JP2020035840A - Electrostatic chuck device - Google Patents

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Abstract

To provide a novel electrostatic chuck device having high heat uniformity.SOLUTION: An electrostatic chuck device includes: an electrostatic chuck unit using a ceramic sintered body as a forming material, a base unit for cooling the electrostatic chuck unit; and a bonding portion provided between the electrostatic chuck unit and the base unit. A bonding portion includes a bonding layer having a plurality of concave portions and convex portions surrounding the concave portions as viewed from a normal direction of the bonding portion. The concave portions are provided on the entire surface of both a first surface facing the electrostatic chuck unit and a second surface facing the base unit in a bonding layer.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、静電チャック装置に関する。   The present invention relates to an electrostatic chuck device.

プラズマエッチング装置、プラズマＣＶＤ装置等のプラズマを用いた半導体製造装置においては、載置面に簡単にウエハを取付け、固定するとともに、ウエハを所望の温度に維持する装置として静電チャック装置が使用されている。静電チャック装置としては、載置面を含む静電チャック部と、静電チャック部を冷却するベース部と、静電チャック部とベース部とを接合する接合部（接合膜）とを有する構成が知られている。   2. Description of the Related Art In a semiconductor manufacturing apparatus using plasma such as a plasma etching apparatus and a plasma CVD apparatus, an electrostatic chuck apparatus is used as an apparatus for easily mounting and fixing a wafer on a mounting surface and maintaining the wafer at a desired temperature. ing. The electrostatic chuck device includes an electrostatic chuck unit including a mounting surface, a base unit for cooling the electrostatic chuck unit, and a bonding unit (bonding film) for bonding the electrostatic chuck unit and the base unit. It has been known.

近年、半導体を用いたデバイスは高集積化される傾向にある。そのため、デバイスの製造時には、配線の微細加工技術や三次元実装技術が必要とされている。このような加工技術を実施するにあたり、半導体製造装置には、ウエハの面内の温度分布（温度差）を低減させることが求められる。   In recent years, devices using semiconductors tend to be highly integrated. Therefore, at the time of manufacturing a device, fine processing technology of wiring and three-dimensional mounting technology are required. In implementing such a processing technique, a semiconductor manufacturing apparatus is required to reduce a temperature distribution (temperature difference) in a plane of a wafer.

なお、本明細書においては、「載置面に載置したウエハの面内温度分布（温度差）の度合い」のことを「均熱性」と称することがある。「均熱性が高い」とは、ウエハの面内温度分布が小さいことを意味する。   In the present specification, the “degree of the in-plane temperature distribution (temperature difference) of the wafer mounted on the mounting surface” may be referred to as “thermal uniformity”. “High heat uniformity” means that the in-plane temperature distribution of the wafer is small.

ウエハの面内温度分布を低減する方法として、接合膜の材料や構造を調整することで、静電チャック部からベース部への熱伝達を調整する方法が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。   As a method of reducing the in-plane temperature distribution of a wafer, a method of adjusting heat transfer from an electrostatic chuck portion to a base portion by adjusting a material and a structure of a bonding film is known (for example, Patent Document 1). 3).

特開２００９−２６７２５６号公報JP 2009-267256 A 特開２０１７−１４３１８２号公報JP 2017-143182 A 特開２０１７−１５２４６９号公報JP 2017-152469 A

しかしながら、特許文献１〜３に記載の構成では、ウエハの面内温度分布を所望の温度差にまで低減させることができないことがあり、改善が求められていた。   However, the configurations described in Patent Literatures 1 to 3 may not be able to reduce the in-plane temperature distribution of the wafer to a desired temperature difference, and have been required to be improved.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、均熱性が高い新規な静電チャック装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a novel electrostatic chuck device having high heat uniformity.

上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、セラミックス焼結体を形成材料とする静電チャック部と、前記静電チャック部を冷却するベース部と、前記静電チャック部と前記ベース部との間に設けられた接合部と、を有し、前記接合部は、複数の凹部と、前記接合部の法線方向から見て前記凹部の周囲を囲む凸状部と、を有する接合層を含み、前記複数の凹部は、前記接合層において、前記静電チャック部に面する第１面と、前記ベース部に面する第２面と、の両面の全面に設けられている静電チャック装置を提供する。   In order to solve the above problems, one embodiment of the present invention provides an electrostatic chuck portion using a ceramic sintered body as a forming material, a base portion for cooling the electrostatic chuck portion, the electrostatic chuck portion, and the base. And a bonding portion provided between the bonding portion and the bonding portion, the bonding portion including a plurality of concave portions, and a convex portion surrounding a periphery of the concave portion when viewed from a normal direction of the bonding portion. A plurality of recesses, wherein the plurality of recesses are provided on the entire surface of both surfaces of the first surface facing the electrostatic chuck portion and the second surface facing the base portion in the bonding layer. A chuck device is provided.

本発明の一態様においては、前記第１面において、前記接合層に対向する部材と前記接合層との接触面積は、前記部材と前記接合層とで囲まれた空気層の前記部材に対する投影面積よりも大きい構成としてもよい。   In one embodiment of the present invention, a contact area between the member facing the bonding layer and the bonding layer on the first surface is a projection area of the air layer surrounded by the member and the bonding layer with respect to the member. A larger configuration may be used.

本発明の一態様においては、前記第２面において、前記接合層に対向する部材と前記接合層との接触面積は、前記部材と前記接合層とで囲まれた空気層の前記部材に対する投影面積よりも大きい構成としてもよい。   In one embodiment of the present invention, a contact area between the member facing the bonding layer and the bonding layer on the second surface is a projection area of the air layer surrounded by the member and the bonding layer with respect to the member. A larger configuration may be used.

本発明の一態様においては、前記接合部は、前記静電チャック部と前記接合層との間に、第１接着剤を形成材料とする第１接着剤層を有し、前記第１接着剤は、前記第１面に設けられた前記複数の凹部に充填されている構成としてもよい。   In one aspect of the present invention, the bonding portion has a first adhesive layer using a first adhesive as a forming material between the electrostatic chuck portion and the bonding layer; May be filled in the plurality of recesses provided on the first surface.

本発明の一態様においては、前記第１接着剤の熱伝導率は、前記接合層の形成材料の熱伝導率よりも大きい構成としてもよい。   In one embodiment of the present invention, the thermal conductivity of the first adhesive may be higher than the thermal conductivity of a material for forming the bonding layer.

本発明の一態様においては、前記接合層の厚みは、前記第１接着剤層の厚みよりも大きい構成としてもよい。   In one embodiment of the present invention, the thickness of the bonding layer may be larger than the thickness of the first adhesive layer.

本発明の一態様においては、前記接合部は、前記静電チャック部と前記接合層との間に、第２接着剤を形成材料とする第２接着剤層を有し、前記第２接着剤は、前記第２面に設けられた前記複数の凹部に充填されている構成としてもよい。   In one embodiment of the present invention, the bonding portion has a second adhesive layer using a second adhesive as a forming material, between the electrostatic chuck portion and the bonding layer, May be filled in the plurality of recesses provided on the second surface.

本発明の一態様においては、前記第２接着剤の熱伝導率は、前記接合層の形成材料の熱伝導率よりも大きい構成としてもよい。   In one embodiment of the present invention, the thermal conductivity of the second adhesive may be larger than the thermal conductivity of the material forming the bonding layer.

本発明の一態様においては、前記接合層の厚みは、前記第２接着剤層の厚みよりも大きい構成としてもよい。   In one embodiment of the present invention, the thickness of the bonding layer may be larger than the thickness of the second adhesive layer.

本発明の一態様においては、前記凹部の深さは、０．０５μｍ以上１．０μｍ以下である構成としてもよい。   In one embodiment of the present invention, the depth of the recess may be not less than 0.05 μm and not more than 1.0 μm.

本発明の一態様においては、前記複数の凹部は、規則的に配列されている構成としてもよい。   In one embodiment of the present invention, the plurality of recesses may be arranged regularly.

本発明によれば、均熱性が高い新規な静電チャック装置を提供することができる。   According to the present invention, a novel electrostatic chuck device having high heat uniformity can be provided.

本実施形態の静電チャック装置１Ａを示す断面図である。It is sectional drawing which shows 1 A of electrostatic chuck apparatuses of this embodiment. 接合層５の平面図である。FIG. 4 is a plan view of a bonding layer 5. 図２の線分ＩＩ−ＩＩにおける矢視断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 2. 第２面５ｂ側の様子を示す概略断面図である。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a state on the second surface 5b side. 本実施形態の変形例に係る静電チャック装置１Ｂの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the electrostatic chuck apparatus 1B which concerns on the modification of this embodiment.

以下、図１〜図５を参照しながら、本実施形態に係る静電チャック装置について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。   Hereinafter, the electrostatic chuck device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. In all of the following drawings, dimensions, ratios, and the like of the components are appropriately changed in order to make the drawings easy to see.

図１は、本実施形態の静電チャック装置１Ａを示す断面図である。静電チャック装置１Ａは、円板状の静電チャック部２と、静電チャック部２の温度を調整する温度調整用ベース部（ベース部）３と、静電チャック部２とベース部３との間に設けられ、静電チャック部２とベース部３とを接合する接合部４と、静電チャック部２に給電する給電部８と、有する。   FIG. 1 is a sectional view showing an electrostatic chuck device 1A according to the present embodiment. The electrostatic chuck device 1 </ b> A includes a disk-shaped electrostatic chuck section 2, a temperature adjusting base section (base section) 3 for adjusting the temperature of the electrostatic chuck section 2, the electrostatic chuck section 2 and the base section 3. And a power supply unit 8 that supplies power to the electrostatic chuck unit 2 and that connects the electrostatic chuck unit 2 and the base unit 3.

（静電チャック部）
静電チャック部２は、載置板１１と、支持板１２と、内部電極１３と、絶縁材層１４と、給電用端子１０と、を有している。 (Electrostatic chuck)
The electrostatic chuck unit 2 includes a mounting plate 11, a support plate 12, an internal electrode 13, an insulating material layer 14, and a power supply terminal 10.

載置板１１は、上面が半導体ウエハ等の板状試料Ｗを載置する載置面１１ａとした板状部材である。
支持板１２は、載置板１１と一体化され載置板１１を支持する板状部材である。 The mounting plate 11 is a plate-shaped member whose upper surface is a mounting surface 11a on which a plate-shaped sample W such as a semiconductor wafer is mounted.
The support plate 12 is a plate-like member that is integrated with the mounting plate 11 and supports the mounting plate 11.

載置板１１および支持板１２は、重ね合わせた面の形状を同じくする円形の部材である。載置板１１および支持板１２は、機械的な強度を有し、腐食性ガスおよび腐食性ガスのプラズマに対する耐久性を有する絶縁性のセラミックス焼結体（誘電体材料）を形成材料とする。   The mounting plate 11 and the support plate 12 are circular members having the same shape of the superposed surfaces. The mounting plate 11 and the supporting plate 12 are made of an insulating ceramic sintered body (dielectric material) having mechanical strength and having durability against corrosive gas and corrosive gas plasma.

載置板１１および支持板１２の形成材料としては、酸化アルミニウム−炭化ケイ素（Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＣ）複合焼結体、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）焼結体、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）焼結体を挙げることができる。 As the material of the mounting plate 11 and the support plate 12, aluminum oxide - silicon carbide (Al 2 O 3 -SiC) composite sintered body, aluminum oxide (Al 2 O 3) sintered body, aluminum nitride (AlN) sintered There can be mentioned union.

載置板１１の載置面には、直径が板状試料の厚みより小さい突起部が複数個形成され、これらの突起部が板状試料Ｗを支える構成になっていてもよい。   A plurality of protrusions having a diameter smaller than the thickness of the plate-like sample may be formed on the mounting surface of the mounting plate 11, and the protrusions may support the plate-like sample W.

内部電極１３は、電荷を発生させて静電吸着力で板状試料を固定する、すなわち静電吸着用の静電チャック用電極として用いられる。内部電極１３は、載置板１１と支持板１２との間に設けられている。内部電極１３は、形状や、大きさを適宜調整することができる。   The internal electrode 13 is used as an electrode for an electrostatic chuck for generating a charge and fixing a plate-like sample by an electrostatic attraction force, that is, an electrostatic chuck. The internal electrode 13 is provided between the mounting plate 11 and the support plate 12. The shape and size of the internal electrode 13 can be appropriately adjusted.

内部電極１３は、酸化アルミニウム−炭化タンタル（Ａｌ２Ｏ３−Ｔａ４Ｃ５）導電性複合焼結体、酸化アルミニウム−タングステン（Ａｌ２Ｏ３−Ｗ）導電性複合焼結体、酸化アルミニウム−炭化ケイ素（Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＣ）導電性複合焼結体、窒化アルミニウム−タングステン（ＡｌＮ−Ｗ）導電性複合焼結体、窒化アルミニウム−タンタル（ＡｌＮ−Ｔａ）導電性複合焼結体等の導電性セラミックス、またはタングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属を形成材料とする。なお、上記複合焼結体については、所望の導電性が得られるように組成、製造条件等を調節して得られた焼結体を用いる。 Internal electrodes 13 may be made of aluminum oxide - tantalum carbide (Al 2 O 3 -Ta 4 C 5) conductive composite sintered body, an aluminum oxide - tungsten (Al 2 O 3 -W) conductive composite sintered body, aluminum oxide - silicon carbide (Al 2 O 3 -SiC) conductive composite sintered body, an aluminum nitride - tungsten (AlN-W) conductive composite sintered body, an aluminum nitride - tantalum (AlN-Ta) conducting such a composite sintered body A conductive ceramic or a high melting point metal such as tungsten (W), tantalum (Ta), or molybdenum (Mo) is used as a forming material. In addition, about the said composite sintered compact, the sintered compact obtained by adjusting a composition, manufacturing conditions, etc. so that desired conductivity is obtained is used.

内部電極１３の厚みは、特に限定されるものではないが、０．１μｍ以上かつ１００μｍ以下が好ましく、５μｍ以上かつ２０μｍ以下がより好ましい。内部電極１３の厚みが０．１μｍを上回ると、充分な導電性を確保することができる。内部電極１３の厚みが１００μｍ以下であると、載置板１１と支持板１２との接合界面において、載置板１１および支持板１２と内部電極１３との熱膨張率差に起因したクラックが入り難い。   The thickness of the internal electrode 13 is not particularly limited, but is preferably 0.1 μm or more and 100 μm or less, more preferably 5 μm or more and 20 μm or less. When the thickness of the internal electrode 13 exceeds 0.1 μm, sufficient conductivity can be secured. If the thickness of the internal electrode 13 is 100 μm or less, cracks due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the mounting plate 11 and the supporting plate 12 and the internal electrode 13 occur at the joint interface between the mounting plate 11 and the supporting plate 12. hard.

内部電極１３は、スパッタ法や蒸着法等の成膜法、またはスクリーン印刷法等の塗工法により容易に形成することができる。   The internal electrode 13 can be easily formed by a film forming method such as a sputtering method or a vapor deposition method, or a coating method such as a screen printing method.

絶縁材層１４は、載置面１１ａの法線方向から見て、内部電極１３の周囲を取り囲む。絶縁材層１４は、腐食性ガスおよび腐食ガスのプラズマから内部電極１３を保護するとともに、載置板１１と支持板１２との境界部、すなわち内部電極１３以外の外周部領域を接合一体化する。   The insulating material layer 14 surrounds the periphery of the internal electrode 13 when viewed from the normal direction of the mounting surface 11a. The insulating material layer 14 protects the internal electrode 13 from corrosive gas and plasma of corrosive gas, and joins and integrates the boundary between the mounting plate 11 and the support plate 12, that is, the outer peripheral region other than the internal electrode 13. .

絶縁材層１４は、載置板１１および支持板１２を構成する材料と同一組成の絶縁材料、または載置板１１および支持板１２を構成する材料と主成分が同一の絶縁材料を形成材料としている。   The insulating material layer 14 is formed using an insulating material having the same composition as the material forming the mounting plate 11 and the supporting plate 12 or an insulating material having the same main component as the material forming the mounting plate 11 and the supporting plate 12. I have.

給電用端子１０は、支持板１２を貫通するようにして設けられ、支持板１２と接合一体化している。また、給電用端子１０は、内部電極１３に電気的に接続している。給電用端子１０の形成材料は、耐熱性に優れた材料であれば特に制限されないが、熱膨張係数が支持板１２の形成材料の熱膨張係数、および内部電極１３の形成材料の熱膨張係数に近似した材料が好ましい。このような材料として、例えば、Ａｌ２Ｏ３−ＴａＣなどの導電性セラミック材料を挙げることができる。 The power supply terminal 10 is provided so as to penetrate the support plate 12 and is joined and integrated with the support plate 12. The power supply terminal 10 is electrically connected to the internal electrode 13. The material for forming the power supply terminal 10 is not particularly limited as long as it is a material having excellent heat resistance. However, the coefficient of thermal expansion is determined by the coefficient of thermal expansion of the material of the support plate 12 and the coefficient of thermal expansion of the material of the internal electrode 13. Similar materials are preferred. As such a material, for example, a conductive ceramic material such as Al 2 O 3 -TaC.

なお、静電チャック部２には、内部または支持板１２側の下面に、ヒータ電極を設けることとしてもよい。ヒータ電極を有する静電チャック部２においては、ヒータ電極に通電して加熱し、載置面の温度調節に利用することができる。   The electrostatic chuck section 2 may be provided with a heater electrode inside or on the lower surface on the support plate 12 side. In the electrostatic chuck section 2 having the heater electrode, the heater electrode is energized and heated to be used for temperature adjustment of the mounting surface.

（温度調整用ベース部（ベース部））
ベース部３は、静電チャック部２を所望の温度に調整するための部材である。ベース部３は、静電チャック部２と同様に、載置面１１ａの法線方向から見て円形を呈する。ベース部３は、内部に冷媒を循環させる流路３Ａが形成された構成を採用することができ、流路３Ａを形成可能な程度の厚みを有することが好ましい。 (Temperature adjustment base (base))
The base unit 3 is a member for adjusting the temperature of the electrostatic chuck unit 2 to a desired temperature. The base portion 3 has a circular shape when viewed from the normal direction of the mounting surface 11a, similarly to the electrostatic chuck portion 2. The base portion 3 can adopt a configuration in which a flow path 3A for circulating a coolant is formed inside, and preferably has a thickness that can form the flow path 3A.

ベース部３の形成材料としては、熱伝導性、導電性に優れ、加工しやすい金属、またはこのような金属を含む複合材であれば特に制限がない。ベース部３の形成材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銅（Ｃｕ）、銅合金、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等が好適に用いられる。ベース部３において、少なくともプラズマに曝される面は、アルマイト処理が施されているか、アルミナ等の絶縁膜が成膜されていることが好ましい。   The material for forming the base portion 3 is not particularly limited as long as it is a metal which is excellent in heat conductivity and conductivity and is easily processed, or a composite material containing such a metal. As a material for forming the base portion 3, for example, aluminum (Al), an aluminum alloy, copper (Cu), a copper alloy, stainless steel (SUS), or the like is suitably used. It is preferable that at least a surface of the base portion 3 exposed to plasma is subjected to an alumite treatment or an insulating film such as alumina is formed.

（接合部）
接合部４は、静電チャック部２とベース部３との間に配置され、静電チャック部２とベース部３とを接合する。接合部４が、接合層５と、第１接着剤層６と、第２接着剤層７とを有する。 (Joint)
The joining section 4 is arranged between the electrostatic chuck section 2 and the base section 3 and joins the electrostatic chuck section 2 and the base section 3. The bonding portion 4 has a bonding layer 5, a first adhesive layer 6, and a second adhesive layer 7.

（接合層）
接合層５は、静電チャック部２とベース部３との間を絶縁する機能を有する。 (Joining layer)
The bonding layer 5 has a function of insulating the electrostatic chuck 2 and the base 3 from each other.

図２，３は、接合層５を示す説明図である。図２は、接合層５の平面図、すなわち接合層５の法線方向から見た図である。図３は、図２の線分ＩＩ−ＩＩにおける矢視断面図である。   2 and 3 are explanatory diagrams showing the bonding layer 5. FIG. FIG. 2 is a plan view of the bonding layer 5, that is, a view seen from a normal direction of the bonding layer 5. FIG. 3 is a sectional view taken along line II-II in FIG.

図に示すように、接合層５は、複数の凹部５１と、接合層５の法線方向から見て凹部５１の周囲を囲む凸状部５２と、有する。また、複数の凹部５１と凸状部５２とは、静電チャック部２に面する第１面５ａと、ベース部３に面する第２面５ｂとの両面全面に設けられている。   As shown in the figure, the bonding layer 5 has a plurality of concave portions 51 and a convex portion 52 that surrounds the concave portion 51 when viewed from the normal direction of the bonding layer 5. Further, the plurality of concave portions 51 and the convex portions 52 are provided on both surfaces of the first surface 5 a facing the electrostatic chuck portion 2 and the second surface 5 b facing the base portion 3.

接合層５は、耐熱性および絶縁性を有する樹脂を形成材料とすることができる。接合層５の形成材料としては、ポリイミド樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂などを挙げることができる。   The bonding layer 5 can be made of a resin having heat resistance and insulation properties. Examples of a material for forming the bonding layer 5 include a polyimide resin, a silicon resin, and an epoxy resin.

また、接合層５は、シリコン樹脂と熱硬化性樹脂との混合物を用いることもできる。このような混合物において、シリコン樹脂の含有量は、５体積％以上９０体積％以下である。接合層５のショアＡ硬度は、静電チャック部２とベース部３との温度差により生じる応力を緩和しやすいため、２０から８０であることが好ましい。   In addition, for the bonding layer 5, a mixture of a silicone resin and a thermosetting resin can be used. In such a mixture, the content of the silicone resin is 5% by volume or more and 90% by volume or less. The Shore A hardness of the bonding layer 5 is preferably 20 to 80 because stress generated due to a temperature difference between the electrostatic chuck portion 2 and the base portion 3 is easily reduced.

上記混合物において、シリコン樹脂ゴムと混合する熱硬化性樹脂としては、アクリル系、メタクリル系、エポキシ系、ウレタン系、イミド系樹脂等があげられるが、これら１種もしくは２種以上使用してもよいし、これ以外の樹脂を用いてもよい。   In the above mixture, examples of the thermosetting resin mixed with the silicone resin rubber include acrylic, methacrylic, epoxy, urethane, and imide resins, and one or more of these may be used. However, other resins may be used.

接合層５の平均厚みは、１０μｍ以上５００μｍ以下であり、３０μｍ以上５００μｍ以下であると好ましい。接合層５の平均厚みが１０μｍ以上であれば、静電チャック部２とベース部３との間で良好に熱を伝達することができる。また、接合層５の平均厚みが１０μｍ以上であれば、静電チャック部２が加熱され膨張したとしても、十分に内部応力を緩和することができる。接合層５の平均厚みが５００μｍ以下であれば、熱伝導性を確保できる。   The average thickness of the bonding layer 5 is 10 μm or more and 500 μm or less, and preferably 30 μm or more and 500 μm or less. If the average thickness of the bonding layer 5 is 10 μm or more, heat can be transferred well between the electrostatic chuck 2 and the base 3. If the average thickness of the bonding layer 5 is 10 μm or more, the internal stress can be sufficiently reduced even if the electrostatic chuck portion 2 is heated and expanded. When the average thickness of the bonding layer 5 is 500 μm or less, thermal conductivity can be ensured.

なお、「接合層５の厚み」は、接合層５の第１面５ａ側に形成された凸状部５２と、第２面５ｂ側に形成された凸状部５２と、が平面的に重なる位置で測定される厚みであり、第１面５ａ側に形成された凸状部５２の頂部から、第２面５ｂ側に形成された凸状部５２の頂部までの最短距離を指す。   In addition, the “thickness of the bonding layer 5” is such that the convex portion 52 formed on the first surface 5a side of the bonding layer 5 and the convex portion 52 formed on the second surface 5b side are planarly overlapped. It is the thickness measured at the position, and indicates the shortest distance from the top of the convex portion 52 formed on the first surface 5a side to the top of the convex portion 52 formed on the second surface 5b side.

「接合層５の平均厚み」は、接合層５の複数点（例えば１０点）で上述の接合層５の厚みを測定し、算術平均値を求めて得られた値を指す。   The “average thickness of the bonding layer 5” refers to a value obtained by measuring the thickness of the bonding layer 5 at a plurality of points (for example, 10 points) of the bonding layer 5 and calculating an arithmetic average value.

接合層５の厚みのばらつきは１０μｍ以下であり、好ましくは５μｍ以下である。接合層５の厚みばらつきが１０μｍより小さいと、接合層５において載置面１１ａの面方向に熱が拡散しにくく、載置面１１ａの温度分布のばらつきを小さくしやすくなる。また、接合層５の厚みばらつきが１０μｍより小さいと、厚みの大小により温度分布に高低の差が生じにくく、接合層５の厚み調整による温度制御に悪影響を及ぼしにくい。   The variation in the thickness of the bonding layer 5 is 10 μm or less, preferably 5 μm or less. When the thickness variation of the bonding layer 5 is smaller than 10 μm, heat is less likely to diffuse in the bonding layer 5 in the surface direction of the mounting surface 11a, and the temperature distribution of the mounting surface 11a is easily reduced. When the thickness variation of the bonding layer 5 is smaller than 10 μm, a difference in temperature distribution hardly occurs due to the size of the thickness, and the temperature control by adjusting the thickness of the bonding layer 5 is hardly affected.

「接合層５の厚みのばらつき」は、複数点（例えば１０点）で測定した接合層５の厚みの最大値と、接合層５の厚みの最小値との差を指す。   “Variation in the thickness of the bonding layer 5” refers to a difference between the maximum value of the thickness of the bonding layer 5 measured at a plurality of points (for example, 10 points) and the minimum value of the thickness of the bonding layer 5.

第１面５ａおよび第２面５ｂにおいて、複数の凹部５１は、規則的に配列していると好ましい。「規則的に配列」とは、例えば、第１面５ａの中心または第２面５ｂの中心から放射状や、らせん状に配列していることを含む。   In the first surface 5a and the second surface 5b, it is preferable that the plurality of recesses 51 are regularly arranged. “Regularly arranged” includes, for example, being arranged radially or spirally from the center of the first surface 5a or the center of the second surface 5b.

第１面５ａに設けられた複数の凹部５１と、第２面５ｂに設けられた複数の凹部５１とは、平面視で重なっていてもよく、重なっていなくてもよい。   The plurality of recesses 51 provided on the first surface 5a and the plurality of recesses 51 provided on the second surface 5b may or may not overlap in plan view.

図に示す接合層５において、複数の凹部５１は、第１面５ａおよび第２面５ｂにて、規則的に格子状に配列している。詳しくは、複数の凹部５１は、一方向に設定された第１配列軸５ｘに沿って配列し、第１配列軸５ｘに交差する方向に設定された第２配列軸に沿って配列している。   In the bonding layer 5 shown in the figure, the plurality of concave portions 51 are regularly arranged in a grid pattern on the first surface 5a and the second surface 5b. Specifically, the plurality of concave portions 51 are arranged along a first arrangement axis 5x set in one direction, and are arranged along a second arrangement axis set in a direction intersecting the first arrangement axis 5x. .

凹部５１の平面視形状は、特に制限がなく、円形、楕円形、多角形などとすることができる。複数の凹部５１は、平面視形状が互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。図では、凹部５１の平面視形状を正方形としている。これにより、凸状部５２の平面視形状は、格子状となっている。   The shape of the recess 51 in plan view is not particularly limited, and may be a circle, an ellipse, a polygon, or the like. The plurality of recesses 51 may have the same shape in plan view or different shapes. In the drawing, the shape of the concave portion 51 in a plan view is a square. Thereby, the plan view shape of the convex portion 52 is a lattice shape.

凹部５１の深さ方向の形状は、特に制限がなく、上記平面視形状を一面とする柱状、錘状、錘台状とすることができる。また、凹部５１は、椀状であってもよい。   The shape of the concave portion 51 in the depth direction is not particularly limited, and may be a column shape, a weight shape, or a frustum shape having the above-mentioned planar shape as one surface. Further, the concave portion 51 may have a bowl shape.

凹部５１の深さは、０．０５μｍ以上１．０μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以上０．８μｍ以下であることがより好ましい。   The depth of the concave portion 51 is preferably 0.05 μm or more and 1.0 μm or less, and more preferably 0.1 μm or more and 0.8 μm or less.

複数の凹部５１は、同じ平面視形状および同じ深さであると好ましい。   It is preferable that the plurality of recesses 51 have the same shape in plan view and the same depth.

接合層５は、第１面５ａおよび第２面５ｂの算術平均高さＳａが０．０５以上１．０以下であると好ましい。算術平均高さＳａは、各測定面の平均面に対する各点の高さを求めるとき、各点の高さの差の絶対値についての平均値として求められる。   The joining layer 5 preferably has an arithmetic mean height Sa of the first surface 5a and the second surface 5b of 0.05 or more and 1.0 or less. The arithmetic mean height Sa is obtained as the average value of the absolute value of the difference between the heights of the points when calculating the height of each point with respect to the average plane of each measurement surface.

なお、本実施形態において、接合層５の算術平均高さＳａは、非接触レーザー顕微鏡（ＯＬＳ５０００、オリンパス株式会社製）を用いて、接合層５の表面を測定し、得られた値を採用する。   In the present embodiment, the arithmetic mean height Sa of the bonding layer 5 is obtained by measuring the surface of the bonding layer 5 using a non-contact laser microscope (OLS5000, manufactured by Olympus Corporation) and using the obtained value. .

（第１接着剤層、第２接着剤層）
第１接着剤層６は、接合層５を静電チャック部２に固定するジェル状、シート状またはフィルム状の接着材である。第１接着剤層６は、静電チャック部２と接合層５との間に配置され、静電チャック部２と接合層５とを接着している。 (First adhesive layer, second adhesive layer)
The first adhesive layer 6 is a gel-like, sheet-like, or film-like adhesive for fixing the bonding layer 5 to the electrostatic chuck portion 2. The first adhesive layer 6 is disposed between the electrostatic chuck 2 and the bonding layer 5 and bonds the electrostatic chuck 2 and the bonding layer 5 together.

第１接着剤層６は、耐熱性および絶縁性を有する接着剤（第１接着剤）を形成材料とすることが好ましい。第１接着剤は、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等からなる接着剤、またはこれらの樹脂に絶縁性の窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等の熱伝導性フイラーを添加した複合樹脂等からなる接着剤が好ましい。 The first adhesive layer 6 is preferably made of an adhesive (first adhesive) having heat resistance and insulation properties. As the first adhesive, an adhesive made of a silicon resin, an epoxy resin, a polyimide resin, or the like, or a thermally conductive filler such as an insulating aluminum nitride (AlN) or aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is added to these resins. An adhesive made of a composite resin or the like is preferred.

特に、シリコン樹脂を成分とする接着剤は、２００℃までの耐熱性を有し、他の耐熱性接着剤であるエポキシ樹脂やポリイミド樹脂を成分とする接着剤と比較して伸びが大きい。第１接着剤層６がこのようなシリコン樹脂を成分とする場合、静電チャック部２とベース部３との間の応力を緩和することができ、しかも熱伝導率が高いため、好ましい。   In particular, an adhesive containing a silicone resin as a component has heat resistance up to 200 ° C., and has a larger elongation than other adhesives containing a heat-resistant adhesive such as an epoxy resin or a polyimide resin. It is preferable that the first adhesive layer 6 contains such a silicone resin as a component because stress between the electrostatic chuck portion 2 and the base portion 3 can be reduced and the thermal conductivity is high.

第２接着剤層７は、接合層５をベース部３に固定するジェル状、シート状またはフィルム状の接着材である。第２接着剤層７は、ベース部３と接合層５との間に配置され、ベース部３と接合層５とを接着している。   The second adhesive layer 7 is a gel-like, sheet-like, or film-like adhesive for fixing the bonding layer 5 to the base 3. The second adhesive layer 7 is disposed between the base 3 and the bonding layer 5 and bonds the base 3 and the bonding layer 5 together.

第２接着剤層７は、耐熱性および絶縁性を有する接着剤（第２接着剤）を形成材料とすることが好ましい。第２接着剤は、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等からなる接着剤が好ましい。   The second adhesive layer 7 is preferably formed using an adhesive (second adhesive) having heat resistance and insulation properties. The second adhesive is preferably an adhesive made of silicone resin, epoxy resin, polyimide resin, or the like.

特に、シリコン樹脂を成分とする接着剤は、２００℃までの耐熱性を有し、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂を成分とする接着剤と比較して伸びが大きい。第２接着剤層７がこのようなシリコン樹脂を成分とする場合、静電チャック部２とベース部３との間の応力を緩和することができ、しかも熱伝達が高いため、好ましい。   In particular, an adhesive containing a silicone resin as a component has heat resistance up to 200 ° C., and has a greater elongation than an adhesive containing an epoxy resin or a polyimide resin as a component. When the second adhesive layer 7 contains such a silicone resin as a component, the stress between the electrostatic chuck portion 2 and the base portion 3 can be reduced, and heat transfer is high, which is preferable.

第１接着剤の熱伝導率は、接合層５の形成材料の熱伝導率よりも大きいことが好ましい。第１接着剤層６を構成する第１接着剤の熱伝導率が、接合層５の形成材料の熱伝導率よりも大きいことにより、接合層５、第１接着剤層６を含む接合部４の熱伝導率のばらつきが小さくなる。   It is preferable that the thermal conductivity of the first adhesive is higher than the thermal conductivity of the material for forming the bonding layer 5. Since the thermal conductivity of the first adhesive forming the first adhesive layer 6 is higher than the thermal conductivity of the material forming the bonding layer 5, the bonding portion 4 including the bonding layer 5 and the first adhesive layer 6 is formed. The variation in the thermal conductivity of the material becomes small.

また、第２接着剤の熱伝導率は、接合層５の形成材料の熱伝導率よりも大きいことが好ましい。第２接着剤層７を構成する第２接着剤の熱伝導率が、接合層５の形成材料の熱伝導率よりも大きいことにより、接合層５、第２接着剤層７を含む接合部４の熱伝導率のばらつきが小さくなる。   Further, it is preferable that the thermal conductivity of the second adhesive be higher than the thermal conductivity of the material for forming the bonding layer 5. Since the thermal conductivity of the second adhesive forming the second adhesive layer 7 is higher than the thermal conductivity of the material forming the bonding layer 5, the bonding portion 4 including the bonding layer 5 and the second adhesive layer 7 is formed. The variation in the thermal conductivity of the material becomes small.

これらにより、静電チャック部２とベース部３との間の熱伝達が均一となり、静電チャック部２の載置面１１ａにおける温度分布を容易に小さくすることができる。   Thus, heat transfer between the electrostatic chuck 2 and the base 3 becomes uniform, and the temperature distribution on the mounting surface 11a of the electrostatic chuck 2 can be easily reduced.

第１接着剤層６が、シート状またはフィルム状の接着剤により構成される場合、第１接着剤層６の厚みを精度良くかつ容易に制御することが可能となる。   When the first adhesive layer 6 is made of a sheet-like or film-like adhesive, the thickness of the first adhesive layer 6 can be accurately and easily controlled.

また、第１接着剤層６がジェル状の接着剤により構成される場合、第１接着剤層６がシート状またはフィルム状の接着剤である場合と比べ、第１接着剤層６の厚みを薄くすることができる。   When the first adhesive layer 6 is formed of a gel-like adhesive, the thickness of the first adhesive layer 6 is smaller than that in the case where the first adhesive layer 6 is a sheet-like or film-like adhesive. Can be thin.

さらに、第２接着剤層７がシート状またはフィルム状の接着剤により構成される場合、ジェル状の接着剤により構成される場合にも、同様の効果が得られる。   Further, the same effect can be obtained when the second adhesive layer 7 is made of a sheet-like or film-like adhesive or when it is made of a gel-like adhesive.

第１接着剤層６および第２接着剤層７の材料として適切な性質の接着剤を選択することにより、静電チャック部２とベース部３との間の熱伝達をさらに精度良くかつ容易に制御することが可能となる。その結果、静電チャック部２の載置面１１ａにおける温度差をさらに小さくすることが可能となる。   By selecting an adhesive having an appropriate property as a material of the first adhesive layer 6 and the second adhesive layer 7, heat transfer between the electrostatic chuck portion 2 and the base portion 3 can be more accurately and easily performed. It becomes possible to control. As a result, it is possible to further reduce the temperature difference on the mounting surface 11a of the electrostatic chuck section 2.

第１接着剤層６および第２接着剤層７の厚みは、それぞれ接合層５よりも小さいことが好ましい。第１接着剤層６および第２接着剤層７の厚みは、それぞれ２μｍ以上５０μｍ以下であり、３μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。   It is preferable that the thickness of each of the first adhesive layer 6 and the second adhesive layer 7 is smaller than that of the bonding layer 5. The thickness of each of the first adhesive layer 6 and the second adhesive layer 7 is 2 μm or more and 50 μm or less, and preferably 3 μm or more and 30 μm or less.

第１接着剤層６の厚みが２μｍ以上であれば、静電チャック部２と接合層５との接着力を強く保てることができる。第１接着剤層６の厚みが５０μｍ以下であれば、載置面１１ａの面内の温度差を小さくすることができる。   If the thickness of the first adhesive layer 6 is 2 μm or more, the adhesive force between the electrostatic chuck portion 2 and the bonding layer 5 can be kept strong. If the thickness of the first adhesive layer 6 is 50 μm or less, the temperature difference within the mounting surface 11a can be reduced.

第２接着剤層７の厚みが２μｍ以上であれば、ベース部３と接合層５との接着力を強く保てることができる。第２接着剤層７の厚みが５０μｍ以下であれば、載置面１１ａの面内の温度差を小さくすることができる。   If the thickness of the second adhesive layer 7 is 2 μm or more, the adhesive strength between the base portion 3 and the bonding layer 5 can be kept strong. If the thickness of the second adhesive layer 7 is 50 μm or less, the temperature difference within the mounting surface 11a can be reduced.

第１接着剤層６および第２接着剤層７の厚みが上述の範囲内であることにより、載置面１１ａの温度差を小さくすることが可能となる。第１接着剤層６および第２接着剤層７の厚みについて、最大値と最小値とは任意に組み合わせることができる。   When the thicknesses of the first adhesive layer 6 and the second adhesive layer 7 are within the above-described range, it is possible to reduce the temperature difference between the mounting surfaces 11a. Regarding the thickness of the first adhesive layer 6 and the second adhesive layer 7, the maximum value and the minimum value can be arbitrarily combined.

第１接着剤層６の厚みと第２接着剤層７の厚みとは、同じであってもよく、異なっていてもよい。   The thickness of the first adhesive layer 6 and the thickness of the second adhesive layer 7 may be the same or different.

図１に示すように、第１接着剤層６は、第１接着剤層６の厚みに応じて、接合層５の第１面５ａに設けられた複数の凹部５１に充填されていることとしてもよい。
同様に、第２接着剤層７は、第２接着剤層７の厚みに応じて、接合層５の第２面５ｂに設けられた複数の凹部５１に充填されていることとしてもよい。 As shown in FIG. 1, it is assumed that the first adhesive layer 6 is filled in a plurality of recesses 51 provided on the first surface 5 a of the bonding layer 5 according to the thickness of the first adhesive layer 6. Is also good.
Similarly, the second adhesive layer 7 may be filled in a plurality of recesses 51 provided on the second surface 5b of the bonding layer 5 according to the thickness of the second adhesive layer 7.

ここで、「凹部５１に充填」とは、第１接着剤層６や第２接着剤層７を構成する接着剤が、接合層５の凸状部５２の頂部を含む仮想面を超えて凹部５１内に侵入することを指す。   Here, “filling the concave portion 51” means that the adhesive constituting the first adhesive layer 6 and the second adhesive layer 7 extends beyond the virtual surface including the top of the convex portion 52 of the bonding layer 5. 51.

この意味において、「凹部５１に充填」とは、図１に示すように凹部５１が完全に第１接着剤層６や第２接着剤層７で埋まっている状態であってもよい。   In this sense, “filling the concave portion 51” may mean a state in which the concave portion 51 is completely filled with the first adhesive layer 6 or the second adhesive layer 7, as shown in FIG.

また、「凹部５１に充填」とは、凹部５１の一部に第１接着剤層６や第２接着剤層７が侵入する状態であってもよい。図４は、第２面５ｂ側の様子を示す概略断面図である。図に示すように、第２面５ｂ側の第２接着剤層７の一部が第２面５ｂの凹部５１内に侵入し、さらに凹部５１内には第２接着剤層７と接合層５とで囲まれた空気層Ａが残存している。   Further, “filling the concave portion 51” may be a state in which the first adhesive layer 6 and the second adhesive layer 7 enter a part of the concave portion 51. FIG. 4 is a schematic sectional view showing a state on the second surface 5b side. As shown in the drawing, a part of the second adhesive layer 7 on the second surface 5b side penetrates into the concave portion 51 of the second surface 5b, and further the second adhesive layer 7 and the bonding layer 5 The air layer A surrounded by and remains.

第１面５ａ側においても同様に、第１面５ａの凹部５１に第１接着剤の一部が侵入し凹部５１内に第１接着剤層６と接合層５とで囲まれた空気層が残存していてもよい。   Similarly, on the first surface 5a side, a part of the first adhesive enters the concave portion 51 of the first surface 5a, and an air layer surrounded by the first adhesive layer 6 and the bonding layer 5 is formed in the concave portion 51. It may remain.

上述のように、本実施形態の静電チャック装置１Ａでは、接合層５が複数の凹部５１を有しているため、第１接着剤層６および第２接着剤層７を用いて接着する際、凹部に空気層Ａが形成されることがある。接合層５においては、凹部５１が第１面５ａと第２面５ｂとの両面全面に形成されている。そのため、第１面５ａまたは第２面５ｂにおいて空気層Ａは、面内全面に均一に形成されると考えられる。   As described above, in the electrostatic chuck device 1 </ b> A of the present embodiment, since the bonding layer 5 has the plurality of concave portions 51, the bonding is performed using the first adhesive layer 6 and the second adhesive layer 7. The air layer A may be formed in the recess. In the bonding layer 5, the concave portion 51 is formed on both surfaces of the first surface 5a and the second surface 5b. Therefore, it is considered that the air layer A is uniformly formed on the entire surface in the first surface 5a or the second surface 5b.

このように、静電チャック装置１Ａにおいて、空気層Ａが接合層５の面内全面に形成されると、空気層Ａが面内で局在化する場合と比べ、面方向の熱伝導のばらつきを小さくすることができる。その結果、静電チャック部２の載置面の温度差を小さくすることが可能となる。   As described above, in the electrostatic chuck device 1A, when the air layer A is formed on the entire surface of the bonding layer 5, the variation in the heat conduction in the plane direction is smaller than when the air layer A is localized in the plane. Can be reduced. As a result, the temperature difference on the mounting surface of the electrostatic chuck 2 can be reduced.

静電チャック装置１Ａが空気層Ａを有する場合、第１面５ａにおいて、接合層５に対向する部材である第１接着剤層６と接合層５との接触面積は、第１接着剤層６に対する空気層Ａの投影面積よりも大きいことが好ましい。   When the electrostatic chuck device 1A has the air layer A, the contact area between the first adhesive layer 6 which is a member facing the bonding layer 5 and the bonding layer 5 on the first surface 5a is the first adhesive layer 6 Is larger than the projected area of the air layer A with respect to

また、静電チャック装置１Ａが空気層Ａを有する場合、第２面５ｂにおいて、接合層５に対向する部材である第２接着剤層７と接合層５との接触面積は、第２接着剤層７に対する空気層Ａの投影面積よりも大きいことが好ましい。   When the electrostatic chuck device 1A has the air layer A, the contact area between the second adhesive layer 7 which is the member facing the bonding layer 5 and the bonding layer 5 on the second surface 5b is equal to the second adhesive. Preferably, it is larger than the projected area of the air layer A with respect to the layer 7.

接合層５と各接着剤層との接触面積と、空気層Ａの投影面積との大小関係が上述のような関係であると、第１面５ａまたは第２面５ｂにおける接着強度を十分に確保し、第１面５ａまたは第２面５ｂにおいて剥離しにくくなる。   When the size relationship between the contact area between the bonding layer 5 and each adhesive layer and the projected area of the air layer A is as described above, the bonding strength on the first surface 5a or the second surface 5b is sufficiently ensured. However, it is difficult for the first surface 5a or the second surface 5b to peel off.

接合層５と各接着剤層との接触面積は、接合層５の凸状部５２の頂部の面積、凹部５１内に侵入する各接着剤の形成材料、接合層５の形成材料、を調整することにより、適宜調整可能である。   The contact area between the bonding layer 5 and each adhesive layer adjusts the area of the top of the convex portion 52 of the bonding layer 5, the material for forming each adhesive that enters the recess 51, and the material for forming the bonding layer 5. Thereby, it can be adjusted appropriately.

接合層５の凸状部５２の頂部の面積を広げると、接合層５と各接着剤層との接触面積が拡大する傾向にある。   When the area of the top of the convex portion 52 of the bonding layer 5 is increased, the contact area between the bonding layer 5 and each adhesive layer tends to increase.

各接着剤の形成材料として、溶融粘度が低いものを選択すると、静電チャック装置１Ａの製造時に接着剤が流動し凹部５１内に侵入しやすくなり、接合層５と各接着剤層との接触面積が拡大する傾向にある。   If a material having a low melt viscosity is selected as a material for forming each adhesive, the adhesive flows easily during the manufacture of the electrostatic chuck device 1A and easily enters into the concave portion 51, and the contact between the bonding layer 5 and each adhesive layer is made. The area tends to increase.

接合層５の形成材料として、静電チャック装置１Ａの製造時の加工条件で熱変形しやすいものを選択すると、静電チャック装置１Ａの製造時に接合層５が変形して凹部５１がつぶれやすくなり、接合層５と各接着剤層との接触面積が拡大する傾向にある。   When a material that easily undergoes thermal deformation under the processing conditions at the time of manufacturing the electrostatic chuck device 1A is selected as a material for forming the bonding layer 5, the bonding layer 5 is deformed at the time of manufacturing the electrostatic chuck device 1A, and the concave portion 51 is easily crushed. The contact area between the bonding layer 5 and each adhesive layer tends to increase.

（給電部）
給電部８は、給電用端子１０を介して、内部電極１３に直流電圧を印加するために設けられた給電用部材である。給電部８は、棒状の給電用電極９と、給電用電極９の周囲を囲む筒状の碍子９ａとを有する。碍子９ａは、給電用電極９とベース部３とを絶縁している。 (Power supply unit)
The power supply unit 8 is a power supply member provided to apply a DC voltage to the internal electrode 13 via the power supply terminal 10. The power supply unit 8 includes a rod-shaped power supply electrode 9 and a cylindrical insulator 9 a surrounding the power supply electrode 9. The insulator 9 a insulates the power supply electrode 9 from the base 3.

給電部８は、ベース部３、接合部４を厚み方向に貫通する貫通孔１６の内部に挿入されている。   The power supply section 8 is inserted into a through hole 16 penetrating the base section 3 and the joint section 4 in the thickness direction.

給電用電極９の形成材料は、耐熱性に優れた導電性材料であれば特に制限されるものではない。給電用電極９の形成材料としては、熱膨張係数が支持板１２の形成材料の熱膨張係数、および内部電極１３の形成材料の熱膨張係数に近似した材料が好ましい。   The material for forming the power supply electrode 9 is not particularly limited as long as it is a conductive material having excellent heat resistance. As a material for forming the power supply electrode 9, a material whose thermal expansion coefficient is close to the thermal expansion coefficient of the material for forming the support plate 12 and the thermal expansion coefficient of the material for forming the internal electrode 13 is preferable.

このような材料として、例えば、内部電極１３を構成している導電性セラミックスと同じ材料、またはタングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、コバール合金等の金属材料が好適に用いられる。   As such a material, for example, the same material as the conductive ceramic constituting the internal electrode 13 or a metal material such as tungsten (W), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), niobium (Nb), and Kovar alloy Is preferably used.

（フォーカスリング）
静電チャック装置１は、フォーカスリング１９を有することが好ましい。
フォーカスリング１９は、ベース部３の周縁部に載置される平面視円環状の部材である。フォーカスリング１９は、例えば、載置面に載置されるウエハと同等の電気伝導性を有する材料を形成材料としている。このようなフォーカスリング１９を配置することにより、ウエハの周縁部においては、プラズマに対する電気的な環境をウエハと略一致させることができ、ウエハの中央部と周縁部とでプラズマ処理の差や偏りを生じにくくすることができる。 (Focus ring)
The electrostatic chuck device 1 preferably has a focus ring 19.
The focus ring 19 is an annular member in plan view mounted on the peripheral portion of the base 3. The focus ring 19 is made of, for example, a material having the same electrical conductivity as the wafer placed on the placement surface. By arranging such a focus ring 19, the electrical environment with respect to the plasma at the peripheral portion of the wafer can be made substantially the same as that of the wafer, and the difference or deviation in the plasma processing between the central portion and the peripheral portion of the wafer can be achieved. Can hardly occur.

静電チャック部２の下面側には、ヒータエレメントが設けられていてもよい。ヒータエレメントは、一例として、厚みが０．２ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ程度の一定の厚みを有する非磁性金属薄板、例えばチタン（Ｔｉ）薄板、タングステン（Ｗ）薄板、モリブデン（Ｍｏ）薄板等をフォトリソグラフィー法やレーザー加工により所望のヒータ形状、例えば帯状の導電薄板を蛇行させた形状の全体輪郭を円環状に加工することで得られる。
静電チャック装置１Ａは、以上のような構成となっている。 A heater element may be provided on the lower surface side of the electrostatic chuck section 2. The heater element is, for example, a non-magnetic metal sheet having a constant thickness of 0.2 mm or less, preferably about 0.1 mm, such as a titanium (Ti) sheet, a tungsten (W) sheet, a molybdenum (Mo) sheet, or the like. Can be obtained by processing the entire contour of a desired heater shape, for example, a meandering strip-shaped conductive thin plate, into an annular shape by photolithography or laser processing.
The electrostatic chuck device 1A is configured as described above.

（静電チャック装置の製造方法）
次に、静電チャック装置１Ａの製造方法の一例について説明する。以下の説明では、載置板１１および支持板１２の形成材料が酸化アルミニウム−炭化ケイ素（Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＣ）複合焼結体であることとする。
まず、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＣ複合焼結体により板状の載置板１１および支持板１２を作製する。この場合、炭化ケイ素粉末および酸化アルミニウム粉末を含む混合粉末を所望の形状に成形し、その後、例えば１６００℃〜２０００℃の温度、非酸化性雰囲気、好ましくは不活性雰囲気下にて所定時間、焼成することにより、載置板１１および支持板１２を得ることができる。 (Method of manufacturing electrostatic chuck device)
Next, an example of a method for manufacturing the electrostatic chuck device 1A will be described. In the following description, the material for forming the mounting plate 11 and the support plate 12 is aluminum oxide - to be a silicon carbide (Al 2 O 3 -SiC) composite sintered body.
First, a plate-shaped mounting plate 11 and a support plate 12 are produced from an Al 2 O 3 —SiC composite sintered body. In this case, the mixed powder containing the silicon carbide powder and the aluminum oxide powder is formed into a desired shape, and then fired at a temperature of, for example, 1600 ° C. to 2000 ° C. for a predetermined time in a non-oxidizing atmosphere, preferably in an inert atmosphere. By doing so, the mounting plate 11 and the support plate 12 can be obtained.

得られた支持板１２の一面に、導電性セラミックスなどの導電材料の分散液を塗布し、導電材料の塗膜を形成する。また、上記導電材料の塗膜を形成した領域以外に載置板１１および支持板１２と同一組成または主成分が同一の粉末材料を含む分散液を塗布し、塗膜を形成する。   On one surface of the obtained support plate 12, a dispersion of a conductive material such as a conductive ceramic is applied to form a coating film of the conductive material. Further, a dispersion liquid containing a powder material having the same composition or the same main component as those of the mounting plate 11 and the support plate 12 is applied to a region other than the region where the coating film of the conductive material is formed to form a coating film.

次いで、支持板１２上の塗膜および絶縁材層の上に載置板１１を重ね合わせ、高温、高圧下にてホットプレスして一体化する。このホットプレスにおける雰囲気は、真空、あるいはＡｒ、Ｈｅ、Ｎ２等の不活性雰囲気が好ましい。また、圧力は５ＭＰａ〜１０ＭＰａが好ましく、温度は１６００℃〜１８５０℃が好ましい。 Next, the mounting plate 11 is overlaid on the coating film and the insulating material layer on the support plate 12, and integrated by hot pressing under high temperature and high pressure. Atmosphere in the hot press, vacuum or Ar, He, an inert atmosphere such as N 2 is preferable. Further, the pressure is preferably 5 MPa to 10 MPa, and the temperature is preferably 1600 ° C. to 1850 ° C.

このホットプレスにより、塗膜は焼成されて内部電極１３となる。同時に、支持板１２および載置板１１は、絶縁材層１４を介して接合一体化される。   By this hot pressing, the coating film is baked to become the internal electrodes 13. At the same time, the support plate 12 and the mounting plate 11 are joined and integrated via the insulating material layer 14.

その他、給電用端子１０やガス穴などを、通常知られた方法で適宜加工して設け、静電チャック部２とする。   In addition, the power supply terminal 10, gas holes, and the like are appropriately processed and provided by a generally known method to form the electrostatic chuck portion 2.

一方、所望の凹部５１を有する接合層５を用意する。一例としては、接合層５は、作製する接合層５の凹部５１と相補的な複数の凸部が形成された樹脂シート（例えば、ＰＥＴシート）に、接合層５の形成材料の前駆体である液状組成物を塗布し、硬化させることで形成することができる。得られる接合層５には、樹脂シートと接する面に、樹脂シートが有する凸部の形状が転写される。その結果、複数の凹部５１を有する接合層５が形成される。   On the other hand, a bonding layer 5 having a desired concave portion 51 is prepared. As an example, the bonding layer 5 is a precursor of a material for forming the bonding layer 5 on a resin sheet (for example, a PET sheet) in which a plurality of convex portions complementary to the concave portions 51 of the bonding layer 5 to be formed are formed. It can be formed by applying and curing a liquid composition. In the bonding layer 5 obtained, the shape of the protrusions of the resin sheet is transferred to the surface in contact with the resin sheet. As a result, the bonding layer 5 having the plurality of concave portions 51 is formed.

接合層５の凹部５１の形状、大きさ、配列は、上記樹脂シートに形成された凸部の形状、大きさ、配列を調整することで制御可能である。   The shape, size, and arrangement of the concave portions 51 of the bonding layer 5 can be controlled by adjusting the shape, size, and arrangement of the convex portions formed on the resin sheet.

ベース部３の上面を、例えばアセトンを用いて脱脂、洗浄し、この面上の所定位置において、例えばシート状の第２接着剤層７と、接合層５とを順次重ね合わせる。その際、接合層５は第２面５ｂに複数の凹部５１が存在するため、第２面５ｂの摩擦力が小さくなる。そのため、第２接着剤層７と接合層５とを重ね合わせる際の位置合わせ（位置の調整）が容易となり、作業性が向上し、スループットが向上する。   The upper surface of the base portion 3 is degreased and cleaned using, for example, acetone, and at a predetermined position on this surface, for example, the sheet-like second adhesive layer 7 and the bonding layer 5 are sequentially overlapped. At this time, since the bonding layer 5 has the plurality of recesses 51 on the second surface 5b, the frictional force on the second surface 5b is reduced. Therefore, the positioning (position adjustment) when the second adhesive layer 7 and the bonding layer 5 are overlapped with each other is facilitated, the workability is improved, and the throughput is improved.

次いで、接合層５の上に、例えばシート状の第１接着剤層６と静電チャック部２とを順次重ね合わせる。その際、接合層５は第１面５ａに複数の凹部５１が存在するため、第１面５ａの摩擦力が小さくなる。そのため、第１接着剤層６と接合層５とを重ね合わせる際の位置合わせ（位置の調整）が容易となり、作業性が向上し、スループットが向上する。   Next, for example, the sheet-like first adhesive layer 6 and the electrostatic chuck section 2 are sequentially overlaid on the bonding layer 5. At this time, since the bonding layer 5 has the plurality of recesses 51 on the first surface 5a, the frictional force of the first surface 5a is reduced. Therefore, the positioning (position adjustment) when the first adhesive layer 6 and the bonding layer 5 are overlapped with each other is facilitated, the workability is improved, and the throughput is improved.

重ね合わせた後、プレス加工にて任意の圧力のもと、１２０℃で接着する。このときの圧力は選択した接着層に合わせて変更する。圧力としては例えば０．３ＭＰａ以上５ＭＰａ以下が挙げられる。   After overlapping, they are bonded by pressing at 120 ° C. under an arbitrary pressure. The pressure at this time is changed according to the selected adhesive layer. The pressure is, for example, 0.3 MPa or more and 5 MPa or less.

以上により、静電チャック部２およびベース部３は、接合部４（第１接着剤層６、接合層５および第２接着剤層７）を介して接合一体化され、本実施形態の静電チャック装置１Ａが得られる。   As described above, the electrostatic chuck portion 2 and the base portion 3 are joined and integrated via the joining portion 4 (the first adhesive layer 6, the joining layer 5, and the second adhesive layer 7), and the electrostatic A chuck device 1A is obtained.

以上のような静電チャック装置１Ａによれば、均熱性が高い新規な静電チャック装置を提供することができる。   According to the electrostatic chuck device 1A as described above, a novel electrostatic chuck device having high heat uniformity can be provided.

なお、本実施形態においては、接合部４には第１接着剤層６および第２接着剤層７を含むこととしたが、これに限らない。本発明においては、第１接着剤層６と第２接着剤層７とのいずれか一方または両方がない構成も採用することができる。   In the present embodiment, the joining portion 4 includes the first adhesive layer 6 and the second adhesive layer 7, but the present invention is not limited to this. In the present invention, a configuration in which one or both of the first adhesive layer 6 and the second adhesive layer 7 are not provided can also be adopted.

図５は、本実施形態の変形例に係る静電チャック装置１Ｂの概略断面図であり、図１に対応する図である。図に示す静電チャック装置１Ｂは、接合層５のみが接合部４を構成している。   FIG. 5 is a schematic sectional view of an electrostatic chuck device 1B according to a modification of the present embodiment, and is a view corresponding to FIG. In the electrostatic chuck device 1B shown in the figure, only the bonding layer 5 forms the bonding portion 4.

例えば、接合層５がタック性（粘着性）を有する場合、第１接着剤層６および第２接着剤層７を用いなくても、接合層５により静電チャック部２とベース部３とを接合することができる。この場合、接合層５の凹部５１内を充填する樹脂（接着剤）が存在しないため、接合層５と静電チャック部２との界面、接合層５とベース部３との界面には、それぞれ面内に一様に空気層Ａが形成される。   For example, when the bonding layer 5 has tackiness (adhesiveness), the electrostatic chuck 2 and the base 3 can be connected by the bonding layer 5 without using the first adhesive layer 6 and the second adhesive layer 7. Can be joined. In this case, since there is no resin (adhesive) filling the inside of the concave portion 51 of the bonding layer 5, an interface between the bonding layer 5 and the electrostatic chuck portion 2 and an interface between the bonding layer 5 and the base portion 3 are respectively provided. The air layer A is uniformly formed in the plane.

空気層Ａが接合層５の面内に一様に形成されることにより、静電チャック装置１Ｂにおいては、熱伝導率の面内の偏りが生じにくく、面内の温度差を小さくすることができる。   Since the air layer A is uniformly formed in the plane of the bonding layer 5, in the electrostatic chuck device 1B, the in-plane deviation of the thermal conductivity is less likely to occur, and the temperature difference in the plane can be reduced. it can.

静電チャック装置１Ｂは、接合層５の第１面５ａにおいて、接合層５に対向する部材である静電チャック部２と接合層５との接触面積が、静電チャック部２に対する空気層Ａの投影面積よりも大きいことが好ましい。   The electrostatic chuck device 1B is configured such that, on the first surface 5a of the bonding layer 5, the contact area between the electrostatic chuck 2 and the bonding layer 5, which is a member facing the bonding layer 5, is such that the air layer A Is preferably larger than the projection area.

また、静電チャック装置１Ｂは、第２面５ｂにおいて、接合層５に対向する部材であるベース部３と接合層５との接触面積が、ベース部３に対する空気層Ａの投影面積よりも大きいことが好ましい。   In the electrostatic chuck device 1B, on the second surface 5b, the contact area between the base layer 3 and the bonding layer 5 which is a member facing the bonding layer 5 is larger than the projected area of the air layer A on the base section 3. Is preferred.

接合層５と静電チャック部２との接触面積または接合層５とベース部３との接触面積と、空気層Ａの投影面積との大小関係が上述のような関係であると、第１面５ａまたは第２面５ｂにおける接着強度を十分に確保し、第１面５ａまたは第２面５ｂにおいて剥離しにくくなる。   If the magnitude relationship between the contact area between the bonding layer 5 and the electrostatic chuck portion 2 or the contact area between the bonding layer 5 and the base portion 3 and the projected area of the air layer A is as described above, the first surface Adhesive strength on the first surface 5a or the second surface 5b is sufficiently ensured, and peeling on the first surface 5a or the second surface 5b becomes difficult.

接合層５の凸状部５２の頂部の面積を広げると、接合層５と静電チャック部２との接触面積または接合層５とベース部３との接触面積が拡大する傾向にある。   When the area of the top of the convex portion 52 of the bonding layer 5 is increased, the contact area between the bonding layer 5 and the electrostatic chuck portion 2 or the contact area between the bonding layer 5 and the base portion 3 tends to increase.

接合層５の形成材料として、静電チャック装置１Ｂの製造時の加工条件で熱変形しやすいものを選択すると、静電チャック装置１Ｂの製造時に接合層５が変形して凹部５１がつぶれやすくなる。これにより、接合層５と静電チャック部２との接触面積または接合層５とベース部３との接触面積が拡大する傾向にある。   When a material that easily undergoes thermal deformation under the processing conditions at the time of manufacturing the electrostatic chuck device 1B is selected as a material for forming the bonding layer 5, the bonding layer 5 is deformed at the time of manufacturing the electrostatic chuck device 1B and the concave portion 51 is easily crushed. . Thereby, the contact area between the bonding layer 5 and the electrostatic chuck portion 2 or the contact area between the bonding layer 5 and the base portion 3 tends to increase.

このような構成の静電チャック装置１Ｂにおいても、均熱性が高い新規な静電チャック装置を提供することができる。   Also in the electrostatic chuck device 1B having such a configuration, a novel electrostatic chuck device having high heat uniformity can be provided.

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。   As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but it is needless to say that the present invention is not limited to the embodiments. The shapes, combinations, and the like of the respective constituent members shown in the above-described examples are merely examples, and can be variously changed based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

以下に本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

以下の方法で、各実施例および比較例の静電チャック装置を作製した。以下の説明においては、上述の実施形態で用いた符号を示し、各構成を説明することがある。   The electrostatic chuck devices of the respective examples and comparative examples were manufactured by the following methods. In the following description, reference numerals used in the above-described embodiments are shown, and each configuration may be described.

（実施例１）
平均粒子径０．０６μｍの炭化ケイ素粒子をプラズマＣＶＤ法により気相合成した。得られた炭化ケイ素粒子と、平均粒子径０．１５μｍの酸化アルミニウム粉末とを、炭化ケイ素粒子／酸化アルミニウム粉末が質量比で９／９１となるように秤量し、均一に混合した。 (Example 1)
Silicon carbide particles having an average particle size of 0.06 μm were synthesized in a gas phase by a plasma CVD method. The obtained silicon carbide particles and aluminum oxide powder having an average particle diameter of 0.15 μm were weighed such that the mass ratio of silicon carbide particles / aluminum oxide powder was 9/91, and uniformly mixed.

得られた混合粉末を、粉末成形機を用いて円板状に成形し、アルゴン雰囲気中、１８００℃の温度で４時間、４０ＭＰａに加圧しながら焼成し、直径３２０ｍｍ、厚み５ｍｍの円板状の複合焼結体を２枚作製した。   The obtained mixed powder was formed into a disk shape using a powder molding machine, and baked in an argon atmosphere at a temperature of 1800 ° C. for 4 hours while pressing at 40 MPa to obtain a disk shape having a diameter of 320 mm and a thickness of 5 mm. Two composite sintered bodies were produced.

得られた２枚の複合焼結体のうち、一方複合焼結体の表面を中心線平均粗さＲａが０．３μｍとなるように研磨して平坦面とし、載置板１１とした。Ｒａは、ＪＩＳＢ０６０１に準拠した方法で測定した値を採用した。   Of the two composite sintered bodies thus obtained, one of the composite sintered bodies was polished so that the center line average roughness Ra was 0.3 μm to be a flat surface. As Ra, a value measured by a method based on JIS B0601 was adopted.

得られた２枚の複合焼結体のうち、他方の複合焼結体を厚み４ｍｍに加工した。また機械加工にて、給電用端子１０を挿入する貫通孔を形成し、支持板１２とした。   The other of the two composite sintered bodies was processed to a thickness of 4 mm. In addition, a through-hole into which the power supply terminal 10 was inserted was formed by machining to form a support plate 12.

この支持板１２の中心から半径１４５ｍｍ内の領域に、スクリーン印刷法により導電性セラミックスの分散液を塗布し、導電材料の塗膜を形成した。   A dispersion of a conductive ceramic was applied to a region within a radius of 145 mm from the center of the support plate 12 by a screen printing method to form a coating film of a conductive material.

また、支持板１２の中心から半径１４５ｍｍ〜１４９ｍｍの領域に、スクリーン印刷法により酸化アルミニウム粉末を含むペーストを塗布し、塗膜を形成した。   Further, a paste containing aluminum oxide powder was applied to a region having a radius of 145 mm to 149 mm from the center of the support plate 12 by a screen printing method to form a coating film.

支持板１２において塗膜を形成した面と、載置板１１の研磨されていない面とを対向させて重ね合わせ、１７００℃に加熱しながら１０ＭＰａに加圧し、接合体を得た。   The surface of the support plate 12 on which the coating film was formed and the surface of the mounting plate 11 that were not polished faced each other and were superimposed and pressed to 10 MPa while heating to 1700 ° C. to obtain a joined body.

得られた接合体を、外周径が２９８ｍｍ、絶縁材層１４の幅が０．８ｍｍ、載置板１１の厚みが０．５ｍｍとなるように機械加工した。さらに、載置板１１の表面を、中心線平均粗さＲａが０．０５μｍとなるように研磨して、静電チャック部２を得た。   The obtained joined body was machined so that the outer diameter was 298 mm, the width of the insulating material layer 14 was 0.8 mm, and the thickness of the mounting plate 11 was 0.5 mm. Further, the surface of the mounting plate 11 was polished so that the center line average roughness Ra became 0.05 μm, and the electrostatic chuck portion 2 was obtained.

次いで、静電チャック部２の支持板１２側に、シート状接着剤（第１接着剤層６）を貼り付けた。シート状接着剤として、エポキシ樹脂を形成材料とする厚み５μｍの熱硬化型接着剤を用いた。   Next, a sheet-like adhesive (first adhesive layer 6) was attached to the support plate 12 side of the electrostatic chuck section 2. As the sheet-like adhesive, a thermosetting adhesive having a thickness of 5 μm using an epoxy resin as a forming material was used.

ベース部３の上面にシート状接着剤（第２接着剤層７）を貼り付け、シート状接着剤の表面にシリコーンシート（接合層５）を配置した。第２接着剤層７に対応するシート状接着剤として、第１接着剤層６と同じ接着剤を用いた。   A sheet-like adhesive (second adhesive layer 7) was stuck on the upper surface of the base 3, and a silicone sheet (joining layer 5) was arranged on the surface of the sheet-like adhesive. The same adhesive as that of the first adhesive layer 6 was used as the sheet adhesive corresponding to the second adhesive layer 7.

シリコーンシートとしては、算術平均高さＳａ＝０．７８μｍの凹凸を両面に有したものを作製して用いた。シリコーンシートは、シリコーンゴムの前駆体を一対のＰＥＴシートで挟持した積層体を形成し、積層体を１４０℃に加熱して前駆体を硬化させて作成した。シリコーンシートの厚みは１００μｍとなるように調整した。用いたＰＥＴシートにおいて前駆体と接する面には、算術平均高さＳａ＝０．７８μｍの凹凸が設けられていた。シリコーンシートの表面にＰＥＴシートの凹凸を転写することで、表面に凹凸を有するシリコーンシートを作製した。   As the silicone sheet, a sheet having irregularities with an arithmetic mean height of Sa = 0.78 μm on both surfaces was prepared and used. The silicone sheet was formed by forming a laminate in which a silicone rubber precursor was sandwiched between a pair of PET sheets, and heating the laminate to 140 ° C. to cure the precursor. The thickness of the silicone sheet was adjusted to be 100 μm. The surface of the used PET sheet in contact with the precursor was provided with irregularities having an arithmetic average height of Sa = 0.78 μm. By transferring the irregularities of the PET sheet to the surface of the silicone sheet, a silicone sheet having irregularities on the surface was produced.

なお、本実施例において、シリコーンシートの算術平均高さＳａは、非接触レーザー顕微鏡（ＯＬＳ５０００、オリンパス株式会社製）を用いて、シリコーンシートの表面を測定し、得られた値を用いた。   In this example, the arithmetic mean height Sa of the silicone sheet was obtained by measuring the surface of the silicone sheet using a non-contact laser microscope (OLS5000, manufactured by Olympus Corporation) and using the obtained value.

シリコーンシート上に、シート状接着剤を接着した静電チャック部２の接着剤側を重ねて配置し、２ＭＰａに加圧しながら１２０℃に加熱し、加圧加熱状態を６０分間保持することで静電チャック部２とベース部３とを接着して、実施例１の静電チャック装置を作製した。   The adhesive side of the electrostatic chuck 2 to which the sheet adhesive is adhered is placed on the silicone sheet, and heated to 120 ° C. while pressurizing to 2 MPa, and the pressurized and heated state is maintained for 60 minutes. The electrostatic chuck device of Example 1 was manufactured by bonding the electric chuck portion 2 and the base portion 3 together.

（実施例２）
算術平均高さＳａ＝０．１１μｍのシリコーンシート（接合層５）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例２の静電チャック装置を作製した。 (Example 2)
An electrostatic chuck device of Example 2 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a silicone sheet (joining layer 5) having an arithmetic mean height Sa = 0.11 μm was used.

（比較例１）
凹凸の無い（算術平均高さＳａ：測定不能）シリコーンシート（接合層５）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例２の静電チャック装置を作製した。なお、算術平均高さＳａの値が「測定不能」とは、上述の非接触レーザー顕微鏡を用いたシリコーンシートの表面の測定において、接合層５の表面凹凸が、非接触レーザー顕微鏡の検出限界である０．０１μｍ未満であることを意味する。この場合、シリコーンシートの表面凹凸の測定においてノイズに相当する測定結果が得られるのみであり、測定上、凹凸の存在が確認できない。 (Comparative Example 1)
An electrostatic chuck device of Example 2 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a silicone sheet (joining layer 5) having no unevenness (arithmetic mean height Sa: measurement was impossible) was used. Note that the value of the arithmetic average height Sa is “measurable” when the surface unevenness of the bonding layer 5 is detected by the non-contact laser microscope in the measurement of the surface of the silicone sheet using the above-described non-contact laser microscope. It means that it is less than a certain 0.01 μm. In this case, in the measurement of the surface unevenness of the silicone sheet, only a measurement result equivalent to noise is obtained, and the presence of the unevenness cannot be confirmed in the measurement.

得られた各静電チャック装置について、以下の測定で評価した。   Each of the obtained electrostatic chuck devices was evaluated by the following measurement.

（温度測定方法）
静電チャック装置の載置板１１の上面に直径３００ｍｍのシリコンウエハを載置し、内部電極１３に通電しながらシリコンウエハを静電吸着させた。このときベース部３の流路３Ａに３０℃の冷却水を循環させ、表面温度の管理目標値を７０℃とした。シリコンウエハの面内の温度分布をサーモグラフィＴＶＳ−２００ＥＸ（日本アビオニクス社製）を用いて測定した。 (Temperature measurement method)
A silicon wafer having a diameter of 300 mm was mounted on the upper surface of the mounting plate 11 of the electrostatic chuck device, and the silicon wafer was electrostatically attracted while energizing the internal electrode 13. At this time, cooling water of 30 ° C. was circulated through the flow path 3A of the base portion 3 to set the surface temperature control target value to 70 ° C. The in-plane temperature distribution of the silicon wafer was measured using thermography TVS-200EX (manufactured by Nippon Avionics).

（耐電圧測定方法）
静電チャック装置にシリコンウエハを載せない状態で、内部電極１３に２５００Ｖの電位を印加し、さらに外部のＲＦ電力を印加することで静電チャック装置の吸着面にプラズマを発生させた。プラズマを発生させた状態で２時間保持した。この際、静電チャック装置の温度は、ベース部３の流路３Ａに３０℃の冷却水を循環させ、表面温度の管理目標値を７０℃とした。 (Method for measuring withstand voltage)
With no silicon wafer placed on the electrostatic chuck device, a potential of 2500 V was applied to the internal electrode 13 and an external RF power was further applied to generate plasma on the suction surface of the electrostatic chuck device. It was maintained for 2 hours in a state where plasma was generated. At this time, the temperature of the electrostatic chuck device was such that cooling water of 30 ° C. was circulated in the flow path 3A of the base portion 3 and the management target value of the surface temperature was 70 ° C.

プラズマを発生させる雰囲気の条件は、以下のようなものとした。
混合ガス：ＣＦ４とＨ２との１：１混合ガス
混合ガス供給量：流量３０ｓｃｃｍ、ガス圧５Ｐａ
（「ｓｃｃｍ」は、１気圧（１０１３ｈＰａ）、２５℃における１分間当たりの流量（ｃｃ、ｃｍ３）を示す）
ＰＦ投入電力：５ＫＷ The conditions of the atmosphere for generating the plasma were as follows.
Mixed gas: 1: 1 mixed gas of CF 4 and H 2 Mixed gas supply amount: flow rate 30 sccm, gas pressure 5 Pa
(“Sccm” indicates a flow rate (cc, cm 3 ) per minute at 1 atmosphere (1013 hPa) and 25 ° C.)
PF input power: 5KW

上記条件にてプラズマ雰囲気を２時間保持した。   The plasma atmosphere was maintained under the above conditions for 2 hours.

次いで、上記プラズマ雰囲気下で、内部電極１３への印加電圧を３０００Ｖとし、同条件で１０分保持した。この状態で、静電チャック装置の載置面における放電の有無を確認した。   Next, in the above-mentioned plasma atmosphere, the voltage applied to the internal electrode 13 was set to 3000 V, and the conditions were maintained for 10 minutes under the same conditions. In this state, the presence or absence of discharge on the mounting surface of the electrostatic chuck device was confirmed.

次いで、内部電極１３への印加電圧を３５００Ｖとし、同条件で１０分間保持した。この状態で静電チャック装置の載置面における放電の有無を確認した。   Next, the voltage applied to the internal electrodes 13 was set to 3500 V, and the conditions were maintained for 10 minutes. In this state, the presence or absence of discharge on the mounting surface of the electrostatic chuck device was confirmed.

以後同様に、内部電極１３への印加電圧を５００Ｖ間隔で上げ、各印加電圧において１０分間保持して、載置面における放電の有無を確認した。載置面での放電が生じるまで試験を実施した。なお、耐電圧の値は、放電が生じない印加電圧のうち最大値（最大電圧値）とした。   Thereafter, similarly, the applied voltage to the internal electrode 13 was increased at an interval of 500 V, and each applied voltage was maintained for 10 minutes, and the presence or absence of discharge on the mounting surface was confirmed. The test was performed until discharge occurred on the mounting surface. In addition, the value of the withstand voltage was set to the maximum value (maximum voltage value) among applied voltages at which no discharge occurs.

測定結果を表１に示す。   Table 1 shows the measurement results.

Figure 2020035840
Figure 2020035840

表に示すように、実施例１，２の静電チャック装置は、面内の温度差が±２．１℃、±１．９℃と小さく良好であった。また、耐電圧も十分に確保されている結果となった。   As shown in the table, the in-plane temperature differences of the electrostatic chuck devices of Examples 1 and 2 were as good as ± 2.1 ° C. and ± 1.9 ° C. In addition, the withstand voltage was sufficiently ensured.

対して比較例１では、面内の温度差が±５．８℃と大きい結果となった。また、耐電圧も低くなる結果となった。   On the other hand, in Comparative Example 1, the in-plane temperature difference was as large as ± 5.8 ° C. Also, the withstand voltage was reduced.

以上の結果より、本発明が有用であることが分かった。   From the above results, it was found that the present invention was useful.

１Ａ，１Ｂ…静電チャック装置、２…静電チャック部、３…ベース部、３Ａ…流路、４…接合部、５…接合層、５ａ…第１面、５ｂ…第２面、６…第１接着剤層、７…第２接着剤層、８…給電部、９…給電用電極、９ａ…碍子、１０…給電用端子、１１…載置板、１２…支持板、１３…内部電極、１４…絶縁材層、１６…貫通孔、１９…フォーカスリング、５１…凹部、５２…凸状部、Ａ…空気層 1A, 1B: electrostatic chuck device, 2: electrostatic chuck unit, 3: base unit, 3A: flow path, 4: joining unit, 5: joining layer, 5a: first surface, 5b: second surface, 6 ... 1st adhesive layer, 7 ... 2nd adhesive layer, 8 ... power supply part, 9 ... power supply electrode, 9a ... insulator, 10 ... power supply terminal, 11 ... mounting plate, 12 ... support plate, 13 ... internal electrode , 14: insulating material layer, 16: through hole, 19: focus ring, 51: concave portion, 52: convex portion, A: air layer

Claims (11)

セラミックス焼結体を形成材料とする静電チャック部と、
前記静電チャック部を冷却するベース部と、
前記静電チャック部と前記ベース部との間に設けられた接合部と、を有し、
前記接合部は、複数の凹部と、前記接合部の法線方向から見て前記凹部の周囲を囲む凸状部と、を有する接合層を含み、
前記複数の凹部は、前記接合層において、前記静電チャック部に面する第１面と、前記ベース部に面する第２面と、の両面の全面に設けられている静電チャック装置。 An electrostatic chuck portion using a ceramic sintered body as a forming material,
A base portion for cooling the electrostatic chuck portion,
And a bonding portion provided between the electrostatic chuck portion and the base portion,
The bonding portion includes a bonding layer having a plurality of concave portions and a convex portion surrounding a periphery of the concave portion when viewed from a normal direction of the bonding portion,
The electrostatic chuck device, wherein the plurality of recesses are provided on both surfaces of a first surface facing the electrostatic chuck portion and a second surface facing the base portion in the bonding layer. 前記第１面において、前記接合層に対向する部材と前記接合層との接触面積は、前記部材と前記接合層とで囲まれた空気層の前記部材に対する投影面積よりも大きい請求項１に記載の静電チャック装置。   The contact area between the member facing the bonding layer and the bonding layer on the first surface is larger than the projected area of the air layer surrounded by the member and the bonding layer onto the member. Electrostatic chuck device. 前記第２面において、前記接合層に対向する部材と前記接合層との接触面積は、前記部材と前記接合層とで囲まれた空気層の前記部材に対する投影面積よりも大きい請求項１または２に記載の静電チャック装置。   3. The contact area between the member facing the bonding layer and the bonding layer on the second surface is larger than the projected area of the air layer surrounded by the member and the bonding layer on the member. 4. 3. The electrostatic chuck device according to claim 1. 前記接合部は、前記静電チャック部と前記接合層との間に、第１接着剤を形成材料とする第１接着剤層を有し、
前記第１接着剤は、前記第１面に設けられた前記複数の凹部に充填されている請求項１から３のいずれか１項に記載の静電チャック装置。 The bonding portion has a first adhesive layer using a first adhesive as a forming material, between the electrostatic chuck portion and the bonding layer,
4. The electrostatic chuck device according to claim 1, wherein the first adhesive fills the plurality of recesses provided on the first surface. 5. 前記第１接着剤の熱伝導率は、前記接合層の形成材料の熱伝導率よりも大きい請求項４に記載の静電チャック装置。   The electrostatic chuck device according to claim 4, wherein a thermal conductivity of the first adhesive is higher than a thermal conductivity of a material forming the bonding layer. 前記接合層の厚みは、前記第１接着剤層の厚みよりも大きい請求項４または５に記載の静電チャック装置。   The electrostatic chuck device according to claim 4, wherein a thickness of the bonding layer is larger than a thickness of the first adhesive layer. 前記接合部は、前記静電チャック部と前記接合層との間に、第２接着剤を形成材料とする第２接着剤層を有し、
前記第２接着剤は、前記第２面に設けられた前記複数の凹部に充填されている請求項１から６のいずれか１項に記載の静電チャック装置。 The bonding unit has a second adhesive layer using a second adhesive as a forming material, between the electrostatic chuck unit and the bonding layer,
The electrostatic chuck device according to claim 1, wherein the second adhesive is filled in the plurality of recesses provided on the second surface. 前記第２接着剤の熱伝導率は、前記接合層の形成材料の熱伝導率よりも大きい請求項７に記載の静電チャック装置。   The electrostatic chuck device according to claim 7, wherein a thermal conductivity of the second adhesive is higher than a thermal conductivity of a material forming the bonding layer. 前記接合層の厚みは、前記第２接着剤層の厚みよりも大きい請求項７または８に記載の静電チャック装置。   The electrostatic chuck device according to claim 7, wherein a thickness of the bonding layer is larger than a thickness of the second adhesive layer. 前記凹部の深さは、０．０５μｍ以上１．０μｍ以下である請求項１から９のいずれか１項に記載の静電チャック装置。   The electrostatic chuck device according to claim 1, wherein a depth of the concave portion is 0.05 μm or more and 1.0 μm or less. 前記複数の凹部は、規則的に配列されている請求項１から１０のいずれか１項に記載の静電チャック装置。   The electrostatic chuck device according to claim 1, wherein the plurality of recesses are regularly arranged.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021145114A (en) * 2020-03-13 2021-09-24 住友大阪セメント株式会社 Susceptor and electrostatic chuck device
US20220301914A1 (en) * 2021-03-22 2022-09-22 Tokyo Electron Limited Electrostatic chuck for a plasma processing apparatus
KR102480912B1 (en) * 2022-06-13 2022-12-22 김성규 POLISHING JIG ASSEMBLY FOR GRINDING CYLINDERICAL SURFACES EXTERNALLY OF SiC FOCUS RING

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005159018A (en) * 2003-11-26 2005-06-16 Kyocera Corp Wafer supporting member
JP2009054932A (en) * 2007-08-29 2009-03-12 Shinko Electric Ind Co Ltd Electrostatic chuck
JP2015035485A (en) * 2013-08-08 2015-02-19 株式会社東芝 Electrostatic chuck, placement plate support and manufacturing method of electrostatic chuck
WO2015178229A1 (en) * 2014-05-20 2015-11-26 東京エレクトロン株式会社 Substrate treatment device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005159018A (en) * 2003-11-26 2005-06-16 Kyocera Corp Wafer supporting member
JP2009054932A (en) * 2007-08-29 2009-03-12 Shinko Electric Ind Co Ltd Electrostatic chuck
JP2015035485A (en) * 2013-08-08 2015-02-19 株式会社東芝 Electrostatic chuck, placement plate support and manufacturing method of electrostatic chuck
WO2015178229A1 (en) * 2014-05-20 2015-11-26 東京エレクトロン株式会社 Substrate treatment device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021145114A (en) * 2020-03-13 2021-09-24 住友大阪セメント株式会社 Susceptor and electrostatic chuck device
US20220301914A1 (en) * 2021-03-22 2022-09-22 Tokyo Electron Limited Electrostatic chuck for a plasma processing apparatus
KR102480912B1 (en) * 2022-06-13 2022-12-22 김성규 POLISHING JIG ASSEMBLY FOR GRINDING CYLINDERICAL SURFACES EXTERNALLY OF SiC FOCUS RING

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