特許 7514990 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】2024-07-03

(45)【発行日】2024-07-11

(54)【発明の名称】保持装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20240704BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20240704BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 R

H01L21/302 101G

H01L21/302 101R

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023146788

(22)【出願日】2023-09-11

【審査請求日】2024-02-22

【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】稲吉 礼佳

(72)【発明者】

【氏名】横山 優貴

(72)【発明者】

【氏名】関 翔太

【審査官】内田 正和

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２４／００４１４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２２－１７６７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２３／０６８０９９（ＷＯ，Ａ１）

(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】

対象物を保持する第１表面と、前記第１表面に交わる第１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第１多孔部及び第２多孔部と、を備え、
前記ガス流路は、前記第１表面に開口し、前記第１方向に延びる第１縦ガス流路及び第２縦ガス流路を備え、
前記第１多孔部は、前記第１縦ガス流路に配され、
前記第２多孔部は、前記第２縦ガス流路に配され、前記第１多孔部よりも前記第１方向における長さが長く、
前記ガス流路は、前記第１表面に沿った第２方向に延び、前記第１縦ガス流路及び前記第２縦ガス流路のそれぞれの前記第２表面側に接続した横ガス流路を備え、
前記第１多孔部の前記第２表面側の端部は、前記横ガス流路を構成する内壁のうち前記第１表面側に位置する第１内壁と面一となる位置又は前記第１内壁よりも前記第１表面側に配され、
前記第２多孔部の前記第２表面側の端部は、前記第１内壁よりも前記第２表面側に配されている、保持装置。

【請求項2】

対象物を保持する第１表面と、前記第１表面に交わる第１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第１多孔部及び第２多孔部と、を備え、
前記ガス流路は、前記第１表面に開口し、前記第１方向に延びる第１縦ガス流路及び第２縦ガス流路を備え、
前記第１多孔部は、前記第１縦ガス流路に配され、
前記第２多孔部は、前記第２縦ガス流路に配され、前記第１多孔部よりも前記第１方向における長さが長く、
前記ガス流路は、前記第１表面に沿った第２方向に延び、前記第１縦ガス流路及び前記第２縦ガス流路のそれぞれの前記第２表面側に接続した横ガス流路を備え、
前記第２多孔部は、
前記第２縦ガス流路に配される縦多孔部と、
前記縦多孔部に連なり前記横ガス流路において前記第２方向に延びた横多孔部と、を備える、保持装置。

【請求項3】

前記第２多孔部は、前記第１多孔部の気孔率よりも低い気孔率を有する、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１多孔部及び前記第２多孔部は、前記板状部材に接している、請求項１または請求項２に記載の保持装置。

【請求項5】

前記板状部材は、
前記第１表面と前記第２表面とを貫通する貫通孔と、
前記第１表面において、前記貫通孔の周りに設けられた突部と、を備え、
前記第１縦ガス流路は、前記突部の近傍に配されている、請求項１または請求項２に記載の保持装置。

【請求項6】

前記ガス流路は、前記第２表面に開口し、気体が流入する流入口を備え、
前記第２縦ガス流路は、前記第１縦ガス流路よりも、前記流入口に近い位置に配されている、請求項１または請求項２に記載の保持装置。

【請求項7】

前記ガス流路は、
前記第２表面に開口し、気体が流入する流入口と、
前記流入口に連なり、平面視において前記板状部材の中心側に配され、自身の先端にて複数の流路に分岐する中央流路と、
前記複数の流路のうち、前記中央流路の先端から前記流入口に近づく方向に延びる近接流路と、
前記複数の流路のうち、前記中央流路の先端から前記流入口から遠ざかる方向に延びる離間流路と、を備え、
前記第１縦ガス流路は、前記近接流路に接続し、
前記第２縦ガス流路は、前記離間流路に接続している、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】

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（プラズマ処理装置）は、ウェハを吸着保持するための静電チャックを備え、静電チャックは、その上面に形成された複数の流出孔と、流出孔に通ずるガス流路と、を備える。Ｈｅガスを、ガス流路に接続した伝熱ガス導入管に流すと、このＨｅガスはガス流路を通じて、複数の流出孔から吹き出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平９－２８９２０１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、流出口（流出孔）の位置、流出口近傍の構造、ガス流路の経路等によって、吹き出される気体の流速が各流出口同士で異なったり、静電チャックの上面において気体の広がり方にムラが生じたりする虞がある。

【0005】

本開示は上記のような事情に基づいて完成された技術であって、流出口から流出する気体の流速を均一にすることが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、流出口から流出する気体を均一に広げることができ、ウェハの温度を均一化することが可能であ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表面に交わる第１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第１多孔部及び第２多孔部と、を備え、前記ガス流路は、前記第１表面に開口し、前記第１方向に延びる第１縦ガス流路及び第２縦ガス流路を備え、前記第１多孔部は、前記第１縦ガス流路に配され、前記第２多孔部は、前記第２縦ガス流路に配され、前記第１多孔部よりも前記第１方向における長さが長い。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、流出口から流出する気体の流速を均一にすることができる保持装置の提供が可能となる。また、流出口から流出する気体を均一に広げることができ、ウェハの温度を均一化することが可能である保持装置の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【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】板状部材のガス流路の一部を拡大した断面図

【図4】実施形態２に係る保持装置の平面図

【図5】実施形態３に係る保持装置の平面図（ガス流路を模式的に示す）

【図6】実施形態４に係る保持装置の平面図（ガス流路を模式的に示す）

【図7】実施形態５に係る保持装置の平面図（ガス流路を模式的に示す）

【発明を実施するための形態】

【0009】

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表面に交わる第１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第１多孔部及び第２多孔部と、を備え、前記ガス流路は、前記第１表面に開口し、前記第１方向に延びる第１縦ガス流路及び第２縦ガス流路を備え、前記第１多孔部は、前記第１縦ガス流路に配され、前記第２多孔部は、前記第２縦ガス流路に配され、前記第１多孔部よりも前記第１方向における長さが長い。

【0010】

（２）（１）に記載の保持装置において、前記ガス流路は、前記第１表面に沿った第２方向に延び、前記第１縦ガス流路及び前記第２縦ガス流路のそれぞれの前記第２表面側に接続した横ガス流路を備え、前記第１多孔部の前記第２表面側の端部は、前記横ガス流路を構成する内壁のうち前記第１表面側に位置する第１内壁と面一となる位置又は前記第１内壁よりも前記第１表面側に配され、前記第２多孔部の前記第２表面側の端部は、前記第１内壁よりも前記第２表面側に配されていてもよい。

【0011】

（３）（１）または（２）に記載の保持装置において、前記ガス流路は、前記第１表面に沿った第２方向に延び、前記第１縦ガス流路及び前記第２縦ガス流路のそれぞれの前記第２表面側に接続した横ガス流路を備え、前記第２多孔部は、前記第２縦ガス流路に配される縦多孔部と、前記縦多孔部に連なり前記横ガス流路において前記第２方向に延びた横多孔部と、を備えていてもよい。

【0012】

（４）（１）から（３）のいずれかに記載の保持装置において、前記第２多孔部は、前記第１多孔部の気孔率よりも低い気孔率を有していてもよい。

【0013】

（５）（１）から（４）のいずれかに記載の保持装置において、前記第１多孔部及び前記第２多孔部は、前記板状部材に接していてもよい。

【0014】

（６）（１）から（５）のいずれかに記載の保持装置において、前記板状部材は、前記第１表面と前記第２表面とを貫通する貫通孔と、前記第１表面において、前記貫通孔の周りに設けられた突部と、を備え、前記第１縦ガス流路は、前記突部の近傍に配されていてもよい。

【0015】

（７）（１）から（６）のいずれかに記載の保持装置において、前記ガス流路は、前記第２表面に開口し、気体が流入する流入口を備え、前記第２縦ガス流路は、前記第１縦ガス流路よりも、前記流入口に近い位置に配されていてもよい。

【0016】

（８）（１）から（７）のいずれかに記載の保持装置において、前記ガス流路は、前記第２表面に開口し、気体が流入する流入口と、前記流入口に連なり、平面視において前記板状部材の中心側に配され、自身の先端にて複数の流路に分岐する中央流路と、前記複数の流路のうち、前記中央流路の先端から前記流入口に近づく方向に延びる近接流路と、前記複数の流路のうち、前記中央流路の先端から前記流入口から遠ざかる方向に延びる離間流路と、を備え、前記第１縦ガス流路は、前記近接流路に接続し、前記第２縦ガス流路は、前記離間流路に接続していてもよい。

【0017】

＜実施形態１＞
本開示の実施形態１を図１から図３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方向に直交する第２方向）とする。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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（第１表面Ｓ１に交わる第１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。

【0021】

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（Ａｌ_２Ｏ_３）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。

【0022】

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Ｈｅ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。

【0023】

基板側ガス流路１２は、上下方向に延びる複数の縦ガス流路１３，１４，１５，１６と、水平方向（第１表面Ｓ１に沿った第２方向）に延び、複数の縦ガス流路１３，１４，１５，１６に接続した横ガス流路１９と、を備える。複数の縦ガス流路１３，１４，１５，１６は、横ガス流路１９よりも上側（第１表面Ｓ１側）に配され、第１表面Ｓ１に開口した第１縦ガス流路１３、第２縦ガス流路１４、及び第３縦ガス流路１５と、横ガス流路１９よりも下側（第２表面Ｓ２側）に配され、第２表面Ｓ２に開口した第４縦ガス流路１６と、を含む。尚、第２縦ガス流路は、第３縦ガス流路１５の位置に配されているものでもよく、第３縦ガス流路は、第２縦ガス流路１４の位置に配されているものでもよい。

【0024】

第１縦ガス流路１３は、複数の縦ガス流路１３，１４，１５のうち、最も内側（水平方向における内側であって、後述する突部１０Ｃに最も近い位置）に配されている。第２縦ガス流路１４は、第１縦ガス流路１３よりも外側（水平方向における外側）に配されている。第３縦ガス流路１５は、第２縦ガス流路１４よりも外側に配されている。第４縦ガス流路１６は、第１縦ガス流路１３の直下に配されている。図３に示すように、横ガス流路１９は、当該横ガス流路１９を構成する内壁のうち、上側に位置する上壁（第１内壁）１９Ａと、下側に位置する下壁（第２内壁）１９Ｂと、を備える。複数の縦ガス流路１３，１４，１５は、それぞれ、横ガス流路１９の上壁１９Ａに開口した入口１３Ａ，１４Ａ，１５Ａと、第１表面Ｓ１に開口した出口（流出口）１３Ｂ，１４Ｂ，１５Ｂと、を備える。第４縦ガス流路１６は、第２表面Ｓ２に開口した入口１６Ａと、横ガス流路１９の下壁１９Ｂに開口した出口１６Ｂと、を備える。横ガス流路１９は、第１縦ガス流路１３、第２縦ガス流路１４、及び第３縦ガス流路１５のそれぞれの下側（入口１３Ａ，１４Ａ，１５Ａ）と、第４縦ガス流路１６の上側（出口１６Ｂ）と、に接続している。

【0025】

出口１３Ｂ，１４Ｂ，１５Ｂは、流路６０全体の出口をなしており、不活性ガスの流出口とされる。入口１６Ａに不活性ガスが供給されると、この不活性ガスは、第４縦ガス流路１６を経て横ガス流路１９を通り、横ガス流路１９から複数の縦ガス流路１３，１４，１５に分流され、出口１３Ｂ，１４Ｂ，１５Ｂから外部に排出される。

【0026】

図１から図３に示すように、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１３Ｂ，１４Ｂ，１５Ｂは、第１表面Ｓ１（内側の部分１０Ａ）において同心円状に複数設けられている。

【0027】

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。

【0028】

さらに、セラミック基板１０は、図２に示すように、第１表面Ｓ１と第２表面Ｓ２とを貫通し、上下方向に延びた貫通孔１１と、第１表面Ｓ１において、貫通孔１１の周りに設けられた突部１０Ｃと、を備える。貫通孔１１は、接合材３０及びベース部材２０に設けられた貫通孔（点線で示す）と接続している。貫通孔１１は、上下方向に変位してウェハＷに当接可能なリフトピン（不図示）が通る部分とされる。突部１０Ｃは、外周縁部１０Ｂの内側の部分１０Ａから立ち上がり、外周縁部１０Ｂと同じ高さの円管状をなしている。図１に示すように、突部１０Ｃは、第１縦ガス流路１３の出口１３Ｂよりも内側の位置において、複数配されている。尚、他の実施形態として、セラミック基板１０が、貫通孔１１を備え、突部１０Ｃを備えていない構成であってもよい。また、貫通孔１１及び突部１０Ｃが、第１縦ガス流路１３の出口１３Ｂよりも外側（さらには、第２縦ガス流路１４の出口１４Ｂや第３縦ガス流路１５の出口１５Ｂよりも外側）の位置に配されていてもよい。これらの構成であっても、本実施形態における効果を奏することが可能である。

【0029】

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。

【0030】

図２に示すように、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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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１３Ｂ，１４Ｂ，１５Ｂ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１６Ａと接続する。

【0034】

図３に示されるように、保持装置１００は、基板側ガス流路１２により構成される内部空間に部分的に配される複数の多孔部７１，７２，７３を備える。多孔部７１，７２，７３は、絶縁性のセラミックスを主成分とする多孔質の部材であり、ガス透過性を有する部材である。本実施形態では、多孔部７１，７２，７３は、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）を主成分とする。本実施形態では、多孔部７１，７２，７３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。

【0035】

多孔部７１，７２，７３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７１，７２，７３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７１，７２，７３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７１，７２，７３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。

【0036】

複数の多孔部７１，７２，７３は、第１縦ガス流路１３に配された内側多孔部７１と、一部が第２縦ガス流路１４に配された中間多孔部７２と、一部が第３縦ガス流路１５に配された外側多孔部７３と、を含む。内側多孔部７１は、本開示の第１多孔部に対応し、中間多孔部７２は、本開示の第２多孔部に対応する。外側多孔部７３は、第３多孔部としてもよい（これに限らず、第３縦ガス流路１５が本開示の第２縦ガス流路に対応し、外側多孔部７３が本開示の第２多孔部に対応してもよい）。外側多孔部７３は、内側多孔部７１の気孔率よりも低い気孔率を有する。内側多孔部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。外側多孔部７３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。外側多孔部７３の気孔率は、内側多孔部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。中間多孔部７２の気孔率は、内側多孔部７１の気孔率と同じでもよい。

【0037】

各多孔部７１，７２，７３は、セラミック基板１０に接している。ここで、「接している」とは、各多孔部７１，７２，７３がセラミック基板１０に直接に接触した構成でもよく、接着剤（例えば、シリコーン系接着剤）を介して接着した構成でもよい。本実施形態では、各多孔部７１，７２，７３は、各縦ガス流路１３，１４，１５（基板側ガス流路１２）に直接に接触しており、互いに固相接合により一体化されている。

【0038】

内側多孔部７１は、上面（第１表面Ｓ１側の端部）７１Ａが第１表面Ｓ１と面一となる位置に配され、下面（第２表面Ｓ２側の端部）７１Ｂが横ガス流路１９の上壁１９Ａと面一となる位置に配されている。中間多孔部７２は、第２縦ガス流路１４に配された本体部７２Ｃと、本体部７２Ｃの下側に連なり、横ガス流路１９に配された延在部７２Ｄと、を備える。中間多孔部７２は、本体部７２Ｃの上面（第１表面Ｓ１側の端部）７２Ａが第１表面Ｓ１と面一となる位置に配され、延在部７２Ｄの下面（第２表面Ｓ２側の端部）７２Ｂが横ガス流路１９の下壁１９Ｂと接する位置に配されている。外側多孔部７３は、第３縦ガス流路１５に配された本体部（縦多孔部）７３Ｃと、本体部７３Ｃの下側に連なり、横ガス流路１９において水平方向に延びた延在部（横多孔部）７３Ｄと、を備える。外側多孔部７３は、本体部７３Ｃの上面（第１表面Ｓ１側の端部）７３Ａが第１表面Ｓ１と面一となる位置に配され、延在部７３Ｄの下面（第２表面Ｓ２側の端部）７３Ｂが横ガス流路１９の下壁１９Ｂと接する位置に配されている。下面７２Ｂ，７３Ｂは、下面７１Ｂよりも下側（第２表面Ｓ２側）であって、上壁１９Ａよりも下側に配されている。

【0039】

各縦ガス流路１３，１４，１５の上下方向における長さ（各出口１３Ｂ，１４Ｂ，１５Ｂから各入口１３Ａ，１４Ａ，１５Ａまでの距離）をＬ１とすると、内側多孔部７１の上下方向における長さは、このＬ１に等しい。また、横ガス流路１９の上下方向における長さ（上壁１９Ａから下壁１９Ｂまでの距離）をＬ２とすると、中間多孔部７２及び外側多孔部７３の上下方向における長さは、内側多孔部７１の上下方向における長さ（Ｌ１）よりも長く、Ｌ１とＬ２の長さの和に等しい。尚、Ｌ２における途中位置をＰとした場合、中間多孔部７２及び外側多孔部７３の各下面７２Ｂ，７３Ｂは、途中位置Ｐに等しい位置に配されていてもよく、途中位置Ｐよりも下側となる位置に配されていてもよい。この途中位置Ｐとしては、上壁１９Ａから当該途中位置Ｐまでの距離Ｌ３が、Ｌ２の５％となる位置でもよく、１０％となる位置でもよく、２０％となる位置でもよく、３０％となる位置でもよい。

【0040】

次に、本実施形態の効果について説明する。本開示の保持装置１００は、対象物Ｗを保持する第１表面Ｓ１と、第１表面Ｓ１に交わる第１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ガス流路１２と、を有する板状部材１０と、ガス流路１２に配される第１多孔部７１及び第２多孔部７２と、を備え、ガス流路１２は、第１表面Ｓ１に開口し、第１方向に延びる第１縦ガス流路１３及び第２縦ガス流路１４を備え、第１多孔部７１は、第１縦ガス流路１３に配され、第２多孔部７２は、第２縦ガス流路１４に配され、第１多孔部７１よりも第１方向における長さが長い。

【0041】

このような保持装置１００によると、第２多孔部７２を通過する気体の流速を、第１多孔部７１を通過する気体の流速に比して低くすることができる。仮に、第２縦ガス流路１４の流出口（出口１４Ｂ）から流出する気体の流速が、第１縦ガス流路１３の流出口（出口１３Ｂ）から流出する気体の流速よりも高い場合、上記のような構成にすれば、各流出口１３Ｂ，１４Ｂから流出する気体の流速が均一になるように調整できる。そして、各流出口１３Ｂ，１４Ｂから流出する気体が第１表面Ｓ１に沿って均一に広がり易くなり、ウェハの温度を均一化することが可能となる。

【0042】

ガス流路１２は、第１表面Ｓ１に沿った第２方向に延び、第１縦ガス流路１３及び第２縦ガス流路１４のそれぞれの第２表面Ｓ２側に接続した横ガス流路１９を備え、第１多孔部７１の第２表面Ｓ２側の端部７１Ｂは、横ガス流路１９を構成する内壁のうち第１表面Ｓ１側に位置する第１内壁１９Ａと面一となる位置に配され、第２多孔部７２の第２表面Ｓ２側の端部７２Ｂは、第１内壁１９Ａよりも第２表面Ｓ２側に配されている。

【0043】

このような保持装置１００によると、第２多孔部７２を通過する気体の流速を、第１多孔部７１を通過する気体の流速に比してより低くすることができる。

【0044】

ガス流路１２は、第１表面Ｓ１に沿った第２方向に延び、第１縦ガス流路１３、第２縦ガス流路１４、及び第３縦ガス流路１５のそれぞれの第２表面Ｓ２側に接続した横ガス流路１９を備え、第２多孔部（本実施形態では第３多孔部７３）は、第２縦ガス流路（本実施形態では第３縦ガス流路１５）に配される縦多孔部７３Ｃと、縦多孔部７３Ｃに連なり横ガス流路１９において第２方向に延びた横多孔部７３Ｄと、を備えている。

【0045】

このような保持装置１００によると、第３多孔部７３を通過する気体の流速を、第１多孔部７１を通過する気体の流速に比してより低くすることができる。

【0046】

第２多孔部（本実施形態では第３多孔部７３）は、第１多孔部７１の気孔率よりも低い気孔率を有している。

【0047】

このような保持装置１００によると、第３多孔部７３を通過する気体の流速を、第１多孔部７１を通過する気体の流速に比して一層低くすることができる。

【0048】

第１多孔部７１及び第２多孔部７２は、板状部材１０に接している。

【0049】

このような保持装置１００によると、各多孔部７１，７２と板状部材１０との接合強度を向上させることができる。

【0050】

＜実施形態２＞
次に、本開示の実施形態２を図４によって説明する。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２００において、セラミック基板２１０には、３つの突部１０Ｃと、複数の第１縦ガス流路２１３と、複数の第２縦ガス流路２１４と、が同心円状に配されている。３つの突部１０Ｃは、各縦ガス流路２１３，２１４よりも水平方向における内側（一点鎖線で描いた３つの同心円のうち、最も内側の円上）に配されている。第１縦ガス流路２１３は、突部１０Ｃの近傍に配されている。第１縦ガス流路２１３は、第２縦ガス流路２１４よりも、水平方向における距離が突部１０Ｃに近い位置に配されている。第１縦ガス流路２１３には、第１多孔部２７１が配されている（第１多孔部２７１を斜線で示す）。第２縦ガス流路２１４には、第１多孔部２７１よりも上下方向における長さが長い第２多孔部２７２が配されている（第２多孔部２７２を黒丸で示す）。尚、第２多孔部２７２の気孔率は、第１多孔部２７１の気孔率よりも低い気孔率を有していてもよい。

【0052】

第１表面Ｓ１においてガス流路の流出口近傍に突部１０Ｃが配されている場合、この流出口から流出する気体は、その流動が突部に阻まれることで、第１表面Ｓ１に沿って広がり難い。しかしながら、上記のような保持装置２００によると、突部１０Ｃの近傍に配された第１縦ガス流路２１３の出口から流出する気体の流速を、第２縦ガス流路２１４の出口から流出する気体の流速よりも高くすることができる。これにより、突部１０Ｃによる気体の流動が阻まれる箇所において気体を素早く広げ、全体として気体を均一に広げることができ、対象物の温度を均一化することが可能となる。

【0053】

＜実施形態３＞
次に、本開示の実施形態３を図５によって説明する。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。

【0054】

保持装置３００のセラミック基板３１０において、基板側ガス流路３１２は、上下方向に延びる複数の縦ガス流路３１３，３１４，３１６と、水平方向に延び、複数の縦ガス流路３１３，３１４，３１６に接続した横ガス流路３１９と、を備える。横ガス流路３１９は、セラミック基板３１０の内部において、平面視円形となる形で延びている（横ガス流路３１９を、複数の縦ガス流路３１３，３１４，３１６を繋ぐ黒色の線で示す）。複数の縦ガス流路３１３，３１４，３１６は、横ガス流路３１９の上側（紙面手前側）に配され、第１表面Ｓ１に開口し、気体が流出する流出口としての複数の第１縦ガス流路３１３及び複数の第２縦ガス流路３１４と、横ガス流路３１９の下側（紙面奥側）に配され、第２表面Ｓ２（図３参照）に開口し、気体が流入する流入口としての第４縦ガス流路３１６と、を含む。第１縦ガス流路３１３には、第１多孔部３７１が配されている。第２縦ガス流路３１４には、第１多孔部３７１よりも上下方向における長さが長い第２多孔部３７２が配されている。尚、第２多孔部３７２の気孔率は、第１多孔部３７１の気孔率よりも低い気孔率を有していてもよい。

【0055】

第２縦ガス流路３１４は、第１縦ガス流路３１３よりも流入口（第４縦ガス流路３１６）に近い位置に配されている。第２縦ガス流路３１４と第４縦ガス流路３１６との距離は、第１縦ガス流路３１３と第４縦ガス流路３１６との距離よりも短い。尚、前述した「距離」とは、水平方向における距離、又は横ガス流路３１９を経由した距離を意味する。

【0056】

一般的に、流入口（第４縦ガス流路３１６）に近い位置に配された流出口（第２縦ガス流路３１４）から流出する気体の流速は、相対的に流入口から遠ざかる位置に配された流出口（第１縦ガス流路３１３）から流出する気体の流速よりも高くなる。上記のような構成にすれば、第２多孔部３７２を通過する気体の流速を、第１多孔部３７１を通過する気体の流速に比して低くすることができるので、各流出口３１３，３１４について流入口３１６からの距離が異なる場合であっても、各流出口３１３，３１４から流出する気体の流速を均一にし、第１表面Ｓ１に沿って均一に気体を広げることができ、対象物の温度を均一化することが可能となる。

【0057】

＜実施形態４＞
次に、本開示の実施形態４を図６によって説明する。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。

【0058】

保持装置４００のセラミック基板４１０において、基板側ガス流路４１２のうち横ガス流路４１９は、水平方向において直線状（セラミック基板４１０の外形を平面視円形とした場合に、セラミック基板４１０の径方向）に延びた第１横ガス流路４１９Ａと、第１横ガス流路４１９Ａの内側端部に接続し、セラミック基板４１０と同心円状をなす平面視円形となる形で、セラミック基板４１０の周方向に延びた第２横ガス流路４１９Ｂと、を備える。気体が流入する流入口としての第４縦ガス流路４１６は、第１横ガス流路４１９Ａの外側端部に接続している。気体が流出する流出口としての複数の第１縦ガス流路３１３及び複数の第２縦ガス流路３１４は、第２横ガス流路４１９Ｂに接続している。これにより、上記実施形態３と同様の効果を発揮できる。

【0059】

＜実施形態５＞
次に、本開示の実施形態５を図７によって説明する。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。

【0060】

保持装置５００のセラミック基板５１０において、基板側ガス流路５１２は、上下方向に延びる複数の縦ガス流路５１３，５１４，５１６と、水平方向に延び、複数の縦ガス流路５１３，５１４，５１６に接続した横ガス流路５１９と、を備える。複数の縦ガス流路５１３，５１４，５１６は、横ガス流路５１９の上側（紙面手前側）に配され、第１表面Ｓ１に開口し、気体が流出する流出口としての複数の第１縦ガス流路５１３及び複数の第２縦ガス流路５１４と、横ガス流路５１９の下側（紙面奥側）に配され、第２表面Ｓ２（図３参照）に開口し、気体が流入する流入口としての第４縦ガス流路５１６と、を含む。

【0061】

横ガス流路５１９は、水平方向において直線状（セラミック基板５１０の外形を平面視円形とした場合に、セラミック基板５１０の径方向）に延びた第１横ガス流路５１９Ａと、第１横ガス流路５１９Ａの内側端部に接続し、セラミック基板５１０と同心円状をなす平面視円形となる形で、セラミック基板５１０の周方向に延びた第２横ガス流路５１９Ｂと、第２横ガス流路５１９Ｂから放射状に延びた複数の第３横ガス流路５１９Ｃと、第３横ガス流路５１９Ｃから分岐した第４横ガス流路５１９Ｄ及び第５横ガス流路５１９Ｅと、を備える。第２横ガス流路５１９Ｂ（及び第３横ガス流路５１９Ｃ）は、平面視においてセラミック基板５１０の中心側に配された中央流路とされ、第１横ガス流路５１９Ａを介して第４縦ガス流路５１６が連なった流路とされる。第２横ガス流路５１９Ｂは、自身の先端（第３横ガス流路５１９Ｃ）にて複数の流路である第４横ガス流路５１９Ｄ及び第５横ガス流路５１９Ｅに分岐している。第４横ガス流路５１９Ｄは、第３横ガス流路５１９Ｃから水平方向における距離が流入口（第４縦ガス流路５１６）に近づく方向に延びる近接流路とされる。第５横ガス流路５１９Ｅは、第３横ガス流路５１９Ｃから水平方向における距離が流入口５１６から遠ざかる方向に延びる離間流路とされる。

【0062】

第１縦ガス流路５１３は、近接流路としての第４横ガス流路５１９Ｄに接続し、第２縦ガス流路５１４は、離間流路としての第５横ガス流路５１９Ｅに接続している。第１縦ガス流路５１３には、第１多孔部５７１が配されている。第２縦ガス流路５１４には、第１多孔部５７１よりも上下方向における長さが長い第２多孔部５７２が配されている。尚、第２多孔部５７２の気孔率は、第１多孔部５７１の気孔率よりも低い気孔率を有していてもよい。

【0063】

流入口５１６から中央流路５１９Ｂ，５１９Ｃ、離間流路５１９Ｅを経て流出口５１４から流出する気体の流速は、流入口５１６から中央流路５１９Ｂ，５１９Ｃ、近接流路５１９Ｄを経て流出口５１３から流出する気体の流速よりも高くなる可能性がある。上記のような構成にすれば、第２多孔部５７２を通過する気体の流速を、第１多孔部５７１を通過する気体の流速に比して低くすることができるので、各流出口５１３，５１４について流入口５１６からの経路が異なる場合であっても、各流出口５１３，５１４から流出する気体の流速を均一にし、第１表面Ｓ１に沿って均一に気体を広げることができ、対象物の温度を均一化することが可能となる。

【0064】

＜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。

【0065】

（１）上記実施形態以外にも、ガス流路の構成は適宜変更可能である。例えば、ガス流路は、第１縦ガス流路や第２縦ガス流路が第２表面に至るまで上下方向に延びた形をなしており、横ガス流路を備えていなくてもよい。また、縦ガス流路や横ガス流路の数や形は適宜変更可能である。

【0066】

（２）上記実施形態以外にも、多孔部の構成は適宜変更可能である。第１多孔部の下面及び第２多孔部の下面は、第１内壁よりも下方に配されていてもよい。全ての多孔部の下面が、第１内壁よりも下方に配されていてもよい。第１多孔部の上面や第２多孔部の上面は、第１表面よりも下方に配されていてもよい。また、上記実施形態１において、第２多孔部７２の延在部７２Ｄが、横ガス流路１９において第２方向に延びており、横多孔部を構成していてもよい。

【0067】

（３）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】

（４）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】

１０，２１０，３１０，４１０，５１０…セラミック基板（板状部材）、１０Ｃ…突部、１１…貫通孔、１２，３１２，４１２，５１２…基板側ガス流路（ガス流路）、１３，２１３，３１３，５１４…第１縦ガス流路、１４，２１４，３１４，５１４…第２縦ガス流路、１９，３１９，４１９，５１９…横ガス流路、１９Ａ…第１内壁、７１，２７１，３７１，５７１…第１多孔部、７２，７３，２７２，３７２，５７２…第２多孔部、７３Ｃ…縦多孔部、７３Ｄ…横多孔部、１００，２００，３００，４００，５００…保持装置、Ｓ１…第１表面、Ｓ２…第２表面、Ｗ…ウェハ（対象物）

【要約】

【課題】流出口から流出する気体の流速を均一にすることができる保持装置を提供する。
【解決手段】保持装置１００は、対象物Ｗを保持する第１表面Ｓ１と、第１表面Ｓ１に交わる第１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ガス流路１２と、を有する板状部材１０と、ガス流路１２に配される第１多孔部７１及び第２多孔部７２と、を備え、ガス流路１２は、第１表面Ｓ１に開口し、第１方向に延びる第１縦ガス流路１３及び第２縦ガス流路１４を備え、第１多孔部７１は、第１縦ガス流路１３に配され、第２多孔部７２は、第２縦ガス流路１４に配され、第１多孔部７１よりも第１方向における長さが長い。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】