特許 7509586 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】2024-06-24

(45)【発行日】2024-07-02

(54)【発明の名称】保持装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20240625BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 R

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020104459

(22)【出願日】2020-06-17

(65)【公開番号】P2021197502

(43)【公開日】2021-12-27

【審査請求日】2023-04-26

(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】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】三輪 要

【審査官】杢 哲次

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１６２８９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／２１６７９７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１５－５１５７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１３２９０９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／１２６５３４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１４５７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１１８７８１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２１－２８９５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

(57)【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、前記第１の面と前記第２の面との間を貫通する第１貫通孔とを備える第１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、前記第３の面と前記第４の面との間を貫通して前記第１貫通孔に連通する第２貫通孔とを備える第２部材と、
前記第１部材の前記第２の面と前記第２部材の前記第３の面との間に配置され、前記第１部材と前記第２部材とを接合する接合層とを備え、
前記第１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部材の前記第２の面側に前記第１貫通孔を囲むように形成され、環状のシール部材が配置される有底環状のシール部材配置部と、
前記第２貫通孔に挿入され、前記シール部材配置部の底面とで前記シール部材を挟み込む筒状部材とを有し、
前記シール部材は、前記筒状部材の先端部が食い込んで弾性変形している
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、
前記第１部材を構成する材料の熱膨張率と前記第２部材を構成する材料の熱膨張率とは異なり、
前記筒状部材は、前記先端部の側周面と前記シール部材配置部の側周面との間に隙間が形成されるようにして、前記第２部材に固定されている
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、
前記第１部材を構成する材料の熱膨張率と前記第２部材を構成する材料の熱膨張率とは異なり、
前記筒状部材は、その外周面と前記接合層との間に隙間が形成されるように配置されている
ことを特徴とする保持装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３に記載するいずれか１つの保持装置において、
前記第２部材の前記第２貫通孔は、前記筒状部材の軸線方向への移動を規制する規制部を備え、
前記筒状部材は、前記規制部に当接する当接部を備えている
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】

保持装置として、例えば、特許文献１に、静電チャック部（第１部材）と、静電チャック部を冷却するベース部（第２部材）と、静電チャックとベース部とを接着して一体化する接着層（接合層）とを備える保持装置が開示されている。そして、第１部材には、第１の貫通孔が形成され、第２部材には、第１の貫通孔に連通する第２貫通孔が形成されている。

【0003】

このような保持装置では、第１の貫通孔を通じて保持装置内にプラズマ等が流入し、このプラズマ等が接合層に接触して接合層が腐食するおそれがある。そのため、この保持装置では、接合層の腐食を防止するために、第１部材に、第１の貫通孔を囲む環状の溝部を設け、その溝部に環状のシール部材を配置している。そして、環状の溝部に配置した環状のシール部材を、溝部の底面と第２の貫通孔に固定される筒状の絶縁碍子（筒状部材）の先端面とで挟み込むことにより、そのシール部材によってプラズマ等の接合層への侵入を抑制している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第６０８４９０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記の保持装置では、筒状部材の先端面の幅寸法（先端部の肉厚）が、シール部材の幅寸法（内周縁と外周縁との間の径方向距離）よりも大きいため、筒状部材の平坦な先端面が、シール部材の平坦に変形した平坦面に接触するようにして、筒状部材の先端面がシール部材に密着している。そのため、筒状部材の先端部とシール部材との間の密着性を十分に確保できない場合があり、筒状部材の先端部と溝部の底面との間の気密性を、シール部材によって十分に確保することができないおそれがあった。そして、このようにシール部材のシール性が低下してしまうと、プラズマ等が、筒状部材の先端部とシール部材配置部の底面との間を通過して、接合層に侵入し接触し、接合層を腐食させてしまう。

【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、シール部材によるシール性を向上させ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、前記第１の面と前記第２の面との間を貫通する第１貫通孔とを備える第１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、前記第３の面と前記第４の面との間を貫通して前記第１貫通孔に連通する第２貫通孔とを備える第２部材と、
前記第１部材の前記第２の面と前記第２部材の前記第３の面との間に配置され、前記第１部材と前記第２部材とを接合する接合層とを備え、
前記第１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部材の前記第２の面側に前記第１貫通孔を囲むように形成され、環状のシール部材が配置される有底環状のシール部材配置部と、
前記第２貫通孔に挿入され、前記シール部材配置部の底面とで前記シール部材を挟み込む筒状部材とを有し、
前記シール部材は、前記筒状部材の先端部が食い込んで弾性変形していることを特徴とする。

【0008】

この保持装置では、第１部材の第２の面側に、第１貫通孔を囲むように形成され、環状のシール部材が配置される有底環状のシール部材配置部を有している。すなわち、第１部材には、第２の面側に開口する有底環状のシール部材配置部が、第１貫通孔を囲むように形成されている。また、第１部材のシール部材配置部内に配置された環状のシール部材と、第２部材の第２貫通孔に挿入され、シール部材配置部の底面とでシール部材を挟み込む筒状部材とを有している。

【0009】

そして、この保持装置では、シール部材は、筒状部材の先端部が食い込んで弾性変形している。すなわち、筒状部材の先端部が、シール部材に食い込むようにして、シール部材を弾性変形させている。例えば、筒状部材の先端部の肉厚を、シール部材の幅寸法（内周縁と外周縁との距離）よりも小さくすることで、筒状部材の先端部をシール部材に食い込ませている。

【0010】

このようにすることにより、筒状部材の先端部とシール部材との密着性を高めることができるので、筒状部材の先端部とシール部材配置部の底面との間の気密性を高めることができる。従って、ガスやプラズマが、第１部材の第１の面側から第１貫通孔を通じて保持装置内に侵入した場合に、プラズマ等が、筒状部材の先端部とシール部材配置部の底面との間を通過して、接合層に侵入して接触することを防止できる。

【0011】

なお、シール部材配置部としては、例えば、環状溝やサグリ孔などを挙げることができる。また、第１貫通孔は、第１の面と第２の面との間を真っ直ぐ延びる貫通孔の他、第１の面と第２の面との間で屈曲する形態の貫通孔や、第２の面から第１の面に向かう途中で複数に分岐して複数の開口が第１の面に形成される貫通孔も含む。

【0012】

上記課題を解決するためになされた本開示の別形態は、
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、前記第１の面と前記第２の面との間を貫通する第１貫通孔とを備える第１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、前記第３の面と前記第４の面との間を貫通して前記第１貫通孔に連通する第２貫通孔とを備える第２部材と、
前記第１部材の前記第２の面と前記第２部材の前記第３の面との間に配置され、前記第１部材と前記第２部材とを接合する接合層とを備え、
前記第１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部材の前記第２の面側に前記第１貫通孔を囲むように形成され、環状のシール部材が配置される有底環状のシール部材配置部と、
前記第２貫通孔に挿入され、前記シール部材配置部の底面とで前記シール部材を挟み込む先端部を備える筒状部材とを有し、
前記筒状部材は、前記先端部より肉厚が厚い本体部を備えることを特徴とする。

【0013】

この保持装置では、筒状部材が、シール部材配置部の底面とでシール部材を挟み込む先端部と、この先端部より肉厚が厚い本体部とを備えている。このように本体部の肉厚（径方向の厚み）よりも先端部の肉厚（径方向の厚み）を薄くすることで、筒状部材の先端部をシール部材に食い込ませて、シール部材を弾性変形させることが可能となる。具体的には、例えば、筒状部材の先端部の肉厚を、シール部材の幅寸法（内周縁と外周縁との距離、径方向の厚み）よりも小さくすることで、筒状部材の先端部をシール部材に食い込ませることができる。これにより、筒状部材の先端部とシール部材との密着性を高めることができるため、筒状部材の先端部とシール部材配置部の底面との間の気密性を高めることができる。そして、筒状部材について、本体部の肉厚を先端部の肉厚よりも厚くすることで、筒状部材の強度を高めることができる。

【0014】

なお、本体部は、先端部よりも肉厚が厚ければ良く、肉厚が一定である場合に限らず、肉厚が異なる複数の筒状部によって本体部が構成されている場合も含む。また、筒状部材の先端部としては、本体部の先端から突出する１または複数の環状（筒状部材の軸線を囲む環状）の突出部（環状突出部）を挙げることができる。

【0015】

ここで、筒状部材が第２部材に固定され、第１部材を構成する材料の熱膨張率と第２部材を構成する材料の熱膨張率とが異なっている場合、その熱膨張差により第１部材と第２部材との間で面方向（第２の面または第３の面に沿う方向をいう、以下同じ）に変位（ズレ）が生じる可能性がある。その際、筒状部材の先端部に剪断応力が発生し、筒状部材の先端部に亀裂等が発生するおそれがある。

【0016】

例えば、第１部材よりも第２部材が、熱膨張率が大きい場合において、保持部材が加熱されると、第１部材よりも第２部材が大きく膨張することによって、第１部材が第２の面に沿う方向へ変位する量よりも、第２部材が第２の面に沿う方向へ変位する量が大きくなる。このとき、第２部材に固定されている筒状部材は、第２部材とともに、第２の面に沿う方向へ変位する（第２部材と同等の変位量だけ変位する）ことになるが、筒状部材の先端部の側周面がシール部材配置部の側周面に接触するように、筒状部材の先端部がシール部材配置部内に配置されていると、筒状部材の先端部は、シール部材配置部内において第２の面に沿う方向（シール部材配置部の側周面に交差する方向）へ動くことができない。そのため、筒状部材の先端部は、第１部材と同等の変位量しか第２の面に沿う方向へ変位することができず、第２部材と同等に第２の面に沿う方向へ変位することができない。この変位量の差によって、筒状部材の先端部に剪断応力が発生し、この剪断応力によって筒状部材の先端部に亀裂等が発生するおそれがある。

【0017】

逆に、第２部材よりも第１部材が、熱膨張率が大きい場合は、筒状部材のうち先端部が相対的に大きく第２の面に沿う方向へ変位することになり、やはり、筒状部材における変位量の差によって、筒状部材の先端部に剪断応力が発生し、この剪断応力によって筒状部材の先端部に亀裂等が発生するおそれがある。

【0018】

そこで、上記した保持装置において、
前記第１部材を構成する材料の熱膨張率と前記第２部材を構成する材料の熱膨張率とは異なり、
前記筒状部材は、前記先端部の側周面と前記シール部材配置部の側周面との間に隙間が形成されるようにして、前記第２部材に固定されていることが好ましい。

【0019】

この保持装置では、筒状部材は、先端部の側周面とシール部材配置部の側周面との間に隙間が形成されるようにして、第２部材に固定されている。そのため、第１部材と第２部材との熱膨張差によって、第１部材が第２の面に沿う方向へ変位する量と、第２部材が第２の面に沿う方向へ変位する量との間に差が生じた場合、筒状部材の先端部が、シール部材配置部内において第２の面に沿う方向へ動く（シール部材配置部に対して相対的に動く）ことができる（シール部材配置部の側周面に接触するまで移動可能である）。そして、シール部材が弾性体なので、筒状部材の先端部の側周面とシール部材配置部の側周面との間に隙間が形成され、その隙間にシール部材が配置されていても、筒状部材の先端部が第２の面に沿う方向へ動くことができる。従って、筒状部材の全体が、第２部材とともに、第２の面に沿う方向へ同等に変位することができ、第１部材と第２部材との熱膨張差の影響による剪断応力が筒状部材の先端部に発生することを低減できるので、筒状部材の先端部に亀裂等が発生しにくくなる。

【0020】

なお、筒状部材の先端部の側周面とシール部材配置部の側周面との間の隙間（第２の面に沿う方向の距離）は、第１部材と第２部材との熱膨張差によって、第１部材と第２部材との間において生じうる面方向への最大変位量（両部材のズレの最大値）以上とすることが好ましい。

【0021】

こうすることにより、第１部材と第２部材との熱膨張差によって、第１部材と第２部材との間において面方向に変位が生じた場合に、筒状部材の先端部がシール部材配置部に対して相対的に移動することができるので、第１部材と第２部材との熱膨張差の影響による剪断応力が筒状部材に発生することを確実に防止できる。

【0022】

上記した保持装置において、
前記第１部材を構成する材料の熱膨張率と前記第２部材を構成する材料の熱膨張率とは異なり、
前記筒状部材は、その外周面と前記接合層との間に隙間が形成されるように配置されていることが好ましい。

【0023】

この保持装置では、筒状部材の外周面と接合層との間に隙間が設けられている。このため、第１部材と第２部材との熱膨張差によって、第１部材と第２部材との間において面方向に変位が生じた場合に、筒状部材の先端部がシール部材配置部に対して相対的に移動することが、接合層に妨げられることなく可能となる。これにより、第１部材と第２部材との熱膨張差の影響による剪断応力が筒状部材の先端部に発生することを低減できるため、筒状部材の先端部に亀裂等が発生しにくくなる。

【0024】

なお、筒状部材の外周面と接合層との隙間（面方向の隙間）は、第１部材と第２部材との熱膨張差によって、第１部材と第２部材との間において生じうる面方向への最大変位量（両部材のズレの最大値）以上とすることが好ましい。

【0025】

上記した保持装置において、
前記第２部材の前記第２貫通孔は、前記筒状部材の軸線方向への移動を規制する規制部を備え、
前記筒状部材は、前記規制部に当接する当接部を備えていることが好ましい。

【0026】

こうすることにより、筒状部材の軸線方向における位置を、規制部と当接部とによって定めることができる。つまり、シール部材に対する筒状部材の先端部の位置（筒状部材の軸線方向における位置）を、第２部材の規制部と第２貫通孔の規制部とにより、適切な位置（例えば、筒状部材の先端部がシール部材に過剰に食い込まない位置）に定めることができる。

【0027】

これにより、筒状部の先端部が、シール部材に対して過剰に食い込んで、シール部材あるいは筒状部材の先端部が損傷することを防止できる。その結果、筒状部材の先端部によってシール部材を適切に弾性変形させることができ、筒状部材の先端部とシール部材配置部の底面との間を、シール部材によって適切にシールすることができる。

【発明の効果】

【0028】

本開示によれば、シール部材によるシール性を向上させ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】

【0029】

【図1】第１実施形態の静電チャックを示す斜視図である。

【図2】第１実施形態の静電チャックを示す断面図である。

【図3】第１実施形態の静電チャック示す平面図である。

【図4】図２に示すＢ部の拡大図である。

【図5】第２実施形態の静電チャックを示す断面図である。

【図6】図５に示すＣ部の拡大図である。

【図7】第１変形例の静電チャックの部分拡大断面図である。

【図8】第２変形例の静電チャックの部分拡大断面図である。

【図9】第３変形例の静電チャックの部分拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

［第１実施形態］
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、対象物である半導体ウエハＷを保持する静電チャック１を例示して説明する。本実施形態の静電チャック１について、図１～図４を参照しながら説明する。

【0031】

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、セラミックス部材１０と、ベース部材２０と、セラミックス部材１０とベース部材２０とを接合する接合層４０とを有する。なお、セラミックス部材１０は本開示の「第１部材」の一例であり、ベース部材２０は本開示の「第２部材」の一例である。

【0032】

なお、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（中心軸ＡＸに沿う方向、図１において上下方向）の軸であり、Ｘ軸とＹ軸は、静電チャック１の径方向の軸である。なお、静電チャック１の軸線方向（静電チャック１の中心軸ＡＸに沿う方向）は、筒状部材７０の軸線方向（筒状部材７０の軸線ＣＬに沿う方向）に一致する方向（図１、図２において上下方向、Ｚ軸方向）である。

【0033】

セラミックス部材１０は、図１に示すように、円盤状の部材であり、セラミックスにより形成されている。具体的には、セラミックス部材１０は、直径の異なる２つの円盤が中心軸を共通にして重なる（詳細には、大きな直径を有する円盤状の下段部の上に、小さな直径を有する円盤状の上段部が重なる形態の）段付きの円盤状をなしている。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。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。

【0034】

図１、図２に示すように、セラミックス部材１０は、半導体ウエハＷを保持する吸着面１１と、セラミックス部材１０の厚み方向（Ｚ軸方向に一致する方向、上下方向）について吸着面１１とは反対側に設けられる下面１２とを備えている。なお、図２は、筒状部材７０の軸線ＣＬを通る位置で、静電チャック１を、筒状部材７０の軸線方向（軸線ＣＬに沿う方向、図２では上下方向）に切断した断面図である。また、吸着面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。

【0035】

また、セラミックス部材１０の直径は、上段部が例えば１５０～３００ｍｍ程度であり、下段部が例えば１８０～３５０ｍｍ程度である。セラミックス部材１０の厚さは、例えば２～６ｍｍ程度である。なお、セラミックス部材１０の熱伝導率は、１０～５０Ｗ／ｍＫ（より好ましくは、１８～３０Ｗ／ｍＫ）の範囲内が望ましい。

【0036】

セラミックス部材１０の吸着面１１は、凹凸形状をなしている。具体的には、吸着面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１６が形成され、環状凸部１６の内側に複数の独立した柱状の凸部１７が形成されている。なお、環状凸部１６は、シールバンドとも呼ばれる。環状凸部１６の断面（ＸＺ断面）の形状は、図２に示すように、略矩形である。環状凸部１６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１６の幅（Ｘ軸方向の寸法）は、例えば、０．５ｍｍ～５．０ｍｍ程度である。

【0037】

各凸部１７は、図３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、各凸部１７の断面（ＸＺ断面）の形状は、図２に示すように、略矩形である。凸部１７の高さは、環状凸部１６の高さと略同一であり、例えば、１０～２０μｍ程度である。また、凸部１７の幅（Ｚ軸方向視での凸部１７の最大径）は、例えば、０．５～１．５ｍｍ程度である。なお、セラミックス部材１０の吸着面１１における環状凸部１６より内側において、凸部１７が形成されていない部分は、凹部１８となっている。

【0038】

そして、半導体ウエハＷは、セラミックス部材１０の吸着面１１における環状凸部１６と複数の凸部１７とに支持されて、静電チャック１に保持される。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、セラミックス部材１０の吸着面１１（詳細には、吸着面１１の凹部１８）との間に、空間Ｓが存在することとなる（図２参照）。この空間Ｓには、不活性ガス（例えば、ヘリウムガス）が供給されるようになっている。

【0039】

また、セラミックス部材１０は、その内部にチャック電極（図示省略）を備えている。チャック電極は、Ｚ軸方向視で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）により形成される。このチャック電極に図示しない電源から電圧が印加されることによって、チャック電極に静電引力が発生し、この静電引力によって半導体ウエハＷが吸着面１１に吸着されて保持される。

【0040】

セラミックス部材１０には、吸着面１１と下面１２との間を厚み方向（Ｚ軸方向、図２において上下方向）に貫通する円筒形状の第１貫通孔１５が形成されている。

【0041】

そして、セラミックス部材１０の下面１２側には、第１貫通孔１５を囲むように、有底円環状のシール部材配置部１４が形成されている。すなわち、セラミックス部材１０には、下面１２側に開口する有底環状のシール部材配置部１４が、第１貫通孔１５を囲むように形成されている。このシール部材配置部１４内には、円環状のシール部材５０が配置される。本実施形態では、シール部材配置部１４は、第１貫通孔１５との間に隔壁を挟んで第１貫通孔１５を囲むように下面１２側に開口する円環状溝である。

【0042】

ベース部材２０は、図１に示すように、円柱状の部材である。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、金属以外であってもよい。このベース部材２０は、図１、図２に示すように、上面２１と、ベース部材２０の厚み方向（Ｚ軸方向に一致する方向、上下方向）にて上面２１とは反対側に設けられる下面２２とを備えている。なお、上面２１は本開示の「第３の面」の一例であり、下面２２は本開示の「第４の面」の一例である。

【0043】

ベース部材２０の直径は、例えば１８０ｍｍ～３５０ｍｍ程度である。また、ベース部材２０の厚さ（Ｚ軸方向の寸法）は、例えば２０ｍｍ～５０ｍｍ程度である。なお、ベース部材２０（アルミニウムを想定）の熱伝導率は、１８０～２５０Ｗ／ｍＫ（好ましくは、２３０Ｗ／ｍＫ程度）の範囲内が望ましい。

【0044】

また、図２に示すように、ベース部材２０には、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が形成されている。冷媒流路２３は、ベース部材２０の下面２２に設けられた不図示の供給口と排出口とに接続しており、供給口からベース部材２０に供給された冷媒が、冷媒流路２３内を流れて排出口からベース部材２０の外へ排出される。このようにして、ベース部材２０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４０を介してセラミックス部材１０が冷却される。

【0045】

また、ベース部材２０には、上面２１と下面２２との間を厚み方向（Ｚ軸方向、図２において上下方向）に貫通する円筒形状の第２貫通孔２５が形成されている。なお、第２貫通孔２５は、第１貫通孔１５と同軸である。この第２貫通孔２５は、図４に示すように、直径の異なる３つの孔部２５ｂ，２５ｃ，２５ｄが、この順で上面２１側からＺ軸方向に連なって構成されている。３つの孔部２５ｂ，２５ｃ，２５ｄの直径の大きさは、２５ｂ＜２５ｃ＜２５ｄの関係を満たしている。

【0046】

接合層４０は、セラミックス部材１０の下面１２とベース部材２０の上面２１との間に配置され、セラミックス部材１０とベース部材２０とを接合する。この接合層４０を介して、セラミックス部材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。

【0047】

この接合層４０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４０の厚さ（Ｚ軸方向の寸法）は、例えば０．１～１．０ｍｍ程度である。また、接合層４０の熱伝導率は、例えば１．０Ｗ／ｍＫである。なお、接合層４０（シリコーン系樹脂を想定）の熱伝導率は、０．１～２．０Ｗ／ｍＫ（好ましくは、０．５～１．５Ｗ／ｍＫ）の範囲内が望ましい。

【0048】

また、接合層４０には、第１貫通孔１５と第２貫通孔２５との間に位置する円筒形状の中間貫通孔４５が形成されている（図２参照）。なお、中間貫通孔４５は、第１貫通孔１５及び第２貫通孔２５と同軸である。中間貫通孔４５の直径は、第１貫通孔１５よりも大きく、第２貫通孔２５の孔部２５ｂと同等である。第１貫通孔１５と中間貫通孔４５と第２貫通孔２５とは、Ｚ軸方向（静電チャック１の軸線方向）に連なって配置されている。

【0049】

そして、このような静電チャック１には、図２、図４に示すように、シール部材配置部１４内に配置された円環状のシール部材５０（例えば、Ｏリング）と、ベース部材２０の第２貫通孔２５及び接合層４０の中間貫通孔４５に挿入された筒状部材７０とが設けられている。筒状部材７０は、円筒形状をなし、シール部材配置部１４の底面１４ｂとの間でシール部材５０を挟み込んでいる。筒状部材７０の筒孔７０ｂ（筒状部材７０の軸線方向に延びる貫通孔）は、第１貫通孔１５に繋がっている（連通している）。筒状部材７０は、例えばセラミックスからなる。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。円環状のシール部材５０はゴム又はエラストマー樹脂などの弾性体からなるＯリングである。断面形状は、例えば、円形および矩形であるが、これらの形状に限定されない。

【0050】

このように、本実施形態の静電チャック１では、接合層４０（中間貫通孔４５の周面４５ｂ）が、筒状部材７０の外周面７０ｄよりも径方向外側に配置される。これにより、半導体製造装置にて静電チャック１を使用している際に、セラミックス部材１０の吸着面１１側から第１貫通孔１５を通じて内部に侵入するプラズマ等から、接合層４０を保護するようになっている。

【0051】

ここで、筒状部材７０は、図４に示すように、円筒形状の本体部７２と、本体部７２の先端面７２ｂから吸着面１１側（上方）に突出する円環状の先端部７１とを備えている。筒状部材７０の先端部７１は、シール部材配置部１４の底面１４ｂとの間でシール部材５０を挟み込んでいる。本体部７２は、ベース部材２０の下面２２側に位置する円筒状の第１筒状部７４と、第１筒状部７４に対して吸着面１１側（上側）に隣接する円筒状の第２筒状部７３とを有する。第１筒状部７４の外径は、第２筒状部７３の外径よりも大きい。そのため、第１筒状部７４の外周面７４ｄが、第２筒状部７３の外周面７３ｄよりも径方向外側に位置している。一方、第１筒状部７４の内径は、第２筒状部７３の内径と同等である。そのため、第１筒状部７４の肉厚（内周面７４ｃと外周面７４ｄとの間の径方向寸法）は、第２筒状部７３の肉厚（内周面７３ｃと外周面７３ｄとの間の径方向寸法）よりも厚い。

【0052】

そして、筒状部材７０において、本体部７２を構成する第１筒状部７４及び第２筒状部７３の肉厚は、先端部７１の肉厚（内周面７１ｃと外周面７１ｄとの間の径方向寸法）よりも厚くされている。言い換えると、先端部７１の肉厚は、本体部７２を構成する第１筒状部７４及び第２筒状部７３の肉厚よりも薄くされている。詳細には、筒状部材７０の先端部７１の肉厚を、シール部材配置部１４の幅寸法（内周面１４ｃと外周面１４ｄとの間の径方向寸法）よりも小さく、且つ、シール部材５０の幅寸法（内周縁と外周縁との間の径方向寸法）よりも小さくしている。

【0053】

このようにすることにより、筒状部材７０の先端部７１をシール部材５０に確実に食い込ませて、シール部材５０を弾性変形させることが可能となる。そのため、図４に示すように、本実施形態の静電チャック１では、シール部材５０は、筒状部材７０の先端部７１が食い込んで弾性変形している。すなわち、筒状部材７０の先端部７１が、シール部材５０に食い込むようにして、シール部材５０を弾性変形させている。

【0054】

その結果、筒状部材７０の先端部７１とシール部材５０との密着性を高めることができるとともに、シール部材５０とシール部材配置部１４の底面１４ｂとの密着性を高めることができる。従って、筒状部材７０の先端部７１とシール部材配置部１４の底面１４ｂとの間の気密性を高めることができる。これにより、プラズマ等が、セラミックス部材１０の吸着面１１側から第１貫通孔１５を通じて静電チャック１の内部に侵入した場合に、このプラズマ等が、筒状部材７０の先端部７１とシール部材配置部１４の底面１４ｂとの間を通過して接合層４０（中間貫通孔４５の周面４５ｂ）に侵入して接触することを防止できる。

【0055】

また、本実施形態の静電チャック１では、筒状部材７０において、本体部７２を構成する第１筒状部７４及び第２筒状部７３の肉厚を先端部７１の肉厚よりも厚くしているので、筒状部材７０の強度を高めることができる。

【0056】

なお、筒状部材７０は、ベース部材２０に固定されている。具体的には、筒状部材７０は、ベース部材２０の第２貫通孔２５及び接合層４０の中間貫通孔４５に挿入されて、シール部材配置部１４に配置されているシール部材５０を、先端部７１によって筒状部材７０の軸線方向（筒状部材７０の軸線ＣＬに沿う方向、Ｚ軸方向に一致する方向）に押圧した状態で、固定部材８０を用いてベース部材２０に固定されている。

【0057】

より詳細には、図４に示すように、ベース部材２０のうち第２貫通孔２５の孔部２５ｃの周囲に位置する部位に、孔部２５ｃの外周面と孔部２５ｄの外周面とを繋ぐ円環状の環状面２５ｆからＺ軸方向に延びる雌ねじ孔２８が、周方向に等間隔で複数形成されている。また、固定部材８０は、孔部２５ｄ内に収容可能な円盤状であり、固定部材８０が孔部内に収容された状態で雌ねじ孔２８と同軸に配置される貫通孔８３が、周方向に等間隔で複数形成されている。

【0058】

そして、ベース部材２０の第２貫通孔２５及び接合層４０の中間貫通孔４５に挿入した筒状部材７０を、孔部２５ｄ内に収容した固定部材８０によって、筒状部材７０の軸線方向の先端側（図４では上側）に押圧した状態で、雌ねじ孔２８の雌ねじに螺合する雄ねじ８６を有するボルト８５によって、固定部材８０をベース部材２０に固定する。詳細には、固定部材８０の貫通孔８３は、ボルト８５の雄ねじ８６を有する軸部が挿通する挿通孔８１と、ボルト８５の頭部が収容される収容孔８２とを有している。そして、ボルト８５の軸部を固定部材８０の挿通孔８１に挿通しつつ、雄ねじ８６をベース部材２０の雌ねじ孔２８に螺合させることで、固定部材８０をベース部材２０に固定している。

【0059】

これにより、筒状部材７０の先端部７１とシール部材配置部１４の底面１４ｂとの間でシール部材５０を挟み込んでいる。詳細には、筒状部材７０の先端部７１をシール部材５０に食い込ませて、シール部材５０を弾性変形（圧縮）させている。

【0060】

また、本実施形態の静電チャック１では、図４に示すように、筒状部材７０が、先端部７１の側周面（内周面７１ｃと外周面７１ｄ）とシール部材配置部１４の側周面（内周面１４ｃと外周面１４ｄ）との間に、円環状の隙間Ｇ１，Ｇ２が形成されるように、ベース部材２０に固定されている。具体的には、筒状部材７０の先端部７１の外周面７１ｄがシール部材配置部１４の外周面１４ｄから離間することによって、筒状部材７０の先端部７１の外周面７１ｄとシール部材配置部１４の外周面１４ｄとの間に円環状の隙間Ｇ２が形成されている。さらに、筒状部材７０の先端部７１の内周面７１ｃがシール部材配置部１４の内周面１４ｃから離間することによって、筒状部材７０の先端部７１の内周面７１ｃとシール部材配置部１４の内周面１４ｃとの間に円環状の隙間Ｇ１が形成されている。さらに、本実施形態の静電チャック１では、筒状部材７０の外周面７０ｄが接合層４０の中間貫通孔４５の周面４５ｂから離間することによって、筒状部材７０の外周面７０ｄと接合層４０の中間貫通孔４５の周面４５ｂとの間に、円環状の隙間Ｇ３が形成されている。

【0061】

さらに、本実施形態の静電チャック１では、ベース部材２０の第２貫通孔２５に、筒状部材７０の軸線方向の先端側（Ｚ軸方向の一方側、図４において上側）への移動を規制する規制部２６が設けられ、筒状部材７０に、規制部２６に当接する当接部７６を設けられている。この規制部２６は、ベース部材２０のうち、第２貫通孔２５の孔部２５ｂの外周面と孔部２５ｃの外周面とを繋ぐ円環状の規制面２６ｂ（ベース部材２０の下面２２側を向く面）を有する部位によって構成されている。また、当接部７６は、第１筒状部７４のうち、第１筒状部７４の外周面７４ｄと第２筒状部７３の外周面７３ｄとを繋ぐ円環状の当接面７６ｂ（ベース部材２０の上面２１側を向く面）を有する部位によって構成されている。

【0062】

そして、固定部材８０の中心部には、図４に示すように、Ｚ軸方向に貫通する円筒状の貫通孔８４が形成されている。この固定部材８０の貫通孔８４と、筒状部材７０の筒孔７０ｂと、セラミックス部材１０の第１貫通孔１５とはＺ軸方向に連なっており、静電チャック１をＺ軸方向に貫通するリフトピン挿入孔３５を形成している。このリフトピン挿入孔３５（第１貫通孔１５と筒孔７０ｂと貫通孔８４）には、半導体ウエハＷを吸着面１１上から押し上げるリフトピン６０が、ベース部材２０の下面２２側から挿入されている。このリフトピン６０は、円柱形状（丸棒形状）をなしており、リフトピン挿入孔３５内をＺ軸方向に移動する。リフトピン６０がＺ軸方向の一方側（図４では上側）に移動して、リフトピン６０の先端部（上端部）がセラミックス部材１０の吸着面１１から外部に突出することで、吸着面１１上に載置されている半導体ウエハＷを吸着面１１から離間させる（リフトピン６０によって半導体ウエハＷを持ち上げる）ようになっている。

【0063】

なお、本実施形態の静電チャック１では、リフトピン挿入孔３５が３個（すなわち、第１貫通孔１５と筒孔７０ｂと貫通孔８４が３個ずつ）形成されており、各々のリフトピン挿入孔３５内にリフトピン６０が挿入されている。なお、３個のリフトピン挿入孔３５は、静電チャック１の周方向に等間隔で形成されている（図３参照）。

【0064】

ここで、本実施形態の静電チャック１では、セラミックス部材１０を構成する材料の熱膨張率とベース部材２０を構成する材料の熱膨張率とが異なっている。具体的には、セラミックス部材１０を構成する材料の熱膨張率より、ベース部材２０を構成する材料の熱膨張率が大きい。また、筒状部材７０は、図４に示すように、ベース部材２０の第２貫通孔２５及び接合層４０の中間貫通孔４５に挿入されるとともに、その先端部７１がセラミックス部材１０のシール部材配置部１４内に配置された状態で、ベース部材２０に固定されている。

【0065】

そのため、例えば、筒状部材７０の先端部７１の側周面（内周面７１ｃと外周面７１ｄ）がシール部材配置部１４の側周面（内周面１４ｃと外周面１４ｄ）に接触するように、筒状部材７０の先端部７１がシール部材配置部１４内に配置されていると、セラミックス部材１０を構成する材料の熱膨張率とベース部材２０を構成する材料との熱膨張差の影響で、セラミックス部材１０とベース部材２０との間で面方向（セラミックス部材１０の下面１２またはベース部材２０の上面２１に沿う方向をいう、ＸＹ平面方向に一致する）に変位（ズレ）が生じた場合に、筒状部材７０の先端部７１に剪断応力が発生し、筒状部材７０の先端部７１に亀裂等が発生するおそれがある。

【0066】

具体的には、セラミックス部材１０を構成する材料の熱膨張率よりも、ベース部材２０を構成する材料の熱膨張率のほうが大きいため、静電チャック１が加熱された場合、セラミックス部材１０よりベース部材２０が大きく膨張する。そのため、セラミックス部材１０が面方向（例えば、図４では左側）へ変位する量より、ベース部材２０が面方向（例えば、図４では左側）へ変位する量が大きくなる。このとき、ベース部材２０に固定されている筒状部材７０は、ベース部材２０とともに、面方向へ変位する（ベース部材２０と同等の変位量だけ変位する）。

【0067】

ところが、筒状部材７０の先端部７１の側周面（内周面７１ｃと外周面７１ｄ）がシール部材配置部１４の側周面（内周面１４ｃと外周面１４ｄ）に接触するように、筒状部材７０の先端部７１がシール部材配置部１４内に配置されていると、筒状部材７０の先端部７１は、シール部材配置部１４内においてベース部材２０とともに、面方向へ動くことができなくなる。このため、筒状部材７０の先端部７１は、セラミックス部材１０と同等の変位量しか面方向へ変位することができず、ベース部材２０と同等に面方向へ変位することができない。

【0068】

このように、筒状部材７０における先端部７１と他の部位（第１筒状部７４及び第２筒状部７３）との間において、面方向への変位量に差が生じる場合に、筒状部材７０の先端部７１に剪断応力が発生し、この剪断応力によって筒状部材７０の先端部７１に亀裂等が発生するおそれがある。

【0069】

そこで、本実施形態の静電チャック１では、筒状部材７０の先端部７１の外周面７１ｄとシール部材配置部１４の外周面１４ｄとの間に隙間Ｇ２を設けるとともに、筒状部材７０の先端部７１の内周面７１ｃとシール部材配置部１４の内周面１４ｃとの間に隙間Ｇ１を設けている。そのため、本実施形態の静電チャック１では、セラミックス部材１０とベース部材２０との熱膨張差によって、セラミックス部材１０が面方向へ変位する量と、ベース部材２０が面方向へ変位する量との間に差が生じた場合でも、筒状部材７０の先端部７１が、シール部材配置部１４内において面方向へ動く（シール部材配置部１４に対して相対的に動く）ことができる（シール部材配置部１４の側周面に接触するまで移動可能である）。従って、筒状部材７０の全体が、ベース部材２０とともに、面方向へ同等に変位することができる。これにより、セラミックス部材１０とベース部材２０との熱膨張差の影響による剪断応力が筒状部材７０の先端部７１に発生することを低減することができるため、筒状部材７０の先端部７１に亀裂等が発生しにくくなる。

【0070】

なお、筒状部材７０の先端部７１の側周面（内周面７１ｃと外周面７１ｄ）とシール部材配置部１４の側周面（内周面１４ｃと外周面１４ｄ）との間の隙間Ｇ１，Ｇ２の大きさは、セラミックス部材１０とベース部材２０との熱膨張差によって、セラミックス部材１０とベース部材２０との間において生じ得る面方向への最大変位量（両部材のズレの最大値）以上とするのが好ましい。

【0071】

こうすることにより、セラミックス部材１０とベース部材２０との熱膨張差によって、セラミックス部材１０とベース部材２０との間において面方向に変位が生じた場合に、筒状部材７０の先端部７１がシール部材配置部１４に対して相対的に移動することができるため、筒状部材７０の先端部７１に剪断応力が発生することを防止できるからである。

【0072】

また、本実施形態の静電チャック１では、筒状部材７０の外周面７０ｄと接合層４０の中間貫通孔４５の周面４５ｂとの間に、円環状の隙間Ｇ３が設けられている。そのため、セラミックス部材１０とベース部材２０との熱膨張差によって、セラミックス部材１０とベース部材２０との間において面方向に変位が生じた場合に、接合層４０に妨げられることなく、筒状部材７０の先端部７１がシール部材配置部１４に対して相対的に移動することができる。これにより、セラミックス部材１０とベース部材２０との熱膨張差の影響による剪断応力が筒状部材７０の先端部７１に発生することを低減することができるため、筒状部材７０の先端部７１に亀裂等が発生しにくくなる。

【0073】

なお、筒状部材７０の外周面７０ｄと接合層４０の中間貫通孔４５の周面４５ｂとの隙間Ｇ３は、セラミックス部材１０とベース部材２０との熱膨張差によって、セラミックス部材１０とベース部材２０との間において生じうる面方向への最大変位量（両部材のズレの最大値）以上とすればよい。

【0074】

ところで、本実施形態の静電チャック１では、筒状部材７０の先端部７１とシール部材配置部１４の底面１４ｂとによって、シール部材５０を挟み込んでいる。このため、筒状部材７０の先端部７１によってシール部材５０を過剰に弾性変形（圧縮）する（具体的には、シール部材５０に対して筒状部材７０の先端部７１を過剰に食い込ませる）と、シール部材５０または筒状部材７０の先端部７１が損傷するおそれがある。

【0075】

そこで、本実施形態の静電チャック１では、第２貫通孔２５に規制部２６を設け、筒状部材７０に当接部７６を設けている。そして、筒状部材７０の当接部７６（当接面７６ｂ）がベース部材２０の規制部２６（規制面２６ｂ）に当接した状態で、筒状部材７０がベース部材２０に固定されている。従って、筒状部材７０の軸線方向（Ｚ軸方向）における位置が、ベース部材２０の規制部２６によって定められる。これにより、シール部材５０に対する筒状部材７０の先端部７１の位置（筒状部材７０の軸線方向にかかる位置）を、ベース部材２０の規制部２６によって、適切な位置（具体的には、筒状部材７０の先端部７１がシール部材５０に過剰に食い込まない位置）に定めることができる。

【0076】

このようにして、本実施形態の静電チャック１では、筒状部材７０の先端部７１をシール部材５０に過剰に食い込ませることなく、筒状部材７０の先端部７１によってシール部材５０を適切に弾性圧縮する（詳細には、筒状部材７０の先端部７１をシール部材５０に適度に食い込ませる）ことができる。従って、シール部材５０または筒状部材７０の先端部７１が損傷することを抑制するとともに、筒状部材７０の先端部７１とシール部材配置部１４の底面１４ｂとの間を、シール部材５０によって適切にシールすることができる。

【0077】

以上のように、本実施形態の静電チャック１によれば、シール部材配置部１４に配置したシール部材５０に筒状部材７０の先端部７１を食い込ませている。そして、筒状部材７０の当接部７６（当接面７６ｂ）をベース部材２０の規制部２６（規制面２６ｂ）に当接させた状態で、筒状部材７０をベース部材２０に固定している。これにより、筒状部材７０の先端部７１をシール部材５０に過剰に食い込ませることなく、筒状部材７０の先端部７１によってシール部材５０を適切に弾性変形させているため、シール部材５０によるシール性を向上させることができる。従って、プラズマ等が第１貫通孔１５を通じて内部に侵入した場合でも、シール部材５０によって、プラズマ等が接合層４０に侵入して接触することを確実に防止できる。

【0078】

また、本実施形態の静電チャック１によれば、筒状部材７０の先端部７１の内周面７１ｃとシール部材配置部１４の内周面１４ｃとの間に隙間Ｇ１を設け、筒状部材７０の先端部７１の外周面７１ｄとシール部材配置部１４の外周面１４ｄとの間に隙間Ｇ２を設け、筒状部材７０の外周面７０ｄと接合層４０の中間貫通孔４５の周面４５ｂとの間に隙間Ｇ３を設けて、筒状部材７０をベース部材２０に固定している。これにより、セラミックス部材１０及び接合層４０とベース部材２０との熱膨張差の影響による剪断応力が筒状部材７０の先端部７１に発生することを低減することができるため、筒状部材７０の先端部７１に亀裂等の損傷の発生を防止することができる。

【0079】

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について、図５、図６を参照しながら説明する。第２実施形態は、第１実施形態と基本的な構成は同じであるが、第１貫通孔及びシール部材配置の各形状が第１実施形態とは異なる。そこで、第１実施形態と同様の構成については同符号を付して説明を適宜省略し、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

【0080】

本実施形態の静電チャック１０１では、図５、図６に示すように、第１貫通孔１１５が、セラミックス部材１１０の下面１１２から吸着面１１１に向かう途中で屈曲して、下面１１２に沿う方向（ＸＹ平面に沿う方向）に延びつつ途中で複数に分岐して、複数の開口部１１５ｃが吸着面１１１（凹部１１８）に形成されている。そして、固定部材８０の貫通孔８４と筒状部材７０の筒孔７０ｂとセラミックス部材１１０の第１貫通孔１１５とによって、不活性ガス（例えば、ヘリウムガス）が流通するガス流路１３５を形成している。これにより、ベース部材２０の下面２２側からガス流路１３５内に不活性ガス（例えば、ヘリウムガス）を供給することで、セラミックス部材１１０の吸着面１１１（凹部１１８）に開口する複数の開口部１１５ｃを通じて、半導体ウエハＷの下面とセラミックス部材１１０の吸着面１１１（凹部１１８）との間の空間Ｓ内に、この不活性ガスを充填することができるようになっている。なお、図５は、筒状部材７０の軸線ＣＬを通る位置で、静電チャック１０１を、筒状部材７０の軸線方向（軸線ＣＬに沿う方向、図５では上下方向）に切断した断面図である。

【0081】

また、静電チャック１０１では、シール部材配置部１１４を、第１貫通孔１１５との間に隔壁を有することなく第１貫通孔１１５に隣接する形態で、下面１１２側に開口する有底環状（サグリ孔形状）としている。なお、静電チャック１０１において、シール部材配置部の形状を、第１実施形態と同様のシール部材配置部１４にすることもできる。

【0082】

このような静電チャック１０１でも、図６に示すように、筒状部材７０は、シール部材配置部１１４の底面１１４ｂとの間でシール部材５０を挟み込んでいる。そして、シール部材５０は、筒状部材７０の先端部７１が食い込んで弾性変形している。すなわち、筒状部材７０の先端部７１が、シール部材５０に食い込むようにして、シール部材５０を弾性変形させている。これにより、筒状部材７０の先端部７１とシール部材５０との密着性を高めることができるとともに、シール部材５０とシール部材配置部１１４の底面１１４ｂとの密着性を高めることができるので、筒状部材７０の先端部７１とシール部材配置部１１４の底面１１４ｂとの間の気密性を高めることができる。従って、従って、プラズマ等が第１貫通孔１１５を通じて内部に侵入した場合でも、シール部材５０によって、プラズマ等が接合層４０に侵入して接触することを確実に防止できる。

【0083】

また、静電チャック１０１でも、筒状部材７０は、先端部７１の側周面（外周面７１ｄ）とシール部材配置部１１４の側周面（外周面１１４ｄ）との間に、円環状の隙間Ｇ２が形成されるようにして、ベース部材２０に固定されている。具体的には、筒状部材７０の先端部７１の外周面７１ｄがシール部材配置部１１４の外周面１１４ｄから離間することによって、筒状部材７０の先端部７１の外周面７１ｄとシール部材配置部１１４の外周面１１４ｄとの間に円環状の隙間Ｇ２が形成されている。これにより、セラミックス部材１１０とベース部材２０との熱膨張差によって、セラミックス部材１１０とベース部材２０との間において面方向に変位が生じた場合に、筒状部材７０の先端部７１がシール部材配置部１１４に対して相対的に面方向へ移動することができるので、筒状部材７０の先端部７１に剪断応力が発生することを防止できる。

【0084】

＜第１変形例＞
ここで、上記実施形態における変形例について、図７～図９を参照しながら説明する。まず、第１変形例について、図７を参照しながら説明する。第１変形例は、上記実施形態と基本的な構成は同じであるが、筒状部材７０をベース部材２０に固定する構成が上記実施形態とは異なる。そこで、上記実施形態と同様の構成については同符号を付して説明を適宜省略し、上記実施形態との相違点を中心に説明する。

【0085】

第１変形例の静電チャック２０１では、図７に示すように、筒状部材２７０の第１筒状部２７４の外周面２７４ｄに雄ねじを形成し、ベース部材２２０の第２貫通孔２２５の孔部２２５ｃを雌ねじ孔とし、筒状部材２７０の第１筒状部２７４をベース部材２２０の孔部２２５ｃ（雌ねじ孔）に螺挿することで、筒状部材２７０をベース部材２２０に固定している。

【0086】

＜第２変形例＞
次に、第２変形例について、図８を参照しながら説明する。第２変形例は、上記実施形態と基本的な構成は同じであるが、筒状部材７０の位置決め機構である規制部及び当接部の構成が上記実施形態とは異なる。そこで、上記実施形態と同様の構成については同符号を付して説明を適宜省略し、上記実施形態との相違点を中心に説明する。

【0087】

第２変形例の静電チャック３０１では、図８に示すように、ベース部材３２０の第２貫通孔３２５を、上記実施形態と同様の孔部２５ｄと、この孔部２５ｄと接合層４０の中間貫通孔４５との間に位置する孔部３２５ｂとによって構成し、規制部を、孔部３２５ｂの外周面から径方向内側に突出する円環状の部位である規制部３２６によって構成している。また、当接部を、筒状部材３７０の第１筒状部３７４のうち、第１筒状部３７４の外周面３７４ｄと第２筒状部３７３の外周面３７３ｄとを繋ぐ円環状の当接面３７６ｂを有する部位である当接部３７６によって構成し、筒状部材３７０の当接部３７６（当接面３７６ｂ）がベース部材３２０の規制部３２６（規制面３２６ｂ）に当接するように、筒状部材３７０を設けている。

【0088】

＜第３変形例＞
最後に、第３変形例について、図９を参照しながら説明する。第３変形例は、上記実施形態と基本的な構成は同じであるが、筒状部材の先端部の形状が上記実施形態とは異なる。そこで、上記実施形態と同様の構成については同符号を付して説明を適宜省略し、上記実施形態との相違点を中心に説明する。

【0089】

第３変形例の静電チャック４０１では、図９に示すように、筒状部材４７０の先端部４７１を、本体部７２の先端面７２ｂから吸着面１１側（上方）に突出する複数の環状の部位により構成している。具体的に、静電チャック４０１では、先端部４７１を円環状の２つの部位（第１環状突出部４７７と第２環状突出部４７８、Ｚ軸方向視で二重の円）によって構成している。なお、第２環状突出部４７８は、第１環状突出部４７７よりも径方向外側に位置し、第１環状突出部４７７を囲むように設けられている。これにより、シール部材５０と筒状部材４７０の先端部４７１との間のシールが二重となるため、シール部材５０によるシール性をより向上させることができる。

【0090】

そして、静電チャック４０１でも、筒状部材４７０は、先端部４７１の側周面（内周面４７１ｃと外周面４７１ｄ）とシール部材配置部１４の側周面（内周面１４ｃと外周面１４ｄ）との間に、円環状の隙間Ｇ１，Ｇ２が形成されるようにして、ベース部材２０に固定されている。具体的には、筒状部材４７０の先端部４７１の外周面４７１ｄ（すなわち、第２環状突出部４７８の外周面）がシール部材配置部１４の外周面１４ｄから離間することによって、筒状部材４７０の先端部４７１の外周面４７１ｄとシール部材配置部１４の外周面１４ｄとの間に円環状の隙間Ｇ２が形成されている。さらには、筒状部材４７０の先端部４７１の内周面４７１ｃ（すなわち、第１環状突出部４７７の内周面）がシール部材配置部１４の内周面１４ｃから離間することによって、筒状部材４７０の先端部４７１の内周面４７１ｃとシール部材配置部１４の内周面１４ｃとの間に円環状の隙間Ｇ１が形成されている。

【0091】

これにより、セラミックス部材１０とベース部材２０との熱膨張差によって、セラミックス部材１０とベース部材２０との間において面方向（ＸＹ平面方向）に変位が生じた場合に、筒状部材４７０の先端部４７１がシール部材配置部１４に対して相対的に面方向へ移動することができるので、筒状部材４７０の先端部４７１に剪断応力が発生することを防止できる。

【0092】

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。

【0093】

また、上記の第１実施形態では、シール部材配置部の形状として、環状溝であるシール部材配置部１４を例示したが、ザグリ孔であるシール部材配置部１１４としてもよい。

【0094】

また、上記の第１実施形態では、第１貫通孔、第２貫通孔がリフトピン挿入孔である場合を例示し、上記の第２実施形態では、第１貫通孔、第２貫通孔がガス流路である場合を例示したが、上記の実施形態において第１貫通孔、第２貫通孔は、ガス流路又はリフトピン挿入孔のどちらでもよく、また、これらの孔に限定されることはない。

【0095】

また、上記実施形態では、筒状部材７０をベース部材２０に対してボルト８５を用いて固定しているが、接着剤によって筒状部材７０をベース部材２０に接着することによって、筒状部材７０をベース部材２０に固定するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0096】

１ 静電チャック
１０ セラミックス部材
１１ 吸着面
１２ 下面
１４ シール部材配置部
１４ｃ 内周面
１４ｄ 外周面
１５ 第１貫通孔
２０ ベース部材
２１ 上面
２２ 下面
２５ 第２貫通孔
２６ 規制部
４０ 接合層
５０ シール部材
７０ 筒状部材
７１ 先端部
７１ｃ 内周面
７１ｄ 外周面
７２ 本体部
７６ 当接部
１０１ 静電チャック
１１０ セラミックス部材
１１１ 吸着面
１１２ 下面
１１４ シール部材配置部
１１４ｄ 外周面
１１５ 第１貫通孔
２０１ 静電チャック
２２０ ベース部材
２２５ 第２貫通孔
２７０ 筒状部材
３０１ 静電チャック
３２０ ベース部材
３２５ 第２貫通孔
３２６ 規制部
３７０ 筒状部材
３７６ 当接部
４０１ 静電チャック
４７０ 筒状部材
４７１ 先端部
４７１ｃ 内周面
４７１ｄ 外周面
Ｇ１ 隙間
Ｇ２ 隙間
Ｇ３ 隙間
Ｗ 半導体ウエハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】