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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-03-28
(45)【発行日】2022-04-05
(54)【発明の名称】静電チャック装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/683 20060101AFI20220329BHJP
H01L 21/3065 20060101ALI20220329BHJP
H02N 13/00 20060101ALI20220329BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 R
H01L21/302 101G
H02N13/00 D
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2018182170
(22)【出願日】2018-09-27
(65)【公開番号】P2020053576
(43)【公開日】2020-04-02
【審査請求日】2021-02-02
(73)【特許権者】
【識別番号】000183266
【氏名又は名称】住友大阪セメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(74)【代理人】
【識別番号】100196058
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 彰雄
(74)【代理人】
【識別番号】100206999
【弁理士】
【氏名又は名称】萩原 綾夏
(72)【発明者】
【氏名】前田 進一
(72)【発明者】
【氏名】金原 勇貴
【審査官】内田 正和
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－０４０５２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００５－５２８７９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０８２２０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１７６０３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１９５０４７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／６８３
Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５
Ｈ０２Ｎ １３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
一主面に板状試料を載置する載置面を有するとともに静電吸着用電極を備えた静電チャック部と、前記静電チャック部に対し前記載置面とは反対側に配置され前記静電チャック部を冷却するベース部と、を有し、
前記ベース部は、冷媒が流動する流路を内部に有するベース本体と、
前記流路内に設けられ、前記ベース本体の前記静電チャック部側の表面の温度を制御する温度制御部と、を有し、
前記温度制御部は、前記流路の幅方向に設けられた壁部材であり、
前記壁部材は、前記流路の幅方向に延在して設けられた第１部材と、
前記第１部材から前記冷媒の流動方向の後方に延在して設けられた第２部材と、を有する静電チャック装置。
【請求項2】
前記温度制御部は、前記流路の延在方向に沿って設けられたフィン部材である請求項１に記載の静電チャック装置。
【請求項3】
前記ベース部は、前記流路と連通する流入口を有し、前記温度制御部は、前記流路内において前記流入口に対向して設けられた対向部材である請求項１又は２に記載の静電チャック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、静電チャック装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
プラズマエッチング装置、プラズマＣＶＤ装置等のプラズマを用いた半導体製造装置においては、載置面に簡単にウエハを取付け、固定するとともに、ウエハを所望の温度に維持する装置として静電チャック装置が使用されている。静電チャック装置としては、載置面を含む静電チャック部と、静電チャック部を冷却するベース部とを有する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１１－０４９１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年、半導体を用いたデバイスは高集積化される傾向にある。そのため、デバイスの製造時には、配線の微細加工技術や三次元実装技術が必要とされている。このような加工技術を実施するにあたり、半導体製造装置には、ウエハの面内の温度分布（温度差）を低減させることが求められる。
【0005】
なお、本明細書においては、「載置面に載置したウエハの面内温度分布（温度差）の度合い」のことを「均熱性」と称することがある。「均熱性が高い」とは、ウエハの面内温度分布が小さいことを意味する。
【0006】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、ウエハの面内温度分布を所望の温度差にまで低減させることができないことがあり、改善が求められていた。
【0007】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、均熱性が高い新規な静電チャック装置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】
【0008】
上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、一主面に板状試料を載置する載置面を有するとともに静電吸着用電極を備えた静電チャック部と、前記静電チャック部に対し前記載置面とは反対側に配置され前記静電チャック部を冷却するベース部と、を有し、前記ベース部は、冷媒が流動する流路を内部に有するベース本体と、前記流路内に設けられ、前記ベース本体の前記静電チャック部側の表面の温度を制御する温度制御部と、を有する静電チャック装置を提供する。
【0009】
本発明の一態様においては、前記温度制御部は、前記流路の延在方向に沿って設けられたフィン部材である構成としてもよい。
【0010】
本発明の一態様においては、前記温度制御部は、前記流路の幅方向に設けられた壁部材である構成としてもよい。
【0011】
本発明の一態様においては、前記壁部材は、前記流路の幅方向に延在して設けられた第１部材と、前記第１部材から前記冷媒の流動方向の後方に延在して設けられた第２部材と、を有する構成としてもよい。
【0012】
本発明の一態様においては、前記ベース部は、前記流路と連通する流入口を有し、前記温度制御部は、前記流路内において前記流入口に対向して設けられた対向部材である構成としてもよい。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、均熱性が高い新規な静電チャック装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本実施形態の静電チャック装置１を示す断面図である。
【図2】流路３１内に設けられたフィン４１を示す説明図である。
【図3】流路３１内に設けられたフィン４１を示す説明図である
【図4】温度制御部を設けない流路３１のシミュレーションモデルを説明する説明図である。
【図6】フィン４１を設けた流路のシミュレーションモデルを説明する説明図である。
【図8】流路３１内に設けられた壁部材５１を示す説明図である。
【図9】流路３１内に設けられた壁部材５１を示す説明図である。
【図10】壁部材５１を設けた流路のシミュレーションモデルを説明する説明図である。
【図12】流路３１内に設けられた対向部材６１を示す説明図である。
【図13】流路３１内に設けられた対向部材６１を示す説明図である。
【図14】温度制御部を設けない流路３１のシミュレーションモデルを説明する説明図である。
【図16】対向部材６１を設けた流路のシミュレーションモデルを説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
【0016】
以下の説明においては、ｘｙｚ直交座標系を設定し、このｘｙｚ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明することがある。本明細書では、水平面内の所定方向をｘ軸方向、水平面内においてｘ軸方向と直交する方向をｙ軸方向、ｘ軸方向およびｙ軸方向のそれぞれと直交する方向をｚ軸方向とする。ｚ軸方向は、すなわち鉛直方向である。
【0017】
図１は、本実施形態の静電チャック装置１を示す断面図である。静電チャック装置１は、円板状の静電チャック部２と、静電チャック部２の温度を調整する温度調整用ベース部（ベース部）３と、を有する。
【0018】
（静電チャック部）
静電チャック部２は、上面を半導体ウエハ等の板状試料Ｗを載置する載置面１１ａとした載置板１１と、載置板１１と一体化され前記載置板１１の底部側を支持する支持板１２と、これら載置板１１と支持板１２との間に設けられた静電吸着用電極１３、および静電吸着用電極１３の周囲を絶縁する絶縁材層１４と、を有する。
静電チャック部２は、上面を半導体ウエハ等の板状試料Ｗを載置する載置面１１ａとした載置板１１と、載置板１１と一体化され前記載置板１１の底部側を支持する支持板１２と、これら載置板１１と支持板１２との間に設けられた静電吸着用電極１３、および静電吸着用電極１３の周囲を絶縁する絶縁材層１４と、を有する。
【0019】
載置板１１および支持板１２は、重ね合わせた面の形状を同じくする円板状の部材である。載置板１１および支持板１２は、機械的な強度を有し、かつ腐食性ガスおよびそのプラズマに対する耐久性を有する、セラミックス焼結体からなる。載置板１１および支持板１２について、詳しくは後述する。
【0020】
載置板１１の載置面１１ａには、直径が板状試料の厚みより小さい突起部１１ｂが複数所定の間隔で形成され、これらの突起部１１ｂが板状試料Ｗを支える。
【0021】
また、載置面１１ａの周縁には、周縁壁１７が形成されている。周縁壁１７は、突起部１１ｂと同じ高さに形成されており、突起部１１ｂとともに板状試料Ｗを支持する。
【0022】
載置板１１、支持板１２、静電吸着用電極１３および絶縁材層１４を含めた全体の厚み、即ち、静電チャック部２の厚みは、一例を挙げれば、０．７ｍｍ以上かつ５．０ｍｍ以下である。
【0023】
例えば、静電チャック部２の厚みが０．７ｍｍ以上であると、静電チャック部２の機械的強度を十分に確保することができる。静電チャック部２の厚みが５．０ｍｍ以下であると、静電チャック部２の熱容量が大きくなりすぎず、載置される板状試料Ｗの熱応答性が劣化することがない。従って静電チャック部の横方向の熱伝達の増加がなく、板状試料Ｗの面内温度を所望の温度パターンに維持することができる。なお、ここで説明した各部の厚さは一例であって、前記範囲に限るものではない。
【0024】
静電吸着用電極１３は、電荷を発生させて静電吸着力で板状試料Ｗを固定するための静電チャック用電極として用いられる。その用途によって、その形状や、大きさが適宜調整される。
【0025】
静電吸着用電極１３は任意に選択される材料から構成できる。例えば、酸化アルミニウム－炭化タンタル（Ａｌ２Ｏ３－Ｔａ４Ｃ５）導電性複合焼結体、酸化アルミニウム－タングステン（Ａｌ２Ｏ３－Ｗ）導電性複合焼結体、酸化アルミニウム－炭化ケイ素（Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＣ）導電性複合焼結体、窒化アルミニウム－タングステン（ＡｌＮ－Ｗ）導電性複合焼結体、窒化アルミニウム－タンタル（ＡｌＮ－Ｔａ）導電性複合焼結体、酸化イットリウム－モリブデン（Ｙ２Ｏ３－Ｍｏ）導電性複合焼結体等の導電性セラミックス、あるいは、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属により形成されることが好ましい。
【0026】
静電吸着用電極１３の厚みは、特に限定されず任意に選択できる。例えば、０．１μｍ以上かつ１００μｍ以下の厚みを選択することができ、１μｍ以上かつ５０μｍ以下の厚みが好ましく、５μｍ以上かつ２０μｍ以下の厚みがより好ましい。
【0027】
静電吸着用電極１３の厚みが０．１μｍ以上であると、充分な導電性を確保することができる。静電吸着用電極１３の厚みが１００μｍ以下であると、静電吸着用電極１３と載置板１１および支持板１２との間の熱膨張率差に起因し、静電吸着用電極１３と載置板１１および支持板１２との接合界面にクラックが入ることを防止できる。
【0028】
このような厚みの静電吸着用電極１３は、スパッタ法や蒸着法等の成膜法、あるいはスクリーン印刷法等の塗工法により容易に形成することができる。
【0029】
絶縁材層１４は、静電吸着用電極１３を囲繞して腐食性ガスおよびそのプラズマから静電吸着用電極１３を保護する。また絶縁材層１４は、載置板１１と支持板１２との境界部を、すなわち静電吸着用電極１３以外の外周部領域を、接合一体化する。絶縁材層１４は、載置板１１および支持板１２を構成する材料と同一組成または主成分が同一の絶縁材料により構成されている。
【0030】
（ベース部）
ベース部３は、静電チャック部２を所望の温度に調整するためのもので、厚みのある円板状の部材である。ベース部３は、冷媒が流動する流路３１を内部に有する。また、流路３１には、ベース部３の外部から流路３１内に冷媒を引き込む流入口３２と、流路３１内の冷媒をベース部３の外部に排出する流出口３３と、が連通している。流入口３２および流出口３３は、ベース部３の底面３Ｙに開口している。
ベース部３は、静電チャック部２を所望の温度に調整するためのもので、厚みのある円板状の部材である。ベース部３は、冷媒が流動する流路３１を内部に有する。また、流路３１には、ベース部３の外部から流路３１内に冷媒を引き込む流入口３２と、流路３１内の冷媒をベース部３の外部に排出する流出口３３と、が連通している。流入口３２および流出口３３は、ベース部３の底面３Ｙに開口している。
【0031】
ベース部３は、流路３１が設けられたベース本体３０と、流路３１の内部に設けられ、ベース本体３０の静電チャック部２側の表面の温度を制御する温度制御部が設けられている。温度制御部については後述する。
【0032】
ベース部３を構成する材料としては、熱伝導性、導電性、および加工性に優れた金属、またはこれらの金属を含む複合材であれば特に制限はなく選択できる。例えば、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、銅合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等が好適に用いられる。ベース部３の少なくともプラズマに曝される面は、アルマイト処理が施されているか、あるいはアルミナ等の絶縁膜が成膜されていることが好ましい。
【0033】
（ヒータエレメント）
静電チャック部２の下面側には、ヒータエレメント５が設けられている。ヒータエレメント５の構造や材料は、任意に選択できる。例を挙げれば、厚みが０．２ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ程度の一定の厚みを有する非磁性金属薄板を、例えばチタン（Ｔｉ）薄板、タングステン（Ｗ）薄板、およびモリブデン（Ｍｏ）薄板等を、フォトリソグラフィー法やレーザー加工により、所望のヒータ形状、例えば帯状の導電薄板を蛇行させた形状などであって、全体輪郭が円環状の形状など、に加工することで得られる。
静電チャック部２の下面側には、ヒータエレメント５が設けられている。ヒータエレメント５の構造や材料は、任意に選択できる。例を挙げれば、厚みが０．２ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ程度の一定の厚みを有する非磁性金属薄板を、例えばチタン（Ｔｉ）薄板、タングステン（Ｗ）薄板、およびモリブデン（Ｍｏ）薄板等を、フォトリソグラフィー法やレーザー加工により、所望のヒータ形状、例えば帯状の導電薄板を蛇行させた形状などであって、全体輪郭が円環状の形状など、に加工することで得られる。
【0034】
ヒータエレメント５は、静電チャック部２に非磁性金属薄板を接着した後に、静電チャック部２の表面で加工成型することで設けてもよい。静電チャック部２とは異なる位置でヒータエレメント５を別途加工成形したものを、静電チャック部２の表面に転写印刷することで設けてもよい。
【0035】
ヒータエレメント５は、厚みの均一な耐熱性および絶縁性を有する、シート状またはフィルム状のシリコーン樹脂またはアクリル樹脂などからなる接着層４により、支持板１２の底面に接着および固定されている。
【0036】
静電チャック部２とベース部３とは、静電チャック部２とベース部３の間に設けられた接着剤層８を介して接着されている。接着剤層８は、例えば、シリコーン系樹脂組成物を加熱硬化した硬化体またはアクリル樹脂で形成されている。接着剤層８は、例えば、流動性を有する樹脂組成物を静電チャック部２とベース部３の間に配置した後に、加熱硬化させることで形成することが好ましい。これにより、静電チャック部２とベース部３と間の凹凸が、接着剤層８により充填され、接着剤層８に空隙や欠陥が生じ難くなる。そのため、接着剤層８の熱伝導特性を面内に均一にすることができ、静電チャック部２の均熱性を高めることができる。
【0037】
［その他の構成］
静電チャック装置１は、静電チャック部２を厚み方向に貫通する不図示のガス供給孔、およびリフトピン挿通孔を有している。ガス供給孔およびリフトピン挿通孔は、載置面１１ａに開口している。
ガス供給孔には、Ｈｅ等の冷却ガスが供給される。ガス導入孔から導入された冷却ガスは、載置面１１ａと板状試料Ｗの下面と間の隙間や、複数の突起部１１ｂの間を流れ板状試料Ｗを冷却する。
静電チャック装置１は、静電チャック部２を厚み方向に貫通する不図示のガス供給孔、およびリフトピン挿通孔を有している。ガス供給孔およびリフトピン挿通孔は、載置面１１ａに開口している。
ガス供給孔には、Ｈｅ等の冷却ガスが供給される。ガス導入孔から導入された冷却ガスは、載置面１１ａと板状試料Ｗの下面と間の隙間や、複数の突起部１１ｂの間を流れ板状試料Ｗを冷却する。
【0038】
リフトピン挿通孔には、板状試料Ｗを支持し、板状試料Ｗを上下動させる不図示のリフトピンが挿通されている。
【0039】
（温度制御部）
以下、ベース部が有する温度制御部について説明する。
以下、ベース部が有する温度制御部について説明する。
【0040】
【0041】
【0042】
【0043】
ベース部３において、流路３１の内部にフィン４１が設けられた箇所は、フィン４１が設けられていない箇所と比べ、冷媒Ｒとの接触面積が増加する。そのため、フィン４１が設けられた箇所では、フィン４１が設けられていない箇所と比べて、冷媒Ｒによる冷却効率が高まり、ベース部３（ベース本体３０）の静電チャック部２側の表面の温度が低下する。
【0044】
例えばプラズマ環境下で用いる静電チャック装置においては、プラズマにより静電チャック装置が加熱され、載置面の温度が上昇することがある。ベース部３は、静電チャック部２を冷却することにより、このような温度上昇を抑制し、均熱性を担保するために用いられる。
【0045】
しかし、静電チャック部２においては、上述したガス供給孔やリフトピン挿通孔などの貫通孔と、貫通孔の周囲とでは温度差が生じやすい。また、ベース部３においては、流路３１の引き回し方によって、冷却しやすい箇所と冷却しにくい箇所とが生じることがある。これらの理由により、従来の構成の静電チャック装置においては、載置面の温度が不均一となりやすかった。
【0046】
対して、本実施形態の静電チャック装置１においては、流路３１内の所望の位置にフィン４１を設けることで、フィン４１を設けた位置における冷媒Ｒの冷却効率を制御することができる。これにより、ベース部３の静電チャック部２側の温度を制御しやすく、載置面での均熱性を高めることができる。
【0047】
フィン４１を配置する位置は、静電チャック装置の温度分布のシミュレーションから、周囲よりも相対的に温度が高い箇所を選択して決定してもよい。また、温度制御部を有さないベース部、すなわちベース本体３０のみをベース部として用いた静電チャック装置を作製し、載置面１１ａの温度を実測することで、周囲よりも相対的に温度が高い箇所を選択して決定してもよい。
【0048】
フィン４１の数は、設計に応じて変更可能である。フィン４１の数を増やすと、フィン４１の設置個所において、冷媒Ｒとベース部３との接触面積が増加して冷却効率が高まる。そのため、フィン４１の数を増やすと、ベース部３（ベース本体３０）の静電チャック部２側の表面の温度が低下する傾向にある。
【0049】
また、フィン４１の長さＬ１、幅Ｗ１、高さＨ１は、設計に応じて変更可能である。フィン４１の長さＬ１、幅Ｗ１、高さＨ１を変更することにより、冷媒Ｒとベース部３との接触面積が変化し冷却効率が高まる。
【0050】
フィン４１の上流側の先端４１ａは、幅Ｗ１が狭くなっているとよい。例えば、先端４１ａが楔状になっていると、冷媒Ｒの流れを阻害しにくく、冷却効率が低下しにくいため好ましい。
【0051】
図３に示すように、フィン４１は、流路３１の上部内壁３１ａに設けることとしてもよく、側壁３１ｂに設けることとしてもよく、底部３１ｃに設けることとしてもよい。いずれの位置であっても、流路３１の内壁にフィン４１を設けることにより、冷媒Ｒとベース部３との接触面積が増加して冷却効率が向上することが期待される。冷却対象である静電チャック部２がベース部３の上方に配置されているため、上部内壁３１ａにフィン４１を設けると最も効率よく静電チャック部２を冷却可能である。側壁３１ｂ、底部３１ｃとフィン４１の設ける位置を変更するにしたがって、静電チャック部２の冷却効率が低下する。
【0052】
このように、温度制御部としてフィン４１を用いる場合、フィン４１の数、形状、形成位置を制御することによって、冷却効率を制御し、好適にベース部３（ベース本体３０）の静電チャック部２側の表面の温度を制御することができる。これにより、載置面１１ａの均熱性を高めることができる。
【0053】
図４～７は、フィン４１の効果を示すシミュレーション結果である。
【0054】
図４は、温度制御部を設けない流路３１のシミュレーションモデルを説明する説明図である。図５は、図４の流路モデルに冷媒Ｒを流動させた場合の、ベース部３の表面の温度分布を示すシミュレーション結果である。
図６は、温度制御部としてフィン４１を設けた流路のシミュレーションモデルを説明する説明図である。図７は、図６の流路モデルに冷媒Ｒを流動させた場合の、ベース部３の表面の温度分布を示すシミュレーション結果である。
図６は、温度制御部としてフィン４１を設けた流路のシミュレーションモデルを説明する説明図である。図７は、図６の流路モデルに冷媒Ｒを流動させた場合の、ベース部３の表面の温度分布を示すシミュレーション結果である。
【0055】
【0056】
対して、図７に示すように、図６のモデルでは、図５において符号αで示した位置の温度が低下していることが分かる。また、図７に示す結果では、図５の結果と比べ、流路全体において温度が低下するとともに、均熱性が高まっていることが分かる。
【0057】
【0058】
図８に示す壁部材５１は、流路３１の側壁３１ｂから流路３１の幅方向に延在して設けられた第１部材５１１と、第１部材５１１の端部から冷媒Ｒの流動方向の後方に延在して設けられた第２部材５１２と、を有する。
【0059】
図９に示すように、ベース部３において、流路３１の内部に壁部材５１が設けられた箇所（符号βで示す）では、流路３１の内径が狭まり、冷媒Ｒの流動を阻害する。そのため、壁部材５１が設けられた箇所では、壁部材５１が設けられていない箇所と比べて、冷媒Ｒが流れにくく、相対的に低温の冷媒Ｒが供給されにくくなる。その結果、壁部材５１が設けられた箇所では、ベース部３（ベース本体３０）の静電チャック部２側の表面の温度が上昇する。
【0060】
また、壁部材５１が設けられた流路３１では、流路の内壁と壁部材５１とで囲まれた空間Ｓ１が形成される。空間Ｓ１内で、冷媒Ｒが滞留し、流動する冷媒Ｒよりも温度が上昇しやすい。そのため、壁部材５１が設けられた箇所では、ベース部３（ベース本体３０）の静電チャック部２側の表面の温度が上昇する。
【0061】
壁部材５１を配置する位置は、静電チャック装置の温度分布のシミュレーションから、周囲よりも相対的に温度が低い箇所を選択して決定してもよい。また、温度制御部を有さないベース部、すなわちベース本体３０のみをベース部として用いた静電チャック装置を作製し、載置面１１ａの温度を実測することで、周囲よりも相対的に温度が低い箇所を選択して決定してもよい。
【0062】
また、第１部材５１１の幅Ｗ２、第１部材５１１の高さＨ２、第２部材５１２の長さＬ２は、設計に応じて変更可能である。第１部材５１１の幅Ｗ２、第１部材５１１の高さＨ２、第２部材５１２の長さＬ２を制御して壁部材５１の構成を変更することにより、空間Ｓ１の容積を調整することができ、ベース部３（ベース本体３０）の静電チャック部２側の表面の温度を制御することができる。
【0063】
壁部材５１は、流路３１の上部内壁３１ａに設けることとしてもよく、側壁３１ｂに設けることとしてもよく、底部３１ｃに設けることとしてもよい。いずれの位置であっても、流路３１の内壁に壁部材５１を設けることにより、冷媒Ｒの流動を阻害し、ベース部３（ベース本体３０）の静電チャック部２側の表面の温度が上昇する。
【0064】
冷却対象である静電チャック部２がベース部３の上方に配置されていることから、上部内壁３１ａに壁部材５１を設けると、空間Ｓ１の冷媒の温度が上がりやすい。また、壁部材５１の設ける位置を側壁３１ｂ、底部３１ｃと変更するにしたがって、空間Ｓ１の冷媒の温度が低下する。
【0065】
壁部材５１は、１つのみ設けてもよく、複数設けてもよい。
【0066】
また、壁部材５１は、第２部材５１２を有さない構成（第１部材５１１のみからなる構成）であってもよい。
【0067】
このように、温度制御部として壁部材５１を用いる場合、壁部材５１の数、形状、形成位置を制御することによって、好適にベース部３（ベース本体３０）の静電チャック部２側の表面の温度を制御することができる。
【0068】
本実施形態の静電チャック装置１においては、流路３１内に壁部材５１を設けることで、壁部材５１を設けた位置における冷媒Ｒの冷却効率を制御することができる。これにより、ベース部３の静電チャック部２側の温度を制御しやすく、載置面での均熱性を高めることができる。
【0069】
【0070】
図１０は、温度制御部として壁部材５１を設けた流路のシミュレーションモデルを説明する説明図である。図１１は、図１０の流路モデルに冷媒Ｒを流動させた場合の、ベース部３の表面の温度分布を示すシミュレーション結果である。図１０，１１のシミュレーションでは、壁部材５１として、第１部材５１１のみの構成を採用した。
【0071】
図１１に示すように、壁部材５１を設けた位置において、温度が上昇していることが分かる。
【0072】
【0073】
図１２では、対向部材６１は、流路３１の内壁に設けられた中実の板状部材であることとしているが、これに限らず、メッシュ板やパンチング板のような孔が設けられた板材であってもよい。また、対向部材６１は、流路３１の内壁に設けられた複数の棒状部材であってもよい。複数の棒状部材は、互いに離間していてもよく、隣接していてもよい。
【0074】
図１３に示すように、ベース部３においては、流入口３２と、上部内壁３１ａの流入口３２に対向する箇所（符号γで示す）との間に、対向部材６１が設けられている。
【0075】
対向部材６１が存在しない場合には、流入口３２から流入する冷媒Ｒは、符号γで示す箇所に衝突する。流入口３２から流入したばかりの冷媒Ｒは、流路３１の内部に存在する冷媒Ｒの中でも最も低温であることからも、冷媒Ｒが上部内壁３１ａに衝突すると、符号γで示す箇所が周囲と比べて冷却されやすくなる。その結果、ベース部３（ベース本体３０）の静電チャック部２側の表面の均熱性が低下しやすい。
【0076】
これに対し、図に示すように流入口３２と上部内壁３１ａとの間に、対向部材６１が配置されていることにより、流入口３２から流入したばかりの冷媒Ｒが上部内壁３１ａに衝突することなく、下流側に流動する。その結果、対向部材６１を設けない構成と比べて、ベース部３（ベース本体３０）の静電チャック部２側の表面の温度が上昇する。
【0077】
また、対向部材６１が設けられた流路３１では、流路の内壁と対向部材６１とで囲まれた空間Ｓ２が形成される。空間Ｓ２内で、冷媒Ｒが滞留し、流動する冷媒Ｒよりも温度が上昇しやすい。そのため、対向部材６１が設けられた箇所では、ベース部３（ベース本体３０）の静電チャック部２側の表面の温度が上昇する。
【0078】
また、対向部材６１の幅Ｗ３、流路３１の延在方向の対向部材６１の長さＬ３、対向部材６１の上部内壁３１ａからの離間距離（設置高さ）Ｈ３は、設計に応じて変更可能である。幅Ｗ３、長さＬ３、設置高さＨ３を制御して対向部材６１の構成を変更することにより、空間Ｓ２の容積を調整することができ、ベース部３（ベース本体３０）の静電チャック部２側の表面の温度を制御することができる。
【0079】
本実施形態の静電チャック装置１においては、流路３１内に対向部材６１を設けることで、対向部材６１を設けた位置における冷媒Ｒの冷却効率を制御することができる。これにより、ベース部３の静電チャック部２側の温度を制御しやすく、載置面での均熱性を高めることができる。
【0080】
図１４～１７は、対向部材６１の効果を示すシミュレーション結果である。
【0081】
図１４は、対向部材６１を設けない流路３１のシミュレーションモデルを説明する説明図である。図１５は、図１４の流路モデルに冷媒Ｒを流動させた場合の、ベース部３の表面の温度分布を示すシミュレーション結果である。
図１６は、温度制御部として対向部材６１を設けた流路のシミュレーションモデルを説明する説明図である。図１７は、図１６の流路モデルに冷媒Ｒを流動させた場合の、ベース部３の表面の温度分布を示すシミュレーション結果である。
図１６は、温度制御部として対向部材６１を設けた流路のシミュレーションモデルを説明する説明図である。図１７は、図１６の流路モデルに冷媒Ｒを流動させた場合の、ベース部３の表面の温度分布を示すシミュレーション結果である。
【0082】
図１５と図１７とを比較すると、対向部材６１を設けた図１７のシミュレーション結果では、符号δで示した流入口３２に対向する位置の温度が、図１５のシミュレーション結果における同箇所の温度よりも上昇していることが分かる。また、図１７に示す結果では、図１５の結果と比べ、流路全体において温度が低下するとともに、均熱性が高まっていることが分かる。
【0083】
静電チャック装置１においては、上述したフィン４１、壁部材５１、対向部材６１のうち１種のみを有していてもよく、２種以上を併用してもよい。
【0084】
静電チャック装置１は、以上のような構成となっている。
【0085】
以上のような構成の静電チャック装置１によれば、均熱性が高く、載置面の温度制御が容易となる。
【0086】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【符号の説明】
【0087】
１…静電チャック装置、２…静電チャック部、３…温度調整用ベース部（ベース部）、１１ａ…載置面、１３…静電吸着用電極、３０…ベース本体、３１…流路、３２…流入口、４１…フィン（フィン部材、温度制御部）、５１…壁部材（温度制御部）、６１…対向部材（温度制御部）、５１１…第１部材、５１２…第２部材、Ｒ…冷媒、Ｗ…板状試料
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
