JP2022033183A - Holding device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a holding device, which can suppress a singular point of a temperature, a high temperature or a low temperature, from being generated, and controls a temperature distribution on a first surface of a ceramic member.
SOLUTION: The holding device comprises a ceramic member having a plurality of protrusions formed on a first surface, and holds an object on the first surface. The first surface includes a first surface area and a second surface area which are positioned at positions different from each other and include same number (two or more) of protrusions respectively. In a part without formed protrusions where the protrusions are not formed of the first surface area are formed at least either one of a recessed part which satisfies either one of the fact that the part has a depth less than a length in a first direction of the protrusion and the fact that the part has a depth above the length in the first direction of the protrusion and is formed in an acyclic shape when viewed from the first direction and a protruding part that has a protrusion length less than the length in the first direction of the protrusion and is formed in an acyclic shape when viewed from the first direction, where neither the recessed part nor the protruding part is formed in the part without formed protrusions.
SELECTED DRAWING: Figure 5
COPYRIGHT: (C)2022,JPO&INPIT

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に関する。 The techniques disclosed herein relate to holding devices that hold objects.

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。このような静電チャックでは、セラミックス部材の吸着面に複数の突起が形成されており、複数の突起によって半導体ウェハが支持される。また、セラミックス部材の吸着面と半導体ウェハとの間に存在するガスを介して、セラミックス部材と半導体ウェハとの間の熱伝達が行われる（下記特許文献１，２参照）。 For example, an electrostatic chuck is used as a holding device for holding a wafer when manufacturing a semiconductor. The electrostatic chuck is provided inside a ceramic member having a substantially planar surface (hereinafter referred to as “adsorption surface”) substantially perpendicular to a predetermined direction (hereinafter referred to as “first direction”) and inside the ceramic member. It is equipped with a chuck electrode, and the wafer is adsorbed and held on the adsorption surface of the ceramic member by utilizing the electrostatic attraction generated by applying a voltage to the chuck electrode. In such an electrostatic chuck, a plurality of protrusions are formed on the suction surface of the ceramic member, and the semiconductor wafer is supported by the plurality of protrusions. Further, heat transfer between the ceramic member and the semiconductor wafer is performed via the gas existing between the adsorption surface of the ceramic member and the semiconductor wafer (see Patent Documents 1 and 2 below).

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。 If the temperature of the wafer held on the suction surface of the electrostatic chuck does not reach the desired temperature, the accuracy of each process (deposition, etching, etc.) on the wafer may decrease. Therefore, the temperature of the wafer is applied to the electrostatic chuck. Performance to control the distribution is required.

国際公開第２０１４／１５６６１９号International Publication No. 2014/156619 特開２００２－２２２８５１号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-222851

複数の突起が吸着面に形成されたセラミックス部材を備える静電チャックでは、例えばセラミックス部材の内部構造に起因して高温または低温の温度特異点が存在することがある。そのため、従来の静電チャックでは、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。 In an electrostatic chuck including a ceramic member having a plurality of protrusions formed on a suction surface, a high temperature or low temperature temperature singularity may exist due to, for example, the internal structure of the ceramic member. Therefore, in the conventional electrostatic chuck, there is room for improvement in terms of controllability of the temperature distribution of the suction surface of the ceramic member (and by extension, controllability of the temperature distribution of the wafer).

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、複数の突起が形成された表面を有する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。 It should be noted that such a problem is not limited to the electrostatic chuck that holds the wafer by utilizing electrostatic attraction, but is provided with a ceramic member having a surface on which a plurality of protrusions are formed, and an object is placed on the surface of the ceramic member. Holding device for holding This is a common problem in general.

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。 This specification discloses a technique capable of solving at least a part of the above-mentioned problems.

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。 The techniques disclosed herein can be realized in the following forms.

（１）本明細書に開示される保持装置は、第１の方向に略垂直な略平面状の第１の表面を有し、前記第１の表面に複数の突起が形成された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において、前記セラミックス部材の前記第１の表面は、互いに異なる位置に位置し、かつ、互いに同じ数（２以上）の前記突起を含む、第１の表面領域と第２の表面領域とを含んでおり、前記第１の表面領域のうち、前記突起が形成されていない非形成部分には、前記突起の前記第１の方向の長さ未満の深さを有することと、前記突起の前記第１の方向の長さ以上の深さを有し、かつ、前記第１の方向視で非環状であることとのいずれか一方を満たす凹所と、前記突起の前記第１の方向の長さ未満の突出長さを有し、かつ、前記第１の方向視で非環状の凸所と、の少なくとも一方が形成されており、前記第２の表面領域のうち、前記非形成部分には、前記凹所および前記凸所のいずれも形成されていない。保持装置では、セラミックス部材の第１の表面に形成された複数の突起によって対象物が支持される。また、セラミックス部材の第１の表面と対象物との間に存在するガスを介して、セラミックス部材と対象物との間の熱伝達が行われる。本保持装置では、セラミックス部材の第１の表面は、互いに異なる位置に位置し、かつ、互いに同じ数（２以上）の突起を含む、第１の表面領域と第２の表面領域とを含む。第１の表面領域のうち、突起が形成されていない非形成部分には、凹所と凸所との少なくとも一方が形成されている。凹所は、突起の第１の方向の長さ未満の深さを有することと、突起の第１の方向の長さ以上の深さを有し、かつ、第１の方向視で非環状であることとのいずれか一方を満たす。凸所は、突起の第１の方向の長さ未満の突出長さを有し、凸所の第１の方向視の形状は、非環状である。一方、第２の表面領域のうち、非形成部分には、凹所および凸所のいずれも形成されていない。第１の表面領域に凹所が形成されている場合、凹所の底面と第１の表面に保持される対象物との間の距離は、第２の表面領域の非形成部分と対象物との間の距離に比べて長い。このため、第１の表面領域の凹所から対象物への熱伝達効率は、第２の表面領域から対象物への熱伝達効率に比べて低い。また、第１の表面領域に凸所が形成されている場合、凸所の突出先端と対象物との間の距離は、第２の表面領域の非形成部分と対象物との間の距離に比べて短い。このため、第１の表面領域の凸所から対象物への熱伝達効率は、第２の表面領域から対象物への熱伝達効率に比べて高い。したがって、本保持装置によれば、第１の表面領域の非形成部分に凹所および凸所の少なくとも一方が形成されることにより、高温または低温の温度特異点の発生を抑制することができ、セラミックス部材の第１の表面における温度分布を制御することができる。 (1) The holding device disclosed in the present specification is a ceramic member having a substantially planar first surface substantially perpendicular to the first direction and having a plurality of protrusions formed on the first surface. In a holding device for holding an object on the first surface of the ceramic member, the first surface of the ceramic member is located at a different position from each other and has the same number (two or more) of each other. The first surface region and the second surface region including the protrusions are included, and in the non-formed portion of the first surface region where the protrusions are not formed, the first surface region of the protrusions is included. It has a depth less than the length in the direction of, and has a depth equal to or greater than the length of the protrusion in the first direction, and is aspherical in the first direction. At least one of a recess satisfying one of them and a convex portion having a protrusion length less than the length of the protrusion in the first direction and having an aspherical protrusion in the first direction is formed. In the second surface region, neither the concave portion nor the convex portion is formed in the non-formed portion. In the holding device, the object is supported by a plurality of protrusions formed on the first surface of the ceramic member. Further, heat transfer between the ceramic member and the object is performed via the gas existing between the first surface of the ceramic member and the object. In this holding device, the first surface of the ceramic member includes a first surface region and a second surface region which are located at different positions from each other and include the same number (two or more) of protrusions. Of the first surface region, at least one of a concave portion and a convex portion is formed in the non-formed portion where the protrusion is not formed. The recess has a depth less than the length of the protrusion in the first direction, a depth greater than or equal to the length of the protrusion in the first direction, and is aspherical in the first direction. Satisfy either one of the things. The protrusion has a protrusion length less than the length of the protrusion in the first direction, and the shape of the protrusion in the first direction is aspherical. On the other hand, in the non-formed portion of the second surface region, neither a concave portion nor a convex portion is formed. When a recess is formed in the first surface region, the distance between the bottom surface of the recess and the object held on the first surface is the distance between the non-formed portion of the second surface region and the object. Longer than the distance between. Therefore, the heat transfer efficiency from the recess of the first surface region to the object is lower than the heat transfer efficiency from the second surface region to the object. Further, when a convex portion is formed on the first surface region, the distance between the protruding tip of the convex portion and the object is the distance between the non-formed portion of the second surface region and the object. Compared to short. Therefore, the heat transfer efficiency from the convex portion of the first surface region to the object is higher than the heat transfer efficiency from the second surface region to the object. Therefore, according to this holding device, it is possible to suppress the generation of high temperature or low temperature temperature singularities by forming at least one of the concave portion and the convex portion in the non-formed portion of the first surface region. The temperature distribution on the first surface of the ceramic member can be controlled.

（２）上記保持装置において、前記セラミックス部材は、前記第１の方向において前記第１の表面の反対側に配置された第２の表面を有し、前記保持装置は、さらに、第３の表面を有し、前記第３の表面が前記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ベース部材と、前記セラミックス部材の前記第２の表面と前記ベース部材の前記第３の表面との間に配置され、前記セラミックス部材と前記ベース部材とを接合する接合部と、を備える構成としてもよい。例えばベース部材の構造等に起因して、ベース部材の第３の表面上の特定位置と他の位置との間でセラミックス部材からベース部材への吸熱効果に差が生じ、いわゆる吸熱ムラが発生することがある。このような吸熱ムラがベース部材に生じる場合でも、本保持装置によれば、第１の表面領域の非形成部分において、例えば吸熱効果に差が生じる箇所に対応した位置に凹所および凸所の少なくとも一方が形成されることにより、高温または低温の温度特異点の発生を抑制することができ、セラミックス部材の第１の表面における温度分布を制御することができる。 (2) In the holding device, the ceramic member has a second surface arranged on the opposite side of the first surface in the first direction, and the holding device further has a third surface. The base member is arranged so that the third surface faces the second surface of the ceramic member, the second surface of the ceramic member, and the third surface of the base member. It may be configured to include a joint portion arranged between the ceramic member and the base member to join the ceramic member and the base member. For example, due to the structure of the base member or the like, there is a difference in the endothermic effect from the ceramic member to the base member between a specific position on the third surface of the base member and another position, and so-called endothermic unevenness occurs. Sometimes. Even when such endothermic unevenness occurs in the base member, according to this holding device, in the non-formed portion of the first surface region, for example, recesses and protrusions are provided at positions corresponding to locations where a difference in endothermic effect occurs. By forming at least one of them, it is possible to suppress the generation of high-temperature or low-temperature temperature singularities, and it is possible to control the temperature distribution on the first surface of the ceramic member.

（３）上記保持装置において、前記セラミックス部材の前記第２の表面と前記ベース部材の前記第３の表面との間には、前記接合部が介在する接合領域と、前記接合部が介在しない非接合領域とが存在しており、前記第１の方向視で、前記非接合領域は、前記第１の表面領域に形成された前記凹所の少なくとも一部と重なっている構成としてもよい。セラミックス部材の第２の表面とベース部材の第３の表面との間において接合部が介在する接合領域と接合部が介在しない非接合領域とでは、セラミックス部材からベース部材への吸熱効果に差が生じ、吸熱ムラが生じることがある。このような吸熱ムラが生じる場合でも、本保持装置によれば、第１の表面領域の非形成部分において、例えば非接合領域に対応した位置に凹所が形成されることにより、非接合領域の存在に起因する高温の温度特異点の発生を抑制することができ、セラミックス部材の第１の表面における温度分布を制御することができる。 (3) In the holding device, between the second surface of the ceramic member and the third surface of the base member, a joint region in which the joint portion is interposed and a non-junction in which the joint portion is not interposed. There is a bonded region, and in the first directional view, the non-bonded region may be configured to overlap at least a part of the recess formed in the first surface region. There is a difference in the endothermic effect from the ceramic member to the base member between the bonded region where the joint portion is interposed and the non-bonded region where the joint portion is not interposed between the second surface of the ceramic member and the third surface of the base member. It may occur and uneven heat absorption may occur. Even when such endothermic unevenness occurs, according to this holding device, in the non-formed portion of the first surface region, for example, a recess is formed at a position corresponding to the non-bonded region, so that the non-bonded region can be formed. The generation of high-temperature temperature singularities due to the presence can be suppressed, and the temperature distribution on the first surface of the ceramic member can be controlled.

（４）上記保持装置において、さらに、前記セラミックス部材に設けられた発熱抵抗体を備え、前記発熱抵抗体は、第１の発熱部分と、前記第１の発熱部分より単位発熱量が多い第２の発熱部分と、を有し、前記第１の方向視で、前記発熱抵抗体における前記第２の発熱部分は、前記第１の表面領域に形成された前記凹所の少なくとも一部と重なっている構成としてもよい。本保持装置によれば、第１の表面領域の非形成部分において、相対的に単位発熱量が多い発熱抵抗体における第２の発熱部分に対応した位置に凹所が形成されることにより、第２の発熱部分の存在に起因する高温の温度特異点の発生を抑制することができ、セラミックス部材の第１の表面における温度分布を制御することができる。 (4) The holding device further includes a heat generation resistor provided on the ceramic member, and the heat generation resistor has a first heat generation portion and a second heat generation portion having a larger unit heat generation than the first heat generation portion. The second heat-generating portion of the heat-generating resistor overlaps with at least a part of the recess formed in the first surface region. It may be configured to be present. According to this holding device, in the non-formed portion of the first surface region, a recess is formed at a position corresponding to the second heat-generating portion in the heat-generating resistor having a relatively large unit heat generation amount, whereby the second is formed. It is possible to suppress the generation of high-temperature temperature singularities due to the presence of the heat-generating portion of No. 2, and it is possible to control the temperature distribution on the first surface of the ceramic member.

（５）上記保持装置において、さらに、前記セラミックス部材に設けられた発熱抵抗体を備え、前記発熱抵抗体は、第１の発熱部分と、前記第１の発熱部分より単位発熱量が少ない第３の発熱部分と、を有し、前記第１の方向視で、前記発熱抵抗体における前記第３の発熱部分は、前記第１の表面領域に形成された前記凸所の少なくとも一部と重なっている構成としてもよい。本保持装置によれば、第１の表面領域の非形成部分において、相対的に単位発熱量が少ない発熱抵抗体における第３の発熱部分に対応した位置に凸所が形成されることにより、第３の発熱部分の存在に起因する低温の温度特異点の発生を抑制することができ、セラミックス部材の第１の表面における温度分布を制御することができる。 (5) The holding device further includes a heat generating resistor provided on the ceramic member, and the heat generating resistor has a first heat generating portion and a third heat generating portion having a smaller unit heat generation amount than the first heat generating portion. The third heat generating portion of the heat generating resistor overlaps with at least a part of the convex portion formed in the first surface region. It may be configured to be present. According to this holding device, in the non-formed portion of the first surface region, a convex portion is formed at a position corresponding to the third heat-generating portion in the heat-generating resistor having a relatively small unit calorific value. It is possible to suppress the generation of low-temperature temperature singularities due to the presence of the heat-generating portion of No. 3, and it is possible to control the temperature distribution on the first surface of the ceramic member.

（６）上記保持装置において、さらに、前記セラミックス部材には空洞が形成されており、前記第１の方向視で、前記空洞は、前記第１の表面領域に形成された前記凹所の少なくとも一部と重なっている構成としてもよい。本保持装置によれば、第１の表面領域の非形成部分において、セラミックス部材に形成された空洞に対応した位置に凹所が形成されることにより、空洞の存在に起因する高温の温度特異点の発生を抑制することができ、セラミックス部材の第１の表面における温度分布を制御することができる。 (6) In the holding device, a cavity is further formed in the ceramic member, and in the first directional view, the cavity is at least one of the recesses formed in the first surface region. It may be configured to overlap with the part. According to this holding device, in the non-formed portion of the first surface region, a recess is formed at a position corresponding to the cavity formed in the ceramic member, so that a high temperature temperature singularity due to the presence of the cavity is formed. Can be suppressed, and the temperature distribution on the first surface of the ceramic member can be controlled.

（７）上記保持装置において、さらに、少なくとも一部が前記セラミックス部材の内部に配置され、気孔率が前記セラミックス部材の気孔率より高い多孔質部を備え、前記第１の方向視で、前記多孔質部は、前記第１の表面領域に形成された前記凸所の少なくとも一部と重なっている、ことを特徴とする構成としてもよい。本保持装置によれば、第１の表面領域の非形成部分において、多孔質部に対応した位置に凸所が形成されることにより、多孔質部の存在に起因する低温の温度特異点の発生を抑制することができ、セラミックス部材の第１の表面における温度分布を制御することができる。 (7) In the holding device, at least a part thereof is further arranged inside the ceramic member, and a porous portion having a porosity higher than the porosity of the ceramic member is provided. The quality portion may be configured to overlap with at least a part of the convex portion formed in the first surface region. According to this holding device, in the non-formed portion of the first surface region, a convex portion is formed at a position corresponding to the porous portion, so that a low temperature temperature singularity due to the presence of the porous portion is generated. It is possible to control the temperature distribution on the first surface of the ceramic member.

第１実施形態における静電チャック１０の外観構成を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic appearance structure of the electrostatic chuck 10 in 1st Embodiment. 第１実施形態における静電チャック１０のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic the XZ cross-sectional structure of the electrostatic chuck 10 in 1st Embodiment. 第１実施形態における静電チャック１０のＸＹ断面構成を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic the XY cross-sectional structure of the electrostatic chuck 10 in 1st Embodiment. 第１実施形態における静電チャック１０のＸＹ断面構成を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic the XY cross-sectional structure of the electrostatic chuck 10 in 1st Embodiment. 静電チャック１０の吸着面Ｓ１上の構成を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure on the suction surface S1 of the electrostatic chuck 10 schematically. 静電チャック１０のＸＺ断面構成を部分的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the XZ cross-sectional structure of the electrostatic chuck 10 partially. 静電チャック１０のＸＺ断面構成を部分的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the XZ cross-sectional structure of the electrostatic chuck 10 partially. 静電チャック１０のＸＺ断面構成を部分的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the XZ cross-sectional structure of the electrostatic chuck 10 partially. 第２実施形態における静電チャック１０ａのＸＺ断面構成を部分的に示す説明図である。It is explanatory drawing which partially shows the XZ cross-sectional structure of the electrostatic chuck 10a in 2nd Embodiment. 変形例における静電チャック１０ｂのＸＺ断面構成を部分的に示す説明図である。It is explanatory drawing which partially shows the XZ cross-sectional structure of the electrostatic chuck 10b in the modification.

Ａ．第１実施形態：
Ａ－１．静電チャック１０の構成：
図１は、第１実施形態における静電チャック１０の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図２は、第１実施形態における静電チャック１０のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図であり、図３および図４は、第１実施形態における静電チャック１０のＸＹ断面構成を概略的に示す説明図である。図２には、図３のＩＩ－ＩＩの位置における静電チャック１０のＸＺ断面構成が示されており、図３には、図２のＩＩＩ－ＩＩＩの位置における静電チャック１０のＸＹ断面構成が示されており、図４には、図２のＩＶ－ＩＶの位置における静電チャック１０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１０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。 A. First Embodiment:
A-1. Configuration of electrostatic chuck 10:
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an external configuration of the electrostatic chuck 10 according to the first embodiment, and FIG. 2 is an explanatory view schematically showing an XZ cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 10 according to the first embodiment. 3 and 4 are explanatory views schematically showing the XY cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 10 in the first embodiment. FIG. 2 shows the XY cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 10 at the position II-II of FIG. 3, and FIG. 3 shows the XY cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 10 at the position III-III of FIG. Is shown, and FIG. 4 shows the XY cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 10 at the position IV-IV of FIG. Each figure shows XYZ axes that are orthogonal to each other to identify the direction. In the present specification, for convenience, the Z-axis positive direction is referred to as an upward direction, and the Z-axis negative direction is referred to as a downward direction, but the electrostatic chuck 10 is actually installed in a direction different from such an orientation. May be done.

静電チャック１０は、対象物（例えば半導体ウェハ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半導体ウェハＷを固定するために使用される。静電チャック１０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１００およびベース部材２００を備える。セラミックス部材１００とベース部材２００とは、セラミックス部材１００の下面Ｓ２とベース部材２００の上面Ｓ３とが上記配列方向に対向するように配置される。セラミックス部材１００の下面Ｓ２は、特許請求の範囲における第２の表面に相当し、ベース部材２００の上面Ｓ３は、特許請求の範囲における第３の表面に相当する。 The electrostatic chuck 10 is a device that attracts and holds an object (for example, a semiconductor wafer W) by electrostatic attraction, and is used, for example, for fixing a semiconductor wafer W in a vacuum chamber of a semiconductor manufacturing apparatus. The electrostatic chuck 10 includes a ceramic member 100 and a base member 200 arranged side by side in a predetermined arrangement direction (in the present embodiment, the vertical direction (Z-axis direction)). The ceramic member 100 and the base member 200 are arranged so that the lower surface S2 of the ceramic member 100 and the upper surface S3 of the base member 200 face each other in the arrangement direction. The lower surface S2 of the ceramic member 100 corresponds to the second surface in the claims, and the upper surface S3 of the base member 200 corresponds to the third surface in the claims.

セラミックス部材１００は、例えば円形平面の板状部材であり、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。セラミックス部材１００の直径は例えば５０ｍｍ～５００ｍｍ程度（通常は２００ｍｍ～４５０ｍｍ程度）であり、セラミックス部材１００の厚さは例えば１ｍｍ～１０ｍｍ程度である。 The ceramic member 100 is, for example, a circular flat plate-shaped member, and is made of ceramics (for example, alumina, aluminum nitride, etc.). The diameter of the ceramic member 100 is, for example, about 50 mm to 500 mm (usually about 200 mm to 450 mm), and the thickness of the ceramic member 100 is, for example, about 1 mm to 10 mm.

セラミックス部材１００の内部には、導電性材料（例えば、タングステンやモリブデン等）により形成された一対のチャック電極４００が設けられている（図２には一方のチャック電極４００のみ図示）。一対のチャック電極４００に電源（図示せず）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半導体ウェハＷがセラミックス部材１００における下面Ｓ２とは反対側の表面（以下、「吸着面Ｓ１」という）に吸着固定される。セラミックス部材１００の吸着面Ｓ１は、上述した配列方向（Ｚ軸方向）に略垂直な略平面状の表面である。ただし、本実施形態では、セラミックス部材１００の吸着面Ｓ１に複数の微小な突起１７０（図１および図２では省略）が形成されている。複数の突起１７０は、少なくとも一の面方向において互いに等間隔に配置されていることが好ましい。半導体ウェハＷが吸着面Ｓ１に吸着固定された状態では、複数の突起１７０の先端が半導体ウェハＷに接触するとともに、吸着面Ｓ１のうちの突起１７０が形成されていない非形成部分１７２と半導体ウェハＷの表面との間にわずかな空間が存在する。なお、突起１７０の先端の形状は、例えば略平坦状でもよいし（後述の図６等参照）、略凸状でもよい。セラミックス部材１００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、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軸に垂直な方向（すなわち、吸着面Ｓ１に平行な方向）を「面方向」という。 Inside the ceramic member 100, a pair of chuck electrodes 400 formed of a conductive material (for example, tungsten, molybdenum, etc.) are provided (only one chuck electrode 400 is shown in FIG. 2). When a voltage is applied to the pair of chuck electrodes 400 from a power source (not shown), an electrostatic attraction is generated, and the electrostatic attraction causes the semiconductor wafer W to have a surface on the ceramic member 100 opposite to the lower surface S2 (hereinafter,). , "Suction surface S1"). The suction surface S1 of the ceramic member 100 is a substantially planar surface substantially perpendicular to the above-mentioned arrangement direction (Z-axis direction). However, in the present embodiment, a plurality of minute protrusions 170 (omitted in FIGS. 1 and 2) are formed on the suction surface S1 of the ceramic member 100. It is preferable that the plurality of protrusions 170 are arranged at equal intervals from each other in at least one surface direction. In a state where the semiconductor wafer W is suction-fixed to the suction surface S1, the tips of the plurality of protrusions 170 come into contact with the semiconductor wafer W, and the non-formed portion 172 and the semiconductor wafer on the suction surface S1 where the protrusion 170 is not formed are formed. There is a small space between the surface of W and the surface of W. The shape of the tip of the protrusion 170 may be, for example, substantially flat (see FIG. 6 or the like described later) or substantially convex. The suction surface S1 of the ceramic member 100 corresponds to the first surface in the claims, and the Z-axis direction corresponds to the first direction in the claims. Further, in the present specification, the direction perpendicular to the Z axis (that is, the direction parallel to the suction surface S1) is referred to as "plane direction".

ベース部材２００は、例えばセラミックス部材１００と同径の、または、セラミックス部材１００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２００の直径は例えば２２０ｍｍ～５５０ｍｍ程度（通常は２２０ｍｍ～４７０ｍｍ）であり、ベース部材２００の厚さは例えば２０ｍｍ～４０ｍｍ程度である。 The base member 200 is, for example, a plate-shaped member having the same diameter as the ceramic member 100 or a larger diameter than the ceramic member 100, and is formed of, for example, a metal (aluminum, an aluminum alloy, or the like). The diameter of the base member 200 is, for example, about 220 mm to 550 mm (usually 220 mm to 470 mm), and the thickness of the base member 200 is, for example, about 20 mm to 40 mm.

ベース部材２００の内部には冷媒流路２１０が形成されている（図２参照）。冷媒流路２１０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２００が冷却され、接着層３００を介したベース部材２００とセラミックス部材１００との間の伝熱によりセラミックス部材１００が冷却され、セラミックス部材１００の吸着面Ｓ１に保持された半導体ウェハＷが冷却される。これにより、半導体ウェハＷの温度制御が実現される。 A refrigerant flow path 210 is formed inside the base member 200 (see FIG. 2). When a refrigerant (for example, a fluorine-based inert liquid, water, etc.) is flowed through the refrigerant flow path 210, the base member 200 is cooled, and heat transfer between the base member 200 and the ceramic member 100 via the adhesive layer 300 causes heat transfer. The ceramic member 100 is cooled, and the semiconductor wafer W held on the suction surface S1 of the ceramic member 100 is cooled. Thereby, the temperature control of the semiconductor wafer W is realized.

セラミックス部材１００とベース部材２００とは、セラミックス部材１００の下面Ｓ２とベース部材２００の上面Ｓ３との間に配置された接着層３００によって互いに接合されている。接着層３００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。接着層３００の厚さは、例えば０．１ｍｍ～１ｍｍ程度である。接着層３００は、特許請求の範囲における接合部に相当する。 The ceramic member 100 and the base member 200 are joined to each other by an adhesive layer 300 arranged between the lower surface S2 of the ceramic member 100 and the upper surface S3 of the base member 200. The adhesive layer 300 is made of an adhesive such as a silicone resin, an acrylic resin, or an epoxy resin. The thickness of the adhesive layer 300 is, for example, about 0.1 mm to 1 mm. The adhesive layer 300 corresponds to a joint in the claims.

図２および図４に示すように、セラミックス部材１００の内部には、導電性材料（例えば、タングステンやモリブデン等）により形成された抵抗発熱体で構成されたヒータ電極５００が設けられている。ヒータ電極５００に電源（図示せず）から電圧が印加されると、ヒータ電極５００が発熱することによってセラミックス部材１００が温められ、セラミックス部材１００の吸着面Ｓ１に保持された半導体ウェハＷが温められる。これにより、半導体ウェハＷの温度制御が実現される。ヒータ電極５００は、特許請求の範囲における発熱抵抗体に相当する。 As shown in FIGS. 2 and 4, a heater electrode 500 made of a resistance heating element made of a conductive material (for example, tungsten, molybdenum, etc.) is provided inside the ceramic member 100. When a voltage is applied to the heater electrode 500 from a power source (not shown), the heater electrode 500 generates heat to heat the ceramic member 100, and the semiconductor wafer W held on the suction surface S1 of the ceramic member 100 is heated. .. Thereby, the temperature control of the semiconductor wafer W is realized. The heater electrode 500 corresponds to a heat generation resistor in the claims.

本実施形態では、セラミックス部材１００の吸着面Ｓ１の温度制御を精度良く行うため、ヒータ電極５００は、第１のヒータ５００Ｌと第２のヒータ５００Ｒとを含んでいる。第１のヒータ５００Ｌと第２のヒータ５００Ｒとは、Ｚ軸方向に略垂直な一の仮想平面（例えば図４のＸＹ平面）上において互いに独立に配置されている。換言すれば、各ヒータ５００Ｌ，５００Ｒは、セラミックス部材１００の少なくとも一部をＺ軸方向に略垂直な方向に並ぶ複数のセグメント（領域）に仮想的に分割したときの各セグメント（領域）内に配置された発熱用抵抗体である。セグメントの設定態様としては、セラミックス部材１００の全部または一部を、吸着面Ｓ１の中心点を中心とする円周方向に並ぶ複数のセグメントに分割する態様が用いられる。各ヒータ５００Ｌ，５００Ｒは、上下方向（Ｚ方向）視で線状のヒータライン部５０６と、ヒータライン部５０６の両端に接合された一対のヒータパッド部５０８とを含む。ヒータライン部５０６は、吸着面Ｓ１の中心点を中心とし、互いに径が異なる円弧部分５０６Ｃと、円弧部分５０６Ｃ同士をつなぐ直線部分５０６Ｄとを含んでいる。このような構成によれば、各セグメントに配置されたヒータ５００Ｌ，５００Ｒを個別に制御することにより、セグメント毎に温度制御を行うことができ、その結果、セラミックス部材１００の吸着面Ｓ１の温度制御を精度良く行うことができる。 In the present embodiment, the heater electrode 500 includes the first heater 500L and the second heater 500R in order to accurately control the temperature of the suction surface S1 of the ceramic member 100. The first heater 500L and the second heater 500R are arranged independently of each other on one virtual plane (for example, the XY plane in FIG. 4) substantially perpendicular to the Z-axis direction. In other words, each of the heaters 500L and 500R is within each segment (region) when at least a part of the ceramic member 100 is virtually divided into a plurality of segments (regions) arranged in a direction substantially perpendicular to the Z-axis direction. It is an arranged heat generating resistor. As a segment setting mode, a mode is used in which all or a part of the ceramic member 100 is divided into a plurality of segments arranged in the circumferential direction about the center point of the suction surface S1. Each of the heaters 500L and 500R includes a heater line portion 506 linear in the vertical direction (Z direction) and a pair of heater pad portions 508 joined to both ends of the heater line portion 506. The heater line portion 506 includes an arc portion 506C having a center point of the suction surface S1 and having different diameters, and a straight portion 506D connecting the arc portions 506C to each other. According to such a configuration, by individually controlling the heaters 500L and 500R arranged in each segment, the temperature can be controlled for each segment, and as a result, the temperature of the suction surface S1 of the ceramic member 100 can be controlled. Can be performed with high accuracy.

Ａ－２．ガスを供給するための構成：
また、静電チャック１０は、セラミックス部材１００と半導体ウェハＷとの間の伝熱性を高めて半導体ウェハＷの温度分布の均一性をさらに高めるため、セラミックス部材１００の吸着面Ｓ１と半導体ウェハＷの表面との間に存在する空間にガスを供給するための構成を備えている。なお、本実施形態では、このようなガスとして、ヘリウムガス（Ｈｅガス）が用いられる。以下、ヘリウムガスを供給するための構成について、図１～図３を参照して説明する。 A-2. Configuration for supplying gas:
Further, the electrostatic chuck 10 enhances the heat transfer property between the ceramic member 100 and the semiconductor wafer W to further enhance the uniformity of the temperature distribution of the semiconductor wafer W, so that the suction surface S1 of the ceramic member 100 and the semiconductor wafer W It has a configuration for supplying gas to the space existing between the surface and the surface. In this embodiment, helium gas (He gas) is used as such a gas. Hereinafter, the configuration for supplying helium gas will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

Ａ－２－１．ベース部材２００におけるガスを供給するための構成：
図２および図４に示すように、ベース部材２００の下面Ｓ４には、図示しないヘリウムガス源と接続されるガス源接続孔２２１が形成されており、ベース部材２００の上面Ｓ３には、ガス供給孔２２２が開口している。ベース部材２００の内部には、ガス源接続孔２２１とガス供給孔２２２とを連通するガス供給流路２２０が形成されている。 A-2-1. Configuration for supplying gas in the base member 200:
As shown in FIGS. 2 and 4, a gas source connection hole 221 connected to a helium gas source (not shown) is formed on the lower surface S4 of the base member 200, and a gas supply is provided on the upper surface S3 of the base member 200. The hole 222 is open. Inside the base member 200, a gas supply flow path 220 that communicates the gas source connection hole 221 and the gas supply hole 222 is formed.

Ａ－２－２．接着層３００におけるガスを供給するための構成：
また、図２に示すように、接着層３００には、ベース部材２００に形成されたガス供給孔２２２に連通すると共に、接着層３００を厚さ方向（上下方向）に貫通する貫通孔３１０が形成されている。 A-2-2. Configuration for supplying gas in the adhesive layer 300:
Further, as shown in FIG. 2, the adhesive layer 300 is formed with a through hole 310 that communicates with the gas supply hole 222 formed in the base member 200 and penetrates the adhesive layer 300 in the thickness direction (vertical direction). Has been done.

Ａ－２－３．セラミックス部材１００におけるガスを供給するための構成：
また、図１および図２に示すように、セラミックス部材１００の吸着面Ｓ１には、８つのガス噴出孔１０２が開口している。また、セラミックス部材１００の内部には、セラミックス部材１００に形成された後述する収容室１４０の上面１４４（図４)と、セラミックス部材１００の吸着面Ｓ１に開口するガス噴出孔１０２とを接続するガス噴出流路１１０が形成されている。図２および図３に示すように、ガス噴出流路１１０は、収容室１４０の上面１４４から上方に延びる第１の縦流路１１１と、第１の縦流路１１１と連通すると共に面方向に環状に延びる横流路１１４と、横流路１１４から上方に延びてガス噴出孔１０２に連通する第２の縦流路１１２とから構成されている。 A-2-3. Configuration for supplying gas in the ceramic member 100:
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, eight gas ejection holes 102 are opened on the suction surface S1 of the ceramic member 100. Further, inside the ceramic member 100, a gas connecting the upper surface 144 (FIG. 4) of the accommodation chamber 140 formed in the ceramic member 100, which will be described later, and the gas ejection hole 102 opened in the suction surface S1 of the ceramic member 100. The ejection flow path 110 is formed. As shown in FIGS. 2 and 3, the gas ejection flow path 110 communicates with the first vertical flow path 111 extending upward from the upper surface 144 of the accommodation chamber 140 and the first vertical flow path 111, and is in the plane direction. It is composed of a transverse flow path 114 extending in an annular shape and a second vertical flow path 112 extending upward from the transverse flow path 114 and communicating with the gas ejection hole 102.

なお、本実施形態の静電チャック１０では、ヘリウムガスの供給経路が２系統存在する。すなわち、図３に示すように、セラミックス部材１００の内部には２つの横流路１１４が形成されている。図２および図３に示すように、２つの横流路１１４の内のセラミックス部材１００の中心に近い方の横流路１１４は、第１の縦流路１１１を介して、図２に示す収容室１４０と連通しており、かつ、第２の縦流路１１２を介して、吸着面Ｓ１に開口する８つのガス噴出孔１０２の内のセラミックス部材１００の中心に近い４つのガス噴出孔１０２と連通している。また、２つの横流路１１４の内のセラミックス部材１００の中心から遠い方の横流路１１４は、第１の縦流路１１１を介して、図示しない収容室１４０と連通しており、かつ、第２の縦流路１１２を介して、吸着面Ｓ１に開口する８つのガス噴出孔１０２の内のセラミックス部材１００の中心から遠い４つのガス噴出孔１０２と連通している。なお、後述の充填部材１６０は、ヘリウムガスの供給経路の２系統のそれぞれに配置されるとしてもよいし、２系統のうちの一方だけに配置されるとしてもよい。 In the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, there are two systems of helium gas supply paths. That is, as shown in FIG. 3, two lateral flow paths 114 are formed inside the ceramic member 100. As shown in FIGS. 2 and 3, the horizontal flow path 114 of the two horizontal flow paths 114 closer to the center of the ceramic member 100 passes through the first vertical flow path 111, and the accommodation chamber 140 shown in FIG. 2 is used. And communicates with the four gas ejection holes 102 near the center of the ceramic member 100 among the eight gas ejection holes 102 opened in the suction surface S1 via the second vertical flow path 112. ing. Further, the horizontal flow path 114 of the two horizontal flow paths 114, which is far from the center of the ceramic member 100, communicates with the accommodation chamber 140 (not shown) via the first vertical flow path 111, and is the second. It communicates with four gas ejection holes 102 far from the center of the ceramic member 100 among the eight gas ejection holes 102 opened in the suction surface S1 through the vertical flow path 112 of the above. The filling member 160 described later may be arranged in each of the two systems of the helium gas supply path, or may be arranged in only one of the two systems.

また、図２および図４に示すように、セラミックス部材１００の内部には、収容室１４０が形成されている。上述したように、収容室１４０の上面には、ガス噴出流路１１０（ガス噴出流路１１０を構成する第１の縦流路１１１）が開口している。一方、収容室１４０の下端側は、セラミックス部材１００の下面Ｓ２に開口し、接着層３００の貫通孔３１０に連通している。本実施形態では、収容室１４０における接着層３００側への開口部の面積は、貫通孔３１０におけるセラミックス部材１００側への開口面積より大きい（後述の図６参照）。また、本実施形態では、収容室１４０（収容室１４０の内部空間）の形状は、略円柱状である。このため、収容室１４０における上面１４４の面積と、収容室１４０における下面１４５の面積と、収容室１４０における上下方向（Ｚ軸方向）に直交する任意の断面の面積とは略同一である。 Further, as shown in FIGS. 2 and 4, a storage chamber 140 is formed inside the ceramic member 100. As described above, the gas ejection flow path 110 (the first vertical flow path 111 constituting the gas ejection flow path 110) is open on the upper surface of the accommodation chamber 140. On the other hand, the lower end side of the accommodation chamber 140 opens in the lower surface S2 of the ceramic member 100 and communicates with the through hole 310 of the adhesive layer 300. In the present embodiment, the area of the opening to the adhesive layer 300 side in the accommodation chamber 140 is larger than the opening area to the ceramic member 100 side in the through hole 310 (see FIG. 6 described later). Further, in the present embodiment, the shape of the accommodation chamber 140 (the internal space of the accommodation chamber 140) is substantially cylindrical. Therefore, the area of the upper surface 144 in the accommodation chamber 140, the area of the lower surface 145 in the accommodation chamber 140, and the area of an arbitrary cross section orthogonal to the vertical direction (Z-axis direction) in the accommodation chamber 140 are substantially the same.

図２および図４に示すように、セラミックス部材１００に形成された収容室１４０には、絶縁材料により形成され、かつ、通気性を有する充填部材（「通気性プラグ」とも呼ばれる）１６０が充填されている。充填部材１６０は、セラミックス部材１００よりも気孔率が高いため、充填部材１６０の熱伝導率は、比較的緻密なセラミックス部材１００の熱伝導率より低い。充填部材１６０の形成材料としては、例えば、セラミックス多孔質体やグラスファイバー、耐熱性ポリテトラフルオロエチレン樹脂スポンジ等を用いることができる。本実施形態では、充填部材１６０の形状は、収容室１４０の形状と同様、略円柱状である。また、充填部材１６０は、収容室１４０内にほぼ隙間無く埋設されている。充填部材１６０は、特許請求の範囲における多孔質部に相当する。 As shown in FIGS. 2 and 4, the accommodation chamber 140 formed in the ceramic member 100 is filled with a filling member (also referred to as “breathable plug”) 160 formed of an insulating material and having breathability. ing. Since the filling member 160 has a higher porosity than the ceramic member 100, the thermal conductivity of the filling member 160 is lower than that of the relatively dense ceramic member 100. As the material for forming the filling member 160, for example, a porous ceramic body, glass fiber, a heat-resistant polytetrafluoroethylene resin sponge, or the like can be used. In the present embodiment, the shape of the filling member 160 is substantially cylindrical, similar to the shape of the storage chamber 140. Further, the filling member 160 is embedded in the accommodation chamber 140 with almost no gap. The filling member 160 corresponds to a porous portion in the claims.

このように、収容室１４０内に絶縁材料により形成された充填部材１６０が充填されていることにより、収容室１４０内を経由したセラミックス部材１００とベース部材２００との間の放電や収容室１４０内でのヘリウムガスの放電の発生が抑制される。 As described above, since the filling member 160 formed of the insulating material is filled in the storage chamber 140, the electric discharge between the ceramic member 100 and the base member 200 passing through the storage chamber 140 and the inside of the storage chamber 140 are performed. The generation of helium gas discharge is suppressed.

図２および図３に示すように、図示しないヘリウムガス源から供給されたヘリウムガスが、ガス源接続孔２２１からベース部材２００内部のガス供給流路２２０内に流入する。ガス供給流路２２０内に流入したヘリウムガスは、ガス供給流路２２０からガス供給孔２２２を経て接着層３００の貫通孔３１０内に流入する。貫通孔３１０内に流入したヘリウムガスは、セラミックス部材１００の収容室１４０内に充填された充填部材１６０の内部を通過して、セラミックス部材１００の内部のガス噴出流路１１０を構成する第１の縦流路１１１内に流入し、横流路１１４および第２の縦流路１１２を経て吸着面Ｓ１に形成された各ガス噴出孔１０２から噴出する。このようにして、吸着面Ｓ１と半導体ウェハＷの表面との間に存在する空間に、ヘリウムガスが供給される。 As shown in FIGS. 2 and 3, helium gas supplied from a helium gas source (not shown) flows into the gas supply flow path 220 inside the base member 200 from the gas source connection hole 221. The helium gas that has flowed into the gas supply flow path 220 flows from the gas supply flow path 220 into the through hole 310 of the adhesive layer 300 via the gas supply hole 222. The helium gas flowing into the through hole 310 passes through the inside of the filling member 160 filled in the accommodation chamber 140 of the ceramic member 100, and constitutes the first gas ejection flow path 110 inside the ceramic member 100. It flows into the vertical flow path 111 and is ejected from each gas ejection hole 102 formed in the suction surface S1 via the horizontal flow path 114 and the second vertical flow path 112. In this way, the helium gas is supplied to the space existing between the suction surface S1 and the surface of the semiconductor wafer W.

Ａ－３．セラミックス部材１００の吸着面Ｓ１における温度分布を制御するための構成：
図５は、静電チャック１０の吸着面Ｓ１上の構成を概略的に示す説明図である。図５には、静電チャック１０を上方から見た構成が示されるとともに、吸着面Ｓ１上における４つの表面領域Ｘ１～Ｘ４の構成（凹凸状態）が拡大して示されている。４つの表面領域Ｘ１～Ｘ４は、互いに同数（２以上 図５では４つ）の突起１７０をそれぞれ含む。図６から図８は、静電チャック１０のＸＺ断面構成を部分的に示す説明図である。図６には、図５のＶＩ－ＶＩの位置における孔形成領域Ｘ１を含む静電チャック１０のＸＺ断面構成が部分的に示されており、図７には、図５のＶＩＩ－ＶＩＩの位置におけるヒータ高温対応領域Ｘ３を含む静電チャック１０のＸＺ断面構成が部分的に示されており、図８には、図５のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩの位置における経路対応領域Ｘ４に対応する部分のＸＺ断面構成が示されている。 A-3. Configuration for controlling the temperature distribution on the suction surface S1 of the ceramic member 100:
FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the electrostatic chuck 10 on the suction surface S1. FIG. 5 shows a configuration in which the electrostatic chuck 10 is viewed from above, and an enlarged configuration (concavo-convex state) of the four surface regions X1 to X4 on the suction surface S1. The four surface regions X1 to X4 each include the same number of protrusions 170 (two or more, four in FIG. 5). 6 to 8 are explanatory views partially showing the XZ cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 10. FIG. 6 partially shows the XZ cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 10 including the hole forming region X1 at the position of VI-VI in FIG. 5, and FIG. 7 shows the position of VII-VII in FIG. The XZ cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 10 including the heater high temperature corresponding region X3 in FIG. 8 is partially shown, and FIG. 8 shows the XZ cross section of the portion corresponding to the path corresponding region X4 at the position of VIII-VIII in FIG. The configuration is shown.

Ａ－３－１．吸着面Ｓ１上における孔形成領域Ｘ１の構成：
図５および図６に示すように、吸着面Ｓ１上における孔形成領域Ｘ１は、複数の突起１７０に加えて、ガス噴出流路１１０（ガス噴出孔１０２）の開口部を含む。具体的には、孔形成領域Ｘ１のうち、突起１７０が形成されていない非形成部分１７２にガス噴出流路１１０が開口している。また、孔形成領域Ｘ１の非形成部分１７２には、上下方向（Ｚ方向）視でガス噴出孔１０２を囲む環状の第１の凹所１８２が形成されている。第１の凹所１８２は、非形成部分１７２における第１の凹所１８２の周囲部分に対してセラミックス部材１００の下面Ｓ２側に凹んでいる。また、第１の凹所１８２の周囲部分からの第１の凹所１８２の上下方向の深さＨ２は、第１の凹所１８２の周囲部分からの突起１７０の長さＨ１より短い。なお、第１の凹所１８２の深さＨ２は、突起１７０の長さＨ１の１０％以上であることが好ましく、また、突起１７０の長さＨ１の９０％以下であることが好ましい。また、上下方向視で、第１の凹所１８２の内周は、全周にわたってガス噴出孔１０２に隣接している。還元すれば、第１の凹所１８２とガス噴出孔１０２との間に突出部は無い。ここで、上述したように、ガス噴出流路１１０に連通する収容室１４０内には充填部材１６０が充填されている。第１の凹所１８２は、上下方向視で、ガス噴出流路１１０と充填部材１６０と接着層３００に形成された貫通孔３１０とに重なっている。また、上下方向視で、第１の凹所１８２の外周線と充填部材１６０の外周線とが全周にわたって互いに重なっている。ガス噴出流路１１０は、特許請求の範囲における空洞に相当する。接着層３００における貫通孔３１０以外の部分は、特許請求の範囲における接合領域に相当し、接着層３００における貫通孔３１０は、特許請求の範囲における非接合領域に相当する。 A-3-1. Configuration of the hole forming region X1 on the suction surface S1:
As shown in FIGS. 5 and 6, the hole forming region X1 on the suction surface S1 includes the opening of the gas ejection flow path 110 (gas ejection hole 102) in addition to the plurality of protrusions 170. Specifically, the gas ejection flow path 110 is opened in the non-formed portion 172 in which the protrusion 170 is not formed in the hole forming region X1. Further, in the non-formed portion 172 of the hole forming region X1, a first annular recess 182 surrounding the gas ejection hole 102 is formed in the vertical direction (Z direction). The first recess 182 is recessed on the lower surface S2 side of the ceramic member 100 with respect to the peripheral portion of the first recess 182 in the non-formed portion 172. Further, the vertical depth H2 of the first recess 182 from the peripheral portion of the first recess 182 is shorter than the length H1 of the protrusion 170 from the peripheral portion of the first recess 182. The depth H2 of the first recess 182 is preferably 10% or more of the length H1 of the protrusion 170, and preferably 90% or less of the length H1 of the protrusion 170. Further, in the vertical view, the inner circumference of the first recess 182 is adjacent to the gas ejection hole 102 over the entire circumference. When reduced, there is no protrusion between the first recess 182 and the gas ejection hole 102. Here, as described above, the filling member 160 is filled in the accommodation chamber 140 communicating with the gas ejection flow path 110. The first recess 182 overlaps the gas ejection flow path 110, the filling member 160, and the through hole 310 formed in the adhesive layer 300 in a vertical view. Further, in the vertical view, the outer peripheral line of the first recess 182 and the outer peripheral line of the filling member 160 overlap each other over the entire circumference. The gas ejection flow path 110 corresponds to a cavity in the claims. The portion of the adhesive layer 300 other than the through hole 310 corresponds to the bonding region in the claims, and the through hole 310 in the adhesive layer 300 corresponds to the non-bonding region in the claims.

Ａ－３－２．吸着面Ｓ１上におけるヒータ高温対応領域Ｘ３の構成：
図５および図７に示すように、吸着面Ｓ１上におけるヒータ高温対応領域Ｘ３は、複数の突起１７０を含む。また、ヒータ高温対応領域Ｘ３のうち、突起１７０が形成されていない非形成部分１７２には、上下方向（Ｚ方向）視で略丸状の第２の凹所１８４が形成されている。第２の凹所１８４は、ガス噴出孔１０２から離れた位置に形成されている。第２の凹所１８４は、非形成部分１７２における第２の凹所１８４の周囲部分に対してセラミックス部材１００の下面Ｓ２側に凹んでいる。また、第２の凹所１８４の周囲部分からの第２の凹所１８４の上下方向の深さＨ３は、突起１７０の長さＨ１より短い。第２の凹所１８４の深さＨ３は、突起１７０の長さＨ１の１０％以上であることが好ましく、また、突起１７０の長さＨ１の９０％以下であることが好ましい。ここで、図５に示すように、ヒータライン部５０６では、円弧部分５０６Ｃと直線部分５０６Ｄとが折れ線部分５０６Ｅを介して繋がっている。第２の凹所１８４は、上下方向視で、ヒータライン部５０６の折れ線部分５０６Ｅに重なっている。円弧部分５０６Ｃおよび直線部分５０６Ｄは、特許請求の範囲における第１の発熱部分に相当し、折れ線部分５０６Ｅは、特許請求の範囲における第２の発熱部分に相当する。 A-3-2. Configuration of heater high temperature compatible region X3 on suction surface S1:
As shown in FIGS. 5 and 7, the heater high temperature corresponding region X3 on the suction surface S1 includes a plurality of protrusions 170. Further, in the non-formed portion 172 in which the protrusion 170 is not formed in the heater high temperature corresponding region X3, a substantially round second recess 184 is formed in the vertical direction (Z direction) view. The second recess 184 is formed at a position away from the gas ejection hole 102. The second recess 184 is recessed on the lower surface S2 side of the ceramic member 100 with respect to the peripheral portion of the second recess 184 in the non-formed portion 172. Further, the vertical depth H3 of the second recess 184 from the peripheral portion of the second recess 184 is shorter than the length H1 of the protrusion 170. The depth H3 of the second recess 184 is preferably 10% or more of the length H1 of the protrusion 170, and preferably 90% or less of the length H1 of the protrusion 170. Here, as shown in FIG. 5, in the heater line portion 506, the arc portion 506C and the straight portion portion 506D are connected via the polygonal line portion 506E. The second recess 184 overlaps with the polygonal line portion 506E of the heater line portion 506 in the vertical view. The arc portion 506C and the straight portion 506D correspond to the first heat generating portion in the claims, and the polygonal line portion 506E corresponds to the second heat generating portion in the claims.

Ａ－３－３．吸着面Ｓ１上における経路対応領域Ｘ４の構成：
図５および図８に示すように、吸着面Ｓ１上における経路対応領域Ｘ４は、複数の突起１７０を含む。また、経路対応領域Ｘ４のうち、突起１７０が形成されていない非形成部分１７２には、上下方向（Ｚ方向）視で略矩形状の第３の凹所１８６が形成されている。第３の凹所１８６は、ガス噴出孔１０２から離れた位置に形成されている。第３の凹所１８６は、非形成部分１７２における第３の凹所１８６の周囲部分に対してセラミックス部材１００の下面Ｓ２側に凹んでいる。また、第３の凹所１８６の周囲部分からの第３の凹所１８６の上下方向の深さＨ４は、突起１７０の長さＨ１より短い。第３の凹所１８６の深さＨ４は、突起１７０の長さＨ１の１０％以上であることが好ましく、また、突起１７０の長さＨ１の９０％以下であることが好ましい。ここで、図５に示すように、上下方向視で、第３の凹所１８６の全体は、横流路１１４に重なっている。横流路１１４は、特許請求の範囲における空洞に相当する。 A-3-3. Configuration of path correspondence region X4 on suction surface S1:
As shown in FIGS. 5 and 8, the path corresponding region X4 on the suction surface S1 includes a plurality of protrusions 170. Further, in the non-formed portion 172 in which the protrusion 170 is not formed in the path corresponding region X4, a substantially rectangular third recess 186 is formed in the vertical direction (Z direction) view. The third recess 186 is formed at a position away from the gas ejection hole 102. The third recess 186 is recessed on the lower surface S2 side of the ceramic member 100 with respect to the peripheral portion of the third recess 186 in the non-formed portion 172. Further, the vertical depth H4 of the third recess 186 from the peripheral portion of the third recess 186 is shorter than the length H1 of the protrusion 170. The depth H4 of the third recess 186 is preferably 10% or more of the length H1 of the protrusion 170, and preferably 90% or less of the length H1 of the protrusion 170. Here, as shown in FIG. 5, the entire third recess 186 overlaps the lateral flow path 114 in the vertical view. The transverse channel 114 corresponds to a cavity in the claims.

Ａ－３－４．吸着面Ｓ１上における基準領域Ｘ２の構成：
図５に示すように、吸着面Ｓ１上における基準領域Ｘ２は、複数の突起１７０を含む。また、基準領域Ｘ２のうち、突起１７０が形成されていない非形成部分１７２は、凹所および凸所のいずれも形成されていない略平坦状である。また、基準領域Ｘ２（非形成部分１７２）は、上記表面領域Ｘ１，Ｘ３，Ｘ４とは異なり、上下方向（Ｚ方向）視で、静電チャック１０に形成された空洞（ガス噴出流路１１０、収容室１４０、貫通孔３１０）や、ヒータライン部５０６の折れ線部分５０６Ｅに重なっていない。すなわち、基準領域Ｘ２は、上下方向視で、静電チャック１０（セラミックス部材１００）の内部構造に起因して高温の温度特異点となる部分とは異なる位置に位置する表面領域である。なお、図５に示す基準領域Ｘ２の位置は一例であり、吸着面Ｓ１上において、静電チャック１０の内部構造（空洞、セラミックス部材１００より熱伝達率が低い部材の存在やヒータの高温部分）に起因して高温の温度特異点となる部分とは異なる位置に位置する表面領域は、基準領域Ｘ２である。孔形成領域Ｘ１、ヒータ高温対応領域Ｘ３および経路対応領域Ｘ４は、特許請求の範囲における第１の表面領域に相当し、基準領域Ｘ２は、特許請求の範囲における第２の表面領域に相当する。なお、第２の表面領域（基準領域Ｘ２）は、第１の表面領域と少なくとも１つの突起１７０を共有する領域であるとしてもよい。 A-3-4. Configuration of reference region X2 on suction surface S1:
As shown in FIG. 5, the reference region X2 on the suction surface S1 includes a plurality of protrusions 170. Further, in the reference region X2, the non-formed portion 172 in which the protrusion 170 is not formed is substantially flat in which neither the concave portion nor the convex portion is formed. Further, unlike the surface regions X1, X3, X4, the reference region X2 (non-formed portion 172) is a cavity (gas ejection flow path 110,) formed in the electrostatic chuck 10 when viewed in the vertical direction (Z direction). It does not overlap with the accommodation chamber 140, the through hole 310) or the broken line portion 506E of the heater line portion 506. That is, the reference region X2 is a surface region located at a position different from the portion that becomes a high-temperature temperature singular point due to the internal structure of the electrostatic chuck 10 (ceramic member 100) in the vertical direction. The position of the reference region X2 shown in FIG. 5 is an example, and the internal structure of the electrostatic chuck 10 (cavity, presence of a member having a lower heat transfer coefficient than the ceramic member 100, and a high temperature portion of the heater) on the suction surface S1. The surface region located at a position different from the portion that becomes the high temperature singularity due to the above is the reference region X2. The hole forming region X1, the heater high temperature corresponding region X3, and the path corresponding region X4 correspond to the first surface region in the claims, and the reference region X2 corresponds to the second surface region in the claims. The second surface region (reference region X2) may be a region that shares at least one protrusion 170 with the first surface region.

なお、上述の各凹所１８２，１８４，１８６は、例えばエンボス加工により突起１７０が形成された吸着面Ｓ１に対して研磨加工を施すことにより形成することができる。 The recesses 182, 184, and 186 described above can be formed by, for example, polishing the suction surface S1 on which the protrusion 170 is formed by embossing.

Ａ－４．本実施形態の効果：
以上説明したように、本実施形態における静電チャック１０では、セラミックス部材１００の吸着面Ｓ１に形成された複数の突起１７０によって半導体ウェハＷが支持される。吸着面Ｓ１における非形成部分１７２と半導体ウェハＷの表面との間にわずかな空間が存在し、この空間にガス噴出孔１０２からガスが供給される。このため、吸着面Ｓ１（特に非形成部分１７２）と半導体ウェハＷとの間の熱伝達は、主としてガスを介して行われる。ここで、図５から図８に示すように、本実施形態における静電チャック１０では、セラミックス部材１００の吸着面Ｓ１上における第１の表面領域（孔形成領域Ｘ１、ヒータ高温対応領域Ｘ３、経路対応領域Ｘ４）の非形成部分１７２に、凹所（１８２，１８４，１８６）が形成されている。一方、セラミックス部材１００の吸着面Ｓ１上における基準領域Ｘ２には、凹所が形成されていない。第１の表面領域に形成された凹所の底面と吸着面Ｓ１に支持される半導体ウェハＷとの間の距離は、第２の表面領域の非形成部分１７２と半導体ウェハＷとの間の距離に比べて長い。このため、第１の表面領域の凹所から半導体ウェハＷへの熱伝達効率は、第２の表面領域から半導体ウェハＷへの熱伝達効率に比べて低い。したがって、本実施形態における静電チャック１０によれば、第１の表面領域の非形成部分１７２に凹所が形成されることにより、高温の温度特異点の発生を抑制することができ、セラミックス部材１００の吸着面Ｓ１における温度分布を制御することができる。以下、具体的に説明する。 A-4. Effect of this embodiment:
As described above, in the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, the semiconductor wafer W is supported by a plurality of protrusions 170 formed on the suction surface S1 of the ceramic member 100. There is a small space between the non-formed portion 172 on the suction surface S1 and the surface of the semiconductor wafer W, and gas is supplied to this space from the gas ejection hole 102. Therefore, heat transfer between the adsorption surface S1 (particularly the non-formed portion 172) and the semiconductor wafer W is mainly performed via gas. Here, as shown in FIGS. 5 to 8, in the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, the first surface region (hole forming region X1, heater high temperature corresponding region X3, path) on the suction surface S1 of the ceramic member 100 A recess (182,184,186) is formed in the non-formed portion 172 of the corresponding region X4). On the other hand, no recess is formed in the reference region X2 on the suction surface S1 of the ceramic member 100. The distance between the bottom surface of the recess formed in the first surface region and the semiconductor wafer W supported by the suction surface S1 is the distance between the non-formed portion 172 of the second surface region and the semiconductor wafer W. Longer than. Therefore, the heat transfer efficiency from the recess of the first surface region to the semiconductor wafer W is lower than the heat transfer efficiency from the second surface region to the semiconductor wafer W. Therefore, according to the electrostatic chuck 10 in the present embodiment, the generation of the high temperature singularity can be suppressed by forming the recess in the non-formed portion 172 of the first surface region, and the ceramic member. The temperature distribution on the adsorption surface S1 of 100 can be controlled. Hereinafter, a specific description will be given.

Ａ－４－１．吸着面Ｓ１上における孔形成領域Ｘ１による効果：
図５および図６に示すように、静電チャック１０における孔形成領域Ｘ１の直下には、空洞（ガス噴出流路１１０、接着層３００に形成された貫通孔３１０、ベース部材２００に形成されたガス供給流路２２０）が存在する。一般に、空洞内に存在する空気の熱伝導率は、セラミックス部材１００、ベース部材２００や接着層３００の形成材料（セラミックスや金属など）の熱伝導率より低い。このため、静電チャック１０のうち、上下方向（Ｚ方向）視で空洞と重なる孔形成領域Ｘ１の直下の部分におけるセラミックス部材１００からベース部材２００への吸熱効果は、空洞と重ならない基準領域Ｘ２の直下の部分におけるセラミックス部材１００からベース部材２００への吸熱効果に比べて低い（図６の白抜き矢印参照）。したがって、孔形成領域Ｘ１における空洞の直上の部分は、静電チャック１０の内部構造（空洞）に起因する高温の温度特異点になり易い。また、静電チャック１０における孔形成領域Ｘ１の直下に、さらに、充填部材１６０が存在する。上述したように、充填部材１６０の熱伝達率は、比較的に低く、形成材料等によっては、空洞の熱伝達率より低いことがある。このため、孔形成領域Ｘ１の直下の部分におけるセラミックス部材１００からベース部材２００への吸熱効果は特に低くなり、孔形成領域Ｘ１における空洞の直上の部分は、静電チャック１０の内部構造（空洞）に起因する高温の温度特異点になり易い。 A-4-1. Effect of pore-forming region X1 on suction surface S1:
As shown in FIGS. 5 and 6, immediately below the hole forming region X1 in the electrostatic chuck 10, a cavity (gas ejection flow path 110, through hole 310 formed in the adhesive layer 300, and base member 200 was formed. There is a gas supply channel 220). Generally, the thermal conductivity of the air existing in the cavity is lower than the thermal conductivity of the material (ceramics, metal, etc.) for forming the ceramic member 100, the base member 200, and the adhesive layer 300. Therefore, the endothermic effect from the ceramic member 100 to the base member 200 in the portion of the electrostatic chuck 10 directly below the hole forming region X1 that overlaps the cavity in the vertical direction (Z direction) is the reference region X2 that does not overlap the cavity. It is lower than the endothermic effect from the ceramic member 100 to the base member 200 in the portion directly below (see the white arrow in FIG. 6). Therefore, the portion directly above the cavity in the hole forming region X1 tends to be a high temperature temperature singularity due to the internal structure (cavity) of the electrostatic chuck 10. Further, the filling member 160 is further present immediately below the hole forming region X1 in the electrostatic chuck 10. As described above, the heat transfer coefficient of the filling member 160 is relatively low, and may be lower than the heat transfer coefficient of the cavity depending on the forming material or the like. Therefore, the endothermic effect from the ceramic member 100 to the base member 200 in the portion directly below the hole forming region X1 is particularly low, and the portion directly above the cavity in the hole forming region X1 is the internal structure (cavity) of the electrostatic chuck 10. It tends to be a high temperature singularity due to the above.

これに対して、孔形成領域Ｘ１における空洞の直上の部分に第１の凹所１８２が形成されている。第１の凹所１８２の底面と吸着面Ｓ１に支持される半導体ウェハＷとの間の距離は、基準領域Ｘ２の非形成部分１７２と半導体ウェハＷとの間の距離に比べて長い。このため、孔形成領域Ｘ１の第１の凹所１８２から半導体ウェハＷへの熱伝達効率は、基準領域Ｘ２から半導体ウェハＷへの熱伝達効率に比べて低い（図６の黒塗り矢印参照）。したがって、セラミックス部材１００に形成された空洞に対応した位置に第１の凹所１８２が形成されることにより、空洞の存在に起因する高温の温度特異点の発生を抑制することができ、例えばセラミックス部材１００の吸着面Ｓ１における温度分布の均一性を向上させることができる。また、第１の凹所１８２の深さＨ２は、突起１７０の長さＨ１より短い。このため、第１の凹所１８２の深さＨ２が突起１７０の長さＨ１以上である場合に比べて、第１の凹所１８２自体が低温の温度特異点になることが抑制される。なお、第２の凹所１８４および第３の凹所１８６も同様である。また、第１の凹所１８２とガス噴出孔１０２との間に突出部は無いため、この突出部に起因する高温の温度特異点の発生が抑制される。 On the other hand, the first recess 182 is formed in the portion directly above the cavity in the hole forming region X1. The distance between the bottom surface of the first recess 182 and the semiconductor wafer W supported by the suction surface S1 is longer than the distance between the non-formed portion 172 of the reference region X2 and the semiconductor wafer W. Therefore, the heat transfer efficiency from the first recess 182 of the hole forming region X1 to the semiconductor wafer W is lower than the heat transfer efficiency from the reference region X2 to the semiconductor wafer W (see the black arrow in FIG. 6). .. Therefore, by forming the first recess 182 at the position corresponding to the cavity formed in the ceramic member 100, it is possible to suppress the generation of high temperature singular points due to the existence of the cavity, for example, ceramics. It is possible to improve the uniformity of the temperature distribution on the suction surface S1 of the member 100. Further, the depth H2 of the first recess 182 is shorter than the length H1 of the protrusion 170. Therefore, it is suppressed that the first recess 182 itself becomes a low temperature singular point as compared with the case where the depth H2 of the first recess 182 is equal to or larger than the length H1 of the protrusion 170. The same applies to the second recess 184 and the third recess 186. Further, since there is no protrusion between the first recess 182 and the gas ejection hole 102, the generation of a high-temperature temperature singularity caused by this protrusion is suppressed.

Ａ－４－２．吸着面Ｓ１上におけるヒータ高温対応領域Ｘ３による効果：
図５および図７に示すように、吸着面Ｓ１上におけるヒータ高温対応領域Ｘ３の直下には、ヒータライン部５０６の折れ線部分５０６Ｅが存在する。この折れ線部分５０６Ｅは、ヒータライン部５０６における折れ線部分５０６Ｅ以外の部分（円弧部分５０６Ｃ、直線部分５０６Ｄ）に比べて、角部に電流が集中することによって高温になる（図７の白抜き矢印参照）。したがって、ヒータ高温対応領域Ｘ３における折れ線部分５０６Ｅの直上の部分は、静電チャック１０の内部構造（ヒータ電極５００）に起因する高温の温度特異点になり易い。 A-4-2. Effect of heater high temperature compatible region X3 on suction surface S1:
As shown in FIGS. 5 and 7, a broken line portion 506E of the heater line portion 506 exists immediately below the heater high temperature corresponding region X3 on the suction surface S1. The polygonal line portion 506E becomes hotter due to the concentration of current at the corners than the portion other than the polygonal line portion 506E (arc portion 506C, straight portion 506D) in the heater line portion 506 (see the white arrow in FIG. 7). ). Therefore, the portion directly above the polygonal line portion 506E in the heater high temperature corresponding region X3 tends to be a high temperature temperature singularity due to the internal structure of the electrostatic chuck 10 (heater electrode 500).

これに対して、ヒータ高温対応領域Ｘ３における折れ線部分５０６Ｅの直上の部分に第２の凹所１８４が形成されている。第２の凹所１８４の底面と吸着面Ｓ１に支持される半導体ウェハＷとの間の距離は、基準領域Ｘ２の非形成部分１７２と半導体ウェハＷとの間の距離に比べて長い。このため、ヒータ高温対応領域Ｘ３の第２の凹所１８４から半導体ウェハＷへの熱伝達効率は、基準領域Ｘ２から半導体ウェハＷへの熱伝達効率に比べて低い（図７の黒塗り矢印参照）。したがって、セラミックス部材１００に設けられたヒータ電極５００における高温部（折れ線部分５０６Ｅ）に対応した位置に第２の凹所１８４が形成されることにより、ヒータ電極５００における高温部の存在に起因する高温の温度特異点の発生を抑制することができ、例えばセラミックス部材１００の吸着面Ｓ１における温度分布の均一性を向上させることができる。 On the other hand, a second recess 184 is formed in a portion directly above the polygonal line portion 506E in the heater high temperature corresponding region X3. The distance between the bottom surface of the second recess 184 and the semiconductor wafer W supported by the suction surface S1 is longer than the distance between the non-formed portion 172 of the reference region X2 and the semiconductor wafer W. Therefore, the heat transfer efficiency from the second recess 184 of the heater high temperature corresponding region X3 to the semiconductor wafer W is lower than the heat transfer efficiency from the reference region X2 to the semiconductor wafer W (see the black arrow in FIG. 7). ). Therefore, the second recess 184 is formed at the position corresponding to the high temperature portion (broken line portion 506E) in the heater electrode 500 provided on the ceramic member 100, so that the high temperature caused by the presence of the high temperature portion in the heater electrode 500 The generation of the temperature singularity can be suppressed, and for example, the uniformity of the temperature distribution on the suction surface S1 of the ceramic member 100 can be improved.

Ａ－４－３．吸着面Ｓ１上における経路対応領域Ｘ４による効果：
図５および図８に示すように、吸着面Ｓ１上における経路対応領域Ｘ４の直下には、横流路１１４が存在する。横流路１１４も空洞であるため、静電チャック１０のうち、上下方向（Ｚ方向）視で横流路１１４と重なる経路対応領域Ｘ４の直下の部分におけるセラミックス部材１００からベース部材２００への吸熱効果は、横流路１１４と重ならない基準領域Ｘ２の直下の部分におけるセラミックス部材１００からベース部材２００への吸熱効果に比べて低い（図８の白抜き矢印参照）。したがって、経路対応領域Ｘ４における横流路１１４の直上の部分は、静電チャック１０の内部構造（横流路１１４）に起因する高温の温度特異点になり易い。 A-4-3. Effect of path-corresponding region X4 on adsorption surface S1:
As shown in FIGS. 5 and 8, a lateral flow path 114 exists immediately below the path corresponding region X4 on the suction surface S1. Since the lateral flow path 114 is also hollow, the endothermic effect from the ceramic member 100 to the base member 200 in the portion of the electrostatic chuck 10 directly below the path corresponding region X4 that overlaps with the lateral flow path 114 in the vertical direction (Z direction) is , It is lower than the endothermic effect from the ceramic member 100 to the base member 200 in the portion directly below the reference region X2 that does not overlap with the lateral flow path 114 (see the white arrow in FIG. 8). Therefore, the portion directly above the transverse channel 114 in the path correspondence region X4 tends to be a high-temperature temperature singularity due to the internal structure of the electrostatic chuck 10 (transverse channel 114).

これに対して、経路対応領域Ｘ４における横流路１１４の直上の部分に第３の凹所１８６が形成されている。第３の凹所１８６の底面と吸着面Ｓ１に支持される半導体ウェハＷとの間の距離は、基準領域Ｘ２の非形成部分１７２と半導体ウェハＷとの間の距離に比べて長い。このため、経路対応領域Ｘ４の第３の凹所１８６から半導体ウェハＷへの熱伝達効率は、基準領域Ｘ２から半導体ウェハＷへの熱伝達効率に比べて低い（図８の黒塗り矢印参照）。したがって、セラミックス部材１００に形成された空洞（横流路１１４）に対応した位置に第３の凹所１８６が形成されることにより、空洞の存在に起因する高温の温度特異点の発生を抑制することができ、例えばセラミックス部材１００の吸着面Ｓ１における温度分布の均一性を向上させることができる。 On the other hand, a third recess 186 is formed in a portion directly above the lateral flow path 114 in the path corresponding region X4. The distance between the bottom surface of the third recess 186 and the semiconductor wafer W supported by the suction surface S1 is longer than the distance between the non-formed portion 172 of the reference region X2 and the semiconductor wafer W. Therefore, the heat transfer efficiency from the third recess 186 of the path correspondence region X4 to the semiconductor wafer W is lower than the heat transfer efficiency from the reference region X2 to the semiconductor wafer W (see the black arrow in FIG. 8). .. Therefore, by forming the third recess 186 at the position corresponding to the cavity (transverse flow path 114) formed in the ceramic member 100, it is possible to suppress the generation of high temperature singular points due to the existence of the cavity. For example, the uniformity of the temperature distribution on the suction surface S1 of the ceramic member 100 can be improved.

Ｂ．第２実施形態：
図９は、第２実施形態における静電チャック１０ａのＸＺ断面構成を部分的に示す説明図である。第２実施形態の静電チャック１０ａの構成の内、上述した第１実施形態の静電チャック１０と同一の構成については、同一符号を付すことによって、その説明を省略する。 B. Second embodiment:
FIG. 9 is an explanatory diagram partially showing the XZ cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 10a in the second embodiment. Among the configurations of the electrostatic chuck 10a of the second embodiment, the same configurations as those of the electrostatic chuck 10 of the first embodiment described above are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

Ｂ－１．吸着面Ｓ１上におけるヒータ低温対応領域Ｘ５の構成：
図９に示すように、吸着面Ｓ１上におけるヒータ低温対応領域Ｘ５は、複数の突起１７０を含む。また、ヒータ低温対応領域Ｘ５のうち、突起１７０が形成されていない非形成部分１７２には、上下方向（Ｚ方向）視で非環状（例えば略矩形状や略丸状）の凸所１９０が形成されている。凸所１９０は、非形成部分１７２における凸所１９０の周囲部分に対してセラミックス部材１００ａの下面Ｓ２とは反対側に突出している。また、凸所１９０の周囲部分からの凸所１９０の上下方向の突出長さＨ５は、突起１７０の長さＨ１より短い。このため、凸所１９０の突出長さＨ５が突起１７０の長さＨ１以上である場合に比べて、凸所１９０自体が高温の温度特異点になることが抑制される。凸所１９０の突出長さＨ５は、突起１７０の長さＨ１の１０％以上であることが好ましく、また、突起１７０の長さＨ１の９０％以下であることが好ましい。ここで、上下方向視で、凸所１９０の一部または全体は、ヒータ電極５００のヒータパッド部５０８に重なっている。ヒータ低温対応領域Ｘ５は、特許請求の範囲における第１の表面領域に相当する。また、ヒータライン部５０６は、特許請求の範囲における第１の発熱部分に相当し、ヒータパッド部５０８は、特許請求の範囲における第３の発熱部分に相当する。 B-1. Configuration of heater low temperature compatible region X5 on suction surface S1:
As shown in FIG. 9, the heater low temperature corresponding region X5 on the suction surface S1 includes a plurality of protrusions 170. Further, in the non-formed portion 172 in which the protrusion 170 is not formed in the heater low temperature corresponding region X5, a non-annular (for example, substantially rectangular or substantially round) convex portion 190 is formed in the vertical (Z direction) view. Has been done. The convex portion 190 projects to the side opposite to the lower surface S2 of the ceramic member 100a with respect to the peripheral portion of the convex portion 190 in the non-formed portion 172. Further, the vertical protrusion length H5 of the protrusion 190 from the peripheral portion of the protrusion 190 is shorter than the length H1 of the protrusion 170. Therefore, it is suppressed that the convex portion 190 itself becomes a high temperature singular point as compared with the case where the protruding length H5 of the convex portion 190 is equal to or larger than the length H1 of the protrusion 170. The protrusion length H5 of the protrusion 190 is preferably 10% or more of the length H1 of the protrusion 170, and is preferably 90% or less of the length H1 of the protrusion 170. Here, in the vertical view, a part or the whole of the convex portion 190 overlaps with the heater pad portion 508 of the heater electrode 500. The heater low temperature corresponding region X5 corresponds to the first surface region in the claims. Further, the heater line portion 506 corresponds to the first heat generating portion in the claims, and the heater pad portion 508 corresponds to the third heat generating portion in the claims.

なお、凸所１９０は、例えばエンボス加工により突起１７０とともに非形成部分１７２に凸所が形成された吸着面Ｓ１に対して研磨加工を施すことにより形成することができる。 The convex portion 190 can be formed by, for example, polishing the suction surface S1 in which the convex portion is formed on the non-formed portion 172 together with the protrusion 170 by embossing.

Ｂ－２．吸着面Ｓ１上におけるヒータ低温対応領域Ｘ５による効果：
図９に示すように、吸着面Ｓ１上におけるヒータ低温対応領域Ｘ５の直下には、ヒータ電極５００のヒータパッド部５０８が存在する。このヒータパッド部５０８は、ヒータライン部５０６に比べて、電気抵抗が低いため、単位発熱量が少ない（図９の白抜き矢印参照）。単位発熱量は、上下方向視での単位面積当たりの発熱量を意味する。例えばＡとＢとの単位発熱量の大小を判断するには、ＡとＢとについて、上下方向視で同じ面積の領域における発熱量を比較する。同発熱量は、該領域の抵抗値と、該領域に流れる電流量との乗算によって求めることができる。ただし、上述のヒータライン部５０６およびヒータパッド部５０８のように、互いに流れる電流量が略同一である場合には、ヒータパッド部５０８とヒータライン部５０６との抵抗値の大小のみによって単位発熱量の大小を判断できる。したがって、ヒータ低温対応領域Ｘ５におけるヒータパッド部５０８の直上の部分は、静電チャック１０の内部構造（ヒータ電極５００）に起因する低温の温度特異点になり易い。なお、ヒータパッド部５０８は、ビア６００を介して図示しない給電端子に電気的に接続される。 B-2. Effect of heater low temperature compatible region X5 on suction surface S1:
As shown in FIG. 9, the heater pad portion 508 of the heater electrode 500 exists directly below the heater low temperature corresponding region X5 on the suction surface S1. Since the heater pad portion 508 has a lower electrical resistance than the heater line portion 506, the unit calorific value is small (see the white arrow in FIG. 9). The unit calorific value means the calorific value per unit area in the vertical direction. For example, in order to determine the magnitude of the unit calorific value of A and B, the calorific value of A and B in the same area in the vertical direction is compared. The calorific value can be obtained by multiplying the resistance value in the region by the amount of current flowing in the region. However, when the amount of current flowing through each other is substantially the same as in the heater line portion 506 and the heater pad portion 508 described above, the unit calorific value depends only on the magnitude of the resistance value between the heater pad portion 508 and the heater line portion 506. You can judge the size of. Therefore, the portion directly above the heater pad portion 508 in the heater low temperature corresponding region X5 tends to be a low temperature temperature singularity due to the internal structure of the electrostatic chuck 10 (heater electrode 500). The heater pad portion 508 is electrically connected to a feeding terminal (not shown) via the via 600.

これに対して、ヒータ低温対応領域Ｘ５におけるヒータパッド部５０８の直上の部分に凸所１９０が形成されている。凸所１９０の上面と吸着面Ｓ１に支持される半導体ウェハＷとの間の距離は、基準領域Ｘ２の非形成部分１７２と半導体ウェハＷとの間の距離に比べて短い。このため、ヒータ低温対応領域Ｘ５の凸所１９０から半導体ウェハＷへの熱伝達効率は、基準領域Ｘ２から半導体ウェハＷへの熱伝達効率に比べて高い（図９の黒塗り矢印参照）。したがって、セラミックス部材１００に設けられたヒータ電極５００における低温部（ヒータパッド部５０８）に対応した位置に凸所１９０が形成されることにより、ヒータ電極５００における低温部の存在に起因する低温の温度特異点の発生を抑制することができ、例えばセラミックス部材１００の吸着面Ｓ１における温度分布の均一性を向上させることができる。 On the other hand, a convex portion 190 is formed in a portion directly above the heater pad portion 508 in the heater low temperature corresponding region X5. The distance between the upper surface of the convex portion 190 and the semiconductor wafer W supported by the suction surface S1 is shorter than the distance between the non-formed portion 172 of the reference region X2 and the semiconductor wafer W. Therefore, the heat transfer efficiency from the convex portion 190 of the heater low temperature corresponding region X5 to the semiconductor wafer W is higher than the heat transfer efficiency from the reference region X2 to the semiconductor wafer W (see the black arrow in FIG. 9). Therefore, by forming the convex portion 190 at the position corresponding to the low temperature portion (heater pad portion 508) of the heater electrode 500 provided on the ceramic member 100, the low temperature temperature due to the presence of the low temperature portion in the heater electrode 500. The generation of singular points can be suppressed, and for example, the uniformity of the temperature distribution on the suction surface S1 of the ceramic member 100 can be improved.

Ｃ．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。 C. Modification example:
The technique disclosed in the present specification is not limited to the above-described embodiment, and can be transformed into various forms without departing from the gist thereof, and for example, the following modifications are also possible.

上記各実施形態における静電チャック１０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、第１実施形態において、吸着面Ｓ１上における孔形成領域Ｘ１とヒータ高温対応領域Ｘ３と経路対応領域Ｘ４のうちの１つまたは２つは、基準領域Ｘ２と同様、非形成部分１７２に凹所および凸所のいずれも形成されていない略平坦状であるとしてもよい。また、上記実施形態では、４つの表面領域Ｘ１～Ｘ４は、互いに４つの突起１７０をそれぞれ含むとしたが、２つの突起、３つの突起、または、５つ以上の突起を含むとしてもよい。 The configuration of the electrostatic chuck 10 in each of the above embodiments is merely an example, and can be variously modified. For example, in the first embodiment, one or two of the hole forming region X1, the heater high temperature corresponding region X3, and the path corresponding region X4 on the suction surface S1 is recessed in the non-forming portion 172 like the reference region X2. It may be a substantially flat shape in which neither a place nor a convex part is formed. Further, in the above embodiment, the four surface regions X1 to X4 each include four protrusions 170, but may include two protrusions, three protrusions, or five or more protrusions.

上記第１実施形態において、孔形成領域Ｘ１に形成された第１の凹所１８２は、全周にわたって連続的に繋がった環状に限らず、一部が繋がっていない略環状や略円弧状であるとしてもよい。また、第１の凹所１８２は、上下方向の深さＨ２が、突起１７０の長さＨ１以上であり、かつ、上下方向視の形状が非環状（例えば、略丸状や略矩形状）であるとしてもよい。また、上記第１実施形態において、第１の凹所１８２とガス噴出孔１０２との間に突出部が全周または一部に介在する構成であるとしてもよい。また、上記第１実施形態において、第１の凹所１８２の一部が、上下方向視で、空洞（ガス噴出流路１１０、充填部材１６０、接着層３００に形成された貫通孔３１０）に重なっているとしてもよい。このような構成でも、孔形成領域Ｘ１に第１の凹所１８２が形成されない構成に比べて、空洞の存在に起因する高温の温度特異点の発生を抑制できる。また、上記第１実施形態において、静電チャック１０が、孔形成領域Ｘ１の直下に収容室１４０および充填部材１６０を備えない構成であるとしてもよい。さらに、静電チャック１０が、孔形成領域Ｘ１の直下にガス噴出流路１１０を備えない構成であるとしてもよい。このような構成でも、接着層３００に形成された貫通孔３１０の存在により、孔形成領域Ｘ１における貫通孔３１０の直上の部分は、静電チャック１０の内部構造（貫通孔３１０）に起因する高温の温度特異点になり易い。このため、孔形成領域Ｘ１に形成された第１の凹所１８２により、空洞の存在に起因する高温の温度特異点の発生を抑制できる。また、充填部材１６０の形状は、略円柱状であるとしたが、これに限らず、例えば略円錐状や略角柱状などであるとしてもよい。 In the first embodiment, the first recess 182 formed in the hole forming region X1 is not limited to an annular shape that is continuously connected over the entire circumference, but is a substantially annular shape or a substantially arc shape that is not partially connected. May be. Further, in the first recess 182, the depth H2 in the vertical direction is equal to or greater than the length H1 of the protrusion 170, and the shape in the vertical direction is aspherical (for example, substantially round or substantially rectangular). There may be. Further, in the first embodiment, the protrusion may be interposed between the first recess 182 and the gas ejection hole 102 on the entire circumference or a part thereof. Further, in the first embodiment, a part of the first recess 182 overlaps the cavity (gas ejection flow path 110, filling member 160, through hole 310 formed in the adhesive layer 300) in the vertical direction. It may be. Even with such a configuration, the generation of high-temperature temperature singularities due to the presence of cavities can be suppressed as compared with the configuration in which the first recess 182 is not formed in the hole forming region X1. Further, in the first embodiment, the electrostatic chuck 10 may be configured not to have the accommodating chamber 140 and the filling member 160 directly under the hole forming region X1. Further, the electrostatic chuck 10 may be configured not to have the gas ejection flow path 110 directly below the hole forming region X1. Even in such a configuration, due to the presence of the through hole 310 formed in the adhesive layer 300, the portion directly above the through hole 310 in the hole forming region X1 has a high temperature due to the internal structure (through hole 310) of the electrostatic chuck 10. It tends to be a temperature singularity. Therefore, the first recess 182 formed in the hole forming region X1 can suppress the generation of a high temperature temperature singularity due to the presence of the cavity. Further, the shape of the filling member 160 is not limited to a substantially cylindrical shape, but may be, for example, a substantially conical shape or a substantially prismatic shape.

また、上記第１実施形態において、ヒータ高温対応領域Ｘ３に形成された第２の凹所１８４は、例えば略矩形状であるとしてもよい。また、第２の凹所１８４は、上下方向の深さＨ３が、突起１７０の長さＨ１以上であり、かつ、上下方向視の形状が非環状（例えば、略丸状や略矩形状）であるとしてもよい。また、上記第１実施形態において、第２の凹所１８４の全体が、上下方向視で、ヒータライン部５０６の折れ線部分５０６Ｅに重なっているとしてもよい。また、第２の発熱部分は、ヒータライン部５０６の折れ線部分５０６Ｅに限らず、例えばヒータライン部５０６の円弧部分５０６Ｃまたは直線部分５０６Ｄにおける高温部分であるとしてもよい。 Further, in the first embodiment, the second recess 184 formed in the heater high temperature corresponding region X3 may be, for example, substantially rectangular. Further, in the second recess 184, the depth H3 in the vertical direction is equal to or greater than the length H1 of the protrusion 170, and the shape in the vertical direction is aspherical (for example, substantially round or substantially rectangular). There may be. Further, in the first embodiment, the entire second recess 184 may overlap with the polygonal line portion 506E of the heater line portion 506 in the vertical direction. Further, the second heat generating portion is not limited to the broken line portion 506E of the heater line portion 506, and may be, for example, a high temperature portion in the arc portion 506C or the straight line portion 506D of the heater line portion 506.

また、上記第１実施形態において、経路対応領域Ｘ４に形成された第３の凹所１８６は、例えば略丸状であるとしてもよいし、横流路１１４に沿って延びる略円弧状であるとしてもよい。また、第３の凹所１８６は、上下方向の深さＨ４が、突起１７０の長さＨ１以上であり、かつ、上下方向視の形状が非環状（例えば、略丸状や略矩形状）であるとしてもよい。また、上記第１実施形態において、経路対応領域Ｘ４に形成された第３の凹所１８６は、特に、ガス噴出流路１１０における第１の縦流路１１１に重なる位置に形成されていることが好ましい。横流路１１４のうち、第１の縦流路１１１が形成された部分が、特に、高温の温度特異点の発生要因になり易いからである。また、上記第１実施形態において、第３の凹所１８６の一部が、上下方向視で、横流路１１４に重なっているとしてもよい。このような構成でも、経路対応領域Ｘ４に第３の凹所１８６が形成されない構成に比べて、空洞の存在に起因する高温の温度特異点の発生を抑制できる。 Further, in the first embodiment, the third recess 186 formed in the path corresponding region X4 may be, for example, a substantially round shape or a substantially arc shape extending along the lateral flow path 114. good. Further, in the third recess 186, the depth H4 in the vertical direction is equal to or greater than the length H1 of the protrusion 170, and the shape in the vertical direction is aspherical (for example, substantially round or substantially rectangular). There may be. Further, in the first embodiment, the third recess 186 formed in the path corresponding region X4 is formed at a position overlapping the first vertical flow path 111 in the gas ejection flow path 110 in particular. preferable. This is because the portion of the horizontal flow path 114 in which the first vertical flow path 111 is formed is particularly likely to generate a high-temperature temperature singularity. Further, in the first embodiment, a part of the third recess 186 may overlap with the lateral flow path 114 in the vertical direction. Even with such a configuration, it is possible to suppress the generation of high-temperature temperature singularities due to the presence of cavities, as compared with the configuration in which the third recess 186 is not formed in the path corresponding region X4.

上記各実施形態において、セラミックス部材１００の吸着面Ｓ１に凹所と凸所との両方が形成されているとしてもよい。また、セラミックス部材１００の吸着面Ｓ１に、突起１７０の第１の方向の長さＨ１以上の深さを有する窪み部が形成されており、その窪み部の底面に、凸所が形成されている構成でもよい。また、第１の方向視での凹所の面積や凸所の面積は、１つの突起の面積より大きくてもよいし、小さくてもよい。また、空洞は、例えばセラミックス部材の第２の表面に形成された凹部（端子収容孔）などでもよい。 In each of the above embodiments, both the concave portion and the convex portion may be formed on the suction surface S1 of the ceramic member 100. Further, a recessed portion having a depth of the length H1 or more in the first direction of the protrusion 170 is formed on the suction surface S1 of the ceramic member 100, and a convex portion is formed on the bottom surface of the recessed portion. It may be configured. Further, the area of the concave portion and the area of the convex portion in the first directional view may be larger or smaller than the area of one protrusion. Further, the cavity may be, for example, a recess (terminal accommodating hole) formed on the second surface of the ceramic member.

図１０は、変形例における静電チャック１０ｂのＸＺ断面構成を部分的に示す説明図である。図１０に示すように、吸着面Ｓ１上における低吸熱対応領域Ｘ６は、複数の突起１７０を含む。また、低吸熱対応領域Ｘ６のうち、突起１７０が形成されていない非形成部分１７２には、上下方向（Ｚ方向）視で略矩形状または略丸状の第４の凹所１９２が形成されている。第４の凹所１９２は、ガス噴出孔１０２から離れた位置に形成されている。第４の凹所１９２は、非形成部分１７２における第４の凹所１９２の周囲部分に対してセラミックス部材１００の下面Ｓ２側に凹んでいる。また、第４の凹所１９２の周囲部分からの第４の凹所１９２の上下方向の深さＨ６は、突起１７０の長さＨ１より短い。第４の凹所１９２の深さＨ６は、突起１７０の長さＨ１の１０％以上であることが好ましく、また、突起１７０の長さＨ１の９０％以下であることが好ましい。ここで、上下方向視で、第４の凹所１９２の一部または全体は、ベース部材２００のうちの冷媒流路２１０同士の間の非冷媒流路部分２３０に重なっている。 FIG. 10 is an explanatory diagram partially showing the XZ cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 10b in the modified example. As shown in FIG. 10, the low endothermic region X6 on the suction surface S1 includes a plurality of protrusions 170. Further, in the non-formed portion 172 in which the protrusion 170 is not formed in the low endothermic region X6, a substantially rectangular or substantially round fourth recess 192 is formed in the vertical (Z direction) view. There is. The fourth recess 192 is formed at a position away from the gas ejection hole 102. The fourth recess 192 is recessed on the lower surface S2 side of the ceramic member 100 with respect to the peripheral portion of the fourth recess 192 in the non-formed portion 172. Further, the vertical depth H6 of the fourth recess 192 from the peripheral portion of the fourth recess 192 is shorter than the length H1 of the protrusion 170. The depth H6 of the fourth recess 192 is preferably 10% or more of the length H1 of the protrusion 170, and preferably 90% or less of the length H1 of the protrusion 170. Here, in the vertical view, a part or the whole of the fourth recess 192 overlaps the non-refrigerant flow path portion 230 between the refrigerant flow paths 210 in the base member 200.

図１０に示すように、吸着面Ｓ１上における低吸熱対応領域Ｘ６の直下には、非冷媒流路部分２３０が存在する。非冷媒流路部分２３０には冷媒が流れないため、静電チャック１０のうち、上下方向（Ｚ方向）視で非冷媒流路部分２３０と重なる低吸熱対応領域Ｘ６の直下の部分におけるセラミックス部材１００からベース部材２００への吸熱効果は、冷媒流路２１０と重なる基準領域Ｘ２の直下の部分におけるセラミックス部材１００からベース部材２００への吸熱効果に比べて低い（図１０の白抜き矢印参照）。したがって、低吸熱対応領域Ｘ６における非冷媒流路部分２３０の直上の部分は、静電チャック１０の内部構造（非冷媒流路部分２３０）に起因する高温の温度特異点になり易い。 As shown in FIG. 10, a non-refrigerant flow path portion 230 exists directly below the low endothermic region X6 on the adsorption surface S1. Since the refrigerant does not flow through the non-refrigerant flow path portion 230, the ceramic member 100 in the portion of the electrostatic chuck 10 directly below the low endothermic region X6 that overlaps with the non-refrigerant flow path portion 230 in the vertical direction (Z direction). The endothermic effect from the ceramic member 100 to the base member 200 is lower than the endothermic effect from the ceramic member 100 to the base member 200 in the portion directly below the reference region X2 overlapping the refrigerant flow path 210 (see the white arrow in FIG. 10). Therefore, the portion directly above the non-refrigerant flow path portion 230 in the low endothermic region X6 tends to be a high temperature temperature singularity due to the internal structure of the electrostatic chuck 10 (non-refrigerant flow path portion 230).

これに対して、低吸熱対応領域Ｘ６における非冷媒流路部分２３０の直上の部分に第４の凹所１９２が形成されている。このため、低吸熱対応領域Ｘ６の第４の凹所１９２から半導体ウェハＷへの熱伝達効率は、基準領域Ｘ２から半導体ウェハＷへの熱伝達効率に比べて低い（図１０の黒塗り矢印参照）。したがって、ベース部材２００における非冷媒流路部分２３０に対応した位置に第４の凹所１９２が形成されることにより、非冷媒流路部分２３０の存在に起因する高温の温度特異点の発生を抑制することができ、例えばセラミックス部材１００の吸着面Ｓ１における温度分布の均一性を向上させることができる。なお、第４の凹所１９２は、上下方向の深さＨ６が、突起１７０の長さＨ１以上であり、かつ、上下方向視の形状が非環状（例えば、略丸状や略矩形状）であるとしてもよい。 On the other hand, a fourth recess 192 is formed in a portion directly above the non-refrigerant flow path portion 230 in the low endothermic region X6. Therefore, the heat transfer efficiency from the fourth recess 192 of the low endothermic region X6 to the semiconductor wafer W is lower than the heat transfer efficiency from the reference region X2 to the semiconductor wafer W (see the black arrow in FIG. 10). ). Therefore, by forming the fourth recess 192 at the position corresponding to the non-refrigerant flow path portion 230 in the base member 200, the generation of high temperature singular points due to the presence of the non-refrigerant flow path portion 230 is suppressed. For example, the uniformity of the temperature distribution on the suction surface S1 of the ceramic member 100 can be improved. In the fourth recess 192, the depth H6 in the vertical direction is equal to or greater than the length H1 of the protrusion 170, and the shape in the vertical direction is aspherical (for example, substantially round or substantially rectangular). There may be.

また、例えば、上記各実施形態において、上下方向視で、ヒータ電極５００が充填部材１６０を避けるように配置された構成（具体的には、上下方向視で、一対のヒータ同士の距離が充填部材１６０を挟む部分だけ広くなっている構成）では、セラミックス部材１００の吸着面Ｓ１における充填部材１６０の直上の部分が低温の温度特異点になる。このような構成では、吸着面Ｓ１における充填部材１６０の直上の部分に凸所を形成することが好ましい。 Further, for example, in each of the above embodiments, the heater electrode 500 is arranged so as to avoid the filling member 160 in the vertical view (specifically, the distance between the pair of heaters is the filling member in the vertical view). In the configuration in which only the portion sandwiching the 160 is widened), the portion directly above the filling member 160 on the suction surface S1 of the ceramic member 100 becomes a low temperature singular point. In such a configuration, it is preferable to form a convex portion on the suction surface S1 directly above the filling member 160.

また、上記各実施形態において、セラミックス部材１００の内部に、チャック電極４００とヒータ電極５００との少なくとも１つの備えないとしてもよい。また、ヒータ電極５００は、セラミックス部材１００の内部ではなく、セラミックス部材１００のベース部材２００側（セラミックス部材１００と接着層３００との間）に配置されるとしてもよい。 Further, in each of the above embodiments, at least one of the chuck electrode 400 and the heater electrode 500 may not be provided inside the ceramic member 100. Further, the heater electrode 500 may be arranged not inside the ceramic member 100 but on the base member 200 side (between the ceramic member 100 and the adhesive layer 300) of the ceramic member 100.

また、上記各実施形態では、冷媒流路２１０がベース部材２００の内部に形成されるとしているが、冷媒流路２１０が、ベース部材２００の内部ではなく、ベース部材２００の表面（例えばベース部材２００と接着層３００との間）に形成されるとしてもよい。 Further, in each of the above embodiments, the refrigerant flow path 210 is formed inside the base member 200, but the refrigerant flow path 210 is not inside the base member 200 but on the surface of the base member 200 (for example, the base member 200). And the adhesive layer 300).

また、上記実施形態において、セラミックス部材１００とベース部材２００とが、一体の接着層３００ではなく、複数の接合部分によって接合されているとしてもよい。具体的には、セラミックス部材１００とベース部材２００との間に、セラミックス部材１００とベース部材２００との対向方向に直交する一の仮想平面上に配置された複数の接合部分が離散的に形成されているとしてもよい。これらの複数の接合部分は、特許請求の範囲における接合部に相当する。また、上記各実施形態では、セラミックス部材１００とベース部材２００とが、接着層３００により接合されるとしているが、セラミックス部材１００とベース部材２００との接合方法として、他の方法（例えば、ろう付けや機械的接合等）が採用されてもよい。 Further, in the above embodiment, the ceramic member 100 and the base member 200 may be joined by a plurality of joining portions instead of the one-piece adhesive layer 300. Specifically, a plurality of joint portions arranged on one virtual plane orthogonal to the facing direction of the ceramic member 100 and the base member 200 are discretely formed between the ceramic member 100 and the base member 200. It may be. These plurality of joints correspond to the joints in the claims. Further, in each of the above embodiments, the ceramic member 100 and the base member 200 are joined by the adhesive layer 300, but as a method of joining the ceramic member 100 and the base member 200, another method (for example, brazing) is used. Or mechanical joining, etc.) may be adopted.

また、上記各実施形態では、セラミックス部材１００の内部に一対のチャック電極４００が設けられた双極方式が採用されているが、セラミックス部材１００の内部に１つのチャック電極４００が設けられた単極方式が採用されてもよい。また、上記各実施形態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。 Further, in each of the above embodiments, a bipolar method in which a pair of chuck electrodes 400 are provided inside the ceramic member 100 is adopted, but a unipolar method in which one chuck electrode 400 is provided inside the ceramic member 100 is adopted. May be adopted. Further, the material forming each member in each of the above embodiments is merely an example, and each member may be formed of another material.

また、本発明は、静電引力を利用して半導体ウェハＷを保持する静電チャック１０に限らず、他の保持装置（真空チャックなど）や、ベース部材を備えないヒータ装置にも適用可能である。 Further, the present invention is applicable not only to the electrostatic chuck 10 that holds the semiconductor wafer W by utilizing electrostatic attraction, but also to other holding devices (vacuum chuck, etc.) and a heater device that does not have a base member. be.

１０，１０ａ，１０ｂ：静電チャック １００，１００ａ：セラミックス部材 １０２：ガス噴出孔 １１０：ガス噴出流路 １１１：第１の縦流路 １１２：第２の縦流路 １１４：横流路 １４０：収容室 １４４：上面 １４５：下面 １６０：充填部材 １７０：突起 １７２：非形成部分 １８２：第１の凹所 １８４：第２の凹所 １８６：第３の凹所 １９０：凸所 １９２：第４の凹所 ２００：ベース部材 ２１０：冷媒流路 ２２０：ガス供給流路 ２２１：ガス源接続孔 ２２２：ガス供給孔 ２３０：非冷媒流路部分 ３００：接着層 ３１０：貫通孔 ４００：チャック電極 ５００：ヒータ電極 ５００Ｌ：第１のヒータ ５００Ｒ：第２のヒータ ５０６：ヒータライン部 ５０６Ｃ：円弧部分 ５０６Ｄ：直線部分 ５０６Ｅ：折れ線部分 ５０８：ヒータパッド部 ６００：ビア Ｈ１：長さ Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ６：深さ Ｈ５：突出長さ Ｓ１：吸着面 Ｓ２：下面 Ｓ３：上面 Ｓ４：下面 Ｗ：半導体ウェハ Ｘ１：孔形成領域 Ｘ２：基準領域 Ｘ３：ヒータ高温対応領域 Ｘ４：経路対応領域 Ｘ５：ヒータ低温対応領域 Ｘ６：低吸熱対応領域 10, 10a, 10b: Electrostatic chuck 100, 100a: Ceramic member 102: Gas ejection hole 110: Gas ejection flow path 111: First vertical flow path 112: Second vertical flow path 114: Horizontal flow path 140: Storage chamber 144: Top surface 145: Bottom surface 160: Filling member 170: Projection 172: Non-formed part 182: First recess 184: Second recess 186: Third recess 190: Convex 192: Fourth recess 200: Base member 210: Refrigerant flow path 220: Gas supply flow path 221: Gas source connection hole 222: Gas supply hole 230: Non-refrigerant flow path portion 300: Adhesive layer 310: Through hole 400: Chuck electrode 500: Heater electrode 500L : 1st heater 500R: 2nd heater 506: Heater line part 506C: Arc part 506D: Straight part 506E: Broken line part 508: Heater pad part 600: Via H1: Length H2, H3, H4, H6: Depth H5: Projection length S1: Suction surface S2: Bottom surface S3: Top surface S4: Bottom surface W: Semiconductor wafer X1: Hole formation region X2: Reference region X3: Heater high temperature compatible region X4: Path compatible region X5: Heater low temperature compatible region X6: Low heat absorption compatible area

Claims (7)

第１の方向に略垂直な略平面状の第１の表面を有し、前記第１の表面に複数の突起が形成された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において、
前記セラミックス部材の前記第１の表面は、互いに異なる位置に位置し、かつ、互いに同じ数（２以上）の前記突起を含む、第１の表面領域と第２の表面領域とを含んでおり、
前記第１の表面領域のうち、前記突起が形成されていない非形成部分には、前記突起の前記第１の方向の長さ未満の深さを有することと、前記突起の前記第１の方向の長さ以上の深さを有し、かつ、前記第１の方向視で非環状であることとのいずれか一方を満たす凹所と、前記突起の前記第１の方向の長さ未満の突出長さを有し、かつ、前記第１の方向視で非環状の凸所と、の少なくとも一方が形成されており、
前記第２の表面領域のうち、前記非形成部分には、前記凹所および前記凸所のいずれも形成されていない、
ことを特徴とする保持装置。 A ceramic member having a substantially planar first surface substantially perpendicular to the first direction and having a plurality of protrusions formed on the first surface is provided.
In a holding device for holding an object on the first surface of the ceramic member,
The first surface of the ceramic member includes a first surface region and a second surface region which are located at different positions from each other and include the same number (two or more) of the protrusions.
The non-formed portion of the first surface region where the protrusion is not formed has a depth less than the length of the protrusion in the first direction and the first direction of the protrusion. A recess having a depth equal to or greater than the length of the above and satisfying either of the above-mentioned aspherical shape in the first directional view, and a protrusion having a depth less than the length of the first direction of the protrusion. It has a length, and at least one of the aspherical protrusions is formed in the first directional view.
Neither the concave portion nor the convex portion is formed in the non-formed portion of the second surface region.
A holding device characterized by that. 請求項１に記載の保持装置において、
前記セラミックス部材は、前記第１の方向において前記第１の表面の反対側に配置された第２の表面を有し、
前記保持装置は、さらに、第３の表面を有し、前記第３の表面が前記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ベース部材と、
前記セラミックス部材の前記第２の表面と前記ベース部材の前記第３の表面との間に配置され、前記セラミックス部材と前記ベース部材とを接合する接合部と、を備える、
ことを特徴とする保持装置。 In the holding device according to claim 1,
The ceramic member has a second surface arranged on the opposite side of the first surface in the first direction.
The holding device further comprises a third surface, with a base member arranged such that the third surface faces the second surface of the ceramic member.
It is provided between the second surface of the ceramic member and the third surface of the base member, and includes a joint portion for joining the ceramic member and the base member.
A holding device characterized by that. 請求項２に記載の保持装置において、
前記セラミックス部材の前記第２の表面と前記ベース部材の前記第３の表面との間には、前記接合部が介在する接合領域と、前記接合部が介在しない非接合領域とが存在しており、
前記第１の方向視で、前記非接合領域は、前記第１の表面領域に形成された前記凹所の少なくとも一部と重なっている、
ことを特徴とする保持装置。 In the holding device according to claim 2,
Between the second surface of the ceramic member and the third surface of the base member, there is a bonding region in which the bonding portion is interposed and a non-bonding region in which the bonding portion is not interposed. ,
In the first directional view, the non-junction region overlaps at least a portion of the recess formed in the first surface region.
A holding device characterized by that. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の保持装置において、さらに、
前記セラミックス部材に設けられた発熱抵抗体を備え、
前記発熱抵抗体は、第１の発熱部分と、前記第１の発熱部分より単位発熱量が多い第２の発熱部分と、を有し、
前記第１の方向視で、前記発熱抵抗体における前記第２の発熱部分は、前記第１の表面領域に形成された前記凹所の少なくとも一部と重なっている、
ことを特徴とする保持装置。 In the holding device according to any one of claims 1 to 3, further
It is provided with a heat generation resistor provided on the ceramic member.
The heat generation resistor has a first heat generation portion and a second heat generation portion having a unit heat generation amount larger than that of the first heat generation portion.
In the first directional view, the second heat generation portion of the heat generation resistor overlaps with at least a part of the recess formed in the first surface region.
A holding device characterized by that. 請求項１から請求項４でのいずれか一項に記載の保持装置において、さらに、
前記セラミックス部材に設けられた発熱抵抗体を備え、
前記発熱抵抗体は、第１の発熱部分と、前記第１の発熱部分より単位発熱量が少ない第３の発熱部分と、を有し、
前記第１の方向視で、前記発熱抵抗体における前記第３の発熱部分は、前記第１の表面領域に形成された前記凸所の少なくとも一部と重なっている、
ことを特徴とする保持装置。 In the holding device according to any one of claims 1 to 4, further
It is provided with a heat generation resistor provided on the ceramic member.
The heat generation resistor has a first heat generation portion and a third heat generation portion having a unit heat generation amount smaller than that of the first heat generation portion.
In the first directional view, the third heat generating portion of the heat generation resistor overlaps with at least a part of the convex portion formed in the first surface region.
A holding device characterized by that. 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の保持装置において、さらに、
前記セラミックス部材には空洞が形成されており、
前記第１の方向視で、前記空洞は、前記第１の表面領域に形成された前記凹所の少なくとも一部と重なっている、
ことを特徴とする保持装置。 In the holding device according to any one of claims 1 to 5, further
A cavity is formed in the ceramic member, and the ceramic member has a cavity.
In the first directional view, the cavity overlaps at least a portion of the recess formed in the first surface region.
A holding device characterized by that. 請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の保持装置において、さらに、
少なくとも一部が前記セラミックス部材の内部に配置され、気孔率が前記セラミックス部材の気孔率より高い多孔質部を備え、
前記第１の方向視で、前記多孔質部は、前記第１の表面領域に形成された前記凸所の少なくとも一部と重なっている、
ことを特徴とする保持装置。 In the holding device according to any one of claims 1 to 6, further
At least a part thereof is arranged inside the ceramic member, and has a porosity having a porosity higher than that of the ceramic member.
In the first directional view, the porous portion overlaps with at least a part of the convex portion formed in the first surface region.
A holding device characterized by that.
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