(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハの載置面を有する基体をセラミックス焼結体で形成し、該載置面の中心線平均粗さ（Ｒａ）を０．１μｍ以下とする研磨工程を施した後、上記載置面を酸処理することによって、載置面における０．０１ｍｍ２の範囲中に、０．１μｍ以上の残留物が存在するボイドの個数が１００個以下、または０．１μｍ以上の大きさの残留物の個数が５００個以下としたことを特徴とするウェハ保持部材。
【請求項２】
ウェハの載置面を有する基体をセラミックス焼結体で形成し、該載置面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ以下となるようにＳｉＯ２を主成分とする研磨剤を用いて研磨工程を施した後、上記基体自体を溶かさない時間で上記載置面を酸処理することにより残留物を除去する工程を含むウェハ保持部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体や液晶の製造装置において、半導体ウェハや液晶用ガラス等のウェハを保持・搬送するために使用するウェハ保持部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工程で、半導体ウェハに成膜を施すＣＶＤ装置やそのウェハに微細加工処理を施すドライエッチング装置において、半導体ウェハの保持部材としてサセプターや静電チャックが用いられている。
【０００３】
例えば図３に示すように、サセプター２０はセラミックス等の基体２１の載置面２１ａにウェハ３０を載置して各種加工処理を施すものである。
【０００４】
また、静電チャックは、上記基体２１に内部電極を備え、この内部電極とウェハ３０間に電圧を印加して、静電吸着力により、ウェハ３０を載置面２１ａに吸着固定した状態で、各種加工処理を施すものである。
【０００５】
上記ウェハ保持部材を成す基体２１の材質としてはセラミックスが用いられており、例えばアルミナにチタンを添加して還元性雰囲気で焼成したもの（特開昭６２−２６４６３８号公報参照）、チタン酸バリウム等の強誘電体材料で形成したもの（特開平２−３３９３２５号公報参照）等がある。
【０００６】
また、特にハロゲン系ガスのプラズマ雰囲気中で使用される場合には、基体２１として焼結助剤を添加した窒化アルミニウム質セラミックスを用いることも提案されている（特開平５−２５１３６５号公報参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記ウェハ３０をウェハ保持部材で保持して加工した場合、ウェハ３０にパーティクルと呼ばれる微小な粒子が付着し、これがウェハ３０上に形成する配線パターンに悪影響を及ぼすという問題があった。特に、近年の半導体回路の高密度化に伴って、上記パーティクルの付着が大きな問題となってきた。
【０００８】
一般に、ウェハに付着するパーティクルの付着原因としては、ウェハ自体の引っかき傷等によるＳｉ等の付着と、ウェハ保持部材の載置面からの付着の２種類があることが知られている。そのため、ウェハ保持部材からの付着を防止することが望まれているが、従来のウェハ保持部材ではこの要求を満たすことができなかった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、ウェハの載置面を有する基体をセラミックスで形成し、上記載置面の中心線平均粗さ（Ｒａ）を０．１μｍ以下とするとともに、載置面のボイド中の残留物を除去してウェハ保持部材を構成したものである。即ち、上記載置面における０．０１ｍｍ２  の範囲中に、０．１μｍ以上の残留物が存在するボイドの個数を１００個以下、または０．１μｍ以上の大きさの残留物の個数を５００個以下としたことを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、セラミックスからなる基体に形成した載置面を中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ以下となるように研磨した後、この載置面を酸処理してボイド中の残留物を除去する工程からウェハ保持部材を製造したことを特徴とする。
【００１１】
即ち、本発明者が検討の結果、ウェハ保持部材を構成するセラミックス製基体の表面に存在する微小なボイドに、セラミックス粒子のかけらや研削・研磨粉等の残留物が存在しており、この残留物がウェハに付着してパーティクルとなることを見出した。
【００１２】
そこで、本発明では、セラミックス製の基体のウェハ載置面を中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ以下となるように滑らかに研磨してボイドを小さくするとともに、この面を酸処理することによって、ボイド中の残留物を溶かして除去し、ウェハへのパーティクルの付着を防止するようにしたのである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明のウェハ保持部材の実施形態を図によって説明する。
【００１４】
図１に示す静電チャックは、セラミックス製の基体１１の表面を載置面１１ａとし、内部に電極１２と発熱抵抗体１３を備えたものである。また必要があれば、この基体１１の下面をベース板（不図示）に接合することもできる。
【００１５】
ここで、上記電極１２は静電吸着用電極であり、基体１１の載置面１１ａに載置したウェハ３０と、上記電極１２間に電源１４より直流電圧を印加すると、単極型の静電チャックとして作用し、ウェハ３０を吸着することができる。また、発熱抵抗体１３は不図示の電源より通電することによって発熱させ、ウェハ３０を加熱することができる。
【００１６】
そして、本発明では、上記基体１１の載置面１１ａの中心線平均粗さ（Ｒａ）を０．１μｍ以下とするとともに、この載置面１１ａのボイド中の残留物を除去したことを特徴とする。
【００１７】
また、このような載置面１１ａは、まず中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ以下となるように研磨した後、この載置面１１ａを酸処理し、ボイド中の残留物を溶かして除去することによって得ることができる。
【００１８】
即ち、本発明ではまず載置面１１ａを中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ以下となるように研磨して、表面のボイド１１ｂを小さくする。この時点では、図２（ａ）に示すようにボイド１１ｂ中には、セラミックス粒子のかけらや研削・研磨粉等の残留物１１ｃが存在している。その後、この載置面１１ａを酸処理することによって、上記残留物１１ｃを溶かして除去し、図２（ｂ）に示すようにボイド１１ｂ内に残留物１１ｃが実質的に存在しない状態とするのである。
【００１９】
そのため、この載置面１１ａにウェハ３０を載置すると、パーティクルの原因となる残留物１１ｃが存在しないため、ウェハ３０へのパーティクル付着を防止するとができるのである。
【００２０】
なお、本発明において、ウェハ載置面１１ａの中心線平均粗さ（Ｒａ）を０．１μｍ以下としたのは、中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．１μｍよりも大きいとボイド１１ｂが大きいままであり、酸処理しても残留物１１ｃが除去しにくくなるためである。
【００２１】
また、本発明において、載置面１１ａのボイド１１ｂに実質的に残留物１１ｃが存在しないとは、ウェハ３０への付着が問題となるような大きさの残留物１１ｃがほとんど存在しないことを言う。具体的には、載置面１１ａの任意の箇所を電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察したとき、０．０１ｍｍ２  の範囲中に、０．１μｍ以上の大きさの残留物１１ｃが存在するボイド１１ｂの数が１００個以下、又は０．１μｍ以上の大きさの残留物１１ｃの個数が５００個以下のいずれかを満たしていれば良い。
【００２２】
さらに、載置面１１ａを酸処理する場合は、ＨＦ、ＨＮＯ３  等の酸中に載置面１１ａを浸漬し、所定時間経過した後で洗浄すれば良い。このとき、浸漬時間が長すぎると基体１１自体を溶かしてしまうため、適度な時間となるように制御する必要がある。
【００２３】
また、図示していないが上記載置面１１ａには溝等を形成することもできる。この場合は、載置面１１ａのうちウェハ３０と接触する面を、中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ以下で、ボイド中に実質的に残留物が存在しない状態としておけば良く、溝の内側表面はこのような状態となっていなくても良い。そして、上記溝中にＨｅガス等を流すことによって、基体１１とウェハ３０間の熱伝達を高めることができる。
【００２４】
さらに、図１の例では、基体１１中に電極１２と発熱抵抗体１３を備えたものを示したが、さらにプラズマ発生用電極を備えたり、または電極１２のみを備えた構造の静電チャック１０とすることもできる。
【００２５】
あるいは、図３に示すようなサセプタ２０についても同様に本発明を適用するとができ、基体２１の載置面２１ａを中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ以下で、ボイド中に実質的に残留物が存在しない状態とすれば良い。また、このサセプタ２０に発熱抵抗体やプラズマ発生用電極を備えることもできる。
【００２６】
このように、本発明のウェハ保持部材とは、ウェハを載置して、搬送・加工を行うためのサセプターや静電チャックを指している。また本発明のウェハとは、上述した半導体ウェハに限らず、液晶用ガラス基板やその他のさまざまな板状体のものであれば良い。
【００２７】
以上の実施例において、基体１１、２１を成すセラミックスとしては、Ａｌ２  Ｏ３  ，ＡｌＮ，ＺｒＯ２  ，ＳｉＣ，Ｓｉ３  Ｎ４  等の一種以上を主成分とするセラミックスを用いる。これらの中でも特に耐プラズマ性の点から、９９重量％以上のＡｌ２  Ｏ３  を主成分としＳｉＯ２  ，ＭｇＯ，ＣａＯ等の焼結助剤を含有するアルミナセラミックスや、ＡｌＮを主成分とし周期律表２ａ族元素酸化物や３ａ族元素酸化物を０．５〜２０重量％の範囲で含有する窒化アルミニウム質セラミックス、あるいは９９重量％以上のＡｌＮを主成分とする高純度窒化アルミニウム質セラミックスのいずれかが好適である。
【００２８】
【実施例】
本発明のウェハ保持部材として、図１に示す静電チャックを試作した。窒化アルミニウム質セラミックスの原料をシート状に成形し、導電ペーストを塗布して電極１２や発熱抵抗体１３を形成し、各シート状成形体を積層した後、所定の雰囲気、温度で焼成して基体１１を得た。
【００２９】
この載置面１１ａを切削等により所定の平面度、平行度となるように加工した後、ＳｉＯ２  を主成分とする研磨剤を用いてラップ機で研磨加工を行い、研磨条件を変化させて、中心線平均粗さ（Ｒａ）を０．０５〜０．３μｍの範囲で変化させた。その後、載置面１１ａに対して、ＨＦ−ＨＮＯ３  の混酸を用いて酸処理を施しボイド１１ｂ内の残留物１１ｃを除去した。なお比較例として、この酸処理を施さないものも用意した。
【００３０】
このようにして得られた各静電チャック１０の載置面１１ａに直径８インチのシリコンのウェハ３０を載置し、電源１４より通電して吸着した。その後、ウェハ３０を取り外し、載置面１１ａと接触していた側の全面に付着した０．１μｍ以上のパーティクルの数をパーティクルカウンターで測定し、パーティクル数が２０００個以下のものを○、２０００個を越えるものを×で評価した。
【００３１】
結果は表１に示す通りである。この結果より、酸処理を施さなかったもの（Ｎｏ．５〜８）ではパーティクル数が４０００個以上と大きかった。また、酸処理を施したものでも、中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．１μｍより大きい（Ｎｏ．３，４）とパーティクル数が５０００以上と大きかった。
【００３２】
これらに対し、中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ以下で、酸処理を施した本発明実施例（Ｎｏ．１，２）ではパーティクル数を２０００以下と極めて小さくできることがわかった。
【００３３】
【表１】
0003602901.tif 000002
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ウェハの載置面を有する基体をセラミックスで形成し、上記載置面のの中心線平均粗さ（Ｒａ）を０．１μｍ以下とするとともに、載置面のボイド中の残留物を除去してウェハ保持部材を構成したことによって、ウェハに付着するパーティクルの数を極めて少なくするとができ、優れたウェハを歩留り良く加工することが可能となる。
【００３５】
また、本発明によれば、セラミックスからなる基体に形成いた載置面を中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ以下となるように研磨した後、この載置面を酸処理してボイド中の残留物を除去する工程からウェハ保持部材を製造したことによって、載置面のボイド中に実質的に残留物の存在しないウェハ保持部材を簡単な工程で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のウェハ保持部材を示す概略断面図である。
【図２】本発明のウェハ保持部材の載置面を示す拡大断面図である。
【図３】ウェハ保持部材の一例であるサセプターを示す断面図である。
【符号の説明】
１０：静電チャック
１１：基体
１１ａ：載置面
１１ｂ：ボイド
１１ｃ：残留物
１２：電極
１３：発熱抵抗体
１４：電源
２０：サセプター
２１：基体
２１ａ：載置面
３０：ウェハ
【図１】
0003602901.tif 000003
【図２】
0003602901.tif 000004
【図３】
0003602901.tif 000005