
あるいは頂面下に埋没させる機構（図示せず）が取り付
けられている。
【００９７】複合材料によって構成される基体処理装置
の一部である基体載置ステージ１０Ａの作製方法を、以
下、説明する。複合材料１１Ａは、基本的には、実施の
形態１と同様に、（Ａ）セラミックス部材の組織中にア
ルミニウム系材料を充填し、以て、セラミックス部材の
組織中にアルミニウム系材料が充填された母材を作製す
る工程と、（Ｂ）母材の表面にセラミックス層を設ける
工程から作製される。実施の形態２においては、この工
程（Ａ）は、非加圧金属浸透法に基づき、窒化アルミニ
ウム粒子から成形されたセラミックス部材に溶融したア
ルミニウムを組成としたアルミニウム系材料を非加圧状
態にて浸透させる工程から成る。
【００９８】具体的には、平均粒径１０μｍのＡｌＮ粒
子を泥漿鋳込み成形法にて成形した後、約８００゜Ｃの
温度で焼成を行うことによって、ＡｌＮ粒子を成形した
プリフォームであるセラミックス部材を作製した。そし
て、このセラミックス部材を約８００゜Ｃに予備加熱し
ておき、約８００゜Ｃに加熱して溶融したアルミニウム
を非加圧でセラミックス部材に浸透させる。これによっ
て、ＡｌＮ７０体積％−Ａｌ３０体積％の構成の母材１
２Ａを作製することができる。次いで、母材１２Ａを成
形加工して円盤状の温度調節ジャケットの形状とする。
尚、この母材１２Ａには、プッシャーピン等を埋設する
ための孔も予め加工しておく。次いで、このようにして
得られた母材１２Ａの頂面を研磨する。その後、この研
磨面に、Ａｌ2Ｏ3にＴｉＯ2を約２．５重量％混合した
粒径が約１０μｍの混合粉末を真空溶射法によって溶融
状態で吹き付け、固化させる。これによって、体積固有
抵抗値が１０11Ω／□オーダーの厚さ約０．２ｍｍのセ
ラミックス層１３Ａを形成することができる。その後、
母材１２Ａの底面、即ちセラミックス層１３Ａが設けら
れた面と反対側の面にＰＢＮヒータから成るヒータ１４
Ａを取り付け、基体載置ステージ１０Ａを得る。尚、セ
ラミックス層１３Ａの形成の前に、溶射下地層として例
えばアルミニウムを約５重量％含んだニッケル（Ｎｉ−
５重量％Ａｌ）を溶射しておき、この溶射下地層上にセ
ラミックス層１３Ａを溶射法にて形成してもよい。
【００９９】このようにして作製された基体載置ステー
ジ１０Ａにあっては、セラミックス層１３Ａの線膨張率
α2が母材１２Ａ（温度調節ジャケット）の線膨張率α1
とほぼ同じ値となっている。それ故、母材１２Ａの高温
加熱などによる温度変化によっても、セラミックス層１
３Ａに割れ等の損傷は発生しない。また、実施の形態２
の複合材料の製造方法、基体処理装置の作製方法、基体
載置ステージの作製方法にあっては、窒化アルミニウム
とアルミニウムとの容積比を調整することによって、更
には、必要に応じて、Ａｌ2Ｏ3から成るセラミックス層
１３ＡにおけるＴｉＯ2の添加率を調整することによっ
て、母材１２Ａの線膨張率α1とセラミックス層１３Ａ
の線膨張率α2を、（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を満
足する関係とすることができる。その結果、基体載置ス
テージ１０Ａの温度変化に起因するセラミックス層１３
Ａの割れ等の損傷発生を、効果的に防止することができ
る。
【０１００】また、セラミックス層１３Ａを母材１２Ａ
上に溶射法にて形成するので、母材１２Ａとセラミック
ス層１３Ａとがより一層一体化する。これによって、母
材１２Ａとセラミックス層１３Ａとの間の応力緩和が図
れると共に、母材１２Ａからセラミックス層１３Ａへの
熱伝導が速やかとなり、セラミックス層１３Ａに保持・
固定された基体（例えばシリコン半導体基板）の温度制
御を迅速に且つ確実に行うことが可能となる。
【０１０１】複合材料１１Ａによって構成される基体処
理装置の一部であるこのような基体載置ステージ１０Ａ
を備えた、本発明の第１の態様に係る基体処理装置であ
る実施の形態２のエッチング装置２０Ａは、図５に概念
図を示すように、配管１５及びこれに関連する設備を除
き、実質的には実施の形態１にて説明した基体処理装置
と同様とすることができるので、詳細な説明は省略す
る。また、実施の形態２における基体処理装置を用いた
本発明の第１の態様に係る基体処理方法（プラズマエッ
チング処理方法）も、実質的には、実施の形態１にて説
明した基体処理方法と同様とすることができるので、詳
細な説明は省略する。尚、基体載置ステージ１０Ａの温
度制御は、蛍光ファイバ温度計３６で検知された温度を
制御装置（ＰＩＤコントローラ）３８で検出し、ヒータ
１４Ａへ電力を供給するための電源３９を制御すること
によって行うことができる。
【０１０２】図４の（Ｂ）の模式的な断面図に示すよう
に、セラミックス層を溶射法でなくロウ付け法によって
母材１２Ａの表面に設けてもよい。この場合には、焼結
法にて作製されたＡｌ2Ｏ3製セラミックス板から成るセ
ラミックス層１６Ａを、例えば、約６００゜Ｃの温度に
てＡｌ−Ｍｇ−Ｇｅ系のロウ材１７Ａを用いたロウ付け
法にて母材の表面に取り付ければよい。
【０１０３】尚、母材を構成するアルミニウム系材料の
組成をアルミニウムとしたが、その代わりに、母材を構
成するアルミニウム系材料の組成をアルミニウム及びケ
イ素とすることができる。アルミニウム系材料の組成を
アルミニウム及びケイ素（例えば、Ａｌ８０体積％−Ｓ
ｉ２０体積％）とすることによって、母材の線膨張率を
α1を制御することが可能となり、一層セラミックス層
の線膨張率α2との差を小さくすることが可能となる。
また、セラミックス層をＡｌ2Ｏ3から構成する代わり
に、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）から構成してもよい。
【０１０４】（実施の形態３）実施の形態３も実施の形
態１の変形である。実施の形態３が実施の形態１と相違
する点は、複合材料における母材を構成するセラミック
ス部材の組成を炭化ケイ素（ＳｉＣ）とし、母材を構成
するアルミニウム系材料の組成をアルミニウム（Ａｌ）
とした点にある。
【０１０５】複合材料によって構成される基体処理装置
の一部である実施の形態３における基体載置ステージ１
０Ｂの模式的な断面図を、図６の（Ａ）に示す。この基
体載置ステージ１０Ｂも複合材料１１Ｂから構成されて
いる。この複合材料１１Ｂは、セラミックス部材の組織
中にアルミニウム系材料が充填された母材１２Ｂ（温度
調節ジャケットに相当する）と、この母材１２Ｂの頂面
及び側面に設けられたセラミックス層１３Ｂとから成
る。母材１２Ｂの形状は円盤である。尚、実施の形態２
と同様に、母材１２Ｂの底面にはヒータ１４Ｂが取り付
けられている。
【０１０６】実施の形態３においては、母材１２Ｂを構
成するセラミックス部材の組成を炭化ケイ素（ＳｉＣ）
とした。尚、炭化ケイ素の線膨張率は４×１０-6／Ｋで
あり、熱伝導率は０．３５８ｃａｌ／ｃｍ・秒・Ｋ（１
５０Ｗ／ｍ・Ｋ）である。また、母材を構成するアルミ
ニウム系材料の組成をアルミニウム（Ａｌ）とした。
（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を満足するように炭化
ケイ素とアルミニウムとの容積比は決定されており、具
体的には、炭化ケイ素／アルミニウムの容積比は７０／
３０である。尚、母材１２Ｂの線膨張率は、１００〜３
００゜Ｃにおける平均値で、６．２×１０-6／Ｋであ
る。即ち、α1＝６．２である。セラミックス層１３Ｂ
を構成する材料を、ＴｉＯ2が約１．５重量％添加され
たＡｌ2Ｏ3とした。セラミックス層１３Ｂは、溶射法に
て母材１２Ｂの頂面及び側面に形成されている。Ａｌ2
Ｏ3は本来その線膨張率が約８×１０-6／Ｋであるが、
Ａｌ2Ｏ3にＴｉＯ2を添加することによって、その線膨
張率は、１００〜３００゜Ｃにおける平均値で、約８〜
９×１０-6／Ｋ（α2は約８〜９）となり、母材１２Ｂ
の線膨張率α1とセラミックス層１３Ｂの線膨張率α2の
関係は、（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を満足する。
これによって、母材１２Ｂの高温加熱などによる温度変
化によってもセラミックス層１３Ｂに割れ等の損傷が発
生することを効果的に防止し得る。また、Ａｌ2Ｏ3にＴ
ｉＯ2を添加することにより、セラミックス層１３Ｂの
体積固有抵抗値を１０11Ω／□のオーダーに調整するこ
とができる。これによって、セラミックス層１３Ｂが静
電チャックとしての機能を効果的に発揮する。
【０１０７】ヒータ１４Ａは、実施の形態２と同様に、
ＰＢＮヒータである。ヒータ１４Ｂを母材１２Ｂである
温度調節ジャケットの裏面に取り付けることにより、母
材１２Ｂを常温から約４００゜Ｃまでの範囲内で温度制
御することが可能となる。そして、基体載置ステージ１
０Ｂの母材１２Ｂに配線（図示せず）を介して直流電圧
を印加すれば、母材１２Ｂを電極として用いることがで
き、セラミックス層１３Ｂが静電チャックとして機能す
る。尚、この基体載置ステージ１０Ｂには、セラミック
ス層１３Ｂ上に載置、保持された基体（例えばシリコン
半導体基板）を押し上げるためのプッシャーピン（図示
せず）が埋設されている。また、このプッシャーピンに
は、プッシャーピンをセラミックス層１３Ｂの頂面上に
突出させあるいは頂面下に埋没させる機構（図示せず）
が取り付けられている。
【０１０８】複合材料によって構成される基体処理装置
の一部である基体載置ステージ１０Ｂの作製方法を、以
下、説明する。複合材料１１Ｂは、基本的には、実施の
形態２と同様に、（Ａ）セラミックス部材の組織中にア
ルミニウム系材料を充填し、以て、セラミックス部材の
組織中にアルミニウム系材料が充填された母材を作製す
る工程と、（Ｂ）母材の表面にセラミックス層を設ける
工程から作製される。実施の形態３においては、この工
程（Ａ）は、非加圧金属浸透法に基づき、炭化ケイ素粒
子から成形されたセラミックス部材に溶融したアルミニ
ウムを組成としたアルミニウム系材料を非加圧状態にて
浸透させる工程から成る。
【０１０９】具体的には、平均粒径１５μｍのＳｉＣ粒
子と平均粒径６０μｍのＳｉＣ粒子とを容積比で１：４
にて混合したものを鋳込み泥漿成形法にて成形した後、
約８００゜Ｃの温度で焼成を行うことによって、ＳｉＣ
粒子を成形したプリフォームであるセラミックス部材を
作製した。そして、このセラミックス部材を約８００゜
Ｃに予備加熱しておき、約８００゜Ｃに加熱して溶融し
たアルミニウムを非加圧でセラミックス部材に浸透させ
る。これによって、ＳｉＣ７０体積％−Ａｌ３０体積％
の構成の母材１２Ｂを作製することができる。次いで、
母材１２Ｂを成形加工して円盤状の温度調節ジャケット
の形状とする。尚、この母材１２Ｂには、プッシャーピ
ン等を埋設するための孔も予め加工しておく。次いで、
このようにして得られた母材１２Ｂの頂面及び側面を研
磨する。その後、この研磨面に、Ａｌ2Ｏ3にＴｉＯ2を
約１．５重量％混合した粒径が約１０μｍの混合粉末を
真空溶射法によって溶融状態で吹き付け、固化させる。
これによって、体積固有抵抗値が１０11Ω／□オーダー
の厚さ約０．２ｍｍのセラミックス層１３Ｂを形成する
ことができる。その後、母材１２Ｂの底面、即ちセラミ
ックス層１３Ｂが設けられた頂面と反対側の面にＰＢＮ
ヒータから成るヒータ１４Ｂを取り付け、基体載置ステ
ージ１０Ｂを得る。尚、セラミックス層１３Ｂの形成の
前に、溶射下地層として例えばアルミニウムを約５重量
％含んだニッケル（Ｎｉ−５重量％Ａｌ）を溶射してお
き、この溶射下地層上にセラミックス層１３Ｂを溶射法
にて形成してもよい。
【０１１０】尚、基体載置ステージ１０Ｂの作製方法
は、上述の方法に限定されない。上述の工程（Ａ）を、
実施の形態１と同様に、容器（鋳型）の中に炭化ケイ素
を組成としたセラミックス部材を配し、この容器（鋳
型）内に溶融したアルミニウムを組成としたアルミニウ
ム系材料を流し込み、高圧鋳造法にてセラミックス部材
中にアルミニウム系材料を充填する工程から構成するこ
ともできる。即ち、基体載置ステージ１０Ｂを作製する
には、先ず、所定の円盤形状に成形されたＳｉＣから成
るプリフォームを用意する。尚、プリフォームには、プ
ッシャーピン等を埋設するための孔を予め加工してお
く。次いで、プリフォームから成るセラミックス部材を
約８００゜Ｃに予備加熱しておき、続いて、容器（鋳
型）内に約８００゜Ｃに加熱して溶融状態としたアルミ
ニウムを流し込む。そして、容器（鋳型）内に約１トン
／ｃｍ2の高圧を加える高圧鋳造法を実行する。その結
果、セラミックス部材の組織中には、アルミニウムが充
填される。そして、アルミニウムを冷却・固化させるこ
とによって、母材１２Ｂが作製される。以下、先に述べ
たと同様の方法で基体載置ステージ１０Ｂを作製すれば
よい。
【０１１１】このようにして作製された基体載置ステー
ジ１０Ｂにあっては、母材１２Ｂの高温加熱などによる
温度変化によっても、セラミックス層１３Ｂに割れ等の
損傷は発生しない。また、実施の形態３の複合材料の製
造方法、基体処理装置の作製方法、基体載置ステージの
作製方法にあっては、炭化ケイ素とアルミニウム系材料
との容積比を調整することによって、更には、必要に応
じて、Ａｌ2Ｏ3から成るセラミックス層１３Ｂにおける
ＴｉＯ2の添加率を調整することによって、母材１２Ｂ
の線膨張率α1とセラミックス層１３Ｂの線膨張率α
2を、（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を満足する関係と
することができる。その結果、基体載置ステージ１０Ｂ
の温度変化に起因するセラミックス層１３Ｂの割れ等の
損傷発生を、効果的に防止することができる。
【０１１２】また、セラミックス層１３Ｂを母材１２Ｂ
上に溶射法にて形成するので、母材１２Ｂとセラミック
ス層１３Ｂとがより一層一体化する。これによって、母
材１２Ｂとセラミックス層１３Ｂとの間の応力緩和が図
れると共に、母材１２Ｂからセラミックス層１３Ｂへの
熱伝導が速やかとなり、セラミックス層１３Ｂに保持・
固定された基体（例えばシリコン半導体基板）の温度制
御を迅速に且つ確実に行うことが可能となる。
【０１１３】図６の（Ｂ）の模式的な断面図に示すよう
に、セラミックス層を溶射法でなくロウ付け法によって
母材１２Ｂの頂面及び側面に設けてもよい。この場合に
は、焼結法にて作製されたＡｌ2Ｏ3製セラミックス板か
ら成るセラミックス層１６Ｂを、例えば、約６００゜Ｃ
の温度にてＡｌ−Ｍｇ−Ｇｅ系のロウ材１７Ｂを用いた
ロウ付け法にて母材の頂面及び側面に取り付ければよ
い。
【０１１４】尚、母材を構成するアルミニウム系材料の
組成をアルミニウムとしたが、その代わりに、母材を構
成するアルミニウム系材料の組成をアルミニウム及びケ
イ素（例えば、Ａｌ８０体積％−Ｓｉ２０体積％）とす
ることができる。アルミニウム系材料の組成をアルミニ
ウム及びケイ素とすることによって、母材の線膨張率を
α1を制御することが可能となり、一層セラミックス層
の線膨張率α2との差を小さくすることが可能となる。
また、セラミックス層をＡｌ2Ｏ3から構成する代わり
に、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）から構成してもよい。
【０１１５】複合材料１１Ｂによって構成される基体処
理装置の一部であるこのような基体載置ステージ１０Ｂ
を備えた、本発明の第１の態様に係る基体処理装置であ
る実施の形態３のエッチング装置２０Ｂの概念図を図７
に示す。このエッチング装置２０ＢはＩＣＰ（Inductiv
e Coupled Plasma）型のドライエッチング装置である。
エッチング装置２０Ｂには、石英製のチャンバー５１
と、天板５２と、天板を加熱するためのヒータ５３と、
チャンバー５１の側面の外側に配設された誘導結合コイ
ル５４が備えられている。チャンバー５１内には、基体
であるシリコン半導体基板４０を保持・固定するための
基体載置ステージ１０Ｂ（図６の（Ａ）参照）が配設さ
れている。更に、チャンバー５１内のガスを排気するた
めの排気口５８が、真空ポンプ等の負圧手段（図示せ
ず）に接続されている。基体載置ステージ１０Ｂには、
シリコン半導体基板４０への入射イオンエネルギーを制
御するためのバイアス電源５５が接続され、更には、母
材１２Ｂに相当する温度調節ジャケットにはセラミック
ス層１３Ｂに静電吸着力を発揮させるための直流電源５
６が接続されている。また、基体載置ステージ１０Ｂの
母材１２Ｂに配設されたヒータ１４Ｂは、電源５７に接
続されている。更には、基体であるシリコン半導体基板
４０の温度を計測するための蛍光ファイバ温度計（図示
せず）が、エッチング装置２０Ｂには備えられている。
基体載置ステージ１０Ｂの温度制御は、蛍光ファイバ温
度計で検知された温度を制御装置（ＰＩＤコントロー
ラ）（図示せず）で検出し、ヒータ１４Ｂへ電力を供給
するための電源５７を制御することによって行うことが
できる。尚、天板５２は、後述するように、本発明の複
合材料から作製されていることが好ましい。
【０１１６】実施の形態１と同様に、基体処理装置であ
るエッチング装置２０Ｂを用いて銅（Ｃｕ）膜のプラズ
マエッチングを行った。エッチングの条件を以下の表３
に例示する条件とした。
【０１１７】
【表３】 エッチングガス ：Ｃｌ2＝１０sccm 圧力 ：０．１３Ｐａ（１ｍTorr） ソースパワー ：１．５ｋＷ（１３．５６ＭＨｚ） ＲＦバイアス ：３５０Ｗ シリコン半導体基板温度：２５０゜Ｃ 天板５２の温度 ：３００゜Ｃ
【０１１８】このようにしてプラズマエッチング処理を
行ったところ、エッチング処理中においてもプラズマか
らの入熱に起因するシリコン半導体基板４０等の温度上
昇が殆ど認められず、エッチング処理中、シリコン半導
体基板４０、更にはＣｕ膜４３（図３参照）を設定した
温度（２５０゜Ｃ）に安定して保つことができた。そし
て、このようにＣｕ膜４３を含むシリコン半導体基板４
０の温度を高精度で安定させることができたため、エッ
チングガスとしてＣｌ2を単独で用いたにも拘わらず、
良好な異方性形状を有する配線を形成することができ、
Ｃｕ膜４３の加工を良好に行うことができた。
【０１１９】（実施の形態４）実施の形態４は、実施の
形態１の変形であり、本発明の複合材料及びその製造方
法、本発明の第１の態様に係る基体処理装置及びその作
製方法、基体載置ステージ及びその作製方法、並びに、
本発明の第１の態様に係る基体処理方法（但し、プラズ
マＣＶＤ処理）に関する。
【０１２０】即ち、実施の形態４における母材は、実施
の形態１と同様に、コージエライトセラミックスから成
るセラミックス部材の組織中に、アルミニウム及びケイ
素から成るアルミニウム系材料が充填された母材と、こ
の母材の表面に設けられたＡｌ2Ｏ3から成るセラミック
ス層とから構成されている。あるいは又、基体を処理す
るための処理装置の一部を構成する複合材料は、コージ
エライトセラミックスから成るセラミックス部材の組織
中に、アルミニウム及びケイ素から成るアルミニウム系
材料が充填された母材と、この母材の表面に設けられた
Ａｌ2Ｏ3から成るセラミックス層とから構成されてい
る。更には、実施の形態４の基体を処理するための基体
処理装置の一部は、コージエライトセラミックスから成
るセラミックス部材の組織中に、アルミニウム及びケイ
素から成るアルミニウム系材料が充填された母材と、こ
の母材の表面に設けられたＡｌ2Ｏ3から成るセラミック
ス層とから成る複合材料から構成されている。ここで、
実施の形態４の基体処理装置においては、実施の形態１
と異なり、基体に対してプラズマＣＶＤ処理が行われ
る。尚、複合材料によって構成される基体処理装置の一
部は、実施の形態１と同様の構造を有する、静電チャッ
ク機能を有し、且つ、温度制御手段を備えた基体載置ス
テージ（より具体的にはウエハステージ）である。
【０１２１】実施の形態４における複合材料及びその製
造方法、本発明の第１の態様に係る基体処理装置及びそ
の作製方法、基体載置ステージ及びその作製方法は、実
施の形態１と同様とすることができるので、詳細な説明
は省略する。以下、先ず、実施の形態４における基体処
理装置であるプラズマＣＶＤ装置の概要を説明し、次
に、本発明の第１の態様に係る基体処理方法（但し、プ
ラズマＣＶＤ処理）を説明する。
【０１２２】実施の形態４における基体処理装置である
プラズマＣＶＤ装置（より具体的には、バイアスＥＣＲ
ＣＶＤ装置）の概念図を、図８に示す。
【０１２３】このバイアスＥＣＲ ＣＶＤ装置６０（以
下、ＣＶＤ装置と略称する）には、アルミニウム製ブロ
ックから側壁６１Ａが作製されたチャンバー６１と、図
１に示した基体載置ステージ（ウエハステージ）１０が
備えられている。基体載置ステージ１０はチャンバー６
１の底部に配置されている。
【０１２４】チャンバー６１の頂面には石英製の窓６１
Ｂが設けられている。この窓６１Ｂの上方にはマイクロ
波発生手段６２が配設されている。また、側壁６１Ａの
外周面にはヒータ６３が設けられており、これによって
チャンバー６１内を所定温度に加熱することができる。
更に、チャンバー６１の上部側周辺部にはソレノイドコ
イル６４が配置されている。また、チャンバー６１の排
気側にはポンプ６５が設置されている。基体載置ステー
ジ１０には、ＲＦバイアス電源６６が接続されている。
また、母材１２に相当する温度調節ジャケットにはセラ
ミックス層１３に静電吸着力を発揮させるための直流電
源６７が接続されている。更に、母材１２内に配設され
たヒータ１４は電源６８に接続されている。尚、配管３
４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃや温度制御用熱媒体供給装置３
５、蛍光ファイバ温度計３６、制御バルブ３７、制御装
置（ＰＩＤコントローラ）３８の図示は省略した。
【０１２５】このような構成のＣＶＤ装置６０にあって
は、マイクロ波発生手段６２から窓６１Ｂを通じて供給
されたマイクロ波と、ソレノイドコイル６４による磁場
の共鳴作用によってＥＣＲ放電が生じ、ここで生成する
イオンが基体載置ステージ１０上の基体（例えばシリコ
ン半導体基板４０）に入射する。従って、このような機
構によって、ＣＶＤ装置６０においては高精度のギャッ
プフィルを実現することができる。尚、ＣＶＤ装置６０
には、ＣＶＤ処理用の原料ガスをチャンバー６１に供給
するための配管（図示せず）が設けられている。
【０１２６】実施の形態４におけるＣＶＤ装置６０を用
いた本発明の第１の態様に係る基体処理方法（但し、プ
ラズマＣＶＤ処理）を、図９の（Ａ）〜（Ｃ）を参照し
て、以下、説明する。
【０１２７】先ず、シリコン半導体基板４０の上にＳｉ
Ｏ2から成る下地絶縁層４６を公知の方法によって形成
し、次いで、アルミニウム系合金から成る配線４７を、
公知のスパッタ法並びにリソグラフィ技術及びエッチン
グ技術に基づき形成する。この例においては、下地絶縁
層４６及びアルミニウム系合金から成る配線４７が基体
に相当する。この状態を、図９の（Ａ）の模式的な一部
断面図に示す。
【０１２８】そして、このシリコン半導体基板４０を図
８に示したＣＶＤ装置６０の基体載置ステージ１０上に
載置し、セラミックス層１３を静電チャックとして機能
させ、シリコン半導体基板４０を基体載置ステージ１０
上に保持・固定する。次いで、基体載置ステージ１０
を、ＣＶＤ処理における条件温度である３５０゜Ｃに加
熱調整した。即ち、ヒータ１４の作動及び温度制御用熱
媒体を配管１５に流すことによって、基体載置ステージ
１０の加熱を行った。そして、以下の表４に例示する条
件にて、プラズマＣＶＤ処理を行い、ＳｉＯ2から成る
層間絶縁膜４８を形成した。この状態を、図９の（Ｂ）
の模式的な一部断面図に示す。
【０１２９】
【表４】 使用ガス ：ＳｉＨ4／Ｎ2Ｏ＝８０／２０sccm 圧力 ：１．３Ｐａ（１０mTorr） マイクロ波パワー ：１５００Ｗ ＲＦバイアス ：８００Ｗ（８００ｋＨｚ） シリコン半導体基板温度：３５０゜Ｃ
【０１３０】このようにして層間絶縁膜４８を形成した
後、例えばＣＭＰ法（化学的機械的研磨法）によって層
間絶縁膜４８の平坦化を行い、図９の（Ｃ）に模式的な
一部断面図を示すように平坦化された層間絶縁膜４８Ａ
を形成した。
【０１３１】このようなプラズマＣＶＤ処理方法によれ
ば、基体載置ステージ１０を用いて基体の温度制御を行
いつつ層間絶縁膜４８を形成するので、層間絶縁膜４８
の成膜中に基体の温度を高精度に制御することができ
る。その結果、層間絶縁膜４８中に構造水（層間絶縁膜
４８中に入り込んだ水分）が少ない信頼性の高い層間絶
縁膜を形成することができる。尚、従来では、高温仕様
の静電チャックシステムが無かったので、基体の温度を
十分に制御することができなかった。そのため、層間絶
縁膜中のＨやＯＨを十分に除去することができず、信頼
性に問題の残る膜質を有するＳｉＯ2から成る層間絶縁
膜しか得られなかった。
【０１３２】（実施の形態５）実施の形態５は、実施の
形態２の変形であり、本発明の複合材料及びその製造方
法、本発明の第１の態様に係る基体処理装置及びその作
製方法、基体載置ステージ及びその作製方法、並びに、
本発明の第１の態様に係る基体処理方法（但し、プラズ
マＣＶＤ処理）に関する。
【０１３３】即ち、実施の形態５における母材は、実施
の形態２と同様に、窒化アルミニウムから成るセラミッ
クス部材の組織中に、アルミニウムから成るアルミニウ
ム系材料が充填された母材と、この母材の表面に設けら
れたＡｌ2Ｏ3から成るセラミックス層とから構成されて
いる。あるいは又、基体を処理するための処理装置の一
部を構成する複合材料は、窒化アルミニウムから成るセ
ラミックス部材の組織中に、アルミニウムから成るアル
ミニウム系材料が充填された母材と、この母材の表面に
設けられたＡｌ2Ｏ3から成るセラミックス層とから構成
されている。更には、実施の形態５の基体を処理するた
めの基体処理装置の一部は、窒化アルミニウムから成る
セラミックス部材の組織中に、アルミニウムから成るア
ルミニウム系材料が充填された母材と、この母材の表面
に設けられたＡｌ2Ｏ3から成るセラミックス層とから成
る複合材料から構成されている。ここで、実施の形態５
の基体処理装置においては、実施の形態２と異なり、基
体に対してプラズマＣＶＤ処理が行われる。尚、複合材
料によって構成される基体処理装置の一部は、実施の形
態２と同様の構造を有する、静電チャック機能を有し、
且つ、温度制御手段を備えた基体載置ステージ（より具
体的にはウエハステージ）である。
【０１３４】実施の形態５における複合材料及びその製
造方法、本発明の第１の態様に係る基体処理装置及びそ
の作製方法、基体載置ステージ及びその作製方法は、実
施の形態２と同様とすることができるので、詳細な説明
は省略する。
【０１３５】複合材料１１Ａによって構成される基体処
理装置の一部であるこのような基体載置ステージ１０Ａ
を備えた、本発明の第１の態様に係る基体処理装置であ
る実施の形態５のＣＶＤ装置は、配管１５及びこれに関
連する設備を除き、図８に概念図を示した実施の形態４
にて説明したＣＶＤ装置と実質的に同様とすることがで
きるので、詳細な説明は省略する。また、実施の形態５
における基体処理装置を用いた本発明の第１の態様に係
る基体処理方法（プラズマＣＶＤ処理方法）も、実質的
には、実施の形態４にて説明した基体処理方法と同様と
することができるので、詳細な説明は省略する。尚、基
体載置ステージ１０Ａの温度制御は、蛍光ファイバ温度
計３６で検知された温度を制御装置（ＰＩＤコントロー
ラ）３８で検出し、ヒータ１４Ａへの供給電力を制御す
ることによって行うことができる。
【０１３６】実施の形態５におけるプラズマＣＶＤ処理
方法によっても、基体載置ステージ１０Ａを用いて基体
の温度制御を行いつつ層間絶縁膜４８を形成するので、
層間絶縁膜４８の成膜中に基体の温度を高精度に制御す
ることができる。その結果、層間絶縁膜４８中に構造水
が少ない信頼性の高い層間絶縁膜４８を形成することが
できる。
【０１３７】尚、母材を構成するアルミニウム系材料の
組成をアルミニウムとしたが、その代わりに、母材を構
成するアルミニウム系材料の組成をアルミニウム及びケ
イ素（例えば、Ａｌ８０体積％−Ｓｉ２０体積％）とす
ることができる。アルミニウム系材料の組成をアルミニ
ウム及びケイ素とすることによって、母材の線膨張率を
α1を制御することが可能となり、一層セラミックス層
の線膨張率α2との差を小さくすることが可能となる。
また、セラミックス層をＡｌ2Ｏ3から構成する代わり
に、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）から構成してもよい。
【０１３８】（実施の形態６）実施の形態６は実施の形
態３の変形であり、本発明の複合材料及びその製造方
法、本発明の第１の態様に係る基体処理装置及びその作
製方法、基体載置ステージ及びその作製方法、並びに、
本発明の第１の態様に係る基体処理方法（但し、プラズ
マＣＶＤ処理）に関する。
【０１３９】即ち、実施の形態６における母材は、実施
の形態３と同様に、炭化ケイ素から成るセラミックス部
材の組織中に、アルミニウムから成るアルミニウム系材
料が充填された母材と、この母材の表面に設けられたＡ
ｌ2Ｏ3から成るセラミックス層とから構成されている。
あるいは又、基体を処理するための処理装置の一部を構
成する複合材料は、炭化ケイ素から成るセラミックス部
材の組織中に、アルミニウムから成るアルミニウム系材
料が充填された母材と、この母材の表面に設けられたＡ
ｌ2Ｏ3から成るセラミックス層とから構成されている。
更には、実施の形態６の基体を処理するための基体処理
装置の一部は、炭化ケイ素から成るセラミックス部材の
組織中に、アルミニウムから成るアルミニウム系材料が
充填された母材と、この母材の表面に設けられたＡｌ2
Ｏ3から成るセラミックス層とから成る複合材料から構
成されている。ここで、実施の形態６の基体処理装置に
おいては、実施の形態３と異なり、基体に対してプラズ
マＣＶＤ処理が行われる。尚、複合材料によって構成さ
れる基体処理装置の一部は、実施の形態３と同様の構造
を有する、静電チャック機能を有し、且つ、温度制御手
段を備えた基体載置ステージ（より具体的にはウエハス
テージ）である。
【０１４０】実施の形態６における複合材料及びその製
造方法、本発明の第１の態様に係る基体処理装置及びそ
の作製方法、基体載置ステージ及びその作製方法は、実
施の形態３と同様とすることができるので、詳細な説明
は省略する。
【０１４１】複合材料１１Ｂによって構成される基体処
理装置の一部であるこのような基体載置ステージ１０Ｂ
を備えた、本発明の第１の態様に係る基体処理装置であ
る実施の形態６のＣＶＤ装置は、配管１５及びこれに関
連する設備を除き、図８に概念図を示した実施の形態４
にて説明したＣＶＤ装置と実質的に同様とすることがで
きるので、詳細な説明は省略する。また、実施の形態６
における基体処理装置を用いた本発明の第１の態様に係
る基体処理方法（プラズマＣＶＤ処理方法）も、実質的
には、実施の形態４にて説明した基体処理方法と同様と
することができるので、詳細な説明は省略する。尚、基
体載置ステージ１０Ｂの温度制御は、蛍光ファイバ温度
計３６で検知された温度を制御装置（ＰＩＤコントロー
ラ）３８で検出し、ヒータ１４Ｂへの供給電力を制御す
ることによって行うことができる。
【０１４２】実施の形態６におけるプラズマＣＶＤ処理
方法によっても、基体載置ステージ１０Ｂを用いて基体
の温度制御を行いつつ層間絶縁膜４８を形成するので、
層間絶縁膜４８の成膜中に基体の温度を高精度に制御す
ることができる。その結果、層間絶縁膜４８中に構造水
が少ない信頼性の高い層間絶縁膜４８を形成することが
できる。
【０１４３】尚、母材を構成するアルミニウム系材料の
組成をアルミニウムとしたが、その代わりに、母材を構
成するアルミニウム系材料の組成をアルミニウム及びケ
イ素とすることができる。アルミニウム系材料の組成を
アルミニウム及びケイ素（例えば、Ａｌ８０体積％−Ｓ
ｉ２０体積％）とすることによって、母材の線膨張率を
α1を制御することが可能となり、一層セラミックス層
の線膨張率α2との差を小さくすることが可能となる。
また、セラミックス層をＡｌ2Ｏ3から構成する代わり
に、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）から構成してもよい。
【０１４４】（実施の形態７）実施の形態７も、実施の
形態１の変形であり、本発明の複合材料及びその製造方
法、本発明の第１の態様に係る基体処理装置及びその作
製方法、基体載置ステージ及びその作製方法、並びに、
本発明の第１の態様に係る基体処理方法（但し、スパッ
タ処理）に関する。
【０１４５】即ち、実施の形態７における母材は、実施
の形態１と同様に、コージエライトセラミックスから成
るセラミックス部材の組織中に、アルミニウム及びケイ
素から成るアルミニウム系材料が充填された母材と、こ
の母材の表面に設けられたＡｌ2Ｏ3から成るセラミック
ス層とから構成されている。あるいは又、基体を処理す
るための処理装置の一部を構成する複合材料は、コージ
エライトセラミックスから成るセラミックス部材の組織
中に、アルミニウム及びケイ素から成るアルミニウム系
材料が充填された母材と、この母材の表面に設けられた
Ａｌ2Ｏ3から成るセラミックス層とから構成されてい
る。更には、実施の形態７の基体を処理するための基体
処理装置の一部は、コージエライトセラミックスから成
るセラミックス部材の組織中に、アルミニウム及びケイ
素から成るアルミニウム系材料が充填された母材と、こ
の母材の表面に設けられたＡｌ2Ｏ3から成るセラミック
ス層とから成る複合材料から構成されている。ここで、
実施の形態７の基体処理装置においては、実施の形態１
と異なり、基体に対してスパッタ処理が行われる。尚、
複合材料によって構成される基体処理装置の一部は、実
施の形態１と同様の構造を有する、静電チャック機能を
有し、且つ、温度制御手段を備えた基体載置ステージ
（より具体的にはウエハステージ）である。
【０１４６】実施の形態７における複合材料及びその製
造方法、本発明の第１の態様に係る基体処理装置及びそ
の作製方法、基体載置ステージ及びその作製方法は、実
施の形態１と同様とすることができるので、詳細な説明
は省略する。以下、先ず、実施の形態７における基体処
理装置であるスパッタ装置の概要を説明し、次に、本発
明の第１の態様に係る基体処理方法（但し、ソフトエッ
チング処理を含むスパッタ処理）を説明する。
【０１４７】実施の形態７における基体処理装置である
スパッタ装置７０の概念図を、図１０に示す。このスパ
ッタ装置７０には、ＩＣＰ型のチャンバー７１内に、図
１に示した基体載置ステージ１０が備えられている。チ
ャンバー７１の天板７１Ａは石英製である。また、チャ
ンバー７１の側壁の外面には誘導結合コイル７２が配置
されている。参照番号７３はターゲットである。ターゲ
ット７３は高周波電源７４に接続されている。更には、
基体載置ステージ１０には高周波電源７５が接続されて
いる。また、母材１２に相当する温度調節ジャケットに
はセラミックス層１３に静電吸着力を発揮させるための
直流電源７６が接続されている。更に、母材１２内に配
設されたヒータ１４は電源７７に接続されている。尚、
配管３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃや温度制御用熱媒体供給装
置３５、蛍光ファイバ温度計３６、制御バルブ３７、制
御装置（ＰＩＤコントローラ）３８の図示は省略した。
また、スパッタ装置７０には、各種のプロセスガスを導
入するための配管が備えられているが、これらの配管の
図示も省略した。
【０１４８】スパッタ装置７０を用いたスパッタ処理方
法を、以下、図１１及び図１２を参照して説明する。
【０１４９】先ず、シリコン半導体基板４０の上に形成
されたＳｉＯ2から成る下地絶縁層８１上に、アルミニ
ウム系合金から成る配線８２を、公知のスパッタ法並び
にリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき形成す
る。次いで、全面にＳｉＯ2から成る層間絶縁膜８３を
公知の方法で形成する。その後、リソグラフィ技術及び
ドライエッチング技術によって、配線８２の上方の層間
絶縁膜８３に開口部８４を設ける。この状態を、図１１
の（Ａ）の模式的な一部断面図に示す。尚、実施の形態
７においては、配線８２が基体に相当する。
【０１５０】そして、係るシリコン半導体基板を図１０
に示したスパッタ装置７０の基体載置ステージ１０上に
載置し、セラミックス層１３に静電吸着力を発揮させて
シリコン半導体基板４０を基体載置ステージ１０上に保
持・固定する。次に、ソフトエッチング処理の条件温度
である５００゜Ｃに基体載置ステージ１０を加熱調整
し、基体を５００゜Ｃに保持する。
【０１５１】そして、以下の表５に例示する条件でソフ
トエッチング処理を行い、開口部８４の底部に露出した
アルミニウム系合金から成る配線８２の表面に形成され
た自然酸化膜（図示せず）を除去する。
【０１５２】
【表５】 使用ガス ：Ａｒ＝２００sccm 圧力 ：１．３Ｐａ（１０mTorr） ソースパワー ：１５００Ｗ ＲＦバイアス ：１００Ｗ シリコン半導体基板温度：５００゜Ｃ
【０１５３】基体を高温加熱条件に保持した状態でのソ
フトエッチング処理であるが故に、配線８２の表面の自
然酸化膜が除去されるだけでなく、層間絶縁膜８３中に
含有された水分がベークアウトされる。
【０１５４】このようにして前処理を施した後、Ｔｉ
層、ＴｉＮ層、アルミニウム系合金から成る金属配線材
料層８５をスパッタ法にて成膜する。この状態を図１１
の（Ｂ）の模式的な一部断面図に示すが、Ｔｉ層及びＴ
ｉＮ層の図示は省略した。尚、開口部８４の上方に形成
された金属配線材料層８５の形状は、ブリッジ形状であ
ることが望ましい。即ち、開口部８４の底部にはボイド
が残り、且つ、開口部８４の上方は金属配線材料層８５
によって塞がれていることが望ましい。金属配線材料層
８５をこのようなブリッジ形状にすることで、高圧不活
性ガスの圧力によって、開口部８４の上方及びその近傍
の金属配線材料が開口部８４内に押し込まれる。具体的
には、基体を３００乃至５００゜Ｃ、好ましくは４００
乃至５００゜Ｃ、より好ましくは４４０乃至５００゜Ｃ
に加熱した状態で、スパッタ装置７０内の雰囲気を約１
０6Ｐａ以上の不活性ガス雰囲気とする。こうして、図
１２に模式的な一部断面図を示すように、開口部８４内
にボイドが残ることなく、金属配線材料層８５で埋め込
まれた接続孔（ビアホール）を形成することができた。
【０１５５】従来の技術では、高圧リフロー工程の際、
層間絶縁膜８３からの脱ガスの影響によって開口部８４
内を確実に金属配線材料層８５で埋め込むことが困難で
あり、接続孔（ビアホール）にはボイドが形成されてし
まうといった問題が生じていた。然るに、実施の形態７
のスパッタ装置７０を用いた実施の形態７のスパッタ処
理方法においては、ソフトエッチング処理時に層間絶縁
膜８３中の水分除去を十分に行うことができるので、埋
め込み不良のない接続孔を得ることができる。
【０１５６】（実施の形態８）実施の形態８も、実施の
形態２の変形であり、本発明の複合材料及びその製造方
法、本発明の第１の態様に係る基体処理装置及びその作
製方法、基体載置ステージ及びその作製方法、並びに、
本発明の第１の態様に係る基体処理方法（但し、スパッ
タ処理）に関する。
【０１５７】即ち、実施の形態８における母材は、実施
の形態２と同様に、窒化アルミニウムから成るセラミッ
クス部材の組織中に、アルミニウムから成るアルミニウ
ム系材料が充填された母材と、この母材の表面に設けら
れたＡｌ2Ｏ3から成るセラミックス層とから構成されて
いる。あるいは又、基体を処理するための処理装置の一
部を構成する複合材料は、窒化アルミニウムから成るセ
ラミックス部材の組織中に、アルミニウムから成るアル
ミニウム系材料が充填された母材と、この母材の表面に
設けられたＡｌ2Ｏ3から成るセラミックス層とから構成
されている。更には、実施の形態８の基体を処理するた
めの基体処理装置の一部は、窒化アルミニウムから成る
セラミックス部材の組織中に、アルミニウムから成るア
ルミニウム系材料が充填された母材と、この母材の表面
に設けられたＡｌ2Ｏ3から成るセラミックス層とから成
る複合材料から構成されている。ここで、実施の形態８
の基体処理装置においては、実施の形態２と異なり、基
体に対してスパッタ処理が行われる。尚、複合材料によ
って構成される基体処理装置の一部は、実施の形態２と
同様の構造を有する、静電チャック機能を有し、且つ、
温度制御手段を備えた基体載置ステージ（より具体的に
はウエハステージ）である。
【０１５８】実施の形態８における複合材料及びその製
造方法、本発明の第１の態様に係る基体処理装置及びそ
の作製方法、基体載置ステージ及びその作製方法は、実
施の形態２と同様とすることができるので、詳細な説明
は省略する。尚、母材を構成するアルミニウム系材料の
組成をアルミニウムとする代わりに、アルミニウム及び
ケイ素（例えば、Ａｌ８０体積％−Ｓｉ２０体積％）と
することができる。アルミニウム系材料の組成をアルミ
ニウム及びケイ素とすることによって、母材の線膨張率
をα1を制御することが可能となり、一層セラミックス
層の線膨張率α2との差を小さくすることが可能とな
る。また、セラミックス層をＡｌ2Ｏ3から構成する代わ
りに、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）から構成してもよ
い。
【０１５９】複合材料によって構成される基体処理装置
の一部であるこのような基体載置ステージ１０Ａを備え
た、本発明の第１の態様に係る基体処理装置である実施
の形態８のスパッタ装置は、配管１５及びこれに関連す
る設備を除き、図１０に概念図を示した実施の形態７に
て説明したＣＶＤ装置と実質的に同様とすることができ
るので、詳細な説明は省略する。また、実施の形態８に
おける基体処理装置を用いた本発明の第１の態様に係る
基体処理方法（ソフトエッチング処理を含むスパッタ処
理）も、実質的には、実施の形態７にて説明した基体処
理方法と同様とすることができるので、詳細な説明は省
略する。尚、基体載置ステージ１０Ａの温度制御は、蛍
光ファイバ温度計３６で検知された温度を制御装置（Ｐ
ＩＤコントローラ）３８で検出し、ヒータ１４Ａへの供
給電力を制御することによって行うことができる。
【０１６０】（実施の形態９）実施の形態９は、実施の
形態３の変形であり、本発明の複合材料及びその製造方
法、本発明の第１の態様に係る基体処理装置及びその作
製方法、基体載置ステージ及びその作製方法、並びに、
本発明の第１の態様に係る基体処理方法（但し、スパッ
タ処理）に関する。
【０１６１】即ち、実施の形態９における母材は、実施
の形態３と同様に、炭化ケイ素から成るセラミックス部
材の組織中に、アルミニウムから成るアルミニウム系材
料が充填された母材と、この母材の表面に設けられたＡ
ｌ2Ｏ3から成るセラミックス層とから構成されている。
あるいは又、基体を処理するための処理装置の一部を構
成する複合材料は、炭化ケイ素から成るセラミックス部
材の組織中に、アルミニウムから成るアルミニウム系材
料が充填された母材と、この母材の表面に設けられたＡ
ｌ2Ｏ3から成るセラミックス層とから構成されている。
更には、実施の形態９の基体を処理するための基体処理
装置の一部は、炭化ケイ素から成るセラミックス部材の
組織中に、アルミニウムから成るアルミニウム系材料が
充填された母材と、この母材の表面に設けられたＡｌ2
Ｏ3から成るセラミックス層とから成る複合材料から構
成されている。ここで、実施の形態９の基体処理装置に
おいては、実施の形態３と異なり、基体に対してスパッ
タ処理が行われる。尚、複合材料によって構成される基
体処理装置の一部は、実施の形態３と同様の構造を有す
る、静電チャック機能を有し、且つ、温度制御手段を備
えた基体載置ステージ（より具体的にはウエハステー
ジ）である。
【０１６２】実施の形態９における複合材料及びその製
造方法、本発明の第１の態様に係る基体処理装置及びそ
の作製方法、基体載置ステージ及びその作製方法は、実
施の形態３と同様とすることができるので、詳細な説明
は省略する。尚、母材を構成するアルミニウム系材料の
組成をアルミニウムとする代わりに、アルミニウム及び
ケイ素とすることができる。アルミニウム系材料の組成
をアルミニウム及びケイ素（例えば、Ａｌ８０体積％−
Ｓｉ２０体積％）とすることによって、母材の線膨張率
をα1を制御することが可能となり、一層セラミックス
層の線膨張率α2との差を小さくすることが可能とな
る。また、セラミックス層をＡｌ2Ｏ3から構成する代わ
りに、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）から構成してもよ
い。
【０１６３】複合材料によって構成される基体処理装置
の一部であるこのような基体載置ステージ１０Ｂを備え
た、本発明の第１の態様に係る基体処理装置である実施
の形態９のスパッタ装置は、配管１５及びこれに関連す
る設備を除き、図１０に概念図を示した実施の形態７に
て説明したＣＶＤ装置と実質的に同様とすることができ
るので、詳細な説明は省略する。また、実施の形態９に
おける基体処理装置を用いた本発明の第１の態様に係る
基体処理方法（ソフトエッチング処理を含むスパッタ処
理）も、実質的には、実施の形態７にて説明した基体処
理方法と同様とすることができるので、詳細な説明は省
略する。尚、基体載置ステージ１０Ｂの温度制御は、蛍
光ファイバ温度計３６で検知された温度を制御装置（Ｐ
ＩＤコントローラ）３８で検出し、ヒータ１４Ａへの供
給電力を制御することによって行うことができる。
【０１６４】（実施の形態１０）実施の形態１０は、本
発明の複合材料及びその製造方法、本発明の第２の態様
に係る基体処理装置及びその作製方法、基体載置ステー
ジ及びその作製方法、並びに、本発明の第２の態様に係
る基体処理方法（プラズマエッチング処理及びプラズマ
ＣＶＤ処理）に関する。
【０１６５】即ち、実施の形態１０における母材は、実
施の形態１と同様に、コージエライトセラミックスから
成るセラミックス部材の組織中に、アルミニウム及びケ
イ素から成るアルミニウム系材料が充填された母材と、
この母材の表面に設けられたＡｌ2Ｏ3から成るセラミッ
クス層とから構成されている。あるいは又、基体を処理
するための処理装置の一部を構成する複合材料は、コー
ジエライトセラミックスから成るセラミックス部材の組
織中に、アルミニウム及びケイ素から成るアルミニウム
系材料が充填された母材と、この母材の表面に設けられ
たＡｌ2Ｏ3から成るセラミックス層とから構成されてい
る。更には、実施の形態１０の基体を処理するための基
体処理装置の一部は、コージエライトセラミックスから
成るセラミックス部材の組織中に、アルミニウム及びケ
イ素から成るアルミニウム系材料が充填された母材と、
この母材の表面に設けられたＡｌ2Ｏ3から成るセラミッ
クス層とから成る複合材料から構成されている。ここ
で、実施の形態１０の基体処理装置においては、基体に
対してプラズマＣＶＤ処理が行われる。尚、複合材料に
よって構成される基体処理装置の一部は、実施の形態１
０においては基体処理装置の側壁である。母材の形状は
中空円筒形である。
【０１６６】複合材料によって基体処理装置の一部（側
壁）が構成された、本発明の第２の態様に係る基体処理
装置である実施の形態１０の基体処理装置（ドライエッ
チング装置２０Ｃであり、以下、単にエッチング装置２
０Ｃと略称する）の概念図を図１３に示す。また、側壁
の模式的な断面図を図１４の（Ａ）に示す。
【０１６７】図１３に示すこのエッチング装置２０Ｃは
ＩＣＰ型のドライエッチング装置であり、図１４の
（Ａ）に示すように、チャンバー２１の側壁２１Ａが複
合材料１１１から構成されている。そして、ＲＦアンテ
ナ２３は、チャンバー２１の天板１２１（石英製であ
る）の上にループ状に設置されており、マッチングネッ
トワーク２９を介して電源３０に接続されている。
【０１６８】実施の形態１０においては、実施の形態１
と同様に、母材１１２を構成するセラミックス部材の組
成をコージエライトセラミックスとした。また、母材１
１２を構成するアルミニウム系材料の組成はアルミニウ
ム（Ａｌ）及びケイ素（Ｓｉ）である。実施の形態１０
においては、アルミニウム系材料を基準として、アルミ
ニウム系材料にはケイ素が２０体積％含まれている。
尚、セラミックス部材は、コージエライトセラミックス
粉末とコージエライトセラミックス繊維との混合物の焼
成体であり、この焼成体におけるコージエライトセラミ
ックス繊維の割合を３体積％とした。ここで、コージエ
ライトセラミックス粉末の平均粒径は１０μｍであり、
コージエライトセラミックス繊維の平均直径は５μｍで
あり、平均長さは１ｍｍである。セラミックス部材の空
孔率は約５０％であり、空孔径は約１乃至２μｍであ
る。従って、コージエライトセラミックス／アルミニウ
ム系材料の容積比は約１／１である。このような構成の
母材１１２の線膨張率は、１００〜３００゜Ｃにおける
平均値で、約１０．６×１０-6／Ｋである。即ち、α1
＝１０．６である。また、コージエライトセラミックス
／アルミニウム系材料の容積比が約１／１であるが故
に、母材１１２は、純粋なセラミックスの電気伝導度や
熱伝導度よりも金属に近づいた値を有する。従って、こ
のような母材１１２から作製された側壁２１Ａは、セラ
ミックスのみから作製された側壁よりも高い熱伝導性を
有する。
【０１６９】セラミックス層１１３を構成する材料を、
ＴｉＯ2が約２．５重量％添加されたＡｌ2Ｏ3とした。
厚さ約０．２ｍｍのセラミックス層１１３は、溶射法に
て母材１１２の表面に形成されている。このような組成
のセラミックス層１１３の線膨張率は、１００〜３００
゜Ｃにおける平均値で、約９×１０-6／Ｋである。即
ち、α2は約９であり、セラミックス層１１３の線膨張
率α2は（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を満足してい
る。尚、Ａｌ2Ｏ3それ自体の線膨張率は約８×１０-6／
Ｋである。
【０１７０】側壁２１Ａの内部には、公知のシーズヒー
タから成るヒータ１１４が配設されている。ヒータ１１
４は、ヒータ本体（図示せず）と、ヒータ本体の外側に
配設されそしてヒータ本体を保護する鞘管（図示せず）
から構成されている。そして、ヒータ１１４は、図示し
ない配線を介して電源に接続されている。ヒータ１１４
の熱膨張は、側壁２１Ａに影響を与える。従って、セラ
ミックス層１１３や母材１１２の線膨張率に近い値を有
する材料を用いることが好ましい。具体的には、チタン
やステンレススチール等、線膨張率が９×１０-6／Ｋ〜
１２×１０-6／Ｋの材料から作製された鞘管を用いるこ
とが好ましい。即ち、ヒータ１１４を構成する材料（母
材１１２と接する鞘管の材料）の線膨張率αH［単位：
１０-6／Ｋ］は、（α1−３）≦αH≦（α1＋３）を満
足することが好ましい。尚、ヒータ１１４の本体の線膨
張率は、側壁２１Ａに影響を与えることがないので、特
に制限されない。場合によっては、ヒータ１１４を配設
すると同時に、実施の形態１にて説明した配管１５を側
壁２１Ａの内部に配設してもよいし、ヒータ１１４を配
設する代わりに、実施の形態１にて説明した配管１５を
側壁２１Ａの内部に配設してもよい。
【０１７１】複合材料１１１によって構成される基体処
理装置の一部である実施の形態１０における側壁２１Ａ
の作製方法を例にとり、以下、説明する。複合材料１１
１は、（Ａ）セラミックス部材の組織中にアルミニウム
系材料を充填し、以て、セラミックス部材の組織中にア
ルミニウム系材料が充填された母材を作製する工程と、
（Ｂ）母材の表面にセラミックス層を設ける工程から作
製される。実施の形態１０においては、この工程（Ａ）
は、容器（鋳型）の中に多孔質のコージエライトセラミ
ックスを組成としたセラミックス部材を配し、容器（鋳
型）内に溶融したアルミニウムとケイ素とを組成とした
アルミニウム系材料を流し込み、高圧鋳造法にてセラミ
ックス部材中にアルミニウム系材料を充填する工程から
成る。
【０１７２】実施の形態１０においても、セラミックス
部材である多孔質のコージエライトセラミックスとし
て、コージエライトセラミックス粉体とコージエライト
セラミックス繊維とを焼結して得られる焼結体である多
孔質の環状のファイバーボードを用いた。尚、ファイバ
ーボードは、実施の形態１と同様のものを使用した。側
壁２１Ａを作製するには、先ず、所定の形状（環状）に
成形された複数のファイバーボードを用意する。尚、フ
ァイバーボードには、必要に応じて各種の配管等を取り
付けるためのフランジや孔部を設けておく。また、ヒー
タ１１４を配設するための溝を設けておく。そして、こ
れらの環状のファイバーボードを容器（鋳型）内に積み
上げる。尚、環状のファイバーボードと環状のファイバ
ーボードとの間には、必要に応じてヒータ１１４を配置
する。そして、ファイバーボードを約８００゜Ｃに予備
加熱しておき、続いて、容器（鋳型）内に約８００゜Ｃ
に加熱して溶融状態としたアルミニウム系材料（Ａｌ８
０体積％−Ｓｉ２０体積％）を流し込む。そして、容器
（鋳型）内に約１トン／ｃｍ2の高圧を加える高圧鋳造
法を実行する。その結果、多孔質のファイバーボードに
は、即ち、セラミックス部材の組織中には、アルミニウ
ム系材料が充填される。そして、アルミニウム系材料を
冷却・固化することによって、母材１１２が作製され
る。
【０１７３】次いで、中空円筒形の母材１１２の内面を
研磨する。その後、この研磨面に、Ａｌ2Ｏ3にＴｉＯ2
を約２．５重量％混合した粒径が約１０μｍの混合粉末
を真空溶射法によって溶融状態で吹き付け、固化させ
る。これによって、厚さ約０．２ｍｍのセラミックス層
１１３を溶射法にて形成することができる。尚、セラミ
ックス層１１３の形成の前に、溶射下地層として例えば
アルミニウムを約５重量％含んだニッケル（Ｎｉ−５重
量％Ａｌ）を溶射しておき、この溶射下地層上にセラミ
ックス層１１３を溶射法にて形成してもよい。
【０１７４】尚、図１４の（Ｂ）の模式的な断面図に示
すように、セラミックス層を溶射法でなくロウ付け法に
よって母材１１２の表面に設けてもよい。この場合に
は、焼結法にて作製されたＡｌ2Ｏ3製セラミックス環状
部材から成るセラミックス層１１６を、例えば、約６０
０゜Ｃの温度にてＡｌ−Ｍｇ−Ｇｅ系のロウ材１１７を
用いたロウ付け法にて母材１１２の表面に取り付ければ
よい。
【０１７５】このようにして得られた側壁２１Ａにあっ
ては、多孔質のコージエライトセラミックス・ファイバ
ーボードにＡｌ８０体積％−Ｓｉ２０体積％のアルミニ
ウム系材料を充填して得られた材料で母材１１２が構成
されており、母材１１２の線膨張率はセラミックス層１
１３の線膨張率に近い値となっている。従って、側壁２
１Ａの加熱・冷却による母材１１２とセラミックス層１
１３の伸縮の度合いは殆ど同じである。それ故、これら
の材料間の線膨張率の差に起因して、高温加熱時や高温
から常温に側壁２１Ａを戻したときにセラミックス層１
１３に割れ等の損傷が発生することを確実に回避するこ
とができる。また、複合材料１１１は優れた熱伝導性を
有するので、ヒータ１１４によって側壁２１Ａを効率よ
く加熱することができる。
【０１７６】尚、実施の形態４にて説明した基体処理装
置であるプラズマＣＶＤ装置（図８参照）において、側
壁６１Ａを、アルミニウム製ブロックから作製する代わ
りに、複合材料１１１にて作製すれば、係る基体処理装
置を用いて本発明の第２の態様に係る基体処理方法（プ
ラズマＣＶＤ処理）を実行することができる。
【０１７７】実施の形態１０においては、ヒータ１１４
によって側壁２１Ａを３５０゜Ｃまで加熱した状態で、
しかも、実施の形態１にて説明した基体載置ステージ１
０上にシリコン半導体基板４０を保持・固定した状態
で、実施の形態１と同様の条件でＣｕ膜等のエッチング
処理を行ったが、セラミックス層１１３に割れ等の損傷
が発生することはなかった。また、側壁２１Ａを３５０
゜Ｃまで加熱したので、側壁２１Ａの表面にプリカーサ
ーが堆積することを防止できた。尚、一般的には、側壁
２１Ａの温度は基体の温度以上とすることが、側壁２１
Ａの表面にプリカーサー等が堆積することを防止する上
で望ましい。
【０１７８】あるいは又、実施の形態１０においては、
ヒータ１１４によって側壁２１Ａを４００゜Ｃまで加熱
した状態で、しかも、実施の形態１にて説明した基体載
置ステージ１０上にシリコン半導体基板４０を保持・固
定した状態で、実施の形態４と同様の条件でＣＶＤ処理
を行ったが、セラミックス層１１３に割れ等の損傷が発
生することはなかった。また、側壁２１Ａを４００゜Ｃ
まで加熱したので、側壁２１Ａの表面に堆積物が堆積す
ることを防止できた。
【０１７９】尚、実施の形態１０においては、実施の形
態１にて説明した基体載置ステージ１０を備えた基体処
理装置を使用したが、場合によっては、従来の基体載置
ステージ、あるいは実施の形態２や実施の形態３にて説
明した基体載置ステージ１０Ａ，１０Ｂを備えた基体処
理装置の側壁や天板を本発明の複合材料から構成しても
よい。
【０１８０】（実施の形態１１）実施の形態１１は実施
の形態１０の変形である。実施の形態１１が実施の形態
１０と相違する点は、複合材料における母材を構成する
セラミックス部材の組成を窒化アルミニウムとし、母材
を構成するアルミニウム系材料の組成をアルミニウムと
した点にある。
【０１８１】複合材料１１１Ａによって構成される基体
処理装置の一部である実施の形態１１における側壁２１
Ａの模式的な断面図を、図１５の（Ａ）に示す。この側
壁２１Ａも複合材料１１１Ａから構成されている。この
複合材料１１１Ａは、セラミックス部材の組織中にアル
ミニウム系材料が充填された母材１１２Ａと、この母材
１１２Ａの表面に設けられたセラミックス層１１３Ａと
から成る。母材１１２Ａの形状は中空円筒形である。ま
た、実施の形態１０と異なり、母材１１２Ａの外面に
は、ＰＢＮヒータから成るヒータ１１４Ａが取り付けら
れている。これによって、母材１１２Ａを常温から約４
００゜Ｃまでの範囲内で温度制御することが可能とな
る。
【０１８２】実施の形態１１においては、母材１１２Ａ
を構成するセラミックス部材の組成を窒化アルミニウム
（ＡｌＮ）とした。また、母材を構成するアルミニウム
系材料の組成をアルミニウム（Ａｌ）とした。（α1−
３）≦α2≦（α1＋３）を満足するように窒化アルミニ
ウムとアルミニウムとの容積比は決定されており、具体
的には、窒化アルミニウム／アルミニウムの容積比は７
０／３０である。尚、母材１１２Ａの線膨張率は、１０
０〜３００゜Ｃにおける平均値で、８．７×１０-6／Ｋ
である。即ち、α1＝８．７である。セラミックス層１
１３Ａを構成する材料を、ＴｉＯ2が約１．５重量％添
加されたＡｌ2Ｏ3とした。セラミックス層１１３Ａは、
溶射法にて母材１１２Ａの表面に形成されている。Ａｌ
2Ｏ3の線膨張率は約８×１０-6／Ｋであるが、Ａｌ2Ｏ3
にＴｉＯ2を添加することによって、その線膨張率は、
１００〜３００゜Ｃにおける平均値で、約８×１０-6／
Ｋ〜９×１０-6／Ｋ（α2＝約８〜９）となり、母材１
１２Ａの線膨張率α1とほぼ同じ値となる。これによっ
て、母材１１２Ａの高温加熱などによる温度変化によっ
て、セラミックス層１１３Ａに割れ等の損傷が発生する
ことを効果的に防止し得る。
【０１８３】複合材料１１１Ａによって構成される基体
処理装置の一部である側壁２１Ａの作製方法を例にと
り、以下、説明する。複合材料１１１Ａは、基本的に
は、実施の形態１０と同様に、（Ａ）セラミックス部材
の組織中にアルミニウム系材料を充填し、以て、セラミ
ックス部材の組織中にアルミニウム系材料が充填された
母材を作製する工程と、（Ｂ）母材の表面にセラミック
ス層を設ける工程から作製される。実施の形態１１にお
いては、この工程（Ａ）は、非加圧金属浸透法に基づ
き、窒化アルミニウム粒子から成形されたセラミックス
部材に溶融したアルミニウムを組成としたアルミニウム
系材料を非加圧状態にて浸透させる工程から成る。
【０１８４】具体的には、平均粒径１０μｍのＡｌＮ粒
子を泥漿成形法にて成形した後、約８００゜Ｃの温度で
焼成を行うことによって、ＡｌＮ粒子を成形したプリフ
ォームであるセラミックス部材を作製する。尚、セラミ
ックス部材には、必要に応じて各種の配管等を取り付け
るためのフランジや孔部を設けておく。そして、この中
空円筒形のセラミックス部材を約８００゜Ｃに予備加熱
しておき、約８００゜Ｃに加熱して溶融したアルミニウ
ムを非加圧でセラミックス部材に浸透させる。これによ
って、ＡｌＮ７０体積％−Ａｌ３０体積％の構成の母材
１１２Ａを作製することができる。次いで、母材１１２
Ａを成形加工して、例えば中空円筒形の側壁２１Ａの形
状とする。次いで、このようにして得られた母材１１２
Ａの内面を研磨する。その後、この研磨面に、Ａｌ2Ｏ3
にＴｉＯ2を約１．５重量％混合した粒径が約１０μｍ
の混合粉末を真空溶射法によって溶融状態で吹き付け、
固化させる。これによって、厚さ約０．２ｍｍのセラミ
ックス層１１３Ａを形成することができる。その後、母
材１１２Ａの外面にＰＢＮヒータから成るヒータ１１４
Ａを取り付け、側壁２１Ａを得る。尚、セラミックス層
１１３Ａの形成の前に、溶射下地層として例えばアルミ
ニウムを約５重量％含んだニッケル（Ｎｉ−５重量％Ａ
ｌ）を溶射しておき、この溶射下地層上にセラミックス
層１１３Ａを溶射法にて形成してもよい。
【０１８５】このようにして作製された側壁２１Ａにあ
っては、セラミックス層１１３Ａの線膨張率α2が母材
１１２Ａの線膨張率α1とほぼ同じ値となっている。そ
れ故、母材１１２Ａの高温加熱などによる温度変化によ
っても、セラミックス層１１３Ａに割れ等の損傷は発生
しない。また、実施の形態１１の複合材料の製造方法、
基体処理装置の作製方法、基体載置ステージの作製方法
にあっては、窒化アルミニウムとアルミニウムとの容積
比を調整することによって、更には、必要に応じて、Ａ
ｌ2Ｏ3から成るセラミックス層１１３ＡにおけるＴｉＯ
2の添加率を調整することによって、母材１１２Ａの線
膨張率α1とセラミックス層１１３Ａの線膨張率α2を、
（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を満足する関係とする
ことで、側壁２１Ａの温度変化に起因するセラミックス
層１１３Ａの割れ等の損傷発生を効果的に防止すること
ができる。
【０１８６】尚、図１５の（Ｂ）の模式的な断面図に示
すように、セラミックス層を溶射法でなくロウ付け法に
よって母材１１２Ａの表面に設けてもよい。この場合に
は、焼結法にて作製されたＡｌ2Ｏ3製セラミックス環状
部材から成るセラミックス層１１６Ａを、例えば、約６
００゜Ｃの温度にてＡｌ−Ｍｇ−Ｇｅ系のロウ材１１７
Ａを用いたロウ付け法にて母材の表面に取り付ければよ
い。
【０１８７】複合材料１１１Ａによって構成される基体
処理装置の一部である側壁２１Ａを備えた、本発明の第
２の態様に係る基体処理装置である実施の形態１１のド
ライエッチング装置は、配管１５及びこれに関連する設
備を除き、図１３に概念図を示した実施の形態１０にて
説明したドライエッチング装置と実質的に同様とするこ
とができるので、詳細な説明は省略する。
【０１８８】尚、実施の形態４にて説明した基体処理装
置であるプラズマＣＶＤ装置（図８参照）において、側
壁６１Ａを、アルミニウム製ブロックから作製する代わ
りに、複合材料１１１Ａにて作製すれば、係る基体処理
装置を用いて本発明の第２の態様に係る基体処理方法
（プラズマＣＶＤ処理）を実行することができる。
【０１８９】実施の形態１１においては、ヒータ１１４
Ａによって側壁２１Ａを４００゜Ｃまで加熱した状態
で、しかも、実施の形態２にて説明した基体載置ステー
ジ１０Ａ上にシリコン半導体基板４０を保持・固定した
状態で、実施の形態１と同様の条件でＣｕ膜等のエッチ
ング処理を行ったが、セラミックス層１１３Ａに割れ等
の損傷が発生することはなかった。また、側壁２１Ａを
４００゜Ｃまで加熱したので、側壁２１Ａの表面にプリ
カーサーが堆積することを防止できた。
【０１９０】あるいは又、実施の形態１１においては、
ヒータ１１４Ａによって側壁２１Ａを５００゜Ｃまで加
熱した状態で、しかも、実施の形態２にて説明した基体
載置ステージ１０Ａ上にシリコン半導体基板４０を保持
・固定した状態で、実施の形態４と同様の条件でＣＶＤ
処理を行ったが、セラミックス層１１３Ａに割れ等の損
傷が発生することはなかった。また、側壁２１Ａを５０
０゜Ｃまで加熱したので、側壁２１Ａの表面に堆積物が
堆積することを防止できた。
【０１９１】尚、実施の形態１１においては、実施の形
態２にて説明した基体載置ステージ１０を備えた基体処
理装置を使用したが、場合によっては、従来の基体載置
ステージ、あるいは実施の形態１や実施の形態３にて説
明した基体載置ステージ１０，１０Ｂを備えた基体処理
装置の側壁や天板を本発明の複合材料から構成してもよ
い。また、母材を構成するアルミニウム系材料の組成を
アルミニウムとする代わりに、アルミニウム及びケイ素
とすることができる。アルミニウム系材料の組成をアル
ミニウム及びケイ素（例えば、Ａｌ８０体積％−Ｓｉ２
０体積％）とすることによって、母材の線膨張率をα1
を制御することが可能となり、一層セラミックス層の線
膨張率α2との差を小さくすることが可能となる。ま
た、セラミックス層をＡｌ2Ｏ3から構成する代わりに、
窒化アルミニウム（ＡｌＮ）から構成してもよい。
【０１９２】（実施の形態１２）実施の形態１２も実施
の形態１０の変形である。実施の形態１２が実施の形態
１０と相違する点は、複合材料における母材を構成する
セラミックス部材の組成を炭化ケイ素とし、母材を構成
するアルミニウム系材料の組成をアルミニウムとした点
にある。
【０１９３】複合材料によって構成される基体処理装置
の一部である実施の形態１２における側壁の模式的な断
面図は、図１５の（Ａ）あるいは図１５の（Ｂ）に示し
たと同様の構造を有する。
【０１９４】実施の形態１２においては、母材１１２Ａ
を構成するセラミックス部材の組成を炭化ケイ素（Ｓｉ
Ｃ）とした。また、母材を構成するアルミニウム系材料
の組成をアルミニウム（Ａｌ）とした。（α1−３）≦
α2≦（α1＋３）を満足するように炭化ケイ素とアルミ
ニウムとの容積比は決定されており、具体的には、炭化
ケイ素／アルミニウムの容積比は７０／３０である。
尚、母材１１２Ａの線膨張率は、１００〜３００゜Ｃに
おける平均値で、６．２×１０-6／Ｋである。即ち、α
1＝６．２である。セラミックス層１１３Ａを構成する
材料をＡｌ2Ｏ3とした。セラミックス層１１３Ａは、溶
射法にて母材１１２Ａの表面に形成されている。Ａｌ2
Ｏ3の線膨張率は、１００〜３００゜Ｃにおける平均値
で、約８×１０-6／Ｋ（α2＝約８）である。従って、
母材１１２Ａの線膨張率α1に近い値であり、母材１１
２Ａの高温加熱などによる温度変化によって、セラミッ
クス層１１３Ａに割れ等の損傷が発生することを効果的
に防止し得る。
【０１９５】複合材料１１１Ａによって構成される基体
処理装置の一部である側壁２１Ａの作製方法は、実施の
形態１０にて説明した高圧鋳造法あるいは実施の形態１
１にて説明した非加圧金属浸透法に基づき作製すること
ができるので、詳細な説明は省略する。尚、平均粒径１
５μｍのＳｉＣ粒子と平均粒径６０μｍのＳｉＣ粒子と
を容積比で１：４にて混合したものを泥漿成形法にて成
形した後、約８００゜Ｃの温度で焼成を行うことによっ
て、ＳｉＣ粒子を成形したプリフォームであるセラミッ
クス部材を作製する。尚、セラミックス部材には、必要
に応じて各種の配管等を取り付けるためのフランジや孔
部を設けておく。そして、この中空円筒形のセラミック
ス部材を約８００゜Ｃに予備加熱しておき、約８００゜
Ｃに加熱して溶融したアルミニウムをセラミックス部材
に浸透させる。これによって、ＳｉＣ７０体積％−Ａｌ
３０体積％の構成の母材１１２Ａを作製することができ
る。あるいは又、所定の形状に成形されたＳｉＣから成
るプリフォームを用意し、このプリフォームから成るセ
ラミックス部材を約８００゜Ｃに予備加熱し、続いて、
容器（鋳型）内に約８００゜Ｃに加熱して溶融状態とし
たアルミニウムを流し込み、容器（鋳型）内に約１トン
／ｃｍ2の高圧を加える高圧鋳造法を実行することによ
って、側壁２１Ａを作製することもできる。
【０１９６】尚、母材を構成するアルミニウム系材料の
組成をアルミニウムとしたが、その代わりに、母材を構
成するアルミニウム系材料の組成をアルミニウム及びケ
イ素（例えば、Ａｌ８０体積％−Ｓｉ２０体積％）とす
ることができる。アルミニウム系材料の組成をアルミニ
ウム及びケイ素とすることによって、母材の線膨張率を
α1を制御することが可能となり、一層セラミックス層
の線膨張率α2との差を小さくすることが可能となる。
また、セラミックス層をＡｌ2Ｏ3から構成する代わり
に、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）から構成してもよい。
【０１９７】（実施の形態１３）実施の形態１３は、本
発明の複合材料及びその製造方法、本発明の第３の態様
に係る基体処理装置及びその作製方法、基体載置ステー
ジ及びその作製方法、並びに、本発明の第３の態様に係
る基体処理方法（プラズマエッチング処理）に関する。
【０１９８】即ち、実施の形態１３における母材は、実
施の形態１と同様に、コージエライトセラミックスから
成るセラミックス部材の組織中に、アルミニウム及びケ
イ素から成るアルミニウム系材料が充填された母材と、
この母材の表面に設けられたＡｌ2Ｏ3から成るセラミッ
クス層とから構成されている。あるいは又、基体を処理
するための処理装置の一部を構成する複合材料は、コー
ジエライトセラミックスから成るセラミックス部材の組
織中に、アルミニウム及びケイ素から成るアルミニウム
系材料が充填された母材と、この母材の表面に設けられ
たＡｌ2Ｏ3から成るセラミックス層とから構成されてい
る。更には、実施の形態１３の基体を処理するための基
体処理装置の一部は、コージエライトセラミックスから
成るセラミックス部材の組織中に、アルミニウム及びケ
イ素から成るアルミニウム系材料が充填された母材と、
この母材の表面に設けられたＡｌ2Ｏ3から成るセラミッ
クス層とから成る複合材料から構成されている。ここ
で、実施の形態１３の基体処理装置においては、基体に
対してプラズマエッチング処理が行われる。尚、複合材
料によって構成される基体処理装置の一部は、基体処理
装置内に配設された平行平板の上部対向電極である。
【０１９９】複合材料によって基体処理装置の一部（平
行平板の上部対向電極）が構成された、本発明の第３の
態様に係る基体処理装置である実施の形態１３の基体処
理装置（ドライエッチング装置２０Ｄであり、以下、単
にエッチング装置２０Ｄと略称する）の概念図を図１６
に示す。また、上部対向電極の模式的な断面図を図１７
の（Ａ）に示す。
【０２００】このエッチング装置２０Ｄにおいては、下
部電極に相当する基体載置ステージ１０と対向して、チ
ャンバー２１内の上方に平行平板の上部対向電極９０が
配置されている。この上部対向電極９０は、ＲＦ電源９
１に接続されている。尚、チャンバー２１の側壁２１Ａ
及び天板２１Ｂは、実施の形態１０〜実施の形態１２と
同様に、複合材料１１１，１１１Ａから構成されている
ことが好ましい。尚、場合によっては、基体載置ステー
ジとして、実施の形態１〜実施の形態３にて説明した基
体載置ステージ１０，１０Ａ，１０Ｂを用いてもよい
し、従来の基体載置ステージ（ウエハステージ）を用い
てもよい。
【０２０１】実施の形態１３においては、実施の形態１
と同様に、母材２１２を構成するセラミックス部材の組
成をコージエライトセラミックスとした。また、母材を
構成するアルミニウム系材料の組成はアルミニウム（Ａ
ｌ）及びケイ素（Ｓｉ）である。実施の形態１３におい
ては、アルミニウム系材料を基準として、アルミニウム
系材料にはケイ素が２０体積％含まれている。尚、セラ
ミックス部材は、コージエライトセラミックス粉末とコ
ージエライトセラミックス繊維との混合物の焼成体であ
り、この焼成体におけるコージエライトセラミックス繊
維の割合を５体積％とした。ここで、コージエライトセ
ラミックス粉末の平均粒径は１０μｍであり、コージエ
ライトセラミックス繊維の平均直径は３μｍであり、平
均長さは１ｍｍである。セラミックス部材の空孔率は約
５０％であり、空孔径は約１乃至２μｍである。従っ
て、コージエライトセラミックス／アルミニウム系材料
の容積比は約１／１である。このような構成の母材２１
２の線膨張率は、１００〜３００゜Ｃにおける平均値
で、約１０．６×１０-6／Ｋである。即ち、α1＝１
０．６である。また、コージエライトセラミックス／ア
ルミニウム系材料の容積比が約１／１であるが故に、母
材２１２は、純粋なセラミックスの電気伝導度や熱伝導
度よりも金属に近づいた値を有する。従って、このよう
な母材２１２から作製された上部対向電極９０には、高
周波も問題なく印加することができる。
【０２０２】セラミックス層２１３を構成する材料を、
ＴｉＯ2が約２．５重量％添加されたＡｌ2Ｏ3とした。
厚さ約０．２ｍｍのセラミックス層２１３は、溶射法に
て母材２１２の表面に形成されている。このような組成
のセラミックス層２１３の線膨張率は、１００〜３００
゜Ｃにおける平均値で、約９×１０-6／Ｋである。従っ
て、α2は約９であり、セラミックス層２１３の線膨張
率α2は（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を満足してい
る。尚、Ａｌ2Ｏ3それ自体の線膨張率は約８×１０- 6／
Ｋである。
【０２０３】上部対向電極９０の内部には、公知のシー
ズヒータから成るヒータ２１４が配設されている。ヒー
タ２１４は、ヒータ本体（図示せず）と、ヒータ本体の
外側に配設されそしてヒータ本体を保護する鞘管（図示
せず）から構成されている。そして、ヒータ２１４は、
図示しない配線を介して電源９２に接続されている。ヒ
ータ２１４の熱膨張は、上部対向電極９０に影響を与え
る。従って、セラミックス層２１３や母材２１２の線膨
張率に近い値を有する材料を用いることが好ましい。具
体的には、チタンやステンレススチール等、線膨張率が
９×１０-6／Ｋ〜１２×１０-6／Ｋの材料から作製され
た鞘管を用いることが好ましい。即ち、ヒータ２１４を
構成する材料（母材２１２と接する鞘管の材料）の線膨
張率αH［単位：１０-6／Ｋ］は、（α1−３）≦αH≦
（α1＋３）を満足することが好ましい。尚、ヒータ２
１４の本体の線膨張率は、上部対向電極９０に影響を与
えることがないので、特に制限されない。
【０２０４】複合材料によって構成される基体処理装置
の一部である実施の形態１３における上部対向電極９０
の作製方法を、以下、説明する。複合材料２１１は、
（Ａ）セラミックス部材の組織中にアルミニウム系材料
を充填し、以て、セラミックス部材の組織中にアルミニ
ウム系材料が充填された母材を作製する工程と、（Ｂ）
母材の表面にセラミックス層を設ける工程から作製され
る。実施の形態１３においては、この工程（Ａ）は、容
器（鋳型）の中に多孔質のコージエライトセラミックス
を組成としたセラミックス部材を配し、容器（鋳型）内
に溶融したアルミニウムとケイ素とを組成としたアルミ
ニウム系材料を流し込み、高圧鋳造法にてセラミックス
部材中にアルミニウム系材料を充填する工程から成る。
【０２０５】実施の形態１３においても、セラミックス
部材である多孔質のコージエライトセラミックスとし
て、コージエライトセラミックス粉体とコージエライト
セラミックス繊維とを焼結して得られる焼結体である多
孔質の環状のファイバーボードを用いた。尚、ファイバ
ーボードは、実施の形態１と同様のものを使用した。上
部対向電極９０を作製するには、先ず、所定の形状（直
方形）に成形された第１のファイバーボードを用意す
る。この第１のファイバーボードには、ヒータ２１４を
配設するための溝を加工しておく。また、第１のファイ
バーボードとは別の第２のファイバーボードを用意して
おく。そして、容器（鋳型）の底部に第１のファイバー
ボードを配し、更に、第１のファイバーボードに設けら
れた溝内にヒータ２１４を配置する。次に、第１のファ
イバーボード上に第２のファイバーボードを乗せる。そ
して、ファイバーボードを約８００゜Ｃに予備加熱して
おき、続いて、容器（鋳型）内に約８００゜Ｃに加熱し
て溶融状態としたアルミニウム系材料（Ａｌ８０体積％
−Ｓｉ２０体積％）を流し込む。そして、容器（鋳型）
内に約１トン／ｃｍ2の高圧を加える高圧鋳造法を実行
する。その結果、多孔質のファイバーボードには、即
ち、セラミックス部材の組織中には、アルミニウム系材
料が充填される。そして、アルミニウム系材料を冷却・
固化することによって、母材２１２が作製される。
【０２０６】次いで、直方形の母材２１２の表面を研磨
する。その後、この研磨面に、Ａｌ2Ｏ3にＴｉＯ2を約
２．５重量％混合した粒径が約１０μｍの混合粉末を真
空溶射法によって溶融状態で吹き付け、固化させる。こ
れによって、厚さ約０．２ｍｍのセラミックス層２１３
を溶射法にて形成することができる。尚、セラミックス
層２１３の形成の前に、溶射下地層として例えばアルミ
ニウムを約５重量％含んだニッケル（Ｎｉ−５重量％Ａ
ｌ）を溶射しておき、この溶射下地層上にセラミックス
層２１３を溶射法にて形成してもよい。
【０２０７】尚、図１７の（Ｂ）の模式的な断面図に示
すように、セラミックス層を溶射法でなくロウ付け法に
よって母材２１２の表面に設けてもよい。この場合に
は、焼結法にて作製されたＡｌ2Ｏ3製セラミックス板か
ら成るセラミックス層２１６を、例えば、約６００゜Ｃ
の温度にてＡｌ−Ｍｇ−Ｇｅ系のロウ材２１７を用いた
ロウ付け法にて母材２１２の表面に取り付ければよい。
【０２０８】このようにして得られた上部対向電極９０
にあっては、多孔質のコージエライトセラミックス・フ
ァイバーボードにＡｌ８０体積％−Ｓｉ２０体積％のア
ルミニウム系材料を充填して得られた材料で母材２１２
が構成されており、母材２１２の線膨張率はセラミック
ス層２１３の線膨張率に近い値となっている。従って、
上部対向電極９０の加熱・冷却による母材２１２とセラ
ミックス層２１３の伸縮の度合いは殆ど同じである。そ
れ故、これらの材料間の線膨張率の差に起因して、高温
加熱時や高温から常温に上部対向電極９０を戻したとき
にセラミックス層２１３に割れ等の損傷が発生すること
を確実に回避することができる。また、複合材料２１１
は優れた熱伝導性を有するので、ヒータ２１４によって
上部対向電極９０を効率よく加熱することができる。
【０２０９】実施の形態１３においては、シリコン半導
体基板の上に形成されたＳｉＯ2から成る下地絶縁層に
溝配線用の溝を形成した。下地絶縁層のドライエッチン
グ条件を、以下の表６に例示する条件とした。ヒータ２
１４及びヒータ１１４によって上部対向電極９０及び側
壁２１Ａ、天板２１Ｂの温度を４００゜Ｃとした。
【０２１０】
【表６】 エッチングガス ：Ｃ4Ｆ8／ＣＦ4／ＣＯ／Ａｒ／Ｏ2 ＝１０／２／５０／１５０／２sccm 圧力 ：３Ｐａ 電源９０からのパワー ：１５００Ｗ（２４ＭＨｚ） 電源３２からのパワー ： ８００Ｗ（ ２ＭＨｚ） シリコン半導体基板温度：５０゜Ｃ 上部対向電極の温度 ：４００゜Ｃ 側壁及び天板の温度 ：４００゜Ｃ
【０２１１】このようなエッチング処理によっても、上
部対向電極９０及び側壁２１Ａ、天板２１Ｂを構成する
セラミックス層１１３，２１３に割れ等の損傷が発生す
ることはなかった。また、従来のエッチング装置におい
ては、放電時に生成したフルオロカーボンポリマーのプ
リカーサーが、上部対向電極やチャンバーの側壁に堆積
することに起因して、エッチング処理中にプラズマ中の
炭素／フッ素比が変動してしまう。然るに、実施の形態
１３においては、上部対向電極９０及び側壁２１Ａ、天
板２１Ｂを高温に加熱・保持することができるので、プ
リカーサーが上部対向電極やチャンバーの側壁、天板に
堆積することを効果的に防止することができる。その結
果、エッチング処理中にプラズマ中の炭素／フッ素比が
変動してしまうことを抑制することができ、高い精度で
安定したドライエッチング処理を行うことができる。し
かも、上部対向電極やチャンバーの側壁、天板にフルオ
ロカーボンポリマーが殆ど堆積することがないので、エ
ッチング処理の回数を重ねても、パーティクルレベルが
悪化することもない。
【０２１２】尚、上部対向電極は、実施の形態２におい
て説明した複合材料の製造方法に基づき、母材を構成す
るセラミックス部材の組成が窒化アルミニウムであり、
母材を構成するアルミニウム系材料の組成がアルミニウ
ム又はアルミニウムとケイ素であり、セラミックス層を
構成する材料がＡｌ2Ｏ3又はＡｌＮである複合材料から
作製することもできる。
【０２１３】あるいは又、上部対向電極は、実施の形態
３において説明した複合材料の製造方法に基づき、母材
を構成するセラミックス部材の組成が炭化ケイ素であ
り、母材を構成するアルミニウム系材料の組成がアルミ
ニウム又はアルミニウムとケイ素であり、セラミックス
層を構成する材料がＡｌ2Ｏ3又はＡｌＮである複合材料
から作製することもできる。
【０２１４】以上、本発明を、発明の実施の形態に基づ
き説明したが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。発明の実施の形態１においては、母材中にヒータを
埋設したが、セラミックス層が設けられた側とは反対側
の母材の面にヒータを取り付けてもよい。また、発明の
実施の形態２や発明の実施の形態３にて説明した母材中
にヒータや配管を埋設してもよい。発明の実施の形態に
て説明した、ドライエッチング装置、プラズマＣＶＤ装
置、スパッタ装置の構造は例示であり、適宜設計変更す
ることができる。また、発明の実施の形態にて説明した
各種の加工条件も例示であり、適宜変更することができ
る。更には、複合材料の組成、コージエライトセラミッ
クス・ファイバーボードの物性も例示であり、適宜変更
することができる。
【０２１５】各発明の実施の形態においては、専ら、母
材とセラミックス層とから複合材料によって基体載置ス
テージ、基体処理装置の側壁あるいは上部対向電極を構
成したが、このような構成に限定されるものではない。
即ち、複合材料と金属材料あるいは金属化合物材料との
組み合わせに基づき、基体載置ステージ、基体処理装置
の側壁あるいは上部対向電極を作製することもできる。
【０２１６】図１８及び図１９には、アルミニウム製の
円盤状部材１８に複合材料１１Ｃをロウ付け法又はビス
止めにて固定して作製された基体載置ステージ１０Ｃの
模式的な断面図を示す。尚、ロウ材あるいはビスは図１
８〜図２３には図示していない。図１８の（Ａ）あるい
は図１９の（Ａ）においては、アルミニウム製の円盤状
部材１８の内部に配管１５Ｃが配設されている。母材１
２Ｃは円盤状部材１８の上面及び下面に固定されてい
る。円盤状部材１８の上面に固定された複合材料１１Ｃ
の構造は、実施の形態１〜実施の形態３にて説明した複
合材料１１，１１Ａ，１１Ｂと同様の構造を有する。図
１８の（Ｂ）あるいは図１９の（Ｂ）においては、アル
ミニウム製の円盤状部材１８の下面の母材１２Ｃが省略
されている。図１８の（Ｃ）あるいは図１９の（Ｃ）に
おいては、アルミニウム製の円盤状部材１８の下面にＰ
ＢＮヒータ１４Ｃが取り付けられている。そして、複合
材料１１Ｃが円盤状部材１８の上面に固定されている。
【０２１７】図２０〜図２２には、ステンレススチール
製あるいはアルミニウム製の中空円筒部材１８Ａに複合
材料１１１Ｂをロウ付け法又はビス止めにて固定して作
製された基体処理装置の側壁の模式的な断面図を示す。
図２０の（Ａ）あるいは（Ｂ）においては、中空円筒部
材１８Ａの内部にヒータ１１４（配管であってもよい）
が配設されている。母材１１２は中空円筒部材１８Ａの
内面及び外面に固定されている。中空円筒部材１８Ａの
内面（チャンバー２１側）に固定された複合材料１１１
Ｂの構造は、実施の形態１０〜実施の形態１２にて説明
した複合材料１１１，１１１Ａと同様の構造を有する。
図２１の（Ａ）あるいは（Ｂ）においては、中空円筒部
材１８Ａの外面の母材１１２が省略されている。図２２
の（Ａ）あるいは（Ｂ）においては、中空円筒部材１８
Ａの外面にＰＢＮヒータ１１４Ｃが取り付けられてい
る。そして、複合材料１１１Ｂが中空円筒部材１８Ａの
内面に固定されている。
【０２１８】図２３には、ステンレススチール製あるい
はアルミニウム製の円盤状部材１８Ｂに複合材料２１１
Ａをロウ付け法又はビス止めにて固定して作製された上
部対向電極９０Ａの模式的な断面図を示す。円盤状部材
１８Ｂの内部にヒータ２１４が配設されている。複合部
材２１１Ａは円盤状部材１８Ｂの上面及び下面に固定さ
れている。この複合材料２１１Ａの構造は、実施の形態
１３にて説明した複合材料２１１と同様の構造を有す
る。図２３の（Ｃ）においては、円盤状部材１８Ｂの上
面には複合部材が省略されている。
【０２１９】
【発明の効果】本発明においては、複合材料を母材とセ
ラミックス層とから構成することによって、母材はセラ
ミックス部材とアルミニウム系材料との中間的な性質を
有するものとなり、例えば線膨張率に関してもこれらの
中間的な値に調整が可能となる。それ故、母材とセラミ
ックス層との熱膨張に起因したセラミックス層の損傷発
生を回避でき、複合材料を高温で確実に使用することが
可能となる。その結果、例えば側壁や天板、上部対向電
極といった基体処理装置の一部に、堆積物が堆積するこ
とを効果的に防止することができる。しかも、母材は高
い熱伝導率を有しているので、例えば基体を効率よく加
熱することが可能であるし、例えば温度制御手段によっ
て効率よく複合材料を加熱することができる。また、従
来の技術では、セラミックス層の割れ等が原因で行うこ
とができなかった高温加熱時における高精度の温度制御
を行うことができ、これにより、エッチング処理やＣＶ
Ｄ処理、スパッタ処理などの多岐に亙る半導体装置の製
造プロセスを高い精度で安定して実行することができ
る。また、例えば、３００ｍｍ程度の大径の基体載置ス
テージも実現可能となり、これにより将来のウエハの大
径化にも十分対応が可能となる。
【０２２０】更には、セラミックス層が設けられている
ので、金属汚染の発生防止や、例えばハロゲンガスによ
る複合材料の腐蝕発生を効果的に防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態１における基体載置ステージ
の模式的な断面図である。
【図２】発明の実施の形態１における基体処理装置であ
るドライエッチング装置の概念図である。
【図３】発明の実施の形態１における基体処理方法（プ
ラズマエッチング処理方法）を説明するための半導体基
板等の模式的な一部断面図である。
【図４】発明の実施の形態２における基体載置ステージ
の模式的な断面図である。
【図５】発明の実施の形態２における基体処理装置であ
るドライエッチング装置の概念図である。
【図６】発明の実施の形態３における基体載置ステージ
の模式的な断面図である。
【図７】発明の実施の形態３における基体処理装置であ
るドライエッチング装置の概念図である。
【図８】実施の形態４における基体処理装置であるプラ
ズマＣＶＤ装置の概念図である。
【図９】実施の形態４における基体処理方法（プラズマ
ＣＶＤ処理）を説明するための半導体基板等の模式的な
一部断面図である。
【図１０】実施の形態７における基体処理装置であるス
パッタ装置の概念図である。
【図１１】実施の形態７における基体処理方法（スパッ
タ処理）を説明するための半導体基板等の模式的な一部
断面図である。
【図１２】図１１に引き続き、実施の形態７における基
体処理方法（スパッタ処理）を説明するための半導体基
板等の模式的な一部断面図である。
【図１３】発明の実施の形態１０における基体処理装置
であるドライエッチング装置の概念図である。
【図１４】発明の実施の形態１０における基体処理装置
であるドライエッチング装置の側壁の模式的な断面図で
ある。
【図１５】発明の実施の形態１１における基体処理装置
であるドライエッチング装置の側壁の模式的な断面図で
ある。
【図１６】発明の実施の形態１３における基体処理装置
であるドライエッチング装置の概念図である。
【図１７】発明の実施の形態１３における基体処理装置
であるドライエッチング装置の平行平板の上部対向電極
の模式的な断面図である。
【図１８】本発明における基体載置ステージの変形の模
式的な断面図である。
【図１９】本発明における基体載置ステージの変形の模
式的な断面図である。
【図２０】本発明における基体処理装置であるドライエ
ッチング装置の側壁の変形の模式的な断面図である。
【図２１】本発明における基体処理装置であるドライエ
ッチング装置の側壁の変形の模式的な断面図である。
【図２２】本発明における基体処理装置であるドライエ
ッチング装置の側壁の変形の模式的な断面図である。
【図２３】本発明における基体処理装置であるドライエ
ッチング装置の平行平板の上部対向電極の変形の模式的
な断面図である。
【符号の説明】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ・・・基体載置ステー
ジ、１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１１，１１１
Ａ，１１１Ｂ，２１１，２１１Ａ・・・複合材料、１
２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１１２，１１２Ａ，２１
２・・・母材、１３，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１６，
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１１３，１１３Ａ，１１６，
１１６Ａ，２１３，２１６・・・セラミックス層、１
４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１１４，１１４Ａ，２１
４・・・ヒータ、１５，１５Ｃ・・・配管、１７，１７
Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１１７，１１７Ａ，２１７・・・
ロウ材、１８，１８Ｂ・・・円盤状部材、１８Ａ・・・
中空円筒部材、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ
・・・ドライエッチング装置、２１・・・チャンバー、
２１Ａ・・・チャンバーの側壁、２１Ｂ・・・チャンバ
ーの天板、１２１・・・チャンバーの天板、２２，２３
・・・ＲＦアンテナ、２４・・・マルチポール磁石、２
５・・・ベルジャー、２６・・・ソレノイドコイル・ア
ッセンブリ、２７，２９・・・マッチングネットワー
ク、２８・・・ヘリコン波プラズマ発生源、３０・・・
電源、３１・・・排気口、３２・・・バイアス電源、３
３・・・直流電源、３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ・・・配
管、３５・・・温度制御用熱媒体供給装置、３６・・・
蛍光ファイバ温度計、３７・・・制御バルブ、３８・・
・制御装置（ＰＩＤコントローラ）、３９・・・電源、
４０・・・シリコン半導体基板、４１・・・下地絶縁
層、４２，４４・・・ＴｉＮ膜、４３・・・Ｃｕ膜、４
５・・・マスクパターン、４６・・・下地絶縁層、４７
・・・配線、４８，４８Ａ・・・層間絶縁膜、５１・・
・チャンバー、５２・・・天板、５３・・・ヒータ、５
４・・・誘導結合コイル、５５・・・バイアス電源、５
６・・・直流電源、５７・・・電源、５８・・・排気
口、６０・・・バイアスＥＣＲ ＣＶＤ装置、６１・・
・チャンバー、６１Ａ・・・側壁、６１Ｂ・・・窓、６
２・・・マイクロ波発生手段、６３・・・ヒータ、６４
・・・ソレノイドコイル、６５・・・ポンプ、６６・・
・ＲＦバイアス電源、６７・・・直流電源、６８・・・
電源、７０・・・スパッタ装置、７１・・・チャンバ
ー、７１Ａ・・・天板、７２・・・誘導結合コイル、７
３・・・ターゲット、７４，７５・・・高周波電源、７
６・・・直流電源、７７・・・電源、８１・・・下地絶
縁層、８２・・・配線、８３・・・層間絶縁膜、８４・
・・開口部、８５・・・金属配線材料層、９０，９０Ａ
・・・上部対向電極、９１，９２・・・電源

Claims (158)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】セラミックス部材の組織中にアルミニウム
    系材料が充填された母材と、該母材の表面に設けられた
    セラミックス層とから成ることを特徴とする複合材料。
  2. 【請求項２】母材の線膨張率をα1［単位：１０-6／
    Ｋ］としたとき、セラミックス層の線膨張率α2［単
    位：１０-6／Ｋ］は（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を
    満足することを特徴とする請求項１に記載の複合材料。
  3. 【請求項３】母材を構成するセラミックス部材の組成は
    コージエライトセラミックスであり、母材を構成するア
    ルミニウム系材料の組成はアルミニウムとケイ素であ
    り、セラミックス層を構成する材料はＡｌ2Ｏ3であるこ
    とを特徴とする請求項２に記載の複合材料。
  4. 【請求項４】（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を満足す
    るように、コージエライトセラミックスとアルミニウム
    系材料との容積比を決定することを特徴とする請求項３
    に記載の複合材料。
  5. 【請求項５】コージエライトセラミックス／アルミニウ
    ム系材料の容積比は２５／７５乃至７５／２５であるこ
    とを特徴とする請求項３に記載の複合材料。
  6. 【請求項６】アルミニウム系材料にはケイ素が１２乃至
    ３５体積％含まれていることを特徴とする請求項３に記
    載の複合材料。
  7. 【請求項７】セラミックス部材は、コージエライトセラ
    ミックス粉末とコージエライトセラミックス繊維との混
    合物の焼成体であることを特徴とする請求項３に記載の
    複合材料。
  8. 【請求項８】焼成体におけるコージエライトセラミック
    ス繊維の割合は１乃至２０体積％であることを特徴とす
    る請求項７に記載の複合材料。
  9. 【請求項９】コージエライトセラミックス粉末の平均粒
    径は１乃至１００μｍであり、コージエライトセラミッ
    クス繊維の平均直径は２乃至１０μｍであり、平均長さ
    は０．１乃至１０ｍｍであることを特徴とする請求項７
    に記載の複合材料。
  10. 【請求項１０】セラミックス部材の空孔率は２５乃至７
    ５％であることを特徴とする請求項７に記載の複合材
    料。
  11. 【請求項１１】母材を構成するセラミックス部材の組成
    は窒化アルミニウムであり、母材を構成するアルミニウ
    ム系材料の組成はアルミニウム又はアルミニウムとケイ
    素であり、セラミックス層を構成する材料はＡｌ2Ｏ3又
    は窒化アルミニウムであることを特徴とする請求項２に
    記載の複合材料。
  12. 【請求項１２】（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を満足
    するように、窒化アルミニウムとアルミニウム系材料と
    の容積比を決定することを特徴とする請求項１１に記載
    の複合材料。
  13. 【請求項１３】窒化アルミニウム／アルミニウム系材料
    の容積比は４０／６０乃至８０／２０であることを特徴
    とする請求項１１に記載の複合材料。
  14. 【請求項１４】母材を構成するアルミニウム系材料の組
    成はアルミニウムとケイ素であり、該アルミニウム系材
    料にはケイ素が１２乃至３５体積％含まれていることを
    特徴とする請求項１１に記載の複合材料。
  15. 【請求項１５】母材を構成するセラミックス部材の組成
    は炭化ケイ素であり、母材を構成するアルミニウム系材
    料の組成はアルミニウム又はアルミニウムとケイ素であ
    り、セラミックス層を構成する材料はＡｌ2Ｏ3又は窒化
    アルミニウムであることを特徴とする請求項２に記載の
    複合材料。
  16. 【請求項１６】（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を満足
    するように、炭化ケイ素とアルミニウム系材料との容積
    比を決定することを特徴とする請求項１５に記載の複合
    材料。
  17. 【請求項１７】炭化ケイ素／アルミニウム系材料の容積
    比は４０／６０乃至８０／２０であることを特徴とする
    請求項１５に記載の複合材料。
  18. 【請求項１８】母材を構成するアルミニウム系材料の組
    成はアルミニウムとケイ素であり、該アルミニウム系材
    料にはケイ素が１２乃至３５体積％含まれていることを
    特徴とする請求項１５に記載の複合材料。
  19. 【請求項１９】セラミックス層は、溶射法にて母材の表
    面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の
    複合材料。
  20. 【請求項２０】セラミックス層は、ロウ付け法にて母材
    の表面に取り付けられていることを特徴とする請求項１
    に記載の複合材料。
  21. 【請求項２１】（Ａ）セラミックス部材の組織中にアル
    ミニウム系材料を充填し、以て、セラミックス部材の組
    織中にアルミニウム系材料が充填された母材を作製する
    工程と、 （Ｂ）該母材の表面にセラミックス層を設ける工程、か
    ら成ることを特徴とする複合材料の製造方法。
  22. 【請求項２２】工程（Ａ）は、容器の中に多孔質のコー
    ジエライトセラミックスを組成としたセラミックス部材
    を配し、該容器内に溶融したアルミニウムとケイ素とを
    組成としたアルミニウム系材料を流し込み、高圧鋳造法
    にてセラミックス部材中にアルミニウム系材料を充填す
    る工程から成ることを特徴とする請求項２１に記載の複
    合材料の製造方法。
  23. 【請求項２３】母材の線膨張率をα1［単位：１０-6／
    Ｋ］としたとき、セラミックス層の線膨張率α2［単
    位：１０-6／Ｋ］が（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を
    満足するように、コージエライトセラミックスとアルミ
    ニウム系材料との容積比を決定することを特徴とする請
    求項２２に記載の複合材料の製造方法。
  24. 【請求項２４】コージエライトセラミックス／アルミニ
    ウム系材料の容積比は２５／７５乃至７５／２５である
    ことを特徴とする請求項２２に記載の複合材料の製造方
    法。
  25. 【請求項２５】アルミニウム系材料にはケイ素が１２乃
    至３５体積％含まれていることを特徴とする請求項２２
    に記載の複合材料の製造方法。
  26. 【請求項２６】セラミックス部材は、コージエライトセ
    ラミックス粉末とコージエライトセラミックス繊維との
    混合物を焼成することにより作製されることを特徴とす
    る請求項２２に記載の複合材料の製造方法。
  27. 【請求項２７】焼成体におけるコージエライトセラミッ
    クス繊維の割合は１乃至２０体積％であることを特徴と
    する請求項２６に記載の複合材料の製造方法。
  28. 【請求項２８】コージエライトセラミックス粉末の平均
    粒径は１乃至１００μｍであり、コージエライトセラミ
    ックス繊維の平均直径は２乃至１０μｍであり、平均長
    さは０．１乃至１０ｍｍであることを特徴とする請求項
    ２６に記載の複合材料の製造方法。
  29. 【請求項２９】コージエライトセラミックス粉末とコー
    ジエライトセラミックス繊維との混合物を８００乃至１
    ２００゜Ｃにて焼成することを特徴とする請求項２６に
    記載の複合材料の製造方法。
  30. 【請求項３０】セラミックス部材の空孔率は２５乃至７
    ５％であることを特徴とする請求項２６に記載の複合材
    料の製造方法。
  31. 【請求項３１】容器内に溶融したアルミニウム系材料を
    流し込む際のセラミックス部材の温度を５００乃至１０
    ００゜Ｃとし、高圧鋳造法にてセラミックス部材中にア
    ルミニウム系材料を充填する際に加える絶対圧を２００
    乃至１５００ｋｇｆ／ｃｍ2とすることを特徴とする請
    求項２２に記載の複合材料の製造方法。
  32. 【請求項３２】工程（Ａ）は、非加圧金属浸透法に基づ
    き、窒化アルミニウム粒子から成形されたセラミックス
    部材に溶融したアルミニウム又はアルミニウムとケイ素
    とを組成としたアルミニウム系材料を非加圧状態にて浸
    透させる工程から成ることを特徴とする請求項２１に記
    載の複合材料の製造方法。
  33. 【請求項３３】母材の線膨張率をα1［単位：１０-6／
    Ｋ］としたとき、セラミックス層の線膨張率α2［単
    位：１０-6／Ｋ］が（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を
    満足するように、窒化アルミニウム粒子とアルミニウム
    系材料との容積比を決定することを特徴とする請求項３
    ２に記載の複合材料の製造方法。
  34. 【請求項３４】窒化アルミニウム粒子／アルミニウム系
    材料の容積比は４０／６０乃至８０／２０であることを
    特徴とする請求項３２に記載の複合材料の製造方法。
  35. 【請求項３５】窒化アルミニウム粒子の平均粒径は１０
    乃至１００μｍであることを特徴とする請求項３２に記
    載の複合材料の製造方法。
  36. 【請求項３６】母材を構成するアルミニウム系材料の組
    成はアルミニウムとケイ素であり、該アルミニウム系材
    料にはケイ素が１２乃至３５体積％含まれていることを
    特徴とする請求項３２に記載の複合材料の製造方法。
  37. 【請求項３７】工程（Ａ）は、非加圧金属浸透法に基づ
    き、炭化ケイ素粒子から成形されたセラミックス部材に
    溶融したアルミニウム又はアルミニウムとケイ素とを組
    成としたアルミニウム系材料を非加圧状態にて浸透させ
    る工程から成ることを特徴とする請求項２１に記載の複
    合材料の製造方法。
  38. 【請求項３８】工程（Ａ）は、容器の中に炭化ケイ素を
    組成としたセラミックス部材を配し、該容器内に溶融し
    たアルミニウム又はアルミニウムとケイ素とを組成とし
    たアルミニウム系材料を流し込み、高圧鋳造法にてセラ
    ミックス部材中にアルミニウム系材料を充填する工程か
    ら成ることを特徴とする請求項２１に記載の複合材料の
    製造方法。
  39. 【請求項３９】容器内に溶融したアルミニウム系材料を
    流し込む際のセラミックス部材の温度を５００乃至１０
    ００゜Ｃとし、高圧鋳造法にてセラミックス部材中にア
    ルミニウム系材料を充填する際に加える絶対圧を２００
    乃至１５００ｋｇｆ／ｃｍ2とすることを特徴とする請
    求項３８に記載の複合材料の製造方法。
  40. 【請求項４０】母材の線膨張率をα1［単位：１０-6／
    Ｋ］としたとき、セラミックス層の線膨張率α2［単
    位：１０-6／Ｋ］が（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を
    満足するように、炭化ケイ素とアルミニウム系材料との
    容積比を決定することを特徴とする請求項３７又は請求
    項３８に記載の複合材料の製造方法。
  41. 【請求項４１】炭化ケイ素／アルミニウム系材料の容積
    比は４０／６０乃至８０／２０であることを特徴とする
    請求項３７又は請求項３８に記載の複合材料の製造方
    法。
  42. 【請求項４２】炭化ケイ素粒子の平均粒径は１乃至１０
    ０μｍであることを特徴とする請求項３７又は請求項３
    ８に記載の複合材料の製造方法。
  43. 【請求項４３】母材を構成するアルミニウム系材料の組
    成はアルミニウムとケイ素であり、該アルミニウム系材
    料にはケイ素が１２乃至３５体積％含まれていることを
    特徴とする請求項３７又は請求項３８に記載の複合材料
    の製造方法。
  44. 【請求項４４】セラミックス層を構成する材料はＡｌ2
    Ｏ3又は窒化アルミニウムであり、 工程（Ｂ）は、セラミックス層を溶射法にて母材の表面
    に形成する工程から成ることを特徴とする請求項２１に
    記載の複合材料の製造方法。
  45. 【請求項４５】セラミックス層を構成する材料はＡｌ2
    Ｏ3又は窒化アルミニウムであり、 工程（Ｂ）は、セラミックス層をロウ付け法にて母材の
    表面に取り付ける工程から成ることを特徴とする請求項
    ２１に記載の複合材料の製造方法。
  46. 【請求項４６】基体を処理するための処理装置の一部を
    構成する複合材料であって、 セラミックス部材の組織中にアルミニウム系材料が充填
    された母材と、該母材の表面に設けられたセラミックス
    層とから成ることを特徴とする複合材料。
  47. 【請求項４７】基体処理装置においては、基体に対して
    プラズマエッチング処理、プラズマＣＶＤ処理、若しく
    はスパッタ処理が行われ、 複合材料によって構成される基体処理装置の一部は、静
    電チャック機能を有し、且つ、温度制御手段を備えた基
    体載置ステージであることを特徴とする請求項４６に記
    載の複合材料。
  48. 【請求項４８】基体処理装置においては、基体に対して
    プラズマエッチング処理若しくはプラズマＣＶＤ処理が
    行われ、 複合材料によって構成される基体処理装置の一部は、基
    体処理装置の側壁及び／又は天板であることを特徴とす
    る請求項４６に記載の複合材料。
  49. 【請求項４９】基体処理装置においては、基体に対して
    プラズマエッチング処理が行われ、 複合材料によって構成される基体処理装置の一部は、平
    行平板の上部対向電極であることを特徴とする請求項４
    ６に記載の複合材料。
  50. 【請求項５０】母材の線膨張率をα1［単位：１０-6／
    Ｋ］としたとき、セラミックス層の線膨張率α2［単
    位：１０-6／Ｋ］は（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を
    満足することを特徴とする請求項４６に記載の複合材
    料。
  51. 【請求項５１】母材を構成するセラミックス部材の組成
    はコージエライトセラミックスであり、母材を構成する
    アルミニウム系材料の組成はアルミニウムとケイ素であ
    り、セラミックス層を構成する材料はＡｌ2Ｏ3であるこ
    とを特徴とする請求項５０に記載の複合材料。
  52. 【請求項５２】（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を満足
    するように、コージエライトセラミックスとアルミニウ
    ム系材料との容積比を決定することを特徴とする請求項
    ５１に記載の複合材料。
  53. 【請求項５３】コージエライトセラミックス／アルミニ
    ウム系材料の容積比は２５／７５乃至７５／２５である
    ことを特徴とする請求項５１に記載の複合材料。
  54. 【請求項５４】アルミニウム系材料にはケイ素が１２乃
    至３５体積％含まれていることを特徴とする請求項５１
    に記載の複合材料。
  55. 【請求項５５】セラミックス部材は、コージエライトセ
    ラミックス粉末とコージエライトセラミックス繊維との
    混合物の焼成体であることを特徴とする請求項５１に記
    載の複合材料。
  56. 【請求項５６】焼成体におけるコージエライトセラミッ
    クス繊維の割合は１乃至２０体積％であることを特徴と
    する請求項５５に記載の複合材料。
  57. 【請求項５７】コージエライトセラミックス粉末の平均
    粒径は１乃至１００μｍであり、コージエライトセラミ
    ックス繊維の平均直径は２乃至１０μｍであり、平均長
    さは０．１乃至１０ｍｍであることを特徴とする請求項
    ５５に記載の複合材料。
  58. 【請求項５８】セラミックス部材の空孔率は２５乃至７
    ５％であることを特徴とする請求項５５に記載の複合材
    料。
  59. 【請求項５９】母材を構成するセラミックス部材の組成
    は窒化アルミニウムであり、母材を構成するアルミニウ
    ム系材料の組成はアルミニウム又はアルミニウムとケイ
    素であり、セラミックス層を構成する材料はＡｌ2Ｏ3又
    は窒化アルミニウムであることを特徴とする請求項５０
    に記載の複合材料。
  60. 【請求項６０】（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を満足
    するように、窒化アルミニウムとアルミニウム系材料と
    の容積比を決定することを特徴とする請求項５９に記載
    の複合材料。
  61. 【請求項６１】窒化アルミニウム／アルミニウム系材料
    の容積比は４０／６０乃至８０／２０であることを特徴
    とする請求項５９に記載の複合材料。
  62. 【請求項６２】母材を構成するアルミニウム系材料の組
    成はアルミニウムとケイ素であり、該アルミニウム系材
    料にはケイ素が１２乃至３５体積％含まれていることを
    特徴とする請求項５９に記載の複合材料。
  63. 【請求項６３】母材を構成するセラミックス部材の組成
    は炭化ケイ素であり、母材を構成するアルミニウム系材
    料の組成はアルミニウム又はアルミニウムとケイ素であ
    り、セラミックス層を構成する材料はＡｌ2Ｏ3又は窒化
    アルミニウムであることを特徴とする請求項５０に記載
    の複合材料。
  64. 【請求項６４】（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を満足
    するように、炭化ケイ素とアルミニウム系材料との容積
    比を決定することを特徴とする請求項６３に記載の複合
    材料。
  65. 【請求項６５】炭化ケイ素／アルミニウム系材料の容積
    比は４０／６０乃至８０／２０であることを特徴とする
    請求項６３に記載の複合材料。
  66. 【請求項６６】母材を構成するアルミニウム系材料の組
    成はアルミニウムとケイ素であり、該アルミニウム系材
    料にはケイ素が１２乃至３５体積％含まれていることを
    特徴とする請求項６３に記載の複合材料。
  67. 【請求項６７】セラミックス層は、溶射法にて母材の表
    面に形成されていることを特徴とする請求項４６に記載
    の複合材料。
  68. 【請求項６８】セラミックス層は、ロウ付け法にて母材
    の表面に取り付けられていることを特徴とする請求項４
    ６に記載の複合材料。
  69. 【請求項６９】基体を処理するための処理装置の一部を
    構成する複合材料の製造方法であって、 （Ａ）セラミックス部材の組織中にアルミニウム系材料
    を充填し、以て、セラミックス部材の組織中にアルミニ
    ウム系材料が充填された母材を作製する工程と、 （Ｂ）該母材の表面にセラミックス層を設ける工程、か
    ら成ることを特徴とする複合材料の製造方法。
  70. 【請求項７０】基体処理装置においては、基体に対して
    プラズマエッチング処理、プラズマＣＶＤ処理、若しく
    はスパッタ処理が行われ、 複合材料によって構成される基体処理装置の一部は、静
    電チャック機能を有し、且つ、温度制御手段を備えた基
    体載置ステージであることを特徴とする請求項６９に記
    載の複合材料の製造方法。
  71. 【請求項７１】基体処理装置においては、基体に対して
    プラズマエッチング処理若しくはプラズマＣＶＤ処理が
    行われ、 複合材料によって構成される基体処理装置の一部は、基
    体処理装置の側壁及び／又は天板であることを特徴とす
    る請求項６９に記載の複合材料の製造方法。
  72. 【請求項７２】基体処理装置においては、基体に対して
    プラズマエッチング処理が行われ、 複合材料によって構成される基体処理装置の一部は、平
    行平板の上部対向電極であることを特徴とする請求項６
    ９に記載の複合材料の製造方法。
  73. 【請求項７３】工程（Ａ）は、容器の中に多孔質のコー
    ジエライトセラミックスを組成としたセラミックス部材
    を配し、該容器内に溶融したアルミニウムとケイ素とを
    組成としたアルミニウム系材料を流し込み、高圧鋳造法
    にてセラミックス部材中にアルミニウム系材料を充填す
    る工程から成ることを特徴とする請求項６９に記載の複
    合材料の製造方法。
  74. 【請求項７４】母材の線膨張率をα1［単位：１０-6／
    Ｋ］としたとき、セラミックス層の線膨張率α2［単
    位：１０-6／Ｋ］が（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を
    満足するように、コージエライトセラミックスとアルミ
    ニウム系材料との容積比を決定することを特徴とする請
    求項７３に記載の複合材料の製造方法。
  75. 【請求項７５】コージエライトセラミックス／アルミニ
    ウム系材料の容積比は２５／７５乃至７５／２５である
    ことを特徴とする請求項７３に記載の複合材料の製造方
    法。
  76. 【請求項７６】アルミニウム系材料にはケイ素が１２乃
    至３５体積％含まれていることを特徴とする請求項７３
    に記載の複合材料の製造方法。
  77. 【請求項７７】セラミックス部材は、コージエライトセ
    ラミックス粉末とコージエライトセラミックス繊維との
    混合物を焼成することにより作製されることを特徴とす
    る請求項７３に記載の複合材料の製造方法。
  78. 【請求項７８】焼成体におけるコージエライトセラミッ
    クス繊維の割合は１乃至２０体積％であることを特徴と
    する請求項７７に記載の複合材料の製造方法。
  79. 【請求項７９】コージエライトセラミックス粉末の平均
    粒径は１乃至１００μｍであり、コージエライトセラミ
    ックス繊維の平均直径は２乃至１０μｍであり、平均長
    さは０．１乃至１０ｍｍであることを特徴とする請求項
    ７７に記載の複合材料の製造方法。
  80. 【請求項８０】コージエライトセラミックス粉末とコー
    ジエライトセラミックス繊維との混合物を８００乃至１
    ２００゜Ｃにて焼成することを特徴とする請求項７７に
    記載の複合材料の製造方法。
  81. 【請求項８１】セラミックス部材の空孔率は２５乃至７
    ５％であることを特徴とする請求項７７に記載の複合材
    料の製造方法。
  82. 【請求項８２】容器内に溶融したアルミニウム系材料を
    流し込む際のセラミックス部材の温度を５００乃至１０
    ００゜Ｃとし、高圧鋳造法にてセラミックス部材中にア
    ルミニウム系材料を充填する際に加える絶対圧を２００
    乃至１５００ｋｇｆ／ｃｍ2とすることを特徴とする請
    求項７３に記載の複合材料の製造方法。
  83. 【請求項８３】工程（Ａ）は、非加圧金属浸透法に基づ
    き、窒化アルミニウム粒子から成形されたセラミックス
    部材に溶融したアルミニウム又はアルミニウムとケイ素
    とを組成としたアルミニウム系材料を非加圧状態にて浸
    透させる工程から成ることを特徴とする請求項６９に記
    載の複合材料の製造方法。
  84. 【請求項８４】母材の線膨張率をα1［単位：１０-6／
    Ｋ］としたとき、セラミックス層の線膨張率α2［単
    位：１０-6／Ｋ］が（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を
    満足するように、窒化アルミニウム粒子とアルミニウム
    系材料との容積比を決定することを特徴とする請求項８
    ３に記載の複合材料の製造方法。
  85. 【請求項８５】窒化アルミニウム粒子／アルミニウム系
    材料の容積比は４０／６０乃至８０／２０であることを
    特徴とする請求項８３に記載の複合材料の製造方法。
  86. 【請求項８６】窒化アルミニウム粒子の平均粒径は１０
    乃至１００μｍであることを特徴とする請求項８３に記
    載の複合材料の製造方法。
  87. 【請求項８７】母材を構成するアルミニウム系材料の組
    成はアルミニウムとケイ素であり、該アルミニウム系材
    料にはケイ素が１２乃至３５体積％含まれていることを
    特徴とする請求項８３に記載の複合材料の製造方法。
  88. 【請求項８８】工程（Ａ）は、非加圧金属浸透法に基づ
    き、炭化ケイ素粒子から成形されたセラミックス部材に
    溶融したアルミニウム又はアルミニウムとケイ素とを組
    成としたアルミニウム系材料を非加圧状態にて浸透させ
    る工程から成ることを特徴とする請求項６９に記載の複
    合材料の製造方法。
  89. 【請求項８９】工程（Ａ）は、容器の中に炭化ケイ素を
    組成としたセラミックス部材を配し、該容器内に溶融し
    たアルミニウム又はアルミニウムとケイ素とを組成とし
    たアルミニウム系材料を流し込み、高圧鋳造法にてセラ
    ミックス部材中にアルミニウム系材料を充填する工程か
    ら成ることを特徴とする請求項６９に記載の複合材料の
    製造方法。
  90. 【請求項９０】容器内に溶融したアルミニウム系材料を
    流し込む際のセラミックス部材の温度を５００乃至１０
    ００゜Ｃとし、高圧鋳造法にてセラミックス部材中にア
    ルミニウム系材料を充填する際に加える絶対圧を２００
    乃至１５００ｋｇｆ／ｃｍ2とすることを特徴とする請
    求項８９に記載の複合材料の製造方法。
  91. 【請求項９１】母材の線膨張率をα1［単位：１０-6／
    Ｋ］としたとき、セラミックス層の線膨張率α2［単
    位：１０-6／Ｋ］が（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を
    満足するように、炭化ケイ素とアルミニウム系材料との
    容積比を決定することを特徴とする請求項８８又は請求
    項８９に記載の複合材料の製造方法。
  92. 【請求項９２】炭化ケイ素／アルミニウム系材料の容積
    比は４０／６０乃至８０／２０であることを特徴とする
    請求項８８又は請求項８９に記載の複合材料の製造方
    法。
  93. 【請求項９３】炭化ケイ素粒子の平均粒径は１乃至１０
    ０μｍであることを特徴とする請求項８８又は請求項８
    ９に記載の複合材料の製造方法。
  94. 【請求項９４】母材を構成するアルミニウム系材料の組
    成はアルミニウムとケイ素であり、該アルミニウム系材
    料にはケイ素が１２乃至３５体積％含まれていることを
    特徴とする請求項８８又は請求項８９に記載の複合材料
    の製造方法。
  95. 【請求項９５】セラミックス層を構成する材料はＡｌ2
    Ｏ3又は窒化アルミニウムであり、 工程（Ｂ）は、セラミックス層を溶射法にて母材の表面
    に形成する工程から成ることを特徴とする請求項６９に
    記載の複合材料の製造方法。
  96. 【請求項９６】セラミックス層を構成する材料はＡｌ2
    Ｏ3又は窒化アルミニウムであり、 工程（Ｂ）は、セラミックス層をロウ付け法にて母材の
    表面に取り付ける工程から成ることを特徴とする請求項
    ６９に記載の複合材料の製造方法。
  97. 【請求項９７】基体を処理するための基体処理装置であ
    って、 該基体処理装置の一部は、セラミックス部材の組織中に
    アルミニウム系材料が充填された母材と、該母材の表面
    に設けられたセラミックス層とから成る複合材料から構
    成されていることを特徴とする基体処理装置。
  98. 【請求項９８】基体処理装置において、基体に対してプ
    ラズマエッチング処理、プラズマＣＶＤ処理、若しくは
    スパッタ処理が行われ、 複合材料によって構成される基体処理装置の一部は、静
    電チャック機能を有し、且つ、温度制御手段を備えた基
    体載置ステージであることを特徴とする請求項９７に記
    載の基体処理装置。
  99. 【請求項９９】基体載置ステージを電極として用い、セ
    ラミックス層は静電チャック機能を有することを特徴と
    する請求項９８に記載の基体処理装置。
  100. 【請求項１００】基体載置ステージには温度制御手段が
    配設され、該温度制御手段はヒータから構成されている
    ことを特徴とする請求項９８に記載の基体処理装置。
  101. 【請求項１０１】ヒータは母材の内部に配設されてお
    り、 母材の線膨張率をα1［単位：１０-6／Ｋ］としたと
    き、ヒータを構成する材料の線膨張率αH［単位：１０
    -6／Ｋ］は（α1−３）≦αH≦（α1＋３）を満足する
    ことを特徴とする請求項１００に記載の基体処理装置。
  102. 【請求項１０２】温度制御手段は、母材の内部に配設さ
    れた温度制御用熱媒体を流す配管から更に構成されてお
    り、 母材の線膨張率をα1［単位：１０-6／Ｋ］としたと
    き、配管の線膨張率αP［単位：１０-6／Ｋ］は（α1−
    ３）≦αP≦（α1＋３）を満足することを特徴とする請
    求項１００に記載の基体処理装置。
  103. 【請求項１０３】基体処理装置において、基体に対して
    プラズマエッチング処理若しくはプラズマＣＶＤ処理が
    行われ、 複合材料によって構成される基体処理装置の一部は、基
    体処理装置の側壁及び／又は天板であることを特徴とす
    る請求項９７に記載の基体処理装置。
  104. 【請求項１０４】基体処理装置の側壁及び／又は天板に
    はヒータが配設されていることを特徴とする請求項１０
    ３に記載の基体処理装置。
  105. 【請求項１０５】ヒータは母材の内部に配設されてお
    り、 母材の線膨張率をα1［単位：１０-6／Ｋ］としたと
    き、ヒータを構成する材料の線膨張率αH［単位：１０
    -6／Ｋ］は（α1−３）≦αH≦（α1＋３）を満足する
    ことを特徴とする請求項１０４に記載の基体処理装置。
  106. 【請求項１０６】基体処理装置において、基体に対して
    プラズマエッチング処理が行われ、 複合材料によって構成される基体処理装置の一部は、基
    体処理装置内に配設された平行平板の上部対向電極であ
    ることを特徴とする請求項９７に記載の基体処理装置。
  107. 【請求項１０７】上部対向電極にはヒータが配設されて
    いることを特徴とする請求項１０６に記載の基体処理装
    置。
  108. 【請求項１０８】ヒータは母材の内部に配設されてお
    り、 母材の線膨張率をα1［単位：１０-6／Ｋ］としたと
    き、ヒータを構成する材料の線膨張率αH［単位：１０
    -6／Ｋ］は（α1−３）≦αH≦（α1＋３）を満足する
    ことを特徴とする請求項１０７に記載の基体処理装置。
  109. 【請求項１０９】母材の線膨張率をα1［単位：１０-6
    ／Ｋ］としたとき、セラミックス層の線膨張率α2［単
    位：１０-6／Ｋ］は（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を
    満足することを特徴とする請求項９７に記載の基体処理
    装置。
  110. 【請求項１１０】母材を構成するセラミックス部材の組
    成はコージエライトセラミックスであり、母材を構成す
    るアルミニウム系材料の組成はアルミニウムとケイ素で
    あり、セラミックス層を構成する材料はＡｌ2Ｏ3である
    ことを特徴とする請求項１０９に記載の基体処理装置。
  111. 【請求項１１１】母材を構成するセラミックス部材の組
    成は窒化アルミニウムであり、母材を構成するアルミニ
    ウム系材料の組成はアルミニウム又はアルミニウムとケ
    イ素であり、セラミックス層を構成する材料はＡｌ2Ｏ3
    又は窒化アルミニウムであることを特徴とする請求項１
    ０９に記載の基体処理装置。
  112. 【請求項１１２】母材を構成するセラミックス部材の組
    成は炭化ケイ素であり、母材を構成するアルミニウム系
    材料の組成はアルミニウム又はアルミニウムとケイ素で
    あり、セラミックス層を構成する材料はＡｌ2Ｏ3又は窒
    化アルミニウムであることを特徴とする請求項１０９に
    記載の基体処理装置。
  113. 【請求項１１３】セラミックス層は、溶射法にて母材の
    表面に形成されていることを特徴とする請求項１０９に
    記載の基体処理装置。
  114. 【請求項１１４】セラミックス層は、ロウ付け法にて母
    材の表面に取り付けられていることを特徴とする請求項
    １０９に記載の基体処理装置。
  115. 【請求項１１５】基体を処理するための基体処理装置の
    作製方法であって、 該基体処理装置の一部は、セラミックス部材の組織中に
    アルミニウム系材料が充填された母材と、該母材の表面
    に設けられたセラミックス層とから成る複合材料から構
    成されており、 該複合材料を、 （Ａ）セラミックス部材の組織中にアルミニウム系材料
    を充填し、以て、セラミックス部材の組織中にアルミニ
    ウム系材料が充填された母材を作製する工程と、 （Ｂ）該母材の表面にセラミックス層を設ける工程、に
    基づき作製することを特徴とする基体処理装置の作製方
    法。
  116. 【請求項１１６】工程（Ａ）は、容器の中に多孔質のコ
    ージエライトセラミックスを組成としたセラミックス部
    材を配し、該容器内に溶融したアルミニウムとケイ素と
    を組成としたアルミニウム系材料を流し込み、高圧鋳造
    法にてセラミックス部材中にアルミニウム系材料を充填
    する工程から成ることを特徴とする請求項１１５に記載
    の基体処理装置の作製方法。
  117. 【請求項１１７】工程（Ａ）は、非加圧金属浸透法に基
    づき、窒化アルミニウム粒子から成形されたセラミック
    ス部材に溶融したアルミニウム又はアルミニウムとケイ
    素を組成としたアルミニウム系材料を非加圧状態にて浸
    透させる工程から成ることを特徴とする請求項１１５に
    記載の基体処理装置の作製方法。
  118. 【請求項１１８】工程（Ａ）は、非加圧金属浸透法に基
    づき、炭化ケイ素粒子から成形されたセラミックス部材
    に溶融したアルミニウム又はアルミニウムとケイ素を組
    成としたアルミニウム系材料を非加圧状態にて浸透させ
    る工程から成ることを特徴とする請求項１１５に記載の
    基体処理装置の作製方法。
  119. 【請求項１１９】工程（Ａ）は、容器の中に炭化ケイ素
    を組成としたセラミックス部材を配し、該容器内に溶融
    したアルミニウム又はアルミニウムとケイ素を組成とし
    たアルミニウム系材料を流し込み、高圧鋳造法にてセラ
    ミックス部材中にアルミニウム系材料を充填する工程か
    ら成ることを特徴とする請求項１１５に記載の基体処理
    装置の作製方法。
  120. 【請求項１２０】セラミックス層を構成する材料はＡｌ
    2Ｏ3又は窒化アルミニウムであり、 工程（Ｂ）は、セラミックス層を溶射法にて母材の表面
    に形成する工程から成ることを特徴とする請求項１１５
    に記載の基体処理装置の作製方法。
  121. 【請求項１２１】セラミックス層を構成する材料はＡｌ
    2Ｏ3又は窒化アルミニウムであり、 工程（Ｂ）は、セラミックス層をロウ付け法にて母材の
    表面に取り付ける工程から成ることを特徴とする請求項
    １１５に記載の基体処理装置の作製方法。
  122. 【請求項１２２】母材の線膨張率をα1［単位：１０-6
    ／Ｋ］としたとき、セラミックス層の線膨張率α2［単
    位：１０-6／Ｋ］は（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を
    満足することを特徴とする請求項１１５に記載の基体処
    理装置の作製方法。
  123. 【請求項１２３】基体処理装置において、基体に対して
    プラズマエッチング処理、プラズマＣＶＤ処理、若しく
    はスパッタ処理が行われ、 複合材料によって構成される基体処理装置の一部は、静
    電チャック機能を有し、且つ、温度制御手段を備えた基
    体載置ステージであることを特徴とする請求項１１５に
    記載の基体処理装置の作製方法。
  124. 【請求項１２４】基体処理装置において、基体に対して
    プラズマエッチング処理若しくはプラズマＣＶＤ処理が
    行われ、 複合材料によって構成される基体処理装置の一部は、基
    体処理装置の側壁及び／又は天板であることを特徴とす
    る請求項１１５に記載の基体処理装置の作製方法。
  125. 【請求項１２５】基体処理装置において、基体に対して
    プラズマエッチング処理が行われ、 複合材料によって構成される基体処理装置の一部は、基
    体処理装置内に配設された平行平板の上部対向電極であ
    ることを特徴とする請求項１１５に記載の基体処理装置
    の作製方法。
  126. 【請求項１２６】静電チャック機能を有し、且つ、温度
    制御手段を備えた基体載置ステージであって、 セラミックス部材の組織中にアルミニウム系材料が充填
    された母材と、該母材の表面に設けられたセラミックス
    層とから成る複合材料から構成されていることを特徴と
    する基体載置ステージ。
  127. 【請求項１２７】基体載置ステージを電極として用い、
    セラミックス層は静電チャック機能を有することを特徴
    とする請求項１２６に記載の基体載置ステージ。
  128. 【請求項１２８】温度制御手段が配設され、該温度制御
    手段はヒータから構成されていることを特徴とする請求
    項１２６に記載の基体載置ステージ。
  129. 【請求項１２９】ヒータは母材の内部に配設されてお
    り、 母材の線膨張率をα1［単位：１０-6／Ｋ］としたと
    き、ヒータを構成する材料の線膨張率αH［単位：１０
    -6／Ｋ］は（α1−３）≦αH≦（α1＋３）を満足する
    ことを特徴とする請求項１２８に記載の基体載置ステー
    ジ。
  130. 【請求項１３０】温度制御手段は、母材の内部に配設さ
    れた温度制御用熱媒体を流す配管から更に構成されてお
    り、 母材の線膨張率をα1［単位：１０-6／Ｋ］としたと
    き、配管の線膨張率αP［単位：１０-6／Ｋ］は（α1−
    ３）≦αP≦（α1＋３）を満足することを特徴とする請
    求項１２８に記載の基体載置ステージ。
  131. 【請求項１３１】母材の線膨張率をα1［単位：１０-6
    ／Ｋ］としたとき、セラミックス層の線膨張率α2［単
    位：１０-6／Ｋ］は（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を
    満足することを特徴とする請求項１２６に記載の基体載
    置ステージ。
  132. 【請求項１３２】母材を構成するセラミックス部材の組
    成はコージエライトセラミックスであり、母材を構成す
    るアルミニウム系材料の組成はアルミニウムとケイ素で
    あり、セラミックス層を構成する材料はＡｌ2Ｏ3である
    ことを特徴とする請求項１３１に記載の基体載置ステー
    ジ。
  133. 【請求項１３３】母材を構成するセラミックス部材の組
    成は窒化アルミニウムであり、母材を構成するアルミニ
    ウム系材料の組成はアルミニウム又はアルミニウムとケ
    イ素であり、セラミックス層を構成する材料はＡｌ2Ｏ3
    又は窒化アルミニウムであることを特徴とする請求項１
    ３１に記載の基体載置ステージ。
  134. 【請求項１３４】母材を構成するセラミックス部材の組
    成は炭化ケイ素であり、母材を構成するアルミニウム系
    材料の組成はアルミニウム又はアルミニウムとケイ素で
    あり、セラミックス層を構成する材料はＡｌ2Ｏ3又は窒
    化アルミニウムであることを特徴とする請求項１３１に
    記載の基体載置ステージ。
  135. 【請求項１３５】セラミックス層は、溶射法にて母材の
    表面に形成されていることを特徴とする請求項１２６に
    記載の基体載置ステージ。
  136. 【請求項１３６】セラミックス層は、ロウ付け法にて母
    材の表面に取り付けられていることを特徴とする請求項
    １２６に記載の基体載置ステージ。
  137. 【請求項１３７】静電チャック機能を有し、且つ、温度
    制御手段を備えた基体載置ステージの作製方法であっ
    て、 基体載置ステージは、セラミックス部材の組織中にアル
    ミニウム系材料が充填された母材と、該母材の表面に設
    けられたセラミックス層とから成る複合材料から構成さ
    れており、 該複合材料を、 （Ａ）セラミックス部材の組織中にアルミニウム系材料
    を充填し、以て、セラミックス部材の組織中にアルミニ
    ウム系材料が充填された母材を作製する工程と、 （Ｂ）該母材の表面にセラミックス層を設ける工程、に
    基づき作製することを特徴とする基体載置ステージの作
    製方法。
  138. 【請求項１３８】工程（Ａ）は、容器の中に多孔質のコ
    ージエライトセラミックスを組成としたセラミックス部
    材を配し、該容器内に溶融したアルミニウムとケイ素と
    を組成としたアルミニウム系材料を流し込み、高圧鋳造
    法にてセラミックス部材中にアルミニウム系材料を充填
    する工程から成ることを特徴とする請求項１３７に記載
    の基体載置ステージの作製方法。
  139. 【請求項１３９】工程（Ａ）は、非加圧金属浸透法に基
    づき、窒化アルミニウム粒子から成形されたセラミック
    ス部材に溶融したアルミニウム又はアルミニウムとケイ
    素を組成としたアルミニウム系材料を非加圧状態にて浸
    透させる工程から成ることを特徴とする請求項１３７に
    記載の基体載置ステージの作製方法。
  140. 【請求項１４０】工程（Ａ）は、非加圧金属浸透法に基
    づき、炭化ケイ素粒子から成形されたセラミックス部材
    に溶融したアルミニウム又はアルミニウムとケイ素を組
    成としたアルミニウム系材料を非加圧状態にて浸透させ
    る工程から成ることを特徴とする請求項１３７に記載の
    基体載置ステージの作製方法。
  141. 【請求項１４１】工程（Ａ）は、容器の中に炭化ケイ素
    を組成としたセラミックス部材を配し、該容器内に溶融
    したアルミニウム又はアルミニウムとケイ素を組成とし
    たアルミニウム系材料を流し込み、高圧鋳造法にてセラ
    ミックス部材中にアルミニウム系材料を充填する工程か
    ら成ることを特徴とする請求項１３７に記載の基体載置
    ステージの作製方法。
  142. 【請求項１４２】セラミックス層を構成する材料はＡｌ
    2Ｏ3又は窒化アルミニウムであり、 工程（Ｂ）は、セラミックス層を溶射法にて母材の表面
    に形成する工程から成ることを特徴とする請求項１３７
    に記載の基体処理装置の作製方法。
  143. 【請求項１４３】セラミックス層を構成する材料はＡｌ
    2Ｏ3又は窒化アルミニウムであり、 工程（Ｂ）は、セラミックス層をロウ付け法にて母材の
    表面に取り付ける工程から成ることを特徴とする請求項
    １３７に記載の基体載置ステージの作製方法。
  144. 【請求項１４４】母材の線膨張率をα1［単位：１０-6
    ／Ｋ］としたとき、セラミックス層の線膨張率α2［単
    位：１０-6／Ｋ］は（α1−３）≦α2≦（α1＋３）を
    満足することを特徴とする請求項１３７に記載の基体載
    置ステージの作製方法。
  145. 【請求項１４５】基体を処理するための基体処理装置を
    用いた基体処理方法であって、 該基体処理装置は基体載置ステージを備え、 該基体載置ステージは、セラミックス部材の組織中にア
    ルミニウム系材料が充填された母材と、該母材の表面に
    設けられたセラミックス層とから成る複合材料から作製
    され、そして、静電チャック機能を有し、且つ、温度制
    御手段を備えており、 静電チャック機能によって該基体載置ステージ上に基体
    を固定し、基体載置ステージの温度を温度制御手段によ
    って制御した状態で、基体に対して処理を行うことを特
    徴とする基体処理方法。
  146. 【請求項１４６】基体に対する処理はプラズマエッチン
    グ処理であることを特徴とする請求項１４５に記載の基
    体処理方法。
  147. 【請求項１４７】基体に対する処理はプラズマＣＶＤ処
    理であることを特徴とする請求項１４５に記載の基体処
    理方法。
  148. 【請求項１４８】基体に対する処理はスパッタ処理であ
    ることを特徴とする請求項１４５に記載の基体処理方
    法。
  149. 【請求項１４９】スパッタ処理には、基体のソフトエッ
    チング処理が含まれることを特徴とする請求項１４８に
    記載の基体処理方法。
  150. 【請求項１５０】基体載置ステージには温度制御手段が
    配設され、該温度制御手段はヒータから構成されている
    ことを特徴とする請求項１４５に記載の基体処理方法。
  151. 【請求項１５１】ヒータは母材の内部に配設されている
    ことを特徴とする請求項１５０に記載の基体処理方法。
  152. 【請求項１５２】温度制御手段は、更に、温度制御用熱
    媒体を流す配管から構成されていることを特徴とする請
    求項１５０に記載の基体処理方法。
  153. 【請求項１５３】側壁及び／又は天板が、セラミックス
    部材の組織中にアルミニウム系材料が充填された母材
    と、該母材の表面に設けられたセラミックス層とから成
    る複合材料から作製された、基体を処理するための基体
    処理装置を用いた基体処理方法であって、 該基体処理装置内に基体を収納し、基体に対してプラズ
    マエッチング処理又はプラズマＣＶＤ処理を行うことを
    特徴とする基体処理方法。
  154. 【請求項１５４】側壁及び／又は天板には温度制御手段
    が配設され、該温度制御手段はヒータから構成されてい
    ることを特徴とする請求項１５３に記載の基体処理方
    法。
  155. 【請求項１５５】ヒータは母材の内部に配設されている
    ことを特徴とする請求項１５４に記載の基体処理方法。
  156. 【請求項１５６】基体を処理するための基体処理装置を
    用いた基体処理方法であって、 該基体処理装置は、下部電極を兼ねた基体載置ステー
    ジ、及び上部対向電極を備え、 該上部対向電極は、セラミックス部材の組織中にアルミ
    ニウム系材料が充填された母材と、該母材の表面に設け
    られたセラミックス層とから成る複合材料から作製さ
    れ、 該基体載置ステージ上に基体を載置した状態で、基体に
    対してプラズマエッチング処理を行うことを特徴とする
    基体処理方法。
  157. 【請求項１５７】上部対向電極には温度制御手段が配設
    され、該温度制御手段はヒータから構成されていること
    を特徴とする請求項１５６に記載の基体処理方法。
  158. 【請求項１５８】ヒータは母材の内部に配設されている
    ことを特徴とする請求項１５７に記載の基体処理方法。
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