(57)【要約】【課題】  軽量で昇温、降温特性に優れるとともに、高温において反りがなく、しかも、大型のシリコンウエハを載置することができ、ホットプレート、静電チャック、ウエハプローバなどの半導体製造装置として最適なセラミック板を提供すること。【解決手段】  直径２００ｍｍ以上、厚さ８ｍｍ未満のセラミック基板であって、その２５〜８００℃までの温度範囲におけるヤング率が２５０〜４５０ＧＰａであるセラミック基板の内部または表面に金属または導電性セラミックからなる補強体を設けてなる半導体製造装置用セラミック板。【選択図】          図1 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直径２００ｍｍ以上、厚さ８ｍｍ未満のセラミック基板であって、その２５〜８００℃までの温度範囲におけるヤング率が２５０〜４５０ＧＰａであるセラミック基板の内部または表面に金属または導電性セラミックからなる補強体を設けてなることを特徴とする半導体製造装置用セラミック板。  
【請求項２】
その２５〜８００℃までの温度範囲におけるヤング率は、２８０〜３５０ＧＰａである請求項１に記載の半導体製造装置用セラミック板。
【請求項３】
前記セラミック基板は、窒化アルミニウムからなる請求項１または２に記載の半導体製造装置用セラミック板。
【請求項４】
前記セラミック基板は、窒化アルミニウムを５０重量％を超えて含む請求項１または２に記載の半導体製造装置用セラミック板。
【請求項５】
前記金属または導電性セラミックからなる補強体は、セラミック基板の中心または中心より被加熱物を加熱する面の対向面に偏芯した位置に少なくとも１層形成されてなる請求項１〜４のいずれか１に記載の半導体製造装置用セラミック板。      
【請求項６】
前記金属または導電性セラミックからなる補強体は、セラミック基板の被加熱物を加熱する面の対向面に形成されてなる請求項１〜５のいずれか１に記載の半導体製造装置用セラミック板。
【請求項７】
前記セラミック基板の気孔率は、５％未満である請求項１〜６のいずれか１に記載の半導体製造装置用セラミック板。
【請求項８】
多孔質セラミック基板であって、その２５〜８００℃までの温度範囲におけるヤング率が８０〜２５０ＧＰａである多孔質セラミック基板の内部または表面に金属または導電性セラミックからなる補強体を設けてなることを特徴とする半導体製造装置用セラミック板。
【請求項９】
前記多孔質セラミック基板の気孔率は５％以上である請求項８に記載の半導体製造装置用セラミック板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に、静電チャック、ウエハプローバ、サセプタ、ホットプレートなどの半導体製造装置に使用される半導体製造装置用セラミック板に関し、特には、大型のシリコンウエハを載置でき、反り量の少ない半導体製造装置用セラミック板に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体は種々の産業において必要とされる極めて重要な製品であり、半導体チップは、例えば、シリコン単結晶を所定の厚さにスライスしてシリコンウエハを作製した後、このシリコンウエハに種々の回路等を形成することにより製造される。
このような半導体チップの製造工程において、例えば、静電チャック、ホットプレート、ウエハプローバ、サセプタなど、セラミック基板をベースとして使用する半導体製造装置が盛んに用いられている。
【０００３】
このような半導体製造装置として、例えば、特許文献１、特許文献２などには、これらの用途に使用されるセラミック基板が開示されている。
【０００４】
上記公報などに開示されているセラミック基板は、いずれもその直径が６インチ（１５０ｍｍ）程度か、厚さが８ｍｍ以上のものであった。
ところが、最近のシリコンウエハの大型化にともない、セラミック基板に関しても、直径が８インチ以上のものが求められるようになってきている。
【０００５】
また、シリコンウエハの製造工程では、セラミック基板の内部に発熱体が埋設されたものを使用して加熱する必要があり、さらに、その熱容量を小さくして温度追従性を向上させるために、厚さを８ｍｍ未満にすることが必要となってきている。
【特許文献１】特許第２５８７２８９号公報
【特許文献２】特開平１０−７２２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような大型で薄いセラミック基板では、高温領域まで加熱すると、自重でわずかながら反りが発生してしまう。この反りが発生すると、セラミック基板上にシリコンウエハを載置した際、シリコンウエハが破損したり、セラミック基板から一定距離離間して加熱する場合に、ウエハと加熱面との距離にばらつきが生じて、ウエハの温度が不均一になってしまう場合があり、ウエハプローバなどとして用いる場合には正確な導通テストができず、静電チャックとして用いる場合には吸着力が低下してしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意研究した結果、セラミック基板に反りが発生する原因は、高温領域でヤング率が低下するためであることを見いだすとともに、２５〜８００℃までの温度範囲におけるセラミック基板のヤング率が、２５０〜４５０ＧＰａ、特には２８０〜３５０ＧＰａの範囲であれば、セラミック基板中に補強体を設けることにより、このような反り発生の問題を解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
また、セラミック基板が、気孔率５％以上の多孔質体である場合には、その２５〜８００℃までの温度範囲におけるヤング率が８０〜２５０ＧＰａの範囲であれば、セラミック基板中に補強体を設けることにより、このような反り発生の問題を解決できることもあわせて知見した。
【０００８】
即ち、第一の本発明は、直径２００ｍｍ以上、厚さ８ｍｍ未満のセラミック基板であって、その２５〜８００℃までの温度範囲におけるヤング率が、２５０〜４００ＧＰａ、特には、２８０〜３５０ＧＰａであるセラミック基板の内部または表面に金属または導電性セラミックからなる補強体を設けてなることを特徴とする半導体製造装置用セラミック板である。
また、第二の本発明は、多孔質セラミック基板であって、その２５〜８００℃までの温度範囲におけるヤング率が８０〜２５０ＧＰａであるセラミック基板の内部または表面に金属または導電性セラミックからなる補強体を設けてなることを特徴とする半導体製造装置用セラミック板である。
【０００９】
上記第一の本発明に係る半導体製造装置用セラミック板において、上記セラミック基板は、窒化物セラミック、炭化物セラミック、酸化物セラミックを使用できるが、特に窒化物セラミックとしては、窒化アルミニウムからなるものであることが望ましい。
また、上記セラミック基板は、窒化アルミニウムを５０重量％を超えて含むことが望ましい。
【００１０】
また、上記第一の本発明の半導体製造装置用セラミック板において、上記金属または導電性セラミックからなる補強体は、セラミック基板の中心または中心より半導体ウエハ等の被加熱物を載置したり、一定距離離間させて加熱する加熱面（以下、ウエハ加熱面という）の対向面に偏芯した位置に少なくとも１層形成されているか、または、ウエハ加熱面の対向面に形成されていることが望ましく、上記セラミック板は、気孔率が５％未満である緻密体であることが望ましい。
また、上記多孔質セラミック基板の気孔率は、５％以上であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の半導体製造装置用セラミック板は、軽量で昇温、降温特性に優れるとともに、高温において反りがなく、しかも、大型のシリコンウエハを載置することができ、ホットプレート、静電チャック、ウエハプローバなどの半導体製造装置として最適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
第一の本発明の半導体製造装置用セラミック板は、直径２００ｍｍ以上、厚さ８ｍｍ未満のセラミック基板であって、その２５〜８００℃までの温度範囲におけるヤング率が２５０〜４５０ＧＰａ、特には、２８０〜３５０ＧＰａであるセラミック基板の内部または表面に金属または導電性セラミックからなる補強体を設けてなるものであることを特徴とする。
また、第二の本発明の半導体製造装置用セラミック板は、多孔質セラミック基板であって、その２５〜８００℃までの温度範囲におけるヤング率が８０〜２５０ＧＰａである多孔質セラミック基板の内部または表面に金属または導電性セラミックからなる補強体を設けてなることを特徴とする。
以下、特に第一の本発明と第二の本発明とを区別する必要がある場合には、第一の本発明、第二の本発明と記載するが、特に区別する必要がない場合には、単に本発明ということにする。従って、本発明という場合には、両方の発明を含むものとする。
【００１３】
本発明では、上記した大きさを有し、高温でのヤング率が低下する窒化アルミニウムなどを含むセラミック基板に特有の問題を発見するとともに、このセラミック基板中に補強体を埋設するか、表面に補強体を設けることにより、反りを防止してシリコンウエハの破損を防止し、ウエハプローバなどでは正確な導通テストを実現し、静電チャックでは吸着力の低下を防止するのである。
【００１４】
本発明では、直径２００ｍｍ以上、厚さ８ｍｍ未満のセラミック基板を使用するが、これは、半導体ウエハの直径が８インチ以上が主流となり、大型化が求められているからである。
上記セラミック基板の直径は、１２インチ（３００ｍｍ）以上であることが望ましい。次世代の半導体ウエハの主流となる大きさだからである。また、大型のセラミック基板であるが故に、反りが発生しやすく、本発明の効果が顕著だからである。
【００１５】
上記セラミック基板の厚さを８ｍｍ未満としているのは、８ｍｍ以上では、セラミック基板の熱容量が大きくなり、温度制御手段を設けて加熱、冷却すると温度追従性が低下してしまうからである。  
また、８ｍｍ未満の薄いセラミック基板ほど反りやすく、本発明の効果が顕著だからである。
セラミック基板の厚さは、５ｍｍ以下が望ましい。５ｍｍを超えると熱容量が大きくなり、温度制御性、ウエハ加熱面の温度均一性が低下するからである。
【００１６】
第一の本発明のセラミック板では、２５〜８００℃まで温度範囲におけるヤング率が  ２５０〜４５０ＧＰａ、特には、２８０〜３５０ＧＰａであるセラミックを使用する。このようなセラミックとしては特に限定されないが、例えば、窒化物セラミック、炭化物セラミック、酸化物セラミック等が挙げられる。
【００１７】
ヤング率が２５０ＧＰａ未満では、常温でも反りが発生してしまい、４５０ＧＰａを越えると剛直すぎて、いずれにせよセラミック基板を支持容器（ケーシング）に載置したり、はめ込んだり、支持柱による固定等の配設することができないのである。ヤング率が２５０ＧＰａ未満では、セラミック基板に金属や導電性セラミックからなる補強体が形成されていても、支持容器にセラミック基板を固定しようとすると、反ってしまう。また、セラミック基板に補強体を設けると、セラミック基板自体に歪みが生じる。支持容器に配設することにより、セラミック基板が若干反ることでこのような歪みが解消されるのであるが、ヤング率が４５０ＧＰａを越えると、剛直になりすぎて、支持容器に固定しようとすると割れてしまう。つまり、ヤング率が  ２５０〜４５０ＧＰａの範囲は、セラミック基板の機能を確保したまま、支持容器に配設できる範囲である。
【００１８】
さらに、ヤング率が２８０ＧＰａ未満であると、高温時の反り量が大きすぎて補強体を設けても反り量を小さくすることが困難となり、一方、３５０ＧＰａを超えると、セラミック基板の反り量が充分に小さく、そもそも反りが発生せず、上記したような問題が発生し得ないからである。
【００１９】
また、第二の本発明では、半導体製造装置用セラミック板が、気孔率５％以上の多孔質セラミック基板の場合、その２５〜８００℃までの温度範囲におけるヤング率が８０〜２５０ＧＰａであることが必要である。
ヤング率が８０ＧＰａ未満であると、補強体を設けることによっても反り量を小さくすることが困難となり、一方、２５０ＧＰａを超えると、剛直になりすぎて、支持容器に固定しようとすると割れてしまう。つまり、ヤング率が８０〜２５０ＧＰａの範囲は、機能を確保したまま、支持容器に配設できる範囲である。  多孔質体の場合は、ヤング率が低く反りやすく、また強度が低く破壊されやすい。このため、緻密体に比べてセラミック基板の機能を確保したまま、支持容器に配設できる範囲が低くなる。
なお、気孔率の測定は、セラミック基板を粉砕して流体と置換して体積を測定し、重量／測定体積により、真比重を求めておき、見かけの大きさと重量から見かけの比重を求め、見かけの比重／真比重により気孔率を計算する。  
【００２０】
本発明で用いる窒化物セラミックとしては、例えば、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ホウ素等が挙げられる。上記窒化アルミニウムを使用する場合には、５０重量％を超えた量が窒化アルミニウムから構成される組成のものが好ましい。この場合に使用される他のセラミックとしては、例えば、酸化物セラミックとしては、アルミナ、シリカ、ジルコニアなどが挙げられ、また炭化物セラミックとしては、炭化珪素、炭化チタン、炭化タングステンなどが挙げられ、複合セラミックとしては、サイアロン等が挙げられる。
【００２１】
上記セラミック基板のヤング率は、２種類以上のセラミックを混合あるいは積層して使用することにより、また、例えば、アルカリ土類金属、希土類金属、カーボン等を添加することにより制御することができる。上記アルカリ土類金属としては、Ｎａ、Ｃａなどが望ましく、希土類金属としてはＹが望ましい。また、カーボンは非晶質、結晶質いずれのものも使用することができる。さらに、カーボンは１００〜２０００ｐｐｍの含有量が望ましい。このような含有量とすることにより、セラミック板を黒色化することができるからである。
また、上記セラミック基板のヤング率は、気孔率で調整することも可能である。緻密体のセラミックの場合は、気孔率５％未満で調整する。多孔質セラミックの場合は、気孔率５％以上で調整する。気孔率が高いほどヤング率は低下する。
【００２２】
上記金属または導電性セラミックからなる補強体は、セラミック基板の中心または中心よりウエハ加熱面の対向面に偏芯した位置に少なくとも１層形成されているか、または、ウエハ加熱面の対向面に形成されていることが望ましい。
反りの発生によってウエハ加熱面から遠い側のセラミックが伸長することになるので、この伸長する部分に補強体を設けることによって反りを確実に防止することができるからである。
【００２３】
上記補強体の形状としては、例えば、平面形状、平面形状を幾つかの部分に分割した形状、渦巻き形状、同心円形状、格子形状などが挙げられる。
上記補強体の厚さは、１〜５０μｍ程度が望ましい。１μｍより薄いと補強効果がなく、５０μｍより厚くなるとセラミック板全体の反りや、ウエハ加熱面の平坦度の低下を招くからである。
【００２４】
上記補強体としては、例えば、金属焼結体、非焼結性金属体、導電性セラミックの焼結体などが挙げられる。
上記金属焼結体、上記非焼結性金属体の原料としては、例えば、高融点金属を使用することができる。上記高融点金属としては、例えば、タングステン、モリブデン、ニッケルおよびインジウムなどが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
また、上記導電性セラミックとしては、例えば、タングステンまたはモリブデンの炭化物が挙げられる。
【００２５】
上記補強体は、セラミック基板の内部に設ける場合には、例えば、発熱体、ガード電極、グランド電極、静電電極などとして機能させることができ、また、セラミック基板の表面に形成する場合には、例えば、発熱体、チャックトップ電極などとして機能させることができる。
また、上記したように、セラミック基板の内部に、発熱体とガード電極とグランド電極のように、複数の層からなる補強体を設けることができる。
【００２６】
このような発熱体などが設けられたセラミック板は、例えば、ホットプレート（ヒータ）、静電チャック、ウエハプローバなどとして使用することができる。
【００２７】
図１は、本発明の半導体製造装置用セラミック板の一実施形態であるセラミックヒータの一例を模式的に示す底面図であり、図２は、上記セラミックヒータの一部を模式的に示す部分拡大断面図である。
セラミック基板１１は、円板状に形成されており、補強体（発熱体）１２は、セラミック基板１１のウエハ加熱面の全体の温度が均一になるように加熱するため、セラミック基板１１の底面に同心円状のパターンに形成されている。
【００２８】
また、これら補強体１２は、互いに近い二重の同心円同士が１組として、１本の線になるように接続され、その両端に入出力の端子となる端子ピン１３が接続されている。また、中央に近い部分には、支持ピン１６を挿入するための貫通孔１５が形成され、さらに、測温素子を挿入するための有底孔１４ａ〜１４ｉが形成されている。  
【００２９】
また、図２に示したように、この支持ピン１６は、その上にシリコンウエハ１９を載置して上下させることができるようになっており、これにより、シリコンウエハ１９を図示しない搬送機に渡したり、搬送機からシリコンウエハ１９を受け取ったりすることができる。
発熱体としての補強体１２は、セラミック基板１１の内部で、その中心または中心よりウエハ加熱面の対向面に偏芯した位置に形成されていてもよい。
上記セラミックヒータでは、補強体１２は機械的な補強体としてのみでなく、発熱体としても機能する。
【００３０】
セラミック基板の内部または底面に補強体１２を形成するためには、金属や導電性セラミックからなる導体ペーストを用いることが望ましい。
即ち、セラミック基板の内部に補強体を形成する場合には、グリーンシート上に導体ペースト層を形成した後、グリーンシートを積層、焼成することにより、内部に補強体を作製する。一方、表面に補強体を形成する場合には、通常、焼成を行ってセラミック基板を製造した後、その表面に導体ペースト層を形成し、焼成することにより補強体を作製する。
【００３１】
上記導体ペーストとしては特に限定されないが、導電性を確保するための金属粒子または導電性セラミックが含有されているほか、樹脂、溶剤、増粘剤などを含むものが好ましい。
【００３２】
上記金属粒子としては、例えば、貴金属（金、銀、白金、パラジウム）、鉛、タングステン、モリブデン、ニッケルなどが好ましい。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの金属は、比較的酸化しにくく、発熱するに充分な抵抗値を有するからである。
【００３３】
上記導電性セラミックとしては、例えば、タングステン、モリブデンの炭化物などが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これら金属粒子または導電性セラミック粒子の粒径は、０．１〜１００μｍが好ましい。０．１μｍ未満と微細すぎると、酸化されやすく、一方、１００μｍを超えると、焼結しにくくなり、抵抗値が大きくなるからである。
【００３４】
上記金属粒子の形状は、球状であっても、リン片状であってもよい。これらの金属粒子を用いる場合、上記球状物と上記リン片状物との混合物であってよい。
上記金属粒子がリン片状物、または、球状物とリン片状物との混合物の場合は、金属粒子間の金属酸化物を保持しやすくなり、補強体１２と窒化物セラミック等との密着性を確実にし、かつ、抵抗値を大きくすることができるため有利である。
【００３５】
導体ペーストに使用される樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。また、溶剤としては、例えば、イソプロピルアルコールなどが挙げられる。増粘剤としては、セルロースなどが挙げられる。
【００３６】
上記導体ペーストには、上記したように、金属粒子に金属酸化物を添加し、補強体１２を金属粒子および金属酸化物を焼結させたものとすることが望ましい。このように、金属酸化物を金属粒子とともに焼結させることにより、セラミック基板である窒化物セラミックと金属粒子とを密着させることができる。
【００３７】
上記金属酸化物を混合することにより、窒化物セラミック等との密着性が改善される理由は明確ではないが、金属粒子表面や窒化物セラミックの表面は、わずかに酸化されて酸化膜が形成されており、この酸化膜同士が金属酸化物を介して焼結して一体化し、金属粒子と窒化物セラミック等とが密着するのではないかと考えられる。
【００３８】
上記金属酸化物としては、例えば、酸化鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）、アルミナ、イットリアおよびチタニアからなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましい。
これらの酸化物は、補強体１２の抵抗値を大きくすることなく、金属粒子と窒化物セラミックとの密着性を改善することができるからである。
【００３９】
上記酸化鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）、アルミナ、イットリア、チタニアの割合は、金属酸化物の全量を１００重量部とした場合、重量比で、酸化鉛が１〜１０、シリカが１〜３０、酸化ホウ素が５〜５０、酸化亜鉛が２０〜７０、アルミナが１〜１０、イットリアが１〜５０、チタニアが１〜５０であって、その合計が１００重量部を超えない範囲で調整されていることが望ましい。
これらの範囲で、これらの酸化物の量を調整することにより、特に窒化物セラミックとの密着性を改善することができる。
【００４０】
上記金属酸化物の金属粒子に対する添加量は、０．１重量％以上１０重量％未満が好ましい。また、このような構成の導体ペーストを使用して補強体１２を形成した際の面積抵抗率は、１〜４５ｍΩ／□が好ましい。
面積抵抗率が４５ｍΩ／□を超えると、印加電圧量に対して発熱量は大きくなりすぎて、表面に補強体１２を設けたセラミック基板１１では、その発熱量を制御しにくいからである。なお、金属酸化物の添加量が１０重量％以上であると、面積抵抗率が５０ｍΩ／□を超えてしまい、発熱量が大きくなりすぎて温度制御が難しくなり、温度分布の均一性が低下する。
【００４１】
補強体１２がセラミック基板１１の表面に形成される場合には、補強体１２の表面部分に、図２に示すような金属被覆層１７が形成されていることが望ましい。内部の金属焼結体が酸化されて抵抗値が変化するのを防止するためである。形成する金属被覆層の厚さは、０．１〜１０μｍが好ましい。
【００４２】
金属被覆層を形成する際に使用される金属は、非酸化性の金属であれば特に限定されないが、具体的には、例えば、金、銀、パラジウム、白金、ニッケルなどが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらのなかでは、ニッケルが好ましい。
【００４３】
本発明では、必要に応じてセラミック基板に熱電対を埋め込んでおくことができる。熱電対により発熱体の温度を測定し、そのデータをもとに電圧、電流量を変えて、温度を制御することができるからである。
熱電対の金属線の接合部位の大きさは、各金属線の素線径と同一か、もしくは、それよりも大きく、かつ、０．５ｍｍ以下がよい。このような構成によって、接合部分の熱容量が小さくなり、温度が正確に、また、迅速に電流値に変換されるのである。このため、温度制御性が向上してウエハの加熱面の温度分布が小さくなるのである。
上記熱電対としては、例えば、ＪＩＳ−Ｃ−１６０２（１９８０）に挙げられるように、Ｋ型、Ｒ型、Ｂ型、Ｓ型、Ｅ型、Ｊ型、Ｔ型熱電対が挙げられる。
【００４４】
次に、本発明の半導体製造装置用セラミック板の製造方法について説明する。
まず、図１に示したセラミッ基板１１の底面に補強体１２が形成されたセラミック板の製造方法について説明する。      
(1) セラミック板の作製工程
上述した窒化アルミニウムなどの窒化物セラミックに必要に応じてイットリア等の焼結助剤やバインダ等を配合してスラリーを調製した後、このスラリーをスプレードライ等の方法で顆粒状にし、この顆粒を金型などに入れて加圧することにより板状などに成形し、生成形体（グリーン）を作製する。
【００４５】
次に、生成形体に、必要に応じて、シリコンウエハを支持するための支持ピン１６を挿入する貫通孔１５となる部分や熱電対などの測温素子を埋め込むための有底孔１４ａ〜１４ｉとなる部分を形成する。
【００４６】
次に、この生成形体を加熱、焼成して焼結させ、セラミック製の板状体を製造する。この後、所定の形状に加工することにより、セラミック基板１１を作製するが、焼成後にそのまま使用することができる形状としてもよい。加圧しながら加熱、焼成を行うことにより、気孔のないセラミック基板１１を製造することが可能となる。加熱、焼成は、焼結温度以上であればよいが、窒化物セラミックでは、１０００〜２５００℃である。
【００４７】
(2) セラミック基板に導体ペーストを印刷する工程
導体ペーストは、一般に、金属粒子、樹脂、溶剤からなる粘度の高い流動物である。この導体ペーストをスクリーン印刷などを用い、補強体を設けようとする部分に印刷を行うことにより、導体ペースト層を形成する。補強体は、セラミック基板全体を均一な温度にする必要があることから、図１に示すような同心円状からなるパターンに印刷することが望ましい。
導体ペースト層は、焼成後の補強体１２の断面が、方形で、偏平な形状となるように形成することが望ましい。
【００４８】
(3) 導体ペーストの焼成
セラミック基板１１の底面に印刷した導体ペースト層を加熱焼成して、樹脂、溶剤を除去するとともに、金属粒子を焼結させ、セラミック基板１１の底面に焼き付け、補強体１２を形成する。加熱焼成の温度は、５００〜１０００℃が好ましい。
導体ペースト中に上述した金属酸化物を添加しておくと、金属粒子、セラミック基板および金属酸化物が焼結して一体化するため、補強体とセラミック基板との密着性が向上する。
【００４９】
(4) 金属被覆層の形成
補強体１２表面には、金属被覆層を設けることが望ましい。金属被覆層は、電解めっき、無電解めっき、スパッタリング等により形成することができるが、量産性を考慮すると、無電解めっきが最適である。
【００５０】
(5) 端子等の取り付け
補強体１２のパターンの端部に電源との接続のための端子（端子ピン１３）を半田で取り付ける。また、有底孔１４ａ〜１４ｉに熱電対を挿入し、ポリイミド等の耐熱樹脂、セラミックで封止し、セラミックヒータ１０とする。
【００５１】
次に、セラミック基板の内部に補強体が形成されたセラミック板の製造方法について説明する。
(1) セラミック基板の作製工程
まず、窒化物セラミックの粉末をバインダ、溶剤等と混合してペーストを調製し、これを用いてグリーンシートを作製する。
上述したセラミック粉末としては、窒化アルミニウムなどを使用することができ、必要に応じて、イットリア等の焼結助剤を加えてもよい。
イットリアの量は、５重量％以上が好ましい。焼結体中に１重量％以上のイットリウムを残留させることができ、ヤング率を２５〜８００℃の温度領域で２５０〜４５０ＧＰａに調整することができるからである。
イットリウムの残留量が１重量％未満の場合、ヤング率が２５℃付近で２５０ＧＰａ未満となるため好ましくない。
【００５２】
また、バインダとしては、アクリル系バインダ、エチルセルロース、ブチルセロソルブ、ポリビニルアルコールから選ばれる少なくとも１種が望ましい。
さらに溶媒としては、α−テルピネオール、グリコールから選ばれる少なくとも１種が望ましい。
【００５３】
これらを混合して得られるペーストをドクターブレード法でシート状に成形してグリーンシートを作製する。
グリーンシートの厚さは、０．１〜５ｍｍが好ましい。
次に、得られたグリーンシートに、必要に応じて、シリコンウエハを支持するための支持ピンを挿入する貫通孔となる部分、熱電対などの測温素子を埋め込むための有底孔となる部分、補強体を外部の端ピンと接続するためのスルーホールとなる部分等を形成する。後述するグリーンシート積層体を形成した後に、上記加工を行ってもよい。
【００５４】
(2) グリーンシート上に導体ペーストを印刷する工程
グリーンシート上に、金属ペーストまたは導電性セラミックを含む導体ペーストを印刷する。
これらの導体ペースト中には、金属粒子または導電性セラミック粒子が含まれている。
上記金属粒子が、タングステン粒子またはモリブデン粒子である場合、その平均粒子径は、０．１〜５μｍが好ましい。平均粒子が０．１μｍ未満であるか、５μｍを超えると、導体ペーストを印刷しにくいからである。
【００５５】
このような導体ペーストとしては、例えば、金属粒子または導電性セラミック粒子８５〜８７重量部；アクリル系、エチルセルロース、ブチルセロソルブ、ポリビニルアルコールから選ばれる少なくとも１種のバインダ１．５〜１０重量部；および、α−テルピネオール、グリコールから選ばれる少なくとも１種の溶媒を１．５〜１０重量部を混合した組成物（ペースト）が挙げられる。
【００５６】
(3) グリーンシートの積層工程
導体ペーストを印刷していないグリーンシートを、導体ペーストを印刷したグリーンシートの上下に積層する。
このとき、上側に積層するグリーンシートの数を下側に積層するグリーンシートの数よりも多くして、補強体の形成位置を底面の方向に偏芯させる。
具体的には、上側のグリーンシートの積層数は２０〜５０枚が、下側のグリーンシートの積層数は５〜２０枚が好ましい。
【００５７】
(4) グリーンシート積層体の焼成工程
グリーンシート積層体の加熱、加圧を行い、グリーンシートおよび内部の導体ペーストを焼結させる。            
加熱温度は、１０００〜２０００℃が好ましく、加圧の圧力は、１０〜２０ＭＰａ（１００〜２００ｋｇ／ｃｍ2 ）が好ましい。加熱は、不活性ガス雰囲気中で行う。不活性ガスとしては、例えば、アルゴン、窒素などを使用することができる。
なお、焼成を行った後に、測温素子を挿入するための有底孔を設けてもよい。有底孔は、表面研磨後に、ドリル加工やサンドブラストなどのブラスト処理を行うことにより形成することができる。また、内部の補強体と接続するためのスルーホールに端子を接続し、加熱してリフローする。加熱温度は、半田処理の場合には９０〜１１０℃が好適であり、ろう材での処理の場合には、９００〜１１００℃が好適である。
さらに、測温素子としての熱電対などを耐熱性樹脂で封止し、セラミックヒータとする。
【００５８】
このようにして製造したセラミックヒータを支持容器（ケーシング）３０に配設した図を図４に記載する。なお、ここに記載したセラミックヒータは、セラミック基板１１の底面に補強体１２が形成されたセラミックヒータ１０である。
支持容器３０の底には、冷媒を供給する供給ポート３９と、冷媒を排出する開口３０ａが形成されている。
セラミック基板１１は、断熱材３５を介して支持容器３０に固定される。セラミック基板１１の上からは板バネ３７をピン３８で固定して、セラミック基板１１を支持容器に固定するのである。
セラミック基板１１の表面には、図示しない突起が形成され、この突起によってセラミック基板の加熱面１１ａとウエハ９との間に、５〜５０００μｍの隙間が生じて一定距離離間させながら、加熱することができるのである。
【実施例】
【００５９】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
（実施例１）補強体を内部に有する半導体製造装置用セラミック板の製造
(1) 窒化アルミニウム粉末（トクヤマ社製  平均粒径：１．１μｍ）１００重量部、イットリア（平均粒径：０．４μｍ）６重量部、アクリルバインダ１１．５重量部、分散剤０．５重量部および１−ブタノールとエタノールとからなるアルコール５３重量部を混合したペーストを用い、ドクターブレート法により成形を行って、厚さ０．４７ｍｍのグリーンシートを得た。
【００６０】
(2) 次に、このグリーンシートを８０℃で５時間乾燥させた。
(3) 平均粒子径１μｍのタングステンカーバイト粒子１００重量部、アクリル系バインダ３．０重量部、α−テルピネオール溶媒３．５重量部および分散剤０．３重量部を混合して導体ペーストＡを調製した。
この導体ペーストＡをグリーンシートにスクリーン印刷で印刷し、導体ペースト層を形成した。印刷パターンは、図１に示したような同心円パターンとした。上記処理の終わったグリーンシートに、さらに、タングステンペーストを印刷しないグリーンシートを上側（加熱面）に３７枚、下側に１３枚、１３０℃、８ＭＰａ（８０ｋｇ／ｃｍ2 ）の圧力で積層した。
【００６１】
(4) 次に、得られた積層体を窒素ガス中、６００℃で５時間脱脂し、１８９０℃、圧力１５ＭＰａ（１５０ｋｇ／ｃｍ2 ）で３時間ホットプレスし、Ｙが１．３重量％残留する厚さ３ｍｍの窒化アルミニウム板状体を得た。これを３００ｍｍの円板状に切り出し、内部に厚さ６μｍ、幅１０ｍｍの補強体を有するセラミック板とした。
セラミック板の気孔率は、セラミック板を粉砕して、水銀置換し体積を測定し、重量と体積から真比重を計算し、さらに、見かけの大きさと重量から見かけの比重を計算し、さらに真比重と見かけの比重から気孔率を計算した。その結果、測定限界値以下でほとんど０であった。
【００６２】
（比較例１）補強体を有さないセラミック板（直径１２インチ、厚み３ｍｍ）の製造
(1) 窒化アルミニウム粉末（トクヤマ社製  平均粒径：１．１μｍ）１００重量部、イットリア（平均粒径：０．４μｍ）６重量部、アクリルバインダ１１．５重量部、分散剤０．５重量部および１−ブタノールとエタノールとからなるアルコール５３重量部を混合したペーストを用い、ドクターブレート法により成形を行って、厚さ０．４７ｍｍのグリーンシートを得た。
【００６３】
(2) 次に、このグリーンシートを８０℃で５時間乾燥させた。
(3) グリーンシートを５０枚、１３０℃、８ＭＰａ（８０ｋｇ／ｃｍ2 ）の圧力で積層した。
(4) 次に、得られた積層体を窒素ガス中、６００℃で５時間脱脂し、１８９０℃、圧力１５ＭＰａ（１５０ｋｇ／ｃｍ2 ）で３時間ホットプレスし、厚さ３ｍｍの窒化アルミニウム板状体を得た。これを３００ｍｍの円板状に切り出した。本比較例１にかかるセラミック板の気孔率は、ほとんど０であった。
【００６４】
なお、図３は、実施例１や比較例１で用いられている窒化アルミニウムの温度とヤング率との関係を示したグラフであり、このグラフより、窒化アルミニウム基板は、２５〜８００℃までの温度領域におけるヤング率が２５０〜４５０ＧＰａの範囲内であることがわかる。
【００６５】
なお、ヤング率の測定には、曲げ共振法ヤング率測定装置を使用した。
試験片は、長さ１００ｍｍ、幅２０ｍｍ、厚さ２ｍｍの形状に切り出したものを使用した。
具体的な測定方法は、以下の通りである。即ち、試験片の両端から０．２２４Ｌ近傍を支点とし、アルミナ繊維を用いて電気炉中に試験片を吊り下げ、共振点の測定は、測定温度に達した時点より１０分間温度を保持してから開始した。曲げの一次共振点の探索は、まず、簡易発振器の周波数を主動で走査し、オシロスコープ管面上のリサージュ図形の変化から周波数の一次測定を行い、ついで、ファンクションジェネレータの出力周波数を計算機より制御して二次測定を行って、共振周波数を求めた。以上により得た一次曲げモードの共振周波数から、以下の式（１）を用いてヤング率を測定した。
【００６６】
Ｅ＝０．９４６５×｛（ｍ・ｆ2 ）／ｗ｝×（Ｌ／ｔ）3 ×｛１＋６・５９×（ｔ／Ｌ）2 ｝・・・・（１）
但し、Ｅ：ヤング率（Ｐａ）、ｆ：共振周波数（Ｈｚ）、Ｌ：試験片の長さ（ｍ）、ｗ：試験片の幅（ｍ）、ｔ：試験片の厚さ（ｍ）、ｍ：試験片の質量（ｋｇ）である。
【００６７】
（比較例２）補強体を有さないセラミック板（直径６インチ、厚み３ｍｍ）の製造
(1) 窒化アルミニウム粉末（トクヤマ社製  平均粒径：１．１μｍ）１００重量部、イットリア（平均粒径：０．４μｍ）６重量部、アクリルバインダ１１．５重量部、分散剤０．５重量部および１−ブタノールとエタノールとからなるアルコール５３重量部を混合したペーストを用い、ドクターブレート法により成形を行って、厚さ０．４７ｍｍのグリーンシートを得た。
(2) 次に、このグリーンシートを８０℃で５時間乾燥させた。  
(3) グリーンシートを５０枚、１３０℃、８ＭＰａ（８０ｋｇ／ｃｍ2 ）の圧力で積層した。
(4) 次に、得られた積層体を窒素ガス中、６００℃で５時間脱脂し、１８９０℃、圧力１５ＭＰａ（１５０ｋｇ／ｃｍ2 ）で３時間ホットプレスし、厚さ３ｍｍの窒化アルミニウム板状体を得た。これを１５０ｍｍの円板状に切り出した。
本比較例２にかかるセラミック板の気孔率は、ほとんど０であった。
【００６８】
（比較例３）補強体を有さないセラミック基板（直径１２インチ、厚み８ｍｍ）の製造
(1) 窒化アルミニウム粉末（トクヤマ社製  平均粒径：１．１μｍ）１００重量部、イットリア（平均粒径：０．４μｍ）６重量部、アクリルバインダ１１．５重量部、分散剤０．５重量部および１−ブタノールとエタノールとからなるアルコール５３重量部を混合したペーストを用い、ドクターブレート法により成形を行って、厚さ０．４７ｍｍのグリーンシートを得た。
【００６９】
(2) 次に、このグリーンシートを８０℃で５時間乾燥させた。
(3) グリーンシートを１５０枚、１３０℃、８ＭＰａ（８０ｋｇ／ｃｍ2 ）の圧力で積層した。
(4) 次に、得られた積層体を窒素ガス中、６００℃で５時間脱脂し、１８９０℃、圧力１５ＭＰａ（１５０ｋｇ／ｃｍ2 ）で３時間ホットプレスし、厚さ９ｍｍの窒化アルミニウム板状体を得た。これを３００ｍｍの円板状に切り出し、表面を研磨して厚さ８ｍｍとした。本比較例３にかかるセラミック板の気孔率は、ほとんど０であった。
【００７０】
（比較例４）
イットリアを添加せず、常圧焼結を行ったほかは、実施例１と同様にして、窒化アルミニウム基板を得た。このヤング率を上述の測定法により測定した。ヤング率は、２５℃で２４０ＧＰａであり、その気孔率は、１％であった。
【００７１】
（実施例２）
Ｂ4 Ｃ８重量％、ＳｉＣ９２重量％からなる粉末を用い、グリーンシート成形後、ＳｉＯ2 ガラスペーストを塗布、乾燥させ、さらに導体ペースト印刷後に、この導体ペースト表面にガラスペーストを塗布、乾燥させ、その後、アルゴン雰囲気中、１９８０℃、圧力１５ＭＰａ（１５０ｋｇ／ｃｍ2 ）で３時間ホットプレスしたほかは、実施例１と同様にして、ＳｉＣ焼結体からなる基板を得た。ヤング率は、２５℃で３６０ＧＰａ、８００℃で３４０ＧＰａであり、その気孔率は０．５％であった。
【００７２】
（実施例３）
Ｂ4 Ｃ８重量％、ＳｉＣ９２重量％からなる粉末を用い、グリーンシート成形後、ＳｉＯ2 ガラスペーストを塗布、乾燥させ、さらに導体ペースト印刷後に、この導体ペースト表面にガラスペーストを塗布、乾燥させ、アルゴン雰囲気中、１９８０℃、圧力２０ＭＰａ（２００ｋｇ／ｃｍ2 ）で３時間ホットプレスしたほかは、実施例１と同様にして、ＳｉＣ焼結体からなる基板を得た。ヤング率は、２５℃で４００ＧＰａ、８００℃で３８０ＧＰａであり、その気孔率は０．５％であった。
【００７３】
（比較例５）  
Ｂ4 Ｃ８重量％、Ｃ０．５重量％、ＳｉＣ９１．５重量％からなる粉末を用い、アルゴン雰囲気中、１９８０℃、圧力２０ＭＰａ（２００ｋｇ／ｃｍ2 ）で３時間ホットプレスし、さらに１５００℃で３時間加熱したほかは、実施例１と同様にして、ＳｉＣ焼結体からなる基板を得た。ヤング率は、２５℃で４６０ＧＰａであり、その気孔率はほぼ０であった。
【００７４】
上記実施例１〜３および比較例１〜５で得られたセラミックヒーターについて、５００℃における反り量を測定した。また、図４に示した支持容器に固定した場合に、クラックが発生するか否かについても調べた。その結果を下記の表１に示した。反り量の測定は、５００℃まで昇温して１時間保持し、常温に戻して表面形状測定器（京セラ製  ナノウエイ）で測定した。
【００７５】
【表１】
2004343117.tif 000003
【００７６】
（実施例４）補強体（発熱体）を内部に有するセラミックヒータの製造
(1) 窒化アルミニウム粉末（トクヤマ社製  平均粒径：１．１μｍ）１００重量部、イットリア（平均粒径：０．４μｍ）７重量部、アクリルバインダ１１．５重量部、分散剤０．５重量部および１−ブタノールとエタノールとからなるアルコール５３重量部を混合したペーストを用い、ドクターブレート法により成形を行って、厚さ０．４７ｍｍのグリーンシートを得た。
【００７７】
(2) 次に、このグリーンシートを８０℃で５時間乾燥させた後、パンチングにより直径１．８ｍｍ、３．０ｍｍ、５．０ｍｍのシリコンウエハ支持ピンを挿入する貫通孔１５となる部分、端子ピンと接続するためのスルーホールとなる部分を設けた。
【００７８】
(3) 平均粒子径１μｍのタングステンカーバイト粒子１００重量部、アクリル系バインダ３．０重量部、α−テルピネオール溶媒３．５重量部および分散剤０．３重量部を混合して導体ペーストＡを調製した。
平均粒子径３μｍのタングステン粒子１００重量部、アクリル径バインダ１．９重量部、α−テルピネオール溶媒３．７重量部および分散剤０．２重量部を混合して導体ペーストＢを調製した。
【００７９】
この導電性ペーストＡをグリーンシートにスクリーン印刷で印刷し、導体ペースト層を形成した。印刷パターンは、図１に示したような同心円パターンとした。また、端子ピンを接続するためのスルーホール用の貫通孔に導体ペーストＢを充填した。
上記処理の終わったグリーンシートに、さらに、タングステンペーストを印刷しないグリーンシートを上側（加熱面、ウエハの載置面のこと）に３７枚、下側に１３枚、１３０℃、８ＭＰａ（８０ｋｇ／ｃｍ2 ）の圧力で積層した。
【００８０】
(4) 次に、得られた積層体を窒素ガス中、６００℃で５時間脱脂し、１８９０℃、圧力１５ＭＰａ（１５０ｋｇ／ｃｍ2 ）で３時間ホットプレスし、厚さ３ｍｍの窒化アルミニウム板状体を得た。これを３００ｍｍの円板状に切り出し、内部に厚さ６μｍ、幅１０ｍｍの発熱体を有するセラミックヒータとした。
【００８１】
(5) 次に、(4) で得られた板状体を、ダイヤモンド砥石で研磨した後、マスクを載置し、ＳｉＣ粒子等によるブラスト処理で表面に熱電対のための有底孔（直径：１．２ｍｍ、深さ：２．０ｍｍ）を設けた。
【００８２】
(6) さらに、スルーホール用の貫通孔の一部をえぐり取って凹部とし、この凹部にＮｉ−Ａｕからなる金ろうを用い、７００℃で加熱リフローしてコバール製の端子ピンを接続させた。
なお、端子ピンの接続は、タングステンの支持体が３点で支持する構造が望ましい。接続信頼性を確保することができるからである。
(7) 次に、温度制御のための複数の熱電対を有底孔に挿入し、シリカゾルを埋め込み、１００℃で１時間乾燥させてセラミックヒータの製造を完了した。  
本実施例４にかかるセラミックヒータの気孔率は、ほとんど０であった。
【００８３】
（比較例６）
グリーンシート数を１５０枚とし、厚さを８ｍｍとしたほかは、実施例４と同様にしてセラミックヒータを製造した。
本比較例６にかかるセラミックヒータの気孔率は、ほとんど０であった。
【００８４】
（実施例５）補強体（発熱体）を底面に有する窒化アルミニウム製のセラミックヒータ（図１参照）の製造
(1) 窒化アルミニウム粉末（平均粒径：１．１μｍ）８０重量部、イットリア（平均粒径：０．４μｍ）６重量部、窒化ケイ素２０重量部、アクリル系バインダ１２重量部およびアルコールからなる組成物のスプレードライを行い、顆粒状の粉末を作製した。
【００８５】
(2) 次に、この顆粒状の粉末を金型に入れ、平板状に成形して生成形体（グリーン）を得た。この生成形体にドリル加工を施し、シリコンウエハの支持ピンを挿入する貫通孔１５となる部分、熱電対を埋め込むための有底孔１４ａ〜１４ｉとなる部分（直径：１．１ｍｍ、深さ：２ｍｍ）を形成した。
【００８６】
(3) 加工処理の終った生成形体を１８００℃、圧力：２０ＭＰａ（２００ｋｇ／ｃｍ2 ）でホットプレスし、厚さが３ｍｍの窒化アルミニウム−窒化ケイ素板状体を得た。
次に、この板状体から直径１２インチ（３００ｍｍ）の円板体を切り出し、セラミック製の板状体（セラミック基板）１１とした。  
【００８７】
(4) 上記(3) で得たセラミック基板１１に、スクリーン印刷にて導体ペーストを印刷した。印刷パターンは、図１に示したような同心円状のパターンとした。
導体ペーストとしては、プリント配線板のスルーホール形成に使用されている徳力化学研究所製のソルベストＰＳ６０３Ｄを使用した。
【００８８】
この導体ペーストは、銀−鉛ペーストであり、銀１００重量部に対して、酸化鉛（５重量％）、酸化亜鉛（５５重量％）、シリカ（１０重量％）、酸化ホウ素（２５重量％）およびアルミナ（５重量％）からなる金属酸化物を７．５重量部含むものであった。また、銀粒子は、平均粒径が４．５μｍで、リン片状のものであった。
【００８９】
(5) 次に、導体ペーストを印刷したセラミック基板１１を７８０℃で加熱、焼成して、導体ペースト中の銀、鉛を焼結させるとともにセラミック基板１１に焼き付け、補強体（以下、発熱体という）１２を形成した。銀−鉛の発熱体１２は、厚さが５μｍ、幅２．４ｍｍ、面積抵抗率が７．７ｍΩ／□であった。
(6) 硫酸ニッケル８０ｇ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム２４ｇ／ｌ、酢酸ナトリウム１２ｇ／ｌ、ほう酸８ｇ／ｌ、塩化アンモニウム６ｇ／ｌの濃度の水溶液からなる無電解ニッケルめっき浴に上記(5) で作製したセラミック基板１１を浸漬し、銀−鉛の補強体（発熱体）１２の表面に厚さ１μｍの金属被覆層（ニッケル層）を析出させた。
【００９０】
(7) 電源９の接続を確保するための端子を取り付ける部分に、スクリーン印刷により、銀−鉛半田ペースト（田中貴金属製）を印刷して半田層を形成した。
ついで、半田層の上にコバール製の端子ピン１３を載置して、４２０℃で加熱リフローし、端子ピン１３を補強体（発熱体）１２の表面に取り付けた。
(8) 温度制御のための熱電対を有底孔に挿入し、ポリイミド樹脂を充填し、１９０℃で２時間硬化させ、セラミックヒータ１０（図１参照）を得た。
本実施例５にかかるセラミックヒータの気孔率は、ほとんど０であった。
【００９１】
（実施例６）底面に補強体（発熱体）を形成したＳｉＣ焼結体
実施例５と同様であるが、炭化珪素粉末（平均粒径：１．０μｍ）８０重量部、Ｂ4 Ｃ５重量部、アクリル系バインダ１２重量部およびアルコールからなる組成物のスプレードライを行い、顆粒状の粉末を作製した。また、導体ペーストを印刷する前に炭化珪素焼結体の表面にガラスペーストを塗布し、１０００℃で加熱して表面に厚さ２μｍのＳｉＯ2 膜を形成した。ＳｉＣのヤング率は、２５℃で３８０ＧＰａ、８００℃で３６０ＧＰａであり、その気孔率は、０．５％であった。
【００９２】
（比較例７）
実施例６と同様であるが、焼結体の厚さを８ｍｍとした。本比較例７にかかるセラミックヒータの気孔率は、０．５％であった。
【００９３】
（比較例８）
実施例５と同様であるが、炭化珪素粉末（平均粒径：１．０μｍ）８０重量部、Ｂ4 Ｃ５重量部、アクリル系バインダ１２重量部およびアルコールからなる組成物のスプレードライを行い、顆粒状の粉末を作製した。また、導体ペーストを印刷する前に炭化珪素焼結体の表面にガラスペーストを塗布し、１０００℃で加熱して表面に厚さ２μｍのＳｉＯ2 膜を形成した。さらに、焼結体を１６００℃で３時間焼成した。ＳｉＣのヤング率は、２５℃で４６０ＧＰａ、８００℃で３６０ＧＰａであり、その気孔率は、０．５％であった。
【００９４】
（実施例７）ＳｉＣ焼結体（多孔質）
実施例５と同様であるが、炭化珪素粉末（平均粒径：１．０μｍ）８０重量部、Ｂ4 Ｃ５重量部、アクリル系バインダ１２重量部およびアルコールからなる組成物のスプレードライを行い、顆粒状の粉末を作製した。また、導体ペーストを印刷する前に炭化珪素焼結体の表面にガラスペーストを塗布し、１０００℃で加熱して表面に厚さ２μｍのＳｉＯ2 膜を形成した。さらに、ホットプレスではなく、常圧焼結させた。ＳｉＣのヤング率は、２５℃で２００ＧＰａ、８００℃で１８０ＧＰａであり、その気孔率は、６％であった。  
【００９５】
（比較例９）ＳｉＣ焼結体（多孔質）
実施例５と同様であるが、炭化珪素粉末（平均粒径：１．０μｍ）１００重量部、アクリル系バインダ１２重量部およびアルコールからなる組成物のスプレードライを行い、顆粒状の粉末を作製した。また、導体ペーストを印刷する前に炭化珪素焼結体の表面にガラスペーストを塗布し、１０００℃で加熱して表面に厚さ２μｍのＳｉＯ2 膜を形成した。さらに、ホットプレスではなく、常圧焼結させた。ＳｉＣのヤング率が２５℃で９０ＧＰａ、８００℃で７８ＧＰａであり、その気孔率は、１０％であった。
【００９６】
（比較例１０）ＳｉＣ焼結体（多孔質）
実施例５と同様であるが、炭化珪素粉末（平均粒径：１．０μｍ）８０重量部、Ｂ4 Ｃ５重量部、アクリル系バインダ１２重量部およびアルコールからなる組成物のスプレードライを行い、顆粒状の粉末を作製した。また、導体ペーストを印刷する前に炭化珪素焼結体の表面にガラスペーストを塗布し、１０００℃で加熱して表面に厚さ２μｍのＳｉＯ2 膜を形成した。さらに、５ＭＰａ（５０ｋｇ／ｃｍ2 ）でホットプレスした。ＳｉＣのヤング率が２５℃で２６０ＧＰａ、８００℃で２４０ＧＰａであり、その気孔率は、５．５％であった。
【００９７】
実施例４〜７および比較例６〜１０で得られたセラミックヒータにつき、ヤング率を測定するとともに、電圧を印加してから温度が上昇を始めるまでの応答時間を測定した。また４００℃の反り量および支持容器に固定した場合のクラックの有無を調べた。
その結果を下記の表２に示した。
【００９８】
【表２】
2004343117.tif 000004
【００９９】
以上の結果より明らかなように、セラミック基板を薄くする方が応答時間が短くヒータとしては有利であるが、補強体（この場合は発熱体として機能）がない場合は、薄ければ反りが発生してしまうことがわかる。また、ヤング率が高い場合は反りの問題は生じず、一方ヤング率が低すぎると反りが大きくなり、補強体だけでは対応できない。        
さらに、ヤング率が高すぎると、クラックが発生し、支持容器に固定することが困難になる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の半導体製造装置用セラミック板の一実施形態を模式的に示す断面図である。
【図２】図１に示した半導体製造装置用セラミック板の一部を示す部分拡大断面図である。
【図３】実施例で用いた窒化アルミニウムの温度とヤング率との関係を示すグラフである。
【図４】図１に示した本発明の半導体製造装置用セラミック板を支持容器に配設した様子を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０  セラミックヒータ
１１  セラミック基板
１２  補強体（発熱体）
１３  端子ピン
１４（１４ａ〜１４ｉ）  有底孔
１５  貫通孔
１６  支持ピン
１７  金属被覆層
１９  シリコンウエハ
【図１】
2004343117.tif 000005
【図２】
2004343117.tif 000006
【図３】
2004343117.tif 000007
【図４】
2004343117.tif 000008