(57)【要約】【課題】  チャック電極に対して給電コネクタによりチャック電圧を印加する構成の静電チャック装置において、チャック電圧とは別に印加される高周波電圧の周波数特性を安定して維持し、反射損失の増大を回避する。【解決手段】  静電チャック基板１２のチャック電極２７には、静電チャック用給電コネクタ２４から導入電極２５を介してチャック電圧が印加される。静電チャック用給電コネクタ２４は、チャック電極２７側に給電ピン４１を付勢するコイルバネからなるバネ部材４２を備えており、バネ部材４２は、絶縁カラー４３によって基板ベース１１から絶縁され、かつ、蓋部材３２を介して接地されている。そのため、基板ベース１１に印加される高周波電圧の周波数特性を安定して維持することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャック電極または当該チャック電極に電気的に接続されている導入電極に先端部が接触し、前記チャック電極に給電する給電ピンと、
前記給電ピンを前記チャック電極に向かって付勢するバネ部材と、
前記給電ピンおよび前記バネ部材の間に介在して設けられ、前記バネ部材を絶縁する絶縁部材と、を備えている、静電チャック用給電コネクタ。
【請求項２】
前記絶縁部材は筒状であり、その一方の端部に外周面から突出する鍔部が形成され、
前記バネ部材はコイル状であり、その中空に前記絶縁部材が挿入され、
前記給電ピンは、前記絶縁部材の前記鍔部側から前記先端部が突出するように、当該絶縁部材の中空に挿入され、
前記絶縁部材および前記給電ピンの少なくとも一方には、中空に挿入されている前記給電ピンから見て、前記絶縁部材が少なくとも前記先端部側へ相対的に移動することを妨げるストッパーが設けられている、請求項１に記載の静電チャック用給電コネクタ。
【請求項３】
前記ストッパーとして、前記給電ピンには鍔部が形成され、
前記絶縁部材の中空に前記給電ピンを挿入した状態では、前記給電ピンの鍔部と前記絶縁部材の鍔部とが当接することで、前記絶縁部材の移動が妨げられるよう構成されている、請求項２に記載の静電チャック用給電コネクタ。
【請求項４】
前記給電ピンに形成される前記鍔部は、前記給電ピンから着脱可能な別部材となっている、請求項３に記載の静電チャック用給電コネクタ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の静電チャック用給電コネクタを備えている、静電チャック装置。
【請求項６】
貫通孔が形成された平板状の基板支持体と、
当該基板支持体の上面に設けられ、前記チャック電極としての導電層および当該導電層の周囲を覆う絶縁層を有する静電チャック基板と、
前記基板支持体の前記貫通孔に挿入された状態で、一端が前記静電チャック電極の前記導電層に対して電気的に接続されているとともに、他端が前記基板支持体の下面側に露出している導入電極と、
前記基板支持体の下面に設けられ、前記静電チャック用給電コネクタを挿入するコネクタ挿入穴が形成され、当該コネクタ挿入穴の周囲が少なくとも絶縁性材料からなっているコネクタ支持体と、
前記コネクタ挿入穴に前記静電チャック用給電コネクタが挿入された状態で、前記コネクタ支持体に取り付けられる蓋部材と、をさらに備え、
前記静電チャック用給電コネクタは、前記コネクタ挿入穴に挿入され、前記蓋部材が取り付けられた状態では、前記蓋部材と前記絶縁部材との間に前記バネ部材が収縮した状態で配置されることにより、前記給電ピンが前記チャック電極に向かって付勢されている、請求項５に記載の静電チャック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平板状の固定対象物を静電吸着力により固定する静電チャック装置のチャック電極に給電する静電チャック用給電コネクタと、これを用いた静電チャック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電チャック装置は、平板状の固定対象物を吸着して固定する用途で広く用いられており、例えば、半導体装置の製造過程においては、処理対象であるウエハを固定するために用いられている。また、近年では、ウエハの固定以外に、液晶パネル等の製造過程においてガラス基板やフィルム等の絶縁性基板を固定する用途にも用いられている。
【０００３】
この種の静電チャック装置の一般的な構成としては、導電性層としてのチャック電極と、このチャック電極を挟持するように配置される誘電層とを有する静電チャック基板を備えている構成が挙げられる。この静電チャック基板の載置面にウエハを載置し、このウエハとチャック電極との間にチャック用の直流電圧（チャック電圧）を印加することで、これらの間に介在する誘電層に電荷が堆積し、この堆積電荷による静電吸着力によってウエハが静電チャック基板に固定される。
【０００４】
ここで、前記チャック電極に対してチャック電圧を印加する構成の一つとして、給電コネクタが知られている。例えば、特許文献１には、静電チャック装置が備える電極シートの貼り替えを容易にすることを目的として、バネにより給電ピンを上方に押し上げる構成の静電チャック用給電コネクタを用いる技術が開示されている。この技術では、この電極シートへ通電させるために給電コネクタが用いられている。
【０００５】
具体的には、前記電極シートは、導電層とこれを挟む２層の絶縁層を有しており、給電コネクタは、ピン孔に連通した給電孔が形成されたコネクタ本体と、給電孔内に挿入されたカップと、カップ内に配置された給電ピンと、カップ内に配置され、ピン孔から先端部が突出するように給電ピンを上方に押し上げるバネとを備えている。そして、前記電極シートの給電部の露出部に、前記給電コネクタの給電ピンの先端を接触させて、電極シートの導電層を電気的に接続している。この構成であれば、従来の構成のように、電極シートの導電層に直接、リード線をハンダ付けし、貫通孔に絶縁接着剤を充填する必要がない。そのため、静電チャック装置用給電コネクタを取り外すだけで、電極シートの取り外しを行うことができるとともに、絶縁接着剤の除去作業も不要となるので、電極シートの貼り替えが容易となるとされる。
【０００６】
また、特許文献２には、基板貼り合わせ装置において、静電吸着板の交換作業を短時間化すること等を目的として、上方保持板および下方保持板に固着手段で静電吸着板を取り付ける技術が開示されており、前記静電吸着板へ給電するために出力端子を含むコネクタが用いられている。
【０００７】
具体的には、静電吸着板をネジやボルト等の固着手段で上方保持板および下方保持板の取り付け面に取り付けることにより、静電吸着板の裏面に入力端子を露出させている。そして、この入力端子に出力端子が接触することで静電吸着板に給電されるが、この出力端子は、コネクタの一部材として例示され、同じくコネクタを構成する筒体内に挿入され、基端側がスプリング等の弾性体に連設されている。この構成であれば、静電吸着板を取り付けるだけで配線接続することなく電気接続できるので、静電吸着板の交換作業を短時間に行うことができるとされる。
【０００８】
また、特許文献３には、静電チャックの電極構造において、静電チャックシートに対して差圧を付与させないようにすることを目的として、サセプタの載置面に設けられる静電チャックシートに電圧を印加するために、給電ピンおよび給電補助ピンが用いられる技術が開示されている。
【０００９】
具体的には、サセプタの厚さ方向に貫通するよう給電孔が形成され、この給電孔の内壁との間で絶縁部材を介在させて給電補助ピンが取り付けられている。この給電補助ピンの上端部には静電チャックシートが接触している一方、その底部には給電ピンの先端が当接しており、この給電ピンは、スプリング等の弾発部材により上方側（サセプタ側）に付勢されている。この構成によれば、給電補助ピンの一端は高圧直流源に接続された給電ピンに接触し、他端は静電チャックシートの導電膜に接触されて給電が行われるので、従来必要とされた給電スリットを形成しなくて済み、サセプタの表裏の通気が断たれることになる。それゆえ、静電チャックシートの表裏面に大きな差圧が付与されなくなり、静電チャックシートが部分的に膨れ上がることを防止できるとされる。
【００１０】
ところで、例えば、半導体装置の製造過程等では、ウエハ等の処理基板を固定して支持する処理台は、基板電極を兼ねていることが多い。一般に、基板電極は、処理室内において下方電極となり、この下方電極に対向する形で上方電極が設けられている。そして、これら上下の電極に対しては高周波電圧が印加される。また、この高周波電圧の印加に際しては、マッチング回路によって、インピーダンス整合が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−１９７７２６号公報
【特許文献２】特開２００６−３４４６１３号公報
【特許文献３】特開平０７−０７４２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前記従来の技術では、チャック電圧の給電構成が高周波電圧の周波数特性に影響を及ぼすため、高周波電力の反射損失が大きくなるという問題が生ずる。
【００１３】
具体的には、静電チャック装置の要部である前記静電チャック基板は、基板電極（処理台）の上面に重ねられて設けられている。それゆえ、基板電極に高周波電圧が印加されるということは、静電チャック基板に対しても前記高周波電圧が印加されていることになる。ここで、前記高周波電圧のインピーダンス整合においては、入力側インピーダンスとしては、当然のごとく基板電極のインピーダンスのみ対象とされていたが、本発明者らの検討によれば、静電チャック基板の給電構成のうち、特にコイルバネもインピーダンス整合の対象とすべきことが明らかとなった。
【００１４】
すなわち、前記従来の技術では、いずれも、チャック電極への給電にはバネを用いた給電コネクタが用いられている。このバネとしては、ほとんどの場合、細長い線材をらせん状に巻き回したコイルバネが挙げられ、特殊な事例を除いて、コイルバネの材質としては金属が用いられている。それゆえ、コイルバネは、導電性を有するため、前記高周波電圧が印加されるとコイル（インダクタ）として機能することになる。そして、前記従来の技術のいずれも、コイルバネは、給電ピンまたは出力端子と電気的に接触し絶縁されていないため、当該コイルバネには、チャック電圧だけでなく高周波電圧も印加されることになる。したがって、コイルバネが絶縁されていないのであれば、コイルバネも入力側インピーダンスの対象とすべきことになる。
【００１５】
ここで、静電チャック基板により処理基板が固定されている間には、基板電極に対して高周波電圧が印加され、各種の処理が行われている。それゆえ、基板電極および静電チャック基板は、各種の処理に伴う温度変化や環境変化の影響を受けて伸縮するので、チャック電圧の給電機構に含まれるコイルバネも伸縮する。このコイルバネの伸縮に伴って、コイルバネのインダクタンスも変化し、さらに、このインダクタンスの変化に伴って静電チャック装置の入力側インピーダンスが変化する。この変化はわずかなものであるが、入力側インピーダンスのわずかな変化が徐々に蓄積されれば、入力側インピーダンスは、出力側インピーダンスとのマッチングポイントから少しずつずれていくことになる。その結果、高周波電源の入力電力に対して反射電力が増加し、反射損失が大きくなってしまう。
【００１６】
この点に関し、前記従来の技術それぞれについて確認すると、まず、特許文献１に開示される技術では、給電コネクタに用いられるバネは、金属製でかつバネ弾性を有するものであれば、その材質、形状等は特に限定はされないとされており、同文献の図２から明らかなように、バネとしてコイルバネが用いられ、このバネには、直流高圧電源から延びたリード線がハンダ等によって接続されている。特許文献１には、高周波電源に関しては特に開示がないが、コイルバネは絶縁されていない上に、チャック電圧が通電するよう構成されている。したがって、金属製のバネがインダクタとして機能するため、前記のとおり、高周波電圧の周波数特性が変化する。しかも、この構成では、チャック電圧を印加する直流高圧電源は、リード線を介して前記バネに直接接続されている。そのため、高周波電圧の周波数特性の変化はチャック電圧の特性の不安定化も招き、静電チャック装置の吸着力に変化を生じさせるおそれがある。
【００１７】
なお、特許文献１では、給電コネクタを構成するコネクタ本体、カップおよびリード線は樹脂製の接着剤により固定されることで一体化しているが、給電コネクタが使用される雰囲気によっては、接着剤の信頼性が低下するおそれもある。具体的には、接着剤の材質の一例として、耐熱性に優れる熱硬化性樹脂が挙げられているものの、接着性を維持する点から見れば、１５０℃を超える高温雰囲気下で用いることは難しい。また、冷却雰囲気下では、発生した結露水が接着剤に吸着され、接着性の低下を招くおそれもある。
【００１８】
また、特許文献２に開示される技術では、出力端子の基端側にスプリング等の弾性体が連設され、弾性体の基端側に電源コードのホルダが連設され、電源コードをホルダに挟持させて、電源コードの電線が出力端子に接続されている。特許文献２においても高周波電源に関しては特に開示がないが、同文献の図１から明らかなように、出力端子に弾性体が直接接触していることから、明らかに弾性体は絶縁されていない。それゆえ、この弾性体がインダクタとして機能し、高周波電圧の周波数特性が変化する。
【００１９】
また、特許文献３に開示される技術では、スプリング等の弾発部材により上方へ付勢された給電ピンが接触され、直流高圧源からの電力を供給するよう構成されており、サセプタ支持台には、マッチング装置を介して高周波電源が接続されていることが開示されている。同文献の図２、図１１、図１３等から明らかなように、弾発部材は給電ピンに直接接触しているので、この弾発部材がインダクタとして機能し、高周波電圧の周波数特性が変化する。
【００２０】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、チャック電極に対して給電コネクタによりチャック電圧を印加する構成の静電チャック装置において、チャック電圧とは別に印加される高周波電圧の周波数特性を安定して維持し、反射損失の増大を回避することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明に係る静電チャック用給電コネクタは、前記の課題を解決するために、チャック電極または当該チャック電極に電気的に接続されている導入電極に先端部が接触し、前記チャック電極に給電する給電ピンと、前記給電ピンを前記チャック電極に向かって付勢するバネ部材と、前記給電ピンおよび前記バネ部材の間に介在して設けられ、前記バネ部材を絶縁する絶縁部材と、を備えている。
【００２２】
前記構成によれば、バネ部材が絶縁されているため、静電チャック装置に対してチャック電圧とは別に高周波電圧が印加されても、バネ部材に対しては、何ら電圧は印加されることがない。それゆえ、高周波電圧の入力側インピーダンスに影響を及ぼすことがないので、高周波電圧の周波数特性を安定して維持し、反射損失の増大を回避することができる。
【００２３】
本発明に係る静電チャック用給電コネクタは、前記のとおり、バネ部材が絶縁部材により絶縁されていればよいが、より好ましい構成として、前記絶縁部材は筒状であり、その一方の端部に外周面から突出する鍔部が形成され、前記バネ部材はコイル状であり、その中空に前記絶縁部材が挿入され、前記給電ピンは、前記絶縁部材の前記鍔部側から前記先端部が突出するように、当該絶縁部材の中空に挿入され、前記絶縁部材および前記給電ピンの少なくとも一方には、前記絶縁部材が、中空に挿入されている前記給電ピンから見て、少なくとも前記先端部側へ相対的に移動することを妨げるストッパーが設けられている構成を挙げることができる。
【００２４】
前記構成によれば、給電ピンに筒状の絶縁部材が外装され、この絶縁部材の外周にバネ部材が配される。しかも、絶縁部材の一方の端部には鍔部が設けられているため、この鍔部によりバネ部材の端部が受け止められるとともに、給電ピンに外装された絶縁部材の移動は前記ストッパーにより、少なくとも、給電ピンの先端部側への移動が妨げられる。したがって、給電ピンを基準とすれば、バネ部材も絶縁部材も、当該給電ピンの先端部側に移動することがないため、バネ部材の絶縁性を有効に確保できる。また、先端部の反対側、すなわち給電ピンの後端部側は、絶縁部材もバネ部材も移動を妨げられなくてよいので、後端部側からバネ部材を押え付けてバネ力を生じさせたり、後端部側からバネ部材を接地したりすることができる。また、後端部側において絶縁部材またはバネ部材の移動が自由であるということは、静電チャック用給電コネクタの形成や分解も容易となるので、静電チャック装置の製造時やメンテナンス時の作業性の向上も図ることができる。
【００２５】
前記静電チャック用給電コネクタにおいては、前記ストッパーとして、前記給電ピンには鍔部が形成され、前記絶縁部材の中空に前記給電ピンを挿入した状態では、前記給電ピンの鍔部と前記絶縁部材の鍔部とが当接することで、前記絶縁部材の移動が妨げられるよう構成されていることが好ましい。また、前記給電ピンに形成される前記鍔部は、前記給電ピンから着脱可能な別部材となっていてもよい。
【００２６】
前記構成によれば、給電ピンの側方から外部に向かって広がる鍔部を形成すれば、ストッパーとして簡素かつ確実な構成となる上に、給電ピン本体から別体とすることも容易となる。
【００２７】
本発明に係る静電チャック装置は、前記構成の静電チャック用給電コネクタを備えているものであるが、特に好ましい構成としては、例えば、貫通孔が形成された平板状の基板支持体と、当該基板支持体の上面に設けられ、前記チャック電極としての導電層および当該導電層の周囲を覆う絶縁層を有する静電チャック基板と、前記基板支持体の前記貫通孔に挿入された状態で、一端が前記静電チャック電極の前記導電層に対して電気的に接続されているとともに、他端が前記基板支持体の下面側に露出している導入電極と、前記基板支持体の下面に設けられ、前記静電チャック用給電コネクタを挿入するコネクタ挿入穴が形成され、当該コネクタ挿入穴の周囲が少なくとも絶縁性材料からなっているコネクタ支持体と、前記コネクタ挿入穴に前記静電チャック用給電コネクタが挿入された状態で、前記コネクタ支持体に取り付けられる蓋部材と、をさらに備え、前記静電チャック用給電コネクタは、前記コネクタ挿入穴に挿入され、前記蓋部材が取り付けられた状態では、前記蓋部材と前記絶縁部材との間に前記バネ部材が収縮した状態で配置されることにより、前記給電ピンが前記チャック電極に向かって付勢されている構成を挙げることができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明では、静電チャック装置において、チャック電極に対して給電コネクタによりチャック電圧を印加する構成であっても、チャック電極とは別に印加される高周波電圧の周波数特性を安定して維持することができ、反射損失の増大を有効に回避することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る静電チャック装置の構成を示す模式図である。
【図２】図１に示す静電チャック装置における静電チャック用給電コネクタとチャック電極との電気的な接続を示す模式図である。
【図３】図２に示す静電チャック用給電コネクタの構成を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る静電チャック装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００３１】
（実施の形態１）
［静電チャック装置の基本構成］
まず、本実施の形態に係る静電チャック装置の基本構成の一例として、本発明をプラズマ処理装置の基板支持装置に適用した場合の構成を例示して、図１および図２を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る静電チャック装置の概略構成を示す模式図である。
【００３２】
本実施の形態に係る静電チャック装置１０は、プラズマ処理装置のプラズマ処理室内に設けられる基板支持装置を兼ねており、図１に示すように、基板ベース１１、静電チャック基板１２、リフトピン１３、支持管１４、絶縁フランジ１５、静電チャック用給電コネクタ２４、コネクタ支持体３１、および蓋部材３２を備えている。そして、静電チャック装置１０には、高周波電源２１、直流電源２２、およびマッチング回路２３が接続される。
【００３３】
基板ベース１１は、平板状の電極であり、高周波電源２１に接続され高周波電圧が印加される。また、高周波電源２１は、プラズマ処理室内において、基板ベース１１と対向する位置に設けられる図示されない対向電極にも高周波電圧を印加するよう接続されている。そして、プラズマ処理空間内にプラズマ処理用ガスを供給した上で、基板ベース１１および前記対向電極にそれぞれ高周波電圧を印加すると、これら電極の間に放電が生じ、プラズマ処理用ガスがプラズマ化される。つまり、本実施の形態において高周波電源２１は、プラズマ発生用電源として機能する。
【００３４】
基板ベース１１は、上面に静電チャック基板１２が載置されており、静電チャック基板１２の上面では、プラズマ処理の対象となる図示されない基板（処理対象基板）が支持される。また、基板ベース１１には、公知の冷却機構が設けられている。これは、プラズマ処理のうち、例えばプラズマエッチング処理では、処理対象基板がエッチングにより高温となるので、当該処理対象基板を冷却するためである。また、基板ベース１１には公知の加熱機構が設けられてもよい。例えば、プラズマ処理のうちスパッタリング処理では、材料特性によって処理対象基板を加熱するか冷却するかが異なってくるため、加熱できるようになっていることが好ましいためである。
【００３５】
基板ベース１１は、前記のように冷却機構（または加熱機構）を備えているので、その材質としては、アルミニウム等の金属が用いられる。アルミニウムを用いる場合には、その表面にアルマイト等の絶縁処理が施されていてもよい。また、基板ベース１１の使用環境や適用される処理装置の種類等に応じて、金属以外の導電性材料を用いることもできる。基板ベース１１には貫通孔が形成されており、この貫通孔には導入電極２５が挿入され固定されている。また、導入電極２５は、絶縁部材２６により基板ベース１１から絶縁されている。導入電極２５および絶縁部材２６については、高周波電源２１および直流電源２２とともに具体的に説明する。
【００３６】
静電チャック基板１２は、静電チャック装置１０の要部であり、基板ベース１１の上面に設けられ、例えばアルミナ等で形成される２つの絶縁層（または誘電体層）の間に、導電体層であるチャック電極２７を挟持する構成である。このチャック電極２７に直流電源２２からチャック電圧を印加することにより、誘電体層の表面に生じるクーロン力を利用して処理対象基板を静電吸着して固定する。また、静電チャック基板１２には、冷却ガスを用いた公知の冷却機構が設けられている。
【００３７】
静電チャック基板１２の絶縁層としては、公知のセラミックスや樹脂材料が用いられる。本実施の形態のように、プラズマ処理装置の基板支持装置として用いられる場合には、耐熱性を有するセラミックス、または、フッ素樹脂、ポリイミド等の耐熱性樹脂材料が用いられることが好ましい。また、チャック電極２７としては、導電性を有する材料で形成された層状のものが用いられればよいが、本実施の形態では、例えばタングステン層が用いられる。静電チャック基板１２の絶縁層およびチャック電極２７の層厚はそれぞれ特に限定されず、公知の層厚であればよい。また、静電チャック基板１２の具体的構成は、図１に示すような双極構成に限定されず、単極構成であってもよい。
【００３８】
リフトピン１３は、基板ベース１１および静電チャック基板１２の一部を貫通して、基板ベース１１の上面に対して垂直に移動するように設けられており、処理対象基板の固定支持を解除するために用いられる。リフトピン１３は、ピン形状であれば具体的な構成は限定されず、導電性材料で形成されてもよいし絶縁性材料で形成されてもよい。
【００３９】
支持管１４は、プラズマ処理室の例えば床上に立設され、基板ベース１１および静電チャック基板１２をその上端に載置して支持するとともに、その内部に、前記給水配管、冷却用ガス配管、高周波電源２１および直流電源２２からの配線等が配置されている。これら配管や配線は基板ベース１１の下面につながっている。つまり、支持管１４は、その上端で基板ベース１１および静電チャック基板１２を支持することで、基板ベース１１の下面につながる各種配管や配線を、その内部に収容し、保護するよう構成されている。
【００４０】
なお、本実施の形態では、支持管１４は、基板ベース１１の下方に、上下方向に延在するよう配置されており、上端側開口の周囲に鍔部（説明の便宜上、支持鍔部と称する。）が形成され、この支持鍔部の上に基板ベース１１が載置されて支持されている。もちろん、支持管１４の構成はこれに限定されず、静電チャック装置１０を備える処理装置の種類や具体的構成等に応じて適切な形状を採用することができる。また、支持管１４は、基板ベース１１と同様にアルミニウムやステンレス等の導電性材料から形成されている。なお、本実施の形態では、静電チャック装置１０はプラズマ処理室の内部に設けられるが、このプラズマ処理室の内部は基本的に真空状態である。これに対して、支持管１４の内部は外気に通ずるようになっている。
【００４１】
前記基板ベース１１と前記支持管１４との間には、絶縁フランジ１５が設けられている。また、基板ベース１１の下面には、各種配管および配線等がつながっているが、これら配管や配線は、コネクタ支持体３１により支持管１４内で保持されている。前記のとおり、基板ベース１１および支持管１４はいずれも導電性材料からなっているが、基板ベース１１には、高周波電源２１から高周波電力が印加される。それゆえ、これらを電気的に絶縁するために、絶縁フランジ１５が配置されている。絶縁フランジ１５の形状は、本実施の形態では、支持管１４の上端側開口および支持鍔部の形状に対応する形状となっているが、これに限定されず、基板ベース１１および支持管１４を電気的に絶縁できるのであれば、どのような形状であってもよい。
【００４２】
なお、図１に示すように、基板ベース１１および絶縁フランジ１５の間、並びに、絶縁フランジ１５および支持管１４の支持鍔部の間には、それぞれＯリング１６ａ並びに１６ｂが設けられている。これは、プラズマ処理室の真空状態を維持するため、外気に通ずる支持管１４の内部から外気が流入することを防ぐためである。同様の理由で、支持管１４の下端と台座部との間にもＯリング１６ｃが設けられている。なお、支持管１４の内部を気密にできるのであれば、Ｏリング１６ａ〜１６ｃ以外の公知のシール部材を用いることができる。
【００４３】
コネクタ支持体３１は、基板ベース１１の下面に設けられ、後述する静電チャック用給電コネクタ２４を挿入して支持するコネクタ挿入穴３３が形成されている。また、図示されないが、前記のとおり、基板ベース１１の下面には各種配管や配線が接続されており、コネクタ支持体３１は、これら配管や配線を支持するようにも構成されている。コネクタ支持体３１は、少なくともコネクタ挿入穴３３の周囲が絶縁性の材料で形成されていればよい。これは、コネクタ支持体３１が、静電チャック用給電コネクタ２４をコネクタ挿入穴３３内で支持するだけではなく、高周波電源２１から絶縁する機能を有しているためである。本実施の形態では、コネクタ支持体３１全体が、セラミックや樹脂等の絶縁性の材料で形成されている。また、本実施の形態では、静電チャック装置１０がプラズマ処理装置の基板支持装置として用いられるので、高温領域での使用に耐え得るよう、セラミックで形成されることが好ましい。また、コネクタ支持体３１は、本実施の形態では、基板ベース１１の下面に直接ボルト等（図示せず）で固定されるが、アダプタ等を介して固定されてもよい。なお、コネクタ支持体３１の形状については、静電チャック用給電コネクタ２４の具体的構成とともに後述する。
【００４４】
本実施の形態では、コネクタ支持体３１の上面は基板ベース１１の下面に接しているが、コネクタ支持体３１の下面には、蓋部材３２が設けられている。この蓋部材３２は、コネクタ挿入穴３３に静電チャック用給電コネクタ２４が挿入された状態で、当該コネクタ挿入穴３３を塞ぐように取り付けられている。蓋部材３２は、金属等の導電性材料で形成され、コネクタ支持体３１の下面に、ボルト等で固定されている。また、蓋部材３２は接地されている。これは、静電チャック用給電コネクタ２４に含まれるバネ部材（後述）と蓋部材３２とを電気的に接続することで、バネ部材を接地電位とするためである。
【００４５】
高周波電源２１は、前記のとおり、本実施の形態ではプラズマ発生用電源であり、図１に示すように、マッチング回路２３を介して基板ベース１１の下面に接続され、基板ベース１１に対して高周波電圧を印加する。マッチング回路２３は、高周波電源２１の出力側インピーダンスと、基板ベース１１（および静電チャック基板１２）の入力側インピーダンスとを、所定のマッチングポイントとなるように、インピーダンス整合を行う。高周波電源２１はマッチング回路２３に接続されているとともに接地されている。
【００４６】
直流電源２２は、チャック用の直流電圧（チャック電圧）を印加する静電チャック用電源であり、静電チャック用給電コネクタ２４および導入電極２５を介して、静電チャック基板１２の導電層であるチャック電極２７にチャック電圧を印加する。図１に示すように、本実施の形態では、静電チャック基板１２は、双極構成であるので、２個のチャック電極２７それぞれにチャック電圧を印加できるように、２個の静電チャック用給電コネクタ２４が設けられ、各静電チャック用給電コネクタ２４には、直流電源２２の正極が接続されている。直流電源２２の負極は、高周波電源２１とともに接地されている。また、蓋部材３２は、図１に示すように接地されている。
【００４７】
［チャック電極への給電構成］
次に、前記直流電源２２から、静電チャック基板１２のチャック電極２７に給電する構成について、図１および図２を参照して説明する。図２は、図１に示す静電チャック装置１０における静電チャック用給電コネクタ２４とチャック電極２７との電気的な接続を示す模式図である。
【００４８】
本実施の形態では、図１および図２に示すように、チャック電極２７に対しては、静電チャック用給電コネクタ２４および導入電極２５を介して、直流電源２２からチャック電圧が印加される。
【００４９】
本実施の形態に係る静電チャック用給電コネクタ２４は、図２に示すように、コネクタ支持体３１のコネクタ挿入穴３３に挿入され、蓋部材３２がコネクタ支持体３１の下面に、複数のボルト３４で固定されることにより、コネクタ支持体３１内で固定支持される。静電チャック用給電コネクタ２４の具体的な形状は特に限定されないが、本実施の形態では、図２に示すように、コネクタ先端が細く、それ以外のコネクタ本体が太い形状（注射器型の形状）となっている。この形状では、外径の大きいコネクタ本体と外径の小さいコネクタ先端との段差が「肩部」となるので、後述するように、静電チャック用給電コネクタ２４をコネクタ挿入穴３３内で安定して支持することができる。なお、静電チャック用給電コネクタ２４およびコネクタ挿入穴３３の具体的構成については後述する。
【００５０】
本実施の形態では、導入電極２５は、図２に示すように、基板ベース１１に形成された貫通孔に挿通され、絶縁部材２６により基板ベース１１から絶縁されている。導入電極２５は、本実施の形態では、タングステン、銅、金等の導電性かつ耐熱性に優れた金属材料で形成されており、絶縁部材２６も、フッ素樹脂やセラミック等、耐熱性に優れた絶縁材料で形成されている。本実施の形態では、静電チャック装置１０は、プラズマ処理装置の基板支持装置として用いられるので、特に、基板ベース１１（および静電チャック基板１２）はかなりの高温となる場合がある。したがって、導入電極２５および絶縁部材２６のいずれも耐熱性を有する材料で形成されることが好ましい。
【００５１】
導入電極２５の一方の端部は、静電チャック用給電コネクタ２４の先端に接触するように、基板ベース１１の下面側で露出しており、他方の端部は、基板ベース１１の上面から静電チャック基板１２の下側の絶縁層を貫通してチャック電極２７に接触している。これにより、直流電源２２からのチャック電圧が導入電極２５を介してチャック電極２７に給電される。また、基板ベース１１には高周波電源２１が接続されているため、絶縁部材２６で導入電極２５を絶縁することにより、チャック電極２７には、直流電源２２からのチャック電圧のみ印加されることになる。
【００５２】
チャック電極２７および導入電極２５の接続状態は特に限定されないが、本実施の形態では、コバール等の合金を中間材料として介在させて接続している。あるいは、導入電極２５に無電解ニッケルメッキ等の表面処理を行った上で、銀ロウ等でロウ付けしてもよい。また、絶縁部材２６は、導入電極２５を基板ベース１１から絶縁できるのであれば、その接合状態は特に限定されないが、本実施の形態では、公知の接着剤やロウ付けで接合している。前記のとおり、プラズマ処理装置の基板支持装置においては、基板ベース１１は高温となるので、各種の接合は、樹脂製の接着剤を用いず、金属製の材料を用いたり、機械的な加工を用いたりすることが好ましい。
【００５３】
なお、図２に示す構成では、基板ベース１１の上面側では、導入電極２５の上側端部が静電チャック基板１２内に突出してチャック電極２７に接続し、絶縁部材２６の上側端部は、静電チャック基板１２の絶縁層の中間に位置しているが、これに限定されず、絶縁部材２６の上側端部もチャック電極２７に接してもよい。導入電極２５をより確実に絶縁するためには、絶縁部材２６の上側端部は、基板ベース１１の上面から突出していることが好ましい。
【００５４】
一方、基板ベース１１の下面側では、当該下面、導入電極２５の下側端部および絶縁部材２６の下側端部のいずれもほぼ同一面を形成するように位置が揃っているが、これに限定されず、例えば、基板ベース１１の下面に対して、導入電極２５の下側端部や絶縁部材２６の下側端部が凹状や凸状になっていてもよい。基板ベース１１の下面側では、静電チャック用給電コネクタ２４の先端が確実に接触して、電気的な接続が安定して維持できるように構成されていればよい。
【００５５】
［静電チャック用給電コネクタの構成］
次に、前記静電チャック用給電コネクタ２４の具体的な構成について、コネクタ挿入穴３３等の周辺構成とともに、図２および図３を参照して説明する。図３は、図２に示す静電チャック用給電コネクタ２４のより具体的な構成を示す模式図である。
【００５６】
本実施の形態に係る静電チャック用給電コネクタ２４は、図２および図３に示すように、給電ピン４１、バネ部材４２、絶縁カラー４３、およびピン鍔部材４４を備えている。給電ピン４１は、その先端部が導入電極２５の一方の端部に接触し、後端部が図示されない配線を介して直流電源２２（図１参照）に接続されている。前記のとおり、導入電極２５は、チャック電極２７に電気的に接続されているので、給電ピン４１は、導入電極２５を介してチャック電極２７にチャック電圧を給電する。バネ部材４２は、給電ピン４１を基板ベース１１の下面側、すなわちチャック電極２７側に付勢するものであり、給電ピン４１の後端側に配置され、絶縁カラー４３を介して給電ピン４１にバネ力を与えている。絶縁カラー４３は、給電ピン４１とバネ部材４２との間に介在し、これらを絶縁する。ピン鍔部材４４は、給電ピン４１に固定され、バネ部材４２のバネ力を受け、給電ピン４１を付勢する。なお、後述するように、ピン鍔部材４４は、給電ピン４１の突出状態を調整するために、静電チャック用給電コネクタ２４の前記肩部の高さを調整する高さ調整部材としても機能する。
【００５７】
前記給電ピン４１の具体的な構成は特に限定されないが、本実施の形態では、図３に示すように、配線に接続可能な外径となるよう形成されている後端部４１ａと、この後端部４１ａよりも大きい外径となるよう形成されている胴部４１ｂと、導入電極２５の一方の端部に接触する先端部４１ｃと、先端部４１ｃおよび胴部４１ｂとの間の部位であって、胴部４１ｂより小さい外径かつ先端部４１ｃより大きい外径となるよう形成され、高さ調節部材４４を支持する首部４１ｄとを有する構成となっている。給電ピン４１は導電性の材料で形成されていればよく、本実施の形態では、銅、ステンレス、金、銀、あるいはこれらの合金等、導電性に優れた金属材料で形成されている。なお、銅やステンレスを用いて給電ピン４１が形成される場合には、導入電極２５との接触抵抗を低減するために、少なくとも先端部４１ｃには、金や銀等でメッキ処理が施されてもよい。
【００５８】
給電ピン４１の後端部４１ａは、直流電源２２より延びる配線（リード線等）に、ハンダ、カシメ、ボルト締結等により固定されて接続されている。それゆえ、後端部４１ａの外径は、配線の太さに合わせた大きさとなっていればよいが、給電ピン４１は、筒状の絶縁カラー４３の内部に胴部４１ｂが挿通されるので、絶縁カラー４３に対する着脱の便宜から、胴部４１ｂよりも外径が小さいことが好ましい。胴部４１ｂは、給電ピン４１の本体であり、絶縁カラー４３の内部に挿入されるので、絶縁カラー４３の内径に合わせた外径を有していればよい。先端部４１ｃは、導入電極２５に接触して電気的に接続できるようなピン形状を有していればよい。首部４１ｄについては、ピン鍔部材４４とともに後述する。
【００５９】
バネ部材４２は、給電ピン４１をチャック電極２７側（導入電極２５側）に付勢できるものであれば、その形状は特に限定されないが、本実施の形態では、コイル状の圧縮バネ、すなわちコイルバネが好ましく用いられる。バネ部材４２がコイルバネであれば、コイルの中空に給電ピン４１（および給電ピン４１が挿入された絶縁カラー４３）を挿入した状態で、当該給電ピン４１に対してバネ力を与えることができるので、静電チャック用給電コネクタ２４をコンパクト化することができる。バネ部材４２の材質は特に限定されず、公知の金属材料を用いることができる。バネ部材４２の弾性は周囲の温度等により多少変化するものの、バネの分野で一般的な金属材料で形成されていれば、安定して所定のバネ力を発揮できる。したがって、バネ部材４２として、一定以上のバネ力を維持できる構成を選択すれば、給電ピン４１と導入電極２５との接触を維持することができるので、安定した給電が可能となる。
【００６０】
絶縁カラー４３は、給電ピン４１とバネ部材４２とを絶縁できれば、その構成は特に限定されないが、本実施の形態では、本体部４３ａが筒状であり、本体部４３ａ一方の端部に、外周面から突出する絶縁鍔部４３ｂが形成されている構成となっている。給電ピン４１は、先端部４１ｃが絶縁鍔部４３ｂの側から突出するように、本体部４３ａに着脱可能に挿入されている。また、給電ピン４１の首部４１ｄには、板状のピン鍔部材４４がはめ込まれて固定されているので、このピン鍔部材４４によって絶縁カラー４３の絶縁鍔部４３ｂが受け止められる。これにより、バネ部材４２のバネ力は、絶縁カラー４３およびピン鍔部材４４を介して給電ピン４１に加えられるので、給電ピン４１は、バネ部材４２により付勢されることになる。
【００６１】
ここで、静電チャック用給電コネクタ２４が、コネクタ支持体３１のコネクタ挿入穴３３に挿入し、蓋部材３２が取り付けられた上体では、図２および図３に示すように、給電ピン４１の胴部４１ｂに絶縁カラー４３が嵌入され、絶縁カラー４３の筒状の本体部４３ａの外周にコイル状のバネ部材４２に嵌入されている。そして、バネ部材４２の一端は、絶縁カラー４３の絶縁鍔部４３ｂに当接され、他端は、蓋部材３２の上面で当接されている。したがって、絶縁鍔部４３ｂの下面と蓋部材３２の上面との間隔が、バネ部材４２が一定以上の弾性を維持できるように、バネ部材４２が押し縮められる程度の間隔であれば、バネ部材４２は給電ピン４１をチャック電極２７側に有効に付勢することができる。しかも、ピン鍔部材４４により静電チャック用給電コネクタ２４の肩部の高さを調整すれば、絶縁鍔部４３ｂの上面とコネクタ挿入穴３３の内面との間隔を調整することになるので、バネ部材４２のバネ力を調整することができ、給電ピン４１と導入電極２５との接触をより適切に維持することができる。
【００６２】
ピン鍔部材４４は、板状であり、給電ピン４１の首部４１ｄで固定できるような形状を有していれば、その具体的構成は特に限定されない。本実施の形態では、給電ピン４１、バネ部材４２、および絶縁カラー４３がいずれも円柱または円筒状であるので、ピン鍔部材４４は、バネ部材４２で付勢された絶縁カラー４３を受け止めることができるように銅部４１から側方に突出していればよい。ただし、円板状とすると安定して絶縁カラー４３を受け止めることができて好ましい。
【００６３】
本実施の形態では、給電ピン４１は、胴部４１ｂと首部４１ｄとの間で、ピン鍔部材４４を挟み込んで当該ピン鍔部材４４が固定されているが、その具体的な構成は特に限定されず、例えば、首部４１ｄは先端部４１ｃに着脱可能に貫通され、ピン鍔部材４４には貫通孔が形成されており、首部４１ｄを取り外した状態で、先端部４１ｃの胴部４１ｂ近傍部位にピン鍔部材４４を嵌入し、その上から首部４１ｄを取り付けるように構成されてもよい。このとき、ピン鍔部材４４の貫通孔の内側と先端部４１ｃの少なくとも胴部４１ｂ側（および首部４１ｄの内側）とは、いずれもネジとなっていると好ましい。この構成であれば、ピン鍔部材４４は、給電ピン４１に対してネジにより螺合して支持されるので、ネジを調整することで、肩部の高さを調整することが可能となる。あるいは、複数枚のピン鍔部材４４を取り付け可能とすることで、肩部の高さを調整してもよい。
【００６４】
コネクタ支持体３１に形成されるコネクタ挿入穴３３は、前記静電チャック用給電コネクタ２４の形状に合わせた形状として形成されればよいが、本実施の形態では、コネクタ挿入穴３３は、図３に示すように、コネクタ本体（給電ピン４１の胴部４１ｂ、絶縁カラー４３、およびバネ部材４２で構成される部位）が挿入される大径穴３３ａと、コネクタ先端（給電ピンの先端部４１ｃおよび首部４１ｄで構成される部位）が挿入される小径貫通孔３３ｂという、内径の異なる２つの部位から構成されている。これは、前記静電チャック用給電コネクタ２４が「肩部」を有しているためである。
【００６５】
コネクタ挿入穴３３を形成する大径穴３３ａと小径貫通孔３３ｂとの連通部位には、段差面３３ｃが形成される。したがって、静電チャック用給電コネクタ２４をコネクタ挿入穴３３に挿入して蓋部材３２をコネクタ支持体３１に取り付ければ、静電チャック用給電コネクタ２４の肩部（ピン鍔部材４４および絶縁カラー４３の絶縁鍔部４３ｂで構成される部位）は、段差面３３ｃに当接して係止されるので、コネクタ本体は大径穴３３ａ内で上方に移動できないように位置決めされる。
【００６６】
ただし、給電ピン４１に対しては、絶縁カラー４３およびピン鍔部材４４を介して、バネ部材４２のバネ力（弾発力）が与えられるので、常に、上側（チャック電極２７または導入電極２５側）に付勢される。それゆえ、導入電極２５に接触しない状態では、給電ピン４１はコネクタ支持体３１の上面から突出することになる。そこで、コネクタ支持体３１を基板ベース１１の下面に設置すれば、基板ベース１１の下面に給電ピン４１の先端部４１ｃが当接して、給電ピン４１全体が後退し、バネ部材４２が圧縮されてバネ部材４２には所定のバネ力が発生する。これにより、給電ピン４１の先端部４１ｃと導入電極２５とは安定して接触されることになる。
【００６７】
このように、本実施の形態によれば、静電チャック用給電コネクタ２４においては、バネ部材４２は、絶縁カラー４３によって、給電ピン４１からも基板ベース１１からも絶縁されており、さらに、蓋部材３２を介して接地されている。そのため、基板ベース１１に高周波電圧を印加するに際して、入力側インピーダンスにおいて、バネ部材４２をインピーダンス整合の対象とする必要がなくなる。それゆえ、バネ部材４２に起因する、高周波電圧の入力側インピーダンスの変化が回避され、安定した周波数特性を維持することができる。また、バネ部材４２により高周波電圧の周波数特性が変化しないため、直流電圧（チャック電圧）の特性も安定して維持することが可能となり、静電チャック装置１０としての処理対象基板の吸着力をより安定化させることができる。
【００６８】
また、本実施の形態では、コイルバネであるバネ部材４２の中空に円筒状の絶縁カラー４３を挿入し、さらに絶縁カラー部材４３の中空に給電ピン４１を挿入することで、静電チャック用給電コネクタ２４を構成し、この静電チャック用給電コネクタ２４を、コネクタ支持体３１のコネクタ挿入穴３３に挿入して蓋部材３２を取り付けることにより固定している。つまり、本実施の形態では、静電チャック用給電コネクタ２４およびこれを固定して支持する構成に、機械的な方法が用いられ、樹脂製の接着剤を用いる必要がない。それゆえ、特に、プラズマ処理等のように、低温から高温まで幅広い温度領域で処理対象基板を処理する用途で、接着剤の信頼性を考慮する必要がなく、静電チャック装置の汎用性を高めることができる。
【００６９】
［変形例］
前記静電チャック装置においては、静電チャック用給電コネクタ２４の支持状態を、給電ピン４１を中心とした位置関係で説明すれば、給電ピン４１の外周に絶縁カラー４３、バネ部材４２、コネクタ支持体３１の順で配置される構成となっている。給電ピン４１は、高周波電圧が印加される基板ベース１１から絶縁されていればよいので、コネクタ支持体３１は、コネクタ挿入穴３３の周囲が少なくとも絶縁性材料からなっている構成であってもよい。例えば、コネクタ支持体３１本体は導電性材料で形成され、静電チャック用給電コネクタ２４を固定する位置には嵌入穴が形成されており、ここに、絶縁性材料で形成されるコネクタ挿入用ユニットを別途取り付けるような構成としてもよい。あるいは、コネクタ挿入穴３３内面を絶縁性材料で形成する構成であってもよい。
【００７０】
また、コネクタ支持体３１の形状は特に限定されず、支持管１４の内部に収容可能な形状で、かつ、静電チャック用給電コネクタ２４を支持できる形状であればよい。本実施の形態では、支持管１４が円筒形状であるため、コネクタ支持体３１の形状も円筒または円柱形状であるが、多角形状であってもよい。
【００７１】
また、本実施の形態では、バネ部材４２を接地電位とするために、導電性材料で形成した蓋部材３２を接地し、この蓋部材３２にバネ部材４２を接触させている構成としたが、例えば、コネクタ支持体３１本体が導電性材料で形成されている構成であれば、コネクタ支持体３１を接地し、コネクタ挿入用ユニット内に取り付けられた静電チャック用給電コネクタ２４のバネ部材４２とコネクタ支持体３１本体とを別途電気的に接続してもよい。
【００７２】
また、本実施の形態では、静電チャック用給電コネクタ２４は、導入電極２５を介してチャック電極２７に給電する構成となっていたが、これに限定されず、導入電極２５を介さずに、直接チャック電極２７に給電する構成となっていてもよい。この場合、コネクタ支持体３１が基板ベース１１の下面に形成された嵌入穴に挿入される構成となっていてもよい。
【００７３】
また、本実施の形態では、ピン鍔部材４４は、給電ピン４１に対して別体として構成されているが、一体化された鍔部であってもよい。この場合、ピン鍔部材４４は、高さ調整部材として機能することはできないが、高さ調整の必要がないのであれば、部材点数を削減することができるという利点がある。
【００７４】
また、本実施の形態では、ピン鍔部材４４は、絶縁カラー４３の移動を妨げるストッパーであるが、ストッパーの構成はこれに限定されず、他の構成であってもよい。例えば、絶縁カラー４３の中空内面に突起を設ける等、給電ピン４１側ではなく絶縁カラー４３側にストッパーを設けてもよいし、絶縁カラー４３および給電ピン４１のそれぞれに側方から貫通孔を形成しておき、絶縁カラー４３の外周から給電ピン４１を貫通孔にピン状部材を挿入する等、ストッパーを、給電ピン４１および絶縁カラー４３のいずれからも別体とする構成であってもよい。
【００７５】
なお、本実施の形態では、バネ部材４２はコイルバネであったが、給電ピン４１を付勢し、かつ、基板ベース１１から絶縁可能であればコイルバネに限定されない。例えば、コイルバネに代えて、複数のイタ状のバネが絶縁カラー４３の周囲に配置されるような構成であってもよい。
【００７６】
（実施の形態２）
本実施の形態では、前記実施の形態１で説明した静電チャック装置のより具体的な構成の一例について、図４を参照して説明する。図４は、本実施の形態の静電チャック装置の構成を示す模式図である。
【００７７】
本実施の形態に係る静電チャック装置５０は、前記実施の形態１に係る静電チャック装置１０と基本的な構成は同じである。ただし、本実施の形態では、静電チャック装置５０がプラズマ処理装置の基板支持装置として用いられた場合に、各種配線および配管、ボルト等による固定方法、基板ベース１１の昇降および支持管１４内を真空に維持する構成の一例等をより具体的に説明する。
【００７８】
静電チャック装置５０は、図４に示すように、基板ベース１１、静電チャック基板１２、リフトピン１３、支持管１４、絶縁フランジ１５、静電チャック用給電コネクタ２４、コネクタ支持体３１、および蓋部材３２を備えている。また、静電チャック装置５０は、図４には図示されないが、静電チャック装置１０と同様に、高周波電源、直流電源、およびマッチング回路が接続されており、さらに、支持管１４内には、断熱材付冷却水管１８、断熱材付ガス管１９、チャック電圧印加用配線２０ａ、および高周波電圧印加用配線２０ｂが配され、これら配管および配線は、それぞれ、コネクタ支持体３１および蓋部材３２によって基板ベース１１の下面側で支持されている。
【００７９】
前記実施の形態１で説明したように、基板ベース１１には、冷却機構が設けられているが、本実施の形態では、この冷却機構は、基板ベース１１の内部に形成された、図示されない流水路に、冷却水を流通させることにより実現される。この流水路は、断熱材付冷却水管１８に接続されており、断熱材付冷却水管１８から供給された冷却水が、基板ベース１１の流水路へ導入され、当該流水路中を冷却水が流通することにより、基板ベース１１が冷却され、その結果、静電チャック基板１２の上面で支持される処理対象基板が冷却される。なお、流水路には、断熱材付冷却水管１８から温水が供給されるよう構成されてもよい。すなわち、基板ベース１１に形成される流水路は、冷却水を流通させる冷却機構としても、温水を流通させる加熱機構としても機能する。
【００８０】
また、静電チャック基板１２にも、冷却ガスを用いた冷却機構が設けられているが、本実施の形態では、この冷却機構は、静電チャック基板１２の下面の中央部等に形成された、図示されない溝状のガス流路に、冷却ガスを流通させることにより実現される。このガス流路は、断熱材付ガス管１９に接続されており、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガスが供給される。ガス流路内でヘリウムガスを流通させることにより、処理対象基板５１が冷却される。
【００８１】
チャック電圧印加用配線２０ａは、図示されない直流電源２２（図１参照）に接続され、かつ、静電チャック用給電コネクタ２４に接続されている。具体的には、給電ピン４１の後端部４１ａ（図３参照）に、ハンダ、カシメ、ボルト締結等により固定されることで、電気的に接続されている。静電チャック用給電コネクタ２４によるチャック電極２７への給電構成については、前記実施の形態１において、図２を参照して説明したので省略する。
【００８２】
高周波電圧印加用配線２０ｂは、図示されないマッチング回路２３を介して図示されない高周波電源２１（図１参照）に接続され、かつ、基板ベース１１の下面に接続端子２８によって電気的に接続されている。接続端子２８は公知の構成であり、ボルトにより基板ベース１１の下面に固定されている。これにより、基板ベース１１に高周波電圧が印加される。
【００８３】
本実施の形態では、支持管１４および絶縁フランジ１５は、支持管１４上端の縁部および絶縁フランジ１５を貫通し、基板ベース１１の下面に挿入される複数のボルト１７で固定されている。また、コネクタ支持体３１は、当該コネクタ支持体３１を貫通し、基板ベース１１の下面に挿入される複数のボルト３５で固定されている。なお、コネクタ支持体３１に蓋部材３２を固定するボルトは、図４では省略している。
【００８４】
また、前記静電チャック装置１０と同様に、基板ベース１１の下面と絶縁フランジ１５の上面との間には、Ｏリング１６ａが介在しており、絶縁フランジ１５と支持管１４の縁部の上面との間には、Ｏリング１６ｂが介在している。同様に、支持管１４の下端にもＯリング１６ｃが設けられている。さらに、本実施の形態では、コネクタ支持体３１の外周と円環状の絶縁フランジ１５の内周との間に、Ｏリング１６ｄが設けられている。これらＯリング１６ａ〜１６ｄが設けられていることにより、真空状態のプラズマ処理室内を外気に通ずる支持管１４の内部から気密に維持することができる。また、Ｏリング１６ｄが設けられることにより、基板ベース１１の冷却により、基板ベース１１の下面に生じた下や結露が支持管１４内に漏れ出すことを防ぐこともできる。
【００８５】
本実施の形態に係る静電チャック装置５０は、基板ベース１１を上下に移動させる昇降ベース５１と、伸縮自在に支持管１４の外部に設けられ、かつ、真空保持を可能とするベローズ５２とを備えており、図示されないプラズマ処理室内に設置される。これら昇降ベース５１およびベローズ５２は公知の構成を採用することができる。なお、図４では、説明の便宜上、昇降ベース５１およびベローズ５２は、二点鎖線で示している。
【００８６】
本実施の形態においても、静電チャック用給電コネクタのバネ部材が基板ベースから絶縁され、かつ、蓋部材を介して接地されているので、バネ部材に起因する、高周波電圧の入力側インピーダンスの変化が回避され、安定した周波数特性を維持することができる。また、本実施の形態においても、静電チャック用給電コネクタおよびこれを固定して支持する構成に、機械的な方法が用いられるため、プラズマ処理等のように、低温から高温まで幅広い温度領域で処理対象基板を処理する用途で、接着剤の信頼性を考慮する必要がなく、静電チャック装置の汎用性を高めることができる。
【００８７】
なお、本発明は前述した各実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、給電コネクタによりチャック電極にチャック電圧を印加する静電チャック装置に広く用いることができることに加え、静電チャック装置により成膜対象物を固定する各種の真空成膜装置、さらには、イオンアシストモジュールやプラズマを使用した各種処理装置全般にも好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００８９】
１１    基板ベース（基板支持体）
１２    静電チャック基板
２４    静電チャック用給電コネクタ
２５    導入電極
２７    チャック電極
３１    コネクタ支持体
３２    蓋部材
３３    コネクタ挿入穴
４１    給電ピン
４１ｃ  先端部
４２    バネ部材
４３    絶縁カラー（絶縁部材）
４３ｂ  絶縁鍔部（絶縁部材の鍔部）
４４    ピン鍔部材（ストッパー、給電ピンの鍔部）
【図１】
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【図２】
2010232419.tif 000004
【図３】
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【図４】
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