JP2017050468A - 静電チャック装置及び静電チャック装置の製造方法 - Google Patents

静電チャック装置及び静電チャック装置の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】静電チャック基板が侵食されることを抑制できる静電チャック装置を提供する。【解決手段】静電チャック装置１０は、ベースプレート２０と、ベースプレート２０の上面２０Ａに接合された静電チャック基板４０と、静電チャック基板４０に内設された静電電極４２と、ベースプレート２０の上面２０Ａに設けられ、静電チャック基板４０の側面を被覆するフォーカスリング５０とを有する。静電チャック装置１０は、フォーカスリング５０と、基板Ｗが載置される載置領域Ａ１との間の領域に露出する静電チャック基板４０の上面４１Ａに形成された溝部４１Ｘと、溝部４１Ｘに充填された保護層６０とを有する。溝部４１Ｘは、静電電極４２と平面視で重ならない位置に設けられている。また、保護層６０は、静電チャック基板４０を構成する材料よりも耐プラズマ性が高い材料からなる。【選択図】図１

Description

本発明は、静電チャック装置及び静電チャック装置の製造方法に関するものである。
半導体素子は、プラズマエッチング装置等を用いて製造される。このプラズマエッチング装置は、基板（例えば、シリコンウェハ）を減圧された処理室内に保持するためのステージを有する。このようなステージとしては、基板を静電吸着して保持台に保持する静電チャック装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
図７は、従来の静電チャック装置８０を示している。静電チャック装置８０は、ベースプレート８１と、ベースプレート８１の上面に接着層８２を介して接着された静電チャック（ＥＳＣ）基板８３と、ベースプレート８１上に固定され、静電チャック基板８３の側面と上面の一部とを覆うフォーカスリング８４とを有している。静電チャック基板８３は、吸着対象物である基板Ｗを吸着するための静電電極８５を内蔵している。このような静電チャック装置８０では、フォーカスリング８４から露出された静電チャック基板８３の吸着面８３Ａ（ここでは、上面）に基板Ｗが載置される。そして、外部電源から静電電極８５に直流電圧を印加することにより、静電気力が発生し、基板Ｗを静電チャック基板８３の吸着面８３Ａに吸着保持することができる。
特開２００３−１７９１２９号公報
ところが、侵食性の高いプロセスガスを用いた環境下において、静電チャック装置８０に吸着保持された基板Ｗに対してプラズマ処理が繰り返し実施されると、フォーカスリング８４と基板Ｗとの隙間に露出する静電チャック基板８３の吸着面８３Ａがプラズマ照射により侵食される。すると、侵食された面から熱伝達の悪化や吸着力の低下といった問題が発生し、静電チャック装置８０の寿命が短くなるという問題がある。
本発明の一観点によれば、ベースプレートと、前記ベースプレートの上面に接合された静電チャック基板と、前記静電チャック基板に内設された静電電極と、前記ベースプレートの上面に設けられ、前記静電チャック基板の側面を被覆するフォーカスリングと、前記フォーカスリングと、吸着対象物が載置される載置領域との間の領域に露出する前記静電チャック基板の表面に形成された溝部と、前記溝部に充填された保護層と、を有し、前記溝部は、前記静電電極と平面視で重ならない位置に設けられ、前記保護層は、前記静電チャック基板を構成する材料よりも耐プラズマ性が高い材料からなる。
本発明の一観点によれば、静電チャック基板が侵食されることを抑制できるという効果を奏する。
（ａ）は、第１実施形態の静電チャック装置を示す概略断面図（図２における１−１断面図）、（ｂ）は、（ａ）に示した静電チャック装置の一部を拡大した拡大断面図。 第１実施形態の静電チャック装置を示す概略平面図。 （ａ）〜（ｄ）は、第１実施形態の静電チャック装置の製造方法を示す概略断面図。 （ａ），（ｂ）は、第１実施形態の静電チャック装置の製造方法を示す概略断面図。 第２実施形態の静電チャック装置を示す概略断面図。 変形例の静電チャック装置を示す概略断面図。 従来の静電チャック装置を示す概略断面図。
以下、添付図面を参照して各実施形態を説明する。なお、添付図面は、便宜上、特徴を分かりやすくするために特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、断面図では、各部材の断面構造を分かりやすくするために、一部の部材のハッチングを梨地模様に代えて示し、一部の部材のハッチングを省略している。
（第１実施形態）
以下、図１〜図４に従って第１実施形態を説明する。
図１（ａ）に示すように、静電チャック装置１０は、ベースプレート２０と、接着層３０と、静電チャック（ＥＳＣ）基板４０と、フォーカスリング５０とを有している。静電チャック基板４０は、接着層３０によりベースプレート２０の上面２０Ａに接着されている。
ベースプレート２０の形状及び大きさは特に限定されない。ベースプレート２０は、例えば、静電チャック基板４０上に載置される基板Ｗの形状に合わせて円板状に形成されている。ベースプレート２０の直径は、例えば、１５０〜５００ｍｍ程度とすることができる。ベースプレート２０の厚さは、例えば、１０〜５０ｍｍ程度とすることができる。ここで、本明細書において、「円板状」とは、平面形状が略円形で所定の厚さを有するものを指す。なお、「円板状」においては、直径に対する厚さの大小は問わない。また、部分的に凹部や凸部が形成されているものも「円板状」に含まれるものとする。また、本明細書において、「平面視」とは、対象物をベースプレート２０の上面２０Ａの法線方向から視ることを言い、「平面形状」とは、対象物をベースプレート２０の上面２０Ａの法線方向から視た形状のことを言う。
ベースプレート２０の材料としては、例えば、アルミニウムや超硬合金等の金属材料や、その金属材料とセラミックス材との複合材料等を用いることができる。本実施形態では、入手のし易さ、加工のし易さ、熱伝導性が良好であることなどの点から、アルミニウム又はその合金を使用し、その表面にアルマイト処理（絶縁層形成）を施したものを使用している。
なお、ベースプレート２０には、例えば、基板Ｗを冷却するためのガスの供給路やリフトピン配置用の孔などの各種部材を設けることもできる。
接着層３０は、ベースプレート２０の上面２０Ａに静電チャック基板４０を接着する。また、接着層３０は、静電チャック基板４０の熱をベースプレート２０に伝導する。すなわち、接着層３０は、ベースプレート２０と静電チャック基板４０とを接着する接着剤として機能するとともに、熱伝導部材としても機能する。接着層３０の材料としては、熱伝導率の高い材料が好ましい。例えば、接着層３０の材料としては、シリコーン樹脂を用いることができる。なお、接着層３０の厚さは、例えば、０．０５〜２．０ｍｍ程度とすることができる。
静電チャック基板４０は、基板本体４１と、基板本体４１に内蔵された静電電極４２及び発熱体４３とを有している。基板本体４１の材料としては、絶縁性を有する材料を用いることができる。例えば、基板本体４１の材料としては、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素等のセラミックスや、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂などの有機材料を用いることができる。本実施形態では、入手のし易さ、加工のし易さ、プラズマ等に対する耐性が比較的高いなどの点から、基板本体４１の材料として、アルミナを使用している。
基板本体４１（静電チャック基板４０）の形状及び大きさは特に限定されない。基板本体４１（静電チャック基板４０）は、例えば、基板Ｗの形状に合わせて円板状に形成されている。
すなわち、図２に示すように、本例の基板本体４１は、平面視略円形状に形成されている。基板本体４１の直径は、例えば、ベースプレート２０の直径よりも小径に設定されている。すなわち、本例の基板本体４１の平面形状は、ベースプレート２０の平面形状よりも小さく設定されている。そして、基板本体４１は、ベースプレート２０の上面２０Ａの平面視略中央部に設けられている。このため、ベースプレート２０の上面２０Ａの外周部は、基板本体４１から露出されている。また、本例の基板本体４１の直径は、基板Ｗ（図１（ａ）参照）の直径よりも大径に設定されている。例えば、基板本体４１の直径は、１００〜４５０ｍｍ程度とすることができる。基板本体４１の厚さは、例えば、１〜１０ｍｍ程度とすることができる。なお、図２では、フォーカスリング５０が透視的に描かれている。
図１（ａ）に示すように、基板本体４１は、基板Ｗが載置される載置領域Ａ１を有する上面４１Ａと、上面４１Ａと反対側の面であって接着層３０により接着される接着面４１Ｂ（図１（ａ）では、下面）とを有している。上面４１Ａと接着面４１Ｂとは互いに平行である。
なお、基板本体４１には、例えば、基板Ｗを冷却するためのガスの供給路やリフトピン配置用の孔などの各種部材を設けることもできる。また、以下の説明では、基板本体４１を静電チャック基板４０として説明する場合もある。
静電電極４２は、例えば、薄膜状に形成された薄膜電極である。静電電極４２は、基板本体４１において、基板本体４１の上面４１Ａの近傍に位置する部分に内設されている。静電電極４２は、吸着用電源と電気的に接続される。静電電極４２は、吸着用電源から印加される電圧により生じる静電力によって、吸着対象物である基板Ｗを基板本体４１の上面４１Ａに吸着保持（固定）する。静電電極４２の材料としては、例えば、タングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）を用いることができる。
複数の発熱体４３は、基板本体４１において、静電電極４２と接着面４１Ｂとの間に内設されている。複数の発熱体４３は、例えば、基板本体４１の上面４１Ａと平行な平面上に配置されている。複数の発熱体４３は、加熱用電源と電気的に接続される。複数の発熱体４３は、例えば、上面４１Ａに吸着保持された基板Ｗ全体の温度を均一とするように制御される。発熱体４３の材料としては、例えば、タングステンやモリブデンを用いることができる。
基板本体４１の上面４１Ａには、接着面４１Ｂ側に向かって凹む溝部４１Ｘが設けられている。溝部４１Ｘは、その底面が基板本体４１の厚さ方向の中途に位置するように形成されている。例えば、溝部４１Ｘは、その底面が静電電極４２の上面よりも上方に位置するように形成されている。溝部４１Ｘの深さは、例えば、１００〜２００μｍ程度とすることができる。なお、基板本体４１の上面４１Ａから静電電極４２の上面までの厚さは、例えば、２５０〜６００μｍ程度とすることができる。
溝部４１Ｘは、フォーカスリング５０と、基板Ｗが載置される載置領域Ａ１との間の領域に露出する基板本体４１の上面４１Ａに設けられている。換言すると、溝部４１Ｘは、基板本体４１の上面４１Ａに基板Ｗが載置された場合に、その基板Ｗとフォーカスリング５０との間の隙間に露出する基板本体４１の上面４１Ａに設けられている。
具体的には、図２に示すように、溝部４１Ｘは、フォーカスリング５０の内周縁（図中の破線参照）と載置領域Ａ１の外周縁（図中の一点鎖線参照）との間の平面視略円環状の領域に露出する上面４１Ａ全面に連続して設けられている。すなわち、溝部４１Ｘは、平面視において、載置領域Ａ１の外周縁を全周に亘って囲むように、円環状（リング状）に形成されている。また、溝部４１Ｘは、例えば、その外周部がフォーカスリング５０の内周部と平面視で重なる位置に設けられている。さらに、溝部４１Ｘは、例えば、その内周部が載置領域Ａ１の外周部と平面視で重なる位置に設けられている。
なお、溝部４１Ｘの幅は、例えば、２〜４ｍｍ程度とすることができる。なお、フォーカスリング５０の内周縁と載置領域Ａ１の外周縁との間の領域の幅は、例えば、１〜２ｍｍ程度とすることができる。
図１（ｂ）に示すように、溝部４１Ｘは、静電電極４２と平面視で重ならない位置に設けられている。また、本例の溝部４１Ｘの幅方向断面形状は、略台形状に形成されている。具体的には、溝部４１Ｘの幅方向断面形状は、底面の開口幅が上側の開口端の開口幅よりも小さくなる略台形状に形成されている。例えば、溝部４１Ｘは、図１（ｂ）において上側（上面４１Ａ側）から下側に向かうに連れて開口幅が小さくなるテーパ状に形成されている。すなわち、溝部４１Ｘの内側面は、上面４１Ａ側の開口端から溝部４１Ｘの内側に向かって傾斜する傾斜面に形成されている。
溝部４１Ｘには、保護層６０が埋め込まれている。保護層６０は、例えば、溝部４１Ｘに充填されている。このため、保護層６０は、平面視において、フォーカスリング５０と載置領域Ａ１との間の領域に設けられている。すなわち、保護層６０は、フォーカスリング５０と載置領域Ａ１（載置領域Ａ１に載置された基板Ｗ）との間の領域に位置する基板本体４１の表面（ここでは、溝部４１Ｘの内面）を被覆するように形成されている。この保護層６０は、溝部４１Ｘと同様に、平面視略円環状に形成されている。保護層６０は、例えば、その外周部がフォーカスリング５０の内周部と平面視で重なる位置に設けられている。また、保護層６０は、例えば、その内周部が載置領域Ａ１の外周部と平面視で重なる位置に設けられている。具体的には、保護層６０の上面６０Ａの外周部は、フォーカスリング５０の下面の内周部に当接している。また、保護層６０の上面６０Ａの内周部は、載置領域Ａ１に基板Ｗが載置されたときに、その基板Ｗの下面の外周部に当接する。ここで、保護層６０の上面６０Ａは、例えば、基板本体４１の上面４１Ａと面一になるように設定されている。例えば、保護層６０の上面６０Ａと基板本体４１の上面４１Ａとは研磨面である。
保護層６０は、例えば、当該静電チャック装置１０が設置されるプラズマエッチング処理装置において、侵食性の高いプロセスガスを用いた環境下でプラズマ処理を行った際に、プラズマ照射による侵食から基板本体４１を保護する機能を有している。このような保護層６０の材料としては、基板本体４１を構成する材料（例えば、アルミナ）よりもプラズマに対する耐性（耐プラズマ性）が高い材料を用いることができる。例えば、保護層６０の材料としては、イットリア（Ｙ２Ｏ３）やイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）を用いることができる。
図１（ａ）に示すように、静電チャック装置１０には、静電チャック基板４０の側面と、接着層３０の側面と、静電チャック基板４０から露出されたベースプレート２０の上面２０Ａとによって凹部１０Ｘが形成されている。この凹部１０Ｘは、静電チャック基板４０の外周に沿って、その外周全周に亘って形成されている。すなわち、本例の凹部１０Ｘは、平面視略円環状に形成されている。
フォーカスリング５０は、凹部１０Ｘに嵌合して設けられている。フォーカスリング５０は、例えば、静電チャック基板４０から露出されたベースプレート２０の上面２０Ａに対して、ボルトやねじ等の締結部材（図示略）によって固定されている。フォーカスリング５０は、ベースプレート２０に対して着脱可能に構成されている。
フォーカスリング５０は、凹部１０Ｘと同様に、静電チャック基板４０の外周に沿って、その外周全体に亘って形成されている。フォーカスリング５０は、静電チャック基板４０の基板本体４１の側面全面を被覆し、基板本体４１の上面４１Ａの一部を被覆している。フォーカスリング５０は、基板本体４１の所望の表面を被覆することが可能であれば、その形状及び大きさは特に限定されない。本例のフォーカスリング５０は、例えば、凹部１０Ｘの形状に合わせて、円環状（リング状）に形成されている。
フォーカスリング５０は、ベースプレート２０の上面２０Ａに設けられた本体部５１と、本体部５１の上面側の内周面から内側に突出する突出部５２とを有している。本体部５１と突出部５２とは一体に構成されている。
本体部５１は、基板本体４１の側面全面を被覆するように円環状に形成されている。本体部５１の内周面は、基板本体４１の側面に当接している。このような本体部５１の内径は、例えば、基板本体４１の外径と略同一径に設定されている。このとき、本体部５１の内周面と基板本体４１の側面との間は隙間がないように形成されていることが好ましい。但し、本明細書でいう「隙間がない」とは、両者の対向する面が対応する形状を有して当接していることを意味し、加工精度等を考慮した微小な隙間までないことを意味するものではない。なお、本体部５１の外径は、例えば、ベースプレート２０の外径と略同一径に設定されている。
突出部５２は、本体部５１の内周面の上部に設けられている。突出部５２は、基板本体４１の上面４１Ａの外周部を被覆するように、本体部５１の内周面から基板本体４１の中央部側（載置領域Ａ１側）に向かって円環状（リング状）に突出して形成されている。突出部５２の下面は、基板本体４１の上面４１Ａの外周部に当接している。すなわち、フォーカスリング５０では、突出部５２の下面から本体部５１の下面までの厚さが、接着層３０の厚さと基板本体４１の厚さとを合わせた厚さと略等しくなるように設定されている。このとき、突出部５２の下面と基板本体４１の上面４１Ａとの間は隙間がないように形成されていることが好ましい。
以上説明したように、フォーカスリング５０は、凹部１０Ｘに嵌合可能に構成されている。
また、突出部５２の内径は、載置領域Ａ１に載置される基板Ｗの外径よりも大径に設定されている。このため、載置領域Ａ１は、突出部５２（フォーカスリング５０）から露出されている。さらに、図１（ｂ）に示すように、突出部５２の内周部（先端部）は、溝部４１Ｘ及び保護層６０の外周部と平面視で重なる位置に設けられている。そして、突出部５２の下面の内周部は、保護層６０の上面６０Ａの外周部に当接している。なお、突出部５２の厚さは、例えば、基板Ｗと略同じ厚さに設定されている。例えば、突出部５２の厚さは、０．５〜１ｍｍ程度とすることができる。
フォーカスリング５０の材料としては、例えば、静電チャック基板４０よりも耐プラズマ性が高い材料を用いることができる。例えば、フォーカスリング５０の材料としては、シリコン、石英、セラミックスやフッ素系樹脂等を用いることができる。
次に、静電チャック装置１０の製造方法について説明する。
まず、図３（ａ）に示すように、ベースプレート２０と、静電電極４２及び発熱体４３を内蔵した静電チャック基板４０とを準備する。これらベースプレート２０及び静電チャック基板４０は、公知の製造方法により製造することができるため、ここでは詳細な説明を省略する。例えば、静電チャック基板４０は、タングステンを印刷したグリーンシートを積層後、焼成して形成される。続いて、ベースプレート２０の上面２０Ａに、接着層３０により静電チャック基板４０を接着する。
また、図３（ａ）に示す工程では、静電チャック基板４０の基板本体４１の上面４１Ａの所要箇所に溝部４１Ｘを形成する。溝部４１Ｘは、例えば、機械加工やレーザ加工により形成することができる。本例では、図３（ｂ）に示すように、溝部４１Ｘの内側面が、上側の開口端から溝部４１Ｘの内側に向かって傾斜する傾斜面となるように、溝部４１Ｘが形成される。なお、溝部４１Ｘは、静電チャック基板４０をベースプレート２０（図３（ａ）参照）に接着する前に形成してもよいし後に形成してもよい。
続いて、図３（ｃ）及び図３（ｄ）に示す工程では、溝部４１Ｘを充填する保護層６０を形成する。例えば、図３（ｃ）に示す工程では、溝部４１Ｘにイットリアを溶射して、溝部４１Ｘを充填し溝部４１Ｘの内面を被覆する保護層６０を形成する。ここでの溶射は、燃焼又は電気エネルギーを用いて溶射材料（ここでは、イットリア）を加熱し、溶融又は半溶融状態にした粒子を溝部４１Ｘの内面に高速でたたきつけて溶射被膜（保護層６０）を形成するものである。溶射方式としては、ガス式フレーム溶射、電気式アーク溶射や電気式プラズマ溶射などを用いることができる。なお、保護層６０は、溶射法に限らず、例えば、コールドスプレー法、エアロゾルデポジション法や焼結法等を用いて形成することもできる。
次いで、基板本体４１の上面４１Ａから突出した保護層６０を研磨して平坦化する。これにより、図３（ｄ）に示すように、基板本体４１の上面４１Ａと保護層６０の上面６０Ａとが略面一に形成される。保護層６０の研磨は、例えば、機械研磨や化学機械研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）等により行うことができる。
以上の製造工程により、図４（ａ）に示すように、溝部４１Ｘに保護層６０が埋め込まれた静電チャック基板４０が、接着層３０を介してベースプレート２０の上面２０Ａに接着された構造体を製造することができる。また、静電チャック基板４０の側面と接着層３０の側面とベースプレート２０の上面２０Ａとによって、静電チャック基板４０の外周に沿うリング状の凹部１０Ｘが形成される。
次に、図４（ｂ）に示す工程では、静電チャック基板４０から露出されたベースプレート２０の上面２０Ａに、凹部１０Ｘに嵌合するフォーカスリング５０をボルト等の締結部材（図示略）により固定する。このフォーカスリング５０により、静電チャック基板４０の側面全面と接着層３０の側面全面と静電チャック基板４０の上面４１Ａの一部と保護層６０の上面６０Ａの一部とが被覆される。
以上の製造工程により、本実施形態の静電チャック装置１０を製造することができる。
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）フォーカスリング５０と載置領域Ａ１との間の領域に露出する静電チャック基板４０（基板本体４１）の上面４１Ａに溝部４１Ｘを形成し、その溝部４１Ｘを充填する保護層６０を形成した。この保護層６０によって、静電チャック基板４０の上面４１Ａにプラズマが照射されることを好適に抑制できる。このため、侵食性の高いフッ素系や塩素系のプロセスガスを用いた環境下において、静電チャック装置１０に吸着保持された基板Ｗに対してプラズマ処理を繰り返し実施した場合であっても、プラズマ照射によって静電チャック基板４０が侵食されることを好適に抑制できる。これにより、静電チャック基板４０の寿命が短くなることを抑制でき、ひいては静電チャック装置１０の寿命が短くなることを抑制できる。
また、プラズマが照射される保護層６０は、静電チャック基板４０よりも耐プラズマ性の高い材料から構成されているため、保護層６０がプラズマ照射によって侵食されることも好適に抑制できる。
（２）また、静電チャック基板４０とは別部材の保護層６０によって溝部４１Ｘを充填するようにした。このため、保護層６０がプラズマ照射によって侵食された場合であっても、溝部４１Ｘに新たな保護層６０を容易に形成することができる。例えば、プラズマ照射により侵食された保護層６０を剥離し、新たな別の保護層６０を溝部４１Ｘに充填することにより、溝部４１Ｘに新たな保護層６０を容易に形成することができる。そして、この新たな保護層６０によって、プラズマ照射による侵食から静電チャック基板４０を保護することができる。このように保護層６０を繰り返し交換して静電チャック基板４０を保護することによって、静電チャック装置１０の寿命を大幅に伸ばすことができる。
（３）ところで、従来の静電チャック装置８０の寿命を延ばす方法としては、プラズマ照射により侵食された静電チャック基板８３の吸着面８３Ａを研削する方法が考えられる。しかし、この方法では、安定した吸着力が得られるようにはなるものの、静電チャック基板８３の厚さが薄くなるため、フォーカスリング８４の高さを調整する必要がある。また、吸着面８３Ａが研削されると、その吸着面８３Ａから静電電極８５までの厚さが薄くなるため、耐電圧が低くなるという問題もある。
これに対し、本例では、静電チャック基板４０とは別部材の保護層６０によって静電チャック基板４０を保護するようにしたため、その保護層６０が侵食した場合には保護層６０のみを交換することができる。このため、保護層６０を繰り返し交換した場合であっても、静電チャック基板４０の厚さはほとんど変わらない。したがって、フォーカスリング５０の高さ調整や耐電圧の低下といった問題の発生を好適に抑制することができる。
（４）溝部４１Ｘに保護層６０を形成するようにしたため、基板本体４１の上面４１Ａに保護層６０を形成する場合に比べて、保護層６０を容易に厚く形成することができる。これにより、保護層６０の耐圧を向上させることができるとともに、静電チャック装置１０のプラズマに対する耐食性を向上させることができる。また、保護層６０の形成によって静電チャック装置１０が大型化することを好適に抑制することができる。
（５）静電電極４２と平面視で重ならない位置に溝部４１Ｘを形成した。これにより、溝部４１Ｘを深く形成することができるため、保護層６０をより厚く形成することができる。このため、保護層６０の耐圧をより向上させることができるとともに、静電チャック装置１０のプラズマに対する耐食性をより向上させることができる。
（６）溝部４１Ｘの内側面を、溝部４１Ｘの上側の開口端から溝部４１Ｘの内側に向かって傾斜する傾斜面に形成した。これにより、溝部４１Ｘの内面と保護層６０との接触面積を増大させることができるため、基板本体４１と保護層６０との密着性を向上させることができる。さらに、保護層６０を研磨する際などに、溝部４１Ｘの開口端部、つまり静電チャック基板４０の角部に欠けが発生することを好適に抑制することができる。
（７）保護層６０の外周部を、フォーカスリング５０の突出部５２の内周部と平面視で重なる位置に設けるようにした。これにより、フォーカスリング５０の内周縁部の位置が製造誤差等に起因して設計位置からずれた場合であっても、フォーカスリング５０と基板Ｗとの隙間から露出される静電チャック基板４０の上面４１Ａを保護層６０によって好適に被覆することができる。
（８）保護層６０の内周部を、載置領域Ａ１の外周部と平面視で重なる位置に設けるようにした。これにより、基板Ｗの載置位置が位置ずれした場合であっても、フォーカスリング５０と基板Ｗとの隙間から露出される静電チャック基板４０の上面４１Ａを保護層６０によって好適に被覆することができる。
（第２実施形態）
以下、図５に従って第２実施形態を説明する。この実施形態の静電チャック装置１０Ａは、静電チャック基板４０Ａの構造が上記第１実施形態の静電チャック基板４０と異なっている。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。なお、先の図１〜図４に示した部材と同様の部材にはそれぞれ同一の符号を付して示し、それら各要素についての詳細な説明は省略する。
図５に示すように、静電チャック基板４０Ａは、基板本体４５と、基板本体４５に内蔵された静電電極４２及び発熱体４３とを有している。
基板本体４５は、ベースプレート２０の上面２０Ａに接着層３０を介して接着された本体部４６と、本体部４６の上面４６Ａから上方に突出し、本体部４６よりも平面形状が小さく形成された保持台４７とを有している。
本体部４６及び保持台４７の形状及び大きさは特に限定されない。本体部４６及び保持台４７は、例えば、基板Ｗの形状に合わせて円板状に形成されている。本体部４６の直径は、ベースプレート２０の直径よりも小径に設定されている。また、保持台４７の直径は、本体部４６の直径よりも小径に設定されている。このため、基板本体４５には、保持台４７の側面と本体部４６の上面とによって段差部が形成されている。また、本例の保持台４７は、基板Ｗの直径よりも小径に設定されている。
本体部４６は、上面４６Ａと、上面４６Ａと反対側の面であって接着層３０により接着される接着面４６Ｂ（図５では、下面）とを有している。また、保持台４７は、基板Ｗが載置される上面４７Ａを有している。本例の保持台４７では、上面４７Ａ全面が載置領域Ａ１となる。
静電電極４２は、保持台４７に内設されている。具体的には、静電電極４２は、保持台４７において、保持台４７の上面４７Ａの近傍に位置する部分に内設されている。複数の発熱体４３は、例えば、本体部４６に内設されている。
本体部４６の上面４６Ａには、接着面４６Ｂ側に向かって凹む溝部４６Ｘが設けられている。溝部４６Ｘは、その底面が本体部４６の厚さ方向の中途に位置するように形成されている。本例の溝部４６Ｘは、その底面が発熱体４３の上面よりも上方に位置するように形成されている。
溝部４６Ｘは、フォーカスリング５０と、載置領域Ａ１、つまり保持台４７の上面４７Ａとの間の領域に露出する本体部４６の上面４６Ａに設けられている。換言すると、溝部４６Ｘは、フォーカスリング５０と、保持台４７の側面との間の隙間に露出する本体部４６の上面４６Ａに設けられている。
具体的には、溝部４６Ｘは、フォーカスリング５０の突出部５２の内周縁と保持台４７の側面との間の平面視略円環状の領域に露出する上面４６Ａ全面に連続して設けられている。すなわち、溝部４６Ｘは、平面視において、保持台４７の外周（側面）を全周に亘って囲むように、円環状（リング状）に形成されている。溝部４６Ｘは、静電電極４２と平面視で重ならない位置に設けられている。また、溝部４６Ｘは、例えば、その外周部が突出部５２の内周部と平面視で重なる位置に設けられている。また、溝部４６Ｘの内周部側（保持台４７側）の内側面は、例えば、保持台４７の側面と連続するように形成されている。
溝部４６Ｘには、保護層６０が埋め込まれている。保護層６０は、例えば、溝部４６Ｘに充填されている。このため、保護層６０は、平面視において、フォーカスリング５０と保持台４７の側面との間の領域に設けられている。すなわち、保護層６０は、フォーカスリング５０と保持台４７との間の領域に位置する本体部４６の表面（ここでは、溝部４６Ｘの内面）を被覆するように形成されている。また、保護層６０は、例えば、その外周部が突出部５２の内周部と平面視で重なる位置に設けられている。例えば、保護層６０の上面６０Ａの外周部は、突出部５２の下面の内周部に当接している。
静電チャック装置１０Ａでは、本体部４６の側面と、接着層３０の側面と、本体部４６から露出されたベースプレート２０の上面２０Ａとによって凹部１０Ｘが形成されている。
フォーカスリング５０は、凹部１０Ｘに嵌合し、本体部４６の側面全面と、本体部４６の上面４６Ａの外周部とを被覆するように設けられている。具体的には、フォーカスリング５０の本体部５１は、本体部４６の側面全面を被覆するように円環状に形成されている。この本体部５１の内周面は、本体部４６の側面に当接している。また、フォーカスリング５０の突出部５２は、本体部４６の上面４６Ａの外周部を被覆するように、本体部５１の内周面から本体部４６の中央部側（保持台４７側）に向かって円環状（リング状）に突出して形成されている。この突出部５２の下面は、本体部４６の上面４６Ａの外周部に当接している。
以上説明した本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
（他の実施形態）
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・図６に示すように、上記第２実施形態の静電チャック装置１０Ａにおいて、保持台４７の側面を被覆するように保護層６０を形成するようにしてもよい。すなわち、本変形例の保護層６０は、溝部４６Ｘを充填するとともに、保持台４７の側面全面を被覆するように形成されている。この構成によれば、フォーカスリング５０及び基板Ｗから露出される保持台４７の側面を保護層６０によって保護することができる。このため、保持台４７の側面がプラズマ照射によって侵食されることを好適に抑制できる。
・上記第２実施形態の保持台４７の直径を、基板Ｗの直径よりも大径に設定してもよいし、基板Ｗの直径と略同径に設定してもよい。なお、保持台４７の直径を基板Ｗの直径よりも大径に設定した場合には、例えば、基板Ｗから露出する保持台４７の上面４７Ａの外周部に凹部を形成し、その凹部の内面を被覆する保護層６０を形成することが好ましい。
・上記各実施形態の溝部４１Ｘ，４６Ｘの幅方向断面形状は特に限定されない。例えば、溝部４１Ｘの幅方向断面形状を、略半円状、略半楕円状又は略矩形状に形成してもよい。また、溝部４６Ｘの幅方向断面形状を、略台形状、略半円状、略半楕円状又は略矩形状に形成してもよい。
１０，１０Ａ 静電チャック装置
１０Ｘ 凹部
２０ ベースプレート
３０ 接着層
４０，４０Ａ 静電チャック基板
４１，４５ 基板本体
４６ 本体部
４７ 保持台
４１Ｘ，４６Ｘ 溝部
４２ 静電電極
５０ フォーカスリング
６０ 保護層
Ａ１ 載置領域
Ｗ 基板

Claims (9)

  1. ベースプレートと、
    前記ベースプレートの上面に接合された静電チャック基板と、
    前記静電チャック基板に内設された静電電極と、
    前記ベースプレートの上面に設けられ、前記静電チャック基板の側面を被覆するフォーカスリングと、
    前記フォーカスリングと、吸着対象物が載置される載置領域との間の領域に露出する前記静電チャック基板の表面に形成された溝部と、
    前記溝部に充填された保護層と、を有し、
    前記溝部は、前記静電電極と平面視で重ならない位置に設けられ、
    前記保護層は、前記静電チャック基板を構成する材料よりも耐プラズマ性が高い材料からなることを特徴とする静電チャック装置。
  2. 前記溝部の内側面は、前記静電チャック基板の前記表面側の開口端から前記溝部の内側に向かって傾斜した傾斜面であることを特徴とする請求項１に記載の静電チャック装置。
  3. 前記保護層の外周部は、前記フォーカスリングの内周部と平面視で重なる位置に配置されている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装置。
  4. 前記静電チャック基板の側面と、前記静電チャック基板から露出された前記ベースプレートの上面とによって構成され、前記静電チャック基板の外周に沿って設けられた凹部を有し、
    前記フォーカスリングは、前記凹部に嵌合して設けられ、前記静電チャック基板の側面全面を被覆するとともに、前記載置領域を有する前記静電チャック基板の上面の外周部を被覆し、
    前記溝部は、前記静電チャック基板の前記上面を被覆する前記フォーカスリングの内周縁と、前記載置領域の外周縁との間の領域に露出する前記静電チャック基板の前記上面に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の静電チャック装置。
  5. 前記保護層の内周部は、前記載置領域の外周部と平面視で重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の静電チャック装置。
  6. 前記静電チャック基板は、接着層を介して前記ベースプレートに接着された本体部と、前記本体部の上面から上方に突出し、前記本体部よりも平面形状が小さく形成され、上面全面が前記載置領域となる保持台とを有し、
    前記本体部の側面と、前記本体部から露出された前記ベースプレートの上面とによって構成され、前記本体部の外周に沿って設けられた凹部を有し、
    前記フォーカスリングは、前記凹部に嵌合して設けられ、前記本体部の側面全面を被覆するとともに、前記本体部の上面の外周部を被覆し、
    前記溝部は、前記本体部の上面を被覆する前記フォーカスリングの内周縁と、前記保持台の側面との間の領域に露出する前記本体部の上面に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の静電チャック装置。
  7. 前記保護層は、前記保持台の側面を被覆していることを特徴とする請求項６に記載の静電チャック装置。
  8. ベースプレートの上面に静電チャック基板を接合する工程と、
    前記静電チャック基板に溝部を形成する工程と、
    前記静電チャック基板を構成する材料よりも耐プラズマ性が高い材料からなる保護層を前記溝部に充填する工程と、
    前記ベースプレートの上面に、前記静電チャック基板の側面を被覆するフォーカスリングを固定する工程と、を有し、
    前記溝部は、前記フォーカスリングが前記ベースプレートに固定された場合に、該フォーカスリングと、吸着対象物が載置される載置領域との間の領域に露出される前記静電チャック基板の表面に形成されることを特徴とする静電チャック装置の製造方法。
  9. 前記保護層を前記溝部に充填する工程は、
    前記溝部内に、溶射法、コールドスプレー法、エアロゾルデポジション法及び焼結法のいずれか１つの方法により前記保護層を形成する工程と、
    前記静電チャック基板の前記表面から上方に突出した前記保護層を研磨する工程と、を有することを特徴とする請求項８に記載の静電チャック装置の製造方法。
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