KR20180103912A - 정전 척 장치 - Google Patents

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KR20180103912A
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마모루 고사카이
유키오 미우라
가즈노리 이시무라
게이스케 마에다
히토시 고노
유키 긴파라
신이치 마에타
도모미 이토
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스미토모 오사카 세멘토 가부시키가이샤
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Abstract

판 형상 시료를 재치하는 재치면을 가짐과 함께 정전 흡착용 내부 전극을 내장하는 정전 척부와, 상기 정전 척부를 냉각시키는 베이스부와, 상기 정전 척부와 상기 베이스부를 접착시켜 일체화하는 접착층을 구비하고, 상기 정전 척부에는, 제1 관통 구멍이 마련되며, 상기 베이스부에는, 상기 제1 관통 구멍과 연통하는 제2 관통 구멍이 마련되고, 상기 제2 관통 구멍에는, 통 형상의 절연 애자가 고정되며, 상기 절연 애자의 상기 정전 척부 측의 선단면과 상기 정전 척부와의 사이에는, 환 형상의 시일 부재가 끼워 넣어지고, 상기 시일 부재의 직경 방향 내측에는, 통 형상의 절연벽 부재가 위치하는, 정전 척 장치이다.

Description

정전 척 장치
본 발명은 정전 척 장치에 관한 것이다.
본원은, 2016년 1월 19일에, 일본에 출원된 특원 2016-007861호, 및 2016년 1월 19일에, 일본에 출원된 특원 2016-007862호에 근거하여 우선권을 주장하며, 그 내용을 여기에 원용한다.
종래, 반도체 제조장치에 있어서는, 웨이퍼나 유리 기판 등의 판 형상 시료를 척면에 고정시키는 정전 척 장치가 사용되고 있다. 정전 척 장치는, 정전 흡착 기구를 갖는 정전 척부와, 정전 척부를 냉각시키는 베이스부와, 정전 척부와 베이스부를 접착시키는 접착층을 갖는다. 이와 같은 정전 척 장치에는, 판 형상 시료를 척면으로부터 이탈시키기 위한, 또는 냉각 가스를 도입하기 위한 관통 구멍이 마련되어 있다. 이들 관통 구멍에는, 정전 척 장치의 내전압을 높이기 위하여 절연 슬리브가 배치된다(예를 들면 특허문헌 1).
일본 공개특허공보 2004-31665호
종래의 정전 척 장치에서는, 플라즈마가 가스 유동용 관통 구멍, 및 판 형상 시료를 척면으로부터 이탈시키기 위하여 핀 삽통용 관통 구멍으로부터 침입하여 접착층을 침식할 우려가 있었다. 접착층은, 정전 척부와 베이스부를, 절연을 확보한 상태에서 고정시킴과 함께, 정전 척부와 냉각 베이스부와의 열전도를 균일하게 행하게 하는 기능을 갖는다. 이로 인하여, 플라즈마에 의한 관통 구멍 주변의 접착층의 침식은, 내전압을 저하시켜 정전 척 장치의 수명을 짧게 할뿐만 아니라, 관통 구멍 주변의 경시적인 온도 변화를 발생시키는 원인이 되고 있었다.
본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 플라즈마에 의한 접착층의 침식을 억제함으로써 장수명화를 실현 가능하게 한 신뢰성이 높은 정전 척 장치의 제공을 목적으로 한다.
본 발명은, 판 형상 시료를 재치하는 재치면을 가짐과 함께 정전 흡착용 내부 전극을 내장하는 정전 척부와,
상기 정전 척부를 냉각시키는 베이스부와,
상기 정전 척부와 상기 베이스부를 접착시켜 일체화하는 접착층을 구비하고, 상기 정전 척부에는, 제1 관통 구멍이 마련되며,
상기 베이스부에는, 상기 제1 관통 구멍과 연통하는 제2 관통 구멍이 마련되고,
상기 제2 관통 구멍 내에는, 통 형상의 절연 애자가 고정되며,
상기 절연 애자의 상기 정전 척부 측의 선단면과 상기 정전 척부와의 사이에는, 환 형상의 시일 부재가 끼워 넣어지고, 또한
이하의 (a)~(c) 중 적어도 하나를 갖는, 정전 척 장치를 제공한다.
(a) 상기 시일 부재의 직경 방향 내측에는, 통 형상의 절연벽 부재가 위치한다.
(b) 상기 제2 관통 구멍의 상기 정전 척부 측의 개구에는, 카운터보어 구멍이 마련되고, 상기 카운터보어 구멍의 내주면에는, 상기 절연 애자의 상기 정전 척부 측의 단부를 직경 방향 외측으로부터 둘러싸는 절연 링이 고정되어 있다.
(c) 상기 절연 애자의 상기 정전 척부 측의 선단면이, 내경 측이 외경 측보다 높다.
즉, 본 발명의 제1 양태의 정전 척 장치는, 판 형상 시료를 재치하는 재치면을 가짐과 함께 정전 흡착용 내부 전극을 내장하는 정전 척부와, 상기 정전 척부를 냉각시키는 베이스부와, 상기 정전 척부와 상기 베이스부를 접착시켜 일체화하는 접착층을 구비하고, 상기 정전 척부에는, 제1 관통 구멍이 마련되며, 상기 베이스부에는, 상기 제1 관통 구멍과 연통하는 제2 관통 구멍이 마련되고, 상기 제2 관통 구멍 내에는, 통 형상의 절연 애자가 고정되며, 상기 절연 애자의 상기 정전 척부 측의 선단면과 상기 정전 척부와의 사이에는, 환 형상의 시일 부재가 끼워 넣어지고, 상기 시일 부재의 직경 방향 내측에는, 통 형상의 절연벽 부재가 위치하는, 정전 척 장치이다.
제1 양태의 장치는 이하의 특징을 바람직하게 갖는다. 이들 특징은 서로 조합하여 사용되어도 된다.
상기 절연벽 부재가, 상기 절연 애자의 선단면에 일체적으로 형성되어 있다.
상기 절연벽 부재가, 상기 절연 애자와 별도 부재이며, 상기 절연벽 부재 중 적어도 일부가, 상기 절연 애자의 직경 방향 내측에 위치한다. 이 경우, 절연벽 부재와 절연 애자가, 내식성(耐食性), 열전도성, 전기 저항, 내절연성이 다른 재질이어도 된다.
상기 시일 부재의 직경 방향 외측에는, 추가로 통 형상의 외측 절연벽 부재가 위치한다.
상기 절연벽 부재의 높이는, 끼워 넣어지기 전의, 상기 시일 부재의 두께보다 작다.
상기 절연벽 부재는, 상기 정전 척부 측의 단면에서 상기 정전 척부와 접촉한다.
상기 제2 관통 구멍의 상기 정전 척부 측의 개구에는, 카운터보어 구멍이 마련되고, 상기 카운터보어 구멍의 내주면에는, 상기 절연 애자의 상기 정전 척부 측의 단부를 직경 방향 외측으로부터 둘러싸는 절연 링이 고정되어 있다.
상기 절연 애자가, 상기 베이스부에 착탈 가능하게 고정하는 고정부를 갖는다.
상기 정전 척부의 내부, 상기 베이스부의 내부, 및 상기 정전 척부와 상기 베이스부의 사이 중 어느 하나에 위치하는 히터를 구비한다.
본 발명의 제2 양태의 정전 척 장치는, 판 형상 시료를 재치하는 재치면을 가짐과 함께 정전 흡착용 내부 전극을 내장하는 정전 척부와, 상기 정전 척부를 냉각시키는 베이스부와, 상기 정전 척부와 상기 베이스부를 접착시켜 일체화하는 접착층을 구비하고, 상기 정전 척부에는, 제1 관통 구멍이 마련되며, 상기 베이스부에는, 상기 제1 관통 구멍과 연통하는 제2 관통 구멍이 마련되고, 상기 제2 관통 구멍 내에는, 통 형상의 절연 애자가 고정되며, 상기 절연 애자의 상기 정전 척부 측의 선단면과 상기 정전 척부와의 사이에는, 환 형상의 시일 부재가 끼워 넣어지고, 상기 제2 관통 구멍의 상기 정전 척부 측의 개구에는, 카운터보어 구멍이 마련되며, 상기 카운터보어 구멍의 내주면에는, 상기 절연 애자의 상기 정전 척부 측의 단부를 직경 방향 외측으로부터 둘러싸는 절연 링이 고정되어 있는, 정전 척 장치이다.
제2 양태의 장치는 이하의 특징을 바람직하게 갖는다. 이들 특징은 서로 조합하여 사용되어도 된다.
상기 절연 애자가, 상기 베이스부에 착탈 가능하게 고정하는 고정부를 갖는다.
상기 정전 척부의 내부, 상기 베이스부의 내부, 및 상기 정전 척부와 상기 베이스부의 사이 중 어느 하나에 위치하는 히터를 구비한다.
상기 절연 애자의 상기 정전 척부 측의 선단면이, 내경 측이 외경 측보다 높다.
또, 본 발명의 제3 양태의 정전 척 장치는, 판 형상 시료를 재치하는 재치면을 가짐과 함께 정전 흡착용 내부 전극을 내장하는 정전 척부와, 상기 정전 척부를 냉각시키는 베이스부와, 상기 정전 척부와 상기 베이스부를 접착시켜 일체화하는 접착층을 구비하고, 상기 정전 척부에는, 제1 관통 구멍이 마련되며, 상기 베이스부에는, 상기 제1 관통 구멍과 연통하는 제2 관통 구멍이 마련되고, 상기 제2 관통 구멍 내에는, 통 형상의 절연 애자가 고정되며, 상기 절연 애자의 상기 정전 척부 측의 선단면과 상기 정전 척부와의 사이에는, 환 형상의 시일 부재가 끼워 넣어지고, 상기 절연 애자의 상기 정전 척부 측의 선단면이, 내경 측이 외경 측보다 높은 정전 척 장치이다.
본 발명에 의하면, 플라즈마에 의한 접착층의 침식을 억제함으로써 장수명화를 실현 가능하게 한 신뢰성이 높은 정전 척 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 제1 실시형태의 정전 척 장치의 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 영역 II의 확대도이다.
도 3은 제1 실시형태의 변형예 1의 정전 척 장치의 단면 확대도이다.
도 4는 제1 실시형태의 변형예 2의 정전 척 장치의 단면 확대도이다.
도 5는 제2 실시형태의 정전 척 장치의 단면 확대도이다.
도 6은 제3 실시형태의 정전 척 장치의 단면 확대도이다.
도 7은 제4 실시형태의 정전 척 장치의 단면도이다.
도 8은 도 7에 나타내는 영역 II의 확대도이다.
도 9는 제5 실시형태의 정전 척 장치의 단면 확대도이다.
도 10은 제6 실시형태의 정전 척 장치의 단면 확대도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 예인 실시형태 1~5에 대하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에서 이용하는 도면은, 특징을 알기 쉽게 하기 위하여, 편의상 특징이 되는 부분을 확대하여 나타내고 있는 경우가 있어, 각 구성 요소의 치수 비율 등이 실제와 동일하다고는 할 수 없다.
또 이하의 예는, 발명의 취지를 보다 잘 이해시키기 위하여 구체적으로 설명하는 것이며, 특별히 지정이 없는 한, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 발명을 벗어나지 않는 범위에서, 수나 위치나 크기나 수치 등의 변경이나 생략이나 추가를 할 수 있다. 또 제1, 2 및 3의 양태는, 서로의 특징이나, 바람직한 예를, 특별히 문제가 없는 한, 서로 조합할 수 있다.
(제1 양태의 정전 척 장치)
<제1 실시형태>
도 1은 제1 실시형태의 정전 척 장치(1)의 단면도이다. 또, 도 2는 도 1의 영역 II의 확대도이다. 정전 척 장치(1)는, 판 형상 시료(W)를 재치하는 재치면(2a)을 가짐과 함께 정전 흡착용 내부 전극(13)을 내장하는 정전 척부(2)와, 정전 척부(2)를 하측으로부터 냉각시키는 베이스부(3)와, 정전 척부(2)와 베이스부(3)를 접착시켜 일체화하는 접착층(4)을 구비한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 재치면(2a) 측을 정전 척 장치(1)의 상측으로 하고, 베이스부(3) 측을 정전 척 장치(1)의 하측으로 하여 각 구성의 상대 위치를 설명하지만, 사용 시의 정전 척 장치(1)의 자세는, 이 방향에 한정되지 않는다.
(정전 척부)
정전 척부(2)는, 상측으로부터 순서대로, 재치판(11)과, 정전 흡착용 내부 전극(13) 및 상기 내부 전극(13)의 주연부를 둘러싸는 절연재층(14)과, 지지판(12)이 적층된 구조를 갖는다. 또, 정전 척부(2)는, 접착층(4) 및 베이스부(3)를 관통하여, 정전 흡착용 내부 전극(13)에 전압을 인가하는 급전용 단자(15)를 갖는다.
정전 척부(2)는, 상면을 반도체 웨이퍼 등의 판 형상 시료(W)를 재치하기 위한 재치면(2a)으로 하는 원 형상의 재치판(11)과, 이 재치판(11)의 하면 측에 대향 배치된 원 형상의 지지판(12)을 갖는다. 정전 척부(2)는 또한, 이들 재치판(11)과 지지판(12)의 사이에 협지되고 재치판(11) 및 지지판(12)보다 직경이 작은 원 형상의 정전 흡착용 내부 전극(13)과, 상기 내부 전극(13)의 하면에 접속되어 직류 전압을 인가하는 급전용 단자(15)를 갖는다.
재치판(11) 및 지지판(12)은, 산화 알루미늄-탄화 규소(Al2O3-SiC) 복합 소결체, 산화 알루미늄(Al2O3) 소결체, 질화 알루미늄(AlN) 소결체, 산화 이트륨(Y2O3) 소결체 등의, 기계적인 강도를 갖고, 또한 부식성 가스 및 그 플라즈마에 대한 내구성을 갖는, 절연성의 세라믹스 소결체로 이루어지는 것이 바람직하다.
특히, 재치판(11)은, 상측에 재치면(2a)을 갖는 점에서, 특히 유전율이 높은 재질로서, 정전 흡착하는 판 형상 시료(W)에 대하여 불순물이 되지 않는, 즉 불순물이라고 판단되지 않는 재료로 구성되는 것이 바람직하다. 이와 같은 관점에서, 재치판(11)의 구성 재료로서, 탄화 규소를 4중량% 이상이고 또한 20중량% 이하 포함하고, 잔부를 산화 알루미늄으로 하는 탄화 규소-산화 알루미늄 복합 소결체를 채용하는 것이 바람직하다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 재치판(11)의 재치면(2a)에는, 직경이 판 형상 시료(W)의 두께보다 작은 돌기부(16)가 복수 개 형성된다. 이들 돌기부(16)가 판 형상 시료(W)를 지지한다.
재치판(11)은, 상측에 재치면(2a)을 갖고, 특히 유전율이 높은 재질로서, 정전 흡착하는 판 형상 시료(W)에 대하여 불순물이 되지 않는 재료로 구성된다.
정전 흡착용 내부 전극(13)은, 재치판(11)의 하측에 위치한다. 상기 내부 전극(13)은, 전하를 발생시켜 정전 흡착력으로 판 형상 시료(W)를 고정시키기 위한 정전 척용 전극으로서 이용된다. 상기 내부 전극(13)은, 그 용도에 따라, 그 형상이나, 크기가 적절히 조정될 수 있다. 예를 들면, 정전 흡착용 내부 전극(13)은, 상기 내부 전극(13)이 형성되는 계층에, 소정의 패턴을 갖는 전극으로서 마련될 수 있다. 또한, 정전 흡착용 내부 전극(13)은, 패턴을 갖지 않는, 이른바 솔리드 전극으로서 마련되어 있어도 되며, 바람직하게 기능한다.
정전 흡착용 내부 전극(13)은 임의의 방법으로 형성할 수 있다. 예를 들면 스퍼터링이나 증착에 의하여, 지지판(12)에 금속박을 성막함으로써, 상기 내부 전극을 형성할 수 있다. 그 밖에도, 정전 흡착용 내부 전극(13)의 형성 재료인 도전성 재료와, 유기물과의 복합 재료를, 스크린 인쇄 등의 도공법을 이용하여 도포함으로써 형성할 수 있다.
정전 흡착용 내부 전극(13)은 임의로 선택되는 재료로 형성할 수 있다. 예를 들면, 산화 알루미늄-탄화 탄탈럼(Al2O3-Ta4C5) 도전성 복합 소결체, 산화 알루미늄-텅스텐(Al2O3-W) 도전성 복합 소결체, 산화 알루미늄-탄화 규소(Al2O3-SiC) 도전성 복합 소결체, 질화 알루미늄-텅스텐(AlN-W) 도전성 복합 소결체, 질화 알루미늄-탄탈럼(AlN-Ta) 도전성 복합 소결체, 산화 이트륨-몰리브데넘(Y2O3-Mo) 도전성 복합 소결체 등의 도전성 세라믹스, 혹은 텅스텐(W), 탄탈럼(Ta), 몰리브데넘(Mo) 등의 고융점 금속에 의하여 형성할 수 있다. 또, 정전 흡착용 내부 전극(13)은, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 및/또는 탄소(C)에 의하여 형성할 수도 있다. 정전 흡착용 내부 전극(13)의 두께는, 임의로 선택할 수 있고, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 0.1㎛ 이상이고 또한 50㎛ 이하가 바람직하다.
절연재층(14)은, 재치판(11) 및 지지판(12)을 접합 일체화시킴과 함께, 정전 흡착용 내부 전극(13)을 플라즈마로부터 보호하기 위한 층이다.
이 절연재층(14)을 구성하는 재료는 임의로 선택할 수 있고, 예를 들면 재치판(11) 및 지지판(12)과 주성분이 동일한 절연성 재료가 바람직하다. 예를 들면, 재치판(11) 및 지지판(12)이 탄화 규소-산화 알루미늄 복합 소결체에 의하여 구성되어 있는 경우에는, 재료를 산화 알루미늄(Al2O3)으로 하는 것이 바람직하다.
급전용 단자(15)는, 정전 흡착용 내부 전극(13)에 직류 전압을 인가하기 위하여 마련된 봉 형상의 단자이다. 급전용 단자(15)의 형성 재료로서는, 내열성이 우수한 도전성 재료이면 임의로 선택할 수 있고, 특별히 제한되는 것은 아니다. 금속 재료나 도전성 유기 재료를 바람직하게 선택하여 이용할 수 있다. 급전용 단자(15)는, 베이스부(3)에 대하여 절연되어 있다.
(베이스부)
베이스부(3)는, 정전 척부(2)의 하측에 마련되어, 이 정전 척부(2)의 온도를 원하는 온도로 제어한다. 또, 베이스부(3)는, 고주파 발생용 전극의 기능을 겸비하고 있다. 베이스부(3)의 내부에는, 물이나 유기 용매 등의 냉각용 매체를 순환시키는 유로(21)가 형성되어 있다. 이 구조에 의하여, 정전 척부(2)를 냉각시키고, 재치면(2a)에 재치되는 판 형상 시료(W)의 온도를 원하는 온도로 유지한다. 베이스부(3)는, 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다. 베이스부(3) 중 적어도 플라즈마에 노출되는 면은, 알루마이트 처리가 실시되어 있거나, 혹은 알루미나 등의 절연막이 성막되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 구조에 의하여, 내(耐)플라즈마성이 향상되는 것 외에, 이상 방전이 방지되고, 따라서 내플라즈마 안정성이 향상된 구성이 된다. 또, 표면에 스크래치가 나기 어려워지기 때문에, 스크래치의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 베이스부(3)는, 열전도성이 양호한 금속 재료이면 그 재질이 한정되지 않는다. 예를 들면, 구리(Cu), 구리 합금, 및/또는 스테인리스강(SUS) 등을 채용해도 된다.
(접착층)
접착층(4)은, 정전 척부(2)의 하면(2b)과, 베이스부(3)의 상면(3a)의 사이에 개재한다. 접착층(4)은, 정전 척부(2)와 베이스부(3)를 접착 일체화시킨다. 접착층(4)은, 임의로 선택되는 재료로 구성할 수 있지만, -20℃?~150℃?의 온도 범위에서 내열성을 갖는 접착제로 형성되는 것이 바람직하다. 접착층으로서는, 예를 들면 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 및 에폭시계 수지 등이 적합하다. 특히, 산소계 플라즈마를 이용하는 경우에는, 산소계 플라즈마에 대하여 내플라즈마성이 우수한 실리콘계 수지의 사용이 바람직하다.
이 접착층(4)의 형상은 임의로 선택할 수 있다. 예를 들면, 액상의 열경화성 접착제를 도포하여 얻어진 도막을 가열함으로써 경화시킨, 임의의 형상의 시트 형상 또는 필름 형상의 접착제를, 열압착 등의 방법에 의하여 경화한 경화막이어도 된다.
(냉각 가스 도입 구멍 및 핀 삽통 구멍)
정전 척부(2), 베이스부(3) 및 접착층(4)에는, 이들을 상하로 관통하는 냉각 가스 도입 구멍(30A)과, 핀 삽통 구멍(30B)이 각각 복수 마련되어 있다. 냉각 가스 도입 구멍(30A)은, 정전 척부(2)에 재치된 판 형상 시료(W)를 향하여 헬륨(He) 등의 냉각 가스(G)를 공급하기 위하여 마련되어 있다. 또, 핀 삽통 구멍(30B)에는, 재치면(2a)에 흡착된 판 형상 시료(W)의 이탈을 보조하는 리프트 핀(22)이 삽통된다. 리프트 핀(22)의 하단에는, 도시 생략된 구동부가 접속되고, 핀 삽통 구멍(30B)의 관통 방향을 따라, 리프트 핀(22)을 상하로 구동시킨다.
냉각 가스 도입 구멍(30A)과 핀 삽통 구멍(30B)은, 동일한 구성을 갖는다. 이하의 설명에 있어서는, 냉각 가스 도입 구멍(30A)과 핀 삽통 구멍(30B)을 포함하여, 간단히 관통 구멍(30)이라고 부른다.
관통 구멍(30)은, 정전 척부(2)를 관통하는 부분인 제1 관통 구멍(31)과, 베이스부(3)를 관통하는 부분인 제2 관통 구멍(32)을 갖는다. 즉, 정전 척부(2)에는 제1 관통 구멍(31)이 마련되고, 베이스부(3)에는 제2 관통 구멍(32)이 마련되며, 제1 및 제2 관통 구멍(31, 32)은, 서로 연통하여 관통 구멍(30)을 구성한다.
제1 관통 구멍(31) 및 제2 관통 구멍(32)은, 서로 중심축이 일치하고 있다. 제2 관통 구멍(32)의 내주면(32a)에는, 접착제(49)에 의하여 통 형상의 절연 애자(40)가 고정되어 있다. 제2 관통 구멍(32)의 내경은, 제1 관통 구멍(31)의 내경보다, 절연 애자(40)에 의한 두께 부분 분만큼 크다.
절연 애자(40)의 정전 척부(2) 측(즉 상측)의 선단면(41a)과 정전 척부(2)의 사이에는, 환 형상의 시일 부재인 O링(50)이 끼워 넣어져 있다. O링(50)의 직경 방향 내측에는, 통 형상의 절연벽 부재(43)가 마련되어 있다. 절연벽 부재(43)는, 절연 애자(40)의 선단면(41a)에 일체적으로 형성되어 있다.
(절연 애자)
절연 애자(40)는, 예를 들면 세라믹으로 이루어진다. 절연 애자(40)는, 플라즈마에 대한 내구성을 갖는다. 절연 애자(40)를 구성하는 세라믹스는 임의로 선택할 수 있다. 예를 들면, 질화 알루미늄(AlN), 산화 알루미늄(Al2O3), 질화 규소(Si3N4), 산화 지르코늄(ZrO2), 사이알론, 질화 붕소(BN), 및 탄화 규소(SiC)로부터 선택된 1종으로 이루어지는 세라믹스, 혹은 2종 이상을 포함하는 복합 세라믹스를 채용할 수 있다.
절연 애자(40)는, 정전 척부(2) 측에 위치하는 제1 단부(41)(상단부)와, 그 반대 측에 위치하는 제2 단부(42)(하단부)를 갖는다.
절연 애자(40)의 내경은, 제1 관통 구멍(31)의 내경과 대략 동일하다. 제1 관통 구멍(31)의 내주면(31a)과 절연 애자(40)의 내주면(40a)은, 단차 없이 이어지는 것이 바람직하다. 그러나, 관통 구멍(30)이 냉각 가스 도입 구멍(30A)인 경우는, 절연 애자(40)의 내경이 제1 관통 구멍(31)보다 커도 된다.
절연 애자(40)의 외주면(40b)과 제2 관통 구멍(32)의 내주면(32a)의 사이에는, 접착제(49)가 개재되어, 이들을 접착 고정시키고 있다. 접착제(49)로서는, 플라즈마에 대하여 내구성을 나타내고, 또한 가요성을 갖는 유기계 수지가 바람직하다. 접착제(49)는 접착층(4)과 접촉되어 있는 것도 바람직하다.
절연 애자(40)의 선단면(41a)(상단면 1)에는, 통 형상의 절연벽 부재(43)가 일체적으로 형성되어 있다.
절연벽 부재(43)의 중심축과 절연 애자(40)의 중심축은 일치하고 있다. 절연벽 부재(43)의 내경은, 절연 애자(40)의 내경과 일치하고 있다. 또, 절연벽 부재(43)의 외경은, 절연벽 부재(43)의 외경보다 작다. 본 실시형태에 있어서, 절연벽 부재(43)의 단면(41b)(상단면 2)은, 정전 척부(2)의 하면(2b)과 접촉한다. 그러나, 단면(41b)은, 정전 척부(2)의 하면(2b)에 대하여 이간되어 있어도 된다.
본 발명에 있어서, 절연 애자의 선단면(41a)은, 평면이나 경사면이어도 되고, 또는 제6 실시형태에 예로서 나타낸 바와 같은, 단면이 호를 그리고 있거나, 위로 팽창된 곡면이어도 된다. 이들은 돌출부(통 형상의 절연벽 부재)를 가져도 된다.
(O링(시일 부재))
O링(시일 부재)(50)은, 절연 애자(40)의 선단면(41a)과 정전 척부(2)의 사이에 끼워 넣어져 있다. O링(50)은, 플라즈마가 절연 애자(40)의 외주 측으로 돌아 들어가는 것을 차단하고, 그 결과, 플라즈마에 의한 접착층(4) 및 접착제(49)의 침식을 억제한다. O링(50)은, 절연 애자(40)의 선단면(41a) 및 정전 척부(2)의 하면(2b)과 접촉한다. 또, O링(50)은, 절연벽 부재(43)의 외주면(43b)과 접촉해도 되고, 베이스부(3)의 제2 관통 구멍(32)의 내주면(32a)과 접착제(49)를 통하여 접촉해도 된다.
O링(50)은, 임의로 선택되는 재료, 예를 들면 고무 또는 엘라스토머 수지 등의 탄성체로 이루어지는, 환 형상이나 관 형상의 시일 부재이다. 사이즈도 필요에 따라 선택해도 된다. 또한, 본 실시형태에 있어서 시일 부재로서, 단면이 원형인 O링을 채용하는 경우를 예시하지만, 본 발명에 사용되는 O링의 단면 형상은, 이 형상에 한정되지 않는다. 단면의 형상은, 사각이나 타원이어도 된다. 특히, 본 실시형태에 나타내는 바와 같이 시일 부재가 수용되는 공간의 단면 형상이 직사각형 형상인 경우에는, 단면이 직사각형 형상인 패킹을 이용함으로써, 접촉 면적을 증가시켜, 플라즈마의 침입을 보다 효과적으로 억제해도 된다.
O링(50)은, 도에 나타나는 바와 같이, 선단면(41a)과 정전 척부(2)의 하면(2b)과의 사이에 끼워 넣어져, 상하로 압축되어 있다. O링(50)은, 상측 접점(P1)에서 정전 척부(2)의 하면(2b)과 환 형상으로 접촉하고, 하측 접점(P2)에서 절연 애자(40)의 선단면(41a)과 환 형상으로 접촉한다. O링(50)은, 상측 접점(P1)과 하측 접점(P2)에 의하여, 절연 애자(40)의 내경 측과 외경 측을 시일한다.
압축 전의 O링(50)의 두께(상하 방향의 치수)는 임의로 선택되지만, 절연벽 부재(43)의 높이(H)보다는 크다. 바꾸어 말하면, 절연벽 부재(43)의 높이(H)는, 시일 부재의 두께(압축 전)보다 작다. 이로써, 절연벽 부재의 단면(41b)을 정전 척부(2)의 하면(2b)에 접촉시킴으로써, 확실히 O링(50)을 압축시킬 수 있다.
O링(50)은, 압축 후의 두께가 압축 전에 대하여, 0.5배 이상, 0.8배 이하가 되도록 압축되어 있는 것이 바람직하다. 이로써, 상측 접점(P1) 및 하측 접점(P2)에 있어서, O링(50)에 의하여, 절연 애자(40)의 내주 측과 외주 측의 시일의 확실성, 즉 밀봉의 확실성을 높일 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 절연벽 부재(43)의 단면(41b)은, 정전 척부(2)의 하면(2b)과 접촉한다. 이로 인하여, 절연벽 부재(43)의 높이(H)가, 압축 후의 O링(50)의 두께가 된다. 따라서, O링(50)의 압축률을 절연벽 부재(43)의 높이(H)의 가공 정밀도에 의존시킬 수 있고, 절연 애자(40)의 고정 시에, O링의 압궤 부분을 조정할 필요가 없어, 시일의 신뢰성을 높일 수 있다.
O링(50)은, 직경 방향으로 압축되어 있어도 되고, 또는 압축되어 있지 않아도 된다.
O링(50)이 직경 방향으로 압축되는 경우, O링(50)은, 절연벽 부재(43)의 외주면(43b)과 제2 관통 구멍(32)의 내주면(32a)의 사이에 끼워 넣어진다. 이로써, 플라즈마의 침입 경로를 좁혀 플라즈마의 침입을 효과적으로 억제할 수 있다.
한편, O링(50)이 직경 방향으로 압축되지 않는 경우, O링(50)은, 상하 방향만으로부터 압축되기 때문에, 비틀어짐 등의 무리한 부하가 가해지기 어렵다. 따라서 O링(50)에 의한 시일의 신뢰성을 높일 수 있다. 절연벽 부재(43)의 외주면과 절연 애자(40)의 외주면의, 직경 방향 거리폭(W1)은, 압축 전의 O링(50)의 직경 방향의 폭에 대하여, 0.8배 이상 1.2배 이하로 하는 것이 바람직하다. 이로써, 비틀어짐 등의 무리한 응력을 발생시키지 않고, O링(50)을 절연 애자(40)의 선단면(41a)과 정전 척부(2)의 사이에 개재시킬 수 있다.
본 실시형태의 정전 척 장치(1)에 의하면, 정전 척부(2)의 하면(2b)과 절연 애자(40)의 선단면(41a)의 사이에 O링(50)을 개재시킴으로써, 플라즈마가 절연 애자(40)의 외주 측으로 돌아 들어가는 것을 차단시킬 수 있다. 이 구성에 의하여, 접착층(4) 및 접착제(49)가, 플라즈마에 의하여 침식되는 것을 억제할 수 있어, 정전 척 장치(1)의 장수명화를 도모할 수 있다.
또 본 실시형태에 의하면, 접착층(4) 및 접착제(49)의 플라즈마 노출이 억제되기 때문에, 접착층(4) 및 접착제(49)의 재료로서 요구되는 내플라즈마성을 낮게 할 수 있다. 즉, 본 실시형태에 의하면, 플라즈마에 대한 내성을 고려하여 접착층(4) 및 접착제(49)의 재료를 선택할 필요가 없어 재료 선정의 자유도를 높일 수 있다. 일례로서, 접착층(4) 및 접착제(49)로서 플라즈마에 대한 내성의 유무에 상관없이, 열탄성이 우수한 재료를 채용하여, 정전 척부(2)와 베이스부(3)의 열팽창의 차를 완화시키는 구성으로 할 수 있다.
본 실시형태의 정전 척 장치(1)에 의하면, O링(50)의 직경 방향 내측에, O링(50)의 노출을 제한하는 절연벽 부재(43)가 마련되어 있다. 이 구성에 의하여, O링(50)이 플라즈마에 노출되는 면적을 제한하여, O링(50)의 수명을 길게 할 수 있다.
또, 절연벽 부재(43)는, O링(50)이 절연 애자(40)의 내주 측으로 돌출되는 것을 억제한다. 즉, 절연벽 부재(43)가 마련됨으로써, O링(50)의 자세를 유지시켜, O링(50)에 의한 시일의 확실성을 높일 수 있다.
또, 절연벽 부재(43)를 마련함으로써, 정전 척 장치(1)의 내전압을 높일 수 있다. 절연벽 부재(43)의 단면(41b)이, 정전 척부(2)의 하면(2b)과 접촉하는 경우에는, 방전 경로를 덮어 내전압을 높일 수 있다. 또, 절연벽 부재(43)의 단면(41b)이, 정전 척부(2)의 하면(2b)과 접촉하지 않는 경우이더라도, 절연벽 부재(43)에 의하여 방전 경로를 좁힐 수 있다. 이로써, 방전에 이르기 위한 경로를 길게 하여 정전 척 장치(1)의 내전압을 높일 수 있다.
본 실시형태의 정전 척 장치(1)에 있어서, 절연 애자(40)는, 절연벽 부재(43)의 단면(41b)을 정전 척부(2)의 하면(2b)에 접촉시키고, 절연 애자(40)의 선단면(41a)과 정전 척부(2)의 하면(2b)의 사이에 O링(50)을 압축한 상태에서, 접착제(49)를 경화시킴으로써 고정된다. 또, 단면(41b)을 정전 척부(2)의 하면(2b)과 이간시키는 경우에는, 절연 애자(40)는, 선단면(41a)에 있어서의 O링(50)의 압궤 부분을 다이얼 게이지 등으로 조정하면서 접착제(49)를 경화시킴으로써 고정된다.
제1 실시형태의 정전 척 장치(1)는, 도 2에 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 히터 엘리먼트(9)를 갖고 있어도 된다. 히터 엘리먼트(9)는, 정전 척부(2)의 하면(2b)에 도시 생략된 접착제를 통하여 고정되어 있다. 또, 히터 엘리먼트(9)는, 정전 척부(2)의 하면(2b)과 베이스부(3)의 상면(3a)의 사이에 있어서, 접착층(4)에 매립되어 있다. 히터 엘리먼트(9)는, 임의로 선택되는 형상이나 재료로 이루어질 수 있고, 본예에서는 폭이 좁은 띠 형상의 금속 재료를 사행(蛇行)시킨 도전 부재로 구성된다. 히터 엘리먼트(9)는, 양단에 급전용 단자가 접속되고, 전류가 흐르게 됨으로써 발열되어, 정전 척부(2)의 온도를 제어해도 된다.
(변형예 1)
도 3은 제1 실시형태의 변형예 1의 정전 척 장치(1A)의 확대 단면도이다. 또한, 상술한 실시형태와 동일 양태의 구성 요소에 대해서는, 동일 부호를 붙여, 그 설명을 생략한다. 본 변형예의 정전 척 장치(1A)는, 제1 실시형태의 정전 척 장치(1)와 비교하여, 절연 애자(40A) 및 절연벽 부재(43A)는, 별도 부재이며, 절연 애자(40A)의 내측에, 절연벽 부재(43A)가 네스팅 형상으로 배치되어 있는 점이 주로 다르다.
절연벽 부재(43A)는, 원통 형상을 갖고 있다. 절연벽 부재(43A)(중 적어도 일부)는, 절연 애자(40A)의 직경 방향 내측에 위치한다. 절연벽 부재(43A)는, 절연 애자(40A)의 내주면에 접착 고정되어 있다. 절연벽 부재(43A)의 외경은, 절연 애자(40A)의 내경보다 약간 작다. 또, 절연 애자(40A)보다 약간 길다. 절연벽 부재(43A)의 상단부(43a)는, 절연 애자(40A)의 선단면(41a)으로부터 상측으로 돌출되어 있다. 상단부(43a)는, 직경 방향 내측에 위치하고 있다.
본 변형예의 정전 척 장치(1A)에 의하면, 절연 애자(40A)와 절연벽 부재(43A)가, 서로 별도 부재이다. 이로 인하여, 절연 애자(40A)와 절연벽 부재(43A)를 별도 재료로 구성할 수 있다. 일례로서, 절연벽 부재(43A)를 내플라즈마성이 높은 재료(예를 들면 세라믹스)로 하고, 절연 애자(40A)를 저열전도성의 재료(예를 들면 수지)로 함으로써, 내플라즈마성을 높임과 함께, 관통 구멍(30)의 주위로부터 베이스부(3)에 대한 열방출을 경감시킬 수 있다.
또한, 본 변형예에 있어서, 절연벽 부재(43A)는, 절연 애자(40A)에 접착 고정되어 있지만, 그 외의 구성이어도 된다. 예를 들면, 절연 애자(40A)의 하단에 직경 방향 내측으로 뻗는 볼록부를 마련하고, 상기 볼록부와 정전 척부(2)의 하면(2b)의 상하 방향의 사이에 절연벽 부재(43A)를 끼워 넣음으로써, 절연벽 부재(43A)를 고정시켜도 된다. 또, 절연벽 부재(43A)를 세라믹스로 하고 절연 애자(40A)를 수지 부재로 하는 경우에는, 일체 성형에 의하여, 이들을 서로 고정시켜 형성해도 된다. 또한 절연 애자(40A)를 열수축 수지 재료로 구성하고, 절연벽 부재(43A)와 접촉시켜 가열함으로써, 절연벽 부재(43A)와 절연 애자(40A)를 서로 고정시켜도 된다.
(변형예 2)
도 4는 제1 실시형태의 변형예 2의 정전 척 장치(1B)의 확대 단면도이다. 또한, 상술한 실시형태 및 변형예 1과 동일 양태의 구성 요소에 대해서는, 동일 부호를 붙여, 그 설명을 생략한다. 본 변형예의 정전 척 장치(1B)는, 변형예 1의 정전 척 장치(1A)와 비교하여, 절연 애자(40B)의 선단면(41a)에 통 형상의 외측 절연벽(외측 절연벽 부재)(44B)이 일체적으로 형성되어 있다. 즉, 본 변형예에 의하면, O링(50)의 직경 방향 외측에는, 절연 애자(40B)의 일부인, 통 형상의 외측 절연벽(44)이 위치한다.
본 변형예의 정전 척 장치(1B)에 의하면, O링(50)의 직경 방향 내측에는, 절연벽 부재(43A)의 상단부(43a)가 위치하고, 직경 방향 외측에는 외측 절연벽(44)이 마련되어 있다. 이로써, 정전 척 장치(1B)는, 방전 경로, 즉 플라즈마의 침입 경로를 더 길게 하여, 내전압을 높일 수 있다.
<제2 실시형태>
도 5는, 제2 실시형태의 정전 척 장치(101)의 단면 확대도이다. 제2 실시형태의 정전 척 장치(101)는, 제1 실시형태와 비교하여, 절연 애자(40)의 제1 단부(41)를 직경 방향 외측으로부터 둘러싸는 절연 링(145)을 갖는 점이 주로 다르다. 또한, 상술한 실시형태와 동일 양태의 구성 요소에 대해서는, 동일 부호를 붙여, 그 설명을 생략한다.
정전 척 장치(101)는, 정전 척부(2)와 베이스부(103)와 접착층(4)을 구비한다. 또, 정전 척 장치(101)에 있어서, 정전 척부(2), 베이스부(103) 및 접착층(4)에는, 이들을 상하로 관통하는 복수의 관통 구멍(130)이 마련되어 있다. 관통 구멍(130)은, 냉각 가스 도입 또는 리프트 핀의 삽통에 이용된다. 관통 구멍(130)은, 정전 척부(2)를 관통하는 부분인 제1 관통 구멍(31)과, 베이스부(103)를 관통하는 부분인 제2 관통 구멍(132)을 갖는다.
제2 관통 구멍(132)의 내주면(132a)에는, 접착제(149)에 의하여 절연 애자(40)가 고정되어 있다. 제2 관통 구멍(132)의 정전 척부(2) 측(상측)의 개구에는, 카운터보어 구멍(133)이 마련되어 있다. 카운터보어 구멍(133)은, 제2 관통 구멍(132)보다 대경이며 동심의 원 형상이다. 카운터보어 구멍(133)의 내주면(133a)에는, 절연 링(145)이 고정되어 있다.
절연 링(145)은, 환 형상으로 형성된 절연 부재로 이루어진다. 절연 링(145)은, 임의로 선택되는 재료로 구성될 수 있고, 절연 애자(40)와 동일 재료(예를 들면 세라믹스)로 이루어져 있어도 되고, 다른 재료(예를 들면 수지 재료)로 구성되어 있어도 된다. 절연 링(145)의 외경은, 카운터보어 구멍(133)의 내경보다 약간 작다. 절연 링(145)의 외주면(145b)과 카운터보어 구멍(133)의 내주면(133a)의 사이에는, 접착제(149)가 개재되어 이들을 서로 접착 고정시키고 있다.
절연 링(145)의 내경은, 제2 관통 구멍(132)의 내경보다 약간 작고, 절연 애자(40)의 외경과 대략 동일하다. 절연 링(145)의 내주면(145a)은, 절연 애자(40)의 외주면(40b)과 접촉한다. 절연 링(145)은, 절연 애자(40)의 제1 단부(41)를 직경 방향 외측으로부터 둘러싼다.
절연 애자(40)의 선단면(41a)에는, 제1 실시형태와 동일하게, 절연 애자(40)보다 외경이 작은 절연벽 부재(43)가 일체적으로 형성되어 있다. 절연 애자(40)의 선단면(41a)과 정전 척부(2)의 하면(2b)의 사이에는, O링(50)이 끼워 넣어져 있다. 절연벽 부재(43)는, O링(50)의 직경 방향 내측에 위치한다. 절연벽 부재(43)의 단면(41b)은, 정전 척부(2)의 하면(2b)과 접촉한다.
본 실시형태의 정전 척 장치(101)에 의하면, 절연 애자(40)와 절연 링(145)으로 이루어지는, 2중의 절연 구조를 갖는다. 이로써, 정전 척 장치(101)의 내전압을 높일 수 있다.
제2 실시형태의 정전 척 장치(101)는, 제1 실시형태와 동일하게, 히터 엘리먼트(9)를 갖고 있어도 된다. 일반적으로, 정전 척부(2)는, 관통 구멍(130)의 근방에서 베이스부(103)로부터의 냉각이 행해지지 않기 때문에 온도가 높아지기 쉽다. 본 실시형태의 정전 척 장치(101)에 의하면, 관통 구멍(130)의 내면이 2중 구조의 절연 애자(40) 및 절연 링(145)에 의하여 단열 상태로 보호되어 있다. 이로써, 관통 구멍(130)의 근방에서 히터 엘리먼트(9)에 의한 발열의 영향을 받기 어려워지고, 관통 구멍(130)의 근방의 온도 상승을 억제하여, 정전 척부(2)를 균열화할 수 있다.
또한, 정전 척 장치(101)에 있어서, 재질 및 치수에 의존하는 절연 링(145)의 열전도성은, 히터 엘리먼트(9)의 유무 및 그 발열 성능에 따라 설정하는 것이 바람직하다. 정전 척 장치(101)가 히터 엘리먼트(9)를 갖는 경우, 절연 링(145)의 열전도성을 작게 하는 것이 바람직하다. 이로써, 절연 링의 단열 성능을 높일 수 있어, 정전 척부(2)의 균열화를 촉진시킬 수 있다. 한편, 정전 척 장치(101)가 히터 엘리먼트(9)를 갖지 않는 경우, 절연 링(145)의 열전도성을 크게 하는 것이 바람직하다. 이로써, 다른 영역과 비교하여 냉각이 불충분하게 되기 쉬운 관통 구멍(130)의 근방으로부터 효율적으로 열이 빠져 나가는 것이 가능해져, 정전 척부(2)의 균열화를 촉진시킬 수 있다.
<제3 실시형태>
도 6은 제3 실시형태의 정전 척 장치(201)의 단면 확대도이다. 제3 실시형태의 정전 척 장치(201)는, 제2 실시형태와 비교하여, 절연 애자(240)의 고정 방법이 주로 다르다. 또한, 상술한 실시형태와 동일 양태의 구성 요소에 대해서는, 동일 부호를 붙여, 그 설명을 생략한다.
정전 척 장치(201)는, 정전 척부(2)와 베이스부(203)와 접착층(4)을 구비한다. 또, 정전 척 장치(201)에 있어서, 정전 척부(2), 베이스부(203) 및 접착층(4)에는, 이들을 상하로 관통하는 복수의 관통 구멍(230)이 마련되어 있다. 관통 구멍(230)은, 냉각 가스 도입 또는 리프트 핀의 삽통에 이용된다. 관통 구멍(230)은, 정전 척부(2)를 관통하는 부분인 제1 관통 구멍(31)과, 베이스부(203)를 관통하는 부분인 제2 관통 구멍(232)을 갖는다.
제2 관통 구멍(232)의 내주면(232a)에는, 절연 애자(240)가 삽입되어 있다. 제2 관통 구멍(232)의 정전 척부(2) 측(상측)의 개구에는, 제2 실시형태와 동일하게, 카운터보어 구멍(233)이 마련되고, 카운터보어 구멍(233)의 내주면(233a)에는, 절연 링(145)이 고정되어 있다. 또, 제2 관통 구멍(232)의 정전 척부(2)와 반대 측(하측)의 개구에는, 하측 카운터보어 구멍(234)이 마련되어 있다. 하측 카운터보어 구멍(234)에는, 하측을 향하는 고정면(234a)이 마련되어 있다. 고정면(234a)에는, 절연 애자(240)를 고정시키는 나사(246)가 삽입되는 나사 구멍(234b)이 형성되어 있다.
절연 애자(240)는, 정전 척부(2) 측에 위치하는 제1 단부(241)와 그 반대 측에 위치하는 제2 단부(242)를 갖는다. 절연 애자(240)의 제1 단부(241)에 위치하는 선단면(241a)에는, 제1 및 제2 실시형태와 동일하게, 절연 애자(240)보다 외경이 작은 절연벽 부재(243)가 일체적으로 형성되어 있다. 절연 애자(240)의 선단면(241a)과 정전 척부(2)의 하면(2b)의 사이에는, O링(50)이 끼워 넣어져 있다. 절연벽 부재(243)는, O링(50)의 직경 방향 내측에 위치한다. 절연벽 부재(243)의 단면(241b)은, 정전 척부(2)의 하면(2b)과 접촉한다.
절연 애자(240)의 제2 단부(242)에는, 직경 방향 외측으로 뻗는 플랜지부(242a)가 마련되어 있다. 플랜지부(242a)에는, 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍(242b)이 형성되어 있다. 플랜지부(242a)는, 하측 카운터보어 구멍(234) 내에 수용된다. 작업자는, 나사(246)를 플랜지부(242a)의 관통 구멍(242b)에 삽통시킴과 함께, 베이스부(203)의 나사 구멍(234b)에 체결시킴으로써, 절연 애자(240)를 베이스부(203)에 고정시킬 수 있다. 플랜지부(242a)와 나사(246)는, 절연 애자(240)의 고정부(248)를 구성한다. 즉, 절연 애자(240)는, 고정부(248)에 의하여 착탈 가능하게 베이스부(203)에 고정되어 있다.
본 실시형태의 정전 척 장치(201)에 의하면, 절연 애자(240)가, 베이스부(203)에 기계적으로 고정되어 착탈 가능하다. 이로써, 절연 애자(240)의 제1 단부(241)와 정전 척부(2)의 사이에 끼워 넣어진 O링(50)을 용이하게 교환할 수 있다. O링(50)은, 절연 애자(240)와 정전 척부(2)의 사이를 시일하여 플라즈마의 침입을 방지하기 때문에 플라즈마에 의하여 침식되기 쉽다. O링(50)을 교환 가능하게 구성함으로써, 정전 척 장치(201)의 사용 수명을 더 길게 할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서 절연 애자(240)는, 플랜지부(242a)에 있어서, 베이스부(203)에 나사(246)에 의하여 고정되어 있다. 그러나, 절연 애자(240)의 고정 방법은, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 플랜지부(242a)의 외주면에 수나사를 형성하고, 베이스부(203)의 하측 카운터보어 구멍(234)의 내주면에 암나사를 형성하여, 이들을 나사 결합함으로써 절연 애자(240)를 고정시켜도 된다. 이 경우, 플랜지부(242a)와 절연 애자(240)는, 별체로 해도 된다.
이상으로, 본 발명의 제1 양태의 정전 척의 다양한 예를 설명했지만, 각 예에 있어서의 각 구성 및 이들의 조합 등은 일례이며, 취지로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 변경이 가능하다. 또, 상술한 실시형태에서는, 절연 애자와 절연벽 부재는, 일체 부재이지만, 이들은 별도 부재여도 된다.
(제2 양태의 정전 척 장치)
제2 양태의 정전 척 장치는, 제1 양태의 정전 척 장치와 비교하여, 제1 양태에서 설명된 통 형상의 절연벽 부재를 필수의 부재로서는 갖지 않는 점, 및 제2 관통 구멍의 정전 척부 측의 개구에 마련된 카운터보어 구멍 중에 마련되는 절연 링을 필수의 부재로서 갖는 점이 주로 다르다.
문제가 없는 한, 제2 양태의 장치는, 제1이나 제3 양태에서 설명되는 특징을 갖고 있어도 된다. 제2 및 3 실시형태나, 후술하는 제6 실시형태는, 상기 절연 링을 갖는 경우, 제2 양태의 정전 척 장치에 포함된다고 생각해도 된다.
이하에, 제2 양태의 정전 척 장치의 바람직한 예를 설명한다.
상술한 제1 양태의 제1 실시형태와 동일 양태의 구성 요소에 대해서는, 동일 부호를 붙여, 그 설명을 생략한다.
<제4 실시형태>
도 7은 제4 실시형태의 정전 척 장치(1)의 단면도이다. 또, 도 8은 도 7의 영역 II의 확대도이다. 정전 척 장치(1)는, 판 형상 시료(W)를 재치하는 재치면(2a)을 가짐과 함께 정전 흡착용 내부 전극(13)을 내장하는 정전 척부(2)와, 정전 척부(2)를 하측으로부터 냉각시키는 베이스부(3)와, 정전 척부(2)와 베이스부(3)를 접착시켜 일체화하는 접착층(4)을 구비한다.
정전 척 장치(1)에 있어서, 정전 척부(2), 베이스부(3) 및 접착층(4)에는, 이들을 상하로 관통하는 복수의 관통 구멍이 마련되어 있다. 관통 구멍은, 냉각 가스 도입 또는 리프트 핀의 삽통에 이용된다. 관통 구멍은, 정전 척부(2)를 관통하는 부분인 제1 관통 구멍(31)과, 베이스부(3)를 관통하는 부분인 제2 관통 구멍(32)을 갖는다.
(정전 척부, 베이스부, 및 접착층)
정전 척부(2)는, 제1 실시형태에서 설명한 정전 척부(2)와 기본적으로 동일하기 때문에, 동일 부호를 붙여, 그 설명을 생략한다. 베이스부(3)는, 제2 관통 구멍에 관한 점 이외에는, 제1 실시형태에서 설명한 베이스부(3)와 기본적으로 동일하기 때문에, 동일 부호를 붙여, 그 설명을 생략한다.
접착층(4)은, 제1 실시형태에서 설명한 접착층(4)과 기본적으로 동일하기 때문에, 동일 부호를 붙여, 그 설명을 생략한다.
(냉각 가스 도입 구멍 및 핀 삽통 구멍)
도 7에 나타내는 바와 같이, 정전 척부(2), 베이스부(3) 및 접착층(4)에는, 이들을 상하로 관통하는 냉각 가스 도입 구멍(30A)과 핀 삽통 구멍(30B)이 각각 복수 마련되어 있다. 냉각 가스 도입 구멍(30A)과 핀 삽통 구멍(30B)은, 제1이나 제3 실시형태에서 설명한 냉각 가스 도입 구멍(30A)과 핀 삽통 구멍(30B)과 기본적으로 동일하며, 동일한 개소에 대해서는 그 설명을 생략한다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 제2 관통 구멍(32)의 내주면(32a)에는, 접착제(49)에 의하여 통 형상의 절연 애자(40)가 고정되어 있다. 제2 관통 구멍(32)의 내경은, 제1 관통 구멍(31)의 내경보다 절연 애자(40)의 두께 부분 분만큼 크다.
절연 애자(40)의 정전 척부(2) 측(즉 상측)의 선단면(41a)과 정전 척부(2)의 사이에는, 환 형상의 시일 부재인 O링(50)이 끼워 넣어져 있다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 제2 관통 구멍(32)의 정전 척부(2) 측(상측)의 개구에는, 카운터보어 구멍(33)이 마련되어 있다. 카운터보어 구멍(33)은, 제2 관통 구멍(32)보다 대경이며 동심의 원 형상이다. 카운터보어 구멍(33)의 내주면(33a)에는, 절연 링(45)이 고정되어 있다.
(절연 애자)
절연 애자(40)는, 제1 실시형태에서 설명한 절연 애자(40)와 동일 재료로 형성할 수 있다.
절연 애자(40)는, 정전 척부(2) 측에 위치하는 제1 단부(41)와 그 반대 측에 위치하는 제2 단부(42)를 갖는다. 절연 애자(40)의 내경은, 제1 관통 구멍(31)의 내경과 대략 동일하다. 제1 관통 구멍(31)의 내주면(31a)과 절연 애자(40)의 내주면(40a)은, 단차 없이 이어지는 것이 바람직하다. 그러나, 관통 구멍(30)이 냉각 가스 도입 구멍(30A)인 경우는, 절연 애자(40)의 내경이 제1 관통 구멍(31)보다 커도 된다.
절연 애자(40)의 외주면(40b)과 제2 관통 구멍(32)의 내주면(32a)의 사이에는, 접착제(49)가 개재되어 이들을 접착 고정시키고 있다. 접착제(49)로서는, 플라즈마에 대하여 내구성을 나타내고 가요성을 갖는 유기계 수지가 바람직하다.
(절연 링)
절연 링(45)은, 환 형상으로 형성된 절연 부재로 이루어진다. 절연 링(45)은, 절연 애자(40)와 동일 재료(예를 들면 세라믹스)로 이루어져 있어도 되고 다른 재료(예를 들면 수지 재료)로 구성되어 있어도 된다. 절연 링(45)의 외경은, 카운터보어 구멍(33)의 내경보다 약간 작다. 절연 링(45)의 외주면(45b)과 카운터보어 구멍(33)의 내주면(33a)의 사이에는, 접착제(49)가 개재되어 이들을 서로 접착 고정시키고 있다.
절연 링(45)의 내경은, 제2 관통 구멍(32)의 내경보다 약간 작고, 절연 애자(40)의 외경과 대략 동일하다. 절연 링(45)의 내주면(45a)은, 절연 애자(40)의 외주면(40b)과 접촉한다. 절연 링(45)은, 절연 애자(40)의 제1 단부(41)를 직경 방향 외측으로부터 둘러싼다.
(O링(시일 부재))
도 8에 나타내는 바와 같이, O링(시일 부재)(50)은, 절연 애자(40)의 선단면(41a)과 정전 척부(2)의 사이에 끼워 넣어져 있다. O링(50)은, 플라즈마가 절연 애자(40)의 외주 측으로 돌아 들어가는 것을 차단하여, 플라즈마에 의한 접착층(4) 및 접착제(49)의 침식을 억제한다. O링(50)은, 절연 애자(40)의 선단면(41a) 및 정전 척부(2)의 하면(2b)과 접촉한다.
O링(50)은, 임의의 재료로 형성될 수 있고, 고무 또는 엘라스토머 수지 등의 탄성체로 이루어지는 관 형상이나 환 형상의 시일 부재이다. 또한, 본 실시형태에 있어서 시일 부재로서, 단면이 원형인 O링을 채용하는 경우를 예시하지만, 단면 형상은 이에 한정되지 않는다. 사각이나 타원형이어도 된다. 예를 들면, 시일 부재로서 단면 직사각형 형상의 패킹을 이용해도 된다.
O링(50)은, 선단면(41a)과 정전 척부(2)의 하면(2b)의 사이에 끼워 넣어져 상하로 압축되어 있다. O링(50)은, 상측 접점(P1)에서 정전 척부(2)의 하면(2b)과 환 형상으로 접촉하고, 하측 접점(P2)에서 절연 애자(40)의 선단면(41a)과 환 형상으로 접촉한다. O링(50)은, 상측 접점(P1)과 하측 접점(P2)에 있어서, 절연 애자(40)의 내경 측과 외경 측을 시일한다.
O링(50)은, 압축 후의 두께가 압축 전에 대하여, 0.5배 이상, 0.8배 이하가 되도록 압축되어 있는 것이 바람직하다. 이로써, 상측 접점(P1) 및 하측 접점(P2)에 있어서, O링(50)에 의하여 절연 애자(40)의 내주 측과 외주 측과의 시일의 확실성을 높일 수 있다.
본 실시형태의 정전 척 장치(1)에 의하면, 정전 척부(2)의 하면(2b)과 절연 애자(40)의 선단면(41a)의 사이에 O링(50)을 개재시킴으로써, 플라즈마가 절연 애자(40)의 외주 측으로 돌아 들어가는 것을 차단시킬 수 있다. 이로써, 접착층(4) 및 접착제(49)가, 플라즈마에 의하여 침식되는 것을 억제할 수 있어, 정전 척 장치(1)의 장수명화를 도모할 수 있다.
또 본 실시형태에 의하면, 접착층(4) 및 접착제(49)의 플라즈마 노출이 억제되기 때문에, 접착층(4) 및 접착제(49)의 재료로서 요구되는 내플라즈마성을 낮게 할 수 있다. 즉, 본 실시형태에 의하면, 플라즈마에 대한 내성을 고려하여 접착층(4) 및 접착제(49)의 재료를 선택할 필요가 없어 재료 선정의 자유도를 높일 수 있다. 일례로서, 접착층(4) 및 접착제(49)로서 플라즈마에 대한 내성의 유무에 상관없이, 열탄성이 우수한 재료를 채용하여, 정전 척부(2)와 베이스부(3)의 열팽창의 차를 완화시키는 구성으로 할 수 있다.
본 실시형태의 정전 척 장치(1)에 의하면, 절연 애자(40)와 절연 링(45)으로 이루어지는 2중의 절연 구조를 갖는다. 2중의 절연 구조의 절연 애자(40) 및 절연 링(45)에 의하여, 접착층(4) 및 접착제(49)를 플라즈마로부터 보호할 수 있다. 또한, 2중의 절연 구조의 절연 애자(40) 및 절연 링(45)에 의하여, 베이스부(3)에 방전 경로를 길게 할 수 있어, 정전 척 장치(1)의 내전압을 높일 수 있다.
본 실시형태의 정전 척 장치(1)에 있어서, 절연 애자(40)는, 선단면(41a)에 있어서의 O링(50)의 압궤 부분을 다이얼 게이지 등으로 조정하면서 접착제(49)를 경화시킴으로써 고정된다.
제4 실시형태의 정전 척 장치(1)는, 도 8에 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 히터 엘리먼트(9)를 갖고 있어도 된다. 히터 엘리먼트(9)는, 제1 실시형태에서 설명한 바와 같은 구성을 취할 수 있다.
일반적으로, 히터 엘리먼트(9)를 구비한 정전 척 장치(1)에 의하면, 관통 구멍(30)의 주변에는 히터를 배치할 수 없기 때문에, 관통 구멍(30)의 근방의 온도는 낮아지기 쉽지만, 2중 구조의 절연 애자(40) 및 절연 링(45)에 의하여 냉각 베이스로 열이 빠져 나가는 것을 억제함으로써 관통 구멍(30)의 근방의 온도 저하를 억제하여, 정전 척부(2)를 균열화할 수 있다.
또한, 정전 척 장치(1)에 있어서, 재질 및 치수에 의존하는 절연 링(45)의 열전도성은, 히터 엘리먼트(9)의 유무 및 그 발열 성능에 따라 설정하는 것이 바람직하다. 정전 척 장치(1)가 히터 엘리먼트(9)를 갖는 경우, 절연 링(45)의 열전도성을 작게 하는 것이 바람직하다. 이로써, 절연 링의 단열 성능을 높일 수 있어, 정전 척부(2)의 균열화를 촉진시킬 수 있다. 한편, 정전 척 장치(1)가 히터 엘리먼트(9)를 갖지 않는 경우, 절연 링(45)의 열전도성을 크게 하는 것이 바람직하다. 이로써, 다른 영역과 비교하여 냉각이 불충분하게 되기 쉬운 관통 구멍(30)의 근방으로부터 효율적으로 열이 빠져 나가는 것이 가능해져, 정전 척부(2)의 균열화를 촉진시킬 수 있다.
<제5 실시형태>
도 9는 제5 실시형태의 정전 척 장치(101)의 단면 확대도이다. 제5 실시형태의 정전 척 장치(101)는, 제4 실시형태와 비교하여, 절연 애자(140)의 고정 방법이 주로 다르다. 또한, 상술한 실시형태와 동일 양태의 구성 요소에 대해서는, 동일 부호를 붙여, 그 설명을 생략한다. 또한 제5 실시형태는, 제3 실시형태와도 유사하지만, 통 형상의 절연벽 부재가 없는 점에서 다르다.
정전 척 장치(101)는, 정전 척부(2)와 베이스부(103)와 접착층(4)을 구비한다. 또, 정전 척 장치(101)에 있어서, 정전 척부(2), 베이스부(103) 및 접착층(4)에는, 이들을 상하로 관통하는 복수의 관통 구멍(130)이 마련되어 있다. 관통 구멍(130)은, 냉각 가스 도입 또는 리프트 핀의 삽통에 이용된다. 관통 구멍(130)은, 정전 척부(2)를 관통하는 부분인 제1 관통 구멍(31)과, 베이스부(103)를 관통하는 부분인 제2 관통 구멍(132)을 갖는다.
제2 관통 구멍(132)의 내주면(132a)에는, 절연 애자(140)가 삽입되어 있다. 제2 관통 구멍(132)의 정전 척부(2) 측(상측)의 개구에는, 제4 실시형태와 동일하게, 카운터보어 구멍(133)이 마련되고, 카운터보어 구멍(133)의 내주면(133a)에는, 절연 링(45)이 고정되어 있다. 또, 제2 관통 구멍(132)의 정전 척부(2)와 반대 측(하측)의 개구에는, 하측 카운터보어 구멍(134)이 마련되어 있다. 하측 카운터보어 구멍(134)에는, 하측을 향하는 고정면(134a)이 마련되어 있다. 고정면(134a)에는, 절연 애자(140)를 고정시키는 나사(146)가 삽입되는 나사 구멍(134b)이 형성되어 있다.
절연 애자(140)는, 정전 척부(2) 측에 위치하는 제1 단부(141)와 그 반대 측에 위치하는 제2 단부(142)를 갖는다. 절연 애자(140)의 선단면(141a)과 정전 척부(2)의 하면(2b)의 사이에는, O링(50)이 끼워 넣어져 있다.
절연 애자(140)의 제2 단부(142)에는, 직경 방향 외측으로 뻗는 플랜지부(142a)가 마련되어 있다. 플랜지부(142a)에는, 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍(142b)이 형성되어 있다. 플랜지부(142a)는, 하측 카운터보어 구멍(134) 내에 수용된다. 작업자는, 나사(246)를 플랜지부(142a)의 관통 구멍(142b)에 삽통시킴과 함께, 베이스부(103)의 나사 구멍(134b)에 체결시킴으로써, 절연 애자(140)를 베이스부(103)에 고정시킬 수 있다. 플랜지부(142a)와 나사(146)는, 절연 애자(140)의 고정부(148)를 구성한다. 즉, 절연 애자(140)는, 고정부(148)에 의하여 착탈 가능하게 베이스부(103)에 고정되어 있다.
본 실시형태의 정전 척 장치(101)에 의하면, 절연 애자(140)가, 베이스부(103)에 기계적으로 고정되어 착탈 가능하다. 이로써, 절연 애자(140)의 제1 단부(141)와 정전 척부(2)의 사이에 끼워 넣어진 O링(50)을 용이하게 교환할 수 있다. O링(50)은, 절연 애자(140)와 정전 척부(2)의 사이를 시일하여 플라즈마의 침입을 방지하기 때문에 플라즈마에 의하여 침식되기 쉽다. O링(50)을 교환 가능하게 구성함으로써, 정전 척 장치(101)의 사용 수명을 더 길게 할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서 절연 애자(140)는, 플랜지부(142a)에 있어서 베이스부(103)에 나사(146)에 의하여 고정되어 있다. 그러나, 절연 애자(140)의 고정 방법은, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 플랜지부(142a)의 외주면에 수나사를 형성하고, 베이스부(103)의 하측 카운터보어 구멍(134)의 내주면에 암나사를 형성하여, 이들을 나사 결합함으로써 절연 애자(140)를 고정시켜도 된다. 이 경우, 플랜지부(142a)와 절연 애자(140)는, 별체로 해도 된다.
(제3 양태의 정전 척 장치)
<제6 실시형태>
도 10은 본 발명의 제6 실시형태의 정전 척 장치(201)의 단면 확대도이다. 제6 실시형태의 정전 척 장치(201)는, 제4 실시형태나 제2 실시형태와 비교하여, 절연 애자(240)의 구성이 주로 다르다. 또한, 상술한 실시형태와 동일 양태의 구성 요소에 대해서는, 동일 부호를 붙여, 그 설명을 생략한다. 또한 문제가 없는 한, 제3 양태의 장치는, 제1이나 제2 양태에서 설명되는 특징을 가져도 된다.
절연 애자(240)의 정전 척부(2) 측(즉 상측)의 선단면(241a)과 정전 척부(2)의 사이에는, 환 형상의 시일 부재인 O링(50)이 끼워 넣어져 있다. 절연 애자(240)의 선단면(241a)은, 직경 방향 내측으로부터 직경 방향 외측을 향하여 하측으로 경사져 있다. 따라서, 절연 애자(240)의 선단면(241a)은, 내경 측이 외경 측보다 높다.
선단면(241a)은, 내경 측이 외경 측보다 높으면, 형상은 임의로 선택할 수 있다. 내경 측이나 외경 측은, 내경 측 단부나 외경 측 단부라고 이해해도 된다. 예를 들면, 선단면(241a)은, 상측으로 돌출된 곡면이며, 직경 방향 내측의 단부가, 직경 방향 외측의 단부보다 높은 위치에 있는 면이어도 된다. 단면이 호나 원호를 그리고, 직경 방향 내측의 단부가, 직경 방향 외측의 단부보다 높은 위치에 있는 면이어도 된다. 선단면(241a)은, 내경 측 단부가 외경 측 단부보다 높은 위치에 있고, 경사를 갖는 평평한 평면(경사면)이어도 된다. 제1 실시형태에 있어서, 절연벽 부재가, 절연 애자의 선단면에 일체적으로 형성되어 있는 경우, 선단면(241a)의 내경 측이 외경 측보다 높기 때문에, 제3 양태의 정전 척 장치의 절연 애자의 선단면의 범위에 포함될 수 있다.
본 실시형태의 정전 척 장치(201)에 의하면, 절연 애자(40)의 선단면이, 내경 측이 외경 측보다 높은 위치에 있는 구조로 함으로써, 압축된 O링(50)이 절연 애자(240)의 외주 측으로 밀린다. 이로써, 압축된 O링(50)이, 관통 구멍(30)으로 돌출되는 것을 억제할 수 있다. 즉, O링(50)의 자세를 유지시켜, O링(50)에 의한 시일의 확실성을 높일 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 정전 척 장치(201)에는, 절연 애자(240)의 정전 척부(2) 측의 단부를 직경 방향 외측으로부터 둘러싸는 절연 링(45)이 마련되어 있다. 그러나, 선단면(241a)의 내경 측이 외경 측보다 높은 것에 의한 상술한 효과는, 절연 링(45)의 유무에 관계없이 나타날 수 있다.
이상으로, 본 발명의 다양한 실시형태를 설명했지만, 각 실시형태에 있어서의 각 구성 및 이들의 조합 등은 일례이며, 본 발명의 취지로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성의 부가, 생략, 치환 및 그 외의 변경이 가능하다. 또, 본 발명은 실시형태에 의하여 한정되지 않는다.
예를 들면, 상술한 실시형태에서, 정전 척 장치는, 정전 척부와 베이스부의 사이의 접착층(4)에 매립된 히터 엘리먼트(9)를 구비한 예를 설명했다. 그러나, 히터 엘리먼트는, 정전 척부의 내부 또는 베이스부의 내부에 위치하고 있어도 된다.
산업상 이용가능성
플라즈마에 의한 접착층의 침식을 억제함으로써 장수명화를 실현 가능하게 한 신뢰성이 높은 정전 척 장치를 제공할 수 있다.
1, 1A, 1B, 101, 201 정전 척 장치
2 정전 척부
2a 재치면
2b 정전 척부의 하면
3, 103, 203 베이스부
3a, 103a 베이스부의 상면
4 접착층
9 히터 엘리먼트
11 재치판
12 지지판
13 정전 흡착용 내부 전극
14 절연재층
15 급전용 단자
16 돌기부
21 유로
22 리프트 핀
30, 130, 142b, 230, 242b 관통 구멍
30A 냉각 가스 도입 구멍
30B 핀 삽통 구멍
31 제1 관통 구멍
31a, 32a, 33a, 40a, 45a, 132a, 133a, 145a, 232a, 132a, 233a 내주면
32, 132, 232 제2 관통 구멍
33, 133, 233 카운터보어 구멍
40, 40A, 40B, 140, 240 절연 애자
40a 절연 애자의 내주면
40b 절연 애자의 외주면
41, 141, 241 제1 단부
41a, 141a, 241a 선단면
41b, 241b 단면
42, 242 제2 단부
43, 43A, 243 절연벽 부재
43a 절연벽 부재의 상단부
43b 절연벽 부재의 외주면
44B 외측 절연벽(외측 절연벽 부재)
45, 145 절연 링
49 접착제
50 O링(시일 부재)
45a, 145a 절연 링의 내주면
45b, 145b 절연 링의 외주면
134, 234 하측 카운터보어 구멍
134a, 234a 고정면
134b, 234b 나사 구멍
142 제2 단부
142a, 242a 플랜지부
142b 관통 구멍
146, 246 나사
148, 248 절연 애자의 고정부
148 고정부
G 냉각 가스
P1 상측 접점
P2 하측 접점
W 판 형상 시료

Claims (17)

  1. 판 형상 시료를 재치하는 재치면을 가짐과 함께 정전 흡착용 내부 전극을 내장하는 정전 척부와,
    상기 정전 척부를 냉각시키는 베이스부와,
    상기 정전 척부와 상기 베이스부를 접착시켜 일체화하는 접착층을 구비하고,
    상기 정전 척부에는, 제1 관통 구멍이 마련되며,
    상기 베이스부에는, 상기 제1 관통 구멍과 연통하는 제2 관통 구멍이 마련되고,
    상기 제2 관통 구멍 내에는, 통 형상의 절연 애자가 고정되며,
    상기 절연 애자의 상기 정전 척부 측의 선단면과 상기 정전 척부와의 사이에는, 환 형상의 시일 부재가 끼워 넣어지고,
    상기 시일 부재의 직경 방향 내측에는, 통 형상의 절연벽 부재가 위치하는, 정전 척 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연벽 부재가, 상기 절연 애자의 선단면에 일체적으로 형성되어 있는, 정전 척 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연벽 부재가, 상기 절연 애자와 별도 부재이며, 상기 절연벽 부재 중 적어도 일부가, 상기 절연 애자의 직경 방향 내측에 위치하는, 정전 척 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 시일 부재의 직경 방향 외측에는, 통 형상의 외측 절연벽 부재가 위치하는, 정전 척 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연벽 부재의 높이는, 상기 시일 부재의 두께보다 작은, 정전 척 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연벽 부재는, 상기 정전 척부 측의 단면에서 상기 정전 척부와 접촉하는, 정전 척 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 관통 구멍의 상기 정전 척부 측의 개구에는, 카운터보어 구멍이 마련되고,
    상기 카운터보어 구멍의 내주면에는, 상기 절연 애자의 상기 정전 척부 측의 단부를 직경 방향 외측으로부터 둘러싸는 절연 링이 고정되어 있는, 정전 척 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연 애자가, 상기 베이스부에 착탈 가능하게 고정하는 고정부를 갖는, 정전 척 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 정전 척부의 내부, 상기 베이스부의 내부, 및 상기 정전 척부와 상기 베이스부의 사이 중 어느 하나에 위치하는 히터를 구비한, 정전 척 장치.
  10. 판 형상 시료를 재치하는 재치면을 가짐과 함께 정전 흡착용 내부 전극을 내장하는 정전 척부와,
    상기 정전 척부를 냉각시키는 베이스부와,
    상기 정전 척부와 상기 베이스부를 접착시켜 일체화하는 접착층을 구비하고,
    상기 정전 척부에는, 제1 관통 구멍이 마련되며,
    상기 베이스부에는, 상기 제1 관통 구멍과 연통하는 제2 관통 구멍이 마련되고,
    상기 제2 관통 구멍 내에는, 통 형상의 절연 애자가 고정되며,
    상기 절연 애자의 상기 정전 척부 측의 선단면과 상기 정전 척부와의 사이에는, 환 형상의 시일 부재가 끼워 넣어지고,
    상기 제2 관통 구멍의 상기 정전 척부 측의 개구에는, 카운터보어 구멍이 마련되며,
    상기 카운터보어 구멍의 내주면에는, 상기 절연 애자의 상기 정전 척부 측의 단부를 직경 방향 외측으로부터 둘러싸는 절연 링이 고정되어 있는, 정전 척 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 절연 애자가, 상기 베이스부에 착탈 가능하게 고정하는 고정부를 갖는, 정전 척 장치.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 정전 척부의 내부, 상기 베이스부의 내부, 및 상기 정전 척부와 상기 베이스부의 사이 중 어느 하나에 위치하는 히터를 구비한, 정전 척 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 절연 애자의 상기 정전 척부 측의 선단면이, 내경 측이 외경 측보다 높은, 정전 척 장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 시일 부재의 직경 방향 내측에는, 통 형상의 절연벽 부재가 위치하는, 정전 척 장치.
  15. 판 형상 시료를 재치하는 재치면을 가짐과 함께 정전 흡착용 내부 전극을 내장하는 정전 척부와,
    상기 정전 척부를 냉각시키는 베이스부와,
    상기 정전 척부와 상기 베이스부를 접착시켜 일체화하는 접착층을 구비하고,
    상기 정전 척부에는, 제1 관통 구멍이 마련되며,
    상기 베이스부에는, 상기 제1 관통 구멍과 연통하는 제2 관통 구멍이 마련되고,
    상기 제2 관통 구멍 내에는, 통 형상의 절연 애자가 고정되며,
    상기 절연 애자의 상기 정전 척부 측의 선단면과 상기 정전 척부와의 사이에는, 환 형상의 시일 부재가 끼워 넣어지고,
    상기 절연 애자의 상기 정전 척부 측의 선단면이, 내경 측이 외경 측보다 높은, 정전 척 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 절연 애자가, 상기 베이스부에 착탈 가능하게 고정하는 고정부를 갖는, 정전 척 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제2 관통 구멍의 상기 정전 척부 측의 개구에는, 카운터보어 구멍이 마련되고,
    상기 카운터보어 구멍의 내주면에는, 상기 절연 애자의 상기 정전 척부 측의 단부를 직경 방향 외측으로부터 둘러싸는 절연 링이 고정되어 있는, 정전 척 장치.
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