JP7284261B2 - ウエハ載置台及びその製法 - Google Patents

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Description

本発明は、ウエハ載置台及びその製法に関する。
従来、半導体ウエハの搬送、露光、ＣＶＤなどの成膜プロセスや、洗浄、エッチング、ダイシングなどの微細加工においては、ウエハを載置するウエハ載置台が使用される。特許文献１には、こうしたウエハ載置台として、上面部にエロージョン加工（ブラスト加工）によって凹凸が形成されたセラミック焼結体と、そのセラミック焼結体に埋設された静電電極と、その静電電極を外部電源に接続する端子とを備えたものが開示されている。
特開２００６－１４７７２４号公報
セラミック焼結体の上面部にエロージョン加工を施す場合、セラミック焼結体の上面部を鏡面仕上げし、凸部を形成したい箇所をマスクで覆い、マスクで覆われていない箇所をエロージョン加工で粉砕するのが一般的である（図２参照）。
しかしながら、セラミック焼結体の上面部のうちエロージョン加工面を微視的に観察すると、脱粒しかけた箇所やエロージョン加工のメディアの残渣等が残った箇所が見られることがある。こうした箇所があると、半導体プロセスにおいて好ましくないパーティクルの発生原因になるおそれがある。この点を改善するために、例えば柔らかい材料を用いてエロージョン加工面を表面処理（例えば研磨）することなどが考えられるが、磨いたあとの面は鏡面に比べると粗いため、依然としてパーティクルの発生原因になるおそれがある。
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、半導体プロセスにおいてパーティクルの発生を防止することを主目的とする。
本発明のウエハ載置台は、
セラミック焼結体の表面にウエハを支持する複数の凸部を備えたウエハ載置台であって、
前記セラミック焼結体の前記表面のうち前記凸部のない部分は、表面粗さＲａが０．１μｍ以下の鏡面であり、
前記凸部は、前記セラミック焼結体と同じ材質のエアロゾルデポジション（ＡＤ）膜又は溶射膜である、
ものである。
このウエハ載置台は、例えば、セラミック焼結体の表面を鏡面仕上げしたあと凸部を形成したい箇所にＡＤ膜又は溶射膜を形成することにより得られる。このウエハ載置台のセラミック焼結体の表面のうち凸部のない部分は鏡面のため、パーティクルの発生原因になることはない。したがって、このウエハ載置台によれば、半導体プロセスにおいてパーティクルの発生を防止することができる。
本発明のウエハ載置台において、前記凸部は、角（頂面と側面との境界）が丸みを帯びていてもよい。こうすれば、凸部の角が機械的外力に対する応力集中箇所になり難い。
本発明のウエハ載置台において、前記凸部は、前記セラミック焼結体に比べて緻密性が低くてもよい。セラミック焼結体はホットプレス焼成などを採用することにより緻密なものにすることができる。一方、凸部はＡＤ膜又は溶射膜のためセラミック焼結体に比べて緻密性が低くなる。
本発明のウエハ載置台の製法は、
（ａ）セラミック焼結体の表面を鏡面仕上げする工程と、
（ｂ）前記表面のうち凸部を形成したい部分にＡＤ法又は溶射法により凸部を形成する工程と、
を含むものである。
このウエハ載置台の製法によれば、上述した本発明のウエハ載置台を比較的容易に作製することができる。
本実施形態のウエハ載置台の製造工程図。 従来のウエハ載置台の製造工程図。
本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら以下に説明する。図１は本実施形態のウエハ載置台の製造工程図（縦断面図）である。
ウエハ載置台は、円板状のセラミック焼結体の表面にウエハを支持する複数の凸部を備えたものである。セラミック焼結体の表面のうち凸部のない部分は、表面粗さＲａが０．１μｍ以下の鏡面である。凸部は、セラミック焼結体と同じ材質のＡＤ膜又は溶射膜である。凸部の角（頂面と側面との境界）は、断面でみると丸みを帯びている。ウエハ載置台の断面をみると、凸部は、セラミック焼結体に比べて緻密性が低くなっている。セラミック焼結体は、ホットプレス焼成を採用することにより緻密質になっている。一方、凸部は、ＡＤ膜又は溶射膜のためセラミック焼結体に比べて緻密性が低くなっている（例えば気孔率が高くなっている）。セラミック焼結体は、静電電極、ＲＦ電極及びヒータ電極（抵抗発熱体）の少なくとも一つを内蔵していてもよい。凸部の頂面は研磨されていてもよい。
ウエハ載置台の製法は、（ａ）セラミック焼結体の表面を鏡面仕上げする工程と、（ｂ）その表面のうち凸部を形成したい部分にＡＤ法（プラズマＡＤ法を含む）又は溶射法により凸部を形成する工程と、を含む。工程（ｂ）では、表面のうち凸部を形成したい部分のみが露出するよう表面をマスクで覆い、露出した箇所にＡＤ法又は溶射法で凸部を形成してもよい。ＡＤ法は、衝撃固化現象でセラミック粒子を成膜することができるため、セラミック粒子を高温で焼結する必要がない。複数の凸部の頂面にウエハを載置した際に凸部とウエハとが擦れることや、半導体プロセスを行う際にプラズマに曝されることで凸部から脱粒するおそれがあることを考慮すると、凸部は溶射膜で形成するよりもＡＤ膜で形成するのが好ましい。ＡＤ膜の方が、相対的に緻密で且つ表面との密着性が高いからである。溶射法で凸部を形成する場合には、密着性を挙げるために凸部を形成したい部分を荒らしておくことが好ましい。
以上説明した本実施形態のウエハ載置台によれば、セラミック焼結体の表面のうち凸部のない部分は鏡面のため、パーティクルの発生原因になることはない。したがって、このウエハ載置台によれば、半導体プロセスにおいてパーティクルの発生を防止することができる。
また、凸部の角は、丸みを帯びているため、機械的外力に対する応力集中箇所になり難い。
本出願は、２０１９年６月２８日に出願された日本国特許出願第２０１９－１２１４８７号を優先権主張の基礎としており、引用によりその内容の全てが本明細書に含まれる。
本発明は、例えば半導体ウエハの搬送、露光、ＣＶＤなどの成膜プロセスや、洗浄、エッチング、ダイシングなどの微細加工に利用可能である。

Claims (4)

  1. セラミック焼結体の表面にウエハを支持する複数の凸部を備えたウエハ載置台であって、
    前記セラミック焼結体の前記表面のうち前記凸部のない部分は、表面粗さＲａが０．１μｍ以下の鏡面であり、
    前記凸部は、前記セラミック焼結体と同じ材質のエアロゾルデポジション膜である、
    ウエハ載置台。
  2. 前記凸部は、角が丸みを帯びている、
    請求項１に記載のウエハ載置台。
  3. 前記凸部は、前記セラミック焼結体に比べて緻密性が低い、
    請求項１又は２に記載のウエハ載置台。
  4. （ａ）セラミック焼結体の表面を鏡面仕上げする工程と、
    （ｂ）前記表面のうち凸部を形成したい部分にエアロゾルデポジション法により凸部を形成する工程と、
    を含むウエハ載置台の製法。
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