静电卡盘装置的制作方法

本发明涉及一种静电卡盘装置。

本申请主张基于2019年2月20日于日本申请的日本专利申请2019-028054号及2019年2月20日于日本申请的日本专利申请2019-028628号的优先权，并将其内容援用于此。

背景技术：

以往，在半导体装置或液晶装置等的制造工序中，对半导体晶片、金属晶片、玻璃基板等板状试样的表面实施了各种处理。在进行该各种处理时，为了通过静电吸附力固定板状试样并且将该板状试样维持在优选的恒定温度，使用了静电卡盘装置。

静电卡盘装置将在作为电介质的陶瓷板状体的内部或其下表面上设置有静电吸附用内部电极的静电卡盘部作为必不可少的部件。并且，静电卡盘装置在陶瓷板状体的表面(载置面)上载置半导体晶片、金属晶片、玻璃基板等板状试样，并利用通过在该板状试样与静电吸附用内部电极之间施加电压而产生的静电吸附力将该板状试样吸附固定在陶瓷板状体的吸附面上。

在这种静电卡盘装置中，以控制加工中或处理中的板状试样的温度为目的，存在使氦等惰性气体在陶瓷板状体的吸附面与板状试样之间流动来冷却板状试样的装置。在这种静电卡盘装置中，进行了用于改善惰性气体的密封特性或晶片等板状试样的解吸特性等各种特性的各种改良。

例如，已知如下静电卡盘装置：在基体的一主面(载置面)上的周缘部设置环状突起部，在被该一主面上的环状突起部包围的区域设置与环状突起部相同高度的多个突起部，通过使该环状突起部的上端部及多个突起部的上端部位于以一主面的中心部为底面的凹面上，在吸附或解吸板状试样时，不会使板状试样变形，该板状试样的温度也变得均匀，甚至不易产生颗粒物(例如，参考专利文献1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6119430号公报

专利文献2：日本专利第6168162号公报

技术实现要素：

发明要解决的技术课题

然而，如专利文献1的静电卡盘装置那样，在载置板状试样的基体的一主面呈凹面的情况下，存在如下课题：与位于基体的一主面上的内周部的突起部相比，位于基体的一主面上的外周部的突起部因与板状试样接触导致的磨损量多。并且，如专利文献1的静电卡盘装置那样，在突起部的顶面的形状呈角状的情况下，存在如下课题：突起部的角部因与板状试样接触而磨损，由此与板状试样的接触面积发生变化。

并且，如专利文献2的静电卡盘装置那样，在突起部的顶面的形状呈圆弧状的情况下，存在如下课题：突起部的顶面因与板状试样接触而容易磨损。

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，提供一种静电卡盘装置，其中，在基体的载置面上，即使突起部因控制吸附板状试样的突起部的形状而磨损，突起部与板状试样的接触面积的变化量也小，因此吸附于基体的载置面的板状试样的温度的均匀性以及因长时间使用导致的板状试样面内的温度均匀性的经时变化小。

用于解决技术课题的手段

为了解决上述课题，本发明人进行深入研究的结果发现，通过在将板状试样静电吸附于基体的一主面的静电卡盘装置中如下设置能够解决上述课题：位于上述一主面的中心的凸状突起部的顶面的高度与环状突起部的上表面的高度之差为1μm以上且30μm以下，凸状突起部具有与板状试样接触的顶面、侧面及连接顶面和侧面的r面(倒角部)，且顶面的直径与底面的直径之比为0.75以上，凸状突起部的顶面与侧面所成的角度为90°以上且160°以下。

本发明的静电卡盘装置具有以下方式。

[1]一种静电卡盘装置，其在基体的一主面静电吸附板状试样，

上述基体的厚度方向上的截面形状呈从上述一主面的中心朝向上述一主面的外周逐渐弯曲的凸状曲面或凹状曲面，

上述一主面上的周缘部上以绕上述周缘部一周的方式设置有纵截面为大致四边形的环状突起部，

在被上述一主面上的上述环状突起部包围的区域设置有横截面为圆形或多边形且纵截面为大致四边形的多个凸状突起部，

位于上述一主面的中心的上述凸状突起部的顶面的高度与上述环状突起部的上表面的高度之差为1μm以上且30μm以下，

上述凸状突起部具有与上述板状试样接触的上述顶面、侧面及连接上述顶面和上述侧面的r面，且上述顶面的直径与底面的直径之比为0.75以上，

上述凸状突起部的上述顶面与上述侧面所成的角度为90°以上且160°以下。

[2]根据[1]所述的静电卡盘装置，其中，

上述凸状突起部的上述顶面的中心线平均表面粗糙度ra为0.05μm以下。

[3]根据[1]或[2]所述的静电卡盘装置，其中，

上述环状突起部的上述上表面的中心线平均表面粗糙度ra为0.05μm以下。

[4]根据[1]至[3]中任一项所述的静电卡盘装置，其中，

上述凸状突起部的上述顶面的直径为100μm以上且1000μm以下。

[5]根据[1]至[4]中任一项所述的静电卡盘装置，其中，

上述基体的厚度方向上的截面形状呈从上述一主面的中心朝向上述一主面的外周逐渐弯曲的凸状曲面，

位于上述一主面上的内周部的上述凸状突起部的上述顶面的直径与底面的直径之比大于位于上述一主面上的外周部的上述凸状突起部的上述顶面的直径与底面的直径之比。

[6]根据[5]所述的静电卡盘装置，其中，

位于上述内周部的上述凸状突起部与上述板状试样的接触面积的总和与上述内周部的面积的总和之比a1大于位于上述外周部的上述凸状突起部与上述板状试样的接触面积的总和与上述外周部的面积的总和之比b1。

[7]根据[6]所述的静电卡盘装置，其在上述外周部与上述内周部之间具有中间部，位于上述中间部的上述凸状突起部的底面的直径大于位于上述外周部的上述凸状突起部的底面的直径且小于位于上述内周部的上述凸状突起部的底面的直径。

[8]根据[6]或[7]所述的静电卡盘装置，其中，

上述比a1、上述比b1及位于上述中间部的上述凸状突起部与上述板状试样的接触面积的总和与上述中间部的面积的总和之比c1满足下述式(1)，

a1＞c1＞b1(1)。

[9]根据[1]至[4]中任一项所述的静电卡盘装置，其中，

上述基体的厚度方向上的截面形状呈从上述一主面的中心朝向上述一主面的外周逐渐弯曲的凹状曲面，

位于上述一主面上的外周部的上述凸状突起部的上述顶面的直径与底面的直径之比大于位于上述一主面上的内周部的上述凸状突起部的上述顶面的直径与底面的直径之比。

[10]根据[9]所述的静电卡盘装置，其中，

位于上述外周部的上述凸状突起部与上述板状试样接触的面积的总和b22大于位于上述内周部的上述凸状突起部与上述板状试样接触的面积的总和a22。

[11]根据[10]所述的静电卡盘装置，其在上述外周部与上述内周部之间具有中间部，位于上述中间部的上述凸状突起部的底面的直径大于位于上述内周部的上述凸状突起部的底面的直径且小于位于上述外周部的上述凸状突起部的底面的直径。

[12]根据[10]或[11]所述的静电卡盘装置，其中，

上述总和a22、上述总和b22及位于上述中间部的上述凸状突起部与上述板状试样接触的面积的总和c22满足下述式(3)，

b22＞c22＞a22(3)。

[13]根据[1]至[12]中任一项所述的静电卡盘装置，其中，

上述一主面由氧化铝-碳化硅复合烧结体、氧化铝烧结体、氮化铝烧结体或氧化钇烧结体构成。

[14]根据[6]所述的静电卡盘装置，其中，

上述比a1与上述比b1之比(a1/b1)优选为1.5～10.0，更优选为2.0～9.0，进一步优选为2.8～8.0，尤其优选为3.0～7.0。

[15]根据[8]所述的静电卡盘装置，其中，

上述比c1与上述比b1之比(c1/b1)优选为1.25～5.0，更优选为1.5～4.5，进一步优选为2.0～4.0，尤其优选为2.5～3.5。

[16]根据[8]或[15]所述的静电卡盘装置，其中，

上述比a1与上述比c1之比(a1/c1)优选为1.25～5.0，更优选为1.5～4.5，进一步优选为2.0～4.0，尤其优选为2.5～3.5。

[17]根据[10]所述的静电卡盘装置，其中，

上述总和b22与上述总和a22之比(b22/a22)优选为1.5～10.0，更优选为2.0～9.0，进一步优选为2.8～8.0，尤其优选为3.0～7.0。

[18]根据[12]所述的静电卡盘装置，其中，

上述总和b22与上述总和c22之比(b22/c22)优选为1.25～5.0，更优选为1.5～4.5，进一步优选为2.0～4.0，尤其优选为2.5～3.5。

[19]根据[12]或[18]所述的静电卡盘装置，其中，

上述总和c22与上述总和a22之比(c22/a22)优选为1.25～5.0，更优选为1.5～4.5，进一步优选为2.0～4.0，尤其优选为2.5～3.5。

发明效果

根据本发明的静电卡盘装置，能够提供一种静电卡盘装置，其中，在基体的载置面上，即使吸附板状试样的突起部磨损，与板状试样w的接触面积的变化也小，因此吸附于基体的载置面的板状试样的温度的均匀性优异。

附图说明

图1a是表示本发明的一实施方式的静电卡盘装置的剖视图。

图1b是表示本发明的一实施方式的静电卡盘装置的剖视图。

图2是表示本发明的一实施方式的静电卡盘装置的静电卡盘部的周缘部附近的局部放大剖视图。

图3是表示本发明的一实施方式的静电卡盘装置的静电卡盘部的凸状突起部的局部放大剖视图。

图4表示本发明的一实施方式的静电卡盘装置的凸状突起部的形成方法中的形成有掩模的状态。

图5表示本发明的一实施方式的静电卡盘装置的凸状突起部的形成方法中的喷砂工序后的状态。

图6表示本发明的一实施方式的静电卡盘装置的凸状突起部的形成方法中的去除掩模并进行光磨后的状态。

图7是表示本发明的另一实施方式的静电卡盘装置的剖视图。

图8是表示本发明的另一实施方式的静电卡盘装置的剖视图。

图9是本发明的另一实施方式的载置板的俯视图。

图10是本发明的另一实施方式的载置板的俯视图。

图11是本发明的另一实施方式的载置板的俯视图。

图12是本发明的另一实施方式的载置板的俯视图。

图13是本发明的另一实施方式的载置板的俯视图。

具体实施方式

对本发明的静电卡盘装置的实施方式进行说明。

另外，本实施方式中，为了更好地理解发明的宗旨而进行具体的说明，若无特别指定，则并不限定本发明。在不脱离本发明的宗旨的范围内，能够对数量、位置、尺寸、比例或部件等进行省略、追加、替换、其他变更。

＜静电卡盘装置＞

图1a是表示本实施方式的静电卡盘装置的一例的剖视图。图1b是表示本实施方式的静电卡盘装置的一例的剖视图。图2是表示本实施方式的静电卡盘装置的静电卡盘部的周缘部附近的局部放大剖视图。图3是表示本实施方式的静电卡盘装置的静电卡盘部的凸状突起部的局部放大剖视图。

如图1a及图1b所示，本实施方式的静电卡盘装置1具备圆板状的静电卡盘部2、将该静电卡盘部2冷却至所期望的温度的具有厚度的圆板状的冷却用基部3及将静电卡盘部2和冷却用基部3粘接成一体的粘接剂层4。

[静电卡盘部]

静电卡盘部2具备载置板(基体)11、支撑板12、静电吸附用内部电极13、绝缘材料层14及供电用端子15。

载置板(基体)11中，上表面(一主面)作为载置半导体晶片等板状试样w的载置面11a。

支撑板12用于支撑载置板11。

静电吸附用内部电极13设置于载置板11与支撑板12之间。

绝缘材料层14设置于载置板11与支撑板12之间，用于绝缘静电吸附用内部电极13的周围。

供电用端子15用于对静电吸附用内部电极13施加直流电压。

载置板11的载置面11a上的周缘部上以绕该周缘部一周的方式设置有截面为四边形的环状突起部21。载置板11的载置面11a上的被环状突起部21包围的区域内设置有横截面为圆形且纵截面为大致矩形的多个凸状突起部22。并且，如图2所示，环状突起部21的上表面21a及多个凸状突起部22各自的顶面22a位于底面位于载置面11a的中心11b的凸面或凹面23上。

如图1a或图1b所示，载置板11的厚度方向上的截面形状呈凸面或凹面23，该凸面或凹面23为从载置面11a的中心11b朝向载置面11a的外周11c逐渐弯曲的曲面状。详细而言，载置板11的厚度方向上的截面形状呈凸面或凹面23，该凸面或凹面23为弯曲成以冷却用基部3的上表面(一主面)3a为基准的高度、即距上表面3a的高度从载置面11a的中心11b(凸面或凹面23的中心23a)朝向载置面11a的外周11c(凸面或凹面23的外周23b)逐渐增加或减小的曲面状。即，载置面11a呈凸面或凹面23。并且，如图2所示，环状突起部21的上表面21a及多个凸状突起部22各自的顶面22a位于底面位于载置面11a的中心11b的凸面或凹面23上。即，上表面21a及顶面22a形成凸面或凹面23的一部分。

位于载置面11a的中心11b(凸面或凹面23的中心23a)的凸状突起部22的顶面22a的高度(以冷却用基部3的上表面(一主面)3a为基准的高度)与环状突起部21的上表面21a的高度(以冷却用基部3的上表面(一主面)3a为基准的高度)之差为1μm以上且30μm以下，优选为5μm以上且15μm以下。根据需要，可以是顶面22a的高度高，也可以是上表面21a高。

若位于载置面11a的中心11b的中心的凸状突起部22的顶面22a的高度与环状突起部21的上表面21a的高度之差小于1μm，则在将载置板11固定于冷却用基部3的情况下，载置板11有可能成为凸形。另一方面，若位于载置面11a的中心11b的中心的凸状突起部22的顶面22a的高度与环状突起部21的上表面21a的高度之差大于30μm，则在吸附板状试样w时，会在该板状试样w与载置板11的载置面11a之间产生间隙，降低使板状试样w的温度均匀的性能。

位于载置面11a的中心11b的中心的凸状突起部22的顶面22a的高度与环状突起部21的上表面21a的高度之差能够使用三维测定仪(商品名：zyzaxsvanex9/6/6-c2、tokyoseimitsuco.,ltd.制)来测定。

如图3所示，凸状突起部22具有与板状试样w接触的顶面22a、侧面22b及连接顶面22a和侧面22b的r面22c。

凸状突起部22的顶面22a是指，在冷却用基部3的厚度方向上比以后述的凸状突起部22的底面22d为基准的高度的最大值(顶点)低0.4μm以内的面。在此，如此定义凸状突起部22的顶面22a的理由如下。在将板状试样w吸附于载置面11a时，板状试样w跟随凸状突起部22的形状而变形。该板状试样w的变形量为向冷却用基部3的厚度方向下方约0.4μm。

凸状突起部22的侧面22b为大致沿凸状突起部22的高度h1(凸状突起部22的底面22d至顶面22a为止的距离)的面，是凸状突起部22的高度h1的10％以上且90％以下的面。即，在以底面22d为高度h1的基准面(0)的情况下，是具有距底面22d0.1h1～0.9h1的高度的侧面。根据需要，也可以位于0.2h1～0.8h1的高度或0.4h1～0.6h1的高度。

凸状突起部22的r面22c为连接顶面22a与侧面22b的面，是曲率半径为10μm以上且50μm以下的面。若凸状突起部22的r面22c的曲率半径在上述范围内，则即使凸状突起部22的顶面22a磨损，与板状试样w接触的面积的变化也小。因此，即使长期使用，板状试样w的温度均匀性也不会发生变化。

关于凸状突起部22的形状的测定方法，能够使用表面粗糙度-轮廓形状复合测定仪(商品名：surfcomnex、tokyoseimitsuco.,ltd.制)，以通过凸状突起部22的顶面22a的中心的方式从载置面11a的中心11b扫描至外周方向来测定形状。

由此，能够获得凸状突起部22的顶面22a、侧面22b、r面22c、底面22d、顶面22a与侧面22b所成的角θ的信息。并且，由于通过凸状突起部22的顶面22a的中心，因此还可获得凸状突起部22的顶面22a的直径d2的信息。

在从截面观察凸状突起部22时，凸状突起部22的底面22d形成底边。凸状突起部22的底面22d能够如下确定。首先，对位于凸状突起部22之间的凹部进行测定。取凸状突起部22的底面(凹部)的长度方向500μm的平均高度。并且，比较凹部的中央部方向和外周部方向的高度，并采用更高的高度作为底面的位置(高度)。

根据上述分析计算凸状突起部22的底面22d的直径d1。

凸状突起部22的顶面22a的直径d2与凸状突起部22的底面22d的直径d1之比为0.75以上，优选为0.80以上，更优选为0.85以上。并且，凸状突起部22的顶面22a的直径d2与凸状突起部22的底面22d的直径d1之比的上限为0.95以下。

若凸状突起部22的顶面22a的直径d2与凸状突起部22的底面22d的直径d1之比小于0.75，则在凸状突起部22的顶面22a磨损时，凸状突起部22的顶面22a上的与板状试样w接触的面积逐渐增加，在长期使用的情况下，会降低板状试样w的面内的温度均匀性。

在基体的厚度方向上的截面形状呈凸面的情况下，优选位于载置板11的载置面11a上的外周部的凸状突起部22的顶面22a的直径d2(d2o)与凸状突起部22的底面22d的直径d1(d1o)之比(d2o/d1o)小于位于载置板11的载置面11a上的内周部的载置板11的载置面11a的顶面22a的直径d2(d2i)与凸状突起部22的底面22d的直径d1(d1i)之比(d2i/d1i)。由此，即使位于载置板11的载置面11a上的内周部的凸状突起部22的顶面22a因对载置板11的载置面11a反复载置板状试样w而磨损，板状试样w的温度的均匀性的变化也小。

另外，载置板11的载置面11a上的内周部是指，载置面11a上的载置面11a的中心11b至载置面11a的半径的55％以上且65％以下为止的区域。并且，载置板11的载置面11a上的外周部是指，载置面11a上的内周部的外侧的区域。位于内周部的凸状突起部22的数量可以多于位于外周部的凸状突起部22的数量，也可以少于位于外周部的凸状突起部22的数量，也可以与位于外周部的凸状突起部22的数量相同。

图7是表示基体的厚度方向上的截面形状呈凸面时的静电卡盘装置的例子的剖视图。图9是表示与图7对应的载置板的例子的俯视图。在图9的载置板11中，位于内周部a的凸状突起部22的顶面的直径大于位于外周部b的凸状突起部22的顶面的直径。

关于凸状突起部22的数量，优选位于内周部a的凸状突起部22的数量多于位于外周部b的凸状突起部22的数量。

在基体的厚度方向上的截面形状呈凹面的情况下，如图8所示，位于载置板11的载置面11a上的外周部的凸状突起部22的顶面22a的直径d2(d2o)与凸状突起部22的底面22d的直径d1(d1o)之比(d2o/d1o)可以大于位于载置板11的载置面11a上的内周部的载置板11的载置面11a的顶面22a的直径d2(d2i)与凸状突起部22的底面22d的直径d1(d1i)之比(d2i/d1i)。由此，即使位于载置板11的载置面11a上的外周部的凸状突起部22的顶面22a因对载置板11的载置面11a反复载置板状试样w而磨损，板状试样w的温度的均匀性的变化也小。

另外，载置板11的载置面11a上的内周部是指，载置面11a上的载置面11a的中心11b至载置面11a的半径的55％以上且65％以下为止的区域。并且，载置板11的载置面11a上的外周部是指，载置面11a上的内周部的外侧的区域。位于内周部的凸状突起部22的数量可以多于位于外周部的凸状突起部22的数量，也可以少于位于外周部的凸状突起部22的数量，也可以与位于外周部的凸状突起部22的数量相同。

图8是表示基体的厚度方向上的截面形状呈凹面时的静电卡盘装置的例子的剖视图。图10是表示与图7对应的载置板的例子的俯视图。在图10的载置板11中，位于外周部b的凸状突起部22的顶面的直径大于位于内周部a的凸状突起部22的顶面的直径。

关于凸状突起部22的数量，优选位于外周部b的凸状突起部22的数量多于位于内周部a的凸状突起部22的数量。

载置面11a上，也可以在内周部与外周部之间设置中间部。此时，内周部是指，载置面11a上的载置面11a的中心11b至载置面11a的半径的20％以上且30％以下为止的区域。中间部是指，内周部的外侧至从载置面11a的中心11b起的载置面11a的半径的55％以上且65％为止的区域。外周部是指，中间部的外侧的区域。

凸状突起部22中，顶面22a与侧面22b所成的角度θ为90°以上且160°以下，优选为90°以上且150°以下。

若顶面22a与侧面22b所成的角度θ小于90°，则凸状突起部22的顶面22a与板状试样w的接触面积会因磨损而减小，因此磨损的速度增加，会产生大量的颗粒物等，因此不优选。另一方面，若顶面22a与侧面22b所成的角度θ大于160°，则凸状突起部22的顶面22a与板状试样w的接触面积会因磨损而增加，因此在长期使用的情况下，会降低板状试样w的面内的温度均匀性。

凸状突起部22的顶面22a的中心线平均表面粗糙度ra优选为0.05μm以下，更优选为0.03μm以下。下限值能够任意选择，可以为0.0001μm以上、0.001μm以上或0.005以上。

若凸状突起部22的顶面22a的中心线平均表面粗糙度ra为0.05μm以下，则由环状突起部21的上表面21a和多个凸状突起部22各自的顶面22a以密合状态支撑板状试样w，因此这些上表面21a、顶面22a与板状试样w的接触面不会摩擦，能够不易产生颗粒物。

环状突起部21的上表面21a的中心线平均表面粗糙度ra优选为0.05μm以下，更优选为0.03μm以下。下限值能够任意选择，可以为0.0001μm以上、0.001μm以上或0.005以上。

若环状突起部21的上表面21a的中心线平均表面粗糙度ra为0.05μm以下，则由环状突起部21的上表面21a和多个凸状突起部22各自的顶面22a以密合状态支撑板状试样w，因此这些上表面21a、顶面22a与板状试样w的接触面不会摩擦，能够不易产生颗粒物。

本实施方式的静电卡盘装置1中的凸状突起部22的顶面22a及环状突起部21的上表面21a的中心线平均表面粗糙度ra能够按照jisb0601使用表面粗糙度-轮廓形状复合测定仪(商品名：surfcomnex、tokyoseimitsuco.,ltd.制)来测定。在该测定中，关于凸状突起部22的顶面22a及环状突起部21的上表面21a的表面粗糙度，在同心圆周上每120°测定3处(共计6处)，并采用其平均值。

凸状突起部22的顶面22a的直径d2优选为100μm以上且1000μm以下，更优选为100μm以上且800μm以下。根据需要，也可以为200μm以上且700μm以下或400μm以上且600μm以下。

若凸状突起部22的顶面22a的直径d2为100μm以上，则凸状突起部22的顶面22a与板状试样w的接触面不会摩擦，能够不易产生颗粒物。若凸状突起部22的顶面22a的直径d2为1000μm以下，则不会损害载置板11的载置面11a上的板状试样w的温度的均匀性。

在基体的厚度方向上的截面形状呈凹面的情况下，优选位于载置板11的载置面11a上的外周部的凸状突起部22与板状试样w的接触面积的总和b22大于位于载置板11的载置面11a上的内周部的凸状突起部22与板状试样w的接触面积的总和a22。载置板11的载置面11a形成为凹面状，因此外周部容易磨损，因此通过增加接触面积的总和，能够使内周部和外周部的凸状突起部22的磨损均匀。

若根据从表面粗糙度-轮廓形状复合测定仪(商品名：surfcomnex、tokyoseimitsuco.,ltd.制)获得的凸状突起部22的顶面22a的直径计算与凸状突起部22的接触面积并乘以凸状突起部22的数量，则能够求出位于载置板11的载置面11a上的外周部的凸状突起部22与板状试样w的接触面积及位于载置板11的载置面11a上的内周部的凸状突起部22与板状试样w的接触面积。

在基体的厚度方向上的截面形状呈凸面的情况下，在将位于载置板11的载置面11a上的内周部的凸状突起部22与板状试样w的接触面积的总和与载置板11的载置面11a上的内周部的面积的总和之比设为a1、将位于载置板11的载置面11a上的外周部的凸状突起部22与板状试样w的接触面积的总和与载置板11的载置面11a上的外周部的面积的总和之比设为b1时，优选比a1大于比b1。在这种情况下，即使对载置板11的载置面11a反复载置板状试样w，由凸状突起部22的顶面22a磨损引起的与板状试样w的接触面积的变化也小，因此板状试样w的面内温度均匀性的经时变化小。并且，能够在载置板的外周部和内周部以均匀的力吸附板状试样w，因此能够防止板状试样w变形。

并且，在基体的厚度方向上的截面形状呈凸面的情况下，在载置板11的载置面11a上不存在中间部时，比a与比b之比(a1/b1)优选为1.5以上，更优选为2.0以上。比(a1/b1)的上限可以为10.0以下，也可以为9.0以下。上述比优选为2.8～8.0，更优选为3.0～7.0。

若比(a1/b1)为1.5以上且10.0以下，则即使对载置板11的载置面11a反复载置板状试样w，由凸状突起部22的顶面22a磨损引起的与板状试样w的接触面积的变化也小，因此板状试样w的面内温度均匀性的经时变化小，可确保表面温度的均匀性。

并且，在基体的厚度方向上的截面形状为凸面的情况下，在载置板11的载置面11a上存在中间部时，在将位于载置板11的载置面11a上的中间部的凸状突起部22与板状试样w的接触面积的总和与载置板11的载置面11a上的中间部的面积的总和之比设为c1的情况下，优选比a1、比b1及比c1满足下述式(1)。

a1＞c1＞b1(1)

通过比a1、比b1及比c1满足上述式(1)，即使对载置板11的载置面11a反复载置板状试样w，由凸状突起部22的顶面22a磨损引起的与板状试样w的接触面积的变化也小，因此板状试样w的面内温度均匀性的经时变化小，可确保表面温度的均匀性。

并且，在基体的厚度方向上的截面形状为凸面的情况下，在载置板11的载置面11a上存在中间部时，比a1与比c1之比(a1/c1)优选为1.25以上，更优选为1.5以上。比(a1/c1)的上限可以为5.0以下，也可以为4.5以下。具体而言，比a1与比c1之比(a1/c1)优选为1.25～5.0，更优选为1.5～4.5。根据需要，上述比也可以为2.0～4.0或2.5～3.5。

若比(a1/c1)为1.25以上且5.0以下，则即使凸状突起部22的顶面22a因对载置板11的载置面11a反复载置板状试样w而磨损，与板状试样w的接触面积的变化也小，因此板状试样w的表面温度的经时变化小，可确保表面温度的均匀性。

并且，在基体的厚度方向上的截面形状为凸面的情况下，在载置板11的载置面11a上存在中间部时，比c1与比b1之比(c1/b1)优选为1.25以上，更优选为1.5以上。比(c1/b1)的上限可以为5.0以下，也可以为4.5以下。具体而言，比c1与比b1之比(c1/b1)优选为1.25～5.0，更优选为1.5～4.5。根据需要，上述比也可以为2.0～4.0或2.5～3.5。

若比(c1/b1)为1.25以上且5.0以下，则即使凸状突起部22的顶面22a因对载置板11的载置面11a反复载置板状试样w而磨损，与板状试样w的接触面积的变化也小，因此板状试样w的面内温度均匀性的经时变化小，可确保面内温度的均匀性。

在基体的厚度方向上的截面形状呈凹面的情况下，在将位于载置板11的载置面11a上的内周部的凸状突起部22与板状试样w的接触面积的总和设为a、将位于载置板11的载置面11a上的外周部的凸状突起部22与板状试样w的接触面积的总和设为b22时，总和b与总和a22之比(b22/a22)优选为1.5以上，更优选为2.0以上。比(b22/a22)的上限可以为10.0以下，也可以为9.0以下。具体而言，总和b与总和a22之比(b22/a22)优选为1.5～10.0，更优选为2.0～9.0。上述比优选为2.8～8.0，更优选为3.0～7.0。

若比(b22/a22)为1.5以上且10.0以下，则即使对载置板11的载置面11a反复载置板状试样w，由凸状突起部22的顶面22a磨损引起的与板状试样w的接触面积的变化也小，因此板状试样w的面内温度均匀性的经时变化小，可确保表面温度的均匀性。并且，能够在载置板的外周部和内周部以均匀的力吸附板状试样w，因此能够防止板状试样w变形。

并且，在基体的厚度方向上的截面形状呈凹面的情况下，在载置板11的载置面11a上存在中间部时，在位于载置板11的载置面11a上的中间部的凸状突起部22与板状试样w的接触面积的总和设为c的情况下，优选总和a22、总和b22及总和c22满足下述式(3)。

b22＞c22＞a22(3)

通过总和a22、总和b22及总和c22满足上述式(3)，即使凸状突起部22的顶面22a因对载置板11的载置面11a反复载置板状试样w而磨损，板状试样w的表面温度的经时变化也小，可确保表面温度的均匀性。

并且，在载置板11的载置面11a上存在中间部的情况下，总和c22与总和a22之比(c22/a22)优选为1.25以上，更优选为1.5以上。比(c22/a22)的上限可以为5.0以下，也可以为4.5以下。具体而言，总和c22与总和a22之比(c22/a22)优选为1.25～5.0，更优选为1.5～4.5。根据需要，上述比也可以为2.0～4.0或2.5～3.5。

若比(c22/a22)为1.25以上且5.0以下，则即使凸状突起部22的顶面22a因对载置板11的载置面11a反复载置板状试样w而磨损，与板状试样w的接触面积的变化也小，因此板状试样w的表面温度的经时变化小，可确保表面温度的均匀性。

并且，在基体的厚度方向上的截面形状呈凹面的情况下，在载置板11的载置面11a上存在中间部时，总和b22与总和c22之比(b22/c22)优选为1.25以上，更优选为1.5以上。比(b22/c22)的上限可以为5.0以下，也可以为4.5以下。具体而言，总和b22与总和c22之比(b22/c22)优选为1.25～5.0，更优选为1.5～4.5。根据需要，上述比也可以为2.0～4.0或2.5～3.5。若比(b22/c22)为1.25以上且5.0以下，则即使凸状突起部22的顶面22a因对载置板11的载置面11a反复载置板状试样w而磨损，与板状试样w的接触面积的变化也小，因此板状试样w的面内温度均匀性的经时变化小，可确保表面温度的均匀性。

图11～图13是表示载置板的另一例的俯视图。

如图11所示，凸状突起部22可以配置成放射状，或者也可以位于不同直径的多个同心圆上。

如图12所示，凸状突起部22可以在径向上等间隔对齐排列，并且也可以在与径向正交的方向上等间隔对齐排列。

凸状突起部22的横截面可以为多边形，具体而言，如图13所示，为四角形。

构成静电卡盘部2的主要部分的载置板11及支撑板12为与重叠面的形状相同的圆板状，由电阻为1×10¹⁴ω·cm以上且频率20hz下的介电常数为13以上(优选为18以上)的陶瓷构成。

在此，限定载置板11及支撑板12的电阻为1×10¹⁴ω·cm以上且频率20hz下的介电常数为13以上的理由在于，这些范围为使板状试样w的温度均匀、减少密封用介质的泄漏量(leakagerate)、使等离子体稳定化的范围。

在此，若电阻小于1×10¹⁴ω·cm，则作为基体的绝缘性会变得不充分，因向所吸附的板状试样w泄露的电流的增加，会产生形成于该板状试样w上的器件的破坏及伴随残留吸附力的增加的板状试样w的解吸不良，因此不优选。

并且，若频率20hz下的相对介电常数小于13，则在板状试样w与静电吸附用内部电极13之间施加电压的情况下，会无法产生足以吸附板状试样w的静电吸附力。其结果，难以将该板状试样w吸附固定于凸面或凹面23，因此不优选。

另外，在通过高频产生等离子体的蚀刻装置中使用时，出于具有高频透射率这一方面，优选1mhz以上的相对介电常数小于20hz的相对介电常数。

作为构成载置板11及支撑板12的陶瓷，优选氧化铝-碳化硅(al203-sic)复合烧结体、氧化铝(al2o3)烧结体、氮化铝(aln)烧结体、氧化钇(y2o3)烧结体等具有机械强度且对腐蚀性气体及其等离子体具有耐久性的绝缘陶瓷。

这种陶瓷的粒径优选为2μm以下，更优选为1μm以下。

如此，通过将陶瓷的粒径设为2μm以下，使用粒径小的陶瓷，由此抑制由板状试样w与环状突起部21及多个凸状突起部22的摩擦引起的颗粒物的产生，该摩擦是伴随吸附时的板状试样w的变形而产生的。

并且，能够减小环状突起部21的宽度及高度以及多个凸状突起部22的高度及大小，因此能够减小这些环状突起部21及多个凸状突起部22与板状试样w的接触面积。

关于设置于载置板11的载置面11a上的环状突起部21及多个凸状突起部22，通过使环状突起部21的上表面21a及多个凸状突起部22各自的顶面22a位于以载置面11a的中心部为最高的位置的凸面或以载置面11a的中心部为最低的位置的凹面23上，板状试样w与环状突起部21及多个凸状突起部22的接触在板状试样w的整个面上可靠地进行。因此，在板状试样w被吸附时或解吸时，该板状试样w不会变形，并且该板状试样w的温度也会变得均匀。

通过使该环状突起部21的上表面21a及多个凸状突起部22的顶面22a位于凸面或凹面23上，板状试样w将以密合状态被环状突起部21及多个凸状突起部22支撑，不会在板状试样w与环状突起部21及多个凸状突起部22之间产生间隙或摩擦等。因此，不易产生颗粒物。

在设置于载置板11的载置面11a上的环状突起部21及多个凸状突起部22中，将环状突起部21的上表面21a的高度h2(在图2中，从载置面11a向载置板11的厚度方向凹陷的长度)和多个凸状突起部22各自的顶面22a的高度h3(在图2中，从载置面11a向载置板11的厚度方向凹陷的长度)视为相同。并且，该载置面11a中除环状突起部21及多个凸状突起部22以外的区域为使氮气或氦气等密封用介质流动的流路。

如此，通过使环状突起部21的上表面21a的高度h2及多个凸状突起部22各自的顶面22a的高度h3相同，被环状突起部21和多个凸状突起部22包围的使氮气或氦气等密封用介质流动的流路的深度变得恒定。由此，密封用介质的流路中的热传递变得恒定，板状试样w的温度变得均匀，能够稳定地产生等离子体。

环状突起部21的上表面21a的面积与多个凸状突起部22各自的顶面22a的面积的总面积之和优选为载置面11a的面积的30％以下，更优选为25％以下。

在此，通过使环状突起部21的上表面21a的面积与多个凸状突起部22各自的顶面22a的面积的总面积之和成为载置面11a的面积的30％以下，能够增加氮气或氦气等密封用介质的流路的总面积与载置面11a的面积的比例。因此，能够提高基于密封用介质的热均匀性。

其结果，能够减少密封用介质的泄漏量(leakagerate)，能够稳定地产生等离子体。

载置板11、支撑板12、静电吸附用内部电极13及绝缘材料层14的总厚度、即静电卡盘部2的厚度优选为1mm以上且10mm以下。若静电卡盘部2的厚度为1mm以上，则能够确保静电卡盘部2的机械强度。另一方面，若静电卡盘部2的厚度为10mm以下，则静电卡盘部2的热容量不会过于增加，所载置的板状试样w的热响应性也不会劣化。而且，静电卡盘部的横向的热传递也不会增加，能够将板状试样w的面内温度维持为所期望的温度模式。

尤其，载置板11的厚度优选为0.3mm以上且2.0mm以下。其理由在于，若载置板11的厚度为0.3mm以上，则不会有因施加于静电吸附用内部电极13的电压而放电的危险。另一方面，若载置板11的厚度为2.0mm以下，则能够充分地吸附固定板状试样w，能够充分地对板状试样w进行加热。

静电吸附用内部电极13用作用于产生电荷并利用静电吸附力固定板状试样的静电卡盘用电极。静电吸附用内部电极13可根据其用途适当调整其形状或大小。

静电吸附用内部电极13由氧化铝-碳化钽(al2o3-ta4c5)导电性复合烧结体、氧化铝-钨(al2o3-w)导电性复合烧结体、氧化铝-碳化硅(al2o3-sic)导电性复合烧结体、氮化铝-钨(aln-w)导电性复合烧结体、氮化铝-钽(aln-ta)导电性复合烧结体、氧化钇-钼(y2o3-mo)导电性复合烧结体等导电性陶瓷或钨(w)、钽(ta)、钼(mo)等高熔点金属形成。

静电吸附用内部电极13的厚度并无特别限定，但优选为5μm以上且40μm以下，尤其优选为20μm以上且30μm以下。若静电吸附用内部电极13的厚度为5μm以上，则能够确保充分的导电性。另一方面，若静电吸附用内部电极13的厚度为40μm以下，则因静电吸附用内部电极13与载置板11及支撑板12之间的热膨胀系数差，不易在静电吸附用内部电极13与载置板11及支撑板12的接合界面产生裂纹。

静电吸附用内部电极13能够通过溅射法和沉积法等成膜法或丝网印刷法等涂布法来容易地形成。

绝缘材料层14围绕静电吸附用内部电极13来保护静电吸附用内部电极13免受腐蚀性气体及其等离子体的影响，并且将载置板11与支承板12之间的边界部、即除静电吸附用内部电极13以外的外周部区域接合成一体。绝缘材料层14由与构成载置板11及支承板12的材料相同的组成或主成分相同的绝缘材料构成。

供电用端子15是为了对静电吸附用内部电极13施加直流电压而设置的棒状的端子。作为供电用端子15的材料，若为耐热性优异的导电性材料，则并无特别限定，但优选热膨胀系数近似于静电吸附用内部电极13及支撑板12的热膨胀系数的材料，例如能够优选使用构成静电吸附用内部电极13的导电性陶瓷或钨(w)、钽(ta)、钼(mo)、铌(nb)、可伐合金等金属材料。

供电用端子15通过具有绝缘性的绝缘子16与冷却用基部3绝缘。

供电用端子15与支撑板12接合为一体，而且载置板11与支撑板12通过静电吸附用内部电极13及绝缘材料层14接合为一体来构成静电卡盘部2。

[冷却用基部]

冷却用基部3用于冷却静电卡盘部2并将其保持为所期望的温度，是具有厚度的圆板状部件。

作为冷却用基部3，例如优选为在其内部形成有使水循环的流路31的水冷底座等。

作为构成冷却用基部3的材料，只要为导热性、导电性、加工性优异的金属或包括这些金属的复合材料，则并无特别限制，例如可适当地使用铝(al)、铝合金、铜(cu)、铜合金、不锈钢(sus)等。该冷却用基部3的至少暴露于等离子体的面优选被实施绝缘处理。作为这种绝缘处理，优选氧化铝膜处理或涂覆氧化铝等绝缘膜的绝缘膜处理。

[粘接剂层]

粘接剂层4将静电卡盘部2和冷却用基部3粘接为一体。

粘接剂层4的厚度优选为100μm以上且200μm以下，更优选为130μm以上且170μm以下。

若粘接剂层4的厚度在上述范围内，则能够充分地保持静电卡盘部2与冷却用基部3之间的粘接强度。并且，能够充分地确保静电卡盘部2与冷却用基部3之间的导热性。

粘接剂层4例如由加热硬化硅系树脂组合物而得的硬化体、丙烯酸树脂、环氧树脂等形成。

硅系树脂组合物为具有硅氧烷键(si-o-si)的硅化合物，是耐热性、弹性优异的树脂，因此更优选。

作为这种硅系树脂组合物，尤其优选热固温度为70℃～140℃的硅树脂。

在此，若热固温度低于70℃，则在使静电卡盘部2和冷却用基部3对置的状态下进行接合时，在接合过程中固化不会充分进展，因此操作性变差，因此不优选。另一方面，若热固温度高于140℃，则静电卡盘部2及冷却用基部3的热膨胀差大，静电卡盘部2与冷却用基部3之间的应力增加，它们之间产生剥离，因此不优选。

作为硅树脂，优选固化后的杨氏模量为8mpa以下的树脂。在此，若固化后的杨氏模量大于8mpa，则在对粘接剂层4负荷升温、降温的热循环时，无法吸收静电卡盘部2与冷却用基部3之间的热膨胀差，粘接剂层4的耐久性降低，因此不优选。

优选粘接剂层4含有由平均粒径为1μm以上且30μm以下、优选为1μm以上且20μm以下、进一步优选为1μm以上且10μm以下的无机氧化物、无机氮化物、无机氮氧化物构成的填料(例如，在氮化铝(aln)粒子的表面形成有由氧化硅(sio2)构成的包覆层的表面包覆氮化铝(aln)粒子)。

表面包覆氮化铝(aln)粒子以改善硅树脂的导热性为目的而混入，通过调整其混入率，能够控制粘接剂层4的热传递率。

即，通过提高表面包覆氮化铝(aln)粒子的混入率，能够增加构成粘接剂层4的有机类粘接剂的热传递率。

并且，氮化铝(aln)粒子的表面形成有由氧化硅(sio2)构成的包覆层，因此与未实施表面包覆的简单的氮化铝(aln)粒子相比，具有优异的耐水性。因此，能够确保以硅系树脂组合物为主成分的粘接剂层4的耐久性，其结果，能够大幅提高静电卡盘装置1的耐久性。

表面包覆氮化铝(aln)粒子中，由于氮化铝(aln)粒子的表面被由具有优异的耐水性的氧化硅(sio2)构成的包覆层包覆，因此氮化铝(aln)不会被大气中的水水解，氮化铝(aln)的热传递率也不会下降，粘接剂层4的耐久性提高。

另外，表面包覆氮化铝(aln)粒子也不会成为针对半导体晶片等板状试样w的污染源，并且就该方面而言，也可以称为优选的填料。

并且，该粘接剂层4也可以由杨氏模量为1gpa以下且具有柔性(肖氏硬度为a100以下)的热固性丙烯酸树脂粘接剂形成。此时，可以含有填料，也可以不含填料。

根据本实施方式的静电卡盘装置1，即使对载置板11的载置面11a反复载置板状试样w，即使凸状突起部22的顶面22a磨损，凸状突起部22的顶面22a与板状试样w的接触面积的变化也小，因此能够以载置板11的载置面11a与板状试样w密合的状态将板状试样w吸附、固定于载置板11的载置面11a，能够稳定地控制板状试样w的温度以使其均匀。

＜静电卡盘装置的制造方法＞

本实施方式的静电卡盘装置的制造方法为制造本实施方式的静电卡盘装置的方法，其包括：经由粘接剂粘接静电卡盘部和冷却用基部的工序；及将与冷却用基部粘接的静电卡盘部的载置板的载置面加工成凸面或凹面的工序，该凸面或凹面为基体的厚度方向上的截面形状从载置板的载置面的中心朝向载置板的载置面的外周逐渐弯曲的曲面状。

以下，对本实施方式的静电卡盘装置的制造方法进行说明。

首先，通过氧化铝-碳化硅(al2o3-sic)复合烧结体或氧化钇(y2o3)烧结体来制作成为载置板11及支撑板12的一对板状体。

例如，将含有碳化硅粉末及氧化铝粉末的混合粉末或氧化钇粉末成型成所期望的形状而制得成型体，之后，将该成型体在1400℃～2000℃左右的温度、非氧化性气氛下、优选在惰性气氛下煅烧预定时间，由此能够获得一对板状体。

接着，在其中一个板状体上形成多个用于嵌入并保持供电用端子15的固定孔，将供电用端子15固定于该固定孔中。

接着，在嵌入有供电用端子15的板状体的表面的预定区域，以与供电用端子15接触的方式涂布将上述导电性陶瓷等导电材料分散于有机溶剂中而得的静电吸附用内部电极形成用涂布液并进行干燥，制成静电吸附用内部电极形成层，进而在该板状体上的除形成有静电吸附用内部电极形成层的区域以外的区域形成含有与该板状体相同的组成或主成分相同的粉末材料的绝缘材料层。

接着，在形成于其中一个板状体上的静电吸附用内部电极形成层及绝缘材料层上重叠另一个板状体，并将它们在高温、高压下进行热压而形成为一体。该热压期间的气氛优选为真空或ar、he、n2等惰性气氛。

并且，热压中的单轴加压时的压力优选为5mpa～10mpa，温度优选为1400℃～1850℃。

通过该热压，静电吸附用内部电极形成层被煅烧而成为由导电性复合烧结体构成的静电吸附用内部电极13的同时，2个板状体分别成为载置板11及支撑板12，与静电吸附用内部电极13及绝缘材料层14接合为一体，成为静电卡盘部2。

接着，在冷却用基部3的一主面3a的预定区域涂布由硅系树脂组合物构成的粘接剂。在此，调整粘接剂的涂布量，以能够将静电卡盘部2和冷却用基部3接合为一体。

作为该粘接剂的涂布方法，除使用刮刀等手动涂布以外，例如还可举出棒涂法、丝网印刷法等。

在冷却用基部3的一主面3a上涂布粘接剂之后，重叠静电卡盘部2和涂布有粘接剂的冷却用基部3。

并且，将立设的供电用端子15及绝缘子16插入并嵌入于钻在冷却用基部3中的供电用端子容纳孔(省略图示)中。

接着，相对于冷却用基部3以预定的压力按压静电卡盘部2，将静电卡盘部2和冷却用基部3接合为一体。由此，静电卡盘部2和冷却用基部3将经由粘接剂层4接合为一体。

接着，例如粘贴表面保护胶带来遮盖层叠体的侧面及背面，以免刮伤或颗粒物附着于由静电卡盘部2、粘接剂层4及冷却用基部3构成的层叠体的侧面(沿层叠体的厚度方向的面)及背面(与静电卡盘部2的载置板11的载置面11a相反的一侧的面)，并仅暴露出载置板11的载置面11a。

接着，对静电卡盘部2的载置板11的载置面11a实施磨削加工及抛光加工，使载置板11的厚度方向上的截面形状呈弯曲成以冷却用基部3的一主面3a为基准的高度从凸面或凹面23的中心23a(载置面11a的中心11b)朝向凸面或凹面23的外周23b(相当于载置面11a的外周)逐渐增加的曲面状。

接着，在静电卡盘部2的载置板11的载置面11a的预定位置实施喷砂加工等机械加工，形成环状突起部21及多个凸状突起部22，并且将除环状突起部21及多个凸状突起部22以外的底面部分作为载置板11的载置面11a的底面11d。

在此，参考图4～图6对在载置板11的载置面11a形成凸状突起部22的方法进行说明。

凸状突起部22例如能够使用魔石加工、激光雕刻等机械加工或喷砂加工等来进行。并且，作为最后加工的抛光能够通过使用微细磨粒和抛光材料的光磨或使用微细磨粒和超声波的超声波抛光来有效地进行。

并且，在凸状突起部22的形成工序中，通过在载置面11a的周缘实施相同的工序，能够同时形成环状突起部21(参考图1)。

在本实施方式中，对在进行喷砂加工之后进行光磨作为抛光工序的情况进行说明。

首先，将作为载置板11的上表面的载置面11a抛光加工成平坦面，并进一步进行清洗。清洗例如用丙酮、异丙醇、甲苯等有机溶剂进行脱脂之后，例如用温水进行清洗。

接着，如图4所示，在载置面11a形成预定图案形状的掩模51。使掩模51的图案形状与俯视图1所示的凸状突起部22及环状突起部21时的图案相同。作为掩模51，优选使用感光性树脂或板状掩模。

接着，如图5所示，进行喷砂加工，在未被掩模51覆盖的部分形成凹部52。其结果，被掩模51覆盖的部分残留而成为凸部53。底面11d形成于凸部53之间的凹部52的底部。

接着，去除掩模51。在掩模51由感光性树脂构成的情况下，例如能够使用二氯甲烷等剥离液来去除掩模51。

接着，对整个载置面11a进行使用微细磨粒和抛光材料的光磨。并且，在进行光磨之后，清洗载置面11a。清洗例如用丙酮等有机溶剂进行，并进行脱脂。在脱脂之后，例如用温水进行清洗。

通过进行光磨工序，载置面11a的凸部53成为如图6所示的凸状突起部22。

作为前工序的喷砂工序为对载置面11a的表面造成损伤而以挖掘的方式去除未形成有掩模51的部分的工序。因此，在通过喷砂工序形成的凸部53的尤其角部53a附近残留有从表层部朝向内部的表层裂纹。表层裂纹会因小的应力而进展，从而成为剥离的起点，因此成为产生颗粒物的原因。

通过进行光磨，能够强制性地使通过喷砂工序形成的表层裂纹进展、剥离来去除表层裂纹。随着剥离以表层裂纹为起点进展，凸部53的上表面53b及角部53a被倒角，如图6所示，形成r面22c。

并且，通过对整个载置面11a进行光磨，能够同时抛光包括顶面22a的整个凸状突起部22及载置面11a的底面11d。由此，能够使顶面22a的表面粗糙度ra成为0.05μm以下，并且使凸状突起部22的柱部22a及裙边部22b的周面以及底面11d成为遵照顶面22a的表面粗糙度的表面粗糙度。在光磨工序中，抛光材料与顶面22a均匀地接触，但底面11d上存在抛光材料难以触及的部分，因此有时会导致表面性状局部粗糙。通过光磨工序，能够使包括这种部分在内的底面11d的表面粗糙度ra成为0.05μm以下。

对喷砂加工的条件及光磨的条件进行说明。

作为在喷砂加工中使用的介质，优选氧化铝、碳化硅、玻璃珠等，介质的粒径优选设为400目以下(通过300目的介质)。

喷砂加工中的介质的吐出压力例如优选设为0.1mpa以下，更优选设为0.05mpa以下。

在以往的喷砂工序中，考虑加工效率，将介质的粒径设为170目以下，将介质的吐出压力设为0.2mpa左右。与以往相比，本实施方式的喷砂工序中，优选减小介质的粒径并抑制吐出压力来进行。

通过减小介质的粒径并使介质的吐出压力成为0.1mpa以下(更优选为0.05mpa以下)，能够抑制表层裂纹的产生。

表层裂纹可通过光磨工序来去除，但在认为产生了大量的表层裂纹的情况下，需要仔细进行光磨工序，有可能使柱部22a的倾斜度变大，使沿高度方向的截面积的变化变大。

通过减小介质的粒径并使介质的吐出压力成为0.1mpa以下(更优选为0.05mpa以下)，能够抑制表层裂纹的产生，简化光磨工序。由此，光磨中的凸状突起部22的抛光量减少。因此，能够减小柱部22a的倾斜度。即，能够减小凸状突起部22的从顶面22a向下方的截面积的增加率。

作为用于光磨的微细磨粒，能够使用粒径为0.125μm以下的磨粒。由此，能够在更柔和的条件下进行抛光工序来减小凸状突起部22的从顶面22a向下方的截面积的增加率。并且，作为上述抛光材料，并无特别限定，例如能够使用树脂制抛光材料。

在进行光磨时，优选以每前进一个阶段便使用更微细的磨粒的方式分多个阶段进行抛光。例如，优选以800目的微细磨粒、1000目的微细磨粒、1500目的微细磨粒的顺序进行光磨等分多个阶段进行抛光。

接着，从由静电卡盘部2、粘接剂层4及冷却用基部3构成的层叠体去除表面保护胶带。

接着，在超纯水中通过超音波清洗去除残留在静电卡盘部2的凸面23及载置板11的载置面11a上的微粒(载置板11的加工屑)。而且，在通过酒精擦拭去除残留在上述层叠体的侧面和背面的粘接剂之后，通过干燥机进行干燥。

由此，可获得如下本实施方式的静电卡盘装置1：静电卡盘部2及冷却用基部3经由粘接剂层4接合为一体，环状突起部21及多个凸状突起部22形成于静电卡盘部2的载置板11的载置面11a，载置板11的厚度方向上的截面形状呈弯曲成以冷却用基部3的一主面3a为基准的高度从凸面或凹面23的中心23a朝向凸面或凹面23的外周23b逐渐增加的曲面状。

根据本实施方式的静电卡盘装置的制造方法，可获得如下静电卡盘装置1：即使对载置板11的载置面11a反复载置板状试样w，即使凸状突起部22的顶面22a磨损，凸状突起部22的顶面22a与板状试样w的接触面积的变化也小，因此耐磨损性优异，因此能够以载置板11的载置面11a与板状试样w密合的状态将板状试样w吸附、固定于载置板11的载置面11a，能够稳定地控制板状试样w的温度以使其均匀。

实施例

以下，通过实施例及比较例对本发明进行进一步具体的说明，但本发明并不限定于以下实施例。

[实施例1a]

制造了如图1a及图2～图6所示的静电卡盘装置1。

首先，通过以往的方法制作了在载置板11的载置面11a上未形成有凸状突起部22的静电卡盘部2。

静电卡盘部2在内部埋设有厚度约10μm的静电吸附用内部电极13。并且，静电卡盘部2的载置板11为含有7.8质量％的碳化硅的氧化铝-碳化硅复合烧结体，是直径为298mm、厚度为0.5mm的圆板状。

并且，与载置板11相同地，支撑板12也为含有7.8质量％的碳化硅的氧化铝-碳化硅复合烧结体，是直径为298mm、厚度为2mm的圆板状。通过将这些载置板11及支撑板12接合为一体，静电卡盘部2的整体的厚度为2.5mm。

接着，将作为载置板11的上表面的载置面11a抛光加工成凸面或凹面23，并进一步进行了清洗。

接着，在载置面11a上形成了与凸状突起部22及环状突起部21的形状对应的掩模51(参考图4)。

接着，进行喷砂加工，形成了凸部53及凹部52(参考图5)。

接着，去除了掩模51(参考图6)。

接着，对整个载置面11a进行了使用微细磨粒和抛光材料的光磨。

接着，用丙酮对载置面11a进行脱脂之后，用温水进行了清洗。

通过以上工序，在载置面11a上形成约1万个凸状突起部22，得到实施例1a的静电卡盘部2。

对得到的静电卡盘部2测定了位于载置面11a的中心11b的凸状突起部22的顶面22a的高度与环状突起部21的上表面21a的高度之差(在表1中，示为“高度差△h”。)。通过表面粗糙度-轮廓形状复合测定仪(商品名：surfcomnex、tokyoseimitsuco.,ltd.制)测定了该高度差。将结果示于表1。

对得到的静电卡盘部2测定了凸状突起部22的顶面22a的直径d2与凸状突起部22的底面22d的直径d1之比(在表1中，示为“d2/d1”。)。根据表面粗糙度-轮廓形状复合测定仪(商品名：surfcomnex、tokyoseimitsuco.,ltd.制)的测定结果计算出该直径d1及直径d2。将结果示于表1。

在载置面11a上，将载置面11a的中心11b至载置面11a的半径的55％以上且65％以下的区域作为载置板11的载置面11a上的内周部。并且，在载置板11的载置面11a上，将内周部的外侧的区域作为载置板11的载置面11a上的外周部。

通过对得到的静电卡盘部2分析表面粗糙度-轮廓形状复合测定仪(商品名：surfcomnex、tokyoseimitsuco.,ltd.制)的测定结果，得到凸状突起部22的顶面22a与侧面22b所成的角度θ(在表1中，示为“角度θ”。)及r面22c。将结果示于表1。

对得到的静电卡盘部2测定了凸状突起部22的顶面22a的中心线平均表面粗糙度ra(在表1中，示为“中心线平均表面粗糙度ra1”。)及环状突起部21的上表面21a的中心线平均表面粗糙度ra(在表1中，示为“中心线平均表面粗糙度ra2”。)。按照jisb0601使用表面粗糙度-轮廓形状复合测定仪(商品名：surfcomnex、tokyoseimitsuco.,ltd.制)测定了凸状突起部22的顶面22a的中心线平均表面粗糙度ra及环状突起部21的上表面21a的中心线平均表面粗糙度ra。将结果示于表1。

对得到的静电卡盘部2测定了凸状突起部22的顶面22a的直径d2(在表1中，示为“直径d”。)。凸状突起部22的顶面22a的直径d2是通过表面粗糙度-轮廓形状复合测定仪(商品名：surfcomnex、tokyoseimitsuco.,ltd.制)测定的。将结果示于表1。

根据表面粗糙度-轮廓形状复合测定仪(商品名：surfcomnex、tokyoseimitsuco.,ltd.制)的测定结果，对静电卡盘部2计算出位于载置板11的载置面11a上的内周部的凸状突起部22与板状试样w的接触面积的总和与载置板11的载置面11a上的内周部的面积的总和之比a11、位于载置板11的载置面11a上的外周部的凸状突起部22与板状试样w的接触面积的总和与载置板11的载置面11a上的外周部的面积的总和之比b11及位于载置板11的载置面11a上的中间部的凸状突起部22与板状试样w的接触面积的总和与载置板11的载置面11a上的中间部的面积的总和之比c11(在具有中间部时)。将结果示于表1。

根据凸状突起部22的顶面22a的直径d2的表面粗糙度-轮廓形状复合测定仪(surfcomnex：tokyoseimitsuco.,ltd.制)的测定结果，对静电卡盘部2计算出位于载置板11的载置面11a上的外周部的凸状突起部22与板状试样w的接触面积的总和b22和位于载置板11的载置面11a上的内周部的凸状突起部22与板状试样w的接触面积的总和a22。将接触面积的总和之比(b22/a22)示于表1。

[评价]

“晶片表面的表面温度的经时变化的评价”

使用红外线温度记录法，将具有在实施例1a中得到的静电卡盘部2的静电卡盘装置1安装到半导体制造装置中，比较了初始阶段和处理1000片板状试样w之后的面内温度分布的最大值与最小值之差。实施例1a中的初始阶段的板状试样w的面内的温度最大值与最小值之差(以下，成为“初始阶段的温度范围”。)为2.6℃。

将与初始阶段的温度范围相比差小于3℃的情况评价为“a”，将与初始阶段的温度范围相比差为3℃以上且小于4℃的情况评价为“b”，将与初始阶段的温度范围相比差为4℃以上且小于5℃的情况评价为“c”，将与初始阶段的温度范围相比差为5℃以上的情况评价为“d”。

[实施例2a]

将凸状突起部的顶面d2与底面d1之比d2/d1设定为0.80且将位于载置板11的载置面11a上的外周部的凸状突起部22与板状试样w的接触面积的总和b与位于载置板11的载置面11a上的内周部的凸状突起部22与板状试样w的接触面积的总和a11之比b11/a11设定为1.6，除此之外，以与实施例1a相同的方式，制造了如图1a及图2～图4所示的实施例2的静电卡盘装置1。

以与实施例1a相同的方式，对得到的静电卡盘部2测定了各部的尺寸等。将结果示于表1。

并且，以与实施例1a相同的方式，对得到的静电卡盘装置1测定了板状试样w的面内的温度的变化。另外，初始阶段的温度范围为2.8℃。将结果示于表1。

[实施例3a]

在载置板11的载置面11a上具有中间部、将载置面11a的中心11b至载置面11a的半径的30％以上且小于40％的区域作为载置板11的载置面11a上的内周部、在载置面11a上的内周部的外侧将载置面11a的半径的55％以上且小于65％的区域作为载置板11的载置面11a上的中间部、将中间部的外侧的区域作为载置板11的载置面11a上的外周部、将凸状突起部的顶面d2与底面d1之比d2/d1设为0.80且将位于载置板11的载置面11a上的中间部的凸状突起部22与板状试样w的接触面积的总和设为c11时，将中间部的接触面积的总和c与内周部的接触面积的总和a之比a11/c11设定为2.1，将外周部的接触面积的总和b11与中间部的接触面积的总和c之比c11/a11设定为5.0，除此之外，以与实施例1a相同的方式，制造了如图1a及图2～图4所示的实施例3a的静电卡盘装置1。

以与实施例1a相同的方式，对得到的静电卡盘部2测定了各部的尺寸等。将结果示于表1。另外，初始阶段的温度范围为2.8℃。

并且，以与实施例1a相同的方式，对得到的静电卡盘装置1测定了板状试样w的面内的温度的变化。将结果示于表1。

[比较例1a]

将凸状突起部的顶面d2与底面d1之比d2/d1设定为0.55且将b11/a11设定为5.9、使顶面22a与侧面22b所成的角θ大于170°、将r面的曲率设定为80μm，除此之外，以与实施例1a相同的方式，制造了如图1a及图2～图4所示的比较例的静电卡盘装置1。

以与实施例1a相同的方式，对得到的静电卡盘部2测定了各部的尺寸等。将结果示于表1。另外，初始阶段的温度范围为2.7℃。

并且，以与实施例1a相同的方式，对得到的静电卡盘装置1测定了板状试样w的面内的温度的变化。将结果示于表1。

[表1]

由表1的结果确认到，与比较例的静电卡盘装置1相比，实施例1a～实施例3a的静电卡盘装置1中，即使对载置板11的载置面11a反复载置板状试样w，板状试样w的面内的温度均匀性也提高。确认到，通过将顶面22a与侧面22b所成的角θ设为90°以上且160°以下、使凸状突起部的顶面d2与底面d1之比大于0.75以上、减小r面22c的曲率，即使凸状突起部22的顶面22a磨损，与板状试样w的接触面积的变化也小，从而能够以载置板11的载置面11a与板状试样w密合的状态将板状试样w吸附、固定于载置板11的载置面11a，能够稳定地控制板状试样w的温度以使其均匀。并且，由实施例1a、实施例2a确认到，当接触面积的总和与板状试样w的外周部的面积的总和之比b1与接触面积的总和与内周部的面积的总和之比a1之比b1/a1大于2时，长时间使用后的板状试样w的面内温度均匀性提高。而且，确认到，当在内周部与外周部之间设置中间部时，长时间使用后的板状试样w的面内温度均匀性的变化小。

[实施例1b]

制造了如图1b及图2～图6所示的静电卡盘装置1。

首先，通过以往的方法制作了在载置板11的载置面11a上未形成有凸状突起部22的静电卡盘部2。

静电卡盘部2在内部埋设有厚度约10μm的静电吸附用内部电极13。并且，静电卡盘部2的载置板11为含有7.8质量％的碳化硅的氧化铝-碳化硅复合烧结体，是直径为298mm、厚度为0.5mm的圆板状。

并且，与载置板11相同地，支撑板12也为含有7.8质量％的碳化硅的氧化铝-碳化硅复合烧结体，是直径为298mm、厚度为2mm的圆板状。通过将这些载置板11及支撑板12接合为一体，静电卡盘部2的整体的厚度为2.5mm。

接着，将作为载置板11的上表面的载置面11a抛光加工成凸面或凹面23，并进一步进行了清洗。

接着，在载置面11a上形成了与凸状突起部22及环状突起部21的形状对应的掩模51(参考图4)。

接着，进行喷砂加工，形成了凸部53及凹部52(参考图5)。

接着，去除了掩模51(参考图6)。

接着，对整个载置面11a进行了使用微细磨粒和抛光材料的光磨。

接着，用丙酮对载置面11a进行脱脂之后，用温水进行了清洗。

通过以上工序，在载置面11a上形成约1万个凸状突起部22，得到实施例1b的静电卡盘部2。

对得到的静电卡盘部2测定了位于载置面11a的中心11b的凸状突起部22的顶面22a的高度与环状突起部21的上表面21a的高度之差(在表1中，示为“高度差△h”。)。通过表面粗糙度-轮廓形状复合测定仪(商品名：surfcomnex、tokyoseimitsuco.,ltd.制)测定了该高度差。将结果示于表2。

对得到的静电卡盘部2测定了凸状突起部22的顶面22a的直径d2与凸状突起部22的底面22d的直径d1之比(在表1中，示为“d2/d1”。)。根据表面粗糙度-轮廓形状复合测定仪(商品名：surfcomnex、tokyoseimitsuco.,ltd.制)的测定结果计算出该直径d1及直径d2。将结果示于表1。

在载置面11a上，将载置面11a的中心11b至载置面11a的半径的55％以上且65％以下的区域作为载置板11的载置面11a上的内周部。并且，在载置板11的载置面11a上，将内周部的外侧的区域作为载置板11的载置面11a上的外周部。

通过对得到的静电卡盘部2分析表面粗糙度-轮廓形状复合测定仪(商品名：surfcomnex、tokyoseimitsuco.,ltd.制)的测定结果，得到凸状突起部22的顶面22a与侧面22b所成的角度θ(在表1中，示为“角度θ”。)及r面22c。将结果示于表2。

对得到的静电卡盘部2测定了凸状突起部22的顶面22a的中心线平均表面粗糙度ra(在表2中，示为“中心线平均表面粗糙度ra1”。)及环状突起部21的上表面21a的中心线平均表面粗糙度ra(在表2中，示为“中心线平均表面粗糙度ra2”。)。按照jisb0601使用表面粗糙度-轮廓形状复合测定仪(商品名：surfcomnex、tokyoseimitsuco.,ltd.制)测定了凸状突起部22的顶面22a的中心线平均表面粗糙度ra及环状突起部21的上表面21a的中心线平均表面粗糙度ra。将结果示于表2。

对得到的静电卡盘部2测定了凸状突起部22的顶面22a的直径d2(在表1中，示为“直径d”。)。凸状突起部22的顶面22a的直径d2是通过表面粗糙度-轮廓形状复合测定仪(商品名：surfcomnex、tokyoseimitsuco.,ltd.制)测定的。将结果示于表2。

根据凸状突起部22的顶面22a的直径d2的表面粗糙度-轮廓形状复合测定仪(surfcomnex：tokyoseimitsuco.,ltd.制)的测定结果，对静电卡盘部2计算出位于载置板11的载置面11a上的外周部的凸状突起部22与板状试样w的接触面积的总和b22和位于载置板11的载置面11a上的内周部的凸状突起部22与板状试样w的接触面积的总和a22。将接触面积的总和之比(b22/a22)示于表2。

[评价]

“晶片表面的表面温度的经时变化的评价”

使用红外线温度记录法，将具有在实施例1b中得到的静电卡盘部2的静电卡盘装置1安装到半导体制造装置中，比较了初始阶段和处理1000片板状试样w之后的面内温度分布的最大值与最小值之差。实施例1b中的初始阶段的板状试样w的面内的温度的最大值与最小值之差(以下，成为“初始阶段的温度范围”。)为2.8℃。

将与初始阶段的温度范围相比差小于3℃的情况评价为“a”，将与初始阶段的温度范围相比差为3℃以上且小于4℃的情况评价为“b”，将与初始阶段的温度范围相比差为4℃以上且小于5℃的情况评价为“c”，将与初始阶段的温度范围相比差为5℃以上的情况评价为“d”。

[实施例2b]

将凸状突起部的顶面d2与底面d1之比d2/d1设定为0.80且将位于载置板11的载置面11a上的外周部的凸状突起部22与板状试样w的接触面积的总和b22与位于载置板11的载置面11a上的内周部的凸状突起部22与板状试样w的接触面积的总和a22之比b22/a22设定为1.7，除此之外，以与实施例1相同的方式，制造了如图1b及图2～图4所示的实施例2b的静电卡盘装置1。

以与实施例1b相同的方式，对得到的静电卡盘部2测定了各部的尺寸等。将结果示于表2。

并且，以与实施例1b相同的方式，对得到的静电卡盘装置1测定了板状试样w的面内的温度的变化。另外，初始阶段的温度范围为2.6℃。将结果示于表2。

[实施例3b]

在载置板11的载置面11a上具有中间部、将载置面11a的中心11b至载置面11a的半径的30％以上且小于40％的区域作为载置板11的载置面11a上的内周部、在载置面11a上的内周部的外侧将载置面11a的半径的55％以上且小于65％的区域作为载置板11的载置面11a上的中间部、将中间部的外侧的区域作为载置板11的载置面11a上的外周部、将凸状突起部的顶面d2与底面d1之比d2/d1设为0.80且将位于载置板11的载置面11a上的中间部的凸状突起部22与板状试样w的接触面积的总和设为c时，将中间部的接触面积的总和c与内周部的接触面积的总和a之比a/c设定为2.1，将外周部的接触面积的总和b与中间部的接触面积的总和c之比c/a设定为5.0，除此之外，以与实施例1b相同的方式，制造了如图1b及图2～图4所示的实施例3b的静电卡盘装置1。

以与实施例1b相同的方式，对得到的静电卡盘部2测定了各部的尺寸等。将结果示于表2。另外，初始阶段的温度范围为2.7℃。

并且，以与实施例1b相同的方式，对得到的静电卡盘装置1测定了板状试样w的面内的温度的变化。将结果示于表2。

[比较例1b]

将凸状突起部的顶面d2与底面d1之比d2/d1设定为0.55且将b/a设定为5.9，使顶面22a与侧面22b所成的角θ大于170°，将r面的曲率设定为80μm，除此之外，以与实施例1相同的方式，制造了如图1b及图2～图4所示的比较例的静电卡盘装置1。

以与实施例1b相同的方式，对得到的静电卡盘部2测定了各部的尺寸等。将结果示于表2。另外，初始阶段的温度范围为2.7℃。

并且，以与实施例1b相同的方式，对得到的静电卡盘装置1测定了板状试样w的面内的温度的变化。将结果示于表2。

[表2]

由表2的结果确认到，与比较例1b的静电卡盘装置1相比，实施例1b～实施例3b的静电卡盘装置1中，即使对载置板11的载置面11a反复载置板状试样w，凸状突起部22的顶面22a也不易磨损，从而耐磨损性优异，因此能够以载置板11的载置面11a与板状试样w密合的状态将板状试样w吸附、固定于载置板11的载置面11a，能够稳定地控制板状试样w的温度以使其均匀。

产业上的可利用性

本发明的静电卡盘装置优选在制造ic、lsi、vlsi等半导体的半导体制造装置中通过静电力吸附固定半导体晶片等板状试样并对该板状试样实施成膜处理、蚀刻处理、曝光处理等各种处理时使用。

标号说明

1-静电卡盘装置，2-静电卡盘部，3-冷却用基部，4-粘接剂层，11-载置板(基体)，12-支撑板，13-静电吸附用内部电极，14-绝缘材料层，15-供电用端子，21-环状突起部，22-凸状突起部，23-凸面，51-掩模，52-凹部，53-凸部。