(57)【要約】【課題】表面にレーザ光により安価で、確実に読取り可能な刻印あるいは導電回路等が形成されたイットリアセラミックス基材を提供する。【解決手段】本イットリアセラミックス基材は、純度９９．９重量％以上のイットリアを焼成して得られるイットリアセラミックス基材に、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光を照射し、表面に酸素欠陥領域が形成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
純度９９．９重量％以上のイットリアを焼成して得られるイットリアセラミックス基材に、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光を照射し、前記基材表面に酸素欠陥領域が形成されたことを特徴とするイットリアセラミックス基材。
【請求項２】
前記酸素欠陥領域は、識別用刻印であることを特徴とする請求項１に記載のイットリアセラミックス基材。
【請求項３】
前記酸素欠陥領域は、導電回路であることを特徴とする請求項１に記載のイットリアセラミックス基材。
【請求項４】
前記導電回路は、抵抗が１ＭΩ・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載のイットリアセラミックス基材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はイットリアセラミックス基材に係り、特に基材表面に酸素欠陥領域を形成したイットリアセラミックス基材に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハ製造用のエッチング装置やＣＶＤ装置などのプラズマ装置では、現在、サセプタ、高周波透過窓、静電チャック等に耐プラズマ性が優れたイットリアセラミックス基材が用いられるようになっている。
【０００３】
このようなイットリアセラミックス基材の製造管理上あるいは半導体ウェーハ製造工程に用いられる生産管理上、イットリアセラミックス基材に製造番号等の刻印を付することが行われている。
【０００４】
この刻印はドリルを用いた研削により行われていたが、イットリアの機械的強度や破壊靱性値が低いことから、刻印が難しく、また、研削による刻印では、表面を削るだけのため、刻印は素材の色であり、着色はできず、着色剤を用いて着色する必要があり、その作業が複雑であった。
【０００５】
また、イットリアセラミックス基材をサセプタや静電チャック等に使用する場合、その表面に電極などの電気回路を形成する必要があるが、従来、これらの回路の形成には、スクリーン印刷などで、導電性膜を形成するか、電極をセラミック間で挟み込み、内部に電気回路を形成することが一般的であった。
【０００６】
この挟み込み回路形成方法は、セラミックス基材に電極を置いて形成後、ホットプレスで接合し、その後、所定の形状に加工する等、工程及び構造が複雑であり、高価であった。
【０００７】
なお、特許文献１には、セラミック基材にレーザ光を用いて刻印を形成する方法が記載されているが、透明あるいは淡黄色のイットリア基材にレーザ光により黒色の刻印を形成する方法ではない。
【０００８】
また、特許文献２には、半導体電子部品が搭載され配線が施されたセラミック配線基板に、このセラミック基板と色調が異なるムライト質焼結体からなるレーザ刻印用セラミック被膜を設け、このレーザ刻印用セラミック被膜にレーザ光を用いて刻印を形成する方法が記載されているが、透明あるいは淡黄色イットリア基材に直接レーザ光を照射して黒色の刻印を形成する方法ではない。
【特許文献１】特開２００１−３４０９７８号公報
【特許文献２】特開２０００−１２８６７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、イットリアセラミックス基材の表面にレーザ光により酸素欠陥領域が形成され、安価で確実に読取り可能な刻印が付され、あるいは安価で構造が簡単な導電回路が形成されたイットリアセラミックス基材等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】
【００１０】
上述した目的を達成するため、本発明に係るイットリアセラミックス基材は、純度９９．９重量％以上のイットリアを焼成して得られるイットリアセラミックス基材に、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光を照射し、前記基材表面に酸素欠陥領域が形成されたことを特徴とする。
【００１１】
好適には、前記酸素欠陥領域は、識別用刻印である。
【００１２】
また、好適には、前記酸素欠陥領域は、導電回路である。
【００１３】
また、好適には、前記導電回路は、抵抗が１ＭΩ・ｃｍ以下である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るイットリアセラミックス基材によれば、表面にレーザ光により酸素欠陥領域が形成され、安価で確実に読取り可能な刻印が付され、あるいは安価で構造が簡単な導電回路が形成されたイットリアセラミックス基材等を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係るイットリアセラミックス基材の一実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は本発明の第１実施形態に係るイットリアセラミックス基材の斜視図である。
【００１７】
図１に示すように、本第１実施形態に係るイットリアセラミックス基材１は、純度９９．９重量％以上のイットリア（酸化イットリウム：Ｙ２Ｏ３）を焼成して得られ、平板状の基材本体２に、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光を照射し、角部近傍表面に酸素欠陥領域例えばバーコード３が形成されている。
【００１８】
これはイットリアセラミックス表面付近の酸素が脱離し酸素欠陥が生じることが示唆され、ＥＰＭＡの分析結果から明らかになった。
【００１９】
基材本体２は純度９９．９重量％以上のイットリアの焼成体であるので、プラズマ耐蝕に優れる。純度９９．９重量％未満ではプラズマ耐蝕に劣る。
【００２０】
Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光で照射することにより、透明あるいは淡黄色のイットリアセラミックス基材本体２にプラズマ耐蝕に優れ、黒色の金属光沢を有する酸素欠陥領域を形成することができる。
【００２１】
この酸素欠陥領域は黒色の金属光沢を有するので、識別用刻印としてのバーコード３として有効である。
【００２２】
酸素欠陥領域をバーコードとして活用すれば、バーコード読取機により、確実に読取ることができ、イットリアセラミックス基材の製造管理上あるいは半導体ウェーハ製造工程に用いられる生産管理上有用である。また、プラズマ耐蝕に優れ長期間の使用に耐えられる。
【００２３】
上記のように本イットリアセラミックス基材は、なんら被膜等が形成されていない基材本体に、直接Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光によりバーコードを形成するので、追加の工程や複雑な構造を必要とせず安価に製造される。また、バーコード刻印部位に被膜等を用いていないので、バーコードからパーティクルの発生がなく、使用時半導体ウェーハ等にパーティクルが付着して汚染することがない。
【００２４】
本実施形態のイットリアセラミックス基材によれば、透明あるいは淡黄色のイットリアセラミックス基材本体に黒色の金属光沢を有するバーコードが形成されているので、安価で読取りが確実であり、イットリアセラミックス基材の製造管理上あるいは使用時の生産管理上有用であり、さらに、長期間の使用に耐えられる。
【００２５】
次に本発明の第２実施形態に係るイットリアセラミックス基材について説明する。
【００２６】
本第２実施形態は、上記第１実施形態が基材本体表面にバーコードが形成されるのに対して、基材本体表面に導電回路が形成されるものである。
【００２７】
例えば、図２に示すように、本第２実施形態のイットリアセラミックス基材１は、基材本体２の表面のほぼ全域に渡って、酸素欠陥領域例えば導電回路４が形成されている。
【００２８】
この導電回路４は、減圧あるいは還元雰囲気下で、第１実施形態と同様に、純度９９．９重量％以上のイットリアセラミックス基材１の表面にＮｄ：ＹＡＧレーザ光を回路パターン状に照射して形成される。
【００２９】
上記のように本イットリアセラミックス基材は、なんら被膜等が形成されていない基材本体に、直接Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光により導電回路が形成されるので、安価であり、また、プラズマ雰囲気下で使用されても、長期間の使用に耐えられる。
【実施例】
【００３０】
（１）試験１；本発明のイットリアセラミックス基材を作製し、バーコードの状態とその読取り状態を調べた。
【００３１】
「試料」：
実施例１；純度９９．９重量％以上のイットリア原料を水素雰囲気中１７００〜１９００℃で焼結した明度８．０（マンセル）のイットリアセラミックス焼結体に、波長１．０６μｍ、出力２０〜５０Ｗの単一パルスのＮｄ：ＹＡＧレーザ光をイットリアに照射した。
【００３２】
比較例１；Ａｌ２Ｏ３セラミックスに実施例と同様にして、レーザ光を照射した。
【００３３】
比較例２；イットリアセラミックス基材にドリルを使って刻印した。
【００３４】
「結果」：
実施例１；黒色のバーコードが刻印され、このバーコードは読取り認識が可能であった。
【００３５】
比較例１；Ａｌ２Ｏ３セラミックスでは明瞭な黒色は得られず、バーコード作成しても読取ることはできなかった。
【００３６】
比較例２；バーコードに色の変化は見られず、読取ることはできなかった。
【００３７】
（２）試験２；本発明のイットリアセラミックス基材を作製し、導電回路の状態とその抵抗値を調べた。
【００３８】
「試料」：
実施例２；純度が９９．９重量％以上のイットリア粉末を用い、これにバインダを添加し、スプレードライヤにより造粒粉を作成する。イットリアを１０００℃、大気中で脱脂し、１７５０℃の水素焼成でほぼ真密度のイットリア焼成体を得た。得られた焼成体を研削加工し、φ３００×１０ｔの円板を作製した。この円板を減圧あるいは還元雰囲気でＹＡＧレーザ光にて、線幅２ｍｍ×１０ｍｍのパルス照射を行い、導電回路を形成した。
【００３９】
「結果」；
実施例２の導電回路は黒色のアモルファス金属色を示し、その抵抗値は１０００Ωであり、導電性があることを確認した。また、導電回路部をＥＰＭＡにより分析した結果、酸素が極端に減少していた。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態に係るイットリアセラミックス基材の斜視図。
【図２】本発明の他の実施形態に係るイットリアセラミックス基材の斜視図。
【符号の説明】
【００４１】
１  イットリアセラミックス基材
２  基材本体
３  バーコード（酸素欠陥領域）
【図１】
2006176349.tif 000003
【図２】
2006176349.tif 000004