JP6377975B2 - 基板固定装置 - Google Patents

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Description

本発明は、基板固定装置に関する。
従来、ＩＣやＬＳＩ等の半導体装置を製造する際に使用される成膜装置（例えば、ＣＶＤ装置やＰＶＤ装置等）やプラズマエッチング装置は、基板（例えば、シリコン基板）を真空の処理室内に精度良く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、例えば、静電チャックにより吸着対象物である基板を吸着保持する基板固定装置が提案されている。
又、静電チャックと吸着対象物との間にトレイを配して使用する基板固定装置も存在する。この基板固定装置では、トレイの内部や背面に電極が形成され、静電チャックとトレイの電極との間の吸着力により、トレイを静電チャック上に保持することができる（例えば、特許文献１参照）。
特開平３−３２５０号公報
しかしながら、上記の基板固定装置のトレイにおける電極配置では、トレイを静電チャック上に保持し、更にトレイ上に吸着対象物を十分な吸着力により保持することは困難である。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、静電チャックと吸着対象物との間に介在し、吸着対象物を十分な吸着力により吸着可能な静電吸着用トレイを有する基板固定装置を提供することを課題とする。
本基板固定装置は、吸着対象物が載置される載置面、及び前記載置面の反対面となる背面を備えた第１基体と、前記第１基体の前記載置面側に内蔵された上層電極と、前記第１基体の前記上層電極よりも前記背面側に内蔵された下層電極と、前記上層電極と前記下層電極とを電気的に接続する配線と、前記第１基体の背面側に設けられた不活性ガスを充填させる空間と、を有し、前記上層電極及び前記下層電極は、前記第１基体に完全に包囲され、前記第１基体の外部に露出する部分がなく、前記載置面は前記第１基体の上面に設けられた凹部の底面であり、前記背面側から与えられる静電位により、前記載置面に載置される前記吸着対象物を保持する静電吸着用トレイと、静電電極が内蔵された第２基体を備えた静電チャックと、を有し、前記静電電極と前記下層電極とは対向するように配され、前記静電吸着用トレイは、前記第２基体の上面に着脱可能な状態で載置され、前記第１基体及び前記第２基体は低抵抗誘電体から構成されていることを要件とする。
開示の技術によれば、静電チャックと吸着対象物との間に介在し、吸着対象物を十分な吸着力により吸着可能な静電吸着用トレイを有する基板固定装置を提供できる。
第１の実施の形態に係る基板固定装置を簡略化して例示する図である。 第１の実施の形態に係る上層電極及び下層電極の一例を示す平面図である。 第１の実施の形態に係る基板固定装置に吸着対象物を載置した状態を例示する断面図である。 静電チャックへの印加電圧と静電吸着用トレイに発生する電圧との関係に関する実験結果を示す図である。 第１の実施の形態の変形例１に係る基板固定装置を簡略化して例示する図である。 第１の実施の形態の変形例１に係る上層電極及び下層電極の一例を示す平面図である。 第１の実施の形態の変形例１に係る基板固定装置に吸着対象物を載置した状態を例示する断面図である。 第１の実施の形態の変形例２に係る基板固定装置を簡略化して例示する図である。
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
〈第１の実施の形態〉
図１は、第１の実施の形態に係る基板固定装置を簡略化して例示する図であり、図１（ｂ）が平面図、図１（ａ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図１を参照するに、基板固定装置１は、大略すると、静電チャック１０と、ベースプレート２０と、静電吸着用トレイ３０とを有する。
静電チャック１０は、基体１１と、静電電極１２とを有する。静電チャック１０は、例えば、ジョンセン・ラーベック型静電チャックである。
基体１１は誘電体であり、ベースプレート２０上に熱伝導率の良いシリコーン接着剤等（図示せず）を介して固定されている。基体１１としては、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミックスを用いることができる。基体１１の厚さは、例えば、１〜５ｍｍ程度、基体１１の比誘電率（１ＫＨｚ）は、例えば、９〜１０程度とすることができる。
静電電極１２は、薄膜電極であり、基体１１に内蔵されている。静電電極１２は、基板固定装置１の外部に設けられた直流電源（図示せず）に接続され、所定の電圧が印加されると、静電吸着用トレイ３０との間に静電気による吸着力が発生し、静電吸着用トレイ３０を吸着保持する。吸着保持力は、静電電極１２に印加される電圧が高いほど強くなる。静電電極１２は、単極形状でも、双極形状でも構わない。静電電極１２の材料としては、例えば、タングステン、モリブデン等を用いることができる。
ベースプレート２０は、静電チャック１０を支持するための部材である。ベースプレート２０には、冷却水路２１や発熱体（図示せず）が設けられており、基体１１及び静電吸着用トレイ３０の温度制御を行う。ベースプレート２０の材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）等を用いることができる。発熱体（図示せず）は、電圧を印加されることで発熱し、基体１１及び静電吸着用トレイ３０を加熱する。
冷却水路２１は、基板固定装置１の外部に設けられた冷却水制御装置（図示せず）に接続されている。冷却水制御装置（図示せず）は、ベースプレート２０に設けられた冷却水導入部（図示せず）から冷却水路２１に冷却水を導入し、冷却水排出部（図示せず）から排出する。冷却水路２１に冷却水を循環させベースプレート２０を冷却することで、基体１１及び静電吸着用トレイ３０を冷却する。
基体１１及びベースプレート２０にガス路（図示せず）を形成してもよい。ガス路は、例えば、ベースプレート２０の下面に形成されたガス導入部（図示せず）と基体１１の上面１１ａに形成されたガス排出部（図示せず）とを有する。ガス導入部を基板固定装置１の外部に設けられたガス圧力制御装置（図示せず）に接続し、不活性ガスをガス導入部からガス路に導入することで、基体１１及び静電吸着用トレイ３０の冷却が可能となる。
静電吸着用トレイ３０は、吸着対象物となるシリコン基板、サファイヤ基板、シリコン炭化物（ＳｉＣ）基板、窒化ガリウム（ＧａＮ）基板、ガラス基板等を載置し、吸着保持するための部材である。静電吸着用トレイ３０は、静電チャック１０の基体１１の上面１１ａに着脱可能な状態で搭載されている。なお、着脱可能な状態とは、静電電極１２に電圧が印加され、静電吸着用トレイ３０が静電チャック１０により吸着保持されているときは取り外すことができないが、静電電極１２に電圧が印加されていなければ、容易に取り外すこと又は取り付けることができることを意味する。
静電吸着用トレイ３０は、基体３１と、基体３１に内蔵された上層電極３２、下層電極３３、及び配線３４とを有する。基体３１は誘電体であり、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミックスを用いることができる。基体３１は上面３１ａと背面３１ｂとを備えており、基体３１の上面３１ａには、吸着対象物を位置決めするための凹部３１ｘが設けられている。なお、凹部３１ｘの底面は、吸着対象物が載置される載置面３１ｃとなる。凹部３１ｘの深さ（基体３１の上面３１ａと載置面３１ｃとの距離）は、載置される吸着対象物に合わせて適宜決定できるが、例えば、０．８〜１．５ｍｍ程度とすることができる。基体３１の厚さ（載置面３１ｃから載置面３１ｃの反対面となる背面３１ｂまでの距離）は、例えば、２〜３ｍｍ程度、基体３１の比誘電率（１ＫＨｚ）は、例えば、９〜１０程度とすることができる。
上層電極３２は、基体３１の載置面３１ｃ側に内蔵されている。下層電極３３は、基体３１の上層電極３２よりも背面３１ｂ側に内蔵されている。言い換えれば、上層電極３２は基体３１の吸着対象物に近い側に内蔵されており、下層電極３３は基体３１の静電チャック１０に近い側に内蔵されている。このように、上層電極３２と下層電極３３とは、基体３１の厚さ方向の異なる位置に内蔵されており、配線３４により電気的に接続されている。なお、上層電極３２は、載置面３１ｃに載置される吸着対象物と対向するように配されている。又、下層電極３３は、静電チャック１０の静電電極１２と対向するように配されている（電気的には接続されていない）。
静電吸着用トレイ３０は、例えば、複数のグリーンシートを準備し、適宜グリーンシートに溝や貫通孔を形成して導電ペースト等を充填して上層電極等を形成しながら積層し、焼結する周知の方法により、製造することができる。
図２は、第１の実施の形態に係る上層電極及び下層電極の一例を示す平面図である。図２（ａ）に示すように、上層電極３２は、例えば、渦巻き状の正負の２つの電極３２ａ及び３２ｂが互い違いに入れ込んで配置された双極の電極とすることができる。同様に、図２（ｂ）に示すように、下層電極３３は、例えば、渦巻き状の正負の２つの電極３３ａ及び３３ｂが互い違いに入れ込んで配置された双極の電極とすることができる。
上層電極３２と下層電極３３とは、配線３４で接続可能であれば、全く同じパターンを有する双極の電極であっても、異なるパターンを有する双極の電極であっても構わない。又、上層電極３２と下層電極３３とは、双極の電極には限らず、単極の電極としてもよい。上層電極３２及び下層電極３３の材料としては、例えば、タングステン、モリブデン等を用いることができる。
なお、下層電極３３は、静電チャック１０の静電電極１２と対向するように配されているが、両者は全く同じパターンを有する双極の電極であっても、異なるパターンを有する双極の電極であっても構わない。又、下層電極３３と静電電極１２とは、双極の電極には限らず、単極の電極としてもよい。
図３は、第１の実施の形態に係る基板固定装置に吸着対象物を載置した状態を例示する断面図である。図３の状態で静電チャック１０の静電電極１２に電圧が印加されると、静電電極１２に静電位が発生する。静電電極１２の静電位は、静電電極１２に対向して近接配置された下層電極３３に背面３１ｂ側から伝達される。これにより、静電電極１２と下層電極３３との間に静電気による吸着力が発生し、静電吸着用トレイ３０は静電チャック１０上に吸着保持される。
静電電極１２から下層電極３３に伝達された静電位は、更に配線３４を介して上層電極３２に分配される。これにより、上層電極３２と吸着対象物１００（シリコン基板等）との間に静電気による吸着力が発生し、吸着対象物１００は静電吸着用トレイ３０の載置面３１ｃに吸着保持される。
なお、静電電極１２と下層電極３３との間の静電気による吸着力を確保するために、基体１１の上面１１ａと静電電極１２の上面との距離Ｌ１、及び、基体３１の背面３１ｂと下層電極３３の下面との距離Ｌ２は短い方が好ましい。又、上層電極３２と吸着対象物１００との間の静電気による吸着力を確保するために、基体３１の載置面３１ｃと上層電極３２の上面との距離Ｌ３は短い方が好ましい。具体的には、距離Ｌ１、Ｌ２、及びＬ３は、０．５ｍｍ以下とすることが好ましい。
ここで、静電チャック１０への印加電圧（静電電極１２に印加される電圧）と、静電吸着用トレイ３０の載置面３１ｃに発生する電圧との関係に関する実験結果について説明する。この実験では、静電チャック１０の基体１１、及び静電吸着用トレイ３０の基体３１として、夫々酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を用いた。
まず、距離Ｌ１が０．４ｍｍ、基体１１の上面１１ａの表面粗度がＲａ＝０．６μｍ、基体１１の体積抵抗率が１０１５Ωｃｍ（室温、１０００Ｖ印加）である静電チャック１０を準備した（サンプルＨ１０とする）。又、距離Ｌ１が０．４ｍｍ、基体１１の上面１１ａの表面粗度がＲａ＝０．６μｍ、基体１１の体積抵抗率が１０１１Ωｃｍ（室温、１０００Ｖ印加）である静電チャック１０を準備した（サンプルＬ１０とする）。
又、距離Ｌ２及びＬ３が０．４ｍｍ、基体３１の載置面３１ｃ及び背面３１ｂの表面粗度がＲａ＝０．６μｍ、基体３１の体積抵抗率が１０１５Ωｃｍ（室温、１０００Ｖ印加）である静電吸着用トレイ３０を準備した（サンプルＨ３０とする）。又、距離Ｌ２及びＬ３が０．４ｍｍ、基体３１の載置面３１ｃ及び背面３１ｂの表面粗度がＲａ＝０．６μｍ、基体３１の体積抵抗率が１０１１Ωｃｍ（室温、１０００Ｖ印加）である静電吸着用トレイ３０を準備した（サンプルＬ３０とする）。
そして、サンプルＨ３０をサンプルＨ１０上に配した場合（Ｈ３０ ｏｎ Ｈ１０）、サンプルＬ３０をサンプルＨ１０上に配した場合（Ｌ３０ ｏｎ Ｈ１０）、サンプルＨ３０をサンプルＬ１０上に配した場合（Ｈ３０ ｏｎ Ｌ１０）、及びサンプルＬ３０をサンプルＬ１０上に配した場合（Ｌ３０ ｏｎ Ｌ１０）について、静電チャック１０への印加電圧（静電電極１２に印加される電圧）と、静電吸着用トレイ３０の載置面３１ｃに発生する電圧との関係について調べた。
その結果、図４に示すように、『Ｌ３０ ｏｎ Ｌ１０』の場合、すなわち、静電チャック１０と静電吸着用トレイ３０の体積抵抗率を何れも低くした場合に、静電チャック１０から静電吸着用トレイ３０に最も効率よく静電位を伝達できることがわかった。この結果は、体積抵抗率がある程度低くなると、リーク電流により表面電位が発生しやすくなることに起因すると考えられる。
なお、本願では、体積抵抗率が１０１３Ωｃｍ（室温、１０００Ｖ印加）以上である誘電体を高抵抗誘電体、体積抵抗率が１０１３Ωｃｍ（室温、１０００Ｖ印加）未満である誘電体を低抵抗誘電体と称するものとする。従って、上記の結果は、静電チャック１０及び静電吸着用トレイ３０として、何れも低抵抗誘電体を用いた場合に、静電チャック１０から静電吸着用トレイ３０に最も効率よく静電位を伝達できる、と言い換えることができる。
又、別の実験により、静電チャック１０及び静電吸着用トレイ３０として何れも低抵抗誘電体を用い、更に、以下のようにすることで、より高い静電位を伝達できることが確認された。すなわち、距離Ｌ１、Ｌ２、及びＬ３を短くし、かつ、基体１１の上面１１ａ並びに基体３１の載置面３１ｃ及び背面３１ｂの表面粗度を小さくすることで、より高い静電位を伝達できることが確認された。
具体的には、距離Ｌ１、Ｌ２、及びＬ３を０．３ｍｍ以下とし、かつ、基体１１の上面１１ａ並びに基体３１の載置面３１ｃ及び背面３１ｂの表面粗度をＲａ＝０．２μｍ以下とすることで、より高い静電位を伝達できることが確認された。なお、基体１１の上面１１ａ並びに基体３１の載置面３１ｃ及び背面３１ｂの表面粗度をＲａ＝０．２μｍ以下とするには、例えば、基体１１の上面１１ａ並びに基体３１の載置面３１ｃ及び背面３１ｂをラッピング等により研磨すればよい。
このように、第１の実施の形態に係る基板固定装置１では、静電吸着用トレイ３０の基体３１の吸着対象物に近い側に上層電極３２を内蔵し、静電チャック１０に近い側に下層電極３３を内蔵して、両者を配線３４により電気的に接続する。そして、静電吸着用トレイ３０を静電チャック１０上に搭載する。
この状態で、静電チャック１０の静電電極１２に電圧が印加されると、静電電極１２に静電位が発生して、静電電極１２に対向して近接配置された下層電極３３に伝達される。これにより、静電電極１２と下層電極３３との間に静電気による吸着力が発生し、静電吸着用トレイ３０を静電チャック１０上に吸着保持することができる。
又、静電電極１２から下層電極３３に伝達された静電位は、更に配線３４を介して上層電極３２に分配される。これにより、上層電極３２と吸着対象物１００（シリコン基板等）との間に静電気による吸着力が発生し、吸着対象物１００を静電吸着用トレイ３０上に吸着保持することができる。
又、静電吸着用トレイ３０に、吸着対象物１００を吸着させるための上層電極３２と、静電チャック１０と吸着させるための下層電極３３とを個別に配している。そのため、静電吸着用トレイ３０に１つの電極のみを内蔵する場合とは異なり、吸着対象物１００と上層電極３２との距離、及び、静電チャック１０と下層電極３３との距離を個別に最適化でき、所望の吸着力を得ることが容易となる。
又、静電吸着用トレイ３０自体を吸着保持しながら同時に吸着対象物１００を吸着保持できるため、静電吸着用トレイ３０及び吸着対象物１００を同時に静電チャック１０により冷却することができ、吸着対象物１００の温度制御を安定的に行うことができる。そのため、例えば、発光ダイオードを製造する場合に、吸着対象物１００であるサファイヤ基板上に形成された被エッチング層をエッチングする工程で、被エッチング層のエッチングレートの変動等を抑制可能となり、エッチングの歩留りを向上できる。
又、静電吸着用トレイ３０は、静電チャック１０に着脱可能な状態で搭載されているため、静電吸着用トレイ３０を他のトレイ（例えば、後述の静電吸着用トレイ３０Ａ）に交換するだけで、サイズの異なる吸着対象物を容易に搭載することができる。又、搭載にする吸着対象物の個数を容易に変更することができる。
又、上層電極３２及び下層電極３３は静電吸着用トレイ３０に内蔵されており、静電吸着用トレイ３０の外部には露出していない。例えば、静電吸着用トレイ３０の基体３１の背面３１ｂに下層電極となる金属膜を設けると、金属膜がプラズマ等により汚染されるおそれが生じるが、静電吸着用トレイ３０では外部に露出する金属膜を有しないため、金属膜が汚染される問題が生じない。
〈第１の実施の形態の変形例１〉
第１の実施の形態の変形例１では、上層電極を複数個有し、載置面の上層電極に対応する位置に複数の吸着対象物を載置可能な基板固定装置の例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例１において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。
図５は、第１の実施の形態の変形例１に係る基板固定装置を簡略化して例示する図であり、図５（ｂ）が平面図、図５（ａ）は図５（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図５を参照するに、基板固定装置１Ａは、静電吸着用トレイ３０が静電吸着用トレイ３０Ａに置換された点が基板固定装置１（図１等参照）と相違する。
静電吸着用トレイ３０Ａは、静電吸着用トレイ３０（図１等参照）と同様に、吸着対象物となるシリコン基板等を載置し、吸着保持するための部材である。静電吸着用トレイ３０Ａは、静電チャック１０の基体１１の上面１１ａに着脱可能な状態で搭載されている。静電吸着用トレイ３０Ａは、最大で４個の吸着対象物を同時に吸着可能に構成されている。
静電吸着用トレイ３０Ａは、基体３１と、基体３１に内蔵された４個の上層電極３５、下層電極３３、及び配線３４とを有する。基体３１の上面３１ａには、吸着対象物を位置決めするための凹部３１ｙが４個設けられている。夫々の凹部３１ｙの底面は、吸着対象物が載置される載置面３１ｃとなる。凹部３１ｙの深さ（基体３１の上面３１ａと載置面３１ｃとの距離）は、載置される吸着対象物に合わせて適宜決定できるが、例えば、０．８〜１．５ｍｍ程度とすることができる。
夫々の上層電極３５は、基体３１の載置面３１ｃ側に内蔵されている。下層電極３３は、基体３１の夫々の上層電極３５よりも背面３１ｂ側に内蔵されている。言い換えれば、夫々の上層電極３５は基体３１の吸着対象物に近い側に内蔵されており、下層電極３３は基体３１の静電チャック１０に近い側に内蔵されている。このように、夫々の上層電極３５と下層電極３３とは、基体３１の厚さ方向の異なる位置に配されており、配線３４により接続されている。なお、夫々の上層電極３５は、夫々の凹部３１ｙの載置面３１ｃに載置される吸着対象物と対向するように配されている。又、下層電極３３は、静電チャック１０の静電電極１２と対向するように配されている（電気的には接続されていない）。
図６は、第１の実施の形態の変形例１に係る上層電極及び下層電極の一例を示す平面図である。図６（ａ）に示すように、夫々の上層電極３５は、例えば、渦巻き状の正負の２つの電極３５ａ及び３５ｂが互い違いに入れ込んで配置された双極の電極とすることができる。同様に、図５（ｂ）に示すように、下層電極３３は、例えば、渦巻き状の正負の２つの電極３３ａ及び３３ｂが互い違いに入れ込んで配置された双極の電極とすることができる。
夫々の上層電極３５と下層電極３３とは、配線３４で接続可能であれば、全く同じパターンを有する双極の電極であっても、異なるパターンを有する双極の電極であっても構わない。又、夫々の上層電極３５と下層電極３３とは、双極の電極には限らず、単極の電極としてもよい。夫々の上層電極３５及び下層電極３３の材料としては、例えば、タングステン、モリブデン等を用いることができる。
図７は、第１の実施の形態の変形例１に係る基板固定装置に吸着対象物を載置した状態を例示する断面図である。図７の状態で静電チャック１０の静電電極１２に電圧が印加されると、静電電極１２に静電位が発生する。静電電極１２の静電位は、静電電極１２に対向して近接配置された下層電極３３に伝達される。これにより、静電電極１２と下層電極３３との間に静電気による吸着力が発生し、静電吸着用トレイ３０Ａは静電チャック１０上に吸着保持される。
静電電極１２から下層電極３３に伝達された静電位は、更に配線３４を介して夫々の上層電極３５に分配される。これにより、夫々の上層電極３５と夫々の吸着対象物１１０（シリコン基板等）との間に静電気による吸着力が発生し、夫々の吸着対象物１１０は静電吸着用トレイ３０Ａ上に吸着保持される。第１の実施の形態と同様に、距離Ｌ１、Ｌ２、及びＬ３は、０．５ｍｍ以下とすることが好ましい。
なお、基板固定装置１Ａにおいて、凹部３１ｙ（吸着対象物１１０）及び上層電極３５は４個には限らず、２個又は３個、或いは５個以上であっても構わない。又、夫々の凹部３１ｙの形状は同一でなくてもよく、それに伴って、夫々の上層電極３５の形状も同一でなくてもよい。
このように、第１の実施の形態の変形例１に係る基板固定装置１Ａでは、第１の実施の形態に係る基板固定装置１の奏する効果に加えて、複数の吸着対象物を同時に吸着できるという効果を奏する。
〈第１の実施の形態の変形例２〉
第１の実施の形態の変形例２では、冷却効率を向上可能な静電吸着用トレイを搭載した基板固定装置の例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例２において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。
図８は、第１の実施の形態の変形例２に係る基板固定装置を簡略化して例示する図であり、図８（ａ）は図１（ａ）に対応する断面図、図８（ｂ）は静電吸着用トレイの基体のみの底面図である。なお、図８（ｂ）において、後述する突起部３１ｅと貫通孔３１ｆとを区別するために、便宜上、突起部３１ｅを梨地模様で示している。
図８を参照するに、基板固定装置１Ｂは、静電吸着用トレイ３０が静電吸着用トレイ３０Ｂに置換された点が基板固定装置１（図１等参照）と相違する。
静電吸着用トレイ３０Ｂの底面（基体３１の背面）には、外縁部に円環状の堰部３１ｄと、堰部３１ｄの内側に多数の突起部３１ｅが形成されている。例えば、円柱状の突起部３１ｅを、堰部３１ｄの内側に平面視水玉模様状に点在するように設けることができる。突起部３１ｅは、円柱形状（平面視円形）以外に、平面視楕円形、平面視六角形等の平面視多角形、直径の異なる複数の円柱を組み合わせた形状、これらの組み合わせ等としても構わない。堰部３１ｄ及び突起部３１ｅの高さは、例えば、数１０μｍ程度とすることができる。堰部３１ｄの下面と夫々の突起部３１ｅの下面とは、略面一とすることができる。
静電吸着用トレイ３０Ｂの底面に堰部３１ｄ及び多数の突起部３１ｅを形成することで、堰部３１ｄの内側の突起部３１ｅが存在しない部分に空間が形成される。基体１１及びベースプレート２０に設けたガス路（図示せず）から不活性ガス（ヘリウム等）を供給し、静電吸着用トレイ３０Ｂの底面に形成した空間に充填させることにより、静電吸着用トレイ３０Ｂの冷却効率を向上させることができる。
なお、不活性ガスを充填させることができる空間を備えた構造であれば、堰部３１ｄ及び突起部３１ｅに代えて、どのような構造としても構わない。
又、静電吸着用トレイ３０Ｂには、多数の貫通孔３１ｆが形成されている。各貫通孔３１ｆの一端は載置面３１ｃに開口し、他端は静電吸着用トレイ３０Ｂの底面に形成した空間に開口している。静電吸着用トレイ３０Ｂに多数の貫通孔３１ｆを形成することにより、静電吸着用トレイ３０Ｂの底面に形成した空間に充填された不活性ガスが各貫通孔３１ｆ内を流れて載置面３１ｃに達する。これにより、載置面３１ｃに載置される吸着対象物の冷却効率を向上させることができる。
このように、第１の実施の形態の変形例２に係る基板固定装置１Ｂでは、第１の実施の形態に係る基板固定装置１の奏する効果に加えて、静電吸着用トレイ３０Ｂの冷却効率を向上させることができるという効果を奏する。又、載置面３１ｃに載置される吸着対象物の冷却効率を向上させることができるという効果を奏する。
以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。
例えば、各実施の形態では、本発明をジョンセン・ラーベック型静電チャックに適用する例を示したが、本発明は、クーロン力型静電チャックにも同様に適用することができる。
又、各実施の形態等は適宜組み合わせることができる。例えば、第１の実施の形態の変形例１に係る基板固定装置１Ａの静電吸着用トレイ３０Ａの底面に、第１の実施の形態の変形例２に示したような不活性ガスを充填させることができる空間、及び不活性ガスが流れる貫通孔を備えてもよい。
１、１Ａ、１Ｂ 基板固定装置
１０ 静電チャック
１１、３１ 基体
１１ａ、３１ａ 上面
１２ 静電電極
２０ ベースプレート
２１ 冷却水路
３０、３０Ａ、３０Ｂ 静電吸着用トレイ
３１ｂ 背面
３１ｃ 載置面
３１ｄ 堰部
３１ｅ 突起部
３１ｆ 貫通孔
３１ｘ、３１ｙ 凹部
３２、３５ 上層電極
３３ 下層電極
３４ 配線
１００、１１０ 吸着対象物

Claims (6)

  1. 吸着対象物が載置される載置面、及び前記載置面の反対面となる背面を備えた第１基体と、
    前記第１基体の前記載置面側に内蔵された上層電極と、
    前記第１基体の前記上層電極よりも前記背面側に内蔵された下層電極と、
    前記上層電極と前記下層電極とを電気的に接続する配線と、
    前記第１基体の背面側に設けられた不活性ガスを充填させる空間と、を有し、
    前記上層電極及び前記下層電極は、前記第１基体に完全に包囲され、前記第１基体の外部に露出する部分がなく、
    前記載置面は前記第１基体の上面に設けられた凹部の底面であり、
    前記背面側から与えられる静電位により、前記載置面に載置される前記吸着対象物を保持する静電吸着用トレイと、
    静電電極が内蔵された第２基体を備えた静電チャックと、を有し、
    前記静電電極と前記下層電極とは対向するように配され、
    前記静電吸着用トレイは、前記第２基体の上面に着脱可能な状態で載置され、
    前記第１基体及び前記第２基体は低抵抗誘電体から構成されている基板固定装置。
  2. 前記載置面及び前記背面は何れも研磨された面である請求項１記載の基板固定装置。
  3. 前記載置面及び前記上層電極を複数個有し、
    夫々の前記載置面は、前記第１基体の上面の、夫々の前記上層電極に対応する位置に設けられた凹部の底面であり、
    夫々の前記載置面に吸着対象物を載置可能な請求項１又は２記載の基板固定装置。
  4. 前記載置面に吸着対象物が載置され、前記静電電極に電圧が印加されると、前記下層電極が前記静電電極に吸着されて前記静電吸着用トレイが前記第２基体の上面に保持され、前記吸着対象物が前記上層電極に吸着されて前記吸着対象物が前記載置面に保持される請求項１乃至３の何れか一項記載の基板固定装置。
  5. 前記第２基体の上面は研磨された面である請求項１乃至４の何れか一項記載の基板固定装置。
  6. 前記静電チャックは、前記静電吸着用トレイに不活性ガスを供給するガス路を備えている請求項１乃至５の何れか一項記載の基板固定装置。
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