JP2001237304A

JP2001237304A - 半導体製造・検査装置用セラミック基板

Info

Publication number: JP2001237304A
Application number: JP2000043118A
Authority: JP
Inventors: Yasuji Hiramatsu; 靖二平松; Yasutaka Ito; 康隆伊藤
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2000-02-21
Filing date: 2000-02-21
Publication date: 2001-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】２００℃以上の高温で使用しても、セラミッ
ク基板にクラック等が発生せず、また、導電線が脱落せ
ず、接続信頼性に優れた半導体製造・検査装置用セラミ
ック基板を提供すること。【解決手段】セラミック基板の内部に、１または２以
上の回路からなる抵抗発熱体が埋設されてなる半導体製
造・検査装置用セラミック基板において、前記セラミッ
ク基板の底面に緩衝材が配設されて、前記緩衝材に導電
線が接続され、かつ、前記導電線は、前記回路と電気的
に接続されてなることを特徴とする半導体製造・検査装
置用セラミック基板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に、ホットプレ
ート（セラミックヒータ）、静電チャック、ウエハプロ
ーバなど、半導体の製造用や検査用の装置として用いら
れるセラミック基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】エッチング装置や、化学的気相成長装置
等を含む半導体製造・検査装置等においては、従来、ス
テンレス鋼やアルミニウム合金などの金属製基材を用い
たヒータやウエハプローバ等が用いられてきた。

【０００３】ところが、このような金属製のヒータは、
以下のような問題があった。まず、金属製であるため、
ヒータ板の厚みは、１５ｍｍ程度と厚くしなければなら
ない。なぜなら、薄い金属板では、加熱に起因する熱膨
張により、反り、歪み等が発生してしまい、金属板上に
載置したシリコンウエハが破損したり傾いたりしてしま
うからである。しかしながら、ヒータ板の厚みを厚くす
ると、ヒータの重量が重くなり、また、嵩張ってしまう
という問題があった。

【０００４】また、抵抗発熱体に印加する電圧や電流量
を変えることにより、加熱温度を制御するのであるが、
金属板が厚いために、電圧や電流量の変化に対してヒー
タ板の温度が迅速に追従せず、温度制御しにくいという
問題もあった。

【０００５】そこで、特開平４−３２４２７６号公報で
は、基板として、熱伝導率が高く、強度も大きい非酸化
物セラミックである窒化アルミニウムを使用し、この窒
化アルミニウム基板中に抵抗発熱体とタングステンから
なるスルーホールとが形成され、これらに外部端子とし
て二クロム線がろう付けされたセラミックヒータが提案
されている。

【０００６】また、別のセラミックヒータとして、セラ
ミック基板の底面に袋孔を設け、袋孔の内部に外部端子
を挿入することにより、セラミック基板の内部に設けら
れた抵抗発熱体と接続させるように構成されたセラミッ
クヒータも開示されている。図１１は、このような構成
のセラミックヒータを模式的に示した断面図であり、セ
ラミック基板４１の内部に抵抗発熱体４２からなる回路
が設けられるとともに、その端部に抵抗発熱体４２と接
続したスルーホール４８が設けられている。

【０００７】そして、セラミック基板４１の底面には、
このスルーホール４８を露出させるように袋孔４７が設
けられ、この袋孔４７に断面がＴ字型の外部端子４３が
挿入され、金ろう等によりスルーホール４８と接合され
ている。なお、袋孔４７の周囲の導体層４６は、外部端
子４３をろう材を介して支持するとともに、スルーホー
ル４８との接続をより確実にするために形成されたもの
である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成からなるセラミックヒータ４０に通電を行って、２０
０℃以上の高温で発熱させると、セラミック基板４１の
熱膨張率に比べて外部端子４３の熱膨張率が大きいた
め、外部端子４３の頭の部分がより大きく膨張して袋孔
４７部分のセラミック基板４１に大きな応力が作用し、
セラミック基板４１にクラックが発生してしまうという
問題があった。また、このような熱膨張率の差に起因し
て、外部端子４３が脱落してしまう場合もあった。

【０００９】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、半導体製造・検査装置用セラミ
ック基板を２００℃以上の高温で使用しても、セラミッ
ク基板にクラック等が発生せず、また、導電線が脱落し
ない半導体製造・検査装置用セラミック基板を提供する
ことを目的とする。また、本発明の他の目的は、ホット
プレート、静電チャック、ウエハプローバ等として好適
に用いることができる半導体製造・検査装置用セラミッ
ク基板を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第一の本発明は、セラミ
ック基板の内部に、１または２以上の回路からなる抵抗
発熱体が埋設されてなる半導体製造・検査装置用セラミ
ック基板において、上記セラミック基板の底面に緩衝材
が配設されて、上記緩衝材に導電線が接続され、かつ、
上記導電線は、上記回路と電気的に接続されてなること
を特徴とする半導体製造・検査装置用セラミック基板で
ある。上記緩衝材と上記導電線との接続、上記導電線と
上記回路との電気的な接続は、金ろう、銀ろう、アルミ
ニウムろう材などのろう材により行う。また、上記導電
線と上記回路との接続は、後述するスルーホールを介し
てもよい。

【００１１】また、第二の本発明は、セラミック基板の
内部に、１または２以上の回路からなる抵抗発熱体が埋
設されてなる半導体製造・検査装置用セラミック基板に
おいて、上記セラミック基板の底面に緩衝材が挿入され
て、上記回路の端部との電気的な接続が図られ、上記緩
衝材に導電線が接続されてなることを特徴とする半導体
製造・検査装置用セラミック基板である。第一の本発明
と第二の本発明とは、上記抵抗発熱体の回路と上記導電
線との接続の仕方が上記のように少し異なるが、その他
の構成は、同様であるので、以下においては、両者を一
つの発明として説明することにする。

【００１２】本発明の半導体製造・検査装置用セラミッ
ク基板においては、上記回路の端部と上記緩衝材との間
にスルーホールが介装され、上記スルーホールを介して
上記回路の端部と上記緩衝材または上記導電線との接続
が図られていることが望ましい。上記緩衝材または導電
線は、ろう付けされることにより上記回路の端部との接
続が図られていることが望ましい。上記セラミック基板
の熱膨張率と上記緩衝材の熱膨張率とは、２５〜４００
℃の温度範囲において、下記の式（１）を満たすことが
望ましい。セラミック基板の熱膨張率−緩衝材の熱膨張率＜３ｐｐｍ／℃・・（１）上記セラミック基板の熱膨張率と上記緩衝材との熱膨張
率の差が３ｐｐｍを超えると、クラックが発生しやすく
なるからである。

【００１３】上記セラミック基板の熱膨張率と上記導電
線の熱膨張率とは、２５〜４００℃の温度範囲におい
て、下記の式（２）を満たすことが望ましい。｜セラミック基板の熱膨張率−導電線の熱膨張率｜＞２ｐｐｍ／℃・・（２）このようにセラミック基板との熱膨張率の差が大きい導
電線を使用すると、特に、クラックが発生しやすく、こ
のような場合に、本発明の効果が大きいからである。な
お、上記緩衝材は、導電性の材料に限定されないが、導
電性緩衝材であることが望ましい。特に、導電線と回路
との電気的な接続が必要な場合は、必須である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下の発明の実施の形態の説明に
おいては、緩衝材は、導電性緩衝材を使用した場合を説
明する。本発明の半導体製造・検査装置用セラミック基
板（以下、単に半導体装置用セラミック基板ともいう）
は、セラミック基板の内部に、１または２以上の回路か
らなる抵抗発熱体が埋設されてなる半導体製造・検査装
置用セラミック基板において、上記セラミック基板の底
面に導電性緩衝材が挿入されて、上記回路の端部との接
続が図られ、上記導電性緩衝材に導電線が接続されてい
ることを特徴とする。

【００１５】従来においては、袋孔に挿入された外部端
子（導電線の一部となるもの）とセラミック基板との熱
膨張率の差に起因して、２００℃以上の高温に加熱する
と、セラミック基板にクラックが発生しやすかった。

【００１６】しかしながら、本発明の半導体装置用セラ
ミック基板では、袋孔の内部に、セラミック基板と導電
線との間の緩衝材の役割を果たすワッシャー（導電性緩
衝材）が挿入され、このワッシャーの中心孔に導電線が
挿入され、接続されている。そのため、セラミック基板
の温度が上昇して上記導電線が膨張しても、直接セラミ
ック基板に直接大きな応力は作用せず、その結果、長時
間通電を行っても、セラミック基板にはクラック等が生
じにくい。従って、本発明の半導体装置用セラミック基
板は、耐久性に優れたものとなる。なお、以下では、導
電性緩衝材の一例として、ワッシャーを用いた場合を説
明するが、上記導電性緩衝材としては、ワッシャーのよ
うなドーナツ型に限定されず、四角形、５角形等の多角
形等であってもよい。

【００１７】以下に、本発明の半導体製造・検査装置用
セラミック基板について、図面に基づいて説明する。

【００１８】図１（ａ）は、本発明の半導体装置用セラ
ミック基板の一実施形態であるホットプレート（以下、
セラミックヒータともいう）の一例を模式的に示す底面
図であり、（ｂ）は、（ａ）に示したセラミックヒータ
の一部を示す部分拡大断面図である。

【００１９】セラミック基板１１は、円板形状に形成さ
れており、抵抗発熱体１２は、このセラミック基板１１
の内部に同心円形状のパターンに形成されている。ま
た、これら抵抗発熱体１２は、互いに近い二重の同心円
同士が１組の回路として、１本の線になるように接続さ
れ、その回路の両端部分の直下には、スルーホール３８
が形成され、このスルーホール３８が露出するように、
セラミック基板１１の底面１１ｂに袋孔２７が形成され
ている。そして、この袋孔２７にワッシャー２４が嵌め
込まれ、ワッシャー２４およびスルーホール３８を介し
て入出力の端子となる導電線１３が接続されている。ま
た、中央に近い部分には、シリコンウエハ１９を支持す
る支持ピン１６を挿入するための貫通孔１５が形成さ
れ、さらに、熱電対等の測温素子を挿入するための有底
孔１４が形成されている。なお、袋孔２７の付近につい
ては、図２に詳細に記載しているので、以下において詳
しく説明する。また、ヒータ以外の部分についは、後で
詳しく説明する。

【００２０】図２（ａ）は、上記セラミックヒータの袋
孔近傍を模式的に示す部分拡大縦断面図であり、（ｂ）
は、その水平断面図である。なお、破線で表されている
のは、導電層２６である。（ａ）に示したように、袋孔
２７にはワッシャー２４が嵌め込まれ、ワッシャー２４
の中心孔に導電線１３が挿入されている。そして、導電
線１３は、袋孔２７の内部に充填された金ろう２５を介
して、または、ワッシャー２４および金ろう２５を介し
てスルーホール３８と接続されており、このスルーホー
ル３８は抵抗発熱体１２と接続されている。

【００２１】また、ワッシャー２４とスルーホール３８
との間には、ＷＣからなり、一部が切り欠かれた円柱形
状の３個の導体層２６が形成されているが、この導体層
２６は、ワッシャー２４を３つの方向から支持するとと
もに、ワッシャー２４をスルーホール３８に確実に接続
させるために設けられている。また、この導体層２６
は、袋孔２７を形成する際に、削りすぎによりスルーホ
ール３８や抵抗発熱体１２が破損するのを防止する役目
も果している。

【００２２】導電線１３の材質は、通常の配線に使用さ
れる体積抵抗率の低いものであれば特に限定されるもの
ではなく、例えば、コバール、銅、アルミニウム、ニッ
ケル等が挙げられるが、これらの中では、高温における
耐酸化性等に優れるニッケルが好ましい。

【００２３】また、ワッシャー２４を構成する材料は、
その熱膨張率がセラミック基板とほぼ等しいか、また
は、導電線との中間にあるものが好ましく、例えば、導
電性セラミックが好ましく、セラミック基板が窒化アル
ミニウムの場合は、例えば、タングステン、モリブデン
またはこれらの炭化物からなるものが好ましい。

【００２４】セラミック基板１１と導電線１３との熱膨
張率に関する関係が、上記式（２）を満たす場合に、セ
ラミック基板が２００℃以上の高温になると、導電線の
熱膨張率が大きすぎるため、セラミック基板１１にクラ
ックが発生しやすい。従って、特にこのような場合に、
導電性緩衝材であるワッシャー２４を袋孔２７に嵌め込
み、ワッシャー２４を介して導電線１３と接続すること
により、セラミック基板１１にクラックが発生するのを
防止することが望ましい。

【００２５】ワッシャー２４のサイズについては特に限
定されないが、ワッシャー２４を袋孔２７に嵌め込ん
で、仮固定することができるよう、袋孔２７の直径とほ
ぼ同じ直径であることが望ましい。

【００２６】金ろう２５としては、タングステンとの密
着性に優れるＡｕ−Ｎｉ合金が望ましい。Ａｕ／Ｎｉの
比率は、〔８１．５〜８２．５（重量％）〕／〔１８．
５〜１７．５（重量％）〕が望ましく、Ａｕ−Ｎｉ層の
厚さは、０．００１〜５０μｍが望ましい。接続を確保
するに充分な範囲だからである。

【００２７】１０^-6〜１０^-5Ｐａの高真空下、５００〜
１０００℃の高温で使用するとＡｕ−Ｃｕ合金では劣化
するが、Ａｕ−Ｎｉ合金ではこのような経時的な劣化が
なく有利である。また、Ａｕ−Ｎｉ合金中の不純物元素
量は全量を１００重量部とした場合に１重量部未満であ
ることが望ましい。

【００２８】なお、図２に示したセラミックヒータにお
いては、金ろう２５を用いてワッシャー２４と抵抗発熱
体１２の端部との接続を行っているが、場合によって
は、銀ろうや半田等で接続を行ってもよい。

【００２９】抵抗発熱体１２は、貴金属（金、銀、白
金、パラジウム）、タングステン、モリブデン、ニッケ
ル等の金属、または、タングステン、モリブデンの炭化
物等の導電性セラミックからなるものであることが望ま
しい。抵抗値を高くすることが可能となり、断線等を防
止する目的で厚み自体を厚くすることができるととも
に、酸化しにくく、熱伝導率が低下しにくいからであ
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。

【００３０】また、抵抗発熱体１２は、セラミック基板
１１全体の温度を均一にする必要があることから、図１
に示すような同心円形状のパターン、同心円形状と屈曲
線形状との組み合わせのパターン等が好ましい。また、
抵抗発熱体１２の厚さは、１〜５０μｍが望ましく、そ
の幅は、５〜２０ｍｍが好ましい。

【００３１】抵抗発熱体１２の厚さや幅を変化させるこ
とにより、その抵抗値を変化させることができるが、こ
の範囲が最も実用的だからである。抵抗発熱体１２の抵
抗値は、薄く、また細くなるほど大きくなる。

【００３２】抵抗発熱体１２は、断面が方形、楕円形、
紡錘形、蒲鉾形状のいずれでもよいが、偏平なものであ
ることが望ましい。偏平の方が加熱面に向かって放熱し
やすいため、加熱面１１ａへの熱伝搬量を多くすること
ができ、加熱面の温度分布ができにくいからである。な
お、抵抗発熱体１２は螺旋形状でもよい。また、抵抗発
熱体１２は、加熱面の反対側か、加熱面の反対側から厚
さ方向に５０％までの領域に形成することが望ましい。
加熱面の温度分布をなくして、半導体ウエハを均一に加
熱することができるからである。

【００３３】セラミック基板１１の内部に抵抗発熱体１
２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好ましい。即ち、セラミ
ック基板の内部に抵抗発熱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、内部に抵抗発熱体
を作製する。

【００３４】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。

【００３５】上記金属粒子や導電性セラミック粒子の材
料としては、上述したものが挙げられる。これら金属粒
子または導電性セラミック粒子の粒径は、０．１〜１０
０μｍ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。

【００３６】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。

【００３７】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、抵抗発熱体とセラミック基
板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。

【００３８】導体ペーストに使用される樹脂としては、
例えば、アクリル樹脂、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。

【００３９】図３は、本発明に係るセラミックヒータの
別の実施形態を模式的に示した縦断面図である。本発明
の半導体装置用セラミック基板では、図３に示すように
抵抗発熱体１２とワッシャー２４との間にスルーホール
３８が形成されていてもよい。このスルーホール３８
は、袋孔３７を形成する際に、削りすぎにより抵抗発熱
体１２を破損するのを防止することができる。

【００４０】スルーホール３８の直径は、０．１〜１０
ｍｍが望ましい。断線を防止しつつ、クラックや歪みを
防止することができるからである。

【００４１】本発明の半導体装置用セラミック基板を構
成するセラミック材料は特に限定されないが、例えば、
絶縁性の窒化物セラミック、炭化物セラミック、酸化物
セラミック等が挙げられる。

【００４２】上記窒化物セラミックとしては、金属窒化
物セラミック、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ
素、窒化ホウ素等が挙げられる。また、上記炭化物セラ
ミックとしては、金属炭化物セラミック、例えば、炭化
ケイ素、炭化ジルコニウム、炭化タンタル等が挙げられ
る。

【００４３】上記酸化物セラミックとしては、金属酸化
物セラミック、例えば、アルミナ、ジルコニア、コージ
ェライト、ムライト等が挙げられる。これらのセラミッ
クは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

【００４４】これらのセラミックの中では、窒化物セラ
ミック、炭化物セラミックの方が酸化物セラミックに比
べて望ましい。熱伝導率が高いからである。また、窒化
物セラミックの中では窒化アルミニウムが最も好適であ
る。熱伝導率が１８０Ｗ／ｍ・Ｋと最も高いからであ
る。

【００４５】また、上記セラミック材料は、焼結助剤を
含有していてもよい。上記焼結助剤としては、例えば、
アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、希土類
酸化物等が挙げられる。これらの焼結助剤のなかでは、
ＣａＯ、Ｙ₂ Ｏ₃ 、Ｎａ₂ Ｏ、Ｌｉ₂ Ｏ、Ｒｂ₂ Ｏが好
ましい。これらの含有量としては、０．１〜１０重量％
が好ましい。また、アルミナを含有していてもよい。

【００４６】本発明にかかる半導体装置用セラミック基
板は、明度がＪＩＳＺ８７２１の規定に基づく値で
Ｎ４以下のものであることが望ましい。このような明度
を有するものが輻射熱量、隠蔽性に優れるからである。
また、このようなセラミック基板は、サーモビュアによ
り、正確な表面温度測定が可能となる。

【００４７】ここで、明度のＮは、理想的な黒の明度を
０とし、理想的な白の明度を１０とし、これらの黒の明
度と白の明度との間で、その色の明るさの知覚が等歩度
となるように各色を１０分割し、Ｎ０〜Ｎ１０の記号で
表示したものである。そして、実際の測定は、Ｎ０〜Ｎ
１０に対応する色票と比較して行う。この場合の小数点
１位は０または５とする。

【００４８】このような特性を有するセラミック基板
は、セラミック基板中にカーボンを５０〜５０００ｐｐ
ｍ含有させることにより得られる。カーボンには、非晶
質のものと結晶質のものとがあり、非晶質のカーボン
は、セラミック基板の高温における体積抵抗率の低下を
抑制することでき、結晶質のカーボンは、セラミック基
板の高温における熱伝導率の低下を抑制することができ
るため、その製造する基板の目的等に応じて適宜カーボ
ンの種類を選択することができる。カーボンの含有量
は、２００〜２０００ｐｐｍが好ましい。

【００４９】非晶質のカーボンとしては、例えば、Ｃ、
Ｈ、Ｏだけからなる炭化水素、好ましくは、糖類を、空
気中で焼成することにより得ることができ、結晶質のカ
ーボンとしては、グラファイト粉末等を用いることがで
きる。また、アクリル系樹脂を不活性雰囲気（窒化ガ
ス、アルゴンガス）下で熱分解させた後、加熱加圧する
ことによりカーボンを得ることができるが、このアクリ
ル系樹脂の酸価を変化させることにより、結晶性（非晶
性）の程度を調整することができる。

【００５０】本発明の半導体装置用セラミック基板は、
円板形状であり、直径２００ｍｍ以上が望ましく、２５
０ｍｍ以上が最適である。円板形状の半導体装置用セラ
ミック基板は、温度の均一性が要求されるが、直径の大
きな基板ほど、温度が不均一になりやすいからである。

【００５１】本発明の半導体装置用セラミック基板の厚
さは、５０ｍｍ以下が好ましく、２０ｍｍ以下がより好
ましい。また、１〜１０ｍｍが最適である。厚みは、薄
すぎると高温での反りが発生しやすく、厚すぎると熱容
量が大きくなり過ぎて昇温降温特性が低下するからであ
る。また、本発明の半導体装置用セラミック基板の気孔
率は、０または５％以下が望ましい。高温での熱伝導率
の低下、反りの発生を抑制できるからである。

【００５２】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
抵抗発熱体の温度を測定し、そのデータをもとに電圧、
電流量を代えて、温度を制御することができるからであ
る。

【００５３】上記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、Ｊ
ＩＳ−Ｃ−１６０２（１９８０）に挙げられるように、
Ｋ型、Ｒ型、Ｂ型、Ｅ型、Ｊ型、Ｔ型熱電対が挙げられ
る。

【００５４】本発明の抵抗発熱体を備えた半導体装置用
セラミック基板は、半導体の製造や半導体の検査を行う
ために用いられるセラミック基板であり、具体的な装置
としては、例えば、静電チャック、ウエハプローバ、サ
セプタ、ホットプレート（セラミックヒータ）等が挙げ
られる。これらのセラミック基板はいずれも、例えば、
図１で説明したような構成の抵抗発熱体を備えている。

【００５５】上記ホットプレート（セラミックヒータ）
は、セラミック基板の内部に抵抗発熱体のみが設けられ
た装置であり、これにより、半導体ウエハ等の被加熱物
を所定の温度に加熱することができる。

【００５６】本発明の半導体装置用セラミック基板の内
部に静電電極を設けた場合には、静電チャックとして機
能する。上記静電電極を構成する金属としては、例え
ば、貴金属（金、銀、白金、パラジウム）、タングステ
ン、モリブデン、ニッケルなどが好ましい。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、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。

【００５７】図４（ａ）は、静電チャックを模式的に示
す縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した静電チャ
ックのＡ−Ａ線断面図である。この静電チャェク６０で
は、セラミック基板６１の内部にチャック正負極静電層
６２、６３が埋設され、その電極上にセラミック誘電体
膜６４が形成されている。また、セラミック基板６１の
内部には、抵抗発熱体６６が設けられ、シリコンウエハ
１９を加熱することができるようになっており、この抵
抗発熱体６６の端部にスルーホールが設けられている。
なお、図示はしていないが、セラミック基板６１の底面
には、スルーホールが露出するように袋孔が形成され、
この袋孔にワッシャーが嵌め込まれ、導電線が接続され
ている。なお、セラミック基板６１には、必要に応じ
て、ＲＦ電極が埋設されていてもよい。

【００５８】また、（ｂ）に示したように、静電チャッ
ク６０は、通常、平面視円形状に形成されており、セラ
ミック基板６１の内部に（ｂ）に示した半円弧状部６２
ａと櫛歯部６２ｂとからなるチャック正極静電層６２
と、同じく半円弧状部６３ａと櫛歯部６３ｂとからなる
チャック負極静電層６３とが、互いに櫛歯部６２ｂ、６
３ｂを交差するように対向して配置されている。

【００５９】チャック正負静電層６２、６３と導電線と
の接続は、上述したセラミックヒータと同様にスルーホ
ールが露出するように袋孔を設け、上記袋孔にワッシャ
ーを嵌め込み、上記ワッシャーの中心孔に上記導電線を
挿入し、金ろう等のろう材によりこれらを接着すること
が望ましい。

【００６０】この静電チャックを使用する場合には、チ
ャック正極静電層６２とチャック負極静電層６３とにそ
れぞれ直流電源の＋側と−側を接続し、直流電圧を印加
する。これにより、この静電チャック上に載置された半
導体ウエハが静電的に吸着されることになる。

【００６１】図５および図６は、他の静電チャックにお
ける静電電極を模式的に示した水平断面図であり、図５
に示す静電チャック７０では、セラミック基板７１の内
部に半円形状のチャック正極静電層７２とチャック負極
静電層７３が形成されており、図６に示す静電チャック
８０では、セラミック基板８１の内部に円を４分割した
形状のチャック正極静電層８２ａ、８２ｂとチャック負
極静電層８３ａ、８３ｂが形成されている。また、２枚
の正極静電層８２ａ、８２ｂおよび２枚のチャック負極
静電層８３ａ、８３ｂは、それぞれ交差するように形成
されている。なお、円形等の電極が分割された形態の電
極を形成する場合、その分割数は特に限定されず、５分
割以上であってもよく、その形状も扇形に限定されな
い。

【００６２】本発明の半導体装置用セラミック基板の表
面にチャックトップ導体層を設け、内部にガード電極や
グランド電極を設けた場合には、ウエハプローバとして
機能する。

【００６３】図７は、本発明のウエハプローバの一実施
形態を模式的に示した断面図であり、図８は、その平面
図であり、図９は、図７に示したウエハプローバにおけ
るＡ−Ａ線断面図である。このウエハプローバ１０１で
は、平面視円形状のセラミック基板３の表面に同心円形
状の溝８が形成されるとともに、溝８の一部にシリコン
ウエハを吸引するための複数の吸引孔９が設けられてお
り、溝８を含むセラミック基板３の大部分にシリコンウ
エハの電極と接続するためのチャックトップ導体層２が
円形状に形成されている。

【００６４】また、セラミック基板３の内部には、スト
レイキャパシタやノイズを除去するために図９に示した
ような格子形状のガード電極６とグランド電極７とが設
けられている。なお、ガード電極６の内部に矩形状の電
極非形成部５２が形成されているのは、ガード電極６の
上下に存在するセラミック基板をしっかりと密着させる
ためである。

【００６５】さらに、セラミック基板３の内部には、シ
リコンウエハの温度をコントロールするために、図１
（ａ）に示したような平面視同心円形状の抵抗発熱体５
１が設けられており、抵抗発熱体５１の両端には、抵抗
発熱体５１と接続されたスルーホール５８が形成されて
いる。また、図７には示されていないが、セラミックヒ
ータ１０の場合と同様に、セラミック基板３の底面に
は、スルーホール５８が露出するように、袋孔が形成さ
れ、この袋孔にワッシャーが嵌め込まれ、導電線が接続
されている。

【００６６】さらに、図示していないが、抵抗発熱体５
１と同様に、ガード電極６やグランド電極７と接続され
たスルーホール５６、５７の下部にも袋孔が設けられ、
ワッシャーが嵌め込まれ、その中心孔に導電線が挿入さ
れ、接続されていることが望ましい。

【００６７】このような構成のウエハプローバでは、そ
の上に集積回路が形成されたシリコンウエハを載置した
後、このシリコンウエハにテスタピンを持つプローブカ
ードを押しつけ、加熱、冷却しながら電圧を印加して導
通テストを行うことができる。

【００６８】次に、本発明の半導体装置用セラミック基
板の製造方法の一例として、セラミックヒータの製造方
法について説明する。図１０（ａ）〜（ｄ）は、セラミ
ック基板の内部に抵抗発熱体を有するセラミックヒータ
の製造方法を模式的に示した断面図である。

【００６９】（１）セラミック基板の作製工程まず、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
ウム等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。

【００７０】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。

【００７１】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５
０を作製する。グリーンシート５０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５０
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、抵抗発熱体を
外部の導電線と接続するためのスルーホール３８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く、焼結体を製造し
た後に、上記加工を行ってもよい。

【００７２】なお、スルーホール３８となる部分を設け
た場合には、上記ペースト中にカーボンを加えておいた
ものを充填してもよい。グリーンシート中のカーボン
は、スルーホール中に充填されたタングステンやモリブ
デンと反応し、これらの炭化物が形成されるからであ
る。

【００７３】（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５０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し、導体ペースト層
１２０を形成する。これらの導電ペースト中には、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
金属粒子であるタングステン粒子またはモリブデン粒子
等の平均粒子径は、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。

【００７４】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。

【００７５】（３）グリーンシートの積層工程上記（１）の工程で作製した導体ペーストを印刷してい
ないグリーンシート５０を、上記（２）の工程で作製し
た導体ペースト層１２０を形成したグリーンシート５０
の上下に積層する（図１０（ａ））。このとき、上側に
積層するグリーンシート５０の数を下側に積層するグリ
ーンシート５０の数よりも多くして、抵抗発熱体１２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５０の積層数は２０〜５０枚が、下側
のグリーンシート５０の積層数は５〜２０枚が好まし
い。

【００７６】（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５０および内部の導体ペーストを焼結させる（図１
０（ｂ））。加熱温度は、１０００〜２０００℃が好ま
しく、加圧の圧力は、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。

【００７７】得られたセラミック基板３１に、測温素子
を挿入するための有底孔（図示せず）や、ワッシャーを
挿入するための袋孔３７等を設ける（図１０（ｃ））。
有底孔および袋孔３７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。

【００７８】次に、作製した袋孔３７の内部に金ろうペ
ーストを塗布し、ワッシャー２４を嵌め込んだ後、導電
線１３をワッシャー２４の中心孔に挿入し、金ろうペー
ストをリフローさせることによりろう付けを行って、抵
抗発熱体１２と導電線１３とを接続する（図１０
（ｄ））。なお、加熱温度は、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有底
孔に耐熱性樹脂または無機充填材で封止し、セラミック
ヒータとする。

【００７９】上記セラミックヒータを製造する際に、セ
ラミック基板の内部に静電電極を設けることにより静電
チャックを製造することができ、また、加熱面にチャッ
クトップ導体層を設け、セラミック基板の内部にガード
電極やグランド電極を設けることによりウエハプローバ
を製造することができる。

【００８０】セラミック基板の内部に電極を設ける場合
には、抵抗発熱体を形成する場合と同様にグリーンシー
トの表面に導体ペースト層を形成すればよい。また、セ
ラミック基板の表面に導体層を形成する場合には、スパ
ッタリング法やめっき法を用いることができ、これらを
併用してもよい。

【００８１】

【実施例】以下、本発明をさらに詳細に説明する。（実施例１）セラミックヒータ１０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）４重量部、アクリルバインダ１２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、ドクターブレード法により成形を行って、厚
さ０．４７ｍｍのグリーンシートを作製した。

【００８２】（２）次に、このグリーンシートを８０℃
で５時間乾燥させた後、図１に示すようなスルーホール
３８等の接続部となる部分等をパンチングにより形成し
た。

【００８３】（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。

【００８４】平均粒子径３μｍのタングステン粒子１０
０重量部、アクリル系バインダ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。この後、貫通孔
が形成された部分に導体ペーストＢを充填し、導体ペー
ストＡをグリーンシート５０上にスクリーン印刷で印刷
し、抵抗発熱体用の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、導
体ペースト層の幅を１０ｍｍ、その厚さを１２μｍとし
た。

【００８５】上記処理の終わったグリーンシートに、導
体ペーストを印刷しないグリーンシートを上側（加熱
面）に１５枚、下側に１０枚、１３０℃、８０ｋｇ／ｃ
ｍ² の圧力で積層した。なお、グリーンシートの導体層
２６を形成する部分には、図２（ｂ）に示した３個の円
形状の貫通孔をお互いが接するように形成し、導体ペー
ストＢを充填した。

【００８６】（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１５０
ｋｇ／ｃｍ² で１０時間ホットプレスし、厚さ５ｍｍの
窒化アルミニウム板状体を得た。これを２３０ｍｍの円
板状に切り出し、内部に厚さ６μｍ、幅１０ｍｍ（アス
ペクト比：１６６６）の抵抗発熱体１２を有するセラミ
ック基板１１とした。なお、３個の導体層２６の直径
は、２．５ｍｍであった。

【００８７】（５）次に、（４）で得られたセラミック
基板１１を、ダイヤモンド砥石で研磨した後、ドリル加
工により熱電対のための有底孔１４を設けた。

【００８８】（６）さらに、図２（ｂ）に示した円形の
導体層２６が３個集合した部分の中央をドリルでえぐり
取って直径５ｍｍ、深さ０．５ｍｍの袋孔２７とし、こ
の袋孔２７にタングステンからなるワッシャー２４を嵌
め込んだ後、ワッシャー２４の中心孔に導電線１３を挿
入し、Ｎｉ−Ａｕ合金（Ａｕ：８２重量％、Ｎｉ：１８
重量％）からなる金ろうを用い、１０３０℃で加熱、リ
フローして、ニッケル製の導電線１３を抵抗発熱体１２
の端部と接続した。（７）次に、温度制御のための複数の熱電対を有底孔に
埋め込み、セラミックヒータ１０の製造を完了した。

【００８９】（実施例２）セラミックヒータグリーンシートにスルーホール用の貫通孔を形成し、導
体ペーストＢを充填し、また、抵抗発熱体用の導体ペー
スト層３８０を形成したグリーンシート５０に、導体ペ
ーストを印刷しないグリーンシート５０を上側（加熱
面）に１５枚、下側に１０枚積層し、ワッシャーとして
タングステンカーバイト製のものを使用した以外は、実
施例１の場合と同様にして、セラミックヒータ３０を製
造した。

【００９０】（比較例１）図１１に示した従来のセラミ
ックヒータの場合と同様に、形成したセラミック基板の
袋孔中にワッシャーを挿入せず、袋孔中に断面がＴ字型
の外部端子を挿入して、スルーホールと接続した以外
は、実施例１の場合と同様にして、セラミックヒータを
製造した。

【００９１】上記実施例１、２および比較例１で得られ
たセラミックヒータについて、通電を行って４５０℃ま
で昇温させた後、その温度で１０００時間保持し、その
後、セラミック基板を切断してセラミック基板にクラッ
クが発生しているか否かを顕微鏡により観察した。その
結果、実施例１、２では、セラミック基板に全くクラッ
クが発生していなかったのに対し、比較例１では、セラ
ミック基板にクラックが発生していた。

【００９２】（実施例３）ウエハプローバの製造（図
７〜９参照）（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）４重量部、アクリルバイダー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重量部を混合した組成物を、
ドクターブレード法により成形し、厚さ０．４７ｍｍの
グリーンシートを得た。

【００９３】（２）このグリーンシートを８０℃で５時
間乾燥させた後、パンチングにて発熱体と導電線と接続
するためのスルーホール用の貫通孔を設けた。（３）平均粒子径１μｍのタングステンカーバイド粒子
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重量および分散剤０．３重量
部を混合して導電性ペーストＡとした。

【００９４】また、平均粒子径３μｍのタングステン粒
子１００重量部、アクリル系バインダ１．９重量部、α
−テルピネオール溶媒３．７重量および分散剤０．２重
量部を混合して導電性ペーストＢとした。

【００９５】次に、グリーンシートに、この導電性ペー
ストＡを用いたスクリーン印刷で、格子状のガード電極
用印刷体、グランド電極用印刷体を印刷した。さらに、
発熱体を図１に示すように同心円パターンとして印刷し
た。

【００９６】また、導電線と接続するためのスルーホー
ル用の貫通孔に導電性ペーストＢを充填した。さらに、
印刷されたグリーンシートおよび印刷がされていないグ
リーンシートを５０枚積層して１３０℃、８０ｋｇ／ｃ
ｍ² の圧力で一体化し、積層体を作製した。

【００９７】（４）次に、この積層体を窒素ガス中で６
００℃で５時間脱脂し、１８９０℃、圧力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。これを直径２３０ｍｍの円状に
切り出してセラミック製の板状体とした。スルーホール
の大きさは直径２．０ｍｍ、深さ３．０ｍｍであった。
また、ガード電極６、グランド電極７の厚さは６μｍ、
ガード電極６の形成位置は、ウエハ載置面から０．７ｍ
ｍ、グランド電極７の形成位置は、ウエハ載置面から
１．４ｍｍ、発熱体の形成位置は、ウエハ載置面から
２．８ｍｍであった。

【００９８】（５）上記（４）で得た板状体を、ダイア
モンド砥石で研磨した後、マスクを載置し、ＳｉＣ等に
よるブラスト処理で表面に熱電対のための有底孔および
シリコンウエハ吸着用の溝７（幅０．５ｍｍ、深さ０．
５ｍｍ）を設けた。

【００９９】（６）溝７が形成された面にスパッタリン
グにてチタン、モリブデン、ニッケル層を形成した。ス
パッタリングのための装置は、日本真空技術株式会社製
のＳＶ−４５４０を使用した。スパッタリングの条件は
気圧０．６Ｐａ、温度１００℃、電力２００Ｗで、スパ
ッタリングの時間は、３０秒から１分の間で、各金属に
より調整した。得られた膜は、蛍光Ｘ線分析計の画像か
らチタンは０．５μｍ、モリブデンは４μｍ、ニッケル
は１．５μｍであった。

【０１００】（７）硫酸ニッケル３０ｇ／ｌ、ほう酸３
０ｇ／ｌ、塩化アンモニウム３０ｇ／ｌ、ロッシェル塩
６０ｇ／ｌを含む水溶液からなる無電解ニッケルめっき
浴に（６）で得られたセラミック板３を浸漬して、スパ
ッタリングにより形成された金属層の表面に厚さ７μ
ｍ、ホウ素の含有量が１重量％以下のニッケル層を析出
させ、１２０℃で３時間アニーリングした。

【０１０１】さらに、表面にシアン化金カリウム２ｇ／
ｌ、塩化アンモニウム７５ｇ／ｌ、クエン酸ナトリウム
５０ｇ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム１０ｇ／ｌからなる
無電解金めっき液に９３℃の条件で１分間浸漬して、ニ
ッケルめっき層上に厚さ１μｍの金めっき層を形成し
た。

【０１０２】（８）次いで、溝８から裏面に抜ける吸引
孔９をドリル加工して穿孔し、さらにスルーホール５
６、５７、５８を露出させるための袋孔（図示せず）を
設けた。そして、この袋孔にタングステンカーバイト製
のワッシャーを嵌め込み、ワッシャーの中心孔にニッケ
ル製の導電線を挿入した後、Ｎｉ−Ａｕ合金（Ａｕ８２
ｗｔ％、Ｎｉ１８ｗｔ％）からなる金ろうを用い、１０
３０℃で加熱リフローさせて、各配線の接続を行った。

【０１０３】（９）温度制御のための複数熱電対を凹部
に埋め込み、ウエハプローバヒータ１０１を得た。

【０１０４】（実施例４）応用例、抵抗発熱体および静
電チャック用静電電極を内部に有するセラミックヒータ
（図４）（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）４重量部、アクリルバインダ１１．５重量
部、分散剤０．５重量部、ショ糖０．２重量部、グラフ
ァイト０．０５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、ドクターブレード法による成形を行って、厚さ
０．４７ｍｍのグリーンシートを得た。

【０１０５】（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１．８ｍ
ｍ、３．０ｍｍ、５．０ｍｍの半導体ウエハ支持ピンを
挿入する貫通孔となる部分、外部端子と接続するための
スルーホールとなる部分を設けた。

【０１０６】（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、アクリル系バインダ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。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、同心円パターンと
した。また、他のグリーンシートに図４に示した形状の
静電電極パターンからなる導体ペースト層を形成した。

【０１０７】さらに、外部端子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、導体ペースト
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℃、８０ｋｇ／ｃｍ² の圧力
で積層した。

【０１０８】（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１５０
ｋｇ／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２３０ｍｍの円板
状に切り出し、内部に厚さ６μｍ、幅１０ｍｍの抵抗発
熱体および静電電極を有するセラミック製の板状体とし
た。

【０１０９】（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、Ｓｉ
Ｃ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。

【０１１０】（６）さらに、底面に袋孔を形成してスル
ーホールを露出させ、この袋孔にタングステンカーバイ
ト製のワッシャーを嵌め込んだ後、その中心孔にニッケ
ル製の導電線を挿入し、Ｎｉ−Ａｕ（Ａｕ８２ｗｔ％、
Ｎｉ１８ｗｔ％）からなる金ろうを用い、１０３０℃で
リフローさせて導電線と抵抗発熱体とを接続させた。

【０１１１】（７）次に、温度制御のための複数の熱電
対を有底孔に埋め込み、静電チャックの製造を完了し
た。（比較例２）形成したセラミック基板の袋孔中にワッシ
ャーを挿入せず、袋孔中に断面がＴ字型の外部端子を挿
入して、スルーホールと接続した以外は、実施例４の場
合と同様にして、静電チャックを製造した。

【０１１２】上記実施例３、４、および、比較例２で得
られた静電チャック、ウエハプローバについて、通電を
行って４５０℃まで昇温させた後、その温度で１０００
時間保持し、その後、セラミック基板を切断してセラミ
ック基板にクラックが発生しているか否かを顕微鏡によ
り観察した。その結果、実施例３、４に係る静電チャッ
ク、ウエハプローバでは、セラミック基板に全くクラッ
クが発生していなかったのに対し、比較例２に係る静電
チャックでは、セラミック基板にクラックが発生してい
た。

【０１１３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体製造
・検査装置用セラミック基板によれば、セラミック基板
の底面に形成された袋孔に、セラミック基板と導電線と
の緩衝材となるワッシャーが嵌め込まれ、このワッシャ
ーに導電線が接続されているので、２００℃以上の高温
で使用しても、セラミック基板にクラック等が発生せ
ず、また、導電線が脱落せず、接続信頼性に優れた半導
体製造・検査装置用セラミック基板となる。従って、本
発明の半導体製造・検査装置用セラミック基板は、例え
ば、ホットプレート、静電チャック、ウエハプローバ、
サセプタ等の基板として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の半導体装置用セラミック基
板の一例であるセラミックヒータを模式的に示す底面図
であり、（ｂ）は、（ａ）に示したセラミックヒータの
部分拡大縦断面図である。

【図２】（ａ）は、上記セラミックヒータの袋孔近傍を
模式的に示す部分拡大縦断面図であり、（ｂ）は、その
水平断面図である。

【図３】本発明に係るセラミックヒータの別の実施形態
を模式的に示した部分拡大縦断面図である。

【図４】（ａ）は、静電チャックを模式的に示す縦断面
図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した静電チャックのＡ
−Ａ線断面図である。

【図５】本発明の半導体装置用セラミック基板の一例で
ある静電チャックに埋設されている静電電極の別の一例
を模式的に示す水平断面図である。

【図６】静電チャックに埋設されている静電電極の更に
別の一例を模式的に示す水平断面図である。

【図７】本発明の半導体製造・検査装置用セラミック基
板の一例であるウエハプローバを模式的に示す断面図で
ある。

【図８】図７に示したウエハプローバを模式的に示す平
面図である。

【図９】図７に示したウエハプローバにおけるＡ−Ａ線
断面図である。

【図１０】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の半導体装置用セ
ラミック基板の一例であるセラミックヒータの製造方法
を模式的に示す断面図である。

【図１１】従来の半導体装置用セラミック基板を模式的
に示す部分拡大縦断面図である。

【符号の説明】

３、１１、３１、４１、６１、７１、８１セラミック
基板６ガード電極７グランド電極８溝９吸引孔１０、３０、４０セラミックヒータ１１ａ加熱面１１ｂ底面１２、４２、５１抵抗発熱体１３導電線１４有底孔１５貫通孔１６支持ピン１９シリコンウエハ２４ワッシャー２５、３５金ろう２６、３６導体層２７、３７袋孔３８、５６、５７、５８スルーホール６０、７０、８０静電チャック６２、７２、８２ａ、８２ｂチャック正極静電層６３、７３、８３ａ、８３ｂチャック負極静電層６２ａ、６３ａ半円弧状部６２ｂ、６３ｂ櫛歯部６４セラミック誘電体膜６５シリコンウエハ６６抵抗発熱体

フロントページの続きＦターム(参考） 3K034 AA02 AA06 AA08 AA10 AA21 AA34 AA37 BB04 BB06 BC01 BC04 BC17 BC29 CA26 CA28 CA39 DA04 EA05 EA07 HA01 HA10 JA01 JA02 4M106 AA01 BA01 CA31 DD30 DJ02 5F031 DA13 HA16 HA17 HA18 HA37 MA33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミック基板の内部に、１または２以
上の回路からなる抵抗発熱体が埋設されてなる半導体製
造・検査装置用セラミック基板において、前記セラミッ
ク基板の底面に緩衝材が配設されて、前記緩衝材に導電
線が接続され、かつ、前記導電線は、前記回路と電気的
に接続されてなることを特徴とする半導体製造・検査装
置用セラミック基板。
【請求項２】セラミック基板の内部に、１または２以
上の回路からなる抵抗発熱体が埋設されてなる半導体製
造・検査装置用セラミック基板において、前記セラミッ
ク基板の底面に緩衝材が挿入されて、前記回路の端部と
の電気的な接続が図られ、前記緩衝材に導電線が接続さ
れてなることを特徴とする半導体製造・検査装置用セラ
ミック基板。
【請求項３】前記回路の端部と前記緩衝材との間にス
ルーホールが介装され、前記スルーホールを介して前記
回路の端部と前記緩衝材または前記導電線との接続が図
られている請求項１または２に記載の半導体製造・検査
装置用セラミック基板。
【請求項４】前記緩衝材または導電線は、ろう付けさ
れることにより前記回路の端部との接続が図られている
請求項１、２または３に記載の半導体製造・検査装置用
セラミック基板。
【請求項５】前記セラミック基板の熱膨張率と前記緩
衝材の熱膨張率とは、２５〜４００℃の温度範囲におい
て、下記の式（１）を満たす請求項１〜４のいずれか１
に記載の半導体製造・検査装置用セラミック基板。セラミック基板の熱膨張率−緩衝材の熱膨張率＜３ｐｐｍ／℃・・（１）
【請求項６】前記セラミック基板の熱膨張率と前記導
電線の熱膨張率とは、２５〜４００℃の温度範囲におい
て、下記の式（２）を満たす請求項１〜５のいずれか１
に記載の半導体製造・検査装置用セラミック基板。｜セラミック基板の熱膨張率−導電線の熱膨張率｜＞２ｐｐｍ／℃・・（２）
【請求項７】前記緩衝材は、導電性緩衝材である請求
項１〜６のいずれか１に記載の半導体製造・検査装置用
セラミック基板。