JP4439102B2

JP4439102B2 - 静電チャック

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Publication number: JP4439102B2
Application number: JP2000300225A
Authority: JP
Inventors: 博範井之上
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2020-09-29
Also published as: JP2002110773A

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、ウエハの載置面と内部電極との間にあるセラミック部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は、載置面と内部電極との間にあるセラミック部を、遷移金属がほぼ均一に含有され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（特公平６−９７６７５号公報参照）。
【０００６】
しかしながら、特公平６−９７６７５号公報に開示された静電チャックは、室温域での使用を目的としたものであり、１５０℃以上の高温下では、載置面と内部電極との間にあるセラミック部を形成する低抵抗アルミナ質焼結体の体積固有抵抗値が１×１０⁸Ω・ｃｍを下回り、過大な漏れ電流が発生する結果、ウエハ上の微小回路が破壊されるといった課題があった。
【０００７】
そこで、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セラミック部の体積固有抵抗値を制御することも考えられるが、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されたアルミナ質焼結体を得ることは非常に難しく、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。
【０００８】
その為、本件出願人は、載置面と内部電極との間にあるセラミック部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を先に提案した（特開２０００−７７５０８公報参照）。
【０００９】
この静電チャックは、載置面と内部電極との間にあるセラミック部となるセラミックグリーンシート上に密着液を介して内部電極となる導体ペーストを印刷し、上記密着液の作用によって導体ペーストの成分を上記セラミックグリーンシートに少量浸透させ、その状態で同時に焼成することにより得ることができ、このように内部電極の成分を分散させることで、微妙な抵抗値の制御が可能になるとともに、収縮率の変化が小さいため、所定の寸法精度の焼結体が得られるといった利点があった。
【００１０】
【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、特開２０００−７７５０８公報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スからなるため、ウエハの脱着時において、載置面の摩耗は極めて少ないものの、載置面と摺動するウエハの摩耗が多く、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。
【００１１】
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ス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、ウエハを摩耗させていた。
【００１２】
また、特開２０００−７７５０８公報に開示した静電チャックは、２５０℃〜４５０℃の温度範囲では高い静電吸着力が得られるものの、近年では一つの静電チャックで幅広い温度範囲をカバーすることができるものが望まれており、これまでの静電チャックでは２５０℃〜４５０℃の温度範囲を超える領域で使用することができなかった。
【００１３】
【発明の目的】
本発明の目的は、１５０〜５００℃という広い温度範囲において、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摩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を提供することにある。
【００１４】
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体中に内部電極を備えた静電チャックにおいて、少なくとも上記載置面と内部電極との間にあるセラミック部を、炭素を含有し、１５０℃〜５００℃の温度範囲における体積固有抵抗値が１×１０ ^８ Ω・ｃｍ〜１×１０ ^１２ Ω・ｃｍの範囲にあ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となるようにしたことを特徴とする。
【００１６】
【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。
【００１７】
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、図１（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図であり、この静電チャック１は、円盤状をした板状セラミック体２の一方の主面（最も広い表面の一方）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体２中の載置面３近傍には静電吸着用の内部電極４を、上記板状セラミック体２中の他方の主面近傍には加熱用の内部電極５をそれぞれ埋設したもので、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から構成するように配置してあり、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とから構成してある。
【００１８】
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ある。
【００１９】
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するようになっている。
【００２０】
また、図１（ａ）（ｂ）に示す静電チャック１は、基本的に板状セラミック体２の全体を、絶縁性の窒化アルミニウム質焼結体により形成してあり、少なくとも載置面３と内部電極４との間にあるセラミック部２ａを形成する窒化アルミニウム質焼結体中に炭素を含有させてある。このセラミック部２ａは、静電吸着力に影響を与える重要な部分であり、通常、５０〜１５００μｍ、好ましくは１００〜１０００μｍの厚みに設定するのであるが、上記セラミック部２ａを形成する窒化アルミニウム質焼結体中に炭素を含有させることにより、上記セラミック部２ａの体積固有抵抗値を他のセラミック部２ｂより小さくすることができるため、１５０℃〜５００℃の温度範囲における体積固有抵抗値を１×１０⁸Ω・ｃｍ〜１×１０¹²Ω・ｃｍの範囲に設定することができるとともに、載置面３の硬度をビッカース硬度（Ｈｖ）で８００〜１１００と、炭素を含まない窒化アルミニウム質焼結体や、従来技術のように内部電極の導体成分を含有した窒化アルミニウム質焼結体の硬度（Ｈｖ：１２００）よりも小さくすることができる。
【００２１】
その為、本発明の静電チャック１によれば、各給電端子７間に通電して加熱用の内部電極５を発熱させ、静電チャック１を１５０℃〜５００℃の温度に加熱した状態で、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、１５０℃〜５００℃という広い温度範囲において、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。
【００２２】
また、ウエハＷの脱着時に、シリコン、ガリウム砒素等からなるウエハが載置面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の摩耗を抑えつつ、ウエハＷの摩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。即ち、上述した材料からなるウエハＷとの摺動による摩耗を抑えるには、載置面３の硬度をビッカース硬度（Ｈｖ）で８００〜１１００とすることが重要であり、載置面３のビッカース硬度（Ｈｖ）が１１００を超えると、ウエハＷとの硬度差が大きくなりすぎ、ウエハＷの脱着時における載置面３との摺動によってウエハＷが大きく摩耗し、パーティクルの発生を抑えることができず、また、載置面３のビッカース硬度（Ｈｖ）が８００未満となると、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の発生が多くなってしまうからである。
【００２３】
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。
【００２４】
さらに、上記板状セラミック体２の全体は、セラミックスの中でも高い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してあることから、加熱用の内部電極５の発熱により静電チャック１を短時間で均一に加熱することができ、例えば、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。
【００２５】
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、腐食摩耗によるパーティクルの発生も低減することができる。
【００２６】
ところで、板状セラミック体２を形成する窒化アルミニウム質焼結体としては、窒化アルミニウムの含有量が９８．５重量％以上、さらには９９．５重量％以上、好ましくは９９．８重量％以上である高純度の窒化アルミニウム質焼結体、あるいは窒化アルミニウムを主成分とし、ＹやＥｒ等の希土類酸化物を１〜９重量％の範囲で含有する窒化アルミニウム質焼結体を用いることができ、上記高純度の窒化アルミニウム焼結体を用いれば、焼結体中に殆ど粒界相が存在しないことから耐食性が要求される場合に好適であり、また、希土類酸化物を含有した窒化アルミニウム質焼結体を用いれば、焼結体の熱伝導率を１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上、さらには１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上にまで高めることができ、昇温速度の速い静電チャック１が要求される場合に好適である。
【００２７】
ところで、前述した静電チャック１を製造するには、主成分であるＡｌＮ粉末に対し、必要に応じて希土類酸化物を添加するとともに、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ＡｌＮグリーンシートを複数枚形成する。そして、一つのＡｌＮグリーンシート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ＡｌＮグリーンシート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。
【００２８】
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。
【００２９】
次いで、図４に示すように、各ＡｌＮグリーンシートを密着液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ＡｌＮ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良い。
【００３０】
しかる後、ＡｌＮ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２０５０℃以上、好ましくは２１００℃以上とする。
【００３１】
即ち、２０５０℃以上の温度で焼成すると、内部電極４をなす導体ペースト中の金属炭化物が金属成分と炭素成分に分解され、内部電極４は主に上記金属成分により形成され、内部電極４の周囲にあるセラミック部中には上記炭素成分が傾斜的に減少するように分散させることができる。図５に内部電極４をなす導体ペーストとして、ＷＣを主体とする導体ペーストを用いた例を示すように、内部電極４から離れるにしたがって炭素が傾斜的に減少するように含有していることが分かる。また、図５より分かるように、炭素は内部電極４から約２０００μｍ以内の距離まで分散含有しており、載置面３と内部電極４との間にあるセラミック部２ａに要求される５０〜１５００μｍの厚み範囲において炭素を含有させることができ、上記厚み範囲においてはその表面（載置面３）のビッカース硬度（Ｈｖ）を８００〜１１００とすることができる。
【００３２】
よって、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、少なくとも内部電極４の周囲に炭素が傾斜的に減少するように分散した板状セラミック体２を製作することができる。
【００３３】
次に、得られた板状セラミック体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から研削面までの距離を５０〜１５００μｍとし、さらに研削面を中心線平均粗さ（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。
【００３４】
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体２が焼結にて一体的に形成され、該板状セラミック体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６に示すように、板状セラミック体２を、ウエハＷの載置面３と静電吸着用の内部電極４との間にあるセラミック部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、上記セラミック部２ａは、セラミック部２ａとなるＡｌＮグリーンシート上に、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、２０５０℃以上の温度で同時焼成することにより、セラミック部２ａ上に、静電吸着用の内部電極４が一体的に形成され、上記導体ペーストの炭素成分が内部電極４側から傾斜的に減少するように含有された窒化アルミニウム質焼結体により形成するか、あるいはＡｌＮ原料に炭素を添加した原料を用いてＡｌＮグリーンシートを制作し、焼結させることができる温度にて焼成することにより炭素が均一に含有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。ただし、セラミック部２ａに、炭素が均一に含有された窒化アルミニウム質焼結体を用いる場合、静電吸着用の内部電極４はメタライズ等にてセラミック部２ａに接合すれば良い。
【００３５】
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。
【００３６】
【実施例】
以下、図1に示す本発明の静電チャック１の具体例を以下に示す。
【００３７】
純度９９％、平均粒径１．２μｍのＡｌＮ粉末に、有機バインダーと溶媒のみ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ＡｌＮグリーンシートを複数枚制作した。このうち一枚のＡｌＮグリーンシートには、図２に示すようなパターン形状となるように、静電吸着用の内部電極４をなす導体ペーストを、もう一枚のＡｌＮグリーンシートには、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をなす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。
【００３８】
上記静電吸着用の内部電極４をなす導体ペーストには、ＷＣ粉末とＡｌＮ粉末とを７：３の重量比で混合して粘度調整した導体ペーストを用い、加熱用の内部電極５をなす導体ペーストには、Ｗ粉末とＡｌＮ粉末とを７：３の重量比で混合して粘度調整した導体ペーストを用いた。
【００３９】
そして、各ＡｌＮグリーンシートを所定の順序で積み重ね、５０℃、４．９ＫＰａの圧力にて熱圧着することによりＡｌＮ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。
【００４０】
次いで、ＡｌＮ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２１００℃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、内部電極４の周囲に炭素が傾斜的に減少するように含有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体２を制作した。
【００４１】
しかる後、得られた板状セラミック体２に研削加工を施して外径２００ｍｍ、板厚９ｍｍ、内部電極４が埋設されている側の研削面から内部電極４までの距離が１２００μｍとなるように研削加工した後、上記研削面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得た。
【００４２】
そこで、上記静電チャック１の加熱用の内部電極５を発熱させ、載置面３の温度が３００℃となるように加熱した状態で、静電吸着用の内部電極４に５００Ｖの直流電圧を印加して１インチ角のシリコンウエハを吸着させ、このシリコンウエハ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たところ、３４．３ＫＰａの吸着力が得られ、またシリコンウエハと内部電極４との間にあるセラミック部２ａの３００℃における体積固有抵抗値を測定したところ、１×１０¹⁰Ω・ｃｍと所定の抵抗値範囲にあり、吸着時の漏れ電流量も０．０４ｍＡと小さく何ら問題ないレベルであった。
【００４３】
次に、１インチ角のシリコンウエハに換えて８インチのシリコンウエハを同様の条件にて吸着させた後、ウエハに付着する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ところ、約２０００個程度であり、その後、載置面３におけるビッカース硬度（Ｈｖ）をビッカース硬度計にて測定したところ１０００であった。
【００４４】
なお、漏れ電流の測定は、ＪＩＳＣ２１４１の規格に従って微少電流測定器にて測定し、ウエハに付着するパーティクル数については、ＴＥＮＫＯＲ社製のウエハーパーティクルカウンター（機種名：ＳＰ１）にて０．３μｍ以上のパーティクルを測定した。このパーティクルカウンターは、アルゴンイオンレーザを用いてウエハ表面上の異物等を検出し、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。また、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の加重を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。
【００４５】
ここで、本発明の静電チャック１における吸着力とパーティクル発生数を比較するため、静電吸着用の内部電極４の導体成分を載置面３と内部電極４との間にあるセラミック部２ａに分散含有させた従来の静電チャック１、及び載置面３と内部電極４との間にあるセラミック部２ａが、炭素や内部電極の導体成分を含有させていない高純度の窒化アルミニウム質焼結体からなる比較例としての静電チャック１をそれぞれ用意して前述した方法と同様の条件にて測定を行った。
【００４６】
なお、従来例の静電チャック１を製造するにあたっては、静電吸着用の内部電極４となる導体ペーストには、Ｗ粉末とＡｌＮ粉末とを７：３の割合で混合して粘度調整した導体ペーストを用い、２０００℃の温度で焼成することにより制作した。
【００４７】
それぞれの結果は表１に示す通りである。
【００４８】
【表１】

【００４９】
この結果、載置面３と内部電極４との間にあるセラミック部２ａを高純度の窒化アルミニウム質焼結体により形成した比較例の静電チャック１では、吸着力が１ＫＰａ程度しか得られず、載置面３と内部電極４との間にあるセラミック部２ａの３００℃における体積固有抵抗値を測定したところ、１×１０¹³Ω・ｃｍと高く、ジョンソン・ラーベック力を発現させることができなかった。また、強い静電吸着力が得られないものの、載置面３のビッカース硬度が１３００と高いため、シリコンウエハを吸着した後のパーティクル数は７０００個と本発明品と比較して多かった。
【００５０】
また、載置面３と内部電極４との間にあるセラミック部２ａを、内部電極４の導体成分であるＷを含有させた窒化アルミニウム質焼結体により形成した従来例の静電チャック１では、３００℃における体積固有抵抗値を１×１０¹⁰Ω・ｃｍとすることができ、ジョンソン・ラーベック力を発現させることができるため、本発明品と同様に３４．３ＫＰａの吸着力が得られたものの、載置面３のビッカース硬度が１２００と高いため、シリコンウエハを吸着した後のパーティクル数が１２０００個と本発明品と比較して６倍近くのパーティクルの発生が見られた。
【００５１】
よって、本発明の静電チャック１を用いれば、高温雰囲気下においてウエハを強固に吸着固定させることができるだけでなく、載置面３及びウエハの摩耗を抑え、パーティクルの発生を大幅に低減することができ、優れていることが分かる。
【００５２】
次に、本発明の静電チャック１において、載置面３と静電吸着用の内部電極４との間にあるセラミック部２ａの厚みを異ならせた時の載置面３における炭素の分散量、載置面３のビッカース硬度と表面粗さ及びウエハに付着するパーティクル数について測定する実験を行った。
【００５３】
なお、載置面３における炭素の分散量は、載置面３をＥＰＭＡにてＭＡＰ分析することにより測定した。ただし、標準試料として、炭素を含有させていない窒化アルミニウム質焼結体を用い、この標準試料との相対比較値として求めた。
【００５４】
結果は表２に示す通りである。
【００５５】
【表２】

【００５６】
この結果、まず、炭素は内部電極４に近い程多く存在しており、内部電極４から離れるにしたがって含有量が減少していることが判る。そして、載置面３に炭素が含有されないセラミック部２ａの厚さが２０００μｍでは、硬度が１１５０と大きく、その結果、ウエハを吸着固定した後に付着したパーティクル数が１２０００個と非常に多かった。
【００５７】
これに対し、セラミック部２ａの厚さが１５００μｍ以下であれば、ビッカース硬度を１１００以下とすることができ、また、ビッカース硬度を１１００以下とすれば、ウエハに付着するパーティクル数も４５００個以下と、近年、半導体製造装置で許容される５０００ヶ以下の範囲を十分に満足することができた。また、ビッカース硬度を１０００前後とすることにより、ウエハに付着するパーティクル数を２５００個以下にまで低減することができ、特に優れていた。
【００５８】
【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体中に内部電極を備えた静電チャックにおいて、少なくとも上記載置面と内部電極との間にあるセラミック部を、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となるようにしたことから、１５０℃〜５００℃という広い温度範囲においてジョンソン・ラーベック力による高い静電吸着力を発現させることができ、ウエハを強固に吸着固定することができるとともに、シリコン、ガリウム砒素等のウエハを吸着固定させても、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摩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。
【００５９】
よって、本発明の静電チャックを半導体製造装置に用いれば、半導体ウエハを載置面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。
【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において、静電吸着用の内部電極からの距離と炭素の含有状態及び載置面のビッカース硬度との関係を示すグラフである。
【図６】本発明に係る他の静電チャックのみを示す断面図である。
【符号の説明】
１：静電チャック
２：板状セラミック体
２ａ：載置面と静電吸着用の内部電極との間にあるセラミック部
２ｂ：静電吸着用の内部電極と板状セラミック体の下面との間にあるセラミック部
３：吸着面
４：静電吸着用の内部電極
５：加熱用の内部電極
６：静電吸着用の内部電極の給電端子
７：加熱用の内部電極の給電端子
８：ベース基体
Ｗ：ウエハ

Claims

板状セラミック体の一方の主面を、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体中に内部電極を備えた静電チャックにおいて、少なくとも上記載置面と上記内部電極との間にあるセラミック部が、炭素を含有し、１５０℃〜５００℃の温度範囲における体積固有抵抗値が１×１０ ^８ Ω・ｃｍ〜１×１０ ^１２ Ω・ｃｍの範囲にある窒化アルミニウム質焼結体からなり、上記載置面におけるビッカース硬度（Ｈｖ）が８００〜１１００であることを特徴とする静電チャック。