(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジョンソン・ラーベック力を利用する静電チャックであって、
基体と、
該基体上に形成された電極と、
該電極上に形成され、炭化珪素を１０〜３０体積％含み、且つアルミナを含み、室温における体積抵抗率が１×１０8〜１×１０13Ω・ｃｍの範囲内にあるイットリア焼結体で形成された誘電体層と、を備え、
前記誘電体層は、アルミナを５体積％以下含むことを特徴とする静電チャック。
【請求項２】
前記基体は、アルミナを含む焼結体で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の静電チャック。
【請求項３】
前記基体は、前記イットリア焼結体により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の静電チャック。
【請求項４】
前記電極を給電部材に接続するための端子と、
前記基体に埋設され、前記電極及び前記端子と接合し、前記電極と前記端子とを接続する接続部材と、を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電チャック。
【請求項５】
前記接続部材の前記電極との接合面と前記端子との接合面の距離は、１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項４に記載の静電チャック。
【請求項６】
前記接続部材は、白金又はニオブの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項４又は５に記載の静電チャック。
【請求項７】
炭化珪素５〜４０体積％とイットリアとアルミナとを含む原料粉末を用いて成形体を作製する工程と、
前記成形体を不活性ガス雰囲気中において１５００〜２０００℃で焼成する工程と、を備え、
前記成形体を作製する工程では、アルミナを５体積％以下含む原料粉末を用いることを特徴とするイットリア焼結体の製造方法。
【請求項８】
前記成形体をホットプレス法により焼成することを特徴とする請求項７に記載のイットリア焼結体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イットリア焼結体、イットリア焼結体を用いた静電チャック、及び、イットリア焼結体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体製造装置や液晶製造装置などでは、半導体基板や液晶基板を吸着保持する静電チャックが使用されている。静電チャックは、耐熱性や耐食性に優れた窒化アルミニウムやアルミナなどで構成されている。
【０００３】
又、イットリア焼結体は、非常に高い耐食性を有することから、腐食性ガス環境下で使用される耐食性部材への利用が検討されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−６８８３８号公報
【特許文献２】特開２００２−２５５６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年、静電チャックには、従来よりも厳しい耐食性が求められるようになってきた。例えば、エッチングプロセスにIn-situクリーニングが導入され、静電チャックは、より厳しいハロゲン系腐食性ガスのプラズマ環境に曝されるようになった。そのため、窒化アルミニウムやアルミナで構成された静電チャックであっても、その腐食が避けられないおそれが生じている。
【０００５】
そこで、より高い耐食性を持つイットリア焼結体の静電チャックへの応用を試みたところ、以下のような新たな課題を生じた。イットリア焼結体は、曲げ強度や破壊靱性といった機械的強度に劣る。そのため、イットリア焼結体で静電チャックを構成しようとした場合には、その製造工程において破損し、歩留まりが低下するおそれがある。例えば、電極に接合する端子を挿入するための穴を加工中にクラックやチッピングが発生したり、電極に端子をろう付けする際に、熱応力により破損したりするおそれがある。
【０００６】
又、静電チャックが高い吸着力を発現するためには、その誘電体層が適切な体積抵抗率を有することが重要である。しかし、従来のイットリア焼結体は、ジョンソン・ラーベック力を利用する静電チャックとして機能する上で適切な体積抵抗率を有しておらず、高い吸着力を得ることができなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、耐食性と機械的強度に優れ、体積抵抗率が調整されたイットリア焼結体を提供することを目的とする。又、本発明は、耐食性と機械的強度に優れ、高い吸着力を発現可能な静電チャック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】
【０００８】
本発明のイットリア焼結体は、炭化珪素を５〜４０体積％含み、室温における体積抵抗率が１×１０1〜１×１０17Ω・ｃｍの範囲内にあることを特徴とする。このようなイットリア焼結体によれば、適切な量の炭化珪素を含むことにより、高い耐食性を損なうことなく、機械的強度を向上させることができ、かつ、体積抵抗率を所定範囲に調整することができる。そのため、耐食性と機械的強度に優れ、体積抵抗率が所定範囲に調整されたイットリア焼結体を提供できる。
【０００９】
イットリア焼結体は、炭化珪素を１０〜３０体積％含み、室温における体積抵抗率が１×１０8〜１×１０13Ω・ｃｍの範囲内にあることが好ましい。これによれば、イットリアの高い耐食性を維持しつつ、更に機械的強度を向上させることができる。しかも、ジョンソン・ラーベック力を利用する静電チャックの誘電体層に好適なイットリア焼結体を提供できる。
【００１０】
炭化珪素の平均粒径が０．１〜１０μｍであることが好ましい。これによれば、イットリア焼結体の曲げ強度をより向上させることができる。
【００１１】
イットリア焼結体の曲げ強度は、２５０ＭＰａ以上であることが好ましい。又、イットリア焼結体の破壊靱性は、１．５ＭＰａ・ｍ1/2以上であることが好ましい。
【００１２】
イットリア焼結体の相対密度は、９８％以上であることが好ましい。これによれば、イットリア焼結体の機械的強度、耐食性をより向上させることができる。
【００１３】
イットリア焼結体は、ホットプレス法により焼成されたものであることが好ましい。これによれば、より緻密なイットリア焼結体とすることができ、イットリア焼結体の機械的強度や耐食性をより向上させることができる。
【００１４】
本発明の静電チャックは、ジョンソン・ラーベック力を利用する静電チャックであって、基体と、基体上に形成された電極と、電極上に形成され、炭化珪素を１０〜３０体積％含み、室温における体積抵抗率が１×１０8〜１×１０13Ω・ｃｍの範囲内にあるイットリア焼結体で形成された誘電体層とを備えることを特徴とする。
【００１５】
このような静電チャックによれば、適切な量の炭化珪素を含むイットリア焼結体を用いることにより、耐食性と機械的強度に優れ、体積抵抗率がジョンソン・ラーベック力を利用する静電チャックとして適切な範囲に調整された誘電体層を有することができる。よって、静電チャックは、耐食性と機械的強度に優れ、かつ、高い吸着力を発現することができる。
【００１６】
基体は、アルミナを含む焼結体で形成されることが好ましい。これによれば、基体と誘電体層との熱膨張係数を近づけることができ、基体と誘電体層の化学的な親和性も高めることができる。そのため、両者の接合強度を高くできる。しかも、アルミナを含む焼結体は機械的強度に優れるため、静電チャック全体の機械的強度を向上できる。
【００１７】
基体は、炭化珪素を１０〜３０体積％含むイットリア焼結体で形成してもよい。これによれば、基体と誘電体層の熱膨張係数差をなくすことができ、両者の接合強度を非常に高くできる。更に、焼成などにより誘電体層に反りが発生することを防止でき、誘電体層の厚さを均一に保つことができるため、均一な吸着力を得ることができる。しかも、基体及び誘電体層が共に、耐食性と機械的強度に優れるイットリア焼結体で形成されているため、耐食性と機械的強度が非常に高い静電チャックを提供できる。
【００１８】
静電チャックは、電極を給電部材に接続するための端子と、基体に埋設され、電極及び端子と接合し、電極と端子とを接続する接続部材とを備えることが好ましい。これによれば、端子を挿入するための穴を設けることなどにより基体の強度が低下しやすい部分を、埋設させた接続部材により補強でき、静電チャックの機械的強度を向上させることができる。
【００１９】
この場合、接続部材の電極との接合面と端子との接合面の距離は、１ｍｍ以上であることが好ましい。これによれば、静電チャックをより適切に補強することができ、その機械的強度をより向上させることができる。
【００２０】
また、接続部材は、白金又はニオブの少なくとも１つを含むことが好ましい。これによれば、接続部材と基体との熱膨張係数を近づけることができ、接続部材を基体に埋設させることによるクラック発生を防止できる。
【００２１】
本発明のイットリア焼結体の製造方法は、炭化珪素５〜４０体積％とイットリアとを含む原料粉末を作製する工程と、原料粉末を用いて成形体を作製する工程と、成形体を不活性ガス雰囲気中において１５００〜２０００℃で焼成する工程とを備えることを特徴とする。このような製造方法によれば、炭化珪素を５〜４０体積％含むことにより、耐食性と機械的強度に優れ、体積抵抗率が調整されたイットリア焼結体を提供できる。
【００２２】
成形体は、ホットプレス法により焼成することが好ましい。これによれば、より緻密なイットリア焼結体とすることができ、イットリア焼結体の機械的強度や耐食性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、耐食性と機械的強度に優れ、体積抵抗率が調整されたイットリア焼結体を提供することができる。又、本発明によれば、耐食性と機械的強度に優れ、高い吸着力を発現可能な静電チャック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】
【００２４】
〔イットリア焼結体〕
本実施形態のイットリア焼結体は、イットリア（Ｙ2Ｏ3）を主成分とし、炭化珪素（ＳｉＣ）を５〜４０体積％含んでいる。イットリア焼結体に含まれる炭化珪素が５体積％未満であると、機械的強度の向上が認められない。一方、イットリア焼結体に含まれる炭化珪素が４０体積％を越えると、耐食性が大幅に低下する。又、イットリア焼結体は炭化珪素を５〜４０体積％含むことにより、イットリア焼結体の室温における体積抵抗率（ＪＩＳ  Ｃ２１４１）を、図１に示すように、１×１０1〜１×１０17Ω・ｃｍの範囲内に調整できる。尚、図１において縦軸は、室温における体積抵抗率（Ω・ｃｍ）を表し、横軸は、イットリア焼結体に含まれる炭化珪素含有量（体積％）を表す。
【００２５】
よって、イットリア焼結体は、適切な量の炭化珪素、即ち、上記範囲内の炭化珪素を含むことにより、イットリア焼結体が持つ高い耐食性を損なうことなく、その機械的強度を飛躍的に向上させることができ、体積抵抗率を所定範囲に調整することができる。そのため、優れた耐食性と高い機械的強度を備え、体積抵抗率が調整されたイットリア焼結体を提供できる。
【００２６】
イットリア焼結体は、炭化珪素を１０〜３０体積％含むことが好ましい。これによれば、イットリアの高い耐食性を維持しつつ、更に機械的強度を向上させることができる。しかも、イットリア焼結体の室温における体積抵抗率を、図１に太線で示す１×１０8〜１×１０13Ω・ｃｍの範囲内にできる。よって、ジョンソン・ラーベック力を利用する静電チャックの誘電体層に好適なイットリア焼結体を提供できる。
【００２７】
イットリア焼結体は、炭化珪素とイットリア以外に、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、シリカ（ＳｉＯ2）、ジルコニア（ＺｒＯ2）、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）などを、強化剤や焼結助剤として含むことができる。但し、炭化珪素とイットリア以外の成分の総量は５体積％以下であることが好ましい。
【００２８】
イットリア焼結体の平均粒径は、０．５〜５．０μｍであることが好ましい。これによれば、イットリア焼結体の機械的強度をより向上させることができる。特に、イットリア焼結体に含まれる炭化珪素の平均粒径が、０．１〜１０μｍであることが好ましい。これによれば、イットリア焼結体の曲げ強度をより向上させることができる。
【００２９】
イットリア焼結体の曲げ強度（室温における４点曲げ強度：ＪＩＳ  Ｒ１６０１）は、２５０ＭＰａ以上であることが好ましい。又、イットリア焼結体の破壊靱性（ＪＩＳ  Ｒ１６０７）は、１.５ＭＰａ・ｍ1/2以上であることが好ましい。イットリア焼結体は、曲げ強度が３００ＭＰａ以上、破壊靱性が２ＭＰａ・ｍ1/2以上であることがより好ましい。
【００３０】
イットリア焼結体の相対密度は、９８％以上であることが好ましい。又、イットリア焼結体の開気孔率は、１％以下であることが好ましい。これらによれば、イットリア焼結体の機械的強度、耐食性をより向上させることができる。
【００３１】
又、イットリア焼結体の比誘電率（ＪＩＳ  Ｃ２１４１）は１０以上であることが好ましい。比誘電率は、１１．５以上であることがより好ましい。
【００３２】
イットリア焼結体は、室温から１５０℃における体積抵抗率の変化率が、１桁以下であることが好ましい。より具体的には、室温における体積抵抗率と１５０℃における体積抵抗率との変化率は、室温における体積抵抗率を「Ｒ１」、１５０℃における体積抵抗率を「Ｒ２」と表した場合、以下の（１）式による求めることができる。（１）式により求められる変化率が１０未満であることが好ましい。これによれば、室温から１５０℃までの広い温度範囲でほぼ一定の体積抵抗率を有することができ、イットリア焼結体は、広い温度範囲で静電チャックの誘電体層として優れた機能を発揮できる。
【００３３】
変化率＝Ｒ１／Ｒ２  （１）式
イットリア焼結体は、ホットプレス法により焼成されたものであることが好ましい。これによれば、より緻密なイットリア焼結体とすることができ、イットリア焼結体の機械的強度や耐食性をより向上させることができる。
【００３４】
このようなイットリア焼結体は、炭化珪素５〜４０体積％とイットリアとを含む原料粉末を作製する工程と、原料粉末を用いて成形体を作製する工程と、成形体を不活性ガス雰囲気中において１５００〜２０００℃で焼成する工程によって製造できる。
【００３５】
例えば、炭化珪素粉末と、主成分であるイットリア粉末とを、炭化珪素量が上記範囲となるように秤量して、混合し、原料粉末を作製することができる。炭化珪素量は、１０〜３０体積％であることが好ましい。原料粉末には、アルミナ、シリカ、ジルコニア、窒化珪素などを、強化剤や焼結助剤として添加することができる。但し、原料粉末における炭化珪素とイットリア以外の成分の総量は、５体積％以下であることが好ましい。又、炭化珪素粉末の平均粒径は、０．１〜１０μｍであることが好ましく、イットリア粉末の平均粒径は、０.１〜３.０μｍであることが好ましい。
【００３６】
作製した原料粉末に、バインダー、水、分散剤等を添加して混合し、スラリーを作製する。スラリーを噴霧造粒法等により造粒して造粒顆粒を作製する。造粒顆粒は、例えば大気中において５００℃で加熱することにより脱脂できる。そして、造粒顆粒を用いて、金型成形法、ＣＩＰ（Cold  Isostatic  Pressing）法、スリップキャスト法等の成形方法により成形体を作製する。
【００３７】
作製した成形体は、不活性ガス雰囲気中において１５００〜２０００℃で焼成する。焼成温度が１５００℃未満であると、緻密化できず、機械的強度の向上が図れないだけでなく、耐食性も低下する。一方、焼成温度が２０００℃を越えると、粒成長により機械的強度が低下する。又、焼成温度１５００〜２０００℃で焼成することにより、室温における体積抵抗率を１×１０1〜１×１０17Ω・ｃｍの範囲内に調整することができる。より好ましい焼成温度は、１７００〜１９００℃であり、得られるイットリア焼結体の機械的強度をより向上できる。
【００３８】
不活性ガス雰囲気としては、窒素ガス雰囲気やアルゴンガス雰囲気などを用いることができる。又、焼成方法は限定されないが、ホットプレス法を用いることが好ましい。これによれば、より緻密なイットリア焼結体とすることができ、イットリア焼結体の機械的強度や耐食性をより向上させることができる。
【００３９】
このように、炭化珪素５〜４０体積％と主成分であるイットリアとを含むように原料粉末を調整し、１５００〜２０００℃で焼成することにより、炭化珪素を５〜４０体積％含み、耐食性と機械的強度に優れ、室温における体積抵抗率が１×１０1〜１×１０17Ω・ｃｍの範囲内に調整されたイットリア焼結体を得ることができる。
【００４０】
そして、このような製造条件の範囲内において、原料粉末の粒度（平均粒径）、組成、焼成温度や焼成時間、焼成方法などの焼成条件などを調整して、炭化珪素を５〜４０体積％含むイットリア焼結体の組成や相対密度、開気孔率、平均粒径などを適宜調整することができる。その結果、得られるイットリア焼結体の曲げ強度や破壊靱性などの機械的強度、体積抵抗率や比誘電率などの電気的性質などを適宜調整することができる。特に、図１に示すように、イットリア焼結体に含まれる炭化珪素含有量を５〜４０体積％の範囲内で調整することにより、室温における体積抵抗率を１×１０1〜１×１０17Ω・ｃｍの範囲内で調整できる。
【００４１】
本実施形態のイットリア焼結体は、耐食性と機械的強度の両者が要求され、室温における体積抵抗率として、１×１０1〜１×１０17Ω・ｃｍが要求される様々なセラミックス部材に適用できる。特に、炭化珪素を１０〜３０体積％含み、室温における体積抵抗率が１×１０8〜１×１０13Ω・ｃｍに調整されたイットリア焼結体は、ジョンソン・ラーベック力（Johnsen−Rahbek力）を利用する静電チャックの誘電体層として優れた機能を発揮できる。具体的には、高い吸着力を発現することができる。ジョンソン・ラーベック力は、静電チャックの誘電体層表面に載置された基板と誘電体層表面との間で発生する静電吸着力である。
【００４２】
次に、図面を参照して静電チャックについてより詳細に説明する。
【００４３】
〔静電チャック〕
図２（ａ）に静電チャック１０の断面図、図２（ｂ）にその平面図を示す。静電チャック１０は、基体１１と、基体１１上に形成され、静電吸着力を発生させる電極１２と、電極１２上に形成された誘電体層１３と、端子１４とを備える。静電チャック１０は、基板載置面１６に載置された半導体基板や液晶基板などの基板を、ジョンソン・ラーベック力により吸着して保持する。
【００４４】
誘電体層１３は、炭化珪素を１０〜３０体積％含み、室温における体積抵抗率が１×１０8〜１×１０13Ω・ｃｍの範囲内にあるイットリア焼結体で形成されている。誘電体層１３を形成するイットリア焼結体は、炭化珪素を１５〜２５体積％含むことが好ましい。又、誘電体層１３の室温における体積抵抗率は、１×１０9〜１×１０11Ω・ｃｍであることが好ましい。
【００４５】
誘電体層１３を形成するイットリア焼結体の平均粒径は、０．５〜５．０μｍであることが好ましい。特に、誘電体層１３を形成するイットリア焼結体に含まれる炭化珪素の平均粒径が、０．１〜１０μｍであることが好ましい。
【００４６】
誘電体層１３の曲げ強度（室温における４点曲げ強度：ＪＩＳ  Ｒ１６０１）は、２５０ＭＰａ以上であることが好ましい。又、誘電体層１３の破壊靱性（ＪＩＳ  Ｒ１６０７）は、１．５ＭＰａ・ｍ1/2以上であることが好ましい。誘電体層１３は、曲げ強度が３００ＭＰａ以上、破壊靱性が２ＭＰａ・ｍ1/2以上であることがより好ましい。
【００４７】
誘電体層１３を形成するイットリア焼結体の相対密度は、９８％以上であることが好ましい。又、誘電体層１３を形成するイットリア焼結体の開気孔率は、１％以下であることが好ましい。更に、誘電体層１３を形成するイットリア焼結体は、ホットプレス法により焼成されたものであることが好ましい。
【００４８】
又、誘電体層１３を形成するイットリア焼結体の比誘電率（ＪＩＳ  Ｃ２１４１）は１０以上であることが好ましい。これによれば、吸着力を向上させることができる。誘電体層１３の比誘電率は１１.５以上であることがより好ましい。
【００４９】
誘電体層１３は、室温から１５０℃における体積抵抗率の変化率が、１桁以下であることが好ましい。より具体的には、上記（１）式により求められる体積抵抗率の変化率が１０未満であることが好ましい。
【００５０】
更に、誘電体層１３の厚さは、０．３〜０．５ｍｍであることが好ましい。これによれば、吸着力をより向上させることができる。より好ましい誘電体層１３の厚さは、０．３〜０．４ｍｍである。
【００５１】
又、誘電体層１３の基板載置面１６の中心線平均表面粗さ（Ｒａ）（ＪＩＳＢ０６０１）は、０．６μｍ以下であることが好ましい。これによれば、十分な吸着力を得ることができ、基板と基板載置面１６との摩擦によるパーティクル発生も抑えることができる。より好ましい中心線平均表面粗さは０．４μｍ以下である。
【００５２】
基体１１は、アルミナを含む焼結体、又は、炭化珪素を１０〜３０体積％含むイットリア焼結体のいずれかで形成されていることが好ましい。
【００５３】
基体１１をアルミナを含む焼結体で形成することにより、基体１１と誘電体層１３との熱膨張係数を近づけることができ、基体１１と誘電体層１３との化学的な親和性も高めることができる。そのため、両者の接合強度を高くできる。しかも、アルミナを含む焼結体は機械的強度に優れるため、静電チャック１０全体の機械的強度を向上できる。例えば、基体１１は、アルミナ焼結体、アルミナとジルコニアを含む焼結体、アルミナとマグネシア（ＭｇＯ）を含む焼結体、アルミナとシリカを含む焼結体等で構成できる。又、基体１１を構成する焼結体の相対密度は、９８％以上であることが好ましい。更に、基体１１の室温における４点曲げ強度は、３００ＭＰａ以上であることが好ましい。
【００５４】
又、基体１１を、誘電体層１３と同様の炭化珪素を１０〜３０体積％含むイットリア焼結体で形成することにより、基体１１と誘電体層１３の熱膨張係数差をなくすことができ、両者の接合強度を非常に高くできる。更に、焼成などにより誘電体層１３に反りが発生することを防止でき、誘電体層１３の厚さを均一に保つことができるため、均一な吸着力を得ることができる。しかも、基体１１及び誘電体層１３が共に、耐食性と機械的強度に優れるイットリア焼結体で形成されているため、耐食性と機械的強度が非常に高い静電チャック１０を提供できる。
【００５５】
基体１１は、その他のセラミックス焼結体、金属、セラミックスと金属の複合材料などで形成してもよい。尚、基体１１を誘電体層１３と異なる材料で形成する場合には、基体１１と誘電体層１３の熱膨張係数（ＣＴＥ：Coefficient  of  Thermal  Expansion）の差は、０．５０×１０−６／Ｋ以下であることが好ましい。尚、熱膨張係数の差は、室温から１２００℃までの温度範囲で測定した熱膨張係数の差である。これによれば、基体１１と誘電体層１３の接合強度を更に向上できる。基体１１と誘電体層１３の熱膨張係数の差は、０．２０×１０−６／Ｋ以下であることがより好ましい。
【００５６】
電極１２は、基体１１と誘電体層１３との間に介在し、静電チャック１０に埋設されている。電極１２は、電力供給を受けて静電吸着力としてジョンソン・ラーベック力を発生させる。電極１２は、高融点材料で形成されることが好ましい。例えば、電極１２は、融点が１６５０℃以上の高融点材料で形成されることが好ましい。更に、電極１２は、基体１１や誘電体層１３との熱膨張係数の差が３×１０−６／Ｋ以下の材料で形成されることが好ましい。これによれば、基体１１や誘電体層１３と電極１２との密着性を向上できる。
【００５７】
電極１２は、具体的には、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、炭化モリブデン（ＭｏＣ）、炭化タングステン（ＷＣ）、タングステン−モリブデン合金、ハフニウム（Ｈｆ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ロジウム（Ｒｈ）、レニウム（Ｒｅ）、白金（Ｐｔ）、又は、ニオブ（Ｎｂ）の少なくとも１つを含む高融点材料を用いることができる。
【００５８】
電極１２の形態は限定されず、例えば、高融点材料粉末を含む印刷ペーストを印刷したもの、高融点材料のバルク体、ＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition）やＰＶＤ（Physical  Vapor  Deposition）による薄膜等を用いることができる。又、電極１２の形状も限定されず、円形、半円形、メッシュ状（金網）、櫛歯形状、孔あき形状（パンチングメタル）などにできる。更に、電極１２は、１つの単極型でもよく、２つの双極型でもよく、それ以上に分割されたものであってもよい。
【００５９】
電極１２には、電極１２に電力を供給する給電ケーブルなどの給電部材に接続するための端子１４が接合されている。そのため、基体１１の裏面１７（基板載置面１６と反対側の面）には、端子１４を挿入するための穴１５が形成されている。穴１５は裏面１７から電極１２まで形成され、電極１２の一部が露出した状態になっている。電極１２と端子１４とは、例えば、ろう付け、溶接などにより接合されている。
【００６０】
又、基体１１、電極１２、及び、誘電体層１３は、一体焼結体であることが好ましい。これによれば、基体１１、電極１２、及び、誘電体層１３をより強固に接合でき、静電チャック１０の強度を向上できるとともに、アーキングなどの電気的不良を防止することができる。特に、ホットプレス法により一体焼結体に焼結されたものであることが好ましい。更に、静電チャック１０の厚さ（基板載置面１６から裏面１７までの距離）は、１〜５ｍｍであることが好ましい。これによれば、熱抵抗を低減することができ、熱的特性に優れた静電チャック１０とすることができる。
【００６１】
更に、基体に抵抗発熱体を埋設させることにより、加熱処理が可能な静電チャックとすることができる。具体的には、図３に示すように、静電チャック２０は、基体２１と、電極１２と、誘電体層１３と、端子１４と、抵抗発熱体２２と、端子２４とを備える。尚、図２に示した静電チャック１０と実質的に同様の部分には同一の符号を付して、ここでは説明を省略する。
【００６２】
抵抗発熱体２２は、電力供給を受けて発熱し、基板載置面１６に載置された基板を加熱する。抵抗発熱体２２は、電極１２と同様の高融点材料で形成することができる。更に、抵抗発熱体２２は、基体２１との熱膨張係数の差が３×１０−６／Ｋ以下の材料で形成されることが好ましい。これによれば、基体２１と抵抗発熱体２２との密着性を向上できる。
【００６３】
抵抗発熱体２２の形態は限定されず、例えば、高融点材料粉末を含む印刷ペーストを印刷したもの、高融点材料の線状、コイル状、帯状などのバルク体、ＣＶＤやＰＶＤによる薄膜等を用いることができる。又、抵抗発熱体２２の形状も限定されず、渦巻状、メッシュ状、孔あき形状、複数の折り返し部を有する形状などにできる。更に、抵抗発熱体２２は、１つであってもよく、複数に分割されたものであってもよい。例えば、基板載置面１６の中心部と円周部の２つの領域に分割された抵抗発熱体とすることができる。
【００６４】
抵抗発熱体２２には、給電部材に接続するための端子２４が接合されている。そのため、基体２１の裏面１７には、端子２４を挿入するための穴２５が形成されている。穴２５は裏面１７から抵抗発熱体２２まで形成され、抵抗発熱体２２の一部が露出した状態になっている。抵抗発熱体２２と端子２４とは、例えば、ろう付け、溶接などにより接合されている。
【００６５】
又、基体２１、抵抗発熱体２２、電極１２、誘電体層１３とは、一体焼結体であることが好ましい。特に、ホットプレス法により一体焼結体に焼結されたものであることが好ましい。
【００６６】
更に、静電チャックは、電極と端子の両者と接合し、電極と端子とを接続する接続部材を備えることができる。図４（ａ）に静電チャック３０の断面図、図４（ｂ）にその平面図を示す。静電チャック３０は、基体３１と、電極１２と、誘電体層１３と、端子３４と、接続部材３８とを備える。尚、図２に示した静電チャック１０と実質的に同様の部分には同一の符号を付して、ここでは説明を省略する。
【００６７】
接続部材３８は、基体３１に埋設される。具体的には、接続部材３８は、基体３１の電極１２よりも下層部分に埋設される。接続部材３８は、電極１２と接合し、端子３４と接合することにより、電極１２と端子３４とを接続する。接続部材３８は、電極１２と同様の高融点材料で形成することができる。特に、基体３１が炭化珪素を含むイットリア焼結体やアルミナを含む焼結体で形成される場合には、接続部材３８は、白金又はニオブの少なくとも１つを含むことが好ましい。具体的には、接続部材３８は、白金やニオブ、白金やニオブと各種金属の合金などで形成されることが好ましい。これによれば、接続部材３８と基体３１との熱膨張係数を近づけることができ、接続部材３８を基体３１に埋設させることによるクラック発生を防止できる。
【００６８】
又、基体３１と接続部材３８の熱膨張係数の差は、３×１０−６／Ｋ以下とすることが好ましい。これによれば、基体３１と接続部材３８との間のクラック発生をより一層防止できる。
【００６９】
接続部材３８の形状は限定されず、図４に示す円柱状以外に、角柱状、管状、円盤状、球状などとすることができる。接続部材３８の電極１２との接合面と端子３４との接合面の距離Ｌ（接続部材３８の長さ）は、１ｍｍ以上であることが好ましい。これによれば、静電チャック３０を適切に補強することができ、その機械的強度をより向上させることができる。距離Ｌは、１〜３ｍｍであることがより好ましい。又、接続部材３８が円柱状や管状、円盤状、球状の場合には、その直径は、１〜５ｍｍであることが好ましく、角柱状などの場合には、その幅は、１〜４ｍｍであることが好ましい。
【００７０】
又、基体３１の裏面１７には、端子３４を挿入するための穴３５が形成されている。穴３５は裏面１７から接続部材３８まで形成され、接続部材３８の一部が露出した状態になっている。そして、端子３４が穴３５に挿入され、端子３４と接続部材３８の露出部分とが接合される。接続部材３８と端子３４とは、ろう付けや溶接などにより接合される。
【００７１】
ろう材としては、金属ろう材や、金属とセラミックスの複合材料であるコンポジットろう材等を用いることができる。例えば、ろう材として、インジウム（Ｉｎ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム−アルミナ複合材料（アルミニウム−アルミナコンポジットろう）や、インジウム、金、銀、アルミニウム、ニッケル、又は、チタンの少なくとも２つ以上の金属を含む合金等を用いることができる。例えば、金−ニッケル合金などを用いることができる。ろう付けは、接続部材３８と端子３４との間にろう材を介在させ、１３０〜１１００℃で加熱することにより行うことができる。
【００７２】
又、接続部材３８は、端子３４を挿入可能な凹部を有するようにしてもよい。この場合、接合部材３８の凹部に端子３４を挿入して接合できる。このような接続部材３８によれば、端子３４を挿入するための穴３５を設けることなどにより、静電チャック３０の基体３１において強度が低下しやすい部分を、埋設させた接続部材３８により補強でき、静電チャック３０の機械的強度を向上させることができる。更に、基体３１に形成される穴３５から基板載置面１６までの距離を、接続部材３８の分だけ長くすることができる。よって、誘電体層１３の厚さが薄い場合であっても、穴３５の形成により強度低下を招くことがない。
【００７３】
尚、図３に示した加熱処理が可能な静電チャック２０にも、このような接続部材３８を適用できる。具体的には、抵抗発熱体２２と端子２４の両者と接合し、抵抗発熱体２２と端子２４とを接続する接続部材を、基体２１に埋設させることができる。
【００７４】
基体３１と、電極１２と、誘電体層１３と、接続部材３８とは、より強固に接合するために、一体焼結体であることが好ましい。又、図３の静電チャック２０に適用する場合にも、基体２１と、電極１２と、誘電体層１３と、抵抗発熱体２２と、接続部材とは、一体焼結体であることが好ましい。特に、ホットプレス法により一体焼結体に焼結されたものであることが好ましい。
【００７５】
次に、静電チャックの製造方法について説明する。ここでは、基体１１及び誘電体層１３が炭化珪素を含むイットリア焼結体で形成された静電チャック１０の製造方法を例にとって説明する。
【００７６】
まず、上記した炭化珪素を含むイットリア焼結体の製造方法により、イットリア焼結体の基体１１を作製する。次に、基体１１上に電極１２を形成する。例えば、電極１２は、基体１１表面に印刷ペーストを、スクリーン印刷法等を用いて印刷することにより形成できる。この場合、高融点材料粉末と、基体１１や誘電体層１３に含まれるセラミックスや基体１１や誘電体層１３に含まれるセラミックスと熱膨張係数の近いセラミックスの粉末とを混合した印刷ペーストを用いることが好ましい。これによれば、電極１２と、誘電体層１３や基体１１との熱膨張係数を近づけることができ、これらの接合強度を向上させることができる。この場合、印刷ペーストに含まれるセラミックス粉末は、５〜３０重量％であることが好ましい。あるいは、基体１１表面に高融点材料のバルク体を載置することや、基体１１表面に高融点材料の薄膜をＣＶＤやＰＶＤによって形成することによっても、電極１２を形成できる。
【００７７】
次に、基体１１及び電極１２上に、誘電体層１３となる成形体を形成する。例えば、金型等に、電極１２が形成された基体１１をセットし、基体１１及び電極１２上に、基体１１と同様にして調整した造粒顆粒を充填して、誘電体層１３となる成形体を形成する。あるいは、造粒顆粒を用いて、金型成形法、ＣＩＰ法、スリップキャスト法等により成形体を作製し、基体１１上に成形体を載置してプレスすることにより、誘電体層１３となる成形体を形成してもよい。
【００７８】
そして、基体１１と、電極１２と、成形体とを、ホットプレス法などにより一体に焼成し、一体焼結体を得る。これにより、炭化珪素を含むイットリア焼結体の誘電体層１３を形成できる。具体的には、一軸方向に加圧しながら、上記した炭化珪素を含むイットリア焼結体を得るための焼成雰囲気、焼成温度に従って焼成を行うことができる。加える圧力は、５０〜３００ｋｇ重／ｃｍ2が好ましい。これによれば、より緻密なイットリア焼結体を得ることができる。より好ましくは、１００〜２００ｋｇ重／ｃｍ2で加圧する。
【００７９】
ここで、基体１１、電極１２、誘電体層１３の作製順序は問わない。例えば、先に、炭化珪素を含むイットリア焼結体の誘電体層１３を作製し、誘電体層１３上に電極１２を形成してもよい。そして、誘電体層１３及び電極１２上に、基体１１となる成形体を形成して一体に焼成し、炭化珪素を含むイットリア焼結体の基体１１を形成してもよい。
【００８０】
このように、炭化珪素を含むイットリア焼結体の基体１１又は炭化珪素を含むイットリア焼結体の誘電体層１３のいずれかを作製し、焼結体上に電極１２を形成することにより、焼結収縮による電極１２の変形や位置ずれを抑えることができるため、電極１２の平坦度を向上させることができる。これにより、静電チャック１０の吸着力の均一性や均熱性を向上できるため、好ましい。尚、炭化珪素を含むイットリア仮焼体の基体１１や誘電体層１３を作製し、仮焼体上に電極１２を形成することによっても、同様の効果を得ることができる。炭化珪素を含むイットリア仮焼体は、焼成温度をイットリア焼結体を作製する場合よりも低く設定したり、焼成時間をイットリア焼結体を作製する場合よりも短く設定したりすることによって作製できる。例えば、焼成温度を１３００〜１６００℃とすることができる。もちろん、基体１１となる成形体と、電極１２と、誘電体層１３となる成形体の積層体を作製し、その積層体をホットプレス法等により一体に焼成してもよい。
【００８１】
そして、得られた一体焼結体を加工する。具体的には、誘電体層１３の厚さ、基板載置面１６の中心線平均表面粗さ（Ｒａ）、静電チャック１０の厚さなどが所定の値になるように、研削加工や研磨加工を行う。更に、基体１１に端子１４を挿入するための穴１５を形成する穴あけ加工を行う。そして、端子１４を形成した穴１５に挿入し、電極１２とろう付けや溶接により接合する。
【００８２】
尚、基体１１を、アルミナを含む焼結体で形成する場合には、アルミナ粉末のみ、アルミナ粉末とジルコニア粉末の混合粉末、アルミナ粉末とマグネシア粉末の混合粉末、アルミナ粉末とシリカ粉末の混合粉末等の原料粉末を準備し、スラリーを作製する。又、成形体は、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気中又は酸化雰囲気中で、ホットプレス法や常圧焼結法等の焼結方法により、１５００〜１７００℃で焼成する。これらの点以外は、炭化珪素を含むイットリア焼結体の基体１１を用いる場合と同様にして静電チャック１０を製造できる。
【００８３】
図３に示した抵抗発熱体２２を備える静電チャック２０を製造する場合には、例えば、抵抗発熱体２２を含む成形体を作製し、その点以外は基体１１と同様にして基体２１を作製できる。
【００８４】
又、図４に示した接続部材３８を備える静電チャック３０を作製する場合には、誘電体層１３となる焼結体又は仮焼体上に形成された電極１２と、接続部材３８とを接して配置する。そして、焼結体又仮焼体と、電極１２と、接続部材３８の上に、基体３１となる成形体を形成して、ホットプレス法などにより一体に焼成することにより、電極１２と接続部材３８とを接合することができ、接続部材３８が埋設された基体３１を得ることができる。
【００８５】
このとき、接続部材３８と電極１２との間に、接着剤を介在させることもできる。例えば、誘電体層１３上にスクリーン印刷法等を用いて電極１２を形成した後、位置決め用の穴あき治具等を用いて接続部材３８の形成位置を求める。求めた電極１２上の形成位置に、印刷ペーストを接着剤として接続部材３８を接着する。次に、金型等に、電極１２と接続部材３８が形成された誘電体層１３をセットする。そして、基体３１用の造粒顆粒を充填してプレスすることにより成形体を作製し、ホットプレス法等により一体焼成することにより静電チャック３０を作製できる。
【００８６】
あるいは、誘電体層１３となる成形体と、電極１２と、電極１２と接して配置された接続部材３８と、基体３１となる成形体との積層体を作製し、ホットプレス法などにより一体に焼成することによっても、電極１２と接続部材３８とを接合することができ、接続部材３８が埋設された基体３１を得ることができる。
【００８７】
そして、基体３１に接続部材３８が露出する深さまで端子３４を挿入する穴３５を形成して、接続部材３８と端子３４とをろう付けや溶接などにより接合する。これらの点以外は、接続部材を備えない静電チャック１０と同様にして製造できる。
【００８８】
又、基体１１，２１，３１をセラミックス以外の材料で形成する場合には、金属や、金属とセラミックスとの複合材料などで形成された基体１１，２１，３１と、電極１２と、炭化珪素を含むイットリア焼結体の誘電体層１３とを接着剤などにより接合することができる。
【００８９】
以上説明したように、静電チャック１０，２０，３０は、炭化珪素を１０〜３０体積％含むイットリア焼結体を用いることにより、耐食性と機械的強度に優れ、体積抵抗率がジョンソン・ラーベック力を利用する静電チャックとして適切な範囲に調整された誘電体層１３を有することができる。よって、静電チャック１０，２０、３０は、耐食性と機械的強度に優れ、かつ、高い吸着力を発現することができる。
【００９０】
より具体的には、炭化珪素を所定量含むイットリア焼結体を用いて形成された静電チャック１０，２０，３０は、フッ化窒素（ＮＦ3）等のハロゲン系の腐食性ガスに対する耐食性だけでなく、プラズマ化された腐食性ガスに対する耐食性にも優れている。更に、静電チャック１０，２０，３０は、エッチングプロセスにおけるIn-situクリーニングに対しても十分に耐えるだけの耐食性を有することができる。よって、静電チャック１０，２０，３０は、半導体製造や液晶製造に好適に使用できる。
【００９１】
又、腐食性環境下に曝される誘電体層１３の耐食性を高め、その表面腐食を抑えることができる。そのため、表面腐食に伴う基板載置面１６の状態変化により、静電チャック１０，２０，３０の吸着力や均熱性が劣化することを防止できる。
【００９２】
更に、静電チャック１０，２０，３０の誘電体層１３は、機械的強度にも優れるため、その加工時にクラックやチッピングが発生することを防止できる。又、電極１２に端子１４をろう付けや溶接により接合する際に、熱応力により誘電体層１３が破損することも防止できる。
【００９３】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【実施例】
【００９４】
次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００９５】
〔イットリア焼結体〕
（参考例１〜２、実施例１〜２、比較例１〜２）
参考例１，２、比較例２は、イットリアと炭化珪素が表１に示す組成比となるように、イットリア粉末と炭化珪素粉末を秤量し、混合して原料粉末を作製した。実施例１，２は、イットリア、炭化珪素及びアルミナが表１に示す組成比となるように、イットリア粉末、炭化珪素粉末及びアルミナ粉末を秤量し、混合して原料粉末を作製した。比較例１は、イットリア粉末を秤量し、原料粉末を準備した。尚、イットリア粉末は平均粒径が１μｍ、炭化珪素粉末は平均粒径が０.５μｍ、アルミナ粉末は平均粒径が０．４μｍのものを用いた。
【００９６】
原料粉末に、水、分散剤、バインダーとしてポリビニルアルコール（PVA）を添加し、トロンメルで混合してスラリーを作製した。得られたスラリーをスプレードライヤーを用いて噴霧乾燥し、造粒顆粒を作製した。得られた造粒顆粒は大気中５００℃で加熱して脱脂した。脱脂された造粒顆粒を金型に充填し、一軸加圧して成形体を作製した。成形体をカーボン製のサヤに詰め、窒素雰囲気中において、表１に示す焼成温度でホットプレス法により焼成し、直径３５０ｍｍ、厚さ６ｍｍのイットリア焼結体を作製した。
【００９７】
イットリア焼結体について次の（１）〜（５）の評価を行った。（１）相対密度を、純水を媒体に用い、アルキメデス法により測定した。（２）室温における４点曲げ強度を、ＪＩＳ Ｒ１６０１に従って測定した。（３）破壊靱性を、ＪＩＳ Ｒ１６０７に従って測定した。（４）イットリア焼結体の一部をマスキングし、ＮＦ３と酸素の混合ガス中で、プラズマソースパワー８００Ｗ、バイアスパワー３００Ｗ、圧力０．０１３ｋＰａ（０.１Ｔｏｒｒ）の条件下で５時間保持して耐食性試験を行った。耐食性試験後、マスキングした部分とマスキングしていない部分との段差を測定し、その段差を腐食により減少した量（以下「腐食減少量」という）として耐食性を評価した。（５）室温及び１５０℃における体積抵抗率を、ＪＩＳ Ｃ２１４１に従って測定した。印加電圧は２０００Ｖ／ｍｍとした。結果を表１に示す。
【表１】
0004796354.tif 000002
【００９８】
炭化珪素を５〜４０体積％の範囲内で含有する参考例１〜２、実施例１，２のイットリア焼結体は、相対密度が９９％以上と非常に高く、非常に緻密な焼結体となっていた。 又、参考例１〜２、実施例１，２のイットリア焼結体はいずれも、４点曲げ強度が２００ＭＰａ以上、破壊靱性が１．５ＭＰａ・ｍ1/2以上であり、４点曲げ強度が１２０ＭＰａ程度、破壊靱性が１程度の比較例１のイットリア焼結体に比べて機械的強度が向上していた。特に、焼成温度が１７００〜１９００℃の範囲内であり、炭化珪素を３０体積％含む参考例２、実施例１，２のイットリア焼結体はいずれも、４点曲げ強度が３００ＭＰａ以上、破壊靱性が約２ＭＰａ・ｍ1/2以上であり、機械的強度が飛躍的に向上していた。又、炭化珪素に加え、アルミナを含む実施例１，２のイットリア焼結体は４点曲げ強度、破壊靱性が非常に高かった。
【００９９】
しかも、参考例１〜２、実施例１，２のイットリア焼結体は、耐食性試験による腐食減少量が少なく、表面腐食は軽微であり、高い耐食性を維持できていた。更に、参考例１〜２、実施例１，２のイットリア焼結体は、室温における体積抵抗率が１×１０1〜１×１０17Ω・ｃｍの範囲内に調整されていた。又、実施例１，２のイットリア焼結体は室温における体積抵抗率と１５０℃における体積抵抗率の変化率が１０以下であり、広い温度範囲においてほぼ一定の体積抵抗率を維持していた。
【０１００】
これに対して、炭化珪素を含有しない比較例１のイットリア焼結体は、機械的強度が非常に劣っていた。又、炭化珪素を５０体積％含有する比較例２のイットリア焼結体は、炭化珪素の含有量が４０体積％以下の参考例１〜２、実施例１，２と比較して腐食減少量が非常に多く、耐食性が大幅に低下していた。
【０１０１】
〔静電チャック〕
（参考例３）
図２に示した静電チャック１０を作製した。まず、平均粒径が１μｍのイットリア粉末と平均粒径が０.５μｍの炭化珪素粉末を、イットリア７０体積％、炭化珪素３０体積％の組成比で混合して原料粉末を作製した。原料粉末に、水、分散剤、バインダーとしてポリビニルアルコール（PVA）を添加し、トロンメルで混合してスラリーを作製した。得られたスラリーをスプレードライヤーを用いて噴霧乾燥し、造粒顆粒を作製した。
【０１０２】
造粒顆粒を金型に充填し、一軸加圧して成形体を作製した。成形体をカーボン製のサヤに詰め、窒素雰囲気中において１９００℃でホットプレス法により焼成し、イットリア焼結体の基体１１を作製した。
【０１０３】
次に、タングステンカーバイド８０重量％とアルミナ粉末２０重量％の混合粉末に、バインダーとしてエチルセルロースを混合して印刷ペーストを調整した。イットリア焼結体の基体１１上にスクリーン印刷法により、直径２９０ｍｍ、厚さ２０μｍの電極１２を形成し、乾燥させた。
【０１０４】
次に、金型に電極１２が形成されたイットリア焼結体の基体１１をセットした。イットリア焼結体の基体１１及び電極１２上に、基体作製時に作製したものと同様の造粒顆粒を充填し、２００ｋｇ重／ｃｍ2で加圧して、誘電体層１３となる成形体を作製した。
【０１０５】
そして、イットリア焼結体の基体１１、電極１２、成形体をカーボン製のサヤにセットし、窒素雰囲気中において１９００℃でホットプレス法により焼成し、イットリア焼結体の誘電体層１３を作製した。
【０１０６】
このようにして得られた一体焼結体を加工し、基板載置面１６の中心線平均表面粗さ（Ｒａ）を０.２μｍ、誘電体層１３の厚さ（電極１２と基板載置面１６との距離）を０．３ｍｍ、静電チャック１０の厚さ（基板載置面１６と裏面１７との距離）を３ｍｍとした。そして、基体１１に端子１４を取り付けるための穴１５を穴あけ加工により形成し、電極１２に端子１４をろう付けした。以上のようにして、ジョンソン・ラーベック力を利用する静電チャック１０を得た。
【０１０７】
イットリア焼結体の基体１１は、穴あけ加工によりクラックやチッピングが発生することはなかった。又、電極１２と端子１４とのろう付けも、熱応力により基体１１が破損することはなく、問題なく行えた。
【０１０８】
（参考例４）
図４に示した静電チャック３０を作製した。参考例３と同様にして作製した 造粒顆粒を金型に充填し、一軸加圧して成形体を作製した。成形体をカーボン製のサヤに詰め、窒素雰囲気中において１９００℃でホットプレス法により焼成し、炭化珪素を含むイットリア焼結体の誘電体層１３を作製した。
【０１０９】
次に、参考例３と同様にして印刷ペーストを調整し、イットリア焼結体の誘電体層１３上にスクリーン印刷法により、直径２９０ｍｍ、厚さ２０μｍの電極１２を形成し、乾燥させた。次に、位置決め用の穴あき治具等を用いて接続部材３８の形成位置を求めた。求めた電極１２上の形成位置に、印刷ペーストを接着剤として、直径２ｍｍ、長さ１ｍｍの円柱状の白金（Ｐｔ）の接続部材３８を接着した。
【０１１０】
次に、純度９９．９重量％、平均粒径が０．５μｍのアルミナ粉末に、水、分散材、バインダーとしてポリビニルアルコール（PVA）を添加し、トロンメルで混合してスラリーを作製した。得られたスラリーをスプレードライヤーを用いて噴霧乾燥し、アルミナの造粒顆粒を作製した。金型に電極１２と接続部材３８が形成されたイットリア焼結体の誘電体層１３をセットし、イットリア焼結体の誘電体層１３、電極１２及び接続部材３８上に、アルミナの造粒顆粒を充填した。そして、２００ｋｇ重／ｃｍ2で加圧して、基体３１となる成形体を作製した。
【０１１１】
次に、イットリア焼結体の誘電体層１３、電極１２、接続部材３８、アルミナの成形体をカーボン製のサヤにセットし、窒素雰囲気中において１６００℃でホットプレス法により焼成し、アルミナ焼結体の基体３１を作製した。
【０１１２】
このようにして得られた一体焼結体を加工し、基板載置面１６の中心線平均表面粗さ（Ｒａ）を０.２μｍ、誘電体層１３の厚さ（電極１２と基板載置面１６との距離）を０．３ｍｍ、静電チャック３０の厚さ（基板載置面１６と裏面１７との距離）を３ｍｍとした。そして、基体３１に端子３４を取り付けるための穴３５を穴あけ加工により形成し、接続部材３８に端子３４をろう付けした。以上のようにして、ジョンソン・ラーベック力を利用する静電チャック３０を得た。
【０１１３】
イットリア焼結体の誘電体層１３は、加工によりクラックやチッピングが発生することはなかった。又、接続部材３８と端子３４とのろう付けも、熱応力により基体３１や誘電体層１３が破損することはなく、問題なく行えた。
【０１１４】
（吸着力及び脱着応答性の評価）
参考例３，４の静電チャック１０，３０の吸着力及び脱着応答性を次のようにして評価した。真空中で静電チャック１０，３０の基板載置面１６上にシリコン製プローブを接触させ、電極１２とシリコン製プローブ間に電圧を印加し、シリコン製プローブを静電チャック１０，３０に吸着固定させた。シリコン製プローブを静電チャック１０，３０の基板載置面１６から引き剥がす方向に引き上げ、引き剥がすために要した力を吸着力として測定した。更に、電圧印加を解除し、静電チャックとシリコン製プローブが剥がれるまでに要した時間を脱着時間として測定した。尚、シリコン製プローブ先端の面積は３ｃｍ2とし、印加電圧は２０００Ｖ／ｍｍとし、室温において測定した。
【０１１５】
参考例３，４の静電チャック１０，３０の吸着力は共に、６．６７ｋＰａ（５０Ｔｏｒｒ）以上であり、高い吸着力を示した。更に、参考例３，４の静電チャック１０，３０の脱着時間は共に１秒以下であり、良好な脱着応答性を示した。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の実施形態に係るイットリア焼結体の炭化珪素含有量と室温における体積抵抗率との関係を示すグラフ図である。
【図２】本発明の実施形態に係る静電チャックの（ａ）１ａ−１ａ断面図、（ｂ）平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る他の静電チャックの断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る更に他の静電チャックの（ａ）２ａ−２ａ断面図、（ｂ）平面図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１０，２０，３０  静電チャック
１１，２１，３１  基体
１２  電極
１３  誘電体層
１４，２４，３４  端子
３８  接続部材
２２  抵抗発熱体
【図１】
0004796354.tif 000003
【図２】
0004796354.tif 000004
【図３】
0004796354.tif 000005
【図４】
0004796354.tif 000006