(57)【要約】【課題】各種の低熱膨張セラミックス材料であっても広く適用可能であり、また、低熱膨張セラミックスの誘電体部表面に形成した内部電極を長期間安定させることができ、更に、誘電体部にもダメージを与え難い構造とすることで静電チャックとしての性能を長期間安定させることを可能ならしめる低熱膨張セラミックス部材及びその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】低熱膨張セラミックス基体と、前記低熱膨張セラミックス基体上に設けられた電極と、前記電極を覆う低熱膨張セラミックス誘電体部と、が設けられている。前記電極の構造は、周期律表ＩＶａ属元素の窒化物若しくは複合窒化物、周期律表Ｖａ属元素の窒化物若しくは複合窒化物、又は周期律表ＶＩａ属元素の窒化物若しくは複合窒化物からなる第１の層と、周期律表ＩＶａ、Ｖａ又はＶＩａ属元素からなる第２の層と、の積層構造である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低熱膨張セラミックス基体と、
前記低熱膨張セラミックス基体上に設けられた電極と、
前記電極を覆う低熱膨張セラミックス誘電体部と、
を有し、
前記電極の構造は、
周期律表ＩＶａ属元素の窒化物若しくは複合窒化物、周期律表Ｖａ属元素の窒化物若しくは複合窒化物、又は周期律表ＶＩａ属元素の窒化物若しくは複合窒化物からなる第１の層と、
周期律表ＩＶａ、Ｖａ又はＶＩａ属元素からなる第２の層と、
の積層構造であることを特徴とする低熱膨張セラミックス部材。
【請求項２】
前記第１の層は、Ｔｉの窒化物又は複合窒化物からなり、
前記第２の層は、Ｔｉからなることを特徴とする請求項１に記載の低熱膨張セラミックス部材。
【請求項３】
前記第１の層は、Ｃｒの窒化物又は複合窒化物からなり、
前記第２の層は、Ｃｒからなることを特徴とする請求項１に記載の低熱膨張セラミックス部材。
【請求項４】
前記電極の厚さは、３μｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の低熱膨張セラミックス部材。
【請求項５】
前記低熱膨張セラミックス誘電体部及び低熱膨張セラミックス基体は、
ＭｇＯ：８〜１７．２質量％、
Ａｌ2Ｏ3：２２〜３８質量％、
ＳｉＯ2：４９．５〜７０質量％、及び
Ｌｉ2Ｏ：０．１〜２．５質量％、
を含有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の低熱膨張セラミックス部材。
【請求項６】
前記低熱膨張セラミックス誘電体部及び低熱膨張セラミックス基体は、更に、Ｔｉを除く遷移金属の１種又は２種以上の化合物（酸化物換算）：０．１〜２質量％を含有し、
ＳｉＯ2の質量を［ＳｉＯ2］、
ＬｉＯ2の質量を［ＬｉＯ2］、
ＭｇＯの質量を［ＭｇＯ］、
Ａｌ2Ｏ3の質量を［Ａｌ2Ｏ3］
と表したとき、
（［ＳｉＯ2］−８×［Ｌｉ2Ｏ］）／［ＭｇＯ］≧３の関係、及び
（［ＳｉＯ2］−８×［Ｌｉ2Ｏ］）／［Ａｌ2Ｏ3］≧１．２の関係
が満たされていることを特徴とする請求項５に記載の低熱膨張セラミックス部材。
【請求項７】
前記低熱膨張セラミックス誘電体部及び低熱膨張セラミックス基体は、更に、希土類元素の１種又は２種以上の化合物（酸化物換算）：１０質量％以下を含有することを特徴とする請求項５又は６に記載の低熱膨張セラミックス部材。
【請求項８】
前記低熱膨張セラミックス誘電体部及び低熱膨張セラミックス基体は、更に、
Ｔｉ化合物（ＴｉＯ2換算）：１質量％以下、及び
Ｃ：５質量％以下
からなる群から選択された少なくとも１種類を含有することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の低熱膨張セラミックス部材。
【請求項９】
第１の低熱膨張セラミックス材上に電極を形成する工程と、
前記第１の低熱膨張セラミックス材に第２の低熱膨張セラミックス材を接合することにより、前記第１及び第２の低熱膨張セラミックス材との間に前記電極を挟み込む工程と、
を有し、
前記電極として、
周期律表ＩＶａ属元素の窒化物若しくは複合窒化物、周期律表Ｖａ属元素の窒化物若しくは複合窒化物、又は周期律表ＶＩａ属元素の窒化物若しくは複合窒化物からなる第１の層と、
周期律表ＩＶａ、Ｖａ又はＶＩａ属元素からなる第２の層と、
の積層構造を有するものを形成することを特徴とする低熱膨張セラミックス部材の製造方法。
【請求項１０】
前記第１の層として、Ｔｉの窒化物又は複合窒化物からなるものを形成し、
前記第２の層として、Ｔｉからなるものを形成することを特徴とする請求項９に記載の低熱膨張セラミックス部材の製造方法。
【請求項１１】
前記第１の層として、Ｃｒの窒化物又は複合窒化物からなるものを形成し、
前記第２の層として、Ｃｒからなるものを形成することを特徴とする請求項９に記載の低熱膨張セラミックス部材の製造方法。
【請求項１２】
前記電極の厚さを、３μｍ以上とすることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の低熱膨張セラミックス部材の製造方法。
【請求項１３】
前記第１及び第２の低熱膨張セラミックス材として、
ＭｇＯ：８〜１７．２質量％、
Ａｌ2Ｏ3：２２〜３８質量％、
ＳｉＯ2：４９．５〜７０質量％、及び
Ｌｉ2Ｏ：０．１〜２．５質量％、
を含有するものを使用することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の低熱膨張セラミックス部材の製造方法。
【請求項１４】
前記第１及び第２の低熱膨張セラミックス材として、
更に、Ｔｉを除く遷移金属の１種又は２種以上の化合物（酸化物換算）：０．１〜２質量％を含有し、
ＳｉＯ2の質量を［ＳｉＯ2］、
ＬｉＯ2の質量を［ＬｉＯ2］、
ＭｇＯの質量を［ＭｇＯ］、
Ａｌ2Ｏ3の質量を［Ａｌ2Ｏ3］
と表したとき、
（［ＳｉＯ2］−８×［Ｌｉ2Ｏ］）／［ＭｇＯ］≧３の関係、及び
（［ＳｉＯ2］−８×［Ｌｉ2Ｏ］）／［Ａｌ2Ｏ3］≧１．２の関係
が満たされているものを使用することを特徴とする請求項１３に記載の低熱膨張セラミックス部材の製造方法。
【請求項１５】
前記第１及び第２の低熱膨張セラミックス材として、更に、希土類元素の１種又は２種以上の化合物（酸化物換算）：１０質量％以下を含有するものを使用することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の低熱膨張セラミックス部材の製造方法。
【請求項１６】
前記第１及び第２の低熱膨張セラミックス材として、更に、
Ｔｉ化合物（ＴｉＯ2換算）：１質量％以下、及び
Ｃ：５質量％以下
からなる群から選択された少なくとも１種類を含有するものを使用することを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の低熱膨張セラミックス部材の製造方法。
【請求項１７】
前記第１及び第２の層を物理蒸着法により形成することを特徴とする請求項９乃至１６のいずれか１項に記載の低熱膨張セラミックス部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造装置に使用される半導体基板保持用の静電チャック又はヒーター等に好適な低熱膨張セラミックス部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置の製造工程において、ウエハ支持治具等の部材に、アルミナ、窒化珪素、炭化珪素等のセラミックスが広く用いられていた。
【０００３】
ところが、半導体装置の微細化に伴い、露光装置に０．０１μｍ未満の位置決め精度が要求され始めると、アルミナ、窒化珪素、炭化珪素等の熱膨張係数が高いセラミックスでは対処しきれなくなってきている。これは、温度の影響が大きく、このような極めて微細な位置決めが困難だからである。
【０００４】
このため、上記の要求を満足させるために、近年、０．６ｐｐｍ／Ｋ以下という低い熱膨張率のセラミックを用いた静電チャックの開発が盛んになってきている。このような技術は、例えば特許文献１〜３に記載されている。
【０００５】
特許文献１には、低熱膨張セラミックスの例として、コーディエライト質が記載され、電極の例として、Ｗ及びＭｏ等の耐熱性金属の板が記載されている。また、電極の例として、Ｗ、Ｍｏ及びＴｉＮ等の導電性粉体とコーディエライト粉末とからなるスラリーを印刷して導電層を形成してもよい旨の記載もある。
【０００６】
特許文献２には、低熱膨張セラミックスの例として、負の熱膨張係数の化合物（例えば、β―ユークリプタイト及びコーディエライト等）と正の熱膨張係数の化合物（例えば、炭化珪素及び窒化珪素等）との複合体が記載され、電極の例として、Ｗメッシュが記載されている。
【０００７】
特許文献３には、低熱膨張セラミックの平均粒径を６μｍ以下とすると共に、低熱膨張セラミックとの熱膨張差が少ない金属であるＷ及びＭｏの箔又はメッシュ状シートを用いて内部電極を形成することが記載されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３１３３３２号公報
【特許文献２】特開２００３−２７３２０３号公報
【特許文献３】特開２００５―２２８９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１又は２に記載されている技術のように、内部電極として金属板又はメッシュ電極等の電極材を用いて、低熱膨張セラミックスと同時焼成により静電チャック構造を得る方法としては、一般的に次の２つが挙げられる。一方は、低熱膨張セラミックス板に、電極材を埋め込むための溝を掘るという方法である。もう一方は、静電チャックの厚み分のセラミックス原料粉により、電極材を挟み込んで焼結するという方法である。
【００１０】
但し、溝を掘るという方法では、溝が電極材の厚さよりも深くなると、電圧を印加されて静電チャックとして機能する部分（以下、誘電体部と記す）と電極材との間に隙間が生じてしまい、誘電体部が印加電圧通りに駆動しない虞がある。このため、溝を電極材の厚さよりも浅めに形成し、誘電体部の内部に、誘電体部よりも熱膨張の大きな電極材を押し付けている。しかしながら、本発明者らの検討によると、誘電体部に残留応力が作用しているために、焼結直後は問題がないように見えても、長時間（例えば２００時間程度）の使用により、割れが起こるという問題があることがわかった。
【００１１】
また、特許文献３に記載されている技術は、電極材を起因とする割れをセラミックスの粒径を限定させることで抑制しようとしたものであるため、各種の低熱膨張セラミックスに広く適用することはできない。また、セラミックスの粒径制御が必要なため、製造条件が制限され、製造コストが高くなることが懸念される。
【００１２】
本発明は、各種の低熱膨張セラミックス材料に広く適用可能であり、また、低熱膨張セラミックスの誘電体部表面に形成した内部電極を長期間安定した構造とすることができ、更に、誘電体部にも製造起因の残留応力を与え難い構造とすることで静電チャックとしての性能を長期間安定させることを可能とした低熱膨張セラミックス部材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】
【００１３】
本願発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意検討を重ねた結果、以下に示す発明の諸態様に想到した。
【００１４】
（１）  低熱膨張セラミックス基体と、前記低熱膨張セラミックス基体上に設けられた電極と、前記電極を覆う低熱膨張セラミックス誘電体部と、を有し、前記電極の構造は、周期律表ＩＶａ属元素の窒化物若しくは複合窒化物、周期律表Ｖａ属元素の窒化物若しくは複合窒化物、又は周期律表ＶＩａ属元素の窒化物若しくは複合窒化物からなる第１の層と、周期律表ＩＶａ、Ｖａ又はＶＩａ属元素からなる第２の層と、の積層構造であることを特
徴とする低熱膨張セラミックス部材。
【００１５】
（２）  前記第１の層は、Ｔｉの窒化物又は複合窒化物からなり、前記第２の層は、Ｔｉからなることを特徴とする（１）に記載の低熱膨張セラミックス部材。
【００１６】
（３）  前記第１の層は、Ｃｒの窒化物又は複合窒化物からなり、前記第２の層は、Ｃｒからなることを特徴とする（１）に記載の低熱膨張セラミックス部材。
【００１７】
（４）  前記電極の厚さは、３μｍ以上であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の低熱膨張セラミックス部材。
【００１８】
（５）  前記低熱膨張セラミックス誘電体部及び低熱膨張セラミックス基体は、ＭｇＯ：８〜１７．２質量％、Ａｌ2Ｏ3：２２〜３８質量％、ＳｉＯ2：４９．５〜７０質量％、及びＬｉ2Ｏ：０．１〜２．５質量％、を含有することを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の低熱膨張セラミックス部材。
【００１９】
（６）  前記低熱膨張セラミックス誘電体部及び低熱膨張セラミックス基体は、更に、Ｔｉを除く遷移金属の１種又は２種以上の化合物（酸化物換算）：０．１〜２質量％を含有し、ＳｉＯ2の質量を［ＳｉＯ2］、ＬｉＯ2の質量を［ＬｉＯ2］、ＭｇＯの質量を［ＭｇＯ］、Ａｌ2Ｏ3の質量を［Ａｌ2Ｏ3］と表したとき、（［ＳｉＯ2］−８×［Ｌｉ2Ｏ］）／［ＭｇＯ］≧３の関係、及び（［ＳｉＯ2］−８×［Ｌｉ2Ｏ］）／［Ａｌ2Ｏ3］≧１．２の関係が満たされていることを特徴とする（５）に記載の低熱膨張セラミックス部材。
【００２０】
（７）  前記低熱膨張セラミックス誘電体部及び低熱膨張セラミックス基体は、更に、希土類元素の１種又は２種以上の化合物（酸化物換算）：１０質量％以下を含有することを特徴とする（５）又は（６）に記載の低熱膨張セラミックス部材。
【００２１】
（８）  前記低熱膨張セラミックス誘電体部及び低熱膨張セラミックス基体は、更に、Ｔｉ化合物（ＴｉＯ2換算）：１質量％以下、及びＣ：５質量％以下からなる群から選択された少なくとも１種類を含有することを特徴とする（５）〜（７）のいずれかに記載の低熱膨張セラミックス部材。
【００２２】
（９）  第１の低熱膨張セラミックス材上に電極を形成する工程と、前記第１の低熱膨張セラミックス材に第２の低熱膨張セラミックス材を接合することにより、前記第１及び第２の低熱膨張セラミックス材との間に前記電極を挟み込む工程と、を有し、前記電極として、周期律表ＩＶａ属元素の窒化物若しくは複合窒化物、周期律表Ｖａ属元素の窒化物若しくは複合窒化物、又は周期律表ＶＩａ属元素の窒化物若しくは複合窒化物からなる第１の層と、周期律表ＩＶａ、Ｖａ又はＶＩａ属元素からなる第２の層と、の積層構造を有するものを形成することを特徴とする低熱膨張セラミックス部材の製造方法。
【００２３】
（１０）  前記第１の層として、Ｔｉの窒化物又は複合窒化物からなるものを形成し、前記第２の層として、Ｔｉからなるものを形成することを特徴とする（９）に記載の低熱膨張セラミックス部材の製造方法。
【００２４】
（１１）  前記第１の層として、Ｃｒの窒化物又は複合窒化物からなるものを形成し、前記第２の層として、Ｃｒからなるものを形成することを特徴とする（９）に記載の低熱膨張セラミックス部材の製造方法。
【００２５】
（１２）  前記電極の厚さを、３μｍ以上とすることを特徴とする（９）〜（１１）のいずれかに記載の低熱膨張セラミックス部材の製造方法。
【００２６】
（１３）  前記第１及び第２の低熱膨張セラミックス材として、ＭｇＯ：８〜１７．２質量％、Ａｌ2Ｏ3：２２〜３８質量％、ＳｉＯ2：４９．５〜７０質量％、及びＬｉ2Ｏ：０．１〜２．５質量％、を含有するものを使用することを特徴とする（９）〜（１２）のいずれかに記載の低熱膨張セラミックス部材の製造方法。
【００２７】
（１４）  前記第１及び第２の低熱膨張セラミックス材として、更に、Ｔｉを除く遷移金属の１種又は２種以上の化合物（酸化物換算）：０．１〜２質量％を含有し、ＳｉＯ2の質量を［ＳｉＯ2］、ＬｉＯ2の質量を［ＬｉＯ2］、ＭｇＯの質量を［ＭｇＯ］、Ａｌ2Ｏ3の質量を［Ａｌ2Ｏ3］と表したとき、（［ＳｉＯ2］−８×［Ｌｉ2Ｏ］）／［ＭｇＯ］≧３の関係、及び（［ＳｉＯ2］−８×［Ｌｉ2Ｏ］）／［Ａｌ2Ｏ3］≧１．２の関係が満たされているものを使用することを特徴とする（１３）に記載の低熱膨張セラミックス部材の製造方法。
【００２８】
（１５）  前記第１及び第２の低熱膨張セラミックス材として、更に、希土類元素の１種又は２種以上の化合物（酸化物換算）：１０質量％以下を含有するものを使用することを特徴とする（１３）又は（１４）に記載の低熱膨張セラミックス部材の製造方法。
【００２９】
（１６）  前記第１及び第２の低熱膨張セラミックス材として、更に、Ｔｉ化合物（ＴｉＯ2換算）：１質量％以下、及びＣ：５質量％以下からなる群から選択された少なくとも１種類を含有するものを使用することを特徴とする（１３）〜（１５）のいずれかに記載の低熱膨張セラミックス部材の製造方法。
【００３０】
（１７）  前記第１及び第２の層を物理蒸着法により形成することを特徴とする（９）〜（１６）のいずれかに記載の低熱膨張セラミックス部材の製造方法。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、電極を長期間安定して使用することができ、また誘電体部にも製造起因の残留応力を与え難い構造となっており、静電チャックとしての吸着特性を長期間安定して発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る低熱膨張セラミックス部材を示す断面図である。
【００３３】
本実施形態では、図１に示すように、低熱膨張セラミックス基体２の表面に溝４が形成され、その内部に電極３が埋め込まれている。そして、これらの上に、低熱膨張セラミックスからなる誘電体部１が配置されている。
【００３４】
誘電体部１及び低熱膨張セラミックス基体２は、いずれも低熱膨張セラミックスで構成されている。低熱膨張セラミックスの材料は、熱膨張率が小さければ特に規定するものではないが、工業的な要求から、０．６ｐｐｍ／Ｋ以下のものを使用することが好ましい。この熱膨張率を満たす低熱膨張セラミックとしては、例えば、コーディエライト、ユークリプタイト、スポンジューメン、リン酸ジルコニル等を主成分としたものを用いることができる。
【００３５】
電極３は、（Ａ）少なくとも１つの「周期律表ＩＶａ、Ｖａ又はＶＩａ属元素の窒化物又は複合窒化物」からなる層（第１の層）と、（Ｂ）少なくとも１つの「周期律表ＩＶａ、Ｖａ又はＶＩａ属元素」からなる層（第２の層）とが互いに積層されて構成されている。つまり、第１の層は、周期律表ＩＶａ属元素の窒化物若しくは複合窒化物、周期律表Ｖａ属元素の窒化物若しくは複合窒化物、又は周期律表ＶＩａ属元素の窒化物若しくは複合窒化物から構成されている。例えば、「周期律表ＩＶａ、Ｖａ又はＶＩａ属元素の窒化物又は複合窒化物」の層である金属窒化物層又は複合窒化物層と、「周期律表ＩＶａ、Ｖａ又はＶＩａ属元素」の層である金属層と、金属窒化物層又は複合窒化物層とがこの順で積層されている。
【００３６】
電極３は、誘電体部１と基体２との間に固定して配置されているため、電極３が金属窒化物層又は複合窒化物層のみからなる場合、長期間の安定性を確保するために電極３を厚くすると、密着性が低下したり、変形に対する耐性が低下したりする。これは、電極３を構成する金属窒化物層又は複合窒化物層の内部応力が高くなるからである。一方、内部応力を抑制するために電極３を薄くすると、長期間の安定性を確保できなくなる。
【００３７】
これらの点を両立させるべく、本願発明者等が鋭意検討を行ったところ、電極３の構造を、上述のような積層構造とすることにより、金属層を応力緩和層として機能させ、電極３の内部応力を低減することができ、この結果、電極３を厚くしても密着性の低下及び変形耐性の低下を防止できることを見出した。
【００３８】
また、電極３が金属窒化物層又は複合窒化物層のみからなる場合には、その抵抗が高いため、長時間の使用時に抵抗による発熱が起こり、熱変形に起因すると思われるひび割れが電極３に起こる可能性がある。これに対し、本実施形態では、金属窒化物層又は複合窒化物層において熱が発生しても、この熱は、熱伝導率が高い金属層を通って抜熱されるため、熱変形を抑制することが可能である。つまり、発熱が生じても、その熱は金属層を介して電極３の全体に拡散し、局所的な温度上昇を抑制し、熱変形を抑制することができるのである。この点からも、本実施形態によれば、電極３の安定性が向上するといえる。
【００３９】
なお、「金属窒化物層又は複合窒化物層」を構成する金属元素としては、低熱膨張セラミックスである誘電体部１及び基体２と反応し難く、かつ熱膨張による変形にも強く、低熱膨張セラミックスとの密着性が高いという性質を具えている必要がある。この点から、周期律表ＩＶａ、Ｖａ又はＶＩａ属元素である必要がある。ここで、周期律表ＩＶａ、Ｖａ又はＶＩａ属元素としては、特に規定するものではないが、夫々Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒが挙げられる。
【００４０】
また、「金属層」を構成する金属元素としては、「金属窒化物層又は複合窒化物層」と同一の金属元素を用いることが好ましい。複合窒化物層が用いられている場合には、複合金属層とするか、複合窒化物の主成分である金属の層とすることが好ましい。例えばＴｉＡｌＮ層が用いられている場合には、ＴｉＡｌ層又はＴｉ層とすることが好ましい。このように、金属窒化物層等と同一の金属元素を用いることにより、後述の物理蒸着法（ＰＶＤ法）によってこれらの層を形成する場合に、ターゲットを付け替えることなく雰囲気ガスを置換するのみでよくなるため、好適であるといえる。
【００４１】
また、ＴｉＮ若しくはＣｒＮ等の導電性の金属窒化物層又はＴｉＡｌＮ等の複合窒化物層は、低熱膨張セラミックス基体２と反応し難く、ＰＶＤ法で成膜しやすい。また、これらの層の低熱膨張セラミック基体２との密着性も良好である。従って、ＴｉＮ若しくはＣｒＮ等の導電性の金属窒化物層又はＴｉＡｌＮ等の複合窒化物層は好適である。
【００４２】
また、電極３の厚さは、３μｍ以上とすることが好ましい。電極３の厚さが３μｍ未満の場合、長時間使用しているうちに電極３の抵抗により発熱し、熱変形に起因すると思われるひび割れが電極３に起こり易くなる。この結果、電極３の抵抗が上昇し、使用時に更に発熱する虞がある。また、更に使用を継続すると亀裂が進展し、電極３で導通し難くなる虞もある。
【００４３】
また、電極３の厚さの上限は、特に規定するものではないが、例えば８０μｍとすることが好ましい。電極３は厚い方が電極の安定性という観点からは好ましいが、工業的に製造を考慮した場合、後述のＰＶＤ法で８０μｍよりも厚く形成しようとすると時間が掛かり過ぎ、また、ターゲット材が損傷して膜の均一性が損なわれ易くなる。従って、電極３の厚さは、例えば８０μｍ以下とすることが好ましい。
【００４４】
また、電極３を構成する金属層の厚さは、特に規定するものではないが、０．０１μｍ〜０．０６μｍとすることが好ましい。金属層の厚さが０．０１μｍ未満であると、内部応力が緩和されにくくなり、このため、実験的知見による内部応力の許容値である２ＧＰａを超える虞がある。また、低熱膨張セラミックス基体２との密着性が悪くなり、変形に対しても弱くなりやすくなることが懸念される。一方、金属層の厚さが０．０６μｍを超えると、これを挟んで金属窒化物層又は複合窒化物層を形成する場合、これらの層の構造（柱状晶）が連続しにくくなり、応力を緩和することは可能であるものの、熱膨張による変形に対して金属層と金属窒化物又は複合窒化物層との界面の部分から剥がれやすくなる。従って、応力の緩和及び密着性の向上を両立させるためには、金属層の厚さを０．０１μｍ〜０．０６μｍとすることが好ましい。
【００４５】
また、複数の金属層を用いる場合には、これらの間に、厚さが１．５μｍ〜４．５μｍの金属窒化物層又は複合窒化物層を挟み込むことが好ましい。つまり、金属層同士の間隔を１．５μｍ〜４．５μｍとすることが好ましい。金属層同士の間隔が１．５μｍ未満であるか又は４．５μｍを超えていると、内部応力の大きさが２ＧＰａを超え、低熱膨張セラミックス基体２との密着性が低下しやすく、耐変形性も弱くなりやすい。従って、金属層の間隔は１．５μｍ〜４．５μｍとすることが好ましい。なお、内部応力は、例えばＸ線回折により求めることができる。
【００４６】
また、誘電体部１及び低熱膨張セラミックス基体２を構成する低熱膨張セラミックスとしては、熱膨張率が０．６ｐｐｍ／Ｋ以下のものを用いることが好ましい。但し、この低熱膨張セラミックス部材を半導体装置の製造装置用の部材として用いる場合には、半導体装置の製造装置のスループットを向上させるために、軽量化及び共振周波数の高周波化を満たすことが好ましい。従って、熱膨張率が０．６ｐｐｍ／Ｋ以下とするだけでなく、高い剛性を得ることが好ましい。
【００４７】
そこで、この観点に基づいて本発明者らは種々の試験及び検討を行った。この結果、低熱膨張セラミックスとして、化学組成が、ＭｇＯ：８〜１７．２質量％、Ａｌ2Ｏ3：２２〜３８質量％、ＳｉＯ2：４９．５〜７０質量％、Ｌｉ2Ｏ：０．１〜２．５質量％の範囲内にあるものが、高剛性の材料として安定して製造できることが見出された。例えば、１００ＧＰａ以上の高いヤング率、及び０．０２ｐｐｍ／Ｋ程度の十分に低い熱膨張係数を併せ持ち、ポア及びマイクロクラックが少なく、高い面精度が得られる。ここで、これらの成分の範囲をはずれると、熱膨張率が大きくなってしまったり、剛性が低下したりする。
【００４８】
更に、この低熱膨張セラミックス部材を、半導体装置を製造する際の露光又は特性の測定等を行う際の部材として用いる場合には、光の乱反射を回避するために、本部材を黒色化しておくことが好ましい。この観点に基づいて本発明者らが種々の試験及び検討を行ったところ、上記組成に、更に、Ｔｉを除く遷移金属の１種又は２種以上の化合物（酸化物換算）：０．１〜２質量％が追加され、且つ、化学組成の質量比に関し、（［ＳｉＯ2］−８×［Ｌｉ2Ｏ］）／［ＭｇＯ］≧３の関係、及び（［ＳｉＯ2］−８×［Ｌｉ2Ｏ］）／［Ａｌ2Ｏ3］≧１．２の関係が満たされる場合に、十分な黒色色調を得ることができることが見出された。ここで、［ＳｉＯ2］はＳｉＯ2の質量を表し、［ＬｉＯ2］はＬｉＯ2の質量を表し、［ＭｇＯ］はＭｇＯの質量を表し、［Ａｌ2Ｏ3］はＡｌ2Ｏ3の質量を表している。なお、Ｔｉを除く遷移金属としては、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ等の第１遷移金属を用いることが好ましい。また、これらの化合物としては、酸化物、窒化物、炭化物等が挙げられ、上記の０．１〜２質量％という値は、これらを全て酸化物に換算した場合の値である。
【００４９】
ここで、上記の関係「（［ＳｉＯ2］−８×［Ｌｉ2Ｏ］）／［ＭｇＯ］≧３」、及び「（［ＳｉＯ2］−８×［Ｌｉ2Ｏ］）／［Ａｌ2Ｏ3］≧１．２」は、低熱膨張セラミックスの主成分であるＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2においては、ＳｉＯ2が少なくなると黒色発色が薄くなるため、黒色化を良好に発揮させるためのＳｉＯ2の量をＭｇＯ及びＡｌ2Ｏ3の量に対する比率で定めたものである。この関係は実験的に導き出したものであるが、ＬｉＯ2は焼結途中でＬｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2焼結体としてＳｉＯ2を固定するため、このことを考慮して、その分のＳｉＯ2を差し引いている。
【００５０】
更に、高い剛性が要求とされる場合には、上記組成に、更に、希土類元素の１種又は２種以上の化合物（酸化物換算）：１０質量％以下が追加されていることが好ましいことも本願発明者らにより見出された。なお、希土類元素としては、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕ等が挙げられる。また、これらの化合物としては、酸化物、窒化物、炭化物等が挙げられる。上記の１０質量％以下という値は、これらを全て酸化物に換算した場合の値である。これらの希土類元素の中でも、Ｙが容易に入手でき安価な点で好ましい。なお、希土類元素の添加量の下限値は特に規定するものではなく、添加されていれば剛性が向上する。
【００５１】
また、静電チャックに用いられる場合等、誘電体部１の電荷の移動の高速化が要求される場合には、誘電体部１を低抵抗化することが好ましい。この観点に基づいて本発明者らが種々の試験及び検討を行ったところ、上記組成に、更に、Ｔｉ化合物（ＴｉＯ2換算）：１質量％以下、Ｃ：５質量％以下の少なくともいずれかが追加されている場合に、誘電体部１の抵抗を下げることができることが見出された。ここで、Ｔｉ化合物としては、酸化チタン、窒化チタン、炭化チタン等が挙げられる。また、上記の１質量％以下という値は、これらを全て酸化チタンに換算した場合の値である。なお、Ｔｉ化合物（ＴｉＯ2換算）の添加量の下限値は特に規定するものではなく、添加されていれば低抵抗化及び電荷の移動の高速化が可能である。また、Ｃについても、その添加量の下限値は特に規定するものではなく、添加されていれば低抵抗化及び電荷の移動の高速化が可能である。
【００５２】
このような本実施形態に係る低熱膨張セラミックス部材は、上述のように、１００ＧＰａ以上の高いヤング率、及び０．０２ｐｐｍ／Ｋ程度の十分に低い熱膨張係数を併せ持ち、ポア及びマイクロクラックが少なく、高い面精度が得られる。また、希土類元素が添加され、遷移金属が添加され、且つＴｉ又はＣが添加されている場合には、熱膨張率は０．６ｐｐｍ／Ｋ程度となるが、１２０ＧＰａ以上の高いヤング率を示し、黒色を呈すると共に、体積抵抗率が１×１０10Ωｃｍ以上１×１０12Ωｃｍ未満となる。この結果、光の乱反射が抑制され、低電圧で駆動することが可能となり、応答時間が短縮されるため、静電吸着を行う静電チャックに好適な部材といえる。
【００５３】
ここで、ヤング率はＪＩＳ−Ｒ１６０２により、超音波パルス法にて常温で測定可能である。熱膨張係数はＪＩＳ−Ｒ３２５１に基づき、二重光路マイケルソン型レーザー干渉計方式の熱膨張測定器にて常温（２５℃）の値を測定可能である。体積抵抗率はハイレジスタンスメータ４３３９Ｂ（アジレントテクノロジー製）を用いて測定可能である。
【００５４】
次に、本発明の実施形態に係る低熱膨張セラミックス部材の製造方法の概要について説明する。
【００５５】
この方法では、先ず、誘電体部１用の低熱膨張セラミックス材の表面に、上記の積層構造の電極３を形成する。電極３としては、例えば所定のパターンのものを形成する。次に、電極３のパターンに沿う溝４が形成された低熱膨張セラミックス基体２に、前記の誘電体部１用の低熱膨張セラミックス材を接合させる。この結果、電極３が内部電極となる。このような方法により、低熱膨張セラミックス部材を製造することができる。
【００５６】
次に、上記の方法における各処理の詳細について説明する。
【００５７】
誘電体部１用の低熱膨張セラミックス材の表面に電極３を形成する方法としては、例えば、ペーストの焼付け、気相法等が挙げられる。また、気相法としては、蒸着法、スパッタ法、及びイオンプレーティング法（ＩＰ法）等の物理蒸着法（ＰＶＤ法）、化学蒸着法（ＣＶＤ法）、並びに溶射法等が挙げられる。
【００５８】
電極３（内部電極）を長期安定化させるためには、電極３の面方向での均一性のみならず、厚さ方向での均一性も重要である。なぜなら、電極３の均一性が低く空隙が存在する場合、空隙が存在する部分では他の部分より抵抗が高くなるため、使用時にその部分において他の部分より発熱が大きくなり、熱膨張の影響により電極３内に亀裂を生じる可能性が高いためである。従って、長期間安定な電極３（内部電極）を形成するためには、面方向及び厚さ方向の両方について良好な均一性を得ることが重要であり、この観点からはＰＶＤ法が最も好ましい。
【００５９】
上述のように、電極３の厚さは３μｍ以上とすることが好ましい。これは、電極３の厚さが３μｍ未満であると、使用時に発熱により変形が生じた場合の耐性が低く、変形による影響を受けやすくなるからである。そして、このような厚さの電極３を形成するためには、スパッタ法又はイオンプレーティング法等のＰＶＤ法を適用することが好ましい。特に、イオンプレーティング法は、数十μｍ程度の厚い膜を形成する場合には、成膜速度がスパッタ法よりも速いことから、工業的観点からより好ましい方法と考えられる（例えば、「表面改質技術」精密工学会表面改質に関する調査研究分科会編を参照）。
【００６０】
電極３の形成に際しては、予め誘電体部１用の低熱膨張セラミックス材の電極パターンを形成する予定の領域以外を覆うマスクを形成しておく。そして、ＰＶＤ法により、この電極パターンに対応させて、金属窒化物層又は複合窒化物層、金属層、金属窒化物層又は複合窒化物層を順次形成する。なお、ＰＶＤ法によりこれらの層を形成する場合には、同一元素のターゲットを用いることが可能である。この場合には、金属窒化物層又は複合窒化物層を形成する際には雰囲気ガスを窒素とし、金属層を形成する際には雰囲気ガスをアルゴンとすればよい。このように雰囲気ガスを変更するのみで、ターゲットを交換することなく、２種類の層を簡便に作り分けることが可能である。敢えてターゲットに用いる元素を変更することも可能ではあるが、その場合には、チャンバ内の真空を一旦解除してターゲットを付け替える作業が必要となり、工業的な生産を考慮すると効率がよいとはいえない。従って、同一元素のターゲットを用いてガス種のみを変更する方法が好ましい。
【００６１】
誘電体部１用の低熱膨張セラミックス材と、溝４が形成された低熱膨張セラミックス基体２との接合では、例えば、これらの位置合わせを行った上で、ホットプレス（ＨＰ）又は熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）等の加圧熱処理を行えばよい。なお、この加圧熱処理の際に、誘電体部１用の低熱膨張セラミックス材と低熱膨張セラミックス基体２との間に、これらと同一の材料からなるセラミックスの粉末を介在させ、加圧熱処理の際に焼結させることが好ましい。
【００６２】
なお、低熱膨張セラミックス基体２に、電極パターンに倣う溝４を形成する方法としては、電極パターンに対応する部分を除いた部分をマスキングしてブラスト処理を施すという方法、及び精密機械加工にて溝加工を施すという方法等が挙げられ、特に限定されるものではない。
【００６３】
また、誘電体部１用の低熱膨張セラミックス材及び低熱膨張セラミックス基体２を構成する低熱膨張セラミックスとして、更に、黒色、高剛性、低抵抗のものを用いる要求がある場合には、前述の元素を所定の含有量となるように各原料を配合すればよい。特に、高剛性の低熱膨張セラミックスを用いた場合には、加圧熱処理の際に固相拡散接合を行うこともでき、接合面に空隙等のない均質な静電チャックを得ることができる。具体的には、誘電体部１用の低熱膨張セラミックス材及び低熱膨張セラミックス基体２は、これらを面合わせして加圧熱処理するだけでも十分に接合できるが、高剛性の低熱膨張セラミックスを用いた場合には、位置合わせ後に重しを乗せて熱処理を行うのみでも十分に接合することができる。従って、加圧処理設備を備えていない加熱炉を使用しての接合も十分なものとすることができる。
【００６４】
また、誘電体部１用の低熱膨張セラミックス材及び低熱膨張セラミックス基体２は、各酸化物原料を混合し、得られた混合粉を成形し、焼結することにより得ることができる。なお、必要に応じて、原料粉の仮焼及び／又は造粒等を更に行ってもよい。
【００６５】
なお、低熱膨張セラミックスの面出しが容易な場合には、電極３を誘電体部１用の低熱膨張セラミックス材上ではなく、溝４内に形成してもよい。この場合には、低熱膨張セラミックス基体２の電極パターンに倣う溝４内に電極３を形成した後に、低熱膨張セラミックス基体２と電極３との面出しを行い、その後、誘電体部１用の低熱膨張セラミックス材と低熱膨張セラミックス基体２と接合させればよい。この方法によっても、電極３が内部電極となる。
【実施例】
【００６６】
以下、実施例に基づいて、本発明について更に説明する。
【００６７】
（実施例１）
実施例１では、先ず、ＭｇＯ：１３質量％、Ａｌ2Ｏ3：３２質量％、ＳｉＯ2：５４質量％、Ｌｉ2Ｏ：０．６質量％、ＴｉＮ（ＴｉＯ2換算）：０．１質量％、Ｆｅ2Ｏ3：０．２質量％、Ｃ：０．１質量％、となる配合の低熱膨張セラミックス焼結体を５０ｍｍ×５０ｍｍ×０．５ｍｍの直方体に加工し、これを誘電体部１用の低熱膨張セラミックス材１１とした。次に、５０ｍｍ×５０ｍｍの面の表面に、図２に示すような３０ｍｍ×３０ｍｍとなる櫛型状の電極パターン１２を形成する予定の領域以外を覆うマスクを形成し、神港精機社製のイオンプレーティング装置ＡＩＦ−１６７５ＳＢＴ内に載置した。次いで、装置のチャンバ内を１０-6Ｔｏｒｒまで真空到達させ、その後、雰囲気ガスを８×１０-4Ｔｏｒｒまで導入し、ヒーター加熱により低熱膨張セラミックス材１１に密着させたヒーターの基板温度を３５０℃程度まで昇温させた。そして、ＴｉＮ層及びＴｉ層が繰り返し積層されて構成された櫛型状の電極パターン１２を形成した。続いて、マスキングに用いたマスクを除去した。
【００６８】
なお、ＴｉＮ層及びＴｉ層の形成に当たっては、Ｔｉターゲットを用い、窒素ガス中で４５分間の成膜を行うことにより、厚さが３μｍのＴｉＮ層を形成した後、Ａｒガス中で７０秒間の成膜を行うことにより、厚さが０．０５μｍのＴｉ層を成膜した。そして、このようなＴｉＮ層及びＴｉ層の形成を４回繰り返した後、ＴｉＮ層のみを形成し、電極パターン１２の全体の厚さを約１５μｍとした。
【００６９】
また、低熱膨張セラミックス材１１と同じ成分の低熱膨張セラミックス焼結体を５０ｍｍ×５０ｍｍ×５ｍｍの直方体に加工し、電極パターン１２を逆転写した。次に、電極パターン１２が逆転写された部分を除いた部分をマスクによりマスキングし、ブラスト処理により深さが１６μｍの溝４を形成した後、マスクを除去した。このようにして、深さが１６μｍの溝４を有する低熱膨張セラミックス基体２を作成した。
【００７０】
そして、電極パターン１２が溝４内に入り込むようにして熱膨張セラミックス材１１と低熱膨張セラミックス基体２とを貼り合わせ、ホットプレスにより接合処理を行い、内部電極（電極パターン１２）を有する低熱膨張セラミックス部材として静電チャックを製造した。なお、ホットプレスの条件は、図３に示すように、温度：１３５０℃、圧力：２０MＰａ、時間：１時間とした。また、ホットプレスの際には、カーボン治具を使用し、雰囲気をＡｒ雰囲気とした。
【００７１】
次に、内部電極に低熱膨張セラミックス基体２に空けた端子取り出し部を介して端子を接続し、静電チャックに１００Ｖの電圧を印加したところ、図４に示すように、初期の静電吸着力が５５ｋＰａとなり、漏れ電流が０．８μＡとなった。更に、この静電チャックに１００Ｖの電圧のＯＮ／ＯＦＦを繰り返し、２００時間経過毎に吸着力及び漏れ電流を測定した。この結果、通算使用時間が１０００時間となった時でも、静電吸着力が５３ｋＰａとなり、漏れ電流が０．９μＡとなった。つまり、１０００時間もの使用によっても、特性がほとんど劣化していなかった。また、後述する従来の静電チャックである比較例２と比較して、約５倍以上の長寿命が見込めることも確認できた。
【００７２】
（実施例２〜４）
実施例２〜４では、図３に示すように、実施例１とは、電極パターン１２を構成するＴｉＮ層及びＴｉ層の厚さ及び／又は層数を異ならせた。また、実施例３では、接合方法も異ならせた。そして、実施例１と同様の試験を行った。この結果、図４に示すように、いずれの実施例においても特性の劣化はほとんどなく、測定誤差範囲内程度のものであった。
【００７３】
（実施例５）
実施例５では、実施例１とは、電極パターン１２を構成する層の組成、厚さ及び数を異ならせた。組成については、イオンプレーティングのターゲットをＴｉからＣｒに変更し、ＣｒＮ層及びＣｒ層を形成した。また、図３に示すように、接合を実施例３と同様に熱間静水圧プレスにより行った。そして、実施例１と同様の試験を行った。この結果、図４に示すように、特性の劣化はほとんどなく、測定誤差範囲内程度のものであった。
【００７４】
（実施例６）
実施例６では、実施例４とは、電極パターン１２を構成する層、厚さ及び数の組成を異ならせた。組成については、イオンプレーティングのターゲットをＴｉからＴａに変更し、ＴａＮ層及びＴａ層を形成した。また、図３に示すように、接合を実施例３と同様に熱間静水圧プレスにより行った。そして、実施例１と同様の試験を行った。この結果、図４に示すように、特性の劣化はほとんどなく、測定誤差範囲内程度のものであった。
【００７５】
（実施例７）
実施例７では、電極パターン１２をスパッタ法により形成した。先ず、実施例１と同様に低熱膨張セラミックス材１１にマスキングを行った後、ＡＮＥＬＶＡ社製高周波スパッタリング装置ＳＰ−４３０ＨＳ内に載置し、チャンバ内を５×１０-6Ｔｏｒｒまで真空到達させた。その後、雰囲気ガスを３×１０-3Ｔｏｒｒまで導入し、ＴｉＮ層及びＴｉ層が繰り返し積層されて構成された櫛型の電極パターン１２を形成した。続いて、マスキングに用いたマスクを除去した。
【００７６】
なお、ＴｉＮ層及びＴｉ層の形成に当たっては、Ｔｉターゲットを用い、窒素ガス中で９０分間の成膜を行うことにより、厚さが１．６６μｍのＴｉＮ層を形成した後、Ａｒガス中で５分間の成膜を行うことにより、厚さが０．０１μｍのＴｉ層を形成した。そして、このようなＴｉＮ層及びＴｉ層の形成を２回繰り返した後、ＴｉＮ層のみを形成し、電極パターン１２の全体の厚さを約５μｍとした。
【００７７】
また、低熱膨張セラミックス基体２には、深さが６μｍの溝を形成した。
【００７８】
そして、電極パターン１２が溝４内に入り込むようにして熱膨張セラミックス材１１と低熱膨張セラミックス基体２とを貼り合わせ、熱間静水圧プレスにより接合処理を行い、内部電極（電極パターン１２）を有する低熱膨張セラミックス部材として静電チャックを製造した。なお、熱間静水圧プレスの条件は、図３に示すように、温度：１３６０℃、Ａｒガス加圧：１００ＭＰａ、時間：２時間とした。上記の実施例３、５及び６の条件も同様である。
【００７９】
そして、実施例１と同様の試験を行った。この結果、図４に示すように、特性の劣化はほとんどなく、測定誤差範囲内程度のものであった。
【００８０】
（実施例８）
実施例８では、実施例７とは、電極パターン１２を構成するＴｉＮ層の厚さ及び層数、並びにＴｉ層の層数を異ならせた。そして、実施例１と同様の試験を行った。この結果、８００時間程度まで問題なく使用することができた。即ち、従来の４倍以上も問題なく使用することができた。
【００８１】
（実施例９）
実施例９では、低熱膨張セラミックス基体２の溝４内に電極パターン１２を形成した後に、この上に、低熱膨張セラミックス材１１を接合した。具体的には、深さが６μｍの溝４のパターンを形成した後、その周囲にマスクを形成し、溝４内に厚さが約６μｍになるように、厚さが２．５μｍのＴｉＮ層、厚さが０．０１μｍのＴｉ層、厚さが３．５μｍのＴｉＮ層を順次形成した。その後、低熱膨張セラミックス基体２の表面を研磨することにより、マスクを除去すると共に、最表面のＴｉＮ層を１ｍｍ削り取ることにより、厚さが約５μｍの電極パターン１２を得た。そして、低熱膨張セラミックス材１１と低熱膨張セラミックス基体２との接合を行った。但し、低熱膨張セラミックス材１１及び低熱膨張セラミックス基体２の材料としては、ＭｇＯ：１３質量％、Ａｌ2Ｏ3：３２．２質量％、ＳｉＯ2：５４．２質量％、Ｌｉ2Ｏ：０．６質量％、となる配合の低熱膨張セラミックスを用いた。
【００８２】
そして、実施例１と同様の試験を行った。この結果、図４に示すように、特性の劣化はほとんどなく、測定誤差範囲内程度のものであった。
【００８３】
（実施例１０）
実施例１０では、実施例１とは、低熱膨張セラミックスの組成等を異ならせた。具体的には、ＭｇＯ：１３質量％、Ａｌ2Ｏ3：３２．１質量％、ＳｉＯ2：５４．１質量％、Ｌｉ2Ｏ：０．６質量％、Ｆｅ2Ｏ3：０.２質量％、となる配合の低熱膨張セラミックスを用いた。
【００８４】
そして、実施例１と同様の試験を行った。この結果、図４に示すように、特性の劣化はほとんどなく、測定誤差範囲内程度のものであった。
【００８５】
（実施例１１）
実施例１１では、実施例１とは、低熱膨張セラミックスの組成等を異ならせた。具体的には、ＭｇＯ：１２．０質量％、Ａｌ2Ｏ3：３１．１質量％、ＳｉＯ2：５３．１質量％、Ｌｉ2Ｏ：０．６質量％、Ｙ2Ｏ3：３．０質量％、Ｃｒ2Ｏ3：０．２質量％、となる配合の低熱膨張セラミックスを用いた。
【００８６】
そして、実施例１と同様の試験を行った。この結果、図４に示すように、特性の劣化はほとんどなく、測定誤差範囲内程度のものであった。
【００８７】
（実施例１２）
実施例１１では、実施例１とは、低熱膨張セラミックスの組成等を異ならせた。具体的には、ＭｇＯ：１２．９質量％、Ａｌ2Ｏ3：３２質量％、ＳｉＯ2：５４質量％、Ｌｉ2Ｏ：０．６質量％、ＴｉＯ2：０.３質量％、Ｆｅ2Ｏ3：０.２質量％、となる配合の低熱膨張セラミックスを用いた。
【００８８】
そして、実施例１と同様の試験を行った。この結果、図４に示すように、特性の劣化はほとんどなく、測定誤差範囲内程度のものであった。
【００８９】
（比較例１）
比較例１では、低熱膨張セラミックス材１１の表面に、実施例１と同様の方法により、ＴｉＮ層のみからなる電極を形成した。その後、電極を形成する際に用いたマスクを剥がそうとしたところ、この際に、電極も剥がれてしまった。これは、ＴｉＮ層の内部応力が十分に緩和されていないために、低熱膨張セラミックス材１１との間の密着力が不足したためである。このように電極が剥がれてしまったため、実施例１と同様の静電吸着力及び漏れ電流の測定を実施することはできなかった。
【００９０】
（比較例２）
比較例２では、低熱膨張セラミックス基体２の電極を形成しようとする部分に深さが４５μｍの溝を掘り、その内部に、電極形状に加工した５０μｍのWメッシュシートを入れた。そして、実施例１と同様のホットプレスにより低熱膨張セラミックス１１と低熱膨張セラミックス基体２とを接合した。
【００９１】
そして、実施例１と同様の試験を行った。この結果、図４に示すように、実施例１〜１２とは異なり、静電チャックの初期特性は良好であり、２００時間までは安定して使用可能であったものの、４００時間まで使用した際に、誘電体部にクラックの発生が認められた。更に、漏れ電流が多くなったため、測定を中止した。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施形態に係る低熱膨張セラミックス部材を示す断面図である。
【図２】電極パターン１２を示す図である。
【図３】実施例及び比較例の条件を示す図である。
【図４】実施例及び比較例の結果を示す図である。
【符号の説明】
【００９３】
１：誘電体部
２：低熱膨張セラミックス基体
３：電極
４：溝
１１：低熱膨張セラミックス材
１２：電極パターン
【図１】
2008124265.tif 000003
【図２】
2008124265.tif 000004
【図３】
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【図４】
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