JPH1167886A - Electrostatic chuck and its manufacture - Google Patents

Electrostatic chuck and its manufacture

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JPH1167886A
JPH1167886A JP9244793A JP24479397A JPH1167886A JP H1167886 A JPH1167886 A JP H1167886A JP 9244793 A JP9244793 A JP 9244793A JP 24479397 A JP24479397 A JP 24479397A JP H1167886 A JPH1167886 A JP H1167886A
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aln
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electrode
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伸一朗 青沼
Kazuyuki Oshima
一之 大嶋
Shigeko Muramatsu
滋子 村松
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate formation of the thickness of a dielectric layer, to prevent an electrode from being peeled off and to prevent thermal conductivity from deteriorating, by joining a base constituted of a specified sheet-like sintered body and the dielectric layer by interposing a prescribed porous electrode, and permitting a specified phase to exist in the pore of the electrode. SOLUTION: A base 1 is formed of the AlN sheet-like sintered body whose intergranular component is a YXAlYOZ phase. A heat generation circuit 2 porous and having the YXAlYOZ phase in the opening pore is buried in the base 1. A dielectric layer 3 constituted of the AlN sheet-like sintered body whose intergranular component is the YXAlYOZ phase is provided on one face of the base 1. Thus, the base is joined with the dielectric layer by interposing a bipolar electrode 4 which is constituted of W porous and having the YXAlYOZ phase in the opening pore. Consequently, the dielectric layer 3, the base 1 and the electrode 4 are integrated by the YXAlYOZ phase and a thick dielectric layer is easily formed. Then, the electrode is prevented from being peeled off and heat conductivity from being deteriorated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置等
において半導体ウェーハを静電的に吸着保持するセラミ
ックス製の静電チャック及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic electrostatic chuck for electrostatically holding a semiconductor wafer in a semiconductor manufacturing apparatus or the like, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の静電チャックとしては、
Al2 3 (アルミナ),CaTiO3 (チタン酸カル
シウム),BaTiO3 (チタン酸バリウム)等からな
る誘電層をシリコーン樹脂やポリイミド樹脂等の有機樹
脂系接着剤を用いてベースに接合したもの(特開平4−
287344号公報参照)やAlN(窒化アルミニウ
ム)質焼結体からなるベースに、Mo(モリブデン)と
Mn(マンガン)を主成分とする電極を形成し、この電
極を厚み0.001〜1.0mmの熱CVD(化学気相合
成法)によるAlN膜からなる誘電層で被覆したもの
(特開平7−326655号公報参照)が知られてい
る。前者のものは、ペースト状の接着剤をベース又は誘
電層に塗布した後、双方を密着させ、その後常温に乾燥
して製造される。又、後者のものは、AlN粉末にY2
3 (イットリア)等の焼結助剤を添加混合したものを
成形した後、非酸化性雰囲気において1600〜195
0℃の温度で焼成してAlN質焼結体からなるベースを
得、このベースにMo,MnO(酸化マンガン)及びS
iO2 (シリカ)からなる合金をメタライズして電極を
形成し、この電極を熱CVDによる0.001〜1.0
mmの厚みのAlN膜からなる誘電層で被覆して製造され
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this kind of electrostatic chuck,
A dielectric layer made of Al 2 O 3 (alumina), CaTiO 3 (calcium titanate), BaTiO 3 (barium titanate) or the like joined to a base using an organic resin adhesive such as a silicone resin or a polyimide resin ( JP-A-4-
No. 287344) and an electrode mainly composed of Mo (molybdenum) and Mn (manganese) are formed on a base made of a sintered body of AlN (aluminum nitride), and the electrode is formed to a thickness of 0.001 to 1.0 mm. (Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-326655) is known which is covered with a dielectric layer made of an AlN film by thermal CVD (chemical vapor synthesis). The former is manufactured by applying a paste-like adhesive to a base or a dielectric layer, bringing them into close contact with each other, and then drying at room temperature. In the latter case, Y 2 powder is added to AlN powder.
After adding and mixing a sintering aid such as O 3 (yttria), the mixture is molded and then subjected to 1600 to 195 in a non-oxidizing atmosphere.
It is fired at a temperature of 0 ° C. to obtain a base made of an AlN sintered body, and Mo, MnO (manganese oxide) and S
An electrode is formed by metallizing an alloy of iO 2 (silica), and the electrode is formed by thermal CVD at a rate of 0.001 to 1.0.
It is manufactured by coating with a dielectric layer made of an AlN film having a thickness of mm.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の静電チ
ャックにおける前者では、その使用温度が接着剤によっ
て支配される不具合がある。すなわち、半導体製造装置
等に使用される静電チャックは、工程によっては500
℃程度の高温領域での使用を求められるが、接着剤が有
機樹脂系であると、その使用限度が200〜300℃程
度になる。又、前者では、接着剤がフッ素系のガスやプ
ラズマによって容易にエッチングされ、接着部分から浸
蝕されて絶縁破壊を起こす不具合がある。一方、後者で
は、前者のような不具合はないものの、誘電体が熱CV
Dによって形成されているので、その形成に多大の時間
を要する不具合がある。熱CVDによる誘電層の厚み
は、実質上工業的には最大数十μmが限度である。かよ
うに薄い誘電層を有するものを静電チャックとして使用
する場合、誘電層が印加電圧に耐え切れず破壊するおそ
れがある。実際に静電チャックとして使用するときの印
加電圧値は数百Vである。一方、AlNの耐電圧値(発
明者の測定によれば、30kV以上/mm)から計算する
と、0.001mmの厚みの誘電層では30V程度しか印
加できず、実用範囲以下であることがわかる。又、後者
では、ベースと電極との熱膨張係数が異なるので、電極
の剥離等を生じ、高温における信頼性や安定性に欠ける
不具合がある。更に、後者では、電極の接合強度を高め
るために、Mnの酸化層をベースに拡散させているの
で、ベース内部に酸素を内蔵させることになり、ベース
の熱伝導率の低下を招来する不具合がある。そこで、本
発明は、誘電層の厚肉形成が容易であると共に、電極の
剥離を生ぜず、かつ熱伝導率の低下を招くことのない静
電チャック及びその製造方法を提供することを主目的と
する。
However, in the former case of the conventional electrostatic chuck, there is a problem that the use temperature is controlled by the adhesive. That is, an electrostatic chuck used in a semiconductor manufacturing apparatus or the like has a capacity of 500
It is required to be used in a high temperature range of about ° C, but if the adhesive is an organic resin, the usage limit is about 200 to 300 ° C. In the former, there is a problem that the adhesive is easily etched by a fluorine-based gas or plasma, and is eroded from the bonded portion to cause dielectric breakdown. On the other hand, in the latter case, although the former does not have the problem as in the former case, the dielectric material has a thermal CV.
Since it is formed by D, there is a problem that it takes a lot of time to form it. The thickness of the dielectric layer formed by thermal CVD is practically industrially limited to a maximum of several tens μm. When such a thin dielectric layer is used as an electrostatic chuck, the dielectric layer may not be able to withstand the applied voltage and may be broken. The applied voltage value when actually used as an electrostatic chuck is several hundred volts. On the other hand, when calculated from the withstand voltage value of AlN (30 kV or more / mm according to the measurement by the inventor), it can be seen that only about 30 V can be applied to the dielectric layer having a thickness of 0.001 mm, which is below the practical range. In the latter case, the base and the electrode have different coefficients of thermal expansion, so that the electrode is peeled off and the reliability and stability at high temperatures are lacking. Furthermore, in the latter, since the oxide layer of Mn is diffused in the base in order to increase the bonding strength of the electrode, oxygen is built in the base, which causes a problem of lowering the thermal conductivity of the base. is there. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrostatic chuck which facilitates formation of a thick dielectric layer, does not cause separation of electrodes, and does not cause a decrease in thermal conductivity, and a method for manufacturing the same. And

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の第1の静電チャックは、粒界成分がYx
Y Z 相のAlN板状焼結体からなるベースと誘電層
とがWからなる多孔性の電極を介在して接合され、この
電極の開気孔内にYx AlY Z 相が存在していること
を特徴とする。又、第2の静電チャックは、第1のもの
において、前記ベースにW(タングステン)からなる多
孔性の発熱回路が埋設され、この発熱回路の開気孔内に
x AlY Z 相が存在していることを特徴とする。前
記誘電層の厚みは、0.01〜1.0mmであることが好
ましい。又、前記電極内に存在するYx AlY Z
は、断面において5〜40%の面積比を有していること
が好ましい。一方、本発明の第1の静電チャックの製造
方法は、粒界成分がYx AlY Z相の誘電層用AlN
板状焼結体に、電極用Wペーストを塗布すると共に、そ
の周辺にAlN粉末にYAG(Y3 Al5 12)粉末又
はY2 3 とAl2 3 の混合粉末を加えた第1ペース
トを塗布する一方、粒界成分がYx AlY Z 相のベー
ス用AlN板状焼結体に、YAG粉末若しくはY2 3
とAl2 3 の混合粉末又はこれにAlN粉末を加えた
第2ペーストを塗布し、その後、両AlN板状焼結体を
それぞれ不活性ガス雰囲気において400℃以上の温度
で脱脂し、しかる後に両AlN板状焼結体をそれぞれの
ペースト塗布面が当接するように積層して不活性ガス雰
囲気において1850℃以上の温度で加熱処理すること
を特徴とする。第2の静電チャックの製造方法は、粒界
成分がYx AlY Z 相の誘電層用AlN板状焼結体
に、電極用Wペーストを塗布すると共に、その表面及び
周辺にYAG粉末若しくはY2 3 とAl2 3 の混合
粉末又はこれにAlN粉末を加えた第2ペーストを塗布
する一方、粒界成分がYx AlY Z 相のベース用Al
N板状焼結体に上記電極用Wペースト等と係合可能な凹
部を形成し、その後、誘電層用AlN板状焼結体を不活
性ガス雰囲気において400℃以上の温度で脱脂し、し
かる後に両AlN板状焼結体を電極用Wペースト等の塗
布部が凹部と係合するように積層して不活性ガス雰囲気
において1850℃以上の温度で加熱処理することを特
徴とする。第3の静電チャックの製造方法は、第1又は
第2の方法において、前記ベース用AlN板状焼結体
が、予め、粒界成分がYx AlY Z 相のAlN板状焼
結体からなる板状の2枚のベースセグメントの一方に、
発熱回路用Wペーストを塗布すると共に、その周辺に前
記第1ペーストを塗布する一方、他方のベースセグメン
トに前記第2ペーストを塗布し、その後、両セグメント
をそれぞれ不活性ガス雰囲気において400℃以上の温
度で脱脂し、しかる後に両セグメントをそれぞれのペー
スト塗布面が当接するように積層して不活性ガス雰囲気
において1850℃以上の温度で加熱処理されているこ
とを特徴とする。又、第4の静電チャックの製造方法
は、第1又は第2の方法において、前記ベース用AlN
板状焼結体が、予め、粒界成分がYx AlY Z 相のA
lN焼結体からなる板状の2枚のベースセグメントの一
方に、発熱回路用Wペーストを塗布すると共に、その表
面及び周辺に前記第2ペーストを塗布する一方、他方の
ベースセグメントに上記発熱回路用Wペースト等と係合
可能な凹部を形成し、その後、一方のセグメントを不活
性ガス雰囲気において400℃以上の温度で脱脂し、し
かる後に両セグメントを発熱回路用Wペースト等の塗布
部が凹部と係合するように積層して不活性ガス雰囲気に
おいて1850℃以上の温度で加熱処理されていること
を特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a first electrostatic chuck of the present invention has a grain boundary component of Y x A.
The base made of a 1 Y O Z phase AlN plate-like sintered body and the dielectric layer are joined via a porous electrode made of W, and the Y x Al Y O Z phase exists in the open pores of this electrode. It is characterized by doing. The second electrostatic chuck, in the first ones, said base being embedded W heating circuit porous consisting of (tungsten) is, Y x Al Y O Z phase within the open pores of the heating circuit It is characterized by being present. The thickness of the dielectric layer is preferably 0.01 to 1.0 mm. Further, Y x Al Y O Z phase present in said electrode, preferably has an area ratio of 5-40% in cross-section. On the other hand, the manufacturing method of the first electrostatic chuck of the present invention, the grain boundary component of Y x Al Y O Z phase dielectric layer AlN
A first paste obtained by applying a W paste for an electrode to a plate-like sintered body and adding YAG (Y 3 Al 5 O 12 ) powder or a mixed powder of Y 2 O 3 and Al 2 O 3 to AlN powder around the electrode paste. While the paste is applied, YAG powder or Y 2 O 3 is applied to the base AlN plate-like sintered body having a grain boundary component of Y x Al Y O Z phase.
And Al 2 O 3 mixed powder or a second paste plus AlN powder to the coating, then degreased both AlN plate sintered body at a temperature above 400 ° C. in an inert gas atmosphere respectively, and thereafter It is characterized in that both AlN plate-like sintered bodies are laminated so that their respective paste-applied surfaces are in contact with each other, and are heated at a temperature of 1850 ° C. or more in an inert gas atmosphere. The second method for manufacturing an electrostatic chuck includes applying a W paste for an electrode to an AlN plate-like sintered body for a dielectric layer having a grain boundary component of Y x Al Y O Z phase, and applying a YAG powder on the surface and the periphery thereof. Alternatively, a mixed powder of Y 2 O 3 and Al 2 O 3 or a second paste obtained by adding an AlN powder to the mixed powder is applied, while the grain boundary component is a base Al having a Y x Al Y O Z phase.
A concave portion engageable with the electrode W paste or the like is formed in the N plate-like sintered body, and then the AlN plate-like sintered body for the dielectric layer is degreased at a temperature of 400 ° C. or more in an inert gas atmosphere. Later, the two AlN plate-shaped sintered bodies are laminated so that the application portion of the electrode W paste or the like is engaged with the concave portion, and heat-treated at a temperature of 1850 ° C. or more in an inert gas atmosphere. Method for producing a third electrostatic chuck, in the first or second method, the base for AlN plate sintered body, advance, grain boundary component Y x Al Y O Z phase of AlN plate sintered One of two plate-shaped base segments consisting of a body,
While applying the W paste for the heating circuit, the first paste is applied to the periphery thereof, and the second paste is applied to the other base segment. Thereafter, both segments are heated to 400 ° C. or more in an inert gas atmosphere. It is characterized in that it is degreased at a temperature, and then both segments are laminated so that their respective paste-applied surfaces are in contact with each other, and heat-treated at a temperature of 1850 ° C. or more in an inert gas atmosphere. A fourth method for manufacturing an electrostatic chuck is the method according to the first or second method, wherein the base AlN is used.
The plate-shaped sintered body is prepared in advance by setting the grain boundary component to the A x Y Y O Z phase.
One of two plate-like base segments made of 1N sintered body is coated with the heating circuit W paste, and the second paste is coated on the surface and the periphery thereof, while the other base segment is formed with the heating circuit. A concave portion capable of engaging with the W paste or the like is formed, and then one of the segments is degreased at a temperature of 400 ° C. or more in an inert gas atmosphere. And heat-treated at a temperature of 1850 ° C. or more in an inert gas atmosphere.

【0005】Yx AlY Z 相は、YAG(Y3 Al5
12)相であることが好ましく、このようにすることに
よりベース及び誘電層における酸素の拡散が無く、熱伝
導率の低下が認められない。電極内のYx AlY Z
がベース及び誘電層のYx AlY Z 相と一体化し、三
者が強力に接合される。ベース及び誘電層のAlNと電
極のWとは、熱膨張係数が近似(AlN(東芝セラミッ
クス製):4.5×10-6/℃,W:4.4×10-6
℃)しており、かつ化学的な反応や拡散を起こさない。
又、電極は、双極型又は単極型のいずれであってもよ
い。
The Y x Al Y O Z phase is composed of YAG (Y 3 Al 5
It is preferably an O 12 ) phase, whereby there is no diffusion of oxygen in the base and the dielectric layer, and no decrease in thermal conductivity is observed. Y x Al Y O Z phase in the electrode is integrated with the Y x Al Y O Z phase of the base and the dielectric layer, three parties are strongly bonded. The W of the AlN and the electrodes of the base and the dielectric layer, the thermal expansion coefficient of the approximation (AlN (manufactured by Toshiba Ceramics): 4.5 × 10 -6 /℃,W:4.4×10 -6 /
℃) and does not cause chemical reaction or diffusion.
Further, the electrode may be of a bipolar type or a monopolar type.

【0006】発熱回路内のYx AlY Z 相が両ベース
セグメントのYx AlY Z 相と一体化し、三者が強力
に接合される。又、両ベースセグメントのAlNと発熱
回路のWとは、前述したように熱膨張係数が近似してお
り、かつ化学的な反応や拡散を起こさない。
[0006] Y x Al Y O Z phase within heating circuit is integrated with the Y x Al Y O Z phase of both base segment, three parties are strongly bonded. Further, AlN of both base segments and W of the heating circuit have similar thermal expansion coefficients as described above, and do not cause chemical reaction or diffusion.

【0007】誘電層の厚みが、0.01mm未満である
と、実用的な電圧を印加することができず、1.0mmを
超えると、静電吸着力が低下する。好ましい誘電層の厚
みは、0.1〜0.8mmである。又、誘電層には、半導
体ウェーハを収容する凹部を設けてもよい。この場合の
誘電層の厚みは、凹部が形成された部分となる。
When the thickness of the dielectric layer is less than 0.01 mm, a practical voltage cannot be applied, and when it exceeds 1.0 mm, the electrostatic attraction force decreases. The preferred thickness of the dielectric layer is 0.1 to 0.8 mm. Further, the dielectric layer may be provided with a recess for accommodating the semiconductor wafer. In this case, the thickness of the dielectric layer is a portion where the concave portion is formed.

【0008】電極内に存在するYx AlY Z 相の断面
における面積比が、5%未満であると、ベース,電極及
び誘電層の三者の接合強度が低下し、40%を超える
と、静電チャック用電極としての機能をなさない。好ま
しいYx AlY Z 相の断面における面積比は、10〜
30%である。
When the area ratio in the cross section of the Y x Al Y O Z phase existing in the electrode is less than 5%, the bonding strength of the base, the electrode and the dielectric layer is reduced, and when it exceeds 40%. And does not function as an electrode for an electrostatic chuck. Area ratio in the cross section of the preferred Y x Al Y O Z phase 10
30%.

【0009】誘電層及びベース用AlN板状焼結体は、
その接合面であるペースト塗布面をRa=0.2〜1.
0μm,Rmax =2〜8μmとなるように予め加工して
おくことが好ましい。Ra<0.2μm,Rmax <2μ
mの場合には、電極又は発熱回路の剥離が生じる一方、
Ra>1μm,Rmax >8μmの場合には、上記電極又
は発熱回路の形成に不具合が生ずる。誘電層用AlN板
状焼結体に対するWペースト及び第1ペーストの塗布
は、スクリーン印刷によるのが好ましい。第1ペースト
は、粒径1〜10μm(好ましくは1〜2.9μm)の
AlN粉末60〜95wt%(好ましくは75〜85wt
%)に粒径0.1〜50μmのYAG粉末又はY2 3
とAl2 3 の混合粉末5〜40wt%を加えて混合する
と共に、これに溶剤(例えばブチルカルビトール,熱可
塑性セルロースエーテル及びフタル酸ジブチル)を加え
て調製される。なお、第1ペーストは、Wペーストの厚
さ方向の熱収縮率と同等の熱収縮率となるように、YA
G粉末等とAlN粉末が配合され、かつ両粉末が均一に
分散されるように、それぞれの粒径が選定される。
The AlN plate-like sintered body for the dielectric layer and the base is
The paste application surface, which is the bonding surface, is Ra = 0.2-1.
It is preferable to process in advance so that 0 μm and R max = 2 to 8 μm. Ra <0.2 μm, R max <2 μ
In the case of m, while the electrode or the heating circuit is peeled off,
When Ra> 1 μm and Rmax > 8 μm, there is a problem in the formation of the electrodes or the heating circuit. The application of the W paste and the first paste to the AlN plate-like sintered body for the dielectric layer is preferably performed by screen printing. The first paste is 60 to 95 wt% (preferably 75 to 85 wt%) AlN powder having a particle size of 1 to 10 µm (preferably 1 to 2.9 µm).
%) In YAG powder or Y 2 O 3 having a particle size of 0.1 to 50 μm.
And a mixed powder of Al 2 O 3 and 5-40 wt%, and a solvent (for example, butyl carbitol, thermoplastic cellulose ether and dibutyl phthalate) is added thereto. Note that the first paste has a YA such that the heat shrinkage in the thickness direction of the W paste is equal to that of the W paste.
G powder and the like are mixed with AlN powder, and the respective particle sizes are selected so that both powders are uniformly dispersed.

【0010】第2ペーストは、粒径0.1〜50μmの
YAG粉末若しくはY2 3 とAl2 3 の混合粉末7
0〜100wt%に粒径1〜10μm(好ましくは1〜
2.9μm)のAlN粉末0〜30wt%を加えて混合す
ると共に、これに第1ペーストと同様の溶媒を加えて調
製される。なお、ベース用AlN板状焼結体に対する第
2ペーストの塗布は、スクリーン印刷,刷毛塗り又は吹
付け等のいずれであってもよい。
The second paste is a YAG powder having a particle size of 0.1 to 50 μm or a mixed powder 7 of Y 2 O 3 and Al 2 O 3.
Particle size 1-10 μm (preferably 1-100%)
(2.9 μm) AlN powder of 0 to 30 wt% is added and mixed, and the same solvent as in the first paste is added thereto. The application of the second paste to the base AlN plate-shaped sintered body may be any of screen printing, brush coating, spraying, and the like.

【0011】脱脂温度が400℃未満では上記ペースト
中の有機物の揮散が不十分であり、次工程の加熱処理時
において悪影響を及ぼし、接合強度の低下につながる。
加熱処理温度が1850℃未満、例えば1750℃で
は、Yx AlY Z 成分が溶解せず、接合が良好に行わ
れない。その上限は、AlNが異常成長したり、昇華し
たりする手前の温度である。加熱処理に際しては、積層
体を6.5g/cm2 以上で加圧することが好ましい。
加圧力が6.5g/cm2 未満であると、高強度の接合
が望めない。
If the degreasing temperature is lower than 400 ° C., the volatilization of the organic substances in the paste is insufficient, which has an adverse effect on the heat treatment in the next step, leading to a decrease in bonding strength.
When the heat treatment temperature is lower than 1850 ° C., for example, 1750 ° C., the Y x Al Y O Z component does not dissolve and the bonding is not performed well. The upper limit is the temperature before AlN abnormally grows or sublimates. At the time of the heat treatment, it is preferable to press the laminate at 6.5 g / cm 2 or more.
If the pressure is less than 6.5 g / cm 2 , high-strength bonding cannot be expected.

【0012】ベース用AlN板状焼結体又はベースセグ
メントに対する電極用Wペースト等又は発熱回路用Wペ
ースト等と係合可能な凹部の形成は、焼成後であっても
よいが、成形体の成形時であることが望ましい。
The recesses engageable with the W paste for the electrode or the W paste for the heat generating circuit or the like on the AlN plate-like sintered body for the base or the base segment may be formed after firing. Time is desirable.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は本発明に係る静電チ
ャックの第1の実施の形態を示す要部の概念図である。
図中1は粒界成分がYx AlY Z 相のAlN板状焼結
体からなる6インチサイズ用の厚み5mm程度のベース
で、このベース1には、Wからなる厚み20μm程度の
多孔性の発熱回路2が、2枚のベースセグメント1a,
1b間に介在させることによって、埋設されている。発
熱回路2の開気孔(図示せず)には、YxAlY Z
が存在しており、この発熱回路2内に存在するYx Al
Y Z 相の断面における面積比は、5〜40%とされて
いる。ベース1の片面(図1においては上面)には、ベ
ース1と同様に粒界成分がYx AlY Z 相のAlN板
状焼結体からなる厚み300μm程度の誘電層3が、W
からなる厚み20μm程度の多孔性の双極型電極4を介
在して接合されている。双極型電極4の開気孔(図示せ
ず)には、Yx AlY Z 相が存在しており、この電極
4内に存在するYx AlY Z 相の断面における面積比
は、発熱回路2の場合と同様に5〜40%とされてい
る。図中5は発熱回路2又は双極型電極4の周辺に隙間
が生じるのを防止する充填接合層で、この充填接合層5
は、YAG粉末又はY2 3 とAl2 3 の混合粉末に
AlN粉末をフィラーとして配合したものを焼成してな
る。又、6はベース1を形成するベースセグメント1
a,1b同士及びベース1と誘電層3とを接合する接合
層で、この接合層6は、YAG粉末若しくはY2 3
Al2 3 の混合粉末又はこれにAlN粉末を添加した
ものを焼成してなる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram of a main part showing a first embodiment of an electrostatic chuck according to the present invention.
The base having a thickness of approximately 5mm for drawing 1 6 inch the grain boundary component made of AlN plate sintered body of Y x Al Y O Z phase, this base 1, the porous thickness of about 20μm consisting of W Heating circuit 2 has two base segments 1a,
It is buried by being interposed between 1b. The open pores (not shown) of the heat generating circuit 2 contain a Y x Al Y O Z phase, and the Y x Al
Area ratio in a cross section of Y O Z phase is 5 to 40%. On one surface of the base 1 (the upper surface in FIG. 1), a dielectric layer 3 having a thickness of about 300 μm and made of an AlN plate-like sintered body having a grain boundary component of a Y x Al Y O Z phase,
It is joined with a porous bipolar electrode 4 having a thickness of about 20 μm. The open pores of the bipolar electrode 4 (not shown), Y x Al Y O and Z phases are present, the area ratio in a cross section of Y x Al Y O Z phase present in the electrode 4 are fever 5% to 40% as in the case of the circuit 2. In the figure, reference numeral 5 denotes a filling joint layer for preventing a gap from being formed around the heat generating circuit 2 or the bipolar electrode 4;
Is obtained by firing YAG powder or a mixture of Y 2 O 3 and Al 2 O 3 mixed with AlN powder as a filler. 6 is a base segment 1 forming the base 1
a, 1b and a bonding layer for bonding the base 1 and the dielectric layer 3. The bonding layer 6 is made of YAG powder, a mixed powder of Y 2 O 3 and Al 2 O 3 , or a powder obtained by adding AlN powder thereto. Fired.

【0014】上記構成の静電チャックを製造するため、
まず、AlN焼結体の粒界成分がYAG相となるよう
に、AlN粉末に焼結助剤であるY2 3 ,有機バイン
ダー(PVB)及び有機溶媒(メタノール)を適量添加
しボールミル中で24時間混合し、得られたスラリーを
スプレードライヤーを用いて造粒した。次に、造粒粉を
一軸型金型プレス機で加圧(0.3ton/cm2 )後、静水
圧プレスで加圧(1ton/cm2 )して6インチサイズの静
電チャック用の2枚のベースセグメント1a,1b及び
誘電層3となる厚み10mm,5mm及び5mmの板状の成形
体を得た。次いで、各成形体を空気雰囲気において40
0℃以上(例えば600℃)の温度で脱脂した後、窒素
ガス雰囲気において、1850℃以上(例えば1900
℃)の温度で3時間かけて焼成して、2枚のベースセグ
メントと誘電層用AlN板状焼結体を得た。そして、そ
れぞれの接合面に研削加工を施し、Ra=0.2〜1.
0μm(例えばRa=0.65μm),Rmax =2〜8
μm(例えばRmax=5.25μm)の研削面とした。
なお、焼結体を粉砕し、粉末X線回折により粒界の同定
を行ったところ、YAGを検出した。
In order to manufacture the electrostatic chuck having the above structure,
First, a sintering aid Y 2 O 3 , an organic binder (PVB) and an organic solvent (methanol) are added to AlN powder in an appropriate amount so that the grain boundary component of the AlN sintered body becomes a YAG phase, and the mixture is added in a ball mill. After mixing for 24 hours, the resulting slurry was granulated using a spray drier. Next, the granulated powder is pressed (0.3 ton / cm 2 ) with a uniaxial die press, and then pressed (1 ton / cm 2 ) with a hydrostatic press to form a 2 inch for a 6-inch electrostatic chuck. Plate-like molded bodies having thicknesses of 10 mm, 5 mm and 5 mm to be used as the base segments 1 a and 1 b and the dielectric layer 3 were obtained. Next, each compact was placed in an air atmosphere for 40 minutes.
After degreasing at a temperature of 0 ° C. or more (for example, 600 ° C.), in a nitrogen gas atmosphere, 1850 ° C. or more (for example, 1900 ° C.)
C.) for 3 hours to obtain two base segments and an AlN plate-like sintered body for a dielectric layer. Then, a grinding process is performed on each joint surface, and Ra = 0.2 to 1.
0 μm (for example, Ra = 0.65 μm), R max = 2 to 8
μm (for example, R max = 5.25 μm).
In addition, when the sintered body was pulverized and the grain boundaries were identified by powder X-ray diffraction, YAG was detected.

【0015】次に、一方(図1においては下方)のベー
スセグメントの接合面に、スクリーン印刷により発熱回
路用Wペーストを後述する加熱処理後の厚みが20μm
になるような厚さで塗布すると共に、その周辺にスクリ
ーン印刷により第1ペーストを加熱処理後の厚みが発熱
回路と同等の厚さとなるように塗布した。第1ペースト
は、加熱処理後に充填接合層5となるもので、粒径1〜
10μm(好ましくは1〜2.9μm)のAlN粉末6
0〜95wt%(好ましくは75〜85wt%)に粒径0.
1〜50μmのYAG粉末又はY2 3 とAl2 3
混合粉末5〜40wt%を加えて混合すると共に、これに
ブチルカルビトール,熱可塑性セルロースエーテル及び
フタル酸ジブチルからなる溶媒を加えて調製したもので
ある。なお、発熱回路用Wペーストの厚さ方向の熱収縮
率は、図2に示すように、58%であるので、この熱収
縮率と第1ペーストの熱収縮率を同等にするためには、
第1ペーストのAlN粉末とYAG粉末等の配合割合を
8:2になるようにしなければならない。YAG粉末等
の割合が多いと第1ペーストの熱収縮率等がWペースト
のそれより大きくなり、静電チャックとしての密閉性が
得られず、逆にYAG粉末等の割合が少ないと第1ペー
ストの熱収縮率がWペーストのそれより小さくなり、発
熱回路と他方(図1においては上方)のベースセグメン
トとの間に隙間が生じ、その接合強度が低下する。一
方、他方(図1においては上方)のベースセグメントの
接合面に、スクリーン印刷,刷毛塗り又は吹付け等によ
り第2ペーストを塗布した。第2ペーストは、加熱処理
後に接合層6となるもので、粒径0.1〜50μmのY
AG粉末若しくはY2 3 とAl2 3 の混合粉末70
〜100wt%に粒径1〜10μm(好ましくは1〜2.
9μm)のAlN粉末0〜30wt%を加えて混合すると
共に、これに第1ペーストと同様の溶媒を加えて調製し
たものである。なお、第2ペーストは、YAG粉末又は
2 3 とAl2 3 の混合粉末100wt%とすること
が好ましく、このようにすることにより、AlNとWの
界面にほとんど隙間がなく、密着性が高まる。YAG粉
末等とAlN粉末の配合割合を第1ペーストのように
2:8とするとAlNとWの界面における気孔の形成が
多発するので、最大7:3とすることが好ましい。次い
で、両ベースセグメントをそれぞれ窒素ガス雰囲気にお
いて400℃以上(例えば600℃)の温度で脱脂した
後、両ベースセグメンをそれぞれのペースト塗布面が当
接するように積層し、積層体を6.5g/cm2 以上
(例えば7.0g/cm2 )で加圧して窒素ガス雰囲気
において1850℃以上(例えば1900℃)の温度で
3時間かけて加熱処理し、発熱回路が埋設されたベース
用AlN板状焼結体を得た。
Next, a W paste for a heat generating circuit is screen-printed on one (lower in FIG. 1) base segment joining surface to a thickness of 20 μm after a heat treatment described later.
The first paste was applied by screen printing on the periphery thereof so that the thickness after the heat treatment was equivalent to the thickness of the heat generating circuit. The first paste becomes the filling bonding layer 5 after the heat treatment, and has a particle diameter of 1 to 1.
AlN powder 6 of 10 μm (preferably 1 to 2.9 μm)
The particle size is 0 to 95 wt% (preferably 75 to 85 wt%).
YAG powder of 1 to 50 μm or 5 to 40% by weight of a mixed powder of Y 2 O 3 and Al 2 O 3 is added and mixed, and a solvent composed of butyl carbitol, thermoplastic cellulose ether and dibutyl phthalate is added thereto. It was prepared. The heat shrinkage in the thickness direction of the heating circuit W paste is 58% as shown in FIG. 2. Therefore, in order to make this heat shrinkage equal to the heat shrinkage of the first paste,
The mixing ratio of the AlN powder and the YAG powder in the first paste must be 8: 2. If the proportion of the YAG powder or the like is large, the heat shrinkage ratio or the like of the first paste becomes larger than that of the W paste, and the hermeticity as an electrostatic chuck cannot be obtained. Has a smaller heat shrinkage than that of the W paste, a gap is formed between the heating circuit and the other (upper in FIG. 1) base segment, and the bonding strength is reduced. On the other hand, the second paste was applied to the joint surface of the other (upper in FIG. 1) base segment by screen printing, brush coating, spraying, or the like. The second paste becomes the bonding layer 6 after the heat treatment, and has a particle size of 0.1 to 50 μm.
AG powder or mixed powder 70 of Y 2 O 3 and Al 2 O 3
The particle size is 1 to 10 μm (preferably 1 to 2.
The mixture was prepared by adding and mixing 0 to 30 wt% of AlN powder (9 μm) and adding the same solvent as the first paste. The second paste is preferably made of YAG powder or a mixed powder of Y 2 O 3 and Al 2 O 3 at 100% by weight. By doing so, there is almost no gap at the interface between AlN and W, Increase. If the compounding ratio of YAG powder or the like and AlN powder is 2: 8 as in the first paste, pores are frequently formed at the interface between AlN and W, so it is preferable that the ratio be 7: 3 at the maximum. Next, both base segments are each degreased at a temperature of 400 ° C. or more (for example, 600 ° C.) in a nitrogen gas atmosphere, and then both base segments are laminated so that their paste-coated surfaces are in contact with each other. pressurized at not less than 2 cm 2 (for example, 7.0 g / cm 2 ) and heat-treated in a nitrogen gas atmosphere at a temperature of not less than 1850 ° C. (for example, 1900 ° C.) for 3 hours to form an AlN plate for a base in which a heat generating circuit is embedded. A sintered body was obtained.

【0016】次に、誘電層用AlN焼結体の接合面に、
スクリーン印刷により電極用Wペーストを後述する加熱
処理後の厚みが20μmになるような厚さで塗布すると
共に、その周辺にスクリーン印刷により第1ペーストを
加熱処理後の厚みが双極型電極と同等の厚さとなるよう
に塗布した。一方、ベース用AlN板状焼結体の接合面
に、スクリーン印刷,刷毛塗り又は吹付け等により第2
ペーストを塗布した。なお、電極用Wペースト,第1ペ
ースト及び第2ペーストは、ベースの作製に用いた発熱
回路用Wペースト,第1ペースト及び第2ペーストと同
様のものであるので、その説明を省略する。次いで、両
AlN板状焼結体をそれぞれ窒素ガス雰囲気において4
00℃以上(例えば600℃)の温度で脱脂した後、両
AlN板状焼結体をそれぞれのペースト塗布面が当接す
るように積層し、積層体を6.5g/cm2 以上(例え
ば7.0g/cm2 )で加圧して窒素ガス雰囲気におい
て1850℃以上(例えば1900℃)の温度で3時間
かけて加熱処理し、しかる後に研削加工を施して誘電層
厚み300μm,Ra=0.1μm,全体の厚み5mmの
静電チャックを得た(一方のベースセグメント3.7m
m、他方のベースセグメント1mm)。
Next, on the bonding surface of the AlN sintered body for the dielectric layer,
The electrode paste W is applied by screen printing to a thickness such that the thickness after the heat treatment described later becomes 20 μm, and the thickness after the heat treatment of the first paste by the screen print is equivalent to that of the bipolar electrode. It was applied to a thickness. On the other hand, the second bonding surface of the base AlN plate-shaped sintered body is screen-printed, brush-coated, sprayed, or the like.
The paste was applied. Note that the W paste for the electrode, the first paste, and the second paste are the same as the W paste, the first paste, and the second paste for the heat generating circuit used for manufacturing the base, and thus description thereof will be omitted. Next, the two AlN plate-like sintered bodies were each subjected to a nitrogen gas atmosphere for 4 hours.
After degreasing at a temperature of 00 ° C. or more (for example, 600 ° C.), both AlN plate-shaped sintered bodies are laminated so that their paste-applied surfaces are in contact with each other, and the laminated body is 6.5 g / cm 2 or more (for example, 7. 0 g / cm 2 ), and heat-treated in a nitrogen gas atmosphere at a temperature of 1850 ° C. or more (eg, 1900 ° C.) for 3 hours, and then subjected to grinding to obtain a dielectric layer thickness of 300 μm, Ra = 0.1 μm, An electrostatic chuck with a total thickness of 5 mm was obtained (one base segment 3.7 m)
m, the other base segment 1 mm).

【0017】得られた静電チャックを減圧下、500℃
の温度で加熱し外観状態を観察したところ、第1の実施
の形態のものと同様にして誘電層用とベース用AlN板
状焼結体を作製し、誘電層用AlN板状焼結体の接合面
にスクリーン印刷により電極用Agペーストを塗布し、
乾燥後に焼き付ける一方、ベース用AlN板状焼結体の
接合面にスクリーン印刷によりポリイミド樹脂を塗布し
た後、両AlN板状焼結体を密着させて250℃の温度
で加熱して接着してなる厚み5mmの従来の静電チャック
の場合を併記する表1に示すようになった。本発明に係
る静電チャックは、外観上問題はないが、従来の静電チ
ャックは、ポリイミド樹脂が黒色に色調が変化すると共
に、泡状になっており、使用に耐えない。
The obtained electrostatic chuck is placed under reduced pressure at 500 ° C.
When the appearance was observed by heating at a temperature of, AlN plate-like sintered bodies for dielectric layers and bases were prepared in the same manner as in the first embodiment. Ag paste for electrodes is applied to the joint surface by screen printing,
After drying and baking, a polyimide resin is applied by screen printing to the joint surface of the base AlN plate-shaped sintered body, and then both AlN plate-shaped sintered bodies are brought into close contact with each other and heated at a temperature of 250 ° C. to be bonded. Table 1 also shows the case of the conventional electrostatic chuck having a thickness of 5 mm. The electrostatic chuck according to the present invention has no problem in appearance, but in the conventional electrostatic chuck, the color tone of the polyimide resin is changed to black and the foam is in the form of a foam.

【0018】[0018]

【表1】 [Table 1]

【0019】又、本発明に係る静電チャックの減圧下、
室温での静電吸着力を測定したところ、表2に示すよう
になり、十分な性能を示した。
Further, under reduced pressure of the electrostatic chuck according to the present invention,
When the electrostatic attraction force at room temperature was measured, the results were as shown in Table 2, showing sufficient performance.

【0020】[0020]

【表2】 [Table 2]

【0021】図3は本発明に係る静電チャックの第2の
実施の形態を示す要部の概念図である。この静電チャッ
クは、第1の実施の形態のものが、ベース1の他方のベ
ースセグメント1bに形成した発熱回路2と誘電層3に
形成した双極型電極4の周辺に隙間が生じるのを防止す
るため、発熱回路2と双極型電極4の周辺に充填接合層
5を形成しているのに対し、ベース1の一方のベースセ
グメント1aに発熱回路2等と係合する凹部7を形成
し、又、ベース1の他方のベースセグメント1aに双極
型電極4等と係合する凹部8を形成し、発熱回路2と双
極型電極4とをそれぞれの凹部7,8と係合させると共
に、両ベースセグメント1a,1b及びベース1と誘電
層3をそれぞれの間に介装した接合層6によって接合し
たものである。他の構成は、第1の実施の形態のものと
ほぼ同様であるので、同一の構成部材等には同一の符号
を付してその説明を省略する。
FIG. 3 is a conceptual diagram of a main part showing a second embodiment of the electrostatic chuck according to the present invention. The electrostatic chuck according to the first embodiment prevents a gap from being generated around the heating circuit 2 formed on the other base segment 1 b of the base 1 and the bipolar electrode 4 formed on the dielectric layer 3. Therefore, while the filling bonding layer 5 is formed around the heating circuit 2 and the bipolar electrode 4, a concave portion 7 that engages with the heating circuit 2 and the like is formed in one base segment 1 a of the base 1. A recess 8 is formed in the other base segment 1a of the base 1 to engage with the bipolar electrode 4 and the like. The heating circuit 2 and the bipolar electrode 4 are engaged with the recesses 7 and 8, respectively. The segments 1a and 1b and the base 1 and the dielectric layer 3 are joined by a joining layer 6 interposed therebetween. The other configuration is almost the same as that of the first embodiment. Therefore, the same components and the like are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

【0022】上記構成の静電チャックを製造するため、
第1の実施の形態のものと同様にして2枚のベースセグ
メントと誘電層用AlN板状焼結体を得た後、一方のベ
ースセグメントに発熱回路等と係合する凹部を形成する
一方、他方のベースセグメントに双極型電極等と係合す
る凹部を形成した。両凹部の形成は、成形体の成形時に
形成するようにしてもよい。次に、他方のベースセグメ
ントに発熱回路用Wペーストをスクリーン印刷等により
塗布する一方、誘電層用AlN板状焼結体に電極用Wペ
ーストをスクリーン印刷等により塗布し、両ペーストの
乾燥後、発熱回路用Wペーストの表面及び周辺並びに電
極用Wペーストの表面及び周辺に第2ペーストをスクリ
ーン印刷等により塗布した。次いで、他方のベースセグ
メント及び誘電層用AlN板状焼結体をそれぞれ第1の
実施の形態のものと同様に脱脂した後、発熱回路用Wペ
ースト等の塗布部が一方のベースセグメントの凹部と、
又、電極用Wペースト等の塗布部が他方のベースセグメ
ントの凹部と係合するように両ベースセグメントと誘電
層用AlN板状焼結体を積層し、第1の実施の形態のも
のと同様に加熱処理して静電チャックを得た。得られた
静電チャックは、第1の実施の形態のものと同様の性能
を示した。
In order to manufacture the electrostatic chuck having the above structure,
After obtaining two base segments and an AlN plate-like sintered body for a dielectric layer in the same manner as in the first embodiment, a concave portion is formed in one of the base segments to engage with a heat generating circuit or the like. The other base segment was formed with a recess for engaging with a bipolar electrode or the like. The two concave portions may be formed at the time of molding the molded body. Next, the W paste for the heating circuit is applied to the other base segment by screen printing or the like, while the W paste for the electrode is applied to the AlN plate-like sintered body for the dielectric layer by screen printing or the like, and after drying both pastes, The second paste was applied to the surface and periphery of the heating circuit W paste and the surface and periphery of the electrode W paste by screen printing or the like. Next, after the other base segment and the AlN plate-like sintered body for the dielectric layer are degreased in the same manner as in the first embodiment, the application portion of the heating circuit W paste or the like is formed with the concave portion of one base segment. ,
Further, both base segments and the AlN plate-like sintered body for the dielectric layer are laminated so that the application portion of the electrode W paste or the like is engaged with the concave portion of the other base segment, and is the same as that of the first embodiment. To obtain an electrostatic chuck. The obtained electrostatic chuck showed the same performance as that of the first embodiment.

【0023】なお、上述した各実施の形態においては、
ベースに発熱回路を埋設する場合について説明したが、
これに限定されるものではなく、発熱回路を有しないも
のであってもよい。又、電極は、双極型とする場合に限
らず、単極型であってもよい。更に、電極と発熱回路の
双方の周辺に第1ペーストによる充填接合層を形成する
場合又は充填接合層を形成することなく凹部に係合させ
る場合に限らず、いずれか一方の周辺に充填接合層を形
成し、他方を凹部に係合させるようにしてもよい。
In each of the above embodiments,
Although the case where the heating circuit is embedded in the base has been described,
The present invention is not limited to this, and may not have a heating circuit. Further, the electrode is not limited to the bipolar type, but may be a monopolar type. Further, the present invention is not limited to the case where the filling bonding layer made of the first paste is formed around both the electrode and the heat generating circuit, or the case where the filling bonding layer is engaged with the concave portion without forming the filling bonding layer. And the other may be engaged with the recess.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第1の静
電チャック及びその第1、第2の製造方法によれば、誘
電層がAlN板状焼結体からなると共に、誘電層,ベー
ス及び電極の三者がYx AlY Z 相によって一体化さ
れ、かつベース等の内部に含まれる酸素が低減されるの
で、誘電層の厚肉形成が容易であると共に、電極の剥離
が生ぜず、かつ熱伝導率の低下を招くことがない。又、
第2の静電チャック及びその第3、第4の製造方法によ
れば、第1の静電チャック及びその第1、第2の製造方
法の作用効果の他、ベースセグメント及び発熱回路の三
者がYx AlY Z 相によって一体化されるので、発熱
回路の剥離が生じない。
As described above, according to the first electrostatic chuck and the first and second manufacturing methods of the present invention, the dielectric layer is made of an AlN plate-like sintered body, Since the base and the electrode are integrated by the Y x Al Y O Z phase and the oxygen contained in the base and the like is reduced, it is easy to form a thick dielectric layer and peel off the electrode. It does not occur and does not cause a decrease in thermal conductivity. or,
According to the second electrostatic chuck and the third and fourth manufacturing methods thereof, in addition to the functions and effects of the first electrostatic chuck and the first and second manufacturing methods, the three components of the base segment and the heating circuit are provided. since There are integrated by Y x Al Y O Z phase, separation of the heating circuit does not occur.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る静電チャックの第1の実施の形態
を示す要部の概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a main part showing a first embodiment of an electrostatic chuck according to the present invention.

【図2】図1の静電チャックの製造に用いるWペースト
と第1ペーストの厚さ方向の熱収縮率を示す説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the thermal shrinkage in the thickness direction of a W paste and a first paste used for manufacturing the electrostatic chuck of FIG.

【図3】本発明に係る静電チャックの第2の実施の形態
を示す要部の概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram of a main part showing a second embodiment of the electrostatic chuck according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ベース 1a ベースセグメント 1b ベースセグメント 2 発熱回路 3 誘電層 4 双極型電極 5 充填接合層 6 接合層 7 凹部 8 凹部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base 1a Base segment 1b Base segment 2 Heating circuit 3 Dielectric layer 4 Bipolar electrode 5 Filling bonding layer 6 Bonding layer 7 Depression 8 Depression

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 粒界成分がYx AlY Z 相のAlN板
状焼結体からなるベースと誘電層とがWからなる多孔性
の電極を介在して接合され、この電極の開気孔内にYx
AlY Z 相が存在していることを特徴とする静電チャ
ック。
1. A base composed of an AlN plate-like sintered body having a grain boundary component of a Y x Al Y O Z phase and a dielectric layer are joined via a porous electrode composed of W, and open pores of the electrode are provided. Within Y x
An electrostatic chuck, wherein the Al Y O Z phase is present.
【請求項2】 前記ベースにWからなる多孔性の発熱回
路が埋設され、この発熱回路の開気孔内にYx AlY
Z 相が存在していることを特徴とする請求項1記載の静
電チャック。
2. A porous heating circuit made of W is buried in the base, and Y x Al Y O is formed in an open hole of the heating circuit.
2. The electrostatic chuck according to claim 1, wherein a Z phase is present.
【請求項3】 前記誘電層の厚みが0.01〜1.0mm
であることを特徴とする請求項1又は2記載の静電チャ
ック。
3. The thickness of the dielectric layer is 0.01 to 1.0 mm.
The electrostatic chuck according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記電極内に存在するYx AlY Z
が、断面において5〜40%の面積比を有することを特
徴とする請求項1,2又は3記載の静電チャック。
4. The electrostatic chuck according to claim 1, wherein the Y x Al Y O Z phase present in the electrode has an area ratio of 5 to 40% in a cross section.
【請求項5】 粒界成分がYx AlY Z 相の誘電層用
AlN板状焼結体に、電極用Wペーストを塗布すると共
に、その周辺にAlN粉末にYAG粉末又はY2 3
Al2 3 の混合粉末を加えた第1ペーストを塗布する
一方、粒界成分がYx AlY Z 相のベース用AlN板
状焼結体に、YAG粉末若しくはY23 とAl2 3
の混合粉末又はこれにAlN粉末を加えた第2ペースト
を塗布し、その後、両AlN板状焼結体をそれぞれ不活
性ガス雰囲気において400℃以上の温度で脱脂し、し
かる後に両AlN板状焼結体をそれぞれのペースト塗布
面が当接するように積層して不活性ガス雰囲気において
1850℃以上の温度で加熱処理することを特徴とする
静電チャックの製造方法。
5. A W paste for an electrode is applied to an AlN plate-like sintered body for a dielectric layer having a grain boundary component of a Y x Al Y O Z phase, and a YAG powder or a Y 2 O 3 A first paste to which a mixed powder of Al 2 O 3 and Al 2 O 3 is added is applied, and a YAG powder or Y 2 O 3 and Al are added to a base AlN sintered body having a Y x Al Y O Z phase grain boundary component. 2 O 3
Or a second paste obtained by adding an AlN powder to the mixed powder, and thereafter, both AlN plate-shaped sintered bodies are degreased at a temperature of 400 ° C. or more in an inert gas atmosphere. A method for manufacturing an electrostatic chuck, comprising: laminating a combined body so that respective paste-applied surfaces are in contact with each other, and performing heat treatment at a temperature of 1850 ° C. or more in an inert gas atmosphere.
【請求項6】 粒界成分がYx AlY Z 相の誘電層用
AlN板状焼結体に、電極用Wペーストを塗布すると共
に、その表面及び周辺にYAG粉末若しくはY2 3
Al2 3 の混合粉末又はこれにAlN粉末を加えた第
2ペーストを塗布する一方、粒界成分がYx AlY Z
相のベース用AlN板状焼結体に上記電極用Wペースト
等と係合可能な凹部を形成し、その後、誘電層用AlN
板状焼結体を不活性ガス雰囲気において400℃以上の
温度で脱脂し、しかる後に両AlN板状焼結体を電極用
Wペースト等の塗布部が凹部と係合するように積層して
不活性ガス雰囲気において1850℃以上の温度で加熱
処理することを特徴とする静電チャックの製造方法。
6. A W paste for an electrode is applied to an AlN plate-like sintered body for a dielectric layer having a Y x Al Y O Z phase in a grain boundary component, and YAG powder or Y 2 O 3 is coated on the surface and the periphery thereof. While a mixed powder of Al 2 O 3 or a second paste obtained by adding AlN powder to the mixed powder is applied, the grain boundary component is Y x Al Y O Z
A concave portion engageable with the electrode W paste or the like is formed in the AlN plate-like sintered body for the base of the phase, and then the dielectric layer AlN is formed.
The plate-like sintered body was degreased at a temperature of 400 ° C. or more in an inert gas atmosphere, and then both AlN plate-like sintered bodies were laminated so that the coated portion of the electrode W paste or the like engaged with the concave portion. A method for manufacturing an electrostatic chuck, comprising performing heat treatment at a temperature of 1850 ° C. or more in an active gas atmosphere.
【請求項7】 前記ベース用AlN板状焼結体が、予
め、粒界成分がYx AlY Z 相のAlN板状焼結体か
らなる板状の2枚のベースセグメントの一方に、発熱回
路用Wペーストを塗布すると共に、その周辺に前記第1
ペーストを塗布する一方、他方のベースセグメントに前
記第2ペーストを塗布し、その後、両セグメントをそれ
ぞれ不活性ガス雰囲気において400℃以上の温度で脱
脂し、しかる後に両セグメントをそれぞれのペースト塗
布面が当接するように積層して不活性ガス雰囲気におい
て1850℃以上の温度で加熱処理されていることを特
徴とする請求項5又は6記載の静電チャックの製造方
法。
Wherein said base for AlN plate sintered body in advance, one grain boundary component of the two base segment of Y x Al Y O Z of AlN plate sintered body phase plate, The W paste for the heating circuit is applied, and the first
While the paste is applied, the second paste is applied to the other base segment, and then both segments are degreased at a temperature of 400 ° C. or more in an inert gas atmosphere. 7. The method for manufacturing an electrostatic chuck according to claim 5, wherein the layers are laminated so as to be in contact with each other and heated at a temperature of 1850 [deg.] C. or more in an inert gas atmosphere.
【請求項8】 前記ベース用AlN板状焼結体が、予
め、粒界成分がYx AlY Z 相のAlN焼結体からな
る板状の2枚のベースセグメントの一方に、発熱回路用
Wペーストを塗布すると共に、その表面及び周辺に前記
第2ペーストを塗布する一方、他方のベースセグメント
に上記発熱回路用Wペースト等と係合可能な凹部を形成
し、その後、一方のセグメントを不活性ガス雰囲気にお
いて400℃以上の温度で脱脂し、しかる後に両セグメ
ントを発熱回路用ペースト等の塗布部が凹部と係合する
ように積層して不活性ガス雰囲気において1850℃以
上の温度で加熱処理されていることを特徴とする請求項
5又は6記載の静電チャックの製造方法。
8. A heating circuit is provided in which the base AlN plate-shaped sintered body is previously provided with one of two plate-shaped base segments made of an AlN sintered body having a grain boundary component of a Y x Al Y O Z phase. While applying the second paste on the surface and the periphery thereof, and forming a concave portion capable of engaging with the heating circuit W paste and the like on the other base segment. Degreasing at a temperature of 400 ° C. or more in an inert gas atmosphere, and then laminating both segments so that a coating portion of a heating circuit paste or the like is engaged with the concave portion, and heating at a temperature of 1850 ° C. or more in an inert gas atmosphere The method according to claim 5, wherein the electrostatic chuck is processed.
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