(57)【要約】【課題】被保持体であるウェーハの処理条件による温度変化や温度勾配により、チャック内の体積抵抗率がばらつき、その結果生じる吸着力のばらつきに起因して、該ウェーハが破損したり、その裏面傷からパーティクルが発生するのを防止し得るウェーハ保持用静電チャックを提供する。【解決手段】ウェーハ載置面を備えた窒化アルミニウム系誘電層と、その背面に金属系電極を介して接合されてなるセラミックス系基材とを有するウェーハ保持用静電チャックにおいて、前記窒化アルミニウム系誘電層の室温体積抵抗率が、中心部から周縁に向けて異なるウェーハ保持用静電チャックである。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハ載置面を備えた窒化アルミニウム系誘電層と、その背面に金属系電極を介して接合されてなるセラミックス系基材とを有するウェーハ保持用静電チャックにおいて、前記窒化アルミニウム系誘電層の室温体積抵抗率が、中心部から周縁に向けて異なることを特徴とするウェーハ保持用静電チャック。
【請求項２】
使用温度に合わせて窒化アルミニウム系誘電層の室温体積抵抗率が１０5〜１０13Ω・ｃｍの範囲において中心部から周縁に向けて異なる請求項１記載のウェーハ保持用静電チャック。
【請求項３】
窒化アルミニウム系誘電層が、室温体積抵抗率の異なる２つの領域を有し、中心領域の室温体積抵抗率が高く、外周領域の室温体積抵抗率が低い請求項１又は２記載のウェーハ保持用静電チャック。
【請求項４】
窒化アルミニウム系誘電層が、室温体積抵抗率の異なる２つの領域を有し、中心領域の室温体積抵抗率が低く、外周領域の室温体積抵抗率が高い請求項１又は２記載のウェーハ保持用静電チャック。
【請求項５】
セラミックス系基材上に金属系電極を設置し、その上に、室温体積抵抗率が中心部から周縁に向けて異なる誘電層形成用の窒化アルミニウム系材料を設置して圧着したのち、この圧着体を１５５０〜１８５０℃の温度で加圧焼結することにより、一体化された焼結体を作製し、次いでこの焼結体のセラミックス系基材に電極接続端子挿入穴を設け、金属系端子を該焼結体に内在する金属系電極に取り付けることを特徴とするウェーハ保持用静電チャックの製造方法。
【請求項６】
室温体積抵抗率が中心部から周縁に向けて異なる誘電層形成用の窒化アルミニウム系材料が、焼結後の室温体積抵抗率が異なる窒化アルミニウム系予備成形体と窒化アルミニウム系粉末との併用系である請求項５記載のウェーハ保持用静電チャックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハ保持用静電チャック及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、吸着保持されるウェーハの処理条件に合わせて、予め誘電層の室温体積抵抗率を制御し、処理時の温度変化や温度勾配の影響を受けることなしに、吸着力を制御するウェーハ保持用静電チャック、及びこのものを効率よく製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程において使用されるＣＶＤ装置、スパッタリング装置等の成膜装置あるいは微細加工を施すためのエッチング装置等においては、ウェーハを保持又は搬送するためにチャックが用いられる。
このチャックにおいては、従来真空チャック方式やメカニカルクランプ方式が採用されてきたが、近年の半導体製造プロセスの高度化に伴い、静電チャック（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｓｔａｔｉｃ  Ｃｈｕｃｋ：ＥＳＣ）方式が用いられるようになってきている。この静電チャック方式は、ウェーハ平面度の矯正や灼熱などの面において、従来の真空チャック方式やメカニカルクランプ方式に比べ優れた特性を発揮する。
【０００３】
静電チャックとしては、材料としてセラミックスの他、樹脂やその複合体など様々なものを用いたチャックが知られているが、成膜、エッチング、アッシング工程など高温や腐食性雰囲気で用いられるものとして、セラミックス製静電チャックが挙げられる。静電チャックは、ウェーハが搭載・保持される誘電層部、金属などの導電性物質で形成された電極部、電極接続端子を有する基材部からなり、順に積層、もしくは電極部を埋設して構成されている。電極接続端子を通して電極に電圧を印加し、誘電層の体積抵抗率によってクーロン力もしくはジョンソン−ラーベック力による静電吸着力を生じさせ、ウェーハを保持する。誘電層表面にはウェーハ温度を均一にするためのＨｅガス流路としてガス溝を形成されることも多い。
この静電チャックは、ウェーハを平坦に保持することを目的とするが、ウェーハの処理条件により温度変化や温度勾配が生じることがある。セラミックスの体積抵抗率は、一般に温度依存性であるため、ウェーハ処理時の温度勾配によりチャック内の体積抵抗率がばらつき、その結果生じる吸着力のばらつきに起因して、ウェーハが破損したり、その裏面傷からパーティクルが発生したりして、半導体製造の歩留まりを低下させるなど、好ましくない事態を招来する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
単一の体積抵抗率を有する材料を誘電層とする静電チャックにおいて、吸着力を制御する方法としては、電極位置を変える、すなわち誘電層の厚みを変えることにより、所定の吸着力を得る方法、あるいは双極型電極などを用い、複数の電源により別々の印加電圧によって制御する方法などがある。
しかしながら、誘電層の厚みを変える制御方法では、誘電層の多層積層による製造工程の煩雑化を免れず、また、別々の印加電圧による制御方法では、電源を増加せねばならず、コストアップの要因となる。
【０００５】
本発明は、このような状況下でなされたもので、被保持体であるウェーハの処理条件による温度変化や温度勾配により、チャック内の体積抵抗率がばらつき、その結果生じる吸着力のばらつきに起因して、該ウェーハが破損したり、その裏面傷からパーティクルが発生するのを防止し得るウェーハ保持用静電チャックを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、前記の好ましい性能を有するウェーハ保持用静電チャックを開発すべく鋭意研究を重ねた結果、ウェーハ載置面を備えた窒化アルミニウム系誘電層と、その背面に金属系電極を介して接合されてなるセラミックス系基材とを有するウェーハ保持用静電チャックにおいて、前記窒化アルミニウム系誘電層の室温体積抵抗率を、ウェーハ処理時の温度勾配などに合わせて中心部から周縁に向けて異なるように制御することにより、その目的に適合し得るウェーハ保持用静電チャックが得られること、そしてこの静電チャックは、特定の工程を施すことにより、効率よく製造し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
【０００７】
すなわち、本発明は、
（１）ウェーハ載置面を備えた窒化アルミニウム系誘電層と、その背面に金属系電極を介して接合されてなるセラミックス系基材とを有するウェーハ保持用静電チャックにおいて、前記窒化アルミニウム系誘電層の室温体積抵抗率が、中心部から周縁に向けて異なることを特徴とするウェーハ保持用静電チャック、
（２）使用温度に合わせて窒化アルミニウム系誘電層の室温体積抵抗率が１０5〜１０13Ω・ｃｍの範囲において中心部から周縁に向けて異なる上記（１）記載のウェーハ保持用静電チャック、
（３）窒化アルミニウム系誘電層が、室温体積抵抗率の異なる２つの領域を有し、中心領域の室温体積抵抗率が高く、外周領域の室温体積抵抗率が低い上記（１）又は（２）記載のウェーハ保持用静電チャック、
（４）窒化アルミニウム系誘電層が、室温体積抵抗率の異なる２つの領域を有し、中心領域の室温体積抵抗率が低く、外周領域の室温体積抵抗率が高い上記（１）又は（２）記載のウェーハ保持用静電チャック、
【０００８】
（５）セラミックス系基材上に金属系電極を設置し、その上に、室温体積抵抗率が中心部から周縁に向けて異なる誘電層形成用の窒化アルミニウム系材料を設置して圧着したのち、この圧着体を１５５０〜１８５０℃の温度で加圧焼結することにより、一体化された焼結体を作製し、次いでこの焼結体のセラミックス系基材に電極接続端子挿入穴を設け、金属系端子を該焼結体に内在する金属系電極に取り付けることを特徴とするウェーハ保持用静電チャックの製造方法、及び
（６）室温体積抵抗率が中心部から周縁に向けて異なる誘電層形成用の窒化アルミニウム系材料が、焼結後の室温体積抵抗率が異なる窒化アルミニウム系予備成形体と窒化アルミニウム系粉末との併用系である上記（５）記載のウェーハ保持用静電チャックの製造方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、吸着保持されるウェーハの処理条件に合わせて、予め誘電層の室温体積抵抗率を制御することにより、ウェーハ処理時の温度変化や温度勾配の影響を受けることなしに、吸着力を制御することができる。その結果、誘電層を多層積層したり、電源を複数用いなくても、吸着力のばらつきに起因して生じるウェーハの破損や、その裏面傷からのパーティクルの発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明のウェーハ保持用静電チャックは、ウェーハ載置面を備えた窒化アルミニウム系誘電層と、その背面に金属系電極を介して接合されてなるセラミックス系基材とを有する。
前記セラミックス系基材を構成するセラミックスとしては、例えばアルミナ、窒化アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、マグネシア、イットリア、ＹＡＧ（ガーネット型構造を有するＹとＡｌの複合酸化物）など、耐食性を有する材料及びそれらの複合体が挙げられるが、これらの中で、特に熱膨張率がＳｉに近く、高熱伝導率特性を有することから、窒化アルミニウムが好適である。本発明で用いられるセラミック系基材は、例えばＡｌＮ粉末に、適当な焼結助剤、具体的にはＹ2Ｏ3、酸化ランタノイド、Ａｌ2Ｏ3など、あるいは焼成によりこれらの酸化物を形成する物質を加え、さらに有機バインダーを配合してなる成形材料を、所定の形状に加圧成形し、次いで所望により大気中で４００℃以上、好ましくは６００℃程度の温度にて、焼成して脱脂処理したのち、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲下、又は減圧下に１８００℃以上の温度で焼結することにより、作製することができる。
【００１１】
このようにして得られたセラミックス系基材は、その体積抵抗率については特に制限はなく、室温体積抵抗率が１０14Ω・ｃｍ以上の高抵抗品から、後述の誘電層とほぼ同等の体積抵抗率をもつものなど、静電チャックの種類や使用状況などに応じて適宣選択することができる。セラミックス系基材の体積抵抗率の調整は、例えばＡｌＮ粉末に加えられる焼結助剤の種類や量によって行うことができる。該セラミックス系基材の厚さについては特に制限はないが、通常２〜５０ｍｍ、好ましくは５〜２５ｍｍの範囲で選定される。
【００１２】
本発明の静電チャックにおける金属系電極としては、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕなどの金属やそれら金属の合金、あるいはこれらの混合物などの導電性金属系材料からなるものを挙げることができるが、セラミックス系基材として、前記窒化アルミニウム系基材を用いる場合には、熱膨張率が近いことから、ＷやＭｏからなるものが特に好ましい。
この金属系電極の形態としては、例えば、電極材料をペースト化したものを、スクリーン印刷で塗布して形成したもの、スパッタリング、真空蒸着、溶射などの方法で形成したもの、薄板を電極形状にしたもの、メッシュを電極形状に加工したものなどが挙げられる。
【００１３】
一方、本発明の静電チャックにおける窒化アルミニウム系誘電層は、ＡｌＮを主成分とする窒化アルミニウム系材料から構成されており、そして該材料はＹ2Ｏ3や、Ｎｄ2Ｏ3などの酸化ランタノイド等の焼結助剤を含むことができる。
本発明においては、前記窒化アルミニウム系誘電層は、その室温体積抵抗率が、中心部から周縁に向けて異なるように制御されていることを要する。具体的には静電チャックに吸着保持されるウェーハの処理条件、例えば処理時の温度勾配に合わせて、当該誘電層の室温体積抵抗率を制御する。このように、誘電層の室温体積抵抗率を制御することにより、ウェーハ処理時の温度変化や温度勾配の影響を受けずに吸着力を制御することができる。
【００１４】
窒化アルミニウム系誘電層の体積抵抗率は一般に温度依存性である（温度が高くなると体積抵抗率が低下する）ため、ウェーハ処理時の温度勾配によりチャック内の体積抵抗率がばらつき、その結果生じる吸着力のばらつきに起因して、ウェーハが破損したり、その裏面傷からパーティクルが発生したりするなどのトラブルにより、半導体製造の歩留まりを低下させるおそれがあるが、本発明のように、誘電層の室温体積抵抗率を制御することにより、上記トラブルを回避することができる。
当該誘電層における室温体積抵抗率の制御は、通常前述のようにウェーハ処理時の温度勾配に合わせて行われるが、この室温体積抵抗率の制御の形態としては、例えば（１）誘電層の中心部から周縁に向けて、室温体積抵抗率が連続的又は段階的に小さくなる形態、あるいは（２）連続的又は段階的に大きくなる形態などを挙げることができる。誘電層の体積抵抗率は、該誘電層の温度が高くなると低くなることから、前記（１）の形態は、ウェーハ処理時の温度勾配が中心部から周縁に向けて低くなる場合に適用することができ、一方(２)の形態は上記と逆の場合に適用することができる。これらの形態の中で、静電チャックの製造上の面から、室温体積抵抗率が段階的に小さくなる、あるいは段階的に大きくなる形態が好ましい。この場合、室温体積抵抗率が異なる領域の数については特に制限はないが、製造上の面から２又は３個が好ましく、特に２個が好ましい。すなわち、当該誘電層は、室温体積抵抗率の異なる２つの領域を有し、中心領域の室温体積抵抗率が高く、外周領域の室温体積抵抗率が低い形態のもの、あるいは中心領域の室温体積抵抗率が低く、外周領域の室温体積抵抗率が高い形態のものが好ましい。
【００１５】
当該誘電層においては、前記体積抵抗率は、静電チャックの性能面から、室温体積抵抗率で、通常１０5〜１０13Ω・ｃｍ、好ましくは１０9〜１０11Ω・ｃｍの範囲において、中心部から周縁に向けて異なることが望ましい。
また、当該窒化アルミニウム系誘電層を構成するＡｌＮを主成分とする窒化アルミニウム系材料における室温体積抵抗率は、その中に含まれるＹ2Ｏ3や酸化ランタノイドなどの焼結助剤の種類や量などにより、制御することが好ましい。前記焼結助剤の中で、酸化ランタノイドは抵抗制御助剤として、効果的に機能することから、酸化ランタノイドの含有量を変えることにより、室温体積抵抗率を制御するのが有利である。
【００１６】
当該誘電層の厚さについては特に制限はないが、通常０．５〜５ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍの範囲で選定される。
このように、本発明の静電チャックは、ウェーハ載置面を備えた窒化アルミニウム系誘電層と、その背面に金属系電極を介して接合されてなるセラミックス系基材とを有するチャックであるが、さらに前記セラミックス系基材の背面側から、電極接続端子挿入穴を設け、内在する金属系電極に金属系端子を取り付けてなるチャックも包含する。
このような構成及び性状を有する本発明のウェーハ保持用静電チャックは、半導体製造装置におけるウェーハを静電的に吸着し、平坦に保持するために用いられる。そして、吸着保持されるウェーハの処理条件に合わせて、予め誘電層の室温体積抵抗率を制御することにより、ウェーハ処理時の温度変化や温度勾配の影響を受けることなしに、吸着力を制御することができ、その結果、吸着力のばらつきに起因して生じるウェーハの破損や、その裏面傷からのパーティクルの発生を効果的に制御することができる。
【００１７】
次に、本発明のウェーハ保持用静電チャックを製造する方法としては、前述の構成及び性状を有する静電チャックが得られる方法であればよく、特に制限されず、様々な方法、例えば、（１）誘電層となる窒化アルミニウム系焼結成形体を、金属系電極を介してセラミックス系基材と接着させる方法、（２）誘電層となる窒化アルミニウム系焼結成形体と金属系電極とセラミック系予備成形基材とを、この順に積層させ、ホットプレスにより加圧焼結する方法、（３）誘電層となる窒化アルミニウム系粉末及び／又は予備成形体と金属系電極とセラミック系基材とを、この順に積層させ、ホットプレスにより加圧焼結する方法、（４）誘電層となる窒化アルミニウム系粉末及び／又は予備成形体と金属系電極とセラミック系予備成形体とを、この順に積層させ、ホットプレスにより加圧焼結する方法、などを用いることができる。これらの中で（３）の方法が好ましく、特に以下に示す本発明の方法を用いることにより、所望の静電チャックを効率よく製造することができる。
【００１８】
本発明の方法においては、まず、所定形状に加工したセラミックス系基材上に金属系電極を設置し、その上に室温体積抵抗率が中心部から周縁に向けて異なる誘電層形成用の窒化アルミニウム系材料を設置して圧着し、圧着体を作製する。
ここで、セラミックス系基材上に金属系電極を設置する方式としては特に制限はなく、前述のように電極材料をペースト化したものを、スクリーン印刷で塗布して形成する方式、スパッタリング、真空蒸着、溶射などの方法で形成する方式、薄板を電極形状にしたものを載置する方式、メッシュを電極形状に加工したものを載置する方式などがあるが、これらの中で、所定形状に加工した金属系メッシュを載置する方式が好ましい。
このようにして設置された金属系電極上に設置される、室温体積抵抗率が中心部から周縁に向けて異なる誘電層形成用の窒化アルミニウム系材料としては、焼結後の室温体積抵抗率が異なる窒化アルミニウム系予備成形体と窒化アルミニウム系粉末との併用系が好ましい。
【００１９】
ここで、窒化アルミニウム系粉末としては、ＡｌＮ粉末に、焼結助剤、例えばＹ2Ｏ3や酸化ランタノイド、あるいは焼成によりこれらの酸化物を形成する物質を配合した混合粉末に、アルコールなどの有機媒体を加え、ボールミルなどで分散、混合後、有機媒体を除去し、篩通ししたものや、上記混合粉末にバインダー成分を加えてスプレードライヤーなどで顆粒としたのち、大気中で４００℃以上、好ましくは６００℃程度の温度にて熱処理することでバインダーを分解除去したものなど、流動性のある粉末が好ましい。
【００２０】
また、窒化アルミニウム系予備成形体としては、上記のようにして得られた窒化アルミニウム系粉末を、所定形状に５〜１０Ｎ／ｍｍ2程度の圧力で成形したものなどを用いることができる。成形圧力が上記の範囲にあれば、得られる予備成形体は十分な強度を有し、取り扱い性が良好であり、またクラックなどが生じにくい。
前記の窒化アルミニウム系予備成形体及び窒化アルミニウム系粉末を併用して、金属系電極上に設置する方法としては、例えば中心部に円板状の窒化アルミニウム系予備成形体を載置し、その外周部に窒化アルミニウム系粉末を充填する方法、あるいは外周部にリング状の窒化アルミニウム系予備成形体を載置し、その内側の空間部に窒化アルミニウム系粉末を充填する方法などを用いることができる。また、充填治具を用いるなどして、中心部及び外周部のいずれにも窒化アルミニウム系粉末を充填する方法を用いることもできる。
このようにして、金属系電極上に、室温体積抵抗率が中心部から周縁に向けて異なる誘電層形成用の窒化アルミニウム系材料を設置したのち、１０〜５０Ｎ／ｍｍ2程度の圧力で圧着して、電極を内在する圧着体を作製する。この圧力が１０Ｎ／ｍｍ2以上であれば圧着体を構成する各部材は十分に密着し、また５０Ｎ／ｍｍ2以下であると、セラミック系基材や窒化アルミニウム系予備成形体の破損が生じにくい。
【００２１】
次に、このようにして得られた圧着体を、温度１５５０〜１８５０℃、圧力５〜２０Ｎ／ｍｍ2程度、保持時間３〜１０時間程度の条件で、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下又は減圧下に加圧焼結することにより、誘電層形成用の窒化アルミニウム系材料の焼結と金属系電極の埋設及びセラミックス系基材と形成される誘電層の接合を同時に行い、一体化された焼結体を作製する。焼結温度及び保持時間が上記範囲内にあれば、緻密化が十分に進行し、また室温体積抵抗率を目標どおりに制御することができる。また、焼結圧力が上記範囲内であれば緻密化が十分に進行すると共に、セラミックス系基材や誘電層の変形、破損などを防止することができる。
このようにして得られた焼結体は、機械加工により、外周、厚さを所定寸法に加工し、さらに、セラミックス系基材の背面側より、電極接続端子挿入穴を設け、金属系端子をロウ付けなどで金属系電極に接続して静電チャックを得る。この静電チャックには、使用用途や条件に応じて、ガス供給穴、リフトピン穴、ガス流路となる溝などを適宜設けることができる。また、耐食性を向上させるために、表面にイットリウム化合物などのコーティング処理を行ってもよい。
【実施例】
【００２２】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例１
図１に示す製造工程に従って、静電チャックを製造した。なお、符号８はダイスである。
室温体積抵抗率が１０14Ω・ｃｍ以上の高抵抗窒化アルミニウム系焼結体を、直径３４０ｍｍ、厚さ２５ｍｍの円板状に機械加工して、セラミックス系基材１とし、金型プレス内の下パンチ６ａに設置した（ａ）。次いで、この基材１上に、直径３１５ｍｍ、線径０．１２ｍｍのＭｏ製メッシュ（＃５０）を電極２として設置したのち（ｂ）、予め９．８Ｎ／ｍｍ2のプレス圧で成形してなる直径１６０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの誘電層中心部用の窒化アルミニウム系予備成形体３ａ（ＡｌＮに対し、助剤としてＹ2Ｏ3１質量％及びＮｄ2Ｏ3０．１質量％を含む。）を中心に載置した（ｃ）、（ｄ）。続いて、その外周部に、上記中心部用とは体積抵抗率の異なる誘電層外周部用の窒化アルミニウム系粉末（ＡｌＮに対し、助剤としてＹ2Ｏ3１質量％及びＮｄ2Ｏ3０．０５質量％を含む）３ｂを充填し（ｅ）、上部パンチ６ｂを設置後、２９Ｎ／ｍｍ2で加圧して、電極を内在させた成形体７を得た（ｆ）。
次に、この電極を内在させた成形体７を、ホットプレス炉にて、焼結温度１８００℃、圧力９．８Ｎ／ｍｍ2、保持時間７時間の条件で、窒素ガス雰囲気下に加圧焼結を行った。得られた焼結接合体に機械加工を施して、直径３２０ｍｍ、厚さ２５ｍｍ（内、誘電層３の厚さ１ｍｍ）に加工したのち、基材背面側から、径１２ｍｍの電極接続端子挿入穴４を設け、金属系端子５をロウ付けで電極に接続して静電チャック１０を作製した（ｇ）。
この静電チャック１０の誘電層の室温での体積抵抗率は、中心部で２．２×１０10Ω・ｃｍ、外周部で８×１０10Ω・ｃｍであり、５００Ｖの直流電圧を印加した際の吸着力は、中心部＞外周部であった。
この静電チャックは、誘電層の室温体積抵抗率が上記のように制御されていることから、吸着保持されたウェーハを処理する際の温度勾配が、中心部が低く、外周部が高い場合に適用することにより、吸着力のばらつきを抑制することができる。
【００２３】
実施例２
実施例１において、誘電層中心部用の窒化アルミニウム系予備成形体３ａとして、ＡｌＮに対し、助剤としてＹ2Ｏ3１質量％及びＮｄ2Ｏ3０．０５質量％を含むものを用い、かつ誘電層外周部用の窒化アルミニウム系粉末３ｂとして、ＡｌNに対し、助剤としてＹ2Ｏ3１質量％及びＮｄ2Ｏ3０．１質量％を含むものを用いた以外は、実施例１と同様な操作を行い、静電チャック１０を作製した。
この静電チャック１０の誘電層の室温での体積抵抗率は、中心部で７．８×１０10Ω・ｃｍ、外周部で２．５×１０10Ω・ｃｍであり、５００Ｖの直流電圧を印加した際の吸着力は中心部＜外周部であった。
この静電チャックは、誘電層の室温体積抵抗率が上記のように制御されていることから、吸着保持されたウェーハを処理する際の温度勾配が、中心部が高く、外周部が低い場合に適用することにより、吸着力のばらつきを抑制することができる。
【００２４】
比較例１
実施例１と同じ吸着力分布の静電チャックを作製するために、以下のような操作を行った。
外径３１５ｍｍ、内径１６５ｍｍ、線径０．１２ｍｍのドーナツ型Ｍｏ製メッシュ電極Ａと、直径１６０ｍｍ、線径０．１２ｍｍの円板状型Ｍｏ製メッシュ電極Ｂを作製した。
次に、実施例１で用いた基材と同様の室温体積抵抗率が１０14Ω・ｃｍ以上の高抵抗窒化アルミニウム系焼結体からなる直径３４０ｍｍ、厚さ２５ｍｍの円板状基材を金型プレス内の下パンチに設置し、その上に、前記Ｍｏ製メッシュ電極Ａをのせ、さらに、その内側空間部に前記Ｍｏ製メッシュ電極Ｂをのせた。次いで、この上に誘電層用の窒化アルミニウム系粉末（ＡｌＮに対し、助剤としてＹ2Ｏ3１質量％及びＮｄ2Ｏ3０．０５質量％を含む。）を充填し、上部パンチを設置後、２９Ｎ／ｍｍ2で加圧して、電極を内在させた成形体を得た。
次に、この電極を内在させた成形体を、ホットプレス炉にて、焼結温度１８００℃、圧力９．８Ｎ／ｍｍ2、保持時間７時間の条件で、窒素ガス雰囲気下に加圧焼結を行った。得られた焼結接合体に機械加工を施して、直径３２０ｍｍ、厚さ２５ｍｍ（内、誘電層の厚さ１ｍｍ）に加工したのち、基材背面側から、各電極用に径１２ｍｍの電極接続端子挿入穴２箇所を設け、金属系端子をそれぞれロウ付けで電極に接続して静電チャックを作製した。
この静電チャックの誘電層の室温での体積抵抗率は８．１×１０10Ω・ｃｍであり、中心部のＭｏ製メッシュ電極Ｂに直流電圧５００Ｖを、外周部のＭｏ製メッシュ電極Ａに、別の電源で直流電圧７００Ｖを印加したところ、実施例１と同様の吸着力分布が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明のウェーハ保持用静電チャックは、ウェーハ処理時の温度変化や温度勾配の影響を受けることなしに、吸着力を制御することができる。したがって、誘電層を多層積層したり、電源を複数用いなくても、吸着力のばらつきに起因して生じるウェーハの破損や、その裏面傷からのパーティクルの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施例において、静電チャックを作製するための製造工程図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  セラミック系基材
２  Ｍｏ製メッシュ電極
３ａ  誘電層中心部用の窒化アルミニウム系予備成形体
３ｂ  誘電層外周部用の窒化アルミニウム系粉末
３  誘電層
４  電極接続端子挿入穴
５  金属系端子
６ａ  下パンチ
６ｂ  上パンチ
７  成形体
８  ダイス
１０  静電チャック
【図１】
2005166821.tif 000002