(57)【要約】【課題】互いに異なる製造ロット間において加熱装置のヒータの抵抗値がばらつくことを抑制する。【解決手段】加熱装置の製造方法は、セラミックスロットとヒータロットとを準備する第１の工程と、セラミックスロットの一部とヒータロットの一部とを用いて第１の未焼成体を形成する第２の工程と、第１の未焼成体を、水蒸気を含む還元雰囲気で焼成することによって第１の焼成体を形成する第３の工程と、第２の工程で用いられたセラミックスロットとヒータロットとの少なくとも一方を用いて第２の未焼成体を形成する第４の工程と、第３の工程での第１のウェッタ条件と、第１の焼成体のヒータの抵抗値とに基づいて、第２の未焼成体を焼成する際の第２のウェッタ条件を決定する第５の工程と、第２のウェッタ条件に従って、第２の未焼成体を、還元雰囲気で焼成することによって、加熱装置を形成する第６の工程と、を含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス部材と、前記セラミックス部材の内部に配置され、発熱抵抗体により構成されたヒータと、を備える加熱装置の製造方法において、
セラミックスの原料およびバインダを含むセラミックスロットと、ヒータの原料およびバインダを含むヒータロットと、を準備する第１の工程と、
前記第１の工程で準備された前記セラミックスロットの一部と前記第１の工程で準備された前記ヒータロットの一部とを用いて、前記セラミックス部材の焼成前の状態であるセラミックス前駆体と、前記ヒータの焼成前の状態であるヒータ前駆体とを備える第１の未焼成体を形成する第２の工程と、
前記第１の未焼成体を、水蒸気を含む還元雰囲気で焼成することによって、第１の焼成体を形成する第３の工程と、
前記第２の工程で用いられた前記セラミックスロットと前記第２の工程で用いられた前記ヒータロットとの少なくとも一方を用いて、前記セラミックス前駆体と前記ヒータ前駆体とを備える第２の未焼成体を形成する第４の工程と、
前記第３の工程において前記第１の未焼成体を焼成する際に還元雰囲気に供給する水蒸気を含むガスに関する第１のウェッタ条件と、前記第１の焼成体におけるヒータの抵抗値と、に基づいて、前記第２の未焼成体を焼成する際に還元雰囲気に供給する水蒸気を含むガスに関する第２のウェッタ条件を決定する第５の工程と、
前記第５の工程で決定された前記第２のウェッタ条件に従って、前記第２の未焼成体を、水蒸気を含む還元雰囲気で焼成することによって、前記加熱装置を形成する第６の工程と、を含む、
ことを特徴とする加熱装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の加熱装置の製造方法において、さらに、
前記第４の工程において、前記第２の工程で用いられた前記セラミックスロットと前記第２の工程で用いられた前記ヒータロットとの両方を用いて、前記第２の未焼成体を形成する、
ことを特徴とする加熱装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の加熱装置の製造方法において、
前記第２の工程および前記第４の工程において、前記セラミックスロットから前記セラミックス前駆体および前記ヒータロットから前記ヒータ前駆体を成形する際の成形条件が同じである、
ことを特徴とする加熱装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の加熱装置の製造方法において、
前記第５の工程において、設計上、前記第１の未焼成体と同一の条件下で形成される第３の未焼成体を焼成する際に還元雰囲気に供給する水蒸気を含むガスに関するウェッタ条件と、前記第３の未焼成体の焼成により形成される第２の焼成体におけるヒータの抵抗値との相関関係と、１組の前記第１のウェッタ条件および第１の焼成体におけるヒータの抵抗値とに基づき、前記第２のウェッタ条件を決定する、
ことを特徴とする加熱装置の製造方法。
【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、加熱装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物（例えば、半導体ウェハ）を保持しつつ所定の処理温度に加熱する加熱装置（「サセプタ」とも呼ばれる）が知られている。加熱装置は、例えば、成膜装置（ＣＶＤ成膜装置やスパッタリング成膜装置等）やエッチング装置（プラズマエッチング装置等）といった半導体製造装置の一部として使用される。
【０００３】
一般に、加熱装置は、所定の方向（以下、「第１の方向」という）に略直交する保持面および裏面を有する板状のセラミックス部材を備える。セラミックス部材の内部には、抵抗発熱体により構成されたヒータが配置されており、セラミックス部材の裏面側には、ヒータに電気的に接続された複数の受電電極（電極パッド）が配置されている。受電電極を介してヒータに電圧が印加されると、ヒータが発熱し、セラミックス部材の保持面上に保持された対象物が例えば０〜２００℃程度に加熱される。
【０００４】
このような加熱装置の製造方法として、従来から、セラミックス部材の焼成前の状態であるセラミックス前駆体と、ヒータの焼成前の状態であるヒータ前駆体とを同時に焼成することにより、内部にヒータが配置されたセラミックス部材を形成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−７２５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
加熱装置は、例えば、同一規格の複数の製品について、セラミックス部材の内部に配置されたヒータの抵抗値のばらつきが製品間で生じることを抑制するため、ヒータの抵抗値が所望の範囲内になるように製造されることが要求される。しかし、従来の製造方法では、互いに異なる製造ロット間において加熱装置のヒータの抵抗値がばらつくことがあり、改良の余地があった。
【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、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加熱装置の製造方法は、セラミックス部材と、前記セラミックス部材の内部に配置され、発熱抵抗体により構成されたヒータと、を備える加熱装置の製造方法において、セラミックスの原料およびバインダを含むセラミックスロットと、ヒータの原料およびバインダを含むヒータロットと、を準備する第１の工程と、前記第１の工程で準備された前記セラミックスロットの一部と前記第１の工程で準備された前記ヒータロットの一部とを用いて、前記セラミックス部材の焼成前の状態であるセラミックス前駆体と、前記ヒータの焼成前の状態であるヒータ前駆体とを備える第１の未焼成体を形成する第２の工程と、前記第１の未焼成体を、水蒸気を含む還元雰囲気で焼成することによって、第１の焼成体を形成する第３の工程と、前記第２の工程で用いられた前記セラミックスロットと前記第２の工程で用いられた前記ヒータロットとの少なくとも一方を用いて、前記セラミックス前駆体と前記ヒータ前駆体とを備える第２の未焼成体を形成する第４の工程と、前記第３の工程において前記第１の未焼成体を焼成する際に還元雰囲気に供給する水蒸気を含むガスに関する第１のウェッタ条件と、前記第１の焼成体におけるヒータの抵抗値と、に基づいて、前記第２の未焼成体を焼成する際に還元雰囲気に供給する水蒸気を含むガスに関する第２のウェッタ条件を決定する第５の工程と、前記第５の工程で決定された前記第２のウェッタ条件に従って、前記第２の未焼成体を、水蒸気を含む還元雰囲気で焼成することによって、前記加熱装置を形成する第６の工程と、を含む。
【００１０】
本願の発明者は、セラミックス前駆体とヒータ前駆体とを備える未焼成体を焼成する際に還元雰囲気に供給する水蒸気を含むガスに関するウェッタ条件が、特に、焼成後のヒータの抵抗値に大きく影響することを新たに見出した。そこで、本加熱装置の製造方法では、セラミックスロットの一部およびヒータロットの一部を用いて形成された第１の未焼成体を、第１のウェッタ条件で焼成して第１の焼成体を形成し、その第１の焼成体のヒータ抵抗値および第１のウェッタ条件に基づき、第１の未焼成体を形成する際に用いられたセラミックスロットおよびヒータロットの少なくとも一方を用いて形成された第２の未焼成体の焼成時の第２のウェッタ条件を決定する。このため、例えば、ウェッタ条件をなんら考慮せずに加熱装置を製造する方法に比べて、加熱装置のヒータの抵抗値と所定の基準値との差を抑制できることによって、互いに異なる製造ロット間において加熱装置のヒータの抵抗値がばらつくことを抑制することができる。
【００１１】
（２）上記加熱装置の製造方法において、さらに、前記第４の工程において、前記第２の工程で用いられた前記セラミックスロットと前記第２の工程で用いられた前記ヒータロットとの両方を用いて、前記第２の未焼成体を形成するとしてもよい。本加熱装置の製造方法によれば、第１の未焼成体と第２の未焼成体とは、それらを形成するためのセラミックスロットおよびヒータロットの両方が共通するため、セラミックスロットおよびヒータロットの一方だけが共通する場合に比べて、ヒータの抵抗値とウェッタ条件とがより精度良く相関するため、互いに異なる製造ロット間において加熱装置のヒータの抵抗値がばらつくことを、より効果的に抑制することができる。
【００１２】
（３）上記加熱装置の製造方法において、前記第２の工程および前記第４の工程において、前記セラミックスロットから前記セラミックス前駆体および前記ヒータロットから前記ヒータ前駆体を成形する際の成形条件が同じであるとしてもよい。本加熱装置の製造方法によれば、第１の未焼成体と第２の未焼成体とは、セラミックスロットからセラミックス前駆体を成形する際、および、ヒータロットからヒータ前駆体を成形する際の成形条件（例えばプレスの圧力や回数）が同じであるため、成形条件が異なる場合に比べて、ヒータの抵抗値とウェッタ条件とがより精度良く相関するため、互いに異なる製造ロット間において加熱装置のヒータの抵抗値がばらつくことを、より効果的に抑制することができる。
【００１３】
（４）上記加熱装置の製造方法において、前記第５の工程において、設計上、前記第１の未焼成体と同一の条件下で形成される第３の未焼成体を焼成する際に還元雰囲気に供給する水蒸気を含むガスに関するウェッタ条件と、前記第３の未焼成体の焼成により形成される第２の焼成体におけるヒータの抵抗値との相関関係と、１組の前記第１のウェッタ条件および第１の焼成体におけるヒータの抵抗値とに基づき、前記第２のウェッタ条件を決定するとしてもよい。本加熱装置の製造方法によれば、ウェッタ条件とヒータ抵抗値との既知の相関関係を用いることにより、１つの第１のウェッタ条件に基づき、第２のウェッタ条件を決定することができる。
【００１４】
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、ヒータ、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】
【００１５】
【図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】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】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】実施形態における静電チャック１００の製造方法を示すフローチャートである。
【図５】実施形態における静電チャック１００の製造方法の概要を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
Ａ．実施形態：
Ａ−１．静電チャック１００の構成：
図１は、本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、本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、本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２には、図３のＩＩ−ＩＩの位置における静電チャック１００のＸＺ断面構成が示されており、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。
【００１７】
静電チャック１００は、対象物（例えばウェハ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セラミックス板１０およびベース板２０を備える。セラミックス板１０とベース板２０とは、セラミックス板１０の下面（以下、「セラミックス側接合面Ｓ２」という）とベース板２０の上面（以下、「ベース側接合面Ｓ３」という）とが上記配列方向に対向するように配置されている。静電チャック１００は、さらに、セラミックス板１０のセラミックス側接合面Ｓ２とベース板２０のベース側接合面Ｓ３との間に配置された接合層３０を備える。
【００１８】
セラミックス板１０は、例えば円形平面の板状部材であり、セラミックスにより形成されている。セラミックス板１０の直径は、例えば５０ｍｍ〜５００ｍｍ程度（通常は２００ｍｍ〜３５０ｍｍ程度）であり、セラミックス板１０の厚さは、例えば１ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。セラミックス板１０は、特許請求の範囲におけるセラミックス部材に相当する。
【００１９】
セラミックス板１０の形成材料としては、種々のセラミックスが用いられ得るが、強度や耐摩耗性、耐プラズマ性等の観点から、例えば、酸化アルミニウム（アルミナ、Ａｌ２Ｏ３）または窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を主成分とするセラミックスが用いられることが好ましい。なお、ここでいう主成分とは、含有割合（重量割合）の最も多い成分を意味する。
【００２０】
セラミックス板１０の内部には、導電性材料（例えば、タングステンやモリブデン等）により形成された一対の内部電極４０が設けられている。一対の内部電極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がセラミックス板１０の上面（以下、「吸着面Ｓ１」という）に吸着固定される。
【００２１】
また、セラミックス板１０の内部には、導電性材料（例えば、タングステンやモリブデン等）を含む抵抗発熱体により構成されたヒータ５０が設けられている。ヒータ５０に電源（図示せず）から電圧が印加されると、ヒータ５０が発熱することによってセラミックス板１０が温められ、セラミックス板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の温度制御が実現される。図３に示すように、ヒータ５０は、セラミックス板１０の吸着面Ｓ１をできるだけ満遍なく温めるため、Ｚ方向視で略同心円状に形成されている。
【００２２】
ベース板２０は、例えばセラミックス板１０と同径の、または、セラミックス板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。ベース板２０の直径は、例えば２２０ｍｍ〜５５０ｍｍ程度（通常は２２０ｍｍ〜３５０ｍｍ程度）であり、ベース板２０の厚さは、例えば２０ｍｍ〜４０ｍｍ程度である。
【００２３】
ベース板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）が供給されると、ベース板２０が冷却される。上述したヒータ５０によるセラミックス板１０の加熱と併せてベース板２０の冷却が行われると、接合層３０を介したセラミックス板１０とベース板２０との間の伝熱により、セラミックス板１０の吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷの温度が一定に維持される。さらに、プラズマ処理中にプラズマからの入熱が生じた際には、ヒータ５０に加える電力を調整することにより、ウェハＷの温度制御が実現される。
【００２４】
接合層３０は、例えばシリコーン系樹脂やアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の接着剤を含んでおり、セラミックス板１０とベース板２０とを接合している。接合層３０の厚さは例えば０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度である。
【００２５】
Ａ−２．静電チャック１００の製造方法：
静電チャック１００は、例えば、同一規格（同一型番）の複数の製品について、セラミックス板１０の内部に配置されたヒータ５０の抵抗値のばらつきが製品間で生じることを抑制するため、各製品のヒータ５０の抵抗値が所望の範囲内になるように製造されることが要求される。本実施形態では、以下に説明する製造方法によって静電チャック１００を製造することにより、互いに異なる製造ロット間において静電チャック１００のヒータ５０の抵抗値がばらつくことを抑制している。図４は、本実施形態における静電チャック１００の製造方法を示すフローチャートである。また、図５は、本実施形態における静電チャック１００の製造方法の概要を示す説明図である。なお、図５では、内部電極４０に関する構成が一部省略されている。
【００２６】
（シートロット２００の準備工程）
まずは、シートロット２００を準備する（Ｓ１１０）。シートロット２００は、未焼成セラミックス層１１Ｐを形成するために用いられるものである。未焼成セラミックス層１１Ｐは、セラミックス板１０のうち、ヒータ５０等の導電体を除くセラミックス部分１１の焼成（焼結）前の状態のものである。シートロット２００は、製造ラインにおいて、製造ロット単位でそれぞれ作製された複数群のセラミックスグリーンシート２１０を含む。このように、複数群のセラミックスグリーンシート２１０は、群ごとに互いに、製造ロットが異なるため、セラミックスグリーンシート２１０の作製条件（セラミックスグリーンシート２１０の原料ロットや成形条件を含む）の少なくとも一部が異なることがある。未焼成セラミックス層１１Ｐは、特許請求の範囲におけるセラミックス前駆体に相当する。
【００２７】
具体的には、セラミックスグリーンシート２１０は、例えば、次のようにして作製される。すなわち、例えばセラミックス（例えばＡｌＮやアルミナ）粉末に、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）粉末と、バインダ（例えばアクリル系バインダ）と、適量の分散剤および可塑剤とを加えた混合物に、有機溶剤を加え、ボールミルにて混合し、グリーンシート用スラリーを作製する。このグリーンシート用スラリーをキャスティング装置でシート状に成形した後に乾燥させ、セラミックスグリーンシート２１０を複数枚作製する。ここで、同じ群に含まれる複数のセラミックスグリーンシート２１０では、同一製造ロットで作製されるため、互いに、グリーンシート用スラリーの原料ロットが同一で、かつ、グリーンシート用スラリーの原料からセラミックスグリーンシート２１０を形成するための一連の成形条件（混合条件、キャスティング装置による加工条件、乾燥条件や流動時期等）が同一である。以下の説明では、シートロット２００は、互いに異なる製造ロットで作製された第１のシートロット２００Ａと第２のシートロット２００Ｂとを含むものとする。シートロット２００は、特許請求の範囲におけるセラミックスロットに相当し、セラミックス粉末は、特許請求の範囲におけるセラミックスの原料に相当する。
【００２８】
（ヒータロット３００の準備工程）
また、ヒータロット３００を準備する（Ｓ１２０）。ヒータロット３００は、ヒータ５０の焼成前の状態である未焼成導体層５０Ｐを形成するために用いられるものであり、製造ラインにおいて、製造ロット単位でそれぞれ作製された複数のヒータインク３１０を含む。このように、複数のヒータインク３１０は、互いに、製造ロットが異なるため、ヒータインク３１０の作製条件（ヒータインク３１０の原料や成形条件を含む）の少なくとも一部が異なることがある。
【００２９】
具体的には、ヒータインク３１０は、例えば、次のようにして作製される。すなわち、セラミックス（例えばＡｌＮやアルミナ）粉末、バインダ（例えばアクリル系バインダ）、テルピネオール等の有機溶剤の混合物に、タングステンやモリブデン等の導電性粉末を添加して混練することにより、ヒータインク３１０（メタライズペースト）を作製する。ここで、各ヒータインク３１０は、同一製造ロットで作製されるため、ヒータインク３１０の原料ロットが同一で、かつ、ヒータインク３１０を作製するための一連の成形条件（混練条件等）が同一である。以下の説明では、ヒータロット３００は、互いに異なる製造ロットで作製された第１のヒータロット３００Ａと第２のヒータロット３００Ｂとを含むものとする。ヒータロット３００は、特許請求の範囲におけるヒータロットに相当し、導電性粉末は、特許請求の範囲におけるヒータの原料に相当する。また、シートロット２００およびヒータロット３００の準備工程（Ｓ１１０，Ｓ１２０）は、特許請求の範囲における第１の工程に相当する。なお、ヒータロット３００の準備工程を、シートロット２００の準備工程より先に行ってもよいし、シートロット２００の準備工程とヒータロット３００の準備工程とを同時期に並行して行ってもよい。
【００３０】
（先行流動未焼成体１０ＰＡの形成工程）
次に、シートロット２００の準備工程（Ｓ１１０）で準備されたシートロット２００の一部と、ヒータロット３００の準備工程（Ｓ１２０）で準備されたヒータロット３００の一部とを用いて、先行流動未焼成体１０ＰＡを形成する（Ｓ１３０）。先行流動未焼成体１０ＰＡは、ヒータ５０が内部に設けられた上述のセラミックス板１０の焼成前の状態のものである。また、先行流動未焼成体１０ＰＡの形成数は、後述の本流動未焼成体１０ＰＢの形成数より少ない。先行流動未焼成体１０ＰＡは、特許請求の範囲における第１の未焼成体に相当し、未焼成導体層５０Ｐは、特許請求の範囲におけるヒータ前駆体に相当する。また、先行流動未焼成体１０ＰＡの形成工程（Ｓ１３０）は、特許請求の範囲における第２の工程に相当する。
【００３１】
具体的には、シートロット２００に含まれる一のロットの一部のセラミックスグリーンシート２１０に対して、スルーホールの形成やビア用インクの充填、内部電極４０の形成のための電極用インクの塗布等の必要な加工を行う。なお、ビア用インクや電極用インクとしては、例えばアルミナを主成分とするセラミックスグリーンシート用の原料粉末にタングステン粉末を混合してスラリー状としたメタライズインクが用いられる。次に、１枚のセラミックスグリーンシート２１０上に、ヒータロット３００におけるヒータインク３１０に含まれる一のロットの一部を用いてスクリーン印刷を行うことにより、未焼成導体層５０Ｐを形成する。次に、これらのセラミックスグリーンシート２１０を複数枚（例えば４枚）熱圧着し、必要に応じて外周を切断して、グリーンシート積層体を作製する。このグリーンシート積層体をマシニングによって切削加工して円板状の成形体を作製する。これにより、先行流動未焼成体１０ＰＡが形成される。以下の説明では、先行流動未焼成体１０ＰＡは、第１のシートロット２００Ａの一部、および、第１のヒータロット３００Ａの一部を用いて形成されたものとする。また、図５に示すように、先行流動未焼成体１０ＰＡにおける未焼成セラミックス層１１Ｐを「先行流動未焼成セラミックス層１１ＰＡ」といい、先行流動未焼成体１０ＰＡにおける未焼成導体層５０Ｐを「先行流動未焼成導体層５０ＰＡ」ということがある。
【００３２】
（先行流動焼成体１０Ａの形成工程）
次に、先行流動未焼成体１０ＰＡを、例えば、窒素、アルゴンなどのキャリアガスが供給された炉内で例えば４００℃〜８００℃に加熱することによって脱バインダ処理を行った後に、水蒸気を含む還元雰囲気で焼成することによって、先行流動焼成体１０Ａを形成する（Ｓ１４０）。すなわち、未焼成導体層５０Ｐと未焼成セラミックス層１１Ｐとが同時焼成される。図５の例では、先行流動未焼成体１０ＰＡにおける先行流動未焼成セラミックス層１１ＰＡが先行流動セラミックス部分１１Ａとなり、先行流動未焼成体１０ＰＡにおける先行流動未焼成導体層５０ＰＡが先行流動ヒータ５０Ａとなることにより、先行流動焼成体１０Ａが形成される。後述のように、先行流動焼成体１０Ａは、後述の本流動焼成体１０Ｂより先行して形成される。また、先行流動焼成体１０Ａの形成数は、本流動焼成体１０Ｂの形成数より少ない。具体的には、先行流動未焼成体１０ＰＡを、焼成用の炉内に配置し、炉内を還元雰囲気としつつ水蒸気を供給する。そして、炉内の温度を、例えば未焼成導体層５０Ｐの焼成温度（例えば１６００℃）より低い温度から該焼成温度へと緩やかに上昇させる。これにより、この温度上昇過程において、先行流動未焼成体１０ＰＡに脱バインダ処理で残った残炭を除去する脱カーボン処理が施される。先行流動焼成体１０Ａの形成工程（Ｓ１４０）は、特許請求の範囲における第３の工程に相当する。
【００３３】
ここで、本実施形態において、未焼成体（先行流動未焼成体１０ＰＡ、本流動未焼成体１０ＰＢ）を還元雰囲気で焼成する理由は、焼成工程において、未焼成体に設けられた導電体（未焼成導体層５０Ｐ等）の酸化を抑制するためである。本実施形態では、還元雰囲気は、例えば水素−窒素雰囲気である。このように、未焼成体を還元雰囲気で焼成することにより、未焼成導体層５０Ｐの酸化によるヒータ５０の抵抗値の増加は抑制できる。しかし、本願発明者は、還元雰囲気における水蒸気によって、ヒータ５０の抵抗値が増加することを、新たに見出した。すなわち、還元雰囲気に水蒸気を供給する理由は、水素−窒素雰囲気で未焼成体内に残存している残炭（例えばカーボン）と反応させて焼結収縮が始まる前に除去することにより、先行流動焼成体１０Ａに発泡（膨らみ）が生じることを抑制するためである。逆に言えば、焼結収縮が進行した時点で残炭が残っていると、ガス化する際に体積膨張することで発泡する。しかし、還元雰囲気における水蒸気によってタングステンやモリブデン等の導電性材料は表面に低融点の酸化物の膜を形成することにより、ヒータ５０（未焼成導体層５０Ｐ）の昇華によりヒータ５０の原料（導電材料）が揮発することでヒータ５０の抵抗値が増加すると考えられる。ここで、未焼成体を焼成する際に還元雰囲気に供給する水蒸気を含むガス（例えば水素と水蒸気とを含むガス）に関する条件（例えば、水蒸気の濃度、ガスの流量や、水蒸気をガスに導入する温度域の条件）を「ウェッタ条件」といい、先行流動未焼成体１０ＰＡを焼成する際に還元雰囲気に供給する水蒸気を含むガスに関する条件を特に「先行流動ウェッタ条件」という。先行流動焼成体１０Ａは、特許請求の範囲における第１の焼成体に相当し、先行流動ウェッタ条件は、特許請求の範囲における第１のウェッタ条件に相当する。
【００３４】
ウェッタ条件の調整は、還元雰囲気に連通し、水蒸気を発生させるための水が収容されたタンクの温度（以下、「ウェッタ温度」という）を変更して水の飽和水蒸気量（露点温度）を変更すること、供給するガス流量を変更することや、ガス流路をタンクが通る配管もしくはタンクを通らないバイパス配管へ切り替えるタイミングを変更することにより行うことができる。ウェッタ温度が高い場合、ガス流量が多い場合や、タンクを通る配管に切り替える時間が長い場合は、還元雰囲気に供給する水蒸気量が増大し、昇華により揮発するヒータ５０の原料の量が増大するため、焼成体におけるヒータ５０の抵抗値が増加する。すなわち、ウェッタ条件と焼成体におけるヒータ５０の抵抗値との間には相関関係が成立する。
【００３５】
（本流動未焼成体１０ＰＢの形成工程）
次に、先行流動焼成体１０Ａの形成工程（Ｓ１４０）で用いられたシートロット２００と、先行流動焼成体１０Ａの形成工程（Ｓ１４０）で用いられたヒータロット３００との少なくとも一方を用いて、未焼成セラミックス層１１Ｐ（本流動セラミックス層１１ＰＢ）と未焼成導体層５０Ｐ（本流動未焼成導体層５０ＰＢ）とを備える本流動未焼成体１０ＰＢを形成する（Ｓ１５０）。本流動未焼成体１０ＰＢは、ヒータ５０が内部に設けられた上述のセラミックス板１０の焼成前の状態のものであり、上述した先行流動未焼成体１０ＰＡの形成方法と同様の方法により形成される。本流動未焼成体１０ＰＢは、特許請求の範囲における第２の未焼成体に相当する。また、本流動未焼成体１０ＰＢの形成工程（Ｓ１５０）は、特許請求の範囲における第４の工程に相当する。
【００３６】
ただし、本流動未焼成体１０ＰＢを形成する際に用いられるシートロット２００（第１のシートロット２００Ａ、第２のシートロット２００Ｂ）とヒータロット３００（第１のヒータロット３００Ａ、第２のヒータロット３００Ｂ）との組み合わせにより、本流動未焼成体１０ＰＢの状態（例えば原料ロットなど）は異なることがある。以下、次の３つの本流動未焼成体１０ＰＢを例に挙げて説明する。
（１）第１の本流動未焼成体１０ＰＢ１：先行流動焼成体１０Ａの形成工程で用いられた第１のシートロット２００Ａおよび第１のヒータロット３００Ａを用いて形成された本流動未焼成体１０ＰＢ。すなわち、第１の本流動未焼成体１０ＰＢ１は、先行流動未焼成体１０ＰＡに対して、第１のシートロット２００Ａおよび第１のヒータロット３００Ａが共通する。
（２）第２の本流動未焼成体１０ＰＢ２：先行流動焼成体１０Ａの形成工程で用いられた第１のシートロット２００Ａと、先行流動焼成体１０Ａの形成工程で用いられなかった第２のヒータロット３００Ｂを用いて形成された本流動未焼成体１０ＰＢ。すなわち、第２の本流動未焼成体１０ＰＢ２は、先行流動未焼成体１０ＰＡに対して、第１のシートロット２００Ａだけが共通する。
（３）第３の本流動未焼成体１０ＰＢ３：先行流動焼成体１０Ａの形成工程で用いられなかった第２のシートロット２００Ｂと、先行流動焼成体１０Ａの形成工程で用いられた第１のヒータロット３００Ａを用いて形成された本流動未焼成体１０ＰＢ。すなわち、第３の本流動未焼成体１０ＰＢ３は、先行流動未焼成体１０ＰＡに対して、第１のヒータロット３００Ａだけが共通する。
【００３７】
（本流動ウェッタ条件の決定工程）
次に、先行流動焼成体１０Ａの形成工程（Ｓ１４０）における先行流動ウェッタ条件と、先行流動焼成体１０Ａにおける先行流動ヒータ５０Ａの抵抗値と、に基づいて、本流動未焼成体１０ＰＢを焼成する際に本流動ウェッタ条件を決定する（Ｓ１６０）。本流動ウェッタ条件（この例ではウェッタ温度）は、本流動焼成体１０Ｂにおけるヒータ５０（本流動ヒータ５０Ｂ）の抵抗値を、所望の範囲（図５の後述のグラフにおけるヒータ５０の第１の抵抗値ＲＡ以上、第２の抵抗値ＲＢ以下の範囲）内にするためのウェッタ条件である。本流動ウェッタ条件は、特許請求の範囲における第２のウェッタ条件に相当する。また、本流動ウェッタ条件の決定工程（Ｓ１６０）は、特許請求の範囲における第５の工程に相当する。
【００３８】
具体的には、ウェッタ条件とヒータ５０の抵抗値との既知の相関関係と、先行流動焼成体１０Ａの形成工程における１つのウェッタ条件とに基づき、本流動ウェッタ条件を決定する。既知の相関関係は、設計（仕様）上、先行流動未焼成体１０ＰＡと同一の設計条件（原料や成形条件等が同じで、製造ロットの相違による誤差は無視）下で形成される既知の未焼成体についてのウェッタ条件とヒータ５０の抵抗値との間の傾きに関する情報である。ウェッタ条件とヒータ５０の抵抗値との傾きは、例えば、次の方法により特定できる。すなわち、先行流動焼成体１０Ａと同一の設計条件（原料や成形条件等）で複数（例えば２つ）の未焼成体を形成し、複数の未焼成体を、互いに異なる複数のウェッタ条件に従って複数の焼成体を形成し、複数の焼成体のそれぞれにおけるヒータの抵抗値を測定する。そして、複数のウェッタ条件と、複数の焼成体のそれぞれにおけるヒータの抵抗値の測定結果とから、傾きを特定できる。
【００３９】
ここで、ウェッタ条件とヒータ５０の抵抗値との間の傾きは、未焼成体に対する設計条件が共通していれば、製造ロットの相違に左右されずに、一定であるとみなすことができる。例えば、図５には、ウェッタ温度（℃）と焼成体におけるヒータ５０の抵抗値との相関関係を示すグラフが例示されている。同グラフ中における符号Ｌ１は、既知の未焼成体におけるウェッタ条件とヒータ５０の抵抗値との第１の相関線であり、符号Ｌ２は、先行流動未焼成体１０ＰＡにおけるウェッタ条件と先行流動ヒータ５０Ａの抵抗値との第２の相関線である。このように、先行流動未焼成体１０ＰＡは、既知の未焼成体と同一の設計条件で形成されるため、第２の相関線Ｌ２の傾きは、第１の相関線Ｌ１の傾きと略同一である。ただし、先行流動未焼成体１０ＰＡは、既知の未焼成体とは異なる製造ロットで形成されることによって、ウェッタ条件が同じでも、ヒータ５０の抵抗値が異なることがある。このため、第２の相関線Ｌ２は、第１の相関線Ｌ１からずれている。このような関係に基づき、既知の未焼成体における第１の相関線Ｌ１の傾きと、先行流動未焼成体１０ＰＡにおける１組の先行流動ウェッタ条件および先行流動ヒータ５０Ａの抵抗値とに基づき、本流動ウェッタ条件を決定できる。具体的には、第１の相関線Ｌ１の傾きと同じ傾きを有し、かつ、１組の先行流動ウェッタ条件および先行流動ヒータ５０Ａの抵抗値（ウェッタ温度Ｃ１およびヒータの抵抗値Ｒ１）を通過する直線（第２の相関線Ｌ２）を求め、この第２の相関線Ｌ２上において上記所望の範囲内に位置するウェッタ条件（ウェッタ温度Ｃ２）を、本流動ウェッタ条件とする。既知の未焼成体は、特許請求の範囲における第３の未焼成体に相当する。
【００４０】
（本流動焼成体１０Ｂの形成工程）
次に、本流動ウェッタ条件の決定工程（Ｓ１６０）で決定された本流動ウェッタ条件に従って、本流動未焼成体１０ＰＢを、水蒸気を含む還元雰囲気で焼成することによって、本流動焼成体１０Ｂを形成し、静電チャック１００を形成する（Ｓ１７０）。なお、本流動焼成体１０Ｂの形成工程と先行流動焼成体１０Ａの形成工程（Ｓ１４０）とは、焼成条件（焼成温度および焼成時間）は略同一である。ここで、本流動未焼成体１０ＰＢが第１の本流動未焼成体１０ＰＢ１である場合、第１の本流動未焼成体１０ＰＢ１は、先行流動未焼成体１０ＰＡに対して、第１のシートロット２００Ａおよび第１のヒータロット３００Ａが共通であり、設計条件が共通する。このため、第１の本流動未焼成体１０ＰＢ１を、本流動ウェッタ条件に従って形成することにより、本流動ヒータ５０Ｂの抵抗値が所望の範囲内である本流動焼成体１０Ｂを形成することができる。また、本流動未焼成体１０ＰＢが第２の本流動未焼成体１０ＰＢ２である場合、第２の本流動未焼成体１０ＰＢ２は、先行流動未焼成体１０ＰＡに対して、第１のシートロット２００Ａだけが共通し、設計条件の一部が共通する。しかし、第２の本流動未焼成体１０ＰＢ２を、本流動ウェッタ条件に従って形成することにより、ウェッタ条件を全く考慮しない場合に比べて、本流動ヒータ５０Ｂの抵抗値が所望の範囲内あるいは所望の範囲に近い本流動焼成体１０Ｂを形成することができる。同様に、本流動未焼成体１０ＰＢが第３の本流動未焼成体１０ＰＢ３である場合、第３の本流動未焼成体１０ＰＢ３は、先行流動未焼成体１０ＰＡに対して、第１のヒータロット３００Ａだけが共通し、設計条件の一部が共通する。しかし、第３の本流動未焼成体１０ＰＢ３を、本流動ウェッタ条件に従って形成することにより、ウェッタ条件を全く考慮しない場合に比べて、本流動ヒータ５０Ｂの抵抗値が所望の範囲内あるいは所望の範囲に近い本流動焼成体１０Ｂを形成することができる。本流動焼成体１０Ｂの形成工程（Ｓ１６０）は、特許請求の範囲における第６の工程に相当する。
【００４１】
Ａ−３．本実施形態の効果：
上述したように、本願の発明者は、ウェッタ条件が、特に、焼成後のヒータ５０の抵抗値に大きく影響することを新たに見出した。そこで、本実施形態の静電チャック１００の製造方法では、シートロット２００の一部およびヒータロット３００の一部を用いて形成された先行流動未焼成体１０ＰＡを、先行流動ウェッタ条件で焼成して先行流動焼成体１０Ａを形成する（Ｓ１４０）。次に、その先行流動焼成体１０Ａの先行流動ヒータ５０Ａの抵抗値および先行流動ウェッタ条件に基づき、先行流動未焼成体１０ＰＡを形成する際に用いられたシートロット２００およびヒータロット３００の少なくとも一方を用いて形成された本流動未焼成体１０ＰＢの焼成時の本流動ウェッタ条件を決定する（Ｓ１６０）。このため、例えば、ウェッタ条件をなんら考慮せずに静電チャック１００を製造する方法に比べて、静電チャック１００のヒータ５０の抵抗値と所定の基準値との差を抑制できることによって、互いに異なる製造ロット間において静電チャック１００のヒータ５０の抵抗値がばらつくことを抑制することができる。
【００４２】
また、本流動未焼成体１０ＰＢが第１の本流動未焼成体１０ＰＢ１である場合、第１の本流動未焼成体１０ＰＢ１は、先行流動未焼成体１０ＰＡに対して、第１のシートロット２００Ａおよび第１のヒータロット３００Ａの両方が共通する。このため、本流動未焼成体１０ＰＢが、先行流動未焼成体１０ＰＡに対して、第１のシートロット２００Ａおよび第１のヒータロット３００Ａの一方だけ共通する場合（第２の本流動未焼成体１０ＰＢ２、第３の本流動未焼成体１０ＰＢ３）に比べて、ヒータ５０の抵抗値とウェッタ条件とがより精度良く相関するため、互いに異なる製造ロット間において静電チャック１００のヒータ５０の抵抗値がばらつくことを、より効果的に抑制することができる。
【００４３】
また、本実施形態によれば、先行流動未焼成体１０ＰＡと本流動未焼成体１０ＰＢとは、シートロット２００から未焼成セラミックス層１１Ｐを成形する際、および、ヒータロット３００から未焼成導体層５０Ｐを成形する際の成形条件が同じであるため、成形条件が異なる場合に比べて、ヒータ５０の抵抗値とウェッタ条件とがより精度良く相関するため、互いに異なる製造ロット間において静電チャック１００のヒータ５０の抵抗値がばらつくことを、より効果的に抑制することができる。
【００４４】
また、本流動ウェッタ条件の決定工程（Ｓ１６０）において、ウェッタ条件とヒータ５０の抵抗値との既知の相関関係と、先行流動焼成体１０Ａの形成工程における１つのウェッタ条件とに基づき、本流動ウェッタ条件を決定する。これにより、ウェッタ条件とヒータ５０の抵抗値との既知の相関関係を用いることにより、１つの先行流動ウェッタ条件に基づき、本流動ウェッタ条件を決定することができる。
【００４５】
Ｂ．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。
【００４６】
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、冷媒流路２１がベース板２０の内部に形成されるとしているが、冷媒流路２１が、ベース板２０の内部ではなく、ベース板２０の表面（例えばベース板２０と接合層３０との間）に形成されるとしてもよい。また、上記実施形態では、セラミックス板１０の内部に一対の内部電極４０が設けられた双極方式が採用されているが、セラミックス板１０の内部に１つの内部電極４０が設けられた単極方式が採用されてもよい。また、上記実施形態では、ヒータ５０がＺ方向視で略同心円状であるとしているが、ヒータ５０は他の形状であってもよい。また、上記実施形態における各部材を形成する材料は、あくまで一例であり、各部材が他の材料により形成されてもよい。
【００４７】
また、上記実施形態における静電チャック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、上記実施形態では、セラミックスロットとして、シートロット２００を例示したが、例えばセラミックスグリーンシート２１０の原料ロット（例えばグリーンシート用スラリーロット）でもよいし、複数枚のセラミックスグリーンシート２１０が積層され圧着されたシート積層体でもよい。また、上記実施形態では、未焼成体（先行流動未焼成体１０ＰＡ、本流動未焼成体１０ＰＢ）をシート積層法により形成するとしたが、未焼成体をプレス成形法により形成するとしてもよい。この場合、セラミックスロットとして、プレス成形体の原料ロット（造粒粉とバインダ等）でもよいし、プレス成形法におけるプレス前の造粒粉の集合体ロット（造粒粉がバインダによって固められたもの）でもよい。また、この場合の成形条件には、例えばプレスの圧力や回数が含まれる。また、上記実施形態では、ヒータロットとして、ヒータインク３１０を例示したが、ヒータ箔（金属箔）などでもよい。また、図４に示す本実施形態の製造方法において、本流動未焼成体１０ＰＢの形成工程（Ｓ１５０）を、先行流動未焼成体１０ＰＡの形成工程（Ｓ１３０）と並行して行ってもよいし、本流動ウェッタ条件の決定工程（Ｓ１６０）の後に行ってもよい。
【００４８】
また、本流動ウェッタ条件の決定工程（Ｓ１６０）において、上述の既知の相関関係（第１の相関線Ｌ１）を用いずに、複数の先行流動未焼成体１０ＰＡを、互いに異なる複数のウェッタ条件に従って複数の先行流動焼成体１０Ａを形成し、複数の先行流動焼成体１０Ａのそれぞれにおける本流動ヒータ５０Ｂの抵抗値を測定する。そして、複数のウェッタ条件と、複数の先行流動焼成体１０Ａのそれぞれにおける本流動ヒータ５０Ｂの抵抗値の測定結果とから、図５に示す第２の相関線Ｌ２を特定するとしてもよい。
【００４９】
また、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の製造方法に限らず、セラミックス部材と、セラミックス部材の内部に配置され、発熱抵抗体により構成されたヒータと、を備える他の加熱装置（例えば、真空チャック等の保持装置、ヒータ等）の製造方法にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１０：セラミックス板  １０Ａ：先行流動焼成体  １０Ｂ：本流動焼成体  １０ＰＡ：先行流動未焼成体  １０ＰＢ１：第１の本流動未焼成体  １０ＰＢ２：第２の本流動未焼成体  １０ＰＢ３：第３の本流動未焼成体  １０ＰＢ：本流動未焼成体  １１：セラミックス部分  １１Ａ：先行流動セラミックス部分  １１Ｐ：未焼成セラミックス層  １１ＰＡ：先行流動未焼成セラミックス層  １１ＰＢ：本流動セラミックス層  ２０：ベース板  ２１：冷媒流路  ３０：接合層  ４０：内部電極  ５０：ヒータ  ５０Ａ：先行流動ヒータ  ５０Ｂ：本流動ヒータ  ５０Ｐ：未焼成導体層  ５０ＰＡ：先行流動未焼成導体層  ５０ＰＢ：本流動未焼成導体層  １００：静電チャック  ２００：シートロット  ２００Ａ：第１のシートロット  ２００Ｂ：第２のシートロット  ２１０：セラミックスグリーンシート  ３００：ヒータロット  ３００Ａ：第１のヒータロット  ３００Ｂ：第２のヒータロット  ３１０：ヒータインク  Ｃ１，Ｃ２：ウェッタ温度  Ｌ１：第１の相関線  Ｌ２：第２の相関線  Ｒ１：抵抗値  ＲＡ：第１の抵抗値  ＲＢ：第２の抵抗値  Ｓ１：吸着面  Ｓ２：セラミックス側接合面  Ｓ３：ベース側接合面  Ｗ：ウェハ
【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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