JP6678458B2

JP6678458B2 - 静電チャック

Info

Publication number: JP6678458B2
Application number: JP2016001640A
Authority: JP
Inventors: 太一岐部
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 2016-01-07
Filing date: 2016-01-07
Publication date: 2020-04-08
Anticipated expiration: 2036-01-07
Also published as: JP2017123396A

Description

本明細書に開示される技術は、静電チャックに関する。

例えば半導体製造装置において、ウェハを静電引力により吸着して保持する静電チャックが用いられる。静電チャックの種類の１つとして、セラミックスにより形成された板状のセラミックス板を備え、セラミックス板の内部に、ヒータとガス流路とが形成されている静電チャックが知られている（例えば、特許文献１参照）。セラミックス板の一方の面（以下、「吸着面」という）にウェハが配置される。

ヒータによりセラミックス板が温められ、セラミックス板の吸着面に配置されているウェハが温められる。ガス流路は、ヒータと吸着面との間、あるいは、ヒータとセラミックス板の他方の面との間に配置され、吸着面に平行な方向に延びている流路部分と、流路部分と吸着面に形成されたガス流出孔とを接続している接続部分と、流路部分とセラミックス板の他方の面に形成されたガス流入孔とを接続している接続部分とを含む。ガス（例えば、熱伝導率が比較的に高いヘリウムガスなどの不活性ガス）がガス流入孔に流入されると、当該ガスは、ガス流路を流れてガス流出孔から流出し、ウェハとセラミックス板との間に供給される。これにより、ウェハを効率よく冷却することができる。

特開２００７−１２７９５号公報

ガス流路の流路部分が、ヒータと吸着面との間、および、ヒータとセラミックス板の他方の面との間のいずれか一方だけに形成された上述の構成では、ガス流入孔から流入したガスがセラミックス板の内部を流れている時間が比較的に短い。このため、ガス流出孔から流出したガスの温度とヒータの温度との差が大きく乖離することに起因して、セラミックス板の吸着面における温度分布の均一性が低下し、ひいては、ウェハの温度分布の均一性が低下するおそれがある。

本明細書では、上述した課題の少なくとも一部を解決することが可能な技術を開示する。

本明細書に開示される技術は、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本明細書に開示される静電チャックは、セラミックスにより形成された板状のセラミックス板を備え、前記セラミックス板の内部に、ヒータと、前記セラミックス板の一方の面に形成されたガス流出孔から前記セラミックス板の他方の面に形成されたガス流入孔まで延びているガス流路と、が形成されている、静電チャックにおいて、前記ガス流路は、前記ヒータと前記一方の面との間に配置され、前記一方の面に平行な方向に延びている第１の流路部分と、前記ヒータと前記他方の面との間に配置され、前記一方の面に平行な方向に延びている第２の流路部分と、前記ガス流出孔と前記第１の流路部分とを接続している第１の接続部分と、前記第１の流路部分と前記第２の流路部分とを接続している第２の接続部分と、前記第２の流路部分と前記ガス流入孔とを接続している第３の接続部分と、を含む。本静電チャックによれば、ガス流入孔に流入したガスは、第３の接続部分を流れ、セラミックス板の他方の面とヒータとの間において一方の面に平行な方向に延びている第２の流路部分を流れつつヒータによって温められる。ヒータに温められたガスは、第２の接続部分を介して、ヒータとセラミックス板の一方の面との間において一方の面に平行な方向に延びている第１の流路部分を流れつつヒータによって温められ、その後、第１の接続部分を介して、ガス流出孔から流出する。従って、例えば、第２の流路部分に相当する部分が無く、ガス流入孔からガス流路内に流入したガスが一方の面に直交する方向に導かれ、直接、第１の流路部分に相当する部分に送られる場合に比べて、ガス流路が長くなり、ガスの温度とヒータの温度との差が小さくなる。このため、ガスの温度とヒータの温度との差に起因してセラミックス板の一方の面における温度分布の均一性が低下することを抑制することができる。

（２）上記静電チャックにおいて、前記第２の流路部分の長さは、前記第１の流路部分の長さより長い構成としてもよい。本静電チャックによれば、第２の流路部分の長さが第１の流路部分の長さより短い場合に比べて、ガスの温度を第２の流路部分でヒータの温度に十分に近づけた後に、そのガスを第１の流路部分に流すことができるため、セラミックス板の一方の面の温度が不均一になることを、より効果的に抑制することができる。

（３）上記静電チャックにおいて、前記第２の流路部分のガスの流れ方向に直交する方向の断面積は、前記第１の流路部分のガスの流れ方向に直交する方向の断面積より大きい構成としてもよい。本静電チャックによれば、第２の流路部分でのガスの流速を、第１の流路部分のガスの流速よりも遅くすることにより、ガスの温度を第２の流路部分でヒータの温度に十分に近づけた後に、そのガスを第１の流路部分に流すことができるため、セラミックス板の一方の面の温度が不均一になることを、より効果的に抑制することができる。

なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、静電チャックおよび静電チャックを備える半導体装置、静電チャックにおけるガスの加熱方法等の形態で実現することが可能である。

第１実施形態における静電チャック１０の外観構成を示す斜視図である。静電チャック１０の上側のＸＹ平面構成を示す説明図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩの位置における静電チャック１０のＸＺ断面構成を示す説明図である。図３のＩＶ−ＩＶの位置における静電チャック１０のＸＹ断面構成を示す説明図である。図３のＶ−Ｖの位置における静電チャック１０のＸＹ断面構成を示す説明図である。図３のＶＩ−ＶＩの位置における静電チャック１０のＸＹ断面構成を示す説明図である。図３のＶＩＩ−ＶＩＩの位置における静電チャック１０のＸＹ断面構成を示す説明図である。図３のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩの位置における静電チャック１０のＸＹ断面構成を示す説明図である。図３のＩＸ−ＩＸの位置における静電チャック１０のＸＹ断面構成を示す説明図である。図３のＸ−Ｘの位置における静電チャック１０のＸＹ断面構成を示す説明図である。

Ａ．実施形態：
Ａ−１．静電チャック１０の構成：
図１は、本実施形態における静電チャック１０の外観構成を示す斜視図であり、図２は、静電チャック１０の上側のＸＹ平面構成を示す説明図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩの位置における静電チャック１０のＸＺ断面構成を示す説明図である。各図には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Ｚ軸正方向を上方向といい、Ｚ軸負方向を下方向というものとするが、静電チャック１０は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。図４以降についても同様である。

静電チャック１０は、対象物（例えばウェハＷ）を静電引力により吸着して保持する装置である。静電チャック１０は、セラミックス板１００と、ベース板２００と、接着層３００とを備える。セラミックス板１００とベース板２００とは、所定の配列方向（本実施形態では上下方向（Ｚ軸方向））に並べて配置されている。接着層３００は、セラミックス板１００の下面（以下、「第１の接合面１０２」という）と、ベース板２００の上面（以下、「第２の接合面２０２」という）との間に配置され、セラミックス板１００とベース板２００とを接着している。接着層３００は、例えば熱硬化型接着剤で形成されている。セラミックス板１００のベース板２００とは反対側の表面（上面以下、「吸着面１０４」という）にウェハＷが配置される。以下、ベース板２００のセラミックス板１００とは反対側の表面（下面）を、「底面２０４」という。

セラミックス板１００は、円形の平板形状部材であり、セラミックス（例えば、アルミナや窒化アルミニウム）により形成されている。セラミックス板１００の内部には、電極４００と、ヒータ５００とが設けられている。電極４００は、例えば、タングステンやモリブデン等により形成されている。電極４００に電源（図示せず）から電圧が印加されると、電極４００に静電引力が発生し、この静電引力によってウェハＷが吸着面１０４に吸着され保持される。ヒータ５００は、例えば、タングステンやモリブデン等の抵抗発熱体で構成されており、ヒータ５００によりセラミックス板１００が温められ、セラミックス板１００の吸着面１０４に配置されているウェハＷが温められる。

また、セラミックス板１００の吸着面１０４には、当該吸着面１０４とウェハＷとの間にガスＧ（例えばヘリウムガスなどの不活性ガス）を供給するための複数（本実施形態では４つ）の内側ガス流出孔１４と複数（本実施形態では４つ）の外側ガス流出孔１６とが形成されている。４つの内側ガス流出孔１４は、Ｚ方向に平行で静電チャック１０の中心位置を通る中心軸を中心とする仮想円上に等間隔で配列されている。４つの外側ガス流出孔１６は、上述の中心軸を中心とし、４つの内側ガス流出孔１４が配列された仮想円より径が大きい仮想円上に等間隔で配列されている。このように、ガス流出孔を吸着面１０４の内側と外側とに配置することにより、ウェハＷの温度分布のバラツキを抑制しつつウェハＷを冷却することができる。

セラミックス板１００の第１の接合面１０２には、２つのガス流入孔１７が形成されている（図３には、２つのガス流入孔１７のうち１つだけが図示されている）。また、セラミックス板１００の内部には、４つの内側ガス流出孔１４から一方のガス流入孔１７まで延びている内側ガス流路６００と、４つの外側ガス流出孔１６から他方のガス流入孔１７まで延びている外側ガス流路７００とが形成されている。一方のガス流入孔１７に流入したガスＧは、内側ガス流路６００を流れ、内側ガス流出孔１４から流出し、ウェハＷの中央側に供給される。他方のガス流入孔１７に流入したガスＧは、外側ガス流路７００を流れ、外側ガス流出孔１６から流出し、ウェハＷの周縁側に供給される。内側ガス流路６００および外側ガス流路７００の構成については後述する。内側ガス流路６００および外側ガス流路７００は、特許請求の範囲におけるガス流路に相当する。

ベース板２００は、セラミックス板１００より径が大きい円形の平板形状部材であり、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属により形成されている。ベース板２００の内部には冷媒流路２１０が形成されており、冷媒流路２１０に冷媒ＣＦが流されることによりベース板２００が冷却され、ベース板２００から接着層３００を介してセラミックス板１００に伝熱されることにより、セラミックス板１００が冷却される。

Ａ−２．セラミックス板１００の詳細構成：
図１から図３に示すように、セラミックス板１００は、円盤状の複数（本実施形態では７つ）のセラミックス層１１０〜１７０が上記配列方向に並べて配置されたセラミックス焼結体である。以下、７つのセラミックス層１１０〜１７０を、上から順に、「第１のセラミックス層１１０」「第２のセラミックス層１２０」・・・「第７のセラミックス層１７０」という。

図４は、図３のＩＶ−ＩＶの位置における静電チャック１０のＸＹ断面構成を示す説明図であり、第２のセラミックス層１２０の上面１２１が示されている。図５は、図３のＶ−Ｖの位置における静電チャック１０のＸＹ断面構成を示す説明図であり、第３のセラミックス層１３０の上面１３１が示されている。図６は、図３のＶＩ−ＶＩの位置における静電チャック１０のＸＹ断面構成を示す説明図である。第４のセラミックス層１４０の上面１４１が示されている。図７は、図３のＶＩＩ−ＶＩＩの位置における静電チャック１０のＸＹ断面構成を示す説明図であり、第５のセラミックス層１５０の上面１５１が示されている。図８は、図３のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩの位置における静電チャック１０のＸＹ断面構成を示す説明図であり、第６のセラミックス層１６０の上面１６１が示されている。図９は、図３のＩＸ−ＩＸの位置における静電チャック１０のＸＹ断面構成を示す説明図であり、第７のセラミックス層１７０の上面１７１が示されている。

図４に示すように、第２のセラミックス層１２０の上面１２１には、平板形状の電極４００が配置されている。電極４００は、上述の中心軸を中心とし、４つの内側ガス流出孔１４が配列された仮想円より径が大きく、４つの外側ガス流出孔１６が配列された仮想円より径が小さい円形状である。また、図３から図８に示すように、電極４００の下面には、第２のセラミックス層１２０から第６のセラミックス層１６０にわたって上下方向に貫通する電極用ビア１３２の上端が電気的に接続されている。

図３および図７に示すように、第５のセラミックス層１５０には、ヒータ５００が形成されている。ヒータ５００は、例えば、上述の中心軸を中心とし、互いに径が異なる複数の円弧部分５１０と、セラミックス板１００の径方向において互いに隣り合う円弧部分５１０との一端同士を結合する結合部分５２０とを含む。なお、このように、ヒータ５００は、中心軸を中心とした略点対称の形状に形成されているため、セラミックス板１００の吸着面１０４における温度分布の均一性が低下することが抑制される。ヒータ５００の各端には、第５のセラミックス層１５０から第６のセラミックス層１６０にわたって上下方向に貫通するヒータ用ビア１５６の上端が電気的に接続されている（図７および図８参照）。

図３および図９に示すように、第７のセラミックス層１７０、接着層３００およびベース板２００の電極用ビア１３２に対応する位置には、上下方向に貫通する電極用端子孔１７２が形成されている。電極用端子孔１７２内には、電極用端子１７４が収容されており、電極用端子１７４の上端は、第１のメタライズ層１７６を介して電極用ビア１３２の下端に電気的に接続されている。また、第７のセラミックス層１７０、接着層３００およびベース板２００のヒータ用ビア１５６に対応する位置には、上下方向に貫通するヒータ用端子孔１８２が形成されている。ヒータ用端子孔１８２内には、ヒータ用端子（図示せず）が収容されており、ヒータ用端子の上端は、第２のメタライズ層（図示せず）を介してヒータ用ビア１５６の下端に電気的に接続されている。

Ａ−３．ベース板２００の詳細構成：
図１０は、図３のＸ−Ｘの位置における静電チャック１０のＸＹ断面構成を示す説明図であり、ベース板２００の内部構造が示されている。ベース板２００は、第２の接合面２０２を構成する上壁と、底面２０４を構成する下壁と、環状の周壁２０６とを備える。ベース板２００の上壁と下壁と周壁２０６とによって内部空間が形成されている。ベース板２００の内部空間には、中心位置に位置する支持部２０８と、ベース板２００に貫通形成された各孔１７２，１８２、後述する流入側接続部分６５０および流入側接続部分７５０をそれぞれ構成する複数の筒状部２０９とがベース板２００の上壁から下壁にわたって延びている。周壁２０６と筒状部２０９とによって形成される空間が、冷媒流路２１０である。また、ベース板２００の下壁には、外部から冷媒流路２１０内に冷媒ＣＦを供給する冷媒供給孔２１２と、冷媒流路２１０内から外部に冷媒ＣＦを排出する冷媒排出孔２１４とが形成されている。

Ａ−４．内側ガス流路６００の詳細構成：
内側ガス流路６００は、複数（本実施形態では４つ）の流出側接続部分６１０と、流出側溝６２０と、中央接続部分６３０と、流入側溝６４０と、流入側接続部分６５０とを含む。

図２から図５に示すように、内側ガス流路６００の各流出側接続部分６１０は、各内側ガス流出孔１４から３つのセラミックス層１１０〜１３０にわたって下方向に延びるように形成されている。流出側接続部分６１０は、特許請求の範囲における第１の接続部分に相当する。

図３および図６に示すように、内側ガス流路６００の流出側溝６２０は、第４のセラミックス層１４０の上面１４１において、全体として吸着面１０４に平行な方向に延びるように形成されている。流出側溝６２０は、Ｚ方向視で、上述の中心軸を中心とし、互いに径が異なる複数（本実施形態では４つ）の円弧溝部分６２１と、セラミックス板１００の径方向において互いに隣り合う円弧溝部分６２１の一端同士を連結する連結溝部分６２２とを含む。４つの円弧溝部分６２１の内、最も外側に位置する円弧溝部分６２１は、Ｚ方向視で、４つの流出側接続部分６１０が配列された仮想円に重なるように形成されており、各流出側接続部分６１０に連通している（図３参照）。流出側溝６２０は、特許請求の範囲における第１の流路部分に相当する。

図３、図６および図７に示すように、内側ガス流路６００の中央接続部分６３０は、４つの円弧溝部分６２１の内、最も内側に位置する円弧溝部分６２１の一端から、第４のセラミックス層１４０および第５のセラミックス層１５０にわたって下方向に延びるように形成されている。中央接続部分６３０は、特許請求の範囲における第２の接続部分に相当する。

図３および図８に示すように、内側ガス流路６００の流入側溝６４０は、第６のセラミックス層１６０の上面１６１において、全体として吸着面１０４に平行な方向に延びるように形成されている。流入側溝６４０は、Ｚ方向視で、上述の中心軸を中心とし、互いに径が異なる複数（本実施形態では４つ）の円弧溝部分６４１と、セラミックス板１００の径方向において互いに隣り合う円弧溝部分６４１の一端同士を連結する連結溝部分６４２とを含む。４つの円弧溝部分６４１の内、最も内側に位置する円弧溝部分６４１は、Ｚ方向視で、中央接続部分６３０に重なるように形成されており、中央接続部分６３０に連通している（図３参照）。流入側溝６４０は、特許請求の範囲における第２の流路部分に相当する。

図３、図８から図１０に示すように、内側ガス流路６００の流入側接続部分６５０は、流入側溝６４０の４つの円弧溝部分６４１の内、最も外側に位置する円弧溝部分６４１の一端から、第６のセラミックス層１６０および第７のセラミックス層１７０にわたって下方向に延びて一方のガス流入孔１７まで延びている。なお、本実施形態では、流入側接続部分６５０は、さらに、ベース板２００を貫通するように下方向に延びるように形成されている。流入側接続部分６５０は、特許請求の範囲における第３の接続部分に相当する。

Ａ−５．外側ガス流路７００の詳細構成：
外側ガス流路７００は、複数（本実施形態では４つ）の流出側接続部分７１０と、流出側溝７２０と、中央接続部分７３０と、流入側溝７４０と、流入側接続部分７５０とを含む。

図２から図５に示すように、外側ガス流路７００の各流出側接続部分７１０は、各外側ガス流出孔１６から３つのセラミックス層１１０〜１３０にわたって下方向に延びるように形成されている。流出側接続部分７１０は、特許請求の範囲における第１の接続部分に相当する。

図３および図６に示すように、外側ガス流路７００の流出側溝７２０は、第４のセラミックス層１４０の上面１４１において、全体として吸着面１０４に平行な方向に延びるように形成されている。流出側溝７２０は、Ｚ方向視で、上述の中心軸を中心とし、互いに径が異なる複数（本実施形態では４つ）の円弧溝部分７２１と、セラミックス板１００の径方向において互いに隣り合う円弧溝部分７２１の一端同士を連結する連結溝部分７２２とを含む。４つの円弧溝部分７２１は、上述の流出側溝６２０より径が大きい。４つの円弧溝部分７２１の内、最も外側に位置する円弧溝部分７２１は、Ｚ方向視で、４つの流出側接続部分７１０が配列された仮想円に重なるように形成されており、各流出側接続部分７１０に連通している（図３参照）。流出側溝７２０は、特許請求の範囲における第１の流路部分に相当する。

図３、図６および図７に示すように、外側ガス流路７００の中央接続部分７３０は、４つの円弧溝部分７２１の内、最も内側に位置する円弧溝部分７２１の一端から、第４のセラミックス層１４０および第５のセラミックス層１５０にわたって下方向に延びるように形成されている。中央接続部分７３０は、特許請求の範囲における第２の接続部分に相当する。

図３および図８に示すように、外側ガス流路７００の流入側溝７４０は、第６のセラミックス層１６０の上面１６１において、全体として吸着面１０４に平行な方向に延びるように形成されている。流入側溝７４０は、Ｚ方向視で、上述の中心軸を中心とし、互いに径が異なる複数（本実施形態では４つ）の円弧溝部分７４１と、セラミックス板１００の径方向において互いに隣り合う円弧溝部分７４１の一端同士を連結する連結溝部分７４２とを含む。４つの円弧溝部分７４１の内、最も内側に位置する円弧溝部分７４１は、Ｚ方向視で、中央接続部分７３０に重なるように形成されており、中央接続部分７３０に連通している（図３参照）。流入側溝７４０は、特許請求の範囲における第２の流路部分に相当する。

図３、図８から図１０に示すように、外側ガス流路７００の流入側接続部分７５０は、流入側溝７４０の４つの円弧溝部分７４１の内、最も外側に位置する円弧溝部分７４１の一端から、第６のセラミックス層１６０および第７のセラミックス層１７０にわたって下方向に延びて他方のガス流入孔１７まで延びている。なお、本実施形態では、流入側接続部分７５０は、さらに、ベース板２００を貫通するように下方向に延びるように形成されている。流入側接続部分７５０は、特許請求の範囲における第３の接続部分に相当する。

Ａ−６．ガスＧの流れ：
ガスＧは、外部のガス供給源（図示せず）から各ガス流入孔１７に供給される。一方のガス流入孔１７に流入したガスＧは、内側ガス流路６００の流入側接続部分６５０を介して、流入側溝６４０に供給される。流入側溝６４０は、ヒータ５００の下側においてセラミックス板１００の吸着面１０４（ヒータ５００）に平行な方向に延びるように形成されている。このため、流入側溝６４０を流れるガスＧは、ヒータ５００によって温められる。流入側溝６４０を流れたガスＧは、中央接続部分６３０を介して、流出側溝６２０に供給される。流出側溝６２０は、ヒータ５００の上側においてセラミックス板１００の吸着面１０４（ヒータ５００）に平行な方向に延びるように形成されている。このため、流出側溝６２０を流れるガスＧは、ヒータ５００によってさらに温められる。流出側溝６２０を流れたガスＧは、流出側接続部分６１０を介して、各内側ガス流出孔１４から吸着面１０４上へと供給される。

また、他方のガス流入孔１７に流入したガスＧは、外側ガス流路７００の流入側接続部分７５０を介して、流入側溝７４０に供給される。流入側溝７４０は、ヒータ５００の下側においてセラミックス板１００の吸着面１０４（ヒータ５００）に平行な方向に延びるように形成されている。このため、流入側溝７４０を流れるガスＧは、ヒータ５００によって温められる。流入側溝７４０を流れたガスＧは、中央接続部分７３０を介して、流出側溝７２０に供給される。流出側溝７２０は、ヒータ５００の上側においてセラミックス板１００の吸着面１０４（ヒータ５００）に平行な方向に延びるように形成されている。このため、流出側溝７２０を流れるガスＧは、ヒータ５００によってさらに温められる。流出側溝７２０を流れたガスＧは、流出側接続部分７１０を介して、各外側ガス流出孔１６から吸着面１０４上へと供給される。

Ａ−７．本実施形態の効果：
セラミックス板１００の吸着面１０４に配置されたウェハＷの温度分布は、主に、セラミックス板１００の温度と、吸着面１０４から供給されるガスＧの温度とに影響を受ける。吸着面１０４の温度は、セラミックス板１００の内部に形成されたヒータ５００の温度制御によって調整することが可能である。一方、上述したように、ガスＧは、セラミックス板１００の外部に設けられたガス供給源から供給されるため、ガスＧの温度を調整することは難しい。従って、ヒータ５００の温度とガスＧの温度との差が大きく乖離することに起因して、セラミックス板１００の吸着面１０４における温度分布の均一性が低下し、ひいては、ウェハＷの温度分布の均一性が低下するおそれがある。

本実施形態によれば、ガス流路（内側ガス流路６００および外側ガス流路７００）において、吸着面１０４に平行な方向に延びる流路部分（流出側溝６２０、流出側溝７２０、流入側溝６４０、流入側溝７４０）が、ヒータ５００を挟んで上側および下側の両側にそれぞれ配置されている。このため、流路部分が、ヒータ５００の上側および下側の一方だけに配置された場合に比べて、流路部分をヒータ５００の近傍に配置しつつ長くする確保することができる。流路部分が長くなると、ガスＧをヒータ５００によって温める時間が長くなるため、セラミックス板１００の温度と、吸着面１０４から供給されるガスＧの温度との差が小さくなる。従って、ガスＧの温度とヒータ５００の温度との差に起因してセラミックス板１００の吸着面１０４における温度分布の均一性が低下することを抑制することができる。

また、上記実施形態では、流出側溝６２０と流入側溝６４０とは、Ｚ方向視で、全体的に重なるように形成されている。これにより、流出側溝６２０と流入側溝６４０との少なくとも一部が重ならない場合に比べて、例えば、中央接続部分６３０、電極用ビア１３２やヒータ用ビア１５６等の配置構成が複雑になることを抑制することができる。なお、流出側溝７２０および流入側溝７４０も、全体的に重なるように形成されている。

また、上記実施形態では、図３に示すように、各流路部分（流入側溝６４０、流入側溝７４０、流出側溝６２０、流出側溝７２０）のガスＧの流れ方向に直交する方向の断面形状について、吸着面１０４に平行な方向の幅が、吸着面１０４に直交する方向の幅より大きい。このような構成でよれば、流路部分を流れるガスＧに、ヒータ５００からの熱を効率よく伝達することができる。

Ｂ．変形例：
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。

上記実施形態において、第２の流路部分（流入側溝６４０、流入側溝７４０）の長さは、第１の流路部分（流出側溝６２０、流出側溝７２０）の長さより長くてもよい。このような構成によれば、第２の流路部分の長さが第１の流路部分の長さより短い場合に比べて、ガスＧの温度を第２の流路部分でヒータ５００の温度に十分に近づけた後に、そのガスＧを第１の流路部分に流すことができる。これにより、セラミックス板１００の吸着面１０４の温度が不均一になることを、より効果的に抑制することができる。

また、第２の流路部分（流入側溝６４０、流入側溝７４０）のガスＧの流れ方向に直交する方向の断面積は、第１の流路部分（流出側溝６２０、流出側溝７２０）のガスＧの流れ方向に直交する方向の断面積より大きくてもよい。このような構成によれば、第２の流路部分でのガスＧの流速が、第１の流路部分のガスＧの流速よりも遅くなる。このため、ガスＧの温度を第２の流路部分でヒータ５００の温度に十分に近づけた後に、そのガスＧを第１の流路部分に流すことができる。これにより、セラミックス板１００の吸着面１０４の温度が不均一になることを、より効果的に抑制することができる。

各流路部分（流入側溝６４０、流入側溝７４０、流出側溝６２０、流出側溝７２０）のガスＧの流れ方向に直交する方向の断面形状について、吸着面１０４に平行な方向の幅は、吸着面１０４に直交する方向の幅と同じでもよいし、吸着面１０４に直交する方向の幅より小さくてもよい。

上記実施形態では、流出側溝６２０および流出側溝７２０は、１つのセラミックス層（第４のセラミックス層１４０）に形成されていたが、これに限定されず、複数のセラミックス層に亘って形成されているとしてもよい。例えば、流出側溝６２０と流出側溝７２０とが別々のセラミックス層に形成されているとしてもよい。また、各流出側溝６２０、７２０は、複数のセラミックス層に亘って形成されているとしてもよい。例えば、流出側溝６２０は、別々のセラミックス層に形成された複数の流路部分と、各流路部分同士を接続している接続部分とを含むとしてもよい。同様に、流入側溝６４０および流入側溝７４０も、複数のセラミックス層に亘って形成されているとしてもよい。例えば、流入側溝６４０と流入側溝７４０とが別々のセラミックス層に形成されているとしてもよい。また、各流入側溝６４０、７４０は、複数のセラミックス層に亘って形成されているとしてもよい。例えば、流入側溝６４０は、別々のセラミックス層に形成された複数の流路部分と、各流路部分同士を接続している接続部分とを含むとしてもよい。

上記実施形態では、内側ガス流路６００と外側ガス流路７００とは互いに独立の経路であったが、これに限定されず、内側ガス流路６００と外側ガス流路７００とがセラミックス板１００の内部で連通しているとしてもよい。また、上記実施形態において、内側ガス流路６００および外側ガス流路７００のいずれか一方だけ形成されているとしてもよい。

本明細書において、「一方の方向に平行な方向」とは、一方の面（吸着面１０４）に厳密に平行であることに限定されず、一方の面（吸着面１０４）との角度差が±１０度以内であることも含まれる。

上記実施形態では、静電チャックとして、セラミックス板１００に加えて、ベース板２００および接着層３００を備える静電チャック１０を例示したが、これに限定されず、例えば、セラミックス板１００のみ備える構成でもよい。

上記実施形態では、セラミックス板１００は、単極方式が採用され、１つの電極４００を備えるとしているが、双極方式が採用され、一対の電極を備えるとしてもよい。

また、上記実施形態において、セラミックス板１００を構成するセラミックス層の個数は、あくまで一例であり、セラミックス層の個数はセラミックス板１００に要求される機能等に応じて適宜決められる。

１０：静電チャック１４：内側ガス流出孔１６：外側ガス流出孔１７：ガス流入孔１００：セラミックス板１０２：接合面１０４：吸着面１１０〜１７０：セラミックス層１７２：電極用端子孔１７４：電極用端子１７６：メタライズ層１８２：ヒータ用端子孔２００：ベース板２０２：接合面２０４：底面２０６：周壁２０８：支持部２０９：筒状部２１０：冷媒流路２１２：冷媒供給孔２１４：冷媒排出孔３００：接着層４００：電極５００：ヒータ５１０：円弧部分５２０：結合部分６００：内側ガス流路６１０：流出側接続部分６２０：流出側溝６２１：円弧溝部分６２２：連結溝部分６３０：中央接続部分６４０：流入側溝６４１：円弧溝部分６４２：連結溝部分６５０：流入側接続部分７００：外側ガス流路７１０：流出側接続部分７２０：流出側溝７２１：円弧溝部分７２２：連結溝部分７３０：中央接続部分７４０：流入側溝７４１：円弧溝部分７４２：連結溝部分７５０：流入側接続部分ＣＦ：冷媒Ｇ：ガスＷ：ウェハ

Claims

セラミックスにより形成された板状のセラミックス板を備え、前記セラミックス板の内部に、ヒータと、前記セラミックス板の一方の面に形成されたガス流出孔から前記セラミックス板の他方の面に形成されたガス流入孔まで延びているガス流路と、が形成されている、静電チャックにおいて、
前記ガス流路は、
前記ヒータと前記一方の面との間に配置され、前記一方の面に平行な方向に延びている第１の流路部分と、
前記ヒータと前記他方の面との間に配置され、前記一方の面に平行な方向に延びている第２の流路部分と、
前記ガス流出孔と前記第１の流路部分とを接続している第１の接続部分と、
前記第１の流路部分と前記第２の流路部分とを接続している第２の接続部分と、
前記第２の流路部分と前記ガス流入孔とを接続している第３の接続部分と、を含み、
前記ガス流路を流れるガスは、前記ガス流入孔から前記第３の接続部分を介して前記第２の流路部分を流れ、前記第２の流路部分を流れた前記ガスは前記第２の接続部分を介して前記第１の流路部分を流れ、前記第１の流路部分を流れた前記ガスは前記第１の接続部分を介して前記ガス流出孔から前記セラミックス板の前記一方の面へと流れることを特徴とする静電チャック。
セラミックスにより形成された板状のセラミックス板を備え、前記セラミックス板の内部に、ヒータと、前記セラミックス板の一方の面に形成されたガス流出孔から前記セラミックス板の他方の面に形成されたガス流入孔まで延びているガス流路と、が形成されている、静電チャックにおいて、
前記ガス流路は、
前記ヒータと前記一方の面との間に配置され、前記一方の面に平行な方向に延びている第１の流路部分と、
前記ヒータと前記他方の面との間に配置され、前記一方の面に平行な方向に延びている第２の流路部分と、
前記ガス流出孔と前記第１の流路部分とを接続している第１の接続部分と、
前記第１の流路部分と前記第２の流路部分とを接続している第２の接続部分と、
前記第２の流路部分と前記ガス流入孔とを接続している第３の接続部分と、を含み、
前記第２の流路部分の長さは、前記第１の流路部分の長さより長い、ことを特徴する静電チャック。
セラミックスにより形成された板状のセラミックス板を備え、前記セラミックス板の内部に、ヒータと、前記セラミックス板の一方の面に形成されたガス流出孔から前記セラミックス板の他方の面に形成されたガス流入孔まで延びているガス流路と、が形成されている、静電チャックにおいて、
前記ガス流路は、
前記ヒータと前記一方の面との間に配置され、前記一方の面に平行な方向に延びている第１の流路部分と、
前記ヒータと前記他方の面との間に配置され、前記一方の面に平行な方向に延びている第２の流路部分と、
前記ガス流出孔と前記第１の流路部分とを接続している第１の接続部分と、
前記第１の流路部分と前記第２の流路部分とを接続している第２の接続部分と、
前記第２の流路部分と前記ガス流入孔とを接続している第３の接続部分と、を含み、
前記第２の流路部分のガスの流れ方向に直交する方向の断面積は、前記第１の流路部分のガスの流れ方向に直交する方向の断面積より大きい、ことを特徴する静電チャック。