静电卡盘用电介质制造技术

本发明专利技术提供一种静电卡盘用电介质，其能够在确保约翰逊

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】静电卡盘用电介质


[0001]本专利技术涉及将硅晶片等半导体晶片、LCD基板玻璃等各种基板高精度地定位并固定的静电卡盘所使用的电介质。

技术介绍

[0002]例如在半导体制造装置中，为了以形成电路为目的而在硅晶片上进行曝光、成膜、对硅晶片进行蚀刻，需要保持作为对象的晶片的平坦度，并且以晶片不产生温度分布的方式保持晶片。作为这样的晶片的保持手段，提出了机械方式、真空吸附方式、静电吸附方式。这些保持手段中，静电吸附方式是采用静电卡盘保持晶片的方式，能够在真空气氛下使用，因此经常使用。
[0003]对于静电卡盘而言，存在利用库仑力作为吸附力的类型(库仑型)和利用约翰逊
‑
拉别克力作为吸附力的类型(约翰逊
‑
拉别克型)。后者的约翰逊
·
拉别克力是通过在电介质与晶片的界面的小的间隙中流过微小电流、带电极化而感应从而产生的力，在电介质的体积固有电阻率为10
12
～10
13
Ω
·
cm以下时产生。而且，为了使用约翰逊
·
拉别克力来确保作为静电卡盘所需的吸附力，电介质的体积固有电阻率在109～10
13
Ω
·
cm的范围内成为必要条件。
[0004]以往，作为约翰逊
‑
拉别克型(Johnson
‑
Rahbek)的静电卡盘用电介质，已知有向氧化铝中添加过渡金属元素而成的陶瓷，例如Al2O3‑
TiO2系等(例如参照专利文献1)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本专利第4354138号公报

技术实现思路

[0008]专利技术所要解决的课题
[0009]本专利技术人将专利文献1的Al2O3‑
TiO2系电介质用于蚀刻装置的静电卡盘中时发现耐用性不充分。即，发现在蚀刻装置中将静电卡盘在等离子体气氛下使用时，专利文献1的Al2O3‑
TiO2系电介质的硬度不充分，因此等离子体耐性降低，其结果，得不到充分的耐用性。
[0010]因此，本专利技术要解决的课题在于提供一种静电卡盘用电介质，其能够在确保约翰逊
‑
拉别克型的静电卡盘用电介质所要求的体积固有电阻率等基本特性的同时确保充分的硬度。
[0011]用于解决课题的手段
[0012]为了解决上述课题，本专利技术人反复试验和研究，其结果，获知了通过在主晶相由刚玉构成的静电卡盘用电介质中适量包含Al5BO9作为其它晶相，从而能够在确保约翰逊
·
拉别克型的静电卡盘用电介质所要求的体积固有电阻率等基本特性的同时确保充分的硬度。
[0013]即，根据本专利技术，提供以下1～3的静电卡盘用电介质。
[0014]1.静电卡盘用电介质，其中，主晶相由刚玉构成，含有Al5BO9作为其他晶相，基于粉
末X射线衍射的Al5BO9的(021面)峰强度I
A
与刚玉的(012面)峰强度I
B
之比：I
A
/I
B
为0.04以上且0.4以下。
[0015]2.如上述1所述的静电卡盘用电介质，其中，维氏硬度为16GPa以上。
[0016]3.如上述1或2所述的静电卡盘用电介质，其通过将配混物进行混合、成型、烧成而得到，所述配混物含有0.8质量％以上且3质量％以下的二氧化钛、0.2质量％以上且1质量％以下的碳化硼、余量主要由氧化铝原料构成。
[0017]专利技术效果
[0018]根据本专利技术，能够在确保约翰逊
‑
拉别克型的静电卡盘用电介质所要求的体积固有电阻率等基本特性的同时，确保充分的硬度。
附图说明
[0019]图1是作为本专利技术例的实施例1的粉末X射线衍射强度数据。
[0020]图2是约翰逊
‑
拉别克型的静电卡盘的一例的概念性截面图。
具体实施方式
[0021]本专利技术的静电卡盘用电介质的主晶相由刚玉构成，作为其它晶相，含有Al5BO9。而且，将基于粉末X射线衍射的Al5BO9的(021面)峰强度设为I
A
，将基于粉末X射线衍射的刚玉的(012面)峰强度设为I
B
时，其峰强度比(I
A
/I
B
)为0.04以上且0.4以下。
[0022]若I
A
/I
B
小于0.04，则无法确保充分的硬度。
[0023]另一方面，若I
A
/I
B
超过0.4，则在晶界处大量生成Al5BO9，因此体积固有电阻率上升，吸附力降低。即，在约翰逊
·
拉别克型的静电卡盘用电介质中，通过在晶界形成低电阻的晶界相，从而确保适度的导电性，使体积固有电阻率降低，但如果在晶界大量生成Al5BO9，则Al5BO9阻碍低电阻的晶界相的导电性，其结果，体积固有电阻率上升。
[0024]就本专利技术的静电卡盘用电介质的硬度而言，能够使维氏硬度为16GPa以上。即，“维氏硬度为16GPa以上”是确保充分的硬度的一个指标。从确保更充分的硬度的方面出发，本专利技术的静电卡盘用电介质的硬度也可以使维氏硬度为18GPa以上。为了确保维氏硬度为18GPa以上，I
A
/I
B
优选为0.18以上且0.4以下。
[0025]这样的本专利技术的静电卡盘用电介质可以通过如下制造：将含有0.8质量％以上且3质量％以下的二氧化钛、0.2质量％以上且1质量％以下的碳化硼、余量主要由氧化铝原料构成的配混物进行混合、成型、烧成。
[0026]若配混物中的二氧化钛的含有率小于0.8质量％，则Ti
3+
的生成量减少，体积固有电阻率上升，存在吸附力降低的担忧。即，二氧化钛(TiO2)固溶于氧化铝(Al2O3)原料粒子的晶界相，使体积固有电阻率降低。具体而言，在烧成中TiO2的Ti
4+
的一部分被还原为Ti
3+
，该Ti
3+
置换固溶于Al2O3的Al
3+
的位点，由此形成低电阻的晶界相((Al、Ti)2O3)。因此，若配混物中的二氧化钛的含有率小于0.8质量％，则Ti
3+
的生成量减少，体积固有电阻率上升，存在吸附力降低的担忧。
[0027]另一方面，若配混物中的二氧化钛的含有率超过3质量％，则体积固有电阻率过度降低，漏电流变大，有可能对晶片的电路等造成不良影响。
[0028]如果配混物中的碳化硼(B4C)的含有率小于0.2质量％，则有可能无法确保充分的
硬度。特别是在将静电卡盘用于等离子体气氛下的情况下，如果不能确保充分的硬度，则有可能劣化变快，耐用性降低。另外，若配混物中的碳化硼的含有率小于0.2质量％，则静电卡盘的黑色化变得不充分，有可能导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.静电卡盘用电介质，其中，主晶相由刚玉构成，含有Al5BO9作为其他晶相，基于粉末X射线衍射的Al5BO9的(021面)峰强度I
A
与刚玉的(012面)峰强度I
B
之比：I
A
/I
B
为0.04以上且0...

【专利技术属性】
技术研发人员：服部研作，
申请(专利权)人：黑崎播磨株式会社，
类型：发明
国别省市：