TW202306930A - 晶圓支持體 - Google Patents

Abstract

本發明課題係提供對於電漿之耐蝕性優異之新穎晶圓支持體。 做為解決手段，晶圓支持體(10)係具備由可切削陶瓷所成基材(14)、和被覆基材之表面之保護層(16)、和於基材至少內含一部分之導電構件(18、20)。保護層(16)係以相較基材(14)電漿所造成腐蝕為少之材料加以構成。

Description

晶圓支持體

本案發明係有關支持晶圓之支持體。

使用於以往之靜電吸盤等之陶瓷材料係多為難以加工之所謂氮化矽或氮化鋁之陶瓷材料，從切削速度或碎屑(缺損)之觀點視之，難以進行複雜之加工。在此，考量出將加工性優異之可切削陶瓷使用於基材之晶圓支持體(參照專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2020-155571號公報

[發明欲解決之課題]

但是，前述之晶圓支持體係曝露於半導體製造程序之腐蝕性之氣體或電漿環境中，會從表面易於產生塵埃。該塵埃附著於晶圓之時，會成為之後之半導體製造程序之不良原因。

本發明係有鑑於上述情事而成，其目的係提供對於電漿之耐蝕性優異之新穎晶圓支持體。 [為解決課題之手段]

為解決上述課題，本發明之某種形態之晶圓支持體係具備由可切削陶瓷所成基材、和被覆基材之表面之保護層、和於基材至少內含一部分之導電構件。保護層係以相較基材電漿所造成腐蝕為少之材料加以構成。

可切削陶瓷係較一般之陶瓷材料，容易加工。在此，如在此形態時，在製作基材之階段，即使不實現複雜形狀，可在製作基材之後進行加工之故，可進行多樣之形狀之晶圓支持體之製造。更且，根據此形態時，可將對於基材之電漿所造成腐蝕，經由保護層加以減低。又，構成基材之材料即使易於剝離之時，可經由保護層降低剝離程度。

保護層係以選自氮化鋁(AlN)、氧化鋁(Al₂O₃)、氧化釔(Y₂O₃)、氧化鎂(MgO)、釔鋁石榴石(YAG:Y₃O₅Al₁₂)及釔鋁單斜晶體(YAM:Y₄Al₂O₉)所成群之至少一個以上之材料所構成亦可。由此，可更減低將對於基材之電漿所造成之腐蝕。

保護層係可為厚度在1~30μm之範圍。由此，可兼顧所期望之吸附力與對於電漿之耐蝕性。保護層之厚度係2μm以上為佳，較佳為5μm以上時，可得對於電漿更良好之耐蝕性。又，保護層之厚度係20μm以下為佳，較佳為10μm以下時，可得更充分之吸附力。

保護層係算術平均高度Sa可為0.07~0.20μm之範圍。由此，可適切接觸支持之晶圓。

保護層係可含99.0%以上之AlN。由此，可得AlN原本之對於電漿之耐蝕性。

可切削陶瓷係可為選自氮化硼(BN)、氧化鋯(ZrO₂)、氮化矽(Si₃N₄)及碳化矽(SiC)所成群之需氮化硼之至少二個以上之材料所成燒結體。氮化硼係被削性優異，經由使用以氮化硼為必須成分之可切削陶瓷，可加使加工率變大。又，於基材之內部內含不同種材料之導電構件的晶圓支持體之時，由於基材與導電構件之物性之不同，對於溫度變化產生內部應力。又，經由晶圓支持體之外周部與中心部之溫度差，會產生熱應力。但是，氮化硼係具有優異耐熱衝擊性之故，基材會難以破裂。

可切削陶瓷係令氮化硼、氧化鋯、氮化矽及碳化矽之陶瓷成分之合計為100質量%之時，令氮化硼含有10~80質量%，令氮化矽含有0~80質量%，令氧化鋯含有0~80質量%，令碳化矽含有0~40質量%亦可。令陶瓷成分之合計為100質量%之時，更可令燒結助劑成分含有3~25質量%。

導電構件係可以選自含鉬、鎢、鉭及此等之合金所成群之金屬材料所構成。

然而，以上之構成要素之任意組合、將本發明之表現以方法、裝置、系統等加以變換者，亦可有效做為本發明之形態。又，適切組合上述各要素，亦包含於本案專利申請所保護之發明之範圍。 [發明效果]

根據本發明時，可實現對於電漿之耐蝕性優異之晶圓支持體。

以下，參照圖面，對於為實施本發明之形態，詳細加以說明。然而，於圖面之說明中，同一要素則附上同一符號，適切省略重複之說明。

(晶圓支持體) 晶圓支持體係只要可支持矽晶圓等之半導體基板即可，可具備吸附機構或加熱機構。例如，晶圓支持體係可為單純搭載晶圓之承受器。又，晶圓支持體係可為對於搭載之晶圓產生吸附力之靜電吸盤，或加熱晶圓之加熱器。又，支持晶圓支持體之對象物係主要為晶圓，亦可為支持其他之構件或零件。

本實施之形態中，將晶圓支持體為附有加熱器之靜電吸盤之情形為例加以說明。圖1係關於本實施之形態之晶圓支持體之概略剖面圖。

關於本實施之形態之晶圓支持體10係在電漿CVD之半導體製造裝置之處理室12內，為了支持晶圓W而被使用。晶圓支持體10係具有由可切削陶瓷所成基材14、和被覆基材14之表面14a之保護層16、和於基材14至少內含一部分之導電構件18、20。晶圓W係搭載於搭載面16a之保護層16之表面。

導電構件18係工作做為在於搭載面16a流動產生為固定晶圓W之吸附力之電流之靜電吸盤電極。又，導電構件20係工作做為用以將晶圓W加熱至特定之程序溫度之電阻加熱體(加熱器)。然而，關於本實施之形態之晶圓支持體10中，導電構件18、20係埋設於燒結體之基材14。為此，導電構件18、20係需在燒成之階段，配置於原料粉末之內部，為在燒成溫度不會熔融之高融點金屬。例如做為導電構件之材料係鉬、鎢、鉭等之高融點金屬，或含二種以上此等之合金為佳。

又，晶圓支持體10係形成有從露出於處理室側之搭載面16a，通過基材14之內部，連接至外部之氣體供給源(未圖示)之氣體導入口22亦可。氣體導入口22係用以供給將吸附於搭載面16a之晶圓W，從背面側加以冷卻之氣體者。

(可切削陶瓷) 本發明者係為了產出適於晶圓支持體之材料，經過不斷的檢討結果，發現由加工性佳(具有快削性)之所謂可切削陶瓷所成燒結體為佳。

可切削陶瓷係較一般之陶瓷材料，例如相較氧化鋁、氮化矽、氮化鋁、碳化矽等，容易進行機械加工。即，可切削陶瓷中，難以產生陶瓷之加工上成為問題之稱為碎屑之缺損，可進行複雜之加工。又，可切削陶瓷之加工時之研磨量(加工率)係陶瓷材料之加工時之研磨量之數倍至數百倍，可有效率進行加工。

可切削陶瓷係混合成為陶瓷成分之複數之原料化合物之複合材，例如經由碳化矽之混合比例，可調整體積電阻率。其結果，可對應到庫侖型或翰森-拉別克(JR)型之靜電吸盤之吸附機構之任一者又，加熱器之時，經由不添加碳化矽，可做為絕緣體使用。然而，可切削陶瓷係無需整體為均勻之組成，在各別收容接近於搭載晶圓W之搭載面16a之導電構件18之部分，收容導電構件20之部分，為使各部分之機能成為最佳，令組成有所不同亦可。

更且，就主成分之一個，列舉了氮化硼，相較一般之氧化鋁、氮化矽、氮化鋁、碳化矽，具有優異耐熱衝擊性，成為製品之晶圓支持體時，可防止破裂所造成之破損。

關於本實施之形態之可切削陶瓷係選自氮化硼、氧化鋯、氮化矽及碳化矽所成群之需氮化硼之至少二個以上之材料所成燒結體。氮化硼係被削性優異，經由使用以氮化硼為必須成分之可切削陶瓷，可加使加工率變大。又，於基材之內部內含不同種材料之導電構件的晶圓支持體之時，由於基材與導電構件之物性之不同，對於溫度變化產生內部應力。又，經由晶圓支持體之外周部與中心部之溫度差，會產生熱應力。但是，氮化硼係具有優異耐熱衝擊性之故，基材會難以破裂。

關於本實施之形態之可切削陶瓷係令氮化硼、氧化鋯、氮化矽及碳化矽之陶瓷成分之合計為100質量%之時，令氮化硼含有10~80質量%，令氮化矽含有0~80質量%，令氧化鋯含有0~80質量%，令碳化矽含有0~40質量%亦可。

又，關於本實施之形態之可切削陶瓷係含有燒結助劑成分。燒結助劑係可由使用於氮化矽或氮化硼之燒結者加以選擇。較佳之燒結助劑係由氧化鋁(氧化鋁)、氧化鎂(氧化鎂)、氧化釔(氧化釔)、及鑭系元素金屬之氧化物所得1種或2種以上。較佳係氧化鋁與氧化釔之混合物，或更於此添加氧化鎂之混合物，或氧化釔與氧化鎂之混合物等。

燒結助劑成分之混合量係令陶瓷成分之合計為100質量%之時，外掛為1~25質量%、尤其以3~25質量%之範圍為所期望的。燒結助劑成分之混合量係1質量%以上、較佳為3質量%以上時，易於緻密化，可抑制燒結體之密度不足或機械性特性之下降。另一方面，燒結助劑成分之混合量為25質量%以下時，由於減低強度低之粒界相，可抑制機械性強度之下降或粒界相之增加所造成加工性之下降。

然而，氮化硼雖被削性優異，但強度特性不佳。因此，於燒結體存在粗大之氮化硼時，其成為破壞起點，而成為加工時之缺陷、破裂產生之要因。為了不形成如此粗大之氮化硼粒子，將原料粉末成為微細粉為有效的。主原料粉末，尤其是氮化硼之原料粉末係使用平均粒徑不足2μm者為所期望的。氮化硼雖存在六方晶系(h-BN)低壓相者或立方晶系(c-BN)高壓相者等，但在快削性之觀點視之，六方晶系之氮化硼為佳。又，從加工性之觀點視之，氮化硼愈多，或氮化矽(及氧化鋯)愈少為佳。又，機械性強度或楊氏模數係氮化硼愈多，或氮化矽(及氧化鋯)愈少為愈低。

做為可切削陶瓷，例如可列舉含BN氮化矽系陶瓷(「PhotoveelII」、「PhotoveelII-k70」:Ferrotec Material Technologies股份有限公司製)。然而，Photoveel II-k70之組成係氮化硼為38.5質量%、氮化矽為54.1質量%、氧化釔為5.5質量%、氧化鎂為1.9質量%。此含BN氮化矽系陶瓷係彎曲強度為600MPa以下，楊氏模數為250GPa以下，維氏硬度為5GPa以下。具有如此特性之可切削陶瓷係每當加工時之單位時間之研磨量(加工率)為大，即使複雜形狀之晶圓支持體亦可有效率生產。又，將基材做為單純之形狀之區塊加以製作之後，經由切削加工成所期望之形狀，以一零件之形式，製造複雜之晶圓支持體。

(燒結體之製造方法) 首先，對應於後述之各實施例或各比較例之混合量，混合氮化硼、氧化鋯、氮化矽及碳化矽等之陶瓷成分所成主原料粉末、和令陶瓷成分之合計為100質量%之時，3~25質量%之燒結助劑粉末，調製原料粉末。此混合係例如經由濕式球磨機等加以進行。

接著，經由將原料粉末或成型體或該兩者，在高溫加壓下加以成形，燒成，製作燒結體。然而，將原料粉末或成型體之一部分，置換成燒結體亦可。又，為將用以加熱器之電阻加熱體或靜電吸盤之電極，設於燒結體之內部，係於加熱加壓裝置，填充原料粉末、成型體或燒結體之時，於燒成後，將成為導電體之構件或材料(例如，金屬板、金屬箔、導電糊、線圈、網目等)，配置(埋設)於特定位置即可。然而，導電體之形狀則未特別加以限定。此燒成係例如可使用加熱加壓裝置加以進行。加熱加壓雖在非氧化性(不活性)環境之例如氮或氬環境中進行，亦可在加壓氮中進行。加熱加壓溫度係例如1300~ 1950℃之範圍。溫度過低時，燒結則不充分，過高之時，會產生主原料之熱分解。加壓力係20~50MPa之範圍內為適當的。加熱加壓之持續時間係雖會根據溫度或尺寸，通常係1～4小時程度。高溫加壓燒結係經由HIP(熱均壓)加以進行。此時之燒結條件，只要是該業者可適切設定。

之後，將燒結體加工成所期望之形狀，製造晶圓支持體。關於本實施之形態之可切削陶瓷係具有高強度高切削性(快削性)之故，可在工業性現實性的時間下進行複雜之微細加工。又，製造燒結體時之諸條件係考量後述之電漿之耐蝕性，使成為可切削陶瓷之平均結晶粒徑為0.5μm以下加以選擇即可。由此，即使多結晶之一部分以電漿環境之腐蝕做為塵埃加以剝離之時，由於粒子本身為小，可減低半導體製造程序之不良。然而，可切削陶瓷之平均結晶粒徑係0.1μm以下為更佳。

如上所述，關於本實施之形態使用於基材14之可切削陶瓷係較一般之陶瓷材料，容易加工。在此，如在此形態時，在製作基材14之階段，即使不實現複雜形狀，可在製作基材之後進行加工之故，可進行多樣之形狀之晶圓支持體之製造。

另一方面，晶圓支持體10係會根據用途，在半導體製造程序中，曝露於腐蝕性之氣體或電漿環境。做為腐蝕性之電漿，例示有CF₄、C₄F₈、SF₈、NF₃、CHF₃等之氟系氣體，除此之外，有混合Ar、O₂、CO₂等之氣體之情形。矽成分係與氟系之電漿反應性高之故，含矽之基材係對於此等之電漿而言，承受性為低。又，氮化硼係與O₂電漿之反應性為高。

如前述，關於本實施之形態之可切削陶瓷係主成分含氮化矽、碳化矽、氮化硼，本案發明者係可思及含矽或氮化硼之可切削陶瓷在腐蝕性之電漿環境中，耐蝕性會變低。然後，為提升對於電漿之晶圓支持體之耐蝕性，於關於本實施之形態之晶圓支持體10之基材14之表面，設置保護層16。

(保護層) 關於本實施之形態之保護層16係以相較基材14電漿所造成腐蝕為少之材料加以構成。由此，可將對於基材14之電漿所造成之腐蝕，經由保護層16加以減低。又，構成基材14之材料即使易於剝離之時，亦可經由保護層16降低剝離程度。關於本實施之形態之保護層16係以選自氮化鋁、氧化鋁、氧化釔、氧化鎂、釔鋁石榴石(YAG:Y₃O₅Al₁₂)及釔鋁單斜晶體(YAM:Y₄Al₂O₉)所成群之至少一個以上之材料所構成。尤其，氮化鋁在耐熱衝擊性優異之故，在靜電吸盤施加高熱衝擊之程序中，為適切之材料。

如圖1所示，保護層16之表面之搭載面16a與導電構件18之間之厚度則成為介電體層之厚度t。為此，保護層16之膜厚過厚之時，介電體層之厚度t則變大，無法得充分之吸附力。又，厚度t過大之時，在施加高熱衝擊之時，於保護層16易於產生龜裂。另一方面，保護層16之膜厚t過小時，對於電漿而言，無法得充分之耐蝕性。在此，關於本實施之形態之保護層16係可為厚度在1~ 30μm之範圍。由此，可兼顧所期望之吸附力與對於電漿之耐蝕性。保護層16之厚度係2μm以上為佳，較佳為5μm以上時，可得對於電漿更良好之耐蝕性。又，保護層16之厚度係20μm以下為佳，較佳為10μm以下時，可得更充分之吸附力。

(保護層之成膜方法) 保護層之成膜係以例如CVD、PVD(濺鍍或離子電鍍)、氣溶膠沈積之方法以進行。此等之方法係在膜厚控制優異之故，如前述保護層之厚度，可在1~30μm範圍進行高精度之成膜。

濺鍍係使基板與標靶(成為膜之材質)對向，在10^-1~數Pa程度之Ar氣體環境中，於標靶享加負之高電壓進行放電，將Ar離子向標靶衝擊。當Ar離子衝擊之時，則以濺鍍現象自標靶原子會飛濺而出。經由飛濺之原子堆積於基材，可形成保護層。

關於本實施之形態之保護層16之形成中，反應性濺鍍法為適切者。將氧化鋁或氮化鋁等之化合物，使用於標靶時，濺鍍率明顯下降之故，已知有塗佈速度會變得極小，或於每一元素濺鍍率不同之故，會形成從標靶組成偏離之膜。為此，關於本實施之形態之保護層之構成材料為氮化鋁之時，使用單一金屬之鋁之標靶，適用於與反應性氣體N₂反應之反應性濺鍍法。

保護層之其他之成膜方法之離子電鍍係使基板與蒸發源(成為膜之材質)対向，在10^-2~10^-4Pa程度之真空中，自蒸發源熔解、蒸發膜之原料，堆積於基板之方法。經由蒸發之材料之種類或反應氣體之導入，製作各種之材質之膜。將真空蒸鍍為基礎之塗佈技術中，將使用離子之整體方法，稱之為離子電鍍。具體而言，雖有高頻離子電鍍、反應性離子電鍍、離子輔助沉積等之多樣手法，但皆可被採用。關於本實施之形態之保護層之構成材料為氧化釔之時，於蒸鍍源使用金屬釔，於反應氣體導入O₂，在電漿環境中加以成膜。又，離子輔助沉積時，藉由在於蒸鍍源使用金屬釔，於輔助離子使用O₂離子，構成材料可成膜氧化釔之保護層。然而，構成材料為氧化鎂或氧化鋁之保護層時，可經由高頻離子電鍍、反應性離子電鍍、離子輔助沉積加以成膜。

使用前述濺鍍或離子電鍍等之離子之成膜方法時，可於成膜前，以Ar離子清潔表面(以離子之衝擊，除去表面附著物或氧化膜)之故，可得密合力高之膜。N₂離子或H₂離子係特別在有機物之清潔時為(一般稱之為離子轟擊工程)有效的。經由轟擊工程，可除去基材之可切削陶瓷表面之極微細之塵埃(無法以超音波洗淨等除去者)之故，具備保護膜之基材係較沒有保護膜之基材，可減低初期之塵埃之產生。此等之手法係相較將粉燒固製作之團塊陶瓷，可使氮化鋁之純度提高之故，晶圓污染之疑慮會下降，有助於減低不良率。

又，使用可切削陶瓷所成基材之靜電吸盤係基材之表面粗糙度在特定之範圍(例如、算術平均粗糙度Ra為0.02μm≦Ra≦0.2μm之範圍)時，為了與晶圓點接觸，在解吸附時，與晶圓之磨擦較少。另一方而，為了氮化硼之劈開性，易於以物理性之力產生粒子之剝離(龜裂)之故，如果保持如此之時，易於產生塵埃。但是，經由將前述之氮化鋁等之保護層16塗佈於基材14表面，可減低粒子之剝離，可減低粒子之產生。更且，關於本實施之形態之成膜方法所製作之保護層16係跟隨基材14之表面粗糙度，具有算術平均粗糙度Ra為0.02μm≦Ra≦0.2μm之範圍之表面。即邊具備有對於電漿之耐蝕性之保護層16，保護層16本物可與晶圓點接觸之故，關於本實施之形態之晶圓支持體10則在塵埃減低上極為優異。

又，各層以硬質材料(楊氏模數高之材料之組合)構成之多層構件時，任一層皆難以變形之故，易於以熱應力等產生龜裂。但是，如關於本實施之形態之晶圓支持體10時，做為主成分使用含氮化硼之基材14，可吸收(緩和)應力。又，關於本實施之形態之可切削陶瓷係複合材料之故，可將基材14之熱膨脹率配合保護層16之熱膨脹率。其結果，可使各層之熱膨脹率之不同所造成之熱應力變小，可抑制龜裂之產生，即抑制塵埃之產生。

[實施例] 接著，對於關於各實施例或各比較例之晶圓支持體之特性加以說明。各實施例及各比較例之陶瓷成分及燒結助劑成分之含有量係於表1。膜厚係從經由掃描型電子顯微鏡加以攝影之顯微鏡照片計測。圖2係顯示將關於實施例1之晶圓支持體之剖面，經由掃描型電子顯微鏡(SEM)加以攝影之照片圖。圖2所示保護層16係經由反應性濺鍍法成膜之厚度5μm之氮化鋁膜。如圖2所示，關於實施例1之保護層16係無空洞，為緻密之膜。

將關於實施例1~6、比較例1~3之晶圓支持體之試料表面特性與電漿曝露試驗之結果，示於表2。

(試料表面特性) 圖3(a)係顯示氮化鋁之基板表面之SEM照片圖、圖3(b)係顯示可切削陶瓷之基板表面之SEM照片圖、圖3(c)係顯示關於實施例1之晶圓支持體之保護層表面之SEM照片圖。做為試料表面之狀態，測定以JIS B 0601規定之算術平均粗糙度Ra。又，做為其他之試料表面之狀態，將以ISO 25178規定之算術平均高度Sa，以股份有限公司基恩斯製共焦點顯微鏡VK-X1050加以測定。然而，對於實施例1~6，測定保護層之表面，對於比較例1~3測定燒結體之基材之表面。

圖3(a)所示氮化鋁之基材表面之Ra係0.05μm，Sa係0.061μm。對此，圖3(b)所示含氮化硼之可切削陶瓷之基材表面之Ra係0.05μm，Sa係0.116μm，圖3(c)所示關於實施例1之晶圓支持體之保護層表面之Ra係0.08μm，Sa係0.082μm。即，至少可切削陶瓷為基材之時，相較氮化鋁為基材之時，無論保護層之有無，算術平均高度Sa為大，與晶圓之接觸面積會變小。其結果，如前述，可減低自晶圓支持體所產生之塵埃。關於本實施之形態之保護層係算術平均高度Sa可為0.07~0.20μm之範圍。由此，可適切接觸支持之晶圓。

(電漿曝露試驗) 圖4(a)~圖4(c)係為說明電漿曝露試驗之模式圖。使用於試驗之電漿產生裝置係SAMCO股份有限公司製之RIE-10N。電漿輸出係100W，氣體種係混合CF₄40sccm、O₂10sccm者。壓力係40Pa、處理時間係240分(30分×8次)。如圖4(a)所示，於模擬晶圓支持體之試驗對象之試料24之一部分，黏貼卡普頓膠帶等之遮罩26，如圖4(b)所示進行電漿處理。於特定之處理時間後，除去遮罩26，將遮罩26未被覆之處所與遮罩26所被覆之處所之階差d，做為腐蝕量加以測定(參照圖4(c))。

如表2所示，關於實施例1~6之晶圓支持體係階差d為0μm，未確認到腐蝕。另一方面，關於無保護膜之比較例1~3之晶圓支持體係皆產生階差d為4μm以上。又，關於實施例1~6之晶圓支持體係相較關於比較例1~3之晶圓支持體，顯示電漿曝露試驗後表面粗糙度之算術平均高度Sa之值之增加量皆小。即，腐蝕量(階差)為小，表面粗糙度(算術平均高度)愈小，電漿承受性為高之故，關於本實施之形態之晶圓支持體之保護層之有用性則變得明顯。

(維氏硬度) 對於電漿之耐蝕性中，除了前述之化學反應所造成之蝕刻以外，亦可能有物理性蝕刻之影響。例如即使與使用氟系(CF₄)之氣體之電漿反應，經由將含有難以昇華之物質(例如鋁或釔)之材料做為保護層，可提升化學反應所造成之耐蝕性。更且，為物理性衝擊強高硬度之保護層時，可期待有對於電漿之更高之耐蝕性。

在此，本案發明人等矚目於保護層之膜硬度。膜硬度係以奈米壓痕法測定奈米壓痕硬度H_IT，換算成維氏硬度(GPa)。例如關於實施例1、3、4之晶圓支持體係維氏硬度為10GPa以上，配合電漿曝露試験之腐蝕量之結果，可期待對於電漿之更高之耐蝕性。另一方面，如關於比較例2之晶圓支持體，維氏硬度為小之時，在捆綁或對裝置之組裝時，產生傷痕，而成為塵埃之要因。

(構成保護層之材料之純度) 翰森-拉別克(J-R)型之靜電吸盤中，需將晶圓支持體之陶瓷之體積電阻率控制在10⁹Ωcm程度。成膜用(PVD、CVD)之靜電吸盤係，使用溫度域雖高達~500℃，但一般之絕緣性陶瓷在溫度上昇時，電阻率會下降。為此，於每使用溫度域，使用改變電阻率之陶瓷。

為改變電阻率，多為加入添加物，例如進行混入數%~十數%程度碳化矽、碳(C)、氧化鈦(TiO₂)等於氮化鋁。但是，經由此等之添加物，有對於電漿之耐蝕性變弱，由於不均勻之蝕刻(腐蝕)，產生塵埃之情形。

在此，關於本實施之形態之晶圓支持體係在基材控制體積電阻率下，將被覆於該表面之保護層之材料成為高純度者，減低保護層之添加物之影響。例如，如關於實施例1或實施例3之晶圓支持體，備有高純度之氮化鋁做為保護層者亦可。保護層係含99.0%以上，較佳為含99.5%以上之氮化鋁即可。由此，可得氮化鋁原本之對於電漿之耐蝕性。然而，將高純度之氮化鋁以濺鍍加以製作之時，可經由使用高純度之鋁金屬與高純度之N₂氣體，且在不純物污染少之真空環境下成膜加以實現。

(保護層之厚度) 成膜用之靜電吸盤，尤其CVD用之置入加熱器之靜電吸盤中，處理溫度(加熱器溫度)為高達~500℃。於如此高溫之靜電吸盤，例如搬送室溫(25℃)之晶圓時，會有Δ475℃之熱衝擊。對此，氮化鋁陶瓷之耐熱衝擊係Δ400℃程度之故，僅氮化鋁為主成分之基材所成靜電吸盤之時，有陶瓷之破損之疑慮。

對此，如關於本實施之形態之晶圓支持體，具備可切削陶瓷所成基材之時，耐熱衝擊性則優異。更且，被覆基材表面之保護層即使為如氮化鋁、氧化鋁、氧化釔、YAG之耐熱衝擊性沒有較可切削陶瓷為高之材料所構成，只要是1~30μm程度之薄膜，不會損及耐熱衝擊性。又，基材為可切削陶瓷製之靜電吸盤中，雖可得熱傳導率之向異性，但只要保護層為薄膜，不會損及基材所得之向異性。

以上，將本發明雖參照實施形態或實施例做了說明，但本發明非限定於上述實施形態，對於適切組合或置換實施形態之構成者，亦包含於本發明。又，根據該業者之知識，可適切替換實施形態之組合或工程之順序，或將各種之設計變更等之變形，施加於實施形態，而施加此變形之實施形態亦包含於本發明之範圍。

10:晶圓支持體 12:處理室 14:基材 14a:表面 16:保護層 16a:搭載面 18:導電構件 20:導電構件 22:氣體導入口 24:試料 26:遮罩 W:晶圓

[圖1]關於本實施之形態之晶圓支持體之概略剖面圖。 [圖2]顯示將關於實施例1之晶圓支持體之剖面，經由掃描型電子顯微鏡(SEM)加以攝影之照片圖。 [圖3]圖3(a)係顯示氮化鋁之基板表面之SEM照片圖、圖3(b)係顯示可切削陶瓷之基板表面之SEM照片圖、圖3(c)係顯示關於實施例1之晶圓支持體之保護層表面之SEM照片圖。 [圖4]圖4(a)~圖4(c)係為說明電漿曝露試驗之模式圖。

10:晶圓支持體

12:處理室

14:基材

14a:表面

16:保護層

16a:搭載面

18:導電構件

20:導電構件

22:氣體導入口

t:厚度

W:晶圓

Claims (8)

1. 一種晶圓支持體，其特徵係具備由可切削陶瓷所成基材、和被覆前述基材之表面之保護層、和於前述基材至少內含一部分之導電構件； 前述保護層係以相較前述基材電漿所造成腐蝕為少之材料加以構成。
2. 如請求項1記載之晶圓支持體，其中，前述保護層係以選自氮化鋁、氧化鋁、氧化釔、氧化鎂、釔鋁石榴石(YAG:Y₃O₅Al₁₂)及釔鋁單斜晶體(YAM:Y₄Al₂O₉)所成群之至少一個以上之材料所構成。
3. 如請求項1或2記載之晶圓支持體，其中，前述保護層係厚度為1~30μm之範圍。
4. 如請求項1至3之任一項記載之晶圓支持體，其中，前述保護層係算術平均高度Sa為0.07~0.20μm之範圍。
5. 如請求項1至4之任一項記載之晶圓支持體，其中，前述保護層係包含99.0%以上之氮化鋁。
6. 如請求項1至5之任一項記載之晶圓支持體，其中，前述可切削陶瓷係選自氮化硼、氧化鋯、氮化矽及碳化矽所成群之需氮化硼之至少二個以上之材料所成之燒結體。
7. 如請求項6記載之晶圓支持體，其中，前述可切削陶瓷係 令氮化硼、氧化鋯、氮化矽及碳化矽之陶瓷成分之合計為100質量%之時，令氮化硼含有10~80質量%，令氮化矽含有0~80質量%，令氧化鋯含有0~80質量%，令碳化矽含有0~40質量%， 令前述陶瓷成分之合計為100質量%之時，更可令燒結助劑成分含有3~25質量%。
8. 如請求項1至7之任一項記載之晶圓支持體，其中，前述導電構件係以選自含鉬、鎢、鉭及此等之合金所成群之金屬材料所構成。

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