JP6865145B2 - Holding device - Google Patents

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Description

本明細書に開示される技術は、対象物を保持する保持装置に関する。 The techniques disclosed herein relate to holding devices that hold objects.

例えば半導体を製造する際にウェハを保持する保持装置として、静電チャックが用いられる。静電チャックは、互いに接合されたセラミックス板とベース部材とを備えており、セラミックス板の内部に配置されたチャック電極に電圧が印加されることにより発生する静電引力を利用して、セラミックス板の表面(以下、「吸着面」という)にウェハを吸着して保持する。 For example, an electrostatic chuck is used as a holding device for holding a wafer when manufacturing a semiconductor. The electrostatic chuck includes a ceramic plate bonded to each other and a base member, and utilizes the electrostatic attraction generated by applying a voltage to the chuck electrodes arranged inside the ceramic plate to utilize the ceramic plate. The wafer is sucked and held on the surface of the surface (hereinafter referred to as "suction surface").

静電チャックに保持されたウェハの温度分布が不均一になると、ウェハに対する各処理(成膜、エッチング等)の精度が低下するおそれがあるため、静電チャックにはウェハの温度分布をできるだけ均一にする性能が求められる。そのため、静電チャックの使用時には、例えば、ヒータ電極による加熱や冷媒流路に冷媒を供給することによる冷却等によって、セラミックス板の吸着面の温度制御が行われる。 If the temperature distribution of the wafer held by the electrostatic chuck becomes non-uniform, the accuracy of each process (deposition, etching, etc.) on the wafer may decrease. Therefore, the temperature distribution of the wafer on the electrostatic chuck is as uniform as possible. Performance is required. Therefore, when the electrostatic chuck is used, the temperature of the suction surface of the ceramic plate is controlled by, for example, heating by the heater electrode or cooling by supplying the refrigerant to the refrigerant flow path.

また、セラミックス板とウェハとの間の伝熱性を高めてウェハの温度分布の均一性をさらに高めるため、セラミックス板の吸着面とウェハの表面との間の空間にヘリウム等のガスを供給するための構成を備える保持装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この保持装置では、ベース部材の内部に、ガス源に接続されるガス供給流路が形成され、セラミックス板の内部に、上記ガス供給流路に連通すると共に吸着面に開口するガス噴出流路が形成されている。ガス源からベース部材のガス供給流路に供給されたガスは、ガス供給流路からセラミックス板のガス噴出流路に流入し、セラミックス板の吸着面に開かれた開口(噴出口)から吸着面とウェハの表面との間の空間に供給される。 Further, in order to improve the heat transfer property between the ceramic plate and the wafer and further improve the uniformity of the temperature distribution of the wafer, in order to supply a gas such as helium to the space between the adsorption surface of the ceramic plate and the surface of the wafer. A holding device having the above configuration is known (see, for example, Patent Document 1). In this holding device, a gas supply flow path connected to the gas source is formed inside the base member, and a gas ejection flow path that communicates with the gas supply flow path and opens to the adsorption surface is formed inside the ceramic plate. It is formed. The gas supplied from the gas source to the gas supply flow path of the base member flows into the gas ejection flow path of the ceramic plate from the gas supply flow path, and the suction surface is opened from the opening (spout outlet) opened in the suction surface of the ceramic plate. Is supplied to the space between the surface of the wafer and the surface of the wafer.

上述したガスを供給するための構成を備える保持装置では、セラミックス板におけるベース部材に対向する表面に、ガス噴出流路が開口する底面を有する凹部が設けられる。なお、凹部は、セラミックス板の表面ではなく、ベース部材におけるセラミックス板に対向する表面に形成されてもよい。この場合には、凹部の底面に、ガス供給流路が開口することとなる。また、凹部は、セラミックス板におけるベース部材に対向する表面とベース部材におけるセラミックス板に対向する表面との両方に形成されてもよい。 In the holding device having the above-mentioned configuration for supplying gas, a recess having a bottom surface through which the gas ejection flow path opens is provided on the surface of the ceramic plate facing the base member. The recess may be formed not on the surface of the ceramic plate but on the surface of the base member facing the ceramic plate. In this case, the gas supply flow path opens at the bottom surface of the recess. Further, the recesses may be formed on both the surface of the ceramic plate facing the base member and the surface of the base member facing the ceramic plate.

また、上述した保持装置では、凹部内を経由したセラミックス板とベース部材との間の放電やガスの放電の発生を抑制するため、凹部内に、通気性を有し、かつ、絶縁材料により形成された充填部材(「通気性プラグ」とも呼ばれる)が充填される。ベース部材のガス供給流路に供給されたガスは、凹部内に充填された充填部材の内部を通過して、セラミックス板のガス噴出流路内に流入することとなる。 Further, in the above-mentioned holding device, in order to suppress the generation of electric discharge and gas discharge between the ceramic plate and the base member that have passed through the recess, the recess is formed of a breathable and insulating material. Filling members (also called "breathable plugs") are filled. The gas supplied to the gas supply flow path of the base member passes through the inside of the filling member filled in the recess and flows into the gas ejection flow path of the ceramic plate.

特開2013−232641号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-232641

上述した凹部に充填される充填部材は比較的気孔率が高いため、充填部材の熱伝導率は、比較的緻密なセラミックス板やベース部材の熱伝導率より低い。そのため、充填部材が設けられた箇所では、セラミックス板からベース部材への伝熱性(熱引き特性)が局所的に低下し、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するおそれがある。 Since the filling member filled in the recess described above has a relatively high porosity, the thermal conductivity of the filling member is lower than that of the relatively dense ceramic plate or base member. Therefore, in the place where the filling member is provided, the heat transfer property (heat attraction characteristic) from the ceramic plate to the base member may be locally lowered, and the uniformity of the temperature distribution on the adsorption surface of the ceramic plate may be lowered.

なお、このような課題は、静電引力を利用してウェハを保持する静電チャックに限らず、また、ヒータ電極や冷媒流路を備える構成に限らず、セラミックス板とベース部材とを備え、セラミックス板の表面上に対象物を保持する保持装置一般に共通の課題である。 It should be noted that such a problem is not limited to the electrostatic chuck that holds the wafer by utilizing the electrostatic attraction, and is not limited to the configuration provided with the heater electrode and the refrigerant flow path, and includes the ceramic plate and the base member. A holding device that holds an object on the surface of a ceramic plate is a common problem in general.

本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。 This specification discloses a technique capable of solving the above-mentioned problems.

本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。 The techniques disclosed herein can be realized, for example, in the following forms.

(1)本明細書に開示される保持装置は、第1の方向に略直交する平面状の第1の表面と、前記第1の表面とは反対側の第2の表面と、を有し、前記第1の表面に開口するガス噴出流路が内部に形成されたセラミックス板と、第3の表面を有し、前記第3の表面が前記セラミックス板の前記第2の表面に対向するように配置され、ガス供給流路が内部に形成されたベース部材と、を備え、前記セラミックス板の前記第1の表面上に対象物を保持する保持装置において、前記セラミックス板の前記第2の表面と前記ベース部材の前記第3の表面との少なくとも一方には、前記ガス噴出流路または前記ガス供給流路が開口する底面を有する凹部が形成されており、前記保持装置は、さらに、前記凹部内に充填された充填部材であって、通気性を有し、かつ、熱伝導率が前記セラミックス板および前記ベース部材の内の前記凹部が形成された部材の熱伝導率より低い絶縁材料により形成され、前記凹部から露出する露出面と、前記凹部の前記底面に対向し、前記露出面より面積が小さく、かつ、前記第1の方向視で全体にわたって前記露出面と重なる底面対向面と、前記露出面の周縁と前記底面対向面の周縁とをつなぐ側面と、を有し、前記第1の方向に直交する第2の方向の大きさが前記底面対向面に近くなるにつれて連続的に小さくなる特定部分を有する充填部材と、前記凹部と前記充填部材の前記側面との間に配置され、熱伝導率が前記充填部材の熱伝導率より高い接着層と、を備える。本保持装置によれば、充填部材を経由せずに(すなわち、セラミックス板または接着層を通って)、セラミックス板(セラミックス板の第1の表面)からベース部材に至る熱移動の経路が短くなるため、充填部材が設けられた箇所におけるセラミックス板からベース部材への伝熱性の低下を抑制することができ、充填部材の存在に起因するセラミックス板の第1の表面における温度分布の均一性の低下を抑制することができる。 (1) The holding device disclosed in the present specification has a planar first surface substantially orthogonal to the first direction and a second surface opposite to the first surface. A ceramic plate having a gas ejection flow path opened on the first surface formed inside and a third surface, so that the third surface faces the second surface of the ceramic plate. In a holding device for holding an object on the first surface of the ceramic plate, the second surface of the ceramic plate is provided with a base member arranged in the ceramic plate and having a gas supply flow path formed inside. And at least one of the third surface of the base member, a recess having a bottom surface through which the gas ejection flow path or the gas supply flow path opens is formed, and the holding device further comprises the recess. It is formed of an insulating material that is filled inside and has a thermal conductivity lower than that of the ceramic plate and the member in which the recess is formed in the base member. The exposed surface exposed from the recess, the bottom facing surface facing the bottom surface of the recess, having a smaller area than the exposed surface, and overlapping the exposed surface as a whole in the first directional view, and the said surface. It has a side surface connecting the peripheral edge of the exposed surface and the peripheral edge of the bottom surface facing surface, and the size of the second direction orthogonal to the first direction becomes continuously smaller as the size of the second direction orthogonal to the first direction becomes closer to the bottom surface facing surface. A filling member having a specific portion and an adhesive layer arranged between the recess and the side surface of the filling member and having a thermal conductivity higher than that of the filling member are provided. According to this holding device, the path of heat transfer from the ceramic plate (first surface of the ceramic plate) to the base member is shortened without passing through the filling member (that is, through the ceramic plate or the adhesive layer). Therefore, it is possible to suppress the decrease in heat transfer property from the ceramic plate to the base member at the place where the filling member is provided, and the decrease in the uniformity of the temperature distribution on the first surface of the ceramic plate due to the presence of the filling member. Can be suppressed.

(2)上記保持装置において、前記接着層の熱伝導率は、前記セラミックス板および前記ベース部材の内の前記凹部が形成された部材の熱伝導率より低く、前記凹部は、前記第2の方向において前記充填部材の前記特定部分に対向し、かつ、前記第2の方向の幅が前記底面に近くなるにつれて連続的に狭くなる凹部特定部分を有する構成としてもよい。本保持装置によれば、充填部材および接着層を経由せずに(すなわち、セラミックス板を通って)、セラミックス板(セラミックス板の第1の表面)からベース部材に至る熱移動の経路が短くなるため、充填部材が設けられた箇所におけるセラミックス板からベース部材への伝熱性の低下を効果的に抑制することができ、充填部材の存在に起因するセラミックス板の第1の表面における温度分布の均一性の低下を効果的に抑制することができる。 (2) In the holding device, the thermal conductivity of the adhesive layer is lower than the thermal conductivity of the member in which the recess is formed in the ceramic plate and the base member, and the recess is in the second direction. In the configuration, the filling member may have a recess-specific portion that faces the specific portion and that is continuously narrowed as the width in the second direction approaches the bottom surface. According to this holding device, the path of heat transfer from the ceramic plate (first surface of the ceramic plate) to the base member is shortened without passing through the filling member and the adhesive layer (that is, through the ceramic plate). Therefore, it is possible to effectively suppress the decrease in heat transfer property from the ceramic plate to the base member at the place where the filling member is provided, and the uniform temperature distribution on the first surface of the ceramic plate due to the presence of the filling member. The decrease in sex can be effectively suppressed.

(3)上記保持装置において、前記充填部材は、前記特定部分のみから構成されている構成としてもよい。本保持装置によれば、充填部材を経由せずに(すなわち、セラミックス板または接着層を通って)、セラミックス板(セラミックス板の第1の表面)からベース部材に至る熱移動の経路が極めて短くなるため、充填部材が設けられた箇所におけるセラミックス板からベース部材への伝熱性の低下を極めて効果的に抑制することができ、充填部材の存在に起因するセラミックス板の第1の表面における温度分布の均一性の低下を極めて効果的に抑制することができる。 (3) In the holding device, the filling member may be configured to be composed of only the specific portion. According to this holding device, the path of heat transfer from the ceramic plate (first surface of the ceramic plate) to the base member is extremely short without passing through the filling member (that is, through the ceramic plate or the adhesive layer). Therefore, it is possible to extremely effectively suppress the decrease in heat transfer property from the ceramic plate to the base member at the place where the filling member is provided, and the temperature distribution on the first surface of the ceramic plate due to the presence of the filling member. The decrease in the uniformity of the ceramic can be suppressed extremely effectively.

(4)上記保持装置において、前記接着層の熱伝導率は、前記セラミックス板および前記ベース部材の内の前記凹部が形成された部材の熱伝導率より低く、前記凹部は、前記第2の方向において前記充填部材の前記特定部分に対向し、かつ、前記第2の方向の幅が前記底面に近くなるにつれて連続的に小さくなる凹部特定部分のみから構成されていることを特徴とする構成としてもよい。本保持装置によれば、充填部材および接着層を経由せずに(すなわち、セラミックス板を通って)、セラミックス板(セラミックス板の第1の表面)からベース部材に至る熱移動の経路が極めて短くなるため、充填部材が設けられた箇所におけるセラミックス板からベース部材への伝熱性の低下を極めて効果的に抑制することができ、充填部材の存在に起因するセラミックス板の第1の表面における温度分布の均一性の低下を極めて効果的に抑制することができる。 (4) In the holding device, the thermal conductivity of the adhesive layer is lower than the thermal conductivity of the member in which the recess is formed in the ceramic plate and the base member, and the recess is in the second direction. The configuration is also characterized in that it is composed of only the recessed specific portion that faces the specific portion of the filling member and that is continuously reduced as the width in the second direction becomes closer to the bottom surface. Good. According to this holding device, the path of heat transfer from the ceramic plate (first surface of the ceramic plate) to the base member is extremely short without passing through the filling member and the adhesive layer (that is, through the ceramic plate). Therefore, it is possible to extremely effectively suppress the decrease in heat transfer property from the ceramic plate to the base member at the place where the filling member is provided, and the temperature distribution on the first surface of the ceramic plate due to the presence of the filling member. The decrease in the uniformity of the ceramic can be suppressed extremely effectively.

(5)上記保持装置において、さらに、熱伝導率が前記接着層の熱伝導率より高く、前記充填部材の前記側面と前記底面対向面とにおける少なくとも一部の領域を被覆するコーティング層を備える構成としてもよい。本保持装置によれば、接着層の熱伝導率より高い熱伝導率を有するコーティング層が、充填部材を経由せずにセラミックス板(セラミックス板の第1の表面)からベース部材に至る熱移動の経路の少なくとも一部を構成することができるため、該経路を経由した熱移動量が大きくなり、充填部材が設けられた箇所におけるセラミックス板からベース部材への伝熱性の低下を効果的に抑制することができ、充填部材の存在に起因するセラミックス板の第1の表面における温度分布の均一性の低下を効果的に抑制することができる。 (5) The holding device further includes a coating layer having a thermal conductivity higher than that of the adhesive layer and covering at least a part of a region between the side surface and the bottom surface facing surface of the filling member. May be. According to this holding device, the coating layer having a thermal conductivity higher than the thermal conductivity of the adhesive layer transfers heat from the ceramic plate (first surface of the ceramic plate) to the base member without passing through the filling member. Since at least a part of the path can be formed, the amount of heat transfer through the path becomes large, and the decrease in heat transferability from the ceramic plate to the base member at the place where the filling member is provided is effectively suppressed. This makes it possible to effectively suppress a decrease in the uniformity of the temperature distribution on the first surface of the ceramic plate due to the presence of the filling member.

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、保持装置、静電チャック、真空チャック、ヒータ装置、それらの製造方法等の形態で実現することが可能である。 The technique disclosed in the present specification can be realized in various forms, for example, in the form of a holding device, an electrostatic chuck, a vacuum chuck, a heater device, a method for manufacturing the same, and the like. Is possible.

第1実施形態における静電チャック10の外観構成を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic appearance structure of the electrostatic chuck 10 in 1st Embodiment. 第1実施形態における静電チャック10のXZ断面構成を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the XZ cross-sectional structure of the electrostatic chuck 10 in 1st Embodiment. 第1実施形態における静電チャック10のXY断面構成を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the XY cross-sectional structure of the electrostatic chuck 10 in 1st Embodiment. 第1実施形態における静電チャック10のX1部を拡大して示す説明図である。It is explanatory drawing which enlarges and shows X1 part of the electrostatic chuck 10 in 1st Embodiment. 本実施形態における静電チャック10の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the electrostatic chuck 10 in this embodiment. 比較例の静電チャック10Xの構成を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the electrostatic chuck 10X of a comparative example. 他の比較例の静電チャック10Yの構成を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the electrostatic chuck 10Y of another comparative example. 第2実施形態の静電チャック10aの構成を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the electrostatic chuck 10a of 2nd Embodiment. 第3実施形態の静電チャック10bの構成を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the electrostatic chuck 10b of 3rd Embodiment. 第4実施形態の静電チャック10cの構成を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the electrostatic chuck 10c of 4th Embodiment. 第5実施形態の静電チャック10dの構成を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the electrostatic chuck 10d of 5th Embodiment. 第6実施形態の静電チャック10eの構成を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the electrostatic chuck 10e of 6th Embodiment. 第7実施形態の静電チャック10fの構成を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the electrostatic chuck 10f of 7th Embodiment.

A.第1実施形態:
A−1.静電チャック10の構成:
図1は、第1実施形態における静電チャック10の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図2は、第1実施形態における静電チャック10のXZ断面構成を概略的に示す説明図であり、図3は、第1実施形態における静電チャック10のXY断面構成を概略的に示す説明図である。図2には、図3のII−IIの位置における静電チャック10のXZ断面構成が示されており、図3には、図2のIII−IIIの位置における静電チャック10のXY断面構成が示されている。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。
A. First Embodiment:
A-1. Configuration of electrostatic chuck 10:
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an external configuration of the electrostatic chuck 10 according to the first embodiment, and FIG. 2 is an explanatory view schematically showing an XZ cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 10 according to the first embodiment. FIG. 3 is an explanatory view schematically showing the XY cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 10 according to the first embodiment. FIG. 2 shows the XY cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 10 at the position II-II of FIG. 3, and FIG. 3 shows the XY cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 10 at the position III-III of FIG. It is shown. Each figure shows XYZ axes that are orthogonal to each other to identify the direction. In the present specification, for convenience, the Z-axis positive direction is referred to as an upward direction, and the Z-axis negative direction is referred to as a downward direction, but the electrostatic chuck 10 is actually installed in a direction different from such a direction. May be done.

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り、例えば半導体製造装置の真空チャンバー内でウェハWを固定するために使用される。静電チャック10は、所定の配列方向(本実施形態では上下方向(Z軸方向))に並べて配置されたセラミックス板100およびベース部材200を備える。セラミックス板100とベース部材200とは、セラミックス板100の下面S2とベース部材200の上面S3とが上記配列方向に対向するように配置される。セラミックス板100の下面S2は、特許請求の範囲における第2の表面に相当し、ベース部材200の上面S3は、特許請求の範囲における第3の表面に相当する。 The electrostatic chuck 10 is a device that attracts and holds an object (for example, a wafer W) by electrostatic attraction, and is used, for example, for fixing a wafer W in a vacuum chamber of a semiconductor manufacturing apparatus. The electrostatic chuck 10 includes a ceramic plate 100 and a base member 200 arranged side by side in a predetermined arrangement direction (in the present embodiment, the vertical direction (Z-axis direction)). The ceramic plate 100 and the base member 200 are arranged so that the lower surface S2 of the ceramic plate 100 and the upper surface S3 of the base member 200 face each other in the arrangement direction. The lower surface S2 of the ceramic plate 100 corresponds to the second surface in the claims, and the upper surface S3 of the base member 200 corresponds to the third surface in the claims.

セラミックス板100は、例えば円形平面の板状部材であり、セラミックス(例えば、アルミナや窒化アルミニウム等)により形成されている。セラミックス板100の直径は例えば50mm〜500mm程度(通常は200mm〜350mm程度)であり、セラミックス板100の厚さは例えば1mm〜10mm程度である。 The ceramic plate 100 is, for example, a circular flat plate-shaped member, and is made of ceramics (for example, alumina, aluminum nitride, etc.). The diameter of the ceramic plate 100 is, for example, about 50 mm to 500 mm (usually about 200 mm to 350 mm), and the thickness of the ceramic plate 100 is, for example, about 1 mm to 10 mm.

セラミックス板100の内部には、導電性材料(例えば、タングステンやモリブデン等)により形成された一対のチャック電極400が設けられている。一対のチャック電極400に電源(図示せず)から電圧が印加されると、静電引力が発生し、この静電引力によってウェハWがセラミックス板100における下面S2とは反対側の表面(以下、「吸着面S1」という)に吸着固定される。セラミックス板100の吸着面S1は、上述した配列方向(Z軸方向)に略直交する平面状の表面である。ただし、本実施形態では、セラミックス板100の吸着面S1に複数の微小な突起が形成されており、ウェハWが吸着面S1に吸着固定された状態では、吸着面S1とウェハWの表面との間にわずかな空間が存在する。セラミックス板100の吸着面S1は、特許請求の範囲における第1の表面に相当し、Z軸方向は、特許請求の範囲における第1の方向に相当する。また、本明細書では、Z軸に直交する方向(すなわち、吸着面S1に平行な方向)を「面方向」という。面方向は、特許請求の範囲における第2の方向に相当する。 Inside the ceramic plate 100, a pair of chuck electrodes 400 formed of a conductive material (for example, tungsten, molybdenum, etc.) are provided. When a voltage is applied to the pair of chuck electrodes 400 from a power source (not shown), an electrostatic attraction is generated, and the electrostatic attraction causes the wafer W to be on the surface of the ceramic plate 100 opposite to the lower surface S2 (hereinafter referred to as “)”. It is adsorbed and fixed to the "adsorption surface S1"). The suction surface S1 of the ceramic plate 100 is a planar surface substantially orthogonal to the above-mentioned arrangement direction (Z-axis direction). However, in the present embodiment, a plurality of minute protrusions are formed on the suction surface S1 of the ceramic plate 100, and when the wafer W is suction-fixed to the suction surface S1, the suction surface S1 and the surface of the wafer W are in contact with each other. There is a small space between them. The suction surface S1 of the ceramic plate 100 corresponds to the first surface in the claims, and the Z-axis direction corresponds to the first direction in the claims. Further, in the present specification, the direction orthogonal to the Z axis (that is, the direction parallel to the suction surface S1) is referred to as "plane direction". The plane direction corresponds to the second direction in the claims.

ベース部材200は、例えばセラミックス板100と同径の、または、セラミックス板100より径が大きい円形平面の板状部材であり、例えば金属(アルミニウムやアルミニウム合金等)により形成されている。ベース部材200の直径は例えば220mm〜550mm程度(通常は220mm〜350mm)であり、ベース部材200の厚さは例えば20mm〜40mm程度である。 The base member 200 is, for example, a circular flat plate-like member having the same diameter as the ceramic plate 100 or having a diameter larger than that of the ceramic plate 100, and is formed of, for example, a metal (aluminum, an aluminum alloy, or the like). The diameter of the base member 200 is, for example, about 220 mm to 550 mm (usually 220 mm to 350 mm), and the thickness of the base member 200 is, for example, about 20 mm to 40 mm.

ベース部材200の内部には冷媒流路210が形成されている。冷媒流路210に冷媒(例えば、フッ素系不活性液体や水等)が流されると、ベース部材200が冷却され、接着層300を介したベース部材200とセラミックス板100との間の伝熱によりセラミックス板100が冷却され、セラミックス板100の吸着面S1に保持されたウェハWが冷却される。これにより、ウェハWの温度制御が実現される。 A refrigerant flow path 210 is formed inside the base member 200. When a refrigerant (for example, a fluorine-based inert liquid, water, etc.) is flowed through the refrigerant flow path 210, the base member 200 is cooled, and heat is transferred between the base member 200 and the ceramic plate 100 via the adhesive layer 300. The ceramic plate 100 is cooled, and the wafer W held on the suction surface S1 of the ceramic plate 100 is cooled. Thereby, the temperature control of the wafer W is realized.

セラミックス板100とベース部材200とは、セラミックス板100の下面S2とベース部材200の上面S3との間に配置された接着層300によって互いに接合されている。接着層300は、例えばシリコーン系樹脂やアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の接着剤により構成されている。接着層300の厚さは、例えば0.1mm〜1mm程度である。 The ceramic plate 100 and the base member 200 are joined to each other by an adhesive layer 300 arranged between the lower surface S2 of the ceramic plate 100 and the upper surface S3 of the base member 200. The adhesive layer 300 is made of an adhesive such as a silicone resin, an acrylic resin, or an epoxy resin. The thickness of the adhesive layer 300 is, for example, about 0.1 mm to 1 mm.

また、静電チャック10は、セラミックス板100とウェハWとの間の伝熱性を高めてウェハWの温度分布の均一性をさらに高めるため、セラミックス板100の吸着面S1とウェハWの表面との間に存在する空間にガスを供給するための構成を備えている。なお、本実施形態では、このようなガスとして、ヘリウムガス(Heガス)が用いられる。以下、ヘリウムガスを供給するための構成について、図1〜図3、および、図2のX1部を拡大して示す図4を参照して説明する。 Further, in order to enhance the heat transfer property between the ceramic plate 100 and the wafer W and further enhance the uniformity of the temperature distribution of the wafer W, the electrostatic chuck 10 is formed between the suction surface S1 of the ceramic plate 100 and the surface of the wafer W. It has a configuration for supplying gas to the space existing between them. In this embodiment, helium gas (He gas) is used as such a gas. Hereinafter, the configuration for supplying the helium gas will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and FIG. 4 in which the X1 portion of FIG. 2 is enlarged.

図2および図4に示すように、ベース部材200の下面S4には、図示しないヘリウムガス源と接続されるガス源接続孔221が形成されており、ベース部材200の上面S3には、ガス供給孔222が開口している。ベース部材200の内部には、ガス源接続孔221とガス供給孔222とを連通するガス供給流路220が形成されている。 As shown in FIGS. 2 and 4, a gas source connection hole 221 connected to a helium gas source (not shown) is formed on the lower surface S4 of the base member 200, and a gas supply is provided on the upper surface S3 of the base member 200. The hole 222 is open. Inside the base member 200, a gas supply flow path 220 that communicates the gas source connection hole 221 and the gas supply hole 222 is formed.

また、図2および図4に示すように、接着層300には、ベース部材200に形成されたガス供給孔222に連通すると共に、接着層300を厚さ方向(上下方向)に貫通する貫通孔310が形成されている。 Further, as shown in FIGS. 2 and 4, the adhesive layer 300 is a through hole that communicates with the gas supply hole 222 formed in the base member 200 and penetrates the adhesive layer 300 in the thickness direction (vertical direction). 310 is formed.

また、図1および図2に示すように、セラミックス板100の吸着面S1には、8つのガス噴出孔102が開口している。また、セラミックス板100の内部には、セラミックス板100に形成された後述する凹部140の底面144(図4)と、セラミックス板100の吸着面S1に開口するガス噴出孔102とを接続するガス噴出流路110が形成されている。ガス噴出流路110は、凹部140の底面144から上方に延びる第1の縦流路111(図2〜図4)と、第1の縦流路111と連通すると共に面方向に環状に延びる横流路114(図2および図3)と、横流路114から上方に延びてガス噴出孔102に連通する第2の縦流路112(図2)とから構成されている。 Further, as shown in FIGS. 1 and 2, eight gas ejection holes 102 are opened on the suction surface S1 of the ceramic plate 100. Further, inside the ceramic plate 100, gas ejection is connected to the bottom surface 144 (FIG. 4) of the recess 140 formed in the ceramic plate 100, which will be described later, and the gas ejection hole 102 that opens in the suction surface S1 of the ceramic plate 100. The flow path 110 is formed. The gas ejection flow path 110 communicates with the first vertical flow path 111 (FIGS. 2 to 4) extending upward from the bottom surface 144 of the recess 140 and the first vertical flow path 111, and is a cross flow extending in an annular shape in the plane direction. It is composed of a road 114 (FIGS. 2 and 3) and a second vertical channel 112 (FIG. 2) extending upward from the lateral channel 114 and communicating with the gas ejection hole 102.

なお、本実施形態の静電チャック10では、ヘリウムガスの供給経路が2系統存在する。すなわち、図3に示すように、セラミックス板100の内部には2つの横流路114が形成されている。図2および図3に示すように、2つの横流路114の内のセラミックス板100の中心に近い方の横流路114は、第1の縦流路111を介して、図2および図4に示す凹部140と連通しており、かつ、第2の縦流路112を介して、吸着面S1に開口する8つのガス噴出孔102の内のセラミックス板100の中心に近い4つのガス噴出孔102と連通している。また、2つの横流路114の内のセラミックス板100の中心から遠い方の横流路114は、第1の縦流路111を介して、図示しない凹部140と連通しており、かつ、第2の縦流路112を介して、吸着面S1に開口する8つのガス噴出孔102の内のセラミックス板100の中心から遠い4つのガス噴出孔102と連通している。 In the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, there are two systems of helium gas supply paths. That is, as shown in FIG. 3, two lateral flow paths 114 are formed inside the ceramic plate 100. As shown in FIGS. 2 and 3, the horizontal flow path 114 closer to the center of the ceramic plate 100 among the two horizontal flow paths 114 is shown in FIGS. 2 and 4 via the first vertical flow path 111. With the four gas ejection holes 102 near the center of the ceramic plate 100 among the eight gas ejection holes 102 that communicate with the recess 140 and open to the suction surface S1 via the second vertical flow path 112. Communicating. Further, the horizontal flow path 114 of the two horizontal flow paths 114, which is far from the center of the ceramic plate 100, communicates with the recess 140 (not shown) via the first vertical flow path 111, and is a second. Through the vertical flow path 112, it communicates with the four gas ejection holes 102 far from the center of the ceramic plate 100 among the eight gas ejection holes 102 that open in the suction surface S1.

また、図2および図4に示すように、セラミックス板100の下面S2には、セラミックス板100とベース部材200との相対位置に多少の誤差があっても、ベース部材200に形成されたガス供給流路220とセラミックス板100に形成されたガス噴出流路110とが確実に連通するように、凹部140が形成されている。凹部140は、接着層300に形成された貫通孔310に連通している。なお、凹部140が貫通孔310に連通しているとは、凹部140内に他の部材(例えば、後述の充填部材160および接着層170)が存在しない状態において凹部140が貫通孔310に連通していることを意味する。具体的には、凹部140は、接着層300の厚さ方向視で、貫通孔310と重なるように形成されている。 Further, as shown in FIGS. 2 and 4, the gas supply formed on the base member 200 is provided on the lower surface S2 of the ceramic plate 100 even if there is some error in the relative positions of the ceramic plate 100 and the base member 200. The recess 140 is formed so that the flow path 220 and the gas ejection flow path 110 formed in the ceramic plate 100 are surely communicated with each other. The recess 140 communicates with the through hole 310 formed in the adhesive layer 300. The fact that the recess 140 communicates with the through hole 310 means that the recess 140 communicates with the through hole 310 in a state where no other member (for example, the filling member 160 and the adhesive layer 170 described later) is present in the recess 140. It means that it is. Specifically, the recess 140 is formed so as to overlap the through hole 310 in the thickness direction of the adhesive layer 300.

凹部140は、吸着面S1に近い側の内表面である底面144と、凹部140の開口146(下面S2に開口する孔)の周縁と底面144の周縁とをつなぐ内表面である側面142とを有する。凹部140の底面144には、ガス噴出流路110(ガス噴出流路110を構成する第1の縦流路111)が開口している。本実施形態のセラミックス板100では、このような凹部140が形成されているため、セラミックス板100に対するベース部材200の面方向における相対位置が、ベース部材200に形成されたガス供給流路220が凹部140に対向するような範囲にあれば、ガス供給流路220とガス噴出流路110との連通が確保される。 The recess 140 has a bottom surface 144 which is an inner surface on the side close to the suction surface S1 and a side surface 142 which is an inner surface connecting the peripheral edge of the opening 146 of the recess 140 (the hole which opens in the lower surface S2) and the peripheral edge of the bottom surface 144. Have. A gas ejection flow path 110 (first vertical flow path 111 constituting the gas ejection flow path 110) is opened in the bottom surface 144 of the recess 140. In the ceramic plate 100 of the present embodiment, since such a recess 140 is formed, the relative position of the base member 200 with respect to the ceramic plate 100 in the plane direction is such that the gas supply flow path 220 formed in the base member 200 is recessed. If it is in a range facing the 140, the communication between the gas supply flow path 220 and the gas ejection flow path 110 is ensured.

本実施形態では、凹部140(凹部140の内部空間)の形状は、部分円錐(円錐における頂点側の一部分が欠損したもの)状である。すなわち、凹部140の開口146と底面144とは、共に略円形であり、底面144は、開口146より面積が小さく、かつ、Z軸方向視で全体にわたって開口146と重なる。また、凹部140の側面142は、上記部分円錐の側面状の形状である。また、底面144の中心を通る凹部140のXZ断面(すなわち、図4に示す断面)の形状は、台形である。凹部140は、このような構成であるため、Z軸に直交する方向(すなわち、面方向)の幅W2が底面144に近くなるにつれて連続的に小さくなる凹部特定部分SP2のみから構成されていると言える。なお、「幅W2が底面144に近くなるにつれて連続的に小さくなる」とは、幅W2が底面144に近くなるにつれて離散的に小さくなる形態を含まない。ここで、幅W2が底面144に近くなるにつれて離散的に小さくなる形態とは、後述する比較例の静電チャック10Y(図7)のように、図7に示す凹部140の断面において、側面142を表す線が階段状になる形態(すなわち、側面142を表す線が面方向に平行な部分を有する形態)である。「幅W2が底面144に近くなるにつれて連続的に小さくなる」とは、図4に示す凹部140の断面において、側面142を表す線が面方向に平行な部分を有さない形態を意味する。 In the present embodiment, the shape of the recess 140 (the internal space of the recess 140) is a partial cone (a part of the cone on the apex side is missing). That is, the opening 146 and the bottom surface 144 of the recess 140 are both substantially circular, and the bottom surface 144 has a smaller area than the opening 146 and overlaps the opening 146 as a whole in the Z-axis direction. Further, the side surface 142 of the recess 140 has a side surface shape of the partial cone. Further, the shape of the XZ cross section (that is, the cross section shown in FIG. 4) of the recess 140 passing through the center of the bottom surface 144 is trapezoidal. Since the recess 140 has such a configuration, it is said that the recess 140 is composed of only the recess specific portion SP2 that continuously decreases as the width W2 in the direction orthogonal to the Z axis (that is, the surface direction) approaches the bottom surface 144. I can say. The phrase "continuously decreases as the width W2 approaches the bottom surface 144" does not include a form in which the width W2 decreases discretely as it approaches the bottom surface 144. Here, the form in which the width W2 becomes discretely smaller as the width W2 approaches the bottom surface 144 is defined as the side surface 142 in the cross section of the recess 140 shown in FIG. 7, as in the electrostatic chuck 10Y (FIG. 7) of the comparative example described later. (That is, the line representing the side surface 142 has a portion parallel to the surface direction). "The width W2 becomes continuously smaller as the width W2 approaches the bottom surface 144" means a form in which the line representing the side surface 142 does not have a portion parallel to the surface direction in the cross section of the recess 140 shown in FIG.

図2および図4に示すように、セラミックス板100に形成された凹部140には、絶縁材料により形成され、かつ、通気性を有する充填部材(「通気性プラグ」とも呼ばれる)160が充填されている。充填部材160は比較的気孔率が高いため、充填部材160の熱伝導率は、比較的緻密なセラミックス板100の熱伝導率より低い。充填部材160の形成材料としては、例えば、セラミックス多孔質体やグラスファイバー、耐熱性ポリテトラフルオロエチレン樹脂スポンジ等を用いることができる。 As shown in FIGS. 2 and 4, the recess 140 formed in the ceramic plate 100 is filled with a filling member (also referred to as a “breathable plug”) 160 formed of an insulating material and having breathability. There is. Since the filling member 160 has a relatively high porosity, the thermal conductivity of the filling member 160 is lower than that of the relatively dense ceramic plate 100. As the material for forming the filling member 160, for example, a porous ceramic body, glass fiber, a heat-resistant polytetrafluoroethylene resin sponge, or the like can be used.

充填部材160は、凹部140の開口146から露出する(開口146を介して露出する)露出面166と、凹部140の底面144に対向する底面対向面164と、露出面166の周縁と底面対向面164の周縁とをつなぐ側面162とを有する。本実施形態では、充填部材160の形状は、部分円錐(円錐における頂点側の一部分が欠損したもの)状である。すなわち、充填部材160の露出面166と底面対向面164とは、共に略円形であり、底面対向面164は、露出面166より面積が小さく、かつ、Z軸方向視で全体にわたって露出面166と重なる。また、充填部材160の側面162は、上記部分円錐の側面状の形状である。また、底面対向面164の中心を通る充填部材160のXZ断面(すなわち、図4に示す断面)の形状は、台形である。充填部材160は、このような構成であるため、Z軸に直交する方向(すなわち、面方向)の大きさ(幅)W1が底面対向面164に近くなるにつれて連続的に小さくなる特定部分SP1のみから構成されていると言える。なお、本実施形態では、充填部材160の側面162は、凹部140の側面142に略平行である。また、「幅W1が底面対向面164に近くなるにつれて連続的に小さくなる」とは、幅W2について上述したのと同様に、幅W1が底面対向面164に近くなるにつれて離散的に小さくなる形態を含まない。ここで、幅W1が底面対向面164に近くなるにつれて離散的に小さくなる形態とは、後述する比較例の静電チャック10Y(図7)のように、図7に示す充填部材160の断面において、側面162を表す線が階段状になる形態(すなわち、側面162を表す線が面方向に平行な部分を有する形態)である。「幅W1が底面対向面164に近くなるにつれて連続的に小さくなる」とは、図4に示す充填部材160の断面において、側面162を表す線が面方向に平行な部分を有さない形態を意味する。 The filling member 160 has an exposed surface 166 exposed from the opening 146 of the recess 140 (exposed through the opening 146), a bottom surface facing surface 164 facing the bottom surface 144 of the recess 140, and a peripheral edge and a bottom surface facing surface of the exposed surface 166. It has a side surface 162 that connects the peripheral edge of 164. In the present embodiment, the shape of the filling member 160 is a partial cone (a part of the cone on the apex side is missing). That is, the exposed surface 166 and the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160 are both substantially circular, and the bottom surface facing surface 164 has a smaller area than the exposed surface 166 and is the exposed surface 166 as a whole in the Z-axis direction. Overlap. Further, the side surface 162 of the filling member 160 has a side surface shape of the partial cone. Further, the shape of the XZ cross section (that is, the cross section shown in FIG. 4) of the filling member 160 passing through the center of the bottom surface facing surface 164 is trapezoidal. Since the filling member 160 has such a configuration, only the specific portion SP1 whose size (width) W1 in the direction orthogonal to the Z axis (that is, the surface direction) becomes continuously smaller as it approaches the bottom surface facing surface 164. It can be said that it is composed of. In this embodiment, the side surface 162 of the filling member 160 is substantially parallel to the side surface 142 of the recess 140. Further, "the width W1 becomes continuously smaller as it approaches the bottom surface facing surface 164" means that the width W1 becomes discretely smaller as it becomes closer to the bottom surface facing surface 164, as described above for the width W2. Does not include. Here, the form in which the width W1 becomes discretely smaller as the width W1 approaches the bottom surface facing surface 164 is defined in the cross section of the filling member 160 shown in FIG. 7, as in the electrostatic chuck 10Y (FIG. 7) of the comparative example described later. , The line representing the side surface 162 has a stepped shape (that is, the line representing the side surface 162 has a portion parallel to the surface direction). "The width W1 becomes continuously smaller as it approaches the bottom surface facing surface 164" means that the line representing the side surface 162 does not have a portion parallel to the surface direction in the cross section of the filling member 160 shown in FIG. means.

凹部140の側面142と充填部材160の側面162との間には、接着層170が配置されており、この接着層170によって、充填部材160がセラミックス板100に接合されている。接着層170は、例えばシリコーン系樹脂やアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の接着剤により構成されている。接着層170の熱伝導率は、充填部材160の熱伝導率より高く、かつ、セラミックス板100の熱伝導率より低い。なお、本実施形態では、充填部材160の底面対向面164は凹部140の底面144に接しており、充填部材160の底面対向面164と凹部140の底面144との間には接着層170は配置されていない。 An adhesive layer 170 is arranged between the side surface 142 of the recess 140 and the side surface 162 of the filling member 160, and the filling member 160 is joined to the ceramic plate 100 by the adhesive layer 170. The adhesive layer 170 is made of an adhesive such as a silicone resin, an acrylic resin, or an epoxy resin. The thermal conductivity of the adhesive layer 170 is higher than the thermal conductivity of the filling member 160 and lower than the thermal conductivity of the ceramic plate 100. In the present embodiment, the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160 is in contact with the bottom surface 144 of the recess 140, and the adhesive layer 170 is arranged between the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160 and the bottom surface 144 of the recess 140. It has not been.

このように、凹部140内に絶縁材料により形成された充填部材160が充填され、凹部140の側面142と充填部材160の側面162との間に接着層170が配置されることにより、凹部140内を経由したセラミックス板100とベース部材200との間の放電や凹部140内でのヘリウムガスの放電の発生が抑制される。 In this way, the filling member 160 formed of the insulating material is filled in the recess 140, and the adhesive layer 170 is arranged between the side surface 142 of the recess 140 and the side surface 162 of the filling member 160, so that the inside of the recess 140 is filled. The generation of electric discharge between the ceramic plate 100 and the base member 200 and the electric discharge of helium gas in the recess 140 is suppressed.

図2および図4に示すように、図示しないヘリウムガス源から供給されたヘリウムガスが、ガス源接続孔221からベース部材200内部のガス供給流路220内に流入すると、流入したヘリウムガスは、ガス供給流路220からガス供給孔222を経て接着層300の貫通孔310内に流入し、さらに、凹部140内に充填された充填部材160の内部を通過してセラミックス板100の内部のガス噴出流路110を構成する第1の縦流路111内に流入し、横流路114および第2の縦流路112を経て吸着面S1に形成された各ガス噴出孔102から噴出する。このようにして、吸着面S1とウェハWの表面との間に存在する空間に、ヘリウムガスが供給される。 As shown in FIGS. 2 and 4, when helium gas supplied from a helium gas source (not shown) flows into the gas supply flow path 220 inside the base member 200 from the gas source connection hole 221, the inflowing helium gas is released. It flows from the gas supply flow path 220 through the gas supply hole 222 into the through hole 310 of the adhesive layer 300, and further passes through the inside of the filling member 160 filled in the recess 140, and the gas is ejected inside the ceramic plate 100. It flows into the first vertical flow path 111 constituting the flow path 110, and is ejected from each gas ejection hole 102 formed in the suction surface S1 via the horizontal flow path 114 and the second vertical flow path 112. In this way, the helium gas is supplied to the space existing between the suction surface S1 and the surface of the wafer W.

A−2.静電チャック10の製造方法:
図5は、第1実施形態における静電チャック10の製造方法を示すフローチャートである。はじめに、セラミックス板100とベース部材200とを準備する(S110)。セラミックス板100およびベース部材200は、公知の製造方法によって製造可能である。例えば、セラミックス板100は以下の方法で製造される。すなわち、複数のセラミックスグリーンシート(例えばアルミナグリーンシート)を準備し、各セラミックスグリーンシートに、チャック電極400や各ガス流路等を構成するための孔開け加工やメタライズインクの印刷等を行い、その後、複数のセラミックスグリーンシートを積層して熱圧着し、所定の円板形状にカットした上で焼成し、最後に研磨加工等を行うことにより、セラミックス板100が製造される。なお、本実施形態では、ガス噴出流路110(第1の縦流路111、横流路114、第2の縦流路112)は、セラミックスグリーンシートへの上記孔開け加工を行うことにより形成される。
A-2. Manufacturing method of electrostatic chuck 10:
FIG. 5 is a flowchart showing a method of manufacturing the electrostatic chuck 10 according to the first embodiment. First, the ceramic plate 100 and the base member 200 are prepared (S110). The ceramic plate 100 and the base member 200 can be manufactured by a known manufacturing method. For example, the ceramic plate 100 is manufactured by the following method. That is, a plurality of ceramic green sheets (for example, alumina green sheets) are prepared, and each ceramic green sheet is subjected to perforation processing for forming the chuck electrode 400, each gas flow path, etc., printing of metallized ink, etc., and then. The ceramic plate 100 is manufactured by laminating a plurality of ceramic green sheets, thermocompression bonding them, cutting them into a predetermined disk shape, firing them, and finally performing a polishing process or the like. In the present embodiment, the gas ejection flow path 110 (first vertical flow path 111, horizontal flow path 114, second vertical flow path 112) is formed by performing the above-mentioned drilling process in the ceramic green sheet. To.

次に、セラミックス板100の下面S2に、凹部140を形成する(S120)。凹部140は、例えば研磨加工によって形成される。凹部140は、ガス噴出流路110を構成する第1の縦流路111に連通するように形成される。 Next, a recess 140 is formed on the lower surface S2 of the ceramic plate 100 (S120). The recess 140 is formed by, for example, polishing. The recess 140 is formed so as to communicate with the first vertical flow path 111 constituting the gas ejection flow path 110.

次に、セラミックス板100の凹部140内に充填部材160を設置する(S130)。具体的には、絶縁材料により形成された充填部材160の側面162に接着剤を塗布し、充填部材160を凹部140内に挿入する。このとき、充填部材160は、充填部材160の底面対向面164が凹部140の底面144に接触するまで押し込まれる。充填部材160の挿入が完了した時点では、充填部材160の側面162と凹部140の側面142との間に接着剤が配置され、充填部材160の底面対向面164と凹部140の底面144との間には接着剤が存在しない状態となる。その後、接着剤を硬化させて接着層170を形成する。以上のようにして、凹部140内に充填部材160が設置される。 Next, the filling member 160 is installed in the recess 140 of the ceramic plate 100 (S130). Specifically, an adhesive is applied to the side surface 162 of the filling member 160 formed of the insulating material, and the filling member 160 is inserted into the recess 140. At this time, the filling member 160 is pushed in until the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160 comes into contact with the bottom surface 144 of the recess 140. When the insertion of the filling member 160 is completed, an adhesive is arranged between the side surface 162 of the filling member 160 and the side surface 142 of the recess 140, and between the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160 and the bottom surface 144 of the recess 140. There is no adhesive in. Then, the adhesive is cured to form the adhesive layer 170. As described above, the filling member 160 is installed in the recess 140.

次に、セラミックス板100とベース部材200とを接合する(S140)。具体的には、セラミックス板100の下面S2とベース部材200の上面S3とを、接着剤を介して貼り合わせた状態で、接着剤を硬化させる硬化処理を行うことにより、接着層300を形成する。なお、セラミックス板100とベース部材200との間に接着剤を配置する際には、上述した貫通孔310に対応する孔を設け、接着剤の硬化処理によってできる接着層300に貫通孔310が形成されるようにする。以上の工程により、上述した構成の静電チャック10の製造が完了する。 Next, the ceramic plate 100 and the base member 200 are joined (S140). Specifically, the adhesive layer 300 is formed by performing a curing treatment in which the lower surface S2 of the ceramic plate 100 and the upper surface S3 of the base member 200 are bonded to each other via an adhesive and the adhesive is cured. .. When arranging the adhesive between the ceramic plate 100 and the base member 200, holes corresponding to the above-mentioned through holes 310 are provided, and the through holes 310 are formed in the adhesive layer 300 formed by the curing treatment of the adhesive. To be done. Through the above steps, the production of the electrostatic chuck 10 having the above-described configuration is completed.

A−3.第1実施形態の効果:
以上説明したように、第1実施形態の静電チャック10は、Z軸方向に略直交する平面状の吸着面S1と、吸着面S1とは反対側の下面S2と、を有し、吸着面S1に開口するガス噴出流路110が内部に形成されたセラミックス板100と、上面S3を有し、上面S3がセラミックス板100の下面S2に対向するように配置され、ガス供給流路220が内部に形成されたベース部材200とを備える。セラミックス板100の下面S2には、ガス噴出流路110が開口する底面144を有する凹部140が形成されている。セラミックス板100は、さらに、凹部140内に充填された充填部材160を備える。充填部材160は、通気性を有し、かつ、熱伝導率がセラミックス板100の熱伝導率より低い絶縁材料により形成されており、露出面166と、底面対向面164と、側面162とを有する。充填部材160の露出面166は、凹部140から露出する表面である。充填部材160の底面対向面164は、凹部140の底面144に対向する表面であり、露出面166より面積が小さく、かつ、Z軸方向視で全体にわたって露出面166と重なっている。側面162は、露出面166の周縁と底面対向面164の周縁とをつなぐ表面である。また、充填部材160は、Z軸方向に直交する方向(面方向)の大きさW1が底面対向面164に近くなるにつれて連続的に小さくなる特定部分SP1のみから構成されている。
A-3. Effect of the first embodiment:
As described above, the electrostatic chuck 10 of the first embodiment has a planar suction surface S1 substantially orthogonal to the Z-axis direction and a lower surface S2 on the opposite side of the suction surface S1, and has a suction surface. The gas ejection flow path 110 that opens into S1 has a ceramic plate 100 formed inside and an upper surface S3, the upper surface S3 is arranged so as to face the lower surface S2 of the ceramic plate 100, and the gas supply flow path 220 is inside. The base member 200 formed in the above is provided. A recess 140 having a bottom surface 144 through which the gas ejection flow path 110 opens is formed on the lower surface S2 of the ceramic plate 100. The ceramic plate 100 further includes a filling member 160 filled in the recess 140. The filling member 160 is made of an insulating material that is breathable and has a thermal conductivity lower than that of the ceramic plate 100, and has an exposed surface 166, a bottom surface facing surface 164, and a side surface 162. .. The exposed surface 166 of the filling member 160 is a surface exposed from the recess 140. The bottom surface facing surface 164 of the filling member 160 is a surface facing the bottom surface 144 of the recess 140, has a smaller area than the exposed surface 166, and overlaps the exposed surface 166 as a whole in the Z-axis direction. The side surface 162 is a surface connecting the peripheral edge of the exposed surface 166 and the peripheral edge of the bottom surface facing surface 164. Further, the filling member 160 is composed of only a specific portion SP1 whose size W1 in the direction orthogonal to the Z-axis direction (plane direction) becomes continuously smaller as the size W1 approaches the bottom surface facing surface 164.

また、第1実施形態の静電チャック10は、凹部140の側面142と充填部材160の側面162との間に配置された接着層170を備える。接着層170の熱伝導率は、充填部材160の熱伝導率より高く、かつ、セラミックス板100の熱伝導率より低い。また、凹部140は、Z軸方向に直交する方向(面方向)において充填部材160の特定部分SP1に対向し、かつ、面方向の幅W2が底面144に近くなるにつれて連続的に小さくなる凹部特定部分SP2のみから構成されている。 Further, the electrostatic chuck 10 of the first embodiment includes an adhesive layer 170 arranged between the side surface 142 of the recess 140 and the side surface 162 of the filling member 160. The thermal conductivity of the adhesive layer 170 is higher than the thermal conductivity of the filling member 160 and lower than the thermal conductivity of the ceramic plate 100. Further, the recess 140 faces the specific portion SP1 of the filling member 160 in the direction orthogonal to the Z-axis direction (plane direction), and the recess 140 is continuously reduced as the width W2 in the plane direction becomes closer to the bottom surface 144. It is composed of only the partial SP2.

第1実施形態の静電チャック10は、上記構成であるため、以下に説明するように、充填部材160の存在に起因するセラミックス板100の吸着面S1における温度分布の均一性の低下を抑制することができる。 Since the electrostatic chuck 10 of the first embodiment has the above configuration, as described below, it is possible to suppress a decrease in the uniformity of the temperature distribution on the suction surface S1 of the ceramic plate 100 due to the presence of the filling member 160. be able to.

図6は、比較例の静電チャック10Xの構成を概略的に示す説明図である。図6には、比較例の静電チャック10Xの構成の内、図4に示す部分(X1部)と同等の部分の構成が拡大して示されている。図6に示す比較例の静電チャック10Xは、図4に示す第1実施形態の静電チャック10と比較して、凹部140および充填部材160の形状が異なる。具体的には、比較例の静電チャック10Xでは、凹部140(凹部140の内部空間)の形状は、略円柱状である。すなわち、凹部140の開口146と底面144とは、互いに同一の大きさの略円形である。また、底面144の中心を通る凹部140のXZ断面(すなわち、図6に示す断面)の形状は、矩形である。比較例の静電チャック10Xにおける凹部140は、このような構成であるため、面方向の幅W2が全体にわたって一定であり、幅W2が底面144に近くなるにつれて連続的に小さくなるような部分(図4の凹部特定部分SP2)は存在しない。 FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the electrostatic chuck 10X of the comparative example. FIG. 6 shows an enlarged configuration of a portion equivalent to the portion (X1 portion) shown in FIG. 4 among the configurations of the electrostatic chuck 10X of the comparative example. The electrostatic chuck 10X of the comparative example shown in FIG. 6 is different from the electrostatic chuck 10 of the first embodiment shown in FIG. 4 in the shapes of the recess 140 and the filling member 160. Specifically, in the electrostatic chuck 10X of the comparative example, the shape of the recess 140 (the internal space of the recess 140) is substantially cylindrical. That is, the opening 146 and the bottom surface 144 of the recess 140 are substantially circular in the same size as each other. Further, the shape of the XZ cross section (that is, the cross section shown in FIG. 6) of the recess 140 passing through the center of the bottom surface 144 is rectangular. Since the recess 140 in the electrostatic chuck 10X of the comparative example has such a configuration, the width W2 in the surface direction is constant throughout, and the width W2 becomes continuously smaller as the width W2 approaches the bottom surface 144 ( The recessed specific portion SP2) in FIG. 4 does not exist.

なお、比較例の静電チャック10Xにおける凹部140の開口146の大きさは、第1実施形態の静電チャック10における凹部140の開口146の大きさと同一である。そのため、比較例の静電チャック10Xにおける凹部140の底面144の大きさは、第1実施形態の静電チャック10における凹部140の底面144の大きさより大きいこととなる。すなわち、第1実施形態の静電チャック10における凹部140は、比較例の静電チャック10Xにおける凹部140に対して、開口146の大きさを維持しつつ、底面144の大きさが小さくなるように、側面142にテーパーを設けた形状である。 The size of the opening 146 of the recess 140 in the electrostatic chuck 10X of the comparative example is the same as the size of the opening 146 of the recess 140 in the electrostatic chuck 10 of the first embodiment. Therefore, the size of the bottom surface 144 of the recess 140 in the electrostatic chuck 10X of the comparative example is larger than the size of the bottom surface 144 of the recess 140 in the electrostatic chuck 10 of the first embodiment. That is, the recess 140 in the electrostatic chuck 10 of the first embodiment has a smaller bottom surface 144 than the recess 140 in the electrostatic chuck 10X of the comparative example while maintaining the size of the opening 146. , The shape is such that the side surface 142 is provided with a taper.

また、比較例の静電チャック10Xでは、充填部材160の形状も、略円柱状である。すなわち、充填部材160の露出面166と底面対向面164とは、互いに同一の大きさの略円形である。また、底面対向面164の中心を通る充填部材160のXZ断面(すなわち、図6に示す断面)の形状は、矩形である。比較例の静電チャック10Xにおける充填部材160は、このような構成であるため、面方向の大きさW1が全体にわたって一定であり、大きさW1が底面対向面164に近くなるにつれて連続的に小さくなるような部分(図4の特定部分SP1)は存在しない。 Further, in the electrostatic chuck 10X of the comparative example, the shape of the filling member 160 is also substantially cylindrical. That is, the exposed surface 166 and the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160 are substantially circular in the same size as each other. Further, the shape of the XZ cross section (that is, the cross section shown in FIG. 6) of the filling member 160 passing through the center of the bottom surface facing surface 164 is rectangular. Since the filling member 160 in the electrostatic chuck 10X of the comparative example has such a configuration, the size W1 in the surface direction is constant throughout, and the size W1 becomes continuously smaller as the size W1 approaches the bottom surface facing surface 164. There is no such part (specific part SP1 in FIG. 4).

なお、比較例の静電チャック10Xにおける充填部材160の露出面166の大きさは、本第1施形態の静電チャック10における充填部材160の露出面166の大きさと同一である。そのため、比較例の静電チャック10Xにおける充填部材160の底面対向面164の大きさは、第1実施形態の静電チャック10における充填部材160の底面対向面164の大きさより大きいこととなる。すなわち、第1実施形態の静電チャック10における充填部材160は、比較例の静電チャック10Xにおける充填部材160に対して、露出面166の大きさを維持しつつ、底面対向面164の大きさが小さくなるように、側面162を削り取ったような形状である。 The size of the exposed surface 166 of the filling member 160 in the electrostatic chuck 10X of the comparative example is the same as the size of the exposed surface 166 of the filling member 160 in the electrostatic chuck 10 of the first embodiment. Therefore, the size of the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160 in the electrostatic chuck 10X of the comparative example is larger than the size of the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160 in the electrostatic chuck 10 of the first embodiment. That is, the filling member 160 in the electrostatic chuck 10 of the first embodiment has the size of the bottom surface facing surface 164 while maintaining the size of the exposed surface 166 with respect to the filling member 160 in the electrostatic chuck 10X of the comparative example. The shape is such that the side surface 162 is scraped off so that

図6に示す比較例の静電チャック10Xは、上述した構成であるため、充填部材160および接着層170を経由せずに(すなわち、セラミックス板100を通って)、セラミックス板100(セラミックス板100の吸着面S1)からベース部材200(ベース部材200の冷媒流路210)に至る熱移動の経路HRが長くなる。なお、接着層170の熱伝導率はセラミックス板100の熱伝導率より低いため、接着層170を経由した熱移動量は少ない。また、充填部材160の熱伝導率は接着層170の熱伝導率よりさらに低いため、充填部材160を経由した熱移動量はごく僅かである。そのため、比較例の静電チャック10Xでは、充填部材160が設けられた箇所におけるセラミックス板100からベース部材200への伝熱性(熱引き特性)が局所的に低下し、セラミックス板100の吸着面S1における温度分布の均一性が低下するおそれがある。 Since the electrostatic chuck 10X of the comparative example shown in FIG. 6 has the above-described configuration, the ceramic plate 100 (ceramic plate 100) does not pass through the filling member 160 and the adhesive layer 170 (that is, through the ceramic plate 100). The heat transfer path HR from the suction surface S1) to the base member 200 (refrigerant flow path 210 of the base member 200) becomes long. Since the thermal conductivity of the adhesive layer 170 is lower than that of the ceramic plate 100, the amount of heat transfer through the adhesive layer 170 is small. Further, since the thermal conductivity of the filling member 160 is even lower than that of the adhesive layer 170, the amount of heat transfer through the filling member 160 is very small. Therefore, in the electrostatic chuck 10X of the comparative example, the heat transfer property (heat attraction characteristic) from the ceramic plate 100 to the base member 200 at the location where the filling member 160 is provided is locally reduced, and the suction surface S1 of the ceramic plate 100 The uniformity of the temperature distribution in the above may decrease.

図7は、他の比較例の静電チャック10Yの構成を概略的に示す説明図である。図7には、比較例の静電チャック10Yの構成の内、図4に示す部分(X1部)と同等の部分の構成が拡大して示されている。図7に示す比較例の静電チャック10Yは、図4に示す第1実施形態の静電チャック10と比較して、凹部140および充填部材160の形状が異なる。具体的には、比較例の静電チャック10Yでは、凹部140(凹部140の内部空間)の形状が、底面144に近い一部分(以下、「底面近傍部P11」という)では、略円柱状であり、残りの一部分(以下、「開口近傍部P12」という)では、底面近傍部P11より径の大きい略円柱状である。そのため、比較例の静電チャック10Yでは、底面144の中心を通る凹部140のXZ断面(すなわち、図7に示す断面)において、側面142を表す線が階段状になっている(すなわち、側面142を表す線が面方向に平行な部分を有する)。比較例の静電チャック10Yにおける凹部140は、このような構成であるため、面方向の幅W2が底面144に近くなるにつれて連続的に小さくなるような部分(図4の凹部特定部分SP2)を有しない。 FIG. 7 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the electrostatic chuck 10Y of another comparative example. FIG. 7 shows an enlarged configuration of a portion equivalent to the portion (X1 portion) shown in FIG. 4 among the configurations of the electrostatic chuck 10Y of the comparative example. The electrostatic chuck 10Y of the comparative example shown in FIG. 7 is different from the electrostatic chuck 10 of the first embodiment shown in FIG. 4 in the shapes of the recess 140 and the filling member 160. Specifically, in the electrostatic chuck 10Y of the comparative example, the shape of the recess 140 (internal space of the recess 140) is substantially cylindrical in a part close to the bottom surface 144 (hereinafter, referred to as “bottom surface vicinity portion P11”). The remaining part (hereinafter referred to as "opening vicinity portion P12") has a substantially cylindrical shape having a diameter larger than that of the bottom surface vicinity portion P11. Therefore, in the electrostatic chuck 10Y of the comparative example, in the XZ cross section (that is, the cross section shown in FIG. 7) of the recess 140 passing through the center of the bottom surface 144, the line representing the side surface 142 is stepped (that is, the side surface 142). The line representing is having a part parallel to the plane direction). Since the recess 140 in the electrostatic chuck 10Y of the comparative example has such a configuration, a portion (recess specific portion SP2 in FIG. 4) in which the width W2 in the surface direction becomes continuously smaller as it approaches the bottom surface 144 is provided. I don't have it.

なお、比較例の静電チャック10Yにおける凹部140の開口146の大きさは、第1実施形態の静電チャック10における凹部140の開口146の大きさと同一であり、比較例の静電チャック10Yにおける凹部140の底面144の大きさは、第1実施形態の静電チャック10における凹部140の底面144の大きさと同一である。 The size of the opening 146 of the recess 140 in the electrostatic chuck 10Y of the comparative example is the same as the size of the opening 146 of the recess 140 in the electrostatic chuck 10 of the first embodiment. The size of the bottom surface 144 of the recess 140 is the same as the size of the bottom surface 144 of the recess 140 in the electrostatic chuck 10 of the first embodiment.

また、比較例の静電チャック10Yでは、充填部材160の形状が、底面対向面164に近い一部分(以下、「対向面近傍部P21」という)では、略円柱状であり、残りの一部分(以下、「露出面近傍部P22」という)では、対向面近傍部P21より径の大きい略円柱状である。そのため、比較例の静電チャック10Yでは、底面対向面164の中心を通る充填部材160のXZ断面(すなわち、図7に示す断面)において、側面162を表す線が階段状になっている(すなわち、側面162を表す線が面方向に平行な部分を有する)。比較例の静電チャック10Yにおける充填部材160は、このような構成であるため、面方向の幅W1が底面対向面164に近くなるにつれて連続的に小さくなるような部分(図4の特定部分SP1)を有しない。 Further, in the electrostatic chuck 10Y of the comparative example, the shape of the filling member 160 is substantially columnar in a part close to the bottom surface facing surface 164 (hereinafter, referred to as “opposite surface vicinity portion P21”), and the remaining part (hereinafter, referred to as , "Exposure surface vicinity portion P22") has a substantially cylindrical shape having a diameter larger than that of the facing surface vicinity portion P21. Therefore, in the electrostatic chuck 10Y of the comparative example, the line representing the side surface 162 is stepped (that is, in the XZ cross section (that is, the cross section shown in FIG. 7) of the filling member 160 passing through the center of the bottom surface facing surface 164). , The line representing the side surface 162 has a portion parallel to the plane direction). Since the filling member 160 in the electrostatic chuck 10Y of the comparative example has such a configuration, a portion (specific portion SP1 in FIG. 4) in which the width W1 in the surface direction becomes continuously smaller as it approaches the bottom surface facing surface 164. ) Does not have.

なお、比較例の静電チャック10Yにおける充填部材160の露出面166の大きさは、本第1施形態の静電チャック10における充填部材160の露出面166の大きさと同一であり、比較例の静電チャック10Yにおける充填部材160の底面対向面164の大きさは、第1実施形態の静電チャック10における充填部材160の底面対向面164の大きさと同一である。 The size of the exposed surface 166 of the filling member 160 in the electrostatic chuck 10Y of the comparative example is the same as the size of the exposed surface 166 of the filling member 160 in the electrostatic chuck 10 of the first embodiment. The size of the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160 in the electrostatic chuck 10Y is the same as the size of the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160 in the electrostatic chuck 10 of the first embodiment.

図7に示す比較例の静電チャック10Yは、上述した構成であるため、充填部材160および接着層170を経由せずに(すなわち、セラミックス板100を通って)、セラミックス板100(セラミックス板100の吸着面S1)からベース部材200(ベース部材200の冷媒流路210)に至る熱移動の経路HRが長くなる。そのため、比較例の静電チャック10Yでは、充填部材160が設けられた箇所におけるセラミックス板100からベース部材200への伝熱性(熱引き特性)が局所的に低下し、セラミックス板100の吸着面S1における温度分布の均一性が低下するおそれがある。 Since the electrostatic chuck 10Y of the comparative example shown in FIG. 7 has the above-described configuration, the ceramic plate 100 (ceramic plate 100) does not pass through the filling member 160 and the adhesive layer 170 (that is, through the ceramic plate 100). The heat transfer path HR from the suction surface S1) to the base member 200 (refrigerant flow path 210 of the base member 200) becomes long. Therefore, in the electrostatic chuck 10Y of the comparative example, the heat transfer property (heat attraction characteristic) from the ceramic plate 100 to the base member 200 at the location where the filling member 160 is provided is locally reduced, and the suction surface S1 of the ceramic plate 100 The uniformity of the temperature distribution in the above may decrease.

これに対し、図4に示す第1実施形態の静電チャック10では、充填部材160が、面方向の大きさW1が底面対向面164に近くなるにつれて連続的に小さくなる特定部分SP1のみから構成されている。さらに、第1実施形態の静電チャック10では、凹部140が、面方向において充填部材160の特定部分SP1に対向し、かつ、面方向の幅W2が底面144に近くなるにつれて連続的に小さくなる凹部特定部分SP2のみから構成されている。そのため、第1実施形態の静電チャック10では、充填部材160および接着層170を経由せずに(すなわち、セラミックス板100を通って)、セラミックス板100(セラミックス板100の吸着面S1)からベース部材200(ベース部材200の冷媒流路210)に至る熱移動の経路HRが、上述した比較例の静電チャック10Xおよび10Yと比較して大幅に短くなる。従って、第1実施形態の静電チャック10では、充填部材160が設けられた箇所におけるセラミックス板100からベース部材200への伝熱性の低下を極めて効果的に抑制することができ、充填部材160の存在に起因するセラミックス板100の吸着面S1における温度分布の均一性の低下を極めて効果的に抑制することができる。 On the other hand, in the electrostatic chuck 10 of the first embodiment shown in FIG. 4, the filling member 160 is composed of only the specific portion SP1 that continuously decreases as the size W1 in the surface direction approaches the bottom surface facing surface 164. Has been done. Further, in the electrostatic chuck 10 of the first embodiment, the recess 140 faces the specific portion SP1 of the filling member 160 in the surface direction, and the width W2 in the surface direction becomes continuously smaller as the width W2 approaches the bottom surface 144. It is composed of only the recess specific portion SP2. Therefore, in the electrostatic chuck 10 of the first embodiment, the base is formed from the ceramic plate 100 (adsorption surface S1 of the ceramic plate 100) without passing through the filling member 160 and the adhesive layer 170 (that is, through the ceramic plate 100). The heat transfer path HR to the member 200 (refrigerant flow path 210 of the base member 200) is significantly shorter than that of the electrostatic chucks 10X and 10Y of the above-mentioned comparative example. Therefore, in the electrostatic chuck 10 of the first embodiment, it is possible to extremely effectively suppress the decrease in heat transfer property from the ceramic plate 100 to the base member 200 at the portion where the filling member 160 is provided, and the filling member 160 can be used. It is possible to extremely effectively suppress the decrease in the uniformity of the temperature distribution on the suction surface S1 of the ceramic plate 100 due to the presence.

なお、上述したように、凹部140は、セラミックス板100とベース部材200との相対位置に多少の誤差があっても、ガス供給流路220とガス噴出流路110とが確実に連通するようにするために設けられる。そのため、凹部140の開口146の大きさ(および、凹部140に充填される充填部材160の露出面166の大きさ)が過度に小さいと、ガス供給流路220とガス噴出流路110との確実な連通が阻害されるおそれがある。しかし、第1実施形態の静電チャック10では、上述したように、凹部140の開口146の大きさ(および、凹部140に充填される充填部材160の露出面166の大きさ)が、比較例の静電チャック10Xおよび10Yと同等に確保されるため、セラミックス板100とベース部材200との間の位置ずれを原因とするガス供給流路220とガス噴出流路110との間の連通不具合の発生を抑制することができる。 As described above, the recess 140 ensures that the gas supply flow path 220 and the gas ejection flow path 110 communicate with each other even if there is some error in the relative positions of the ceramic plate 100 and the base member 200. It is provided to do. Therefore, if the size of the opening 146 of the recess 140 (and the size of the exposed surface 166 of the filling member 160 filled in the recess 140) is excessively small, the gas supply flow path 220 and the gas ejection flow path 110 are surely connected. Communication may be hindered. However, in the electrostatic chuck 10 of the first embodiment, as described above, the size of the opening 146 of the recess 140 (and the size of the exposed surface 166 of the filling member 160 filled in the recess 140) is a comparative example. Since it is secured to be equivalent to the electrostatic chucks 10X and 10Y of the above, there is a problem of communication between the gas supply flow path 220 and the gas ejection flow path 110 due to the misalignment between the ceramic plate 100 and the base member 200. Occurrence can be suppressed.

B.第2実施形態:
図8は、第2実施形態の静電チャック10aの構成を概略的に示す説明図である。図8には、第2実施形態の静電チャック10aの構成の内、図4に示す部分(X1部)と同等の部分の構成が拡大して示されている。以下では、第2実施形態の静電チャック10aの構成の内、上述した第1実施形態の静電チャック10の構成(図4等参照)と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。
B. Second embodiment:
FIG. 8 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the electrostatic chuck 10a of the second embodiment. FIG. 8 shows an enlarged configuration of a portion equivalent to the portion (X1 portion) shown in FIG. 4 among the configurations of the electrostatic chuck 10a of the second embodiment. In the following, among the configurations of the electrostatic chuck 10a of the second embodiment, the same configurations as the configurations of the electrostatic chuck 10 of the first embodiment described above (see FIG. 4 and the like) are designated by the same reference numerals. The description thereof will be omitted as appropriate.

図8に示すように、第2実施形態の静電チャック10aでは、凹部140の形状が、上述した第1実施形態の静電チャック10の構成と異なる。具体的には、第2実施形態の静電チャック10aでは、図6に示す比較例と同様に、凹部140(凹部140の内部空間)の形状は略円柱状である。すなわち、凹部140の開口146と底面144とは、互いに同一の大きさの略円形であり、底面144の中心を通る凹部140のXZ断面(すなわち、図8に示す断面)の形状は、矩形である。第2実施形態の静電チャック10aにおける凹部140の開口146の大きさは、図4に示す第1実施形態の静電チャック10における凹部140の開口146の大きさと同一である。そのため、第2実施形態の静電チャック10aにおける凹部140の底面144の大きさは、第1実施形態の静電チャック10における凹部140の底面144の大きさより大きいこととなる。第2実施形態の静電チャック10aにおける凹部140は、このような構成であるため、面方向の幅W2が全体にわたって一定であり、幅W2が底面144に近くなるにつれて連続的に小さくなるような部分(図4の凹部特定部分SP2)は存在しない。 As shown in FIG. 8, in the electrostatic chuck 10a of the second embodiment, the shape of the recess 140 is different from the configuration of the electrostatic chuck 10 of the first embodiment described above. Specifically, in the electrostatic chuck 10a of the second embodiment, the shape of the recess 140 (internal space of the recess 140) is substantially cylindrical, as in the comparative example shown in FIG. That is, the opening 146 of the recess 140 and the bottom surface 144 are substantially circular in size, and the shape of the XZ cross section (that is, the cross section shown in FIG. 8) of the recess 140 passing through the center of the bottom surface 144 is rectangular. is there. The size of the opening 146 of the recess 140 in the electrostatic chuck 10a of the second embodiment is the same as the size of the opening 146 of the recess 140 in the electrostatic chuck 10 of the first embodiment shown in FIG. Therefore, the size of the bottom surface 144 of the recess 140 in the electrostatic chuck 10a of the second embodiment is larger than the size of the bottom surface 144 of the recess 140 in the electrostatic chuck 10 of the first embodiment. Since the recess 140 in the electrostatic chuck 10a of the second embodiment has such a configuration, the width W2 in the surface direction is constant over the entire surface, and the width W2 becomes continuously smaller as the width W2 approaches the bottom surface 144. There is no portion (recess specific portion SP2 in FIG. 4).

なお、第2実施形態の静電チャック10aにおける充填部材160の構成は、第1実施形態の静電チャック10における充填部材160の構成と同一である。すなわち、第2実施形態の静電チャック10aにおける充填部材160の底面対向面164は、露出面166より面積が小さく、かつ、Z軸方向視で全体にわたって露出面166と重なっている。また、充填部材160は、面方向の大きさW1が底面対向面164に近くなるにつれて連続的に小さくなる特定部分SP1のみから構成されている。そのため、第2実施形態の静電チャック10aでは、第1実施形態の静電チャック10と比較して、充填部材160の側面162と凹部140の側面142との間隔が広く、該間隔内に配置された接着層170の体積が大きくなっている。 The configuration of the filling member 160 in the electrostatic chuck 10a of the second embodiment is the same as the configuration of the filling member 160 in the electrostatic chuck 10 of the first embodiment. That is, the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160 in the electrostatic chuck 10a of the second embodiment has a smaller area than the exposed surface 166 and overlaps the exposed surface 166 as a whole in the Z-axis direction. Further, the filling member 160 is composed of only the specific portion SP1 whose size W1 in the surface direction becomes continuously smaller as the size W1 approaches the bottom surface facing surface 164. Therefore, in the electrostatic chuck 10a of the second embodiment, the distance between the side surface 162 of the filling member 160 and the side surface 142 of the recess 140 is wider than that of the electrostatic chuck 10 of the first embodiment, and the electrostatic chuck 10a is arranged within the distance. The volume of the bonded adhesive layer 170 is increased.

第2実施形態の静電チャック10aは、上述した構成であるため、充填部材160を経由せずに(すなわち、セラミックス板100または接着層170を通って)、セラミックス板100(セラミックス板100の吸着面S1)からベース部材200(ベース部材200の冷媒流路210)に至る熱移動の経路HRが、図6および図7に示す比較例の静電チャック10Xおよび10Yと比較して短くなる。なお、接着層170の熱伝導率は、充填部材160の熱伝導率より高いため、接着層170を経由した熱移動量は、充填部材160を経由した熱移動量よりはるかに多い。従って、第2実施形態の静電チャック10aでは、充填部材160が設けられた箇所におけるセラミックス板100からベース部材200への伝熱性の低下を抑制することができ、充填部材160の存在に起因するセラミックス板100の吸着面S1における温度分布の均一性の低下を抑制することができる。 Since the electrostatic chuck 10a of the second embodiment has the above-described configuration, the ceramic plate 100 (adsorption of the ceramic plate 100) does not pass through the filling member 160 (that is, through the ceramic plate 100 or the adhesive layer 170). The heat transfer path HR from the surface S1) to the base member 200 (refrigerant flow path 210 of the base member 200) is shorter than that of the electrostatic chucks 10X and 10Y of the comparative examples shown in FIGS. 6 and 7. Since the thermal conductivity of the adhesive layer 170 is higher than that of the filling member 160, the amount of heat transfer via the adhesive layer 170 is much larger than the amount of heat transfer via the filling member 160. Therefore, in the electrostatic chuck 10a of the second embodiment, it is possible to suppress a decrease in heat transferability from the ceramic plate 100 to the base member 200 at the location where the filling member 160 is provided, which is caused by the presence of the filling member 160. It is possible to suppress a decrease in the uniformity of the temperature distribution on the suction surface S1 of the ceramic plate 100.

また、第2実施形態の静電チャック10aでは、上述した第1実施形態の静電チャック10と同様に、凹部140の開口146の大きさ(および、凹部140に充填される充填部材160の露出面166の大きさ)が、図6および図7に示す比較例の静電チャック10Xおよび10Yと同等に確保されるため、セラミックス板100とベース部材200との間の位置ずれを原因とするガス供給流路220とガス噴出流路110との間の連通不具合の発生を抑制することができる。 Further, in the electrostatic chuck 10a of the second embodiment, the size of the opening 146 of the recess 140 (and the exposure of the filling member 160 to be filled in the recess 140) is the same as that of the electrostatic chuck 10 of the first embodiment described above. Since the size of the surface 166) is secured to be the same as that of the electrostatic chucks 10X and 10Y of the comparative examples shown in FIGS. 6 and 7, the gas caused by the misalignment between the ceramic plate 100 and the base member 200. It is possible to suppress the occurrence of communication problems between the supply flow path 220 and the gas ejection flow path 110.

C.第3実施形態:
図9は、第3実施形態の静電チャック10bの構成を概略的に示す説明図である。図9には、第3実施形態の静電チャック10bの構成の内、図4に示す部分(X1部)と同等の部分の構成が拡大して示されている。以下では、第3実施形態の静電チャック10bの構成の内、上述した第1実施形態の静電チャック10の構成(図4等参照)と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。
C. Third Embodiment:
FIG. 9 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the electrostatic chuck 10b of the third embodiment. FIG. 9 shows an enlarged configuration of a portion equivalent to the portion (X1 portion) shown in FIG. 4 among the configurations of the electrostatic chuck 10b of the third embodiment. In the following, among the configurations of the electrostatic chuck 10b of the third embodiment, the same configurations as the configurations of the electrostatic chuck 10 of the first embodiment described above (see FIG. 4 and the like) are designated by the same reference numerals. The description thereof will be omitted as appropriate.

図9に示すように、第3実施形態の静電チャック10bでは、凹部140および充填部材160の形状が、上述した第1実施形態の静電チャック10の構成と異なる。具体的には、第3実施形態の静電チャック10bでは、充填部材160の形状が、底面対向面164に近い一部分(以下、「対向面近傍部P21」という)では、図4に示す第1実施形態と同様に、部分円錐状であるが、残りの一部分(以下、「露出面近傍部P22」という)では、図6に示す比較例と同様に、略円柱状である。すなわち、第3実施形態の静電チャック10bにおける充填部材160は、図6に示す比較例の静電チャック10Xにおける充填部材160に対して、底面対向面164側の角部をC面取りした形状である。また、底面対向面164の中心を通る充填部材160のXZ断面(すなわち、図9に示す断面)の形状は、矩形における底面対向面164側の2つの角部をC面取りした形状である。第3実施形態の静電チャック10bにおける充填部材160は、このような構成であるため、面方向の大きさW1が底面対向面164に近くなるにつれて連続的に小さくなる特定部分SP1(すなわち、対向面近傍部P21)を含むと言える。ただし、充填部材160は、特定部分SP1のみから構成されてはいない。また、第3実施形態の静電チャック10bでは、第1実施形態の静電チャック10と同様に、充填部材160の底面対向面164は、露出面166より面積が小さく、かつ、Z軸方向視で全体にわたって露出面166と重なっている。 As shown in FIG. 9, in the electrostatic chuck 10b of the third embodiment, the shapes of the recess 140 and the filling member 160 are different from the configuration of the electrostatic chuck 10 of the first embodiment described above. Specifically, in the electrostatic chuck 10b of the third embodiment, in a part where the shape of the filling member 160 is close to the bottom surface facing surface 164 (hereinafter, referred to as “opposite surface proximity portion P21”), the first shown in FIG. Similar to the embodiment, it has a partial conical shape, but the remaining part (hereinafter, referred to as “exposed surface vicinity portion P22”) has a substantially cylindrical shape as in the comparative example shown in FIG. That is, the filling member 160 in the electrostatic chuck 10b of the third embodiment has a shape in which the corner portion on the bottom surface facing surface 164 side is C-chamfered with respect to the filling member 160 in the electrostatic chuck 10X of the comparative example shown in FIG. is there. The XZ cross section (that is, the cross section shown in FIG. 9) of the filling member 160 passing through the center of the bottom facing surface 164 is a rectangular shape in which two corners on the bottom facing surface 164 side are C-chamfered. Since the filling member 160 in the electrostatic chuck 10b of the third embodiment has such a configuration, the specific portion SP1 (that is, facing each other) becomes continuously smaller as the size W1 in the surface direction becomes closer to the bottom surface facing surface 164. It can be said that the surface vicinity portion P21) is included. However, the filling member 160 is not composed of only the specific portion SP1. Further, in the electrostatic chuck 10b of the third embodiment, similarly to the electrostatic chuck 10 of the first embodiment, the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160 has a smaller area than the exposed surface 166 and is viewed in the Z-axis direction. It overlaps with the exposed surface 166 as a whole.

また、第3実施形態の静電チャック10bでは、凹部140(凹部140の内部空間)の形状が、底面144に近い一部分(以下、「底面近傍部P11」という)では、図4に示す第1実施形態と同様に、部分円錐状であるが、残りの一部分(以下、「開口近傍部P12」という)では、図6に示す比較例と同様に、略円柱状である。すなわち、第3実施形態の静電チャック10bにおける凹部140は、図6に示す比較例の静電チャック10Xにおける凹部140に対して、底面144側の角部にテーパーを設けた形状である。また、底面144の中心を通る凹部140のXZ断面(すなわち、図9に示す断面)の形状は、矩形における底面144側の2つの角部をC面取りした形状である。第3実施形態の静電チャック10bにおける凹部140は、このような構成であるため、面方向において充填部材160の特定部分SP1に対向し、かつ、面方向の幅W2が底面144に近くなるにつれて連続的に小さくなる凹部特定部分SP2(すなわち、底面近傍部P11)を含むと言える。ただし、凹部140は、凹部特定部分SP2のみから構成されてはいない。なお、第3実施形態の静電チャック10bでは、充填部材160の対向面近傍部P21における側面162は、凹部140の底面近傍部P11における側面142に略平行である。 Further, in the electrostatic chuck 10b of the third embodiment, the shape of the recess 140 (internal space of the recess 140) is the first portion shown in FIG. 4 in a part close to the bottom surface 144 (hereinafter, referred to as “bottom surface vicinity portion P11”). Similar to the embodiment, it has a partial conical shape, but the remaining part (hereinafter, referred to as “opening vicinity portion P12”) is substantially columnar as in the comparative example shown in FIG. That is, the recess 140 in the electrostatic chuck 10b of the third embodiment has a shape in which the corner portion on the bottom surface 144 side is tapered with respect to the recess 140 in the electrostatic chuck 10X of the comparative example shown in FIG. Further, the shape of the XZ cross section (that is, the cross section shown in FIG. 9) of the recess 140 passing through the center of the bottom surface 144 is a shape in which two corners on the bottom surface 144 side of the rectangle are C-chamfered. Since the recess 140 in the electrostatic chuck 10b of the third embodiment has such a configuration, it faces the specific portion SP1 of the filling member 160 in the surface direction, and the width W2 in the surface direction becomes closer to the bottom surface 144. It can be said that the recess specific portion SP2 (that is, the portion near the bottom surface P11) that becomes continuously smaller is included. However, the recess 140 is not composed of only the recess specific portion SP2. In the electrostatic chuck 10b of the third embodiment, the side surface 162 of the filling member 160 near the facing surface P21 is substantially parallel to the side surface 142 of the recess 140 near the bottom surface P11.

第3実施形態の静電チャック10bは、上述した構成であるため、充填部材160および接着層170を経由せずに(すなわち、セラミックス板100を通って)、セラミックス板100(セラミックス板100の吸着面S1)からベース部材200(ベース部材200の冷媒流路210)に至る熱移動の経路HRが、図6および図7に示す比較例の静電チャック10Xおよび10Yと比較して短くなる。従って、第3実施形態の静電チャック10bでは、充填部材160が設けられた箇所におけるセラミックス板100からベース部材200への伝熱性の低下を効果的に抑制することができ、充填部材160の存在に起因するセラミックス板100の吸着面S1における温度分布の均一性の低下を効果的に抑制することができる。 Since the electrostatic chuck 10b of the third embodiment has the above-described configuration, the ceramic plate 100 (adsorption of the ceramic plate 100) does not pass through the filling member 160 and the adhesive layer 170 (that is, through the ceramic plate 100). The heat transfer path HR from the surface S1) to the base member 200 (refrigerant flow path 210 of the base member 200) is shorter than that of the electrostatic chucks 10X and 10Y of the comparative examples shown in FIGS. 6 and 7. Therefore, in the electrostatic chuck 10b of the third embodiment, it is possible to effectively suppress a decrease in heat transfer property from the ceramic plate 100 to the base member 200 at the location where the filling member 160 is provided, and the presence of the filling member 160 can be suppressed. It is possible to effectively suppress the decrease in the uniformity of the temperature distribution on the suction surface S1 of the ceramic plate 100 due to the above.

また、第3実施形態の静電チャック10bでは、上述した第1実施形態の静電チャック10と同様に、凹部140の開口146の大きさ(および、凹部140に充填される充填部材160の露出面166の大きさ)が、図6および図7に示す比較例の静電チャック10Xおよび10Yと同等に確保されるため、セラミックス板100とベース部材200との間の位置ずれを原因とするガス供給流路220とガス噴出流路110との間の連通不具合の発生を抑制することができる。 Further, in the electrostatic chuck 10b of the third embodiment, the size of the opening 146 of the recess 140 (and the exposure of the filling member 160 to be filled in the recess 140) is the same as that of the electrostatic chuck 10 of the first embodiment described above. Since the size of the surface 166) is secured to be the same as that of the electrostatic chucks 10X and 10Y of the comparative examples shown in FIGS. 6 and 7, the gas caused by the misalignment between the ceramic plate 100 and the base member 200. It is possible to suppress the occurrence of communication problems between the supply flow path 220 and the gas ejection flow path 110.

D.第4実施形態:
図10は、第4実施形態の静電チャック10cの構成を概略的に示す説明図である。図10には、第4実施形態の静電チャック10cの構成の内、図4に示す部分(X1部)と同等の部分の構成が拡大して示されている。以下では、第4実施形態の静電チャック10cの構成の内、上述した第1実施形態の静電チャック10の構成(図4等参照)または第3実施形態の静電チャック10bの構成(図9等参照)と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。
D. Fourth Embodiment:
FIG. 10 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the electrostatic chuck 10c of the fourth embodiment. FIG. 10 shows an enlarged configuration of a portion equivalent to the portion (X1 portion) shown in FIG. 4 among the configurations of the electrostatic chuck 10c of the fourth embodiment. In the following, among the configurations of the electrostatic chuck 10c of the fourth embodiment, the configuration of the electrostatic chuck 10 of the first embodiment described above (see FIG. 4 and the like) or the configuration of the electrostatic chuck 10b of the third embodiment (FIG. For the same configuration as (see 9 etc.), the description thereof will be omitted as appropriate by adding the same reference numerals.

図10に示すように、第4実施形態の静電チャック10cでは、凹部140の形状が、上述した第3実施形態の静電チャック10bの構成と異なる。具体的には、第4実施形態の静電チャック10cでは、凹部140における底面144側の角部の形状が、テーパー形状ではなく凹状の曲面形状となっている。また、底面144の中心を通る凹部140のXZ断面(すなわち、図10に示す断面)の形状は、矩形における底面144側の2つの角部をR面取りした形状である。第4実施形態の静電チャック10cにおける凹部140は、このような構成であるため、面方向において充填部材160の特定部分SP1に対向し、かつ、面方向の幅W2が底面144に近くなるにつれて連続的に小さくなる凹部特定部分SP2(すなわち、底面近傍部P11)を含むと言える。ただし、凹部140は、凹部特定部分SP2のみから構成されてはいない。 As shown in FIG. 10, in the electrostatic chuck 10c of the fourth embodiment, the shape of the recess 140 is different from the configuration of the electrostatic chuck 10b of the third embodiment described above. Specifically, in the electrostatic chuck 10c of the fourth embodiment, the shape of the corner portion on the bottom surface 144 side of the concave portion 140 is not a tapered shape but a concave curved surface shape. Further, the shape of the XZ cross section (that is, the cross section shown in FIG. 10) of the recess 140 passing through the center of the bottom surface 144 is a rectangular shape in which two corners on the bottom surface 144 side are chamfered. Since the recess 140 in the electrostatic chuck 10c of the fourth embodiment has such a configuration, it faces the specific portion SP1 of the filling member 160 in the surface direction, and the width W2 in the surface direction becomes closer to the bottom surface 144. It can be said that the recess specific portion SP2 (that is, the portion near the bottom surface P11) that becomes continuously smaller is included. However, the recess 140 is not composed of only the recess specific portion SP2.

なお、第4実施形態の静電チャック10cにおける充填部材160の構成は、第3実施形態の静電チャック10bにおける充填部材160の構成と同一である。すなわち、第4実施形態の静電チャック10cにおける充填部材160の底面対向面164は、露出面166より面積が小さく、かつ、Z軸方向視で全体にわたって露出面166と重なっている。また、充填部材160は、面方向の大きさW1が底面対向面164に近くなるにつれて連続的に小さくなる特定部分SP1(すなわち、対向面近傍部P21)を含むように構成されている。そのため、第4実施形態の静電チャック10cでは、第3実施形態の静電チャック10bと比較して、凹部140の底面近傍部P11における側面142と充填部材160の対向面近傍部P21における側面162との間隔が広く、該間隔内に配置された接着層170の体積が大きくなっている。 The configuration of the filling member 160 in the electrostatic chuck 10c of the fourth embodiment is the same as the configuration of the filling member 160 in the electrostatic chuck 10b of the third embodiment. That is, the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160 in the electrostatic chuck 10c of the fourth embodiment has a smaller area than the exposed surface 166 and overlaps the exposed surface 166 as a whole in the Z-axis direction. Further, the filling member 160 is configured to include a specific portion SP1 (that is, a portion near the facing surface P21) that continuously decreases as the size W1 in the surface direction approaches the bottom surface facing surface 164. Therefore, in the electrostatic chuck 10c of the fourth embodiment, as compared with the electrostatic chuck 10b of the third embodiment, the side surface 142 of the recess 140 near the bottom surface P11 and the side surface 162 of the filling member 160 near the opposite surface P21. The space between the two and the adhesive layer 170 is wide, and the volume of the adhesive layer 170 arranged within the space is large.

第4実施形態の静電チャック10cは、上述した構成であるため、充填部材160および接着層170を経由せずに(すなわち、セラミックス板100を通って)、セラミックス板100(セラミックス板100の吸着面S1)からベース部材200(ベース部材200の冷媒流路210)に至る熱移動の経路HRが、図6および図7に示す比較例の静電チャック10Xおよび10Yと比較して短くなる。従って、第4実施形態の静電チャック10cでは、充填部材160が設けられた箇所におけるセラミックス板100からベース部材200への伝熱性の低下を効果的に抑制することができ、充填部材160の存在に起因するセラミックス板100の吸着面S1における温度分布の均一性の低下を効果的に抑制することができる。 Since the electrostatic chuck 10c of the fourth embodiment has the above-described configuration, the ceramic plate 100 (adsorption of the ceramic plate 100) does not pass through the filling member 160 and the adhesive layer 170 (that is, through the ceramic plate 100). The heat transfer path HR from the surface S1) to the base member 200 (refrigerant flow path 210 of the base member 200) is shorter than that of the electrostatic chucks 10X and 10Y of the comparative examples shown in FIGS. 6 and 7. Therefore, in the electrostatic chuck 10c of the fourth embodiment, it is possible to effectively suppress a decrease in heat transfer property from the ceramic plate 100 to the base member 200 at the location where the filling member 160 is provided, and the presence of the filling member 160 can be suppressed. It is possible to effectively suppress the decrease in the uniformity of the temperature distribution on the suction surface S1 of the ceramic plate 100 due to the above.

また、第4実施形態の静電チャック10bでは、上述した第1実施形態の静電チャック10と同様に、凹部140の開口146の大きさ(および、凹部140に充填される充填部材160の露出面166の大きさ)が、図6および図7に示す比較例の静電チャック10Xおよび10Yと同等に確保されるため、セラミックス板100とベース部材200との間の位置ずれを原因とするガス供給流路220とガス噴出流路110との間の連通不具合の発生を抑制することができる。 Further, in the electrostatic chuck 10b of the fourth embodiment, the size of the opening 146 of the recess 140 (and the exposure of the filling member 160 to be filled in the recess 140) is the same as that of the electrostatic chuck 10 of the first embodiment described above. Since the size of the surface 166) is secured to be the same as that of the electrostatic chucks 10X and 10Y of the comparative examples shown in FIGS. 6 and 7, the gas caused by the misalignment between the ceramic plate 100 and the base member 200. It is possible to suppress the occurrence of communication problems between the supply flow path 220 and the gas ejection flow path 110.

E.第5実施形態:
図11は、第5実施形態の静電チャック10dの構成を概略的に示す説明図である。図11には、第5実施形態の静電チャック10dの構成の内、図4に示す部分(X1部)と同等の部分の構成が拡大して示されている。以下では、第5実施形態の静電チャック10dの構成の内、上述した第1実施形態の静電チャック10の構成(図4等参照)または第3実施形態の静電チャック10bの構成(図9等参照)と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。
E. Fifth embodiment:
FIG. 11 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the electrostatic chuck 10d according to the fifth embodiment. FIG. 11 shows an enlarged configuration of a portion equivalent to the portion (X1 portion) shown in FIG. 4 among the configurations of the electrostatic chuck 10d of the fifth embodiment. In the following, among the configurations of the electrostatic chuck 10d of the fifth embodiment, the configuration of the electrostatic chuck 10 of the first embodiment described above (see FIG. 4 and the like) or the configuration of the electrostatic chuck 10b of the third embodiment (FIG. For the same configuration as (see 9 etc.), the description thereof will be omitted as appropriate by adding the same reference numerals.

図11に示すように、第5実施形態の静電チャック10dでは、凹部140の形状が、上述した第3実施形態の静電チャック10bの構成と異なる。具体的には、第5実施形態の静電チャック10dでは、図6に示す比較例と同様に、凹部140(凹部140の内部空間)の形状は略円柱状である。すなわち、凹部140の開口146と底面144とは、互いに同一の大きさの略円形である。また、第5実施形態の静電チャック10dにおける凹部140の開口146の大きさは、図4に示す第1実施形態の静電チャック10や図9に示す第3実施形態の静電チャック10bにおける凹部140の開口146の大きさと同一である。そのため、第5実施形態の静電チャック10dにおける凹部140の底面144の大きさは、第1実施形態の静電チャック10や第3実施形態の静電チャック10bにおける凹部140の底面144の大きさより大きいこととなる。第5実施形態の静電チャック10dにおける凹部140は、このような構成であるため、面方向の幅W2が全体にわたって一定であり、幅W2が底面144に近くなるにつれて連続的に小さくなるような部分(図4の凹部特定部分SP2)は存在しない。 As shown in FIG. 11, in the electrostatic chuck 10d of the fifth embodiment, the shape of the recess 140 is different from the configuration of the electrostatic chuck 10b of the third embodiment described above. Specifically, in the electrostatic chuck 10d of the fifth embodiment, the shape of the recess 140 (internal space of the recess 140) is substantially cylindrical, as in the comparative example shown in FIG. That is, the opening 146 and the bottom surface 144 of the recess 140 are substantially circular in the same size as each other. Further, the size of the opening 146 of the recess 140 in the electrostatic chuck 10d of the fifth embodiment is determined by the electrostatic chuck 10 of the first embodiment shown in FIG. 4 and the electrostatic chuck 10b of the third embodiment shown in FIG. It is the same size as the opening 146 of the recess 140. Therefore, the size of the bottom surface 144 of the recess 140 in the electrostatic chuck 10d of the fifth embodiment is larger than the size of the bottom surface 144 of the recess 140 in the electrostatic chuck 10 of the first embodiment and the electrostatic chuck 10b of the third embodiment. It will be big. Since the recess 140 in the electrostatic chuck 10d of the fifth embodiment has such a configuration, the width W2 in the surface direction is constant over the entire surface, and the width W2 becomes continuously smaller as the width W2 approaches the bottom surface 144. There is no portion (recess specific portion SP2 in FIG. 4).

なお、第5実施形態の静電チャック10dにおける充填部材160の構成は、第3実施形態の静電チャック10bにおける充填部材160の構成と同一である。すなわち、第5実施形態の静電チャック10dにおける充填部材160の底面対向面164は、露出面166より面積が小さく、かつ、Z軸方向視で全体にわたって露出面166と重なっている。また、充填部材160は、面方向の大きさW1が底面対向面164に近くなるにつれて連続的に小さくなる特定部分SP1(すなわち、対向面近傍部P21)を含むように構成されている。そのため、第5実施形態の静電チャック10dでは、第3実施形態の静電チャック10bと比較して、凹部140の底面近傍部P11における側面142と充填部材160の対向面近傍部P21における側面162との間隔が広く、該間隔内に配置された接着層170の体積が大きくなっている。 The configuration of the filling member 160 in the electrostatic chuck 10d of the fifth embodiment is the same as the configuration of the filling member 160 in the electrostatic chuck 10b of the third embodiment. That is, the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160 in the electrostatic chuck 10d of the fifth embodiment has a smaller area than the exposed surface 166 and overlaps the exposed surface 166 as a whole in the Z-axis direction. Further, the filling member 160 is configured to include a specific portion SP1 (that is, a portion near the facing surface P21) that continuously decreases as the size W1 in the surface direction approaches the bottom surface facing surface 164. Therefore, in the electrostatic chuck 10d of the fifth embodiment, as compared with the electrostatic chuck 10b of the third embodiment, the side surface 142 of the recess 140 near the bottom surface P11 and the side surface 162 of the filling member 160 near the opposite surface P21. The space between the two and the adhesive layer 170 is wide, and the volume of the adhesive layer 170 arranged within the space is large.

第5実施形態の静電チャック10dは、上述した構成であるため、充填部材160を経由せずに(すなわち、セラミックス板100または接着層170を通って)、セラミックス板100(セラミックス板100の吸着面S1)からベース部材200(ベース部材200の冷媒流路210)に至る熱移動の経路HRが、図6および図7に示す比較例の静電チャック10Xおよび10Yと比較して短くなる。従って、第5実施形態の静電チャック10dでは、充填部材160が設けられた箇所におけるセラミックス板100からベース部材200への伝熱性の低下を抑制することができ、充填部材160の存在に起因するセラミックス板100の吸着面S1における温度分布の均一性の低下を抑制することができる。 Since the electrostatic chuck 10d of the fifth embodiment has the above-described configuration, the ceramic plate 100 (adsorption of the ceramic plate 100) does not pass through the filling member 160 (that is, through the ceramic plate 100 or the adhesive layer 170). The heat transfer path HR from the surface S1) to the base member 200 (refrigerant flow path 210 of the base member 200) is shorter than that of the electrostatic chucks 10X and 10Y of the comparative examples shown in FIGS. 6 and 7. Therefore, in the electrostatic chuck 10d of the fifth embodiment, it is possible to suppress a decrease in heat transfer property from the ceramic plate 100 to the base member 200 at the location where the filling member 160 is provided, which is caused by the presence of the filling member 160. It is possible to suppress a decrease in the uniformity of the temperature distribution on the suction surface S1 of the ceramic plate 100.

また、第5実施形態の静電チャック10dでは、上述した第1実施形態の静電チャック10と同様に、凹部140の開口146の大きさ(および、凹部140に充填される充填部材160の露出面166の大きさ)が、図6および図7に示す比較例の静電チャック10Xおよび10Yと同等に確保されるため、セラミックス板100とベース部材200との間の位置ずれを原因とするガス供給流路220とガス噴出流路110との間の連通不具合の発生を抑制することができる。 Further, in the electrostatic chuck 10d of the fifth embodiment, the size of the opening 146 of the recess 140 (and the exposure of the filling member 160 to be filled in the recess 140) is the same as that of the electrostatic chuck 10 of the first embodiment described above. Since the size of the surface 166) is secured to be the same as that of the electrostatic chucks 10X and 10Y of the comparative examples shown in FIGS. 6 and 7, the gas caused by the misalignment between the ceramic plate 100 and the base member 200. It is possible to suppress the occurrence of communication problems between the supply flow path 220 and the gas ejection flow path 110.

F.第6実施形態:
図12は、第6実施形態の静電チャック10eの構成を概略的に示す説明図である。図12には、第6実施形態の静電チャック10eの構成の内、図4に示す部分(X1部)と同等の部分の構成が拡大して示されている。以下では、第6実施形態の静電チャック10eの構成の内、上述した第1実施形態の静電チャック10の構成(図4等参照)と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。
F. Sixth Embodiment:
FIG. 12 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the electrostatic chuck 10e according to the sixth embodiment. FIG. 12 shows an enlarged configuration of a portion equivalent to the portion (X1 portion) shown in FIG. 4 among the configurations of the electrostatic chuck 10e of the sixth embodiment. In the following, among the configurations of the electrostatic chuck 10e of the sixth embodiment, the same configurations as the configurations of the electrostatic chuck 10 of the first embodiment described above (see FIG. 4 and the like) are designated by the same reference numerals. The description thereof will be omitted as appropriate.

図12に示すように、第6実施形態の静電チャック10eでは、凹部140が、セラミックス板100ではなくベース部材200に形成されている点が、上述した第1実施形態の静電チャック10の構成と異なる。具体的には、第6実施形態の静電チャック10eでは、ベース部材200の上面S3に、第1実施形態の静電チャック10における凹部140と同様の構成の凹部140が形成されている。すなわち、ベース部材200に形成された凹部140は、下面S4(図2参照)に近い側の内表面である底面144と、凹部140の開口146(上面S3に開口する孔)の周縁と底面144の周縁とをつなぐ内表面である側面142とを有する。凹部140の底面144には、ガス供給流路220が開口している。本実施形態では、凹部140(凹部140の内部空間)の形状は、部分円錐(円錐における頂点側の一部分が欠損したもの)状である。すなわち、凹部140の開口146と底面144とは、共に略円形である。また、底面144は、開口146より面積が小さく、かつ、Z軸方向視で全体にわたって開口146と重なる。また、凹部140の側面142は、上記部分円錐の側面状の形状である。凹部140は、このような構成であるため、面方向の幅W2が底面144に近くなるにつれて連続的に小さくなる凹部特定部分SP2のみから構成されていると言える。 As shown in FIG. 12, in the electrostatic chuck 10e of the sixth embodiment, the point that the recess 140 is formed not in the ceramic plate 100 but in the base member 200 is that the electrostatic chuck 10 of the first embodiment described above has. Different from the configuration. Specifically, in the electrostatic chuck 10e of the sixth embodiment, a recess 140 having the same configuration as the recess 140 of the electrostatic chuck 10 of the first embodiment is formed on the upper surface S3 of the base member 200. That is, the recess 140 formed in the base member 200 has a bottom surface 144, which is an inner surface on the side close to the lower surface S4 (see FIG. 2), and a peripheral edge and a bottom surface 144 of the opening 146 (hole opened in the upper surface S3) of the recess 140. It has a side surface 142 which is an inner surface connecting the peripheral edge of the surface. A gas supply flow path 220 is opened in the bottom surface 144 of the recess 140. In the present embodiment, the shape of the recess 140 (the internal space of the recess 140) is a partial cone (a part of the cone on the apex side is missing). That is, the opening 146 and the bottom surface 144 of the recess 140 are both substantially circular. Further, the bottom surface 144 has a smaller area than the opening 146, and overlaps the opening 146 as a whole in the Z-axis direction. Further, the side surface 142 of the recess 140 has a side surface shape of the partial cone. Since the recess 140 has such a configuration, it can be said that the recess 140 is composed of only the recess specific portion SP2 that continuously decreases as the width W2 in the surface direction approaches the bottom surface 144.

ベース部材200に形成された凹部140には、第1実施形態の静電チャック10における充填部材160と同様の構成の充填部材160が充填されている。すなわち、充填部材160は、凹部140の開口146から露出する(開口146を介して露出する)露出面166と、凹部140の底面144に対向する底面対向面164と、露出面166の周縁と底面対向面164の周縁とをつなぐ側面162とを有する。本実施形態では、充填部材160の形状は、部分円錐(円錐における頂点側の一部分が欠損したもの)状である。すなわち、充填部材160の露出面166と底面対向面164とは、共に略円形であり、底面対向面164は、露出面166より面積が小さく、かつ、Z軸方向視で全体にわたって露出面166と重なる。また、充填部材160の側面162は、上記部分円錐の側面状の形状である。充填部材160は、このような構成であるため、面方向の大きさW1が底面対向面164に近くなるにつれて連続的に小さくなる特定部分SP1のみから構成されていると言える。なお、本実施形態では、充填部材160の側面162は、凹部140の側面142に略平行である。 The recess 140 formed in the base member 200 is filled with a filling member 160 having the same configuration as the filling member 160 in the electrostatic chuck 10 of the first embodiment. That is, the filling member 160 has an exposed surface 166 exposed from the opening 146 of the recess 140 (exposed through the opening 146), a bottom surface facing surface 164 facing the bottom surface 144 of the recess 140, and a peripheral edge and a bottom surface of the exposed surface 166. It has a side surface 162 that connects the peripheral edges of the facing surface 164. In the present embodiment, the shape of the filling member 160 is a partial cone (a part of the cone on the apex side is missing). That is, the exposed surface 166 and the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160 are both substantially circular, and the bottom surface facing surface 164 has a smaller area than the exposed surface 166 and is the exposed surface 166 as a whole in the Z-axis direction. Overlap. Further, the side surface 162 of the filling member 160 has a side surface shape of the partial cone. Since the filling member 160 has such a configuration, it can be said that the filling member 160 is composed of only the specific portion SP1 that continuously decreases as the size W1 in the surface direction approaches the bottom surface facing surface 164. In this embodiment, the side surface 162 of the filling member 160 is substantially parallel to the side surface 142 of the recess 140.

凹部140の側面142と充填部材160の側面162との間には、接着層170が配置されており、この接着層170によって、充填部材160がベース部材200に接合されている。なお、本実施形態では、充填部材160の底面対向面164は凹部140の底面144に接しており、充填部材160の底面対向面164と凹部140の底面144との間には接着層170は配置されていない。 An adhesive layer 170 is arranged between the side surface 142 of the recess 140 and the side surface 162 of the filling member 160, and the filling member 160 is joined to the base member 200 by the adhesive layer 170. In the present embodiment, the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160 is in contact with the bottom surface 144 of the recess 140, and the adhesive layer 170 is arranged between the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160 and the bottom surface 144 of the recess 140. It has not been.

このように、凹部140内に絶縁材料により形成された充填部材160が充填され、凹部140の側面142と充填部材160の側面162との間に接着層170が配置されることにより、凹部140内を経由したセラミックス板100とベース部材200との間の放電や凹部140内でのヘリウムガスの放電の発生が抑制される。 In this way, the filling member 160 formed of the insulating material is filled in the recess 140, and the adhesive layer 170 is arranged between the side surface 142 of the recess 140 and the side surface 162 of the filling member 160, so that the inside of the recess 140 is filled. The generation of electric discharge between the ceramic plate 100 and the base member 200 and the electric discharge of helium gas in the recess 140 is suppressed.

ヘリウムガスがガス源接続孔221(図2)からベース部材200の内部のガス供給流路220内に流入すると、流入したヘリウムガスは、ガス供給流路220から凹部140内に排出され、凹部140内に充填された充填部材160の内部を通過して接着層300の貫通孔310内に流入し、さらに、セラミックス板100の内部のガス噴出流路110を構成する第1の縦流路111内に流入し、横流路114および第2の縦流路112を経て、吸着面S1に形成された各ガス噴出孔102から噴出する(図1から図3参照)。このようにして、吸着面S1とウェハWの表面との間に存在する空間に、ヘリウムガスが供給される。 When the helium gas flows into the gas supply flow path 220 inside the base member 200 from the gas source connection hole 221 (FIG. 2), the inflowing helium gas is discharged from the gas supply flow path 220 into the recess 140 and is discharged into the recess 140. It passes through the inside of the filling member 160 filled therein, flows into the through hole 310 of the adhesive layer 300, and further, in the first vertical flow path 111 constituting the gas ejection flow path 110 inside the ceramic plate 100. , It is ejected from each gas ejection hole 102 formed in the suction surface S1 through the horizontal flow path 114 and the second vertical flow path 112 (see FIGS. 1 to 3). In this way, the helium gas is supplied to the space existing between the suction surface S1 and the surface of the wafer W.

図12に示す第6実施形態の静電チャック10eでは、上述した第1実施形態の静電チャック10と同様に、充填部材160が、面方向の大きさW1が底面対向面164に近くなるにつれて連続的に小さくなる特定部分SP1のみから構成されている。さらに、第6実施形態の静電チャック10eでは、凹部140が、面方向において充填部材160の特定部分SP1に対向し、かつ、面方向の幅W2が底面144に近くなるにつれて連続的に小さくなる凹部特定部分SP2のみから構成されている。そのため、第6実施形態の静電チャック10eでは、充填部材160および接着層170を経由せずに(すなわち、ベース部材200を通って)、セラミックス板100(セラミックス板100の吸着面S1)からベース部材200(ベース部材200の冷媒流路210)に至る熱移動の経路HRが大幅に短くなる。従って、第6実施形態の静電チャック10eでは、充填部材160が設けられた箇所におけるセラミックス板100からベース部材200への伝熱性の低下を極めて効果的に抑制することができ、充填部材160の存在に起因するセラミックス板100の吸着面S1における温度分布の均一性の低下を極めて効果的に抑制することができる。 In the electrostatic chuck 10e of the sixth embodiment shown in FIG. 12, similarly to the electrostatic chuck 10 of the first embodiment described above, the filling member 160 becomes closer to the bottom surface facing surface 164 in the size W1 in the surface direction. It is composed of only a specific portion SP1 that is continuously reduced. Further, in the electrostatic chuck 10e of the sixth embodiment, the recess 140 faces the specific portion SP1 of the filling member 160 in the surface direction, and the width W2 in the surface direction becomes continuously smaller as the width W2 approaches the bottom surface 144. It is composed of only the recess specific portion SP2. Therefore, in the electrostatic chuck 10e of the sixth embodiment, the base is formed from the ceramic plate 100 (adsorption surface S1 of the ceramic plate 100) without passing through the filling member 160 and the adhesive layer 170 (that is, through the base member 200). The heat transfer path HR to the member 200 (refrigerant flow path 210 of the base member 200) is significantly shortened. Therefore, in the electrostatic chuck 10e of the sixth embodiment, it is possible to extremely effectively suppress the decrease in heat transfer property from the ceramic plate 100 to the base member 200 at the portion where the filling member 160 is provided, and the filling member 160 It is possible to extremely effectively suppress the decrease in the uniformity of the temperature distribution on the suction surface S1 of the ceramic plate 100 due to the presence.

また、第6実施形態の静電チャック10eでは、上述した第1実施形態の静電チャック10と同様に、凹部140の開口146の大きさ(および、凹部140に充填される充填部材160の露出面166の大きさ)が、図6および図7に示す比較例の静電チャック10Xおよび10Yと同等に確保されるため、セラミックス板100とベース部材200との間の位置ずれを原因とするガス供給流路220とガス噴出流路110との間の連通不具合の発生を抑制することができる。 Further, in the electrostatic chuck 10e of the sixth embodiment, the size of the opening 146 of the recess 140 (and the exposure of the filling member 160 to be filled in the recess 140) is the same as that of the electrostatic chuck 10 of the first embodiment described above. Since the size of the surface 166) is secured to be the same as that of the electrostatic chucks 10X and 10Y of the comparative examples shown in FIGS. 6 and 7, the gas caused by the misalignment between the ceramic plate 100 and the base member 200. It is possible to suppress the occurrence of communication problems between the supply flow path 220 and the gas ejection flow path 110.

G.第7実施形態:
図13は、第7実施形態の静電チャック10fの構成を概略的に示す説明図である。図13には、第7実施形態の静電チャック10fの構成の内、図4に示す部分(X1部)と同等の部分の構成が拡大して示されている。以下では、第7実施形態の静電チャック10fの構成の内、上述した第1実施形態の静電チャック10の構成(図4等参照)と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。
G. Seventh Embodiment:
FIG. 13 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the electrostatic chuck 10f according to the seventh embodiment. FIG. 13 shows an enlarged configuration of a portion equivalent to the portion (X1 portion) shown in FIG. 4 among the configurations of the electrostatic chuck 10f of the seventh embodiment. In the following, among the configurations of the electrostatic chuck 10f of the seventh embodiment, the same configurations as the configurations of the electrostatic chuck 10 of the first embodiment described above (see FIG. 4 and the like) are designated by the same reference numerals. The description thereof will be omitted as appropriate.

図13に示すように、第7実施形態の静電チャック10fは、コーティング層180を備える点が、上述した第1実施形態の静電チャック10の構成と異なる。具体的には、第7実施形態の静電チャック10fでは、充填部材160の側面162と底面対向面164がコーティング層180により被覆されている。本実施形態では、上述した第1実施形態の静電チャック10の構成と比較して、コーティング層180を設けた分、接着層170の厚さ(Z軸に直交する方向の大きさ)が薄くなっている。 As shown in FIG. 13, the electrostatic chuck 10f of the seventh embodiment is different from the configuration of the electrostatic chuck 10 of the first embodiment described above in that it includes the coating layer 180. Specifically, in the electrostatic chuck 10f of the seventh embodiment, the side surface 162 and the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160 are covered with the coating layer 180. In the present embodiment, the thickness of the adhesive layer 170 (the size in the direction orthogonal to the Z axis) is thinner due to the provision of the coating layer 180 as compared with the configuration of the electrostatic chuck 10 of the first embodiment described above. It has become.

コーティング層180の熱伝導率は、接着層170の熱伝導率より高い。上述したように、接着層170の熱伝導率は、充填部材160の熱伝導率より高いため、コーティング層180の熱伝導率は、充填部材160の熱伝導率より高い。コーティング層180の形成材料としては、例えば、アルミナ、イットリア等を用いることができる。 The thermal conductivity of the coating layer 180 is higher than the thermal conductivity of the adhesive layer 170. As described above, since the thermal conductivity of the adhesive layer 170 is higher than the thermal conductivity of the filling member 160, the thermal conductivity of the coating layer 180 is higher than the thermal conductivity of the filling member 160. As the material for forming the coating layer 180, for example, alumina, yttria, or the like can be used.

第7実施形態の静電チャック10fは、上述したように、充填部材160や接着層170の熱伝導率より高い熱伝導率を有するコーティング層180が、充填部材160の側面162および底面対向面164に設けられているため、セラミックス板100および接着層170に加えて、コーティング層180が、充填部材160を経由せずにセラミックス板100(セラミックス板100の吸着面S1)からベース部材200(ベース部材200の冷媒流路210)に至る熱移動の経路HRを構成する。コーティング層180の熱伝導率は、接着層170の熱伝導率より高いため、コーティング層180が上述した熱移動の経路HRを構成することにより、該経路HRを経由した熱移動量が大きくなる。従って、第7実施形態の静電チャック10fでは、充填部材160が設けられた箇所におけるセラミックス板100からベース部材200への伝熱性の低下を効果的に抑制することができ、充填部材160の存在に起因するセラミックス板100の吸着面S1における温度分布の均一性の低下を効果的に抑制することができる。 In the electrostatic chuck 10f of the seventh embodiment, as described above, the coating layer 180 having a thermal conductivity higher than the thermal conductivity of the filling member 160 and the adhesive layer 170 has the side surface 162 and the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160. In addition to the ceramic plate 100 and the adhesive layer 170, the coating layer 180 is provided from the ceramic plate 100 (adhesive surface S1 of the ceramic plate 100) to the base member 200 (base member) without passing through the filling member 160. It constitutes a path HR for heat transfer to the refrigerant flow path 210) of 200. Since the thermal conductivity of the coating layer 180 is higher than that of the adhesive layer 170, the amount of heat transfer via the path HR increases when the coating layer 180 constitutes the above-mentioned heat transfer path HR. Therefore, in the electrostatic chuck 10f of the seventh embodiment, the decrease in heat transferability from the ceramic plate 100 to the base member 200 at the location where the filling member 160 is provided can be effectively suppressed, and the presence of the filling member 160 can be suppressed. It is possible to effectively suppress the decrease in the uniformity of the temperature distribution on the suction surface S1 of the ceramic plate 100 due to the above.

なお、本実施形態では、コーティング層180が、充填部材160の側面162と底面対向面164との全体を被覆しているが、充填部材160の側面162と底面対向面164とにおける少なくとも一部の領域を被覆する形態を採用すればよい。例えば、コーティング層180によりヘリウムガスの流通が阻害されることを抑制するために、充填部材160の露出面166や、充填部材160の底面対向面164の内、セラミックス板100の第1の縦流路111に対向する領域には、コーティング層180が形成されないとしてもよい。コーティング層180が、充填部材160の側面162と底面対向面164とにおける少なくとも一部の領域を被覆するように形成されれば、コーティング層180が、上述した熱移動の経路HRの少なくとも一部を構成することができるため、該経路HRを経由した熱移動量が大きくなり、充填部材160が設けられた箇所におけるセラミックス板100からベース部材200への伝熱性の低下を効果的に抑制することができ、充填部材160の存在に起因するセラミックス板100の吸着面S1における温度分布の均一性の低下を効果的に抑制することができる。 In the present embodiment, the coating layer 180 covers the entire side surface 162 and the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160, but at least a part of the side surface 162 and the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160. A form that covers the region may be adopted. For example, in order to prevent the flow of helium gas from being obstructed by the coating layer 180, the first longitudinal flow of the ceramic plate 100 among the exposed surface 166 of the filling member 160 and the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160. The coating layer 180 may not be formed in the region facing the road 111. If the coating layer 180 is formed so as to cover at least a part of a region on the side surface 162 and the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160, the coating layer 180 covers at least a part of the heat transfer path HR described above. Since it can be configured, the amount of heat transfer via the path HR becomes large, and the decrease in heat transferability from the ceramic plate 100 to the base member 200 at the location where the filling member 160 is provided can be effectively suppressed. Therefore, it is possible to effectively suppress a decrease in the uniformity of the temperature distribution on the suction surface S1 of the ceramic plate 100 due to the presence of the filling member 160.

H.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。
H. Modification example:
The technique disclosed in the present specification is not limited to the above-described embodiment, and can be transformed into various forms without departing from the gist thereof, and for example, the following modifications are also possible.

上記各実施形態における静電チャック10の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記各実施形態において、充填部材160の形状は、凹部140から露出する露出面166と、凹部140の底面144に対向し、露出面166より面積が小さく、かつ、Z軸方向視で全体にわたって露出面166と重なる底面対向面164と、露出面166の周縁と底面対向面164の周縁とをつなぐ側面162と、を有し、面方向の大きさW1が底面対向面164に近くなるにつれて連続的に小さくなる特定部分SP1を有する限りにおいて、種々変形可能である。例えば、上記第1実施形態(図4)では、充填部材160の形状が、底面対向面164の中心を通る充填部材160のXZ断面(すなわち、図4に示す断面)の形状が台形となるような形状であるが、充填部材160の形状は、該台形における2つの底辺間を結ぶ辺(脚)が直線ではなく曲線となるような形状であってもよい。同様に、上記第3実施形態(図9)では、充填部材160の形状が、底面対向面164の中心を通る充填部材160のXZ断面(すなわち、図9に示す断面)の形状が、矩形における底面対向面164側の2つの角部をC面取りした形状となるような形状であるが、充填部材160の形状は、該断面の形状が該矩形における該2つの角部をR面取りした形状となるような形状であってもよい。 The configuration of the electrostatic chuck 10 in each of the above embodiments is merely an example, and can be variously deformed. For example, in each of the above embodiments, the shape of the filling member 160 faces the exposed surface 166 exposed from the recess 140 and the bottom surface 144 of the recess 140, has a smaller area than the exposed surface 166, and is the entire shape in the Z-axis direction. It has a bottom surface facing surface 164 that overlaps the exposed surface 166, and a side surface 162 that connects the peripheral edge of the exposed surface 166 and the peripheral edge of the bottom surface facing surface 164. As long as it has a specific portion SP1 that becomes continuously smaller, it can be variously deformed. For example, in the first embodiment (FIG. 4), the shape of the filling member 160 is such that the shape of the XZ cross section (that is, the cross section shown in FIG. 4) of the filling member 160 passing through the center of the bottom surface facing surface 164 is trapezoidal. However, the shape of the filling member 160 may be such that the sides (legs) connecting the two bases in the trapezoid are curved instead of straight. Similarly, in the third embodiment (FIG. 9), the shape of the filling member 160 is rectangular, and the shape of the XZ cross section (that is, the cross section shown in FIG. 9) of the filling member 160 passing through the center of the bottom surface facing surface 164 is rectangular. The shape is such that the two corners on the bottom facing surface 164 side are C-chamfered, but the shape of the filling member 160 is the shape in which the two corners in the rectangle are R-chamfered. It may have such a shape.

また、上記各実施形態において、凹部140の形状は種々変形可能である。例えば、上記第1実施形態(図4)では、凹部140の側面142は充填部材160の側面162と略平行であるとしているが、必ずしも両者が平行である必要はない。また、上記第1実施形態では、凹部140の形状が、底面144の中心を通る凹部140のXZ断面(すなわち、図4に示す断面)の形状が台形となるような形状であるが、凹部140の形状は、該台形における2つの底辺間を結ぶ辺(脚)が直線ではなく曲線となるような形状であってもよい。 Further, in each of the above embodiments, the shape of the recess 140 can be variously deformed. For example, in the first embodiment (FIG. 4), the side surface 142 of the recess 140 is substantially parallel to the side surface 162 of the filling member 160, but both are not necessarily parallel to each other. Further, in the first embodiment, the shape of the recess 140 is such that the XZ cross section (that is, the cross section shown in FIG. 4) of the recess 140 passing through the center of the bottom surface 144 is trapezoidal. The shape of the trapezoid may be such that the sides (legs) connecting the two bases in the trapezoid are curved instead of straight.

また、上記各実施形態では、凹部140は、セラミックス板100の下面S2とベース部材200の上面S3とのいずれか一方に形成されているが、凹部140が、セラミックス板100の下面S2とベース部材200の上面S3との両方に形成されていてもよい。そのような構成においては、ヘリウムガスがガス源接続孔221(図2)からベース部材200内部のガス供給流路220内に流入すると、流入したヘリウムガスは、ガス供給流路220からベース部材200に形成された凹部140内に排出され、該凹部140内に充填された充填部材160の内部を通過して接着層300の貫通孔310内に流入し、さらに、セラミックス板100に形成された凹部140内に排出され、該凹部140内に充填された充填部材160の内部を通過してセラミックス板100の内部のガス噴出流路110を構成する第1の縦流路111内に流入し、横流路114および第2の縦流路112を経て、吸着面S1に形成された各ガス噴出孔102から噴出する。 Further, in each of the above embodiments, the recess 140 is formed on either the lower surface S2 of the ceramic plate 100 or the upper surface S3 of the base member 200, but the recess 140 is formed on the lower surface S2 of the ceramic plate 100 and the base member. It may be formed on both the upper surface S3 of 200. In such a configuration, when the helium gas flows into the gas supply flow path 220 inside the base member 200 from the gas source connection hole 221 (FIG. 2), the inflowing helium gas flows from the gas supply flow path 220 to the base member 200. It is discharged into the recess 140 formed in the recess 140, passes through the inside of the filling member 160 filled in the recess 140, flows into the through hole 310 of the adhesive layer 300, and further, the recess formed in the ceramic plate 100. It is discharged into the 140, passes through the inside of the filling member 160 filled in the recess 140, flows into the first vertical flow path 111 constituting the gas ejection flow path 110 inside the ceramic plate 100, and flows in a cross flow. It is ejected from each gas ejection hole 102 formed in the suction surface S1 through the passage 114 and the second vertical flow path 112.

また、上記各実施形態では、充填部材160の底面対向面164は凹部140の底面144と接するとしているが、充填部材160の底面対向面164と凹部140の底面144との間に空間が存在するとしてよい。また、この空間の全部または一部に、接着層170が配置されているとしてもよい。また、上記各実施形態において、ヘリウムガス供給のための他の構成(ガス源接続孔221、ガス供給流路220、貫通孔310、第1の縦流路111、横流路114、第2の縦流路112、ガス噴出孔102等)の形状や位置、個数等は任意に設定することができる。例えば、ガス噴出流路110が横流路114を備えない構成(すなわち、第1の縦流路111と第2の縦流路112とが横流路114を介さずに連通する構成)であるとしてもよい。 Further, in each of the above embodiments, the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160 is in contact with the bottom surface 144 of the recess 140, but there is a space between the bottom surface facing surface 164 of the filling member 160 and the bottom surface 144 of the recess 140. May be. Further, the adhesive layer 170 may be arranged in all or a part of this space. Further, in each of the above embodiments, other configurations for supplying helium gas (gas source connection hole 221, gas supply flow path 220, through hole 310, first vertical flow path 111, horizontal flow path 114, second vertical flow path). The shape, position, number, etc. of the flow path 112, the gas ejection hole 102, etc.) can be arbitrarily set. For example, even if the gas ejection flow path 110 does not include the horizontal flow path 114 (that is, the first vertical flow path 111 and the second vertical flow path 112 communicate with each other without passing through the horizontal flow path 114). Good.

また、上記各実施形態において、 セラミックス板100の内部に、導電性材料(例えば、タングステンやモリブデン等)により形成された抵抗発熱体で構成されたヒータ電極を設けてもよい。このような構成では、ヒータ電極に電源から電圧が印加されると、ヒータ電極が発熱することによってセラミックス板100が温められ、セラミックス板100の吸着面S1に保持されたウェハWが温められる。これにより、ウェハWの温度制御が実現される。ヒータ電極は、セラミックス板100の内部ではなく、セラミックス板100のベース部材200側(セラミックス板100と接着層300との間)に配置されるとしてもよい。 Further, in each of the above embodiments, a heater electrode composed of a resistance heating element formed of a conductive material (for example, tungsten, molybdenum, etc.) may be provided inside the ceramic plate 100. In such a configuration, when a voltage is applied to the heater electrode from the power source, the heater electrode generates heat to heat the ceramic plate 100, and the wafer W held on the suction surface S1 of the ceramic plate 100 is heated. Thereby, the temperature control of the wafer W is realized. The heater electrode may be arranged not inside the ceramic plate 100 but on the base member 200 side (between the ceramic plate 100 and the adhesive layer 300) of the ceramic plate 100.

また、上記各実施形態では、冷媒流路210がベース部材200の内部に形成されるとしているが、冷媒流路210が、ベース部材200の内部ではなく、ベース部材200の表面(例えばベース部材200と接着層300との間)に形成されるとしてもよい。 Further, in each of the above embodiments, the refrigerant flow path 210 is formed inside the base member 200, but the refrigerant flow path 210 is not inside the base member 200 but on the surface of the base member 200 (for example, the base member 200). And the adhesive layer 300).

また、上記各実施形態では、セラミックス板100とベース部材200とが、接着層300により接合されるとしているが、セラミックス板100とベース部材200との接合方法として、他の方法(例えば、ろう付けや機械的接合等)が採用されてもよい。 Further, in each of the above embodiments, the ceramic plate 100 and the base member 200 are joined by the adhesive layer 300, but as a method of joining the ceramic plate 100 and the base member 200, another method (for example, brazing) is used. And mechanical joining, etc.) may be adopted.

また、上記各実施形態では、セラミックス板100の内部に一対のチャック電極400が設けられた双極方式が採用されているが、セラミックス板100の内部に1つのチャック電極400が設けられた単極方式が採用されてもよい。また、上記各実施形態における各部材を形成する材料は、あくまで例示であり、各部材が他の材料により形成されてもよい。 Further, in each of the above embodiments, a bipolar method in which a pair of chuck electrodes 400 are provided inside the ceramic plate 100 is adopted, but a unipolar method in which one chuck electrode 400 is provided inside the ceramic plate 100 is adopted. May be adopted. Further, the material forming each member in each of the above embodiments is merely an example, and each member may be formed of another material.

また、上記各実施形態における静電チャック10の製造方法はあくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記各実施形態では、凹部140が、セラミックス板100の製造後の研磨加工によって形成されるとしているが、凹部140が、焼成前のセラミックスグリーンシートへの孔開け加工によって形成されるとしてもよい。 Further, the method for manufacturing the electrostatic chuck 10 in each of the above embodiments is merely an example, and various modifications can be made. For example, in each of the above embodiments, the recess 140 is formed by polishing after the ceramic plate 100 is manufactured, but even if the recess 140 is formed by drilling a hole in the ceramic green sheet before firing. Good.

また、本発明は、静電引力を利用してウェハWを保持する静電チャック10に限らず、セラミックス板とベース部材とを備え、セラミックス板の表面上に対象物を保持する他の保持装置(例えば、真空チャックやヒータ装置等)にも適用可能である。 Further, the present invention is not limited to the electrostatic chuck 10 that holds the wafer W by utilizing electrostatic attraction, but another holding device that includes a ceramic plate and a base member and holds an object on the surface of the ceramic plate. It can also be applied (for example, a vacuum chuck, a heater device, etc.).

10:静電チャック 100:セラミックス板 102:ガス噴出孔 110:ガス噴出流路 111:第1の縦流路 112:第2の縦流路 114:横流路 140:凹部 142:側面 144:底面 146:開口 160:充填部材 162:側面 164:底面対向面 166:露出面 170:接着層 180:コーティング層 200:ベース部材 210:冷媒流路 220:ガス供給流路 221:ガス源接続孔 222:ガス供給孔 300:接着層 310:貫通孔 400:チャック電極 10: Electrostatic chuck 100: Ceramic plate 102: Gas ejection hole 110: Gas ejection flow path 111: First vertical flow path 112: Second vertical flow path 114: Horizontal flow path 140: Recessed 142: Side surface 144: Bottom surface 146 : Opening 160: Filling member 162: Side surface 164: Bottom facing surface 166: Exposed surface 170: Adhesive layer 180: Coating layer 200: Base member 210: Refrigerant flow path 220: Gas supply flow path 221: Gas source connection hole 222: Gas Supply hole 300: Adhesive layer 310: Through hole 400: Chuck electrode

Claims (5)

第1の方向に略直交する平面状の第1の表面と、前記第1の表面とは反対側の第2の表面と、を有し、前記第1の表面に開口するガス噴出流路が内部に形成されたセラミックス板と、
第3の表面を有し、前記第3の表面が前記セラミックス板の前記第2の表面に対向するように配置され、ガス供給流路が内部に形成されたベース部材と、
を備え、前記セラミックス板の前記第1の表面上に対象物を保持する保持装置において、
前記セラミックス板の前記第2の表面と前記ベース部材の前記第3の表面との少なくとも一方には、前記ガス噴出流路または前記ガス供給流路が開口する底面を有する凹部が形成されており、
前記保持装置は、さらに、
前記凹部内に充填された充填部材であって、
通気性を有し、かつ、熱伝導率が前記セラミックス板および前記ベース部材の内の前記凹部が形成された部材の熱伝導率より低い絶縁材料により形成され、
前記凹部から露出する露出面と、前記凹部の前記底面に対向し、前記露出面より面積が小さく、かつ、前記第1の方向視で全体にわたって前記露出面と重なる底面対向面と、前記露出面の周縁と前記底面対向面の周縁とをつなぐ側面と、を有し、前記第1の方向に直交する第2の方向の大きさが前記底面対向面に近くなるにつれて連続的に小さくなる特定部分を有する充填部材と、
前記凹部と前記充填部材の前記側面との間に配置され、熱伝導率が前記充填部材の熱伝導率より高い接着層と、
を備えることを特徴とする、保持装置。
A gas ejection flow path having a planar first surface substantially orthogonal to the first direction and a second surface opposite to the first surface, and opening to the first surface. The ceramic plate formed inside and
A base member having a third surface, the third surface being arranged so as to face the second surface of the ceramic plate, and a gas supply flow path formed inside.
In a holding device for holding an object on the first surface of the ceramic plate.
At least one of the second surface of the ceramic plate and the third surface of the base member is formed with a recess having a bottom surface through which the gas ejection flow path or the gas supply flow path opens.
The holding device further
A filling member filled in the recess.
It is made of an insulating material that is breathable and has a thermal conductivity lower than the thermal conductivity of the ceramic plate and the member in which the recess is formed.
An exposed surface exposed from the recess, a bottom facing surface facing the bottom surface of the recess, having a smaller area than the exposed surface, and overlapping the exposed surface as a whole in the first directional view, and the exposed surface. A specific portion having a side surface connecting the peripheral edge of the surface and the peripheral edge of the bottom surface facing surface, and continuously decreasing in size in a second direction orthogonal to the first direction as it approaches the bottom surface facing surface. Filling member with
An adhesive layer arranged between the recess and the side surface of the filling member and having a thermal conductivity higher than that of the filling member.
A holding device comprising.
請求項1に記載の保持装置において、
前記接着層の熱伝導率は、前記セラミックス板および前記ベース部材の内の前記凹部が形成された部材の熱伝導率より低く、
前記凹部は、前記第2の方向において前記充填部材の前記特定部分に対向し、かつ、前記第2の方向の幅が前記底面に近くなるにつれて連続的に狭くなる凹部特定部分を有することを特徴とする、保持装置。
In the holding device according to claim 1,
The thermal conductivity of the adhesive layer is lower than the thermal conductivity of the ceramic plate and the member in which the recess is formed in the base member.
The recess is characterized by having a recess-specific portion that faces the specific portion of the filling member in the second direction and that is continuously narrowed as the width of the second direction approaches the bottom surface. And the holding device.
請求項1または請求項2に記載の保持装置において、
前記充填部材は、前記特定部分のみから構成されていることを特徴とする、保持装置。
In the holding device according to claim 1 or 2.
A holding device, wherein the filling member is composed of only the specific portion.
請求項3に記載の保持装置において、
前記接着層の熱伝導率は、前記セラミックス板および前記ベース部材の内の前記凹部が形成された部材の熱伝導率より低く、
前記凹部は、前記第2の方向において前記充填部材の前記特定部分に対向し、かつ、前記第2の方向の幅が前記底面に近くなるにつれて連続的に小さくなる凹部特定部分のみから構成されていることを特徴とする、保持装置。
In the holding device according to claim 3,
The thermal conductivity of the adhesive layer is lower than the thermal conductivity of the ceramic plate and the member in which the recess is formed in the base member.
The recess is composed of only a recess-specific portion that faces the specific portion of the filling member in the second direction and that continuously decreases as the width in the second direction approaches the bottom surface. A holding device characterized by being present.
請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の保持装置において、さらに、
熱伝導率が前記接着層の熱伝導率より高く、前記充填部材の前記側面と前記底面対向面とにおける少なくとも一部の領域を被覆するコーティング層を備えることを特徴とする、保持装置。
In the holding device according to any one of claims 1 to 4, further
A holding device comprising a coating layer having a thermal conductivity higher than that of the adhesive layer and covering at least a part of a region between the side surface and the bottom surface facing surface of the filling member.
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