特開 2023-6679 静電チャック

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023006679

(43)【公開日】2023-01-18

(54)【発明の名称】静電チャック

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20230111BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 R

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021109403

(22)【出願日】2021-06-30

(71)【出願人】

【識別番号】000010087

【氏名又は名称】ＴＯＴＯ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】糸山 哲朗

(72)【発明者】

【氏名】上藤 淳平

【テーマコード（参考）】

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F131AA02

5F131BA03

5F131BA04

5F131BA19

5F131BA23

5F131CA03

5F131CA04

5F131EA03

5F131EB12

5F131EB13

5F131EB18

5F131EB78

5F131EB82

5F131EB85

(57)【要約】      （修正有）

【課題】加工中に放電抑制効果の低下を抑制できる静電チャックを提供する。
【解決手段】静電チャック１１０は、吸着対象物を載置する第１主面１１ａと、その反対側の第２主面１１ｂと、第２主面から第１主面にかけて設けられた貫通孔１５と、を有するセラミック誘電体基板１１と、該誘電体基板を支持し貫通孔と連通するガス導入路５３を有する金属製のベースプレート５０と、該誘電体基板とベースプレートとの間に配置され貫通孔及びガス導入路と連通する開口部６０ｓを有する接合層６０と、ガス導入路に設けられ、該誘電体基板側の上面と反対側の下面とを有するセラミック質の多孔質部７０とを備える。ベースプレートから誘電体基板へ向かう第１方向に対して垂直な方向を第２方向としたときに、第２方向視において、多孔質部の上面は開口部と重なるよう配置されており、多孔質部とガス導入路との間に絶縁性の弾性体からなる位置ずれ防止材９０を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸着の対象物を載置する第１主面と、前記第１主面とは反対側の第２主面と、前記第２主面から前記第１主面にかけて設けられた貫通孔と、を有するセラミック誘電体基板と、
前記セラミック誘電体基板を支持し、前記貫通孔と連通するガス導入路を有する金属製のベースプレートと、
前記セラミック誘電体基板と前記ベースプレートとの間に配置され、前記貫通孔および前記ガス導入路と連通する開口部を有する接合層と、
前記ガス導入路に設けられ、前記セラミック誘電体基板側の上面と、前記上面と反対側の下面とを有するセラミック質の多孔質部と、
を備え、
前記ベースプレートから前記セラミック誘電体基板へ向かう第１方向、前記第１方向に対して垂直な方向を第２方向としたときに、前記第２方向視において、前記多孔質部の前記上面は前記開口部と重なるよう配置されており、
前記多孔質部と前記ガス導入路との間に絶縁性の弾性体からなる位置ずれ防止部を備えた静電チャック。

【請求項2】

前記多孔質部は、前記ガス導入路内において位置が可変に構成される、請求項１記載の静電チャック。

【請求項3】

前記第１方向に垂直な平面に投影したときに、前記多孔質部は、前記上面を含む第１部分と、前記下面を含む第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間に位置する第３部分と、を有し、
前記位置ずれ防止部は、前記多孔質部と前記ガス導入路との間であって、前記多孔質部の前記第２部分および前記第３部分のいずれかに対応する位置に設けられる、請求項１または２に記載の静電チャック。

【請求項4】

前記位置ずれ防止部は、前記第２部分に対応する位置に設けられる、請求項３記載の静電チャック。

【請求項5】

前記位置ずれ防止部は、前記第２部分に対応する位置であって、前記下面近傍に設けられる、請求項４記載の静電チャック。

【請求項6】

前記位置ずれ防止部は、セラミック、樹脂、の少なくとも１つを含む、請求項１～５のいずれか１つに記載の静電チャック。

【請求項7】

前記位置ずれ防止部は環状であり、前記多孔質部の外周および前記下面の少なくともいずれかと前記ガス導入路との間に配置される、請求項１～６のいずれか１つに記載の静電チャック。

【請求項8】

前記位置ずれ防止部は、耐プラズマ性を備えた樹脂製のＯリングである、請求項７記載の静電チャック。

【請求項9】

前記位置ずれ防止部はばね状であり、前記ガス導入路と前記多孔質部の下面との間に配置される、請求項１～６のいずれか１つに記載の静電チャック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の態様は、一般的に、静電チャックに関する。

【背景技術】

【0002】

アルミナ等のセラミック誘電体基板のあいだに電極を挟み込み、焼成することで作製されるセラミック製の静電チャックは、内蔵する電極に静電吸着用電力を印加し、シリコンウェーハ等の基板を静電力によって吸着するものである。このような静電チャックにおいては、セラミック誘電体基板の表面と、吸着対象物である基板の裏面と、の間にヘリウム（Ｈｅ）等の不活性ガスを流し、吸着対象物である基板の温度をコントロールしている。

【0003】

例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置、スパッタリング装置、イオン注入装置、エッチング装置など、基板に対する処理を行う装置において、処理中に基板の温度上昇を伴うものがある。このような装置に用いられる静電チャックでは、セラミック誘電体基板と吸着対象物である基板との間にＨｅ等の不活性ガスを流し、基板に不活性ガスを接触させることで基板の温度上昇を抑制している。

【0004】

Ｈｅ等の不活性ガスによる基板温度の制御を行う静電チャックにおいては、セラミック誘電体基板及びセラミック誘電体基板を支持する金属製のベースプレートに、Ｈｅ等の不活性ガスを導入するための穴（ガス導入路）が設けられる。

【0005】

ここで、装置内で基板を処理する際、ガス導入路内において放電が発生することがある。特許文献１には、ガス導入路内にセラミック焼結多孔体を設け、セラミック焼結多孔体の構造及び膜孔をガス流路にすることで、ガス導入路内での絶縁性を向上させた静電チャックが開示されている。

【0006】

特許文献２には、アーク放電を抑制するために、多孔質プラグ２４４をチャック本体のチャック空洞部とベース空洞部に延在させて配置することが記載されている。

【0007】

特許文献３には、冷却プレートの筒状孔に緻密質プラグが配置され、緻密質プラグの上面がセラミックプレートの下面にセラミック接合された静電チャックが開示されている。

【0008】

特許文献４には、セラミック板あるいはベース部材に形成された収容質に多孔質体を配置し、多孔質体の周りに環状プロテクト材を配置し、該プロテクト材の外周側に接合層を配置する構成が記載されている

【0009】

しかしながら、セラミック誘電体基板と、金属製のベースプレートとでは熱膨張係数に差がある。また、セラミック誘電体基板とベースプレートとの熱膨張の程度が異なることに起因して、ウェーハ加工時に静電チャックに加わる熱によって、多孔体に応力が加わりその位置が所望の位置から変化したり、多孔体にクラック等の破損が生じたりする恐れがあることが分かった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２０１０－１２３７１２号公報

【特許文献2】特開２０１９－２１２９１０号公報

【特許文献3】特開２０２０－０５７７８６号公報

【特許文献4】特開２０２１－０５７４６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、ガス導入路内に多孔質部を設けた構造において、ウェーハ加工中に放電抑制効果が低下することを抑制できる静電チャックを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

第１の発明は、吸着の対象物を載置する第１主面と、前記第１主面とは反対側の第２主面と、前記第２主面から前記第１主面にかけて設けられた貫通孔と、を有するセラミック誘電体基板と、前記セラミック誘電体基板を支持し、前記貫通孔と連通するガス導入路を有する金属製のベースプレートと、前記セラミック誘電体基板と前記ベースプレートとの間に配置され、前記貫通孔および前記ガス導入路と連通する開口部を有する接合層と、前記ガス導入路に設けられ、前記セラミック誘電体基板側の上面と、前記上面と反対側の下面とを有するセラミック質の多孔質部と、を備え、前記ベースプレートから前記セラミック誘電体基板へ向かう第１方向、前記第１方向に対して垂直な方向を第２方向としたときに、前記第２方向視において、前記多孔質部の前記上面は前記開口部と重なるよう配置されており、前記多孔質部と前記ガス導入路との間に絶縁性の弾性体からなる位置ずれ防止部を備えた静電チャックである。

【0013】

この静電チャックによれば、ウェーハ加工時にセラミック誘電体基板と金属製ベースプレートとの膨張差などにより多孔質部に応力が加わった場合でも、多孔質部が破損することを抑制し、かつ、多孔質部の位置がずれ放電抑制効果が低下することを抑制することができる。

【0014】

第２の発明は、第１の発明において、前記多孔質部は、前記ガス導入路内において位置が可変に構成される静電チャックである。

【0015】

この静電チャックによれば、ウェーハ加工時にセラミック誘電体基板と金属製ベースプレートとの膨張差などにより多孔質部に応力が加わった場合でも、多孔質部が破損することを効果的に抑制することができる

【0016】

第３の発明は、第１または２の発明において、前記第１方向に垂直な平面に投影したときに、前記多孔質部は、前記上面を含む第１部分と、前記下面を含む第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間に位置する第３部分と、を有し、前記位置ずれ防止部は、前記多孔質部と前記ガス導入路との間であって、前記多孔質部の前記第２部分および前記第３部分のいずれかに対応する位置に設けられる静電チャックである。

【0017】

この静電チャックによれば、多孔質部の位置ずれを効果的に抑制することができる。また、プラズマによる位置ずれ防止部のエロージョンを抑制することができる。

【0018】

第４の発明は、第３の発明において、前記位置ずれ防止部は、前記第２部分に対応する位置に設けられる静電チャックである。

【0019】

この静電チャックによれば、多孔質部の位置ずれをより効果的に抑制することができる。また、プラズマによる位置ずれ防止部のエロージョンを抑制することができる。

【0020】

第５の発明は、第４の発明において、前記位置ずれ防止部は、前記第２部分に対応する位置であって、前記下面近傍に設けられる静電チャックである。

【0021】

この静電チャックによれば、多孔質部の位置ずれをさらに効果的に抑制することができる。また、プラズマによる位置ずれ防止部のエロージョンを抑制することができる。

【0022】

第６の発明は、第１～第５のいずれか１つの発明において、前記位置ずれ防止部は、セラミック、樹脂、の少なくとも１つを含む静電チャックである。

【0023】

この静電チャックによれば、多孔質部の位置ずれを長期間に亘って抑制することができる。

【0024】

第７の発明は、第１～第６のいずれか１つの発明において、前記位置ずれ防止部は環状であり、前記多孔質部の外周および前記下面の少なくともいずれかと前記ガス導入路との間に配置される静電チャックである。

【0025】

この静電チャックによれば、多孔質部の位置ずれを効果的に抑制することができる。

【0026】

第８の発明は、第７の発明において、前記位置ずれ防止部は、耐プラズマ性を備えた樹脂製のＯリングである静電チャックである。

【0027】

この静電チャックによれば、簡便な構造で多孔質部の位置ずれを効果的に抑制することができる。

【0028】

第９の発明は、第１～第６のいずれか１つの発明において、前記位置ずれ防止部はばね状であり、前記ガス導入路と前記多孔質部の下面との間に配置される静電チャックである。

【0029】

この静電チャックによれば、多孔質部の位置ずれを効果的に抑制することができる。

【発明の効果】

【0030】

本発明の態様によれば、ガス導入路内に多孔質部を設けた構造においてウェーハ加工中に放電抑制効果が変化することを抑制できる静電チャックが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】実施形態に係る静電チャックを例示する模式的断面図である。

【図2】図２（ａ）～図２（ｃ）は、実施形態に係る静電チャックを例示する模式図である。

【図3】図３（ａ）および図３（ｂ）は、実施形態に係る静電チャックを例示する模式図である。

【図4】図４（ａ）および図４（ｂ）は、実施形態に係る静電チャックを例示する模式的断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

【0033】

図１は、本実施形態に係る静電チャックを例示する模式的断面図である。
図１に表したように、実施形態に係る静電チャック１１０は、セラミック誘電体基板１１と、ベースプレート５０と、多孔質部７０と、を備える。
セラミック誘電体基板は例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、ＳｉＣ、Ｙ２Ｏ３等である。好ましくはＡｌ２Ｏ３である。

【0034】

セラミック誘電体基板１１は、例えば焼結セラミックによる平板状の基材であり、シリコンウェーハなどの半導体基板等の吸着の対象物Ｗを載置する第１主面１１ａと、この第１主面１１ａとは反対側の第２主面１１ｂと、を有する。セラミック誘電体基板１１には、第２主面１１ｂから第１主面１１ａにかけて設けられた貫通孔１５を備えている。貫通孔１５にはヘリウム（Ｈｅ）等の伝達ガスが供給される。

【0035】

セラミック誘電体基板１１には、電極１２が設けられる。電極１２は、セラミック誘電体基板１１の第１主面１１ａと、第２主面１１ｂと、のあいだに介設されている。すなわち、電極１２は、セラミック誘電体基板１１の中に挿入されるように形成されている。静電チャック１１０は、この電極１２に吸着保持用電圧８０を印加することによって、電極１２の第１主面１１ａ側に電荷を発生させ、静電力によって対象物Ｗを吸着保持する。

【0036】

ここで、本実施形態の説明においては、ベースプレート５０からセラミック誘電体基板１１へ向かう方向をＺ方向（第１方向の一例に相当する）、Ｚ方向と略直交する方向の１つをＹ方向（第２方向の一例に相当する）、Ｚ方向及びＹ方向に略直交する方向をＸ方向（第２方向の一例に相当する）ということにする。

【0037】

電極１２は、セラミック誘電体基板１１の第１主面１１ａ及び第２主面１１ｂに沿って薄膜状に設けられている。電極１２は、対象物Ｗを吸着保持するための吸着電極である。電極１２は、単極型でも双極型でもよい。

【0038】

電極１２には、セラミック誘電体基板１１の第２主面１１ｂ側に延びる接続部２０が設けられている。接続部２０は、電極１２と導通するビア（中実型）やビアホール（中空型）、もしくは金属端子をロウ付けなどの適切な方法で接続したものである。

【0039】

ベースプレート５０は、セラミック誘電体基板１１を支持する金属製の部材である。
ベースプレート５０には、ガス導入路５３が設けられる。ガス導入路５３は、ベースプレート５０を例えば貫通するように設けられる。ガス導入路５３は、ベースプレート５０を貫通せず、他のガス導入路５３の途中から分岐してセラミック誘電体基板１１側まで設けられていてもよい。また、ガス導入路５３は、ベースプレート５０の複数箇所に設けられていてもよい。

【0040】

ガス導入路５３は、貫通孔１５と連通する。対象物Ｗを吸着保持した状態でガス導入路５３からヘリウム（Ｈｅ）等の伝達ガスを導入すると、対象物Ｗと溝１４(後述)との間に設けられた空間に伝達ガスが流れ、対象物Ｗを伝達ガスによって直接冷却することができるようになる。セラミック誘電体基板１１は、図２（ａ）に表した接合層６０によってベースプレート５０の上に固定される。

【0041】

接合層６０は、Ｚ方向において、ベースプレート５０とセラミック誘電体基板１１との間の一部に設けられ、ベースプレート５０とセラミック誘電体基板１１とを接合する。接合層６０は、セラミック誘電体基板１１の貫通孔１５およびガス導入路５３と連通する開口部６０ｓを有する。接合層６０は、樹脂材料を含む。接合層６０としては、例えばシリコーン接着剤の硬化層が用いられる。

【0042】

ベースプレート５０は、例えば、アルミニウム製の上部５０ａと下部５０ｂとに分けられており、上部５０ａと下部５０ｂとのあいだに連通路５５が設けられている。連通路５５は、一端側が入力路５１に接続され、他端側が出力路５２に接続される。

【0043】

ベースプレート５０は、静電チャック１１０の温度調整を行う役目も果たす。例えば、静電チャック１１０を冷却する場合には、入力路５１から冷却媒体を流入し、連通路５５を通過させ、出力路５２から流出させる。これにより、冷却媒体によってベースプレート５０の熱を吸収し、その上に取り付けられたセラミック誘電体基板１１を冷却することができる。一方、静電チャック１１０を保温する場合には、連通路５５内に保温媒体を入れることも可能である。または、セラミック誘電体基板１１やベースプレート５０に発熱体を内蔵させることも可能である。このように、ベースプレート５０を介してセラミック誘電体基板１１の温度が調整されると、静電チャック１１０で吸着保持される対象物Ｗの温度を調整することができる。

【0044】

また、セラミック誘電体基板１１の第１主面１１ａ側には、必要に応じてドット１３が設けられており、ドット１３の間に溝１４が設けられている。この溝１４は連通していて、静電チャック１１０に搭載された対象物Ｗの裏面と溝１４とのあいだに空間が形成される。

【0045】

溝１４には、セラミック誘電体基板１１に設けられた貫通孔１５が接続される。

【0046】

ドット１３の高さ（溝１４の深さ）、ドット１３及び溝１４の面積比率、形状等を適宜選択することで、対象物Ｗの温度や対象物Ｗに付着するパーティクルを好ましい状態にコントロールすることができる。

【0047】

多孔質部７０は、ベースプレート５０に設けられたガス導入路５３に設けられる。多孔質部７０は、ベースプレート５０（ガス導入路５３）のセラミック誘電体基板１１側に嵌め込まれる。多孔質部７０は、例えば、ガス導入路５３内において位置が可変に構成されている。

【0048】

図２（ａ）～図２（ｃ）は、実施形態に係る静電チャックを例示する模式図である。図２（ａ）は、多孔質部７０の周辺を例示する断面図である。図２（ａ）は、図１に示すＡ部の拡大図に相当する。図２（ｂ）は、多孔質部７０を例示する平面図である。図２（ｃ）は、多孔質部７０を例示する模式的断面図である。
図３（ａ）および図３（ｂ）は、実施形態に係る静電チャックを例示する模式図である。
図２（ａ）に表したように、例えば、ベースプレート５０（ガス導入路５３）のセラミック誘電体基板１１側には、座ぐり部５３ａが設けられる。座ぐり部５３ａはガス導入路５３の一部である。座ぐり部５３ａは、筒状に設けられる。座ぐり部５３ａの内径を適切に設計することで、多孔質部７０は、座ぐり部５３ａに嵌合される。
本明細書において、「多孔質部７０とガス導入路５３との間」とは、ガス導入路５３（座ぐり部５３ａ）と多孔質部７０の外周(緻密領域７３の側面７３ｓ)との間、および、ガス導入路５３（座ぐり部５３ａ）と多孔質部７０の下面７０Ｂとの間、ガス導入路５３内部等が該当する。

【0049】

図２（ａ）および図２（ｃ）に示すように、多孔質部７０は、上面７０Ｕと、下面７０Ｂと、を有する。多孔質部７０の上面７０Ｕは、セラミック誘電体基板１１の第２主面１１ｂと対向している。絶縁体プラグ７０の上面７０Ｕは、絶縁体プラグ７０のＺ方向（第１方向）の端面である。下面７０Ｂは上面７０Ｕと反対側の面である。
多孔質部７０は、上面７０Ｕを含む第１部分７０１と、下面７０Ｂを含む第２部分７０２と、第１部分７０１と第２部分７０２との間に位置する第３部分７０３と、を有する。Ｚ方向において、第２部分７０２、第３部分７０３、第１部分７０１の順に並んで配置される。第３部分７０３は例えば、多孔質部７０のＺ軸に沿う長さＬの中心を含むように設定してもよい。第１部分７０１と第２部分７０２との間には第３部分７０３のほかにも部分を備えていてもよい。

【0050】

Ｘ方向またはＹ方向視(第２方向視)において、多孔質部７０の上面７０Ｕは、開口部６０ｓと重なるよう配置される。多孔質部７０の上面７０Ｕは、接合層６０の開口部６０ｓ内に位置する。多孔質部７０の上面７０Ｕと、セラミック誘電体基板１１の第２主面１１ｂとの間には隙間ＳＰがないことが好ましい。それによって放電を効果的に抑制することができる。好ましくは多孔質部７０の上面７０Ｕはセラミック誘電体基板１１の第２主面１１ｂと接している。

【0051】

多孔質部７０は、ガス導入路５３内において接着剤などで位置を一定程度固定されていてもよいが、位置が可変に構成されていることがより好ましい。それによって、ウェーハ加工時にセラミック誘電体基板１１と金属製ベースプレート５０との膨張差などにより多孔質部７０に加わる応力によって多孔質部７０が破損することを抑制できる。

【0052】

図２（ｂ）に表したように、多孔質部７０は、例えば、複数の孔を有する多孔領域７１と、多孔領域７１よりも緻密な緻密領域７３と、を有する。
多孔質部７０は、柱状（例えば円柱状）である。また、多孔領域７１は、柱状（例えば円柱状）である。緻密領域７３は、多孔領域７１と接している、または、多孔領域７１と連続している。緻密領域７３と多孔領域７１とは別体であってもよい。一例として、多孔領域７１の外周に、緻密領域７３として１または２以上に分割されたセラミックスリーブを配置してもよい。図２（ｂ）に示すように、この例ではＺ方向に沿って見たときに、緻密領域７３は、多孔領域７１の外周を囲む。緻密領域７３は、多孔領域７１の側面７１ｓを囲む筒状（例えば円筒状）である。言い換えれば、多孔領域７１は、緻密領域７３をＺ方向に貫通するように設けられている。ガス導入路５３から流入したガスは、多孔領域７１に設けられた複数の孔を通り、貫通孔１５を通って溝１４に供給される。

【0053】

このような多孔領域７１を有する多孔質部７０を設けることにより、貫通孔１５に流れるガスの流量を確保しつつ、多孔質部７０における熱伝導率を高めることができるため、吸着の対象物Ｗに対してウェーハ温度均一性の高い温度制御を行うことができる。また、多孔質部７０が緻密領域７３を有することにより、多孔質部７０の剛性（機械的な強度）を向上させることができる。

【0054】

緻密領域７３は、多孔領域７１に比べて孔が少ない領域、または、実質的に孔を有さない領域である。緻密領域７３の気孔率（パーセント：％）は、多孔領域７１の気孔率（％）よりも低い。そのため、緻密領域７３の密度（グラム／立方センチメートル：ｇ／ｃｍ^３）は、多孔領域７１の密度（ｇ／ｃｍ^３）よりも高い。緻密領域７３が多孔領域７１に比べて緻密であることにより、例えば、緻密領域７３の剛性（機械的な強度）は、多孔領域７１の剛性よりも高い。

【0055】

緻密領域７３の気孔率は、例えば、緻密領域７３の全体積に占める、緻密領域７３に含まれる空間（孔）の体積の割合である。多孔領域７１の気孔率は、例えば、多孔領域７１の全体積に占める、多孔領域７１に含まれる空間（孔）の体積の割合である。例えば、多孔領域７１の気孔率は、５％以上４０％以下、好ましくは１０％以上３０％以下であり、緻密領域７３の気孔率は、０％以上５％以下である。

【0056】

緻密領域７３の厚さ（多孔領域７１の側面７１ｓと、緻密領域７３の側面７３ｓと、の間の長さＬ０）は、例えば、１００μｍ以上３０００μｍ以下である。

【0057】

多孔質部７０の材料には、絶縁性を有するセラミックが用いられる。多孔質部７０（多孔領域７１及び緻密領域７３のそれぞれ）は、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）及び酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）の少なくともいずれかを含む。これにより、多孔質部７０の高いウェーハ温度均一性と高い剛性とを得ることができる。

【0058】

例えば、多孔質部７０は、酸化アルミニウム、酸化チタン、及び酸化イットリウムのいずれかを主成分とする。

【0059】

本明細書において、セラミック誘電体基板１１の酸化アルミニウムなどのセラミックス純度は、蛍光Ｘ線分析、ＩＣＰ－ＡＥＳ法（Inductively Coupled Plasma－Atomic Emission Spectrometry：高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法）などにより測定することができる。

【0060】

例えば、多孔領域７１の材料と緻密領域７３の材料とは、同じである。ただし、多孔領域７１の材料は緻密領域７３の材料と異なっていてもよい。多孔領域７１の材料の組成は、緻密領域７３の材料の組成と異なっていてもよい。

【0061】

図３（ａ）および図３（ｂ）を参照してさらに説明する。
図２（ａ）および（ｂ）に示すように、多孔質部７０とガス導入路５３との間に、位置ずれ防止部９０が設けられる。この例では、位置ずれ防止部９０は多孔質部７０およびガス導入路５３のそれぞれと接して配置されている。例えば多孔質部７０のうち、緻密領域７３の側面(外周)７３ｓと、ガス導入路５３の座ぐり部５３ａとの間に位置ずれ防止部９０が配置される。位置ずれ防止部９０は、絶縁性の弾性体からなる。
上述した通り、多孔質部７０の上面７０Ｕと、セラミック誘電体基板１１の第２主面１１ｂとの間に隙間ＳＰがあると、この隙間ＳＰにて放電が生じ、セラミック誘電体基板１１や多孔体７０などが破損する恐れがある。そのため、隙間ＳＰが極力ゼロとなるように多孔質部７０の上面７０Ｕを配置している。

【0062】

ところが、ウェーハ加工時に処理チャンバ内が高温となり、静電チャックも高温に曝される。セラミック誘電体基板１１と金属製のベースプレート５０とでは熱膨張に差がある。セラミックスの線熱膨張係数は３～７×１０^－６／℃程度、金属の線膨張係数は１０～３０×１０^－６／℃程度である。図３（ａ）に示すように、静電チャックが高温に曝された際のベースプレート５０の熱膨張Ｆ２は、セラミック誘電体基板１１の熱膨張Ｆ１より大きい。一方、静電チャック１１０使用時に、ベースプレート５０は、その外周がチャンバに固定されている(図示省略)。したがって、ベースプレート５０は外周が固定された状態で膨張する。一方、ベースプレート５０とセラミック誘電体基板１１との間に配置される接合層６０はベースプレート５０の変形に追従して変形する。そのため、図３（ｂ）に示すように、多孔質部７０の上面７０Ｕにおいて、セラミック誘電体基板１１の第２主面１１ｂとの間の隙間ＳＰが大きくなり、放電抑制効果が低下する恐れがある。また、多孔質部７０に応力が加わって多孔質部７０が破損する恐れがある。

【0063】

多孔質部７０とガス導入路５３との間位置に位置ずれ防止部９０を設けることで、多孔質部７０の上面よＵとセラミック誘電体基板１１の第２主面１１ｂとの間の隙間ＳＰが変化することを抑制でき、放電抑制効果が変化することを防止できる。また、多孔質部７０に加わる応力を位置ずれ防止部９０によって緩和することができ多孔質部７０の破損を抑制できる。さらに、位置ずれ防止部９０が絶縁性であるため、放電を効果的に抑制できる。

【0064】

位置ずれ防止部９０は、多孔質部７０とガス導入路５３との間であって、多孔質部７０のうち第２部分７０２および第３部分７０３のいずれかに対応する位置に設けられる。位置ずれ防止部９０を多孔質部７０の第３部分７０３に対応する位置に配置する例では、位置ずれ防止部９０は座ぐり部５３ａと緻密領域７３の側面(外周)７３ｓ、すなわち多孔質部７０の外周の少なくとも一部に配置される。位置ずれ防止部９０を多孔質部７０の上面７０Ｕから一定の距離離間した下側の位置に配置することで、多孔質部７０の位置ずれを効果的に抑制することができる。また、位置ずれ防止部９０をプラズマからより離間した位置に配置できるため、位置ずれ防止部９０のプラズマによるエロージョンを抑制できる。位置ずれ防止部９０は、多孔質部７０のうち第２部分７０２に対応する位置に設けられることが好ましい。また、位置ずれ防止部９０を、多孔質部７０のうち第２部分７０２に対応する位置であって、下面７０Ｂ近傍に設けることがより好ましい。図３（ｂ）に示すように、多孔質部７０の外周部分に隙間ＳＰが生じる場合には、位置ずれ防止部９０を多孔質部７０の外周部分に接して配置することも好ましい。

【0065】

位置ずれ防止部９０を構成する材料は、弾性体である。耐プラズマ性に優れることも好ましい。具体的には、位置ずれ防止部９０は、セラミック、樹脂の少なくとも１つを含む。樹脂の例として、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。セラミックの例として、アルミナ、ジルコニア、イットリアなどが挙げられる。

【0066】

図２に示すように、一例として、位置ずれ防止部材９０は環状であり、多孔質部７０の外周を囲うように配置される。多孔質部７０の外周および下面７０Ｕの少なくともいずれかとガス導入路５３（座ぐり部５３ａ）との間に配置する。多孔質部７０の外周に位置ずれ防止部９０を配置する場合、例えば位置ずれ防止部９０が多孔質部７０の外周を囲うように配置してもよい。図２（ａ）に示すように、位置ずれ防止部９０を多孔質部７０の下面７０Ｕに接して配置すれば、位置ずれ防止部９０の弾性効果によって、より効果的に位置ずれを防止でき好ましい。例えば位置ずれ防止部材９０は耐プラズマ性を備えた樹脂製のＯリングである。これによって簡便な手段で効果的に多孔質部７０の位置ずれを抑制することができる。

【0067】

図４（ａ）及び図４（ｂ）は、他の実施形態に係る静電チャックを例示する模式的断面図である。
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、本実施形態では、位置ずれ防止部材９０は、その一端９０ａが多孔質部７０の下面７０Ｂに接して配置されている。位置ずれ防止部９０の一端９０ａの反対側の他端９０ｂを有し、他端９０ｂは固定部(図示しない)などに接続されてもよい。位置ずれ防止部材９０はばね状であり、多孔質部７０の下面７０から上方に押し上げることで、ウェーハ加工時に多孔質部７０の上面７０Ｕとセラミック誘電体基板１１の第２主面１１ｂとの間に隙間ＳＰが生じることを抑制している。この構成によれば多孔質部７０の位置ずれを効果的に抑制することができる。
図４（ａ）に示す例では位置ずれ防止部材９０として複数のばねを多孔質部７０の下面７０Ｂと接する位置であり、かつ、ガス導入路５３の内壁近傍に配置している。
図４（ｂ）に示す例では、位置ずれ防止部材９０として１つのばねを多孔質部７０の下面７０Ｂと接する位置であり、かつガス導入路５３全体に配置している。
これらは位置ずれ防止部材９０をばねで構成する場合の一例であって本発明はこれに限定されない。例えば、位置ずれ防止部材９０を１つの環状のばねで構成し、多孔質部７０の下面７０Ｂと接する位置であり、かつ、ガス導入路５３の内壁近傍に配置してもよい。また、１つの環状のばねの中央に、さらに別のばねを配置して位置ずれ防止部９０を構成してもよい。このとき、ガス導入路５３の内壁近傍に配置される環状のばねの力を、中央に配置される別のばねの力よりも大きくしてもよい。位置ずれ防止部９０を複数のばねで構成し、ガス導入路５３全体に配置してもよい。位置ずれ防止部９０を複数のばねで構成し、ガス導入路５３全体に配置する際に、ガス導入路５３の内壁近傍に配置されるばねの力を、ガス導入路の中央部分に配置されるばねの力よりも大きくしてもよい。なお、多孔質部７０と位置ずれ防止部９０とが直接接しておらず間に介在物があってもよい。
ばねの材質は例えばアルミナやジルコニア、イットリア、窒化アルミ等のセラミックスあるいはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）等の樹脂である。

【0068】

以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。例えば、静電チャック１１０として、クーロン力を用いる構成を例示したが、ジョンソン・ラーベック力を用いる構成であっても適用可能である。また、前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

【符号の説明】

【0069】

１１ セラミック誘電体基板、 １１ａ 第１主面、 １１ｂ 第２主面、 １２ 電極、 １３ ドット、 １４ 溝、 １５ 貫通孔、 ２０ 接続部、 ５０ ベースプレート、 ５０Ｕ 上面、 ５０ａ 上部、 ５０ｂ 下部、 ５１ 入力路、 ５２ 出力路、 ５３ ガス導入路、 ５３ａ 座ぐり部、 ５５ 連通路、 ６０ 接合層、６０ｓ 開口部、 ７０ 多孔質部、 ７０Ｂ 下面、７０Ｕ 上面、 ７０１ 第１部分、 ７０２ 第２部分、 ７０３ 第３部分、７１ 多孔領域、 ７３ 緻密領域、 ７３ｓ 側面(外周)、 ８０ 吸着保持用電圧、 ９０ 位置ずれ防止部、９０ａ 一端、 ９０ｂ 他端、 １１０ 静電チャック、 Ｆ 膨張力、 Ｌ 長さ、 ＳＰ 隙間、 Ｗ 対象物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】