JP2016072478A - Electrostatic chuck - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静電チャックに関する。 The present invention relates to an electrostatic chuck.
従来、半導体ウェハの製造に用いられる半導体製造装置では、半導体ウェハ（例えばシリコンウェハ）に対してドライエッチング（例えばプラズマエッチング）等の処理が行われている。このドライエッチング等の加工精度を高めるためには、半導体ウェハを確実に保持しておく必要がある。半導体ウェハを保持する手段としては、静電引力によって半導体ウェハを保持する静電チャックが知られている。 Conventionally, in a semiconductor manufacturing apparatus used for manufacturing a semiconductor wafer, a process such as dry etching (for example, plasma etching) is performed on a semiconductor wafer (for example, a silicon wafer). In order to improve processing accuracy such as dry etching, it is necessary to hold the semiconductor wafer securely. As means for holding a semiconductor wafer, an electrostatic chuck that holds a semiconductor wafer by electrostatic attraction is known.
静電チャックは、セラミックからなる本体基板と、その本体基板に設けられた吸着用電極とを備えている。静電チャックは、吸着用電極に電圧を印加させた際に生じる静電引力を用いて、半導体ウェハを本体基板の上面（吸着面）に吸着保持する。このような静電チャックにおいて、本体基板の下面には、樹脂等の接着剤からなる接着層を介して、クーリングプレートとして機能する金属ベースが接合されている。 The electrostatic chuck includes a main body substrate made of ceramic and an adsorption electrode provided on the main body substrate. The electrostatic chuck attracts and holds the semiconductor wafer on the upper surface (suction surface) of the main body substrate by using an electrostatic attractive force generated when a voltage is applied to the attracting electrode. In such an electrostatic chuck, a metal base that functions as a cooling plate is bonded to the lower surface of the main body substrate via an adhesive layer made of an adhesive such as a resin.
例えば、特許文献１には、半導体ウェハの加工を好適に行うため、本体基板の内部にヒータを設け、そのヒータによって本体基板を加熱することにより、本体基板の上面（吸着面）に吸着保持された半導体ウェハを所望の温度に加熱する静電チャックが開示されている。 For example, in Patent Document 1, a heater is provided inside the main body substrate and the main body substrate is heated by the heater so as to suitably process the semiconductor wafer, so that the upper surface (adsorption surface) of the main body substrate is sucked and held. An electrostatic chuck for heating a semiconductor wafer to a desired temperature is disclosed.
従来の静電チャックにおいて、セラミックからなる本体基板と金属ベースとを接合する接着層には、両者の熱膨張差を緩和するような柔軟性のある接着剤が用いられる。しかしながら、半導体ウェハ加工時の温度条件がより高温となり、静電チャック使用時の温度がより高温（例えば接着層の温度が１５０℃以上）になると、接着層の耐熱性及び耐久性を十分に確保することが困難となる。 In a conventional electrostatic chuck, a flexible adhesive that relaxes the difference in thermal expansion between the main body substrate made of ceramic and the metal base is used for the adhesive layer. However, if the temperature conditions during semiconductor wafer processing become higher and the temperature when using an electrostatic chuck becomes higher (for example, the temperature of the adhesive layer is 150 ° C. or higher), sufficient heat resistance and durability of the adhesive layer are ensured. Difficult to do.
この問題を解決する方法として、接着層に耐熱性の高い接着剤を用いることが挙げられる。ところが、耐熱性の高い接着剤は、硬質で柔軟性に乏しく、セラミックからなる本体基板と金属ベースとの熱膨張差を十分に緩和できない。そのため、両者の間に熱応力が発生し、接着層の剥がれ、さらには静電チャックの変形等の問題が生じる。 As a method for solving this problem, an adhesive having a high heat resistance may be used for the adhesive layer. However, an adhesive with high heat resistance is hard and poor in flexibility, and cannot sufficiently relieve the thermal expansion difference between the main body substrate made of ceramic and the metal base. Therefore, a thermal stress is generated between the two, causing problems such as peeling of the adhesive layer and deformation of the electrostatic chuck.
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、高温で使用する場合であっても十分に適用可能な静電チャックを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide an electrostatic chuck that can be sufficiently applied even when used at a high temperature.
本発明は、ベース表面及びベース裏面を有する金属ベースと、該金属ベースに設けられた冷却水路と、基板表面及び基板裏面を有し、前記金属ベースの前記ベース表面側に前記基板裏面を向けて配置され、セラミックからなる本体基板と、該本体基板に設けられた吸着用電極と、前記本体基板に設けられたヒータと、前記金属ベースと前記本体基板との間に配置された接着層と、を備え、前記本体基板における前記ヒータから前記基板裏面までの領域である第１領域の熱抵抗をＲ１、前記接着層の領域である第２領域の熱抵抗をＲ２、前記金属ベースにおける前記ベース表面から前記冷却水路までの領域である第３領域の熱抵抗をＲ３とした場合に、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３の関係を満たすことを特徴とする静電チャックである。 The present invention includes a metal base having a base surface and a base back surface, a cooling water channel provided in the metal base, a substrate surface and a substrate back surface, and the substrate back surface facing the base surface side of the metal base. A main body substrate made of ceramic, an adsorption electrode provided on the main body substrate, a heater provided on the main body substrate, an adhesive layer disposed between the metal base and the main body substrate, R1 is a thermal resistance of a first region that is a region from the heater to the back surface of the substrate in the main body substrate, R2 is a thermal resistance of a second region that is a region of the adhesive layer, and the base surface of the metal base An electrostatic chuck characterized by satisfying a relationship of R1> R2> R3, where R3 is a thermal resistance of a third region that is a region from the cooling water channel to the cooling water channel.
前記静電チャックは、本体基板におけるヒータから基板裏面までの領域（第１領域）の熱抵抗をＲ１、接着層の領域（第２領域）の熱抵抗をＲ２、金属ベースにおけるベース表面から冷却水路までの領域（第３領域）の熱抵抗をＲ３とした場合、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３の関係を満たす。 The electrostatic chuck has a thermal resistance R1 in a region (first region) from the heater to the back surface of the substrate in the main substrate, a thermal resistance R2 in a region (second region) of the adhesive layer, and a cooling water channel from the base surface in the metal base. When the thermal resistance of the region up to (the third region) is R3, the relationship of R1> R2> R3 is satisfied.
すなわち、本体基板におけるヒータから接着層側の基板裏面までの第１領域の熱抵抗Ｒ１を高くすることで、ヒータと接着層との間の断熱性を高め、ヒータから接着層への熱の伝達を抑制できる。また、金属ベースにおける接着層側のベース表面から冷却水路までの第３領域の熱抵抗Ｒ３を低くすることで、冷却水路による接着層冷却効果を高めることができる。 That is, by increasing the thermal resistance R1 of the first region from the heater on the main body substrate to the back surface of the substrate on the adhesive layer side, heat insulation between the heater and the adhesive layer is enhanced, and heat is transferred from the heater to the adhesive layer. Can be suppressed. Moreover, the adhesive layer cooling effect by a cooling water channel can be heightened by making low thermal resistance R3 of the 3rd area | region from the base surface of the adhesive layer side in a metal base to a cooling water channel.
これにより、静電チャックを高温で使用する場合であっても、使用時における接着層の温度上昇を抑制できる。つまり、使用時における接着層の温度を低減できる。よって、例えば、接着層として、従来と同様の接着剤、つまりセラミックからなる本体基板と金属ベースとの熱膨張差を緩和するような柔軟性のある接着剤を用いても、接着層の耐熱性及び耐久性を十分に確保できる。 Thereby, even if it is a case where an electrostatic chuck is used at high temperature, the temperature rise of the contact bonding layer at the time of use can be suppressed. That is, the temperature of the adhesive layer during use can be reduced. Therefore, for example, even if a conventional adhesive, that is, a flexible adhesive that relieves the thermal expansion difference between the main body substrate made of ceramic and the metal base, is used as the adhesive layer, the heat resistance of the adhesive layer And sufficient durability can be secured.
また、ヒータと接着層との間の断熱性を高め、ヒータから接着層への熱の伝達を抑制できるため、ヒータの昇温速度を向上させることができる。これにより、ヒータによって加熱される本体基板及びその本体基板に吸着保持される半導体ウェハ等の昇温性を高めることができる。また、従来よりも小さい電力量でヒータを効率良く発熱させることが可能となる。 Moreover, since the heat insulation between a heater and an adhesive layer can be improved and the transfer of heat from the heater to the adhesive layer can be suppressed, the temperature increase rate of the heater can be improved. Thereby, it is possible to improve the temperature rise performance of the main body substrate heated by the heater and the semiconductor wafer or the like held by suction on the main body substrate. Further, it is possible to efficiently generate heat from the heater with a smaller amount of power than in the past.
このように、本発明によれば、高温で使用する場合であっても十分に適用可能な静電チャックを提供することができる。つまり、本発明の静電チャックは、使用時の温度（例えばヒータの発熱温度や本体基板の加熱温度）が従来に比べて高温になっても十分適用可能である。 Thus, according to the present invention, it is possible to provide an electrostatic chuck that is sufficiently applicable even when used at high temperatures. That is, the electrostatic chuck of the present invention is sufficiently applicable even when the temperature during use (for example, the heating temperature of the heater or the heating temperature of the main body substrate) is higher than that in the past.
前記静電チャックにおいて、前記第１領域は、本体基板におけるヒータから基板裏面までの領域である。ここでのヒータとは、主として本体基板及びその本体基板に吸着保持された半導体ウェハ等を加熱するメインヒータのことであり、半導体ウェハ等を吸着保持する本体基板の吸着面（基板表面）の温度ばらつきを調整するための温調用ヒータ等を含まない。 In the electrostatic chuck, the first region is a region from a heater in the main body substrate to the back surface of the substrate. The heater here is a main heater that mainly heats the main body substrate and a semiconductor wafer or the like held by suction on the main body substrate, and the temperature of the suction surface (substrate surface) of the main body substrate that holds the semiconductor wafer or the like by suction. It does not include a heater for temperature adjustment for adjusting the variation.
また、前記本体基板において、ヒータから基板裏面までの距離にばらつきがある場合は、例えば、本体基板の厚み方向において、ヒータと基板裏面との間の距離が最短となる箇所を基準にして第１領域を設定することができる。また、同様に、前記金属ベースにおいて、ベース表面から冷却水路までの距離にばらつきがある場合、金属ベースの厚み方向において、ベース表面と冷却水路との距離が最短となる箇所を基準にして第３領域を設定することができる。 In the main body substrate, when the distance from the heater to the back surface of the substrate varies, for example, in the thickness direction of the main body substrate, the first is based on the position where the distance between the heater and the back surface of the substrate is the shortest. An area can be set. Similarly, in the metal base, when there is a variation in the distance from the base surface to the cooling water channel, the third is based on the position where the distance between the base surface and the cooling water channel is the shortest in the thickness direction of the metal base. An area can be set.
また、前記第１領域の熱抵抗Ｒ１、前記第２領域の熱抵抗Ｒ２、前記第３領域の熱抵抗Ｒ３は、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３の関係を満たす。熱抵抗は、一般的に厚み及び熱伝導率を用いて表すことができる。すなわち、「熱抵抗（ｍ２・Ｋ／Ｗ）＝厚み（ｍ）／物質固有の熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）」であるが、本発明において、第２領域の熱抵抗Ｒ２は、両界面の界面熱抵抗も含めた値とする。 Further, the thermal resistance R1 of the first region, the thermal resistance R2 of the second region, and the thermal resistance R3 of the third region satisfy a relationship of R1>R2> R3. Thermal resistance can generally be expressed using thickness and thermal conductivity. That is, “thermal resistance (m 2 · K / W) = thickness (m) / substance specific thermal conductivity (W / m · K)”, but in the present invention, the thermal resistance R2 of the second region is The value includes the interfacial thermal resistance of both interfaces.
例えば、第１領域の熱抵抗Ｒ１及び第３領域の熱抵抗Ｒ３は、「第１領域の熱抵抗Ｒ１（ｍ２・Ｋ／Ｗ）＝第１領域の厚み（ｍ）／第１領域の物質固有の熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）」及び「第３領域の熱抵抗Ｒ３（ｍ２・Ｋ／Ｗ）＝第３領域の厚み（ｍ）／第３領域の物質固有の熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）」と表すことができる。また、第２領域の熱抵抗Ｒ２は、「第２領域の熱抵抗Ｒ２（ｍ２・Ｋ／Ｗ）＝（第２領域の厚み（ｍ）／第１領域の物質固有の熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ））＋第１領域と第２領域との間の界面熱抵抗（ｍ２・Ｋ／Ｗ）＋第２領域と第３領域との間の界面熱抵抗（ｍ２・Ｋ／Ｗ）」と表すことができる。 For example, the thermal resistance R1 of the first region and the thermal resistance R3 of the third region are expressed as “the thermal resistance R1 of the first region (m 2 · K / W) = the thickness of the first region (m) / the material of the first region. “Inherent thermal conductivity (W / m · K)” and “Third region thermal resistance R3 (m 2 · K / W) = Third region thickness (m) / Third region material specific thermal conductivity (W / m · K) ”. Further, the thermal resistance R2 of the second region is expressed as “thermal resistance R2 of the second region (m 2 · K / W) = (thickness of the second region (m) / substance specific thermal conductivity (W / M · K)) + interfacial thermal resistance between the first region and the second region (m 2 · K / W) + interfacial thermal resistance between the second region and the third region (m 2 · K / W) ”.
したがって、前記第１領域の熱抵抗Ｒ１、前記第２領域の熱抵抗Ｒ２、前記第３領域の熱抵抗Ｒ３は、各領域の厚みや熱伝導率を変更することで調整できる。また、熱伝導率は、各領域を構成する材料を変更することで調整できる。 Therefore, the thermal resistance R1 of the first region, the thermal resistance R2 of the second region, and the thermal resistance R3 of the third region can be adjusted by changing the thickness and thermal conductivity of each region. The thermal conductivity can be adjusted by changing the material constituting each region.
また、前記第１領域の厚みをＤ１、前記第２領域の厚みをＤ２、前記第３領域の厚みをＤ３とした場合、Ｄ１＞Ｄ３＞Ｄ２の関係を満たすことが好ましい。この場合には、ヒータと接着層との間の断熱効果及び冷却水路による接着層冷却効果を十分に発揮することができる。 Further, when the thickness of the first region is D1, the thickness of the second region is D2, and the thickness of the third region is D3, it is preferable that the relationship of D1> D3> D2 is satisfied. In this case, the heat insulation effect between the heater and the adhesive layer and the adhesive layer cooling effect by the cooling water channel can be sufficiently exhibited.
また、前記静電チャックは、前記ヒータの温度を測定するヒータ用温度センサと、前記接着層の温度を測定する接着層用温度センサと、をさらに備えていてもよい。この場合には、ヒータ及び接着層の温度を監視し、その情報をフィードバックしてヒータの発熱温度を制御することができる。これにより、例えば、接着層の温度が耐熱温度を超えないようにヒータの発熱温度を制御することができる。よって、接着層の耐熱性及び耐久性を十分に確保できる。なお、ここでのヒータの温度や接着層の温度とは、ヒータ近傍部分の温度や接着層近傍部分の温度も含む。 The electrostatic chuck may further include a heater temperature sensor that measures the temperature of the heater and an adhesive layer temperature sensor that measures the temperature of the adhesive layer. In this case, the temperature of the heater and the adhesive layer can be monitored and the information can be fed back to control the heat generation temperature of the heater. Thereby, for example, the heating temperature of the heater can be controlled so that the temperature of the adhesive layer does not exceed the heat resistance temperature. Therefore, it is possible to sufficiently ensure the heat resistance and durability of the adhesive layer. Here, the temperature of the heater and the temperature of the adhesive layer include the temperature in the vicinity of the heater and the temperature in the vicinity of the adhesive layer.
前記本体基板は、該本体基板に設けた吸着用電極に対して電圧を印加した際に生じる静電引力を用いて、被吸着物を吸着できるよう構成されている。被吸着物としては、半導体ウェハ、ガラス基板等が挙げられる。 The main body substrate is configured to be capable of adsorbing an object to be adsorbed using an electrostatic attractive force generated when a voltage is applied to an adsorption electrode provided on the main body substrate. Examples of the object to be adsorbed include a semiconductor wafer and a glass substrate.
前記本体基板は、例えば、積層した複数のセラミック層により構成することができる。このような構成にすると、本体基板の内部に各種の構造（例えば吸着用電極、ヒータ等）を容易に形成することができる。 The main body substrate can be composed of, for example, a plurality of laminated ceramic layers. With this configuration, various structures (for example, an adsorption electrode and a heater) can be easily formed inside the main body substrate.
前記本体基板を構成するセラミック材料としては、例えば、アルミナ、イットリア、窒化アルミニウム、炭化ケイ素等を主成分とする焼結体を用いることができる。
前記吸着用電極及び前記ヒータを構成する導体の材料としては、特に限定されないが、同時焼成法によってこれらの導体及びセラミック部分（本体基板）を形成する場合、導体中の金属粉末は、本体基板の焼成温度よりも高融点である必要がある。導体中の金属粉末として、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、これらの合金等を用いることができる。
As the ceramic material constituting the main body substrate, for example, a sintered body mainly composed of alumina, yttria, aluminum nitride, silicon carbide, or the like can be used.
The material of the conductor constituting the adsorption electrode and the heater is not particularly limited, but when forming these conductor and ceramic portion (main body substrate) by a simultaneous firing method, the metal powder in the conductor is The melting point must be higher than the firing temperature. As the metal powder in the conductor, for example, tungsten (W), molybdenum (Mo), and alloys thereof can be used.
前記金属ベースを構成する金属材料としては、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、これらの合金等を用いることができる。
前記接着層を構成する材料としては、ヤング率が１０ＭＰａ以下（より好ましくは３ＭＰａ以下、さらに好ましくは０．３ＭＰａ以下）や、ショアＡの硬度が７０以下の樹脂材料が好ましい。例えば、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂等を用いることができる。
As a metal material constituting the metal base, titanium (Ti), copper (Cu), aluminum (Al), an alloy thereof, or the like can be used.
The material constituting the adhesive layer is preferably a resin material having a Young's modulus of 10 MPa or less (more preferably 3 MPa or less, more preferably 0.3 MPa or less), and a Shore A hardness of 70 or less. For example, a silicone resin, a polyimide resin, or the like can be used.
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（実施形態１）
図１〜図５に示すように、本実施形態の静電チャック１は、ベース表面１２１及びベース裏面１２２を有する金属ベース１２と、金属ベース１２に設けられた冷却水路６１と、基板表面１１１及び基板裏面１１２を有し、金属ベース１２のベース表面１２１側に基板裏面１１２を向けて配置され、セラミックからなる本体基板１１と、本体基板１１に設けられた吸着用電極２１と、本体基板１１に設けられたヒータ４１と、金属ベース１２と本体基板１１との間に配置された接着層１３と、を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
As shown in FIGS. 1 to 5, the electrostatic chuck 1 of the present embodiment includes a metal base 12 having a base surface 121 and a base back surface 122, a cooling water channel 61 provided in the metal base 12, a substrate surface 111, and It has a substrate back surface 112, and is disposed with the substrate back surface 112 facing the base surface 121 side of the metal base 12. The main substrate 11 made of ceramic, the adsorption electrode 21 provided on the main substrate 11, and the main substrate 11 A heater 41 provided and an adhesive layer 13 disposed between the metal base 12 and the main body substrate 11 are provided.
本体基板１１におけるヒータ４１から基板裏面１１２までの領域である第１領域Ａの熱抵抗をＲ１、接着層１３の領域である第２領域Ｂの熱抵抗をＲ２、金属ベース１２におけるベース表面１２１から冷却水路６１までの領域である第３領域Ｃの熱抵抗をＲ３とした場合に、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３の関係を満たす。以下、この静電チャック１について詳細に説明する。 The thermal resistance of the first region A, which is the region from the heater 41 to the substrate back surface 112 in the main substrate 11, is R1, the thermal resistance of the second region B, which is the region of the adhesive layer 13, is R2, and When the thermal resistance of the third region C, which is the region up to the cooling water channel 61, is R3, the relationship of R1> R2> R3 is satisfied. Hereinafter, the electrostatic chuck 1 will be described in detail.
図１、図２に示すように、静電チャック１は、被吸着物である半導体ウェハ８を吸着保持する装置である。静電チャック１は、本体基板１１、金属ベース１２、接着層１３等を備えている。本体基板１１と金属ベース１２とは、両者の間に配置された接着層１３を介して接合されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the electrostatic chuck 1 is a device that holds and holds a semiconductor wafer 8 that is an object to be sucked. The electrostatic chuck 1 includes a main substrate 11, a metal base 12, an adhesive layer 13, and the like. The main body substrate 11 and the metal base 12 are joined via an adhesive layer 13 disposed therebetween.
本実施形態では、本体基板１１側を上側、金属ベース１２側を下側とする。上下方向とは、本体基板１１と金属ベース１２との積層方向であり、本体基板１１及び金属ベース１２の厚み方向である。上下方向（厚み方向）に直交する方向とは、静電チャック１が平面的に広がる方向（平面方向、面方向）である。 In the present embodiment, the main body substrate 11 side is the upper side, and the metal base 12 side is the lower side. The vertical direction is a stacking direction of the main body substrate 11 and the metal base 12, and is a thickness direction of the main body substrate 11 and the metal base 12. The direction orthogonal to the vertical direction (thickness direction) is a direction (planar direction, plane direction) in which the electrostatic chuck 1 spreads in a plane.
同図に示すように、本体基板１１は、半導体ウェハ８を吸着保持する部材である。本体基板１１は、基板表面１１１及び基板裏面１１２を有し、円板状に形成されている。本体基板１１の基板表面１１１は、半導体ウェハ８を吸着する吸着面である。本体基板１１は、複数のセラミック層（図示略）を積層して構成されている。各セラミック層は、アルミナを主成分とするアルミナ質焼結体からなる。 As shown in the figure, the main body substrate 11 is a member that holds the semiconductor wafer 8 by suction. The main body substrate 11 has a substrate front surface 111 and a substrate back surface 112, and is formed in a disk shape. The substrate surface 111 of the main body substrate 11 is an adsorption surface that adsorbs the semiconductor wafer 8. The main body substrate 11 is configured by laminating a plurality of ceramic layers (not shown). Each ceramic layer is made of an alumina sintered body containing alumina as a main component.
本体基板１１の内部には、吸着用電極２１及びヒータ（発熱体）４１が配置されている。吸着用電極２１は、本体基板１１の内部において、略同一平面上に配置されている。吸着用電極２１は、直流高電圧を印加することにより静電引力を発生する。この静電引力により、半導体ウェハ８を本体基板１１の基板表面（吸着面）１１１に吸着して保持する。吸着用電極２１は、タングステンからなる。 An adsorption electrode 21 and a heater (heating element) 41 are disposed inside the main body substrate 11. The adsorption electrode 21 is disposed on substantially the same plane inside the main body substrate 11. The adsorption electrode 21 generates an electrostatic attractive force by applying a DC high voltage. With this electrostatic attraction, the semiconductor wafer 8 is attracted and held on the substrate surface (suction surface) 111 of the main body substrate 11. The adsorption electrode 21 is made of tungsten.
ヒータ４１は、本体基板１１の内部において、吸着用電極２１よりも下方側に配置されている。ヒータ４１は、本体基板１１の内部において、略同一平面上に配置されている。ヒータ４１は、タングステンからなる。吸着用電極２１及びヒータ４１を構成する材料としては、前述のタングステンの他、モリブデン、これらの合金等を用いることができる。 The heater 41 is disposed below the adsorption electrode 21 in the main body substrate 11. The heater 41 is arranged on substantially the same plane inside the main body substrate 11. The heater 41 is made of tungsten. As a material constituting the adsorption electrode 21 and the heater 41, molybdenum, an alloy thereof, or the like can be used in addition to the above-described tungsten.
同図に示すように、金属ベース１２は、チタンからなる金属製の冷却用部材（クーリングプレート）である。金属ベース１２は、ベース表面１２１及びベース裏面１２２を有し、円板状に形成されている。金属ベース１２は、本体基板１１の下方側に配置されている。金属ベース１２の内部には、冷却媒体（例えば、フッ素化液、純水等）を流通させる冷却水路６１が設けられている。 As shown in the figure, the metal base 12 is a metal cooling member (cooling plate) made of titanium. The metal base 12 has a base surface 121 and a base back surface 122, and is formed in a disk shape. The metal base 12 is disposed below the main body substrate 11. Inside the metal base 12, a cooling water channel 61 for circulating a cooling medium (for example, a fluorinated liquid, pure water, etc.) is provided.
同図に示すように、接着層１３は、本体基板１１と金属ベース１２との間に配置されている。接着層１３は、セラミックからなる本体基板１１と金属ベース１２との熱膨張差を緩和するような柔軟性のあるシリコーン樹脂製の接着剤により構成されている。本体基板１１と金属ベース１２とは、接着層１３を介して接合されている。 As shown in the figure, the adhesive layer 13 is disposed between the main body substrate 11 and the metal base 12. The adhesive layer 13 is made of a flexible silicone resin adhesive that relieves the difference in thermal expansion between the main body substrate 11 made of ceramic and the metal base 12. The main body substrate 11 and the metal base 12 are bonded via an adhesive layer 13.
図３（Ａ）に示すように、吸着用電極２１は、前述のとおり、本体基板１１の内部において、略同一平面上に配置されている。吸着用電極２１は、平面視で円形状に形成されている。 As shown in FIG. 3A, the adsorption electrode 21 is disposed on substantially the same plane inside the main body substrate 11 as described above. The adsorption electrode 21 is formed in a circular shape in plan view.
図３（Ｂ）に示すように、吸着用電極２１の下方側には、ビア２２が配置されている。ビア２２は、本体基板１１の中心軸に沿って上下方向に形成されている。ビア２２は、吸着用電極２１に接続されている。 As shown in FIG. 3B, a via 22 is disposed below the adsorption electrode 21. The via 22 is formed in the vertical direction along the central axis of the main body substrate 11. The via 22 is connected to the adsorption electrode 21.
図１に示すように、静電チャック１の内部には、金属ベース１２のベース裏面１２２から本体基板１１側に向かって上下方向に形成された内部穴３１が設けられている。内部穴３１には、筒状の絶縁部材３１１が嵌め込まれている。内部穴３１の底面には、メタライズ層２３が設けられている。メタライズ層２３は、ビア２２に接続されている。すなわち、吸着用電極２１は、ビア２２を介して、メタライズ層２３に接続されている。 As shown in FIG. 1, an internal hole 31 formed in the vertical direction from the base back surface 122 of the metal base 12 toward the main body substrate 11 is provided inside the electrostatic chuck 1. A cylindrical insulating member 311 is fitted in the internal hole 31. A metallized layer 23 is provided on the bottom surface of the internal hole 31. The metallized layer 23 is connected to the via 22. That is, the adsorption electrode 21 is connected to the metallized layer 23 through the via 22.
メタライズ層２３には、接続端子３１２が設けられている。接続端子３１２には、端子金具３１３が取り付けられている。端子金具３１３は、電源回路（図示略）に接続されている。吸着用電極２１には、接続端子３１２等を介して、静電引力を発生させるための電力が供給される。 The metallized layer 23 is provided with connection terminals 312. A terminal fitting 313 is attached to the connection terminal 312. The terminal fitting 313 is connected to a power supply circuit (not shown). The suction electrode 21 is supplied with electric power for generating an electrostatic attractive force via the connection terminal 312 or the like.
図４（Ａ）に示すように、ヒータ（発熱体）４１は、前述のとおり、本体基板１１の内部において、略同一平面上に配置されている。長尺状の１本のヒータ４１は、何度も折り返して略同心円状に配置されている。 As shown in FIG. 4A, the heater (heating element) 41 is arranged on the substantially same plane inside the main body substrate 11 as described above. The long heater 41 is folded back many times and is arranged substantially concentrically.
図４（Ｂ）に示すように、ヒータ４１の下方側には、一対のビア４２、４３が配置されている。一対のビア４２、４３は、ヒータ４１の一対の端子部４１１、４１２にそれぞれ接続されている。 As shown in FIG. 4B, a pair of vias 42 and 43 are disposed below the heater 41. The pair of vias 42 and 43 are connected to the pair of terminal portions 411 and 412 of the heater 41, respectively.
図４（Ｃ）に示すように、一対のビア４２、４３の下方側には、一対のドライバ（内部導電層）４４、４５が配置されている。一対のドライバ４４、４５は、一対のビア４２、４３にそれぞれ接続されている。各ドライバ４４、４５は、平面視で略半円形状に形成されている。 As shown in FIG. 4C, a pair of drivers (internal conductive layers) 44 and 45 are disposed below the pair of vias 42 and 43. The pair of drivers 44 and 45 are connected to the pair of vias 42 and 43, respectively. Each driver 44, 45 is formed in a substantially semicircular shape in plan view.
図４（Ｄ）に示すように、一対のドライバ４４、４５の下方側には、一対のビア４６、４７が配置されている。一対のビア４６、４７は、一対のドライバ４４、４５にそれぞれ接続されている。 As shown in FIG. 4D, a pair of vias 46 and 47 are disposed below the pair of drivers 44 and 45. The pair of vias 46 and 47 are connected to the pair of drivers 44 and 45, respectively.
なお、本体基板１１の厚み方向に上から順に配置された一対のビア４２、４３、一対のドライバ４４、４５、一対のビア４６、４７は、図１、図２において、その図示を省略している。これらは、本体基板１１の内部におけるヒータ４１よりも下方側に設けられている。 Note that the pair of vias 42 and 43, the pair of drivers 44 and 45, and the pair of vias 46 and 47 arranged in order from the top in the thickness direction of the main body substrate 11 are not shown in FIGS. Yes. These are provided below the heater 41 inside the main body substrate 11.
図１に示すように、静電チャック１の内部には、金属ベース１２のベース裏面１２２から本体基板１１側に向かって上下方向に形成された内部穴３２が設けられている。内部穴３２には、筒状の絶縁部材３２１が嵌め込まれている。内部穴３２の底面には、一対のメタライズ層４８が設けられている（図１では一方のみを示す）。一対のメタライズ層４８は、一対のビア４６、４７にそれぞれ接続されている。すなわち、ヒータ４１（端子部４１１、４１２）は、ビア４２、４３、ドライバ４４、４５及びビア４６、４７を介して、メタライズ層４８に接続されている。 As shown in FIG. 1, an internal hole 32 formed in the vertical direction from the base back surface 122 of the metal base 12 toward the main body substrate 11 side is provided inside the electrostatic chuck 1. A cylindrical insulating member 321 is fitted in the internal hole 32. A pair of metallized layers 48 are provided on the bottom surface of the internal hole 32 (only one is shown in FIG. 1). The pair of metallized layers 48 are connected to the pair of vias 46 and 47, respectively. In other words, the heater 41 (terminal portions 411 and 412) is connected to the metallized layer 48 via the vias 42 and 43, the drivers 44 and 45, and the vias 46 and 47.
メタライズ層４８には、接続端子３２２が設けられている。接続端子３２２には、端子金具３２３が取り付けられている。端子金具３２３は、電源回路（図示略）に接続されている。ヒータ４１には、接続端子３２２等を介して、ヒータ４１を発熱させるための電力が供給される。 The metallized layer 48 is provided with connection terminals 322. A terminal fitting 323 is attached to the connection terminal 322. The terminal fitting 323 is connected to a power supply circuit (not shown). Electric power for causing the heater 41 to generate heat is supplied to the heater 41 via the connection terminal 322 and the like.
図５に示すように、冷却水路６１は、金属ベース１２の内部において、略同一平面上に配置されている。冷却水路６１は、平面視で渦巻き状に形成されている。冷却水路６１は、その一端から冷却媒体を導入し、その他端から冷却媒体を排出するよう構成されている。 As shown in FIG. 5, the cooling water channel 61 is disposed on substantially the same plane inside the metal base 12. The cooling water channel 61 is formed in a spiral shape in plan view. The cooling water channel 61 is configured to introduce a cooling medium from one end thereof and to discharge the cooling medium from the other end.
図１、図２に示すように、静電チャック１の内部には、金属ベース１２のベース裏面１２２から本体基板１１側に向かって上下方向に形成された２つの内部穴３３、３４が設けられている。一方の内部穴３３は、接着層１３の上面（本体基板１１の基板裏面１１２）の位置まで形成されている。内部穴３３には、接着層１３の温度を測定する接着層用温度センサ（熱電対）３３１が配置されている。他方の内部穴３４は、ヒータ４１近傍まで形成されている。内部穴３４には、ヒータ４１の温度を測定するヒータ用温度センサ（熱電対）３４１が配置されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, two internal holes 33 and 34 formed in the vertical direction from the base back surface 122 of the metal base 12 toward the main body substrate 11 side are provided in the electrostatic chuck 1. ing. One internal hole 33 is formed up to the position of the upper surface of the adhesive layer 13 (the substrate back surface 112 of the main body substrate 11). An adhesive layer temperature sensor (thermocouple) 331 for measuring the temperature of the adhesive layer 13 is disposed in the internal hole 33. The other internal hole 34 is formed up to the vicinity of the heater 41. A heater temperature sensor (thermocouple) 341 for measuring the temperature of the heater 41 is disposed in the internal hole 34.
また、図示を省略したが、静電チャック１の内部には、半導体ウェハ８を冷却するヘリウム等の冷却用ガスの供給通路となる冷却用ガス供給路が設けられている。本体基板１１の基板表面（吸着面）１１１には、冷却用ガス供給路が開口して形成された複数の冷却用開口部（図示略）及びその冷却用開口部から供給された冷却用ガスが本体基板１１の基板表面（吸着面）１１１全体に広がるように形成された環状の冷却用溝部（図示略）が設けられている。 Although not shown, a cooling gas supply path serving as a supply path for a cooling gas such as helium for cooling the semiconductor wafer 8 is provided inside the electrostatic chuck 1. A plurality of cooling openings (not shown) formed by opening a cooling gas supply path and cooling gas supplied from the cooling openings are formed on the substrate surface (adsorption surface) 111 of the main body substrate 11. An annular cooling groove (not shown) formed so as to spread over the entire substrate surface (suction surface) 111 of the main body substrate 11 is provided.
そして、このような構成の静電チャック１において、本体基板１１におけるヒータ４１から基板裏面１１２までの領域を第１領域Ａとする。また、接着層１３の領域を第２領域Ｂとする。また、金属ベース１２におけるベース表面１２１から冷却水路６１までの領域を第３領域Ｃとする。第１領域の熱抵抗をＲ１、第２領域の熱抵抗をＲ２、第３領域の熱抵抗をＲ３とした場合、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３の関係を満たす。 In the electrostatic chuck 1 having such a configuration, a region from the heater 41 to the substrate back surface 112 in the main body substrate 11 is defined as a first region A. The region of the adhesive layer 13 is a second region B. A region from the base surface 121 to the cooling water channel 61 in the metal base 12 is defined as a third region C. When the thermal resistance of the first region is R1, the thermal resistance of the second region is R2, and the thermal resistance of the third region is R3, the relationship of R1> R2> R3 is satisfied.
また、第１領域Ａの厚みをＤ１、第２領域Ｂの厚みをＤ２、第３領域Ｃの厚みをＤ３とした場合、Ｄ１＞Ｄ３＞Ｄ２の関係を満たす。本実施形態において、第１領域Ａの厚みＤ１は２０ｍｍ、第２領域Ｂの厚みＤ２は０．３ｍｍ、第３領域Ｃの厚みＤ３は３ｍｍである。 Further, when the thickness of the first region A is D1, the thickness of the second region B is D2, and the thickness of the third region C is D3, the relationship of D1> D3> D2 is satisfied. In the present embodiment, the thickness D1 of the first region A is 20 mm, the thickness D2 of the second region B is 0.3 mm, and the thickness D3 of the third region C is 3 mm.
次に、静電チャック１の製造方法について説明する。
まず、従来公知の方法により、アルミナを主成分とするセラミックグリーンシートを作製する。本実施形態では、本体基板１１となる複数のセラミックグリーンシートを作製する。
Next, a method for manufacturing the electrostatic chuck 1 will be described.
First, a ceramic green sheet containing alumina as a main component is produced by a conventionally known method. In the present embodiment, a plurality of ceramic green sheets to be the main substrate 11 are produced.
次いで、複数のセラミックグリーンシートに対して、内部穴３１、３２、３４となる空間、冷却用ガス供給路等の冷却ガスの流路となる空間、ビア２２、４２、４３、４６、４７となるスルーホール等を必要箇所に形成する。 Next, with respect to the plurality of ceramic green sheets, spaces to be the internal holes 31, 32, 34, spaces to be a cooling gas flow path such as a cooling gas supply path, and vias 22, 42, 43, 46, 47 Through holes are formed in necessary places.
次いで、複数のセラミックグリーンシートにおいて、ビア２２、４２、４３、４６、４７となる位置に形成したスルーホール内に、メタライズインクを充填する。また、複数のセラミックグリーンシートにおいて、吸着用電極２１、ヒータ４１、ドライバ４４、４５を形成する位置に、スクリーン印刷等の方法により、メタライズインクを塗布する。なお、メタライズインクは、アルミナを主成分とするセラミックグリーンシート用の原料粉末にタングステン粉末を混合してスラリー状としたものである。 Next, in a plurality of ceramic green sheets, metallized ink is filled into through holes formed at positions where the vias 22, 42, 43, 46, and 47 are formed. Further, in a plurality of ceramic green sheets, metallized ink is applied to a position where the adsorption electrode 21, the heater 41, and the drivers 44 and 45 are formed by a method such as screen printing. The metallized ink is obtained by mixing tungsten powder with a raw material powder for a ceramic green sheet mainly composed of alumina to form a slurry.
次いで、複数のセラミックグリーンシートを互いに位置合わせして積層、熱圧着し、積層体を得る。そして、積層体を所定の形状にカットする。その後、積層体を還元雰囲気中、１４００〜１６００℃の温度で焼成する。これにより、吸着用電極２１、ヒータ４１等が設けられた本体基板１１を得る。 Next, a plurality of ceramic green sheets are aligned with each other, laminated, and thermocompression bonded to obtain a laminated body. Then, the laminate is cut into a predetermined shape. Thereafter, the laminate is fired at a temperature of 1400 to 1600 ° C. in a reducing atmosphere. Thereby, the main body substrate 11 provided with the adsorption electrode 21, the heater 41, and the like is obtained.
次いで、本体基板１１の必要な箇所に、メタライズ層２３、４８等を形成する。その後、接着層１３となるシリコーン樹脂製の接着剤を用いて、本体基板１１と金属ベース１２とを接合する。なお、金属ベース１２に対して、予め内部穴３１、３２、３３、３４となる空間等を必要箇所に形成しておく。これにより、本体基板１１と金属ベース１２とが接着層１３により接合された静電チャック１を得る。 Next, metallized layers 23, 48, etc. are formed at necessary portions of the main body substrate 11. Thereafter, the main body substrate 11 and the metal base 12 are joined using an adhesive made of a silicone resin to be the adhesive layer 13. In addition, the space etc. used as the internal holes 31, 32, 33, 34 are previously formed with respect to the metal base 12 in a required location. Thereby, the electrostatic chuck 1 in which the main body substrate 11 and the metal base 12 are joined by the adhesive layer 13 is obtained.
次に、本実施形態の静電チャック１の作用効果について説明する。
本実施形態の静電チャック１は、本体基板１１におけるヒータ４１から基板裏面１１２までの領域（第１領域Ａ）の熱抵抗をＲ１、接着層１３の領域（第２領域Ｂ）の熱抵抗をＲ２、金属ベース１２におけるベース表面１２１から冷却水路６１までの領域（第３領域Ｃ）の熱抵抗をＲ３とした場合、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３の関係を満たす。
Next, the effect of the electrostatic chuck 1 of this embodiment will be described.
The electrostatic chuck 1 according to the present embodiment has a thermal resistance R1 in a region (first region A) from the heater 41 to the substrate back surface 112 in the main substrate 11 and a thermal resistance in a region (second region B) of the adhesive layer 13. R2, When the thermal resistance of the region (third region C) from the base surface 121 to the cooling water channel 61 in the metal base 12 is R3, the relationship of R1>R2> R3 is satisfied.
すなわち、本体基板１１におけるヒータ４１から接着層１３側の基板裏面１１２までの第１領域Ａの熱抵抗Ｒ１を高くすることで、ヒータ４１と接着層１３との間の断熱性を高め、ヒータ４１から接着層１３への熱の伝達を抑制できる。また、金属ベース１２における接着層１３側のベース表面１２１から冷却水路６１までの第３領域Ｃの熱抵抗Ｒ３を低くすることで、冷却水路６１による接着層１３冷却効果を高めることができる。 That is, by increasing the thermal resistance R1 of the first region A from the heater 41 to the substrate back surface 112 on the adhesive layer 13 side in the main body substrate 11, the heat insulation between the heater 41 and the adhesive layer 13 is improved, and the heater 41 From the heat to the adhesive layer 13 can be suppressed. In addition, by reducing the thermal resistance R3 of the third region C from the base surface 121 on the adhesive layer 13 side in the metal base 12 to the cooling water channel 61, the cooling effect of the adhesive layer 13 by the cooling water channel 61 can be enhanced.
これにより、静電チャック１を高温で使用する場合であっても、使用時における接着層１３の温度上昇を抑制できる。つまり、使用時における接着層１３の温度を低減できる。よって、例えば、接着層１３として、従来と同様の接着剤、つまりセラミックからなる本体基板１１と金属ベース１２との熱膨張差を緩和するような柔軟性のある接着剤を用いても、接着層１３の耐熱性及び耐久性を十分に確保できる。 Thereby, even if it is a case where the electrostatic chuck 1 is used at high temperature, the temperature rise of the contact bonding layer 13 at the time of use can be suppressed. That is, the temperature of the adhesive layer 13 during use can be reduced. Therefore, for example, even if an adhesive similar to the conventional adhesive, that is, a flexible adhesive that relaxes the difference in thermal expansion between the main body substrate 11 made of ceramic and the metal base 12 is used as the adhesive layer 13, The heat resistance and durability of 13 can be sufficiently secured.
また、ヒータ４１と接着層１３との間の断熱性を高め、ヒータ４１から接着層１３への熱の伝達を抑制できるため、ヒータ４１の昇温速度を向上させることができる。これにより、ヒータ４１によって加熱される本体基板１１及びその本体基板１１に吸着保持される半導体ウェハ８の昇温性を高めることができる。また、従来よりも小さい電力量でヒータ４１を効率良く発熱させることが可能となる。例えば、ヒータ４１と冷却水路６１との間に所定の温度差をつけることが従来よりも小さい電力量で可能となる。 Moreover, since the heat insulation between the heater 41 and the adhesive layer 13 can be enhanced and the transfer of heat from the heater 41 to the adhesive layer 13 can be suppressed, the temperature increase rate of the heater 41 can be improved. Thereby, the temperature rise property of the main body substrate 11 heated by the heater 41 and the semiconductor wafer 8 attracted and held by the main body substrate 11 can be enhanced. In addition, the heater 41 can efficiently generate heat with a smaller amount of power than in the past. For example, it is possible to make a predetermined temperature difference between the heater 41 and the cooling water channel 61 with a smaller amount of electric power than in the past.
また、本実施形態において、第１領域Ａの厚みをＤ１、第２領域Ｂの厚みをＤ２、第３領域Ｃの厚みをＤ３とした場合、Ｄ１＞Ｄ３＞Ｄ２の関係を満たすことが好ましい。この場合には、ヒータ４１と接着層１３との間の断熱効果及び冷却水路６１による接着層１３冷却効果を十分に発揮することができる。 Further, in the present embodiment, when the thickness of the first region A is D1, the thickness of the second region B is D2, and the thickness of the third region C is D3, it is preferable that the relationship of D1> D3> D2 is satisfied. In this case, the heat insulating effect between the heater 41 and the adhesive layer 13 and the adhesive layer 13 cooling effect by the cooling water channel 61 can be sufficiently exhibited.
また、本実施形態において、静電チャック１は、ヒータ４１の温度を測定するヒータ用温度センサ３４１と、接着層１３の温度を測定する接着層用温度センサ３３１と、をさらに備えている。そのため、ヒータ４１及び接着層１３の温度を監視し、その情報をフィードバックしてヒータ４１の発熱温度を制御することができる。これにより、例えば、接着層１３の温度が耐熱温度を超えないようにヒータ４１の発熱温度を制御することができる。よって、接着層１３の耐熱性及び耐久性を十分に確保できる。 In the present embodiment, the electrostatic chuck 1 further includes a heater temperature sensor 341 that measures the temperature of the heater 41 and an adhesive layer temperature sensor 331 that measures the temperature of the adhesive layer 13. Therefore, the temperature of the heater 41 and the adhesive layer 13 can be monitored, and the information can be fed back to control the heat generation temperature of the heater 41. Thereby, for example, the heat generation temperature of the heater 41 can be controlled so that the temperature of the adhesive layer 13 does not exceed the heat resistance temperature. Therefore, sufficient heat resistance and durability of the adhesive layer 13 can be ensured.
このように、本実施形態によれば、高温で使用する場合であっても十分に適用可能な静電チャック１を提供することができる。つまり、本実施形態の静電チャック１は、使用時の温度（例えばヒータ４１の発熱温度や本体基板１１の加熱温度）が従来に比べて高温になっても十分適用可能である。 Thus, according to this embodiment, it is possible to provide the electrostatic chuck 1 that can be sufficiently applied even when used at a high temperature. That is, the electrostatic chuck 1 of the present embodiment is sufficiently applicable even when the temperature during use (for example, the heat generation temperature of the heater 41 or the heating temperature of the main body substrate 11) is higher than that in the past.
（実施形態２）
本実施形態は、図６〜図８に示すように、前述の実施形態１の静電チャック１において、本体基板１１の構成を変更した例である。なお、実施形態１と同様の構成及び作用効果については説明を省略する。
(Embodiment 2)
As shown in FIGS. 6 to 8, the present embodiment is an example in which the configuration of the main body substrate 11 is changed in the electrostatic chuck 1 of the first embodiment described above. In addition, description is abbreviate | omitted about the structure and effect similar to Embodiment 1. FIG.
図６、図７に示すように、本体基板１１には、断熱層５１が含まれている。断熱層５１は、ヒータ４１よりも下方側（金属ベース１２側）に配置されている。断熱層５１は、本体基板１１を構成する複数のセラミック層のうちの１層である。断熱層５１の厚みは、例えば、０．３〜０．６５ｍｍとすることができる。断熱層５１には、同一平面上において互いに所定の間隔を空けて配置された複数の微小空間５１１が設けられている。 As shown in FIGS. 6 and 7, the main body substrate 11 includes a heat insulating layer 51. The heat insulating layer 51 is disposed below the heater 41 (on the metal base 12 side). The heat insulating layer 51 is one of a plurality of ceramic layers constituting the main body substrate 11. The thickness of the heat insulation layer 51 can be 0.3-0.65 mm, for example. The heat insulating layer 51 is provided with a plurality of minute spaces 511 arranged at a predetermined interval on the same plane.
図８に示すように、各微小空間５１１は、円柱形状の空隙であり、形状や大きさが同一である。各微小空間５１１は、断熱層５１を厚み方向に貫通して形成されている。本実施形態において、複数の微小空間５１１は、規則的に配置されている。複数の微小空間５１１は、四角形格子状に配置されている（微小空間５１１の中心が四角形の格子点の位置に配置されている）。微小空間５１１の径は、例えば０．５〜２ｍｍとすることができる。微小空間５１１同士の間隔は、例えば、０．３〜２ｍｍとすることができる。 As shown in FIG. 8, each minute space 511 is a cylindrical gap, and has the same shape and size. Each minute space 511 is formed so as to penetrate the heat insulating layer 51 in the thickness direction. In the present embodiment, the plurality of minute spaces 511 are regularly arranged. The plurality of minute spaces 511 are arranged in a quadrangular lattice shape (the centers of the minute spaces 511 are arranged at the positions of square lattice points). The diameter of the minute space 511 can be set to 0.5 to 2 mm, for example. The space | interval of minute space 511 can be 0.3-2 mm, for example.
次に、静電チャック１の製造方法について説明する。
本実施形態では、本体基板１１となる複数のセラミックグリーンシートを作製するが、このとき、複数のセラミックグリーンシートには、断熱層５１となる１枚のセラミックグリーンシートが含まれている。また、断熱層５１となる１枚のセラミックグリーンシートには、微小空間５１１となる複数の貫通孔をパンチングにより形成しておく。なお、微小空間５１１となる複数の貫通孔を形成する方法は、パンチングの他に、レーザー加工等の方法を用いてもよい。それ以外は、実施形態１の製造方法と同様である。
Next, a method for manufacturing the electrostatic chuck 1 will be described.
In the present embodiment, a plurality of ceramic green sheets to be the main substrate 11 are produced. At this time, one ceramic green sheet to be the heat insulating layer 51 is included in the plurality of ceramic green sheets. In addition, a plurality of through-holes that become minute spaces 511 are formed in one ceramic green sheet that becomes the heat insulating layer 51 by punching. In addition, as a method of forming a plurality of through holes that become the minute spaces 511, a method such as laser processing may be used in addition to punching. Other than that is the same as the manufacturing method of Embodiment 1.
次に、本実施形態の静電チャック１の作用効果について説明する。
本実施形態の静電チャック１において、本体基板１１は、ヒータ４１よりも金属ベース１２側に配置された断熱層５１を含んでいる。すなわち、断熱層５１は、ヒータ４１と接着層１３との間に配置されている。そして、断熱層５１には、同一平面上において互いに所定の間隔を空けて配置された複数の微小空間５１１が設けられている。そのため、断熱層５１に設けた複数の微小空間５１１によって、ヒータ４１と接着層１３との間の断熱性をさらに高め、ヒータ４１から接着層１３への熱の伝達をより一層抑制できる。
Next, the effect of the electrostatic chuck 1 of this embodiment will be described.
In the electrostatic chuck 1 of this embodiment, the main body substrate 11 includes a heat insulating layer 51 disposed on the metal base 12 side with respect to the heater 41. That is, the heat insulating layer 51 is disposed between the heater 41 and the adhesive layer 13. The heat insulating layer 51 is provided with a plurality of minute spaces 511 arranged at predetermined intervals on the same plane. Therefore, the heat insulation between the heater 41 and the adhesive layer 13 can be further enhanced by the plurality of minute spaces 511 provided in the heat insulating layer 51, and the transfer of heat from the heater 41 to the adhesive layer 13 can be further suppressed.
また、断熱層５１の複数の微小空間５１１は、規則的に配置されている。複数の微小空間５１１は、四角形格子状に配置されている（微小空間５１１の中心が四角形の格子点の位置に配置されている）。そのため、断熱層５１（微小空間５１１）による断熱効果のばらつき（本体基板１１の厚み方向に直交する方向のばらつき）を抑制できる。これにより、断熱層５１（微小空間５１１）による断熱効果をさらに高めることができる。 Further, the plurality of minute spaces 511 of the heat insulating layer 51 are regularly arranged. The plurality of minute spaces 511 are arranged in a quadrangular lattice shape (the centers of the minute spaces 511 are arranged at the positions of square lattice points). Therefore, variation in the heat insulation effect due to the heat insulation layer 51 (microspace 511) (variation in the direction orthogonal to the thickness direction of the main body substrate 11) can be suppressed. Thereby, the heat insulation effect by the heat insulation layer 51 (microspace 511) can further be improved.
また、本体基板１１に含まれる断熱層５１は、本体基板１１を構成するセラミック層の１つである。そのため、断熱層５１を本体基板１１の内部に形成することが容易となる。また、本体基板１１の内部において、所定の位置に所定の形状の微小空間５１１を形成することが容易となる。例えば、本体基板１１から露出していない微小空間５１１を本体基板１１の内部に形成することが容易となる。 The heat insulating layer 51 included in the main body substrate 11 is one of ceramic layers that constitute the main body substrate 11. Therefore, it becomes easy to form the heat insulating layer 51 inside the main body substrate 11. In addition, it becomes easy to form a minute space 511 having a predetermined shape at a predetermined position inside the main body substrate 11. For example, it becomes easy to form the minute space 511 that is not exposed from the main body substrate 11 inside the main body substrate 11.
また、断熱層５１における複数の微小空間５１１は、同一平面上において互いに所定の間隔を空けて配置されている。すなわち、断熱層５１の微小空間５１１は、多孔体（多孔質材料）の気孔とは異なり、熱抵抗の制御が容易である。多孔体（多孔質材料）の場合、例えば所定の領域だけ気孔径や気孔率を調整して熱抵抗を制御することが困難であるが、断熱層５１の微小空間５１１の場合、微小空間５１１の形状、大きさ、数、密度等を容易に調整可能であるため、例えば断熱層５１全体の熱抵抗はもちろんのこと、断熱層５１の一部の領域の熱抵抗を制御することも可能である。 In addition, the plurality of minute spaces 511 in the heat insulating layer 51 are arranged at predetermined intervals on the same plane. That is, unlike the pores of the porous body (porous material), the micro space 511 of the heat insulating layer 51 can easily control the thermal resistance. In the case of a porous body (porous material), for example, it is difficult to control the thermal resistance by adjusting the pore diameter and the porosity only in a predetermined region, but in the case of the minute space 511 of the heat insulating layer 51, the minute space 511 Since the shape, size, number, density, and the like can be easily adjusted, it is possible to control the thermal resistance of a part of the heat insulating layer 51 as well as the heat resistance of the entire heat insulating layer 51, for example. .
（実施形態３）
本実施形態は、図９に示すように、前述の実施形態２の静電チャック１において、断熱層５１の構成を変更した例である。なお、実施形態２と同様の構成及び作用効果については説明を省略する。
(Embodiment 3)
As shown in FIG. 9, the present embodiment is an example in which the configuration of the heat insulating layer 51 is changed in the electrostatic chuck 1 according to the second embodiment described above. In addition, description is abbreviate | omitted about the structure and effect similar to Embodiment 2. FIG.
同図に示すように、本体基板１１は、複数の断熱層５１を含んでいる。本実施形態において、本体基板１１には、２つの断熱層５１（第１断熱層５１ａ、第２断熱層５１ｂ）が含まれている。第１断熱層５１ａ及び第２断熱層５１ｂは、それぞれ本体基板１１を構成する１層のセラミック層である。第１断熱層５１ａと第２断熱層５１ｂとは、１層のセラミック層を挟んで本体基板１１の厚み方向に所定の間隔を空けて配置されている。 As shown in the figure, the main body substrate 11 includes a plurality of heat insulating layers 51. In the present embodiment, the main body substrate 11 includes two heat insulating layers 51 (a first heat insulating layer 51a and a second heat insulating layer 51b). The first heat insulating layer 51 a and the second heat insulating layer 51 b are each one ceramic layer constituting the main body substrate 11. The first heat insulating layer 51a and the second heat insulating layer 51b are arranged at a predetermined interval in the thickness direction of the main body substrate 11 with one ceramic layer interposed therebetween.
第１断熱層５１ａ及び第２断熱層５１ｂには、それぞれ複数の微小空間５１１（５１１ａ、５１１ｂ）が設けられている。第１断熱層５１ａの微小空間５１１ａ及び第２断熱層５１ｂの微小空間５１１ｂは、本体基板１１の厚み方向から見た場合に、同じ位置に配置されている（図６参照）。すなわち、第１断熱層５１ａの微小空間５１１ａと第２断熱層５１ｂの微小空間５１１ｂとは、本体基板１１の厚み方向において重なる位置に配置されている。 A plurality of minute spaces 511 (511a, 511b) are provided in the first heat insulation layer 51a and the second heat insulation layer 51b, respectively. The micro space 511a of the first heat insulating layer 51a and the micro space 511b of the second heat insulating layer 51b are arranged at the same position when viewed from the thickness direction of the main body substrate 11 (see FIG. 6). That is, the minute space 511 a of the first heat insulating layer 51 a and the minute space 511 b of the second heat insulating layer 51 b are arranged at positions that overlap in the thickness direction of the main body substrate 11.
本実施形態の場合、本体基板１１は、断熱層５１を複数含んでいる。断熱層５１（５１ａ）の微小空間５１１（５１１ａ）は、隣り合う他の断熱層５１（５１ｂ）の微小空間５１１（５１１ｂ）と本体基板１１の厚み方向において重なる位置に配置されている。そのため、断熱層５１（微小空間５１１）による断熱効果をさらに高めることができる。 In the case of this embodiment, the main body substrate 11 includes a plurality of heat insulating layers 51. The minute space 511 (511a) of the heat insulating layer 51 (51a) is arranged at a position overlapping with the minute space 511 (511b) of another adjacent heat insulating layer 51 (51b) in the thickness direction of the main body substrate 11. Therefore, the heat insulation effect by the heat insulation layer 51 (microspace 511) can further be improved.
（実施形態４）
本実施形態は、図１０、図１１に示すように、前述の実施形態３の静電チャック１において、断熱層５１の微小空間５１１の構成を変更した例である。なお、実施形態３と同様の構成及び作用効果については説明を省略する。
(Embodiment 4)
As shown in FIGS. 10 and 11, the present embodiment is an example in which the configuration of the minute space 511 of the heat insulating layer 51 is changed in the electrostatic chuck 1 of the above-described third embodiment. In addition, description is abbreviate | omitted about the structure and effect similar to Embodiment 3. FIG.
同図に示すように、第１断熱層５１ａの微小空間５１１ａ及び第２断熱層５１ｂの微小空間５１１ｂは、本体基板１１の厚み方向から見た場合に、異なる位置に配置されている。すなわち、第１断熱層５１ａの微小空間５１１ａと第２断熱層５１ｂの微小空間５１１ｂとは、本体基板１１の厚み方向において重ならない位置に配置されている。 As shown in the figure, the minute space 511a of the first heat insulating layer 51a and the minute space 511b of the second heat insulating layer 51b are arranged at different positions when viewed from the thickness direction of the main body substrate 11. That is, the minute space 511 a of the first heat insulating layer 51 a and the minute space 511 b of the second heat insulating layer 51 b are arranged at positions that do not overlap in the thickness direction of the main body substrate 11.
具体的に、図１１（Ａ）に示すように、第１断熱層５１ａの各微小空間５１１ａは、その全体が第２断熱層５１ｂの微小空間５１１ｂと重ならない位置に配置されている。また、図１１（Ｂ）に示すように、第２断熱層５１ｂの各微小空間５１１ｂは、その全体が第１断熱層５１ａの微小空間５１１ａと重ならない位置に配置されている。 Specifically, as shown in FIG. 11A, each minute space 511a of the first heat insulating layer 51a is arranged at a position where the whole does not overlap with the minute space 511b of the second heat insulating layer 51b. In addition, as shown in FIG. 11B, each minute space 511b of the second heat insulating layer 51b is arranged at a position where the whole does not overlap with the minute space 511a of the first heat insulating layer 51a.
本実施形態の場合、断熱層５１（５１ａ）の微小空間５１１（５１１ａ）は、隣り合う他の断熱層５１（５１ｂ）の微小空間５１１（５１１ｂ）と本体基板１１の厚み方向において重ならない位置に配置されている。そのため、断熱層５１（微小空間５１１）による断熱効果のばらつき（本体基板１１の厚み方向に直交する方向のばらつき）を抑制できる。これにより、断熱層５１（微小空間５１１）による断熱効果をさらに高めることができる。 In the case of this embodiment, the minute space 511 (511a) of the heat insulating layer 51 (51a) is in a position that does not overlap with the minute space 511 (511b) of the other adjacent heat insulating layer 51 (51b) in the thickness direction of the main body substrate 11. Has been placed. Therefore, variation in the heat insulation effect due to the heat insulation layer 51 (microspace 511) (variation in the direction orthogonal to the thickness direction of the main body substrate 11) can be suppressed. Thereby, the heat insulation effect by the heat insulation layer 51 (microspace 511) can further be improved.
なお、本実施形態において、第１断熱層５１ａと第２断熱層５１ｂとは、１層のセラミック層を挟んで本体基板１１の厚み方向に所定の間隔を空けて配置されているが、例えば、図１２に示すように、第１断熱層５１ａと第２断熱層５１ｂとの間にセラミック層を挟まず、第１断熱層５１ａと第２断熱層５１ｂとが直接接する位置（隣接する位置）に配置されていてもよい。 In the present embodiment, the first heat insulating layer 51a and the second heat insulating layer 51b are arranged at a predetermined interval in the thickness direction of the main body substrate 11 with one ceramic layer interposed therebetween. As shown in FIG. 12, the ceramic layer is not sandwiched between the first heat insulating layer 51a and the second heat insulating layer 51b, and the first heat insulating layer 51a and the second heat insulating layer 51b are in direct contact (adjacent positions). It may be arranged.
（実施形態５）
本実施形態は、図１３、図１４に示すように、前述の実施形態３の静電チャック１において、断熱層５１の微小空間５１１の構成を変更した例である。なお、実施形態３と同様の構成及び作用効果については説明を省略する。
(Embodiment 5)
As shown in FIGS. 13 and 14, the present embodiment is an example in which the configuration of the minute space 511 of the heat insulating layer 51 is changed in the electrostatic chuck 1 of the above-described third embodiment. In addition, description is abbreviate | omitted about the structure and effect similar to Embodiment 3. FIG.
同図に示すように、第１断熱層５１ａと第２断熱層５１ｂとは、両者の間にセラミック層を挟まず、直接接する位置（隣接する位置）に配置されている。第１断熱層５１ａの微小空間５１１ａと第２断熱層５１ｂの微小空間５１１ｂとは、本体基板１１の厚み方向において重なる位置に配置されている。第１断熱層５１ａの微小空間５１１ａと第２断熱層５１ｂの微小空間５１１ｂとは、互いに重なる位置において連通している（空間同士がつながっている）。 As shown in the figure, the first heat insulating layer 51a and the second heat insulating layer 51b are arranged at positions (adjacent positions) in direct contact without sandwiching a ceramic layer therebetween. The minute space 511 a of the first heat insulating layer 51 a and the minute space 511 b of the second heat insulating layer 51 b are arranged at positions that overlap in the thickness direction of the main body substrate 11. The minute space 511a of the first heat insulating layer 51a and the minute space 511b of the second heat insulating layer 51b communicate with each other at a position where they overlap each other (the spaces are connected).
具体的に、図１４（Ａ）に示すように、第１断熱層５１ａの各微小空間５１１ａは、その一部が第２断熱層５１ｂの微小空間５１１ｂと重なる位置に配置されている。各微小空間５１１ａは、４箇所においてそれぞれ別の微小空間５１１ｂと重なっており、かつ、これら４つの微小空間５１１ｂと本体基板１１の厚み方向において連通している。 Specifically, as shown in FIG. 14A, each minute space 511a of the first heat insulating layer 51a is disposed at a position where a part thereof overlaps the minute space 511b of the second heat insulating layer 51b. Each micro space 511 a overlaps with another micro space 511 b at four locations, and communicates with these four micro spaces 511 b in the thickness direction of the main body substrate 11.
第１断熱層５１ａの各微小空間５１１ａは、平面視で見た場合、第２断熱層５１ｂの微小空間５１１ｂと連通する部分の面積（微小空間５１１ｂと連通する連通部５１２ａの合計面積）が連通しない部分の面積よりも小さい。各微小空間５１１ａの径は、前述の実施形態３の微小空間５１１ａの径よりも大きい。 When viewed in a plan view, each minute space 511a of the first heat insulating layer 51a communicates with the area of the portion that communicates with the minute space 511b of the second heat insulating layer 51b (the total area of the communicating portions 512a that communicate with the minute space 511b). It is smaller than the area of the part that does not. The diameter of each minute space 511a is larger than the diameter of the minute space 511a of the above-described third embodiment.
また、図１４（Ｂ）に示すように、第２断熱層５１ｂの各微小空間５１１ｂは、その一部が第１断熱層５１ａの微小空間５１１ａと重なる位置に配置されている。各微小空間５１１ｂは、４箇所においてそれぞれ別の微小空間５１１ａと重なっており、かつ、これら４つの微小空間５１１ａと本体基板１１の厚み方向において連通している。 As shown in FIG. 14B, each minute space 511b of the second heat insulation layer 51b is arranged at a position where a part thereof overlaps with the minute space 511a of the first heat insulation layer 51a. Each minute space 511 b overlaps with another minute space 511 a at four locations, and communicates with these four minute spaces 511 a in the thickness direction of the main body substrate 11.
第２断熱層５１ｂの各微小空間５１１ｂは、平面視で見た場合、第１断熱層５１ａの微小空間５１１ａと連通する部分の面積（微小空間５１１ａと連通する連通部５１２ｂの合計面積）が連通しない部分の面積よりも小さい。各微小空間５１１ｂの径は、前述の実施形態３の微小空間５１１ｂの径よりも大きい。 When viewed in a plan view, each minute space 511b of the second heat insulating layer 51b communicates with the area of the portion that communicates with the minute space 511a of the first heat insulating layer 51a (the total area of the communicating portions 512b that communicate with the minute space 511a). It is smaller than the area of the part that does not. The diameter of each minute space 511b is larger than the diameter of the minute space 511b of the above-described third embodiment.
本実施形態の場合、断熱層５１（５１ａ）の微小空間５１１（５１１ａ）は、隣り合う他の断熱層５１（５１ｂ）の微小空間５１１（５１１ｂ）と本体基板１１の厚み方向において連通している。そのため、断熱層５１（微小空間５１１）による断熱効果をさらに高めることができる。 In the present embodiment, the minute space 511 (511a) of the heat insulating layer 51 (51a) communicates with the minute space 511 (511b) of another adjacent heat insulating layer 51 (51b) in the thickness direction of the main body substrate 11. . Therefore, the heat insulation effect by the heat insulation layer 51 (microspace 511) can further be improved.
（実施形態６）
本実施形態は、図１５、図１６に示すように、前述の実施形態５の静電チャック１において、断熱層５１の微小空間５１１の構成を変更した例である。なお、実施形態５と同様の構成及び作用効果については説明を省略する。
(Embodiment 6)
As shown in FIGS. 15 and 16, the present embodiment is an example in which the configuration of the minute space 511 of the heat insulating layer 51 is changed in the electrostatic chuck 1 of the above-described fifth embodiment. In addition, description is abbreviate | omitted about the structure and effect similar to Embodiment 5. FIG.
図１６（Ａ）に示すように、第１断熱層５１ａの各微小空間５１１ａは、平面視で見た場合、第２断熱層５１ｂの微小空間５１１ｂと連通する部分の面積（微小空間５１１ｂと連通する連通部５１２ａの合計面積）が連通しない部分の面積よりも大きい。各微小空間５１１ａの径は、前述の実施形態５の微小空間５１１ａの径よりも大きい。 As shown in FIG. 16A, each micro space 511a of the first heat insulation layer 51a has an area (communication with the micro space 511b) of the portion that communicates with the micro space 511b of the second heat insulation layer 51b when viewed in a plan view. The total area of the communicating portions 512a to be connected) is larger than the area of the portion not communicating. The diameter of each minute space 511a is larger than the diameter of the minute space 511a of the above-described fifth embodiment.
図１６（Ｂ）に示すように、第２断熱層５１ｂの各微小空間５１１ｂは、平面視で見た場合、第１断熱層５１ａの微小空間５１１ａと連通する部分の面積（微小空間５１１ａと連通する連通部５１２ｂの合計面積）が連通しない部分の面積よりも大きい。各微小空間５１１ｂの径は、前述の実施形態５の微小空間５１１ｂの径よりも大きい。 As shown in FIG. 16B, each micro space 511b of the second heat insulating layer 51b has an area (communication with the micro space 511a) of the portion that communicates with the micro space 511a of the first heat insulating layer 51a when viewed in a plan view. The total area of the communicating parts 512b to be connected) is larger than the area of the part not communicating. The diameter of each minute space 511b is larger than the diameter of the minute space 511b of Embodiment 5 described above.
本実施形態の場合、第１断熱層５１ａの微小空間５１１ａと第２断熱層５１ｂの微小空間５１１ｂとが連通する部分を増やすことにより、断熱層５１（微小空間５１１）による断熱効果をより一層高めることができる。 In the case of this embodiment, the heat insulation effect by the heat insulation layer 51 (microspace 511) is further improved by increasing the part which the microspace 511a of the 1st heat insulation layer 51a and the microspace 511b of the 2nd heat insulation layer 51b connect. be able to.
（その他の実施形態）
本発明は、前述の実施形態等に何ら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiments and the like, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes without departing from the present invention.
（１）第１領域Ａの熱抵抗Ｒ１、第２領域Ｂの熱抵抗Ｒ２、第３領域の熱抵抗Ｒ３は、各領域の厚み（第１領域Ａの厚みＤ１、第２領域Ｂの厚みＤ２、第３領域の厚みＤ３）や熱伝導率を変更することで調整できる。各領域の熱伝導率は、各領域を構成する材料を変更することで調整できる。 (1) The thermal resistance R1 of the first region A, the thermal resistance R2 of the second region B, and the thermal resistance R3 of the third region are the thicknesses of the respective regions (the thickness D1 of the first region A and the thickness D2 of the second region B). It can be adjusted by changing the thickness D3) of the third region and the thermal conductivity. The thermal conductivity of each region can be adjusted by changing the material constituting each region.
（２）前述の実施形態では、ヒータ用温度センサ３４１及び接着層用温度センサ３３１として熱電対を用いたが、これに限定されるものではなく、ヒータ４１及び接着層１３の温度を測定することができる公知の種々様々なセンサを用いることができる。 (2) In the above-described embodiment, thermocouples are used as the heater temperature sensor 341 and the adhesive layer temperature sensor 331. However, the present invention is not limited to this, and the temperature of the heater 41 and the adhesive layer 13 is measured. A variety of known sensors that can be used can be used.
（３）前述の実施形態では、本体基板１１に１つの断熱層５１又は２つの断熱層５１（５１ａ、５１ｂ）を設けたが、これに限定されるものではなく、例えば、本体基板１１に３つ以上の断熱層５１を設けてもよい。 (3) In the above-described embodiment, one heat insulating layer 51 or two heat insulating layers 51 (51a, 51b) are provided on the main body substrate 11. However, the present invention is not limited to this. Two or more heat insulating layers 51 may be provided.
（４）前述の実施形態では、断熱層５１（５１ａ、５１ｂ）の微小空間５１１（５１１ａ、５１１ｂ）を同一平面上において四角形格子状に配置したが、これに限定されるものではなく、例えば、図１７に示すように、断熱層５１の微小空間５１１を同一平面上において三角形格子状に配置してもよい。 (4) In the above-described embodiment, the minute spaces 511 (511a, 511b) of the heat insulating layers 51 (51a, 51b) are arranged in a rectangular lattice shape on the same plane, but the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 17, the minute spaces 511 of the heat insulating layer 51 may be arranged in a triangular lattice pattern on the same plane.
（５）断熱層５１の微小空間５１１の形状、大きさ（径、高さ）、数、配置、配置の規則性、間隔等は、前述の実施形態に限定されるものではなく、種々様々に変更することができる。 (5) The shape, size (diameter, height), number, arrangement, regularity of arrangement, spacing, and the like of the minute space 511 of the heat insulating layer 51 are not limited to the above-described embodiment, but variously. Can be changed.
（６）前述の実施形態では、本体基板１１における断熱層５１とそれ以外の部分とを同時焼成により形成したが、例えば、断熱層５１とそれ以外の部分とをそれぞれ別々に焼成し、それぞれの焼結体を拡散接合等により接合してもよい。この場合、断熱層５１とそれ以外の部分とを熱膨張係数が同じ材料（好ましくは同素材）で構成し、互いに耐熱性がある接合界面を有していれば、高温使用時にクラックや剥がれ等の不具合が発生しにくくなる。 (6) In the above-described embodiment, the heat insulating layer 51 and the other portions in the main body substrate 11 are formed by simultaneous baking. For example, the heat insulating layer 51 and the other portions are separately fired, The sintered body may be bonded by diffusion bonding or the like. In this case, if the heat insulating layer 51 and the other part are made of the same material (preferably the same material) having the same thermal expansion coefficient, and have a heat-resistant joint interface, cracks, peeling, etc. during high temperature use It becomes difficult to generate the trouble.
１…静電チャック
１１…本体基板
１１１…基板表面
１１２…基板裏面
１２…金属ベース
１２１…ベース表面
１２２…ベース裏面
１３…接着層
２１…吸着用電極
４１…ヒータ
Ａ…第１領域
Ｂ…第２領域
Ｃ…第３領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electrostatic chuck 11 ... Main body substrate 111 ... Substrate surface 112 ... Substrate back surface 12 ... Metal base 121 ... Base surface 122 ... Base back surface 13 ... Adhesive layer 21 ... Suction electrode 41 ... Heater A ... 1st area | region B ... 2nd Region C ... Third region
Claims (3)
該金属ベースに設けられた冷却水路と、
基板表面及び基板裏面を有し、前記金属ベースの前記ベース表面側に前記基板裏面を向けて配置され、セラミックからなる本体基板と、
該本体基板に設けられた吸着用電極と、
前記本体基板に設けられたヒータと、
前記金属ベースと前記本体基板との間に配置された接着層と、を備え、
前記本体基板における前記ヒータから前記基板裏面までの領域である第１領域の熱抵抗をＲ１、前記接着層の領域である第２領域の熱抵抗をＲ２、前記金属ベースにおける前記ベース表面から前記冷却水路までの領域である第３領域の熱抵抗をＲ３とした場合に、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３の関係を満たすことを特徴とする静電チャック。 A metal base having a base surface and a base back surface;
A cooling water channel provided in the metal base;
A main body substrate having a substrate surface and a substrate back surface, the substrate surface being disposed with the substrate back surface facing the base surface side of the metal base;
An adsorption electrode provided on the main body substrate;
A heater provided on the main body substrate;
An adhesive layer disposed between the metal base and the main body substrate,
The thermal resistance of the first region that is the region from the heater to the back surface of the substrate on the main body substrate is R1, the thermal resistance of the second region that is the region of the adhesive layer is R2, and the cooling from the base surface of the metal base is performed. An electrostatic chuck characterized by satisfying a relationship of R1>R2> R3, where R3 is a thermal resistance of a third region that is a region up to a water channel.
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