[发明专利]复合烧结体、半导体制造装置构件及复合烧结体的制造方法

说明书

本发明提供一种复合烧结体、半导体制造装置构件及复合烧结体的制造方法，能够抑制电极的电阻率增大，并且减小电极与基材的热膨胀系数之差。复合烧结体(20)具备以陶瓷为主材料的基材和配置于该基材的内部或表面的电极(23)。电极(23)包含W和ZrOsubgt;2/subgt;。由此，能够减小电极(23)与基材的热膨胀系数之差。其结果是，能够抑制由电极(23)与基材的热膨胀系数之差引起的基材的裂纹、电极(23)的剥离。另外，在复合烧结体(20)中，也能够抑制电极(23)的电阻率增大。其结果是，能够高精度地控制电极(23)的发热量。

技术领域

本发明涉及复合烧结体、半导体制造装置构件及复合烧结体的制造方法。

背景技术

以往，在半导体基板的制造装置等中，使用通过吸附来保持半导体基板的静电卡盘、加热半导体基板的加热器、将它们组合而成的静电卡盘加热器等基座。该基座具备以氧化铝等陶瓷的烧结体为主材料的基材和配置于该基材的内部等的电极。

上述基座例如通过将基材与电极一体烧成而形成。在该烧成中，存在产生因基材的热膨胀系数与电极的热膨胀系数之差而引起的不良影响的担忧。例如，有可能在基材上产生裂纹，或者电极从基材上剥离。

因此，在专利文献1中，提出了通过在WC等高熔点的主材料中添加了5重量％～30重量％的氧化铝(即，基材成分)的材料来形成与氧化铝烧结体的基材一起烧成的电极，从而提高基材与电极的密合性的技术。

另外，在专利文献2中，提出了具有在氧化铝中添加有MgF₂等的基材以及以WC为主材料并添加有Ni、Co和氧化铝的电极的烧结体。电极中的氧化铝的添加与上述同样，是为了提高基材与电极的密合性。在电极中添加Ni和Co的目的在于，在由于添加MgF₂而设定得低的烧成温度(例如，1120℃～1300℃)下提高电极的烧结性。

另一方面，在专利文献3中，提出了一种陶瓷加热器，其具有以氧化铝为主材料的基材和以Mo为主材料来代替上述WC的电极。在该电极中，为了改善电阻率温度依赖性的反转现象，在Mo中分散有Ti-Al-Mg-O复合氧化物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-343733号公报

专利文献2：日本特开2011-168472号公报

专利文献3：日本特开2013-229310号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在专利文献1和专利文献2中，虽然通过在以WC为主材料的电极中添加基材成分，使得电极与基材的热膨胀系数之差在某种程度上变小，但减小热膨胀系数之差存在极限。

另外，在基座中，对于基材中使用的氧化铝材料，要求高电阻率、高绝缘耐压、减少颗粒产生的风险等，因此需要使氧化铝材料高纯度化，其结果是，基座制造时的烧成温度高温化(例如，1500℃以上)。因此，若如专利文献1以及专利文献2那样，在电极材料中使用WC，则由于高温烧成而导致WC的一部分氧化从而生成W₂C，因此存在WC和W₂C的含有率变动而电极的特性(例如，电阻率、热膨胀系数等)不稳定的担忧。另外，还存在由于在WC氧化时产生的CO气体，在电极周边产生气孔，基材的绝缘耐压降低的担忧。

进而，在专利文献2中，电极中所含的Ni和Co的熔点比较低，因此难以在1500℃以上的高温烧成中维持形状。另外，由于Ni以及Co是磁性材料，因此在将该电极用于静电卡盘的情况下，还存在阻碍基于库仑力的吸附力的担忧。