(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端面から下方に延在する部分を有する連通孔が形成されている導電性の基体と、
前記連通孔のうち前記基体の上端面から下方に延在する部分の側面に対して側面が全周にわたって密着している筒状の絶縁性の成形体と、
前記基体のおよび前記成形体のそれぞれの上端面を被覆し、前記成形体の中空部に連通する貫通孔を有するセラミックスコーティング膜からなる保護層と、を備えている静電チャックであって、
前記成形体が、筒状の絶縁性マシナブルセラミックスからなる第１成形体と、前記第１成形体の内側面に対して全周にわたり密着している、当該マシナブルセラミックスとは異なる筒状の絶縁性セラミックスからなる第２成形体と、により構成されていることを特徴とする静電チャック。
【請求項２】
請求項１記載の静電チャックにおいて、
前記第２成形体が、前記成形体の軸線方向全長にわたって前記第１成形体の内側面に対して全周にわたり密着していることを特徴とする静電チャック。
【請求項３】
請求項１または２記載の静電チャックにおいて、
前記成形体の上端面における前記第２成形体の上端面の占有面積比率が０〜０．１０であることを特徴とする静電チャック。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか１つに記載の静電チャックにおいて、
前記第２成形体が、前記成形体の下端面の少なくとの一部に対して密着する部分を有するように形成されていることを特徴とする静電チャック。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか１つに記載の静電チャックにおいて、
前記成形体の下端面における前記第２成形体の下端面の占有面積比率が０．２５〜１であることを特徴とする静電チャック。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか１つに記載の静電チャックにおいて、
前記第２成形体が、その上端面の面積が下端面の面積よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする静電チャック。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか１つに記載の静電チャックにおいて、
前記第１成形体が、前記保護層との熱膨張係数の偏差が−３［ｐｐｍ］〜＋３［ｐｐｍ］の範囲内であるマシナブルセラミックスからなることを特徴とする静電チャック。
【請求項８】
筒状の絶縁性マシナブルセラミックスからなる第１成形体の中空部に対して、マシナブルセラミックスとは異なる筒状または柱状の絶縁性セラミックス焼結体からなる第２成形体を圧入し、前記第１成形体およびその内側面に対して外側面が全周にわたり密着している前記第２成形体により構成される成形体を作製する工程と、
金属からなる基体において上端面から下方に延在する部分を有するように形成されている連通孔に対して前記成形体をその上端面が露出するように圧入し、前記連通孔のうち前記基体の上端面から下方に延在する部分の側面に対して全周にわたって前記成形体の外側面を密着させる工程と、
前記基体および前記成形体のそれぞれの上端面に、溶射によりセラミックコーティング膜からなる保護層を形成する工程と、
前記第２成形体が柱状である場合、前記第２成形体にその軸線方向に貫通し、前記保護層の貫通孔に連通する中空部を形成する工程と、
前記保護層をその厚み方向に貫通し、前記第２成形体の中空部に連通する貫通孔を形成する工程と、を含む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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハ等の基板を保持する静電チャックに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハなどの基板のプラズマ処理に際して、当該基板を保持するために用いられる静電チャックには、当該基板の周囲に対してヘリウムガスなどを供給するための通気経路が設けられている場合、この通気経路においてアーキング（異常放電）が発生する可能性がある。
【０００３】
そこで、アルミニウム等の導電性のプレートの開口に嵌め込まれたアルミナ等からなる誘電体チューブと、当該チューブの一端部を覆う多孔質性のアルミナ等からなる誘電体層によりガス流路を構成することが提案されている（特許文献１参照）。チューブの一端部および誘電体層の密着性の向上のため、当該チューブとして多孔質焼結体またはマシナブルセラミックスからなるチューブを採用することが提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５１４０５１６号公報
【特許文献２】特許第５４４９７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、マシナブルセラミックスに含有されているナトリウム等の物質により、基板のコンタミネーション（汚染）が生じる可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は、アーキングの発生を防止しながらも保持対象である基板のコンタミネーションの防止を図りうる静電チャックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上端面から下方に延在する部分を有する連通孔が形成されている導電性の基体と、前記連通孔のうち前記基体の上端面から下方に延在する部分の側面に対して側面が全周にわたって密着している筒状の絶縁性の成形体と、前記基体のおよび前記成形体のそれぞれの上端面を被覆し、前記成形体の中空部に連通する貫通孔を有するセラミックスコーティング膜からなる保護層と、を備えている静電チャックに関する。
【０００８】
本発明の静電チャックは、前記成形体が、筒状の絶縁性マシナブルセラミックスからなる第１成形体と、前記第１成形体の内側面に対して全周にわたり密着している、当該マシナブルセラミックスとは異なる筒状の絶縁性セラミックスからなる第２成形体と、により構成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の静電チャックによれば、成形体の中空部およびこれに連通する保護層の貫通孔を含む通気経路におけるアーキングの発生が、絶縁性の成形体によって防止または抑制されうる。二重構造の成形体の外側を構成する第１成形体がマシナブルセラミックスからなるので、セラミックスコーティング膜からなる保護層との密着性の向上が図られている。成形体の内側を構成する第２成形体がマシナブルセラミックスとは異なる絶縁性セラミックスからなるので、マシナブルセラミックスが含有する材料が通気経路を通じて基板の周囲に供給されることによる当該基板のコンタミネーションが防止または抑制されうる。第２成形体は、基板のコンタミネーションの原因となる物質を含んでいない緻密質セラミック焼結体、多孔質セラミックス焼結体または多孔質セラミックス溶射体によって構成されている。
【００１０】
前記静電チャックにおいて、前記第２成形体が、前記成形体の軸線方向全長にわたって前記第１成形体の内側面に対して全周にわたり密着していることが好ましい。前記成形体の上端面における前記第２成形体の上端面の占有面積比率が０〜０．１０であることが好ましい。前記静電チャックにおいて、前記第２成形体が、前記成形体の下端面の少なくとの一部に対して密着する部分を有するように形成されていることが好ましい。前記成形体の下端面における前記第２成形体の下端面の占有面積比率が０．２５〜１であることが好ましい。
【００１１】
当該構成の静電チャックによれば、マシナブルセラミックスからなる第１成形体の通気経路に対する露出面積の低減が図られる。このため、マシナブルセラミックスが含有する材料が通気経路を通じて基板の周囲に供給されることによる当該基板のコンタミネーションがより確実に防止または抑制されうる。
【００１２】
前記静電チャックにおいて、前記第２成形体が、その上端面の面積が下端面の面積よりも小さくなるように形成されていることが好ましい。
【００１３】
当該構成の静電チャックによれば、成形体において保護層に密着する上端面において第１成形体の上端面が占める面積の増大が図られる。このため、第２成形体が緻密質セラミックス焼結体からなる場合でも、成形体の一端面および保護層の密着性の向上が図られる。
【００１４】
前記静電チャックにおいて、前記保護層との熱膨張係数の偏差が−３［ｐｐｍ］〜＋３［ｐｐｍ］の範囲内であるマシナブルセラミックスからなることが好ましい。
【００１５】
当該構成の静電チャックによれば、第１成形体および保護層の間の熱膨張の差の低減が図られるので、当該差の過大によって保護層が第１成形体から剥離する可能性の低減が図られるので、当該剥離に伴う基板のコンタミネーションが確実に抑制される。
【００１６】
本発明の静電チャックの製造方法は、筒状の絶縁性マシナブルセラミックスからなる第１成形体の中空部に対して、マシナブルセラミックスとは異なる筒状または柱状の絶縁性セラミックス焼結体からなる第２成形体を圧入し、前記第１成形体およびその内側面に対して外側面が全周にわたり密着している前記第２成形体により構成される成形体を作製する工程と、金属からなる基体において上端面から下方に延在する部分を有するように形成されている連通孔に対して前記成形体をその上端面が露出するように圧入し、前記連通孔のうち前記基体の上端面から下方に延在する部分の側面に対して全周にわたって前記成形体の外側面を密着させる工程と、前記基体および前記成形体のそれぞれの上端面に、溶射によりセラミックコーティング膜からなる保護層を形成する工程と、前記第２成形体が柱状である場合、前記第２成形体にその軸線方向に貫通し、前記保護層の貫通孔に連通する中空部を形成する工程と、前記保護層をその厚み方向に貫通し、前記第２成形体の中空部に連通する貫通孔を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態としての静電チャックにおけるガス流出部の構成説明図。
【図２】本発明の第２実施形態としての静電チャックにおけるガス流出部の構成説明図。
【図３】本発明の第３実施形態としての静電チャックにおけるガス流出部の構成説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（構成（第１実施形態））
図１には、本発明の第１実施形態としての静電チャックのうち、当該静電チャックが有する複数の通気経路のうち一の通気経路の周辺部分のみが示されている。静電チャックは、全体的には略円板形状に形成され、複数の通気経路は当該円板と中心を同じくする同心円に沿って断続的に配置されている。静電チャックは、半導体製造装置またはフラットパネルディスプレイ製造装置などにおいて、シリコンウエハ等の基板を固定するために用いられる。静電チャックは、基体１、成形体２および保護層４を備えている。
【００１９】
基体１は、金属（たとえば、ＡｌもしくはＴｉ）または金属−セラミックス複合体（たとえば、Ａｌ−ＳｉＣ複合体もしくはＳｉ−ＳｉＣ複合体）などの導電性材料により形成されている。基体１には、その上端面から下端面まで下方に延在する直径３〜１０［ｍｍ］程度の断面円形状の連通孔１０が形成されている。連通孔１０は、基体１の上端面から下方に延在する部分を有していればよく、たとえば中空構造の基体１の内部に形成された横方向に延在する中空空間から分岐する経路に連通する孔であってもよい。連通孔１０の断面形状は円形のほか、楕円形、矩形または三角形などの任意の形状が採用されてもよい。基体１には、連通孔１０をその下部から上部にかけて拡径させる段差１１が設けられている。当該段差１１は複数あってもよいし、省略されてもよい。連通孔１０がその軸線方向について断続的にではなく連続的にその径または面積が変化するような形状であってもよい。
【００２０】
成形体２は、略円筒状の絶縁性材料からなり、その外側面が基体１の連通孔１０の側面に対して全周にわたり、かつ、当該円筒の全長にわたり密着している。成形体２の上端面の高さ位置は、基体１の上端面の高さ位置と同一であるが、当該位置が相互にずれていてもよい。成形体２は連通孔１０に圧入され、その結果生じる応力で連通孔１０の側面において基体１に対して密着している。接着剤を用いて、成形体２および連通孔１０の側面接着させることも可能である。シリコーン接着剤などを用いることができるが、その際には保護層４との密着性も考慮して接着剤を選ぶ必要がある。
【００２１】
成形体２の高さは、基体１の厚さ以下であり通常５〜２０［ｍｍ］程度である。成形体２は、略円筒状の第１成形体２１（外側成形体）および第１成形体２１の内側面に対して全周にわたり密着している略円筒状の第２成形体２２（内側成形体）により構成されている。第１成形体２１および第２成形体２２のそれぞれの断面形状は、円形のほか、楕円形、矩形または三角形などであってもよい。第２成形体２２は第１成形体２１の中空部に圧入され、その結果生じる応力で外側面において第１成形体２１の内側面に対して密着している。接着剤を用いて、第１成形体２１の内側面および第２成形体２２の外側面を接着させることも可能である。
【００２２】
成形体２の上端面における第２成形体２２の上端面の占有面積比率が０〜０．１０であることが好ましい。成形体２の下端面における第２成形体２２の下端面の占有面積比率が０．２５〜１であることが好ましい。
【００２３】
第１成形体２１はガラス、酸化物セラミックスまたは非酸化物などをマトリックスとし、雲母、窒化ホウ素などをフィラーとする、マコール、ホトベール、アルマタイト、シェイパル、ホトベールＩＩ（いずれも登録商標）などのマシナブルセラミックスからなる。
【００２４】
特に、第１成形体２１および保護層４との熱膨張の差が過大になって保護層４が成形体２から剥離する可能性を低減させる観点から、保護層４に対する熱膨張係数の偏差が−３［ｐｐｍ］〜＋３［ｐｐｍ］での範囲に含まれるようなマシナブルセラミックスにより第１成形体２１が構成されていることが好ましい。保護層４がＡｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3およびＺｒＯ2のそれぞれからなる場合、その熱膨張係数は８［ｐｐｍ］、７．３［ｐｐｍ］および９〜１０［ｐｐｍ］のそれぞれである。これらの場合、第１成形体２１は熱膨張係数９．３［ｐｐｍ］のマコールまたは熱膨張係数８．５［ｐｐｍ］のホトベールからなることが好ましい。
【００２５】
第２成形体２２は、マシナブルセラミックスとは異なる、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２もしくはＹ２Ｏ３またはそれらの複合材などの絶縁性セラミックスからなる。たとえばＡｌ２Ｏ３の第２成形体２２が用いられる場合、純度が９９．５％以上であることが好ましく、９９．９％以上であることがさらに好ましい。純度を高くすることにより、基板の汚染を防止することができる。第２成形体２２は、緻密質の焼結体、または多孔質の焼結体もしくは溶射体であってもよい。第２成形体２２が多孔質である場合、保護層４との密着性およびアーキング防止の観点から、気孔径の分布範囲が２〜２０［μｍ］であり、かつ、気孔率が１０〜５０％、特に１０〜３５％であることが好ましい。
【００２６】
第１成形体２１の外側面には、基体１の段差１１に相当する位置で当該第１成形体２１の外径をその下側から上側にかけて断続的に拡径させる外側段差２１１が設けられている。第１成形体２１の内側面には、当該第１成形体２１の内径を下側から上側にかけて断続的に縮径させるような内側段差２１２が設けられている。外側段差２１１および内側段差２１２の高さ位置は同じであってもよく、外側段差２１１のほうが内側段差２１２より上に位置してもよく、内側段差２１２のほうが外側段差２１１より上に位置してもよい。外側段差２１１および内側段差２１２の少なくとも一方が複数あってもよいし、省略されてもよい。第１成形体２１がその軸線方向について断続的にではなく連続的にその外側面もしくは内側面の径、または外側輪郭により囲まれる面積もしくは内側輪郭により囲まれる面積が変化するような形状であってもよい。
【００２７】
第２成形体２２の外側面には、第１成形体２１の内側段差２１２に相当する位置で当該第２成形体２２の外径をその下側から上側にかけて断続的に縮径させる外側段差２２２が設けられている。第２成形体２２の内側面には、当該第２成形体２２の内径（成形体２の中空部２０の径）を下側から上側にかけて断続的に縮径させるような内側段差２２０が設けられている。外側段差２２２および内側段差２２０の高さ位置は同じであってもよく、外側段差２２２のほうが内側段差２２０より上に位置してもよく、内側段差２２０のほうが外側段差２２２より上に位置してもよい。外側段差２２２および内側段差２２０の少なくとも一方が複数あってもよいし、省略されてもよい。第２成形体２２がその軸線方向について断続的にではなく連続的にその外側面もしくは内側面の径、または外側輪郭により囲まれる面積もしくは内側輪郭により囲まれる面積が変化するような形状であってもよい。
【００２８】
第１成形体２１および第２成形体２２のそれぞれの上端面の高さ位置は同じであってもよく、異なっていてもよい。たとえば、第２成形体２２の上端面が第１成形体２１の上端面よりも低い位置にあってもよい。第１成形体２１および第２成形体２２のそれぞれの下端面の高さ位置は同じであってもよく、異なっていてもよい。たとえば、第２成形体２２の下端面が第１成形体２１の下端面よりも高い位置にあってもよい。すなわち、第１成形体２１の内側面の軸線方向の全部ではなく一部に対して、第２成形体２２の外側面が全周にわたり密着していてもよい。
【００２９】
成形体２の中空部２０のうち上部（細穴）の直径は、アーキング発生防止の観点から０．５［ｍｍ］以下、特に０．２［ｍｍ］以下であることが好ましい。中空部２０の小径上部の直径の大小によりガス流量の多少が調節される。１つの成形体２に独立した複数の中空部が設けられることによってガス流量が調節される。中空部２０の下部（太穴またはザグリ穴）の直径は２［ｍｍ］以上であることが好ましい。
【００３０】
保護層４は、基体１および成形体２の一端面（上端面）を被覆するセラミックコーティング膜により構成されている。保護層４は、溶射のほか、ＣＶＤ、イオンプレーティング、スパッタリング、またはエアロゾルデポジション等による乾式製膜や、セラミックペーストを基体１および成形体２のそれぞれの上端面に塗布し、乾燥後焼き付ける湿式製膜の方法により形成されていてもよい。保護層４は、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３もしくはＺｒＯ２またはこれらを主成分とした複合物等からなる。保護層４の厚みは、１００〜１０００［μｍ］であることが好ましい。保護層４には、厚み方向に貫通する、成形体２の中空部２０に連通する貫通孔４０が設けられている。成形体２の中空部２０および保護層４の貫通孔４０により静電チャックの通気経路が構成されている。
【００３１】
（構成（第２実施形態））
図２には、本発明の第２実施形態としての静電チャックのうち、当該静電チャックが有する複数の通気経路のうち一の通気経路の周辺部分のみが示されている。本発明の第１実施形態としての静電チャック（図１参照）と共通の構成については同一符号を用いるとともに説明を省略する。第２実施形態の静電チャックは、第２成形体２２が略二段円筒状ではなく上底を上端面とする略円錐台筒状であり、第１成形体２１の内側面も当該円錐台の側面に沿った形状とされている点で第１実施形態の静電チャックと異なっている。
【００３２】
当該構成の静電チャックによれば、成形体２において保護層４に密着する一端面（上端面）において第１成形体２１の一端面が占める面積の増大が図られる。なお、略円錐台状の第２成形体２２の上底（上端面）とその中空部２０の上端とが同径に設計されることにより、成形体２において保護層４に密着する一端面（上端面）がほぼ第１成形体２１の一端面により占められる。
【００３３】
このため、第２成形体２２が緻密質セラミックス焼結体からなる場合でも、成形体２の一端面および保護層の密着性の向上が図られる。これは、第２成形体２２が、その軸線方向に対して垂直な方向についてのサイズが、その上端面に接近するにつれて連続的または断続的に減少するように形成されていれば同様である。このため、第２成形体２２が、その上段部が下段部より小径の略二段円筒状である第１実施形態の静電チャックにおいても同様である（図１参照）。
【００３４】
（構成（第３実施形態））
図３には、本発明の第３実施形態としての静電チャックのうち、当該静電チャックが有する複数の通気経路のうち一の通気経路の周辺部分のみが示されている。本発明の第２実施形態としての静電チャック（図２参照）と共通の構成については同一符号を用いるとともに説明を省略する。第３実施形態の静電チャックは、第２成形体２２が、その下端部から径方向外側に張り出した略円環状のフランジ部２２４を備え、当該フランジ部２２４の上面が第１成形体２１の下端面に対して密着している点で第２実施形態の静電チャックと異なっている。フランジ部２２４は第１成形体２１の下端面の全部のほか一部に対して密着していてもよい。
【００３５】
当該構成の静電チャックによれば、マシナブルセラミックスからなる第１成形体２１の、成形体２の中空部２０および保護層４の貫通孔４０により構成される通気経路に対する露出面積の低減が図られる。このため、マシナブルセラミックスが含有する材料が通気経路を通じて基板の周囲に供給されることによる当該基板のコンタミネーションを発生させる事態がより確実に防止または抑制されうる。当該フランジ部２２４は、第１実施形態の第２成形体２２（図１参照）にも設けられてもよい。
【００３６】
（静電チャックの製造方法）
マシナブルセラミックスにより第１成形体２１が作製される。緻密質または多孔質のセラミックス焼結体により第２成形体２２が作製される。第２成形体２２が第１成形体２１の中空部に対して下側から圧入されることで、成形体２が作製される。
【００３７】
続いて、基体１にあらかじめ設けられている、その厚み方向に貫通する連通孔１０に対して、成形体２が上側から圧入される。
【００３８】
次に、基体１および成形体２のそれぞれの一端面（図１の上端面）にセラミックス粒子の溶射によりセラミックスコーティング膜を形成し、当該膜の表面を所定厚さまで研削し、滑らかに仕上げ加工することにより保護層４が形成される。そして、保護層４に成形体２の中空部２０まで達する貫通孔４０が設けられることにより、静電チャックが作製される。
【００３９】
なお、セラミックス焼結体により柱状部材が作製された上で第１成形体２１の中空部に対して圧入されることで成形体２の予備部材が作製され、当該予備部材が基体１の連通孔１０に対して圧入された後、予備部材に軸線方向に貫通する孔が形成されることにより静電チャックが作製されてもよい。
【００４０】
（実施例）
（実施例１）
本発明の第１実施形態にしたがって、実施例１の静電チャックが作製された（図１参照）。第１成形体２１および第２成形体２２のそれぞれの上端面の高さ位置が同一であり、第１成形体２１および第２成形体２２のそれぞれの下端面の高さ位置が同一になるように成形体２が作製された。第２成形体２２の外側面が、軸線方向について第１成形体２１の内側面の全部に対して全周にわたり密着している。
【００４１】
第１成形体２１は、マシナブルセラミックスの１つであるマコール（マトリックス：硼珪酸ガラス（ＳｉＯ2：５０％、Ａｌ2Ｏ3：２０％、Ｂ2Ｏ3：１３％、ＭｇＯ：８％、Ｒ2Ｏ：９％）  フィラー：ＺｒＯ2、ＫＭｇ3ＡｌＳｉ3Ｏ10Ｆ2（フッ素金雲母））により作製された。第１成形体２１は、上部が大径の略二段円柱状（上段内径３［ｍｍ］、下段内径４［ｍｍ］）の中空部を有する、上部が小径の高さ１０［ｍｍ］の略二段円筒状（上段外径１０［ｍｍ］、下段外径８［ｍｍ］）に形成された。
【００４２】
第２成形体２２は、純度９９．５％のＡｌ２Ｏ３焼結体により作製された。当該焼結体（多孔質）の気孔径分布範囲は２〜２０［μｍ］であり、気孔率は、１５％であった。第２成形体２２は、上部が小径の略二段円柱状（上段内径０．２［ｍｍ］、下段内径１．０［ｍｍ］）の中空部を有する、上部が小径の高さ１０［ｍｍ］の略二段円筒状（上段外径３［ｍｍ］、下段外径４［ｍｍ］）に形成された。第１成形体２１の内側面において第２成形体２２との密着部分の面積比率（第１成形体２１の軸線方向長さに対する、第２成形体２２の軸線方向長さの比率）は１．０に調節された。成形体２の上端面における、第２成形体２２の上端面の面積占有比率が０．０９に調節された。成形体２の下端面における、第２成形体２２の下端面の面積占有比率が０．２５に調節された。
【００４３】
保護層４は、Ａｌ２Ｏ３溶射膜により作製され、その厚さが２５０［μｍ］になるように形成された。
【００４４】
（実施例２）
第２成形体２２が純度９８％のＡｌ２Ｏ３焼結体により作製されたほかは実施例１と同様の条件にしたがって実施例２の静電チャックが作製された。
【００４５】
（実施例３）
第２成形体２２が純度９５％のＡｌ２Ｏ３焼結体により作製されたほかは実施例１と同様の条件にしたがって実施例３の静電チャックが作製された。
【００４６】
（実施例４）
第２成形体２２の下端面が第１成形体２１の下端面よりも高い位置にあって、第２成形体２２の外側面が、軸線方向について第１成形体２１の内側面に対して部分的に、かつ、全周にわたり密着するように成形体２が作製された。第１成形体２１の内側面において第２成形体２２との密着部分の面積比率は０．９に調節された。そのほかは実施例１と同様の条件にしたがって実施例４の静電チャックが作製された。
【００４７】
（実施例５）
第２成形体２２の軸線方向長さ（高さ）第１成形体２１の内側面における第２成形体２２との密着部分の面積比率が０．７に調節されたほかは実施例４と同様の条件にしたがって実施例５の静電チャックが作製された。
【００４８】
（実施例６）
第１成形体２１の内側面における第２成形体２２との密着部分の面積比率が０．５に調節されたほかは実施例４と同様の条件にしたがって実施例６の静電チャックが作製された。
【００４９】
（実施例７）
本発明の第２実施形態にしたがって、第１成形体２１は、上底を上端面とする略円錐台状（上端内径２［ｍｍ］、下端内径４［ｍｍ］）の中空部を有する、上部が大径の略二段円筒状（上段外径１０［ｍｍ］、下段外径８［ｍｍ］）に形成された。第２成形体２２は、上部が小径の略二段円筒状（上段外径２［ｍｍ］、下段外径４［ｍｍ］）の中空部を有する、上底を上端面とする略円錐台状（上端内径０．２［ｍｍ］、下端内径１［ｍｍ］）に形成された（図２参照）。
【００５０】
成形体２の上端面における、第２成形体２２の上端面の面積占有比率が０．０３（実施例１より低い）に調節された。成形体２の下端面における、第２成形体２２の下端面の面積占有比率が０．２５に調節された。そのほかは実施例１と同様の条件にしたがって実施例７の静電チャックが作製された。
【００５１】
（実施例８）
本発明の第３実施形態にしたがって、第２成形体２２には、上底を上端面とする略円錐台状であって、その下端部から径方向外側に張り出しているフランジ部２２４（内径１［ｍｍ］、外径８［ｍｍ］）が形成された（図３参照）。そのほかは実施例７と同様の条件にしたがって実施例８の静電チャックが作製された。
【００５２】
（実施例９）
第１成形体２１がマシナブルセラミックスの１つであるホトベールにより作製され、第２成形体２２が純度９９．５％の石英ガラスにより作製された。そのほかは実施例１と同様の条件にしたがって実施例９の静電チャックが作製された。
【００５３】
（実施例１０）
第１成形体２１がマシナブルセラミックスの１つであるホトベールにより作製され、第２成形体２２が純度９９．９％の石英ガラスにより作製された。そのほかは実施例１と同様の条件にしたがって実施例１０の静電チャックが作製された。
【００５４】
（実施例１１）
第１成形体２１は、上部が大径の略二段円柱状（上段内径３．５［ｍｍ］、下段内径４［ｍｍ］）の中空部を有する、上部が小径の高さ１０［ｍｍ］の略二段円筒状（上段外径１０［ｍｍ］、下段外径８［ｍｍ］）に形成された。
【００５５】
成形体２の上端面における、第２成形体２２の上端面の面積占有比率が０．１３（＞０．１）に調節された。そのほかは実施例１と同様の条件にしたがって実施例１１の静電チャックが作製された。
【００５６】
（実施例１２）
第１成形体２１は、上部が大径の略二段円柱状（上段内径３．０［ｍｍ］、下段内径３．５［ｍｍ］）の中空部を有する、上部が小径の高さ１０［ｍｍ］の略二段円筒状（上段外径１０［ｍｍ］、下段外径８［ｍｍ］）に形成された。
【００５７】
成形体２の下端面における、第２成形体２２の下端面の面積占有比率が０．２１（＜０．２５）に調節された。そのほかは実施例１と同様の条件にしたがって実施例１２の静電チャックが作製された。
【００５８】
各実施例の静電チャックについて、第１成形体２１および第２成形体２２の材料、第１成形体２１の内側面における第２成形体２２との密着部分の占有率、成形体２の上端面における第２成形体２の上端面の面積占有比率、成形体２の下端面における第２成形体２の下端面の面積占有比率および第１成形体２１の下端面の第２成形体２２（フランジ部２２４）による被覆の有無のほか、基板の汚染度の測定結果、熱サイクル試験結果が表１にまとめて示されている。静電チャックにより吸着保持されている基板に対して通気経路を通じてＨｅガスが１５［ｍｉｎ］にわたり供給された後、ＩＣＰ−ＭＳ分析によるＮａの当該基板に対する付着量が当該基板の汚染度として測定された。熱サイクル試験は、静電チャックに対して５０〜２００［℃］の熱サイクルが３０回繰り返された後において、保護膜４における通気経路付近でのクラック発生有無が観測されることにより行われた。
【００５９】
【表１】
0006263484.tif 000002
【００６０】
表１から次のことがわかる。実施例１〜１２の静電チャックによれば、汚染度が１０10［ａｔｍ／ｃｍ2］のオーダーまたは２×１０11以下であり、かつ、保護層４にクラックが発生していない。第２成形体２２を構成するセラミックス（Ａｌ2Ｏ3）の純度が高いほど、汚染度が低い（実施例１〜３参照）。第１成形体２１の内側面における第２成形体２２との密着部分の面積占有率が高いほど汚染度が低い（実施例１、４〜６参照）。第１成形体２１の内側面に加えて下端面が第２成形体２２により被覆されている実施例８の静電チャックによれば、第１成形体２１の内側面のみが第２成形体２２により被覆されている実施例１〜７のそれぞれの静電チャックと比較して基板の汚染度が低い。
【００６１】
成形体２の上端面における第２成形体２２の上端面の面積占有比率が０．１を超えている実施例１１の静電チャックは、当該比率が０．１以下である実施例１と比較して基板の汚染度が高い。成形体２の下端面における第２成形体２２の下端面の面積占有比率が０．２５未満である実施例１２の静電チャックは、当該比率が０．２５以上である実施例１、実施例４〜５と比較して基板の汚染度が高い。
【００６２】
（比較例）
（比較例１）
第２成形体２２が省略され、成形体２が第１成形体２１によってのみ構成されたほかは実施例１と同様の条件にしたがって比較例１の静電チャックが作製された。
【００６３】
（参考例）
（参考例１）
第２成形体２２が純度９４．５％のＡｌ２Ｏ３焼結体により作製されたほかは実施例１と同様の条件にしたがって参考例１の静電チャックが作製された。
【００６４】
（参考例２）
上部外径が５［ｍｍ］、下段外径５．５［ｍｍ］になるように第２成形体２２が形成されることで、成形体２の上端面における第２成形体２の上端面の占有比率が０．２５、下段面の占有比率が０．４７に設計されたほかは実施例１と同様の条件にしたがって参考例２の静電チャックが作製された。
【００６５】
（参考例３）
第１成形体２１の材料として、マシナブルセラミックスの１つであるホトベールII（マトリックス：窒化アルミニウムＡｌＮ、フィラー：窒化ホウ素ＢＮ、熱膨張率１．４ｐｐｍを使用したほかは、実施例１と同様の条件にしたがって参考例３の静電チャックが作製された。
【００６６】
比較例および各参考例の静電チャックについて、第１成形体２１および第２成形体２２の材料、第１成形体２１の内側面における第２成形体２２との密着部分の占有率、第１成形体２１の下端面の第２成形体２２（フランジ部２２４）による被覆の有無、成形体２の上端面における第２成形体２の上端面の面積占有比率のほか、基板の汚染度の測定結果、熱サイクル試験結果が表２にまとめて示されている。
【００６７】
【表２】
0006263484.tif 000003
【００６８】
表２から次のことがわかる。第２成形体２２を構成するセラミックス（Ａｌ2Ｏ3）の純度が比較的低い参考例１の静電チャックによれば、当該純度が比較的高い実施例１〜３の静電チャックと比較して汚染度が高い。第１成形体２１の内側面が第２成形体２２により被覆されていない比較例１の静電チャックによれば、第１成形体２１の内側面が第２成形体２２により被覆されている実施例１〜１２の静電チャックと比較して汚染度が著しく高い。成形体２の上端面における第２成形体２２の上端面の占有比率が比較的高い参考例２の静電チャックによれば、当該比率が比較的低い実施例１〜１２のそれぞれの静電チャックと比較して基板の汚染度が高い。参考例３の静電チャックによれば熱膨張率が溶射膜からなる保護層４と比較し小さいマシナブルセラミックス（ホトベールＩＩ）により第１成形体２１が構成されているため、保護層４にクラックが発生している。
【符号の説明】
【００６９】
１‥基体、２‥成形体、４‥保護層、１０‥連通孔、２０‥成形体の中空部、２１‥第１成形体、２２‥第２成形体、４０‥貫通孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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