特許 7184726 静電チャックの製造方法、および、複合部材の製造方法

(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】2022-11-28

(45)【発行日】2022-12-06

(54)【発明の名称】静電チャックの製造方法、および、複合部材の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20221129BHJP

   B32B 3/24 20060101ALI20221129BHJP

   B32B 37/16 20060101ALI20221129BHJP

   C04B 37/00 20060101ALI20221129BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 R

B32B3/24 Z

B32B37/16

C04B37/00 Z

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2019182010

(22)【出願日】2019-10-02

(65)【公開番号】P2021057544

(43)【公開日】2021-04-08

【審査請求日】2021-06-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100160691

【弁理士】

【氏名又は名称】田邊 淳也

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 敦

(72)【発明者】

【氏名】早川 絵里

【審査官】杢 哲次

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１３５３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０１６３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０８３８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０６７６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１３－５１１１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０９８７２０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｂ３２Ｂ ３／２４

Ｂ３２Ｂ ３７／１６

Ｃ０４Ｂ ３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

貫通孔および有底孔の少なくとも１つの孔を有し、発熱体を含み、セラミックにより形成されている第１部材と、前記孔と連通する貫通孔を有し、エラストマーにより形成されているシート部材と、金属により形成されており、前記シート部材を介して前記第１部材と接合される第２部材と、を有する静電チャックの製造方法であって、
前記孔を有する前記第１部材と、前記シート部材と、前記第２部材を準備する準備工程と、
前記シート部材に前記貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記シート部材の一方の面をプラズマ処理する第１プラズマ処理工程と、
前記貫通孔形成工程および前記第１プラズマ処理工程の後、前記第１部材の前記孔と、前記シート部材の前記貫通孔とが連通し、かつ、前記第１部材と前記シート部材の一方の面とが接触するように、前記第１部材と前記シート部材とを接合する第１接合工程と、
前記第２部材と前記シート部材とを接合する第２接合工程と、を備える、
静電チャックの製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載の静電チャックの製造方法であって、
前記シート部材は、シリコーン系材料によって形成されており、
前記静電チャックの製造方法は、さらに、
前記第１接合工程の前に、前記第１部材のうち、前記シート部材と接合される面に対して、プラズマを用いて、シラン化合物のコーティング層を形成するコーティング工程を備える、
静電チャックの製造方法。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の静電チャックの製造方法であって、
前記準備工程において、前記第１部材として、前記シート部材と接合される面の算術平均粗さＲａが０．４μｍ以下の前記第１部材を準備する、
静電チャックの製造方法。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の静電チャックの製造方法であって、
前記準備工程において、前記シート部材として、プラズマ処理されると変色する前記シート部材を準備し、
前記静電チャックの製造方法は、さらに、
前記第１プラズマ処理工程の後であって前記第１接合工程の前に、前記シート部材の変色の状態を確認する確認工程を備える、
静電チャックの製造方法。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の静電チャックの製造方法であって、
前記準備工程において、前記シート部材として、粘度が２０００Ｐａ・ｓ以上の前記シート部材を準備する、
静電チャックの製造方法。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の静電チャックの製造方法であって、
前記準備工程において、前記シート部材として、傾斜式ボールタック試験におけるボールの転がり距離が２０ｍｍ以上の前記シート部材を準備する、
静電チャックの製造方法。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の静電チャックの製造方法であって、
前記準備工程において、一方の面側に断熱層が形成されている前記第１部材を準備し、
前記第１接合工程において、前記第１部材の前記断熱層の面と前記シート部材の一方の面とが接触するように、前記第１部材と前記シート部材とを接合する、
静電チャックの製造方法。

【請求項8】

請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の静電チャックの製造方法であって、
前記準備工程において、前記第１部材と前記第２部材に接合しているときの室温におけるせん断歪みε（％）が下記の式を満たす前記シート部材を準備する、
静電チャックの製造方法。

【数6】

ただし、ｄは、前記シート部材の半径（ｍｍ）、Ｔ_rは、室温（℃）、Ｔ_cは前記第１部材と前記第２部材との接合温度（℃）、α₁は、前記第１部材の熱膨張係数（１／℃）、α₂は、前記第２部材の熱膨張係数（１／℃）、ｔは、前記シート部材の厚み（ｍｍ）である。

【請求項9】

請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の静電チャックの製造方法であって、
前記準備工程において、室温における伸びΔ（％）が下記の式を満たす前記シート部材を準備する、
静電チャックの製造方法。

【数7】

ただし、ｔは、前記シート部材の厚み（ｍｍ）、ｄは、前記シート部材の半径（ｍｍ）、Ｔ_rは、室温（℃）、Ｔ_cは前記第１部材と前記第２部材との接合温度（℃）、α₁は、前記第１部材の熱膨張係数（１／℃）、α₂は、前記第２部材の熱膨張係数（１／℃）である。

【請求項10】

請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の静電チャックの製造方法は、さらに、
前記第２接合工程の前に、前記シート部材の他方の面をプラズマ処理する第２プラズマ処理工程を備える、
静電チャックの製造方法。

【請求項11】

請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の静電チャックの製造方法であって、
前記準備工程において、前記シート部材として、第１シート部材と第２シート部材を準備し、
前記貫通孔形成工程において、前記第１シート部材に前記貫通孔としての第１貫通孔を形成するとともに、前記第２シート部材に前記貫通孔としての第２貫通孔を形成し、
前記第１プラズマ処理工程において、前記シート部材の一方の面としての前記第１シート部材の一方の面をプラズマ処理するとともに、前記第２シート部材の一方の面をプラズマ処理し、
前記第１接合工程において、前記第１部材と前記第１シート部材とを接合し、
前記第２接合工程において、前記第２部材と前記第２シート部材の一方の面とが接触するように、前記第２部材と前記第２シート部材とを接合し、
前記静電チャックの製造方法は、さらに、
前記第１シート部材の前記第１貫通孔と前記第２シート部材の前記第２貫通孔とが連通し、かつ、前記第１シート部材の他方の面と前記第２シート部材の他方の面とが接触するように、前記第１シート部材と前記第２シート部材とを接合する第３接合工程を備える、
静電チャックの製造方法。

【請求項12】

貫通孔および有底孔の少なくとも１つの孔を有する第１部材と、前記孔と連通する貫通孔を有し、エラストマーにより形成されたシート部材と、前記シート部材を介して前記第１部材と接合される第２部材と、を有する複合部材の製造方法であって、
前記孔を有する前記第１部材と、プラズマ処理されると変色する前記シート部材と、前記第２部材を準備する準備工程と、
前記シート部材に前記貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記シート部材の一方の面をプラズマ処理する第１プラズマ処理工程と、
前記第１プラズマ処理工程の後に、前記シート部材の変色の状態を確認する確認工程と、
前記貫通孔形成工程および前記第１プラズマ処理工程の後、前記第１部材の前記孔と、前記シート部材の前記貫通孔とが連通し、かつ、前記第１部材と前記シート部材の一方の面とが接触するように、前記第１部材と前記シート部材とを接合する第１接合工程と、
前記第２部材と前記シート部材とを接合する第２接合工程と、を備える、
複合部材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複合部材の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、熱膨張率が異なる複数の部材を接合部材によって接合する複合部材が知られている。例えば、特許文献１には、アルミナから形成されている部材と金属部材をシリコーンシートによって接合した複合部材が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１１２２９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の技術によっても、部材間の接合強度を確保しつつ、加工性を向上する技術については、なお、改善の余地があった。具体的には、特許文献１に記載のシリコーンシートは、部材を接合するための粘着力を有するように半硬化状態となっている。このため、シリコーンシートに、例えば、貫通孔を形成するなどの加工を行うとき、シリコーンシートが変形し、加工しにくい。一方、硬化済みのシリコーンシートでは、加工はしやすいが、粘着力が低くなるため、部材間の接合強度が低下する。

【0005】

本発明は、複合部材の製造方法において、部材間の接合強度を確保しつつ、加工性を向上する技術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】

【0006】

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

【0007】

（１）本発明の一形態によれば、貫通孔および有底孔の少なくとも１つの孔を有する第１部材と、前記孔と連通する貫通孔を有し、エラストマーにより形成されたシート部材と、前記シート部材を介して前記第１部材と接合される第２部材と、を有する複合部材の製造方法を提供する。複合部材の製造方法は、前記孔を有する前記第１部材と、前記シート部材と、前記第２部材を準備する準備工程と、前記シート部材に前記貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記シート部材の一方の面をプラズマ処理する第１プラズマ処理工程と、前記貫通孔形成工程および前記第１プラズマ処理工程の後、前記第１部材の前記孔と、前記シート部材の前記貫通孔とが連通し、かつ、前記第１部材と前記シート部材の一方の面とが接触するように、前記第１部材と前記シート部材とを接合する第１接合工程と、前記第２部材と前記シート部材とを接合する第２接合工程と、を備える。

【0008】

この構成によれば、貫通孔形成工程において、エラストマーで形成されているシート部材に貫通孔を形成するため、半硬化状態のシート状の接合部材に貫通孔を形成する場合と比較して、貫通孔を容易に形成することができる。また、シート部材をプラズマ処理することによって、第１部材と接合するための粘着力をシート部材に発生させることができるため、シート部材と第１部材との接合強度を確保しつつ、加工性を向上することができる。また、第１接合工程において、エラストマーで形成されたシート部材が第１部材と接触するため、半硬化状態のシート状の接合部材を第１部材に接触させる場合と比較して、第１部材との接触によるシート部材の変形が抑制される。これにより、複合部材が静電チャックなどの発熱部材である場合、シート部材の厚みのばらつきによる均熱性の低下を抑制することができる。

【0009】

（２）上記形態の複合部材の製造方法において、前記シート部材は、シリコーン系材料によって形成されており、前記複合部材の製造方法は、さらに、前記第１接合工程の前に、前記第１部材のうち、前記シート部材と接合される面に対して、プラズマを用いて、シラン化合物のコーティング層を形成するコーティング工程を備えてもよい。この構成によれば、コーティング工程において、第１部材には、プラズマによって、シリコーン系材料との親和性が高いシラン化合物のコーティング層が形成される。プラズマを用いてコーティング層を形成すると、プラズマ中の高エネルギー分子により、第１部材に付着している油汚れなどの接合阻害物質が分解および除去されるとともに、ち密なコーティング層が形成される。これにより、シート部材と第１部材との接合強度を向上することができる。

【0010】

（３）上記形態の複合部材の製造方法において、前記準備工程において、前記第１部材として、前記シート部材と接合される面の算術平均粗さＲａが０．４μｍ以下の前記第１部材を準備してもよい。この構成によれば、第１部材のシート部材と接合する面は比較的平坦であるため、半硬化状態のシート状の接合部材よりも硬いシート部材との接合面積は、凹凸が大きい場合に比べ大きくなる。凹凸が大きい場合、比較的硬いシート部材は、第１部材の凹凸に追随できないため、凹部の奥において接合できず、実質的な接合面積が小さくなるためである。これにより、第１部材のシート部材と接合する面の凹凸が小さいと、実質的な接合面積が大きくなるため、シート部材と第１部材との接合強度をさらに向上することができる。また、シート部材と第１部材とが接合する面内におけるシート部材と第１部材との間の隙間のばらつきが、凹凸が大きい場合に比べ小さくなるため、複合部材が発熱部材である場合、第１部材と第２部材との間での伝熱の面内ばらつきが小さくなる。これにより、均熱性の低下を抑制することができる。

【0011】

（４）上記形態の複合部材の製造方法において、前記準備工程において、前記シート部材として、プラズマ処理されると変色する前記シート部材を準備し、前記複合部材の製造方法は、さらに、前記第１プラズマ処理工程の後であって前記第１接合工程の前に、前記シート部材の変色の状態を確認する確認工程を備えてもよい。この構成によれば、シート部材は、プラズマ処理によって変色するため、確認工程において、シート部材の変色の状態を確認することで、プラズマ処理が行われた部分を容易に見つけることができる。これにより、シート部材の一方の面にまんべんなくプラズマ処理を施すことができるため、第１接合工程において、シート部材と第１部材とを均一に接合することができる。また、シート部材と第１部材とを均一に接合することができるため、複合部材が発熱部材である場合、第１部材との第２部材との間での伝熱の面内ばらつきが小さくなる。これにより、均熱性の低下を抑制することができる。

【0012】

（５）上記形態の複合部材の製造方法において、前記準備工程において、前記シート部材として、粘度が２０００Ｐａ・ｓ以上の前記シート部材を準備してもよい。この構成によれば、シート部材は、２０００Ｐａ・ｓ以上の粘度を有しているため、貫通孔形成工程での貫通孔の形成や第１接合工程での第１部材との接触によって、変形しにくい。また、例えば、シート部材の表面を保護するカバーフィルムがシート部材に設けられている場合、カバーフィルムをシート部材から剥離するときにシート部材が変形しにくくなる。これらにより、変形によるシート部材の厚みのばらつきを抑制することができるため、第１接合工程において、シート部材と第１部材とを均一に接合することができる。また、シート部材と第１部材とを均一に接合することができるため、複合部材が発熱部材である場合、均熱性の低下を抑制することができる。

【0013】

（６）上記形態の複合部材の製造方法において、前記準備工程において、前記シート部材として、傾斜式ボールタック試験におけるボールの転がり距離が２０ｍｍ以上の前記シート部材を準備してもよい。この構成によれば、シート部材の表面は、傾斜式ボールタック試験におけるボールの転がり距離が２０ｍｍ以上となるべたつきを有している。すなわち、シート部材の粘着力は、比較的弱い。これにより、例えば、シート部材の表面を保護するカバーフィルムがシート部材に設けられている場合、カバーフィルムをシート部材から容易に剥離することができるため、フィルムを剥離するときのシート部材の変形を抑制することができる。したがって、第１接合工程において、シート部材と第１部材とを均一に接合することができる。また、シート部材と第１部材とを均一に接合することができるため、複合部材が発熱部材である場合、均熱性の低下を抑制することができる。

【0014】

（７）上記形態の複合部材の製造方法において、前記準備工程において、前記第１部材として、発熱体が設けられているセラミック部材と、前記セラミック部材の一方の面側に形成されている断熱層と、を有する前記第１部材を準備し、前記第１接合工程において、前記第１部材の前記断熱層の面と前記シート部材の一方の面とが接触するように、前記第１部材と前記シート部材とを接合してもよい。この構成によれば、発熱体が設けられている複合部材の使用時に、発熱体によって発生する熱が断熱層によってシート部材に伝わりにくくなる。これにより、シート部材が熱によって劣化することを抑制することができる。また、シート部材が第１部材で発生する熱によって劣化しにくくなるため、複合部材を高温条件下で使用することができる。

【0015】

（８）上記形態の複合部材の製造方法において、前記準備工程において、前記第１部材と前記第２部材に接合しているときの室温におけるせん断歪みε（％）が下記の式を満たす前記シート部材を準備してもよい。

【数1】

ただし、ｄは、前記シート部材の半径（ｍｍ）、Ｔ_rは、室温（℃）、Ｔ_cは前記第１部材と前記第２部材との接合温度（℃）、α₁は、前記第１部材の熱膨張係数（１／℃）、α₂は、前記第２部材の熱膨張係数（１／℃）、ｔは、前記シート部材の厚み（ｍｍ）である。この構成によれば、シート部材のせん断歪みが上記の式を満たしているため、複合部材の温度が第１部材および第２部材とシート部材とを接合するときの温度から室温まで低下しても、第１部材および第２部材からシート部材が剥離することを抑制することができる。これにより、複合部材の破損を抑制することができる。

【0016】

（９）上記形態の複合部材の製造方法において、前記準備工程において、室温における伸びΔ（％）が下記の式を満たす前記シート部材を準備してもよい。

【数2】

ただし、ｔは、前記シート部材の厚み（ｍｍ）、ｄは、前記シート部材の半径（ｍｍ）、Ｔ_rは、室温（℃）、Ｔ_cは前記第１部材と前記第２部材との接合温度（℃）、α₁は、前記第１部材の熱膨張係数（１／℃）、α₂は、前記第２部材の熱膨張係数（１／℃）である。この構成によれば、シート部材の室温における伸びが上記の式を満たしているため、複合部材の温度が第１部材および第２部材とシート部材とを接合するときの温度から室温まで低下しても、第１部材および第２部材からシート部材が剥離することを抑制することができる。これにより、複合部材の破損を抑制することができる。

【0017】

（１０）上記形態の複合部材の製造方法は、前記第２接合工程の前に、前記シート部材の他方の面をプラズマ処理する第２プラズマ処理工程を備えてもよい。これにより、シート部材に、貫通孔を容易に形成しつつ、第２部材と接合するための粘着力を発生させることができる。したがって、シート部材と第２部材との接合強度を確保することができる。

【0018】

（１１）上記形態の複合部材の製造方法において、前記準備工程において、前記シート部材として、第１シート部材と第２シート部材を準備し、前記貫通孔形成工程において、前記第１シート部材に前記貫通孔としての第１貫通孔を形成するとともに、前記第２シート部材に前記貫通孔としての第２貫通孔を形成し、前記第１プラズマ処理工程において、前記シート部材の一方の面としての前記第１シート部材の一方の面をプラズマ処理するとともに、前記第２シート部材の一方の面をプラズマ処理し、前記第１接合工程において、前記第１部材と前記第１シート部材とを接合し、前記第２接合工程において、前記第１部材と前記第２シート部材の一方の面とが接触するように、前記第２部材と前記第２シート部材とを接合し、前記複合部材の製造方法は、さらに、前記第１シート部材の前記第１貫通孔と前記第２シート部材の前記第２貫通孔とが連通し、かつ、前記第１シート部材の他方の面と前記第２シート部材の他方の面とが接触するように、前記第１シート部材と前記第２シート部材とを接合する第３接合工程を備えていてもよい。この構成によれば、第１部材と第２部材を接合するシート部材は、２つのシート部材から形成されている。２つのシート部材は、いずれもエラストマーで形成されており、貫通孔を容易に形成することができるとともに、プラズマ処理することによって、第１部材または第２部材との接合のための粘着力を発生させることができる。これにより、接合強度を確保しつつ、加工性を向上することができる。また、第１部材または第２部材との接触において、変形が抑制される。これにより、複合部材が静電チャックなどの発熱部材である場合、シート部材の厚みのばらつきによる均熱性の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】第１実施形態の静電チャックの外観を示す斜視図である。

【図2】第１実施形態の静電チャックの断面図である。

【図3】第１実施形態の静電チャックの製造方法を説明する第１模式図である。

【図4】第１実施形態の静電チャックの製造方法を説明する第２模式図である。

【図5】第１シート部材の温度変化による変形を説明するための説明図である。

【図6】第１シート部材の加工性に関する評価試験の結果を説明する図である。

【図7】接合体の評価試験結果を示す第１図である。

【図8】接合体の評価試験結果を示す第２図である。

【図9】比較例の複合部材の製造方法を説明する第１図である。

【図10】比較例の複合部材の製造方法を説明する第２図である。

【図11】第２実施形態の静電チャックの断面図である。

【図12】第２実施形態の静電チャックの製造方法を説明する模式図である。

【図13】第３実施形態の静電チャックの断面図である。

【図14】第３実施形態の静電チャックの製造方法を説明する第１模式図である。

【図15】第３実施形態の静電チャックの製造方法を説明する第２模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の静電チャック１の外観を示す斜視図である。第１実施形態の複合部材としての静電チャック１は、例えば、ウェハＷなどの対象物を静電引力により吸着することで保持しつつ加熱する装置であり、例えば、半導体製造装置の真空チャンバー内で使用される。静電チャック１は、セラミック部材１０と、金属部材２０と、第１シート部材３０を備える。セラミック部材１０と、金属部材２０と、第１シート部材３０のそれぞれは、特許請求の範囲に記載の「第１部材」と、「第２部材」と、「シート部材」のそれぞれに該当する。静電チャック１では、ｚ軸方向（上下方向）に、セラミック部材１０、第１シート部材３０、金属部材２０の順に積層されている。なお、後述する静電チャック１の製造方法は、セラミック部材１０と金属部材２０とを接合した複合部材に限定されず、熱膨張率差が異なるものを接合する必要がある分野に適用できる。例えば、サーマルインターフェースマテリアルを介した放熱部材（ヒートシンク）と、半導体デバイスならびに半導体デバイス用パッケージとを接合した複合部材や、半導体デバイス用封止材における光デバイス用封止材とパッケージとを接合した複合部材、アンダーフィル材料を介した半導体デバイスと半導体デバイス用パッケージとを接合した複合部材などにも適用することができる。

【0021】

セラミック部材１０は、略円形形状の板状部材であり、例えば、アルミナや窒化アルミニウムなどのセラミックにより形成されている。セラミック部材１０の直径は、例えば、５０ｍｍ～５００ｍｍ程度、通常は、２００ｍｍ～３５０ｍｍ程度であり、厚さは、例えば、１ｍｍ～１０ｍｍ程度である。

【0022】

図２は、第１実施形態の静電チャック１の断面図である。セラミック部材１０の内部には、チャック電極１１と、ヒータ電極１２が配置されている。チャック電極１１は、例えば、タングステンやモリブデンなどの導電性材料により形成されている。チャック電極１１に図示しない電源から電圧が印加されると静電引力が発生し、この静電引力によってウェハＷがセラミック部材１０の載置面１３に吸着固定される。ヒータ電極１２は、チャック電極１１と同様に、例えば、タングステンやモリブデンなどの導電性材料により形成されている。ヒータ電極１２には、図示しない電源に接続する電極端子１４が接続されている。ヒータ電極１２に電源からの電圧が印加されると熱が発生し、この熱によって載置面１３に載置されているウェハＷが加熱される。ヒータ電極１１は、特許請求の範囲に記載の「発熱体」に該当する。セラミック部材１０には、電極端子１４が挿入される電極孔１５と、図示しないリフトピンが挿通されるリフトピン孔１６が形成されている。セラミック部材１０の載置面１３とは反対側の裏面は、後述する第１シート部材３０を介して金属部材２０と接合される。電極孔１５とリフトピン孔１６のそれぞれは、特許請求の範囲の「有底孔」と「貫通孔」のそれぞれに該当する。

【0023】

本実施形態では、セラミック部材１０の載置面１３と反対側の裏面には、シラン化合物のコーティング層１７が設けられている。コーティング層１７は、ヘキサメチルジシラザンやポリシラザンなどのシラザン類、もしくは、シリル化剤により形成されている。本実施形態では、コーティング層１７は、プラズマ中に噴霧することでプラズマイオン化されたヘキサメチルジシラン、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）、クロロトリメチルシランなどの各種シリル化剤をセラミック部材１０の裏面に打ち付けるプラズマコーティングによって形成される。本実施形態では、コーティング層１７の表面の算術平均粗さＲａは、０．４μｍ以下となっている。

【0024】

金属部材２０は、例えば、合金番号Ａ６０６１ＰとされるＡｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系のアルミニウム合金により形成される板状部材であって、セラミック部材１０より径が大きい略円形形状の部材である。金属部材２０の直径は、例えば、２２０ｍｍ～５５０ｍｍ程度、通常は２２０ｍｍ～３５０ｍｍであり、厚さは、例えば、２０ｍｍ～４０ｍｍ程度である。

【0025】

金属部材２０の内部には、複数の冷媒流路２１と、ｚ軸方向に金属部材２０を貫通する貫通孔２２、２３が形成されている。ｘｙ平面に沿うように形成される冷媒流路２１に冷媒、例えば、フッ素系不活性液体や水などが流されると、金属部材２０が冷却される。金属部材２０が冷却されると、第１シート部材３０を介した金属部材２０とセラミック部材１０との間の伝熱によりセラミック部材１０が冷却され、セラミック部材１０の載置面１３に保持されたウェハＷが冷却される。これにより、ウェハＷの温度制御が実現される。貫通孔２２には、電極端子１４が挿通され、貫通孔２３には、リフトピンが挿通される。本実施形態では、金属部材２０のセラミック部材１０側の表面には、セラミック部材１０の裏面と同様に、シラン化合物のコーティング層２４が形成される。本実施形態では、コーティング層２４の表面の算術平均粗さＲａは、０．４μｍ以下となっている。

【0026】

第１シート部材３０は、セラミック部材１０と同じ大きさの略円形形状のシート状の部材である。本実施形態では、第１シート部材３０は、付加硬化型のシリコーン系材料により形成される。これにより、第１シート部材３０が硬化するとき揮発性の副生成物が発生しないため、気泡が生じにくく、セラミック部材１０と金属部材２０との間での熱の伝達が均一になり、ウェハＷの温度分布を均一にすることができる。第１シート部材３０の表面３１は、金属部材２０に接合され、第１シート部材３０の表面３２は、セラミック部材１０に接合される。第１シート部材３０には、ｚ軸方向に第１シート部材３０を貫通する貫通孔３３、３４が形成される。貫通孔３３には、電極端子１４が挿通され、貫通孔３４には、リフトピンが挿通される。

【0027】

本実施形態では、第１シート部材３０には、酸化モリブデン（ＩＶ）の微粒子が含まれている。酸化モリブデン（ＩＶ）の微粒子を含む第１シート部材３０は、プラズマが照射されると照射された部分が変色するため、プラズマが照射された部分とされていない部分とを目視で判別することができる。なお、本実施形態では、第１シート部材３０は、酸化モリブデン（ＩＶ）の微粒子を含むとしたが、これに限定されない。酸化モリブデン（ＩＶ）の微粒子の代わりに、無機系材料の微粒子として、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｖ、Ｃｅ、ＴｅおよびＢｉの金属酸化物の微粒子が含まれていてもよい。無機系材料としてより好ましいのは、酸化モリブデン（ＶＩ）、酸化タングステン（ＶＩ）、酸化スズ（ＩＶ）、酸化バナジウム（ＩＩ）、酸化バナジウム（ＩＩＩ）、酸化バナジウム（ＩＶ）、酸化バナジウム（Ｖ）、酸化セリウム（ＩＶ）、酸化テルル（ＩＶ）、酸化ビスマス（ＩＩＩ）、炭酸酸化ビスマス（ＩＩＩ）、および、酸化硫酸バナジウム（ＩＶ）であり、第１シート部材３０の原料となるペースト材料に分散、配合しやすく、かつ、ペースト材料の硬化反応に影響を与えないものが好ましい。また、酸化モリブデン（ＩＶ）の微粒子の代わりに、有機系材料として、アゾ系色素、メチン系色素、アントラキノン系色素、フタロシアニン系色素、キサンテン系色素、および、トリフェニルメタン系色素などが含まれていてもよい。有機系材料としてより好ましいのは、ペースト材料の硬化反応を阻害するおそれがある窒素原子を含まない色素であり、具体的には、メチン系色素、アントラキノン系色素、キサンテン系色素、トリフェニルメタン系色素の内、窒素原子を含まない色素が挙げられる。

【0028】

また、第１シート部材３０には、カーボンブラックが含まれている。これにより、第１シート部材３０は、耐熱性が向上するとともに、高温で生じるラジカル成分を捕捉し失活させることができるため、ラジカルによる分解の連鎖反応を抑制できる。なお、カーボンブラックの他に、酸化鉄、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、カーボンナノチューブ、グラファイト、グラフェンの少なくとも１つが含まれていてもよい。本実施形態での第１シート部材３０の特性の詳細は、後述する。

【0029】

図３は、第１実施形態の静電チャック１の製造方法を説明する第１模式図である。図４は、第１実施形態の静電チャック１の製造方法を説明する第２模式図である。ここでは、静電チャック１の製造方法について説明する。

【0030】

最初に、準備工程として、セラミック部材１０と、金属部材２０と、第１シート部材３０を準備する（図３（ａ）参照）。準備されるセラミック部材１０には、電極孔１５とリフトピン孔１６が形成されており、内部に、チャック電極１１と、ヒータ電極１２が配置されている。金属部材２０には、２つの貫通孔２２、２３が形成されており、内部に、冷媒流路２１が形成されている。

【0031】

準備工程において準備される第１シート部材３０の製造方法、および、特性について説明する。本実施形態では、第１シート部材３０は、信越化学製付加硬化型シリコーン接着剤ＫＥ－１８５４に、酸化モリブデン（ＩＶ）の微粒子と、カーボンブラックを混合したペースト材料を用いて、製造する。具体的には、最初に、付加硬化型シリコーン接着剤ＫＥ－１８５４と、酸化モリブデン（ＩＶ）の微粒子と、カーボンブラックをプラネタリーミキサーによって混練し、ペースト材料を作製する。次に、ペースト材料をバーコーターにて０．５ｍｍの厚さで平滑なカバーフィルム上に塗布し、露出している側をカバーフィルムで覆った後、１２０℃で２時間加熱し、硬化することで、厚さ０．５ｍｍの硬化済みの第１シート部材３０を作製する。このとき、第１シート部材３０の表面３１および表面３２には、それぞれの面を保護するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のカバーフィルム３５、３６の表面形状が転写されるため、表面３１および表面３２は、比較的平滑な形状となる。なお、第１シート部材３０の厚みは、熱伝導率や熱応力の緩和を考慮し、適宜、設計することが可能である。また、第１シート部材３０の製造方法において、付加硬化型シリコーン接着剤ＫＥ－１８５４と酸化モリブデン（ＩＶ）の微粒子とカーボンブラックを混練する方法は、プラネタリーミキサーに限定されず、例えば、ロールミルなどの公知の混錬機、撹拌機、混合機を用いてもよい。

【0032】

準備工程の後、貫通孔形成工程として、準備工程において製造した第１シート部材３０に貫通孔３３、３４を形成する（図３（ｂ）参照）。本実施形態では、貫通孔形成工程の後に、次のプラズマ処理工程の前に、コーティング工程として、金属部材２０のセラミック部材１０側の表面に、プラズマを用いて、シラン化合物のコーティング層２４を形成する。

【0033】

貫通孔形成工程の後、プラズマ処理工程として、第１シート部材３０の表面３１にプラズマ処理を行う（図３（ｃ）参照）。具体的には、貫通孔３３、３４が形成された第１シート部材３０の表面３１からカバーフィルム３５を剥がしたのち、表面３１上で大気圧プラズマ装置１００を走査し（図３（ｃ）の白抜き矢印Ｆ１１参照）、表面３１に大気圧プラズマ処理を行う。これにより、第１シート部材３０の表面３１に極性基（Ｓｉ－Ｏ、Ｓｉ－ＯＨ、Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ、Ｃ－ＯＨ、Ｃ－Ｏ－Ｃ、Ｃ＝Ｏ、Ｏ＝Ｃ－Ｏなど）が増加すると考えられる。なお、これらの極性基の有無や量は、公知のＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）により測定可能である。なお、本実施形態では、プラズマ処理の方法として、大気圧プラズマ処理を用いるとしたが、これに限定されない。真空プラズマ処理、コロナ処理、アーク放電処理、火炎処理などであってもよい。このうち、大気圧プラズマ処理や真空プラズマ処理がより好ましく、特に好ましいのが、大気圧プラズマ処理である。これは、真空装置を不要であるため簡便にできることや、大気に含まれる酸素がプラズマ処理される面に付着することによって、処理面の極性が高まりやすく、高い接合性が得られるためである。また、真空状態を作る必要がないため、設備や生産時間の効率も良いためである。

【0034】

本実施形態では、プラズマ処理工程の後、確認工程として、第１シート部材３０の表面３１の全域で第１シート部材３０が変色したか否か確認する。第１シート部材３０の表面３１の全域で変色していない場合、第１シート部材３０の表面３１の全域が変色するようにプラズマを再照射し、表面３１の全域を変色させる（図３（ｄ）参照）。

【0035】

プラズマ処理工程の後、金属接合工程として、金属部材２０と第１シート部材３０とを接合する。このとき、金属部材２０の貫通孔２２と第１シート部材３０の貫通孔３３、および、金属部材２０の貫通孔２３と第１シート部材３０の貫通孔３４とが連通し、かつ、金属部材２０のコーティング層２４と第１シート部材３０の表面３１とが接触するようにして、金属部材２０と第１シート部材３０とを接合する（図３（ｅ）参照）。本実施形態では、金属部材２０と第１シート部材３０とを接合するとき、真空中で接合することで、接合面における気泡を除去する。これにより、金属部材２０と第１シート部材３０とは、より強固に接合する。

【0036】

本実施形態では、金属接合工程の後、次のプラズマ処理工程の前に、コーティング工程として、セラミック部材１０の金属部材２０側の裏面に、プラズマを用いて、シラン化合物のコーティング層１７を形成する。

【0037】

コーティング工程の後、プラズマ処理工程として、第１シート部材３０の表面３２にプラズマ処理を行う（図４（ａ）参照）。具体的には、金属接合工程において金属部材２０に接合された第１シート部材３０の表面３２からカバーフィルム３６を剥がしたのち、プラズマ処理工程と同様に、表面３２上で大気圧プラズマ装置１００を走査し（図４（ａ）の白抜き矢印Ｆ１２参照）、表面３２に大気圧プラズマ処理を行う。これにより、第１シート部材３０の表面３２に、表面３１と同様に、極性基（Ｓｉ－Ｏ、Ｓｉ－ＯＨ、Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ、Ｃ－ＯＨ、Ｃ－Ｏ－Ｃ、Ｃ＝Ｏ、Ｏ＝Ｃ－Ｏなど）が増加すると考えられる。

【0038】

本実施形態では、プラズマ処理工程の後、確認工程として、第１シート部材３０の表面３２の全域で変色したか否かを確認する。第１シート部材３０の表面３２の全域で変色していない場合は、プラズマ処理工程を繰り返し、第１シート部材３０の表面３２の全域が変色するようにプラズマを再照射し、表面３２の全域を変色させる。

【0039】

確認工程の後、セラミック接合工程として、セラミック部材１０と第１シート部材３０とを接合する。具体的には、セラミック部材１０の電極孔１５と第１シート部材３０の貫通孔３３、および、セラミック部材１０のリフトピン孔１６と第１シート部材３０の貫通孔３４とが連通し、かつ、セラミック部材１０のコーティング層１７と第１シート部材３０の表面３２とが接触するようにして、セラミック部材１０と第１シート部材３０とを接合する（図４（ｂ）の白抜き矢印Ｆ１３参照）。これにより、静電チャック１が完成する（図４（ｃ）参照）。

【0040】

次に、本実施形態の第１シート部材３０の特性を説明する。本実施形態では、第１シート部材３０の室温における伸びΔ（％）は、１００％以上である。第１シート部材３０は、表面３１が金属部材２０に接合されつつ、表面３２がセラミック部材１０に接合されている。このため、セラミック部材１０と金属部材２０のそれぞれが温度変化により変形すると、第１シート部材３０は、セラミック部材１０と金属部材２０の変形に追従して変形する。ここで、第１シート部材３０が、変形によって破断することなく使用できるために、第１シート部材３０に少なくとも必要となる室温における伸びΔ（％）の計算方法を説明する。

【0041】

図５は、温度変化による第１シート部材３０の変形を説明するための説明図である。図５（ａ）は、静電チャック１の初期状態、すなわち、応力がない状態を概略的に示す図であり、例えば、セラミック部材１０と金属部材２０とを接合温度において接合したときの状態を示す図である。図５（ｂ）は、接合温度から温度が変化した場合の静電チャック１の変形の一例を示す図であり、図５（ｃ）は、図５（ｂ）のＡ１部の拡大図である。図５（ａ）および図５（ｂ）は、静電チャック１のｘｚ断面の一部を模式的に示している。

【0042】

第１シート部材３０に対する応力がない状態では、第１シート部材３０は、半径ｄの略円形形状で厚みｔの板状部材である（図５（ａ）参照）。その後、セラミック部材１０や金属部材２０の温度が変化すると、第１シート部材３０が変形する。例えば、図示しないウェハを高温で処理する際などにセラミック部材１０の温度が上昇することにより、セラミック部材１０は膨張し、半径がｄ₁になる(図５（ｂ）参照)。一方、金属部材２０は冷却されることにより収縮し、半径がｄ₂になる(図５（ｂ）参照)。第１シート部材３０は、表面３１が金属部材２０と接合され、表面３２がセラミック部材１０と接合されているため、セラミック部材１０側の面が半径ｄ₁になり、金属部材２０側の面が半径ｄ₂になる(図５（ｂ）参照)。これらのことから、本実施形態において、セラミック部材１０と金属部材２０を接合している第１シート部材３０の室温における伸びΔ（－）は、図５（ｃ）に示す直角三角形の斜辺Ｈの長さｈから第１シート部材３０の厚みｔを引いた値を、第１シート部材３０の厚みｔで割った値となる。具体的には、第１シート部材３０に少なくとも必要となる室温における伸びΔ（％）は、以下の式（１）を用いて算出される。

【数3】

・・・（１）
ただし、ｔは、第１シート部材３０の厚み（ｍｍ）、ｄは、第１シート部材３０の半径（ｍｍ）、Ｔ_rは、室温（℃）、Ｔ_cはセラミック部材１０と金属部材２０との接合温度（℃）、α₁は、セラミック部材１０の熱膨張係数（１／℃）、α₂は、金属部材２０の熱膨張係数（１／℃）である。本実施形態では、式（１）を用いて算出される室温における第１シート部材３０の伸びΔ（％）は、１００％以上となる。

【0043】

また、本実施形態では、第１シート部材３０のヤング率は、１０ＭＰａ以下である。第１シート部材３０のショアＡ硬度は７０以下であり、剛性率は４ＭＰａ以下である。第１シート部材３０は、上述した室温における伸びΔ（％）の特性に加えてこれらの特性を有しているため、セラミック部材１０と金属部材２０の熱膨張係数の違いによって静電チャック１において発生する熱応力を十分に緩和できる。これにより、例えば、直径３００ｍｍを超えるサイズであっても、セラミック部材１０と金属部材２０との剥離が抑制され、静電チャック１の平面度を維持することができる。

【0044】

本実施形態では、第１シート部材３０の粘度は、２０００Ｐａ・ｓ以上である。第１シート部材３０の粘度η（Ｐａ・ｓ）は、以下の式（２）を用いて算出される。

【数4】

・・・（２）
第１シート部材３０の粘度の測定は、室温（２３℃）の環境下において、次のように行われる。最初に、測定部分の直径が８ｍｍの平行平板の一方に、第１シート部材３０を貼り、動的粘弾性測定装置（ＡＲＥＳレオメータ）にセットする。次に、上方から徐々に他方の平行平板を下ろし、１０ｇの荷重になったところで平行平板の移動を停止する。その後、所定の歪み（０．１）、および、所定の角速度ω（＝６．２８ｒａｄ／ｓ）にて、周期的に一方の平行平板を回転することで、貯蔵剛性率Ｇ₁（Ｐａ）と損失剛性率Ｇ₂（Ｐａ）を測定する。測定した貯蔵剛性率Ｇ₁（Ｐａ）と損失剛性率Ｇ₂（Ｐａ）を上記の式（２）に代入し、第１シート部材３０の粘度η（Ｐａ・ｓ）を算出する。

【0045】

図６は、第１シート部材３０の加工性に関する評価試験の結果を説明する図である。第１シート部材３０を用いて静電チャック１を製造するとき、本実施形態の第１シート部材３０では、プラズマ処理工程の前に、カバーフィルム３５、３６が剥離される。また、貫通孔形成工程において、２つの貫通孔３３、３４が形成される。図６は、これらの加工を行ったときの第１シート部材３０の状態について、異なる粘度ごとにその結果をまとめたものである。

【0046】

図６に示すように、第１シート部材３０の粘度が１０００Ｐａ・ｓの場合、カバーフィルム３５、３６を剥離することが全くできなかった。また、貫通孔３３、３４を形成するとき、第１シート部材３０は、変形によってへこむため、貫通孔３３、３４を形成することはできなかった。

【0047】

第１シート部材３０の粘度が２０００Ｐａ・ｓの場合、一部で伸びは確認されたものの大部分でカバーフィルム３５、３６を剥離することができた。また、貫通孔３３、３４を形成するときの第１シート部材３０の変形は小さいため、貫通孔３３、３４を形成することができ、厚みばらつきは増加しなかった。また、第１シート部材３０の粘度が５０００Ｐａ・ｓの場合、第１シート部材３０からカバーフィルム３５、３６を剥離することができた。このとき、カバーフィルム３５、３６の剥離によって第１シート部材３０が伸びることはなかった。また、貫通孔３３、３４を形成するときの第１シート部材３０の変形は小さいため、貫通孔３３、３４を形成することができ、厚みばらつきは増加しなかった。第１シート部材３０の粘度が１１０００Ｐａ・ｓの場合、第１シート部材３０からカバーフィルム３５、３６を容易に剥離することができた。このとき、カバーフィルム３５、３６の剥離によって第１シート部材３０が伸びることはなかった。また、貫通孔３３、３４を形成するときに第１シート部材３０に凹みなどの変形は生じず、貫通孔３３、３４を形成することができた。

【0048】

このように、第１シート部材３０の粘度を２０００Ｐａ・ｓ以上とすることで、第１シート部材３０は、変形しにくくなり、カバーフィルム３５、３６の剥離性が向上することが明らかとなった。また、第１シート部材３０の粘度を５０００Ｐａ・ｓ以上とすることで、第１シート部材３０は、さらに変形しにくくなるため、カバーフィルム３５、３６の剥離性がさらに向上することが明らかとなった。このように、第１シート部材３０の粘度を２０００Ｐａ・ｓ以上とすることで、カバーフィルム３５、３６を剥離するとき、カバーフィルム３５、３６の引っ張りによって第１シート部材３０の厚みにばらつきが発生することが抑制される。これにより、セラミック部材１０と金属部材２０のそれぞれと均一に接合することができる。

【0049】

また、本実施形態の第１シート部材３０の表面３１、３２の粘着力は、傾斜式ボールタック試験におけるボールの転がり距離によって評価される。傾斜式ボールタック試験におけるボールの転がり距離は、次の方法によって測定される。具体的には、テスター産業株式会社製ローリングボールタックテスター（ゲート数：１か所、傾斜面：６．５インチ、角度：２１度３０分、寸法：２１０ｍｍ×７０ｍｍ×８０ｍｍ）を用いて、第１シート部材３０の表面３１、３２上に、直径７/１６インチのスチールボールを転がす。その転がった距離を、第１シート部材３０のボールの転がり距離とした。なお、スチールボールは、表面をアセトンで拭いたものを用いた。第１シート部材３０の傾斜式ボールタック試験におけるボールの転がり距離は、２０ｍｍ以上となっている。すなわち、第１シート部材３０の表面のべたつきは、比較的弱くなっている。これにより、カバーフィルム３５、３６を第１シート部材３０から剥離しやすくなるため、カバーフィルム３５、３６を剥離するときに第１シート部材３０が伸びて厚みがばらつきにくくなる。したがって、第１シート部材３０は、セラミック部材１０と金属部材２０とを均一に接合することができる。

【0050】

本実施形態では、セラミック部材１０と金属部材２０を接合している第１シート部材３０のせん断歪みは、４０％以上となっている。第１シート部材３０のせん断歪みは、上述した静電チャック１の製造方法において、セラミック接合工程の後に測定する。第１シート部材３０は、図５で説明したように、セラミック部材１０と金属部材２０のそれぞれが温度変化により変形すると、それらの変形に追従して変形するため、歪みが生じる。セラミック部材１０と金属部材２０とが図５で説明したように変形する場合、セラミック部材１０と金属部材２０を接合している第１シート部材３０のせん断歪みε（％）は、図５（ｃ）に示す直角三角形から、式（３）で表すことができる。
ε＝端部のずれ／第１シート部材３０の厚さ×１００＝｜ｄ₁－ｄ₂｜／ｔ×１００
・・・(３)

【0051】

式（３）より、セラミック部材１０と金属部材２０に接合している第１シート部材３０のせん断歪みε（％）は、以下の式（４）によって算出される。

【数5】

・・・（４）
ただし、ｄは、第１シート部材３０の半径（ｍｍ）、Ｔ_rは、室温（℃）、Ｔ_cはセラミック部材１０と金属部材２０との接合温度（℃）、α₁は、セラミック部材１０の熱膨張係数（１／℃）、α₂は、金属部材２０の熱膨張係数（１／℃）、ｔは、第１シート部材３０の厚み（ｍｍ）である。ここで、室温は、例えば、２２±５℃（１７～２７℃）である。また、セラミック部材１０と金属部材２０との接合温度Ｔ_c（℃）は、セラミック部材１０を構成する材料、および、金属部材２０を構成する材料により決まる。本実施形態では、セラミック部材１０と金属部材２０に接合している第１シート部材３０のせん断歪みε（％）が４０％以上となることで、セラミック部材１０と金属部材２０の熱膨張係数の違いによって静電チャック１において発生する熱応力を十分に緩和できる。

【0052】

上述したように、本実施形態の第１シート部材３０は、下記の特性を満たしている。静電チャック１の製造方法では、セラミック部材１０と金属部材２０を接合しているときのせん断歪みを除く特性については、準備工程において測定することが可能である。また、せん断歪みについては、セラミック接合工程の後に測定することが可能である。
室温における伸び：１００％以上
ヤング率：１０ＭＰａ以下
ショアＡ硬度：７０以下
剛性率：４ＭＰａ以下
粘度：２０００Ｐａ・ｓ以上
表面の粘着力（傾斜式ボールタック試験におけるボールの転がり距離）：２０ｍｍ以上
セラミック部材１０と金属部材２０を接合しているときのせん断歪み：４０％以上

【0053】

次に、本実施形態の静電チャック１について、プラズマ処理された第１シート部材３０の効果を説明する評価試験の内容およびその評価試験の結果を説明する。本評価試験は、２つの部材を接合させた接合体における接合性を評価した試験であって、２つの部材の少なくとも１つは、シリコーンにより形成されている部材である。

【0054】

図７は、接合体の評価試験結果を示す第１図である。図８は、接合体の評価試験結果を示す第２図である。本評価試験では、図７および図８に示すように、１５個の接合体をサンプルとして作製した。サンプル１～１５のそれぞれは、被着体Ａと、被着体Ｂとから構成されている。被着体Ａは、カーボンブラックを含むシリコーンシート（以下、「炭素含有シリコーンシート」という）、または、カーボンブラックを含まないシリコーンシート（以下、「炭素なしシリコーンシート」という）のいずれかである。被着体Ｂは、アルミ板、アルミナセラミック、炭素含有シリコーンシート、または、炭素なしシリコーンシートのいずれかである。

【0055】

本評価試験では、サンプル１～１０、１２～１４（サンプル１１、１５は、図８に示すように、大気圧プラズマ処理なし）を製造するときの大気圧プラズマ処理は、以下の条件で行った。
装置：日本プラズマトリート製大気圧プラズマ装置（ユニットは、プラズマジェットノズルＲＤ１００４と、ジェネレーターＦＧ５００１からなる。）
ドライエアー流量：５０ＮＬ／分
放電電圧：２０ｋＶ
処理対象とヘッドとの距離：１０ｍｍ
掃引速度：１０ｍ／分

【0056】

また、サンプル５におけるコーティング層の形成は、日本プラズマトリート製ＰＡＤ１０を用いて形成した。具体的には、空気１０に対し窒素１の割合で混合したガスを流速３０ｍＬ／分でキャリアガスとして使用し、コーティング剤を大気圧プラズマ中に噴霧し、その大気圧プラズマに被着体Ｂをさらすことでコーティング層を形成した。コーティング剤として、ヘキサメチルジシラザンを用いた。

【0057】

被着体Ａと被着体Ｂとを接合するとき、被着体Ａと被着体Ｂとを接触させたのち、真空パックし、室温にて１０分間放置した。その後、サンプル１～１５について、被着体Ａと被着体Ｂとの接合状態を評価した。図７および図８の「評価結果」に示す「◎」、「○」、「△」、および、「×」は、以下の評価結果を示す。
◎：端部を手で引っ張っても剥離せず接合しており、無理に剥離すると被着体Ａが破断した。その後、被着体Ａを金属製の平板で擦り取ろうとしても、接合面全体において被着体Ａが削れるだけで接合界面から剥離できなかった。
○：端部を手で引っ張っても剥離せず接合しており、無理に剥離すると被着体Ａが破断した。その後、被着体Ａを金属製の平板で擦り取ろうとしたところ、部分的に接合界面から剥離した。
△：端部を手で引っ張っても剥離せず接合していたが、部分的にばらつきがあり、部分的には、接合界面で剥離した。
×：まったく接合しておらず容易に剥がれた。

【0058】

サンプル１からサンプル４は、大気圧プラズマ処理が施された炭素含有シリコーンシート（被着体Ａ）と、大気圧プラズマ処理が施されたアルミ板（被着体Ｂ）との接合体であり、それぞれでアルミ板の表面の算術平均粗さＲａが異なっている。サンプル１～サンプル４は、いずれについても、炭素含有シリコーンシートとアルミ板とは接合されている。このうち、アルミ板の表面の算術平均粗さＲａが０．４以下のサンプル１、２は、表面の算術平均粗さＲａが０．４より大きいサンプル３、４に比べ、強固に接合されることが確認された。アルミ板の表面の算術平均粗さＲａが小さく比較的凹凸が小さい場合、比較的硬い炭素含有シリコーンシートは、アルミ板の凹凸に追随できるため、凹部の奥でもアルミ板と接合することができる。これにより、炭素含有シリコーンシートとアルミ板との実質的な接合面積が十分に確保できるため、強固に接合されたと考えられる。

【0059】

サンプル２とサンプル５とでは、アルミ板にコーティング層（ＨＭＤＳ）が形成されていることが異なっている。コーティング層が形成されているサンプル５は、コーティング層が形成されていないサンプル２に比べ、炭素含有シリコーンシートとアルミ板とが強固に接合されることが確認された。

【0060】

サンプル６およびサンプル７は、サンプル１～４において、被着体Ｂをアルミナセラミックに変更したサンプルである。被着体Ｂがアルミナセラミックの場合でも、大気圧プラズマ処理が施された炭素含有シリコーンシートは、接合することが確認された。

【0061】

サンプル８は、サンプル２において、被着体Ａを炭素なしシリコーンシートに変更したサンプルである。また、サンプル９は、サンプル７において、被着体Ａを炭素なしシリコーンシートに変更したサンプルである。サンプル８およびサンプル９のいずれについても、大気圧プラズマ処理が施された炭素なしシリコーンシートと、アルミ板またはアルミナセラミックとは、接合することが確認された。

【0062】

サンプル１０は、サンプル２と異なり、大気圧プラズマ処理が施されていない炭素含有シリコーンシートと、大気圧プラズマ処理が施されているアルミ板との接合体である。サンプル１０では、炭素含有シリコーンシートとアルミ板の接合は確認できなかった。また、サンプル１１は、炭素含有シリコーンシートおよびアルミ板のそれぞれに、大気圧プラズマ処理を施さなかった場合の接合体であるが、サンプル１１でも、炭素含有シリコーンシートとアルミ板の接合は確認できなかった。

【0063】

サンプル１２は、大気圧プラズマ処理が施された２枚の炭素含有シリコーンシートどうしを接合した接合体である。サンプル１２では、炭素含有シリコーンシートどうしの接合が確認された。

【0064】

サンプル１３は、大気圧プラズマ処理が施された炭素含有シリコーンシートと、大気圧プラズマ処理が施されていない炭素含有シリコーンシートとの接合した接合体である。また、サンプル１４は、大気圧プラズマ処理が施された炭素なしシリコーンシートと、大気圧プラズマ処理が施されていない炭素含有シリコーンシートとの接合した接合体である。サンプル１３とサンプル１４は、シリコーンシートどうしの接合が確認された。

【0065】

一方、サンプル１２と異なり、大気圧プラズマ処理が施されていない２枚の炭素含有シリコーンシートどうしを接合した接合体であるサンプル１５の場合、シリコーンシートどうしの接合は確認されなかった。

【0066】

図９は、比較例の複合部材の製造方法を説明する第１図である。図１０は、比較例の複合部材の製造方法を説明する第２図である。図９および図１０は、比較例の複合部材で用いられるシート部材９０からカバーフィルム９１、９２を剥離するときのシート部材９０の状態を示している。比較例のシート部材９０は、例えば、セラミック部材と金属部材とを接合するための半硬化状態のシリコンゴムシートであって、表面の粘着力が大きい。

【0067】

比較例の複合部材の製造方法において、シート部材９０には、表面を保護するためのカバーフィルム９１、９２が設けられている（図９（ａ）参照）。比較例のシート部材９０は、表面の粘着力によってカバーフィルム９１、９２と強く接着されているため、シート部材９０から、図９（ｂ）に示すように、白抜き矢印Ｆ１の方向にカバーフィルム９１を剥離するとき、シート部材９０のＰ１部が剥離されるカバーフィルム９１にくっついたままとなる。このため、図９（ｃ）に示すように、シート部材９０がよれるおそれがあり、シート部材９０が不良となって使用できなくなるおそれがある。

【0068】

また、比較例の複合部材の製造方法において、貫通孔９３が形成されているシート部材９０（図１０（ａ）および図１０（ｂ）参照）から、カバーフィルム９１を剥離する場合がある（図１０（ｃ）の白抜き矢印Ｆ２参照）。このとき、シート部材９０のうち貫通孔９３を形成するＰ２部が剥離されるカバーフィルム９１にくっついたままとなるおそれがあり、カバーフィルム９１をこれ以上剥離することができなくなる。

【0069】

以上説明した、本実施形態の複合部材の製造方法によれば、貫通孔形成工程において、シリコーン系材料により形成されている第１シート部材３０に貫通孔３３、３４を形成するため、半硬化状態のシート状の接合部材に貫通孔を形成する場合と比較して、貫通孔３３、３４を容易に形成することができる。また、第１シート部材３０をプラズマ処理することによって、セラミック部材１０および金属部材２０と接合するための粘着力を第１シート部材３０に発生させることができる。これにより、セラミック部材１０および金属部材２０と第１シート部材３０との接合強度を確保しつつ、加工性を向上することができる。

【0070】

また、本実施形態の複合部材の製造方法によれば、金属接合工程において、シリコーン系材料により形成されている第１シート部材３０がセラミック部材１０や金属部材２０と接触するため、半硬化状態のシート状の接合部材を他の部材に接触させる場合と比較して、セラミック部材１０や金属部材２０との接触による第１シート部材３０の変形が抑制される。これにより、第１シート部材３０の厚みのばらつきによる均熱性の低下を抑制することができる。

【0071】

また、本実施形態の複合部材の製造方法によれば、金属接合工程の前に、金属部材２０の第１シート部材３０と接合される表面に対して、プラズマを用いて、シラン化合物のコーティング層２４を形成する。また、セラミック接合工程の前に、セラミック部材１０の第１シート部材３０と接合される表面に対して、プラズマを用いて、シラン化合物のコーティング層１７を形成する。このように、セラミック部材１０と金属部材２０には、プラズマによって、シリコーン系材料との親和性が高いシラン化合物のコーティング層１７、２４が形成される。プラズマを用いてコーティング層１７、２４を形成すると、プラズマ中の高エネルギー分子により、第１部材に付着している油汚れなどの接合阻害物質が分解および除去されるとともに、ち密なコーティング層２４が形成される。これにより、第１シート部材３０とセラミック部材１０および金属部材２０との接合強度を向上することができる。

【0072】

また、本実施形態の複合部材の製造方法によれば、セラミック部材１０および金属部材２０のそれぞれのコーティング層１７、２４の表面の算術平均粗さＲａは、０．４μｍ以下となっている。このように、コーティング層１７、２４の表面は比較的平坦であるため、比較的硬い第１シート部材３０とセラミック部材１０および金属部材２０のそれぞれとの接合面積は、実質的に大きくなる。表面の算術平均粗さＲａが小さいと、表面の算術平均粗さＲａが大きい場合に比べ、第１シート部材３０がセラミック部材１０および金属部材２０のそれぞれの表面の粗さに追随して変形することができるためである。これにより、セラミック部材１０および金属部材２０と第１シート部材３０との接合強度をさらに向上することができる。また、セラミック部材１０および金属部材２０と第１シート部材３０とが接合する面内において、セラミック部材１０または金属部材２０と第１シート部材３０との間の隙間のばらつきが、表面の算術平均粗さＲａが大きい場合に比べ小さくなるため、発熱するセラミック部材１０と金属部材２０との間での伝熱の面内ばらつきが小さくなる。これにより、均熱性の低下を抑制することができる。

【0073】

また、本実施形態の複合部材の製造方法によれば、第１シート部材３０には、酸化モリブデン（ＩＶ）の微粒子が含まれており、プラズマが照射されると変色するため、プラズマ処理工程の後、確認工程として、第１シート部材３０の表面３１、３２の全域で変色したか否かを確認する。これにより、第１シート部材３０において、プラズマ処理が行われた部分を容易に見つけることができる。したがって、第１シート部材３０の表面３１、３２にまんべんなくプラズマ処理を施すことができるため、セラミック部材１０および金属部材２０と第１シート部材３０とを均一に接合することができる。また、セラミック部材１０および金属部材２０と第１シート部材３０とを均一に接合することができるため、セラミック部材１０と金属部材２０との間での伝熱の面内ばらつきが小さくなる。これにより、均熱性の低下を抑制することができる。

【0074】

また、本実施形態の複合部材の製造方法によれば、準備工程において準備され第１シート部材３０は、２０００Ｐａ・ｓ以上の粘度を有しているため、貫通孔形成工程での貫通孔３３、３４の形成や、金属接合工程での金属部材２０との接触、セラミック接合工程でのセラミック部材１０との接触などによって、変形しにくい。また、第１シート部材３０の表面を保護するカバーフィルム３５、３６を第１シート部材３０から剥離するときに第１シート部材３０が変形しにくくなる。これらにより、変形による第１シート部材３０の厚みのばらつきを抑制することができるため、金属接合工程やセラミック接合工程において、セラミック部材１０および金属部材２０と第１シート部材３０とを均一に接合することができる。また、セラミック部材１０および金属部材２０と第１シート部材３０とを均一に接合することができるため、均熱性の低下を抑制することができる。

【0075】

また、本実施形態の複合部材の製造方法によれば、準備工程において準備される第１シート部材３０は、傾斜式ボールタック試験におけるボールの転がり距離が２０ｍｍ以上となるべたつきを有する。すなわち、第１シート部材３０の粘着力は、比較的弱い。これにより、第１シート部材３０の表面を保護するカバーフィルム３５、３６を第１シート部材３０から剥離するとき、カバーフィルム３５、３６を第１シート部材３０から容易に剥離することができるため、カバーフィルム３５、３６を剥離するときの第１シート部材３０の変形を抑制することができる。したがって、金属接合工程やセラミック接合工程において、セラミック部材１０および金属部材２０と第１シート部材３０とを均一に接合することができる。また、セラミック部材１０および金属部材２０と第１シート部材３０とを均一に接合することができるため、均熱性の低下を抑制することができる。

【0076】

また、本実施形態の複合部材の製造方法によれば、準備工程において準備される第１シート部材３０は、セラミック部材１０と金属部材２０を接合しているときのせん断歪みが、４０％以上となっている。これにより、例えば、静電チャック１の温度がセラミック部材１０と金属部材２０との接合温度から室温まで低下しても、セラミック部材１０や金属部材２０から第１シート部材３０が剥離することを抑制することができる。したがって、静電チャック１の破損を抑制することができる。

【0077】

また、本実施形態の複合部材の製造方法によれば、準備工程において準備される第１シート部材３０は、室温における伸びが１００％以上となっている。これにより、静電チャック１の温度がセラミック部材１０および金属部材２０と第１シート部材３０とを接合するときの温度から室温まで低下しても、セラミック部材１０および金属部材２０から第１シート部材３０が剥離することを抑制することができる。これにより、静電チャック１の破損を抑制することができる。

【0078】

また、本実施形態の複合部材の製造方法によれば、プラズマ処理工程として、第１シート部材３０の表面３２にプラズマ処理を行う。これにより、第１シート部材３０に、貫通孔３３、３４を容易に形成しつつ、セラミック部材１０や金属部材２０と接合するための粘着力を発生させることができる。したがって、静電チャック１における接合強度を確保することができる。

【0079】

また、本実施形態の複合部材の製造方法によれば、静電チャック１は、セラミック部材１０と金属部材２０とを１枚の第１シート部材３０によって接合している。複数の異なる接合部材によってセラミック部材１０と金属部材２０とを接合する場合、異なる接合部材間で熱膨張率は完全には一致しないため、静電チャックの使用時に温度が変化した場合、接合界面に熱応力が発生し、異なる接合部材間の界面で剥離が発生するおそれがある。しかしながら、本実施形態のように、１枚の第１シート部材３０によって接合することで、熱応力による剥離のおそれがなくなるため好ましい。

【0080】

＜第２実施形態＞
図１１は、第２実施形態の静電チャック２の断面図である。第２実施形態の静電チャック２は、第１実施形態の静電チャック１（図２）と比較すると、セラミック部材１０と第１シート部材３０との間に断熱層１８が配置されている。

【0081】

断熱層１８は、例えば、ポリイミドから形成されており、セラミック部材１０の載置面１３とは反対側の裏面と第１シート部材３０の表面３２との間に配置されている。断熱層１８は、ヒータ電極１２への通電によってセラミック部材１０に発生する熱が、第１シート部材３０に伝わることを抑制する。

【0082】

図１２は、第２実施形態の静電チャック２の製造方法を説明する模式図である。ここで、静電チャック２の製造方法を説明する。最初に、準備工程として、セラミック部材１０と、断熱層１８と、金属部材２０と、第１シート部材３０を準備する。このとき、断熱層１８は、セラミック部材１０の裏面に、例えば、耐熱性が高い無機系接着剤によって接合される（図１２（ａ）の白抜き矢印Ｆ２１参照）。

【0083】

第１実施形態と同様に、第１シート部材３０に貫通孔３３、３４を形成し（貫通孔形成工程）、第１シート部材３０の表面３１に大気圧プラズマ処理を行った（プラズマ処理工程）のち、第１シート部材３０と金属部材２０を接合する（金属接合工程）。その後、プラズマ処理工程として、金属部材２０に接合している第１シート部材３０の表面３２にプラズマ処理を行ったのち、セラミック接合工程として、第１シート部材３０の表面３２と、断熱層１８のセラミック部材１０とは反対側の面１９とを接合する（図１２（ｂ）の白抜き矢印Ｆ２２参照）。これにより、静電チャック３が完成する（図１２（ｃ）参照）。

【0084】

以上説明した、本実施形態の複合部材の製造方法によれば、セラミック接合工程において、金属部材２０に接合している第１シート部材３０と、セラミック部材１０に接合している断熱層１８とを接合する。これにより、静電チャック２の使用時に、ヒータ電極１２によって発生する熱が断熱層１８によって第１シート部材３０に伝わりにくくなる。したがって、第１シート部材３０が熱によって劣化することを抑制することができる。また、第１シート部材３０がセラミック部材１０で発生する熱によって劣化しにくくなるため、静電チャック２を高温条件下で使用することができる。

【0085】

＜第３実施形態＞
図１３は、第３実施形態の静電チャック３の断面図である。第３実施形態の静電チャック３は、第１実施形態の静電チャック１（図２）と比較すると、第１シート部材３０と第２シート部材４０の２つのシート部材を用いて、セラミック部材１０と金属部材２０とを接合している点が、第１実施形態と異なる。

【0086】

第２シート部材４０は、第１シート部材３０と同様に、セラミック部材１０と同じ大きさの略円形形状のシート状の部材であって、酸化モリブデン（ＩＶ）の微粒子およびカーボンブラックを含む付加硬化型のシリコーン系材料により形成されている。第２シート部材４０は、金属部材２０と第１シート部材３０との間に配置されており、一方の表面４１は、金属部材２０に接合され、他方の表面４２は、第１シート部材３０の表面３１に接合されている。第２シート部材４０には、第１シート部材３０の「第１貫通孔」としての貫通孔３３、３４のそれぞれに連通する「第２貫通孔」としての貫通孔４３、４４が形成されている。

【0087】

第２シート部材４０は、第１シート部材３０と同様に、以下の特性を満たす。
室温における伸び：１００％以上
ヤング率：１０ＭＰａ以下
ショアＡ硬度：７０以下
剛性率：４ＭＰａ以下
粘度：２０００Ｐａ・ｓ以上
表面の粘着力（傾斜式ボールタック試験におけるボールの転がり距離）：２０ｍｍ以上
セラミック部材１０と金属部材２０を接合しているときのせん断歪み：４０％以上

【0088】

図１４は、第３実施形態の静電チャック３の製造方法を説明する第１模式図である。図１５は、第３実施形態の静電チャック３の製造方法を説明する第２模式図である。ここで、静電チャック３の製造方法を説明する。最初に、準備工程として、セラミック部材１０と、金属部材２０と、第１シート部材３０と、第２シート部材４０を準備する。第２シート部材４０には、表面４１、４２を保護するためのカバーフィルム４５、４６が設けられている（図１４（ａ）参照）。

【0089】

準備工程の後、貫通孔形成工程として、第１シート部材３０に貫通孔３３、３４を形成するとともに、第２シート部材４０に貫通孔４３、４４を形成する（図１４（ｂ）参照）。なお、第１実施形態と同様に、貫通孔形成工程の後に、セラミック部材１０と金属部材２０に対して、シラン化合物のコーティング層１７、２４を形成するコーティング工程を行ってもよい。

【0090】

貫通孔形成工程の後、プラズマ処理工程として、第１シート部材３０の表面３２にプラズマ処理を行うとともに、第２シート部材４０の表面４１にプラズマ処理を行う（図１４（ｃ）参照）。具体的には、貫通孔４３、４４が形成された第２シート部材４０の表面４１からカバーフィルム４５を剥がしたのち、表面４１上で大気圧プラズマ装置１００を走査し（図１４（ｃ）の白抜き矢印Ｆ３１参照）、表面４１に大気圧プラズマ処理を行う。その後、第３実施形態では、第１実施形態と同様に、確認工程として、第１シート部材３０の表面３２と第２シート部材４０の表面４１の全域で変色したか否かを確認し、プラズマ処理が全面で行われていることを確認する。

【0091】

確認工程の後、セラミック接合工程として、第１実施形態と同様に、セラミック部材１０と第１シート部材３０とを接合する。また、金属接合工程として、金属部材２０と第２シート部材４０とを接合する。このとき、金属部材２０の貫通孔２２と第２シート部材４０の貫通孔４３、および、金属部材２０の貫通孔２３と第２シート部材４０の貫通孔４４とが連通し、かつ、金属部材２０と第２シート部材４０の表面４１とが接触するようにして、金属部材２０と第２シート部材４０とを接合する（図１４（ｄ）参照）。

【0092】

金属接合工程の後、プラズマ処理工程として、金属部材２０に接合している第２シート部材４０の表面４２に大気圧プラズマ処理を行う。これにより、第２シート部材４０の表面４２は、他の部材との接合のための粘着力を有することとなる。

【0093】

プラズマ処理工程の後、シート接合工程として、セラミック部材１０に接合している第１シート部材３０と金属部材２０に接合している第２シート部材４０と、を接合する（図１５（ａ）の白抜き矢印Ｆ３２参照）。具体的には、第１シート部材３０の貫通孔３３と第２シート部材４０の貫通孔４３、および、第１シート部材３０の貫通孔３４と第２シート部材４０の貫通孔４４とが連通し、かつ、第１シート部材３０の表面３１と第２シート部材４０の表面４２とが接触するように、第１シート部材３０と第２シート部材４０を接合する。これにより、静電チャック３が完成する（図１５（ｂ）参照）。なお、第１シート部材３０と第２シート部材４０を接合する方法は、これに限定されないが、上述したように、大気圧プラズマ処理によって第２シート部材４０の表面４２に粘着力を発生させることによって、第１シート部材３０と第２シート部材４０とを強固に接合することができる。

【0094】

以上説明した、本実施形態の複合部材の製造方法によれば、セラミック部材１０と金属部材２０を接合するシート部材は、２つのシート部材３０、４０から構成されている。２つのシート部材３０、４０は、いずれもシリコーン系材料により形成されており、貫通孔３３、３４、４３、４４を容易に形成することができるとともに、プラズマ処理することによって、セラミック部材１０または金属部材２０との接合のための粘着力を発生させることができる。これにより、接合強度を確保しつつ、加工性を向上することができる。また、セラミック部材１０または金属部材２０との接触において、変形が抑制されるため、シート部材３０、４０の厚みのばらつきによる均熱性の低下を抑制することができる。

【0095】

＜本実施形態の変形例＞
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

【0096】

［変形例１］
上述の実施形態では、第１シート部材３０、または、第１シート部材３０および第２シート部材４０は、アルミナや窒化アルミニウムなどにより形成されているセラミック部材１０と、金属により形成されている金属部材２０とを接合するとした。しかしながら、シート部材が接合する部材は、これに限定されない。シート部材は、エラストマーにより形成されているため、熱膨張係数が異なっている部材どうしでも、シート部材によって熱応力が緩和することができる。

【0097】

［変形例２］
上述の実施形態では、第１シート部材３０および第２シート部材４０は、付加硬化型のシリコーン系材料により形成されるとした。しかしながら、第１シート部材３０および第２シート部材４０を形成する材料はこれに限定されず、エラストマーであればよい。例えば、天然ゴム、ＮＢＲゴム、ＥＰＤＭゴム、シリコーンゴムなど各種のゴムシートであってもよい。また、ペースト材料から第１シート部材３０および第２シート部材４０として耐熱性、耐寒性、柔軟性（応力緩和性）に優れるシリコーンゴムを作製する場合、以下のような材料が挙げられる。
ＫＥ－１８３０、ＫＥ－１８８４，ＫＥ－１８２０、ＫＥ－１８３１、ＫＥ－１８３３、ＫＥ－１８８５、ＫＥ－１０５６，ＫＥ－１１５１、ＫＥ－１８４２、ＫＥ－１８８６、ＫＥ－１８５４、ＫＥ－１８６７、ＫＥ－１０３１、ＫＥ－１２８５、ＫＥ－１８６１（以上、信越化学株式会社製 付加硬化型シリコーン材料）
ＳＩＬＡＳＴＩＣＲＢＬ－９６９４－４５Ｍ、ＳＩＬＡＳＴＩＣ３－８１８６、（以上、ダウ・東レ株式会社製 付加硬化型シリコーン材料）
ＫＥ－３４７、ＫＥ－３４９５、ＫＥ－４８９５、ＫＥ－４８９６、ＫＥ－３４９７、ＫＥ－４８９７、ＫＥ－３４９４、ＫＥ－３４９０、ＫＥ－３４９７，ＫＥ－３４９８、ＫＥ－３４６６、ＫＥ－３４９１、ＫＥ－３４１７、ＫＥー３４２７、ＫＥ－３４２８、ＫＥ－２００、ＫＥ－１１８（以上、信越化学株式会社製 縮合硬化型シリコーン材料）
ＤＯＷＳＩＬ７３６、ＤＯＷＳＩＬ７４８、ＤＯＷＳＩＬ７０９１、ＤＯＷＳＩＬ ＨＭ－２５１０、ＤＯＷＳＩＬ ＥＡ－２６２６、ＤＯＷＳＩＬ ７３０ＦＳ、ＳＩＬＡＳＴＩＣ ＨＶ１５５１－５５Ｐ、ＸＩＡＭＥＴＥＲ ＲＢＣ－１６６０－６５（以上、ダウ・東レ株式会社製 縮合硬化型シリコーン材料）
Ｓｉｌｏｐｒｅｎ ＬＳＲ２００３、ＬＳＲ２０１０、ＬＳＲ２０２０、ｌＳＲ２０４０、ＬＳＲ２０６０、ＬＳＲ２０８０、ＬＳＲ２６２０、ＬＳＲ２６４０、ＬＳＲ２６６０、ＬＳＲ２６４１、ＬＳＲ２７４０、ＬＩＭ８０４０、ＦＳＬ７６４１、ＦＳＬ７６６１、ＬＳＲ４７３９、ＣＬＳ３０６０、ＣＬＳ５０００、Ｅｌｅｃｔｒｏ２４２－１、Ｅｌｅｃｔｒｏ２４２－２、Ｓｉｌｏｐｒｅｎ ２３４５／０６（以上、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製）

【0098】

［変形例３］
上述の実施形態では、静電チャック１～３には、「有底孔」としての電極孔１５と、「貫通孔」としてのリフトピン孔１６が形成されるとした。しかしながら、静電チャック１～３に形成される「孔」は、いずれかであってもよい。

【0099】

［変形例４］
上述の実施形態では、静電チャック１の製造方法において、貫通孔３３、３４は、プラズマ処理工程の前に、第１シート部材３０に形成するとした。しかしながら、プラズマ処理工程の後に、貫通孔３３、３４を形成してもよい。また、準備工程において、準備されるセラミック部材１０には、電極孔１５とリフトピン孔１６が形成されており、金属部材２０には、２つの貫通孔２２、２３が形成されているとした。しかしながら、セラミック部材１０、および、金属部材２０への「孔」の形成は、第１シート部材３０に貫通孔３３，３４を形成する貫通孔形成工程、および、第１シート部材３０の表面にプラズマ処理を行うプラズマ処理工程の後に、行ってもよい。

【0100】

［変形例５］
第１実施形態では、セラミック部材１０および金属部材２０に、シラン化合物のコーティング層が設けられ、シリコーン系材料により形成されるシート部材との接合強度を向上するとした。しかしながら、コーティング層の材料はこれに限定されない。シート部材の材料との親和性がよい材料であればよい。また、コーティング層は、セラミック部材１０または金属部材２０のいずれか一方に形成されていてもよいし、第２実施形態のように、コーティング層は、なくてもよい。なお、第２実施形態において、第１シート部材３０との接合強度を向上するコーティング層を断熱層１８や金属部材２０に形成してもよい。

【0101】

［変形例６］
上述の実施形態では、第１シート部材３０に接合するセラミック部材１０のコーティング層１７の表面、および、金属部材２０のコーティング層２４の表面の算術平均粗さＲａは、０．４μｍ以下となっているとした。しかしながら、コーティング層を形成しない場合、セラミック部材１０のシート部材３０と接合する表面、および、金属部材２０のシート部材３０と接合する表面の算術平均粗さＲａが、０．４μｍ以下となっていればよい。また、表面の算術平均粗さＲａが、０．４μｍより大きくてもよい。

【0102】

［変形例７］
上述の実施形態では、第１シート部材３０および第２シート部材４０を大気圧プラズマ処理したのち、表面の変色を確認する確認工程を行うとした。確認工程はなくてもよい。

【0103】

［変形例８］
上述の実施形態では、第１シート部材３０および第２シート部材４０は、下記の特性を満たすとした。
室温における伸び：１００％以上
ヤング率：１０ＭＰａ以下
ショアＡ硬度：７０以下
剛性率：４ＭＰａ以下
粘度：２０００Ｐａ・ｓ以上
表面の粘着力（傾斜式ボールタック試験におけるボールの転がり距離）：２０ｍｍ以上
セラミック部材１０と金属部材２０を接合しているときのせん断歪み：４０％以上
しかしながら、第１シート部材３０および第２シート部材４０は、上記の特性を全て満たさなくてもよく、少なくとも１つの特性を満たせばよい。また、１つも満たしていなくてもよい。これは、セラミック部材１０および金属部材２０の材質、厚み、大きさ、第１シート部材３０および第２シート部材４０の厚み、複合部材が使用される温度など、各種の条件によって必要な特性が変化するためである。

【0104】

［変形例９］
第１実施形態では、第１シート部材３０と「第２部材」とは、第１シート部材３０のプラズマ処理を用いて接合するとした。また、第３実施形態では、第１シート部材３０と第２シート部材４０とは、プラズマ処理工程として、金属部材２０に接合している第２シート部材４０の表面４２に大気圧プラズマ処理を行い、シート接合工程として、第１シート部材３０と第２シート部材４０とを接合するとした。しかしながら、これらの接合において、プラズマ処理を用いなくてもよく、他の接合剤を用いて接合してもよい。

【0105】

［変形例１０］
第３実施形態では、プラズマ処理工程として、金属部材２０に接合している第２シート部材４０の表面４２に大気圧プラズマ処理を行うとした。しかしながら、セラミック部材１０に接合している第１シート部材３０の表面３１に大気圧プラズマ処理を行ってもよいし、第１シート部材３０の表面３１と第２シート部材４０の表面４２との両方に、大気圧プラズマ処理を行ってもよい。

【0106】

以上、実施形態、変形例に基づき本態様について説明してきたが、上記した態様の実施の形態は、本態様の理解を容易にするためのものであり、本態様を限定するものではない。本態様は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本態様にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。

【符号の説明】

【0107】

１，２，３…静電チャック
１０…セラミック部材
１１…チャック電極
１２…ヒータ電極
１３…載置面
１４…電極端子
１５…電極孔
１６…リフトピン孔
１７…コーティング層
１８…断熱層
１９…面
２０…金属部材
２１…冷媒流路
２２，２３…貫通孔
２４…コーティング層
３０…第１シート部材
３１，３２，４１，４２…表面
３３，３４，４３，４４…貫通孔
３５，３６，４５，４６…カバーフィルム
４０…第２シート部材
１００…大気圧プラズマ装置

【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】