特開 2024-138915 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】P2024138915

(43)【公開日】2024-10-09

(54)【発明の名称】静電チャック

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20241002BHJP

   H01L 21/205 20060101ALI20241002BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20241002BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20241002BHJP

   H02N 13/00 20060101ALI20241002BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 R

H01L21/205

H01L21/31 C

H01L21/302 101G

H02N13/00 D

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023049637

(22)【出願日】2023-03-27

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-12-06

(71)【出願人】

【識別番号】000010087

【氏名又は名称】ＴＯＴＯ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100140486

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100121843

【弁理士】

【氏名又は名称】村井 賢郎

(74)【代理人】

【識別番号】100170058

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 拓真

(72)【発明者】

【氏名】池口 雅文

(72)【発明者】

【氏名】下園 直輝

(72)【発明者】

【氏名】片山 宝

(72)【発明者】

【氏名】新美 泰之

(72)【発明者】

【氏名】宮本 悠雅

(72)【発明者】

【氏名】上藤 淳平

【テーマコード（参考）】

5F004

5F045

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F004AA01

5F004BB18

5F004BB22

5F004BB25

5F004BB26

5F004BB29

5F004BD04

5F045AA08

5F045AF03

5F045EJ03

5F045EK07

5F045EM05

5F045EM07

5F045EM09

5F131AA02

5F131BA04

5F131BA19

5F131CA02

5F131CA09

5F131CA33

5F131CA42

5F131EA03

5F131EB11

5F131EB14

5F131EB15

5F131EB16

5F131EB17

5F131EB18

5F131EB54

5F131EB78

5F131EB79

5F131EB81

5F131EB82

5F131EB84

(57)【要約】

【課題】誘電体基板に内蔵された導体層への給電を安定して行うことのできる静電チャック、を提供する。
【解決手段】静電チャック１０は、誘電体基板１００と、誘電体基板１００に内蔵された吸着電極１３０と、誘電体基板１００の面１２０に設けられた電極端子５０と、吸着電極１３０と電極端子５０との間を電気的に接続するビア部４０と、を備える。ビア部４０の単位体積あたりにおけるアルミナの含有量は、吸着電極１３０のうちビア部４０が接続されている部分とその近傍とを除く部分、の単位体積あたりにおけるアルミナの含有量よりも多い。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被吸着物が載置される載置面を有する誘電体基板と、
前記誘電体基板に内蔵された導体層と、
前記誘電体基板のうち前記載置面とは反対側となる位置に設けられた電極部と、
前記導体層と前記電極部との間を電気的に接続するビア部と、を備え、
前記誘電体基板は所定材料を含み、
前記ビア部の単位体積あたりにおける前記所定材料の含有量は、
前記導体層のうち前記ビア部が接続されている部分とその近傍とを除く部分、の単位体積あたりにおける前記所定材料の含有量よりも多いことを特徴とする静電チャック。

【請求項2】

被吸着物が載置される載置面を有する誘電体基板と、
前記誘電体基板に内蔵された導体層と、
前記誘電体基板のうち前記載置面とは反対側となる位置に設けられた電極部と、
前記導体層と前記電極部との間を電気的に接続するビア部と、を備え、
前記誘電体基板は所定材料を含み、
前記導体層のうち前記ビア部が接続されている部分とその近傍とを含む部分のことを第１部分とし、
前記導体層のうち前記第１部分の周囲にある部分のことを第２部分としたときに、
前記第１部分の単位体積あたりにおける前記所定材料の含有量は、
前記第２部分の単位体積あたりにおける前記所定材料の含有量よりも多いことを特徴とする静電チャック。

【請求項3】

前記第１部分における前記導体層の厚さは、前記ビア部に近づくに従って厚くなっていることを特徴とする、請求項２に記載の静電チャック。

【請求項4】

前記所定材料はアルミナであることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の静電チャック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は静電チャックに関する。

【背景技術】

【0002】

例えばＣＶＤ装置やエッチング装置のような半導体製造装置には、処理の対象となるシリコンウェハ等の基板を吸着し保持するための装置として、静電チャックが設けられる。静電チャックは、吸着電極が設けられた誘電体基板と、誘電体基板を支持するベースプレートと、を備え、これらが互いに接合された構成を有する。吸着電極に電圧が印加されると静電力が生じ、誘電体基板上に載置された基板が吸着され保持される。

【0003】

誘電体基板の内部には導体層が埋め込まれる。導体層は、例えば上記の吸着電極であるが、電気ヒーターやＲＦ電極等であってもよい。誘電体基板のうち載置面とは反対側となる位置には、導体層への給電を行うための電極部（例えば電極端子）が設けられる。下記特許文献１に示されるように、導体層と電極部との間は、誘電体基板の内部に設けられた電路によって電気的に接続される。

【0004】

上記電路としては、誘電体基板１００において載置面とは垂直な方向に伸びるように形成された穴（ビア）の内側に、例えばタングステンのような導電性の材料を充填した構成のものが採用されることが多い。このような構成の電路のことを、以下では「ビア部」とも称する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第７１８４０３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

導体層やビア部を構成する材料の熱膨張係数と、誘電体基板を構成する材料の熱膨張係数とは、互いに異なる。このため、誘電体基板の焼成時や、静電チャックの使用時等においては、両者の熱膨張係数の差に起因して、導体層から電極部までの電路の途中において断線等の不具合が生じ、導体層への給電が適切に行われなくなってしまう可能性がある。

【0007】

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、誘電体基板に内蔵された導体層への給電を安定して行うことのできる静電チャック、を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明に係る静電チャックは、被吸着物が載置される載置面を有する誘電体基板と、誘電体基板に内蔵された導体層と、誘電体基板のうち載置面とは反対側となる位置に設けられた電極部と、導体層と電極部との間を電気的に接続するビア部と、を備える。誘電体基板は所定材料を含む。ビア部の単位体積あたりにおける所定材料の含有量は、導体層のうちビア部が接続されている部分とその近傍とを除く部分、の単位体積あたりにおける所定材料の含有量よりも多い。

【0009】

このような構成の静電チャックでは、ビア部が、誘電体基板と共通の「所定材料」を含んでいる。所定材料は導体層にも含まれていてもよいが、いずれにしても、ビア部では、導体層に比べてより多くの所定材料を含んでいる。熱膨張に伴う断線等が最も生じやすい部分であるビア部の熱膨張係数が、その周囲にある誘電体基板の熱膨張係数に近い値となるため、断線等の発生を抑制することができる。尚、所定材料を導体層に過剰に含ませる必要が無いので、導体層の性能が低下してしまうことは無い。

【0010】

上記課題を解決するために、本発明に係る静電チャックは、被吸着物が載置される載置面を有する誘電体基板と、誘電体基板に内蔵された導体層と、誘電体基板のうち載置面とは反対側となる位置に設けられた電極部と、導体層と電極部との間を電気的に接続するビア部と、を備える。誘電体基板は所定材料を含む。導体層のうちビア部が接続されている部分とその近傍とを含む部分のことを第１部分とし、導体層のうち第１部分の周囲にある部分のことを第２部分としたときに、第１部分の単位体積あたりにおける所定材料の含有量は、第２部分の単位体積あたりにおける所定材料の含有量よりも多い。

【0011】

このような構成の静電チャックでは、導体層のうちビア部が接続されている部分とその近傍とを含む第１部分が、誘電体基板と共通の「所定材料」を含んでいる。所定材料は導体層のうちの他の部分である第２部分にも含まれていてもよいが、いずれにしても、第１部分では、第２部分に比べてより多くの所定材料を含んでいる。

【0012】

導体層のうち、熱膨張に伴う断線等が最も生じやすい部分である第１部分の熱膨張係数が、その周囲にある誘電体基板の熱膨張係数に近い値となるため、断線等の発生を抑制することができる。尚、所定材料を、第２部分を含む導体層の全体に過剰に含ませる必要が無いので、導体層の性能が低下してしまうことは無い。

【0013】

また、本発明に係る静電チャックでは、第１部分における導体層の厚さは、ビア部に近づくに従って厚くなっていることも好ましい。導体層のうち、熱膨張に伴う断線等が最も生じやすい部分であるビア部近傍の部分を厚くしておくことで、断線等の発生を更に抑制することができる。

【0014】

また、本発明に係る静電チャックでは、所定材料はアルミナであることも好ましい。誘電体基板の材料として広く採用されているアルミナを、誘電体基板とビア部（又は、誘電体基板と第１部分）の両方に含有させることにより、断線等の発生を抑制することができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、誘電体基板に内蔵された導体層への給電を安定して行うことのできる静電チャック、を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施形態に係る静電チャックの構成を模式的に示す断面図である。

【図2】ビア部等の具体的な構成を示す斜視図である。

【図3】ビア部等の具体的な構成を示す断面図である。

【図4】ビア部等の形成方法について説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

【0018】

本実施形態に係る静電チャック１０は、例えばＣＶＤ成膜装置のような不図示の半導体製造装置の内部において、処理対象となる基板Ｗを静電力によって吸着し保持するものである。基板Ｗは、例えばシリコンウェハである。静電チャック１０は、半導体製造装置以外の装置に用いられてもよい。

【0019】

図１には、基板Ｗを吸着保持した状態の静電チャック１０の構成が、模式的な断面図として示されている。静電チャック１０は、誘電体基板１００と、ベースプレート２００と、接合層３００と、を備える。

【0020】

誘電体基板１００は、セラミック焼結体からなる略円盤状の部材である。誘電体基板１００は、例えば高純度のアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）を含むが、他の材料を含んでもよい。誘電体基板１００におけるセラミックスの純度や種類、添加物等は、半導体製造装置において誘電体基板１００に求められる耐プラズマ性等を考慮して、適宜設定することができる。

【0021】

誘電体基板１００のうち図１における上方側の面１１０は、被吸着物である基板Ｗが載置される「載置面」となっている。また、誘電体基板１００のうち図１における下方側の面１２０（つまり、面１１０とは反対側の面１２０）は、後述の接合層３００を介してベースプレート２００に接合される「被接合面」となっている。面１１０に対し垂直な方向に沿って、面１１０側から静電チャック１０を見た場合の視点のことを、以下では「上面視」のようにも表記する。

【0022】

誘電体基板１００の内部には、吸着電極１３０が埋め込まれている。吸着電極１３０は、例えばタングステン等の金属材料により形成された薄い平板状の導体層であり、面１１０に対し平行となるように配置されている。吸着電極１３０の材料としては、タングステンの他、モリブデン、白金、パラジウム等を用いてもよい。尚、吸着電極１３０は、概ね全体が面１１０に対し平行となっていればよく、一部において、面１１０に対し平行ではない部分を含んでいてもよい。後述のビア部４０を介して外部から吸着電極１３０に電圧が印加されると、面１１０と基板Ｗとの間に静電力が生じ、これにより基板Ｗが吸着保持される。吸着電極１３０は、所謂「双極」の電極として本実施形態のように２つ設けられていてもよいが、所謂「単極」の電極として１つだけ設けられていてもよい。

【0023】

それぞれの吸着電極１３０に対応して、面１２０には電極端子５０が埋め込まれている。電極端子５０と吸着電極１３０との間は、誘電体基板１００の内部に設けられたビア部４０によって電気的に接続されている。それぞれの電極端子５０には給電路１３の一端が接続されている。給電路１３は導電性の金属部材（例えばバスバー）であって、ベースプレート２００に設けられた不図示の貫通穴を通じて外部へと引き出されている。当該貫通穴の内面と給電路１３との間には、例えば円筒状の絶縁部材が設けられていてもよい。電極端子５０は、誘電体基板１００のうち面１１０とは反対側となる位置において、外部からの給電を受ける部分となっている。電極端子５０は、本実施形態における「電極部」に該当する。

【0024】

ビア部４０、電極端子５０、及び給電路１３は、吸着電極１３０に電圧を印加するための電路を構成している。図１においては、ビア部４０等の構成が簡略化して描かれている。ビア部４０の具体的な構成については後に説明する。

【0025】

誘電体基板１００と基板Ｗとの間には空間ＳＰが形成されている。半導体製造装置において成膜等の処理が行われる際には、空間ＳＰには、誘電体基板１００に形成された不図示のガス穴を介して外部から温度調整用のヘリウムガスが供給される。誘電体基板１００と基板Ｗとの間にヘリウムガスを介在させることで、両者間の熱抵抗が調整され、これにより基板Ｗの温度が適温に保たれる。尚、空間ＳＰに供給される温度調整用のガスは、ヘリウムとは異なる種類のガスであってもよい。

【0026】

吸着面である面１１０上にはシールリング１１１やドット１１２が設けられており、空間ＳＰはこれらの周囲に形成されている。

【0027】

シールリング１１１は、最外周となる位置において空間ＳＰを区画する壁である。それぞれのシールリング１１１の上端は面１１０の一部となっており、基板Ｗに当接する。尚、空間ＳＰを分割するように複数のシールリング１１１が設けられていてもよい。このような構成とすることで、それぞれの空間ＳＰにおけるヘリウムガスの圧力を個別に調整し、処理中における基板Ｗの表面温度分布を均一に近づけることが可能となる。

【0028】

図１等において符号「１１６」が付されている部分は、空間ＳＰの底面である。以下では、当該部分のことを「底面１１６」とも称する。シールリング１１１は、次に述べるドット１１２と共に、面１１０の一部を底面１１６の位置まで掘り下げた結果として形成されている。底面１１６には、ヘリウムガスを空間ＳＰ内で素早く拡散させるための溝が形成されていてもよい。

【0029】

ドット１１２は、底面１１６から突出する円形の突起である。ドット１１２は複数設けられており、誘電体基板１００の吸着面において略均等に分散配置されている。それぞれのドット１１２の上端は、面１１０の一部となっており、基板Ｗに当接する。このようなドット１１２を複数設けておくことで、基板Ｗの撓みが抑制される。

【0030】

ベースプレート２００は、誘電体基板１００を支持するために、誘電体基板１００の面１２０に接合される略円盤状の部材である。ベースプレート２００は、例えばアルミニウムのような金属により形成されている。ベースプレート２００のうち、図１における上方側の面２１０は、接合層３００を介して誘電体基板１００に接合される「被接合面」となっている。面２１０を含むベースプレート２００の表面は、例えばアルミナ溶射膜のような絶縁膜で覆われていてもよい。

【0031】

接合層３００は、誘電体基板１００とベースプレート２００との間に設けられた層であって、両者を接合している。接合層３００は、絶縁性の材料からなる接着材を硬化させたものである。このような接着剤としては、例えばシリコーン系の接着剤を用いることができる。

【0032】

ベースプレート２００の内部には、冷媒を流すための冷媒流路２５０が形成されている。半導体製造装置において成膜等の処理が行われる際には、外部から冷媒が冷媒流路２５０に供給され、これによりベースプレート２００が冷却される。処理中において基板Ｗで生じた熱は、空間ＳＰのヘリウムガス、誘電体基板１００、及びベースプレート２００を介して冷媒へと伝えられ、冷媒と共に外部へと排出される。

【0033】

誘電体基板１００のうち、ビア部４０及びその近傍部分の具体的な構成について説明する。図２には、当該部分の構成が模式的な斜視図として示されている。図３には、当該部分の構成が模式的な断面図として示されている。

【0034】

図２に示されるように、本実施形態では、１つの電極端子５０と吸着電極１３０との間が、２本のビア部４０によって接続されている。このような態様に換えて、１つの電極端子５０に繋がるビア部４０の数を１本のみとしてもよく、３本以上としてもよい。

【0035】

それぞれのビア部４０は、誘電体基板１００に形成された穴（ビア）の内側に、例えばタングステンのような導電性の材料を充填することにより形成されている。当該穴のことを、以下では「ビア１５０」とも称する。ビア１５０は略円柱形状の穴であって、面１１０とは垂直な方向に伸びるように形成されている。ビア部４０は、ビア１５０の内部に配置された導電性の部材として構成されたものとなっている。

【0036】

誘電体基板１００の面１２０には、不図示の凹部が形成されており、電極端子５０は、当該凹部の中に埋め込まれた状態で保持されている。電極端子５０は略円柱形状の金属端子である。電極端子５０の中心軸は、面１１０や面１２０に対して垂直である。図２において符号「５１」が付されているのは、上記の凹部の底面を覆うように設けられたろう材であって、例えば銀ろうである。電極端子５０は、このろう材５１を介して、誘電体基板１００の凹部に固定されている。ろう材５１は、ビア部４０等と共に、吸着電極１３０に給電を行うための電路の一部を構成している。

【0037】

電極端子５０に替えて、ろう材５１の位置に薄い金属板を設けた上で、外部から挿入された棒状のピンを当該金属板に当接させる構成としてもよい。この場合は、上記の金属板が「電極部」に該当することとなる。

【0038】

図３には、誘電体基板１００のうちビア部４０及びその近傍の部分を、ビア部４０の中心軸を含む面に沿って切断した場合の断面が示されている。同図に示されるように、吸着電極１３０の厚さは全体において一様とはなっていない。ビア部４０が接続されている部分やその近傍においては、吸着電極１３０の厚さは局所的に大きくなっている。尚、ここでいう「厚さ」とは、面１１０に対し垂直な方向に沿った寸法のことである。

【0039】

説明の便宜上、吸着電極１３０のうち図３の点線ＤＬ１で囲まれている部分のことを、以下では「被接続部１３０Ａ」とも称する。また、吸着電極１３０のうち図３の点線ＤＬ２で囲まれている部分のことを、以下では「中間部１３０Ｂ」とも称する。更に、吸着電極１３０のうち図３の点線ＤＬ３で囲まれている部分のことを、以下では「周縁部１３０Ｃ」とも称する。

【0040】

被接続部１３０Ａは、吸着電極１３０のうちビア部４０が接続されている部分である。被接続部１３０Ａは、吸着電極１３０のうち上面視においてビア部４０と重なる部分、ということもできる。

【0041】

中間部１３０Ｂは、吸着電極１３０のうち被接続部１３０Ａの近傍の部分である。上面視において、中間部１３０Ｂは、被接続部１３０Ａの周囲を円形に囲んでいる。図３に示されるように、中間部１３０Ｂにおいては、被接続部１３０Ａに近づくに従って吸着電極１３０が次第に厚くなっている。

【0042】

周縁部１３０Ｃは、吸着電極１３０のうち、上記の被接続部１３０Ａ及び中間部１３０Ｂを除く部分である。周縁部１３０Ｃにおいては、吸着電極１３０の厚さは全体において概ね一様となっている。周縁部１３０Ｃにおける吸着電極１３０の厚さは、被接続部１３０Ａにおける吸着電極１３０の厚さよりも小さい。先に述べた中間部１３０Ｂは、互いに厚さの異なる被接続部１３０Ａと周縁部１３０Ｃとの間において、位置により厚さを変化させることによって両者を滑らかに繋いでいる。

【0043】

先に述べたように、誘電体基板１００は高純度のアルミナを含むセラミック焼結体である。また、誘電体基板１００に内蔵された吸着電極１３０及びビア部４０はいずれも、タングステン等の金属材料により形成されている。このような構成においては一般的に、吸着電極１３０やビア部４０を構成する材料の熱膨張係数と、誘電体基板１００を構成する材料の熱膨張係数とは、互いに異なるものとなる。このため、誘電体基板１００の焼成時や、静電チャック１０の使用時（つまり、基板Ｗの処理時）等においては、誘電体基板１００とビア部４０等との間の熱膨張係数の差に起因して、導体層から電極部までの電路の途中において断線等の不具合が生じてしまうことが懸念される。

【0044】

そこで、本実施形態では、誘電体基板１００が含む材料と同一の材料を、ビア部４０や吸着電極１３０に含有させている。これにより、ビア部４０等の熱膨張係数を、誘電体基板１００の熱膨張係数に近づけることで、上記のような断線等の発生を抑制している。

【0045】

ビア部４０等に含ませてある上記材料、すなわち、「誘電体基板１００が含む材料と同一の材料」とは、誘電体基板１００を構成する材料と同一の組成を有する材料のことであり、本実施形態において具体的にはアルミナである。

【0046】

上記のように、熱膨張係数の調整を目的として吸着電極１３０等に含ませてある材料であって、誘電体基板１００にも含まれている材料のことを、以下では「調整材料」とも称する。例えば、誘電体基板１００と同一の材料からなる部材を、所定の大きさの粒子状とした上で、複数の当該粒子を、調整材料として吸着電極１３０及びビア部４０のそれぞれに含ませればよい。

【0047】

吸着電極１３０及びビア部４０の各部において、単位体積あたりにおける調整材料の含有量は全体で一様とはなっておらず、場所によって異なっている。ここでいう「含有量」とは、例えば質量のことであるが、体積のことであってもよい。

【0048】

本実施形態では、ビア部４０の単位体積あたりにおける調整材料の含有量が、吸着電極１３０のうちビア部４０が接続されている部分とその近傍とを除く部分、の単位体積あたりにおける調整材料の含有量よりも多くなっている。「吸着電極１３０のうちビア部４０が接続されている部分とその近傍とを除く部分」とは、周縁部１３０Ｃのことである。

【0049】

調整材料の含有量が上記のように調整された構成においては、ビア部４０が、誘電体基板１００と共通の調整材料（アルミナ）を多く含有している。周縁部１３０Ｃにおける調整材料の含有量は０であってもよいが、周縁部１３０Ｃが少量の調整材料を含有していてもよい。いずれにしても、ビア部４０では、周縁部１３０Ｃに比べてより多くの調整材料を含んでいる。

【0050】

熱膨張に伴う断線等が最も生じやすい部分であるビア部４０の熱膨張係数が、その周囲にある誘電体基板１００の熱膨張係数に近い値となるため、断線等の発生を抑制することができる。尚、吸着電極１３０のうち大部分を占めている周縁部１３０Ｃには、調整材料を過剰に含ませる必要が無いので、吸着電極１３０の性能が低下してしまうことは無い。

【0051】

ここで、吸着電極１３０のうちビア部４０が接続されている部分である被接続部１３０Ａと、その近傍の部分である中間部１３０Ｂと、を合わせた全体のことを、以下では「第１部分」とも称する。吸着電極１３０のうち第１部分の周囲にある部分、すなわち周縁部１３０Ｃのことを、以下では「第２部分」とも称する。本実施形態では、第１部分（被接続部１３０Ａ、中間部１３０Ｂ）の単位体積あたりにおける調整材料の含有量が、第２部分（周縁部１３０Ｃ）の単位体積あたりにおける調整材料の含有量よりも多くなっている。第１部分（被接続部１３０Ａ、中間部１３０Ｂ）の単位体積あたりにおける調整材料の含有量は、ビア部４０の単位体積あたりにおける調整材料の含有量に概ね等しい。

【0052】

調整材料の含有量が上記のように調整された構成においては、吸着電極１３０の第１部分（被接続部１３０Ａ、中間部１３０Ｂ）が、誘電体基板１００と共通の調整材料（アルミナ）を多く含有している。先に述べた通り、周縁部１３０Ｃにおける調整材料の含有量は０であってもよいが、周縁部１３０Ｃが少量の調整材料を含有していてもよい。いずれにしても、第１部分（被接続部１３０Ａ、中間部１３０Ｂ）では、第２部分（周縁部１３０Ｃ）に比べてより多くの調整材料を含有している。

【0053】

吸着電極１３０のうち、熱膨張に伴う断線等が最も生じやすい部分である第１部分の熱膨張係数が、その周囲にある誘電体基板１００の熱膨張係数に近い値となるため、断線等の発生を抑制することができる。

【0054】

本実施形態では上記のように、（１）ビア部４０における調整材料の含有量が、周縁部１３０Ｃにおける調整材料の含有量よりも多くなっている構成と、（２）第１部分における調整材料の含有量が、第２部分における調整材料の含有量よりも多くなっている構成と、の両方を採用している。このような態様に換えて、上記（１）及び（２）のうちいずれか一方のみの構成を採用してもよい。

【0055】

例えば、ビア部４０の単位体積あたりにおける調整材料の含有量が、周縁部１３０Ｃの単位体積あたりにおける調整材料の含有量よりも多くなっている一方で、第１部分（被接続部１３０Ａ、中間部１３０Ｂ）の単位体積あたりにおける調整材料の含有量が、周縁部１３０Ｃの単位体積あたりにおける調整材料の含有量と同程度となっている構成としてもよい。この場合、断線等を抑制する効果は、本実施形態に比べると低下するが、従来に比べて一定程度の抑制効果を得ることができる。

【0056】

先に述べたように、第１部分のうち中間部１３０Ｂにおける吸着電極１３０の厚さは、ビア部４０側に近づくに従って厚くなっている。吸着電極１３０のうち、熱膨張に伴う断線等が最も生じやすい部分であるビア部４０近傍の部分を厚くしておくことで、断線等の発生を更に抑制することが可能となっている。

【0057】

上記のような構成の吸着電極１３０やビア部４０等を形成する方法について、図４を参照しながら説明する。本実施形態の誘電体基板１００は、複数枚のグリーンシート１０１を積層し加圧することにより得られる成形体を、焼成することにより製造される。

【0058】

図４（Ａ）に示されるように、一部のグリーンシート１０１には、ビア１５０が予め形成されており、それぞれのビア１５０の位置が上下に重なるようにグリーンシート１０１が積層される。その後、一列に並ぶビア１５０の内側に、ビア部４０の材料である導電性ペーストが充填される。当該ペーストは、最上段のグリーンシート１０１の上面Ｓよりも、更に上方側に向けて盛り上がった状態とされる。図４（Ａ）においては、導電性ペーストのうち上面Ｓよりも盛り上がっている部分に、符号「４１」が付されている。当該部分のことを、以下では「盛り上げ部４１」とも称する。盛り上げ部４１を含む導電性ペーストの全体には、所定量の調整材料（アルミナ）を予め一様に含有させてある。上面視において、盛り上げ部４１はビア１５０の外側まで広がっている。

【0059】

図４（Ａ）の上面Ｓに対し積層されるグリーンシート１０１Ａのうち、上面Ｓに対向する面には、吸着電極１３０となる導電性ペーストが予め塗布される。この導電性ペーストには、調整材料（アルミナ）が含有されていないが、僅かに含有されていてもよい。いずれの場合であっても、ビア部４０となる導電性ペーストの、単位体積当たりにおける調整材料の含有量は、吸着電極１３０となる導電性ペーストの、単位体積当たりにおける調整材料の含有量よりも多くなっていることが好ましい。

【0060】

その後、グリーンシート１０１Ａが上面Ｓに重ねられ、積層体の全体が加圧される。図４（Ｂ）には、加圧が完了した状態における積層体の断面が示されている。

【0061】

このとき、上面Ｓのうち盛り上げ部４１で覆われていた部分は、盛り上げ部４１を挟み込んで加圧された結果として、矢印ＡＲ１で示されるように凹状に変形する。これにより、その上方側には中間部１３０Ｂが形成される。

【0062】

グリーンシート１０１Ａに塗布されていた導電性ペースト（吸着電極１３０となる部分）は、加圧時において盛り上げ部４１と一体となる。このため、当該導電性ペーストにおける調整材料の含有量は、盛り上げ部４１と一体となった部分においては局所的に多くなり、ビア部４０における調整材料の含有量と概ね同程度になる。

【0063】

その結果、本実施形態では先に述べたように、第１部分（被接続部１３０Ａ、中間部１３０Ｂ）の単位体積あたりにおける調整材料の含有量が、第２部分（周縁部１３０Ｃ）の単位体積あたりにおける調整材料の含有量よりも多くなる。また、ビア部４０の単位体積あたりにおける調整材料の含有量が、周縁部１３０Ｃの単位体積あたりにおける調整材料の含有量よりも多くなる。

【0064】

ビア部４０を介して給電を受ける「導体層」は、本実施形態のように吸着電極１３０であってもよいが、他の目的で設けられた層であってもよい。例えば、導体層はＲＦ電極であってもよく、電気ヒーター等であってもよい。

【0065】

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

【符号の説明】

【0066】

Ｗ：基板
１０：静電チャック
４０：ビア部
５０：電極端子
１００：誘電体基板
１１０，１２０：面
１３０：吸着電極
１３０Ａ：被接続部
１３０Ｂ：中間部
１３０Ｃ：周縁部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【手続補正書】

【提出日】2023-08-07

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被吸着物が載置される載置面を有する誘電体基板と、
前記誘電体基板に内蔵された導体層と、
前記誘電体基板のうち前記載置面とは反対側となる位置に設けられた電極部と、
前記導体層と前記電極部との間を電気的に接続するビア部と、を備え、
前記誘電体基板は主成分として所定材料を含み、
前記導体層のうち前記ビア部が接続されている部分とその近傍とを含む部分のことを第１部分とし、
前記導体層のうち前記第１部分の周囲にある部分のことを第２部分としたときに、
前記第１部分の単位体積あたりにおける前記所定材料の含有量は、
前記第２部分の単位体積あたりにおける前記所定材料の含有量よりも多いことを特徴とする静電チャック。

【請求項2】

前記第１部分における前記導体層の厚さは、前記ビア部に近づくに従って厚くなっていることを特徴とする、請求項１に記載の静電チャック。

【請求項3】

前記所定材料はアルミナであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の静電チャック。