JP2005166821A - Electrostatic chuck for holding wafer and manufacturing method thereof - Google Patents

Electrostatic chuck for holding wafer and manufacturing method thereof Download PDF

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JP2005166821A JP2003401842A JP2003401842A JP2005166821A JP 2005166821 A JP2005166821 A JP 2005166821A JP 2003401842 A JP2003401842 A JP 2003401842A JP 2003401842 A JP2003401842 A JP 2003401842A JP 2005166821 A JP2005166821 A JP 2005166821A
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wafer
dielectric layer
aluminum nitride
room temperature
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Shigeko Muramatsu
滋子 村松
Shinichiro Aonuma
伸一朗 青沼
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Coorstek KK
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Toshiba Ceramics Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrostatic chuck for holding wafer which can prevent breakdown of the wafer and generation of particle from the flaw at the rear surface because of fluctuation in attracting force due to fluctuation of volume resistivity in the chuck resulting from temperature change and temperature gradient in accordance with the processing condition of wafer as an object of holding. <P>SOLUTION: The wafer holding electrostatic chuck comprises an aluminum nitride system dielectric layer having a wafer placing surface and a ceramic system base material to be joined to the rear surface of the above dielectric layer via a metallic electrode. In this wafer holding electrostatic chuck, a room temperature volume resistivity of the aluminum nitride system dielectric layer is different as it goes to the circumference from the center thereof. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ウェーハ保持用静電チャック及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、吸着保持されるウェーハの処理条件に合わせて、予め誘電層の室温体積抵抗率を制御し、処理時の温度変化や温度勾配の影響を受けることなしに、吸着力を制御するウェーハ保持用静電チャック、及びこのものを効率よく製造する方法に関する。   The present invention relates to an electrostatic chuck for holding a wafer and a method for manufacturing the same. More specifically, according to the present invention, the room temperature volume resistivity of the dielectric layer is controlled in advance according to the processing conditions of the wafer to be held by adsorption, and the adsorption force is not affected by temperature change or temperature gradient during processing. The present invention relates to a wafer holding electrostatic chuck that controls the above and a method for efficiently manufacturing the same.

半導体製造工程において使用されるCVD装置、スパッタリング装置等の成膜装置あるいは微細加工を施すためのエッチング装置等においては、ウェーハを保持又は搬送するためにチャックが用いられる。
このチャックにおいては、従来真空チャック方式やメカニカルクランプ方式が採用されてきたが、近年の半導体製造プロセスの高度化に伴い、静電チャック(Electro Static Chuck:ESC)方式が用いられるようになってきている。この静電チャック方式は、ウェーハ平面度の矯正や灼熱などの面において、従来の真空チャック方式やメカニカルクランプ方式に比べ優れた特性を発揮する。
In a film forming apparatus such as a CVD apparatus or a sputtering apparatus used in a semiconductor manufacturing process or an etching apparatus for performing fine processing, a chuck is used to hold or convey a wafer.
In this chuck, a conventional vacuum chuck method or a mechanical clamp method has been employed. However, with the recent advancement of semiconductor manufacturing processes, an electrostatic chuck (ESC) method has come to be used. Yes. This electrostatic chuck method exhibits superior characteristics compared to the conventional vacuum chuck method and mechanical clamp method in terms of correcting wafer flatness and heating.

静電チャックとしては、材料としてセラミックスの他、樹脂やその複合体など様々なものを用いたチャックが知られているが、成膜、エッチング、アッシング工程など高温や腐食性雰囲気で用いられるものとして、セラミックス製静電チャックが挙げられる。静電チャックは、ウェーハが搭載・保持される誘電層部、金属などの導電性物質で形成された電極部、電極接続端子を有する基材部からなり、順に積層、もしくは電極部を埋設して構成されている。電極接続端子を通して電極に電圧を印加し、誘電層の体積抵抗率によってクーロン力もしくはジョンソン−ラーベック力による静電吸着力を生じさせ、ウェーハを保持する。誘電層表面にはウェーハ温度を均一にするためのHeガス流路としてガス溝を形成されることも多い。
この静電チャックは、ウェーハを平坦に保持することを目的とするが、ウェーハの処理条件により温度変化や温度勾配が生じることがある。セラミックスの体積抵抗率は、一般に温度依存性であるため、ウェーハ処理時の温度勾配によりチャック内の体積抵抗率がばらつき、その結果生じる吸着力のばらつきに起因して、ウェーハが破損したり、その裏面傷からパーティクルが発生したりして、半導体製造の歩留まりを低下させるなど、好ましくない事態を招来する。
As an electrostatic chuck, chucks using various materials such as resin and composites in addition to ceramics are known, but they are used in high temperature and corrosive atmospheres such as film formation, etching and ashing processes. And ceramic electrostatic chucks. An electrostatic chuck consists of a dielectric layer on which a wafer is mounted / held, an electrode formed of a conductive material such as metal, and a substrate having an electrode connection terminal. It is configured. A voltage is applied to the electrode through the electrode connection terminal, and an electrostatic adsorption force by a Coulomb force or a Johnson-Rahbek force is generated by the volume resistivity of the dielectric layer to hold the wafer. A gas groove is often formed on the surface of the dielectric layer as a He gas flow path for making the wafer temperature uniform.
This electrostatic chuck is intended to hold the wafer flat, but a temperature change or a temperature gradient may occur depending on the processing conditions of the wafer. Since the volume resistivity of ceramics is generally temperature-dependent, the volume resistivity in the chuck varies due to the temperature gradient during wafer processing. Particles are generated from scratches on the back surface, leading to an undesirable situation such as a decrease in the yield of semiconductor manufacturing.

単一の体積抵抗率を有する材料を誘電層とする静電チャックにおいて、吸着力を制御する方法としては、電極位置を変える、すなわち誘電層の厚みを変えることにより、所定の吸着力を得る方法、あるいは双極型電極などを用い、複数の電源により別々の印加電圧によって制御する方法などがある。
しかしながら、誘電層の厚みを変える制御方法では、誘電層の多層積層による製造工程の煩雑化を免れず、また、別々の印加電圧による制御方法では、電源を増加せねばならず、コストアップの要因となる。
In an electrostatic chuck using a material having a single volume resistivity as a dielectric layer, as a method for controlling the attractive force, a method for obtaining a predetermined attractive force by changing the electrode position, that is, changing the thickness of the dielectric layer. Alternatively, there is a method of using a bipolar electrode or the like and controlling by a plurality of power supplies with different applied voltages.
However, the control method that changes the thickness of the dielectric layer inevitably complicates the manufacturing process due to the multilayer lamination of the dielectric layers, and the control method that uses different applied voltages requires an increase in the number of power supplies, which increases the cost. It becomes.

本発明は、このような状況下でなされたもので、被保持体であるウェーハの処理条件による温度変化や温度勾配により、チャック内の体積抵抗率がばらつき、その結果生じる吸着力のばらつきに起因して、該ウェーハが破損したり、その裏面傷からパーティクルが発生するのを防止し得るウェーハ保持用静電チャックを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made under such circumstances, and the volume resistivity in the chuck varies due to temperature changes and temperature gradients depending on the processing conditions of the wafer that is the object to be held. An object of the present invention is to provide an electrostatic chuck for holding a wafer capable of preventing the wafer from being damaged or particles from being generated from scratches on the back surface thereof.

本発明者らは、前記の好ましい性能を有するウェーハ保持用静電チャックを開発すべく鋭意研究を重ねた結果、ウェーハ載置面を備えた窒化アルミニウム系誘電層と、その背面に金属系電極を介して接合されてなるセラミックス系基材とを有するウェーハ保持用静電チャックにおいて、前記窒化アルミニウム系誘電層の室温体積抵抗率を、ウェーハ処理時の温度勾配などに合わせて中心部から周縁に向けて異なるように制御することにより、その目的に適合し得るウェーハ保持用静電チャックが得られること、そしてこの静電チャックは、特定の工程を施すことにより、効率よく製造し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。   As a result of intensive studies to develop a wafer holding electrostatic chuck having the above-mentioned preferable performance, the present inventors have found that an aluminum nitride dielectric layer having a wafer mounting surface and a metal electrode on the back surface thereof. In an electrostatic chuck for holding a wafer having a ceramic base material bonded via a substrate, the room temperature volume resistivity of the aluminum nitride dielectric layer is directed from the center to the periphery in accordance with a temperature gradient during wafer processing. It was found that by controlling differently, an electrostatic chuck for holding a wafer that can meet the purpose can be obtained, and that this electrostatic chuck can be efficiently manufactured by performing a specific process. . The present invention has been completed based on such findings.

すなわち、本発明は、
(1)ウェーハ載置面を備えた窒化アルミニウム系誘電層と、その背面に金属系電極を介して接合されてなるセラミックス系基材とを有するウェーハ保持用静電チャックにおいて、前記窒化アルミニウム系誘電層の室温体積抵抗率が、中心部から周縁に向けて異なることを特徴とするウェーハ保持用静電チャック、
(2)使用温度に合わせて窒化アルミニウム系誘電層の室温体積抵抗率が105〜1013Ω・cmの範囲において中心部から周縁に向けて異なる上記(1)記載のウェーハ保持用静電チャック、
(3)窒化アルミニウム系誘電層が、室温体積抵抗率の異なる2つの領域を有し、中心領域の室温体積抵抗率が高く、外周領域の室温体積抵抗率が低い上記(1)又は(2)記載のウェーハ保持用静電チャック、
(4)窒化アルミニウム系誘電層が、室温体積抵抗率の異なる2つの領域を有し、中心領域の室温体積抵抗率が低く、外周領域の室温体積抵抗率が高い上記(1)又は(2)記載のウェーハ保持用静電チャック、
That is, the present invention
(1) In an electrostatic chuck for holding a wafer having an aluminum nitride dielectric layer having a wafer mounting surface and a ceramic substrate bonded to the back surface of the aluminum nitride dielectric layer through a metal electrode, the aluminum nitride dielectric The electrostatic chuck for holding a wafer, wherein the room temperature volume resistivity of the layer is different from the center toward the periphery,
(2) The electrostatic chuck for holding a wafer according to the above (1), wherein the room temperature volume resistivity of the aluminum nitride-based dielectric layer varies from the center to the periphery in the range of 10 5 to 10 13 Ω · cm according to the operating temperature. ,
(3) The aluminum nitride-based dielectric layer has two regions having different room temperature volume resistivity, the room temperature volume resistivity of the central region is high, and the room temperature volume resistivity of the outer peripheral region is low (1) or (2) The electrostatic chuck for holding a wafer as described,
(4) The aluminum nitride-based dielectric layer has two regions having different room temperature volume resistivity, the room temperature volume resistivity of the central region is low, and the room temperature volume resistivity of the outer peripheral region is high (1) or (2) The electrostatic chuck for holding a wafer as described,

(5)セラミックス系基材上に金属系電極を設置し、その上に、室温体積抵抗率が中心部から周縁に向けて異なる誘電層形成用の窒化アルミニウム系材料を設置して圧着したのち、この圧着体を1550〜1850℃の温度で加圧焼結することにより、一体化された焼結体を作製し、次いでこの焼結体のセラミックス系基材に電極接続端子挿入穴を設け、金属系端子を該焼結体に内在する金属系電極に取り付けることを特徴とするウェーハ保持用静電チャックの製造方法、及び
(6)室温体積抵抗率が中心部から周縁に向けて異なる誘電層形成用の窒化アルミニウム系材料が、焼結後の室温体積抵抗率が異なる窒化アルミニウム系予備成形体と窒化アルミニウム系粉末との併用系である上記(5)記載のウェーハ保持用静電チャックの製造方法、
を提供するものである。
(5) After setting a metal electrode on a ceramic base material, and installing and crimping an aluminum nitride material for forming a dielectric layer with a room temperature volume resistivity varying from the center to the periphery, The pressure-bonded body is pressure-sintered at a temperature of 1550 to 1850 ° C. to produce an integrated sintered body, and then an electrode connection terminal insertion hole is provided in the ceramic-based substrate of the sintered body. A method of manufacturing an electrostatic chuck for holding a wafer, characterized by attaching a system terminal to a metal-based electrode in the sintered body, and (6) forming a dielectric layer having a room temperature volume resistivity varying from the center to the periphery The method for producing an electrostatic chuck for holding a wafer according to (5), wherein the aluminum nitride material for use is a combined system of an aluminum nitride-based preform and an aluminum nitride-based powder having different room temperature volume resistivity after sintering ,
Is to provide.

本発明によれば、吸着保持されるウェーハの処理条件に合わせて、予め誘電層の室温体積抵抗率を制御することにより、ウェーハ処理時の温度変化や温度勾配の影響を受けることなしに、吸着力を制御することができる。その結果、誘電層を多層積層したり、電源を複数用いなくても、吸着力のばらつきに起因して生じるウェーハの破損や、その裏面傷からのパーティクルの発生を抑制することができる。   According to the present invention, the room temperature volume resistivity of the dielectric layer is controlled in advance according to the processing conditions of the wafer to be held by suction, so that it is not affected by temperature changes or temperature gradients during wafer processing. The power can be controlled. As a result, it is possible to suppress wafer breakage due to variations in adsorption force and generation of particles from scratches on the back surface without multilayering dielectric layers or using a plurality of power sources.

本発明のウェーハ保持用静電チャックは、ウェーハ載置面を備えた窒化アルミニウム系誘電層と、その背面に金属系電極を介して接合されてなるセラミックス系基材とを有する。
前記セラミックス系基材を構成するセラミックスとしては、例えばアルミナ、窒化アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、マグネシア、イットリア、YAG(ガーネット型構造を有するYとAlの複合酸化物)など、耐食性を有する材料及びそれらの複合体が挙げられるが、これらの中で、特に熱膨張率がSiに近く、高熱伝導率特性を有することから、窒化アルミニウムが好適である。本発明で用いられるセラミック系基材は、例えばAlN粉末に、適当な焼結助剤、具体的にはY23、酸化ランタノイド、Al23など、あるいは焼成によりこれらの酸化物を形成する物質を加え、さらに有機バインダーを配合してなる成形材料を、所定の形状に加圧成形し、次いで所望により大気中で400℃以上、好ましくは600℃程度の温度にて、焼成して脱脂処理したのち、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲下、又は減圧下に1800℃以上の温度で焼結することにより、作製することができる。
The electrostatic chuck for holding a wafer according to the present invention includes an aluminum nitride dielectric layer having a wafer mounting surface and a ceramic substrate bonded to the back surface of the dielectric chuck via a metal electrode.
Examples of the ceramic constituting the ceramic base material include materials having corrosion resistance such as alumina, aluminum nitride, silicon carbide, silicon nitride, magnesia, yttria, YAG (a composite oxide of Y and Al having a garnet structure), and the like. Among these composites, aluminum nitride is preferred because of its thermal expansion coefficient close to that of Si and high thermal conductivity characteristics. The ceramic base material used in the present invention forms, for example, a suitable sintering aid, specifically Y 2 O 3 , lanthanoid oxide, Al 2 O 3 or the like on AlN powder, or these oxides by firing. A molding material formed by adding a substance to be added and further blended with an organic binder is pressure-molded into a predetermined shape, and then calcined and degreased by firing at a temperature of 400 ° C. or higher, preferably about 600 ° C. in the atmosphere as desired. After the treatment, it can be produced by sintering at a temperature of 1800 ° C. or higher under an inert gas atmosphere such as nitrogen gas or under reduced pressure.

このようにして得られたセラミックス系基材は、その体積抵抗率については特に制限はなく、室温体積抵抗率が1014Ω・cm以上の高抵抗品から、後述の誘電層とほぼ同等の体積抵抗率をもつものなど、静電チャックの種類や使用状況などに応じて適宣選択することができる。セラミックス系基材の体積抵抗率の調整は、例えばAlN粉末に加えられる焼結助剤の種類や量によって行うことができる。該セラミックス系基材の厚さについては特に制限はないが、通常2〜50mm、好ましくは5〜25mmの範囲で選定される。 The ceramic base material thus obtained is not particularly limited with respect to its volume resistivity. From a high resistance product having a room temperature volume resistivity of 10 14 Ω · cm or more, a volume substantially equal to that of a dielectric layer described later is used. It can be selected appropriately according to the type and usage of the electrostatic chuck, such as one having resistivity. The volume resistivity of the ceramic base material can be adjusted, for example, depending on the kind and amount of the sintering aid added to the AlN powder. Although there is no restriction | limiting in particular about the thickness of this ceramic type | system | group base material, Usually, 2-50 mm, Preferably it selects in the range of 5-25 mm.

本発明の静電チャックにおける金属系電極としては、W、Mo、Ta、Pt、Ni、Cu、Ag、Auなどの金属やそれら金属の合金、あるいはこれらの混合物などの導電性金属系材料からなるものを挙げることができるが、セラミックス系基材として、前記窒化アルミニウム系基材を用いる場合には、熱膨張率が近いことから、WやMoからなるものが特に好ましい。
この金属系電極の形態としては、例えば、電極材料をペースト化したものを、スクリーン印刷で塗布して形成したもの、スパッタリング、真空蒸着、溶射などの方法で形成したもの、薄板を電極形状にしたもの、メッシュを電極形状に加工したものなどが挙げられる。
The metal electrode in the electrostatic chuck of the present invention is made of a conductive metal material such as a metal such as W, Mo, Ta, Pt, Ni, Cu, Ag, Au, an alloy of these metals, or a mixture thereof. In the case of using the aluminum nitride-based substrate as the ceramic-based substrate, those made of W or Mo are particularly preferable because of their close thermal expansion coefficients.
As the form of the metal electrode, for example, a paste formed of an electrode material is formed by applying by screen printing, formed by a method such as sputtering, vacuum deposition, or thermal spraying, and a thin plate is formed into an electrode shape. And those obtained by processing a mesh into an electrode shape.

一方、本発明の静電チャックにおける窒化アルミニウム系誘電層は、AlNを主成分とする窒化アルミニウム系材料から構成されており、そして該材料はY23や、Nd23などの酸化ランタノイド等の焼結助剤を含むことができる。
本発明においては、前記窒化アルミニウム系誘電層は、その室温体積抵抗率が、中心部から周縁に向けて異なるように制御されていることを要する。具体的には静電チャックに吸着保持されるウェーハの処理条件、例えば処理時の温度勾配に合わせて、当該誘電層の室温体積抵抗率を制御する。このように、誘電層の室温体積抵抗率を制御することにより、ウェーハ処理時の温度変化や温度勾配の影響を受けずに吸着力を制御することができる。
On the other hand, the aluminum nitride-based dielectric layer in the electrostatic chuck of the present invention is composed of an aluminum nitride-based material containing AlN as a main component, and the material is a lanthanoid oxide such as Y 2 O 3 or Nd 2 O 3. Or the like.
In the present invention, the aluminum nitride-based dielectric layer needs to be controlled such that the room temperature volume resistivity differs from the central portion toward the peripheral edge. Specifically, the room temperature volume resistivity of the dielectric layer is controlled in accordance with the processing conditions of the wafer attracted and held by the electrostatic chuck, for example, the temperature gradient during processing. In this way, by controlling the room temperature volume resistivity of the dielectric layer, the adsorption force can be controlled without being affected by temperature changes or temperature gradients during wafer processing.

窒化アルミニウム系誘電層の体積抵抗率は一般に温度依存性である(温度が高くなると体積抵抗率が低下する)ため、ウェーハ処理時の温度勾配によりチャック内の体積抵抗率がばらつき、その結果生じる吸着力のばらつきに起因して、ウェーハが破損したり、その裏面傷からパーティクルが発生したりするなどのトラブルにより、半導体製造の歩留まりを低下させるおそれがあるが、本発明のように、誘電層の室温体積抵抗率を制御することにより、上記トラブルを回避することができる。
当該誘電層における室温体積抵抗率の制御は、通常前述のようにウェーハ処理時の温度勾配に合わせて行われるが、この室温体積抵抗率の制御の形態としては、例えば(1)誘電層の中心部から周縁に向けて、室温体積抵抗率が連続的又は段階的に小さくなる形態、あるいは(2)連続的又は段階的に大きくなる形態などを挙げることができる。誘電層の体積抵抗率は、該誘電層の温度が高くなると低くなることから、前記(1)の形態は、ウェーハ処理時の温度勾配が中心部から周縁に向けて低くなる場合に適用することができ、一方(2)の形態は上記と逆の場合に適用することができる。これらの形態の中で、静電チャックの製造上の面から、室温体積抵抗率が段階的に小さくなる、あるいは段階的に大きくなる形態が好ましい。この場合、室温体積抵抗率が異なる領域の数については特に制限はないが、製造上の面から2又は3個が好ましく、特に2個が好ましい。すなわち、当該誘電層は、室温体積抵抗率の異なる2つの領域を有し、中心領域の室温体積抵抗率が高く、外周領域の室温体積抵抗率が低い形態のもの、あるいは中心領域の室温体積抵抗率が低く、外周領域の室温体積抵抗率が高い形態のものが好ましい。
The volume resistivity of an aluminum nitride dielectric layer is generally temperature-dependent (volume resistivity decreases as the temperature increases), so the volume resistivity in the chuck varies due to the temperature gradient during wafer processing, and the resulting adsorption There is a risk that the yield of semiconductor manufacturing may be reduced due to troubles such as damage to the wafer or generation of particles from scratches on the back surface due to the variation in force. The above trouble can be avoided by controlling the room temperature volume resistivity.
Control of room temperature volume resistivity in the dielectric layer is usually performed in accordance with a temperature gradient during wafer processing as described above. As a form of control of room temperature volume resistivity, for example, (1) center of dielectric layer is used. A form in which the room temperature volume resistivity decreases continuously or stepwise from the part to the periphery, or (2) a form in which the room temperature volume resistivity increases continuously or stepwise can be exemplified. Since the volume resistivity of the dielectric layer decreases as the temperature of the dielectric layer increases, the form (1) is applied when the temperature gradient during wafer processing decreases from the center toward the periphery. On the other hand, the form (2) can be applied to the case opposite to the above. Among these forms, the form in which the room temperature volume resistivity decreases stepwise or increases stepwise is preferable from the viewpoint of manufacturing the electrostatic chuck. In this case, the number of regions having different room temperature volume resistivity is not particularly limited, but 2 or 3 is preferable from the viewpoint of production, and 2 is particularly preferable. That is, the dielectric layer has two regions having different room temperature volume resistivity, and has a form in which the room temperature volume resistivity is high in the central region and the room temperature volume resistivity in the outer peripheral region is low, or the room temperature volume resistivity in the central region. A material having a low rate and a high room temperature volume resistivity in the outer peripheral region is preferable.

当該誘電層においては、前記体積抵抗率は、静電チャックの性能面から、室温体積抵抗率で、通常105〜1013Ω・cm、好ましくは109〜1011Ω・cmの範囲において、中心部から周縁に向けて異なることが望ましい。
また、当該窒化アルミニウム系誘電層を構成するAlNを主成分とする窒化アルミニウム系材料における室温体積抵抗率は、その中に含まれるY23や酸化ランタノイドなどの焼結助剤の種類や量などにより、制御することが好ましい。前記焼結助剤の中で、酸化ランタノイドは抵抗制御助剤として、効果的に機能することから、酸化ランタノイドの含有量を変えることにより、室温体積抵抗率を制御するのが有利である。
In the dielectric layer, the volume resistivity is room temperature volume resistivity from the viewpoint of the performance of the electrostatic chuck, and is usually 10 5 to 10 13 Ω · cm, preferably 10 9 to 10 11 Ω · cm. It is desirable that the difference is from the center to the periphery.
The room temperature volume resistivity of the aluminum nitride-based material mainly composed of AlN constituting the aluminum nitride-based dielectric layer is the kind and amount of sintering aids such as Y 2 O 3 and lanthanoid oxide contained therein. It is preferable to control by such as. Among the sintering aids, lanthanoid oxide functions effectively as a resistance control aid, so it is advantageous to control the room temperature volume resistivity by changing the content of lanthanide oxide.

当該誘電層の厚さについては特に制限はないが、通常0.5〜5mm、好ましくは1〜3mmの範囲で選定される。
このように、本発明の静電チャックは、ウェーハ載置面を備えた窒化アルミニウム系誘電層と、その背面に金属系電極を介して接合されてなるセラミックス系基材とを有するチャックであるが、さらに前記セラミックス系基材の背面側から、電極接続端子挿入穴を設け、内在する金属系電極に金属系端子を取り付けてなるチャックも包含する。
このような構成及び性状を有する本発明のウェーハ保持用静電チャックは、半導体製造装置におけるウェーハを静電的に吸着し、平坦に保持するために用いられる。そして、吸着保持されるウェーハの処理条件に合わせて、予め誘電層の室温体積抵抗率を制御することにより、ウェーハ処理時の温度変化や温度勾配の影響を受けることなしに、吸着力を制御することができ、その結果、吸着力のばらつきに起因して生じるウェーハの破損や、その裏面傷からのパーティクルの発生を効果的に制御することができる。
Although there is no restriction | limiting in particular about the thickness of the said dielectric layer, Usually, 0.5-5 mm, Preferably it is selected in the range of 1-3 mm.
As described above, the electrostatic chuck according to the present invention is a chuck having an aluminum nitride dielectric layer having a wafer mounting surface and a ceramic substrate bonded to the back surface of the dielectric substrate via a metal electrode. Furthermore, a chuck is also included in which an electrode connection terminal insertion hole is provided from the back side of the ceramic base material, and a metal terminal is attached to an internal metal electrode.
The electrostatic chuck for holding a wafer of the present invention having such a configuration and properties is used for electrostatically attracting and holding a wafer in a semiconductor manufacturing apparatus. And by controlling the room temperature volume resistivity of the dielectric layer in advance according to the processing conditions of the wafer to be held by suction, the suction force is controlled without being affected by temperature changes or temperature gradients during wafer processing. As a result, it is possible to effectively control the breakage of the wafer caused by the variation in adsorption force and the generation of particles from the back surface scratches.

次に、本発明のウェーハ保持用静電チャックを製造する方法としては、前述の構成及び性状を有する静電チャックが得られる方法であればよく、特に制限されず、様々な方法、例えば、(1)誘電層となる窒化アルミニウム系焼結成形体を、金属系電極を介してセラミックス系基材と接着させる方法、(2)誘電層となる窒化アルミニウム系焼結成形体と金属系電極とセラミック系予備成形基材とを、この順に積層させ、ホットプレスにより加圧焼結する方法、(3)誘電層となる窒化アルミニウム系粉末及び/又は予備成形体と金属系電極とセラミック系基材とを、この順に積層させ、ホットプレスにより加圧焼結する方法、(4)誘電層となる窒化アルミニウム系粉末及び/又は予備成形体と金属系電極とセラミック系予備成形体とを、この順に積層させ、ホットプレスにより加圧焼結する方法、などを用いることができる。これらの中で(3)の方法が好ましく、特に以下に示す本発明の方法を用いることにより、所望の静電チャックを効率よく製造することができる。   Next, the method for producing the electrostatic chuck for holding a wafer according to the present invention is not particularly limited as long as the electrostatic chuck having the above-described configuration and properties can be obtained. Various methods such as ( 1) Method of adhering an aluminum nitride sintered compact to be a dielectric layer to a ceramic base material via a metal electrode, (2) Aluminum nitride sintered compact to be a dielectric layer, a metal electrode and a ceramic preliminary A method of laminating a molded base material in this order and pressurizing and sintering by hot pressing, (3) an aluminum nitride powder and / or a preform, a metal electrode, and a ceramic base material to be a dielectric layer, A method of laminating in this order and pressure sintering by hot pressing, (4) an aluminum nitride powder and / or a preform, a metal electrode and a ceramic preform to be a dielectric layer, Is a sequentially stacked, it may be used a method of pressure sintering by hot pressing, and the like. Among these, the method (3) is preferable, and a desired electrostatic chuck can be efficiently produced by using the method of the present invention shown below.

本発明の方法においては、まず、所定形状に加工したセラミックス系基材上に金属系電極を設置し、その上に室温体積抵抗率が中心部から周縁に向けて異なる誘電層形成用の窒化アルミニウム系材料を設置して圧着し、圧着体を作製する。
ここで、セラミックス系基材上に金属系電極を設置する方式としては特に制限はなく、前述のように電極材料をペースト化したものを、スクリーン印刷で塗布して形成する方式、スパッタリング、真空蒸着、溶射などの方法で形成する方式、薄板を電極形状にしたものを載置する方式、メッシュを電極形状に加工したものを載置する方式などがあるが、これらの中で、所定形状に加工した金属系メッシュを載置する方式が好ましい。
このようにして設置された金属系電極上に設置される、室温体積抵抗率が中心部から周縁に向けて異なる誘電層形成用の窒化アルミニウム系材料としては、焼結後の室温体積抵抗率が異なる窒化アルミニウム系予備成形体と窒化アルミニウム系粉末との併用系が好ましい。
In the method of the present invention, first, a metal electrode is placed on a ceramic substrate processed into a predetermined shape, and aluminum nitride for forming a dielectric layer having a room temperature volume resistivity varying from the center to the periphery on the metal electrode. A system material is placed and crimped to produce a crimped body.
Here, there is no particular limitation on the method of installing the metal-based electrode on the ceramic-based substrate, and a method in which the electrode material paste is applied by screen printing as described above, sputtering, vacuum deposition There are a method of forming by a method such as spraying, a method of placing a thin plate in an electrode shape, a method of placing a mesh processed into an electrode shape, etc., among these, processing into a predetermined shape A system in which the metal mesh is placed is preferable.
The aluminum nitride-based material for forming a dielectric layer that has a room temperature volume resistivity that varies from the central part toward the periphery, which is installed on the metal electrode thus installed, has a room temperature volume resistivity after sintering. A combined system of different aluminum nitride-based preforms and aluminum nitride-based powder is preferred.

ここで、窒化アルミニウム系粉末としては、AlN粉末に、焼結助剤、例えばY23や酸化ランタノイド、あるいは焼成によりこれらの酸化物を形成する物質を配合した混合粉末に、アルコールなどの有機媒体を加え、ボールミルなどで分散、混合後、有機媒体を除去し、篩通ししたものや、上記混合粉末にバインダー成分を加えてスプレードライヤーなどで顆粒としたのち、大気中で400℃以上、好ましくは600℃程度の温度にて熱処理することでバインダーを分解除去したものなど、流動性のある粉末が好ましい。 Here, as the aluminum nitride-based powder, mixed powder in which AlN powder is mixed with a sintering aid, such as Y 2 O 3 or lanthanoid oxide, or a substance that forms these oxides by firing, is mixed with an organic material such as alcohol. Add the medium, disperse and mix with a ball mill, etc., remove the organic medium and sieve, or add the binder component to the above mixed powder and granulate with a spray dryer, etc. Is preferably a fluid powder such as one obtained by decomposing and removing the binder by heat treatment at a temperature of about 600 ° C.

また、窒化アルミニウム系予備成形体としては、上記のようにして得られた窒化アルミニウム系粉末を、所定形状に5〜10N/mm2程度の圧力で成形したものなどを用いることができる。成形圧力が上記の範囲にあれば、得られる予備成形体は十分な強度を有し、取り扱い性が良好であり、またクラックなどが生じにくい。
前記の窒化アルミニウム系予備成形体及び窒化アルミニウム系粉末を併用して、金属系電極上に設置する方法としては、例えば中心部に円板状の窒化アルミニウム系予備成形体を載置し、その外周部に窒化アルミニウム系粉末を充填する方法、あるいは外周部にリング状の窒化アルミニウム系予備成形体を載置し、その内側の空間部に窒化アルミニウム系粉末を充填する方法などを用いることができる。また、充填治具を用いるなどして、中心部及び外周部のいずれにも窒化アルミニウム系粉末を充填する方法を用いることもできる。
このようにして、金属系電極上に、室温体積抵抗率が中心部から周縁に向けて異なる誘電層形成用の窒化アルミニウム系材料を設置したのち、10〜50N/mm2程度の圧力で圧着して、電極を内在する圧着体を作製する。この圧力が10N/mm2以上であれば圧着体を構成する各部材は十分に密着し、また50N/mm2以下であると、セラミック系基材や窒化アルミニウム系予備成形体の破損が生じにくい。
As the aluminum nitride-based preform, a product obtained by molding the aluminum nitride-based powder obtained as described above into a predetermined shape at a pressure of about 5 to 10 N / mm 2 can be used. If the molding pressure is in the above range, the resulting preform has sufficient strength, good handleability, and is less prone to cracks.
As a method of using the aluminum nitride-based preform and the aluminum nitride-based powder in combination on the metal-based electrode, for example, a disk-shaped aluminum nitride-based preform is placed at the center and the outer periphery thereof is placed. A method of filling the part with aluminum nitride-based powder or a method of placing a ring-shaped aluminum nitride-based preform on the outer peripheral part and filling the inner space with the aluminum nitride-based powder can be used. Further, a method of filling the aluminum nitride powder in both the central portion and the outer peripheral portion by using a filling jig or the like can also be used.
In this way, after installing an aluminum nitride material for forming a dielectric layer having a different room temperature volume resistivity from the center to the periphery on the metal-based electrode, pressure bonding is performed at a pressure of about 10 to 50 N / mm 2. Thus, a pressure-bonding body having an electrode is produced. If this pressure is 10 N / mm 2 or more, the members constituting the pressure-bonded body are sufficiently adhered, and if it is 50 N / mm 2 or less, the ceramic base material and the aluminum nitride-based preform are not easily damaged. .

次に、このようにして得られた圧着体を、温度1550〜1850℃、圧力5〜20N/mm2程度、保持時間3〜10時間程度の条件で、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下又は減圧下に加圧焼結することにより、誘電層形成用の窒化アルミニウム系材料の焼結と金属系電極の埋設及びセラミックス系基材と形成される誘電層の接合を同時に行い、一体化された焼結体を作製する。焼結温度及び保持時間が上記範囲内にあれば、緻密化が十分に進行し、また室温体積抵抗率を目標どおりに制御することができる。また、焼結圧力が上記範囲内であれば緻密化が十分に進行すると共に、セラミックス系基材や誘電層の変形、破損などを防止することができる。
このようにして得られた焼結体は、機械加工により、外周、厚さを所定寸法に加工し、さらに、セラミックス系基材の背面側より、電極接続端子挿入穴を設け、金属系端子をロウ付けなどで金属系電極に接続して静電チャックを得る。この静電チャックには、使用用途や条件に応じて、ガス供給穴、リフトピン穴、ガス流路となる溝などを適宜設けることができる。また、耐食性を向上させるために、表面にイットリウム化合物などのコーティング処理を行ってもよい。
Next, the pressure-bonded body thus obtained is subjected to an inert gas atmosphere such as nitrogen gas under conditions of a temperature of 1550 to 1850 ° C., a pressure of about 5 to 20 N / mm 2 , and a holding time of about 3 to 10 hours. By sintering under pressure under reduced pressure, sintering of the aluminum nitride material for forming the dielectric layer, embedding of the metal-based electrode, and bonding of the ceramic substrate to the formed dielectric layer were performed at the same time. A sintered body is produced. If the sintering temperature and holding time are within the above ranges, densification proceeds sufficiently and the room temperature volume resistivity can be controlled as desired. Further, if the sintering pressure is within the above range, the densification proceeds sufficiently, and deformation and breakage of the ceramic base material and the dielectric layer can be prevented.
The sintered body obtained in this way is machined to process the outer periphery and thickness to predetermined dimensions, and further provided with electrode connection terminal insertion holes from the back side of the ceramic base material, An electrostatic chuck is obtained by connecting to a metal electrode by brazing or the like. This electrostatic chuck can be appropriately provided with a gas supply hole, a lift pin hole, a groove serving as a gas flow path, and the like according to the intended use and conditions. In order to improve the corrosion resistance, the surface may be coated with a yttrium compound or the like.

次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例1
図1に示す製造工程に従って、静電チャックを製造した。なお、符号8はダイスである。
室温体積抵抗率が1014Ω・cm以上の高抵抗窒化アルミニウム系焼結体を、直径340mm、厚さ25mmの円板状に機械加工して、セラミックス系基材1とし、金型プレス内の下パンチ6aに設置した(a)。次いで、この基材1上に、直径315mm、線径0.12mmのMo製メッシュ(#50)を電極2として設置したのち(b)、予め9.8N/mm2のプレス圧で成形してなる直径160mm、厚さ10mmの誘電層中心部用の窒化アルミニウム系予備成形体3a(AlNに対し、助剤としてY231質量%及びNd230.1質量%を含む。)を中心に載置した(c)、(d)。続いて、その外周部に、上記中心部用とは体積抵抗率の異なる誘電層外周部用の窒化アルミニウム系粉末(AlNに対し、助剤としてY231質量%及びNd230.05質量%を含む)3bを充填し(e)、上部パンチ6bを設置後、29N/mm2で加圧して、電極を内在させた成形体7を得た(f)。
次に、この電極を内在させた成形体7を、ホットプレス炉にて、焼結温度1800℃、圧力9.8N/mm2、保持時間7時間の条件で、窒素ガス雰囲気下に加圧焼結を行った。得られた焼結接合体に機械加工を施して、直径320mm、厚さ25mm(内、誘電層3の厚さ1mm)に加工したのち、基材背面側から、径12mmの電極接続端子挿入穴4を設け、金属系端子5をロウ付けで電極に接続して静電チャック10を作製した(g)。
この静電チャック10の誘電層の室温での体積抵抗率は、中心部で2.2×1010Ω・cm、外周部で8×1010Ω・cmであり、500Vの直流電圧を印加した際の吸着力は、中心部>外周部であった。
この静電チャックは、誘電層の室温体積抵抗率が上記のように制御されていることから、吸着保持されたウェーハを処理する際の温度勾配が、中心部が低く、外周部が高い場合に適用することにより、吸着力のばらつきを抑制することができる。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.
Example 1
An electrostatic chuck was manufactured according to the manufacturing process shown in FIG. Reference numeral 8 denotes a die.
A high-resistance aluminum nitride-based sintered body having a room temperature volume resistivity of 10 14 Ω · cm or more is machined into a disk shape having a diameter of 340 mm and a thickness of 25 mm to form a ceramic-based substrate 1, which is formed in a mold press. It installed in the lower punch 6a (a). Next, a Mo mesh (# 50) having a diameter of 315 mm and a wire diameter of 0.12 mm was placed on the substrate 1 as the electrode 2 (b), and then molded in advance with a press pressure of 9.8 N / mm 2. The aluminum nitride-based preform 3a for the central portion of the dielectric layer having a diameter of 160 mm and a thickness of 10 mm (including 1% by mass of Y 2 O 3 and 0.1% by mass of Nd 2 O 3 as auxiliary agents with respect to AlN). (C), (d). Subsequently, an aluminum nitride-based powder for a dielectric layer outer peripheral portion having a volume resistivity different from that for the central portion (1% by mass of Y 2 O 3 and Nd 2 O 3 0 as an auxiliary agent with respect to AlN) is provided on the outer peripheral portion. 3b (containing 0.05 mass%) (e), and after setting the upper punch 6b, it was pressurized at 29 N / mm 2 to obtain a molded body 7 in which the electrode was contained (f).
Next, the compact 7 containing this electrode was subjected to pressure firing in a hot press furnace under a nitrogen gas atmosphere under conditions of a sintering temperature of 1800 ° C., a pressure of 9.8 N / mm 2 , and a holding time of 7 hours. Yui was done. The obtained sintered joined body is machined to be processed into a diameter of 320 mm and a thickness of 25 mm (including the dielectric layer 3 having a thickness of 1 mm). 4 and the metal-based terminal 5 was connected to the electrode by brazing to produce an electrostatic chuck 10 (g).
The volume resistivity of the dielectric layer of the electrostatic chuck 10 at room temperature was 2.2 × 10 10 Ω · cm at the center and 8 × 10 10 Ω · cm at the outer periphery, and a DC voltage of 500 V was applied. The suction force at that time was center portion> outer peripheral portion.
In this electrostatic chuck, since the room temperature volume resistivity of the dielectric layer is controlled as described above, when the temperature gradient when processing the attracted and held wafer is low in the central portion and high in the outer peripheral portion, By applying, variation in adsorption force can be suppressed.

実施例2
実施例1において、誘電層中心部用の窒化アルミニウム系予備成形体3aとして、AlNに対し、助剤としてY231質量%及びNd230.05質量%を含むものを用い、かつ誘電層外周部用の窒化アルミニウム系粉末3bとして、AlNに対し、助剤としてY231質量%及びNd230.1質量%を含むものを用いた以外は、実施例1と同様な操作を行い、静電チャック10を作製した。
この静電チャック10の誘電層の室温での体積抵抗率は、中心部で7.8×1010Ω・cm、外周部で2.5×1010Ω・cmであり、500Vの直流電圧を印加した際の吸着力は中心部<外周部であった。
この静電チャックは、誘電層の室温体積抵抗率が上記のように制御されていることから、吸着保持されたウェーハを処理する際の温度勾配が、中心部が高く、外周部が低い場合に適用することにより、吸着力のばらつきを抑制することができる。
Example 2
In Example 1, as the aluminum nitride-based preform 3a for the central portion of the dielectric layer, a material containing 1% by mass of Y 2 O 3 and 0.05% by mass of Nd 2 O 3 as an auxiliary agent with respect to AlN was used. In addition, Example 1 was used except that the aluminum nitride powder 3b for the outer peripheral portion of the dielectric layer was a material containing 1% by mass of Y 2 O 3 and 0.1% by mass of Nd 2 O 3 as auxiliary agents with respect to AlN. The electrostatic chuck 10 was manufactured by performing the same operation as described above.
The volume resistivity of the dielectric layer of the electrostatic chuck 10 at room temperature is 7.8 × 10 10 Ω · cm at the center and 2.5 × 10 10 Ω · cm at the outer periphery, and a DC voltage of 500 V is applied. The adsorption force at the time of application was center portion <outer peripheral portion.
In this electrostatic chuck, since the room temperature volume resistivity of the dielectric layer is controlled as described above, when the temperature gradient when processing the attracted and held wafer is high in the central portion and low in the outer peripheral portion, By applying, variation in adsorption force can be suppressed.

比較例1
実施例1と同じ吸着力分布の静電チャックを作製するために、以下のような操作を行った。
外径315mm、内径165mm、線径0.12mmのドーナツ型Mo製メッシュ電極Aと、直径160mm、線径0.12mmの円板状型Mo製メッシュ電極Bを作製した。
次に、実施例1で用いた基材と同様の室温体積抵抗率が1014Ω・cm以上の高抵抗窒化アルミニウム系焼結体からなる直径340mm、厚さ25mmの円板状基材を金型プレス内の下パンチに設置し、その上に、前記Mo製メッシュ電極Aをのせ、さらに、その内側空間部に前記Mo製メッシュ電極Bをのせた。次いで、この上に誘電層用の窒化アルミニウム系粉末(AlNに対し、助剤としてY231質量%及びNd230.05質量%を含む。)を充填し、上部パンチを設置後、29N/mm2で加圧して、電極を内在させた成形体を得た。
次に、この電極を内在させた成形体を、ホットプレス炉にて、焼結温度1800℃、圧力9.8N/mm2、保持時間7時間の条件で、窒素ガス雰囲気下に加圧焼結を行った。得られた焼結接合体に機械加工を施して、直径320mm、厚さ25mm(内、誘電層の厚さ1mm)に加工したのち、基材背面側から、各電極用に径12mmの電極接続端子挿入穴2箇所を設け、金属系端子をそれぞれロウ付けで電極に接続して静電チャックを作製した。
この静電チャックの誘電層の室温での体積抵抗率は8.1×1010Ω・cmであり、中心部のMo製メッシュ電極Bに直流電圧500Vを、外周部のMo製メッシュ電極Aに、別の電源で直流電圧700Vを印加したところ、実施例1と同様の吸着力分布が得られた。
Comparative Example 1
In order to produce an electrostatic chuck having the same adsorption force distribution as in Example 1, the following operation was performed.
A donut-shaped Mo mesh electrode A having an outer diameter of 315 mm, an inner diameter of 165 mm, and a wire diameter of 0.12 mm, and a disc-shaped Mo mesh electrode B having a diameter of 160 mm and a wire diameter of 0.12 mm were prepared.
Next, a disk-shaped substrate having a diameter of 340 mm and a thickness of 25 mm made of a high-resistance aluminum nitride-based sintered body having a room temperature volume resistivity of 10 14 Ω · cm or more similar to the substrate used in Example 1 is made of gold. The Mo mesh electrode A was placed on the lower punch in the mold press, and the Mo mesh electrode B was placed on the inner space. Next, an aluminum nitride-based powder for dielectric layer (containing 1% by weight of Y 2 O 3 and 0.05% by weight of Nd 2 O 3 as an auxiliary agent with respect to AlN) is filled thereon, and an upper punch is installed. Then, it pressed with 29 N / mm < 2 > and the molded object which contained the electrode was obtained.
Next, the compact in which this electrode is contained is sintered under pressure in a nitrogen gas atmosphere in a hot press furnace under the conditions of a sintering temperature of 1800 ° C., a pressure of 9.8 N / mm 2 , and a holding time of 7 hours. Went. The obtained sintered joint is machined to have a diameter of 320 mm and a thickness of 25 mm (including a dielectric layer thickness of 1 mm), and then the electrode connection with a diameter of 12 mm for each electrode from the back side of the substrate. An electrostatic chuck was prepared by providing two terminal insertion holes and connecting the metal terminals to the electrodes by brazing.
The volume resistivity of the dielectric layer of this electrostatic chuck at room temperature is 8.1 × 10 10 Ω · cm, a DC voltage of 500 V is applied to the Mo mesh electrode B at the center, and the Mo mesh electrode A at the outer periphery is applied. When a DC voltage of 700 V was applied from another power source, the same adsorption force distribution as in Example 1 was obtained.

本発明のウェーハ保持用静電チャックは、ウェーハ処理時の温度変化や温度勾配の影響を受けることなしに、吸着力を制御することができる。したがって、誘電層を多層積層したり、電源を複数用いなくても、吸着力のばらつきに起因して生じるウェーハの破損や、その裏面傷からのパーティクルの発生を抑制することができる。   The electrostatic chuck for holding a wafer of the present invention can control the attracting force without being affected by temperature change or temperature gradient during wafer processing. Therefore, it is possible to suppress the wafer damage caused by the variation in the attractive force and the generation of particles from the scratches on the back surface without stacking multiple dielectric layers or using a plurality of power sources.

実施例において、静電チャックを作製するための製造工程図である。In an Example, it is a manufacturing process figure for producing an electrostatic chuck.

符号の説明Explanation of symbols

1 セラミック系基材
2 Mo製メッシュ電極
3a 誘電層中心部用の窒化アルミニウム系予備成形体
3b 誘電層外周部用の窒化アルミニウム系粉末
3 誘電層
4 電極接続端子挿入穴
5 金属系端子
6a 下パンチ
6b 上パンチ
7 成形体
8 ダイス
10 静電チャック

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ceramic base material 2 Mo mesh electrode 3a Aluminum nitride type preform for dielectric layer center part 3b Aluminum nitride type powder for dielectric layer outer peripheral part 3 Dielectric layer 4 Electrode connection terminal insertion hole 5 Metal system terminal 6a Bottom punch 6b Upper punch 7 Molded body 8 Die 10 Electrostatic chuck

Claims (6)

ウェーハ載置面を備えた窒化アルミニウム系誘電層と、その背面に金属系電極を介して接合されてなるセラミックス系基材とを有するウェーハ保持用静電チャックにおいて、前記窒化アルミニウム系誘電層の室温体積抵抗率が、中心部から周縁に向けて異なることを特徴とするウェーハ保持用静電チャック。   In an electrostatic chuck for holding a wafer having an aluminum nitride dielectric layer having a wafer mounting surface and a ceramic substrate bonded to the back surface of the aluminum nitride dielectric layer through a metal electrode, the room temperature of the aluminum nitride dielectric layer is An electrostatic chuck for holding a wafer, wherein the volume resistivity is different from a central portion toward a peripheral edge. 使用温度に合わせて窒化アルミニウム系誘電層の室温体積抵抗率が105〜1013Ω・cmの範囲において中心部から周縁に向けて異なる請求項1記載のウェーハ保持用静電チャック。 2. The electrostatic chuck for holding a wafer according to claim 1, wherein the room temperature volume resistivity of the aluminum nitride-based dielectric layer varies from the center to the periphery in the range of 10 < 5 > to 10 < 13 > [Omega] .cm according to the operating temperature. 窒化アルミニウム系誘電層が、室温体積抵抗率の異なる2つの領域を有し、中心領域の室温体積抵抗率が高く、外周領域の室温体積抵抗率が低い請求項1又は2記載のウェーハ保持用静電チャック。   3. The wafer holding static electricity according to claim 1, wherein the aluminum nitride-based dielectric layer has two regions having different room temperature volume resistivity, the room region volume resistivity is high in the central region, and the room temperature volume resistivity in the outer peripheral region is low. Electric chuck. 窒化アルミニウム系誘電層が、室温体積抵抗率の異なる2つの領域を有し、中心領域の室温体積抵抗率が低く、外周領域の室温体積抵抗率が高い請求項1又は2記載のウェーハ保持用静電チャック。   3. The wafer holding static electricity according to claim 1, wherein the aluminum nitride-based dielectric layer has two regions having different room temperature volume resistivity, the room temperature volume resistivity of the central region is low, and the room temperature volume resistivity of the outer peripheral region is high. Electric chuck. セラミックス系基材上に金属系電極を設置し、その上に、室温体積抵抗率が中心部から周縁に向けて異なる誘電層形成用の窒化アルミニウム系材料を設置して圧着したのち、この圧着体を1550〜1850℃の温度で加圧焼結することにより、一体化された焼結体を作製し、次いでこの焼結体のセラミックス系基材に電極接続端子挿入穴を設け、金属系端子を該焼結体に内在する金属系電極に取り付けることを特徴とするウェーハ保持用静電チャックの製造方法。   A metal electrode is placed on a ceramic base material, and an aluminum nitride material for forming a dielectric layer having a different room temperature volume resistivity from the center to the periphery is placed on the ceramic base, and then crimped. Is sintered at a temperature of 1550 to 1850 ° C. to produce an integrated sintered body, and then an electrode connection terminal insertion hole is provided in the ceramic base material of the sintered body, and the metal terminal is A method for producing an electrostatic chuck for holding a wafer, wherein the method is attached to a metal-based electrode present in the sintered body. 室温体積抵抗率が中心部から周縁に向けて異なる誘電層形成用の窒化アルミニウム系材料が、焼結後の室温体積抵抗率が異なる窒化アルミニウム系予備成形体と窒化アルミニウム系粉末との併用系である請求項5記載のウェーハ保持用静電チャックの製造方法。

An aluminum nitride-based material for forming a dielectric layer having a different room temperature volume resistivity from the center to the periphery is a combination of an aluminum nitride-based preform and an aluminum nitride-based powder having different room temperature volume resistivity after sintering. A method for manufacturing an electrostatic chuck for holding a wafer according to claim 5.

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008192969A (en) * 2007-02-07 2008-08-21 Ngk Insulators Ltd Electrostatic chuck and its manufacturing method
JP2009158829A (en) * 2007-12-27 2009-07-16 Shinko Electric Ind Co Ltd Electrostatic chuck and substrate temperature adjusting-fixing device
WO2014175425A1 (en) * 2013-04-26 2014-10-30 京セラ株式会社 Sample-holding tool

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008192969A (en) * 2007-02-07 2008-08-21 Ngk Insulators Ltd Electrostatic chuck and its manufacturing method
JP2009158829A (en) * 2007-12-27 2009-07-16 Shinko Electric Ind Co Ltd Electrostatic chuck and substrate temperature adjusting-fixing device
WO2014175425A1 (en) * 2013-04-26 2014-10-30 京セラ株式会社 Sample-holding tool
JPWO2014175425A1 (en) * 2013-04-26 2017-02-23 京セラ株式会社 Sample holder

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