JPH0878202A - セラミック抵抗体 - Google Patents
セラミック抵抗体Info
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- JPH0878202A JPH0878202A JP6208375A JP20837594A JPH0878202A JP H0878202 A JPH0878202 A JP H0878202A JP 6208375 A JP6208375 A JP 6208375A JP 20837594 A JP20837594 A JP 20837594A JP H0878202 A JPH0878202 A JP H0878202A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】窒化アルミニウム結晶相を主体とし、例えばＣ
ＶＤ法により作製されたセラミック抵抗体であって、抵
抗体中にＣ，Ｓｉなどの周期律表第４ｂ族元素が０．０
０５〜３０原子％存在し、結晶相における格子定数が窒
化アルミニウム単相の格子定数からａ軸で０．００３〜
０．０３０オングストローム、ｃ軸で０．００４〜０．
０８０オングストロームだけシフトした値であるととも
に、２５℃における体積固有抵抗が１０13Ω−ｃｍ以下
の抵抗体を提供する。 【効果】窒化アルミニウムの特性、例えば耐食性を失な
うことなく抵抗値を変化でき、帯電を防止し耐食性に優
れたセラミック抵抗体を提供できる。
ＶＤ法により作製されたセラミック抵抗体であって、抵
抗体中にＣ，Ｓｉなどの周期律表第４ｂ族元素が０．０
０５〜３０原子％存在し、結晶相における格子定数が窒
化アルミニウム単相の格子定数からａ軸で０．００３〜
０．０３０オングストローム、ｃ軸で０．００４〜０．
０８０オングストロームだけシフトした値であるととも
に、２５℃における体積固有抵抗が１０13Ω−ｃｍ以下
の抵抗体を提供する。 【効果】窒化アルミニウムの特性、例えば耐食性を失な
うことなく抵抗値を変化でき、帯電を防止し耐食性に優
れたセラミック抵抗体を提供できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ヒータ材料、真空管外
囲管や半導体製造装置における帯電除去材料、ウエハ搬
送用アーム、ウエハハンドリング用治具などに適した窒
化アルミニウムを主体とするセラミック抵抗体に関す
る。
囲管や半導体製造装置における帯電除去材料、ウエハ搬
送用アーム、ウエハハンドリング用治具などに適した窒
化アルミニウムを主体とするセラミック抵抗体に関す
る。
【０００２】
【従来技術】従来より、絶縁性のセラミックスの電気抵
抗を調整するための方法としては、絶縁性セラミックス
に対して、導電性材料を添加して抵抗値を制御すること
が一般に行われている。例えば、アルミナに対して窒化
チタンを添加して電気抵抗を小さくすることが行われて
いる。
抗を調整するための方法としては、絶縁性セラミックス
に対して、導電性材料を添加して抵抗値を制御すること
が一般に行われている。例えば、アルミナに対して窒化
チタンを添加して電気抵抗を小さくすることが行われて
いる。
【０００３】一方、窒化アルミニウムは、非酸化性セラ
ミックスの１種であり、構造材料や高温材料としての応
用が期待され、最近では耐プラズマに対しても優れた耐
久性を有することが報告されている。よって、この窒化
アルミニウムを静電チャックなど半導体製造装置内の部
品としての応用が考慮されている。しかしながら、この
窒化アルミニウム自体、高絶縁材料であり、室温でも１
０16Ω−ｃｍ以上の抵抗値を有するために実用化には至
っていないのが現状である。
ミックスの１種であり、構造材料や高温材料としての応
用が期待され、最近では耐プラズマに対しても優れた耐
久性を有することが報告されている。よって、この窒化
アルミニウムを静電チャックなど半導体製造装置内の部
品としての応用が考慮されている。しかしながら、この
窒化アルミニウム自体、高絶縁材料であり、室温でも１
０16Ω−ｃｍ以上の抵抗値を有するために実用化には至
っていないのが現状である。
【０００４】このような窒化アルミニウムに対しても、
電気抵抗を小さくする試みが行われている。例えば、窒
化アルミニウムや窒化ホウ素の絶縁性セラミックスに対
してもＡｌなどの導電性材料を添加して比抵抗を調整す
ることが特開昭５６ー４５０９号に提案されている。ま
た、薄膜状セラミックスにおいては、例えば窒化アルミ
ニウムに金属アルミニウムを分散させて抵抗温度係数の
小さな薄膜抵抗体を得ることも特公昭５５ー５０３６４
号に提案されている。
電気抵抗を小さくする試みが行われている。例えば、窒
化アルミニウムや窒化ホウ素の絶縁性セラミックスに対
してもＡｌなどの導電性材料を添加して比抵抗を調整す
ることが特開昭５６ー４５０９号に提案されている。ま
た、薄膜状セラミックスにおいては、例えば窒化アルミ
ニウムに金属アルミニウムを分散させて抵抗温度係数の
小さな薄膜抵抗体を得ることも特公昭５５ー５０３６４
号に提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする問題点】一般に、絶縁体の体
積固有抵抗値は温度とともに低下する傾向にあるが、例
えば窒化アルミニウムの場合には室温で１０16Ω−ｃｍ
から３００℃で１０11Ω−ｃｍ以下まで減少する傾向に
ある。そのため、室温から３００℃の高温まで使用する
場合、抵抗値が変化して安定した動作が得られないため
に、使用温度条件に制限があるなどの問題があった。
積固有抵抗値は温度とともに低下する傾向にあるが、例
えば窒化アルミニウムの場合には室温で１０16Ω−ｃｍ
から３００℃で１０11Ω−ｃｍ以下まで減少する傾向に
ある。そのため、室温から３００℃の高温まで使用する
場合、抵抗値が変化して安定した動作が得られないため
に、使用温度条件に制限があるなどの問題があった。
【０００６】また、導電性材料を加えることにより電気
抵抗を制御する方法においては、導電性材料自体の特性
により、絶縁性セラミックスが本来有する特性が損なわ
れるなどの問題があった。例えば、耐食性や耐久性に欠
けたり、窒化アルミニウムの特性が劣化したりした。
抵抗を制御する方法においては、導電性材料自体の特性
により、絶縁性セラミックスが本来有する特性が損なわ
れるなどの問題があった。例えば、耐食性や耐久性に欠
けたり、窒化アルミニウムの特性が劣化したりした。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】本発明者等は、上記問
題点に対して特に電気抵抗が１０13Ω−ｃｍ以下のセラ
ミック抵抗体としてその組成および組織の観点から検討
を重ねた結果、例えば化学気相合成法により形成された
窒化アルミニウムを主成分とする絶縁体中に周期律表第
４ｂ族元素族の元素を０．００５〜３０原子％含有さ
せ、そして、その元素を窒化アルミニウム結晶中に固溶
させて窒化アルミニウムの格子定数を特定の範囲に制御
することによって、絶縁層の体積固有抵抗が１０13Ω−
ｃｍ以下の範囲に調整でき、かつ温度変化が小さく広い
温度域において安定した材料特性が得られることを見い
だし本発明に至った。
題点に対して特に電気抵抗が１０13Ω−ｃｍ以下のセラ
ミック抵抗体としてその組成および組織の観点から検討
を重ねた結果、例えば化学気相合成法により形成された
窒化アルミニウムを主成分とする絶縁体中に周期律表第
４ｂ族元素族の元素を０．００５〜３０原子％含有さ
せ、そして、その元素を窒化アルミニウム結晶中に固溶
させて窒化アルミニウムの格子定数を特定の範囲に制御
することによって、絶縁層の体積固有抵抗が１０13Ω−
ｃｍ以下の範囲に調整でき、かつ温度変化が小さく広い
温度域において安定した材料特性が得られることを見い
だし本発明に至った。
【０００８】即ち、本発明のセラミック抵抗体は、窒化
アルミニウム結晶相を主体とするセラミック抵抗体であ
って、該抵抗体中に周期律表第４ｂ族元素が０．００５
〜３０原子％存在し、前記結晶相における格子定数がａ
軸で０．００３〜０．０３０オングストローム、ｃ軸で
０．００４〜０．０８０オングストロームだけシフトし
た値でであるとともに、２５℃における体積固有抵抗が
１０13Ω−ｃｍ以下であることを特徴とするものであ
る。
アルミニウム結晶相を主体とするセラミック抵抗体であ
って、該抵抗体中に周期律表第４ｂ族元素が０．００５
〜３０原子％存在し、前記結晶相における格子定数がａ
軸で０．００３〜０．０３０オングストローム、ｃ軸で
０．００４〜０．０８０オングストロームだけシフトし
た値でであるとともに、２５℃における体積固有抵抗が
１０13Ω−ｃｍ以下であることを特徴とするものであ
る。
【０００９】以下、本発明を詳述する。本発明における
セラミック抵抗体は、窒化アルミニウムを主体とするも
のであるが、組成上、周期律表第４ｂ族元素を０．００
５〜３０原子％含有するものである。この周期律表第４
ｂ族元素量は、窒化アルミニウムに対して導電性を付与
するための重要な元素であり、この元素量が０．００５
原子％より少ないと所望の抵抗が得られず、３０原子％
を越えると、他の結晶相が生成しやすくなり抵抗制御が
難しくなり、また薄膜においては剥離やクラックが発生
しやすくなる。なお、周期律表第４ｂ族元素とは、具体
的にはＣ、Ｓｉ、Ｇｅ，Ｓｎ、Ｐｂであり、特にＣとＳ
ｉが成膜性の点で望ましい。
セラミック抵抗体は、窒化アルミニウムを主体とするも
のであるが、組成上、周期律表第４ｂ族元素を０．００
５〜３０原子％含有するものである。この周期律表第４
ｂ族元素量は、窒化アルミニウムに対して導電性を付与
するための重要な元素であり、この元素量が０．００５
原子％より少ないと所望の抵抗が得られず、３０原子％
を越えると、他の結晶相が生成しやすくなり抵抗制御が
難しくなり、また薄膜においては剥離やクラックが発生
しやすくなる。なお、周期律表第４ｂ族元素とは、具体
的にはＣ、Ｓｉ、Ｇｅ，Ｓｎ、Ｐｂであり、特にＣとＳ
ｉが成膜性の点で望ましい。
【００１０】また、このセラミック抵抗体は、組織上、
窒化アルミニウム結晶を主体とするものであるが、この
抵抗体中の周期律表第４ｂ族元素の一部は窒化アルミニ
ウム結晶中に固溶するが、この結晶中に固溶しきれない
周期律表第４ｂ族元素により周期律表第４ｂ族元素族の
窒化物等の結晶相が２０重量％以下の割合で存在する場
合もある。また、窒化アルミニウム結晶は、周期律表第
４ｂ族元素の固溶により格子定数が窒化アルミニウムの
格子定数からａ軸０．００３〜０．０３０オングストロ
ーム、ｃ軸で０．００４〜０．０８０オングストローム
だけ大きく又は小さくシフトした値の範囲にあるもの
で、窒化アルミニウム単体からなる結晶の格子定数（ａ
軸３．１２０オングストローム、ｃ軸４．９９４オング
ストローム）とは明らかに異なる格子定数を有するもの
である。
窒化アルミニウム結晶を主体とするものであるが、この
抵抗体中の周期律表第４ｂ族元素の一部は窒化アルミニ
ウム結晶中に固溶するが、この結晶中に固溶しきれない
周期律表第４ｂ族元素により周期律表第４ｂ族元素族の
窒化物等の結晶相が２０重量％以下の割合で存在する場
合もある。また、窒化アルミニウム結晶は、周期律表第
４ｂ族元素の固溶により格子定数が窒化アルミニウムの
格子定数からａ軸０．００３〜０．０３０オングストロ
ーム、ｃ軸で０．００４〜０．０８０オングストローム
だけ大きく又は小さくシフトした値の範囲にあるもの
で、窒化アルミニウム単体からなる結晶の格子定数（ａ
軸３．１２０オングストローム、ｃ軸４．９９４オング
ストローム）とは明らかに異なる格子定数を有するもの
である。
【００１１】本発明のセラミック抵抗体は、上記の構成
により２５℃において１０13Ω−ｃｍ以下の体積固有抵
抗を有するもので、その下限値はおよそ３２０Ω−ｃｍ
である。しかも、この抵抗体は後述する実施例から明ら
かなように、室温から３００℃までの温度領域におい
て、２５℃の抵抗値に対する変化が３桁以下の優れた抵
抗安定性を有することも大きな特徴である。また、−１
００℃でも室温と変わらない抵抗値を有するものであ
る。
により２５℃において１０13Ω−ｃｍ以下の体積固有抵
抗を有するもので、その下限値はおよそ３２０Ω−ｃｍ
である。しかも、この抵抗体は後述する実施例から明ら
かなように、室温から３００℃までの温度領域におい
て、２５℃の抵抗値に対する変化が３桁以下の優れた抵
抗安定性を有することも大きな特徴である。また、−１
００℃でも室温と変わらない抵抗値を有するものであ
る。
【００１２】本発明のセラミック抵抗体を製造する方法
としては、上記の構成を満足する限りにおいて格別その
製法を限定するものではないが、その製造の容易性の点
で、特に気相成長法が好ましく、具体的には、スパッタ
リング、イオンプレーティングなどの物理気相合成法
（ＰＶＤ法）や、プラズマＣＶＤ、光ＣＶＤ、ＭＯ（Ｍ
ｅｔａｌ−ｏｒｇａｎｉｃ）ＣＶＤなどの化学気相合成
法（ＣＶＤ法）により形成されるが、これらの中でもＣ
ＶＤ法がよい。これらの成膜法によれば、周期律表第４
ｂ族元素を過剰に固溶させた窒化アルミニウムを合成で
き、本発明により採用される周期律表第４ｂ族元素を
０．０１〜３０原子％含有して窒化アルミニウム結晶の
格子定数の変化したセラミック抵抗体を得ることができ
る。
としては、上記の構成を満足する限りにおいて格別その
製法を限定するものではないが、その製造の容易性の点
で、特に気相成長法が好ましく、具体的には、スパッタ
リング、イオンプレーティングなどの物理気相合成法
（ＰＶＤ法）や、プラズマＣＶＤ、光ＣＶＤ、ＭＯ（Ｍ
ｅｔａｌ−ｏｒｇａｎｉｃ）ＣＶＤなどの化学気相合成
法（ＣＶＤ法）により形成されるが、これらの中でもＣ
ＶＤ法がよい。これらの成膜法によれば、周期律表第４
ｂ族元素を過剰に固溶させた窒化アルミニウムを合成で
き、本発明により採用される周期律表第４ｂ族元素を
０．０１〜３０原子％含有して窒化アルミニウム結晶の
格子定数の変化したセラミック抵抗体を得ることができ
る。
【００１３】周期律表第４ｂ族元素としてＳｉを選択
し、ＣＶＤ法を用いた具体的な製法としては、原料ガス
としてＮ2 ガス、ＮＨ3 ガス、ＳｉＣｌ4 およびＡｌＣ
ｌ3 ガスを用い、これらのガスの流量比をＮ2 ／ＡｌＣ
ｌ3 ＝５〜７０、ＳｉＣｌ4 ／ＮＨ3 ＝０．００１〜
３、ＮＨ3 ／ＡｌＣｌ3 ＝０．１〜１０とし、成膜温度
を８５０℃以上の比較的高めに設定することにより作製
することができる。ＳｉＣｌ4 の代わりにＳｉＨＣ
ｌ3 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 、ＳｉＨ4 、Ｓｉ2 Ｈ6 等を用い
てもよく又、ＡｌＣｌ3 の代わりにＡｌＢｒなどのハロ
ゲン化物やトリメチルアルミニウム等の有機アルミを用
いてもよい。
し、ＣＶＤ法を用いた具体的な製法としては、原料ガス
としてＮ2 ガス、ＮＨ3 ガス、ＳｉＣｌ4 およびＡｌＣ
ｌ3 ガスを用い、これらのガスの流量比をＮ2 ／ＡｌＣ
ｌ3 ＝５〜７０、ＳｉＣｌ4 ／ＮＨ3 ＝０．００１〜
３、ＮＨ3 ／ＡｌＣｌ3 ＝０．１〜１０とし、成膜温度
を８５０℃以上の比較的高めに設定することにより作製
することができる。ＳｉＣｌ4 の代わりにＳｉＨＣ
ｌ3 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 、ＳｉＨ4 、Ｓｉ2 Ｈ6 等を用い
てもよく又、ＡｌＣｌ3 の代わりにＡｌＢｒなどのハロ
ゲン化物やトリメチルアルミニウム等の有機アルミを用
いてもよい。
【００１４】一方、膜を形成する基体としては、あらゆ
るものが使用できるが、具体的にはＡｌ2 Ｏ3 、ＡｌＯ
Ｎ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ダイヤモンド、ムライト、ＺｒＯ2 、
Ｗ、Ｍｏ、Ｍｏ−Ｍｎ、ＴｉＮ、ＳｉＣ、ＷＣ、カーボ
ンやＳｉ半導体材料（ｎ型あるいはｐ型）も挙げられる
が、これらの中でも窒化アルミニウムを主体とする焼結
体が密着性を考慮すると最も望ましい。
るものが使用できるが、具体的にはＡｌ2 Ｏ3 、ＡｌＯ
Ｎ、Ｓｉ3 Ｎ4 、ダイヤモンド、ムライト、ＺｒＯ2 、
Ｗ、Ｍｏ、Ｍｏ−Ｍｎ、ＴｉＮ、ＳｉＣ、ＷＣ、カーボ
ンやＳｉ半導体材料（ｎ型あるいはｐ型）も挙げられる
が、これらの中でも窒化アルミニウムを主体とする焼結
体が密着性を考慮すると最も望ましい。
【００１５】
【作用】通常、窒化アルミニウムは体積固有抵抗１０14
Ω−ｃｍを越える高絶縁体であるが、その窒化アルミニ
ウム結晶中に周期律表第４ｂ族元素を固溶させてアルミ
ニウムまたは窒素を周期律表第４ｂ族元素で置換させる
と、ドナーまたはアクセプターとして導電性に寄与し結
晶の導電率を高める作用となすものと考えられる。ま
た、窒化アルミニウム結晶への周期律表第４ｂ族元素の
固溶は格子定数の変化により判定できる。例えば、周期
律表第４ｂ族元素を含まない窒化アルミニウムの格子定
数はａ軸で３．１２０オングストローム、ｃ軸で４．９
９４オングストロームであったが、周期律表第４ｂ族元
素が固溶するに従い、ａ軸、ｃ軸とも変化する。そして
格子定数をこれらの値からａ軸で０．００３〜０．０３
０オングストローム、ｃ軸で０．００４〜０．０８０オ
ングストロームだけ大きい値または小さい値にシフトし
た値にすると体積固有抵抗を１０13Ω−ｃｍ以下に制御
することができる。
Ω−ｃｍを越える高絶縁体であるが、その窒化アルミニ
ウム結晶中に周期律表第４ｂ族元素を固溶させてアルミ
ニウムまたは窒素を周期律表第４ｂ族元素で置換させる
と、ドナーまたはアクセプターとして導電性に寄与し結
晶の導電率を高める作用となすものと考えられる。ま
た、窒化アルミニウム結晶への周期律表第４ｂ族元素の
固溶は格子定数の変化により判定できる。例えば、周期
律表第４ｂ族元素を含まない窒化アルミニウムの格子定
数はａ軸で３．１２０オングストローム、ｃ軸で４．９
９４オングストロームであったが、周期律表第４ｂ族元
素が固溶するに従い、ａ軸、ｃ軸とも変化する。そして
格子定数をこれらの値からａ軸で０．００３〜０．０３
０オングストローム、ｃ軸で０．００４〜０．０８０オ
ングストロームだけ大きい値または小さい値にシフトし
た値にすると体積固有抵抗を１０13Ω−ｃｍ以下に制御
することができる。
【００１６】しかも本発明のセラミック抵抗体は温度に
対する抵抗変化が小さく、例えば、一般的窒化アルミニ
ウムの場合、室温（２５℃）から３００℃までの温度範
囲では１０16Ω−ｃｍから１０11Ω−ｃｍまで変化する
のに対して、本発明のセラミック抵抗体では例えば、１
０13Ω−ｃｍから１０11Ω−ｃｍまでと３桁以下しか変
化しないという特徴を有するものであり、また、−１０
０℃の低温までもその変化率の小さな体積固有抵抗値を
維持するものである。
対する抵抗変化が小さく、例えば、一般的窒化アルミニ
ウムの場合、室温（２５℃）から３００℃までの温度範
囲では１０16Ω−ｃｍから１０11Ω−ｃｍまで変化する
のに対して、本発明のセラミック抵抗体では例えば、１
０13Ω−ｃｍから１０11Ω−ｃｍまでと３桁以下しか変
化しないという特徴を有するものであり、また、−１０
０℃の低温までもその変化率の小さな体積固有抵抗値を
維持するものである。
【００１７】従って、広い温度範囲にわたって安定した
抵抗が必要とされる半導体製造装置中の静電チャックな
どの用途に対しては特に有用性が高いものである。
抵抗が必要とされる半導体製造装置中の静電チャックな
どの用途に対しては特に有用性が高いものである。
【００１８】
実施例１ 窒化アルミニウム質焼結体からなる基体表面に化学気相
合成法によってＡｌＮ膜を形成した。ＡｌＮ膜の成膜
は、基体を外熱式によって９００℃に加熱した炉に入
れ、窒素を８ＳＬＭ、アンモニアを１ＳＬＭ、０〜０．
５ＳＬＭのＳｉＣｌ４ガスを流して圧力を５０ｔｏｒｒ
とした。さらに、塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ3 ）を
０．３ＳＬＭの流量で導入して反応を開始し、４００μ
ｍの膜厚の膜を形成した（試料Ｎo.１〜９）。
合成法によってＡｌＮ膜を形成した。ＡｌＮ膜の成膜
は、基体を外熱式によって９００℃に加熱した炉に入
れ、窒素を８ＳＬＭ、アンモニアを１ＳＬＭ、０〜０．
５ＳＬＭのＳｉＣｌ４ガスを流して圧力を５０ｔｏｒｒ
とした。さらに、塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ3 ）を
０．３ＳＬＭの流量で導入して反応を開始し、４００μ
ｍの膜厚の膜を形成した（試料Ｎo.１〜９）。
【００１９】得られた膜に対してＸ線回折法でＳｉ（Ｓ
ＲＭ６４０ｂ）を標準試料として角度補正を行い、ピー
クトップ法により算出した。測定面指数は（１００）、
（００２）、（１０１）、（１０２）、（１１０）、
（１０３）、（１１２）、（００４）であった。また、
−１００℃、室温および３００℃の体積固有抵抗を測定
し、表１に示した。また、Ｎｏ．５の−１００〜６００
℃の体積固有抵抗を図１に示した。
ＲＭ６４０ｂ）を標準試料として角度補正を行い、ピー
クトップ法により算出した。測定面指数は（１００）、
（００２）、（１０１）、（１０２）、（１１０）、
（１０３）、（１１２）、（００４）であった。また、
−１００℃、室温および３００℃の体積固有抵抗を測定
し、表１に示した。また、Ｎｏ．５の−１００〜６００
℃の体積固有抵抗を図１に示した。
【００２０】実施例２ 窒化アルミニウム質焼結体からなる基体表面に化学気相
合成法によってＡｌＮ膜を形成した。ＡｌＮ膜の成膜
は、基体を外熱式によって９００℃に加熱した炉に入
れ、窒素を８ＳＬＭ、アンモニアを１ＳＬＭ、０〜０．
５ＳＬＭのＣＨ4 、ＧｅＨ4 、ＳｎＣｌ4 、Ｐｂ（ＣＨ
3 ）4 ガスを流して圧力を５０ｔｏｒｒとした。さら
に、塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ3 ）を０．３ＳＬＭの
流量で導入して反応を開始し、およそ４００μｍの膜厚
の膜を形成した（試料Ｎo.１０〜１３）。得られた膜に
対して実施例１と同様に格子定数をＸ線回折法から算出
するとともに−１００℃、室温および３００℃における
体積固有抵抗を測定しその結果を表１に示した。
合成法によってＡｌＮ膜を形成した。ＡｌＮ膜の成膜
は、基体を外熱式によって９００℃に加熱した炉に入
れ、窒素を８ＳＬＭ、アンモニアを１ＳＬＭ、０〜０．
５ＳＬＭのＣＨ4 、ＧｅＨ4 、ＳｎＣｌ4 、Ｐｂ（ＣＨ
3 ）4 ガスを流して圧力を５０ｔｏｒｒとした。さら
に、塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ3 ）を０．３ＳＬＭの
流量で導入して反応を開始し、およそ４００μｍの膜厚
の膜を形成した（試料Ｎo.１０〜１３）。得られた膜に
対して実施例１と同様に格子定数をＸ線回折法から算出
するとともに−１００℃、室温および３００℃における
体積固有抵抗を測定しその結果を表１に示した。
【００２１】
【表１】
【００２２】表１の試料Ｎo.１〜９の結果から明らかな
ように、窒化アルミニウム中のＳｉ原子量および格子定
数はＳｉＣｌ4 流量によって変化し、ＳｉＣｌ4 を全く
導入せず、Ｓｉ原子量も不純物レベルの０．０００１原
子％の場合には、体積固有抵抗も９×１０15Ω−ｃｍと
高絶縁性であったが、ＳｉＣｌ4 の流量を徐々に増加さ
せるに伴い、膜中のＳｉ原子量が増加するとともに、格
子定数も次第に小さくなったが、試料Ｎo.９の膜は窒化
ケイ素相を主相とするものであった。なお、得られた窒
化アルミニウム膜はＸ線回折測定から（００２）に配向
するＡｌＮ膜であった。しかし、透過型電子顕微鏡観察
では窒化ケイ素結晶相が存在しており、その量はＳｉＣ
ｌ4 流量と相関がみられた。
ように、窒化アルミニウム中のＳｉ原子量および格子定
数はＳｉＣｌ4 流量によって変化し、ＳｉＣｌ4 を全く
導入せず、Ｓｉ原子量も不純物レベルの０．０００１原
子％の場合には、体積固有抵抗も９×１０15Ω−ｃｍと
高絶縁性であったが、ＳｉＣｌ4 の流量を徐々に増加さ
せるに伴い、膜中のＳｉ原子量が増加するとともに、格
子定数も次第に小さくなったが、試料Ｎo.９の膜は窒化
ケイ素相を主相とするものであった。なお、得られた窒
化アルミニウム膜はＸ線回折測定から（００２）に配向
するＡｌＮ膜であった。しかし、透過型電子顕微鏡観察
では窒化ケイ素結晶相が存在しており、その量はＳｉＣ
ｌ4 流量と相関がみられた。
【００２３】また、Ｓｉ以外の周期律表第４ｂ族元素に
ついて、窒化アルミニウム中の周期律表第４ｂ族元素原
子量および格子定数は周期律表第４ｂ族元素を含む添加
ガスの流量によって変化し、周期律表第４ｂ族元素を含
む添加ガスの流量を徐々に増加させるに伴い、膜中の周
期律表第４ｂ族元素量が増加するとともに、格子定数も
次第に変化し、体積固有抵抗が低下した。なお、得られ
た窒化アルミニウム膜はＸ線回折測定から（００２）に
配向するＡｌＮ膜であり、窒化物結晶相が存在しいるも
のも存在した。
ついて、窒化アルミニウム中の周期律表第４ｂ族元素原
子量および格子定数は周期律表第４ｂ族元素を含む添加
ガスの流量によって変化し、周期律表第４ｂ族元素を含
む添加ガスの流量を徐々に増加させるに伴い、膜中の周
期律表第４ｂ族元素量が増加するとともに、格子定数も
次第に変化し、体積固有抵抗が低下した。なお、得られ
た窒化アルミニウム膜はＸ線回折測定から（００２）に
配向するＡｌＮ膜であり、窒化物結晶相が存在しいるも
のも存在した。
【００２４】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、窒
化アルミニウム中の周期律表第４ｂ族元素量及び格子定
数を制御することにより、室温における体積固有抵抗が
１０13Ω−ｃｍ以下で、かつ温度変化の小さな抵抗体を
得ることができる。従って、窒化アルミニウムの特性、
例えば耐食性を失うことなく抵抗値を変化できる。
化アルミニウム中の周期律表第４ｂ族元素量及び格子定
数を制御することにより、室温における体積固有抵抗が
１０13Ω−ｃｍ以下で、かつ温度変化の小さな抵抗体を
得ることができる。従って、窒化アルミニウムの特性、
例えば耐食性を失うことなく抵抗値を変化できる。
【図１】試料Ｎｏ．５の−１００℃〜６００℃の体積固
有抵抗の変化を示す図である。
有抵抗の変化を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ３０Ｂ 29/38 Ｃ 9261−4Ｇ // Ｃ０４Ｂ 35/581 Ｃ０４Ｂ 35/58 １０４ Ｊ
Claims (2)
- 【請求項１】窒化アルミニウム結晶相を主体とするセラ
ミック抵抗体であって、該抵抗体中に周期律表第４ｂ族
元素が０．００５〜３０原子％存在し、前記結晶相にお
ける格子定数が窒化アルミニウム単相の格子定数からａ
軸で０．００３〜０．０３０オングストローム、ｃ軸で
０．００４〜０．０８０オングストロームだけシフトし
た値であるとともに、２５℃における体積固有抵抗が１
０13Ω−ｃｍ以下であることを特徴とするセラミック抵
抗体。 - 【請求項２】前記抵抗体が化学気相合成法により形成さ
れたものである請求項１記載のセラミック抵抗体。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20837594A JP3145575B2 (ja) | 1994-09-01 | 1994-09-01 | セラミック抵抗体 |
| US08/385,774 US5668524A (en) | 1994-02-09 | 1995-02-09 | Ceramic resistor and electrostatic chuck having an aluminum nitride crystal phase |
| US08/841,605 US5777543A (en) | 1994-01-09 | 1997-04-30 | Ceramic resistor and electrostatic chuck having an aluminum nitride crystal phase |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20837594A JP3145575B2 (ja) | 1994-09-01 | 1994-09-01 | セラミック抵抗体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0878202A true JPH0878202A (ja) | 1996-03-22 |
| JP3145575B2 JP3145575B2 (ja) | 2001-03-12 |
Family
ID=16555249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20837594A Expired - Fee Related JP3145575B2 (ja) | 1994-01-09 | 1994-09-01 | セラミック抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3145575B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6225249B1 (en) | 1998-07-08 | 2001-05-01 | Toshiba Ceramics Co., Ltd. | Aluminum nitride sintered body, method of producing thereof, electrostatic chuck, susceptor, dummy wafer, clamp ring and particle catcher using the same |
| JP2007191383A (ja) * | 2005-12-19 | 2007-08-02 | Ngk Insulators Ltd | 窒化アルミニウム粉末、窒化アルミニウム質セラミックス焼結体、半導体製造装置用部材、窒化アルミニウム発光材料、及び窒化アルミニウム粉末の製造方法 |
| US7371282B2 (en) * | 2006-07-12 | 2008-05-13 | Northrop Grumman Corporation | Solid solution wide bandgap semiconductor materials |
| US7929269B2 (en) | 2008-09-04 | 2011-04-19 | Momentive Performance Materials Inc. | Wafer processing apparatus having a tunable electrical resistivity |
-
1994
- 1994-09-01 JP JP20837594A patent/JP3145575B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6225249B1 (en) | 1998-07-08 | 2001-05-01 | Toshiba Ceramics Co., Ltd. | Aluminum nitride sintered body, method of producing thereof, electrostatic chuck, susceptor, dummy wafer, clamp ring and particle catcher using the same |
| JP2007191383A (ja) * | 2005-12-19 | 2007-08-02 | Ngk Insulators Ltd | 窒化アルミニウム粉末、窒化アルミニウム質セラミックス焼結体、半導体製造装置用部材、窒化アルミニウム発光材料、及び窒化アルミニウム粉末の製造方法 |
| US7371282B2 (en) * | 2006-07-12 | 2008-05-13 | Northrop Grumman Corporation | Solid solution wide bandgap semiconductor materials |
| US7929269B2 (en) | 2008-09-04 | 2011-04-19 | Momentive Performance Materials Inc. | Wafer processing apparatus having a tunable electrical resistivity |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3145575B2 (ja) | 2001-03-12 |
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