(57)【要約】【課題】耐熱性を向上した基板固定装置を提供すること。【解決手段】本基板固定装置は、吸着対象物を吸着保持する静電チャックと、前記静電チャックを搭載するベースプレートと、を備えた基板固定装置であって、ベースプレートと、前記ベースプレート上に設けられた発熱部と、前記発熱部上に設けられた静電チャックと、を有し、前記発熱部は、少なくとも一つの面が粗化された発熱体、及び前記発熱体を被覆する絶縁層を備え、前記絶縁層と前記静電チャックとが直接接合されている。【選択図】図１
2018026427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着対象物を吸着保持する静電チャックと、前記静電チャックを搭載するベースプレートと、を備えた基板固定装置であって、
ベースプレートと、
前記ベースプレート上に設けられた発熱部と、
前記発熱部上に設けられた静電チャックと、を有し、
前記発熱部は、少なくとも一つの面が粗化された発熱体、及び前記発熱体を被覆する絶縁層を備え、
前記絶縁層と前記静電チャックとが直接接合されていることを特徴とする基板固定装置。
【請求項２】
前記発熱体は圧延合金であることを特徴とする請求項１に記載の基板固定装置。
【請求項３】
前記圧延合金は、ＣｕとＭｎとを含む合金であることを特徴とする請求項２に記載の基板固定装置。
【請求項４】
前記絶縁層の、前記発熱体の前記ベースプレート側及び前記静電チャック側の少なくとも一方の側に伝熱シートが内蔵されたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の基板固定装置。
【請求項５】
前記伝熱シートはグラファイトシートであることを特徴とする請求項４に記載の基板固定装置。
【請求項６】
吸着対象物を吸着保持する静電チャックと、前記静電チャックを搭載するベースプレートと、を備えた基板固定装置の製造方法であって、
静電チャック上に発熱部を形成する工程と、
ベースプレート上に、前記発熱部が設けられた前記静電チャックを固着する工程と、を有し、
前記静電チャック上に発熱部を形成する工程は、
前記静電チャック上に第１の絶縁樹脂フィルムを直接配置する工程と、
金属箔を準備し、前記金属箔の少なくとも一つの面を粗化する工程と、
前記第１の絶縁樹脂フィルム上に、粗化された前記金属箔を配置する工程と、
粗化された前記金属箔をパターニングして発熱体を形成する工程と、
前記第１の絶縁樹脂フィルム上に、前記発熱体を被覆する第２の絶縁樹脂フィルムを配置する工程と、
前記第１の絶縁樹脂フィルム及び前記第２の絶縁樹脂フィルムを硬化させ、前記静電チャックと直接接合された絶縁層を形成する工程と、を有することを特徴とする基板固定装置の製造方法。
【請求項７】
前記静電チャックと前記第１の絶縁樹脂フィルムとの間に第３の絶縁樹脂フィルムと伝熱シートを順次積層する工程、前記第２の絶縁樹脂フィルム上に伝熱シートと第４の絶縁樹脂フィルムを順次積層する工程、の少なくとも一方を有することを特徴とする請求項６に記載の基板固定装置の製造方法。
【請求項８】
前記伝熱シートはグラファイトシートであることを特徴とする請求項７に記載の基板固定装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板固定装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＣやＬＳＩ等の半導体装置を製造する際に使用される成膜装置（例えば、ＣＶＤ装置やＰＶＤ装置等）やプラズマエッチング装置は、ウェハを真空の処理室内に精度良く保持するためのステージを有する。このようなステージとして、例えば、ベースプレートに搭載された静電チャックにより吸着対象物であるウェハを吸着保持する基板固定装置が提案されている。
【０００３】
基板固定装置には、ウェハの温度調節をするための発熱体を静電チャックのセラミックス内に設けた構造のものがある。この構造では、ペースト（例えば、タングステンペースト）をスクリーン印刷して発熱体を形成するが、スクリーン印刷は精度が良くないため、厚さ方向の印刷ばらつきが生じやすく、発熱体の厚さ方向のばらつきが発熱ムラを誘発し、熱の均一性を阻害する問題があった。
【０００４】
そこで、発熱体として加工された金属を用い、その金属を接着剤により静電チャック表面に接合する構造が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−７８７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の構造では、使用する接着剤の耐熱性に限界があり、所定の温度（例えば、１５０℃）以上では接着剤が分解剥離する問題がある。そのため、基板固定装置の耐熱性の向上が求められている。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、耐熱性を向上した基板固定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本基板固定装置は、吸着対象物を吸着保持する静電チャックと、前記静電チャックを搭載するベースプレートと、を備えた基板固定装置であって、ベースプレートと、前記ベースプレート上に設けられた発熱部と、前記発熱部上に設けられた静電チャックと、を有し、前記発熱部は、少なくとも一つの面が粗化された発熱体、及び前記発熱体を被覆する絶縁層を備え、前記絶縁層と前記静電チャックとが直接接合されていることを要件とする。
【発明の効果】
【０００９】
開示の技術によれば、耐熱性を向上した基板固定装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態に係る基板固定装置を簡略化して例示する断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る基板固定装置の製造工程を例示する図（その１）である。
【図３】第１の実施の形態に係る基板固定装置の製造工程を例示する図（その２）である。
【図４】第２の実施の形態に係る基板固定装置を簡略化して例示する断面図である。
【図５】第２の実施の形態に係る基板固定装置の製造工程を例示する図（その１）である。
【図６】第２の実施の形態に係る基板固定装置の製造工程を例示する図（その２）である。
【図７】第３の実施の形態に係る基板固定装置を簡略化して例示する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１２】
〈第１の実施の形態〉
［基板固定装置の構造］
図１は、第１の実施の形態に係る基板固定装置を簡略化して例示する断面図である。図１を参照するに、基板固定装置１は、主要な構成要素として、ベースプレート１０と、接着層２０と、発熱部３０と、静電チャック４０とを有している。
【００１３】
ベースプレート１０は、発熱部３０や静電チャック４０を搭載するための部材である。ベースプレート１０の厚さは、例えば、２０〜５０ｍｍ程度とすることができる。ベースプレート１０は、例えば、アルミニウムから形成され、プラズマを制御するための電極等として利用することもできる。ベースプレート１０に所定の高周波電力を給電することで、発生したプラズマ状態にあるイオン等を静電チャック４０上に吸着されたウェハに衝突させるためのエネルギーを制御し、エッチング処理を効果的に行うことができる。
【００１４】
ベースプレート１０の内部には、水路１５が設けられている。水路１５は、一端に冷却水導入部１５ａを備え、他端に冷却水排出部１５ｂを備えている。水路１５は、基板固定装置１の外部に設けられた冷却水制御装置（図示せず）に接続されている。冷却水制御装置（図示せず）は、冷却水導入部１５ａから水路１５に冷却水を導入し、冷却水排出部１５ｂから冷却水を排出する。水路１５に冷却水を循環させベースプレート１０を冷却することで、静電チャック４０上に吸着されたウェハを冷却することができる。ベースプレート１０には、水路１５の他に、静電チャック４０上に吸着されたウェハを冷却する不活性ガスを導入するガス路等を設けてもよい。
【００１５】
発熱部３０は、接着層２０を介して、ベースプレート１０上に固着されている。接着層２０は、例えば、第１層２１及び第２層２２の２層構造とすることができる。第１層２１及び第２層２２としては、例えば、シリコーン系接着剤を用いることができる。第１層２１及び第２層２２のそれぞれの厚さは、例えば、１ｍｍ程度とすることができる。第１層２１及び第２層２２の熱伝導率は２Ｗ／ｍＫ以上とすることが好ましい。接着層２０は、１層から形成してもよいが、熱伝導率が高い接着剤と弾性率が低い接着剤とを組み合わせた２層構造とすることで、アルミニウム製のベースプレートとの熱膨張差から生じるストレスを低減させる効果が得られる。
【００１６】
発熱部３０は、絶縁層３１と、絶縁層３１に内蔵された発熱体３２とを有している。発熱体３２の周囲は、絶縁層３１に被覆され、外部から保護されている。発熱体３２としては、圧延合金を用いることが好ましい。圧延合金を用いることにより、発熱体３２の厚さのばらつきを低減することが可能となり、発熱分布を改善することができる。なお、発熱体３２は、必ずしも絶縁層３１の厚さ方向の中央部に内蔵される必要はなく、要求仕様に応じて絶縁層３１の厚さ方向の中央部よりもベースプレート１０側又は静電チャック４０側に偏在してもよい。
【００１７】
発熱体３２の比抵抗は、１０〜７０μΩ／ｃｍであることが好ましく、１０〜５０μΩ／ｃｍであることが更に好ましい。従来の基板固定装置では、比抵抗が１００μΩ／ｃｍ程度であるＮｉＣｒ系の発熱体を使用していたため、２０〜５０Ωの配線設計をした場合、配線幅１〜２ｍｍ、厚さ５０μｍ程度となり、発熱体のパターンのファイン化が困難であった。発熱体３２の比抵抗をＮｉＣｒ系の発熱体の比抵抗よりも低い１０〜７０μΩ／ｃｍとすることにより、上記と同様の２０〜５０Ωの配線設計をした場合、従来よりも発熱体３２のパターンのファイン化が可能となる。なお、比抵抗が１０μΩ／ｃｍよりも小さいと発熱性が低下するため好ましくない。
【００１８】
発熱体３２に用いると好適な具体的な圧延合金としては、例えば、ＣＮ４９（コンスタンタン）（Ｃｕ／Ｎｉ／Ｍｎ／Ｆｅの合金）、ゼラニン （Ｃｕ／Ｍｎ／Ｓｎの合金）、マンガニン（Ｃｕ／Ｍｎ／Ｎｉの合金）等を挙げることができる。なお、ＣＮ４９（コンスタンタン）の比抵抗は約５０μΩ／ｃｍ、ゼラニンの比抵抗は約２９μΩ／ｃｍ、マンガニンの比抵抗は約４４μΩ／ｃｍである。発熱体３２の厚さは、エッチングによる配線形成性を考慮し、６０μｍ以下とすることが好ましい。
【００１９】
絶縁層３１としては、例えば、高熱伝導率及び高耐熱性を有するエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等を用いることができる。絶縁層３１の熱伝導率は３Ｗ／ｍＫ以上とすることが好ましい。絶縁層３１にアルミナや窒化アルミニウム等のフィラーを含有させることで、絶縁層３１の熱伝導率を向上させることができる。又、絶縁層３１のガラス転移温度（Ｔｇ）は２５０℃以上とすることが好ましい。又、絶縁層３１の厚さは１００〜１５０μｍ程度とすることが好ましく、絶縁層３１の厚さばらつきは±１０％以下とすることが好ましい。
【００２０】
なお、発熱体３２と絶縁層３１との高温下での密着性を向上するため、発熱体３２の少なくとも一つの面（上下面の一方又は双方）が粗化されていることが好ましい。もちろん、発熱体３２の上下面の両方が粗化されていてもよい。この場合、発熱体３２の上面と下面で異なる粗化方法を用いてもよい。粗化の方法は特に限定されないが、エッチングによる方法、カップリング剤系の表面改質技術を用いる方法、波長３５５ｎｍ以下のＵＶ−ＹＡＧレーザによるドット加工を用いる方法等を例示することができる。
【００２１】
静電チャック４０は、吸着対象物であるウェハを吸着保持する部分である。静電チャック４０の吸着対象物であるウェハの直径は、例えば、８、１２、又は１８インチ程度とすることができる。
【００２２】
静電チャック４０は、発熱部３０上に設けられている。静電チャック４０は、基体４１と、静電電極４２とを有している。静電チャック４０は、例えば、ジョンセン・ラーベック型静電チャックである。但し、静電チャック４０は、クーロン力型静電チャックであってもよい。
【００２３】
基体４１は誘電体であり、基体４１としては、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミックスを用いることができる。基体４１の厚さは、例えば、１〜１０ｍｍ程度、基体４１の比誘電率（１ＫＨｚ）は、例えば、９〜１０程度とすることができる。静電チャック４０と発熱部３０の絶縁層３１とは直接接合されている。発熱部３０と静電チャック４０とを接着剤を介すことなく直接接合することにより、基板固定装置１の耐熱温度を向上することができる。発熱部３０と静電チャック４０とを接着剤で接合する従来の基板固定装置の耐熱温度は１５０℃程度であるが、基板固定装置１では耐熱温度を２００℃程度とすることができる。
【００２４】
静電電極４２は、薄膜電極であり、基体４１に内蔵されている。静電電極４２は、基板固定装置１の外部に設けられた電源に接続され、所定の電圧が印加されると、ウェハとの間に静電気による吸着力が発生し、静電チャック４０上にウェハを吸着保持することができる。吸着保持力は、静電電極４２に印加される電圧が高いほど強くなる。静電電極４２は、単極形状でも、双極形状でも構わない。静電電極４２の材料としては、例えば、タングステン、モリブデン等を用いることができる。
【００２５】
［基板固定装置の製造方法］
図２及び図３は、第１の実施の形態に係る基板固定装置の製造工程を例示する図である。図２及び図３を参照しながら、基板固定装置１の製造工程について、発熱部３０の形成工程を中心に説明する。なお、図２（ａ）〜図３（ｂ）は、図１とは上下を反転した状態で描いている。
【００２６】
まず、図２（ａ）に示す工程では、グリーンシートにビア加工を行う工程、ビアに導電ペーストを充填する工程、静電電極となるパターンを形成する工程、他のグリーンシートを積層して焼成する工程、表面を平坦化する工程等を含む周知の製造方法により、基体４１に静電電極４２を内蔵する静電チャック４０を作製する。なお、絶縁樹脂フィルム３１１との密着性を向上するために、静電チャック４０の絶縁樹脂フィルム３１１がラミネートされる面にブラスト処理等を施し、粗化してもよい。
【００２７】
次に、図２（ｂ）に示す工程では、静電チャック４０上に、絶縁樹脂フィルム３１１を直接ラミネートする。絶縁樹脂フィルム３１１は、真空中でラミネートすると、ボイドの巻き込みを抑制できる点で好適である。絶縁樹脂フィルム３１１は、硬化させずに、半硬化状態（Ｂ−ステージ）としておく。半硬化状態である絶縁樹脂フィルム３１１の粘着力により、絶縁樹脂フィルム３１１は静電チャック４０上に仮固定される。
【００２８】
絶縁樹脂フィルム３１１としては、例えば、高熱伝導率及び高耐熱性を有するエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等を用いることができる。絶縁樹脂フィルム３１１の熱伝導率は３Ｗ／ｍＫ以上とすることが好ましい。絶縁樹脂フィルム３１１にアルミナや窒化アルミニウム等のフィラーを含有させることで、絶縁樹脂フィルム３１１の熱伝導率を向上させることができる。又、絶縁樹脂フィルム３１１のガラス転移温度は２５０℃以上とすることが好ましい。又、熱伝導性能を高める（熱伝導速度を速める）観点から、絶縁樹脂フィルム３１１の厚さは６０μｍ以下とすることが好ましく、絶縁樹脂フィルム３１１の厚さばらつきは±１０％以下とすることが好ましい。
【００２９】
次に、図２（ｃ）に示す工程では、絶縁樹脂フィルム３１１上に金属箔３２１を配置する。金属箔３２１の材料としては、発熱体３２の材料として例示した圧延合金を用いることができる。金属箔３２１の厚さは、エッチングによる配線形成性を考慮し、６０μｍ以下とすることが好ましい。金属箔３２１は、半硬化状態である絶縁樹脂フィルム３１１の粘着力により、絶縁樹脂フィルム３１１上に仮固定される。
【００３０】
なお、絶縁樹脂フィルム３１１上に配置する前に、金属箔３２１の少なくとも一つの面（上下面の一方又は双方）を粗化しておくことが好ましい。もちろん、金属箔３２１の上下面の両方が粗化されていてもよい。この場合、金属箔３２１の上面と下面で異なる粗化方法を用いてもよい。粗化の方法は特に限定されないが、エッチングによる方法、カップリング剤系の表面改質技術を用いる方法、波長３５５ｎｍ以下のＵＶ−ＹＡＧレーザによるドット加工を用いる方法等を例示することができる。
【００３１】
又、ドット加工を用いる方法では、金属箔３２１の必要な領域を選択的に粗化することができる。そこで、ドット加工を用いる方法では、金属箔３２１の全領域に対して粗化を行う必要はなく、最低限、発熱体３２として残す領域に対して粗化を行えば足りる（つまり、エッチングで除去される領域に対してまで粗化を行う必要はない）。
【００３２】
次に、図２（ｄ）に示す工程では、金属箔３２１をパターニングし、発熱体３２を形成する。具体的には、例えば、金属箔３２１上の全面にレジストを形成し、レジストを露光及び現像し、発熱体３２として残す部分のみを被覆するレジストパターンを形成する。次に、レジストパターンに被覆されていない部分の金属箔３２１をエッチングにより除去する。金属箔３２１を除去するエッチング液としては、例えば、塩化第二銅エッチング液や塩化第二鉄エッチング液等を用いることができる。
【００３３】
その後、レジストパターンを剥離液により剥離ことにより、絶縁樹脂フィルム３１１上の所定位置に発熱体３２が形成される（フォトリソグラフィ法）。フォトリソグラフィ法により発熱体３２を形成することにより、発熱体３２の幅方向の寸法のばらつきを低減することが可能となり、発熱分布を改善することができる。なお、エッチングにより形成された発熱体３２の断面形状は、例えば、略台形状とすることができる。この場合、絶縁樹脂フィルム３１１に接する面と、その反対面との配線幅の差は、例えば、１０〜５０μｍ程度とすることができる。発熱体３２の断面形状をシンプルな略台形状とすることにより、発熱分布を改善することができる。
【００３４】
次に、図３（ａ）に示す工程では、絶縁樹脂フィルム３１１上に、発熱体３２を被覆する絶縁樹脂フィルム３１２をラミネートする。絶縁樹脂フィルム３１２は、真空中でラミネートすると、ボイドの巻き込みを抑制できる点で好適である。絶縁樹脂フィルム３１２の材料は、例えば、絶縁樹脂フィルム３１１と同様とすることができる。但し、絶縁樹脂フィルム３１２の厚さは、発熱体３２を被覆できる範囲内で適宜決定することができ、必ずしも絶縁樹脂フィルム３１１と同じ厚さにする必要はない。
【００３５】
次に、図３（ｂ）に示す工程では、絶縁樹脂フィルム３１１及び３１２を静電チャック４０側に押圧しながら、絶縁樹脂フィルム３１１及び３１２を硬化温度以上に加熱して硬化させる。これにより、絶縁樹脂フィルム３１１及び３１２が一体化して絶縁層３１となり、発熱体３２の周囲が絶縁層３１に被覆された発熱部３０が形成され、発熱部３０の絶縁層３１と静電チャック４０とが直接接合される。常温に戻った時のストレスを考慮し、絶縁樹脂フィルム３１１及び３１２の加熱温度は、２００℃以下とすることが好ましい。
【００３６】
なお、絶縁樹脂フィルム３１１及び３１２を静電チャック４０側に押圧しながら加熱硬化させることにより、発熱体３２の有無の影響による絶縁層３１の上面（静電チャック４０と接しない側の面）の凹凸を低減して平坦化することができる。絶縁層３１の上面の凹凸は、７μｍ以下とすることが好ましい。絶縁層３１の上面の凹凸を７μｍ以下とすることにより、次工程で絶縁層３１と接着層２０（第２層２２）との間に気泡を巻き込むことを防止できる。つまり、絶縁層３１と接着層２０（第２層２２）との間の接着性が低下することを防止できる。
【００３７】
次に、図３（ｃ）に示す工程では、予め水路１５等を形成したベースプレート１０を準備し、ベースプレート１０上に第１層２１及び第２層２２を順次積層して接着層２０（未硬化）を形成する。そして、図３（ｂ）に示す構造体を上下反転させ、接着層２０を介して、ベースプレート１０上に配置し、接着層２０を硬化させる。これにより、ベースプレート１０上に接着層２０を介して発熱部３０及び静電チャック４０が順次積層された基板固定装置１が完成する。
【００３８】
このように、第１の実施の形態に係る基板固定装置１では、静電チャック４０と発熱部３０の絶縁層３１とは直接接合されており、従来のように耐熱性の低い接着剤を使用していない。そのため、基板固定装置１の耐熱温度を従来よりも向上することができる。又、発熱体３２の少なくとも一つの面を粗化することにより、発熱体３２と絶縁層３１との高温下での密着性を向上することができる。
【００３９】
〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態では、発熱部に伝熱シートを内蔵する例を示す。なお、第２の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【００４０】
［基板固定装置の構造］
図４は、第２の実施の形態に係る基板固定装置を簡略化して例示する断面図である。なお、図４では、ベースプレート１０の上面と平行な平面に含まれる互いに直交する方向をＸ方向及びＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向に垂直な方向（基板固定装置２の厚さ方向）をＺ方向とする。
【００４１】
図４を参照するに、基板固定装置２は、発熱部３０が発熱部３０Ａに置換された点が基板固定装置１（図１参照）と相違する。
【００４２】
基板固定装置２において、発熱部３０Ａの絶縁層３１は、発熱体３２に加え、伝熱シート３３及び３４を内蔵している。伝熱シート３３及び３４は、所定の間隙を空けて発熱体３２を上下から挟むようにＸＹ平面に略平行に配置されている。伝熱シート３３及び３４と発熱体３２との間隙には、絶縁層３１が充填されている。伝熱シート３３及び３４の周囲は、発熱体３２と同様に絶縁層３１に覆われている。
【００４３】
伝熱シート３３及び３４としては、発熱部３０Ａの発する熱を均一化して拡散する（不均一な発熱状態の緩和を行う）素材であれば特に限定されないが、例えば、ＸＹ方向の熱伝導率：Ｚ方向の熱伝導率＝１００以上：１のグラファイトシートを用いることができる。例えば、ＸＹ方向の熱伝導率を３００Ｗ／ｍＫ以上、Ｚ方向の熱伝導率を３Ｗ／ｍＫとすることができる。単層のグラファイトシートの厚さは、例えば、４０〜５０μｍ程度とすることができる。伝熱シート３３及び３４として、グラファイトシートに代えてグラフェンシート等の炭素シートを用いてもよい。
【００４４】
なお、伝熱シート３３及び３４は、何れか一方のみを設けてもよい。すなわち、絶縁層３１の、発熱体３２のベースプレート１０側及び静電チャック４０側の少なくとも一方の側のみに伝熱シートが内蔵されていてもよい。
【００４５】
［基板固定装置の製造方法］
図５及び図６は、第１の実施の形態に係る基板固定装置の製造工程を例示する図である。図５及び図６を参照しながら、基板固定装置２の製造工程について、発熱部３０Ａの形成工程を中心に説明する。なお、図５（ａ）〜図６（ａ）は、図４とは上下を反転した状態で描いている。
【００４６】
まず、図５（ａ）に示す工程では、図２（ａ）に示す工程と同様にして静電チャック４０を作製後、静電チャック４０上に、絶縁樹脂フィルム３１１、伝熱シート３３、及び絶縁樹脂フィルム３１２を順次ラミネートする。絶縁樹脂フィルム３１１及び３１２は、硬化させずに、半硬化状態（Ｂ−ステージ）としておく。半硬化状態である絶縁樹脂フィルム３１１の粘着力により、絶縁樹脂フィルム３１１は静電チャック４０上に仮固定される。
【００４７】
次に、図５（ｂ）に示す工程では、絶縁樹脂フィルム３１２上に金属箔３２１を配置する。半硬化状態である絶縁樹脂フィルム３１２の粘着力により、金属箔３２１は絶縁樹脂フィルム３１２上に仮固定される。なお、必要に応じ、絶縁樹脂フィルム３１２上に配置する前に、金属箔３２１に粗化等の表面処理を施しておく。
【００４８】
次に、図５（ｃ）に示す工程では、図２（ｄ）に示す工程と同様にして、金属箔３２１をパターニングし、発熱体３２を形成する。
【００４９】
次に、図５（ｄ）に示す工程では、絶縁樹脂フィルム３１２上に、発熱体３２を被覆する絶縁樹脂フィルム３１３、伝熱シート３４、及び絶縁樹脂フィルム３１４を順次ラミネートする。そして、図６（ａ）に示す工程では、絶縁樹脂フィルム３１１、３１２、３１３、及び３１４を静電チャック４０側に押圧しながら、絶縁樹脂フィルム３１１、３１２、３１３、及び３１４を硬化温度以上に加熱して硬化させる。これにより、絶縁樹脂フィルム３１１、３１２、３１３、及び３１４が一体化して絶縁層３１となり、発熱体３２並びに伝熱シート３３及び３４の周囲が絶縁層３１に被覆された発熱部３０Ａが形成され、発熱部３０Ａの絶縁層３１と静電チャック４０とが直接接合される。常温に戻った時のストレスを考慮し、絶縁樹脂フィルム３１１、３１２、３１３、及び３１４の加熱温度は、２００℃以下とすることが好ましい。
【００５０】
次に、図６（ｂ）に示す工程では、予め水路１５等を形成したベースプレート１０を準備し、ベースプレート１０上に第１層２１及び第２層２２を順次積層して接着層２０（未硬化）を形成する。そして、図６（ａ）に示す構造体を上下反転させ、接着層２０を介して、ベースプレート１０上に配置し、接着層２０を硬化させる。これにより、ベースプレート１０上に接着層２０を介して発熱部３０Ａ及び静電チャック４０が順次積層された、基板固定装置２が完成する。
【００５１】
このように、第２の実施の形態に係る基板固定装置２では、平面方向（ＸＹ方向）に熱拡散性の高い伝熱シート３３及び３４を発熱部３０Ａに内蔵している。これにより、平面方向（ＸＹ方向）の熱拡散性を向上させ、発熱体３２の断面積のばらつきによる影響を減らし、均熱性を向上することができる。
【００５２】
なお、伝熱シート３３及び３４それぞれとして、複数枚のグラファイトシートの積層体を用いてもよい。例えば、含浸性を有し縦方向及び横方向への熱伝導性を阻害しない樹脂（例えば、ビスマレイミドトリアジン樹脂等）を介して、真空ホットプレス等により数層〜数十層のグラファイトシートを積層し、グラファイトシートの積層体を形成することができる。グラファイトシートの積層体は、例えば、ＸＹ方向の熱伝導率を１５００Ｗ／ｍＫ以上、Ｚ方向の熱伝導率を８Ｗ／ｍＫとすることができるため、単層のグラファイトシートを用いる場合と比べて、熱拡散を促進する効果を大幅に向上することができる。
【００５３】
〈第３の実施の形態〉
第３の実施の形態では、第２の実施の形態においてシール部材を追加する例を示す。なお、第３の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【００５４】
図７は、第３の実施の形態に係る基板固定装置を簡略化して例示する断面図である。図７を参照するに、基板固定装置３は、シール部材５０が追加された点が基板固定装置２（図４参照）と相違する。
【００５５】
基板固定装置３において、接着層２０及び絶縁層３１の平面形状は、ベースプレート１０及び静電チャック４０の平面形状よりも１回り小さく形成されている。その結果、ベースプレート１０の外周部と静電チャック４０の外周部の対向する領域に、接着層２０及び絶縁層３１が存在しない環状の空間が形成されている。そして、ベースプレート１０の外周部と静電チャック４０の外周部の対向する領域の、接着層２０及び絶縁層３１が存在しない環状の空間に、環状のシール部材５０が設けられている。シール部材５０の上面は静電チャック４０の外周部の下面と密着し、シール部材５０の下面はベースプレート１０の外周部の上面と密着している。シール部材５０としては、例えば、テフロン（登録商標）系のＯリング等を用いることができる。
【００５６】
例えば、基板固定装置２（図４参照）をドライエッチャー内で使用すると、使用条件によっては、強力なプラズマに晒されて絶縁層３１が浸食され、均熱のバラツキが生じたり、有害なパーティクルが飛散したりするおそれがある。基板固定装置３のように絶縁層３１の外周部に環状のシール部材５０を設けてシールすることで、絶縁層３１がプラズマに晒されて浸食されることを防止できる。なお、基板固定装置１（図１参照）において、基板固定装置３と同様のシール部材５０を設けてもよい。
【００５７】
以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００５８】
例えば、本発明に係る基板固定装置の吸着対象物としては、半導体ウェハ（シリコンウエハ等）以外に、液晶パネル等の製造工程で使用されるガラス基板等を例示することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１、２  基板固定装置
１０  ベースプレート
１５  水路
１５ａ  冷却水導入部
１５ｂ  冷却水排出部
２０  接着層
２１  第１層
２２  第２層
３０、３０Ａ  発熱部
３１  絶縁層
３２  発熱体
３３、３４  伝熱シート
４０  静電チャック
４１  基体
４２  静電電極
５０  シール部材
３１１、３１２、３１３、３１４  絶縁樹脂フィルム
【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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