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(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】P2024003943
(43)【公開日】2024-01-16
(54)【発明の名称】保持装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/683 20060101AFI20240109BHJP
H01L 23/36 20060101ALI20240109BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 R
H01L23/36 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022103317
(22)【出願日】2022-06-28
(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】三輪 要
【テーマコード（参考）】
5F131
5F136
【Ｆターム（参考）】
5F131AA02
5F131BA03
5F131BA04
5F131BA19
5F131CA02
5F131EA03
5F131EA04
5F131EB11
5F131EB81
5F131EB82
5F136CB06
5F136DA21
5F136DA31
5F136EA23
5F136FA02
(57)【要約】 （修正有）
【課題】板状部材とベース部材との間の熱膨張差に起因する保持装置の反りや割れの発生を抑制しつつ、保持装置の熱伝導性を高める保持装置を提供する。
【解決手段】静電チャックは、半導体ウェハ、ガラス基板等の対象物（ウェハＷ）を吸着保持できる保持装置であって、対象物を保持する第１表面と、反対側の第２表面１０Ｂと、を有する絶縁性板状部材１０と、第２表面１０Ｂに接着されるベース部材２０と、板状部材１０の第２表面１０Ｂに接合された金属製の熱伝導部材３０と、を備える。ベース部材２０には、熱伝導部材３０の少なくとも一部をそれぞれ収容する複数の凹部２２が形成されている。凹部２２は、熱伝導部材３０が抜けない形状をしている。
【選択図】図３
【解決手段】静電チャックは、半導体ウェハ、ガラス基板等の対象物（ウェハＷ）を吸着保持できる保持装置であって、対象物を保持する第１表面と、反対側の第２表面１０Ｂと、を有する絶縁性板状部材１０と、第２表面１０Ｂに接着されるベース部材２０と、板状部材１０の第２表面１０Ｂに接合された金属製の熱伝導部材３０と、を備える。ベース部材２０には、熱伝導部材３０の少なくとも一部をそれぞれ収容する複数の凹部２２が形成されている。凹部２２は、熱伝導部材３０が抜けない形状をしている。
【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、前記第１表面の反対側に位置する第２表面と、を有する絶縁性の板状部材と、
前記第２表面に対向して配される第３表面を有するベース部材と、
前記板状部材の前記第２表面に接合された金属製の複数の熱伝導部材と、を備え、
前記ベース部材には、前記第３表面から凹み、前記熱伝導部材の少なくとも一部をそれぞれ収容する複数の凹部が形成されており、
前記凹部は、幅狭部と、前記幅狭部よりも前記第１表面に平行な方向に幅広に形成される幅広部と、を有し、
前記幅狭部は、前記幅広部と連通し、前記幅広部より前記第３表面側に配され、
前記熱伝導部材は、前記第２表面から前記ベース部材側に延びる軸部と、前記軸部の先端部に形成される返し部と、を備え、
前記軸部は前記幅狭部に挿通され、
前記返し部は、前記幅広部の内壁と接触し、前記熱伝導部材を前記凹部内に抜け止めしている、保持装置。
前記第２表面に対向して配される第３表面を有するベース部材と、
前記板状部材の前記第２表面に接合された金属製の複数の熱伝導部材と、を備え、
前記ベース部材には、前記第３表面から凹み、前記熱伝導部材の少なくとも一部をそれぞれ収容する複数の凹部が形成されており、
前記凹部は、幅狭部と、前記幅狭部よりも前記第１表面に平行な方向に幅広に形成される幅広部と、を有し、
前記幅狭部は、前記幅広部と連通し、前記幅広部より前記第３表面側に配され、
前記熱伝導部材は、前記第２表面から前記ベース部材側に延びる軸部と、前記軸部の先端部に形成される返し部と、を備え、
前記軸部は前記幅狭部に挿通され、
前記返し部は、前記幅広部の内壁と接触し、前記熱伝導部材を前記凹部内に抜け止めしている、保持装置。
【請求項2】
前記熱伝導部材は、前記軸部から前記第１表面に平行な方向に拡径する拡径部を備え、
前記拡径部は前記第３表面に接触している、請求項１に記載の保持装置。
前記拡径部は前記第３表面に接触している、請求項１に記載の保持装置。
【請求項3】
前記板状部材を主に構成する材料の熱膨張係数と、前記ベース部材を主に構成する材料
の熱膨張係数とが異なる場合に、
前記幅狭部の内壁と前記軸部との間には隙間が設けられている、請求項１または請求項２に記載の保持装置。
の熱膨張係数とが異なる場合に、
前記幅狭部の内壁と前記軸部との間には隙間が設けられている、請求項１または請求項２に記載の保持装置。
【請求項4】
前記第２表面と前記第３表面との間には、樹脂製の接合部が介在している、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】
例えば半導体製造装置の処理チャンバ内でウェハを保持する保持装置として、静電チャックが用いられる。静電チャックは、セラミックスを含む材料により形成された板状部材と、金属により形成されたベース部材と、板状部材とベース部材とを接合する接合部と、板状部材の内部に設けられたチャック電極とを備えている。静電チャックは、チャック電極に電圧が印加されることにより発生する静電引力を利用して、板状部材の表面にウェハを吸着して保持する。板状部材とベース部材とを接合する接合部は、例えば特許文献１に記載されるように、樹脂を含む材料により形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１６－１４３７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記従来の静電チャックの構成では、板状部材とベース部材とを接合する接合部が樹脂を含む材料により形成されているため、接合部の熱伝導性に改善の余地がある。なお、静電チャックの熱伝導性を向上させるために、接合部を、樹脂と比べて熱伝導率の高い無機材料（金属やセラミックス等の無機接着材）により形成することも考えられる。しかしながら、無機材料により接合部を形成すると、無機材料は樹脂と比較して硬いため、板状部材とベース部材との間の熱膨張差に起因する応力を効果的に緩和することができず、該熱膨張差に起因する静電チャックの反りや割れが発生する場合がある。
【0005】
本開示は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、板状部材とベース部材との間の熱膨張差に起因する保持装置の反りや割れの発生を抑制しつつ、保持装置の熱伝導性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の保持装置は、対象物を保持する第１表面と、前記第１表面の反対側に位置する第２表面と、を有する絶縁性の板状部材と、前記第２表面に対向して配される第３表面を有するベース部材と、前記板状部材の前記第２表面に接合された金属製の複数の熱伝導部材と、を備え、前記ベース部材には、前記第３表面から凹み、前記熱伝導部材の少なくとも一部をそれぞれ収容する複数の凹部が形成されており、前記凹部は、幅狭部と、前記幅狭部よりも前記第１表面に平行な方向に幅広に形成される幅広部と、を有し、前記幅狭部は、前記幅広部と連通し、前記幅広部より前記第３表面側に配され、前記熱伝導部材は、前記第２表面から前記ベース部材側に延びる軸部と、前記軸部の先端部に形成される返し部と、を備え、前記軸部は前記幅狭部に挿通され、前記返し部は、前記幅広部の内壁と接触し、前記熱伝導部材を前記凹部内に抜け止めしている、保持装置である。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、板状部材とベース部材との間の熱膨張差に起因する保持装置の反りや割れの発生を抑制しつつ、保持装置の熱伝導性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施形態を列挙して説明する。
（１）本開示の保持装置は、対象物を保持する第１表面と、前記第１表面の反対側に位置する第２表面と、を有する絶縁性の板状部材と、前記第２表面に対向して配される第３表面を有するベース部材と、前記板状部材の前記第２表面に接合された金属製の複数の熱伝導部材と、を備え、前記ベース部材には、前記第３表面から凹み、前記熱伝導部材の少なくとも一部をそれぞれ収容する複数の凹部が形成されており、前記凹部は、幅狭部と、前記幅狭部よりも前記第１表面に平行な方向に幅広に形成される幅広部と、を有し、前記幅狭部は、前記幅広部と連通し、前記幅広部より前記第３表面側に配され、前記熱伝導部材は、前記第２表面から前記ベース部材側に延びる軸部と、前記軸部の先端部に形成される返し部と、を備え、前記軸部は前記幅狭部に挿通され、前記返し部は、前記幅広部の内壁と接触し、前記熱伝導部材を前記凹部内に抜け止めしている、保持装置である。
最初に本開示の実施形態を列挙して説明する。
（１）本開示の保持装置は、対象物を保持する第１表面と、前記第１表面の反対側に位置する第２表面と、を有する絶縁性の板状部材と、前記第２表面に対向して配される第３表面を有するベース部材と、前記板状部材の前記第２表面に接合された金属製の複数の熱伝導部材と、を備え、前記ベース部材には、前記第３表面から凹み、前記熱伝導部材の少なくとも一部をそれぞれ収容する複数の凹部が形成されており、前記凹部は、幅狭部と、前記幅狭部よりも前記第１表面に平行な方向に幅広に形成される幅広部と、を有し、前記幅狭部は、前記幅広部と連通し、前記幅広部より前記第３表面側に配され、前記熱伝導部材は、前記第２表面から前記ベース部材側に延びる軸部と、前記軸部の先端部に形成される返し部と、を備え、前記軸部は前記幅狭部に挿通され、前記返し部は、前記幅広部の内壁と接触し、前記熱伝導部材を前記凹部内に抜け止めしている、保持装置である。
【0010】
金属製の熱伝導部材がベース部材の凹部の幅広部の内壁に接触するように配されるから、ベース部材と板状部材との間の熱伝導を向上させることができる。また、返し部により熱伝導部材が凹部内に抜け止めされるから、ベース部材と板状部材との接合性を向上させることができる。
【0011】
（２）上記（１）の保持装置において、前記熱伝導部材は、前記軸部から前記第１表面に平行な方向に拡径する拡径部を備え、前記拡径部は前記第３表面に接触していることが好ましい。
【0012】
拡径部がベース部材の第３表面に接触するから、ベース部材と板状部材との間の熱伝導をより一層向上させることができる。
【0013】
（３）上記（１）または（２）の保持装置において、前記板状部材を主に構成する材料の熱膨張係数と、前記ベース部材を主に構成する材料の熱膨張係数とが異なる場合に、前記幅狭部の内壁と前記軸部との間には隙間が設けられていることが好ましい。
【0014】
板状部材とベース部材との間に熱膨張差がある場合、熱膨張により第１表面に平行な方向について板状部材とベース部材とが互いにずれて配される。上記の構成では、幅狭部の内壁と軸部との間に隙間が設けられるから、熱膨張により第１表面に平行な方向について板状部材とベース部材とが互いにずれて配される場合でも、熱伝導部材の破損を抑制することができる。
【0015】
（４）上記（１）、（２）または（３）の保持装置において、前記第２表面と前記第３表面との間には、樹脂製の接合部が介在していることが好ましい。
【0016】
第２表面と第３表面との間に樹脂製の接合部を介在させることで、熱伝導部材が配置されない部分の抜熱と真空を確保することができる。また、ベース部材と板状部材との接合性をより一層向上させることができる。
【0017】
［本開示の実施形態１の詳細］
本開示の実施形態１について、図１から図８を参照しつつ説明する。なお、本開示は、これら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およ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。以下の説明においては、複数の同一部材については、一部の部材にのみ符号を付し、他の部材の符号を省略する場合がある。
本開示の実施形態１について、図１から図８を参照しつつ説明する。なお、本開示は、これら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およ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。以下の説明においては、複数の同一部材については、一部の部材にのみ符号を付し、他の部材の符号を省略する場合がある。
【0018】
＜静電チャック＞
本開示の保持装置は、半導体ウェハ、ガラス基板等の対象物（以下「ウェハＷ」という）を吸着保持できる静電チャック１００である。静電チャック１００は、例えば、図示しない半導体製造装置の処理チャンバに取り付けられ、プラズマを用いてウェハＷに対する各処理（成膜、エッチング等）を行うために用いられる。
本開示の保持装置は、半導体ウェハ、ガラス基板等の対象物（以下「ウェハＷ」という）を吸着保持できる静電チャック１００である。静電チャック１００は、例えば、図示しない半導体製造装置の処理チャンバに取り付けられ、プラズマを用いてウェハＷに対する各処理（成膜、エッチング等）を行うために用いられる。
【0019】
【0020】
＜ベース部材＞
ベース部材２０は、円盤状の部材であり、例えば、３４０ｍｍ程度の直径と３５ｍｍ程度の厚みをもった形状に成形することができる。ベース部材２０は、アルミニウム、アルミニウム合金等の導電性材料を主成分として構成されている。なお、ここでいう主成分とは、含有割合（重量割合）の最も多い成分を意味する。図２に示すように、ベース部材２０は、板状部材１０側に配される第３表面２０Ａと、第３表面２０Ａと反対側に配される第４表面２０Ｂと、を有する。第３表面２０Ａはベース部材２０の上側に配され、第４表面２０Ｂはベース部材２０の下側に配されている。
ベース部材２０は、円盤状の部材であり、例えば、３４０ｍｍ程度の直径と３５ｍｍ程度の厚みをもった形状に成形することができる。ベース部材２０は、アルミニウム、アルミニウム合金等の導電性材料を主成分として構成されている。なお、ここでいう主成分とは、含有割合（重量割合）の最も多い成分を意味する。図２に示すように、ベース部材２０は、板状部材１０側に配される第３表面２０Ａと、第３表面２０Ａと反対側に配される第４表面２０Ｂと、を有する。第３表面２０Ａはベース部材２０の上側に配され、第４表面２０Ｂはベース部材２０の下側に配されている。
【0021】
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は図示しない冷媒循環装置に接続されている。冷媒循環装置は、フッ素系不活性液体、水等の冷媒を冷媒流路２１に循環可能に構成されている。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、後述する熱伝導部材３０を介したベース部材２０と板状部材１０との間の伝熱（熱引き）により、板状部材１０が冷却され、板状部材１０の第１表面１０Ａで保持されたウェハＷが冷却される。これにより、ウェハＷの温度を制御できる。
【0022】
＜凹部、幅狭部、幅広部＞
図３に示すように、ベース部材２０には、複数の凹部２２が第３表面２０Ａから下方（第４表面２０Ｂ側）に凹んで形成されている。凹部２２は、幅狭部２３と、幅狭部２３よりも水平方向（第１表面１０Ａに平行な方向）に幅広とされる幅広部２４と、を有する。幅狭部２３は、幅広部２４と連通し、幅広部２４よりも第３表面２０Ａ側に配されている。幅狭部２３及び幅広部２４は、図４に示すように、上下方向から見て略円形状に設けることができる。また、幅狭部２３及び幅広部２４は、上下方向から見て例えば略多角形状であってもよい。
図３に示すように、ベース部材２０には、複数の凹部２２が第３表面２０Ａから下方（第４表面２０Ｂ側）に凹んで形成されている。凹部２２は、幅狭部２３と、幅狭部２３よりも水平方向（第１表面１０Ａに平行な方向）に幅広とされる幅広部２４と、を有する。幅狭部２３は、幅広部２４と連通し、幅広部２４よりも第３表面２０Ａ側に配されている。幅狭部２３及び幅広部２４は、図４に示すように、上下方向から見て略円形状に設けることができる。また、幅狭部２３及び幅広部２４は、上下方向から見て例えば略多角形状であってもよい。
【0023】
＜板状部材＞
板状部材１０は、全体として円盤状をなし、例えば、３００ｍｍ程度の直径と５ｍｍ程度の厚みをもった形状に成形することができる。板状部材１０は絶縁性の基板であって、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主成分とするセラミックスにより形成されている。板状部材１０は、ウェハＷを保持する第１表面１０Ａ（図１参照）と、第１表面１０Ａと反対側に配される第２表面１０Ｂ（図２参照）と、を有する。図２に示すように、第１表面１０Ａは板状部材１０の上側に配され、第２表面１０Ｂは板状部材１０の下側に配されている。第２表面１０Ｂは、ベース部材２０の第３表面２０Ａと対向して配されている。
板状部材１０は、全体として円盤状をなし、例えば、３００ｍｍ程度の直径と５ｍｍ程度の厚みをもった形状に成形することができる。板状部材１０は絶縁性の基板であって、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主成分とするセラミックスにより形成されている。板状部材１０は、ウェハＷを保持する第１表面１０Ａ（図１参照）と、第１表面１０Ａと反対側に配される第２表面１０Ｂ（図２参照）と、を有する。図２に示すように、第１表面１０Ａは板状部材１０の上側に配され、第２表面１０Ｂは板状部材１０の下側に配されている。第２表面１０Ｂは、ベース部材２０の第３表面２０Ａと対向して配されている。
【0024】
板状部材１０の内部の第１表面１０Ａ側には、導電性材料（例えば、タングステン、モリブデン、白金等）により形成されたチャック電極４０が配置されている。チャック電極４０にチャック電極用の端子（不図示）を介してチャック用電源（不図示）から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が板状部材１０の第１表面１０Ａに吸着固定される。
【0025】
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５０が配置されている。ヒータ電極５０にヒータ電極用の端子（不図示）を介してヒータ用電源（不図示）から電圧が印加されると、ヒータ電極５０が発熱することによって板状部材１０が温められ、板状部材１０の第１表面１０Ａに保持されたウェハＷが温められる。これにより、ウェハＷの温度分布の制御が実現される。
【0026】
＜熱伝導部材＞
板状部材１０の第２表面１０Ｂには、複数の熱伝導部材３０が接合されている。熱伝導部材３０は、アルミニウムや銅、ステンレス等の金属から構成されている。板状部材１０と熱伝導部材３０とは、例えばロウ付け等により接合されている。上下方向から見た熱伝導部材３０の寸法（外径）は、例えば５～１０ｍｍ程度とされている。
板状部材１０の第２表面１０Ｂには、複数の熱伝導部材３０が接合されている。熱伝導部材３０は、アルミニウムや銅、ステンレス等の金属から構成されている。板状部材１０と熱伝導部材３０とは、例えばロウ付け等により接合されている。上下方向から見た熱伝導部材３０の寸法（外径）は、例えば５～１０ｍｍ程度とされている。
【0027】
＜軸部、返し部＞
図３に示すように、熱伝導部材３０は、軸部３１と、軸部３１の先端部に形成される返し部３２と、を備える。軸部３１は第２表面１０Ｂに接続されており、ベース部材２０側（下方）に延びている。返し部３２は、軸部３１の下端部に配されている。返し部３２は、軸部３１から水平方向に突出した形状を有する。図４に示すように、本実施形態の熱伝導部材３０には、４つの返し部３２が設けられ、上下方向から見て軸部３１から放射状に広がる形態とされている。
図３に示すように、熱伝導部材３０は、軸部３１と、軸部３１の先端部に形成される返し部３２と、を備える。軸部３１は第２表面１０Ｂに接続されており、ベース部材２０側（下方）に延びている。返し部３２は、軸部３１の下端部に配されている。返し部３２は、軸部３１から水平方向に突出した形状を有する。図４に示すように、本実施形態の熱伝導部材３０には、４つの返し部３２が設けられ、上下方向から見て軸部３１から放射状に広がる形態とされている。
【0028】
図３に示すように、静電チャック１００において、熱伝導部材３０はベース部材２０の凹部２２内に収容されている。軸部３１は幅狭部２３に挿通され、返し部３２は幅広部２４内に配されている。返し部３２は、幅狭部２３よりも水平方向について外側まで延びている。これにより、熱伝導部材３０が凹部２２内に抜け止めされるようになっている。返し部３２は幅広部２４の内壁に接触している。したがって、熱伝導部材３０を介してベース部材２０と板状部材１０との間で熱伝導しやすくなっている。
【0029】
本実施形態では、板状部材１０の主成分であるセラミック材料の熱膨張係数と、ベース部材２０の主成分である導電性材料の熱膨張係数とは、異なっている。詳細には、板状部材１０の主成分であるセラミック材料の熱膨張係数は、ベース部材２０の主成分である導電性材料の熱膨張係数よりも小さい。このため、静電チャック１００の温度が変化すると、板状部材１０とベース部材２０との間で、熱膨張による寸法変化の大きさに差が生じる。
【0030】
例えば静電チャック１００の温度が変化した場合に、ベース部材２０が板状部材１０よりも水平方向に大きく膨張または収縮することで、幅狭部２３の内壁が軸部３１に圧接し、凹部２２や熱伝導部材３０が破損することがありうる。しかし、本実施形態では、幅狭部２３の水平方向の寸法は、軸部３１の水平方向の寸法よりも大きく設定され、幅狭部２３の内壁と軸部３１との間には隙間ＣＬが設けられている。これにより、静電チャック１００の温度が変化した場合でも、熱膨張による寸法変化に伴って幅狭部２３の内壁が軸部３１に接触しにくくなり、凹部２２や熱伝導部材３０の破損を抑制することができる。
【0031】
以下、熱伝導部材３０の形状、及び凹部２２への熱伝導部材３０の挿入について、熱伝導部材３０Ａ（第１の具体例）及び熱伝導部材３０Ｂ（第２の具体例）を例示して説明する。なお、本開示の熱伝導部材３０の形状、及び凹部２２への熱伝導部材３０の挿入方法は、これらの具体例に限定されない。
【0032】
＜第１の具体例＞
第１の具体例にかかる熱伝導部材３０Ａは、凹部２２内に挿入される前の段階では、図５に示すような形状をなし、返し部３２は、軸部３１に対して広がっていない形態とされている。熱伝導部材３０Ａを凹部２２内に挿入する前の状態の返し部３２を、脚部３３とする。脚部３３は、例えば円形状の軸部３１の下端部にスリットを入れることで形成することができる。
第１の具体例にかかる熱伝導部材３０Ａは、凹部２２内に挿入される前の段階では、図５に示すような形状をなし、返し部３２は、軸部３１に対して広がっていない形態とされている。熱伝導部材３０Ａを凹部２２内に挿入する前の状態の返し部３２を、脚部３３とする。脚部３３は、例えば円形状の軸部３１の下端部にスリットを入れることで形成することができる。
【0033】
脚部３３を幅狭部２３よりも幅広とならない程度に軸部３１に対して外方に広げた状態で、熱伝導部材３０Ａを凹部２２内に挿入すると、脚部３３が凹部２２の底面に摺接することで脚部３３が軸部３１に対して外方へ押し広げられる。これにより、凹部２２の幅広部２４の内壁に返し部３２が接触した状態にすることができる（図６参照）。
【0034】
熱伝導部材３０Ａが挿入される凹部２２には、図６に示すように、凹部２２の底面から第３表面２０Ａ側に突出する突出部２５を設けてもよい。これにより、熱伝導部材３０Ａが凹部２２内に挿入される際、脚部３３が軸部３１に対して外方に広がりやすくなる。
【0035】
＜第２の具体例＞
図７に示すように、第２の具体例にかかる熱伝導部材３０Ｂは、熱伝導部材３０Ａと異なり、凹部２２に挿入される前後で形状が略同一とされている。熱伝導部材３０Ｂの返し部３２は、軸部３１を基端部として弾性変形可能な弾性片３４とされている。弾性片３４は、例えば円柱状の軸部３１の先端部をプレス加工することで形成することができる。
図７に示すように、第２の具体例にかかる熱伝導部材３０Ｂは、熱伝導部材３０Ａと異なり、凹部２２に挿入される前後で形状が略同一とされている。熱伝導部材３０Ｂの返し部３２は、軸部３１を基端部として弾性変形可能な弾性片３４とされている。弾性片３４は、例えば円柱状の軸部３１の先端部をプレス加工することで形成することができる。
【0036】
図８に示すように、熱伝導部材３０Ｂを凹部２２内に挿入すると、弾性片３４が幅狭部２３の内壁に摺接し、弾性変形する。熱伝導部材３０Ｂをさらに凹部２２の奥方へ押し込むと、弾性片３４が幅広部２４内に到達する。弾性片３４は自然状態に復帰するか、もしくは、やや弾性変形した状態で、幅広部２４の内壁に接触するようになっている。
【0037】
＜実施形態１の効果＞
以上のように、実施形態１の保持装置（静電チャック１００）は、対象物（ウェハＷ）を保持する第１表面１０Ａと、第１表面１０Ａの反対側に位置する第２表面１０Ｂと、を有する絶縁性の板状部材１０と、第２表面１０Ｂに対向して配される第３表面２０Ａを有するベース部材２０と、板状部材１０の第２表面１０Ｂに接合された金属製の複数の熱伝導部材３０と、を備え、ベース部材２０には、第３表面２０Ａから凹み、熱伝導部材３０の少なくとも一部をそれぞれ収容する複数の凹部２２が形成されており、凹部２２は、幅狭部２３と、幅狭部２３よりも第１表面１０Ａに平行な方向に幅広に形成される幅広部２４と、を有し、幅狭部２３は、幅広部２４と連通し、幅広部２４より第３表面２０Ａ側に配され、熱伝導部材３０は、第２表面１０Ｂからベース部材２０側に延びる軸部３１と、軸部３１の先端部に形成される返し部３２と、を備え、軸部３１は幅狭部２３に挿通され、返し部３２は、幅広部２４の内壁と接触し、熱伝導部材３０を凹部２２内に抜け止めしている。
以上のように、実施形態１の保持装置（静電チャック１００）は、対象物（ウェハＷ）を保持する第１表面１０Ａと、第１表面１０Ａの反対側に位置する第２表面１０Ｂと、を有する絶縁性の板状部材１０と、第２表面１０Ｂに対向して配される第３表面２０Ａを有するベース部材２０と、板状部材１０の第２表面１０Ｂに接合された金属製の複数の熱伝導部材３０と、を備え、ベース部材２０には、第３表面２０Ａから凹み、熱伝導部材３０の少なくとも一部をそれぞれ収容する複数の凹部２２が形成されており、凹部２２は、幅狭部２３と、幅狭部２３よりも第１表面１０Ａに平行な方向に幅広に形成される幅広部２４と、を有し、幅狭部２３は、幅広部２４と連通し、幅広部２４より第３表面２０Ａ側に配され、熱伝導部材３０は、第２表面１０Ｂからベース部材２０側に延びる軸部３１と、軸部３１の先端部に形成される返し部３２と、を備え、軸部３１は幅狭部２３に挿通され、返し部３２は、幅広部２４の内壁と接触し、熱伝導部材３０を凹部２２内に抜け止めしている。
【0038】
金属製の熱伝導部材３０がベース部材２０の凹部２２の幅広部２４の内壁に接触するように配されるから、ベース部材２０と板状部材１０との間の熱伝導を向上させることができる。また、返し部３２により熱伝導部材３０が凹部２２内に抜け止めされるから、ベース部材２０と板状部材１０との接合性を向上させることができる。
【0039】
実施形態１では、板状部材１０を主に構成する材料の熱膨張係数と、ベース部材２０を主に構成する材料の熱膨張係数とが異なる場合に、幅狭部２３の内壁と軸部３１との間には隙間ＣＬが設けられている。
【0040】
板状部材１０とベース部材２０との間に熱膨張差がある場合、熱膨張により第１表面１０Ａに平行な方向について板状部材１０とベース部材２０とが互いにずれて配される。上記の構成では、幅狭部２３の内壁と軸部３１との間に隙間ＣＬが設けられるから、熱膨張により第１表面１０Ａに平行な方向について板状部材１０とベース部材２０とが互いにずれて配される場合でも、熱伝導部材３０の破損を抑制することができる。
【0041】
［本開示の実施形態２の詳細］
本開示の実施形態２について、図９を参照しつつ説明する。実施形態２の静電チャック２００は、板状部材１０と、ベース部材２０と、熱伝導部材１３０と、を備える。熱伝導部材１３０は拡径部１３５を備える点で、実施形態１の熱伝導部材３０と異なっている。実施形態２のその他の構成については、実施形態１と同様であるから、実施形態１と同一の部材に対して同一の符号を付して説明を省略する。
本開示の実施形態２について、図９を参照しつつ説明する。実施形態２の静電チャック２００は、板状部材１０と、ベース部材２０と、熱伝導部材１３０と、を備える。熱伝導部材１３０は拡径部１３５を備える点で、実施形態１の熱伝導部材３０と異なっている。実施形態２のその他の構成については、実施形態１と同様であるから、実施形態１と同一の部材に対して同一の符号を付して説明を省略する。
【0042】
熱伝導部材１３０は、軸部３１と、返し部３２と、軸部３１の第２表面１０Ｂ側（上側）の位置に配される拡径部１３５と、を備える。拡径部１３５は、軸部３１に対して水平方向（第１表面１０Ａに平行な方向）に外方に広がっている。上下方向から見て拡径部１３５は、例えば多角形状や円形状をなしている。拡径部１３５の第２表面１０Ｂ側（上側）の端面は、第２表面１０Ｂと接合されている。拡径部１３５はベース部材２０の第３表面２０Ａに対向して配される対向面１３６を有する。拡径部１３５の上下方向及び水平方向の寸法は、対向面１３６の少なくとも一部が第３表面２０Ａに接触するように設定されている。
【0043】
＜実施形態２の効果＞
実施形態２では、熱伝導部材１３０は、軸部３１から第１表面１０Ａに平行な方向に拡径する拡径部１３５を備え、拡径部１３５は第３表面２０Ａに接触している。
実施形態２では、熱伝導部材１３０は、軸部３１から第１表面１０Ａに平行な方向に拡径する拡径部１３５を備え、拡径部１３５は第３表面２０Ａに接触している。
【0044】
拡径部１３５がベース部材２０の第３表面２０Ａに接触するから、ベース部材２０と板状部材１０との間の熱伝導をより一層向上させることができる。
【0045】
［本開示の実施形態３の詳細］
本開示の実施形態３について、図１０を参照しつつ説明する。実施形態３の静電チャック３００は、板状部材１０とベース部材２０とを接合する接合部２６０を備える点で、実施形態１の静電チャック１００と異なっている。実施形態３のその他の構成については、実施形態１と同様であるから、実施形態１と同一の部材に対して同一の符号を付して説明を省略する。
本開示の実施形態３について、図１０を参照しつつ説明する。実施形態３の静電チャック３００は、板状部材１０とベース部材２０とを接合する接合部２６０を備える点で、実施形態１の静電チャック１００と異なっている。実施形態３のその他の構成については、実施形態１と同様であるから、実施形態１と同一の部材に対して同一の符号を付して説明を省略する。
【0046】
接合部２６０は、例えば、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の接着剤によって構成されている。接合部２６０は、板状部材１０の第２表面１０Ｂとベース部材２０の第３表面２０Ａとの間に配されている。接合部２６０は、少なくとも凹部２２及び熱伝導部材３０の周囲を囲むように配置される。接合部２６０が第２表面１０Ｂと第３表面２０Ａの間の空間のほぼ全体を占める場合には、接合部２６０は、凹部２２及び熱伝導部材３０に対応する位置に貫通孔２６１を有して形成される。
【0047】
＜実施形態３の効果＞
実施形態３では、第２表面１０Ｂと第３表面２０Ａとの間には、樹脂製の接合部２６０が介在している。
実施形態３では、第２表面１０Ｂと第３表面２０Ａとの間には、樹脂製の接合部２６０が介在している。
【0048】
第２表面１０Ｂと第３表面２０Ａとの間に樹脂製の接合部２６０を介在させることで、熱伝導部材３０が配置されない部分の抜熱と真空を確保することができる。また、ベース部材２０と板状部材１０との接合性をより一層向上させることができる。
【0049】
［本開示の実施形態４の詳細］
本開示の実施形態４について、図１１を参照しつつ説明する。実施形態４の静電チャック４００は、実施形態２の熱伝導部材１３０と、実施形態３の接合部２６０と、を備える。実施形態４の構成及び作用効果については、実施形態１から実施形態３で説明した構成及び作用効果と同様であるため、説明を省略する。
本開示の実施形態４について、図１１を参照しつつ説明する。実施形態４の静電チャック４００は、実施形態２の熱伝導部材１３０と、実施形態３の接合部２６０と、を備える。実施形態４の構成及び作用効果については、実施形態１から実施形態３で説明した構成及び作用効果と同様であるため、説明を省略する。
【0050】
［本開示の実施形態５の詳細］
本開示の実施形態５について、図１２を参照しつつ説明する。実施形態５の静電チャック５００は、熱伝導部材４３０の返し部４３２の形態が実施形態１と異なっている。実施形態５のその他の構成については、実施形態１と同様であるから、実施形態１と同一の部材に対して同一の符号を付して説明を省略する。
本開示の実施形態５について、図１２を参照しつつ説明する。実施形態５の静電チャック５００は、熱伝導部材４３０の返し部４３２の形態が実施形態１と異なっている。実施形態５のその他の構成については、実施形態１と同様であるから、実施形態１と同一の部材に対して同一の符号を付して説明を省略する。
【0051】
実施形態５の返し部４３２は、一対の変形部４３３と、一対の変形部４３３により囲まれて構成されるスリット部４３４と、を有する。熱伝導部材４３０が凹部２２に挿入される前の段階では、一対の変形部４３３は上下方向に延びており、一対の変形部４３３の差し渡し寸法は軸部３１と略同一とされている。スリット部４３４は上下方向に長い長孔状となっている。
【0052】
熱伝導部材４３０が凹部２２に挿入されると、熱伝導部材４３０の先端部が凹部２２の底面に当接して、一対の変形部４３３が軸部３１に対して外側に広がるように変形する。熱伝導部材４３０が凹部２２の奥方まで挿入された状態では、一対の変形部４３３は幅広部２４の内壁に接触するようになっている。この状態では、スリット部４３４は水平方向に長い長孔状をなしている。
【0053】
実施形態５の作用効果については、実施形態１の作用効果と同様であるため、説明を省略する。
【0054】
＜他の実施形態＞
上記実施形態における凹部２２及び熱伝導部材３０，１３０，４３０の形状や大きさ等はあくまで一例であり、例えば、下記のように適宜変更可能である。
（１）返し部は軸部から放射状に広がる形態でなくてもよい。
（２）１つの熱伝導部材に設けられる返し部の個数は任意に設定してよい。
上記実施形態における凹部２２及び熱伝導部材３０，１３０，４３０の形状や大きさ等はあくまで一例であり、例えば、下記のように適宜変更可能である。
（１）返し部は軸部から放射状に広がる形態でなくてもよい。
（２）１つの熱伝導部材に設けられる返し部の個数は任意に設定してよい。
【符号の説明】
【0055】
１０…板状部材 １０Ａ…第１表面 １０Ｂ…第２表面
２０…ベース部材 ２０Ａ…第３表面 ２０Ｂ…第４表面 ２１…冷媒流路 ２２…凹部 ２３…幅狭部 ２４…幅広部 ２５…突出部
３０，１３０，４３０…熱伝導部材 ３０Ａ…熱伝導部材 ３０Ｂ…熱伝導部材 ３１…軸部 ３２，４３２…返し部 ３３…脚部 ３４…弾性片 １３５…拡径部 １３６…対向面 ４３３…一対の変形部 ４３４…スリット部
４０…チャック電極
５０…ヒータ電極
１００，２００，３００，４００，５００…静電チャック
２６０…接合部 ２６１…貫通孔
ＣＬ…隙間
Ｗ…ウェハ
２０…ベース部材 ２０Ａ…第３表面 ２０Ｂ…第４表面 ２１…冷媒流路 ２２…凹部 ２３…幅狭部 ２４…幅広部 ２５…突出部
３０，１３０，４３０…熱伝導部材 ３０Ａ…熱伝導部材 ３０Ｂ…熱伝導部材 ３１…軸部 ３２，４３２…返し部 ３３…脚部 ３４…弾性片 １３５…拡径部 １３６…対向面 ４３３…一対の変形部 ４３４…スリット部
４０…チャック電極
５０…ヒータ電極
１００，２００，３００，４００，５００…静電チャック
２６０…接合部 ２６１…貫通孔
ＣＬ…隙間
Ｗ…ウェハ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】