静电卡盘装置及静电卡盘装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种静电卡盘装置，其具备：基体，将含有碳化硅粒子及氧化铝粒子的陶瓷粒子的烧结体作为形成材料，一个主面为载置板状试样的载置面；及静电吸附用电极，在所述基体中设置于与所述载置面相反的一侧的表面或所述基体的内部，所述烧结体的体积固有电阻值在24℃至300℃的整个范围内为0.5

【技术实现步骤摘要】
静电卡盘装置及静电卡盘装置的制造方法
[0001]本专利技术申请是基于住友大阪水泥股份有限公司的PCT申请号为PCT/JP2017/000776、主题为“静电卡盘装置及静电卡盘装置的制造方法”的国际申请进入中国国家阶段的中国专利技术申请递交的分案申请，中国专利技术申请的申请号为201780006109.8，申请日为2017年1月12日。


[0002]本专利技术涉及一种静电卡盘装置及静电卡盘装置的制造方法。
[0003]本申请主张基于2016年1月12日于日本申请的日本专利申请2016
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003618号及2016年3月30日于日本申请的日本专利申请2016
‑
067657号的优先权，并将其内容援用于此。

技术介绍

[0004]近年来，在实施等离子体工序的半导体制造装置中，使用能够在试样台中轻松地安装板状试样(晶片)而进行固定，并且能够以所期望的温度维持该晶片的静电卡盘装置。静电卡盘装置具备一个主面为载置晶片的载置面的基体及在与载置于载置面的晶片之间产生静电力(库伦力)的静电吸附用电极(例如，参考专利文献1)。
[0005]如上述的静电卡盘装置在等离子体工序中使用的情况下，载置晶片的基体通过等离子体加热成高温。因此，基体使用具有耐热性且具有绝缘性的陶瓷材料而形成。
[0006]在如前述的静电卡盘装置中，利用在晶片与静电吸附用电极之间产生的静电力来固定晶片。即，在静电卡盘装置中固定晶片时，对静电吸附用电极施加电压，并在晶片与静电吸附用电极之间产生静电力。另一方面，在静电卡盘装置上拆除固定于载置面的晶片时，停止对静电吸附用电极施加电压，使晶片与静电吸附用电极之间的静电力消失。
[0007]但是，以往的静电卡盘装置中，例如在实施等离子体工序之后欲拆除晶片时，在已加热的载置面与晶片之间残留有吸附力，存在难以拆除晶片的情况。若产生这种状况，则工作效率下降，因此要求进一步的改善。
[0008]并且，近年来半导体技术的精细化或3D化得到发展，半导体制造装置及半导体制造装置中所使用的静电卡盘装置的使用条件变得更加严苛。因此，进一步要求能够以良好的成品率处理晶片的静电卡盘装置。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1：日本专利第4744855号公报

技术实现思路

[0012]专利技术要解决的技术课题
[0013]本专利技术的第一方式是鉴于如上所述的情况而完成的，其目的在于提供一种即使在高温加热时也容易拆除晶片的静电卡盘装置。
[0014]本专利技术的第二方式是鉴于如上所述的情况而完成的，其目的在于提供一种能够改善等离子体处理的成品率，并且能够成品率良好地处理晶片的静电卡盘装置。
[0015]并且，第三方式的目的在于提供一种即使在高温加热时也能够容易制造容易拆除晶片的静电卡盘装置的静电卡盘装置的制造方法。
[0016]本专利技术人针对难以拆除晶片进行了研究。该结果，可知静电卡盘装置通过等离子体或内置的加热器进行加热而成为高温时，作为载置晶片的载置面的基体的电阻值(体积固有电阻值)下降而变得容易通电是难以拆除的主要原因之一。
[0017]即，基体变成高温时，若体积固有电阻值下降，则即使停止对静电吸附用电极施加电压之后，也难以消除极化。因此，认为库伦力容易残留是主要原因之一。
[0018]本专利技术人为了得到能够成品率良好地处理晶片的静电卡盘装置而进行了各种研究。作为基体的形成材料的陶瓷材料若被加热，则变得容易导电，被绝缘破坏的电压(耐电压)下降。如上所述，静电卡盘装置在等离子体工序中被加热成高温。因此，将陶瓷材料用作基体的形成材料的静电卡盘装置根据使用条件，其耐电压下降的基体被绝缘破坏，并破坏等离子体工序中的作为处理对象的半导体元件或配线图案等，有可能使成品率下降。
[0019]专利技术人着眼于陶瓷材料的上述特性。即，认为用作基体的形成材料的陶瓷材料的耐电压即使在高温条件下也难以下降，则能够防止基体的绝缘破坏并改善成品率。专利技术人根据该见解进行了深入研究的结果，完成了本专利技术的第二方式。
[0020]用于解决技术课题的手段
[0021]本专利技术的第一方式提供一种静电卡盘装置，其具备：
[0022]基体，将含有碳化硅粒子及氧化铝粒子的陶瓷粒子的烧结体作为形成材料，一个主面为载置板状试样的载置面；及
[0023]静电吸附用电极，在所述基体中，设置于与所述载置面相反的一侧的表面或所述基体的内部，
[0024]所述烧结体的体积固有电阻值在24℃至300℃的整个范围内为0.5
×
10
15
Ωcm以上，表示所述烧结体的所述体积固有电阻值相对于所述烧结体的体积固有电阻值的测定温度的关系的图表在24℃至300℃的范围内具有最大值，
[0025]所述烧结体中的除了铝及硅以外的金属杂质含量为100ppm以下。
[0026]本专利技术的第二方式提供一种静电卡盘装置，其具备：
[0027]基体，将含有碳化硅粒子及氧化铝粒子的陶瓷粒子的烧结体作为形成材料，一个主面为载置板状试样的载置面；及
[0028]静电吸附用电极，所述基体中，设置于与所述载置面相反的一侧的表面或所述基体的内部，
[0029]所述烧结体的180℃的绝缘破坏强度为所述烧结体的24℃的绝缘破坏强度的0.85倍以上，
[0030]所述烧结体中的除了铝及硅以外的金属杂质含量为100ppm以下。
[0031]其中，本说明书中“绝缘破坏强度”是指，在JIS C2110
‑
2中规定的短时间试验中，用直径25mm的电极夹持烧结体的试验片，以电压上升速度2000V/秒钟进行测定时，流过试验片的电流值(漏电流值)为5mA时的电压值除以试验片的厚度的值。
[0032]并且，本专利技术的第三方式提供一种静电卡盘装置的制造方法，所述静电卡盘装置
具备一个主面为载置板状试样的载置面的基体，所述静电卡盘装置的制造方法具有：
[0033]将氧化铝粒子及碳化硅粒子分别以高速喷射并使它们彼此碰撞的同时进行混合，得到浆料的工序；
[0034]从在所述混合的工序中得到的浆料去除分散介质之后，形成成型体的工序；
[0035]将所得到的成型体在非氧化性气氛下以25MPa以上的压力压紧的同时，加热到1600℃以上来进行加压烧结的工序；及
[0036]对所得到的陶瓷烧结体进行磨削而形成所述基体的工序，
[0037]所述静电卡盘装置具备：
[0038]基体，将含有碳化硅粒子及氧化铝粒子的陶瓷粒子的烧结体作为形成材料，一个主面为载置板状试样的载置面；及
[0039]静电吸附用电极，在所述基体中，设置于与所述载置面相反的一侧或所述基体的内部。
[0040]根据该方法，能够优选制造第一方式及第二方式的装置。
[0041]本专利技术的第三方式中，也可以设为所述氧化铝粒子中，氧化铝的含量为99.99％以上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种静电卡盘装置，其具备：基体，将含有碳化硅粒子及氧化铝粒子的陶瓷粒子的烧结体作为形成材料，一个主面为载置板状试样的载置面；及静电吸附用电极，在所述基体中设置于与所述载置面相反的一侧的表面或所述基体的内部，所述烧结体的180℃的绝缘破坏强度为所述烧结体的24℃的绝缘破坏强度的0.85倍以上，所述烧结体中的除了铝及硅以外的金属杂质含量为100ppm以下。2.根据权利要求1所述的静电卡盘装置，其中，包含于烧结体中的SiC为β
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SiC且以被作为基质材料的氧化铝的晶粒包围的状态分散，烧结...

【专利技术属性】
技术研发人员：日高宣浩，钉本弘训，小坂井守，
申请(专利权)人：住友大阪水泥股份有限公司，
类型：发明
国别省市：