WO2025004572A1 - 静電チャック装置 - Google Patents

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WO2025004572A1
WO2025004572A1 PCT/JP2024/017785 JP2024017785W WO2025004572A1 WO 2025004572 A1 WO2025004572 A1 WO 2025004572A1 JP 2024017785 W JP2024017785 W JP 2024017785W WO 2025004572 A1 WO2025004572 A1 WO 2025004572A1
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electrostatic chuck
heat conduction
chuck device
annular protrusion
thickness direction
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勇貴 金原
敏祥 乾
拓 一由
徹 菅又
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Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
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Definitions

  • One of the objectives of the present invention is to provide an electrostatic chuck device that can suppress distortion of the annular convex portion during substrate processing and suppress gas leakage from between the substrate and the annular convex portion.
  • An electrostatic chuck device comprising: a dielectric substrate having a mounting surface on which a plate-shaped sample is placed; an electrostatic chuck unit having an adsorption electrode disposed inside the dielectric substrate; and a base supporting the electrostatic chuck unit from a back surface side opposite to the mounting surface and capable of adjusting a temperature of the electrostatic chuck unit, wherein the electrostatic chuck unit has an annular convex portion that protrudes upward from an outer periphery of an upper surface of the dielectric substrate and is formed in a ring shape when viewed in a thickness direction of the electrostatic chuck unit, the base having a mounting surface on which the electrostatic chuck unit is mounted, and a heat conduction suppression unit provided on the mounting surface, and at least a portion of the heat conduction suppression unit is located radially inward of the annular convex portion when viewed in the thickness direction.
  • a radial width d of a portion where the annular protrusion and a part of the heat conduction suppressing portion overlap with each other is, relative to a radial width L of the annular protrusion, 0 ⁇ d ⁇ L/2
  • the electrostatic chuck device according to [3], [5] The electrostatic chuck device according to any one of [1] to [4], wherein the thermal conductivity of the heat conduction suppressing portion is lower than the thermal conductivity of the base.
  • the heat conduction suppression portion is provided in plurality at intervals between each other in a circumferential direction about a central axis of the electrostatic chuck portion.
  • the above aspect of the present invention provides an electrostatic chuck device that can suppress distortion of the annular protrusion during substrate processing and suppress gas leakage from between the substrate and the annular protrusion.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of an electrostatic chuck device according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged portion of the electrostatic chuck device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional plan view showing an example of the configuration of a heat conduction suppression portion of an electrostatic chuck device.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of temperature distribution at the outer periphery of a wafer held by an electrostatic chuck device with and without a heat conduction suppressing portion.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional plan view showing an example of the configuration of a heat conduction suppressing portion in an electrostatic chuck device according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of an electrostatic chuck device according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged portion of the electrostatic chuck device shown in FIG.
  • FIG. 3
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional plan view showing an example of the configuration of a heat conduction suppressing portion in an electrostatic chuck device according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional plan view showing an example of the configuration of a heat conduction suppressing portion in an electrostatic chuck device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic explanatory diagram showing an example of a semiconductor manufacturing apparatus having the electrostatic chuck device described above.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an electrostatic chuck device according to the present embodiment.
  • the electrostatic chuck device 100 shown in FIG. 1 is disposed in a vacuum chamber of a plasma processing device with, for example, a mounting surface 11a on which a wafer (plate-shaped sample) W is placed facing upward.
  • a Z-axis is shown to explain the reference of the electrostatic chuck device.
  • the Z-axis direction is, for example, a vertical direction.
  • the central axis O of the mounting surface 11a is parallel to the Z-axis.
  • the arrangement of the electrostatic chuck device 100 with respect to the vertical direction is an example, and other arrangements may be used.
  • the electrostatic chuck device 100 includes an electrostatic chuck unit 10 that adsorbs and supports a plate-shaped sample such as a wafer W, a base 20 that supports the electrostatic chuck unit 10, and a heat conduction suppression unit 50A.
  • the electrostatic chuck unit 10 includes a dielectric substrate 11 and an adsorption electrode 30 .
  • the dielectric substrate 11 is a plate-like member that is circular or approximately circular in plan view.
  • the thickness direction of the dielectric substrate 11 may be simply referred to as the "thickness direction”.
  • the electrostatic chuck device will be described with the side in the thickness direction on which the wafer W is mounted being referred to as the "upper side” and the opposite side being referred to as the "lower side”.
  • the "upper side” and the “lower side” indicate examples of the posture of the electrostatic chuck device when in use, and do not limit the posture of the electrostatic chuck device when in use.
  • the dielectric substrate 11 is preferably made of a composite sintered body that has mechanical strength and is resistant to corrosive gases and their plasma.
  • the dielectric material that constitutes the dielectric substrate 11 ceramics that have mechanical strength and are resistant to corrosive gases and their plasma are preferably used.
  • the ceramics that constitute the dielectric substrate 11 for example, aluminum oxide sintered body, aluminum nitride sintered body, aluminum oxide-silicon carbide composite sintered body, etc. are preferably used.
  • the upper surface of the dielectric substrate 11 is provided with a mounting surface 11a on which the wafer W is placed. That is, the dielectric substrate 11 is provided with a mounting surface 11a on which the wafer W is placed.
  • a plurality of protrusions 12 protruding upward are formed at predetermined intervals on the upper surface of the dielectric substrate 11.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the electrostatic chuck device of FIG.
  • the protrusions 12 located on the outer periphery of the dielectric substrate 11 are annular convex portions 12C formed in a ring shape when viewed from the thickness direction.
  • the annular convex portion is preferably continuous, and its upper surface is preferably flat.
  • the ring shape may mean a circular ring shape or a substantially circular ring shape.
  • the annular protrusion 12C and the dielectric substrate 11 are preferably integrally formed, and the annular protrusion 12C and the dielectric substrate 11 are preferably formed from the same material, but are not limited to these examples. As shown in FIG.
  • the annular protrusion 12C has a width L of, for example, 0.5 mm to 5 mm, which is arbitrarily selected in the radial direction of the dielectric substrate 11.
  • the width L may be 0.8 mm to 3.5 mm, 1.5 mm to 2.5 mm, or the like.
  • the tip surface (mounting surface 11a) of the annular protrusion 12C contacts the underside of the wafer W continuously around the entire circumferential direction of the wafer W. It is preferable that the heights of the annular protrusion 12C and the protrusions 12 are the same or approximately the same.
  • recesses (valleys) 13 that are recessed downward from the mounting surface 11a are formed.
  • the bottom surface 13b of the recess 13 faces upward (towards the wafer W).
  • the dielectric substrate 11 is preferably provided with a gas hole (not shown).
  • the gas hole penetrates the dielectric substrate 11 in the thickness direction.
  • the gas hole is provided radially inward with respect to the annular protrusion 12C.
  • the gas hole is connected to a gas supply device (not shown).
  • the gas hole supplies an arbitrarily selected cooling gas, such as helium (He), to the space between the wafer W placed on the mounting surface 11a and the bottom surface 13b of the recess 13.
  • the supplied cooling gas cools the wafer W placed on the mounting surface 11a.
  • the tip surface of the annular protrusion 12C is in continuous contact with the entire circumference of the underside of the wafer W, thereby preventing the cooling gas from leaking radially outward from the annular protrusion 12C.
  • the chucking electrode 30 is embedded in the dielectric substrate 11.
  • the chucking electrode 30 is conductive.
  • the chucking electrode 30 is located inside the dielectric substrate 11.
  • the chucking electrode 30 extends, for example, in a layer shape along a plane perpendicular to the thickness direction of the dielectric substrate 11.
  • the chucking electrode 30 is disposed in the dielectric substrate 11 below the mounting surface 11a and the bottom surface 13b, at a predetermined distance therefrom.
  • the chucking electrode 30 is connected to a DC power supply (not shown) via a power supply unit (not shown).
  • the chucking electrode 30 generates an electrostatic chucking force by a DC current supplied from the DC power supply, and chucking the wafer W to the mounting surface 11a.
  • the chucking electrodes 30 may have any shape or number that can be selected.
  • the chucking electrodes 30 are not limited to a monopolar chucking electrode, and may be a bipolar chucking electrode consisting of two electrodes that are semicircular in plan view.
  • the chucking electrodes 30 may be provided only on a portion of the circumference of the electrostatic chuck unit 10 when viewed from the thickness direction.
  • the chucking electrodes 30 may be provided in multiple locations spaced apart from one another in the circumference of the electrostatic chuck unit 10 when viewed from the thickness direction.
  • the chucking electrode 30 can be formed of any material, and is, for example, composed of a composite of an insulating material and a conductive material.
  • the insulating material contained in this composite is not particularly limited, but is preferably at least one selected from the group consisting of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), silicon nitride (Si 3 N 4 ), yttrium (III) oxide (Y 2 O 3 ), yttrium aluminum garnet (YAG) and SmAlO 3.
  • the conductive material contained in the composite is preferably at least one selected from the group consisting of molybdenum carbide (Mo 2 C), molybdenum (Mo), tungsten carbide (WC), tungsten (W), tantalum carbide (TaC), tantalum (Ta), silicon carbide (SiC), carbon black, carbon nanotubes and carbon nanofibers.
  • the suction electrode 30 may be formed in advance into a predetermined shape, or may be formed by three-dimensional printing, deposition, or the like.
  • the suction electrode 30 may be embedded in the dielectric substrate 11 by laminating the dielectric substrate 11 in multiple steps.
  • the base 20 of this embodiment is made of a thick disk-shaped metal member.
  • the base 20 supports the electrostatic chuck unit 10 from the lower side (the side opposite to the mounting surface 11a).
  • the material constituting the base 20 can be selected arbitrarily, and for example, any metal having excellent thermal conductivity, electrical conductivity, and workability, or a composite material containing these metals, can be used without any particular limitation.
  • aluminum, aluminum alloy, copper, copper alloy, stainless steel, etc. are preferably used.
  • the characteristics and configuration of the base for making the temperature of the electrostatic chuck unit adjustable can be selected arbitrarily. For example, the temperature of the electrostatic chuck unit can be effectively adjusted by the heat conduction suppression unit described below and the flow path described below.
  • the base 20 of this embodiment preferably has a flow path 21 for circulating a liquid coolant such as water inside the disk-shaped structure, and in this embodiment, it is water-cooled.
  • the coolant circulated in the flow path 21 can be selected arbitrarily, and may be a gas such as He gas or N2 gas.
  • Such a base 20 is capable of cooling the electrostatic chuck portion 10 by a coolant circulated through the flow passage 21, and adjusting the temperature thereof.
  • the base 20 has a mounting surface 20t facing upward.
  • the mounting surface 20t of the base 20 is adhered to the lower surface 11b of the dielectric substrate 11 via an adhesive layer 25.
  • the material forming the adhesive layer 25 can be selected arbitrarily, and may be, for example, a heat-resistant resin such as polyimide resin, silicone resin, or epoxy resin, or an insulating sheet- or film-shaped adhesive resin.
  • the heat conduction suppression part 50A in this embodiment is embedded in the base 20.
  • the heat conduction suppression part 50A is preferably disposed in a recess 22 formed in the mounting surface 20t of the base 20.
  • the recess 22 is filled with a selected material or is left as a space.
  • the heat conduction suppression part 50A is provided on the mounting surface 20t.
  • the upper surface 50a of the heat conduction suppression part 50A in this embodiment is formed at the same height as the mounting surface 20t of the base 20.
  • the heat conduction suppression part 50A may be disposed in a hole (a bottomed hole or a through hole) formed in the base 20. For example, it may be provided in the hole.
  • FIG. 3 is a cross-sectional plan view showing the configuration of a heat conduction suppressing portion of the electrostatic chuck device.
  • the heat conduction suppression part 50A is annular when viewed from the thickness direction. When viewed from the thickness direction, at least a part of the heat conduction suppression part 50A is located radially inward from the annular protrusion 12C.
  • the outer peripheral edge 50s of the heat conduction suppression part 50A is located between the inner peripheral edge 12s and the outer peripheral edge 12t of the annular protrusion 12C when viewed from the thickness direction.
  • the inner peripheral edge 50t of the heat conduction suppression part 50A is located radially inward from the inner peripheral edge 12s of the annular protrusion 12C when viewed from the thickness direction.
  • a radial part of the heat conduction suppression part 50A overlaps with the annular protrusion 12C.
  • the outer peripheral edge 50s of the heat conduction suppression portion 50A may be located radially inward of the inner peripheral edge 12s of the annular convex portion 12C when viewed from the thickness direction. In other words, when viewed from the thickness direction, the heat conduction suppression portion 50A may not overlap the annular convex portion 12C, and a radial gap may be formed between the outer peripheral edge 50s of the heat conduction suppression portion 50A and the inner peripheral edge 12s of the annular convex portion 12C.
  • the distance between the heat conduction suppression portion 50A and the inner peripheral edge 12s of the annular convex portion 12C can be selected arbitrarily, and may be, for example, 0 to 0.5 times, 0.01 to 0.7 times, 0.05 to 0.8 times, or 0.1 to 1.0 times the radial width of the annular convex portion 12C, but is not limited to these examples.
  • the radial width K of the heat conduction suppression portion 50A is preferably larger than the radial width L of the annular convex portion 12C in order to effectively reduce the temperature gradient of the annular convex portion 12C, and is preferably smaller than the thickness of the cooling base 20 in order not to excessively suppress the cooling effect of the wafer.
  • the radial width K of the heat conduction suppression portion 50A can be selected arbitrarily, but is preferably set to, for example, 0.5 mm or more and 30 mm or less.
  • the width K may be 1.5 mm or more and 25 mm or less, 3.0 mm or more and 20 mm or less, 7.0 mm or more and 15 mm or less, etc.
  • the depth (thickness) of the heat conduction suppression portion 50A can be selected arbitrarily, and may be, for example, 0.1 to 1.0 mm, 0.5 to 3.0 mm, or 1.0 to 10.0 mm, but is not limited to these examples.
  • the width K is constant, but if the width is not constant, it may mean the value at the position where the radial width is the largest.
  • the radial width d of the portion where the annular protrusion 12C and a part of the heat conduction suppressing portion 50A overlap is, relative to the radial width L of the annular protrusion 12C, 0 ⁇ d ⁇ L/2
  • Such a setting is more preferable because it is possible to prevent the temperature gradient of the annular protrusion 12C from becoming steep while cooling the outermost periphery of the wafer, which is prone to becoming hot.
  • the thermal conductivity of the thermal conduction suppression portion 50A is preferably lower than that of the base 20.
  • the thermal conduction suppression portion 50A is preferably formed from a material having a lower thermal conductivity than the material forming the base 20, such as a metal or a composite material containing a metal.
  • materials forming the thermal conduction suppression portion 50A include Teflon (registered trademark), plastic materials, organic and inorganic adhesives, insulators with high insulating properties, and ceramic materials. More specific preferred examples include alumina, yttria, and aluminum nitride.
  • the thermal conduction suppression portion 50A may be, for example, a space.
  • the thermal conductivity of the material forming the thermal conduction suppression unit 50A may be, for example, 0.1 to 10 W/(m ⁇ K), 0.5 to 20 W/(m ⁇ K), 1.0 to 30 W/(m ⁇ K), 5 to 50 W/(m ⁇ K), 10 to 100 W/(m ⁇ K), 100 to 150 W/(m ⁇ K), or 150 to 200 W/(m ⁇ K), but is not limited to these examples.
  • the ratio of the thermal conductivity of the thermal conduction suppression unit 50A to the thermal conductivity of the base 20 can be selected arbitrarily, and may be, for example, 0.01 to 0.1 times, 0.05 to 0.5 times, or 0.1 to 0.9 times, but is not limited to these examples.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of temperature distribution at the outer periphery of a wafer held by an electrostatic chuck device with and without a heat conduction suppressing portion.
  • the temperature distribution at and near the annular convex portion 12C on the outer periphery of the electrostatic chuck portion 10 when performing plasma processing on a wafer W held by the electrostatic chuck portion 10 is compared between a case where the thermal conduction suppression portion 50A is provided and a case where the thermal conduction suppression portion 50A is not provided. As shown in FIG.
  • the thermal conduction suppression portion 50A when the thermal conduction suppression portion 50A is not provided, the temperature of the wafer W at the outer periphery of the wafer W in contact with the annular protrusion 12C increases sharply as the temperature moves radially outward of the wafer W, compared to the central portion of the wafer W.
  • the heat conduction suppression portion 50A when the heat conduction suppression portion 50A is provided on the mounting surface 20t of the base 20 as in the above embodiment, the temperature of the wafer W rises at the outer periphery of the wafer W in contact with the annular convex portion 12C compared to the central portion of the wafer W, but the temperature gradient, i.e., the temperature rise, is gentle even toward the radially outer side of the wafer W.
  • the heat conduction suppression portion 50A suppresses the conduction of the heat (cold heat) that cools the electrostatic chuck portion 10 provided by the refrigerant circulated through the flow passage 21 of the base 20 to the annular convex portion 12C of the electrostatic chuck portion 10 and its vicinity.
  • the electrostatic chuck device 100 of this embodiment includes a heat conduction suppression portion 50A, at least a portion of which is located radially inward of the annular protrusion 12C when viewed in the thickness direction.
  • This configuration can suppress heat conduction to the annular protrusion 12C of the electrostatic chuck portion 10 and its vicinity. This can reduce distortion that occurs in the annular protrusion 12C when performing plasma processing on the wafer W. As a result, leakage of cooling gas such as helium (He) to the outside from between the wafer W and the annular protrusion 12C is suppressed.
  • the radial width K of the heat conduction suppression unit 50A is larger than the radial width L of the annular protrusion 12C.
  • the radial width L of the annular protrusion 12C smaller than the radial width K of the heat conduction suppression unit 50A, that is, by making it smaller, the product yield of the wafer W can be increased.
  • the radial width K of the heat conduction suppression unit 50A may be 1.0 to 10 times the radial width L of the annular protrusion 12C, more preferably 1.5 to 9 times, even more preferably 2 to 8 times, and particularly preferably 4 to 7 times, but is not limited to these examples. It may be 1.1 to 1.5 times, 1.3 to 1.8 times, etc.
  • the annular protrusion 12C and a portion of the heat conduction suppression portion 50A overlap when viewed from the thickness direction. With this configuration, heat conduction from the gap between the annular protrusion 12C and the heat conduction suppression portion 50A is suppressed. This makes it possible to effectively suppress heat conduction to the vicinity of the annular protrusion 12C of the electrostatic chuck portion 10.
  • the radial width d of the portion where the annular protrusion 12C and a portion of the heat conduction suppression portion 50A overlap preferably satisfies the relationship 0 ⁇ d ⁇ L/2 with respect to the radial width L of the annular protrusion 12C. It may also be 0 ⁇ d ⁇ L/3, 0 ⁇ d ⁇ L/4, or 0 ⁇ d ⁇ L/6. With this configuration, the width d of the portion where the annular protrusion 12C and a portion of the heat conduction suppression portion 50A overlap can be kept small while effectively suppressing heat conduction to the vicinity of the annular protrusion 12C of the electrostatic chuck portion 10.
  • d is selected as necessary, and may be, for example, 0.01 mm to 5.0 mm, 0.05 mm to 2.5 mm, 0.1 mm to 2.0 mm, 0.3 mm to 1.5 mm, or 0.5 mm to 1.0 mm, but is not limited to these examples.
  • the width d is constant, but if the width is not constant, it may mean the value at the position where the radial width is the largest.
  • the thermal conductivity of the heat conduction suppression portion 50A is lower than the thermal conductivity of the base 20.
  • the heat conduction suppression unit 50A is disposed in a recess 22 or hole formed in the mounting surface 20t of the base 20. With this configuration, the heat conduction suppression unit 50A can be easily provided while being integrated with the base 20.
  • FIG. 5 is a plan cross-sectional view showing the configuration of a heat conduction suppression unit in an electrostatic chuck device according to a second embodiment.
  • the electrostatic chuck device 100 includes an electrostatic chuck unit 10 and a base 20 (not shown).
  • a heat conduction suppression unit 50B is provided on a mounting surface 20t of the base 20 (not shown).
  • a plurality of heat conduction suppressing portions 50B are provided at equal intervals between each other in the circumferential direction around the central axis of the electrostatic chuck portion 10 as viewed from the thickness direction.
  • Each of the plurality of heat conduction suppressing portions 50B has an arc shape formed concentrically with the annular protrusion 12C.
  • at least a portion of each heat conduction suppressing portion 50B is located radially inward of the annular protrusion 12C.
  • a radial portion of the heat conduction suppressing portion 50B overlaps with the annular protrusion 12C.
  • each of the heat conduction suppressing parts 50B has a constant or almost constant width, for example, a radial width, as viewed from the thickness direction.
  • Each of the heat conduction suppressing parts 50B is formed only of curved surfaces without corners as viewed from the thickness direction. However, as necessary, it may have corners, for example, a sector shape.
  • the number of the heat conduction suppressing parts 50B can be selected arbitrarily, and may be an even number or an odd number. Examples include 2 to 200, 3 to 100, 4 to 50, 6 to 30, 8 to 15, and 10 to 12, but are not limited to these examples.
  • the shapes and sizes of the heat conduction suppressing parts 50B are all the same or almost the same as viewed from the thickness direction, but they may have different shapes and sizes as necessary.
  • two or more of the shapes of the heat conduction suppressing parts of the second to fourth embodiments may be selected and arranged in combination with each other. Examples include a combination of the heat conduction suppressing parts of the second and third embodiments, a combination of the heat conduction suppressing parts of the third and fourth embodiments, and a combination of the heat conduction suppressing parts of the second and fourth embodiments.
  • the thermal conduction suppressing parts 50B are preferably arranged in a balanced manner with regularity.
  • the thermal conduction suppressing parts 50B having different shapes may be arranged alternately with gaps between them in the circumferential direction.
  • the electrostatic chuck device 100 of this embodiment includes a heat conduction suppression portion 50B, at least a portion of which is located radially inward of the annular protrusion 12C when viewed in the thickness direction.
  • This configuration can suppress heat conduction to the vicinity of the annular protrusion 12C of the electrostatic chuck portion 10. This can reduce distortion that occurs in the annular protrusion 12C when performing plasma processing on the wafer W. As a result, leakage of cooling gas such as helium (He) to the outside from between the wafer W and the annular protrusion 12C is suppressed.
  • a plurality of heat conduction suppressing portions 50B are provided at intervals between each other in the circumferential direction about the central axis of the electrostatic chuck unit 10. This reduces the suppression of heat conduction between heat conduction suppressing portions 50B adjacent to each other in the circumferential direction. Therefore, the heat conduction suppressing portions 50B can reduce the area of the region where heat conduction to the annular protrusion 12C of the electrostatic chuck unit 10 and its vicinity is suppressed, that is, the area can be reduced.
  • the distortion occurring in the annular convex portion 12C is alleviated, but the electrostatic chuck portion 10 may not be sufficiently cooled in the vicinity of the annular convex portion 12C, which may adversely affect the plasma processing of the wafer W.
  • the heat conduction suppression portions 50B at intervals in the circumferential direction, it is possible to reduce the area in the vicinity of the annular convex portion 12C where the electrostatic chuck portion 10 cannot be sufficiently cooled. As a result, it is possible to suppress the area in which the plasma processing of the wafer W is adversely affected, and to increase the product yield.
  • the heat conduction suppression portion 50B is an arc formed concentrically with the annular protrusion 12C. This makes it easy to form the heat conduction suppression portion 50B.
  • the electrostatic chuck device 100 of this embodiment differs from the electrostatic chuck device 100 of the first and second embodiments in the configuration of a heat conduction suppression unit 50C, but has other configurations in common with the electrostatic chuck device 100. Therefore, the following mainly describes the heat conduction suppression unit 50C, and a description of the configurations in common with the electrostatic chuck device 100 will be omitted.
  • FIG. 6 is a plan cross-sectional view showing the configuration of a heat conduction suppression unit in an electrostatic chuck device according to a third embodiment.
  • the electrostatic chuck device 100 includes an electrostatic chuck unit 10 and a base 20 (not shown).
  • a heat conduction suppression unit 50C is provided on the mounting surface 20t of the base 20 (not shown).
  • the thermal conduction suppression portions 50C are provided at intervals between each other in the circumferential direction around the central axis of the electrostatic chuck portion 10 when viewed from the thickness direction.
  • Each of the thermal conduction suppression portions 50C is an arc shape in which the radius of curvature R2 of the thermal conduction suppression portion 50C is smaller than the radius of curvature R1 of the annular protrusion 12C.
  • the central portion 50r of each thermal conduction suppression portion 50C overlaps with the annular protrusion 12C.
  • both end portions 50p, 50q of each thermal conduction suppression portion 50C are located radially inward of the annular protrusion 12C.
  • the electrostatic chuck device 100 of this embodiment includes a heat conduction suppression portion 50C, at least a portion of which is located radially inward of the annular protrusion 12C when viewed in the thickness direction.
  • This configuration can suppress heat conduction to the annular protrusion 12C of the electrostatic chuck portion 10 and its vicinity. This can reduce distortion that occurs in the annular protrusion 12C when performing plasma processing on the wafer W. As a result, leakage of cooling gas such as helium (He) to the outside from between the wafer W and the annular protrusion 12C is suppressed.
  • the heat conduction suppression parts 50C are provided in a plurality of positions spaced apart from each other in the circumferential direction around the central axis of the electrostatic chuck part 10. This makes it possible to suppress the area of the region in which heat conduction to the annular protrusion 12C of the electrostatic chuck part 10 and its vicinity is suppressed by the heat conduction suppression parts 50C, i.e., to reduce the area. Therefore, similar to the second embodiment described above, it is possible to reduce the area in the annular protrusion 12C and its vicinity where the electrostatic chuck part 10 cannot be sufficiently cooled. As a result, it is possible to suppress the area that adversely affects the plasma processing of the wafer W, and to increase the product yield.
  • the heat conduction suppression portion 50C is an arc shape in which the radius of curvature R2 of the heat conduction suppression portion 50C is smaller than the radius of curvature R1 of the annular convex portion 12C.
  • both end portions 50p, 50q of each heat conduction suppression portion 50C are located radially inward of the annular convex portion 12C with respect to the central portion 50r. The effect and position of each heat conduction suppression portion 50C gradually change from the central portion 50r toward the both end portions 50p, 50q.
  • the ratio of the radius of curvature R2 of the heat conduction suppression portion 50C to the radius of curvature R1 of the annular convex portion 12C can be selected arbitrarily, and for example, the ratio (R2/R1) can be 1/1 to 1/1.5, 1/1.5 to 1/5, 1/5 to 1/10, or 1/10 to 1/20, but is not limited to these examples.
  • an electrostatic chuck device according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
  • the configuration of the heat conduction suppression unit 50D is different from that of the electrostatic chuck device 100 in the first to third embodiments, but the other configuration is common to the electrostatic chuck device 100. Therefore, the following mainly describes the heat conduction suppression unit 50D, and a description of the configuration common to the electrostatic chuck device 100 will be omitted.
  • FIG. 7 is a plan cross-sectional view showing the configuration of a heat conduction suppression unit in an electrostatic chuck device according to a fourth embodiment.
  • the electrostatic chuck device 100 includes an electrostatic chuck unit 10 and a base 20 (not shown).
  • a heat conduction suppression unit 50D is provided on the mounting surface 20t of the base 20 (not shown).
  • the heat conduction suppression portions 50D are provided at intervals in the circumferential direction around the central axis of the electrostatic chuck portion 10 when viewed from the thickness direction.
  • each of the heat conduction suppression portions 50D is circular and has a radius R3 that is smaller than the radius of curvature R1 of the annular protrusion 12C.
  • a portion of each heat conduction suppression portion 50D overlaps with the annular protrusion 12C, and the remaining portion is located radially inward of the annular protrusion 12C.
  • the electrostatic chuck device 100 of this embodiment includes a heat conduction suppression portion 50D, at least a portion of which is located radially inward of the annular protrusion 12C when viewed in the thickness direction.
  • This configuration can suppress heat conduction to the vicinity of the annular protrusion 12C of the electrostatic chuck portion 10. This can reduce distortion that occurs in the annular protrusion 12C when performing plasma processing on the wafer W. As a result, leakage of cooling gas such as helium (He) to the outside from between the wafer W and the annular protrusion 12C is suppressed.
  • multiple heat conduction suppression units 50D are provided at intervals in the circumferential direction around the central axis of the electrostatic chuck unit 10. This makes it possible to reduce the area of the region in which heat conduction to the vicinity of the annular protrusion 12C of the electrostatic chuck unit 10 is suppressed by the heat conduction suppression units 50D. Therefore, similar to the second and third embodiments described above, it is possible to reduce the area in the vicinity of the annular protrusion 12C where the electrostatic chuck unit 10 cannot be sufficiently cooled. As a result, it is possible to reduce the area that adversely affects the plasma processing of the wafer W, and to increase the product yield.
  • the heat conduction suppression portion 50D is circular with a radius R3 smaller than the radius of curvature R1 of the annular convex portion 12C when viewed from the thickness direction.
  • the effect of suppressing heat conduction of each heat conduction suppression portion 50D gradually changes from the portion overlapping with the annular convex portion 12C when viewed from the thickness direction toward both sides of the annular convex portion 12C in the circumferential direction. This prevents the effect of suppressing heat conduction from changing suddenly near the boundary between the portion where the heat conduction suppression portion 50D is provided and the portion where the heat conduction suppression portion 50D is not provided. Therefore, distortion occurring in the annular convex portion 12C can be suppressed.
  • the ratio of the radius of the heat conduction suppression portion 50D to the diameter of the electrostatic chuck portion can be selected arbitrarily, and examples include, but are not limited to, 1/1.5 to 1/5, 1/5 to 1/10, and 1/10 to 1/20.
  • [Semiconductor manufacturing equipment] 8 is a schematic diagram showing an example of a semiconductor manufacturing apparatus having the electrostatic chuck device described above.
  • the semiconductor manufacturing apparatus 1000 has the electrostatic chuck device 100, a vacuum chamber 200, an upper electrode 300, a magnet 400, a gas supply means 500, a vacuum pump 600, and a vacuum stabilization system 700.
  • the vacuum chamber 200 houses the electrostatic chuck device 100 and is used as a reaction field in which plasma processing is performed.
  • the vacuum chamber 200 can adopt a known configuration used in semiconductor manufacturing equipment.
  • the vacuum chamber 200 has a gate (not shown) for inserting and removing a plate-shaped sample.
  • the upper electrode 300 is housed in the vacuum chamber 200 and is a counter electrode used in cooperation with the electrostatic chuck device 100 when generating plasma in the vacuum chamber 200.
  • the upper electrode 300 is connected to a power source (not shown).
  • the magnets 400 are arranged around the vacuum chamber 200 and generate a vertical magnetic field in the space between the upper electrode 300 and the electrostatic chuck device 100 within the vacuum chamber 200.
  • the gas supply means 500 supplies plasma gas G into the vacuum chamber 200.
  • the gas supply means 500 supplies plasma gas G into the vacuum chamber 200, for example, from a gas hole provided in the upper electrode 300.
  • the vacuum pump 600 exhausts the gas in the vacuum chamber 200 and prepares the atmosphere for generating plasma.
  • the vacuum pump 600 is connected, for example, to a position lower than the electrostatic chuck device 100 in the vacuum chamber 200.
  • the vacuum stabilization system 700 stabilizes the vacuum in the vacuum chamber 200.
  • the vacuum stabilization system 700 has a detector 710 and a control unit 720 that controls the semiconductor manufacturing apparatus 1000 based on the detection results of the detector 710.
  • the detector 710 detects the degree of vacuum within the vacuum chamber 200. There may be one or more detectors 710.
  • the control unit 720 controls the semiconductor manufacturing apparatus 1000 based on the detection value of the degree of vacuum in the vacuum chamber 200 detected by the detector 710.
  • the control unit 720 pre-stores the correspondence between the detection values of the above items, the supply amount of the plasma gas G supplied by the gas supply means 500 into the vacuum chamber 200, and the operation of the vacuum pump 600.
  • the control unit 720 feedback-controls the semiconductor manufacturing apparatus 1000 based on the detection value and the above correspondence so that the degree of vacuum in the vacuum chamber 200 falls within a predetermined range. In this way, the vacuum stabilization system 700 suppresses fluctuations in the vacuum level within the vacuum chamber 200 in the semiconductor manufacturing apparatus 1000, and stabilizes the state.
  • the control unit 720 may be an inherent component of the vacuum stabilization system 700, or the control device that controls the semiconductor manufacturing apparatus 1000 may also serve this function.
  • the semiconductor manufacturing apparatus 1000 of this embodiment has the electrostatic chuck device 100 described above, which makes it possible to prevent the cooling gas from leaking into the vacuum chamber 200 from between the wafer W and the annular protrusion 12C.
  • the semiconductor manufacturing apparatus 1000 uses the electrostatic chuck device 100 to prevent leakage of cooling gas into the vacuum chamber 200 from between the wafer W and the annular convex portion 12C, and the vacuum stabilization system 700 can suppress fluctuations in the vacuum degree within the vacuum chamber 200. This allows for stable plasma processing, resulting in a semiconductor manufacturing apparatus with improved yield.
  • the present invention is not limited to the embodiments.
  • the wafer W is subjected to plasma processing, but the processing and apparatus for the wafer W may be processing and apparatus other than plasma processing.
  • a member having a lower thermal conductivity than the base is disposed on the mounting surface of the base as the thermal conduction suppression portion.
  • a recess may be provided in a part of the mounting surface of the base, and the internal space may be used as the thermal conduction suppression portion without filling the recess with a member, thereby reducing the contact area with the adhesive layer 25 and reducing the heat transfer to the electrostatic chuck portion.

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Abstract

板状試料が載置される載置面を有する誘電体基板、及び誘電体基板の内部に配置される吸着電極を有する静電チャック部と、載置面と反対の裏面側から静電チャック部を支持し、静電チャック部の温度を調整可能な基台と、を備え、静電チャック部は、誘電体基板の上面の外周部から上方に突出し、静電チャック部の厚さ方向から見て、環状に形成された環状凸部を有し、基台は、厚さ方向から見て、少なくとも一部が環状凸部よりも径方向の内側に位置する、静電チャック装置。

Description

静電チャック装置
　本発明は、静電チャック装置に関する。
　本願は、２０２３年６月２９日に、日本に出願された特願２０２３－１０６６２８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　半導体ウエハ等の基板を支持する静電チャック装置が知られる。例えば、特許文献１には、このような静電チャック装置として、基板（被保持物）を載せる載置面の外周端部に、基板と接触する環状凸部を有し、環状凸部の内側に設けられた貫通孔から環状凸部と基板との間にガスを供給しながら、基板の成膜、エッチング、レジスト膜形成等の処理を行う構成が開示されている。
特開２００６－２７００８４号公報
　上記のような静電チャック装置においては、基板の上面側で行われる処理による入熱により、基板の温度上昇が生じる。このとき、処理中における基板の温度分布においては、基板の中央部に比較して、特に、基板の径方向における、環状凸部やその近傍で、温度が急峻に高くなる傾向があることを、本発明者らは様々な検討の結果見出した。この環状凸部の近傍における急峻な温度上昇により、環状凸部に歪が生じ、基板と環状凸部の間からガスがリークする可能性がある。このため、基板の処理中における環状凸部の歪を抑え、基板と環状凸部との間からのガスのリークを抑えること、すなわちガスのリークを防止することが求められる。
　本発明は、基板の処理中における環状凸部の歪を抑え、基板と環状凸部との間からのガスのリークを抑えることができる静電チャック装置を提供することを目的の一つとする。
　本発明は、以下に述べる静電チャック装置を提供する。
　以下に述べられる特徴は、必要に応じて2つ以上を組み合わせることも好ましい。
［１］　板状試料が載置される載置面を有する誘電体基板、及び前記誘電体基板の内部に配置される吸着電極を有する静電チャック部と、前記載置面と反対の裏面側から前記静電チャック部を支持し、前記静電チャック部の温度を調整可能な基台と、を備え、前記静電チャック部は、前記誘電体基板の上面の外周部から上方に突出し、前記静電チャック部の厚さ方向から見て、環状に形成された環状凸部を有し、前記基台は、前記静電チャック部が搭載される搭載面と、前記搭載面に設けられる熱伝導抑制部と、を有し、前記熱伝導抑制部は、前記厚さ方向から見て、少なくとも一部が前記環状凸部よりも径方向の内側に位置する、静電チャック装置。
［２］　前記環状凸部の径方向の幅Ｌより、前記熱伝導抑制部の径方向の幅Ｋが大きい、［１］に記載の静電チャック装置。
［３］　前記厚さ方向から見て、前記環状凸部と前記熱伝導抑制部の一部とが重なる、［１］又は［２］に記載の静電チャック装置。
［４］　前記厚さ方向から見て、前記環状凸部と前記熱伝導抑制部の一部とが重なる部分の径方向の幅ｄは、前記環状凸部の径方向の幅Ｌに対し、
　０＜ｄ＜Ｌ／２
である、［３］に記載の静電チャック装置。
［５］　前記熱伝導抑制部の熱伝導率は、前記基台の熱伝導率よりも低い、［１］～［４］の何れか一項に記載の静電チャック装置。
［６］　前記熱伝導抑制部は、前記静電チャック部の中心軸回りの周方向に、互いの間に間隔をあけて複数設けられる、［１］～［５］の何れか一項に記載の静電チャック装置。
［７］　前記熱伝導抑制部は、前記環状凸部と同心状に形成された円弧状の形状を有する、［６］に記載の静電チャック装置。
［８］　前記環状凸部の曲率半径Ｒ１に対し、前記熱伝導抑制部の曲率半径Ｒ２が小さい、［７］に記載の静電チャック装置。
［９］　前記熱伝導抑制部は、前記厚さ方向から見て、前記環状凸部の曲率半径Ｒ１よりも小さい半径Ｒ３を有した円形状である、［６］に記載の静電チャック装置。
［１０］　前記熱伝導抑制部は、前記搭載面に形成された孔又は凹部内に配置される、［１］～［９］の何れか一項に記載の静電チャック装置。
　本発明の上記態様によれば、基板の処理中における環状凸部の歪を抑え、基板と環状凸部との間からのガスのリークを抑えることができる静電チャック装置が提供される。
図１は、第１実施形態の静電チャック装置の例を示す概略断面図である。 図２は、図１の静電チャック装置の一部を拡大した概略断面図である。 図３は、静電チャック装置の熱伝導抑制部の構成の例を示す概略平断面図である。 図４は、熱伝導抑制部の有無による、静電チャック装置に保持されたウエハの外周部における温度分布の例を示す図である。 図５は、第２実施形態の静電チャック装置における熱伝導抑制部の構成の例を示す概略平断面図である。 図６は、第３実施形態の静電チャック装置における熱伝導抑制部の構成の例を示す概略平断面図である。 図７は、第４実施形態の静電チャック装置における熱伝導抑制部の構成の例を示す概略平断面図である。 図８は、上述の静電チャック装置を有する半導体製造装置の例を示す概略説明図である。
　以下、本発明の静電チャック装置の各実施形態の好ましい例について、図面を参照して説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせて表示する場合がある。
　また、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。例えば、特に制限のない限り、材料、量、種類、数、サイズ、形、位置、比率、温度等の条件等を、必要に応じて変更、追加および省略してもよい。以下に述べる第１実施形態～第４実施形態は、問題のない限り、互いに好ましい特徴や条件を共有してもよい。
［第１実施形態］
（静電チャック装置全体）
　図１は、本実施形態の静電チャック装置の例を示す概略断面図である。
　図１に示す静電チャック装置１００は、例えば、ウエハ（板状試料）Ｗが載置される載置面１１ａを上側に向けた状態でプラズマ処理装置の真空容器内に配置される。
　なお、各図には、静電チャック装置の基準を説明するためにＺ軸を示す。Ｚ軸方向は、例えば、鉛直方向である。載置面１１ａの中心軸Ｏは、Ｚ軸に平行である。なお、鉛直方向に対する静電チャック装置１００の配置形態は一例であり、他の配置形態であってもよい。
　静電チャック装置１００は、ウエハＷ等の板状試料を吸着支持する静電チャック部１０と、静電チャック部１０を支持する基台２０と、熱伝導抑制部５０Ａと、を備える。
（静電チャック部）
　静電チャック部１０は、誘電体基板１１と、吸着電極３０と、を有する。
（誘電体基板）
　誘電体基板１１は、平面視円形又は略円形の板状部材である。本明細書において、誘電体基板１１の厚さ方向を単に「厚さ方向」と呼ぶ場合がある。また、本明細書において、厚さ方向のうち、ウエハＷが搭載される側を「上側」とし、その反対側を「下側」として、静電チャック装置を説明する。本明細書においける「上側」および「下側」は、静電チャック装置の使用時の姿勢の一例を示すものであり、静電チャック装置の使用時の姿勢を限定するものではない。
　誘電体基板１１は、機械的な強度を有し、かつ腐食性ガスおよびそのプラズマに対する耐久性を有する複合焼結体からなることが好ましい。誘電体基板１１を構成する誘電体材料としては、機械的な強度を有し、しかも腐食性ガスおよびそのプラズマに対する耐久性を有するセラミックスが好適に用いられる。誘電体基板１１を構成するセラミックスとしては、例えば、酸化アルミニウム焼結体、窒化アルミニウム焼結体、酸化アルミニウム－炭化ケイ素複合焼結体などが好適に用いられる。
　誘電体基板１１の上面には、ウエハＷが載置される載置面１１ａが構成される。すなわち、誘電体基板１１には、ウエハＷが載置される載置面１１ａが設けられる。本実施形態においては、誘電体基板１１の上面には、上方に突出する複数の突起部１２が所定の間隔で形成されている。
　図２は、図１の静電チャック装置の一部を拡大した断面図である。
　図１、図２に示すように、複数の突起部１２のうち、誘電体基板１１の外周部に位置する突起部１２は、厚さ方向から見て、環状に形成された環状凸部１２Ｃである。環状凸部は連続する形状であることが好ましく、その上面は平らであることが好ましい。環状とは、円環状や略円環状を意味してもよい。環状突起１２Ｃと誘電体基板１１は一体的に形成されていることが好ましく、環状突起１２Ｃと誘電体基板１１とは同じ材料で形成されていることも好ましいが、これらの例のみに限定されない。図２に示すように、環状凸部１２Ｃは、誘電体基板１１の径方向において、任意に選択される幅を、例えば、０．５ｍｍ～５ｍｍの幅Ｌを有する。前記幅Ｌは、０．８ｍｍ～３．５ｍｍや、１．５ｍｍ～２．５ｍｍなどであってもよい。
　環状凸部１２Ｃを含む複数の突起部１２の先端面は、載置面１１ａを形成する。環状凸部１２Ｃの先端面（載置面１１ａ）は、ウエハＷの下面に対して、ウエハＷの周方向の全周にわたって連続して、接触する。環状凸部１２Ｃと突起部１２の高さは同じ又はほぼ同じであることが好ましい。誘電体基板１１には、隣り合う複数の突起部１２の間に、載置面１１ａに対して下側に窪む凹部（谷部）１３が形成される。凹部１３の底面１３ｂは、上側（ウエハＷ側）を向く。
　誘電体基板１１には、ガス孔（図示無し）が好ましく設けられる。ガス孔は、誘電体基板１１を厚さ方向に貫通する。ガス孔は、環状凸部１２Ｃに対して径方向の内側に設けられる。ガス孔は、図示を省略するガス供給装置に繋がる。ガス孔は、載置面１１ａに載置されるウエハＷと凹部１３の底面１３ｂとの間の空間に、ヘリウム（Ｈｅ）などの任意に選択される冷却ガスを供給する。供給される冷却ガスは、載置面１１ａに載置されるウエハＷを冷却する。冷却ガスは、環状凸部１２Ｃの先端面がウエハＷの下面の全周にわたって連続して接触することで、環状凸部１２Ｃの径方向外側への漏出が抑えられる。
（吸着電極）
　吸着電極３０は、誘電体基板１１に埋設される。吸着電極３０は、導電性を有する。吸着電極３０は、誘電体基板１１の内部に位置する。吸着電極３０は、例えば、誘電体基板１１の厚さ方向と直交する平面に沿って層状に延びる。吸着電極３０は、載置面１１ａ、および底面１３ｂの下側に、これらから所定寸法の距離だけ離れて、誘電体基板１１中に配置される。
　吸着電極３０は、給電部（図示無し）を介して、直流電源（図示無し）に接続される。吸着電極３０は、直流電源から供給される直流電流により静電吸着力を発し、ウエハＷを載置面１１ａに吸着させる。なお、吸着電極３０は、任意に選択される形状や数を有してよく、例えば、単極型の吸着電極に限らず、平面視で半円状の２つの電極からなる双極型の吸着電極であってもよい。また、吸着電極３０は、厚さ方向から見て、静電チャック部１０の周方向の一部にのみ設けられていてもよい。また、吸着電極３０は、厚さ方向から見て、静電チャック部１０の周方向に間隔をあけて複数設けられていてもよい。
　吸着電極３０は、任意に選択される材料から形成されることができ、例えば絶縁性材料と導電性材料の複合体から構成される。この複合材に含まれる絶縁性材料は、特に限定されないが、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化イットリウム（ＩＩＩ）（Ｙ２Ｏ３）、イットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）およびＳｍＡｌＯ３からなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。複合材に含まれる導電性材料は、炭化モリブデン（Ｍｏ２Ｃ）、モリブデン（Ｍｏ）、炭化タングステン（ＷＣ）、タングステン（Ｗ）、炭化タンタル（ＴａＣ）、タンタル（Ｔａ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、カーボンブラック、カーボンナノチューブおよびカーボンナノファイバーからなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
　このような吸着電極３０は、予め所定形状に形成したものを用いてもよいし、３次元プリント、蒸着等により形成してもよい。吸着電極３０は、誘電体基板１１を複数回に分けて積層して形成することで、誘電体基板１１中に埋設するようにしてもよい。
（基台）
　本実施形態の基台２０は、厚さのある円板状の金属部材からなる。基台２０は、静電チャック部１０を下側（載置面１１ａの反対側）から支持する。基台２０を構成する材料は任意に選択でき、例えば、熱伝導性、導電性、加工性に優れた金属、またはこれらの金属を含む複合材であれば、特に制限はなく好まし使用することができる。例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ステンレス鋼等が好適に用いられる。静電チャック部の温度を調整可能とするための基台の特徴や構成は、任意に選択することができる。例えば、後述する熱伝導抑制部や下記に述べる流路等により、効果的に静電チャック部の温度を調整することができる。また本実施形態の基台２０は、円板状の構造の内部に水等の液体の冷媒を循環させる流路２１を好ましく有しており、本実施形態では、水冷ベースである。流路２１に循環させる冷媒は任意に選択でき、Ｈｅガス、Ｎ２ガス等のガスであってもよい。このような基台２０は、流路２１に循環させる冷媒によって、静電チャック部１０を冷却し、その温度を調整可能である。
　基台２０は、上側を向く搭載面２０ｔを有する。基台２０の搭載面２０ｔは、誘電体基板１１の下面１１ｂに、接着層２５を介して接着される。接着層２５を形成する材料は任意に選択でき、例えば、ポリイミド樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂等の耐熱性樹脂、あるいは、絶縁性を有するシート状またはフィルム状の接着性樹脂からなる。
（熱伝導抑制部）
　本実施形態における熱伝導抑制部５０Ａは、基台２０に埋設されている。本実施形態において、熱伝導抑制部５０Ａは、基台２０の搭載面２０ｔに形成された凹部２２内に好ましく配置される。凹部２２内は選択される材料で満たされる又は空間のままである。熱伝導抑制部５０Ａは、搭載面２０ｔに設けられる。本実施形態の熱伝導抑制部５０Ａの上面５０ａは、基台２０の搭載面２０ｔと同じ高さに形成される。熱伝導抑制部５０Ａは、基台２０に形成された孔（有底の穴や貫通孔）に配置されていてもよい。例えば前記孔内に設けられてもよい。熱伝導抑制部５０Ａを設ける凹部２２または孔は、必要に応じて、熱伝導抑制部５０Ａを設ける以外の他の用途を兼ねていてもよい。凹部２２の底面は平面であってよいが、この例のみに限定されない。熱伝導抑制部５０Ａを形成する材料は、基台２０を形成する材料とは異なることが好ましい。熱伝導抑制部５０Ａを形成する具体的な材料の例としては、例えば、アルミナ、イットリア、窒化アルミなどが挙げられるが、これら例のみに限定されない。
　図３は、静電チャック装置の熱伝導抑制部の構成を示す平断面図である。
　図３に示すように、本実施形態において、熱伝導抑制部５０Ａは、厚さ方向から見て環状である。熱伝導抑制部５０Ａは、厚さ方向から見て、少なくとも一部が環状凸部１２Ｃよりも径方向の内側に位置する。図２、図３に示すように、本実施形態において、熱伝導抑制部５０Ａの外周縁５０ｓは、厚さ方向から見て、環状凸部１２Ｃの内周縁１２ｓと外周縁１２ｔとの間に位置する。本実施形態において、熱伝導抑制部５０Ａの内周縁５０ｔは、厚さ方向から見て、環状凸部１２Ｃの内周縁１２ｓよりも径方向の内側に位置する。これにより、本実施形態において、厚さ方向から見て、熱伝導抑制部５０Ａの径方向の一部が、環状凸部１２Ｃに重なる。
　なお、熱伝導抑制部５０Ａの外周縁５０ｓは、厚さ方向から見て、環状凸部１２Ｃの内周縁１２ｓよりも径方向の内側に位置していてもよい。つまり、厚さ方向から見て、熱伝導抑制部５０Ａは、環状凸部１２Ｃに重ならず、熱伝導抑制部５０Ａの外周縁５０ｓと、環状凸部１２Ｃの内周縁１２ｓとの間に、径方向の隙間が形成されていてもよい。このような場合、熱伝導抑制部５０Ａと環状凸部１２Ｃの内周縁１２ｓとの距離は任意に選択できるが、例えば、環状凸部１２Ｃの径方向の幅の０～０．５倍や、０．０１～０．７倍や、０．０５～０．８倍や、０．１～１．０倍などであってもよいが、これらの例のみに限定されない。
　図２に示すように、本実施形態において、熱伝導抑制部５０Ａの径方向の幅Ｋは、環状凸部１２Ｃの温度勾配を効果的に緩やかにするために環状凸部１２Ｃの径方向の幅Ｌよりも大きくする事が望ましく、またウエハの冷却効果を抑制し過ぎないようにするため冷却基台２０の厚さより小さくする事が望ましい。熱伝導抑制部５０Ａの径方向の幅Ｋは任意に選択できるが、例えば、０．５ｍｍ以上３０ｍｍ以下とするのが好ましい。幅Ｋは、１．５ｍｍ以上２５ｍｍ以下や、３．０ｍｍ以上２０ｍｍ以下や、７．０ｍｍ以上１５ｍｍ以下などであってもよい。熱伝導抑制部５０Ａの深さ（厚さ）は任意に選択でき、例えば、０．１～１．０ｍｍや、０．５～３．０ｍｍや、１．０～１０．０ｍｍであってもよいが、これら例のみに限定されない。なお本実施形態では幅Ｋは一定であるが、もし幅が一定でない場合は、最も径方向の幅が大きい位置での値を意味してよい。
　また、厚さ方向から見て、環状凸部１２Ｃと熱伝導抑制部５０Ａの一部とが重なる部分の径方向の幅ｄは、環状凸部１２Ｃの径方向の幅Ｌに対し、
　０＜ｄ＜Ｌ／２
となるよう設定することが好ましい。このように設定すると、高温になり易いウエハ最外周部を冷却しつつ環状凸部１２Ｃの温度勾配が急峻になる事を抑制する事が可能となり、更に好ましい。
　熱伝導抑制部５０Ａの熱伝導率は、基台２０の熱伝導率よりも低いことが好ましい。熱伝導抑制部５０Ａは、基台２０を形成する材料、例えば金属や金属を含む複合材よりも、熱伝導率の低い材料により形成されることが好ましい。熱伝導抑制部５０Ａを形成する材料としては、例えば、テフロン（登録商標）やプラスチック材料、有機系や無機系の接着剤、絶縁性の高い碍子や、セラミック材料等が挙げられる。より具体的な好ましい例としては、アルミナ、イットリア、窒化アルミなどが挙げられる。熱伝導抑制部５０Ａは、例えば、空間であってもよい。熱伝導抑制部５０Ａを形成する材料の熱伝導率は、例えば０．１～１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）や、０．５～２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）や、１．０～３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）や、５～５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）や、１０～１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）や、１００～１５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）や、１５０～２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）であってもよいが、これら例のみに限定されない。基台２０の熱伝導率に対する、熱伝導抑制部５０Ａの熱伝導率の比（熱伝導抑制部５０Ａの熱伝導率／基台２０の熱伝導率）は、任意に選択でき、例えば、０．０１～０．１倍や、０．０５～０．５倍や、０．１～０．９倍であってもよいが、これら例のみに限定されない。
　図４は、熱伝導抑制部の有無による、静電チャック装置に保持されたウエハの外周部における温度分布の例を示す図である。
　ここで、熱伝導抑制部５０Ａを備える場合と、熱伝導抑制部５０Ａを備えない場合とで、静電チャック部１０に保持されるウエハＷに対しプラズマ処理を行う際における、静電チャック部１０の外周部の環状凸部１２Ｃやその近傍の温度分布について比較する。
　図４に示すように、熱伝導抑制部５０Ａを備えない場合、ウエハＷの中央部と比較して、環状凸部１２Ｃに接触するウエハＷの外周部では、ウエハＷの径方向外側に向かうにつれて、ウエハＷの温度が急峻に上昇している。
　これに対し、上記実施形態のように、基台２０の搭載面２０ｔに熱伝導抑制部５０Ａを設けた場合、ウエハＷの中央部と比較して、環状凸部１２Ｃに接触するウエハＷの外周部では、ウエハＷの温度が上昇するものの、ウエハＷの径方向外側に向かっても、その温度勾配、すなわち温度上昇が緩やかとなっている。これは、熱伝導抑制部５０Ａによって、基台２０の流路２１に循環させる冷媒によって与えられる静電チャック部１０を冷却する熱（冷熱）の、静電チャック部１０の環状凸部１２Ｃやその近傍への伝導が、抑制されることによるものである。
　このように、熱伝導抑制部５０Ａを備えることによって、静電チャック部１０の環状凸部１２Ｃやその近傍への、基台２０からの熱伝導が抑制される。その結果、温度変化が緩やかになり、ウエハＷに対してプラズマ処理を行う際に、環状凸部１２Ｃに生じる歪みを緩和できる。これらの効果により、環状凸部１２Ｃの歪みによって、ウエハＷと環状凸部１２Ｃとの間から、ヘリウム（Ｈｅ）などの冷却ガスが外部にリークすることが抑えられる。
　本実施形態の静電チャック装置１００は、厚さ方向から見て、少なくとも一部が環状凸部１２Ｃよりも径方向の内側に位置する熱伝導抑制部５０Ａを備える。この構成によれば、静電チャック部１０の環状凸部１２Ｃやその近傍への熱伝導を抑制することができる。これにより、ウエハＷに対してプラズマ処理を行う際に環状凸部１２Ｃに生じる歪みを緩和できる。結果的に、ウエハＷと環状凸部１２Ｃとの間から、ヘリウム（Ｈｅ）などの冷却ガスが外部にリークすることが抑えられる。
　本実施形態の静電チャック部１０において、環状凸部１２Ｃの径方向の幅Ｌより、熱伝導抑制部５０Ａの径方向の幅Ｋが大きいことが好ましい。この構成によれば、静電チャック部１０の環状凸部１２Ｃやその近傍への熱伝導を、より有効に抑制できる。また、熱伝導抑制部５０Ａの径方向の幅Ｋに比較して、環状凸部１２Ｃの径方向の幅Ｌを小さく抑えることで、すなわち小さくすることで、ウエハＷにおける製品の収率を高めることができる。熱伝導抑制部５０Ａの径方向の幅Ｋは、環状凸部１２Ｃの径方向の幅Ｌの１．０～１０倍であってもよく、より好ましくは１．５～９倍であってもよく、さらに好ましくは２～８倍であってもよく、特に好ましくは４～７倍であってもよいが、これら例のみに限定されない。１．１～１．５倍や、１．３倍から１．８倍などであってもよい。
　本実施形態の静電チャック部１０において、厚さ方向から見て、環状凸部１２Ｃと熱伝導抑制部５０Ａの一部とが重なることが好ましい。この構成によれば、環状凸部１２Ｃと熱伝導抑制部５０Ａとの隙間からの熱伝導が抑えられる。これにより、静電チャック部１０の環状凸部１２Ｃ近傍への熱伝導を、有効に抑制できる。
　本実施形態の静電チャック部１０において、環状凸部１２Ｃと熱伝導抑制部５０Ａの一部とが重なる部分の径方向の幅ｄは、環状凸部１２Ｃの径方向の幅Ｌに対し、０＜ｄ＜Ｌ／２の関係を満たすことが好ましい。０＜ｄ＜Ｌ／３や、０＜ｄ＜Ｌ／４や、０＜ｄ＜Ｌ／６であってもよい。このような構成によれば、環状凸部１２Ｃと熱伝導抑制部５０Ａの一部との重なる部分の幅ｄを小さく抑えつつ、静電チャック部１０の環状凸部１２Ｃ近傍への熱伝導を有効に抑制できる。ｄは必要に応じて選択されるが、例えば０．０１ｍｍ～５．０ｍｍや、０．０５ｍｍ～２．５ｍｍや、０．１ｍｍ～２．０ｍｍや、０．３ｍｍ～１．５ｍｍや、０．５ｍｍ～１．０ｍｍなどであってもよいが、これら例のみに限定されない。なお本実施形態では幅ｄは一定であるが、もし幅が一定でない場合は、最も径方向の幅が大きい位置での値を意味してよい。
　本実施形態の静電チャック部１０において、熱伝導抑制部５０Ａの熱伝導率は、基台２０の熱伝導率よりも低い。この構成によれば、静電チャック部１０の環状凸部１２Ｃ近傍への熱伝導を効率良く抑制できる。
　本実施形態の静電チャック部１０において、熱伝導抑制部５０Ａは、基台２０の搭載面２０ｔに形成された凹部２２又は孔に配置されている。この構成によれば、熱伝導抑制部５０Ａを基台２０と一体化しつつ、容易に設けることができる。
［第２実施形態］
　次に、本発明の第２実施形態に係る静電チャック装置について説明する。
　本実施形態の静電チャック装置１００では、上記第１実施形態における静電チャック装置１００と比較して熱伝導抑制部５０Ｂの構成が異なり、他の構成は静電チャック装置１００と共通する。そのため、主として熱伝導抑制部５０Ｂの説明を行い、静電チャック装置１００と共通する構成については説明を省略する。
　図５は、第２実施形態の静電チャック装置における熱伝導抑制部の構成を示す平断面図である。静電チャック装置１００は、静電チャック部１０と、図示略の基台２０と、を備える。また、図示略の基台２０の搭載面２０ｔには、熱伝導抑制部５０Ｂが設けられる。
　本実施形態において、熱伝導抑制部５０Ｂは、厚さ方向から見て、静電チャック部１０の中心軸回りの周方向に、互いの間に同じ間隔をあけて複数設けられる。複数の熱伝導抑制部５０Ｂの各々は、環状凸部１２Ｃと同心状に形成された円弧状の形状を有する。各熱伝導抑制部５０Ｂは、厚さ方向から見て、少なくとも一部が環状凸部１２Ｃよりも径方向の内側に位置する。本実施形態において、厚さ方向から見て、熱伝導抑制部５０Ｂの径方向の一部が、環状凸部１２Ｃに重なる。
　各熱伝導抑制部５０Ｂは、厚さ方向から見て、その幅が、例えば径方向の幅が、一定又はほぼ一定であることが好ましい。各熱伝導抑制部５０Ｂは、厚さ方向から見て角がなく曲面のみから形成されている。しかしながら、必要に応じて、例えば扇状の形状を有するなど、角部を有してもよい。熱伝導抑制部５０Ｂの数は任意に選択でき、偶数でも奇数でもよい。例えば、２～２００や、３～１００や、４～５０や、６～３０や、８～１５や、１０～１２などが挙げられるが、これらの例のみに限定されない。熱伝導抑制部５０Ｂの形状や大きさは、厚さ方向から見て、全て同じ又はほぼ同じであることが好ましいが、必要に応じて、形状や大きさが異なっていてもよい。例えば、第二～四実施形態の熱伝導抑制部の形状から二つ以上を選択し、これらを互いに組み合わせて配置してもよい。第二と第三実施形態の熱伝導抑制部の組み合わせや、第三と第四実施形態の熱伝導抑制部の組み合わせや、第二と第四実施形態の熱伝導抑制部の組み合わせが、例として挙げられる。熱伝導抑制部５０Ｂは、規則性をもってバランスよく配置されることが好ましい。例えば、周方向に互いの間に間隔をあけて、異なる形状の熱伝導抑制部５０Ｂが、交互に配置されてもよい。
　本実施形態の静電チャック装置１００は、厚さ方向から見て、少なくとも一部が環状凸部１２Ｃよりも径方向の内側に位置する熱伝導抑制部５０Ｂを備える。この構成によれば、静電チャック部１０の環状凸部１２Ｃ近傍への熱伝導を抑制することができる。これにより、ウエハＷに対してプラズマ処理を行う際に環状凸部１２Ｃに生じる歪みを緩和できる。結果的に、ウエハＷと環状凸部１２Ｃとの間から、ヘリウム（Ｈｅ）などの冷却ガスが外部にリークすることが抑えられる。
　本実施形態の静電チャック装置１００において、熱伝導抑制部５０Ｂは、静電チャック部１０の中心軸回りの周方向に互いの間に間隔をあけて複数設けられる。これにより、周方向で隣り合う熱伝導抑制部５０Ｂ同士の間においては、熱伝導の抑制が抑えられる。したがって、熱伝導抑制部５０Ｂによって、静電チャック部１０の環状凸部１２Ｃやその近傍への熱伝導が抑制される領域の面積を抑えることができる、すなわち前記面積を小さくすることができる。
　ここで、熱伝導抑制部５０Ｂにより、静電チャック部１０の環状凸部１２Ｃやその近傍への熱伝導を抑制することで、環状凸部１２Ｃに生じる歪みが緩和される一方で、環状凸部１２Ｃ近傍における静電チャック部１０の冷却が十分に行えず、ウエハＷに対するプラズマ処理に悪影響が及ぶ可能性がある。これに対し、本実施形態では、熱伝導抑制部５０Ｂを、周方向に間隔をあけて設けることで、環状凸部１２Ｃ近傍における静電チャック部１０の冷却が十分に行えなくなる領域を小さく抑えることができる。その結果、ウエハＷに対するプラズマ処理に悪影響が及ぶ領域を抑え、製品の収率を高めることができる。
　本実施形態の静電チャック装置１００において、熱伝導抑制部５０Ｂは、環状凸部１２Ｃと同心状に形成された円弧状である。これにより、熱伝導抑制部５０Ｂを容易に形成できる。
［第３実施形態］
　次に、本発明の第３実施形態に係る静電チャック装置について説明する。
　本実施形態の静電チャック装置１００では、上記第１、第２実施形態における静電チャック装置１００と比較して熱伝導抑制部５０Ｃの構成が異なり、他の構成は静電チャック装置１００と共通する。そのため、主として熱伝導抑制部５０Ｃの説明を行い、静電チャック装置１００と共通する構成については説明を省略する。
　図６は、第３実施形態の静電チャック装置における熱伝導抑制部の構成を示す平断面図である。静電チャック装置１００は、静電チャック部１０と、図示略の基台２０と、を備える。また、図示略の基台２０の搭載面２０ｔには、熱伝導抑制部５０Ｃが設けられる。
　本実施形態において、熱伝導抑制部５０Ｃは、厚さ方向から見て、静電チャック部１０の中心軸回りの周方向に互いの間に間隔をあけて複数設けられる。複数の熱伝導抑制部５０Ｃの各々は、環状凸部１２Ｃの曲率半径Ｒ１に対し、熱伝導抑制部５０Ｃの曲率半径Ｒ２が小さい円弧状である。各熱伝導抑制部５０Ｃは、厚さ方向から見て、その中央部５０ｒが、環状凸部１２Ｃと重なっている。各熱伝導抑制部５０Ｃは、厚さ方向から見て、両端部５０ｐ、５０ｑが環状凸部１２Ｃよりも径方向の内側に位置する。
　本実施形態の静電チャック装置１００は、厚さ方向から見て、少なくとも一部が環状凸部１２Ｃよりも径方向の内側に位置する熱伝導抑制部５０Ｃを備える。この構成によれば、静電チャック部１０の環状凸部１２Ｃやその近傍への熱伝導を抑制することができる。これにより、ウエハＷに対してプラズマ処理を行う際に環状凸部１２Ｃに生じる歪みを緩和できる。結果的に、ウエハＷと環状凸部１２Ｃとの間から、ヘリウム（Ｈｅ）などの冷却ガスが外部にリークすることが抑えられる。
　本実施形態の静電チャック装置１００において、熱伝導抑制部５０Ｃは、静電チャック部１０の中心軸回りの周方向に、互いの間に間隔をあけて複数設けられる。これにより、熱伝導抑制部５０Ｃによって、静電チャック部１０の環状凸部１２Ｃやその近傍への熱伝導が抑制される領域の面積を抑えることができる、すなわち前記面積を小さくすることができる。したがって、上記第２実施形態と同様、環状凸部１２Ｃやその近傍における静電チャック部１０の冷却が十分に行えなくなる領域を小さく抑えることができる。その結果、ウエハＷに対するプラズマ処理に悪影響が及ぶ領域を抑え、製品の収率を高めることができる。
　本実施形態の静電チャック装置１００において、熱伝導抑制部５０Ｃは、環状凸部１２Ｃの曲率半径Ｒ１に対し、熱伝導抑制部５０Ｃの曲率半径Ｒ２が小さい円弧状である。これにより、各熱伝導抑制部５０Ｃは、中央部５０ｒに対し、両端部５０ｐ、５０ｑが環状凸部１２Ｃよりも径方向の内側に位置する。各熱伝導抑制部５０Ｃは、中央部５０ｒから両端部５０ｐ、５０ｑに向かって、熱伝導を抑制する効果や位置が漸次変化する。これにより、熱伝導抑制部５０Ｃが設けられている部分と、熱伝導抑制部５０Ｃが設けられていない部分との境界部近傍で、熱伝導を抑制する効果が急激に変化することが抑えられる。したがって、環状凸部１２Ｃに生じる歪みを効果的に抑制できる。環状凸部１２Ｃの曲率半径Ｒ１に対する、熱伝導抑制部５０Ｃの曲率半径Ｒ２の比率は任意に選択でき、例えば前記比（Ｒ２／Ｒ１）は、１／１～１／１．５や、１／１．５～１／５や、１／５～１／１０や、１／１０～１／２０などが考えられるが、これらの例のみに限定されない。
［第４実施形態］
　次に、本発明の第４実施形態に係る静電チャック装置について説明する。
　本実施形態の静電チャック装置１００では、上記第１～第３実施形態における静電チャック装置１００と比較して熱伝導抑制部５０Ｄの構成が異なり、他の構成は静電チャック装置１００と共通する。そのため、主として熱伝導抑制部５０Ｄの説明を行い、静電チャック装置１００と共通する構成については説明を省略する。
　図７は、第４実施形態の静電チャック装置における熱伝導抑制部の構成を示す平断面図である。静電チャック装置１００は、静電チャック部１０と、図示略の基台２０と、を備える。また、図示略の基台２０の搭載面２０ｔには、熱伝導抑制部５０Ｄが設けられる。
　本実施形態において、熱伝導抑制部５０Ｄは、厚さ方向から見て、静電チャック部１０の中心軸回りの周方向に間隔をあけて複数設けられる。複数の熱伝導抑制部５０Ｄの各々は、厚さ方向から見て、環状凸部１２Ｃの曲率半径Ｒ１よりも小さい半径Ｒ３を有した円形状である。各熱伝導抑制部５０Ｄは、厚さ方向から見て、その一部が、環状凸部１２Ｃと重なり、残りの部分が環状凸部１２Ｃよりも径方向の内側に位置する。
　本実施形態の静電チャック装置１００は、厚さ方向から見て、少なくとも一部が環状凸部１２Ｃよりも径方向の内側に位置する熱伝導抑制部５０Ｄを備える。この構成によれば、静電チャック部１０の環状凸部１２Ｃ近傍への熱伝導を抑制することができる。これにより、ウエハＷに対してプラズマ処理を行う際に環状凸部１２Ｃに生じる歪みを緩和できる。結果的に、ウエハＷと環状凸部１２Ｃとの間から、ヘリウム（Ｈｅ）などの冷却ガスが外部にリークすることが抑えられる。
　本実施形態の静電チャック装置１００において、熱伝導抑制部５０Ｄは、静電チャック部１０の中心軸回りの周方向に間隔をあけて複数設けられる。これにより、熱伝導抑制部５０Ｄによって、静電チャック部１０の環状凸部１２Ｃ近傍への熱伝導が抑制される領域の面積を抑えることができる。したがって、上記第２、第３実施形態と同様、環状凸部１２Ｃ近傍における静電チャック部１０の冷却が十分に行えなくなる領域を小さく抑えることができる。その結果、ウエハＷに対するプラズマ処理に悪影響が及ぶ領域を抑え、製品の収率を高めることができる。
　本実施形態の静電チャック装置１００において、熱伝導抑制部５０Ｄは、厚さ方向から見て、環状凸部１２Ｃの曲率半径Ｒ１よりも小さい半径Ｒ３を有した円形状である。これにより、各熱伝導抑制部５０Ｄは、厚さ方向から見て環状凸部１２Ｃと重なる部分から、環状凸部１２Ｃの周方向の両側に向かって、熱伝導を抑制する効果が漸次変化する。これにより、熱伝導抑制部５０Ｄが設けられている部分と、熱伝導抑制部５０Ｄが設けられていない部分との境界部近傍で、熱伝導を抑制する効果が急激に変化することが抑えられる。したがって、環状凸部１２Ｃに生じる歪みを抑制できる。静電チャック部の直径に対する熱伝導抑制部５０Ｄの半径の比率（熱伝導抑制部５０Ｄの半径／静電チャック部の半径）は任意い選択されるが、例えば、１／１．５～１／５や、１／５～１／１０や、１／１０～１／２０などが挙げられるが、これら例のみに限定されない。
［半導体製造装置］
　図８は、上述の静電チャック装置を有する半導体製造装置の例を示す概略説明図である。半導体製造装置１０００は、静電チャック装置１００と、真空チャンバ２００と、上部電極３００と、磁石４００と、ガス供給手段５００と、真空ポンプ６００と、真空度安定化システム７００と、を有する。
　真空チャンバ２００は、静電チャック装置１００を収容し、内部でプラズマ処理を行う反応場として用いられる。真空チャンバ２００は、半導体製造装置に用いられる公知の構成を採用することができる。真空チャンバ２００は、板状試料の出し入れを行う不図示のゲートを有する。
　上部電極３００は、真空チャンバ２００内に収容され、真空チャンバ２００内にプラズマを発生させる際に静電チャック装置１００と協働して用いられる対向電極である。上部電極３００は、不図示の電源に接続される。
　磁石４００は、真空チャンバ２００の周囲に配置され、真空チャンバ２００内の上部電極３００と静電チャック装置１００との間の空間に縦方向の磁界を発生させる。
　ガス供給手段５００は、真空チャンバ２００内にプラズマガスＧを供給する。ガス供給手段５００は、例えば、上部電極３００に設けられたガス孔から、真空チャンバ２００内にプラズマガスＧを供給する。
　真空ポンプ６００は、真空チャンバ２００内の気体を排気し、プラズマを発生させる雰囲気を整える。真空ポンプ６００は、例えば、真空チャンバ２００において静電チャック装置１００よりも下方に接続されている。
　真空度安定化システム７００は、真空チャンバ２００内における真空度の安定化を図る。真空度安定化システム７００は、検出器７１０と、検出器７１０による検出結果に基づいて半導体製造装置１０００を制御する制御部７２０と、を有する。
　検出器７１０は、真空チャンバ２００内の真空度を検出する。検出器７１０は、１つであってもよく、複数であってもよい。
　制御部７２０は、検出器７１０により検出される真空チャンバ２００内の真空度の検出値に基づいて、半導体製造装置１０００を制御する。制御部７２０は、上記項目の検出値と、ガス供給手段５００で真空チャンバ２００内に供給するプラズマガスＧの供給量と、真空ポンプ６００の動作と、の対応関係を予め記憶している。制御部７２０は、検出値と上記対応関係とに基づいて、真空チャンバ２００内の真空度が予め定めた範囲に収まるように、半導体製造装置１０００をフィードバック制御する。
　これにより、真空度安定化システム７００は、半導体製造装置１０００における真空チャンバ２００内の真空度の変動を抑制し、状態を安定化させる。
　なお、制御部７２０は、真空度安定化システム７００の固有の構成であってもよく、半導体製造装置１０００の制御を行う制御装置が、機能を兼ねていてもよい。
　本実施形態の半導体製造装置１０００によれば、上述した静電チャック装置１００を有するため、ウエハＷと環状凸部１２Ｃとの間からの冷却ガスの真空チャンバ２００内へのリークを抑制できる。
　また、半導体製造装置１０００は、静電チャック装置１００によりウエハＷと環状凸部１２Ｃとの間からの冷却ガスの真空チャンバ２００内へのリークを抑制すると共に、真空度安定化システム７００により、真空チャンバ２００内の真空度の変動を抑制可能である。そのため、安定したプラズマ処理が可能となり、歩留まりが改善した半導体製造装置とすることができる。
　以上に、本発明の実施形態およびその変形例を説明したが、実施形態および変形例における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。
　例えば、上記実施形態では、ウエハＷに対してプラズマ処理を施すようにしたが、ウエハＷに対する処理や装置は、プラズマ処理以外の他の処理や装置であってもよい。
　また、上述の実施形態では、熱伝導抑制部として、熱伝導率が基台よりも低い部材を基台の搭載面に配置する場合について説明した。しかしながら、例えば、基台の搭載面の一部に凹部を設けて、凹部の中に部材を満たさない状態のまま、内部の空間を熱伝導抑制部として用いることで、接着層２５との接触面積を低減するなどして、静電チャック部への熱伝達を低減させてもよい。
　１０…静電チャック部
　１１…誘電体基板
　１１ａ…載置面
　１１ｂ…下面
　１２…突起部
　１２Ｃ…環状凸部
　１２ｓ…環状凸部の内周縁
　１２ｔ…環状凸部の外周縁
　１３…凹部
　１３ｂ…底面
　２０…基台
　２０ｔ…搭載面
　２１…流路
　２２…凹部
　２５…接着層
　３０…吸着電極
　５０ａ…上面
　５０Ａ～５０Ｄ…熱伝導抑制部
　５０ｐ、５０ｑ…両端部
　５０ｒ…熱伝導抑制部の中央部
　５０ｓ…熱伝導抑制部の外周縁
　５０ｔ…熱伝導抑制部の内周縁
　１００…静電チャック装置
　２００…真空チャンバ
　３００…上部電極
　４００…磁石
　５００…ガス供給手段
　６００…真空ポンプ
　７００…真空度安定化システム
　７１０…検出器
　７２０…制御部
　１０００　半導体製造装置
　ｄ…幅
　Ｇ…プラズマガス
　Ｋ，Ｌ…幅
　Ｏ…中心軸
　Ｒ１，Ｒ２…曲率半径
　Ｒ３…半径
　Ｗ…ウエハ（板状試料）

Claims (10)

  1. 　板状試料が載置される載置面を有する誘電体基板、及び前記誘電体基板の内部に配置される吸着電極を有する静電チャック部と、
    　前記載置面と反対の裏面側から前記静電チャック部を支持し、前記静電チャック部の温度を調整可能な基台と、を備え、
    　前記静電チャック部は、前記誘電体基板の上面の外周部から上方に突出し、前記静電チャック部の厚さ方向から見て、環状に形成された、環状凸部を有し、
    　前記基台は、
    　　前記静電チャック部が搭載される搭載面と、
    　　前記搭載面に設けられる熱伝導抑制部と、を有し、
    　前記熱伝導抑制部は、前記厚さ方向から見て、少なくとも一部が前記環状凸部よりも径方向の内側に位置する、
    静電チャック装置。
  2. 　前記環状凸部の径方向の幅Ｌより、前記熱伝導抑制部の径方向の幅Ｋが大きい、
    請求項１に記載の静電チャック装置。
  3. 　前記厚さ方向から見て、前記環状凸部と前記熱伝導抑制部の一部とが重なる、
    請求項１に記載の静電チャック装置。
  4. 　前記厚さ方向から見て、前記環状凸部と前記熱伝導抑制部の一部とが重なる部分の径方向の幅ｄは、前記環状凸部の径方向の幅Ｌに対し、
    　０＜ｄ＜Ｌ／２
    である、
    請求項３に記載の静電チャック装置。
  5. 　前記熱伝導抑制部の熱伝導率は、前記基台の熱伝導率よりも低い、請求項１に記載の静電チャック装置。
  6. 　前記熱伝導抑制部は、前記静電チャック部の中心軸回りの周方向に、互いの間に間隔をあけて複数設けられる、
    請求項１に記載の静電チャック装置。
  7. 　前記熱伝導抑制部は、前記環状凸部と同心状に形成された円弧状の形状を有する、
    請求項６に記載の静電チャック装置。
  8. 　前記環状凸部の曲率半径Ｒ１に対し、前記熱伝導抑制部の曲率半径Ｒ２が小さい、
    請求項７に記載の静電チャック装置。
  9. 　前記熱伝導抑制部は、前記厚さ方向から見て、前記環状凸部の曲率半径Ｒ１よりも小さい半径Ｒ３を有した円形状である、
    請求項６に記載の静電チャック装置。
  10. 　前記熱伝導抑制部は、前記搭載面に形成された孔又は凹部内に配置される、
    請求項１～９の何れか一項に記載の静電チャック装置。
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