(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極が表面に形成されたセラミック誘電体と、
前記セラミック誘電体を支持するセラミック基板と、
前記セラミック誘電体と前記セラミック基板とを接合する第１の接合剤と、
を備え、
前記第１の接合剤は、有機材料を含む第１の主剤と、無機材料を含む第１の無定形フィラーと、無機材料を含む第１の球形フィラーと、を有し、
前記第１の主剤中には、前記第１の無定形フィラーと、前記第１の球形フィラーと、が分散配合されてなり、
前記第１の主剤、前記第１の無定形フィラー、および前記第１の球形フィラーは、電気絶縁性材料からなり、
前記第１の球形フィラーの平均直径は、全ての前記第１の無定形フィラーの短径の最大値よりも大きく、
前記第１の接合剤の厚さは、前記第１の球形フィラーの平均直径と同じか、もしくは大きいことを特徴とする静電チャック。
【請求項２】
前記第１の球形フィラーの平均直径は、前記第１の無定形フィラーの短径の最大値よりも１０μｍ以上大きいことを特徴とする請求項１に記載の静電チャック。
【請求項３】
前記第１の球形フィラーの体積濃度（ｖｏｌ％）は、前記第１の無定形フィラーを含有させた前記第１の接合剤の体積に対して、０．０２５ｖｏｌ％より大きく、４２．０ｖｏｌ％未満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。
【請求項４】
前記第１の接合剤の前記第１の主剤の材質は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂のいずれか１つ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。
【請求項５】
前記第１の球形フィラーおよび前記第１の無定形フィラーの熱伝導率は、前記第１の接合剤の前記第１の主剤の熱伝導率よりも高い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の球形フィラーの材質と前記第１の無定形フィラーの材質とが異なることを特徴とする請求項１〜５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の球形フィラーの熱伝導率は、前記第１の無定形フィラーの熱伝導率よりも低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の球形フィラーの熱伝導率は、前記第１の無定形フィラーと前記第１の主剤との混合物の熱伝導率と同じか、もしくは小さ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の球形フィラーの熱伝導率は、前記第１の無定形フィラーと前記第１の主剤の前記混合物の熱伝導率の０．４倍から１．０倍までの範囲にある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】
前記セラミック誘電体の厚さは、前記セラミック基板の厚さと同じか、もしくは薄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。
【請求項１１】
前記第１の球形フィラーのビッカース硬度は、前記セラミック誘電体のビッカース硬度より小さいことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の静電チャック。
【請求項１２】
前記セラミック基板に接合される温調部と、
前記セラミック基板と前記温調部とを接合する第２の接合剤と、
をさらに備え、
前記第２の接合剤は、有機材料を含む第２の主剤と、無機材料を含む第２の無定形フィラーと、無機材料を含む第２の球形フィラーと、を有し、
前記第２の主剤中には、前記第２の無定形フィラーと、前記第２の球形フィラーとが分散配合されてなり、
前記第２の主剤、前記第２の無定形フィラー、および前記第２の球形フィラーは、電気絶縁性材料からなり、
前記第２の球形フィラーの平均直径は、全ての前記第２の無定形フィラーの短径の最大値よりも大きく、
前記第２の接合剤の厚さは、前記第２の球形フィラーの平均直径と同じか、もしくは大きく、
前記第２の球形フィラーの平均直径は、前記第１の球形フィラーの平均直径よりも大き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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電チャックに関する。
【背景技術】
【０００２】
被処理基板を真空チャンバ内で処理するプロセスにおいて、被処理基板を保持固定する手段として静電チャックが用いられる。近年、タクトタイムの短縮目的のために、高密度プラズマを用いるプロセスが一般化している。このため、高密度プラズマから被処理基板へ流入する熱流束を効率よく静電チャック外に除去する方法が要求されている。
【０００３】
例えば、静電チャックの下側に温調プレートを接合剤で接合させた構造が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この構造では、導電体の金属ベース基板の上に電極付きのセラミック板をゴム等の接合剤で接着している。被処理基板に流入した熱流束は、静電チャックを通過し、冷媒体を流通させた温調プレートへと伝導し、冷媒体によって静電チャック外に排熱される。
【０００４】
しかしながら、金属ベース基板、セラミック板の熱伝導率に比べ、樹脂で構成された接合剤の熱伝導率は、１、２桁低い。従って、接合剤は熱に対しての抵抗になり得る。このため、効率よく熱を排熱するには、可能な限り接合剤を薄くする必要がある。しかし、接合剤を薄くすると、金属ベース基板と、セラミック板との温度差、または金属ベース基板と、セラミック板との熱膨張係数差により発生する、金属ベース基板とセラミック板とのずれが接合剤で緩和できなくなり、その接着力が低減してしまう。  
これに対し、接合剤の熱伝導率を高めるため、熱伝導フィラーを接合剤に混合分散させた構造が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−２８３０３７号公報
【特許文献２】特開平０２−０２７７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、熱伝導フィラーを混合分散させた接合剤によって、静電チャックの構成部品であるセラミック誘電体とセラミック基板とを接着する場合、セラミック誘電体側にクラックが発生する場合がある。これは、接合剤に混合分散させた熱伝導フィラーが無定形であり、かつ、大きさにばらつき（分布）があるためである。  
例えば、セラミック誘電体とセラミック基板とは、その間に接合剤を介在させて、接合剤をホットプレスによって硬化させて接着する。この際、無定形フィラーの大きさにばらつきがあると、接合剤の厚さは無定形フィラーの大きさで決定されてしまう。  
特に、大きい形状の無定形フィラーが存在すると、ホットプレス硬化時には、この無定形フィラーに圧力が集中し、無定形フィラーが当接するセラミック誘電体に過剰な応力が印加される。その結果、セラミック誘電体側にクラックが発生する場合がある。  
本発明の課題は、接合剤が薄く、高い熱伝導率を有し、かつ、静電チャックの構成部品にクラックが発生し難い静電チャックを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、静電チャックに関し、電極が表面に形成されたセラミック誘電体と、前記セラミック誘電体を支持するセラミック基板と、前記セラミック誘電体と前記セラミック基板とを接合する第１の接合剤と、を備え、前記第１の接合剤は、有機材料を含む第１の主剤と、無機材料を含む第１の無定形フィラーと、無機材料を含む第１の球形フィラーと、を有し、前記第１の主剤中には、前記第１の無定形フィラーと、前記第１の球形フィラーと、が分散配合されてなり、前記第１の主剤、前記第１の無定形フィラー、および前記第１の球形フィラーは、電気絶縁性材料からなり、前記第１の球形フィラーの平均直径は、全ての前記第１の無定形フィラーの短径の最大値よりも大きく、前記第１の接合剤の厚さは、前記第１の球形フィラーの平均直径と同じか、もしくは大きいことを特徴とする。
【０００８】
セラミック基板と、電極が形成されたセラミック誘電体とを対向させて、それぞれを第１の接合剤で接着して一体化することで、電極周囲の電気絶縁性を確保することができる。ここで、セラミック基板およびセラミック誘電体の材質の主成分は、セラミック焼結体であり、樹脂製の静電チャックに比べ、静電チャックの耐久性、信頼性に優れる。  
また、第１の球形フィラーおよび第１の無定形フィラーは、無機材料のため、それぞれの大きさ（例えば、径）を制御し易い。このため、第１の接合剤の第１の主剤との混合分散が容易になる。第１の接合剤の第１の主剤、第１の無定形フィラー、および第１の球形フィラーは電気絶縁性材料であるため、電極周囲の電気絶縁性が確保できる。  
さらに、第１の球形フィラーの平均直径は、全ての第１の無定形フィラーの短径の最大値よりも大きい。このため、第１の球形フィラーによって第１の接合剤の厚さを第１の球形フィラーの平均直径と同じか、もしくは平均直径よりも大きく制御することができる。これにより、第１の接合剤のホットプレス硬化時には、無定形フィラーによってセラミック誘電体に局部的な応力が印加されず、セラミック誘電体のクラック発生を防止することができる。
【０００９】
第２の発明では、第１の発明において、前記第１の球形フィラーの平均直径は、前記第１の無定形フィラーの短径の最大値よりも１０μｍ以上大きいことを特徴とする。
【００１０】
第１の球形フィラーの平均直径を第１の無定形フィラーの短径の最大値よりも１０μｍ以上大きくすると、第１の接合剤をホットプレス硬化するときに、第１の接合剤の厚さを第１の無定形フィラーの大きさではなく、第１の球形フィラーの直径で制御することができる。すなわち、ホットプレス硬化時において、第１の無定形フィラーによって、セラミック基板、セラミック誘電体に局所的な応力が印加され難くなる。これにより、セラミック誘電体のクラック発生を防止することができる。  
また、第１の接合剤の上下に位置するセラミック基板とセラミック誘電体の平面度、厚みのばらつきが１０μｍ以下（例えば、５μｍ）である場合、第１の球形フィラーの平均直径を第１の無定形フィラーの短径の最大値よりも１０μｍ以上にするここで、セラミック基板およびセラミック誘電体の表面凹凸を第１の接合剤によって吸収（緩和）することができる。  
さらに、セラミック基板の表面に設けられた電極の平面度、厚みのばらつきが１０μｍ以下（例えば、５μｍ）である場合、第１の球形フィラーの平均直径が第１の無定形フィラーの短径の最大値よりも１０μｍ以上にすることで、電極の表面凹凸を第１の接合剤によって吸収（緩和）することができる。この場合、第１の球形フィラーは、セラミック基板、セラミック誘電体に接触せず、電極の表面に当接する。このため、セラミック誘電体のクラック発生を抑制することができる。
【００１１】
第３の発明では、第１または第２の発明において、前記第１の球形フィラーの体積濃度（ｖｏｌ％）は、前記第１の無定形フィラーを含有させた前記第１の接合剤の体積に対して、０．０２５ｖｏｌ％より大きく、４２．０ｖｏｌ％未満であることを特徴とする。
【００１２】
第１の球形フィラーの体積濃度（ｖｏｌ％）を、第１の無定形フィラーを含有させた第１の接合剤の体積の０．０２５ｖｏｌ％より大きくすると、第１の球形フィラーの第１の接合剤内での分散が良好になる。すなわち、第１の球形フィラーを第１の接合剤内で満遍なく行き渡らせることができる。これにより、第１の接合剤の厚みは、第１の球形フィラー平均直径と同じか、もしくは、第１の球形フィラー平均直径よりも厚くなる。このため、第１の接合剤をホットプレス硬化するときに、第１の無定形フィラーによってセラミック誘電体に局所的な圧力が印加され難くなる。その結果、セラミック誘電体のクラック発生を抑制することができる。  
また、その体積濃度（ｖｏｌ％）を４２．０ｖｏｌ％未満とすることで、第１の球形フィラーを、第１の無定形フィラーを含有させた第１の接合剤内で充分に攪拌することができる。すなわち、体積濃度（ｖｏｌ％）が４２．０ｖｏｌ％未満であれば、第１の無定形フィラーを含有させた第１の接合剤内での第１の球形フィラーの分散が均一になる。
【００１３】
第４の発明では、第１から第３の発明のいずれか１つにおいて、前記第１の接合剤の前記第１の主剤の材質は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂のいずれか１つであることを特徴とする。
【００１４】
第１の接合剤の第１の主剤の材質を変えることにより、第１の主剤を硬化させた後の第１の主剤の特性を適宜選択することができる。例えば、硬化させた後の第１の接合剤に柔軟性が要求される場合は、比較的硬度の低いシリコーン樹脂またはフッ素樹脂が用いられる。硬化させた後の第１の接合剤に剛性が要求される場合、比較的硬度の高いエポキシ樹脂が用いられる。硬化させた後の第１の接合剤にプラズマ耐久性が要求される場合、フッ素樹脂が用いられる。
【００１５】
第５の発明では、第１から第４の発明のいずれか１つにおいて、前記第１の球形フィラーおよび前記第１の無定形フィラーの熱伝導率は、前記第１の接合剤の前記第１の主剤の熱伝導率よりも高いことを特徴とする。
【００１６】
第１の接合剤の第１の主剤より第１の球形フィラーおよび第１の無定形フィラーの熱伝導率が高いため、主剤単体の接合剤よりも第１の接合剤の熱伝導率が上がり、冷却性能が向上する。
【００１７】
第６の発明では、第１から第５の発明のいずれか１つにおいて、前記第１の球形フィラーの材質と前記第１の無定形フィラーの材質とが異なることを特徴とする。
【００１８】
第１の球形フィラーを第１の接合剤に添加する目的は、第１の接合剤の厚さの均一化を図ったり、セラミック誘電体に印加される応力を分散するためである。第１の無定形フィラーを第１の接合剤に添加する目的は、第１の接合剤の熱伝導率の増加や、熱伝導率の均一化を図るためである。  
このように、各目的に合致したより良い材質を選択することで、より高いパフォーマンスを得ることができる。
【００１９】
第７の発明では、第１から第６の発明のいずれか１つにおいて、前記第１の球形フィラーの熱伝導率は、前記第１の無定形フィラーの熱伝導率よりも低いことを特徴とする。
【００２０】
例えば、セラミック基板、セラミック誘電体、あるいはセラミック誘電体に設けられた電極に第１の球形フィラーが接触した場合、この接触する部分と、その他の部分との熱伝導率の差が小さくなる。これにより、セラミック誘電体の面内温度分布の均一化を図ることができる。
【００２１】
第８の発明では、第１から第７の発明のいずれか１つにおいて、前記第１の球形フィラーの熱伝導率は、前記第１の無定形フィラーと前記第１の主剤との混合物の熱伝導率と同じか、もしくは小さいことを特徴とする。
【００２２】
第１の球形フィラーの熱伝導率を、第１の無定形フィラーと第１の主剤の混合物の熱伝導率と同じか、もしくは小さくすると、第１の接合剤内の熱伝導率がより均一になり、熱伝導時の第１の接合剤内でのホットスポットまたはコールドスポットといった温度の特異点の発生が抑制される。
【００２３】
第９の発明では、第８の発明において、前記第１の球形フィラーの熱伝導率は、前記第１の無定形フィラーと前記第１の主剤の前記混合物の熱伝導率の０．４倍から１．０倍までの範囲にあることを特徴とする。
【００２４】
第１の球形フィラーの熱伝導率を、第１の無定形フィラーと第１の主剤との混合物の熱伝導率の０．４倍から１．０倍までの範囲にすることで、より好ましく第１の接合剤内の熱伝導率を均一にすることができる。その結果、熱伝導時の第１の接合剤内でのホットスポットまたはコールドスポットといった温度の特異点の発生が抑制される。  
第１の球形フィラーの熱伝導率を、第１の無定形フィラーと第１の主剤との混合物の熱伝導率の０．４倍未満とすると、第１の球形フィラーおよびその周辺の第１の接合剤の熱伝導率が低くなる。その結果、セラミック誘電体および被吸着物である被処理基板に熱流束を与えた際、第１の接合剤内にホットスポットが生じる。  
第１の球形フィラーの熱伝導率を、第１の無定形フィラーと第１の主剤との混合物の熱伝導率の１．０倍より大きくすると、第１の球形フィラーおよびその周辺の第１の接合剤の熱伝導率が高くなる。その結果、セラミック誘電体および被吸着物である被処理基板に熱流束を与えた際、第１の接合剤内にコールドスポットを生じる。
【００２５】
第１０の発明では、第１から第９の発明のいずれか１つにおいて、前記セラミック誘電体の厚さは、前記セラミック基板の厚さと同じか、もしくは薄いことを特徴とする。
【００２６】
セラミック基板の厚さをセラミック誘電体よりも同じか、もしくは厚くすると、セラミック誘電体をセラミック基板によって確実に保持固定できる。これにより、セラミック誘電体とセラミック基板とを接着させた後において、セラミック誘電体を加工しても、セラミック誘電体の割れ発生を防止できる。また、加工後のセラミック誘電体の平面度および厚みの均一性が良好になる。
【００２７】
第１１の発明では、第１から第１０の発明のいずれか１つにおいて、前記第１の球形フィラーのビッカース硬度は、前記セラミック誘電体のビッカース硬度より小さいことを特徴とする。
【００２８】
第１の球形フィラーによって第１の接合剤の厚さは、第１の球形フィラーの平均直径と同じか、もしくは平均直径よりも大きい値に制御される。仮に、第１の球形フィラーの中で、平均直径よりも大きい個体が分散混合された場合でも、第１の球形フィラーのビッカース硬度をセラミック誘電体のビッカース硬度より小さくすることで、第１の接合剤のホットプレス硬化時に、平均直径よりも大きい球形フィラーの個体がセラミック誘電体よりも先に破壊される。このため、セラミック誘電体に局部的な応力が印加されず、セラミック誘電体のクラック発生を防止することができる。
【００２９】
第１２の発明では、第１から第１１の発明のいずれか１つにおいて、前記セラミック基板に接合される温調部と、前記セラミック基板と前記温調部とを接合する第２の接合剤と、をさらに備え、前記第２の接合剤は、有機材料を含む第２の主剤と、無機材料を含む第２の無定形フィラーと、無機材料を含む第２の球形フィラーと、を有し、前記第２の主剤中には、前記第２の無定形フィラーと、前記第２の球形フィラーとが分散配合されてなり、前記第２の主剤、前記第２の無定形フィラー、および前記第２の球形フィラーは、電気絶縁性材料からなり、前記第２の球形フィラーの平均直径は、全ての前記第２の無定形フィラーの短径の最大値よりも大きく、前記第２の接合剤の厚さは、前記第２の球形フィラーの平均直径と同じか、もしくは大きく、前記第２の球形フィラーの平均直径は、前記第１の球形フィラーの平均直径よりも大きいことを特徴とする。
【００３０】
第２の球形フィラーの平均直径は、全ての第２の無定形フィラーの短径の最大値よりも大きいため、第２の球形フィラーによって第２の接合剤の厚さを第２の球形フィラーの平均直径と同じか、もしくは平均直径よりも大きく制御することができる。これにより、第２の接合剤をホットプレス硬化するときに、無定形フィラーによってセラミック基板に局部的な応力が印加されず、セラミック基板のクラック発生を防止することができる。  
また、セラミック基板に温調部（温調プレート）を接着することにより、セラミック基板の剛性が増加する。また、セラミック誘電体を加工するときには、セラミック誘電体の割れ発生を防止できる。第２の接合剤には、球形フィラーが分散配合されることで、均一な厚さでセラミック基板を保持固定できる。その結果、セラミック誘電体に加工を施しても、セラミック誘電体の割れ発生を防止できる。  
また、温調部が金属製の場合には、温調部の線膨張係数がセラミック基板の線膨張係数よりも大きくなる。第２の球形フィラーの平均直径を第１の球形フィラーの平均直径よりも大きくすることにより、第２の接合剤の厚みは、第１の接合剤の厚みよりも厚くなる。これにより、セラミック基板と温調部との間の熱膨張収縮差が第２の接合剤内で吸収され易くなり、セラミック基板の変形や、セラミック基板と温調部との剥離が生じ難くなる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、接合剤が薄く、高い熱伝導率を有し、かつ、静電チャックの構成部品にクラックが発生し難い静電チャックが実現する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】静電チャックの要部断面模式図であり、（ｂ）は（ａ）の矢印Ａで示す部分の拡大図であり、（ｃ）は（ｂ）の矢印Ｂで示す部分の拡大図である。
【図２】セラミック誘電体にクラック発生が生じた場合の模式図である。
【図３】接合剤の断面ＳＥＭ像であり、（ａ）は、球形フィラーおよび無定形フィラーが混合分散された接合剤の断面ＳＥＭ像であり、（ｂ）は、無定形フィラーが混合分散された接合剤の断面ＳＥＭ像である。
【図４】無定形フィラーの短径を説明する図である。
【図５】静電チャックの効果の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下に、具体的な実施の形態を図面を参照しつつ説明する。以下に説明する実施の形態には、上述した課題を解決するための手段の内容も含まれる。
【００３４】
最初に、本発明の実施の形態で使用される語句について説明する。  
（セラミック基板、セラミック誘電体）  
セラミック基板（支持基板、中間基板とも称する。）とは、セラミック誘電体を支持するステージである。セラミック誘電体とは、被処理基板を載置するためのステージである。セラミック基板およびセラミック誘電体においては、その材質がセラミック焼結体であり、厚さが均一に設計されている。セラミック基板およびセラミック誘電体の主面の平面度においても、所定の範囲内に設計されている。それぞれの厚さが均一、またはそれぞれの主面の平面度が確保されていれば、ホットプレス硬化時にセラミック基板およびセラミック誘電体に局所的な応力が印加され難い。また、セラミック基板およびセラミック誘電体で挟まれた接合剤の厚さを球形フィラーの平均直径によって制御できる。
【００３５】
セラミック基板の直径は、３００ｍｍ程度であり、厚さは、２〜３ｍｍ程度である。セラミック誘電体の直径は、３００ｍｍ程度であり、厚さは、１ｍｍ程度である。セラミック基板およびセラミック誘電体の平面度は、２０μｍ以下である。セラミック基板およびセラミック誘電体の厚みのばらつきは、２０μｍ以下である。また、セラミック基板およびセラミック誘電体の平面度、厚みのばらつきに関しては、１０μｍ以下であることがより好ましい。
【００３６】
（接合剤）  
接合剤とは、セラミック基板とセラミック誘電体、またはセラミック基板と温調部とを接着するための接合剤である。接合剤（接着剤、接合層とも称する。）においては、加熱硬化温度が低く、硬化後の柔軟性を確保する都合上、有機材料の接合剤が好ましい。接合剤の主剤の材質は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂のいずれかである。例えば、接合剤として、比較的硬度の低いシリコーン樹脂接合剤またはフッ素系樹脂接合剤が用いられる。シリコーン樹脂接合剤の場合、２液付加型がより好ましい。シリコーン樹脂接合剤を２液付加型にすると、脱オキシム型や、脱アルコール型に比べて接合剤の深部における硬化性が高く、また、硬化時に気体（ボイド）が発生し難くなる。また、２液付加型にすると、１液付加型より硬化温度が低くなる。これにより、接合剤内で発する応力がより小さくなる。なお、接合剤に高い剛性を求める場合は、エポキシ樹脂接合剤またはフッ素系樹脂が用いられる。また、接合剤に高い耐プラズマ耐久性を求める場合は、フッ素系接合剤が用いられる。
【００３７】
（無定形フィラー）  
無定形フィラーは、接合剤の熱伝導率の増加を図るための添加材である。このため、その形状は、無定形であることが好ましい。接合剤の主剤と無定形フィラーを混合分散させた接合剤では、主剤のみの接合剤に比べ、熱伝導率が高くなる。例えば、接合剤の主剤単体では、熱伝導率が０．２（Ｗ／ｍＫ）程度であったのに対して、シリコーン主剤とアルミナ無定形フィラーを混合した場合、熱伝導率が０．８〜１．７（Ｗ／ｍＫ）まで増加する。また、接合剤の主剤への充填率を向上するため、２種類以上の平均径の無定形フィラーを混合分散させてもよい。無定形フィラーの材質は、無機材料である。具体的な材質としては、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、シリカ等が該当する。無定形フィラーと接合剤の主剤との親和性を高めるために、無定形フィラー表面を処理する場合もある。無定形フィラーの重量濃度は、接合剤の主剤に対し、７０〜８０（ｗｔ％）である。
【００３８】
（球形フィラー）  
球形フィラーは、接合剤の厚みを制御するための添加材である。接合剤の厚さを精度よくコントロールするためは、その形状は球形であることが好ましい。球形フィラーの材質は無機材料である。但し、球形フィラーの材質と無定形フィラーの材質とは異なる。球形フィラーの材質は、例えば、ガラス等が該当する。フィラー形状が球形になると、接合剤への混合分散が容易になる。さらに、接着時において、球形フィラーと、セラミック基板またはセラミック誘電体との間に無定形フィラーが存在しても、球形フィラーの形状が球形であるために、無定形フィラーが接合剤中で動き易くなる。球形フィラーの形状は、真球形に近く、かつ、直径の分布が狭い方が好ましい。これにより、接合剤の厚さをより正確にコントロールできる。また、無定形フィラーよりも球形フィラーの径が大きいことが、接合剤の厚みをコントロールする上でより好ましい。
【００３９】
球形フィラーの「球形」とは、真球状のみならず、真球状に近似した形状、すなわち、全体の９０％以上の粒子が形状因子１．０〜１．４の範囲にあるものをいう。ここで、形状因子とは、顕微鏡で拡大し観察した数百個（例えば、２００個）の粒子の長径と、長径に直交する短径の比の平均値より算出される。したがって、完全な球形粒子のみであれば形状因子は１．０であり、この形状因子が１．０から外れるほど非球形となる。また、ここでいう無定形とは、この形状因子１．４を超えるものをいう。
【００４０】
なお、球形フィラーの粒子径分布幅は、無定形フィラーの粒子径分布幅よりも狭い。すなわち、球形フィラーの粒子径のばらつきは、無定形フィラーの粒子径のばらつきよりも小さい。ここで、粒子径分布幅とは、例えば、粒子径分布の半値幅、粒子径分布の半半値幅、標準偏差等を用いて定義される。
【００４１】
球形フィラーを接合剤に添加する目的は、接合剤の厚さの均一化を図ったり、セラミック誘電体に印加される応力を分散するためである。一方、無定形フィラーを接合剤に添加する目的は、接合剤の熱伝導率の増加や、熱伝導率の均一化を図るためである。このように、各目的に合致したより良い材質を選択することで、より高いパフォーマンスを得ることができる。
【００４２】
第１の球形フィラーの直径分布は、ＪＩＳ  Ｒ６００２（研削砥石用研磨剤の粒度の試験方法）のふるい分け試験方法に基づき、以下のような分布になっている。
【００４３】
第１の球形フィラーの直径分布は、１０％径および９０％径が５０％径の±１０％以下に収まっている。ここで、９０％径とは、６３μｍメッシュでメッシュ上に９０％残留する球形フィラーの直径であり、１０％径とは７７μｍメッシュでメッシュ上に１０％残留する球形フィラーの直径であり、５０％径とは７０μｍメッシュでメッシュ上に５０％残留する球形フィラーの直径である。本実施の形態では、５０％径を第１の球形フィラーのねらい値とする。
【００４４】
（平均直径）  
平均直径とは、例えば、全ての球形フィラーの直径を足しあわせた数値を全ての球形フィラーの数で割った値である。  
（短径）  
短径とは、無定形フィラーの長手方向に直交する短手方向の長さである（図４参照）。  （短径の最大値）  
短径の最大値とは、全ての無定形フィラーの短径のうちの最大の短径値である。
【００４５】
（ビッカース硬度）  
第１の球形フィラーのビッカース硬度は、セラミック誘電体のビッカース硬度より小さいことが好ましい。
【００４６】
第１の球形フィラーによって第１の接合剤の厚さは、第１の球形フィラーの平均直径と同じか、もしくは平均直径よりも大きい値に制御される。仮に、第１の球形フィラーの中で平均直径よりも大きい個体が分散混合された場合でも、第１の球形フィラーのビッカース硬度をセラミック誘電体のビッカース硬度より小さくすることで、第１の接合剤のホットプレス硬化時に、平均直径よりも大きい球形フィラーの個体がセラミック誘電層よりも先に破壊される。このため、セラミック誘電体に局部的な応力が印加されず、セラミック誘電体のクラック発生を防止することができる。
【００４７】
ここで、ビッカース硬度試験は、ＪＩＳ  Ｒ  １６１０に基づき実施している。ビッカース硬さ試験機は、ＪＩＳ  Ｂ  ７７２５またはＪＩＳ  Ｂ  ７７３５に規定された機器を使用している。
【００４８】
（熱伝導率）
第１の球形フィラーの熱伝導率は、第１の無定形フィラーと第１の主剤の混合物の熱伝導率と同じか、もしくは小さくする。より好ましくは、第１の球形フィラーの熱伝導率を、第１の無定形フィラーと第１の主剤の混合物の熱伝導率の０．４倍から１．０倍までの範囲に設定する。この範囲において、第１の接合剤内の熱伝導率がより均一になる。その結果、熱伝導時の第１の接合剤内でのホットスポットまたはコールドスポットといった温度の特異点の発生が抑制される。
【００４９】
第１の球形フィラーの熱伝導率は、第１の無定形フィラーと第１の主剤の混合物の熱伝導率の０．４倍から１．０倍までの範囲にあることが好ましい。
【００５０】
第１の球形フィラーの熱伝導率を、第１の無定形フィラーと第１の主剤との混合物の熱伝導率の０．４倍から１．０倍までの範囲にすることで、より好ましく第１の接合剤内の熱伝導率を均一にすることができる。その結果、熱伝導時の第１の接合剤内でのホットスポットまたはコールドスポットといった温度の特異点の発生が抑制される。
【００５１】
第１の球形フィラーの熱伝導率を、第１の無定形フィラーと第１の主剤との混合物の熱伝導率の０．４倍未満とすると、第１の球形フィラーおよびその周辺の第１の接合剤の熱伝導率が低くなる。その結果、セラミック誘電体および被吸着物である被処理基板に熱流束を与えた際、第１の接合剤内にホットスポットが生じる。
【００５２】
第１の球形フィラーの熱伝導率を、第１の無定形フィラーと第１の主剤との混合物の熱伝導率の１．０倍より大きくすると、第１の球形フィラーおよびその周辺の第１の接合剤の熱伝導率が高くなる。その結果、セラミック誘電体および被吸着物である被処理基板に熱流束を与えた際、第１の接合剤内にコールドスポットを生じる。
【００５３】
第１の球形フィラーの材質をガラスとした場合、熱伝導率は０．５５〜０．８（Ｗ／ｍＫ）の範囲にある。第１の球形フィラーの熱伝導率は、シリコーン主剤とアルミナ無定形フィラーを混合した混合物の熱伝導率（０．８〜１．７（Ｗ／ｍＫ））に対して好ましい混合にすることができる。
【００５４】
ここで、熱伝導率の測定は、球形フィラーについてはＪＩＳ  Ｒ  １６１１に基づいて実施し、主剤と無定形フィラーの混合物については、京都エレクトロニクス社製熱伝導率計ＱＴＭ−Ｄ３を用いた熱線プローブ法によって実施している。
【００５５】
次に、本実施の形態に係る静電チャックの構成について説明する。上述した語句の説明と重複する内容については、適宜省略する。  
図１は、静電チャックの要部断面模式図であり、（ｂ）は、（ａ）の矢印Ａで示す部分の拡大図であり、（ｃ）は、（ｂ）の矢印Ｂで示す部分の拡大図である。
【００５６】
最初に、静電チャック１の概要について説明する。  
静電チャック１は、電極６０が表面に形成されたセラミック誘電体１０と、セラミック誘電体１０を支持するセラミック基板２０と、セラミック誘電体１０とセラミック基板２０とを接合する第１の接合剤４０と、を備える。
【００５７】
接合剤４０は、シリコーン等の有機材料を含む第１の主剤４１と、無機材料を含む第１の無定形フィラー４３と、無機材料を含む第１の球形フィラー４２と、を有する。第１の主剤４１中には、第１の無定形フィラー４３と、第１の球形フィラー４２とが分散配合されている。第１の主剤４１、第１の無定形フィラー４３、および第１の球形フィラー４２は、電気絶縁性材料であり、第１の球形フィラー４２の平均直径は、全ての第１の無定形フィラー４３の短径の最大値よりも大きい。第１の接合剤４０の厚さは、第１の球形フィラー４２の平均直径と同じか、もしくは大きく構成されている。
【００５８】
さらに、静電チャック１は、セラミック基板２０に接合される温調部３０と、セラミック基板２０と温調部３０とを接合する第２の接合剤５０と、を備える。第２の接合剤５０については後述する。
【００５９】
静電チャック１の詳細について説明する。  
上述したように、セラミック誘電体１０と、セラミック基板２０との間には、第１の接合剤４０が設けられ、セラミック基板２０と、温調部３０との間には、第２の接合剤５０が設けられている。
【００６０】
セラミック誘電体１０は、体積抵抗率（２０℃）が１０９〜１０１３Ω・ｃｍのジョンソンラーベック素材である。その直径は、３００ｍｍであり、厚みは、１ｍｍである。
【００６１】
セラミック誘電体１０のビッカース硬度は、１５ＧＰａ以上である。
【００６２】
セラミック誘電体１０の主面（下面側）には、電極６０が選択的に設けられている。電極６０に電圧を印加すると、セラミック誘電体１０が静電気を帯びる。これにより、被処理基板をセラミック誘電体１０上に静電吸着することができる。電極６０の総面積は、セラミック誘電体１０の下面の面積の７０％〜８０％である。電極６０の厚みは、０．８μｍである。
【００６３】
セラミック基板２０は、例えば、その主成分を高純度アルミナ（純度：９９％）とし、直径が３００ｍｍで、厚みが２〜３ｍｍである。セラミック基板２０は、電極６０と温調部３０との間の電気的な絶縁を図るための部材である。さらに、セラミック基板２０は、セラミック誘電体１０を加工する際のステージになる。セラミック基板２０がセラミック誘電体１０の土台となることで、セラミック誘電体１０に研削加工を施しても、セラミック誘電体１０の平坦性を確保することができる。
【００６４】
温調部３０は、例えば、その主成分をアルミニウム（Ａｌ：Ａ６０６１）、または、アルミニウムと炭化珪素（ＳｉＣ）の合金としている。さらに、温調部３０には、ロー付け加工により内部に媒体経路３０ｔが形成されている。媒体経路３０ｔには、温度調節用の媒体が流通する。温調部３０の直径は、３２０ｍｍであり、厚みは４０ｍｍである。
【００６５】
また、接合剤４０は、主剤４１と、球形フィラー４２と、無定形フィラー４３と、を有する。接合剤４０は、真空接着、ホットプレス硬化等により、セラミック誘電体１０と、セラミック基板２０との間に形成される。主剤４１には、球形フィラー４２と、無定形フィラー４３とが混合分散されている。無定形フィラー４３の濃度は、接合剤４０の８０ｗｔ％程度である。
【００６６】
接合剤４０の材質については、主剤４１がシリコーン樹脂、無定形フィラー４３がアルミナ粒子、球形フィラー４２がソーダ石灰ガラスである。主剤４１と無定形フィラー４３との混合物の熱伝導率は、１．０（Ｗ／ｍＫ）であり、球形フィラー４２の熱伝導率は０．７Ｗ／ｍＫである。また、球形フィラー４２のビッカース硬度は、６Ｇｐａ以下であった。
【００６７】
球形フィラー４２の平均直径は、およそ７０μｍであり、より詳細には、９０％径が６６．５μｍ、５０％径が６９．２μｍ、１０％径が７１．８μｍである。
【００６８】
第２の接合剤５０は、有機材料を含む第２の主剤５１と、無機材料を含む第２の無定形フィラー５３と、無機材料を含む第２の球形フィラー５２と、を有する。第２の主剤５１中には、第２の無定形フィラー５３と、第２の球形フィラー５２とが分散配合されている。第２の主剤５１、第２の無定形フィラー５３、および第２の球形フィラー５２は、電気絶縁性材料である。第２の球形フィラー５２の平均直径は、全ての第２の無定形フィラー５３の短径の最大値よりも大きい。第２の接合剤５０の厚さは、第２の球形フィラー５２の平均直径と同じか、もしくは大きい。第２の球形フィラー５２の平均直径は、第１の球形フィラー４２の平均直径よりも大きく構成されている。接合剤５０は、真空接着、ホットプレス硬化等により、セラミック基板２０と、温調部３０との間に形成される。主剤５１には、平均直径が１００〜３３０μｍ（マイクロメータ計測）の球形フィラー５２と、無定形フィラー５３が混合分散されている。接合剤５０をセラミック基板２０と、温調部３０との間に介在させることにより、セラミック基板２０と温調部３０との熱膨張収縮の差が緩和される。その結果、セラミック基板２０の変形、セラミック基板２０と温調部３０との剥離が生じ難くなる。無定形フィラー５３の濃度は、接合剤５０の８０ｗｔ％程度である。
【００６９】
静電チャック１では、セラミック基板２０と、電極６０が形成されたセラミック誘電体１０とを対向させて、それぞれを接合剤４０で接着して一体化することで、電極６０周囲の電気絶縁性を確保している。セラミック基板およびセラミック誘電体の材質の主成分は、セラミック焼結体なので、樹脂製の静電チャックに比べ、静電チャックの耐久性、信頼性が高くなる。  
球形フィラー４２および無定形フィラー４３は、無機材料のため、それぞれの大きさ（例えば、径）を制御し易く、接合剤４０の主剤４１との混合分散が容易になる。接合剤４０の主剤４１、無定形フィラー４３および球形フィラー４２は電気絶縁性材料であるため、電極６０周囲の電気絶縁性が確保できる。  
第１の接合剤４０に混合分散されている球形フィラー４２の平均直径については、以下のごとく検証されている。
【００７０】
まず、表１に、球形フィラー４２が混合分散されず、無定形フィラー４３のみを主剤４１に混合分散させた場合の接合剤４０の厚みを示す。測定用の試料として、Ｎｏ．１〜２６の合計２６個の試料を作製した。これらの試料から、接合剤４０の厚みのばらつきを求めた。各試料は、直径が３００ｍｍのセラミック板同士を、無定形フィラー４３のみを主剤４１に混合分散させた接合剤４０によって、ホットプレス硬化により貼り合わせたものである。
【００７１】
測定点は、各試料の外周部の８箇所、中間部の８箇所、中心部の１箇所の計１７箇所である。これらの箇所から、それぞれの試料の最厚部の厚み、最薄部の厚み、および厚みの平均値を求めた。
【００７２】
表１に示すように、接合剤４０の最厚部は、２２〜６０μｍの範囲でばらついている。接合剤４０の最薄部は、３〜４６μｍの範囲でばらついている。すなわち、無定形フィラー４３の長手方向がセラミック誘電体１０の主面に対して、非平行であるとすると、無定形フィラー４３の短径は、３〜６０μｍの範囲でばらついていると推定できる。この場合、無定形フィラー４３の短径の最大値は、６０μｍと推定できる。
【００７３】
なお、無定形フィラー４３の長手方向がセラミック誘電体１０の主面に対して、略垂直である場合、無定形フィラー４３の長径は、３〜６０μｍの範囲でばらついていると推定できる。この場合、無定形フィラー４３の長径の最大値は、６０μｍと推定できる。
【表１】
0005557164.tif 000002
実際に、次に示す（１）〜（５）の製造プロセスで静電チャックを製造すると、無定形フィラー４３のみを主剤４１に混合分散させた接合剤４０を用いた場合には、セラミック誘電体１０にクラックの発生が見られた。
【００７４】
製造プロセスは、次に示す（１）〜（５）の工程を含む。  
（１）まず、セラミック誘電体１０、セラミック基板２０、温調部３０を各々単独で製作する。  
（２）次に、接合剤４０の主剤４１に無定形フィラー４３を混合分散させて、さらに、球形フィラー４２を混合分散させる。混合分散は、混練機で行う。  
（３）次に、セラミック誘電体１０と、セラミック基板２０のそれぞれの接着面に、接合剤４０を塗布し、真空チャンバ内にセットする。真空チャンバを真空にし、塗布した接合剤４０同士を合わせ、真空接着を行なう。  
（４）次に、真空接着後、ホットプレス硬化機でホットプレス硬化を行う。この工程では、接合剤４０の厚さを適宜調整する。ホットプレス硬化後、オーブンで接合剤４０の硬化を行なう。  
（５）硬貨後、セラミック誘電体１０を所定の厚さまで研削加工し、静電チャックの吸着面を形成する。例えば、セラミック誘電体１０を規定の厚さ（１ｍｍ）まで研削し、ポリッシュ加工を行う。
【００７５】
接合剤４０の熱硬化を終えた直後においては、セラミック誘電体１０にクラックの発生は見られなかった。しかし、セラミック誘電体１０の表面を研削加工すると、クラック発生がみられた。例えば、その様子を、図２に示す。
【００７６】
図２は、セラミック誘電体にクラック発生が生じた場合の模式図である。  
図２（ａ）に示すセラミック誘電体１０は、表面研削加工後の表面模式図である。図示するように、クラック１５は、セラミック誘電体１０の内部から発し、その末端をセラミック誘電体１０の内部で終えている。
【００７７】
この原因を、図２（ｂ）を用いて説明する。  
図２（ｂ）に示すごとく、６０μｍ程度の大きい無定形フィラー４３がセラミック誘電体１０とセラミック基板２０との間に介在したまま、ホットプレス硬化がなされると、無定形フィラー４３がセラミック誘電体１０に当接した部分に応力が集中する。この部分が始点となって、クラック１５が発生すると推定される。
【００７８】
しかし、球形フィラー４２の平均直径を、無定形フィラー４３の短径の最大値（６０μｍ）に１０μｍを加算した７０μｍとすれば、ホットプレス硬化時には、球形フィラー４２がセラミック基板２０、セラミック誘電体１０、あるいは電極６０に接触するので、上述したクラック発生が抑制できたと思われる。
【００７９】
例えば、表２に、球形フィラー４２および無定形フィラー４３が主剤４１に混合分散させた場合の接合剤４０の厚み結果を示す。球形フィラー４２の平均直径は、７０μｍである。
【００８０】
測定用の試料として、Ｎｏ．３１〜３４の合計４個の試料を作製した。これらの試料から、接合剤４０の厚みのばらつきを求めた。各試料は、直径が３００ｍｍのセラミック板同士を、球形フィラー４２および無定形フィラー４３を主剤４１に混合分散させた接合剤４０によって、ホットプレス硬化により貼り合わせたものである。
【００８１】
測定点は、各試料の外周部の８箇所、中間部の８箇所、中心部の１箇所の計１７箇所である。これらの箇所から、それぞれの試料の最厚部の厚み、最薄部の厚み、および１７箇所の平均値を求めた。
【００８２】
表２に示すように、接合剤４０の最厚部は、６５〜６８μｍの範囲に収まった。接合剤４０の最薄部は、５７〜６１μｍの範囲に収まった。換言すれば、表２の結果は、表１の結果よりもばらつきの程度が低下している。すなわち、球形フィラー４２を混合分散させると、球形フィラー４２を混合分散させない場合に比べ、接合剤４０の厚さの平均値、最厚部、最薄部のばらつきが小さくなることが分かった。また、接合剤４０の厚さの平均値は、球形フィラーの平均直径（７０μｍ）に近似することが分かった。
【表２】
0005557164.tif 000003
実際に、上述した（１）〜（５）の製造プロセスで静電チャックを製造したところ、球形フィラー４２および無定形フィラー４３を主剤４１に混合分散させた接合剤４０を用いた場合には、セラミック誘電体１０にクラックの発生が見られなかった。
【００８３】
このように、球形フィラー４２の平均直径を、全ての無定形フィラー４３の短径の最大値よりも大きくすると、球形フィラー４２によって接合剤４０の厚さを球形フィラー４２の平均直径と同じか、もしくは平均直径よりも大きくすることができる。その結果、接合剤４０のホットプレス硬化時には、無定形フィラー４３によってセラミック誘電体１０に局部的な応力が印加され難くなり、セラミック誘電体１０のクラック発生を防止することができる。
【００８４】
また、本実施の形態では、球形フィラー４２の平均直径が無定形フィラー４３の短径の最大値よりも１０μｍ以上大きく構成されている。球形フィラー４２の平均直径を無定形フィラー４３の短径の最大値よりも１０μｍ以上大きくすると、接合剤４０のホットプレス硬化時には、接合剤４０の厚さが無定形フィラー４３の大きさではなく、球形フィラー４２の平均直径で制御される。すなわち、ホットプレス硬化時において、無定形フィラー４３によって、セラミック基板２０、セラミック誘電体１０に局所的な応力が印加され難くなる。これにより、セラミック誘電体１０のクラック発生を防止することができる。
【００８５】
また、第１の接合剤の上下に位置するセラミック基板とセラミック誘電体の平面度、厚みのばらつきが１０μｍ以下（例えば、５μｍ）である場合、第１の球形フィラーの平均直径を第１の無定形フィラーの短径の最大値よりも１０μｍ以上にすることで、セラミック基板およびセラミック誘電体の表面凹凸を接合剤４０によって緩和（吸収）することができる。さらに、セラミック基板２０の表面に設けられた電極６０の平面度、厚みのばらつきが１０μｍ以下（例えば、５μｍ）である場合、球形フィラー４２の平均直径が無定形フィラー４３の短径の最大値よりも１０μｍ以上にすることで、電極６０の表面凹凸を接合剤４０によって緩和（吸収）することができる。この場合、球形フィラー４２は、セラミック基板２０、セラミック誘電体１０に接触せず、電極６０の表面に当接する。このため、セラミック誘電体１０のクラック発生を抑制することができる。
【００８６】
また、セラミック基板２０と温調部３０との間の接合剤５０においても、球形フィラー５２の平均直径が全ての無定形フィラー５３の短径の最大値よりも大きい。このため、球形フィラー５２によって接合剤５０の厚さを球形フィラー５２の平均直径と同じか、もしくは平均直径よりも大きくすることができる。これにより、接合剤５０のホットプレス硬化時には、無定形フィラー５３によってセラミック基板２０に局部的な応力が印加されず、セラミック基板２０のクラック発生を防止することができる。
【００８７】
また、セラミック基板２０の下側に温調部３０が存在することにより、セラミック基板２０の剛性が増加する。その結果、セラミック誘電体１０を加工するときには、セラミック誘電体１０の割れ発生を防止できる。接合剤５０には、球形フィラー５２が分散配合されることで、均一な厚さでセラミック基板２０を保持固定できる。その結果、セラミック誘電体１０に加工を施しても、セラミック誘電体１０に損傷を与えないで済む。
【００８８】
また、温調部３０が金属製の場合には、温調部３０の線膨張係数がセラミック基板２０の線膨張係数よりも大きくなる。球形フィラー５２の平均直径を球形フィラー４２の平均直径よりも大きくすることにより、接合剤５０の厚みは、接合剤４０の厚みよりも厚くなる。これにより、セラミック基板２０と温調部３０との間の熱膨張収縮差が接合剤５０内で吸収され易くなる。その結果、セラミック基板２０の変形や、セラミック基板２０と温調部３０との剥離が生じ難くなる。
【００８９】
次に、球形フィラー４２の接合剤４０中の配合量の確認を行ったので、以下に説明する。接合剤４０には、予め８０ｗｔ％の無定形フィラー４３が含有している。
【００９０】
表３に、球形フィラー４２の配合量試験結果を示す。この試験においては、無定形フィラー４３を含有させた接合剤４０中に、球形フィラー４２が混合分散可能になる体積濃度の確認を行った。
【００９１】
まず、球形フィラー４２の体積濃度が０．０２０ｖｏｌ％以下になると、接合剤４０の厚みが薄くなり、球形フィラー４２またはセラミック誘電体１０にクラックが発生した。この要因は、球形フィラー４２や、球形フィラー４２に当接するセラミック誘電体１０にホットプレス硬化時のプレス圧が局所的に集中したためと推定される。逆に、球形フィラー４２の体積濃度が０．０２０ｖｏｌ％より大きくなると、球形フィラー４２の接合剤４０内での分散が良好になる。すなわち、球形フィラー４２が接合剤４０内で満遍なく行き渡り、ホットプレス硬化時に、無定形フィラー４３によってセラミック誘電体１０に局所的な圧力が印加され難くなる。このため、セラミック誘電体１０のクラック発生が抑制される。
【００９２】
また、球形フィラー４２の体積濃度が４６．３８５ｖｏｌ％以上になると、球形フィラー４２が接合剤４０中に、充分に分散しないことが分かった。球形フィラー４２の体積濃度（ｖｏｌ％）が４２．０ｖｏｌ％未満であれば、無定形フィラー４３を含有させた接合剤４０内での球形フィラー４２の分散が均一になる。  
このように、球形フィラー４２の体積濃度は、無定形フィラー４３を含有させた接合剤４０に対して、０．０２５ｖｏｌ％より大きく、４２．０ｖｏｌ％未満であることが好ましい。
【００９３】
【表３】
0005557164.tif 000004
ガラスの圧縮強度：８３２ＭＰａ、ガラス（２）の圧縮強度：４６６ＭＰａ
アルミナの圧縮強度：３２００ＭＰａ、○：接着可能、×：接着不可  
図３は、接合剤の断面ＳＥＭ像であり、（ａ）は、球形フィラーおよび無定形フィラーが混合分散された接合剤の断面ＳＥＭ像であり、（ｂ）は、無定形フィラーが混合分散された接合剤の断面ＳＥＭ像である。断面ＳＥＭ像の視野は、８００倍である。
【００９４】
図３（ａ）に示す接合剤４０においては、球形フィラー４２および無定形フィラー４３が混合分散されている。接合剤４０の上下には、セラミック誘電体１０、セラミック基板２０が観察される。このＳＥＭ像では、球形フィラー４２は、セラミック誘電体１０の下面と、セラミック基板２０の上面に到達していないが、これは、球形フィラー４２が最大径より手前側（あるいは奥側）で切断されたためである。球形フィラー４２の径は、およそ７０μｍである。
【００９５】
図３（ｂ）に示す接合剤４０には、球形フィラー４２が分散されていない。すなわち、セラミック誘電体１０とセラミック基板２０との間に、主剤４１と、無定形フィラー４３のみが観察される。断面ＳＥＭ像から、無定形フィラー４３の短径の最大値を測定した結果を表４に示す。
【表４】
0005557164.tif 000005
表４から、無定形フィラー４３の短径の最大値は、９．７３μｍ〜２６．７３μｍの範囲でばらついている。球形フィラー４２の平均直径は、７０μｍなので、球形フィラーの平均直径は、全ての無定形フィラー４３の短径の最大値よりも大きいことが分かる。
【００９６】
なお、図４は、無定形フィラーの短径を説明する図である。  
無定形フィラー４３の短径とは、無定形フィラー４３の長手方向（矢印Ｃ）に直交する短手方向の長さである。例えば、図中のｄ１、ｄ２、ｄ３等が該当する。短径の最大値とは、複数ある全ての無定形フィラー４３の短径のうちの最大の短径値をいう。
【００９７】
そのほか、本実施の形態においては、球形フィラー４２および無定形フィラー４３の熱伝導率は、接合剤４０の主剤４１の熱伝導率よりも高い。接合剤４０の主剤４１より球形フィラー４２および無定形フィラー４３の熱伝導率が高いため、接合剤４０が主剤単体の場合よりも熱伝導率が上がり、静電チャックの冷却性能が向上する。
【００９８】
また、球形フィラー４２（ガラス）の熱伝導率は、無定形フィラー４３（アルミナ等）の熱伝導率よりも低い。例えば、セラミック基板２０、セラミック誘電体１０、あるいはセラミック誘電体１０に設けられた電極６０に球形フィラー４２が接触した場合、球形フィラー４２（ガラス）の熱伝導率が無定形フィラー４３（アルミナ等）の熱伝導率よりも低いことで、球形フィラー４２が接触する部分と、その他の部分との熱伝導率の差が小さくなる。これにより、セラミック誘電体１０の面内温度分布の均一化を図ることができる。
【００９９】
また、セラミック誘電体１０の厚さは、セラミック基板２０の厚さと同じか、もしくは薄い。セラミック基板２０の厚さをセラミック誘電体１０よりも同じか、もしくは厚くすることにより、セラミック誘電体１０をセラミック基板２０によって確実に保持固定できる。これにより、セラミック誘電体１０とセラミック基板２０とを接着させた後において、セラミック誘電体１０に加工を施しても、セラミック誘電体１０の割れ発生を防止できる。また、加工後のセラミック誘電体１０の平面度および厚みの均一性が良好になる。
【０１００】
また、図５は、静電チャックの効果の一例を説明するための図である。図５（ａ）には、静電チャック１の断面模式図が示され、図５（ｂ）には、比較例が示されている。
【０１０１】
球形フィラー４２は球状であるため、大きな無定形フィラー４３がセラミック誘電体１０と球形フィラー４２との間に存在したとしても、球形フィラー４２がセラミック誘電体１０側に押圧される際に、無定形フィラー４３が球形フィラー４２の曲面によって滑り易くなっている。このため、静電チャック１においては、無定形フィラー４３が球形フィラー４２とセラミック誘電体１０との間に残り難くなる。
【０１０２】
これに対し、比較例では、断面が矩形状の円筒状フィラー４２０を用いたために、無定形フィラー４３が円筒状フィラー４２とセラミック誘電体１０との間に挟まれ易い。このため、比較例においては、無定形フィラー４３が円筒状フィラー４２０とセラミック誘電体１０との間に残り易い。従って、本実施の形態のごとく、球形フィラー４２を用いることが望ましい。なお、球形フィラー４２に代えて、球形フィラー５２を用いても同様の効果が得られる。
【０１０３】
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。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。例えば、各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。  
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たり、複合したりすることができ、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】
【０１０４】
１ 静電チャック
１０ セラミック誘電体
１５ クラック
２０ セラミック基板
３０ 温調部
３０ｔ 媒体経路
４０、５０ 接合剤
４１、５１ 主剤
４２、５２ 球形フィラー
４３、５３ 無定形フィラー
６０ 電極
【図１】
0005557164.tif 000006
【図２】
0005557164.tif 000007
【図４】
0005557164.tif 000008
【図５】
0005557164.tif 000009
【図３】
0005557164.tif 000010