特許 6490296 半導体製造装置用部品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6490296

(24)【登録日】2019年3月8日

(45)【発行日】2019年3月27日

(54)【発明の名称】半導体製造装置用部品

(51)【国際特許分類】

   C04B 37/00 20060101AFI20190318BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20190318BHJP

【ＦＩ】

   C04B37/00 A

   H01L21/68 N

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2018-502271(P2018-502271)

(86)(22)【出願日】2017年7月13日

(86)【国際出願番号】JP2017025611

(87)【国際公開番号】WO2018016420

(87)【国際公開日】20180125

【審査請求日】2018年1月17日

(31)【優先権主張番号】特願2016-142494(P2016-142494)

(32)【優先日】2016年7月20日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2016-151326(P2016-151326)

(32)【優先日】2016年8月1日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2016-205640(P2016-205640)

(32)【優先日】2016年10月20日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001911

【氏名又は名称】特許業務法人アルファ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三矢 耕平

(72)【発明者】

【氏名】丹下 秀夫

(72)【発明者】

【氏名】堀田 元樹

(72)【発明者】

【氏名】小川 貴道

【審査官】 田中 永一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−２７８９５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１９２４７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−１６０９５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０４Ｂ ３７／００ − ３７／０４

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第１のセラミックス部材と、
ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第２のセラミックス部材と、
前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材との間に配置され、前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材とを接合する接合層と、を備える半導体製造装置用部品において、
前記接合層は、ＧｄとＡｌとを含む複合酸化物と、Ａｌ_２Ｏ_３とを含み、ＡｌＮを含まないことを特徴とする、半導体製造装置用部品。

【請求項2】

請求項１に記載の半導体製造装置用部品において、
前記接合層において、
前記複合酸化物の含有率は、１０ｍｏｌ％以上、８６ｍｏｌ％以下であることを特徴とする、半導体製造装置用部品。

【請求項3】

ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第１のセラミックス部材と、
ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第２のセラミックス部材と、
前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材との間に配置され、前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材とを接合する複数の接合部と、を備える半導体製造装置用部品において、
前記接合部は、ＧｄとＡｌとを含む複合酸化物と、Ａｌ_２Ｏ_３とを含み、ＡｌＮを含まないことを特徴とする、半導体製造装置用部品。

【請求項4】

請求項３に記載の半導体製造装置用部品において、
前記接合部において、
前記複合酸化物の含有率は、１０ｍｏｌ％以上、８６ｍｏｌ％以下であることを特徴とする、半導体製造装置用部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示される技術は、半導体製造装置用部品に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体製造装置用部品として、サセプタ（加熱装置）が用いられる。サセプタは、例えば、内部にヒータを有する板状のセラミックス製の保持部材と、保持部材の一方の面側に配置される円筒状のセラミックス製の支持部材と、保持部材と支持部材との間に配置され、保持部材の一方の面と支持部材の一方の面とを接合する接合層とを備える。保持部材の一方の面とは反対側の保持面にウェハが配置される。サセプタは、ヒータに電圧が印加されることにより発生する熱を利用して、保持面に配置されたウェハを加熱する。このようなサセプタの中には、保持部材と支持部材とが、比較的に熱伝導率が高いＡｌＮ（窒化アルミニウム）を主成分とする材料により形成されており、接合層は、ＡｌＮを含む材料により形成されたものが知られている（例えば特許文献１，２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４０３２９７１号公報

【特許文献2】特開２００４−３４５９５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したＡｌＮを含む接合層が用いられた半導体製造用部品では、ＡｌＮを主成分とする保持部材と支持部材とをＡｌＮ粉末を含む接合剤で接合する際の接合温度は、保持部材と支持部材とを焼成する際の焼成温度より低い温度に設定される。接合温度が、保持部材と支持部材とを焼成する際の焼成温度以上に設定されると、ＡｌＮを主成分とする保持部材や支持部材自体が変形することがあるためである。

【0005】

しかし、接合温度が、保持部材と支持部材とを焼成する際の焼成温度より低い温度に設定されると、接合剤中のＡｌＮ粉末が十分に焼成されず粉末状態のままで凝集することがある。ＡｌＮ粉末が粉末状態のままで凝集すると、接合層内に空洞が生じることによって保持部材と支持部材との接合強度が低下することがある。

【0006】

なお、このような課題は、サセプタを構成する保持部材と支持部材との接合に限らず、例えば静電チャック等の保持装置を構成するセラミックス部材同士の接合にも共通の課題である。また、このような課題は、保持装置に限らず、例えばシャワーヘッド等の半導体製造装置用部品を構成するセラミックス部材同士の接合に共通の課題である。

【0007】

本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。

【0009】

（１）本明細書に開示される半導体製造装置用部品は、ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第１のセラミックス部材と、ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第２のセラミックス部材と、前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材との間に配置され、前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材とを接合する接合層と、を備える半導体製造装置用部品において、前記接合層は、ＧｄとＡｌとを含む複合酸化物と、Ａｌ_２Ｏ_３とを含み、ＡｌＮを含まない。本願の発明者は、実験等により、Ｇｄ（ガドニウム）とＡｌ（アルミニウム）とを含む複合酸化物と、Ａｌ_２Ｏ_３（酸化アルミニウム）とを含み、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）を含まない接合層は、ＡｌＮを含む接合層に比べて、ＡｌＮを主成分とする材料により形成されたセラミックス部材同士を接合する際の接合温度を、当該セラミックス部材を焼成する際の焼成温度より低くしても、高い接合強度で形成することができることを見出した。そこで、本半導体製造装置用部品によれば、接合層を、ＧｄとＡｌとを含む複合酸化物と、Ａｌ_２Ｏ_３とを含み、ＡｌＮを含まない構成とすることによって、接合層がＡｌＮを含む場合に比べて、第１のセラミックス部材と第２のセラミックス部材との接合強度の低下を抑制することができる。

【0010】

（２）上記半導体製造装置用部品において、前記接合層において、前記複合酸化物の含有率は、１０ｍｏｌ％以上、８６ｍｏｌ％以下である構成としてもよい。本半導体製造装置用部品によれば、接合層がＡｌＮを含む場合に比べて、接合温度をより低い温度としつつ、接合強度が低下することを抑制することができる。

【0011】

（３）本明細書に開示される半導体製造装置用部品の製造方法は、ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第１のセラミックス部材を準備する工程と、ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第２のセラミックス部材を準備する工程と、前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材との間に、Ｇｄ_２Ｏ_３と、Ａｌ_２Ｏ_３とを含み、ＡｌＮを含まない接合剤を介在させた状態で加熱加圧することにより前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材とを接合する工程とを含む。

【0012】

（４）本明細書に開示される半導体製造装置用部品は、ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第１のセラミックス部材と、ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第２のセラミックス部材と、前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材との間に配置され、前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材とを接合する複数の接合部と、を備える半導体製造装置用部品において、前記接合部は、ＧｄとＡｌとを含む複合酸化物と、Ａｌ_２Ｏ_３とを含み、ＡｌＮを含まない。本半導体製造装置用部品によれば、接合部を、ＧｄとＡｌとを含む複合酸化物と、Ａｌ_２Ｏ_３とを含み、ＡｌＮを含まない構成とすることによって、接合部がＡｌＮを含む場合に比べて、第１のセラミックス部材と第２のセラミックス部材との接合強度の低下を抑制することができる。

【0013】

（５）上記半導体製造装置用部品において、前記接合部において、前記複合酸化物の含有率は、１０ｍｏｌ％以上、８６ｍｏｌ％以下である構成としてもよい。本半導体製造装置用部品によれば、接合部がＡｌＮを含む場合に比べて、接合温度をより低い温度としつつ、接合強度が低下することを抑制することができる。

【0014】

なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、静電チャック、真空チャック等の保持装置、サセプタ等の加熱装置、シャワーヘッド等の半導体製造装置用部品の形態で実現することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本実施形態におけるサセプタ１００の外観構成を概略的に示す斜視図である。

【図2】本実施形態におけるサセプタ１００のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図である。

【図3】本実施形態におけるサセプタ１００の製造方法を示すフローチャートである。

【図4】Ａｌ_２Ｏ_３とＧｄ_２Ｏ_３との温度に対する状態変化を示す説明図である。

【図5】実施例のサセプタ１００の試験片のＳＥＭ画像を模式的に示す説明図である。

【図6】比較例のサセプタの試験片のＳＥＭ画像を模式的に示す説明図である。

【図7】変形例のサセプタの試験片のＳＥＭ画像を模式的に示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

Ａ．実施形態：
Ａ−１．サセプタ１００の構成：
図１は、本実施形態におけるサセプタ１００の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図２は、本実施形態におけるサセプタ１００のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図である。各図には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Ｚ軸正方向を上方向といい、Ｚ軸負方向を下方向というものとするが、サセプタ１００は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。サセプタ１００は、請求の範囲における半導体製造装置用部品に相当する。

【0017】

サセプタ１００は、対象物（例えばウェハＷ）を保持しつつ所定の処理温度に加熱する装置であり、例えば半導体装置の製造工程で使用される薄膜形成装置（例えばＣＶＤ装置やスパッタリング装置）やエッチング装置（例えばプラズマエッチング装置）に備えられている。サセプタ１００は、所定の配列方向（本実施形態では上下方向（Ｚ軸方向））に並べて配置された保持部材１０および支持部材２０を備える。保持部材１０と支持部材２０とは、保持部材１０の下面（以下、「保持側接合面Ｓ２」という）と支持部材２０の上面（以下、「支持側接合面Ｓ３」という）とが上記配列方向に対向するように配置されている。サセプタ１００は、さらに、保持部材１０の保持側接合面Ｓ２と支持部材２０の支持側接合面Ｓ３との間に配置された接合層３０を備える。保持部材１０は、請求の範囲における第１のセラミックス部材に相当し、支持部材２０は、請求の範囲における第２のセラミックス部材に相当する。

【0018】

（保持部材１０）
保持部材１０は、例えば円形平面の板状部材であり、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）を主成分とするセラミックスにより形成されている。なお、ここでいう主成分とは、含有割合（重量割合）の最も多い成分を意味する。保持部材１０の直径は、例えば１００ｍｍ〜５００ｍｍ程度であり、保持部材１０の厚さは、例えば３ｍｍ〜１５ｍｍ程度である。

【0019】

保持部材１０の内部には、導電性材料（例えば、タングステンやモリブデン等）により形成された線状の抵抗発熱体で構成されたヒータ５０が設けられている。ヒータ５０の一対の端部は、保持部材１０の中央部付近に配置されている。また、保持部材１０の内部には、一対のビア５２が設けられている。各ビア５２は、上下方向に延びる線状の導電体であり、各ビア５２の上端は、ヒータ５０の各端部に接続されており、各ビア５２の下端は、保持部材１０の保持側接合面Ｓ２側に配置されている。また、保持部材１０の保持側接合面Ｓ２の中央部付近には、一対の受電電極５４が配置されている。各受電電極５４は、各ビア５２の下端に接続されている。これにより、ヒータ５０と各受電電極５４とが電気的に接続されている。

【0020】

（支持部材２０）
支持部材２０は、例えば上下方向に延びた円筒状部材であり、支持側接合面Ｓ３（上面）から下面Ｓ４まで上下方向に貫通する貫通孔２２が形成されている。支持部材２０は、保持部材１０と同様に、ＡｌＮを主成分とするセラミックスにより形成されている。支持部材２０の外径は、例えば３０ｍｍ〜９０ｍｍ程度であり、内径は、例えば１０ｍｍ〜６０ｍｍ程度であり、上下方向の長さは、例えば１００ｍｍ〜３００ｍｍ程度である。支持部材２０の貫通孔２２内には、一対の電極端子５６が収容されている。各電極端子５６は、上下方向に延びる棒状の導電体である。各電極端子５６の上端は、各受電電極５４にロウ付けにより接合されている。一対の電極端子５６に電源（図示せず）から電圧が印加されると、ヒータ５０が発熱することによって保持部材１０が温められ、保持部材１０の上面（以下、「保持面Ｓ１」という）に保持されたウェハＷが温められる。なお、ヒータ５０は、保持部材１０の保持面Ｓ１をできるだけ満遍なく温めるため、例えばＺ方向視で略同心円状に配置されている。なお、支持部材２０の貫通孔２２内には、熱電対の２本の金属線６０（図２では１本のみ図示）が収容されている。各金属線６０は、上下方向に延びように配置され、各金属線６０の上端部分６２は、保持部材１０の中央部に埋め込まれている。これにより、保持部材１０内の温度が測定され、その測定結果に基づきウェハＷの温度制御が実現される。

【0021】

（接合層３０）
接合層３０は、円環状のシート層であり、保持部材１０の保持側接合面Ｓ２と支持部材２０の支持側接合面Ｓ３とを接合している。接合層３０は、ＧｄＡｌＯ_３とＡｌ_２Ｏ_３（アルミナ）とを含み、ＡｌＮを含まない材料により形成されている。接合層３０の外径は、例えば３０ｍｍ〜９０ｍｍ程度であり、内径は、例えば１０ｍｍ〜６０ｍｍ程度であり、厚さは、例えば１μｍ〜１００μｍ程度である。

【0022】

Ａ−２．サセプタ１００の製造方法：
次に、本実施形態におけるサセプタ１００の製造方法を説明する。図３は、本実施形態におけるサセプタ１００の製造方法を示すフローチャートである。はじめに、保持部材１０と支持部材２０とを準備する（Ｓ１１０）。上述したように、保持部材１０と支持部材２０とは、いずれもＡｌＮを主成分とするセラミックスにより形成されている。なお、保持部材１０および支持部材２０は、公知の製造方法によって製造可能であるため、ここでは製造方法の説明を省略する。

【0023】

次に、接合層３０の形成材料であるペースト状の接合剤を準備する（Ｓ１２０）。具体的には、Ｇｄ_２Ｏ_３（ガドリニア）粉末とＡｌ_２Ｏ_３粉末とを所定の割合で混合し、さらに、アクリルバインダおよびブチルカルビトールと共に混合することにより、ペースト状の接合剤を形成する。なお、ペースト状の接合剤の形成材料の組成比は、例えば、Ｇｄ_２Ｏ_３が２４ｍｏｌ％であり、Ａｌ_２Ｏ_３が７６ｍｏｌ％であることが好ましい。次に、保持部材１０と支持部材２０との間に、準備されたペースト状の接合剤を配置する（Ｓ１３０）。具体的には、保持部材１０の保持側接合面Ｓ２と支持部材２０の支持側接合面Ｓ３とをラップ研磨し、各接合面Ｓ２，Ｓ３の表面粗さを１μｍ以下、平坦度を１０μｍ以下にする。そして、保持部材１０の保持側接合面Ｓ２と支持部材２０の支持側接合面Ｓ３との少なくとも一方に、マスクを介して印刷することによってペースト状の接合剤を塗布する。その後、支持部材２０の支持側接合面Ｓ３と保持部材１０の保持側接合面Ｓ２とを、ペースト状の接合剤を介して重ね合わせることにより、保持部材１０と支持部材２０との積層体を形成する。

【0024】

次に、保持部材１０と支持部材２０との積層体をホットプレス炉内に配置し、加圧しつつ加熱する（Ｓ１４０）。これにより、ペースト状の接合剤が溶融して接合層３０が形成され、保持部材１０と支持部材２０とが接合層３０により接合される。この加熱・加圧接合における圧力は、０．１ＭＰａ以上、１５ＭＰａ以下の範囲内に設定されることが好ましい。加熱・加圧接合における圧力が０．１ＭＰａ以上に設定されると、被接合部材（保持部材１０や支持部材２０）の表面にうねり等があった場合でも被接合部材間に接合されない隙間が生じることが抑制され、初期の接合強度が低下することを抑制することができる。また、加熱・加圧接合における圧力が１５ＭＰａ以下に設定されると、保持部材１０の割れや支持部材２０の変形が発生することを抑制することができる。なお、接合面Ｓ２，Ｓ３には、０．２Ｋｇｆ／ｃｍ^２〜３Ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力が付与される。

【0025】

また、この加熱・加圧接合における温度は、１７５０℃まで上昇させることが好ましい。加熱・加圧接合における温度が１７５０℃まで上昇したら、１７５０℃の状態を約１０分維持した後、ホットプレス炉内の温度を室温まで下げる。加熱・加圧接合の後、必要により後処理（外周や上下面の研磨、端子の形成等）を行う。以上の製造方法により、上述した構成のサセプタ１００が製造される。

【0026】

次に、接合剤におけるＧｄ_２Ｏ_３の含有率について説明する。接合剤におけるＧｄ_２Ｏ_３の含有率は５ｍｏｌ％以上、４３ｍｏｌ％以下であることが好ましい。図４は、Ａｌ_２Ｏ_３とＧｄ_２Ｏ_３との温度に対する状態変化を示す説明図である。図４によれば、接合剤におけるＧｄ_２Ｏ_３の含有率が５ｍｏｌ％以上、４３ｍｏｌ％以下である場合、比較的に低い接合温度（１７２０度に近い温度）で接合剤を接合層３０に形成することができることが理解できる。ここで、接合剤におけるＧｄ_２Ｏ_３の含有率が５ｍｏｌ％以上、４３ｍｏｌ％以下であると、接合層３０におけるＧｄＡｌＯ_３の含有率は１０ｍｏｌ％以上、８６ｍｏｌ％以下となる。すなわち、接合層３０におけるＧｄＡｌＯ_３の含有率が１０ｍｏｌ％以上、８６ｍｏｌ％以下である場合、ＡｌＮを含む接合剤に比べて、接合温度をより低い温度としつつ、保持部材１０と支持部材２０との接合強度（接合層３０の接合強度）が低下することを抑制することができる。

【0027】

Ａ−３．性能評価：
実施例のサセプタ１００と比較例のサセプタとについて、以下に説明する性能評価を行った。

【0028】

Ａ−３−１．実施例および比較例について：
実施例のサセプタ１００は、上述した製造方法で製造されたものである。比較例のサセプタは、保持板と支持体と接合層とを備える。実施例のサセプタ１００と比較例のサセプタとは、以下の点で共通している。
（保持部材の構成）
・材料：ＡｌＮを主成分とするセラミックス
・直径：１００ｍｍ〜５００ｍｍ
・厚さ：３ｍｍ〜１５ｍｍ
（支持部材の構成）
・材料：ＡｌＮを主成分とするセラミックス
・外径：３０ｍｍ〜９０ｍｍ
・内径：１０ｍｍ〜６０ｍｍ
・上下方向の長さ：１００ｍｍ〜３００ｍｍ
（接合層の外形）
・外径：３０ｍｍ〜９０ｍｍ
・内径：１０ｍｍ〜６０ｍｍ
・厚さ：１μｍ〜１００μｍ

【0029】

実施例のサセプタ１００と比較例のサセプタとは、以下の点で相違している。
（接合層の材料）
・実施例のサセプタ１００の接合層３０の材料：ＧｄＡｌＯ_３とＡｌ_２Ｏ_３とを含み、ＡｌＮを含まない。
・比較例のサセプタの接合層の材料：ＡｌＮを含む。
比較例のサセプタの製造方法は、実施例のサセプタ１００の上述の製造方法に対して、Ｇｄ_２Ｏ_３粉末に加えて、ＡｌＮ粉末を、Ａｌ_２Ｏ_３粉末、アクリルバインダおよびブチルカルビトールと共に混合することにより、Ｇｄ_２Ｏ_３粉末とＡｌＮ粉末とＡｌ_２Ｏ_３粉末との合計を１００重量％としたときに５重量％のＡｌＮ粉末を含むペースト状の接合剤を形成する点が相違しているが、これ以外の点は基本的に共通している。

【0030】

Ａ−３−２．評価手法：
接合層の接合強度の評価として、実施例のサセプタ１００および比較例のサセプタについて、三点曲げ試験を行った。

【0031】

（三点曲げ試験について）
三点曲げ試験では、例えば実施例のサセプタ１００の保持部材１０と支持部材２０と接合層３０とを含む所定サイズの接合部分を試験片として切り出して、一対の支点と圧子を備える三点曲げ試験機に配置する。具体的には、切り出した試験片の内、保持部材１０の部分と支持部材２０の部分とを各支点上に配置し、接合層３０の部分に上方から圧子を圧接させた。次に、接合層３０に対する圧子の圧接力を大きくしていくことによって接合層３０の部分にかかる荷重を大きくしていき、接合層３０が破壊したときの破壊荷重を測定した。そして、全体がＡｌＮを主成分とするセラミックスで形成された母材の破壊荷重を基準荷重とし、その基準荷重に対する試験片の破壊荷重の割合に基づき、接合層３０の接合強度を評価した。

【0032】

Ａ−３−３．評価結果：
（三点曲げ試験について）
実施例のサセプタ１００では、三点曲げ試験において、接合層３０の接合強度は、基準荷重に対して約９０％程度の強度であった。一方、比較例のサセプタでは、接合層３０の接合強度は、基準荷重に対して４０％程度の強度であり、実施例のサセプタ１００の接合層３０の接合強度より低かった。

【0033】

Ａ−４．本実施形態の効果：
上述したように、ＧｄＡｌＯ_３とＡｌ_２Ｏ_３とを含み、ＡｌＮを含まない接合層３０は、ＡｌＮを含む接合層に比べて、ＡｌＮを主成分とする材料により形成されたセラミックス部材（保持部材１０、支持部材２０）同士を接合する際の接合温度を、当該セラミックス部材を焼成する際の焼成温度より低くしても、高い接合強度で形成することができる。図５は、実施例のサセプタ１００の試験片をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）により観察した際のＳＥＭ画像を模式的に示す説明図である。図５に示すように、接合層３０の形成材料の内、特にＧｄＡｌＯ_３は、低い温度でも流動性が高いことによって保持部材１０および支持部材２０の形成材料であるＡｌＮ間の隙間を埋めるように広がっていることがわかる。このＳＥＭ画像からも、接合層３０によって、保持部材１０と支持部材２０とを高い接合強度で接合することができることを理解することができる。また、接合温度が保持部材１０等の焼成温度より低いため、ＡｌＮを主成分とする保持部材１０や支持部材２０自体が変形することを抑制することができる。

【0034】

なお、本明細書において、「ＡｌＮを含まない」とは、接合層において、複数のＡｌＮ粒子の凝集体であって、互いに隣り合う複数のＡｌＮ粒子によって囲まれた隙間を有する凝集体を、含まないことを意味する。図６は、比較例のサセプタの試験片のＳＥＭ画像を模式的に示す説明図である。比較例のサセプタは、上記実施形態とは異なり、ＡｌＮを含む材料により形成された接合層３０ｘによって保持部材１０と支持部材２０とが接合されたサセプタである。同図に示すように、ＡｌＮが意図的に添加された接合層３０ｘでは、複数のＡｌＮ粒子の凝集体Ｇが形成されることがある。この凝集体Ｇは、当該凝集体Ｇを構成し、互いに隣り合う複数のＡｌＮ粒子によって囲まれた隙間Ｐを有する。一方、上記実施形態のように、ＡｌＮを含まない材料で形成された接合層３０であっても、例えば半導体製造装置用部品の製造工程等において、ＡｌＮを主成分とする保持部材１０や支持部材２０に起因するＡｌＮ粒子が析出することがある。ただし、このようにＡｌＮが意図的には添加されなかった接合層３０では、保持部材１０や支持部材２０の成分に起因するＡｌＮ粒子の析出はあるものの、ＡｌＮ粒子が凝集体Ｇを形成することはなく、接合層３０にＡｌＮ粒子が離散的に存在する形態となる。したがって、本明細書において、「ＡｌＮを含まない」とは、接合層（接合部）において、複数のＡｌＮ粒子の凝集体であって、互いに隣り合う複数のＡｌＮ粒子によって囲まれた隙間を有する凝集体を、含まないことを意味する。なお、サセプタの断面視において、接合層（接合部）とセラミックス部材との境界付近において、断面視で遊離したＡｌＮ粒子間に接合層（接合部）の一部が入り込んでいることがあるが、この形態は空隙を有する凝集体には該当しない。

【0035】

Ｂ．変形例：
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。

【0036】

図７は、変形例のサセプタの試験片のＳＥＭ画像を模式的に示す説明図である。変形例のサセプタは、接合層３０ではなく、複数の接合部３０Ｘによって、保持部材１０と支持部材２０とが接合されている点で、上記実施形態のサセプタ１００とは異なる。換言すれば、変形例のサセプタでは、保持部材１０と支持部材２０との間に、複数の接合部３０Ｘが離散的に形成されている。具体的には、図７に示すように、保持部材１０と支持部材２０とは、保持部材１０および支持部材２０の形成材料であるＡｌＮ粒子を介して部分的に連結されている。

【0037】

ここで、本明細書において、接合部（接合層）と、保持部材１０および支持部材２０との境界は、保持部材１０および支持部材２０を構成するＡｌＮ粒子が互いに連結されてなる一つながりのＡｌＮ粒子群の表面に沿った外形線により画定されるものとする。即ち、外形線により囲まれた領域が接合層（接合部）となり得る。図７では、外形線Ｌ１によって囲まれた接合部３０Ｘと外形線Ｌ２によって囲まれた接合部３０Ｘとが示されている。各接合部は、ＧｄＡｌＯ_３とＡｌ_２Ｏ_３とを含み、ＡｌＮを含まない。このような変形例のサセプタであっても、上記実施形態と同様、保持部材１０と支持部材２０との接合強度の低下を抑制することができる。また、変形例のサセプタにおいて、各接合部３０Ｘにおいて、ＧｄＡｌＯ_３の含有率は、１０ｍｏｌ％以上、８６ｍｏｌ％以下であれば、各接合部がＡｌＮを含む場合に比べて、接合温度をより低い温度としつつ、接合強度が低下することを抑制することができる。

【0038】

上記実施形態および変形例における保持部材１０および支持部材２０を形成するセラミックスは、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）を主成分として含んでいれば、他の元素を含んでいてもよい。

【0039】

上記実施形態および変形例において、接合層３０（接合部３０Ｘ）を形成する材料は、ＧｄＡｌＯ_３以外のＡｌとＧｄを含む複合酸化物を含んでいてもよい。また、接合層３０（接合部３０Ｘ）は、ＡｌとＧｄを含む複合酸化物と、Ａｌ_２Ｏ_３とを含んでいれば、ＡｌＮ以外の物質を含んでいてもよい。例えば、上記実施形態では、接合層３０に、保持部材１０や支持部材２０等のセラミックス部材から拡散したＹ（イットリウム）により生成されるＹとＡｌとを含む複合酸化物が含まれることがある。

【0040】

上記実施形態および変形例において、保持部材１０と支持部材２０との間に、例えば、接合層３０（接合部３０Ｘ）と共に、該接合層３０（接合部３０Ｘ）とは組成が異なる第２の接合層（第２の接合部）が介在しているとしてもよい。すなわち、保持部材１０と支持部材２０とが、組成が互いに異なる複数の接合層または接合部を介して接合されているとしてもよい。

【0041】

また、上記実施形態におけるサセプタ１００の製造方法はあくまで一例であり、種々変形可能である。

【0042】

本発明は、サセプタ１００に限らず、ポリイミドヒータ等の他の加熱装置、セラミックス板とベース板とを備え、セラミックス板の表面上に対象物を保持する保持装置（例えば、静電チャックや真空チャック）、シャワーヘッド等の他の半導体製造装置用部品にも適用可能である。

【符号の説明】

【0043】

１０：保持部材 ２０：支持部材 ２２：貫通孔 ３０：接合層 ３０Ｘ：接合部 ５０：ヒータ ５２：ビア ５４：受電電極 ５６：電極端子 ６０：金属線 ６２：上端部分 １００：サセプタ Ｇ：凝集体 Ｌ１，Ｌ２：外形線 Ｐ：隙間 Ｓ１：保持面 Ｓ２：保持側接合面 Ｓ３：支持側接合面 Ｓ４：下面 Ｗ：ウェハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】