[发明专利]叠层结构体、半导体制造装置用构件及叠层结构体的制造方法

说明书

技术领域

本发明关于叠层结构体、半导体制造装置用构件及叠层结构体的制造方法。

背景技术

半导体制造中干燥工序和等离子体涂布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处理的铝和耐蚀耐热镍基合金等高耐腐蚀金属和陶瓷构件。特别是支撑固定Si晶圆的静电卡盘材料和加热材料，由于必须有高耐腐蚀和低起尘性，使用的是氮化铝、氧化铝、蓝宝石等高耐腐蚀陶瓷构件。即使使用此种陶瓷材料，由于会随着长时间使用而逐渐腐蚀，成为起尘的原因，因此要求有更高耐腐蚀材料。为应对此种要求，作为材料，有研究使用较氧化铝等更高耐腐蚀的氧化钇和更高耐腐蚀的氧化镁和尖晶石(MgAl₂O₄)、它们的复合材料(例如专利文献1)。

此外，随着配线的微细化，要求静电卡盘和加热器等支撑固定Si晶圆的构件具有良好的均热性。要提升均热性，理想的是使用热导率高的材料，上述的陶瓷材料中，氮化铝的热导率特别良好，可以得到较高的均热性。但是，由于等离子体耐腐蚀性低于氧化钇等，会出现起尘造成配线污染的问题。在这里，有提案提出，将以耐腐蚀性高的氮氧化铝镁为主相的第1结构体(耐腐蚀层)和以热导率高的氮化铝为主相的第2结构体(基材层)层叠的叠层结构体(例如，参照专利文献2)。该叠层结构体中，通过耐腐蚀性高的第1结构体和具有与第1结构体不同特性(例如导热性和机械强度等)的第2结构体，除了耐腐蚀性以外，可进一步提高其他的特性。

现有技术文献

专利文献

【专利文献1】专利第3559426号公报

【专利文献2】WO2012/056875号公报

发明内容

但是，该专利文献2记载的层叠体中，例如，在耐腐蚀材料层与基材层的厚度有很大差异等情况下，会产生裂纹等问题。由此，希望制作进一步降低问题发生的第1结构体与第2结构体层叠的叠层结构体。

本发明鉴于此种课题而作，主要目的是提供可以进一步降低任意厚度的多个结构体层叠时产生问题的叠层结构体、半导体制造装置用构件及叠层结构体的制造方法。

为了达成上述主要目的而进行了锐意研究后，本发明者们发现，在尽可能减小第1结构体与第2结构体的线性热膨胀系数差的基础上，在以氮氧化铝镁为主相的第1结构体上，层叠含有具有石榴石型晶体结构的稀土类铝复合氧化物(RE₃Al₅O₁₂，RE：表示稀土类金属元素)晶界相的第2结构体后烧成的话，可以进一步抑制第1结构体及第2结构体之间生成的、晶界相稀薄的反应层，可以进一步降低问题的发生，从而完成了本发明。

即，本发明的叠层结构体，包括：

以氮氧化铝镁为主相的第1结构体、

以氮化铝为主相、含有具有石榴石型晶体结构的稀土类铝复合氧化物相的第2结构体、

存在于所述第1结构体和所述第2结构体之间的、稀土类铝复合氧化物晶粒含量低于所述第2结构体的氮化铝层反应层，

所述反应层的厚度在150μm以下，

所述第1结构体与所述第2结构体的线性热膨胀系数差在0.3ppm/K以下。

本发明的半导体制造装置用构件具有上述的叠层结构体。

本发明的叠层结构体的制造方法，

是第1结构体与第2结构体层叠的叠层结构体的制造方法，

所述第1结构体与所述第2结构体的线性热膨胀系数差在0.3ppm/K以下，包括将以氮化铝为主相、具有石榴石型晶体结构的稀土类铝复合氧化物为晶界相的所述第2结构体的原料粉体形成在作为含有氮氧化铝镁的烧结体的所述第1结构体上，进行热压烧成的第2结构体制作工序。