本发明专利技术提供一种在适用于等离子体处理装置的情况下，能提高等离子体中的电场强度的面内均匀性，对板状试料进行面内均匀性高的等离子体处理的静电吸盘装置。本发明专利技术的静电吸盘装置（２１）包括：由上面（３１ａ）为载置板状试料（Ｗ）的载置面的电介质板（３１）、支撑板（３２）、静电吸附用内部电极（２５）和绝缘材料层（３３）构成的静电吸盘部（２２）；作为高频产生用电极的金属基座部（２３）；以及绝缘板（２４），静电吸附用内部电极（２５）由含有绝缘性陶瓷和碳化硅的复合烧结体构成，并且，其体积固有电阻为１．０×１０↑［－１］Ω.ｃｍ以上且１．０×１０↑［５］Ω.ｃｍ以下。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及静电吸盘装置，具体涉及在电极上施加高频而生成等 离子体，由该等离子体对半导体薄片、金属薄片、玻璃板等板状试料 实施等离子体处理的高频放电方式的等离子体处理装置中适用的静电 吸盘装置。
技术介绍
以前，在IC、 LSI、 VLSI等半导体器件或者液晶显示器等平板显 示器(Flat Panel Display: FPD)等的制造工艺的蚀刻、沉积、氧化、溅 射等处理中，为了使处理气体在比较低的温度下进行良好的反应，大 多利用等离子体。 一般而言，等离子体处理装置生成等离子体的方式 大致分为利用辉光放电或高频放电的方式和利用微波的方式。图7是表示现有高频放电方式的等离子体处理装置中搭载的静电 吸盘装置的一个例子的断面图，该静电吸盘装置1设置在兼作真空容 器的工作室(图示省略)的下部，包括静电吸盘部2和固定于该静电吸盘 部2的底面而成为一体的金属基座部3。静电吸盘部2包括把上面作为载置、静电吸附半导体薄片等板状 试料W的载置面4a并且内置了静电吸附用内部电极5的基体4和对该 静电吸附用内部电极5施加直流电压的供电用端子6，该供电用端子6 与施加高压直流电压的高压直流电源7连接。还有，金属基座部3兼 作高频产生用电极(下部电极)，因而与高频电压产生用电源8连接，在 其内部形成了让水、有机溶剂等冷却用介质循环的流路9。并且，工作 室接地。在该静电吸盘装置l中，把板状试料W载置在载置面4a上，由 高压直流电源7通过供电用端子6对静电吸附用内部电极5施加直流 电压，从而静电吸附板状试料W。接着，使工作室内成为真空而导入 处理气体，由高频电压产生用电源8在金属基座部3(下部电极)和上部 电极(图示省略)之间施加高频功率而在工作室内产生高频电场。作为高 频， 一般采用十几MHz以下范围的频率。能由该高频电场来加速电子，通过该电子和处理气体的碰撞电离 而产生等离子体，由该等离子体进行各种处理。而近几年，在等离子体处理中，对于采用等离子体中的离子能量 低并且电子密度高的「低能量高密度等离子体」的处理的要求越来越 多。在采用该低能量高密度等离子体的处理中，有时产生等离子体的 高频功率的频率与以前相比变得非常高，例如为100MHz。这样，若提高所施加的功率的频率，则存在电场强度在与静电吸 盘部2的中央即板状试料W的中央相当的区域变强，而在其周缘部变 弱的倾向。因此，电场强度的分布变得不均匀，所产生的等离子体的 电子密度也会不均匀，随板状试料W的面内的位置不同，处理速度等 就会不同，不能得到面内均匀性良好的处理结果，这是存在的问题。为了消除这样的问题，提出了图8所示的等离子体处理装置(专利 文献1)。该等离子体处理装置11是为了提高等离子体处理的面内均匀性， 在施加高频功率的下部电极(金属基座部)12的与上部电极13对着的一 侧的表面的中央部埋设陶瓷等电介质层14而使电场强度分布变得均 匀。另外，在图中，15是高频产生用电源，PZ是等离子体，E是电场 强度，W是板状试料。在该等离子体处理装置11中，若由高频产生用电源15对下部电极12施加高频功率，则通过趋肤效应在下部电极12的表面上传播而到达上部的高频电流沿着板状试料w的表面流向中央，并且有一部分泄露到下部电极12—侧，此后，向外侧流到下部电极12内部。在该过程中高频电流在设置电介质层14的部分，比起未设置电介质层14的部分来，会更深地潜入，从而产生TM模式的空腔圆筒谐振。结果，从板状试料W的面上向等离子体供给的中央部分的电场强度变弱，板状试料W的面内的电场变得均匀。而等离子体处理大多是在接近真空的减压下进行，在这样的情况下，板状试料W的固定常采用图9所示的静电吸盘装置。该静电吸盘装置16是在电介质层17中内置了导电性的静电吸附用内部电极18的构造，例如由喷度氧化铝等而形成的2个电介质层夹持导电性的静电吸附用内部电极。在该静电吸盘装置16中，利用由高压直流电源7对静电吸附用内部电极18施加高压直流功率而在电介质层17的表面上产生的静电吸附力来静电吸附、固定板状试料W。特开2004 —363552号公报(第15页，段落0084 0085，图19)
技术实现思路
专利技术打算解决的课题然而，在这样的静电吸盘装置中，板状试料W的中央部的上方的等离子体的电位高并且周缘部的电位低，所以在板状试料W的中央部和周缘部，处理速度会不同，成为蚀刻等等离子体处理的面内不均匀的主要原因，这是存在的问题点。还有，静电吸附力的表现、响应性也不充分。对此，本专利技术者为消除上述问题而进行了深入研究，结果发现，需要把静电吸盘装置的静电吸附用内部电极的体积固有电阻设为1.0X10一10 *cm以上且1.0X105Q .cm以下，优选的是1.0X102Q cm以上且1.0X104Q cm以下的范围内。并且，作为具有这样的体积固有电阻的材料，可列举下面的烧结体。(1) 对氧化铝(Al203)等绝缘性陶瓷添加钼(Mo)、钨(W)、钽(Ta)等高熔点金属所得的烧结体。(2) 对氧化铝(Al203)等绝缘性陶瓷添加氮化钜(TaN)、碳化钜(TaC)、碳化钼(Mo2C)等导电性陶瓷所得的烧结体。(3) 对氧化铝(Al203)等绝缘性陶瓷添加碳(C)等导电体所得的烧结体。然而，若由上述(1) (3)的烧结体制造静电吸附用内部电极，则难以把高熔点金属、导电性陶瓷、碳等导电性成分与绝缘性陶瓷在工业规模下均匀混合，所以这些导电性成分的比率相对于为得到目标体积固有电阻值所需的比率容易发生变动。这样，若这些导电性成分稍微变动，则体积固有电阻值会很大地变动，所以该体积固有电阻不会成为希望的一定值，因而容易从1.0X10—'cm以上且1.0X105Q cm以下，优选的是1.0X1020 cm以上且1.0X104Q cm以下的范围偏离，非常难把静电吸附用内部电极的体积固有电阻调整到希望的一定值，这是存在的问题点。还有，对于制造静电吸盘装置时采用的工业规模的热处理炉而言，炉内的温度分布不均匀，通常有士25。C 土5(rC程度的温度偏差。因此，在制造该静电吸盘装置时，若在载置板状试料的软置板和支撑该载置板的支撑板之间，夹持成为静电吸附用内部电极的含有上述(1) (3)的烧结体的原料成分的导电材料层，此后，对其进行烧制，使载置板、静电吸附用内部电极及支撑板接合成一体，则所生成的静电吸附用内部电极的体积固有电阻会受到炉内的温度分布的很大影响，所以该体积固有电阻不会成为希望的一定值，因此，容易从1.0X 10—1 Q *cm以上且1.0X105Q cm以下，优选的是1.0X102Q cm以上且1.0X104Q ，cm以下的范围偏离，非常难把静电吸附用内部电极的体积固有电阻调整到希望的一定值，这是存在的问题点。这样，静电吸附用内部电极的体积固有电阻容易受到导电性成分的变动、烧制时的温度变动的影响，所以难以稳定地获得希望的一定值，因而，难以获得可对板状试料进行均匀的等离子体处理且静电吸附力的表现、响应性良好的静电吸盘装置。本专利技术是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种在适用于等离子体处理装置的情况下，能提高等离子体中的电场强度的面内均匀性，对板状试料进行面内均匀性高的等离子体处理的静电吸盘装置。解决课题的方案本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种静电吸盘装置，其特征在于，具备： 静电吸盘部，该静电吸盘部具备：把一主面作为载置板状试料的载置面并且内置了静电吸附用内部电极的基体；以及对该静电吸附用内部电极施加直流电压的供电用端子；以及 固定于该静电吸盘部的基体的另一主面 上而与其成为一体，作为高频产生用电极的金属基座部， 上述静电吸附用内部电极由含有绝缘性陶瓷和碳化硅的复合烧结体形成，并且其体积固有电阻为１．０×１０↑［－１］Ω.ｃｍ以上且１．０×１０↑［５］Ω.ｃｍ以下。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：稻妻地浩，小坂井守，三浦幸夫，牧惠吾，
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：JP[日本]
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