(57)【要約】      （修正有）【課題】静電吸着により被吸着物を保持した際に、被吸着物への傷、パーティクルの発生を抑制できる静電吸着機能を有する装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】支持基板１１と、該支持基板１１上に形成された静電吸着用電極１２と、該静電吸着用電極１２を覆う絶縁層１４と、前記支持基板１１の静電吸着用電極１２側の前記絶縁層１４上に形成された窒化アルミニウム製の突起部１５とを含む静電吸着機能を有する装置であって、前記窒化アルミニウム製の突起部１５の窒化アルミニウムの相対密度が、４０％〜９７％である静電吸着機能を有する装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、支持基板と、該支持基板上に形成された静電吸着用電極と、該静電吸着用電極を覆う絶縁層と、前記支持基板の静電吸着用電極側の前記絶縁層上に形成された窒化アルミニウム製の突起部とを含む静電吸着機能を有する装置であって、
前記窒化アルミニウム製の突起部の窒化アルミニウムの相対密度が、４０％〜９７％であることを特徴とする静電吸着機能を有する装置。
【請求項２】
前記窒化アルミニウム製の突起部が、１０ｐｐｍ〜３質量％の範囲で炭素を含むものであることを特徴とする請求項１に記載の静電吸着機能を有する装置。
【請求項３】
前記窒化アルミニウム製の突起部が、熱ＣＶＤ法、有機金属化学気相成長法、イオンプレーティング法、及び物理蒸着法のいずれかによって形成されたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の静電吸着機能を有する装置。
【請求項４】
前記絶縁層が、窒化珪素、窒化硼素と窒化アルミニウムの混合体、アルミナ、窒化アルミニウム、及び熱分解窒化硼素のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の静電吸着機能を有する装置。
【請求項５】
前記絶縁層が、０．００１％〜２０％の範囲で抵抗調整用の元素を含有するものであることを特徴とする請求項４に記載の静電吸着機能を有する装置。
【請求項６】
前記支持基板の静電吸着用電極側の前記絶縁層の露出部分が、エッチングされて凹状にされたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の静電吸着機能を有する装置。
【請求項７】
静電吸着機能を有する装置を製造する方法であって、少なくとも、
支持基板を準備する工程と、
前記準備した支持基板上に静電吸着用電極を形成する工程と、
前記静電吸着用電極を覆うように絶縁層を形成する工程と、
前記支持基板の静電吸着用電極側の前記絶縁層上に、窒化アルミニウム製の突起部を窒化アルミニウムの相対密度が４０％〜９７％の範囲になるように制御して形成する工程とを含む静電吸着機能を有する装置の製造方法。
【請求項８】
前記窒化アルミニウム製の突起部を形成する工程において、予め、前記支持基板の静電吸着用電極側の前記絶縁層の前記窒化アルミニウム製の突起部を形成する部分以外の表面をマスクで覆い、その後前記窒化アルミニウム製の突起部を形成することを特徴とする請求項７に記載の静電吸着機能を有する装置の製造方法。
【請求項９】
前記窒化アルミニウム製の突起部を形成する工程において、前記窒化アルミニウム製の突起部を１０ｐｐｍ〜３質量％の範囲で炭素が含まれるように形成することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の静電吸着機能を有する装置の製造方法。
【請求項１０】
前記窒化アルミニウム製の突起部を形成する工程において、前記窒化アルミニウム製の突起部を、熱ＣＶＤ法、有機金属化学気相成長法、イオンプレーティング法、及び物理蒸着法のいずれかによって形成することを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか一項に記載の静電吸着機能を有する装置の製造方法。
【請求項１１】
前記絶縁層を形成する工程において、前記絶縁層として、窒化珪素、窒化硼素と窒化アルミニウムの混合体、アルミナ、窒化アルミニウム、及び熱分解窒化硼素のいずれかを形成することを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれか一項に記載の静電吸着機能を有する装置の製造方法。
【請求項１２】
前記絶縁層を形成する工程において、前記絶縁層を０．００１％〜２０％の範囲で抵抗調整用の元素が含有されるように形成することを特徴とする請求項１１に記載の静電吸着機能を有する装置の製造方法。
【請求項１３】
前記窒化アルミニウム製の突起部を形成する工程の後に、前記支持基板の静電吸着用電極側の前記絶縁層の露出部分を、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）によりエッチングして凹状にすることを特徴とする請求項７乃至請求項１２のいずれか一項に記載の静電吸着機能を有する装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇温工程を含む半導体デバイスの製造工程、検査工程プロセス等に好適に使用される静電吸着機能を有する装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体デバイスの製造工程における半導体ウェーハの加熱には、金属線を巻いたヒーターが使用されていた。しかし、このヒーターを使用した場合には、半導体ウェーハヘの金属汚染の問題があったため、近年、セラミックス薄膜を発熱体として使用したセラミックス一体型ウェーハ加熱装置の使用が一般的となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
中でも分子線エピタキシーやＣＶＤ、スパッタリング等におけるウェーハの加熱においては、基体内からのアウトガスが無く、高純度、耐熱衝撃性に優れた熱分解窒化硼素（ＰＢＮ）と熱分解黒鉛（ＰＧ）の複合セラミックヒーターを用いることが有効とされており（特許文献２参照）、このようなヒーターであると従来のタンタルワイヤーヒーターに比べて装着が容易で、熱変形、断線、ショート等のトラブルを起さないので使い易く、しかも面上ヒーターであるため比較的均熱が得られ易いという利点がある。
【０００４】
この半導体ウェーハの加熱にあたっては、ヒーター上に半導体ウェーハを固定するために、減圧雰囲気では静電吸着装置が使用されるのが一般的となっており、プロセスの高温化に伴ってその材質は樹脂からセラミックスに移行している（特許文献３、４参照）。
また最近では、これらのセラミックス一体型ウェーハ加熱装置と静電吸着装置を一体化した静電吸着機能を有する装置が提案されており、例えば、エッチング工程などの低温域では静電吸着装置の絶縁層にアルミナを用いたもの（非特許文献１参照）、ＣＶＤ工程などの高温域においては静電吸着装置の絶縁層に熱分解窒化硼素を用いたものが使用されている（特許文献５、６、７、８参照）。
【０００５】
また、ウェーハ吸着の際の静電力の応答性を高める為に、絶縁層の表面上に微小な突起部を設けて絶縁層とウェーハとの空間を大きくしたものが提案されている（特許文献９）。さらには、このような微小な突起部に高絶縁の誘電体材料を備えて、ウェーハ裏面の組成に対する吸着力の依存性を低減したものも提案されている（特許文献１０）。これらは、いずれもウェーハとの接触面積が少ない為に発塵量を抑制できるという利点も有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−１２４０７６号公報
【特許文献２】特開昭６３−２４１９２１号公報
【特許文献３】特開昭５２−６７３５３号公報
【特許文献４】特開昭５９−１２４１４０号公報
【特許文献５】特開平４−３５８０７４号公報
【特許文献６】特開平５−１０９８７６号公報
【特許文献７】特開平５−１２９２１０号公報
【特許文献８】特願平５−１５２０１５号公報
【特許文献９】特開昭６３−９５６４４号公報
【特許文献１０】特表２００１−５１７８７２号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ニューセラミックス（７）、ｐ４９〜５３、１９９４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
例えばセラミックス製の絶縁層の表面上に微小な突起部を設け、この突起部によりウェーハを支持する静電吸着機能を有する装置が近年使われるようになってきたが、加熱吸着する場合はウェーハが熱膨張で伸びて、突起部でウェーハ裏面が擦れて傷がついたり、ウェーハ裏面側の保護膜等を破損したり、発塵等の問題が新たに発生した。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、静電吸着により被吸着物を保持した際に、被吸着物への傷、パーティクルの発生を抑制できる静電吸着機能を有する装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも、支持基板と、該支持基板上に形成された静電吸着用電極と、該静電吸着用電極を覆う絶縁層と、前記支持基板の静電吸着用電極側の前記絶縁層上に形成された窒化アルミニウム製の突起部とを含む静電吸着機能を有する装置であって、前記窒化アルミニウム製の突起部の窒化アルミニウムの相対密度が、４０％〜９７％であることを特徴とする静電吸着機能を有する装置を提供する。
【００１１】
このように、絶縁層上に窒化アルミニウム製の突起部を有することで、静電力の応答性が高くなり、さらには発塵量も抑制される。そして、窒化アルミニウム製の突起部の窒化アルミニウムの相対密度が、４０％〜９７％であれば、突起部の強度を保って発塵を防止しながら、擦れ等による吸着物への傷やパーティクルの発生を低減できる装置となる。また、突起部のみの相対密度を調整するだけで、他の絶縁層等は密度を高く、装置全体としては強固に作製できるため、高温域まで安定して使用可能で、寿命の長い装置にできる。
【００１２】
このとき、前記窒化アルミニウム製の突起部が、１０ｐｐｍ〜３質量％の範囲で炭素を含むものであることが好ましい。
このように、窒化アルミニウム製の突起部が、１０ｐｐｍ〜３質量％の範囲で炭素を含むものであれば、静電吸着力がより強くなり、被吸着物を十分に吸着、保持することができる装置となる。
【００１３】
このとき、前記窒化アルミニウム製の突起部が、熱ＣＶＤ法、有機金属化学気相成長法、イオンプレーティング法、及び物理蒸着法のいずれかによって形成されたものであることが好ましい。
このような、窒化アルミニウム製の突起部が、熱ＣＶＤ法、有機金属化学気相成長法、イオンプレーティング法、及び物理蒸着法のいずれかによって形成されたものであれば、高純度の窒化アルミニウムを形成でき、被吸着物への汚染が少ない装置となる。
【００１４】
このとき、前記絶縁層が、窒化珪素、窒化硼素と窒化アルミニウムの混合体、アルミナ、窒化アルミニウム、及び熱分解窒化硼素のいずれかであることが好ましい。
このような、絶縁層が、窒化珪素、窒化硼素と窒化アルミニウムの混合体、アルミナ、窒化アルミニウム、及び熱分解窒化硼素のいずれかであれば、窒化アルミニウム製の突起部を良好に接合することができ、高温でもより安定して使用可能な装置となる。
【００１５】
このとき、前記絶縁層が、０．００１％〜２０％の範囲で抵抗調整用の元素を含有するものであることが好ましい。
このような、絶縁層が、０．００１％〜２０％の範囲で抵抗調整用の元素を含有するものであれば、吸着力がより強くなるため、被吸着物の安定した吸着、保持が可能な装置となる。
【００１６】
このとき、前記支持基板の静電吸着用電極側の前記絶縁層の露出部分が、エッチングされて凹状にされたものであることが好ましい。
このように、支持基板の静電吸着用電極側の絶縁層の露出部分が、エッチングされて凹状にされたものであれば、窒化アルミニウム製の突起部上面と、突起部が形成されていない絶縁層表面との段差を大きくでき、被吸着物が熱等により変形しても絶縁層表面に接触することを防止できるため、被吸着物への傷等の発生をより抑制できる装置となる。
【００１７】
また、本発明は、静電吸着機能を有する装置を製造する方法であって、少なくとも、支持基板を準備する工程と、前記準備した支持基板上に静電吸着用電極を形成する工程と、前記静電吸着用電極を覆うように絶縁層を形成する工程と、前記支持基板の静電吸着用電極側の前記絶縁層上に、窒化アルミニウム製の突起部を窒化アルミニウムの相対密度が４０％〜９７％の範囲になるように制御して形成する工程とを含む静電吸着機能を有する装置の製造方法を提供する。
【００１８】
このように、絶縁層上に窒化アルミニウム製の突起部を形成することで、被吸着物を吸着した際の静電力の応答性が高くなり、さらには発塵量も少ない装置を製造できる。また、窒化アルミニウム製の突起部の窒化アルミニウムの相対密度を、４０％〜９７％の範囲になるように制御すれば、突起部の強度を保って発塵を防止しながら、擦れ等による吸着物への傷やパーティクルの発生を低減できる装置を製造することができる。また、突起部のみの相対密度を調整するだけで、他の絶縁層等は密度を高く、装置全体としては強固に作製できるため、高温域まで安定して使用可能で、寿命の長い装置を製造できる。
【００１９】
このとき、前記窒化アルミニウム製の突起部を形成する工程において、予め、前記支持基板の静電吸着用電極側の前記絶縁層の前記窒化アルミニウム製の突起部を形成する部分以外の表面をマスクで覆い、その後前記窒化アルミニウム製の突起部を形成することが好ましい。
このように、予め支持基板の静電吸着用電極側の絶縁層の窒化アルミニウム製の突起部を形成する部分以外の表面をマスクで覆ってから、窒化アルミニウム製の突起部を形成することで、良好な接合で所望形状の突起部を位置精度良く簡易に形成できる。
【００２０】
このとき、前記窒化アルミニウム製の突起部を形成する工程において、前記窒化アルミニウム製の突起部を１０ｐｐｍ〜３質量％の範囲で炭素が含まれるように形成することが好ましい。
このように、窒化アルミニウム製の突起部を１０ｐｐｍ〜３質量％の範囲で炭素が含まれるように形成することで、静電吸着力がより強く、被吸着物の安定した保持が可能な装置を製造できる。
【００２１】
このとき、前記窒化アルミニウム製の突起部を形成する工程において、前記窒化アルミニウム製の突起部を、熱ＣＶＤ法、有機金属化学気相成長法、イオンプレーティング法、及び物理蒸着法のいずれかによって形成することが好ましい。
このように、窒化アルミニウム製の突起部を、熱ＣＶＤ法、有機金属化学気相成長法、イオンプレーティング法、及び物理蒸着法のいずれかによって形成することで、高純度の窒化アルミニウムを形成でき、被吸着物への汚染の少ない装置を製造することができる。
【００２２】
このとき、前記絶縁層を形成する工程において、前記絶縁層として、窒化珪素、窒化硼素と窒化アルミニウムの混合体、アルミナ、窒化アルミニウム、及び熱分解窒化硼素のいずれかを形成することが好ましい。
このように、絶縁層として、窒化珪素、窒化硼素と窒化アルミニウムの混合体、アルミナ、窒化アルミニウム、及び熱分解窒化硼素のいずれかを形成することで、窒化アルミニウム製の突起部を良好に接合できるため、高温でも安定して使用できる装置を製造できる。
【００２３】
このとき、前記絶縁層を形成する工程において、前記絶縁層を０．００１％〜２０％の範囲で抵抗調整用の元素が含有されるように形成することが好ましい。
このように、絶縁層を０．００１％〜２０％の範囲で抵抗調整用の元素が含有されるように形成することで、静電吸着力をより強くでき、被吸着物の安定した保持が可能な装置を製造することができる。
【００２４】
このとき、前記窒化アルミニウム製の突起部を形成する工程の後に、前記支持基板の静電吸着用電極側の前記絶縁層の露出部分を、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）によりエッチングして凹状にすることが好ましい。
このように、支持基板の静電吸着用電極側の絶縁層の露出部分を、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）によりエッチングして凹状にすることで、突起部上面と絶縁層の露出部分との段差を容易に調節でき、被吸着物が高温で熱膨張した場合等でも絶縁層には接触しにくい装置を確実に製造できる。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように、本発明によれば、被吸着物への傷、パーティクルの発生を防止しながら、高い静電力の応答性で、高温域まで安定して被吸着物を吸着、保持することができる長寿命の装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の静電吸着機能を有する装置の実施態様の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の静電吸着機能を有する装置の製造方法の実施態様の一例を示すフロー図である。
【図３】選択的にエッチングされた絶縁層と窒化アルミニウム製の突起部を示すＳＥＭ画像とその部分拡大図である。
【図４】本発明の静電吸着機能を有する装置の製造において、絶縁層の露出部分をエッチングする前後の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明について、実施態様の一例として、図を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１は、本発明の静電吸着機能を有する装置の実施態様の一例を示す概略図である。図２は、本発明の静電吸着機能を有する装置の製造方法の実施態様の一例を示すフロー図である。
【００２８】
図１（ａ）に示す本発明の静電吸着機能を有する装置１０は、支持基板１１と、支持基板１１上に形成された静電吸着用電極１２と、静電吸着用電極１２を覆う絶縁層１４と、支持基板１１の静電吸着用電極１２側の絶縁層１４上に形成された窒化アルミニウム製の突起部１５とを含む静電吸着機能を有する装置１０であって、窒化アルミニウム製の突起部１５の窒化アルミニウムの相対密度が、４０％〜９７％である。
【００２９】
このように、本発明の装置は、絶縁層上に窒化アルミニウム製の突起部を有することで、被吸着物と絶縁層との間に空間ができるため、静電力の応答性が高くなり、さらには発塵量も抑制される。そして、窒化アルミニウム製の突起部の窒化アルミニウムの相対密度が、４０％〜９７％であれば、突起部の強度を保って発塵を防止しながら、被吸着物への傷やパーティクルの発生を低減できる装置となる。窒化アルミニウムの相対密度が４０％未満の場合には、突起部の構造自体が脆くなり、突起部自体から発塵して、被吸着物に生じるパーティクルが多くなってしまう。また、窒化アルミニウムの相対密度が９７％を超える場合には、突起部の構造が強固になり、被吸着物に傷等を与えやすくなってしまう。また、突起部のみの相対密度を調整するだけで、他の絶縁層等は密度を高く、装置全体としては強固に作製できるため、高温域まで安定して使用可能で、寿命の長い装置となる。
また、本発明において、窒化アルミニウム製の突起部１５の窒化アルミニウムの相対密度として、好ましくは６０％〜９２％であれば、被吸着物への傷や、装置からの発塵もより低減できる装置となる。
【００３０】
ここで、窒化アルミニウムの相対密度とは、窒化アルミニウム製の突起部のかさ密度を計測し、窒化アルミニウムの理論密度３．２５５（ｇ／ｃｍ３）で除した数値をパーセント表示したものである。
【００３１】
また、本発明の装置１０は、図１（ａ）に示すように、支持基板１１の静電吸着用電極１２とは反対の面に加熱用ヒーターパターン１３を形成して、被吸着物を加熱できる装置とすることもできる。
【００３２】
また、本発明の装置１０としては、図１（ｂ）に示すような、支持基板１１の静電吸着用電極１２側の絶縁層１４の露出部分がエッチングされて凹状されたものであることが好ましい。
このように、支持基板の静電吸着用電極側の絶縁層の露出部分が、エッチングされて凹状にされたものであれば、窒化アルミニウム製の突起部上面と、突起部が形成されていない絶縁層表面との段差を容易に大きくでき、被吸着物が熱等により変形しても絶縁層表面に接触することを防止できるため、被吸着物への傷等の発生をより抑制できる装置となる。
【００３３】
このような本発明の静電吸着機能を有する装置１０を製造することができる本発明の静電吸着機能を有する装置の製造方法の一例を図２に示す。
本発明の製造方法では、図２（ａ）に示すように、まず支持基板１１を準備する。
準備する支持基板１１としては、特に限定されず、耐熱性及び絶縁性を有するものであればよく、例えば、窒化硼素と窒化アルミニウムの混合焼結体からなるものや、グラファイトからなる基材に熱分解窒化硼素をコートしたもの等を用いることができる。
【００３４】
次に、図２（ｂ）に示すように、静電吸着用電極１２を形成する。静電吸着用電極１２の形状等は特に限定されず、例えば一対の内部電極をもつ双極型のものを形成することができる。
また、この静電吸着用電極１２を形成する際に、例えば、支持基板１１上でメタンガスを所定条件下で熱分解し、両面に熱分解グラファイト層を堆積させ、その後それぞれパターン加工することによって、静電吸着用電極１２と共にその反対面に加熱用ヒーターパターン１３を形成することができる。このように、本発明の装置に加熱機能を付加する場合には、裏面に加熱用ヒーターパターン１３を形成することができる。
【００３５】
次に、図２（ｃ）に示すように、静電吸着用電極１２を覆うように絶縁層１４を形成する。
このとき、絶縁層１４としては、特に限定されないが、窒化珪素、窒化硼素と窒化アルミニウムの混合体、アルミナ、窒化アルミニウム、及び熱分解窒化硼素のいずれかを形成することが好ましい。
このように、上記いずれかであれば、後工程での窒化アルミニウム製の突起部を良好に接合でき、剥がれることもほとんどないため、高温でも安定して使用可能な装置を製造できる。
【００３６】
この際、上記の絶縁層１４に、０．００１％〜２０％の範囲で抵抗調整用の元素が含有されるように形成することが好ましい。
このように、絶縁層を上記範囲で抵抗調整用の元素が含有されるように形成することで、静電吸着力をより強くでき、被吸着物を安定して保持可能な装置を製造することができる。
【００３７】
絶縁層１４としては、熱ＣＶＤ法や焼結体を高温接着剤で接合させることで形成できるが、例えば、炭素含有の熱分解窒化硼素絶縁層を形成する場合には、支持基板の上にアンモニアと三塩化硼素、メタンと三塩化硼素の混合気体を、メタンの流量をアンモニアとの比で１０％〜５０％の範囲で流し、反応温度は１７００℃〜１８５０℃の範囲、反応圧力は例えば５Ｔｏｒｒ（６６６Ｐａ）の条件下で反応させて、炭素を含有させた例えば厚さ２００μｍの炭素含有熱分解窒化硼素絶縁層を形成することができる。
【００３８】
次に、図２（ｄ）に示すように、支持基板１１の静電吸着用電極１２側の絶縁層１４上に、窒化アルミニウム製の突起部１５を窒化アルミニウムの相対密度が４０％〜９７％、好ましくは６０〜９２％の範囲になるように制御して形成する。
【００３９】
この際、窒化アルミニウム製の突起部１５を、熱ＣＶＤ法、有機金属化学気相成長法、イオンプレーティング法、及び物理蒸着法のいずれかによって形成することが好ましい。
このように、窒化アルミニウム製の突起部を、熱ＣＶＤ法、有機金属化学気相成長法、イオンプレーティング法、及び物理蒸着法のいずれかによって形成することで、高純度の窒化アルミニウムを形成でき、被吸着物への汚染の少ない装置を製造することができる。このため、本発明により製造された装置を半導体デバイスの製造において使用することで、デバイス不良を低減できる。
【００４０】
上記のような方法を用いて、形成する窒化アルミニウムを上記範囲の相対密度になるように制御する方法としては、特に限定されず、例えば、アルキルアルミニウム（ＴＭＡ、ＴＥＡ、ＴｉＢＡ、ＤＥＡＣ、ＤＥＡＨ）とＮＨ３の混合ガスを高温下で反応させる際に、原料ガスの流量や反応温度等を、上記範囲の相対密度になるように選択して形成できる。または、例えば、イオンプレーティング法、あるいは物理蒸着法（スパッタ法）でターゲットにＡｌＮを使用し、基板温度条件、圧力、パワー条件を上記範囲の相対密度になるように選択して作製することができる。
【００４１】
このとき、予め、支持基板１１の静電吸着用電極１２側の絶縁層１４の窒化アルミニウム製の突起部１５を形成する部分以外の表面をマスクで覆い、その後窒化アルミニウム製の突起部１５を形成することが好ましい。例えば円形状の突起部を形成する場合には、マスク材にパンチングにより所望直径の穴を突起部を形成する位置に開けて、絶縁層表面を当該マスクで覆い、その後窒化アルミニウムを形成することで、位置精度良く、密着性良好な突起部を容易に形成することができる。
【００４２】
ただし、本発明において、窒化アルミニウム製の突起部１５の形成方法としては、上記に限定されず、絶縁層の表面全体に窒化アルミニウムの層を形成して、その後、突起部形成のために不要部分を、機械的に研削除去したり、マスクしてサンドブラストを行うこと等で除去することもできる。
【００４３】
また、本発明において、窒化アルミニウム製の突起部１５を、１０ｐｐｍ〜３質量％の範囲、より好ましくは１００ｐｐｍ〜２％の範囲で炭素が含まれるように形成することが好ましい。
このように、窒化アルミニウム製の突起部が炭素を１０ｐｐｍ〜３質量％、特には１００ｐｐｍ〜２質量％の範囲で含むことで、静電吸着力がより強くなり、被吸着物を十分にクランプすることができる装置を製造できる。
【００４４】
次に、図２（ｅ）に示すように、支持基板１１の静電吸着用電極１２側の絶縁層１４の露出部分を、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）によりエッチングして凹状にすることが好ましい。図４に絶縁層１４の露出部分のエッチング前後の様子を示す。図４（ａ）に示す状態の突起部１５と絶縁層１４を、ＲＩＥにより、突起部１５直下以外の絶縁層１４、つまり絶縁層１４の露出部分を、図４（ｂ）に示すように、プラズマエッチングして絶縁層１４の露出部分のみをエッチングして凹状にする。窒化アルミニウムはプラズマ下では耐蝕性良好であり、ほとんどエッチングされず、突起部の高さは維持できる。また、本工程のように、ＲＩＥにより絶縁層１４の露出部分を掘りこむ場合には、エッチングされにくい窒化アルミニウム以外の絶縁層１４を形成することが好ましい。
これにより、突起部上面と絶縁層の露出部分との段差を容易に調節でき、被吸着物が高温で熱膨張した場合等でも絶縁層には接触しにくくなる。
【００４５】
以上のような、本発明の製造方法により製造した本発明の装置は、ウェーハ等の被吸着物への傷、装置自体からの発塵が非常に少なく、高温域まで安定して使用可能な長寿命の静電吸着機能を有する装置となる。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例、比較例）
直径２００ｍｍ厚さ１０ｍｍのカーボン製基材の全面に、アンモニアと三塩化硼素を混合比８：１で温度２０００℃圧力５Ｔｏｒｒ（６６６Ｐａ）のＣＶＤ炉内にて反応させて熱分解窒化硼素を堆積させて、０．５ｍｍ厚でコーティングした支持基板を作製した。
【００４７】
次に、支持基板上でメタンガスを１８００℃、５Ｔｏｒｒ（６６６Ｐａ）の条件下で熱分解し、両面に厚さ１００μｍの熱分解グラファイト層を堆積させて、静電吸着用電極と加熱用ヒーターパターンをそれぞれの反対面に形成した。
次に、支持基板の上にアンモニアと三塩化硼素、メタンと三塩化硼素の混合気体を、メタンの流量をアンモニアとの比で３０％で流し、反応温度１８００℃、反応圧力５Ｔｏｒｒ（６６６Ｐａ）の条件下で反応させて、炭素を含有させた厚さ２００μｍの炭素含有熱分解窒化硼素絶縁層を形成した。
【００４８】
次に、絶縁層上をパンチングしたマスクで覆い、有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）を用いて、アルキルアルミニウムとしてＴＭＡを流量５〜２０ｓｃｃｍの範囲で、また、ＮＨ３を１００〜５０００ｓｃｃｍの範囲で、さらに反応温度を８００〜１２００℃の間で条件を種々選択することで、以下に示す表１のように、３５〜９９％（実施例：４０％〜９７％、比較例：３５％、９８％〜１００％）の範囲でさまざまな相対密度の窒化アルミニウムの突起部を形成した。また、窒化アルミニウム製の突起部は、直径１ｍｍ、厚さ５μｍで、等間隔に４ｍｍピッチで形成した。
【００４９】
次に、窒化アルミニウム製の突起部の段差を調整する為に、突起部の直下の絶縁層を除いた絶縁層表面をＲＩＥ（反応性イオンエッチング）によってエッチングした。この際、炭素含有熱分解窒化硼素絶縁層をエッチングする為にＣＦ４ガスと酸素ガスの混合ガスを流して、そのガスのプラズマ中で２００ＷのＲＦパワーでエッチングを行った。
エッチング後の絶縁層と突起部をＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）で観察した画像と、その部分拡大図を図３（ａ）、（ｂ）に示す。図３に示すように、窒化アルミニウム突起部１５はプラズマ下では耐蝕性良好でありほとんどエッチングされずに残り、周囲の炭素含有熱分解窒化硼素絶縁層１４は侵食され易い為にエッチングで掘りこまれている。このような方法によって、突起部の上面と露出した絶縁層表面との段差を３０μｍに調整することができた。
【００５０】
また、支持基板、絶縁層、窒化アルミニウム製の突起部を全て窒化アルミニウムで一体焼結させて作製することによって、突起部の窒化アルミニウムの相対密度１００％の装置も比較例として作製した。このとき、突起部の形状、大きさ等は上記で作製した装置と同様に形成した。
【００５１】
上記のように種々作製した静電吸着機能を有する装置の評価方法として、作製した装置を、真空Ｎ２雰囲気、圧力１０−３Ｐａの真空チャンバーで５００℃に加熱して、その上に８インチＳｉベアウェーハの研磨面を±３００Ｖにて２分間吸着させた。その吸着したウェーハ裏面をウェーハ欠陥検査レビュー装置ＭＡＧＩＣＳ（レーザーテック社製）にて評価した。
【００５２】
傷の評価として検査装置で抽出された１００箇所の画像から傷の有無を判断し、傷有りが５箇所以下を評価Ａ、５箇所を超えるものを評価Ｂと２段階評価をした。
さらに、同検査装置でカウントされたパーティクル総数で発塵評価を行い、パーティクル総数が５０００個以下を評価Ａ、５００１〜２００００個以下を評価Ｂ、２０００１〜５００００個以下を評価Ｃ、５００００個を超えたものを評価Ｄと４段階評価した。
以上のように、装置の被吸着物への傷の評価、発塵評価をまとめたものを以下の表１に示す。傷の評価、発塵評価を合わせて考慮して最終的に総合評価としてＡ〜Ｃの３段階評価を行った。
【００５３】
【表１】
2011100844.tif 000003
【００５４】
表１に示すように、突起部の窒化アルミニウムの相対密度が４０％以上９７％以下の装置は総合的に良好な結果となった。また、突起部の窒化アルミニウムの相対密度が６０％以上９２％以下の装置は、ウェーハへの傷も発塵も両方が非常に良好であった。突起部の窒化アルミニウムの相対密度が３５％のものは、脆く、多量に発塵した。また、突起部の窒化アルミニウムの相対密度が９８〜１００％のものは、傷が多数発生し、発塵も多かった。
また、他の種類の絶縁層を形成して同様に実験した場合でも、ほぼ同等の評価結果であり、絶縁層によらずに突起部の窒化アルミニウムの相対密度に依存する結果であった。
【００５５】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００５６】
１０…静電吸着機能を有する装置、  １１…支持基板、
１２…静電吸着用電極、  １３…加熱用ヒーターパターン、
１４…絶縁層、  １５…窒化アルミニウム製の突起部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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