特許 7278072 静電チャックおよび静電チャックの製造方法

(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】2023-05-11

(45)【発行日】2023-05-19

(54)【発明の名称】静電チャックおよび静電チャックの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20230512BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20230512BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20230512BHJP

   H02N 13/00 20060101ALI20230512BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 R

H01L21/302 101G

H01L21/31 F

H02N13/00 D

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018243970

(22)【出願日】2018-12-27

(65)【公開番号】P2020107689

(43)【公開日】2020-07-09

【審査請求日】2021-12-08

(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】110001911

【氏名又は名称】弁理士法人アルファ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 翔太

【審査官】杢 哲次

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１８５５５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２４７３４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１４３１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２６７２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平７－１６１８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－５０８１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０１０９２６３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｈ０２Ｎ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の方向に略直交する第１の表面と、前記第１の表面とは反対側の第２の表面と、を有する板状部材と、
第３の表面を有し、前記第３の表面が前記板状部材の前記第２の表面側に位置するように配置されたベース部材であって、前記第１の方向に貫通し、かつ、前記第１の方向視において、前記板状部材の前記第１の表面に重なる位置に配置された第１の貫通孔と、第２の貫通孔と、冷却機構とが形成されたベース部材と、
前記板状部材と前記ベース部材とを接合する接合部と、
を備え、前記板状部材の前記第１の表面上に対象物を保持する静電チャックにおいて、
前記接合部は、
前記板状部材の前記第２の表面と、前記ベース部材の前記第３の表面と、に接合された第１の部分と、
前記板状部材の前記第２の表面と、前記第１の貫通孔を画定する前記ベース部材の内面と、に接合された第２の部分と、
を備え、
前記板状部材の前記第２の表面と、前記第２の貫通孔を画定する前記ベース部材の内面と、は接合されておらず、
前記第１の表面における最高温度部分と最低温度部分との温度差が２℃以下である、
ことを特徴とする静電チャック。

【請求項2】

請求項１に記載の静電チャックにおいて、
前記第１の部分を形成する材料と、前記第２の部分を形成する材料とは、同じである、
ことを特徴とする静電チャック。

【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において、
前記板状部材の前記第１の表面は、略円形であり、
前記第１の方向視において、前記板状部材の前記第１の表面の中心と前記ベース部材に形成された前記第１の貫通孔の中心との距離と、前記板状部材の前記第１の表面の中心と前記第２の貫通孔の中心との距離とは、前記第１の表面における半径の２分の１以上の長さである、
ことを特徴とする静電チャック。

【請求項4】

請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の静電チャックにおいて、
前記接合部には、接合部貫通孔が形成されており、
前記接合部貫通孔の直径は、前記接合部貫通孔に連通する前記第２の貫通孔の直径と比較して大きい、
ことを特徴とする静電チャック。

【請求項5】

第１の方向に略直交する第１の表面と、前記第１の表面とは反対側の第２の表面と、を有する板状部材と、第３の表面を有し、前記第３の表面が前記板状部材の前記第２の表面側に位置するように配置され、かつ、冷却機構を有するベース部材と、前記板状部材と前記ベース部材とを接合する接合部と、を備え、前記板状部材の前記第１の表面上に対象物を保持する静電チャックの製造方法において、
前記ベース部材に対して、前記第１の方向に貫通し、かつ、前記第１の方向視において、前記板状部材の前記第１の表面に重なる位置に第１の貫通孔と第２の貫通孔とが形成された前記ベース部材を準備する、第１の工程と、
前記接合部における、前記板状部材と前記ベース部材とを接合する前の状態である第１の接合部に対して、前記第１の方向に貫通し、かつ、前記ベース部材に形成された前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔との内の少なくとも前記第２の貫通孔に連通する接合部貫通孔が形成された前記第１の接合部を準備する、第２の工程と、
前記板状部材と前記ベース部材との間に前記第１の接合部を配置し、前記板状部材と前記ベース部材とが前記接合部によって接合された積層体を作製する、第３の工程と、
前記積層体を構成する前記板状部材における前記第１の表面の温度分布を測定する、第４の工程と、
前記第４の工程において、前記板状部材における前記第１の表面の温度分布の測定の結果、前記第１の表面の温度分布に高温領域の存在が示されたとき、前記第１の方向視において、前記高温領域に重なる領域に位置する前記第１の貫通孔に対して、充填部材を充填することにより、前記板状部材の前記第２の表面と、前記第１の貫通孔を画定する前記ベース部材の内面とを、連結する、第５の工程と、前記第４の工程において、前記板状部材における前記第１の表面の温度分布の測定の結果、前記第１の表面の温度分布に低温領域の存在が示されたとき、前記第１の方向視において、前記低温領域に重なる領域に位置する前記第２の貫通孔に連通する前記接合部貫通孔に対して、前記接合部貫通孔の直径が、前記接合部貫通孔に連通する前記第２の貫通孔の直径と比較して大きくなるよう、前記接合部の一部を除去する、第６の工程と、の少なくとも一方、
を備える、
ことを特徴とする静電チャックの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示される技術は、静電チャックに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば半導体を製造する際にウェハを保持するために、静電チャックが用いられる。静電チャックは、例えばセラミックス製の板状部材と、例えば金属製のベース部材と、板状部材とベース部材とを接合する接合部と、板状部材の内部に設けられたチャック電極とを備えており、チャック電極に電圧が印加されることにより発生する静電引力を利用して、板状部材の第１の表面（吸着面）にウェハを吸着して保持する。

【0003】

静電チャックに保持されたウェハの温度分布が不均一になると、ウェハに対する各処理（成膜、エッチング等）の精度が低下するおそれがあるため、静電チャックにはウェハの温度分布をできるだけ均一にする性能が求められる。そのため、ウェハにおける温度バラツキを低減するため、板状部材と、ベース部材と、接合部と、温度調整のための複数の調整ロッドとを備える保持装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。当該板状部材には、厚さ方向に貫通する複数の第１の貫通孔が形成されている。また、上記接合部には、上記複数の第１の貫通孔のそれぞれと連通する複数の第２の貫通孔が形成されている。このような構成において、上記複数の調整ロッドは、接合部の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料により形成されていると共に、上記第１の貫通孔に挿入され、その先端を上記第２の貫通孔内に配置可能に支持されている。この保持装置において、板状部材の吸着面の温度を測定しながら、ベース部材の下面から調整ロッドの先端の位置を調整することにより、当該調整ロッド付近の温度を変化させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１５－１８５５５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記従来の構成では、静電チャックが備える調整ロッドが接合部と異なる材料で形成されているため、当該調整ロッドの先端が接合部と接する場合において、接合部の面内における均一な熱伝導性を低下させるおそれがある。

【0006】

本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。

【0008】

（１）本明細書に開示される静電チャックは、第１の方向に略直交する第１の表面と、前記第１の表面とは反対側の第２の表面と、を有する板状部材と、第３の表面を有し、前記第３の表面が前記板状部材の前記第２の表面側に位置するように配置されたベース部材であって、前記第１の方向に貫通し、かつ、前記第１の方向視において、前記板状部材の前記第１の表面に重なる位置に配置された第１の貫通孔と、第２の貫通孔と、冷却機構とが形成されたベース部材と、前記板状部材と前記ベース部材とを接合する接合部と、を備え、前記板状部材の前記第１の表面上に対象物を保持する静電チャックにおいて、前記接合部は、前記板状部材の前記第２の表面と、前記ベース部材の前記第３の表面と、に接合された第１の部分と、前記板状部材の前記第２の表面と、前記第１の貫通孔を画定する前記ベース部材の内面と、に接合された第２の部分と、を備え、前記板状部材の前記第２の表面と、前記第２の貫通孔を画定する前記ベース部材の内面と、は接合されていない。

【0009】

このように、本静電チャックでは、第１の方向視において、板状部材の第１の表面に重なる位置に第１の貫通孔と、第２の貫通孔とが形成されている。また、第１の貫通孔については、その内面が第２の部分を介して板状部材の第２の表面と接合されている。一方、第２の貫通孔については、その内面は板状部材の第２の表面と接合されていない。すなわち、本静電チャックでは、第２の部分を備えていない第２の貫通孔の周辺と比較して、第２の部分を備えた第１の貫通孔の周辺において、板状部材とベース部材との間の伝熱が良好である。

【0010】

静電チャックの板状部材における吸着面には、静電チャック製造時のバラツキ等に起因して、高温の温度特異点が発生することがある。本静電チャックでは、第１の貫通孔の周辺において、板状部材とベース部材との間の伝熱（熱引き）が良好となることにより、ベース部材に形成された冷却機構による冷却効率を向上させることができる。すなわち、本静電チャックでは、上記構成が採用されているため、第１の表面において、第１の方向視における第１の貫通孔に重なる領域とその付近の温度を降温調整することができる。従って、本静電チャックによれば、板状部材における第１の表面の温度分布が制御された（例えば、温度分布の均一性を向上させた）静電チャックを提供することができ、ひいては、第１の表面に保持された対象物の温度分布の制御性を向上させることができる。

【0011】

（２）上記静電チャックにおいて、前記第１の部分を形成する材料と、前記第２の部分を形成する材料とは、同じである構成としてもよい。このため、本静電チャックが歪みや圧縮等の応力を受けたときに、第１の部分と第２の部分とが同様に変形することにより、当該変形に伴う応力を効果的に緩和することができる。また、本静電チャックによれば、第１の部分と第２の部分とが同じ材料により形成されていることにより、両者の親和性が良好であり、第２の部分が第１の部分から剥離することを抑制することができる。

【0012】

（３）上記静電チャックにおいて、前記板状部材の前記第１の表面は、略円形であり、前記第１の方向視において、前記板状部材の前記第１の表面の中心と前記ベース部材に形成された前記第１の貫通孔の中心との距離と、前記板状部材の前記第１の表面の中心と前記第２の貫通孔の中心との距離とは、前記第１の表面における半径の２分の１以上の長さである構成としてもよい。換言すれば、本静電チャックでは、第１の方向視において、上記第１の貫通孔および第２の貫通孔は、板状部材の第１の表面の内の外周付近に位置している。板状部材の吸着面の内の外周付近は、静電チャック製造時のバラツキ等に起因した、温度特異点が発生しやすい部分である。本静電チャックでは、上記構成が採用されているため、第１の方向視において、上記温度特異点が発生しやすい部分である第１の表面の外周付近における、第１の貫通孔および第２の貫通孔に重なる領域とその付近の温度を調整することができる。従って、本静電チャックによれば、板状部材における第１の表面の外周付近の温度分布が制御された（例えば、温度分布の均一性を向上させた）静電チャックを提供することができ、ひいては、第１の表面に保持された対象物の温度分布の制御性を向上させることができる。

【0013】

（４）上記静電チャックにおいて、前記接合部には、接合部貫通孔が形成されており、前記接合部貫通孔の直径は、前記接合部貫通孔に連通する前記第２の貫通孔の直径と比較して大きい構成としてもよい。換言すれば、本静電チャックにおいて、板状部材の第２の表面における接合部貫通孔への露出面の面積は、当該接合部貫通孔の直径が当該接合部貫通孔に連通する第２の貫通孔と同径である構成における接合部貫通孔への露出面の面積と比較して大きい。このため、上記接合部貫通孔の周辺では、上記第２の貫通孔と同径である接合部貫通孔の周辺と比較して、板状部材とベース部材との間の伝熱が抑制される。

【0014】

静電チャックの板状部材における吸着面には、静電チャック製造時のバラツキ等に起因して、低温の温度特異点が発生することがある。本静電チャックでは、第２の貫通孔の周辺において、板状部材とベース部材との間の伝熱（熱引き）が抑制されることにより、ベース部材に形成された冷却機構による冷却効率を抑制することができる。すなわち、本静電チャックでは、上記構成が採用されているため、第１の表面において、第１の方向視における第２の貫通孔に重なる領域とその付近の温度を昇温調整することができる。従って、本静電チャックによれば、板状部材における第１の表面の温度分布がより効果的に制御された（例えば、温度分布の均一性を向上させた）静電チャックを提供することができ、ひいては、第１の表面に保持された対象物の温度分布の制御性をより効果的に向上させることができる。

【0015】

（５）本明細書に開示される静電チャックの製造方法は、第１の方向に略直交する第１の表面と、前記第１の表面とは反対側の第２の表面と、を有する板状部材と、第３の表面を有し、前記第３の表面が前記板状部材の前記第２の表面側に位置するように配置され、かつ、冷却機構を有するベース部材と、前記板状部材と前記ベース部材とを接合する接合部と、を備え、前記板状部材の前記第１の表面上に対象物を保持する静電チャックの製造方法において、前記ベース部材に対して、前記第１の方向に貫通し、かつ、前記第１の方向視において、前記板状部材の前記第１の表面に重なる位置に第１の貫通孔と第２の貫通孔とが形成された前記ベース部材を準備する、第１の工程と、前記接合部における、前記板状部材と前記ベース部材とを接合する前の状態である第１の接合部に対して、前記第１の方向に貫通し、かつ、前記ベース部材に形成された前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔との内の少なくとも前記第２の貫通孔に連通する接合部貫通孔が形成された前記第１の接合部を準備する、第２の工程と、前記板状部材と前記ベース部材との間に前記第１の接合部を配置し、前記板状部材と前記ベース部材とが前記接合部によって接合された積層体を作製する、第３の工程と、前記積層体を構成する前記板状部材における前記第１の表面の温度分布を測定する、第４の工程と、前記第４の工程において、前記板状部材における前記第１の表面の温度分布の測定の結果、前記第１の表面の温度分布に高温領域の存在が示されたとき、前記第１の方向視において、前記高温領域に重なる領域に位置する前記第１の貫通孔に対して、充填部材を充填することにより、前記板状部材の前記第２の表面と、前記第１の貫通孔を画定する前記ベース部材の内面とを、連結する、第５の工程と、前記第４の工程において、前記板状部材における前記第１の表面の温度分布の測定の結果、前記第１の表面の温度分布に低温領域の存在が示されたとき、前記第１の方向視において、前記低温領域に重なる領域に位置する前記第２の貫通孔に連通する前記接合部貫通孔に対して、前記接合部貫通孔の直径が、前記接合部貫通孔に連通する前記第２の貫通孔の直径と比較して大きくなるよう、前記接合部の一部を除去する、第６の工程と、の少なくとも一方、を備える。

【0016】

このように、本静電チャックの製造方法では、予めベース部材に対して第１の貫通孔および第２の貫通孔を形成する。次いで、第１の貫通孔および第２の貫通孔が形成されたベース部材と、板状部材と、接合部とから構成される積層体を作製し、作製された積層体における板状部材の第１の表面の温度分布を測定する。当該測定の結果、第１の表面に温度分布の高温領域の存在が示されたとき、第１の方向視において、高温領域に重なる領域に位置する第１の貫通孔に対して、上記第５の工程を実行する。また、上記測定の結果、第１の表面に温度分布の低温領域の存在が示されたとき、第１の方向視において、低温領域に重なる領域に位置する第２の貫通孔に連通する接合部貫通孔に対して、上記第６の工程を実行する。

【0017】

第５の工程では、第１の貫通孔に第２の部分を充填することにより、板状部材の第２の表面と、第１の貫通孔を画定するベース部材の内面とを連結する。これにより、板状部材からベース部材への熱引きを向上させることができ、ベース部材に形成された冷却機構による冷却効率を向上させることができる。すなわち、第１の表面の内の高温領域の温度を降温させることができる。また、第６の工程では、第２の貫通孔に連通する接合部貫通孔に対して、板状部材の第２の表面の当該接合部貫通孔への露出面がより大きくなるよう、接合部（第１の部分）の一部を除去して接合部貫通孔を形成する。これにより、板状部材からベース部材への熱引きを抑制させることができ、ベース部材に形成された冷却機構による冷却効率を抑制させることができる。すなわち、第１の表面の内の低温領域の温度を昇温させることができる。従って、本静電チャックの製造方法によれば、積層体の板状部材における第１の表面の温度分布の測定結果に基づいて、板状部材における第１の表面の温度分布を制御する（例えば、温度分布の均一性を向上させる）ことができ、ひいては、第１の表面に保持された対象物の温度分布の制御性を向上させることができる。

【0018】

なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、保持装置、静電チャック、真空チャック、それらの製造方法等の形態で実現することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本実施形態における静電チャック１００の外観構成を概略的に示す斜視図である。

【図2】本実施形態における静電チャック１００のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図である。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩの位置における静電チャック１００のＸＹ断面構成を概略的に示す説明図である。

【図4】図２のＩＶ－ＩＶの位置における静電チャック１００のＸＹ断面構成を概略的に示す説明図である。

【図5】本実施形態における静電チャック１００の一部分（図２および図３のＸ１部）のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図である。

【図6】本実施形態における静電チャック１００の一部分（図２および図３のＸ２部）のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図である。

【図7】本実施形態における静電チャック１００の製造方法を示すフローチャートである。

【図8】本実施形態における静電チャック１００の製造方法を模式的に示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

Ａ．本実施形態：
Ａ－１．静電チャック１００の構成：
図１は、本実施形態における静電チャック１００の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図２は、本実施形態における静電チャック１００のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図である。図３は、本実施形態における静電チャック１００のＸＹ断面構成を概略的に示す説明図であり、図４は、本実施形態における静電チャック１００のＸＹ断面構成を概略的に示す説明図である。図３には、図２のＩＩＩ－ＩＩＩの位置における静電チャック１００のＸＹ断面構成が示されており、図４には、図２のＩＶ－ＩＶの位置における静電チャック１００のＸＹ断面構成が示されている。各図には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Ｚ軸正方向を上方向といい、Ｚ軸負方向を下方向というものとするが、静電チャック１００は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。

【0021】

静電チャック１００は、対象物（例えば半導体ウェハＷ）を静電引力により吸着して保持する装置であり、例えば半導体製造装置の真空チャンバー内でウェハＷ（以下、「ウェハＷ」という）を固定するために使用される。静電チャック１００は、所定の配列方向（本実施形態では上下方向（Ｚ軸方向））に並べて配置された板状部材１０およびベース部材２０を備える。板状部材１０とベース部材２０とは、板状部材１０の下面Ｓ２（図２参照）とベース部材２０の上面Ｓ３とが、後述する接合部３０を挟んで上記配列方向に対向するように配置される。すなわち、ベース部材２０は、ベース部材２０の上面Ｓ３が板状部材１０の下面Ｓ２側に位置するように配置される。

【0022】

板状部材１０は、上述した配列方向（Ｚ軸方向）に略直交する略円形平面状の上面（以下、「吸着面」という）Ｓ１を有する部材であり、例えばセラミックス（例えば、アルミナや窒化アルミニウム等）により形成されている。板状部材１０の直径は例えば５０ｍｍ～５００ｍｍ程度（通常は２００ｍｍ～３５０ｍｍ程度）であり、板状部材１０の厚さは例えば１ｍｍ～１０ｍｍ程度である。板状部材１０の吸着面Ｓ１は、特許請求の範囲における第１の表面に相当し、板状部材１０の下面Ｓ２は、特許請求の範囲における第２の表面に相当し、Ｚ軸方向は、特許請求の範囲における第１の方向に相当する。また、本明細書では、Ｚ軸方向に直交する方向を「面方向」ともいう。

【0023】

図２に示すように、板状部材１０の内部には、導電性材料（例えば、タングステン、モリブデン、白金等）により形成されたチャック電極４０が配置されている。Ｚ軸方向視でのチャック電極４０の形状は、例えば略円形である。チャック電極４０に電源（図示せず）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が板状部材１０の吸着面Ｓ１に吸着固定される。

【0024】

板状部材１０の内部には、また、導電性材料（例えば、タングステン、モリブデン、白金等）を含む抵抗発熱体により構成されたヒータ電極５０が配置されている。ヒータ電極５０に電源（図示せず）から電圧が印加されると、ヒータ電極５０が発熱することによって板状部材１０が温められ、板状部材１０の吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷが温められる。これにより、ウェハＷの温度分布の制御が実現される。

【0025】

ベース部材２０は、例えば板状部材１０と同径の、または、板状部材１０より径が大きい円形平面の板状部材であり、例えば金属（アルミニウムやアルミニウム合金等）により形成されている。ベース部材２０の直径は、例えば２２０ｍｍ～５５０ｍｍ程度（通常は２２０ｍｍ～３５０ｍｍ）であり、ベース部材２０の厚さは例えば２０ｍｍ～４０ｍｍ程度である。ベース部材２０の上面Ｓ３は、特許請求の範囲における第３の表面に相当する。

【0026】

ベース部材２０は、板状部材１０の下面Ｓ２とベース部材２０の上面Ｓ３との間に配置された接合部３０によって、板状部材１０に接合されている。接合部３０は、例えばシリコーン系樹脂やアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の接着材により構成されている。接合部３０の厚さは、例えば０．１ｍｍ～１ｍｍ程度である。図３に示すように、接合部３０は、後述する面間接合部分３１と温度調整部分３３とを備えている。また、接合部３０には、後述する接合部貫通孔１３０が形成されている。接合部３０の構成については、後に詳述する。なお、面間接合部分３１は、特許請求の範囲における第１の部分に相当し、温度調整部分３３は、特許請求の範囲における第２の部分に相当する。

【0027】

ベース部材２０の内部には冷媒流路２１が形成されている。冷媒流路２１に冷媒（例えば、フッ素系不活性液体や水等）が流されると、ベース部材２０が冷却され、接合部３０を介したベース部材２０と板状部材１０との間の伝熱（熱引き）により板状部材１０が冷却され、板状部材１０の吸着面Ｓ１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の温度分布の制御が実現される。冷媒流路２１は、特許請求の範囲における冷却機構に相当する。

【0028】

また、図２に示すように、静電チャック１００は、板状部材１０とウェハＷとの間の伝熱性を高めてウェハＷの温度分布の制御性をさらに高めるため、板状部材１０の吸着面Ｓ１とウェハＷの表面との間に存在する空間に不活性ガス（例えば、ヘリウムガス）を供給する構成を備えている。すなわち、静電チャック１００には、ベース部材２０の下面Ｓ４から接合部３０の上面にわたって上下方向に延びる第１のガス流路孔１３１と、第１のガス流路孔１３１に連通すると共に板状部材１０の吸着面Ｓ１に開口する第２のガス流路孔１３２とが形成されている。第１のガス流路孔１３１は、ベース部材２０をＺ軸方向に貫通する孔２５と、接合部３０をＺ軸方向に貫通する孔３５とが互いに連通した一体の孔である。また、第２のガス流路孔１３２の下端部は、径が拡大された拡径部１３４となっており、拡径部１３４内には、通気性を有する充填部材（通気性プラグ）１６０が充填されている。また、板状部材１０の内部には、第２のガス流路孔１３２と連通すると共に面方向に環状に延びる横流路１３３が形成されている。ヘリウムガス源（図示しない）から供給されたヘリウムガスが、第１のガス流路孔１３１内に流入すると、流入したヘリウムガスは、第１のガス流路孔１３１から拡径部１３４内に充填された通気性を有する充填部材１６０の内部を通過して板状部材１０の内部の第２のガス流路孔１３２内に流入し、横流路１３３を介して面方向に流れつつ、吸着面Ｓ１に形成されたガス噴出孔から噴出する。このようにして、吸着面Ｓ１とウェハＷの表面との間に存在する空間に、ヘリウムガスが供給される。

【0029】

また、図２および図４に示すように、ベース部材２０には、板状部材１０における吸着面Ｓ１の温度調整のために用いられるベース部材貫通孔１２０が形成されている。ベース部材貫通孔１２０は、ベース部材２０の下面Ｓ４から上面Ｓ３にわたって上下方向に延びる貫通孔である。Ｚ軸方向視において、ベース部材貫通孔１２０の直径Ｗｂａ（図６参照）は、例えば、１ｍｍ以上、５ｍｍ以下である。また、図４に示すように、ベース部材貫通孔１２０は、Ｚ軸方向視において、板状部材１０の吸着面Ｓ１に重なる位置に形成されている。より詳細には、ベース部材貫通孔１２０は、吸着面Ｓ１の外周付近において、周方向に略等間隔に配置されている。本実施形態において、ベース部材貫通孔１２０は、Ｚ軸方向視において、吸着面Ｓ１の中心ＰＯと、ベース部材貫通孔１２０の中心との距離Ｌｒが、吸着面Ｓ１における半径Ｒの２分の１以上の長さとなる位置に配置されている。また、吸着面Ｓ１の半径Ｒと距離Ｌｒとの差（すなわち、「吸着面Ｓ１の半径Ｒ－距離Ｌｒ」）は、例えば、７５ｍｍ以下であることが好ましい。

【0030】

本実施形態において、ベース部材２０には、８つのベース部材貫通孔１２０が形成されている。図２および図４に示すように、ベース部材貫通孔１２０の内の３つの高温時調整用ベース部材貫通孔１２７における孔内の一部には接合部３０（後述の温度調整部分３３）が充填されている。一方、高温時調整用ベース部材貫通孔１２７以外のベース部材貫通孔１２０（通常ベース部材貫通孔１２５および低温時調整用ベース部材貫通孔１２９）における孔内には接合部３０（温度調整部分３３）は充填されていない。また、図２、図３および図４に示すように、通常ベース部材貫通孔１２５および低温時調整用ベース部材貫通孔１２９は、それぞれ接合部３０における接合部貫通孔１３０（後述の通常接合部貫通孔１３５および拡径接合部貫通孔１３９）に連通している。高温時調整用ベース部材貫通孔１２７は、特許請求の範囲における第１の貫通孔に相当し、低温時調整用ベース部材貫通孔１２９は、特許請求の範囲における第２の貫通孔に相当する。

【0031】

ベース部材貫通孔１２０は、ベース部材２０に形成される上記ヘリウムガスを供給するための第１のガス流路孔１３１を構成する孔２５の他、リフトピン挿通孔（図示せず）、端子用貫通孔（図示せず）、温度センサ用孔（図示せず）とは別に形成された孔である。なお、リフトピン挿通孔は、板状部材１０の吸着面Ｓ１上に保持されたウェハＷを押し上げて吸着面Ｓ１から離間させるためのリフトピン（図示せず）を挿通するための孔である。また、端子用孔は、板状部材１０に配置されたチャック電極４０やヒータ電極５０に給電するための給電端子を収容するための孔である。また、温度センサ用孔は、板状部材１０の内部温度を検知するため温度センサ（例えば、熱電対等）を収容するための孔である。

【0032】

Ａ－２．接合部３０の詳細構成：
Ａ－２－１．接合部３０全体の詳細構成：
次に、接合部３０の詳細構成について説明する。図５は、本実施形態の静電チャック１００の接合部３０における温度調整部分３３の周辺部（図２および図３におけるＸ１部）のＸＺ断面構成を拡大して示す説明図であり、図６は、本実施形態の静電チャック１００の接合部３０における拡径接合部貫通孔１３９の周辺部（図２および図３におけるＸ２部）のＸＺ断面構成を拡大して示す説明図である。

【0033】

上述の通り、接合部３０は、面間接合部分３１と温度調整部分３３とを備えている。図３および図５に示すように、面間接合部分３１は、板状部材１０の下面Ｓ２と、ベース部材２０の上面Ｓ３とに接合された部分であり、接合部３０の大部分を占める部分である。温度調整部分３３は、板状部材１０の下面Ｓ２と、ベース部材貫通孔１２０の内の高温時調整用ベース部材貫通孔１２７を画定するベース部材２０の内面Ｓ７とに接合された部分である。本実施形態において、温度調整部分３３は、接合部３０の内の、Ｚ軸方向視において、ベース部材２０に形成された高温時調整用ベース部材貫通孔１２７に重なる部分であり、面間接合部分３１は、接合部３０の内のＺ軸方向視において、ベース部材２０に重なる部分である。換言すれば、面間接合部分３１は、接合部３０の内の温度調整部分３３以外の部分である。温度調整部分３３の周辺部分（図２および図３に示すＸ１部分）の詳細構成については、後に詳述する。

【0034】

上述の通り、接合部３０には、複数の接合部貫通孔１３０が形成されている。図３に示すように、本実施形態において、接合部３０の内の面間接合部分３１には、５つの接合部貫通孔１３０が形成されている。また、５つの接合部貫通孔１３０は、２つの通常接合部貫通孔１３５と、３つの拡径接合部貫通孔１３９とから構成されている。通常接合部貫通孔１３５は、その直径が、当該通常接合部貫通孔１３５に連通するベース部材２０に形成されたベース部材貫通孔１２０（通常ベース部材貫通孔１２５）のＺ軸方向視における直径と同等である貫通孔である。拡径接合部貫通孔１３９は、その直径が、当該拡径接合部貫通孔１３９に連通するベース部材貫通孔１２０（低温時調整用ベース部材貫通孔１２９）のＺ軸方向視における直径より大きい貫通孔である。拡径接合部貫通孔１３９は、特許請求の範囲における接合部貫通孔に相当する。

【0035】

図２、図３および図６に示すように、通常接合部貫通孔１３５および拡径接合部貫通孔１３９は、接合部３０を厚さ方向（上下方向）に貫通すると共に、Ｚ軸方向視において、それぞれ、板状部材１０に形成された通常ベース部材貫通孔１２５および低温時調整用ベース部材貫通孔１２９に重なるように形成されている。すなわち、通常接合部貫通孔１３５および拡径接合部貫通孔１３９は、それぞれ、通常ベース部材貫通孔１２５および低温時調整用ベース部材貫通孔１２９に連通している。

【0036】

Ａ－２－２．接合部３０における温度調整部分３３の周辺部の詳細構成：
次に、図５を用いて、接合部３０における温度調整部分３３の周辺部（図２および図３におけるＸ１部）の詳細構成について説明する。上述の通り、高温時調整用ベース部材貫通孔１２７には、温度調整部分３３が充填されている。温度調整部分３３は、上述の通り、板状部材１０の下面Ｓ２と、高温時調整用ベース部材貫通孔１２７を画定するベース部材２０の内面Ｓ７とに接合された部分である。このように、温度調整部分３３が、板状部材１０の下面Ｓ２とベース部材２０に形成された高温時調整用ベース部材貫通孔１２７の内面Ｓ７との両方に接触していることにより、温度調整部分３３を介した板状部材１０からベース部材２０への熱引きが可能となる。

【0037】

図５に示すように、温度調整部分３３のＺ軸方向における長さＬｆは、面間接合部分３１の厚さより長い。また、図２に示すように、本実施形態において、ベース部材２０内の冷媒流路２１を流れる冷媒による、温度調整部分３３への温度の影響を低減する観点から、温度調整部分３３の下端面は、冷媒流路２１の上端面より上側に位置している。Ｚ軸方向における温度調整部分３３の長さＬｆは、例えば、０．５ｍｍ以上、２５ｍｍ以下であることが好ましい。このように、温度調整部分３３の周辺部では、温度調整部分３３と板状部材１０における下面Ｓ２との接触面積と、温度調整部分３３とベース部材２０における内面Ｓ７との接触面積との両方を十分に確保していることにより、板状部材１０からベース部材２０への熱引きを確保することができる。また、本実施形態において、温度調整部分３３を形成する材料は、面間接合部分３１を形成する材料と同じであり、シリコーン系樹脂で形成されている。

【0038】

Ａ－２－３．接合部３０における拡径接合部貫通孔１３９の周辺部の詳細構成：
次に、図６を用いて、接合部３０における拡径接合部貫通孔１３９の周辺部（図２および図３におけるＸ２部）の詳細構成について説明する。上述の通り、Ｚ軸方向視において、拡径接合部貫通孔１３９の直径Ｗｂｏは、当該拡径接合部貫通孔１３９に連通する低温時調整用ベース部材貫通孔１２９の直径Ｗｂａと比較して大きい。すなわち、本実施形態において、板状部材１０の下面Ｓ２における拡径接合部貫通孔１３９への露出面の面積は、拡径接合部貫通孔１３９以外の接合部貫通孔１３０への露出面の面積と比較して大きい。Ｚ軸方向視において、拡径接合部貫通孔１３９の直径Ｗｂｏは、１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下であることが好ましい。また、拡径接合部貫通孔１３９の直径Ｗｂｏと低温時調整用ベース部材貫通孔１２９の直径Ｗｂａとの差（すなわち、Ｗａ×２）は、０ｍｍ以上、５ｍｍ以下であることが好ましい。なお、上述の通り、拡径接合部貫通孔１３９には温度調整部分３３は充填されていない。すなわち、板状部材１０の下面Ｓ２と、低温時調整用ベース部材貫通孔１２９の内面Ｓ９とは、温度調整部分３３によって接合されていない。このように、拡径接合部貫通孔１３９の周辺部では、温度調整部分３３を備えておらず、また、板状部材１０の下面Ｓ２における拡径接合部貫通孔１３９への露出面の面積が大きいことにより、板状部材１０からベース部材２０への熱引きを抑制することができる。

【0039】

本実施形態の静電チャック１００では、接合部３０を上記構成とすることにより、温度調整部分３３の周辺部においては、板状部材１０からベース部材２０への熱引きを向上させ、拡径接合部貫通孔１３９の周辺部において、当該熱引きを抑制することができる。これにより、板状部材１０の吸着面Ｓ１に高温または低温の温度特異点が発生することを抑制し、ひいては、吸着面Ｓ１における温度分布の均一性を向上させた静電チャック１００を得ることができる。ここで、吸着面Ｓ１の温度分布が均一であるとは、吸着面Ｓ１における最高温度部分と最低温度部分との温度差Δｔが例えば２℃以下であることを意味する。

【0040】

Ａ－３．静電チャック１００の製造方法：
図７は、本実施形態における静電チャック１００の製造方法を示すフローチャートである。また、図８は、本実施形態における静電チャック１００の製造方法を概略的に示す説明図である。

【0041】

（板状部材１０の準備工程）
まず、板状部材１０を準備する（Ｓ１００）。板状部材１０は、公知の方法によって作製することができる。板状部材１０は、例えば、以下の方法で作製される。すなわち、複数のセラミックスグリーンシート（例えばアルミナグリーンシート）を準備し、各セラミックスグリーンシートに、チャック電極４０やヒータ電極５０等を構成するためのメタライズインクの印刷等を行い、その後、複数のセラミックスグリーンシートを積層して熱圧着し、所定の円板形状にカットした上で焼成し、最後に研磨加工等を行うことにより、板状部材１０が作製される。

【0042】

（ベース部材２０の準備工程）
次に、ベース部材２０を準備する（Ｓ１１０）。ベース部材２０は、公知の方法によって作製された円形平板の板状部材に対して、冷媒流路２１およびＺ軸方向に貫通するベース部材貫通孔１２０を形成することにより作製される。図４に示すように、本実施形態では、ベース部材２０に対して、Ｚ軸方向視において、板状部材１０の吸着面Ｓ１に重なる位置に、８つのベース部材貫通孔１２０を形成している。また、上述の通り、８つのベース部材貫通孔１２０は、吸着面Ｓ１の外周付近において、周方向に略等間隔に形成される。ベース部材貫通孔１２０は、例えば、ドリル形状のツールが取り付けられたマシニングセンタを用いることによって形成することができる。なお、冷媒流路２１は、公知の方法により形成することができる。ベース部材２０の準備工程は、特許請求の範囲における第１の工程に相当する。

【0043】

（第１の接合部３０ａの準備工程）
次に、第１の接合部３０ａを準備する（Ｓ１２０）。第１の接合部３０ａは、静電チャック１００を構成する接合部３０における、板状部材１０とベース部材２０とを接合する前の状態である。第１の接合部３０ａは、公知の方法によって作製された接着剤シートに対して、例えば打ち抜き加工を行うことにより、所望の形状（例えば、略円形）とし、さらに、Ｚ軸方向に貫通する接合部貫通孔１３０を形成することにより作製される。本実施形態では、第１の接合部３０ａに対して、ベース部材２０に形成されたベース部材貫通孔１２０と略同径の８つの接合部貫通孔１３０を、それぞれベース部材貫通孔１２０に連通するよう形成する。すなわち、第１の接合部３０ａに形成された接合部貫通孔１３０は、Ｚ軸方向視で、吸着面Ｓ１の外周付近において、周方向に略等間隔となるよう形成される。第１の接合部３０ａの準備工程は、特許請求の範囲における第２の工程に相当する。

【0044】

（積層体１００ａの作製工程）
次に、板状部材１０とベース部材２０とが接合部３０によって接合された積層体１００ａを作製する（Ｓ１３１，Ｓ１３３）。まず、上記準備された、板状部材１０の下面Ｓ２と、ベース部材２０の上面Ｓ３との間に、第１の接合部３０ａを配置して積層体１００ａの前駆体を作製する（Ｓ１３１）。第１の接合部３０ａは、Ｚ軸方向において、接合部貫通孔１３０が、ベース部材２０に形成されたベース部材貫通孔１２０に重なるように配置される。続いて、作製された積層体１００ａの前駆体に対して、第１の接合部３０ａを構成する接着剤を硬化させる硬化処理を行い、積層体１００ａを作製する（Ｓ１３３）。以上の工程により、図８の（Ａ）欄に示すように、ベース部材２０に形成されたベース部材貫通孔１２０と接合部３０に形成された接合部貫通孔１３０とが連通した積層体１００ａを作製することができる。積層体１００ａの作製工程は、特許請求の範囲における第３の工程に相当する。

【0045】

（吸着面Ｓ１の温度分布の測定工程）
次に、上記工程で作製された積層体１００ａの板状部材１０における吸着面Ｓ１の温度分布を測定する（Ｓ１４１）。なお、吸着面Ｓ１の温度分布は、吸着面Ｓ１に略平行な面方向（上下方向に略垂直な方向）における温度分布をいう。このとき、使用時の状態における板状部材１０の吸着面Ｓ１の温度分布を測定することが好ましい。例えば、板状部材１０に備えられたチャック電極４０およびヒータ電極５０に電力を供給し、かつ、ベース部材２０に形成された冷媒流路２１に冷媒を供給した状態で、吸着面Ｓ１の温度分布を測定する。吸着面Ｓ１の内の複数の箇所（測温箇所）において測温することにより、各測温箇所における測定温度を取得する。温度分布の測定は、熱電対付きウェハや、赤外線サーモグラフィや、赤外線放射温度計等の温度測定機器を用いて行うことができる。なお、吸着面Ｓ１の温度分布の測定工程は、特許請求の範囲における第４の工程に相当する。

【0046】

（高温時調整工程）
上記ステップＳ１４１で得られた吸着面Ｓ１の温度分布の測定の結果、吸着面Ｓ１の温度分布に高温領域の存在が示されたとき（Ｓ１４３：高温領域あり）、ステップＳ１５１へ進む。図８の（Ｂ）欄に示すように、ステップＳ１５１では、ベース部材２０に形成されたベース部材貫通孔１２０の内、Ｚ軸方向視において、高温領域に重なる領域に位置する全てのベース部材貫通孔１２０（高温時調整用ベース部材貫通孔１２７）に対して、温度調整部分３３を充填する。本実施形態においては、高温時調整用ベース部材貫通孔１２７に連通する接合部貫通孔１３０に対しても、温度調整部分３３を充填している。温度調整部分３３の充填は、例えば、注入器等を用いて、接合部３０と同じ材料（接着剤）をベース部材貫通孔１２０および接合部貫通孔１３０に注入することにより実行することができる。これにより、板状部材１０の下面Ｓ２と、高温時調整用ベース部材貫通孔１２７を画定するベース部材２０の内面Ｓ７とが、温度調整部分３３によって連結される。換言すれば、温度調整部分３３は、板状部材１０の下面Ｓ２と、高温時調整用ベース部材貫通孔１２７を画定するベース部材２０の内面Ｓ７との両方の面に接するように充填される。温度調整部分３３は、Ｚ軸方向における長さＬｆ（図５参照）が、面間接合部分３１の厚さより長く、また、温度調整部分３３の下端面が、冷媒流路２１の上端面より上側に位置する（図２参照）よう充填されることが好ましい。本実施形態において、ステップＳ１５１の後、温度調整部分３３を硬化させる硬化処理を行う（Ｓ１５３）。

【0047】

このように、温度調整部分３３の周辺部では、温度調整部分３３と板状部材１０における下面Ｓ２との接触面積と、温度調整部分３３とベース部材２０における内面Ｓ７との接触面積との両方を十分に確保していることにより、板状部材１０からベース部材２０への熱引きを確保することができる。なお、吸着面Ｓ１の温度分布における高温領域は、公知の方法によって特定することができる。例えば、吸着面Ｓ１における高温の温度特異点を中心とする所定の範囲内（例えば、直径３０ｍｍの範囲内）を高温領域と特定することができる。ここで、高温の温度特異点とは、吸着面Ｓ１における平均温度と比較して、所定の温度（例えば、２℃）以上高い部分を意味する。温度調整部分３３は、特許請求の範囲における充填部材に相当し、高温時調整工程は、特許請求の範囲における第５の工程に相当する。

【0048】

（低温時調整工程）
上記ステップＳ１４１で得られた吸着面Ｓ１の温度分布の測定の結果、吸着面Ｓ１の温度分布に低温領域の存在が示されたとき（Ｓ１４３：低温領域あり）、ステップＳ１６０へ進む。図８の（Ｃ）欄に示すように、ステップＳ１６０では、ベース部材２０に形成されたベース部材貫通孔１２０の内、Ｚ軸方向視において、低温領域に重なる領域に位置する全てのベース部材貫通孔１２０（低温時調整用ベース部材貫通孔１２９）に連通する各接合部貫通孔１３０に対して、接合部３０（面間接合部分３１）の一部を除去して、拡径接合部貫通孔１３９を形成する。接合部３０（面間接合部分３１）の除去は、例えば、カギ型の樹脂製治具等を用いて行うことができる。これにより、拡径接合部貫通孔１３９の直径Ｗｂｏは、拡径接合部貫通孔１３９に連通する低温時調整用ベース部材貫通孔１２９の直径Ｗｂａと比較して大きくなる。換言すれば、本実施形態において、板状部材１０の下面Ｓ２における拡径接合部貫通孔１３９への露出面の面積は、拡径接合部貫通孔１３９以外の接合部貫通孔１３０（通常接合部貫通孔１３５）への露出面の面積と比較して大きくなる。板状部材１０からベース部材２０への熱引きを抑制する観点から、Ｚ軸方向視において、拡径接合部貫通孔１３９の直径Ｗｂｏが、１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下となることが好ましい（図６参照）。また、拡径接合部貫通孔１３９の直径Ｗｂｏと低温時調整用ベース部材貫通孔１２９の直径Ｗｂａとの差（すなわち、Ｗａ×２）が、０ｍｍ以上、５ｍｍ以下となることが好ましい。

【0049】

このように、拡径接合部貫通孔１３９の周辺部では、温度調整部分３３を充填することなく、また、接合部３０（面間接合部分３１）の一部を除去することにより、板状部材１０からベース部材２０への熱引きを抑制することができる。なお、吸着面Ｓ１の温度分布における低温領域は、公知の方法によって特定することができる。例えば、吸着面Ｓ１における低温の温度特異点を中心とする所定の範囲内（例えば、直径３０ｍｍの範囲内）を低温領域と特定することができる。ここで、低温の温度特異点とは、吸着面Ｓ１における平均温度と比較して、所定の温度（例えば、２℃）以上低い部分を意味する。低温時調整工程は、特許請求の範囲における第６の工程に相当する。

【0050】

主として、以上の工程により、板状部材１０の吸着面Ｓ１における温度分布の均一性を向上させた静電チャック１００の製造が完了する。

【0051】

Ａ－４．本実施形態の効果：
以上説明したように、本実施形態の静電チャック１００は、Ｚ軸方向に略直交する吸着面Ｓ１と、吸着面Ｓ１とは反対側の下面Ｓ２と、を有する板状部材１０と、上面Ｓ３を有し、上面Ｓ３が板状部材１０の下面Ｓ２側に位置するように配置されたベース部材２０と、板状部材１０とベース部材２０とを接合する接合部３０とを備え、板状部材１０の吸着面Ｓ１上に対象物（例えば、ウェハＷ）を保持する装置である。また、本実施形態の静電チャック１００では、ベース部材２０には、Ｚ軸方向に貫通し、かつ、Ｚ軸方向視において、板状部材１０の吸着面Ｓ１に重なる位置に配置された高温時調整用ベース部材貫通孔１２７と、低温時調整用ベース部材貫通孔１２９と、冷媒流路２１とが形成されている。また、本実施形態の静電チャック１００では、接合部３０は、板状部材１０の下面Ｓ２と、ベース部材２０の上面Ｓ３と、に接合された面間接合部分３１と、板状部材１０の下面Ｓ２と、高温時調整用ベース部材貫通孔１２７を画定するベース部材２０の内面Ｓ７と、に接合された温度調整部分３３とを備えている。また、本実施形態の静電チャック１００では、板状部材１０の下面Ｓ２と、通常ベース部材貫通孔１２５を画定するベース部材２０の内面とが接合されておらず、また、板状部材１０の下面Ｓ２と、低温時調整用ベース部材貫通孔１２９を画定するベース部材２０の内面Ｓ９とが接合されていない。

【0052】

このように、本実施形態の静電チャック１００では、Ｚ軸方向視において、板状部材１０の吸着面Ｓ１に重なる位置に複数のベース部材貫通孔１２０が形成されている。また、複数のベース部材貫通孔１２０の内の高温時調整用ベース部材貫通孔１２７については、その内面Ｓ７が温度調整部分３３を介して板状部材１０の下面Ｓ２と接合されている。一方、複数のベース部材貫通孔１２０の内の通常ベース部材貫通孔１２５および低温時調整用ベース部材貫通孔１２９については、その内面は板状部材１０の下面Ｓ２と接合されていない。すなわち、本実施形態の静電チャック１００では、温度調整部分３３を備えていない通常ベース部材貫通孔１２５および低温時調整用ベース部材貫通孔１２９の周辺と比較して、温度調整部分３３を備えた高温時調整用ベース部材貫通孔１２７の周辺において、板状部材１０とベース部材２０との間の伝熱が良好である。

【0053】

静電チャックの板状部材における吸着面には、静電チャック製造時のバラツキ等に起因して、高温の温度特異点が発生することがある。本実施形態の静電チャック１００では、高温時調整用ベース部材貫通孔１２７の周辺において、板状部材１０とベース部材２０との間の伝熱（熱引き）が良好となることにより、ベース部材２０に形成された冷媒流路２１による冷却効率を向上させることができる。すなわち、本実施形態の静電チャック１００では、上記構成が採用されているため、吸着面Ｓ１において、Ｚ軸方向視における高温時調整用ベース部材貫通孔１２７に重なる領域とその付近の温度を降温調整することができる。従って、本実施形態の静電チャック１００によれば、板状部材１０における吸着面Ｓ１の温度分布が制御された（例えば、温度分布の均一性を向上させた）静電チャック１００を提供することができ、ひいては、吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷの温度分布の制御性を向上させることができる。

【0054】

また、本実施形態の静電チャック１００では、接合部３０が備える面間接合部分３１を形成する材料と、温度調整部分３３を形成する材料とは、同じである。このため、本実施形態の静電チャック１００が歪みや圧縮等の応力を受けたときに、面間接合部分３１と温度調整部分３３とが同様に変形することにより、当該変形に伴う応力を効果的に緩和することができる。また、本実施形態の静電チャック１００によれば、面間接合部分３１と温度調整部分３３とが同じ材料により形成されていることにより、両者の親和性が良好であり、温度調整部分３３が面間接合部分３１から剥離することを抑制することができる。

【0055】

また、本実施形態の静電チャック１００では、板状部材１０の吸着面Ｓ１は、略円形である。また、本実施形態の静電チャック１００では、Ｚ軸方向視において、板状部材１０の吸着面Ｓ１の中心ＰＯとベース部材２０に形成されたベース部材貫通孔１２０（通常ベース部材貫通孔１２５、高温時調整用ベース部材貫通孔１２７、低温時調整用ベース部材貫通孔１２９）の中心との距離Ｌｒとは、吸着面Ｓ１における半径Ｒの２分の１以上の長さである。換言すれば、本実施形態の静電チャック１００では、Ｚ軸方向視において、上記複数のベース部材貫通孔１２０は、板状部材１０の吸着面Ｓ１の内の外周付近に位置している。板状部材の吸着面の内の外周付近は、静電チャック製造時のバラツキ等に起因した、温度特異点が発生しやすい部分である。本実施形態の静電チャック１００では、上記構成が採用されているため、Ｚ軸方向視において、上記温度特異点が発生しやすい部分である吸着面Ｓ１の外周付近における、ベース部材貫通孔１２０に重なる領域とその付近の温度を調整することができる。従って、本実施形態の静電チャック１００によれば、板状部材１０における吸着面Ｓ１の外周付近の温度分布が制御された（例えば、温度分布の均一性を向上させた）静電チャック１００を提供することができ、ひいては、吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷの温度分布の制御性を向上させることができる。

【0056】

また、本実施形態の静電チャック１００では、接合部３０には、接合部貫通孔１３０が形成されている。また、接合部貫通孔１３０の内の拡径接合部貫通孔１３９について、その直径Ｗｂｏは、拡径接合部貫通孔１３９に連通する低温時調整用ベース部材貫通孔１２９の直径Ｗｂａと比較して大きい。換言すれば、本実施形態の静電チャック１００において、板状部材１０の下面Ｓ２における拡径接合部貫通孔１３９への露出面の面積は、ベース部材貫通孔１２０と同径の通常接合部貫通孔１３５への露出面の面積と比較して大きい。このため、拡径接合部貫通孔１３９の周辺では、通常接合部貫通孔１３５の周辺と比較して、板状部材１０とベース部材２０との間の伝熱が抑制される。

【0057】

静電チャックの板状部材における吸着面には、静電チャック製造時のバラツキ等に起因して、低温の温度特異点が発生することがある。本実施形態の静電チャック１００では、低温時調整用ベース部材貫通孔１２９の周辺において、板状部材１０とベース部材２０との間の伝熱（熱引き）が抑制されることにより、ベース部材２０に形成された冷媒流路２１による冷却効率を抑制することができる。すなわち、本実施形態の静電チャック１００では、上記構成が採用されているため、吸着面Ｓ１において、Ｚ軸方向視における低温時調整用ベース部材貫通孔１２９に重なる領域とその付近の温度を昇温調整することができる。従って、本実施形態の静電チャック１００によれば、板状部材１０における吸着面Ｓ１の温度分布がより効果的に制御された（例えば、温度分布の均一性を向上させた）静電チャック１００を提供することができ、ひいては、吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷの温度分布の制御性をより効果的に向上させることができる。

【0058】

また、本実施形態の静電チャック１００の製造方法では、まず、ベース部材２０に対して、Ｚ軸方向に貫通し、かつ、Ｚ軸方向視において、板状部材１０の吸着面Ｓ１に重なる位置にベース部材貫通孔１２０（通常ベース部材貫通孔１２５、高温時調整用ベース部材貫通孔１２７、低温時調整用ベース部材貫通孔１２９）と、冷媒流路２１とが形成されたベース部材２０を準備し（ベース部材２０の準備工程、Ｓ１１０）、接合部３０における、板状部材１０とベース部材２０とを接合する前の状態である第１の接合部３０ａに対して、Ｚ軸方向に貫通し、かつ、ベース部材２０に形成されたベース部材貫通孔１２０（通常ベース部材貫通孔１２５、高温時調整用ベース部材貫通孔１２７、低温時調整用ベース部材貫通孔１２９）に連通する接合部貫通孔１３０が形成された第１の接合部３０ａを準備する（第１の接合部３０ａの準備工程、Ｓ１２０）。その後、板状部材１０とベース部材２０との間に第１の接合部３０ａを配置し、板状部材１０とベース部材２０とが接合部３０によって接合された積層体１００ａを作製し（積層体１００ａの作製工程、Ｓ１３１，Ｓ１３３）、積層体１００ａを構成する板状部材１０における吸着面Ｓ１の温度分布を測定する（吸着面Ｓ１の温度分布の測定工程、Ｓ１４１）。さらに、ステップＳ１４１において、板状部材１０における吸着面Ｓ１の温度分布の測定の結果、吸着面Ｓ１の温度分布に高温領域の存在が示されたとき（Ｓ１４３：高温領域あり）、Ｚ軸方向視において、高温領域に重なる領域に位置するベース部材貫通孔１２０（高温時調整用ベース部材貫通孔１２７）に対して、温度調整部分３３を充填することにより、板状部材１０の下面Ｓ２と、高温時調整用ベース部材貫通孔１２７を画定するベース部材２０の内面Ｓ７とを、連結し（高温時調整工程、Ｓ１５１，Ｓ１５３）、ステップ１４１において、板状部材１０における吸着面Ｓ１の温度分布の測定の結果、吸着面Ｓ１の温度分布に低温領域の存在が示されたとき（Ｓ１４３：低温領域あり）、Ｚ軸方向視において、低温領域に重なる領域に位置するベース部材貫通孔１２０（低温時調整用ベース部材貫通孔１２９）に連通する接合部貫通孔１３０に対して、接合部貫通孔１３０の直径Ｗｂｏが、接合部貫通孔１３０に連通する低温時調整用ベース部材貫通孔１２９の直径Ｗｂａと比較して大きくなるよう、接合部３０（面間接合部分３１）の一部を除去して、拡径接合部貫通孔１３９とする（低温時調整工程、Ｓ１６０）。

【0059】

このように、本実施形態の静電チャック１００の製造方法では、予めベース部材２０に対してベース部材貫通孔１２０を形成する。次いで、ベース部材貫通孔１２０が形成されたベース部材２０と、板状部材１０と、第１の接合部３０ａ（接合部３０）とから構成される積層体１００ａを作製し、作製された積層体１００ａにおける板状部材１０の吸着面Ｓ１の温度分布を測定する。当該測定の結果、吸着面Ｓ１に温度分布の高温領域の存在が示されたとき、Ｚ軸方向視において、高温領域に重なる領域に位置するベース部材貫通孔１２０（高温時調整用ベース部材貫通孔１２７）に対して、上記高温時調整工程を実行する。また、上記測定の結果、吸着面Ｓ１に温度分布の低温領域の存在が示されたとき、Ｚ軸方向視において、低温領域に重なる領域に位置するベース部材貫通孔１２０（低温時調整用ベース部材貫通孔１２９）に連通する接合部貫通孔１３０に対して、上記低温時調整工程を実行する。

【0060】

高温時調整工程では、高温時調整用ベース部材貫通孔１２７に温度調整部分３３を充填することにより、板状部材１０の下面Ｓ２と、高温時調整用ベース部材貫通孔１２７を画定するベース部材２０の内面Ｓ７とを連結する。これにより、板状部材１０からベース部材２０への熱引きを向上させることができ、ベース部材２０に形成された冷媒流路２１による冷却効率を向上させることができる。すなわち、吸着面Ｓ１の内の高温領域の温度を降温させることができる。また、低温調整工程では、低温時調整用ベース部材貫通孔１２９に連通する接合部貫通孔１３０に対して、板状部材１０の下面Ｓ２の当該接合部貫通孔１３０への露出面がより大きくなるよう、接合部３０（面間接合部分３１）の一部を除去して拡径接合部貫通孔１３９を形成する。これにより、板状部材１０からベース部材２０への熱引きを抑制させることができ、ベース部材２０に形成された冷媒流路２１による冷却効率を抑制させることができる。すなわち、吸着面Ｓ１の内の低温領域の温度を昇温させることができる。従って、本実施形態の静電チャック１００の製造方法によれば、積層体１００ａの板状部材１０における吸着面Ｓ１の温度分布の測定結果に基づいて、板状部材１０における吸着面Ｓ１の温度分布を制御する（例えば、温度分布の均一性を向上させる）ことができ、ひいては、吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷの温度分布の制御性を向上させることができる。

【0061】

Ｂ．変形例：
本明細書で開示される技術は、上述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形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。

【0062】

上記実施形態における静電チャック１００の構成は、あくまでも一例であり、種々変形可能である。例えば、板状部材１０の内部に、チャック電極４０およびヒータ電極５０の少なくとも一方を備えない構成としてもよい。また、上記実施形態では、板状部材１０の内部にヒータ電極５０が配置されているが、必ずしも板状部材１０の内部にヒータ電極５０が配置されている必要はなく、板状部材１０の表面にヒータ電極５０が配置されていてもよい。また、上記各実施形態では、ベース部材２０に冷媒流路２１が形成されているが、必ずしもベース部材２０に冷媒流路２１が形成されている必要はなく、ベース部材２０にペルチェ素子等の他の冷却機構が備えられていてもよい。

【0063】

上記実施形態における静電チャック１００では、板状部材１０における吸着面Ｓ１の形状を略円形平面状としているが、これに限定されない。例えば、多角形平面状や他の形状であってもよい。

【0064】

上記実施形態における静電チャック１００では、ベース部材２０において、８つのベース部材貫通孔１２０が、吸着面Ｓ１の外周付近（吸着面Ｓ１における半径Ｒの２分の１以上の長さとなる位置）において、周方向に略等間隔に配置されるよう形成されているが、これに限定されない。例えば、ベース部材貫通孔１２０の数は、２以上８未満であってもよく、８を超えていてもよい。また、ベース部材貫通孔１２０は、吸着面Ｓ１の外周付近に形成されるものでなくてもよく、例えば、吸着面Ｓ１の全面または中央部に形成されていてもよい。また、ベース部材貫通孔１２０は、吸着面Ｓ１上に略等間隔に形成されるものでなくてもよく、例えば、ランダムに形成されていてもよい。

【0065】

上記実施形態において、接合部３０を構成する温度調整部分３３は、温度調整部分３３の表面の内の板状部材１０の下面Ｓ２に対向する表面の全面およびベース部材２０の高温時調整用ベース部材貫通孔１２７を画定するベース部材２０の内面Ｓ７に対向する表面の全面において、板状部材１０およびベース部材２０と接合されているがこれに限定されない。例えば、温度調整部分３３の上記各表面の内、それぞれ、板状部材１０の下面Ｓ２およびベース部材２０の内面Ｓ７と接合していない部分があってもよい。また、上記実施形態において、面間接合部分３１と温度調整部分３３とは、互いに接合されているがこれに限定されず、面間接合部分３１と温度調整部分３３との間に接合されていない部分があってもよい。

【0066】

上記実施形態において、接合部３０が、拡径接合部貫通孔１３９を備える構成を採用しているが、これに限定されず、拡径接合部貫通孔１３９を備えていない構成であってもよい。すなわち、接合部３０が備える接合部貫通孔１３０が、全て通常接合部貫通孔１３５であってもよい。また、上記実施形態において、全ての低温時調整用ベース部材貫通孔１２９が、それぞれ、拡径接合部貫通孔１３９に連通しているが、これに限定されない。例えば、全てのまたは一部の低温時調整用ベース部材貫通孔１２９が、それぞれ、通常接合部貫通孔１３５に連通している構成であってもよい。

【0067】

上記実施形態において、接合部３０に形成された拡径接合部貫通孔１３９および低温時調整用ベース部材貫通孔１２９において、さらに、温度調整部分３３が備えられていてもよい。また、温度調整部分３３に代えて、板状部材１０の下面Ｓ２の内の拡径接合部貫通孔１３９へ露出する部分と、ベース部材２０の上面Ｓ３の内の拡径接合部貫通孔１３９へ露出する部分とを接合する接合部が備えられていてもよい。

【0068】

上記実施形態において、接合部３０が備える面間接合部分３１と温度調整部分３３とが同じ材料である構成を採用したが、これに限定されず、面間接合部分３１と温度調整部分３３とが異なる材料である構成であってもよい。なお、面間接合部分３１と温度調整部分３３との間の剥離を抑制する観点、および、面間接合部分３１と温度調整部分３３との応力緩和の程度を同等とする観点から、面間接合部分３１と温度調整部分３３とは同じ材料であることが好ましい。

【0069】

上記実施形態の静電チャック１００の製造方法において、第１の接合部３０ａの準備工程の際に、接合部貫通孔１３０を形成したが、これに限定されず、接合部貫通孔１３０を形成しないとしてもよい。この場合、上記高温時調整工程の際には、接合部３０の下面の内の高温時調整用ベース部材貫通孔１２７へ露出する部分と高温時調整用ベース部材貫通孔１２７を画定するベース部材２０の内面Ｓ７とが接合されるよう温度調整部分３３を充填することができる。また、低温時調整工程の際には、接合部３０における低温時調整用ベース部材貫通孔１２９の周辺部分において、板状部材１０の下面Ｓ２とベース部材２０の上面Ｓ３との少なくとも一方が露出するよう、接合部３０の一部を除去して拡径接合部貫通孔１３９を形成することができる。

【0070】

上記実施形態の静電チャック１００の製造方法において、積層体１００ａの作製工程が、第１の接合部３０ａの硬化処理を含むとしているが、これに限定されない。例えば、接合部３０として用いる接着剤が硬化処理を必要としない場合等には、積層体１００ａの作製工程に、上記硬化処理を含まなくてもよい。

【0071】

上記実施形態の静電チャック１００の製造方法において、高温時調整工程および低温時調整工程の両方を実行しているが、これに限定されず、吸着面Ｓ１の温度分布の測定結果に応じて、いずれか一方の工程を行うこととしてもよい。

【0072】

上記実施形態の静電チャック１００の製造方法において、高温時調整工程では、Ｚ軸方向視において、吸着面Ｓ１の内の上記高温領域に重なる領域に位置する全てのベース部材貫通孔１２０に対して、温度調整部分３３を充填しているが、これに限定されず、一部のベース部材貫通孔１２０に対して温度調整部分３３を充填することとしてもよい。また、低温時調整工程においても、Ｚ軸方向視において、吸着面Ｓ１の内の上記低温領域に重なる領域に位置する全てのベース部材貫通孔１２０に連通する各接合部貫通孔１３０に対して、拡径接合部貫通孔１３９とする処理を行っているが、これに限定されず、一部のベース部材貫通孔１２０に対して拡径接合部貫通孔１３９とする処理を行うこととしてもよい。

【0073】

また、上記各実施形態では、板状部材１０の内部に１つのチャック電極４０が設けられた単極方式が採用されているが、板状部材１０の内部に一対のチャック電極４０が設けられた双極方式が採用されてもよい。また、上記各実施形態における各部材を形成する材料は、あくまで例示であり、各部材が他の材料により形成されてもよい。

【0074】

本発明は、静電引力を利用してウェハＷを保持する静電チャック１００に限らず、板状部材と、ベース部材と、接合部とを備え、板状部材の表面上に対象物を保持する他の保持装置（例えば、真空チャック等）にも同様に適用可能である。

【符号の説明】

【0075】

１０：板状部材 ２０：ベース部材 ２１：冷媒流路 ２５：孔 ３０：接合部 ３０ａ：第１の接合部 ３１：面間接合部分 ３３：温度調整部分 ３５：孔 ４０：チャック電極 ５０：ヒータ電極 １００：静電チャック １００ａ：積層体 １２０：ベース部材貫通孔 １２５：通常ベース部材貫通孔 １２７：高温時調整用ベース部材貫通孔 １２９：低温時調整用ベース部材貫通孔 １３０：接合部貫通孔 １３１：第１のガス流路孔 １３２：第２のガス流路孔 １３３：横流路 １３４：拡径部 １３５：通常接合部貫通孔 １３９：拡径接合部貫通孔 １４１：ステップ １６０：充填部材（通気性プラグ） Ｌｆ：長さ Ｌｒ：距離 ＰＯ：中心 Ｒ：半径 Ｓ１：吸着面 Ｓ２：下面 Ｓ３：上面 Ｓ４：下面 Ｓ７：内面 Ｓ９：内面 Ｗ：ウェハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】