特開 2023-90218 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】P2023090218

(43)【公開日】2023-06-29

(54)【発明の名称】保持装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20230622BHJP

   H02N 13/00 20060101ALI20230622BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 R

H02N13/00 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021205079

(22)【出願日】2021-12-17

(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】川村 雄司

(72)【発明者】

【氏名】山口 貴司

(72)【発明者】

【氏名】清水 香里

(72)【発明者】

【氏名】上松 秀樹

【テーマコード（参考）】

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F131AA02

5F131BA03

5F131BA04

5F131BA17

5F131CA09

5F131CA15

5F131CA17

5F131DA33

5F131DA42

5F131EA03

5F131EB11

5F131EB54

5F131EB78

5F131EB81

5F131EB82

5F131EB84

(57)【要約】

【課題】接合層の腐食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】保持面１１を備える円板状の第１板状部材１１０と、円板状の第２板状部材１２０と、第１板状部材１１０と第２板状部材１２０を接合する中間接合層１３０と、上面２１と下面２２とを備えるベース部材２０と、第２板状部材１２０とベース部材２０を接合する接合層３０と、を有し、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、第１板状部材１１０内で平面方向に延びるガストンネル１１５と、ガストンネル１１５に連通して第１板状部材１１０の厚さ方向に延びて保持面１１に開口する複数のガス１１４穴と、一端が下面２２に開口し、ベース部材２０、接合層３０、第２板状部材１２０、及び中間接合層１３０を貫通して静電チャック１の厚さ方向に延び、他端がガストンネル１１５に連通するガス導入流路４２と、を有するガス流路４０を備えている。
【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の面とは反対側に設けられる第２の面とを備える円板状の第１板状部材と、
第３の面と、前記第３の面とは反対側に設けられる第４の面とを備える円板状の第２板状部材と、
前記第２の面と前記第３の面との間に配置されて前記第１板状部材と前記第２板状部材を接合する第１接合層と、
第５の面と、前記第５の面とは反対側に設けられる第６の面とを備えるベース部材と、
前記第４の面と前記第５の面との間に配置されて前記第２板状部材と前記ベース部材を接合する第２接合層と、を有し、
前記第１板状部材の前記第１の面上に対象物を保持する保持装置において、
前記第１板状部材内で平面方向に延びる横穴と、
前記横穴に連通して前記第１板状部材の厚さ方向に延びて前記第１の面に開口する複数の縦穴と、
一端が前記第６の面に開口し、前記ベース部材、前記第２接合層、前記第２板状部材、及び前記第１接合層を貫通して保持装置の厚さ方向に延び、他端が前記横穴に連通する連通穴と、を有するガス流路を備えている
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、
前記縦穴の数は、前記連通穴の数より多い
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、
前記連通穴は、前記第１板状部材、前記第２板状部材及び前記ベース部材の積層方向から見たときに、前記縦穴とオーバーラップしないように配置されている
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】

対象物を保持する保持装置として、例えば特許文献１に記載の保持装置が知られている。この保持装置では、対象物を保持する板状部材を、上側部分（第１板状部材）と、下側部分（第２板状部材）と、中間接合部（第１接合層）とで構成している。このような構成により、上側部分と下側部分を接合する前に、下側部分に備わるヒータ電極の一部を除去することができ、ヒータ電極の電気抵抗の調整を精度良く行うことができるようになっている。このようにして、この保持装置では、板状部材の保持面における温度制御性を向上させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６８６７５５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、保持装置において、ガス流路を設けて板状部材の保持面にガスを供給する場合、ガス流路の曲がり箇所やそれより下流側の流路では、渦の発生や圧力損失が大きくなるため圧力変化が生じ易く、パッシェンの法則により放電が生じる圧力条件に合致し易い。そのため、ガス流路において、曲がり箇所やそれより下流側の流路付近で放電が生じるおそれがある。

【0005】

そして、上記の保持装置のように、板状部材内に接合層（中間接合部）が設けられていると、ガス流路の曲がり箇所やそれより下流側の流路が、接合層付近に位置する場合がある。そのような場合にガスの圧力変化により放電が生じると、その放電によって接合層が腐食するおれがある。接合層が腐食してしまうと、接合層における熱伝導が不均一になるため、保持面における温度制御の精度が低下したり、パーティクルが発生するという問題が生じる。

【0006】

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、接合層の腐食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】

【0007】

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の面とは反対側に設けられる第２の面とを備える円板状の第１板状部材と、
第３の面と、前記第３の面とは反対側に設けられる第４の面とを備える円板状の第２板状部材と、
前記第２の面と前記第３の面との間に配置されて前記第１板状部材と前記第２板状部材を接合する第１接合層と、
第５の面と、前記第５の面とは反対側に設けられる第６の面とを備えるベース部材と、
前記第４の面と前記第５の面との間に配置されて前記第２板状部材と前記ベース部材を接合する第２接合層と、を有し、
前記第１板状部材の前記第１の面上に対象物を保持する保持装置において、
前記第１板状部材内で平面方向に延びる横穴と、
前記横穴に連通して前記第１板状部材の厚さ方向に延びて前記第１の面に開口する複数の縦穴と、
一端が前記第６の面に開口し、前記ベース部材、前記第２接合層、前記第２板状部材、及び前記第１接合層を貫通して保持装置の厚さ方向に延び、他端が前記横穴に連通する連通穴と、を有するガス流路を備えていることを特徴とする。

【0008】

このようなガス流路を備えることにより、ガス流路の大部分を占める縦穴と横穴が第１板状部材内に配置することができる。そのため、ガス流路において、パッシェンの法則により放電が生じる圧力条件に合致し易い、横穴と縦穴が接続する曲がり箇所やそれより下流側の縦穴が、第１接合層より上側（第１の面側）に位置する。つまり、ガス流路において、第１接合層を貫通する部分は、連通穴のみとなる。そして、連通穴では、ガスの圧力が高くて安定しているため、圧力変化が小さいので放電が生じ難い。従って、第１接合層付近において、放電が起こり難くなるため、第１接合層の腐食を防止することができる。

【0009】

上記した保持装置において、
前記縦穴の数は、前記連通穴の数より多いことが好ましい。

【0010】

このように、縦穴の数が連通穴の数より多い、言い換えると、連通穴の数が縦穴の数より少ないと、第１接合層を貫通するガス流路は連通穴だけになるので、第１接合層を貫通する貫通穴の数を少なくすることができる。そのため、第１接合層において腐食するおそれがある箇所を減らすことができ、第１接合層の腐食をより確実に防止することができる。また、第１接合層の貫通穴に配置する保護部材も削減することができるため、コスト面でも有利になる。さらに、縦穴の数が連通穴よりも多い、つまり、第１の面の開口が多いので、第１の面において任意の箇所からガスを排出することができるため、第１の面における温度制御の精度を向上させることができる。

【0011】

上記した保持装置において、
前記連通穴は、前記第１板状部材、前記第２板状部材及び前記ベース部材の積層方向から見たときに、前記縦穴とオーバーラップしないように配置されていることが好ましい。

【0012】

連通穴をこのような配置にすることにより、積層方向から見て、連通穴は縦穴からずれた位置に配置されるため、連通穴と縦穴が、直接（直線的に）連通することなく、横穴を介して連通する。そのため、第１の面における縦穴の開口から、連通穴が貫通する第１接合層までの距離を長くすることができる。従って、保持装置の使用時に、例えばプラズマや腐食ガス等が、ガス流路に流れ込んだ場合、第１接合層まで到達し難くなるため、第１接合層の腐食防止の効果を高めることができる。

【発明の効果】

【0013】

本開示によれば、接合層の腐食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】

【0014】

【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ＸＹ平面の概略構成図である。

【図3】図２に示すＡ－Ａにおける静電チャックのＸＺ断面の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

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、保持装置として、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して説明する。

【0016】

そこで、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３０とを有する。

【0017】

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、Ｚ軸方向が本開示の「厚さ方向」「積層方向」の一例である。また、Ｘ軸とＹ軸は、静電チャック１の径方向の軸である。さらに、本開示の「平面方向」とは、Ｚ軸方向対して垂直に広がるＸＹ平面の方向を意味する

【0018】

板状部材１０は、図１に示すように、円盤状の部材であり、上面であって半導体ウエハ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。この板状部材１０は、第１板状部材１１０と、第２板状部材１２０と、第１板状部材１１０と第２板状部材１２０を接合する中間接合層１３０とを備えている。板状部材１０の直径は、例えば５０～５００ｍｍ程度（通常は２００ｍｍ～３５０ｍｍ程度）であり、板状部材１０の厚さは、例えば１～１０ｍｍ程度である。

【0019】

第１板状部材１１０は、図３に示すように、板状部材１０の上面となる保持面１１と、厚み方向（Ｚ軸方向）について保持面１１とは反対側に設けられる下面１１２とを備えている。なお、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。

【0020】

第１板状部材１１０は、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。また、第１板状部材１１０は、第２板状部材１２０よりも気孔率が低いことが好ましい。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。

【0021】

第１板状部材１１０の上面、つまり板状部材１０の保持面１１は、凹凸形状をなしている。具体的には、保持面１１には、図２、図３に示すように、その外縁付近に環状の環状凸部１３が形成され、環状凸部１３の内側に複数の独立した柱状の凸部１４が形成されている。なお、図３では、わかりやすくするために凸部の一部のみを（部分的に凸部を省略して）描いている。

【0022】

このようにして、保持面１１には、複数の凸部１４のすべてを囲むように配置された環状凸部１３が形成されている。この環状凸部１３は、シールバンドとも呼ばれる。環状凸部１３の断面（ＸＺ断面）の形状は、図３に示すように、略矩形である。環状凸部１３の高さ（Ｚ軸方向の寸法）は、例えば、１０μｍ～２０μｍ程度である。また、環状凸部１３の幅（Ｘ軸方向の寸法）は、例えば、０．５ｍｍ～５．０ｍｍ程度である。

【0023】

各々の凸部１４は、図２に示すように、Ｚ軸方向視（平面視）で略円形をなしており、略均等間隔で配置されている。また、各々の凸部１４の断面（ＸＺ断面）の形状は、図３に示すように、略矩形である。凸部１４の高さは、環状凸部１３の高さと略同一であり、例えば、１０～２０μｍ程度である。また、凸部１４の幅（Ｚ軸方向視での凸部１４の最大径）は、例えば、０．５～１．５ｍｍ程度である。なお、板状部材１０の保持面１１における環状凸部１３より内側において、凸部１４が形成されていない部分は、凹部１５となっている。

【0024】

そして、半導体ウエハＷは、板状部材１０の保持面１１における環状凸部１３と、複数の凸部１４に支持されて、静電チャック１に保持されるようになっている。半導体ウエハＷが静電チャック１に保持された状態では、半導体ウエハＷの表面（下面）と、板状部材１０の保持面１１（詳細には、保持面１１の凹部１５）との間に、空間Ｓが存在することとなる（図３参照）。この空間Ｓには、静電チャック１内に形成されたガス流路４０を介して、ガス穴１１４から不活性ガス（例えば、ヘリウムガス）が排出されて充填されるようになっている。なお、ガス流路４０の構成について後述する。

【0025】

そのため、図２、図３に示すように、第１板状部材１１０の内部には、Ｚ軸方向に延びて保持面１１に開口してする複数のガス穴１１４と、ＸＹ面方向に延びて各ガス穴１１４同士を接続するガストンネル１１５と、下面１１２に開口してＺ軸方向に延びてガストンネル１１５に接続する第１ガス導入流路１１６とが形成されている。これらのガス穴１１４、ガストンネル１１５、及び第１ガス導入流路１１６は、ガス流路４０の一部を構成する流路である。

【0026】

ガス穴１１４は、図２に示すように、複数（本実施形態では８個）設けられている。本実施形態では、例えば、複数のガス穴１１４は、Ｚ軸方向視で、円周状に均等な間隔を空けて配置されている。そして、各々のガス穴１１４を接続するようにＸＹ面方向（ＸＹ面内）に延びるガストンネル１１５が形成されている。このガストンネル１１５は、図２に破線で示すように、一対の円環流路１１５ａ，１１５ｂと、これらの円環流路同士を連結する複数の連結流路１１５ｃとを備えている。本実施形態では、連結流路１１５ｃは８つ設けられており、各連結流路１１５ｃは静電チャック１（保持面１１）の中心から外周へ向かって放射状に延びて配置されている。これにより、第１ガス導入流路１１６からガストンネル１１５に供給された不活性ガスが各ガス穴１１４を介して空間Ｓに排出されるようになっている。

【0027】

そして、ガストンネル１１５に連通する第１ガス導入流路１１６は、Ｚ軸方向視で、ガス穴１１４のいずれにも重なり合わない（オーバーラップしない）位置に配置されている。なお、本実施形態では、第１ガス導入流路１１６を２つ設けているが、第１ガス導入流路１１６は１つでもよいし、３つ以上であってもよい。ただし、第１ガス導入流路１１６を複数設ける場合には、第１ガス導入流路の数は、ガス穴１１４の数よりも少なくするのがよい。

【0028】

また、ガス穴１１４及びガストンネル１１５は、第１板状部材１１０の内部に設けられる他部品と干渉しないように配置されればよく、その配置や個数は適宜変更することができる。なお、ガス穴１１４は本開示の「縦穴」の一例であり、ガストンネル１１５は本開示の「横穴」の一例である。また、第１ガス導入流路１１６は、本開示の「連通穴」の一部を構成する流路である。

【0029】

さらに、第１板状部材１１０は、内部にチャック電極１８を備えている。チャック電極１８は、Ｚ軸方向視で、例えば略円形をなしており、導電性材料（例えば、タングステンやモリブデン等）により形成されている。このチャック電極１８に対して図示しない電源から電力が供給されることによって、静電引力（吸着力）が発生し、この静電引力により半導体ウエハＷが板状部材１０の保持面１１に吸着固定される。

【0030】

第２板状部材１２０は、図３に示すように、板状部材１０の下面１２と、厚み方向（Ｚ軸方向）について下面１２とは反対側に設けられる上面１２１とを備えている。なお、上面１２１は本開示の「第３の面」の一例であり、下面１２は本開示の「第４の面」の一例である。

【0031】

この第２板状部材１２０には、Ｚ軸方向に延びて第２板状部材１２０を貫通し、下面１２及び上面１２１に開口する第２ガス導入流路１２６が形成されている。第２ガス導入流路１２６は、Ｚ軸方向視で、第１ガス導入流路１１６と重なる（流路の中心軸が一致する）位置に配置されている。なお、第２ガス導入流路１２６は、本開示の「連通穴」の一部を構成する流路である。

【0032】

また、第２板状部材１２０は、内部にヒータ電極１９を備えている。ヒータ電極１９は、Ｚ軸方向視で、例えば略螺旋状に延びるパターンを構成しており、導電性材料（例えば、タングステンやモリブデン、白金等）により形成されている。このヒータ電極１９に対して図示しない電源から電力が供給されてヒータ電極１９が発熱することによって、保持面１１ひいては半導体ウエハＷが加熱される。

【0033】

このような第２板状部材１２０も、第１板状部材１１０と同様、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。

【0034】

中間接合層１３０は、図１、図３に示すように、第１板状部材１１０の下面１１２と第２板状部材１２０の上面１２１との間に配置され、第１板状部材１１０と第２板状部材１２０とを接合している。なお、中間接合層１３０は本開示の「第１接合層」の一例である。この中間接合層１３０を介して、第１板状部材１１０の下面１１２と第２板状部材１２０の上面１２１とが熱的に接続されている。中間接合層１３０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。中間接合層１３０は、セラミックス粉末等のフィラーを含んでいてもよい。なお、中間接合層１３０の厚さ（Ｚ軸方向の寸法）は、例えば０．１～１．０ｍｍ程度である。

【0035】

中間接合層１３０には、図３に示すように、第１ガス導入流路１１６と第２ガス導入流路１２６を連通させる貫通穴１３６が形成されている。貫通穴１３６は、第１ガス導入流路１１６及び第２ガス導入流路１２６と同軸に配置されている。これにより、第１ガス導入流路１１６と貫通穴１３６と第２ガス導入流路１２６とは、Ｚ軸方向に連なって配置されて、ガス流路４０を構成するガス導入流路４２の一部を形成している。そして、貫通穴１３６は、第１ガス導入流路１１６及び第２ガス導入流路１２６よりも大きな内径を有しており、貫通穴１３６内に中間接合層１３０を保護するためのＯリング１３７が配置されている。このＯリング１３７により、ガス流路４０を介して静電チャック１内に侵入するプラズマやプロセスガス等が中間接合層１３０に接触しないようにされており、中間接合層１３０が腐食しないようになっている。

【0036】

ベース部材２０は、図１、図３に示すように、上面２１と、ベース部材２０の厚さ方向（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、円柱状に形成されている。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（例えば、セラミックス等）であってもよい。なお、本実施形態のベース部材２０は金属製である。ベース部材２０の直径は、例えば２２０ｍｍ～５５０ｍｍ程度（通常は２２０ｍｍ～３５０ｍｍ程度）であり、ベース部材２０の厚さ（Ｚ軸方向の寸法）は、例えば２０ｍｍ～４０ｍｍ程度である。

【0037】

そして、ベース部材２０には、図３に示すように、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が形成されており、この冷媒流路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３０を介して板状部材１０が冷却されるようになっている。

【0038】

また、ベース部材２０には、Ｚ軸方向に延びてベース部材２０を貫通し、上面２１及び下面２２に開口する第３ガス導入流路２６が形成されている。第３ガス導入流路２６は、Ｚ軸方向視で、第１ガス導入流路１１６及び第２ガス導入流路１２６と重なる（流路の中心軸が一致する）位置に配置されている。なお、第３ガス導入流路２６は、本開示の「連通穴」の一部を構成する流路である。

【0039】

接合層３０は、図１、図３に示すように、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。なお、接合層３０は本開示の「第２接合層」の一例である。この接合層３０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３０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３０の厚さ（Ｚ軸方向の寸法）は、例えば０．１～１．０ｍｍ程度である。

【0040】

接合層３０には、第２ガス導入流路１２６と第３ガス導入流路２６を連通させる貫通穴３６が形成されている。貫通穴３６は、第２ガス導入流路１２６及び第３ガス導入流路２６と同軸に配置されている。これにより、第２ガス導入流路１２６と貫通穴３６と第３ガス導入流路２６とは、Ｚ軸方向に連なって配置されて、ガス流路４０を構成するガス導入流路４２の一部を形成している。そして、貫通穴３６は、第２ガス導入流路１２６及び第３ガス導入流路２６よりも大きな内径を有しており、貫通穴３６内に接合層３０を保護するためのＯリング３７が配置されている。このＯリング３７により、ガス流路４０を介して静電チャック１内に侵入するプラズマやプロセスガス等が接合層３０に接触しないようにされており、接合層３０が腐食しないようになっている。

【0041】

このように本実施形態の静電チャック１では、複数のガス穴１１４と、ガストンネル１１５と、ガス導入流路４２とを備えるガス流路４０を有している。これにより、外部（ベース部材２０の下面２２側）からガス導入流路４２に供給された不活性ガスが、静電チャック１内でガストンネル１１５を介して各ガス穴１１４に流れていき、各ガス穴１１４から保持面１１に排出されて空間Ｓに充填される。

【0042】

ここで、ガス流路４０のうち、ガストンネル１１５とガス穴１１４が接続する曲がり箇所４０ａ及びその下流側のガス穴１１４内では、渦の発生や圧力損失が大きくなるため圧力変化が生じ易い。そのため、これらの部分では、パッシェンの法則により放電が生じる圧力条件に合致し易く、放電が生じるおそれがある。そして、放電が中間接合層１３０や接合層３０の付近で発生してしまうと、中間接合層１３０や接合層３０が腐食するおそれがある。

【0043】

そこで、本実施形態の静電チャック１では、ガス流路４０の大部分を占めて放電が発生するおそれがある、ガス穴１１４とガストンネル１１５を第１板状部材１１０内に配置している。そのため、ガス流路４０において、パッシェンの法則により放電が生じる圧力条件に合致し易い、曲がり箇所４０ａ及びガス穴１１４が、中間接合層１３０より保持面１１側に位置する。これにより、ガス流路４０において、中間接合層１３０や接合層３０を貫通するのは、ガス導入流路４２のみになるとともに、放電が生じやすい曲がり箇所４０ａやガス穴１１４が中間接合層１３０から離れたところに位置する。

【0044】

そして、ガス導入流路４２は、直線状に形成されている（Ｚ軸方向に延びている）ため、その内部を流れる不活性ガスの圧力は高く安定している。そのため、ガス導入流路４２では圧力変化が小さいので、放電が生じ難い。従って、中間接合層１３０や接合層３０の付近において、不活性ガスの圧力変化に起因する放電が起こり難くいため、中間接合層１３０や接合層３０の腐食を防止することができる。

【0045】

また、本実施形態の静電チャック１では、ガス導入流路４２の数が、ガス穴１１４の数より少ない。そして、中間接合層１３０や接合層３０を貫通するガス流路４０は、ガス導入流路４２だけである。これにより、中間接合層１３０や接合層３０に設ける貫通穴１３６や貫通穴３６の数を少なくすることができる。従って、中間接合層１３０や接合層３０において、ガス流路４０に侵入したプラズマやプロセスガス等によって腐食するおそれがある箇所を減らすことができるので、中間接合層１３０や接合層３０の腐食をより確実に防止することができる。また、貫通穴１３６，３６の数が少なくなるので、貫通穴１３６，３６に配置するＯリング１３７，３７の数も削減することができるため、コスト面でも有利になる。

【0046】

さらに、ガス穴１１４の数がガス導入流路４２の数よりも多いため、保持面１１に開口するガス穴１１４を多くすることができる。これにより、保持面１１において、任意の箇所から不活性ガスを排出することができるため、保持面１１における温度制御の精度を向上させることができる。

【0047】

また、本実施形態の静電チャック１では、Ｚ軸方向視で、ガス導入流路４２は、ガス穴１１４のいずれにもオーバーラップしないように配置されている。そのため、ガス導入流路４２と各ガス穴１１４が、直接（直線的に）連通することなく、ガストンネル１１５を介して連通している。従って、ガス導入流路４２と各ガス穴１１４とが直接連通する場合に比べ、保持面１１におけるガス穴１１４の開口から、ガス導入流路４２の一部をなす貫通穴１３６，３６（接合層１３０，３０）までの流路長を長くすることができる。これにより、プラズマやプロセスガス等が、ガス流路４０に侵入しても、中間接合層１３０や接合層３０まで到達し難くなるため、中間接合層１３０や接合層３０の腐食を防止する効果を高めることができる。

【0048】

以上のように、本実施形態の静電チャック１によれば、ガス流路４０の大部分を占めるガス穴１１４とガストンネル１１５が、第１板状部材１１０内に配置されている。そのため、ガス流路４０において、圧力変化が生じやすくパッシェンの法則により放電が生じる圧力条件に合致し易い、曲がり箇所４０ａ及びそれより下流側のガス穴１１４が、中間接合層１３０より保持面１１側に位置する。これにより、曲がり箇所４０ａ及びガス穴１１４が、中間接合層１３０や接合層３０から離れたところに配置されるとともに、ガス流路４０のうち、中間接合層１３０や接合層３０を貫通する部分がガス導入流路４２のみとなる。そして、ガス導入流路４２では圧力変化が小さいため、放電が起こり難くなるので、中間接合層３０や接合層３０の腐食を防止することができる。

【0049】

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。

【0050】

また、上記の実施形態では、ベース部材を備える静電チャックを例示したが、ベース部材を備えない保持装置（例えば、セラミックヒータなど）にも本開示を適用することができる。

【符号の説明】

【0051】

１ 静電チャック
１１ 保持面
２０ ベース部材
３０ 接合層
４０ ガス通路
４０ａ 曲がり箇所
４２ ガス導入流路
１１０ 第１板状部材
１１４ ガス穴
１１５ ガストンネル
１２０ 第２板状部材
１３０ 中間接合層
Ｗ 半導体ウエハ

【図1】

【図2】

【図3】