复合烧结体、静电卡盘部件、静电卡盘装置及复合烧结体的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术的复合烧结体为含有作为主相的金属氧化物及作为副相的碳化硅的陶瓷复合烧结体，所述碳化硅的晶粒分散在所述金属氧化物的晶粒内及所述金属氧化物的晶体晶界中，分散在所述金属氧化物的晶粒内的所述碳化硅的晶粒的比例相对于碳化硅的晶粒整体以面积比计为25％以上。

Composite sinter, electrostatic chuck component, electrostatic chuck device and manufacturing method of composite sinter

The composite sinter of the invention is a ceramic composite sinter containing a metal oxide as the main phase and a silicon carbide as the secondary phase. The grains of the silicon carbide are dispersed in the grains of the metal oxide and the crystal boundaries of the metal oxide, and the proportion of the grains of the silicon carbide dispersed in the grains of the metal oxide is overall with respect to the grains of the silicon carbide The product ratio is more than 25%.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】复合烧结体、静电卡盘部件、静电卡盘装置及复合烧结体的制造方法
本专利技术涉及一种复合烧结体、静电卡盘部件、静电卡盘装置及复合烧结体的制造方法。本申请主张基于2017年3月30日于日本申请的日本专利申请2017-068710号的优先权，并将其内容援用于此。
技术介绍
在实施等离子体工序的半导体制造装置中，使用能够在试样台上简单地安装并固定板状试样(晶片)，并且能够以所期望的温度维持该晶片的静电卡盘装置。静电卡盘装置具备一个主面为载置晶片的载置面的基体及在与载置于载置面的晶片之间产生静电力(库仑力)的静电吸附用电极(例如，参考专利文献1)。基体将普通的陶瓷烧结体作为形成材料。在这种静电卡盘装置中，利用在晶片与静电吸附用电极之间产生的静电力来固定晶片。具体而言，在静电卡盘装置中固定晶片时，对静电吸附用电极施加电压，从而在晶片与静电吸附用电极之间产生静电力。另一方面，在静电卡盘装置中拆除固定于载置面的晶片时，停止对静电吸附用电极施加电压，从而使晶片与静电吸附用电极之间的静电力消失。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4744855号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题近年来，使用半导体的器件趋于高集成化。因此，在制造器件时，需要配线的微细加工技术或三维安装技术。在实施这种加工技术时，半导体制造装置中要求(i)减少晶片的面内温度分布(温度差)或(ii)能够可靠地实施深挖加工技术。在本说明书中，有时将“载置于试样台上的晶片的面内温度分布(温度差)程度”称为“均热性”。“均热性高”表示晶片的面内温度分布小。在静电卡盘装置中，已知有如下技术：(i)为了减少晶片的面内温度分布(温度差)，在试样台上设置微细的槽，并使气体制冷剂(例如氦)在所述槽流动，由此冷却载置于试样台上的晶片。在这种静电卡盘装置中，为了提高均热性，可考虑提高制冷剂的气压来提高冷却效率。另一方面，在提高制冷剂的气压的情况下，为了不使晶片因从制冷剂承受的压力而脱离，静电卡盘装置中要求高吸附力。为了获得高吸附力，优选静电卡盘装置的基体的介电常数高。另一方面，(ii)为了能够可靠地实施深挖加工技术，要求抑制进行蚀刻时的入射离子的散射，从而使入射离子入射于所期望的位置。因此，近年来，在使用静电卡盘装置的半导体制造装置中，偏置(RF)电压的低频化日益进展。然而，若偏置电压低频化，则与偏置电压为高频的情况相比，静电卡盘装置中的陶瓷烧结体制的基体的电特性会发生变化。具体而言，若施加低频的交流电压，则基体的电特性较强地受到体积固有电阻值(单位：Ω·cm)的影响。存在如下关系：体积固有电阻值越小，依赖于体积固有电阻值的介电损耗角正切越大。若基体的介电损耗角正切变大，则在施加交流电压时基体容易发热，因此需要进行改善。本专利技术是鉴于这种情况而完成的，其目的在于，提供一种可兼顾高介电常数及低介电损耗角正切的静电卡盘用复合烧结体。并且，其目的还在于，提供一种使用这种复合烧结体的静电卡盘部件、静电卡盘装置。而且，其目的还在于，提供一种能够容易制造这种复合烧结体的复合烧结体的制造方法。用于解决技术课题的手段为了解决上述课题，本专利技术的一方式提供一种复合烧结体，其为含有作为主相的金属氧化物及作为副相的碳化硅的陶瓷复合烧结体，所述碳化硅的晶粒分散在所述金属氧化物的晶粒内及所述金属氧化物的晶体晶界中，分散在所述金属氧化物的晶粒内的所述碳化硅的晶粒的比例相对于所述碳化硅的晶粒整体以面积比计为25％以上。在本专利技术的一方式中，可以构成为：所述金属氧化物为氧化铝或氧化钇。在本专利技术的一方式中，可以构成为：所述金属氧化物的平均晶体粒径为1.2μm以上且10μm以下。本专利技术的一方式提供一种静电卡盘部件，其具有：板状基体，将上述复合烧结体作为形成材料，且一个主面为载置板状试样的载置面；及静电吸附用电极，设置于所述基体的与所述载置面相反的一侧或所述基体的内部。本专利技术的一方式提供一种静电卡盘装置，其具备上述静电卡盘部件。本专利技术的一方式提供一种复合烧结体的制造方法，其包括：将金属氧化物粒子及碳化硅粒子进行混合的工序；针对在所述进行混合的工序中获得的浆料，将所述浆料的pH调整在所述浆料中的所述金属氧化物粒子的表面电荷成为正值，且所述浆料中的所述碳化硅粒子的表面电荷成为负值的范围内的工序；从调整pH之后的所述浆料去除分散介质之后形成成型体的工序；及在非氧化性气氛下、以25MPa以上的压力压实所获得的成型体的同时加热至1600℃以上来进行加压烧结的工序。在本专利技术的一方式中，将所述金属氧化物粒子及碳化硅粒子进行混合的工序可以是分别高速喷射金属氧化物粒子及碳化硅粒子并使它们彼此碰撞的同时进行混合的工序。在本专利技术的一方式中，可以是如下制造方法：在所述进行混合的工序之前，还包括对所述碳化硅粒子的表面进行氧化处理的工序。在本专利技术的一方式中，可以是如下制造方法：所述调整pH的工序中，将所述浆料的pH设为3以上且7以下。在本专利技术的一方式中，可以是如下制造方法：所述金属氧化物粒子中，金属氧化物的含量为99.99％以上。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种可兼顾高介电常数及低介电损耗角正切的静电卡盘用复合烧结体。并且，能够提供一种使用这种复合烧结体的静电卡盘部件、静电卡盘装置。而且，能够提供一种能够容易制造这种复合烧结体的复合烧结体的制造方法。附图说明图1是表示本实施方式的静电卡盘装置的剖视图。图2是表示浆料pH与粒子的ζ电位(ZETA电位)之间的关系的图表。图3是对本实施方式的复合烧结体的制造方法进行说明的说明图。图4是对本实施方式的复合烧结体的制造方法进行说明的说明图。图5是对本实施方式的复合烧结体的制造方法进行说明的说明图。图6是对本实施方式的复合烧结体的制造方法进行说明的说明图。图7是对本实施方式的复合烧结体的制造方法进行说明的说明图。图8是对本实施方式的复合烧结体的制造方法进行说明的说明图。图9是表示在实施例中测量体积固有电阻值时的烧结体的外形的示意图。具体实施方式以下，参考图1对本实施方式所涉及的静电卡盘装置进行说明。在以下的所有附图中，为了便于观察附图，适当地改变了各构成要件的尺寸或比率等。[静电卡盘装置]图1是表示本实施方式的静电卡盘装置的剖视图。本实施方式的静电卡盘装置1具备将一个主面(上表面)侧作为载置面的俯视圆板状的静电卡盘部2及设置于该静电卡盘部2的下方并将静电卡盘部2调整至所期望的温度且具有厚度的俯视圆板状的温度调节用基底部3。并且，静电卡盘部2及温度调节用基底部3经由设置于静电卡盘部2与温度调节用基底部3之间的粘接剂层8而粘接。以下，依次进行说明。(静电卡盘部)静电卡盘部2具有将上表面作为载置半导体晶片等板状试样W的载置面11a的载置板11、与该载置板11一体化而支承所述载置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合烧结体，其为含有作为主相的金属氧化物及作为副相的碳化硅的陶瓷复合烧结体，/n所述碳化硅的晶粒分散在所述金属氧化物的晶粒内及所述金属氧化物的晶体晶界中，/n分散在所述金属氧化物的晶粒内的所述碳化硅的晶粒的比例相对于所述碳化硅的晶粒整体以面积比计为25％以上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170330 JP 2017-0687101.一种复合烧结体，其为含有作为主相的金属氧化物及作为副相的碳化硅的陶瓷复合烧结体，
所述碳化硅的晶粒分散在所述金属氧化物的晶粒内及所述金属氧化物的晶体晶界中，
分散在所述金属氧化物的晶粒内的所述碳化硅的晶粒的比例相对于所述碳化硅的晶粒整体以面积比计为25％以上。


2.根据权利要求1所述的复合烧结体，其中，
所述金属氧化物为氧化铝或氧化钇。


3.根据权利要求1或2所述的复合烧结体，其中，
所述金属氧化物的平均晶体粒径为1.2μm以上且10μm以下。


4.一种静电卡盘部件，其具有：
板状基体，将权利要求1至3中任一项所述的复合烧结体作为形成材料，且一个主面为载置板状试样的载置面；及
静电吸附用电极，设置于所述基体的与所述载置面相反的一侧或所述基体的内部。


5.一种静电卡盘装置，其具备权利要求4所述的静电卡盘部件。


6.一种复合烧结体的制造方法，其包括：
将金属氧化物粒子及碳化硅粒子进...

【专利技术属性】
技术研发人员：日高宣浩，木村直人，
申请(专利权)人：住友大阪水泥股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP