[发明专利]陶瓷构件、半导体制造装置用构件及陶瓷构件的制造方法

说明书

技术领域

本发明关于陶瓷构件、半导体制造装置用构件及陶瓷构件的制造方法。

背景技术

半导体制造中干法工艺和等离子涂层等使用的半导体制造装置中，作为蚀刻用和清洗用，使用的是反应性高的F、Cl等的卤素系等离子体。因此，安装于此种半导体制造装置的构件，要求有高耐腐蚀性，一般使用经过氧化铝膜（alumite）处理的Al和耐蚀耐热镍基合金（Hastelloy）等的高耐腐蚀金属和陶瓷构件。特别是支撑固定Si晶圆的静电吸盘材料和加热器材料，由于必须有高耐腐蚀和低起尘性，使用的是氮化铝、氧化铝、蓝宝石等的高耐腐蚀陶瓷构件。由于这些材料会随着长时间使用而逐渐腐蚀，引起起尘，因此要求有更高耐腐蚀性的材料。已知作为Mg化合物的氧化镁和尖晶石，较之于氧化铝等，对于卤素系等离子体具有高耐腐蚀性，特别是氧化镁的含有量越多，耐腐蚀性越高（例如专利文献1）。

另一方面，氧化镁在大气中会与水分和二氧化碳反应，生成氢氧化物和碳酸盐，因此氧化镁表面会逐渐变质（耐湿性的问题）。因此，用于半导体制造装置用构件时，存在氢氧化物和碳酸盐分解而生成气体、由此引起的氧化镁的颗粒化和起尘带来的半导体设备污染的担忧，因而没有进入实用。对此，为改善耐湿性，有令NiO或ZnO等固溶于氧化镁的方法（例如，参照专利文献2）。

现有技术文献

专利文献

【专利文献1】日本专利第3559426号公报

【专利文献2】日本专利特开2009-292688号公报

发明内容

但是，该专利文献2记载的陶瓷基体中，添加的NiO和ZnO等的金属成分会成为影响半导体设备特性的污染物质，因此作为添加剂是不理想的。因此，要求有化学性更稳定的材料。

此外，该陶瓷构件中，有时在基体内埋设电极，有时在基体上配设电极。例如，提升了氧化镁的耐水性、耐湿性的新型材料中，有时与电极的反应性等不明、在基体与电极之间会产生裂纹和接合不良，将它们用作半导体制造装置用的构件时，有时会造成绝缘破坏。此外，基体内埋设电极等时，有时基体与电极会共烧结。此时，电极必须具备可承受基体的烧结温度的熔点，为了抑制裂纹，必须减小基体与电极的热膨胀率差。已知的是一般在电极中添加填料成分、控制基体与电极的热膨胀率差的方法，但填料成分的添加量过多的话，存在无法得到电极的导电性的担忧。特别是以氧化镁为基础的新型材料，热膨胀率被认为较高，必须将电极也控制为与基体同等程度的高热膨胀率。例如，作为用于氧化镁的电极，一般已知的是Pt、Pd、Ir、Au（日本专利特开平10-154834）。但是，这些电极的制法是在氧化镁基板上溅射成膜，共烧结时的问题点不明。此外，Pt等非常昂贵，存在制造成本高的问题。如此，对于提升了耐腐蚀性、耐湿性的新型材料，要求有更合适的电极材料。

本发明为解决此种课题而作，主要目的是提供具备有更合适的电极、化学性更稳定的陶瓷构件、半导体制造装置用构件及陶瓷构件的制造方法。

为达成上述主要目的而进行了锐意研究后，本发明者们发现，在向氧化镁中固溶了Al、N成分的陶瓷基体（以下也表述为Mg（Al）O（N））上，配置含有氮化物、碳化物、碳氮化物及金属中的任意一个作为电极成分的电极的话，更合适，可以提供化学性更稳定的陶瓷构件，从而完成了本发明。

即，本发明的陶瓷构件，包含有：以Al、N成分固溶于氧化镁中形成的Mg（Al）O（N）为主相的陶瓷基体，以及配置在部分所述陶瓷基体上、作为电极成分含有氮化物、碳化物、碳氮化物及金属中的任意1个的电极。

本发明的半导体制造装置用构件具备有上述的陶瓷构件。

本发明的陶瓷构件的制造方法，是在含有Mg、O、Al及N成分的陶瓷原料的一部分上，配置含有氮化物、碳化物、碳氮化物及金属中的任意一个的电极原料，通过将该成形体共烧结，制作上述的陶瓷构件。