(57)【要約】      （修正有）【課題】各領域におけるガスの圧力を効果的に制御しつつ、シールリング部分におけるパーティクルの堆積を抑制することができる静電チャックを提供する。【解決手段】静電チャックは、ベースプレートと、セラミック誘電体基板１１とを備える。第１主面１１ａの第１領域１０１には、複数の溝１４ａ、１４ｂと、少なくとも１つのガス導入孔１５とが設けられる。複数の溝は、第１境界に沿って延びる第１境界溝１４ａと、第１境界溝とは異なる少なくとも１つの第１領域内溝１４ｂとを含む。第１主面の第２領域１０２には、複数の溝１４ａ、１４ｂと、複数の溝１４ａ、１４ｂの少なくとも１つと接続された少なくとも１つのガス導入孔１５と、が設けられる。第１境界溝１４ａと第２境界溝１４ａとの間の溝端部間距離Ｌ１は、第１境界溝１４ａと、第１境界溝１４ａに隣接する第１領域内溝１４ｂとの間の溝端部間距離Ｌ２よりも小さい。【選択図】図２
2020102614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースプレートと、
前記ベースプレートの上に設けられ、外部に露出する第１主面を有するセラミック誘電体基板と、
を備え、
前記第１主面は、少なくとも、第１領域と、前記第１領域に隣接する第２領域と、を含み、
前記第１主面の前記第１領域には、複数の第１溝と、前記複数の第１溝の少なくとも１つと接続された少なくとも１つの第１ガス導入孔と、が設けられ、
前記複数の第１溝は、
前記第１領域と前記第２領域との間の第１境界に最も近接して設けられ、前記第１境界に沿って延びる第１境界溝と、
前記第１境界溝とは異なる少なくとも１つの第１領域内溝と、を含み、
前記第１主面の前記第２領域には、複数の第２溝と、前記複数の第２溝の少なくとも１つと接続された少なくとも１つの第２ガス導入孔と、が設けられ、
前記複数の第２溝は、前記第１境界に最も近接して設けられ、前記第１境界に沿って延びる第２境界溝を含み、
前記第１境界溝と前記第２境界溝との間の溝端部間距離は、前記第１境界溝と、前記第１境界溝に隣接する前記第１領域内溝との間の溝端部間距離よりも小さいことを特徴とする静電チャック。
【請求項２】
前記第１境界溝と前記第２境界溝との間の溝端部間距離は、前記第１領域内溝同士の間の溝端部間距離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。
【請求項３】
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、前記第１ガス導入孔の少なくとも一部が、前記第１境界溝と重な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。
【請求項４】
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、前記第２ガス導入孔の少なくとも一部が、前記第２境界溝と重な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。
【請求項５】
前記第１ガス導入孔の中心と前記第２ガス導入孔の中心とを結ぶ線と、前記第１境界とがなす角度は９０°未満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。
【請求項６】
前記第１ガス導入孔の中心と前記第２ガス導入孔の中心とを結ぶ線と、前記第１境界とがなす角度は９０°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。
【請求項７】
前記第１主面に設けられたリフトピン孔をさらに備え、
前記リフトピン孔と前記第１境界溝との間の距離は、前記リフトピン孔と、前記リフトピン孔に最も近い前記第１領域内溝との間の距離よりも大き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。
【請求項８】
前記第１主面は、少なくとも、前記第１領域と、前記第１領域の外側に位置する前記第２領域と、前記第２領域の外側に位置し前記第２領域に隣接する第３領域と、を含み、
前記複数の第２溝は、前記第２領域と前記第３領域との間の第２境界に最も近接して設けられ、前記第２境界に沿って延びる第２外側境界溝を含み、
前記第３領域には、前記第２境界に隣接して設けられ、前記第２境界に沿って延びる第３境界溝が設けられ、
前記第２外側境界溝と前記第３境界溝との間の溝端部間距離は、前記第１境界溝と前記第２境界溝との間の溝端部間距離よりも大き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。
【請求項９】
前記第１主面の周縁を囲むように設けられ、少なくとも一部が吸着の対象物と接触可能なアウターシールをさらに備え、
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方向に直交する第２の方向において、
前記第２境界と前記アウターシールとの間の距離は、前記第１境界と前記第２境界との間の距離よりも小さいことを特徴とする請求項８記載の静電チャック。
【請求項１０】
前記第１ガス導入孔は、前記第１境界溝にガスを供給可能に設けられており、前記第１ガス導入孔は少なくとも２つ設けられていることを特徴とする請求項４または５に記載の静電チャック。
【請求項１１】
前記第２ガス導入孔は、前記第２境界溝にガスを供給可能に設けられており、前記第２ガス導入孔は少なくとも２つ設けられていることを特徴とする請求項１０記載の静電チャック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、静電チャックに関する。
【背景技術】
【０００２】
静電チャックは、例えば、アルミナ等からなるセラミック誘電体基板と、セラミック誘電体基板の内部に設けられた電極とを有している。電極に電力を印加すると静電力が発生する。静電チャックは、発生させた静電力によりシリコンウェーハ等の対象物を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、対象物の裏面と、の間にヘリウム（Ｈｅ）等の不活性ガス（以下、単に、ガスと称する）を流し、対象物の温度を制御している。
【０００３】
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の基板に対する処理を行う装置においては、処理中に基板の温度が上昇する場合がある。そのため、このような装置に用いられる静電チャックにおいては、セラミック誘電体基板と基板との間にガスを流し、基板にガスを接触させることで基板の放熱を図る様にしている。
【０００４】
また、処理中においては、対象物の面内に温度分布が生じる。この場合、ガスの圧力が高くなれば、対象物からの放熱量が大きくなるので対象物の温度を低下させることができる。そのため、セラミック誘電体基板の対象物側の表面を複数の領域に分割し、複数の領域におけるガスの圧力を変化させることで、対象物の面内温度を制御している。
【０００５】
例えば、各領域におけるガスの圧力を制御するために、各領域の間にシールリングを設ける技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。  
この場合、各領域におけるガスの圧力を制御するためには、各領域がシールリングにより気密に仕切られるようにすることが好ましい。ところが、この様にするとウェーハ加工プロセスにおいて発生したパーティクルが、シールリングの部分に溜まりやすくなり、当該部分において不良が生じるなどの不具合が生じる恐れがある。
【０００６】
シールリングの頂部と対象物との間に僅かな隙間を設け、各領域におけるガスの圧力を制御する技術も提案されている（特許文献２を参照）。  
この場合でも、シールリング部分にパーティクルが溜まりやすい課題を解決するには至っていない。
そこで、各領域におけるガスの圧力を効果的に制御しつつ、シールリング部分におけるパーティクルの堆積を抑制することができる技術の開発が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１１９７０８号公報
【特許文献２】特開２０１２−１２９５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、各領域におけるガスの圧力を効果的に制御しつつ、シールリング部分におけるパーティクルの堆積を抑制す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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、ベースプレートと、前記ベースプレートの上に設けられ、外部に露出する第１主面を有するセラミック誘電体基板と、を備え、前記第１主面は、少なくとも、第１領域（領域１０１）と、前記第１領域に隣接する第２領域（領域１０２）と、を含み、前記第１主面の前記第１領域には、複数の第１溝（溝１４ａ、１４ｂ）と、前記複数の第１溝の少なくとも１つと接続された少なくとも１つの第１ガス導入孔（ガス導入孔１５）と、が設けられ、前記複数の第１溝は、前記第１領域と前記第２領域との間の第１境界（境界１０２ａ）に最も近接して設けられ、前記第１境界に沿って延びる第１境界溝（溝１４ａ）と、前記第１境界溝とは異なる少なくとも１つの第１領域内溝（溝１４ｂ）と、を含み、前記第１主面の前記第２領域には、複数の第２溝（溝１４ａ、１４ｂ）と、前記複数の第２溝の少なくとも１つと接続された少なくとも１つの第２ガス導入孔（ガス導入孔１５）と、が設けられ、前記複数の第２溝は、前記第１境界に最も近接して設けられ、前記第１境界に沿って延びる第２境界溝（溝１４ａ）を含み、前記第１境界溝と前記第２境界溝との間の溝端部間距離（Ｌ１）は、前記第１境界溝と、前記第１境界溝に隣接する前記第１領域内溝との間の溝端部間距離（Ｌ２）よりも小さいことを特徴とする静電チャックである。
【００１０】
この静電チャックでは、従来のように各領域におけるガスの圧力を制御するために各領域間に配置されるシールリングを有していない。すなわち、対象物Ｗを設置した際に、対象物Ｗと、セラミック誘電体基板（第１領域と第２領域）とで１つの閉空間が形成されている。そのため、シールリング部分にパーティクルが溜まると言う課題を解決することができる。一方で、単にシールリングを設けないだけでは、各領域毎のガス圧力の分割が困難となり、ガス圧力制御性が低下してしまう。そこで、本発明においては、シールリングをなくすだけでなく、第１境界溝と第２境界溝との間の溝端部間距離を、第１境界溝と第１境界溝に隣接する第１領域内溝との間の溝端部間距離よりも小さくなるように工夫している。
また、この静電チャックによれば、領域と領域との境界の近傍において、ガスの圧力が変化する領域を小さくすることができるので、意図したガスの圧力となる領域を大きくすることができる。そのため、パーティクルが堆積するという課題を解決しつつ、各領域におけるガスの圧力を効果的に制御することができる。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、前記第１境界溝と前記第２境界溝との間の溝端部間距離は、前記第１領域内溝同士の間の溝端部間距離よりも小さいことを特徴とする静電チャックである。
【００１２】
この静電チャックによれば、各領域におけるガスの圧力をより効果的に制御することができる。
【００１３】
第３の発明は、第１または２の発明において、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、前記第１ガス導入孔の少なくとも一部が、前記第１境界溝と重なることを特徴とする静電チャックである。
【００１４】
この静電チャックでは、第１境界溝と第１ガス導入孔とが直接連通しているため、ガス制御性に優れている。そのため、領域と領域との境界の近傍において、ガスの圧力が変化する領域をより小さくすることができる。
【００１５】
第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明において、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、前記第２ガス導入孔の少なくとも一部が、前記第２境界溝と重なることを特徴とする静電チャックである。
【００１６】
この静電チャックによれば、領域と領域との境界の近傍において、ガスの圧力が変化する領域をより小さくすることができる。
【００１７】
第５の発明は、第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記第１ガス導入孔の中心と前記第２ガス導入孔の中心とを結ぶ線と、前記第１境界とがなす角度は９０°未満であることを特徴とする静電チャックである。
【００１８】
この静電チャックによれば、境界溝同士をより近づけることが可能となり、ガスの圧力が変化する領域を小さくすることができる。そのため、意図したガスの圧力となる領域を大きくすることができる。
【００１９】
第６の発明は、第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記第１ガス導入孔の中心と前記第２ガス導入孔の中心とを結ぶ線と、前記第１境界とがなす角度は９０°であることを特徴とする静電チャックである。
【００２０】
この静電チャックによれば、各領域の圧力をより狙った圧力に保持しやすくなる。
【００２１】
第７の発明は、第１〜第６のいずれか１つの発明において、前記第１主面に設けられたリフトピン孔をさらに備え、前記リフトピン孔と前記第１境界溝との間の距離は、前記リフトピン孔と、前記リフトピン孔に最も近い前記第１領域内溝との間の距離よりも大きいことを特徴とする静電チャックである。
【００２２】
この静電チャックによれば、領域内の圧力変化を低減させることができる。
【００２３】
第８の発明は、第１〜第７のいずれか１つの発明において、前記第１主面は、少なくとも、前記第１領域と、前記第１領域の外側に位置する前記第２領域と、前記第２領域の外側に位置し前記第２領域に隣接する第３領域（領域１０３）と、を含み、前記複数の第２溝は、前記第２領域と前記第３領域との間の第２境界に最も近接して設けられ、前記第２境界に沿って延びる第２外側境界溝（溝１４ａ）を含み、前記第３領域には、前記第２境界に隣接して設けられ、前記第２境界に沿って延びる第３境界溝（溝１４ａ）が設けられ、前記第２外側境界溝と前記第３境界溝との間の溝端部間距離（Ｌ４）は、前記第１境界溝と前記第２境界溝との間の溝端部間距離（Ｌ１）よりも大きいことを特徴とする静電チャックである。
【００２４】
この静電チャックによれば、領域と領域との境界の近傍において、ガスの圧力が変化する領域をより小さくすることができる。
【００２５】
第９の発明は、第８の発明において、前記第１主面の周縁を囲むように設けられ、少なくとも一部が吸着の対象物と接触可能なアウターシールをさらに備え、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方向に直交する第２の方向において、前記第２境界と前記アウターシールとの間の距離は、前記第１境界と前記第２境界との間の距離よりも小さいことを特徴とする静電チャックである。
【００２６】
この静電チャックによれば、領域と領域との境界の近傍において、ガスの圧力が変化する領域をより小さくすることができる。
【００２７】
第１０の発明は、第４または第５の発明において、前記第１ガス導入孔は、前記第１境界溝にガスを供給可能に設けられており、前記第１ガス導入孔は少なくとも２つ設けられていることを特徴とする静電チャックである。
【００２８】
この静電チャックによれば、第１境界（境界１０２ａ）に沿って延びる第１境界溝（溝１４ａ）に、確実にガスを供給することができる。
【００２９】
第１１の発明は、第１０の発明において、前記第２ガス導入孔は、前記第２境界溝にガスを供給可能に設けられており、前記第２ガス導入孔は少なくとも２つ設けられていることを特徴とする静電チャックである。
【００３０】
この静電チャックによれば、第１境界（境界１０２ａ）に沿って延びる第２境界溝（溝１４ａ）に、確実にガスを供給することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の態様によれば、各領域におけるガスの圧力を効果的に制御しつつ、シールリング部分におけるパーティクルの堆積を抑制することができる静電チャックが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施の形態に係る静電チャックを例示するための模式断面図である。
【図２】セラミック誘電体基板、電極、および第１多孔質部を例示するための模式断面図である。
【図３】（ａ）は、比較例に係る溝の配置およびガス導入孔の配置を例示するための模式断面図である。（ｂ）は、本実施の形態に係る溝の配置およびガス導入孔の配置の一例を例示するための模式断面図である。
【図４】領域の圧力、領域と領域の境界の圧力をシミュレーションにより求めたグラフ図である。
【図５】境界溝間隔の効果を例示するためのグラフ図である。
【図６】（ａ）は、「傾き乖離率」により、境界溝間隔の効果を例示するためのグラフ図である。（ｂ）は、「傾き乖離率」を説明するためのグラフ図である。
【図７】図６（ａ）におけるＨ部の拡大図である。
【図８】第２溝（溝１４ａ、１４ｂ）の数の効果を例示するためのグラフ図である。
【図９】（ａ）は、ガス導入孔の配置を例示するための模式断面図である。（ｂ）は、他の実施形態に係るガス導入孔の配置を例示するための模式断面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、領域の圧力、領域と領域の境界の圧力をシミュレーションにより求めたグラフ図である。
【図１１】他の実施形態に係るセラミック誘電体基板の模式平面図である。
【図１２】（ａ）は、比較例に係る溝の配置を例示するための模式平面図である。（ｂ）は、溝の配置を例示するための模式平面図である。
【図１３】基板の中心における圧力変化を例示するためのグラフ図である。
【図１４】（ａ）〜（ｃ）は、溝１４ｃの形態を例示するための模式図である。
【図１５】他の実施形態に係るセラミック誘電体基板の模式平面図である。
【図１６】本実施の形態に係る処理装置を例示するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
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。  
なお、各図中において、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、Ｚ方向と略直交する方向の１つをＹ方向、Ｚ方向及びＹ方向に略直交する方向をＸ方向としている。
【００３４】
（静電チャック）  
図１は、本実施の形態に係る静電チャック１を例示するための模式断面図である。  
図２は、セラミック誘電体基板１１、電極１２、および第１多孔質部９０を例示するための模式断面図である。  
図１に示すように、静電チャック１には、セラミック誘電体基板１１、電極１２、第１多孔質部９０、ベースプレート５０、および第２多孔質部７０を設けることができる。
【００３５】
図１および図２に示すように、セラミック誘電体基板１１は、例えば、焼結セラミックを用いた平板状の部材とすることができる。例えば、セラミック誘電体基板１１は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を含むことができる。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を用いて形成することができる。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％以下とすることができる。高純度の酸化アルミニウムを用いれば、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の気孔率は、例えば１％以下とすることができる。セラミック誘電体基板１１の密度は、例えば４．２ｇ／ｃｍ３とすることができる。
【００３６】
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。第１主面１１ａは、静電チャック１の外部に露出する面である。対象物Ｗは、例えば、シリコンウェーハなどの半導体基板やガラス基板などとすることができる。
【００３７】
セラミック誘電体基板１１の第１主面１１ａには、複数のドット１３が設けられている。対象物Ｗは、複数のドット１３の上に載置され、複数のドット１３により支持される。複数のドット１３が設けられていれば、静電チャック１に載置された対象物Ｗの裏面と第１主面１１ａとの間に空間が形成される。ドット１３の高さ、数、ドット１３の面積比率、形状などを適宜選択することで、例えば、対象物Ｗに付着するパーティクルを好ましい状態にすることができる。例えば、複数のドット１３の高さ（Ｚ方向における寸法）は、１μｍ以上１００μｍ以下、好ましくは１μｍ以上３０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以上１５μｍ以下とすることができる。
【００３８】
セラミック誘電体基板１１の第１主面１１ａには、複数の溝１４ａ、１４ｂが設けられている。複数の溝１４ａ、１４ｂは、セラミック誘電体基板１１の第１主面１１ａ側に開口している。溝１４ａの幅（Ｘ方向またはＹ方向における寸法）は、例えば、０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下、より好ましくは０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることができる。溝１４ａの深さ（Ｚ方向における寸法）は、例えば、１０μｍ以上３００μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上２００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以上１５０μｍ以下とすることができる。溝１４ｂの幅（Ｘ方向またはＹ方向における寸法）は、例えば、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下とすることができる。溝１４ｂの深さ（Ｚ方向における寸法）は、例えば、０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下、より好ましくは０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることができる。
【００３９】
セラミック誘電体基板１１には、複数のガス導入孔１５が設けられている。複数のガス導入孔１５のそれぞれの一方の端部は、溝１４ａに接続することができる。複数のガス導入孔１５のそれぞれの他方の端部は、第１多孔質部９０を介して後述するガス供給路５３に接続することができる。ガス導入孔１５は、第２主面１１ｂから第１主面１１ａにかけて設けられている。すなわち、ガス導入孔１５は、第２主面１１ｂ側と第１主面１１ａ側との間をＺ方向に延び、セラミック誘電体基板１１を貫通している。ガス導入孔１５の径は、例えば０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることができる。  
なお、複数の溝１４ａ、１４ｂおよび複数のガス導入孔１５に関する詳細は後述する。
【００４０】
電極１２は、セラミック誘電体基板１１の内部に設けられている。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、の間に設けられている。  
電極１２の形状は、例えば、セラミック誘電体基板１１の第１主面１１ａ及び第２主面１１ｂに沿った薄膜状とすることができる。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に例示をした電極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。
【００４１】
電極１２には、接続部２０が設けられている。電極１２および接続部２０は、金属などの導電性材料から形成することができる。接続部２０の、電極１２側とは反対側の端部は、セラミック誘電体基板１１の第２主面１１ｂ側に露出させることができる。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）とすることができる。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。
【００４２】
電極１２には、接続部２０を介して電源２１０が電気的に接続される。電極１２に所定の電圧を印加すれば、電極１２の、第１主面１１ａ側の領域に電荷を発生させることができる。そのため、対象物Ｗは、静電力によってセラミック誘電体基板１１の第１主面１１ａ側に吸着保持される。
【００４３】
第１多孔質部９０は、セラミック誘電体基板１１の内部に設けられている。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、ガス供給路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のガス導入孔１５に設けることができる。例えば、第１多孔質部９０は、ガス導入孔１５の一部に挿入されている。
【００４４】
図１および図２に例示をした第１多孔質部９０の場合には、第１多孔質部９０は、ガス導入孔１５の、第２主面１１ｂ側の部分に設けられている。第１多孔質部９０の一方の端部は、セラミック誘電体基板１１の第２主面１１ｂに露出している。第１多孔質部９０の他方の端部は、第１主面１１ａと第２主面１１ｂとの間に位置している。なお、第１多孔質部９０の他方の端部は、溝１４ａの底面に露出してもよい。また、第１多孔質部９０の両方の端部が、第１主面１１ａと第２主面１１ｂとの間に位置していてもよい。
【００４５】
第１多孔質部９０の材料は、例えば、絶縁性を有するセラミックスとすることができる。第１多孔質部９０は、例えば、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。この様にすれば、高い絶縁耐圧と高い剛性とを有する第１多孔質部９０とすることができる。
【００４６】
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１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。
【００４７】
例えば、酸化アルミニウムなどのセラミックスの純度は、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。
【００４８】
図１に示すように、ベースプレート５０は、例えば、セラミック誘電体基板１１を支持する。セラミック誘電体基板１１は、例えば、ベースプレート５０の上に接着することができる。接着剤は、例えば、シリコーン接着剤などとすることができる。
【００４９】
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との間に接続路５５が設けられている。接続路５５の一端側は、入力路５１に接続され、接続路５５の他端側は、出力路５２に接続されている。
【００５０】
ベースプレート５０は、誘電体基板１１の温度調整を行う役目をも果たす。例えば、誘電体基板１１を冷却する場合には、入力路５１から冷却媒体を流入し、接続路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。なお、誘電体基板１１を保温する場合には、接続路５５内に保温媒体を流入させることも可能である。誘電体基板１１の温度を制御することができれば、誘電体基板１１に吸着保持された対象物Ｗの温度を制御することが容易となる。
【００５１】
複数の溝１４ａ、１４ｂにはガスが供給される。供給されたガスが対象物Ｗに接触することで、対象物Ｗの温度が制御される。この場合、ベースプレート５０の温度が制御できるようになっていれば、溝１４ａ、１４ｂに供給されたガスによる温度制御の幅を小さくすることができる。例えば、ベースプレート５０により対象物Ｗの温度を大まかに制御し、溝１４ａ、１４ｂに供給されたガスにより対象物Ｗの温度を精密に制御することができる。
【００５２】
ベースプレート５０には、複数のガス供給路５３を設けることができる。ガス供給路５３は、ベースプレート５０を貫通するように設けることができる。ガス供給路５３は、ベースプレート５０を貫通せず、他のガス供給路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。
【００５３】
ガス供給路５３は、ガス導入孔１５と接続される。すなわち、ガス供給路５３に流入したガスは、ガス供給路５３を通過した後に、ガス導入孔１５に流入する。
【００５４】
ガス導入孔１５に流入したガスは、ガス導入孔１５を通過した後に、ガス導入孔１５が接続された溝１４ａ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。
【００５５】
第２多孔質部７０は、Ｚ方向において、第１多孔質部９０とガス供給路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側の端面に嵌め込まれる。図１に示すように、例えば、ベースプレート５０のセラミック誘電体基板１１側の端面には、座ぐり部５３ａが設けられ、第２多孔質部７０を座ぐり部５３ａに嵌合することができる。座ぐり部５３ａは、ガス供給路５３と接続されている。第２多孔質部７０は、第１多孔質部９０と対向するように設けることができる。
【００５６】
次に、複数の溝１４ａ、１４ｂおよび複数のガス導入孔１５についてさらに説明する。  前述したように、複数の溝１４ａ、１４ｂに供給されたガスにより対象物Ｗの温度を制御することができる。対象物Ｗの処理中において、対象物Ｗの面内に温度分布が生じる場合がある。例えば、対象物Ｗの面内に温度の低い領域や温度の高い領域が生じる場合がある。この場合、温度の高い領域に接触するガスの圧力を、温度の低い領域に接触するガスの圧力よりも高くすれば、温度の高い領域からの放熱量が多くなるので、対象物Ｗの温度を制御するとともに対象物Ｗの面内に温度分布が生じるのを抑制することができる。
【００５７】
例えば、セラミック誘電体基板１１の第１主面１１ａ側を複数の領域に分割し、複数の領域に供給するガスの圧力を変化させることで、対象物Ｗの面内温度を制御することができる。この場合、各領域におけるガスの圧力を制御するためには、各領域が仕切られるように、各領域の間にシールリングが設けられる場合がある。この例では、対象物Ｗの、第１主面１１ａ側の面にシールリングの頂部を接触させる。この様にすれば、領域間におけるガスの流れをほぼ無くすことができるので、各領域におけるガスの圧力を効果的に制御することができる。
【００５８】
ところが、シールリングを設けると、ウェーハ加工プロセスにおいて発生したパーティクルが、シールリングの部分に溜まりやすくなり、当該部分において不良が生じるなどの不具合の恐れがある。
【００５９】
そこで、本発明においては、領域を分けるためのシールリングを設けずに、溝１４ａ、１４ｂの配置を工夫している。すなわち、対象物Ｗを設置した際に、対象物Ｗと、セラミック誘電体基板１１（例えば、領域１０１と領域１０２）とで閉空間が形成されている。本発明によれば、シールリングがないにもかかわらず、領域内の圧力制御を効果的に行うことが可能となる。
また、本発明においては、実質的にシールリングを設けずに、各領域におけるガスの圧力を効果的に制御することができればよく、部分的または局所的にシールリングを設けることを妨げるものではない。すなわち、実質的にシールリングを設けずに、各領域におけるガスの圧力を効果的に制御する効果を奏するのであれば、部分的または局所的にシールリングを設けていてもよい。  
図３（ａ）は、比較例に係る溝１４の配置およびガス導入孔１５の配置を例示するための模式断面図である。  
図３（ａ）においては、Ｘ方向において溝１４を等間隔に設けている。すなわち、Ｘ方向における溝端部間距離Ｌ２３を同じにしている。
【００６０】
なお、本明細書において、溝端部間距離とは、隣接する２つの溝がある場合に、一方の溝の、他方の溝側の内壁と、他方の溝の、一方の溝側の内壁との間の最短距離をいう。この場合、２つの溝における溝端部間距離が変化している場合には、最も短い距離を溝端部間距離とすることができる。
【００６１】
また、Ｘ方向において、領域１００ａと領域１００ｂ１、領域１００ａと領域１００ｂ２がそれぞれ隣接している。図３（ａ）に例示をしたものにおいては、領域１００ａと領域１００ｂ１の境界を挟んで設けられた２つの溝１４にはガス導入孔１５が接続されている。
【００６２】
また、領域１００ａに設けられた溝１４に供給されるガスの圧力をＰ１、領域１００ｂ１に設けられた溝１４に供給されるガスの圧力をＰ２、領域１００ｂ２ に設けられた溝１４に供給されるガスの圧力をＰ３としている。
【００６３】
図３（ｂ）は、本実施の形態に係る溝１４ａ、１４ｂの配置およびガス導入孔１５の配置の一例を例示するための模式断面図である。溝１４ａは異なる領域の境界を挟んで設けられる境界溝であり、溝１４ｂは領域内に設けられた、溝１４ａ以外の領域内溝である。
図３（ｂ）においては、Ｘ方向において領域１００ａと領域１００ｂ１、１００ｂ２との境界を挟んで設けられる２つの溝１４ａ（境界溝）の溝端部間距離（境界溝間隔）をＬ２１とし、溝１４ａ（境界溝）と、この境界溝１４ａに隣接する、領域１００ａ内に設けられた溝１４ａ以外の溝１４ｂ（領域内溝）との、溝端部間距離（領域内溝間隔）をＬ２２としている。この場合、Ｌ２１＜Ｌ２２となっている。また、溝１４ａ（境界溝）と、この境界溝１４ａに隣接する、領域１００ｂ１、１００ｂ２内に設けられた溝１４ａ以外の溝１４ｂとの、溝端部間距離をそれぞれＬ２４としている。
また、ガス導入孔１５を介して、領域１００ａに設けられた溝１４ａに供給されるガスの圧力をＰ１、領域１００ｂ１に設けられた溝１４ａに供給されるガスの圧力をＰ２としている。
【００６４】
図４は、領域１００ａの圧力、領域１００ｂ１、１００ｂ２の圧力、領域１００ａと領域１００ｂ１、１００ｂ２の境界の圧力をシミュレーションにより求めたグラフ図である。シミュレーションにおいては、セラミック誘電体基板１１の第１主面１１ａの上方に、ドット１３に支持された対象物Ｗがあるものとしている。  
図４中のＡは、図３（ａ）に例示をした溝１４の配置、ガス導入孔１５の配置、および境界溝間隔と、領域内溝間隔とが等しい場合の例である。  
図４中のＢは、図３（ｂ）に例示をした溝１４ａ、溝１４ｂの配置、ガス導入孔１５の配置、および境界溝間隔が領域内溝間隔よりも小さい場合の例である。いずれの例においても領域間にシールリングは設けられていない。  
また、シミュレーションにおいては、Ｐ１＝３×Ｐ２とし、溝端部間距離Ｌ２１を５ｍｍ、溝端部間距離Ｌ２２を２０ｍｍ、溝端部間距離Ｌ２３を１５ｍｍとしている。Ｘ方向における領域１００ａの寸法を５０ｍｍとしている。
【００６５】
図４から分かるように、境界溝間隔と、領域内溝間隔とが等しい場合（Ａの場合）には、領域１００ａと領域１００ｂ１、１００ｂ２の境界の近傍において、ガスの圧力が変化する領域が大きくなる。これに対し、境界溝間隔が領域内溝間隔よりも小さい場合（Ｂの場合）には、領域１００ａと領域１００ｂ１、１００ｂ２の境界の近傍において、ガスの圧力が変化する領域をＡの場合よりも小さくすることができる。すなわち、領域１００ａ、領域１００ｂ１、１００ｂ２のいずれにおいても、意図したガスの圧力となる領域を大きくすることができ、領域内におけるガス圧力の均一性を高めることができる。
【００６６】
前述したように、溝１４ａ、溝１４ｂの配置を工夫することで、領域間にシールリングを設けない場合においてもガスの圧力により対象物Ｗの温度を制御することができる。そのため、領域内におけるガス圧力の均一性を高めることができれば、該領域に対応する部分における対象物Ｗの温度をより効果的に制御することができる。また、対象物Ｗの温度に面内分布が生じるのを抑制することができる。
【００６７】
また、本発明者らの得た知見によれば、境界を挟んで設けられた境界溝である２つの溝１４ａの少なくともいずれかにガス導入孔１５が接続されていれば、前述の効果を得ることができるので好ましい。
【００６８】
この場合、第１主面１１ａと対象物Ｗとの間にはドット１３の高さだけ隙間があるので、ガス導入孔１５が接続された溝１４ａに供給されたガスは、当該隙間を介して溝１４ｂや他の溝１４ａに供給される。すなわち、各領域において、対象物Ｗの裏面と溝１４ａ、１４ｂを含む第１主面１１ａとの間に形成された空間にガスが供給される。
【００６９】
また、図３（ｂ）に例示をしたように、境界を挟んで設けられた２つの溝１４ａのそれぞれにガス導入孔１５が接続されている場合には、領域境界における、ガス圧力の変化をより顕著にすることができ、また、対象物Ｗの温度をより効果的に制御することができる
のでさらに好ましい。また、対象物Ｗの温度に面内分布が生じるのをより効果的に抑制することができる。
【００７０】
図５は、境界溝間隔の効果を例示するためのグラフ図である。
横軸の境界溝間隔は、隣接する領域の境界を挟んで設けられた２つの溝（境界溝）の溝端部間距離である。境界溝間隔の効果は、境界溝間隔自体の効果であり、例えば、図３（ａ）に例示をした距離Ｌ２３でも、図３（ｂ）に例示をした距離Ｌ２１でも適用が可能である。
縦軸の乖離率は、それぞれの領域における平均圧力が、設定した圧力（意図した圧力）からどの程度解離しているかを表している。乖離率が大きくなれば、それぞれの領域における平均圧力と、意図した圧力との差が大きくなることを表している。
図５は、例えば、図３（ａ）、（ｂ）における領域１００ａの圧力Ｐ１を２０Ｔｏｒｒ（２６６６．４Ｐａ）とし、領域１００ｂ２の圧力Ｐ３を６０Ｔｏｒｒ（７９９９．２Ｐａ）としてシミュレーションにより乖離率を求めたものである。
【００７１】
図５から分かるように、境界溝の溝端部間距離である境界溝間隔が０ｍｍを超え６０ｍｍ以下、好ましくは、０ｍｍを超え２０ｍｍ以下であれば、乖離率はほぼ線形に増加する。境界溝間隔が６０ｍｍを超えれば乖離率は指数関数的に増加する。このことは、境界溝間隔が６０ｍｍ以下、好ましくは２０ｍｍ以下であれば、乖離率の増加を抑制でき、ひいては、それぞれの領域における平均圧力が意図した圧力に近くなることを意味している。
前述したように、境界溝間隔の効果は、境界溝間隔自体の効果であるため、前述した溝１４ａ、１４ｂの配置の工夫、前述したガス導入孔１５の配置（境界溝にガス導入孔１５を接続する）、後述する溝１４ｃを適宜組み合わせれば、各領域におけるガスの圧力をさらに効果的に制御しつつ、シールリング部分におけるパーティクルの堆積を効果的に抑制することができる。
【００７２】
図６（ａ）は、「傾き乖離率」により、境界溝間隔の効果を例示するためのグラフ図である。
図６（ｂ）は、「傾き乖離率」を説明するためのグラフ図である。
図７は、図６（ａ）におけるＨ部の拡大図である。
第１領域の圧力と第２領域の圧力とが理想的に分断されていれば、第１領域と第２領域との間の第１境界における圧力分布は、図６（ｂ）に示すように、直線上に分布（線形に変化）すると考えられる。そのため、解析により求められた領域間における圧力分布から算術的に傾きを計算し、これと理想的な傾きとの乖離率（傾き乖離率）を求めれば、境界溝間隔の効果を評価することができる。
【００７３】
図６（ａ）から分かるように、境界溝の溝端部間距離である境界溝間隔が０ｍｍを超え６０ｍｍ以下であれば、傾き乖離率はほぼ線形に増加する。境界溝間隔が６０ｍｍを超えれば傾き乖離率は指数関数的に増加する。このことは、境界溝間隔が６０ｍｍ以下であれば、傾き乖離率の増加を抑制でき、ひいては、それぞれの領域における平均圧力が意図した圧力に近くなることを意味している。
またさらに、図７から分かるように、境界溝の溝端部間距離である境界溝間隔が０ｍｍを超え２０ｍｍ以下であれば、傾き乖離率をさらに線形に近づけることができる。このことは、境界溝間隔が２０ｍｍ以下であれば、傾き乖離率の増加をさらに抑制でき、ひいては、それぞれの領域における平均圧力が意図した圧力にさらに近くなることを意味している。
【００７４】
図８は、第２溝（溝１４ａ、１４ｂ）の数の効果を例示するためのグラフ図である。
図８から分かる様に、第２溝が第２領域に少なくとも２つ設けられていれば、乖離率を格段に小さくすることができる。すなわち、第１領域（領域１０１）と第２領域（領域１０２）との間の第１境界（境界１０２ａ）の圧力を、第１領域の圧力と第２領域の圧力の平均値に近づけることができる。そのため、各領域の圧力をより狙った圧力に保持しやすくなる。
【００７５】
本発明者らの得た知見によれば、境界溝占有率が領域内溝占有率よりも大きければ、図４に例示をした効果を得ることができる。すなわち、境界溝占有率が領域内溝占有率よりも大きければ、境界の近傍において、ガスの圧力が変化する領域を小さくすることができる。そのため、意図したガスの圧力となる領域を大きくすることができるので、対象物Ｗの温度を効果的に制御することができる。また、対象物Ｗの温度に面内分布が生じるのを抑制することができる。
【００７６】
図９（ａ）は、ガス導入孔１５の配置を例示するための模式断面図である。  
図９（ａ）においては、Ｘ方向において、領域１００ａと領域１００ｂ１、領域１００ａと領域１００ｂ２がそれぞれ隣接している。また、Ｘ方向において領域１００ａと領域１００ｂ１、１００ｂ２との境界を挟んで２つの溝１４ａ（境界溝）が設けられている。また、領域１００ａの内部、および領域１００ｂ１、１００ｂ２の内部には溝１４ｂ（領域内溝）が設けられている。領域１００ａにおいては、領域１００ｂ１側の溝１４ａにガス導入孔１５が接続され、領域１００ｂ２側の溝１４ａにはガス導入孔１５が接続されていない。領域１００ｂ１においては、領域１００ａ側の溝１４ａにガス導入孔１５が接続されている。領域１００ｂ２においては、領域１００ａ側の溝１４ａにガス導入孔１５が接続されている。すなわち、領域１００ａにおいては、一方の溝１４ａのみにガス導入孔１５が接続されている。
また、領域１００ａに設けられた溝１４ａに供給されるガスの圧力をＰ１、領域１００ｂ１、１００ｂ２に設けられた溝１４ａに供給されるガスの圧力をＰ２としている。
【００７７】
図９（ｂ）は、他の実施形態に係るガス導入孔１５の配置を例示するための模式断面図である。  
図９（ｂ）においては、領域１００ａにおいて、領域１００ｂ１側の溝１４ａ、および領域１００ｂ２側の溝１４ａにガス導入孔１５が接続されている。
また、領域１００ａに設けられた溝１４ａに供給されるガスの圧力をＰ１、領域１００ｂ１、１００ｂ２に設けられた溝１４ａに供給されるガスの圧力をＰ２としている。
【００７８】
図１０（ａ）、（ｂ）は、領域１００ａの圧力、領域１００ｂ１、１００ｂ２の圧力、領域１００ａと領域１００ｂ１、１００ｂ２の境界の圧力をシミュレーションにより求めたグラフ図である。シミュレーションにおいては、セラミック誘電体基板１１の第１主面１１ａの上方に、ドット１３に支持された対象物Ｗがあるものとしている。
図１０（ａ）は、図９（ａ）の場合である。  
図１０（ｂ）は、図９（ｂ）の場合である。  
また、Ｐ１＝３×Ｐ２とし、Ｘ方向における領域１００ａの寸法を５０ｍｍとしている。
【００７９】
図９（ａ）に示すように、領域１００ａの領域１００ｂ２側においては、溝１４ａにガス導入孔１５が接続されていないので、図１０（ａ）から分かるように、境界の近傍においてガスの圧力が変化する領域が大きくなる。そのため、意図したガスの圧力となる領域が小さくなる。
これに対して、領域１００ａの領域１００ｂ１側においては、溝１４ａにガス導入孔１５が接続されているので、図１０（ａ）から分かるように、境界の近傍においてガスの圧力が変化する領域が小さくなる。そのため、意図したガスの圧力となる領域を大きくすることができる。
また、図１０（ｂ）から分かるように、境界を挟んで設けられた２つの溝１４ａのそれぞれにガス導入孔１５を接続すれば、意図したガスの圧力となる領域をさらに大きくすることができ、より好ましい。
【００８０】
前述したように、ガスの圧力により対象物Ｗの温度を制御することができる。そのため、意図したガスの圧力となる領域を大きくすることができれば、対象物Ｗの温度を効果的に制御することができる。また、対象物Ｗの温度に面内分布が生じるのを抑制することができる。
以上に説明したように、ガス導入孔１５は、溝１４ａ（境界溝）に接続することが好ましい。また、ガス導入孔１５は、境界を挟んで設けられた２つの溝１４ａのそれぞれに接続することがより好ましい。なお、図９（ｂ）に示した例においては、領域１００ａに２つのガス導入孔１５が設けられている。例えば、この２つのガス導入孔１５はいずれも、ひとつのガス供給路５３（図１参照）と連通されていてもよい。
【００８１】
また、境界を挟んで設けられた２つの溝１４ａのそれぞれにガス導入孔１５を接続する場合には、一方の溝１４ａに接続されたガス導入孔１５の中心と、他方の溝１４ａに接続されたガス導入孔１５の中心とを結ぶ線と、当該境界とがなす角度は９０°未満とすることができる。この場合、角度は、例えば、１．０°以上８９°以下、好ましくは２．０°以上７０°以下、より好ましくは３．０°以上６０°以下とすることができる。  
この様にすれば、境界溝同士をより近づけることが可能となり、ガスの圧力が変化する領域を小さくすることができる。そのため、意図したガスの圧力となる領域を大きくすることができる。
【００８２】
一方の溝１４ａに接続されたガス導入孔１５の中心と、他方の溝１４ａに接続されたガス導入孔１５の中心とを結ぶ線と、当該境界とがなす角度は９０°とすることもできる。  この場合、角度は厳密な意味での９０°のみならず、例えば、製造誤差程度の違いは許容される。
この様に、２つのガス導入孔１５を対向位置に配置すれば、２つのガス導入孔１５から供給された圧力の異なるガスが拮抗しあう。そのため、各領域の圧力をより狙った圧力に保持しやすくなる。
【００８３】
図１１は、他の実施形態に係るセラミック誘電体基板１１の模式平面図である。図１１は、図２に記載さているセラミック誘電体基板１１の模式平面図である。  
図１１に示すように、セラミック誘電体基板１１の第１主面１１ａには、複数の溝１４ｃをさらに設けることができる。溝１４ｃの幅（溝の延在方向に対して略垂直な方向の寸法）は、例えば、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下とすることができる。溝１４ｃの深さ（Ｚ方向における寸法）は、例えば、５０μｍ以上１５０μｍ以下とすることができる。
【００８４】
この例では、溝１４ｃは、領域１０１、１０２、１０４のそれぞれに少なくとも１つ設けられている。溝１４ｃは、１つの領域に設けられた複数の溝１４ａ、１４ｂを接続している。そのため、ガス導入孔１５が接続された溝１４ａに供給されたガスは溝１４ａに沿って流れ、溝１４ｃを介して溝１４ｂや他の溝１４ａに供給される。溝１４ｃが設けられていれば、ガスの流れを円滑にすることができるので、シールリングがない場合においても、領域に圧力分布が生じるのを抑制することができる。また、ドット１３の頂部が摩耗して対象物Ｗと第１主面１１ａとの隙間が狭くなったとしても、溝１４ｃを介して溝１４ｂや他の溝１４ａにガスを供給することができる。
【００８５】
溝１４ｃは、溝１４ａ、溝１４ｂとを連通させるように配置される。溝１４ｃは、例えば、溝１４ａ、１４ｂと交差する方向に延びるものとすることができる。  
例えば、図１１に示すように、複数の溝１４ｃは、セラミック誘電体基板１１の中心を通る線上に設けることができる。なお、複数の溝１４ｃは必ずしもセラミック誘電体基板１１の中心を通る線上に設ける必要はない。また、直線状の溝１４ｃを例示したが、溝１４ｃが、溝１４ａ、溝１４ｂと連通可能な範囲において、曲線状の溝１４ｃとしたり、直線状の部分と曲線状の部分を有する溝１４ｃとしたりすることができる。複数の溝１４ｃの数、配置、形状などは、対象物Ｗの大きさ、対象物Ｗにおける温度分布の要求仕様などに応じて適宜変更することができる。複数の溝１４ｃの数、配置、形状などは、例えば、実験やシミュレーションを行うことで適宜決定することができる。
【００８６】
シールリングを設けない本発明の態様においては、領域内のガス圧力の応答性を高めるために工夫している。その一例として、溝１４ａ、溝１４ｂとを連通させる溝１４ｃを設けることで、領域内のガス圧力を効果的に制御することができる。
また、第１主面１１ａと対象物Ｗとの間にはドット１３の高さだけ隙間があるので、ガス導入孔１５が接続された溝１４ａに供給されたガスは、当該隙間を介して溝１４ｂや他の溝１４ａに供給される。ところが、ドット１３の頂部が摩耗して対象物Ｗと第１主面１１ａとの間の隙間が狭くなると、各領域内におけるガスの流れが阻害されて、圧力分布が生じるおそれがある。溝１４ｃが設けられていれば、ドット１３の頂部が摩耗して対象物Ｗと第１主面１１ａとの間の隙間が狭くなったとしても、溝１４ｃを介して溝１４ｂや他の溝１４ａにガスを供給することができる。そのため、領域内の圧力が所定の圧力となるまでの時間を大幅に短縮したり、領域内に圧力分布が生じるのを抑制したりすることができる。
【００８７】
また、図１１に示すように、領域１０１（第１領域）であって、領域１０１と領域１０２（第２領域）との間の境界１０２ａ（第１境界）に最も近接して設けられ、境界１０２ａに沿って延びる溝１４ａ（第１境界溝）に、ガスを供給可能なガス導入孔１５（第１ガス導入孔）を少なくとも２つ設けることができる。
近年、半導体集積回路の高密度化がさらに進み、更なる微細加工を達成するために、プラズマ密度も高密度化している。この高密度プラズマ下でのアーキングを抑制するために、ガス導入孔１５の孔径を小さくすると、製造ばらつき等により個々のガス導入孔１５において個体差が生じる恐れがある。本実施の形態によれば、各ガス導入孔１５の孔径のばらつきの影響を抑え、且つ、境界１０２ａに沿って延びる溝１４ａに、より確実に所定流量のガスを供給することができる。
【００８８】
また、図１１に示すように、領域１０２であって、境界１０２ａに最も近接して設けられ、境界１０２ａに沿って延びる溝１４ａ（第２境界溝）に、ガスを供給可能なガス導入孔１５（第２ガス導入孔）を少なくとも２つ設けることができる。なお、図１１に示した例では、３つのガス導入孔１５が設けられている。
この様にすれば、前述したものと同様に、各ガス導入孔１５の孔径のばらつきの影響を抑え、且つ、境界１０２ａに沿って延びる溝１４ａに、より確実にガスを供給することができる。
【００８９】
次に、溝１４ｃの効果についてさらに説明する。  
図１２（ａ）は、比較例に係る溝１４の配置を例示するための模式平面図である。  
図１２（ａ）においては、複数の溝１４が基板１１０の表面に設けられている。複数の溝１４は環状を呈し、基板１１０の中心１１０ａを中心として同心状に等間隔で設けられている。なお、図１２（ａ）においては、溝１４ｃが設けられていない。
図１２（ｂ）は、溝１４と溝１４ｃの配置を例示するための模式平面図である。
図１２（ｂ）においては、複数の溝１４と、この複数の溝１４同士の少なくとも一部を連通させる複数の溝１４ｃが設けられている。この例では、溝１４ｃは、基板１１０の中心１１０ａを通る線上に設けられている。複数の溝１４は、溝１４ｃを介して互いに接続されている。
【００９０】
図１３は、基板１１０の中心１１０ａにおける圧力変化を例示するためのグラフ図である。図１３は、基板１１０の中心１１０ａにおける圧力変化をシミュレーションにより求めたグラフ図である。シミュレーションにおいては、基板１１０の上方に、ドット１３に支持された対象物Ｗがあるものとしている。  
図１３中のＥは、図１２（ａ）に例示をした複数の溝１４が設けられた場合である。
図１３中のＦは、図１２（ｂ）に例示をした複数の溝１４と複数の溝１４ｃが設けられた場合である。
【００９１】
図１３からかるように、図１２（ａ）に例示をしたものの場合（Ｅの場合）には、所定の圧力（２０Ｔｏｒｒ）の９５％の圧力までしか上昇させることができなかった。このことは、領域内に圧力分布が発生し得ることを意味する。
図１２（ｂ）に例示をしたものの場合（Ｆの場合）には、所定の圧力（２０Ｔｏｒｒ）にまで上昇させることができた。このことは、領域内に圧力分布が発生するのを抑制することができることを意味する。
また、Ｆの場合において、所定の圧力まで上昇させるのに必要な時間Ｔ１は、Ｅの場合において、所定の圧力の９５％の圧力まで上昇させるのに必要な時間Ｔ２よりも短くなった。このことは、領域内の圧力が所定の圧力となるまでの時間を大幅に短縮できること、言い換えると、ガス制御ひいては温度制御の応答性を高めることができることを意味する。
【００９２】
前述したように、ガス導入孔１５は、境界１０１ａ〜１０３ａを挟んで設けられた２つの溝１４ａの少なくともいずれかに接続されていることが好ましい。
【００９３】
例えば、図１１に例示をしたように、第１主面１１ａの内側の領域１０１、１０２、１０４においては、それぞれの領域において最も外側に設けられた溝１４ａにガス導入孔１５を接続することができる。第１主面１１ａの最も外側の領域１０３においては、最も内側に設けられた溝１４ａにガス導入孔１５を接続することができる。
【００９４】
それぞれの領域に設けられるガス導入孔１５の数や配置などは、対象物Ｗの大きさ、対象物Ｗにおける温度分布の要求仕様などに応じて適宜変更することができる。例えば、図１１に例示をしたように、１つの領域に３つのガス導入孔１５を等間隔に設けることができる。この場合、領域１０３に設けられた複数のガス導入孔１５のうちの少なくとも１つと、領域１０２に設けられたガス導入孔１５とが、第１主面１１ａの中心を通る線上に設けられるようにすることができる。
【００９５】
以上は、境界の近傍において、ガスの圧力が変化する領域を小さくする場合であるが、領域に設けられた溝１４ａ、１４ｃにガスを供給することを考慮すると、ガス導入孔１５は、溝１４ａと溝１４ｃが交差する位置、またはその近傍に設けることが好ましい。例えば、Ｚ方向に垂直な平面に投影したときに、溝１４ａと溝１４ｃとが接続された部分において、ガス導入孔１５の少なくとも一部が、溝１４ａおよび溝１４ｃの少なくともいずれかと重なるようにすることができる。この様にすれば、溝１４ａに供給されたガスを溝１４ｃ側に流出させるのが容易となる。そのため、前述した溝１４ｃの効果を得るのが容易となる。
【００９６】
図１４（ａ）〜（ｃ）は、溝１４ｃの形態を例示するための模式図である。  
図１４（ｂ）は、図１４（ａ）におけるＥ部の拡大図である。  
図１４（ｃ）は、図１４（ａ）におけるＦ部の拡大図である。  
図１４（ｂ）に示すように、溝１４ｃは、例えば、セラミック誘電体基板１１の中心から外周へ向けて引いた線と重なるように設けることができる。この場合、溝１４ａと溝１４ｃとが接続された部分において、溝１４ａの接線と溝１４ｃとがなす角度は９０°とすることができる。  
また、図１４（ｃ）に示すように、溝１４ｃは、例えば、セラミック誘電体基板１１の中心から外周へ向けて引いた線と重ならないようにしてもよい。この場合、溝１４ａと溝１４ｃとが接続された部分において、溝１４ａの接線と溝１４ｃとがなす角度は９０°とはならない。
【００９７】
図１５は、他の実施形態に係るセラミック誘電体基板１１の模式平面図である。  
図９および図１１に例示をしたものの場合には、第１主面１１ａを同心円状に複数の領域１０１〜１０４に分割している。これに対し、図１５に例示をしたものの場合には、第１主面１１ａを互いに密着した複数の領域１０５に分割している。複数の領域１０５は、並べて設けることができる。複数の領域１０５の外形形状には特に限定はないが、互いに密着することができる形状とすることが好ましい。複数の領域１０５は、例えば、三角形や四角形などの多角形とすることができる。図１５に例示をした領域１０５の外形形状は、正六角形である。複数の領域１０５の外形形状、数、配置などは、対象物Ｗの大きさ、対象物Ｗにおける温度分布の要求仕様などに応じて適宜変更することができる。複数の領域１０５の外形形状、数、配置などは、例えば、実験やシミュレーションを行うことで適宜決定することができる。
【００９８】
溝１４ａは、領域１０５の境界１０５ａに沿って設けられている。溝１４ａは、境界１０５ａを挟んで両側に設けられている。溝１４ｂは、領域１０５内に少なくとも１つ設けられている。溝１４ｂは、溝１４ａと同心に設けることができる。１つの領域に設けられる溝１４ｂの数や位置などは、対象物Ｗの大きさ、対象物Ｗにおける温度分布の要求仕様などに応じて適宜変更することができる。１つの領域に設けられる溝１４ｂの数や位置などは、例えば、実験やシミュレーションを行うことで適宜決定することができる。
【００９９】
その他、前述したものと同様に、溝１４ｃ、ガス導入孔１５、ドット１３、リフトピン孔１６、アウターシール１７などを設けることができる。
【０１００】
（処理装置）  
図１６は、本実施の形態に係る処理装置２００を例示するための模式図である。  
図１６に示すように、処理装置２００には、静電チャック１、電源２１０、媒体供給部２２０、および供給部２３０を設けることができる。  
電源２１０は、静電チャック１に設けられた電極１２と電気的に接続されている。電源２１０は、例えば、直流電源とすることができる。電源２１０は、電極１２に所定の電圧を印加する。また、電源２１０には、電圧の印加と、電圧の印加の停止とを切り替えるスイッチを設けることもできる。
【０１０１】
媒体供給部２２０は、入力路５１および出力路５２に接続されている。媒体供給部２２０は、例えば、冷却媒体または保温媒体となる液体の供給を行うものとすることができる。  
媒体供給部２２０は、例えば、収納部２２１、制御弁２２２、および排出部２２３を有する。
【０１０２】
収納部２２１は、例えば、液体を収納するタンクや工場配管などとすることができる。また、収納部２２１には、液体の温度を制御する冷却装置や加熱装置を設けることができる。収納部２２１には、液体を送り出すためのポンプなどを備えることもできる。
【０１０３】
制御弁２２２は、入力路５１と収納部２２１の間に接続されている。制御弁２２２は、液体の流量および圧力の少なくともいずれかを制御することができる。また、制御弁２２２は、液体の供給と供給の停止とを切り替えるものとすることもできる。
【０１０４】
排出部２２３は、出力路５２に接続されている。排出部２２３は、出力路５２から排出された液体を回収するタンクやドレイン配管などとすることができる。なお、排出部２２３は必ずしも必要ではなく、出力路５２から排出された液体が収納部２２１に供給されるようにしてもよい。この様にすれば、冷却媒体または保温媒体を循環させることができるので省資源化を図ることができる。
【０１０５】
供給部２３０は、ガス供給部２３１、およびガス制御部２３２を有する。  
ガス供給部２３１は、ヘリウムなどのガスを収納した高圧ボンベや工場配管などとすることができる。なお、１つのガス供給部２３１が設けられる場合を例示したが、複数のガス供給部２３１が設けられるようにしてもよい。
【０１０６】
ガス制御部２３２は、複数のガス供給路５３とガス供給部２３１との間に接続されている。ガス制御部２３２は、ガスの流量および圧力の少なくともいずれかを制御することができる。また、ガス制御部２３２は、ガスの供給と供給の停止とを切り替える機能をさらに有するものとすることもできる。ガス制御部２３２は、例えば、マスフローコントローラやマスフローメータなどとすることができる。
【０１０７】
図１６に示すように、ガス制御部２３２は、複数設けることができる。例えば、ガス制御部２３２は、複数の領域１０１〜１０４毎に設けることができる。この様にすれば、供給するガスの制御を複数の領域１０１〜１０４毎に行うことができる。この場合、複数のガス供給路５３毎にガス制御部２３２を設けることもできる。この様にすれば、複数の領域１０１〜１０４におけるガスの制御をより精密に行うことができる。なお、複数のガス制御部２３２が設けられる場合を例示したが、ガス制御部２３２が複数の供給系におけるガスの供給を独立に制御可能であれば１台であってもよい。
【０１０８】
ここで、対象物Ｗを保持する手段には、バキュームチャックやメカニカルチャックなどがある。しかしながら、バキュームチャックは大気圧よりも減圧された環境においては用いることができない。また、メカニカルチャックを用いると対象物Ｗが損傷したり、パーティクルが発生したりするおそれがある。そのため、例えば、半導体製造プロセスなどに用いられる処理装置には静電チャックが用いられている。
【０１０９】
この様な処理装置においては、処理空間を外部の環境から隔離する必要がある。そのため、処理装置２００は、チャンバ２４０をさらに備えることができる。チャンバ２４０は、例えば、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な気密構造を有するものとすることができる。  
また、処理装置２００は、複数のリフトピンと、複数のリフトピンを昇降させる駆動装置を備えることができる。対象物Ｗを搬送装置から受け取ったり、対象物Ｗを搬送装置に受け渡したりする際には、リフトピンが駆動装置により上昇し第１主面１１ａから突出する。搬送装置から受け取った対象物Ｗを第１主面１１ａに載置する際には、リフトピンが駆動装置により下降しセラミック誘電体基板１１の内部に収納される。
【０１１０】
また、処理装置２００には、処理の内容に応じて各種の装置を設けることができる。例えば、チャンバ２４０の内部を排気する真空ポンプなどを設けることができる。チャンバ２４０の内部にプラズマを発生させるプラズマ発生装置を設けることができる。チャンバ２４０の内部にプロセスガスを供給するプロセスガス供給部を設けることができる。チャンバ２４０の内部において対象物Ｗやプロセスガスを加熱するヒータを設けることもできる。なお、処理装置２００に設けられる装置は例示をしたものに限定されるわけではない。処理装置２００に設けられる装置には既知の技術を適用することができるので詳細な説明は省略する。
【０１１１】
以上に説明したように、本実施の形態に係る処理装置２００は、前述した静電チャック１と、静電チャック１に設けられた第１ガス導入孔（ガス導入孔１５）と第２ガス導入孔（ガス導入孔１５）とに供給されるガスを独立に制御可能なガス制御部（ガス制御部２３２）と、を備えている。本実施の形態に係る処理装置２００とすれば、各領域におけるガスの圧力が適切なものとなるようにすることができる。
【０１１２】
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１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よい。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。
【符号の説明】
【０１１３】
１  静電チャック、１１  セラミック誘電体基板、１１ａ  第１主面、１１ｂ  第２主面、１２  電極、１３  ドット、１４ａ〜１４ｃ  溝、１５  ガス導入孔、１６  リフトピン孔、１７  アウターシール、５０  ベースプレート、５１  入力路、５２  出力路、５３  ガス供給路、７０  第２多孔質部、９０  第１多孔質部、１０１〜１０４  領域、１０１ａ〜１０３ａ  境界、２００  処理装置、２３１  ガス供給部、２３２  ガス制御部、Ｗ  対象物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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