JP2020129632A - 保持装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】保持装置に保持された対象物の温度分布の制御性が低下することを抑制する。【解決手段】保持装置は、第１の表面と第２の表面とを有するセラミックス部材を備え、セラミックス部材の第１の表面上に対象物を保持する装置である。セラミックス部材の内部には、ガス流路孔と、ガス流路孔とは独立して設けられた貫通孔とが形成されている。セラミックス部材の第１の表面には、凹部と複数の凸部とが形成されており、複数の凸部は、貫通孔を取り囲む第１の凸部を含む。保持装置の製造方法は、セラミックス母材の表面に対して鏡面研磨を行う鏡面研磨工程と、鏡面研磨工程の後に、セラミックス母材の該表面上にマスクを配置した状態でショットブラストを行うことにより、凹部と複数の凸部とを形成するショットブラスト工程と、鏡面研磨工程の後に、セラミックス母材に貫通孔を形成する貫通孔形成工程とを備える。【選択図】図５

Description

本明細書に開示される技術は、対象物を保持する保持装置の製造方法に関する。

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、セラミックス部材と、セラミックス部材の内部に配置さ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表面（以下、「吸着面」という。）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。そのため、例えば、セラミックス部材に配置されたヒータ電極による加熱や、セラミックス部材に接合されたベース部材に形成された冷媒流路に冷媒を供給することによる冷却によって、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）が行われる。

また、静電チャックのセラミックス部材の吸着面には、凹部と複数の凸部とが形成されている。ウェハは、セラミックス部材の吸着面における複数の凸部の頂面に支持される。この状態では、ウェハの表面とセラミックス部材の吸着面（より詳細には吸着面の凹部）との間に、空間が存在することとなる。また、セラミックス部材の内部には、吸着面と、吸着面とは反対側の表面（以下、「下面」という。）とに開口するガス流路孔が形成されている。ウェハの表面とセラミックス部材の吸着面との間の上記空間には、ウェハとセラミックス部材との間の伝熱特性を高めてウェハの温度分布の制御性を向上させるため、上記ガス流路孔を介してヘリウムガス等の不活性ガスが供給される。

静電チャックの製造の際には、各種処理の完了前のセラミックス部材（以下、「セラミックス母材」という。）に対して該各種処理が行われる。具体的には、セラミックス母材の表面（上記各種処理の完了後に吸着面となる表面であり、以下「処理対象表面」という。）に対して鏡面研磨を行う鏡面研磨工程が行われ、鏡面研磨工程の後に、セラミックス母材の処理対象表面上に複数の凸部を形成する領域を遮蔽するマスクを配置した状態で、処理対象表面に対してショットブラストを行うことにより、凹部と複数の凸部とを形成するショットブラスト工程が行われる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１７９５５７号公報

セラミックス部材の内部には、上記ガス流路孔とは独立して、セラミックス部材の吸着面と下面とに開口する他の貫通孔が設けられることがある。このような貫通孔の例としては、例えば、吸着面上に保持されたウェハを押し上げて吸着面から離間させるためのリフトピンを挿通するピン挿通孔が挙げられる。また、セラミックス部材の内部に上記貫通孔が形成された構成では、ウェハの表面とセラミックス部材の吸着面との間の空間に供給された不活性ガスが該貫通孔を介して排出されることを抑制するために、該貫通孔を取り囲み、かつ、上記ガス流路孔を取り囲まないような凸部（以下、「貫通孔廻りシールバンド」という。）が設けられる。貫通孔廻りシールバンドは、上述したセラミックス部材の吸着面に形成された複数の凸部の内の１つであり、上述したショットブラスト工程により形成される。

従来の静電チャックの製造方法では、セラミックス母材に上記貫通孔を形成する貫通孔形成工程が行われた後に、上記鏡面研磨工程が行われ、その後に、上記ショットブラスト工程が行われる。すなわち、セラミックス母材に上記貫通孔が形成された状態で、鏡面研磨工程が行われる。そのため、鏡面研磨工程の際に、研磨砥粒が上記貫通孔の近辺に溜まって削れやすくなり、上記貫通孔における吸着面への開口部付近の傾斜が過度に大きくなるおそれがある。このような状態で、その後にショットブラスト工程によって上記貫通孔を取り囲む凸部である貫通孔廻りシールバンドを形成すると、形成された貫通孔廻りシールバンドの頂面の傾斜が過度に大きくなる。貫通孔廻りシールバンドの頂面の傾斜が過度に大きくなると、貫通孔廻りシールバンドとウェハとの間のシール性が低下して不活性ガスの充填性が低下し、その結果、セラミックス部材とウェハとの間の伝熱性が低下して、ウェハの温度分布の制御性が低下するという課題がある。

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、セラミックス部材を備え、セラミックス部材の表面上に対象物を保持する保持装置一般に共通の課題である。

本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。

本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本明細書に開示される保持装置の製造方法は、第１の方向に略直交する第１の表面と、前記第１の表面とは反対側の第２の表面と、を有するセラミックス部材を備え、前記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の製造方法において、前記セラミックス部材の内部には、前記第１の表面と前記第２の表面とに開口するガス流路孔と、前記ガス流路孔とは独立して設けられ、前記第１の表面と前記第２の表面とに開口する貫通孔と、が形成されており、前記セラミックス部材の前記第１の表面には、凹部と複数の凸部とが形成されており、前記複数の凸部は、前記第１の方向視で前記貫通孔を取り囲み、かつ、前記ガス流路孔を取り囲まないように形成された第１の凸部を含み、前記保持装置の製造方法は、 特定処理の完了前の前記セラミックス部材であるセラミックス母材における前記特定処理の完了後に前記第１の表面となる表面に対して、前記特定処理の１つとして鏡面研磨を行う鏡面研磨工程と、前記鏡面研磨工程の後に、前記特定処理の１つとして、前記セラミックス母材の前記表面上に前記複数の凸部を形成する領域を遮蔽するマスクを配置した状態で、前記表面に対してショットブラストを行うことにより、前記凹部と前記複数の凸部とを形成するショットブラスト工程と、前記鏡面研磨工程の後に、前記特定処理の１つとして、前記セラミックス母材に前記貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、を備える。本保持装置の製造方法では、鏡面研磨工程の後に、ショットブラスト工程および貫通孔形成工程が行われる。すなわち、鏡面研磨工程を行う段階では、セラミックス母材に貫通孔が形成されておらず、鏡面研磨工程が完了した後に、セラミックス母材に貫通孔が形成される。そのため、本保持装置の製造方法によれば、貫通孔におけるセラミックス母材の表面への開口部付近の傾斜が過度に大きくなることを抑制することができる。従って、本保持装置の製造方法によれば、貫通孔を取り囲む第１の凸部の頂面の傾斜が過度に大きくなることを抑制することができ、第１の凸部と対象物との間のシール性が低下して不活性ガスの充填性が低下することを抑制することができ、その結果、対象物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）上記保持装置の製造方法において、前記ショットブラスト工程は、前記貫通孔形成工程の前に実行される構成としてもよい。本保持装置の製造方法では、ショットブラスト工程を行う段階では、セラミックス母材に貫通孔が形成されておらず、ショットブラスト工程の完了後に、セラミックス母材に貫通孔が形成される。そのため、本保持装置の製造方法によれば、ショットブラスト工程の際に、貫通孔の存在によるマスクの付着面積の減少に起因してマスクが剥離したり、ブラスト材が貫通孔内に進入して他の部分を傷つけたりすることを抑制することができる。

（３）上記保持装置の製造方法において、前記複数の凸部は、前記第１の表面の外周に沿って全周にわたって形成された第２の凸部を含む構成としてもよい。本保持装置の製造方法では、ショットブラスト工程の際に、貫通孔を取り囲む第１の凸部に加えて、第１の表面の外周に沿って全周にわたって形成された第２の凸部も形成される。従って、本保持装置の製造方法によれば、第２の凸部の頂面の傾斜が過度に大きくなることを抑制することができ、第２の凸部と対象物との間のシール性が低下して不活性ガスの充填性が低下することを抑制することができ、その結果、対象物の温度分布の制御性が低下することを効果的に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、保持装置の製造方法、静電チャック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平面（上面）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。 本実施形態における静電チャック１００の製造方法の概要を示す説明図である。 比較例における静電チャック１００の製造方法の概要を示す説明図である。

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平面（上面）構成を概略的に示す説明図である。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。Ｚ軸方向は、特許請求の範囲における第１の方向に相当する。また、本明細書では、Ｚ軸に直交する方向を面方向という。

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セラミックス部材１０およびベース部材２０を備える。セラミックス部材１０とベース部材２０とは、セラミックス部材１０の下面Ｓ２（図２参照）とベース部材２０の上面Ｓ３とが、後述する接合部３０を挟んで上記配列方向に対向するように配置される。すなわち、ベース部材２０は、ベース部材２０の上面Ｓ３がセラミックス部材１０の下面Ｓ２側に位置するように配置される。セラミックス部材１０の下面Ｓ２は、特許請求の範囲における第２の表面に相当する。

セラミックス部材１０は、略円板状部材であり、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。より詳細には、セラミックス部材１０は、外周に沿って上側に切り欠きが形成された部分である外周部ＯＰと、外周部ＯＰの内側に位置する内側部ＩＰとから構成されている。セラミックス部材１０における内側部ＩＰの厚さ（Ｚ軸方向における厚さであり、以下同様）は、外周部ＯＰに形成された切り欠きの分だけ、外周部ＯＰの厚さより厚くなっている。すなわち、セラミックス部材１０の外周部ＯＰと内側部ＩＰとの境界の位置で、セラミックス部材１０の厚さが変化している。

セラミックス部材１０の内側部ＩＰの直径は例えば５０ｍｍ〜５００ｍｍ程度（通常は２００ｍｍ〜３５０ｍｍ程度）であり、セラミックス部材１０の外周部ＯＰの直径は例えば６０ｍｍ〜５１０ｍｍ程度（通常は２１０ｍｍ〜３６０ｍｍ程度）である（ただし、外周部ＯＰの直径は内側部ＩＰの直径より大きい）。また、セラミックス部材１０の内側部ＩＰの厚さは例えば１ｍｍ〜１０ｍｍ程度であり、セラミックス部材１０の外周部ＯＰの厚さは例えば０．５ｍｍ〜９．５ｍｍ程度である（ただし、外周部ＯＰの厚さは内側部ＩＰの厚さより薄い）。

セラミックス部材１０の上面Ｓ１の内、内側部ＩＰにおける上面（以下、「吸着面」ともいう。）Ｓ１１は、Ｚ軸方向に略直交する略円形の表面である。吸着面Ｓ１１は、対象物（例えばウェハＷ）を保持する吸着面として機能する。吸着面Ｓ１１は、特許請求の範囲における第１の表面に相当する。

セラミックス部材１０の上面Ｓ１の内、外周部ＯＰにおける上面（以下、「外周上面」ともいう。）Ｓ１２は、Ｚ軸方向に略直交する略円環状の表面である。セラミックス部材１０の外周上面Ｓ１２には、例えば、静電チャック１００を固定するための治具（不図示）が係合する。

図２に示すように、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がセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１に吸着固定される。

また、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）を含む抵抗発熱体により構成されたヒータ電極５０が配置されている。ヒータ電極５０に電源（図示せず）から電圧が印加されると、ヒータ電極５０が発熱することによってセラミックス部材１０が温められ、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１に保持されたウェハＷが温められる。これにより、ウェハＷの温度分布の制御が実現される。

ベース部材２０は、例えばセラミックス部材１０の外周部ＯＰと同径の、または、セラミックス部材１０の外周部ＯＰ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、セラミックス部材１０の下面Ｓ２とベース部材２０の上面Ｓ３との間に配置された接合部３０によって、セラミックス部材１０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材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とセラミックス部材１０との間の伝熱（熱引き）によりセラミックス部材１０が冷却され、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１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。

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Ｓ４からセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１にわたって上下方向に延びるピン挿通孔１４０が形成されている。ピン挿通孔１４０は、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１上に保持されたウェハＷを押し上げて吸着面Ｓ１１から離間させるためのリフトピン（図示せず）を挿通する孔である。ピン挿通孔１４０（より詳細には、ピン挿通孔１４０を構成するためにセラミックス部材１０に形成された、吸着面Ｓ１１と下面Ｓ２とに開口する貫通孔（以下、同様））は、特許請求の範囲における貫通孔に相当する。

Ａ−２．セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１の構成：
図２および図３に示すように、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１には、凹部７９と複数の凸部７０とが形成されている。より詳細には、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１において、凸部７０が形成されていない部分が凹部７９となっている。

セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１に形成された複数の凸部７０は、吸着面Ｓ１１の外周に沿って全周にわたって形成された凸部７０（以下、「外周シールバンド７２」という。）を含む。図３に示すように、Ｚ軸方向視での外周シールバンド７２の形状は、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１の中心Ｐ０を中心とした略円環状である。また、図２に示すように、外周シールバンド７２の断面（Ｚ軸に平行で、かつ、上記中心Ｐ０を通る断面）の形状は、略矩形である。外周シールバンド７２の高さは、例えば、１０μｍ〜２０μｍ程度である。また、外周シールバンド７２の幅（Ｚ軸方向視での外周シールバンド７２の延伸方向に直交する方向の大きさ）は、例えば、０．５ｍｍ〜５．０ｍｍ程度である。外周シールバンド７２は、特許請求の範囲における第２の凸部に相当する。

また、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１に形成された複数の凸部７０は、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１における外周シールバンド７２より内側の領域に形成された複数の独立した柱状の凸部７０（以下、「柱状凸部７３」という。）を含む。図３に示すように、Ｚ軸方向視での各柱状凸部７３の形状は、略円形である。また、Ｚ軸方向視で、複数の柱状凸部７３は、略均等間隔で配置されている。また、図２に示すように、各柱状凸部７３の断面（Ｚ軸に平行な断面）の形状は、略矩形である。柱状凸部７３の高さは、外周シールバンド７２の高さと略同一であり、例えば、１０μｍ〜２０μｍ程度である。また、柱状凸部７３の幅（Ｚ軸方向視での柱状凸部７３の最大径）は、例えば、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度である。

また、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１に形成された複数の凸部７０は、Ｚ軸方向視でピン挿通孔１４０を取り囲み、かつ、後述する上部ガス流路孔１３０の吸着面Ｓ１１への開口（ガス噴出流路１３２）を取り囲まないように形成された凸部７０（以下、「貫通孔廻りシールバンド７１」という。）を含む。図３に示すように、Ｚ軸方向視での貫通孔廻りシールバンド７１の形状は、ピン挿通孔１４０の中心点付近を中心とした略円環状である。また、図２に示すように、貫通孔廻りシールバンド７１の断面（Ｚ軸に平行で、かつ、ピン挿通孔１４０の中心を通る断面）の形状は、略矩形である。貫通孔廻りシールバンド７１の高さは、外周シールバンド７２の高さと略同一であり、例えば、１０μｍ〜２０μｍ程度である。また、貫通孔廻りシールバンド７１の幅（Ｚ軸方向視での貫通孔廻りシールバンド７１の延伸方向に直交する方向の大きさ）は、例えば、０．５ｍｍ〜３．０ｍｍ程度である。貫通孔廻りシールバンド７１は、特許請求の範囲における第１の凸部に相当する。

ウェハＷは、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１における複数の凸部７０（貫通孔廻りシールバンド７１、外周シールバンド７２、柱状凸部７３）の頂面に支持される。すなわち、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１はウェハＷを保持する吸着面として機能すると上述したが、より詳細には、ウェハＷを保持するのは、吸着面Ｓ１１の内、複数の凸部７０の頂面である。ウェハＷが複数の凸部７０の頂面に支持された状態では、ウェハＷの表面（下面）と、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１（より詳細には吸着面Ｓ１１の凹部７９）との間に、空間が存在することとなる。後述するように、この空間には、不活性ガスが供給される。

Ａ−３．不活性ガス供給のための構成：
図２に示すように、静電チャック１００は、セラミックス部材１０とウェハＷとの間の伝熱性を高めてウェハＷの温度分布の制御性をさらに高めるため、ウェハＷの表面（下面）とセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１（吸着面Ｓ１１の凹部７９）との間に存在する空間に、不活性ガス（例えば、ヘリウムガス）を供給するための構成を備えている。すなわち、静電チャック１００には、ベース部材２０の下面Ｓ４から接合部３０の上面にわたって上下方向に延びる下部ガス流路孔１３１と、下部ガス流路孔１３１に連通すると共にセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１に開口する上部ガス流路孔１３０とが形成されている。本実施形態では、上部ガス流路孔１３０は、セラミックス部材１０の下面Ｓ２に形成された凹部１３４と、凹部１３４の底面に連通すると共に上方に延びる縦流路１３８と、縦流路１３８に連通すると共に面方向に延びる横流路１３３と、横流路１３３から吸着面Ｓ１１まで上方に延びて吸着面Ｓ１１に開口するガス噴出流路１３２とから構成されている。凹部１３４には、通気性を有する充填部材（通気性プラグ）１６０が充填されている。なお、図３では、上部ガス流路孔１３０（ガス噴出流路１３２）における吸着面Ｓ１１への開口の図示が省略されている。上部ガス流路孔１３０は、特許請求の範囲におけるガス流路孔に相当する。

ガス源（不図示）から供給された不活性ガスが、下部ガス流路孔１３１内に流入すると、流入した不活性ガスは、下部ガス流路孔１３１から凹部１３４内に充填された通気性を有する充填部材１６０の内部を通過してセラミックス部材１０の内部の縦流路１３８を介して横流路１３３内に流入し、横流路１３３を介して面方向に流れつつガス噴出流路１３２内に流入し、ガス噴出流路１３２の吸着面Ｓ１１における各開口から噴出する。このようにして、ウェハＷの表面とセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１（吸着面Ｓ１１の凹部７９）との間に存在する空間に、不活性ガスが供給される。

なお、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１に形成された外周シールバンド７２の存在により、ウェハＷの表面とセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１（吸着面Ｓ１１の凹部７９）との間に存在する空間に供給された不活性ガスが、該空間から外周側の外部空間に漏出することを抑制することができる。また、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１に形成された貫通孔廻りシールバンド７１の存在により、上記空間に供給された不活性ガスが、該空間からピン挿通孔１４０を介して漏出することを抑制することができる。

Ａ−４．静電チャック１００の製造方法：
次に、本実施形態の静電チャック１００の製造方法について説明する。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る。また、図５は、本実施形態における静電チャック１００の製造方法の概要を示す説明図である。

まず、セラミックスグリーンシートを複数枚作製し、所定のセラミックスグリーンシートに所定の加工を行う。所定の加工としては、例えば、チャック電極４０やヒータ電極５０等の形成のためのメタライズペーストの印刷、各種ビアの形成のための孔空けおよびメタライズペーストの充填等が挙げられる。これらのセラミックスグリーンシートを積層して熱圧着し、切断等の加工を行うことにより、セラミックスグリーンシートの積層体を作製する。作製されたセラミックスグリーンシートの積層体を焼成することにより、セラミックス焼成体１０Ａを作製する。セラミックス焼成体１０Ａは、特定処理（後述する鏡面研磨処理、ショットブラスト処理、貫通孔形成処理）の完了前のセラミックス部材１０であり、特許請求の範囲におけるセラミックス母材に相当する。

次に、セラミックス焼成体１０Ａの表面（上記特定処理の完了後に吸着面Ｓ１１となる表面であり、以下「処理対象表面Ｓ１１Ａ」という。）に対して、一次研磨を行う（Ｓ１１０）。この一次研磨としては、例えば、＃４００砥石で研磨を行う。

次に、一次研磨後のセラミックス焼成体１０Ａに、別途作製したベース部材２０を接合する（Ｓ１２０）。より詳細には、例えばベース部材２０の上面Ｓ３にシリコーン系樹脂を含むペースト状接着剤を塗布し、ベース部材２０に塗布されたペースト状接着剤の上にセラミックス焼成体１０Ａを配置し、ペースト状接着剤を硬化させる硬化処理を行うことにより、ベース部材２０とセラミックス焼成体１０Ａとを接合する接合部３０を形成する。

次に、セラミックス焼成体１０Ａの処理対象表面Ｓ１１Ａに対して、鏡面研磨を行う（Ｓ１３０）。図５のＡ欄には、セラミックス焼成体１０Ａの処理対象表面Ｓ１１Ａに対して、研磨液ＰＳを供給しつつ研磨パッドＰＰを用いて鏡面研磨が行われている様子が示されている。この鏡面研磨による研削深さは、例えば０μｍ〜３０μｍ程度である。また、鏡面研磨を行う前の処理対象表面Ｓ１１Ａの表面粗さＲａは、例えば０．４μｍ程度であり、鏡面研磨後の処理対象表面Ｓ１１Ａの表面粗さＲａは、例えば０．１μｍ以下程度である。なお、鏡面研磨の際には、セラミックス焼成体１０Ａの外周部ＯＰの表面を、保護カバーＰＣにより覆ってもよい。Ｓ１３０の工程は、特許請求の範囲における鏡面研磨工程に相当する。

次に、セラミックス焼成体１０Ａの処理対象表面Ｓ１１Ａ上に、複数の凸部７０を形成する領域を遮蔽するマスク２００を配置した状態で、処理対象表面Ｓ１１Ａに対してショットブラストを行うことにより、凹部７９と複数の凸部７０（貫通孔廻りシールバンド７１、外周シールバンド７２、柱状凸部７３）とを形成する（Ｓ１４０）。図５のＢ欄には、ショットブラスト装置ＢＤにより、セラミックス焼成体１０Ａの処理対象表面Ｓ１１Ａに向けてブラスト材ＢＭが投射されている様子が示されている。ショットブラストにおけるブラスト材ＢＭ（投射材）としては、例えば、炭化ケイ素等のセラミックスの粒体（粒径：１０μｍ〜１００μｍ程度）を用いることができる。このショットブラストにより、処理対象表面Ｓ１１Ａの内、マスク２００に覆われていない領域が研削されて凹部７９となり、マスク２００に覆われていて研削されない領域が各凸部７０となる。このショットブラストによる研削深さは、例えば、１０μｍ〜２０μｍ程度である。なお、このショットブラストの際には、セラミックス焼成体１０Ａの外周部ＯＰの表面を、保護カバーＰＣにより覆ってもよい。Ｓ１４０の工程は、特許請求の範囲におけるショットブラスト工程に相当する。

次に、セラミックス焼成体１０Ａの所定の位置にピン挿通孔１４０を形成する（Ｓ１５０）。図５のＣ欄には、工具ＴＯにより、セラミックス焼成体１０Ａの所定の位置にピン挿通孔１４０を形成する孔空け加工の様子が示されている。上述したように、本実施形態の静電チャック１００では、貫通孔廻りシールバンド７１は、Ｚ軸方向視でピン挿通孔１４０を取り囲むように構成される。そのため、Ｓ１５０の工程では、ピン挿通孔１４０が、Ｓ１４０において形成された貫通孔廻りシールバンド７１に囲まれた領域に形成される。Ｓ１５０の工程の完了により、セラミックス焼成体１０Ａはセラミックス部材１０となり、セラミックス部材１０を備える静電チャック１００が作製される。Ｓ１５０の工程は、特許請求の範囲における貫通孔形成工程に相当する。主として以上の工程により、本実施形態の静電チャック１００が製造される。

Ａ−５．本実施形態の効果：
以上説明したように、本実施形態の静電チャック１００は、Ｚ軸方向に略直交する吸着面Ｓ１１と、吸着面Ｓ１１とは反対側の下面Ｓ２と、を有するセラミックス部材１０を備え、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１上にウェハＷを保持する保持装置である。セラミックス部材１０の内部には、吸着面Ｓ１１と下面Ｓ２とに開口する上部ガス流路孔１３０と、上部ガス流路孔１３０とは独立して設けられ、吸着面Ｓ１１と下面Ｓ２とに開口するピン挿通孔１４０と、が形成されている。また、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１には、凹部７９と複数の凸部７０とが形成されている。この複数の凸部７０は、Ｚ軸方向視でピン挿通孔１４０を取り囲み、かつ、上部ガス流路孔１３０を取り囲まないように形成された貫通孔廻りシールバンド７１を含む。また、本実施形態の静電チャック１００の製造方法は、特定処理（鏡面研磨処理、ショットブラスト処理、貫通孔形成処理）の完了前のセラミックス部材１０であるセラミックス焼成体１０Ａにおける該特定処理の完了後に吸着面Ｓ１１となる処理対象表面Ｓ１１Ａに対して、該特定処理の１つとして鏡面研磨を行う鏡面研磨工程（Ｓ１３０）と、鏡面研磨工程の後に、該特定処理の１つとして、セラミックス焼成体１０Ａの処理対象表面Ｓ１１Ａ上に複数の凸部７０を形成する領域を遮蔽するマスク２００を配置した状態で、処理対象表面Ｓ１１Ａに対してショットブラストを行うことにより、凹部７９と複数の凸部７０とを形成するショットブラスト工程（Ｓ１４０）と、鏡面研磨工程の後に、該特定処理の１つとして、セラミックス焼成体１０Ａにピン挿通孔１４０を形成する貫通孔形成工程（Ｓ１５０）とを備える。本実施形態の静電チャック１００の製造方法によれば、以下に詳述するように、貫通孔廻りシールバンド７１の頂面の傾斜が過度に大きくなることを抑制することができ、貫通孔廻りシールバンド７１とウェハＷとの間のシール性が低下して不活性ガスの充填性が低下することを抑制することができ、その結果、ウェハＷ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。

図６は、比較例における静電チャック１００の製造方法の概要を示す説明図である。比較例における静電チャック１００の製造方法では、本実施形態の静電チャック１００の製造方法と同様に、一次研磨工程（Ｓ１１０）および接合工程（Ｓ１２０）が行われる。他方、比較例における静電チャック１００の製造方法では、本実施形態の静電チャック１００の製造方法と異なり、接合工程（Ｓ１２０）の後、ピン挿通孔１４０を形成するための貫通孔形成工程（Ｓ１５０）が行われ、その後に、鏡面研磨工程（Ｓ１３０）およびショットブラスト工程（Ｓ１４０）が行われる。すなわち、図６のＡ欄に示すように、比較例における静電チャック１００の製造方法では、セラミックス焼成体１０Ａにピン挿通孔１４０が形成された状態で、鏡面研磨工程（Ｓ１３０）が行われる。そのため、比較例における静電チャック１００の製造方法では、鏡面研磨工程（Ｓ１３０）の際に、研磨砥粒がピン挿通孔１４０の近辺に溜まって削れやすくなり、ピン挿通孔１４０における処理対象表面Ｓ１１Ａへの開口部付近の傾斜が過度に大きくなる。このように、本願の課題は、鏡面研磨の際に使用する砥粒がピン挿通孔１４０廻りに溜まって削れやすくなることに起因する。すなわち、本明細書に開示される技術において行われる鏡面研磨は、砥粒を用いて行われる研磨処理である。この鏡面研磨は、研磨前の表面の表面粗さＲａが例えば０．４μｍ程度であるものを、研磨後の表面の表面粗さＲａが例えば０．１μｍ以下程度になるように行われる。

比較例における静電チャック１００の製造方法では、鏡面研磨工程（Ｓ１３０）の後、図６のＢ欄に示すように、ショットブラスト工程（Ｓ１４０）によってピン挿通孔１４０を取り囲む貫通孔廻りシールバンド７１が形成される。このとき、上述したようにピン挿通孔１４０における処理対象表面Ｓ１１Ａへの開口部付近の傾斜が過度に大きくなっているため、図６のＣ欄に示すように、ショットブラスト工程（Ｓ１４０）によって形成される貫通孔廻りシールバンド７１の頂面の傾斜が過度に大きくなる。そのため、比較例の製造方法により製造された静電チャック１００では、貫通孔廻りシールバンド７１とウェハＷとの間のシール性が低下して不活性ガスの充填性が低下し、その結果、セラミックス部材１０とウェハＷとの間の伝熱性が低下して、ウェハＷの温度分布の制御性が低下するおそれがある。

これに対し、本実施形態の静電チャック１００の製造方法では、鏡面研磨工程（Ｓ１３０）の後に、ショットブラスト工程（１４０）および貫通孔形成工程（Ｓ１５０）が行われる。すなわち、鏡面研磨工程（Ｓ１３０）を行う段階では、セラミックス焼成体１０Ａにピン挿通孔１４０が形成されておらず、鏡面研磨工程が完了した後に、セラミックス焼成体１０Ａにピン挿通孔１４０が形成される。そのため、本実施形態の静電チャック１００の製造方法によれば、ピン挿通孔１４０における処理対象表面Ｓ１１Ａへの開口部付近の傾斜が過度に大きくなることを抑制することができる。従って、本実施形態の静電チャック１００の製造方法によれば、ピン挿通孔１４０を取り囲む貫通孔廻りシールバンド７１の頂面の傾斜が過度に大きくなることを抑制することができ、貫通孔廻りシールバンド７１とウェハＷとの間のシール性が低下して不活性ガスの充填性が低下することを抑制することができ、その結果、ウェハＷ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、本実施形態の静電チャック１００の製造方法では、ショットブラスト工程（Ｓ１４０）は、ピン挿通孔１４０を形成する貫通孔形成工程（Ｓ１５０）の前に実行される。すなわち、本実施形態の静電チャック１００の製造方法では、ショットブラスト工程を行う段階では、セラミックス焼成体１０Ａにピン挿通孔１４０が形成されておらず、ショットブラスト工程の完了後に、セラミックス焼成体１０Ａにピン挿通孔１４０が形成される。そのため、本実施形態の静電チャック１００の製造方法によれば、ショットブラスト工程の際に、ピン挿通孔１４０の存在によるマスク２００の付着面積の減少に起因してマスク２００が剥離したり、ブラスト材ＢＭがピン挿通孔１４０内に進入して他の部分を傷つけたりすることを抑制することができる。

また、本実施形態の静電チャック１００の製造方法では、セラミックス部材１０に形成される複数の凸部７０は、吸着面Ｓ１１の外周に沿って全周にわたって形成された外周シールバンド７２を含む。すなわち、本実施形態の静電チャック１００の製造方法では、ショットブラスト工程（Ｓ１４０）の際に、貫通孔廻りシールバンド７１に加えて、外周シールバンド７２も形成される。従って、本実施形態の静電チャック１００の製造方法によれば、外周シールバンド７２の頂面の傾斜が過度に大きくなることを抑制することができ、外周シールバンド７２とウェハＷとの間のシール性が低下して不活性ガスの充填性が低下することを抑制することができ、その結果、ウェハＷの温度分布の制御性が低下することを効果的に抑制することができる。

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、上記実施形態では、セラミックス部材１０が、外周に沿って上側に切り欠きが形成された部分である外周部ＯＰと、外周部ＯＰの内側に位置する内側部ＩＰとから構成されているが、セラミックス部材１０に切り欠きが形成されておらず、セラミックス部材１０のＺ軸方向の厚さが全体にわたって一様であるとしてもよい。

また、上記実施形態では、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１１に、凸部７０として、貫通孔廻りシールバンド７１と外周シールバンド７２と柱状凸部７３とが形成されているが、必ずしもこれらのすべてが形成されている必要はなく、例えば外周シールバンド７２が形成されていなくてもよい。また、各凸部７０の形状や個数は、あくまで一例であり、種々変形可能である。

また、上記実施形態では、貫通孔廻りシールバンド７１に囲まれた凹部の底面の一部にピン挿通孔１４０が開口している構成が採用されているが、貫通孔廻りシールバンド７１が直接的にピン挿通孔１４０を囲んだ構成（Ｚ軸方向視で、貫通孔廻りシールバンド７１とピン挿通孔１４０とが隣接した構成）が採用されてもよい。このような構成が採用された場合、上記実施形態のようにショットブラスト工程（Ｓ１４０）の後にピン挿通孔１４０形成工程（Ｓ１５０）を行うことにより、ピン挿通孔１４０を貫通孔廻りシールバンド７１の中心付近に形成することができ、貫通孔廻りシールバンド７１によるシール性を向上させることができる。

また、上記実施形態では、静電チャック１００に１つのピン挿通孔１４０が形成されているが、静電チャック１００に複数のピン挿通孔１４０が形成されていてもよい。この場合には、各ピン挿通孔１４０を取り囲むように、複数の貫通孔廻りシールバンド７１が形成される。

また、上記実施形態では、上部ガス流路孔１３０とは独立してセラミックス部材１０の内部に設けられた貫通孔として、ピン挿通孔１４０を例に挙げて説明しているが、該貫通孔は、ピン挿通孔１４０の代わりに、あるいはピン挿通孔１４０に加えて、ピン挿通孔１４０以外の他の貫通孔であってもよい。

また、上記実施形態では、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、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、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、上記実施形態では、ショットブラスト工程（Ｓ１４０）が貫通孔形成工程（Ｓ１５０）の前に実行されるが、ショットブラスト工程（Ｓ１４０）が貫通孔形成工程（Ｓ１５０）の後に実行されるとしてもよい。

また、本発明は、静電チャック１００に限らず、セラミックス部材を備え、セラミックス部材の表面上に対象物を保持する他の保持装置の製造方法にも同様に適用可能である。

１０：セラミックス部材 １０Ａ：セラミックス焼成体 ２０：ベース部材 ２１：冷媒流路 ３０：接合部 ４０：チャック電極 ５０：ヒータ電極 ７０：凸部 ７１：貫通孔廻りシールバンド ７２：外周シールバンド ７３：柱状凸部 ７９：凹部 １００：静電チャック １３０：上部ガス流路孔 １３１：下部ガス流路孔 １３２：ガス噴出流路 １３３：横流路 １３４：凹部 １３８：縦流路 １４０：ピン挿通孔 １６０：充填部材 ２００：マスク ＢＤ：ショットブラスト装置 ＢＭ：ブラスト材 ＩＰ：内側部 ＯＰ：外周部 Ｐ０：中心 ＰＣ：保護カバー ＰＰ：研磨パッド ＰＳ：研磨液 Ｓ１１：吸着面 Ｓ１１Ａ：処理対象表面 Ｓ１２：外周上面 Ｓ１：上面 Ｓ２：下面 Ｓ３：上面 Ｓ４：下面 ＴＯ：工具 Ｗ：ウェハ

Claims (3)

1. 第１の方向に略直交する第１の表面と、前記第１の表面とは反対側の第２の表面と、を有するセラミックス部材を備え、前記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の製造方法において、
   前記セラミックス部材の内部には、前記第１の表面と前記第２の表面とに開口するガス流路孔と、前記ガス流路孔とは独立して設けられ、前記第１の表面と前記第２の表面とに開口する貫通孔と、が形成されており、
   前記セラミックス部材の前記第１の表面には、凹部と複数の凸部とが形成されており、
   前記複数の凸部は、前記第１の方向視で前記貫通孔を取り囲み、かつ、前記ガス流路孔を取り囲まないように形成された第１の凸部を含み、
   前記保持装置の製造方法は、 特定処理の完了前の前記セラミックス部材であるセラミックス母材における前記特定処理の完了後に前記第１の表面となる表面に対して、前記特定処理の１つとして鏡面研磨を行う鏡面研磨工程と、
   前記鏡面研磨工程の後に、前記特定処理の１つとして、前記セラミックス母材の前記表面上に前記複数の凸部を形成する領域を遮蔽するマスクを配置した状態で、前記表面に対してショットブラストを行うことにより、前記凹部と前記複数の凸部とを形成するショットブラスト工程と、
   前記鏡面研磨工程の後に、前記特定処理の１つとして、前記セラミックス母材に前記貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
   を備える、ことを特徴とする保持装置の製造方法。
2. 請求項１に記載の保持装置の製造方法において、
   前記ショットブラスト工程は、前記貫通孔形成工程の前に実行される、
   ことを特徴とする保持装置の製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の保持装置の製造方法において、
   前記複数の凸部は、前記第１の表面の外周に沿って全周にわたって形成された第２の凸部を含む、
   ことを特徴とする保持装置の製造方法。

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