[发明专利]带加热器的静电吸盘以及带加热器的静电吸盘的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件制造工艺等中所用的带加热器的静电吸盘以及带加热器的静电吸盘的制造方法。

背景技术

原来，在制造半导体器件等时，对半导体晶片进行成膜或刻蚀等表面处理。该表面处理中保持半导体晶片的装置之一为静电吸盘(Electrostatic Chuck)。该静电吸盘具有放置并保持半导体晶片等基板的基板放置面，通过与放置在该基板放置面上的半导体晶片之间产生的静电力来保持该半导体晶片。该静电吸盘有利用库仑力作为静电力的种类。此外，作为该静电吸盘的一种，有具备加热器，可加热半导体晶片的带加热器的静电吸盘。

在库仑型带加热器的静电吸盘的代表例子中，具备由陶瓷做成的基体。在该基体的内部，设有用于在与放置在基板放置面的基板之间产生静电力的静电吸盘电极(以下称为‘ESC电极’)、以及用于加热基板的电阻发热体。此外，基体的上表面形成放置有晶片等基板的基板放置面。这样，从上述基体中的ESC电极到基板放置面的部分形成电介质层，从ESC电极到基体的下表面的部分形成支撑部件(例如，参照专利文献1)。库仑型静电吸盘是利用放置在静电吸盘的电介质层表面的基板和静电吸盘的ESC电极之间产生的静电吸附力(库仑力)来吸附基板。

在库仑型带加热器的静电吸盘中，对基体的陶瓷使用氮化铝(例如，参照上述专利文献1：特开平11-12053号公报)。

在使用氮化铝作为基体的陶瓷的原有的带加热器的静电吸盘中，由于电介质层的体积电阻率小，有可能放置在基板放置面的基板的装卸响应性差。

对此，考虑把体积电阻率和耐腐蚀性都比氮化铝高的氧化铝用作基体。在此场合，较好是对电阻发热体使用与氧化铝的热膨胀系数相近的铌(Nb)等。然而，在上述电阻发热体含有铌(Nb)的场合，会担心铌成分扩散到设有电阻发热体的支撑部件中。因该铌成分扩散，电阻发热体的电阻特性发生变化，会担心产生基板的均匀加热性发生变动的不适。

再有，在静电吸盘中，施加在ESC电极上的电压高的话，基板的吸附力变高，但库仑力所需的在静电吸盘所必要的几千伏左右的高压有可能导致绝缘破坏等。

发明内容

对此，本发明的目的是提供提高放置在基板放置面上的基板的装卸响应性，同时，施加高压来提高吸附力也不会产生绝缘破坏，并且可对基板进行均匀加热的带加热器的静电吸盘以及带加热器的静电吸盘的制造方法。

为了达到上述目的，本发明的带加热器的静电吸盘具备由包含氧化铝的烧结体做成的基体、在该基体中的上部一侧设置的ESC电极、埋在基体中的下部一侧设置的电阻发热体，其特征在于，所述基体由从ESC电极到基体的上表面的电介质层和从ESC电极到基体的下表面的支撑部件构成，所述支撑部件在与所述电介质层相接的ESC电极附近区域和比该ESC电极附近区域更下方的下方区域的碳含量不同，所述电介质层中的碳含量在100wtppm以下，所述支撑部件的所述ESC电极附近区域的碳含量在0.13wt％以下，所述支撑部件的所述下方区域的碳含量在0.03wt％以上，并且，所述电阻发热体含有铌或铂。

此外，本发明的带加热器的静电吸盘的制造方法，是具有烧结陶瓷原料形成基体的电介质层的工序、形成ESC电极的工序、烧结埋设有电阻发热体的陶瓷原料来形成支撑部件的工序的带加热器的静电吸盘的制造方法，其特征在于，形成所述支撑部件的工序包含通过在靠近静电吸盘电极一侧层叠焙烧过的陶瓷原料、在远离静电吸盘电极一侧层叠未焙烧过的陶瓷原料并成形，来调整支撑部件的烧结体的碳含量的工序。

采用本发明的带加热器的静电吸盘以及带加热器的静电吸盘的制造方法的话，由于基体的支撑部件由包含在ESC电极附近区域和下方区域碳含量不同的氧化铝的陶瓷做成，从而可以防止电阻发热体的扩散导致的加热特性的变动，同时可提高ESC电极部的耐绝缘破坏性。

附图说明

图1是表示本发明的带加热器的静电吸盘的一个实施例的俯视图。

图2是图1的A-A截面图。

图3是表示带加热器的静电吸盘的别的实施方式的基体的主要部位的截面图。

图4是表示带加热器的静电吸盘的别的实施方式的基体的主要部位的截面图。

图5是比较例的基体的主要部位的截面图。

图6是实施例的说明图。

图中：

1-带加热器的静电吸盘；2-基体；3-ESC电极；4-电阻发热体；21-电介质层；22-支撑部件；22a-ESC电极附近区域；22b-下方区域。

具体实施方式