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公開番号2025130585
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-08
出願番号2024027850
出願日2024-02-27
発明の名称半導体基板処理用基台、基板保持部材、およびその製造方法
出願人日本特殊陶業株式会社
代理人弁理士法人i-MIRAI,個人,個人
主分類H01L 21/683 20060101AFI20250901BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体基板処理用基台に意図しない外力が加わっても、内部への応力が緩和され、外力の影響を抑制することができる半導体基板処理用基台、基板保持部材、およびその製造方法を提供する。
【解決手段】半導体基板処理用基台100であって、媒体流路118を有するセラミックス焼結体により形成されたセラミックス基台110と、前記媒体流路118の表面に形成されたAl膜120と、を備える。これにより、媒体半導体基板処理用基台に意図しない外力が加わっても、内部への応力がAl膜の塑性変形により緩和され、応力の影響を抑制することができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
半導体基板処理用基台であって、
媒体流路を有するセラミックス焼結体により形成されたセラミックス基台と、
前記媒体流路の表面に形成されたＡｌ膜と、を備える、ことを特徴とする半導体基板処理用基台。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記Ａｌ膜の厚みは、１００μｍ以上である、ことを特徴とする請求項１に記載の半導体基板処理用基台。
【請求項３】
前記媒体流路に垂直な断面における前記媒体流路の最大径は、５ｍｍ以上である、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体基板処理用基台。
【請求項４】
前記セラミックス基台は、接合層および前記接合層を介して接合された第１のセラミックス部材および第２のセラミックス部材からなり、
前記媒体流路は、前記第１のセラミックス部材および前記第２のセラミックス部材により形成され、
前記接合層は、第２のＡｌ膜からなる、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体基板処理用基台。
【請求項５】
前記セラミックス基台の外表面の少なくとも一部に形成された第３のＡｌ膜をさらに備える、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体基板処理用基台。
【請求項６】
前記セラミックス基台は、ＳｉＣを含有するセラミックスにより形成される、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体基板処理用基台。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載の半導体基板処理用基台と、
前記半導体基板処理用基台の一方の主面に形成された第２の接合層と、
前記第２の接合層を介して前記半導体基板処理用基台と接合され、第２のセラミックス焼結体により形成された静電チャックまたはヒータープレートと、を備える、ことを特徴とする基板保持部材。
【請求項８】
ＳｉＣを含有するセラミックスにより形成され、少なくとも一方に媒体流路となる溝が形成された第１のセラミックス部材および第２のセラミックス部材を準備する工程と、
前記第１のセラミックス部材または前記第２のセラミックス部材の前記媒体流路となる部分にコールドスプレー法によりＡｌ膜を製膜する工程と、
前記第１のセラミックス部材または前記第２のセラミックス部材の接合界面に第２のＡｌ膜を形成する工程と、
前記第２のＡｌ膜を接合層として、前記第１のセラミックス部材および前記第２のセラミックス部材を接合する工程と、を含むことを特徴とする半導体基板処理用基台の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板処理用基台、それを使用した基板保持部材、およびその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスでは、基板（ウェハ）を所定の温度で処理するため、セラミックス製の静電チャックやヒータープレートが用いられてきた。これらは、媒体流路が設けられたＡｌ合金製の基台上に固定されて使用されてきた。
【０００３】
昨今、半導体製造プロセスの大電力化が図られ、基板を通過する熱量が非常に大きくなってきた。そのため、セラミックス製の静電チャック等とＡｌ合金製の基台間のＣＴＥ差に起因する熱膨張差により、静電チャック等と基台間に応力が働き、両者間の密着不良による伝熱の不均一や反りが生じ、プロセスに支障をきたしていた。そこで、Ａｌ合金に代えてセラミックスによる基台が検討されている。
【０００４】
特許文献１には、上面が被吸着物の吸着面となるセラミック基体と、該セラミック基体に設けられた吸着用電極と、前記セラミック基体の内部に設けられた流路とを含み、該流路の内面にセリウム化合物が存在していて、該セリウム化合物は膜状に形成されている静電チャックが開示されている。
【０００５】
特許文献２には、第１面側にチャック部を有するチャック部材と、前記チャック部の反対側に位置し、内部に空間を有する中空部材と、前記中空部材を挟んで前記チャック部材の反対側に位置するベース部材と、前記チャック部材と前記中空部材との間に位置する第１接合部材と、前記中空部材と前記ベース部材との間に位置する第２接合部材とを備える静電チャックであって、前記中空部材は、絶縁材料で構成されており、前記空間の周囲を被覆する金属層をさらに有する静電チャックが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第６０３４４０２号公報
特開２０２２－１１９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
セラミックスは脆性材料であるため、意図しない外力により基台に衝撃が加わった場合、不具合が生じることがあった。しかしながら、特許文献１も特許文献２も、セラミックスからなる基台に意図しない外力が加わった場合にそれを緩和し、不具合が生じる虞を低減することを考慮していない。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、半導体基板処理用基台に意図しない外力が加わっても、内部への応力が緩和され、外力の影響を抑制することができる半導体基板処理用基台、基板保持部材、およ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】
【０００９】
（１）上記の目的を達成するため、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の適用例の半導体基板処理用基台は、半導体基板処理用基台であって、媒体流路を有するセラミックス焼結体により形成されたセラミックス基台と、前記媒体流路の表面に形成されたＡｌ膜と、を備える、ことを特徴としている。
【００１０】
このように、媒体流路の表面にＡｌ膜を形成することで、半導体基板処理用基台に意図しない外力が加わっても、内部への応力がＡｌ膜の塑性変形により緩和され、応力の影響を抑制することができる。また、媒体流路表面にＡｌ膜をコーティングすることによってセラミックス基台の媒体流路内面に圧縮応力が誘起され、意図しない外力による応力を抑制する効果が期待できる。これらの結果、半導体基板処理用基台の機能として安定した冷却機能を発揮させることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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