專利名稱：靜電卡盤用卡板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種吸附固定硅晶片等待處理基板的靜電卡盤上使用的作為介電體的卡板的制造方法。
背景技術(shù)：
為了在半導(dǎo)體制造工序中得到想要的設(shè)備構(gòu)造，會進(jìn)行離子注入處理或刻蝕處理、使用PVD法、CVD法等的成膜處理等處理，在進(jìn)行這些處理的真空處理裝置中，安裝有所謂的靜電卡盤，以將硅晶片(下稱“晶片”)固定在處于真空氣氛的處理室內(nèi)。以往的靜電卡盤，舉例說來，從專利文獻(xiàn)1可知，是在埋設(shè)有正負(fù)電極的卡盤主體的上面處，安裝作為介電體的卡板構(gòu)成的所謂雙極型的靜電卡盤。再有，眾所周知，根據(jù)真空處理裝置內(nèi)進(jìn)行的處理，有時要將基板控制在指定溫度，這種情況下，比如在卡盤主體等內(nèi)安裝電阻加熱式加熱設(shè)備的同時，形成與晶片的背面 (進(jìn)行指定處理的面的相對側(cè))的外周邊緣部面接觸的擋邊部，在該擋邊部圍繞出的內(nèi)部空間內(nèi)，例如垂直設(shè)立多個同心的支持部，構(gòu)成卡板。而且，在晶片加熱、冷卻時，通過卡盤主體內(nèi)形成的氣體通道，向上述內(nèi)部空間供給Ar氣等非活性氣體，在由擋邊部與晶片背面組成的內(nèi)部空間中形成非活性氣體氣氛，以此來加速對從卡盤主體到晶片的熱傳導(dǎo)，從而可以高效地進(jìn)行晶片的加熱、冷卻。此處，使用氮化鋁或氮化硅等顯示出高電阻的燒結(jié)體作為靜電卡盤用的卡板，但若采用上述那樣形成非活性氣體氣氛的構(gòu)造，就不得不減小與晶片的接觸面積。因此，為了切實(shí)吸附住晶片，又不引起電極上應(yīng)施加的電壓的增加，就需要將卡板的與晶片接觸的面， 即擋邊部或突起部的上面加工到指定的表面粗糙度及平坦度。由此，舉例來說，從專利文獻(xiàn)2可知將燒結(jié)體浸入蠟中，對其表面進(jìn)行平面研磨、 拋光研磨或化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)后，將蠟去除，加工到指定的表面粗糙度及平坦度(平行度)。然而，如像上述那樣，使用燒結(jié)體表面經(jīng)平面研磨或拋光研磨制成的卡板，則在其開始使用時，會發(fā)生即便停止向電極施加電壓，晶片受殘留電荷的影響也無法脫離的情況。 這樣的問題雖然可通過使用偽基板，使其數(shù)百次的反復(fù)吸附、脫離于卡板來解決(即，能夠很好地實(shí)施晶片的脫離，不受殘留電荷的影響)，但這種方法在使靜電卡盤發(fā)揮功效時很費(fèi)事，且存在增加制作工序的問題。為此，本發(fā)明的發(fā)明者們反復(fù)切實(shí)研究，以由氮化鋁燒結(jié)體構(gòu)成的卡板為例，來說明卡板開始使用時無法脫離的問題，可以得知燒結(jié)體表面因平面研磨或拋光研磨而受到損傷，其表面局部存在準(zhǔn)備脫出的氮化鋁粒子，這些氮化鋁粒子變?yōu)殡姂腋顟B(tài)，在停止向電極施加電壓時，就變?yōu)殡娮瑁识鵁o法釋放出殘留的電荷，所以才會出現(xiàn)上述問題。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 專利公開平1-321136號公報(bào)
專利文獻(xiàn)2 專利公開2000-21963號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問題鑒于以上內(nèi)容，本發(fā)明要提供的是一種靜電卡盤用卡板的制造方法，該方法具有從開始使用時基板就不易發(fā)生脫離不良的高生產(chǎn)效率。解決技術(shù)問題的手段為解決上述問題，本發(fā)明是一種靜電卡盤用卡板的制造方法，所述靜電卡盤包括具有電極的卡盤主體，和覆蓋卡盤主體表面的由介電體構(gòu)成的卡板；所述方法包括下述步驟將原料粉末壓縮成指定形狀后，燒結(jié)得到燒結(jié)體的工序；通過研磨加工，將所述燒結(jié)體中與待吸附基板接觸的表面加工到指定的表面粗糙度及平坦度的工序；選擇性地僅去除伴隨所述隨研磨加工產(chǎn)生的準(zhǔn)備脫出的粒子的噴砂處理的工序。采用本發(fā)明，通過在研磨加工后進(jìn)行噴砂處理，選擇性地僅去除伴隨研磨加工在所述表面產(chǎn)生的準(zhǔn)備脫出的粒子。為此，將這樣的卡板組裝在卡盤主體上，構(gòu)成靜電卡盤來使用，從最初使用開始，作為待處理基板使用的晶片可以很好地脫離，不會在停止向電極施加電壓時受到殘留電荷的影響。并且，本發(fā)明中，在研磨加工后進(jìn)行噴砂處理，與數(shù)百次地反復(fù)將基板吸附、脫離于卡板的現(xiàn)有方法比，操作簡單，能提高生產(chǎn)效率，并且使用所述噴砂處理，幾乎不會降低卡板表面的表面粗糙度或平坦度，不減少與晶片的接觸面積。再有，在本發(fā)明中，所述噴砂處理優(yōu)選使用濕噴砂處理。


圖1是說明組裝有用本實(shí)施方式的制造方法制造的卡板的靜電卡盤的剖面示意圖；圖2是將本實(shí)施方式的卡板的一部分放大來說明其制作工序的圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖來說明具有用本發(fā)明實(shí)施方式的制造方法制造出的卡板的靜電卡盤EC，其中，所述本發(fā)明實(shí)施方式的制造方法為設(shè)待處理基板為晶片W，在實(shí)施離子注入處理、刻蝕處理或采用PVD法、CVD法的成膜處理等處理的真空處理裝置中，從其開始使用時起就保持住晶片W在真空處理裝置內(nèi)，并在處理后晶片W可切實(shí)脫離的卡板。如圖1所示，靜電卡盤EC由安裝在未圖示的處理室內(nèi)底部的卡盤主體1和設(shè)置在該卡盤主體1的上面處的卡板2構(gòu)成，卡板2是介電體?？ūP主體1，例如是氮化鋁材質(zhì)的， 且在卡盤主體1的上部，經(jīng)過未圖示的絕緣層，裝入有正負(fù)電極3a、3b，可以通過公知的卡盤電源E施加直流電壓。并且，在卡盤主體1上，形成有貫通上下的氣體通道4，該氣體通道4的下端經(jīng)中間設(shè)有流量控制器5的氣管6，與裝有非活性氣體的氣源7相連通，這些部件共同構(gòu)成本實(shí)施方式的氣體供給設(shè)備。進(jìn)一步地，卡盤主體1中內(nèi)置有具有公知結(jié)構(gòu)的電阻加熱式加熱器8，能將晶片W加熱并保持在指定的溫度上。卡板2、例如由氮化鋁燒結(jié)體構(gòu)成，其包括可與晶片W背面的外周邊緣部面接觸的環(huán)狀擋邊部加和在擋邊部加所圍繞的內(nèi)部空間2b內(nèi)垂直設(shè)立的多個同心的棒狀支持部 2c。這種情況下，設(shè)定支持部2c的高略微小于擋邊部加的高，將晶片W吸附在卡板2表面上時，由各支持部2c來支撐晶片W。而且，將晶片W搭載在卡板2上后，晶片W被兩電極3a、!3b之間施加直流電壓而產(chǎn)生的靜電力吸附在卡板2表面。此時，通過晶片W背面的外周邊緣部與擋邊部加的整個周邊的面接觸，將內(nèi)部空間2b大致密封。這一狀態(tài)下，如經(jīng)氣體供給設(shè)備供給Ar氣，則可在上述內(nèi)部空間2b中形成氣體氣氛。由此，啟動加熱器8加熱晶片W時，通過在由擋邊部加和晶片W背面構(gòu)成的內(nèi)部空間2b中形成非活性氣體氣氛，可加速對晶片W的熱傳遞，高效加熱晶片W。且本實(shí)施方式中，以僅安裝了加熱器8的設(shè)備為例進(jìn)行了說明，但并不僅限于此，也可通過安裝上公知的冷卻設(shè)備構(gòu)成。接下來，說明氮化鋁燒結(jié)體卡板2的制造方法。首先，用還原氮化法等公知方法得到用作原料粉末的氮化鋁粉末。接著，向氮化鋁粉末中適當(dāng)添加能提高成形性的有機(jī)粘結(jié)劑或燒結(jié)助劑后，使用公知的成型機(jī)將原料粉末加工成形，制成具有上述形狀的成形體。而且，將如此得到的成形體放在公知的燒結(jié)爐中，在2000°C的非活性氣體氣氛下燒結(jié)，得到具有想要的體積電阻率的氮化鋁燒結(jié)體。再有，制作氮化鋁燒結(jié)體時，可以使用所謂的熱壓燒結(jié)法。接下來，如圖2所示，通過研磨加工，將如此得到的氮化鋁燒結(jié)體S的表面中與晶片W的接觸面，加工為指定表面粗糙度及平坦度(平行度)。研磨加工可采用使用金剛石磨石的平面研磨、使用游離磨粒的拋光加工或化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)，加工到指定的表面粗糙度 (Ra :0. 1 μ m以下)及平坦度(0. 005以下)。此處，參照圖2，在上述氮化鋁燒結(jié)體S上，研磨加工時其表面會受到損傷，準(zhǔn)備脫出的氮化鋁粒子g為局部存在的狀態(tài)(參照圖2(a))。像這樣準(zhǔn)備脫出的氮化鋁粒子g在與晶片W的接觸面上存在的話，該氮化鋁粒子g會變?yōu)殡娦詰腋〉臓顟B(tài)(參照圖2(b))，在停止向電極3a、!3b施加電壓時變成電阻，無法釋放殘留的電荷(圖2中，用箭頭示出了電荷的流動)。因此，在開始使用卡板2時，尤其多易發(fā)生晶片脫離不良的問題。 因此，本實(shí)施形態(tài)中，進(jìn)行了噴砂處理，來選擇性地僅去除存在于氮化鋁燒結(jié)體S 即卡板2的與晶片W的接觸面上的準(zhǔn)備脫出的氮化鋁粒子(參考2(c))。這樣的噴砂處理優(yōu)選所謂的濕噴砂，該所謂的濕噴砂是指向?qū)ο笪铮纯ò?同時噴射空氣和混合有磨粒的水，研磨對象物的表面。濕噴砂中使用的磨粒是氧化鋁材質(zhì)，采用粒徑在燒結(jié)后氧化鋁平均粒徑以下的范圍內(nèi)的磨粒，以指定的重量比混合于水中。并且，噴砂處理時的優(yōu)選水壓在0. 01 0. 05Mpa 范圍內(nèi)，壓縮空氣的壓力在0. 1 0.3Mpa范圍內(nèi)設(shè)定。水壓或空氣壓低于上述范圍的話， 就出現(xiàn)粒子間粘著強(qiáng)度降低的粒子無法去除的問題。另一方面，水壓或空氣壓高于上述范圍的話，就會出現(xiàn)在表面粗糙度惡化的同時，粒子間粘著強(qiáng)度降低的粒子無法去除的問題。通過像這樣在研磨加工后再進(jìn)行濕噴砂處理，選擇性地僅去除伴隨研磨加工在表面產(chǎn)生的準(zhǔn)備脫出的粒子g。因此，將本實(shí)施方式的制造方法制作出的卡板2安裝在上述卡盤主體1，作為靜電卡盤EC來使用時，從開始便通過卡盤電源E向正負(fù)電極3a、北施加電壓，以指定的吸附力來吸附住晶片W后，停止施加該電壓時，不受殘留電荷影響，可使晶片W 很好地脫離(參考図2 (d))。并且，雖然研磨加工后進(jìn)行噴砂處理，但與數(shù)百次重復(fù)地使晶片W吸附、脫離于卡板2的現(xiàn)有技術(shù)相比，操作簡單，提高了生產(chǎn)效率，而且，上述噴砂處理中，卡板2表面的表面粗糙度或平坦度幾乎不會惡化，不用減少與晶片W接觸的面積。為示出以上效果，用公知的方法制作了具有上述已說明的方式的氮化鋁燒結(jié)體。 而且，對與晶片W的接觸面進(jìn)行鏡面加工，表面粗糙度為0. 1 μ m。此后，實(shí)施濕噴砂處理。接下來，將卡板2安裝在卡盤主體1上構(gòu)成靜電卡盤EC，將晶片W安裝在臺架上， 該臺架上包括多個公知的、設(shè)置在靜電卡盤1正上方用于抬起晶片W的升降機(jī)。在卡板2 上搭載晶片W，之后通過卡盤電源E，以0 1000V范圍內(nèi)的電壓來吸附晶片。之后停止從卡盤電源E施加的電壓，運(yùn)轉(zhuǎn)升降機(jī)，可以確認(rèn)不會發(fā)生任何脫離不良，能夠通過升降機(jī)來抬起晶片W。以上，是對本實(shí)施方式的說明，但本發(fā)明并不僅限于上述構(gòu)成。例如，本發(fā)明還適用卡板由氮化硅燒結(jié)體等的其他材料構(gòu)成的情況。并且，雖然以使用濕噴砂處理的情況為例做了說明，但只要能以簡單的方法選擇性地僅去除準(zhǔn)備脫出的粒子，也可以適用其他噴
砂方法。
附圖標(biāo)記說明
EC靜電卡盤
1卡盤主體
2卡板(氮化鋁燒結(jié)體S)
2a擋邊部
2b內(nèi)部空間
2c支持部
3a、3b電極
g準(zhǔn)備脫出的AlN粒子
W晶片
權(quán)利要求
1.一種靜電卡盤用卡板的制造方法，所述靜電卡盤包括具有電極的卡盤主體，和覆蓋卡盤主體表面的由介電體構(gòu)成的卡板；所述方法包括下述步驟將原料粉末壓縮成指定形狀后，燒結(jié)得到燒結(jié)體的工序；通過研磨加工，將所述燒結(jié)體中與待吸附基板接觸的表面加工到指定的表面粗糙度及平坦度的工序；選擇性地僅去除伴隨研磨加工產(chǎn)生的準(zhǔn)備脫出的粒子的噴砂處理的工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電卡盤用卡板的制造方法，其特征在于，所述噴砂處理為濕噴砂。
全文摘要
提供一種靜電卡盤用卡板的制造方法，具有從開始使用時使作為待處理基板的晶片W不易發(fā)生脫離不良的高生產(chǎn)效率。是覆蓋具有電極(3a、3b)的卡盤主體(1)的表面的、用在靜電卡盤(ES)上的由介電體制成的卡板(2)的制造方法，包括將原料粉末壓縮成指定形狀后，燒結(jié)得到燒結(jié)體的工序；通過研磨加工，將燒結(jié)體中與應(yīng)吸附基板接觸的表面加工到指定的表面粗糙度及平坦度的工序；選擇性地僅去除伴隨研磨加工產(chǎn)生的準(zhǔn)備脫出的粒子的噴砂處理的工序。
文檔編號H02N13/00GK102265390SQ20098015194
公開日2011年11月30日 申請日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月25日
發(fā)明者曾我部浩二, 森本直樹, 石田正彥, 難波隆宏 申請人:株式會社愛發(fā)科