ホーム > 特許ランキング > 日本特殊陶業株式会社
(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】P2024155328
(43)【公開日】2024-10-31
(54)【発明の名称】保持装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/683 20060101AFI20241024BHJP
H01L 21/3065 20060101ALI20241024BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 R
H01L21/302 101G
H01L21/302 101R
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023069972
(22)【出願日】2023-04-21
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2024-09-17
(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】110001036
【氏名又は名称】弁理士法人暁合同特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山口 貴司
(72)【発明者】
【氏名】松丸 郁子
(72)【発明者】
【氏名】上松 秀樹
(72)【発明者】
【氏名】高橋 和幸
(72)【発明者】
【氏名】井上 志郎
【テーマコード（参考）】
5F004
5F131
【Ｆターム（参考）】
5F004AA16
5F004BB22
5F004BB25
5F004BB26
5F004BB29
5F004CA04
5F004DA22
5F131AA02
5F131BA19
5F131CA09
5F131CA18
5F131DA33
5F131DA42
5F131EA03
5F131EB11
5F131EB14
5F131EB18
5F131EB54
5F131EB57
5F131EB78
5F131EB79
5F131EB81
5F131EB82
5F131EB84
(57)【要約】
【課題】対象物に気体が勢いよく当たることを抑制できる保持装置を提供する。
【解決手段】ウェハＷを保持する第１表面Ｓ１と、第１の方向において第１表面Ｓ１の反対側に位置する第２表面Ｓ２と、第１表面Ｓ１と第２表面Ｓ２とに通じ気体が流通する基板側ガス流路１２と、を有するセラミック基板１０と、基板側ガス流路１２に配される多孔部７０と、を備え、多孔部７０は、疎領域７１と、疎領域７１よりも低い気孔率である密領域７５と、を備え、密領域７５は、第１の方向において、疎領域７１と第１表面Ｓ１との間に配される表面部７６と、第１の方向と直交する方向である第２の方向において、疎領域７１とセラミック基板１０との間に配される中間部７７と、を備える、保持装置１００。
【選択図】図３
【解決手段】ウェハＷを保持する第１表面Ｓ１と、第１の方向において第１表面Ｓ１の反対側に位置する第２表面Ｓ２と、第１表面Ｓ１と第２表面Ｓ２とに通じ気体が流通する基板側ガス流路１２と、を有するセラミック基板１０と、基板側ガス流路１２に配される多孔部７０と、を備え、多孔部７０は、疎領域７１と、疎領域７１よりも低い気孔率である密領域７５と、を備え、密領域７５は、第１の方向において、疎領域７１と第１表面Ｓ１との間に配される表面部７６と、第１の方向と直交する方向である第２の方向において、疎領域７１とセラミック基板１０との間に配される中間部７７と、を備える、保持装置１００。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
対象物を保持する第１表面と、第１の方向において前記第１表面の反対側に位置する第２表面と、前記第１表面と前記第２表面とに通じ気体が流通するガス流路と、を有する板状部材と、
前記ガス流路に配される多孔部と、を備え、
前記多孔部は、
疎領域と、
前記疎領域よりも低い気孔率である密領域と、を備え、
前記密領域は、
前記第１の方向において、前記疎領域と前記第１表面との間に配される表面部と、
前記第１の方向と直交する方向である第２の方向において、前記疎領域と前記板状部材との間に配される中間部と、を備える、保持装置。
前記ガス流路に配される多孔部と、を備え、
前記多孔部は、
疎領域と、
前記疎領域よりも低い気孔率である密領域と、を備え、
前記密領域は、
前記第１の方向において、前記疎領域と前記第１表面との間に配される表面部と、
前記第１の方向と直交する方向である第２の方向において、前記疎領域と前記板状部材との間に配される中間部と、を備える、保持装置。
【請求項2】
前記密領域は、前記板状部材に接触している、請求項１に記載の保持装置。
【請求項3】
前記密領域と前記板状部材とを接着する接着部を備える、請求項１に記載の保持装置。
【請求項4】
前記第１の方向の断面視にて、前記密領域の前記表面部は、前記疎領域に対しアーチ状に接している、請求項１または請求項２に記載の保持装置。
【請求項5】
前記表面部は、前記疎領域に接する面が平坦状をなしている、請求項１または請求項２に記載の保持装置。
【請求項6】
前記多孔部において前記第１表面側に臨む面が、前記第１表面よりも前記第２表面側に位置している、請求項１または請求項２に記載の保持装置。
【請求項7】
前記疎領域は、前記第１の方向において、前記中間部と前記第２表面との間に配され、前記ガス流路に接した片部を備える、請求項１または請求項２に記載の保持装置。
【請求項8】
前記ガス流路は、
前記第１の方向に延び、前記多孔部が配された縦ガス流路と、
前記縦ガス流路と前記第２表面との間に配され、前記縦ガス流路に対し交差する形で接続した横ガス流路と、を備える、請求項１または請求項２に記載の保持装置。
前記第１の方向に延び、前記多孔部が配された縦ガス流路と、
前記縦ガス流路と前記第２表面との間に配され、前記縦ガス流路に対し交差する形で接続した横ガス流路と、を備える、請求項１または請求項２に記載の保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、保持装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、保持装置として、特許文献１に記載の技術が知られている。特許文献１に記載の保持装置（静電チャック）は、裏面とチャック面とを有するチャック本体と、裏面とチャック面との間で伸びた複数の管路と、を備え、各管路が、その内部にチャック本体と一体化された多孔領域を備える。チャック面に保持されたウェハのプラズマ処理等を行う際には、チャック面の温度制御性を高めるため、熱伝導流体であるヘリウムガス等のガスが、管路を通じて、裏面から多孔領域を通ってチャック面に送られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第４９５９９０５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、特許文献１に開示の構成では、管路を通った気体（ガス）が対象物（ウェハ）に対して勢いよく当たった場合、対象物が持ち上がってしまう可能性がある。一方、多孔部（多孔領域）について、チャック本体との接合強度の向上が望まれる。
【0005】
本開示は上記のような事情に基づいて完成された技術であって、対象物に気体が勢いよく当たることを抑制できる保持装置を提供することを目的の一つとする。また、多孔部の接合強度を向上できる保持装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示は、対象物を保持する第１表面と、第１の方向において前記第１表面の反対側に位置する第２表面と、前記第１表面と前記第２表面とに通じ気体が流通するガス流路と、を有する板状部材と、前記ガス流路に配される多孔部と、を備え、前記多孔部は、疎領域と、前記疎領域よりも低い気孔率である密領域と、を備え、前記密領域は、前記第１の方向において、前記疎領域と前記第１表面との間に配される表面部と、前記第１の方向と直交する方向である第２の方向において、前記疎領域と前記板状部材との間に配される中間部と、を備える、保持装置である。
【0007】
上記構成において、前記密領域は、前記板状部材に接触していてもよい。
【0008】
上記構成において、保持装置は、前記密領域と前記板状部材とを接着する接着部を備えていてもよい。
【0009】
上記構成において、前記第１の方向の断面視にて、前記密領域の前記表面部は、前記疎領域に対しアーチ状に接していてもよい。
【0010】
上記構成において、前記表面部は、前記疎領域に接する面が平坦状をなしていてもよい。
【0011】
上記構成では、前記多孔部において前記第１表面側に臨む面が、前記第１表面よりも前記第２表面側に位置していてもよい。
【0012】
上記構成において、前記疎領域は、前記第１の方向において、前記中間部と前記第２表面との間に配され、前記ガス流路に接した片部を備えていてもよい。
【0013】
上記構成において、前記ガス流路は、前記第１の方向に延び、前記多孔部が配された縦ガス流路と、前記縦ガス流路と前記第２表面との間に配され、前記縦ガス流路に対し交差する形で接続した横ガス流路と、を備えていてもよい。
【発明の効果】
【0014】
本開示によれば、対象物に気体が勢いよく当たることを抑制できる保持装置の提供が可能となる。また、多孔部の接合強度を向上できる保持装置の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】実施形態１に係る保持装置の概略構成を模式的に表した説明図
【図2】保持装置の内部構造を模式的に表した断面図
【図3】多孔部付近の断面図
【図4】基板側ガス流路に多孔部を押し込む態様を示す断面図
【図5】実施形態２に係る多孔部付近の断面図
【図6】実施形態３に係る多孔部付近の断面図
【図7】実施形態４に係る多孔部付近の断面図
【図8】実施形態５に係る多孔部付近の断面図
【図9】実施形態６に係る保持装置の内部構造を模式的に表した断面図
【図10】実施形態７に係る多孔部付近の断面図
【発明を実施するための形態】
【0016】
＜実施形態１＞
本開示の実施形態１を図１から図４によって説明する。本開示は以下の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。尚、各図において、Ｚ軸方向を、保持装置の上下方向（第１の方向）とし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向を、保持装置の水平方向（第１の方向に直交する第２の方向）とする。
本開示の実施形態１を図１から図４によって説明する。本開示は以下の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。尚、各図において、Ｚ軸方向を、保持装置の上下方向（第１の方向）とし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向を、保持装置の水平方向（第１の方向に直交する第２の方向）とする。
【0017】
図１及び図２に示すように、保持装置１００は、対象物（例えば、半導体ウェハＷ）を所定の処理温度（例えば、５０℃～４００℃）に加熱しながら、静電引力によって吸着し保持する静電チャックである。静電チャックは、例えば減圧されたチャンバー内でプラズマを用いてエッチングを行うプロセスにおいて、ウェハＷを載置するテーブルとして使用される。
【0018】
保持装置１００は、円板状のセラミック基板（板状部材）１０と、セラミック基板１０の下側に配され、円板状のベース部材２０と、を備える。ベース部材２０の径は、セラミック基板１０よりも大きく、例えばセラミック基板１０が直径３００ｍｍ×厚み３ｍｍの円板状をなす場合、ベース部材２０は直径３４０ｍｍ×厚み２０ｍｍの円板状とすることができる。セラミック基板１０とベース部材２０は、接合材３０によって接合されている。
【0019】
セラミック基板１０は、保持装置１００の上面の一部を構成した略円形状をなし、ウェハＷを吸着し保持する吸着面である第１表面Ｓ１と、上下方向において第１表面Ｓ１の反対側に位置する面であって、ベース部材２０に対向する略円形状の第２表面Ｓ２と、を備える。ベース部材２０は、第２表面Ｓ２に対向する略円形状の第３表面Ｓ３と、上下方向において第３表面Ｓ３の反対側に位置する略円形状の第４表面Ｓ４と、を備える。接合材３０は、セラミック基板１０の第２表面Ｓ２とベース部材２０の第３表面Ｓ３との間で挟まれつつ、層状に広がった状態となっている。
【0020】
セラミック基板１０は、絶縁性の基板とされ、その材料として、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主成分とするセラミックスにより形成されている。尚、主成分とは、材料全体のうち含有割合（重量割合）の最も多い成分とする。
【0021】
また、セラミック基板１０は、第１表面Ｓ１と第２表面Ｓ２とに通じる形で上下方向に延びた貫通孔とされ、気体としての不活性ガス（例えば、熱伝導流体であるヘリウムガス）が流通する複数の基板側ガス流路（ガス流路）１２を備える。基板側ガス流路１２は、気体を流すための流路６０の一部を構成する。基板側ガス流路１２は、セラミック基板１０の内部に形成される。基板側ガス流路１２は、セラミック基板１０の第２表面Ｓ２に開口した入口１２Ａと、第１表面Ｓ１に開口した出口１２Ｂと、を備える。出口１２Ｂは、流路６０全体の出口をなす。入口１２Ａから不活性ガスが供給されると、不活性ガスは、基板側ガス流路１２を通って出口１２Ｂから外部に排出される。
【0022】
セラミック基板１０において第１表面Ｓ１の外周縁部１０Ｂは、それよりも内側の部分１０Ａと比べて僅かに上方に突出しつつ、円環状に形成されている。そのため、第１表面Ｓ１にウェハＷが吸着保持されると、図２に示されるように、ウェハＷと第１表面Ｓ１の内側の部分１０Ａとの間に隙間（ギャップ）Ｇが形成される。基板側ガス流路１２の出口１２Ｂは、第１表面Ｓ１（内側の部分１０Ａ）において複数設けられている。
【0023】
また、セラミック基板１０は、チャック電極４０、ヒータ電極（不図示）を備える。チャック電極４０は、導電性材料（例えば、タングステン、モリブデン、白金等）により層状（平面状）に形成される。チャック電極４０は、セラミック基板１０の内部において、第１表面Ｓ１側に配されている。チャック電極４０に電源（不図示）から直流高電圧が印加されると、静電引力が発生し、この静電引力によってウェハＷが、セラミック基板１０の第１表面Ｓ１に吸着固定される。尚、チャック電極４０には、図示されない周知の給電用端子が電気的に接続されている。
【0024】
ベース部材２０は、例えば、金属（アルミニウム、アルミニウム合金等）、金属とセラミックスの複合体（Ａｌ－ＳｉＣ）、又はセラミックス（ＳｉＣ）を主成分として構成される。
【0025】
ベース部材２０の内部には、冷媒流路２１が設けられている。冷媒流路２１に冷媒（例えば、フッ素系不活性液体、水等）が流されることで、プラズマ熱の冷却が行われる。また、冷媒流路２１に冷媒が流されると、ベース部材２０が冷却され、接合材３０を介したベース部材２０とセラミック基板１０との間の伝熱（熱引き）により、セラミック基板１０が冷却される。その結果、セラミック基板１０の第１表面Ｓ１で保持されたウェハＷが冷却される。冷媒流路２１における冷媒の流量を適宜、調整することにより、第１表面Ｓ１で保持されたウェハＷの温度を制御することができる。
【0026】
ベース部材２０の内部には、第３表面Ｓ３と第４表面Ｓ４とに通じる形で上下方向に延びた貫通孔とされ、気体が流通する複数のベース側ガス流路２２が設けられている。ベース側ガス流路２２は、流路６０の一部を構成している。ベース側ガス流路２２は、ベース部材２０の第４表面Ｓ４に開口した入口２２Ａと、第３表面Ｓ３に開口した出口２２Ｂとを備える。入口２２Ａは、保持装置１００に設けられた流路６０全体の入口をなす。
【0027】
接合材３０は、例えば、シリコーン系の有機接合剤、無機接合剤、又はＡｌ系の金属接着剤を含むボンディングシート等により構成される。接合材３０としては、セラミック基板１０及びベース部材２０の双方に対して高い接着力を備えつつ、高い耐熱性及び熱伝導性を備えるものが好ましい。接合材３０にも、流路６０の一部を構成する接合側ガス流路３１が形成されている。接合側ガス流路３１は、層状の接合材３０を厚み方向に貫通する孔からなる。
【0028】
流路６０は、保持装置１００の第１表面Ｓ１側に、不活性ガスを供給する。流路６０は、上述したように、ベース側ガス流路２２と、接合側ガス流路３１と、基板側ガス流路１２と、を備える。流路６０の各入口２２Ａから不活性ガスが供給されると、その不活性ガスは、ベース側ガス流路２２、接合側ガス流路３１及び基板側ガス流路１２を順次通過し、最終的に、第１表面Ｓ１に設けられた複数の出口１２Ｂから排出される。ベース側ガス流路２２の出口２２Ｂは、接合側ガス流路３１の下側（ベース部材２０側）の開口部と接続する。また、接合側ガス流路３１の上側（セラミック基板１０側）の開口部は、基板側ガス流路１２の入口１２Ａと接続する。
【0029】
図３に示されるように、保持装置１００は、基板側ガス流路１２により構成される円柱状の内部空間に配される多孔部７０を備える。多孔部７０は、絶縁性のセラミックスを主成分とするガス透過性の部材である。本実施形態では、多孔部７０は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主成分とする。本実施形態では、多孔部７０のセラミックスと、セラミック基板１０のセラミックスとが、互いに同じ種類のセラミックスからなる。多孔部７０は、全体的には円柱状をなしている。
【0030】
多孔部７０は、内部に複数の空隙を有することで、不活性ガスを通過させる通気経路が網目状に形成されてなるものとされる。多孔部７０の空隙の形状・寸法・配置は、特に限定されるものではなく、様々な大きさで不定形状の空隙がランダムに配置されていてもよい。多孔部７０において空隙が占める割合を、気孔率と呼ぶ。この気孔率は、例えば多孔部７０の断面の電子顕微鏡画像を解析し、単位面積あたりに占める空隙の面積に基づいて算出可能とされる。
【0031】
多孔部７０は、疎領域７１と、疎領域７１よりも低い気孔率である密領域７５と、を備える。疎領域７１の気孔率は、６５％以上９０％以下としてもよく、７０％以上８５％以下としてもよい。密領域７５の気孔率は、６０％以上８０％以下としてもよく、６５％以上７５％以下としてもよく、６８％以上７３％以下としてもよい。密領域７５の気孔率は、疎領域７１の気孔率に対し、０．６７倍以上０．９２倍以下でもよく、０．７６倍以上０．８７倍以下でもよい。
【0032】
疎領域７１は、密領域７５の内側に配されており、上下方向を高さ方向とする円柱状をなしている。疎領域７１は、セラミック基板１０の基板側ガス流路１２に接触していない。疎領域７１の下面７１Ｃは、円形状であって平坦状をなしており、第２表面Ｓ２に対し面一となっている。密領域７５は、上下方向の断面視（第１方向の断面視）にて門型をなし、疎領域７１の上面７１Ａ及び側面７１Ｂを覆う形（上面７１Ａ及び７１Ｂに接触した形）をなしている。密領域７５の側面７５Ｂは、基板側ガス流路１２に接触しており、互いに固相接合により一体化されている。本実施形態では、密領域７５の側面７５Ｂは、基板側ガス流路１２に対して、接着剤（例えば、シリコーン系接着剤）を使用せずに固定されている。
【0033】
密領域７５は、上下方向において、疎領域７１と第１表面Ｓ１との間に配される表面部７６と、水平方向において、疎領域７１とセラミック基板１０の基板側ガス流路１２との間に配される中間部７７と、を備える。表面部７６は、上下方向を高さ方向とする円柱状をなしている。表面部７６の上面７６Ａは、円形状であって平坦状をなしており（図１参照）、第１表面Ｓ１に対し面一となっている。表面部７６の上面７６Ａは、基板側ガス流路１２の出口１２Ｂに接触している。表面部７６の下面７６Ｃは、疎領域７１の上面７１Ａに接触する面とされ、円形状であって平坦状をなしている。
【0034】
中間部７７は、上下方向を高さ方向とする円管状をなしている。中間部７７の内面７７Ａは、疎領域７１の側面７１Ｂに接触しており、互いに固相接合により一体化されている。中間部７７の下面７７Ｃは、円環状であって平坦状をなしており、第２表面Ｓ２及び疎領域７１の下面７１Ｃに対して面一となっている。中間部７７の下面７７Ｃは、基板側ガス流路１２の入口１２Ａに接触している。
【0035】
表面部７６の上下方向における長さは、疎領域７１の上下方向における長さに比して短い。これにより、多孔部７０に対し入口１２Ａから入る気体が、疎領域７１と表面部７６とを通って出口１２Ｂに向かって流れ易い。中間部７７の水平方向における厚みは、疎領域７１の水平方向における厚みよりも薄い。これにより、多孔部７０を通る気体の流れを妨げ難く、中間部７７と基板側ガス流路１２との接合強度を向上可能な構造とすることができる。
【0036】
本実施形態の多孔部７０を備える保持装置１００の製造方法は、特に限定されないが、例えば、図４（Ａ）に示すように、セラミック基板１０に基板側ガス流路１２を形成する工程と、基板側ガス流路１２に、疎領域７１Ｅと、疎領域７１Ｅよりも低い気孔率である密領域７５Ｅと、を備える多孔体（多孔部）７０Ｅを、入口１２Ａ側から押し込む工程と、を含む方法を例示することができる。基板側ガス流路１２に多孔体７０Ｅを押し込む工程では、多孔体７０Ｅを、入口１２Ａに対し疎領域７１Ｅよりも密領域７５Ｅが先に接触するように、多孔体７０Ｅを押し込む。基板側ガス流路１２に押し込む多孔体７０Ｅとしては、密領域７５Ｅのうち疎領域７１Ｅに接触する下面７５Ｅ１が、上下方向における断面視にて、下方にアーチ状となる形（下方に凸となる形）をなしたものを使用する。また、基板側ガス流路１２に押し込む多孔体７０Ｅとしては、その直径（Ｙ軸方向における長さ）が、基板側ガス流路１２の直径よりも大きいものを使用する。
【0037】
続いて、本実施形態の効果について説明する。本実施形態では、ウェハＷを保持する第１表面Ｓ１と、上下方向において第１表面Ｓ１の反対側に位置する第２表面Ｓ２と、第１表面Ｓ１と第２表面Ｓ２とに通じ気体が流通する基板側ガス流路１２と、を有するセラミック基板１０と、基板側ガス流路１２に配される多孔部７０と、を備え、多孔部７０は、疎領域７１と、疎領域７１よりも低い気孔率である密領域７５と、を備え、密領域７５は、上下方向において、疎領域７１と第１表面Ｓ１との間に配される表面部７６と、上下方向と直交する方向である水平方向において、疎領域７１とセラミック基板１０との間に配される中間部７７と、を備える、保持装置１００を示した。
【0038】
このような保持装置１００によると、疎領域７１と第１表面Ｓ１との間に、密領域７５の一部である表面部７６が配されているので、気体が基板側ガス流路１２を通り疎領域７１に素早く充満した場合であっても、この気体が、疎領域７１よりも低い気孔率である表面部７６を通って第１表面Ｓ１に向かうことで、ウェハＷに対して勢いよく当たることを抑制できる。これにより、基板側ガス流路１２に流す気体の流量を十分に確保しつつ、気体が勢いよく当たってウェハＷが持ち上がることを抑制できる。また、多孔部７０のうち、第１表面Ｓ１側の部分（表面部７６）において、強度を向上させることができる。さらに、疎領域７１とセラミック基板１０との間に、密領域７５の一部である中間部７７が配されているので、多孔部７０とセラミック基板１０の接合面積を中間部７７によって稼いで多孔部７０の接合強度を向上させることができる。
【0039】
密領域７５は、セラミック基板１０に接触している。
【0040】
このような保持装置１００によると、多孔部７０とセラミック基板１０の接合強度をより向上させることができる。
【0041】
＜実施形態２＞
次に、本開示の実施形態２を図５によって説明する。尚、本実施形態では、上記実施形態と同じ部位には、同一の符号を用い、構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
次に、本開示の実施形態２を図５によって説明する。尚、本実施形態では、上記実施形態と同じ部位には、同一の符号を用い、構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
【0042】
多孔部２７０は、疎領域２７１と、疎領域２７１よりも低い気孔率である密領域２７５と、を備える。疎領域２７１は、密領域２７５の内側に配されている。疎領域２７１は、上下方向を高さ方向とする円柱状をなした円柱部２７２と、円柱部の上側に配され、円柱部と直径（Ｙ軸方向における長さ）が等しい半球状（上方に膨出した形）をなした半球部２７３と、を備える。半球部２７３の上面２７３Ａは、上方に膨出した曲面をなしており、上下方向における断面視にて、アーチ状（上方に凸となる形）をなしている。
【0043】
密領域２７５は、半球部２７３の外側（表面側）に配される表面部２７６と、水平方向において、円柱部２７２とセラミック基板１０の基板側ガス流路１２との間に配され、円管状をなした中間部２７７と、を備える。表面部２７６は、上下方向の断面視にて、疎領域２７１の半球部２７３に対しアーチ状に接している。具体的には、表面部２７６の下面２７６Ｃは、半球部２７３の上面２７３Ａに接触した面であって、上方に膨出した曲面をなしており、上下方向における断面視にて、アーチ状（上方に凸となる形）をなしている。表面部２７６は、水平方向における中央部分から外側に向かうほど、上下方向における長さが長くなる形をなしている。表面部２７６は、内側部２７８と、内側部２７８の水平方向における外側に配された外側部２７９と、を備える。外側部２７９は、内側部２７８に比して、上下方向における長さが長い。
【0044】
本実施形態の多孔部２７０を備える保持装置２００の製造方法は、特に限定されないが、例えば、図４（Ｂ）に示すように、セラミック基板１０に基板側ガス流路１２を形成する工程と、基板側ガス流路１２に、疎領域２７１Ｅと、疎領域２７１Ｅよりも低い気孔率である密領域２７５Ｅと、を備える多孔体（多孔部）２７０Ｅを、入口１２Ａ側から押し込む工程と、を含む方法を例示することができる。基板側ガス流路１２に押し込む多孔体２７０Ｅとしては、密領域２７５Ｅのうち疎領域２７１Ｅに接触する下面２７５Ｅ１が、水平方向に平坦状をなしており、上下方向における断面視にて、直線状となる形をなしたものを使用する。
【0045】
＜実施形態３＞
次に、本開示の実施形態３を図６によって説明する。尚、本実施形態では、上記実施形態と同じ部位には、同一の符号を用い、構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
次に、本開示の実施形態３を図６によって説明する。尚、本実施形態では、上記実施形態と同じ部位には、同一の符号を用い、構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
【0046】
多孔部３７０は、疎領域３７１と、疎領域３７１よりも低い気孔率である密領域３７５と、を備える。疎領域３７１は、上下方向を高さ方向とする円柱状をなした第１円柱部３７２と、上下方向を高さ方向とする円柱状をなし、第１円柱部３７２の下側に配され、第１円柱部３７２よりも直径（Ｙ軸方向における長さ）が大きい第２円柱部３７４と、第１円柱部３７２の上側に配された半球部３７３と、を備える。
【0047】
密領域３７５は、半球部３７３の外側（表面側）に配される表面部３７６と、水平方向において、第１円柱部３７２とセラミック基板１０の基板側ガス流路１２との間に配され、円環状をなした中間部３７７と、を備える。表面部３７６は、上下方向の断面視にて、半球部３７３に対しアーチ状に接している。中間部３７７の下面３７７Ｃは、上下方向において、第２表面Ｓ２よりも上方（第１表面Ｓ１側）に配されている。
【0048】
疎領域３７１の第２円柱部３７４は、上下方向に延びた円柱状の内側部３７４Ａと、内側部３７４Ａの水平方向における外側に配され、上下方向に延びた円管状の外側部（片部）３７４Ｂと、を備える。外側部３７４Ｂは、上下方向において、中間部３７７と第２表面Ｓ２との間に配されている。また、外側部３７４Ｂは、セラミック基板１０の基板側ガス流路１２、及び中間部３７７の下面３７７Ｃに接している。
【0049】
このような保持装置３００によると、第２表面Ｓ２から基板側ガス流路１２を通る気体が、外側部３７４Ｂを含む疎領域３７１から素早く多孔部３７０に流入することができる。これにより、基板側ガス流路１２を通る気体の流量を十分に確保することと、中間部３７７によって接合強度を向上させることが可能となる。尚、基板側ガス流路１２に接した外側部３７４Ｂ、とは、外側部３７４Ｂがセラミック基板１０に接触している場合と、外側部３７４Ｂとセラミック基板１０との間に接着層が介在している場合と、を含むものとする。
【0050】
＜実施形態４＞
次に、本開示の実施形態４を図７によって説明する。尚、本実施形態では、上記実施形態と同じ部位には、同一の符号を用い、構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
次に、本開示の実施形態４を図７によって説明する。尚、本実施形態では、上記実施形態と同じ部位には、同一の符号を用い、構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
【0051】
保持装置４００において、セラミック基板４１０は、第１表面Ｓ１と第２表面Ｓ２とに通じる形で上下方向に延びた貫通孔とされ、気体が流通する複数の基板側ガス流路（ガス流路）４１２を備える。基板側ガス流路４１２は、上下方向に延びた円柱状の内部空間を有し、この内部空間に、上記実施形態２における多孔部２７０が配された第１ガス流路４１３と、第１ガス流路４１３の上側に配され、第１ガス流路４１３に連通した第２ガス流路４１４と、を備える。第１ガス流路４１３は、セラミック基板４１０の第２表面Ｓ２に開口した入口４１３Ａを備える。
【0052】
多孔部２７０の上面２７６Ａ（多孔部２７０において第１表面Ｓ１側に臨む面）は、第１表面Ｓ１よりも下方（第２表面Ｓ２側）に位置している。第１表面Ｓ１と上面２７６Ａとの間には、セラミック基板４１０の一部（介在部）４１１が介在している。介在部４１１には、第２ガス流路４１４が上下方向に延びる形で貫通形成されている。
【0053】
第２ガス流路４１４は、複数のガス流路４１４Ａ，４１４Ｂを備える。複数のガス流路４１４Ａ，４１４Ｂは、内側ガス流路４１４Ａと、内側ガス流路４１４Ａの水平方向における外側に配された外側ガス流路４１４Ｂと、を含む。複数のガス流路４１４Ａ，４１４Ｂは、それぞれ、セラミック基板４１０の第１表面Ｓ１に開口した出口４１４Ｃを備える。内側ガス流路４１４Ａは、表面部２７６における内側部２７８の上側に配されている。内側ガス流路４１４Ａの下端部は、内側部２７８に接触している。外側ガス流路４１４Ｂは、表面部２７６における外側部２７９の上側に配されている。外側ガス流路４１４Ｂの下端部は、外側部２７９に接触している。
【0054】
このような保持装置４００によると、多孔部２７０が第１表面Ｓ１から離れる構造となるので、例えば多孔部２７０に他部材が接触し、多孔部２７０が削れることを抑制できる。
【0055】
＜実施形態５＞
次に、本開示の実施形態５を図８によって説明する。尚、本実施形態では、上記実施形態と同じ部位には、同一の符号を用い、構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
次に、本開示の実施形態５を図８によって説明する。尚、本実施形態では、上記実施形態と同じ部位には、同一の符号を用い、構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
【0056】
保持装置５００において、セラミック基板５１０は、第１表面Ｓ１と第２表面Ｓ２とに通じる形で延びた貫通孔とされ、気体が流通する複数の基板側ガス流路（ガス流路）５１２を備える。基板側ガス流路５１２は、ベース側ガス流路２２及び接合側ガス流路３１と共に、気体としての不活性ガスを流すための流路５６０を構成する。基板側ガス流路５１２は、セラミック基板５１０の内部に形成される。
【0057】
基板側ガス流路５１２は、上下方向に延びた縦ガス流路５１３と、水平方向に延び、縦ガス流路５１３に対し交差する形で接続した横ガス流路５１４と、を備えている。縦ガス流路５１３は、第１縦ガス流路５１５と、第１縦ガス流路５１５の上方に配された第２縦ガス流路５１６と、を備える。第１縦ガス流路５１５は、セラミック基板５１０の第２表面Ｓ２に開口し、接合側ガス流路３１の上側の開口部に接続した入口５１５Ａを備える。横ガス流路５１４は、第２表面Ｓ２と第２縦ガス流路５１６との間であって、第１縦ガス流路５１５と第２縦ガス流路５１６との間に配されている。横ガス流路５１４は、第１縦ガス流路５１５と複数の第２縦ガス流路５１６（図８では１つの第２縦ガス流路５１６のみを示している）とを接続する形で水平方向に延びている。第２縦ガス流路５１６は、第１表面Ｓ１に開口した出口５１６Ｂを備える。第２縦ガス流路５１６は、上下方向に延びた円柱状の内部空間を有し、この内部空間に、上記実施形態２における多孔部２７０が配されている。
【0058】
このような構成によると、多孔部２７０が配された第２縦ガス流路５１６に対して、交差する形で接続した横ガス流路５１４を、保持装置５００が備えることにより、第２縦ガス流路５１６が複数存在する場合でも、気体を効率よく各縦ガス流路５１６に通して多孔部２７０へ流すことができる。
【0059】
本実施形態では、保持装置５００は、多孔部２７０の密領域２７５とセラミック基板５１０（より具体的には、基板側ガス流路５１２の第２縦ガス流路５１６）とを接着する接着部５８０を備える。密領域２７５の側面２７５Ｂは、第２縦ガス流路５１６に対して、接着部５８０を介して接着している。接着部５８０の材料としては、例えば、シリコーン系接着剤を採用することができる。このような保持装置５００によると、多孔部２７０とセラミック基板５１０の接合強度をより向上させることができる。
【0060】
＜実施形態６＞
次に、本開示の実施形態６を図９によって説明する。尚、本実施形態では、上記実施形態と同じ部位には、同一の符号を用い、構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
次に、本開示の実施形態６を図９によって説明する。尚、本実施形態では、上記実施形態と同じ部位には、同一の符号を用い、構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
【0061】
保持装置６００において、ベース部材６２０の内部には、第３表面Ｓ３と第４表面Ｓ４とに通じる形で延びた貫通孔とされ、気体が流通する複数のベース側ガス流路６２２が設けられている。ベース側ガス流路６２２は、流路６６０の一部を構成している。ベース側ガス流路６２２は、上下方向に延びたベース側縦ガス流路６２３，６２５と、水平方向に延び、ベース側縦ガス流路６２３，６２５に対して交差する形で接続したベース側横ガス流路６２４と、を備える。ベース側縦ガス流路６２３，６２５は、ベース側横ガス流路６２４の下方に配された第１縦ガス流路６２３と、ベース側横ガス流路６２４の上方に配された複数の第２縦ガス流路６２５と、を備える。ベース側横ガス流路６２４は、冷媒流路２１よりもセラミック基板１０側に配されている。第１縦ガス流路６２３は、ベース部材６２０の第４表面Ｓ４に開口した入口６２３Ａを備える。入口６２３Ａは、保持装置６００に設けられた流路６６０全体の入口をなす。複数の第２縦ガス流路６２５は、それぞれ、第３表面Ｓ３に開口した出口６２５Ａを備える。複数の出口６２５Ａは、それぞれ、接合側ガス流路３１に接続する。出口６２５Ａの数は、入口６２３Ａの数よりも多い。流路６６０の入口６２３Ａから不活性ガスが供給されると、その不活性ガスは、ベース側ガス流路６２２によって分岐され、複数の接合側ガス流路３１及び複数の基板側ガス流路１２を順次通過し、最終的に、第１表面Ｓ１に設けられた複数の出口１２Ｂから排出される。
【0062】
＜実施形態７＞
次に、本開示の実施形態７を図１０によって説明する。尚、本実施形態では、上記実施形態と同じ部位には、同一の符号を用い、構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
次に、本開示の実施形態７を図１０によって説明する。尚、本実施形態では、上記実施形態と同じ部位には、同一の符号を用い、構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
【0063】
保持装置７００において、多孔部７７０は、疎領域７７１と、疎領域７７１よりも低い気孔率である密領域７７５と、を備える。疎領域７７１は、上下方向を高さ方向とする円管状をなした円管部７７２と、円管部７７２の上側に配され、上方に向かうほど当該疎領域７７１の水平方向における中央部分に向かってラウンド状をなす形で上方に膨出した膨出部７７３と、円管部７７２及び膨出部７７３の水平方向における中央部分において上下方向に貫通する貫通部７７４と、を備える。貫通部７７４は、上下方向を高さ方向とする円柱状の内部空間を構成している。
【0064】
密領域７７５は、膨出部７７３の外側（表面側）に配される表面部２７６と、水平方向において、円管部７７２とセラミック基板１０の基板側ガス流路１２との間に配され、円管状をなした中間部２７７と、上下方向において表面部２７６（より具体的には、内側部２７８）の下側の位置であって貫通部７７４に配される貫通内側部７７８と、を備える。貫通内側部７７８は、上下方向を高さ方向とする円柱状をなしている。貫通内側部７７８において水平方向を向く側面７７８Ｃは、貫通部７７４に接触しており、互いに固相接合により一体化されている。貫通内側部７７８は、基板側ガス流路１２に対し疎領域７７１及び中間部２７７によって水平方向に隔てられており、基板側ガス流路１２に接触していない。貫通内側部７７８の下面７７８Ａは、円形状であって平坦状をなしている。下面７７８Ａは、疎領域７７１の下面７７１Ａ及び中間部２７７の下面２７７Ａに対して面一となっている。
【0065】
＜他の実施形態＞
本開示は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されず、例えば次のような実施形態も本開示の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
本開示は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されず、例えば次のような実施形態も本開示の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【0066】
（１）上記実施形態１のように、上下方向に延びた基板側ガス流路に配された多孔部において、当該多孔部の下面（第２表面側に臨む面）は、第２表面よりも上方（第１表面側）に位置していてもよい。
【0067】
（２）上記実施形態以外にも、保持装置の各部材を形成する材料は適宜変更可能である。
【0068】
（３）本開示は、上記実施形態で例示した静電チャックに限定されず、セラミック基板の表面上に対象物を保持する他の保持装置（例えば、加熱装置等）にも同様に適用可能である。
【符号の説明】
【0069】
１０，４１０，５１０…セラミック基板（板状部材）、１２，４１２，５１２…基板側ガス流路（ガス流路）、５１４…横ガス流路、５１６…第２縦ガス流路（縦ガス流路）、７０，２７０，３７０，７７０…多孔部、７１，２７１，３７１，７７１…疎領域、３７４Ｂ…外側部（片部）、７５，２７５，３７５，７７５…密領域、７６，２７６，３７６…表面部、７７，２７７，３７７…中間部、１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００…保持装置、５８０…接着部、Ｓ１…第１表面、Ｓ２…第２表面、Ｗ…ウェハ（対象物）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【手続補正書】
【提出日】2024-06-18
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
対象物を保持する第１表面と、第１の方向において前記第１表面の反対側に位置する第２表面と、前記第１表面と前記第２表面とに通じ気体が流通するガス流路と、を有する板状部材と、
前記ガス流路に配される多孔部と、を備え、
前記多孔部は、
疎領域と、
前記疎領域よりも低い気孔率である密領域と、を備え、
前記密領域は、
前記第１の方向において、前記疎領域と前記第１表面との間に配される表面部と、
前記第１の方向と直交する方向である第２の方向において、前記疎領域と前記板状部材との間に配される中間部と、を備え、
前記疎領域は、前記第１の方向において、前記中間部と前記第２表面との間に配され、前記ガス流路に接した片部を備える、保持装置。
前記ガス流路に配される多孔部と、を備え、
前記多孔部は、
疎領域と、
前記疎領域よりも低い気孔率である密領域と、を備え、
前記密領域は、
前記第１の方向において、前記疎領域と前記第１表面との間に配される表面部と、
前記第１の方向と直交する方向である第２の方向において、前記疎領域と前記板状部材との間に配される中間部と、を備え、
前記疎領域は、前記第１の方向において、前記中間部と前記第２表面との間に配され、前記ガス流路に接した片部を備える、保持装置。
【請求項2】
前記密領域は、前記板状部材に接触している、請求項１に記載の保持装置。
【請求項3】
前記密領域と前記板状部材とを接着する接着部を備える、請求項１に記載の保持装置。
【請求項4】
前記第１の方向の断面視にて、前記密領域の前記表面部は、前記疎領域に対し上方に凸となる形のアーチ状に接している、請求項１または請求項２に記載の保持装置。
【請求項5】
前記表面部は、前記疎領域に接する面が平坦状をなしている、請求項１または請求項２に記載の保持装置。
【請求項6】
前記多孔部において前記第１表面側に臨む面が、前記第１表面よりも前記第２表面側に位置している、請求項１または請求項２に記載の保持装置。
【請求項7】
前記ガス流路は、
前記第１の方向に延び、前記多孔部が配された縦ガス流路と、
前記縦ガス流路と前記第２表面との間に配され、前記縦ガス流路に対し交差する形で接続した横ガス流路と、を備える、請求項１または請求項２に記載の保持装置。
前記第１の方向に延び、前記多孔部が配された縦ガス流路と、
前記縦ガス流路と前記第２表面との間に配され、前記縦ガス流路に対し交差する形で接続した横ガス流路と、を備える、請求項１または請求項２に記載の保持装置。