JP2011100844A - Device having electrostatic chucking function and method of manufacturing the same - Google Patents

Device having electrostatic chucking function and method of manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2011100844A
JP2011100844A JP2009254390A JP2009254390A JP2011100844A JP 2011100844 A JP2011100844 A JP 2011100844A JP 2009254390 A JP2009254390 A JP 2009254390A JP 2009254390 A JP2009254390 A JP 2009254390A JP 2011100844 A JP2011100844 A JP 2011100844A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum nitride
insulating layer
electrostatic adsorption
protrusion
support substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009254390A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaki Kano
正樹 狩野
Kazuichi Yamamura
和市 山村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP2009254390A priority Critical patent/JP2011100844A/en
Publication of JP2011100844A publication Critical patent/JP2011100844A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device having an electrostatic chucking function, capable of suppressing the outbreak of flaws and particles on a chucking object when the chucking object is held by electrostatic chucking, and to provide a method of manufacturing the same. <P>SOLUTION: The device having the electrostatic chucking function includes a support substrate 11, an electrostatic chucking electrode 12 formed on the support substrate 11, an insulating layer 14 coating the electrostatic chucking electrode 12, and an aluminum nitride-made protrusion 15 formed on the insulating layer 14 on the electrostatic chucking electrode 12 side of the support substrate 11. The device has the electrostatic chucking function in which a relative density of aluminum nitride of the aluminum nitride protrusion 15 is 40-97%. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、昇温工程を含む半導体デバイスの製造工程、検査工程プロセス等に好適に使用される静電吸着機能を有する装置及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an apparatus having an electrostatic attraction function which is preferably used in a semiconductor device manufacturing process including a temperature raising process, an inspection process, and the like, and a manufacturing method thereof.

従来、半導体デバイスの製造工程における半導体ウェーハの加熱には、金属線を巻いたヒーターが使用されていた。しかし、このヒーターを使用した場合には、半導体ウェーハヘの金属汚染の問題があったため、近年、セラミックス薄膜を発熱体として使用したセラミックス一体型ウェーハ加熱装置の使用が一般的となっている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a heater wound with a metal wire has been used for heating a semiconductor wafer in a manufacturing process of a semiconductor device. However, when this heater is used, there is a problem of metal contamination on the semiconductor wafer, and in recent years, the use of a ceramic integrated wafer heating apparatus using a ceramic thin film as a heating element has become common (for example, Patent Document 1).

中でも分子線エピタキシーやCVD、スパッタリング等におけるウェーハの加熱においては、基体内からのアウトガスが無く、高純度、耐熱衝撃性に優れた熱分解窒化硼素(PBN)と熱分解黒鉛(PG)の複合セラミックヒーターを用いることが有効とされており(特許文献2参照)、このようなヒーターであると従来のタンタルワイヤーヒーターに比べて装着が容易で、熱変形、断線、ショート等のトラブルを起さないので使い易く、しかも面上ヒーターであるため比較的均熱が得られ易いという利点がある。   Above all, when heating wafers in molecular beam epitaxy, CVD, sputtering, etc., there is no outgas from the inside of the substrate, and it is a composite ceramic of pyrolytic boron nitride (PBN) and pyrolytic graphite (PG) that has high purity and excellent thermal shock resistance. It is considered effective to use a heater (see Patent Document 2). Such a heater is easier to install than conventional tantalum wire heaters, and does not cause troubles such as thermal deformation, disconnection, and short circuit. Therefore, it is easy to use, and since it is a surface heater, there is an advantage that it is relatively easy to obtain soaking.

この半導体ウェーハの加熱にあたっては、ヒーター上に半導体ウェーハを固定するために、減圧雰囲気では静電吸着装置が使用されるのが一般的となっており、プロセスの高温化に伴ってその材質は樹脂からセラミックスに移行している(特許文献3、4参照)。
また最近では、これらのセラミックス一体型ウェーハ加熱装置と静電吸着装置を一体化した静電吸着機能を有する装置が提案されており、例えば、エッチング工程などの低温域では静電吸着装置の絶縁層にアルミナを用いたもの(非特許文献1参照)、CVD工程などの高温域においては静電吸着装置の絶縁層に熱分解窒化硼素を用いたものが使用されている(特許文献5、6、7、8参照)。
When heating the semiconductor wafer, an electrostatic adsorption device is generally used in a reduced-pressure atmosphere in order to fix the semiconductor wafer on the heater. To ceramics (see Patent Documents 3 and 4).
Recently, an apparatus having an electrostatic adsorption function in which these ceramic integrated wafer heating apparatus and an electrostatic adsorption apparatus are integrated has been proposed. For example, an insulating layer of an electrostatic adsorption apparatus in a low temperature region such as an etching process. In the high temperature region such as the CVD process, those using pyrolytic boron nitride as the insulating layer of the electrostatic adsorption device are used (see Patent Documents 5 and 6). 7, 8).

また、ウェーハ吸着の際の静電力の応答性を高める為に、絶縁層の表面上に微小な突起部を設けて絶縁層とウェーハとの空間を大きくしたものが提案されている(特許文献9)。さらには、このような微小な突起部に高絶縁の誘電体材料を備えて、ウェーハ裏面の組成に対する吸着力の依存性を低減したものも提案されている(特許文献10)。これらは、いずれもウェーハとの接触面積が少ない為に発塵量を抑制できるという利点も有している。   Further, in order to enhance the electrostatic force response at the time of wafer adsorption, a method has been proposed in which a minute protrusion is provided on the surface of the insulating layer to increase the space between the insulating layer and the wafer (Patent Document 9). ). Further, a proposal has been proposed in which such a minute protrusion is provided with a highly insulating dielectric material to reduce the dependency of the adsorption force on the composition of the wafer back surface (Patent Document 10). These have the advantage that the amount of dust generation can be suppressed because the contact area with the wafer is small.

特開平4−124076号公報JP-A-4-124076 特開昭63−241921号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-241922 特開昭52−67353号公報JP 52-67353 A 特開昭59−124140号公報JP 59-124140 A 特開平4−358074号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-358074 特開平5−109876号公報JP-A-5-109876 特開平5−129210号公報JP-A-5-129210 特願平5−152015号公報Japanese Patent Application No. 5-152015 特開昭63−95644号公報JP-A 63-95644 特表2001−517872号公報JP-T-2001-517872

ニューセラミックス(7)、p49〜53、1994New Ceramics (7), p49-53, 1994

例えばセラミックス製の絶縁層の表面上に微小な突起部を設け、この突起部によりウェーハを支持する静電吸着機能を有する装置が近年使われるようになってきたが、加熱吸着する場合はウェーハが熱膨張で伸びて、突起部でウェーハ裏面が擦れて傷がついたり、ウェーハ裏面側の保護膜等を破損したり、発塵等の問題が新たに発生した。   For example, a device having an electrostatic adsorption function in which a minute protrusion is provided on the surface of an insulating layer made of ceramic and the wafer is supported by this protrusion has been used in recent years. New problems such as dust growth and the like have occurred due to thermal expansion and scratching and scratching of the wafer back surface at the protrusions, damage to the protective film on the wafer back surface side, and the like.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、静電吸着により被吸着物を保持した際に、被吸着物への傷、パーティクルの発生を抑制できる静電吸着機能を有する装置及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and has an electrostatic adsorption function capable of suppressing the generation of scratches and particles on an object to be adsorbed when the object to be adsorbed is held by electrostatic adsorption. And it aims at providing the manufacturing method.

上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも、支持基板と、該支持基板上に形成された静電吸着用電極と、該静電吸着用電極を覆う絶縁層と、前記支持基板の静電吸着用電極側の前記絶縁層上に形成された窒化アルミニウム製の突起部とを含む静電吸着機能を有する装置であって、前記窒化アルミニウム製の突起部の窒化アルミニウムの相対密度が、40%〜97%であることを特徴とする静電吸着機能を有する装置を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention provides at least a support substrate, an electrostatic adsorption electrode formed on the support substrate, an insulating layer covering the electrostatic adsorption electrode, and a static of the support substrate. An apparatus having an electrostatic adsorption function including an aluminum nitride protrusion formed on the insulating layer on the electroadsorption electrode side, wherein the aluminum nitride relative density of the aluminum nitride protrusion is 40 An apparatus having an electrostatic attraction function is provided.

このように、絶縁層上に窒化アルミニウム製の突起部を有することで、静電力の応答性が高くなり、さらには発塵量も抑制される。そして、窒化アルミニウム製の突起部の窒化アルミニウムの相対密度が、40%〜97%であれば、突起部の強度を保って発塵を防止しながら、擦れ等による吸着物への傷やパーティクルの発生を低減できる装置となる。また、突起部のみの相対密度を調整するだけで、他の絶縁層等は密度を高く、装置全体としては強固に作製できるため、高温域まで安定して使用可能で、寿命の長い装置にできる。   Thus, by having the projection made of aluminum nitride on the insulating layer, the responsiveness of the electrostatic force is increased and the amount of dust generation is also suppressed. If the relative density of aluminum nitride in the aluminum nitride projections is 40% to 97%, the strength of the projections is maintained and dust generation is prevented, while scratches and particles on the adsorbate due to rubbing etc. It becomes an apparatus that can reduce the occurrence. In addition, by adjusting the relative density of only the protrusions, other insulating layers and the like have high density, and the entire device can be made firmly, so that it can be used stably up to a high temperature range and can be a long-life device. .

このとき、前記窒化アルミニウム製の突起部が、10ppm〜3質量%の範囲で炭素を含むものであることが好ましい。
このように、窒化アルミニウム製の突起部が、10ppm〜3質量%の範囲で炭素を含むものであれば、静電吸着力がより強くなり、被吸着物を十分に吸着、保持することができる装置となる。
At this time, it is preferable that the aluminum nitride protrusions contain carbon in the range of 10 ppm to 3 mass%.
Thus, if the aluminum nitride protrusion contains carbon in the range of 10 ppm to 3% by mass, the electrostatic adsorption force becomes stronger, and the object to be adsorbed can be sufficiently adsorbed and held. It becomes a device.

このとき、前記窒化アルミニウム製の突起部が、熱CVD法、有機金属化学気相成長法、イオンプレーティング法、及び物理蒸着法のいずれかによって形成されたものであることが好ましい。
このような、窒化アルミニウム製の突起部が、熱CVD法、有機金属化学気相成長法、イオンプレーティング法、及び物理蒸着法のいずれかによって形成されたものであれば、高純度の窒化アルミニウムを形成でき、被吸着物への汚染が少ない装置となる。
At this time, it is preferable that the aluminum nitride protrusion is formed by any one of a thermal CVD method, a metal organic chemical vapor deposition method, an ion plating method, and a physical vapor deposition method.
If such aluminum nitride protrusions are formed by any of thermal CVD, metal organic chemical vapor deposition, ion plating, and physical vapor deposition, high-purity aluminum nitride Thus, the device is less contaminated with the adsorbed material.

このとき、前記絶縁層が、窒化珪素、窒化硼素と窒化アルミニウムの混合体、アルミナ、窒化アルミニウム、及び熱分解窒化硼素のいずれかであることが好ましい。
このような、絶縁層が、窒化珪素、窒化硼素と窒化アルミニウムの混合体、アルミナ、窒化アルミニウム、及び熱分解窒化硼素のいずれかであれば、窒化アルミニウム製の突起部を良好に接合することができ、高温でもより安定して使用可能な装置となる。
At this time, it is preferable that the insulating layer is any one of silicon nitride, a mixture of boron nitride and aluminum nitride, alumina, aluminum nitride, and pyrolytic boron nitride.
If the insulating layer is any one of silicon nitride, a mixture of boron nitride and aluminum nitride, alumina, aluminum nitride, and pyrolytic boron nitride, the aluminum nitride protrusions can be bonded well. This is a device that can be used more stably even at high temperatures.

このとき、前記絶縁層が、0.001%〜20%の範囲で抵抗調整用の元素を含有するものであることが好ましい。
このような、絶縁層が、0.001%〜20%の範囲で抵抗調整用の元素を含有するものであれば、吸着力がより強くなるため、被吸着物の安定した吸着、保持が可能な装置となる。
At this time, it is preferable that the insulating layer contains a resistance adjusting element in a range of 0.001% to 20%.
If such an insulating layer contains an element for resistance adjustment in the range of 0.001% to 20%, the adsorptive power becomes stronger, so that the object to be adsorbed can be stably adsorbed and held. Device.

このとき、前記支持基板の静電吸着用電極側の前記絶縁層の露出部分が、エッチングされて凹状にされたものであることが好ましい。
このように、支持基板の静電吸着用電極側の絶縁層の露出部分が、エッチングされて凹状にされたものであれば、窒化アルミニウム製の突起部上面と、突起部が形成されていない絶縁層表面との段差を大きくでき、被吸着物が熱等により変形しても絶縁層表面に接触することを防止できるため、被吸着物への傷等の発生をより抑制できる装置となる。
At this time, it is preferable that the exposed part of the insulating layer on the electrostatic adsorption electrode side of the support substrate is etched to be concave.
In this way, if the exposed portion of the insulating layer on the electrostatic adsorption electrode side of the support substrate is etched and made concave, the upper surface of the aluminum nitride projection and the insulation on which the projection is not formed Since the level difference from the surface of the layer can be increased and the object to be adsorbed can be prevented from coming into contact with the surface of the insulating layer even if the object is deformed by heat or the like, the device can be further suppressed from causing damage to the object to be adsorbed.

また、本発明は、静電吸着機能を有する装置を製造する方法であって、少なくとも、支持基板を準備する工程と、前記準備した支持基板上に静電吸着用電極を形成する工程と、前記静電吸着用電極を覆うように絶縁層を形成する工程と、前記支持基板の静電吸着用電極側の前記絶縁層上に、窒化アルミニウム製の突起部を窒化アルミニウムの相対密度が40%〜97%の範囲になるように制御して形成する工程とを含む静電吸着機能を有する装置の製造方法を提供する。   Further, the present invention is a method for manufacturing an apparatus having an electrostatic adsorption function, at least a step of preparing a support substrate, a step of forming an electrode for electrostatic adsorption on the prepared support substrate, A step of forming an insulating layer so as to cover the electrode for electrostatic attraction, and a protrusion made of aluminum nitride on the insulating layer on the side of the electrode for electrostatic attraction of the support substrate. There is provided a method for manufacturing a device having an electrostatic attraction function including a step of controlling and forming so as to be in a range of 97%.

このように、絶縁層上に窒化アルミニウム製の突起部を形成することで、被吸着物を吸着した際の静電力の応答性が高くなり、さらには発塵量も少ない装置を製造できる。また、窒化アルミニウム製の突起部の窒化アルミニウムの相対密度を、40%〜97%の範囲になるように制御すれば、突起部の強度を保って発塵を防止しながら、擦れ等による吸着物への傷やパーティクルの発生を低減できる装置を製造することができる。また、突起部のみの相対密度を調整するだけで、他の絶縁層等は密度を高く、装置全体としては強固に作製できるため、高温域まで安定して使用可能で、寿命の長い装置を製造できる。   In this way, by forming the aluminum nitride protrusion on the insulating layer, the responsiveness of the electrostatic force when adsorbing an object to be adsorbed is increased, and a device with a small amount of dust generation can be manufactured. Also, if the relative density of aluminum nitride in the aluminum nitride protrusions is controlled to be in the range of 40% to 97%, the adsorbate due to rubbing or the like while maintaining the strength of the protrusions to prevent dust generation It is possible to manufacture a device that can reduce scratches and particle generation. Also, by adjusting the relative density of only the protrusions, other insulating layers have a high density, and the entire device can be made firmly, so that it can be used stably up to high temperatures and has a long life. it can.

このとき、前記窒化アルミニウム製の突起部を形成する工程において、予め、前記支持基板の静電吸着用電極側の前記絶縁層の前記窒化アルミニウム製の突起部を形成する部分以外の表面をマスクで覆い、その後前記窒化アルミニウム製の突起部を形成することが好ましい。
このように、予め支持基板の静電吸着用電極側の絶縁層の窒化アルミニウム製の突起部を形成する部分以外の表面をマスクで覆ってから、窒化アルミニウム製の突起部を形成することで、良好な接合で所望形状の突起部を位置精度良く簡易に形成できる。
At this time, in the step of forming the aluminum nitride projections, the surface of the insulating layer on the side of the electrostatic adsorption electrode of the support substrate other than the portion for forming the aluminum nitride projections is previously masked. It is preferable to cover and then form the aluminum nitride protrusion.
Thus, by covering the surface of the insulating layer on the electrostatic adsorption electrode side of the support substrate other than the portion for forming the aluminum nitride projections with a mask in advance, the aluminum nitride projections are formed, Protrusions having a desired shape can be easily formed with good positional accuracy with good bonding.

このとき、前記窒化アルミニウム製の突起部を形成する工程において、前記窒化アルミニウム製の突起部を10ppm〜3質量%の範囲で炭素が含まれるように形成することが好ましい。
このように、窒化アルミニウム製の突起部を10ppm〜3質量%の範囲で炭素が含まれるように形成することで、静電吸着力がより強く、被吸着物の安定した保持が可能な装置を製造できる。
At this time, in the step of forming the aluminum nitride protrusion, the aluminum nitride protrusion is preferably formed so as to contain carbon in the range of 10 ppm to 3 mass%.
Thus, by forming the protrusion made of aluminum nitride so as to contain carbon in the range of 10 ppm to 3% by mass, an apparatus having a stronger electrostatic adsorption force and capable of stably holding the object to be adsorbed. Can be manufactured.

このとき、前記窒化アルミニウム製の突起部を形成する工程において、前記窒化アルミニウム製の突起部を、熱CVD法、有機金属化学気相成長法、イオンプレーティング法、及び物理蒸着法のいずれかによって形成することが好ましい。
このように、窒化アルミニウム製の突起部を、熱CVD法、有機金属化学気相成長法、イオンプレーティング法、及び物理蒸着法のいずれかによって形成することで、高純度の窒化アルミニウムを形成でき、被吸着物への汚染の少ない装置を製造することができる。
At this time, in the step of forming the aluminum nitride protrusion, the aluminum nitride protrusion is formed by any one of a thermal CVD method, a metal organic chemical vapor deposition method, an ion plating method, and a physical vapor deposition method. It is preferable to form.
In this way, high-purity aluminum nitride can be formed by forming the protrusions made of aluminum nitride by any one of thermal CVD, metal organic chemical vapor deposition, ion plating, and physical vapor deposition. Thus, an apparatus with little contamination to the object to be adsorbed can be manufactured.

このとき、前記絶縁層を形成する工程において、前記絶縁層として、窒化珪素、窒化硼素と窒化アルミニウムの混合体、アルミナ、窒化アルミニウム、及び熱分解窒化硼素のいずれかを形成することが好ましい。
このように、絶縁層として、窒化珪素、窒化硼素と窒化アルミニウムの混合体、アルミナ、窒化アルミニウム、及び熱分解窒化硼素のいずれかを形成することで、窒化アルミニウム製の突起部を良好に接合できるため、高温でも安定して使用できる装置を製造できる。
At this time, in the step of forming the insulating layer, it is preferable to form any one of silicon nitride, a mixture of boron nitride and aluminum nitride, alumina, aluminum nitride, and pyrolytic boron nitride as the insulating layer.
Thus, by forming any one of silicon nitride, a mixture of boron nitride and aluminum nitride, alumina, aluminum nitride, and pyrolytic boron nitride as the insulating layer, it is possible to satisfactorily bond the aluminum nitride protrusions. Therefore, an apparatus that can be used stably even at high temperatures can be manufactured.

このとき、前記絶縁層を形成する工程において、前記絶縁層を0.001%〜20%の範囲で抵抗調整用の元素が含有されるように形成することが好ましい。
このように、絶縁層を0.001%〜20%の範囲で抵抗調整用の元素が含有されるように形成することで、静電吸着力をより強くでき、被吸着物の安定した保持が可能な装置を製造することができる。
At this time, in the step of forming the insulating layer, it is preferable that the insulating layer is formed so as to contain an element for resistance adjustment in a range of 0.001% to 20%.
Thus, by forming the insulating layer so that the resistance adjusting element is contained in the range of 0.001% to 20%, the electrostatic adsorption force can be increased, and the object to be adsorbed can be stably held. Possible devices can be manufactured.

このとき、前記窒化アルミニウム製の突起部を形成する工程の後に、前記支持基板の静電吸着用電極側の前記絶縁層の露出部分を、RIE(反応性イオンエッチング)によりエッチングして凹状にすることが好ましい。
このように、支持基板の静電吸着用電極側の絶縁層の露出部分を、RIE(反応性イオンエッチング)によりエッチングして凹状にすることで、突起部上面と絶縁層の露出部分との段差を容易に調節でき、被吸着物が高温で熱膨張した場合等でも絶縁層には接触しにくい装置を確実に製造できる。
At this time, after the step of forming the aluminum nitride protrusion, the exposed portion of the insulating layer on the electrostatic adsorption electrode side of the support substrate is etched into a concave shape by RIE (reactive ion etching). It is preferable.
As described above, the exposed portion of the insulating layer on the electrostatic adsorption electrode side of the support substrate is etched by RIE (reactive ion etching) to form a concave shape, whereby a step between the upper surface of the protruding portion and the exposed portion of the insulating layer is formed. Therefore, it is possible to reliably manufacture a device that does not come into contact with the insulating layer even when the adsorbed material is thermally expanded at a high temperature.

以上のように、本発明によれば、被吸着物への傷、パーティクルの発生を防止しながら、高い静電力の応答性で、高温域まで安定して被吸着物を吸着、保持することができる長寿命の装置となる。   As described above, according to the present invention, the object to be adsorbed can be stably adsorbed and held up to a high temperature range with high electrostatic force responsiveness while preventing damage to the object to be adsorbed and generation of particles. A long-life device that can be used.

本発明の静電吸着機能を有する装置の実施態様の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the embodiment of the apparatus which has an electrostatic attraction function of this invention. 本発明の静電吸着機能を有する装置の製造方法の実施態様の一例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows an example of the embodiment of the manufacturing method of the apparatus which has an electrostatic attraction function of this invention. 選択的にエッチングされた絶縁層と窒化アルミニウム製の突起部を示すSEM画像とその部分拡大図である。It is the SEM image which shows the insulating layer and the projection part made from aluminum nitride which were selectively etched, and the elements on larger scale. 本発明の静電吸着機能を有する装置の製造において、絶縁層の露出部分をエッチングする前後の説明図である。In manufacture of the apparatus which has an electrostatic attraction function of this invention, it is explanatory drawing before and behind etching the exposed part of an insulating layer.

以下、本発明について、実施態様の一例として、図を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図1は、本発明の静電吸着機能を有する装置の実施態様の一例を示す概略図である。図2は、本発明の静電吸着機能を有する装置の製造方法の実施態様の一例を示すフロー図である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail as an example of an embodiment with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.
FIG. 1 is a schematic view showing an example of an embodiment of an apparatus having an electrostatic attraction function according to the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing an example of an embodiment of a method for manufacturing an apparatus having an electrostatic attraction function according to the present invention.

図1(a)に示す本発明の静電吸着機能を有する装置10は、支持基板11と、支持基板11上に形成された静電吸着用電極12と、静電吸着用電極12を覆う絶縁層14と、支持基板11の静電吸着用電極12側の絶縁層14上に形成された窒化アルミニウム製の突起部15とを含む静電吸着機能を有する装置10であって、窒化アルミニウム製の突起部15の窒化アルミニウムの相対密度が、40%〜97%である。   An apparatus 10 having an electrostatic attraction function according to the present invention shown in FIG. 1A includes a support substrate 11, an electrostatic attraction electrode 12 formed on the support substrate 11, and an insulation that covers the electrostatic attraction electrode 12. An apparatus 10 having an electrostatic adsorption function, including a layer 14 and an aluminum nitride protrusion 15 formed on the insulating layer 14 on the electrostatic adsorption electrode 12 side of the support substrate 11. The relative density of the aluminum nitride of the protrusion 15 is 40% to 97%.

このように、本発明の装置は、絶縁層上に窒化アルミニウム製の突起部を有することで、被吸着物と絶縁層との間に空間ができるため、静電力の応答性が高くなり、さらには発塵量も抑制される。そして、窒化アルミニウム製の突起部の窒化アルミニウムの相対密度が、40%〜97%であれば、突起部の強度を保って発塵を防止しながら、被吸着物への傷やパーティクルの発生を低減できる装置となる。窒化アルミニウムの相対密度が40%未満の場合には、突起部の構造自体が脆くなり、突起部自体から発塵して、被吸着物に生じるパーティクルが多くなってしまう。また、窒化アルミニウムの相対密度が97%を超える場合には、突起部の構造が強固になり、被吸着物に傷等を与えやすくなってしまう。また、突起部のみの相対密度を調整するだけで、他の絶縁層等は密度を高く、装置全体としては強固に作製できるため、高温域まで安定して使用可能で、寿命の長い装置となる。
また、本発明において、窒化アルミニウム製の突起部15の窒化アルミニウムの相対密度として、好ましくは60%〜92%であれば、被吸着物への傷や、装置からの発塵もより低減できる装置となる。
As described above, the device of the present invention has a protrusion between the adsorbent and the insulating layer by having the aluminum nitride protrusion on the insulating layer, so that the responsiveness of the electrostatic force is improved. Reduces the amount of dust generated. And if the relative density of aluminum nitride in the aluminum nitride projections is 40% to 97%, it will prevent the generation of scratches and particles while maintaining the strength of the projections and preventing dust generation. The device can be reduced. When the relative density of aluminum nitride is less than 40%, the structure of the protrusion itself becomes brittle, and dust is generated from the protrusion itself to increase the number of particles generated on the object to be adsorbed. In addition, when the relative density of aluminum nitride exceeds 97%, the structure of the protruding portion becomes strong, and the object to be adsorbed is easily damaged. In addition, by adjusting the relative density of only the protrusions, other insulating layers and the like have a high density, and the entire device can be made firmly, so that it can be used stably up to high temperatures and has a long life. .
In the present invention, if the relative density of the aluminum nitride of the aluminum nitride protrusions 15 is preferably 60% to 92%, the apparatus can further reduce damage to the object to be adsorbed and dust generation from the apparatus. It becomes.

ここで、窒化アルミニウムの相対密度とは、窒化アルミニウム製の突起部のかさ密度を計測し、窒化アルミニウムの理論密度3.255(g/cm)で除した数値をパーセント表示したものである。 Here, the relative density of aluminum nitride is obtained by measuring the bulk density of protrusions made of aluminum nitride and dividing it by the theoretical density of aluminum nitride 3.255 (g / cm 3 ).

また、本発明の装置10は、図1(a)に示すように、支持基板11の静電吸着用電極12とは反対の面に加熱用ヒーターパターン13を形成して、被吸着物を加熱できる装置とすることもできる。   Further, as shown in FIG. 1A, the apparatus 10 of the present invention forms a heater pattern 13 on the surface of the support substrate 11 opposite to the electrostatic adsorption electrode 12 to heat the object to be adsorbed. It can also be set as the apparatus which can.

また、本発明の装置10としては、図1(b)に示すような、支持基板11の静電吸着用電極12側の絶縁層14の露出部分がエッチングされて凹状されたものであることが好ましい。
このように、支持基板の静電吸着用電極側の絶縁層の露出部分が、エッチングされて凹状にされたものであれば、窒化アルミニウム製の突起部上面と、突起部が形成されていない絶縁層表面との段差を容易に大きくでき、被吸着物が熱等により変形しても絶縁層表面に接触することを防止できるため、被吸着物への傷等の発生をより抑制できる装置となる。
Moreover, as the apparatus 10 of this invention, as shown in FIG.1 (b), the exposed part of the insulating layer 14 by the side of the electrostatic attraction electrode 12 of the support substrate 11 shall be etched and made concave. preferable.
In this way, if the exposed portion of the insulating layer on the electrostatic adsorption electrode side of the support substrate is etched and made concave, the upper surface of the aluminum nitride projection and the insulation on which the projection is not formed The level difference from the surface of the layer can be easily increased, and even if the object to be adsorbed is deformed by heat or the like, it can be prevented from coming into contact with the surface of the insulating layer. .

このような本発明の静電吸着機能を有する装置10を製造することができる本発明の静電吸着機能を有する装置の製造方法の一例を図2に示す。
本発明の製造方法では、図2(a)に示すように、まず支持基板11を準備する。
準備する支持基板11としては、特に限定されず、耐熱性及び絶縁性を有するものであればよく、例えば、窒化硼素と窒化アルミニウムの混合焼結体からなるものや、グラファイトからなる基材に熱分解窒化硼素をコートしたもの等を用いることができる。
FIG. 2 shows an example of a method for manufacturing a device having an electrostatic attraction function according to the present invention that can manufacture the device 10 having an electrostatic attraction function according to the present invention.
In the manufacturing method of the present invention, as shown in FIG. 2A, first, a support substrate 11 is prepared.
The support substrate 11 to be prepared is not particularly limited as long as it has heat resistance and insulating properties. For example, a support substrate 11 made of a mixed sintered body of boron nitride and aluminum nitride, or a base material made of graphite is heated. A material coated with decomposed boron nitride can be used.

次に、図2(b)に示すように、静電吸着用電極12を形成する。静電吸着用電極12の形状等は特に限定されず、例えば一対の内部電極をもつ双極型のものを形成することができる。
また、この静電吸着用電極12を形成する際に、例えば、支持基板11上でメタンガスを所定条件下で熱分解し、両面に熱分解グラファイト層を堆積させ、その後それぞれパターン加工することによって、静電吸着用電極12と共にその反対面に加熱用ヒーターパターン13を形成することができる。このように、本発明の装置に加熱機能を付加する場合には、裏面に加熱用ヒーターパターン13を形成することができる。
Next, as shown in FIG. 2B, the electrostatic chucking electrode 12 is formed. The shape of the electrostatic attraction electrode 12 is not particularly limited, and for example, a bipolar type having a pair of internal electrodes can be formed.
Further, when forming the electrostatic adsorption electrode 12, for example, by thermally decomposing methane gas on the support substrate 11 under predetermined conditions, depositing pyrolytic graphite layers on both sides, and then patterning each, The heater pattern 13 for heating can be formed on the opposite surface together with the electrostatic adsorption electrode 12. Thus, when a heating function is added to the apparatus of the present invention, the heater pattern 13 for heating can be formed on the back surface.

次に、図2(c)に示すように、静電吸着用電極12を覆うように絶縁層14を形成する。
このとき、絶縁層14としては、特に限定されないが、窒化珪素、窒化硼素と窒化アルミニウムの混合体、アルミナ、窒化アルミニウム、及び熱分解窒化硼素のいずれかを形成することが好ましい。
このように、上記いずれかであれば、後工程での窒化アルミニウム製の突起部を良好に接合でき、剥がれることもほとんどないため、高温でも安定して使用可能な装置を製造できる。
Next, as shown in FIG. 2C, an insulating layer 14 is formed so as to cover the electrostatic adsorption electrode 12.
At this time, the insulating layer 14 is not particularly limited, but it is preferable to form any one of silicon nitride, a mixture of boron nitride and aluminum nitride, alumina, aluminum nitride, and pyrolytic boron nitride.
In this way, any of the above can make it possible to satisfactorily bond the aluminum nitride protrusions in the subsequent process and hardly peel them off, so that a device that can be used stably even at high temperatures can be manufactured.

この際、上記の絶縁層14に、0.001%〜20%の範囲で抵抗調整用の元素が含有されるように形成することが好ましい。
このように、絶縁層を上記範囲で抵抗調整用の元素が含有されるように形成することで、静電吸着力をより強くでき、被吸着物を安定して保持可能な装置を製造することができる。
At this time, the insulating layer 14 is preferably formed so as to contain an element for resistance adjustment in a range of 0.001% to 20%.
As described above, by forming the insulating layer so that the resistance adjusting element is contained in the above range, an electrostatic adsorption force can be further strengthened, and a device capable of stably holding an object to be adsorbed is manufactured. Can do.

絶縁層14としては、熱CVD法や焼結体を高温接着剤で接合させることで形成できるが、例えば、炭素含有の熱分解窒化硼素絶縁層を形成する場合には、支持基板の上にアンモニアと三塩化硼素、メタンと三塩化硼素の混合気体を、メタンの流量をアンモニアとの比で10%〜50%の範囲で流し、反応温度は1700℃〜1850℃の範囲、反応圧力は例えば5Torr(666Pa)の条件下で反応させて、炭素を含有させた例えば厚さ200μmの炭素含有熱分解窒化硼素絶縁層を形成することができる。   The insulating layer 14 can be formed by joining a thermal CVD method or a sintered body with a high-temperature adhesive. For example, when forming a carbon-containing pyrolytic boron nitride insulating layer, ammonia is formed on the support substrate. And boron trichloride, a mixed gas of methane and boron trichloride, is allowed to flow at a flow rate of methane in the range of 10% to 50% in the ratio of ammonia, the reaction temperature is in the range of 1700 ° C to 1850 ° C, and the reaction pressure is, for example, 5 Torr By reacting under the condition of (666 Pa), for example, a carbon-containing pyrolytic boron nitride insulating layer having a thickness of 200 μm containing carbon can be formed.

次に、図2(d)に示すように、支持基板11の静電吸着用電極12側の絶縁層14上に、窒化アルミニウム製の突起部15を窒化アルミニウムの相対密度が40%〜97%、好ましくは60〜92%の範囲になるように制御して形成する。   Next, as shown in FIG. 2D, the aluminum nitride protrusions 15 are formed on the insulating layer 14 on the electrostatic adsorption electrode 12 side of the support substrate 11 so that the relative density of aluminum nitride is 40% to 97%. Preferably, it is formed so as to be in the range of 60 to 92%.

この際、窒化アルミニウム製の突起部15を、熱CVD法、有機金属化学気相成長法、イオンプレーティング法、及び物理蒸着法のいずれかによって形成することが好ましい。
このように、窒化アルミニウム製の突起部を、熱CVD法、有機金属化学気相成長法、イオンプレーティング法、及び物理蒸着法のいずれかによって形成することで、高純度の窒化アルミニウムを形成でき、被吸着物への汚染の少ない装置を製造することができる。このため、本発明により製造された装置を半導体デバイスの製造において使用することで、デバイス不良を低減できる。
At this time, the aluminum nitride protrusions 15 are preferably formed by any one of a thermal CVD method, a metal organic chemical vapor deposition method, an ion plating method, and a physical vapor deposition method.
In this way, high-purity aluminum nitride can be formed by forming the protrusions made of aluminum nitride by any one of thermal CVD, metal organic chemical vapor deposition, ion plating, and physical vapor deposition. Thus, an apparatus with little contamination to the object to be adsorbed can be manufactured. For this reason, a device defect can be reduced by using the apparatus manufactured by this invention in manufacture of a semiconductor device.

上記のような方法を用いて、形成する窒化アルミニウムを上記範囲の相対密度になるように制御する方法としては、特に限定されず、例えば、アルキルアルミニウム(TMA、TEA、TiBA、DEAC、DEAH)とNHの混合ガスを高温下で反応させる際に、原料ガスの流量や反応温度等を、上記範囲の相対密度になるように選択して形成できる。または、例えば、イオンプレーティング法、あるいは物理蒸着法(スパッタ法)でターゲットにAlNを使用し、基板温度条件、圧力、パワー条件を上記範囲の相対密度になるように選択して作製することができる。 The method for controlling the formed aluminum nitride so as to have a relative density in the above range using the above method is not particularly limited. For example, alkyl aluminum (TMA, TEA, TiBA, DEAC, DEAH) and When the mixed gas of NH 3 is reacted at a high temperature, the flow rate of the source gas, the reaction temperature, and the like can be selected and formed so as to have a relative density in the above range. Alternatively, for example, by using an ion plating method or a physical vapor deposition method (sputtering method) using AlN as a target, the substrate temperature condition, pressure, and power condition can be selected so as to have a relative density in the above range. it can.

このとき、予め、支持基板11の静電吸着用電極12側の絶縁層14の窒化アルミニウム製の突起部15を形成する部分以外の表面をマスクで覆い、その後窒化アルミニウム製の突起部15を形成することが好ましい。例えば円形状の突起部を形成する場合には、マスク材にパンチングにより所望直径の穴を突起部を形成する位置に開けて、絶縁層表面を当該マスクで覆い、その後窒化アルミニウムを形成することで、位置精度良く、密着性良好な突起部を容易に形成することができる。   At this time, the surface of the insulating layer 14 of the support substrate 11 on the side of the electrostatic attraction electrode 12 other than the portion for forming the aluminum nitride projection 15 is covered with a mask in advance, and then the aluminum nitride projection 15 is formed It is preferable to do. For example, when forming a circular projection, a hole with a desired diameter is punched in the mask material at a position where the projection is to be formed, the insulating layer surface is covered with the mask, and then aluminum nitride is formed. Thus, it is possible to easily form a protrusion with good positional accuracy and good adhesion.

ただし、本発明において、窒化アルミニウム製の突起部15の形成方法としては、上記に限定されず、絶縁層の表面全体に窒化アルミニウムの層を形成して、その後、突起部形成のために不要部分を、機械的に研削除去したり、マスクしてサンドブラストを行うこと等で除去することもできる。   However, in the present invention, the method for forming the aluminum nitride protrusions 15 is not limited to the above, and an aluminum nitride layer is formed on the entire surface of the insulating layer, and then an unnecessary portion for forming the protrusions is formed. Can be removed by mechanical grinding or by sandblasting with a mask.

また、本発明において、窒化アルミニウム製の突起部15を、10ppm〜3質量%の範囲、より好ましくは100ppm〜2%の範囲で炭素が含まれるように形成することが好ましい。
このように、窒化アルミニウム製の突起部が炭素を10ppm〜3質量%、特には100ppm〜2質量%の範囲で含むことで、静電吸着力がより強くなり、被吸着物を十分にクランプすることができる装置を製造できる。
Moreover, in this invention, it is preferable to form the protrusion part 15 made from aluminum nitride so that carbon may be contained in the range of 10 ppm to 3% by mass, more preferably in the range of 100 ppm to 2%.
As described above, the aluminum nitride protrusion includes carbon in the range of 10 ppm to 3% by mass, particularly 100 ppm to 2% by mass, so that the electrostatic adsorption force becomes stronger and the object to be adsorbed is sufficiently clamped. Can be manufactured.

次に、図2(e)に示すように、支持基板11の静電吸着用電極12側の絶縁層14の露出部分を、RIE(反応性イオンエッチング)によりエッチングして凹状にすることが好ましい。図4に絶縁層14の露出部分のエッチング前後の様子を示す。図4(a)に示す状態の突起部15と絶縁層14を、RIEにより、突起部15直下以外の絶縁層14、つまり絶縁層14の露出部分を、図4(b)に示すように、プラズマエッチングして絶縁層14の露出部分のみをエッチングして凹状にする。窒化アルミニウムはプラズマ下では耐蝕性良好であり、ほとんどエッチングされず、突起部の高さは維持できる。また、本工程のように、RIEにより絶縁層14の露出部分を掘りこむ場合には、エッチングされにくい窒化アルミニウム以外の絶縁層14を形成することが好ましい。
これにより、突起部上面と絶縁層の露出部分との段差を容易に調節でき、被吸着物が高温で熱膨張した場合等でも絶縁層には接触しにくくなる。
Next, as shown in FIG. 2E, the exposed portion of the insulating layer 14 on the electrostatic adsorption electrode 12 side of the support substrate 11 is preferably etched into a concave shape by RIE (reactive ion etching). . FIG. 4 shows a state before and after etching the exposed portion of the insulating layer 14. As shown in FIG. 4B, the protrusions 15 and the insulating layer 14 in the state shown in FIG. Plasma etching is performed to etch only the exposed portion of the insulating layer 14 to form a concave shape. Aluminum nitride has good corrosion resistance under plasma, is hardly etched, and the height of the protrusion can be maintained. Further, when the exposed portion of the insulating layer 14 is dug by RIE as in this step, it is preferable to form the insulating layer 14 other than aluminum nitride which is difficult to be etched.
Thereby, the level difference between the upper surface of the protrusion and the exposed portion of the insulating layer can be easily adjusted, and even when the object to be adsorbed thermally expands at a high temperature, it becomes difficult to contact the insulating layer.

以上のような、本発明の製造方法により製造した本発明の装置は、ウェーハ等の被吸着物への傷、装置自体からの発塵が非常に少なく、高温域まで安定して使用可能な長寿命の静電吸着機能を有する装置となる。   As described above, the apparatus of the present invention manufactured by the manufacturing method of the present invention has very little damage to an object to be adsorbed such as a wafer, dust generation from the apparatus itself, and can be used stably up to a high temperature range. It becomes an apparatus having a lifetime electrostatic adsorption function.

以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例、比較例)
直径200mm厚さ10mmのカーボン製基材の全面に、アンモニアと三塩化硼素を混合比8:1で温度2000℃圧力5Torr(666Pa)のCVD炉内にて反応させて熱分解窒化硼素を堆積させて、0.5mm厚でコーティングした支持基板を作製した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to these.
(Examples and comparative examples)
Pyrolytic boron nitride is deposited on the entire surface of a carbon substrate having a diameter of 200 mm and a thickness of 10 mm by reacting ammonia and boron trichloride at a mixing ratio of 8: 1 in a CVD furnace at a temperature of 2000 ° C. and a pressure of 5 Torr (666 Pa). A support substrate coated with a thickness of 0.5 mm was prepared.

次に、支持基板上でメタンガスを1800℃、5Torr(666Pa)の条件下で熱分解し、両面に厚さ100μmの熱分解グラファイト層を堆積させて、静電吸着用電極と加熱用ヒーターパターンをそれぞれの反対面に形成した。
次に、支持基板の上にアンモニアと三塩化硼素、メタンと三塩化硼素の混合気体を、メタンの流量をアンモニアとの比で30%で流し、反応温度1800℃、反応圧力5Torr(666Pa)の条件下で反応させて、炭素を含有させた厚さ200μmの炭素含有熱分解窒化硼素絶縁層を形成した。
Next, methane gas is pyrolyzed on a support substrate under the conditions of 1800 ° C. and 5 Torr (666 Pa), and a pyrolytic graphite layer having a thickness of 100 μm is deposited on both surfaces, thereby forming an electrostatic adsorption electrode and a heater pattern for heating. Formed on opposite sides of each.
Next, a mixed gas of ammonia and boron trichloride and methane and boron trichloride is flowed on the support substrate at a flow rate of methane of 30% in a ratio of ammonia to a reaction temperature of 1800 ° C. and a reaction pressure of 5 Torr (666 Pa). Reaction was performed under conditions to form a carbon-containing pyrolytic boron nitride insulating layer having a thickness of 200 μm and containing carbon.

次に、絶縁層上をパンチングしたマスクで覆い、有機金属化学気相成長法(MOCVD)を用いて、アルキルアルミニウムとしてTMAを流量5〜20sccmの範囲で、また、NHを100〜5000sccmの範囲で、さらに反応温度を800〜1200℃の間で条件を種々選択することで、以下に示す表1のように、35〜99%(実施例:40%〜97%、比較例:35%、98%〜100%)の範囲でさまざまな相対密度の窒化アルミニウムの突起部を形成した。また、窒化アルミニウム製の突起部は、直径1mm、厚さ5μmで、等間隔に4mmピッチで形成した。 Next, the insulating layer is covered with a punched mask, and TMA is flown in the range of 5 to 20 sccm as alkylaluminum, and NH 3 is in the range of 100 to 5000 sccm using metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). Further, by selecting various conditions between reaction temperatures of 800 to 1200 ° C., 35 to 99% (Example: 40% to 97%, Comparative Example: 35%, as shown in Table 1 below) The protrusions of aluminum nitride having various relative densities were formed in the range of 98% to 100%. The aluminum nitride protrusions were 1 mm in diameter and 5 μm in thickness, and were formed at regular intervals of 4 mm.

次に、窒化アルミニウム製の突起部の段差を調整する為に、突起部の直下の絶縁層を除いた絶縁層表面をRIE(反応性イオンエッチング)によってエッチングした。この際、炭素含有熱分解窒化硼素絶縁層をエッチングする為にCFガスと酸素ガスの混合ガスを流して、そのガスのプラズマ中で200WのRFパワーでエッチングを行った。
エッチング後の絶縁層と突起部をSEM(Scanning Electron Microscopy)で観察した画像と、その部分拡大図を図3(a)、(b)に示す。図3に示すように、窒化アルミニウム突起部15はプラズマ下では耐蝕性良好でありほとんどエッチングされずに残り、周囲の炭素含有熱分解窒化硼素絶縁層14は侵食され易い為にエッチングで掘りこまれている。このような方法によって、突起部の上面と露出した絶縁層表面との段差を30μmに調整することができた。
Next, in order to adjust the level difference of the protrusion made of aluminum nitride, the surface of the insulating layer excluding the insulating layer immediately below the protrusion was etched by RIE (reactive ion etching). At this time, in order to etch the carbon-containing pyrolytic boron nitride insulating layer, a mixed gas of CF 4 gas and oxygen gas was flowed, and etching was performed with 200 W of RF power in the plasma of the gas.
FIGS. 3A and 3B show an image obtained by observing the etched insulating layer and the protruding portion with SEM (Scanning Electron Microscopy) and a partially enlarged view thereof. As shown in FIG. 3, the aluminum nitride protrusions 15 have good corrosion resistance under plasma and remain almost unetched, and the surrounding carbon-containing pyrolytic boron nitride insulating layer 14 is easily eroded and thus is etched away. ing. By such a method, the step between the upper surface of the protruding portion and the exposed insulating layer surface could be adjusted to 30 μm.

また、支持基板、絶縁層、窒化アルミニウム製の突起部を全て窒化アルミニウムで一体焼結させて作製することによって、突起部の窒化アルミニウムの相対密度100%の装置も比較例として作製した。このとき、突起部の形状、大きさ等は上記で作製した装置と同様に形成した。   Further, a device having a relative density of 100% of the aluminum nitride of the protrusions was also prepared as a comparative example by integrally sintering the support substrate, the insulating layer, and the aluminum nitride protrusions with aluminum nitride. At this time, the shape, size, and the like of the protrusion were formed in the same manner as in the device manufactured above.

上記のように種々作製した静電吸着機能を有する装置の評価方法として、作製した装置を、真空N雰囲気、圧力10−3Paの真空チャンバーで500℃に加熱して、その上に8インチSiベアウェーハの研磨面を±300Vにて2分間吸着させた。その吸着したウェーハ裏面をウェーハ欠陥検査レビュー装置MAGICS(レーザーテック社製)にて評価した。 As an evaluation method of a device having an electrostatic adsorption function produced as described above, the produced device is heated to 500 ° C. in a vacuum chamber of vacuum N 2 atmosphere and pressure of 10 −3 Pa, and 8 inches thereon. The polished surface of the Si bare wafer was adsorbed at ± 300 V for 2 minutes. The adsorbed wafer back surface was evaluated by a wafer defect inspection review apparatus MAGICS (manufactured by Lasertec Corporation).

傷の評価として検査装置で抽出された100箇所の画像から傷の有無を判断し、傷有りが5箇所以下を評価A、5箇所を超えるものを評価Bと2段階評価をした。
さらに、同検査装置でカウントされたパーティクル総数で発塵評価を行い、パーティクル総数が5000個以下を評価A、5001〜20000個以下を評価B、20001〜50000個以下を評価C、50000個を超えたものを評価Dと4段階評価した。
以上のように、装置の被吸着物への傷の評価、発塵評価をまとめたものを以下の表1に示す。傷の評価、発塵評価を合わせて考慮して最終的に総合評価としてA〜Cの3段階評価を行った。
As an evaluation of scratches, the presence / absence of scratches was judged from 100 images extracted by the inspection apparatus, and five or less scratches were evaluated as A, and those exceeding five were rated as B.
Furthermore, dust generation evaluation is performed with the total number of particles counted by the inspection apparatus, the total number of particles is 5000 or less, evaluation A, 5001 to 20000 or less is evaluation B, 20001 to 50000 or less is evaluation C, and more than 50000 The product was evaluated as D and four grades.
Table 1 below summarizes the evaluation of scratches and dust generation on the object to be adsorbed as described above. Considering both the evaluation of scratches and the evaluation of dust generation, a three-stage evaluation of A to C was finally performed as a comprehensive evaluation.

Figure 2011100844
Figure 2011100844

表1に示すように、突起部の窒化アルミニウムの相対密度が40%以上97%以下の装置は総合的に良好な結果となった。また、突起部の窒化アルミニウムの相対密度が60%以上92%以下の装置は、ウェーハへの傷も発塵も両方が非常に良好であった。突起部の窒化アルミニウムの相対密度が35%のものは、脆く、多量に発塵した。また、突起部の窒化アルミニウムの相対密度が98〜100%のものは、傷が多数発生し、発塵も多かった。
また、他の種類の絶縁層を形成して同様に実験した場合でも、ほぼ同等の評価結果であり、絶縁層によらずに突起部の窒化アルミニウムの相対密度に依存する結果であった。
As shown in Table 1, an apparatus in which the relative density of the aluminum nitride in the protrusions was 40% or more and 97% or less gave a good overall result. Further, the apparatus in which the relative density of the aluminum nitride at the protrusions is 60% or more and 92% or less was very good in both scratches and dust generation on the wafer. A protrusion having a relative density of aluminum nitride of 35% was brittle and generated a large amount of dust. Further, when the relative density of the aluminum nitride in the protrusions was 98 to 100%, many scratches were generated and much dust was generated.
Further, even when another type of insulating layer was formed and the same experiment was performed, the evaluation result was almost equivalent, and the result depended on the relative density of the aluminum nitride in the protruding portion regardless of the insulating layer.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

10…静電吸着機能を有する装置、 11…支持基板、
12…静電吸着用電極、 13…加熱用ヒーターパターン、
14…絶縁層、 15…窒化アルミニウム製の突起部。
10: Device having an electrostatic adsorption function, 11: Support substrate,
12 ... Electrode for electrostatic adsorption, 13 ... Heater pattern for heating,
14 ... Insulating layer, 15 ... Projection made of aluminum nitride.

Claims (13)

少なくとも、支持基板と、該支持基板上に形成された静電吸着用電極と、該静電吸着用電極を覆う絶縁層と、前記支持基板の静電吸着用電極側の前記絶縁層上に形成された窒化アルミニウム製の突起部とを含む静電吸着機能を有する装置であって、
前記窒化アルミニウム製の突起部の窒化アルミニウムの相対密度が、40%〜97%であることを特徴とする静電吸着機能を有する装置。
At least a support substrate, an electrode for electrostatic adsorption formed on the support substrate, an insulating layer covering the electrode for electrostatic adsorption, and formed on the insulating layer on the electrode side for electrostatic adsorption of the support substrate A device having an electrostatic adsorption function including a projected portion made of aluminum nitride,
An apparatus having an electrostatic attraction function, wherein the aluminum nitride has a relative density of 40% to 97% in the aluminum nitride protrusions.
前記窒化アルミニウム製の突起部が、10ppm〜3質量%の範囲で炭素を含むものであることを特徴とする請求項1に記載の静電吸着機能を有する装置。   The apparatus having an electrostatic attraction function according to claim 1, wherein the aluminum nitride protrusion includes carbon in a range of 10 ppm to 3 mass%. 前記窒化アルミニウム製の突起部が、熱CVD法、有機金属化学気相成長法、イオンプレーティング法、及び物理蒸着法のいずれかによって形成されたものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の静電吸着機能を有する装置。   The protrusion made of aluminum nitride is formed by any one of a thermal CVD method, a metal organic chemical vapor deposition method, an ion plating method, and a physical vapor deposition method. Item 3. An apparatus having an electrostatic adsorption function according to Item 2. 前記絶縁層が、窒化珪素、窒化硼素と窒化アルミニウムの混合体、アルミナ、窒化アルミニウム、及び熱分解窒化硼素のいずれかであることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の静電吸着機能を有する装置。   4. The insulating layer according to claim 1, wherein the insulating layer is any one of silicon nitride, a mixture of boron nitride and aluminum nitride, alumina, aluminum nitride, and pyrolytic boron nitride. The apparatus which has the electrostatic adsorption function of description. 前記絶縁層が、0.001%〜20%の範囲で抵抗調整用の元素を含有するものであることを特徴とする請求項4に記載の静電吸着機能を有する装置。   The device having an electrostatic attraction function according to claim 4, wherein the insulating layer contains an element for resistance adjustment in a range of 0.001% to 20%. 前記支持基板の静電吸着用電極側の前記絶縁層の露出部分が、エッチングされて凹状にされたものであることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の静電吸着機能を有する装置。   The static part according to any one of claims 1 to 5, wherein an exposed portion of the insulating layer on the electrostatic adsorption electrode side of the support substrate is etched to be concave. A device with an electroadsorption function. 静電吸着機能を有する装置を製造する方法であって、少なくとも、
支持基板を準備する工程と、
前記準備した支持基板上に静電吸着用電極を形成する工程と、
前記静電吸着用電極を覆うように絶縁層を形成する工程と、
前記支持基板の静電吸着用電極側の前記絶縁層上に、窒化アルミニウム製の突起部を窒化アルミニウムの相対密度が40%〜97%の範囲になるように制御して形成する工程とを含む静電吸着機能を有する装置の製造方法。
A method of manufacturing a device having an electrostatic adsorption function, at least,
Preparing a support substrate;
Forming an electrostatic chucking electrode on the prepared support substrate;
Forming an insulating layer so as to cover the electrode for electrostatic attraction;
Forming a projection made of aluminum nitride on the insulating layer on the electrostatic adsorption electrode side of the support substrate while controlling the relative density of aluminum nitride to be in the range of 40% to 97%. A method for manufacturing a device having an electrostatic adsorption function.
前記窒化アルミニウム製の突起部を形成する工程において、予め、前記支持基板の静電吸着用電極側の前記絶縁層の前記窒化アルミニウム製の突起部を形成する部分以外の表面をマスクで覆い、その後前記窒化アルミニウム製の突起部を形成することを特徴とする請求項7に記載の静電吸着機能を有する装置の製造方法。   In the step of forming the aluminum nitride protrusion, the surface of the insulating layer on the electrostatic adsorption electrode side of the support substrate other than the portion where the aluminum nitride protrusion is formed is covered with a mask in advance. The method for manufacturing an apparatus having an electrostatic attraction function according to claim 7, wherein the aluminum nitride protrusion is formed. 前記窒化アルミニウム製の突起部を形成する工程において、前記窒化アルミニウム製の突起部を10ppm〜3質量%の範囲で炭素が含まれるように形成することを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の静電吸着機能を有する装置の製造方法。   9. The step of forming the aluminum nitride protrusion, wherein the aluminum nitride protrusion is formed so as to contain carbon in the range of 10 ppm to 3 mass%. The manufacturing method of the apparatus which has an electrostatic adsorption function of description. 前記窒化アルミニウム製の突起部を形成する工程において、前記窒化アルミニウム製の突起部を、熱CVD法、有機金属化学気相成長法、イオンプレーティング法、及び物理蒸着法のいずれかによって形成することを特徴とする請求項7乃至請求項9のいずれか一項に記載の静電吸着機能を有する装置の製造方法。   In the step of forming the aluminum nitride protrusion, the aluminum nitride protrusion is formed by any one of a thermal CVD method, a metal organic chemical vapor deposition method, an ion plating method, and a physical vapor deposition method. A method for manufacturing an apparatus having an electrostatic attraction function according to any one of claims 7 to 9. 前記絶縁層を形成する工程において、前記絶縁層として、窒化珪素、窒化硼素と窒化アルミニウムの混合体、アルミナ、窒化アルミニウム、及び熱分解窒化硼素のいずれかを形成することを特徴とする請求項7乃至請求項10のいずれか一項に記載の静電吸着機能を有する装置の製造方法。   8. The step of forming the insulating layer includes forming, as the insulating layer, any one of silicon nitride, a mixture of boron nitride and aluminum nitride, alumina, aluminum nitride, and pyrolytic boron nitride. The manufacturing method of the apparatus which has an electrostatic attraction function as described in any one of Claims 10 thru | or 10. 前記絶縁層を形成する工程において、前記絶縁層を0.001%〜20%の範囲で抵抗調整用の元素が含有されるように形成することを特徴とする請求項11に記載の静電吸着機能を有する装置の製造方法。   The electrostatic adsorption according to claim 11, wherein in the step of forming the insulating layer, the insulating layer is formed so as to contain an element for resistance adjustment in a range of 0.001% to 20%. A method for manufacturing a device having a function. 前記窒化アルミニウム製の突起部を形成する工程の後に、前記支持基板の静電吸着用電極側の前記絶縁層の露出部分を、RIE(反応性イオンエッチング)によりエッチングして凹状にすることを特徴とする請求項7乃至請求項12のいずれか一項に記載の静電吸着機能を有する装置の製造方法。
After the step of forming the aluminum nitride protrusion, the exposed portion of the insulating layer on the electrostatic adsorption electrode side of the support substrate is etched into a concave shape by RIE (reactive ion etching). A method for manufacturing a device having an electrostatic attraction function according to any one of claims 7 to 12.
JP2009254390A 2009-11-05 2009-11-05 Device having electrostatic chucking function and method of manufacturing the same Pending JP2011100844A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009254390A JP2011100844A (en) 2009-11-05 2009-11-05 Device having electrostatic chucking function and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009254390A JP2011100844A (en) 2009-11-05 2009-11-05 Device having electrostatic chucking function and method of manufacturing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011100844A true JP2011100844A (en) 2011-05-19

Family

ID=44191803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009254390A Pending JP2011100844A (en) 2009-11-05 2009-11-05 Device having electrostatic chucking function and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011100844A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015023168A (en) * 2013-07-19 2015-02-02 株式会社日立ハイテクノロジーズ Plasma processing apparatus, and method of manufacturing stage
JP2017034042A (en) * 2015-07-30 2017-02-09 モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 Wafer support device
WO2020261990A1 (en) * 2019-06-28 2020-12-30 日本碍子株式会社 Wafer mounting stand and method for manufacturing same
CN115589646A (en) * 2022-12-12 2023-01-10 久盛电气股份有限公司 Heating system, tank device and control method thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002329774A (en) * 2001-04-27 2002-11-15 Kyocera Corp Wafer support member
JP2003136027A (en) * 2001-11-01 2003-05-13 Ngk Insulators Ltd Method for cleaning ceramic member for use in semiconductor production apparatus, cleaning agent and combination of cleaning agents
JP2004158492A (en) * 2002-11-01 2004-06-03 Shin Etsu Chem Co Ltd Heating device with electrostatic attracting function and its manufacturing method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002329774A (en) * 2001-04-27 2002-11-15 Kyocera Corp Wafer support member
JP2003136027A (en) * 2001-11-01 2003-05-13 Ngk Insulators Ltd Method for cleaning ceramic member for use in semiconductor production apparatus, cleaning agent and combination of cleaning agents
JP2004158492A (en) * 2002-11-01 2004-06-03 Shin Etsu Chem Co Ltd Heating device with electrostatic attracting function and its manufacturing method

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015023168A (en) * 2013-07-19 2015-02-02 株式会社日立ハイテクノロジーズ Plasma processing apparatus, and method of manufacturing stage
JP2017034042A (en) * 2015-07-30 2017-02-09 モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 Wafer support device
WO2020261990A1 (en) * 2019-06-28 2020-12-30 日本碍子株式会社 Wafer mounting stand and method for manufacturing same
JPWO2020261990A1 (en) * 2019-06-28 2020-12-30
JP7284261B2 (en) 2019-06-28 2023-05-30 日本碍子株式会社 Wafer mounting table and its manufacturing method
CN115589646A (en) * 2022-12-12 2023-01-10 久盛电气股份有限公司 Heating system, tank device and control method thereof
CN115589646B (en) * 2022-12-12 2023-03-21 久盛电气股份有限公司 Heating system, tank device and control method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4744855B2 (en) Electrostatic chuck
JP4417197B2 (en) Susceptor device
US6508911B1 (en) Diamond coated parts in a plasma reactor
US20110076401A1 (en) Method of Making Showerhead for Semiconductor Processing Apparatus
JPH07307377A (en) Ceramic heater with electrostatic chuck
EP1376660B1 (en) Wafer heating apparatus with electrostatic attraction function
JP2007173596A (en) Electrostatic chuck
JP2002134590A (en) Susceptor for semiconductor manufacturing apparatus
JPH10236871A (en) Plasma resistant member
JP2007207842A (en) Electrostatic chuck device
JP5011736B2 (en) Electrostatic chuck device
JP2001308075A (en) Wafer support
JP2011100844A (en) Device having electrostatic chucking function and method of manufacturing the same
JP4082985B2 (en) Heating device having electrostatic adsorption function and method of manufacturing the same
JP2007201068A (en) Electrostatic chuck
JP2008300374A (en) Electrostatic suction apparatus
JP2005093919A (en) Electrostatic chuck and manufacturing method thereof
JP2008159900A (en) Ceramic heater with electrostatic chuck
KR20070113959A (en) Electrostatic adsorption apparatus
JP4321855B2 (en) Ceramic chuck
JP2006045059A (en) Aluminum nitride sintered compact, corrosion resistant member, metal buried article, and semiconductor holding device
KR20150030349A (en) Wafer carrier and manufacturing method thereof
JP2000012665A (en) Ceramics component
JPH0786379A (en) Semiconductor manufacturing suscepter
JP5269819B2 (en) Metal buried goods

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111125

A977 Report on retrieval

Effective date: 20121213

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20130122

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Effective date: 20130318

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A02 Decision of refusal

Effective date: 20130716

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02