JP2002184852A - 静電チャックおよびその製造方法 - Google Patents
静電チャックおよびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】窒化アルミニウムからなる誘電層を備えてお
り、この誘電層上にウエハーを吸着するための静電チャ
ックであって、静電チャックでウエハーを吸着した後の
ウエハーの熱膨張に起因するパーティクルの発生を防止
する。 【解決手段】静電チャックは、窒化アルミニウムからな
る誘電層５を備えており、誘電層５上にウエハーを吸着
する。誘電層５の表面１ａが２５ｎｍ以下の中心線平均
表面粗さを有しており、誘電層の表面を被覆する、誘電
層を構成する窒化アルミニウムよりも硬質な材料からな
る厚さ２００ｎｍ以上の表面層３を備えている。
り、この誘電層上にウエハーを吸着するための静電チャ
ックであって、静電チャックでウエハーを吸着した後の
ウエハーの熱膨張に起因するパーティクルの発生を防止
する。 【解決手段】静電チャックは、窒化アルミニウムからな
る誘電層５を備えており、誘電層５上にウエハーを吸着
する。誘電層５の表面１ａが２５ｎｍ以下の中心線平均
表面粗さを有しており、誘電層の表面を被覆する、誘電
層を構成する窒化アルミニウムよりも硬質な材料からな
る厚さ２００ｎｍ以上の表面層３を備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電チャックおよ
びその製造方法に関するものである。
びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、半導体ウエハーの搬送、露光、Ｃ
ＶＤなどの成膜プロセス、及び洗浄、エッチング、ダイ
シングなどの微細加工に代表される各工程において、半
導体ウエハーを吸着し、保持するために静電チャックが
使用されている。通常、絶縁層の設置面から突出する多
数の突起ないしエンボス部分を設け、この突起の頂面
（接触面）を半導体ウエハーに対して接触させる。ま
た、絶縁層内の内部電極に直流電圧を印加し、半導体ウ
エハーと突起の接触面との接触界面でジョンソン−ラー
ベック力を発生させ、接触面上の半導体ウエハーを吸着
する。このため、突起の接触面（頂面）の面積を大きく
することによって、半導体ウエハーの吸着力を向上させ
ることができる。
ＶＤなどの成膜プロセス、及び洗浄、エッチング、ダイ
シングなどの微細加工に代表される各工程において、半
導体ウエハーを吸着し、保持するために静電チャックが
使用されている。通常、絶縁層の設置面から突出する多
数の突起ないしエンボス部分を設け、この突起の頂面
（接触面）を半導体ウエハーに対して接触させる。ま
た、絶縁層内の内部電極に直流電圧を印加し、半導体ウ
エハーと突起の接触面との接触界面でジョンソン−ラー
ベック力を発生させ、接触面上の半導体ウエハーを吸着
する。このため、突起の接触面（頂面）の面積を大きく
することによって、半導体ウエハーの吸着力を向上させ
ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、静電チャック
においては、ウエハー裏面（吸着面）側でのパーティク
ルの発生が問題となる。パーティクルは、主としてシリ
コンウエハーに付着した後、シリコンが削れることで発
生した粒子、有機物、静電チャック表面からの脱粒によ
り生ずる窒化アルミニウム粒子等がある。
においては、ウエハー裏面（吸着面）側でのパーティク
ルの発生が問題となる。パーティクルは、主としてシリ
コンウエハーに付着した後、シリコンが削れることで発
生した粒子、有機物、静電チャック表面からの脱粒によ
り生ずる窒化アルミニウム粒子等がある。
【０００４】パーティクルは、ウエハーを静電チャック
に吸着するだけでも発生する。しかし、特に高温に保持
された静電チャックに低温のウエハーを吸着させる場合
や、低温の静電チャックに対して低温のウエハーを吸着
させているときにプラズマからウエハーに対して入熱が
ある場合には、ウエハーに吸着力が発生している最中に
ウエハーが温められ、ウエハーが熱膨張し、ウエハーの
裏面と静電チャックの表面とが擦れる。こうした場合に
パーティクルが発生し易い。
に吸着するだけでも発生する。しかし、特に高温に保持
された静電チャックに低温のウエハーを吸着させる場合
や、低温の静電チャックに対して低温のウエハーを吸着
させているときにプラズマからウエハーに対して入熱が
ある場合には、ウエハーに吸着力が発生している最中に
ウエハーが温められ、ウエハーが熱膨張し、ウエハーの
裏面と静電チャックの表面とが擦れる。こうした場合に
パーティクルが発生し易い。
【０００５】特開平７−２４５３３６号公報において
は、セラミックス静電チャックの吸着面の凹凸部がシリ
コンウエハーと接触する際に、硬度が相対的に低いシリ
コンウエハーが前記凹凸部によって削られるために、パ
ーティクルが発生すること、および、静電チャックの吸
着面にプラズマ照射して凹凸部を研削し、微細な突起を
丸めることによって、パーティクルの発生が減少するこ
とが開示されている。
は、セラミックス静電チャックの吸着面の凹凸部がシリ
コンウエハーと接触する際に、硬度が相対的に低いシリ
コンウエハーが前記凹凸部によって削られるために、パ
ーティクルが発生すること、および、静電チャックの吸
着面にプラズマ照射して凹凸部を研削し、微細な突起を
丸めることによって、パーティクルの発生が減少するこ
とが開示されている。
【０００６】また、特開平８−５５９００号公報におい
ては、静電チャックにシリコンウエハーを吸着する際
に、静電チャックに印加する電圧を緩やかに上昇させる
ことによって、静電チャックにシリコンウエハーが接触
する際の衝撃を緩和して、静電チャックの吸着面の凹凸
部に起因したパーティクルの発生を減少させる方法が開
示されている。
ては、静電チャックにシリコンウエハーを吸着する際
に、静電チャックに印加する電圧を緩やかに上昇させる
ことによって、静電チャックにシリコンウエハーが接触
する際の衝撃を緩和して、静電チャックの吸着面の凹凸
部に起因したパーティクルの発生を減少させる方法が開
示されている。
【０００７】パーティクルの発生を減らす方法として
は、ウエハー裏面と静電チャックの表面との接触面積を
減らすことが行われている。しかし、この方法には問題
点がある。即ち、ウエハーと静電チャックとの間には通
常バックサイドガスを流しているので、ウエハーの吸着
力が低いと、ウエハーがバックサイドガスの圧力によっ
て浮いてしまう。このため、ウエハーの吸着力は、バッ
クサイドガスの圧力よりも十分高くなければならない。
は、ウエハー裏面と静電チャックの表面との接触面積を
減らすことが行われている。しかし、この方法には問題
点がある。即ち、ウエハーと静電チャックとの間には通
常バックサイドガスを流しているので、ウエハーの吸着
力が低いと、ウエハーがバックサイドガスの圧力によっ
て浮いてしまう。このため、ウエハーの吸着力は、バッ
クサイドガスの圧力よりも十分高くなければならない。
【０００８】吸着力は、接触面積と、接触部分における
単位面積当たりの吸着力との積である。従って、ウエハ
ー裏面と静電チャックの表面との接触面積を減らすと、
その分、単位面積当たりの吸着力を増大させる必要があ
り、このためには例えば印加電圧を増加させる必要があ
る。しかし、単位面積当たりの吸着力が増大すると、ウ
エハーを吸着した後にウエハーが熱膨張する際に、ウエ
ハーに加わる剪断応力が増加し、脱粒が生ずる。
単位面積当たりの吸着力との積である。従って、ウエハ
ー裏面と静電チャックの表面との接触面積を減らすと、
その分、単位面積当たりの吸着力を増大させる必要があ
り、このためには例えば印加電圧を増加させる必要があ
る。しかし、単位面積当たりの吸着力が増大すると、ウ
エハーを吸着した後にウエハーが熱膨張する際に、ウエ
ハーに加わる剪断応力が増加し、脱粒が生ずる。
【０００９】窒化アルミニウム粒子が脱粒すると、この
脱粒した粒子自体がパーティクルとなり、ウエハーの配
線加工を阻害し、チップの製造歩留りが低下するだけで
なく、静電チャックのウエハー吸着特性の変化を招き、
ウエハー処理プロセスが安定しなくなる。
脱粒した粒子自体がパーティクルとなり、ウエハーの配
線加工を阻害し、チップの製造歩留りが低下するだけで
なく、静電チャックのウエハー吸着特性の変化を招き、
ウエハー処理プロセスが安定しなくなる。
【００１０】本発明の課題は、窒化アルミニウムからな
る誘電層を備えており、この誘電層上にウエハーを吸着
するための静電チャックであって、静電チャックでウエ
ハーを吸着した後のウエハーの熱膨張に起因するパーテ
ィクルの発生を防止できるようにすることである。
る誘電層を備えており、この誘電層上にウエハーを吸着
するための静電チャックであって、静電チャックでウエ
ハーを吸着した後のウエハーの熱膨張に起因するパーテ
ィクルの発生を防止できるようにすることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、窒化アルミニ
ウムからなる誘電層を備えており、この誘電層上にウエ
ハーを吸着するための静電チャックであって、誘電層の
表面が２５ｎｍ以下の中心線平均表面粗さを有してお
り、この誘電層の表面を被覆する、誘電層を構成する窒
化アルミニウムよりも硬質な材料からなる厚さ２００ｎ
ｍ以上の表面層を備えていることを特徴とする。
ウムからなる誘電層を備えており、この誘電層上にウエ
ハーを吸着するための静電チャックであって、誘電層の
表面が２５ｎｍ以下の中心線平均表面粗さを有してお
り、この誘電層の表面を被覆する、誘電層を構成する窒
化アルミニウムよりも硬質な材料からなる厚さ２００ｎ
ｍ以上の表面層を備えていることを特徴とする。
【００１２】本発明者は、誘電層の表面を高度に平滑化
し、中心線平均表面粗さを２５ｎｍ以下となるようにし
た後で、別の硬質材料からなる膜を誘電層上に形成する
ことによって、前記したパーティクルの発生を著しく低
減できることを見出し、本発明に到達した。
し、中心線平均表面粗さを２５ｎｍ以下となるようにし
た後で、別の硬質材料からなる膜を誘電層上に形成する
ことによって、前記したパーティクルの発生を著しく低
減できることを見出し、本発明に到達した。
【００１３】以下、図１、図２を参照しつつ、本発明に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００１４】本発明者は、最初に、図２に模式的に示す
ように、窒化アルミニウムからなる誘電層５の表面に、
アルミナからなる改質膜３を形成し、表面を強化するこ
とによって、パーティクルを防止することを試みた。し
かし、この場合には、ウエハーを吸着した状態でウエハ
ーを昇温させるような条件下では、やはりパーティクル
が発生することが判明した。このパーティクルの増加
は、主として、改質膜３の剥離に起因するものであっ
た。
ように、窒化アルミニウムからなる誘電層５の表面に、
アルミナからなる改質膜３を形成し、表面を強化するこ
とによって、パーティクルを防止することを試みた。し
かし、この場合には、ウエハーを吸着した状態でウエハ
ーを昇温させるような条件下では、やはりパーティクル
が発生することが判明した。このパーティクルの増加
は、主として、改質膜３の剥離に起因するものであっ
た。
【００１５】本発明者は、改質膜３の剥離に伴うパーテ
ィクルを防止するために鋭意検討した。この過程で、改
質膜を形成する直前の誘電層１の表面状態が重要である
ことを発見した。即ち、誘電層１の表面を精密研磨加工
することによって、その中心線平均表面粗さを２５ｎｍ
以下にしてから後で硬質材料の膜３を形成すると、前述
した膜の剥離によるパーティクルも防止できることを見
出した。
ィクルを防止するために鋭意検討した。この過程で、改
質膜を形成する直前の誘電層１の表面状態が重要である
ことを発見した。即ち、誘電層１の表面を精密研磨加工
することによって、その中心線平均表面粗さを２５ｎｍ
以下にしてから後で硬質材料の膜３を形成すると、前述
した膜の剥離によるパーティクルも防止できることを見
出した。
【００１６】こうした作用効果が得られた理由は明確で
はないが、以下の推論は可能である。即ち、窒化アルミ
ニウムの表面は、図１に模式的に示すように、結晶粒子
１ごとに若干高さが異なっている。言い換えると、特に
粒子の間の領域において微小な段差２が存在する。この
ため、図２に示すように、誘電層５上に例えばアルミナ
層３をコートすると、下地である窒化アルミニウム５の
表面形状にならって、コートされたアルミナ層３の表面
に僅かに段差４が生ずる。つまり、誘電層５の表面の段
差２の上では、鋭角的に段差２がトレースされた状態で
膜３が形成される。このように鋭利な段差４の周辺で
は、膜３が、図２において横方向の剪断力に対して弱
い。このため、ウエハーを静電チャック上に吸着した後
にウエハーが熱膨張すると、膜の剥離が生じやすいもの
と思われる。
はないが、以下の推論は可能である。即ち、窒化アルミ
ニウムの表面は、図１に模式的に示すように、結晶粒子
１ごとに若干高さが異なっている。言い換えると、特に
粒子の間の領域において微小な段差２が存在する。この
ため、図２に示すように、誘電層５上に例えばアルミナ
層３をコートすると、下地である窒化アルミニウム５の
表面形状にならって、コートされたアルミナ層３の表面
に僅かに段差４が生ずる。つまり、誘電層５の表面の段
差２の上では、鋭角的に段差２がトレースされた状態で
膜３が形成される。このように鋭利な段差４の周辺で
は、膜３が、図２において横方向の剪断力に対して弱
い。このため、ウエハーを静電チャック上に吸着した後
にウエハーが熱膨張すると、膜の剥離が生じやすいもの
と思われる。
【００１７】ここで、窒化アルミニウム粒子１の平均粒
径は、通常は１μｍ（１０００ｎｍ）以上であり、２μ
ｍ（２０００ｎｍ）以上であることが多い。これに対し
て、誘電層５の表面の中心線平均表面粗さは、従来は３
０−５０ｎｍ程度であった。従って、粒子１の表面１ａ
において段差が存在したとしても、その大きさは粒径に
比べて十分に小さいはずであり、このためパーティクル
発生に対する影響は、通常であればないはずであると考
えられる。また、誘電層５上に層３を形成しない状態で
パーティクルの発生試験を行ってみると、誘電層５の中
心線平均表面粗さが５０ｎｍである場合も、２５ｎｍ以
下である場合も、パーティクルの発生量は変化しない。
このため、中心線平均表面粗さが５０ｎｍ以下程度の平
滑面であれば、パーティクルの発生に対する影響はない
はずである。更に誘電層上に形成する表面層３の厚さは
２００ｎｍ以上必要であり、従って下地の段差に比べて
十分に大きいはずである。
径は、通常は１μｍ（１０００ｎｍ）以上であり、２μ
ｍ（２０００ｎｍ）以上であることが多い。これに対し
て、誘電層５の表面の中心線平均表面粗さは、従来は３
０−５０ｎｍ程度であった。従って、粒子１の表面１ａ
において段差が存在したとしても、その大きさは粒径に
比べて十分に小さいはずであり、このためパーティクル
発生に対する影響は、通常であればないはずであると考
えられる。また、誘電層５上に層３を形成しない状態で
パーティクルの発生試験を行ってみると、誘電層５の中
心線平均表面粗さが５０ｎｍである場合も、２５ｎｍ以
下である場合も、パーティクルの発生量は変化しない。
このため、中心線平均表面粗さが５０ｎｍ以下程度の平
滑面であれば、パーティクルの発生に対する影響はない
はずである。更に誘電層上に形成する表面層３の厚さは
２００ｎｍ以上必要であり、従って下地の段差に比べて
十分に大きいはずである。
【００１８】しかし、こうした予測に反して、下地であ
る誘電層の表面の中心線平均表面粗さの僅かな変化によ
って、表面層３の剥離し易さ、そしてパーティクルの発
生量に対して顕著な影響があることを発見した。
る誘電層の表面の中心線平均表面粗さの僅かな変化によ
って、表面層３の剥離し易さ、そしてパーティクルの発
生量に対して顕著な影響があることを発見した。
【００１９】好適な実施形態においては、表面層３の厚
さが５００ｎｍ以上である。また、表面層３の厚さが５
μｍを越えると、表面層３に対して熱サイクルが加わる
ために、この熱サイクルによる膜の剥離が生じやすくな
る。この観点からは、３μｍ以下とすることが一層好ま
しい。
さが５００ｎｍ以上である。また、表面層３の厚さが５
μｍを越えると、表面層３に対して熱サイクルが加わる
ために、この熱サイクルによる膜の剥離が生じやすくな
る。この観点からは、３μｍ以下とすることが一層好ま
しい。
【００２０】窒化アルミニウムよりも硬質な材料とは、
ビッカース硬度で１３００Ｈｖ以上である材質を言う。
こうした材質としては、アルミナ、アルミナを含む複合
材料、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）、ダイヤ
モンド等が好ましい。
ビッカース硬度で１３００Ｈｖ以上である材質を言う。
こうした材質としては、アルミナ、アルミナを含む複合
材料、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）、ダイヤ
モンド等が好ましい。
【００２１】窒化アルミニウムよりも硬質な材料として
は、例えば、（好ましくは化学気相成長法によって形成
された）アルミナ系セラミックス、アルミナを含む複合
材料、ダイヤモンドライクカーボンおよびダイヤモンド
からなる群より選ばれる材料が好ましい。フッ素ガス等
のハロゲン系腐食性ガスに対する表面層の耐蝕性という
観点からは、アルミナ系セラミックス、アルミナを含む
複合材料が好ましい。
は、例えば、（好ましくは化学気相成長法によって形成
された）アルミナ系セラミックス、アルミナを含む複合
材料、ダイヤモンドライクカーボンおよびダイヤモンド
からなる群より選ばれる材料が好ましい。フッ素ガス等
のハロゲン系腐食性ガスに対する表面層の耐蝕性という
観点からは、アルミナ系セラミックス、アルミナを含む
複合材料が好ましい。
【００２２】アルミナ系セラミックスを含む複合材料に
おいて、アルミナと複合化される材料としては、カルシ
ア、マグネシア、イットリア等の金属酸化物が好まし
い。
おいて、アルミナと複合化される材料としては、カルシ
ア、マグネシア、イットリア等の金属酸化物が好まし
い。
【００２３】窒化アルミニウムを構成する窒化アルミニ
ウム粒子の平均粒径は、１μｍ以上であることが好まし
く、１０μｍ以下であることが好ましい。
ウム粒子の平均粒径は、１μｍ以上であることが好まし
く、１０μｍ以下であることが好ましい。
【００２４】静電チャック用電極の材質は限定されず、
導電性セラミックスや金属であってよいが、高融点金属
が特に好ましく、モリブデン、タングステン、モリブデ
ンとタングステンとの合金が特に好ましい。
導電性セラミックスや金属であってよいが、高融点金属
が特に好ましく、モリブデン、タングステン、モリブデ
ンとタングステンとの合金が特に好ましい。
【００２５】バックサイドガスとしては、公知のガス、
例えばヘリウム、アルゴン、ヘリウムとアルゴンとの混
合ガスを使用できる。
例えばヘリウム、アルゴン、ヘリウムとアルゴンとの混
合ガスを使用できる。
【００２６】本発明においては、少なくとも誘電層を成
形、焼成した後に、誘電層の表面を精密研磨加工し、表
面の中心線平均表面粗さを２５ｎｍ以下とする。この窒
化アルミニウムの製法は特に限定されないが、焼結法に
よるものが好ましい。精密研磨加工方法も特に限定され
ないが、酸化剤を含んだスラリーを使用したポリッシュ
加工が好ましい。
形、焼成した後に、誘電層の表面を精密研磨加工し、表
面の中心線平均表面粗さを２５ｎｍ以下とする。この窒
化アルミニウムの製法は特に限定されないが、焼結法に
よるものが好ましい。精密研磨加工方法も特に限定され
ないが、酸化剤を含んだスラリーを使用したポリッシュ
加工が好ましい。
【００２７】この後、誘電層５の表面を、誘電層５を構
成する窒化アルミニウムよりも硬質な材料からなる厚さ
２００ｎｍ以上の表面層によって被覆する。表面層の成
形方法は限定されず、スパッタリング法、化学的気相成
長法、物理的気相成長法等であってよい。
成する窒化アルミニウムよりも硬質な材料からなる厚さ
２００ｎｍ以上の表面層によって被覆する。表面層の成
形方法は限定されず、スパッタリング法、化学的気相成
長法、物理的気相成長法等であってよい。
【００２８】ここで、表面層３を形成する前に、誘電層
５の表面１ａに対して不活性気体の逆スパッタリングを
行うことが好ましい。この不活性気体としては、アルゴ
ンが特に好ましい。この逆スパッタリングによって、誘
電層の表面を清浄化でき、これによって表面層３と誘電
層５との密着性を向上させ得る。
５の表面１ａに対して不活性気体の逆スパッタリングを
行うことが好ましい。この不活性気体としては、アルゴ
ンが特に好ましい。この逆スパッタリングによって、誘
電層の表面を清浄化でき、これによって表面層３と誘電
層５との密着性を向上させ得る。
【００２９】この際、逆スパッタリングに用いる不活性
気体雰囲気中に更に酸素を含有することによって、逆ス
パッタリングの際に誘電層の表面を僅かに酸化させ、誘
電層と表面層、例えばアルミナ膜との密着性を一層向上
させることができる。
気体雰囲気中に更に酸素を含有することによって、逆ス
パッタリングの際に誘電層の表面を僅かに酸化させ、誘
電層と表面層、例えばアルミナ膜との密着性を一層向上
させることができる。
【００３０】不活性気体雰囲気中における酸素のｍｏｌ
比は１−２０ｍｏｌ％とすることが好ましい。
比は１−２０ｍｏｌ％とすることが好ましい。
【００３１】
【実施例】（実験１）窒化アルミニウム粉末を成形し、
円板形状の成形体を成形した。次いで、この成形体上
に、モリブデンからなる内部電極を配置し、さらにこの
上に窒化アルミニウム粉末を充填し、再度成形し、内部
電極を埋設した円盤状の成形体を得た。次いで、この成
形体を窒素雰囲気中で焼結することにより、内部電極を
埋設した直径φ７５ｍｍ、厚さ１ｍｍの円板形状の静電
チャックを製造した。
円板形状の成形体を成形した。次いで、この成形体上
に、モリブデンからなる内部電極を配置し、さらにこの
上に窒化アルミニウム粉末を充填し、再度成形し、内部
電極を埋設した円盤状の成形体を得た。次いで、この成
形体を窒素雰囲気中で焼結することにより、内部電極を
埋設した直径φ７５ｍｍ、厚さ１ｍｍの円板形状の静電
チャックを製造した。
【００３２】次いで、誘電層３の表面をポリッシュ加工
した。ポリッシュ加工後の中心線平均表面粗さが表１の
値となるように、ポリッシュ加工の際に、スラリーを構
成するアルミナ粒子の粒径、酸化剤の種類、スラリーの
ｐＨ等の条件を変更した。
した。ポリッシュ加工後の中心線平均表面粗さが表１の
値となるように、ポリッシュ加工の際に、スラリーを構
成するアルミナ粒子の粒径、酸化剤の種類、スラリーの
ｐＨ等の条件を変更した。
【００３３】各試料の裏面側に導電性ペーストを塗布し
た。４００℃に加熱した直径７５ｍｍのシリコンウエハ
ー上に、導電性ペーストの付着した試料（室温）を載
せ、ウエハーと導電性ペーストとの間に±５００ボルト
の直流電圧を印加し、シリコンウエハーを静電チャック
に吸着させた。次いで、吸着後のウエハーの５０ｍｍ2
の領域を走査型電子顕微鏡によって観察し、脱粒の個数
を評価した。この結果を表１に示す。
た。４００℃に加熱した直径７５ｍｍのシリコンウエハ
ー上に、導電性ペーストの付着した試料（室温）を載
せ、ウエハーと導電性ペーストとの間に±５００ボルト
の直流電圧を印加し、シリコンウエハーを静電チャック
に吸着させた。次いで、吸着後のウエハーの５０ｍｍ2
の領域を走査型電子顕微鏡によって観察し、脱粒の個数
を評価した。この結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】表１から分かるように、中心線平均表面粗
さが３２０−１８ｎｍの範囲内で、脱粒数には顕著な変
化はない。誘電層の表面の中心線平均表面粗さを例えば
２５ｎｍ以下に小さくしても、脱粒数の有意な減少は見
られなかった。
さが３２０−１８ｎｍの範囲内で、脱粒数には顕著な変
化はない。誘電層の表面の中心線平均表面粗さを例えば
２５ｎｍ以下に小さくしても、脱粒数の有意な減少は見
られなかった。
【００３６】（実験２）実験１と同様にして、表２に示
す各中心線平均表面粗さとなるように、各試料の誘電層
を加工した。次いで、各静電チャック試料に対して、高
純度アルミナをスパッタリング法によって成膜した。こ
の際には、まずアルゴン雰囲気に試料を設置し、逆スパ
ッタリング法によって誘電層の表面を清浄化した。アル
ゴン雰囲気中には、１０ｍｏｌ％の酸素を含有させた。
次いで、以下の条件で高純度アルミナをスパッタリング
し、厚さ２μｍの膜３を形成した。各試料について、実
験１と同様にして、ウエハー上の脱粒数を測定した。 スパッタリング条件 圧力：１Ｐａ 出力：４００Ｗ 基板温度：３００℃
す各中心線平均表面粗さとなるように、各試料の誘電層
を加工した。次いで、各静電チャック試料に対して、高
純度アルミナをスパッタリング法によって成膜した。こ
の際には、まずアルゴン雰囲気に試料を設置し、逆スパ
ッタリング法によって誘電層の表面を清浄化した。アル
ゴン雰囲気中には、１０ｍｏｌ％の酸素を含有させた。
次いで、以下の条件で高純度アルミナをスパッタリング
し、厚さ２μｍの膜３を形成した。各試料について、実
験１と同様にして、ウエハー上の脱粒数を測定した。 スパッタリング条件 圧力：１Ｐａ 出力：４００Ｗ 基板温度：３００℃
【００３７】
【表２】
【００３８】表２から分かるように、アルミナ膜の下地
の中心線平均表面粗さを２５ｎｍ以下とすることによっ
て、ウエハー上の脱粒数を０個／ｍｍ2 とすることに成
功した。特に、中心線平均表面粗さが３２０ｎｍ、５２
ｎｍ、３４ｎｍの場合には、たとえその上にアルミナ膜
を形成しても、実験１のアルミナ膜がない場合と比べて
ウエハーの脱粒数はほとんど変化しない。ところが、中
心線平均表面粗さを２５ｎｍ以下とし、かつアルミナ膜
を設けた場合には、ウエハー上の脱粒数が顕著に減少
し、０．０個／ｍｍ2 になった。
の中心線平均表面粗さを２５ｎｍ以下とすることによっ
て、ウエハー上の脱粒数を０個／ｍｍ2 とすることに成
功した。特に、中心線平均表面粗さが３２０ｎｍ、５２
ｎｍ、３４ｎｍの場合には、たとえその上にアルミナ膜
を形成しても、実験１のアルミナ膜がない場合と比べて
ウエハーの脱粒数はほとんど変化しない。ところが、中
心線平均表面粗さを２５ｎｍ以下とし、かつアルミナ膜
を設けた場合には、ウエハー上の脱粒数が顕著に減少
し、０．０個／ｍｍ2 になった。
【００３９】（実験３）実験２と同様の試験を行った。
ただし、下地となる誘電層の加工後の中心線平均表面粗
さは２０ｎｍにした。また、アルミナ膜３の厚さは０．
５μｍ−１０μｍの間で変化させた。
ただし、下地となる誘電層の加工後の中心線平均表面粗
さは２０ｎｍにした。また、アルミナ膜３の厚さは０．
５μｍ−１０μｍの間で変化させた。
【００４０】
【表３】
【００４１】表３から分かるように、表面層の厚さを１
０μｍにしても、ウエハー上の脱粒数は０．２個／ｍｍ
2 に抑えられているが、脱粒数を０．０個／ｍｍ 2 にす
るためには、表面層の厚さを５．０μｍ以下とすること
が好ましい。
０μｍにしても、ウエハー上の脱粒数は０．２個／ｍｍ
2 に抑えられているが、脱粒数を０．０個／ｍｍ 2 にす
るためには、表面層の厚さを５．０μｍ以下とすること
が好ましい。
【００４２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、窒
化アルミニウムからなる誘電層を備えており、この誘電
層上にウエハーを吸着するための静電チャックであっ
て、静電チャックでウエハーを吸着した後のウエハーの
熱膨張に起因するパーティクルの発生を防止できる。
化アルミニウムからなる誘電層を備えており、この誘電
層上にウエハーを吸着するための静電チャックであっ
て、静電チャックでウエハーを吸着した後のウエハーの
熱膨張に起因するパーティクルの発生を防止できる。
【図１】誘電層５を研磨加工した後の状態を模式的に示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】誘電層５を研磨加工し、誘電層５上に表面層３
を形成した状態を模式的に示す断面図である。
を形成した状態を模式的に示す断面図である。
１ 窒化アルミニウム粒子 １ａ 粒子の表面
（誘電層の表面） ２ 誘電層の段差 ３
表面層 ４ 表面層の段差 ５ 誘電層
（誘電層の表面） ２ 誘電層の段差 ３
表面層 ４ 表面層の段差 ５ 誘電層
Claims (8)
- 【請求項１】窒化アルミニウムからなる誘電層を備えて
おり、この誘電層上にウエハーを吸着するための静電チ
ャックであって、前記誘電層の表面が２５ｎｍ以下の中
心線平均表面粗さを有しており、この誘電層の前記表面
を被覆する、前記誘電層を構成する窒化アルミニウムよ
りも硬質な材料からなる厚さ２００ｎｍ以上の表面層を
備えていることを特徴とする、静電チャック。 - 【請求項２】前記窒化アルミニウムよりも硬質な材料
が、アルミナ系セラミックス、アルミナを含む複合材
料、ダイヤモンドライクカーボンおよびダイヤモンドか
らなる群より選ばれていることを特徴とする、請求項１
記載の静電チャック。 - 【請求項３】前記窒化アルミニウムを構成する窒化アル
ミニウム粒子の平均粒径が１−１０μｍであることを特
徴とする、請求項１または２記載の静電チャック。 - 【請求項４】窒化アルミニウムからなる誘電層を備えて
おり、この誘電層上にウエハーを吸着するための静電チ
ャックを製造する方法であって、前記誘電層の表面の中
心線平均表面粗さを２５ｎｍ以下とした後、この誘電層
の前記表面を、前記誘電層を構成する窒化アルミニウム
よりも硬質な材料からなる厚さ２００ｎｍ以上の表面層
によって被覆することを特徴とする、静電チャックの製
造方法。 - 【請求項５】前記窒化アルミニウムよりも硬質な材料
が、アルミナ系セラミックス、アルミナを含む複合材
料、ダイヤモンドライクカーボンおよびダイヤモンドか
らなる群より選ばれていることを特徴とする、請求項４
記載の方法。 - 【請求項６】前記窒化アルミニウムを構成する窒化アル
ミニウム粒子の平均粒径が１−１０μｍであることを特
徴とする、請求項４または５記載の方法。 - 【請求項７】前記表面層を形成する前に、前記誘電層の
表面に対して不活性気体の逆スパッタリングを行うこと
を特徴とする、請求項４−６のいずれか一つの請求項に
記載の方法。 - 【請求項８】前記不活性気体の逆スパッタリングを行う
のに際して、前記不活性気体に対して酸素を含有させる
ことを特徴とする、請求項７記載の方法。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP2000376158A JP4312372B2 (ja) | 2000-12-11 | 2000-12-11 | 静電チャックおよびその製造方法 |
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| US10/004,736 US6636413B2 (en) | 2000-12-11 | 2001-12-04 | Electrostatic chucks and process for producing the same |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000376158A JP4312372B2 (ja) | 2000-12-11 | 2000-12-11 | 静電チャックおよびその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002184852A true JP2002184852A (ja) | 2002-06-28 |
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Family
ID=18845060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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| TW (1) | TW508717B (ja) |
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| JP2010092976A (ja) * | 2008-10-06 | 2010-04-22 | Ulvac Japan Ltd | 吸着力回復方法、吸着力低下防止方法 |
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| EP1465012A3 (en) * | 2003-03-31 | 2004-12-22 | ASML Netherlands B.V. | Supporting structure for use in a lithographic apparatus |
| SG125948A1 (en) * | 2003-03-31 | 2006-10-30 | Asml Netherlands Bv | Supporting structure for use in a lithographic apparatus |
| US7420653B2 (en) * | 2003-10-02 | 2008-09-02 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic projection apparatus, mirror, method of supplying a protective cap layer, device manufacturing method and device manufactured accordingly |
| KR100666039B1 (ko) * | 2003-12-05 | 2007-01-10 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 정전척 |
| US7245357B2 (en) * | 2003-12-15 | 2007-07-17 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| JP4987238B2 (ja) * | 2005-03-25 | 2012-07-25 | 日本碍子株式会社 | 窒化アルミニウム焼結体、半導体製造用部材及び窒化アルミニウム焼結体の製造方法 |
| US20080141938A1 (en) * | 2006-12-13 | 2008-06-19 | General Electric Company | Processing apparatus, coated article and method |
| JP5295515B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2013-09-18 | 東京エレクトロン株式会社 | 載置台の表面処理方法 |
| US9642261B2 (en) * | 2014-01-24 | 2017-05-02 | Zhuhai Advanced Chip Carriers & Electronic Substrate Solutions Technologies Co. Ltd. | Composite electronic structure with partially exposed and protruding copper termination posts |
| JP6522180B1 (ja) | 2018-02-08 | 2019-05-29 | Ｓｐｐテクノロジーズ株式会社 | 基板載置台及びこれを備えたプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
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| JP2000260009A (ja) * | 1999-03-11 | 2000-09-22 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 薄膜磁気ヘッド、薄膜磁気ヘッド用基板、および薄膜磁気ヘッド用基板の製造方法 |
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| JPH07245336A (ja) * | 1994-03-03 | 1995-09-19 | Fujitsu Ltd | 静電チャックおよびその表面処理方法 |
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| JPH11157953A (ja) * | 1997-12-02 | 1999-06-15 | Nhk Spring Co Ltd | セラミックスと金属との構造体及びそれを用いた静電チャック装置 |
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- 2000-12-11 JP JP2000376158A patent/JP4312372B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-10-31 TW TW090127004A patent/TW508717B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-12-04 US US10/004,736 patent/US6636413B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-07 KR KR10-2001-0077215A patent/KR100450475B1/ko active IP Right Grant
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| JP4312372B2 (ja) | 2009-08-12 |
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