JP3623107B2

JP3623107B2 - 静電チャック

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Publication number: JP3623107B2
Application number: JP21584498A
Authority: JP
Inventors: 比呂史会田; 裕見子伊東; 一彦三上
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1998-07-30
Publication date: 2005-02-23
Anticipated expiration: 2018-07-30
Also published as: JPH11100271A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐摩耗性、耐食性、耐プラズマ性に優れ、主に半導体装置や液晶基板などの製造工程において、半導体ウエハやガラス基板などの被固定物を保持し、特に、被固定物を静電気力によって吸着保持する静電チャック等に使用される、高い静電気力を有するセラミック抵抗体を用いた静電チャックに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、半導体製造工程において、半導体ウエハ（以下、ウエハと称す。）に微細加工を施すためのエッチング工程や、薄膜を形成するための成膜工程、あるいはフォトレジストを行うための露光処理工程等においては、ウエハを保持するために静電チャックが使用されている。
【０００３】
この種の静電チャックとしては、静電吸着用の電極板上にアルミナ、サファイアなどからなる誘電体層を形成したもの（特開昭６０−２６１３７７号公報）や、絶縁基体の上に静電吸着用電極を形成し、その上に誘電体層を形成したもの（特開平４−３４９５３号公報）、さらには誘電体材料からなる基体の内部に静電吸着用電極を埋設したもの（特開昭６２−９４９５３号公報）等誘電体層の上面を吸着面としたものが提案されている。
【０００４】
上記構造の静電チャックにおいては、吸着面にウエハを載置して静電吸着用電極とウエハとの間に電圧を印加することで誘電分極によるクーロン力やジョンソン・ラーベック力等の静電気力を発現させてウエハを吸着保持するものである。また、静電吸着用電極を複数個に分割し、各電極間に電圧を印加することにより吸着面に載置したウエハを吸着保持する双極型の構造の静電チャックも提案されている。
【０００５】
一方、近年、半導体素子における集積回路の集積度が向上し、半導体製造工程に過酷な条件が負荷されるに伴って、吸着面を構成する誘電体層には、ウエハの脱着に対する耐摩耗性と、各種処理工程で使用される腐食性ガスに対する耐食性に加え、耐プラズマ性に優れるとともに、高い熱伝導率を有する材料が望まれるようになり、このような材料として高純度の窒化アルミニウム質焼結体や、焼結助剤として主にＹ_２Ｏ_３やＥｒ_２Ｏ_３を含有した窒化アルミニウム質焼結体を用いることが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ウエハを吸着させる静電気力には前述したようにクーロン力とジョンソン・ラーベック力の２種類があり、クーロン力は誘電体層を構成する材質の誘電率に依存し、ジョンソン・ラーベック力は誘電体層を構成する材質の体積固有抵抗値に依存する。具体的には、誘電体層の体積固有抵抗値が１０^１５Ω・ｃｍより大きい時の吸着力はクーロン力により支配され、誘電体層の体積固有抵抗値が低下するにしたがってジョンソン・ラーベック力が発現し、誘電体層の体積固有抵抗値が１０^１２Ω・ｃｍ未満となると吸着力はクーロン力に比べて大きな吸着力が得られるジョンソン・ラーベック力により支配されることが知られている。
【０００７】
上記高純度の窒化アルミニウム質焼結体や焼結助剤として主にＹ_２Ｏ_３やＥｒ_２Ｏ_３を含有した窒化アルミニウム質焼結体は、２５０℃以上の高温下においては高い吸着力が得られるものの、２００℃以下の温度下で行われる成膜工程や露光処理工程、あるいはエッチング工程などでは十分な吸着力が得られないといった課題があった。
【０００８】
すなわち、上記窒化アルミニウム質焼結体の体積固有抵抗値は温度が上昇するに伴って低下し、３００℃以上の温度下では１０^１１Ω・ｃｍ程度であることからジョンソン・ラーベック力による高い吸着力が得られるものの、２００℃以下の温度下では１０^１６Ω・ｃｍ以上と絶縁性が高いためにクーロン力による吸着力しか得られず、また、誘電率もそれほど高くないことからクーロン力による吸着力も小さく、十分な吸着力を得ることができなかった。
【０００９】
そのため、歪みをもったウエハを吸着した時には、静電チャックの吸着力が小さいためにウエハの全面を吸着面に当接させることができず、成膜面でのウエハの平坦化さらには均熱化等が損なわれ、成膜工程ではウエハ上に均一な厚みをもった薄膜を形成することができず、露光処理工程やエッチング工程では精度の高い処理を施すことができないといった課題があり、高温下でしか使用できなかった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは上記課題に対し、窒化アルミニウム質焼結体について、２００℃以下の低温領域における吸着力を高める組成について検討を重ねた結果、焼結助剤としてセリウム（Ｃｅ）を特定範囲で含有させるとともに、粒界にＣｅＡｌＯ_３相を析出させることにより、２００℃以下の温度における体積固有抵抗値をジョンソン・ラーベック力を発現させることができる程度にまで小さくできるとともに、抵抗値の温度依存性（抵抗温度係数）を小さくすることができ、２００℃以下の温度においても高い吸着力を有する広範囲な温度領域で使用可能な静電チャックが得られることを見出した。
【００１２】
即ち、本発明の静電チャックは、被固定物を静電気力によって吸着保持するものであって、被固定物を吸着保持する吸着面が、窒化アルミニウムを主成分とし、セリウムを酸化物（ＣｅＯ_２）換算で２〜２０モル％の範囲で含み、かつＣｅＡｌＯ_３を含有し、０〜５０℃における体積固有抵抗値が１０^８〜１０^１２Ω・ｃｍであることを特徴とするものである。
【００１３】
【作用】
セリウム（Ｃｅ）は難焼結材である窒化アルミニウムの焼結性を高めるために加える焼結助剤成分であるが、焼成により窒化アルミニウムと化１のように反応し、粒界にＣｅＡｌＯ_３相として存在する。
【００１４】
【化１】

【００１５】
セリウム（Ｃｅ）は酸化物を構成する場合、その価数は通常４価であるが、ＣｅＡｌＯ_３相を構成する際には３価となり価数が変化する結果、結晶中に空孔が生成するために導電性を示す。
【００１６】
そして、絶縁材料である窒化アルミニウム粒子間すなわち粒界に、この導電性を示すＣｅＡｌＯ_３相を連続的に存在させることにより、粒界を介して導通を図ることができ、窒化アルミニウム質焼結体の抵抗値を下げることができる。
【００１７】
また、ＣｅＡｌＯ_３相を粒界に介在させることで温度変化に対する抵抗値の変化率を小さくできる（抵抗温度係数が小さい）といった効果も有することから、広範囲の温度領域において使用可能な静電チャックを提供することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の静電チャックに用いられるセラミック焼結体は、窒化アルミニウムを主成分とし、セリウムを酸化物（ＣｅＯ_２）換算で２〜２０モル％の範囲で含み、かつＣｅＡｌＯ_３を含有し、０〜５０℃における体積固有抵抗値が１０^８〜１０^１２Ω・ｃｍであることが重要である。
【００１９】
−５０℃〜２００℃の温度域でジョンソン・ラーベック力による吸着力を得るためには、０℃から５０℃の温度域における体積固有抵抗値が１０^８〜１０^１２Ω・ｃｍであることが必要であり、セリウムの含有量を２〜２０モル％、好ましくは５〜１５モル％とすることにより、０℃から５０℃の温度域における体積固有抵抗値を１０^８〜１０^１２Ω・ｃｍ、特に１０^９〜１０^１１Ω・ｃｍとすることができ、ジョンソン・ラーベック力による吸着力を得ることができるため、かかる焼結体の吸着力が飛躍的に向上する。
【００２０】
即ち、セリウム（Ｃｅ）の含有量が酸化物（ＣｅＯ_２）換算で２モル％未満であると、粒界に生成されるＣｅＡｌＯ_３相の量が少ないために、焼結体の体積固有抵抗値を下げる効果が小さく、また、抵抗温度係数を小さくする効果も小さいために所望の抵抗値を得難いからであり、逆に２０モル％より多いと、焼結体の強度および熱伝導率等が低下するからである。
【００２１】
また、窒化アルミニウムの平均結晶粒子径は０．５〜５０μｍ、特に３〜３０μｍが望ましい。これは、窒化アルミニウムの平均結晶粒子径が５０μｍより大きくなると焼結体の強度や硬度等が大きく低下するため、被固定物との脱着に伴う摺動によって吸着面が摩耗したり、成膜工程やエッチング工程等におけるプラズマや腐食性ガスによって腐食摩耗し易くなるために、静電チャックの寿命が短くなるとともに、被固定物にパーティクルが付着するからであり、逆に、窒化アルミニウムの平均結晶粒子径を０．５μｍより小さくすることは製造上難しいからである。
【００２２】
また、本発明の静電チャックに用いられるセラミック抵抗体の強度については、３ｍｍ以下の厚みで使用することもあるため、１００ＭＰａ以上であることが望ましい。
【００２３】
また、本発明の静電チャックに用いられるセラミック抵抗体では、緻密化を促進させるために焼結助剤としてセリウム（Ｃｅ）化合物以外にイットリウム（Ｙ）、エルビウム（Ｅｒ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類酸化物を２モル％以下の範囲で含有してもよい。これにより、セラミックスの緻密化がさらに促進されるため、耐食性および耐摩耗性が向上し、静電チャックとして用いた場合、セラミックス表面から発生する脱粒等によるパーティクルの発生を低減でき、静電チャックとしての信頼性が向上する。
【００２４】
以下に本発明の静電チャックに用いられるセラミック焼結体の製造方法について説明する。まず、出発原料である窒化アルミニウム粉末（純度９９％以上、平均粒径０．４μｍ〜５．５μｍ）に対し、酸化セリウム（ＣｅＯ_２）粉末（純度９９％以上、平均粒径０．５μｍ〜１８μｍ）をセリウムの酸化物（ＣｅＯ_２）換算量で２〜２０モル％の範囲で添加混合する。なお、原料中には不純物として酸素が存在するが、この酸素は前述の化１の反応を促進することができる。また、上記粉末に対し酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）を添加することにより、以下に示す化２の反応を促進することができる。
【００２５】
【化２】

【００２６】
なお、焼結体中に酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）が析出すると、抵抗の制御が困難になり、安定した吸着特性が得られないため、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）の添加量は、上記酸化セリウム（ＣｅＯ_２）の添加量に対してモル換算量で５０％以下の範囲であることが望ましい。
【００２７】
さらに、ＣｅＡｌＯ_３相の生成率を高めるために、予め、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）と酸化セリウム（ＣｅＯ_２）とを反応させて、ＣｅＡｌＯ_３の粉末を作製しておき、これを窒化アルミニウムの粉末と所定の割合で均一に混合してもよい。
【００２８】
また、本発明においては、セリウム（Ｃｅ）は焼結性を高める効果を有するものの、その含有量が少量の範囲では十分な焼結性が得られない場合がある。このような時には従来より焼結助剤として使用されているイットリウム（Ｙ）、エルビウム（Ｅｒ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類酸化物を２モル％以下の範囲で添加すればよい。
【００２９】
上記混合粉末を所定形状に周知の成形手段、例えば、金型プレス、冷間静水圧プレス、ドクターブレード法、圧延法等のテープ成形法、押し出し成形等により任意の形状に成形する。
【００３０】
その後、この成形体を真空中または窒素中で脱脂した後、窒素等の非酸化性雰囲気中で１６５０℃〜２１００℃、特に１７５０℃〜１９００℃の温度で焼成することにより作製できる。
【００３１】
図１（ａ）、（ｂ）は本発明に係る静電チャック１を示す斜視図およびＸ−Ｘ線断面図であり、絶縁性を有するセラミック基体２の表面に静電吸着用電極４を備え、この静電吸着用電極４を覆うように上記セラミック基体２の表面に誘電体層３が設けられており、誘電体層３の上面が被固定物１０を吸着する吸着面５を形成している。さらに、吸着面５の反対の面に静電吸着用電極４と電気的に接続された給電端子６が埋設されている。
【００３２】
吸着面５を構成する誘電体層３の抵抗値は吸着力と密接な関係にあるが、本発明の静電チャックによれば、誘電体層３を形成する窒化アルミニウム質セラミックスの０〜５０℃の体積固有抵抗値が１０^８〜１０^１２Ω・ｃｍの範囲となるように適宜調整することができるため、静電チャック１の静電吸着用電極４と吸着面５に載置した被固定物１０との間に電圧を印加することで、被固定物１０と静電吸着用電極４との間に微弱な漏れ電流が流れることからジョンソン・ラーベック力による吸着力を発現させることができ、被固定物１０を吸着面５に強固に吸着保持することができる。
【００３３】
また、耐食性および耐摩耗性を高める上で、誘電体層３の相対密度は９５％以上、特に９８％以上であることが望ましく、また熱伝導率は、１５ｗ／ｍＫ以上、特に３０ｗ／ｍＫ以上であることが望ましい。
【００３４】
セラミック基体２は、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム等の絶縁性を有するセラミックスで形成すればよいが、特に窒化アルミニウム質セラミックスで形成することにより、誘電体層３を構成する窒化アルミニウム質セラミックスと同時焼成が可能で、両者間の熱膨張係数差を無くすことができるため、焼成時における反りや歪み等を生じることがなく信頼性の高い静電チャックを得ることができる。
【００３５】
静電吸着用電極４および給電端子６は、焼成時及び加熱時におけるセラミック基体２との密着性を高めるために、セラミック基体２を構成する窒化アルミニウム質焼結体と熱膨張係数が近似したタングステン、モリブデン、白金等の耐熱性金属により形成する。また、給電端子６が腐食性ガスに曝されるような時には鉄−コバルト−クロム合金により形成することが良い。
【００３６】
また、静電吸着用電極４が耐熱性に優れたセラミック基体２内に完全に埋設された構造であることから、比較的高温の２００℃付近においても使用可能であり、さらには静電チャック１は優れた耐プラズマ性、耐食性を有する窒化アルミニウム質焼結体からなるため、成膜工程やエッチング工程などにおいてプラズマや腐食性ガスに曝されたとしても腐食が少なく、長期使用が可能である。しかも、静電吸着用電極４への通電をＯＦＦにすれば、ただちに吸着力を除去することができるため、離脱応答性にも優れている。
【００３７】
なお、図１に示す静電チャック１では、セラミック基体２の内部に静電吸着用電極４のみを備えた例を示したが、例えば、上記静電吸着用電極４以外にヒータ電極を埋設しても良く、この場合、ヒータ電極により静電チャック１を直接発熱させることができるため、間接加熱方式のものに比べて熱損失を大幅に抑えることができる。
【００３８】
また、セラミック基体２を窒化アルミニウム質セラミックスにより形成した場合、熱伝導特性がよいために、吸着面５に保持した被固定物１０をムラなく均一に加熱することができる。また、静電吸着用電極４以外にプラズマ発生用電極をセラミック基体２内に埋設すれば、装置の構造を簡略化することができる。また、本発明の静電チャック１は主に２００℃以下の温度域で使用されるものであるが、２００℃より高い温度域でももちろん使用可能である。
【００３９】
ところで、このような静電チャック１を作製するには、セラミック基体２を形成する原料として、例えば、純度９９％以上、平均粒径３μｍ以下の窒化アルミニウム（ＡｌＮ）の粉末を用い、また誘電体層３を形成する原料として、前述した組成の混合粉末を用いて、所定形状に周知の成形方法、例えば、金型プレス、冷間静水圧プレス、ドクターブレード法や圧延法等のテープ成形法、押し出し成形等により任意の形状に成形する。
【００４０】
例えば、テープ成形法を用いる場合、セラミック基体２を形成するグリーンシートを複数枚成形し、このうちの１枚上に導体ペーストを印刷して静電吸着用電極４をなす電極パターンを形成した後、各グリーンシートを積層する。一方、誘電体層３を形成するグリーンシートを成形し、前記積層体上に積層し、該積層体に切削加工を施して所望の形状とする。
【００４１】
また、金型プレスを用いる場合には、金型内に上記粉末を充填するとともに板状または粉末状の静電吸着用電極４を粉末中に埋設してプレス成形することにより、静電吸着用電極４を埋設したセラミック成形体を作製することも可能である。
【００４２】
得られた成形体を真空または窒素中で脱脂した後、非酸化性雰囲気下において１６５０〜２１００℃、特に１７５０〜１９００℃で１〜数時間焼成する。焼成方法としては、常圧焼成、ホットプレス法あるいはガス圧焼成法等が用いられる。さらに、焼結体の密度を高めるために、焼結体に対してＨＩＰ処理を施すこともできる。
【００４３】
そして、誘電体層３の表面に研磨加工を施して吸着面５を形成するとともに、吸着面５と反対側の面に静電吸着用電極４と連通する穴を穿孔し、該穴に給電端子６をロウ付け等の方法により接合することにより、図１に示す静電チャック１を得ることができる。
【００４４】
次に、図２は本発明に係る静電チャック１１の他の実施形態を示す図で、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ線断面図である。
この静電チャック１１は、窒化アルミニウム質焼結体からなる円盤状をした誘電板１２と、該誘電板１２の下面に敷設した静電吸着用電極１４と、該静電吸着用電極１４を覆うベース基体１５とからなり、上記誘電板１２とベース基体１５とはガラス、ロウ材、あるいは接着剤などの接合剤１６を介して接合し、静電吸着用電極１４を誘電板１２とベース基体１５との間に内蔵するとともに、前記誘電板１２の上面を吸着面１３としてある。なお、ベース基体１５の裏面には上記静電吸着用電極１４と電気的に接続された給電端子１７を埋設してある。
【００４５】
上記ベース基体１５は、サファイアあるいはアルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウムなどの各種セラミックス、あるいは樹脂などの絶縁材料により形成してある。
【００４６】
また、静電吸着用電極１４は銅、チタンなどの金属やＴｉＮ、ＴａＮ、ＷＣなどの材質からなり、誘電板１２の下面に蒸着、メタライズ、メッキ、ＰＶＤ、ＣＶＤ等の方法により形成してある。
【００４７】
また、静電チャック１１の吸着面１３を構成する誘電板１２は、セリウムを酸化物（ＣｅＯ_２）換算で２〜２０モル％の範囲で含み、かつＣｅＡｌＯ_３相を含有する窒化アルミニウム質焼結体により形成してある。そして、この窒化アルミニウム質焼結体は、０〜５０℃の温度域において１０^８〜１０^１２Ω・ｃｍの体積固有抵抗値を有することから、静電チャック１１の静電吸着用電極１４と吸着面１３に載置した被固定物１０との間に電圧を印加すれば、被固定物１０と静電吸着用電極１４との間に微小な漏れ電流が流れ、ジョンソン・ラーベック力による吸着力を発現させることができるため、−５０℃から２００℃の温度域において被固定物１０を吸着面１３に強固に吸着保持することができる。
【００４８】
その為、被固定物１０が反りをもった半導体ウエハなどの基板であっても吸着面１３の精度に倣わせて保持することができるために、例えば、露光処理工程において精度の良い露光処理を施すことができる。
【００４９】
また、静電吸着用電極１４への通電をＯＦＦにすれば、ただちに吸着力を除去することができるため、離脱応答性にも優れている。
【００５０】
しかも、この静電チャック１１は、誘電体板１２及びベース基体１５をそれぞれ別々に作製しておき、接合剤１６により接合するだけで良いため簡単に製造することができる。
【００５１】
なお、本実施形態では単極型の静電チャックの例を示したが、双極型の静電チャックにも適用できることは言うまでもない。
【００５２】
【実施例】
図１に示す本発明の静電チャック１を試作し、室温（２５℃）下における吸着特性について測定を行った。
【００５３】
まず、純度９９％、平均粒径１．２μｍのＡｌＮ粉末にバインダーと溶媒を加えて泥漿を作製した後、ドクターブレード法により厚さ０．５ｍｍ程度のグリーンシートを複数枚成形してそれらを積層し、セラミック基体２を構成するための成形体とした。そして、その一主面にＡｌＮ粉末を５容量％混合したタングステンペーストをスクリーン印刷法により印刷塗布して静電吸着用電極４をなす電極パターンを形成した。
【００５４】
一方、純度９９％、平均粒径１．２μｍのＡｌＮ粉末と、純度９９％、平均粒径０．９μｍのＣｅＯ_２粉末と、純度９９％、平均粒径０．７μｍのＡｌ_２Ｏ_３粉末とを成形体の組成がＩＣＰ分析により表１となるように混合し、さらにバインダーと溶媒を加えて泥漿を作製した後、ドクターブレード法により厚さ０．５ｍｍ程度のグリーンシートを成形し、誘電体層３用の成形体とした。
【００５５】
そして、静電吸着用電極４をなす金属膜を備えたセラミック基体２用成形体の金属膜の表面に、誘電体３用の成形体を積層して、８０℃、５０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で熱圧着した。しかる後に、上記積層体に切削加工を施して円盤状とし、真空脱脂したあと、窒素雰囲気下において２０００℃程度の温度で３時間焼成することにより、外径２００ｍｍ、厚み８ｍｍ、かつ内部に膜厚１５μｍの静電吸着用電極４を備えた板状体を形成した。そして、誘電体層３をなす窒化アルミニウム質セラミックスの表面に研磨加工を施して吸着面５を形成するとともに、吸着面５と反対側の面に前記静電吸着用電極４と連通する穴を穿孔し、該穴に鉄−コバルト−ニッケル合金からなる給電端子をロウ付けして静電チャック１を形成した。得られた静電チャックについて、室温（２５℃）において、静電チャック１の吸着面５に８インチ径のシリコンウエハを載置し、静電吸着用電極４との間に３００Ｖの電圧を印加することによりウエハを吸着面５に吸着保持させ、この状態でシリコンウエハを剥がすのに必要な力を吸着力として測定した。結果は表１に示した。
【００５６】
また、誘電体層３と同じ組成のセラミックスを上記同様に作製し、０℃〜５０℃における体積固有抵抗値を測定した。また、アルキメデス法により焼結体の密度を測定し、理論密度に対する比率である相対密度（％）を算出した。さらに、焼結体表面でのＸ線回折チャートより析出結晶相を同定した。また、厚み２ｍｍの試料について、レーザーフラッシュ法により熱伝導率を測定した。さらに、ＪＩＳＲ１６０１に従い、室温における４点曲げ強度を測定した。結果は、表１に示した。
【００５７】
【表１】

【００５８】
表１から明らかなように、焼結体中におけるセリウム（Ｃｅ）の含有量が２モル％未満である試料Ｎｏ．１、２は、抵抗値を下げる効果が小さく、０〜５０℃の温度域における体積固有抵抗値を１０^８〜１０^１２Ω・ｃｍとすることができなかった。また、モル換算量によるＡｌ_２Ｏ_３の添加量がＣｅＯ_２の添加量の５０％よりも多い試料Ｎｏ．７では、体積固有抵抗値が高くなってしまい、また、これを静電チャックをして用いた場合、吸着力が０ｇ／ｃｍ^２となった。
【００５９】
さらに、試料Ｎｏ．１３は、窒化アルミニウム質焼結体中におけるセリウム（Ｃｅ）の含有量が２０モル％より多いために、強度および熱伝導率が低下した。
【００６０】
これに対し、本発明の範囲内の試料は、０〜５０℃の温度域における体積固有抵抗値が１０^８〜１０^１２Ω・ｃｍであるとともに、相対密度９７％以上、強度１５０ＭＰａ以上、熱伝導率３０Ｗ／ｍＫ以上であった。また、これらを静電チャックとして用いた場合、５０ｇ／ｃｍ^２以上の高い吸着力を得ることができた。
【００６１】
また、表１の試料Ｎｏ．４（本発明）および表１の試料Ｎｏ．１（比較例）と同じ組成のセラミックス（直径６０ｍｍ、厚み２ｍｍ）を上記静電チャックと同様な条件で作製し、このセラミックスを真空中で４００℃に加熱した後、ドライ窒素を導入し、窒素雰囲気中、３端子法にて降温時での体積固有抵抗値を測定し、温度に対する体積固有抵抗値の変化を図３に示した。
【００６２】
図３から明らかなように、温度の逆数と体積固有抵抗値との間に比例関係があるが、試料Ｎｏ．１（比較例）の２００℃以下の温度領域での体積固有抵抗値が１０^１３Ω・ｃｍを越えるのに対し、本発明の範囲内である試料Ｎｏ．４（本発明）では、−３０℃〜１００℃の温度領域での体積固有抵抗値が１０^８〜１０^１２Ω・ｃｍであった。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳述したとおり、本発明のセラミック抵抗体を用いた静電チャックは、０〜５０℃における体積固有抵抗値が１０^８〜１０^１２Ω・ｃｍであることから、２００℃以下の温度下においてもジョンソン・ラーベック力による吸着力を発現させることができるため、広範囲な温度領域で使用可能であり、また高い吸着力でもって被固定物を強固に保持することができる。
【００６４】
そのため、例えば、本発明の静電チャックを成膜処理工程に用いれば、被固定物上に均一な厚みをもった薄膜を被覆することができ、露光処理工程やエッチング処理工程に用いれば、被固定物に精度の良い露光や加工を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る静電チャックの一実施形態を示す図で、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。
【図２】本発明に係る静電チャックの他の実施形態を示す図で、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ線断面図である。
【図３】本発明及び比較例の静電チャックを構成する窒化アルミニウム質焼結体の体積固有抵抗値と温度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１・・・静電チャック２・・・セラミック基体３・・・誘電体層
４・・・静電吸着用電極５・・・吸着面６・・・給電端子
１０・・・被固定物
１１・・・静電チャック１２・・・誘電板１３・・・吸着面
１４・・・静電吸着用電極１５・・・ベース基体１６・・・接合剤
１７・・・給電端子

Claims

被固定物を静電気力によって吸着保持する静電チャックであって、被固定物を吸着保持する吸着面が、窒化アルミニウムを主成分とし、セリウムを酸化物（ＣｅＯ_２）換算で２〜２０モル％の範囲で含み、かつＣｅＡｌＯ_３を含有し、０〜５０℃における体積固有抵抗値が１０^８〜１０^１２Ω・ｃｍであることを特徴とする静電チャック。