JP5225043B2 - Electrostatic chuck - Google Patents

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本発明は、半導体製造装置用等に使用される静電チャックおよび被保持物の静電吸着方法に関するものである。   The present invention relates to an electrostatic chuck used for a semiconductor manufacturing apparatus or the like and a method for electrostatically attracting an object to be held.

半導体装置の製造プロセスにおいて、半導体ウエハにエッチングまたは成膜等を行なう際の半導体ウエハの固定方法として、静電チャックを利用した固定方法が採用されている。この静電チャックの形態としては、例えば絶縁性のセラミックスからなる板状体の中に吸着用電極を埋設したものがある。   In a semiconductor device manufacturing process, a fixing method using an electrostatic chuck is employed as a method for fixing a semiconductor wafer when etching or film formation is performed on the semiconductor wafer. As a form of this electrostatic chuck, for example, there is one in which an adsorption electrode is embedded in a plate-like body made of insulating ceramics.

静電チャックにおけるウエハの吸着力のタイプとしては、クーロン力を利用するものとジョンソン−ラーベック力を利用するものとの2つがある。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ことが知られている。具体的には、誘電体層の体積固有抵抗値が1015Ω・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1011Ω・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になる。 There are two types of wafer chucking force in the electrostatic chuck, one using the Coulomb force and the other using the Johnson-Rahbek force. It is known that the Coulomb force depends on the dielectric constant of the material constituting the dielectric layer, and the Johnson-Rahbek force depends on the volume specific resistance value of the material constituting the dielectric layer. Specifically, the adsorption force when the volume resistivity of the dielectric layer is greater than 10 15 Ω · cm is governed by the Coulomb force, and the Johnson-Rahbek force increases as the volume resistivity of the dielectric layer decreases. When expressed and the volume resistivity value of the dielectric layer is less than 10 11 Ω · cm, the adsorption force is governed by the Johnson-Rahbek force that provides a larger adsorption force than the Coulomb force.

ジョンソンラーベック力を発現する体積固有抵抗値の低い誘電体としてのセラミックスとして、例えば、電気的に絶縁性のセラミック材料である窒化アルミニウム質セラミックスであって、その粒界に導電性を示すCeAlO相を連続的に存在させたものがある。この窒化アルミニウム質セラミックスは、粒界を介して導通をとることができ、その体積固有抵抗値が低いものとなる。 As a ceramic as a dielectric material having a low volume resistivity value that expresses the Johnson Rahbek force, for example, an aluminum nitride ceramic that is an electrically insulating ceramic material, and CeAlO 3 exhibiting conductivity at its grain boundary. Some have a continuous phase. This aluminum nitride ceramic can conduct through grain boundaries and has a low volume resistivity.

さらに、半導体装置の製造プロセスにおいてジョンソン−ラーベック力を発現する窒化アルミニウム質セラミック製の静電チャックは、例えばスパッタリング装置においては以下のように使用される。スパッタリング装置に取り付けられた静電チャックに半導体ウエハが載置され、静電チャックに吸着電圧が印加されて半導体ウエハが固定され、スパッタリング処理が行なわれる。スパッタリング処理中は初期印加電圧がそのまま維持される。その後、スパッタリング処理が完了すると静電チャックの吸着電圧の印加が解除され、半導体ウエハを静電チャックから離脱させる。半導体装置の製造プロセスにおいては、静電チャックへの半導体ウエハの吸着、静電チャックからの半導体ウエハの離脱が頻繁に繰り返される。
特開平11-100271号公報
Furthermore, an electrostatic chuck made of an aluminum nitride ceramic that expresses a Johnson-Rahbek force in a manufacturing process of a semiconductor device is used as follows, for example, in a sputtering apparatus. A semiconductor wafer is placed on an electrostatic chuck attached to the sputtering apparatus, an adsorption voltage is applied to the electrostatic chuck, the semiconductor wafer is fixed, and a sputtering process is performed. The initial applied voltage is maintained as it is during the sputtering process. Thereafter, when the sputtering process is completed, the application of the chucking voltage of the electrostatic chuck is released, and the semiconductor wafer is detached from the electrostatic chuck. In the semiconductor device manufacturing process, the adsorption of the semiconductor wafer to the electrostatic chuck and the removal of the semiconductor wafer from the electrostatic chuck are frequently repeated.
JP 11-100271 A

しかしながら、半導体ウエハと静電チャックの内部の吸着用電極との間にある誘電体層には、スパッタリング処理中に長時間高電圧が印加されることによって絶縁破壊が発生し、スパッタリング処理を中断して静電チャックを交換しなければならないという問題点があった。また、スパッタリング処理を中断すると、半導体ウエハが不良品になってしまうという問題点があった。   However, the dielectric layer between the semiconductor wafer and the attracting electrode inside the electrostatic chuck is subject to dielectric breakdown by applying a high voltage for a long time during the sputtering process, and the sputtering process is interrupted. The electrostatic chuck has to be replaced. Further, when the sputtering process is interrupted, there is a problem that the semiconductor wafer becomes defective.

従って、本発明は、上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、静電チャックの誘電体層に長時間高電圧が印加されることによって絶縁破壊が発生することを大幅に抑制することによって耐久性が向上し、また省エネルギー化を達成でき、さらには端子間のイオンマイグレーションの発生等を抑えることができる静電チャック、および被保持物の静電吸着方法を提供することである。   Accordingly, the present invention has been completed in view of the above-mentioned conventional problems, and its purpose is that dielectric breakdown occurs when a high voltage is applied to the dielectric layer of the electrostatic chuck for a long time. Provided are an electrostatic chuck capable of improving durability, achieving energy saving by suppressing significantly, and further suppressing occurrence of ion migration between terminals, and an electrostatic chucking method of an object to be held. That is.

本発明の静電チャックは、基体上に、被保持物の吸着面を有するセラミック誘電体層と、記被保持物の静電吸着のための電圧が印加される吸着用電極とを備えた静電チャックにおいて、前記セラミック誘電体層は、窒化アルミニウム質セラミックスからなり、該窒化アルミニウム質セラミックス中には窒化アルミニウム粒子の窒素が欠落した粒子が散在しており、前記吸着用電極に印加される前記電圧が500Vのときの体積固有抵抗値が5×10
〜5×1010Ω・cmであり、かつ前記電圧が10Vのときの体積固有抵抗値が、5×1010〜5×1012Ω・cmであるとともに前記電圧が500Vのときの体積固有抵抗値の3
倍以上であることを特徴とするものである。
An electrostatic chuck according to the present invention comprises a static dielectric comprising a ceramic dielectric layer having an adsorption surface for an object to be held and an adsorption electrode to which a voltage for electrostatic adsorption of the object to be held is applied. In the electric chuck, the ceramic dielectric layer is made of an aluminum nitride ceramic, in which aluminum nitride particles lacking nitrogen are scattered and applied to the adsorption electrode. The volume resistivity when the voltage is 500V is 5 × 10
The volume resistivity when the voltage is 8 to 5 × 10 10 Ω · cm and the voltage is 10 V is 5 × 10 10 to 5 × 10 12 Ω · cm and the voltage is 500 V. Resistance value of 3
It is characterized by being more than twice.

また、本発明の静電チャックは、上記の構成において、前記窒化アルミニウム質セラミックスが焼結助剤を含む窒化アルミニウムセラミックスであることを特徴とするものである。   The electrostatic chuck of the present invention is characterized in that, in the above configuration, the aluminum nitride ceramic is an aluminum nitride ceramic containing a sintering aid.

また、本発明の静電チャックは、上記の構成において、前記焼結助剤が酸化セリウムまたはイットリアを含むことを特徴とするものである。   The electrostatic chuck of the present invention is characterized in that, in the above configuration, the sintering aid contains cerium oxide or yttria.

本発明の静電チャックによれば、基体上に、被保持物の吸着面を有するセラミック誘電体層と、被保持物の静電吸着のための電圧が印加される吸着用電極とを備えおり、セラミック誘電体層は、窒化アルミニウム質セラミックスからなり、該窒化アルミニウム質セラミックス中には窒化アルミニウム粒子の窒素が欠落した粒子が散在しており、吸着用電極に印加される電圧が500Vのときの体積固有抵抗値が5×10〜5×1010Ω・cmであ
り、かつ電圧が10Vのときの体積固有抵抗値が、5×1010〜5×1012Ω・cmであるとともに電圧が500Vのときの体積固有抵抗値の3倍以上であることから、吸着用電極に
印加する電圧をウエハ吸着時には例えば500Vとし、いったん吸着固定してしまえば電圧
を下げてもウエハの吸着固定を維持することが可能であり、その結果、高電圧を印加する時間を著しく短縮することができる。すなわち、ウエハ吸着時には高電圧を印加しなければならないが、その後電圧を下げても体積固有抵抗値が高くなるため、セラミック誘電体層に蓄積された電荷が逃げにくくなるためセラミック誘電体層の分極状態が維持され易くなり、電圧を下げてもウエハに対する吸着力を維持することが可能となる。また、窒化アルミニウム質セラミックス中には窒化アルミニウム粒子の窒素が欠落した粒子が散在していることから、高電圧を印加した際の導通性が向上し、その結果、窒化アルミニウム質セラミックスの体積固有抵抗値を酸素の含有量によって制御することができる。
According to the electrostatic chuck of the present invention, a ceramic dielectric layer having an adsorption surface for an object to be held is provided on a substrate, and an adsorption electrode to which a voltage for electrostatic adsorption of the object to be held is applied. The ceramic dielectric layer is made of an aluminum nitride ceramic, in which aluminum nitride particles lacking nitrogen are scattered, and when the voltage applied to the adsorption electrode is 500 V When the volume resistivity is 5 × 10 8 to 5 × 10 10 Ω · cm and the voltage is 10 V, the volume resistivity is 5 × 10 10 to 5 × 10 12 Ω · cm and the voltage is Since it is more than 3 times the volume resistivity value at 500V, the voltage applied to the electrode for adsorption is set to 500V at the time of wafer adsorption. Do Doo is possible, as a result, it is possible to significantly shorten the time to apply a high voltage. That is, a high voltage must be applied at the time of wafer adsorption, but even if the voltage is lowered thereafter, the volume resistivity value increases, so that the charge accumulated in the ceramic dielectric layer is difficult to escape, so the polarization of the ceramic dielectric layer It becomes easy to maintain the state, and it is possible to maintain the attractive force to the wafer even if the voltage is lowered. In addition, since aluminum nitride particles lacking nitrogen in aluminum nitride particles are scattered in aluminum nitride ceramics, the conductivity when high voltage is applied is improved. As a result, the volume resistivity of aluminum nitride ceramics The value can be controlled by the oxygen content.

従って、高電圧を長時間印加することによるセラミック誘電体層への負荷を軽減して、セラミック誘電体層が絶縁破壊されることを効果的に抑制することができ、長期間安定して使用できる耐久性の高い静電チャックを得ることができる。   Therefore, it is possible to reduce the load on the ceramic dielectric layer by applying a high voltage for a long time, and to effectively suppress the dielectric breakdown of the ceramic dielectric layer, and it can be used stably for a long time. A highly durable electrostatic chuck can be obtained.

また、高電圧を長時間印加する必要がないため、省エネルギーを達成できる。   Further, energy saving can be achieved because it is not necessary to apply a high voltage for a long time.

さらには、高電圧を長時間印加する必要がないため、端子間のイオンマイグレーションの発生等を抑えることができる。   Furthermore, since it is not necessary to apply a high voltage for a long time, the occurrence of ion migration between terminals can be suppressed.

また、本発明の静電チャックは、上記の構成において、窒化アルミニウム質セラミックスが焼結助剤を含む窒化アルミニウムセラミックスであるときには、焼結助剤を加えることによってセラミック誘電体層の体積固有抵抗値の制御が容易になる。   In the electrostatic chuck of the present invention, in the above configuration, when the aluminum nitride ceramic is an aluminum nitride ceramic containing a sintering aid, the volume resistivity of the ceramic dielectric layer is added by adding the sintering aid. It becomes easy to control.

また、本発明の静電チャックは、上記の構成において、焼結助剤が酸化セリウムまたはイットリアを含むときには、セラミック誘電体層の熱伝導性が高くなるため、温度変化のある使用条件下において静電チャックの温度が設定温度に素早く達することとなり、電圧印加による制御性が高まり、無駄の少ない電圧制御が可能になる。   In the electrostatic chuck of the present invention, when the sintering aid contains cerium oxide or yttria in the above configuration, the ceramic dielectric layer has high thermal conductivity. The temperature of the electric chuck quickly reaches the set temperature, the controllability by voltage application is enhanced, and voltage control with less waste is possible.

以下に、本発明の静電チャックの実施の形態の例について詳細に説明する。   Below, the example of embodiment of the electrostatic chuck of this invention is demonstrated in detail.

図1は静電チャックの実施の形態の一例を示すものであり、1は静電チャック10の本体部である板状体、1aセラミック誘電体層、1bは基体、2は吸着用電極、3は吸着面、4は電圧印加用の端子、5は被保持物であるウエハ、6はヘリウムガス等の冷却ガスを導入するガス導入孔、7はウエハ冷却用の溝である。   FIG. 1 shows an example of an embodiment of an electrostatic chuck. 1 is a plate-like body that is a main body of the electrostatic chuck 10, 1a is a ceramic dielectric layer, 1b is a substrate, 2 is an adsorption electrode, 3 Is a suction surface, 4 is a terminal for applying a voltage, 5 is a wafer to be held, 6 is a gas introduction hole for introducing a cooling gas such as helium gas, and 7 is a groove for cooling the wafer.

本実施の形態の静電チャック10は、基体1b上に、被保持物の吸着面3を有するセラミック誘電体層1aと、被保持物の静電吸着のための電圧が印加される吸着用電極2とを備えおり、セラミック誘電体層1aは、窒化アルミニウム質セラミックスからなり、吸着用電極2に印加される電圧が500Vのときの体積固有抵抗値が5×10〜5×1010Ω・cmであり、かつ電圧が10Vのときの体積固有抵抗値が、5×1010〜5×1012Ω・cmであるとともに電圧が500Vのときの体積固有抵抗値の3倍以上である。 The electrostatic chuck 10 according to the present embodiment includes a ceramic dielectric layer 1a having an attracting surface 3 for an object to be held on a substrate 1b, and an attracting electrode to which a voltage for electrostatic attraction of the object to be held is applied. The ceramic dielectric layer 1a is made of aluminum nitride ceramics, and has a volume resistivity of 5 × 10 8 to 5 × 10 10 Ω · when the voltage applied to the adsorption electrode 2 is 500V. The volume resistivity value when the voltage is 10 V and the voltage is 10 V is 5 × 10 10 to 5 × 10 12 Ω · cm, and is 3 times or more the volume resistivity value when the voltage is 500 V.

このような構成により、吸着用電極2に印加する電圧をウエハ5吸着時には例えば500Vとし、いったん吸着固定してしまえば電圧を下げてもウエハ5の吸着固定を維持することが可能であり、その結果、高電圧を印加する時間を著しく短縮することができる。すなわち、ウエハ5吸着時には高電圧を印加しなければならないが、その後電圧を下げても体積固有抵抗値が高くなるため、セラミック誘電体層1aに蓄積された電荷が逃げにくくなるためセラミック誘電体層1aの分極状態が維持され易くなり、電圧を下げてもウエハ5に対する吸着力を維持することが可能となる。   With such a configuration, the voltage applied to the adsorption electrode 2 is set to, for example, 500 V when the wafer 5 is adsorbed, and once adsorbed and fixed, the adsorbed and fixed wafer 5 can be maintained even if the voltage is lowered. As a result, the time for applying the high voltage can be remarkably shortened. That is, a high voltage must be applied when the wafer 5 is attracted, but even if the voltage is lowered thereafter, the volume specific resistance value increases, so that the charges accumulated in the ceramic dielectric layer 1a are difficult to escape. It becomes easy to maintain the polarization state of 1a, and it is possible to maintain the attracting force with respect to the wafer 5 even if the voltage is lowered.

窒化アルミニウム質セラミックスから成るセラミック誘電体層1aの体積固有抵抗値の制御は、後述するように、1)窒化アルミニウムセラミックスに焼結助剤を含ませること、2)焼成過程において微量の酸素を焼成炉内に導入すること、等の手段によって行なうことができる。   As will be described later, the volume resistivity of the ceramic dielectric layer 1a made of an aluminum nitride ceramic is controlled by 1) including a sintering aid in the aluminum nitride ceramic, and 2) firing a small amount of oxygen in the firing process. It can be performed by such means as introduction into the furnace.

本例の静電チャック10は、ウエハ5のサイズ、静電チャック10を用いる装置に合わせて、形状およびサイズを変えることができるものであり、吸着用電極2を備えた板状体1の主面をウエハ5の吸着面3とするものである。   The electrostatic chuck 10 of this example can be changed in shape and size in accordance with the size of the wafer 5 and the apparatus using the electrostatic chuck 10, and the main body of the plate-like body 1 provided with the attracting electrode 2. The surface is the suction surface 3 of the wafer 5.

板状体1は円板状等の形状であり、吸着面3側のセラミック誘電体層1aと、このセラミック誘電体層1aと一体に形成された基体1bとから成る。この板状体1の内部のセラミック誘電体層1aと基体1bとの間には、面状の吸着用電極2が埋設されている。さらに、基体1bには、吸着用電極2と電気的に導通して電圧を印加するための端子4が、吸着用電極2と接続されて外部に導出されている。そして、端子4から吸着用電極2に電圧を印加することによって、板状体1の吸着面3にウエハ5を静電吸着する。   The plate-like body 1 has a disk shape or the like, and includes a ceramic dielectric layer 1a on the adsorption surface 3 side, and a base 1b formed integrally with the ceramic dielectric layer 1a. A planar adsorption electrode 2 is embedded between the ceramic dielectric layer 1a and the substrate 1b inside the plate-like body 1. Furthermore, a terminal 4 for applying a voltage by being electrically connected to the adsorption electrode 2 is connected to the adsorption electrode 2 and led out to the substrate 1b. Then, the wafer 5 is electrostatically adsorbed to the adsorption surface 3 of the plate-like body 1 by applying a voltage from the terminal 4 to the adsorption electrode 2.

吸着用電極2は、例えばMo,W等の高融点金属からなる電極であり、メッシュ状または単板状等のバルク状金属、あるいは金属ペーストを印刷塗布して焼成して形成した厚膜金属からなるものである。この吸着用電極2が板状体1に埋設したバルク状金属からなる場合には、吸着用電極2を高周波スパッタリング法、プラズマCVD法、プラズマエッチング法に用いられる高周波電極としても使用できる。   The adsorption electrode 2 is an electrode made of a high melting point metal such as Mo or W, for example, a bulk metal such as a mesh or a single plate, or a thick film metal formed by printing and baking a metal paste. It will be. When the adsorption electrode 2 is made of a bulk metal embedded in the plate-like body 1, the adsorption electrode 2 can be used as a high-frequency electrode used in a high-frequency sputtering method, a plasma CVD method, or a plasma etching method.

また、板状体1にはHeガス等の冷却ガスを導入するガス導入孔6と、冷却ガスを流通させることによってウエハを冷却する溝7が設けられている。ガス導入孔6から溝7に冷却ガスを流すことによってエッチング処理等で温度が上がったウエハ5を冷却することができる。   The plate-like body 1 is provided with a gas introduction hole 6 for introducing a cooling gas such as He gas and a groove 7 for cooling the wafer by circulating the cooling gas. By flowing a cooling gas from the gas introduction hole 6 to the groove 7, the wafer 5 whose temperature has been increased by etching or the like can be cooled.

セラミック誘電体層1aは、窒化アルミニウム質セラミックスからなり、吸着用電極2に印加される電圧が500Vのときの体積固有抵抗値が5×10〜5×1010Ω・cmであり、かつ電圧が10Vのときの体積固有抵抗値が、5×1010〜5×1012Ω・cmであるとともに電圧が500Vのときの体積固有抵抗値の3倍以上であるが、体積固有抵抗値を5×10Ω・cm以上とすることによって漏れ電流を小さくして、被保持物に悪影響を及ぼすことを抑えることができる。また、体積固有抵抗値を5×1012Ω・cm以下とすることによってクーロン力の影響を小さくして、吸着力が低下することを抑えることができる。 The ceramic dielectric layer 1a is made of an aluminum nitride ceramic, and has a volume resistivity value of 5 × 10 8 to 5 × 10 10 Ω · cm when the voltage applied to the adsorption electrode 2 is 500 V, and the voltage The volume resistivity value when the voltage is 10 V is 5 × 10 10 to 5 × 10 12 Ω · cm and is more than three times the volume resistivity value when the voltage is 500 V, but the volume resistivity value is 5 By setting it to 10 8 Ω · cm or more, the leakage current can be reduced, and adverse effects on the object to be held can be suppressed. In addition, by setting the volume resistivity to 5 × 10 12 Ω · cm or less, it is possible to reduce the influence of the Coulomb force and suppress the decrease in the adsorption force.

また、10Vのときの体積固有抵抗値を、電圧が500Vのときの体積固有抵抗値の3倍以上とすることによって、セラミック誘電体層1aに蓄積された電荷がより逃げにくくなるためセラミック誘電体層1aの分極状態が維持され易くなり、電圧を下げてもウエハ5に対する吸着力を維持することがより容易になる。   Further, by setting the volume resistivity value at 10V to 3 times or more of the volume resistivity value at a voltage of 500V, the charge accumulated in the ceramic dielectric layer 1a is more difficult to escape, so that the ceramic dielectric The polarization state of the layer 1a is easily maintained, and it becomes easier to maintain the attracting force with respect to the wafer 5 even when the voltage is lowered.

窒化アルミニウム質セラミックスから成るセラミック誘電体層1aにおける電圧印加時の体積固有抵抗値は、周知の三端子法等によって測定することができる。   The volume resistivity at the time of voltage application in the ceramic dielectric layer 1a made of an aluminum nitride ceramic can be measured by a known three-terminal method or the like.

また、本実施の形態の静電チャック10は、窒化アルミニウム質セラミックスが焼結助剤を含む窒化アルミニウムセラミックスであることが好ましい。この場合、焼結助剤を加えることによってセラミック誘電体層1aの体積固有抵抗値の制御が容易になる。例えば、500V印加の際の体積固有抵抗値を5×10〜5×1010Ω・cmの範囲内となるように作製することが容易となる。 In the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, the aluminum nitride ceramic is preferably an aluminum nitride ceramic containing a sintering aid. In this case, the volume resistivity of the ceramic dielectric layer 1a can be easily controlled by adding a sintering aid. For example, it becomes easy to produce such that the volume resistivity value when 500 V is applied is in the range of 5 × 10 8 to 5 × 10 10 Ω · cm.

窒化アルミニウム質セラミックスに含まれる焼結助剤の含有率は、10〜13質量%程度が好ましい。この範囲内とすることにより、セラミック誘電体層1aの体積固有抵抗値の制御が容易になり、また、体積固有抵抗が低下することを効果的に抑えることができる。   The content of the sintering aid contained in the aluminum nitride ceramic is preferably about 10 to 13% by mass. By setting it within this range, it becomes easy to control the volume specific resistance value of the ceramic dielectric layer 1a, and it is possible to effectively suppress a decrease in the volume specific resistance.

また、本実施の形態の静電チャック10は、焼結助剤が酸化セリウムまたはイットリアを含むことが好ましい。この場合、セラミック誘電体層1aの熱伝導性が高くなるため、温度変化のある使用条件下において静電チャック10の温度が設定温度に素早く達することとなり、電圧印加による制御性が高まり、無駄の少ない電圧制御が可能になる。さらに、酸化セリウムまたはイットリアを含む焼結助剤は、さらに体積固有抵抗値を制御し易いものとなる。   In the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, it is preferable that the sintering aid includes cerium oxide or yttria. In this case, since the thermal conductivity of the ceramic dielectric layer 1a is increased, the temperature of the electrostatic chuck 10 quickly reaches the set temperature under use conditions with temperature changes, and the controllability due to voltage application is improved, which is wasted. Less voltage control is possible. Furthermore, the sintering aid containing cerium oxide or yttria can further easily control the volume resistivity.

吸着用電極2は厚みが0.1〜50μmであることが好ましい。この厚みの範囲内とすることにより、セラミック誘電体層1aおよび基体1bから成る板状体1を焼結して作製する際に、焼成炉に酸素を入れて焼結しても焼結性が劣化せず、また、吸着用電極2の導電性を高く保持することができる。   The adsorption electrode 2 preferably has a thickness of 0.1 to 50 μm. By making the thickness within this range, when the plate-like body 1 composed of the ceramic dielectric layer 1a and the substrate 1b is produced by sintering, the sinterability is maintained even if oxygen is introduced into the firing furnace and sintered. It does not deteriorate and the conductivity of the adsorption electrode 2 can be kept high.

また、吸着用電極2は、タングステン,窒化チタンまたはモリブデンから成ることが好ましい。この場合、板状体1を焼結して作製する際に、焼成炉に酸素を入れて焼結しても焼結性が劣化せず、また、吸着用電極2の導電性を高く保持することができる。   The adsorption electrode 2 is preferably made of tungsten, titanium nitride or molybdenum. In this case, when the plate-like body 1 is produced by sintering, the sinterability does not deteriorate even if oxygen is put into the firing furnace and the sinterability is not deteriorated, and the conductivity of the adsorption electrode 2 is kept high. be able to.

さらに、吸着用電極2の面積が吸着面3の面積の85%〜90%であることが好ましい。この範囲内とすることにより、平面視において吸着用電極2が存在しない好適な幅の無電極部があることとなり、無電極部は電極部に比べて電荷が逃げ難いことから、低電圧での吸着力を保持することができる。   Furthermore, the area of the adsorption electrode 2 is preferably 85% to 90% of the area of the adsorption surface 3. By setting it within this range, there is an electrodeless portion with a suitable width in which the adsorption electrode 2 does not exist in a plan view. Since the electrodeless portion is less likely to escape charges than the electrode portion, Adsorption power can be maintained.

セラミック誘電体層1aの厚みは0.3〜1.5mmであることが好ましい。この厚みの範囲内とすることにより、セラミック誘電体層1aの厚みが薄すぎることによる絶縁破壊が発生しにくくなり、またセラミック誘電体層1aの厚みが厚すぎることによる吸着力の低下が抑えられ、さらに電圧を下げても吸着力を維持し易くなる。   The thickness of the ceramic dielectric layer 1a is preferably 0.3 to 1.5 mm. By setting the thickness within this range, it is difficult for dielectric breakdown to occur due to the ceramic dielectric layer 1a being too thin, and a decrease in adsorption force due to the ceramic dielectric layer 1a being too thick can be suppressed. Even if the voltage is further lowered, it becomes easy to maintain the adsorption force.

次に、本実施の形態の静電チャックの製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the electrostatic chuck according to the present embodiment will be described.

まず、一次原料であるAlNの粉体に対して、成形性を高めるための所定量の有機樹脂バインダーを添加し、さらに体積固有抵抗値を調整するためのセリウム(Ce)を添加し、ドクターブレード法によりセラミックテープ成形体を作製する。それぞれのセラミックテープ成形体には密着性を高めるための有機樹脂バインダーを塗布し、その後、セラミックテープ成形体を1枚毎に順次積層し、加圧することにより積層成形体を得る。   First, a predetermined amount of an organic resin binder for improving moldability is added to AlN powder as a primary raw material, and cerium (Ce) is added to adjust the volume resistivity value. A ceramic tape molded body is produced by the method. An organic resin binder for enhancing adhesion is applied to each ceramic tape molded body, and then the ceramic tape molded bodies are sequentially laminated one by one and pressed to obtain a laminated molded body.

静電チャック10の吸着用電極2は、W粉末に有機樹脂バインダーおよび分散剤を添加し、導電性ペースト(導電性インク)を用いて形成する。導電性ペーストをメッシュ状の印刷製版を用いて、吸着用電極2となる導電性ペースト層を一つのセラミックテープ成形体に印刷し形成する。積層成形体は、最終的に吸着面3より0.3mm〜1.5mmの深さの位置に吸着用電極2が存在するように、セラミックテープ成形体の厚み、積層数、導電性ペースト層が印刷されたセラミックテープ成形体の積層位置を考慮して作製する。   The adsorption electrode 2 of the electrostatic chuck 10 is formed by adding an organic resin binder and a dispersant to W powder and using a conductive paste (conductive ink). The conductive paste is formed by printing a conductive paste layer to be the adsorption electrode 2 on a single ceramic tape molded body using a mesh-like printing plate making. The laminated molded body is printed with the thickness of the ceramic tape molded body, the number of laminated layers, and the conductive paste layer so that the suction electrode 2 is finally present at a depth of 0.3 mm to 1.5 mm from the suction surface 3. It is produced in consideration of the laminated position of the ceramic tape molded body.

次に、積層成形体中の有機樹脂バインダーを除去するために、還元ガス雰囲気中で加熱し脱脂する。   Next, in order to remove the organic resin binder in the laminated molded body, it is degreased by heating in a reducing gas atmosphere.

次に、窒素ガス雰囲気中で焼成する。この焼成過程において、酸素を焼成炉内に導入する。ここで、流量計を介して酸素導入弁により焼成炉内に微量(0.05〜0.5体積%)の酸素ガスが導入できるようにすることが好ましい。この場合、窒化アルミニウム(AlN)質セラミックスにおいて窒素(N)が欠落した粒子が散在することとなり、高電圧を印加した際の導通性が向上する。その結果、窒化アルミニウム質セラミックスの体積固有抵抗値を酸素の含有量によって制御することができる。なお、焼成炉内の酸素濃度は、酸素導入弁の開閉により調整できる。   Next, baking is performed in a nitrogen gas atmosphere. In this firing process, oxygen is introduced into the firing furnace. Here, it is preferable that a small amount (0.05 to 0.5% by volume) of oxygen gas can be introduced into the firing furnace by an oxygen introduction valve via a flow meter. In this case, particles lacking nitrogen (N) are scattered in the aluminum nitride (AlN) ceramics, and conductivity when a high voltage is applied is improved. As a result, the volume resistivity value of the aluminum nitride ceramic can be controlled by the oxygen content. The oxygen concentration in the firing furnace can be adjusted by opening and closing the oxygen introduction valve.

焼成炉内に導入する酸素ガスの量を0.05〜0.5体積%とすることにより、セリウム(Ce)の酸化による体積固有抵抗値の低下を効果的に抑えることができる。   By setting the amount of oxygen gas introduced into the firing furnace to 0.05 to 0.5% by volume, it is possible to effectively suppress a decrease in volume resistivity due to oxidation of cerium (Ce).

次に、窒化アルミニウム質セラミックスから成る板状体1について、吸着用電極2が吸着面3から深さ0.3mmの位置に位置するように、吸着面3に研磨加工を施す。また、板状体1に、ウエハ5を持ち上げるためのリフトピンを挿通させる上下主面間を貫通する貫通孔、および吸着用電極2に電圧を供給するため端子4を設ける穴を、切削加工により形成する。この穴にCu製の端子を挿入して、吸着用電極2と導通がとれるように導電性接着剤によって吸着用電極2に端子を接着した。このようにして静電チャック10を作製する。   Next, with respect to the plate-like body 1 made of an aluminum nitride ceramic, the adsorption surface 3 is polished so that the adsorption electrode 2 is positioned at a depth of 0.3 mm from the adsorption surface 3. Further, a through hole penetrating between the upper and lower main surfaces through which a lift pin for lifting the wafer 5 is inserted and a hole for providing a terminal 4 for supplying voltage to the adsorption electrode 2 are formed in the plate-like body 1 by cutting. To do. A terminal made of Cu was inserted into the hole, and the terminal was adhered to the adsorption electrode 2 with a conductive adhesive so as to be electrically connected to the adsorption electrode 2. In this way, the electrostatic chuck 10 is manufactured.

本実施の形態の被保持物の静電吸着方法は、上記の本実施の形態の構成の静電チャック10を用い、半導体ウエハ等の被保持物を静電吸着するために吸着用電極2に印加する電圧を、吸着開始時に200〜2000Vとし、その後10〜500Vとする(ただし、吸着開始時の電圧が1.2倍以上となるようにする。)ものである。   The electrostatic chucking method of the object to be held according to the present embodiment uses the electrostatic chuck 10 having the configuration of the present embodiment as described above, and the chucking electrode 2 is used to electrostatically attract the object to be held such as a semiconductor wafer. The voltage to be applied is 200 to 2000 V at the start of adsorption, and then 10 to 500 V (however, the voltage at the start of adsorption is 1.2 times or more).

このような構成により、高電圧を印加するウエハ5吸着時の後に電圧を下げても体積固有抵抗値が高くなるため、セラミック誘電体層1aに蓄積された電荷が逃げにくくなるためセラミック誘電体層1aの分極状態が維持されてウエハ5の吸着固定を維持することが可能な耐久性の高い静電チャック10を用いることにより、被保持物の静電吸着を中断することなくスパッタリング処理等の所望の処理を行なうことができる。また、高電圧を長時間印加する必要がないため、省エネルギーでもって被保持物の処理を行なうことができる。   With such a configuration, even if the voltage is lowered after the wafer 5 is applied with a high voltage, the volume specific resistance value is increased, so that charges accumulated in the ceramic dielectric layer 1a are difficult to escape. By using a highly durable electrostatic chuck 10 that can maintain the fixed state of the wafer 5 while maintaining the polarization state 1a, a desired process such as sputtering can be performed without interrupting the electrostatic adsorption of the object to be held. Can be processed. In addition, since it is not necessary to apply a high voltage for a long time, the object to be held can be processed with energy saving.

吸着用電極2に印加する電圧を吸着開始時に200〜2000Vとすることにより、所望の大きな吸着力が得られる。例えば、成膜やエッチングといった一連の半導体製造工程を経て変形した半導体ウエハであっても平坦性を保って吸着することができる。   A desired large adsorption force can be obtained by setting the voltage applied to the adsorption electrode 2 to 200 to 2000 V at the start of adsorption. For example, even a semiconductor wafer deformed through a series of semiconductor manufacturing processes such as film formation and etching can be adsorbed while maintaining flatness.

吸着用電極2に印加する電圧を吸着開始後に10〜500Vとすることにより、上述の半導体ウエハの平坦性を保ったまま吸着し続けることができる。   By setting the voltage applied to the suction electrode 2 to 10 to 500 V after the start of suction, it is possible to continue the suction while maintaining the flatness of the semiconductor wafer.

吸着用電極2に印加する電圧を吸着開始時に200〜2000Vとする時間(期間)は、0.1秒〜5秒程度であることが好ましい。この時間の範囲内とすることにより、例えば変形した半導体ウエハを平坦性を保って吸着することが充分にでき、また、一回の成膜やエッチングの工程の時間に占める時間の割合が小さくなり、セラミック誘電層1aに与える負荷を低減できる。そして、この時間が経過した後に、吸着用電極2に印加する電圧を10〜500Vとする。   The time (period) for setting the voltage applied to the adsorption electrode 2 to 200 to 2000 V at the start of adsorption is preferably about 0.1 to 5 seconds. By making it within this time range, for example, a deformed semiconductor wafer can be sufficiently adsorbed while maintaining flatness, and the ratio of time to the time of one film formation or etching process is reduced. The load applied to the ceramic dielectric layer 1a can be reduced. And after this time passes, the voltage applied to the electrode 2 for adsorption | suction shall be 10-500V.

吸着開始時の電圧を吸着開始後の電圧1.2倍以上とすることにより、セラミック誘電層1aに与える負荷を低減できる。   By setting the voltage at the start of adsorption to at least 1.2 times the voltage after the adsorption starts, the load applied to the ceramic dielectric layer 1a can be reduced.

以下、本発明の静電チャックの実施例について説明する。   Examples of the electrostatic chuck according to the present invention will be described below.

双極型の静電チャックを以下のようにして作製した。まず、一次原料のAlN粉末に、成形性を高めるために有機樹脂バインダーを添加し、さらに体積固有抵抗値を調整するためにセリウム(Ce)を10体積%添加して、セラミックペーストを作製した。   A bipolar electrostatic chuck was produced as follows. First, an organic resin binder was added to the primary raw material AlN powder in order to improve the moldability, and 10% by volume of cerium (Ce) was added to adjust the volume resistivity, thereby preparing a ceramic paste.

次に、このセラミックペーストを用いてドクターブレード法によりセラミックテープ成形体を作製した。このとき、セラミックテープ成形体のサイズは、焼成および加工後の寸法として円板状の板状体で直径(φ)200mmのものが製造できるように、300mm角で厚みが0.3mmのセラミックテープ成形体を作製した。   Next, using this ceramic paste, a ceramic tape molded body was produced by a doctor blade method. At this time, the size of the ceramic tape molded body is 300 mm square and 0.3 mm thick so that a disk-shaped plate body having a diameter (φ) of 200 mm can be manufactured as a dimension after firing and processing. The body was made.

次に、このセラミックテープ成形体を20枚準備し、それぞれのセラミックテープ成形体に密着性を高めるための有機樹脂バインダーを塗布し、その後、20枚のセラミックテープ成形体を1枚毎に順次積層し、約20MPaの圧力で加圧することにより積層成形体を得た。   Next, 20 ceramic tape compacts are prepared, and an organic resin binder is applied to each ceramic tape compact to improve adhesion, and then 20 ceramic tape compacts are sequentially laminated one by one. Then, a laminated molded body was obtained by pressurizing at a pressure of about 20 MPa.

ここで、静電チャックの吸着用電極は、平均粒径1μmのW粉末に有機樹脂バインダーおよび分散剤を添加し、導電性ペースト(導電性インク)を用いて形成した。この導電性ペーストをメッシュ状の印刷製版を用いて吸着用電極の厚みが15μmになるように一つのセラミックテープ成形体に印刷した。導電性ペーストが印刷されたセラミックテープ成形体は、積層成形体において吸着面より0.3mmの深さの部位に吸着用電極が位置するように、積層位置を調整した。   Here, the adsorption electrode of the electrostatic chuck was formed by adding an organic resin binder and a dispersant to W powder having an average particle diameter of 1 μm and using a conductive paste (conductive ink). This conductive paste was printed on one ceramic tape molded body using a mesh-like printing plate making so that the thickness of the adsorption electrode was 15 μm. The laminated position of the ceramic tape molded body on which the conductive paste was printed was adjusted so that the adsorption electrode was positioned at a depth of 0.3 mm from the adsorption surface in the laminated molded body.

次に、この積層成形体中の有機樹脂バインダーを除去するために、約500℃で還元ガス雰囲気中で脱脂した。   Next, in order to remove the organic resin binder in the laminated molded body, degreasing was performed at about 500 ° C. in a reducing gas atmosphere.

次に、窒素ガス雰囲気中で約2000℃で積層成形体を焼成した。この焼成過程において、酸素ガスを焼成炉内に0.2体積%導入した。ここで、流量計を介して酸素導入弁により焼成炉内に微量の酸素ガスが導入できるようにした。酸素導入弁の開閉により焼成炉内の酸素ガス濃度を0.1〜0.5体積%の範囲内に調整できるようにした。これにより、AlN粒子のNが欠落した粒子を窒化アルミニウム質セラミックス中に散在させることが可能となった。   Next, the laminated molded body was fired at about 2000 ° C. in a nitrogen gas atmosphere. In this baking process, 0.2% by volume of oxygen gas was introduced into the baking furnace. Here, a small amount of oxygen gas can be introduced into the firing furnace by an oxygen introduction valve via a flow meter. The oxygen gas concentration in the firing furnace can be adjusted within the range of 0.1 to 0.5% by volume by opening and closing the oxygen introduction valve. Thereby, it was possible to disperse particles lacking N of the AlN particles in the aluminum nitride ceramics.

次に、窒化アルミニウム質セラミックスから成る板状体の吸着面に、吸着用電極が吸着面から深さが0.3mmの部位に位置するように研磨加工を施した。また、板状体に、ウエハを持ち上げるためのリフトピンを挿通させる上下主面間を貫通する貫通孔、および吸着用電極に電圧を供給するため端子を設ける穴を、切削加工により形成した。この穴にCu製の端子を挿入して、吸着用電極と導通がとれるようにAg含有導電性接着剤によって吸着用電極に端子を接着した。このようにして静電チャックを作製した。   Next, polishing was performed on the adsorption surface of the plate-like body made of aluminum nitride ceramic so that the adsorption electrode was positioned at a depth of 0.3 mm from the adsorption surface. Further, a through hole penetrating between the upper and lower main surfaces through which a lift pin for lifting the wafer is inserted and a hole provided with a terminal for supplying a voltage to the adsorption electrode were formed in the plate-like body by cutting. A terminal made of Cu was inserted into the hole, and the terminal was adhered to the adsorption electrode with an Ag-containing conductive adhesive so as to be electrically connected to the adsorption electrode. In this way, an electrostatic chuck was produced.

さらに、静電チャックをAl製のベース部材上にシリコーン樹脂接着剤で接着し、ウエハの吸着性を評価するための評価装置に取り付けた。ここで、シリコーン樹脂接着剤は、硬度が低いことから、窒化アルミニウム質セラミックスから成る板状体とAl製のベース部材との熱膨張差を吸収できるものとして選定した。   Further, the electrostatic chuck was bonded to an Al base member with a silicone resin adhesive, and attached to an evaluation apparatus for evaluating the adsorptivity of the wafer. Here, since the silicone resin adhesive has low hardness, it was selected as one that can absorb the thermal expansion difference between the plate-like body made of aluminum nitride ceramics and the Al base member.

静電チャックを真空チャンバー内に設置し、静電チャックの吸着面上にシリコンウエハを載置し、真空引きを行い、真空チャンバー内の圧力を1×10―3Paにした。板状体に埋設された吸着用電極に500Vの電圧を印加し、シリコンウエハを吸着させた。 The electrostatic chuck was placed in a vacuum chamber, a silicon wafer was placed on the suction surface of the electrostatic chuck, and evacuation was performed to set the pressure in the vacuum chamber to 1 × 10 −3 Pa. A voltage of 500 V was applied to the adsorption electrode embedded in the plate to adsorb the silicon wafer.

500Vの電圧印加時の窒化アルミニウム質セラミックスから成るセラミック誘電体層の体積固有抵抗値は、予め三端子法によって測定したところ、1×1010Ω・cmであった。 The volume resistivity value of the ceramic dielectric layer made of the aluminum nitride ceramic when a voltage of 500 V was applied was 1 × 10 10 Ω · cm as measured in advance by the three-terminal method.

そして、電圧印加してから2秒後にHeガスをガス導入孔6から666Paの圧力で流した。このときのHeガスの漏れ量を測定すると、3.38×10−4Pa・m/sであった。さらに、Heガスを流してから2秒後に電圧を500Vから250Vに降下させた。 Then, 2 seconds after the voltage application, He gas was flowed from the gas introduction hole 6 at a pressure of 666 Pa. When the amount of He gas leaked at this time was measured, it was 3.38 × 10 −4 Pa · m 3 / s. Furthermore, the voltage was lowered from 500 V to 250 V 2 seconds after flowing He gas.

250Vの電圧印加時の窒化アルミニウム質セラミックスから成るセラミック誘電体層の体積固有抵抗値は、予め三端子法によって測定したところ、8×1010Ω・cmであった。 The volume resistivity value of the ceramic dielectric layer made of the aluminum nitride ceramic when a voltage of 250 V was applied was 8 × 10 10 Ω · cm as measured in advance by the three-terminal method.

このときのHeガスの漏れ量は3.38×10−4Pa・m/sのままであり、電圧を落してもシリコンウエハの吸着は安定したままであることが確認できた。 At this time, the leakage amount of He gas remained at 3.38 × 10 −4 Pa · m 3 / s, and it was confirmed that the adsorption of the silicon wafer remained stable even when the voltage was lowered.

一方、比較例として、1)焼結助剤のセリウム(Ce)を10体積%含む窒化アルミニウム質セラミックスから成る板状体としたこと、2)焼成過程において酸素ガスを焼成炉内に導入しなかったこと、を製造条件とした板状体を用いて静電チャックを作製した。   On the other hand, as comparative examples, 1) a plate-like body made of an aluminum nitride ceramic containing 10% by volume of cerium (Ce) as a sintering aid is used. 2) oxygen gas is not introduced into the firing furnace during the firing process. An electrostatic chuck was manufactured using a plate-like body having the above manufacturing conditions.

この比較例の静電チャックは、500Vの電圧印加時の窒化アルミニウム質セラミックスから成るセラミック誘電体層の体積固有抵抗値は、予め三端子法によって測定したところ、8×109Ω・cmであった。 In the electrostatic chuck of this comparative example, the volume resistivity of the ceramic dielectric layer made of aluminum nitride ceramics when a voltage of 500 V was applied was 8 × 10 9 Ω · cm when measured in advance by the three-terminal method. It was.

また、250Vの電圧印加時の窒化アルミニウム質セラミックスから成るセラミック誘電体層の体積固有抵抗値は、予め三端子法によって測定したところ、9×109Ω・cmであった。 Further, the volume resistivity value of the ceramic dielectric layer made of aluminum nitride ceramics when a voltage of 250 V was applied was 9 × 10 9 Ω · cm as measured in advance by the three-terminal method.

比較例の静電チャックについて、実施例と同様の測定を行った。その結果、電圧を250Vに下げるとHeガスの漏れ量は6.76×10−3Pa・m/sであり、ウエハが安定して吸着できなかった。 For the electrostatic chuck of the comparative example, the same measurement as in the example was performed. As a result, when the voltage was lowered to 250 V, the amount of He gas leaked was 6.76 × 10 −3 Pa · m 3 / s, and the wafer could not be stably adsorbed.

また、上記実施例の静電チャック(静電チャックA)と、比較例の静電チャック(静電チャックB)について、寿命の比較試験を行った。   In addition, a life comparison test was performed on the electrostatic chuck (electrostatic chuck A) of the above example and the electrostatic chuck (electrostatic chuck B) of the comparative example.

実施例の静電チャックAについて、1)500V印加、2)4秒後に250V印加、3)1分56秒後に0V、4)0.5秒後に500V印加、5)4秒後に250V印加、6)1分56秒後に電圧0V、という1)〜6)のサイクルで電圧印加を繰り返した。すなわち、1サイクルにおいて電圧を2段階で0Vに下げる操作を含むものとした。   For the electrostatic chuck A of the example, 1) 500 V applied, 2) 250 V applied after 4 seconds, 3) 0 V after 1 minute 56 seconds, 4) 500 V applied after 0.5 seconds, 5) 250 V applied after 4 seconds, 6) 1 Voltage application was repeated in a cycle of 1) to 6) that the voltage was 0 V after 56 minutes. That is, the operation includes a step of reducing the voltage to 0 V in two stages in one cycle.

比較例の静電チャックBについて、1)500V印加、2)2分後に0V、3)0.5秒後に500V印加、4)2分後に0V、という1)〜4)のサイクルで電圧印加を繰り返した。すなわち、1サイクルにおいて電圧を1段階で0Vに下げる操作を含むものとした。   For the electrostatic chuck B of Comparative Example, voltage application was repeated in the cycle 1) to 4), 1) 500 V applied, 2) 0 V after 2 minutes, 3) 500 V applied after 0.5 seconds, 4) 0 V after 2 minutes. . That is, the operation includes a step of reducing the voltage to 0 V in one step in one cycle.

そして、静電チャックBは、14日でセラミック誘電体層に絶縁破壊が発生したのに対し、静電チャックAは、60日を経過してもセラミック誘電体層に絶縁破壊が発生しなかったため、比較試験を打ち切った。   In addition, dielectric breakdown occurred in the ceramic dielectric layer in the electrostatic chuck B in 14 days, whereas dielectric breakdown did not occur in the ceramic dielectric layer in the electrostatic chuck A even after 60 days. The comparative test was discontinued.

この結果から、本発明の静電チャックは、電圧印加によるセラミック誘電体層への負荷が軽減され、長期間安定して使用できるということが確認できた。   From this result, it was confirmed that the electrostatic chuck of the present invention can be used stably for a long period of time because the load on the ceramic dielectric layer due to voltage application is reduced.

なお、本発明は、上記実施の形態及び実施例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内で種々の変更を加えても何等差し支えない。   The present invention is not limited to the above-described embodiment and examples, and various modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

本発明の静電チャックについて実施の形態の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing an example of an embodiment about an electrostatic chuck of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・板状体
1a・・・セラミック誘電体層
1b・・・基体
2・・・吸着用電極
3・・・吸着面
4・・・端子
5・・・ウエハ
6・・・ガス導入孔
7・・・溝
10・・・静電チャック
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Plate-shaped body 1a ... Ceramic dielectric layer 1b ... Base | substrate 2 ... Electrode 3 for adsorption | suction ... Adsorption surface 4 ... Terminal 5 ... Wafer 6 ... Gas introduction hole 7 ... Groove
10 ... Electrostatic chuck

Claims (3)

基体上に、被保持物の吸着面を有するセラミック誘電体層と、前記被保持物の静電吸着のための電圧が印加される吸着用電極とを備えた静電チャックにおいて、前記セラミック誘電体層は、窒化アルミニウム質セラミックスからなり、該窒化アルミニウム質セラミックス中には窒化アルミニウム粒子の窒素が欠落した粒子が散在しており、前記吸着用電極に印加される前記電圧が500Vのときの体積固有抵抗値が5×10〜5×1010Ω・cmであり、かつ前記電圧が10Vのときの体積固有抵抗値が、5×1010〜5×1012Ω・cmであるとともに前記電圧が500Vのときの体積固有抵抗値の3倍以上であることを特徴とする静電チャック。 In the electrostatic chuck comprising a ceramic dielectric layer having an adsorption surface of an object to be held and an electrode for adsorption to which a voltage for electrostatic adsorption of the object to be held is applied on the substrate, the ceramic dielectric The layer is made of an aluminum nitride ceramic, in which aluminum nitride particles lacking nitrogen are interspersed, and the volume applied when the voltage applied to the adsorption electrode is 500V. The volume resistivity value when the resistance value is 5 × 10 8 to 5 × 10 10 Ω · cm and the voltage is 10 V is 5 × 10 10 to 5 × 10 12 Ω · cm, and the voltage is An electrostatic chuck characterized by being 3 times or more the volume resistivity value at 500V. 前記窒化アルミニウム質セラミックスが焼結助剤を含む窒化アルミニウムセラミックスであることを特徴とする請求項1記載の静電チャック。   The electrostatic chuck according to claim 1, wherein the aluminum nitride ceramic is an aluminum nitride ceramic containing a sintering aid. 前記焼結助剤が酸化セリウムまたはイットリアを含むことを特徴とする請求項2記載の静電チャック。   The electrostatic chuck according to claim 2, wherein the sintering aid contains cerium oxide or yttria.
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