静電チャックおよび静電チャックの製造方法
【課題】本発明の態様は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、パーティクル汚染の発生を大幅に抑制することができ、かつ、静電チャックの載置面側に形成された樹脂層の密着力が高い静電チャックおよび静電チャックの製造方法を提供する。
【解決手段】被処理物を載置する側の主面に形成された突起部と、前記突起部の周辺に形成された平面部と、を有する誘電体基板と、前記突起部と、前記平面部と、を覆うように形成された樹脂層と、を備えた静電チャックであって、前記突起部の頂面の表面粗さは、前記平面部の表面粗さより小さいこと、を特徴とする静電チャックが提供される。
【解決手段】被処理物を載置する側の主面に形成された突起部と、前記突起部の周辺に形成された平面部と、を有する誘電体基板と、前記突起部と、前記平面部と、を覆うように形成された樹脂層と、を備えた静電チャックであって、前記突起部の頂面の表面粗さは、前記平面部の表面粗さより小さいこと、を特徴とする静電チャックが提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、一般に、静電チャックに関する。
【背景技術】
【０００２】
エッチング、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)、スパッタリング、イオン注入、アッシング、露光、検査などを行う基板処理装置において、被処理物である半導体ウェーハやガラス基板などを吸着保持する手段として静電チャックが用いられている。また、静電チャックとしては、クーロン力を生じさせて被処理物を吸着するクーロン型静電チャックや、ジョンセン−ラーベック力を生じさせて強い吸着力を発現させるジョンセン−ラーベック型静電チャックなどが知られている。
【０００３】
ここで、静電チャックの載置面と被処理物とが擦れ合うとパーティクルが発生するおそれがある。この場合、ジョンセン−ラーベック型静電チャックなどのように強い吸着力を発現可能な静電チャックほどパーティクルが発生するおそれが高くなる。また、被処理物の吸着脱離応答性も悪くなるおそれがある。
【０００４】
そのため、静電チャックの載置面側に突起部を設けることで接触面積を小さくし、パーティクル汚染の抑制と被処理物の吸着脱離応答性の向上とを図った静電チャックが提案されている。また、この静電チャックの載置面を樹脂層で覆うことによりパーティクルやスクラッチの発生をさらに抑制する技術も提案されている（特許文献１を参照）。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された技術においては、樹脂層の下地に関する考慮がされておらず、被処理物との接触部分（突起部頂面における樹脂層の表面）における表面粗さが大きくなり、この部分にチップポケット（微細な凹部）が形成されるおそれがある。そのため、このチップポケット内に微細な粒子が入り込み、後にこの粒子が放出されることでパーティクル汚染が発生するおそれがある。また、樹脂層の下地の表面粗さによっては、樹脂層の密着力が低下してしまうおそれがあった。
【０００６】
また、２種以上の原料モノマーを蒸発させ、基体に原料モノマーを蒸着重合させることで絶縁材料の被膜を形成させる静電チャック部品の製造方法が提案されている（特許文献２を参照）。
【０００７】
しかしながら、特許文献２に開示された技術においても樹脂層の下地に関する考慮がされておらず、特許文献１に開示がされた技術と同様にパーティクル汚染の発生や、樹脂層の下地の表面粗さに起因する樹脂層の密着力の低下が起こるおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２８７２１０号公報
【特許文献２】特開昭６３−１８１３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の態様は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、パーティクル汚染の発生を大幅に抑制することができ、かつ、静電チャックの載置面側に形成された樹脂層の密着力が高い静電チャックおよび静電チャックの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様によれば、被処理物を載置する側の主面に形成された突起部と、前記突起部の周辺に形成された平面部と、を有する誘電体基板と、前記突起部と、前記平面部と、を覆うように形成された樹脂層と、を備えた静電チャックであって、前記突起部の頂面の表面粗さは、前記平面部の表面粗さより小さいこと、を特徴とする静電チャックが提供される。
【００１１】
また、本発明の他の一態様によれば、誘電体基板の被処理物を載置する側の主面を研磨し、前記主面に所望の形状のマスクを設け、サンドブラスト法を用いて前記マスクにより覆われていない部分を除去することで平面部を形成するとともに突起部を形成し、前記突起部と、前記平面部と、を覆うように樹脂を被覆することで樹脂層を形成し、前記突起部の頂面に形成された前記樹脂層の表面をポリッシュ加工する静電チャックの製造方法であって、前記平面部と前記突起部とを形成する際に、前記突起部の頂面の表面粗さが前記平面部の表面粗さより小さくなるようにすること、を特徴とする静電チャックの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の態様によれば、パーティクル汚染の発生を大幅に抑制することができ、かつ、静電チャックの載置面側に形成された樹脂層の密着力が高い静電チャックおよび静電チャックの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る静電チャックを例示するための模式断面図である。
【図２】下地の表面粗さと密着力との関係を例示するためのグラフ図である。
【図３】静電チャックの製造方法を例示するためのフローチャートである。
【図４】他の実施形態に係る静電チャックを例示するための模式断面図である。
【図５】図４に例示をした静電チャックの製造方法を例示するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第１の発明の実施形態は、被処理物を載置する側の主面に形成された突起部と、前記突起部の周辺に形成された平面部と、を有する誘電体基板と、前記突起部と、前記平面部と、を覆うように形成された樹脂層と、を備えた静電チャックであって、前記突起部の頂面の表面粗さは、前記平面部の表面粗さより小さいこと、を特徴とする静電チャックである。 この静電チャックによれば、パーティクル汚染の発生を大幅に抑制することができ、かつ、静電チャックの載置面側に形成された樹脂層の密着力を高めることができる。
【００１５】
また、第２の発明の実施形態は、第１の発明の実施形態において、前記突起部の頂面の表面粗さは、算術平均粗さＲａで０．３μｍ以下であること、を特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、突起部の頂面に形成された樹脂層の表面粗さが所定の範囲となるように加工する時間（仕上げのためのポリッシュ加工時間など）が長くなることを抑制することができる。
【００１６】
また、第３の発明の実施形態は、第１または第２の発明の実施形態において、前記平面部の表面粗さは、算術平均粗さＲａで０．７μｍ以下であること、を特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、密着力が小さいために樹脂層が剥離することを抑制することができる。
【００１７】
また、第４の発明の実施形態は、第１〜第３のいずれか１つの発明の実施形態において、前記突起部の頂面に形成された前記樹脂層の表面粗さは、算術平均粗さＲａで０．０１μｍ以上、０．１μｍ以下であること、を特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、樹脂層の形成後のポリッシュ加工（仕上げ加工）時間を低減させることができる。また、チップポケット（微細な凹部）が形成されることを抑制することができるので、パーティクル汚染の発生を抑制することができる。
【００１８】
また、第５の発明の実施形態は、第１〜第４のいずれか１つの発明の実施形態において、静電チャックの使用温度領域における前記誘電体基板の体積抵抗率は、１０９Ωｃｍ以上、１０１１Ωｃｍ以下であること、を特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、電圧印加時の電流値が大きくなりすぎることを抑制することができる。また、吸着脱離応答性が悪化することを抑制することができる。
【００１９】
また、第６の発明の実施形態は、第１〜第５のいずれか１つの発明の実施形態において、前記樹脂層の２５℃における体積抵抗率は、１０１４Ωｃｍ以上であること、を特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、樹脂層を介して被処理物に電流が流れジョンセン−ラーベック力が増加することを抑制することができる。その結果、残留吸着力が増大して吸着脱離応答性が悪化することを抑制することができる。
【００２０】
また、第７の発明の実施形態は、第１〜第６のいずれか１つの発明の実施形態において、前記樹脂層は、ポリイミド系樹脂を含むこと、を特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、耐食性に優れ、また、蒸着重合法などにより被覆特性に優れた樹脂層を有するものとすることができる。
【００２１】
また、第８の発明の実施形態は、第１〜第７のいずれか１つの発明の実施形態において、前記樹脂層は、蒸着重合法を用いて形成されること、を特徴とする静電チャックである。 この静電チャックによれば、被覆特性に優れた樹脂層を有するものとすることができる。
【００２２】
また、第９の発明の実施形態は、第１〜第８のいずれか１つの発明の実施形態において、前記突起部と被処理物との接触面積比が、０．００５％以上、１．５％以下であること、を特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、サンドブラスト法等による突起部の形成加工を容易とすることができる。また、被処理物を吸着した際に、被処理物の表面と、平面部の表面に形成された樹脂層の表面とが接触することを抑制することができる。また、擦れによるパーティクル汚染の増大と吸着脱離応答性の悪化を抑制することができる。
【００２３】
また、第１０の発明の実施形態は、誘電体基板の被処理物を載置する側の主面を研磨し、前記主面に所望の形状のマスクを設け、サンドブラスト法を用いて前記マスクにより覆われていない部分を除去することで平面部を形成するとともに突起部を形成し、前記突起部と、前記平面部と、を覆うように樹脂を被覆することで樹脂層を形成し、前記突起部の頂面に形成された前記樹脂層の表面をポリッシュ加工する静電チャックの製造方法であって、前記平面部と前記突起部とを形成する際に、前記突起部の頂面の表面粗さが前記平面部の表面粗さより小さくなるようにすること、を特徴とする静電チャックの製造方法である。
この静電チャックの製造方法によれば、パーティクル汚染の発生を大幅に抑制することができ、かつ、静電チャックの載置面側に形成された樹脂層の密着力が高い静電チャックを製造することができる。
【００２４】
また、第１１の発明の実施形態は、第１０の発明の実施形態において、前記主面の研磨を行う際に、前記主面の表面粗さが算術平均粗さＲａで０．３μｍ以下となるようにすることで、形成される前記突起部の頂面の表面粗さが算術平均粗さＲａで０．３μｍ以下となること、を特徴とする静電チャックの製造方法である。
この静電チャックの製造方法によれば、突起部の頂面に形成された樹脂層の表面粗さが所定の範囲となるように加工する時間（仕上げのためのポリッシュ加工時間など）が長くなることを抑制することができる。
【００２５】
また、第１２の発明の実施形態は、第１０または第１１の発明の実施形態において、前記平面部を形成する際に、前記平面部の表面粗さが算術平均粗さＲａで０．７μｍ以下となるようにすること、を特徴とする静電チャックの製造方法である。
この静電チャックの製造方法によれば、密着力が小さいために樹脂層が剥離することを抑制することができる。
【００２６】
また、第１３の発明の実施形態は、第１０〜第１２のいずれか１つの発明の実施形態において、前記ポリッシュ加工を行う際に、前記突起部の頂面に形成された前記樹脂層の表面の表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．０１μｍ以上、０．１μｍ以下となるようにすること、を特徴とする静電チャックの製造方法である。
この静電チャックの製造方法によれば、樹脂層の形成後のポリッシュ加工（仕上げ加工）時間を低減させることができる。また、チップポケット（微細な凹部）が形成されることを抑制することができる。
【００２７】
また、第１４の発明の実施形態は、第１０〜第１３のいずれか１つの発明の実施形態において、前記樹脂層は、蒸着重合法を用いて形成されること、を特徴とする静電チャックの製造方法である。
この静電チャックの製造方法によれば、被覆特性に優れた樹脂層を形成することができる。
【００２８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本発明の実施の形態に係る静電チャックを例示するための模式断面図である。 なお、図１（ａ）は静電チャックを例示するための模式断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ部の模式拡大図である。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、静電チャック１には、基台２、誘電体基板３、電極４が設けられている。
【００２９】
基台２の一方の主面（電極４の側の表面）には、無機材料からなる絶縁体層５が形成されている。また、誘電体基板３は、被処理物を載置する側の主面（載置面側）に形成された突起部３ａと、突起部３ａの周辺に形成された平面部３ｂと、を有している。また、突起部３ａと、平面部３ｂとを覆うように樹脂層７が形成されている。この突起部３ａの頂面における樹脂層７の表面が、半導体ウェーハ等の被処理物を載置する際に載置面となる。なお、樹脂層７の下地となる突起部３ａや平面部３ｂの表面粗さなどに関しては後述する。 また、電極４が設けられた誘電体基板３の主面と、絶縁体層５が設けられた基台２の主面とが絶縁性接着剤で接着されている。この絶縁性接着剤が硬化したものが接合層６となる。
【００３０】
電極４と電源１０ａ、電源１０ｂとは、電線９で接続されている。なお、電線９は基台２を貫通するようにして設けられているが、電線９と基台２とは絶縁されている。図１に例示をしたものは、正極、負極の電極を互いに隣接させるようにして誘電体基板３に形成させたいわゆる双極型静電チャックである。ただし、これに限定されるわけではなく、１つの電極を誘電体基板３に形成させたいわゆる単極型静電チャックであってもよいし、三極型、その他多極型であってもよい。また、電極の数や配置も適宜変更することができる。
【００３１】
また、静電チャック１を貫通するように貫通孔１１が設けられている。貫通孔１１の一端は樹脂層７の表面に開口し、他端は図示しない圧力制御手段や流量制御手段を介して、これも図示しないガス供給手段と接続されている。図示しないガス供給手段はヘリウムガスまたはアルゴンガスなどを供給する。そして、平面部３ｂを形成することで設けられた空間３ｃが供給されたガスの通路となる。空間３ｃ同士はそれぞれ連通し、供給されたガスが全体にいきわたるようになっている。
【００３２】
また、半導体ウェーハ等の被処理物を載置した際に被処理物の外周部を支持する位置に図示しないリング状の突起部を配設し、前述のガスが漏出しないようにすることもできる。また、前述したガス供給用の貫通孔１１以外の貫通孔が設けられている場合には、その貫通孔の周囲に図示しないリング状の突起部を配設し、前述のガスが漏出しないようにすることもできる。このようなリング状突起部にも、突起部３ａと同様にして樹脂層７を形成することができる。
さらに、平面部３ｂに放射状、同心円状に設けられ、貫通孔１１と連通する図示しないガス分配溝（凹状の溝）を設けることで、ガス分配速度を早めることができる。そして、このガス分配溝にも樹脂層７を形成するようにすることができる。
【００３３】
基台２は、例えば、アルミニウム合金や銅などのような熱伝導率の高い金属で形成することができる。そして、その内部には冷却液または加熱液が流れる流路８を設けることができる。なお、流路８は必ずしも必要ではないが、被処理物の温度制御の観点からは設けられていた方が好ましい。
【００３４】
また、基台２の一方の主面に設けられる絶縁体層５は、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）やイットリア（Ｙ２Ｏ３）等の多結晶体で形成することができる。また、絶縁体層５は、接合層６よりも熱伝導率が大きいことが好ましく、熱伝導率を２Ｗ／ｍＫ以上にすることがより好ましい。そのようにすれば、接合層単独の場合よりも熱伝達性が良好となり、被処理物の温度制御性と面内温度の均一性をより向上させることができる。
【００３５】
接合層６においては、その熱伝導率を高くすることが好ましい。例えば、熱伝導率を１Ｗ／ｍＫ以上とすることが好ましく、１．６Ｗ／ｍＫ以上とすればより好ましい。このような熱伝導率は、例えば、シリコーン樹脂等にアルミナや窒化アルミニウムをフィラーとして添加することで得ることができる。また、添加の割合で熱伝導率を調整することもできる。
【００３６】
接合層６の厚みは、熱伝達性を考慮すればできるだけ薄い方が好ましい。一方、基台２と誘電体基板３との間における熱膨張率の差に起因する熱せん断応力により、接合層６が剥離することなどを考慮すれば、接合層６の厚みはできるだけ厚い方が好ましい。そのため、接合層６の厚みはこれらを考慮して０．１ｍｍ以上、０．３ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００３７】
誘電体基板３としては、静電チャックに求められる様々な要求により種々の材料を用いることができる。この場合、熱伝導率、電気絶縁の信頼性を考慮すると、セラミック焼結体を用いることが好ましい。セラミック焼結体の具体例を例示すれば、アルミナ、イットリア、窒化アルミニウム、炭化珪素などを挙げることができる。
【００３８】
この誘電体基板３の材料の体積抵抗率は、静電チャックの使用温度領域で１０８Ωｃｍ以上であることが好ましい。
この場合、体積抵抗率が静電チャックの使用温度領域で１０９Ωｃｍ以上、１０１１Ωｃｍ以下となるようにすることがより好ましい。１０９Ωｃｍ未満とすれば、印加電圧の電流値が大きくなりすぎるからである。また、１０１１Ωｃｍを超えるものとすれば吸着脱離応答性が悪化するおそれがあるからである。
【００３９】
また、誘電体基板３は、平均粒子径が２μｍ以下のセラミック焼結体とすることが好ましい。平均粒子径が２μｍ以下のセラミック焼結体を用いるものとすれば、仮に樹脂層７の一部が侵食されたり、剥離したりすることがあっても、誘電体基板３から大きなサイズの粒子が脱粒することを抑制することができるからである。
【００４０】
体積抵抗率が使用温度領域で１０９Ωｃｍ以上、１０１１Ωｃｍ以下である静電チャックの場合、実用的な電圧範囲（±５００Ｖ〜±２０００Ｖ）で使用するためには、誘電体基板３の厚みを１．５ｍｍ以下にすることが好ましい。また、製作の容易さを考慮すれば誘電体基板３の厚みは０．２ｍｍ以上（より好ましくは０．３ｍｍ以上）とすることが好ましい。
【００４１】
なお、誘電体基板３と樹脂層７とのトータル厚みは、０．５ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下であることが好ましい。このような厚みにすることで、被処理物と電極４との間の電気絶縁性を確保することができる。また、被処理物から基台２ヘの熱伝達性が良好な静電チャック１とすることができる。
【００４２】
電極４の材料としては、酸化チタン、チタンの単体あるいはチタンと酸化チタンの混合体、窒化チタン、炭化チタン、タングステン、金、銀、銅、アルミニウム、クロム、ニッケル、金−白金合金などを例示することができる。
【００４３】
ここで、樹脂層７の材料、体積抵抗率、厚み寸法やそのばらつき、表面粗さなどは、耐食性、パーティクル汚染の発生、吸着脱離応答性などに大きな影響を及ぼす。そのため、樹脂層７の体積抵抗率、厚み寸法やそのばらつき、表面粗さなどを所定の範囲内に収めることが重要となる。以下、樹脂層７に関して本発明者らの得た知見について例示をする。
【００４４】
樹脂層７の材料としては、ポリイミド系樹脂、ポリ尿素系樹脂、フッ素系樹脂等の耐食性を有する樹脂とすることが好ましい。特に、ポリイミド系樹脂とすれば耐食性、耐熱性、及び絶縁性に優れ、また、後述する蒸着重合法などにより段差、凹凸の存在する面への被覆特性に優れた成膜をすることが可能となるのでより好ましい。この場合、少なくともポリイミド系樹脂を含むものとすることもできる。
【００４５】
樹脂層７の２５℃における体積抵抗率は、１０１４Ωｃｍ以上とすることが好ましい。１０１４Ωｃｍ未満とすれば、樹脂層７を介して被処理物に電流が流れてしまうのでジョンセン−ラーベック力が増加するおそれがある。その結果、残留吸着力が増大してしまい吸着脱離応答性が悪化するおそれがあるからである。
【００４６】
樹脂層７の厚み寸法は、５μｍ以上、１５μｍ以下とすることが好ましい。ここで、下地の表面形状はその上に形成される樹脂層７の表面に転写され、樹脂層７の厚み寸法が薄くなるほどその影響を受けやすくなる。そのため、樹脂層７の厚み寸法を５μｍ未満とすれば、下地の影響を大きく受けることになるので、樹脂層７の形成後のポリッシュ加工（仕上げ加工）において表面粗さを小さくすることが困難となる場合があるからである。一方、樹脂層７の厚み寸法が１５μｍを超えるものとすれば、吸着力が小さくなりすぎるおそれがあるからである。
【００４７】
樹脂層７の厚み寸法のばらつきは、−１０％以上、＋１０％以下とすることが好ましい。樹脂層７の厚み寸法のばらつきが、−１０％未満もしくは＋１０％を超えるものとすれば、吸着力のばらつきが大きくなりすぎたり、吸着力の面内分布が大きくなりすぎたりするからである。なお、厚み寸法のばらつきが−１０％以上、＋１０％以下となるような樹脂層７は、例えば、蒸着重合法やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などにより形成することができる。
【００４８】
突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７の表面粗さは、算術平均粗さＲａで０．０１μｍ以上、０．１μｍ以下となるようにすることが好ましい。突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７の表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．０１μｍ未満となるようにするためには、樹脂層７の形成後のポリッシュ加工（仕上げ加工）に多くの時間を必要とするため生産性が著しく低下するからである。一方、突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７の表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．１μｍを超えるものとすれば、この部分にチップポケット（微細な凹部）が形成されるおそれがある。そして、ポリッシュ加工（仕上げ加工）をした際にこのチップポケット内に微細な粒子が入り込み、後にこの粒子が放出されることでパーティクル汚染が発生するおそれがあるからである。または、このチップポケット内に入り込んだ粒子が被処理物に直接吸着転写されることで、パーティクル汚染が発生するおそれがあるからである。なお、本明細書における「表面粗さ」は、「ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１」に基づくものである。
【００４９】
また、平面部３ｂの表面に形成された樹脂層７の表面粗さは、算術平均粗さＲａで１μｍ以下となるようにすることが好ましい。平面部３ｂの表面に形成された樹脂層７の表面粗さが、算術平均粗さＲａで１μｍを超えるものとすれば、この部分にチップポケットが形成されるおそれがある。そして、突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７をポリッシュ加工した際に発生した微細な粒子がこのチップポケット内に入り込み、後にこの粒子が放出されることでパーティクル汚染が発生するおそれがあるからである。
【００５０】
次に、突起部３ａに関してさらに例示をする。
突起部３ａの水平方向断面は、任意の形状とすることができる。ただし、円などのように角部のない形状とすれば、割れや欠けなどを抑制することができる。
【００５１】
突起部３ａの水平方向断面の形状を円形とすれば、その直径寸法が０．１ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下となるようにすることが好ましい。直径寸法が０．１ｍｍ未満となれば、突起部３ａの形成加工が困難となるからである。一方、直径寸法が１．０ｍｍを超えるものとなれば、被処理物との総接触面積が大きくなりすぎるため、擦れによるパーティクル汚染の増大と吸着脱離応答性の悪化が生じるおそれがあるからである。
【００５２】
突起部３ａの高さ寸法は、２μｍ以上、１５μｍ以下となるようにすることが好ましい。突起部３ａの高さ寸法が２μｍ未満となれば、被処理物を吸着した際に、被処理物の表面と、平面部３ｂの表面に形成された樹脂層７の表面とが接触するおそれがあるからである。一方、突起部３ａの高さ寸法が１５μｍを超えるものとなれば、後述する空間クーロン力が弱まるため吸着力が不足するおそれがあるからである。
【００５３】
突起部３ａの配設ピッチ寸法は、２ｍｍ以上、１５ｍｍ以下となるようにすることが好ましい。配設ピッチ寸法が２ｍｍ未満となれば、被処理物との総接触面積が大きくなりすぎるため、擦れによるパーティクル汚染の増大と吸着脱離応答性の悪化が生じるおそれがあるからである。一方、配設ピッチ寸法が１５ｍｍを超えるものとなれば、被処理物を吸着した際に、被処理物の表面と、平面部３ｂの表面に形成された樹脂層７の表面とが接触するおそれがあるからである。
【００５４】
突起部３ａと被処理物との接触面積比は、０．００５％以上、１．５％以下となるようにすることが好ましい。接触面積比が０．００５％未満となれば、突起部３ａの形成加工が困難となるおそれがあるからである。また、被処理物を吸着した際に、被処理物の表面と、平面部３ｂの表面に形成された樹脂層７の表面とが接触するおそれがあるからである。一方、接触面積比が１．５％を超えるものとなれば、被処理物との総接触面積が大きくなりすぎるため、擦れによるパーティクル汚染の増大と吸着脱離応答性の悪化が生じるおそれがあるからである。
この場合、突起部３ａと被処理物との接触面積比の計算には、前述したリング状突起部の面積を含めないこととする。
【００５５】
次に、樹脂層７の下地に関して例示をする。
樹脂層７の下地の表面粗さ、すなわち、突起部３ａと平面部３ｂとの表面粗さは、これらの上に形成される樹脂層７の表面粗さや、樹脂層７と下地との密着力（耐剥離性）に大きな影響を及ぼす。そのため、突起部３ａと平面部３ｂとの表面粗さが所定の範囲内に収まるようにすることが重要となる。
【００５６】
以下、樹脂層７の下地の表面粗さに関して本発明者らが得た知見について例示をする。 図２は、下地の表面粗さと密着力との関係を例示するためのグラフ図である。なお、横軸は下地の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を表し、縦軸は樹脂層７と下地との密着力を表している。また、下地が前述した誘電体基板３の形成に用いられるセラミック焼結体からなり、樹脂層７がポリイミド系樹脂からなるものの場合である。
また、表１は、図２に例示をした下地の表面粗さと密着力との関係を示す表である。
【表１】
ここで、下地と樹脂層７との間の密着力の測定には、引き倒し法を用いた。具体的には、樹脂層７に対して垂直に円筒棒を接着し、円筒棒の所定の位置に樹脂層７に対して平行な方向に力を加え、円筒棒が倒れたときの力を測定した。この場合、加えた力をＦ（Ｎ）、円筒棒の半径寸法をＲ（ｍ）、樹脂層７から力の作用点までの高さ寸法をｈ（ｍ）とすると、密着力ｆ（Ｐａ）は、以下の（１）式で表すことができる。
【００５７】
【数１】
そして、次のようにして密着力の測定を行った。
円筒棒としては、材料が高炭素クロム軸受け鋼材（ＳＵＪ材）、ロックウェル硬さがＨＲＣ５８以上、半径寸法Ｒが３ｍｍ、長さ寸法が５０ｍｍのものを用いた。また、円筒棒と樹脂層７との接着には、エポキシ接着剤（エポキシレジン ＸＤ９１１、ナガセケムテックス製）を用いた。そして、接着乾燥の後、樹脂層７からの高さ寸法ｈが４０ｍｍの位置において、樹脂層７に対して平行な方向に力Ｆを加えた。
【００５８】
ここで、アンカー効果を考慮すると、下地の表面粗さが大きくなれば密着力が高くなるように思える。そのため、従来は、下地の表面粗さがなるべく大きくなるようにしていた。例えば、特許文献１（特開２００６−２８７２１０号公報）の[００６６]段落にあるように下地の表面粗さを算術平均粗さＲａで１．１μｍ程度としていた。
【００５９】
しかしながら、本発明者らの検討の結果、下地の表面粗さを大きくしすぎるとかえって密着力が低下してしまうことが判明した。すなわち、図２から分かるように、下地の表面粗さを大きくすれば密着力が高くなるが、一定の値を超えると密着力が低下することが判明した。
この場合、耐剥離性を考慮すれば、密着力が４０ＭＰａ以上となるようにすることが好ましい。密着力が４０ＭＰａ以上であれば、樹脂層７を形成した後にポリッシュ加工（仕上げ加工）を行う場合であっても樹脂層７が剥離するおそれが少ないからである。そのため、下地の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）は、図２、表１から分かるように０．０６μｍ以上、０．７μｍ以下とすることが好ましい。
また、耐久性をも考慮すれば、密着力が６０ＭＰａ以上となるようにすることが好ましい。本発明者らの検討の結果、密着力が６０ＭＰａ以上であれば、樹脂層７を形成した後のポリッシュ加工（仕上げ加工）などを安定して行うことができる。そのため、下地の表面粗さは、図２、表１から分かるように算術平均粗さＲａで０．１μｍを超え、０．７μｍ以下とすることがより好ましい。
また、下地の表面粗さを算術平均粗さＲａで０．１７μｍを超え、０．７μｍ以下とすれば、８０ＭＰａ以上の密着力を得ることができる。そのため、耐剥離性や耐久性などをさらに向上させることができる。
また、下地の表面粗さを算術平均粗さＲａで０．３２μｍ以上、０．４１μｍ以下とすれば、１１０ＭＰａ以上という非常に高い密着力を得ることができる。そのため、耐剥離性や耐久性などを大幅に向上させることができる。
【００６０】
以上は、密着力を高める観点から好ましいとされる下地の表面粗さであるが、下地の表面形状はその上に形成される樹脂層７の表面に転写される。そのため、下地の表面形状が転写されることをも考慮することが好ましい場合もある。
前述したように、突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７の場合には、その表面粗さが算術平均粗さＲａで０．０１μｍ以上、０．１μｍ以下となるようにすることが好ましい。そのため、転写された凹凸が余り大きくなると、この様な表面粗さ（算術平均粗さＲａ）とするための加工時間（仕上げのためのポリッシュ加工時間など）が長くなり、生産性が著しく低下するおそれがある。
【００６１】
そのため、これらを考慮すれば、突起部３ａの頂面の表面粗さは、算術平均粗さＲａで０．０６μｍ以上、０．３μｍ以下となるようにすることが好ましい。突起部３ａの頂面の表面粗さが算術平均粗さＲａで０．０６μｍ未満となれば、前述したように密着力が小さくなりすぎるので、突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７が剥離するおそれがあるからである。また、突起部３ａの頂面の表面粗さが算術平均粗さＲａで０．３μｍを超えるものとなれば、樹脂層７の表面に形成される凹凸もその分大きくなる。その結果、前述した表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を有する面を得るために要する時間（仕上げのためのポリッシュ加工時間など）が長くなり、生産性が著しく低下するおそれがあるからである。
【００６２】
平面部３ｂにおける密着力の高さは、突起部３ａにおける耐剥離性にも影響を及ぼす。すなわち、平面部３ｂにおける密着力が高ければ、突起部３ａにおいて樹脂層７が剥離することを抑制することができる。また、前述したように、平面部３ｂに形成された樹脂層７の場合には、その表面粗さが算術平均粗さＲａで１μｍ以下となるようにすればよい。そのため、平面部３ｂの表面粗さ（例えば、算術平均粗さＲａ）に関しては、前述した密着力を高める観点から好ましいとされる表面粗さ（例えば、算術平均粗さＲａ）とすればよい。
【００６３】
そのため、平面部３ｂの表面粗さは、算術平均粗さＲａで、０．０６μｍ以上、０．７μｍ以下とすることが好ましく、０．１μｍを超え、０．７μｍ以下とすることがより好ましい。また、平面部３ｂの表面粗さを算術平均粗さＲａで０．３２μｍ以上、０．４１μｍ以下とすることがさらに好ましい。この場合、平面部３ｂの表面粗さが算術平均粗さＲａで０．７μｍ以下となるので、転写により樹脂層７の表面粗さＲａが１μｍを超えることが抑制される。
【００６４】
なお、平面部３ｂの表面粗さが算術平均粗さＲａで１．０μｍを超えるような形成加工を行えば、突起部３ａの寸法精度が悪化するおそれがある。例えば、後述するサンドブラスト法を用いて平面部３ｂを形成するとともに、その表面粗さが算術平均粗さＲａで１．０μｍを超えるようにするためには、通常より大きな粒子径の研磨材を使用する必要がある。そのため、突起部３ａ部分の寸法制御が困難となり高さ寸法精度が悪化するおそれがある。従って、平面部３ｂの形成加工を考慮する場合においても平面部３ｂの表面粗さが算術平均粗さＲａで１．０μｍ以下となるようにすることが好ましい。
【００６５】
以上は、突起部３ａの頂面、平面部３ｂのそれぞれにおいて好ましいとされる表面粗さである。この場合、突起部３ａの頂面の表面粗さ（例えば、算術平均粗さＲａ）が、平面部３ｂの表面粗さ（例えば、算術平均粗さＲａ）よりも小さくなるようにすることが好ましい。この様にすれば、突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７の表面（被処理物と接触する部分）をパーティクル発生の少ない平滑面とすることが容易となる。一方、樹脂層７と下地との密着力（耐剥離性）は、平面部３ｂにおいて確保することができる。この場合、突起部３ａの頂面の総面積よりも平面部３ｂの総面積の方がはるかに大きい。そのため、密着力のより高い部分が多くなるような構造とすることができるので、樹脂層７が剥離することを効果的に抑制することができる。
【００６６】
次に、本実施の形態に係る静電チャック１の作用について例示をする。
突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７の表面（載置面）に、被処理物（例えば、半導体ウェーハ等）を載置し、電源１０ａ、電源１０ｂにより電極４に電圧を印加する。このとき、被処理物と突起部３ａの頂面近傍とにそれぞれ異なる極性の電荷が発生し、この電荷間に働くクーロン力によって被処理物が吸着固定される。また、平面部３ｂの上方には空間３ｃが形成されるため、平面部３ｂとその上方に保持された被処理物とにもそれぞれ異なる極性の電荷が発生し、この電荷間に働くクーロン力（空間クーロン力）によって被処理物が吸着固定される。すなわち、静電チャック１は、突起部３ａ部分に生じるクーロン力と、平面部３ｂ部分に生じる空間クーロン力とによって被処理物を吸着固定する。
【００６７】
この場合、クーロン力が発生する部分（突起部３ａ部分）においては被処理物と樹脂層７とが接触するためパーティクルが発生するおそれがある。しかしながら、前述したような樹脂層７の表面粗さとなっているのでパーティクルの発生を抑制することができる。また、樹脂層７の厚み寸法が前述した所定の範囲内に収まるようになっているので、吸着力のばらつきが低減される。
【００６８】
また、空間クーロン力が発生する部分（平面部３ｂ部分）においては被処理物と樹脂層７とが接触することがないため、擦れにともなうパーティクルの発生がない。そのため、空間クーロン力が発生する部分を多くすることでパーティクル汚染の発生を大幅に低減させることができる。本実施の形態に係る静電チャック１においては、前述したような突起部３ａの高さ寸法、配設ピッチ寸法、直径寸法、突起部３ａと被処理物との接触面積比などとしている。そのため、空間クーロン力が発生する部分を多くすることができる。また、被処理物が撓むなどした場合であっても、平面部３ｂに形成された樹脂層７と被処理物とが接触することを抑制することができる。また、突起部３ａに関するこれらの条件は、空間クーロン力が発生する部分を多くしても適正な吸着力が得られるような条件でもある。なお、パーティクルの低減効果については後述する（表２を参照）。
【００６９】
被処理物の処理においては、静電チャック１を介して被処理物の温度制御が行われる場合がある。本実施の形態に係る静電チャック１においては、流路８に冷却液や加熱液を流すことで被処理物の温度制御を行うことができる。なお、一例として、冷却液や加熱液を用いて温度制御を行う場合を例示したが、ヒータなどの他の温度制御手段を設けて被処理物の温度制御を行うようにすることもできる。
【００７０】
また、図示しないガス供給手段から供給されたガス（例えば、ヘリウムガスなど）は、図示しない圧力制御手段や流量制御手段により圧力や流量が調整された後、貫通孔１１を介して空間３ｃに導入される。導入されたガスは空間３ｃを通り、互いに連通された空間３ｃ全体にいきわたる。そして、導入されたガスにより熱伝導率が著しく高められるので、被処理物の加熱や冷却が効果的に行われる。
【００７１】
また、半導体ウェーハ等の被処理物を載置した際に被処理物の外周部を支持する位置に図示しないリング状の突起部が配設されている場合には、前述のガスが静電チャック１の外部に漏出することが抑制される。また、前述した貫通孔１１以外の貫通孔の周囲に図示しないリング状の突起部が配設されている場合には、この貫通孔を介して前述のガスが静電チャック１の外部に漏出することが抑制される。また、貫通孔１１と連通する図示しないガス分配溝（凹状の溝）が設けられている場合には、ガス分配速度を早めることができるので、被処理物の温度制御を迅速に行うことができる。
【００７２】
次に、本発明者らが行った他の測定に関して例示をする。
表２は、パーティクルの発生数の測定結果を例示するための表である。
【表２】
ここで、パーティクルの発生数の測定を行った際に用いた測定方法について説明をする。
まず、直径２００ｍｍのシリコンベアウェーハ（モニターグレード）を用意する。そして、静電チャック１への吸着前に、ウェーハ裏面のパーティクル数をパーティクルカウンターで測定する。ここで、パーティクルカウンターには、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製、ＳＦＳ−６２２０を用いた。また、レーザのゲインを４、ヘイズ測定をＯＦＦとし、測定レンジとしては、０．１６μｍ以上、１０μｍ以下を５カラムに分け、１０μｍを超えるものについては、巨大欠陥のカウント数として転記することにした。
また、測定には、外径寸法が３００ｍｍ、双極電極タイプ、突起部の直径寸法が０．５ｍｍ、突起部の配設ピッチ寸法が約５ｍｍ、突起部の高さ寸法が１０μｍ、ポリイミド系樹脂からなる樹脂層７の厚み寸法が１０μｍの静電チャック１を用いた。
シリコンベアウェーハの吸着条件としては、印可電圧を±８００ＶＤＣとし、減圧雰囲気（１０−２Ｐａ以下）中において３０秒間の静電吸着を行なうものとした。
そして、静電吸着の後、ウェーハ裏面のパーティクル数を再度測定し、吸着前のパーティクル数を差し引いたものをパーティクルの発生数として表２にまとめた。
【００７３】
表２からわかるように、本実施の形態に係る静電チャック１においては、パーティクルの発生数を大幅に低減させることができた。例えば、特許文献１（特開２００６−２８７２１０号公報）において開示がされた静電チャックにおいては１０００個〜５０００個（特許文献１の[００７４]段落を参照）であったパーティクルの発生数を９４個と大幅に低減させることができた。
表３は、サンドブラスト法を用いて形成した平面部３ｂの表面粗さを例示するための表である。
【表３】
表３からわかるように、サンドブラスト法を用いて平面部３ｂを形成するようにすれば、平面部３ｂの表面粗さを前述した範囲内（算術平均粗さＲａで０．０６μｍ以上、０．７μｍ以下）に収めることができる。
【００７４】
表４は、突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７の成膜直後（樹脂層７の形成直後）の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）と、ポリッシュ加工後の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）とを例示するための表である。
【００７５】
【表４】
表４からわかるように、ポリッシュ加工を行えば、突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７表面（被処理物との接触面）の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を前述した範囲内（０．０１μｍ以上、０．１μｍ以下）に収めることができる。
【００７６】
表５は、突起部３ａの配設ピッチを変えた場合における、吸着力と被処理物（半導体ウェーハ）の撓みとの関係を例示するための表である。
【表５】
表５からわかるように、突起部３ａの配設ピッチを前述した範囲内（２ｍｍ以上、１５ｍｍ以下）に収めれば、吸着力が大きい場合であっても被処理物（半導体ウェーハ）の撓み量（１．５５μｍ以下）を前述した突起部３ａの高さ寸法（２μｍ以上、１５μｍ以下）より小さくすることができる。そのため、被処理物の表面と平面部３ｂの上方に形成された樹脂層７の表面との接触を防止することができる。
【００７７】
次に、本実施の形態に係る静電チャック１の製造方法について例示をする。
図３は、静電チャックの製造方法を例示するためのフローチャートである。
最初に誘電体基板３の形成方法を例示する。
誘電体基板３の形成に用いられる原材料（顆粒粉）は、以下のようにして製造することができる。
例えば、原材料（顆粒粉）の製造においては、まず、原料として平均粒子径０．１μｍ、純度９９．９９％以上のアルミナ原料粉末を用い、これに０．２ｗｔ％を超え、０．６ｗｔ％以下の酸化チタン（ＴｉＯ２）を混合する。次に、混合したものを粉砕し、アクリル系バインダーを添加する。そして、調整後にスプレードライヤーで造粒し、顆粒粉を製造する。
【００７８】
次に、前述した原材料（顆粒粉）を用い、ＣＩＰ（ラバープレス）またはメカプレスにより成形を行う。その後、所定の形状に加工し、１１５０℃〜１３５０℃の還元雰囲気下で焼成する。そして、焼成がされたものをＨＩＰ処理（熱間等方圧加圧）することで誘電体基板３を形成する。（ステップＳ１）
ＨＩＰ処理の条件は、Ａｒガス１０００気圧以上とし、温度は焼成温度と同じ１１５０℃〜１３５０℃とする。このような条件とすれば、相対密度が９９％以上、構成粒子の平均粒子径が２μｍ以下、２０±３℃のときの体積抵抗率が１０８〜１０１１Ωｃｍ、熱伝導率が３０Ｗ／ｍＫ以上の誘電体基板３が得られる。
【００７９】
なお、ここにいう平均粒子径とは、以下のプラニメトリック法で求められた粒子径である。
プラニメトリック法により粒子径を求める場合には、まず、走査型電子顕微鏡(ＳＥＭ；scanning electron microscope)で誘電体基板３の写真を撮る。次に、この写真上に、既知の面積Ｓの円を描く。そして、円内の粒子数ncと円周にかかった粒子数niとを算出し、下記の（２）式によって単位面積当たりの粒子数NGを求める。
【００８０】
【数２】
ここで、ｍは写真の倍率である。
【００８１】
１／ＮＧが１個の粒子の占める面積であるから、平均粒子径を円相当径として下記の（３）式により求めることができる。
【００８２】
【数３】
次に、誘電体基板３の一方の主面を研削加工する。そして、研削加工がされた面に前述のチタンまたはチタン化合物などからなる導電膜を形成する。導電膜の形成には、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法やＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法などを用いることができる。この形成された導電膜を所定の形状に加工することで、所望の形状の電極４を形成する。導電膜の加工には、サンドブラスト法やエッチング法などを用いることができる。（ステップＳ２）
なお、電極４には電線９が適宜配線される。
【００８３】
次に、誘電体基板３の被処理物を載置する側となる主面（電極４が形成された面と対向する面）に、サンドブラスト法を用いて突起部３ａと平面部３ｂとを形成する。（ステップＳ３）
なお、後述するように平面部３ｂを形成することで、突起部３ａが形成されることになる。
【００８４】
突起部３ａと平面部３ｂとの形成においては、まず、誘電体基板３の被処理物を載置する側となる主面を研磨し、その表面粗さを算術平均粗さＲａで０．０６μｍ以上、０．３μｍ以下にする。その後、その表面にレジストフィルムを貼り付け、感光、除去を行い所望の形状のマスクを形成する。（ステップＳ３ａ）
すなわち、平面部３ｂが形成される部分にはマスクがなく露出した状態とされ、突起部３ａが形成される部分はマスクにより覆われるようにする。マスクにより覆われる部分が突起部３ａの頂面となるので、突起部３ａの頂面の表面粗さが前述した範囲内（算術平均粗さＲａで０．０６μｍ以上、０．３μｍ以下）となる。
【００８５】
次に、サンドブラスト法を用いて誘電体基板３の被処理物を載置する側となる主面のうちマスクにより覆われていない部分を除去する。（ステップＳ３ｂ）
この場合、除去が行われた部分が平面部３ｂとなる。
このようにサンドブラスト法により突起部３ａと平面部３ｂとの形成を行うようにすれば、突起部３ａの高さの寸法精度を向上させることができる。そのため、平面部３ｂの表面から被処理物までの寸法のばらつきを抑えることができるので、発現させる静電気力（空間クーロン力）のばらつきを抑制することができる。
なお、平面部３ｂの形成をサンドブラスト法により行うことで、表３に示すように、その表面粗さが前述した範囲内（算術平均粗さＲａで０．０６μｍ以上、０．７μｍ以下）となるようにすることができる。
次に、マスクを除去する。（ステップＳ３ｃ）
なお、必要に応じて、突起部３ａの頂部のエッヂを除去するようにしてもよい。
【００８６】
次に、突起部３ａと平面部３ｂとを覆うように樹脂層７を形成する。（ステップＳ４） 樹脂層７の材料は、例えば、ポリイミド系樹脂とすることができる。なお、少なくともポリイミド系樹脂を含むものとすることもできる。また、樹脂層７の厚み寸法を５μｍ以上、１５μｍ以下とする。この場合、樹脂層７の形成には、蒸着重合法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、スピンコート法などの各種の成膜法を用いることができる。この場合、樹脂層７の厚み寸法のばらつきを−１０％以上、＋１０％以下とするためには、蒸着重合法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いるようにすることが好ましい。
【００８７】
次に、突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７の表面（被処理物との接触面）が滑らかとなるように仕上げる。（ステップＳ５）
この際、突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７の表面粗さが前述した範囲内（算術平均粗さＲａで０．０１μｍ以上、０．１μｍ以下）に収まるようにする。例えば、ポリッシュ加工を行うことによりそのような表面粗さとすることができる。
【００８８】
一方、切削加工などにより流路８を備えた基台２を作成し、基台２の一方の主面に絶縁体層５を形成する。（ステップＳ６）
この場合、基台２の全面に絶縁体層５を形成するようにすることもできる。また、流路８は、必要に応じて設けるようにすればよい。
絶縁体層５は、溶射法やエアロゾルデポジション法などを用いて形成することができる。
【００８９】
次に、誘電体基板３の電極４が設けられた主面と、基台２の絶縁体層５が設けられた主面と、を絶縁性接着剤を用いて接合する。（ステップＳ７）
この際、電極４と電源１０ａ、電源１０ｂとが、電線９で接続できるように、基台２を貫通するようにして電線９を通しておく。絶縁性接着剤が硬化したものが接合層６となる。
【００９０】
次に、必要に応じて樹脂層７の表面などの洗浄を行う。（ステップＳ８）
この場合、例えば、中性洗剤を用いた洗浄が行われた後にＩＰＡ（Isopropyl Alcohol）を用いた超音波洗浄が行われ、その後に超純水を用いた超音波洗浄が行われるようにすることができる。
以上のようにして本実施の形態に係る静電チャック１を製造することができる。
【００９１】
図４は、他の実施形態に係る静電チャック１ａを例示するための模式断面図である。なお、図４（ａ）は静電チャックを例示するための模式断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＢ部の模式拡大図である。
図５は、図４に例示をした静電チャック１ａの製造方法を例示するためのフローチャートである。
なお、静電チャック１ａは、基台２が設けられていない点を除いては、図１において例示をした静電チャック１と同様であるため、その構成の説明は省略する。
【００９２】
図３に例示をした静電チャックの製造方法とは、突起部３ａ、平面部３ｂの形成手順が異なる。すなわち、絶縁体層５と誘電体基板３の接合後に、サンドブラスト法により誘電体基板３の表面（被処理物を載置する側となる主面）に突起部３ａと平面部３ｂとを形成するようにしている。
【００９３】
すなわち、まず、図３のステップＳ１と同様にして、原材料から成形、焼成、ＨＩＰ処理を経て誘電体基板３を形成する。（ステップＳ１１）
次に、図３のステップＳ２と同様にして、誘電体基板３の一方の主面に電極を形成する。（ステップＳ１２）
また一方で、絶縁体層５を形成する。（ステップＳ１３）
そして、図３のステップＳ７と同様にして、誘電体基板３の電極４が設けられた主面と、絶縁体層５の主面と、を絶縁性接着剤を用いて接合する。（ステップＳ１４）
次に、図３のステップＳ３ａと同様にして、誘電体基板３の電極４が設けられた主面と対向する側の主面を研磨し、その表面にレジストフィルムを貼り付け、感光させることで所望の形状のマスクを形成する。（ステップＳ１５ａ）
次に、図３のステップＳ３ｂと同様にして、サンドブラスト法を用いてマスクにより覆われていない部分を除去する。（ステップＳ１５ｂ）
次に、図３のステップＳ３ｃと同様にして、マスクを除去する。（ステップＳ１５ｃ）
次に、図３のステップＳ４と同様にして、突起部３ａと平面部３ｂとを覆うように樹脂層７を形成する。（ステップＳ１６）
次に、図３のステップＳ５と同様にして、突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７の表面（被処理物との接触面）が滑らかとなるように仕上げる。（ステップＳ１７）
次に、図３のステップＳ８と同様にして、必要に応じて樹脂層７の表面などの洗浄を行う。（ステップＳ１８）
なお、各手順における内容は、図３において例示をしたものと同様のためその説明は省略する。
【符号の説明】
【００９４】
１ 静電チャック、１ａ 静電チャック、２ 基台、３ 誘電体基板、３ａ 突起部、３ｂ 平面部、３ｃ 空間、４ 電極、５ 絶縁体層、６ 接合層、７ 樹脂層、８ 流路、９ 電線、１０ａ 電源、１０ｂ 電源、１１ 貫通孔
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、一般に、静電チャックに関する。
【背景技術】
【０００２】
エッチング、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)、スパッタリング、イオン注入、アッシング、露光、検査などを行う基板処理装置において、被処理物である半導体ウェーハやガラス基板などを吸着保持する手段として静電チャックが用いられている。また、静電チャックとしては、クーロン力を生じさせて被処理物を吸着するクーロン型静電チャックや、ジョンセン−ラーベック力を生じさせて強い吸着力を発現させるジョンセン−ラーベック型静電チャックなどが知られている。
【０００３】
ここで、静電チャックの載置面と被処理物とが擦れ合うとパーティクルが発生するおそれがある。この場合、ジョンセン−ラーベック型静電チャックなどのように強い吸着力を発現可能な静電チャックほどパーティクルが発生するおそれが高くなる。また、被処理物の吸着脱離応答性も悪くなるおそれがある。
【０００４】
そのため、静電チャックの載置面側に突起部を設けることで接触面積を小さくし、パーティクル汚染の抑制と被処理物の吸着脱離応答性の向上とを図った静電チャックが提案されている。また、この静電チャックの載置面を樹脂層で覆うことによりパーティクルやスクラッチの発生をさらに抑制する技術も提案されている（特許文献１を参照）。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された技術においては、樹脂層の下地に関する考慮がされておらず、被処理物との接触部分（突起部頂面における樹脂層の表面）における表面粗さが大きくなり、この部分にチップポケット（微細な凹部）が形成されるおそれがある。そのため、このチップポケット内に微細な粒子が入り込み、後にこの粒子が放出されることでパーティクル汚染が発生するおそれがある。また、樹脂層の下地の表面粗さによっては、樹脂層の密着力が低下してしまうおそれがあった。
【０００６】
また、２種以上の原料モノマーを蒸発させ、基体に原料モノマーを蒸着重合させることで絶縁材料の被膜を形成させる静電チャック部品の製造方法が提案されている（特許文献２を参照）。
【０００７】
しかしながら、特許文献２に開示された技術においても樹脂層の下地に関する考慮がされておらず、特許文献１に開示がされた技術と同様にパーティクル汚染の発生や、樹脂層の下地の表面粗さに起因する樹脂層の密着力の低下が起こるおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２８７２１０号公報
【特許文献２】特開昭６３−１８１３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の態様は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、パーティクル汚染の発生を大幅に抑制することができ、かつ、静電チャックの載置面側に形成された樹脂層の密着力が高い静電チャックおよび静電チャックの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様によれば、被処理物を載置する側の主面に形成された突起部と、前記突起部の周辺に形成された平面部と、を有する誘電体基板と、前記突起部と、前記平面部と、を覆うように形成された樹脂層と、を備えた静電チャックであって、前記突起部の頂面の表面粗さは、前記平面部の表面粗さより小さいこと、を特徴とする静電チャックが提供される。
【００１１】
また、本発明の他の一態様によれば、誘電体基板の被処理物を載置する側の主面を研磨し、前記主面に所望の形状のマスクを設け、サンドブラスト法を用いて前記マスクにより覆われていない部分を除去することで平面部を形成するとともに突起部を形成し、前記突起部と、前記平面部と、を覆うように樹脂を被覆することで樹脂層を形成し、前記突起部の頂面に形成された前記樹脂層の表面をポリッシュ加工する静電チャックの製造方法であって、前記平面部と前記突起部とを形成する際に、前記突起部の頂面の表面粗さが前記平面部の表面粗さより小さくなるようにすること、を特徴とする静電チャックの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の態様によれば、パーティクル汚染の発生を大幅に抑制することができ、かつ、静電チャックの載置面側に形成された樹脂層の密着力が高い静電チャックおよび静電チャックの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る静電チャックを例示するための模式断面図である。
【図２】下地の表面粗さと密着力との関係を例示するためのグラフ図である。
【図３】静電チャックの製造方法を例示するためのフローチャートである。
【図４】他の実施形態に係る静電チャックを例示するための模式断面図である。
【図５】図４に例示をした静電チャックの製造方法を例示するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第１の発明の実施形態は、被処理物を載置する側の主面に形成された突起部と、前記突起部の周辺に形成された平面部と、を有する誘電体基板と、前記突起部と、前記平面部と、を覆うように形成された樹脂層と、を備えた静電チャックであって、前記突起部の頂面の表面粗さは、前記平面部の表面粗さより小さいこと、を特徴とする静電チャックである。 この静電チャックによれば、パーティクル汚染の発生を大幅に抑制することができ、かつ、静電チャックの載置面側に形成された樹脂層の密着力を高めることができる。
【００１５】
また、第２の発明の実施形態は、第１の発明の実施形態において、前記突起部の頂面の表面粗さは、算術平均粗さＲａで０．３μｍ以下であること、を特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、突起部の頂面に形成された樹脂層の表面粗さが所定の範囲となるように加工する時間（仕上げのためのポリッシュ加工時間など）が長くなることを抑制することができる。
【００１６】
また、第３の発明の実施形態は、第１または第２の発明の実施形態において、前記平面部の表面粗さは、算術平均粗さＲａで０．７μｍ以下であること、を特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、密着力が小さいために樹脂層が剥離することを抑制することができる。
【００１７】
また、第４の発明の実施形態は、第１〜第３のいずれか１つの発明の実施形態において、前記突起部の頂面に形成された前記樹脂層の表面粗さは、算術平均粗さＲａで０．０１μｍ以上、０．１μｍ以下であること、を特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、樹脂層の形成後のポリッシュ加工（仕上げ加工）時間を低減させることができる。また、チップポケット（微細な凹部）が形成されることを抑制することができるので、パーティクル汚染の発生を抑制することができる。
【００１８】
また、第５の発明の実施形態は、第１〜第４のいずれか１つの発明の実施形態において、静電チャックの使用温度領域における前記誘電体基板の体積抵抗率は、１０９Ωｃｍ以上、１０１１Ωｃｍ以下であること、を特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、電圧印加時の電流値が大きくなりすぎることを抑制することができる。また、吸着脱離応答性が悪化することを抑制することができる。
【００１９】
また、第６の発明の実施形態は、第１〜第５のいずれか１つの発明の実施形態において、前記樹脂層の２５℃における体積抵抗率は、１０１４Ωｃｍ以上であること、を特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、樹脂層を介して被処理物に電流が流れジョンセン−ラーベック力が増加することを抑制することができる。その結果、残留吸着力が増大して吸着脱離応答性が悪化することを抑制することができる。
【００２０】
また、第７の発明の実施形態は、第１〜第６のいずれか１つの発明の実施形態において、前記樹脂層は、ポリイミド系樹脂を含むこと、を特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、耐食性に優れ、また、蒸着重合法などにより被覆特性に優れた樹脂層を有するものとすることができる。
【００２１】
また、第８の発明の実施形態は、第１〜第７のいずれか１つの発明の実施形態において、前記樹脂層は、蒸着重合法を用いて形成されること、を特徴とする静電チャックである。 この静電チャックによれば、被覆特性に優れた樹脂層を有するものとすることができる。
【００２２】
また、第９の発明の実施形態は、第１〜第８のいずれか１つの発明の実施形態において、前記突起部と被処理物との接触面積比が、０．００５％以上、１．５％以下であること、を特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、サンドブラスト法等による突起部の形成加工を容易とすることができる。また、被処理物を吸着した際に、被処理物の表面と、平面部の表面に形成された樹脂層の表面とが接触することを抑制することができる。また、擦れによるパーティクル汚染の増大と吸着脱離応答性の悪化を抑制することができる。
【００２３】
また、第１０の発明の実施形態は、誘電体基板の被処理物を載置する側の主面を研磨し、前記主面に所望の形状のマスクを設け、サンドブラスト法を用いて前記マスクにより覆われていない部分を除去することで平面部を形成するとともに突起部を形成し、前記突起部と、前記平面部と、を覆うように樹脂を被覆することで樹脂層を形成し、前記突起部の頂面に形成された前記樹脂層の表面をポリッシュ加工する静電チャックの製造方法であって、前記平面部と前記突起部とを形成する際に、前記突起部の頂面の表面粗さが前記平面部の表面粗さより小さくなるようにすること、を特徴とする静電チャックの製造方法である。
この静電チャックの製造方法によれば、パーティクル汚染の発生を大幅に抑制することができ、かつ、静電チャックの載置面側に形成された樹脂層の密着力が高い静電チャックを製造することができる。
【００２４】
また、第１１の発明の実施形態は、第１０の発明の実施形態において、前記主面の研磨を行う際に、前記主面の表面粗さが算術平均粗さＲａで０．３μｍ以下となるようにすることで、形成される前記突起部の頂面の表面粗さが算術平均粗さＲａで０．３μｍ以下となること、を特徴とする静電チャックの製造方法である。
この静電チャックの製造方法によれば、突起部の頂面に形成された樹脂層の表面粗さが所定の範囲となるように加工する時間（仕上げのためのポリッシュ加工時間など）が長くなることを抑制することができる。
【００２５】
また、第１２の発明の実施形態は、第１０または第１１の発明の実施形態において、前記平面部を形成する際に、前記平面部の表面粗さが算術平均粗さＲａで０．７μｍ以下となるようにすること、を特徴とする静電チャックの製造方法である。
この静電チャックの製造方法によれば、密着力が小さいために樹脂層が剥離することを抑制することができる。
【００２６】
また、第１３の発明の実施形態は、第１０〜第１２のいずれか１つの発明の実施形態において、前記ポリッシュ加工を行う際に、前記突起部の頂面に形成された前記樹脂層の表面の表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．０１μｍ以上、０．１μｍ以下となるようにすること、を特徴とする静電チャックの製造方法である。
この静電チャックの製造方法によれば、樹脂層の形成後のポリッシュ加工（仕上げ加工）時間を低減させることができる。また、チップポケット（微細な凹部）が形成されることを抑制することができる。
【００２７】
また、第１４の発明の実施形態は、第１０〜第１３のいずれか１つの発明の実施形態において、前記樹脂層は、蒸着重合法を用いて形成されること、を特徴とする静電チャックの製造方法である。
この静電チャックの製造方法によれば、被覆特性に優れた樹脂層を形成することができる。
【００２８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本発明の実施の形態に係る静電チャックを例示するための模式断面図である。 なお、図１（ａ）は静電チャックを例示するための模式断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ部の模式拡大図である。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、静電チャック１には、基台２、誘電体基板３、電極４が設けられている。
【００２９】
基台２の一方の主面（電極４の側の表面）には、無機材料からなる絶縁体層５が形成されている。また、誘電体基板３は、被処理物を載置する側の主面（載置面側）に形成された突起部３ａと、突起部３ａの周辺に形成された平面部３ｂと、を有している。また、突起部３ａと、平面部３ｂとを覆うように樹脂層７が形成されている。この突起部３ａの頂面における樹脂層７の表面が、半導体ウェーハ等の被処理物を載置する際に載置面となる。なお、樹脂層７の下地となる突起部３ａや平面部３ｂの表面粗さなどに関しては後述する。 また、電極４が設けられた誘電体基板３の主面と、絶縁体層５が設けられた基台２の主面とが絶縁性接着剤で接着されている。この絶縁性接着剤が硬化したものが接合層６となる。
【００３０】
電極４と電源１０ａ、電源１０ｂとは、電線９で接続されている。なお、電線９は基台２を貫通するようにして設けられているが、電線９と基台２とは絶縁されている。図１に例示をしたものは、正極、負極の電極を互いに隣接させるようにして誘電体基板３に形成させたいわゆる双極型静電チャックである。ただし、これに限定されるわけではなく、１つの電極を誘電体基板３に形成させたいわゆる単極型静電チャックであってもよいし、三極型、その他多極型であってもよい。また、電極の数や配置も適宜変更することができる。
【００３１】
また、静電チャック１を貫通するように貫通孔１１が設けられている。貫通孔１１の一端は樹脂層７の表面に開口し、他端は図示しない圧力制御手段や流量制御手段を介して、これも図示しないガス供給手段と接続されている。図示しないガス供給手段はヘリウムガスまたはアルゴンガスなどを供給する。そして、平面部３ｂを形成することで設けられた空間３ｃが供給されたガスの通路となる。空間３ｃ同士はそれぞれ連通し、供給されたガスが全体にいきわたるようになっている。
【００３２】
また、半導体ウェーハ等の被処理物を載置した際に被処理物の外周部を支持する位置に図示しないリング状の突起部を配設し、前述のガスが漏出しないようにすることもできる。また、前述したガス供給用の貫通孔１１以外の貫通孔が設けられている場合には、その貫通孔の周囲に図示しないリング状の突起部を配設し、前述のガスが漏出しないようにすることもできる。このようなリング状突起部にも、突起部３ａと同様にして樹脂層７を形成することができる。
さらに、平面部３ｂに放射状、同心円状に設けられ、貫通孔１１と連通する図示しないガス分配溝（凹状の溝）を設けることで、ガス分配速度を早めることができる。そして、このガス分配溝にも樹脂層７を形成するようにすることができる。
【００３３】
基台２は、例えば、アルミニウム合金や銅などのような熱伝導率の高い金属で形成することができる。そして、その内部には冷却液または加熱液が流れる流路８を設けることができる。なお、流路８は必ずしも必要ではないが、被処理物の温度制御の観点からは設けられていた方が好ましい。
【００３４】
また、基台２の一方の主面に設けられる絶縁体層５は、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）やイットリア（Ｙ２Ｏ３）等の多結晶体で形成することができる。また、絶縁体層５は、接合層６よりも熱伝導率が大きいことが好ましく、熱伝導率を２Ｗ／ｍＫ以上にすることがより好ましい。そのようにすれば、接合層単独の場合よりも熱伝達性が良好となり、被処理物の温度制御性と面内温度の均一性をより向上させることができる。
【００３５】
接合層６においては、その熱伝導率を高くすることが好ましい。例えば、熱伝導率を１Ｗ／ｍＫ以上とすることが好ましく、１．６Ｗ／ｍＫ以上とすればより好ましい。このような熱伝導率は、例えば、シリコーン樹脂等にアルミナや窒化アルミニウムをフィラーとして添加することで得ることができる。また、添加の割合で熱伝導率を調整することもできる。
【００３６】
接合層６の厚みは、熱伝達性を考慮すればできるだけ薄い方が好ましい。一方、基台２と誘電体基板３との間における熱膨張率の差に起因する熱せん断応力により、接合層６が剥離することなどを考慮すれば、接合層６の厚みはできるだけ厚い方が好ましい。そのため、接合層６の厚みはこれらを考慮して０．１ｍｍ以上、０．３ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００３７】
誘電体基板３としては、静電チャックに求められる様々な要求により種々の材料を用いることができる。この場合、熱伝導率、電気絶縁の信頼性を考慮すると、セラミック焼結体を用いることが好ましい。セラミック焼結体の具体例を例示すれば、アルミナ、イットリア、窒化アルミニウム、炭化珪素などを挙げることができる。
【００３８】
この誘電体基板３の材料の体積抵抗率は、静電チャックの使用温度領域で１０８Ωｃｍ以上であることが好ましい。
この場合、体積抵抗率が静電チャックの使用温度領域で１０９Ωｃｍ以上、１０１１Ωｃｍ以下となるようにすることがより好ましい。１０９Ωｃｍ未満とすれば、印加電圧の電流値が大きくなりすぎるからである。また、１０１１Ωｃｍを超えるものとすれば吸着脱離応答性が悪化するおそれがあるからである。
【００３９】
また、誘電体基板３は、平均粒子径が２μｍ以下のセラミック焼結体とすることが好ましい。平均粒子径が２μｍ以下のセラミック焼結体を用いるものとすれば、仮に樹脂層７の一部が侵食されたり、剥離したりすることがあっても、誘電体基板３から大きなサイズの粒子が脱粒することを抑制することができるからである。
【００４０】
体積抵抗率が使用温度領域で１０９Ωｃｍ以上、１０１１Ωｃｍ以下である静電チャックの場合、実用的な電圧範囲（±５００Ｖ〜±２０００Ｖ）で使用するためには、誘電体基板３の厚みを１．５ｍｍ以下にすることが好ましい。また、製作の容易さを考慮すれば誘電体基板３の厚みは０．２ｍｍ以上（より好ましくは０．３ｍｍ以上）とすることが好ましい。
【００４１】
なお、誘電体基板３と樹脂層７とのトータル厚みは、０．５ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下であることが好ましい。このような厚みにすることで、被処理物と電極４との間の電気絶縁性を確保することができる。また、被処理物から基台２ヘの熱伝達性が良好な静電チャック１とすることができる。
【００４２】
電極４の材料としては、酸化チタン、チタンの単体あるいはチタンと酸化チタンの混合体、窒化チタン、炭化チタン、タングステン、金、銀、銅、アルミニウム、クロム、ニッケル、金−白金合金などを例示することができる。
【００４３】
ここで、樹脂層７の材料、体積抵抗率、厚み寸法やそのばらつき、表面粗さなどは、耐食性、パーティクル汚染の発生、吸着脱離応答性などに大きな影響を及ぼす。そのため、樹脂層７の体積抵抗率、厚み寸法やそのばらつき、表面粗さなどを所定の範囲内に収めることが重要となる。以下、樹脂層７に関して本発明者らの得た知見について例示をする。
【００４４】
樹脂層７の材料としては、ポリイミド系樹脂、ポリ尿素系樹脂、フッ素系樹脂等の耐食性を有する樹脂とすることが好ましい。特に、ポリイミド系樹脂とすれば耐食性、耐熱性、及び絶縁性に優れ、また、後述する蒸着重合法などにより段差、凹凸の存在する面への被覆特性に優れた成膜をすることが可能となるのでより好ましい。この場合、少なくともポリイミド系樹脂を含むものとすることもできる。
【００４５】
樹脂層７の２５℃における体積抵抗率は、１０１４Ωｃｍ以上とすることが好ましい。１０１４Ωｃｍ未満とすれば、樹脂層７を介して被処理物に電流が流れてしまうのでジョンセン−ラーベック力が増加するおそれがある。その結果、残留吸着力が増大してしまい吸着脱離応答性が悪化するおそれがあるからである。
【００４６】
樹脂層７の厚み寸法は、５μｍ以上、１５μｍ以下とすることが好ましい。ここで、下地の表面形状はその上に形成される樹脂層７の表面に転写され、樹脂層７の厚み寸法が薄くなるほどその影響を受けやすくなる。そのため、樹脂層７の厚み寸法を５μｍ未満とすれば、下地の影響を大きく受けることになるので、樹脂層７の形成後のポリッシュ加工（仕上げ加工）において表面粗さを小さくすることが困難となる場合があるからである。一方、樹脂層７の厚み寸法が１５μｍを超えるものとすれば、吸着力が小さくなりすぎるおそれがあるからである。
【００４７】
樹脂層７の厚み寸法のばらつきは、−１０％以上、＋１０％以下とすることが好ましい。樹脂層７の厚み寸法のばらつきが、−１０％未満もしくは＋１０％を超えるものとすれば、吸着力のばらつきが大きくなりすぎたり、吸着力の面内分布が大きくなりすぎたりするからである。なお、厚み寸法のばらつきが−１０％以上、＋１０％以下となるような樹脂層７は、例えば、蒸着重合法やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などにより形成することができる。
【００４８】
突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７の表面粗さは、算術平均粗さＲａで０．０１μｍ以上、０．１μｍ以下となるようにすることが好ましい。突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７の表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．０１μｍ未満となるようにするためには、樹脂層７の形成後のポリッシュ加工（仕上げ加工）に多くの時間を必要とするため生産性が著しく低下するからである。一方、突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７の表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．１μｍを超えるものとすれば、この部分にチップポケット（微細な凹部）が形成されるおそれがある。そして、ポリッシュ加工（仕上げ加工）をした際にこのチップポケット内に微細な粒子が入り込み、後にこの粒子が放出されることでパーティクル汚染が発生するおそれがあるからである。または、このチップポケット内に入り込んだ粒子が被処理物に直接吸着転写されることで、パーティクル汚染が発生するおそれがあるからである。なお、本明細書における「表面粗さ」は、「ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１」に基づくものである。
【００４９】
また、平面部３ｂの表面に形成された樹脂層７の表面粗さは、算術平均粗さＲａで１μｍ以下となるようにすることが好ましい。平面部３ｂの表面に形成された樹脂層７の表面粗さが、算術平均粗さＲａで１μｍを超えるものとすれば、この部分にチップポケットが形成されるおそれがある。そして、突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７をポリッシュ加工した際に発生した微細な粒子がこのチップポケット内に入り込み、後にこの粒子が放出されることでパーティクル汚染が発生するおそれがあるからである。
【００５０】
次に、突起部３ａに関してさらに例示をする。
突起部３ａの水平方向断面は、任意の形状とすることができる。ただし、円などのように角部のない形状とすれば、割れや欠けなどを抑制することができる。
【００５１】
突起部３ａの水平方向断面の形状を円形とすれば、その直径寸法が０．１ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下となるようにすることが好ましい。直径寸法が０．１ｍｍ未満となれば、突起部３ａの形成加工が困難となるからである。一方、直径寸法が１．０ｍｍを超えるものとなれば、被処理物との総接触面積が大きくなりすぎるため、擦れによるパーティクル汚染の増大と吸着脱離応答性の悪化が生じるおそれがあるからである。
【００５２】
突起部３ａの高さ寸法は、２μｍ以上、１５μｍ以下となるようにすることが好ましい。突起部３ａの高さ寸法が２μｍ未満となれば、被処理物を吸着した際に、被処理物の表面と、平面部３ｂの表面に形成された樹脂層７の表面とが接触するおそれがあるからである。一方、突起部３ａの高さ寸法が１５μｍを超えるものとなれば、後述する空間クーロン力が弱まるため吸着力が不足するおそれがあるからである。
【００５３】
突起部３ａの配設ピッチ寸法は、２ｍｍ以上、１５ｍｍ以下となるようにすることが好ましい。配設ピッチ寸法が２ｍｍ未満となれば、被処理物との総接触面積が大きくなりすぎるため、擦れによるパーティクル汚染の増大と吸着脱離応答性の悪化が生じるおそれがあるからである。一方、配設ピッチ寸法が１５ｍｍを超えるものとなれば、被処理物を吸着した際に、被処理物の表面と、平面部３ｂの表面に形成された樹脂層７の表面とが接触するおそれがあるからである。
【００５４】
突起部３ａと被処理物との接触面積比は、０．００５％以上、１．５％以下となるようにすることが好ましい。接触面積比が０．００５％未満となれば、突起部３ａの形成加工が困難となるおそれがあるからである。また、被処理物を吸着した際に、被処理物の表面と、平面部３ｂの表面に形成された樹脂層７の表面とが接触するおそれがあるからである。一方、接触面積比が１．５％を超えるものとなれば、被処理物との総接触面積が大きくなりすぎるため、擦れによるパーティクル汚染の増大と吸着脱離応答性の悪化が生じるおそれがあるからである。
この場合、突起部３ａと被処理物との接触面積比の計算には、前述したリング状突起部の面積を含めないこととする。
【００５５】
次に、樹脂層７の下地に関して例示をする。
樹脂層７の下地の表面粗さ、すなわち、突起部３ａと平面部３ｂとの表面粗さは、これらの上に形成される樹脂層７の表面粗さや、樹脂層７と下地との密着力（耐剥離性）に大きな影響を及ぼす。そのため、突起部３ａと平面部３ｂとの表面粗さが所定の範囲内に収まるようにすることが重要となる。
【００５６】
以下、樹脂層７の下地の表面粗さに関して本発明者らが得た知見について例示をする。 図２は、下地の表面粗さと密着力との関係を例示するためのグラフ図である。なお、横軸は下地の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を表し、縦軸は樹脂層７と下地との密着力を表している。また、下地が前述した誘電体基板３の形成に用いられるセラミック焼結体からなり、樹脂層７がポリイミド系樹脂からなるものの場合である。
また、表１は、図２に例示をした下地の表面粗さと密着力との関係を示す表である。
【表１】
ここで、下地と樹脂層７との間の密着力の測定には、引き倒し法を用いた。具体的には、樹脂層７に対して垂直に円筒棒を接着し、円筒棒の所定の位置に樹脂層７に対して平行な方向に力を加え、円筒棒が倒れたときの力を測定した。この場合、加えた力をＦ（Ｎ）、円筒棒の半径寸法をＲ（ｍ）、樹脂層７から力の作用点までの高さ寸法をｈ（ｍ）とすると、密着力ｆ（Ｐａ）は、以下の（１）式で表すことができる。
【００５７】
【数１】
そして、次のようにして密着力の測定を行った。
円筒棒としては、材料が高炭素クロム軸受け鋼材（ＳＵＪ材）、ロックウェル硬さがＨＲＣ５８以上、半径寸法Ｒが３ｍｍ、長さ寸法が５０ｍｍのものを用いた。また、円筒棒と樹脂層７との接着には、エポキシ接着剤（エポキシレジン ＸＤ９１１、ナガセケムテックス製）を用いた。そして、接着乾燥の後、樹脂層７からの高さ寸法ｈが４０ｍｍの位置において、樹脂層７に対して平行な方向に力Ｆを加えた。
【００５８】
ここで、アンカー効果を考慮すると、下地の表面粗さが大きくなれば密着力が高くなるように思える。そのため、従来は、下地の表面粗さがなるべく大きくなるようにしていた。例えば、特許文献１（特開２００６−２８７２１０号公報）の[００６６]段落にあるように下地の表面粗さを算術平均粗さＲａで１．１μｍ程度としていた。
【００５９】
しかしながら、本発明者らの検討の結果、下地の表面粗さを大きくしすぎるとかえって密着力が低下してしまうことが判明した。すなわち、図２から分かるように、下地の表面粗さを大きくすれば密着力が高くなるが、一定の値を超えると密着力が低下することが判明した。
この場合、耐剥離性を考慮すれば、密着力が４０ＭＰａ以上となるようにすることが好ましい。密着力が４０ＭＰａ以上であれば、樹脂層７を形成した後にポリッシュ加工（仕上げ加工）を行う場合であっても樹脂層７が剥離するおそれが少ないからである。そのため、下地の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）は、図２、表１から分かるように０．０６μｍ以上、０．７μｍ以下とすることが好ましい。
また、耐久性をも考慮すれば、密着力が６０ＭＰａ以上となるようにすることが好ましい。本発明者らの検討の結果、密着力が６０ＭＰａ以上であれば、樹脂層７を形成した後のポリッシュ加工（仕上げ加工）などを安定して行うことができる。そのため、下地の表面粗さは、図２、表１から分かるように算術平均粗さＲａで０．１μｍを超え、０．７μｍ以下とすることがより好ましい。
また、下地の表面粗さを算術平均粗さＲａで０．１７μｍを超え、０．７μｍ以下とすれば、８０ＭＰａ以上の密着力を得ることができる。そのため、耐剥離性や耐久性などをさらに向上させることができる。
また、下地の表面粗さを算術平均粗さＲａで０．３２μｍ以上、０．４１μｍ以下とすれば、１１０ＭＰａ以上という非常に高い密着力を得ることができる。そのため、耐剥離性や耐久性などを大幅に向上させることができる。
【００６０】
以上は、密着力を高める観点から好ましいとされる下地の表面粗さであるが、下地の表面形状はその上に形成される樹脂層７の表面に転写される。そのため、下地の表面形状が転写されることをも考慮することが好ましい場合もある。
前述したように、突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７の場合には、その表面粗さが算術平均粗さＲａで０．０１μｍ以上、０．１μｍ以下となるようにすることが好ましい。そのため、転写された凹凸が余り大きくなると、この様な表面粗さ（算術平均粗さＲａ）とするための加工時間（仕上げのためのポリッシュ加工時間など）が長くなり、生産性が著しく低下するおそれがある。
【００６１】
そのため、これらを考慮すれば、突起部３ａの頂面の表面粗さは、算術平均粗さＲａで０．０６μｍ以上、０．３μｍ以下となるようにすることが好ましい。突起部３ａの頂面の表面粗さが算術平均粗さＲａで０．０６μｍ未満となれば、前述したように密着力が小さくなりすぎるので、突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７が剥離するおそれがあるからである。また、突起部３ａの頂面の表面粗さが算術平均粗さＲａで０．３μｍを超えるものとなれば、樹脂層７の表面に形成される凹凸もその分大きくなる。その結果、前述した表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を有する面を得るために要する時間（仕上げのためのポリッシュ加工時間など）が長くなり、生産性が著しく低下するおそれがあるからである。
【００６２】
平面部３ｂにおける密着力の高さは、突起部３ａにおける耐剥離性にも影響を及ぼす。すなわち、平面部３ｂにおける密着力が高ければ、突起部３ａにおいて樹脂層７が剥離することを抑制することができる。また、前述したように、平面部３ｂに形成された樹脂層７の場合には、その表面粗さが算術平均粗さＲａで１μｍ以下となるようにすればよい。そのため、平面部３ｂの表面粗さ（例えば、算術平均粗さＲａ）に関しては、前述した密着力を高める観点から好ましいとされる表面粗さ（例えば、算術平均粗さＲａ）とすればよい。
【００６３】
そのため、平面部３ｂの表面粗さは、算術平均粗さＲａで、０．０６μｍ以上、０．７μｍ以下とすることが好ましく、０．１μｍを超え、０．７μｍ以下とすることがより好ましい。また、平面部３ｂの表面粗さを算術平均粗さＲａで０．３２μｍ以上、０．４１μｍ以下とすることがさらに好ましい。この場合、平面部３ｂの表面粗さが算術平均粗さＲａで０．７μｍ以下となるので、転写により樹脂層７の表面粗さＲａが１μｍを超えることが抑制される。
【００６４】
なお、平面部３ｂの表面粗さが算術平均粗さＲａで１．０μｍを超えるような形成加工を行えば、突起部３ａの寸法精度が悪化するおそれがある。例えば、後述するサンドブラスト法を用いて平面部３ｂを形成するとともに、その表面粗さが算術平均粗さＲａで１．０μｍを超えるようにするためには、通常より大きな粒子径の研磨材を使用する必要がある。そのため、突起部３ａ部分の寸法制御が困難となり高さ寸法精度が悪化するおそれがある。従って、平面部３ｂの形成加工を考慮する場合においても平面部３ｂの表面粗さが算術平均粗さＲａで１．０μｍ以下となるようにすることが好ましい。
【００６５】
以上は、突起部３ａの頂面、平面部３ｂのそれぞれにおいて好ましいとされる表面粗さである。この場合、突起部３ａの頂面の表面粗さ（例えば、算術平均粗さＲａ）が、平面部３ｂの表面粗さ（例えば、算術平均粗さＲａ）よりも小さくなるようにすることが好ましい。この様にすれば、突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７の表面（被処理物と接触する部分）をパーティクル発生の少ない平滑面とすることが容易となる。一方、樹脂層７と下地との密着力（耐剥離性）は、平面部３ｂにおいて確保することができる。この場合、突起部３ａの頂面の総面積よりも平面部３ｂの総面積の方がはるかに大きい。そのため、密着力のより高い部分が多くなるような構造とすることができるので、樹脂層７が剥離することを効果的に抑制することができる。
【００６６】
次に、本実施の形態に係る静電チャック１の作用について例示をする。
突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７の表面（載置面）に、被処理物（例えば、半導体ウェーハ等）を載置し、電源１０ａ、電源１０ｂにより電極４に電圧を印加する。このとき、被処理物と突起部３ａの頂面近傍とにそれぞれ異なる極性の電荷が発生し、この電荷間に働くクーロン力によって被処理物が吸着固定される。また、平面部３ｂの上方には空間３ｃが形成されるため、平面部３ｂとその上方に保持された被処理物とにもそれぞれ異なる極性の電荷が発生し、この電荷間に働くクーロン力（空間クーロン力）によって被処理物が吸着固定される。すなわち、静電チャック１は、突起部３ａ部分に生じるクーロン力と、平面部３ｂ部分に生じる空間クーロン力とによって被処理物を吸着固定する。
【００６７】
この場合、クーロン力が発生する部分（突起部３ａ部分）においては被処理物と樹脂層７とが接触するためパーティクルが発生するおそれがある。しかしながら、前述したような樹脂層７の表面粗さとなっているのでパーティクルの発生を抑制することができる。また、樹脂層７の厚み寸法が前述した所定の範囲内に収まるようになっているので、吸着力のばらつきが低減される。
【００６８】
また、空間クーロン力が発生する部分（平面部３ｂ部分）においては被処理物と樹脂層７とが接触することがないため、擦れにともなうパーティクルの発生がない。そのため、空間クーロン力が発生する部分を多くすることでパーティクル汚染の発生を大幅に低減させることができる。本実施の形態に係る静電チャック１においては、前述したような突起部３ａの高さ寸法、配設ピッチ寸法、直径寸法、突起部３ａと被処理物との接触面積比などとしている。そのため、空間クーロン力が発生する部分を多くすることができる。また、被処理物が撓むなどした場合であっても、平面部３ｂに形成された樹脂層７と被処理物とが接触することを抑制することができる。また、突起部３ａに関するこれらの条件は、空間クーロン力が発生する部分を多くしても適正な吸着力が得られるような条件でもある。なお、パーティクルの低減効果については後述する（表２を参照）。
【００６９】
被処理物の処理においては、静電チャック１を介して被処理物の温度制御が行われる場合がある。本実施の形態に係る静電チャック１においては、流路８に冷却液や加熱液を流すことで被処理物の温度制御を行うことができる。なお、一例として、冷却液や加熱液を用いて温度制御を行う場合を例示したが、ヒータなどの他の温度制御手段を設けて被処理物の温度制御を行うようにすることもできる。
【００７０】
また、図示しないガス供給手段から供給されたガス（例えば、ヘリウムガスなど）は、図示しない圧力制御手段や流量制御手段により圧力や流量が調整された後、貫通孔１１を介して空間３ｃに導入される。導入されたガスは空間３ｃを通り、互いに連通された空間３ｃ全体にいきわたる。そして、導入されたガスにより熱伝導率が著しく高められるので、被処理物の加熱や冷却が効果的に行われる。
【００７１】
また、半導体ウェーハ等の被処理物を載置した際に被処理物の外周部を支持する位置に図示しないリング状の突起部が配設されている場合には、前述のガスが静電チャック１の外部に漏出することが抑制される。また、前述した貫通孔１１以外の貫通孔の周囲に図示しないリング状の突起部が配設されている場合には、この貫通孔を介して前述のガスが静電チャック１の外部に漏出することが抑制される。また、貫通孔１１と連通する図示しないガス分配溝（凹状の溝）が設けられている場合には、ガス分配速度を早めることができるので、被処理物の温度制御を迅速に行うことができる。
【００７２】
次に、本発明者らが行った他の測定に関して例示をする。
表２は、パーティクルの発生数の測定結果を例示するための表である。
【表２】
ここで、パーティクルの発生数の測定を行った際に用いた測定方法について説明をする。
まず、直径２００ｍｍのシリコンベアウェーハ（モニターグレード）を用意する。そして、静電チャック１への吸着前に、ウェーハ裏面のパーティクル数をパーティクルカウンターで測定する。ここで、パーティクルカウンターには、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製、ＳＦＳ−６２２０を用いた。また、レーザのゲインを４、ヘイズ測定をＯＦＦとし、測定レンジとしては、０．１６μｍ以上、１０μｍ以下を５カラムに分け、１０μｍを超えるものについては、巨大欠陥のカウント数として転記することにした。
また、測定には、外径寸法が３００ｍｍ、双極電極タイプ、突起部の直径寸法が０．５ｍｍ、突起部の配設ピッチ寸法が約５ｍｍ、突起部の高さ寸法が１０μｍ、ポリイミド系樹脂からなる樹脂層７の厚み寸法が１０μｍの静電チャック１を用いた。
シリコンベアウェーハの吸着条件としては、印可電圧を±８００ＶＤＣとし、減圧雰囲気（１０−２Ｐａ以下）中において３０秒間の静電吸着を行なうものとした。
そして、静電吸着の後、ウェーハ裏面のパーティクル数を再度測定し、吸着前のパーティクル数を差し引いたものをパーティクルの発生数として表２にまとめた。
【００７３】
表２からわかるように、本実施の形態に係る静電チャック１においては、パーティクルの発生数を大幅に低減させることができた。例えば、特許文献１（特開２００６−２８７２１０号公報）において開示がされた静電チャックにおいては１０００個〜５０００個（特許文献１の[００７４]段落を参照）であったパーティクルの発生数を９４個と大幅に低減させることができた。
表３は、サンドブラスト法を用いて形成した平面部３ｂの表面粗さを例示するための表である。
【表３】
表３からわかるように、サンドブラスト法を用いて平面部３ｂを形成するようにすれば、平面部３ｂの表面粗さを前述した範囲内（算術平均粗さＲａで０．０６μｍ以上、０．７μｍ以下）に収めることができる。
【００７４】
表４は、突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７の成膜直後（樹脂層７の形成直後）の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）と、ポリッシュ加工後の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）とを例示するための表である。
【００７５】
【表４】
表４からわかるように、ポリッシュ加工を行えば、突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７表面（被処理物との接触面）の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を前述した範囲内（０．０１μｍ以上、０．１μｍ以下）に収めることができる。
【００７６】
表５は、突起部３ａの配設ピッチを変えた場合における、吸着力と被処理物（半導体ウェーハ）の撓みとの関係を例示するための表である。
【表５】
表５からわかるように、突起部３ａの配設ピッチを前述した範囲内（２ｍｍ以上、１５ｍｍ以下）に収めれば、吸着力が大きい場合であっても被処理物（半導体ウェーハ）の撓み量（１．５５μｍ以下）を前述した突起部３ａの高さ寸法（２μｍ以上、１５μｍ以下）より小さくすることができる。そのため、被処理物の表面と平面部３ｂの上方に形成された樹脂層７の表面との接触を防止することができる。
【００７７】
次に、本実施の形態に係る静電チャック１の製造方法について例示をする。
図３は、静電チャックの製造方法を例示するためのフローチャートである。
最初に誘電体基板３の形成方法を例示する。
誘電体基板３の形成に用いられる原材料（顆粒粉）は、以下のようにして製造することができる。
例えば、原材料（顆粒粉）の製造においては、まず、原料として平均粒子径０．１μｍ、純度９９．９９％以上のアルミナ原料粉末を用い、これに０．２ｗｔ％を超え、０．６ｗｔ％以下の酸化チタン（ＴｉＯ２）を混合する。次に、混合したものを粉砕し、アクリル系バインダーを添加する。そして、調整後にスプレードライヤーで造粒し、顆粒粉を製造する。
【００７８】
次に、前述した原材料（顆粒粉）を用い、ＣＩＰ（ラバープレス）またはメカプレスにより成形を行う。その後、所定の形状に加工し、１１５０℃〜１３５０℃の還元雰囲気下で焼成する。そして、焼成がされたものをＨＩＰ処理（熱間等方圧加圧）することで誘電体基板３を形成する。（ステップＳ１）
ＨＩＰ処理の条件は、Ａｒガス１０００気圧以上とし、温度は焼成温度と同じ１１５０℃〜１３５０℃とする。このような条件とすれば、相対密度が９９％以上、構成粒子の平均粒子径が２μｍ以下、２０±３℃のときの体積抵抗率が１０８〜１０１１Ωｃｍ、熱伝導率が３０Ｗ／ｍＫ以上の誘電体基板３が得られる。
【００７９】
なお、ここにいう平均粒子径とは、以下のプラニメトリック法で求められた粒子径である。
プラニメトリック法により粒子径を求める場合には、まず、走査型電子顕微鏡(ＳＥＭ；scanning electron microscope)で誘電体基板３の写真を撮る。次に、この写真上に、既知の面積Ｓの円を描く。そして、円内の粒子数ncと円周にかかった粒子数niとを算出し、下記の（２）式によって単位面積当たりの粒子数NGを求める。
【００８０】
【数２】
ここで、ｍは写真の倍率である。
【００８１】
１／ＮＧが１個の粒子の占める面積であるから、平均粒子径を円相当径として下記の（３）式により求めることができる。
【００８２】
【数３】
次に、誘電体基板３の一方の主面を研削加工する。そして、研削加工がされた面に前述のチタンまたはチタン化合物などからなる導電膜を形成する。導電膜の形成には、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法やＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法などを用いることができる。この形成された導電膜を所定の形状に加工することで、所望の形状の電極４を形成する。導電膜の加工には、サンドブラスト法やエッチング法などを用いることができる。（ステップＳ２）
なお、電極４には電線９が適宜配線される。
【００８３】
次に、誘電体基板３の被処理物を載置する側となる主面（電極４が形成された面と対向する面）に、サンドブラスト法を用いて突起部３ａと平面部３ｂとを形成する。（ステップＳ３）
なお、後述するように平面部３ｂを形成することで、突起部３ａが形成されることになる。
【００８４】
突起部３ａと平面部３ｂとの形成においては、まず、誘電体基板３の被処理物を載置する側となる主面を研磨し、その表面粗さを算術平均粗さＲａで０．０６μｍ以上、０．３μｍ以下にする。その後、その表面にレジストフィルムを貼り付け、感光、除去を行い所望の形状のマスクを形成する。（ステップＳ３ａ）
すなわち、平面部３ｂが形成される部分にはマスクがなく露出した状態とされ、突起部３ａが形成される部分はマスクにより覆われるようにする。マスクにより覆われる部分が突起部３ａの頂面となるので、突起部３ａの頂面の表面粗さが前述した範囲内（算術平均粗さＲａで０．０６μｍ以上、０．３μｍ以下）となる。
【００８５】
次に、サンドブラスト法を用いて誘電体基板３の被処理物を載置する側となる主面のうちマスクにより覆われていない部分を除去する。（ステップＳ３ｂ）
この場合、除去が行われた部分が平面部３ｂとなる。
このようにサンドブラスト法により突起部３ａと平面部３ｂとの形成を行うようにすれば、突起部３ａの高さの寸法精度を向上させることができる。そのため、平面部３ｂの表面から被処理物までの寸法のばらつきを抑えることができるので、発現させる静電気力（空間クーロン力）のばらつきを抑制することができる。
なお、平面部３ｂの形成をサンドブラスト法により行うことで、表３に示すように、その表面粗さが前述した範囲内（算術平均粗さＲａで０．０６μｍ以上、０．７μｍ以下）となるようにすることができる。
次に、マスクを除去する。（ステップＳ３ｃ）
なお、必要に応じて、突起部３ａの頂部のエッヂを除去するようにしてもよい。
【００８６】
次に、突起部３ａと平面部３ｂとを覆うように樹脂層７を形成する。（ステップＳ４） 樹脂層７の材料は、例えば、ポリイミド系樹脂とすることができる。なお、少なくともポリイミド系樹脂を含むものとすることもできる。また、樹脂層７の厚み寸法を５μｍ以上、１５μｍ以下とする。この場合、樹脂層７の形成には、蒸着重合法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、スピンコート法などの各種の成膜法を用いることができる。この場合、樹脂層７の厚み寸法のばらつきを−１０％以上、＋１０％以下とするためには、蒸着重合法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いるようにすることが好ましい。
【００８７】
次に、突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７の表面（被処理物との接触面）が滑らかとなるように仕上げる。（ステップＳ５）
この際、突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７の表面粗さが前述した範囲内（算術平均粗さＲａで０．０１μｍ以上、０．１μｍ以下）に収まるようにする。例えば、ポリッシュ加工を行うことによりそのような表面粗さとすることができる。
【００８８】
一方、切削加工などにより流路８を備えた基台２を作成し、基台２の一方の主面に絶縁体層５を形成する。（ステップＳ６）
この場合、基台２の全面に絶縁体層５を形成するようにすることもできる。また、流路８は、必要に応じて設けるようにすればよい。
絶縁体層５は、溶射法やエアロゾルデポジション法などを用いて形成することができる。
【００８９】
次に、誘電体基板３の電極４が設けられた主面と、基台２の絶縁体層５が設けられた主面と、を絶縁性接着剤を用いて接合する。（ステップＳ７）
この際、電極４と電源１０ａ、電源１０ｂとが、電線９で接続できるように、基台２を貫通するようにして電線９を通しておく。絶縁性接着剤が硬化したものが接合層６となる。
【００９０】
次に、必要に応じて樹脂層７の表面などの洗浄を行う。（ステップＳ８）
この場合、例えば、中性洗剤を用いた洗浄が行われた後にＩＰＡ（Isopropyl Alcohol）を用いた超音波洗浄が行われ、その後に超純水を用いた超音波洗浄が行われるようにすることができる。
以上のようにして本実施の形態に係る静電チャック１を製造することができる。
【００９１】
図４は、他の実施形態に係る静電チャック１ａを例示するための模式断面図である。なお、図４（ａ）は静電チャックを例示するための模式断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＢ部の模式拡大図である。
図５は、図４に例示をした静電チャック１ａの製造方法を例示するためのフローチャートである。
なお、静電チャック１ａは、基台２が設けられていない点を除いては、図１において例示をした静電チャック１と同様であるため、その構成の説明は省略する。
【００９２】
図３に例示をした静電チャックの製造方法とは、突起部３ａ、平面部３ｂの形成手順が異なる。すなわち、絶縁体層５と誘電体基板３の接合後に、サンドブラスト法により誘電体基板３の表面（被処理物を載置する側となる主面）に突起部３ａと平面部３ｂとを形成するようにしている。
【００９３】
すなわち、まず、図３のステップＳ１と同様にして、原材料から成形、焼成、ＨＩＰ処理を経て誘電体基板３を形成する。（ステップＳ１１）
次に、図３のステップＳ２と同様にして、誘電体基板３の一方の主面に電極を形成する。（ステップＳ１２）
また一方で、絶縁体層５を形成する。（ステップＳ１３）
そして、図３のステップＳ７と同様にして、誘電体基板３の電極４が設けられた主面と、絶縁体層５の主面と、を絶縁性接着剤を用いて接合する。（ステップＳ１４）
次に、図３のステップＳ３ａと同様にして、誘電体基板３の電極４が設けられた主面と対向する側の主面を研磨し、その表面にレジストフィルムを貼り付け、感光させることで所望の形状のマスクを形成する。（ステップＳ１５ａ）
次に、図３のステップＳ３ｂと同様にして、サンドブラスト法を用いてマスクにより覆われていない部分を除去する。（ステップＳ１５ｂ）
次に、図３のステップＳ３ｃと同様にして、マスクを除去する。（ステップＳ１５ｃ）
次に、図３のステップＳ４と同様にして、突起部３ａと平面部３ｂとを覆うように樹脂層７を形成する。（ステップＳ１６）
次に、図３のステップＳ５と同様にして、突起部３ａの頂面に形成された樹脂層７の表面（被処理物との接触面）が滑らかとなるように仕上げる。（ステップＳ１７）
次に、図３のステップＳ８と同様にして、必要に応じて樹脂層７の表面などの洗浄を行う。（ステップＳ１８）
なお、各手順における内容は、図３において例示をしたものと同様のためその説明は省略する。
【符号の説明】
【００９４】
１ 静電チャック、１ａ 静電チャック、２ 基台、３ 誘電体基板、３ａ 突起部、３ｂ 平面部、３ｃ 空間、４ 電極、５ 絶縁体層、６ 接合層、７ 樹脂層、８ 流路、９ 電線、１０ａ 電源、１０ｂ 電源、１１ 貫通孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物を載置する側の主面に形成された突起部と、前記突起部の周辺に形成された平面部と、を有する誘電体基板と、
前記突起部と、前記平面部と、を覆うように形成された樹脂層と、
を備えた静電チャックであって、
前記突起部の頂面の表面粗さは、前記平面部の表面粗さより小さいこと、を特徴とする静電チャック。
【請求項２】
前記突起部の頂面の表面粗さは、算術平均粗さＲａで０．３μｍ以下であること、を特徴とする請求項１記載の静電チャック。
【請求項３】
前記平面部の表面粗さは、算術平均粗さＲａで０．７μｍ以下であること、を特徴とする請求項１または２に記載の静電チャック。
【請求項４】
前記突起部の頂面に形成された前記樹脂層の表面粗さは、算術平均粗さＲａで０．０１μｍ以上、０．１μｍ以下であること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の静電チャック。
【請求項５】
静電チャックの使用温度領域における前記誘電体基板の体積抵抗率は、１０９Ωｃｍ以上、１０１１Ωｃｍ以下であること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の静電チャック。
【請求項６】
前記樹脂層の２５℃における体積抵抗率は、１０１４Ωｃｍ以上であること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の静電チャック。
【請求項７】
前記樹脂層は、ポリイミド系樹脂を含むこと、を特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の静電チャック。
【請求項８】
前記樹脂層は、蒸着重合法を用いて形成されること、を特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の静電チャック。
【請求項９】
前記突起部と被処理物との接触面積比が、０．００５％以上、１．５％以下であること、を特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の静電チャック。
【請求項１０】
誘電体基板の被処理物を載置する側の主面を研磨し、前記主面に所望の形状のマスクを設け、
サンドブラスト法を用いて前記マスクにより覆われていない部分を除去することで平面部を形成するとともに突起部を形成し、
前記突起部と、前記平面部と、を覆うように樹脂を被覆することで樹脂層を形成し、
前記突起部の頂面に形成された前記樹脂層の表面をポリッシュ加工する静電チャックの製造方法であって、
前記平面部と前記突起部とを形成する際に、前記突起部の頂面の表面粗さが前記平面部の表面粗さより小さくなるようにすること、を特徴とする静電チャックの製造方法。
【請求項１１】
前記主面の研磨を行う際に、前記主面の表面粗さが算術平均粗さＲａで０．３μｍ以下となるようにすることで、形成される前記突起部の頂面の表面粗さが算術平均粗さＲａで０．３μｍ以下となること、を特徴とする請求項１０記載の静電チャックの製造方法。
【請求項１２】
前記平面部を形成する際に、前記平面部の表面粗さが算術平均粗さＲａで０．７μｍ以下となるようにすること、を特徴とする請求項１０または１１に記載の静電チャックの製造方法。
【請求項１３】
前記ポリッシュ加工を行う際に、前記突起部の頂面に形成された前記樹脂層の表面の表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．０１μｍ以上、０．１μｍ以下となるようにすること、を特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１つに記載の静電チャックの製造方法。
【請求項１４】
前記樹脂層は、蒸着重合法を用いて形成されること、を特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１つに記載の静電チャックの製造方法。
【請求項１】
被処理物を載置する側の主面に形成された突起部と、前記突起部の周辺に形成された平面部と、を有する誘電体基板と、
前記突起部と、前記平面部と、を覆うように形成された樹脂層と、
を備えた静電チャックであって、
前記突起部の頂面の表面粗さは、前記平面部の表面粗さより小さいこと、を特徴とする静電チャック。
【請求項２】
前記突起部の頂面の表面粗さは、算術平均粗さＲａで０．３μｍ以下であること、を特徴とする請求項１記載の静電チャック。
【請求項３】
前記平面部の表面粗さは、算術平均粗さＲａで０．７μｍ以下であること、を特徴とする請求項１または２に記載の静電チャック。
【請求項４】
前記突起部の頂面に形成された前記樹脂層の表面粗さは、算術平均粗さＲａで０．０１μｍ以上、０．１μｍ以下であること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の静電チャック。
【請求項５】
静電チャックの使用温度領域における前記誘電体基板の体積抵抗率は、１０９Ωｃｍ以上、１０１１Ωｃｍ以下であること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の静電チャック。
【請求項６】
前記樹脂層の２５℃における体積抵抗率は、１０１４Ωｃｍ以上であること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の静電チャック。
【請求項７】
前記樹脂層は、ポリイミド系樹脂を含むこと、を特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の静電チャック。
【請求項８】
前記樹脂層は、蒸着重合法を用いて形成されること、を特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の静電チャック。
【請求項９】
前記突起部と被処理物との接触面積比が、０．００５％以上、１．５％以下であること、を特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の静電チャック。
【請求項１０】
誘電体基板の被処理物を載置する側の主面を研磨し、前記主面に所望の形状のマスクを設け、
サンドブラスト法を用いて前記マスクにより覆われていない部分を除去することで平面部を形成するとともに突起部を形成し、
前記突起部と、前記平面部と、を覆うように樹脂を被覆することで樹脂層を形成し、
前記突起部の頂面に形成された前記樹脂層の表面をポリッシュ加工する静電チャックの製造方法であって、
前記平面部と前記突起部とを形成する際に、前記突起部の頂面の表面粗さが前記平面部の表面粗さより小さくなるようにすること、を特徴とする静電チャックの製造方法。
【請求項１１】
前記主面の研磨を行う際に、前記主面の表面粗さが算術平均粗さＲａで０．３μｍ以下となるようにすることで、形成される前記突起部の頂面の表面粗さが算術平均粗さＲａで０．３μｍ以下となること、を特徴とする請求項１０記載の静電チャックの製造方法。
【請求項１２】
前記平面部を形成する際に、前記平面部の表面粗さが算術平均粗さＲａで０．７μｍ以下となるようにすること、を特徴とする請求項１０または１１に記載の静電チャックの製造方法。
【請求項１３】
前記ポリッシュ加工を行う際に、前記突起部の頂面に形成された前記樹脂層の表面の表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．０１μｍ以上、０．１μｍ以下となるようにすること、を特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１つに記載の静電チャックの製造方法。
【請求項１４】
前記樹脂層は、蒸着重合法を用いて形成されること、を特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１つに記載の静電チャックの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２３８９０９（Ｐ２０１０−２３８９０９Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８５２５２（Ｐ２００９−８５２５２）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]