JP3965468B2 - Electrostatic chuck - Google Patents

Electrostatic chuck Download PDF

Info

Publication number
JP3965468B2
JP3965468B2 JP2002281914A JP2002281914A JP3965468B2 JP 3965468 B2 JP3965468 B2 JP 3965468B2 JP 2002281914 A JP2002281914 A JP 2002281914A JP 2002281914 A JP2002281914 A JP 2002281914A JP 3965468 B2 JP3965468 B2 JP 3965468B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum nitride
wafer
plate
ceramic body
internal electrode
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002281914A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004119739A (en
Inventor
直子 糸永
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.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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 Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2002281914A priority Critical patent/JP3965468B2/en
Publication of JP2004119739A publication Critical patent/JP2004119739A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3965468B2 publication Critical patent/JP3965468B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に半導体ウエハや液晶基板等のウエハを静電吸着力によって吸着保持する静電チャックに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、半導体装置の製造工程において、シリコンウエハ等の半導体ウエハ(以下、単にウエハという)に微細加工を施すエッチング工程、ウエハに薄膜等を形成する成膜工程、あるいは各種処理工程間への搬送等においては、ウエハを高精度に保持する必要があることから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は、板状セラミックス体の一方の主面(最も広い表面)を、ウエハを載せる載置面とするとともに、上記板状セラミックス体中の載置面側に内部電極を備えたもので、ウエハを載置面に載せ、ウエハと内部電極との間に静電吸着力を発現させることによりウエハを載置面に強制的に吸着固定するようになっていた。
【0004】
ところで、静電吸着力には、誘電分極によるクーロン力と微小な漏れ電流によるジョンソン・ラーベック力があり、高い吸着力が得られるジョンソン・ラーベック力を発現させることが望まれている。
【0005】
このジョンソン・ラーベック力を得るには、ウエハ載置面と内部電極との間の絶縁層の体積固有抵抗値が使用温度雰囲気下において、1×108Ω・cm程度から1×1012Ω・cm程度の範囲にあることが必要であり、このジョンソン・ラーベック力を発現させるために、載置面と内部電極との間にある絶縁層を、遷移金属がほぼ均一に含有した低抵抗アルミナ質焼結体により形成したものが提案されている(特許文献1参照)。
【0006】
しかしながら、特許文献1に開示された静電チャックは、遷移金属の添加量を制御することにより、載置面と内部電極との間にある絶縁層の体積固有抵抗値を制御するとしているが、主成分であるアルミナに遷移金属を添加した原料を用いて遷移金属がほぼ均一に含有したアルミナ質焼結体を得る事は非常に難しく、抵抗値が大きくばらついたり、収縮率が変化して所望の大きさの焼結体が得られないといった課題があった。
【0007】
また、特許文献2に開示された静電チャックは、載置面と内部電極との間にある絶縁層中に内部電極の導体成分を分散させることにより、250℃〜450℃の温度範囲において、上記セラミック部の抵抗値が、1×109Ω・cm〜1×1011Ω・cmの範囲にある静電チャックが提案されている。
【0008】
更に、特許文献3では、150℃〜500℃という広い温度範囲において、上記載置面と内部電極との間の絶縁層として、炭素を含有する窒化アルミニウム質焼結体により形成し、上記載置面におけるビッカース硬度(Hv)が800〜1100となるようにした静電チャックが提案されている。
【0009】
また、静電チャックは窒化アルミニウム質焼結体に金属製の基盤を接着して基盤内部にガスを流したり、高温に加熱された状態でウエハー等を処理するため、窒化アルミニウム質焼結体自体に応力がかかる状態で使用される場合が多く、より高強度の窒化アルミニウム質焼結体が望まれており、特許文献4には、機械的強度とその信頼性の優れた窒化アルミニウム質焼結体及びその製造方法が提案されている。
【0010】
【特許文献1】
特公平6−97675号公報
【特許文献2】
特開2000−77508号公報
【特許文献3】
特開2002−110773号公報
【特許文献4】
特開2000−327430号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、ウエハ上に形成する回路の微小化が進み、より精度の高いウエハの固定が望まれているが、特許文献2に開示した静電チャックでは、載置面が高硬度のセラミックからなるため、ウエハの脱着時において、載置面の磨耗は極めて少ないものの、載置面と摺動するウエハの磨耗が大きく、パーティクルを発生させるため、このパーティクルが載置面に付着すると、次のウエハを吸着固定する際、ウエハと載置面との間にパーティクルが介在することになり、ウエハを高精度に固定することができないといった課題があった。
【0012】
即ち、ウエハを静電吸着力によって載置面に吸着させる際、高硬度のセラミックからなる載置面上を、硬度の小さいウエハが高い静電吸着力によって滑り合わされる状態となるため、載置面を平坦に仕上げたとしてもウエハを引っかき、ウエハを磨耗させていた。
【0013】
更に、特許文献4に開示した窒化アルミニウム質焼結体及びその製造方法では、任意の切断面における粒界相結晶粒子の累積値75%粒子径と窒化アルミニウム結晶粒子の累積値50%粒子径との比が0.5〜1.5であることを特徴とする窒化アルミニウム質焼結体が提案されているが、この製造方法は、焼結助剤の添加量により粒界相結晶粒子の累積値75%粒子径と窒化アルミニウム結晶粒子の累積値50%粒子径との比を制御するため、窒化アルミニウム結晶粒子及び粒界相の粒子径ができるだけ等しいことが望ましく、窒化アルミニウム粉末と焼結助剤の混合粉末の平均粒径比を1.1〜2の狭い範囲に調整する必要があり、焼成時の温度分布も非常に狭い範囲とする必要があることから、テストピースなど形状の小さい製品に対しては有効と言えるが、8インチや12インチ、更には18インチの静電チャックといった大きな製品の端部から中心部まで焼結助剤の添加量により粒界相結晶粒子の累積値75%粒子径と窒化アルミニウム結晶粒子の累積値50%粒子径との比を制御することは極めて実効性が少ないと言える。
【0014】
更に、近年の半導体産業の趨勢として、扱うウエハの大口径化がある。近年までは8インチのウエハが主流であったが、最近では12インチまで拡大してきている。将来的には18インチまで拡大する可能性があり、ウエハの大口径化のためにはウエハをプロセスする装置も大型化しなければならず、大型の静電チャックが必要となってくる。大型化した静電チャックではウエハWの面内温度差が大きくなるとの課題があった。
【0015】
本発明の目的は、ジョンソン・ラーベック効果を利用した高い静電吸着力でもってウエハを載置面上に強固に吸着固定することができるとともに、ウエハの脱着を繰り返したとしても載置面及びウエハを磨耗させることがなく、パーティクルの発生が極めて少ない静電チャックであって、更に12インチや18インチのウエハの加工プロセスに必要な面内均熱性を備えた静電チャックを提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、板状セラミックス体の一方の主面を、ウエハを載せる載置面とするとともに、上記板状セラミックス体中に内部電極を備えた静電チャックにおいて、上記板状セラミックス体は、希土類元素及び/又はアルカリ土類金属元素からなる化合物を酸化物換算で1〜20重量%含有し、記化合物と結合している酸素量を差し引いた酸素量が0.5〜1.5重量%である窒化アルミニウム質焼結体からなり、相対密度が97%以上であり、上記板状セラミックス体の載置面におけるビッカース硬度(Hv)が800〜1100であり、更に窒化アルミニウム結晶以外の結晶の最大粒径を窒化アルミニウム結晶の最大粒径で除した値が1.0〜5.0であるとともに、上記板状セラミックス体の25℃での体積固有抵抗値が1×10 Ω・cm〜1×10 12 Ω・cmであることを特徴とする。
【0017】
また、上記板状セラミックス体中に加熱用の内部電極を備え、上記板状セラミックス体の常温における熱伝導率が40W/(m・K)以上であるとともに、上記板状セラミックス体を1800℃以上で焼成したことを特徴とする。
【0018】
また、上記板状セラミックス体の焼結助剤がCe元素を含む化合物からなり、CeO2換算で1〜20重量%含むことを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【0020】
図1(a)は本発明の1つの例である静電チャック1をベース基体8に固定した状態を示す斜視図、図1(b)は(a)のX−X線断面図である。この静電チャック1は、円盤状をした板状セラミックス体2の一方の主面を、ウエハWを載せる載置面3とするとともに、上記板状セラミックス体2中の載置面3の近傍には静電吸着用の内部電極4を備え、上記板状セラミックス体2中の他方の主面近傍には加熱用の内部電極5を備えている。
【0021】
上記静電吸着用の内部電極4は、図2に示すように2つの半円をした導体層4aから構成され配置してある。また、上記加熱用の内部電極5は、図3に示すように略同心円状に配置された円弧状の帯状導体層5aと、隣接する円弧状の帯状導体層5a同士を接続する直線状の帯状導体層5bとから成る。
【0022】
なお、上記静電吸着用の内部電極4を形成する2つの導体層4aにはそれぞれ給電端子6が電気的に接続してあり、また、加熱用の内部電極5を形成する帯状導体層5bにはそれぞれ給電端子7が電気的に接続している。
【0023】
また、上記静電チャック1の下面には、金属製のベース基体8を取着してあり、ヒートシンクやプラズマ電極として利用できる。
【0024】
また、図1(a)、(b)に示す板状セラミックス体2は、絶縁性の窒化アルミニウム質焼結体により成る。この板状セラミックス体2の上部の絶縁層2aは、静電吸着力に影響を与える重要な部分であり、通常の厚みは50〜1500μmであり、好ましくは100〜1000μmに設定されている。50μm未満だと膜厚が薄すぎるため、充分な耐電圧が得られず、シリコンウエハWを載置し吸着した際に絶縁破壊を起こす可能性がある。一方、1500μmを超えるとシリコンウエハWと内部電極4との距離が大きくなるため、吸着力が小さくなる。
【0025】
本発明の静電チャック1は、上記板状セラミックス体の一方の主面を、ウエハを載せる載置面とするとともに、上記板状セラミックス体中に内部電極を備えた静電チャックにおいて、上記板状セラミックス体は、希土類元素及び/又はアルカリ土類金属元素からなる化合物を酸化物換算で1〜20重量%含有し、前記化合物と結合している酸素量を差し引いた酸素量が0.5〜1.5重量%である窒化アルミニウム質焼結体からなり、相対密度が97%以上であり、上記板状セラミックス体の載置面におけるビッカース硬度(Hv)が800〜1100であり、更に窒化アルミニウム結晶以外の結晶の最大粒径を窒化アルミニウム結晶の最大粒径で除した値が1.0〜5.0であることを特徴とする。
【0026】
本発明では、上記板状セラミックス体2の希土類元素及び/又はアルカリ土類金属元素からなる化合物を酸化物換算での含有量を1〜20重量%の範囲とする。
【0027】
その理由は、希土類元素及び/又はアルカリ土類金属元素からなる化合物を酸化物換算で1重量%未満とすると、生成される希土類元素及び/又はアルカリ土類金属元素とアルミニウムとからなる複合化合物相の量が少ないため、窒化アルミニウム質焼結体の体積固有抵抗値を1×108Ω・cm程度から1×1012Ω・cm程度の範囲に制御することが困難になり、また、焼結が進行しにくいため、焼結体中の窒化アルミニウム結晶粒子に不純物酸素が残存し、高熱伝導率を持つ焼結体が得られにくくなるからである。
【0028】
一方、希土類元素及び/又はアルカリ土類金属元素からなる化合物を酸化物換算で20重量%を超えると希土類元素及び/又はアルカリ土類金属元素とアルミニウムからなる複合化合物相の生成量が多くなり、窒化アルミニウム質焼結体の強度及び熱伝導率が小さくなるからである。更に、窒化アルミニウム質焼結体のビッカース硬度が小さくなるため、パーティクルが発生しやすく、このパーティクルが上記載置面3に付着すると、ウエハWを吸着固定する際に高精度に固定することができなくなるからである。
【0029】
希土類元素やアルカリ土類金属元素からなる化合物は、窒化アルミニウム粉末と伴に希土類元素やアルカリ土類金属元素の酸化物や炭酸塩や窒化物として添加することが好ましい。前記の酸化物や炭酸塩や窒化物の例としてCeO2、Y23、Er23やCaCO3やCeN、CeONが挙げられる。
【0030】
また、希土類元素やアルカリ土類金属元素とアルミニウムからなる複合化合物相は、希土類金属元素の窒化物、酸化物、酸窒化物と窒化アルミニウムが焼成により反応して窒化アルミニウム結晶以外の結晶として存在する。
【0031】
特に、希土類元素としてセリウムを使うとCeAlO3相を生成しCeAlO3相は導電性を示すことから、この相を絶縁材料である窒化アルミニウムの粒子間、すなわち窒化アルミニウム結晶以外の結晶として連続的に存在させることにより導電性を図ることができ、窒化アルミニウム質焼結体の体積固有抵抗値を小さくさせることができる。
【0032】
また、本発明では、上記板状セラミックス体2が、希土類元素及び/又はアルカリ土類金属元素からなる化合物と結合している酸素量を差し引いた酸素量を0.5〜1.5重量%の範囲とする。
【0033】
その理由は、酸素量が0.5重量%未満では相対密度が97%未満となるためパーティクルが発生しやすく、このパーティクルが上記載置面3に付着すると、ウエハを吸着固定する際に高精度に固定することができないからである。一方、酸素量が1.5重量%を越えると、酸素が粒子境界に偏析して粒子境界の熱伝導率が低下し、熱抵抗が生じる為、窒化アルミニウム質焼結体全体の熱伝導率が小さくなり均熱性も低下するからである。
【0034】
また、本発明の板状セラミックス体2の相対密度が97%以上とする。その理由は、相対密度が97%未満でパーティクルが発生しやすく、このパーティクルが上記載置面3に付着すると、ウエハを吸着固定する際に高精度に固定することができないからであり、さらに、気孔数が多いため緻密な焼結体が得られず耐食性や耐磨耗性が低下するからである。
【0035】
また、本発明では、板状セラミックス体2のビッカース硬度(Hv)が800〜1100の範囲とする。その理由は、ビッカース硬度が800未満だと、載置面3を形成する窒化アルミニウム質焼結体そのものの焼結が不十分となり、脱粒等によるパーティクルが発生しやすく、このパーティクルが上記載置面3に付着すると、ウエハWを吸着固定する際に高精度に固定することができないからであり、一方、ビッカース硬度が1100を越えるとウエハの脱着時において載置面の磨耗は極めて少ないものの、載置面3と摺動するウエハの磨耗が多くパーティクルを発生させるため、このパーティクルが上記載置面3に付着すると、ウエハWを吸着固定する際に高精度に固定することができないからである。
【0036】
また、本発明では、窒化アルミニウム結晶以外の結晶の最大粒径を窒化アルミニウム結晶の最大粒径で除した値Rが1.0〜5.0の範囲とする。
【0037】
その理由は、窒化アルミニウム結晶以外の結晶の最大粒径を窒化アルミニウム結晶の最大粒径で除した値が5.0を超えると、載置面3を形成する窒化アルミニウム質焼結体の脱粒によるパーティクルが発生しやすく、このパーティクルが上記載置面3に付着すると、ウエハWを吸着固定する際に高精度に固定することができなくなる。
【0038】
また、窒化アルミニウム結晶以外の結晶の最大粒径を窒化アルミニウム結晶の最大粒径で除した値が1.0未満ではウエハWの摩耗が大きくなり、ウエハWの脱着時において載置面の磨耗は極めて少ないものの、載置面と摺動するウエハWの磨耗が多くパーティクルを発生させるため、このパーティクルが上記載置面3に付着すると、ウエハを吸着固定する際に高精度に固定することができなくなる。
【0039】
パーティクルの発生には窒化アルミニウム結晶以外の結晶の最大粒径を窒化アルミニウム結晶の最大粒径で除した値がパーティクルの発生に大きく関与しているからである。窒化アルミニウムの結晶は元来硬質粒子であり、ウエハWを摩耗させてパーティクルを発生させやすい。窒化アルミニウム結晶以外の結晶は窒化アルミニウム結晶よりも硬度が小さいため、緩衝剤として働き、ウエハWの摩耗を低減する。しかしながら、窒化アルミニウム結晶以外の結晶が大きすぎると窒化アルミニウム結晶以外の結晶自体が脱粒しやすくなる。
【0040】
尚、窒化アルミニウム結晶以外の結晶の最大粒径と窒化アルミニウム結晶の最大粒径を測定する方法として、窒化アルミニウム質焼結体の断面を表面粗さRmax0.1μm以下の表面に仕上げて、中心部、外周部それぞれ3ヶ所をBEM(Back−scattering Electron Microscope)で1000倍に拡大して組織を観察した際に、1ヶ所につき0.01平方メートルの範囲内にある窒化アルミニウム結晶以外の結晶の最大粒径と、窒化アルミニウム結晶の最大粒径をそれぞれ測定する。そして、中心部、外周部それぞれ3ヶ所からそれぞれ得られた窒化アルミニウム結晶以外の結晶の最大粒径の平均値と、同様に窒化アルミニウム結晶の最大粒径の平均値を算出した。そして、上記の窒化アルミニウム結晶以外の結晶の最大粒径の平均値を窒化アルミニウム結晶の最大粒径の平均値で除した値をRとした。
【0041】
窒化アルミニウム結晶以外の結晶の最大粒径を窒化アルミニウム結晶の最大粒径で除した値Rは、1850℃焼成時の保持時間によって制御できる。保持時間が0.5時間未満では、窒化アルミニウム結晶以外の結晶の拡散が十分でなく、かつ窒化アルミニウム結晶が成長していないため、Rは5以上となる。0.5〜3時間では、Rの値は1〜5の間で推移し、3時間を超えるとRは1未満となる。
【0042】
尚、特許文献4に記載の窒化アルミニウムは、結晶の最大粒径には言及していないが、粒界相結晶粒子の累積値75%粒子径と窒化アルミニウム結晶粒子の累積値50%結晶粒子径との比が0.5〜1.5であることから、本発明とは構成が異なり、窒化アルミニウム結晶以外の結晶の最大粒径を窒化アルミニウム結晶の最大粒径で除した値は1.0よりも小さくなっているものと推察できる。
【0043】
本発明の静電チャック1によれば、ウエハWの脱着時に、シリコンやガリウム砒素等からなるウエハWが載置面3と摺り合わされたとしても、載置面3の硬度をウエハWの硬度に近似させることができるため、載置面3の磨耗を抑えつつ、ウエハWの磨耗も低減することができ、その結果、パーティクルの発生を大幅に低減し、載置面3へのパーティクルの付着を抑制することができる。
【0044】
また、各給電端子6より静電吸着用の内部電極4を構成する2つの導体層4a間に直流電圧を印加することにより、ウエハWと内部電極4との間にジョンソン・ラーベック力による静電吸着力を発現させることができ、ウエハWを載置面3に強固に吸着固定させることができる。
【0045】
かくして、本発明の静電チャック1を用いれば、ウエハWを載置面3上に精度良く固定することができるため、成膜工程では均一な厚みの膜をウエハWの上に被着することができ、また、エッチング工程では、所定の寸法精度に微細加工を施すことが可能となる。
【0046】
また本発明は、上記板状セラミックス体2中に加熱用の内部電極5を備え、上記板状セラミックス体2の常温における熱伝導率が40W/(m・K)以上であることが好ましい。
【0047】
上記板状セラミックス体2中に加熱用の内部電極5を備えることで、ウェハWを加熱することができる。そして板状セラミックス体2の常温における熱伝導率が40W/(m・K)未満では12インチや18インチのウエハを加工処理する際に必要な200℃においてレンジ10℃のウェハW面内の均熱性が得られないからである。上記板状セラミックス体2として、セラミックスの中でも大きな熱伝導率を有する窒化アルミニウム質焼結体により形成すると、12インチや18インチのウエハをプロセスする際に必要なウェハW面内の均熱性が得られる。
【0048】
また、成膜工程やエッチング工程におけるスループットを向上させることができるとともに、載置面3の温度分布を均一にすることができるため、成膜工程では、ウエハ上に均質な膜を被着することができ、また、エッチング工程では所定の深さに微細加工することができる。
【0049】
しかも、窒化アルミニウム質焼結体は、成膜ガスやエッチングガス等に用いられる弗素系ガスや塩素系ガス等のプロセスガスに対する耐食性にも優れることから、腐食磨耗によるパーティクルの発生も低減することができる。
【0050】
次に、本発明の具体的な製造方法について説明する。
【0051】
静電チャック1を製造するには、主成分であるAlN粉末に対し酸素を含有させ、必要に応じて希土類酸化物、アルカリ土類金属酸化物及び炭酸塩などの焼結助剤を添加する。特にCeの窒化物、酸化物、酸窒化物を添加し、バインダー及び溶媒を添加混合して泥奬を製作し、ドクターブレード法等のテープ成形法にて窒化アルミニウムグリーンシート9を複数枚形成する。酸素の含有方法としては、出発原料であるAlN粉末の酸素含有量を0.5〜1.5重量%とするか、AlN粉末の酸素含有量が0.5〜1.5重量%に満たない場合は酸素含有量が0.5〜1.5重量%となるようにAl23を添加しても良い。
【0052】
そして、一つの窒化アルミニウムグリーンシート9に静電吸着用の内部電極4をなす導体ペーストを図2に示すパターン形状に敷設するとともに、別の窒化アルミニウムグリーンシート9に加熱用の内部電極5をなす導体ペーストを、図3に示すパターン形状に敷設する。
【0053】
この時、少なくとも静電吸着用の内部電極4をなす導体ペースト11には、WCやTiC等の金属炭化物を主体とする導体ペーストを用いる。なお、加熱用の内部電極5をなす導体ペースト12には、静電吸着用の内部電極4と同様に、WCやTiC等の金属炭化物を主体とする導体ペースト、あるいはWやMo等の金属を主体とする導体ペーストを用いれば良い。
【0054】
次いで、図4に示すように、各窒化アルミニウムグリーンシート9を溶剤とバインダーからなる密着液10を介して所定の順序で積み重ね、圧力を加えながら熱圧着することにより窒化アルミニウムグリーンシート積層体を製作する。この時、必要に応じて切削加工を施してもよい。
【0055】
しかる後、窒化アルミニウムグリーンシート積層体に脱脂処理を施した後、窒素雰囲気や不活性ガス雰囲気下で焼成するのであるが、ここで焼成温度は1800℃以上、好ましくは1850℃以上とする。
【0056】
上述した条件にて焼成することにより、静電吸着用の内部電極4と加熱用の内部電極5がそれぞれ埋設された板状セラミックス体2を製作することができる。
【0057】
次に、得られた板状セラミックス体2において、内部電極4が埋設されている側の表面に研削加工を施して内部電極4から載置面3までの距離を50〜1500μmとし、さらに載置面3を算術平均粗さ(Ra)で0.5μm以下に研磨することによりウエハWを載せる載置面3を形成するとともに、加熱用の内部電極5が埋設されている側の表面に、静電吸着用の内部電極4及び加熱用の内部電極5と連通する穴をそれぞれ穿孔し、各穴に給電端子6、7を挿入してロウ付けすることにより得ることができる。
【0058】
以上、本発明の実施形態では、静電チャック1を構成する板状セラミックス体2が焼結にて一体的に形成され、各板状セラミックス体2中に静電吸着用の内部電極4を埋設した例を示したが、板状セラミックス体2が2つの部材から構成されたものでも良く、例えば、図5に示すように、板状セラミックス体2を、ウエハWの載置面3と静電吸着用の内部電極4との間にある絶縁層2aと、それ以外のセラミック部2bとに分割し、両者を接着やロウ付け等にて接合したものでも良く、この場合、上記絶縁層2aは、絶縁層2aとなる窒化アルミニウムグリーンシート9上に、静電吸着用の内部電極4となるWCやTiC等の金属炭化物を主体とする導体ペーストを印刷した状態で、1800℃以上の温度で同時焼成することにより、絶縁層2a上に静電吸着用の内部電極が一体的に形成された窒化アルミニウム質焼結体により形成すれば良い。
【0059】
また、本発明は上記実施形態に示したものだけに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で改良や変更したものでも良いことは言うまでもない。
【0060】
【実施例】
(実施例1)
以下、本発明の方法を具体的に説明するための実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例及び比較例における各種物性値の測定は次の方法により行った。
【0061】
1)窒化アルミニウム質焼結体の酸素含有量
窒化アルミニウム質焼結体からなる板状セラミックス体2から3×4×40mmの試験片を切り出し、窒化珪素製乳鉢で200Meshアンダーまで粉砕し、LECO社製酸素分析機にて酸素量を測定した。
【0062】
2)相対密度
窒化アルミニウム質焼結体からなる板状セラミックス体2から3×4×40mmの試験片を切り出し、アルキメデス法で求めた嵩比重の理論密度に対する比である相対密度を算出した。
【0063】
3)熱伝導率
窒化アルミニウム質焼結体からなる板状セラミックス体2からφ10×2tの試験片を切り出し、レーザーフラッシュ法により測定した。
【0064】
4)ビッカース硬度(Hv)
載置面3のビッカース硬度はAKASHI製作所製のビッカース硬度計を用い、1kg加重を15秒間加えた後の圧痕の長さを測定し、JISに定められたビッカース硬度測定式から硬度を算出した。
【0065】
5)ウエハWに付着するパーティクル数
静電チャック1の静電吸着用の内部電極4に500Vの直流電圧を印加して12インチのシリコンウエハWを吸着させた後、ウエハWに付着する0.3μm以上のパーティクル数をTENKOR社製のウエハーパーティクルカウンタ(機種名:SP1)で測定した。このパーティクルカウンタは、アルゴンイオンレーザを用いてウエハW表面の異物等を検出し、画像処理するもので、半導体製造プロセスにおいて広く用いられている装置である。
【0066】
以下、図1に示す本発明の静電チャック1の具体例を示す。
【0067】
純度99%、平均粒径1.2μmのAlN粉末に、焼結助剤としてCeO2を15重量%添加した。更に有機バインダーと溶媒を加えて泥奬を作製し、ドクターブレード法にて厚さ約0.5mmの窒化アルミニウムグリーンシート9を複数枚製作した。このうち一枚の窒化アルミニウムグリーンシート9には、図2に示すようなパターン形状となるように、導体ペーストを静電吸着用の内部電極4の形状にスクリーン印刷した。また、もう一枚の窒化アルミニウムグリーンシート9には、図3に示すようなパターン形状となるように、加熱用の内部電極5となる導体ペーストをそれぞれスクリーン印刷法にて敷設した。
【0068】
上記静電吸着用の内部電極4となる導体ペースト11には、WC粉末とAlN粉末とを混合して粘度調整した導体ペーストを用いた。また、加熱用の内部電極5となる導体ペースト12は、タングステン粉末とAlN粉末とを混合して粘度を調整した導体ペーストを用いた。
【0069】
そして、各窒化アルミニウムグリーンシート9を所定の順序で積み重ね、50℃で、4.9kPaの圧力で熱圧着することにより窒化アルミニウムグリーンシート積層体を形成し、切削加工を施して円盤状に形成した。
【0070】
次いで、窒化アルミニウムグリーンシート積層体を真空脱脂した後、窒素雰囲気下で1850℃の温度で焼成することにより、静電吸着用の内部電極4と加熱用の内部電極5がそれぞれ埋設された窒化アルミニウム質焼結体からなる板状セラミックス体2を製作した。
【0071】
しかる後、得られた板状セラミックス体2に研削加工を施して、外形200mm、板厚9mmで、載置面3から内部電極4までの距離が1200μmとなるように研削加工した後、上記載置面3にラップ加工を施し、その表面粗さを算術平均粗さ(Ra)で0.2μmに仕上げて載置面3を形成するとともに、載置面3と反対側の表面に、静電吸着用の内部電極4と加熱用の内部電極5とそれぞれ連通する穴を穿孔し、各穴に給電端子6、7を挿入してロウ付けすることにより静電チャック1を得た。
【0072】
尚、試料No.1は上記に説明した方法で作製したが、試料No.2〜7は焼結助剤の添加量を変えた点を除き試料No.1と同様の方法で作製した。
【0073】
試料No.8〜11は酸素含有量が0.4重量%であるAlN粉末にAl23をそれぞれ0.18重量%、1.11重量%、2.05重量%、2.25重量%添加することにより、希土類元素及び/又はアルカリ土類金属元素からなる化合物と結合している酸素量を差し引いた酸素量が0.5重量%、1.0重量%、1.5重量%、1.6重量%となるように調整した。
【0074】
試料No.14、試料No.15は窒化アルミニウム結晶以外の結晶の最大粒径を窒化アルミニウム結晶の最大粒径で除した値Rを変えるため、焼結時の保持時間をこれまでの0.5〜3時間を5時間、1時間として値Rを変えた試料を作製した。それ以外の作製工程は試料No.1と同様の方法とした。
【0075】
試料No.17〜20は、焼結助剤の種類を変えた試料を作製した。それ以外の作製工程は試料No.1と同様の方法とした。
【0076】
上記のように作製した静電チャックを室温25℃において、静電吸着用の内部電極4に500Vの直流電圧を印加して12インチのシリコンウエハWを吸着させた後、ウエハWに付着する0.3μm以上のパーティクルの数をパーティクルカウンターで測定した。その後、発熱用の内部電極5に通電しウエハWの平均温度を200℃としウエハWの面内温度差を測温点9箇所の測温ウエハWを用いて測定した。また、各種物性値について測定した結果を表1に示す。
【0077】
【表1】

Figure 0003965468
【0078】
試料No.6は、前記化合物の含有量が0.9重量%であることから熱伝導率が37W/(m・K)と小さく、ウエハWの面内温度差が11℃と大きく均熱性が劣った。
【0079】
試料No.7は、前記化合物の含有量が21重量%と大きいことから熱伝導率が34W/(m・K)と小さくなり、ウエハWの均熱性が劣った。また窒化アルミニウム質焼結体の硬度が小さくなるため、パーティクル数が5000ヶと多かった。
【0080】
試料No.10は、前記化合物と結合している酸素量を差し引いた酸素量が0.4重量%と小さいことから、相対密度が96%と小さくパーティクル数が20000ヶと多かった。
【0081】
また試料No.11は、前記化合物と結合している酸素量を差し引いた酸素量が1.6重量%と多いことから、熱伝導率が35W/(m・K)と小さくなりウエハWの面内温度差が12℃と大きかった。
【0082】
試料No.13は相対密度が96%と小さいことからパーティクル数が20000ヶと多かった。
【0083】
試料No.14は、窒化アルミニウム結晶以外の結晶の最大粒径を窒化アルミニウム結晶の最大粒径で除した値Rが0.9であることからパーティクル数が6000ヶと多かった。
【0084】
試料No.15は、窒化アルミニウム結晶以外の結晶の最大粒径を窒化アルミニウム結晶の最大粒径で除した値が2.1であることからパーティクル数が6000ヶと多かった。
【0085】
この結果、上記板状セラミックス体は、希土類元素及び/又はアルカリ土類金属元素からなる化合物を酸化物換算で1〜20重量%含有し、前記化合物と結合している酸素量を差し引いた酸素量が0.5〜1.5重量%である窒化アルミニウム質焼結体からなり、相対密度が97%以上であり、上記板状セラミックス体の載置面におけるビッカース硬度(Hv)が800〜1100であり、更に窒化アルミニウム結晶以外の結晶の最大粒径を窒化アルミニウム結晶の最大粒径で除した値が1.0〜5.0であると、パーティクルの発生を大幅に低減することができることから、静電チャックとして優れた特性を示す事が分った。
【0086】
また、発熱用の内部電極5を埋設し、前記板状セラミックス体の熱伝導率が40W/(m・K)以上とすることにより、12インチのウエハWを加工処理する際に必要な9℃以下の面内均熱性を得ることができ優れていることが分かる。
(実施例2)
次に、試料No.1と同様の製造方法で、焼結助剤の添加量を変えて窒化アルミニウム質焼結体の試料を作製し、室温25℃において静電吸着用の内部電極4に500Vの直流電圧を印加して12インチのシリコンウエハWを吸着させ、このシリコンウエハWをロードセルにて引き剥がすのに要する荷重を吸着力として測定し、また、シリコンウエハWと吸着用の内部電極との間の絶縁層の体積固有抵抗値を測定した。その結果を表2に示す。
【0087】
【表2】
Figure 0003965468
【0088】
試料No.24は前記化合物の含有量が0.8重量%と少ないことから、体積固有抵抗値が2x1012Ω・cmと大きく、吸着力は0.98kPaと小さかった。
【0089】
また、試料No.25は前記化合物の含有量が25重量%と多いことから、体積固有抵抗値が9x107Ω・cmと小さく、ウエハWと載置面の間の漏れ電流が大きく、吸着力は0.98kPaと小さかった。
【0090】
これに対し、試料No.21〜23は前記化合物を1〜20重量%含有し、静電吸着力が19.6kPa〜34.3kPaと大きく好ましいことが分かった。
【0091】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、板状セラミックス体の一方の主面を、ウエハを載せる載置面とするとともに、上記板状セラミックス体中に内部電極を備えた静電チャックにおいて、上記板状セラミックス体は、希土類元素及び/又はアルカリ土類金属元素からなる化合物を酸化物換算で1〜20重量%含有し、記化合物と結合している酸素量を差し引いた酸素量が0.5〜1.5重量%である窒化アルミニウム質焼結体からなり、相対密度が97%以上であり、上記板状セラミックス体の載置面におけるビッカース硬度(Hv)が800〜1100であり、更に窒化アルミニウム結晶以外の結晶の最大粒径を窒化アルミニウム結晶の最大粒径で除した値が1.0〜5.0であるとともに、上記板状セラミックス体の25℃での体積固有抵抗値が1×10 Ω・cm〜1×10 12 Ω・cmであることにより、ジョンソン・ラーベック効果を利用した大きな静電吸着力でもってウエハを載置面上に強固に吸着固定することができるとともに、シリコン、ガリウム砒素等からなるウエハの脱着を繰り返したとしても、載置面の硬度がウエハの硬度に近似していることから、載置面及びウエハの磨耗を抑えることができ、パーティクルの発生を大幅に低減することができる。更に12インチや18インチのウエハをプロセスする際に必要な面内均熱性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明に係る静電チャックをベース基体に固定した状態を示す斜視図、(b)は(a)のX−X線断面図である。
【図2】図1の静電チャックに備える静電吸着用の内部電極のパターン形状を示す平面図である。
【図3】図1の静電チャックに備える加熱用の内部電極のパターン形状を示す平面図である。
【図4】本発明に係る静電チャックの製造方法を説明するための図である。
【図5】本発明に係る静電チャックの他の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
1:静電チャック
2:板状セラミックス体
2a:絶縁層
2b:あるセラミック部
3:載置面
4:内部電極
4a:導体層
5:内部電極
5a:帯状導体層
5b:帯状導体層
6:給電端子
7:給電端子
8:ベース基体
9:窒化アルミニウムグリーンシート
10:密着液
11:導体ペースト
12:導体ペースト
W:ウエハ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention mainly relates to an electrostatic chuck for attracting and holding a wafer such as a semiconductor wafer or a liquid crystal substrate by electrostatic attraction force.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a semiconductor device manufacturing process, an etching process for performing microfabrication on a semiconductor wafer such as a silicon wafer (hereinafter simply referred to as a wafer), a film forming process for forming a thin film on the wafer, a transfer between various processing processes, etc. In this case, an electrostatic chuck is used because it is necessary to hold the wafer with high accuracy.
[0003]
In this type of electrostatic chuck, one main surface (widest surface) of the plate-shaped ceramic body is used as a mounting surface on which the wafer is placed, and an internal electrode is provided on the mounting surface side in the plate-shaped ceramic body. Therefore, the wafer is forcibly attracted and fixed to the mounting surface by placing the wafer on the mounting surface and developing an electrostatic attraction force between the wafer and the internal electrode.
[0004]
By the way, the electrostatic attraction force includes a Coulomb force due to dielectric polarization and a Johnson-Rahbek force due to a minute leakage current, and it is desired to develop a Johnson-Rahbek force that provides a high attraction force.
[0005]
In order to obtain this Johnson-Rahbek force, the volume specific resistance value of the insulating layer between the wafer mounting surface and the internal electrode is 1 × 10 5 under the operating temperature atmosphere.8From Ω · cm to 1 × 1012It is necessary to be in the range of about Ω · cm, and in order to express this Johnson-Rahbek force, a low resistance in which the transition metal contains the insulating layer between the mounting surface and the internal electrode almost uniformly. One formed by an alumina sintered body has been proposed (see Patent Document 1).
[0006]
However, the electrostatic chuck disclosed in Patent Document 1 controls the volume resistivity of the insulating layer between the mounting surface and the internal electrode by controlling the amount of transition metal added. It is very difficult to obtain an alumina sintered body that contains transition metal to alumina, which is the main component, and the transition metal is almost evenly contained. There is a problem that a sintered body having a size of 1 mm cannot be obtained.
[0007]
In addition, the electrostatic chuck disclosed in Patent Document 2 disperses the conductor component of the internal electrode in an insulating layer between the mounting surface and the internal electrode, so that in a temperature range of 250 ° C. to 450 ° C., The resistance value of the ceramic part is 1 × 109Ω · cm to 1 × 1011An electrostatic chuck in the range of Ω · cm has been proposed.
[0008]
Further, in Patent Document 3, in the wide temperature range of 150 ° C. to 500 ° C., the insulating layer between the mounting surface and the internal electrode is formed of a carbon-containing aluminum nitride sintered body. There has been proposed an electrostatic chuck in which the surface has a Vickers hardness (Hv) of 800 to 1100.
[0009]
In addition, the electrostatic chuck adheres a metal base to the aluminum nitride sintered body and allows gas to flow inside the base or processes wafers while being heated to a high temperature. In many cases, an aluminum nitride sintered body having higher strength is desired. Patent Document 4 discloses that aluminum nitride sintered having excellent mechanical strength and reliability. The body and its manufacturing method have been proposed.
[0010]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 6-97675
[Patent Document 2]
JP 2000-77508 A
[Patent Document 3]
JP 2002-110773 A
[Patent Document 4]
JP 2000-327430 A
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent years, miniaturization of circuits formed on a wafer has progressed, and it is desired to fix the wafer with higher accuracy. However, in the electrostatic chuck disclosed in Patent Document 2, the mounting surface is made of ceramic with high hardness. Therefore, when the wafer is detached, the wear of the mounting surface is very small, but the wear of the wafer sliding with the mounting surface is large and generates particles. When the wafer is sucked and fixed, particles are interposed between the wafer and the mounting surface, and there is a problem that the wafer cannot be fixed with high accuracy.
[0012]
That is, when the wafer is attracted to the placement surface by the electrostatic adsorption force, the wafer having a low hardness is slid on the placement surface made of high-hardness ceramic by the high electrostatic adsorption force. Even if the surface was finished flat, the wafer was scratched and worn.
[0013]
Furthermore, in the aluminum nitride sintered body and the manufacturing method thereof disclosed in Patent Document 4, the cumulative value of the grain boundary phase crystal particles at an arbitrary cut surface is 75%, and the cumulative value of the aluminum nitride crystal particles is 50%. An aluminum nitride-based sintered body characterized by a ratio of 0.5 to 1.5 has been proposed. This production method is based on the accumulation of grain boundary phase crystal grains depending on the amount of sintering aid added. In order to control the ratio between the 75% particle size and the 50% cumulative particle size of aluminum nitride crystal particles, it is desirable that the aluminum nitride crystal particles and the grain boundary phase have the same particle size as much as possible. Since the average particle size ratio of the mixed powder of the agent needs to be adjusted to a narrow range of 1.1 to 2, and the temperature distribution during firing needs to be very narrow, products with small shapes such as test pieces Vs. It can be said that it is effective, but the cumulative value of grain boundary phase crystal grains is 75% depending on the amount of sintering aid added from the end to the center of large products such as 8-inch, 12-inch and even 18-inch electrostatic chucks. It can be said that it is extremely ineffective to control the ratio between the diameter and the cumulative value of 50% of the aluminum nitride crystal grains.
[0014]
Furthermore, the trend of the semiconductor industry in recent years is to increase the diameter of wafers to be handled. Until recently, 8-inch wafers were the mainstream, but recently they have expanded to 12 inches. There is a possibility of expanding to 18 inches in the future, and in order to increase the diameter of the wafer, the apparatus for processing the wafer must be enlarged, and a large electrostatic chuck is required. There is a problem that the in-plane temperature difference of the wafer W becomes large in the enlarged electrostatic chuck.
[0015]
An object of the present invention is to firmly hold and fix a wafer on a mounting surface with a high electrostatic attraction force utilizing the Johnson-Rahbek effect, and even if the wafer is repeatedly attached and detached, the mounting surface and the wafer It is an electrostatic chuck that does not cause wear and has very little generation of particles, and further has an in-plane thermal uniformity necessary for a 12-inch or 18-inch wafer processing process. .
[0016]
[Means for Solving the Problems]
  Therefore, in view of the above problems, the present invention provides an electrostatic chuck in which one main surface of a plate-shaped ceramic body is a mounting surface on which a wafer is placed and an internal electrode is provided in the plate-shaped ceramic body. The ceramic body contains 1 to 20% by weight of a compound composed of rare earth elements and / or alkaline earth metal elements in terms of oxides,UpIt is composed of an aluminum nitride sintered body in which the amount of oxygen subtracting the amount of oxygen bonded to the compound is 0.5 to 1.5% by weight, the relative density is 97% or more, The Vickers hardness (Hv) on the mounting surface is 800 to 1100, and the value obtained by dividing the maximum grain size of crystals other than the aluminum nitride crystal by the maximum grain size of the aluminum nitride crystal is 1.0 to 5.0.In addition, the volume resistivity of the plate-like ceramic body at 25 ° C. is 1 × 10 8 Ω · cm to 1 × 10 12 Ω · cmIt is characterized by that.
[0017]
  The plate-like ceramic body has an internal electrode for heating, and the plate-like ceramic body has a thermal conductivity of 40 W / (m · K) or more at room temperature.In addition, the plate-like ceramic body was fired at 1800 ° C. or higher.It is characterized by that.
[0018]
Further, the sintering aid for the plate-like ceramic body comprises a compound containing Ce element, and CeO2It contains 1 to 20% by weight in terms of conversion.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[0020]
FIG. 1 (a) is a perspective view showing a state in which an electrostatic chuck 1 as an example of the present invention is fixed to a base substrate 8, and FIG. 1 (b) is a sectional view taken along line XX of FIG. 1 (a). In the electrostatic chuck 1, one main surface of the disk-shaped plate-shaped ceramic body 2 is used as a mounting surface 3 on which the wafer W is placed, and in the vicinity of the mounting surface 3 in the plate-shaped ceramic body 2. Includes an internal electrode 4 for electrostatic attraction, and an internal electrode 5 for heating in the vicinity of the other main surface in the plate-like ceramic body 2.
[0021]
As shown in FIG. 2, the internal electrode 4 for electrostatic attraction is composed of two semicircular conductor layers 4a. In addition, the heating internal electrode 5 has a linear strip shape connecting arc-shaped strip-shaped conductor layers 5a arranged substantially concentrically with adjacent arc-shaped strip-shaped conductor layers 5a as shown in FIG. And conductor layer 5b.
[0022]
The two conductor layers 4a forming the internal electrode 4 for electrostatic attraction are electrically connected to the power supply terminals 6 respectively, and the strip-like conductor layer 5b forming the internal electrode 5 for heating is connected to the two conductor layers 4a. Are respectively electrically connected to the power supply terminal 7.
[0023]
Further, a metallic base substrate 8 is attached to the lower surface of the electrostatic chuck 1 and can be used as a heat sink or a plasma electrode.
[0024]
The plate-like ceramic body 2 shown in FIGS. 1A and 1B is made of an insulating aluminum nitride sintered body. The upper insulating layer 2a of the plate-like ceramic body 2 is an important part that affects the electrostatic attraction force, and the normal thickness is 50 to 1500 μm, preferably 100 to 1000 μm. If the thickness is less than 50 μm, the film thickness is too thin, so that a sufficient withstand voltage cannot be obtained, and there is a possibility of causing dielectric breakdown when the silicon wafer W is placed and adsorbed. On the other hand, if the thickness exceeds 1500 μm, the distance between the silicon wafer W and the internal electrode 4 becomes large, and the attractive force becomes small.
[0025]
The electrostatic chuck 1 according to the present invention is the electrostatic chuck in which one main surface of the plate-shaped ceramic body is a mounting surface on which a wafer is placed, and the plate-shaped ceramic body includes an internal electrode. The ceramic body contains a rare earth element and / or a compound comprising an alkaline earth metal element in an amount of 1 to 20% by weight in terms of oxide, and an oxygen amount obtained by subtracting the amount of oxygen bonded to the compound is 0.5 to It consists of an aluminum nitride sintered body of 1.5% by weight, a relative density of 97% or more, a Vickers hardness (Hv) on the mounting surface of the plate-like ceramic body of 800 to 1100, and further aluminum nitride A value obtained by dividing the maximum particle size of crystals other than the crystals by the maximum particle size of aluminum nitride crystals is 1.0 to 5.0.
[0026]
In the present invention, the content of the compound of rare earth element and / or alkaline earth metal element of the plate-like ceramic body 2 in terms of oxide is set in the range of 1 to 20% by weight.
[0027]
The reason is that if the compound composed of rare earth element and / or alkaline earth metal element is less than 1% by weight in terms of oxide, the composite compound phase composed of rare earth element and / or alkaline earth metal element and aluminum is produced. Therefore, the volume resistivity value of the aluminum nitride sintered body is 1 × 108From Ω · cm to 1 × 1012Since it becomes difficult to control within the range of about Ω · cm, and sintering does not proceed easily, impurity oxygen remains in the aluminum nitride crystal particles in the sintered body, and a sintered body having high thermal conductivity is obtained. This is because it becomes difficult to obtain.
[0028]
On the other hand, if the compound comprising rare earth elements and / or alkaline earth metal elements exceeds 20% by weight in terms of oxide, the amount of composite compound phase comprising rare earth elements and / or alkaline earth metal elements and aluminum increases, This is because the strength and thermal conductivity of the aluminum nitride sintered body are reduced. Further, since the Vickers hardness of the aluminum nitride sintered body is small, particles are likely to be generated. When these particles adhere to the mounting surface 3, the wafer W can be fixed with high precision when adsorbed and fixed. Because it disappears.
[0029]
The compound comprising a rare earth element or an alkaline earth metal element is preferably added as an oxide, carbonate or nitride of a rare earth element or an alkaline earth metal element together with the aluminum nitride powder. Examples of the oxides, carbonates and nitrides are CeO2, Y2OThree, Er2OThreeAnd CaCOThree, CeN, and CeON.
[0030]
In addition, a complex compound phase composed of rare earth elements or alkaline earth metal elements and aluminum exists as crystals other than aluminum nitride crystals by reaction of nitrides, oxides, oxynitrides and aluminum nitride of rare earth metals by firing. .
[0031]
In particular, when cerium is used as the rare earth element, CeAlOThreeA phase is formed and CeAlOThreeSince the phase exhibits electrical conductivity, electrical conductivity can be achieved by allowing this phase to continuously exist between the particles of aluminum nitride, which is an insulating material, that is, as a crystal other than the aluminum nitride crystal. The volume resistivity value of the body can be reduced.
[0032]
In the present invention, the amount of oxygen obtained by subtracting the amount of oxygen bound to the compound comprising the rare earth element and / or alkaline earth metal element in the plate-like ceramic body 2 is 0.5 to 1.5% by weight. Range.
[0033]
The reason is that when the oxygen amount is less than 0.5% by weight, the relative density is less than 97%, and thus particles are likely to be generated. When these particles adhere to the mounting surface 3, the wafer is attracted and fixed with high accuracy. It is because it cannot be fixed to. On the other hand, if the amount of oxygen exceeds 1.5% by weight, oxygen is segregated at the grain boundary and the thermal conductivity at the grain boundary is lowered, resulting in thermal resistance. Therefore, the thermal conductivity of the entire aluminum nitride sintered body is reduced. It is because it becomes small and soaking property also falls.
[0034]
Further, the relative density of the plate-like ceramic body 2 of the present invention is set to 97% or more. The reason is that when the relative density is less than 97%, particles are likely to be generated, and when the particles adhere to the mounting surface 3, the wafer cannot be fixed with high precision when the wafer is sucked and fixed. This is because a dense sintered body cannot be obtained due to the large number of pores, and the corrosion resistance and wear resistance are lowered.
[0035]
In the present invention, the plate-like ceramic body 2 has a Vickers hardness (Hv) in the range of 800 to 1100. The reason is that if the Vickers hardness is less than 800, the aluminum nitride sintered body itself that forms the mounting surface 3 is not sufficiently sintered, and particles are likely to be generated due to degranulation. If it adheres to the wafer 3, it cannot be fixed with high accuracy when the wafer W is sucked and fixed. On the other hand, if the Vickers hardness exceeds 1100, the mounting surface wears very little when the wafer is attached or detached. This is because the wafer that slides on the mounting surface 3 generates much particles, and if the particles adhere to the mounting surface 3, the wafer W cannot be fixed with high accuracy when the wafer W is fixed by suction.
[0036]
In the present invention, the value R obtained by dividing the maximum grain size of the crystal other than the aluminum nitride crystal by the maximum grain size of the aluminum nitride crystal is in the range of 1.0 to 5.0.
[0037]
The reason is that when the value obtained by dividing the maximum grain size of the crystal other than the aluminum nitride crystal by the maximum grain size of the aluminum nitride crystal exceeds 5.0, the aluminum nitride sintered body forming the mounting surface 3 is separated. If particles are likely to be generated and adhere to the placement surface 3, the wafer W cannot be fixed with high accuracy when the wafer W is fixed by suction.
[0038]
Further, when the value obtained by dividing the maximum grain size of the crystal other than the aluminum nitride crystal by the maximum grain size of the aluminum nitride crystal is less than 1.0, the wear of the wafer W is increased, and the wear of the mounting surface is reduced when the wafer W is detached. Although the amount of wear of the wafer W that slides on the mounting surface is large but generates particles, the particles can adhere to the mounting surface 3 and can be fixed with high precision when the wafer is sucked and fixed. Disappear.
[0039]
This is because in the generation of particles, a value obtained by dividing the maximum particle size of crystals other than the aluminum nitride crystal by the maximum particle size of the aluminum nitride crystal is greatly involved in the generation of particles. The crystal of aluminum nitride is originally hard particles, and it is easy to generate particles by wearing the wafer W. Since crystals other than the aluminum nitride crystal have a smaller hardness than the aluminum nitride crystal, they function as a buffer and reduce the wear of the wafer W. However, if the crystal other than the aluminum nitride crystal is too large, the crystal itself other than the aluminum nitride crystal tends to be shed.
[0040]
As a method of measuring the maximum grain size of crystals other than aluminum nitride crystals and the maximum grain size of aluminum nitride crystals, the cross section of the aluminum nitride sintered body is finished to a surface with a surface roughness of Rmax 0.1 μm or less, and the center portion The maximum grain size of crystals other than aluminum nitride crystals within a range of 0.01 square meter per area when the structure was observed at a magnification of 1000 times with BEM (Back-scattering Electron Microscope) at three locations on the outer periphery. The diameter and the maximum particle diameter of the aluminum nitride crystal are measured respectively. Then, the average value of the maximum grain sizes of the crystals other than the aluminum nitride crystal respectively obtained from the central portion and the outer peripheral portion, and the average value of the maximum grain size of the aluminum nitride crystals were calculated. A value obtained by dividing the average value of the maximum grain size of the crystals other than the aluminum nitride crystal by the average value of the maximum grain size of the aluminum nitride crystal was defined as R.
[0041]
The value R obtained by dividing the maximum grain size of the crystal other than the aluminum nitride crystal by the maximum grain size of the aluminum nitride crystal can be controlled by the holding time during firing at 1850 ° C. When the holding time is less than 0.5 hours, the diffusion of crystals other than the aluminum nitride crystal is not sufficient, and the aluminum nitride crystal is not grown, so R is 5 or more. In 0.5 to 3 hours, the value of R changes between 1 and 5, and after 3 hours, R is less than 1.
[0042]
In addition, although the aluminum nitride described in Patent Document 4 does not mention the maximum crystal grain size, the cumulative value of grain boundary phase crystal particles is 75% and the cumulative value of aluminum nitride crystal particles is 50%. The ratio is 0.5 to 1.5, so that the configuration is different from the present invention, and the value obtained by dividing the maximum grain size of the crystal other than the aluminum nitride crystal by the maximum grain size of the aluminum nitride crystal is 1.0. It can be inferred that it is smaller than this.
[0043]
According to the electrostatic chuck 1 of the present invention, even when the wafer W made of silicon, gallium arsenide, or the like is rubbed with the mounting surface 3 when the wafer W is attached or detached, the hardness of the mounting surface 3 is set to the hardness of the wafer W. Since it can be approximated, it is possible to reduce the wear of the wafer W while suppressing the wear of the mounting surface 3. As a result, the generation of particles is greatly reduced, and the adhesion of the particles to the mounting surface 3 is prevented. Can be suppressed.
[0044]
Further, by applying a DC voltage between the two conductor layers 4 a constituting the internal electrode 4 for electrostatic attraction from each power supply terminal 6, electrostatic force due to Johnson-Rahbek force is generated between the wafer W and the internal electrode 4. An adsorption force can be expressed, and the wafer W can be firmly adsorbed and fixed to the mounting surface 3.
[0045]
Thus, if the electrostatic chuck 1 of the present invention is used, the wafer W can be fixed on the mounting surface 3 with high accuracy, so that a film having a uniform thickness is deposited on the wafer W in the film forming process. In the etching process, it is possible to perform fine processing with a predetermined dimensional accuracy.
[0046]
In the present invention, it is preferable that the plate-like ceramic body 2 includes the heating internal electrode 5 and the plate-like ceramic body 2 has a thermal conductivity of 40 W / (m · K) or more at room temperature.
[0047]
By providing the internal electrode 5 for heating in the plate-like ceramic body 2, the wafer W can be heated. If the thermal conductivity of the plate-like ceramic body 2 at room temperature is less than 40 W / (m · K), the average in the wafer W plane of 10 ° C. range at 200 ° C. required for processing a 12 inch or 18 inch wafer. This is because thermal properties cannot be obtained. When the plate-like ceramic body 2 is formed of an aluminum nitride sintered body having a large thermal conductivity among ceramics, the thermal uniformity in the wafer W plane necessary for processing a 12-inch or 18-inch wafer is obtained. It is done.
[0048]
In addition, the throughput in the film forming process and the etching process can be improved, and the temperature distribution on the mounting surface 3 can be made uniform. Therefore, in the film forming process, a uniform film is deposited on the wafer. In the etching process, fine processing can be performed to a predetermined depth.
[0049]
Moreover, since the aluminum nitride sintered body is excellent in corrosion resistance against process gases such as fluorine-based gas and chlorine-based gas used for film forming gas and etching gas, generation of particles due to corrosion wear can be reduced. it can.
[0050]
Next, a specific manufacturing method of the present invention will be described.
[0051]
In order to manufacture the electrostatic chuck 1, oxygen is contained in the AlN powder as the main component, and a sintering aid such as rare earth oxide, alkaline earth metal oxide, and carbonate is added as necessary. In particular, Ce nitride, oxide and oxynitride are added, a binder and a solvent are added and mixed to produce mud, and a plurality of aluminum nitride green sheets 9 are formed by a tape forming method such as a doctor blade method. . As a method for containing oxygen, the oxygen content of the starting material AlN powder is set to 0.5 to 1.5% by weight, or the oxygen content of the AlN powder is less than 0.5 to 1.5% by weight. If the Al content is 0.5-1.5 wt%2OThreeMay be added.
[0052]
Then, a conductive paste forming the internal electrode 4 for electrostatic adsorption is laid on one aluminum nitride green sheet 9 in the pattern shape shown in FIG. 2 and the internal electrode 5 for heating is formed on another aluminum nitride green sheet 9. The conductor paste is laid in the pattern shape shown in FIG.
[0053]
At this time, a conductive paste mainly composed of a metal carbide such as WC or TiC is used as the conductive paste 11 forming at least the internal electrode 4 for electrostatic adsorption. The conductive paste 12 forming the heating internal electrode 5 is made of a conductive paste mainly composed of a metal carbide such as WC or TiC, or a metal such as W or Mo, like the internal electrode 4 for electrostatic adsorption. A conductive paste mainly used may be used.
[0054]
Next, as shown in FIG. 4, each aluminum nitride green sheet 9 is stacked in a predetermined order via an adhesive solution 10 composed of a solvent and a binder, and an aluminum nitride green sheet laminate is manufactured by thermocompression bonding while applying pressure. To do. At this time, you may cut as needed.
[0055]
Thereafter, the aluminum nitride green sheet laminate is degreased and then fired in a nitrogen atmosphere or an inert gas atmosphere. Here, the firing temperature is 1800 ° C. or higher, preferably 1850 ° C. or higher.
[0056]
By firing under the above-described conditions, the plate-like ceramic body 2 in which the electrostatic adsorption internal electrode 4 and the heating internal electrode 5 are respectively embedded can be manufactured.
[0057]
Next, in the obtained plate-like ceramic body 2, the surface on the side where the internal electrode 4 is embedded is ground so that the distance from the internal electrode 4 to the mounting surface 3 is 50 to 1500 μm. The surface 3 is polished to an arithmetic average roughness (Ra) of 0.5 μm or less to form the mounting surface 3 on which the wafer W is placed, and the surface on the side where the internal electrode 5 for heating is embedded is formed on the surface. It can be obtained by drilling holes communicating with the internal electrode 4 for electroadsorption and the internal electrode 5 for heating, and inserting and feeding the power supply terminals 6 and 7 into the holes.
[0058]
As described above, in the embodiment of the present invention, the plate-like ceramic body 2 constituting the electrostatic chuck 1 is integrally formed by sintering, and the internal electrode 4 for electrostatic adsorption is embedded in each plate-like ceramic body 2. However, the plate-like ceramic body 2 may be composed of two members. For example, as shown in FIG. The insulating layer 2a between the internal electrode 4 for adsorption and the other ceramic portion 2b may be divided and bonded together by bonding or brazing. In this case, the insulating layer 2a Simultaneously at a temperature of 1800 ° C. or higher with a conductor paste mainly composed of a metal carbide such as WC or TiC serving as the internal electrode 4 for electrostatic adsorption being printed on the aluminum nitride green sheet 9 serving as the insulating layer 2a. By firing, the insulating layer Internal electrode for electrostatic adsorption onto a may be formed by an aluminum nitride sintered body which is formed integrally.
[0059]
Moreover, it goes without saying that the present invention is not limited to only those shown in the above embodiment, and may be improved or changed without departing from the gist of the present invention.
[0060]
【Example】
Example 1
Examples for specifically explaining the method of the present invention are shown below, but the present invention is not limited to these examples. In addition, the measurement of the various physical-property values in the following examples and comparative examples was performed by the following method.
[0061]
1) Oxygen content of aluminum nitride sintered body
A 3 × 4 × 40 mm test piece was cut out from the plate-like ceramic body 2 made of an aluminum nitride sintered body, pulverized to 200 Mesh under with a silicon nitride mortar, and the amount of oxygen was measured with an oxygen analyzer manufactured by LECO.
[0062]
2) Relative density
A test piece of 3 × 4 × 40 mm was cut out from the plate-like ceramic body 2 made of an aluminum nitride-based sintered body, and the relative density, which is the ratio of the bulk specific gravity obtained by the Archimedes method to the theoretical density, was calculated.
[0063]
3) Thermal conductivity
A test piece of φ10 × 2t was cut out from the plate-like ceramic body 2 made of an aluminum nitride sintered body and measured by a laser flash method.
[0064]
4) Vickers hardness (Hv)
The Vickers hardness of the mounting surface 3 was measured using a Vickers hardness tester manufactured by AKASHI MANUFACTURING Co., Ltd., measuring the length of the indentation after applying 1 kg load for 15 seconds, and calculating the hardness from the Vickers hardness measurement formula defined in JIS.
[0065]
5) Number of particles adhering to the wafer W
After applying a DC voltage of 500 V to the internal electrode 4 for electrostatic adsorption of the electrostatic chuck 1 to adsorb the 12-inch silicon wafer W, the number of particles adhering to the wafer W of 0.3 μm or more is manufactured by TENKOR. And a wafer particle counter (model name: SP1). This particle counter detects an object such as a foreign substance on the surface of the wafer W using an argon ion laser and performs image processing, and is an apparatus widely used in a semiconductor manufacturing process.
[0066]
A specific example of the electrostatic chuck 1 of the present invention shown in FIG. 1 will be shown below.
[0067]
An AlN powder with a purity of 99% and an average particle size of 1.2 μm was added with CeO as a sintering aid.2Was added at 15% by weight. Further, an organic binder and a solvent were added to prepare mud, and a plurality of aluminum nitride green sheets 9 having a thickness of about 0.5 mm were manufactured by a doctor blade method. Of these, one aluminum nitride green sheet 9 was screen-printed with a conductive paste in the shape of the internal electrode 4 for electrostatic adsorption so as to have a pattern shape as shown in FIG. Further, on the other aluminum nitride green sheet 9, a conductor paste to be the heating internal electrode 5 was laid by a screen printing method so as to have a pattern shape as shown in FIG.
[0068]
As the conductor paste 11 serving as the internal electrode 4 for electrostatic adsorption, a conductor paste whose viscosity was adjusted by mixing WC powder and AlN powder was used. Moreover, the conductor paste 12 used as the internal electrode 5 for heating used the conductor paste which mixed the tungsten powder and the AlN powder and adjusted the viscosity.
[0069]
Then, the aluminum nitride green sheets 9 were stacked in a predetermined order, and thermocompression bonded at 50 ° C. with a pressure of 4.9 kPa to form an aluminum nitride green sheet laminate, which was cut into a disk shape. .
[0070]
Next, the aluminum nitride green sheet laminate is vacuum degreased and then fired at a temperature of 1850 ° C. in a nitrogen atmosphere, whereby the electrostatic adsorption internal electrode 4 and the heating internal electrode 5 are embedded respectively. A plate-like ceramic body 2 made of a sintered material was produced.
[0071]
Thereafter, the obtained plate-shaped ceramic body 2 is ground and ground so that the distance from the mounting surface 3 to the internal electrode 4 is 1200 μm with an outer diameter of 200 mm and a plate thickness of 9 mm. The mounting surface 3 is lapped, and the surface roughness is finished to 0.2 μm in arithmetic average roughness (Ra) to form the mounting surface 3. On the surface opposite to the mounting surface 3, The electrostatic chuck 1 was obtained by drilling holes communicating with the internal electrode 4 for adsorption and the internal electrode 5 for heating, and inserting and brazing the power supply terminals 6 and 7 into the holes.
[0072]
Sample No. 1 was produced by the method described above. Samples Nos. 2 to 7 are sample Nos. Except that the addition amount of the sintering aid was changed. It was produced by the same method as 1.
[0073]
Sample No. 8-11 are AlN powders having an oxygen content of 0.4% by weight to Al2OThreeOf 0.18% by weight, 1.11% by weight, 2.05% by weight and 2.25% by weight of oxygen, respectively, and the amount of oxygen bound to the compound comprising a rare earth element and / or an alkaline earth metal element The oxygen amount after subtracting was adjusted to 0.5 wt%, 1.0 wt%, 1.5 wt%, and 1.6 wt%.
[0074]
Sample No. 14, Sample No. 15 changes the value R obtained by dividing the maximum grain size of crystals other than the aluminum nitride crystal by the maximum grain size of the aluminum nitride crystal, so that the holding time during sintering is 0.5 to 3 hours so far, Samples with different values R as time were produced. For other manufacturing steps, Sample No. 1 was used.
[0075]
Sample No. 17-20 produced the sample which changed the kind of sintering auxiliary agent. For other manufacturing steps, Sample No. 1 was used.
[0076]
The electrostatic chuck manufactured as described above is applied with a DC voltage of 500 V to the internal electrode 4 for electrostatic adsorption at room temperature of 25 ° C. to adsorb the 12-inch silicon wafer W, and then adheres to the wafer W. The number of particles of 3 μm or more was measured with a particle counter. Thereafter, the internal electrode 5 for heat generation was energized, the average temperature of the wafer W was set to 200 ° C., and the in-plane temperature difference of the wafer W was measured using the temperature measuring wafers W at nine temperature measuring points. Table 1 shows the results of measurement for various physical property values.
[0077]
[Table 1]
Figure 0003965468
[0078]
Sample No. In No. 6, since the content of the compound was 0.9% by weight, the thermal conductivity was as small as 37 W / (m · K), the in-plane temperature difference of the wafer W was as large as 11 ° C., and the thermal uniformity was inferior.
[0079]
Sample No. In No. 7, since the content of the compound was as high as 21% by weight, the thermal conductivity was as low as 34 W / (m · K), and the thermal uniformity of the wafer W was inferior. Moreover, since the hardness of the aluminum nitride sintered body was small, the number of particles was as large as 5000.
[0080]
Sample No. No. 10 had a small relative density of 96% and a large number of particles of 20000 because the oxygen amount after subtracting the amount of oxygen bound to the compound was as small as 0.4% by weight.
[0081]
Sample No. No. 11 has a large amount of oxygen obtained by subtracting the amount of oxygen bonded to the compound as 1.6% by weight, so that the thermal conductivity is reduced to 35 W / (m · K), and the in-plane temperature difference of the wafer W is reduced. It was as large as 12 ° C.
[0082]
Sample No. No. 13 had a small relative density of 96%, so the number of particles was as large as 20000.
[0083]
Sample No. No. 14, the value R obtained by dividing the maximum grain size of the crystal other than the aluminum nitride crystal by the maximum grain size of the aluminum nitride crystal was 0.9, so the number of particles was as large as 6000.
[0084]
Sample No. In No. 15, the value obtained by dividing the maximum grain size of the crystal other than the aluminum nitride crystal by the maximum grain size of the aluminum nitride crystal was 2.1, so the number of particles was as large as 6000.
[0085]
As a result, the plate-shaped ceramic body contains 1 to 20% by weight of a compound comprising a rare earth element and / or an alkaline earth metal element in terms of oxide, and an oxygen amount obtained by subtracting the amount of oxygen bonded to the compound. Is 0.5 to 1.5% by weight of an aluminum nitride sintered body, the relative density is 97% or more, and the Vickers hardness (Hv) on the mounting surface of the plate-like ceramic body is 800 to 1100. Further, when the value obtained by dividing the maximum particle size of the crystal other than the aluminum nitride crystal by the maximum particle size of the aluminum nitride crystal is 1.0 to 5.0, the generation of particles can be significantly reduced. It has been found that it exhibits excellent characteristics as an electrostatic chuck.
[0086]
Further, the internal electrode 5 for heat generation is embedded, and the thermal conductivity of the plate-like ceramic body is set to 40 W / (m · K) or more, so that 9 ° C. necessary for processing a 12-inch wafer W is achieved. It can be seen that the following in-plane thermal uniformity can be obtained.
(Example 2)
Next, a sample of an aluminum nitride-based sintered body was produced by changing the amount of the sintering aid added by the same manufacturing method as Sample No. 1, and 500 V was applied to the internal electrode 4 for electrostatic adsorption at room temperature of 25 ° C. A 12-inch silicon wafer W is adsorbed by applying a DC voltage, and a load required to peel off the silicon wafer W with a load cell is measured as an adsorbing force. The volume resistivity value of the insulating layer was measured. The results are shown in Table 2.
[0087]
[Table 2]
Figure 0003965468
[0088]
Sample No. 24 has a volume resistivity of 2 × 10 4 because the content of the compound is as low as 0.8% by weight.12It was as large as Ω · cm, and the adsorptive power was as small as 0.98 kPa.
[0089]
Sample No. 25 has a volume resistivity of 9 × 10 5 because the content of the compound is as high as 25% by weight.7The leakage current between the wafer W and the mounting surface was large, and the adsorption force was as small as 0.98 kPa.
[0090]
On the other hand, it was found that Sample Nos. 21 to 23 contained 1 to 20% by weight of the above compound, and the electrostatic attractive force was as large as 19.6 kPa to 34.3 kPa.
[0091]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, in the electrostatic chuck in which one main surface of the plate-shaped ceramic body is a mounting surface on which a wafer is placed and the internal electrode is provided in the plate-shaped ceramic body, The plate-shaped ceramic body contains 1 to 20% by weight of a compound composed of rare earth elements and / or alkaline earth metal elements in terms of oxides,UpIt is composed of an aluminum nitride sintered body in which the amount of oxygen subtracting the amount of oxygen bound to the compound is 0.5 to 1.5% by weight, the relative density is 97% or more, The Vickers hardness (Hv) on the mounting surface is 800 to 1100, and the value obtained by dividing the maximum particle size of crystals other than the aluminum nitride crystal by the maximum particle size of the aluminum nitride crystal is 1.0 to 5.0.And the volume resistivity value at 25 ° C. of the plate-like ceramic body is 1 × 10 8 Ω · cm to 1 × 10 12 Ω · cmAs a result, the wafer can be firmly adsorbed and fixed on the mounting surface with a large electrostatic attraction force using the Johnson-Rahbek effect, and even if the wafer made of silicon, gallium arsenide, etc. is repeatedly desorbed, Since the hardness of the mounting surface approximates the hardness of the wafer, the wear of the mounting surface and the wafer can be suppressed, and the generation of particles can be greatly reduced. Furthermore, it is possible to obtain in-plane thermal uniformity necessary for processing 12-inch and 18-inch wafers.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a perspective view showing a state in which an electrostatic chuck according to the present invention is fixed to a base substrate, and FIG. 1B is a sectional view taken along line XX of FIG.
2 is a plan view showing a pattern shape of internal electrodes for electrostatic attraction provided in the electrostatic chuck of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a plan view showing a pattern shape of a heating internal electrode provided in the electrostatic chuck of FIG. 1;
FIG. 4 is a view for explaining a method of manufacturing an electrostatic chuck according to the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the electrostatic chuck according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Electrostatic chuck
2: Plate-like ceramic body
2a: Insulating layer
2b: A ceramic part
3: Placement surface
4: Internal electrode
4a: Conductor layer
5: Internal electrode
5a: Strip conductor layer
5b: Strip conductor layer
6: Feeding terminal
7: Feeding terminal
8: Base substrate
9: Aluminum nitride green sheet
10: Adhering liquid
11: Conductor paste
12: Conductor paste
W: Wafer

Claims (3)

板状セラミックス体の一方の主面をウエハを載せる載置面とするとともに、上記板状セラミックス体中に内部電極を備えた静電チャックにおいて、上記板状セラミックス体は、希土類元素及び/又はアルカリ土類金属元素からなる化合物を酸化物換算で1〜20重量%含有し、記化合物と結合している酸素量を差し引いた酸素量が0.5〜1.5重量%である窒化アルミニウム質焼結体からなり、相対密度が97%以上であり、上記載置面におけるビッカース硬度(Hv)が800〜1100であり、更に窒化アルミニウム結晶以外の結晶の最大粒径を窒化アルミニウム結晶の最大粒径で除した値が1.0〜5.0であるとともに、上記板状セラミックス体の25℃での体積固有抵抗値が1×10 Ω・cm〜1×10 12 Ω・cmであることを特徴とする静電チャック。In the electrostatic chuck in which one main surface of the plate-shaped ceramic body is used as a mounting surface on which a wafer is placed and an internal electrode is provided in the plate-shaped ceramic body, the plate-shaped ceramic body includes a rare earth element and / or an alkali. the compound consisting of earth metal element contained 1 to 20% by weight in terms of oxide, oxygen obtained by subtracting the amount of oxygen bonded with the upper title compound is aluminum nitride is 0.5 to 1.5 wt% It consists of a sintered body, the relative density is 97% or more, the Vickers hardness (Hv) on the mounting surface is 800 to 1100, and the maximum grain size of crystals other than the aluminum nitride crystal is the maximum grain size of the aluminum nitride crystal with a value obtained by dividing the 1.0 to 5.0 in diameter, volume resistivity at 25 ° C. of the plate-shaped ceramic body is 1 × 10 8 Ω · cm~1 × 10 12 Ω · cm An electrostatic chuck characterized and. 上記板状セラミックス体中に加熱用の内部電極を備え、上記板状セラミックス体の常温における熱伝導率が40W/(m・K)以上であるとともに、上記板状セラミックス体を1800℃以上で焼成したことを特徴とする請求項1に記載の静電チャック。An internal electrode for heating is provided in the plate-like ceramic body, the plate-like ceramic body has a thermal conductivity of 40 W / (m · K) or more at normal temperature , and the plate-like ceramic body is fired at 1800 ° C. or more. the electrostatic chuck according to claim 1, characterized in that the. 上記板状セラミックス体の焼結助剤がCe元素を含む化合物からなり、CeO換算で1〜20重量%含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の静電チャック。The electrostatic chuck according to claim 1 or 2 sintering aids of the plate-shaped ceramic body is a compound containing Ce element, characterized in that it contains 1 to 20% by weight in terms of CeO 2.
JP2002281914A 2002-09-26 2002-09-26 Electrostatic chuck Expired - Fee Related JP3965468B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002281914A JP3965468B2 (en) 2002-09-26 2002-09-26 Electrostatic chuck

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002281914A JP3965468B2 (en) 2002-09-26 2002-09-26 Electrostatic chuck

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004119739A JP2004119739A (en) 2004-04-15
JP3965468B2 true JP3965468B2 (en) 2007-08-29

Family

ID=32276239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002281914A Expired - Fee Related JP3965468B2 (en) 2002-09-26 2002-09-26 Electrostatic chuck

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3965468B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006265036A (en) * 2005-03-24 2006-10-05 Yokohama National Univ Conductive aluminum nitride material and production method therefor
US8525418B2 (en) 2005-03-31 2013-09-03 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Electrostatic chuck
JP2012023162A (en) * 2010-07-14 2012-02-02 Hitachi High-Technologies Corp Semiconductor manufacturing apparatus
CN111613563B (en) * 2019-02-26 2024-02-27 芯恩(青岛)集成电路有限公司 Electrostatic chuck and wafer testing method
JP6904442B1 (en) 2020-01-31 2021-07-14 住友大阪セメント株式会社 Ceramic joint, electrostatic chuck device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004119739A (en) 2004-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4744855B2 (en) Electrostatic chuck
JP2008160093A (en) Electrostatic chuck and manufacturing method thereof, and substrate-treating device
KR20070066890A (en) Electrostatic chuck
JP2001302330A (en) Ceramic substrate
JPH11312729A (en) Electrostatic chuck
JP2003282688A (en) Electrostatic chuck
JP3965468B2 (en) Electrostatic chuck
JP3663306B2 (en) Aluminum nitride sintered body and electrostatic chuck using the same
JP5300363B2 (en) Holding jig and transport device using the same
JP4439102B2 (en) Electrostatic chuck
JP3767719B2 (en) Electrostatic chuck
JP2002110772A (en) Electrode built-in ceramic and its manufacturing method
US20050128674A1 (en) Ceramic chuck
JP3426845B2 (en) Electrostatic chuck
JP4849887B2 (en) Electrostatic chuck
JP2005150370A (en) Electrostatic chuck
JP3370532B2 (en) Electrostatic chuck
JP2001319967A (en) Method for manufacturing ceramic substrate
JP3623107B2 (en) Electrostatic chuck
JPH10189698A (en) Electrostatic chuck
JP2003188247A (en) Electrostatic chuck and manufacturing method thereof
JP5225043B2 (en) Electrostatic chuck
JP3652862B2 (en) Electrostatic chuck and plasma generator
JP2002324832A (en) Electrostatic chuck
JP2005072286A (en) Electrostatic chuck

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060623

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060801

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060929

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070403

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070427

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 3965468

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100608

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110608

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120608

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130608

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees