JP2000277592A - Substrate holder - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置等
におけるウエハの成膜加工等に用いる基板保持装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate holding apparatus used for processing a film on a wafer in a semiconductor manufacturing apparatus or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】プラズマを利用した半導体製造プロセス
においては、基板を載置するステージにさまざまな機能
が求められている。例えば、プラズマ発生機能、基板を
ステージに密着させるための静電吸着機能、基板温度を
一定に保つための温度制御機能等である。そして、これ
らの機能の全てを一体化された1つのステージでまかな
えば、コンパクトで極めて効率の高い基板保持装置がで
きあがる。2. Description of the Related Art In a semiconductor manufacturing process using plasma, various functions are required for a stage on which a substrate is mounted. For example, it has a plasma generation function, an electrostatic suction function for bringing a substrate into close contact with a stage, a temperature control function for keeping a substrate temperature constant, and the like. If all of these functions are provided by a single integrated stage, a compact and highly efficient substrate holding device can be obtained.
【0003】従来から、窒化アルミニウムセラミック等
からなる基体上に金属製の電極板を接合し、更に該電極
板の表面に窒化アルミニウム膜を被着した吸着面を備
え、前記電極板にプラズマ発生用の高周波電圧及び/又
は静電吸着用の直流高電圧を印加するように構成された
基板保持装置が知られている。[0003] Conventionally, a metal electrode plate has been bonded to a substrate made of aluminum nitride ceramic or the like, and the electrode plate further has an adsorption surface on which an aluminum nitride film is applied. A substrate holding device configured to apply a high-frequency voltage and / or a DC high voltage for electrostatic attraction is known.
【0004】また、他の基板保持装置として、モリブデ
ン等の高融点金属で形成された板状のプラズマ電極が上
下2枚の窒化アルミニウムセラミックスに把持され、前
記窒化アルミニウムセラミックス同士が絶縁性を有する
耐熱性ガラス質接合剤で接合されたものが知られてい
る。Further, as another substrate holding device, a plate-like plasma electrode formed of a high melting point metal such as molybdenum is held by two upper and lower aluminum nitride ceramics, and the aluminum nitride ceramics have insulating properties. What was joined by the vitreous joining agent is known.
【0005】〔問題点〕従来の技術における基板保持装
置のうち、金属製の電極板に窒化アルミニウム膜を被着
したタイプの基板保持装置にあっては、前記窒化アルミ
ニウム膜はCVD法等の気相成長法により形成されるも
のであるため、皮膜の密着力が必ずしも充分でなく、膜
厚を厚くすると剥離しやすいので、膜厚は 10 μm程度
が限度であった。そして、膜厚が 10 μm以下である
と、プラズマに曝される部分の窒化アルミニウム膜がラ
ジカルな分子、原子によって叩かれて薄くなり、体積抵
抗率が低下してプラズマが均一に発生しにくくなり、耐
久性が悪いという問題点があった。[Problem] Among the substrate holding devices of the prior art, in a substrate holding device of a type in which an aluminum nitride film is applied to a metal electrode plate, the aluminum nitride film is formed by vapor deposition such as CVD. Since the film is formed by the phase growth method, the adhesion of the film is not always sufficient, and when the film thickness is increased, the film is easily peeled off. Therefore, the film thickness was limited to about 10 μm. If the film thickness is less than 10 μm, the portion of the aluminum nitride film exposed to the plasma will be thinned by being hit by radical molecules and atoms, and the volume resistivity will decrease, making it difficult to generate plasma uniformly. However, there is a problem that durability is poor.
【0006】また、窒化アルミニウムセラミックス同士
を耐熱性ガラス質接合剤で接合したタイプの基板保持装
置にあっては、繰り返しの昇温・降温の熱付加や高温雰
囲気に長時間曝され、また接合部の接合強度もバラツキ
が大きいため、接合部にクラックが入りやすく、プラズ
マ発生用の金属電極がプラズマに曝されて電極用金属材
料からの重金属汚染が生ずるという問題点があった。Further, in a substrate holding device of a type in which aluminum nitride ceramics are joined with a heat-resistant glassy bonding agent, the substrate is repeatedly exposed to heat of increasing / decreasing temperature or exposed to a high-temperature atmosphere for a long time. There is a problem that cracks easily occur in the joints due to large variations in bonding strength, and the metal electrode for plasma generation is exposed to plasma, causing heavy metal contamination from the metal material for electrodes.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
前記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題とす
るところは、プラズマ安定性に優れ、しかも繰り返しの
昇温・降温の熱負荷や高温雰囲気に長時間曝されても接
合部にクラックが入らず、金属製電極板がプラズマに曝
されることがなく、もって重金属汚染の虞がない基板保
持装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a semiconductor device which has excellent plasma stability and is capable of repeatedly heating and cooling. It is an object of the present invention to provide a substrate holding device that does not crack at a joint portion even when exposed to a load or a high-temperature atmosphere for a long time, does not expose a metal electrode plate to plasma, and thus does not cause heavy metal contamination.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】前記課題を効果的に解決
できる具体的に構成した手段として、本発明の請求項1
に係る基板保持装置は、セラミックス焼結体製の基体
と、この基体の接合面の全領域を覆うセラミックス焼結
体製の被覆板を備えるとともに、前記基体と前記被覆板
との間に把持された金属製の電極板と、この電極板に一
端が接続された印加用電極を備えた基板保持装置であっ
て、前記基体と前記被覆板とは接合剤により気密に接合
され、その接合界面には周期表第 IIIa属元素から選ば
れた少なくとも2種の元素と、アルミニウムと、珪素を
含むオキシナイトライドガラス層が形成されていること
を特徴とするものである。Means for Solving the Problems As a concretely constructed means capable of effectively solving the above-mentioned problems, claim 1 of the present invention is provided.
The substrate holding device according to the present invention includes a ceramic sintered body base, and a ceramic sintered body covering plate that covers the entire area of the bonding surface of the substrate, and is held between the substrate and the covering plate. A metal electrode plate, and a substrate holding device provided with an application electrode having one end connected to the electrode plate, wherein the base and the cover plate are hermetically bonded by a bonding agent, and Is characterized in that an oxynitride glass layer containing at least two elements selected from Group IIIa elements of the periodic table, aluminum and silicon is formed.
【0009】また、請求項2に係る基板保持装置は、前
記電極板が、高周波電圧の印加によりプラズマ発生用電
極として、及び/又は、直流電圧の印加により静電吸着
用電極として機能することを特徴とする。Further, the substrate holding device according to claim 2 is characterized in that the electrode plate functions as a plasma generating electrode by applying a high frequency voltage and / or as an electrostatic attraction electrode by applying a DC voltage. Features.
【0010】また、請求項3に係る基板保持装置は、前
記セラミックス焼結体は、窒化アルミニウム焼結体また
は窒化アルミニウム基焼結体からなり、前記電極板はモ
リブデン、タングステン、タンタル、ニオブ若しくはこ
れらの合金等の高融点金属からなることを特徴とする。In a third aspect of the present invention, the ceramic sintered body is made of an aluminum nitride sintered body or an aluminum nitride based sintered body, and the electrode plate is made of molybdenum, tungsten, tantalum, niobium or any of these. Characterized by a high melting point metal such as an alloy.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態について
詳細に説明する。ただし、この実施の形態は、発明の趣
旨をより良く理解させるため具体的に説明するものであ
り、特に指定のない限り、発明内容を限定するものでは
ない。Embodiments of the present invention will be described below in detail. However, this embodiment is specifically described for better understanding of the gist of the invention, and does not limit the content of the invention unless otherwise specified.
【0012】この実施の形態においては、図1,2に示
すように、基板保持装置1は、上面に凹溝11が形成さ
れたセラミックス焼結体製の基体2と、この凹溝に装填
された金属製の電極板4と、前記基体2と前記電極板4
の全領域を覆い、基板(図示せず)を載置するセラミッ
クス焼結体製の被覆板3と、前記電極板4に一端が接続
され、耐熱性に優れたモリブデンにより形成されたプラ
ズマ発生用の高周波電圧及び/又は静電吸着用の直流電
圧を印加する印加用電極5と、前記被覆板3の温度を測
定する熱電対6を備えている。In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a substrate holding device 1 has a base 2 made of a ceramic sintered body having a concave groove 11 formed on an upper surface, and a substrate 2 loaded in the concave groove. Metal electrode plate 4, the base 2 and the electrode plate 4
And a cover plate 3 made of ceramic sintered body on which a substrate (not shown) is placed, and one end connected to the electrode plate 4 for forming a plasma formed of molybdenum having excellent heat resistance. And a thermocouple 6 for measuring the temperature of the covering plate 3.
【0013】そして、前記基体2と前記被覆板3とは接
合剤により気密に接合され、その接合界面には周期表第
IIIa属元素から選ばれた少なくとも2種の元素と、ア
ルミニウムと、珪素を含むオキシナイトライドガラス層
が形成され、接合後の接合層7の厚みが 5〜180 μmと
なるよう構成されている。The base 2 and the cover plate 3 are hermetically bonded by a bonding agent.
An oxynitride glass layer containing at least two elements selected from Group IIIa elements, aluminum, and silicon is formed, and the thickness of the bonding layer 7 after bonding is 5 to 180 μm.
【0014】また、この実施の形態に係る基板保持装置
1にあっては、前記基体2の内部にヒータエレメント8
が設けられても良い。すなわち、前記基体2は、上面に
凹溝12が形成されたセラミックス焼結体製の基体下部
板2aと、この凹溝12に装填されたヒータエレメント
8と、前記基体下部板2aと前記ヒータエレメント8の
全領域を覆うセラミックス焼結体製の基体上部板2b
と、前記ヒータエレメント8に一端が接続され、耐熱性
に優れたモリブデンにより形成された少なくとも1対の
ヒータ給電用電極9を備えている。In the substrate holding apparatus 1 according to this embodiment, the heater element 8 is provided inside the base 2.
May be provided. That is, the base 2 has a base plate 2a made of a ceramic sintered body having a concave groove 12 formed on the upper surface, a heater element 8 loaded in the concave groove 12, the base lower plate 2a and the heater element. Substrate upper plate 2b made of a ceramic sintered body covering the entire region of No. 8
And one end connected to the heater element 8, and at least one pair of heater power supply electrodes 9 formed of molybdenum having excellent heat resistance.
【0015】そして、前記基体下部板2aと前記基体上
部板2bとは接合剤により気密に接合され、その接合界
面には周期表第 IIIa属元素から選ばれた少なくとも2
種の元素と、アルミニウムと、珪素を含むオキシナイト
ライドガラス層が形成され、接合後の接合層10の厚み
が 5〜180 μmとなるように構成されている。The lower base plate 2a and the upper base plate 2b are hermetically bonded by a bonding agent, and the bonding interface has at least two elements selected from Group IIIa elements of the periodic table.
An oxynitride glass layer containing seed elements, aluminum and silicon is formed, and the thickness of the bonding layer 10 after bonding is 5 to 180 μm.
【0016】以下、本発明を構成する各構成要件につい
て詳述する。 〔電極板〕電極板4に印加用電極5を介してプラズマ発
生用電源から高周波電圧を印加することにより、プラズ
マを発生させることが可能となる。このとき、電極板4
は 0.025mm以上の充分な厚みT1 を持った金属板であ
るため、前記高周波電圧を印加しても発熱して焼き切
れる虞がない他、格子状またはメッシュ状の電極を用
いた場合と異なり、全域に緻密、安定、且つ均一なプラ
ズマを発生させることができ、更に、電極板4と印加
用電極5との連結を面/ロッド間で確実に行える等の利
点を有する。Hereinafter, each component constituting the present invention will be described in detail. [Electrode Plate] By applying a high-frequency voltage from the plasma generation power supply to the electrode plate 4 via the application electrode 5, plasma can be generated. At this time, the electrode plate 4
Is a metal plate having a sufficient thickness T 1 of 0.025 mm or more, so that even if the high-frequency voltage is applied, there is no risk of burning due to heat generation, and unlike the case of using a grid or mesh electrode. In addition, dense, stable, and uniform plasma can be generated in the entire region, and further, there is an advantage that the connection between the electrode plate 4 and the application electrode 5 can be reliably performed between the surface and the rod.
【0017】また、前記電極板4に印加用電極5を介し
て静電吸着用電源より 500V程度の直流高電圧を印加す
ると、被覆板3が絶縁体として機能し、シリコン基板等
の被吸着物を静電吸着させることが可能となる。なお、
電極板4にプラズマ発生用電源の高周波電圧と静電吸着
用電源の直流高電圧の両方を印加する場合には、高周波
をカットできるフィルタを静電吸着用電源と給電用電極
間に設置すればよい。When a high DC voltage of about 500 V is applied to the electrode plate 4 from the power supply for electrostatic attraction via the electrode 5 for application, the cover plate 3 functions as an insulator, and an object to be attracted such as a silicon substrate is applied. Can be electrostatically attracted. In addition,
When applying both the high-frequency voltage of the power supply for plasma generation and the DC high voltage of the power supply for electrostatic attraction to the electrode plate 4, a filter capable of cutting high frequency can be provided between the power supply for electrostatic attraction and the power supply electrode. Good.
【0018】更に、前記電極板4は、セラミックスの
熱膨張係数に近似する熱膨張係数を有すること、接合
工程中の熱処理温度及び雰囲気に安定であること、固
有抵抗値が低いこと、室温〜 1000 ℃までの実用温度
域での長期使用が可能である等の理由から、モリブデ
ン、タングステン、タンタル、ニオブ若しくはこれらの
合金等の高融点金属からなることが好ましい。Further, the electrode plate 4 has a coefficient of thermal expansion close to the coefficient of thermal expansion of the ceramics, is stable to the heat treatment temperature and atmosphere during the bonding process, has a low specific resistance, and has a room temperature to 1000 ° C. It is preferable to use a high melting point metal such as molybdenum, tungsten, tantalum, niobium, or an alloy thereof because, for example, long-term use in a practical temperature range of up to ° C. is possible.
【0019】〔セラミックス焼結体〕前記基体下部板2
a、前記基体上部板2b、前記被覆板3の材質は特に限
定されるものではないが、熱伝導性、機械的強度、耐プ
ラズマ性に優れ、CF4 、C 2 F6 ,C2 F8 等のプラ
ズマクリーニングガスに対する耐久性に優れる等の理由
から、窒化アルミニウム焼結体、または窒化アルミニウ
ム基焼結体により形成されてなることが好ましい。この
窒化アルミニウム焼結体または窒化アルミニウム基焼結
体は公知の方法にて製造したものを用いることができ
る。[Ceramic Sintered Body] Substrate lower plate 2
a, the material of the substrate upper plate 2b and the coating plate 3 are particularly limited
Although not specified, thermal conductivity, mechanical strength,
Excellent plasma properties, CFFour, C TwoF6, CTwoF8Such as plastic
Reasons such as excellent durability against Zuma cleaning gas
From aluminum nitride sintered body or aluminum nitride
It is preferably formed of a rubber-based sintered body. this
Aluminum nitride sintered body or aluminum nitride based sintered
The body can be manufactured by a known method.
You.
【0020】〔ガラス質接合剤〕前記電極4を挟持する
前記基体2と前記被覆板3との間、及び前記ヒータエレ
メント8を挟持する前記基体下部板2aと前記基体上部
板2bとの間を気密に接合する接合層として、周期表第
IIIa属元素から選ばれた少なくとも2種の元素、アル
ミニウム、珪素を含有するオキシナイトライドガラス層
を用いるとした理由は次のとおりであり、このガラス質
接合層を用いることにより、前記接合部7,10の気密
性を大幅に向上させ得ると共に、この気密性を長期に亘
って確保し得る。[Glass bonding agent] The distance between the substrate 2 and the cover plate 3 sandwiching the electrode 4 and the distance between the substrate lower plate 2a and the substrate upper plate 2b sandwiching the heater element 8 are set. As the bonding layer for airtight bonding,
The reason why the oxynitride glass layer containing at least two elements selected from the group IIIa elements, aluminum and silicon is used is as follows. , 10 can be greatly improved, and this airtightness can be ensured for a long period of time.
【0021】即ち、前記成分を有するオキシナイトライ
ドガラスはセラミックス焼結体との濡れ性が良好であ
り、接合強度が優れ、接合部7,10の気密性が良好
で、接合強度のバラツキも小さく、耐熱性にも優れてい
る。That is, the oxynitride glass having the above components has good wettability with the ceramic sintered body, excellent bonding strength, good airtightness of the bonding portions 7 and 10, and small variation in bonding strength. Excellent heat resistance.
【0022】前記成分を含有するオキシナイトライドガ
ラスの熱膨張係数は 3×10-6〜 8×10-6/℃であり、例
えばセラミックス焼結体の中で好適に使用される窒化ア
ルミニウム焼結体の熱膨張係数( 3.8×10-6〜 4.7×10
-6/℃)と一致もしくは近似し、もって繰り返しの昇
温、降温の熱負荷時の熱応力による接合層7,10の破
損、即ちクラックの発生を回避することができ、前記接
合層7,10の気密性を長期に亘って確保することがで
きる。また、前記成分を含有するオキシナイトライドガ
ラス層のガラス軟化点Tgは850〜950 ℃と高く、高温
雰囲気に長時間晒されても接合層7,10が劣化しな
い。The thermal expansion coefficient of the oxynitride glass containing the above components is 3 × 10 −6 to 8 × 10 −6 / ° C., for example, aluminum nitride sintering which is preferably used in a ceramic sintered body Body thermal expansion coefficient (3.8 × 10 -6 to 4.7 × 10
−6 / ° C.), thereby preventing damage to the bonding layers 7 and 10, that is, generation of cracks due to thermal stress during repeated heat-up and temperature-down thermal loads. 10 airtightness can be ensured for a long time. Further, the glass softening point Tg of the oxynitride glass layer containing the above components is as high as 850 to 950 ° C., and the bonding layers 7 and 10 are not deteriorated even when exposed to a high temperature atmosphere for a long time.
【0023】前記オキシナイトライドガラス層を形成し
得る接合剤は、以下のように製造する。まず、接合材原
料粉末として、例えば周期表第 IIIa族元素から選ばれ
た少なくとも2種の元素の酸化物と、二酸化珪素と、酸
化アルミニウムとを混合するか、または熱処理によりこ
れらに変化する化合物を混合する。The bonding agent capable of forming the oxynitride glass layer is manufactured as follows. First, as a bonding material powder, for example, an oxide of at least two elements selected from Group IIIa elements of the periodic table, silicon dioxide, and aluminum oxide are mixed, or a compound that changes to these by heat treatment is used. Mix.
【0024】ここに、周期表第 IIIa族元素の酸化物と
しては特に限定されずY2 O3 、Dy2 O3 、Er2 O
3 、Gd2 O3 、La2 O3 、Yb2 O3 、Sm2 O3
等を例示することができる。これらのうち、価格、入手
のしやすさの点から、用いる周期表第 IIIa族元素の酸
化物の1つはY2 O3 が最適であり、他の周期表第 III
a族元素の酸化物はこのY2 O3 と全率固溶体を形成し
やすいDy2 O3 、Er2 O3 、Yb2 O3が好適であ
り、特にDy2 O3 は価格の点からも好適である。Here, the oxide of an element of Group IIIa of the periodic table is not particularly limited, and Y 2 O 3 , Dy 2 O 3 , Er 2 O
3, Gd 2 O 3, La 2 O 3, Yb 2 O 3, Sm 2 O 3
And the like. Among these, Y 2 O 3 is most suitable as one of the oxides of the Group IIIa element of the periodic table from the viewpoints of price and availability, and other oxides of the periodic table III
oxides of a group element is preferably the Y 2 O 3 and likely to form a complete solid solution Dy 2 O 3, Er 2 O 3, Yb 2 O 3, from particular Dy 2 O 3 is the price point It is suitable.
【0025】また、前記各成分の組成比率も特に限定さ
れないが、周期表第 IIIa族元素から選ばれた少なくと
も2種の元素の酸化物を合量で 20 〜 50 重量%、二酸
化珪素を 30 〜 70 重量%、酸化アルミニウムを 10 〜
30 重量%含む溶融体が形成されるように配合するの
が、得られる溶融体の融点が低く、またセラミックス部
材等との濡れ性にも優れるので好ましい。更に、周期表
第 IIIa族元素が2種の場合は、周期表第 IIIa族元素
の酸化物がモル比で約1:1となるよう配合されるの
が、接合材の融点が最も低くなるので好適である。The composition ratio of each of the above components is not particularly limited either, but oxides of at least two elements selected from Group IIIa elements of the periodic table are 20 to 50% by weight in total and silicon dioxide is 30 to 30% by weight. 70% by weight, aluminum oxide 10 ~
It is preferable to mix such that a melt containing 30% by weight is formed because the obtained melt has a low melting point and excellent wettability with ceramic members and the like. Further, when there are two kinds of Group IIIa elements in the periodic table, the oxides of the Group IIIa elements in the periodic table are blended in a molar ratio of about 1: 1 because the melting point of the bonding material becomes the lowest. It is suitable.
【0026】そして、上述の原料混合粉末を、例えば粒
径 5μm以下に粉砕し、1500〜1700℃で溶融した後急冷
してガラス質の冷却物を得、これを粒径 5μm程度に粉
砕して均一組成の溶融体微粉末の接合剤を調整する。こ
の接合材の調製時の雰囲気は特に限定されないが、窒素
雰囲気下で行うとオキシナイトライドガラスが形成さ
れ、非窒素雰囲気下で行うとオキサイドガラスが形成さ
れる。しかし、本発明にあっては接合界面にオキシナイ
トライドガラス層が形成されてなることが必須であるた
め、接合材の調製は窒素含有雰囲気下で行い、接合剤を
予めオキシナイトライドガラス化させておくのが好まし
い。窒素含有雰囲気は、N2 ガス、H2 −N2 混合ガス
又はNH3 ガス等を用いることにより得られる。Then, the above-mentioned raw material mixed powder is pulverized to, for example, a particle size of 5 μm or less, melted at 1500 to 1700 ° C., and quenched to obtain a vitreous cooled product. A binder of a fine powder of a melt having a uniform composition is prepared. The atmosphere at the time of preparing this bonding material is not particularly limited, but when performed in a nitrogen atmosphere, an oxynitride glass is formed, and when performed in a non-nitrogen atmosphere, an oxide glass is formed. However, in the present invention, since it is essential that an oxynitride glass layer is formed at the bonding interface, the preparation of the bonding material is performed in a nitrogen-containing atmosphere, and the bonding agent is preliminarily oxynitride vitrified. It is preferable to keep it. The nitrogen-containing atmosphere can be obtained by using N 2 gas, H 2 -N 2 mixed gas, NH 3 gas, or the like.
【0027】また、前記接合材には、Si3 N4 粉末及
び/又はAIN粉末を外割りで 1〜50 重量%配合する
ことが好ましい。即ち、Si3 N4 粉末やAIN粉末の
添如は、このオキシナイトライドガラスの熱膨張係数を
下げると共に耐熱性も向上する。配合率1重量%未満で
は添加する意味がなく、 50 重量%超では接合強度の低
下をもたらすので好ましくない。添如するSi3 N4 粉
末及び/又はAIN粉末の粒径は特に限定されないが、
均一な濃度のオキシナイトライドガラスを形成させるこ
とができる点で平均拉径 0.8μm以下のものが好まし
い。It is preferable that Si 3 N 4 powder and / or AIN powder be blended in the bonding material in an amount of 1 to 50% by weight. That is, the addition of Si 3 N 4 powder or AIN powder reduces the coefficient of thermal expansion of the oxynitride glass and also improves the heat resistance. If the blending ratio is less than 1% by weight, there is no point in adding it, and if it exceeds 50% by weight, the joining strength is lowered, which is not preferable. The particle size of the Si 3 N 4 powder and / or AIN powder to be added is not particularly limited,
It is preferable that the average diameter of the oxynitride glass is 0.8 μm or less in that oxynitride glass having a uniform concentration can be formed.
【0028】〔接合層の厚み〕前記基体2と前記被覆板
3との接合後の接合層7の厚みを 5〜180 μm、前記基
体下部板2aと前記基体上部板2bとの接合後の接合層
10の厚みを 5〜180μmとすることが好適な理由は次
のとおりであり、前記接合部の気密性を更に強固に確保
し得る。[Thickness of Bonding Layer] The thickness of the bonding layer 7 after bonding the base 2 and the cover plate 3 is 5 to 180 μm, and the bonding after bonding the base lower plate 2a and the base upper plate 2b. The reason why the thickness of the layer 10 is preferably set to 5 to 180 μm is as follows, and the airtightness of the joint can be more firmly secured.
【0029】即ち、接合層7の厚みが 5μm未満では、
接合層7の端部におけるフィレットの形成が不十分であ
ることから、接合部7の気密性を確保できず、また接合
強度も不足する。一方、接合層7の厚みが 180μm超で
は、接合層7の気密性は確保できるものの、接合強度の
低下が起こりやすく、また、接合時の加熱処理により溶
融したガラス質接合剤が接合層7の端部から流出して基
体2と被覆板3とを平行に接合することができず、もっ
て製品歩留まりが低下し、また接合作業にも支障を来た
す虞がある。That is, when the thickness of the bonding layer 7 is less than 5 μm,
Due to insufficient formation of fillets at the ends of the bonding layer 7, the airtightness of the bonding portion 7 cannot be ensured, and the bonding strength is also insufficient. On the other hand, when the thickness of the bonding layer 7 is more than 180 μm, although the airtightness of the bonding layer 7 can be ensured, the bonding strength tends to decrease, and the vitreous bonding agent melted by the heat treatment at the time of bonding becomes less likely. After flowing out from the end portion, the base 2 and the cover plate 3 cannot be joined in parallel, which may lower the product yield and hinder the joining operation.
【0030】また、接合層10の厚みが 5μm未満で
は、接合層10の端部におけるフィレットの形成が不十
分であることから、接合部10の気密性を確保できず、
また接合強度も不足する。一方、接合層10の厚みが 1
80μm超では、接合層10の気密性は確保できるもの
の、接合強度の低下が起こりやすく、また、接合時の加
熱処理により溶融したガラス質接合剤が接合層10の端
部から流出して基体下部板2aと基体上部板2bとを平
行に接合することができず、もって製品歩留まりが低下
し、また接合作業にも支障を来たす虞がある。If the thickness of the bonding layer 10 is less than 5 μm, the formation of fillets at the ends of the bonding layer 10 is insufficient, so that the airtightness of the bonding portion 10 cannot be secured.
Also, the bonding strength is insufficient. On the other hand, when the thickness of the bonding layer 10 is 1
If it exceeds 80 μm, although the airtightness of the bonding layer 10 can be ensured, the bonding strength is liable to decrease, and the vitreous bonding agent melted by the heat treatment at the time of the bonding flows out from the end of the bonding layer 10 and the lower part of the substrate The board 2a and the base body upper board 2b cannot be joined in parallel, which may lower the product yield and hinder the joining operation.
【0031】〔ヒータエレメント〕前記ヒータエレメン
ト8の材質はとくに限定されるものではないが、後述す
る理由から、添加剤が添加されることなく焼結され、焼
結密度が 2.8g/cm3 以上、室温での電気比抵抗が
0.1Ωcm以下の炭化珪素焼結体からなることが好まし
い。そして、このヒータエレメント8に通電することに
より、被覆板3を所定の温度に保持することができる。[Heater Element] The material of the heater element 8 is not particularly limited, but is sintered without adding an additive and has a sintered density of 2.8 g / cm 3 or more for the reasons described below. , Electrical resistivity at room temperature
It is preferable to be made of a silicon carbide sintered body of 0.1 Ωcm or less. By energizing the heater element 8, the cover plate 3 can be maintained at a predetermined temperature.
【0032】このような炭化珪素セラミックス焼結体か
らなるヒータエレメント8は、例えば、特開平4-65361
号公報に記載されている概略下記のいずれかの方法で製
造することができる。 平均粒子径が 0.1〜 10 μmの第1の炭化珪素粉末
と、非酸化性雰囲気のプラズマ中にシラン化合物または
ハロゲン化珪素と炭化水素とからなる原料ガスを導入
し、反応系の圧力を1気圧未満から 0.1 torr の範囲で
制御しつつ気相反応させることによって合成された平均
粒子径が 0.1μm以下の第2の炭化珪素粉末とを混合
し、これを加熱し焼結することによって炭化珪素焼結体
を得て、この焼結体を所望のパターンに従って放電加工
してヒータエレメントとする。The heater element 8 made of such a silicon carbide ceramic sintered body is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-65361.
Can be produced by any one of the following methods described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-260,000. A first silicon carbide powder having an average particle diameter of 0.1 to 10 μm and a source gas comprising a silane compound or a silicon halide and a hydrocarbon are introduced into plasma in a non-oxidizing atmosphere, and the pressure of the reaction system is reduced to 1 atm. A second silicon carbide powder having an average particle size of 0.1 μm or less synthesized by performing a gas phase reaction while controlling in a range of less than 0.1 torr is mixed with the second silicon carbide powder, and heated and sintered to form a silicon carbide sintered body. A sintered body is obtained, and this sintered body is subjected to electric discharge machining according to a desired pattern to form a heater element.
【0033】 非酸化性雰囲気のプラズマ中にシラン
化合物またはハロゲン化珪素と炭化水素とからなる原料
ガスを導入し、反応系の圧力を1気圧未満から 0.1 tor
r の範囲で制御しつつ気相反応させることによって合成
された平均粒子径が 0.1μm以下である炭化珪素粉末を
加熱し、焼結することによって炭化珪素焼結体を得て、
この焼結体を所望のパターンに従って放電加工してヒー
タエレメントとする。A source gas comprising a silane compound or a silicon halide and a hydrocarbon is introduced into plasma in a non-oxidizing atmosphere, and the pressure of the reaction system is reduced from less than 1 atm to 0.1 torr.
Heating and sintering silicon carbide powder having an average particle diameter of 0.1 μm or less synthesized by performing a gas phase reaction while controlling in the range of r to obtain a silicon carbide sintered body,
This sintered body is subjected to electric discharge machining according to a desired pattern to form a heater element.
【0034】しかして、これらのヒータエレメント8は
添加剤無添加、即ち異種物質を添加することなく焼結さ
れた炭化珪素焼結体により形成されたものであるから、
均質であり、その結果局所的な異常発熱はなく、接合層
10の一部が溶融して前記接合部にリークが生じること
はなく、前記接合層10の気密性を更に強固に確保し得
るものである。However, since these heater elements 8 are formed of a silicon carbide sintered body without additives, that is, without adding any foreign substance,
Homogeneous, as a result, there is no local abnormal heat generation, a part of the bonding layer 10 is not melted, and no leak is generated at the bonding portion, and the airtightness of the bonding layer 10 can be further secured. It is.
【0035】また、添加剤無添加であることから、極め
て高純度であり、かつ、焼結密度が2.8g/cm3 とい
う高密度な焼結体であることから、前記接合部にリーク
が生じて気密性が損なわれても、ヒータエレメント10
からの添加剤、即ち不純物の蒸発はなく、反応チャンバ
ー内が汚染される虞はない。更に、高温高強度にも優れ
ることから熱衝撃によるヒータエレメント8の変形や断
線がなく、更に室温での電気比抵抗が1Ω・cm以下と
いう低電気比抵抗であることからヒータエレメント8を
細線化、薄膜化する必要はないことから、ヒータエレメ
ント8が断線する虞はない。Further, since no additive is added, the sintered body is extremely high in purity and has a sintered density of 2.8 g / cm 3 , so that leakage occurs at the joint. Even if airtightness is impaired, the heater element 10
There is no evaporation of the additive, that is, the impurities, and there is no possibility that the inside of the reaction chamber is contaminated. Furthermore, since the heater element 8 is excellent in high temperature and high strength, there is no deformation or disconnection of the heater element 8 due to thermal shock, and since the electric resistivity at room temperature is as low as 1 Ω · cm or less, the heater element 8 is thinned. Since there is no need to reduce the film thickness, there is no fear that the heater element 8 will be disconnected.
【0036】そして、この実施の形態に係る基板保持装
置は、例えば、次のようにして製造することができる。
表面に凹溝を有する基体下部板2b、基体上部板2a
は、表面に凸部が形成された金型をセラミックス成形体
板にプレス押圧し、焼結して形成する。焼結温度等の焼
結条件は従来法に従えばよい。また、被覆板3も従来法
に従って形成する。The substrate holding device according to this embodiment can be manufactured, for example, as follows.
Substrate lower plate 2b, substrate upper plate 2a having concave grooves on the surface
Is formed by pressing a mold having a convex portion formed on the surface thereof against a ceramic molded plate and sintering it. Sintering conditions such as the sintering temperature may be in accordance with conventional methods. The cover plate 3 is also formed according to a conventional method.
【0037】そして、電極板4を前記基体上部板2bの
前記凹溝10に、前記方法に従って形成されたヒータエ
レメント8を前記基体下部板2aの前記凹溝11にそれ
ぞれ装填する。Then, the electrode plate 4 is loaded into the concave groove 10 of the base upper plate 2b, and the heater element 8 formed according to the above method is loaded into the concave groove 11 of the base lower plate 2a.
【0038】次いで、微粉砕された前記ガラス質接合剤
をスクリーンオイルと混合してペースト化し、このペー
スト状ガラス質接合剤を、前記凹溝11に前記ヒータエ
レメント8が装填された前記基体下部板2aと前記基体
上部板2bのそれぞれの接合面、及び前記凹溝10に前
記電極板4が装填された前記基体上部板2bと前記被覆
板3のそれぞれの接合面に塗布し、 100〜200 ℃で乾燥
する。Then, the finely ground vitreous bonding agent is mixed with screen oil to form a paste, and the paste-like vitreous bonding agent is mixed with the base lower plate in which the recess 11 is loaded with the heater element 8. 2a and the upper surface of the base plate 2b, and the bonding surface of the upper substrate 2b and the cover plate 3 in which the electrode plate 4 is loaded in the concave groove 10; Dry with.
【0039】その後、ガラス質接合剤が塗布された面を
介して、前記基体下部板2aと、前記基体上部板2b
と、前記被覆板3とを、前記ヒータエレメント8と前記
電極板4とをそれぞれ挟持した状態で積層し、電気炉中
で加熱してガラス質接合剤を溶融し、 1300 〜 1500 ℃
で 5〜 40 分加熱して接合する。Thereafter, the base lower plate 2a and the base upper plate 2b are interposed via the surface coated with the vitreous bonding agent.
And the covering plate 3 are laminated with the heater element 8 and the electrode plate 4 sandwiched therebetween, and heated in an electric furnace to melt the vitreous bonding agent.
Heat for 5 to 40 minutes to join.
【0040】この加熱は常庄又は 10 気圧程度以下の加
圧下において行なわれる。加熱時の雰囲気は用いる接合
剤により異なる。即ち、オキシナイトライドガラスを含
有する接合剤を用いる場合は、接合剤が予めオキシナイ
トライド化しているため、非窒素含有雰囲気であっても
良いが、好適には窒素含有雰囲気である。これに対し
て、オキサイドガラスを含有する接合剤を用いる場合
は、オキサイドガラスをオキシナイトライド化するため
の窒素源が必要となり、窒素含有有雰囲気で行う。な
お、窒素含有雰囲気は、N2 ガス、H2 −N2 混合ガス
又はNH3 ガス等を用いることにより得られる。The heating is carried out at a constant pressure or under a pressure of about 10 atm or less. The atmosphere at the time of heating differs depending on the bonding agent used. That is, when a bonding agent containing oxynitride glass is used, since the bonding agent is oxynitrided in advance, a non-nitrogen-containing atmosphere may be used, but a nitrogen-containing atmosphere is preferable. On the other hand, when a bonding agent containing oxide glass is used, a nitrogen source for converting the oxide glass into oxynitride is required, and the bonding is performed in a nitrogen-containing atmosphere. Note that the nitrogen-containing atmosphere can be obtained by using N 2 gas, H 2 —N 2 mixed gas, NH 3 gas, or the like.
【0041】加熱溶融した接合剤は冷却固化することに
より接合強度を持ち得るようになるが、急速冷却を行わ
ず徐冷することにより、窒素の取り込み量を高い状態で
保持しつつオキシナイトライドガラス層の安定化を図る
ことが好ましい。冷却速度は50 ℃/min以下が好ま
しく、更に好ましくは 30 ℃/min以下である。The heated and melted bonding agent can have a bonding strength by being solidified by cooling. However, by cooling slowly without performing rapid cooling, the oxynitride glass can be maintained while maintaining a high nitrogen intake. It is preferable to stabilize the layer. The cooling rate is preferably 50 ° C / min or less, more preferably 30 ° C / min or less.
【0042】なお、接合後の接合層7,10の厚みをそ
れぞれ前記範囲とするためには、微粉砕されたガラス質
接合剤とスクリーンオイルとの量比、ペースト状ガラス
質接合剤の塗布量、接合時の加熱温度、時間等の処理条
件を適宜調整することにより行うことができる。In order to make the thicknesses of the bonding layers 7 and 10 after bonding within the above ranges, respectively, the ratio of the amount of the finely ground vitreous bonding agent to the screen oil, the amount of the paste-like vitreous bonding agent applied, It can be carried out by appropriately adjusting the processing conditions such as the heating temperature and the time for bonding.
【0043】[0043]
【実施例】以下、実施例を詳述する。 〔実施例1〜5〕表面に幅 5mm、深さ 3mmのヒータ
エレメント装填用のスパイラル状凹溝が設けられた直径
220mm、厚み 15 mmの窒化アルミニウム焼結体製の
基体下部板と、表面に直径 200mm、深さ 0.3mmの金
属製電極板装填用の円盤状凹溝が設けられた直径 220m
m、厚み 8mmの窒化アルミニウム焼結体製の基体上部
板と、直径 220mm、厚み 1mmの窒化アルミニウム焼
結体製の被覆板を従来法に従って形成した。EXAMPLES Examples will be described below in detail. [Examples 1 to 5] Diameter of a surface having a spiral groove for mounting a heater element having a width of 5 mm and a depth of 3 mm
220 m diameter, 15 m thick aluminum nitride sintered body base plate, and a 220 m diameter disc-shaped groove for loading a metal electrode plate with a diameter of 200 mm and a depth of 0.3 mm
An upper plate made of an aluminum nitride sintered body having a thickness of 8 mm and a thickness of 8 mm, and a coated plate made of an aluminum nitride sintered body having a diameter of 220 mm and a thickness of 1 mm were formed by a conventional method.
【0044】一方、焼結助剤や導電性を付与するための
添加剤が添加されることなく焼結され、焼結密度が 3.1
g/cm3 、室温での電気比抵抗が 0.05 Ω・cmの炭
化珪素焼結体からなり、前記スパイラル状凹溝に装填し
得る形状のヒータエレメントを、前記段落番号〔003
3〕の製造方法により形成した。この製造方法で用
いられる第1の炭化珪素粉末の平均粒径は 0.7μm、添
加量は 95 重量%、第2の炭化珪素の平均粒径は 0.01
μm、添加量は 5重量%であり、ホットプレス焼結条件
はプレス圧 400kg/cm2 、焼結温度 2200 ℃、焼結
時間 90 分である。また、電極板として、直径 200m
m、厚み 0.3mmのモリブデン金属板を用意した。On the other hand, sintering is performed without adding a sintering aid or an additive for imparting conductivity, and the sintering density is reduced to 3.1.
The heater element made of a silicon carbide sintered body having a g / cm 3 and an electrical resistivity at room temperature of 0.05 Ω · cm and capable of being loaded in the spiral groove is referred to as the paragraph number [003].
3]. The average particle size of the first silicon carbide powder used in this production method is 0.7 μm, the amount added is 95% by weight, and the average particle size of the second silicon carbide powder is 0.01%.
μm, the amount added is 5% by weight, and the hot press sintering conditions are a press pressure of 400 kg / cm 2 , a sintering temperature of 2200 ° C., and a sintering time of 90 minutes. In addition, 200m in diameter as an electrode plate
A molybdenum metal plate having a thickness of 0.3 mm was prepared.
【0045】次いで、表1に示す組成を有するガラス質
接合剤(粒径約 2μm)を市販のスクリーンオイルと混
合してペースト化し、このペースト状ガラス質接合剤
を、前記スパイラル状凹溝に前記ヒータエレメントが装
填された前記基体下部板と前記基体上部板のそれぞれの
接合面、及び前記円盤状凹溝に前記電極板が装填された
前記基体上部板と前記被覆板のそれぞれの接合面に塗布
し、 100〜200 ℃で乾燥した。Next, a vitreous bonding agent having a composition shown in Table 1 (particle diameter: about 2 μm) was mixed with a commercially available screen oil to form a paste, and the paste-like vitreous bonding agent was inserted into the spiral groove. Coating is applied to the respective joint surfaces of the base lower plate and the base upper plate loaded with the heater element, and to the respective joint surfaces of the base upper plate and the cover plate loaded with the electrode plate in the disc-shaped groove. And dried at 100-200 ° C.
【0046】その後、ガラス質接合剤が塗布された面を
介して、前記基体下部板と、前記基体上部板と、前記被
覆板とを、前記ヒータエレメントと前記電極板とをそれ
ぞれ挟持した状態で積層し、N2 ガス雰囲気の電気炉中
で加熱してガラス質接合剤を溶融し、 1400 ℃で 20 分
加熱して気密に接合した。冷却速度は 25 ℃/min、
接合後の接合層の厚みは共に 50 μmであった。また、
接合界面にはオキシナイトライドガラスが形成されてい
ることを、オージェ電子分光法により確認した。Thereafter, the lower base plate, the upper base plate, and the cover plate are sandwiched between the heater element and the electrode plate via the surface coated with the vitreous bonding agent. The layers were laminated and heated in an electric furnace in an N 2 gas atmosphere to melt the vitreous bonding agent, and then heated at 1400 ° C. for 20 minutes for airtight bonding. The cooling rate is 25 ° C / min,
The thickness of the bonding layer after bonding was 50 μm. Also,
It was confirmed by Auger electron spectroscopy that oxynitride glass was formed at the bonding interface.
【0047】このようにして得られた基板保持装置の、
基体上部板と被覆板との接合部の気密性を確認するため
に、耐久性試験に供した。試験結果を表1に示す。な
お、耐久性試験の概要は下記のとおりである。The substrate holding device thus obtained is
A durability test was performed to confirm the airtightness of the joint between the base upper plate and the cover plate. Table 1 shows the test results. The outline of the durability test is as follows.
【0048】セラミックスヒータに通電して、室温から
最高温度 700℃まで1時間で昇温し、最高温度に 30 分
間保持し、その後室温まで徐冷する。このヒートサイク
ルを100回負荷した後の前記接合部の気密性を、Heガ
スを用いたリークテストにより試験した。なお、気密性
の評価基準は下記のとおりである。 ○;Heリーク量が10-9torr・l /sec 以下 △;Heリーク量が10-9〜10-8torr・l /sec ×;Heリーク量が10-8torr・l /sec 以上The ceramic heater is energized, the temperature is raised from room temperature to a maximum temperature of 700 ° C. in one hour, maintained at the maximum temperature for 30 minutes, and then gradually cooled to room temperature. The airtightness of the joint after 100 heat cycles was tested by a leak test using He gas. In addition, the evaluation criteria of airtightness are as follows. ;: He leak amount is 10 -9 torr · l / sec or less △; He leak amount is 10 -9 to 10 -8 torr · l / sec ×; He leak amount is 10 -8 torr · l / sec or more
【0049】[0049]
【表1】 [Table 1]
【0050】〔比較例1〜6〕実施例1〜5に準じて基
板保持装置を作製し、耐久性試験に供した。ただし、ガ
ラス質接合剤の組成は表2に示すとおりである。[Comparative Examples 1 to 6] A substrate holding device was manufactured according to Examples 1 to 5, and subjected to a durability test. However, the composition of the vitreous bonding agent is as shown in Table 2.
【0051】[0051]
【表2】 [Table 2]
【0052】〔実施例6〕 「プラズマ耐久性試験」実施例1の基板保持装置を真空
チャンバー内に設置し、CF4 +H2 ( 5torr)の雰囲
気でプラズマを発生させ、その耐久性試験を実施したと
ころ、 500時間経過後においてもプラズマは安定してお
り、耐久性に優れていることが確認された。Example 6 "Plasma Durability Test" The substrate holding apparatus of Example 1 was set in a vacuum chamber, plasma was generated in an atmosphere of CF 4 + H 2 (5 torr), and the durability test was performed. As a result, it was confirmed that the plasma was stable even after a lapse of 500 hours and had excellent durability.
【0053】〔比較例7〕実施例1〜5と同一の基体下
部板、基体上部板、電極板及びヒータエレメントをそれ
ぞれ用意した。前記基体下部板の凹溝に前記ヒータエレ
メントを装填し、前記基体上部板の上に前記電極板を載
置し、これらをAg( 72 重量%)−Cu( 25 重量
%)−Ti( 3重量%)からなる接合剤を用い、10-5to
rrの真空中、 870℃、 20 分間の条件下で接合し、その
後、前記電極板の上に厚み 10 μmの窒化アルミニウム
薄膜をCVD法により形成して、基板保持装置を作成し
た。この基板保持装置の耐久性を実施例6に準じて試験
したところ、 120時間経過後にはプラズマが不安定とな
り、 165時間経過後にはプラズマの発生が停止した。こ
のことは前記窒化アルミニウム薄膜の体積固有抵抗値が
低下したためと思われる。また、この基板保持装置の気
密性を実施例1〜5に準じて試験したところ、Heリー
ク量が10-5torr・l /sec となり、接合部の気密性が劣
ることが確認された。Comparative Example 7 The same lower substrate, upper substrate, electrode plate and heater element as in Examples 1 to 5 were prepared. The heater element is loaded in the concave groove of the base lower plate, and the electrode plate is placed on the base upper plate, and these are made of Ag (72% by weight) -Cu (25% by weight) -Ti (3% by weight). %), 10 -5 to
Bonding was performed at 870 ° C. for 20 minutes in a vacuum of rr. Thereafter, a 10 μm-thick aluminum nitride thin film was formed on the electrode plate by a CVD method to prepare a substrate holding device. When the durability of the substrate holding apparatus was tested according to Example 6, the plasma became unstable after 120 hours, and the generation of plasma stopped after 165 hours. This is presumably because the volume resistivity of the aluminum nitride thin film was reduced. Further, when the airtightness of this substrate holding device was tested in accordance with Examples 1 to 5, the He leak amount was 10 −5 torr · l / sec, and it was confirmed that the airtightness of the joint was inferior.
【0054】[0054]
【発明の効果】以上のように、本発明の請求項1に係る
基板保持装置では、セラミックス焼結体製の基体と、こ
の基体の接合面の全領域を覆うセラミックス焼結体製の
被覆板を備えるとともに、前記基体と前記被覆板との間
に把持された金属製の電極板と、この電極板に一端が接
続された印加用電極を備えた基板保持装置であって、前
記基体と前記被覆板とは接合剤により気密に接合され、
その接合界面には周期表第 IIIa属元素から選ばれた少
なくとも2種の元素と、アルミニウムと、珪素を含むオ
キシナイトライドガラス層が形成されていることによ
り、プラズマ安定性に優れ、しかも繰り返しの昇温・降
温の熱負荷や高温雰囲気に長時間曝されても接合部にク
ラックが入ることがなくなり、前記電極板がプラズマに
曝されることがなく、重金属汚染を防止することができ
る。As described above, in the substrate holding apparatus according to the first aspect of the present invention, the ceramic sintered body base and the ceramic sintered body covering plate covering the entire area of the bonding surface of the base are provided. A substrate holding device comprising: a metal electrode plate gripped between the base and the cover plate; and an application electrode having one end connected to the electrode plate. It is airtightly bonded to the cover plate with a bonding agent,
An oxynitride glass layer containing at least two elements selected from Group IIIa elements of the periodic table, aluminum, and silicon is formed at the bonding interface, so that the plasma stability is excellent and the repetition rate is high. Even when exposed to a thermal load of temperature rise / fall or a high temperature atmosphere for a long time, cracks do not occur in the joints, the electrode plate is not exposed to plasma, and heavy metal contamination can be prevented.
【0055】また、請求項2に係る基板保持装置では、
前記電極板が、高周波電圧の印加によりプラズマ発生用
電極として、及び/又は、直流電圧の印加により静電吸
着用電極として機能することにより、高周波電圧を印加
しても焼き切れることがなく、電極板の耐久性に優れ、
全域に緻密、安定、かつ均一なプラズマを発生すること
ができ、また、電極板と印加用電極との連結を面/ロッ
ド間で確実に行うことができる。Further, in the substrate holding device according to the second aspect,
The electrode plate functions as a plasma generating electrode by applying a high-frequency voltage, and / or functions as an electrostatic attraction electrode by applying a DC voltage, so that it does not burn out even when a high-frequency voltage is applied. Excellent board durability,
Dense, stable, and uniform plasma can be generated in the entire region, and the connection between the electrode plate and the application electrode can be reliably performed between the surface and the rod.
【0056】また、請求項3に係る基板保持装置では、
前記セラミックス焼結体は、窒化アルミニウム焼結体ま
たは窒化アルミニウム基焼結体からなり、前記電極板は
モリブデン、タングステン、タンタル、ニオブ若しくは
これらの合金等の高融点金属からなるから、均質で耐熱
性が高く、しかも局所的な異常発熱が生じないようにす
ることができて、耐久性を向上することができる。In the substrate holding device according to the third aspect,
The ceramic sintered body is made of an aluminum nitride sintered body or an aluminum nitride-based sintered body, and the electrode plate is made of a high melting point metal such as molybdenum, tungsten, tantalum, niobium, or an alloy thereof. , And the occurrence of local abnormal heat generation can be prevented, and the durability can be improved.
【図1】本発明の実施の形態における基板保持装置を示
す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a substrate holding device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施の形態における基板保持装置を示
す縦断面分解説明図である。FIG. 2 is an exploded longitudinal sectional view showing the substrate holding device according to the embodiment of the present invention.
1 基板保持装置 2 セラミックス焼結体製の基体 2a 被覆下部板 2b 被覆上部板 3 セラミックス焼結体製の被覆板 4 金属製の電極板 5 高周波/直流電圧 印加用電極 6 熱電対 7 接合層 8 ヒータエレメント 9 ヒータ給電用電極 10 接合層 11,12 凹溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate holding device 2 Substrate made of ceramics sintered body 2a Coated lower plate 2b Coated upper plate 3 Coated plate made of ceramics sintered body 4 Metal electrode plate 5 Electrode for applying high frequency / DC voltage 6 Thermocouple 7 Joining layer 8 Heater element 9 Heater power supply electrode 10 Bonding layer 11, 12 Groove
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 剛志 千葉県船橋市豊富町585番地 住友大阪セ メント株式会社新材料事業部内 (72)発明者 井上 克郎 千葉県船橋市豊富町585番地 住友大阪セ メント株式会社新材料事業部内 (72)発明者 村上 嘉彦 千葉県船橋市豊富町585番地 住友大阪セ メント株式会社新材料事業部内 (72)発明者 橋本 昌幸 千葉県船橋市豊富町585番地 住友大阪セ メント株式会社新材料事業部内 (72)発明者 生原 幸雄 千葉県船橋市豊富町585番地 住友大阪セ メント株式会社新材料事業部内 Fターム(参考) 4G026 BA16 BB16 BF02 BF43 BF46 BG02 BG27 BH13 5F031 HA02 HA16 MA28 5F045 BB14 EH04 EH08 EK09 EM02 EM05 EM09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Takeshi Watanabe 585 Tomicho, Funabashi-shi, Chiba Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. (72) Inventor Yoshihiko Murakami 585 Tomicho, Funabashi-shi, Chiba Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. (72) Inventor Masayuki Hashimoto 585, Tomihara-cho, Funabashi-shi, Chiba (72) Inventor Yukio Ikuhara 585 Tomimachi, Funabashi City, Chiba Prefecture Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. New Material Division F-term (reference) 4G026 BA16 BB16 BF02 BF43 BF46 BG02 BG27 BH13 5F031 HA02 HA16 MA28 5F045 BB14 EH04 EH08 EK09 EM02 EM05 EM09
Claims (3)
の接合面の全領域を覆うセラミックス焼結体製の被覆板
を備えるとともに、前記基体と前記被覆板との間に把持
された金属製の電極板と、この電極板に一端が接続され
た印加用電極を備えた基板保持装置であって、 前記基体と前記被覆板とは接合剤により気密に接合さ
れ、その接合界面には周期表第 IIIa属元素から選ばれ
た少なくとも2種の元素と、アルミニウムと、珪素を含
むオキシナイトライドガラス層が形成されていることを
特徴とする基板保持装置。1. A base made of a ceramic sintered body, and a cover plate made of a ceramic sintered body that covers an entire region of a bonding surface of the base, and a metal gripped between the base and the cover plate. And an application electrode having one end connected to the electrode plate, wherein the base and the cover plate are hermetically bonded by a bonding agent, and the bonding interface has a periodic structure. A substrate holding device comprising an oxynitride glass layer containing at least two elements selected from the elements of Group IIIa, aluminum, and silicon.
ラズマ発生用電極として、及び/又は、直流電圧の印加
により静電吸着用電極として機能することを特徴とする
請求項1に記載の基板保持装置。2. The substrate according to claim 1, wherein the electrode plate functions as a plasma generating electrode by applying a high frequency voltage and / or as an electrostatic attraction electrode by applying a DC voltage. Holding device.
ウム焼結体または窒化アルミニウム基焼結体からなり、
前記電極板はモリブデン、タングステン、タンタル、ニ
オブ若しくはこれらの合金等の高融点金属からなること
を特徴とする請求項1に記載の基板保持装置。3. The ceramic sintered body is made of an aluminum nitride sintered body or an aluminum nitride based sintered body,
The substrate holding device according to claim 1, wherein the electrode plate is made of a high melting point metal such as molybdenum, tungsten, tantalum, niobium, or an alloy thereof.
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