特許 7477389 保持装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-22

(45)【発行日】2024-05-01

(54)【発明の名称】保持装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20240423BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20240423BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 R

H01L21/302 101G

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020126702

(22)【出願日】2020-07-27

(65)【公開番号】P2022023629

(43)【公開日】2022-02-08

【審査請求日】2023-05-09

(73)【特許権者】

【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】川鍋 光慶

(72)【発明者】

【氏名】三輪 要

(72)【発明者】

【氏名】岡田 友希

【審査官】渡井 高広

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０７７６５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１５７６１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－０１４７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－００９０６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０５９７８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の方向に対して略直交する第１表面及び第２表面を含む板状の第１の板状部材、前記第１の板状部材の内部又は前記第２表面に配置された複数のヒータ、前記第１の板状部材に配置される複数の測温素子、前記測温素子と配線を介して接続される測温素子端子を有する保持基板と、
前記第２表面側に配されかつ冷却機構を有するベース部材とを備える保持装置であって、
前記測温素子は、前記第１の方向において、前記ヒータよりも前記第１表面側に位置し、
前記配線は、前記第１の板状部材の内部に配置され、前記測温素子から前記ヒータ側に向かって引き出され、
前記第１の板状部材は、前記第１表面に形成された収容部であって、前記測温素子が配置される底部と、前記底部の周縁から前記第１表面側に立ち上がりかつ前記底部を取り囲む周壁部と、前記周壁部の前記第１表面側の端部からなる開口部とを含む収容部を有する保持装置。

【請求項2】

前記保持基板は、
前記第１の方向に対して略直交する第３表面及び第４表面を含み、前記第１の方向において、前記第４表面が前記第１表面と対向するように配置される板状の第２の板状部材と、
前記第１の板状部材及び前記第２の板状部材を接合する接合部と、を備える請求項１に記載の保持装置。

【請求項3】

前記第１の板状部材における前記開口部を塞ぐように配置される蓋材を有する請求項１に記載の保持装置。

【請求項4】

複数の前記測温素子は、前記第１の方向における位置が、互いに異なる請求項１から請求項３の何れか一項に記載の保持装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、保持装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体を製造する際にウェハ（例えば、シリコンウェハ）を保持する保持装置として、静電チャックが用いられている。静電チャックは、チャック電極を内部に含むセラミックス製の板状部材を備えており、そのチャック電極に電圧が印加された際に生じる静電引力を利用して、ウェハが板状部材の表面（吸着面）に吸着される。なお、静電チャックは、板状部材の裏面側に接合させる金属製のベース部材を備えている。

【0003】

また、この種の静電チャックは、吸着面に吸着されたウェハの温度を調節するための複数のヒータを備えている。各ヒータは、板状部材の内部等に設けられており、各ヒータの発熱量を適宜、調節することによって、吸着面上のウェハの温度を調節することができる。更に、静電チャックのベース部材の内部には、冷媒流路（冷却機構）が設けられている。その冷媒流路内に冷却水等の冷媒を流すことによって、ベース部材に接合された板状部材が冷却される。

【0004】

このような静電チャックでは、板状部材の表面温度を正しく検知する必要があるため、板状部材には、複数の測温素子（サーミスタ等）が設けられている。測温素子は、例えば、板状部材の裏面側に点在するように設けられる。これらの測温素子の中には、ベース部材の冷却機構（冷媒流路）の近くに設けられるものがある。冷却機構の付近は、他と比べて熱が逃げ易くなっているため、その近くに配置された測温素子は、他と比べて低い温度を検出し易い。また、測温素子が板状部材やベース部材に設けられた貫通孔の近くに設けられると、それらの付近は熱引きが悪いため、それらの近くに配置された測温素子は、他と比べて高い温度を検出し易い。そのため、複数の測温素子の間で、検知温度のばらつきが発生することがあった。

【0005】

このような事情等により、従来、ヒータよりも表面側（上側）に配置されるように板状部材内に測温素子が設けられた静電チャックが提供されている（例えば、特許文献１，２参照）。この種の静電チャックでは、測温素子の近くにヒータが配置されているため、測温素子の近くに熱の逃げ易い箇所が局所的に形成されることが抑制されている。なお、測温素子は、板状部材の裏面側から表面側に向かって窪むように形成された凹部（つまり、下側に開口した形状の凹部）の底面に設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１８－６０８３３号公報

【文献】特開２０１８－６０８３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記のように、ヒータよりも表面側に測温素子が配置されるように、板状部材に凹部が形成されると、そのような凹部を避けるように、板状部材内に測温素子に接続する配線を設ける必要があった。つまり、従来の静電チャックでは、測温素子に接続する配線の引き出し方向の自由度が低く、問題となっていた。

【0008】

本発明の目的は、測温素子に接続する配線の引き出し方向の自由度が高い保持装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 第１の方向に対して略直交する第１表面及び第２表面を含む板状の第１の板状部材、前記第１の板状部材の内部又は前記第２表面に配置された複数のヒータ、前記第１の板状部材に配置される複数の測温素子、前記測温素子と配線を介して接続される測温素子端子を有する保持基板と、前記第２表面側に配されかつ冷却機構を有するベース部材とを備える保持装置であって、前記測温素子は、前記第１の方向において、前記ヒータよりも前記第１表面側に位置し、前記配線は、前記第１の板状部材の内部に配置され、前記測温素子から前記ヒータ側に向かって引き出されている保持装置。

【0010】

＜２＞ 前記第１の板状部材は、前記第１表面に形成された収容部であって、前記測温素子が配置される底部と、前記底部の周縁から前記第１表面側に立ち上がりかつ前記底部を取り囲む周壁部と、前記周壁部の前記第１表面側の端部からなる開口部とを含む収容部を有する前記＜１＞に記載の保持装置。

【0011】

＜３＞ 前記保持基板は、前記第１の方向に対して略直交する第３表面及び第４表面を含み、前記第１の方向において、前記第４表面が前記第１表面と対向するように配置される板状の第２の板状部材と、前記第１の板状部材及び前記第２の板状部材を接合する接合部と、を備える前記＜１＞又は＜２＞に記載の保持装置。

【0012】

＜４＞ 前記第１の板状部材における前記開口部を塞ぐように配置される蓋材を有する前記＜２＞に記載の保持装置。

【0013】

＜５＞ 複数の前記測温素子は、前記第１の方向における位置が、互いに異なる前記＜１＞１から＜４＞の何れか１つに記載の保持装置。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、測温素子に接続する配線の引き出し方向の自由度が高い保持装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態１に係る静電チャックの外観構成を模式的に表した斜視図

【図2】実施形態１に係る静電チャックの一部の断面構成を模式的に表した説明図

【図3】板状部材内に設置されている測温素子の拡大断面図

【図4】ベース部材内に設置されているコネクタの拡大断面図

【図5】実施形態２に係る静電チャックの一部の断面構成を模式的に表した説明図

【図6】実施形態３に係る静電チャックの一部の断面構成を模式的に表した説明図

【図7】実施形態４に係る静電チャックの板状部材内に設置されている測温素子の拡大断面図

【発明を実施するための形態】

【0016】

＜実施形態１＞
以下、本発明の実施形態１に係る保持装置を、図１～図４を参照しつつ説明する。本実施形態では、保持装置の一例として静電チャック１００を例示する。図１は、実施形態１に係る静電チャック１００の外観構成を模式的に表した斜視図であり、図２は、実施形態１に係る静電チャック１００の一部の断面構成を模式的に表した説明図である。なお、各図には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。本明細書では、説明の便宜上、Ｚ軸方向を、「第１の方向」、「上下方向」等と称し、Ｚ軸方向に直交する方向を、「面方向」等と称する場合がある。図２には、第１の方向で切断した静電チャック１００の断面構成が示されている。

【0017】

静電チャック１００は、対象物（例えば、ウェハＷ）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ウェハＷを固定するために使用される。静電チャック１００は、主として、保持基板１０と、ベース部材２０とを備えている。保持基板１０及びベース部材２０は、接合部３０を介して上下方向（第１の方向）に並べて配置される。

【0018】

接合部３０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。

【0019】

保持基板１０は、全体的には、円盤状をなしており、上下方向（第１の方向）に対して略直交する方向に延びた略円形平面状の表面（吸着面）Ｓ１及び裏面Ｓ２を含んでいる。表面Ｓ１の反対側に、裏面Ｓ２が配置されており、表面Ｓ１は、ウェハＷを吸着する際に載せられる吸着面として機能する。なお、表面（吸着面）Ｓ１には、必要に応じて、凸部や凹部が設けられてもよい。

【0020】

保持基板１０の直径は、例えば５０ｍｍ～５００ｍｍ程度（通常は２００ｍｍ～３５０ｍｍ程度）であり、保持基板１０の厚みは、例えば１ｍｍ～２０ｍｍ程度である。

【0021】

保持基板１０は、上下方向（第１の方向）に並べて配置される第１の板状部材１１（以下、板状部材１１）と、第２の板状部材１２（以下、板状部材１２）とを備えている。板状部材１１は、板状部材１２の下側に配置されている。板状部材１１及び板状部材１２は、アルミナを主成分とするアルミナ質焼結体からなる。

【0022】

板状部材１１は、上下方向（第１の方向）に対して略直交する第１表面１１ａ及び第２表面１１ｂを含む板状の部材である。第１表面１１ａは、板状部材１１の上側に配され、第２表面１１ｂは、板状部材１１の下側に配されている。なお、板状部材１１の第２表面１１ｂは、保持基板１０の裏面Ｓ２を構成する。

【0023】

板状部材１２は、上下方向（第１の方向）に対して略直交する第３表面１２ａ及び第４表面１２ｂを含み、板状部材１１よりも厚みの小さい板状の部材である。第３表面１２ａは、板状部材１２の上側に配され、第４表面１２ｂは、板状部材１２の下側に配されている。なお、板状部材１２の第３表面１２ａは、保持基板１０の表面（吸着面）Ｓ１を構成する。板状部材１２は、上下方向（第１の方向）において、第４表面１２ｂが板状部材１１の第１表面１１ａと対向するように配置されている。板状部材１２は、板状部材１１の上側に、接合部３１を介して固定されている。接合部３１は、接合部３０と同様の接着剤によって構成されている。接合部３１の周りには、シリコーンゴム等からなるＯリング３２が配置されており、そのＯリング３２も板状部材１１と板状部材１２との間で挟まれつつ、それらの間に介在されている。

【0024】

保持基板１０の内部には、チャック電極４０、複数のヒータ５０、複数の測温素子６０等が配置されている。チャック電極４０は、板状部材１２の内部に配置され、ヒータ５０、測温素子６０等は、板状部材１１の内部に配置されている。

【0025】

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）により形成される。チャック電極４０は、上下方向から見た際（第１の方向視で）、略円形状をなしている。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、保持基板１０の表面Ｓ１に吸着固定される。なお、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。

【0026】

保持基板１０は、表面（吸着面）Ｓ１の温度分布の制御（即ち、表面Ｓ１に保持されたウェハＷの温度分布の制御）を行うための複数のヒータ５０を備えている。ヒータ５０は、導電性材料（例えば、アルミニウム、ニッケル、銅、ステンレス鋼等）が層状に加工されたものからなり、板状部材１１の内部に配置されている。

【0027】

ヒータ５０は、電圧が印加されて電流が流れると発熱するライン状の発熱部５１を備えている。発熱部５１には、一対の配線５２，５３が接続されている。これらの配線５２，５３は、板状部材１１の厚み方向（上下方向）に延びるビアや平面方向に延びる内部配線層によって形成されている。

【0028】

保持基板１０には、平面視（第１の方向視）で、同心状に複数の加熱領域が設けられており、各加熱領域に、それぞれヒータ５０（発熱部５１）が割り当てられるように配置されている。なお、複数のヒータ５０は、保持基板１０の板状部材１１内において、仮想的な平面上に配置されている。各ヒータ５０には、周知の給電用端子（不図示）が電気的に接続されている。

【0029】

測温素子６０は、温度によって自身の抵抗値が変化する例えばサーミスタであり、上記加熱領域と重なる位置に配置されている。測温素子６０については、後述する。

【0030】

ベース部材２０は、保持基板１０と同径の、又は保持基板１０より径が大きい略円形平面の板状部材であり、例えば金属（アルミニウム、アルミニウム合金等）により構成されている。ベース部材２０は、保持基板１０の裏面Ｓ２と、ベース部材２０の表面Ｓ３との間に配置された接合部３０によって、保持基板１０に接合されている。ベース部材２０の表面Ｓ３の反対側に、裏面Ｓ４が配置されている。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の厚みは、例えば２０ｍｍ～４０ｍｍ程度である。

【0031】

ベース部材２０の内部には、冷媒流路（冷却機構）２４が設けられている。冷媒流路２４に冷媒（例えば、フッ素系不活性液体、水等）が流されると、ベース部材２０が冷却され、接合部３０を介したベース部材２０と保持基板１０との間の伝熱（熱引き）により、保持基板１０が冷却され、保持基板１０の表面Ｓ１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の温度分布の制御が実現される。

【0032】

図３は、板状部材１１内に設置されている測温素子６０の拡大断面図である。測温素子６０は、板状部材１１の第１表面１１ａには、複数の凹部状の収容部１３が形成されており、その収容部１３内に、測温素子６０が設置されている。収容部１３は、測温素子６０が配置される底部１３ａと、底部１３ａの周縁から第１表面１１ａ側に立ち上がりかつ底部１３ａを取り囲む周壁部１３ｂと、周壁部１３ｂの第１表面１１ａ側の端部からなる開口部１３ｃとを備えている。収容部１３同士は、互いに同じ形状及び大きさである。各収容部１３の底部１３ａは、第１の方向において、ヒータ５０よりも第１表面１１ａ側（上側）に配置されている。そのため、底部１３ａ上に配置される測温素子６０も、ヒータ５０よりも第１表面１１ａ側（上側）に配置されている。

【0033】

なお、収容部１３は、上下方向において、ヒータ５０が配置されている位置を越えるように（跨ぐように）、形成されるものではない。そのため、板状部材１１において、測温素子６０から下側の部分を、一体のセラミックスで構成することができる。

【0034】

測温素子６０は、図３に示されるように、サーミスタ焼結体６１と、サーミスタ焼結体６１から延びる白金からなる一対の電極線６２（６２ａ，６２ｂ）から構成されている。一方の電極線６２ａがプラス側であり、他方の電極線６２ｂがマイナス側である。

【0035】

測温素子６０は、上方に開口した凹部状の収容部１３内に収容されている。その収容部１３の底部１３ａには、一対の電極パッド６３が形成されており、この電極パッド６３に電極線６２が例えばろう付けにより接合されている。収容部１３の内部には、隙間がないように接合部３１の一部からなる充填剤３１ａが充填されている。

【0036】

各測温素子６０には、それぞれ一対の配線５７ａ，５７ｂが接続されている。一方の配線５７ａは、プラス側の電極線６２ａに接続する電極パッド６３から、下側（第２表面１１ｂ側）に向かって板状部材１１の厚み方向（上下方向）に延びるビア５７ａ１、ビア５７ａ１の下端から平面方向に延びる内部配線層５７ａ２、内部配線層５７ａ２から、下側（第２表面１１ｂ側）にあるコネクタ７１（測温素子端子の一例）に向かって板状部材１１の厚み方向（上下方向）に延びるビア５７ａ３から構成されている。各測温素子６０の各配線５７ａは、１つのコネクタ７１内に収容されている複数の接続部８４に対して、別々に電気的に接続されている。

【0037】

他方の配線５７ｂは、マイナス側の電極線６２ｂに接続する電極パッド６３から、下側（第２表面１１ｂ側）に向かって板状部材１１の厚み方向（上下方向）に延びるビア５７ｂ１、ビア５７ｂ１の下端から平面方向に延びる内部配線層５７ｂ２、内部配線層５７ｂ２から、下側（第２表面１１ｂ側）にあるコネクタ７１（測温素子端子の一例）に向かって板状部材１１の厚み方向（上下方向）に延びるビア５７ｂ３から構成されている。各測温素子６０の各配線５７ｂは、１つのコネクタ７１内に収容されている複数の接続部８４に対して、別々に電気的に接続されている。

【0038】

図４は、ベース部材２０内に設置されているコネクタ７１の拡大断面図である。ベース部材２０及び接合部３０には、上下方向に貫通するように形成された内部孔２１があり、その内部孔２１から露出する板状部材１１の第２表面１１ｂ上に複数の電極パッド８１が設けられている。各電極パッド８１の上側の面には、各測温素子６０におけるプラス側の各配線５７ａ及びマイナス側の各配線５７ｂが接続されている。また、各電極パッド８１の下側の面には、それぞれピン状の端子部８２が立設されている。電極パッド８１と端子部８２とは、ろう付け等で接続されている。

【0039】

コネクタ７１は、内部孔２１の上側（表面Ｓ３側）に配置される樹脂製の先端コネクタ部７１ａと、内部孔２１の下側（裏面Ｓ４側）に配置される樹脂製の後端コネクタ部７１ｂと、先端コネクタ部７１ａと後端コネクタ部７１ｂとを接続するケーブル部７１ｃとを備えている。

【0040】

先端コネクタ部７１ａは、略直方体であり、その先端面７１ａ１には、各々がピン状の端子部８２が挿入される細長い端子部孔８３を有する複数の接続部８４が形成されている。各接続部８４は、端子部孔８３の周囲を構成すると共にケーブル部７１ｃ側に延びる導電材によって形成されている。

【0041】

後端コネクタ部７１ｂは、基本的な構成が先端コネクタ部７１ａと同じであり、各々が細長い端子部孔８５を有する複数の接続部８６を備えている。そして、先端コネクタ部７１ａの各接続部８４と、後端コネクタ部７１ｂの各接続部８６とは、ケーブル部７１ｃの各導線８７により、それぞれ電気的に接続されている。

【0042】

このようなコネクタ７１の先端コネクタ部７１ａを、内部孔２１に押し込むことにより、各端子部８２と、各接続部８４（端子部孔８３）とが接続して、それらの導通が得られる。

【0043】

本実施形態の静電チャック１００において、配線５７ａ，５７ｂは、板状部材１１の内部に配置され、測温素子６０からヒータ５０側に向かって引き出されている。このように、本実施形態の静電チャック１００では、測温素子６０に接続する配線５７ａ，５７ｂの引き出し方向の自由度が高い構造となっている。

【0044】

また、本実施形態の静電チャック１００では、測温素子６０の下側に、ヒータ５０や、ヒータ５０等に接続する内部導電層（ドライバ等）の配置箇所を確保することができ、ヒータ５０や内部導電層におけるデザインの自由度が高くなっている。

【0045】

また、本実施形態の静電チャック１００において、板状部材１１は、測温素子６０を収容するための上側に開口した収容部１３を備えている。収容部１３は、上下方向において、ヒータ５０よりも第１表面１１ａ側に配置されており、そのような収容部１３の底部１３ａに配置された測温素子６０は、ヒータ５０よりも第１表面１１ａ側に配置された状態となっている。そのため、本実施形態の場合、測温素子６０（底部１３ａ）の下側に、測温素子６０を収容するための凹部を形成する必要がなく、測温素子６０（底部１３ａ）から下側（第２表面１１ｂ側）の部分を、一体のセラミックスで構成することができる。そのような部分に、配線５７ａ，５７ｂを配置することができる。

【0046】

また、本実施形態の静電チャック１００では、保持基板１０が、板状部材１２を備えており、その板状部材１２が、収容部１３内に収容された測温素子６０を覆うように、板状部材１１に対して接合部３１を介して接合されている。収容部１３内の測温素子６０は、接合部３１の一部からなる充填剤３１ａで覆われており、そのような状態の測温素子６０が、板状部材１２により覆われている。そのため、プラズマエッチング等の際に、充填剤３１ａが劣化等して、パーティクル状の異物が発生することが抑制される。特に、板状部材１２と、板状部材１１との間には、Ｏリング３２が介在されており、板状部材１２と、板状部材１１との間の接合部３１等の劣化が抑制されている。

【0047】

＜実施形態２＞
次いで、実施形態２に係る静電チャック（保持装置）１００Ｂについて、図５を参照しつつ説明する。図５は、実施形態２に係る静電チャック１００Ｂの一部の断面構成を模式的に表した説明図である。本実施形態の静電チャック１００Ｂの基本的な構成は、実施形態１と同じである。そのため、図５では、実施形態１と対応する部分について、実施形態１と同一の符号に更に符号「Ｂ」を追加した符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0048】

本実施形態の静電チャック１００Ｂでは、保持基板１０Ｂの板状部材１１Ｂ内に、チャック電極４０Ｂを備えている。保持基板１０Ｂの表面ＳＢ１は、板状部材１１Ｂの第１表面１１Ｂａからなり、保持基板１０Ｂの裏面ＳＢ２は、板状部材１１Ｂの第２表面１１Ｂｂからなる。板状部材１１Ｂの第１表面１１Ｂａに、測温素子６０Ｂを収容するための複数の収容部１３Ｂが形成されている。収容部１３Ｂは、測温素子６０Ｂが配置される底部１３Ｂａと、底部１３Ｂａの周縁から第１表面１１Ｂａ側に立ち上がりかつ底部１３Ｂａを取り囲む周壁部１３Ｂｂと、周壁部１３Ｂｂの第１表面１１Ｂａ側の端部からなる開口部１３Ｂｃとを備えている。周壁部１３Ｂｂの開口部１３Ｂｃ側には、底部１３Ｂａ側よりも、内径が大きい周壁を含みかつＯリング８１が載せられる環状の面を含む段差部１３Ｂｂ１が設けられている。

【0049】

また、測温素子６０Ｂを収容した状態の収容部１３Ｂの開口部１３Ｂｃを塞ぐように、蓋材８０が配置されている。段差部１３Ｂｂ１上には、シリコーン樹脂等からなるＯリング８１が載せられており、そのＯリング８１に蓋材８０が載せられた状態で、開口部１３Ｂｃが塞がれる。蓋材８０は、板状部材１１Ｂと同様、セラミックス材料からなる。なお、収容部１３Ｂの内部には、充填剤８２が充填されており、その充填剤８２に蓋材８０の裏面側（下面側）が接触する形で固定されている。充填剤８２は、例えば、接合部３０Ｂと同種の材料からなる。

【0050】

本実施形態の静電チャック１００Ｂの配線５７Ｂａ，５７Ｂｂは、測温素子６０Ｂからヒータ５０Ｂ側に向かって引き出されており、配線５７Ｂａ，５７Ｂｂの引き出し方向の自由度が高い構造となっている。

【0051】

また、本実施形態の静電チャック１００Ｂでは、測温素子６０Ｂの下側に、ヒータ５０Ｂや、ヒータ５０Ｂ等に接続する内部導電層（ドライバ等）の配置箇所を確保することができ、ヒータ５０Ｂや内部導電層におけるデザインの自由度が高くなっている。

【0052】

本実施形態の板状部材１１Ｂは、測温素子６０Ｂを収容するための上側に開口した収容部１３Ｂを備えている。収容部１３Ｂは、上下方向において、ヒータ５０Ｂよりも第１表面１１Ｂａ側に配置されており、そのような収容部１３Ｂの底部１３Ｂａに配置された測温素子６０Ｂは、ヒータ５０Ｂよりも第１表面１１Ｂａ側に配置された状態となっている。本実施形態の場合も、測温素子６０Ｂ（底部１３Ｂａ）の下側に、測温素子６０Ｂを収容するための凹部を形成する必要がなく、測温素子６０Ｂ（底部１３Ｂａ）から下側（第２表面１１Ｂｂ側）の部分を、一体のセラミックスで構成することができる。そのような部分に、配線５７Ｂａ，５７Ｂｂを配置することができる。

【0053】

また、本実施形態の静電チャック１００Ｂでは、板状部材１１Ｂに形成された収容部１３Ｂの開口部１３Ｂｃを塞ぐ蓋材８０を備えている。蓋材８０は、収容部１３Ｂ内に収容された測温素子６０Ｂを覆うように、収容部１３Ｂ内に充填された充填剤８２を介して板状部材１１Ｂに固定されている。そのため、プラズマエッチング等の際に、充填剤８２が劣化等して、パーティクル状の異物が発生することが抑制される。特に、収容部１３Ｂ毎にＯリング８１が設けられており、収容部１３Ｂ内の充填剤８２の劣化等が防止されている。

【0054】

＜実施形態３＞
次いで、実施形態３に係る静電チャック（保持装置）１００Ｃについて、図６を参照しつつ説明する。図６は、実施形態３に係る静電チャック１００Ｃの一部の断面構成を模式的に表した説明図である。本実施形態の静電チャック１００Ｃの基本的な構成は、実施形態１と同じである。そのため、図６では、実施形態１と対応する部分について、実施形態１と同一の符号に更に符号「Ｃ」を追加した符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0055】

本実施形態の静電チャック１００Ｃでは、実施形態１と同様、複数の測温素子６０Ｃが、板状部材１１Ｃに設けられた複数の収容部１３Ｃ内に１つずつ配置されている。収容部１３Ｃは、上下方向において、ヒータ５０Ｃよりも第１表面１１Ｃａ側に配置されており、そのような収容部１３Ｃの底部１３Ｃａに配置された測温素子６０Ｃは、ヒータ５０Ｃよりも第１表面１１Ｃａ側に配置された状態となっている。ただし、本実施形態の場合、上下方向における収容部１３Ｃの位置が、互いに異なっており、そのような収容部１３Ｃの底部１３Ｃａに配置された測温素子６０Ｃは、上下方向（第１の方向）における位置が、互いに異なっている。

【0056】

例えば、図７の最も左側に示される収容部１３Ｃ１が、上下方向における位置が最も第１表面１１Ｃａ側に配され、その収容部１３Ｃ１の右側に配される収容部１３Ｃ２及び収容部１３Ｃ４が、上下方向における位置がもっともヒータ５０Ｃ側に配されている。そして、収容部１３Ｃ３は、上下方向において、収容部１３Ｃ１と収容部１３Ｃ２等との間の位置に配されている。

【0057】

そして、各測温素子６０Ｃに接続する各配線５７Ｃａ，５７Ｃｂは、実施形態１と同様、各配線５７Ｃａ，５７Ｃｂからヒータ５０Ｃ側に向かって引き出されている。このように、本実施形態の静電チャック１００Ｃの配線５７Ｃａ，５７Ｃｂは、測温素子６０Ｃからヒータ５０Ｃ側に向かって引き出されており、配線５７Ｃａ，５７Ｃｂの引き出し方向の自由度が高い構造となっている。

【0058】

また、本実施形態の静電チャック１００Ｃでは、測温素子６０Ｃの下側に、ヒータ５０Ｃや、ヒータ５０Ｃ等に接続する内部導電層（ドライバ等）の配置箇所を確保することができ、ヒータ５０Ｃや内部導電層におけるデザインの自由度が高くなっている。

【0059】

本実施形態の場合も、測温素子６０Ｃ（底部１３Ｃａ）の下側に、測温素子６０Ｃを収容するための凹部を形成する必要がなく、測温素子６０Ｃ（底部１３Ｃａ）から下側（第２表面１１Ｃｂ側）の部分を、一体のセラミックスで構成することができる。そのような部分に、配線５７Ｃａ，５７Ｃｂを配置することができる。

【0060】

＜実施形態４＞
次いで、実施形態４に係る静電チャック（保持装置）１００Ｄについて、図７を参照しつつ説明する。図７は、実施形態５に係る静電チャック１００Ｄの板状部材１１Ｄ内に設置されている測温素子６０Ｄの拡大断面図である。本実施形態の静電チャック１００Ｄの基本的な構成は、実施形態３と同じである。そのため、図７では、実施形態３と対応する部分について、実施形態３の符号「Ｃ」を、符号「Ｄ」に変更した符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0061】

本実施形態の静電チャック１００Ｄでは、保持基板１０Ｄの板状部材１１Ｄ内に、チャック電極（不図示）を備えている。保持基板１０Ｄの表面ＳＤ１は、板状部材１１Ｄの第１表面１１Ｄａからなり、保持基板１０Ｄの裏面（不図示）は、板状部材１１の第２表面（不図示）からなる。板状部材１１Ｄの第１表面１１Ｄａに、測温素子６０Ｄを収容するための複数の収容部１３Ｄが形成されている。収容部１３Ｄは、測温素子６０Ｄが配置される底部１３Ｄａと、底部１３Ｄａの周縁から第１表面１１Ｄａ側に立ち上がりかつ底部１３Ｄａを取り囲む周壁部１３Ｄｂと、周壁部１３Ｄｂの第１表面１１Ｄａ側の端部からなる開口部１３Ｄｃとを備えている。周壁部１３Ｄｂの開口部１３Ｄｃ側には、底部１３Ｄａ側よりも内径が大きい周壁を含み、かつ蓋材８０Ｄが載せられる環状の面を含む段差部１３Ｄｂ１が設けられている。

【0062】

また、測温素子６０Ｄを収容した状態の収容部１３Ｄの開口部１３Ｄｃを塞ぐように、蓋材８０Ｄが配置されている。段差部１３Ｄｂ１上に、蓋材８０Ｄの周縁が載せられることで、開口部１３Ｄｃが蓋材８０Ｄで塞がれる。なお、収容部１３Ｂの内部には、測温素子６０Ｄを取り囲むように、シリコーン樹脂等からなるＯリング８１Ｄが収容されている。Ｏリング８１Ｄは、蓋材８０Ｄと、底部１３Ｄａとの間で挟まれている。そして、収容部１３Ｄの内部には、主として、Ｏリング８１Ｄの内側に収まるように充填剤８２Ｄが充填されている。そのような収容部１３Ｄ内の充填剤８２Ｄに蓋材８０Ｄの裏面側（下面側）が接触する形で固定されている。

【0063】

本実施形態の静電チャック１００Ｄの配線５７Ｄａ，５７Ｄｂは、測温素子６０Ｄからヒータ（不図示）側に向かって引き出されており、配線５７Ｄａ，５７Ｄｂの引き出し方向の自由度が高い構造となっている。

【0064】

また、本実施形態の静電チャック１００Ｄでは、測温素子６０Ｄの下側に、ヒータや、ヒータ等に接続する内部導電層（ドライバ等）の配置箇所を確保することができ、ヒータ５０や内部導電層におけるデザインの自由度が高くなっている。

【0065】

本実施形態の板状部材１１Ｄは、測温素子６０Ｄを収容するための上側に開口した収容部１３Ｄを備えている。収容部１３Ｄは、上下方向において、ヒータ（不図示）よりも第１表面１１Ｄａ側に配置されており、そのような収容部１３Ｄの底部１３Ｄａに配置された測温素子６０Ｄは、ヒータ（不図示）よりも第１表面１１Ｄａ側に配置された状態となっている。本実施形態の場合も、測温素子６０Ｄ（底部１３Ｄａ）の下側に、測温素子６０Ｄを収容するための凹部を形成する必要がなく、測温素子６０Ｄ（底部１３Ｄａ）から下側（第２表面側）の部分を、一体のセラミックスで構成することができる。そのような部分に、配線５７Ｄａ，５７Ｄｂを配置することができる。

【0066】

＜他の実施形態＞
本発明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るものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

【0067】

（１）上記実施形態では、複数のヒータは、第１の板状部材内に配置されていたが、本発明はこれに限られず、他の実施形態においては、板状部材の第２表面に配置されてもよい。

【0068】

（２）測温素子としては、サーミスタ以外に、白金測温抵抗体等を用いることができる。

【0069】

（３）各実施形態では、測温素子の電極線を電極パッドにろう付けしたが、電極パッド側にピン孔のような構成を設けて、電極線をピン孔に差し込むようにしてもよい。なお、測温素子と、板状部材上の電極パッドとの接続方法は、それらに限られず、本発明の目的を損なわない限り、特に問わない。

【0070】

（４）上記実施形態１等では、第２の板状部材内に、チャック電極が設けられていたが、他の実施形態には、第２の板状部材内にチャック電極を設けず、第１の板状部材内にチャック電極を設けてもよい。

【0071】

（５）他の実施形態では、本発明の目的を損なわない限り、各測温素子に接続するマイナス側の複数の配線を、１つの内部配線層にまとめて共通化してもよい。

【符号の説明】

【0072】

１０…保持基板、１１…第１の板状部材、１１ａ…第１表面、１１ｂ…第２表面、１２…第２の板状部材、１３…収容部、１３ａ…底部、１３ｂ…周壁部、１３ｃ…開口部、２０…ベース部材、２４…冷却機構（冷媒流路）、３０…接合部、３１…接合部、３２…Ｏリング、４０…チャック電極、５０…ヒータ、５７ａ，５７ｂ…配線、６０…測温素子、７１…コネクタ（測温素子端子）、１００…保持装置（静電チャック）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】