(57)【要約】【課題】第１の表面における温度ムラを抑制する。【解決手段】保持装置は、第１の方向に略垂直な略平面状の第１の表面を有する板状部材と、板状部材の表面側に設けられた複数の外部端子と、板状部材の内部において第１の方向に略垂直な仮想平面上に配置され、複数の外部端子の内の少なくとも一対の外部端子に電気的に接続されているヒータ電極と、を備える。板状部材は、複数の外部端子のうちの１つのみに電気的に接続されている、または、複数の外部端子のいずれにも電気的に接続されていないダミービアであって、板状部材の形成材料より熱伝導率の高い材料により形成され、一部分が仮想平面上に配置され、かつ、第１の方向に略平行な方向に延びているダミービアを備えている。【選択図】図２
2019216201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に略垂直な略平面状の第１の表面を有する板状部材と、
前記板状部材の表面側に設けられた複数の外部端子と、
前記板状部材の内部において前記第１の方向に略垂直な仮想平面上に配置され、前記複数の外部端子の内の少なくとも一対の外部端子に電気的に接続されているヒータ電極と、
を備え、前記板状部材の前記第１の表面上に対象物を保持する保持装置において、
前記板状部材は、
前記複数の外部端子のうちの１つのみに電気的に接続されている、または、前記複数の外部端子のいずれにも電気的に接続されていないダミービアであって、前記板状部材の形成材料より熱伝導率の高い材料により形成され、一部分が前記仮想平面上に配置され、かつ、前記第１の方向に略平行な方向に延びているダミービア
を備えている、
ことを特徴とする保持装置。
【請求項２】
請求項１に記載の保持装置において、さらに、
前記ダミービアは、前記第１の方向視で、前記ヒータ電極の一部分と前記ヒータ電極の他の一部分との間に配置されている、
ことを特徴とする保持装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の保持装置において、
前記ヒータ電極は、第１のヒータ電極と第２のヒータ電極と含んでおり、
前記複数の外部端子のうち、前記第１のヒータ電極に電気的に接続されている一対の外部端子と、前記第２のヒータ電極に電気的に接続されている一対の外部端子とは、少なくとも１つの外部端子が互いに異なっており、
前記ダミービアは、前記第１の方向視で、前記第１のヒータ電極と前記第２のヒータ電極との間に配置されている、
ことを特徴とする保持装置。
【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保持装置において、
前記ダミービアの前記第１の表面側の一端が前記仮想平面上に配置されている、
ことを特徴とする保持装置。
【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、対象物を保持する保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体製造装置において、ウェハを保持する保持装置として、静電チャックが用いられる。静電チャックは、例えば、板状のセラミックス部材と、セラミックス部材の内部に設けられたチャック電極とを備えており、チャック電極に電圧が印加されることにより発生する静電引力を利用して、セラミックス部材の表面（以下、「吸着面」という）にウェハを吸着して保持する。
【０００３】
静電チャックに保持されたウェハの温度分布が不均一になると、ウェハに対する各処理（成膜、エッチング、露光等）の精度が低下するため、静電チャックにはウェハの温度分布を均一にする性能が求められる。そのため、静電チャックのセラミックス部材の内部には、抵抗発熱体により形成されたヒータ電極が設けられ、ヒータ電極による加熱によってセラミックス部材の吸着面の温度制御が行われる。
【０００４】
セラミックス部材の内部におけるヒータ電極は、パターンの幅や離隔距離等の制約の関係上、吸着面に平行な方向に全面的に配置することはできない。すなわち、吸着面に平行な方向において、ヒータ電極の一部分とヒータ電極の他の一部分との間には、ヒータ電極が配置されていない領域が存在する。そのため、セラミックス部材の吸着面において、ヒータ電極が配置されていない領域の直上の領域の温度が、ヒータ電極の直上の領域の温度より低くなり、その結果、セラミックス部材の吸着面の温度分布の均一性が十分に高くならず、ひいてはウェハの温度分布の均一性が十分に高くならないという問題がある。
【０００５】
そこで、従来から、吸着面に平行な方向においてヒータ電極の一部分とヒータ電極の他の一部分との間に、扁平状のダミー部が配置された保持装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。ダミー部は、１つの端子のみに接続される、または、端子に接続されておらず、セラミックス部材の形成材料より熱伝導率の高い所定の材料により形成されている。このような構成により、セラミックス部材の吸着面に平行な方向の伝熱性を向上させることができ、その結果、吸着面における温度分布の制御性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１７−１９５２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、吸着面における温度分布の制御性の更なる向上が要求されており、扁平状のダミー部が配置された従来の保持装置では、その要求に十分に対応できないことがあり、改良の余地があった。
【０００８】
なお、このような課題は、上記セラミックス部材を備える静電チャックに限らず、セラミックス以外の絶縁材料等により形成された板状部材を備える静電チャックや、板状部材と外部端子とヒータ電極とを備える、その他の保持装置に共通する課題である。
【０００９】
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】
【００１０】
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。
【００１１】
（１）本明細書に開示される保持装置は、第１の方向に略垂直な略平面状の第１の表面を有する板状部材と、前記板状部材の表面側に設けられた複数の外部端子と、前記板状部材の内部において前記第１の方向に略垂直な仮想平面上に配置され、前記複数の外部端子の内の少なくとも一対の外部端子に電気的に接続されているヒータ電極と、を備え、前記板状部材の前記第１の表面上に対象物を保持する保持装置において、前記板状部材は、前記複数の外部端子のうちの１つのみに電気的に接続されている、または、前記複数の外部端子のいずれにも電気的に接続されていないダミービアであって、前記板状部材の形成材料より熱伝導率の高い材料により形成され、一部分が前記仮想平面上に配置され、かつ、前記第１の方向に略平行な方向に延びているダミービアを備えている。本保持装置では、板状部材は、ダミービアを備えている。ダミービアは、複数の外部端子のうちの１つのみに電気的に接続されている、または、複数の外部端子のいずれにも接続されていない。また、ダミービアは、板状部材の形成材料より熱伝導率の高い材料により形成されており、一部分が、ヒータ電極が配置された仮想平面上に配置されている。すなわち、保持装置の動作中においても、ダミービアには電流が流れないため、ダミービアは発熱しない。このため、ダミービアは、ダミービア自体の発熱による高温の温度特異点とはならない。ダミービアによって、第１の表面に平行な方向の伝熱性が向上するとともに、ヒータ電極からの熱がダミービアに蓄熱される。また、ダミービアは、第１の方向に略平行な方向に延びているため、例えば仮想平面上に配置された、すなわち第１の方向に略垂直な方向に広がる扁平状のダミー部に比べて、第１の方向視での単位面積あたりの蓄熱効果が高い。これにより、本保持装置によれば、ダミービアが板状部材に備えられることにより、第１の表面においてヒータ電極に対応する部分とヒータ電極に対応しない部分との温度差が低減され、第１の表面における温度ムラを抑制することができる。
【００１２】
（２）上記保持装置において、さらに、前記ダミービアは、前記第１の方向視で、前記ヒータ電極の一部分と前記ヒータ電極の他の一部分との間に配置されている構成としてもよい。本保持装置によれば、ダミービアは、例えば仮想平面上に広がる扁平状のダミー部に比べて、第１の方向視での単位面積あたりの蓄熱効果が高いため、ヒータ電極における一部分と他の一部分との間において、ダミービアの配置スペースを抑制しつつ、第１の表面における温度ムラを効果的に抑制することができる。
【００１３】
（３）上記保持装置において、前記ヒータ電極は、第１のヒータ電極と第２のヒータ電極と含んでおり、前記複数の外部端子のうち、前記第１のヒータ電極に電気的に接続されている一対の外部端子と、前記第２のヒータ電極に電気的に接続されている一対の外部端子とは、少なくとも１つの外部端子が互いに異なっており、前記ダミービアは、前記第１の方向視で、前記第１のヒータ電極と前記第２のヒータ電極との間に配置されている構成としてもよい。本保持装置によれば、ダミービアは、第１の方向視で、互いに独立に温度制御可能な第１のヒータ電極と第２のヒータ電極との間に配置されている。これにより、第１の表面において第１のヒータ電極に対応する部分と第２のヒータ電極に対応する部分との温度差が低減されることにより、第１の表面における温度ムラを抑制することができる。
【００１４】
（４）上記保持装置において、前記ダミービアの前記第１の表面側の一端が前記仮想平面上に配置されている、ことを特徴とする構成としてもよい。本保持装置では、第１の方向において、ダミービアの第１の表面とは反対側の他端が仮想平面上に配置されている構成に比べて、第１の表面とダミービアとの距離が長いため、ダミービアから第１の表面側に伝わる熱は、第１の方向に略垂直な面方向において、より広範囲に広がる。このため、本保持装置によれば、第１の表面における温度ムラを、より効果的に抑制することができる。
【００１５】
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、ＣＶＤヒータ等のヒータ装置、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】
【００１６】
【図１】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る。
【図２】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る。
【図３】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４】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。
【図５】本実施形態における静電チャック１００の製造方法の一部の工程の概要を示す説明図である。
【図６】比較例の静電チャック１００ｘおよび本実施形態の静電チャック１００におけるセラミックス部材１０の一部分のＸＺ断面構成と温度分布とを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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部材１０およびベース部材２０を備える。セラミックス部材１０とベース部材２０とは、セラミックス部材１０の下面Ｓ２（図２参照）とベース部材２０の上面Ｓ３とが上記配列方向に対向するように配置される。
【００１９】
セラミックス部材１０は、上述した配列方向（Ｚ軸方向）に略直交する略円形平面状の上面（以下、「吸着面」という）Ｓ１を有する板状部材であり、セラミックス（例えば、アルミナや窒化アルミニウム等を主成分とするセラミックス）により形成されている。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。セラミックス部材１０の直径は例えば５０ｍｍ〜５００ｍｍ程度（通常は２００ｍｍ〜３５０ｍｍ程度）であり、セラミックス部材１０の厚さは例えば１ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。セラミックス部材１０は、特許請求の範囲における板状部材に相当し、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１は、特許請求の範囲における第１の表面に相当し、Ｚ軸方向は、特許請求の範囲における第１の方向に相当する。また、本明細書では、Ｚ軸方向に直交する方向を「面方向」という。
【００２０】
図２に示すように、セラミックス部材１０の内部には、導電性材料（例えば、タングステン、モリブデン、白金等）により形成されたチャック電極４０が配置されている。Ｚ軸方向視でのチャック電極４０の形状は、例えば略円形である。チャック電極４０に電源（図示しない）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がセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１に吸着固定される。
【００２１】
また、セラミックス部材１０の内部には、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の温度分布の制御（すなわち、吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷの温度分布の制御）のための複数のヒータ電極５０と、各ヒータ電極５０への給電のための構成（ドライバ電極６０等）とが配置されている。これらの構成については、後に詳述する。
【００２２】
ベース部材２０は、例えばセラミックス部材１０と同径の、または、セラミックス部材１０より径が大きい円形平面の板状部材であり、例えば熱伝導率がセラミックス部材１０を形成するセラミックス材料の熱伝導率より高い材料（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。ベース部材２０の直径は例えば２２０ｍｍ〜５５０ｍｍ程度（通常は２２０ｍｍ〜３５０ｍｍ）であり、ベース部材２０の厚さは例えば２０ｍｍ〜４０ｍｍ程度である。
【００２３】
ベース部材２０は、セラミックス部材１０の下面Ｓ２とベース部材２０の上面Ｓ３との間に配置された接合部３０（例えば接着部）によって、セラミックス部材１０に接合されている。接合部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材により構成されている。接合部３０の厚さは、例えば０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度である。
【００２４】
ベース部材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）が流されると、ベース部材２０が冷却され、接合部３０を介したベース部材２０とセラミックス部材１０との間の伝熱（熱引き）によりセラミックス部材１０が冷却され、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷが冷却される。これにより、ウェハＷの温度分布の制御が実現される。
【００２５】
Ａ−２．ヒータ電極５０等の構成：
次に、ヒータ電極５０およびヒータ電極５０への給電のための構成について詳述する。上述したように、静電チャック１００は、複数のヒータ電極５０（より具体的には、３つのヒータ電極５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ）を備える（図３参照）。また、複数のヒータ電極５０は、いずれも、Ｚ軸方向に略垂直な仮想平面Ｌ上に配置されている（図２参照）。すなわち、複数のヒータ電極５０は、Ｚ軸方向において互いに同一の位置に配置されている。
【００２６】
３つのヒータ電極５０の内、１つのヒータ電極５０Ａは、Ｚ軸方向視でセラミックス部材１０における外周側の領域（以下「外周領域Ｚａ」という）に配置されており、他の１つのヒータ電極５０Ｃは、Ｚ軸方向視でセラミックス部材１０における中心付近の領域（以下「中心領域Ｚｃ」という）に配置されており、他の１つのヒータ電極５０Ｂは、Ｚ軸方向視でセラミックス部材１０における外周領域Ｚａと中心領域Ｚｃとに挟まれた領域（以下「中間領域Ｚｂ」という）に配置されている。なお、セラミックス部材１０における各領域（外周領域Ｚａ、中間領域Ｚｂ、中心領域Ｚｃ）は、セグメントとも呼ばれる。
【００２７】
各ヒータ電極５０は、Ｚ軸方向視で線状の抵抗発熱体であるヒータライン部５１と、ヒータライン部５１の両端部に接続されたヒータパッド部５２とを有する。ヒータ電極５０を構成するヒータライン部５１およびヒータパッド部５２は、導電性材料（例えば、タングステン、モリブデン、白金等）により形成されている。本実施形態では、Ｚ軸方向視でのヒータライン部５１の形状は、略円形または略螺旋状とされている。
【００２８】
また、静電チャック１００は、各ヒータ電極５０への給電のための構成を備えている。具体的には、静電チャック１００は、複数のドライバ電極６０（より具体的には、３対のドライバ電極６０）を備える（図２には、３つのドライバ電極６０のみ図示）。各ドライバ電極６０は、面方向に平行な所定の形状の導体パターンであり、導電性材料（例えば、タングステン、モリブデン、白金等）により形成されている。なお、ドライバ電極６０は、下記の（１）および（２）の少なくとも一方を満たすという点で、ヒータ電極５０と相違する。
（１）ドライバ電極６０の電流が流れる方向に対して垂直方向の断面積は、ヒータ電極５０の同様な断面積の５倍以上である。
（２）ヒータ電極５０における、ドライバ電極６０につながる一方のビアから他方のビアまでの間の抵抗は、ドライバ電極６０における、ヒータ電極５０につながるビアから給電端子７４につながるビアまでの間の抵抗の５倍以上である。
【００２９】
３対のドライバ電極６０は、それぞれ、３つのヒータ電極５０（５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ）に対応している。各対のドライバ電極６０の一方は、導電性材料により形成されたヒータ側ビア７１を介して、対応するヒータ電極５０（例えば、ヒータ電極５０Ａ）の一方のヒータパッド部５２と電気的に接続されている。また、該各対のドライバ電極６０の他方は、ヒータ側ビア７１を介して、対応するヒータ電極５０（例えば、ヒータ電極５０Ａ）の他方のヒータパッド部５２と電気的に接続されている。
【００３０】
また、図２に示すように、静電チャック１００には、ベース部材２０の下面Ｓ４からセラミックス部材１０の内部に至る複数の端子用孔１１０が形成されている。各端子用孔１１０は、ベース部材２０を上下方向に貫通する貫通孔２２と、接合部３０を上下方向に貫通する貫通孔３２と、セラミックス部材１０の下面Ｓ２側に形成された凹部１３とが、互いに連通することにより構成された一体の孔である。
【００３１】
各端子用孔１１０には、導電性材料により形成された略柱状の部材である給電端子７４が収容されている。また、各端子用孔１１０を構成するセラミックス部材１０の凹部１３の底面には、導電性材料により形成された電極パッド７３が配置されている。給電端子７４の上端部分は、例えばろう付け等により電極パッド７３に接合されている。電極パッド７３は、特許請求の範囲における外部端子に相当する。
【００３２】
また、図２および図４に示すように、各対のドライバ電極６０の一方は、該ドライバ電極６０からセラミックス部材１０の下面Ｓ２側に延びる給電側ビア７２を介して、１つの電極パッド７３に電気的に接続されており、該各対のドライバ電極６０の他方は、他の給電側ビア７２を介して、他の１つの電極パッド７３に電気的に接続されている。
【００３３】
各給電端子７４は、電源（図示せず）に接続されている。電源からの電圧は、給電端子７４、電極パッド７３、給電側ビア７２、ドライバ電極６０およびヒータ側ビア７１を介して、各ヒータ電極５０に印加される。各ヒータ電極５０に電圧が印加されると、各ヒータ電極５０が発熱してセラミックス部材１０が加熱され、これにより、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の温度分布の制御（すなわち、吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷの温度分布の制御）が実現される。また、３つのヒータ電極５０（ヒータ電極５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ）には、互いに異なる電圧を印加可能であり、これにより、３つのヒータ電極５０は、互いに独立に温度制御可能になっている。
【００３４】
なお、本明細書では説明を省略するが、静電チャック１００は、チャック電極４０への給電のために、上述したヒータ電極５０への給電のための給電端子、給電パッド、ビア等と同様の構成を備えている。
【００３５】
Ａ−３．ダミービア８０，９０の構成：
セラミックス部材１０の内部には、第１のダミービア８０と第２のダミービア９０とが設けられている。以下の説明では、第１および第２のダミービア８０，９０を、まとめて単にダミービア８０，９０ともいう。ダミービア８０，９０は、いずれの外部端子にも電気的に接続されていない。そのため、ダミービア８０，９０には電圧は印加されず、また、電流も流れないため、ダミービア８０，９０は発熱しない。すなわち、ダミービア８０，９０は、ダミービア８０，９０自体の発熱による高温の温度特異点とはならない。ダミービア８０，９０は、セラミックス部材１０の形成材料（例えばアルミナを主成分とするセラミックス）より熱伝導率の高い材料により形成されている。本実施形態では、ダミービア８０，９０は、ヒータ電極５０の形成材料と同一の材料（例えばタングステンを含む導電性材料）により形成されている。
【００３６】
図３および図４に示すように、ダミービア８０，９０の形状は、Ｚ軸方向に略平行な方向に延びている線状形状である。具体的には、Ｚ軸方向視で、ダミービア８０，９０の最大幅は、ヒータ電極５０の幅寸法（ヒータ電極５０の長手方向に垂直な方向の寸法）より小さい。また、ダミービア８０，９０のＺ軸方向の長さは、ヒータ電極５０の上下方向の長さ（すなわち、厚さ寸法）より大きい。本実施形態では、ダミービア８０，９０は、両端が外部端子に電気的に接続された導通用のビア（ヒータ側ビア７１や給電側ビア７２）と類似の構成を有し、いずれの外部端子にも電気的に接続されない点で、導通用のビアとは異なる。また、ダミービア８０，９０の一部分が仮想平面Ｌ上に配置されている。すなわち、ダミービア８０，９０の一部分とヒータ電極５０とは、Ｚ軸方向において互いに略同一の位置に配置されている。本実施形態では、ダミービア８０，９０の上端が、仮想平面Ｌ上に配置されている。すなわち、ダミービア８０，９０の上端とヒータ電極５０とは、Ｚ軸方向において互いに略同一の位置に配置されている。なお、ダミービア８０，９０の下端は、Ｚ軸方向において、ドライバ電極６０より吸着面Ｓ１側に配置されており、ドライバ電極６０とは電気的に接続されていない。すなわち、ダミービア８０，９０のＺ軸方向の長さは、少なくとも一部がダミービア８０，９０とＺ軸方向において略同一の位置に配置された導通用のビア（ヒータ側ビア７１）のＺ軸方向の長さより短い。ダミービア８０，９０の上端は、特許請求の範囲におけるダミービアの第１の表面側の一端に相当する。
【００３７】
また、図３に示すように、第１のダミービア８０は、一のヒータ電極５０における一部分と該一のヒータ電極５０における他の一部分との間に配置されている。なお、第１のダミービア８０とヒータ電極５０とは、互いに電気的に接続されていない。具体的には、Ｚ軸方向視で、一のヒータ電極５０における一部分と他の一部分との間には、複数の第１のダミービア８０が、ヒータ電極５０（ヒータライン部５１）の線状形状に沿って並ぶように配置されている。例えば、Ｚ軸方向視で、セラミックス部材１０における中間領域Ｚｂでは、螺旋状に配置されたヒータ電極５０Ｂにおける一部分と他の一部分との間に、ヒータ電極５０Ｂが形成されていない螺旋状の領域が存在しており、この螺旋状の領域に、複数の第１のダミービア８０が螺旋状に並ぶように配置されている。また、Ｚ軸方向視で、セラミックス部材１０における中心領域Ｚｃでは、螺旋状に配置されたヒータ電極５０Ｃにおける一部分と他の一部分との間に、ヒータ電極５０Ｃが形成されていない円弧状の領域が存在しており、この円弧状の領域に、複数の第１のダミービア８０が螺旋状に並ぶように配置されている。なお、複数のダミービア８０は、その並び方向において互いに等間隔で配置されていることが好ましい。
【００３８】
また、図３に示すように、Ｚ軸方向視で、第２のダミービア９０は、互いに独立に温度制御可能なヒータ電極５０同士の間に配置されている。なお、第２のダミービア９０とヒータ電極５０とは、互いに電気的に接続されていない。具体的には、互いに独立に温度制御可能な一のヒータ電極５０と他のヒータ電極５０との間には、ヒータ電極５０（ヒータライン部５１）の線状形状に沿って並ぶように複数の第２のダミービア９０が配置されている。例えば、Ｚ軸方向視で、ヒータ電極５０Ａが配置された外周領域Ｚａと、ヒータ電極５０Ｂが配置された中間領域Ｚｂとの間に、第２のダミービア９０が略円形状に並ぶように配置されている。また、Ｚ軸方向視で、ヒータ電極５０Ｂが配置された中間領域Ｚｂと、ヒータ電極５０Ｃが配置された中心領域Ｚｃとの間に、第２のダミービア９０が略円形状に並ぶように配置されている。ヒータ電極５０Ａ，５０Ｂと、ヒータ電極５０Ｂ，５０Ｃとは、それぞれ、特許請求の範囲における第１のヒータ電極および第２のヒータ電極に相当する。
【００３９】
Ａ−４．静電チャック１００の製造方法：
次に、本実施形態における静電チャック１００の製造方法を説明する。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り、図５は、本実施形態における静電チャック１００の製造方法の一部の工程の概要を示す説明図である。
【００４０】
はじめに、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を複数準備し、各セラミックスグリーンシートに対して、スルーホールの形成やビア用インクの充填、チャック電極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（Ｓ１１０）。この際、通電用のビア（ヒータ側ビア７１や給電側ビア７２）だけでなく、ダミービア８０，９０の形成のために、セラミックスグリーンシートに対して、スルーホールの形成やビア用インクの充填を行う。すなわち、本実施形態では、通電用のビアおよびダミービア８０，９０の形成のためのスルーホールの形成やビア用インクの充填が、一括して（同タイミングで）実行される。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。
【００４１】
次に、１つのセラミックスグリーンシート上に、ヒータ電極５０用のメタライズインクを、例えばスクリーン印刷によって塗布する（Ｓ１２０）。
【００４２】
次に、複数のセラミックスグリーンシートを積層して熱圧着し、その積層体を所定の形状にカットし、還元雰囲気中で焼成する（例えば、１４００〜１８００℃で５時間の焼成を行う）（Ｓ１３０）。この焼成処理により、複数のセラミックスグリーンシートがセラミックス部材１０となり、各メタライズインクの層が、チャック電極４０、ヒータ電極５０となり、ビア用インクが充填された部分が、導通用のビア、ダミービア８０，９０となる。
【００４３】
ここで、上記積層体の形成の際、セラミックスグリーンシートに対するダミービア８０，９０用のインクの充填とヒータ電極５０用のメタライズインクの塗布とに関する方法の例として、例えば、図５（Ａ）（Ｂ）に示す２つの方法が挙げられる。図５（Ａ）に示す方法では、３つのセラミックスグリーンシート１０１Ａ〜１０３Ａのうち、真ん中に位置するセラミックスグリーンシート１０２Ａに、ダミービア８０，９０用のインク８０Ｐが充填されるとともに、該セラミックスグリーンシート１０２Ａの表面（上面）にヒータ電極５０用のメタライズインク５０Ｐが塗布されている。このように、図５（Ａ）に示す方法では、ダミービア８０，９０用のインク８０Ｐの充填とヒータ電極５０用のメタライズインク５０Ｐの塗布とが、共通のセラミックスグリーンシート１０２Ａに施される。このため、複数のセラミックスグリーンシート１０１Ａ〜１０３Ａを積層して積層体を形成する際、Ｚ軸方向に垂直な面方向において、ダミービア８０，９０用のインク８０Ｐの充填とヒータ電極５０用のメタライズインク５０Ｐの塗布との位置関係は不変であるため、例えば、セラミックスグリーンシート間で位置ズレが生じたとしても、ダミービア８０，９０用のインク８０Ｐとヒータ電極５０用のメタライズインク５０Ｐとが接触することを抑制することができる。一方、図５（Ｂ）に示す方法では、３つのセラミックスグリーンシート１０１Ｂ〜１０３Ｂのうち、真ん中に位置するセラミックスグリーンシート１０２Ｂの表面（上面）にヒータ電極５０用のメタライズインク５０Ｐが塗布されており、最上位に位置するセラミックスグリーンシート１０１Ｂにダミービア８０，９０用のインク８０Ｐが充填されている。図５（Ｂ）に示す方法では、ダミービア８０，９０用のインク８０Ｐの充填とヒータ電極５０用のメタライズインク５０Ｐの塗布とが、それぞれ、別々のセラミックスグリーンシート１０１Ｂ，１０２Ｂに施される。このため、上記Ｓ１０１やＳ１０２の各工程は比較的に簡単になる。ただし、図５（Ｂ）に示す方法では、複数のセラミックスグリーンシート１０１Ｂ〜１０３Ｂを積層して積層体を形成する際、セラミックスグリーンシート間の位置ズレに起因して、ダミービア８０，９０用のインク８０Ｐとヒータ電極５０用のメタライズインク５０Ｐとが接触するおそれがある。
【００４４】
次に、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用いて、セラミックス部材１０とベース部材２０とを接合する（Ｓ１４０）。これにより、上述した構成の静電チャック１００の製造が完了する。
【００４５】
Ａ−５．本実施形態の効果：
上述した構成の本実施形態の静電チャック１００によれば、以下に説明するように、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１における温度分布の制御性（例えば均一性）を向上させることができる。
【００４６】
図６は、比較例の静電チャック１００ｘおよび本実施形態の静電チャック１００におけるセラミックス部材１０の一部分のＸＺ断面構成と温度分布とを示す説明図である。図６（Ａ）には、比較例の静電チャック１００ｘにおけるセラミックス部材１０の一部分のＸＺ断面構成と、吸着面Ｓ１のうち、該一部分に対応する表面部分の温度分布とが示されている。また、図６（Ｂ）には、本実施形態の静電チャック１００におけるセラミックス部材１０の一部分（図２のＸ１部分）のＸＺ断面構成と、吸着面Ｓ１のうち、該一部分に対応する表面部分の温度分布とが示されている。図６（Ａ）（Ｂ）におけるセラミックス部材１０の一部分は、上述した３つの領域（外周領域Ｚａ、中間領域Ｚｂ、中心領域Ｚｃ）を含んでいる。
【００４７】
図６（Ａ）上段に示すように、比較例の静電チャック１００ｘでは、セラミックス部材１０の内部にダミービアが設けられていない。このため、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１において、ヒータ電極５０が配置されていない領域の直上の領域の温度が、ヒータ電極５０の直上の領域の温度より低くなる。例えば、図６（Ａ）下段に示すように、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１において、中間領域Ｚｂでは、ヒータ電極５０の直上の領域の温度が比較的高くなり、ヒータ電極５０が配置されていない領域の直上の領域の温度は比較的低くなり、両者の差が比較的大きくなる。また、吸着面Ｓ１において、外周領域Ｚａと中間領域Ｚｂとの間の領域の直上の領域や、中間領域Ｚｂと中心領域Ｚｃとの間の領域の直上の領域において温度が急激に変化している。その結果、吸着面Ｓ１の温度分布の均一性が十分に高くならず、ひいてはウェハＷの温度分布の均一性が十分に高くならない。
【００４８】
これに対して、本実施形態の静電チャック１００では、上述したように、セラミックス部材１０の内部にダミービア８０，９０が設けられている。ダミービア８０，９０は、複数の外部端子（給電端子７４）のいずれにも接続されていない。また、ダミービア８０，９０は、セラミックス部材１０の形成材料より熱伝導率の高い材料により形成されている。また、各ダミービア８０，９０の一部分は、ヒータ電極５０が配置された仮想平面Ｌ上に配置されている。すなわち、静電チャック１００の動作中（ヒータ電極５０等への通電中）においても、ダミービア８０，９０には電流が流れないため、ダミービア８０，９０は発熱しない。このため、ダミービア８０，９０によって、面方向の伝熱性が向上するとともに、ヒータ電極５０からの熱がダミービア８０，９０に蓄熱される。また、ダミービア８０，９０は、Ｚ軸方向に延びているため、例えば仮想平面Ｌ上に配置された、すなわち面方向に広がる扁平状のダミー部に比べて、Ｚ軸方向視での単位面積あたりの蓄熱効果が高い。
【００４９】
すなわち、ダミービア８０，９０では、ヒータ電極５０からの熱が、該ヒータ電極５０の近傍に位置する部分（ダミービア８０，９０の上端）に伝達され、ダミービア８０，９０の全体に蓄熱される。ここで、ダミービア８０，９０の全体が、セラミックス部材１０の形成材料であるセラミックス（ダミービア８０，９０の形成材料より熱伝導率が低い材料）に囲まれている。このため、ダミービア８０，９０に蓄積された熱は、熱伝導率が相対的に低いセラミックスによって比較的に遅い速度で面方向に伝達される。この結果、熱エネルギーが面方向に効果的に分散することで、伝熱性が向上する。これにより、本実施形態によれば、ダミービア８０，９０がセラミックス部材１０の内部に設けられることにより、吸着面Ｓ１においてヒータ電極５０に対応する部分とヒータ電極５０に対応しない部分との温度差が低減され、吸着面Ｓ１における温度ムラを抑制することができる。
【００５０】
また、本実施形態によれば、ダミービア８０，９０は、面方向に広がる扁平状のダミー部に比べて、Ｚ軸方向視の面積が小さく、かつ、Ｚ軸方向視での単位面積あたりの蓄熱効果が高い。このため、ヒータ電極５０同士の離間間隔が狭い場合でも、その狭い領域に、ヒータ電極５０との短絡（導通）を抑制しつつ、ダミービア８０，９０を形成することができるとともに、吸着面Ｓ１における温度ムラを抑制することができる。また、上述したように、ダミービア８０，９０は、印刷ではなく、スルーホールの形成およびビア用インクの充填で形成できるため、印刷時におけるインクのニジミ等に起因してダミービアとヒータ電極等とが短絡することを抑制することができる。
【００５１】
また、本実施形態によれば、ダミービア８０，９０は、扁平状のダミー部に比べて、Ｚ軸方向視での単位面積あたりの蓄熱効果が高い。このため、ヒータ電極５０における一部分と他の一部分との間において、ダミービアの配置スペースを抑制しつつ、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１における温度ムラを効果的に抑制することができる。
【００５２】
本実施形態によれば、ダミービア８０，９０は、Ｚ軸方向視で、互いに独立に温度制御可能な第１のヒータ電極と第２のヒータ電極との間（例えばヒータ電極５０Ａとヒータ電極５０Ｂとの間）に配置されている。これにより、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１において第１のヒータ電極に対応する部分と第２のヒータ電極に対応する部分との温度差が低減されることにより、吸着面Ｓ１における温度ムラを抑制することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、Ｚ軸方向において、ダミービア８０，９０の下端が仮想平面Ｌ上に配置されている構成に比べて、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１とダミービア８０，９０との距離が長いため、ダミービア８０，９０から吸着面Ｓ１側に伝わる熱は、面方向において、より広範囲に広がる。このため、本実施形態によれば、吸着面Ｓ１における温度ムラを、より効果的に抑制することができる。
【００５４】
また、本実施形態では、ダミービア８０，９０が、導通用のビアの形成材料と同一の材料（例えば、タングステンを含む導電性材料）により形成されている。そのため、本実施形態の静電チャック１００によれば、ダミービア８０，９０を導通用のビアと一括して形成することができるため、製造工程の効率化を実現することができる。
【００５５】
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。
【００５６】
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、外部端子として、セラミックス部材１０における吸着面Ｓ１（第１の表面）とは反対側の表面（下面Ｓ２）側に形成された凹部１３に設けられた給電端子７４を例示したが、これに限らず、外部端子は、セラミックス部材１０の下面Ｓ２上に設けられた外部端子であってもよいし、セラミックス部材１０における吸着面Ｓ１および下面Ｓ２以外の表面側に設けられた外部端子であってもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１（第１の表面）は、平面であるとしたが、例えば、緩やかな凹面状や複数の突起が形成された面であるとしてもよい。要するに、吸着面Ｓ１は、略平面状であればよい。
【００５８】
また、上記実施形態におけるヒータ電極５０の個数や、各ヒータ電極５０の形状、セラミックス部材１０における各ヒータ電極５０の配置は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態の静電チャック１００は、３つのヒータ電極５０を備えるが、静電チャック１００が備えるヒータ電極５０の個数は、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。また、上記実施形態では、静電チャック１００が備える複数のヒータ電極５０がＺ軸方向において互いに同一の位置に配置されているが、静電チャック１００が、Ｚ軸方向において互いに位置の異なる複数のヒータ電極５０を備えていてもよい。また、ヒータ電極５０は、ドライバ電極６０を介さずに、ビア等を介して給電端子７４に電気的に接続されるとしてもよい。また、上記実施形態では、複数のヒータ電極５０は、それぞれ、互いに異なる１対の給電端子７４の間に電気的に接続されているが、静電チャック１００は、複数のヒータ電極５０のそれぞれに対応する複数（ヒータ電極５０と同数）の個別外部端子と、１つの共通外部端子とを備え、各ヒータ電極５０は、対応する個別外部端子と共通外部端子との間に電気的に接続される構成であってもよい。
【００５９】
また、上記実施形態におけるドライバ電極６０の個数や、各ドライバ電極６０の形状、セラミックス部材１０における各ドライバ電極６０の配置は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態において、静電チャック１００が備える３対のドライバ電極６０のそれぞれの一方である３つのドライバ電極が一体的な導体パターンとされていてもよい。また、上記実施形態では、静電チャック１００が備える複数のドライバ電極６０がＺ軸方向において互いに同一の位置に配置されているが、静電チャック１００が、Ｚ軸方向において互いに位置の異なる複数のドライバ電極６０を備えていてもよい。
【００６０】
また、上記実施形態では、セラミックス部材１０の内部に１つのチャック電極４０が設けられた単極方式が採用されているが、セラミックス部材１０の内部に一対のチャック電極４０が設けられた双極方式が採用されてもよい。
【００６１】
また、上記実施形態において、各ダミービア８０，９０は、いずれの外部端子にも電気的に接続されていなかったが、例えば、各ダミービア８０，９０は、１つの給電端子７４のみに電気的に接続されていてもよい。要するに、各ダミービア８０，９０は、セラミックス部材１０に設けられたチャック電極４０やヒータ電極５０等の導電体に電圧が印加された際に、ダミービア８０，９０に電流が流れないようにセラミックス部材１０の内部に配置されたものであればよい。また、上記実施形態では、ダミービア８０，９０は、ヒータ側ビア７１や給電側ビア７２と類似の構成を有していたが、例えば、ヒータ側ビア７１や給電側ビア７２とは、形成材料と形状との少なくとも１つが異なる構成を有してもよい。具体的には、ダミービア８０，９０は、導通用のビア（ヒータ側ビア７１や給電側ビア７２）の形成材料より熱伝導率の高い材料または低い材料により形成されていてもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、ダミービア８０，９０の上端が、仮想平面Ｌ上に配置されていたが、例えば、ダミービア８０，９０の下端または上下方向の中心側部分が、仮想平面Ｌ上に配置されていてもよい。要するに、ダミービア８０，９０の一部分が仮想平面Ｌ上に配置されていればよい。また、上記実施形態では、ダミービア８０，９０は、いずれも、Ｚ軸方向の長さが略同一であったが、ダミービア８０，９０は、Ｚ軸方向の長さが吸着面Ｓ１の温度分布に応じて互いに異なるダミービアを含んでいてもよい。また、複数のダミービア８０，９０は、互いに略等間隔に配置されていたが、複数のダミービア８０，９０は、配置間隔が吸着面Ｓ１の温度分布に応じて互いに異なる複数のダミービアを含んでいてもよい。また、上記実施形態において、静電チャック１００は、第１のダミービア８０と第２のダミービア９０とのいずれか一方を備えていなくてもよい。また、静電チャック１００は、第１のダミービア８０および第２のダミービア９０とは異なる位置に配置されるダミービアを備えていてもよい。例えば、静電チャック１００は、ヒータ電極５０Ａの外周側に配置されたダミービアを備えていてもよい。
【００６３】
また、上記実施形態において、各ビア（ヒータ側ビア７１、給電側ビア７２、ダミービア８０，９０）は、単数のビアにより構成されてもよいし、複数のビアのグループにより構成されてもよい。また、上記実施形態において、各ビアは、ビア部分のみからなる単層構成であってもよいし、複数層構成（例えば、ビア部分とパッド部分とビア部分とが積層された構成）であってもよい。
【００６４】
また、上記実施形態の静電チャック１００における各部材を形成する材料は、あくまで例示であり、各部材が他の材料により形成されてもよい。例えば、上記実施形態では、板状部材として、セラミックス部材１０を例示したが、これに限らず、例えば、セラミックス以外の絶縁材料（例えばポリイミド樹脂）により形成された板状の部材であってもよい。また、上記実施形態では、ダミービア８０，９０は、導電性材料により形成されていたが、導電性材料以外の材料で形成されていてもよい。要するに、ダミービア８０，９０は、板状部材の形成材料より熱伝導率の高い材料により形成されていればよい。
【００６５】
また、本発明は、セラミックス部材１０とベース部材２０とを備え、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に限らず、板状部材と、板状部材の内部に配置されたヒータ電極を備え、板状部材の表面上に対象物を保持する他の保持装置（例えば、ＣＶＤヒータ等のヒータ装置や真空チャック等）にも同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１０：セラミックス部材  １３：凹部  ２０：ベース部材  ２１：冷媒流路  ２２：貫通孔  ３０：接合部  ３２：貫通孔  ４０：チャック電極  ５０：ヒータ電極  ５０Ｐ：メタライズインク  ５１：ヒータライン部  ５２：ヒータパッド部  ６０：ドライバ電極  ７１：ヒータ側ビア  ７２：給電側ビア  ７３：電極パッド  ７４：給電端子  ８０：第１のダミービア  ８０Ｐ：インク  ９０：第２のダミービア  １００，１００ｘ：静電チャック  １０１Ａ〜１０３Ａ，１０１Ｂ，１０２Ｂ：セラミックスグリーンシート  １１０：端子用孔  Ｌ：仮想平面  Ｓ１：吸着面  Ｓ２：下面  Ｓ３：上面  Ｓ４：下面  Ｗ：ウェハ  Ｚａ：外周領域  Ｚｂ：中間領域  Ｚｃ：中心領域
【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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