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公開番号2025052690
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-07
出願番号2023161529
出願日2023-09-25
発明の名称複合焼結体、静電チャック部材及び静電チャック装置
出願人住友大阪セメント株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C04B 35/117 20060101AFI20250328BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】比誘電率が高い新規な複合焼結体を提供する。また、このような複合焼結体を用いた静電チャック部材、静電チャック装置を提供する。
【解決手段】主相である酸化アルミニウムと、副相である炭化ケイ素と、を含むセラミックスの複合焼結体であって、複合焼結体は、窒素原子を更に含み、窒素原子の含有率が0.015質量%以上0.030質量%以下である複合焼結体。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
主相である酸化アルミニウムと、副相である炭化ケイ素と、を含むセラミックスの複合焼結体であって、
前記複合焼結体は、窒素原子を更に含み、
前記窒素原子の含有率が０．０１５質量％以上０．０３０質量％以下である複合焼結体。
続きを表示（約 320 文字）【請求項２】
前記窒素原子が前記酸化アルミニウムの結晶粒と、前記炭化ケイ素の結晶粒との界面に存在する請求項１に記載の複合焼結体。
【請求項３】
前記酸化アルミニウム１００質量部に対して、前記炭化ケイ素の含有量が１質量部以上７．５質量部以下である請求項１又は２に記載の複合焼結体。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の複合焼結体を形成材料とし、一主面が板状試料を載置する載置面である板状の基体と、
前記基体の前記載置面とは反対側、又は前記基体の内部に設けられた静電吸着用電極と、を有する静電チャック部材。
【請求項５】
請求項４に記載の静電チャック部材を備える静電チャック装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合焼結体、静電チャック部材及び静電チャック装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
プラズマ工程を実施する半導体製造装置では、試料台に簡単に板状試料（ウエハ）を取付けて、固定することができるとともに、そのウエハを所望の温度に維持することができる静電チャック装置が用いられている。静電チャック装置は、一主面がウエハを載置する載置面である基体と、載置面に載置したウエハとの間に静電気力（クーロン力）を発生させる静電吸着用電極と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。基体は、通常セラミックス焼結体を形成材料としている。
【０００３】
静電チャック装置においては、試料台に微細な溝を設け、溝に気体の冷媒（例えばヘリウム）を供給しウエハと試料台との間に冷媒を流動させる構成が知られている。このような静電チャック装置では、溝内を流動する冷媒がウエハを冷却し、ウエハの面内温度差を低減させ所望の温度に維持することが可能となる。
【０００４】
このような静電チャック装置では、試料台の溝に供給する冷媒のガス圧（供給圧力）を高めることにより冷却効率を向上させ、ウエハの面内温度差を低減させることが考えられる。上記構成の静電チャック装置において冷媒のガス圧を高める場合、冷媒から受ける圧力によってウエハが脱離しないように、静電チャック装置には高い吸着力が求められる。高い吸着力を得るには、静電チャック装置の基体の比誘電率が高いことが好ましい。
【０００５】
一方、静電チャック装置は、プラズマ工程時に、プラズマを発生させるための交流電界に曝される。基体は、交流電界中の発熱を抑制するため、誘電正接が低い材料で形成されることが好ましい。
【０００６】
このような、高い比誘電率と低い誘電正接とを両立する静電チャック装置用の基体として、主相である金属酸化物と、副相である炭化ケイ素と、を含むセラミックスの複合焼結体であり、炭化ケイ素の結晶粒が、金属酸化物の結晶粒内及び金属酸化物の結晶粒界に所定量分散している複合焼結体が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００５－２１００７７号公報
国際公開第２０１８／１８１１３０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２に記載の複合焼結体において比誘電率を高めるためには、導電性を有する炭化ケイ素の含有量を増加させればよい。しかし、炭化ケイ素の含有量を増大させると、複合焼結体で形成した基体にウエハを載置する際に、ウエハと基体との摩擦により基体が摩耗しやすい。基体が摩耗すると、摩耗により生じた異物に起因してプラズマ工程中に異常放電が生じ装置が破損する、ウエハの面内温度差が拡大する、と言った不具合が生じるおそれがある。
【０００９】
一方、特許文献２に記載の複合焼結体において炭化ケイ素の含有量を低減すると、基体の摩耗は抑制できる。しかしこの場合、基体（複合焼結体）の比誘電率が小さくなり、静電チャック装置の吸着力が低下する。
【００１０】
そのため、炭化ケイ素の含有量が少なくても比誘電率が高い基体を形成できる複合焼結体が求められていた。
（【００１１】以降は省略されています）

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