CN114981949A - 静电吸盘及处理装置 - Google Patents

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瀬户健太郎
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Abstract

一种静电吸盘，为约翰逊‑拉贝克力型的静电吸盘，具有金属基材、隔着绝缘层而设置于所述金属基材上的静电吸附用电极、以及构成与被处理体相接触的静电吸附面的介电层，所述静电吸盘中，所述介电层包含陶瓷喷镀皮膜与填充至所述陶瓷喷镀皮膜的气孔内的封孔成分，所述封孔成分包含含有稀土元素的金属有机酸盐。

Description

静电吸盘及处理装置
技术领域
本发明涉及一种静电吸盘、及包括所述静电吸盘的处理装置。
背景技术
在半导体装置的制造步骤中，为了保持半导体晶片而使用静电吸盘。作为静电吸盘，例如已知有如下的静电吸盘：在金属制的载置台上隔着绝缘层设置吸盘用电极，进而以覆盖吸盘用电极的方式层叠陶瓷制的介电层，并将所述介电层的表面设为用以保持半导体晶片的静电吸附面。
静电吸盘例如配置于等离子体蚀刻装置等等离子体处理装置内。配置于等离子体处理装置内的静电吸盘的静电吸附面要求对于等离子体气体或清洗液具有耐腐蚀性。这是因为反复使用所述静电吸盘。
例如，等离子体蚀刻装置为了去除附着于蚀刻腔室内壁上的自被处理材料产生的反应生成物，在每个半导体晶片或每个批次中进行清洗步骤。在所述清洗步骤中，例如进行使用氟(F)等卤素、或包含卤素的混合气体的等离子体清洗。此时，静电吸盘的静电吸附面也暴露在用于等离子体清洗的等离子体气体中。
因此，提出在配置于等离子体处理装置内的静电吸盘的静电吸附面上，设置用以防止由等离子体气体(包含在清洗步骤中所使用的等离子体气体)或清洗液引起的腐蚀的保护层。作为保护层的形成方法，例如可使用物理气相沉积(physical vapor deposition，PVD)法、化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)法、喷镀法、涂布法等。其中，可以数100μm左右的厚度形成陶瓷(例如，氧化钇)的涂层的喷镀法适合作为耐腐蚀性高的保护层的形成方法。
另一方面，在通过喷镀法形成的皮膜上大多会形成气孔，为了堵塞所述气孔，有时实施被称为封孔处理的后处理。封孔处理大多使用环氧树脂等有机系的树脂，但也有涂布包含无机成分的涂层材料后，使溶剂成分挥发而将无机成分填充至气孔内的方法(例如，参照专利文献1、专利文献2)。
此处，若填充至作为保护层的喷镀皮膜的气孔中的封孔成分消失，则介电层内部可能会暴露在等离子体气体中，从而影响介电层的特性。例如，由于介电层的裂纹或消耗而介电层附着于半导体晶片上，其结果，半导体晶片的良率有可能降低，或介电层自身的电特性有可能受损而引起吸附不良。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本专利特开2004-190136号公报
专利文献2：日本专利特开2004-260159号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
静电吸盘根据静电吸附机构的不同，可区分为约翰逊-拉贝克(Johnson-Rahbek)力型、或库仑(Coulomb)力型等若干类型，根据类型的不同，有时无法在静电吸附面形成耐腐蚀性高的介电层。
例如，氧化钇的涂层由于体积电阻率大，因此无法作为在最表面流过微量的电流的约翰逊-拉贝克力型的静电吸盘的介电层使用。
作为在约翰逊-拉贝克力型的静电吸盘的静电吸附面形成耐腐蚀性高的介电层的方法，考虑如下方法：使用体积电阻率低、且耐腐蚀性也优异的喷镀材料，通过喷镀法形成介电层。然而，现状是未找到能够实现其的喷镀材料。
另外，作为其他方法，也考虑如下方法：使用耐腐蚀性差但体积电阻率低的喷镀材料形成陶瓷喷镀皮膜，之后使用耐腐蚀性高的封孔处理剂进行封孔处理。若为所述方法，则可期待在不使静电吸附面的电特性大幅变化的情况下形成耐腐蚀性高的介电层。
然而，如专利文献1、专利文献2那样，若欲通过溶胶凝胶法并利用氧化钇对陶瓷喷镀皮膜的气孔内进行封孔，则需要在高温(例如，500℃以上的温度)下进行热处理至有机成分消失为止，因此起因于陶瓷喷镀皮膜与构成静电吸盘的金属制的载置台的热膨胀差而有时在陶瓷喷镀皮膜上产生大的裂纹，陶瓷喷镀皮膜不再作为介电层发挥功能。
另外，也考虑如下方法：使用耐腐蚀性差但体积电阻率低的喷镀材料形成陶瓷喷镀皮膜后，代替封孔处理而以覆盖陶瓷喷镀皮膜的表面整体的方式通过PVD法或CVD法形成具有耐腐蚀性的数微米左右的被膜。
然而，在所述方法的情况下，也会因由PVD法或CVD法引起的处理中的热，而有时在陶瓷喷镀皮膜上产生起因于陶瓷喷镀皮膜与构成静电吸盘的金属制的载置台的热膨胀差的裂纹。
如此，对于约翰逊-拉贝克力型的静电吸盘，难以在静电吸附面形成体积电阻率低、耐腐蚀性高的介电层。
[解决问题的技术手段]
本发明者等人为解决所述课题而进行努力研究，发现通过使用新的封孔成分，可提供包括体积电阻率低、耐腐蚀性高的层作为构成静电吸附面的介电层的约翰逊-拉贝克力型的静电吸盘，从而完成了本发明。
(1)本发明的静电吸盘为约翰逊-拉贝克力型的静电吸盘，具有金属基材、隔着绝缘层而设置于所述金属基材上的静电吸附用电极、以及构成与被处理体相接触的静电吸附面的介电层，
所述介电层包含陶瓷喷镀皮膜与填充至所述陶瓷喷镀皮膜的气孔内的封孔成分，
所述封孔成分包含含有稀土元素的金属有机酸盐。
所述静电吸盘包括包含陶瓷喷镀皮膜与特定的封孔成分的介电层作为具有静电吸附面的介电层，所述介电层是体积电阻率低且耐腐蚀性高的层。因此，所述静电吸盘是耐腐蚀性优异的约翰逊-拉贝克力型的静电吸盘。
(2)所述静电吸盘优选为所述陶瓷喷镀皮膜的体积电阻率为1.0×108Ω·cm～1.0×1013Ω·cm。
所述情况下，作为约翰逊-拉贝克力型的静电吸盘，可发挥良好的静电吸附性能。
(3)在所述静电吸盘中，优选为所述陶瓷喷镀皮膜包含铝-钛氧化物。
所述情况下，特别适于设为适于约翰逊-拉贝克力型的静电吸盘的体积电阻率。
(4)在所述静电吸盘中，优选为所述稀土元素为钇或镱。
这些情况下，特别适于将所述介电层制成耐腐蚀性高的层。
(5)本发明的处理装置包括根据所述(1)～(4)中任一项所述的静电吸盘。
作为所述处理装置，例如可列举等离子体处理装置等。此时，所述等离子体处理装置所包括的静电吸盘的耐腐蚀性(耐等离子体性)优异。
[发明的效果]
根据本发明，可提供静电吸附面的耐腐蚀性优异的约翰逊-拉贝克力型的静电吸盘、及包括所述静电吸盘的处理装置。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的等离子体处理装置的概略结构的纵剖面图。
图2是图1的等离子体处理装置所包括的静电吸盘的纵剖面图。
图3是表示试验例1的测定结果的图表。
图4(a)是示意性地表示在试验例2中制作的评价用静电吸盘的图，(b)是表示产生裂纹之前的累计放电时间的图表。
图5(a)是暴露试验后的区域A的切断面的观察图像，(b)是表示评价用静电吸盘的皮膜中的各成分的分布的图。
图6(a)及(b)是表示评价用静电吸盘的皮膜中的氟的分布的图，(a)表示区域A的分析结果，(b)表示区域B的分析结果。
图7是表示在试验例3中进行的傅立叶变换红外光谱术(Fourier transform-infrared spectroscopy，FT-IR)分析的测定结果的图表。
图8是在试验例3中进行的气相色谱-质谱术(gas chromatography-massspectrometry，GC-MS)分析中所获得的色谱图。
图9(a)及(b)是在图8的色谱图中检测出的检测峰值的一部分的质谱，图9(c)～(e)是数据库检索结果。
图10是在试验例3中进行的GC分析中所获得的色谱图。
具体实施方式
以下，参照图式对本发明的实施方式进行说明。
(第一实施方式)
此处，以等离子体处理装置为例对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示本实施方式的等离子体处理装置的概略结构的纵剖面图。
图1所示的处理装置是等离子体处理装置10。所述等离子体处理装置10例如可优选地用作等离子体蚀刻装置。
等离子体处理装置10大致划分而具有三个部分。具体而言，具有等离子体形成部11、真空容器12、及排气系统13。
等离子体形成部11具有微波源101、波导管103、及螺线管线圈(静磁场的发生装置)104。微波源101经由电源接地，通过邻接的自动匹配器102，可调整负载阻抗，自动地抑制反射波。波导管103的剖面自矩形形状变化为圆形形状，并将微波传递至圆筒状的空腔谐振部105。螺线管线圈104以覆盖真空容器12的上方及侧方的方式配置，通过改变向所述电磁铁通电的电流，可控制静磁场的分布。
真空容器12具有介电体窗(微波导入窗)111、簇射板112、气环(气体导入部)113、及等离子体处理室110。在真空容器12中，自气体源140通过质量流量控制器141、及气体供给阀142进行了流量控制的所期望的反应性气体经由气环(气体导入部)113被导入至介电体窗(微波导入窗)111与簇射板112之间，并经由簇射板112而被供给至等离子体处理室110内。
簇射板112构成为在与静电吸附于静电吸盘120的半导体晶片150相向的位置设置有多个孔部，可将来自气体源140的处理气体供给至真空容器12内。
簇射板112是以与静电吸盘120隔开间隔的状态相向设置。
真空容器12进而在等离子体处理室110内的下方具有静电吸盘120。
静电吸盘120具有圆盘形状，能够进行作为被处理体的半导体晶片(在本说明书中，也简称为晶片)150的利用静电的吸附保持或者进行晶片150的温度控制。进而，在静电吸盘120的金属基材201经由匹配器122连接有射频(Radio Frequency，RF)电源121，静电吸盘120构成为可向晶片150施加RF。
排气系统13具有可动阀130及涡轮分子泵(Turbomolecular pump：TMP)131。等离子体处理室110内的气体自TMP 131被排出。设置于TMP上游部的可动阀130控制排出的气体的排气速度，由此，控制等离子体处理室110内的压力。
参照图2对静电吸盘120的结构进行详细说明。
图2是图1的等离子体处理装置10所包括的静电吸盘的纵剖面图。
静电吸盘120包括：包含金属的金属基材201、配置于所述金属基材201的上表面的绝缘层202、配置于所述绝缘层202上的吸盘电极(静电吸附用电极)205、以及以覆盖所述吸盘电极205的方式设置的介电层206。
绝缘层202在其内部包括加热器(加热器层)203。加热器203通过未图示的加热器用直流电源进行通电加热。
介电层206具有与晶片150相接触的静电吸附面207。介电层206以覆盖静电吸盘120的上表面及侧面的方式设置，也具有作为静电吸盘120的保护层的功能。
在静电吸盘120(金属基材201)的内部，以同心圆状或螺旋状配置有流路(制冷剂槽)204。向所述流路204中导入通过未图示的温度调节单元调节了温度及流量(流速)的制冷剂。
在静电吸盘120的介电层206与晶片150的背面之间设置有未图示的传热气体流路。所述传热气体流路包含设置于介电层206的表面的槽与半导体晶片，所述槽作为气体的流路发挥功能。自传热气体供给源向所述传热气体流路供给He等具有热传递性的气体。
静电吸盘120通过使用直流电源(未图示)向吸盘电极205施加直流电压(吸盘电压)而产生约翰逊-拉贝克力，从而可将半导体晶片150吸附保持于静电吸盘120的静电吸附面207上。
金属基材201例如包含钛、铝、钼、钨、含有这些中的至少一种的合金等。在使用铝制的金属基材的情况下，例如也可对表面进行耐酸铝(alumite)处理。
绝缘层202例如包含氧化铝(Al2O3)等。绝缘层202例如是通过喷镀而形成的喷镀皮膜。绝缘层202可包括一层喷镀皮膜，也可包括两层以上的喷镀皮膜。
介电层206包含陶瓷喷镀皮膜与填充至所述陶瓷喷镀皮膜所具有的气孔内的封孔成分。封孔成分防止大气中的水分、或在蚀刻处理中产生的反应生成物浸入至喷镀皮膜内的气孔或在表面研磨加工时产生的微裂缝内。
关于用以使封孔成分填充至陶瓷喷镀皮膜的气孔内的封孔处理，例如将封孔剂涂布于陶瓷喷镀皮膜的表面，使其含浸一定时间后，进行热处理而使封孔剂中的溶剂成分挥发来进行。
构成介电层206的陶瓷喷镀皮膜例如是包含铝-钛氧化物的被膜。
作为所述铝-钛氧化物，更优选为包含2.0wt％～12.0wt％的钛氧化物，其余部分为铝氧化物。
介电层206可包含一层喷镀皮膜，也可包含两层以上的喷镀皮膜。
绝缘层202的厚度例如为200μm～500μm左右。
介电层206的厚度例如为100μm～500μm左右。
构成介电层206的陶瓷喷镀皮膜的体积电阻率优选为1.0×108Ω·cm～1.0×1013Ω·cm。
所述范围是适于利用约翰逊-拉贝克力对被处理体进行静电吸附的体积电阻率。
若所述体积电阻率未满1.0×108Ω·cm，则在介电层206中流动的电流量变得过多，难以发挥基于约翰逊-拉贝克力的静电吸附性能。另外，若所述体积电阻率超过1.0×1013Ω·cm，则在介电层206中流动的电流量变得过少，难以发挥基于约翰逊-拉贝克力的静电吸附性能。
所述包含2.0wt％～12.0wt％的钛氧化物、其余部分为铝氧化物的陶瓷喷镀皮膜由于体积电阻率为1.0×108Ω·cm～1.0×1011Ω·cm，因此适合作为约翰逊-拉贝克力型静电吸盘的介电层206。
所述封孔成分包含含有稀土元素的金属有机酸盐。作为所述封孔成分，优选为包含所述金属有机酸盐与树脂的固化物。所述情况下，树脂发挥保持金属有机酸盐的粘合剂的作用。
此种固化物的环境阻隔性优异，防止清洗液或腐蚀性气体浸入至所述陶瓷喷镀皮膜的内部。另外，所述固化物包含含有稀土元素的金属有机酸盐，在等离子体处理装置的使用时稀土元素因氧等离子体等的影响而氧化，形成稀土氧化物(氧化钇等)。因此，不易因等离子体而劣化，可长期维持良好的封孔状态。其结果，可抑制吸盘电极205或金属基材201等的腐蚀，耐腐蚀性优异。
另外，用以将所述固化物填充至陶瓷喷镀皮膜的气孔内的封孔处理可在200℃以下的低温下实施。
因此，在进行封孔处理时，可避免由于金属基材201与所述陶瓷喷镀皮膜的热膨胀差而在所述陶瓷喷镀皮膜上产生裂纹等。
进而，所述固化物对所述陶瓷喷镀皮膜的体积电阻率的影响小，因此可维持所述陶瓷喷镀皮膜所具有的适于利用约翰逊-拉贝克力对被处理体进行静电吸附的电特性。
在所述含有稀土元素的金属有机酸盐中，作为稀土元素，优选为钇、或镱。这是因为这些的氧化物的耐腐蚀性(耐等离子体性)高。
作为所述含有稀土元素的金属有机酸盐，例如可列举含羧基的化合物与含稀土元素的化合物的盐。作为具体例，例如可列举：2-乙基己酸钇、辛酸钇、癸酸钇、硬脂酸钇、环烷酸钇等。
如所述那样，就提高介电层206的环境阻隔性及耐腐蚀性的观点而言，所述封孔成分优选为含有树脂的固化物。
作为所述树脂，可为天然树脂与合成树脂的任一种。作为所述天然树脂，优选为类萜。其中，优选为以松脂酸、海松酸等二萜系羧酸为主要成分的松香。其理由在于：二萜系羧酸中包含的羟基与氧化物陶瓷的亲和性高，提高陶瓷喷镀皮膜与封孔成分的密接性，环境阻隔性优异。
所述封孔成分中的含有稀土元素的金属有机酸盐的含量优选为20wt％以上。若所述金属有机酸盐的含量未满20wt％，则有时无法充分地形成稀土氧化物。就耐腐蚀性更优异的方面而言，所述金属有机酸盐的含量更优选为40wt％以上。
所述封孔成分中的树脂的含量优选为10wt％以上，若未满10wt％，则封孔有时不充分。更优选为40wt％以上，可获得优异的环境阻隔性。
此种结构的介电层206例如可利用下述方法形成。
(1)将铝-钛氧化物等喷镀材料以覆盖吸盘电极205的方式喷镀于绝缘层202上，从而形成包含金属氧化物且具有气孔的陶瓷喷镀皮膜。
此时，作为喷镀方法，并无特别限定，例如可采用等离子体喷镀、火焰喷镀等。
(2)与所述步骤(1)不同，准备含有所述稀土元素的金属有机酸盐，将其稀释到树脂油中，进而加入有机溶剂，以成为适当的粘度的方式进行浓度调整。
此处，作为所述有机溶剂，可列举乙酸酯等。
作为所述树脂油，可列举松节油等。
(3)将步骤(2)中制备的溶液涂布于步骤(1)中形成的陶瓷喷镀皮膜上，使所述溶液渗透至所述陶瓷喷镀皮膜的气孔中。
(4)之后，例如在加热温度120℃～200℃、下进行加热处理，使有机溶剂的一部分或全部挥发，将所述封孔剂烧结。
通过经过此种步骤，陶瓷喷镀皮膜、在所述陶瓷喷镀皮膜的气孔内填充包含含有稀土元素的金属有机酸盐与含有松香的树脂混合存在而成的固化物的封孔成分，可形成包含陶瓷喷镀皮膜与封孔成分的介电层206。
接下来，对使用了等离子体处理装置10的处理方法进行说明。
首先，自搬入口(未图示)将半导体晶片150搬入真空容器12内，载置于静电吸盘120上，关闭搬入口。接下来，一边通过可动阀130调节排气速度，一边通过TMP 131对等离子体处理室110内的气体进行排气。
之后，自直流电源(未图示)向吸盘电极205施加直流电压，使半导体晶片150静电吸附于介电层206的静电吸附面207上，并且经由质量流量控制器141及气体供给阀142将处理气体自气体源140供给至等离子体处理室110内。
由微波源101振荡并经由波导管103及介电体窗111、簇射板112导入至处理室110内的电场与由磁场产生线圈104形成的磁场产生相互作用，使供给至处理室110内的处理用气体离解而在处理室110内生成等离子体。利用由此形成的处理气体的等离子体来对吸附于静电吸盘120上的半导体晶片150实施蚀刻处理。
此时，使用静电吸盘120所包括的加热器层203及流路204等，将半导体晶片150的温度控制为规定温度。
(其他实施方式)
在第一实施方式中，绝缘层202是包含通过喷镀形成的陶瓷的绝缘层，但在本发明的实施方式的静电吸盘中，所述绝缘层也可为将烧结体成形而成的绝缘层。所述情况下，所述绝缘层经由包含环氧树脂系接着剂、硅酮树脂系接着剂等的接着剂层而固定于金属基材的上表面。
在本发明的实施方式的静电吸盘中，加热器层或流路(制冷剂槽)并非必需，视需要设置即可。
可适用于本发明的实施方式的等离子体处理装置的等离子体方式并不限定于微波电子回旋共振(electron cyclotron resonance，ECR)等离子体方式，也可适用电容耦合型等离子体方式或感应耦合型等离子体方式等其他等离子体方式。
本发明的实施方式的处理装置并不限定于等离子体蚀刻装置，也可为灰化装置或成膜装置等其他处理装置。
在本发明的实施方式中，被处理体并不限定于半导体晶片，例如也可为液晶显示器(liquid crystal display，LCD)用玻璃基板等。
[评价试验]
本发明的实施方式的静电吸盘的静电吸附面具有优异的耐腐蚀性。为了表明所述情况，进行下述的评价试验。
(试验例1)
在所述试验例中，形成实施了各种喷镀及封孔处理的试验片，进行暴露于等离子体蚀刻环境中的试验(以下，也称为暴露试验)。在所述试验例中，评价了因试验片的弯曲变形而产生裂纹之前的应变量的变化。
(1)供试基材
供试基材设为钛(TP340)，自所述基材制作多个尺寸：宽16mm×长100mm×厚4mm的基材片。
(2)喷镀皮膜的形成及封孔处理
使用大气压等离子体喷镀法在各基材片的一面喷镀氧化铝-10wt％二氧化钛粉末，形成0.3mm厚的陶瓷喷镀皮膜。接下来，对所述陶瓷喷镀皮膜实施各种封孔处理。封孔处理利用以下的两种(封孔处理A及封孔处理B)的方法进行。
封孔处理A：将包含松节油55wt％、2-乙基己酸钇15wt％、及乙酸酯30wt％的混合溶液涂布并含浸于陶瓷喷镀皮膜的表面，在150℃下煅烧2小时。如此，准备了利用包含2-乙基己酸钇与树脂的封孔成分对陶瓷喷镀皮膜的气孔内进行了填充的试验片(No.1)。
封孔处理B：将包含单甲基三异氰酸酯硅烷10wt％与乙酸酯90wt％的混合溶液涂布并含浸于陶瓷喷镀皮膜的表面，在70℃下煅烧6小时。如此，准备了利用硅酮树脂对陶瓷喷镀皮膜的气孔内进行了封孔的试验片(No.2)。
另外，也准备了形成陶瓷喷镀皮膜、未实施封孔处理的试验片(No.3)。
(3)试验方法、及其条件
为了调查在暴露于等离子体蚀刻环境中前后，试验片产生裂纹之前的应变量的变化，在以下所示的条件下将试验片(No.1～No.3)暴露于等离子体蚀刻环境中200小时。
＜等离子体蚀刻条件＞
Ar气体流量：60ml/min
NF3气体流量：750ml/min
压力：40Pa
放电输出：1000W
接下来，在暴露试验前后的各试验片的喷镀面接着应变规，以90°赋予弯曲变形，测定产生裂纹时的应变量。
(4)试验结果
图3中示出试验结果。图3是表示试验例1的测定结果的图表。图3的表中的各数值表示以试验片(No.2)暴露前的所述应变量为基准的相对值。
试验片(No.2)及试验片(No.3)在暴露于等离子体蚀刻环境中后，产生裂纹之前的应变量大幅降低。
另一方面，试验片(No.1)在暴露于等离子体蚀刻环境中后，产生裂纹之前的应变量的变化几乎看不到。
因此，将包含2-乙基己酸钇与树脂的封孔成分填充至气孔内的陶瓷喷镀皮膜与其他规格相比，确认到其适于抑制裂纹。
(试验例2)
在所述试验例中，在实施各种喷镀及封孔处理，形成具有图2所示的结构的评价用静电吸盘后，进行将所述评价用静电吸盘暴露于等离子体蚀刻环境中的暴露试验，进行(a)在喷镀皮膜产生裂纹之前的累计放电时间、(b)暴露试验后的剖面X射线光电子光谱术(X-ray photoelectron spectroscopy，XPS)分析、及(c)暴露试验后的电子探针显微分析(electron probe micro-analysis，EPMA)分析。
(1)供试基材
在本试验例中，供试基材设为钛(TP340)。
(2)喷镀皮膜的形成、及封孔处理
在本试验例中，在所述基材片上，作为第一绝缘层，使用大气压等离子体喷镀法喷镀氧化铝粉末，形成陶瓷喷镀皮膜。
接下来，作为加热器层，使用大气压等离子体喷镀法将钨粉末喷镀于第一绝缘层上，形成钨喷镀皮膜。
接下来，作为第二绝缘层，使用大气压等离子体喷镀法将氧化铝粉末喷镀于加热器层及第一绝缘层上，形成陶瓷喷镀皮膜。
接下来，作为吸盘电极层，使用大气压等离子体喷镀法将钨粉末喷镀于第二绝缘层上，形成钨喷镀皮膜。
接下来，作为介电层，使用大气压等离子体喷镀法喷镀氧化铝-10wt％二氧化钛粉末，形成陶瓷喷镀皮膜。
接下来，关于试验例1中进行的各种封孔处理，针对介电层按区域分开涂布。
经过此种处理，制作评价用静电吸盘220(参照图4(a))。
所述评价用静电吸盘220具有在介电层的静电吸附面上进行了与试验例1的试验片(No.1)相同的封孔处理的区域A、以及进行了与试验例1的试验片(No.2)相同的封孔处理的区域B。
(3)暴露试验的方法
将所述评价用静电吸盘220在以下所示的条件下暴露于等离子体蚀刻环境中。另外，评价用静电吸盘220的加热器层与未图示的加热器用直流电源连接，反复进行通电。
＜等离子体蚀刻条件＞
Ar气体流量：60ml/min
NF3气体流量：750ml/min
压力：40Pa
放电输出：1000W
加热器输出：1200W
(a)产生裂纹之前的累计放电时间
将所述累计放电时间的测定结果示于图4。
图4(a)是示意性地表示在试验例2中制作的评价用静电吸盘220的图，图4(b)是表示在试验例2中测定的产生裂纹之前的累计放电时间的图表。
如图4(b)所示，在区域A中，即便在1000小时的放电中也未产生裂纹，但在区域B中，在180小时的放电中产生了裂纹。
(b)剖面XPS分析结果
将暴露试验后的评价用静电吸盘的一部分切断，进行陶瓷喷镀皮膜部分的剖面XPS分析。将结果示于图5。
图5(a)是暴露试验后的区域A的切断面的观察图像，图5(b)是表示在试验例2中测定的评价用静电吸盘的皮膜中的各成分的分布的图。
作为XPS分析装置，使用PHI公司制造的昆特拉SXM(QuanteraSXM)。
如图5那样，确认到区域A的氟量比区域B少。
(c)剖面EPMA分析结果
将暴露试验后的评价用静电吸盘的一部分切断，进行陶瓷喷镀皮膜的表面附近的剖面EPMA分析。将结果示于图6。
图6(a)及图6(b)是表示在试验例2中测定的评价用静电吸盘的皮膜中的氟的分布的图，(a)表示区域A的分析结果，(b)表示区域B的分析结果。图6(a)及图6(b)均为彩色显示的图。
作为EPMA分析装置，使用日本电子公司制造的JXA-8500F。
如图6那样，确认到区域A的氟量比区域B少，自表面的渗透范围也窄。
(试验例3)
在所述试验例3中，对试验例1中制作的试验片(No.1)的喷镀皮膜中包含的封孔成分进行分析。
首先，将与试验例1中使用的封孔剂相同的封孔剂放入坩埚，在150℃下煅烧2小时并使其固化。
接下来，对所获得的固化物进行FT-IR分析。
FT-IR分析是使用安捷伦科技(Agilent Technologies)公司制造的傅立叶变换型红外分光分析器3100型。
图7是通过FT-IR分析而获得的红外线(infrared，IR)光谱。
通过所述FT-IR分析，确认到在固化物中包含2-乙基己酸钇。
接下来，对通过在150℃下煅烧2小时而获得的固化物进行GC-MS分析。
GC-MS分析是使用安捷伦科技(Agilent Technologies)公司制造的气相色谱质量分析器5977A MSD。作为衍生物化处理，通过利用盐酸甲醇5wt％溶液对固化物进行80℃的密闭加热(保持18.5小时)而使其溶解，进行甲酯化。
图8是通过GC-MS分析而获得的色谱图。
图9(a)及图9(b)是在图8的色谱图中检测出的检测峰值的一部分(峰值3及峰值4)的质谱，图9(c)～图9(e)是数据库检索结果。
在所述GC-MS分析中，确认到在固化物中包含2-乙基己酸、及源自松节油的松脂酸类似化合物。
进而，利用岛津制作所公司制造的GC2010对所述试样(固化物)进行GC分析。
此处，作为管柱，使用安捷伦科技(Agilent Technologies)公司制造的DB-17。作为衍生物化处理，通过利用盐酸甲醇5wt％溶液对固化物进行80℃的密闭加热(保持18.5小时)而使其溶解，进行甲酯化。
图10是通过GC分析而获得的色谱图。
在所述GC分析中，确认到在固化物中包含41wt％的2-乙基己酸。
接下来，对所述固化物进行感应耦合等离子体(inductively coupled plasma，ICP)分析。
ICP分析是使用安捷伦科技(Agilent Technologies)公司制造的ICP AES5110VDV型。
其结果，检测出13wt％的Y。
由以上情况确认到，固化物的成分是2-乙基己酸钇为约54wt％，其余为以松脂酸类似化合物为主体的松香系物质。
[符号的说明]
10：等离子体处理装置
11：等离子体形成部
12：真空容器
13：排气系统
101：微波源
102：自动匹配器
103：波导管
104：螺线管线圈
110：等离子体处理室
111：介电体窗
112：簇射板
113：气环(气体导入部)
120：静电吸盘
121：RF电源
122：匹配器
130：可动阀
131：TMP
140：气体源
141：质量流量控制器
142：气体供给阀
150：(半导体)晶片
201：金属基材
202：绝缘层
203：加热器(加热器层)
204：流路(制冷剂槽)
205：吸盘电极
206：介电层
207：静电吸附面
220：评价用静电吸盘

Claims (5)

1.一种静电吸盘，为约翰逊-拉贝克力型的静电吸盘，具有金属基材、隔着绝缘层而设置于所述金属基材上的静电吸附用电极、以及构成与被处理体相接触的静电吸附面的介电层，所述静电吸盘中，
所述介电层包含陶瓷喷镀皮膜与填充至所述陶瓷喷镀皮膜的气孔内的封孔成分，
所述封孔成分包含含有稀土元素的金属有机酸盐。
2.根据权利要求1所述的静电吸盘，其中所述陶瓷喷镀皮膜的体积电阻率为1.0×108Ω·cm～1.0×1013Ω·cm。
3.根据权利要求1或2所述的静电吸盘，其中所述陶瓷喷镀皮膜包含铝-钛氧化物。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的静电吸盘，其中所述稀土元素为钇或镱。
5.一种处理装置，包括根据权利要求1至4中任一项所述的静电吸盘。
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