特開 2022-175820 保持装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022175820

(43)【公開日】2022-11-25

(54)【発明の名称】保持装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20221117BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20221117BHJP

   H01L 21/205 20060101ALI20221117BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 R

H01L21/302 101G

H01L21/205

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021082533

(22)【出願日】2021-05-14

(71)【出願人】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】岐部 太一

【テーマコード（参考）】

5F004

5F045

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F004BB22

5F004BB23

5F004BB25

5F004BB29

5F045EH01

5F045EJ03

5F045EJ09

5F045EM05

5F045EM09

5F131AA02

5F131BA03

5F131BA04

5F131BA19

5F131CA04

5F131CA09

5F131CA12

5F131CA17

5F131CA68

5F131DA33

5F131DA42

5F131EA03

5F131EB11

5F131EB14

5F131EB18

5F131EB25

5F131EB78

5F131EB79

5F131EB81

5F131EB82

(57)【要約】

【課題】接合層の外周面付近にプラズマやプロセスガスが侵入することを防止することができる保持装置を提供すること。
【解決手段】板状部材１０と、ベース部材２０と、板状部材１０とベース部材２０との間に配置され、板状部材１０とベース部材２０とを接合する接合層４０とを備え、板状部材１０の保持面１１上に半導体ウエハＷを保持する静電チャック１において、接合層４０の外周面４０ａ全域を覆うように配置された内側保護部材５０と、内側保護部材５０より外側に配置され、Ｚ軸方向における寸法が、内側保護部材５０より大きい外側保護部材６０とを有し、外側保護部材６０は、内側保護部材５０の外周面全域を覆うように配置されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の面と、前記第１の面とは第１の方向にて反対側に設けられる第２の面とを備える第１部材と、
第３の面と、前記第３の面とは前記第１の方向にて反対側に設けられる第４の面とを備える第２部材と、
前記第１部材の前記第２の面と前記第２部材の前記第３の面との間に配置され、前記第１部材と前記第２部材とを接合する接合層とを備え、
前記第１部材の前記第１の面上に対象物を保持する保持装置において、
前記接合層の外周面全域を覆うように配置された内側保護部材と、
前記内側保護部材より外側に配置され、前記第１の方向における寸法が、前記内側保護部材より大きい外側保護部材とを有し、
前記外側保護部材は、前記内側保護部材の外周面全域を覆うように配置されている
ことを特徴とする保持装置。

【請求項2】

請求項１に記載する保持装置において、
前記第１部材の前記第２の面側における外周部、及び前記第２部材の前記第３の面側における外周部にはそれぞれ、前記内側保護部材を配置するための第１段部と、前記外側保護部材を配置するための第２段部とが形成されており、
前記内側保護部材は、前記第１部材の前記第１段部の側面と、前記第２部材の前記第１段部の側面との両方に接触している
ことを特徴とする保持装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載する保持装置において、
前記外側保護部材は、前記内側保護部材よりも伸縮性が高いものである
ことを特徴とする保持装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３に記載するいずれか１つの保持装置において、
前記外側保護部材は、前記内側保護部材を前記第１の方向と直交する第２の方向における内側方向に押圧している
ことを特徴とする保持装置。

【請求項5】

請求項１から請求項３に記載するいずれか１つの保持装置において、
前記内側保護部材の外周面は、前記第１の方向と直交する第２の方向における外側方向へ凸となる円弧形状に形成されている
ことを特徴とする保持装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、対象物を保持する保持装置に関する。

【背景技術】

【0002】

対象物を保持面に保持する第１部材と、接合層を介して第１部材に接合された第２部材とを備える保持装置が知られている。この種の保持装置では、プラズマやプロセスガスにより接合層が劣化するおそれがあるため、接合層の外周面を保護する対策が施されている。例えば、特許文献１に記載されたウェハ支持部材（保持装置）では、接着層（接合層）の周辺部に凹部を形成し、凹部内にその壁面を押圧するように環状の保護部材を配置して、この保護部材により接着層へのプラズマやプロセスガスの侵入を防止するようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６－８０３８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記の保持装置では、保護部材と接合層との熱膨張率差に起因して、保護部材と接合層との間に空隙が生じるおそれがある。また、保護部材の封止性を高めるには、保護部材として伸縮性の高い材質を使用する必要があるが、保護部材もプラズマやプロセスガスにより劣化するため、保護部材の伸縮性が低下して、保護部材と接合層との間に空隙が生じるおそれもある。さらに、保護部材を凹部に配置したときに保護部材がねじれたり傾いたりして、保護部材と接合層との間に空隙が生じるおそれもある。そして、保護部材と接合層との間に空隙が生じると、その空隙にプラズマやプロセスガスが侵入して接合層を劣化させてしまう。

【0005】

そこで、本開示は上記した問題点を解決するためになされたものであり、接合層の外周面付近にプラズマやプロセスガスが侵入することを防止することができる保持装置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】

【0006】

上記課題を解決するためになされた本開示の一形態は、
第１の面と、前記第１の面とは第１の方向にて反対側に設けられる第２の面とを備える第１部材と、
第３の面と、前記第３の面とは前記第１の方向にて反対側に設けられる第４の面とを備える第２部材と、
前記第１部材の前記第２の面と前記第２部材の前記第３の面との間に配置され、前記第１部材と前記第２部材とを接合する接合層とを備え、
前記第１部材の前記第１の面上に対象物を保持する保持装置において、
前記接合層の外周面全域を覆うように配置された内側保護部材と、
前記内側保護部材より外側に配置され、前記第１の方向における寸法が、前記内側保護部材より大きい外側保護部材とを有し、
前記外側保護部材は、前記内側保護部材の外周面全域を覆うように配置されていることを特徴とする。

【0007】

この保持装置では、内側保護部材よりも第１の方向（保持装置の厚み方向）の寸法が大きい外側保護部材を、内側保護部材を覆うように配置しているため、内側保護部材にねじれや傾きが発生することを防止することができる。これにより、内側保護部材で接合層の外周面全域を確実に覆うことができる。従って、内側保護部材と外側保護部材とにより、接合層の外周面付近にプラズマやプロセスガスが侵入することを防止することができる。なお、仮に内側保護部材がずれて配置されたとしても、外側保護部材が内側保護部材を覆っているため、外側保護部材により、接合層の外周面付近へのプラズマやプロセスガスの侵入を防止することができる。

【0008】

上記した保持装置において、
前記第１部材の前記第２の面側における外周部、及び前記第２部材の前記第３の面側における外周部にはそれぞれ、前記内側保護部材を配置するための第１段部と、前記外側保護部材を配置するための第２段部とが形成されており、
前記内側保護部材は、前記第１部材の前記第１段部の側面と、前記第２部材の前記第１段部の側面との両方に接触していることが好ましい。

【0009】

このように、第１部材の第２の面側における外周部、及び第２部材の第３の面側における外周部に、内側保護部材を配置するための第１段部と、外側保護部材を配置するための第２段部とを設けることにより、内側保護部材と外側保護部材のそれぞれを位置ズレすることなく、適正な位置に配置することができる。このとき、内側保護部材によって接合層がしっかりと封止されているので、外側保護部材は、第１部材の第１段部の側面と第２部材の第２段部の側面とのうち、少なくとも一方に接触していればよい。これにより、接合層の外周面全域を確実に覆った状態の内側保護部材全体を外側保護部材で確実に覆うことができるため、内側保護部材によって接合層を確実に封止することができ、接合層へのプラズマやプロセスガスの侵入を防止することができる。

【0010】

上記した保持装置において、
前記外側保護部材は、前記内側保護部材よりも伸縮性が高いものであることが好ましい。

【0011】

これにより、外側保護部材で内側保護部材を内側へ効果的に押圧することができるため、接合層を封止する内側保護部材の封止性能を高めることができる。そのため、接合層へのプラズマやプロセスガスの侵入を効果的に防止することができる。

【0012】

上記した保持装置において、
前記外側保護部材は、前記内側保護部材を前記第１の方向と直交する第２の方向における内側方向に押圧していることが好ましい。

【0013】

これにより、内側保護部材と接合層との熱膨張率差に起因して、内側保護部材が、部分的にねじれたり、傾いたりすることを確実に防止することができ、外側保護部材で内側保護部材を内側へより効果的に押圧することができる。そのため、内側保護部材の封止性能を一層高めることができ、接合層へのプラズマやプロセスガスの侵入をより効果的に防止することができる。

【0014】

上記した保持装置において、
前記内側保護部材の外周面は、前記第１の方向と直交する第２の方向における外側方向へ凸となる円弧形状に形成されていることが好ましい。

【0015】

これにより、外側保護部材で内側保護部材を内側へより一層効果的に押圧することができるため、内側保護部材の封止性能をさらに高めることができる。そのため、接合層へのプラズマやプロセスガスの侵入をより一層効果的に防止することができる。

【発明の効果】

【0016】

本開示によれば、接合層の外周面付近にプラズマやプロセスガスが侵入することを防止することができる保持装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態の静電チャックの概略斜視図である。

【図2】実施形態の静電チャックのＸＺ断面の概略構成図である。

【図3】接合層の外周部付近を拡大したＸＺ断面の概略構成図である。

【図4】変形例における接合層の外周部付近を拡大したＸＺ断面の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本開示に係る実施形態である保持装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、例えば、成膜装置（ＣＶＤ成膜装置やスパッタリング成膜装置など）やエッチング装置（プラズマエッチング装置など）といった半導体製造装置に使用される静電チャックを例示する。

【0019】

本実施形態の静電チャック１について、図１～図３を参照しながら説明する。本実施形態の静電チャック１は、半導体ウエハＷ（対象物）を静電引力により吸着して保持する装置であり、例えば、半導体製造装置の真空チャンバー内で半導体ウエハＷを固定するために使用される。図１、図２に示すように、静電チャック１は、板状部材１０と、ベース部材２０と、板状部材１０とベース部材２０とを接合する接合層４０と、内側保護部材５０および外側保護部材６０を有する。なお、板状部材１０は本開示の「第１部材」の一例であり、ベース部材２０は本開示の「第２部材」の一例である。

【0020】

以下の説明においては、説明の便宜上、図１に示すようにＸＹＺ軸を定義する。ここで、Ｚ軸は、静電チャック１の軸線方向（図１において上下方向）の軸であり、Ｘ軸とＹ軸は、静電チャック１の径方向の軸である。そして、Ｚ軸方向は、本開示の「第１の方向」の一例であり、Ｘ軸方向（Ｙ軸方向）は、本開示の「第２の方向」の一例である。

【0021】

板状部材１０は、図１に示すように、円盤状の部材であり、セラミックスにより形成されている。セラミックスとしては、様々なセラミックスが用いられるが、強度や耐摩耗性、耐プラズマ性等の観点から、例えば、酸化アルミニウム（アルミナ、Ａｌ_２Ｏ_３）または窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を主成分とするセラミックスが用いられることが好ましい。なお、ここでいう主成分とは、含有割合の最も多い成分（例えば、体積含有率が９０ｖｏｌ％以上の成分）を意味する。

【0022】

板状部材１０は、外周に沿って上側に切り欠きが形成された部分である外周部１０ａと、外周部１０ａの内側に位置する内側部１０ｂとから構成されている。板状部材１０における内側部１０ｂの厚さ（Ｚ軸方向における厚さであり、以下同様。）は、外周部１０ａに形成された切り欠きの分だけ、外周部１０ａの厚さより厚くなっている。すなわち、板状部材１０の外周部１０ａと内側部１０ｂとの境界の位置で、板状部材１０の厚さが変化している。

【0023】

板状部材１０の内側部１０ｂの直径は、例えば５０ｍｍ～５００ｍｍ程度（通常は２００ｍｍ～３５０ｍｍ程度）であり、板状部材１０の外周部１０ａの直径は、例えば６０ｍｍ～５１０ｍｍ程度（通常は２１０ｍｍ～３６０ｍｍ程度）である（ただし、外周部１０ａの直径は内側部１０ｂの直径より大きい）。また、板状部材１０の内側部１０ｂの厚さは、例えば１ｍｍ～１０ｍｍ程度であり、板状部材１０の外周部１０ａの厚さは、例えば０．５ｍｍ～９．５ｍｍ程度である（ただし、外周部１０ａの厚さは内側部１０ｂの厚さより薄い）。

【0024】

図１、図２に示すように、板状部材１０は、半導体ウエハＷを保持する保持面１１と、板状部材１０の厚み方向（Ｚ軸方向に一致する方向、上下方向）について保持面１１とは反対側に設けられる下面１２とを備えている。なお、外周部１０ａにおける上面（外周上面）は、例えば、静電チャック１を固定するための治具（不図示）が係合する。保持面１１は本開示の「第１の面」の一例であり、下面１２は本開示の「第２の面」の一例である。

【0025】

板状部材１０の内部には、図２に示すように、導電性材料（例えば、タングステン、モリブデン、白金等）により形成されたチャック電極１３が配置されている。Ｚ軸方向視でのチャック電極１３の形状は、例えば略円形である。チャック電極１３に外部から電力が供給されると、静電引力が発生し、この静電引力によって半導体ウエハＷが板状部材１０の保持面１１に吸着保持される。

【0026】

また、板状部材１０の内部には、導電性材料（例えば、タングステン、モリブデン、白金等）を含む抵抗発熱体により構成されたヒータ電極１４が配置されている。ヒータ電極１４に外部から電力が供給されると、ヒータ電極１４が発熱することによって板状部材１０が加熱され、板状部材１０の保持面１１に保持された半導体ウエハＷが温められる。

【0027】

そして、板状部材１０の外周部の下面１２側には、図３に示すように、内側保護部材５０が配置される円周状の第１段部３１と、第１段部３１の外側に設けられて外側保護部材６０が配置される第２段部３２が形成されている。第１段部３１は、Ｚ軸方向と略平行な側面３１ａと、Ｚ軸方向と略直交する底面３１ｂとを備え、断面Ｌ字状をなしている。同様に、第２段部３２は、Ｚ軸方向と略平行な側面３２ａと、Ｚ軸方向と略直交する底面３２ｂとを備え、断面Ｌ字状をなしている。

【0028】

ベース部材２０は、図２に示すように、板状部材１０の外周部１０ａと同径（あるいは外周部１０ａより径が大きい）円柱状の部材である。このベース部材２０は、金属（例えば、アルミニウムやアルミニウム合金等）により形成されていることが好ましいが、金属以外であってもよい。そして、ベース部材２０は、上面２１と、ベース部材２０（板状部材１０）の中心軸方向（すなわち、Ｚ軸方向）について上面２１とは反対側に設けられる下面２２と、を備えている。なお、上面２１は本開示の「第３の面」の一例であり、下面２２は本開示の「第４の面」の一例である。

【0029】

なお、ベース部材２０の直径は、例えば２２０ｍｍ～５５０ｍｍ程度（通常は２２０ｍｍ～３５０ｍｍ）である。また、ベース部材２０の厚さは、例えば２０ｍｍ～４０ｍｍ程度である。

【0030】

また、ベース部材２０には、冷媒（例えば、フッ素系不活性液体や水等）を流すための冷媒流路２３が形成されている。そして、冷媒流路２３は、ベース部材２０の下面２２に設けられた不図示の供給口と排出口とに接続しており、供給口からベース部材２０に供給された冷媒が、冷媒流路２３内を流れて排出口からベース部材２０の外へ排出される。このようにして、ベース部材２０の冷媒流路２３内に冷媒を流すことにより、ベース部材２０が冷却され、これにより、接合層４０を介して板状部材１０が冷却される。

【0031】

そして、ベース部材２０の外周部の上面２１側には、図３に示すように、内側保護部材５０が配置される円周状の第１段部３５と、第１段部３５の外側に設けられて外側保護部材６０が配置される第２段部３６が形成されている。第１段部３５は、Ｚ軸方向と略平行な側面３５ａと、Ｚ軸方向と略直交する底面３５ｂとを備え、断面Ｌ字状をなしている。同様に、第２段部３６は、Ｚ軸方向と略平行な側面３６ａと、Ｚ軸方向と略直交する底面３６ｂとを備え、断面Ｌ字状をなしている。

【0032】

接合層４０は、板状部材１０の下面１２とベース部材２０の上面２１との間に配置され、板状部材１０とベース部材２０とを接合している。この接合層４０を介して、板状部材１０の下面１２とベース部材２０の上面２１とが熱的に接続されている。接合層４０は、例えばシリコーン系樹脂やアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の接着材により構成されている。なお、接合層４０の厚さ（Ｚ軸方向の寸法）は、例えば０．１ｍｍ～１．０ｍｍ程度である。また、接合層４０の熱伝導率は、例えば１．０Ｗ／ｍＫである。なお、接合層４０（シリコーン系樹脂を想定）の熱伝導率は、０．１Ｗ／ｍＫ～２．０Ｗ／ｍＫ（好ましくは、０．５Ｗ／ｍＫ～１．５Ｗ／ｍＫ）の範囲内が望ましい。

【0033】

なお、本実施形態では、接合層４０の外周面４０ａの位置が、板状部材１０の第１段部３１の側面３１ａ、およびベース部材２０の第１段部３５の側面３５ａの位置に対して、ほぼ同一となっているが、内側に後退していてもよい。

【0034】

内側保護部材５０および外側保護部材６０は、プラズマやプロセスガスから接合層４０を保護するための部材である。内側保護部材５０は、その両端部が第１段部３１，３５に配置され、外側保護部材６０は、その両端部が第２段部３２，３６に配置されている。

【0035】

内側保護部材５０は、Ｚ軸方向視で略円環状の部材である。この内側保護部材５０は、エラストマー（例えば、合成ゴム等）や樹脂（例えば、フッ素樹脂等）により形成されている。なお、内側保護部材５０の形成材料は、弾性を有し、かつ、耐プラズマ性、耐熱性、耐薬品性に優れた材料であることが好ましい。内側保護部材５０の形成材料は、比較的柔らかい材料であることが好ましい。

【0036】

内側保護部材５０のＺ軸方向（図３では上下方向）の寸法は、側面３１ａのＺ軸方向の寸法と接合層４０の厚みと側面３５ａのＺ軸方向の寸法との合計寸法にほぼ等しく、内側保護部材５０は、Ｚ軸方向の両端にて内周側が、側面３１ａおよび側面３５ａの両方に接触するとともに、Ｚ軸方向の両端が底面３１ｂ，３２ｂの両方に接触して、第１段部３１，３５内に配置されている。これにより、内側保護部材５０は、接合層４０の外周面４０ａ全域を覆っている。なお、内側保護部材５０は、Ｚ軸方向の両端部にて、側面３１ａおよび側面３５ａに接触していれば、内側保護部材５０のＺ軸方向の寸法は、上記合計寸法よりも小さくてもよい。また、内側保護部材５０のＺ軸方向の寸法は、例えば０．３ｍｍ～６．０ｍｍ程度であり、幅寸法（Ｘ軸又はＹ軸方向（図３では横方向）の寸法）は、例えば０．３ｍｍ～２．０ｍｍ程度である。

【0037】

外側保護部材６０も、内側保護部材５０と同様、Ｚ軸方向視で略円環状の部材である。この外側保護部材６０は、例えばエラストマー（例えば、合成ゴムなど）や樹脂（例えば、フッ素樹脂等）により形成されている。なお、外側保護部材６０の形成材料は、弾性を有し、かつ、耐プラズマ性、耐熱性、耐薬品性に優れた材料であることが好ましく、外側保護部材６０は、内側保護部材５０よりも伸縮性が大きいものであることが好ましい。これにより、外側保護部材６０で内側保護部材５０を内側へ効果的に押圧することができるからである。なお、伸縮性は、引張試験の前後の寸法変化により弾性率を測定すればよい。具体的には、ＪＩＳ Ｋ ６２５１：２０１７、ＪＩＳ Ｋ ７１３７－２：２００１、ＪＩＳ Ｋ ７１６１－１ ２０１４等に基づいて測定する。また、外側保護部材６０は、内側保護部材５０よりも熱膨張率が小さいものであることが好ましい。これにより、内側保護部材５０と接合層４０（あるいは外側保護部材６０）との熱膨張率差に起因して、内側保護部材５０に部分的にねじれや傾きが発生したとしても、外側保護部材６０により、内側保護部材５０のねじれや傾きを修正することができるからである。また、伸縮性とは、元の形状に戻ろうとする性質（例えば、弾性）を指し、外側保護部材６０の弾性力が、内側保護部材５０の弾性力よりも大きければ、外側保護部材６０が内側保護部材５０を内側へ効果的に押圧することができる。

【0038】

外側保護部材６０のＺ軸方向（図３では上下方向）の寸法は、内側保護部材５０のＺ軸方向の寸法よりも大きく、外側保護部材６０は、Ｚ軸方向の両端にて内周側が側面３２ａおよび側面３６ａの両方に接触する一方、Ｚ軸方向の両端が底面３２ｂおよび底面３６ｂには接触せずに（外側保護部材６０と底面３２ｂ，３６ｂとの間に隙間が存在するように）、第２段部３２，３６内に配置されている。これにより、内側保護部材５０は、外側保護部材６０により覆われている。なお、本実施形態では、外側保護部材６０が、Ｚ軸方向の両端にて、側面３２ａおよび側面３６ａの両方に接触しているが、外側保護部材６０は、内側保護部材５０の外周面全域を覆っていればよいため、側面３２ａまたは側面３６ａの少なくとも一方に接触していればよい。また、外側保護部材６０のＺ軸方向の寸法は、例えば０．３ｍｍ～７．０ｍｍ程度であり、幅寸法（Ｘ軸又はＹ軸方向（図３では横方向）の寸法）は、例えば０．３ｍｍ～２．０ｍｍ程度である。

【0039】

この外側保護部材６０は、内側保護部材５０を内側方向（Ｚ軸方向視での静電チャック１の中心に向かう方向）に押圧している。なお、外側保護部材６０による内側保護部材５０の押圧は、例えば、設置前の外側保護部材６０のＺ軸方向視での大きさ（外径）を設置後の外側保護部材６０の大きさ（外径）より小さく設定し、外側保護部材６０を設置した際に外側保護部材６０に張力が生じるようにすることにより、実現することができる。

【0040】

すなわち、外側保護部材６０が内側保護部材５０の外周を覆うように設置された状態において外側保護部材６０に張力が生じていれば、外側保護部材６０は内側保護部材５０を押圧することができる。また、内側保護部材５０の幅寸法（Ｘ軸又はＹ軸方向（図３では横方向）の寸法）が、底面３１ｂ，３５ｂの径方向（Ｘ軸又はＹ軸方向）の寸法より大きくしても、設置された状態の外側保護部材６０は内側保護部材５０を押圧することができる。そして、本実施形態では、内側保護部材５０よりも大きい外側保護部材６０が、外側保護部材６０と底面３２ｂ，３６ｂとの間に隙間が存在するように。第２段部３２，３６配置されている。そのため、外側保護部材６０が底面３２ｂ，３６ｂに接触して内側へ収縮する変形が阻害されることがない。従って、外側保護部材６０を第２段部３２，３６に配置した際、外側保護部材６０に発生する張力を減少させることがないため、外側保護部材６０によって内側保護部材５０をしっかりと押圧することができる。

【0041】

なお、外側保護部材６０は、内側保護部材５０の外周を覆うように設置された状態において、第２段部３２，３６内に収まるようになっている。すなわち、外側保護部材６０の外周面が、板状部材１０の外周部１０ａの外周面、およびベース部材２０の外周面からはみ出すことはない。これにより、静電チャック１にフォーカスリングを装着する際、外側保護部材６０がフォーカスリングに干渉しないようになっている。なお、フォーカスリングは、半導体ウエハＷの周辺部におけるプラズマの密度を半導体ウエハＷの中央部におけるプラズマの密度と同程度に維持するために使用される環状の部材である。

【0042】

上記のような静電チャック１を、半導体製造装置の真空チャンバー内で半導体ウエハＷを固定するために使用する場合、半導体ウエハＷに回路パターンを形成する際に使用するプラズマやプロセスガスが接合層４０に接触すると、接合層４０が腐食してしまう。そのため、本実施形態の静電チャック１では、内側保護部材５０と外側保護部材６０を設けて、接合層４０の外周面４０ａにプラズマやプロセスガスが接触することを防止している。

【0043】

そして、本実施形態では、内側保護部材５０よりもＺ軸方向の寸法が大きい外側保護部材６０を、内側保護部材５０を覆うように第２段部３２，３６に配置している。そのため、第１段部３１，３５に配置した内側保護部材５０にねじれや傾きが発生したとしても、内側保護部材５０の外周面全域を外側から外側保護部材６０が覆うため、内側保護部材５０のねじれや傾きが修正される。すなわち、第１段部３１，３５に配置される内側保護部材５０に、ねじれや傾きが発生することを防止することができる。これにより、内側保護部材５０で接合層４０の外周面４０ａ全域を確実に覆うことができる。

【0044】

従って、内側保護部材５０と外側保護部材６０とにより、接合層４０の外周面４０ａ付近にプラズマやプロセスガスが侵入することを防止することができる。なお、内側保護部材５０のねじれや傾きが完全に修正されずに、内側保護部材５０が第１段部３１，３５にずれて配置されたとしても、外側保護部材６０が内側保護部材５０を覆っているため、外側保護部材６０により、接合層４０の外周面４０ａ付近へのプラズマやプロセスガスの侵入を防止することができる。

【0045】

そして、本実施形態の静電チャック１では、板状部材１０の下面１２側における外周部、およびベース部材２０の上面２１側における外周部に、内側保護部材５０を配置するための第１段部３１，３５と、外側保護部材６０を配置するための第２段部３２，３６とを設けている。そのため、内側保護部材５０および外側保護部材６０のそれぞれを位置ズレすることなく、適正な位置に配置することができる。

【0046】

すなわち、内側保護部材５０の両端部を、第１段部３１の側面３１ａと第１段部３５の側面３５ａとの両方に接触させた状態で、第１段部３１，３５に配置することができる。これにより、接合層４０の外周面４０ａ全域を、内側保護部材５０によって確実に覆うことができるため、内側保護部材５０により接合層４０を確実に封止することができる。また、本実施形態では、内側保護部材５０の両端部は、第１段部３１の底面３１ｂと第１段部３５の底面３５ｂとの両方にも接触している。そのため、内側保護部材５０による接合層４０の封止性能が高められている。さらに、外側保護部材６０の両端部を、第２段部３２の側面３２ａと第２段部３６の側面３６ａとの両方に接触させた状態で、第２段部３２，３６に配置することができる。これにより、接合層４０の外周面４０ａ全域を完全に覆った状態の内側保護部材５０の全体を、外側保護部材６０によって確実に覆うことができる。そのため、外側保護部材６０によっても、接合層４０を封止することができる。このようにして、本実施形態では、内側保護部材５０と外側保護部材６０との両方で、接合層４０を封止することができるため、接合層４０の外周面４０ａ付近へのプラズマやプロセスガスの侵入を確実に防止することができる。

【0047】

また、外側保護部材６０が内側保護部材５０よりも伸縮性が高いものであるため、外側保護部材６０によって内側保護部材５０を内側へより効果的に押圧することができる。そのため、第１段部３１，３５に配置された内側保護部材５０が、部分的にねじれたり、傾いたりすることを確実に防止することができる。従って、内側保護部材５０による接合層４０の封止性能をさらに高めることができる。これにより、接合層４０の外周面４０ａ付近へのプラズマやプロセスガスの侵入をより効果的に防止することができる。

【0048】

ここで、変形例について図４を参照しながら説明する。変形例では、図４に示すように、基本的な構成は上記の実施形態と同じであり、内側保護部材１５０の形状が上記の実施形態とは異なる。すなわち、変形例では、内側保護部材１５０の外周面１５０ａが、径方向（Ｘ軸又はＹ軸方向）における外側方向へ凸となる円弧形状に形成されている。

【0049】

このような変形例では、上記の実施形態と同様に、接合層４０の外周面４０ａ全域を覆うように内側保護部材１５０が第１段部３１，３５に配置され、その内側保護部材１５０の外周面１５０ａ全域を覆うように外側保護部材６０が第２段部３２，３６に配置されている。そして、変形例では、内側保護部材１５０の外周面１５０ａが外側へ凸となる円弧形状であるため、外側保護部材６０によって内側保護部材１５０を内側へより一層効果的に押圧することができる。従って、内側保護部材１５０による接合層４０の封止性能をさらに高めることができるので、接合層４０の外周面４０ａ付近へのプラズマやプロセスガスの侵入をより一層効果的に防止することができる。

【0050】

以上のように、本実施形態の静電チャック１によれば、内側保護部材５０により接合層４０の外周面４０ａを覆うように配置し、その内側保護部材５０を覆うように、内側保護部材５０よりもＺ軸方向の寸法が大きい外側保護部材６０を配置している。そのため、内側保護部材５０にねじれや傾きが発生することを防止することができるので、内側保護部材５０で接合層４０の外周面４０ａ全域を確実に覆うことができる。従って、内側保護部材５０と外側保護部材６０とにより、接合層４０の外周面４０ａ付近にプラズマやプロセスガスが侵入することを防止することができる。

【0051】

そして、板状部材１０とベース部材２０とにそれぞれ設けた第１段部３１，３５に内側保護部材５０を配置し、第２段部３２，３６に外側保護部材６０を配置しているため、内側保護部材５０と外側保護部材６０のそれぞれを位置ズレすることなく、適正な位置に配置することができる。従って、接合層４０の外周面４０ａ全域を確実に覆った状態の内側保護部材５０の全体を外側保護部材６０で確実に覆うことができるため、内側保護部材５０によって接合層４０を確実に封止することができ、接合層４０へのプラズマやプロセスガスの侵入を防止することができる。

【0052】

なお、上記の実施形態は単なる例示にすぎず、本開示を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、上記の実施形態では、本開示を静電チャックに適用した場合を例示したが、本開示は、静電チャックに限られることなく、表面に対象物を保持する保持装置全般について適用することができる。

【符号の説明】

【0053】

１ 静電チャック
１０ 板状部材
１１ 保持面
１２ 下面
２０ ベース部材
２１ 上面
２２ 下面
３１ 第１段部
３２ 第２段部
３５ 第１段部
３６ 第２段部
４０ 接合層
５０ 内側保護部材
６０ 外側保護部材
１５０ 内側保護部材
１５０ａ 外周面
Ｗ 半導体ウエハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】