(57)【要約】【課題】保持装置の周囲に存在するプラズマから接合部を効果的に保護する。【解決手段】保持装置は、板状部材と、板状部材の熱膨張係数とは異なる熱膨張係数を有するベース部材と、板状部材とベース部材とを接合する接合部とを備え、板状部材の表面上に対象物を保持する装置である。保持装置は、接合部の側面を覆う第１の保護部材を備える。第１の保護部材は、無機物の繊維から構成された第１の不織布であって、接合部の側面に接合された第１の不織布を備える。【選択図】図４
2020027914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に略直交する第１の表面と、前記第１の表面とは反対側の第２の表面と、を有する板状部材と、
第３の表面を有し、前記第３の表面が前記板状部材の前記第２の表面側に位置するように配置され、前記板状部材の熱膨張係数とは異なる熱膨張係数を有するベース部材と、
前記板状部材の前記第２の表面と前記ベース部材の前記第３の表面との間に配置されて前記板状部材と前記ベース部材とを接合する接合部と、
前記接合部の側面を覆う第１の保護部材と、
を備え、前記板状部材の前記第１の表面上に対象物を保持する保持装置において、
前記第１の保護部材は、無機物の繊維から構成された第１の不織布であって、前記接合部の前記側面に接合された第１の不織布を備える、
ことを特徴とする保持装置。
【請求項２】
請求項１に記載の保持装置において、さらに、
前記接合部を前記第１の方向に貫通する第１の孔であって、前記板状部材における前記第１の表面と前記第２の表面とに開口する第２の孔と連通している第１の孔の内周面を覆う第２の保護部材を備え、
前記第２の保護部材は、無機物の繊維から構成された第２の不織布であって、前記接合部の前記第１の孔の前記内周面に接合された第２の不織布を備える、
ことを特徴とする保持装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の保持装置において、
前記第１の不織布は、前記第１の方向において、前記板状部材と前記ベース部材との間に配置されている、
ことを特徴とする保持装置。
【請求項４】
請求項３に記載の保持装置において、
前記接合部は、第１の樹脂材料を含み、
前記第１の不織布における前記接合部の前記側面側の少なくとも一部分に、前記第１の樹脂材料が含浸している、
ことを特徴とする保持装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の保持装置において、
前記接合部は、プラズマにより変色する材料を含む、
ことを特徴とする保持装置。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載の保持装置において、
前記第１の不織布は、前記板状部材の側面より外側に配置されており、
前記第１の保護部材は、さらに、前記接合部の前記側面と前記第１の不織布との間に位置して、前記第１の不織布を前記接合部の前記側面に接合する保護用接合部を備える、
ことを特徴とする保持装置。
【請求項７】
請求項６に記載の保持装置において、
前記保護用接合部は、第２の樹脂材料を含み、
前記第１の不織布における前記接合部の前記側面側の少なくとも一部分に、前記第２の樹脂材料が含浸している、
ことを特徴とする保持装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の保持装置において、
前記保護用接合部は、熱収縮性の樹脂材料を含む、
ことを特徴とする保持装置。
【請求項９】
請求項６から請求項８までのいずれか一項に記載の保持装置において、
前記保護用接合部は、プラズマにより変色する材料を含む、
ことを特徴とする保持装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の保持装置において、
前記第１の不織布の伸びは、８％以上である、
ことを特徴とする保持装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の保持装置において、
前記第１の不織布のヤング率は、１０ＭＰａ以下である、
ことを特徴とする保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示される技術は、対象物を保持する保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体製造装置の真空チャンバー内で半導体ウェハを保持する保持装置として、静電チャックが用いられる。静電チャックは、例えばセラミックス製の板状部材と、例えば金属製のベース部材と、板状部材とベース部材とを接合する接合部と、板状部材の内部に設けられたチャック電極とを備えており、チャック電極に電圧が印加されることにより発生する静電引力を利用して、板状部材の表面（吸着面）にウェハを吸着して保持する。
【０００３】
従来、板状部材とベース部材とを接合する接合部の側面（外周面）に、接合部をプラズマから保護するための保護部材として、エラストマー製のＯリングが配置された構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−２０８５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の構成では、保護部材を構成するＯリングがエラストマー製であるため、プラズマに対する耐久性が十分に高くない。また、上記従来の構成では、保護部材を構成するＯリングが、接合部の側面に接合されておらず、Ｏリングの張力によって接合部の側面に押し付けられているだけであるため、Ｏリングと接合部の側面との間に隙間ができて該隙間にプラズマが入り込むおそれがある。また、上記従来の構成では、保護部材を構成するＯリングの断面が略円形であるため、Ｏリングと接合部の側面との接触面積が小さくなり、Ｏリングによって接合部の側面を効果的に覆うことができず、接合部がプラズマに晒されるおそれがある。以上のことから、上記従来の構成では、保護部材によって、保持装置の周囲に存在するプラズマから接合部を効果的に保護することができない、という課題がある。
【０００６】
なお、このような課題は、静電引力を利用してウェハを保持する静電チャックに限らず、板状部材と、ベース部材と、接合部とを備え、板状部材の表面上に対象物を保持する保持装置一般に共通の課題である。
【０００７】
本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。
【０００９】
（１）本明細書に開示される保持装置は、第１の方向に略直交する第１の表面と、前記第１の表面とは反対側の第２の表面と、を有する板状部材と、第３の表面を有し、前記第３の表面が前記板状部材の前記第２の表面側に位置するように配置され、前記板状部材の熱膨張係数とは異なる熱膨張係数を有するベース部材と、前記板状部材の前記第２の表面と前記ベース部材の前記第３の表面との間に配置されて前記板状部材と前記ベース部材とを接合する接合部と、前記接合部の側面を覆う第１の保護部材と、を備え、前記板状部材の前記第１の表面上に対象物を保持する保持装置において、前記第１の保護部材は、無機物の繊維から構成された第１の不織布であって、前記接合部の前記側面に接合された第１の不織布を備える。本保持装置では、接合部の側面を覆う第１の保護部材が、無機物の繊維から構成された第１の不織布を備える。無機物の繊維から構成された第１の不織布は、エラストマー製のＯリングと比較して、プラズマに対する高い耐久性を有する。また、無機物の繊維から構成された第１の不織布は、高い柔軟性を有するため、接合部の側面を覆うような形状に曲げることができると共に、板状部材とベース部材との間の熱膨張差に起因する応力が大きくなりやすい接合部の側面付近に配置することができる。この点に関し、例えばセラミックス焼結体の板は、第１の不織布と同様にプラズマに対する高い耐久性を有するが、柔軟性が低いために、接合部の側面を覆うような形状に曲げることができず、また、板状部材とベース部材との間の熱膨張差に起因する応力が大きくなりやすい接合部の側面付近に配置することもできない。また、第１の不織布は、布状部材であるため、略円形断面のＯリングを用いる場合と比較して、接合部の側面を効果的に覆うことができる。また、本保持装置では、第１の保護部材を構成する第１の不織布が、接合部の側面に接合されているため、第１の不織布と接合部の側面との間に、プラズマが入り込む隙間が形成されることを抑制することができる。以上のことから、本保持装置によれば、第１の不織布を備える第１の保護部材によって、保持装置の周囲に存在するプラズマから接合部を効果的に保護することができる。
【００１０】
（２）上記保持装置において、さらに、前記接合部を前記第１の方向に貫通する第１の孔であって、前記板状部材における前記第１の表面と前記第２の表面とに開口する第２の孔と連通している第１の孔の内周面を覆う第２の保護部材を備え、前記第２の保護部材は、無機物の繊維から構成された第２の不織布であって、前記接合部の前記第１の孔の前記内周面に接合された第２の不織布を備える構成としてもよい。無機物の繊維から構成された第２の不織布は、プラズマに対する高い耐久性を有する。また、無機物の繊維から構成された第２の不織布は、高い柔軟性を有するため、接合部の孔の内周面を覆うような形状に曲げることができる。また、第２の不織布は、布状部材であるため、接合部の孔の内周面を効果的に覆うことができる。また、第２の不織布は、接合部の孔の内周面に接合されているため、第２の不織布と接合部の孔の内周面との間に、プラズマが入り込む隙間が形成されることを抑制することができる。以上のことから、本保持装置によれば、第２の不織布を備える第２の保護部材によって、接合部の孔に入り込んだプラズマから接合部を効果的に保護することができる。
【００１１】
（３）上記保持装置において、前記第１の不織布は、前記第１の方向において、前記板状部材と前記ベース部材との間に配置されている構成としてもよい。本保持装置によれば、第１の不織布を備える第１の保護部材によって、接合部がプラズマに晒されることを効果的に抑制することができ、保持装置の周囲に存在するプラズマから接合部を効果的に保護することができる。また、第１の不織布は十分な柔軟性を有するため、第１の不織布を板状部材とベース部材との間に配置しても、第１の不織布の反力によって板状部材とベース部材との接合が阻害されることを抑制することができる。
【００１２】
（４）上記保持装置において、前記接合部は、第１の樹脂材料を含み、前記第１の不織布における前記接合部の前記側面側の少なくとも一部分に、前記第１の樹脂材料が含浸している構成としてもよい。本保持装置によれば、第１の不織布の少なくとも一部分に含浸した樹脂材料の存在により、第１の不織布を備える第１の保護部材を接合部の側面に良好に密着させることができ、保持装置の周囲に存在するプラズマから接合部をさらに効果的に保護することができる。
【００１３】
（５）上記保持装置において、前記接合部は、プラズマにより変色する材料を含む構成としてもよい。本保持装置によれば、プラズマの影響による接合部の劣化度合いを容易に検知することができる。
【００１４】
（６）上記保持装置において、前記第１の不織布は、前記板状部材の側面より外側に配置されており、前記第１の保護部材は、さらに、前記接合部の前記側面と前記第１の不織布との間に位置して、前記第１の不織布を前記接合部の前記側面に接合する保護用接合部を備える構成としてもよい。本保持装置によれば、第１の不織布が板状部材の側面より外側に配置されているため、板状部材とベース部材との間の接合性に影響を及ぼすことなく、第１の不織布を備える第１の保護部材によって、保持装置の周囲に存在するプラズマから接合部を保護することができる。
【００１５】
（７）上記保持装置において、前記保護用接合部は、第２の樹脂材料を含み、前記第１の不織布における前記接合部の前記側面側の少なくとも一部分に、前記第２の樹脂材料が含浸している構成としてもよい。本保持装置によれば、第１の不織布の少なくとも一部分に含浸した樹脂材料の存在により、第１の不織布を備える第１の保護部材を接合部の側面に良好に密着させることができ、保持装置の周囲に存在するプラズマから接合部をさらに効果的に保護することができる。
【００１６】
（８）上記保持装置において、前記保護用接合部は、熱収縮性の樹脂材料を含む構成としてもよい。本保持装置によれば、熱によって保護用接合部が収縮することにより、第１の不織布を備える第１の保護部材を接合部の側面にさらに良好に密着させることができ、保持装置の周囲に存在するプラズマから接合部を極めて効果的に保護することができる。
【００１７】
（９）上記保持装置において、前記保護用接合部は、プラズマにより変色する材料を含む構成としてもよい。本保持装置によれば、プラズマの影響による保護用接合部の劣化度合いを容易に検知することができる。
【００１８】
（１０）上記保持装置において、前記第１の不織布の伸びは、８％以上である構成としてもよい。本保持装置によれば、第１の不織布がある程度以上の伸びやすさを有するため、板状部材とベース部材との間の熱膨張差による応力によって、第１の不織布を備える第１の保護部材が接合部の側面から剥離することを抑制することができ、長期間にわたって、保持装置の周囲に存在するプラズマから接合部を効果的に保護することができる。
【００１９】
（１１）上記保持装置において、前記第１の不織布のヤング率は、１０ＭＰａ以下である構成としてもよい。本保持装置によれば、第１の不織布がある程度以上の柔軟性を有するため、板状部材とベース部材との間の熱膨張差による応力によって、第１の不織布を備える第１の保護部材が接合部の側面から剥離することを抑制することができ、長期間にわたって、保持装置の周囲に存在するプラズマから接合部を効果的に保護することができる。
【００２０】
なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、保持装置、静電チャック、真空チャック、それらの製造方法等の形態で実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態における静電チャック１００の外観構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】第１実施形態における静電チャック１００のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図である。
【図３】第１実施形態における静電チャック１００のＸＹ断面構成を概略的に示す説明図である。
【図４】接合部３０の側面３１の周辺の詳細構成を示す説明図である。
【図５】接合部３０に形成された孔３６の内周面３２の周辺の詳細構成を示す説明図である。
【図６】接合部３０および側面保護部材１１０にひずみが発生した状態を示す説明図である。
【図７】第２実施形態の静電チャック１００ａのＸＺ断面構成を概略的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．静電チャック１００の構成：
図１は、第１実施形態における静電チャック１００の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図２は、第１実施形態における静電チャック１００のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図であり、図３は、第１実施形態における静電チャック１００のＸＹ断面構成を概略的に示す説明図である。図３には、図２のＩＩＩ−ＩＩＩの位置における静電チャック１００のＸＹ断面構成が示されている。各図には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Ｚ軸正方向を上方向といい、Ｚ軸負方向を下方向というものとするが、静電チャック１００は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。
【００２３】
静電チャック１００は、対象物（例えば半導体ウェハＷ）を静電引力により吸着して保持する装置であり、例えば半導体製造装置の真空チャンバー内でウェハＷを固定するために使用される。静電チャック１００は、所定の配列方向（本実施形態では上下方向（Ｚ軸方向））に並べて配置された板状部材１０およびベース部材２０を備える。板状部材１０とベース部材２０とは、板状部材１０の下面Ｓ２（図２参照）とベース部材２０の上面Ｓ３とが、後述する接合部３０を挟んで上記配列方向に対向するように配置される。すなわち、ベース部材２０は、ベース部材２０の上面Ｓ３が板状部材１０の下面Ｓ２側に位置するように配置される。
【００２４】
板状部材１０は、上述した配列方向（Ｚ軸方向）に略直交する略円形平面状の上面（以下、「吸着面」という）Ｓ１を有する部材であり、例えばセラミックス（例えば、アルミナや窒化アルミニウム等）により形成されている。板状部材１０の直径は例えば５０ｍｍ〜５００ｍｍ程度（通常は２００ｍｍ〜３５０ｍｍ程度）であり、板状部材１０の厚さは例えば１ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。板状部材１０の吸着面Ｓ１は、特許請求の範囲における第１の表面に相当し、板状部材１０の下面Ｓ２は、特許請求の範囲における第２の表面に相当し、Ｚ軸方向は、特許請求の範囲における第１の方向に相当する。また、本明細書では、Ｚ軸方向に直交する方向を「面方向」という。
【００２５】
図２に示すように、板状部材１０の内部には、導電性材料（例えば、タングステン、モリブデン、白金等）により形成されたチャック電極４０が配置されている。Ｚ軸方向視でのチャック電極４０の形状は、例えば略円形である。チャック電極４０に電源（図示せず）から電圧が印加されると、静電引力が発生し、この静電引力によってウェハＷが板状部材１０の吸着面Ｓ１に吸着固定される。
【００２６】
板状部材１０の内部には、また、導電性材料（例えば、タングステン、モリブデン、白金等）を含む抵抗発熱体により構成されたヒータ電極５０が配置されている。ヒータ電極５０に電源（図示せず）から電圧が印加されると、ヒータ電極５０が発熱することによって板状部材１０が温められ、板状部材１０の吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷが温められる。これにより、ウェハＷの温度分布の制御が実現される。
【００２７】
ベース部材２０は、例えば板状部材１０と同径の、または、板状部材１０より径が大きい円形平面の板状部材であり、例えば金属（アルミニウムやアルミニウム合金等）により形成されている。ベース部材２０の熱膨張係数（熱膨張率）は、板状部材１０の熱膨張係数とは異なる。例えば、ベース部材２０は、金属により形成され、板状部材１０は、セラミックスにより形成されている。この場合には、ベース部材２０の熱膨張係数は、板状部材１０の熱膨張係数より大きい。本実施形態では、ベース部材２０の上面Ｓ３に段差が形成されており、ベース部材２０における外周側の部分（以下、「外側部ＯＰ」という）の上面Ｓ３の位置が、ベース部材２０における外側部ＯＰの内側に隣接する部分（以下、「内側部ＩＰ」という）の上面Ｓ３の位置より、下側となっている。なお、本実施形態では、Ｚ軸方向視で、ベース部材２０の外側部ＯＰと内側部ＩＰとの境界の位置は、板状部材１０の側面１１の位置と略一致している。ベース部材２０の直径は例えば２２０ｍｍ〜５５０ｍｍ程度（通常は２２０ｍｍ〜３５０ｍｍ）であり、ベース部材２０の厚さは例えば２０ｍｍ〜４０ｍｍ程度である。ベース部材２０の上面Ｓ３は、特許請求の範囲における第３の表面に相当する。
【００２８】
ベース部材２０は、板状部材１０の下面Ｓ２とベース部材２０の上面Ｓ３との間に配置された接合部３０によって、板状部材１０に接合されている。接合部３０の厚さは、例えば０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度である。接合部３０は、樹脂材料（接着材料）を含んでいる。本実施形態では、接合部３０は、樹脂材料を主成分として含んでいる。なお、本明細書において、主成分とは、体積含有率が５０ｖｏｌ％より大きい成分を意味する。接合部３０に含まれる樹脂材料としては、シリコーン樹脂やフッ素樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の種々の樹脂材料を用いることができるが、耐熱性が高く、かつ、柔軟な樹脂材料であるシリコーン樹脂やフッ素樹脂を用いることが好ましい。接合部３０は、これらの樹脂材料を、弾性変形でき、かつ、永久ひずみが残らない範囲で含むことが好ましい。そのようにすれば、温度の変化によって各部材が伸縮しても、接合部３０に永久ひずみによる皺や弛み等が生じることを抑制することができる。また、接合部３０は、樹脂材料に加えて、例えばセラミックスの充填材（フィラー）を含んでいてもよい。接合部３０の周辺の構成については、後に詳述する。
【００２９】
ベース部材２０の内部には冷媒流路２１が形成されている。冷媒流路２１に冷媒（例えば、フッ素系不活性液体や水等）が流されると、ベース部材２０が冷却され、接合部３０を介したベース部材２０と板状部材１０との間の伝熱（熱引き）により板状部材１０が冷却され、板状部材１０の吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷが冷却される。これにより、ウェハＷの温度分布の制御が実現される。
【００３０】
また、図２に示すように、静電チャック１００には、ベース部材２０の下面Ｓ４から板状部材１０の吸着面Ｓ１にわたって上下方向に延びるピン挿通孔１４０が形成されている。すなわち、ピン挿通孔１４０は、ベース部材２０をＺ軸方向に貫通する孔２６と、接合部３０をＺ軸方向に貫通する孔３６と、板状部材１０をＺ軸方向に貫通する孔１６とが互いに連通した一体の孔である。ピン挿通孔１４０は、板状部材１０の吸着面Ｓ１上に保持されたウェハＷを押し上げて吸着面Ｓ１から離間させるためのリフトピン（図示せず）を挿通するための孔である。接合部３０に形成された孔３６は、特許請求の範囲における第１の孔に相当し、板状部材１０に形成された孔１６は、特許請求の範囲における第２の孔に相当する。
【００３１】
また、図２に示すように、静電チャック１００は、板状部材１０とウェハＷとの間の伝熱性を高めてウェハＷの温度分布の制御性をさらに高めるため、板状部材１０の吸着面Ｓ１とウェハＷの表面との間に存在する空間に不活性ガス（例えば、ヘリウムガス）を供給する構成を備えている。すなわち、静電チャック１００には、ベース部材２０の下面Ｓ４から接合部３０の上面にわたって上下方向に延びる第１のガス流路孔１３１と、第１のガス流路孔１３１に連通すると共に板状部材１０の吸着面Ｓ１に開口する第２のガス流路孔１３２とが形成されている。第１のガス流路孔１３１は、ベース部材２０をＺ軸方向に貫通する孔２５と、接合部３０をＺ軸方向に貫通する孔３５とが互いに連通した一体の孔である。また、第２のガス流路孔１３２の下端部は、径が拡大された拡径部１３４となっており、拡径部１３４内には、通気性を有する充填部材（通気性プラグ）１６０が充填されている。また、板状部材１０の内部には、第２のガス流路孔１３２と連通すると共に面方向に環状に延びる横流路１３３が形成されている。ヘリウムガス源（図示しない）から供給されたヘリウムガスが、第１のガス流路孔１３１内に流入すると、流入したヘリウムガスは、第１のガス流路孔１３１から拡径部１３４内に充填された通気性を有する充填部材１６０の内部を通過して板状部材１０の内部の第２のガス流路孔１３２内に流入し、横流路１３３を介して面方向に流れつつ、吸着面Ｓ１に形成されたガス噴出孔から噴出する。このようにして、吸着面Ｓ１とウェハＷの表面との間に存在する空間に、ヘリウムガスが供給される。接合部３０に形成された孔３５は、特許請求の範囲における第１の孔に相当し、板状部材１０に形成された第２のガス流路孔１３２は、特許請求の範囲における第２の孔に相当する。
【００３２】
Ａ−２．接合部３０の周辺の詳細構成：
Ａ−２−１．接合部３０の側面３１の周辺の詳細構成：
次に、接合部３０の側面（外周面）３１の周辺の詳細構成について説明する。図４は、接合部３０の側面３１の周辺の詳細構成を示す説明図である。図４には、図２のＸ１部のＸＺ断面構成が拡大して示されている。図４に示すように、本実施形態では、Ｚ軸方向視で、接合部３０の側面３１の位置は、板状部材１０の側面１１の位置、および、ベース部材２０の内側部ＩＰの側面２２の位置と略一致している。
【００３３】
図１から図４に示すように、本実施形態の静電チャック１００は、接合部３０の側面３１を覆う側面保護部材１１０を備える。側面保護部材１１０は、接合部３０の全周にわたって側面３１を覆うために、Ｚ軸方向視で環状となっている。側面保護部材１１０は、特許請求の範囲における第１の保護部材に相当する。
【００３４】
図４に示すように、側面保護部材１１０は、側面保護用不織布１１１と、側面保護用接合部１１８とから構成されている。側面保護用不織布１１１は、特許請求の範囲における第１の不織布に相当し、側面保護用接合部１１８は、特許請求の範囲における保護用接合部に相当する。
【００３５】
側面保護用不織布１１１は、無機物の繊維から構成された不織布である。ここで、不織布とは、繊維を機械的・化学的・熱的に処理することによって接合して作られた布である。また、繊維とは、細い糸状の物体であり、より詳細には、平均径（略円形断面の場合は直径）に対する平均長さの比（アスペクト比）が１０以上の物体である。側面保護用不織布１１１を構成する繊維の径は、例えば、２μｍ以上、０．２ｍｍ以下であることが好ましく、該繊維の長さは、例えば、２０μｍ以上、１０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３６】
また、側面保護用不織布１１１を構成する無機物の繊維としては、アルミナ、ジルコニア、イットリア、窒化アルミ等のセラミックス繊維、ガラス繊維、金属繊維、カーボン類（カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、グラフェン、グラファイト等）の繊維、ロックウール（二酸化ケイ素と酸化カルシウムからなる人造鉱物繊維）等を用いることができる。この中で、耐プラズマ性に優れ、かつ、揮散・脱離した際にウェハＷや半導体製造装置、プラズマ等への影響が小さいセラミックス繊維を用いることが好ましい。
【００３７】
また、側面保護用不織布１１１の厚さ（図４における左右方向の大きさ）と繊維密度とは、側面保護用不織布１１１を厚さ方向に直線的に貫通する貫通孔が無い状態（すなわち開口率が０％である状態）になるように設定されることが好ましい。すなわち、側面保護用不織布１１１の厚さが薄ければ側面保護用不織布１１１の繊維密度が高いことが好ましく、側面保護用不織布１１１の繊維密度が低ければ側面保護用不織布１１１の厚さが厚いことが好ましい。これは、プラズマ中で分子（イオン）等が散乱で妨害されることなく進むことのできる平均距離（平均自由行程）は、エッチング加工を行う圧力３Ｐａ〜３０Ｐａの下では０．１ｍｍ〜１０ｍｍと比較的長いため、側面保護用不織布１１１に上記のような貫通孔が存在すると、接合部３０に直接分子が届き、接合部３０を劣化させてしまうためである。側面保護用不織布１１１の厚さは、例えば、０．１ｍｍ以上、１ｍｍ以下であることが好ましく、側面保護用不織布１１１の繊維密度は、不織布のかさ密度と緻密体すなわち気孔率０％の場合の密度との比較で、例えば、２％以上、３０％以下であることが好ましい。
【００３８】
本実施形態では、側面保護用不織布１１１は、板状部材１０の側面（外周面）１１より外側に配置されている。上述したように、本実施形態では、Ｚ軸方向視で、板状部材１０の側面１１の位置は、接合部３０の側面３１の位置、および、ベース部材２０の内側部ＩＰの側面２２の位置と略一致しているため、側面保護用不織布１１１は、接合部３０の側面３１、および、ベース部材２０の内側部ＩＰの側面２２より外側に配置されている。また、本実施形態では、側面保護用不織布１１１の長さ（図４における上下方向の大きさ）は、接合部３０の厚さより大きい。すなわち、面方向視で、側面保護用不織布１１１は、接合部３０の側面３１に加えて、板状部材１０の側面１１における接合部３０に隣接する一部分と、ベース部材２０の内側部ＩＰの側面２２における接合部３０に隣接する一部分とに重なっている。
【００３９】
側面保護用接合部１１８は、接合部３０の側面３１と側面保護用不織布１１１との間に位置して、側面保護用不織布１１１を接合部３０の側面３１に接合している。側面保護用接合部１１８の厚さ（図４における左右方向の大きさ）は、例えば、０．１ｍｍ以上、１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４０】
側面保護用接合部１１８は、樹脂材料（接着材料）を含んでいる。本実施形態では、側面保護用接合部１１８は、樹脂材料を主成分として含んでいる。側面保護用接合部１１８に含まれる樹脂材料としては、接合部３０に含まれる樹脂材料と同様に、シリコーン樹脂やフッ素樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の種々の樹脂材料を用いることができるが、耐熱性が高く、かつ、柔軟な樹脂材料であるシリコーン樹脂やフッ素樹脂を用いることが好ましい。また、側面保護用接合部１１８に含まれる樹脂材料は、熱収縮性の樹脂材料であってもよい。熱収縮性の樹脂材料としては、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂））、ＦＥＰ（パーフルオロエチレンプロペンコポリマー（四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合樹脂））、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン（四フッ化エチレン樹脂））等が挙げられる。熱収縮性の樹脂は、架橋樹脂の形状記憶特性により、加熱することで径方向に収縮する材料であり、押出成形、電子線照射、加熱・膨張、冷却の４工程により製造される。押出成形工程で樹脂をチューブ状に成形し、電子線照射工程でチューブを架橋し、加熱・膨張工程で架橋したチューブを加熱して軟化させ、内圧を加える等の方法で径方向に拡大し、冷却工程で、冷却し形状を固定することで製造する。電子線照射工程で架橋された形状が記憶されるため、使用時に再び加熱し軟らかくすることで、電子線照射工程後の直径まで収縮する。熱収縮性の樹脂として使用できる材料は、上記フッ素樹脂の他に、シリコーン樹脂、ポリオレフィン樹脂等もある。側面保護用接合部１１８に含まれる樹脂材料は、特許請求の範囲における第２の樹脂材料に相当する。
【００４１】
また、側面保護用接合部１１８は、樹脂材料に加えて、熱伝導率やヤング率の制御のために例えばセラミックスの充填材（フィラー）を含んでいてもよい。セラミックスの充填材としては、例えば、アルミナ、シリカ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等が挙げられる。また、側面保護用接合部１１８は、樹脂材料に加えて、プラズマにより変色する材料を含んでいてもよい。プラズマにより変色する無機材料としては、例えば、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｖ、Ｃｅ、ＴｅおよびＢｉからなる群から選択される少なくとも一種の元素を含む平均粒子径が５０μｍ以下の金属酸化物微粒子が挙げられ、より具体的には、酸化モリブデン微粒子（ＩＶ）、酸化モリブデン微粒子（ＶＩ）、酸化タングステン微粒子（ＶＩ）、酸化スズ微粒子（ＩＶ）、酸化バナジウム微粒子（ＩＩ）、酸化バナジウム微粒子（ＩＩＩ）、酸化バナジウム微粒子（ＩＶ）、酸化バナジウム微粒子（Ｖ）、酸化セリウム微粒子（ＩＶ）、酸化テルル微粒子（ＩＶ）、酸化ビスマス微粒子（ＩＩＩ）、炭酸酸化ビスマス微粒子（ＩＩＩ）及び酸化硫酸バナジウム微粒子（ＩＶ）等が挙げられる。プラズマにより変色する有機材料としては、例えば、アントラキノン系色素、メチン系色素、アゾ系色素、フタロシアニン系色素、トリフェニルメタン系色素およびキサンテン系色素等が挙げられる。含有量は、着色剤の種類や色相等に応じて適宜決定できるが、一般的には、組成物中の０．０５〜５重量％程度、特に０．１〜１重量％とすることが好ましい。
【００４２】
本実施形態では、側面保護用接合部１１８は、側面保護用不織布１１１における接合部３０の側面３１に対向する側の表面の全体に配置されている。また、側面保護用接合部１１８は、接合部３０の側面３１に加えて、板状部材１０の側面１１における接合部３０に隣接する一部分と、ベース部材２０の内側部ＩＰの側面２２における接合部３０に隣接する一部分とを覆うように形成されている。また、本実施形態では、側面保護用不織布１１１における接合部３０の側面３１側の一部分Ｐ１に、側面保護用接合部１１８に含まれる樹脂材料と同種の樹脂材料が含浸している。
【００４３】
Ａ−２−２．接合部３０に形成された孔３５，３６の内周面の周辺の詳細構成：
次に、接合部３０に形成された孔３５，３６の内周面の周辺の詳細構成について説明する。以下、代表として、接合部３０に形成された孔３５，３６のうち、孔３６の内周面の周辺の詳細構成を説明する。接合部３０に形成された他の孔３５の内周面の周辺の構成も同様である。図５は、接合部３０に形成された孔３６の内周面３２の周辺の詳細構成を示す説明図である。図５には、図２のＸ２部のＸＺ断面構成が拡大して示されている。
【００４４】
図２および図５に示すように、本実施形態の静電チャック１００は、接合部３０に形成された孔３６の内周面３２を覆う内周面保護部材１２０を備える。内周面保護部材１２０は、孔３６の全周にわたって内周面３２を覆うために、Ｚ軸方向視で環状となっている。内周面保護部材１２０は、特許請求の範囲における第２の保護部材に相当する。なお、図３では、接合部３０に形成された孔３５，３６や、該孔３５，３６の内周面を覆う内周面保護部材１２０の図示を省略している。
【００４５】
図５に示すように、内周面保護部材１２０は、内周面保護用不織布１２２と、内周面保護用接合部１２８とから構成されている。内周面保護用不織布１２２は、特許請求の範囲における第２の不織布に相当する。
【００４６】
内周面保護用不織布１２２は、上述した側面保護用不織布１１１と同様に、無機物の繊維から構成された不織布である。内周面保護用不織布１２２を構成する無機物の繊維としては、側面保護用不織布１１１を構成する無機物の繊維と同様の繊維を用いることができる。側面保護用不織布１１１を構成する繊維と同様に、内周面保護用不織布１２２を構成する繊維の径は、例えば、２μｍ以上、０．２ｍｍ以下であることが好ましく、該繊維の長さは、例えば、２０μｍ以上、１０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４７】
また、側面保護用不織布１１１と同様に、内周面保護用不織布１２２の厚さと繊維密度とは、内周面保護用不織布１２２を厚さ方向に直線的に貫通する貫通孔が無い状態（すなわち開口率が０％である状態）になるように設定されることが好ましい。側面保護用不織布１１１と同様に、内周面保護用不織布１２２の厚さは、例えば、０．１ｍｍ以上、１ｍｍ以下であることが好ましく、内周面保護用不織布１２２の繊維密度は、不織布のかさ密度と緻密体すなわち気孔率０％の場合の密度との比較で、例えば、２％以上、３０％以下であることが好ましい。
【００４８】
本実施形態では、内周面保護用不織布１２２の長さ（図５における上下方向の大きさ）は、接合部３０の厚さより大きい。すなわち、面方向視で、内周面保護用不織布１２２は、接合部３０の孔３６の内周面３２に加えて、板状部材１０の孔（ピン挿通孔１４０を構成する孔）の内周面における接合部３０に隣接する一部分と、ベース部材２０の孔（ピン挿通孔１４０を構成する孔）の内周面における接合部３０に隣接する一部分とに重なっている。
【００４９】
内周面保護用接合部１２８は、接合部３０の孔３６の内周面３２と内周面保護用不織布１２２との間に位置して、内周面保護用不織布１２２を接合部３０の孔３６の内周面３２に接合している。側面保護用接合部１１８と同様に、内周面保護用接合部１２８の厚さ（図５における左右方向の大きさ）は、例えば、０．１ｍｍ以上、１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００５０】
内周面保護用接合部１２８は、樹脂材料（接着材料）を含んでいる。本実施形態では、内周面保護用接合部１２８は、樹脂材料を主成分として含んでいる。内周面保護用接合部１２８に含まれる樹脂材料としては、側面保護用接合部１１８に含まれる樹脂材料と同様に、シリコーン樹脂やフッ素樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の種々の樹脂材料を用いることができるが、耐熱性が高く、かつ、柔軟な樹脂材料であるシリコーン樹脂やフッ素樹脂を用いることが好ましい。また、内周面保護用接合部１２８は、側面保護用接合部１１８と同様に、樹脂材料に加えて、例えばセラミックスの充填材（フィラー）や、プラズマにより変色する材料を含んでいてもよい。
【００５１】
本実施形態では、内周面保護用接合部１２８は、内周面保護用不織布１２２における接合部３０の孔３６の内周面３２に対向する側の表面の全体に配置されている。また、内周面保護用接合部１２８は、接合部３０の孔３６の内周面３２に加えて、板状部材１０の孔（ピン挿通孔１４０を構成する孔）の内周面における接合部３０に隣接する一部分と、ベース部材２０の孔（ピン挿通孔１４０を構成する孔）の内周面における接合部３０に隣接する一部分とを覆うように形成されている。また、本実施形態では、内周面保護用不織布１２２における接合部３０の孔３６の内周面３２側の一部分Ｐ２に、内周面保護用接合部１２８に含まれる樹脂材料と同種の樹脂材料が含浸している。
【００５２】
Ａ−２−３．側面保護用不織布１１１および内周面保護用不織布１２２の物性：
本実施形態の静電チャック１００に用いられる側面保護用不織布１１１および内周面保護用不織布１２２の伸びは、８％以上である。すなわち、側面保護用不織布１１１および内周面保護用不織布１２２は、ある程度以上の伸びやすさを有する。
【００５３】
これらの不織布の伸びは、公知の特定方法（例えば、下記のように、公知の引張試験機（例えば、島津製作所製のオートグラフＡＧ−ＩＳ）による引張試験を行う方法）を用いて特定することができる。試験片は、シート状に成形し、材料に応じて加熱・硬化した後、所定の大きさに切り出すことにより作製することができる。試験片の大きさは、例えば、幅１０ｍｍ×長さ７０ｍｍである。試験片の両端の長さ２０ｍｍの部分を治具で保持し、中間の長さ３０ｍｍの部分を初期のサンプル長Ｌ０とする。試験片が破断するまで、例えば５０ｍｍ／分の速度で引っ張りながら、移動距離とその時の荷重とを測定する。荷重を、試験前の試験片の断面積（幅×厚さ）で除すことにより、引張応力を算出する。引張応力が最大となったときのサンプル長Ｌ１と初期のサンプル長Ｌ０とから、以下の式によって伸びを算出することができる。なお、試験片の形状は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１：２０１０で定められたダンベル形状としてもよい。
伸び（％）＝｛（Ｌ１−L０）／L０｝×１００
【００５４】
また、被着体に接合済みの接合材料の伸びを測定する場合には、ナイフ等を用いて被着体から接合材料をそぎ落とし、例えば上記と同じ幅１０ｍｍ×長さ７０ｍｍに切り出して試験片を作製し、上記と同様の方法で伸びを算出することができる。
【００５５】
また、本実施形態の静電チャック１００に用いられる側面保護用不織布１１１および内周面保護用不織布１２２のヤング率は、１０ＭＰａ以下である。すなわち、側面保護用不織布１１１および内周面保護用不織布１２２は、ある程度以上の柔軟性を有する。
【００５６】
これらの不織布のヤング率は、公知の特定方法（例えば、下記のように、公知の引張試験機（例えば、島津製作所製のオートグラフＡＧ−ＩＳ）による引張試験を行う方法）を用いて特定することができる。試験片は、シート状に成形し、材料に応じて加熱・硬化した後、所定の大きさに切り出すことにより作製することができる。試験片の大きさは、例えば、幅１０ｍｍ×長さ７０ｍｍである。試験片の両端の長さ２０ｍｍの部分を治具で保持し、中間の長さ３０ｍｍの部分をサンプル長とする。試験片が破断するまで、例えば５０ｍｍ／分の速度で引っ張りながら、移動距離とその時の荷重とを測定する。荷重を、試験前の試験片の断面積（幅×厚さ）で除すことにより、引張応力を算出し、試験中のサンプル長さをＬ２として、ひずみを次の式で算出する。
ひずみ（％）＝｛（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ０｝×１００
引張応力−ひずみ線図の原点付近の傾きからヤング率（弾性率）を算出する。なお、試験片の形状は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１：２０１０で定められたダンベル形状としてもよい。
【００５７】
また、被着体に接合済みの接合材料のヤング率を測定する場合には、ナイフ等を用いて被着体から接合材料をそぎ落とし、例えば上記と同じ幅１０ｍｍ×長さ７０ｍｍに切り出して試験片を作製し、上記と同様の方法でヤング率を算出することができる。
【００５８】
Ａ−３．静電チャック１００の製造方法：
本実施形態の静電チャック１００の製造方法は、例えば以下の通りである。まず、公知の方法により、板状部材１０を作製する。例えば、セラミックスグリーンシートを複数枚作製し、所定のセラミックスグリーンシートに所定の加工を行う。所定の加工としては、例えば、チャック電極４０やヒータ電極５０等の形成のためのメタライズペーストの印刷、各種ビアの形成のための孔空けおよびメタライズペーストの充填等が挙げられる。これらのセラミックスグリーンシートを積層して熱圧着し、切断等の加工を行うことにより、セラミックスグリーンシートの積層体を作製する。作製されたセラミックスグリーンシートの積層体を焼成することにより、セラミックス焼成体である板状部材１０を作製する。また、公知の方法により、ベース部材２０を作製する。
【００５９】
また、接合部３０を形成するためのシート状接着剤を作製する。具体的には、液状の樹脂材料に充填材を加えて作製したペーストを、例えば離型シート上に膜状に塗布した後、所定の硬化処理によって半硬化させることにより、シート状接着剤を作製する。作製されたシート状接着剤に対して、例えば打ち抜き加工を行うことにより、シート状接着剤の形状を所望の形状（例えば、略円形）にする。
【００６０】
その後、シート状接着剤を用いて、板状部材１０とベース部材２０とを接合する。具体的には、板状部材１０とベース部材２０との一方の表面（接合面）にシート状接着剤を配置し、板状部材１０とベース部材２０とをシート状接着剤を介して貼り合わせ、シート状接着剤を硬化させる硬化処理を行うことにより、接合部３０を形成する。
【００６１】
次に、側面保護部材１１０を形成する。具体的には、側面保護用接合部１１８を形成するためのシート状接着剤を、上述した接合部３０を形成するためのシート状接着剤と同様に作製する。また、側面保護用不織布１１１の一方の表面側に、シート状接着剤をプレスするなどの方法により、側面保護用接合部１１８用の樹脂材料を含浸させ、シート状接着剤と側面保護用不織布１１１とを複合化した複合シート状接着剤を作製する。元のシート状接着剤の厚さとプレス圧力などの条件を調整することにより、側面保護部材１１０となる複合シート状接着剤において、側面保護用接合部１１８の厚さと含浸した厚さＰ２とを制御することができる。側面保護用不織布１１１の該表面に、樹脂材料の含浸を促進させるための処理（例えば、シランカップリング処理）を予め施しておいてもよい。その後、複合シート状接着剤から、所定の長さと幅で切り出す。長さは巻き回す円周の長さで、例えば図４では板状部材１０の外周の長さで、幅はＺ軸方向の高さである。切り出した複合シート状接着剤を側面保護部材１１０の取り付け箇所（接合部３０の側面３１）に貼り付ける。その後、該複合シート状接着剤を硬化させる硬化処理を行うことにより、側面保護用接合部１１８を形成する。これにより、側面保護用不織布１１１が側面保護用接合部１１８によって接合部３０の側面３１に接合された構成の側面保護部材１１０が形成される。同様にして、内周面保護部材１２０を形成する。接合部３０を形成するための硬化処理と、側面保護部材１１０や内周面保護部材１２０を形成するための硬化処理とは、同時に行ってもよい。主として以上の工程により、本実施形態の静電チャック１００が製造される。
【００６２】
Ａ−４．本実施形態の効果：
以上説明したように、本実施形態の静電チャック１００は、板状部材１０と、ベース部材２０と、接合部３０とを備える。板状部材１０は、Ｚ軸方向に略直交する吸着面Ｓ１と、吸着面Ｓ１とは反対側の下面Ｓ２とを有する。ベース部材２０は、上面Ｓ３を有し、上面Ｓ３が板状部材１０の下面Ｓ２側に位置するように配置されている。ベース部材２０の熱膨張係数は、板状部材１０の熱膨張係数と異なる。接合部３０は、板状部材１０の下面Ｓ２とベース部材２０の上面Ｓ３との間に配置されて板状部材１０とベース部材２０とを接合する。また、本実施形態の静電チャック１００は、さらに、接合部３０の側面３１を覆う側面保護部材１１０を備える。側面保護部材１１０は、無機物の繊維から構成された側面保護用不織布１１１を備える。側面保護用不織布１１１は、接合部３０の側面３１に接合されている。
【００６３】
このように、本実施形態の静電チャック１００では、接合部３０の側面３１を覆う側面保護部材１１０が、無機物の繊維から構成された側面保護用不織布１１１を備える。無機物の繊維から構成された側面保護用不織布１１１は、エラストマー製のＯリングと比較して、プラズマに対する高い耐久性を有する。また、無機物の繊維から構成された側面保護用不織布１１１は、高い柔軟性を有するため、接合部３０の側面３１を覆うような形状に曲げることができると共に、板状部材１０とベース部材２０との間の熱膨張差に起因する応力が大きくなりやすい接合部３０の側面３１付近に配置することができる。この点に関し、例えばセラミックス焼結体の板は、側面保護用不織布１１１と同様にプラズマに対する高い耐久性を有するが、柔軟性が低いために、接合部３０の側面３１を覆うような形状に曲げることができず、また、板状部材１０とベース部材２０との間の熱膨張差に起因する応力が大きくなりやすい接合部３０の側面３１付近に配置することもできない。また、側面保護用不織布１１１は、布状部材であるため、略円形断面のＯリングを用いる場合と比較して、接合部３０の側面３１を効果的に覆うことができる。また、本実施形態の静電チャック１００では、側面保護部材１１０を構成する側面保護用不織布１１１が、接合部３０の側面３１に接合されているため、側面保護用不織布１１１と接合部３０の側面３１との間に、プラズマが入り込む隙間が形成されることを抑制することができる。以上のことから、本実施形態の静電チャック１００によれば、側面保護用不織布１１１を備える側面保護部材１１０によって、静電チャック１００の周囲に存在するプラズマから接合部３０を効果的に保護することができる。
【００６４】
また、本実施形態の静電チャック１００は、さらに、内周面保護部材１２０を備える。内周面保護部材１２０は、接合部３０をＺ軸方向に貫通する孔３５，３６であって、板状部材１０における吸着面Ｓ１と下面Ｓ２とに開口する孔１６，１３２と連通している孔３５，３６の内周面を覆っている。内周面保護部材１２０は、無機物の繊維から構成された内周面保護用不織布１２２を備える。内周面保護用不織布１２２は、接合部３０の孔３５，３６の内周面３２に接合されている。無機物の繊維から構成された内周面保護用不織布１２２は、プラズマに対する高い耐久性を有する。また、無機物の繊維から構成された内周面保護用不織布１２２は、高い柔軟性を有するため、接合部３０の孔３５，３６の内周面３２を覆うような形状に曲げることができる。また、内周面保護用不織布１２２は、布状部材であるため、接合部３０の孔３５，３６の内周面３２を効果的に覆うことができる。また、内周面保護用不織布１２２は、接合部３０の孔３５，３６の内周面３２に接合されているため、内周面保護用不織布１２２と接合部３０の孔３５，３６の内周面３２との間に、プラズマが入り込む隙間が形成されることを抑制することができる。以上のことから、本実施形態の静電チャック１００によれば、内周面保護用不織布１２２を備える内周面保護部材１２０によって、接合部３０の孔３５，３６に入り込んだプラズマから接合部３０を効果的に保護することができる。
【００６５】
また、本実施形態の静電チャック１００では、側面保護部材１１０を構成する側面保護用不織布１１１は、板状部材１０の側面１１より外側に配置されている。また、側面保護部材１１０は、さらに、接合部３０の側面３１と側面保護用不織布１１１との間に位置して、側面保護用不織布１１１を接合部３０の側面３１に接合する側面保護用接合部１１８を備える。このように、本実施形態の静電チャック１００によれば、側面保護用不織布１１１が板状部材１０の側面１１より外側に配置されているため、板状部材１０とベース部材２０との間の接合性に影響を及ぼすことなく、側面保護用不織布１１１を備える側面保護部材１１０によって、静電チャック１００の周囲に存在するプラズマから接合部３０を保護することができる。
【００６６】
また、本実施形態の静電チャック１００では、側面保護部材１１０を構成する側面保護用接合部１１８は、樹脂材料を含んでいる。また、側面保護用不織布１１１における接合部３０の側面３１側の一部分Ｐ１に、側面保護用接合部１１８に含まれる樹脂材料と同種の樹脂材料が含浸している。そのため、本実施形態の静電チャック１００によれば、側面保護用不織布１１１の一部分Ｐ１に含浸した樹脂材料の存在により、側面保護用不織布１１１を備える側面保護部材１１０を接合部３０の側面３１に良好に密着させることができ、静電チャック１００の周囲に存在するプラズマから接合部３０をさらに効果的に保護することができる。
【００６７】
また、本実施形態の静電チャック１００では、側面保護部材１１０を構成する側面保護用不織布１１１の伸びは、８％以上である。すなわち、側面保護用不織布１１１は、ある程度以上の伸びやすさを有する。図６に示すように、図４に示された状態（初期状態）から温度が変化すると、板状部材１０とベース部材２０との間の熱膨張差に起因して、接合部３０および側面保護部材１１０にひずみが発生する。この状態では、初期状態における側面保護用不織布１１１（より詳細には、側面保護用不織布１１１のうちの接合部３０に対向する部分）の長さＬ０と比較して、側面保護用不織布１１１（同じく、側面保護用不織布１１１のうちの接合部３０に対向する部分）の長さＬ１が長くなる。すなわち、側面保護用不織布１１１に、伸び（＝｛（Ｌ１−Ｌ０）／Ｌ０｝×１００）が生ずる。本実施形態の静電チャック１００では、側面保護用不織布１１１がある程度以上の伸びやすさを有するため、板状部材１０とベース部材２０との間の熱膨張差による応力によって、側面保護用不織布１１１を備える側面保護部材１１０が接合部３０の側面３１から剥離することを抑制することができ、長期間にわたって、静電チャック１００の周囲に存在するプラズマから接合部３０を効果的に保護することができる。例えば、板状部材１０の直径が３６０ｍｍであり、接合部３０の厚さが１ｍｍであり、板状部材１０がアルミナ（熱膨張係数：８．２ｐｐｍ／Ｋ）により形成され、ベース部材２０がアルミニウム（熱膨張係数：２３ｐｐｍ／Ｋ）により形成され、応力ゼロとなる温度を１００℃（硬化温度）とし、使用時温度を板状部材１０では１５０℃、ベース部材２０では２０℃としたとき、側面保護用不織布１１１の伸びが８％以上であれば、側面保護用不織布１１１が剥離することはない。
【００６８】
また、本実施形態の静電チャック１００では、側面保護部材１１０を構成する側面保護用不織布１１１のヤング率は、１０ＭＰａ以下である。すなわち、側面保護用不織布１１１は、ある程度以上の柔軟性を有する。そのため、本実施形態の静電チャック１００によれば、板状部材１０とベース部材２０との間の熱膨張差による応力によって、側面保護用不織布１１１を備える側面保護部材１１０が接合部３０の側面３１から剥離することを抑制することができ、長期間にわたって、静電チャック１００の周囲に存在するプラズマから接合部３０を効果的に保護することができる。
【００６９】
なお、本実施形態の静電チャック１００において、側面保護用接合部１１８は、熱収縮性の樹脂材料を含むとしてもよい。そのような構成によれば、熱によって側面保護用接合部１１８が収縮することにより、側面保護用不織布１１１を備える側面保護部材１１０を接合部３０の側面３１にさらに良好に密着させることができ、静電チャック１００の周囲に存在するプラズマから接合部３０を極めて効果的に保護することができる。
【００７０】
また、本実施形態の静電チャック１００において、側面保護用接合部１１８は、プラズマにより変色する材料を含むとしてもよい。そのような構成によれば、プラズマの影響による側面保護用接合部１１８の劣化度合いを容易に検知することができる。
【００７１】
Ｂ．第２実施形態：
図７は、第２実施形態の静電チャック１００ａのＸＺ断面構成を概略的に示す説明図である。以下では、第２実施形態の静電チャック１００ａの構成の内、上述した第１実施形態の静電チャック１００の構成と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。
【００７２】
図７に示すように、第２実施形態の静電チャック１００ａは、第１実施形態の静電チャック１００と比較して、板状部材１０ａ、接合部３０ａおよび側面保護部材１１０ａの構成が異なっている。具体的には、本実施形態では、Ｚ軸方向視で、板状部材１０ａの側面１１の位置が、ベース部材２０の外側部ＯＰと内側部ＩＰとの境界の位置より外側に位置している。
【００７３】
また、本実施形態では、Ｚ軸方向視で、接合部３０ａの側面３１の位置は、板状部材１０ａの側面１１の位置より内側に位置している。すなわち、Ｚ軸方向において、板状部材１０ａの外周部とベース部材２０の外側部ＯＰとの間には、接合部３０ａが存在しない空間（後述するように、側面保護用不織布１１１が配置される空間）が確保されている。なお、本実施形態では、Ｚ軸方向視で、接合部３０ａの側面３１の位置は、ベース部材２０の内側部ＩＰの側面２２の位置より外側に位置している。そのため、接合部３０ａの厚さは、外周側の部分（板状部材１０ａとベース部材２０の外側部ＯＰとに挟まれた部分であり、以下「外側接合部３０２」という）において、他の部分（以下、「内側接合部３０１」という）より厚くなっている。なお、第１実施形態と同様に、接合部３０ａは、樹脂材料を主成分として含んでおり、また、接合部３０ａは、プラズマにより変色する材料を含んでいてもよい。
【００７４】
また、本実施形態では、接合部３０ａの側面３１を覆う側面保護部材１１０ａは、側面保護用不織布１１１から構成されている。側面保護用不織布１１１は、Ｚ軸方向において、板状部材１０ａとベース部材２０の外側部ＯＰとの間に配置されており、接合部３０ａの側面３１に直接的に接合されている。なお、本実施形態では、Ｚ軸方向視で、側面保護用不織布１１１の側面（外周面）１１２の位置は、板状部材１０ａの側面１１の位置と略一致している。側面保護部材１１０ａは、特許請求の範囲における第１の保護部材に相当する。
【００７５】
また、本実施形態では、側面保護部材１１０ａを構成する側面保護用不織布１１１の長さ（図７における上下方向の大きさ）は、接合部３０ａにおける内側接合部３０１の厚さより大きく、かつ、接合部３０ａにおける外側接合部３０２の厚さと略同一である。また、本実施形態では、側面保護用不織布１１１における接合部３０ａの側面３１側の一部分Ｐ１に、接合部３０ａに含まれる樹脂材料と同種の樹脂材料が含浸している。接合部３０ａに含まれる樹脂材料は、特許請求の範囲における第１の樹脂材料に相当する。
【００７６】
このような構成の第２実施形態の静電チャック１００ａは、例えば、上述した第１実施形態の静電チャック１００の製造方法と同様の方法により製造することができる。ただし、上述した第１実施形態の静電チャック１００の製造方法において、「接合部３０」を「接合部３０ａの内側接合部３０１」と読み替え、「側面保護用接合部１１８」を「接合部３０ａの外側接合部３０２」と読み替える。すなわち、板状部材１０ａとベース部材２０とを作製し、接合部３０ａの内側接合部３０１を形成するためのシート状接着剤を介して板状部材１０ａとベース部材２０とを貼り合わせ、該シート状接着剤を硬化させる硬化処理を行うことにより、接合部３０ａの内側接合部３０１を形成する。また、樹脂材料を含浸させた側面保護用不織布１１１の表面に接合部３０ａの外側接合部３０２を形成するためのシート状接着剤を配置し、該シート状接着剤を接合部３０ａの内側接合部３０１の側面に貼り付け、該シート状接着剤を硬化させる硬化処理を行うことにより、接合部３０ａの外側接合部３０２を形成する。これにより、側面保護用不織布１１１が接合部３０ａ（内側接合部３０１および外側接合部３０２）の側面３１に接合された構成の側面保護部材１１０ａが形成される。主として以上の工程により、本実施形態の静電チャック１００ａが製造される。
【００７７】
以上説明したように、第２実施形態の静電チャック１００ａでは、側面保護部材１１０ａを構成する側面保護用不織布１１１が、Ｚ軸方向において、板状部材１０ａとベース部材２０との間に配置されている。そのため、第２実施形態の静電チャック１００ａによれば、側面保護用不織布１１１を備える側面保護部材１１０ａによって、接合部３０ａがプラズマに晒されることを効果的に抑制することができ、静電チャック１００ａの周囲に存在するプラズマから接合部３０ａを効果的に保護することができる。また、側面保護用不織布１１１は十分な柔軟性を有するため、側面保護用不織布１１１を板状部材１０ａとベース部材２０との間に配置しても、側面保護用不織布１１１の反力によって板状部材１０ａとベース部材２０との接合が阻害されることを抑制することができる。
【００７８】
また、第２実施形態の静電チャック１００ａでは、側面保護用不織布１１１における接合部３０ａの側面３１側の一部分Ｐ１に、接合部３０ａに含まれる樹脂材料と同種の樹脂材料が含浸している。そのため、第２実施形態の静電チャック１００ａによれば、側面保護用不織布１１１の一部分Ｐ１に含浸した樹脂材料の存在により、側面保護用不織布１１１を備える側面保護部材１１０ａを接合部３０ａの側面３１に良好に密着させることができ、静電チャック１００ａの周囲に存在するプラズマから接合部３０ａをさらに効果的に保護することができる。
【００７９】
また、第２実施形態の静電チャック１００ａにおいて、接合部３０ａは、プラズマにより変色する材料を含むとしてもよい。そのような構成によれば、プラズマの影響による接合部３０ａの劣化度合いを容易に検知することができる。
【００８０】
Ｃ．変形例：
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
【００８１】
上記実施形態における静電チャック１００の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、側面保護用不織布１１１の長さが接合部３０の厚さより大きいが、側面保護用不織布１１１の長さが接合部３０の厚さと略同一であってもよい。
【００８２】
上記第１実施形態では、側面保護用不織布１１１が側面保護用接合部１１８によって接合部３０の側面３１に接合されているが、側面保護用不織布１１１が直接的に接合部３０の側面３１に接合されていてもよい。
【００８３】
上記第２実施形態では、Ｚ軸方向視で、接合部３０ａの側面３１の位置が、ベース部材２０の内側部ＩＰの側面２２の位置より外側であるが、接合部３０ａの側面３１の位置が、ベース部材２０の内側部ＩＰの側面２２の位置と略同一であってもよいし、ベース部材２０の内側部ＩＰの側面２２の位置より内側であってもよい。この場合において、接合部３０ａの厚さは略均一であるとしてもよい。また、上記第２実施形態では、Ｚ軸方向視で、側面保護用不織布１１１の側面１１２の位置が、板状部材１０ａの側面１１の位置と略同一であるが、側面保護用不織布１１１の側面１１２の位置が、板状部材１０ａの側面１１の位置より内側であってもよいし、ベース部材２０の内側部ＩＰの側面２２の位置より内側であってもよい。
【００８４】
上記実施形態では、ベース部材２０の上面Ｓ３に段差（内側部ＩＰと外側部ＯＰとの境界位置の段差）が存在しているが、該段差はなくてもよい。
【００８５】
上記実施形態において、接合部３０に形成された複数の孔のうちの一部または全部について、孔の内周面に内周面保護部材１２０が配置されていないとしてもよい。
【００８６】
上記実施形態では、側面保護用不織布１１１の一部分Ｐ１や内周面保護用不織布１２２の一部分Ｐ２に樹脂材料が含浸しているが、側面保護用不織布１１１や内周面保護用不織布１２２の全体に樹脂材料が含浸しているとしてもよいし、側面保護用不織布１１１や内周面保護用不織布１２２には樹脂材料が含浸していないとしてもよい。
【００８７】
上記実施形態では、側面保護用不織布１１１および内周面保護用不織布１２２の伸びは８％以上であり、側面保護用不織布１１１および内周面保護用不織布１２２のヤング率は１０ＭＰａ以下であるとしているが、これらの物性値の数値範囲は好ましい範囲であり、これらの物性値の数値範囲を満たすことは必ずしも必須ではない。
【００８８】
上記実施形態では、板状部材１０の内部にヒータ電極５０が配置されているが、必ずしも板状部材１０の内部にヒータ電極５０が配置されている必要はない。また、上記実施形態では、ベース部材２０に冷媒流路２１が形成されているが、必ずしもベース部材２０に冷媒流路２１が形成されている必要はない。
【００８９】
上記実施形態では、板状部材１０の内部に１つのチャック電極４０が設けられた単極方式が採用されているが、板状部材１０の内部に一対のチャック電極４０が設けられた双極方式が採用されてもよい。
【００９０】
上記実施形態の静電チャック１００における各部材の形成材料は、あくまで一例であり、任意に変更可能である。例えば、上記実施形態では、板状部材１０が、セラミックスにより形成されているが、板状部材１０が、セラミックス以外の材料（例えば、樹脂材料）により形成されるとしてもよい。また、上記第１実施形態において、接合部３０に含まれる樹脂材料と側面保護用接合部１１８および内周面保護用接合部１２８に含まれる樹脂材料とは、同種でも異種でもよい。また、上記第２実施形態において、接合部３０ａの内側接合部３０１に含まれる樹脂材料と接合部３０ａの外側接合部３０２に含まれる樹脂材料とは、同種でも異種でもよい。ただし、それらの樹脂材料が同種であれば、熱膨張係数が互いに近くなり、相互の接着性が良好となるため、好ましい。また、上記実施形態では、接合部３０や側面保護用接合部１１８、内周面保護用接合部１２８が樹脂材料を主成分として含んでいるが、それらの少なくとも１つが樹脂材料を副成分として含むとしてもよいし、樹脂材料を含まないとしてもよい。
【００９１】
上記実施形態の静電チャック１００の製造方法は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記第２実施形態では、接合部３０ａの内側接合部３０１によって板状部材１０ａとベース部材２０とを接合した後に、接合部３０ａの外側接合部３０２によって側面保護用不織布１１１を接合しているが、板状部材１０ａとベース部材２０との接合時に、接合部３０ａの内側接合部３０１と外側接合部３０２と側面保護用不織布１１１とを形成するとしてもよい。また、側面保護用不織布１１１や内周面保護用不織布１２２に樹脂材料を予め含浸させておく必要はなく、接合部３０ａや側面保護用接合部１１８、内周面保護用接合部１２８から染み出した樹脂材料が側面保護用不織布１１１や内周面保護用不織布１２２に含浸するものとしてもよい。
【００９２】
本発明は、静電引力を利用してウェハＷを保持する静電チャック１００に限らず、板状部材と、ベース部材と、接合部とを備え、板状部材の表面上に対象物を保持する他の保持装置（例えば、真空チャック等）にも同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００９３】
１０：板状部材  １１：側面  １６：孔  ２０：ベース部材  ２１：冷媒流路  ２２：側面  ２５：孔  ２６：孔  ３０：接合部  ３１：側面  ３２：内周面  ３５：孔  ３６：孔  ４０：チャック電極  ５０：ヒータ電極  １００：静電チャック  １１０：側面保護部材  １１１：側面保護用不織布  １１２：側面  １１８：側面保護用接合部  １２０：内周面保護部材  １２２：内周面保護用不織布  １２８：内周面保護用接合部  １３１：第１のガス流路孔  １３２：第２のガス流路孔  １３３：横流路  １３４：拡径部  １４０：ピン挿通孔  １６０：充填部材  ３０１：内側接合部  ３０２：外側接合部  ＩＰ：内側部  ＯＰ：外側部  Ｓ１：吸着面  Ｓ２：下面  Ｓ３：上面  Ｓ４：下面  Ｗ：ウェハ
【図１】
2020027914.tif 000003
【図２】
2020027914.tif 000004
【図３】
2020027914.tif 000005
【図４】
2020027914.tif 000006
【図５】
2020027914.tif 000007
【図６】
2020027914.tif 000008
【図７】
2020027914.tif 000009