(57)【要約】【課題】耐腐食性の向上を図りながらも、ウエハの温度制御精度の向上を図りうる静電チャック及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の静電チャックは、ウエハを支持するための支持面１０を有するセラミックス焼結体１と、セラミックス焼結体１に埋設されている静電チャック電極２１とを備えている。セラミックス焼結体１において、静電チャック電極２１を基準として支持面１０の側に存在する第１層１１（第１領域）よりもセラミックス粒子の平均粒子径が大きい第２層１２（第２領域）が、静電チャック電極２１を基準として支持面１０の反対側に存在する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハを支持するための支持面を有するセラミックス焼結体と、前記セラミックス焼結体に埋設されている静電チャック電極と、を備え、
前記セラミックス焼結体において、前記静電チャック電極を基準として前記支持面の側に存在する第１領域よりもセラミックス粒子の平均粒子径が大きい第２領域が、前記静電チャック電極を基準として前記支持面の反対側に存在することを特徴とする静電チャック。
【請求項２】
請求項１記載の静電チャックにおいて、前記静電チャック電極よりも前記支持面に対して離間して前記セラミックス焼結体に埋設されているヒータ電極をさらに備え、
前記セラミックス焼結体において、前記第２領域が、前記静電チャック電極と前記ヒータ電極との間に存在することを特徴とする静電チャック。
【請求項３】
請求項２記載の静電チャックにおいて、
前記第１領域または前記第２領域よりもセラミックス粒子の平均粒子径が大きい第３領域が、前記ヒータ電極を基準として前記支持面の反対側に存在することを特徴とする静電チャック。
【請求項４】
静電チャックの製造方法であって、前記静電チャックは、ウエハを支持するための支持面を構成するセラミックス焼結体と、前記セラミックス焼結体に埋設されている静電チャック電極とを備え、
前記静電チャック電極を挟むように積層された状態の同一種類のセラミックス粉末からなる複数の成形体を一体焼成する、または、前記静電チャック電極を挟むように積層された状態の同一種類のセラミックス粉末からなる複数の焼結体を接合する工程を含み、
前記セラミックス焼結体において、前記静電チャック電極を基準として前記支持面の反対側にある第２層におけるセラミックス粒子の平均粒子径が、前記静電チャック電極を基準として前記支持面の側にある第１層におけるセラミックス粒子の平均粒子径よりも大きくなるように、前記第１層および前記第２層のそれぞれを構成する第１成形体および第２成形体のそれぞれの原料を差別化する、または、前記第１層および前記第２層のそれぞれを構成する第１焼結体および第２焼結体のそれぞれの原料および焼成条件のうち少なくとも一方を差別化することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法において、前記静電チャックは、前記静電チャック電極とともに前記第２層を挟むように前記セラミックス焼結体に埋設されているヒータ電極をさらに備え、
前記静電チャック電極に加えて前記ヒータ電極を挟むように積層された状態の同一種類のセラミックス粉末からなる３つ以上の成形体を一体焼成する、または、前記静電チャック電極に加えて前記ヒータ電極を挟むように積層された状態の同一種類のセラミックス粉末からなる３つ以上の焼結体を接合する工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５記載の方法において、前記ヒータ電極を基準として前記支持面の反対側にある第３層におけるセラミックス粒子の平均粒子径が、前記第２層におけるセラミックス粒子の平均粒子径よりも大きくなるように、前記第２成形体および前記３つの成形体のうち前記第３層を構成する第３成形体のそれぞれの原料を差別化する、または、前記第２焼結体および前記３つの焼結体のうち前記第３層を構成する第３焼結体のそれぞれの原料および焼成条件のうち少なくとも一方を差別化することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項４〜６のうちいずれか１つに記載の方法において、一の層のセラミックス粒子の平均粒子径を他の層よりも大きくするため、
前記一の層を構成する一の成形体の原料として、前記他の層を構成する他の成形体の原料であるセラミックス粉末よりも平均粒子径が小さいセラミックス粉末を用い、または、前記一の層を構成する一の焼結体の焼成温度を、前記他の層を構成する他の焼結体の焼成温度よりも高温に設定し、これに加えてもしくは付加的に、前記一の焼結体の焼成時間を前記他の焼結体の焼成時間よりも長く設定することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置、特にエッチング工程で使用されるセラミックス製の静電チャックおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程においてウエハを支持するために用いられるセラミック製の静電チャックは、当該ウエハのエッチング処理に際してハロゲン系の腐食性ガスに曝される。そこで、セラミックス粒子の粒子径が小さくなるように制御により、腐食に伴う静電チャックの表面粗さの変化量低減、さらにはパーティクル発生頻度の低下が図られている（特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２７９３４９号公報
【特許文献２】特開２０１２−０６０１０６号公報
【特許文献３】特開２０００−１９１３６９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、セラミックスの粒子径が小さくなるように制御されることにより、粒界相が多くなる等の理由により、当該セラミックスの熱伝導率が低くなる可能性がある。これでは、静電チャックが加熱装置または冷却装置等の温度制御装置と併用される場合、当該温度制御装置によるウエハの温度制御が困難になる。
【０００５】
そこで、本発明は、耐腐食性の向上を図りながらも、ウエハの温度制御精度の向上を図りうる静電チャック及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の静電チャックは、ウエハを支持するための支持面を有するセラミックス焼結体と、前記セラミックス焼結体に埋設されている静電チャック電極と、を備え、前記セラミックス焼結体において、前記静電チャック電極を基準として前記支持面の側に存在する第１領域よりもセラミックス粒子の平均粒子径が大きい第２領域が、前記静電チャック電極を基準として前記支持面の反対側に存在することを特徴とする。
【０００７】
本発明の静電チャックは、前記静電チャック電極よりも前記支持面に対して離間して前記セラミックス焼結体に埋設されているヒータ電極をさらに備え、前記セラミックス焼結体において、前記第２領域が、前記静電チャック電極と前記ヒータ電極との間に存在することを特徴とする。
【０００８】
本発明の静電チャックは、前記第１領域または前記第２領域よりもセラミックス粒子の平均粒子径が大きい第３領域が、前記ヒータ電極を基準として前記支持面の反対側に存在することを特徴とする。
【０００９】
本発明の方法は、ウエハを支持するための支持面を構成するセラミックス焼結体と、前記セラミックス焼結体に埋設されている静電チャック電極とを備えている静電チャックの製造方法であって、前記静電チャック電極を挟むように積層された状態の同一種類のセラミックス粉末からなる複数の成形体を一体焼成する、または、前記静電チャック電極を挟むように積層された状態の同一種類のセラミックス粉末からなる複数の焼結体を接合する工程を含み、前記セラミックス焼結体において、前記静電チャック電極を基準として前記支持面の反対側にある第２層におけるセラミックス粒子の平均粒子径が、前記静電チャック電極を基準として前記支持面の側にある第１層におけるセラミックス粒子の平均粒子径よりも大きくなるように、前記第１層および前記第２層のそれぞれを構成する第１成形体および第２成形体のそれぞれの原料を差別化する、または、前記第１層および前記第２層のそれぞれを構成する第１焼結体および第２焼結体のそれぞれの原料および焼成条件のうち少なくとも一方を差別化することを特徴とする。
【００１０】
本発明の方法は、前記静電チャック電極とともに前記第２層を挟むように前記セラミックス焼結体に埋設されているヒータ電極をさらに備えている静電チャックの製造方法であって、前記静電チャック電極に加えて前記ヒータ電極を挟むように積層された状態の同一種類のセラミックス粉末からなる３つ以上の成形体を一体焼成する、または、前記静電チャック電極に加えて前記ヒータ電極を挟むように積層された状態の同一種類のセラミックス粉末からなる３つ以上の焼結体を接合する工程を含んでいることを特徴とする。
【００１１】
本発明の方法は、前記ヒータ電極を基準として前記支持面の反対側にある第３層におけるセラミックス粒子の平均粒子径が、前記第２層におけるセラミックス粒子の平均粒子径よりも大きくなるように、前記第２成形体および前記３つの成形体のうち前記第３層を構成する第３成形体のそれぞれの原料を差別化する、または、前記第２焼結体および前記３つの焼結体のうち前記第３層を構成する第３焼結体のそれぞれの原料および焼成条件のうち少なくとも一方を差別化することを特徴とする。
【００１２】
本発明の方法は、一の層のセラミックス粒子の平均粒子径を他の層よりも大きくするため、前記一の層を構成する一の成形体の原料として、前記他の層を構成する他の成形体の原料であるセラミックス粉末よりも平均粒子径が小さいセラミックス粉末を用い、または、前記一の層を構成する一の焼結体の焼成温度を、前記他の層を構成する他の焼結体の焼成温度よりも高温に設定し、これに加えてもしくは付加的に、前記一の焼結体の焼成時間を前記他の焼結体の焼成時間よりも長く設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の静電チャックによれば、第１領域（支持面と静電チャック電極との間に存在する領域）におけるセラミックス粒子の平均粒子径が相対的に小さい分だけ、エッチング処理等に用いられるガスに支持面が曝される静電チャックの耐腐食性の向上が図られる。その一方、第２領域（静電チャック電極とヒータ電極との間に存在する領域）におけるセラミックス粒子の平均粒子径が大きい分だけ、熱伝導率の向上、ひいては支持面において静電チャックにより支持されているウエハの温度制御精度の向上が図られる。
【００１４】
本発明の方法によれば、前記のように耐腐食性の向上を図りながらも、ヒータ等の温度制御装置によるウエハの温度制御精度の向上を図りうる静電チャックが製造されうる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態としての静電チャックの構成説明図。
【図２】本発明の第２実施形態としての静電チャックの構成説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（静電チャックの構成）
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態としての静電チャックは、図１に示されているように、ウエハを支持するための支持面１０を有するセラミックス焼結体１と、静電チャック電極２１およびヒータ電極２２とを備えている。静電チャック電極２１およびヒータ電極２２は、支持面１０に対して近い順でセラミックス焼結体１に埋設されている。
【００１７】
静電チャック電極２１およびヒータ電極２２のそれぞれは、給電端子（図示略）を介して外部電源に接続されている。各電極の形状および端子の位置等の構成は任意に選択されうる。
【００１８】
静電チャックは、支持面１０の反対側においてＡｌまたはＣｕ等の金属製の冷却プレート（冷却装置）に接着され、半導体製造過程、特にウエハのエッチング処理に際して用いられる。冷却プレートには、冷却媒体が流される通路が形成されている。
【００１９】
セラミックス焼結体１の材質は、ハロゲン系のガス（たとえばＣＦ４、ＳＦ６、ＮＦ３、ＣｌＦ３）に対する耐腐食性の向上を図る観点から選択される。アルミナ、窒化アルミニウム、酸化イットリウム、イットリウムおよびアルミニウムの複合酸化物、酸化マグネシウム、スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）またはフッ化物が例としてあげられる。同じく耐腐食性の向上を図る観点からセラミックスは高純度であることが好ましい。たとえば、アルミナは９９．４％以上の高純度であることが好ましい。窒化アルミニウムは９５％以上の高純度であり、残部は３Ａ族元素の酸化物が含まれることが好ましい。
【００２０】
耐腐食性の観点からセラミックス焼結体１は緻密質であって、気孔率が低いこと（たとえば１％以下であること）が好ましい。
【００２１】
セラミックス焼結体１は、支持面１０側から順に第１層（第１領域）１１、第２層（第２領域）１２および第３層（第３領域）１３が順に積層された構造となっている。第１層１１は支持面１０と静電チャック電極２１との間に存在する。第２層１２は静電チャック電極２１とヒータ電極２２との間に存在する。第３層１３はヒータ電極２２を基準として支持面１０の反対側に存在する。
【００２２】
第２層１２におけるセラミックス粒子の平均粒子径は、第１層１１におけるセラミックス粒子の平均粒子径よりも大きい。第３層１３におけるセラミックス粒子の平均粒子径は、第２層１２におけるセラミックス粒子の平均粒子径、ひいては第１層１１におけるセラミックス粒子の平均粒子径よりも大きい。第３層１３におけるセラミックス粒子の平均粒子径が、第１層１１におけるセラミックス粒子の平均粒子径よりも大きいものの、第２層１２におけるセラミックス粒子の平均粒子径と同じであってもよい。
【００２３】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態としての静電チャックは、図２に示されているように、セラミックス焼結体１において、静電チャック電極２１が第１層１１および第２層１２の境界部分ではなく、第１層１１の中に埋設されている。この点以外は、本発明の第１実施形態の静電チャックと同様の構成である。この場合、第１層１１の一部、すなわち支持面１０と静電チャック電極２１との間の部分が「第１領域」に相当する。
【００２４】
付加的又は代替的にヒータ電極２２が第２層１２および第３層１３の境界部分ではなく、第２層１２の中に埋設されていてもよい。この場合、第２層１２の一部、すなわち第１層１１および第２層１２の境界部分、または静電チャック電極２１と、ヒータ電極２２との間の部分が「第２領域」に相当する。
【００２５】
（静電チャックの製造方法）
本発明の静電チャックの製造方法について、本発明の第１実施形態の静電チャックを例として説明する。
【００２６】
（第１実施形態）
第１層１１、第２層１２及び第３層１３のそれぞれを構成する３枚のグリーンシート（広義には「板状の成形体」に相当する。）が作製される。所定のグリーンシートに電極が印刷により形成される。そして、当該３枚のグリーンシートが積層された上で、当該積層体が一体焼成される。３枚のグリーンシートが同一種類（かつ基本的に同一組成）のセラミックス粉末粒子を原料としている。これにより、焼成に際して異なる層の間で熱膨張差に由来して剥離または割れが発生する事態が回避される。ただし、各グリーンシートの原料における副原料または不純物の種類および含有量は相違していてもよい。
【００２７】
３枚のグリーンシートのそれぞれの原料であるセラミックス粉末粒子の粒子径が差別化されることにより、セラミックス焼結体１の各層１１〜１３の平均粒子径が制御される。第１グリーンシートの原料として、第２グリーンシートの原料よりも平均粒子径が大きいセラミックス粉末粒子が選択される。第２グリーンシートの原料として、第３グリーンシートの原料よりも平均粒子径が大きいセラミックス粉末粒子が選択される。各グリーンシートが同一温度で焼成される場合、原料の平均粒子径が小さいほど粒成長が進行する傾向があるためである。
【００２８】
（第２実施形態）
第１層１１、第２層１２および第３層１３のそれぞれを構成する３枚の板状のセラミックス成形体が作製される。３つの成形体の間に挟まれるように２つの電極が配置される。そして、当該３つの成形体が重ね合わせられた状態でホットプレス焼成される。バルク金属が電極として準備されてもよく、成形体に印刷により電極が形成されてもよい。
【００２９】
たとえば、型に第３層１３の原料粉末が充填されて一軸プレスにより板状の第３成形体が成形され、その上にヒータ電極２２が配置される。その上から、第２層１２の原料粉末が型に充填されて板状の第２成形体が成形され、さらにその上に静電チャック電極２１が配置される。そして、その上から第１層１１の原料粉末が型に充填された上で第１成形体が成形され、かつ、３つの成形体が一体化されるようにホットプレス焼成される。成形順は逆でもよい。
【００３０】
第２実施形態においても第１実施形態と同様に、３枚の成形体のそれぞれの原料であるセラミックス粉末粒子の粒子径が差別化されることにより、セラミックス焼結体１の各層１１〜１３の平均粒子径が制御される。第１成形体の原料として、第２成形体の原料よりも平均粒子径が大きいセラミックス粉末粒子が選択される。第２成形体の原料として、第３成形体の原料よりも平均粒子径が大きいセラミックス粉末粒子が選択される。
【００３１】
（第３実施形態）
第１層１１、第２層１２および第３層１３のそれぞれを構成する３枚の板状のセラミックス焼結体が作製される。所定の成形体に電極が印刷された上で、第１焼結体および第２焼結体の間に静電チャック電極２１が配置され、かつ、第２焼結体および第３焼結体の間にヒータ電極２２が配置されるように、当該３つの焼結体が重ね合わせられて接合される。接合方法としては、拡散接合法または接合材による接合法が採用されうる。接合材としては、各焼結体の原料粉末を含有するペーストが用いられる。これにより、接合強度の向上が図られ、接合部分におけるセラミックス焼結体１の割れおよび変形の発生が防止されうる。
【００３２】
平均粒子径が同じ３つの焼結体が逐次的に接合されることにより静電チャックが作製されてもよい。この場合、焼結体同士の接合温度が、当該焼結体においてセラミックス粒子が粒成長する温度に制御される必要がある。例えば、第３焼結体および第２焼結体が間にヒータ電極２２を挟むように接合された後、第２焼結体および第１焼結体が間に静電チャック電極２１を挟むように接合される。この結果、接合による熱履歴は第２層１２及び第３層１３は２回、第１層１１は１回となり、接合前の第１焼結体、第２焼結体および第３焼結体１３におけるセラミックス粒子の平均粒子径が同じでも第２層１２及び第３層１３における平均粒子径が第１層１１よりも大きくなる。
【００３３】
（実施例）
（第１実施例）
本発明の第１実施形態の方法にしたがって、アルミナを主原料とする第１実施形態の構成（図１参照）の静電チャックが製造された。
【００３４】
第１層１１の原料粉末として純度９９．８％かつ平均粒子径０．８μｍのアルミナ粒子粉末が用いられ、第２層１２の原料粉末として純度９９．４％かつ平均粒子径０．６μｍのアルミナ粒子粉末が用いられ、かつ、第３層１３の原料粉末として純度９９．４％かつ平均粒子径０．４μｍのアルミナ粒子粉末が用いられた。
【００３５】
各原料粉末に可塑剤、分散剤およびバインダーが添加された上で、溶剤が用いられてボールミル方式で混合されることによりスラリーが調整される。このスラリーがドクターブレード法にしたがって板状に成形されることによりグリーンシートが作製される。モリブデン粉末に対して所定量のアルミナ粉末が加えられた上で、同様にスラリーが調整され、電極のインクとして用いられる。第１グリーンシートにスクリーン印刷で所定形状の静電チャック電極２１が形成される。同様に、第２グリーンシートに所定形状のヒータ電極２２が形成される。
【００３６】
第２グリーンシート及び第３グリーンシートが熱圧着され、さらに円形状等の所定形状に円板状に加工された上で、還元雰囲気下で１６００［℃］で焼成されることにより第１実施例の静電チャックが作製された。静電チャック断面がＳＥＭを用いて撮像され、ＳＥＭ写真からインターセプト法により各層１１〜１３の平均粒子径が算出された。
【００３７】
表１には、第１実施例の静電チャックの各層を構成する各焼結体の原料の純度Ｐ１〜Ｐ３および平均粒子径Ｄ０（１）〜Ｄ０（３）、ならびに各層１１〜１３の平均粒子径Ｄ２（１）〜Ｄ２（３）の測定結果がまとめて示されている。表１から、Ｐ１＞Ｐ２＝Ｐ３、Ｄ０（１）＞Ｄ０（２）＞Ｄ０（３）およびＤ２（１）＜Ｄ２（２）＜Ｄ２（３）という大小関係があることがわかる。Ｄ２（２）＝１．４７Ｄ２（１）であり、かつ、Ｄ２（３）＝１．９７Ｄ２（１）である。
【００３８】
【表１】
2014067834.tif 000003
【００３９】
（第２実施例）
本発明の第２実施形態の方法にしたがって、アルミナを主原料とする第１実施形態の構成（図１参照）の静電チャックが製造された。
【００４０】
第１層１１の原料粉末として純度９９．８％かつ平均粒子径０．８μｍのアルミナ粒子粉末が用いられ、第２層１２の原料粉末として純度９９．８％かつ平均粒子径０．５μｍのアルミナ粒子粉末が用いられ、かつ、第３層１３の原料粉末として純度９９．９％かつ平均粒子径０．２μｍのアルミナ粒子粉末が用いられた。
【００４１】
第３原料粉末が一軸プレスにより第３成形体が作製され、その上にＭｏ箔からなるヒータ電極２２が配置される。その上に第２原料粉末が充填され一軸プレスにより第２成形体が作製され、その上にＭｏ箔からなる静電チャック電極２１が配置される。その上に第１原料粉末が充填され一軸プレスにより第１成形体が作製される。第１成形体、静電チャック電極２１、第２成形体、ヒータ電極２２及び第３成形体が順に積層された構造物が、還元雰囲気下かつ１５００［℃］でホットプレス焼成されることにより第２実施例の静電チャックが作製された。
【００４２】
表２には、第２実施例の静電チャックの各層を構成する各焼結体の原料の純度Ｐ１〜Ｐ３および平均粒子径Ｄ０（１）〜Ｄ０（３）、ならびに各層１１〜１３の平均粒子径Ｄ２（１）〜Ｄ２（３）の測定結果がまとめて示されている。表１から、Ｐ１＝Ｐ２＜Ｐ３、Ｄ０（１）＞Ｄ０（２）＞Ｄ０（３）およびＤ２（１）＜Ｄ２（２）＜Ｄ２（３）という大小関係があることがわかる。Ｄ２（２）＝１．１９Ｄ２（１）であり、かつ、Ｄ２（３）＝１．７３Ｄ２（１）である。
【００４３】
【表２】
2014067834.tif 000004
【００４４】
（第３実施例）
本発明の第３実施形態の方法にしたがって、窒化アルミニウムを主原料とする第１実施形態の構成（図１参照）の静電チャックが製造された。
【００４５】
平均粒子径１μｍの窒化アルミニウム粉末に対して酸化イットリウム粉末の比率が５％となるように配合された原料粉末に対して、可塑剤、分散剤およびバインダーが添加され、さらに溶剤が加えられてボールミルを用いた混合によりスラリーが調整された。このスラリーがスプレードライ乾燥されることで顆粒が得られ、この顆粒がＣＩＰ成形法により板状に成形されることで３つの成形体が得られた。
【００４６】
当該成形体が脱脂された上で、還元雰囲気下で焼成されことにより３つの板状の焼結体が作製された。第１焼結体は１７５０［℃］で３［ｈｒ］にわたり焼成され、第２焼結体は１８００［℃］で３［ｈｒ］にわたり焼成され、第３焼結体は１９００［℃］で６［ｈｒ］にわたり焼成された。３つの焼結体に研削加工およびラップ加工が施された。
【００４７】
第１焼結体にＭｏペーストがスクリーン印刷されることにより静電チャック電極２１が形成された。第２焼結体にＭｏペーストがスクリーン印刷されることによりヒータ電極２２が形成された。第１焼結体および第２焼結体の間に静電チャック電極２１が配置され、かつ、第２焼結体および第３焼結体の間にヒータ電極２２が配置されるように、３つの焼結体が重ね合わせられた上で、還元雰囲気下かつ１７００［℃］で加圧焼成されることにより第３実施例の静電チャックが作製された。
【００４８】
表３には、第３実施例の静電チャックの各層を構成する各焼結体の焼成温度Ｔ１〜Ｔ３および焼成時間ｔ１〜ｔ３、各焼結体におけるセラミックス粒子の平均粒子径Ｄ１（１）〜Ｄ１（３）ならびに各層１１〜１３におけるセラミックス粒子の平均粒子径Ｄ２（１）〜Ｄ２（３）の測定結果がまとめて示されている。表３から、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３、ｔ１＝ｔ２＜ｔ３、Ｔ１×ｔ１＜Ｔ２×ｔ２＜Ｔ３×ｔ３、Ｄ１（１）＜Ｄ１（２）＜Ｄ１（３）、Ｄ２（１）＜Ｄ２（２）＜Ｄ２（３）およびＤ１（ｉ）＜Ｄ２（ｉ）（ｉ＝１〜３）という大小関係があることがわかる。Ｄ２（２）＝１．５２Ｄ２（１）であり、かつ、Ｄ２（３）＝２．５８Ｄ２（１）である。
【００４９】
【表３】
2014067834.tif 000005
【００５０】
（実施例４）
本発明の第３実施形態の方法にしたがって、アルミナを主原料とする第１実施形態の構成（図１参照）の静電チャックが製造された。
【００５１】
純度９９．９９％かつ平均粒子径０．２μｍのアルミナ粉末に対して、可塑剤、分散剤およびバインダーが添加され、さらに溶剤が加えられてボールミルを用いて混合されることによりスラリーが調整された。このスラリーがスプレードライ乾燥されることで顆粒が得られ、この顆粒がＣＩＰにより板状に成形されることにより３つの成形体が作製された。
【００５２】
当該成形体が脱脂された上で、還元雰囲気下で焼成されことにより３つの板状の焼結体が作製された。第１焼結体は１４００［℃］で３［ｈｒ］にわたり焼成され、第２焼結体は１５００［℃］で３［ｈｒ］にわたり焼成され、第３焼結体は１５００［℃］で６［ｈｒ］にわたり焼成された。３つの焼結体に研削加工およびラップ加工が施された。
【００５３】
第１焼結体にＭｏペーストがスクリーン印刷されることにより静電チャック電極２１が形成された。第２焼結体にＭｏペーストがスクリーン印刷されることによりヒータ電極２２が形成された。第２焼結体においてヒータ電極２２とは反対側に接合材としてのアルミナ粉末ペーストが塗布された。第３焼結体に接合材としてのアルミナ粉末ペーストが塗布された。
【００５４】
第１焼結体および第２焼結体の間に静電チャック電極２１が配置され、かつ、第２焼結体および第３焼結体の間にヒータ電極２２が配置されるように、３つの焼結体が重ね合わせられた上で、１４００［℃］で加圧されて接合されることにより第４実施例の静電チャックが作製された。
【００５５】
表４には、第４実施例の静電チャックの各層を構成する各焼結体の焼成温度Ｔ１〜Ｔ３および焼成時間ｔ１〜ｔ３、各焼結体におけるセラミックス粒子の平均粒子径Ｄ１（１）〜Ｄ１（３）ならびに各層１１〜１３におけるセラミックス粒子の平均粒子径Ｄ２（１）〜Ｄ２（３）の測定結果がまとめて示されている。表４から、Ｔ１＜Ｔ２＝Ｔ３、ｔ１＝ｔ２＜ｔ３、Ｔ１×ｔ１＜Ｔ２×ｔ２＜Ｔ３×ｔ３、Ｄ１（１）＜Ｄ１（２）＜Ｄ１（３）、Ｄ２（１）＜Ｄ２（２）＜Ｄ２（３）およびＤ１（ｉ）＜Ｄ２（ｉ）（ｉ＝１〜３）という大小関係があることがわかる。Ｄ２（２）＝１．７５Ｄ２（１）であり、かつ、Ｄ２（３）＝２．５０Ｄ２（１）である。
【００５６】
【表４】
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【００５７】
実施例１〜４をまとめると、Ｄ２（２）＝１．１９〜１．７５Ｄ２（１）であり、かつ、Ｄ２（３）＝１．７３〜２．５８Ｄ２（１）である。
【００５８】
（本発明の他の実施形態）
第１及び第２実施形態のそれぞれにおいて、ヒータ電極２２またはヒータ電極２２及び第３層１３が省略されてもよい。この場合、静電チャックの支持面１０の反対側に加熱装置および冷却装置のうち一方又は両方が温度制御装置として設けられ、当該温度制御装置によって支持面１０において静電チャックに支持されているウエハの温度が制御されてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１‥セラミック焼結体、１０‥支持面、１１‥第１層（第１領域）、１２‥第２層（第２領域）、１３‥第３層（第３領域）、２１‥静電チャック電極、２２‥ヒータ電極。
【図１】
2014067834.tif 000007
【図２】
2014067834.tif 000008