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公開番号2025114350
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-05
出願番号2024008996
出願日2024-01-24
発明の名称半導体製造装置用部材
出願人日本碍子株式会社
代理人アクシス国際弁理士法人
主分類H01L 21/683 20060101AFI20250729BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ウエハが摺動してもパーティクルを発生させにくいウエハ載置面を有する半導体製造装置用部材を提供する。
【解決手段】ウエハを載置するための複数の突起を有する上面を備えるセラミックス基板であって、前記複数の突起はそれぞれ上端面を有しており、当該上端面が20μm以下の平均粒径をもつセラミックス粒子で構成され、前記複数の突起の破壊靭性値(KIC)が2MPa・m^1/2以上である半導体製造装置用部材。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ウエハを載置するための複数の突起を有する上面を備えるセラミックス基板であって、前記複数の突起はそれぞれ上端面を有しており、当該上端面が２０μｍ以下の平均粒径をもつセラミックス粒子で構成され、
前記複数の突起の破壊靭性値（ＫＩＣ）が２ＭＰａ・ｍ
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以上である半導体製造装置用部材。
続きを表示（約 140 文字）【請求項２】
前記セラミックス粒子がアルミナ及び窒化アルミニウムから選択される一種又は二種を含有する請求項１に記載の半導体製造装置用部材。
【請求項３】
前記複数の突起の上端面の算術平均粗さＲａが０．８μｍ以下である請求項１又は２に記載の半導体製造装置用部材。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体製造装置用部材に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ウエハの保持、温度制御、搬送等のために用いられる半導体製造装置用部材が知られている。この種の半導体製造装置用部材はウエハ載置台、静電チャック、サセプタ等とも称されており、内蔵する電極に静電吸着用電力を印加し、ウエハを静電力によって吸着する機能を有するのが一般的であり、ウエハ載置面と吸着対象物であるウエハの間にガスを流すことでウエハの温度を制御する機能を有するものも知られている。
【０００３】
半導体製造装置用部材として、例えば、ウエハを載置可能な上面と、下面とを有し、電極を内蔵するセラミックス基板、及び、セラミックス基板の下面側に位置し、冷媒流路を内蔵するベースプレートを備えるものが知られている。ウエハを載置可能な上面には、ウエハを支える複数の突起が設けられる。
【０００４】
特許文献１には、第１のセラミックス粒子で形成されるチャック本体（「セラミックス基板」に相当）の基板対向面（「ウエハを載置可能な上面」に相当）に複数の凸部（「突起」に相当する）が形成されることが記載されている。特許文献１には、凸部の少なくとも先端側層を除いた部分は、粒子の長径が２０μｍ以上２０００μｍ以下の第２のセラミックス粒子で形成され、気孔率が０．１％以上１．０％以下であることが記載されている。更に、特許文献１には、凸部の最先端面の表面粗さは、算術平均粗さＲａで０．０１μｍ以下であること、凸部それぞれの先端側層は光を透過する単結晶板又は多結晶板であること、及び、凸部それぞれは、先端側層を含む全体が、粒子の長径が２０μｍ以上２０００μｍ以下の第２のセラミックス粒子で形成され、気孔率が０．１％以上１．０％以下であること等が記載されている。
【０００５】
特許文献１には発明の効果について以下のように記載されている。
各凸部の根元側層が、大きなセラミックス粒子で緻密に形成されている。セラミックス粒子が大きいとセラミックス粒子の粒子界面が広く、また、気孔率が小さく緻密であると、セラミックス粒子間の結合が強い。したがって、プラズマを用いてプラズマ処理チャンバ内のドライクリーニングを行ったときに、根元側層を構成するセラミックス粒子が脱落するのを抑制することができるので、静電チャックからのパーティクルの発生を抑制することができる。
基板支持面となる最先端面の表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．０１μｍ以下であると、基板Ｗを静電チャックに静電吸着したときに、基板Ｗから基板支持面に局所的に大きな力が加わり、凸部が破損することを抑制することができる。また、破損により凸部と基板Ｗとの接触状態が変化し基板Ｗと静電チャックとの間の熱伝導性が変化することを抑制することができる。
凸部が、最先端面を含め、粒子の長径が２０μｍ以上２０００μｍ以下という比較的大きな第２のセラミックス粒子で形成されていると、セラミックス粒子の粒子界面が広いため、最先端面と基板Ｗとの接触や、プラズマを用いたプラズマ処理チャンバ内のドライクリーニングによる、最先端面からの脱粒を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２３－３１１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ウエハは、突起の上端面と接触しているときに、熱膨張等によって突起の上端面に対して摺動する場合があり、この際に突起の上端面を構成するセラミックス粒子が脱粒するおそれがある。セラミックス粒子が脱粒するとパーティクルとしてウエハに付着し、半導体の品質に影響を及ぼして歩留まりを低下させる可能性がある。特許文献１では、ウエハを支える突起（凸部）の最先端面の表面粗さ、凸部の粒子の長径、及び凸部の気孔率に着目して静電チャックからのパーティクルの発生を抑制することを狙っているが、未だ改善の余地が残されている。
【０００８】
上記事情に鑑み、本発明は一実施形態において、ウエハが摺動してもパーティクルを発生させにくいウエハ載置面を有する半導体製造装置用部材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は上記課題を解決すべく鋭意検討し、以下に例示される本発明を創作した。
【００１０】
［態様１］
ウエハを載置するための複数の突起を有する上面を備えるセラミックス基板であって、前記複数の突起はそれぞれ上端面を有しており、当該上端面が２０μｍ以下の平均粒径をもつセラミックス粒子で構成され、
前記複数の突起の破壊靭性値（ＫＩＣ）が２ＭＰａ・ｍ
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以上である半導体製造装置用部材。
［態様２］
前記セラミックス粒子がアルミナ及び窒化アルミニウムから選択される一種又は二種を含有する態様１に記載の半導体製造装置用部材。
［態様３］
前記複数の突起の上端面の算術平均粗さＲａが０．８μｍ以下である態様１又は２に記載の半導体製造装置用部材。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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