JPH07326655A - 静電チャック - Google Patents
静電チャックInfo
- Publication number
- JPH07326655A JPH07326655A JP11841794A JP11841794A JPH07326655A JP H07326655 A JPH07326655 A JP H07326655A JP 11841794 A JP11841794 A JP 11841794A JP 11841794 A JP11841794 A JP 11841794A JP H07326655 A JPH07326655 A JP H07326655A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum nitride
- electrostatic chuck
- insulating layer
- conductive layer
- conducting layer
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Jigs For Machine Tools (AREA)
Abstract
を構成する導電層や絶縁層が剥離したりせず、不純物等
の汚染の恐れもなく、高温でも長期に渡り優れた信頼性
と安定性を示し、その上、格別な高純度の原料を用いる
必要もなく、製造コストの低い静電チャックを得ること
ができる。 【構成】シリコンウエハー等を保持する静電チャック1
を、窒化アルミニウム質焼結体から成る基体2と、基体
2の表面に被着形成したモリブデン(Mo)とマンガン
(Mn)を主成分とする導電層3と、少なくとも導電層
3を覆うように被覆した窒化アルミニウムを主体とする
膜から成る絶縁層4で、あるいは更に基体2中に発熱回
路5を内蔵して構成する。
Description
いてシリコンウエハーを静電的に吸着保持して処理した
り、搬送するために用いられる静電チャックで、高温ま
で広い温度範囲で安定して使用可能な耐久性に優れた静
電チャックに関するものである。
エハーにパターンニング等の各種微細加工をするために
は、該ウエハーの平坦度を保ちながら固定する治具が必
要であり、該治具として従来から機械式や真空吸着式、
静電吸着式等の各種チャックが提案されている。
リコンウエハーを吸着固定する静電チャックは、該ウエ
ハーの各種微細加工を行う際に要求される加工面の平坦
度や平行度を容易に実現することができ、更に該ウエハ
ーを真空中でも使用することができるため、半導体の製
造に際して最も多用されているものである。
的に電極板の表面にアルミナやサファイヤ等から成る絶
縁層を形成したものがあり、他に絶縁性基体上に導電層
を形成し、その上に絶縁層を形成したものや、絶縁性基
体内部に導電層を組み込んだもの等が提案されていた。
上するに従い、静電チャックに要求される精度がより高
度化してきていることから、更に耐食性や耐摩耗性、耐
熱衝撃性に優れたセラミックス製静電チャックが使用さ
れるようになってきた。
素、窒化アルミニウム等のセラミックスを焼結するに
は、主成分の原料に焼結助剤を加える必要があり、前記
セラミックス製品には焼結助剤が必然的に存在すること
となる。
ンウエハーに不純物が混入しないように高純度の物質で
作成する必要がある。
チャックとして用いた場合には、静電チャックの載置面
をはじめ、含有する焼結助剤が不純物としてシリコンウ
エハーの表面を汚染する可能性がある。
汚染を防止するために、密着性の良好な高純度絶縁層で
被覆した静電チャック板が特開平4−34953号公報
等に提案されている。
電チャック板では、基体と高純度絶縁層との密着性は良
好なものの、タングステン(W)等から導電層が、基体
と高純度絶縁層の両者に対して密着性が不充分で剥離す
る恐れがあり、耐久性に不安があるという課題があっ
た。
で、その目的は、半導体の製造工程で稼働中に静電チャ
ックを構成する導電層が剥離したりせず、不純物等の汚
染の恐れもなく、高温でも長期に渡り優れた信頼性と安
定性を示す製造コストの低い静電チャックを提供するこ
とにある。
は、窒化アルミニウム質焼結体から成る基体の表面にメ
タライズ法によりモリブデン(Mo)とマンガン(M
n)を主成分とする導電層を被着形成し、少なくとも該
導電層上に、耐熱衝撃性、耐フッ素プラズマ性に優れた
窒化アルミニウムを主体とする膜を気相合成法で被覆
し、該被覆層の酸素含有量が20原子%以下で、厚さが
0.001〜1.0mmの絶縁層を構成したもの、ある
いは前記同様の構成で、基体中に発熱回路を内蔵したも
のであることを特徴とするものである。
モリブデン(Mo)とマンガン(Mn)を主成分とする
合金を被着形成したことから、窒化アルミニウム質焼結
体から成る基板へマンガン(Mn)の酸化層が拡散して
基板との密着性が強固になる。
ミニウムを主体とする膜から成る絶縁層を気相合成法で
被覆したことから、組織が均質で非常に純度が高く、耐
プラズマ性に優れ、静電チャック表面のピンホールの発
生やエッチングによる劣化も防止でき、前記基体の焼結
体中にわずかな不純物が含まれていたとしても外に放出
されず、かつ静電チャック内の温度分布が窒化アルミニ
ウム質焼結体単体で構成した場合より更に均一化され均
熱性が高まる。
ら、静電チャックを小型化でき、信頼性も向上する。
図1は、本発明の静電チャックの代表的な構造を示す断
面図である。図1において、1は窒化アルミニウム質焼
結体から成る基体2と、基体2の表面に被着形成したモ
リブデン(Mo)とマンガン(Mn)を主成分とする導
電層3と、少なくとも導電層3を覆うように被覆した窒
化アルミニウムを主体とする膜から成る絶縁層4、およ
び基体2中に内蔵した発熱回路5により構成した静電チ
ャックである。
絶縁層4は、静電チャック1の少なくともシリコンウエ
ハーの載置面だけに限るものではなく、半導体製造装置
内に露出している基体2の全表面に被覆しても良い。
ム質焼結体は、焼結助剤としてイットリア(Y)やエル
ビウム(Er)、イッテリビウム(Yb)等の周期律表
第3a族元素酸化物や、カルシウム(Ca)等のアルカ
リ土類元素化合物を20重量%以下の割合で含む場合も
あるが、これらの助剤成分は半導体製造装置内で半導体
に対して不純物として作用する恐れがあるため、極力少
ないことが好ましく、例えば特開平5−117038号
公報に提案されるように助剤成分を添加しない高純度セ
ラミック焼結体であることが望ましい。
サセプタの均熱性や速熱性等の点から熱伝導率が80W
/m・K以上、特に100W/m・K以上であることが
望ましい。
ルミニウム原料粉末に前記焼結助剤を添加混合したもの
を所望の形状に成形した後、窒素等の非酸化性雰囲気中
で1600〜1950℃の温度で焼成することにより得
られる。
モリブデン(Mo)が70〜95重量%、酸化マンガン
(MnO)が2〜20重量%、シリカ(SiO2 )が3
〜15重量%から成る合金をメタライズすることにより
被着形成されており、特に、マンガン(Mn)の酸化物
層を基体1に拡散させて密着性を向上させる目的から
は、酸化マンガン(MnO)の含有量は3〜15重量%
が望ましい。
ルミニウムを主体とする膜から成る絶縁層4は、99%
以上の高純度であるが、絶縁層4中には形成過程で酸素
を含んだAlONが共存する場合があり、酸素量が20
原子%を越えると、基体の窒化アルミニウム質焼結体と
の密着性が低下する恐れがあることから、酸素含有量は
20原子%以下に制御することが望ましい。
ら成る絶縁層4の厚さは、0.001〜1.0mmの範
囲が良く、望ましくは0.01〜0.8mm、特に望ま
しくは0.1〜0.6mmの範囲となる。
満になると耐電圧が小さいことから絶縁破壊を起こして
耐久性が悪くなり、逆に1.0mmを越えると絶縁層4
の形成時間が長くなり、生産性が劣るからである。
とする膜は、高純度で熱伝導率が60W/m・K以上、
特に80W/m・K以上がより望ましい。
リコンウエハーを保温するための発熱回路5を組み込
み、該発熱回路5はAg、W、Mo、C、TiN、P
d、WC、Ni等の発熱抵抗体でシリコンウエハーが均
一に保温できるように形成することが望ましく、基体2
との熱膨張差を小さくするという点からはWやMo、T
iN等が挙げられる。
ムを主体とする成形体に前記発熱抵抗体を所定のパター
ンで印刷した後、前記焼成条件で同時に焼成することに
より一体化することができ、前記印刷する際に使用する
ペースト中には窒化アルミニウムや焼結助剤成分を微量
添加して窒化アルミニウム質焼結体と発熱回路5との密
着性を高めることが効果的である。
ばスパッタリングやイオンプレーティング等のPVD法
や、プラズマCVD、光CVD、MO(Metal−O
rganic)CVD等のCVD法により容易に形成さ
れるものである。
あたり、先ず窒化アルミニウム粉末にイットリア(Y2
O3 )を2重量%添加して混合した原料をシート状に成
形した後、該シート状成形体表面に窒化アルミニウムを
2重量%含有したWペーストを用いてスクリーン印刷法
により厚さ25μm の発熱回路パターンを形成し、それ
を前記同様の他のシート状成形体で挟んで積層し、窒素
雰囲気中、1750℃の温度で焼成して発熱回路を内蔵
した厚さ約5mmの窒化アルミニウム質焼結体の円板を
作製した。
導率をレーザーフラッシュ法で測定したところ、厚さ3
mmの条件で172W/m・Kであった。
パターン形状に厚さ20〜40μmの表1に示す組成の
Mo−Mn合金から成る導電層をメタライズ法により被
着形成した。
D処理炉を使用して、表1に示す原料ガスおよび温度条
件で熱CVD法により種々の厚さの絶縁層を被覆し、評
価用の試料を作製した。
の円板上に、Wが30原子%と窒化アルミニウムが70
原子%から成るペーストを使用して前記同様の電極パタ
ーンを作製し、窒素雰囲気炉を用いて200℃の温度で
焼き付け、導電層を被着形成した後、熱CVD法により
絶縁層を被覆した試料を比較例とした。
除去した後、燃焼分析法で絶縁層の酸素含有量を測定し
た。
切断した後、走査型電子顕微鏡にて測定した。
サイクルを3回繰り返した後、基体とともに評価用試料
を切断し、切断面を実体顕微鏡による目視検査と走査型
電子顕微鏡で検査し、絶縁層や導電層に剥離や亀裂が全
く認められないものを○、一部でも認められるのを×と
して評価した。
酸素量が20原子%を越える試料番号14、19、24
や比較例の試料番号29、30、31では、導電層や絶
縁層の剥離現象が認められ密着性不良であり、また絶縁
層の厚さが0.001mm未満の試料番号3、25では
絶縁破壊を起こすのに対して、本発明に係る試料はいず
れも導電層や絶縁層の基体との密着性が優れており、剥
離や亀裂は認められず、絶縁破壊もなかった。
は、半導体製造工程において稼働中に静電チャックを構
成する導電層や絶縁層が剥離したりせず、不純物等の汚
染の恐れもなく、高温でも長期に渡り優れた信頼性と安
定性を示し、その上、格別な高純度の原料を用いる必要
もなく、製造コストの低い静電チャックを得ることがで
きる。
面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】窒化アルミニウム質焼結体から成る基体の
表面に、モリブデン(Mo)とマンガン(Mn)を主成
分とする導電層を被着形成し、少なくとも該導電層上
に、酸素含有量が20原子%以下で、厚さが0.001
〜1.0mmの窒化アルミニウムを主体とする膜を気相
合成法で被覆した絶縁層を有することを特徴とする静電
チャック。 - 【請求項2】窒化アルミニウム質焼結体から成る基体の
表面に、モリブデン(Mo)とマンガン(Mn)を主成
分とする導電層を被着形成し、少なくとも該導電層上
に、酸素含有量が20原子%以下で、厚さが0.001
〜1.0mmの窒化アルミニウムを主体とする膜を気相
合成法で被覆した絶縁層を有し、前記基体中に発熱回路
を内蔵することを特徴とする静電チャック。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11841794A JP3176219B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 静電チャック |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11841794A JP3176219B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 静電チャック |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07326655A true JPH07326655A (ja) | 1995-12-12 |
JP3176219B2 JP3176219B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=14736136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11841794A Expired - Fee Related JP3176219B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 静電チャック |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3176219B2 (ja) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09237826A (ja) * | 1996-02-29 | 1997-09-09 | Kyocera Corp | 静電チャック |
JPH09260474A (ja) * | 1996-03-22 | 1997-10-03 | Sony Corp | 静電チャックおよびウエハステージ |
JPH11317441A (ja) * | 1998-05-06 | 1999-11-16 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 静電チャック及びその評価方法 |
WO2001059833A1 (fr) * | 2000-02-08 | 2001-08-16 | Ibiden Co., Ltd. | Carte en ceramique destinee a la production de semi-conducteurs et a des dispositifs de controle |
JP2001284442A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Lam Res Corp | 静電チャック及びその製造方法 |
WO2001086717A1 (fr) * | 2000-05-10 | 2001-11-15 | Ibiden Co., Ltd. | Mandrin electrostatique |
EP1764829A1 (en) * | 2000-01-20 | 2007-03-21 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Wafer holder and semiconductor manufacturing apparatus comprising it |
US7732010B2 (en) | 2003-05-09 | 2010-06-08 | Applied Materials, Inc. | Method for supporting a glass substrate to improve uniform deposition thickness |
US7791708B2 (en) | 2006-12-27 | 2010-09-07 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, substrate table, and method for enhancing substrate release properties |
US8173228B2 (en) | 2006-01-27 | 2012-05-08 | Applied Materials, Inc. | Particle reduction on surfaces of chemical vapor deposition processing apparatus |
US8372205B2 (en) | 2003-05-09 | 2013-02-12 | Applied Materials, Inc. | Reducing electrostatic charge by roughening the susceptor |
JP2013251353A (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-12 | Kyocera Corp | 静電チャック、吸着方法及び吸着装置 |
US20160155655A1 (en) * | 2013-04-26 | 2016-06-02 | Kyocera Corporation | Sample holder |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4166455B2 (ja) | 2001-10-01 | 2008-10-15 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 偏光フィルム及び発光装置 |
JP4024510B2 (ja) | 2001-10-10 | 2007-12-19 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 記録媒体、および基材 |
-
1994
- 1994-05-31 JP JP11841794A patent/JP3176219B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09237826A (ja) * | 1996-02-29 | 1997-09-09 | Kyocera Corp | 静電チャック |
JPH09260474A (ja) * | 1996-03-22 | 1997-10-03 | Sony Corp | 静電チャックおよびウエハステージ |
JPH11317441A (ja) * | 1998-05-06 | 1999-11-16 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 静電チャック及びその評価方法 |
EP1918990A1 (en) * | 2000-01-20 | 2008-05-07 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Wafer holder for a semiconductor manufacturing apparatus |
EP1764829A1 (en) * | 2000-01-20 | 2007-03-21 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Wafer holder and semiconductor manufacturing apparatus comprising it |
WO2001059833A1 (fr) * | 2000-02-08 | 2001-08-16 | Ibiden Co., Ltd. | Carte en ceramique destinee a la production de semi-conducteurs et a des dispositifs de controle |
US7011874B2 (en) | 2000-02-08 | 2006-03-14 | Ibiden Co., Ltd. | Ceramic substrate for semiconductor production and inspection devices |
JP2001284442A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Lam Res Corp | 静電チャック及びその製造方法 |
EP1435655A3 (en) * | 2000-05-10 | 2004-07-14 | Ibiden Co., Ltd. | Electrostatic chuck |
WO2001086717A1 (fr) * | 2000-05-10 | 2001-11-15 | Ibiden Co., Ltd. | Mandrin electrostatique |
EP1435655A2 (en) * | 2000-05-10 | 2004-07-07 | Ibiden Co., Ltd. | Electrostatic chuck |
EP1435654A3 (en) * | 2000-05-10 | 2004-07-14 | Ibiden Co., Ltd. | Electrostatic chuck |
US6731496B2 (en) | 2000-05-10 | 2004-05-04 | Ibiden Co., Ltd. | Electrostatic chuck |
EP1211725A4 (en) * | 2000-05-10 | 2003-02-26 | Ibiden Co Ltd | ELECTROSTATIC CHUCK |
EP1211725A1 (en) * | 2000-05-10 | 2002-06-05 | Ibiden Co., Ltd. | Electrostatic chuck |
EP1435654A2 (en) * | 2000-05-10 | 2004-07-07 | Ibiden Co., Ltd. | Electrostatic chuck |
US7732010B2 (en) | 2003-05-09 | 2010-06-08 | Applied Materials, Inc. | Method for supporting a glass substrate to improve uniform deposition thickness |
US8372205B2 (en) | 2003-05-09 | 2013-02-12 | Applied Materials, Inc. | Reducing electrostatic charge by roughening the susceptor |
US8173228B2 (en) | 2006-01-27 | 2012-05-08 | Applied Materials, Inc. | Particle reduction on surfaces of chemical vapor deposition processing apparatus |
US7791708B2 (en) | 2006-12-27 | 2010-09-07 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, substrate table, and method for enhancing substrate release properties |
US8792085B2 (en) | 2006-12-27 | 2014-07-29 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, substrate table, and method for enhancing substrate release properties |
JP2013251353A (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-12 | Kyocera Corp | 静電チャック、吸着方法及び吸着装置 |
US20160155655A1 (en) * | 2013-04-26 | 2016-06-02 | Kyocera Corporation | Sample holder |
US10090183B2 (en) * | 2013-04-26 | 2018-10-02 | Kyocera Corporation | Sample holder |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3176219B2 (ja) | 2001-06-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7416793B2 (en) | Electrostatic chuck and manufacturing method for the same, and alumina sintered member and manufacturing method for the same | |
US7446284B2 (en) | Etch resistant wafer processing apparatus and method for producing the same | |
JPH07326655A (ja) | 静電チャック | |
US5118983A (en) | Thermionic electron source | |
JP2513995B2 (ja) | 静電チヤツク | |
KR20030084617A (ko) | 질화알루미늄 재료 및 반도체 제조용 부재 | |
JP2000143349A (ja) | 窒化アルミニウム質焼結体およびそれを用いた静電チャック | |
US20050128674A1 (en) | Ceramic chuck | |
JP3784180B2 (ja) | 耐食性部材 | |
JPH09293774A (ja) | 静電チャック | |
JP3180998B2 (ja) | 静電チャック | |
JP3667077B2 (ja) | 静電チャック | |
JP3370532B2 (ja) | 静電チャック | |
JP3588253B2 (ja) | 静電チャック | |
JP3965469B2 (ja) | 静電チャック | |
JP3152857B2 (ja) | 静電チャック | |
JPH11317441A (ja) | 静電チャック及びその評価方法 | |
JP3623102B2 (ja) | 静電チャック | |
JP2003338536A (ja) | 静電チャック | |
JPH11100271A (ja) | セラミック抵抗体およびそれを用いた静電チャック | |
JPH0786379A (ja) | 半導体製造用サセプタ | |
JP3527840B2 (ja) | 静電チャック | |
JPH07135246A (ja) | 静電チャック | |
TWI837343B (zh) | 用於靜電吸盤之高密度耐腐蝕層佈置 | |
JP3965467B2 (ja) | セラミック抵抗体及びその製造方法並びに静電チャック |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080406 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090406 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090406 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100406 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110406 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110406 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120406 Year of fee payment: 11 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |