JP2001203256A - ウェハ保持具 - Google Patents
ウェハ保持具Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 電気伝導率が一様でばらつきの小さい安定し
た導電性を有する複合セラミックスから成るウェハ保持
具を提供すること。 【解決手段】 半導体製造装置などに用いられるウェハ
保持具３が、周期律表３Ａ族に属する元素のうち少なく
とも１種の元素を含む化合物に１〜６０質量％のＴｉＯ
2-x（０＜ｘ＜２）を含み、それら化合物とＴｉＯ2-xの
少なくとも一部が複合酸化物を形成して成る導電性を有
する複合セラミックスから成ることとしたウェハ保持
具。周期律表３Ａ族に属する元素はＹ、Ｌａ、Ｙｂ、Ｄ
ｙが好ましい。また、周期律表３Ａ族に属する化合物が
Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｄａ２Ｏ３である
ことを特徴とする。さらに、ウエハ保持具の幅Ａが１〜
４ｍｍであり、その先端の角度Ｂが０．３〜１．５°で
ある。
た導電性を有する複合セラミックスから成るウェハ保持
具を提供すること。 【解決手段】 半導体製造装置などに用いられるウェハ
保持具３が、周期律表３Ａ族に属する元素のうち少なく
とも１種の元素を含む化合物に１〜６０質量％のＴｉＯ
2-x（０＜ｘ＜２）を含み、それら化合物とＴｉＯ2-xの
少なくとも一部が複合酸化物を形成して成る導電性を有
する複合セラミックスから成ることとしたウェハ保持
具。周期律表３Ａ族に属する元素はＹ、Ｌａ、Ｙｂ、Ｄ
ｙが好ましい。また、周期律表３Ａ族に属する化合物が
Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｄａ２Ｏ３である
ことを特徴とする。さらに、ウエハ保持具の幅Ａが１〜
４ｍｍであり、その先端の角度Ｂが０．３〜１．５°で
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置な
どに用いられる保持具に関し、特にウェハ保持具に関す
る。
どに用いられる保持具に関し、特にウェハ保持具に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの製造においては、エッ
チングや成膜等のウェハ処理を行うために、ＣＦ4やＣ
ｌ等の腐食ガス中で生起するプラズマガスを用いて処理
する工程が存在する。これらの工程に用いる装置に具備
される部材の一つとして、ウェハを保持するためのウェ
ハ保持具がある。
チングや成膜等のウェハ処理を行うために、ＣＦ4やＣ
ｌ等の腐食ガス中で生起するプラズマガスを用いて処理
する工程が存在する。これらの工程に用いる装置に具備
される部材の一つとして、ウェハを保持するためのウェ
ハ保持具がある。
【０００３】ウェハ処理においては、ウェハ１枚から製
造される半導体チップの歩留まりが生産コスト上極めて
重要であるため、ウェハ外周部ぎりぎりまで有効に活用
していくことが特に重要となってきている。そのため、
ウェハ温度の均一化を図りウェハ外周部まで均一にプラ
ズマ処理できるように、ウェハの裏面に一定の温度のＨ
ｅガスを吹付けウェハを定温とすること、一方、ウェハ
保持については、ウェハ外周部を保持する関係上、ウェ
ハを保持する部分の幅をできるだけ狭くすることなどの
対策が採られている。
造される半導体チップの歩留まりが生産コスト上極めて
重要であるため、ウェハ外周部ぎりぎりまで有効に活用
していくことが特に重要となってきている。そのため、
ウェハ温度の均一化を図りウェハ外周部まで均一にプラ
ズマ処理できるように、ウェハの裏面に一定の温度のＨ
ｅガスを吹付けウェハを定温とすること、一方、ウェハ
保持については、ウェハ外周部を保持する関係上、ウェ
ハを保持する部分の幅をできるだけ狭くすることなどの
対策が採られている。
【０００４】そのウェハ保持のための保持具としては、
以前は金属のＳｉから成る保持具が用いられていたが、
プラズマによる腐食が著しいため、パーティクルの原因
となること、腐食による破損が生じやすいため、保持具
の交換のための装置の停止が頻繁となることなどからチ
ップの生産効率が悪いという問題があった。また、保持
具の腐食が進行するにつれてウェハを均一に保持するこ
とが難しくなるという問題もあった。
以前は金属のＳｉから成る保持具が用いられていたが、
プラズマによる腐食が著しいため、パーティクルの原因
となること、腐食による破損が生じやすいため、保持具
の交換のための装置の停止が頻繁となることなどからチ
ップの生産効率が悪いという問題があった。また、保持
具の腐食が進行するにつれてウェハを均一に保持するこ
とが難しくなるという問題もあった。
【０００５】それを解決するため、Ｓｉより耐食性に優
れるＡｌ2Ｏ3等のセラミックスから成る保持具が使用さ
れてきている。しかし、これらセラミックスは絶縁性で
あるため、プラズマ処理によって保持具が帯電し、その
帯電によってプラズマガスと反応して生成する生成物が
保持具に付着し、それが堆積し、その堆積物がバースト
現象によりパーティクルとなって発塵するという問題が
あった。また、保持具が絶縁性であるため、プラズマと
ウェハの間に形成されているシースが不均一となって外
周部でのプラズマが不均一となり、ウェハ１枚から製造
される半導体チップの歩留まりが低下するという問題も
あった。
れるＡｌ2Ｏ3等のセラミックスから成る保持具が使用さ
れてきている。しかし、これらセラミックスは絶縁性で
あるため、プラズマ処理によって保持具が帯電し、その
帯電によってプラズマガスと反応して生成する生成物が
保持具に付着し、それが堆積し、その堆積物がバースト
現象によりパーティクルとなって発塵するという問題が
あった。また、保持具が絶縁性であるため、プラズマと
ウェハの間に形成されているシースが不均一となって外
周部でのプラズマが不均一となり、ウェハ１枚から製造
される半導体チップの歩留まりが低下するという問題も
あった。
【０００６】そのため、最近では、導電性のあるセラミ
ックスが保持具として使用されている。この導電性を有
するセラミックスとしては、単体で導電性を示すセラミ
ックス、例えば、ＳｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣ、ＷＣ、ＷＯ
2、ＴｉＯ2-x（０＜ｘ＜２）等のセラミックスがある。
また、この導電性を示すセラミックスと絶縁性セラミッ
クスとを混合した複合セラミックス、例えば、ＡｌＮ−
ＴｉＮ（ＴｉＣ）、Ｓｉ3Ｎ4−ＴｉＮ（ＴｉＣ）、Ａｌ
2Ｏ3−ＳｉＣ等の複合セラミックスがある。
ックスが保持具として使用されている。この導電性を有
するセラミックスとしては、単体で導電性を示すセラミ
ックス、例えば、ＳｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣ、ＷＣ、ＷＯ
2、ＴｉＯ2-x（０＜ｘ＜２）等のセラミックスがある。
また、この導電性を示すセラミックスと絶縁性セラミッ
クスとを混合した複合セラミックス、例えば、ＡｌＮ−
ＴｉＮ（ＴｉＣ）、Ｓｉ3Ｎ4−ＴｉＮ（ＴｉＣ）、Ａｌ
2Ｏ3−ＳｉＣ等の複合セラミックスがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記単
体のセラミックスから成る保持具では、使用する環境に
応じて電気伝導率を変化させることが望ましいが、単体
であるがために電気伝導率を望みの伝導率に変化させる
ことができず、それに対応できないという問題があっ
た。
体のセラミックスから成る保持具では、使用する環境に
応じて電気伝導率を変化させることが望ましいが、単体
であるがために電気伝導率を望みの伝導率に変化させる
ことができず、それに対応できないという問題があっ
た。
【０００８】一方、複合セラミックスから成る保持具で
は、セラミックス中の導電性セラミックスの割合を変え
ることにより電気伝導率を変化させることができるの
で、望みの伝導率に変化させることはできるが、この複
合セラミックスは、導電性セラミックスと絶縁性セラミ
ックスとが単に混合されて成っているだけであるので、
複合セラミックス中の電気伝導率が一様でなく大きくば
らつき、プラズマとウェハの間に形成されているシース
が不均一となって外周部でのプラズマが不均一になり、
チップの歩留まりが低下するという問題があった。
は、セラミックス中の導電性セラミックスの割合を変え
ることにより電気伝導率を変化させることができるの
で、望みの伝導率に変化させることはできるが、この複
合セラミックスは、導電性セラミックスと絶縁性セラミ
ックスとが単に混合されて成っているだけであるので、
複合セラミックス中の電気伝導率が一様でなく大きくば
らつき、プラズマとウェハの間に形成されているシース
が不均一となって外周部でのプラズマが不均一になり、
チップの歩留まりが低下するという問題があった。
【０００９】本発明は、上述したウェハ保持具が有する
課題に鑑みなされたものであって、その目的は、電気伝
導率が一様でばらつきの小さい安定した導電性を有する
複合セラミックスから成るウェハ保持具を提供すること
にある。
課題に鑑みなされたものであって、その目的は、電気伝
導率が一様でばらつきの小さい安定した導電性を有する
複合セラミックスから成るウェハ保持具を提供すること
にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するため鋭意研究した結果、複合セラミックスの
材質を周期律表３Ａ族に属する元素のうち少なくとも１
種の元素を含む化合物とＴｉＯ2-x（０＜ｘ＜２）とか
ら成る導電性を有するセラミックスとすれば、電気伝導
率が一様でばらつきの小さいウェハ保持具となるとの知
見を得て本発明を完成するに至った。
を達成するため鋭意研究した結果、複合セラミックスの
材質を周期律表３Ａ族に属する元素のうち少なくとも１
種の元素を含む化合物とＴｉＯ2-x（０＜ｘ＜２）とか
ら成る導電性を有するセラミックスとすれば、電気伝導
率が一様でばらつきの小さいウェハ保持具となるとの知
見を得て本発明を完成するに至った。
【００１１】即ち本発明は、（１）半導体製造装置など
に用いられるウェハ保持具が、周期律表３Ａ族に属する
元素のうち少なくとも１種の元素を含む化合物に１〜６
０質量％のＴｉＯ2-x（０＜ｘ＜２）を含み、それら化
合物とＴｉＯ2-xの少なくとも一部が複合酸化物を形成
して成る導電性を有する複合セラミックスから成ること
を特徴とするウェハ保持具（請求項１）とし、（２）前
記周期律表３Ａ族に属する元素が、Ｙ、Ｌａ、Ｙｂ、Ｄ
ｙのうち少なくとも１種であることを特徴とする請求項
１記載のウェハ保持具（請求項２）とし、（３）前記周
期律表３Ａ族に属する元素のうち少なくとも１種を含む
化合物が、Ｙ2Ｏ3であることを特徴とする請求項２記載
のウェハ保持具（請求項３）とし（４）前記導電性セラ
ミックスの電気伝導率が、１０-14Ｓ／ｃｍ以上である
ことを特徴とする請求項１、２または３記載のウェハ保
持具（請求項４）とし、（５）前記ウェハ保持具の保持
部の幅が、１〜４ｍｍであり、その先端の角度が、０．
３〜１．５度であることを特徴とする請求項１、２、３
または４記載のウェハ保持具（請求項５）とすることを
要旨とする。以下さらに詳細に説明する。
に用いられるウェハ保持具が、周期律表３Ａ族に属する
元素のうち少なくとも１種の元素を含む化合物に１〜６
０質量％のＴｉＯ2-x（０＜ｘ＜２）を含み、それら化
合物とＴｉＯ2-xの少なくとも一部が複合酸化物を形成
して成る導電性を有する複合セラミックスから成ること
を特徴とするウェハ保持具（請求項１）とし、（２）前
記周期律表３Ａ族に属する元素が、Ｙ、Ｌａ、Ｙｂ、Ｄ
ｙのうち少なくとも１種であることを特徴とする請求項
１記載のウェハ保持具（請求項２）とし、（３）前記周
期律表３Ａ族に属する元素のうち少なくとも１種を含む
化合物が、Ｙ2Ｏ3であることを特徴とする請求項２記載
のウェハ保持具（請求項３）とし（４）前記導電性セラ
ミックスの電気伝導率が、１０-14Ｓ／ｃｍ以上である
ことを特徴とする請求項１、２または３記載のウェハ保
持具（請求項４）とし、（５）前記ウェハ保持具の保持
部の幅が、１〜４ｍｍであり、その先端の角度が、０．
３〜１．５度であることを特徴とする請求項１、２、３
または４記載のウェハ保持具（請求項５）とすることを
要旨とする。以下さらに詳細に説明する。
【００１２】上記で述べたように、ウェハ保持具として
は、周期律表３Ａ族に属する元素のうち少なくとも１種
の元素を含む化合物に１〜６０質量％のＴｉＯ2-x（０
＜ｘ＜２）を含み、それら化合物とＴｉＯ2-xの少なく
とも一部が複合酸化物を形成して成る導電性を有する複
合セラミックスから成る保持具とした（請求項１）。
は、周期律表３Ａ族に属する元素のうち少なくとも１種
の元素を含む化合物に１〜６０質量％のＴｉＯ2-x（０
＜ｘ＜２）を含み、それら化合物とＴｉＯ2-xの少なく
とも一部が複合酸化物を形成して成る導電性を有する複
合セラミックスから成る保持具とした（請求項１）。
【００１３】保持具として、周期律表３Ａ族の元素化合
物とＴｉＯ2-xとから成る保持具としたのは、周期率表
３Ａ族の元素化合物とＴｉＯ2-xとで導電性を有する複
合酸化物を形成するため組成が一様となり、電気伝導率
も一様で極めてばらつきの小さい複合セラミックスと成
ることによる。しかもそのＴｉＯ2-xの割合を変えるこ
とにより電気伝導率を変化させることができることとな
る。その複合セラミックスは全てが複合酸化物となって
いればより好ましいが、一部が複合酸化物を形成してい
てもその効果を発揮することができるので、少なくとも
一部が複合酸化物を形成していればよい。
物とＴｉＯ2-xとから成る保持具としたのは、周期率表
３Ａ族の元素化合物とＴｉＯ2-xとで導電性を有する複
合酸化物を形成するため組成が一様となり、電気伝導率
も一様で極めてばらつきの小さい複合セラミックスと成
ることによる。しかもそのＴｉＯ2-xの割合を変えるこ
とにより電気伝導率を変化させることができることとな
る。その複合セラミックスは全てが複合酸化物となって
いればより好ましいが、一部が複合酸化物を形成してい
てもその効果を発揮することができるので、少なくとも
一部が複合酸化物を形成していればよい。
【００１４】そのＴｉＯ2-xの割合を１〜６０質量％と
した。ＴｉＯ2-xの割合が１質量％未満であると導電性
が発現されず、また複合酸化物を形成し難い。一方、６
０質量％を超えるとＹ2Ｏ3と反応しない単独のＴｉＯ
2-Xの存在が生じるようになって電気伝導率のばらつき
が大きくなる。
した。ＴｉＯ2-xの割合が１質量％未満であると導電性
が発現されず、また複合酸化物を形成し難い。一方、６
０質量％を超えるとＹ2Ｏ3と反応しない単独のＴｉＯ
2-Xの存在が生じるようになって電気伝導率のばらつき
が大きくなる。
【００１５】一方、周期律表３Ａ族に属する元素につい
ては、Ｙ、Ｌa、Ｙｂ、Ｄｙ、Ｓｃ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｓ
ｍ、Ｅｕなどの元素が挙げられるが、そのうちＹ、Ｌ
ａ、Ｙｂ、Ｄｙが好ましい（請求項２）。それは、Ｙ、
Ｌａ、Ｙｂ、Ｄｙの化合物であるＹ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｙ
ｂ2Ｏ3、Ｄｙ2Ｏ3が、ＴｉＯ2-xとの間で例えば、Ｙ2Ｔ
ｉＯ5-x（０＜ｘ＜５）、Ｙ2Ｔｉ2Ｏ7-x（０＜ｘ＜
７）、Ｌａ2ＴｉＯ5-x（０＜ｘ＜５）、Ｌａ2Ｔｉ2Ｏ
7-x（０＜ｘ＜７）、Ｌａ4Ｔｉ9Ｏ24-x（０＜ｘ＜２
４）、Ｙｂ2ＴｉＯ5-x（０＜ｘ＜５）、Ｙｂ2Ｔｉ2Ｏ
7-x（０＜ｘ＜７）、Ｄｙ2ＴｉＯ5-x（０＜ｘ＜５）、
Ｄｙ2Ｔｉ2Ｏ7-x（０＜ｘ＜７）などの複合酸化物を形
成し易いためである。
ては、Ｙ、Ｌa、Ｙｂ、Ｄｙ、Ｓｃ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｓ
ｍ、Ｅｕなどの元素が挙げられるが、そのうちＹ、Ｌ
ａ、Ｙｂ、Ｄｙが好ましい（請求項２）。それは、Ｙ、
Ｌａ、Ｙｂ、Ｄｙの化合物であるＹ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｙ
ｂ2Ｏ3、Ｄｙ2Ｏ3が、ＴｉＯ2-xとの間で例えば、Ｙ2Ｔ
ｉＯ5-x（０＜ｘ＜５）、Ｙ2Ｔｉ2Ｏ7-x（０＜ｘ＜
７）、Ｌａ2ＴｉＯ5-x（０＜ｘ＜５）、Ｌａ2Ｔｉ2Ｏ
7-x（０＜ｘ＜７）、Ｌａ4Ｔｉ9Ｏ24-x（０＜ｘ＜２
４）、Ｙｂ2ＴｉＯ5-x（０＜ｘ＜５）、Ｙｂ2Ｔｉ2Ｏ
7-x（０＜ｘ＜７）、Ｄｙ2ＴｉＯ5-x（０＜ｘ＜５）、
Ｄｙ2Ｔｉ2Ｏ7-x（０＜ｘ＜７）などの複合酸化物を形
成し易いためである。
【００１６】その中でもＹの化合物、特にＹ2Ｏ3がＴｉ
Ｏ2-xと結合してＹ2ＴｉＯ5-x（０＜ｘ＜５）やＹ2Ｔｉ
2Ｏ7-x（０＜ｘ＜７）の複合酸化物を、またそれらの混
合物をより形成し易いためより好ましくなる（請求項
３）。
Ｏ2-xと結合してＹ2ＴｉＯ5-x（０＜ｘ＜５）やＹ2Ｔｉ
2Ｏ7-x（０＜ｘ＜７）の複合酸化物を、またそれらの混
合物をより形成し易いためより好ましくなる（請求項
３）。
【００１７】それらから作製された複合セラミックスの
電気伝導率としては、１０-14Ｓ／ｃｍ以上が好ましい
（請求項４）。電気伝導率が１０-14Ｓ／ｃｍより低い
と導電性を示さず好ましくない。
電気伝導率としては、１０-14Ｓ／ｃｍ以上が好ましい
（請求項４）。電気伝導率が１０-14Ｓ／ｃｍより低い
と導電性を示さず好ましくない。
【００１８】この保持具の保持部の形状については、保
持部の幅を１〜４ｍｍとし、その先端の角度を０．３〜
１．５度とした（請求項５）。保持部の幅をこのように
することにより、保持部の面積が低減され、しかもウェ
ハの上面が凸状となっているので、先端を上記の角度に
することにより、ウェハ上面へのガス漏れを防ぐことが
でき、長時間運転しても保持性が維持されることとな
る。
持部の幅を１〜４ｍｍとし、その先端の角度を０．３〜
１．５度とした（請求項５）。保持部の幅をこのように
することにより、保持部の面積が低減され、しかもウェ
ハの上面が凸状となっているので、先端を上記の角度に
することにより、ウェハ上面へのガス漏れを防ぐことが
でき、長時間運転しても保持性が維持されることとな
る。
【００１９】
【発明の実施の形態】保持具の作製について述べると、
先ず周期律表３Ａ族の元素化合物としてＹ2Ｏ3、ＹＮ、
Ｌａ2Ｏ3、Ｙｂ2Ｏ3、Ｄｙ2Ｏ3、Ｓｃ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、
Ｅｒ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3などの化合物粉末を用意
し、これに添加するＴｉＯ2粉末も用意する。ＴｉＯ2粉
末には、Ｙ2Ｔｉ2Ｏ7などのＴｉＯ2を含む複合酸化物で
も構わない。それら粉末の純度は、９８％以上が電気伝
導率のバラツキを抑えるために好ましく、９９％以上が
一層好ましい。また、粉末の細かさは、平均粒径で５μ
ｍ以下が緻密な焼結をするために好ましく、３μｍ以下
が一層好ましい。
先ず周期律表３Ａ族の元素化合物としてＹ2Ｏ3、ＹＮ、
Ｌａ2Ｏ3、Ｙｂ2Ｏ3、Ｄｙ2Ｏ3、Ｓｃ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、
Ｅｒ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3、Ｅｕ2Ｏ3などの化合物粉末を用意
し、これに添加するＴｉＯ2粉末も用意する。ＴｉＯ2粉
末には、Ｙ2Ｔｉ2Ｏ7などのＴｉＯ2を含む複合酸化物で
も構わない。それら粉末の純度は、９８％以上が電気伝
導率のバラツキを抑えるために好ましく、９９％以上が
一層好ましい。また、粉末の細かさは、平均粒径で５μ
ｍ以下が緻密な焼結をするために好ましく、３μｍ以下
が一層好ましい。
【００２０】用意した粉末は常法によって調合すること
ができる。例えば、所定の配合の原料粉末にアルコール
等の有機溶媒または水などを加え、ボールミルなどで混
合した後、乾燥するか、所定配合の塩類、アルコキシド
等の溶液から共沈物を分離した後、乾燥するかなどの方
法で調合する。この調合物に緻密化を容易にするため、
ＳｉＯ2、ＭｇＯなどの焼結助剤を添加してもよい。焼
結助剤の形態に関しては、酸化物粉末、塩類、アルコキ
シド等どのような形態であってもよく、特に限定されな
い。
ができる。例えば、所定の配合の原料粉末にアルコール
等の有機溶媒または水などを加え、ボールミルなどで混
合した後、乾燥するか、所定配合の塩類、アルコキシド
等の溶液から共沈物を分離した後、乾燥するかなどの方
法で調合する。この調合物に緻密化を容易にするため、
ＳｉＯ2、ＭｇＯなどの焼結助剤を添加してもよい。焼
結助剤の形態に関しては、酸化物粉末、塩類、アルコキ
シド等どのような形態であってもよく、特に限定されな
い。
【００２１】調合した混合粉末を一軸プレスまたは冷間
静水圧プレス（ＣＩＰ）などによって所定形状に成形す
る。これをＴｉＯ2から酸素を欠損しなければならない
ので、還元雰囲気下で１３００〜１７００℃の温度で焼
成するか、前もって大気中または真空下で１３００〜１
７００℃の温度で焼成した後、それをさらに還元雰囲気
下で１３００〜１７００℃の温度で還元処理して電気伝
導率が１０-14Ｓ／ｃｍ以上の焼結体を焼結する。必要
があれば１０００〜１７００℃の温度で１００ＭＰａ以
上の圧力で熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）処理してもよ
い。得られた焼結体を図１のようにＡ部、Ｂ部を本発明
の範囲内に加工して保持具を作製する。
静水圧プレス（ＣＩＰ）などによって所定形状に成形す
る。これをＴｉＯ2から酸素を欠損しなければならない
ので、還元雰囲気下で１３００〜１７００℃の温度で焼
成するか、前もって大気中または真空下で１３００〜１
７００℃の温度で焼成した後、それをさらに還元雰囲気
下で１３００〜１７００℃の温度で還元処理して電気伝
導率が１０-14Ｓ／ｃｍ以上の焼結体を焼結する。必要
があれば１０００〜１７００℃の温度で１００ＭＰａ以
上の圧力で熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）処理してもよ
い。得られた焼結体を図１のようにＡ部、Ｂ部を本発明
の範囲内に加工して保持具を作製する。
【００２２】上記焼成またはＨＩＰ処理時間は特に限定
しないが、２〜４時間程度でよい。焼成温度は、１３０
０℃未満では緻密化が不十分となり、抵抗率のバラツキ
が大きく、１７００℃を超えると成分が分解する恐れが
ある。ＨＩＰ処理はポアの極めて少ない焼結体が得られ
るので特に好ましいが、その処理温度としては、１００
０℃未満ではＨＩＰ処理の効果が小さく、１７００℃を
超えると前記と同様分解する恐れがある。ＨＩＰ処理圧
力は、１００ＭＰａ未満ではＨＩＰ処理の効果が小さ
い。
しないが、２〜４時間程度でよい。焼成温度は、１３０
０℃未満では緻密化が不十分となり、抵抗率のバラツキ
が大きく、１７００℃を超えると成分が分解する恐れが
ある。ＨＩＰ処理はポアの極めて少ない焼結体が得られ
るので特に好ましいが、その処理温度としては、１００
０℃未満ではＨＩＰ処理の効果が小さく、１７００℃を
超えると前記と同様分解する恐れがある。ＨＩＰ処理圧
力は、１００ＭＰａ未満ではＨＩＰ処理の効果が小さ
い。
【００２３】以上述べた方法で作製した保持具をウェハ
保持具とすれば、電気伝導率が一様でばらつきの小さい
ウェハ保持具とすることができる。
保持具とすれば、電気伝導率が一様でばらつきの小さい
ウェハ保持具とすることができる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と共に具体的
に挙げ、本発明をより詳細に説明する。
に挙げ、本発明をより詳細に説明する。
【００２５】（実施例１〜１１） （１）ウェハ保持具の作製 純度が９８％以上で平均粒径が３μｍの表１に示す周期
律表３Ａ族の元素酸化物粉末と、純度が９８％以上で平
均粒径が２μｍのＴｉＯ2粉末を表１に示す割合で混合
した。
律表３Ａ族の元素酸化物粉末と、純度が９８％以上で平
均粒径が２μｍのＴｉＯ2粉末を表１に示す割合で混合
した。
【００２６】得られたスラリーを乾燥した後、この粉末
をＣＩＰ成形で所定の大きさと形状に成形した。得られ
た成形体を実施例１〜１０では大気中で、実施例１１で
はＡｒ雰囲気中で１５００℃の温度で２時間常圧焼結し
た後、それをＡｒ雰囲気中で１４００℃の温度で２時間
還元処理し、得られた焼結体を図１に示すＡ部、Ｂ部を
表１に示す幅と角度に加工してウェハ保持具を作製し
た。
をＣＩＰ成形で所定の大きさと形状に成形した。得られ
た成形体を実施例１〜１０では大気中で、実施例１１で
はＡｒ雰囲気中で１５００℃の温度で２時間常圧焼結し
た後、それをＡｒ雰囲気中で１４００℃の温度で２時間
還元処理し、得られた焼結体を図１に示すＡ部、Ｂ部を
表１に示す幅と角度に加工してウェハ保持具を作製し
た。
【００２７】（２）評価 得られた保持具につき２０ヶ所の電気伝導率を３端子法
または４探針法で測定し、その範囲を求めた。また、ウ
ェハ保持具を平行平板型ＲＩＥエッチング装置（東洋エ
レクトロン山梨製、ＴＥ５０００）のチャンバー内に組
み込み、プラズマ（ＣＦ4＋Ｏ2（２０％））を発生させ
て１０００時間連続運転し、発塵した８インチウェハ上
のパーティクル数をレーザーパーティクルカウンター
（ＰＭＳ社製、ＵＬＰＣ−５００）を用いて測定した。
同時に、ウェハ裏面からＨｅガスを吹付け、ウェハ上面
へのリーク量を測定し、次の式で保持性の良否を調べ
た。 （試験後のＨｅリーク量）／（試験前のＨｅリーク量）
＝Ｑ Ｑ＜２．０：◎（リークなし） Ｑ＜１．５：○（リ
ークややあり） Ｑ＞１．５：×（リークかなりあり） その後さらに運転を続けてチップを作製し、その歩留ま
りを求めた。それらの結果を表１に示す。
または４探針法で測定し、その範囲を求めた。また、ウ
ェハ保持具を平行平板型ＲＩＥエッチング装置（東洋エ
レクトロン山梨製、ＴＥ５０００）のチャンバー内に組
み込み、プラズマ（ＣＦ4＋Ｏ2（２０％））を発生させ
て１０００時間連続運転し、発塵した８インチウェハ上
のパーティクル数をレーザーパーティクルカウンター
（ＰＭＳ社製、ＵＬＰＣ−５００）を用いて測定した。
同時に、ウェハ裏面からＨｅガスを吹付け、ウェハ上面
へのリーク量を測定し、次の式で保持性の良否を調べ
た。 （試験後のＨｅリーク量）／（試験前のＨｅリーク量）
＝Ｑ Ｑ＜２．０：◎（リークなし） Ｑ＜１．５：○（リ
ークややあり） Ｑ＞１．５：×（リークかなりあり） その後さらに運転を続けてチップを作製し、その歩留ま
りを求めた。それらの結果を表１に示す。
【００２８】（比較例１〜４）比較のために比較例１、
２では、絶縁セラミックスと導電性セラミックスとの複
合セラミックスを保持具とした他は、比較例３、４で
は、ＴｉＯ2-xの含有率を本発明の範囲外にした他は実
施例２と同じく保持具を作製して同様に評価した。それ
らの結果も表１に示す。
２では、絶縁セラミックスと導電性セラミックスとの複
合セラミックスを保持具とした他は、比較例３、４で
は、ＴｉＯ2-xの含有率を本発明の範囲外にした他は実
施例２と同じく保持具を作製して同様に評価した。それ
らの結果も表１に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】表１から明らかなように、実施例全てのチ
ップ歩留まりが９０％以上と極めて高かった。また、パ
ーティクル数も５０個以下と極めて少なかった。さら
に、保持具の形状が本発明の範囲にある実施例１、２、
７〜１１については、保持性が特に良好であった。この
ことは、本発明のウェハ保持具とすれば、生産効率を極
めて高く、発塵も極めて少なく、保持性も良好にするこ
とができるということを示している。なお、実施例３〜
６では、ウェハ保持部のＡ部またはＢ部が本発明の範囲
外にあるので、ウェハ保持に関してはその他の実施例に
比べて良くなかった。
ップ歩留まりが９０％以上と極めて高かった。また、パ
ーティクル数も５０個以下と極めて少なかった。さら
に、保持具の形状が本発明の範囲にある実施例１、２、
７〜１１については、保持性が特に良好であった。この
ことは、本発明のウェハ保持具とすれば、生産効率を極
めて高く、発塵も極めて少なく、保持性も良好にするこ
とができるということを示している。なお、実施例３〜
６では、ウェハ保持部のＡ部またはＢ部が本発明の範囲
外にあるので、ウェハ保持に関してはその他の実施例に
比べて良くなかった。
【００３１】これに対して、比較例１、２では、絶縁性
セラミックスに導電性を有するセラミックスを複合させ
ているため導電性は有するものの、複合酸化物を形成し
ないので、その電気伝導率は大きくバラツキ、チップの
歩留まりが大幅に低下し、パーティクル数も大きく増加
した。また、比較例３では、ＴｉＯ2-xの含有率が低い
ので、導電性を示さずチップ歩留まりが大きく低下する
と同時にパーティクル数も極めて大きく増加した。さら
に、比較例４ではＴｉＯ2-xの含有率が高いので、単味
のＴｉＯ2-xが生じて電気伝導率のばらつきが大きくな
り、チップ歩留まりが大きく低下すると同時にパーティ
クル数も大きく増加した。
セラミックスに導電性を有するセラミックスを複合させ
ているため導電性は有するものの、複合酸化物を形成し
ないので、その電気伝導率は大きくバラツキ、チップの
歩留まりが大幅に低下し、パーティクル数も大きく増加
した。また、比較例３では、ＴｉＯ2-xの含有率が低い
ので、導電性を示さずチップ歩留まりが大きく低下する
と同時にパーティクル数も極めて大きく増加した。さら
に、比較例４ではＴｉＯ2-xの含有率が高いので、単味
のＴｉＯ2-xが生じて電気伝導率のばらつきが大きくな
り、チップ歩留まりが大きく低下すると同時にパーティ
クル数も大きく増加した。
【００３２】
【発明の効果】以上の通り、本発明にかかるウェハ保持
具であれば、従来よりチップの歩留まりを極めて高くす
ることができ、同時にパーティクル数も大きく減少させ
ることができるようになった。このことにより、半導体
製造工程でのプラズマによるウェハ処理の生産効率を大
きく高めることができるようになった。
具であれば、従来よりチップの歩留まりを極めて高くす
ることができ、同時にパーティクル数も大きく減少させ
ることができるようになった。このことにより、半導体
製造工程でのプラズマによるウェハ処理の生産効率を大
きく高めることができるようになった。
【図１】ウェハ保持具のウェハ保持を示す断面図とその
保持具の保持部拡大図である。
保持具の保持部拡大図である。
１：ウェハ ２：ウェハ支持台 ３：ウェハ保持具 ４：Ｈｅガス Ａ：保持部幅 Ｂ：保持部角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 沙里 宮城県仙台市泉区明通三丁目５番 株式会 社日本セラテック本社工場内 (72)発明者 岸 幸男 宮城県仙台市泉区明通三丁目５番 株式会 社日本セラテック本社工場内 Ｆターム(参考） 4G030 AA11 AA12 AA13 AA16 BA02 BA18 CA07 5F004 AA16 BA04 BB21 BB23 BB29 DA26 5F031 CA02 HA02 HA24 HA28 MA28 MA32 5F045 AA08 BB08 BB15 EM03 EM09
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体製造装置などに用いられるウェハ
保持具が、周期律表３Ａ族に属する元素のうち少なくと
も１種の元素を含む化合物に１〜６０質量％のＴｉＯ
2-x（０＜ｘ＜２）を含み、それら化合物とＴｉＯ2-xの
少なくとも一部が複合酸化物を形成して成る導電性を有
する複合セラミックスから成ることを特徴とするウェハ
保持具。 - 【請求項２】 前記周期律表３Ａ族に属する元素が、
Ｙ、Ｌａ、Ｙｂ、Ｄｙのうち少なくとも１種であること
を特徴とする請求項１記載のウェハ保持具。 - 【請求項３】 前記周期律表３Ａ族に属する元素のうち
少なくとも１種を含む化合物が、Ｙ2Ｏ3であることを特
徴とする請求項２記載のウェハ保持具。 - 【請求項４】 前記導電性セラミックスの電気伝導率
が、１０-14Ｓ／ｃｍ以上であることを特徴とする請求
項１、２または３記載のウェハ保持具。 - 【請求項５】 前記ウェハ保持具の保持部の幅が、１〜
４ｍｍであり、その先端の角度が、０．３〜１．５度で
あることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の
ウェハ保持具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000014008A JP2001203256A (ja) | 2000-01-19 | 2000-01-19 | ウェハ保持具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000014008A JP2001203256A (ja) | 2000-01-19 | 2000-01-19 | ウェハ保持具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001203256A true JP2001203256A (ja) | 2001-07-27 |
Family
ID=18541528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000014008A Pending JP2001203256A (ja) | 2000-01-19 | 2000-01-19 | ウェハ保持具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001203256A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009035469A (ja) * | 2007-08-02 | 2009-02-19 | Applied Materials Inc | 制御された電気抵抗率を備えた耐プラズマ性セラミック |
| US8623527B2 (en) | 2007-04-27 | 2014-01-07 | Applied Materials, Inc. | Semiconductor processing apparatus comprising a coating formed from a solid solution of yttrium oxide and zirconium oxide |
| US10242888B2 (en) | 2007-04-27 | 2019-03-26 | Applied Materials, Inc. | Semiconductor processing apparatus with a ceramic-comprising surface which exhibits fracture toughness and halogen plasma resistance |
| US10622194B2 (en) | 2007-04-27 | 2020-04-14 | Applied Materials, Inc. | Bulk sintered solid solution ceramic which exhibits fracture toughness and halogen plasma resistance |
-
2000
- 2000-01-19 JP JP2000014008A patent/JP2001203256A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8623527B2 (en) | 2007-04-27 | 2014-01-07 | Applied Materials, Inc. | Semiconductor processing apparatus comprising a coating formed from a solid solution of yttrium oxide and zirconium oxide |
| US9051219B2 (en) | 2007-04-27 | 2015-06-09 | Applied Materials, Inc. | Semiconductor processing apparatus comprising a solid solution ceramic formed from yttrium oxide, zirconium oxide, and aluminum oxide |
| US10242888B2 (en) | 2007-04-27 | 2019-03-26 | Applied Materials, Inc. | Semiconductor processing apparatus with a ceramic-comprising surface which exhibits fracture toughness and halogen plasma resistance |
| US10622194B2 (en) | 2007-04-27 | 2020-04-14 | Applied Materials, Inc. | Bulk sintered solid solution ceramic which exhibits fracture toughness and halogen plasma resistance |
| US10840112B2 (en) | 2007-04-27 | 2020-11-17 | Applied Materials, Inc. | Coated article and semiconductor chamber apparatus formed from yttrium oxide and zirconium oxide |
| US10840113B2 (en) | 2007-04-27 | 2020-11-17 | Applied Materials, Inc. | Method of forming a coated article and semiconductor chamber apparatus from yttrium oxide and zirconium oxide |
| US10847386B2 (en) | 2007-04-27 | 2020-11-24 | Applied Materials, Inc. | Method of forming a bulk article and semiconductor chamber apparatus from yttrium oxide and zirconium oxide |
| US11373882B2 (en) | 2007-04-27 | 2022-06-28 | Applied Materials, Inc. | Coated article and semiconductor chamber apparatus formed from yttrium oxide and zirconium oxide |
| JP2009035469A (ja) * | 2007-08-02 | 2009-02-19 | Applied Materials Inc | 制御された電気抵抗率を備えた耐プラズマ性セラミック |
| US8367227B2 (en) | 2007-08-02 | 2013-02-05 | Applied Materials, Inc. | Plasma-resistant ceramics with controlled electrical resistivity |
| US8871312B2 (en) | 2007-08-02 | 2014-10-28 | Applied Materials, Inc. | Method of reducing plasma arcing on surfaces of semiconductor processing apparatus components in a plasma processing chamber |
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