JPH06120328A - 静電ウエーハチャック用プレート - Google Patents
静電ウエーハチャック用プレートInfo
- Publication number
- JPH06120328A JPH06120328A JP26400192A JP26400192A JPH06120328A JP H06120328 A JPH06120328 A JP H06120328A JP 26400192 A JP26400192 A JP 26400192A JP 26400192 A JP26400192 A JP 26400192A JP H06120328 A JPH06120328 A JP H06120328A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- purity
- carbon
- silicon carbide
- wafer
- plate
- 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.)
- Pending
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高純度で、非発塵性、耐熱性、非熱変形、温
度分布の均一性、耐熱衝撃性、耐酸化性に優れ、また、
腐食性ガスによる耐食性にも優れる静電ウエーハチャッ
ク用プレートを提供する。 【構成】 電極部分２となる高純度のガラス状炭素に炭
化珪素を被覆し、所望の形状に加工してなる静電ウエー
ハチャック用プレート１。
度分布の均一性、耐熱衝撃性、耐酸化性に優れ、また、
腐食性ガスによる耐食性にも優れる静電ウエーハチャッ
ク用プレートを提供する。 【構成】 電極部分２となる高純度のガラス状炭素に炭
化珪素を被覆し、所望の形状に加工してなる静電ウエー
ハチャック用プレート１。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造工程の各装
置内においてウエーハを静電チャックするプレートに関
する。
置内においてウエーハを静電チャックするプレートに関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の静電ウエーハチャック用プレート
は、主に焼結ＳiＣ、Ａl2Ｏ3、金属等が材質として用い
られてきた。しかしながら、半導体集積回路がＬＳＩか
ら超ＬＳＩへと集積度及び集積密度共に大きくなるにつ
れて真空装置、高エネルギー発生装置内での使用が増大
し、ウエーハと直接接触するウエーハチャック用プレー
トには、不純物ガスの発生がなく、高純度の材質が求め
られている。また、熱処理やプラズマ等の高エネルギー
に対しても、非発塵性、耐熱性、非熱変形、温度分布の
均一性、耐熱衝撃性等が要求されている。
は、主に焼結ＳiＣ、Ａl2Ｏ3、金属等が材質として用い
られてきた。しかしながら、半導体集積回路がＬＳＩか
ら超ＬＳＩへと集積度及び集積密度共に大きくなるにつ
れて真空装置、高エネルギー発生装置内での使用が増大
し、ウエーハと直接接触するウエーハチャック用プレー
トには、不純物ガスの発生がなく、高純度の材質が求め
られている。また、熱処理やプラズマ等の高エネルギー
に対しても、非発塵性、耐熱性、非熱変形、温度分布の
均一性、耐熱衝撃性等が要求されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
静電ウエーハチャック用プレートのウエーハと直接接触
する部分の材質が焼結ＳiＣ、Ａl2Ｏ3、金属等の場合に
は、所望の高純度のもの（５０ｐｐｍ以下）が得られて
いない。また、従来の静電ウエーハチャック用プレート
の電極部分には金属を使用しているため、腐食性ガスに
よる耐食性に劣るほか、不純物量の発生源でもある高純
度の点で劣る等、未だ十分な適合材が得られていない。
本発明は、上記した問題を解消する材質を用いた静電ウ
エーハチャック用プレートを提供することを目的とす
る。
静電ウエーハチャック用プレートのウエーハと直接接触
する部分の材質が焼結ＳiＣ、Ａl2Ｏ3、金属等の場合に
は、所望の高純度のもの（５０ｐｐｍ以下）が得られて
いない。また、従来の静電ウエーハチャック用プレート
の電極部分には金属を使用しているため、腐食性ガスに
よる耐食性に劣るほか、不純物量の発生源でもある高純
度の点で劣る等、未だ十分な適合材が得られていない。
本発明は、上記した問題を解消する材質を用いた静電ウ
エーハチャック用プレートを提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、電極部分とな
る高純度のガラス状炭素に炭化珪素を被覆し、所望の形
状に加工してなる静電ウエーハチャック用プレートに関
する。本発明において、電極となる部分の材質にガラス
状炭素を選定した理由は、金属電極と比較して精製処理
により不純物量を少なくすることができ、かつ、寸法精
度に優れ、温度分布の均一性が図られ、耐食性に優れ、
導電性があるからである。電極部分のガラス状炭素の表
面に炭化珪素を被覆する理由は、焼結体と比較してＣＶ
Ｄ法等で被覆することにより高純度品を得ることがで
き、かつ熱伝導に優れ、温度の均一が図られるからであ
る。また炭化珪素の比誘電率εrは９．５〜１０．２で
あり、Ａl2Ｏ3のεr＝９．３〜１１．５とほぼ同じで、
静電ウエーハチャック用として静電応答性に優れ、静電
残存率を低くすることもできる。因みにテフロンのεr
は２．２と小さく、応答が遅い。電極部分のガラス状炭
素及び被覆する炭化珪素の熱膨張係数はほぼ等しいもの
が好ましい。両者の熱膨張係数の差が大きいと、被覆さ
れた炭化珪素にクラックが入ったり、全体が変形したり
するからである。
る高純度のガラス状炭素に炭化珪素を被覆し、所望の形
状に加工してなる静電ウエーハチャック用プレートに関
する。本発明において、電極となる部分の材質にガラス
状炭素を選定した理由は、金属電極と比較して精製処理
により不純物量を少なくすることができ、かつ、寸法精
度に優れ、温度分布の均一性が図られ、耐食性に優れ、
導電性があるからである。電極部分のガラス状炭素の表
面に炭化珪素を被覆する理由は、焼結体と比較してＣＶ
Ｄ法等で被覆することにより高純度品を得ることがで
き、かつ熱伝導に優れ、温度の均一が図られるからであ
る。また炭化珪素の比誘電率εrは９．５〜１０．２で
あり、Ａl2Ｏ3のεr＝９．３〜１１．５とほぼ同じで、
静電ウエーハチャック用として静電応答性に優れ、静電
残存率を低くすることもできる。因みにテフロンのεr
は２．２と小さく、応答が遅い。電極部分のガラス状炭
素及び被覆する炭化珪素の熱膨張係数はほぼ等しいもの
が好ましい。両者の熱膨張係数の差が大きいと、被覆さ
れた炭化珪素にクラックが入ったり、全体が変形したり
するからである。
【０００５】電極部分となる部分のガラス状炭素は、界
面活性剤を添加した熱硬化性樹脂（例えばフェノール樹
脂、フラン樹脂）を所定の厚さに熱成形し、硬化処理、
焼成炭化処理、黒鉛化処理をした後、ハロゲンガス等を
用いて精製高純度化処理して得られる。ガラス状炭素の
不純物量は５０ppm以下が好ましい。また、炭化珪素の
被覆は公知のＣＶＤ等の方法で行い、ガラス状炭素の表
面に所定の厚さに被覆する。このとき、外部電極となる
部分には炭化珪素の被覆は行わない。炭化珪素の不純物
量も５０ppm以下が好ましい。得られた炭化珪素被覆ガ
ラス状炭素は、ウエーハと接触する面及びその周辺部の
表面仕上を行い、最後に酸処理及び超純水での超音波洗
浄を実施し、表面仕上の際に付着した付着物を除去し、
高純度の静電ウエーハチャック用プレートとされる。表
面仕上後の炭化珪素被膜の厚さは１００μｍ以上が好ま
しい。
面活性剤を添加した熱硬化性樹脂（例えばフェノール樹
脂、フラン樹脂）を所定の厚さに熱成形し、硬化処理、
焼成炭化処理、黒鉛化処理をした後、ハロゲンガス等を
用いて精製高純度化処理して得られる。ガラス状炭素の
不純物量は５０ppm以下が好ましい。また、炭化珪素の
被覆は公知のＣＶＤ等の方法で行い、ガラス状炭素の表
面に所定の厚さに被覆する。このとき、外部電極となる
部分には炭化珪素の被覆は行わない。炭化珪素の不純物
量も５０ppm以下が好ましい。得られた炭化珪素被覆ガ
ラス状炭素は、ウエーハと接触する面及びその周辺部の
表面仕上を行い、最後に酸処理及び超純水での超音波洗
浄を実施し、表面仕上の際に付着した付着物を除去し、
高純度の静電ウエーハチャック用プレートとされる。表
面仕上後の炭化珪素被膜の厚さは１００μｍ以上が好ま
しい。
【０００６】
【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。フェノー
ル樹脂（日立化成工業製、ＶＰ１３−Ｎ）に界面活性剤
（花王製、ペレックスＯＴ−Ｐ）を２重量％添加したも
のを保温器に入れ、室温から毎時１０℃の昇温速度で１
６０℃まで昇温し、１６０℃で約５時間保持し、硬化さ
せて硬化樹脂板とした。この硬化樹脂板から図１に示す
形状の硬化樹脂を切り出し、外部電極３となる部分だけ
を機械加工し、その後窒素ガス雰囲気中で１０００℃ま
で焼成炭化した後、２８００℃で黒鉛化処理を実施し
た。得られたガラス状炭素の電極部２は、厚さが約３m
m、密度が１．４８ｇ／cm3、電気比抵抗が５７００μΩ
−cm、曲げ強度が１６０ＭＰa及び室温から４００℃の
熱膨張係数が２．５×１０-6・deg-1であった。次にこの
ガラス状炭素を電気炉に入れ、約２０００℃に加熱しつ
つ、ＣＨ2Ｃl2ガスを通じて精製処理を行い、不純物量
１０ppm以下まで高純度化した。
ル樹脂（日立化成工業製、ＶＰ１３−Ｎ）に界面活性剤
（花王製、ペレックスＯＴ−Ｐ）を２重量％添加したも
のを保温器に入れ、室温から毎時１０℃の昇温速度で１
６０℃まで昇温し、１６０℃で約５時間保持し、硬化さ
せて硬化樹脂板とした。この硬化樹脂板から図１に示す
形状の硬化樹脂を切り出し、外部電極３となる部分だけ
を機械加工し、その後窒素ガス雰囲気中で１０００℃ま
で焼成炭化した後、２８００℃で黒鉛化処理を実施し
た。得られたガラス状炭素の電極部２は、厚さが約３m
m、密度が１．４８ｇ／cm3、電気比抵抗が５７００μΩ
−cm、曲げ強度が１６０ＭＰa及び室温から４００℃の
熱膨張係数が２．５×１０-6・deg-1であった。次にこの
ガラス状炭素を電気炉に入れ、約２０００℃に加熱しつ
つ、ＣＨ2Ｃl2ガスを通じて精製処理を行い、不純物量
１０ppm以下まで高純度化した。
【０００７】次いで、この精製品をＣＶＤ炉内に入れ、
高周波誘導で１５００℃に加熱し、ＣＶＤ炉内を２００
Ｔorr以下に減圧し、キャリアガスのＨ2を毎分７００ｌ
の速度で通じながら濃度が１.０８×１０-2mol／ｌ・Ｈ
2のＳiＣl4ガス及び３.２２×１０-3mol／ｌ・Ｈ2のＣ3
Ｈ8ガスを通じ、毎分約５μｍの蒸着速度で不純物量が
１０ppm以下の高純度の炭化珪素を被覆させた。得られ
た炭化珪素は厚さが約１．２mmでその面内ばらつきが±
０．１mm、密度が３．１９ｇ／cm3、電気比抵抗が１Ｍ
Ω−cm、曲げ強度が２．７ＭＰa及び室温から４００℃
の熱膨張係数が３．０×１０-6・deg-1であった。また、
この炭化珪素を少量微粉砕し、蛍光Ｘ線回折装置を用い
てＸ線回折を行った結果、(１１１)、(２２０)、(３１
１)の面に強いピークを示す閃亜鉛鉱型の３Ｃ−ＳiＣ
（β相）であることが確認された。
高周波誘導で１５００℃に加熱し、ＣＶＤ炉内を２００
Ｔorr以下に減圧し、キャリアガスのＨ2を毎分７００ｌ
の速度で通じながら濃度が１.０８×１０-2mol／ｌ・Ｈ
2のＳiＣl4ガス及び３.２２×１０-3mol／ｌ・Ｈ2のＣ3
Ｈ8ガスを通じ、毎分約５μｍの蒸着速度で不純物量が
１０ppm以下の高純度の炭化珪素を被覆させた。得られ
た炭化珪素は厚さが約１．２mmでその面内ばらつきが±
０．１mm、密度が３．１９ｇ／cm3、電気比抵抗が１Ｍ
Ω−cm、曲げ強度が２．７ＭＰa及び室温から４００℃
の熱膨張係数が３．０×１０-6・deg-1であった。また、
この炭化珪素を少量微粉砕し、蛍光Ｘ線回折装置を用い
てＸ線回折を行った結果、(１１１)、(２２０)、(３１
１)の面に強いピークを示す閃亜鉛鉱型の３Ｃ−ＳiＣ
（β相）であることが確認された。
【０００８】ＣＶＤ処理により得られた炭化珪素被覆ガ
ラス状炭素の電極２のウエーハとの接触面４及びその周
辺部を機械加工により表面仕上（Ｒmax≦４Ｓ）を行っ
た。次いで、表面仕上によって付着した付着物を除去す
るために、フッ硝酸（ＨＦ：ＨＮＯ3＝１：１）に約５
〜１０分浸漬し、更に電気比抵抗が１０ＭΩ−cmの超純
水で３回の超音波洗浄を実施して静電ウエーハチャック
用プレート１を得た。
ラス状炭素の電極２のウエーハとの接触面４及びその周
辺部を機械加工により表面仕上（Ｒmax≦４Ｓ）を行っ
た。次いで、表面仕上によって付着した付着物を除去す
るために、フッ硝酸（ＨＦ：ＨＮＯ3＝１：１）に約５
〜１０分浸漬し、更に電気比抵抗が１０ＭΩ−cmの超純
水で３回の超音波洗浄を実施して静電ウエーハチャック
用プレート１を得た。
【０００９】実施例で得た炭化珪素被覆ガラス状炭素の
静電ウエーハチャック用プレートを試験したところ、直
径５インチのシリコンウエーハを完全にチャックするの
に要した時間は０．５〜０．７秒で従来と変わらず、静
電残存率はほぼ０に近い値を示した。この厚さ１．２mm
の炭化珪素被膜だけを取り出して比誘電率を測定した結
果、εr＝９．５〜１０であり、文献の値とほぼ同じで
あった。また、この静電ウエーハチャック用プレート
を、１０-7〜１０-8Ｔorrの真空装置内で６５０℃の高
温度下で使用したところ、重量減少もなく、また放出ガ
スによる基板汚染も見受けられなかった。
静電ウエーハチャック用プレートを試験したところ、直
径５インチのシリコンウエーハを完全にチャックするの
に要した時間は０．５〜０．７秒で従来と変わらず、静
電残存率はほぼ０に近い値を示した。この厚さ１．２mm
の炭化珪素被膜だけを取り出して比誘電率を測定した結
果、εr＝９．５〜１０であり、文献の値とほぼ同じで
あった。また、この静電ウエーハチャック用プレート
を、１０-7〜１０-8Ｔorrの真空装置内で６５０℃の高
温度下で使用したところ、重量減少もなく、また放出ガ
スによる基板汚染も見受けられなかった。
【００１０】
【発明の効果】本発明の静電ウエーハチャック用プレー
トは、電極部分となる高純度のガラス状炭素に炭化珪素
を被覆し、その後所望の形状に加工した高純度の材質か
らなるので、ウエーハと直接接触する部分からの不純物
汚染がない。また、高温処理装置、真空装置、高エネル
ギー発生装置等で使用した場合においても、非発塵性、
耐熱性、非熱変形、温度分布の均一性、耐熱衝撃性及び
耐酸化性（大気中〜１２００℃までの非酸化性雰囲気に
おける）を満足し、腐食性ガスの存在下においても耐食
性に優れる。更に、静電応答性に優れるほかに、被覆面
の炭化珪素はモース硬度がダイヤモンドに近い硬さであ
り、ウエーハの脱着等による表面摩耗が殆どないという
特長がある。
トは、電極部分となる高純度のガラス状炭素に炭化珪素
を被覆し、その後所望の形状に加工した高純度の材質か
らなるので、ウエーハと直接接触する部分からの不純物
汚染がない。また、高温処理装置、真空装置、高エネル
ギー発生装置等で使用した場合においても、非発塵性、
耐熱性、非熱変形、温度分布の均一性、耐熱衝撃性及び
耐酸化性（大気中〜１２００℃までの非酸化性雰囲気に
おける）を満足し、腐食性ガスの存在下においても耐食
性に優れる。更に、静電応答性に優れるほかに、被覆面
の炭化珪素はモース硬度がダイヤモンドに近い硬さであ
り、ウエーハの脱着等による表面摩耗が殆どないという
特長がある。
【図１】本発明の実施例における静電ウエーハチャック
用プレートの斜視図である。
用プレートの斜視図である。
１…静電ウエーハチャック用プレート、２…電極、３…
外部電極、４…ウエーハとの接触面
外部電極、４…ウエーハとの接触面
Claims (1)
- 【請求項１】 電極部分となる高純度のガラス状炭素に
炭化珪素を被覆し、所望の形状に加工してなる静電ウエ
ーハチャック用プレート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26400192A JPH06120328A (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 静電ウエーハチャック用プレート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26400192A JPH06120328A (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 静電ウエーハチャック用プレート |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06120328A true JPH06120328A (ja) | 1994-04-28 |
Family
ID=17397172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26400192A Pending JPH06120328A (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 静電ウエーハチャック用プレート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06120328A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000007223A3 (de) * | 1998-07-27 | 2000-06-08 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur verringerung der partikelabgabe und partikelaufnahme einer oberfläche |
| JP2004088077A (ja) * | 2002-06-28 | 2004-03-18 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 半導体ウエハ処理用部材 |
| KR100438881B1 (ko) * | 2000-01-20 | 2004-07-05 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | 반도체 제조 장치용 웨이퍼 보유체 및 그것을 이용한반도체 제조 장치 |
| JP2014034592A (ja) * | 2012-08-07 | 2014-02-24 | Sekisui Chem Co Ltd | エレクトレットシート |
-
1992
- 1992-10-02 JP JP26400192A patent/JPH06120328A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000007223A3 (de) * | 1998-07-27 | 2000-06-08 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur verringerung der partikelabgabe und partikelaufnahme einer oberfläche |
| KR100438881B1 (ko) * | 2000-01-20 | 2004-07-05 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | 반도체 제조 장치용 웨이퍼 보유체 및 그것을 이용한반도체 제조 장치 |
| JP2004088077A (ja) * | 2002-06-28 | 2004-03-18 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 半導体ウエハ処理用部材 |
| JP2014034592A (ja) * | 2012-08-07 | 2014-02-24 | Sekisui Chem Co Ltd | エレクトレットシート |
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