(57)【要約】　　　（修正有）【課題】静電チャックにおいて、吸着力が不均一でウェハ表面の温度分布が不均一である。また、ウエハ外周部の吸着力が小さく、ウェハ外周部まで吸着固定ができないことから、載置面とウエハの間に冷却ガスを導入すると冷却ガスが漏れとの課題があった。【解決手段】板状セラミックス体２の表面にウェハをＷ保持する載置面３を備え、内部に吸着用電極４ａ，４ｂを備えるとともに、該吸着用電極４ａ，４ｂの外側に孤立した円環状の電極５を備える。【選択図】図１
2004031594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状セラミックス体の表面にウェハを保持する載置面を備え、内部に吸着用電極を備えるとともに、該吸着用電極の外側に孤立した円環状の電極を備えていることを特徴とする静電チャック。
【請求項２】
前記吸着用電極と前記円環状の電極との距離が０．１ｍｍ〜５ｍｍである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】
板状セラミックス体の表面にウェハを保持する載置面を備え、内部に吸着用電極を備えた静電チャックの製造工程において、所定形状に切断した複数のセラミックグリーンシートを、その成形方向が互いに異なるように積層し、焼成して上記板状セラミック体を形成することを特徴とする静電チャックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＶＤ、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ等の成膜装置や、プラズマエッチング、光励起エッチング等のエッチング装置に使用され、半導体ウェハ等を吸着保持する静電チャックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＰＶＤ、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ等の成膜装置や、プラズマエッチング、光エッチング等のエッチング装置などの主に半導体製造装置においては、半導体ウエハ（以下、単にウエハという）を保持するチャックとして静電気力により吸着保持する静電チャックが用いられている。
【０００３】
また、静電チャックの多くは減圧下での処理が多く、成膜装置では、成膜時の反応ガスによりウエハが加熱される。また、エッチング装置では、プラズマエッチングガスや光励起エッチング時の紫外線や可視光によりウエハが加熱されるため、ウエハ表面の温度分布が不均一になりやすい。
【０００４】
そこで、特開平７−１５３８２５号公報には、図６に示すように載置面３に多数の突起１８ｂを形成し、ウエハＷを突起１８ｂと外周凸部１８ｃにて保持する静電チャック２１が開示されている。ウエハＷを静電チャック２１の載置面３に吸着保持するためには、静電気力を発生させるための吸着用電極４を静電チャック内に埋設し、前記吸着用電極４に電圧を印加しウェハＷと載置面３の間に静電吸着力を発生させる。そして、ウエハＷと外周凸部１８ｃによって形成された空間にヘリウムガス等の冷却ガスを供給することでウエハＷに生じた熱を載置面３から逃がし冷却する方法が提案されている。
【０００５】
また、特開平１３−２７４２２９号公報には、厚さのバラツキが−１０〜＋１０％の範囲のグリーンシートに吸着用電極として導体ペーストを印刷し、前記グリーンシートに他のグリーンシートを積層して積層体を作製した後、焼結させることにより、吸着用電極と載置面との厚みのバラツキが小さく、吸着力のバラツキを低減した静電チャックが開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平７−１５３８２５号公報のように多数の突起１８ｂと外周凸部１８ｃの頂面でウエハＷを吸着保持するようにした静電チャック２１では、吸着用電極４とウェハＷとの間のセラミックス層１８ａ、１８ｂ、１８ｃの厚みにバラツキがあり、ウエハＷを吸着保持する吸着力にバラツキが生じ、ウエハＷの裏面の全面を均一に吸着できないことから、ウエハ表面の温度分布が不均一になる虞がある。
【０００７】
さらに、前記公報の静電チャック２１は、外周凸部１８ｃの内側が吸着領域であり、外周凸部１８ｃの下方にまで吸着用電極４が埋設されていないことから、外周凸部１８ｃとウエハＷとの間には静電吸着力が発生しない。その結果、僅かに変形したウエハＷを固定すると、外周凸部１８ｃの頂面とウェハＷの間に隙間ができ、この隙間より冷却ガスが漏れ出して半導体製造装置内の真空度を低下させ、成膜精度やエッチング精度に悪影響を与える恐れがあった。
【０００８】
また、特開平１３−２７４２２９号公報に記載された、グリーンシートの平均の厚さに対し、厚さのバラツキが−１０〜＋１０％の範囲にあるグリーンシートに電極用の導体ペーストを印刷し、前記グリーンシートに他のグリーンシートを積層して成形体を作製した後、焼結させる静電チャックの製法では、誘電体層の厚みが２０％もバラツク虞があった。その結果、吸着力にバラツキが生じ、ウエハＷの裏面の全面に渡って均一な力で吸着できないことからウエハ表面の温度分布が不均一になるとの課題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで上記課題に鑑み、本発明の静電チャックは、板状セラミックス体の表面にウェハを保持する載置面を備え、内部に吸着用電極を備えるとともに、該吸着用電極の外側に孤立した円環状の電極を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、前記吸着用電極と前記円環状の電極との距離を０．１ｍｍ〜５ｍｍとする。
【００１１】
更に、板状セラミックス体の表面にウェハを保持する載置面と、前記板状セラミック体の内部に吸着用電極を備えた静電チャックの製造工程において、所定形状に切断した複数のセラミックグリーンシートを、その成形方向が互いに異なるように積層し、焼成して上記板状セラミック体を形成する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
図１は本発明の一例である静電チャック１を示す図で、図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ−Ｘ線の断面図である。さらに、図２は静電チャック１の内部に配置された吸着用電極４を模式的に示す図である。
【００１４】
この静電チャック１は、ウエハＷと略同じ大きさの円板状をした板状セラミック体２の表面にウェハＷを保持する載置面３を備え、内部に吸着用電極４を備えるとともに、前記載置面３の方向から見て前記吸着用電極４の外側に孤立した円環状の電極５を形成している。
【００１５】
尚、孤立した円環状の電極５とは、通電する給電端子が存在しない電極のことであり、この電極５は板状セラミック体２に埋設されていても、電極５の周辺が露出していてもよい。
【００１６】
板状セラミックス体２には、前記の吸着用電極４として一対の吸着用電極４ａ、４ｂを備え、吸着用電極４ａ、４ｂと電気的に接続された給電端子６を取り出すための電極取り出し孔７を設け、給電端子６は吸着用電極４とチタンや銀を含むロウ材で接合し固定してある。また、前記ロウ材の替わりに導電性接着剤で接合固定することもできる。
【００１７】
また、板状セラミック体２の載置面３には、ウエハＷを吸着保持した際にウエハＷの裏面にヘリウムガス等の冷却ガスを導入できるようにガス溝９とそれに開口する複数個のガス導入孔８を穿孔してある。また、載置面３の外周部には、導入した冷却ガスの外部への漏れを防ぐために外周シール部３ａが設けてある。
【００１８】
さらには、板状セラミック体２は、冷却構造を施した金属ベース１５に絶縁性接着剤１７で接着固定してあり、金属ベース１５に冷却媒体を流すことでウエハ表面に発生した熱を冷却媒体を介し系外に逃がすようにしてある。また、電極取り出し孔７には、給電端子６と金属ベース１５と絶縁を施すために、樹脂から成る絶縁管１６を接着またはネジ止めにて固定してある。
【００１９】
このような構造の静電チャック１は上記吸着用電極４ａ、４ｂの間に給電端子６を介して通電させると、吸着用電極４ａ、４ｂとウェハＷの間に静電気力発現し、ウエハＷを載置面３に吸着保持することができる。このとき、吸着用電極４ａ、４ｂに通電すると孤立した円環状の電極５に静電誘導による電荷が発現し、微弱ではあるが孤立した円環状の電極５とウェハＷの外周部との間に静電吸着力が発生し、ウエハＷの外周部まで吸着することができることを見いだした。
【００２０】
円環状の電極５とウェハＷの間の吸着力を大きくするには、円環状の電極５と前記吸着用電極４とが、板状セラミック体２の載置面３から同じ距離に配設することが好ましい。また、孤立した円環状の電極５は、幅が２ｍｍ以上で厚みが５μｍ以下であり、吸着用電極４と同じ材質または同程度の熱膨張係数有する導電性材料からなることが好ましい。
【００２１】
更に、本発明の静電チャックにおいて、一対の吸着用電極４ａ、４ｂと孤立した円環状の電極５との距離Ｌは０．１ｍｍ〜５ｍｍが好ましく、孤立した円環状の電極５は板状セラミック体２に完全に埋設されるか、或いは板状セラミック体２の外周側面に一部分露出していてもよい。
【００２２】
吸着用電極４と孤立した円環状の電極５との距離Ｌが０．１ｍｍ未満であると、吸着用電極４に電圧を印加した際に、吸着用電極４から円環状の電極５を通じ漏れ電流が生じやすくなり、通電回路を破損する虞れがあるばかりか、板状セラミック体２が絶縁破壊する虞れがある。
【００２３】
また、吸着用電極４と孤立した円環状の電極５との距離Ｌが５ｍｍを越えると、吸着用電極４ａ、４ｂに通電しても孤立した円環状の電極５に生じる静電誘導による電荷が小さく、ウェハＷと電極５の間の吸着力が極めて小さくウエハＷの外周部を吸着することができない。
【００２４】
尚、距離Ｌは上記理由から０．５ｍｍ〜３ｍｍとすると更に好ましい。
【００２５】
図３（ａ）はグリーンシート１３に切断する前のテープ１１を示す斜視図であり、図３（ｂ）は上記テープ１１を切断したグリーンシート１３の斜視図である。
【００２６】
図４（ａ）は、成形体１０の製造工程の一部であるグリーンシート１３の積層順を示す斜視図であり、図４（ｂ）は積層した成形体１０を示す斜視図である。
【００２７】
グリーンシート１３はできるだけ厚みを均一に作製することが望ましいが、グリーンシート１３となるテープ１１を作製するセラミックス原料スラリーの粘度やテープ成形時の乾燥条件等により、厚みの均一なテープは得難く、厚みを均一にするために上記条件を整えるには、管理が複雑で且つ高度な制御技術が必要であり、大型の設備投資も必要となる。しかし、そのようにして調整されたセラミックス原料スラリーであっても、ドクターブレード法等によりテープ１１を成形する際に、テープ１１厚みを決める成形用のブレードとベースの間の平行度の微妙な狂いによって、テープ１１の成形方向に対し直角な方向で厚みが変化する。また、テープ１１を成形する初期と終わりではセラミックス原料スラリーの微妙な性状も変化し、厚みにバラツキが生じる原因となっている。
【００２８】
このように、テープ１１の厚みにバラツキが生じても、セラミックからなるテープ１１を切断したグリーンシート１３を、その成形方向が互いに異なるように積層することで、成形体１０の厚みのバラツキを緩和することができるとともに、成形体１０を焼成して前記板状セラミック体２を形成することで吸着用電極４と載置面３の間のセラミックス層の厚みを一定とすることができる。
【００２９】
先ず、テープ１１を成形した時の成形方向が確認できる様に、成形したテープの周辺にマーキング１２を施しておく。例えば、ドクターブレード法により作製したテープ１１の成形方向に対して、左右どちらか一方にマーキング１２を施す。そうすると、テープ１１を所定の大きさのグリーンシート１３にカットしても、テープ１１の成形方向が確認できると共に厚みのバラツキの方向を確認できる。
【００３０】
このようにして作製したグリーンシート１３は、他のグリーンシート１３を積層する際に、個々のマーキング１２を目印に成形方向が互いに異なるように積層することができる。例えば、複数枚のグリーンシート１３を積層した積層単位を考えると、１積層単位あたり２枚でグリーンシート１３を積層する場合は、成形方向が互いに異なるように１枚目のグリーンシート１３に対し２枚目のグリーンシート１３を１８０度回転させて積層する。１積層単位あたり３枚のグリーンシート１３を積層する場合は、１２０度回転させて積層する。さらに、４枚以上の積層単位でグリーンシート１３を積層する場合は、９０度回転させて積層する。より好ましくは、積層単位あたり４枚以上の積層の場合、３６０度を積層枚数で除して求めた回転角をもってグリーンシート１３を積層することで、成形方向と直角な方向の厚みのバラツキを互いに補うことができ、成形体１０の厚みのバラツキを小さくすることができる。また、各積層単位で積層したグリーンシート１３をそれぞれ積層し、より厚い成形体１０を得る事ができる。
【００３１】
尚、要求される静電チャックの厚みとグリーンシート１３の平均厚みおよび成形体１０の焼結時の収縮や加工による研磨代等を考慮して、あらかじめグリーンシート１３の積層枚数は、決定することができる。
【００３２】
このようにして積層することで、グリーンシート１３の厚みのバラツキが大きいにもかかわらず、成形体１０の厚みのバラツキを緩和することができる。
【００３３】
また、本発明の静電チャック１の吸着用電極４および孤立した円環状の電極５をスクリーン印刷したグリーンシート１３を埋設した成形体１０において、上記の積層方法を適用することにより、厚みバラツキの小さい成形体１０が得られると共に、厚みバラツキにより生じる焼結時の反りの発生を防止することができる。
【００３４】
本発明の静電チャック１を作製する際に使用するグリーンシート１３の厚みバラツキは、グリーンシート１３の平均の厚みに対して−１５％〜＋１５％の範囲であっても、得られた成形体１０の厚みのバラツキは、成形体１０の平均の厚みに対して−５％〜＋５％の範囲となり、厚みバラツキの小さい成形体１０を得ることができる。
【００３５】
上記のテープ１１はセラミック粉末に対して必要に応じて所定の助剤成分を添加するとともに、溶媒とバインダーを添加混練してセラミックス原料スラリーを作製した後、ドクターブレード法、ロールコンパクション法、ペーパキャスティング法等のグリーンシート用のテープ成形法により作製することができる。
【００３６】
また、上記のグリーンシート１３の積層方法により、グリーンシート１３の厚みのバラツキが大きいにもかわらず、成形体１０や載置面３と吸着用電極４の間のセラミックス層の厚みのバラツキが小さくなり、厚みバラツキの大きなグリーンシート１３をも使用できることから、テープ１１の歩留まりを上げることができる。更に、歩留まりが大きいことからテープ１１のコスト低減にも寄与することができ安価な静電チャック１を提供できる。
【００３７】
かくして、本発明の静電チャック１によれば、製造工程における板状セラミック体２のウェハＷと吸着用電極４や電極５との厚みのバラツキが小さくなり、ウェハＷ面内の吸着力の均一性を高めるとともに、冷却ガスの漏れが少ない静電チャック１を提供することができる。
【００３８】
また、本発明の静電チャック１において、吸着用電極４および孤立した円環状の電極５は成形体１０の厚み方向に対して中央部に埋設した方が好ましい。
【００３９】
図５（ａ）は板状セラミック体２を製作する工程の一部でグリーンシート１３の積層順を模式的に示す断面図であり、図５（ｂ）は積層した板状セラミックス体２の成形体の断面を示す。
【００４０】
吸着用電極４と電極５を印刷したグリーンシート１３ｅと、他のグリンシート１３ａ〜１３ｄ、１３ｆ〜１３ｈを積層し、加圧密着させて成形体１０を得る。これは、グリーンシート１３を積層した後、加圧し密着する工程において成形体１０の上下より圧力を加えたとき、吸着用電極４および孤立した円環状の電極５は成形体１０の厚み方向に対して中央部にあると、成形体１０の加圧方向に対して厚みの中間部に圧力が最も均等にかかることからスクリーン印刷された吸着用電極４および孤立した円環状の電極５の変形が少なく、焼結後の吸着用電極４および孤立した円環状の電極５の形状変化に及ぼす影響が少ないからである。
【００４１】
吸着用電極４および孤立した円環状の電極５が成形体１０の厚み方向に対して中央部より載置面３側ないしは載置面３と対向する面１４側にずらして積層した場合、加圧し密着する際の上下の圧力差によって、電極を形成したグリーンシート１３の伸びが大きくなり、吸着用電極４および孤立した円環状の電極５の形状や埋設位置が変化する虞があるからである。
【００４２】
また、吸着用電極４および孤立した円環状の電極５を成形体１０の厚み方向に対して中央部に配することで、焼結時の反りの発生を防ぐことができる。これは、焼結時のグリーンシート１３と吸着用電極４および孤立した円環状の電極５との収縮差の影響を小さくできるためである。
【００４３】
吸着用電極４および孤立した円環状の電極５が成形体１０の厚み方向に対して中央部より載置面３側ないしは載置面３と対向する面１４側にずらして配置した場合、電極４および孤立した円環状の電極５を境に両側のグリーンシートの積層厚みに差が生じるため、それぞれの収縮速度が異なり、焼結後の板状セラミック体２に反りが生じる虞がある。例えば、成形体１０の吸着用電極４および孤立した円環状の電極５を境に、その上下のグリーンシート１３の積層した厚みが小さい方が凹になるように反りが発生することが分かった。
【００４４】
尚、板状セラミックス体２を窒化アルミニウムで作製した成形体１０は４００℃で脱脂し、１９００℃で焼結し後、板状セラミック体を得た。その後、板状セラミックス体２をロータリー加工機や平面研削盤、万能研削盤、マシニングセンター等の研削加工機を用い、所定の形状に加工し静電チャックを作製することができる。
【００４５】
このとき、孤立した円環状の電極５は板状セラミック体２に埋設して焼成し、その後外周部を研削加工し板状セラミック体２の外周部に露出させることもできる。
【００４６】
このようにして得られた板状セラミック体２は、研削加工にて厚みを決め、吸着用電極４を板状セラミック体２の厚み方向に対して任意の位置に配置することができる。この様に吸着用電極４を成形体１０の中央に積層し作製することにより、吸着用電極４に反りが少ない静電チャックを得ることができる。
【００４７】
尚、上記板状セラミック体２の表面は、ウエハＷを載置するための載置面３が形成されており、研削加工やラッピング、ポリッシング等で平滑な面に形成してある。この時の平面度は三次元測定器により測定され１０μｍ以下に調整されており、好ましくは５μｍ以下とすることが良い。
【００４８】
板状セラミック体２を形成する材質としては、アルミナ質焼結体、窒化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、イットリウム−アルミニウム−ガーネット質焼結体（以下、ＹＡＧ質焼結体という）を用いることができ、これらの中でも窒化アルミニウム質焼結体は成膜装置やエッチング装置で使用されるハロゲン系腐食性ガス下において優れた耐プラズマ性を有するとともに、熱伝達率が５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、更に大きなものでは熱伝達率１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上を有し、熱伝導性に優れることから、ウエハＷの均熱性を高める点で好適である。
【００４９】
また、吸着用電極４ａ、４ｂを構成する材料としては、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等の周期律表第６ａ族やＴｉ等の周期律表第４ａ族の高融点金属、或いはこれらの合金、さらにはＷＣ、ＭｏＣ、ＴｉＮ等の導電性セラミックを用いることができる。これらの金属、合金、導電性セラミックは後述する板状セラミック体２と同程度の熱膨張係数を有することから、制作時や発熱時における熱膨張差に起因する反りや破損を防ぐことができる。
【００５０】
さらに、上記の吸着用電極４ａ、４ｂへ通電するための給電端子６としては、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属や、鉄（Ｆｅ）−コバルト（Ｃｏ）−ニッケル（Ｎｉ）合金を用いることができ、特に耐酸化性が要求されるようなときには、ニッケル（Ｎｉ）あるいは鉄（Ｆｅ）−コバルト（Ｃｏ）−ニッケル（Ｎｉ）合金を用いることが好ましい。
【００５１】
なお、本実施形態では、製膜装置やエッチング装置に使用される静電チャックの例をもって説明したが、本発明の他に、静電チャックに高周波電極を埋設した製品やヒータ電極を埋設した静電チャックに適用できることは言うまでもない。
【００５２】
また、本発明は前述した実施形態だけに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、改良や変更したものでも良いことは言う迄もない。
【００５３】
【実施例】
（実施例１）
本実施例では、孤立した円環状の電極５を備えることによる効果を検証するために、図１に示すような静電チャックと図１の静電チャックで孤立した円環状の電極５を除いた静電チャック（試料Ｎｏ．１）を作製し評価した。
【００５４】
先ず、１枚の窒化アルミニウムグリーンシート１３ｅにＴｉＮからなる吸着用電極４ａ、４ｂと同材質の孤立した円環状の電極５をスクリーン印刷により印刷し、他の新たなグリーンシート１３とともに積層し、吸着用電極を埋設した成形体１０を作製した。その後、加圧密着させた後、脱脂、焼成工程を経て板状セラミック体とした。尚、吸着用電極４と孤立した円環状の電極５を印刷したグリーンシート１３ｅは、成形体１０の中央に積層される用に配置した。
【００５５】
その後、研削加工により板状セラミックス体２の直径を２００ｍｍ、厚み３ｍｍとし、吸着用電極４と孤立した円環状の電極５が載置面３から厚み方向に０．５ｍｍの位置に配設するように加工を施した。
【００５６】
また、ヘリウムガスを導入できるように板状セラミック体２の周辺にマシニング加工によりガス導入孔８を穿孔し、載置面３にはガス導入孔８が開口するようにしてブラスト加工でガス溝９が設けてある。載置面３はウエハＷが載置できるように研削およびラッピングにより平面度５μｍ以下の平滑な面に仕上げてある。また、載置面３の外周部にはウエハを載置した際に導入した冷却ガスの漏れを防ぐために外周シール部３ａを研削およびラッピング加工により仕上げた。
【００５７】
吸着用電極の位置は予めグリーンシート１３の積層枚数と板状セラミック体２の厚みから焼結後の吸着用電極の位置を計算できる。そのため、板状セラミック体２の表面から研削加工することで、載置面３から厚み方向に任意の位置に吸着用電極４を配置することができる。本実施例では吸着用電極の位置を載置面３の上面から０．５ｍｍの位置に配置するように加工した。また、板状セラミック体２には吸着用電極４ａ、４ｂに通電させるための給電端子６を接続するための電極取出孔７をマシニング加工により設けた、そしてロウ付けにて給電端子６を接合固定した。さらに、板状セラミック体２は冷却用金属ベース１５にシリコン接着剤等の絶縁性接着剤１７で接着固定した。
【００５８】
このようにして作製した静電チャック１と、同様の工程で、孤立した円環状の電極５の無い静電チャックを作製した。そして吸着用電極４ａ、４ｂと孤立した円環状の電極５の距離を変えて静電チャックを作製した。
【００５９】
このとき、孤立した円環状の電極５の幅を２ｍｍ一定とし、板状セラミック体２の外周部に露出するようにして配置した。
【００６０】
次に、ガス導入孔８よりヘリウムガスを導入し、ウエハＷの周辺部と外周シール部３ａの隙間からのヘリウムガスの漏れ量を測定した。ウエハＷの外周部の吸着力が強いとウエハは外周シール部３ａに強く吸着するため、ウエハＷと外周シール部３ａの間に隙間を生じ難くヘリウムガスが漏れ難いことが分る。反対にウエハＷの外周部の吸着力が弱いとウエハＷを外周シール部３ａに吸着させる力が小さいので、ヘリウムガスを導入する圧力でウエハＷを外周シール部３ａより押し上げるため隙間が生じ、結果としてヘリウムガスの漏れ量が多くなってしまう。よって、ヘリウムガスを一定圧力で導入させ、その漏れ量を測定することで孤立した円環状の電極５の有無による効果を確認できた。
【００６１】
また、吸着用電極４ａ、４ｂに電圧を印加した際の電流値を漏れ電流として測定し、孤立した円環状の電極５を通じて発生する漏れ電流を評価した。吸着用電極４ａ、４ｂと孤立した円環状の電極５の距離Ｌを変えて吸着用電極４ａ、４ｂと孤立した円環状の電極５の間の電気絶縁性を上記の漏れ電流から評価した。
【００６２】
本実施例では、孤立した円環状の電極５の有無と、吸着用電極４ａ、４ｂと孤立した円環状の電極５との距離Ｌを０．０５ｍｍから７ｍｍまで異ならせ、真空容器内で吸着用電極４ａ、４ｂに５００Ｖの電圧をかけることでウエハＷを載置面３に吸着固定させ、ヘリウムガスをガス導入孔より２６６６Ｐａの圧力で供給した。
【００６３】
また、漏れ電流は装置回路に影響を及ぼさないため１ｍＡ以下であることが望ましい。その結果を表１に示す。
【００６４】
【表１】
2004031594.tif 000003
【００６５】
表１の結果より、孤立した円環状の電極５の無い試料Ｎｏ．１のヘリウムガスの漏れ量は１０．２ＳＣＣＭに対し、孤立した円環状の電極５を配置した資料Ｎｏ．２〜Ｎｏ．１１は８．３ＳＣＣＭ以下とヘリウムガスの漏れ量が少なかった。従って、孤立した円環状の電極５を配置した方がウエハＷの周辺部からのヘリウムガスの漏れ量が少なく好ましいことが分った。
【００６６】
また、吸着用電極４ａ、４ｂと孤立した円環状の電極５との距離Ｌを異ならせた試料Ｎｏ．２〜１１のヘリウムガスの漏れ量から、距離Ｌが０．０５ｍｍから５ｍｍの試料Ｎｏ．２〜１０でヘリウムガスの漏れ量が５．９ＳＣＣＭ以下と更に良好であることが分った。
【００６７】
また、孤立した円環状の電極５からの漏れ電流は、資料Ｎｏ．３以外は１ｍＡ以下と更に良好な結果であった。
【００６８】
従って、吸着用電極４と円環状の電極５との距離Ｌが０．１〜５ｍｍである試料Ｎｏ．２、４〜１０でヘリウムガスの漏れが小さく、漏れ電流も小さく好ましいことが分った。
【００６９】
（実施例２）
次に、成形体１０を得る方法として、窒化アルミニウムを原料とする粉末に溶媒とバインダーを添加し混練してセラミックス原料スラリーを作製し、ドクターブレード法によりテープを成形した。このとき、テープの成形方向に沿った、右端に油性のマジックにてマーキング１２を施した。その後、テープを３５０ｍｍ角に裁断し、厚み４００μｍの窒化アルミニウム製のグリーンシート１３を得た。
【００７０】
このとき、グリーンシート１３の厚みの平均に対する厚みのバラツキを測定したところ、−１５％〜＋１５％の範囲であった。グリーンシート１３の厚みのバラツキの測定方法は、グリーンシート１３をマイクロメータで任意の点を数点測定し、その平均値を出すとともに、その平均値に対し厚みの最大値と最小値の差を平均値で除した値をバラツキとした。
【００７１】
このようにして得られたグリーンシート１３を２８枚を積層し、上から１５枚目のグリーンシートに電極を印刷したグリーンシートを使用し、厚み１１．２ｍｍの成形体１０を作製した。このとき、積層する方法を変えたときの成形体１０の厚みバラツキを測定した。積層して得られた成形体１０の厚みのバラツキもグリーンシート１３の厚みのバラツキを測定した方法と同様に、マイクロメータで任意の点を数点測定し、その平均値を出すとともに、その平均値に対し厚みの最大値と最小値の差を平均値で除して厚みバラツキを算出した。
【００７２】
積層方法は、テープの成形方向に沿って右端に施したマーキング１２に対し一定方向に回転させて積層した。回転した角度は４５度、９０度、１８０度、そして、比較例として回転した角度が０度の成形体１０を作製し、厚みのバラツキを測定する実験をおこなった。
【００７３】
また、上記の方法で積層した成形体１０を４００℃で脱脂し、１９００℃で焼結して板状セラミック体２を得た後、研削加工により静電チャックを作製した。このとき、板状セラミック体２の厚みを３ｍｍとし、吸着用電極４ａ、４ｂおよび孤立した円環状の電極５を載置面３から厚み方向に０．５ｍｍの位置に配設するように作製した。
【００７４】
このようにして作製した静電チャックで吸着力のバラツキとウエハＷを吸着したときのウエハ表面の温度分布を測定した。
【００７５】
尚、１インチ角のウエハを吸着させた後、上方から引き上げ、載置面から剥がれる瞬間の力Ｆを測定し、この力Ｆを吸着力とした。このＦを載置面の所定の部位５ヶ所で測定し、５ヶ所の平均値に対し力の最大値と最小値の差を平均値で除して吸着力のバラツキを算出した。
【００７６】
また、ウエハ表面の温度分布は、静電チャックにウエハＷを吸着保持させた後、ウエハＷの表面をハロゲンランプで加熱し、ウエハＷの表面の温度分布をサーモビュアーで測定し、測定温度の最大値と最小値の差（ΔＴ）を温度分布として評価した。その結果を表２に示す。
【００７７】
【表２】
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【００７８】
表２の結果より、マーキングに対し４５度で回転させて積層した試料Ｎｏ．１２が成形体１０の厚みのバラツキが３．１％と最も小さく、しかも吸着力のバラツキが２．５％と小さいことから温度分布は２．４℃と小さかった。また、回転角を９０度、１８０度として積層した試料Ｎｏ．１３、１４は、成形体１０の厚みの平均に対する厚みのバラツキが５％以下で、吸着力のバラツキも４％以下で、温度分布が３．１℃以下と好ましいことがわかった。
【００７９】
このことから、グリーンシート１３の厚みのバラツキにかかわらず、積層時にグリーンシート１３を成形方向に対し相互に位相角を持ち積層することで、得られた成形体１０の厚みのバラツキを小さくすることができることが分った。
【００８０】
【発明の効果】
以上のように、本発明の静電チャックは、板状セラミックス体の内部に吸着用電極を備えるとともに、吸着用電極の外側に孤立した円環状の電極を備えることで、外周部の吸着力を高めるとともに、ヘリウムガス等の冷却ガスの漏れを少なくすることができる。また、電極と孤立した円環状の電極との距離は０．１ｍｍ〜５ｍｍであると漏れ電流が小さく好ましい。
【００８１】
また、板状セラミックス体の表面にウェハを保持する載置面を備え、内部に吸着用電極を備えた静電チャックの製造工程において、所定形状に切断した複数のセラミックグリーンシートを、その成形方向が互いに異なるように積層することで、グリーンシートの厚みのバラツキにかかわらず、厚みバラツキを小さくした積層体を得ることができるとともに、吸着力のウェハ面内の均一性を高め、さらには、ウエハ表面の温度分布を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の一例である静電チャックを示す平面図、（ｂ）はそのＸ−Ｘ断面図である。
【図２】本発明の静電チャックの内部に配置される吸着用電極を示す図である。
【図３】（ａ）は本発明の静電チャックを製作するテープを示す斜視図、（ｂ）は上記テープを切断したグリーンシートを示す斜視図である。
【図４】（ａ）は、グリーンシートを積層する順番をを模式的に示す斜視図、（ｂ）は成形体を示す斜視図である。
【図５】（ａ）は本発明の成形体を製作するグリーンシートの積層順を示す断面図、（ｂ）は成形体の断面図である。
【図６】従来の静電チャックを模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１、２１：静電チャック
２：板状セラミック体
３：載置面
３ａ：外周シール部
４、４ａ、４ｂ：電極
５：孤立した円環状の電極
６：給電端子
７：電極取り出し孔
８：ガス導入孔
９：ガス溝
１０：成形体
１１：テープ状のグリーンシート
１２：マーキング
１３、１３ａ、１３ｂ、・・・：グリーンシート
１４：載置面と対向する面
１５：金属ベース
１６：絶縁管
１７：絶縁性接着剤
１８、１８ａ：セラミック層
１８ｂ：突起
１８ｃ：外周凸部
Ｗ：ウエハ
Ｌ：吸着用電極と孤立した円環状の電極との距離
【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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