JP2023006679A

JP2023006679A - electrostatic chuck

Info

Publication number: JP2023006679A
Application number: JP2021109403A
Authority: JP
Inventors: 哲朗糸山; Tetsuro Itoyama; 淳平上藤; Jumpei Kamifuji
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2021-06-30
Filing date: 2021-06-30
Publication date: 2023-01-18

Abstract

To provide an electrostatic chuck capable of suppressing deterioration of a discharge suppression effect in a processing.SOLUTION: An electrostatic chuck 110 comprises: a ceramic dielectric substrate 11 having a first main surface 11a on which an absorption object is mounted, a second main surface 11b on the side opposite to the main surface, and a penetration hole 15 provided from the second main surface to the first main surface; a metal base plate 50 having a gas introduction path 53 supporting the dielectric substrate and communicating with the penetration hole; a bonding layer 60 that includes an open part 60s that is arranged between the dielectric substrate and a base plate, and communicates with the penetration hole and the gas introduction path; and a ceramic porous part 70 that is provided to the gas introduction path and includes an upper surface and an opposite lower surface on the dielectric substrate side. When a direction vertical to the first direction directed to the dielectric substrate from the base plate is a second direction, the upper surface of the porous part is arranged overlapping with the open part viewed in the second direction, and comprises a position deviation prevention material 90 formed of an elastic body with an insulation quality between the porous part and the gas introduction path.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明の態様は、一般的に、静電チャックに関する。 Aspects of the present invention relate generally to electrostatic chucks.

アルミナ等のセラミック誘電体基板のあいだに電極を挟み込み、焼成することで作製されるセラミック製の静電チャックは、内蔵する電極に静電吸着用電力を印加し、シリコンウェーハ等の基板を静電力によって吸着するものである。このような静電チャックにおいては、セラミック誘電体基板の表面と、吸着対象物である基板の裏面と、の間にヘリウム（Ｈｅ）等の不活性ガスを流し、吸着対象物である基板の温度をコントロールしている。 A ceramic electrostatic chuck is manufactured by sandwiching an electrode between ceramic dielectric substrates such as alumina and firing the chuck. It is adsorbed by In such an electrostatic chuck, an inert gas such as helium (He) is flowed between the front surface of the ceramic dielectric substrate and the back surface of the substrate to be attracted, and the temperature of the substrate to be attracted is changed. is controlling

例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置、スパッタリング装置、イオン注入装置、エッチング装置など、基板に対する処理を行う装置において、処理中に基板の温度上昇を伴うものがある。このような装置に用いられる静電チャックでは、セラミック誘電体基板と吸着対象物である基板との間にＨｅ等の不活性ガスを流し、基板に不活性ガスを接触させることで基板の温度上昇を抑制している。 2. Description of the Related Art For example, some apparatuses for processing a substrate, such as a CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus, a sputtering apparatus, an ion implantation apparatus, and an etching apparatus, accompany a temperature rise of the substrate during the processing. In an electrostatic chuck used in such an apparatus, an inert gas such as He is caused to flow between a ceramic dielectric substrate and a substrate to be adsorbed, and the substrate is brought into contact with the inert gas to raise the temperature of the substrate. is suppressed.

Ｈｅ等の不活性ガスによる基板温度の制御を行う静電チャックにおいては、セラミック誘電体基板及びセラミック誘電体基板を支持する金属製のベースプレートに、Ｈｅ等の不活性ガスを導入するための穴（ガス導入路）が設けられる。 In an electrostatic chuck that controls the substrate temperature with an inert gas such as He, holes ( gas introduction path) is provided.

ここで、装置内で基板を処理する際、ガス導入路内において放電が発生することがある。特許文献１には、ガス導入路内にセラミック焼結多孔体を設け、セラミック焼結多孔体の構造及び膜孔をガス流路にすることで、ガス導入路内での絶縁性を向上させた静電チャックが開示されている。 Here, when a substrate is processed in the apparatus, electric discharge may occur in the gas introduction path. In Patent Document 1, a sintered ceramic porous body is provided in the gas introduction path, and the structure and membrane pores of the sintered ceramic porous body are used as the gas flow path, thereby improving the insulation in the gas introduction path. An electrostatic chuck is disclosed.

特許文献２には、アーク放電を抑制するために、多孔質プラグ２４４をチャック本体のチャック空洞部とベース空洞部に延在させて配置することが記載されている。 Patent Literature 2 describes placing a porous plug 244 extending into the chuck cavity and the base cavity of the chuck body in order to suppress arc discharge.

特許文献３には、冷却プレートの筒状孔に緻密質プラグが配置され、緻密質プラグの上面がセラミックプレートの下面にセラミック接合された静電チャックが開示されている。 Patent Document 3 discloses an electrostatic chuck in which a dense plug is arranged in a cylindrical hole of a cooling plate, and the upper surface of the dense plug is ceramic-bonded to the lower surface of a ceramic plate.

特許文献４には、セラミック板あるいはベース部材に形成された収容質に多孔質体を配置し、多孔質体の周りに環状プロテクト材を配置し、該プロテクト材の外周側に接合層を配置する構成が記載されている
In Patent Document 4, a porous body is arranged in a container formed in a ceramic plate or a base member, an annular protective material is arranged around the porous body, and a bonding layer is arranged on the outer peripheral side of the protective material. configuration is described

しかしながら、セラミック誘電体基板と、金属製のベースプレートとでは熱膨張係数に差がある。また、セラミック誘電体基板とベースプレートとの熱膨張の程度が異なることに起因して、ウェーハ加工時に静電チャックに加わる熱によって、多孔体に応力が加わりその位置が所望の位置から変化したり、多孔体にクラック等の破損が生じたりする恐れがあることが分かった。 However, there is a difference in thermal expansion coefficient between the ceramic dielectric substrate and the metal base plate. In addition, due to the difference in the degree of thermal expansion between the ceramic dielectric substrate and the base plate, stress is applied to the porous body due to heat applied to the electrostatic chuck during wafer processing. It has been found that there is a possibility that damage such as cracks may occur in the porous body.

特開２０１０－１２３７１２号公報JP 2010-123712 A 特開２０１９－２１２９１０号公報JP 2019-212910 A 特開２０２０－０５７７８６号公報JP 2020-057786 A 特開２０２１－０５７４６８号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-057468

本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、ガス導入路内に多孔質部を設けた構造において、ウェーハ加工中に放電抑制効果が低下することを抑制できる静電チャックを提供することを目的とする。 The present invention has been made based on recognition of such problems, and provides an electrostatic chuck capable of suppressing deterioration of the discharge suppressing effect during wafer processing in a structure in which a porous portion is provided in a gas introduction path. intended to

第１の発明は、吸着の対象物を載置する第１主面と、前記第１主面とは反対側の第２主面と、前記第２主面から前記第１主面にかけて設けられた貫通孔と、を有するセラミック誘電体基板と、前記セラミック誘電体基板を支持し、前記貫通孔と連通するガス導入路を有する金属製のベースプレートと、前記セラミック誘電体基板と前記ベースプレートとの間に配置され、前記貫通孔および前記ガス導入路と連通する開口部を有する接合層と、前記ガス導入路に設けられ、前記セラミック誘電体基板側の上面と、前記上面と反対側の下面とを有するセラミック質の多孔質部と、を備え、前記ベースプレートから前記セラミック誘電体基板へ向かう第１方向、前記第１方向に対して垂直な方向を第２方向としたときに、前記第２方向視において、前記多孔質部の前記上面は前記開口部と重なるよう配置されており、前記多孔質部と前記ガス導入路との間に絶縁性の弾性体からなる位置ずれ防止部を備えた静電チャックである。 A first invention is provided with a first principal surface on which an object to be sucked is placed, a second principal surface on the side opposite to the first principal surface, and the second principal surface and the first principal surface. a metal base plate that supports the ceramic dielectric substrate and has a gas introduction path that communicates with the through holes; and between the ceramic dielectric substrate and the base plate. a bonding layer having an opening communicating with the through-hole and the gas introduction path; an upper surface provided in the gas introduction path, the upper surface facing the ceramic dielectric substrate; and a lower surface opposite to the upper surface. a first direction from the base plate to the ceramic dielectric substrate and a direction perpendicular to the first direction as a second direction, viewed in the second direction wherein the upper surface of the porous portion is arranged so as to overlap with the opening, and a positional deviation prevention portion made of an insulating elastic body is provided between the porous portion and the gas introduction path. It's Chuck.

この静電チャックによれば、ウェーハ加工時にセラミック誘電体基板と金属製ベースプレートとの膨張差などにより多孔質部に応力が加わった場合でも、多孔質部が破損することを抑制し、かつ、多孔質部の位置がずれ放電抑制効果が低下することを抑制することができる。 According to this electrostatic chuck, even when stress is applied to the porous portion due to the difference in expansion between the ceramic dielectric substrate and the metal base plate during wafer processing, damage to the porous portion is suppressed and the porous portion is It is possible to suppress the deterioration of the discharge suppressing effect due to the positional deviation of the solid portion.

第２の発明は、第１の発明において、前記多孔質部は、前記ガス導入路内において位置が可変に構成される静電チャックである。 A second invention is the electrostatic chuck according to the first invention, wherein the porous portion is configured to be positionally variable within the gas introduction path.

この静電チャックによれば、ウェーハ加工時にセラミック誘電体基板と金属製ベースプレートとの膨張差などにより多孔質部に応力が加わった場合でも、多孔質部が破損することを効果的に抑制することができる According to this electrostatic chuck, even if stress is applied to the porous portion due to the difference in expansion between the ceramic dielectric substrate and the metal base plate during wafer processing, it is possible to effectively suppress damage to the porous portion. can

第３の発明は、第１または２の発明において、前記第１方向に垂直な平面に投影したときに、前記多孔質部は、前記上面を含む第１部分と、前記下面を含む第２部分と、前記第１部分と前記第２部分との間に位置する第３部分と、を有し、前記位置ずれ防止部は、前記多孔質部と前記ガス導入路との間であって、前記多孔質部の前記第２部分および前記第３部分のいずれかに対応する位置に設けられる静電チャックである。 A third invention is the first or second invention, wherein the porous portion comprises a first portion including the upper surface and a second portion including the lower surface when projected onto a plane perpendicular to the first direction. and a third portion located between the first portion and the second portion, wherein the positional deviation prevention portion is between the porous portion and the gas introduction path, and the The electrostatic chuck is provided at a position corresponding to either the second portion or the third portion of the porous portion.

この静電チャックによれば、多孔質部の位置ずれを効果的に抑制することができる。また、プラズマによる位置ずれ防止部のエロージョンを抑制することができる。 According to this electrostatic chuck, displacement of the porous portion can be effectively suppressed. In addition, erosion of the positional deviation prevention portion due to plasma can be suppressed.

第４の発明は、第３の発明において、前記位置ずれ防止部は、前記第２部分に対応する位置に設けられる静電チャックである。 A fourth invention is the electrostatic chuck according to the third invention, wherein the positional deviation prevention portion is provided at a position corresponding to the second portion.

この静電チャックによれば、多孔質部の位置ずれをより効果的に抑制することができる。また、プラズマによる位置ずれ防止部のエロージョンを抑制することができる。 According to this electrostatic chuck, displacement of the porous portion can be more effectively suppressed. In addition, erosion of the positional deviation prevention portion due to plasma can be suppressed.

第５の発明は、第４の発明において、前記位置ずれ防止部は、前記第２部分に対応する位置であって、前記下面近傍に設けられる静電チャックである。 A fifth invention is the electrostatic chuck according to the fourth invention, wherein the positional deviation prevention portion is provided near the lower surface at a position corresponding to the second portion.

この静電チャックによれば、多孔質部の位置ずれをさらに効果的に抑制することができる。また、プラズマによる位置ずれ防止部のエロージョンを抑制することができる。 According to this electrostatic chuck, the displacement of the porous portion can be more effectively suppressed. In addition, erosion of the positional deviation prevention portion due to plasma can be suppressed.

第６の発明は、第１～第５のいずれか１つの発明において、前記位置ずれ防止部は、セラミック、樹脂、の少なくとも１つを含む静電チャックである。 A sixth aspect of the invention is the electrostatic chuck according to any one of the first to fifth aspects of the invention, wherein the positional deviation prevention portion includes at least one of ceramic and resin.

この静電チャックによれば、多孔質部の位置ずれを長期間に亘って抑制することができる。 According to this electrostatic chuck, displacement of the porous portion can be suppressed for a long period of time.

第７の発明は、第１～第６のいずれか１つの発明において、前記位置ずれ防止部は環状であり、前記多孔質部の外周および前記下面の少なくともいずれかと前記ガス導入路との間に配置される静電チャックである。 In a seventh invention based on any one of the first to sixth inventions, the positional deviation prevention portion is annular, and is provided between at least one of the outer periphery of the porous portion and the lower surface and the gas introduction path. Deployed electrostatic chuck.

この静電チャックによれば、多孔質部の位置ずれを効果的に抑制することができる。 According to this electrostatic chuck, displacement of the porous portion can be effectively suppressed.

第８の発明は、第７の発明において、前記位置ずれ防止部は、耐プラズマ性を備えた樹脂製のＯリングである静電チャックである。 An eighth invention is the electrostatic chuck according to the seventh invention, wherein the positional deviation prevention portion is a plasma-resistant resin O-ring.

この静電チャックによれば、簡便な構造で多孔質部の位置ずれを効果的に抑制することができる。 According to this electrostatic chuck, the displacement of the porous portion can be effectively suppressed with a simple structure.

第９の発明は、第１～第６のいずれか１つの発明において、前記位置ずれ防止部はばね状であり、前記ガス導入路と前記多孔質部の下面との間に配置される静電チャックである。 In a ninth aspect, in any one of the first to sixth aspects, the positional deviation prevention portion is spring-shaped, and is disposed between the gas introduction passage and the lower surface of the porous portion. It's Chuck.

本発明の態様によれば、ガス導入路内に多孔質部を設けた構造においてウェーハ加工中に放電抑制効果が変化することを抑制できる静電チャックが提供される。 An aspect of the present invention provides an electrostatic chuck capable of suppressing a change in discharge suppressing effect during wafer processing in a structure in which a porous portion is provided in a gas introduction path.

実施形態に係る静電チャックを例示する模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating an electrostatic chuck according to an embodiment; FIG. 図２（ａ）～図２（ｃ）は、実施形態に係る静電チャックを例示する模式図である。2A to 2C are schematic diagrams illustrating the electrostatic chuck according to the embodiment. 図３（ａ）および図３（ｂ）は、実施形態に係る静電チャックを例示する模式図である。FIGS. 3A and 3B are schematic diagrams illustrating the electrostatic chuck according to the embodiment. 図４（ａ）および図４（ｂ）は、実施形態に係る静電チャックを例示する模式的断面図である。4A and 4B are schematic cross-sectional views illustrating the electrostatic chuck according to the embodiment.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same reference numerals are given to the same constituent elements, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

図１は、本実施形態に係る静電チャックを例示する模式的断面図である。
図１に表したように、実施形態に係る静電チャック１１０は、セラミック誘電体基板１１と、ベースプレート５０と、多孔質部７０と、を備える。
セラミック誘電体基板は例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、ＳｉＣ、Ｙ２Ｏ３等である。好ましくはＡｌ２Ｏ３である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating an electrostatic chuck according to this embodiment.
As shown in FIG. 1, the electrostatic chuck 110 according to the embodiment includes a ceramic dielectric substrate 11, a base plate 50, and a porous portion .
Ceramic dielectric substrates are, for example, Al2O3, AlN, SiC, Y2O3, and the like. Al2O3 is preferred.

セラミック誘電体基板１１は、例えば焼結セラミックによる平板状の基材であり、シリコンウェーハなどの半導体基板等の吸着の対象物Ｗを載置する第１主面１１ａと、この第１主面１１ａとは反対側の第２主面１１ｂと、を有する。セラミック誘電体基板１１には、第２主面１１ｂから第１主面１１ａにかけて設けられた貫通孔１５を備えている。貫通孔１５にはヘリウム（Ｈｅ）等の伝達ガスが供給される。 The ceramic dielectric substrate 11 is, for example, a plate-like substrate made of sintered ceramic, and has a first main surface 11a on which an object W to be sucked, such as a semiconductor substrate such as a silicon wafer, is placed. and a second major surface 11b on the opposite side. The ceramic dielectric substrate 11 has a through hole 15 extending from the second main surface 11b to the first main surface 11a. A transfer gas such as helium (He) is supplied to the through hole 15 .

セラミック誘電体基板１１には、電極１２が設けられる。電極１２は、セラミック誘電体基板１１の第１主面１１ａと、第２主面１１ｂと、のあいだに介設されている。すなわち、電極１２は、セラミック誘電体基板１１の中に挿入されるように形成されている。静電チャック１１０は、この電極１２に吸着保持用電圧８０を印加することによって、電極１２の第１主面１１ａ側に電荷を発生させ、静電力によって対象物Ｗを吸着保持する。 Electrodes 12 are provided on the ceramic dielectric substrate 11 . Electrode 12 is interposed between first main surface 11 a and second main surface 11 b of ceramic dielectric substrate 11 . That is, electrode 12 is formed to be inserted into ceramic dielectric substrate 11 . The electrostatic chuck 110 applies an attraction-holding voltage 80 to the electrode 12 to generate electric charge on the first main surface 11a side of the electrode 12, and attracts and holds the object W by electrostatic force.

ここで、本実施形態の説明においては、ベースプレート５０からセラミック誘電体基板１１へ向かう方向をＺ方向（第１方向の一例に相当する）、Ｚ方向と略直交する方向の１つをＹ方向（第２方向の一例に相当する）、Ｚ方向及びＹ方向に略直交する方向をＸ方向（第２方向の一例に相当する）ということにする。 Here, in the description of the present embodiment, the direction from the base plate 50 to the ceramic dielectric substrate 11 is the Z direction (corresponding to an example of the first direction), and one of the directions substantially orthogonal to the Z direction is the Y direction ( (corresponding to an example of the second direction), and the direction substantially orthogonal to the Z direction and the Y direction is referred to as the X direction (corresponding to an example of the second direction).

電極１２は、セラミック誘電体基板１１の第１主面１１ａ及び第２主面１１ｂに沿って薄膜状に設けられている。電極１２は、対象物Ｗを吸着保持するための吸着電極である。電極１２は、単極型でも双極型でもよい。 The electrodes 12 are provided in the form of thin films along the first main surface 11 a and the second main surface 11 b of the ceramic dielectric substrate 11 . The electrode 12 is an attraction electrode for attracting and holding the object W. As shown in FIG. Electrode 12 may be monopolar or bipolar.

電極１２には、セラミック誘電体基板１１の第２主面１１ｂ側に延びる接続部２０が設けられている。接続部２０は、電極１２と導通するビア（中実型）やビアホール（中空型）、もしくは金属端子をロウ付けなどの適切な方法で接続したものである。 The electrode 12 is provided with a connecting portion 20 extending toward the second main surface 11 b of the ceramic dielectric substrate 11 . The connection portion 20 is formed by connecting vias (solid type) or via holes (hollow type) electrically connected to the electrodes 12, or by connecting metal terminals by an appropriate method such as brazing.

ベースプレート５０は、セラミック誘電体基板１１を支持する金属製の部材である。
ベースプレート５０には、ガス導入路５３が設けられる。ガス導入路５３は、ベースプレート５０を例えば貫通するように設けられる。ガス導入路５３は、ベースプレート５０を貫通せず、他のガス導入路５３の途中から分岐してセラミック誘電体基板１１側まで設けられていてもよい。また、ガス導入路５３は、ベースプレート５０の複数箇所に設けられていてもよい。 The base plate 50 is a metal member that supports the ceramic dielectric substrate 11 .
A gas introduction path 53 is provided in the base plate 50 . The gas introduction path 53 is provided so as to penetrate the base plate 50, for example. The gas introduction path 53 may not penetrate the base plate 50 but may branch from the middle of another gas introduction path 53 and extend to the ceramic dielectric substrate 11 side. Also, the gas introduction passages 53 may be provided at a plurality of locations on the base plate 50 .

ガス導入路５３は、貫通孔１５と連通する。対象物Ｗを吸着保持した状態でガス導入路５３からヘリウム（Ｈｅ）等の伝達ガスを導入すると、対象物Ｗと溝１４(後述)との間に設けられた空間に伝達ガスが流れ、対象物Ｗを伝達ガスによって直接冷却することができるようになる。セラミック誘電体基板１１は、図２（ａ）に表した接合層６０によってベースプレート５０の上に固定される。 The gas introduction path 53 communicates with the through hole 15 . When a transfer gas such as helium (He) is introduced from the gas introduction path 53 while the object W is being adsorbed and held, the transfer gas flows into a space provided between the object W and the groove 14 (described later). Object W can now be cooled directly by the transfer gas. The ceramic dielectric substrate 11 is fixed on the base plate 50 by the bonding layer 60 shown in FIG. 2(a).

接合層６０は、Ｚ方向において、ベースプレート５０とセラミック誘電体基板１１との間の一部に設けられ、ベースプレート５０とセラミック誘電体基板１１とを接合する。接合層６０は、セラミック誘電体基板１１の貫通孔１５およびガス導入路５３と連通する開口部６０ｓを有する。接合層６０は、樹脂材料を含む。接合層６０としては、例えばシリコーン接着剤の硬化層が用いられる。 The bonding layer 60 is provided partially between the base plate 50 and the ceramic dielectric substrate 11 in the Z direction to bond the base plate 50 and the ceramic dielectric substrate 11 together. The bonding layer 60 has an opening 60 s that communicates with the through hole 15 of the ceramic dielectric substrate 11 and the gas introducing path 53 . The bonding layer 60 contains a resin material. As the bonding layer 60, for example, a cured layer of a silicone adhesive is used.

ベースプレート５０は、例えば、アルミニウム製の上部５０ａと下部５０ｂとに分けられており、上部５０ａと下部５０ｂとのあいだに連通路５５が設けられている。連通路５５は、一端側が入力路５１に接続され、他端側が出力路５２に接続される。 The base plate 50 is divided into, for example, an aluminum upper portion 50a and a lower portion 50b, and a communicating passage 55 is provided between the upper portion 50a and the lower portion 50b. The communication path 55 has one end connected to the input path 51 and the other end connected to the output path 52 .

ベースプレート５０は、静電チャック１１０の温度調整を行う役目も果たす。例えば、静電チャック１１０を冷却する場合には、入力路５１から冷却媒体を流入し、連通路５５を通過させ、出力路５２から流出させる。これにより、冷却媒体によってベースプレート５０の熱を吸収し、その上に取り付けられたセラミック誘電体基板１１を冷却することができる。一方、静電チャック１１０を保温する場合には、連通路５５内に保温媒体を入れることも可能である。または、セラミック誘電体基板１１やベースプレート５０に発熱体を内蔵させることも可能である。このように、ベースプレート５０を介してセラミック誘電体基板１１の温度が調整されると、静電チャック１１０で吸着保持される対象物Ｗの温度を調整することができる。 The base plate 50 also serves to adjust the temperature of the electrostatic chuck 110 . For example, when cooling the electrostatic chuck 110 , the cooling medium is introduced from the input path 51 , passed through the communication path 55 , and discharged from the output path 52 . Thereby, the heat of the base plate 50 can be absorbed by the cooling medium, and the ceramic dielectric substrate 11 attached thereon can be cooled. On the other hand, when the electrostatic chuck 110 is to be kept warm, it is also possible to put a heat retaining medium in the communicating path 55 . Alternatively, the ceramic dielectric substrate 11 or the base plate 50 can have a built-in heating element. When the temperature of the ceramic dielectric substrate 11 is adjusted via the base plate 50 in this manner, the temperature of the object W attracted and held by the electrostatic chuck 110 can be adjusted.

また、セラミック誘電体基板１１の第１主面１１ａ側には、必要に応じてドット１３が設けられており、ドット１３の間に溝１４が設けられている。この溝１４は連通していて、静電チャック１１０に搭載された対象物Ｗの裏面と溝１４とのあいだに空間が形成される。 Dots 13 are provided on the first main surface 11a side of the ceramic dielectric substrate 11 as necessary, and grooves 14 are provided between the dots 13 . This groove 14 communicates, and a space is formed between the rear surface of the object W mounted on the electrostatic chuck 110 and the groove 14 .

溝１４には、セラミック誘電体基板１１に設けられた貫通孔１５が接続される。 A through hole 15 provided in the ceramic dielectric substrate 11 is connected to the groove 14 .

ドット１３の高さ（溝１４の深さ）、ドット１３及び溝１４の面積比率、形状等を適宜選択することで、対象物Ｗの温度や対象物Ｗに付着するパーティクルを好ましい状態にコントロールすることができる。 By appropriately selecting the height of the dots 13 (the depth of the grooves 14), the area ratio of the dots 13 and the grooves 14, the shape, etc., the temperature of the object W and the particles adhering to the object W are controlled in a preferable state. be able to.

多孔質部７０は、ベースプレート５０に設けられたガス導入路５３に設けられる。多孔質部７０は、ベースプレート５０（ガス導入路５３）のセラミック誘電体基板１１側に嵌め込まれる。多孔質部７０は、例えば、ガス導入路５３内において位置が可変に構成されている。 The porous portion 70 is provided in the gas introduction path 53 provided in the base plate 50 . The porous portion 70 is fitted into the ceramic dielectric substrate 11 side of the base plate 50 (gas introduction path 53). The porous portion 70 is configured to be variable in position within the gas introduction passage 53, for example.

図２（ａ）～図２（ｃ）は、実施形態に係る静電チャックを例示する模式図である。図２（ａ）は、多孔質部７０の周辺を例示する断面図である。図２（ａ）は、図１に示すＡ部の拡大図に相当する。図２（ｂ）は、多孔質部７０を例示する平面図である。図２（ｃ）は、多孔質部７０を例示する模式的断面図である。
図３（ａ）および図３（ｂ）は、実施形態に係る静電チャックを例示する模式図である。
図２（ａ）に表したように、例えば、ベースプレート５０（ガス導入路５３）のセラミック誘電体基板１１側には、座ぐり部５３ａが設けられる。座ぐり部５３ａはガス導入路５３の一部である。座ぐり部５３ａは、筒状に設けられる。座ぐり部５３ａの内径を適切に設計することで、多孔質部７０は、座ぐり部５３ａに嵌合される。
本明細書において、「多孔質部７０とガス導入路５３との間」とは、ガス導入路５３（座ぐり部５３ａ）と多孔質部７０の外周(緻密領域７３の側面７３ｓ)との間、および、ガス導入路５３（座ぐり部５３ａ）と多孔質部７０の下面７０Ｂとの間、ガス導入路５３内部等が該当する。 2A to 2C are schematic diagrams illustrating the electrostatic chuck according to the embodiment. FIG. 2A is a cross-sectional view illustrating the periphery of the porous portion 70. FIG. FIG. 2(a) corresponds to an enlarged view of the A portion shown in FIG. FIG. 2B is a plan view illustrating the porous portion 70. FIG. FIG. 2C is a schematic cross-sectional view illustrating the porous portion 70. As shown in FIG.
FIGS. 3A and 3B are schematic diagrams illustrating the electrostatic chuck according to the embodiment.
As shown in FIG. 2A, for example, a counterbore 53a is provided on the ceramic dielectric substrate 11 side of the base plate 50 (gas introduction path 53). The counterbore portion 53 a is part of the gas introduction passage 53 . The counterbore portion 53a is provided in a tubular shape. By appropriately designing the inner diameter of the counterbore portion 53a, the porous portion 70 is fitted into the counterbore portion 53a.
In this specification, "between the porous portion 70 and the gas introduction path 53" means between the gas introduction path 53 (counterbored portion 53a) and the outer periphery of the porous portion 70 (the side surface 73s of the dense region 73). , and between the gas introducing path 53 (counterbored portion 53a) and the lower surface 70B of the porous portion 70, the inside of the gas introducing path 53, and the like.

図２（ａ）および図２（ｃ）に示すように、多孔質部７０は、上面７０Ｕと、下面７０Ｂと、を有する。多孔質部７０の上面７０Ｕは、セラミック誘電体基板１１の第２主面１１ｂと対向している。絶縁体プラグ７０の上面７０Ｕは、絶縁体プラグ７０のＺ方向（第１方向）の端面である。下面７０Ｂは上面７０Ｕと反対側の面である。
多孔質部７０は、上面７０Ｕを含む第１部分７０１と、下面７０Ｂを含む第２部分７０２と、第１部分７０１と第２部分７０２との間に位置する第３部分７０３と、を有する。Ｚ方向において、第２部分７０２、第３部分７０３、第１部分７０１の順に並んで配置される。第３部分７０３は例えば、多孔質部７０のＺ軸に沿う長さＬの中心を含むように設定してもよい。第１部分７０１と第２部分７０２との間には第３部分７０３のほかにも部分を備えていてもよい。 As shown in FIGS. 2A and 2C, the porous portion 70 has an upper surface 70U and a lower surface 70B. An upper surface 70U of the porous portion 70 faces the second main surface 11b of the ceramic dielectric substrate 11. As shown in FIG. An upper surface 70U of the insulator plug 70 is an end surface of the insulator plug 70 in the Z direction (first direction). The lower surface 70B is the surface opposite to the upper surface 70U.
The porous portion 70 has a first portion 701 including an upper surface 70U, a second portion 702 including a lower surface 70B, and a third portion 703 positioned between the first portion 701 and the second portion 702. In the Z direction, the second portion 702, the third portion 703, and the first portion 701 are arranged in order. The third portion 703 may be set, for example, to include the center of the length L along the Z-axis of the porous portion 70 . A portion other than the third portion 703 may be provided between the first portion 701 and the second portion 702 .

Ｘ方向またはＹ方向視(第２方向視)において、多孔質部７０の上面７０Ｕは、開口部６０ｓと重なるよう配置される。多孔質部７０の上面７０Ｕは、接合層６０の開口部６０ｓ内に位置する。多孔質部７０の上面７０Ｕと、セラミック誘電体基板１１の第２主面１１ｂとの間には隙間ＳＰがないことが好ましい。それによって放電を効果的に抑制することができる。好ましくは多孔質部７０の上面７０Ｕはセラミック誘電体基板１１の第２主面１１ｂと接している。 When viewed in the X direction or the Y direction (viewed in the second direction), the upper surface 70U of the porous portion 70 is arranged so as to overlap the opening 60s. The upper surface 70U of the porous portion 70 is positioned within the opening 60s of the bonding layer 60 . It is preferable that there be no gap SP between the upper surface 70U of the porous portion 70 and the second main surface 11b of the ceramic dielectric substrate 11 . Discharge can thereby be effectively suppressed. Preferably, upper surface 70U of porous portion 70 is in contact with second main surface 11b of ceramic dielectric substrate 11 .

多孔質部７０は、ガス導入路５３内において接着剤などで位置を一定程度固定されていてもよいが、位置が可変に構成されていることがより好ましい。それによって、ウェーハ加工時にセラミック誘電体基板１１と金属製ベースプレート５０との膨張差などにより多孔質部７０に加わる応力によって多孔質部７０が破損することを抑制できる。 The position of the porous portion 70 may be fixed to a certain degree in the gas introduction passage 53 with an adhesive or the like, but it is more preferable that the position of the porous portion 70 is variable. As a result, it is possible to suppress damage to the porous portion 70 due to stress applied to the porous portion 70 due to the difference in expansion between the ceramic dielectric substrate 11 and the metal base plate 50 during wafer processing.

図２（ｂ）に表したように、多孔質部７０は、例えば、複数の孔を有する多孔領域７１と、多孔領域７１よりも緻密な緻密領域７３と、を有する。
多孔質部７０は、柱状（例えば円柱状）である。また、多孔領域７１は、柱状（例えば円柱状）である。緻密領域７３は、多孔領域７１と接している、または、多孔領域７１と連続している。緻密領域７３と多孔領域７１とは別体であってもよい。一例として、多孔領域７１の外周に、緻密領域７３として１または２以上に分割されたセラミックスリーブを配置してもよい。図２（ｂ）に示すように、この例ではＺ方向に沿って見たときに、緻密領域７３は、多孔領域７１の外周を囲む。緻密領域７３は、多孔領域７１の側面７１ｓを囲む筒状（例えば円筒状）である。言い換えれば、多孔領域７１は、緻密領域７３をＺ方向に貫通するように設けられている。ガス導入路５３から流入したガスは、多孔領域７１に設けられた複数の孔を通り、貫通孔１５を通って溝１４に供給される。 As shown in FIG. 2B , the porous portion 70 has, for example, a porous region 71 having a plurality of holes and a dense region 73 denser than the porous region 71 .
The porous portion 70 is columnar (for example, columnar). Moreover, the porous region 71 is columnar (for example, columnar). Dense region 73 is in contact with porous region 71 or continuous with porous region 71 . Dense region 73 and porous region 71 may be separate bodies. As an example, a ceramic sleeve divided into one or two or more portions as the dense region 73 may be arranged around the perimeter of the porous region 71 . As shown in FIG. 2(b), in this example, the dense region 73 surrounds the perimeter of the porous region 71 when viewed along the Z direction. The dense region 73 has a tubular shape (for example, cylindrical shape) surrounding the side surface 71s of the porous region 71 . In other words, the porous region 71 is provided so as to penetrate the dense region 73 in the Z direction. The gas flowing from the gas introduction path 53 passes through a plurality of holes provided in the porous region 71 and is supplied to the groove 14 through the through holes 15 .

このような多孔領域７１を有する多孔質部７０を設けることにより、貫通孔１５に流れるガスの流量を確保しつつ、多孔質部７０における熱伝導率を高めることができるため、吸着の対象物Ｗに対してウェーハ温度均一性の高い温度制御を行うことができる。また、多孔質部７０が緻密領域７３を有することにより、多孔質部７０の剛性（機械的な強度）を向上させることができる。 By providing the porous portion 70 having such a porous region 71, it is possible to increase the thermal conductivity of the porous portion 70 while ensuring the flow rate of the gas flowing through the through-hole 15. It is possible to perform temperature control with high wafer temperature uniformity. Moreover, since the porous portion 70 has the dense region 73, the rigidity (mechanical strength) of the porous portion 70 can be improved.

緻密領域７３は、多孔領域７１に比べて孔が少ない領域、または、実質的に孔を有さない領域である。緻密領域７３の気孔率（パーセント：％）は、多孔領域７１の気孔率（％）よりも低い。そのため、緻密領域７３の密度（グラム／立方センチメートル：ｇ／ｃｍ^３）は、多孔領域７１の密度（ｇ／ｃｍ^３）よりも高い。緻密領域７３が多孔領域７１に比べて緻密であることにより、例えば、緻密領域７３の剛性（機械的な強度）は、多孔領域７１の剛性よりも高い。 Dense region 73 is a region that has fewer pores than porous region 71 or has substantially no pores. The porosity (percentage: %) of dense region 73 is lower than the porosity (%) of porous region 71 . Therefore, the density of the dense regions 73 (grams per cubic centimeter: g/cm ³ ) is higher than the density of the porous regions 71 (g/cm ³ ). Since the dense region 73 is denser than the porous region 71 , for example, the rigidity (mechanical strength) of the dense region 73 is higher than that of the porous region 71 .

緻密領域７３の気孔率は、例えば、緻密領域７３の全体積に占める、緻密領域７３に含まれる空間（孔）の体積の割合である。多孔領域７１の気孔率は、例えば、多孔領域７１の全体積に占める、多孔領域７１に含まれる空間（孔）の体積の割合である。例えば、多孔領域７１の気孔率は、５％以上４０％以下、好ましくは１０％以上３０％以下であり、緻密領域７３の気孔率は、０％以上５％以下である。 The porosity of the dense region 73 is, for example, the ratio of the volume of the spaces (pores) included in the dense region 73 to the total volume of the dense region 73 . The porosity of the porous region 71 is, for example, the ratio of the volume of the spaces (pores) included in the porous region 71 to the total area of the porous region 71 . For example, the porous region 71 has a porosity of 5% or more and 40% or less, preferably 10% or more and 30% or less, and the dense region 73 has a porosity of 0% or more and 5% or less.

緻密領域７３の厚さ（多孔領域７１の側面７１ｓと、緻密領域７３の側面７３ｓと、の間の長さＬ０）は、例えば、１００μｍ以上３０００μｍ以下である。 The thickness of the dense region 73 (the length L0 between the side surface 71s of the porous region 71 and the side surface 73s of the dense region 73) is, for example, 100 μm or more and 3000 μm or less.

多孔質部７０の材料には、絶縁性を有するセラミックが用いられる。多孔質部７０（多孔領域７１及び緻密領域７３のそれぞれ）は、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）及び酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）の少なくともいずれかを含む。これにより、多孔質部７０の高いウェーハ温度均一性と高い剛性とを得ることができる。 Ceramic having insulating properties is used as the material of the porous portion 70 . The porous portion 70 (the porous region 71 and the dense region 73 respectively) contains at least one of aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ), titanium oxide (TiO ₂ ) and yttrium oxide (Y ₂ O ₃ ). Thereby, high wafer temperature uniformity and high rigidity of the porous portion 70 can be obtained.

例えば、多孔質部７０は、酸化アルミニウム、酸化チタン、及び酸化イットリウムのいずれかを主成分とする。 For example, the porous portion 70 is mainly composed of any one of aluminum oxide, titanium oxide, and yttrium oxide.

本明細書において、セラミック誘電体基板１１の酸化アルミニウムなどのセラミックス純度は、蛍光Ｘ線分析、ＩＣＰ－ＡＥＳ法（Inductively Coupled Plasma－Atomic Emission Spectrometry：高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法）などにより測定することができる。 In this specification, the purity of ceramics such as aluminum oxide of the ceramic dielectric substrate 11 is measured by fluorescent X-ray analysis, ICP-AES method (Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry), or the like. be able to.

例えば、多孔領域７１の材料と緻密領域７３の材料とは、同じである。ただし、多孔領域７１の材料は緻密領域７３の材料と異なっていてもよい。多孔領域７１の材料の組成は、緻密領域７３の材料の組成と異なっていてもよい。 For example, the material of porous region 71 and the material of dense region 73 are the same. However, the material of porous region 71 may be different from the material of dense region 73 . The composition of the material of the porous regions 71 may differ from the composition of the material of the dense regions 73 .

図３（ａ）および図３（ｂ）を参照してさらに説明する。
図２（ａ）および（ｂ）に示すように、多孔質部７０とガス導入路５３との間に、位置ずれ防止部９０が設けられる。この例では、位置ずれ防止部９０は多孔質部７０およびガス導入路５３のそれぞれと接して配置されている。例えば多孔質部７０のうち、緻密領域７３の側面(外周)７３ｓと、ガス導入路５３の座ぐり部５３ａとの間に位置ずれ防止部９０が配置される。位置ずれ防止部９０は、絶縁性の弾性体からなる。
上述した通り、多孔質部７０の上面７０Ｕと、セラミック誘電体基板１１の第２主面１１ｂとの間に隙間ＳＰがあると、この隙間ＳＰにて放電が生じ、セラミック誘電体基板１１や多孔体７０などが破損する恐れがある。そのため、隙間ＳＰが極力ゼロとなるように多孔質部７０の上面７０Ｕを配置している。 Further description will be made with reference to FIGS. 3(a) and 3(b).
As shown in FIGS. 2( a ) and 2 ( b ), a positional deviation prevention portion 90 is provided between the porous portion 70 and the gas introduction passage 53 . In this example, the positional deviation prevention portion 90 is arranged in contact with each of the porous portion 70 and the gas introduction passage 53 . For example, the positional deviation prevention portion 90 is arranged between the side surface (periphery) 73 s of the dense region 73 and the counterbore portion 53 a of the gas introduction passage 53 in the porous portion 70 . The positional deviation prevention portion 90 is made of an insulating elastic body.
As described above, if there is a gap SP between the upper surface 70U of the porous portion 70 and the second main surface 11b of the ceramic dielectric substrate 11, discharge occurs in this gap SP, causing the ceramic dielectric substrate 11 and the porous substrate 11 to dissipate. The body 70 and the like may be damaged. Therefore, the upper surface 70U of the porous portion 70 is arranged so that the gap SP becomes zero as much as possible.

ところが、ウェーハ加工時に処理チャンバ内が高温となり、静電チャックも高温に曝される。セラミック誘電体基板１１と金属製のベースプレート５０とでは熱膨張に差がある。セラミックスの線熱膨張係数は３～７×１０^－６／℃程度、金属の線膨張係数は１０～３０×１０^－６／℃程度である。図３（ａ）に示すように、静電チャックが高温に曝された際のベースプレート５０の熱膨張Ｆ２は、セラミック誘電体基板１１の熱膨張Ｆ１より大きい。一方、静電チャック１１０使用時に、ベースプレート５０は、その外周がチャンバに固定されている(図示省略)。したがって、ベースプレート５０は外周が固定された状態で膨張する。一方、ベースプレート５０とセラミック誘電体基板１１との間に配置される接合層６０はベースプレート５０の変形に追従して変形する。そのため、図３（ｂ）に示すように、多孔質部７０の上面７０Ｕにおいて、セラミック誘電体基板１１の第２主面１１ｂとの間の隙間ＳＰが大きくなり、放電抑制効果が低下する恐れがある。また、多孔質部７０に応力が加わって多孔質部７０が破損する恐れがある。 However, the inside of the processing chamber becomes hot during wafer processing, and the electrostatic chuck is also exposed to high temperatures. There is a difference in thermal expansion between the ceramic dielectric substrate 11 and the metal base plate 50 . The coefficient of linear thermal expansion of ceramics is about 3 to 7×10 ^-6 /°C, and the coefficient of linear expansion of metals is about 10 to 30×10 ^-6 /°C. As shown in FIG. 3A, the thermal expansion F2 of the base plate 50 is greater than the thermal expansion F1 of the ceramic dielectric substrate 11 when the electrostatic chuck is exposed to high temperatures. On the other hand, when the electrostatic chuck 110 is used, the outer periphery of the base plate 50 is fixed to the chamber (not shown). Therefore, the base plate 50 expands with its outer periphery fixed. On the other hand, the bonding layer 60 arranged between the base plate 50 and the ceramic dielectric substrate 11 deforms following the deformation of the base plate 50 . Therefore, as shown in FIG. 3B, the gap SP between the upper surface 70U of the porous portion 70 and the second main surface 11b of the ceramic dielectric substrate 11 becomes large, and there is a possibility that the discharge suppressing effect may deteriorate. be. In addition, stress may be applied to the porous portion 70 and the porous portion 70 may be damaged.

多孔質部７０とガス導入路５３との間位置に位置ずれ防止部９０を設けることで、多孔質部７０の上面よＵとセラミック誘電体基板１１の第２主面１１ｂとの間の隙間ＳＰが変化することを抑制でき、放電抑制効果が変化することを防止できる。また、多孔質部７０に加わる応力を位置ずれ防止部９０によって緩和することができ多孔質部７０の破損を抑制できる。さらに、位置ずれ防止部９０が絶縁性であるため、放電を効果的に抑制できる。 The gap SP between the upper surface U of the porous portion 70 and the second main surface 11 b of the ceramic dielectric substrate 11 is formed by providing the positional deviation prevention portion 90 between the porous portion 70 and the gas introduction path 53 . can be suppressed from changing, and the discharge suppressing effect can be prevented from changing. In addition, the stress applied to the porous portion 70 can be relieved by the positional deviation preventing portion 90, and damage to the porous portion 70 can be suppressed. Furthermore, since the positional deviation prevention portion 90 is insulative, discharge can be effectively suppressed.

位置ずれ防止部９０は、多孔質部７０とガス導入路５３との間であって、多孔質部７０のうち第２部分７０２および第３部分７０３のいずれかに対応する位置に設けられる。位置ずれ防止部９０を多孔質部７０の第３部分７０３に対応する位置に配置する例では、位置ずれ防止部９０は座ぐり部５３ａと緻密領域７３の側面(外周)７３ｓ、すなわち多孔質部７０の外周の少なくとも一部に配置される。位置ずれ防止部９０を多孔質部７０の上面７０Ｕから一定の距離離間した下側の位置に配置することで、多孔質部７０の位置ずれを効果的に抑制することができる。また、位置ずれ防止部９０をプラズマからより離間した位置に配置できるため、位置ずれ防止部９０のプラズマによるエロージョンを抑制できる。位置ずれ防止部９０は、多孔質部７０のうち第２部分７０２に対応する位置に設けられることが好ましい。また、位置ずれ防止部９０を、多孔質部７０のうち第２部分７０２に対応する位置であって、下面７０Ｂ近傍に設けることがより好ましい。図３（ｂ）に示すように、多孔質部７０の外周部分に隙間ＳＰが生じる場合には、位置ずれ防止部９０を多孔質部７０の外周部分に接して配置することも好ましい。 The positional deviation prevention portion 90 is provided between the porous portion 70 and the gas introduction passage 53 and at a position corresponding to either the second portion 702 or the third portion 703 of the porous portion 70 . In an example in which the positional deviation preventing portion 90 is disposed at a position corresponding to the third portion 703 of the porous portion 70, the positional deviation preventing portion 90 is formed between the counterbored portion 53a and the side surface (periphery) 73s of the dense region 73, that is, the porous portion It is arranged on at least part of the circumference of 70 . Positional displacement of the porous portion 70 can be effectively suppressed by arranging the positional displacement prevention portion 90 at a lower position spaced apart from the upper surface 70U of the porous portion 70 by a certain distance. In addition, since the positional deviation preventing portion 90 can be arranged at a position further apart from the plasma, erosion of the positional deviation preventing portion 90 due to the plasma can be suppressed. It is preferable that the positional deviation prevention portion 90 is provided at a position corresponding to the second portion 702 in the porous portion 70 . Further, it is more preferable to provide the positional deviation prevention portion 90 in the vicinity of the lower surface 70B of the porous portion 70 at a position corresponding to the second portion 702 . As shown in FIG. 3B, when the gap SP is generated in the outer peripheral portion of the porous portion 70, it is also preferable to dispose the positional deviation preventing portion 90 in contact with the outer peripheral portion of the porous portion 70. FIG.

位置ずれ防止部９０を構成する材料は、弾性体である。耐プラズマ性に優れることも好ましい。具体的には、位置ずれ防止部９０は、セラミック、樹脂の少なくとも１つを含む。樹脂の例として、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。セラミックの例として、アルミナ、ジルコニア、イットリアなどが挙げられる。 The material forming the positional deviation prevention portion 90 is an elastic body. It is also preferable to have excellent plasma resistance. Specifically, the misalignment prevention portion 90 includes at least one of ceramic and resin. Examples of resins include fluorine resins, silicone resins, and epoxy resins. Examples of ceramics include alumina, zirconia, yttria, and the like.

図２に示すように、一例として、位置ずれ防止部材９０は環状であり、多孔質部７０の外周を囲うように配置される。多孔質部７０の外周および下面７０Ｕの少なくともいずれかとガス導入路５３（座ぐり部５３ａ）との間に配置する。多孔質部７０の外周に位置ずれ防止部９０を配置する場合、例えば位置ずれ防止部９０が多孔質部７０の外周を囲うように配置してもよい。図２（ａ）に示すように、位置ずれ防止部９０を多孔質部７０の下面７０Ｕに接して配置すれば、位置ずれ防止部９０の弾性効果によって、より効果的に位置ずれを防止でき好ましい。例えば位置ずれ防止部材９０は耐プラズマ性を備えた樹脂製のＯリングである。これによって簡便な手段で効果的に多孔質部７０の位置ずれを抑制することができる。 As shown in FIG. 2 , as an example, the misalignment prevention member 90 is annular and arranged so as to surround the outer periphery of the porous portion 70 . It is arranged between at least one of the outer periphery and the lower surface 70U of the porous portion 70 and the gas introduction passage 53 (counterbore portion 53a). When disposing the positional deviation preventing portion 90 on the outer periphery of the porous portion 70 , the positional deviation preventing portion 90 may be disposed, for example, so as to surround the outer periphery of the porous portion 70 . As shown in FIG. 2(a), if the positional deviation preventing portion 90 is arranged in contact with the lower surface 70U of the porous portion 70, the elastic effect of the positional deviation preventing portion 90 can more effectively prevent the positional deviation, which is preferable. . For example, the misalignment prevention member 90 is a resin O-ring having plasma resistance. This makes it possible to effectively suppress the displacement of the porous portion 70 with a simple means.

図４（ａ）及び図４（ｂ）は、他の実施形態に係る静電チャックを例示する模式的断面図である。
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、本実施形態では、位置ずれ防止部材９０は、その一端９０ａが多孔質部７０の下面７０Ｂに接して配置されている。位置ずれ防止部９０の一端９０ａの反対側の他端９０ｂを有し、他端９０ｂは固定部(図示しない)などに接続されてもよい。位置ずれ防止部材９０はばね状であり、多孔質部７０の下面７０から上方に押し上げることで、ウェーハ加工時に多孔質部７０の上面７０Ｕとセラミック誘電体基板１１の第２主面１１ｂとの間に隙間ＳＰが生じることを抑制している。この構成によれば多孔質部７０の位置ずれを効果的に抑制することができる。
図４（ａ）に示す例では位置ずれ防止部材９０として複数のばねを多孔質部７０の下面７０Ｂと接する位置であり、かつ、ガス導入路５３の内壁近傍に配置している。
図４（ｂ）に示す例では、位置ずれ防止部材９０として１つのばねを多孔質部７０の下面７０Ｂと接する位置であり、かつガス導入路５３全体に配置している。
これらは位置ずれ防止部材９０をばねで構成する場合の一例であって本発明はこれに限定されない。例えば、位置ずれ防止部材９０を１つの環状のばねで構成し、多孔質部７０の下面７０Ｂと接する位置であり、かつ、ガス導入路５３の内壁近傍に配置してもよい。また、１つの環状のばねの中央に、さらに別のばねを配置して位置ずれ防止部９０を構成してもよい。このとき、ガス導入路５３の内壁近傍に配置される環状のばねの力を、中央に配置される別のばねの力よりも大きくしてもよい。位置ずれ防止部９０を複数のばねで構成し、ガス導入路５３全体に配置してもよい。位置ずれ防止部９０を複数のばねで構成し、ガス導入路５３全体に配置する際に、ガス導入路５３の内壁近傍に配置されるばねの力を、ガス導入路の中央部分に配置されるばねの力よりも大きくしてもよい。なお、多孔質部７０と位置ずれ防止部９０とが直接接しておらず間に介在物があってもよい。
ばねの材質は例えばアルミナやジルコニア、イットリア、窒化アルミ等のセラミックスあるいはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）等の樹脂である。
FIGS. 4A and 4B are schematic cross-sectional views illustrating electrostatic chucks according to other embodiments.
As shown in FIGS. 4(a) and 4(b), in this embodiment, the misalignment prevention member 90 is arranged such that one end 90a thereof is in contact with the lower surface 70B of the porous portion 70. As shown in FIG. It has the other end 90b on the opposite side of the one end 90a of the misalignment prevention portion 90, and the other end 90b may be connected to a fixing portion (not shown) or the like. The misalignment prevention member 90 is spring-shaped, and is pushed upward from the lower surface 70 of the porous portion 70, thereby preventing the gap between the upper surface 70U of the porous portion 70 and the second main surface 11b of the ceramic dielectric substrate 11 during wafer processing. It is suppressed that the gap SP is generated in the According to this configuration, it is possible to effectively suppress the displacement of the porous portion 70 .
In the example shown in FIG. 4( a ), a plurality of springs are arranged as the misalignment preventing member 90 at positions in contact with the lower surface 70 B of the porous portion 70 and near the inner wall of the gas introduction passage 53 .
In the example shown in FIG. 4( b ), one spring as the misalignment prevention member 90 is arranged at a position in contact with the lower surface 70 B of the porous portion 70 and over the entire gas introduction passage 53 .
These are examples of the case where the positional deviation prevention member 90 is composed of a spring, and the present invention is not limited to this. For example, the misalignment prevention member 90 may be configured by a single annular spring, and may be arranged at a position in contact with the lower surface 70B of the porous portion 70 and near the inner wall of the gas introduction passage 53 . Further, another spring may be arranged in the center of one annular spring to configure the positional deviation prevention portion 90 . At this time, the force of the annular spring arranged near the inner wall of the gas introduction passage 53 may be made larger than the force of another spring arranged in the center. The positional deviation prevention part 90 may be composed of a plurality of springs and arranged over the entire gas introduction path 53 . When the misalignment prevention part 90 is composed of a plurality of springs and is arranged in the entire gas introduction passage 53, the force of the spring arranged near the inner wall of the gas introduction passage 53 is applied to the central portion of the gas introduction passage. It may be greater than the force of the spring. It should be noted that the porous portion 70 and the misalignment prevention portion 90 may not be in direct contact with each other, and there may be an intervening material between them.
The material of the spring is, for example, ceramics such as alumina, zirconia, yttria or aluminum nitride, or resin such as polyetheretherketone (PEEK), polyoxymethylene (POM) or polyetherimide (PEI).

以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。例えば、静電チャック１１０として、クーロン力を用いる構成を例示したが、ジョンソン・ラーベック力を用いる構成であっても適用可能である。また、前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。 The embodiments of the present invention have been described above. However, the invention is not limited to these descriptions. For example, as the electrostatic chuck 110, a configuration using Coulomb force was illustrated, but a configuration using Johnson-Rahbek force is also applicable. In addition, the above-described embodiments are also included in the scope of the present invention as long as they are provided with the features of the present invention, as long as they are appropriately modified in design by those skilled in the art. Moreover, each element provided in each of the above-described embodiments can be combined as long as it is technically possible, and a combination of these is also included in the scope of the present invention as long as it includes the features of the present invention.

１１セラミック誘電体基板、１１ａ第１主面、１１ｂ第２主面、１２電極、１３ドット、１４溝、１５貫通孔、２０接続部、５０ベースプレート、５０Ｕ上面、５０ａ上部、５０ｂ下部、５１入力路、５２出力路、５３ガス導入路、５３ａ座ぐり部、５５連通路、６０接合層、６０ｓ開口部、７０多孔質部、７０Ｂ下面、７０Ｕ上面、７０１第１部分、７０２第２部分、７０３第３部分、７１多孔領域、７３緻密領域、７３ｓ側面(外周)、８０吸着保持用電圧、９０位置ずれ防止部、９０ａ一端、９０ｂ他端、１１０静電チャック、Ｆ膨張力、Ｌ長さ、ＳＰ隙間、Ｗ対象物 11 ceramic dielectric substrate 11a first main surface 11b second main surface 12 electrode 13 dot 14 groove 15 through hole 20 connection portion 50 base plate 50U upper surface 50a upper portion 50b lower portion 51 input path , 52 output path, 53 gas introduction path, 53a counterbored portion, 55 communication path, 60 bonding layer, 60s opening, 70 porous portion, 70B lower surface, 70U upper surface, 701 first portion, 702 second portion, 703 second portion 3 parts, 71 porous region, 73 dense region, 73s side surface (periphery), 80 voltage for adsorption and holding, 90 positional deviation prevention portion, 90a one end, 90b other end, 110 electrostatic chuck, F expansion force, L length, SP Gap, W object

Claims

a first principal surface on which an object to be sucked is placed; a second principal surface opposite to the first principal surface; and a through hole provided from the second principal surface to the first principal surface. a ceramic dielectric substrate having
a metal base plate that supports the ceramic dielectric substrate and has a gas introduction path that communicates with the through hole;
a bonding layer disposed between the ceramic dielectric substrate and the base plate and having an opening communicating with the through hole and the gas introduction path;
a ceramic porous portion provided in the gas introduction path and having an upper surface on the side of the ceramic dielectric substrate and a lower surface on the opposite side to the upper surface;
with
When a first direction from the base plate to the ceramic dielectric substrate and a direction perpendicular to the first direction are defined as a second direction, the upper surface of the porous portion is the opening when viewed from the second direction. It is arranged so that it overlaps with the part,
An electrostatic chuck comprising a positional deviation preventing portion made of an insulating elastic material between the porous portion and the gas introduction path.

2. The electrostatic chuck according to claim 1, wherein said porous portion is configured to be positionally variable within said gas introduction path.

When projected onto a plane perpendicular to the first direction, the porous portion includes a first portion including the upper surface, a second portion including the lower surface, and between the first portion and the second portion. a third portion located at
3. The positional deviation prevention portion is provided between the porous portion and the gas introduction passage and at a position corresponding to either the second portion or the third portion of the porous portion. 3. The electrostatic chuck according to 1 or 2.

4. The electrostatic chuck according to claim 3, wherein said positional deviation prevention portion is provided at a position corresponding to said second portion.

5. The electrostatic chuck according to claim 4, wherein said positional deviation prevention portion is provided near said lower surface at a position corresponding to said second portion.

The electrostatic chuck according to any one of claims 1 to 5, wherein the positional deviation prevention portion contains at least one of ceramic and resin.

7. The electrostatic discharge device according to any one of claims 1 to 6, wherein said misalignment prevention portion is annular and arranged between at least one of the outer circumference and said lower surface of said porous portion and said gas introduction path. Chuck.

8. The electrostatic chuck according to claim 7, wherein said positional deviation preventing portion is a plasma-resistant resin O-ring.

The electrostatic chuck according to any one of claims 1 to 6, wherein the positional deviation prevention portion is spring-shaped and is arranged between the gas introduction path and the lower surface of the porous portion.