(57)【要約】      （修正有）【課題】加工性に優れたセラミックス材料を用いた新たなウエハ支持体を提供する。【解決手段】ウエハ支持体１０は、マシナブルセラミックスからなる基材１２と、基材に少なくとも一部が内包された導電部材１４、１６とを有する。マシナブルセラミックスは、曲げ強度が６００ＭＰａ以下、ヤング率が２５０ＧＰａ以下、ビッカース硬度が５ＧＰａ以下である材料からなり、材質は窒化硼素、酸化ジルコニウム、窒化珪素および炭化珪素からなる群より選択された窒化硼素を必須とする少なくとも二つ以上の材料からなる焼結体である。【選択図】図１
2020155571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マシナブルセラミックスからなる基材と、前記基材に少なくとも一部が内包された導電部材と、を有するウエハ支持体。
【請求項２】
前記マシナブルセラミックスは、曲げ強度が６００ＭＰａ以下、ヤング率が２５０ＧＰａ以下、ビッカース硬度が５ＧＰａ以下である材料からなることを特徴とする請求項１に記載のウエハ支持体。
【請求項３】
前記マシナブルセラミックスは、窒化硼素、酸化ジルコニウム、窒化珪素および炭化珪素からなる群より選択された窒化硼素を必須とする少なくとも二つ以上の材料からなる焼結体であることを特徴とする請求項１または２に記載のウエハ支持体。
【請求項４】
前記マシナブルセラミックスは、
窒化硼素、酸化ジルコニウム、窒化珪素および炭化珪素のセラミックス成分の合計を１００質量％とした場合に、窒化硼素を１０〜８０質量％含有し、窒化珪素を０〜８０質量％含有し、酸化ジルコニウムを０〜８０質量％含有し、炭化珪素を０〜４０質量％含有し、
前記セラミックス成分の合計を１００質量％とした場合に、更に焼結助剤成分を３〜２５質量％含有することを特徴とする請求項３に記載のウエハ支持体。
【請求項５】
前記導電部材は、モリブデン、タングステン、タンタルおよびそれらを含む合金からなる群から選択される金属材料で構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のウエハ支持体。
【請求項６】
前記基材は、
ウエハが搭載される搭載面を有する支持部と、前記支持部の前記搭載面と反対側に設けられている柱状部と、を有し、
前記支持部と前記柱状部とがつなぎ目のない一部品で構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のウエハ支持体。
【請求項７】
前記搭載面の表面の算術平均粗さＲａが０．１〜０．６μｍの範囲であることを特徴とする請求項６に記載のウエハ支持体。
【請求項８】
前記導電部材は、前記基材の表面にウエハを固定するための吸着力を発生させる電流が流れる電極として機能し、
前記基材は、２５〜５００℃の温度範囲における体積抵抗率が１０６〜１０１６Ωｃｍの範囲であるセラミックス材料で構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のウエハ支持体。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のウエハ支持体を高温加圧焼結することで製造することを特徴とするウエハ支持体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、ウエハを支持する支持体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体製造プロセスの様々な場面で、ウエハの搬送や加熱に静電チャックや加熱ヒータといったセラミックスからなる部品が用いられている。静電チャックやセラミックスヒータは、基材であるセラミックス材料の中に電極や抵抗加熱体といった異種材料が埋設されている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２９６７０２４号公報
【特許文献２】特許第６０３００４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の静電チャック等に用いられるセラミックス材料は、窒化珪素や窒化アルミニウムといった加工が難しいファインセラミックスが多く、切削速度やチッピング（欠け）の観点から複雑な加工が困難であった。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、加工性に優れたセラミックス材料を用いた新たなウエハ支持体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のウエハ支持体は、マシナブルセラミックスからなる基材と、基材に少なくとも一部が内包された導電部材と、を有する。
【０００７】
マシナブルセラミックスは、一般的なファインセラミックスと比較して加工が容易である。そこで、この態様によると、基材を作製する段階で複雑な形状を実現しなくても、基材を作製してから加工ができるため、様々な形状のウエハ支持体の製造が可能となる。
【０００８】
マシナブルセラミックスは、曲げ強度が６００ＭＰａ以下、ヤング率が２５０ＧＰａ以下、ビッカース硬度が５ＧＰａ以下である材料からなってもよい。このような特性を有するマシナブルセラミックスは、加工時の単位時間当たりの研削量（加工レート）が大きく、複雑な形状のウエハ支持体であっても効率良く生産できる。また、基材を単純な形状のブロックとして作製してから、所望の形状に切削加工することで、一部品で複雑なウエハ支持体を製造できる。
【０００９】
マシナブルセラミックスは、窒化硼素、酸化ジルコニウム、窒化珪素および炭化珪素からなる群より選択された窒化硼素を必須とする少なくとも二つ以上の材料からなる焼結体であってもよい。窒化硼素は、被削性に優れており、窒化硼素を必須成分とするマシナブルセラミックスを用いることで加工レートを大きくできる。また、基材の内部に異種材料である導電部材が内包されたウエハ支持体の場合、基材と導電部材の物性の違いによっては温度変化に対して内部応力が生じる。または、ウエハ支持体の外周部と中心部の温度差によって熱応力が生じる。しかしながら、窒化硼素は、優れた耐熱衝撃性を有しているため、基材が割れにくくなる。
【００１０】
マシナブルセラミックスは、窒化硼素、酸化ジルコニウム、窒化珪素および炭化珪素のセラミックス成分の合計を１００質量％とした場合に、窒化硼素を１０〜８０質量％含有し、窒化珪素を０〜８０質量％含有し、酸化ジルコニウムを０〜８０質量％含有し、炭化珪素を０〜４０質量％含有してもよい。セラミックス成分の合計を１００質量％とした場合に、更に焼結助剤成分を３〜２５質量％含有してもよい。
【００１１】
導電部材は、モリブデン、タングステン、タンタルおよびそれらを含む合金からなる群から選択される金属材料で構成されていてもよい。
【００１２】
基材は、ウエハが搭載される搭載面を有する支持部と、支持部の搭載面と反対側に設けられている柱状部と、を有してもよい。支持部と柱状部とがつなぎ目のない一部品で構成されていてもよい。これにより、ウエハ支持体自体には接合部（つなぎ目）がないため、原理的にリークが生じない。
【００１３】
搭載面の表面の算術平均粗さＲａが０．１〜０．６μｍの範囲であってもよい。
【００１４】
導電部材は、基材の表面にウエハを固定するための吸着力を発生させる電流が流れる電極として機能し、基材は、２５〜５００℃の温度範囲における体積抵抗率が１０６〜１０１６Ωｃｍの範囲であるセラミックス材料で構成されていてもよい。これにより、ウエハ支持体を静電チャックとして用いることができる。
【００１５】
本発明の他の態様は、ウエハ支持体の製造方法である。この製造方法は、上述のウエハ支持体を、例えばホットプレス装置を用いて、高温加圧焼結することで製造してもよい。ホットプレス装置における焼成温度は、１３００℃以上、好ましくは１４００℃以上であってもよい。また、窒素またはアルゴンといった不活性ガスの雰囲気中で処理が行われてもよい。
【００１６】
この態様によると、マシナブルセラミックスとなる組成の原料を焼結できる。
【００１７】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。また、上述した各要素を適宜組み合わせたものも、本件特許出願によって特許による保護を求める発明の範囲に含まれうる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、加工性に優れたセラミックス材料を用いた新たなウエハ支持体を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施の形態に係るウエハ支持体の概略断面図である。
【図２】本実施の形態に係るウエハ支持体の上面図である。
【図３】所定形状（円柱状）の焼結体から、本実施の形態に係るウエハ支持体が削り出される様子を説明するための模式図である。
【図４】実施例１〜３、比較例１，２に係るウエハ支持体の温度と体積抵抗率との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００２１】
（ウエハ支持体）
ウエハ支持体は、シリコンウエハ等の半導体基板を支持できればよく、吸着機構や加熱機構を備えていてもよい。例えば、ウエハ支持体は、単にウエハを搭載するサセプタであってもよい。また、ウエハ支持体は、搭載されたウエハに対して吸着力を生じる静電チャックや、ウエハを加熱するヒータであってもよい。また、ウエハ支持体が支持する対象物は、主にウエハであるが、その他の部材や部品を支持するものであってもよい。
【００２２】
本実施の形態では、ウエハ支持体がヒータ付きの静電チャックである場合を一例に説明する。図１は、本実施の形態に係るウエハ支持体の概略断面図である。図２は、本実施の形態に係るウエハ支持体の上面図である。
【００２３】
本実施の形態に係るウエハ支持体１０は、マシナブルセラミックスからなる基材１２と、基材１２に少なくとも一部が内包された導電部材１４，１６と、を有する。基材１２は、ウエハＷが搭載される搭載面１８ａを有する支持部１８と、支持部１８の搭載面１８ａと反対側に設けられている柱状部２０と、を有している。本実施の形態に係る支持部１８は円板状であり、柱状部２０は円筒状であり、支持部１８と柱状部２０とがつなぎ目のない一部品で構成されている。
【００２４】
導電部材１４は、基材１２の搭載面１８ａにウエハＷを固定するための吸着力を発生させる電流が流れる静電チャック電極１４ａ，１４ｂとして機能する。また、導電部材１６は抵抗加熱体１６ａとして機能する。なお、本実施の形態に係るウエハ支持体１０において、導電部材１４，１６は、焼結体である基材１２の支持部１８に埋設されている。そのため、導電部材１４，１６は、焼成の段階で原料粉末の内部に配置されている必要があり、焼成温度で溶けないような高融点金属であることが好ましい。例えば、導電部材の材料としては、モリブデン、タングステン、タンタル等の高融点金属や、それらを二種以上含む合金が好ましい。
【００２５】
（マシナブルセラミックス）
本発明者は、ウエハ支持体に適した材料を見出すために鋭意検討した結果、加工性がよい（快削性を有する）いわゆるマシナブルセラミックスからなる焼結体が好ましいことを見出した。
【００２６】
マシナブルセラミックスは、一般的なファインセラミックス、例えば酸化アルミニウム、窒化珪素、窒化アルミニウム、炭化珪素等と比較して、機械加工が容易である。つまり、マシナブルセラミックスにおいては、セラミックスの加工で問題になるチッピングと呼ばれる欠けが発生しにくく、複雑な加工が可能となる。また、マシナブルセラミックスの加工時の研削量（加工レート）は、ファインセラミックスの加工時の研削量の数倍から数百倍であり、効率のよい加工が可能である。
【００２７】
マシナブルセラミックスはセラミックス成分となる複数の原料化合物が混合されている複合材であり、例えば、炭化珪素（ＳｉＣ）の配合割合によって、体積抵抗率を調整できる。その結果、クーロン型やジョンソンラーベック型といった静電チャックの吸着機構のどちらにも対応できる。また、ヒータの場合は炭化珪素を添加しないことで絶縁体として使用できる。なお、マシナブルセラミックスは全体が均一組成である必要はなく、ウエハＷが搭載される搭載面１８ａに近い導電部材１４を収容する部分、支持部１８の中心部にある導電部材１６を収容する部分、柱状部２０に近い部分のそれぞれで、各部分の機能が最適になるように組成を異ならせてもよい。
【００２８】
更に主成分の一つに窒化硼素（ＢＮ）が挙げられているが、一般的な酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、炭化珪素（ＳｉＣ）に比べ優れた耐熱衝撃性を有しており、製品であるウエハ支持体になった際、割れによる破損を防止することができる。
【００２９】
本実施の形態係るマシナブルセラミックスは、窒化硼素、酸化ジルコニウム、窒化珪素および炭化珪素からなる群より選択された窒化硼素を必須とする少なくとも二つ以上の材料からなる焼結体である。窒化硼素は、被削性にも優れており、窒化硼素を必須成分とするマシナブルセラミックスを用いることで加工レートを大きくできる。また、基材の内部に異種材料である導電部材が内包されたウエハ支持体の場合、基材と導電部材の物性の違いによっては温度変化に対して内部応力が生じる。または、ウエハ支持体の外周部と中心部の温度差によって熱応力が生じる。しかしながら、窒化硼素は、優れた耐熱衝撃性を有しているため、基材が割れにくくなる。
【００３０】
本実施の形態に係るマシナブルセラミックスは、窒化硼素、酸化ジルコニウム、窒化珪素および炭化珪素のセラミックス成分の合計を１００質量％とした場合に、窒化硼素を１０〜８０質量％含有し、窒化珪素を０〜８０質量％含有し、酸化ジルコニウムを０〜８０質量％含有し、炭化珪素を０〜４０質量％含有しているとよい。
【００３１】
また、本実施の形態に係るマシナブルセラミックスは、焼結助剤成分を含有している。焼結助剤は、窒化珪素や窒化硼素の焼結に使用されているものから選択することができる。好ましい焼結助剤は酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化マグネシウム（マグネシア）、酸化イットリウム（イットリア）、およびランタノイド金属の酸化物から得られた１種若しくは２種以上である。より好ましくはアルミナとイットリアの混合物、若しくはこれに更にマグネシアを添加した混合物、若しくはイットリアとマグネシアの混合物等である。
【００３２】
焼結助剤成分の配合量は、セラミックス成分の合計を１００質量％とした場合に、外掛けで１〜２５質量％、特に３〜２５質量％の範囲とすることが望ましい。焼結助剤成分の配合量が１質量％以上、好ましくは３質量％以上であれば、緻密化しやすくなり、焼結体の密度不足や機械的特性の低下を抑制できる。一方、焼結助剤成分の配合量が２５質量％以下であれば、強度の低い粒界相が低減されることで、機械的強度の低下や粒界相の増加による加工性の低下が抑制できる。
【００３３】
なお、窒化硼素は、被削性に優れるものの強度特性が悪い。したがって、焼結体中に粗大な窒化硼素が存在すると、それが破壊起点となって、加工時のカケ、割れ発生要因となる。このような粗大な窒化硼素粒子を形成しないためには、原料粉末を微粉にすることが有効である。主原料粉末、特に窒化硼素の原料粉末は平均粒径２μｍ未満のものを使用することが望ましい。窒化硼素は、六方晶系（ｈ−ＢＮ）低圧相のものや立方晶系（ｃ−ＢＮ）高圧相のものなどが存在するが、快削性の観点では六方晶系の窒化硼素が好ましい。また、加工性の観点では、窒化硼素が多いほど、また、窒化珪素（および酸化ジルコニウム）が少ないほど好ましい。また、機械的強度やヤング率は、窒化硼素が多いほど、また、窒化珪素（および酸化ジルコニウム）が少ないほど低くなる。
【００３４】
マシナブルセラミックスとしては、例えば、ＢＮ含有窒化珪素系セラミックス（「ホトベールII」、「ホトベールII-k７０」：株式会社フェローテックセラミックス製）が挙げられる。なお、ホトベールII-k７０の組成は、窒化硼素が３８．５質量％、窒化珪素が５４．１質量％、イットリアが５．５質量％、マグネシア１．９質量％である。このＢＮ含有窒化珪素系セラミックスは、曲げ強度が６００ＭＰａ以下、ヤング率が２５０ＧＰａ以下、ビッカース硬度が５ＧＰａ以下である。このような特性を有するマシナブルセラミックスは、加工時の単位時間当たりの研削量（加工レート）が大きく、複雑な形状のウエハ支持体であっても効率良く生産できる。また、基材を単純な形状のブロックとして作製してから、所望の形状に切削加工することで、一部品で複雑なウエハ支持体を製造できる。
【００３５】
（焼結体の製造方法）
まず、後述する各実施例や各比較例の配合量に応じて、窒化硼素、酸化ジルコニウム、窒化珪素および炭化珪素等のセラミックス成分となる主原料粉末と、セラミックス成分の合計を１００質量％とした場合に、３〜２５質量％の焼結助剤粉末と、を混合して原料粉末を調製する。この混合は、例えば、湿式ボールミル等により行うことができる。
【００３６】
次に、原料粉末または成型体あるいはその両方を高温加圧下で成形し、焼成することで焼結体が作製される。なお、原料粉末または成型体の一部を焼結体に置き換えてもよい。また、ヒータのための抵抗加熱体や静電チャックの電極を焼結体の内部に設けるためには、ホットプレス装置に原料粉末、成型体または焼結体を充填する際に、焼成後に導電体となる部材や材料（例えば、金属板、金属箔、導電ペースト、コイル、メッシュ等）を所定位置に配置（埋設）すればよい。なお、導電体の形状は特に限定されない。この焼成は、例えば、ホットプレス装置を用いて行うことができる。ホットプレスは、非酸化性（不活性）雰囲気である例えば窒素やアルゴン雰囲気中で行うが、加圧窒素中で行ってもよい。ホットプレス温度は例えば、１３００〜１９５０℃の範囲である。温度が低すぎると焼結が不十分となり、高すぎると主原料の熱分解が起こるようになる。加圧力は２０〜５０ＭＰａの範囲内が適当である。ホットプレスの持続時間は温度や寸法にもよるが、通常は１〜４時間程度である。高温加圧焼結は、ＨＩＰ（ホットアイソスタティクプレス）により行うこともできる。この場合の焼結条件も、当業者であれば適宜設定できる。
【００３７】
その後、焼結体を所望の形状に加工し、ウエハ支持体が製造される。本実施の形態に係るマシナブルセラミックスは、高強度で高マシナブル性（快削性）を有するので、複雑な微細加工が工業的に現実的な時間で可能である。図３は、所定形状（円柱状）の焼結体２２から、本実施の形態に係るウエハ支持体１０が削り出される様子を説明するための模式図である。
【００３８】
図３に示すように、本実施の形態に係る焼結体２２は、直径Ｌが３００〜４５０ｍｍ、厚みｄが１００〜３００ｍｍ程度の円柱状の部材である。このように単純な形状であれば、ホットプレス装置において複雑な型を用いずに済み、均一で緻密な焼結体を作製できる。その後、切削機械を用いて領域Ｒ１〜Ｒ３を順次切削することで、所望の形状のウエハ支持体が作製される。
【００３９】
前述のように、本実施の形態に係るマシナブルセラミックスは加工レートが大きいため、非常に硬く加工レートが小さい一般的なファインセラミックスと比較して、短時間で多くの領域を削ることができる。つまり、ホットプレス装置における焼成によって基材１２を作製する段階で複雑な形状を実現しなくても、基材１２を作製してから加工ができるため、様々な形状のウエハ支持体の製造が可能となる。
【００４０】
また、ウエハ支持体は、半導体プロセスのような高真空環境下で使用されることが多く、ウエハ支持体を介したリークを抑えることが重要である。特に、ウエハ支持体が、ウエハを搭載する支持部と、その他の部分（シャフト、管、フランジ等）とが別部品で構成されている場合、部品同士を接合処理や機械締結した箇所からのリークが問題となる。しかしながら、本実施の形態に係るウエハ支持体は全体が一部品であり、接合部（つなぎ目）がないため、原理的にリークが生じない。
【００４１】
また、つなぎ目がなく全体が一部品であるウエハ支持体は、ヒートサイクルや熱衝撃に対する耐性が向上し、製品の信頼性向上につながる。更に、半導体プロセス中で腐食ガス等を用いる場合であっても、ウエハ支持体全体がセラミックス一体型であるため、耐腐食性も向上する。
【００４２】
また従来のファインセラミックスの場合、搭載面の表面の算術平均粗さＲａが大きいと静電チャックとウエハとの間からガスが漏れやすかった。一方、本実施の形態に係るウエハ支持体１０の搭載面１８ａの表面の算術平均粗さＲａは０．１〜０．６μｍの範囲であるが、ガスの漏れは検出されていない。
【００４３】
［実施例］
次に、各実施例や各比較例に係るウエハ支持体の特性について説明する。各実施例および各比較例におけるセラミックス成分および焼結助剤成分の含有量は表１に示すとおりである。
【表１】
2020155571.tif 000003
【００４４】
（体積抵抗率の温度依存性）
実施例１〜９、比較例１，２に係るウエハ支持体の各温度における体積抵抗率を表２に示す。
【表２】
2020155571.tif 000004
【００４５】
図４は、実施例１〜３、比較例１，２に係るウエハ支持体の温度と体積抵抗率との関係を示す図である。ウエハ支持体を静電チャックとして用いる場合、適正な吸着力を発生させるために支持部１８の体積抵抗率が所望の範囲である必要がある。例えば、クーロン型（高抵抗材）の静電チャックの場合、体積抵抗率は１０１４Ωｃｍ前後が望ましい。一方、ジョンソンラーベック型（低抵抗材）の静電チャックの場合、体積抵抗率は１０９〜１０１１Ωｃｍの範囲が望ましい。そこで、静電チャックとして機能する本実施の形態に係るウエハ支持体の体積抵抗率は、２５〜５００℃の温度範囲において１０６〜１０１６Ωｃｍ程度の範囲となるように調整されている。これにより、ウエハ支持体を静電チャックとして用いることができる。
【００４６】
また、ジョンソンラーベック型の静電チャックの場合、体積抵抗率が変化すると、静電吸着力が変化するとされている。そのため、体積抵抗率の温度依存性が少ないウエハ支持体であれば、様々な使用温度において共用できる。例えば、実施例１、２、４、６〜８に係るウエハ支持体の２５℃における体積抵抗率は１．５×１０８〜７．０×１０１１Ωｃｍであり、ジョンソンラーベック型の静電チャックとして使用できる。加えて、実施例１、２、４、６、８に係るウエハ支持体は、２５〜５００℃の温度範囲での体積抵抗率の変化が二桁程度であり、材料の異なるウエハ支持体を使い分けなくても様々なプロセス温度での使用が可能である。また、実施例３に係るウエハ支持体は、少なくとも２５〜２００℃の温度範囲で、クーロン型の静電チャックとして使用できる。
【００４７】
（吸着力）
次に、実施例１〜９、比較例１，２に係るウエハ支持体の吸着力について説明する。図１に示すように、ウエハ支持体１０は、チャンバ側に露出する搭載面１８ａから柱状部２０の内部を通過して外部のガス供給源（不図示）まで繋がっているガス導入口１８ｂが形成されている。ガス導入口１８ｂは、搭載面１８ａに吸着されたウエハＷを裏面側から冷却するガスを供給するためのものである。ガス導入口１８ｂから搭載面１８ａ側に流入したガスは、放射状の溝１８ｃ（図２参照）によってウエハＷの裏面側全体に供給される。したがって、搭載面１８ａとウエハＷとの間で十分な吸着力が発生していないと、搭載面１８ａとウエハＷとの隙間からガスがリークすることになる。そこで、実施例１に係るウエハ支持体を用いて静電チャック電極に所定の電圧（±３５０Ｖ）を印加してウエハＷを吸着したところ、ガス供給源からのＡｒガス圧が２５Ｔｏｒｒまでリークが発生しないことが確認された。
【００４８】
このように、搭載面１８ａとウエハＷとの間からリークしない程度の吸着力を発生させる電圧を印加し、ウエハ支持体の温度を上げると、体積抵抗率が低下することで、ウエハＷに流れる電流が増大する。このような電流の増大は、ウエハに対するプロセス上好ましくない。そこで、搭載面１８ａとウエハＷとの間で静電吸着が生じている状態で、２５℃〜５００℃まで昇温し、室温で調整を行った電圧を一定に維持しながら、電流の変化を測定した。
【００４９】
表３の電流上昇量の欄において、許容内の上昇であったものを「〇」、許容を超える上昇のあったものを「×」と判定した。
【表３】
2020155571.tif 000005
【００５０】
（リークテスト）
本実施の形態に係るウエハ支持体のように、接合部がないシームレス品のシャフトや筒といった柱状部２０の気密性評価を行った。ヘリウムリークディティクターに接続して、シャフトや筒と呼ばれる部分の内部を真空にし、外部からヘリウムを吹き付けた。ヘリウムリークディティクターとして、アルバック株式会社製ＨＥＲＩＯＴ９０１Ｄ２を用いた。実施例１に係るウエハ支持体で評価をした結果、１×１０１２Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃ以下のリーク量で装置の検出限界以下であった。表３において、リーク量が１×１０１２Ｐａ・ｍ３／ｓ以下のものを「○」としている。なお、比較例１、２の材料を用いた場合は、複雑な形状のウエハ支持体自体を作製できなかった。一方、少なくとも実施例１〜３、６に係るウエハ支持体はリークが規定量以下であった。
【００５１】
（耐熱衝撃）
ウエハ支持体は、高温プロセスで使われる場合があり、急激な温度変化にどこまで耐えられるかという耐熱衝撃性が求められる。そこで、ウエハ支持体と同じ組成で作製した試験片（４０×４×３ｍｍ）を大気中で加熱し、所定の温度に保持してから、室温の水中に投下して、クラックや剥離が生じるかを観察した。５０℃刻みで加熱温度を上げていき、水中投下を繰り返し、クラックや剥離が発生した時の加熱温度を耐熱衝撃温度とし、表３に記載した。表３の耐熱衝撃性の欄において、耐熱衝撃温度が６００℃以上であったものを「〇」、６００℃未満であったものを「×」と判定した。表３に示すように、窒化硼素が多く含まれている実施例１〜９に係るウエハ支持体は、一つの焼結体から削り出されたつなぎ目のない一部品であり、良好な耐熱衝撃性が得られた。
【００５２】
以上、本発明を上述の実施の形態や実施例を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施の形態における組合せや工程の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【符号の説明】
【００５３】
１０  ウエハ支持体、  １２  基材、  １４  導電部材、  １４ａ  静電チャック電極、  １６  導電部材、  １６ａ  抵抗加熱体、  １８  支持部、  １８ａ  搭載面、  １８ｂ  貫通孔、  １８ｃ  溝、  ２０  柱状部、  ２０ａ  内部空間、  ２２  焼結体。
【図１】
2020155571.tif 000006
【図２】
2020155571.tif 000007
【図３】
2020155571.tif 000008
【図４】
2020155571.tif 000009