特許 7497492 保持装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-31

(45)【発行日】2024-06-10

(54)【発明の名称】保持装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20240603BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20240603BHJP

   C23C 16/458 20060101ALI20240603BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 R

H01L21/302 101B

H01L21/302 101G

C23C16/458

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023077173

(22)【出願日】2023-05-09

【審査請求日】2024-02-28

【早期審査対象出願】

(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】横山 優貴

(72)【発明者】

【氏名】丹羽 啓太

(72)【発明者】

【氏名】公門 保明

【審査官】小山 和俊

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２３／６８０９９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２３－６６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２６８６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２３－１８８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２３－６１５２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第２０２１－６３４９９（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｃ２３Ｃ １６／４５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物を保持する第１表面及び前記第１表面の反対側に配される第２表面を含む板状部材と、前記板状部材の内部に形成されるガス流路と、ガス透過性の多孔質体とを有する保持基板を備える保持装置であって、
前記ガス流路は、前記第１表面側に開口したガス流出口を含み、前記ガス流出口から前記第２表面側に延びつつ、前記多孔質体が充填される縦流路部と、前記縦流路部と接続し、前記第１表面に対して平行に延びた横流路部とを有し、
前記多孔質体は、前記第２表面側に配される前記多孔質体の端面と、前記端面と対向する前記縦流路部の底面との間に空間が形成されるように前記縦流路部に充填され、
前記底面と前記端面との間に介在され、前記多孔質体を支える支柱部を備える保持装置。

【請求項2】

前記支柱部は、前記板状部材の一部からなり、かつ前記板状部材の内部に形成された前記縦流路部の前記底面から前記端面に向かって凸状に盛り上がった形をなす請求項１に記載の保持装置。

【請求項3】

前記底面と前記端面との間において、前記支柱部の周りを囲むように前記空間が形成される請求項１又は請求項２に記載の保持装置。

【請求項4】

前記支柱部は、前記端面側から前記底面側に向かって広がるように傾斜した傾斜面を含む請求項３に記載の保持装置。

【請求項5】

前記支柱部は、複数あり、
前記空間は、隣り合った前記支柱部の間に形成される請求項１又は請求項２に記載の保持装置。

【請求項6】

前記支柱部は、前記多孔質体の一部からなり、かつ前記端面から前記底面に向かって凸状に盛り上がった形をなす請求項１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（半導体ウェハ）を保持する保持装置の一例として、静電チャックが挙げられる（特許文献１参照）。静電チャックは、絶縁性のセラミックス（例えば、アルミナ）を主体とした保持基板（セラミック基板）を備えており、その保持基板の表面上でウェハが静電引力により保持される。静電引力は、保持基板の内部に設けられたチャック電極に電圧が印加されることで、発生する。

【0003】

この種の静電チャックでは、プラズマエッチング等のプラズマ処理において、保持基板とウェハとの間に、ヘリウムガス等の熱伝導ガスを供給して、ウェハから熱を取り除くことが行われている。そのため、静電チャックの保持基板の内部には、外部から供給された熱伝導ガスを、ウェハに向かって流すためのガス流路が形成されている。保持基板の表面には、ガス流路の終端に位置するガス流出口が複数設けられており、各ガス流出口から、ウェハに向かって熱伝導ガスが供給される。

【0004】

なお、プラズマ処理時に印加される高周波電力により、ガス流路内で異常放電（アーキング）が発生して、その異常放電により保持基板上のウェハが損傷することがあった。そのため、このような異常放電の発生を抑制するために、ガス流路の内部に、絶縁性のセラミック材料からなるガス透過性の多孔質体が設けられていた。多孔質体は、例えば、ガス流路の一部であり、ガス流出口から保持基板の厚み方向に真っ直ぐに延びた縦流路部の内部に、上面がガス流出口から露出する形で充填されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】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】

【0006】

従来の保持装置において、ガス流路を利用して供給されるガス（熱伝導ガス等の不活性ガス）と、縦流路部内に充填されている多孔質体との圧力損失を抑制するために、多孔質体の下側の端面と、縦流路部の底側との間に空間を設けることが試みられていた。しかしながら、保持装置（保持基板）の作製時に、多孔質体が縦流路部の底側に位置ずれする等して、多孔質体の下面側の空間が潰れて確保できなくなる虞があった。

【0007】

本発明の目的は、ガス流路内に充填されている多孔質体の下面側に、多孔質体内に十分な流量のガスを導入するための空間が確実に確保される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】

【0008】

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＞ 対象物を保持する第１表面及び前記第１表面の反対側に配される第２表面を含む板状部材と、前記板状部材の内部に形成されるガス流路と、ガス透過性の多孔質体とを有する保持基板を備える保持装置であって、前記ガス流路は、前記第１表面側に開口したガス流出口を含み、前記ガス流出口から前記第２表面側に延びつつ、前記多孔質体が充填される縦流路部と、前記縦流路部と接続し、前記第１表面に対して平行に延びた横流路部とを有し、前記多孔質体は、前記第２表面側に配される前記多孔質体の端面と、前記端面と対向する前記縦流路部の底面との間に空間が形成されるように前記縦流路部に充填され、前記底面と前記端面との間に介在され、前記多孔質体を支える支柱部を備える保持装置。

【0009】

＜２＞ 前記支柱部は、前記板状部材の一部からなり、かつ前記板状部材の内部に形成された前記縦流路部の前記底面から前記端面に向かって凸状に盛り上がった形をなす前記＜１＞に記載の保持装置。

【0010】

＜３＞ 前記底面と前記端面との間において、前記支柱部の周りを囲むように前記空間が形成される前記＜１＞又は＜２＞に記載の保持装置。

【0011】

＜４＞ 前記支柱部は、前記端面側から前記底面側に向かって広がるように傾斜した傾斜面を含む前記＜１＞から＜３＞の何れか１つに記載の保持装置。

【0012】

＜５＞ 前記支柱部は、複数あり、前記空間は、隣り合った前記支柱部の間に形成される前記＜１＞又は＜２＞に記載の保持装置。

【0013】

＜６＞ 前記支柱部は、前記多孔質体の一部からなり、かつ前記端面から前記底面に向かって凸状に盛り上がった形をなす前記＜１＞から＜５＞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、ガス流路内に充填されている多孔質体の下面側に、多孔質体内に十分な流量のガスを導入するための空間が確実に確保される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に係る保持装置の外観構成を模式的に表した斜視図

【図2】実施形態１に係る保持装置の内部構造を模式的に表した断面図

【図3】基板側ガス流路の一部を拡大した保持基板の断面図

【図4】図３のＡ－Ａ線断面図

【図5】保持基板の製造方法を模式的に表した説明図

【図6】保持基板の製造方法を模式的に表した説明図

【図7】実施形態２に係る保持基板の基板側ガス流路の一部を拡大した断面図

【図8】実施形態３に係る保持基板の基板側ガス流路の一部を拡大した断面図

【図9】実施形態３に係る保持基板の製造方法を模式的に表した説明図

【図10】実施形態３に係る保持基板の製造方法を模式的に表した説明図

【図11】実施形態４に係る保持基板の基板側ガス流路の一部を拡大した断面図

【図12】実施形態５に係る保持基板の基板側ガス流路の一部を拡大した断面図

【図13】図１２のＢ－Ｂ線断面図

【発明を実施するための形態】

【0016】

＜実施形態１＞
以下、実施形態１に係る保持装置１００を、図１～図６を参照しつつ説明する。保持装置１００は、対象物（例えば、ウェハＷ）を、静電引力によって吸着して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。

【0017】

図１は、実施形態１に係る保持装置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に係る保持装置１００の内部構造を模式的に表した断面図である。保持装置１００は、円板状の保持基板（セラミック基板）１０と、その保持基板１０よりも大きな円板状のベース部材２０とを備える。例えば、保持基板１０が、直径３００ｍｍ及び厚み３ｍｍの円板状をなす場合、ベース部材２０は、直径３４０ｍｍ及び厚み２０ｍｍの円板状に設定される。なお、保持基板１０及びベース部材２０には、それぞれ、互いの位置合わせを行うための位置決め部（凹凸等）が設けられてもよい。

【0018】

保持基板１０及びベース部材２０は、保持基板１０が上側に配され、かつベース部材２０が下側に配された状態で、上下方向に互いに重ねられる。保持基板１０及びベース部材２０は、それらの間に介在される接合材３０により、互いに接合される。

【0019】

保持基板１０は、上側に配される略円形状の第１表面Ｓ１と、その第１表面Ｓ１の反対側（つまり、下側）に配され、かつベース部材２０と対向する略円形状の第２表面Ｓ２とを有する。ベース部材２０は、上側に配され、かつ保持基板１０の第２表面Ｓ２と対向する略円形状の第３表面Ｓ３と、その第３表面Ｓ３の反対側（つまり、下側）に配される略円形状の第４表面Ｓ４とを有する。上述した接合材３０は、保持基板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】

保持基板１０は、円板状の板状部材１１と、その板状部材１１の内部に形成された基板側ガス流路１２とを備える。板状部材１１の上側の表面が、保持基板１０の第１表面Ｓ１となる。また、板状部材１１の下側の表面が、保持基板１０の第２表面Ｓ２となる。

【0021】

板状部材１１は、セラミックスを主成分とする板状（円板状）をなした絶縁性の部材である。本明細書において、「主成分」とは、含有割合の最も多い成分を意味する。本実施形態の板状部材１１は、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）からなる。なお、他の実施形態においては、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の他のセラミックスからなるものであってもよい。

【0022】

基板側ガス流路（ガス流路の一例）１２は、保持装置１００が備える不活性ガス（例えば、熱伝導ガスであるヘリウムガス）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、保持基板１０の板状部材１１の内部に形成される。基板側ガス流路１２は、保持基板１０の第２表面Ｓ２に開口した入口１２ａと、第１表面Ｓ１に開口したガス流出口１２ｂとを含む、保持基板１０内を貫通する孔からなる。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内を通って最終的にガス流出口１２ｂから外部に排出される。

【0023】

図３は、基板側ガス流路１２の一部を拡大した保持基板１０の断面図であり、図４は、図３のＡ－Ａ線断面図である。図３には、保持基板１０を厚み方向に沿って切断した断面構造が示されている。基板側ガス流路１２は、図２及び図３に示されるように、第１縦流路部１２０と、横流路部１３０と、第２縦流路部１４０とを備える。

【0024】

第１縦流路部１２０は、第１表面Ｓ１側に開口したガス流出口１２ｂを含み、ガス流出口１２ｂから第２表面Ｓ２側に、板状部材１１の厚み方向に沿って延びた有底の流路である。この第１縦流路部１２０内に、後述する多孔質体７０が充填される。

【0025】

横流路部１３０は、第１縦流路部１２０と接続し、第１表面Ｓ１に対して平行に延びた流路である。横流路部１３０の下流側の端部は、第１縦流路部１２０の上流側の端部と接続している。なお、基板側ガス流路１２において、入口１２ａ側が上流側であり、ガス流出口１２ｂが下流側である。

【0026】

第２縦流路部１４０は、図２に示されるように、第２表面Ｓ２に開口した入口１２ａを含み、入口１２ａから第１表面Ｓ１側に、板状部材１１の厚み方向に沿って延びた流路である。第２縦流路部１４０の下流側の端部は、横流路部１３０の上流側の端部と接続している。なお、入口１２ａは、基板側ガス流路１２の入口をなしている。

【0027】

また、保持基板１０は、基板側ガス流路１２の一部である第１縦流路部１２０に充填され、セラミックスを主成分とするガス透過性の多孔質体７０を備える。多孔質体７０の詳細は、後述する。

【0028】

保持基板１０は、更に、電極部材であるチャック電極４０を備える。チャック電極４０は、全体的には、第１表面Ｓ１に略平行な平面状（層状）をなしている。チャック電極４０は、例えば、タングステン、モリブデン、白金等の電電性材料から形成される。チャック電極４０は、図２に示されるように、保持基板１０（板状部材１１）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は、端子等を介して外部の電源に接続されており、チャック電極４０に対して給電が行われると、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の第１表面Ｓ１に吸着保持される。なお、チャック電極４０には、厚み方向（上下方向）に貫通する貫通孔４１が形成されている。なお、他の実施形態において、電極部材として高周波電極、ヒータ電極を備えていてもよい。

【0029】

図１及び図２に示されるように、保持基板１０の第１表面Ｓ１には、複数のガス流出口１２ｂが設けられている。第１表面Ｓ１の外周縁部は、それよりも内側の部分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の内側の部分との間に隙間（ギャップ）Ｇが形成される。

【0030】

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。

【0031】

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が冷却される。その結果、保持基板１０の第１表面Ｓ１で保持されたウェハＷが冷却される。なお、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。

【0032】

ベース部材２０の内部には、流路６０の一部を構成するベース側ガス流路２２が設けられている。ベース側ガス流路２２は、全体的には、ベース部材２０の厚み方向に延びた貫通孔状をなしており、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、ベース側ガス流路２２の入口をなすと共に、保持装置１００に設けられた流路６０全体の入口をなしている。

【0033】

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、保持基板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、高い耐圧性及び熱伝導性を備えるものが好ましい。

【0034】

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。

【0035】

流路６０は、保持装置１００の第１表面Ｓ１側に、不活性ガス（ヘリウムガス等）を供給するものである。第１表面Ｓ１には、上述したように、流路６０の出口であるガス流出口１２ｂが多数設けられており、各ガス流出口１２ｂから不活性ガスが排出される形で、第１表面Ｓ１側に不活性ガスが供給される。このような流路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（ガス流路）１２とを備える。

【0036】

流路６０の入口２２ａは、ベース部材２０の第４表面Ｓ４に複数設けられている。各入口２２ａから不活性ガス（図２中の矢印Ｈ）が供給されると、その不活性ガスは、各入口２２ａに接続したベース側ガス流路２２、接合側ガス流路３１及び基板側ガス流路（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ガス流出口１２ｂから排出される。

【0037】

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（保持基板１０側）の開口部は、基板側ガス流路（ガス流路）１２の入口１２ａと接続する。基板側ガス流路（ガス流路）１２の入口１２ａは、保持基板１０の第２表面Ｓ２に複数設けられている。

【0038】

このような基板側ガス流路（ガス流路）１２の入口１２ａを含む第２縦流路部１４０は、その下流側で、複数の横流路部１３０と接続する。そして、各横流路部１３０には、それぞれ第１縦流路部１２０が接続されている。つまり、基板側ガス流路（ガス流路）１２は、保持基板１０（板状部材１１）の内部において、上流側から下流側に向かって複数に分岐した形をなしている。

【0039】

次いで、多孔質体７０及び多孔質体７０が充填される基板側ガス流路１２について、詳細に説明する。

【0040】

多孔質体７０は、絶縁性のセラミックスを主成分とする、多数の気孔を含むガス透過性の部材である。多孔質体７０は、基板側ガス流路１２における複数の第１縦流路部１２０に対して、それぞれ充填される。多孔質体７０は、全体的には、上下方向（保持基板１０の厚み方向）に延びた形をなしており、内部に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いる。通気経路は、多孔質体７０内において、多数の気孔が互いに連なったものからなる。気孔は、多孔質体７０の製造時（焼成時）に、粒子状の造孔材が焼失（消失）した痕として形成される。造孔材としては、例えば、合成樹脂製のビーズや炭素粉末等が利用される。

【0041】

第１縦流路部１２０は、図３に示されるように、全体的には、上下方向に延びた有底の筒状をなしている。第１縦流路部１２０は、第１表面Ｓ１側に配されるガス流出口１２ｂと、第２表面Ｓ２側に配される底部１２０ｂとを有する。また、第１縦流路部１２０はガス流出口１２ｂの反対側であり、かつ底部１２０ｂの上方（第１表面Ｓ１側）に、ガス流出口１２ｂよりも大径の開口部１２ｃを備えている。

【0042】

このような第１縦流路部１２０は、上端（第１表面Ｓ１側）に配され、ガス流出口１２ｂを含む小径収容部１２１と、小径収容部１２１の下端（第２表面Ｓ２側）に接続し、小径収容部１２１よりも内径の大きい大径収容部１２２とを備える。

【0043】

小径収容部１２１は、ガス流出口１２ｂから第２表面Ｓ２側に、板状部材１１の厚み方向に沿って真っ直ぐに延びた周面１２１ａを含む円筒状の孔部である。

【0044】

大径収容部１２２は、小径収容部１２１の下端（第２表面Ｓ２側）を取り囲むように配される環状の天井面１２２ａと、この天井面１２２ａの外縁から、板状部材１１の厚み方向に沿って真っ直ぐに開口部１２ｃまで延びた円筒状の周面１２２ｂを含む略円筒状の孔部である。

【0045】

第１縦流路部１２０は、更に、大径収容部１２２の下側（第２表面Ｓ２側）に、多孔質体７０が充填されない底側流路部１２５を備えている。底側流路部１２５は、図４に示されるように、平面視で円形状をなした底部１２０ｂと、この底部１２０ｂの周縁から大径収容部１２２（第１表面Ｓ１側）に向かって立ち上がった略筒状の周面１２５ａを含む部分である。なお、底側流路部１２５の周面１２５ａの一部は、開口されており、その開口した部分（開口部）１２５ｂに、横流路部１３０の下流側の端部１３０ｂが接続される。

【0046】

また、底側流路部１２５は、底部１２０ｂの表面（底面）１２０ｂ１から第１表面Ｓ１側に凸状に盛り上がった形の支柱部１２６を備えている。支柱部１２６は、板状部材１１の一部からなり、かつ板状部材１１の内部に形成された第１縦流路部１２０の底部１２０ｂの表面（底面）１２０ｂ１から、多孔質体７０の下側（第２表面Ｓ２側）の端面（下端面）７０ｂに向かって凸状に盛り上がった形をなしている。本実施形態の場合、図４に示されるように、支柱部１２６は、円柱状をなしており、平面視で円形状をなした底部１２０ｂの略中央に配置されている。

【0047】

多孔質体７０は、その下側に空間Ｖが形成されるように、第１縦流路部１２０に充填される。具体的には、多孔質体７０は、大径収容部１２２の下側（第２表面Ｓ２側）に空間Ｖが形成されるように、第１縦流路部１２０の小径収容部１２１及び大径収容部１２２に充填される。このような多孔質体７０は、第１表面Ｓ１側に配され、小径収容部１２１に充填される小径部７１と、その小径部７１の下端（第２表面Ｓ２側）に接続し、大径収容部１２２に充填される大径部７２とを有する。なお、多孔質体７０と、第１縦流路部１２０とは、互いに固相接合により一体化されている。

【0048】

小径部７１は、全体的には、上下方向に延びた円柱状をなしており、第１縦流路部１２０の小径収容部１２１内に充填される。小径部７１の上端面７０ａは、平面視で円形状をなしており、第２表面Ｓ２のガス流出口１２ｂから露出している。本実施形態の場合、第１表面Ｓ１及び上端面７０ａは、互いに同一平面をなすように配されている。また、小径部７１の周面は、小径収容部１２１の周面１２１ａと密着しつつ、上下方向に真っ直ぐに延びた円環状をなしている。

【0049】

大径部７２は、径方向の大きさが、小径部７１及びガス流出口１２ｂよりも大きい部分である。大径部７２は、全体的には、上下方向に延びた円柱状をなしており、第１縦流路部１２０の大径収容部１２２内に充填される。大径部７２は、環状の天井面１２２ａと密着する円環状の上面と、この上面の外周縁から、板状部材１１の厚み方向に沿って真っ直ぐに開口部１２ｃ側まで延びつつ、大径収容部１２２の円筒状の周面１２２ｂと密着する円環状をなしている。

【0050】

大径部７２の下端面（第２表面Ｓ２側に配される多孔質体７０の端面）７０ｂは、平面視で円形状であり、開口部１２ｃから底側流路部１２５に露出している。下端面７０ｂは、横流路部１３０の上部及び開口部１２ｃと、略同じ高さ位置に設定される。

【0051】

そして、下端面７０ｂと底部１２０ｂの表面（底面）１２０ｂ１との間に、支柱部１２６が介在されており、そのような支柱部１２６が、多孔質体７０を下端面７０ｂ側から支える形となっている。なお、支柱部１２６の上端面１２６ａは、多孔質体７０の下端面７０ｂの中央部分と密着して一体化されている。

【0052】

底部１２０ｂの表面（底面）１２０ｂ１と下端面７０ｂとの間において、支柱部１２６の周りを囲むように空間Ｖが形成されている。つまり、空間Ｖは、底側流路部１２５内において、支柱部１２６の周りを囲むような円環状をなしている。

【0053】

底側流路部１２５内に供給された不活性ガスは、下端面７０ｂから多孔質体７０内に供給される。下端面７０ｂは、空間Ｖを間に置きつつ、底部１２０ｂの表面（底面）１２０ｂ１と全面的に対向することにより、この下端面７０ｂから、多孔質体７０内に、十分な流量の不活性ガスを導入することができる。

【0054】

以上のように、本実施形態の保持装置１００は、底部１２０ｂの表面（底面）１２０ｂ１と多孔質体７０の下端面７０ｂとの間に介在され、多孔質体７０を下端面７０ｂ側から支える支柱部１２６を備えている。そのため、本実施形態の保持装置１００では、例えば、保持装置１００（保持基板１０）の製造時に、多孔質体７０が第１縦流路部１２０の小径収容部１２１及び大径収容部１２２から下側に位置ずれすることが防止される。その結果、本実施形態の保持装置１００では、多孔質体７０の下端面７０ｂ側に、多孔質体７０内に十分な流量の不活性ガスを導入するための空間Ｖを確実に確保することができる。

【0055】

また、本実施形態の場合、支柱部１２６は、板状部材１１の一部からなり、かつ板状部材１１の内部に形成された第１縦流路部１２０（底側流路部１２５）における底部１２０ｂの表面（底面）１２０ｂ１から、多孔質体７０の下端面７０ｂに向かって凸状に盛り上がった形をなしている。このような支持部１２６は、底部１２０ｂの所定箇所に配置し易い。

【0056】

また、本実施形態の場合、底部１２０ｂの表面（底面）１２０ｂ１と下端面７０ｂとの間において、支柱部１２６の周りを囲むように空間Ｖが形成されているため、横流路部１３０から底側流路部１２５内（空間Ｖ）に供給された不活性ガスは、支柱部１２６の周りから支柱部１２６側に集まりつつ、支柱部１２６の周面に沿って多孔質体７０の下端面７０ｂに向かって上昇し易くなる。したがって、本実施形態の保持装置１００では、多孔質体７０内に、十分な流量の不活性ガスを効率的に供給することができる。

【0057】

続いて、本実施形態の保持装置１００の製造方法の一例を説明する。ここで、先ず図５及び図６を参照しつつ、保持装置１００を構成する保持基板１０の製造方法について説明する。図５及び図６は、保持基板１０の製造方法を模式的に表した説明図である。この保持基板１０の製造方法は、グリーンシート（セラミックグリーンシート）を利用するシート積層法を応用したものである。なお、図５及び図６では、保持基板１０の下側（第２表面Ｓ２側）が各図の上側に示され、かつ保持基板１０の上側（第１表面Ｓ１側）が各図の下側に示される。

【0058】

先ず、図５（Ａ）に示されるように、保持基板１０の板状部材１１を形成するためのグリーンシートを複数枚積層して、第１積層物８０ａが形成される。なお、第１積層物８０ａを構成する所定のグリーンシートには、導体層９が形成されており、そのようなグリーンシートが、他のグリーンシートに積層される。

【0059】

グリーンシート用のスラリーは、例えば、アルミナ粉末、アクリル系バインダ、分散剤、可塑剤等を含む混合物に、更に有機溶剤を加えたものを、ボールミルを用いて混合することで得られる。このスラリーを、キャスティング装置でシート状に成形し、その後、得られた成形物を乾燥させることで、複数枚のグリーンシートが得られる。

【0060】

また、導体層９を形成するためのメタライズペーストは、例えば、アルミナ粉末、アクリル系バインダ、有機溶剤の混合物に、タングステンやモリブデン等の導電性粉末を添加して混練することで得られる。このメタライズペーストを、例えばスクリーン印刷装置を用いて印刷することにより、特定のグリーンシート上に、導体層９が形成される。

【0061】

次いで、図５（Ｂ）に示されるように、第１積層物８０ａの所定箇所に、第１縦流路部１２０を形成するための孔部８１が形成される。孔部８１は、第１積層物８０ａを厚み方向に貫通する形で、略円筒状に設けられる。孔部８１は、公知の加工装置（ルーター等）を利用して、第１積層物８０ａの所定箇所に形成される。

【0062】

次いで、図５（Ｃ）に示されるように、第１積層物８０ａの孔部８１に対して、多孔質体７０を形成するための多孔質体用ペースト７が充填される。多孔質体用ペースト７は、例えば、アルミナ粉末、造孔材、バインダ、有機溶剤等を含む混合物を混練することで得られる。多孔質体用ペースト７を孔部８１に充填する方法としては、例えば、射出成型装置を用いる方法、スクリーン印刷装置を用いる方法等が挙げられる。なお、孔部８１に多孔質体用ペースト７が充填された第１積層物８０ａは、適宜、乾燥される。

【0063】

その後、図６（Ｄ）に示されるように、第１積層物８０ａと、第２積層物８０ｂとが積層される。第２積層物８０ｂは、複数枚のグリーンシートが積層されたものからなる。なお、第２積層物８０ｂの所定箇所には、基板側ガス流路１２（第１縦流路部１２０の底側流路部１２５、横流路部１３０等）を形成するための溝部８２や孔部（不図示）が設けられている。また、第２積層物８０ｂには、支柱部１２６を形成するための凸部８４が設けられている。第１積層物８０ａ及び第２積層物８０ｂからなる積層物は、例えば、２０枚のグリーンシートの積層物からなり、それらは互いに熱圧着される。

【0064】

第１積層物８０ａ及び第２積層物８０ｂからなる積層物の外周は、適宜、切断されてもよい。そして、前記積層物をマシニングによって切削加工して円板状の成形体を作製する。その後、得られた成形体を脱脂焼成し、更に、脱脂焼成後の成形体を焼成（本焼成）することで、焼成体が得られる。

【0065】

その後、焼成体の表面に、凸状の外周縁部に対応する部分を遮蔽するマスクを配置し、例えばセラミックス等の粒体を投射するショットブラストを行うことにより、焼成体の表面に凸状の外周縁部を形成する。その後、この焼成体の表面を研磨加工等することにより、図６（Ｅ）に示されるような、板状部材１１を有する保持基板１０が得られる。

【0066】

ベース部材２０の製造方法は、基本的に従来品の製造方法と同じである。そのため、その詳細説明は省略する。

【0067】

保持基板１０及びベース部材２０がそれぞれ作製された後、それらを、接合材３０を利用して接合する。接合材３０による保持基板１０及びベース部材２０の接合は、基本的には、従来品における接合と同じである。そのため、その詳細説明は省略する。このようにして、保持装置１００が製造される。

【0068】

なお、図６（Ｄ）に示されるように、第１積層物８０ａと第２積層物８０ｂとを積層する際に、第１積層物８０ａ及び第２積層物８０ｂには、厚み方向に、所定の圧力が加えられる。第１積層物８０ａの孔部８１内に充填された多孔質体用ペースト７の下端面は、第２積層物８０ｂの凸部８４と当接して支えられているため、厚み方向に所定の圧力が加えられても、多孔質体用ペースト７が、溝部８２側に位置ずれすることが防止される。したがって、本実施形態の保持装置１００では、多孔質体７０の下端面７０ｂ側に、多孔質体７０内に十分な流量の不活性ガスを導入するための空間Ｖを確実に確保することができる。

【0069】

＜実施形態２＞
次いで、実施形態２に係る保持装置が備える保持基板１０Ａを、図７を参照しつつ説明する。図７は、実施形態２に係る保持基板１０Ａの基板側ガス流路１２Ａの一部を拡大した断面図である。本実施形態の保持基板１０Ａの基本的な構成は、実施形態１と同じである。そのため、図７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「Ａ」を追加した符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0070】

保持基板１０Ａは、円板状の板状部材１１Ａと、その内部に形成された基板側ガス流路１２Ａとを備える。板状部材１１Ａの上側の表面が、保持基板１０Ａの第１表面ＳＡ１となり、板状部材１１Ａの下側の表面が、保持基板１０Ａの第２表面ＳＡ２となる。

【0071】

基板側ガス流路１２Ａは、図７に示されるように、第１縦流路部１２０Ａと、横流路部１３０Ａと、第２横流路部（不図示）とを備える。そして、基板側ガス流路１２Ａの一部である第１縦流路部１２０Ａに、セラミックスを主成分とするガス透過性の多孔質体７０Ａが充填される。

【0072】

第１縦流路部１２０Ａは、図７に示されるように、全体的には、上下方向に延びた有底の筒状をなしている。第１縦流路部１２０Ａは、第１表面ＳＡ１側に配されるガス流出口１２Ａｂと、第２表面ＳＡ２側に配される底部１２０Ａｂとを有する。また、第１縦流路部１２０Ａはガス流出口１２Ａｂの反対側であり、かつ底部１２０Ａｂの上方（第１表面ＳＡ１側）に、ガス流出口１２Ａｂよりも大径の開口部１２Ａｃを備えている。

【0073】

第１縦流路部１２０Ａは、上端（第１表面ＳＡ１側）に配され、ガス流出口１２Ａｂを含む小径収容部１２１Ａと、小径収容部１２１Ａの下端（第２表面ＳＡ２側）に接続し、小径収容部１２１Ａよりも内径の大きい大径収容部１２２Ａとを備える。

【0074】

第１縦流路部１２０Ａは、更に、大径収容部１２２Ａの下側（第２表面ＳＡ２側）に、多孔質体７０Ａが充填されない底側流路部１２５Ａを備えている。底側流路部１２５Ａは、平面視で円形状をなした底部１２０Ａｂと、この底部１２０Ａｂの周縁から大径収容部１２２Ａ（第１表面ＳＡ１側）に向かって立ち上がった略筒状の周面１２５Ａａを含む部分である。なお、底側流路部１２５Ａの周面１２５Ａａの一部は、開口されており、その開口した部分（開口部）１２５Ａｂに、横流路部１３０Ａの下流側の端部１３０Ａｂが接続される。

【0075】

底側流路部１２５Ａは、底部１２０Ａｂの表面（底面）１２０Ａｂ１から第１表面ＳＡ１側に凸状に盛り上がった形の支柱部１２６Ａを備えている。支柱部１２６Ａは、板状部材１１Ａの一部からなり、かつ板状部材１１Ａの内部に形成された第１縦流路部１２０Ａの底部１２０Ａｂの表面（底面）１２０Ａｂ１から、多孔質体７０Ａの下側（第２表面ＳＡ２側）の端面（下端面）７０Ａｂに向かって凸状に盛り上がった形をなしている。

【0076】

本実施形態の支柱部１２６Ａは、端面（下端面）７０Ａｂ側から底部１２０Ａｂの表面（底面）１２０Ａｂ１側に向かって広がるように傾斜した傾斜面１２６Ａａを含んでいる。支柱部１２６Ａの上端１２６Ａｂは、平面視で円形状をなしており、底部１２０Ａｂの略中央に配置されている。支柱部１２６Ａの傾斜面１２６Ａａは、図７に示されるように、底部１２０Ａｂの表面（底面）１２０Ａｂ１側から、上端１２６Ａｂ側に向かって滑らかに上るような形をなしている。傾斜面１２６Ａａは、底側流路部１２５Ａの底部１２０Ａｂの周縁側から、中央に配される上端１２６Ａｂ側に向かって盛り上がった形をなしている。

【0077】

多孔質体７０Ａは、その下側に空間ＶＡが形成されるように、第１縦流路部１２０Ａの小径収容部１２１Ａ及び大径収容部１２２Ａに充填される。多孔質体７０Ａは、小径収容部１２１Ａに充填される小径部７１Ａと、その小径部７１Ａの下端（第２表面ＳＡ２側）に接続し、大径収容部１２２Ａに充填される大径部７２Ａとを有する。多孔質体７０Ａと、第１縦流路部１２０Ａとは、互いに固相接合により一体化されている。

【0078】

小径部７１Ａの上端面７０Ａａは、平面視で円形状をなしており、第２表面ＳＡ２のガス流出口１２Ａｂから露出している。第１表面ＳＡ１及び上端面７０Ａａは、互いに同一平面をなすように配されている。

【0079】

大径部７２Ａの下端面（第２表面ＳＡ２側に配される多孔質体７０Ａの端面）７０Ａｂは、平面視で円形状であり、開口部１２Ａｃから底側流路部１２５Ａに露出している。下端面７０Ａｂは、横流路部１３０Ａの上部及び開口部１２Ａｃと、略同じ高さ位置に設定される。

【0080】

下端面７０Ａｂと底部１２０Ａｂの表面（底面）１２０Ａｂ１との間に、支柱部１２６Ａが介在されており、そのような支柱部１２６Ａが、多孔質体７０Ａを下端面７０Ａｂ側から支える形となっている。なお、支柱部１２６Ａの上端１２６Ａｂは、多孔質体７０Ａの下端面７０Ａｂの中央部分と密着して一体化されている。

【0081】

底部１２０Ａｂの表面（底面）１２０Ａｂ１と下端面７０Ａｂとの間において、支柱部１２６Ａの周りを囲むように空間ＶＡが形成されている。つまり、空間ＶＡは、底側流路部１２５Ａ内において、支柱部１２６Ａの周りを囲むような円環状をなしている。

【0082】

底側流路部１２５Ａ内に供給された不活性ガスは、下端面７０Ａｂから多孔質体７０Ａ内に供給される。下端面７０Ａｂは、空間ＶＡを間に置きつつ、底部１２０Ａｂの表面（底面）１２０Ａｂ１と全面的に対向することにより、この下端面７０Ａｂから、多孔質体７０Ａ内に、十分な流量の不活性ガスを導入することができる。

【0083】

本実施形態の保持装置１００Ａは、底部１２０Ａｂの表面（底面）１２０Ａｂ１と多孔質体７０Ａの下端面７０Ａｂとの間に介在され、多孔質体７０Ａを下端面７０Ａｂ側から支える支柱部１２６Ａを備えている。そのため、本実施形態の保持装置では、例えば、保持装置（保持基板１０Ａ）の製造時に、多孔質体７０Ａが第１縦流路部１２０Ａの小径収容部１２１Ａ及び大径収容部１２２Ａから下側に位置ずれすることが防止される。その結果、本実施形態の保持装置では、多孔質体７０Ａの下端面７０Ａｂ側に、多孔質体７０Ａ内に十分な流量の不活性ガスを導入するための空間ＶＡを確実に確保することができる。

【0084】

また、本実施形態の場合、支柱部１２６Ａは、板状部材１１Ａの一部からなり、かつ板状部材１１Ａの内部に形成された第１縦流路部１２０Ａ（底側流路部１２５Ａ）における底部１２０Ａｂの表面（底面）１２０Ａｂ１から、多孔質体７０Ａの下端面７０Ａｂに向かって凸状に盛り上がった形をなしている。このような支持部１２６Ａは、底部１２０Ａｂの所定箇所に配置し易い。

【0085】

また、本実施形態の場合、底部１２０Ａｂの表面（底面）１２０Ａｂ１と下端面７０Ａｂとの間において、支柱部１２６Ａの周りを囲むように空間ＶＡが形成されているため、横流路部１３０Ａから底側流路部１２５Ａ内（空間ＶＡ）に供給された不活性ガスは、支柱部１２６Ａの周りから支柱部１２６Ａ側に集まりつつ、支柱部１２６Ａの周面に沿って多孔質体７０Ａの下端面７０Ａｂに向かって上昇し易くなる。特に、本実施形態の場合、支柱部１２６は、底部１２０Ａｂの表面（底面）１２０Ａｂ１側から、上端１２６Ａｂ側に向かって滑らかに上るような形の傾斜面１２６Ａａを含んでいるため、支柱部１２６Ａの上端１２６Ａｂ側に不活性ガスが集まり易く、多孔質体７０Ａ内に、十分な流量の不活性ガスを効率的に供給することができる。

【0086】

＜実施形態３＞
次いで、実施形態３に係る保持装置が備える保持基板１０Ｂを、図８を参照しつつ説明する。図８は、実施形態３に係る保持基板１０Ｂの基板側ガス流路１２Ｂの一部を拡大した断面図である。本実施形態の保持基板１０Ｂの基本的な構成は、実施形態１と同じである。そのため、図８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。

【0087】

保持基板１０Ｂは、円板状の板状部材１１Ｂと、その内部に形成された基板側ガス流路１２Ｂとを備える。板状部材１１Ｂの上側の表面が、保持基板１０Ｂの第１表面ＳＢ１となり、板状部材１１Ｂの下側の表面が、保持基板１０Ｂの第２表面ＳＢ２となる。

【0088】

基板側ガス流路１２Ｂは、図８に示されるように、第１縦流路部１２０Ｂと、横流路部１３０Ｂと、第２横流路部（不図示）とを備える。そして、基板側ガス流路１２Ｂの一部である第１縦流路部１２０Ｂに、セラミックスを主成分とするガス透過性の多孔質体７０Ｂが充填される。

【0089】

第１縦流路部１２０Ｂは、図８に示されるように、全体的には、上下方向に延びた有底の筒状をなしている。第１縦流路部１２０Ｂは、第１表面ＳＢ１側に配されるガス流出口１２Ｂｂと、第２表面ＳＢ２側に配される底部１２０Ｂｂとを有する。また、第１縦流路部１２０Ｂはガス流出口１２Ｂｂの反対側であり、かつ底部１２０Ｂｂの上方（第１表面ＳＢ１側）に、ガス流出口１２Ｂｂよりも大径の開口部１２Ｂｃを備えている。

【0090】

第１縦流路部１２０Ｂは、上端（第１表面ＳＢ１側）に配され、ガス流出口１２Ｂｂを含む小径収容部１２１Ｂと、小径収容部１２１Ｂの下端（第２表面ＳＢ２側）に接続し、小径収容部１２１Ｂよりも内径の大きい大径収容部１２２Ｂとを備える。

【0091】

第１縦流路部１２０Ｂは、更に、大径収容部１２２Ｂの下側（第２表面ＳＢ２側）に、多孔質体７０Ｂが充填されない底側流路部１２５Ｂを備えている。底側流路部１２５Ｂは、平面視で円形状をなした底部１２０Ｂｂと、この底部１２０Ｂｂの周縁から大径収容部１２２Ｂ（第１表面ＳＢ１側）に向かって立ち上がった略筒状の周面１２５Ｂａを含む部分である。なお、底側流路部１２５Ｂの周面１２５Ｂａの一部は、開口されており、その開口した部分（開口部）１２５Ｂｂに、横流路部１３０Ｂの下流側の端部１３０Ｂｂが接続される。

【0092】

多孔質体７０Ｂは、その下側に空間ＶＢが形成されるように、第１縦流路部１２０Ｂの小径収容部１２１Ｂ及び大径収容部１２２Ｂに充填される。多孔質体７０Ｂは、小径収容部１２１Ｂに充填される小径部７１Ｂと、その小径部７１Ｂの下端（第２表面ＳＢ２側）に接続し、大径収容部１２２Ｂに充填される大径部７２Ｂとを有する。

【0093】

多孔質体７０Ｂは、更に、支柱部１２６Ｂを備えている。支柱部７０Ｂは、多孔質体７０Ｂの一部からなり、かつ多孔質体７０Ｂの大径部７２Ｂの下端面７０Ｂｂから、底部１２０Ｂｂの表面（底面）１２０Ｂｂ１に向かって凸状に盛り上がった形をなしている。支柱部１２６Ｂは、平面視で円形状をなしており、下端面７９Ｂｂの略中央に配置されている。支柱部１２６Ｂは、大径部７２Ｂに対して一体的に設けられている。なお、多孔質体７０Ｂと、第１縦流路部１２０Ｂとは、互いに固相接合により一体化されている。

【0094】

小径部７１Ｂの上端面７０Ｂａは、平面視で円形状をなしており、第２表面ＳＢ２のガス流出口１２Ｂｂから露出している。第１表面ＳＢ１及び上端面７０Ｂａは、互いに同一平面をなすように配されている。

【0095】

大径部７２Ｂの下端面７０Ｂｂは、平面視で、支柱部１２６Ｂの周りを囲むような円環状をなしており、開口部１２Ｂｃから底側流路部１２５Ｂに露出している。下端面７０Ｂｂは、横流路部１３０Ｂの上部及び開口部１２Ｂｃと、略同じ高さ位置に設定される。

【0096】

支柱部１２６Ｂは、下端面７０Ｂｂと底部１２０Ｂｂの表面（底面）１２０Ｂｂ１との間に介在されており、そのような支柱部１２６Ｂが、多孔質体７０Ｂを、大径部７２Ｂの下端面７０Ｂｂ側から支える形となっている。支柱部１２６Ｂの下端１２６Ｂａは、底部１２０Ｂｂの表面（底面）１２０Ｂｂ１の中央部分と密着して一体化されている。

【0097】

底部１２０Ｂｂの表面（底面）１２０Ｂｂ１と、下端面７０Ｂｂとの間において、支柱部１２６Ｂの周りを囲むように空間ＶＢが形成されている。つまり、空間ＶＢは、底側流路部１２５Ｂ内において、支柱部１２６Ｂの周りを囲むような円環状をなしている。

【0098】

底側流路部１２５Ｂ内に供給された不活性ガスは、下端面７０Ｂｂから多孔質体７０Ｂ内に供給されると共に、支柱部１２６Ｂの周面１２６Ｂｂから多孔質体７０Ｂ内に供給される。下端面７０Ｂｂは、空間ＶＢを間に置きつつ、底部１２０Ｂｂの表面（底面）１２０Ｂｂ１と全面的に対向することにより、この下端面７０Ｂｂから、多孔質体７０Ｂ内に、十分な流量の不活性ガスを導入することができる。

【0099】

本実施形態の保持装置１００Ｂは、底部１２０Ｂｂの表面（底面）１２０Ｂｂ１と多孔質体７０Ｂの下端面７０Ｂｂとの間に介在され、第１縦流路部１２０Ｂの小径収容部１２１Ｂ及び大径収容部１２２Ｂに充填されている多孔質体７０Ｂの小径部７１Ｂ及び大径部７２Ｂを、下端面７０Ｂｂ側から支える支柱部１２６Ｂを備えている。そのため、本実施形態の保持装置では、例えば、保持装置（保持基板１０Ｂ）の製造時に、多孔質体７０Ｂの小径部７１Ｂ及び大径部７２Ｂが、第１縦流路部１２０Ｂの小径収容部１２１Ｂ及び大径収容部１２２Ｂから下側に位置ずれすることが防止される。その結果、本実施形態の保持装置では、多孔質体７０Ｂの大径収容部１２２Ｂの下端面７０Ｂｂ側に、多孔質体７０Ｂ内に十分な流量の不活性ガスを導入するための空間ＶＢを確実に確保することができる。

【0100】

また、本実施形態の場合、支柱部１２６Ｂは、多孔質体７０Ｂの一部からなり、支柱部１２６Ｂの周面１２６Ｂｂから不活性ガスを、多孔質体７０Ｂ内に導入することができる。また、このような支持部１２６Ｂは、底部１２０Ｂｂの所定箇所に配置し易い。

【0101】

また、本実施形態の場合、底部１２０Ｂｂの表面（底面）１２０Ｂｂ１と下端面７０Ｂｂとの間において、支柱部１２６Ｂの周りを囲むように空間ＶＢが形成されているため、横流路部１３０Ｂから底側流路部１２５Ｂ内（空間ＶＢ）に供給された不活性ガスは、支柱部１２６Ｂ側に集まりつつ、支柱部１２６Ｂの周面に沿って多孔質体７０Ｂの大径部７２Ｂの下端面７０Ｂｂに向かって上昇し易くなる。したがって、多孔質体７０Ｂ内に、十分な流量の不活性ガスを効率的に供給することができる。

【0102】

続いて、図９及び図１０を参照しつつ、本実施形態の保持基板１０Ｂの製造方法の一例を説明する。図９及び図１０は、実施形態３に係る保持基板１０Ｂの製造方法を模式的に表した説明図である。この保持基板１０Ｂの製造方法は、実施形態１等と同様、グリーンシート（セラミックグリーンシート）を利用するシート積層法を応用したものである。なお、図９及び図１０では、保持基板１０Ｂの下側（第２表面ＳＢ２側）が各図の上側に示され、かつ保持基板１０Ｂの上側（第１表面ＳＢ１側）が各図の下側に示される。

【0103】

先ず、図９（Ａ）に示されるように、保持基板１０Ｂの板状部材１１Ｂを形成するためのグリーンシートを複数枚積層して、第１積層物８０Ｂａが形成される。第１積層物８０Ｂａを構成する所定のグリーンシートには、導体層９Ｂが形成されており、そのようなグリーンシートが、他のグリーンシートに積層される。

【0104】

次いで、図９（Ｂ）に示されるように、第１積層物８０Ｂａの所定箇所に、第１縦流路部１２０Ｂを形成するための孔部８１Ｂが形成される。孔部８１Ｂは、第１積層物８０Ｂａを厚み方向に貫通する形で、略円筒状に設けられる。

【0105】

次いで、図９（Ｃ）に示されるように、第１積層物８０Ｂａの孔部８１Ｂに対して、多孔質体７０Ｂを形成するための多孔質体用ペースト７Ｂが充填される。孔部８１Ｂに多孔質体用ペースト７Ｂが充填された第１積層物８０Ｂａは、適宜、乾燥される。

【0106】

その後、図９（Ｄ）に示されるように、公知の加工装置（ルーター等）を利用して、第１積層物８０Ｂａにおける孔部８１Ｂ内の多孔質体用ペースト７Ｂの一部や、板状部材１１Ｂを形成するためのグリーンシートを削って、支柱部１２６Ｂを形成するための凸部７Ｂａや、第１縦流路部１２０Ｂの底側流路部１２５Ｂ及び横流路部１３０Ｂを形成するための溝部８２Ｂ等が設けられる。

【0107】

続いて、図９（Ｅ）に示されるように、第１積層物８０Ｂａと、第２積層物８０Ｂｂとが積層される。第２積層物８０Ｂｂは、複数枚のグリーンシートが積層されたものからなる。第１積層物８０Ｂａ及び第２積層物８０Ｂｂからなる積層物は、例えば、２０枚のグリーンシートの積層物からなり、それらは互いに熱圧着される。

【0108】

第１積層物８０Ｂａ及び第２積層物８０Ｂｂからなる積層物の外周は、適宜、切断され、次いで、前記積層物をマシニングによって切削加工して円板状の成形体を作製する。その後、得られた成形体を脱脂焼成し、更に、脱脂焼成後の成形体を焼成（本焼成）することで、焼成体が得られる。

【0109】

その後、焼成体の表面に、凸状の外周縁部に対応する部分を遮蔽するマスクを配置し、例えばセラミックス等の粒体を投射するショットブラストを行うことにより、焼成体の表面に凸状の外周縁部を形成する。その後、この焼成体の表面を研磨加工等することにより、図６（Ｆ）に示されるような、板状部材１１Ｂを有する保持基板１０Ｂが得られる。

【0110】

図１０（Ｅ）に示されるように、第１積層物８０Ｂａと第２積層物８０Ｂｂとを積層する際に、第１積層物８０Ｂａ及び第２積層物８０Ｂｂには、厚み方向に、所定の圧力が加えられる。第１積層物８０Ｂａの孔部８１Ｂ内に充填された多孔質体用ペースト７Ｂの下端面の凸部７Ｂａが、第２積層物８０Ｂｂと当接して支えられているため、厚み方向に所定の圧力が加えられても、多孔質体用ペースト７Ｂが、溝部８２Ｂ側に位置ずれすることが防止される。したがって、保持基板１０Ｂを備える本実施形態の保持装置１００Ｂでは、多孔質体７０Ｂの下端面７０Ｂｂ側に、多孔質体７０Ｂ内に十分な流量の不活性ガスを導入するための空間Ｖを確実に確保することができる。

【0111】

＜実施形態４＞
次いで、実施形態４に係る保持装置が備える保持基板１０Ｃを、図１１を参照しつつ説明する。図１１は、実施形態４に係る保持基板１０Ｃの基板側ガス流路１２Ｃの一部を拡大した断面図である。本実施形態の保持基板１０Ｃの基本的な構成は、実施形態１等と同じである。そのため、図１１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。

【0112】

保持基板１０Ｃは、円板状の板状部材１１Ｃと、その内部に形成された基板側ガス流路１２Ｃとを備える。板状部材１１Ｃの上側の表面が、保持基板１０Ｃの第１表面ＳＣ１となり、板状部材１１Ｃの下側の表面が、保持基板１０Ｃの第２表面ＳＣ２となる。

【0113】

基板側ガス流路１２Ｃは、図１１に示されるように、第１縦流路部１２０Ｃと、横流路部１３０Ｃと、第２横流路部（不図示）とを備える。そして、基板側ガス流路１２Ｃの一部である第１縦流路部１２０Ｃに、セラミックスを主成分とするガス透過性の多孔質体７０Ｃが充填される。

【0114】

第１縦流路部１２０Ｃは、図１１に示されるように、全体的には、上下方向に延びた有底の筒状をなしている。第１縦流路部１２０Ｃは、第１表面ＳＣ１側に配されるガス流出口１２Ｃｂと、第２表面ＳＣ２側に配される底部１２０Ｃｂとを有する。また、第１縦流路部１２０Ｃはガス流出口１２Ｃｂの反対側であり、かつ底部１２０Ｃｂの上方（第１表面ＳＣ１側）に、ガス流出口１２Ｃｂよりも大径の開口部１２Ｃｃを備えている。

【0115】

第１縦流路部１２０Ｃは、上端（第１表面ＳＣ１側）に配され、ガス流出口１２Ｃｂを含む小径収容部１２１Ｃと、小径収容部１２１Ｃの下端（第２表面ＳＣ２側）に接続し、小径収容部１２１Ｃよりも内径の大きい大径収容部１２２Ｃとを備える。

【0116】

第１縦流路部１２０Ｃは、更に、大径収容部１２２Ｃの下側（第２表面ＳＣ２側）に、多孔質体７０Ｃが充填されない底側流路部１２５Ｃを備えている。底側流路部１２５Ｃは、平面視で円形状をなした底部１２０Ｃｂと、この底部１２０Ｃｂの周縁から大径収容部１２２Ｃ（第１表面ＳＣ１側）に向かって立ち上がった略筒状の周面１２５Ｃａを含む部分である。なお、底側流路部１２５Ｃの周面１２５Ｃａの一部は、開口されており、その開口した部分（開口部）１２５Ｃｂに、横流路部１３０Ｃの下流側の端部１３０Ｃｂが接続される。

【0117】

底側流路部１２５Ｃにおける底部１２０Ｃｂの表面（底面）１２０Ｃｂ１は、平面視で円形状をなしており、その中央に円柱状の支柱部１２６Ｃが配置されている。支柱部１２６Ｃは、緻密なセラミックスからなり、多孔質体７０Ｃや板状部材１１Ｃとは別に、予め焼成されたもの（焼結体）からなる。支柱部１２６Ｃは、多孔質体７０Ｃの下側（第２表面ＳＣ２側）の端面（下端面）７０Ｃｂと、底部１２０Ｃｂの表面（底面）１２０Ｃｂ１との間に挟まれる形で介在されており、そのような支柱部１２６Ｃが、多孔質体７０Ｃを下端面７０Ｃｂ側から支える形となっている。支柱部１２６Ｃは、平面視で、円形状の下端面７０Ｃｂの中央に配置されている。

【0118】

多孔質体７０Ｃは、その下側に空間ＶＣが形成されるように、第１縦流路部１２０Ｃの小径収容部１２１Ｃ及び大径収容部１２２Ｃに充填される。多孔質体７０Ｃは、小径収容部１２１Ｃに充填される小径部７１Ｃと、その小径部７１Ｃの下端（第２表面ＳＣ２側）に接続し、大径収容部１２２Ｃに充填される大径部７２Ｃとを有する。多孔質体７０Ｃと、第１縦流路部１２０Ｃとは、互いに固相接合により一体化されている。

【0119】

小径部７１Ｃの上端面７０Ｃａは、平面視で円形状をなしており、第２表面ＳＣ２のガス流出口１２Ｃｂから露出している。第１表面ＳＣ１及び上端面７０Ｃａは、互いに同一平面をなすように配されている。

【0120】

大径部７２Ｃの下端面（第２表面ＳＣ２側に配される多孔質体７０Ｃの端面）７０Ｃｂは、平面視で円形状であり、開口部１２Ｃｃから底側流路部１２５Ｃに露出している。下端面７０Ｃｂは、横流路部１３０Ｃの上部及び開口部１２Ｃｃと、略同じ高さ位置に設定される。

【0121】

底部１２０Ｃｂの表面（底面）１２０Ｃｂ１と下端面７０Ｃｂとの間において、支柱部１２６Ｃの周りを囲むように空間ＶＣが形成されている。つまり、空間ＶＣは、底側流路部１２５Ｃ内において、支柱部１２６Ｃの周りを囲むような円環状をなしている。

【0122】

底側流路部１２５Ｃ内に供給された不活性ガスは、下端面７０Ｃｂから多孔質体７０Ｃ内に供給される。下端面７０Ｃｂは、空間ＶＣを間に置きつつ、底部１２０Ｃｂの表面（底面）１２０Ｃｂ１と全面的に対向することにより、この下端面７０Ｃｂから、多孔質体７０Ｃ内に、十分な流量の不活性ガスを導入することができる。

【0123】

本実施形態の保持装置が備える保持基板１０Ｃは、底部１２０Ｃｂの表面（底面）１２０Ｃｂ１と多孔質体７０Ｃの下端面７０Ｃｂとの間に介在され、多孔質体７０Ｃを下端面７０Ｃｂ側から支える支柱部１２６Ｃを備えている。そのため、例えば、保持装置（保持基板１０Ｃ）の製造時に、多孔質体７０Ｃが第１縦流路部１２０Ｃの小径収容部１２１Ｃ及び大径収容部１２２Ｃから下側に位置ずれすることが防止される。その結果、本実施形態の保持装置では、多孔質体７０Ｃの下端面７０Ｃｂ側に、多孔質体７０Ｃ内に十分な流量の不活性ガスを導入するための空間ＶＣを確実に確保することができる。

【0124】

また、本実施形態の場合、底部１２０Ｃｂの表面（底面）１２０Ｃｂ１と下端面７０Ｃｂとの間において、支柱部１２６Ｃの周りを囲むように空間ＶＣが形成されているため、横流路部１３０Ｃから底側流路部１２５Ｃ内（空間ＶＣ）に供給された不活性ガスは、支柱部１２６Ｃ側に集まりつつ、支柱部１２６Ｃの周面に沿って多孔質体７０Ｃの下端面７０Ｃｂに向かって上昇し易くなる。そのため、多孔質体７０Ｃ内に、十分な流量の不活性ガスを効率的に供給することができる。

【0125】

＜実施形態５＞
次いで、実施形態５に係る保持装置が備える保持基板１０Ｄを、図１２及び図１３を参照しつつ説明する。図１２は、実施形態５に係る保持基板１０Ｄの基板側ガス流路１２Ｄの一部を拡大した断面図であり、図１３は、図１２のＢ－Ｂ線断面図である。本実施形態の保持基板１０Ｄの基本的な構成は、実施形態１と同じである。そのため、図１２及び図１３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「Ｄ」を追加した符号を付し、詳細な説明を省略する。

【0126】

保持基板１０Ｄは、円板状の板状部材１１Ｄと、その内部に形成された基板側ガス流路１２Ｄとを備える。板状部材１１Ｄの上側の表面が、保持基板１０Ｄの第１表面ＳＤ１となり、板状部材１１Ｄの下側の表面が、保持基板１０Ｄの第２表面ＳＤ２となる。

【0127】

基板側ガス流路１２Ｄは、図１２に示されるように、第１縦流路部１２０Ｄと、横流路部１３０Ｄと、第２横流路部（不図示）とを備える。本実施形態の場合、基板側ガス流路１２Ｄは、更に、横流路部１３０Ｄ以外に、横流路部１３１Ｄ～１３３Ｄを備えている。多孔質体７０Ｄは、板側ガス流路１２Ｄの一部である第１縦流路部１２０Ｄに充填される。

【0128】

第１縦流路部１２０Ｄは、図１２に示されるように、全体的には、上下方向に延びた有底の筒状をなしている。第１縦流路部１２０Ｄは、第１表面ＳＤ１側に配されるガス流出口１２Ｄｂと、第２表面ＳＤ２側に配される底部１２０Ｄｂとを有する。また、第１縦流路部１２０Ｄはガス流出口１２Ｄｂの反対側であり、かつ底部１２０Ｄｂの上方（第１表面ＳＤ１側）に、ガス流出口１２Ｄｂよりも大径の開口部１２Ｄｃを備えている。

【0129】

第１縦流路部１２０Ｄは、上端（第１表面ＳＤ１側）に配され、ガス流出口１２Ｄｂを含む小径収容部１２１Ｄと、小径収容部１２１Ｄの下端（第２表面ＳＤ２側）に接続し、小径収容部１２１Ｄよりも内径の大きい大径収容部１２２Ｄとを備える。

【0130】

第１縦流路部１２０Ｄは、更に、大径収容部１２２Ｄの下側（第２表面ＳＡ２側）に、底側流路部１２５Ｄを備えている。底側流路部１２５Ｄは、平面視で円形状をなした底部１２０Ｄｂと、この底部１２０Ｄｂの周縁から大径収容部１２２Ｄ（第１表面ＳＤ１側）に向かって立ち上がった略筒状の周面１２５Ｄａを含む部分である。なお、底側流路部１２５Ｄの周面１２５Ｄａは、４箇所開口されており、その１つの開口した部分（開口部）１２５Ｄｂに、横流路部１３０Ｄの下流側の端部１３０Ｄｂが接続される。そして、残り３つの開口部１２５Ｄｃ、１２５Ｄｄ、１２５Ｄｅに、それぞれ横流路部１３１Ｄ、１３２Ｄ、１３３Ｄの各端部が接続される。

【0131】

多孔質体７０Ｂは、その下側に空間ＶＤが形成されるように、第１縦流路部１２０Ｄの小径収容部１２１Ｄ及び大径収容部１２２Ｄに充填される。多孔質体７０Ｄは、小径収容部１２１Ｄに充填される小径部７１Ｄと、その小径部７１Ｄの下端（第２表面ＳＤ２側）に接続し、大径収容部１２２Ｄに充填される大径部７２Ｄとを有する。多孔質体７０Ｄと、第１縦流路部１２０Ｄとは、互いに固相接合により一体化されている。

【0132】

小径部７１Ｄの上端面７０Ｄａは、平面視で円形状をなしており、第２表面ＳＤ２のガス流出口１２Ｄｂから露出している。第１平面ＳＤ１及び上端面７０Ｄａは、互いに同一平面をなすように配されている。

【0133】

大径部７２Ｄの下端面７０Ｄｂは、開口部１２Ｄｃから底側流路部１２５Ｄに露出している。下端面７０Ｄｂは、横流路部１３０Ｄの上部及び開口部１２Ｄｃと、略同じ高さ位置に設定される。

【0134】

多孔質体７０Ｄは、更に、複数の支柱部１２６Ｄを備えている。本実施形態の場合、多孔質体７０Ｄは、４つの支柱部１２６Ｄ（１２６Ｄ１～１２６Ｄ４）を備えている。各支柱部１２６Ｄは、多孔質体７０Ｄの一部からなり、かつ多孔質体７０Ｄの大径部７２Ｄの下端面７０Ｄｂから、底部１２０Ｄｂの表面（底面）１２０Ｄｂ１に向かって凸状に盛り上がった形をなしている。各支柱部１２６Ｄは、平面視で、中心角が９０°の扇状をなしており、円形状の底部１２０Ｄｂの表面（底面）１２０Ｄｂ１上において、互いに間隔を保ちつつ４つに分かれて配置される。これら４つの各支柱部１２６Ｄの間には、図１３に示されるように、互いに垂直に交わった形の空間ＶＤが形成される。つまり、空間ＶＤは、隣り合った支柱部１２６Ｄの間に形成される。なお、多孔質体７０Ｄと、第１縦流路部１２０Ｄとは、互いに固相接合により一体化されている。

【0135】

各支柱部１２６Ｄは、下端面７０Ｄｂと底部１２０Ｄｂの表面（底面）１２０Ｄｂ１との間に介在されており、そのような各支柱部１２６Ｄが、多孔質体７０Ｄを、大径部７２Ｄの下端面７０Ｄｂ側から支える形となっている。各支柱部１２６Ｄは、大径部７２Ｄに対して一体的に設けられている。

【0136】

横流路部１３０Ｄから送られてきた不活性ガスは、底側流路部１２５Ｄ内の空間ＶＤに供給された後、各支柱部１２６Ｄの壁面１２６Ｄａに沿いつつ、大径部７２Ｄの下端面７０Ｄｂに向かって上昇することで、下端面７０Ｄｂ等から多孔質体７０Ｄ内に導入される。また、不活性ガスは、各支柱部１２６Ｄの壁面１２６Ｄａ（特に、壁面１２６Ｄａと底部１２０Ｄｂの表面（底面）１２０Ｄｂ１との境界部分や、壁面１２６Ｄａと下端面７０Ｄｂとの境界部分等）等からも、多孔質体７０Ｄ内される。このように大径部７２Ｄの下端面７０Ｄｂや、支柱部１２６Ｄの壁面１２６Ｄａが、空間ＶＤに面しており、このような下端面７０Ｄｂ等から、多孔質体７０Ｄ内に、十分な流量の不活性ガスを導入することができる。

【0137】

本実施形態の保持装置が備える保持基板１０Ｄは、底部１２０Ｄｂの表面（底面）１２０Ｄｂ１と多孔質体７０Ｄの下端面７０Ｄｂとの間に介在され、多孔質体７０Ｄの大径部７２Ｄを、下端面７０Ｄｂ側から支える複数の支柱部１２６Ｄを備えている。そのため、例えば、保持装置（保持基板１０Ｄ）の製造時に、多孔質体７０Ｄの小径部７１Ｄ及び大径部７２Ｄが、第１縦流路部１２０Ｄの小径収容部１２１Ｄ及び大径収容部１２２Ｄから下側に位置ずれすることが防止される。その結果、本実施形態の保持装置では、多孔質体７０Ｄの下端面７０Ｄｂ側に、多孔質体７０Ｄ内に十分な流量の不活性ガスを導入するための空間ＶＤを確実に確保することができる。

【0138】

＜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。

【0139】

（１）ガス流出口から露出する多孔質体の上端面は、本発明の目的を損なわない限り、円形状以外の形（多角形状等）であってもよい。

【0140】

（２）多孔質体の上端面は、本発明の目的を損なわない限り、第１表面よりも下側にはいされてもよい。

【0141】

（３）不活性ガスを通すためのガス流路は、ベース部材に形成されなくてもよく、保持基板のみに形成されていてもよい。

【0142】

（４）上記実施形態で示した保持装置の製造方法は、一例であり、本発明の目的を損なわない限り、他の方法で製造されてもよい。

【0143】

（５）上記実施形態５では、４つの横流路部のうち、１つの横流路部から底側流路部内の空間に不活性ガスが供給されていたが、他の実施形態においては、複数の横流路部から、底側流路部内の空間に不活性ガスが供給されてもよい。

【符号の説明】

【0144】

１００…保持装置、１０…保持基板、１１…板状部材、１２…基板側ガス流路（ガス流路）、１２ｂ…ガス流出口、１２０…第１縦流路部（縦流路部）、１３０…横流路部、１４０…第２縦流路部、７０…多孔質体、１２６…支柱部、Ｖ…空間、Ｓ１…第１表面、Ｓ２…第２表面、Ｗ…ウェハ（対象物）

【要約】      （修正有）

【課題】プラズマ処理中に静電チャックから放出されるガスによる異常放電を防止する保持装置を提供する。
【解決手段】保持装置において、保持基板１０は、ヘリウムガス等の熱伝導ガスを放出する多孔質体７０を有し、多孔質体７０の下面７０ｂ側に、多孔質体７０に十分な流量のガスを導入するための空間Ｖを確実に確保するため、縦流路部１２０と接続し、第１表面Ｓ１に対して平行に延びた横流路部１３０を有する。多孔質体７０は、第２表面Ｓ２側に配される多孔質体７０の端面７０ｂと、端面７０ｂと対向する縦流路部１２０の底面１２０ｂ１との間に空間Ｖが形成されるように縦流路部１２０に充填される。保持装置は、底面１２０ｂ１と端面７０ｂとの間に介在され、多孔質体７０を支える支柱部１２６を備える。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】