JP2010034510A

JP2010034510A - 静電チャック

Info

Publication number: JP2010034510A
Application number: JP2009111472A
Authority: JP
Inventors: Munehito Chatani; 宗人茶谷; Hitoshi Seki; 仁士關
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2008-07-02
Filing date: 2009-04-30
Publication date: 2010-02-12

Abstract

【課題】製品寿命を上げて交換頻度を低減するとともに、交換作業を容易にでき、かつ交換作業に伴うコストを低減できる静電チャックを提供する。
【解決手段】誘電体１２と、誘電体１２の内部に埋設された２枚の電極１４、１６と、誘電体１２の表面に設けられ誘電体１２と被吸着物２２との間に位置する保護部材２０と、を有し、静電気力によって被吸着物２２を吸着させる静電チャック１０である。
【選択図】図１

Description

本発明は、被吸着物を静電気力により吸着固定する静電チャックに関するものである。

図８に示すように、従来の静電チャック１００は、基本的に、誘電体１０２と、誘電体１０２の内部に埋設された２枚の電極１０４、１０６と、を有し、両電極間に、直流電源１０８によって直流電圧が印加されるように構成されている。静電チャック１００は、誘電体１０２において誘電分極現象が起こり、これによって被吸着物１０９との間で静電気力が生じ、被吸着物１０９が誘電体１０２の吸着面に吸着される。

ところで、上記構成の静電チャック１００をプラズマ環境下において使用する際、誘電体１０２がプラズマ等に直接曝されることになり、誘電体１０２が劣化し易くなる。また、反応性ガスを用いる場合には、誘電体１０２の吸着面にガスが接触して吸着面が劣化し、誘電体１０２の吸着性能が低下する。このため、誘電体１０２ひいては静電チャックを頻繁に交換しなければならない問題が生じている。

これらの問題を解決するために、従来から、様々な静電チャックが提案されている。例えば、図９に示すように、誘電体１０２の吸着面に保護膜１１２が形成されている静電チャック１１０がある（特許文献１参照）。

また、図１０に示すように、誘電体１０２の吸着面に高分子樹脂１２２が接着されている静電チャック１２０がある（特許文献２参照）。

特開平８−１５４３８７号公報特開２００４−３４９６６５号公報

しかしながら、誘電体の吸着面に保護膜が形成されている静電チャックは、プラズマ環境下で使用された場合、静電チャック全体及び保護膜がプラズマに曝されて劣化した場合、あるいは保護膜にイオンが注入することにより誘電体の吸着力が低下した場合、静電チャックを再生する必要がある。静電チャックを再生する際には、先ず、保護膜を一旦除去し、新たに保護膜を形成し直す工程が必要になる。ところが、保護膜の除去及び保護膜の形成の工程が発生すると、かなりの時間を要し、その間、設備を稼動することができなくなる。また、設備の稼動を停止しないようにするためには、静電チャックをもう１つ用意する必要があるが、静電チャックに要するコストが高くなる。さらに、保護膜の除去及び保護膜の形成等の外段取りを行なう作業者が必要になるが、そのためのコストも別途生じてしまう。

また、誘電体の吸着面に高分子樹脂が接着されている静電チャックは、高分子樹脂がプラズマ樹脂に曝された場合、高分子樹脂を貼り直す必要が生じる。また、高分子樹脂は、非常に傷が付きやすく、傷がついた際も高分子樹脂を貼り直す必要がある。高分子樹脂の貼り替え作業は、静電チャックメーカーで行ってもらう必要があるため、その間、設備を稼動することはできない。また、設備を止めないようにするためには、静電チャックをもう１つ用意する必要があるが、上述した通り、静電チャックのコストが高くなる問題が生じる。

そこで、本発明は、製品寿命を上げて交換頻度を低減するとともに、交換作業を容易にでき、かつ交換作業に伴うコストを低減できる静電チャックを提供することを目的とする。

本発明は、静電気力によって被吸着物を吸着させる静電チャックであって、誘電体と、前記誘電体の内部に埋設された電極と、前記誘電体の表面に設けられ前記誘電体と前記被吸着物との間に位置する保護部材と、を有することを特徴とする。

この場合、前記保護部材が、前記誘電体と同じ材質で構成されていることが好ましい。

本発明によれば、誘電体の表面には、誘電体と被吸着物との間に位置する保護部材が設けられているため、誘電体を保護部材により保護することができる。特に、プラズマ環境下で静電チャックを使用する場合、誘電体が保護部材により保護されているため、誘電体と保護部材との境界面がプラズマに曝されないため、静電チャックの製品寿命を延ばすことができる。また、反応性ガスを使用した環境において静電チャックを使用する場合、誘電体と保護部材との境界面に反応性ガスが接触し難くなり、静電チャックの製品寿命を延ばすことができる。これらにより、静電チャック自体の交換頻度を低減できる（交換サイクルを長期化できる）。この結果、静電チャックの交換に伴うコストを大幅に削減することができる。

また、保護部材を交換する場合には、保護部材を誘電体に載せ替えたり、ボルトなどの固着具により取り付けることにより、保護部材の交換作業を短時間で、かつ容易に行うことができる。さらに、保護部材や静電チャックの交換作業に伴う設備の停止時間を短くすることができる。

ここで、保護部材が誘電体と同じ材質で構成されているため、誘電体と保護部材との熱膨張係数が同じになる。このため、静電チャックの使用時に誘電体及び保護部材に熱が作用した場合、熱変形による悪影響が生じることを防止できる。具体的には、誘電体と保護部材との熱変形量の相違による境界面での剥離や保護部材の誘電体に対する位置ずれが防止でき、静電チャックが高温環境下で使用された場合でも、静電チャックの機能を維持することができる。

また、本発明は、本願第１発明の静電チャックにおいて、前記誘電体及び前記保護部材に、前記被吸着物を冷却する第１冷却機構を設けたことが好ましい。

これによれば、保護部材には、被吸着物を冷却する第１冷却機構が設けられているため、静電チャックの使用時に被吸着物を冷却することができる。これにより、被吸着物に対する熱による悪影響を防止できる。

また、保護部材側に第１冷却機構を設けることにより、保護部材、被吸着物及び誘電体の形状や設計内容に応じて第１冷却機構の形状や構成を容易に変更することができる。この結果、第１冷却機構を備えた静電チャックを安価に製造することができるとともに、被吸着物を冷却する冷却機能（冷却効率）を高めることができる。

また、本発明は、前記第１冷却機構は、前記保護部材と前記誘電体との境界面に設けられ、冷却ガスが流れる溝部であることが好ましい。

これによれば、静電チャックは、被吸着物にイオン照射を行なうための保持機構であり、被吸着物がイオン照射により加熱されることで発生する熱を、保護部材を通じて誘電体に逃がし、被吸着物の熱によるダメージを低減させる必要がある。一方、本願発明の静電チャックは基本的に真空中で使用されるものであるが、例えば保護部材及び誘電体の表面粗さ等の理由で、被吸着物と保護部材及び保護部材と誘電体との間が完全には面接触していない場合、被吸着物から保護部材、保護部材から誘電体への熱伝達が十分ではなくなる可能性がある。これは、上記のように何らかの理由で隙間が生じた場合、その隙間は真空となり、熱伝達は基本的に直に接触している箇所からしか起こらないためである。本願発明によれば、第１冷却機構は、保護部材と誘電体との境界面に設けられた冷却ガスが流れる溝部を含むため、溝部に冷却ガスを流すことにより、発生した隙間に冷却ガスを充填するようにしているため、その冷却ガスを介して保護部材と誘電体との境界の熱伝導を確保でき、冷却効果を高めることができる。また、保護部材と誘電体とに冷却ガス供給用の穴を、また保護部材の誘電体に接する側の面に溝部を形成するだけで第１冷却機構が実現するため、第１冷却機構を容易に製造することができる。さらに、第１冷却機構を溝部で構成することにより、保護部材や誘電体の形状などに合わせて溝部を形成することができ、冷却効果（冷却効率）を高めることができる。

また、本発明は、前記第１冷却機構は、前記保護部材と前記被吸着物との境界面に設けられ、冷却ガスが流れる溝部であることが好ましい。

これによれば、第１冷却機構は、保護部材と被吸着物との境界面に設けられた冷却ガスが流れる溝部を含むため、溝部に冷却ガスを流すことにより、上記発明と同様にして保護部材と被吸着物との境界の熱伝導を確保でき、冷却効果を高めることができる。また、保護部材と誘電体とに冷却ガス供給用の穴を、また保護部材の被吸着物に接する側の面に溝部を形成するだけで第１冷却機構が実現するため、第１冷却機構を容易に製造することができる。さらに、第１冷却機構を溝部で構成することにより、保護部材や被吸着物の形状などに合わせて溝部を形成することができ、冷却効果（冷却効率）を高めることができる。

また、本発明は、前記第１冷却機構は、前記保護部材と前記誘電体との境界面、及び前記保護部材と前記被吸着物との境界面に設けられ、冷却ガスが流れる溝部であることが好ましい。

これによれば、第１冷却機構は、保護部材と誘電体との境界面、及び保護部材と被吸着物との境界面に設けられた冷却ガスが流れる溝部を含むため、溝部に冷却ガスを流すことにより、上記発明と同様にして保護部材と保護部材と誘電体との境界、及び保護部材と被吸着物との境界の熱伝達を向上でき、冷却効果を得ることができる。また、保護部材と誘電体とに冷却ガス供給用の穴を、また保護部材に溝部を形成するだけで第１冷却機構が実現するため、第１冷却機構を容易に製造することができる。さらに、第１冷却機構を溝部で構成することにより、保護部材、誘電体及び被吸着物の形状などに合わせて溝部を形成することができ、冷却効果（冷却効率）を高めることができる。

また、本発明は、前記誘電体を固定する固定部材を有し、前記固定部材に、前記誘電体、前記保護部材及び前記被吸着物を冷却する第２冷却機構を設けたことが好ましい。

これによれば、誘電体を固定する固定部材には、誘電体、保護部材及び被吸着物を冷却する第２冷却機構が設けられているため、誘電体を固定部材に固定するだけで、誘電体、保護部材及び被吸着物を冷却することができる。これにより、誘電体、保護部材及び被吸着物に対する熱による悪影響を防止できる。

また、本発明は、前記第２冷却機構は、前記固定部材の内部に設けられ、冷却水が流れる流路であることが好ましい。

これによれば、第２冷却機構は、固定部材の内部に設けられた冷却水が流れる流路であるため、流路に冷却水を流すだけで、誘電体、保護部材及び被吸着物を容易に冷却することができる。

本願発明によれば、製品寿命を上げて交換頻度を低減するとともに、交換作業を容易にでき、かつ交換作業に伴うコストを低減できる。

本発明の第１実施形態に係る静電チャックの構成図である。本発明の第２実施形態に係る静電チャックの構成図である。本発明の第３実施形態に係る静電チャックの構成図である。本発明の第４実施形態に係る静電チャックの構成図である。本発明の第５実施形態に係る静電チャックの構成図である。本発明の第６実施形態に係る静電チャックの構成図である。本発明の第７実施形態に係る静電チャックの構成図である。従来技術となる静電チャックの構成図である。従来技術となる静電チャックの構成図である。従来技術となる静電チャックの構成図である。

次に、本発明の第１実施形態に係る静電チャックについて、図面を参照して説明する。

図１に示すように、静電チャック１０は、板状の誘電体１２を備えている。誘電体１２は、例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ）で形成されている。誘電体１２の内部には、双極式の場合、２枚の電極１４、１６が埋設されている。各電極１４、１６間には、所定の直流電圧を印加する直流電源１８が接続されている。

ここで、誘電体１２の一方側表面１２Ａの全領域には、板状の保護カバー（保護部材）２０が設けられている。この保護カバー２０は、誘電体１２と同じ材質で構成されている。このため、保護カバー２０は、カバー部材としての機能の他に、誘電層としても機能する。保護カバー２０は、誘電体１２に対してボルト又はビスなどの固着具により取り付けされている。また、保護カバー２０を誘電体１２から取り外す場合には、ボルト又はビスを緩めることにより、保護カバー２０を誘電体１２から容易に取り外すことができる。このように、保護カバー２０は、誘電体１２に対して強固に固定することができ、必要に応じて自在に取り外すことができる。この結果、保護カバー２０の交換作業が短時間で完了し、交換作業による設備の稼動停止時間も非常に短くすることができる。この保護カバー２０の表面に、被吸着物２２が吸着される。

電極１４、１６間に直流電源１８によって直流電圧が印加されることにより、誘電体１２、保護カバー２０の内部に誘電分極現象が発生する。これにより、保護カバー２０と被吸着物２２との間に静電気力が発生し、被吸着物２２が保護カバー２０に吸着される。被吸着物２２が保護カバー２０に吸着された状態において、被吸着物２２と誘電体１２との間に保護カバー２０が位置することになる。

第１実施形態に係る静電チャック１０によれば、誘電体１２の一方側表面１２Ａの全領域に保護カバー２０が設けられているため、誘電体１２の一方側表面１２Ａが保護カバー２０で覆われた状態になる。このため、プラズマ環境下において静電チャック１０を使用する場合、誘電体１２の一方側表面１２Ａがプラズマに直接曝されることがないため、誘電体１２が劣化し難くなり、誘電体１２ひいては静電チャック１０を交換する必要がない。また、反応性ガスを用いる環境において静電チャック１０を使用する場合には、誘電体１２の一方側表面１２Ａとガスとが接触し難くなり、誘電体１２の劣化を防止でき、誘電体１２ひいては静電チャック１０の交換サイクルを長期化することができる。この結果、誘電体１２及び静電チャック１０の交換コストを大幅に削減することができる。

また、保護カバー２０のみを交換する場合には、ボルトなどの固着具を取り外すだけで保護カバー２０を誘電体１２から取り外し、新しい保護カバー２０を固着具により誘電体１２に取り付けることができる。このため、保護カバー２０の交換作業が容易になり、静電チャック１０を交換する場合と比較して、コストを低減でき、交換作業に伴う時間も短縮することができる。また、保護カバー２０の交換作業による設備の稼動停止時間も非常に短くて済む。

ここで、従来技術のように、図９及び図１０に示すように、保護膜１１２を形成した静電チャック１１０や高分子樹脂１２２を貼り付けた静電チャック１２０は、保護膜１１２や高分子樹脂１２２の除去又は形成にかなりの時間が必要となり、その間、設備を稼動することができなくなる。また、設備の稼動を停止させないためには、静電チャック１１０、１２０をもう１つ用意する必要があるが、コストがかかる。また、保護膜１１２や高分子樹脂１２２の除去又は形成を行う熟練の作業者が必要となり、人件費などの余分なコストが生じることになる。特に、高分子樹脂１２２を貼り付けた静電チャック１２０の場合、高分子樹脂１２２が非常に傷つき易いため、高分子樹脂１２２の貼り直し作業は、静電チャックメーカーが行う必要があり、その間、設備を稼動することができない。従来からこのような問題点があるところ、図１に示す本実施形態の静電チャック１０は、上述した通り、保護カバー２０の交換作業が容易になるため、保護カバー２０の交換作業に伴う時間を短くすることができ、設備の稼動停止時間も短くすることができる。この結果、本実施形態の静電チャック１０を用いることにより、上述した従来技術の問題点を全て解決することができる。

特に、図１に示すように、保護カバー２０が誘電体１２と同じ材質で構成されているため、誘電体１２と保護カバー２０との熱膨張係数が同じになる。このため、静電チャック１０の使用時に誘電体１２及び保護カバー２０に熱が作用した場合、誘電体１２の熱変形量と保護カバー２０の熱変形量とのズレを小さくすることができ、熱変形による悪影響が生じることを防止できる。具体的には、誘電体１２と保護カバー２０との熱変形量の相違による境界面での剥離や保護カバー２０の誘電体１２に対する位置ずれが防止でき、静電チャック１０が高温環境下で使用された場合でも、静電チャック１０の機能を維持することができる。

次に、本発明の第２実施形態に係る静電チャックについて、図面を参照して説明する。なお、各静電チャックの構成と重複する構成には同符合を付し、その説明を省略する。

図２に示すように、第２実施形態の静電チャック２５は、誘電体１２及び保護カバー２０を厚み方向に貫通する貫通孔（第１冷却機構）２６が形成されている。すなわち、貫通孔２６は、誘電体１２の他方側表面１２Ｂから保護カバー２０の一方側表面２０Ａ（被吸着物２２が吸着する側の面）にかけて抜ける（貫通する）ように形成されている。この貫通孔２６には、ポンプなどの機器により、冷却ガスが供給される。なお、冷却ガスとして、Ｈｅガスが一例として挙げられる。

第２実施形態の静電チャック２５によれば、貫通孔２６に冷却ガスを流すことにより、保護カバー２０から誘電体１２にかけての熱伝達を向上させることができる。また、保護カバー２０の冷却効果は、被吸着物２２に伝わり、被吸着物２２を冷却することができる。この結果、被吸着物２２の熱によるダメージを低減することができる。

次に、本発明の第３実施形態に係る静電チャックについて、図面を参照して説明する。なお、各静電チャックの構成と重複する構成には同符合を付し、その説明を省略する。

図３に示すように、第３実施形態の静電チャック３０は、保護カバー２０の他方側表面２０Ｂ（被吸着物２２が吸着する側の面と反対側の面、保護カバー２０と誘電体１２との境界面）に冷却ガスが流れる溝部（第１冷却機構）３２が形成されて、構成されている。ここで、冷却ガスとして、Ｈｅガスが一例として挙げられる。なお、冷却ガスは、ポンプなどの機器により、誘電体１２及び保護カバー２０に形成された通路３４を介して溝部３２に供給される。この通路３４は、溝部３２を貫通するように形成されており、保護カバー２０の被吸着物２２を吸着する側の面まで到達している。

ここで、保護カバー２０が誘電体１２に取り付けられた状態において、溝部３２は、保護カバー２０の他方側表面２０Ｂの一部と誘電体１２の一方側表面１２Ａの一部とで区画形成され、蜘蛛の巣状または格子状に互いに連通するように構成されている。なお、図３では通路３４は保護カバー２０の周辺部に設けられた溝部３２に接続されているが、中央部に設けられた溝部３２に接続されてもよく、また両方に接続されてもよい。

第３実施形態の静電チャック３０によれば、溝部３２に冷却ガスを流すことにより、保護カバー２０及び誘電体１２の境界の熱伝達を向上させることができる。また、保護カバー２０の冷却効果は、被吸着物２２に伝わり、被吸着物２２を冷却することができる。この結果、被吸着物２２の熱によるダメージを低減することができる。

特に、保護カバー２０側に溝部３２を設けることにより、誘電体１２に溝部を設ける構成と比較して静電チャック３０を安価に製造することができるとともに、保護カバー２０、被吸着物２２及び誘電体１２の形状や設計内容に応じて溝部３２の形状や構成を容易に変更することができる。この結果、静電チャック３０を安価に製造することができるとともに、被吸着物２２を冷却する冷却機能（冷却効率）を高めることができる。

次に、本発明の第４実施形態に係る静電チャックについて、図面を参照して説明する。なお、各静電チャックの構成と同様の構成については同符号を付し、重複する構成及び作用効果の説明を省略する。

図４に示すように、第４実施形態の静電チャック４０は、保護カバー２０の一方側表面２０Ａ（被吸着物２２が吸着する側の面）に冷却ガスが流れる溝部（第１冷却機構）４２が形成されて、構成されている。ここで、冷却ガスとして、Ｈｅガスが一例として挙げられる。なお、冷却ガスは、ポンプなどの機器により、誘電体１２及び保護カバー２０に形成された通路３４を介して溝部４２に供給される。ここで、保護カバー２０に被吸着物２２が取り付けられた状態において、溝部４２は、保護カバー２０の一方側表面２０Ａの一部と被吸着物２２の表面の一部とで区画形成され、蜘蛛の巣状または格子状に互いに連通するように構成されている。

第４実施形態の静電チャック４０によれば、溝部４２に冷却ガスを流すことにより、保護カバー２０及び被吸着物２２の境界の熱伝達を向上させることができる。この結果、被吸着物２２の冷却効率を高め、被吸着物２２の熱によるダメージを低減することができる。

特に、保護カバー２０側に溝部４２を設けることにより、誘電体１２に溝部を設ける構成と比較して静電チャック４０を安価に製造することができるとともに、保護カバー２０、被吸着物２２及び誘電体１２の形状や設計内容に応じて溝部４２の形状や構成を容易に変更することができる。この結果、静電チャック４０を安価に製造することができるとともに、被吸着物２２を冷却する冷却機能（冷却効率）を高めることができる。

次に、本発明の第５実施形態に係る静電チャックについて、図面を参照して説明する。なお、各静電チャックの構成と同様の構成については同符号を付し、重複する構成及び作用効果の説明を省略する。

図５に示すように、第５実施形態の静電チャック５０は、保護カバー２０の他方側表面２０Ａ（被吸着物２２が吸着する側の面と反対側の面）に冷却ガスが流れる第１溝部（溝部、第１冷却機構）３２が形成されて、構成されている。ここで、冷却ガスとして、Ｈｅガスが一例として挙げられる。なお、冷却ガスは、ポンプなどの機器により、誘電体１２に形成された通路３４を介して第１溝部３２に供給される。ここで、保護カバー２０が誘電体１２に取り付けられた状態において、第１溝部３２は、保護カバー２０の他方側表面２０Ｂの一部と誘電体１２の一方側表面１２Ａの一部とで区画形成され、貫通孔状に構成されている。

また、保護カバー２０の一方側表面２０Ａ（被吸着物２２が吸着する側の面）には、冷却ガスが流れる第２溝部（溝部、第１冷却機構）４２が形成されている。ここで、冷却ガスとして、Ｈｅガスが一例として挙げられる。なお、冷却ガスは、ポンプなどの機器により、誘電体１２に形成された通路３４を介して第２溝部４２に供給される。ここで、保護カバー２０に被吸着物２２が取り付けられた状態において、第２溝部４２は、保護カバー２０の一方側表面２０Ａの一部と被吸着物２２の表面の一部とで区画形成され、蜘蛛の巣状または格子状に互いに連通するように構成されている。

ここで、第１溝部３２と第２溝部４２とは、冷却ガスが流れる連通孔５２で接続されている。このため、冷却ガスが連通孔５２を流れることにより、冷却ガスを第１溝部３２と第２溝部４２に同時に供給することができる。

第５実施形態の静電チャック５０によれば、第１溝部３２及び第２溝部４２に冷却ガスを流すことにより、被吸着物２２から誘電体１２までの熱伝達を向上させることができる。この結果、被吸着物２２の熱によるダメージを低減することができる。

以上のように、第１溝部３２と第２溝部４２に同時に冷却ガスを流すことにより、被吸着物２２の冷却効果を一層高めることができる。

次に、本発明の第６実施形態に係る静電チャックについて、図面を参照して説明する。なお、各静電チャックの構成と同様の構成については同符号を付し、重複する構成及び作用効果の説明を省略する。

図６に示すように、第６実施形態の静電チャック６０は、誘電体１２の他方側表面１２Ｂにベース部材（固定部材）６２が取り付けられて、構成されている。このベース部材６２には、冷却水が流れる流路（第２冷却機構）６４が形成されている。なお、冷却水は、ポンプなどの機器により、流路６４に供給される。

第６実施形態の静電チャック６０によれば、流路６４に冷却水を流すことにより、誘電体１２、保護カバー２０及び被吸着物２２を冷却することができる。これにより、被吸着物２２の熱によるダメージを低減することができる。

次に、本発明の第７実施形態に係る静電チャックについて、図面を参照して説明する。なお、各静電チャックの構成と同様の構成については同符号を付し、重複する構成及び作用効果の説明を省略する。

図７に示すように、第７実施形態の静電チャック７０は、保護カバー２０の他方側表面２０Ｂ（被吸着物２２が吸着する側の面と反対側の面）に冷却ガスが流れる第１溝部３２が形成されて、構成されている。ここで、冷却ガスとして、Ｈｅガスが一例として挙げられる。なお、冷却ガスは、ポンプなどの機器により、誘電体１２に形成された通路３４を介して第１溝部３２に供給される。ここで、保護カバー２０が誘電体１２に取り付けられた状態において、第１溝部３２は、保護カバー２０の他方側表面２０Ｂの一部と誘電体１２の一方側表面１２Ａの一部とで区画形成され、貫通孔状に構成されている。

また、保護カバー２０の一方側表面２０Ａ（被吸着物２２が吸着する側の面）には、冷却ガスが流れる第２溝部４２が形成されている。ここで、冷却ガスとして、Ｈｅガスが一例として挙げられる。なお、冷却ガスは、ポンプなどの機器により、誘電体１２に形成された通路３４を介して第２溝部４２に供給される。ここで、保護カバー２０に被吸着物２２が取り付けられた状態において、第２溝部４２は、保護カバー２０の一方側表面２０Ａの一部と被吸着物２２の表面の一部とで区画形成され、蜘蛛の巣状または格子状に互いに連通するように構成されている。

また、誘電体１２の他方側表面１２Ｂには、ベース部材（固定部材）６２が取り付けられている。このベース部材６２には、冷却水が流れる流路（第２冷却機構）６４が形成されている。なお、冷却水は、ポンプなどの機器により、流路６４に供給される。

第７実施形態の静電チャック７０によれば、保護カバー２０の第１溝部３２及び第２溝部４２に冷却ガスが流れることにより、誘電体１２、保護カバー２０及び被吸着物２２を冷却させることができる。

また、ベース部材６２の流路６４に冷却水が流れることにより、誘電体１２、保護カバー２０及び被吸着物２２を冷却させることができる。このように、冷却ガスによる冷却効果と冷却水による冷却効果との相乗効果により、被吸着物２２を冷却させることができる。

次に、本発明の第８実施形態に係る静電チャックについて、図１から図７を参照して説明する。なお、各静電チャックの構成と同様の構成については同符号を付し、重複する構成及び作用効果の説明を省略する。

第８実施形態に係る静電チャックは、第１実施形態から第７実施形態に適用されている誘電体１２の体積抵抗率と、保護カバー２０の体積抵抗率との関係を特定するものである。

具体的には、誘電体１２の体積抵抗率は、１０^−７から１０^−１１（Ω・ｍ）の範囲でいずれかの値に設定されており、保護カバー２０の体積抵抗率は、１０^−７から１０^−１１（Ω・ｍ）の範囲で誘電体１２の体積抵抗率の値と同じ値に設定されている。

また、保護カバー２０の体積抵抗値（Ω）は、誘電体１２の体積抵抗値（Ω）以下に設定されていることが好ましい。これにより、誘電体１２の被吸着物２２を吸着させる吸着力が大きくなり、保護カバー２０を設けることにより生じる誘電体１２の吸着力の低下を軽減することができる。

第８実施形態によっても、各実施形態の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。

なお、上記した第１実施形態から第８実施形態については、保護カバー（保護部材）２０と誘電体１２とが同じ材質で構成された形態を示したが、同じ材質に限られるものではなく、保護カバー（保護部材）２０と誘電体１２とが異なる材質で構成されている形態でもよい。また、保護カバー（保護部材）２０の抵抗値と誘電体１２の抵抗値が異なっていてもよい。さらに、上記の第１実施形態から第８実施形態については、静電チャックが誘電層内部に２枚の電極を有する双極式で構成された形態を示したが、これに限られるものではなく、静電チャックが誘電層内部に１枚のみ電極を有する単極式で構成されている形態でもよい。

１０静電チャック
１２誘電体
１４電極
１６電極
２０保護カバー（保護部材）
２２被吸着物
２５保護カバー（保護部材）
２６貫通孔（第１冷却機構）
３０静電チャック
３２溝部、第１溝部（第１冷却機構）
４０静電チャック
４２溝部、第２溝部（第１冷却機構）
５０静電チャック
６０静電チャック
６２ベース部材（固定部材）
６４流路（第２冷却機構）
７０静電チャック

Claims

静電気力によって被吸着物を吸着させる静電チャックであって、
誘電体と、
前記誘電体の内部に埋設された電極と、
前記誘電体の表面に設けられ前記誘電体と前記被吸着物との間に位置する保護部材と、
を有することを特徴とする静電チャック。
前記保護部材は、前記誘電体と同じ材質で構成され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。
前記誘電体及び前記保護部材に、前記被吸着物を冷却する第１冷却機構を設けた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。
前記第１冷却機構は、前記保護部材と前記誘電体との境界面に設けられ、冷却ガスが流れる溝部を含むことを特徴とする請求項３に記載の静電チャック。
前記第１冷却機構は、前記保護部材と前記被吸着物との境界面に設けられ、冷却ガスが流れる溝部を含むことを特徴とする請求項３に記載の静電チャック。
前記第１冷却機構は、前記保護部材と前記誘電体との境界面、及び前記保護部材と前記被吸着物との境界面に設けられ、冷却ガスが流れる溝部を含むことを特徴とする請求項３に記載の静電チャック。
前記誘電体を固定する固定部材を有し、
前記固定部材に、前記誘電体、前記保護部材及び前記被吸着物を冷却する第２冷却機構を設けたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の静電チャック。
前記第２冷却機構は、前記固定部材の内部に設けられ、冷却水が流れる流路であることを特徴とする請求項７に記載の静電チャック。