JP2001332560A

JP2001332560A - 半導体製造・検査装置

Info

Publication number: JP2001332560A
Application number: JP2000151451A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ito; 淳伊藤
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2000-05-23
Filing date: 2000-05-23
Publication date: 2001-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】セラミック基板を支持容器に取り付け、セラ
ミック基板の外部端子とリード線とを接続した後であっ
ても、上記セラミック基板のみを自由に取り替えること
ができる半導体製造・検査装置を提供すること。【解決手段】その表面または内部に導体層が配設され
たセラミック基板が支持容器に配設された半導体製造・
検査装置であって、前記導体層には外部端子が接続さ
れ、前記外部端子に、リード線を有するソケットが取り
付けられていることを特徴とする半導体製造・検査装
置。

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として用いられる半
導体製造・検査装置に関する。

【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、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発熱体が形成され、この発熱体
にタングステンからなるスルーホールが接続され、この
スルーホールに二クロム線（リード線）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】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成からなるセラミックヒータでは、一旦、上記セ
ラミック基板にリード線を取り付けてしまうと、例え
ば、セラミック基板に不都合が生じた際、該セラミック
基板のみを取り替えようとしても、上述した通り、リー
ド線とセラミック基板とはろう付けされているため、セ
ラミック基板のみを取り替えることができず、リード線
等も新たに取り替える必要があった。

【０００７】また、ろう付けされているリード線を全て
切断したり、ろう材を再度溶融してセラミック基板とリ
ード線とを取り外す方法等も考えられるが、このような
方法は、時間がかかりコスト的にも好ましいものではな
い。

【０００８】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、セラミック基板を支持容器に取り付
け、セラミック基板の外部端子にリード線等を取り付け
た後であっても、セラミック基板のみを自由に取り替え
ることができる半導体製造・検査装置を提供することを
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・検査装置を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、その表面また
は内部に導体層が配設されたセラミック基板が支持容器
に配設された半導体製造・検査装置であって、上記導体
層には、外部端子が接続され、上記外部端子に、リード
線を有するソケットが取り付けられていることを特徴と
する半導体製造・検査装置である。

【００１０】本発明の半導体製造・検査装置は、上記の
通り、セラミック基板の表面または内部に配設された導
体層に外部端子が接続されており、この外部端子には、
リード線を有するソケットが取り付けられ、リード線が
支持容器底部の貫通孔より外部に引き出されている。従
って、例えば、セラミック基板に不都合等が生じた際に
は、上記ソケットの着脱を行うことにより、セラミック
基板のみを自由に、かつ、何度でも取り替えることがで
きる。また、リード線をろう材で接合させると、加熱時
や冷却時の熱膨張や収縮による応力に起因してろう材が
劣化し、リード線が脱落する場合があったが、本発明で
は、ソケットにリード線が取り付けられるため、このよ
うな脱落を防止することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の半導体製造・検査装置
は、その表面または内部に導体層が配設されたセラミッ
ク基板が支持容器に配設された半導体製造・検査装置で
あって、上記導体層には、外部端子が接続され、上記外
部端子に、リード線を有するソケットが取り付けられて
いることを特徴とする。

【００１２】以下に、本発明の半導体製造・検査装置に
ついて、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の半
導体製造・検査装置の一実施形態であるセラミックヒー
タ（以下、ホットプレートともいう）の一例を模式的に
示す底面図であり、図２は、このセラミックヒータを模
式的に示す縦断面図である。

【００１３】セラミック基板２１は、円板形状に形成さ
れており、抵抗発熱体２２は、セラミック基板２１の底
面に同心円状のパターンに形成されている。また、これ
ら抵抗発熱体２２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
回路の両端部に入出力の端子となる外部端子２３が接続
されておいる。

【００１４】このような構成のセラミック基板２１は、
断熱リング９１を介して円筒形状の支持容器９２の上部
に嵌め込まれ、ボルト等の連結部材１３０によりネジ止
めされ、支持容器９２に固定されている。また、この支
持容器９２の下部には、底板９４が取り付けられてお
り、この底板９４には、冷媒導入管９５が固定され、支
持容器９２の内部に冷却用のエアー等を流し込むことが
できるようになっている。なお、底板９４は、支持容器
９２と一体に形成されていてもよい。

【００１５】一方、抵抗発熱体２２に接続された外部端
子２３には、リード線１４を有するソケット１０が取り
付けられており、このリード線１４は、底板の貫通孔９
４ａより、外部に引き出され、電源（図示せず）との接
続が図られている。

【００１６】また、中央に近い部分には、シリコンウエ
ハの運搬等に用いるリフターピン２６を挿入するための
貫通孔２５が形成されるとともに、この貫通孔２５の下
に貫通孔２５に連通するガイド管９９が設置されてい
る。

【００１７】このリフターピン２６を用いることによ
り、セラミック基板の上面より一定の距離離間させた状
態でシリコンウエハを載置し、加熱等を行うことができ
る。また、セラミック基板２１に貫通孔や凹部を形成
し、この貫通孔等に先端が尖塔状または半球状の支持ピ
ンをセラミック基板２１よりわずかに突出させた状態で
挿入、固定し、この上にシリコンウエハを載置すること
により、シリコンウエハをセラミック基板２１の上面よ
り一定の距離離間させた状態で載置することができる。

【００１８】さらに、セラミック基板２１の底面には、
熱電対等の測温素子２８を挿入するための有底孔２４が
形成され、この測温素子２８より配線２７が導出され、
底板の貫通孔９４ａより外部に引き出されている。な
お、ソケット１０については、図３の説明において詳し
く説明する。また、セラミックヒータ以外については後
で詳しく説明する。

【００１９】外部端子２３としては特に限定されず、例
えば、ニッケル、コバール等の金属が挙げられる。その
形状は、断面視Ｔ字型のものが好ましい。また、そのサ
イズは、使用するセラミック基板２１の大きさ、抵抗発
熱体２２の大きさ等によって適宜調整されるため特に限
定されないが、軸部分の直径は０．５〜１０ｍｍ、軸部
分の長さは３〜２０ｍｍが好ましい。

【００２０】また、外部端子２３は、半田、ろう材によ
り抵抗発熱体２２と接続される。上記ろう材としては、
例えば、銀ろう、パラジウムろう、アルミニウムろう、
金ろう等が挙げられる。上記金ろうとしては、タングス
テンとの密着性に優れるＡｕ−Ｎｉ合金が望ましい。

【００２１】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、０．１〜５０μｍが
望ましい。接続を確保するに充分な範囲だからである。
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１
００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。

【００２２】図３（ａ）は、図１、２のセラミックヒー
タに用いたソケット１０の一例を模式的に示す斜視図で
あり、（ｂ）は、（ａ）に示したソケット１０の縦断面
図である。ソケット１０は、有底円筒形状の台金部１２
の外周部の全体が絶縁性部材１１により被覆され、保護
されている。また、ソケット１０の底面には、外部電源
と接続するためのリード線１４が接続されている。

【００２３】台金部１２の材質としては特に限定されな
いが、例えば、ニッケル、タングステン、モリブデン等
の金属等が挙げられる。また、そのサイズも、使用する
外部端子との兼ね合いもあるため特に限定されないが、
例えば、高さｌは３〜３０ｍｍ、外径Ｒは１〜１５ｍ
ｍ、内径ｒは０．５〜１０ｍｍであることが望ましく、
外部端子２３に取り付けた際に、容易に脱落しないよう
に、しっかりと固定することができるようなサイズが望
ましい。また、ソケット１０の内部には、外部端子２３
をしっかりと支持、固定するためのバネ板等のバネ材が
配設されていてもよい。

【００２４】また、ソケットは、外部端子２３を挿入す
るために貫通孔が形成され、リード線が貫通孔の内部で
固定されるようになっていてもよい。また、台金部１２
は、図３に示したように、絶縁性部材１１で被覆されて
いることが望ましい。

【００２５】絶縁性部材１１としては特に限定されない
が、例えば、アルミナ、ジルコニア、コージェライト、
ムライト等のセラミック等が挙げられる。耐熱性および
断熱性に優れているからである。また、その他の材料と
しては、例えば、ガラスウール、ロックウール、シリカ
ウール等の無機繊維を挙げることができる。これらの無
機繊維の中では、ガラスウールが好ましい。

【００２６】絶縁性部材１１の層は、加熱時であって
も、このソケット１０の温度が余り上昇しない程度の厚
さで形成されていることが望ましい。このように絶縁性
部材１１の層を設けることにより、ソケットの取り外し
が容易になり、短絡を防止することができるとともに、
ソケット１０からの放熱が防止され、セラミック基板２
１にクーリングスポットの発生がなくなるからである。

【００２７】なお、図３に示したソケット１０では、リ
ード線１４は、ソケット１０に接続、固定されている
が、ソケット１０に取り付けたり、取り外ししたりする
ことができるような形態で接続されていてもよい。

【００２８】なお、図１に示したセラミックヒータで
は、セラミック基板を断熱リングを介して支持容器に嵌
め込んでいるが、セラミック基板を支持容器の上に載置
し、ボルト等の連結部材を用い、断熱部材等を介して支
持容器の上面に固定することにより、セラミックヒータ
を構成してもよい。

【００２９】図４は、本発明の他の実施形態である、セ
ラミック基板の内部に抵抗発熱体が配設されたセラミッ
クヒータの抵抗発熱体の近傍を模式的に示した部分拡大
断面図である。

【００３０】図示はしていないが、セラミック基板３１
は、円板形状に形成されており、抵抗発熱体２２は、セ
ラミック基板３１の内部に同心円状のパターンに形成さ
れている。また、これら抵抗発熱体２２は、例えば、図
１に示したように、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
路の両端の真下にスルーホール３８が形成され、スルー
ホール３８とセラミック基板底部３１ｂとの間に袋孔３
７が形成されている。

【００３１】そして、この袋孔３７には、外部端子３３
が挿入、接続され、この外部端子３３にソケット１０が
取り付けられている。また、このソケット１０は、図３
に示したソケットと同様に構成され、その外周部の全体
を絶縁性部材１１で被覆されている。従って、図４に示
した半導体製造・検査装置においても、外部端子３３に
取り付けられたソケット１０の着脱を行うことにより、
セラミック基板３１を容易に取り替えることができる。

【００３２】スルーホール３８は、タングステン、モリ
ブデン等の金属、または、これらの炭化物等からなり、
その直径は、０．１〜１０ｍｍ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。

【００３３】袋孔３７のサイズとしては特に限定され
ず、丁度、外部端子３３の頭の部分を挿入することがで
きる大きさであればよい。また、袋孔３７には、外部端
子３３が挿入、接続されているが、その接続には、上述
した抵抗発熱体２２と外部端子２３との接続の際に用い
られた、半田、ろう材と同様のものを用いることができ
る。

【００３４】本発明において、抵抗発熱体は、貴金属
（金、銀、白金、パラジウム）、鉛、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。

【００３５】また、抵抗発熱体は、セラミック基板全体
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や同心円形状のパターンと屈
曲線形状のパターンとを組み合わせたものが好ましい。
また、抵抗発熱体の厚さは、１〜５０μｍが望ましく、
その幅は、５〜２０ｍｍが望ましい。

【００３６】抵抗発熱体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。抵抗発熱体の抵抗値は、
薄く、また、細くなるほど大きくなる。

【００３７】なお、抵抗発熱体を内部に設けると、加熱
面２１ａと抵抗発熱体２２との距離が近くなり、表面の
温度の均一性が低下するため、抵抗発熱体２２自体の幅
を広げる必要がある。また、セラミック基板の内部に抵
抗発熱体２２を設けるため、窒化物セラミック等との密
着性を考慮する必要性がなくなる。

【００３８】抵抗発熱体は、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
熱体は螺旋形状でもよい。

【００３９】セラミック基板の底面または内部に抵抗発
熱体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、図
１、２に示すようにセラミック基板２１の表面に抵抗発
熱体を形成する場合には、通常、焼成を行って、セラミ
ック基板２１を製造した後、その表面に上記導体ペース
ト層を形成し、焼成することより、抵抗発熱体を作製す
る。一方、図４に示すようにセラミック基板３１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
上記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。

【００４０】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
ミック粒子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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】上記導体ペーストに使用される樹脂として
は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等が挙げら
れる。また、溶剤としては、例えば、イソプロピルアル
コール等が挙げられる。増粘剤としては、セルロース等
が挙げられる。

【００４５】抵抗発熱体用の導体ペーストをセラミック
基板の表面に形成する際には、上記導体ペースト中に上
記金属粒子のほかに金属酸化物を添加し、上記金属粒子
および上記金属酸化物を焼結させたものとすることが好
ましい。このように、金属酸化物を金属粒子とともに焼
結させることにより、セラミック基板と金属粒子とをよ
り密着させることができる。

【００４６】上記金属酸化物を混合することにより、セ
ラミック基板との密着性が改善される理由は明確ではな
いが、金属粒子表面や非酸化物からなるセラミック基板
の表面は、その表面がわずかに酸化されて酸化膜が形成
されており、この酸化膜同士が金属酸化物を介して焼結
して一体化し、金属粒子とセラミックとが密着するので
はないかと考えられる。また、セラミック基板を構成す
るセラミックが酸化物の場合は、当然に表面が酸化物か
らなるので、密着性に優れた導体層が形成される。

【００４７】上記金属酸化物としては、例えば、酸化
鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化ホウ素（Ｂ ₂ Ｏ₃ ）、アル
ミナ、イットリアおよびチタニアからなる群から選ばれ
る少なくとも１種が好ましい。これらの酸化物は、抵抗
発熱体の抵抗値を大きくすることなく、金属粒子とセラ
ミック基板との密着性を改善することができるからであ
る。

【００４８】上記酸化鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化ホウ
素（Ｂ₂ Ｏ₃ ）、アルミナ、イットリア、チタニアの割
合は、金属酸化物の全量を１００重量部とした場合、重
量比で、酸化鉛が１〜１０、シリカが１〜３０、酸化ホ
ウ素が５〜５０、酸化亜鉛が２０〜７０、アルミナが１
〜１０、イットリアが１〜５０、チタニアが１〜５０で
あって、その合計が１００重量部を超えない範囲で調整
されていることが好ましい。これらの範囲で、これらの
酸化物の量を調整することにより、特にセラミック基板
との密着性を改善することができる。

【００４９】上記金属酸化物の金属粒子に対する添加量
は、０．１重量％以上１０重量％未満が好ましい。ま
た、このような構成の導体ペーストを使用して抵抗発熱
体を形成した際の面積抵抗率は、１〜４５ｍΩ／□が好
ましい。

【００５０】面積抵抗率が４５ｍΩ／□を超えると、印
加電圧量に対して発熱量は大きくなりすぎて、表面に抵
抗発熱体を設けたセラミック基板では、その発熱量を制
御しにくいからである。なお、金属酸化物の添加量が１
０重量％以上であると、面積抵抗率が５０ｍΩ／□を超
えてしまい、発熱量が大きくなりすぎて温度制御が難し
くなり、温度分布の均一性が低下する。

【００５１】抵抗発熱体がセラミック基板の表面に形成
される場合には、抵抗発熱体の表面部分に、金属被覆層
が形成されていることが好ましい。内部の金属焼結体が
酸化されて抵抗値が変化するのを防止するためである。
形成する金属被覆層の厚さは、０．１〜１０μｍが好ま
しい。

【００５２】上記金属被覆層を形成する際に使用される
金属は、非酸化性の金属であれば特に限定されないが、
具体的には、例えば、金、銀、パラジウム、白金、ニッ
ケル等が挙げられる。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。これらのなかでは、ニッケ
ルが好ましい。なお、抵抗発熱体をセラミック基板の内
部に形成する場合には、抵抗発熱体表面が酸化されるこ
とがないため、被覆は不要である。

【００５３】このように本発明の半導体製造・検査装置
を構成するセラミック基板に抵抗発熱体が設けられた場
合には、ヒータとしての機能を有するため、シリコンウ
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。本発明の半導体製造・検査装置を構成するセラミッ
ク基板２１、３１の材料は特に限定されないが、例え
ば、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。

【００５４】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、窒化チタン等が挙げられる。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、炭化チタン、
炭化タンタル、炭化タングステン等が挙げられる。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】本発明の半導体製造・検査装置を構成する
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。

【００５９】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。

【００６０】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１００〜５０００ｐ
ｐｍ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。

【００６１】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。

【００６２】上記セラミック基板は、円板形状であり、
直径２００ｍｍ以上が望ましく、２５０ｍｍ以上が最適
である。半導体装置に用いられる円板形状のセラミック
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。

【００６３】上記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
〜５ｍｍ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、上記セラ
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。本発明の半導体製造・検査装置で用いるセラミ
ック基板は、１５０℃以上で使用することができるが、
２００℃以上で使用することが望ましい。

【００６４】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、
電流量を変えて、温度を制御することができるからであ
る。

【００６５】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。

【００６６】本発明の半導体製造・検査装置の具体例と
しては、例えば、静電チャック、ウエハプローバ、ホッ
トプレート、サセプタ等が挙げられる。

【００６７】上記セラミックヒータ（ホットプレート）
は、セラミック基板の表面または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、シリコンウエハ
等の被加熱物を所定の温度に加熱することができる。

【００６８】本発明の半導体製造・検査装置を構成する
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。

【００６９】上記静電電極は、例えば、貴金属（金、
銀、白金、パラジウム）、鉛、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等が挙
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。

【００７０】図５（ａ）は、静電チャックを構成するセ
ラミック基板を模式的に示す縦断面図であり、（ｂ）
は、（ａ）に示したセラミック基板のＡ−Ａ線断面図で
ある。この静電チャック６０では、セラミック基板６１
の内部にチャック正負電極層６２、６３が埋設され、そ
れぞれスルーホール６８０と接続され、その電極上にセ
ラミック誘電体膜６４が形成されている。

【００７１】また、セラミック基板６１の内部には、抵
抗発熱体６６とスルーホール６８とが設けられ、シリコ
ンウエハ２９を加熱することができるようになってい
る。なお、セラミック基板６１には、必要に応じて、Ｒ
Ｆ電極が埋設されていてもよい。

【００７２】また、図示はしていないが、スルーホール
６８の下部には、スルーホール６８を露出させる袋孔が
設けられ、この袋孔に外部端子（図示せず）が挿入、接
続され、外部端子に上述したセラミックヒータに用いた
ものと同様の構成のソケットが取り付けられ、外部電源
との接続が図られている。

【００７３】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。

【００７４】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シ
リコンウエハが静電的に吸着されることになる。

【００７５】図６および図７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６
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７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。

【００７６】本発明の半導体製造・検査装置を構成する
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。

【００７７】図８は、上記ウエハプローバを構成するセ
ラミック基板の一実施形態を模式的に示した断面図であ
り、図９は、その平面図であり、図１０は、図８に示し
たセラミック基板におけるＡ−Ａ線断面図である。

【００７８】このウエハプローバでは、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。

【００７９】一方、セラミック基板３の底面には、シリ
コンウエハの温度をコントロールするために、図１に示
したような平面視同心円形状の抵抗発熱体５１が設けら
れている。抵抗発熱体５１の両端には、図示はしていな
いが、外部端子が接続、固定されており、上記外部端子
に上述したセラミックヒータに用いたものと同様のソケ
ットが嵌め込まれ、電源との接続が図られている。

【００８０】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１０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（図
示せず）とが設けられている。なお、符号５２は、電極
非形成部を示している。このような矩形状の電極非形成
部５２をガード電極６の内部に形成しているのは、ガー
ド電極６を挟んだ上下のセラミック基板３をしっかりと
接着させるためである。

【００８１】このような構成のウエハプローバでは、支
持容器に収められたセラミック基板の上に集積回路が形
成されたシリコンウエハを載置し、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。

【００８２】次に、本発明の半導体製造・検査装置の製
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１１（ａ）〜（ｄ）は、セラミック基
板の底面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。

【００８３】（１）セラミック基板の製造工程上述した窒化アルミニウム等のセラミック粉末に必要に
応じてイットリア等の焼結助剤やバインダ等を配合して
スラリーを調製した後、このスラリーをスプレードライ
等の方法で顆粒状にし、この顆粒を金型などに入れて加
圧することにより板状などに成形し、生成形体（グリー
ン）を作製する。スラリー調整時に、非晶質や結晶質の
カーボンを添加してもよい。

【００８４】次に、この生成形体を加熱、焼成して焼結
させ、セラミック製の板状体を製造する。この後、所定
の形状に加工することにより、セラミック基板２１を製
造するが、焼成後にそのまま使用することができる形状
としてもよい（図１１（ａ））。加圧しながら加熱、焼
成を行うことにより、気孔のないセラミック基板２１を
製造することが可能となる。加熱、焼成は、焼結温度以
上であればよいが、窒化物セラミックでは、１０００〜
２５００℃である。

【００８５】次に、セラミック基板に、必要に応じて、
図示はしないが、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、シリコンウエハを運
搬等するためのリフター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
る部分等を形成する。

【００８６】（２）セラミック基板に導体ペーストを印
刷する工程導体ペーストは、一般に、金属粒子、樹脂、溶剤からな
る粘度の高い流動物である。この導体ペーストをスクリ
ーン印刷などを用い、抵抗発熱体を設けようとする部分
に印刷を行うことにより、導体ペースト層を形成する。
また、抵抗発熱体は、セラミック基板全体を均一な温度
にする必要があることから、例えば、同心円形状とする
か、または、同心円形状と屈曲線形状とを組合わせたパ
ターンに印刷することが好ましい。導体ペースト層は、
焼成後の抵抗発熱体２２の断面が、方形で、偏平な形状
となるように形成することが好ましい。

【００８７】（３）導体ペーストの焼成セラミック基板２１の底面に印刷した導体ペースト層を
加熱焼成して、樹脂、溶剤を除去するとともに、金属粒
子を焼結させ、セラミック基板２１の底面に焼き付け、
抵抗発熱体２２を形成する（図１１（ｂ））。加熱焼成
の温度は、５００〜１０００℃が好ましい。

【００８８】導体ペースト中に上述した金属酸化物を添
加しておくと、金属粒子、セラミック基板および金属酸
化物が焼結して一体化するため、抵抗発熱体とセラミッ
ク基板との密着性が向上する。

【００８９】（４）金属被覆層の形成抵抗発熱体２２表面には、金属被覆層（図示せず）を設
けることが望ましい。上記金属被覆層は、電解めっき、
無電解めっき、スパッタリング等により形成することが
できるが、量産性を考慮すると、無電解めっきが最適で
ある。

【００９０】（５）端子等の取り付け抵抗発熱体２２の回路の端部に電源との接続のための外
部端子２３を半田等により取り付け（図１１（ｃ））、
この外部端子２３に外周部を絶縁性部材で被覆されたソ
ケット１０を取り付ける（図１１（ｄ））。また、上記
有底孔に熱電対を挿入し、ポリイミド等の耐熱樹脂、セ
ラミックで封止する。（６）この後、このような抵抗発熱体２２を有するセラ
ミック基板を、断熱リング９１を介して図１、２に示し
た支持容器９２に取り付け、ソケット１０から延びたリ
ード線１４を底板９４の貫通孔９４ａより外部に引き出
す等の工程を行うことにより、セラミックヒータの製造
を終了する。

【００９１】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。

【００９２】セラミック基板の内部に電極を設ける場合
には、金属箔等をセラミック基板の内部に埋設すればよ
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。

【００９３】次に、本発明の半導体製造・検査装置の製
造方法の他の一例として、上記ヒータとは構成の異なる
セラミックヒータの製造方法について説明する。図１２
（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。

【００９４】（１）グリーンシートの作製工程まず、窒化物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。また、グリーン
シートを作製する際、結晶質や非晶質のカーボンを添加
してもよい。

【００９５】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。

【００９６】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、シリコンウエハを運搬
等するためのリフター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、抵抗発熱体を外部端子と接続するためのスルー
ホールとなる部分３８０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
い。

【００９７】（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
２２０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。

【００９８】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。

【００９９】（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２２０を印刷したグリーンシート５０
の上下に積層する（図１２（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２２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。

【０１００】（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、セラミ
ック基板３１を作製する（図１２（ｂ））。加熱温度
は、１０００〜２０００℃が好ましく、加圧の圧力は、
１０〜２０ＭＰａ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。

【０１０１】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、外部端子を挿
入するための袋孔３７等を設ける（図１２（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。

【０１０２】次に、袋孔３７より露出したスルーホール
３８に外部端子３３を金ろう等を用いて接続し、さら
に、外部端子３３に、絶縁性部材１１を有するソケット
１０を取り付ける（図１２（ｄ））。なお、加熱温度
は、半田処理の場合には９０〜４５０℃が好適であり、
ろう材での処理の場合には、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耐熱性
樹脂で封止し、セラミックヒータとする。（５）この後、このような内部に抵抗発熱体２２を有す
るセラミック基板３１を、断熱リング９１を介して図
１、２に示した支持容器９２に取り付け、ソケット１０
から延びたリード線１４を底板９４の貫通孔９４ａより
外部に引き出す等の工程を行い、セラミックヒータの製
造を終了する。

【０１０３】上記セラミックヒータでは、その上にシリ
コンウエハ等を載置するか、または、シリコンウエハ等
を支持ピンで保持させた後、シリコンウエハ等の加熱や
冷却を行いながら、種々の操作を行うことができる。

【０１０４】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。

【０１０５】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。

【０１０６】

【実施例】以下、本発明をさらに詳細に説明する。（実施例１）セラミックヒータの製造（図１１参照）（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、酸化イットリウム（Ｙ₂ Ｏ
₃ ：イットリア、平均粒径：０．４μｍ）４重量部、シ
ョ糖を空気中で熱分解させることにより得られた非晶質
カーボン０．０９重量部およびアルコールからなる組成
物のスプレードライを行い、顆粒状の粉末を作製した。

【０１０７】（２）次に、この顆粒状の粉末を金型に入
れ、平板状に成形して生成形体（グリーン）を得た。（３）加工処理の終わった生成形体を温度：１８００
℃、圧力：２０ＭＰａでホットプレスし、厚さが３ｍｍ
の窒化アルミニウム焼結体を得た。次に、この焼結体か
ら直径２１０ｍｍの円板体を切り出し、セラミック性の
板状体（セラミック基板２１）とした（図１１
（ａ））。

【０１０８】次に、この板状体にドリル加工を施し、シ
リコンウエハのリフターピンを挿入する貫通孔となる部
分、熱電対を埋め込むための有底孔となる部分（直径：
１．１ｍｍ、深さ：２ｍｍ）を形成した。

【０１０９】（４）上記（３）で得た焼結体の底面に、
スクリーン印刷にて導体ペーストを印刷した。印刷パタ
ーンは、図１に示したような同心円状とした。導体ペー
ストとしては、プリント配線板のスルーホール形成に使
用されている徳力化学研究所製のソルベストＰＳ６０３
Ｄを使用した。この導体ペーストは、銀−鉛ペーストで
あり、銀１００重量部に対して、酸化鉛（５重量％）、
酸化亜鉛（５５重量％）、シリカ（１０重量％）、酸化
ホウ素（２５重量％）およびアルミナ（５重量％）から
なる金属酸化物を７．５重量部含むものであった。ま
た、銀粒子は、平均粒径が４．５μｍで、リン片状のも
のであった。

【０１１０】（５）次に、導体ペーストを印刷した焼結
体を７８０℃で加熱、焼成して、導体ペースト中の銀、
鉛を焼結させるとともに焼結体に焼き付け、抵抗発熱体
２２を形成した（図１１（ｂ））。銀−鉛の抵抗発熱体
２２は、厚さが５μｍ、幅２．４ｍｍ、面積抵抗率が
７．７ｍΩ／□であった。

【０１１１】（６）硫酸ニッケル８０ｇ／ｌ、次亜リン
酸ナトリウム２４ｇ／ｌ、酢酸ナトリウム１２ｇ／ｌ、
ほう酸８ｇ／ｌ、塩化アンモニウム６ｇ／ｌの濃度の水
溶液からなる無電解ニッケルめっき浴に上記（５）で作
製した焼結体を浸漬し、銀−鉛の抵抗発熱体２２の表面
に厚さ１μｍの金属被覆層（ニッケル層）（図示せず）
を析出させた。

【０１１２】（７）電源との接続を確保するための外部
端子２３を取り付ける部分に、スクリーン印刷により、
銀−鉛半田ペースト（田中貴金属社製）を印刷して半田
ペースト層を形成した。ついで、半田ペースト層の上に
コバール製の外部端子２３を載置して、４２０℃で加熱
リフローし、外部端子２３の一端部を抵抗発熱体２２の
表面に取り付けた（図１１（ｃ））。

【０１１３】（８）外部端子２３に、タングステンから
なる台金部１２の外周部をガラスウールで被覆したソケ
ット１０を取り付けた（図１１（ｄ））。なお、上記ガ
ラスウールの厚さは１ｍｍであった。

【０１１４】（９）温度制御のための熱電対を有底孔に
挿入し、ポリイミド樹脂を充填し、１９０℃で２時間硬
化させた。（１０）この後、上記処理を行ったセラミック基板２１
を断熱リング９１を介して支持容器９２に取り付け、ソ
ケット１０のリード線１４やその他の配線を底板９４の
貫通孔９４ａより引き出し、セラミックヒータの製造を
終了した。このセラミックヒータは、ソケット１０の着
脱を行うことにより、セラミック基板２１のみを簡単に
取り替えることができた。

【０１１５】（実施例２）セラミックヒータ（図１２参
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、酸化イットリウム（Ｙ
₂ Ｏ₃ ：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５０を作製した。

【０１１６】（２）次に、このグリーンシート５０を８
０℃で５時間乾燥させた後、スルーホールとなる部分３
８０等をパンチングにより形成した。

【０１１７】（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。

【０１１８】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。この導体ペース
トＡをグリーンシート上にスクリーン印刷で印刷し、抵
抗発熱体２２用の導体ペースト層２２０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１２μ
ｍとした。また、スルーホールとなる部分３８０に導体
ペーストＢを充填した。

【０１１９】上記処理の終わったグリーンシートに、タ
ングステン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℃、８ＭＰ
ａの圧力で積層した（図１２（ａ））。

【０１２０】（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１５Ｍ
Ｐａで１０時間ホットプレスし、厚さ３ｍｍの窒化アル
ミニウム焼結体を得た。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２２およびスルーホール３
８を有するセラミック基板３１とした（図１２
（ｂ））。

【０１２１】（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、ガラ
スビーズによるブラスト処理で表面に熱電対のための有
底孔やシリコンウエハを運搬等するリフターピンを挿入
するための貫通孔を設けた。

【０１２２】（６）さらに、スルーホール３８の真下
を、ドリルでえぐり取って直径１．５ｍｍ、深さ０．５
ｍｍの袋孔３７を形成し、スルーホール３８を露出させ
た（図１２（ｃ））。この袋孔３７にコバール製の外部
端子３３を挿入し、Ｎｉ−Ａｕ合金（Ａｕ：８１．５重
量％、Ｎｉ：１８．４重量％、不純物：０．１重量％）
からなる金ろうを用い、９７０℃で加熱リフローして外
部端子３３の一端部とスルーホール３８とを接続した。
さらに、外部端子３３にタングステンからなる台金部の
外周部を多孔質のアルミナで被覆したソケット１０を取
り付けた（図１２（ｄ））。上記アルミナの厚さは、２
ｍｍであった。

【０１２３】（７）温度制御のための複数の熱電対を有
底孔に埋め込み、ポリイミド樹脂を充填し、１９０℃で
２時間硬化させた。（８）この後、上記処理を行ったセラミック基板３１を
断熱リング９１を介して支持容器９２に取り付け、ソケ
ット１０のリード線１４やその他の配線を底板９４の貫
通孔９４ａより引き出し、セラミックヒータの製造を終
了した。このセラミックヒータは、ソケット１０の着脱
を行うことにより、セラミック基板３１のみを簡単に取
り替えることができた。

【０１２４】（比較例１）外部端子３３およびソケット
１０を用いず、スルーホール３８に直接リード線１４を
接続し、上述した金ろうを用いてスルーホール３８とリ
ード線１４とをろう付けした以外は、実施例２と同様に
して抵抗発熱体を有するセラミック基板を製造した。

【０１２５】この後、上記処理を行ったセラミック基板
を断熱リング９１を介して支持容器９２に取り付け、リ
ード線１４やその他の配線を底板９４の貫通孔９４ａよ
り引き出し、セラミックヒータの製造を終了した。この
ような構成のセラミックヒータでは、セラミック基板を
取り替えようとすると、リード線１４も同時に、取り替
える必要があった。

【０１２６】また、４００℃まで昇温して２時間放置
し、常温まで降温するヒートサイクルを１０００回繰り
返すヒートサイクル試験を行った。この際、実施例１〜
２では、リード線の脱落はなかったが、比較例１ではリ
ード線の脱落がみられた。

【０１２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体製造
・検査装置によれば、セラミック基板の外部端子とリー
ド線とはソケットを介して接続されているので、上記ソ
ケットの着脱を行うことにより、セラミック基板のみを
自由に取り替えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体製造・検査装置の一例であるセ
ラミックヒータを模式的に示す平面図である。

【図２】図１に示したセラミックヒータの縦断面図であ
る。

【図３】（ａ）は、本発明の半導体製造・検査装置に用
いるソケットを模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は、
その縦断面図である。

【図４】本発明の半導体製造・検査装置の別の実施形態
に係るセラミックヒータの部分拡大断面図である。

【図５】（ａ）は、本発明に係る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６】本発明に係る静電チャックに埋設されている静
電電極の一例を模式的に示す水平断面図である。

【図７】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８】本発明の半導体製造・検査装置の一例であるウ
エハプローバを模式的に示す断面図である。

【図９】図８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１０】図８に示したウエハプローバのＡ−Ａ線断面
図である。

【図１１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の半導体製造・検
査装置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１２】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の半導体製造・検
査装置の他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。

【符号の説明】１０ソケット１１絶縁性部材１２台金部１４リード線２０セラミックヒータ２１、３１、６１セラミック基板２１ａ加熱面２１ｂ、３１ｂ底面２２抵抗発熱体２３、３３外部端子２４有底孔２５貫通孔２７配線２８測温素子２９シリコンウエハ３５金属層３７袋孔３８スルーホール９１断熱リング９２支持容器９４底板９４ａ貫通孔９９ガイド管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｂ 3/20 ３２８Ｈ０５Ｂ 3/20 ３２８Ｆターム(参考） 3K034 AA02 AA04 AA06 AA10 AA16 AA34 BA06 BA14 BB06 BB14 BC12 BC16 BC17 DA04 HA01 HA04 JA02 3K092 PP20 QA05 QB18 QB61 RF03 RF11 RF17 RF22 RF26 RF27 TT30 UA05 VV03 4M106 AA01 BA01 BA14 CA15 CA31 DD30 DJ02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】その表面または内部に導体層が配設され
たセラミック基板が支持容器に配設された半導体製造・
検査装置であって、前記導体層には外部端子が接続さ
れ、前記外部端子に、リード線を有するソケットが取り
付けられていることを特徴とする半導体製造・検査装
置。