JPH11294455A - 静電チャックとその製造方法 - Google Patents
静電チャックとその製造方法Info
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- JPH11294455A JPH11294455A JP10101249A JP10124998A JPH11294455A JP H11294455 A JPH11294455 A JP H11294455A JP 10101249 A JP10101249 A JP 10101249A JP 10124998 A JP10124998 A JP 10124998A JP H11294455 A JPH11294455 A JP H11294455A
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- dielectric
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- ceramic
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い吸着特性を有する静電チャック用誘電体
を安定的に提供する。 【解決手段】 絶縁体基盤、導体層、誘電体からなる
静電チャックにおいて、誘電体がＴｉ2 Ｏ3 を０．２重
量％以上、１．０重量％以下含有するＡｌ2 Ｏ3からな
ることを特徴とする静電チャック。誘電体の体積固有抵
抗率が１０9 〜１０13Ω・ｃｍの範囲に容易に制御する
ことができ、高い吸着力の静電チャックを製造できる。
を安定的に提供する。 【解決手段】 絶縁体基盤、導体層、誘電体からなる
静電チャックにおいて、誘電体がＴｉ2 Ｏ3 を０．２重
量％以上、１．０重量％以下含有するＡｌ2 Ｏ3からな
ることを特徴とする静電チャック。誘電体の体積固有抵
抗率が１０9 〜１０13Ω・ｃｍの範囲に容易に制御する
ことができ、高い吸着力の静電チャックを製造できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造装置等に
おいてウェーハを静電的に吸着保持して処理したり、搬
送するための静電チャックに関する。
おいてウェーハを静電的に吸着保持して処理したり、搬
送するための静電チャックに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体製造用装置において、
Ｓｉウェーハ上に成膜したり、Ｓｉウェーハをエッチン
グするためには、ウェーハの平坦度を保ちながら保持す
る必要があり、このような手段としては機械方式、真空
吸着方式、静電吸着方式が提案されている。これらの
内、静電吸着方式は静電チャックによりウェーハを保持
する方法であり、ウェーハ加工面の平坦度に優れ、真空
中での使用も可能であるため多用されつつある。
Ｓｉウェーハ上に成膜したり、Ｓｉウェーハをエッチン
グするためには、ウェーハの平坦度を保ちながら保持す
る必要があり、このような手段としては機械方式、真空
吸着方式、静電吸着方式が提案されている。これらの
内、静電吸着方式は静電チャックによりウェーハを保持
する方法であり、ウェーハ加工面の平坦度に優れ、真空
中での使用も可能であるため多用されつつある。
【０００３】従来の静電チャックは吸着力としてクーロ
ン力を利用したものと、ジョンセン・ラーベック力を利
用したものがある。クーロン力を利用した静電チャック
としては誘電体としてＣａＴｉＯ3 、ＰｂＴｉＯ3 −Ｌ
ａ2 Ｏ3 系などを用いたものがある（例えば特公平８−
３１５１７号公報など）。
ン力を利用したものと、ジョンセン・ラーベック力を利
用したものがある。クーロン力を利用した静電チャック
としては誘電体としてＣａＴｉＯ3 、ＰｂＴｉＯ3 −Ｌ
ａ2 Ｏ3 系などを用いたものがある（例えば特公平８−
３１５１７号公報など）。
【０００４】また、ジョンセン・ラーベック力は 誘電
体とウェーハとの界面の小さなギャップに微少電流が流
れ、帯電分極して誘起させことによって生じる力であ
り、誘電体の体積固有抵抗率が約１０12〜１０13Ω・ｃ
ｍ以下になると発生する。ジョンセン・ラーベック力を
利用した静電チャックには、誘電体としてアルミナに遷
移金属元素を添加したセラミックス、例えばＡｌ2 Ｏ3
−ＴｉＯ2 系などがよく知られている（特公平６−９７
６７５号公報、特開平２−１６０４４４号公報など）。
体とウェーハとの界面の小さなギャップに微少電流が流
れ、帯電分極して誘起させことによって生じる力であ
り、誘電体の体積固有抵抗率が約１０12〜１０13Ω・ｃ
ｍ以下になると発生する。ジョンセン・ラーベック力を
利用した静電チャックには、誘電体としてアルミナに遷
移金属元素を添加したセラミックス、例えばＡｌ2 Ｏ3
−ＴｉＯ2 系などがよく知られている（特公平６−９７
６７５号公報、特開平２−１６０４４４号公報など）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来、Ａｌ2 Ｏ3 −Ｔ
ｉＯ2 系セラミックスを誘電体とした静電チャックはＴ
ｉＯ2 の添加量によりセラミックスの体積固有抵抗率を
制御しているが、焼成温度、焼成雰囲気、誘電体の膜厚
などの製造条件により、抵抗率の値がばらついてしまう
という問題があり、製造条件を厳密に制御しなければな
らないという問題があった。
ｉＯ2 系セラミックスを誘電体とした静電チャックはＴ
ｉＯ2 の添加量によりセラミックスの体積固有抵抗率を
制御しているが、焼成温度、焼成雰囲気、誘電体の膜厚
などの製造条件により、抵抗率の値がばらついてしまう
という問題があり、製造条件を厳密に制御しなければな
らないという問題があった。
【０００６】また、静電チャックをプラズマエッチング
装置等に組み込んだ場合、プラズマ処理中に誘電体中の
Ｔｉ等の遷移金属成分が拡散し、ウェーハ中に混入する
可能性があり、遷移金属成分をできるだけ少なくするこ
とが望まれていた。
装置等に組み込んだ場合、プラズマ処理中に誘電体中の
Ｔｉ等の遷移金属成分が拡散し、ウェーハ中に混入する
可能性があり、遷移金属成分をできるだけ少なくするこ
とが望まれていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らはＡｌ2 Ｏ3
にＴｉ2 Ｏ3 を微量に固溶させたセラミックスを誘電体
として用いることにより、吸着力の高い静電チャックが
安定的に製造できることを見い出し、本発明を完成させ
るに至った。即ち、本発明は以下の通りである。
にＴｉ2 Ｏ3 を微量に固溶させたセラミックスを誘電体
として用いることにより、吸着力の高い静電チャックが
安定的に製造できることを見い出し、本発明を完成させ
るに至った。即ち、本発明は以下の通りである。
【０００８】（１）上層にセラミックスからなる誘電
体、中層に電極、下層にセラミックスからなる絶縁体基
盤を備えたセラミックス静電チャックにおいて、Ｔｉ2
Ｏ3 を０．２重量％以上、１．０重量％以下含有するＡ
ｌ2 Ｏ3 基セラミックスを誘電体とすることを特徴とす
る静電チャック。 （２）誘電体がＴｉ2 Ｏ3 を０．３重量％以上、０．７
重量％以下含有するＡｌ2 Ｏ3 基セラミックスからなる
ことを特徴とする（１）項記載の静電チャック。 （３）誘電体の体積固有抵抗率が１０9 〜１０13Ω・ｃ
ｍの範囲にあることを特徴とする（１）項又は（２）項
記載の静電チャック。 （４）上層にセラミックスからなる誘電体、中層に電
極、下層にセラミックスからなる絶縁体基盤を備えたセ
ラミックス静電チャックの製造方法において、Ａｌ2 Ｏ
3 の粉末にＴｉ2 Ｏ3 の粉末を０．２重量％以上、１．
０重量％以下になるよう添加、混合し、成形後、不活性
ガス雰囲気または還元ガス雰囲気下もしくは真空中で、
１２００〜１７００℃の温度で常圧焼成したセラミック
スを誘電体として用いることを特徴とする静電チャック
の製造方法。 （５）上層にセラミックスからなる誘電体、中層に電
極、下層にセラミックスからなる絶縁体基盤を備えたセ
ラミックス静電チャックの製造方法において、Ａｌ2 Ｏ
3 の粉末にＴｉ2 Ｏ3 の粉末を０．２重量％以上、１．
０重量％以下になるよう添加、混合し、成形後、不活性
ガス雰囲気または還元ガス雰囲気下もしくは真空中で、
１２００〜１７００℃の温度でホットプレス焼成または
ＨＩＰ焼成したセラミックスを誘電体として用いること
を特徴とする静電チャックの製造方法。
体、中層に電極、下層にセラミックスからなる絶縁体基
盤を備えたセラミックス静電チャックにおいて、Ｔｉ2
Ｏ3 を０．２重量％以上、１．０重量％以下含有するＡ
ｌ2 Ｏ3 基セラミックスを誘電体とすることを特徴とす
る静電チャック。 （２）誘電体がＴｉ2 Ｏ3 を０．３重量％以上、０．７
重量％以下含有するＡｌ2 Ｏ3 基セラミックスからなる
ことを特徴とする（１）項記載の静電チャック。 （３）誘電体の体積固有抵抗率が１０9 〜１０13Ω・ｃ
ｍの範囲にあることを特徴とする（１）項又は（２）項
記載の静電チャック。 （４）上層にセラミックスからなる誘電体、中層に電
極、下層にセラミックスからなる絶縁体基盤を備えたセ
ラミックス静電チャックの製造方法において、Ａｌ2 Ｏ
3 の粉末にＴｉ2 Ｏ3 の粉末を０．２重量％以上、１．
０重量％以下になるよう添加、混合し、成形後、不活性
ガス雰囲気または還元ガス雰囲気下もしくは真空中で、
１２００〜１７００℃の温度で常圧焼成したセラミック
スを誘電体として用いることを特徴とする静電チャック
の製造方法。 （５）上層にセラミックスからなる誘電体、中層に電
極、下層にセラミックスからなる絶縁体基盤を備えたセ
ラミックス静電チャックの製造方法において、Ａｌ2 Ｏ
3 の粉末にＴｉ2 Ｏ3 の粉末を０．２重量％以上、１．
０重量％以下になるよう添加、混合し、成形後、不活性
ガス雰囲気または還元ガス雰囲気下もしくは真空中で、
１２００〜１７００℃の温度でホットプレス焼成または
ＨＩＰ焼成したセラミックスを誘電体として用いること
を特徴とする静電チャックの製造方法。
【０００９】本発明によれば、Ａｌ2 Ｏ3 にＴｉ2 Ｏ3
を含有させることにより体積固有抵抗率を約１０9 〜１
０13Ω・ｃｍの範囲に制御した誘電体が得られるため、
ジョンセン・ラーベック力による吸着力が発現する。
を含有させることにより体積固有抵抗率を約１０9 〜１
０13Ω・ｃｍの範囲に制御した誘電体が得られるため、
ジョンセン・ラーベック力による吸着力が発現する。
【００１０】
【発明の実施の形態】従来、静電チャックの誘電体とし
て多用されているＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＯ2 系セラミックス
の結晶相は、α−Ａｌ2 Ｏ3 、Ａｌ2 ＴｉＯ5 等の混合
相となっている。更に、焼結性向上のためＭｇＯ等を添
加した場合にはＭｇＡｌ8 Ｔｉ6 Ｏ25等が生成すること
が報告されている（日本セラミックス協会学術論文誌，
１０１，１１０７（１９９３）．）。Ａｌ2 Ｏ3 −Ｔｉ
Ｏ2 系セラミックスの微細組織はα−Ａｌ2 Ｏ3 のマト
リックスにＡｌ2 ＴｉＯ5 等の第二相が分散した組織と
なるが、その分散状態は焼成温度、雰囲気により大きく
変化する。更に、不活性ガス雰囲気、還元ガス雰囲気下
で焼成を行った場合、Ｔｉ4+の一部がＴｉ3+へ還元さ
れ、Ｔｉ4+とＴｉ3+が共存した状態となるが、その還元
の程度も焼成温度や雰囲気に大きく依存する。Ａｌ2 Ｏ
3 −ＴｉＯ2 系セラミックスの体積固有抵抗率は微細組
織、特に前記第二相の分散状態やＴｉ3+への還元量の影
響を大きく受けるため、抵抗値を安定に制御することは
困難であった。
て多用されているＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＯ2 系セラミックス
の結晶相は、α−Ａｌ2 Ｏ3 、Ａｌ2 ＴｉＯ5 等の混合
相となっている。更に、焼結性向上のためＭｇＯ等を添
加した場合にはＭｇＡｌ8 Ｔｉ6 Ｏ25等が生成すること
が報告されている（日本セラミックス協会学術論文誌，
１０１，１１０７（１９９３）．）。Ａｌ2 Ｏ3 −Ｔｉ
Ｏ2 系セラミックスの微細組織はα−Ａｌ2 Ｏ3 のマト
リックスにＡｌ2 ＴｉＯ5 等の第二相が分散した組織と
なるが、その分散状態は焼成温度、雰囲気により大きく
変化する。更に、不活性ガス雰囲気、還元ガス雰囲気下
で焼成を行った場合、Ｔｉ4+の一部がＴｉ3+へ還元さ
れ、Ｔｉ4+とＴｉ3+が共存した状態となるが、その還元
の程度も焼成温度や雰囲気に大きく依存する。Ａｌ2 Ｏ
3 −ＴｉＯ2 系セラミックスの体積固有抵抗率は微細組
織、特に前記第二相の分散状態やＴｉ3+への還元量の影
響を大きく受けるため、抵抗値を安定に制御することは
困難であった。
【００１１】これに対し、本発明のＡｌ2 Ｏ3 −Ｔｉ2
Ｏ3 系誘電体は、含有させた少なくとも一部のＴｉ2 Ｏ
3 がＡｌ2 Ｏ3 と反応し、Ａｌ2 Ｏ3 のＡｌ3+のサイト
にＴｉ3+イオンが置換固溶した（Ａｌ，Ｔｉ）2 Ｏ3 と
なっている。ここでＴｉはすべて３価であり、通常の不
活性ガス雰囲気、還元ガス雰囲気下、または真空中では
価数が変化し難い。したがって焼成条件の影響をさほど
受けずに、体積固有抵抗率の値を安定に制御することが
できる。
Ｏ3 系誘電体は、含有させた少なくとも一部のＴｉ2 Ｏ
3 がＡｌ2 Ｏ3 と反応し、Ａｌ2 Ｏ3 のＡｌ3+のサイト
にＴｉ3+イオンが置換固溶した（Ａｌ，Ｔｉ）2 Ｏ3 と
なっている。ここでＴｉはすべて３価であり、通常の不
活性ガス雰囲気、還元ガス雰囲気下、または真空中では
価数が変化し難い。したがって焼成条件の影響をさほど
受けずに、体積固有抵抗率の値を安定に制御することが
できる。
【００１２】更に本発明のＴｉ2 Ｏ3 含有量は１．０重
量％以下と少量である。より好ましい添加量は０．７重
量％以下であり、これはＴｉに換算してわずか０．４７
重量％以下に過ぎない。従って、半導体製造装置中で使
用した場合に、遷移金属成分（Ｔｉ）のウェーハ中への
混入を微量に抑えることができる。
量％以下と少量である。より好ましい添加量は０．７重
量％以下であり、これはＴｉに換算してわずか０．４７
重量％以下に過ぎない。従って、半導体製造装置中で使
用した場合に、遷移金属成分（Ｔｉ）のウェーハ中への
混入を微量に抑えることができる。
【００１３】本発明においてＴｉ2 Ｏ3 の含有量を、
０．２重量％以上、１．０重量％以下の範囲としたの
は、Ｔｉ2 Ｏ3 の含有量を０．２重量％よりも小さくし
た場合には体積固有抵抗率が１０13Ω・ｃｍよりも大き
くなり、ジョンセン・ラーベック力が発現せず、吸着力
が小さくなるためであり、一方、Ｔｉ2 Ｏ3 の含有量が
１．０重量％よりも大きい場合には体積固有抵抗が小さ
くなりすぎて、ウェーハにリーク電流が流れ、実用上好
ましくないためである。つまり、ジョンセン・ラーベッ
ク力を吸着を目的として有効に利用するためには、誘電
体の体積固有抵抗率が１０9 〜１０13Ω・ｃｍの範囲に
あることが要件となる。より好ましくはＴｉ2 Ｏ3 の含
有量は０．３〜０．７重量％が良く、この場合、誘電体
の体積固有抵抗率が１０10〜１０12Ω・ｃｍという最適
な値となる。
０．２重量％以上、１．０重量％以下の範囲としたの
は、Ｔｉ2 Ｏ3 の含有量を０．２重量％よりも小さくし
た場合には体積固有抵抗率が１０13Ω・ｃｍよりも大き
くなり、ジョンセン・ラーベック力が発現せず、吸着力
が小さくなるためであり、一方、Ｔｉ2 Ｏ3 の含有量が
１．０重量％よりも大きい場合には体積固有抵抗が小さ
くなりすぎて、ウェーハにリーク電流が流れ、実用上好
ましくないためである。つまり、ジョンセン・ラーベッ
ク力を吸着を目的として有効に利用するためには、誘電
体の体積固有抵抗率が１０9 〜１０13Ω・ｃｍの範囲に
あることが要件となる。より好ましくはＴｉ2 Ｏ3 の含
有量は０．３〜０．７重量％が良く、この場合、誘電体
の体積固有抵抗率が１０10〜１０12Ω・ｃｍという最適
な値となる。
【００１４】本発明における誘電体は、α−Ａｌ2 Ｏ3
粉末にＴｉ2 Ｏ3 粉末を所定量混合後、プレス成形、Ｃ
ＩＰ（静水圧加圧）成形、ドクターブレード成形等によ
り所定形状に成形し、必要により脱脂した後、１２００
〜１７００℃の温度で焼成して得られる。焼成温度が１
２００℃よりも低い場合は、焼結体の密度が低くなる上
に、未反応のＴｉ2 Ｏ3 が残り、体積固有抵抗率が１０
13Ω・ｃｍよりも高くなるため、吸着力が弱くなる。焼
成温度が１７００℃よりも高い場合は、粒成長が進み、
焼結密度の低下や機械的強度の劣化を招くため、実用上
好ましくない。焼成雰囲気はアルゴン、窒素等の不活性
ガス雰囲気や水素等の還元ガス雰囲気、あるいは真空中
で行われる。大気中や酸素中などの酸化雰囲気は使用で
きない。なぜなら、酸化雰囲気下ではＴｉ3+がＴｉ4+に
酸化してしまい、体積固有抵抗率が１０14Ω・ｃｍ以上
になるため、吸着力を発現しないからである。焼成は通
常の常圧焼結で行っても良いが、ホットプレスまたはＨ
ＩＰなどので加圧焼結を行うと、より高密度の焼結体が
得られ、高特性の静電チャックを製造することができ
る。
粉末にＴｉ2 Ｏ3 粉末を所定量混合後、プレス成形、Ｃ
ＩＰ（静水圧加圧）成形、ドクターブレード成形等によ
り所定形状に成形し、必要により脱脂した後、１２００
〜１７００℃の温度で焼成して得られる。焼成温度が１
２００℃よりも低い場合は、焼結体の密度が低くなる上
に、未反応のＴｉ2 Ｏ3 が残り、体積固有抵抗率が１０
13Ω・ｃｍよりも高くなるため、吸着力が弱くなる。焼
成温度が１７００℃よりも高い場合は、粒成長が進み、
焼結密度の低下や機械的強度の劣化を招くため、実用上
好ましくない。焼成雰囲気はアルゴン、窒素等の不活性
ガス雰囲気や水素等の還元ガス雰囲気、あるいは真空中
で行われる。大気中や酸素中などの酸化雰囲気は使用で
きない。なぜなら、酸化雰囲気下ではＴｉ3+がＴｉ4+に
酸化してしまい、体積固有抵抗率が１０14Ω・ｃｍ以上
になるため、吸着力を発現しないからである。焼成は通
常の常圧焼結で行っても良いが、ホットプレスまたはＨ
ＩＰなどので加圧焼結を行うと、より高密度の焼結体が
得られ、高特性の静電チャックを製造することができ
る。
【００１５】製造に際しては、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｔｉ2 Ｏ3
以外に、焼結助剤としてＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｉＯ2 、Ｔ
ｉＯ2 あるいは希土類金属酸化物等を電気特性を損なわ
ない程度に微量添加しても差し支えない。
以外に、焼結助剤としてＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｉＯ2 、Ｔ
ｉＯ2 あるいは希土類金属酸化物等を電気特性を損なわ
ない程度に微量添加しても差し支えない。
【００１６】本発明の静電チャックは、例えば誘電体の
成形体表面に電極用としてＷやＭｏの金属ペーストをス
クリーン印刷した後、絶縁体の成形体を重ね合わせて一
体焼成する方法、あるいは、誘電体を焼成後、スクリー
ン印刷やメッキ等で電極を付与した後、絶縁体基盤を接
合剤で接合する方法などにより得られる。接合剤として
は例えばエポキシ樹脂等の有機系接着剤、ガラスや酸化
物系の無機系接合剤が好適に使用される。
成形体表面に電極用としてＷやＭｏの金属ペーストをス
クリーン印刷した後、絶縁体の成形体を重ね合わせて一
体焼成する方法、あるいは、誘電体を焼成後、スクリー
ン印刷やメッキ等で電極を付与した後、絶縁体基盤を接
合剤で接合する方法などにより得られる。接合剤として
は例えばエポキシ樹脂等の有機系接着剤、ガラスや酸化
物系の無機系接合剤が好適に使用される。
【００１７】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。
る。
【００１８】α−Ａｌ2 Ｏ3 の粉末とＴｉ2 Ｏ3 の粉末
を第１表に示した様になるように所定量秤量し、蒸留
水、バインダー、分散剤を加えてボールミル混合した。
得られたスラリーをスプレードライヤーで造粒し、粒径
約７０μｍの造粒粉とした。これを円盤状にＣＩＰ成形
した後、アルゴンガス中で４時間、第１表に示した温度
で焼成し、焼結体を得た（実施例１、３は圧力４０ＭＰ
ａでホットプレス焼成、その他は常圧焼成で行った）。
得られた焼結体を直径９０ｍｍ、厚さ２ｍｍの円盤状に
加工し、誘電体とした。誘電体の焼結密度をアルキメデ
ス法により測定し、さらに電気抵抗を三端子法で測定し
た（印加電圧５００Ｖ、室温）。次いで、誘電体の片方
の表面にＡｇの導電性接着剤をスクリーン印刷し、硬化
させて電極を付与した。これに絶縁体基盤（アルミナ）
を電極層が中間にはさまれるようにエポキシ系接着剤で
接着した。この際、絶縁体基盤の中心にはリード電極用
として、あらかじめ直径５ｍｍの穴を開けておいた。最
後に誘電体を３００μｍの厚さまで研削、ラップ加工
し、リード電極を付けて図１に示すような静電チャック
を作製した。
を第１表に示した様になるように所定量秤量し、蒸留
水、バインダー、分散剤を加えてボールミル混合した。
得られたスラリーをスプレードライヤーで造粒し、粒径
約７０μｍの造粒粉とした。これを円盤状にＣＩＰ成形
した後、アルゴンガス中で４時間、第１表に示した温度
で焼成し、焼結体を得た（実施例１、３は圧力４０ＭＰ
ａでホットプレス焼成、その他は常圧焼成で行った）。
得られた焼結体を直径９０ｍｍ、厚さ２ｍｍの円盤状に
加工し、誘電体とした。誘電体の焼結密度をアルキメデ
ス法により測定し、さらに電気抵抗を三端子法で測定し
た（印加電圧５００Ｖ、室温）。次いで、誘電体の片方
の表面にＡｇの導電性接着剤をスクリーン印刷し、硬化
させて電極を付与した。これに絶縁体基盤（アルミナ）
を電極層が中間にはさまれるようにエポキシ系接着剤で
接着した。この際、絶縁体基盤の中心にはリード電極用
として、あらかじめ直径５ｍｍの穴を開けておいた。最
後に誘電体を３００μｍの厚さまで研削、ラップ加工
し、リード電極を付けて図１に示すような静電チャック
を作製した。
【００１９】この静電チャックに真空中で１ｋＶの直流
電圧を２０秒間印加し、真空中でシリコンウェーハを吸
着したときの吸着力を測定した。第１表に吸着力の測定
結果を誘電体の焼結密度、体積固有抵抗率の値とともに
示す。
電圧を２０秒間印加し、真空中でシリコンウェーハを吸
着したときの吸着力を測定した。第１表に吸着力の測定
結果を誘電体の焼結密度、体積固有抵抗率の値とともに
示す。
【００２０】第１表より、本発明の静電チャックは吸着
力が非常に高いことが分かる。比較例１は体積固有抵抗
率が高く、ジョンセン・ラーベック力が発現しないた
め、吸着力は非常に小さかった。なお、比較例２は比較
的大きな吸着力を示したが、誘電体の抵抗値が低く、ウ
ェーハに流れるリーク電流が大きくなるため、実用上好
ましくない。
力が非常に高いことが分かる。比較例１は体積固有抵抗
率が高く、ジョンセン・ラーベック力が発現しないた
め、吸着力は非常に小さかった。なお、比較例２は比較
的大きな吸着力を示したが、誘電体の抵抗値が低く、ウ
ェーハに流れるリーク電流が大きくなるため、実用上好
ましくない。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば電気
抵抗率を適確に制御した静電チャックの誘電体を安定的
に製造することができ、高い吸着力の静電チャックを提
供できるため、産業上極めて有益である。
抵抗率を適確に制御した静電チャックの誘電体を安定的
に製造することができ、高い吸着力の静電チャックを提
供できるため、産業上極めて有益である。
【図１】本発明の静電チャックの断面の概略を示す図で
ある。
ある。
１．誘電体 ２．電極（導体層） ３．絶縁体基盤 ４．エポキシ樹脂 ５．リード電極 ６．シリコンウェーハ
Claims (5)
- 【請求項１】 上層にセラミックスからなる誘電体、中
層に電極、下層にセラミックスからなる絶縁体基盤を備
えたセラミックス静電チャックにおいて、Ｔｉ2 Ｏ3 を
０．２重量％以上、１．０重量％以下含有するＡｌ2 Ｏ
3 基セラミックスを誘電体とすることを特徴とする静電
チャック。 - 【請求項２】 誘電体がＴｉ2 Ｏ3 を０．３重量％以
上、０．７重量％以下含有するＡｌ2 Ｏ3 基セラミック
スからな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】 誘電体の体積固有抵抗率が１０9 〜１０
13Ω・ｃｍの範囲にあることを特徴とする請求項１又は
２記載の静電チャック。 - 【請求項４】 上層にセラミックスからなる誘電体、中
層に電極、下層にセラミックスからなる絶縁体基盤を備
えたセラミックス静電チャックの製造方法において、Ａ
ｌ2 Ｏ3 の粉末にＴｉ2 Ｏ3 の粉末を０．２重量％以
上、１．０重量％以下になるよう添加、混合し、成形
後、不活性ガス雰囲気または還元ガス雰囲気下もしくは
真空中で、１２００〜１７００℃の温度で常圧焼成した
セラミックスを誘電体として用いることを特徴とする静
電チャックの製造方法。 - 【請求項５】 上層にセラミックスからなる誘電体、中
層に電極、下層にセラミックスからなる絶縁体基盤を備
えたセラミックス静電チャックの製造方法において、Ａ
ｌ2 Ｏ3 の粉末にＴｉ2 Ｏ3 の粉末を０．２重量％以
上、１．０重量％以下になるよう添加、混合し、成形
後、不活性ガス雰囲気または還元ガス雰囲気下もしくは
真空中で、１２００〜１７００℃の温度でホットプレス
焼成またはＨＩＰ焼成したセラミックスを誘電体として
用いることを特徴とする静電チャックの製造方法。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1998
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