KR100793679B1 - 정전 척 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사마륨-알루미늄 산화물상을 함유하는 세라믹스 기체 내에 매설 전극이 설치된 정전 척에 있어서, 전기 저항율을 안정화시키고, 흡착 및 탈착 특성을 고도로 양립시킨 정전 척 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
정전 척(1)은 사마륨을 함유하는 질화알루미늄 소결체로 이루어진 기체(3)와, 이 기체 내에 매설되고, 몰리브덴을 함유하는 전극(17)을 구비하며, 상기 기체(3)에 있어서의 전극(17)으로부터 기체 표면(7)까지의 부분을 유전체층(21)에 형성하고, 상기 기체 표면(7)을 피처리물을 흡착 및 적재하는 기판 적재면으로 구성한 정전 척으로서, 상기 전극(17) 근방부의 기체 부분에 있어서의 사마륨-알루미늄 산화물상의 함유율을 면적비로 2.5% 이하로 설정한 것을 특징으로 한다.

Description

정전 척 및 그 제조 방법{ELECTROSTATIC CHUCK AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 정전 척의 단면도.
도 2는 도 1의 기체 내에 매설된 메쉬형 전극을 도시한 사시도.
도 3은 펀칭 메탈로 이루어진 전극을 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 따른 방법을 이용하여 제조한 기체의 일부에 있어서의 단면의 SEM 사진(배율: 200배).
도 5는 본 발명의 실시 형태에 따른 방법을 이용하여 제조한 기체 내의 메쉬형 전극 근방부에 있어서의 단면의 SEM 사진(배율: 400배).
도 6은 비교예에 따른 방법을 이용하여 제조한 기체의 일부에 있어서의 단면의 SEM 사진(배율: 200배).
도 7은 비교예에 따른 방법을 이용하여 제조한 기체 내의 메쉬형 전극 근방부에 있어서의 단면의 SEM 사진(배율: 400배).
도 8은 도 5를 2진화한 개략도로서, 흑색 부분은 사마륨-알루미늄 산화물상을 나타내며, 그 밖의 부분을 백색으로 나타내고 있는 도면.
도 9는 도 7을 2진화한 개략도로서, 흑색 부분은 사마륨-알루미늄 산화물상을 나타내며, 그 밖의 부분을 백색으로 나타내고 있는 도면.
도 10은 실시예의 본 발명예 2, 6에 대해서, XRD에 의한 결정상 해석의 결과를 나타낸 그래프.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 정전 척
3 : 기체
7 : 기체 표면(상면)
17 : 전극
21 : 유전체층
23 : 메쉬형 전극(전극)
25 : 선형체
33 : 사마륨-알루미늄 산화물상
본 발명은 반도체 제조 장치인 정전 척 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래부터, 반도체를 제조하는 과정에 있어서, 웨이퍼 등의 기판을 고정하기 위해서 정전 척이 널리 이용되고 있다. 이 정전 척은 정전기력을 이용하여 기판을 고정하는 것으로서, 일반적으로는, 전극 상에 유전체층을 형성하고 있다. 이 기판을 고정하는 수단으로서, 기판과 전극 사이에 발생하는 쿨롱력이라 불리는 정전기력을 이용하는 타입과, 유전체층의 표면과 기판 사이에 발생하는 존슨·라벡력이라 불리는 정전기력을 이용하는 타입이 널리 이용되고 있다. 이 존슨·라벡력 타입의 정전 척에 있어서는, 기판의 흡착력과 응답성을 높이기 위해서는 기재의 체적 저항율을 낮춰야 한다(예컨대, 특허 문헌 1 참조).
이 특허 문헌 1에 기재한 질화알루미늄 재료는 사마륨(Sm)을 함유하는 것이지만, 이 질화알루미늄 재료를 이용한 정전 척은 6E9∼2E10 Ω·㎝의 체적 저항율로 설정해야 한다. 체적 저항율이 2E10 Ω·cm보다도 크면, 기판의 탈착 성능이 저하되고, 6E9Ω·㎝ 미만인 경우는, 기판의 흡착력이 저하될 우려가 있기 때문이다.
이 체적 저항율은, 통상, 소성 온도에 의해 제어하지만, 상기 특허 문헌 1에 기재한 질화알루미늄 재료는 1785∼1815℃라는 작은 소성 온도 범위에서 소성해야 했다. 하한치인 1785℃ 이하가 되면 체적 저항율이 낮아지지 않고, 상한치인 1815℃ 이상이 되면 소지(素地) 내의 Sm상이 배어 나오는 것에 의해 외관 불량이 될 우려가 있었다.
또한, 전술한 바와 같이, 정전 척의 기체를 질화알루미늄(AlN)에 사마륨(Sm)을 첨가한 원료 분말을 이용하여 성형하면, 사마륨-알루미늄 산화물상이 질화알루미늄 입자의 입계 부분에 석출되기 쉽다고 하는 성질을 갖는다. 이 사마륨-알루미늄 산화물상은 전류를 통과시키기 쉽기 때문에, 유전체층 전체에 균일하게 분산됨으로써, 체적 저항율이 저하되는 것으로 생각되고 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2003-55052호 공보
상기 정전 척의 기체 내에는 통상 전극이 매설되어 있고, 이 매설 전극의 재 질로서 예컨대 몰리브덴이 채용되고 있다.
이 몰리브덴을 이용한 경우는, 정전 척의 제조시에 있어서의 가열 및 냉각 공정에 있어서, 전극 근방부에 미소한 응력 왜곡이 발생한다. 이 응력 왜곡에 기인하여 전극 근방부에는 사마륨-알루미늄 산화물상이 보다 편석하기 쉬워지기 때문에, 사마륨-알루미늄 산화물상이 유전체층 전체에 균일하게 분산되기 어렵게 된다고 하는 문제가 있었다.
또한, 원료 분말 내의 산소량에 편차가 생김으로써, 사마륨-알루미늄 산화물상의 조성이 변화되고, 이것에 의해 편석이 발생하는 동시에 정전 척의 체적 저항율이 변동하여, 기판의 흡착 특성 및 탈착 특성이 안정되지 않는다고 하는 문제가 있었다.
그래서, 본 발명의 목적은 기체 내에 매설 전극이 설치되어 있는 경우에, 사마륨-알루미늄 산화물상이 기체 전체에 균일하게 분산되어 있는 정전 척 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 정전 척은 사마륨을 함유하는 질화알루미늄 소결체로 이루어진 기체와, 이 기체 내에 매설되고, 몰리브덴을 함유하는 전극을 구비하며, 상기 기체에 있어서의 전극으로부터 기체 표면까지의 부분을 유전체층으로 형성하고, 상기 기체 표면을 피처리물을 흡착 및 적재하는 기판 적재면으로 구성한 정전 척으로서, 상기 전극 근방부의 기체 부분에 있어서의 사마륨-알루미늄 산화물상의 함유율을 면적비로 2.5% 이하로 설정한 것을 특징으로 한 다.
또한, 본 발명에 따른 정전 척의 제조 방법은 산화사마륨 및 질화알루미늄을 함유하는 세라믹스로 이루어진 예비 성형체를 형성하는 예비 성형체 제작 단계와, 상기 예비 성형체에 있어서의 소정의 외면 상에 몰리브덴을 함유하는 전극을 배치한 후, 이 소정의 외면 및 전극 상에 산화사마륨 및 질화알루미늄을 함유하는 원료 분말을 배치하고, 이들 예비 성형체, 전극 및 원료 분말을 가압 성형함으로써, 상기 전극을 매설한 성형체를 형성하는 성형체 제작 단계와, 이 성형체를 가열하여 소성을 행한 후, 실온까지 냉각시키는 소성·냉각 단계를 포함하여 이루어지는 정전 척의 제조 방법으로서, 상기 소성·냉각 단계에 있어서의 냉각 속도가 200℃/시간 이상인 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다.
[정전 척의 구성]
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 정전 척을 도시한 단면도이다. 이 정전 척은 외형이 대략 원반 형상으로 형성되어 있고, 도 1은 그 직경 방향 중심을 통과하는 단면을 나타내고 있다.
정전 척(1)은 세라믹스로 이루어진 기체(3)와, 이 기체(3) 내부의 상부측에 매설된 전극(17)과, 이 전극(17)에 접속된 전극용 단자(19)로 구성되어 있다.
[기체]
상기 기체(3)는 사마륨을 함유하는 질화알루미늄 소결체로 이루어진다. 그리고 후술하는 바와 같이, 기체(3)를 구성하는 질화알루미늄의 결정 입자의 입계 부 분에는 사마륨-알루미늄 산화물상(33)(도 5 등 참조)이 석출되고 있다. 이 사마륨-알루미늄 산화물상(33)은 예컨대 SmAl11O18상으로서, 전류를 통과시키기 쉽다고 하는 성질을 갖기 때문에, 결정 입자의 입계 부분을 따라 연속해서 형성함으로써, 체적 저항율을 저하시킬 수 있다. 여기서, 사마륨-알루미늄 산화물상(33)이 SmAl11O18상인 경우는, 특히, 체적 저항율을 저하시키는 효과가 높다.
상기 기체(3)는 외형이 대략 원반 형상으로 형성되어 있고, 기체 표면(7)이 되는 상면 및 기체 이면(9)이 되는 하면은 모두 평면형으로 형성되어 서로 평행하게 배치되어 있다. 이 기체 표면(7)은 피처리물인 기판을 흡착 및 적재하는 기판 적재면으로 구성되어 있다. 또한, 기체(3)의 외주 측면(5)은 기체(3)의 외주를 따라 설치되어 있다. 그리고, 외주 측면(5)의 하단부에는 둘레 방향을 따라 단면 직사각 형상의 플랜지부(11)가 직경 방향 외측으로 돌출하여 설치되어 있어도 좋다. 또한, 기체(3)의 외주측 근처에는 리프트핀 구멍(13, 15)이 기체(3)의 상하 방향을 관통하여 형성되어 있다.
[전극]
상기 기체 내의 상부측에는 몰리브덴(Mo)을 함유하는 전극(17)이 매설되어 있다. 또한, 전극(17)으로서는, 몰리브덴(Mo) 이외에도 텅스텐(W), 텅스텐·카바이드(WC) 등의 고융점 금속을 이용할 수 있다. 또한, 매설할 수 있는 타입이라면, 철망형(메쉬형), 펀칭 메탈 등의 여러 가지 형상의 것을 이용할 수 있다.
도 2는 메쉬형 전극(23)을 도시한 사시도로서, 이 메쉬형 전극(23)은 격자형 으로 배치된 복수의 선형체(25)를 조합하여 형성되어 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 펀칭 메탈(27)로 이루어진 전극을 이용할 수도 있다.
[유전체층]
상기 기체(3)에 있어서의 전극과 기체 표면(7) 사이는 유전체층(21)으로 형성되어 있고, 이 유전체층(21)에 있어서, 질화알루미늄의 결정 입자의 입계 부분에 사마륨-알루미늄 산화물상(33)이 석출되고 있다. 또한, 전극(17)과 이 전극(17) 근방부의 기체 부분에서는 열팽창 계수의 차이가 있기 때문에, 정전 척(1)의 제조시에 가열을 행하면, 전극 주변부의 기체 부분과 전극(17) 사이에 미소한 응력 왜곡이 발생한다. 이 응력 왜곡이 발생한 전극 근방부에는 사마륨-알루미늄 산화물상(33)이 보다 석출되기 쉬워진다고 생각할 수 있다.
이와 같이, 기체 내부에 몰리브덴을 함유하는 전극(17)이 매설되면, 이 전극(17) 근방부에 사마륨-알루미늄 산화물상(33)이 집중적으로 석출되기 쉽게 되어 있기 때문에, 즉 편석하기 쉽게 되어 있기 때문에, 유전체층 전체에 사마륨-알루미늄 산화물상(33)이 균일하게 분산되는 것을 방해하고 있다. 따라서, 전극(17) 근방부에 사마륨-알루미늄 산화물상(33)을 편석하는 것을 가능한 한 방지해야 한다.
본 발명에 따른 정전 척(1)은 이러한 기술 사상 하에 전극(17)의 근방부에 있어서의 사마륨-알루미늄 산화물상(33)의 석출량을 저감시킴으로써, 유전체층 전체에 있어서 사마륨-알루미늄 산화물상(33)을 균일하게 분산시키는 것이다.
[사마륨-알루미늄 산화물상]
사마륨-알루미늄 산화물상(33)의 함유율은 면적비로 2.5% 이하로 설정하고 있다. 이 면적비를 구하는 방법을 도 8을 이용하여 설명한다. 도 8은 전극 근방부에 있어서의 사마륨-알루미늄 산화물상(33)의 석출 정도를 나타내는 개략도로서, 흑색 부분은 사마륨-알루미늄 산화물상(33)을 나타내며, 그 밖의 부분을 백색으로 나타내고 있다.
이와 같이, 전극(17)을 중심으로 하는 소정 길이의 범위를 설정하고, 이 범위 내에서의 사마륨-알루미늄 산화물상(33)의 면적 비율을 구한다. 구체적으로는, 도 8에 도시된 바와 같이, 예컨대 메쉬형 전극(23)의 선형체(25)를 중심으로 하여 가로 방향의 길이가 310 ㎛, 세로 방향의 길이가 230 ㎛인 직사각형 범위 내에 존재하는 흑색 부분의 면적 비율을 산출한다. 이 면적비가 2.5% 이하라면, 메쉬형 전극(23)의 선형체(25) 근방부에 있어서의 사마륨-알루미늄 산화물상(33)의 편석이 적어지고, 기체(3) 전체에 사마륨-알루미늄 산화물상(33)을 균일하게 분산시킬 수 있다고 하는 효과를 갖는다.
[정전 척의 제조 방법]
이하에, 본 발명의 실시 형태에 따른 정전 척(1)의 제조 방법을 간단히 설명한다.
이 제조 방법은 산화사마륨 및 질화알루미늄을 함유하는 세라믹스로 이루어진 예비 성형체를 형성하는 예비 성형체 제작 단계와, 상기 예비 성형체에 있어서의 소정의 외면 상에 몰리브덴을 함유하는 전극(17)을 배치한 후, 이 소정의 외면 및 전극(17) 상에 산화사마륨 및 질화알루미늄을 함유하는 원료 분말을 배치하고, 이들 예비 성형체, 전극(17) 및 원료 분말을 가압 성형함으로써, 상기 전극(17)을 매설한 성형체를 형성하는 성형체 제작 단계와, 이 성형체를 가열하여 소성을 행한 후, 실온까지 냉각시키는 소성·냉각 단계를 포함하고 있다.
그리고, 상기 소성·냉각 단계에 있어서의 냉각 속도는 200℃/시간 이상이며, 200∼900℃/시간이 바람직하다. 나아가서는, 300∼900℃/시간이 보다 바람직하다. 냉각 속도를 900℃/시간보다도 크게 하면, 질화알루미늄 소결체의 냉각 균열 등이 일어날 가능성이 있기 때문에, 900℃/시간 이하의 냉각 속도로 설정하는 것이 바람직하다.
이 제조 방법에 따르면, 사마륨-알루미늄 산화물상(33)의 입계에 있어서의 응집이나 편석이 매우 적어지기 때문에, 사마륨-알루미늄 산화물상(33)의 분산이 유전체층 전체에서 균일해지고, 전극 근방에 있어서도 응집이나 편석이 감소한다. 사마륨-알루미늄 산화물상(33)이 균일하게 분산됨으로써, 결정 입계에 석출된 사마륨-알루미늄 산화물상(33)끼리가 서로 이어져 도전 패스를 형성하게 되어 유전체층 전체적으로 저항율이 낮아지는 동시에 체적 저항율이 안정된다.
(실시예)
본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명한다.
하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 소성·냉각 단계에 있어서의 냉각 속도를 100℃/시간, 200℃/시간, 300℃/시간 및 400℃/시간(로내 냉각)으로써 기체(3)를 냉각시키고, 정전 척을 각각의 냉각 조건으로 각 6개씩 제작하였다. 각각에 대해서, 샘플을 잘라내고 전극을 포함한 단면 부분을 연마하여 전자 현미경 관찰을 행하였다. 전극 근방부의 기체 부분에 있어서의 사마륨-알루미늄 산화물상(33)의 석 출 면적의 비율을 2진화에 의해 산출하고, 한편, 체적 저항율을 측정하였다. 체적 저항율의 측정은 JIS C2141법에 의해 행하였다. 또한, 여기서 체적 저항율은 간략법을 이용하여 표시하고 있다. 예컨대, 1.5×1010은 1.5 E10으로 표시하고 있다. 각 조건에 의해 동일 조건 내에서 제작한 정전 척의 체적 저항율의 편차를 최대치와 최소치의 대수의 차로 나타내었다. 이 차가 작을수록 체적 저항율이 근사한 정전 척을 얻을 수 있게 된다.
Figure 112007023183839-pat00001
표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 냉각 속도가 200℃/시간 이상인 경우는, 사마륨-알루미늄 산화물상(33)의 석출 면적의 비율이 냉각 속도가 100℃/시간인 경우보다 작은 2.5% 이하가 됨으로써, 정전 척으로서 적합한 범위로 체적 저항율이 낮아지고, 편차가 적어졌다. 또한, 냉각 속도를 300℃/시간 이상으로 함으로써, 체적 저항율의 편차가 더욱 작아져 보다 적합한 범위로 체적 저항율을 제어할 수 있는 것이 판명되었다.
또한, 도 4 내지 도 7은 표 1에 있어서의 냉각속도가 400℃/시간의 실시예에서 얻어진 SEM 사진이다. 도 4, 도 5는 본 발명에 따른 것으로서, 냉각 속도가 400℃/시간인 경우를 나타내고 있다. 단, 도 4는 배율이 200배, 도 5는 배율이 400배이다. 또한, 도 8은 도 5를 2진화한 개략도로서, 흑색 부분은 사마륨-알루미늄 산화물상을 나타내며, 그 밖의 부분을 백색으로 나타내고 있다.
한편, 도 6, 도 7은 표 1에 있어서의 비교예에 따른 것으로서, 냉각 속도가 100℃/시간인 경우를 나타내고 있다. 단, 도 6은 배율이 200배, 도 7은 배율이 400배이다. 또한, 도 9는 도 7을 2진화한 개략도로서, 흑색 부분은 사마륨-알루미늄 산화물상을 나타내며, 그 밖의 부분을 백색으로 나타내고 있다.
이들로부터 밝혀진 바와 같이, 도 5 및 도 8에 있어서는, 사마륨-알루미늄 산화물상(33)이 균일하게 분산되어 석출되고 있고, 특히 메쉬형 전극(23)을 구성하는 선형체(25) 근방부에는 사마륨-알루미늄 산화물상(33)은 응집되지 않지만, 도 7 및 도 9에 있어서는, 사마륨-알루미늄 산화물상(33)이 편석 응집되어 석출되고 있고, 특히 선형체(25) 근방부에 사마륨-알루미늄 산화물상(33)이 많이 응집되어 석출되고 있다.
또한, 도 4에서는, 기체 전체에 사마륨-알루미늄 산화물상(33)이 균등하게 분산되어 있지만, 도 6에서는, 기체(3)의 일부에 사마륨-알루미늄 산화물상(33)이 응집 편석되고 있는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 사마륨-알루미늄 산화물상(33)이 균일하게 분산되어 질화알루미늄의 결정 입자의 입계에 얇고 균일하게 존재하고 있기 때문에, 이 입계 부분에 있어서의 사마륨-알루미늄 산화물상(33)은 2진화한 경우에 검은 부분은 거의 나타나고 있지 않다. 한편, 비교예에서는 사마륨-알루미늄 산화물상(33)이 전극 주위에 응집하여 편석되고, 일부의 입계 부분으로 치우쳐 많이 존재하고 있기 때문에, 2진화한 경우에 검은 부분이 많이 나타난다.
표 1과 도 4 내지 도 9와의 대비로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면, 사마륨-알루미늄 산화물상(33)이 균일하게 분산되어 질화알루미늄의 결정 입자의 입계에 얇게 존재하고 있기 때문에, 전기 저항율을 정전 척의 동작에 적합한 범위에서 편차가 적게 제어할 수 있다.
계속해서, 하기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 3에 나타내는 조건으로 정전 척을 제작하여 각각의 체적 저항율을 측정하였다. 또한, 각 정전 척은 동일 조건으로 6개씩 제작하였다.
Figure 112007023183839-pat00002
본 발명예 1 내지 8은 냉각 속도를 400℃/시간(로내 냉각)으로 하여 냉각시킨 것이고, 비교예 1 내지 3은 냉각 속도를 100℃/시간으로 하여 냉각시킨 것이다. 이들 결과로부터, 본 발명예 1 내지 8 쪽이 비교예 1 내지 3보다도 체적 저향율의 편차가 작아 양호한 체적 저항율을 나타내는 것을 알 수 있다.
또한, 이하에 사마리아/알루미나의 몰비에 대해서 설명한다.
표 1에 있어서의 본 발명예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3은 사마리아/알루미나의 몰비를 0.3으로 하였다. 한편, 본 발명예 4 내지 8은 사마리아/알루미나의 몰비를 0.28로 하였다. 본 발명예 4 내지 8 쪽이 본 발명예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3보다도 편차가 작아 양호한 체적 저항율을 나타낸다.
이것은, 전술한 바와 같이, 질화알루미늄의 결정 입자의 입계 부분에 사마륨-알루미늄 산화물상이 석출되지만, 이 사마륨-알루미늄 산화물상의 하나인 SmAl11O18상이 연속해서 형성됨으로써, 체적 저항율이 저하된다. 원래의 원료의 산소량이 같은 양인 경우, 알루미나 첨가량을 늘리고, 사마리아/알루미나의 몰비를 줄임으로써, SmAl11O18상의 석출량을 증가시킬 수 있다.
또한, 사마리아/알루미나의 몰비를 0.3으로 설정하기 위해서 이하의 조합 방법을 채용하였다.
우선, 원래의 원료의 산소량 0.87 wt%를 알루미나로서 환산하면 1.84 g이 된다. 또한, 사마리아/알루미나의 몰비가 0.3인 경우에 있어서의 알루미나의 필요량의 합계는 2.92 g이다. 따라서, 알루미나의 첨가량은 2.92 g－1.84 g＝1.08 g이다.
한편, 사마리아/알루미나의 몰비를 0.28로 설정하기 위해서는 원래의 원료의 산소량이 0.84 wt%인 경우는 알루미나의 첨가량은 1.36 wt%이며, 원래의 원료의 산소량이 0.87 wt%인 경우는 알루미나의 첨가량은 1.30 wt%이며, 원래의 원료의 산소량이 0.89 wt%인 경우는 알루미나의 첨가량은 1.26 wt%이다.
또한, 도 10은 실시예의 본 발명예 2, 6에 대해서 XRD에 의한 결정상 해석의 결과를 나타낸 그래프이다.
본 발명예 6은 사마리아/알루미나의 몰비가 0.28이며, 본 발명예 2는 사마리아/알루미나의 몰비가 0.3이다. 이 도 10으로부터, 사마리아/알루미나의 몰비를 0.3에서 0.28로 저감함으로써, SmAlO3 및 Al5O6N상이 적어지고, SmAl11O18상이 증가한 것을 알 수 있다.
이상과 같이, 사마리아/알루미나의 몰비가 0.28이 되도록 원래 원료의 산소량에 맞추어 알루미나량의 첨가량을 제어함으로써, SmAl11O18상을 증가시키고, 제작하는 정전 척의 체적 저항율을 안정시킬 수 있게 되며, 또, 정전 척의 흡착 특성 및 탈착 특성을 향상시킬 수 있게 되었다.
본 발명에 따른 정전 척 및 그 제조 방법에 따르면, 전극 근방부에 있어서의 사마륨-알루미늄 산화물상의 편석량을 저감시키고, 특히 유전체층에 있어서 사마륨-알루미늄 산화물상을 균일하게 분산시킴으로써, 유전체층의 저항율을 안정되게 제어할 수 있고, 또, 기판의 흡착 성능 및 탈착 성능을 고도로 양립시킨 정전 척을 제공할 수 있다.

Claims (6)

  1. 사마륨을 함유하는 질화알루미늄 소결체로 이루어지는 기체와,
    이 기체 내에 매설되고, 몰리브덴을 함유하는 전극을 구비하며,
    상기 기체에 있어서의 전극으로부터 기체 표면까지의 부분을 유전체층으로 형성하고, 상기 기체 표면을 피처리물을 흡착 및 적재하는 기판 적재면으로 구성한 정전 척으로서,
    상기 전극 근방부의 기체 부분에 있어서의 사마륨-알루미늄 산화물상의 함유율을, 면적 비율로 2.5% 이하로 설정한 것을 특징으로 하는 정전 척.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전극은 복수의 선형체를 조합하여 이루어지는 메쉬형 전극이고, 상기 함유율은 이 선형체에 직교하는 소정 범위의 단면 부분에 석출된 사마륨-알루미늄 산화물상의 점유 면적의 비율인 것을 특징으로 하는 정전 척.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 사마륨-알루미늄 산화물상은 SmAl11O18상을 함유하는 것을 특징으로 하는 정전 척.
  4. 산화사마륨 및 질화알루미늄을 함유하는 세라믹스로 이루어진 예비 성형체를 형성하는 예비 성형체 제작 단계와,
    상기 예비 성형체에 있어서의 소정의 외면 상에 몰리브덴을 함유하는 전극을 배치한 후, 이 소정의 외면 및 전극 상에 산화사마륨을 함유하는 질화알루미늄의 원료 분말을 배치하고, 이들 예비 성형체, 전극 및 원료 분말을 가압 성형함으로써, 상기 전극을 매설한 성형체를 형성하는 성형체 제작 단계와,
    이 성형체를 가열하여 소성을 행한 후, 실온까지 냉각시키는 소성·냉각 단계를 포함하는 정전 척의 제조 방법으로서,
    상기 소성·냉각 단계에 있어서의 냉각 속도가 200℃/시간 이상인 것을 특징으로 하는 정전 척의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 냉각 속도를 300∼900℃/시간으로 설정한 것을 특징으로 하는 정전 척의 제조 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 소결체 내의 산소량이 일정해지도록 상기 원료 분말 내의 산소량에 따른 양의 산화알루미늄을 첨가하여 사마리아/알루미나의 몰비를 0.28로 설정하고, 소결체 내에 SmAl11O18이 석출되도록 한 것을 특징으로 하는 정전 척의 제조 방법.
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