JP7164959B2 - 保持装置、および、保持装置の製造方法 - Google Patents

Description

本明細書に開示される技術は、保持装置に関する。

例えば半導体を製造する際にウェハを保持する保持装置として、静電チャックが用いられる。静電チャックは、所定の方向（以下、「第１の方向」という）に略垂直な略平面状の表面（以下、「吸着面」という）を有するセラミックス部材と、セラミックス部材に接合されるとともに冷媒流路が形成されたベース部材と、セラミックス部材の内部に設けられたチャック電極とを備えており、チャック電極に電圧が印加されることにより発生する静電引力を利用して、セラミックス部材の吸着面にウェハを吸着して保持する。

静電チャックの吸着面に保持されたウェハの温度が所望の温度にならないと、ウェハに対する各処理（成膜、エッチング等）の精度が低下するおそれがあるため、静電チャックにはウェハの温度分布を制御する性能が求められる。このため、複数のヒータ電極が配置された有機部を備えた静電チャックが知られている（特許文献１参照）。この静電チャックでは、セラミックス部材は、第１のセラミックス部材と、第２のセラミックス部材とを含んでおり、また、第１のセラミックス部材と第２のセラミックス部材との間に有機部が配置され、その有機部に複数のヒータ電極が配置されている。各ヒータ電極に電圧が印加されると、各ヒータ電極が発熱することによってセラミックス部材が加熱される。また、ベース部材に形成された冷媒流路に冷媒が供給されると、セラミックス部材がベース部材によって冷却される。これにより、セラミックス部材の吸着面の温度分布の制御（ひいては、吸着面に保持されたウェハの温度分布の制御）が実現される。

特開２０１６－１００４７４号公報

上述した複数のヒータ電極が配置された有機部を備える静電チャックでは、ヒータ電極の各端部は、上下方向に直線状に延びるビアのみを介して、第２のセラミックス部材のベース部材側に配置された給電部に電気的に接続されている。このため、吸着面のうち、第１の方向視でビアに重なる領域が、ビアでの電流集中に起因する温度特異点となり、セラミックス部材の吸着面の温度分布の制御性（ひいては、ウェハの温度分布の制御性）が低下するおそれがある。

なお、このような課題は、静電引力を利用してウェハを保持する静電チャックに限らず、第１のセラミックス部材と第２のセラミックス部材と、両セラミックス部材の間に配置され、複数のヒータ電極が配置された有機部と、ベース部材とを備え、第１のセラミックス板の表面上に対象物を保持する保持装置に共通の課題である。

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

本明細書に開示される技術は、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本明細書に開示される保持装置は、第１の表面と、前記第１の表面とは反対側の第２の表面とを有する第１のセラミックス部材と、第３の表面と、前記第３の表面とは反対側の第４の表面とを有し、前記第３の表面が前記第１のセラミックス部材の前記第２の表面に対向するように配置された第２のセラミックス部材と、前記第１のセラミックス部材の前記第２の表面と前記第２のセラミックス部材の前記第３の表面との間に配置され、有機材料を主成分とする有機部と、前記有機部に配置された複数のヒータ電極と、第５の表面と、前記第５の表面とは反対側の第６の表面とを有するとともに冷媒流路が形成され、前記第５の表面が前記第２のセラミックス部材の前記第４の表面に接合されたベース部材と、前記第２のセラミックス部材の前記第４の表面側に配置された給電部と、を備え、前記第１のセラミックス部材の前記第１の表面上に対象物を保持する保持装置において、さらに、前記第２のセラミックス部材の内部に配置されたドライバ電極と、前記複数のヒータ電極の少なくとも１つの一端部と前記ドライバ電極とを電気的に接続する第１の導電部と、前記第１の表面に略垂直な第１の方向視で前記第１の導電部とは異なる位置に配置され、前記ドライバ電極と前記給電部とを電気的に接続する第２の導電部と、を備える。

本保持装置によれば、複数のヒータ電極の少なくとも１つの一端部とドライバ電極とを電気的に接続する第１の導電部と、ドライバ電極と給電部とを電気的に接続する第２の導電部とは、第１の方向視で互いに異なる位置に配置されている。このため、第１の導電部と第２の導電部とが互いに一致する位置に配置された構成に比べて、電流集中に起因する温度特異点の発生を抑制することができる。ここで、仮に、ドライバ電極を有機部の内部に配置しようとすると、例えば次のような不具合が生じるおそれがある。すなわち、ドライバ電極を形成することで、熱伝導率が比較的に低い有機部が厚くなるため、それに伴って、保持装置の温度の応答性の低下に起因してセラミックス部材の吸着面の温度分布の制御性（ひいては、ウェハの温度分布の制御性）が低下する。また、有機部の厚みを抑えようとすると、ドライバ電極の厚みに起因した凹凸を吸収できず有機部に気泡が含まれやすくなり、有機部の熱伝導率がさらに悪化し、かつ温度特異点も発生する。このため、ドライバ電極を薄くする必要があるが、そうすると、ドライバ電極の抵抗値が大きくなり、その結果、ドライバ電極が発熱し、セラミックス部材の吸着面の温度分布の制御性を低下させる。これに対して、本保持装置によれば、第１の導電部と第２の導電部とを電的に接続するドライバ電極は、有機部ではなく、第２のセラミックス部材の内部に配置されている。これにより、ドライバ電極を第２のセラミックス部材の内部に配置する構成に比べて、セラミックス部材の吸着面の温度分布の制御性（ひいては、ウェハの温度分布の制御性）が低下することを抑制することができる。

（２）本明細書に開示される保持装置の製造方法は、第１の表面を有し、前記第１の表面上に対象物を保持する保持装置の製造方法において、前記第１の表面と、前記第１の表面とは反対側の第２の表面とを有する第１のセラミックス部材を準備する工程と、中間接合体を準備する工程であって、前記中間接合体は、第３の表面と、前記第３の表面とは反対側の第４の表面とを有する第２のセラミックス部材と、第５の表面と、前記第５の表面とは反対側の第６の表面とを有するとともに冷媒流路が形成され、前記第５の表面が前記第２のセラミックス部材の前記第４の表面に接合されたベース部材と、前記第２のセラミックス部材の前記第４の表面側に配置された給電部と、前記第２のセラミックス部材の前記第３の表面上に配置され、有機材料を主成分とする有機部と、前記有機部の前記第２のセラミックス部材とは反対側の表面上に配置された複数のヒータ電極と、前記第２のセラミックス部材の内部に配置されたドライバ電極と、前記複数のヒータ電極の少なくとも１つの一端部と前記ドライバ電極とを電気的に接続する第１の導電部と、前記第３の表面に略垂直な第１の方向視で前記第１の導電部とは異なる位置に配置され、前記ドライバ電極と前記給電部とを電気的に接続する第２の導電部と、を備える、工程と、前記中間接合体の前記給電部に電力を供給した状態で、前記中間接合体における前記第３の表面に略平行な面方向の温度分布を測定する工程と、前記中間接合体の温度分布の測定結果に基づき、前記中間接合体の温度分布が所望の分布になるように前記複数のヒータ電極の少なくとも１つに加工を施す工程と、加工後の前記中間接合体における前記第２のセラミックス部材の前記第３の表面と、前記第１のセラミックス部材の前記第２の表面との間に前記有機部および前記複数のヒータ電極とが介在するように、前記中間接合体に対して前記第１のセラミックス部材を接合する工程と、を含む。

本保持装置の製造方法によれば、中間接合体における第３の表面に略平行な面方向の温度分布を測定する。ここで、中間接合体は、第２のセラミックス部材に対して、特に温度分布への影響が大きいベース部材が接合されたものである。また、中間接合体では、有機部の表面上にヒータ電極が配置されており、ヒータ電極に対して加工可能である。そこで、中間接合体の温度分布の測定結果に基づき、中間接合体の温度分布が所望の分布になるように複数のヒータ電極の少なくとも１つに加工を施すことができる。これにより、セラミックス部材にベース部材を接合することによる温度分布の変動に起因してセラミックス部材の吸着面の温度分布の制御性（ひいては、ウェハの温度分布の制御性）が低下することを抑制することができる。

なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、保持装置、静電チャック、ＣＶＤヒータ等のヒータ装置、真空チャック、それらの製造方法等の形態で実現することが可能である。

本実施形態における静電チャック１００の外観構成を概略的に示す斜視図である。 本実施形態における静電チャック１００のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図である。 本実施形態における静電チャック１００のＸＹ断面構成を概略的に示す説明図である。 本実施形態における静電チャック１００の製造方法を示すフローチャートである。 静電チャック１００の製造工程を模式的に示す説明図である。

Ａ．実施形態：
Ａ－１．静電チャック１００の構成：
図１は、本実施形態における静電チャック１００の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図２は、本実施形態における静電チャック１００のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図であり、図３は、本実施形態における静電チャック１００のＸＹ断面構成を概略的に示す説明図である。図３には、図２のＩＩＩ－ＩＩＩの位置における静電チャック１００のＸＹ断面構成が示されている。各図には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Ｚ軸正方向を上方向といい、Ｚ軸負方向を下方向というものとするが、静電チャック１００は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。

静電チャック１００は、対象物（例えばウェハＷ）を静電引力により吸着して保持する装置であり、例えば半導体製造装置の真空チャンバー内でウェハＷを固定するために使用される。静電チャック１００は、所定の配列方向（本実施形態では上下方向（Ｚ軸方向））に並べて配置された第１のセラミックス部材１０と有機部７０と第２のセラミックス部材１１とベース部材２０とを備える。

第１のセラミックス部材１０は、上述した配列方向（Ｚ軸方向）に略直交する略円形平面状の上面（以下、「吸着面」という）Ｓ１と、吸着面Ｓ１の反対側の下面Ｓ２とを有する板状部材であり、セラミックス（例えば、アルミナや窒化アルミニウム等）により形成されている。第１のセラミックス部材１０の直径は例えば５０ｍｍ～５００ｍｍ程度（通常は２００ｍｍ～３５０ｍｍ程度）であり、第１のセラミックス部材１０の厚さは例えば１ｍｍ～１０ｍｍ程度である。第１のセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１は、特許請求の範囲における第１の表面に相当し、下面Ｓ２は、特許請求の範囲における第２の表面に相当し、Ｚ軸方向は、特許請求の範囲における第１の方向に相当する。また、本明細書では、Ｚ軸方向に直交する方向を「面方向」という。

図２に示すように、第１のセラミックス部材１０の内部には、導電性材料（例えば、タングステン、モリブデン、白金等）により形成されたチャック電極４０が配置されている。Ｚ軸方向視でのチャック電極４０の形状は、例えば略円形である。チャック電極４０に電源（図示しない）から電圧が印加されると、静電引力が発生し、この静電引力によってウェハＷが第１のセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１に吸着固定される。

第２のセラミックス部材１１は、上下方向（Ｚ軸方向）に略直交する略円形平面状の上面Ｓ３と、上面Ｓ３の反対側の下面Ｓ４とを有する板状部材であり、セラミックス（例えば、アルミナや窒化アルミニウム等）により形成されている。第２のセラミックス部材１１の直径は例えば５０ｍｍ～５００ｍｍ程度（通常は２００ｍｍ～３５０ｍｍ程度）であり、第２のセラミックス部材１１の厚さは例えば１ｍｍ～１０ｍｍ程度である。第１のセラミックス部材１０と第２のセラミックス部材１１とは、第１のセラミックス部材１０の下面Ｓ２と第２のセラミックス部材１１の上面Ｓ３とが上下方向に対向するように配置されている。第２のセラミックス部材１１の上面Ｓ３は、特許請求の範囲における第３の表面に相当し、下面Ｓ４は、特許請求の範囲における第４の表面に相当する。

有機部７０は、上下方向（Ｚ軸方向）に略直交する略円形状の板状部材であり、有機材料を主成分とする材料により形成されている。なお、ここでいう主成分とは、含有割合（重量割合）の最も多い成分を意味する。本実施形態では、有機材料は、ポリイミド樹脂である。有機部７０には、第１のセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の温度分布の制御（すなわち、吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷの温度分布の制御）のためのヒータ電極層５０が配置されている。有機部７０および第２のセラミックス部材１１には、ヒータ電極層５０への給電のための構成が配置されている。有機部７０、ヒータ電極層５０およびヒータ電極層５０への給電のための構成については、後に詳述する。

ベース部材２０は、例えば第１のセラミックス部材１０および第２のセラミックス部材１１と同径の、または、第１のセラミックス部材１０等より径が大きい円形平面の板状部材であり、例えば金属（アルミニウムやアルミニウム合金等）により形成されている。ベース部材２０の直径は例えば２２０ｍｍ～５５０ｍｍ程度（通常は２２０ｍｍ～３５０ｍｍ）であり、ベース部材２０の厚さは例えば２０ｍｍ～４０ｍｍ程度である。

ベース部材２０は、第２のセラミックス部材１１の下面Ｓ４とベース部材２０の上面Ｓ５との間に配置された接合部３０によって、第２のセラミックス部材１１に接合されている。接合部３０は、例えばシリコーン系樹脂やアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の接着剤により構成されている。接合部３０の厚さは、例えば０．１ｍｍ～１ｍｍ程度である。ベース部材２０の上面Ｓ５は、特許請求の範囲における第５の表面に相当し、ベース部材２０の下面Ｓ６は、特許請求の範囲における第６の表面に相当する。

ベース部材２０の内部には冷媒流路２１が形成されている。冷媒流路２１に冷媒（例えば、フッ素系不活性液体や水等）が流されると、ベース部材２０が冷却され、接合部３０を介したベース部材２０と第２のセラミックス部材１１との間の伝熱（熱引き）により第１のセラミックス部材１０および第２のセラミックス部材１１が冷却され、第１のセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷが冷却される。これにより、ウェハＷの温度分布の制御が実現される。

Ａ－２．有機部７０等の構成：
次に、有機部７０、ヒータ電極層５０およびヒータ電極層５０への給電のための構成について詳述する。有機部７０は、第１の有機層７１と第２の有機層７２とを含む。第１の有機層７１と第２の有機層７２とは、いずれも、第１のセラミックス部材１０やベース部材２０と略同径の円盤状のシートである。第１の有機層７１と第２の有機層７２とは、第１の有機層７１の上面と第２の有機層７２の下面とが上下方向（Ｚ軸方向）に対向するように配置されている。第１の有機層７１の下面は、第２のセラミックス部材１１の上面Ｓ３に接しており、第２の有機層７２の上面は、第１のセラミックス部材１０の下面Ｓ２に接している。なお、第１のセラミックス部材１０および第２のセラミックス部材１１の凹凸を吸収させるため、第２の有機層７２の上下方向の厚さは、第１の有機層７１の上下方向の厚さより厚いことが好ましい。

ヒータ電極層５０は、第１の有機層７１と第２の有機層７２との間に挟まれるように配置されている。具体的には、ヒータ電極層５０は、第１の有機層７１の上面上に配置されており、第１の有機層７１上に配置されたヒータ電極層５０を覆うように第２の有機層７２が配置されている。ヒータ電極層５０は、導電性材料（例えば、アルミニウム、ニッケル、銅、ステンレス鋼等）により形成されている。図３に示すように、ヒータ電極層５０は、複数のヒータ電極５００を含んでいる。なお、図３では、静電チャック１００が備える複数のヒータ電極５００のうち、３つのヒータ電極５００（以下、第１のヒータ電極５００Ａ、第２のヒータ電極５００Ｂ、第３のヒータ電極５００Ｃ）のみを図示しており、他のヒータ電極５００の図示を省略している。各ヒータ電極５００は、Ｚ軸方向視で線状の抵抗発熱体であるヒータライン部５１０と、ヒータライン部５１０の両端部に接続されるヒータパッド部（第１のヒータパッド部５２１および第２のヒータパッド部５２２）とを有する。なお、このように、ヒータ電極５００を有機部７０に配置することにより、ヒータ電極５００をセラミックス部材内に配置する構成に比べて、静電チャック１００の製造工程において、フォトリソグラフィ等を用いて、ヒータ電極５００を有機層上に寸法精度が高く均一な厚さに形成することができる。

また、図２に示すように、静電チャック１００は、ヒータ電極層５０を構成する各ヒータ電極５００への給電のための構成を備えている。具体的には、静電チャック１００は、複数のドライバ電極６０を備える。なお、図２では、複数のドライバ電極６０のうち、４つのドライバ電極６０（以下、第１のドライバ電極６０Ａ、第２のドライバ電極６０Ｂ、第３のドライバ電極６０Ｃ、コモンドライバ電極６０Ｄという）のみを図示しており、他のドライバ電極６０の図示を省略している。各ドライバ電極６０は、導電性材料（例えば、タングステン、モリブデン、白金等）により形成されている。また、各ドライバ電極６０は、面方向に略平行な扁平状の導電性パターンである。また、各ドライバ電極６０は、第２のセラミックス部材１１の内部に配置されている。なお、ドライバ電極６０の断面積は、ヒータ電極５００の断面積の１０倍以上である。

複数のヒータ電極５００の第１のヒータパッド部５２１は、それぞれ、互いに異なるドライバ電極６０に電気的に接続されており、複数のヒータ電極５００の第２のヒータパッド部５２２は、共通のドライバ電極６０に電気的に接続されている。具体的には、第１のヒータ電極５００Ａの第１のヒータパッド部５２１は、第１のヒータ側ビア部７１０Ａを介して、第１のドライバ電極６０Ａに導通しており、第１のヒータ電極５００Ａの第２のヒータパッド部５２２は、図示しないヒータ側ビア部を介して、コモンドライバ電極６０Ｄに導通している。第２のヒータ電極５００Ｂの第１のヒータパッド部５２１は、第２のヒータ側ビア部７１０Ｂを介して、第２のドライバ電極６０Ｂに導通しており、第２のヒータ電極５００Ｂの第２のヒータパッド部５２２は、図示しないヒータ側ビア部を介して、コモンドライバ電極６０Ｄに導通している。また、第３のヒータ電極５００Ｃの第１のヒータパッド部５２１は、第３のヒータ側ビア部７１０Ｃを介して、第３のドライバ電極６０Ｃに導通しており、第３のヒータ電極５００Ｃの第２のヒータパッド部５２２は、第４のヒータ側ビア部７１０Ｄを介して、コモンドライバ電極６０Ｄに導通している。各ヒータ側ビア部７１０Ａ～７１０Ｄは、導電性材料により形成されており、例えば、中継パッド７１１と、上側ビア７１２と、下側ビア７１３とを含む。中継パッド７１１は、略扁平の導電性部材であり、第１の有機層７１と第２のセラミックス部材１１との境界に配置されている。上側ビア７１２および下側ビア７１３は、上下方向（Ｚ軸方向）に延びる棒状の導電性部材である。上側ビア７１２の上端は、各ヒータ電極５００のヒータパッド部５２１，５２２の下面に接合されており、上側ビア７１２の下端は、中継パッド７１１の上面に接合されている。下側ビア７１３の上端は、中継パッド７１１の下面に接合されており、下側ビア７１３の下端は、各ドライバ電極６０の上面に接合されている。ヒータ側ビア部７１０Ａ～７１０Ｄは、特許請求の範囲における第１の導電部に相当する。

また、図２に示すように、静電チャック１００には、ベース部材２０の下面Ｓ６から第２のセラミックス部材１１の下面Ｓ４に至る複数の端子用孔１１０が形成されている。なお、図２では、複数の端子用孔１１０のうち、４つの端子用孔１１０（以下、第１の端子用孔１１０Ａ、第２の端子用孔１１０Ｂ、第３の端子用孔１１０Ｃ、第４の端子用孔１１０Ｄ）のみを図示しており、他の端子用孔１１０の図示を省略している。各端子用孔１１０は、ベース部材２０を上下方向に貫通する貫通孔２２と、接合部３０を上下方向に貫通する貫通孔３２とが、互いに連通することにより構成された一体の孔である。

各端子用孔１１０には、柱状の給電端子７４０が収容されている。また、第２のセラミックス部材１１の下面Ｓ４のうち、各端子用孔１１０内に露出する領域には、電極パッド７２０が設けられている。各給電端子７４０は、例えばろう付け等により電極パッド７２０に接合されている。各電極パッド７２０は、給電側ビア７２２を介して、各ドライバ電極６０に接合されている。電極パッド７２０、給電側ビア７２２および給電端子７４０は、いずれも導電性部材により形成されている。また、各給電側ビア７２２は、上下方向（Ｚ軸方向）視で、ヒータ側ビア部７１０Ａ～７１０Ｄのいずれとも異なる位置に配置されている。具体的には、第１のドライバ電極６０Ａは、第１の給電側ビア７２２Ａおよび電極パッド７２０を介して、第１の端子用孔１１０Ａ内に収容された第１の給電端子７４０Ａに導通している。第２のドライバ電極６０Ｂは、第２の給電側ビア７２２Ｂおよび電極パッド７２０を介して、第２の端子用孔１１０Ｂ内に収容された第２の給電端子７４０Ｂに導通している。第３のドライバ電極６０Ｃは、第３の給電側ビア７２２Ｃおよび電極パッド７２０を介して、第３の端子用孔１１０Ｃ内に収容された第３の給電端子７４０Ｃに導通している。コモンドライバ電極６０Ｄは、第４の給電側ビア７２２Ｄおよび電極パッド７２０を介して、第４の端子用孔１１０Ｄ内に収容されたコモン給電端子７４０Ｄに導通している。すなわち、複数のヒータ電極５００の第１のヒータパッド部５２１は、それぞれ、互いに異なる給電端子７４０（７４０Ａ～７４０Ｄ）に電気的に接続されており、複数のヒータ電極５００の第２のヒータパッド部５２２は、いずれも、共通のコモン給電端子７４０Ｄに電気的に共通接続されている。電極パッド７２０は、特許請求の範囲における給電部に相当し、給電側ビア７２２（７２２Ａ～７２２Ｄ）は、特許請求の範囲における第２の導電部に相当する。

複数のヒータ電極５００の第１のヒータパッド部５２１がそれぞれ電気的に接続される給電端子７４０（７４０Ａ～７４０Ｃ）に、複数の電源回路（図示せず）のそれぞれのプラス側が個別に接続されており、複数のヒータ電極５００の第２のヒータパッド部５２２がそれぞれ電気的に接続される給電端子（コモン給電端子７４０Ｄ）に、複数の電源回路のマイナス側が接続されている。これにより、複数の電源回路からの電圧が、複数のヒータ電極５００に個別に印加される。各ヒータ電極５００に電圧が印加されると、各ヒータ電極５００が発熱して第１のセラミックス部材１０が加熱され、これにより、第１のセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の温度分布の制御（すなわち、吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷの温度分布の制御）が実現される。また、各ヒータ電極５００の発熱量は、各電源回路からの電圧レベルに応じて互いに独立に調整可能とされている。

Ａ－３．静電チャック１００の製造方法：
図４は、本実施形態における静電チャック１００の製造方法を示すフローチャートであり、図５は、静電チャック１００の製造工程を模式的に示す説明図である。初めに、第１のセラミックス部材１０と中間接合体２６とを準備する（Ｓ１１０，Ｓ１２０）。

（第１のセラミックス部材１０の準備工程：Ｓ１１０）
第１のセラミックス部材１０は、公知の製造方法によって製造可能である。例えば、第１のセラミックス部材１０は、以下の方法で製造される。すなわち、複数のセラミックスグリーンシート（例えばアルミナグリーンシート）を準備し、各セラミックスグリーンシートに、チャック電極４０等を構成するためのメタライズインクの印刷等を行う。その後、複数のセラミックスグリーンシートを積層して熱圧着し、所定の円板形状にカットした上で例えば１５００～１６００℃で焼成し、最後に研磨加工等を行うことにより、第１のセラミックス部材１０が製造される（図５（Ａ）参照）。

（中間接合体２６の準備工程：Ｓ１２０）
中間接合体２６は、静電チャック１００のうち、第１のセラミックス部材１０および第２の有機層７２を除いた残りの部分である。具体的には、ベース部材２０と、第２のセラミックス部材１１と、ベース部材２０と第２のセラミックス部材１１との間に配置され、ベース部材２０と第２のセラミックス部材１１とを接合する接合部３０と、第２のセラミックス部材１１の上面に配置された第１の有機層７１と、第１の有機層７１上に配置されたヒータ電極５００と、を備える（図５（Ｄ）参照）。

まず、ヒータ電極５００が配置された第１の有機層７１を準備する（図５（Ｂ）参照）。具体的には、ポリイミド樹脂を主成分とする樹脂フィルム（厚さが例えば２４μｍ）である第１の有機層７１を準備し、その第１の有機層７１の表面に、薄膜（厚さが例えば４μｍ）の金属シート（金属箔）を接着する。また、第１の有機層７１における必要な箇所にスルーホールを形成し、そのスルーホール内に導体用ペーストを充填することにより、第１の有機層７１に上側ビア７１２が形成される。また、各上側ビア７１２の下端に中継パッド７１１を形成する。次に、第１の有機層７１上に接着された金属シートに対して、例えばフォトリソグラフィにより露光および現像（エッチング）を行う。金属シートのうち、各ヒータ電極５００となる部分を露光し、それ以外の部分を露光しない。また、現像によって、未露光部分を除去し、露光部分を残す。これにより、第１の有機層７１上にヒータ電極５００が形成される。このように、ヒータ電極５００が配置された第１の有機層７１では、スクリーンマスク等ではなく、厚さの均一性が高い金属箔をエッチングすることによりヒータ電極５００を第１の有機層７１上に形成することができるため、ヒータ電極５００の寸法や面方向の厚さ（すなわち、断面積）のばらつきに起因した発熱分布を抑制できる。

また、第２のセラミックス部材１１を準備する（図５（Ｂ）参照）。第２のセラミックス部材１１は、公知の製造方法によって製造可能である。例えば、第２のセラミックス部材１１は、以下の方法で製造される。すなわち、複数のセラミックスグリーンシート（例えばアルミナグリーンシート）を準備し、各セラミックスグリーンシートに、ドライバ電極６０、各ヒータ側ビア部７１０Ａ～７１０Ｄおよび各給電側ビア７２２等を構成するための孔開け加工やメタライズインクの印刷等を行う。その後、複数のセラミックスグリーンシートを積層し、そのシート積層体に、焼成後に上述の中継パッド７１１および電極パッド７２０となるパッド前駆体を形成して熱圧着し、所定の円板形状にカットした上で例えば１５００～１６００℃で焼成し、最後に研磨加工等を行うことにより、第２のセラミックス部材１１が製造される。

次に、ヒータ電極５００が形成された第１の有機層７１を、接着剤により、第２のセラミックス部材１１の上面Ｓ３に接着する。これにより、第１の有機層７１および第２のセラミックス部材１１の接合体が作製される（図５（Ｃ）参照）。なお、接着剤は、ポリイミド樹脂で形成された第１の有機層７１と第２のセラミックス部材１１との接合強度の向上のため、ポリイミド系接着剤やシリコーン系接着剤を用いることが好ましい。

また、ベース部材２０を準備する。ベース部材２０は、公知の製造方法によって製造可能である。そして、第１の有機層７１および第２のセラミックス部材１１の接合体とベース部材２０とを接合する（図５（Ｄ）。具体的には、第２のセラミックス部材１１の下面Ｓ４とベース部材２０の上面Ｓ５とを、接着剤を介して貼り合わせた状態で、接着剤を硬化させる硬化処理を行うことにより、接合部３０を形成する。なお、第２のセラミックス部材１１とベース部材２０との間に接着剤を配置する際には、上述した端子用孔１１０に対応する孔を設け、接着剤の硬化処理によってできる接合部３０に貫通孔３２が形成されるようにする。また、各電極パッド７２０に給電端子７４０を接合する。以上の工程により、上述した構成の中間接合体２６の製造が完了する。

（温度分布の測定工程：Ｓ１３０）
次に、中間接合体２６の給電端子７４０（電極パッド７２０）に電力を供給した状態で、中間接合体２６におけるヒータ電極５００が形成された表面側の面方向の温度分布を測定する（Ｓ１３０）。このとき、実際に静電チャック１００が使用される使用条件下で中間接合体２６のヒータ電極５００を発熱させることが好ましい。温度分布の測定は、例えば、赤外線放射温度計や、熱電対付きウェハを用いて行うことができる。

（ヒータ電極５００への追加工工程：Ｓ１４０）
次に、中間接合体２６の温度分布の測定結果に基づき、中間接合体２６の温度分布が所望の分布（例えば面方向における温度が略均一）になるように複数のヒータ電極５００の少なくとも１つに追加工を施す。具体的には、測定された中間接合体２６の温度分布が所望の分布になっていない場合、ヒータ電極５００のうち、所望の分布に対する温度特異点の近傍に位置するヒータ電極５００の部分に対して追加工を施す。例えば、ヒータ電極５００のうち、所望の分布に対して低温の温度特異点の近傍に位置する部分に対して、該部分の抵抗値を増加させる加工を施す。例えば、ヒータ電極５００の低温の温度特異点の近傍に位置する部分に対して、レーザ光の照射によるトリミングによって切り欠きや溝を形成する。また、ヒータ電極５００のうち、所望の分布に対して高温の温度特異点の近傍に位置する部分に対して、該部分の抵抗値を減少させる加工を施す。例えば、ヒータ電極５００の高温の温度特異点の近傍に位置する部分に対して、導電性材料をメッキしたり印刷したりする。これらの追加工により、中間接合体２６における温度分布を所望の分布に近づけることができる。なお、追加工後に、再度、中間接合体２６の温度分布を測定し、その結果、まだ、中間接合体２６の温度分布が所望の分布になっていない場合、さらに中間接合体２６に追加工を施すことを繰り返すことが好ましい。

（第１のセラミックス部材１０と中間接合体２６との接合工程：Ｓ１５０）
追加工後の中間接合体２６における第２のセラミックス部材１１の上面Ｓ３と、第１のセラミックス部材１０の下面Ｓ２との間に有機部７０および複数のヒータ電極５００とが介在するように、中間接合体２６に対して第１のセラミックス部材１０を接合する。具体的には、ポリイミド樹脂を主成分とする樹脂フィルム（厚さが例えば５０μｍ）である第２の有機層７２を準備し、接着剤により、第２の有機層７２を、中間接合体２６における第１の有機層７１上に接着する。さらに、接着剤により、第１のセラミックス部材１０を、中間接合体２６に接着された第２の有機層７２上に接着する。なお、接着剤は、ポリイミド系接着剤やシリコーン系接着剤を用いることが好ましい。これにより、静電チャック１００の製造が完了する（図２等参照）。

Ａ－４．本実施形態の効果：
以上説明したように、複数のヒータ電極５００の少なくとも１つの一端部とドライバ電極６０とを電気的に接続するヒータ側ビア部７１０Ａ～７１０Ｄと、ドライバ電極６０と電極パッド７２０とを電気的に接続する給電側ビア７２２とは、第１の方向視で互いに異なる位置に配置されている。このため、ヒータ側ビア部７１０Ａ～７１０Ｄと給電側ビア７２２とが互いに一致する位置に配置された構成に比べて、電流集中に起因する温度特異点の発生を抑制することができる。ここで、仮に、ドライバ電極６０を有機部７０の内部に配置しようとすると、例えば次のような不具合が生じるおそれがある。すなわち、ドライバ電極６０を形成することで、熱伝導率が比較的に低い有機部７０が厚くなるため、それに伴って、静電チャック１００の温度の応答性の低下に起因して第１のセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の温度分布の制御性（ひいては、ウェハの温度分布の制御性）が低下する。また、有機部７０の厚みを抑えようとすると、ドライバ電極６０の厚みに起因した凹凸を吸収できず有機部７０に気泡が含まれやすくなり、有機部７０の熱伝導率がさらに悪化し、かつ温度特異点も発生する。このため、ドライバ電極６０を薄くする必要があるが、そうすると、ドライバ電極６０の抵抗値が大きくなり、その結果、ドライバ電極６０が発熱し、第１のセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の温度分布の制御性を低下させる。これに対して、本実施形態によれば、ヒータ側ビア部７１０Ａ～７１０Ｄと給電側ビア７２２とを電的に接続するドライバ電極６０は、有機部７０ではなく、第２のセラミックス部材１１の内部に配置されている。これにより、ドライバ電極６０を第２のセラミックス部材１１の内部に配置する構成に比べて、第１のセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の温度分布の制御性（ひいては、ウェハの温度分布の制御性）が低下することを抑制することができる。

また、従来から、セラミックス部材の吸着面とは反対側の面に配置されたヒータ電極をトリミングすることにより、ヒータ電極の抵抗値を調整し、その後に、セラミックス部材にベース部材を接合する技術が知られている。しかし、従来の技術では、仮に、ヒータ電極のトリミングによってセラミックス部材の吸着面の温度分布を所望の分布に制御できたとしても、そのセラミックス部材にベース部材が接合されることにより、セラミックス部材の吸着面の温度分布は変化することがある。例えば、セラミックス部材とベース部材との間の接合部の厚さのバラツキや、ベース部材における冷媒流路が存在する部分と存在しない部分との吸熱効果の相違などにより、セラミックス部材の吸着面の温度分布は変化するからである。そのため、従来の技術では、セラミックス部材の吸着面の温度分布の制御性（ひいては、ウェハの温度分布の制御性）の点で向上の余地がある。

これに対して、本実施形態の静電チャック１００の製造方法によれば、中間接合体２６における面方向の温度分布を測定する。ここで、有機部７０に配置されたヒータ電極５００（すなわち、ポリイミドヒータ）は、ヒータ電極がセラミックス部材内に配置されたセラミックスヒータに比べて、断面積のばらつきが小さい分だけ、発熱分布のばらつきは生じ難い。しかし、上述したように、中間接合体２６は、第２のセラミックス部材１１に対して、接合部３０を介してベース部材２０が接合されたものである（図５（Ｄ））。このため、第２のセラミックス部材１１にベース部材２０を接合することにより、接合部３０やベース部材２０のばらつき分だけ、中間接合体２６の温度分布がばらつく。これに対して、中間接合体２６では、第１の有機層７１の表面上にヒータ電極５００が配置されており、ヒータ電極５００に対して加工可能である。そこで、中間接合体２６の温度分布の測定結果に基づき、中間接合体２６の温度分布が所望の分布になるように複数のヒータ電極５００の少なくとも１つに加工を施すことができる。これにより、第２のセラミックス部材１１にベース部材２０を接合することによる温度分布の変動に起因して第１のセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の温度分布の制御性（ひいては、ウェハの温度分布の制御性）が低下することを抑制することができる。

また、仮に、ヒータ電極５００が配置された第１の有機層７１とドライバ電極６０との間に第２のセラミックス部材１１のセラミックス部分が介在しない構成であるとすると、ヒータ電極５００にレーザ光を照射してトリミングを行う場合、レーザ光が、ヒータ電極５００だけでなく第１の有機層７１を貫通してドライバ電極６０等にダメージが与えられることによって断線等が発生するおそれがある。これに対して、本実施形態では、ヒータ電極５００が配置された第１の有機層７１とドライバ電極６０との間に第２のセラミックス部材１１のセラミックス部分が介在するため、ドライバ電極６０等にダメージが与えられることが抑制される。

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

上記実施形態における静電チャック１００の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、ヒータ電極５００の一部が、第１のセラミックス部材１０の下面Ｓ２または第２のセラミックス部材１１の上面Ｓ３に接しているとしてもよい。また、上記実施形態において、第１の有機層７１と第２の有機層７２とは、互いに異なる有機材料を主成分とするとしてもよい。また、有機材料は、ポリイミド樹脂以外に、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトンや、ポリフェニレンサルファイドなどでもよい。また、上記実施形態では、全てのヒータ側ビア部（ヒータ側ビア部７１０Ａ～７１０Ｄ）と給電側ビア７２２との組み合わせについて、上下方向（Ｚ軸方向）視で互いに異なる位置に配置されているとしたが、少なくとも一部の組み合わせについて、上下方向視で互いに異なる位置に配置されているとすれば、本発明の効果を得ることができる。

上記実施形態における静電チャック１００の製造方法は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、中間接合体２６について、給電端子７４０を接合する前の状態で、温度分布の測定（Ｓ１３０）と追加工（Ｓ１４０）とを行うとしてもよい。ただし、給電端子７４０の接合の前後でも中間接合体２６（静電チャック１００）の温度分布は変動し得る。このため、上記実施形態のように、給電端子７４０を接合済みの中間接合体２６について温度分布の測定（Ｓ１３０）と追加工（Ｓ１４０）とを行うことが好ましい。

また、上記実施形態において、各ビアは、単数のビアにより構成されてもよいし、複数のビアのグループにより構成されてもよい。また、上記実施形態において、各ビアは、ビア部分のみからなる単層構成であってもよいし、複数層構成（例えば、ビア部分とパッド部分とビア部分とが積層された構成）であってもよい。

また、上記実施形態では、第１のセラミックス部材１０の内部に１つのチャック電極４０が設けられた単極方式が採用されているが、第１のセラミックス部材１０の内部に一対のチャック電極４０が設けられた双極方式が採用されてもよい。また、上記実施形態の静電チャック１００における各部材を形成する材料は、あくまで例示であり、各部材が他の材料により形成されてもよい。

また、本発明は、静電引力を利用してウェハＷを保持する静電チャック１００に限らず、第１のセラミックス部材と第２のセラミックス部材と、両セラミックス部材の間に配置され、複数のヒータ電極が配置された有機部と、ベース部材とを備え、第１のセラミックス板の表面上に対象物を保持する他の保持装置（例えば、ＣＶＤヒータ等のヒータ装置や真空チャック等）にも適用可能である。

１０：第１のセラミックス部材 １１：第２のセラミックス部材 ２０：ベース部材 ２１：冷媒流路 ２２：貫通孔 ２６：中間接合体 ３０：接合部 ３２：貫通孔 ４０：チャック電極 ５０：ヒータ電極層 ６０：ドライバ電極 ６０Ａ：第１のドライバ電極 ６０Ｂ：第２のドライバ電極 ６０Ｃ：第３のドライバ電極 ６０Ｄ：コモンドライバ電極 ７０：有機部 ７１：第１の有機層 ７２：第２の有機層 １００：静電チャック １１０：端子用孔 １１０Ａ：第１の端子用孔 １１０Ｂ：第２の端子用孔 １１０Ｃ：第３の端子用孔 １１０Ｄ：第４の端子用孔 ５００：ヒータ電極 ５００Ａ：第１のヒータ電極 ５００Ｂ：第２のヒータ電極 ５００Ｃ：第３のヒータ電極 ５１０：ヒータライン部 ５２１：第１のヒータパッド部 ５２２：第２のヒータパッド部 ７１０Ａ：第１のヒータ側ビア部 ７１０Ｂ：第２のヒータ側ビア部 ７１０Ｃ：第３のヒータ側ビア部 ７１０Ｄ：第４のヒータ側ビア部 ７１１：中継パッド ７１２：上側ビア ７１３：下側ビア ７２０：電極パッド ７２２：給電側ビア ７２２Ａ：第１の給電側ビア ７２２Ｂ：第２の給電側ビア ７２２Ｃ：第３の給電側ビア ７２２Ｄ：第４の給電側ビア ７４０：給電端子 ７４０Ａ：第１の給電端子 ７４０Ｂ：第２の給電端子 ７４０Ｃ：第３の給電端子 ７４０Ｄ：コモン給電端子 Ｓ１：吸着面 Ｓ２：下面 Ｓ３：上面 Ｓ４：下面 Ｓ５：上面 Ｓ６：下面 Ｗ：ウェハ

Claims (2)

1. 第１の表面と、前記第１の表面とは反対側の第２の表面とを有する第１のセラミックス部材と、
   第３の表面と、前記第３の表面とは反対側の第４の表面とを有し、前記第３の表面が前記第１のセラミックス部材の前記第２の表面に対向するように配置された第２のセラミックス部材と、
   前記第１のセラミックス部材の前記第２の表面と前記第２のセラミックス部材の前記第３の表面との間に配置され、有機材料を主成分とする有機部と、
   前記有機部に配置された複数のヒータ電極と、
   第５の表面と、前記第５の表面とは反対側の第６の表面とを有するとともに冷媒流路が形成され、前記第５の表面が前記第２のセラミックス部材の前記第４の表面に接合されたベース部材と、
   前記第２のセラミックス部材の前記第４の表面側に配置された給電部と、
   を備え、前記第１のセラミックス部材の前記第１の表面上に対象物を保持する保持装置において、
   さらに、前記第２のセラミックス部材の内部に配置されたドライバ電極と、
   前記複数のヒータ電極の少なくとも１つの一端部と前記ドライバ電極とを電気的に接続する第１の導電部と、
   前記第１の表面に略垂直な第１の方向視で前記第１の導電部とは異なる位置に配置され、前記ドライバ電極と前記給電部とを電気的に接続する第２の導電部と、を備え、
   前記ベース部材の前記第６の表面から前記第２のセラミックス部材の前記第４の表面に至る端子用孔が形成されており、前記第２のセラミックス部材の前記第４の表面側のうち、前記端子用孔内に露出する領域に前記給電部が配置された構成であり、
   少なくとも２つの前記第１の導電部は、前記第１の方向視で前記端子用孔より外側の位置に配置されている、
   ことを特徴とする保持装置。
2. 第１の表面を有し、前記第１の表面上に対象物を保持する保持装置の製造方法において、
   前記第１の表面と、前記第１の表面とは反対側の第２の表面とを有する第１のセラミックス部材を準備する工程と、
   中間接合体を準備する工程であって、前記中間接合体は、
   第３の表面と、前記第３の表面とは反対側の第４の表面とを有する第２のセラミックス部材と、
   第５の表面と、前記第５の表面とは反対側の第６の表面とを有するとともに冷媒流路が形成され、前記第５の表面が前記第２のセラミックス部材の前記第４の表面に接合されたベース部材と、
   前記第２のセラミックス部材の前記第４の表面側に配置された給電部と、
   前記第２のセラミックス部材の前記第３の表面上に配置され、有機材料を主成分とする有機部と、
   前記有機部の前記第２のセラミックス部材とは反対側の表面上に配置された複数のヒータ電極と、
   前記第２のセラミックス部材の内部に配置されたドライバ電極と、
   前記複数のヒータ電極の少なくとも１つの一端部と前記ドライバ電極とを電気的に接続する第１の導電部と、
   前記第３の表面に略垂直な第１の方向視で前記第１の導電部とは異なる位置に配置され、前記ドライバ電極と前記給電部とを電気的に接続する第２の導電部と、を備える、工程と、
   前記中間接合体の前記給電部に電力を供給した状態で、前記中間接合体における前記第３の表面に略平行な面方向の温度分布を測定する工程と、
   前記中間接合体の温度分布の測定結果に基づき、前記中間接合体の温度分布が所望の分布になるように前記複数のヒータ電極の少なくとも１つに加工を施す工程と、
   加工後の前記中間接合体における前記第２のセラミックス部材の前記第３の表面と、前記第１のセラミックス部材の前記第２の表面との間に前記有機部および前記複数のヒータ電極とが介在するように、前記中間接合体に対して前記第１のセラミックス部材を接合する工程と、を含む、
   ことを特徴とする保持装置の製造方法。

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