JP7205285B2 - electrostatic chuck - Google Patents

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Description

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

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

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

Ｈｅ等の不活性ガスによる基板温度の制御を行う静電チャックにおいては、セラミック誘電体基板及びセラミック誘電体基板を支持するベースプレートに、Ｈｅ等の不活性ガスを導入するための穴（ガス導入路）が設けられる。また、セラミック誘電体基板には、ベースプレートのガス導入路と連通する貫通孔が設けられる。これにより、ベースプレートのガス導入路から導入された不活性ガスは、セラミック誘電体基板の貫通孔を通って、基板の裏面へ導かれる。 In an electrostatic chuck that controls the substrate temperature using an inert gas such as He, a hole for introducing an inert gas such as He (gas introduction path) is provided in a ceramic dielectric substrate and a base plate that supports the ceramic dielectric substrate. ) is provided. Also, the ceramic dielectric substrate is provided with a through-hole communicating with the gas introduction path of the base plate. Thereby, the inert gas introduced from the gas introduction path of the base plate is led to the back surface of the substrate through the through holes of the ceramic dielectric substrate.

ここで、装置内で基板を処理する際、装置内のプラズマから金属製のベースプレートに向かう放電（アーク放電）が発生することがある。ベースプレートのガス導入路やセラミック誘電体基板の貫通孔は、放電の経路となりやすいことがある。そこで、ベースプレートのガス導入路やセラミック誘電体基板の貫通孔に、多孔質部を設けることで、アーク放電に対する耐性（絶縁耐圧等）を向上させる技術がある。例えば、特許文献１には、ガス導入路内にセラミック焼結多孔体を設け、セラミック焼結多孔体の構造及び膜孔をガス流路にすることで、ガス導入路内での絶縁性を向上させた静電チャックが開示されている。また、特許文献２には、ガス拡散用空隙内に、セラミックス多孔体からなり放電を防止するための処理ガス流路用の放電防止部材を設けた静電チャックが開示されている。また、特許文献３には、アルミナのような多孔質誘電体として誘電体インサートを設け、アーク放電を低減する静電チャックが開示されている。このような多孔質部を有する静電チャックにおいて、アーク放電に対する耐性と流れるガスの流量とを確保しつつ、多孔質部の機械的な強度（剛性）を向上させることが望まれている。 Here, when a substrate is processed in the apparatus, discharge (arc discharge) may occur from the plasma in the apparatus toward the metal base plate. The gas introduction path of the base plate and the through hole of the ceramic dielectric substrate are likely to serve as discharge paths. Therefore, there is a technique of improving resistance to arc discharge (dielectric strength voltage, etc.) by providing a porous portion in the gas introduction path of the base plate or the through hole of the ceramic dielectric substrate. For example, in Patent Document 1, a sintered ceramic porous body is provided in the gas introduction path, and the structure and membrane pores of the sintered ceramic porous body are used as the gas flow path to improve the insulation in the gas introduction path. An electrostatic chuck is disclosed. In addition, Patent Document 2 discloses an electrostatic chuck in which a discharge prevention member for a processing gas flow path, which is made of a ceramic porous body, is provided in a gap for gas diffusion to prevent discharge. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200002 discloses an electrostatic chuck that provides a dielectric insert as a porous dielectric material such as alumina to reduce arc discharge. In an electrostatic chuck having such a porous portion, it is desired to improve the mechanical strength (rigidity) of the porous portion while ensuring the resistance to arc discharge and the flow rate of flowing gas.

特開２０１０－１２３７１２号公報JP 2010-123712 A 特開２００３－３３８４９２号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-338492 特開平１０－５０８１３号公報JP-A-10-50813

本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、多孔質部が設けられた静電チャックにおいて、アーク放電に対する耐性と流れるガスの流量とを確保しつつ、多孔質部の機械的な強度（剛性）を向上させることができる静電チャックを提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the recognition of such problems, and in an electrostatic chuck provided with a porous portion, while ensuring the resistance to arc discharge and the flow rate of flowing gas, the mechanical properties of the porous portion can be improved. An object of the present invention is to provide an electrostatic chuck capable of improving strength (rigidity).

実施形態に係る発明は、吸着の対象物を載置する第１主面と、前記第１主面とは反対側の第２主面と、を有し、前記第１主面と前記第２主面との間に設けられた電極を備えたセラミック誘電体基板と、前記セラミック誘電体基板を支持し、ガス導入路を有するベースプレートと、前記ベースプレートと、前記セラミック誘電体基板の前記第１主面と、の間であって、前記ガス導入路と対向する位置に設けられた第１多孔質部と、前記第１多孔質部と前記ガス導入路との間に設けられた第２多孔質部と、を備え、前記ベースプレートから前記セラミック誘電体基板へ向かう第１方向に垂直な平面に投影したときに、前記電極と前記ガス導入路とは重ならず、前記第１多孔質部は、複数の孔を有する複数の疎部分と、前記疎部分の密度よりも高い密度を有する密部分と、を有し、前記複数の疎部分のそれぞれは、前記第１方向に延び、前記密部分は、前記複数の疎部分同士の間に位置し、前記疎部分は、前記孔と、前記孔との間に設けられた壁部を有し、前記第１方向に略直交する第２方向において、前記壁部の寸法の最小値は、前記密部分の寸法の最小値よりも小さいことを特徴とする静電チャックである。 An invention according to an embodiment has a first main surface on which an object to be sucked is placed and a second main surface opposite to the first main surface, and the first main surface and the second main surface a ceramic dielectric substrate provided with an electrode provided between a main surface thereof; a base plate supporting the ceramic dielectric substrate and having a gas introduction path; the base plate; a first porous portion provided between a surface and a position facing the gas introduction path; and a second porous portion provided between the first porous portion and the gas introduction path. and, when projected onto a plane perpendicular to the first direction from the base plate toward the ceramic dielectric substrate, the electrode and the gas introduction path do not overlap, and the first porous portion includes: a plurality of sparse portions having a plurality of holes and a dense portion having a density higher than that of the sparse portions, each of the plurality of sparse portions extending in the first direction; , located between the plurality of sparse portions, the sparse portions having the holes and wall portions provided between the holes, in a second direction substantially orthogonal to the first direction, The electrostatic chuck is characterized in that the minimum dimension of the wall portion is smaller than the minimum dimension of the dense portion .

他の実施形態に係る発明は、吸着の対象物を載置する第１主面と、前記第１主面とは反対側の第２主面と、を有し、前記第１主面と前記第２主面との間に設けられた電極を備えたセラミック誘電体基板と、前記セラミック誘電体基板を支持し、ガス導入路を有するベースプレートと、前記ベースプレートと、前記セラミック誘電体基板の前記第１主面と、の間であって、前記ガス導入路と対向する位置に設けられた第１多孔質部と、前記第１多孔質部と前記ガス導入路との間に設けられた第２多孔質部と、を備え、前記ベースプレートから前記セラミック誘電体基板へ向かう第１方向に垂直な平面に投影したときに、前記電極と前記ガス導入路とは重ならず、前記セラミック誘電体基板は、前記第１主面と、前記第１多孔質部との間に位置する第１孔部を有し、前記セラミック誘電体基板および前記第１多孔質部の少なくともいずれかは、前記第１孔部と、前記第１多孔質部との間に位置する第２孔部を有し、前記ベースプレートから前記セラミック誘電体基板へ向かう第１方向と略直交する第２方向において、前記第２孔部の寸法は、前記第１多孔質部の寸法よりも小さく、前記第１孔部の寸法よりも大きいことを特徴とする静電チャックである。The invention according to another embodiment has a first principal surface on which an object to be sucked is placed and a second principal surface opposite to the first principal surface, and the first principal surface and the a ceramic dielectric substrate having an electrode provided between it and a second principal surface; a base plate supporting the ceramic dielectric substrate and having a gas introduction path; the base plate; 1 main surface and a first porous portion provided at a position facing the gas introduction path; and a second porous portion provided between the first porous portion and the gas introduction path. and a porous portion, wherein the electrode and the gas introduction path do not overlap when projected onto a plane perpendicular to the first direction from the base plate toward the ceramic dielectric substrate, and the ceramic dielectric substrate , a first hole positioned between the first main surface and the first porous portion, wherein at least one of the ceramic dielectric substrate and the first porous portion has the first hole and the first porous portion, wherein the second hole is positioned in a second direction substantially perpendicular to the first direction from the base plate toward the ceramic dielectric substrate. is smaller than the dimension of the first porous portion and larger than the dimension of the first hole portion.

本発明の態様によれば、多孔質部が設けられた静電チャックにおいて、アーク放電に対する耐性と流れるガスの流量とを確保しつつ、多孔質部の機械的な強度（剛性）を向上させることができる静電チャックが提供される。 According to an aspect of the present invention, in an electrostatic chuck provided with a porous portion, the mechanical strength (rigidity) of the porous portion is improved while ensuring the resistance to arc discharge and the flow rate of flowing gas. Provided is an electrostatic chuck capable of

本実施形態に係る静電チャックを例示する模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating an electrostatic chuck according to this embodiment; FIG. 図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実施形態に係る静電チャックを例示する模式図である。図２（ｃ）、（ｄ）は、他の実施形態に係る孔部１５ｃを例示するための模式断面図である。FIGS. 2A and 2B are schematic diagrams illustrating the electrostatic chuck according to the embodiment. FIGS. 2(c) and 2(d) are schematic cross-sectional views illustrating hole portions 15c according to other embodiments. 図３（ａ）及び図３（ｂ）は、実施形態に係る静電チャックの第１多孔質部を例示する模式図である。FIGS. 3A and 3B are schematic diagrams illustrating the first porous portion of the electrostatic chuck according to the embodiment. FIG. 実施形態に係る静電チャックの第１多孔質部を例示する模式的平面図である。4 is a schematic plan view illustrating the first porous portion of the electrostatic chuck according to the embodiment; FIG. 実施形態に係る静電チャックの第１多孔質部を例示する模式的平面図である。4 is a schematic plan view illustrating the first porous portion of the electrostatic chuck according to the embodiment; FIG. 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、実施形態に係る静電チャックの第１多孔質部を例示する模式的平面図である。6A and 6B are schematic plan views illustrating the first porous portion of the electrostatic chuck according to the embodiment. FIG. 図７（ａ）及び図７（ｂ）は、実施形態に係る別の第１多孔質部を例示する模式図である。FIGS. 7A and 7B are schematic diagrams illustrating another first porous portion according to the embodiment. 実施形態に係る静電チャックを例示する模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating an electrostatic chuck according to an embodiment; FIG. 図９（ａ）及び図９（ｂ）は、実施形態に係る静電チャックを例示する模式的断面図である。9A and 9B are schematic cross-sectional views illustrating the electrostatic chuck according to the embodiment. 実施形態に係る静電チャックの第２多孔質部を例示する模式的断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating the second porous portion of the electrostatic chuck according to the embodiment; 実施形態に係る別の静電チャックを例示する模式的断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating another electrostatic chuck according to the embodiment; 実施形態に係る別の静電チャックを例示する模式的断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating another electrostatic chuck according to the embodiment;

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

図１は、本実施形態に係る静電チャックを例示する模式的断面図である。
図１に表したように、本実施形態に係る静電チャック１１０は、セラミック誘電体基板１１と、ベースプレート５０と、第１多孔質部９０と、を備える。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating an electrostatic chuck according to this embodiment.
As shown in FIG. 1, the electrostatic chuck 110 according to this embodiment includes a ceramic dielectric substrate 11, a base plate 50, and a first porous portion 90. As shown in FIG.

セラミック誘電体基板１１は、例えば焼結セラミックによる平板状の基材である。例えば、セラミック誘電体基板１１は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を含む。例えば、セラミック誘電体基板１１は、高純度の酸化アルミニウムで形成される。セラミック誘電体基板１１における酸化アルミニウムの濃度は、例えば、９９原子パーセント（ａｔоｍｉｃ％）以上１００ａｔоｍｉｃ％以下である。高純度の酸化アルミニウムを用いることで、セラミック誘電体基板１１の耐プラズマ性を向上させることができる。セラミック誘電体基板１１は、吸着の対象物Ｗが載置される第１主面１１ａと、第１主面１１ａとは反対側の第２主面１１ｂと、を有する。吸着の対象物Ｗは、例えばシリコンウェーハなどの半導体基板である。 The ceramic dielectric substrate 11 is, for example, a plate-like substrate made of sintered ceramic. For example, the ceramic dielectric substrate 11 contains aluminum oxide ( Al2O3 ). For example, the ceramic dielectric substrate 11 is made of high-purity aluminum oxide. The concentration of aluminum oxide in the ceramic dielectric substrate 11 is, for example, 99 atomic percent (atomic %) or more and 100 atomic % or less. By using high-purity aluminum oxide, the plasma resistance of the ceramic dielectric substrate 11 can be improved. The ceramic dielectric substrate 11 has a first main surface 11a on which the object W to be attracted is placed, and a second main surface 11b opposite to the first main surface 11a. An object W to be sucked is, for example, a semiconductor substrate such as a silicon wafer.

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

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

電極１２の形状は、セラミック誘電体基板１１の第１主面１１ａ及び第２主面１１ｂに沿った薄膜状である。電極１２は、対象物Ｗを吸着保持するための吸着電極である。電極１２は、単極型でも双極型でもよい。図１に表した電極１２は双極型であり、同一面上に２極の電極１２が設けられている。 The shape of the electrode 12 is a thin film along the first main surface 11 a and the second main surface 11 b of the ceramic dielectric substrate 11 . The electrode 12 is an attraction electrode for attracting and holding the object W. As shown in FIG. Electrode 12 may be monopolar or bipolar. The electrode 12 shown in FIG. 1 is of a bipolar type, and two electrodes 12 are provided on the same plane.

電極１２には、セラミック誘電体基板１１の第２主面１１ｂ側に延びる接続部２０が設けられている。接続部２０は、例えば、電極１２と導通するビア（中実型）やビアホール（中空型）である。接続部２０は、ロウ付けなどの適切な方法によって接続された金属端子でもよい。 The electrode 12 is provided with a connecting portion 20 extending toward the second main surface 11 b of the ceramic dielectric substrate 11 . The connecting portion 20 is, for example, a via (solid type) or a via hole (hollow type) electrically connected to the electrode 12 . Connections 20 may be metal terminals connected by a suitable method such as brazing.

ベースプレート５０は、セラミック誘電体基板１１を支持する部材である。セラミック誘電体基板１１は、図２（ａ）に表した接着部６０によってベースプレート５０の上に固定される。接着部６０は、例えば、シリコーン接着剤が硬化したものとすることができる。 The base plate 50 is a member that supports the ceramic dielectric substrate 11 . The ceramic dielectric substrate 11 is fixed on the base plate 50 by the bonding portion 60 shown in FIG. 2(a). The adhesive portion 60 can be, for example, a hardened silicone adhesive.

ベースプレート５０は、例えば金属製である。ベースプレート５０は、例えば、アルミニウム製の上部５０ａと下部５０ｂとに分けられており、上部５０ａと下部５０ｂとの間に連通路５５が設けられている。連通路５５の一端側は、入力路５１に接続され、連通路５５の他端側は、出力路５２に接続される。 The base plate 50 is made of metal, for example. The base plate 50 is divided into, for example, an aluminum upper portion 50a and a lower portion 50b, and a communicating passage 55 is provided between the upper portion 50a and the lower portion 50b. One end side of the communication path 55 is connected to the input path 51 , and the other end side of the communication path 55 is connected to the output path 52 .

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

また、セラミック誘電体基板１１の第１主面１１ａ側には、必要に応じてドット１３が設けられており、ドット１３の間に溝１４が設けられている。すなわち、第１主面１１ａは凹凸面であり、凹部と凸部とを有する。第１主面１１ａの凸部がドット１３に相当し、第１主面１１ａの凹部が溝１４に相当する。溝１４は、ＸＹ平面内において連続して延びている。静電チャック１１０に載置された対象物Ｗの裏面と溝１４を含む第１主面１１ａとの間に空間が形成される。 Dots 13 are provided on the first main surface 11a side of the ceramic dielectric substrate 11 as necessary, and grooves 14 are provided between the dots 13 . That is, the first main surface 11a is an uneven surface and has concave portions and convex portions. The convex portions of the first main surface 11 a correspond to the dots 13 , and the concave portions of the first main surface 11 a correspond to the grooves 14 . The groove 14 extends continuously within the XY plane. A space is formed between the back surface of the object W placed on the electrostatic chuck 110 and the first main surface 11 a including the grooves 14 .

セラミック誘電体基板１１は、溝１４と接続された貫通孔１５を有する。貫通孔１５は、第２主面１１ｂから第１主面１１ａにかけて設けられる。すなわち、貫通孔１５は、第２主面１１ｂから第１主面１１ａまでＺ方向に延び、セラミック誘電体基板１１を貫通する。 Ceramic dielectric substrate 11 has through holes 15 connected to grooves 14 . Through hole 15 is provided from second main surface 11b to first main surface 11a. That is, the through hole 15 extends in the Z direction from the second main surface 11b to the first main surface 11a and penetrates the ceramic dielectric substrate 11. As shown in FIG.

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

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

ガス導入路５３は、貫通孔１５と連通する。すなわち、ガス導入路５３に流入したガス（ヘリウム（Ｈｅ）等）は、ガス導入路５３を通過した後に、貫通孔１５に流入する。 The gas introduction path 53 communicates with the through hole 15 . That is, the gas (such as helium (He)) that has flowed into the gas introduction path 53 flows into the through hole 15 after passing through the gas introduction path 53 .

貫通孔１５に流入したガスは、貫通孔１５を通過した後に、対象物Ｗと溝１４を含む第１主面１１ａとの間に設けられた空間に流入する。これにより、対象物Ｗをガスによって直接冷却することができる。 After passing through the through holes 15 , the gas that has flowed into the through holes 15 flows into the space provided between the object W and the first main surface 11 a including the grooves 14 . This allows the object W to be directly cooled by the gas.

第１多孔質部９０は、例えば、Ｚ方向においてベースプレート５０と、セラミック誘電体基板１１の第１主面１１ａと、の間であって、ガス導入路５３と対向する位置に設けることができる。例えば、第１多孔質部９０は、セラミック誘電体基板１１の貫通孔１５に設けられる。例えば、第１多孔質部９０は、貫通孔１５に挿入されている。 The first porous portion 90 can be provided, for example, between the base plate 50 and the first main surface 11 a of the ceramic dielectric substrate 11 in the Z direction and at a position facing the gas introduction path 53 . For example, the first porous portion 90 is provided in the through hole 15 of the ceramic dielectric substrate 11 . For example, the first porous portion 90 is inserted into the through hole 15 .

図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実施形態に係る静電チャックを例示する模式図である。図２（ａ）は、第１多孔質部９０の周辺を例示する。図２（ａ）は、図１に示す領域Ａの拡大図に相当する。図２（ｂ）は、第１多孔質部９０を例示する平面図である。
また、図２（ｃ）、（ｄ）は、他の実施形態に係る孔部１５ｃを例示するための模式断面図である。
なお、煩雑となるのを避けるために、図２（ａ）、（ｃ）、（ｄ）においてはドット１３（例えば、図１を参照）を省いて描いている。 FIGS. 2A and 2B are schematic diagrams illustrating the electrostatic chuck according to the embodiment. FIG. 2( a ) illustrates the periphery of the first porous portion 90 . FIG. 2(a) corresponds to an enlarged view of the area A shown in FIG. FIG. 2B is a plan view illustrating the first porous portion 90. FIG.
FIGS. 2C and 2D are schematic cross-sectional views for illustrating hole portions 15c according to other embodiments.
In order to avoid complication, dots 13 (for example, see FIG. 1) are omitted in FIGS.

この例では、貫通孔１５は、孔部１５ａと、孔部１５ｂ（第１孔部の一例に相当する）と、を有する。孔部１５ａの一端は、セラミック誘電体基板１１の第２主面１１ｂに位置する。 In this example, the through-hole 15 has a hole portion 15a and a hole portion 15b (corresponding to an example of a first hole portion). One end of hole portion 15 a is positioned on second main surface 11 b of ceramic dielectric substrate 11 .

また、セラミック誘電体基板１１は、Ｚ方向において第１主面１１ａと第１多孔質部９０との間に位置する孔部１５ｂを有することができる。孔部１５ｂは、孔部１５ａと連通し、セラミック誘電体基板１１の第１主面１１ａまで延びる。すなわち、孔部１５ｂの一端は、第１主面１１ａ（溝１４）に位置する。孔部１５ｂは、第１多孔質部９０と溝１４とを連結する連結孔である。孔部１５ｂの径（Ｘ方向に沿った長さ）は、孔部１５ａの径（Ｘ方向に沿った長さ）よりも小さい。径の小さい孔部１５ｂを設けることにより、セラミック誘電体基板１１と対象物Ｗとの間に形成される空間（例えば溝１４を含む第１主面１１ａ）のデザインの自由度を高めることができる。例えば、図２（ａ）のように、溝１４の幅（Ｘ方向に沿った長さ）を第１多孔質部９０の幅（Ｘ方向に沿った長さ）よりも短くすることができる。これにより、例えば、セラミック誘電体基板１１と対象物Ｗとの間に形成される空間における放電を抑制することができる。 Also, the ceramic dielectric substrate 11 can have a hole portion 15b positioned between the first main surface 11a and the first porous portion 90 in the Z direction. Hole 15 b communicates with hole 15 a and extends to first main surface 11 a of ceramic dielectric substrate 11 . That is, one end of the hole portion 15b is located in the first main surface 11a (groove 14). The hole portion 15 b is a connecting hole that connects the first porous portion 90 and the groove 14 . The diameter (length along the X direction) of the hole 15b is smaller than the diameter (length along the X direction) of the hole 15a. By providing the hole 15b with a small diameter, the degree of freedom in designing the space (for example, the first main surface 11a including the groove 14) formed between the ceramic dielectric substrate 11 and the object W can be increased. . For example, as shown in FIG. 2A, the width (length along the X direction) of the groove 14 can be made shorter than the width (length along the X direction) of the first porous portion 90 . Thereby, for example, discharge in the space formed between the ceramic dielectric substrate 11 and the object W can be suppressed.

孔部１５ｂの径は、例えば０．０５ミリメートル（ｍｍ）以上０．５ｍｍ以下である。孔部１５ａの径は、例えば１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。なお、孔部１５ｂは、孔部１５ａと間接的に連通していてもよい。すなわち、孔部１５ａと孔部１５ｂとを接続する孔部１５ｃ（第２孔部の一例に相当する）が設けられてもよい。図２（ａ）に表したように、孔部１５ｃは、セラミック誘電体基板１１に設けることができる。図２（ｃ）に表したように、孔部１５ｃは、第１多孔質部９０に設けることもできる。図２（ｄ）に表したように、孔部１５ｃは、セラミック誘電体基板１１および第１多孔質部９０に設けることもできる。すなわち、セラミック誘電体基板１１および第１多孔質部９０の少なくともいずれかは、孔部１５ｂと第１多孔質部９０との間に位置する孔部１５ｃを有することができる。この場合、孔部１５ｃがセラミック誘電体基板１１に設けられていれば、孔部１５ｃの周囲における強度を高くすることができ、孔部１５ｃの周辺におけるチッピングなどの発生を抑制できる。そのため、アーク放電の発生をより効果的に抑制することができる。孔部１５ｃが第１多孔質部９０に設けられていれば、孔部１５ｃと第１多孔質部９０との位置合わせが容易となる。そのため、アーク放電の低減とガスの流れの円滑化との両立がより容易となる。孔部１５ａ、孔部１５ｂ及び孔部１５ｃのそれぞれは、例えば、Ｚ方向に延びる円筒状である。 The diameter of the hole 15b is, for example, 0.05 millimeters (mm) or more and 0.5 mm or less. The diameter of the hole 15a is, for example, 1 mm or more and 5 mm or less. Note that the hole portion 15b may communicate indirectly with the hole portion 15a. That is, a hole portion 15c (corresponding to an example of a second hole portion) connecting the hole portions 15a and 15b may be provided. As shown in FIG. 2( a ), the hole 15 c can be provided in the ceramic dielectric substrate 11 . As shown in FIG. 2(c), the hole portion 15c can also be provided in the first porous portion 90. As shown in FIG. As shown in FIG. 2D, the hole portion 15c can also be provided in the ceramic dielectric substrate 11 and the first porous portion 90. As shown in FIG. That is, at least one of the ceramic dielectric substrate 11 and the first porous portion 90 can have the hole portion 15c located between the hole portion 15b and the first porous portion 90. FIG. In this case, if the hole 15c is provided in the ceramic dielectric substrate 11, the strength around the hole 15c can be increased, and the occurrence of chipping or the like around the hole 15c can be suppressed. Therefore, it is possible to more effectively suppress the occurrence of arc discharge. If the hole portion 15c is provided in the first porous portion 90, alignment between the hole portion 15c and the first porous portion 90 is facilitated. Therefore, it becomes easier to achieve both a reduction in arc discharge and a smooth flow of gas. Each of the hole portion 15a, the hole portion 15b, and the hole portion 15c has, for example, a cylindrical shape extending in the Z direction.

この場合、Ｘ方向またはＹ方向において、孔部１５ｃの寸法は、第１多孔質部９０の寸法よりも小さく、孔部ｂの寸法よりも大きくすることができる。本実施形態に係る静電チャック１１０によれば、ガス導入路５３と対向する位置に設けられた第１多孔質部９０により、孔部１５ｂに流れるガスの流量を確保しつつ、アーク放電に対する耐性を向上させることができる。また、孔部１５ｃのＸ方向またはＹ方向における寸法を、孔部１５ｂの該寸法よりも大きくしているので、寸法の大きな第１多孔質部９０に導入されたガスの大部分を、孔部１５ｃを介して寸法の小さな孔部１５ｂに導入することができる。すなわち、アーク放電の低減とガスの流れの円滑化を図ることができる。 In this case, the dimension of the hole portion 15c can be smaller than the dimension of the first porous portion 90 and larger than the dimension of the hole portion b in the X direction or the Y direction. According to the electrostatic chuck 110 according to the present embodiment, the first porous portion 90 provided at a position facing the gas introduction path 53 secures the flow rate of the gas flowing through the hole portion 15b while ensuring resistance to arc discharge. can be improved. Further, since the dimension of the hole portion 15c in the X direction or the Y direction is larger than the dimension of the hole portion 15b, most of the gas introduced into the large first porous portion 90 is absorbed into the hole portion. Through 15c, it can be introduced into a small-sized hole 15b. That is, it is possible to reduce arc discharge and facilitate the flow of gas.

前述したように、セラミック誘電体基板１１は、第１主面１１ａに開口し、第１孔部１５と連通する少なくとも１つの溝１４を有している。Ｚ方向において、孔部１５ｃの寸法は、溝１４の寸法よりも小さくすることができる。この様にすれば、第１主面１１ａ側に溝１４を介してガスを供給することができる。そのため、第１主面１１ａのより広い範囲にガスを供給することが容易となる。また、孔部１５ｃのＸ方向またはＹ方向における寸法を、溝１４の寸法よりも小さくしているので、ガスが孔部１５ｃを通過する時間を短くすることができる。すなわち、ガスの流れの円滑化を図りつつ、アーク放電の発生をより効果的に抑制することができる。 As described above, the ceramic dielectric substrate 11 has at least one groove 14 that opens in the first main surface 11 a and communicates with the first hole portion 15 . The dimension of the hole 15c can be smaller than the dimension of the groove 14 in the Z direction. In this way, the gas can be supplied to the first main surface 11a through the grooves 14. As shown in FIG. Therefore, it becomes easier to supply the gas to a wider range of the first main surface 11a. Moreover, since the dimension of the hole 15c in the X direction or the Y direction is smaller than the dimension of the groove 14, the time required for the gas to pass through the hole 15c can be shortened. That is, it is possible to more effectively suppress the occurrence of arc discharge while facilitating the flow of gas.

前述したように、セラミック誘電体基板１１と、ベースプレート５０との間には接着部６０を設けることができる。Ｚ方向において、孔部１５ｃの寸法は、接着部６０の寸法よりも小さくすることができる。この様にすれば、セラミック誘電体基板１１とベースプレート５０との接合強度を向上させることができる。また、Ｚ方向における孔部１５ｃの寸法を、接着部６０の寸法よりも小さくしているので、ガスの流れの円滑化を図りつつ、アーク放電の発生をより効果的に抑制することができる。 As mentioned above, the bonding portion 60 can be provided between the ceramic dielectric substrate 11 and the base plate 50 . The dimension of the hole portion 15c can be smaller than the dimension of the bonding portion 60 in the Z direction. By doing so, the bonding strength between the ceramic dielectric substrate 11 and the base plate 50 can be improved. Moreover, since the dimension of the hole 15c in the Z direction is smaller than the dimension of the bonding portion 60, it is possible to more effectively suppress the occurrence of arc discharge while facilitating the flow of gas.

この例では、第１多孔質部９０は、孔部１５ａに設けられている。このため、第１多孔質部９０の上面９０Ｕは、第１主面１１ａに露出していない。すなわち、第１多孔質部９０の上面９０Ｕは、第１主面１１ａと第２主面１１ｂとの間に位置する。一方、第１多孔質部９０の下面９０Ｌは、第２主面１１ｂに露出している。 In this example, the first porous portion 90 is provided in the hole portion 15a. Therefore, the upper surface 90U of the first porous portion 90 is not exposed to the first main surface 11a. That is, the upper surface 90U of the first porous portion 90 is positioned between the first main surface 11a and the second main surface 11b. On the other hand, the lower surface 90L of the first porous portion 90 is exposed to the second major surface 11b.

第１多孔質部９０は、複数の孔を有する多孔領域９１と、多孔領域９１よりも緻密な緻密領域９３と、を有する。緻密領域９３は、多孔領域９１に比べて孔が少ない領域、または、実質的に孔を有さない領域である。緻密領域９３の気孔率（パーセント：％）は、多孔領域９１の気孔率（％）よりも低い。そのため、緻密領域９３の密度（グラム／立方センチメートル：ｇ／ｃｍ３）は、多孔領域９１の密度（ｇ／ｃｍ３）よりも高い。緻密領域９３が多孔領域９１に比べて緻密であることにより、例えば、緻密領域９３の剛性（機械的な強度）は、多孔領域９１の剛性よりも高い。 The first porous portion 90 has a porous region 91 having a plurality of pores and a dense region 93 denser than the porous region 91 . Dense region 93 is a region that has fewer pores than porous region 91 or has substantially no pores. The porosity (percent: %) of dense region 93 is lower than the porosity (%) of porous region 91 . Therefore, the density of the dense regions 93 (grams per cubic centimeter: g/cm 3 ) is higher than the density of the porous regions 91 (g/cm 3 ). Since the dense region 93 is denser than the porous region 91 , for example, the rigidity (mechanical strength) of the dense region 93 is higher than that of the porous region 91 .

緻密領域９３の気孔率は、例えば、緻密領域９３の全体積に占める、緻密領域９３に含まれる空間（孔）の体積の割合である。多孔領域９１の気孔率は、例えば、多孔領域９１の全体積に占める、多孔領域９１に含まれる空間（孔）の体積の割合である。例えば、多孔領域９１の気孔率は、５％以上４０％以下、好ましくは１０％以上３０％以下であり、緻密領域９３の気孔率は、０％以上５％以下である。 The porosity of the dense region 93 is, for example, the ratio of the volume of the spaces (pores) included in the dense region 93 to the total volume of the dense region 93 . The porosity of the porous region 91 is, for example, the ratio of the volume of the spaces (pores) included in the porous region 91 to the total area of the porous region 91 . For example, the porous region 91 has a porosity of 5% or more and 40% or less, preferably 10% or more and 30% or less, and the dense region 93 has a porosity of 0% or more and 5% or less.

第１多孔質部９０は、柱状（例えば円柱状）である。また、多孔領域９１は、柱状（例えば円柱状）である。緻密領域９３は、多孔領域９１と接している、または、多孔領域９１と連続している。図２（ｂ）に示すように、Ｚ方向に沿って見たときに、緻密領域９３は、多孔領域９１の外周を囲む。緻密領域９３は、多孔領域９１の側面９１ｓを囲む筒状（例えば円筒状）である。言い換えれば、多孔領域９１は、緻密領域９３をＺ方向に貫通するように設けられている。ガス導入路５３から貫通孔１５へ流入したガスは、多孔領域９１に設けられた複数の孔を通り、溝１４に供給される。 The first porous portion 90 is columnar (for example, columnar). Moreover, the porous region 91 is columnar (for example, columnar). Dense region 93 is in contact with porous region 91 or continuous with porous region 91 . As shown in FIG. 2B, the dense region 93 surrounds the perimeter of the porous region 91 when viewed along the Z direction. The dense region 93 has a tubular shape (for example, cylindrical shape) surrounding the side surface 91s of the porous region 91 . In other words, the porous region 91 is provided so as to penetrate the dense region 93 in the Z direction. The gas that has flowed into the through hole 15 from the gas introduction path 53 passes through the plurality of holes provided in the porous region 91 and is supplied to the groove 14 .

このような多孔領域９１を有する第１多孔質部９０を設けることにより、貫通孔１５に流れるガスの流量を確保しつつ、アーク放電に対する耐性を向上させることができる。また、第１多孔質部９０が緻密領域９３を有することにより、第１多孔質部９０の剛性（機械的な強度）を向上させることができる。 By providing the first porous portion 90 having such a porous region 91 , it is possible to improve the resistance to arc discharge while ensuring the flow rate of the gas flowing through the through-hole 15 . Moreover, since the first porous portion 90 has the dense region 93, the rigidity (mechanical strength) of the first porous portion 90 can be improved.

例えば、第１多孔質部９０は、セラミック誘電体基板１１と一体化している。２つの部材が一体化している状態とは、２つの部材が例えば焼結などにより化学的に結合している状態である。２つの部材の間には、一方の部材を他方の部材に対して固定するための材料（例えば接着剤）が設けられない。すなわち、第１多孔質部９０とセラミック誘電体基板１１との間には、接着剤などの他の部材が設けられておらず、第１多孔質部９０とセラミック誘電体基板１１とが一体化している。 For example, the first porous portion 90 is integrated with the ceramic dielectric substrate 11 . A state in which two members are integrated is a state in which the two members are chemically bonded by, for example, sintering. No material (eg, adhesive) is provided between the two members to secure one member to the other member. That is, no other member such as an adhesive is provided between the first porous portion 90 and the ceramic dielectric substrate 11, and the first porous portion 90 and the ceramic dielectric substrate 11 are integrated. ing.

より具体的には、第１多孔質部９０とセラミック誘電体基板１１とが一体化している状態においては、第１多孔質部９０の側面（緻密領域９３の側面９３ｓ）が、貫通孔１５の内壁１５ｗと接しており、第１多孔質部９０は、第１多孔質部９０が接する内壁１５ｗにより支持され、セラミック誘電体基板１１に対して固定されている。 More specifically, when the first porous portion 90 and the ceramic dielectric substrate 11 are integrated, the side surface of the first porous portion 90 (the side surface 93 s of the dense region 93 ) is aligned with the through hole 15 . The first porous portion 90 is supported by the inner wall 15 w with which the first porous portion 90 contacts and is fixed to the ceramic dielectric substrate 11 .

例えば、セラミック誘電体基板１１となる焼結前の基材に貫通孔を設け、その貫通孔に第１多孔質部９０を嵌め込む。この状態でセラミック誘電体基板１１（及び嵌合された第１多孔質部９０）を焼結することで、第１多孔質部９０とセラミック誘電体基板１１とを一体化させることができる。 For example, a through-hole is provided in the base material before sintering to be the ceramic dielectric substrate 11, and the first porous portion 90 is fitted into the through-hole. By sintering the ceramic dielectric substrate 11 (and the fitted first porous portion 90) in this state, the first porous portion 90 and the ceramic dielectric substrate 11 can be integrated.

このように、第１多孔質部９０は、セラミック誘電体基板１１と一体化することで、セラミック誘電体基板１１に対して固定されている。これにより、第１多孔質部９０を接着剤などによってセラミック誘電体基板１１に固定する場合に比べて、静電チャック１１０の強度を向上させることができる。例えば、接着剤の腐食やエロージョン等による静電チャックの劣化が生じない。 Thus, the first porous portion 90 is fixed to the ceramic dielectric substrate 11 by being integrated with the ceramic dielectric substrate 11 . Thereby, the strength of the electrostatic chuck 110 can be improved compared to the case where the first porous portion 90 is fixed to the ceramic dielectric substrate 11 with an adhesive or the like. For example, deterioration of the electrostatic chuck due to corrosion or erosion of the adhesive does not occur.

第１多孔質部９０とセラミック誘電体基板とを一体化させる場合、第１多孔質部９０の外周の側面には、セラミック誘電体基板から力が掛かる。一方、ガスの流量を確保するため、第１多孔質部９０に複数の孔を設けた場合、第１多孔質部９０の機械的強度が低下する。このため、第１多孔質部をセラミック誘電体基板と一体化するときに、セラミック誘電体基板から第１多孔質部９０に加えられる力によって、第１多孔質部が破損する恐れがある。 When the first porous portion 90 and the ceramic dielectric substrate are integrated, force is applied to the outer peripheral side surface of the first porous portion 90 from the ceramic dielectric substrate. On the other hand, if a plurality of holes are provided in the first porous portion 90 in order to secure the gas flow rate, the mechanical strength of the first porous portion 90 is lowered. Therefore, when the first porous portion is integrated with the ceramic dielectric substrate, the force applied from the ceramic dielectric substrate to the first porous portion 90 may damage the first porous portion.

これに対して、第１多孔質部９０が緻密領域９３を有することにより、第１多孔質部９０の剛性（機械的な強度）を向上させることができ、第１多孔質部９０をセラミック誘電体基板１１と一体化させることができる。 On the other hand, since the first porous portion 90 has the dense region 93, the rigidity (mechanical strength) of the first porous portion 90 can be improved, and the first porous portion 90 can be made of ceramic dielectric. It can be integrated with the body substrate 11 .

なお、実施形態において、第１多孔質部９０は、セラミック誘電体基板１１と必ずしも一体化していなくてもよい。例えば、図１２に示すように、接着剤を用いて、第１多孔質部９０をセラミック誘電体基板に取り付けてもよい。 In addition, in the embodiment, the first porous portion 90 does not necessarily have to be integrated with the ceramic dielectric substrate 11 . For example, as shown in FIG. 12, an adhesive may be used to attach the first porous portion 90 to the ceramic dielectric substrate.

また、緻密領域９３は、貫通孔１５を形成するセラミック誘電体基板１１の内壁１５ｗと、多孔領域９１と、の間に位置する。すなわち、第１多孔質部９０の内側に多孔領域９１が設けられ、外側に緻密領域９３が設けられている。第１多孔質部９０の外側に緻密領域９３が設けられることにより、セラミック誘電体基板１１から第１多孔質部９０に加えられる力に対する剛性を向上させることができる。これにより、第１多孔質部９０とセラミック誘電体基板１１とを一体化させやすくすることができる。また、例えば、第１多孔質部９０とセラミック誘電体基板１１との間に接着部材６１（図１２参照）が設けられる場合、第１多孔質部９０内を通過するガスが接着部材６１に触れることを緻密領域９３によって抑制することができる。これにより、接着部材６１の劣化を抑制することができる。また、第１多孔質部９０の内側に多孔領域９１が設けられることにより、セラミック誘電体基板１１の貫通孔１５が緻密領域９３で塞がれることを抑え、ガスの流量を確保することができる。 Also, the dense region 93 is located between the inner wall 15w of the ceramic dielectric substrate 11 forming the through-hole 15 and the porous region 91 . That is, the porous region 91 is provided inside the first porous portion 90 and the dense region 93 is provided outside. By providing the dense region 93 on the outside of the first porous portion 90, the rigidity against the force applied from the ceramic dielectric substrate 11 to the first porous portion 90 can be improved. This makes it easier to integrate the first porous portion 90 and the ceramic dielectric substrate 11 . Further, for example, when an adhesive member 61 (see FIG. 12) is provided between the first porous portion 90 and the ceramic dielectric substrate 11, the gas passing through the first porous portion 90 touches the adhesive member 61. This can be suppressed by the dense region 93 . Thereby, deterioration of the adhesive member 61 can be suppressed. In addition, by providing the porous region 91 inside the first porous portion 90, it is possible to prevent the through hole 15 of the ceramic dielectric substrate 11 from being blocked by the dense region 93, thereby ensuring the gas flow rate. .

緻密領域９３の厚さ（多孔領域９１の側面９１ｓと、緻密領域９３の側面９３ｓと、の間の長さＬ０）は、例えば、１００μｍ以上１０００μｍ以下である。 The thickness of the dense region 93 (the length L0 between the side surface 91s of the porous region 91 and the side surface 93s of the dense region 93) is, for example, 100 μm or more and 1000 μm or less.

第１多孔質部９０の材料には、絶縁性を有するセラミックが用いられる。第１多孔質部９０（多孔領域９１及び緻密領域９３のそれぞれ）は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）及び酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）の少なくともいずれかを含む。これにより、第１多孔質部９０の高い絶縁耐圧と高い剛性とを得ることができる。 Ceramic having insulating properties is used as the material of the first porous portion 90 . The first porous portion 90 (each of the porous region 91 and the dense region 93) contains at least one of aluminum oxide ( Al2O3 ), titanium oxide ( TiO2 ) and yttrium oxide ( Y2O3 ). Thereby, high withstand voltage and high rigidity of the first porous portion 90 can be obtained.

例えば、第１多孔質部９０は、酸化アルミニウム、酸化チタン、及び酸化イットリウムのいずれかを主成分とする。
この場合、セラミック誘電体基板１１の酸化アルミニウムの純度は、第１多孔質部９０の酸化アルミニウムの純度よりも高くすることができる。この様にすれば、静電チャック１１０の耐プラズマ性等の性能を確保し、かつ、第１多孔質部９０の機械的強度を確保することができる。一例としては、第１多孔質部９０に微量の添加物を含有させることにより、第１多孔質部９０の焼結が促進され、気孔の制御や機械的強度の確保が可能となる。 For example, the first porous portion 90 is mainly composed of any one of aluminum oxide, titanium oxide, and yttrium oxide.
In this case, the purity of the aluminum oxide of the ceramic dielectric substrate 11 can be made higher than the purity of the aluminum oxide of the first porous portion 90 . In this way, performance such as plasma resistance of the electrostatic chuck 110 can be ensured, and the mechanical strength of the first porous portion 90 can be ensured. As an example, by including a small amount of additive in the first porous portion 90, sintering of the first porous portion 90 is promoted, and it becomes possible to control pores and ensure mechanical strength.

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

例えば、多孔領域９１の材料と緻密領域９３の材料とは、同じである。ただし、多孔領域９１の材料は緻密領域９３の材料と異なっていてもよい。多孔領域９１の材料の組成は、緻密領域９３の材料の組成と異なっていてもよい。 For example, the material of porous region 91 and the material of dense region 93 are the same. However, the material of porous region 91 may be different from the material of dense region 93 . The composition of the material of the porous regions 91 may differ from the composition of the material of the dense regions 93 .

また、図２（ａ）に示すように、多孔領域９１（後述する複数の疎部分９４）と電極１２との間のＸ方向またはＹ方向の距離Ｄ１は、第１主面１１ａと電極１２との間のＺ方向の距離Ｄ２よりも長い。第１多孔質部９０に設けられた多孔領域９１と電極１２との間のＸ方向またはＹ方向における距離Ｄ１をより長くすることにより、第１多孔質部９０での放電を抑制することができる。また、第１主面１１ａと電極１２との間のＺ方向における距離Ｄ２をより短くすることにより、第１主面１１ａに載置される対象物Ｗを吸着する力を大きくすることができる。 Further, as shown in FIG. 2A, the distance D1 in the X direction or Y direction between the porous region 91 (a plurality of sparse portions 94 to be described later) and the electrode 12 is is longer than the distance D2 in the Z direction between Discharge in the first porous portion 90 can be suppressed by increasing the distance D1 in the X direction or the Y direction between the electrode 12 and the porous region 91 provided in the first porous portion 90. . Further, by shortening the distance D2 in the Z direction between the first main surface 11a and the electrode 12, the force of attracting the object W placed on the first main surface 11a can be increased.

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、実施形態に係る静電チャックの第１多孔質部を例示する模式図である。
図３（ａ）は、Ｚ方向に沿って見た第１多孔質部９０の平面図であり、図３（ｂ）は、第１多孔質部９０のＺＹ平面における断面図である。 FIGS. 3A and 3B are schematic diagrams illustrating the first porous portion of the electrostatic chuck according to the embodiment. FIG.
3(a) is a plan view of the first porous portion 90 viewed along the Z direction, and FIG. 3(b) is a cross-sectional view of the first porous portion 90 along the ZY plane.

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、この例では、多孔領域９１は、複数の疎部分９４と、密部分９５と、を有する。複数の疎部分９４のそれぞれは、複数の孔を有する。密部分９５は、疎部分９４よりも緻密である。すなわち、密部分９５は、疎部分９４に比べて孔が少ない部分、または、実質的に孔を有さない部分である。密部分９５の気孔率は、疎部分９４の気孔率よりも低い。そのため、密部分９５の密度は、疎部分９４の密度よりも高い。密部分９５の気孔率は、緻密領域９３の気孔率と同じであってもよい。密部分９５が疎部分９４に比べて緻密であることにより、密部分９５の剛性は、疎部分９４の剛性よりも高い。 As shown in FIGS. 3( a ) and 3 ( b ), in this example, the porous region 91 has a plurality of sparse portions 94 and dense portions 95 . Each of the plurality of sparse portions 94 has a plurality of holes. Dense portion 95 is denser than sparse portion 94 . That is, the dense portion 95 is a portion having fewer holes than the sparse portion 94, or a portion having substantially no holes. The porosity of the dense portion 95 is lower than that of the sparse portion 94 . Therefore, the density of the dense portion 95 is higher than the density of the sparse portion 94 . The porosity of dense portion 95 may be the same as the porosity of dense region 93 . Since the dense portion 95 is denser than the sparse portion 94 , the rigidity of the dense portion 95 is higher than that of the sparse portion 94 .

１つの疎部分９４の気孔率は、例えば、その疎部分９４の全体積に占める、その疎部分９４に含まれる空間（孔）の体積の割合である。密部分９５の気孔率は、例えば、密部分９５の全体積に占める、密部分９５に含まれる空間（孔）の体積の割合である。例えば、疎部分９４の気孔率は、２０％以上６０％以下、好ましくは３０％以上５０％以下であり、密部分９５の気孔率は、０％以上５％以下である。 The porosity of one sparse portion 94 is, for example, the ratio of the volume of the spaces (holes) included in that sparse portion 94 to the total volume of that sparse portion 94 . The porosity of the dense portion 95 is, for example, the ratio of the volume of the spaces (holes) included in the dense portion 95 to the total volume of the dense portion 95 . For example, the porosity of the coarse portion 94 is 20% or more and 60% or less, preferably 30% or more and 50% or less, and the porosity of the dense portion 95 is 0% or more and 5% or less.

複数の疎部分９４のそれぞれは、Ｚ方向に延びる。例えば、複数の疎部分９４のそれぞれは、柱状（円柱状又は多角柱状）であり、多孔領域９１をＺ方向に貫通するように設けられている。密部分９５は、複数の疎部分９４同士の間に位置する。密部分９５は、互いに隣接する疎部分９４を仕切る壁状である。図３（ａ）に示すように、Ｚ方向に沿って見たときに、密部分９５は、複数の疎部分９４のそれぞれの外周を囲むように設けられている。密部分９５は、多孔領域９１の外周において、緻密領域９３と連続している。 Each of the multiple sparse portions 94 extends in the Z direction. For example, each of the plurality of sparse portions 94 is columnar (cylindrical or polygonal columnar) and provided to penetrate the porous region 91 in the Z direction. The dense portion 95 is positioned between the plurality of sparse portions 94 . The dense portion 95 is like a wall that partitions the sparse portions 94 adjacent to each other. As shown in FIG. 3A, the dense portion 95 is provided so as to surround the outer periphery of each of the plurality of sparse portions 94 when viewed along the Z direction. Dense portion 95 is continuous with dense region 93 on the perimeter of porous region 91 .

多孔領域９１内に設けられる疎部分９４の数は、例えば５０個以上１０００個以下である。図３（ａ）に示すように、Ｚ方向に沿って見たときに、複数の疎部分９４同士は、互いに略同じ大きさである。例えば、Ｚ方向に沿って見たときに、複数の疎部分９４は、多孔領域９１内において等方的に均一に分散されている。例えば、隣接する疎部分９４同士の距離（すなわち密部分９５の厚さ）は、略一定である。 The number of sparse portions 94 provided in the porous region 91 is, for example, 50 or more and 1000 or less. As shown in FIG. 3A, the plurality of sparse portions 94 have substantially the same size when viewed along the Z direction. For example, when viewed along the Z direction, the plurality of sparse portions 94 are isotropically and uniformly dispersed within the porous region 91 . For example, the distance between adjacent sparse portions 94 (that is, the thickness of the dense portion 95) is substantially constant.

例えば、Ｚ方向に沿って見たときに、緻密領域９３の側面９３ｓと、複数の疎部分９４のうち最も側面９３ｓに近い疎部分９４と、の間の距離Ｌ１１は、１００μｍ以上１０００μｍ以下である。 For example, when viewed along the Z direction, the distance L11 between the side surface 93s of the dense region 93 and the sparse portion 94 closest to the side surface 93s among the plurality of sparse portions 94 is 100 μm or more and 1000 μm or less. .

このように、多孔領域９１に複数の疎部分９４と、疎部分９４よりも緻密な密部分９５と、を設けることにより、多孔領域内において３次元的にランダムに複数の孔が分散された場合に比べて、アーク放電に対する耐性と貫通孔１５に流れるガスの流量とを確保しつつ、第１多孔質部９０の剛性を向上させることができる。
例えば、多孔領域の気孔率が大きくなると、ガスの流量が大きくなる一方、アーク放電に対する耐性及び剛性が低下する。これに対して、密部分９５を設けることにより、気孔率を大きくした場合でも、アーク放電に対する耐性及び剛性の低下を抑制することができる。 In this way, by providing a plurality of sparse portions 94 and dense portions 95 denser than the sparse portions 94 in the porous region 91, when a plurality of holes are three-dimensionally and randomly dispersed in the porous region Compared to , the rigidity of the first porous portion 90 can be improved while ensuring the resistance to arc discharge and the flow rate of the gas flowing through the through holes 15 .
For example, a higher porosity in the porous region will increase the flow rate of gas, but will reduce the resistance to arcing and stiffness. On the other hand, by providing the dense portion 95, even when the porosity is increased, it is possible to suppress deterioration of resistance to arc discharge and rigidity.

例えば、Ｚ方向に沿って見たときに、複数の疎部分９４のすべてを含む最小の円、楕円、又は多角形を想定する。その円、楕円、又は多角形の内側を多孔領域９１とし、その円、楕円、又は多角形の外側を緻密領域９３と考えることができる。 For example, consider the smallest circle, ellipse, or polygon that contains all of the plurality of sparse portions 94 when viewed along the Z direction. The inside of the circle, ellipse, or polygon can be considered the porous region 91 and the outside of the circle, ellipse, or polygon can be considered the dense region 93 .

以上に説明したように、第１多孔質部９０は、第１孔および第２孔を含む複数の孔９６を有する複数の疎部分９４と、疎部分９４の密度よりも高い密度を有する密部分９５と、を有することができる。複数の疎部分９４のそれぞれは、Ｚ方向に延びている。密部分９５は、複数の疎部分９４同士の間に位置している。疎部分９４は、孔９６（第１孔）と孔９６（第２孔）との間に設けられた壁部９７を有している。Ｘ方向またはＹ方向において、壁部９７の寸法の最小値は、密部分９５の寸法の最小値よりも小さくすることができる。この様にすれば、第１多孔質部９０にＺ方向に延びる疎部分９４と密部分９５とが設けられているので、アーク放電に対する耐性とガス流量とを確保しつつ、第１多孔質部９０の機械的な強度（剛性）を向上させることができる。 As described above, the first porous portion 90 includes a plurality of sparse portions 94 having a plurality of holes 96 including first and second holes, and a dense portion having a density higher than that of the sparse portions 94. 95 and . Each of the multiple sparse portions 94 extends in the Z direction. Dense portions 95 are positioned between a plurality of sparse portions 94 . The sparse portion 94 has a wall portion 97 provided between the hole 96 (first hole) and the hole 96 (second hole). The minimum dimension of the wall portion 97 can be smaller than the minimum dimension of the dense portion 95 in the X or Y direction. In this way, since the first porous portion 90 is provided with the sparse portion 94 and the dense portion 95 extending in the Z direction, the first porous portion 90 can maintain resistance to arc discharge and gas flow rate. The mechanical strength (rigidity) of 90 can be improved.

Ｘ方向またはＹ方向において、複数の疎部分９４のそれぞれに設けられた複数の孔９６の寸法は、密部分９５の寸法よりも小さくすることができる。この様にすれば、複数の孔９６の寸法を十分に小さくできるため、アーク放電に対する耐性をさらに向上させることができる。 The dimension of the plurality of holes 96 provided in each of the plurality of sparse portions 94 can be made smaller than the dimension of the dense portion 95 in the X direction or the Y direction. By doing so, the dimensions of the plurality of holes 96 can be made sufficiently small, so that the resistance to arc discharge can be further improved.

また、複数の疎部分９４のそれぞれに設けられた複数の孔９６の縦横比（アスペクト比）は、３０以上１００００以下とすることができる。この様にすれば、アーク放電に対する耐性をさらに向上させることができる。より好ましくは、複数の孔９６の縦横比（アスペクト比）の下限は１００以上であり、上限は１６００以下である。 Also, the aspect ratio of the plurality of holes 96 provided in each of the plurality of sparse portions 94 can be 30 or more and 10000 or less. By doing so, the resistance to arc discharge can be further improved. More preferably, the lower limit of the aspect ratio of the plurality of holes 96 is 100 or more, and the upper limit is 1600 or less.

また、Ｘ方向またはＹ方向において、複数の疎部分９４のそれぞれに設けられた複数の孔９６の寸法は、１マイクロメートル以上２０マイクロメートル以下とすることができる。この様にすれば、孔９６の寸法が１～２０マイクロメートルの１方向に延びる孔９６を配列させることができるので、アーク放電に対する高い耐性を実現することができる。 Also, the dimension of the plurality of holes 96 provided in each of the plurality of sparse portions 94 in the X direction or the Y direction can be 1 micrometer or more and 20 micrometers or less. In this manner, holes 96 extending in one direction with a size of 1 to 20 micrometers can be arranged, so that high resistance to arc discharge can be realized.

また、後述する図６（ａ）、（ｂ）に表したように、Ｚ方向に沿って見たときに、第１孔９６ａは疎部分９４の中心部に位置し、複数の孔９６のうち第１孔９６ａと隣接し第１孔９６ａを囲む孔９６ｂ～９６ｇの数は、６とすることができる。この様にすれば、Ｚ方向に沿って見たときに、高い等方性かつ高い密度で複数の孔９６を配置することが可能となる。これにより、アーク放電に対する耐性と流れるガスの流量とを確保しつつ、第１多孔質部９０の剛性を向上させることができる。 6A and 6B, which will be described later, the first hole 96a is positioned at the center of the sparse portion 94 when viewed along the Z direction. The number of holes 96b-96g adjacent to and surrounding the first hole 96a can be six. In this way, it is possible to arrange the plurality of holes 96 with high isotropy and high density when viewed along the Z direction. As a result, the rigidity of the first porous portion 90 can be improved while ensuring the resistance to arc discharge and the flow rate of the flowing gas.

図４は、実施形態に係る静電チャックの第１多孔質部を例示する模式的平面図である。
図４は、Ｚ方向に沿って見た第１多孔質部９０の一部を示し、図３（ａ）の拡大図に相当する。
Ｚ方向に沿って見たときに、複数の疎部分９４のそれぞれは、略六角形（略正六角形）である。Ｚ方向に沿って見たときに、複数の疎部分９４は、多孔領域９１の中心部に位置する第１疎部分９４ａと、第１疎部分９４ａを囲む６つの疎部分９４（第２～第７疎部分９４ｂ～９４ｇ）を有する。 FIG. 4 is a schematic plan view illustrating the first porous portion of the electrostatic chuck according to the embodiment;
FIG. 4 shows a part of the first porous portion 90 viewed along the Z direction, and corresponds to an enlarged view of FIG. 3(a).
Each of the plurality of sparse portions 94 is substantially hexagonal (substantially regular hexagon) when viewed along the Z direction. When viewed along the Z direction, the plurality of sparse portions 94 consist of a first sparse portion 94a located in the center of the porous region 91 and six sparse portions 94 (second to second sparse portions) surrounding the first sparse portion 94a. 7 sparse portions 94b-94g).

第２～第７疎部分９４ｂ～９４ｇは、第１疎部分９４ａと隣接している。第２～第７疎部分９４ｂ～９４ｇは、複数の疎部分９４のうち、第１疎部分９４ａに最近接する疎部分９４である。 The second to seventh sparse portions 94b to 94g are adjacent to the first sparse portion 94a. The second to seventh sparse portions 94b to 94g are the sparse portions 94 among the plurality of sparse portions 94 that are closest to the first sparse portion 94a.

第２疎部分９４ｂ及び第３疎部分９４ｃは、第１疎部分９４ａとＸ方向において並ぶ。すなわち、第１疎部分９４ａは、第２疎部分９４ｂと第３疎部分９４ｃとの間に位置する。 The second sparse portion 94b and the third sparse portion 94c are aligned with the first sparse portion 94a in the X direction. That is, the first sparse portion 94a is positioned between the second sparse portion 94b and the third sparse portion 94c.

第１疎部分９４ａのＸ方向に沿った長さＬ１（第１疎部分９４ａの径）は、第１疎部分９４ａと第２疎部分９４ｂとの間のＸ方向に沿った長さＬ２よりも長く、第１疎部分９４ａと第３疎部分９４ｃとの間のＸ方向に沿った長さＬ３よりも長い。 The length L1 along the X direction of the first sparse portion 94a (the diameter of the first sparse portion 94a) is longer than the length L2 along the X direction between the first sparse portion 94a and the second sparse portion 94b. It is longer than the length L3 along the X direction between the first sparse portion 94a and the third sparse portion 94c.

なお、長さＬ２及び長さＬ３のそれぞれは、密部分９５の厚さに相当する。すなわち、長さＬ２は、第１疎部分９４ａと第２疎部分９４ｂとの間の密部分９５のＸ方向に沿った長さである。長さＬ３は、第１疎部分９４ａと第３疎部分９４ｃとの間の密部分９５のＸ方向に沿った長さである。長さＬ２と長さＬ３とは、略同じである。例えば、長さＬ２は、長さＬ３の０．５倍以上２．０倍以下である。 Note that each of the length L2 and the length L3 corresponds to the thickness of the dense portion 95 . That is, the length L2 is the length along the X direction of the dense portion 95 between the first sparse portion 94a and the second sparse portion 94b. The length L3 is the length along the X direction of the dense portion 95 between the first sparse portion 94a and the third sparse portion 94c. Length L2 and length L3 are substantially the same. For example, the length L2 is 0.5 to 2.0 times the length L3.

また、長さＬ１は、第２疎部分９４ｂのＸ方向に沿った長さＬ４（第２疎部分９４ｂの径）と略同じであり、第３疎部分９４ｃのＸ方向に沿った長さＬ５（第３疎部分９５ｃの径）と略同じである。例えば、長さＬ４及び長さＬ５のそれぞれは、長さＬ１の０．５倍以上２．０倍以下である。 The length L1 is substantially the same as the length L4 (the diameter of the second sparse portion 94b) of the second sparse portion 94b along the X direction, and the length L5 of the third sparse portion 94c along the X direction. (the diameter of the third sparse portion 95c). For example, each of the length L4 and the length L5 is 0.5 to 2.0 times the length L1.

このように、第１疎部分９４ａは、複数の疎部分９４のうちの６つの疎部分９４に隣接し囲まれている。すなわち、Ｚ方向に沿って見たときに、多孔領域９１の中心部において、１つの疎部分９４と隣接する疎部分９４の数は、６である。これにより、平面視において、高い等方性かつ高い密度で複数の疎部分９４を配置することが可能である。これにより、アーク放電に対する耐性と貫通孔１５に流れるガスの流量とを確保しつつ、第１多孔質部９０の剛性を向上させることができる。また、アーク放電に対する耐性のばらつき、貫通孔１５に流れるガスの流量のばらつき、及び第１多孔質部９０の剛性のばらつきを抑制することができる。 Thus, the first sparse portion 94a is adjacent to and surrounded by six of the plurality of sparse portions 94 . That is, the number of sparse portions 94 adjacent to one sparse portion 94 in the central portion of the porous region 91 is six when viewed along the Z direction. Thereby, it is possible to arrange a plurality of sparse portions 94 with high isotropy and high density in plan view. As a result, the rigidity of the first porous portion 90 can be improved while ensuring the resistance to arc discharge and the flow rate of the gas flowing through the through holes 15 . In addition, variations in resistance to arc discharge, variations in the flow rate of the gas flowing through the through-holes 15, and variations in the rigidity of the first porous portion 90 can be suppressed.

疎部分９４の径（長さＬ１、Ｌ４、またはＬ５など）は、例えば、５０μｍ以上５００μｍ以下である。密部分９５の厚さ（長さＬ２またはＬ３など）は、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下である。疎部分９４の径は、密部分９５の厚さよりも大きい。また、密部分９５の厚さは、緻密領域９３の厚さよりも薄い。 The diameter of the sparse portion 94 (length L1, L4, L5, etc.) is, for example, 50 μm or more and 500 μm or less. The thickness of the dense portion 95 (length L2 or L3, etc.) is, for example, 10 μm or more and 100 μm or less. The diameter of the sparse portion 94 is greater than the thickness of the dense portion 95 . Also, the thickness of the dense portion 95 is thinner than the thickness of the dense region 93 .

図５は、実施形態に係る静電チャックの第１多孔質部を例示する模式的平面図である。 図５は、Ｚ方向に沿って見た第１多孔質部９０の一部を示す。図５は、１つの疎部分９４の周辺の拡大図である。
図５に示すように、この例では、疎部分９４は、複数の孔９６と、複数の孔９６同士の間に設けられた壁部９７と、を有する。 FIG. 5 is a schematic plan view illustrating the first porous portion of the electrostatic chuck according to the embodiment; FIG. 5 shows a portion of the first porous portion 90 viewed along the Z direction. FIG. 5 is an enlarged view of the periphery of one sparse portion 94. FIG.
As shown in FIG. 5 , in this example, the sparse portion 94 has a plurality of holes 96 and wall portions 97 provided between the plurality of holes 96 .

複数の孔９６のそれぞれは、Ｚ方向に延びる。複数の孔９６のそれぞれは、１方向に延びるキャピラリ状（１次元キャピラリ構造）であり、疎部分９４をＺ方向に貫通している。壁部９７は、互いに隣接する孔９６を仕切る壁状である。図５に示すように、Ｚ方向に沿って見たときに、壁部９７は、複数の孔９６のそれぞれの外周を囲むように設けられる。壁部９７は、疎部分９４の外周において、密部分９５と連続している。 Each of the multiple holes 96 extends in the Z direction. Each of the plurality of holes 96 has a capillary shape (one-dimensional capillary structure) extending in one direction and penetrates the sparse portion 94 in the Z direction. The wall portion 97 has a wall shape that partitions the holes 96 adjacent to each other. As shown in FIG. 5, the wall portion 97 is provided so as to surround the outer periphery of each of the plurality of holes 96 when viewed along the Z direction. The wall portion 97 is continuous with the dense portion 95 on the outer circumference of the sparse portion 94 .

１つの疎部分９４内に設けられる孔９６の数は、例えば５０個以上１０００個以下である。図５に示すように、Ｚ方向に沿って見たときに、複数の孔９６同士は、互いに略同じ大きさである。例えば、Ｚ方向に沿って見たときに、複数の孔９６は、疎部分９４内において等方的に均一に分散されている。例えば、隣接する孔９６同士の距離（すなわち壁部９７の厚さ）は、略一定である。 The number of holes 96 provided in one sparse portion 94 is, for example, 50 or more and 1000 or less. As shown in FIG. 5, the plurality of holes 96 have approximately the same size when viewed along the Z direction. For example, when viewed along the Z direction, the plurality of holes 96 are isotropically and uniformly distributed within the sparse portion 94 . For example, the distance between adjacent holes 96 (that is, the thickness of wall portion 97) is substantially constant.

このように、１方向に延びる孔９６が疎部分９４内に配列されることで、疎部分内において３次元的にランダムに複数の孔が分散された場合に比べて、アーク放電に対する高い耐性を少ないばらつきで実現することができる。 By arranging the holes 96 extending in one direction in the sparse portion 94 in this manner, a higher resistance to arc discharge can be achieved than when a plurality of holes are three-dimensionally randomly distributed in the sparse portion. It can be realized with little variation.

ここで、複数の孔９６の「キャピラリ状構造」についてさらに説明する。
近年、半導体の高集積化を目的とした回路線幅の細線化、回路ピッチの微細化がさらに進行している。静電チャックには更なるハイパワーが印加され、より高いレベルでの吸着対象物の温度コントロールが求められている。こうした背景より、ハイパワー環境下においてもアーク放電を確実に抑制しつつ、ガス流量を十分に確保するとともに、その流量を高精度に制御することが求められている。本実施の形態に係る静電チャック１１０では、ヘリウム供給孔（ガス導入路５３）でのアーク放電防止のために従来から設けられているセラミックプラグ（第１多孔質部９０）において、その孔径（孔９６の径）を例えば数～十数μｍのレベルにまで小さくしている（孔９６の径の詳細については後述）。径がこのレベルにまで小さくなると、ガスの流量制御が困難となる恐れがある。そこで、本発明においては、例えば、孔９６を、Ｚ方向に沿うようにその形状をさらに工夫している。具体的には、従来は比較的大きな孔で流量を確保し、かつ、その形状を３次元的に複雑にすることでアーク放電防止を達成していた。一方、本発明では、孔９６を例えばその径が数～十数μｍのレベルにまで微細にすることでアーク放電防止を達成し、逆にその形状を単純化することにより流量を確保している。つまり、従来とは全く異なる思想に基づき本発明に想到したものである。 The "capillary structure" of the plurality of holes 96 will now be further described.
2. Description of the Related Art In recent years, for the purpose of higher integration of semiconductors, the circuit line width is becoming thinner and the circuit pitch is becoming finer. Further high power is applied to the electrostatic chuck, and a higher level of temperature control of the object to be chucked is required. Against this background, it is required to ensure a sufficient gas flow rate and to control the flow rate with high accuracy while reliably suppressing arc discharge even in a high-power environment. In the electrostatic chuck 110 according to the present embodiment, the hole diameter ( The diameter of the hole 96) is reduced, for example, to a level of several to ten and several μm (details of the diameter of the hole 96 will be described later). If the diameter is reduced to this level, it may become difficult to control the gas flow rate. Therefore, in the present invention, for example, the shape of the hole 96 is further devised so as to extend along the Z direction. Specifically, in the past, arc discharge was prevented by securing a flow rate with a relatively large hole and making the shape three-dimensionally complicated. On the other hand, in the present invention, the diameter of the holes 96 is reduced to a level of several to ten and several μm, for example, to prevent arc discharge, and conversely, the flow rate is secured by simplifying the shape. . In other words, the inventors have arrived at the present invention based on a concept that is completely different from the conventional one.

なお、疎部分９４の形状は、六角形に限らず、円（又は楕円）やその他の多角形であってもよい。例えば、Ｚ方向に沿って見たときに、１０μｍ以下の間隔で並ぶ複数の孔９６のすべてを含む最小の円、楕円、又は多角形を想定する。その円、楕円、又は多角形の内側を疎部分９４とし、その円、楕円、又は多角形の外側を密部分９５と考えることができる。 Note that the shape of the sparse portion 94 is not limited to a hexagon, and may be a circle (or an ellipse) or other polygons. For example, consider the smallest circle, ellipse, or polygon containing all of the plurality of holes 96 spaced no more than 10 μm apart when viewed along the Z direction. The inside of the circle, ellipse, or polygon can be considered the sparse portion 94 and the outside of the circle, ellipse, or polygon can be considered the dense portion 95 .

図６（ａ）及び図６（ｂ）は、実施形態に係る静電チャックの第１多孔質部を例示する模式的平面図である。
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、Ｚ方向に沿って見た第１多孔質部９０の一部を示し、１つの疎部分９４内の孔９６を示す拡大図である。 6A and 6B are schematic plan views illustrating the first porous portion of the electrostatic chuck according to the embodiment. FIG.
FIGS. 6(a) and 6(b) are enlarged views showing a portion of the first porous portion 90 viewed along the Z direction and showing the pores 96 within one sparse portion 94. FIG.

図６（ａ）に示すように、Ｚ方向に沿って見たときに、複数の孔９６は、疎部分９４の中心部に位置する第１孔９６ａと、第１孔９６ａを囲む６つの孔９６（第２～第７孔９６ｂ～９６ｇ）を有する。第２～第７孔９６ｂ～９６ｇは、第１孔９６ａと隣接している。第２～第７孔９６ｂ～９６ｇは、複数の孔９６のうち、第１孔９６ａに最近接する孔９６である。 As shown in FIG. 6(a), when viewed along the Z direction, the plurality of holes 96 consist of a first hole 96a positioned at the center of the sparse portion 94 and six holes surrounding the first hole 96a. 96 (second to seventh holes 96b to 96g). The second through seventh holes 96b through 96g are adjacent to the first hole 96a. The second to seventh holes 96b to 96g are the holes 96 closest to the first hole 96a among the plurality of holes 96. As shown in FIG.

第２孔９６ｂ及び第３孔９６ｃは、第１孔９６ａとＸ方向において並ぶ。すなわち、第１孔９６ａは、第２孔９６ｂと第３孔９６ｃとの間に位置する。 The second hole 96b and the third hole 96c are aligned with the first hole 96a in the X direction. That is, the first hole 96a is positioned between the second hole 96b and the third hole 96c.

例えば、第１孔９６ａのＸ方向に沿った長さＬ６（第１孔９６ａの径）は、第１孔９６ａと第２孔９６ｂとの間のＸ方向に沿った長さＬ７よりも長く、第１孔９６ａと第３孔９６ｃとの間のＸ方向に沿った長さＬ８よりも長い。 For example, the length L6 (diameter of the first hole 96a) along the X direction of the first hole 96a is longer than the length L7 along the X direction between the first hole 96a and the second hole 96b, It is longer than the length L8 along the X direction between the first hole 96a and the third hole 96c.

なお、長さＬ７及び長さＬ８のそれぞれは、壁部９７の厚さに相当する。すなわち、長さＬ７は、第１孔９６ａと第２孔９６ｂとの間の壁部９７のＸ方向に沿った長さである。長さＬ８は、第１孔９６ａと第３孔９６ｃとの間の壁部９７のＸ方向に沿った長さである。長さＬ７と長さＬ８とは、略同じである。例えば、長さＬ７は、長さＬ８の０．５以上２．０倍以下である。 Note that each of the length L7 and the length L8 corresponds to the thickness of the wall portion 97 . That is, the length L7 is the length along the X direction of the wall portion 97 between the first hole 96a and the second hole 96b. The length L8 is the length along the X direction of the wall portion 97 between the first hole 96a and the third hole 96c. Length L7 and length L8 are substantially the same. For example, the length L7 is 0.5 to 2.0 times the length L8.

また、長さＬ６は、第２孔９６ｂのＸ方向に沿った長さＬ９（第２孔９６ｂの径）と略同じであり、第３孔９６ｃのＸ方向に沿った長さＬ１０（第３孔９６ｃの径）と略同じである。例えば、長さＬ９及び長さＬ１０のそれぞれは、長さＬ６の０．５倍以上２．０倍以下である。 In addition, the length L6 is substantially the same as the length L9 (the diameter of the second hole 96b) of the second hole 96b along the X direction, and the length L10 (the diameter of the third hole 96b) of the third hole 96c along the X direction. diameter of the hole 96c). For example, each of the length L9 and the length L10 is 0.5 to 2.0 times the length L6.

例えば、孔の径が小さいと、アーク放電に対する耐性や剛性が向上する。一方、孔の径が大きいと、ガスの流量を大きくすることができる。孔９６の径（長さＬ６、Ｌ９、またはＬ１０など）は、例えば、１マイクロメートル（μｍ）以上２０μｍ以下である。径が１～２０μｍの１方向に延びる孔が配列されることで、アーク放電に対する高い耐性を少ないばらつきで実現することができる。より好ましくは孔９６の径は、３μｍ以上１０μｍ以下である。 For example, smaller diameter holes improve resistance to arcing and stiffness. On the other hand, if the hole diameter is large, the gas flow rate can be increased. The diameter of the hole 96 (length L6, L9, L10, etc.) is, for example, 1 micrometer (μm) or more and 20 μm or less. By arranging the holes having a diameter of 1 to 20 μm and extending in one direction, high resistance to arc discharge can be realized with little variation. More preferably, the diameter of the holes 96 is 3 μm or more and 10 μm or less.

ここで、孔９６の径の測定方法について説明する。走査型電子顕微鏡（例えば、日立ハイテクノロジーズ、Ｓ－３０００）を用い、１０００倍以上の倍率で画像を取得する。市販の画像解析ソフトを用い、孔９６について１００個分の円相当径を算出し、その平均値を孔９６の径とする。
複数の孔９６の径のばらつきを抑制することがさらに好ましい。径のばらつきを小さくすることで、流れるガスの流量および絶縁耐圧をより精密に制御することが可能となる。複数の孔９６の径のばらつきとして、上記孔９６の径の算出において取得した１００個分の円相当径の累積分布を利用することができる。具体的には、粒度分布測定に一般に用いられる、累積分布５０ｖｏｌ％のときの粒子径Ｄ５０（メジアン径）及び累積分布９０ｖｏｌ％のときの粒子径Ｄ９０の概念を適用し、横軸を孔径（μｍ）、縦軸を相対孔量（％）とした孔９６の累積分布グラフを用い、その孔径の累積分布５０ｖｏｌ％のときの孔径（Ｄ５０径に相当）および累積分布９０ｖｏｌ％のときの孔径（Ｄ９０径に相当）を求める。複数の孔９６の径のばらつきが、Ｄ５０：Ｄ９０≦１：２の関係を満たす程度に抑制されることが好ましい。 Here, a method for measuring the diameter of the hole 96 will be described. Using a scanning electron microscope (eg, Hitachi High-Technologies, S-3000), images are acquired at a magnification of 1000x or higher. Equivalent circle diameters for 100 holes 96 are calculated using commercially available image analysis software, and the average value is taken as the diameter of the hole 96 .
It is more preferable to suppress variations in the diameters of the plurality of holes 96 . By reducing the variation in the diameter, it becomes possible to more precisely control the flow rate of the flowing gas and the withstand voltage. As the variation in the diameters of the plurality of holes 96, the cumulative distribution of equivalent circle diameters for 100 obtained in the calculation of the diameters of the holes 96 can be used. Specifically, the concepts of particle diameter D50 (median diameter) at a cumulative distribution of 50 vol% and particle diameter D90 at a cumulative distribution of 90 vol%, which are commonly used in particle size distribution measurement, are applied, and the horizontal axis is the pore diameter (μm ), using a cumulative distribution graph of the holes 96 with the relative pore volume (%) on the vertical axis, the hole diameter (equivalent to the D50 diameter) when the cumulative distribution of the hole diameter is 50 vol% and the hole diameter (D90 equivalent to diameter). It is preferable that variations in the diameters of the plurality of holes 96 are suppressed to the extent that the relationship D50:D90≤1:2 is satisfied.

壁部９７の厚さ（長さＬ７、Ｌ８など）は、例えば、１μｍ以上１０μｍ以下である。壁部９７の厚さは、密部分９５の厚さよりも薄い。 The thickness (length L7, L8, etc.) of the wall portion 97 is, for example, 1 μm or more and 10 μm or less. The thickness of wall portion 97 is less than the thickness of dense portion 95 .

このように、第１孔９６ａは、複数の孔９６のうちの６つの孔９６に隣接し囲まれている。すなわち、Ｚ方向に沿って見たときに、疎部分９４の中心部において、１つの孔９６と隣接する孔９６の数は、６である。これにより、平面視において、高い等方性かつ高い密度で複数の孔９６を配置することが可能である。これにより、アーク放電に対する耐性と貫通孔１５に流れるガスの流量とを確保しつつ、第１多孔質部９０の剛性を向上させることができる。また、アーク放電に対する耐性のばらつき、貫通孔１５に流れるガスの流量のばらつき、及び第１多孔質部９０の剛性のばらつきを抑制することができる。 Thus, the first hole 96 a is adjacent to and surrounded by six holes 96 of the plurality of holes 96 . That is, the number of holes 96 adjacent to one hole 96 at the center of the sparse portion 94 is six when viewed along the Z direction. Thereby, it is possible to arrange the plurality of holes 96 with high isotropy and high density in plan view. As a result, the rigidity of the first porous portion 90 can be improved while ensuring the resistance to arc discharge and the flow rate of the gas flowing through the through holes 15 . In addition, variations in resistance to arc discharge, variations in the flow rate of the gas flowing through the through-holes 15, and variations in the rigidity of the first porous portion 90 can be suppressed.

図６（ｂ）は、疎部分９４内における複数の孔９６の配置の別の例を示す。図６（ｂ）に示すように、この例では、複数の孔９６は、第１孔９６ａを中心に同心円状に配置される。これにより、平面視において、高い等方性かつ高い密度で複数の孔を配置することが可能である。 FIG. 6B shows another example of the arrangement of multiple holes 96 within the sparse portion 94 . As shown in FIG. 6B, in this example, the plurality of holes 96 are arranged concentrically around the first hole 96a. Thereby, it is possible to arrange a plurality of holes with high isotropy and high density in plan view.

なお、以上説明したような構造の第１多孔質部９０は、例えば、押出成形を用いることで製造することができる。また、長さＬ０～Ｌ１０のそれぞれは、走査型電子顕微鏡などの顕微鏡を用いた観察により測定することができる。 It should be noted that the first porous portion 90 having the structure described above can be manufactured by using, for example, extrusion molding. Moreover, each of the lengths L0 to L10 can be measured by observation using a microscope such as a scanning electron microscope.

本明細書における気孔率の評価について説明する。ここでは、第１多孔質部９０における気孔率の評価を例にとって説明する。
図３（ａ）の平面図のような画像を取得し、画像解析により、多孔領域９１に占める複数の疎部分９４の割合Ｒ１を算出する。画像の取得には、走査型電子顕微鏡（例えば、日立ハイテクノロジーズ、Ｓ－３０００）を用いる。加速電圧を１５ｋＶ、倍率を３０倍としてＢＳＥ像を取得する。例えば、画像サイズは、１２８０×９６０画素であり、画像階調は２５６階調である。 Evaluation of porosity in the present specification will be described. Here, evaluation of the porosity of the first porous portion 90 will be described as an example.
An image such as the plan view of FIG. 3A is acquired, and the ratio R1 of the plurality of sparse portions 94 occupying the porous region 91 is calculated by image analysis. A scanning electron microscope (eg, Hitachi High Technologies, S-3000) is used for image acquisition. A BSE image is obtained with an acceleration voltage of 15 kV and a magnification of 30 times. For example, the image size is 1280×960 pixels and the image gradation is 256 gradations.

多孔領域９１に占める複数の疎部分９４の割合Ｒ１の算出には、画像解析ソフトウェア（例えばＷｉｎ－ＲＯＯＦＶｅｒ６．５（三谷商事））を用いる。
Ｗｉｎ－ＲＯＯＦＶｅｒ６．５を用いた割合Ｒ１の算出は以下のようにすることができる。
評価範囲ＲＯＩ１（図３（ａ）を参照）を、全ての疎部分９４を含む最小の円（又は楕円）とする。
単一閾値（例えば０）による二値化処理を行い、評価範囲ＲＯＩ１の面積Ｓ１を算出する。
２つの閾値（例えば０及び１３６）による二値化処理を行い、評価範囲ＲＯＩ１内の複数の疎部分９４の合計の面積Ｓ２を算出する。この際、疎部分９４内の穴埋め処理、及び、ノイズと考えられる小さい面積の領域の削除（閾値：０．００２以下）を行う。また、２つの閾値は、画像の明るさやコントラストによって適宜調整する。
面積Ｓ１に対する、面積Ｓ２の割合として、割合Ｒ１を算出する。すなわち、割合Ｒ１（％）＝（面積Ｓ２）／（面積Ｓ１）×１００である。 Image analysis software (for example, Win-ROOF Ver6.5 (Mitani Corporation)) is used to calculate the ratio R1 of the plurality of sparse portions 94 occupying the porous region 91 .
Calculation of the ratio R1 using Win-ROOF Ver6.5 can be performed as follows.
Assume that the evaluation range ROI1 (see FIG. 3A) is the smallest circle (or ellipse) that includes all the sparse portions 94 .
A binarization process using a single threshold value (for example, 0) is performed to calculate the area S1 of the evaluation range ROI1.
A binarization process is performed using two thresholds (for example, 0 and 136) to calculate the total area S2 of the plurality of sparse portions 94 within the evaluation range ROI1. At this time, hole-filling processing in the sparse portion 94 and deletion of a small area area considered to be noise (threshold value: 0.002 or less) are performed. Also, the two thresholds are appropriately adjusted according to the brightness and contrast of the image.
A ratio R1 is calculated as a ratio of the area S2 to the area S1. That is, the ratio R1 (%)=(area S2)/(area S1)×100.

実施形態において、多孔領域９１に占める複数の疎部分９４の割合Ｒ１は、例えば、４０％以上７０％以下、好ましくは５０％以上７０％以下である。割合Ｒ１は、例えば６０％程度である。 In the embodiment, the ratio R1 of the plurality of sparse portions 94 in the porous region 91 is, for example, 40% or more and 70% or less, preferably 50% or more and 70% or less. The ratio R1 is, for example, approximately 60%.

図５の平面図のような画像を取得し、画像解析により、疎部分９４に占める複数の孔９６の割合Ｒ２を算出する。割合Ｒ２は、例えば、疎部分９４の気孔率に相当する。画像の取得には、走査型電子顕微鏡（例えば、日立ハイテクノロジーズ、Ｓ－３０００）を用いる。加速電圧を１５ｋＶ、倍率を６００倍としてＢＳＥ像を取得する。例えば、画像サイズは、１２８０×９６０画素であり、画像階調は２５６階調である。 An image such as the plan view of FIG. 5 is acquired, and the ratio R2 of the plurality of holes 96 occupying the sparse portion 94 is calculated by image analysis. The ratio R2 corresponds to the porosity of the sparse portion 94, for example. A scanning electron microscope (eg, Hitachi High Technologies, S-3000) is used for image acquisition. A BSE image is obtained with an acceleration voltage of 15 kV and a magnification of 600 times. For example, the image size is 1280×960 pixels and the image gradation is 256 gradations.

疎部分９４に占める複数の孔９６の割合Ｒ２の算出には、画像解析ソフトウェア（例えばＷｉｎ－ＲＯＯＦＶｅｒ６．５（三谷商事））を用いる。
Ｗｉｎ－ＲＯＯＦＶｅｒ６．５を用いた割合Ｒ１の算出は以下のようにすることができる。
評価範囲ＲＯＩ２（図５を参照）を、疎部分９４の形状を近似する六角形とする。評価範囲ＲＯＩ２内に１つの疎部分９４に設けられたすべての孔９６が含まれる。
単一閾値（例えば０）による二値化処理を行い、評価範囲ＲＯＩ２の面積Ｓ３を算出する。
２つの閾値（例えば０及び９６）による二値化処理を行い、評価範囲ＲＯＩ２内の複数の孔９６の合計の面積Ｓ４を算出する。この際、孔９６内の穴埋め処理、及び、ノイズと考えられる小さい面積の領域の削除（閾値：１以下）を行う。また、２つの閾値は、画像の明るさやコントラストによって適宜調整する。
面積Ｓ３に対する面積Ｓ４の割合として、割合Ｒ２を算出する。すなわち、割合Ｒ２（％）＝（面積Ｓ４）／（面積Ｓ３）×１００である。 Image analysis software (for example, Win-ROOF Ver6.5 (Mitani Corporation)) is used to calculate the ratio R2 of the plurality of holes 96 in the sparse portion 94 .
Calculation of the ratio R1 using Win-ROOF Ver6.5 can be performed as follows.
Assume that the evaluation range ROI2 (see FIG. 5) is a hexagon that approximates the shape of the sparse portion 94 . All the holes 96 provided in one sparse portion 94 are included within the evaluation range ROI2.
A binarization process is performed using a single threshold value (for example, 0) to calculate the area S3 of the evaluation range ROI2.
A binarization process is performed using two thresholds (for example, 0 and 96) to calculate the total area S4 of the plurality of holes 96 within the evaluation range ROI2. At this time, filling processing in the hole 96 and deletion of a small area area considered to be noise (threshold value: 1 or less) are performed. Also, the two thresholds are appropriately adjusted according to the brightness and contrast of the image.
A ratio R2 is calculated as a ratio of the area S4 to the area S3. That is, the ratio R2 (%)=(area S4)/(area S3)×100.

実施形態において、疎部分９４に占める複数の孔９６の割合Ｒ２（疎部分９４の気孔率）は、例えば、２０％以上６０％以下、好ましくは３０％以上５０％以下である。割合Ｒ２は、例えば４０％程度である。 In the embodiment, the ratio R2 of the plurality of holes 96 in the sparse portion 94 (porosity of the sparse portion 94) is, for example, 20% or more and 60% or less, preferably 30% or more and 50% or less. The ratio R2 is, for example, about 40%.

多孔領域９１の気孔率は、例えば、多孔領域９１に占める複数の疎部分９４の割合Ｒ１と、疎部分９４に占める複数の孔９６の割合Ｒ２と、の積に相当する。例えば、割合Ｒ１が６０％であり、割合Ｒ２が４０％の場合、多孔領域９１の気孔率は、２４％程度と算出できる。 The porosity of the porous region 91 corresponds to, for example, the product of the ratio R1 of the plurality of sparse portions 94 occupying the porous region 91 and the ratio R2 of the plurality of holes 96 occupying the sparse portion 94 . For example, when the ratio R1 is 60% and the ratio R2 is 40%, the porosity of the porous region 91 can be calculated to be approximately 24%.

このような気孔率の多孔領域９１を有する第１多孔質部９０を用いることで、貫通孔１５に流れるガスの流量を確保しつつ、絶縁耐圧を向上させることができる。 By using the first porous portion 90 having the porous region 91 with such a porosity, the dielectric breakdown voltage can be improved while ensuring the flow rate of the gas flowing through the through-holes 15 .

同様にして、セラミック誘電体基板、第２多孔質部７０の気孔率を算出することができる。なお、走査型電子顕微鏡の倍率は、観察対象に応じて、例えば数十倍～数千倍の範囲において適宜選択することが好ましい。 Similarly, the porosity of the ceramic dielectric substrate and the second porous portion 70 can be calculated. Incidentally, it is preferable that the magnification of the scanning electron microscope is appropriately selected in the range of, for example, several tens of times to several thousand times, depending on the object to be observed.

図７（ａ）及び図７（ｂ）は、実施形態に係る別の第１多孔質部を例示する模式図である。
図７（ａ）は、Ｚ方向に沿って見た第１多孔質部９０の平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の一部の拡大図に相当する。
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、この例では、疎部分９４の平面形状は、円形である。このように、疎部分９４の平面形状は、六角形でなくてもよい。 FIGS. 7A and 7B are schematic diagrams illustrating another first porous portion according to the embodiment.
FIG. 7(a) is a plan view of the first porous portion 90 seen along the Z direction, and FIG. 7(b) corresponds to a partially enlarged view of FIG. 7(a).
As shown in FIGS. 7A and 7B, in this example, the planar shape of the sparse portion 94 is circular. Thus, the planar shape of the sparse portion 94 does not have to be hexagonal.

図８は、実施形態に係る静電チャックを例示する模式的断面図である。
図８は、図２に示す領域Ｂの拡大図に相当する。すなわち、図８は、第１多孔質部９０（緻密領域９３）とセラミック誘電体基板１１との界面Ｆ１の近傍を示す。なお、この例では、第１多孔質部９０及びセラミック誘電体基板１１の材料には、酸化アルミニウムが用いられている。 FIG. 8 is a schematic cross-sectional view illustrating the electrostatic chuck according to the embodiment.
FIG. 8 corresponds to an enlarged view of area B shown in FIG. 8 shows the vicinity of the interface F1 between the first porous portion 90 (dense region 93) and the ceramic dielectric substrate 11. FIG. In this example, aluminum oxide is used as the material of the first porous portion 90 and the ceramic dielectric substrate 11 .

図８に示すように、第１多孔質部９０は、Ｘ方向またはＹ方向においてセラミック誘電体基板１１側に位置する第１領域９０ｐと、第１領域９０ｐとＸ方向またはＹ方向において連続した第２領域９０ｑと、を有する。第１領域９０ｐ及び第２領域９０ｑは、第１多孔質部９０の緻密領域９３の一部である。 As shown in FIG. 8, the first porous portion 90 includes a first region 90p located on the side of the ceramic dielectric substrate 11 in the X direction or the Y direction, and a first region 90p that is continuous with the first region 90p in the X direction or the Y direction. 2 regions 90q. The first region 90p and the second region 90q are part of the dense region 93 of the first porous portion 90 .

第１領域９０ｐは、Ｘ方向またはＹ方向において第２領域９０ｑとセラミック誘電体基板１１との間に位置する。第１領域９０ｐは、界面Ｆ１からＸ方向またはＹ方向に４０～６０μｍ程度の領域である。すなわち、第１領域９０ｐのＸ方向またはＹ方向に沿う幅Ｗ１（界面Ｆ１に対して垂直な方向における第１領域９０ｐの長さ）は、例えば、４０μｍ以上６０μｍ以下である。 The first region 90p is positioned between the second region 90q and the ceramic dielectric substrate 11 in the X direction or Y direction. The first region 90p is a region of about 40 to 60 μm in the X direction or the Y direction from the interface F1. That is, the width W1 of the first region 90p along the X direction or the Y direction (the length of the first region 90p in the direction perpendicular to the interface F1) is, for example, 40 μm or more and 60 μm or less.

また、セラミック誘電体基板１１は、Ｘ方向またはＹ方向において第１多孔質部９０（第１領域９０ｐ）側に位置する第１基板領域１１ｐと、第１基板領域１１ｐとＸ方向またはＹ方向において連続した第２基板領域１１ｑと、を有する。第１領域９０ｐと第１基板領域１１ｐとは接して設けられる。第１基板領域１１ｐは、Ｘ方向またはＹ方向において第２基板領域１１ｑと第１多孔質部９０との間に位置する。第１基板領域１１ｐは、界面Ｆ１からＸ方向またはＹ方向に４０～６０μｍ程度の領域である。すなわち、第１基板領域１１ｐのＸ方向またはＹ方向に沿う幅Ｗ２（界面Ｆ１に対して垂直な方向における第１基板領域１１ｐの長さ）は、例えば、４０μｍ以上６０μｍ以下である。 In addition, the ceramic dielectric substrate 11 has a first substrate region 11p located on the first porous portion 90 (first region 90p) side in the X direction or the Y direction, and a first substrate region 11p in the X direction or the Y direction. and a continuous second substrate region 11q. The first region 90p and the first substrate region 11p are provided in contact with each other. The first substrate region 11p is positioned between the second substrate region 11q and the first porous portion 90 in the X direction or Y direction. The first substrate region 11p is a region of about 40 to 60 μm in the X direction or the Y direction from the interface F1. That is, the width W2 of the first substrate region 11p along the X direction or the Y direction (the length of the first substrate region 11p in the direction perpendicular to the interface F1) is, for example, 40 μm or more and 60 μm or less.

図９（ａ）及び図９（ｂ）は、実施形態に係る静電チャックを例示する模式的断面図である。
図９（ａ）は、図８に示した第１領域９０ｐの一部の拡大図である。図９（ｂ）は、図８に示した第１基板領域１１ｐの一部の拡大図である。 9A and 9B are schematic cross-sectional views illustrating the electrostatic chuck according to the embodiment.
FIG. 9(a) is an enlarged view of part of the first region 90p shown in FIG. FIG. 9B is an enlarged view of part of the first substrate region 11p shown in FIG.

図９（ａ）に示すように、第１領域９０ｐは、複数の粒子ｇ１（結晶粒）を含む。また、図９（ｂ）に示すように、第１基板領域１１ｐは、複数の粒子ｇ２（結晶粒）を含む。 As shown in FIG. 9A, the first region 90p includes a plurality of grains g1 (crystal grains). Also, as shown in FIG. 9B, the first substrate region 11p includes a plurality of particles g2 (crystal grains).

第１領域９０ｐにおける平均粒子径（複数の粒子ｇ１の径の平均値）は、第１基板領域１１ｐにおける平均粒子径（複数の粒子ｇ２の径の平均値）と異なる。 The average particle diameter (average value of the diameters of the plurality of particles g1) in the first region 90p is different from the average particle diameter (average value of the diameters of the plurality of particles g2) in the first substrate region 11p.

第１領域９０ｐにおける平均粒子径と第１基板領域１１ｐにおける平均粒子径とが異なることにより、界面Ｆ１において、第１多孔質部９０の結晶粒と、セラミック誘電体基板１１の結晶粒と、の結合強度（界面強度）を向上させることができる。例えば、第１多孔質部９０のセラミック誘電体基板１１からの剥離や、結晶粒の脱粒を抑制することができる。 Since the average grain size in the first region 90p differs from the average grain size in the first substrate region 11p, the crystal grains of the first porous portion 90 and the crystal grains of the ceramic dielectric substrate 11 at the interface F1 Bonding strength (interface strength) can be improved. For example, separation of the first porous portion 90 from the ceramic dielectric substrate 11 and shedding of crystal grains can be suppressed.

なお、平均粒子径には、図９（ａ）及び図９（ｂ）のような断面の画像における、結晶粒の円相当直径の平均値を用いることができる。円相当直径とは、対象とする平面形状の面積と同じ面積を有する円の直径である。 As the average particle size, the average value of equivalent circle diameters of crystal grains in cross-sectional images such as those shown in FIGS. 9A and 9B can be used. The equivalent circle diameter is the diameter of a circle having the same area as the planar shape of interest.

セラミック誘電体基板１１と、第１多孔質部９０は、一体化されていることも好ましい。第１多孔質部９０はセラミック誘電体基板１１と一体化していることで、セラミック誘電体基板１１に固定されている。これにより、第１多孔質部９０を接着剤などによってセラミック誘電体基板１１に固定する場合に比べて、静電チャックの強度を向上させることができる。例えば、接着剤の腐食やエロージョン等による静電チャックの劣化を抑制することができる。 It is also preferable that the ceramic dielectric substrate 11 and the first porous portion 90 are integrated. The first porous portion 90 is fixed to the ceramic dielectric substrate 11 by being integrated with the ceramic dielectric substrate 11 . Thereby, the strength of the electrostatic chuck can be improved as compared with the case where the first porous portion 90 is fixed to the ceramic dielectric substrate 11 with an adhesive or the like. For example, deterioration of the electrostatic chuck due to corrosion or erosion of the adhesive can be suppressed.

この例では、第１基板領域１１ｐにおける平均粒子径は、第１領域９０ｐにおける平均粒子径よりも小さい。第１基板領域１１ｐにおける粒子径が小さいことにより、第１多孔質部とセラミック誘電体基板との界面において、第１多孔質部と、セラミック誘電体基板と、の結合強度を向上させることができる。また、第１基板領域における粒子径が小さいことでセラミック誘電体基板１１の強度を高め、製作時やプロセス時に発生する応力によるクラック等のリスクを抑えることができる。例えば、第１領域９０ｐにおける平均粒子径は、３μｍ以上５μｍ以下である。例えば、第１基板領域１１ｐにおける平均粒子径は、０．５μｍ以上２μｍ以下である。第１基板領域１１ｐにおける平均粒子径は、第１領域９０ｐにおける平均粒子径の１．１倍以上５倍以下である。 In this example, the average particle size in the first substrate region 11p is smaller than the average particle size in the first region 90p. Since the particle diameter in the first substrate region 11p is small, the bonding strength between the first porous portion and the ceramic dielectric substrate can be improved at the interface between the first porous portion and the ceramic dielectric substrate. . In addition, since the grain size in the first substrate region is small, the strength of the ceramic dielectric substrate 11 can be increased, and the risk of cracks or the like due to stress generated during manufacturing or processing can be suppressed. For example, the average particle size in the first region 90p is 3 μm or more and 5 μm or less. For example, the average particle size in the first substrate region 11p is 0.5 μm or more and 2 μm or less. The average particle size in the first substrate region 11p is 1.1 to 5 times the average particle size in the first region 90p.

また、例えば、第１基板領域１１ｐにおける平均粒子径は、第２基板領域１１ｑにおける平均粒子径よりも小さい。第１領域９０ｐと接して設けられる第１基板領域１１ｐでは、例えば製造工程における焼結時に、第１領域９０ｐとの間における拡散等の相互作用により第１領域９０ｐとの間の界面強度を高くすることが好ましい。一方、第２基板領域１１ｑでは、セラミック誘電体基板１１の材料本来の特性が発現されることが好ましい。第１基板領域１１ｐにおける平均粒子径を第２基板領域１１ｑにおける平均粒子径よりも小さくすることで、第１基板領域１１ｐにおける界面強度の担保と、第２基板領域１１ｑにおけるセラミック誘電体基板１１の特性とを両立させることができる。 Also, for example, the average particle size in the first substrate region 11p is smaller than the average particle size in the second substrate region 11q. In the first substrate region 11p provided in contact with the first region 90p, for example, during sintering in the manufacturing process, interaction such as diffusion with the first region 90p increases the interface strength with the first region 90p. preferably. On the other hand, in the second substrate region 11q, it is preferable that the original characteristics of the material of the ceramic dielectric substrate 11 are exhibited. By making the average particle size in the first substrate region 11p smaller than the average particle size in the second substrate region 11q, the interfacial strength in the first substrate region 11p is ensured, and the ceramic dielectric substrate 11 in the second substrate region 11q. characteristics can be compatible.

第１領域９０ｐにおける平均粒子径は、第１基板領域１１ｐにおける平均粒子径より小さくてもよい。これによって第１多孔質部９０とセラミック誘電体基板１１との界面において、第１多孔質部９０と、セラミック誘電体基板１１と、の結合強度を向上させることができる。また、第１領域９０ｐにおける平均粒子径が小さいことで、第１多孔質部９０の強度が高くなるため、プロセス時の粒子の脱落を抑制でき、パーティクルを低減できる。 The average particle size in the first region 90p may be smaller than the average particle size in the first substrate region 11p. Accordingly, the bonding strength between the first porous portion 90 and the ceramic dielectric substrate 11 can be improved at the interface between the first porous portion 90 and the ceramic dielectric substrate 11 . In addition, since the strength of the first porous portion 90 is increased due to the small average particle size in the first region 90p, it is possible to suppress the falling off of particles during the process and reduce the number of particles.

例えば、第１多孔質部９０及びセラミック誘電体基板１１のそれぞれにおいて、材料の組成や、温度などの焼結条件を調整することにより、平均粒子径を調整することができる。例えば、セラミック材料の焼結において加えられる焼結助剤の量や濃度を調整する。例えば、焼結助剤として用いられる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）は、結晶粒の異常成長を抑制する。 For example, in each of the first porous portion 90 and the ceramic dielectric substrate 11, the average particle size can be adjusted by adjusting the material composition and sintering conditions such as temperature. For example, the amount and concentration of the sintering aid added in sintering the ceramic material are adjusted. For example, magnesium oxide (MgO) used as a sintering aid suppresses abnormal growth of crystal grains.

また、前述したものと同様にして、第１領域９０ｐにおける平均粒子径が、第２基板領域１１ｑにおける平均粒子径よりも小さくなるようにすることもできる。この様にすれば、第１領域９０ｐにおける機械的な強度を向上させることができる。 Also, in the same manner as described above, the average particle size in the first region 90p can be made smaller than the average particle size in the second substrate region 11q. By doing so, the mechanical strength of the first region 90p can be improved.

図２（ａ）を再び参照して、静電チャック１１０の構造について説明を続ける。静電チャック１１０は、第２多孔質部７０をさらに有していてもよい。第２多孔質部７０は、Ｚ方向において第１多孔質部９０とガス導入路５３との間に設けることができる。例えば、第２多孔質部７０は、ベースプレート５０の、セラミック誘電体基板１１側に嵌め込まれる。図２（ａ）に表したように、例えば、ベースプレート５０のセラミック誘電体基板１１側には、座ぐり部５３ａが設けられる。座ぐり部５３ａは、筒状に設けられる。座ぐり部５３ａの内径を適切に設計することで、第２多孔質部７０は、座ぐり部５３ａに嵌合される。 The structure of the electrostatic chuck 110 will be continued with reference to FIG. 2(a) again. The electrostatic chuck 110 may further have a second porous portion 70 . The second porous portion 70 can be provided between the first porous portion 90 and the gas introduction path 53 in the Z direction. For example, the second porous portion 70 is fitted on the ceramic dielectric substrate 11 side of the base plate 50 . As shown in FIG. 2A, for example, a counterbore 53a is provided on the ceramic dielectric substrate 11 side of the base plate 50 . The counterbore portion 53a is provided in a tubular shape. By appropriately designing the inner diameter of the counterbore portion 53a, the second porous portion 70 is fitted into the counterbore portion 53a.

第２多孔質部７０の上面７０Ｕは、ベースプレート５０の上面５０Ｕに露出している。第２多孔質部７０の上面７０Ｕは、第１多孔質部９０の下面９０Ｌと対向している。この例では、第２多孔質部７０の上面７０Ｕと第１多孔質部９０の下面９０Ｌとの間は、空間ＳＰとなっている。空間ＳＰは、第２多孔質部７０及び第１多孔質部９０の少なくともいずれかによって埋められていてもよい。すなわち、第２多孔質部７０と第１多孔質部９０とは接していてもよい。 The upper surface 70U of the second porous portion 70 is exposed on the upper surface 50U of the base plate 50 . The upper surface 70U of the second porous portion 70 faces the lower surface 90L of the first porous portion 90. As shown in FIG. In this example, a space SP is provided between the upper surface 70U of the second porous portion 70 and the lower surface 90L of the first porous portion 90 . The space SP may be filled with at least one of the second porous portion 70 and the first porous portion 90 . That is, the second porous portion 70 and the first porous portion 90 may be in contact with each other.

第２多孔質部７０は、複数の孔を有するセラミック多孔体７１と、セラミック絶縁膜７２と、を有する。セラミック多孔体７１は、筒状（例えば、円筒形）に設けられ、座ぐり部５３ａに嵌合される。第２多孔質部７０の形状は、円筒形が望ましいが、円筒形に限定されるものではない。セラミック多孔体７１には、絶縁性を有する材料が用いられる。セラミック多孔体７１の材料は、例えばＡｌ２Ｏ３やＹ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＳｉＣ、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４である。セラミック多孔体７１の材料は、ＳｉＯ２などのガラスでもよい。セラミック多孔体７１の材料は、Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２やＡｌ２Ｏ３－ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２、Ａｌ６Ｏ１３Ｓｉ２、ＹＡＧ、ＺｒＳｉＯ４などでもよい。 The second porous portion 70 has a ceramic porous body 71 having a plurality of pores and a ceramic insulating film 72 . The ceramic porous body 71 is provided in a cylindrical shape (for example, a cylindrical shape) and is fitted into the counterbore portion 53a. The shape of the second porous portion 70 is preferably cylindrical, but is not limited to cylindrical. A material having insulating properties is used for the ceramic porous body 71 . Materials of the ceramic porous body 71 are Al 2 O 3 , Y 2 O 3 , ZrO 2 , MgO, SiC, AlN, and Si 3 N 4 , for example. The material of the ceramic porous body 71 may be glass such as SiO 2 . The material of the ceramic porous body 71 may be Al 2 O 3 —TiO 2 , Al 2 O 3 —MgO, Al 2 O 3 —SiO 2 , Al 6 O 13 Si 2 , YAG, ZrSiO 4 or the like.

セラミック多孔体７１の気孔率は、例えば２０％以上６０％以下である。セラミック多孔体７１の密度は、例えば１．５ｇ／ｃｍ３以上３．０ｇ／ｃｍ３以下である。ガス導入路５３を流れてきたＨｅ等のガスは、セラミック多孔体７１の複数の孔を通過し、セラミック誘電体基板１１に設けられた貫通孔１５から溝１４へ送られる。 The porosity of the ceramic porous body 71 is, for example, 20% or more and 60% or less. The density of the ceramic porous body 71 is, for example, 1.5 g/cm 3 or more and 3.0 g/cm 3 or less. A gas such as He flowing through the gas introduction path 53 passes through a plurality of holes in the ceramic porous body 71 and is sent to the grooves 14 through the through holes 15 provided in the ceramic dielectric substrate 11 .

セラミック絶縁膜７２は、セラミック多孔体７１とガス導入路５３との間に設けられる。セラミック絶縁膜７２は、セラミック多孔体７１よりも緻密である。セラミック絶縁膜７２の気孔率は、例えば１０％以下である。セラミック絶縁膜７２の密度は、例えば３．０ｇ／ｃｍ３以上４．０ｇ／ｃｍ３以下である。セラミック絶縁膜７２は、セラミック多孔体７１の側面に設けられる。 A ceramic insulating film 72 is provided between the ceramic porous body 71 and the gas introduction path 53 . The ceramic insulating film 72 is denser than the ceramic porous body 71 . The porosity of the ceramic insulating film 72 is, for example, 10% or less. The density of the ceramic insulating film 72 is, for example, 3.0 g/cm 3 or more and 4.0 g/cm 3 or less. A ceramic insulating film 72 is provided on the side surface of the ceramic porous body 71 .

セラミック絶縁膜７２の材料には、例えばＡｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＭｇＯなどが用いられる。セラミック絶縁膜７２の材料には、Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３－ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２、Ａｌ６Ｏ１３Ｓｉ２、ＹＡＧ、ＺｒＳｉＯ４などが用いられてもよい。 Al 2 O 3 , Y 2 O 3 , ZrO 2 , MgO, or the like is used as the material of the ceramic insulating film 72 . Al 2 O 3 —TiO 2 , Al 2 O 3 —MgO, Al 2 O 3 —SiO 2 , Al 6 O 13 Si 2 , YAG, ZrSiO 4 or the like may be used as the material of the ceramic insulating film 72 . .

セラミック絶縁膜７２は、セラミック多孔体７１の側面に溶射によって形成される。溶射とは、コーティング材料を、加熱により溶融または軟化させ、微粒子状にして加速し、セラミック多孔体７１の側面に衝突させて、偏平に潰れた粒子を凝固・堆積させることにより皮膜を形成する方法のことをいう。セラミック絶縁膜７２は、例えばＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）やＣＶＤ、ゾルゲル法、エアロゾルデポジション法などで作製されても良い。セラミック絶縁膜７２として、セラミックを溶射によって形成する場合、膜厚は例えば０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。 The ceramic insulating film 72 is formed on the side surface of the ceramic porous body 71 by thermal spraying. Thermal spraying is a method in which a coating material is melted or softened by heating, turned into fine particles, accelerated, collided with the side surface of the ceramic porous body 71, and flattened particles are solidified and deposited to form a coating. That's what I mean. The ceramic insulating film 72 may be produced by, for example, PVD (Physical Vapor Deposition), CVD, a sol-gel method, an aerosol deposition method, or the like. When the ceramic insulating film 72 is formed by thermal spraying, the film thickness is, for example, 0.05 mm or more and 0.5 mm or less.

セラミック誘電体基板１１の気孔率は、例えば１％以下である。セラミック誘電体基板１１の密度は、例えば４．２ｇ／ｃｍ３である。 The porosity of the ceramic dielectric substrate 11 is, for example, 1% or less. The density of the ceramic dielectric substrate 11 is, for example, 4.2 g/cm 3 .

セラミック誘電体基板１１及び第２多孔質部７０における気孔率は、前述のとおり、走査型電子顕微鏡により測定される。密度は、ＪＩＳ Ｃ ２１４１ ５．４．３に基づいて測定される。 The porosities of the ceramic dielectric substrate 11 and the second porous portion 70 are measured with a scanning electron microscope as described above. Density is measured based on JIS C 2141 5.4.3.

第２多孔質部７０がガス導入路５３の座ぐり部５３ａに嵌合されると、セラミック絶縁膜７２とベースプレート５０とが接する状態になる。すなわち、Ｈｅ等のガスを溝１４に導く貫通孔１５と、金属製のベースプレート５０との間に、絶縁性の高いセラミック多孔体７１及びセラミック絶縁膜７２が介在することになる。このような第２多孔質部７０を用いることで、セラミック多孔体７１のみをガス導入路５３に設ける場合に比べて、高い絶縁性を発揮できるようになる。 When the second porous portion 70 is fitted into the counterbore portion 53a of the gas introduction passage 53, the ceramic insulating film 72 and the base plate 50 are brought into contact with each other. That is, the ceramic porous body 71 and the ceramic insulating film 72 having high insulating properties are interposed between the through hole 15 for guiding gas such as He to the groove 14 and the base plate 50 made of metal. By using the second porous portion 70 as described above, a higher insulating property can be exhibited compared to the case where only the ceramic porous body 71 is provided in the gas introduction path 53 .

また、Ｘ方向またはＹ方向において、第２多孔質部７０の寸法は、第１多孔質部９０の寸法よりも大きくすることができる。この様な第２多孔質部７０を設けることでより高い絶縁耐圧を得ることができるので、アーク放電の発生をより効果的に抑制できる。 Also, the dimension of the second porous portion 70 can be larger than the dimension of the first porous portion 90 in the X direction or the Y direction. By providing such a second porous portion 70, a higher dielectric strength voltage can be obtained, so that the occurrence of arc discharge can be suppressed more effectively.

また、第２多孔質部７０に設けられた複数の孔は、第１多孔質部９０に設けられた複数の孔よりも３次元的に分散し、Ｚ方向に貫通する孔の割合は、第２多孔質部７０よりも第１多孔質部９０の方が多くなるようにすることができる。３次元的に分散した複数の孔を有する第２多孔質部７０を設けることでより高い絶縁耐圧を得ることができるので、アーク放電の発生をより効果的に抑制できる。また、Ｚ方向に貫通する孔の割合が多い第１多孔質部９０を設けることで、ガスの流れの円滑化を図ることができる。 In addition, the plurality of holes provided in the second porous portion 70 are dispersed three-dimensionally more than the plurality of holes provided in the first porous portion 90, and the ratio of the holes penetrating in the Z direction is There may be more first porous portions 90 than second porous portions 70 . By providing the second porous portion 70 having a plurality of three-dimensionally distributed holes, a higher dielectric strength voltage can be obtained, and arc discharge can be more effectively suppressed. Further, by providing the first porous portion 90 having a large proportion of holes penetrating in the Z direction, it is possible to facilitate the flow of gas.

また、Ｚ方向において、第２多孔質部７０の寸法は、第１多孔質部９０の寸法よりも大きくすることができる。この様にすれば、より高い絶縁耐圧を得ることができるので、アーク放電の発生をより効果的に抑制できる。 Also, the dimension of the second porous portion 70 can be larger than the dimension of the first porous portion 90 in the Z direction. By doing so, it is possible to obtain a higher dielectric strength voltage, so that the occurrence of arc discharge can be suppressed more effectively.

また、第２多孔質部７０に設けられた複数の孔の径の平均値は、第１多孔質部９０に設けられた複数の孔の径の平均値よりも大きくすることができる。この様にすれば、孔の径が大きい第２多孔質部７０が設けられているので、ガスの流れの円滑化を図ることができる。また、孔の径が小さい第１多孔質部９０が吸着の対象物側に設けられているので、アーク放電の発生をより効果的に抑制することができる。
また、複数の孔の径のばらつきを小さくすることができるので、アーク放電のより効果的な抑制を図ることができる。 In addition, the average value of the diameters of the plurality of holes provided in the second porous portion 70 can be made larger than the average value of the diameters of the plurality of holes provided in the first porous portion 90 . In this way, since the second porous portion 70 having a large hole diameter is provided, smooth gas flow can be achieved. In addition, since the first porous portion 90 with a small hole diameter is provided on the side of the object to be attracted, the occurrence of arc discharge can be more effectively suppressed.
In addition, since variations in the diameters of the plurality of holes can be reduced, arc discharge can be suppressed more effectively.

図１０は、実施形態に係る静電チャックの第２多孔質部７０を例示する模式的断面図である。
図１０は、セラミック多孔体７１の断面の一部の拡大図である。
セラミック多孔体７１に設けられた複数の孔７１ｐは、セラミック多孔体７１の内部において、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に３次元的に分散されている。言い換えれば、セラミック多孔体７１は、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に広がる３次元的な網状構造である。複数の孔７１ｐは、セラミック多孔体７１において例えばランダムに分散されている。 FIG. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating the second porous portion 70 of the electrostatic chuck according to the embodiment.
FIG. 10 is an enlarged view of a part of the cross section of the ceramic porous body 71. As shown in FIG.
A plurality of holes 71p provided in the ceramic porous body 71 are three-dimensionally dispersed in the X, Y and Z directions inside the ceramic porous body 71 . In other words, the ceramic porous body 71 has a three-dimensional network structure extending in the X, Y and Z directions. The plurality of holes 71p are randomly distributed in the ceramic porous body 71, for example.

複数の孔７１ｐは、３次元的に分散されているため、複数の孔７１ｐの一部は、セラミック多孔体７１の表面にも露出している。そのため、セラミック多孔体７１の表面には細かい凹凸が形成されている。つまり、セラミック多孔体７１の表面は粗い。セラミック多孔体７１の表面粗さによって、セラミック多孔体７１の表面に、溶射膜であるセラミック絶縁膜７２を形成しやすくすることができる。例えば、溶射膜とセラミック多孔体７１との接触が向上する。また、セラミック絶縁膜７２の剥離を抑制することができる。 Since the plurality of holes 71p are three-dimensionally distributed, some of the plurality of holes 71p are also exposed on the surface of the ceramic porous body 71. As shown in FIG. Therefore, fine irregularities are formed on the surface of the ceramic porous body 71 . That is, the surface of the ceramic porous body 71 is rough. The surface roughness of the ceramic porous body 71 can facilitate the formation of the ceramic insulating film 72, which is a sprayed film, on the surface of the ceramic porous body 71. FIG. For example, the contact between the sprayed film and the ceramic porous body 71 is improved. Also, peeling of the ceramic insulating film 72 can be suppressed.

セラミック多孔体７１に設けられた複数の孔７１ｐの径の平均値は、多孔領域９１に設けられた複数の孔９６の径の平均値よりも大きい。孔７１ｐの径は、例えば１０μｍ以上５０μｍ以下である。孔の径が小さい多孔領域９１によって、貫通孔１５に流れるガスの流量を制御（制限）することができる。これにより、セラミック多孔体７１に起因したガス流量のばらつきを抑制することができる。孔７１ｐの径及び孔９６の径の測定は、前述のとおり、走査型電子顕微鏡により行うことができる。 The average diameter of the plurality of holes 71 p provided in the ceramic porous body 71 is larger than the average value of the diameters of the plurality of holes 96 provided in the porous region 91 . The diameter of the hole 71p is, for example, 10 μm or more and 50 μm or less. The flow rate of the gas flowing through the through holes 15 can be controlled (restricted) by the porous region 91 having a small hole diameter. As a result, variations in the gas flow rate caused by the ceramic porous body 71 can be suppressed. The diameter of the hole 71p and the diameter of the hole 96 can be measured with a scanning electron microscope as described above.

図１１は、実施形態に係る別の静電チャックを例示する模式的断面図である。
図１１は、図２（ａ）と同様に、第１多孔質部９０の周辺を例示する。
この例では、セラミック誘電体基板１１に設けられた貫通孔１５には、孔部１５ｂ（第１多孔質部９０と溝１４とを連結する連結孔）が設けられていない。例えば、貫通孔１５の径（Ｘ方向に沿った長さ）は、Ｚ方向において変化せず、略一定である。 FIG. 11 is a schematic cross-sectional view illustrating another electrostatic chuck according to the embodiment;
FIG. 11 illustrates the periphery of the first porous portion 90 similarly to FIG. 2(a).
In this example, the through hole 15 provided in the ceramic dielectric substrate 11 is not provided with the hole portion 15b (connecting hole connecting the first porous portion 90 and the groove 14). For example, the diameter (length along the X direction) of the through hole 15 does not change in the Z direction and is substantially constant.

図１１に示すように、第１多孔質部９０の上面９０Ｕの少なくとも一部は、セラミック誘電体基板１１の第１主面１１ａ側へ露出している。例えば、第１多孔質部９０の上面９０ＵのＺ方向における位置は、溝１４の底のＺ方向における位置と同じである。 As shown in FIG. 11, at least a portion of the upper surface 90U of the first porous portion 90 is exposed to the first major surface 11a side of the ceramic dielectric substrate 11. As shown in FIG. For example, the position of the upper surface 90U of the first porous portion 90 in the Z direction is the same as the position of the bottom of the groove 14 in the Z direction.

このように、第１多孔質部９０を貫通孔１５の略全体に配置してもよい。貫通孔１５に径が小さい連結孔が設けられないため、貫通孔１５に流れるガスの流量を大きくすることができる。また、貫通孔１５の大部分に絶縁性の高い第１多孔質部９０を配置することができ、アーク放電に対する高い耐性を得ることができる。 In this manner, the first porous portion 90 may be arranged substantially over the entire through-hole 15 . Since the through hole 15 is not provided with a connecting hole having a small diameter, the flow rate of the gas flowing through the through hole 15 can be increased. Moreover, the highly insulating first porous portion 90 can be arranged in most of the through hole 15, and high resistance to arc discharge can be obtained.

図１２は、実施形態に係る別の静電チャックを例示する模式的断面図である。
図１２は、図２（ａ）と同様に、第１多孔質部９０の周辺を例示する。
この例では、第１多孔質部９０は、セラミック誘電体基板１１と一体化されていない。 FIG. 12 is a schematic cross-sectional view illustrating another electrostatic chuck according to the embodiment;
FIG. 12 illustrates the periphery of the first porous portion 90, similar to FIG. 2(a).
In this example, first porous portion 90 is not integrated with ceramic dielectric substrate 11 .

第１多孔質部９０とセラミック誘電体基板１１との間には接着部材６１（接着剤）が設けられている。第１多孔質部９０は、セラミック誘電体基板１１に接着部材６１で接着されている。例えば、接着部材６１は、第１多孔質部９０の側面（緻密領域９３の側面９３ｓ）と、貫通孔１５の内壁１５ｗと、の間に設けられる。第１多孔質部９０とセラミック誘電体基板１１は、接していなくてもよい。 An adhesive member 61 (adhesive) is provided between the first porous portion 90 and the ceramic dielectric substrate 11 . The first porous portion 90 is adhered to the ceramic dielectric substrate 11 with an adhesive member 61 . For example, the adhesive member 61 is provided between the side surface of the first porous portion 90 (the side surface 93 s of the dense region 93 ) and the inner wall 15 w of the through hole 15 . The first porous portion 90 and the ceramic dielectric substrate 11 do not have to be in contact with each other.

接着部材６１には、例えば、シリコーン接着剤が用いられる。接着部材６１は、例えば弾性を有する弾性部材である。接着部材６１の弾性率は、例えば、第１多孔質部９０の緻密領域９３の弾性率よりも低く、セラミック誘電体基板１１の弾性率よりも低い。 A silicone adhesive, for example, is used for the adhesive member 61 . The adhesive member 61 is, for example, an elastic member having elasticity. The elastic modulus of the adhesive member 61 is, for example, lower than the elastic modulus of the dense region 93 of the first porous portion 90 and lower than the elastic modulus of the ceramic dielectric substrate 11 .

接着部材６１によって第１多孔質部９０とセラミック誘電体基板１１とが接着される構造においては、接着部材６１を、第１多孔質部９０の熱収縮とセラミック誘電体基板１１の熱収縮との差に対する緩衝材とすることができる。 In the structure in which the first porous portion 90 and the ceramic dielectric substrate 11 are adhered by the adhesive member 61 , the adhesive member 61 is caused by the thermal contraction of the first porous portion 90 and the ceramic dielectric substrate 11 . It can be a buffer against the difference.

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

１１ セラミック誘電体基板、 １１ａ 第１主面、 １１ｂ 第２主面、 １１ｐ 第１基板領域、 １２ 電極、 １３ ドット、 １４ 溝、 １５ 貫通孔、 １５ａ 孔部、 １５ｂ 孔部(第１孔部)、 １５ｃ 孔部（第２孔部）、 １５ｗ 内壁、 ２０ 接続部、 ５０ ベースプレート、 ５０Ｕ 上面、 ５０ａ 上部、 ５０ｂ 下部、 ５１ 入力路、 ５２ 出力路、 ５３ ガス導入路、 ５５ 連通路、 ６０ 接着部、 ７０ 第２多孔質部、 ７０Ｕ 上面、 ７１ セミック多孔体、 ７１ｐ 孔、 ７２ セラミック絶縁膜、 ８０ 吸着保持用電圧、 ９０ 第１多孔質部、 ９０Ｌ 下面、 ９０Ｕ 上面、 ９０ｐ 第１領域、 ９１ 多孔領域、 ９１ｓ 側面、 ９３ 緻密領域、 ９３ｓ 側面、 ９４ 疎部分、 ９４ａ～９４ｇ 第１～第７疎部分、 ９５ 密部分、 ９６ 孔、 ９６ａ～９６ｇ 第１～第７孔、 ９７ 壁部、 １１０ 静電チャック、 Ｗ 対象物、 ＳＰ 空間、 ＲＯＩ１ 評価範囲、 ＲＯＩ２ 評価範囲 11 ceramic dielectric substrate 11a first main surface 11b second main surface 11p first substrate region 12 electrode 13 dot 14 groove 15 through hole 15a hole 15b hole (first hole) . , 70 second porous portion, 70U upper surface, 71 ceramic porous body, 71p hole, 72 ceramic insulating film, 80 voltage for adsorption and holding, 90 first porous portion, 90L lower surface, 90U upper surface, 90p first region, 91 porous area 91s side 93 dense area 93s side 94 sparse portion 94a-94g 1st-7th sparse portion 95 dense portion 96 hole 96a-96g 1st-7th hole 97 wall 110 static electric chuck, W object, SP space, ROI1 evaluation range, ROI2 evaluation range

Claims (12)

吸着の対象物を載置する第１主面と、前記第１主面とは反対側の第２主面と、を有し、前記第１主面と前記第２主面との間に設けられた電極を備えたセラミック誘電体基板と、
前記セラミック誘電体基板を支持し、ガス導入路を有するベースプレートと、
前記ベースプレートと、前記セラミック誘電体基板の前記第１主面と、の間であって、前記ガス導入路と対向する位置に設けられた第１多孔質部と、
前記第１多孔質部と前記ガス導入路との間に設けられた第２多孔質部と、
を備え、
前記ベースプレートから前記セラミック誘電体基板へ向かう第１方向に垂直な平面に投影したときに、前記電極と前記ガス導入路とは重ならず、
前記第１多孔質部は、複数の孔を有する複数の疎部分と、前記疎部分の密度よりも高い密度を有する密部分と、を有し、
前記複数の疎部分のそれぞれは、前記第１方向に延び、
前記密部分は、前記複数の疎部分同士の間に位置し、
前記疎部分は、前記孔と、前記孔との間に設けられた壁部を有し、
前記第１方向に略直交する第２方向において、前記壁部の寸法の最小値は、前記密部分の寸法の最小値よりも小さいことを特徴とする静電チャック。 It has a first main surface on which an object to be sucked is placed and a second main surface opposite to the first main surface, and is provided between the first main surface and the second main surface. a ceramic dielectric substrate with electrodes disposed thereon;
a base plate that supports the ceramic dielectric substrate and has a gas introduction path;
a first porous portion provided between the base plate and the first main surface of the ceramic dielectric substrate and facing the gas introduction path;
a second porous portion provided between the first porous portion and the gas introduction path;
with
when projected onto a plane perpendicular to the first direction from the base plate toward the ceramic dielectric substrate, the electrode and the gas introduction path do not overlap;
The first porous portion has a plurality of sparse portions having a plurality of holes and a dense portion having a density higher than that of the sparse portions,
each of the plurality of sparse portions extends in the first direction;
The dense portion is located between the plurality of sparse portions,
The sparse portion has a wall portion provided between the hole and the hole,
The electrostatic chuck , wherein the minimum dimension of the wall portion is smaller than the minimum dimension of the dense portion in a second direction substantially orthogonal to the first direction . 前記第２方向において、前記複数の疎部分のそれぞれに設けられた前記複数の孔の寸法は、前記密部分の寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の静電チャック。 2. The electrostatic chuck according to claim 1 , wherein dimensions of said plurality of holes provided in said plurality of sparse portions are smaller than dimensions of said dense portion in said second direction. 前記複数の疎部分のそれぞれに設けられた前記複数の孔の縦横比は、３０以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の静電チャック。 3. The electrostatic chuck according to claim 1 , wherein the plurality of holes provided in each of the plurality of sparse portions has an aspect ratio of 30 or more. 前記第２方向において、前記複数の疎部分のそれぞれに設けられた前記複数の孔の寸法は、１マイクロメートル以上２０マイクロメートル以下であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１つに記載の静電チャック。 4. Any one of claims 1 to 3 , wherein the dimensions of the plurality of holes provided in each of the plurality of sparse portions in the second direction are 1 micrometer or more and 20 micrometers or less. The electrostatic chuck described in . 前記第１方向に沿って見たときに、前記複数の孔は、前記疎部分の中心部に位置する第１孔を含み、
前記複数の孔のうち前記第１孔と隣接し前記第１孔を囲む孔の数は、６であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１つに記載の静電チャック。 When viewed along the first direction, the plurality of holes includes a first hole positioned at the center of the sparse portion;
The electrostatic chuck according to any one of claims 1 to 4 , wherein the number of holes adjacent to and surrounding the first hole among the plurality of holes is six. 吸着の対象物を載置する第１主面と、前記第１主面とは反対側の第２主面と、を有し、前記第１主面と前記第２主面との間に設けられた電極を備えたセラミック誘電体基板と、
前記セラミック誘電体基板を支持し、ガス導入路を有するベースプレートと、
前記ベースプレートと、前記セラミック誘電体基板の前記第１主面と、の間であって、前記ガス導入路と対向する位置に設けられた第１多孔質部と、
前記第１多孔質部と前記ガス導入路との間に設けられた第２多孔質部と、
を備え、
前記ベースプレートから前記セラミック誘電体基板へ向かう第１方向に垂直な平面に投影したときに、前記電極と前記ガス導入路とは重ならず、
前記セラミック誘電体基板は、前記第１主面と、前記第１多孔質部との間に位置する第
１孔部を有し、
前記セラミック誘電体基板および前記第１多孔質部の少なくともいずれかは、前記第１孔部と、前記第１多孔質部との間に位置する第２孔部を有し、
前記ベースプレートから前記セラミック誘電体基板へ向かう第１方向と略直交する第２方向において、前記第２孔部の寸法は、前記第１多孔質部の寸法よりも小さく、前記第１孔部の寸法よりも大きいことを特徴とする静電チャック。 It has a first main surface on which an object to be sucked is placed and a second main surface opposite to the first main surface, and is provided between the first main surface and the second main surface. a ceramic dielectric substrate with electrodes disposed thereon;
a base plate that supports the ceramic dielectric substrate and has a gas introduction path;
a first porous portion provided between the base plate and the first main surface of the ceramic dielectric substrate and facing the gas introduction path;
a second porous portion provided between the first porous portion and the gas introduction path;
with
when projected onto a plane perpendicular to the first direction from the base plate toward the ceramic dielectric substrate, the electrode and the gas introduction path do not overlap;
The ceramic dielectric substrate has a first main surface located between the first main surface and the first porous portion.
having one hole,
at least one of the ceramic dielectric substrate and the first porous portion has a second hole located between the first porous portion and the first porous portion;
In a second direction substantially perpendicular to the first direction from the base plate to the ceramic dielectric substrate, the dimension of the second hole is smaller than the dimension of the first porous part, and the dimension of the first hole is An electrostatic chuck that is larger than . 前記ベースプレートは、前記ベースプレートのうち前記セラミック誘電体基板側に設けられた座ぐり部を有し、前記第２多孔質部は前記座ぐり部に設けられており、
前記第１方向に垂直な平面に投影したときに、前記電極と前記座ぐり部とは重ならないことを特徴とする請求項１～６のいずれか１つに記載の静電チャック。 The base plate has a counterbore portion provided on the ceramic dielectric substrate side of the base plate, and the second porous portion is provided in the counterbore portion,
The electrostatic chuck according to any one of claims 1 to 6 , wherein the electrode and the counterbore portion do not overlap when projected onto a plane perpendicular to the first direction. 前記セラミック誘電体基板と前記ベースプレートとの間に設けられた接着部をさらに備え、
前記第１多孔質部は、前記第１主面側の第１上面と、前記第２主面側の第１下面と、を有し、
前記第２多孔質部は、前記第１多孔質部側の第２上面と、前記第２上面の反対側の第２下面と、を有し、
前記第１下面と前記第２上面との間に空間が設けられており、
前記第１方向に対して垂直な方向視において、前記空間と前記接着部とは重なり、
前記第１方向に垂直な平面に投影したときに、前記電極と前記空間とは重ならないことを特徴とする請求項１～７のいずれか１つに記載の静電チャック。 further comprising a bonding portion provided between the ceramic dielectric substrate and the base plate;
The first porous portion has a first upper surface on the first main surface side and a first lower surface on the second main surface side,
The second porous portion has a second upper surface on the first porous portion side and a second lower surface opposite to the second upper surface,
A space is provided between the first lower surface and the second upper surface,
When viewed in a direction perpendicular to the first direction, the space and the bonding portion overlap,
The electrostatic chuck according to any one of claims 1 to 7 , wherein the electrodes and the space do not overlap when projected onto a plane perpendicular to the first direction. 前記第２多孔質部に設けられた複数の孔の径の平均値は、前記第１多孔質部に設けられた前記複数の孔の径の平均値よりも大きいことを特徴とする請求項１～８のいずれか１つに記載の静電チャック。 4. The average value of the diameters of the plurality of pores provided in the second porous portion is larger than the average value of the diameters of the plurality of pores provided in the first porous portion. 9. The electrostatic chuck according to any one of 1 to 8. 前記第１多孔質部に設けられた前記複数の孔の径のばらつきは、前記第２多孔質部に設けられた複数の孔の径のばらつきよりも小さいことを特徴とする請求項１～９のいずれか１つに記載の静電チャック。 10. A variation in diameter of the plurality of holes provided in the first porous portion is smaller than a variation in diameter of the plurality of holes provided in the second porous portion. The electrostatic chuck according to any one of . 前記第２多孔質部に設けられた複数の孔は、前記第１多孔質部に設けられた前記複数の孔よりも３次元的に分散し、
前記第１方向に貫通する孔の割合は、前記第２多孔質部よりも前記第１多孔質部の方が多いことを特徴とする請求項９または１０に記載の静電チャック。 the plurality of holes provided in the second porous portion are dispersed three-dimensionally more than the plurality of holes provided in the first porous portion;
11. The electrostatic chuck according to claim 9 or 10, wherein a ratio of holes penetrating in the first direction is higher in the first porous portion than in the second porous portion. 前記第１多孔質部および前記セラミック誘電体基板は、酸化アルミニウムを主成分として含み、
前記セラミック誘電体基板の前記酸化アルミニウムの純度は、前記第１多孔質部の前記酸化アルミニウムの純度よりも高いことを特徴とする請求項１～１１のいずれか１つに記載の静電チャック。 The first porous portion and the ceramic dielectric substrate contain aluminum oxide as a main component,
The electrostatic chuck according to any one of claims 1 to 11, wherein the purity of the aluminum oxide of the ceramic dielectric substrate is higher than the purity of the aluminum oxide of the first porous portion.
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