特許 7576425 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】2024-10-23

(45)【発行日】2024-10-31

(54)【発明の名称】保持装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20241024BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 R

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020175224

(22)【出願日】2020-10-19

(65)【公開番号】P2022066718

(43)【公開日】2022-05-02

【審査請求日】2023-07-31

(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】100160691

【弁理士】

【氏名又は名称】田邊 淳也

(72)【発明者】

【氏名】三輪 要

【審査官】小山 和俊

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－１４１３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１０６０９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０７６６４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２４３８３４（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】

対象物を保持する側の表面と、前記表面における前記対象物と対面する対面領域の外周付近にて前記外周に沿って環状に形成される環状凸部と、前記表面に開口し、前記表面にガスを供給するガス孔と、を備える板状部材を有する保持装置において、
前記板状部材には、
前記表面に開口し、前記表面に供給された前記ガスを取り込み可能なガス取り込み通路が、前記ガス孔とは別に設けられ、
前記ガス取り込み通路を介して取り込まれた前記ガスの圧力を検出する圧力センサが、複数設けられていること、
を特徴とする保持装置。

【請求項2】

請求項１の保持装置において、
前記板状部材の前記表面とは反対側に設けられる裏面と熱的に接続されるベース部材を有し、
前記ベース部材は、前記圧力センサの引き出し線を通すための貫通孔を備え、
前記圧力センサの複数の前記引き出し線が、前記貫通孔に通されて集約されていること、
を特徴とする保持装置。

【請求項3】

請求項１または２の保持装置において、
前記表面における前記環状凸部よりも内側にて形成される複数の凸部を有し、
前記圧力センサの検出位置を、前記環状凸部と前記環状凸部に最も近い前記凸部との間の第１の位置とすること、
を特徴とする保持装置。

【請求項4】

請求項３の保持装置において、
前記圧力センサの検出位置を、さらに、前記第１の位置よりも前記表面の内側の第２の位置とすること、
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】

保持装置に関する従来技術として、特許文献１には、静電チャックに吸着保持されたウエハと静電チャックの表面との間にガスが供給される静電チャックが開示されている。そして、この静電チャックにおいては、ガスを供給するガス供給管にて圧力検出部によりガスの圧力を検出している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５００３１０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

静電チャックの表面が経時劣化すると、ウエハと静電チャックの表面との間のガスのシール性が低下して、ウエハと静電チャックの表面との間に充填されたガスの圧力が低下するおそれがある。そうすると、ウエハと静電チャックとの間の熱伝達性が低下し、ウエハの抜熱が適切に行われ難くなる。そのため、静電チャックの表面のメンテナンスを行ったり、あるいは、静電チャックが寿命を迎えていれば静電チャックを交換する必要がある。

【0005】

ここで、特許文献１に開示される静電チャックにおいては、圧力検出部がガス供給管に設けられているので、ガス供給管におけるガスの圧力は検出できるが、ウエハと静電チャックの表面との間に充填されたガスの圧力を正確に検出できない。そのため、静電チャックの表面の経時劣化によりウエハと静電チャックの表面との間のガスのシール性が低下して、ウエハと静電チャックの表面との間に充填されたガスの圧力が低下しても、これを正確に検出できないので、静電チャックのメンテナンス時期や寿命を予測できない。

【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、半導体ウエハなどの対象物を保持する静電チャックなどの板状部材のメンテナンス時期や寿命を予測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、対象物を保持する側の表面と、前記表面における前記対象物と対面する対面領域の外周付近にて前記外周に沿って環状に形成される環状凸部と、前記表面に開口し、前記表面にガスを供給するガス孔と、を備える板状部材を有する保持装置において、前記板状部材には、前記表面に開口し、前記表面に供給された前記ガスを取り込み可能なガス取り込み通路が、前記ガス孔とは別に設けられ、前記ガス取り込み通路を介して取り込まれた前記ガスの圧力を検出する圧力センサが、複数設けられていること、を特徴とする。

【0008】

この態様によれば、表面に供給されたガスの圧力を圧力センサにより検出してモニタリングすることで、対象物と環状凸部との間のガスのシール性を判定して、セラミックス部材のメンテナンス時期や寿命を予測できる。

【0009】

また、圧力センサがセラミックス部材に設けられており、対象物と表面に近い位置に設けられているので、圧力センサにより表面に供給されたガスの圧力を正確に検出できる。

【0010】

また、圧力センサが複数設けられているので、セラミックス部材の複数の箇所にてガスの圧力を検出できる。そのため、環状凸部の周方向に沿った複数の位置でのガスの圧力を複数の圧力センサにより検出してモニタリングすることにより、環状凸部の周方向の全体に亘って、対象物と環状凸部との間のガスのシール性を判定できる。

【0011】

上記の態様においては、前記板状部材の前記表面とは反対側に設けられる裏面と熱的に接続されるベース部材を有し、前記ベース部材は、前記圧力センサの引き出し線を通すための貫通孔を備え、前記圧力センサの複数の前記引き出し線が、前記貫通孔に通されて集約されていること、が好ましい。

【0012】

この態様によれば、ベース部材において温度特異点となる貫通孔の数を減らすことができる。そのため、板状部材とベース部材との間の熱伝達性を確保できる。したがって、安定して対象物の抜熱を行うことができる。

【0013】

上記の態様においては、前記表面における前記環状凸部よりも内側にて形成される複数の凸部を有し、前記圧力センサの検出位置を、前記環状凸部と前記環状凸部に最も近い前記凸部との間の第１の位置とすること、が好ましい。

【0014】

この態様によれば、環状凸部に近い位置でのガスの圧力を圧力センサにより検出してモニタリングできる。そのため、対象物と環状凸部との間のガスのシール性をより正確に判定できる。

【0015】

上記の態様においては、前記圧力センサの検出位置を、さらに、前記第１の位置よりも前記表面の内側の第２の位置とすること、が好ましい。

【0016】

この態様によれば、環状凸部に近い位置でのガスの圧力とともに、環状凸部から離れた位置でのガスの圧力も、圧力センサにより検出できる。そのため、環状凸部に近い位置と環状凸部から離れた位置でのガスの圧力の差をモニタリングして、対象物と環状凸部との間のガスのシール性を判定できる。

【発明の効果】

【0017】

本開示の保持装置によれば、対象物を保持する板状部材のメンテナンス時期や寿命を予測できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本実施形態の静電チャックの斜視図である。

【図2】本実施形態の静電チャックの断面図（図１におけるＸＺ断面図）である。

【図3】図２の領域αの部分の拡大図である。

【図4】本実施形態の静電チャックの平面図（Ｚ軸方向視（平面視）したときの図）である。

【図5】本実施形態の静電チャックの断面図（図１におけるＸＺ断面図）であって、圧力センサとガス取り込み口を上面の内側の位置にも配置した例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本開示に係る実施形態である保持装置について説明する。本実施形態では、保持装置として、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。

【0020】

＜静電チャックの全体説明＞
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３０とを有する。なお、セラミックス部材１０は、本開示の「板状部材」の一例である。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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を保持する側に設けられる上面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）について上面１１とは反対側に設けられる下面１２（裏面）とを備えている。なお、上面１１は本開示の「表面」の一例であり、下面１２は本開示の「裏面」の一例である。

【0024】

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。

【0025】

セラミックス部材１０の上面１１は、凹凸形状をなしている。具体的には、図２と図４に示すように、上面１１には、半導体ウエハＷと対面する対面領域１３の外周１３ａ付近にて、この外周１３ａに沿って環状に形成される環状凸部１４が形成されている。また、上面１１には、環状凸部１４よりも内側に複数の独立した柱状の凸部１５が形成されている。

【0026】

環状凸部１４は、セラミックス部材１０の上面１１における複数の凸部１５よりも外周側の位置にて、全ての凸部１５を囲むようにして環状に形成されている。この環状凸部１４は、シールバンドとも呼ばれる。環状凸部１４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１４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１４の幅（Ｘ軸方向の寸法）は、例えば、０．５ｍｍ～５．０ｍｍ程度である。

【0027】

各凸部１５は、図４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１５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１５の高さは、環状凸部１４の高さと略同一であり、例えば、１０～２０μｍ程度である。また、凸部１５の幅（Ｚ軸方向視での凸部１５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の上面１１における環状凸部１４より内側において、凸部１５が形成されていない部分は、凹部１６となっている。また、凸部１５は、メサとも呼ばれる。

【0028】

そして、図２に示すように、半導体ウエハＷは、セラミックス部材１０の上面１１における環状凸部１４と複数の凸部１５とに支持されて、詳しくは、環状凸部１４の上端の保持部１４ａと、複数の凸部１５の上端の保持部１５ａ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の上面１１（詳細には、上面１１の凹部１６）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、ガス（例えば、ヘリウムガスなどの不活性ガス）が供給されるようになっている。

【0029】

また、セラミックス部材１０は、その内部にチャック電極１７（吸着電極）を備えている。チャック電極１７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１７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１７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が上面１１に吸着されて保持される。

【0030】

また、セラミックス部材１０は、上面１１に開口し、当該上面１１にガスを供給して空間Ｓにガスを充填させるためのガス孔１８を備えている。このガス孔１８は、接合層３０とベース部材２０を貫通して形成されるガス供給路４１を介して、不図示のガス供給源に接続している。

【0031】

ベース部材２０は、例えば図１に示すように円柱状、詳しくは、図２に示すように直径の異なる２つの円柱が、大きな直径の円柱状の上面部の上に小さな直径の円柱状の下面部が載せられるようにして、中心軸ＡＸを共通にして重ねられて形成された段付きの円柱状である。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。なお、セラミックス部材１０の外周部とベース部材２０の外周部との間には、Ｏリング４２が配置されている。

【0032】

そして、ベース部材２０は、図１と図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。そして、ベース部材２０の上面２１は、セラミックス部材１０の下面１２と、接合層３０を介して、熱的に接続されている。

【0033】

ベース部材２０の直径は、上段部が例えば７５～３４５ｍｍ程度であり、下段部が例えば１８０～３５０ｍｍ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。

【0034】

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３０を介してセラミックス部材１０が冷却される。これにより、セラミックス部材１０により半導体ウエハＷが冷却されて、すなわち、セラミックス部材１０と半導体ウエハＷとの間で熱伝達が行われて、半導体ウエハＷの抜熱が行なわれる。

【0035】

本実施形態では、ベース部材２０は、後述する圧力センサ５１の引き出し線５２を通すための貫通孔２４を備えている。

【0036】

接合層３０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。なお、接合層３０は、後述する圧力センサ５１の引き出し線５２を通すための貫通孔３１を備えている。

【0037】

この接合層３０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３０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３０の熱伝導率は、例えば１．０Ｗ／ｍＫである。なお、接合層３０（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。

【0038】

＜空間内に充填されたガスの圧力の検出に関して＞
次に、空間Ｓ内に充填されたガスの圧力の検出に関して説明する。

【0039】

セラミックス部材１０の上面１１は、半導体ウエハＷとの接触やクリーニング用のプラズマとの接触などにより経年劣化して、その状態が変化する。特に、上面１１における環状凸部１４は、半導体ウエハＷを接触させて保持したときに、半導体ウエハＷと上面１１との間に存在する空間Ｓ内に充填されたガスをセラミックス部材１０の外部の雰囲気からシール（封止）する役割を有する。

【0040】

そのため、環状凸部１４の状態、すなわち、環状凸部１４の表面の状態や形状が変化すると、半導体ウエハＷと環状凸部１４との接触状態が変化して、半導体ウエハＷと環状凸部１４との間のガスのシール性が低下するおそれがある。そうすると、空間Ｓ内に充填されたガスがセラミックス部材１０の外部に漏れて空間Ｓ内に充填されたガスの圧力が低下して、半導体ウエハＷとセラミックス部材１０との間の熱伝達性（すなわち、空間Ｓ内に充填されたガスを介した半導体ウエハＷとセラミックス部材１０との間の熱伝達性）が低下してしまい、半導体ウエハＷの抜熱が適切に行われ難くなる。

【0041】

したがって、セラミックス部材１０の上面１１が経年劣化して、特に環状凸部１４の状態が変化して、半導体ウエハＷと環状凸部１４との間のガスのシール性が低下した場合には、セラミックス部材１０の上面１１のメンテナンスを行ったり、セラミックス部材１０が寿命を迎えていればセラミックス部材１０を交換することが必要となる。

【0042】

そこで、本実施形態では、適切なタイミングでセラミックス部材１０のメンテナンスや交換を行うことができるように、空間Ｓに充填されたガスの圧力を検出してモニタリングすることにより、半導体ウエハＷと環状凸部１４との間のガスのシール性の低下の程度を判定して、セラミックス部材１０のメンテナンス時期や寿命を予測できるようにしている。

【0043】

具体的には、図２～図４に示すように、セラミックス部材１０には、ガス孔１８を介して上面１１に供給されて空間Ｓに充填されたガスの圧力を検出する圧力センサ５１が、設けられている。この圧力センサ５１は、例えばピエゾ素子を使用したセンサである。

【0044】

詳しくは、図２や図３に示すように、セラミックス部材１０は、当該セラミックス部材１０の下面１２にて、上面１１側に向かって凹むように形成されるザグリ部６１を備え、このザグリ部６１に圧力センサ５１が配置されている。

【0045】

そして、ザグリ部６１は、当該ザグリ部６１と凹部１６とに接続するガス取り込み通路６２を介して、空間Ｓに連通している。これにより、空間Ｓに充填されたガスがガス取り込み通路６２を通ってザグリ部６１内に取り込まれるので、ザグリ部６１に配置された圧力センサ５１により空間Ｓに充填されたガスの圧力を検出することができる。

【0046】

そして、本実施形態では、ガス取り込み通路６２の凹部１６側の入口であるガス取り込み口６２ａが、セラミックス部材１０の径方向（図２におけるＸ軸方向）について、環状凸部１４とこの環状凸部１４に最も近い凸部１５との間の凹部１６（以下、「外周側凹部１６ａ」という。）の位置に設けられている。そして、これにより、環状凸部１４に近い外周側凹部１６ａの位置における空間Ｓのガスの圧力を、圧力センサ５１により検出している。すなわち、圧力センサ５１の検出位置を、環状凸部１４に近い外周側凹部１６ａの位置（本開示の「第１の位置」の一例）としている。

【0047】

なお、図２の破線に示すように、ガス取り込み通路６２をその途中でセラミックス部材１０の径方向の外周側に曲げて、ガス取り込み口６２ａを、外周側凹部１６ａにおける環状凸部１４により近い位置に設けてもよい。これにより、環状凸部１４により近い位置でのガスの圧力を圧力センサ５１により検出できる。

【0048】

また、圧力センサ５１が配置される位置は、特に限定されないが、図２に示すように、セラミックス部材１０の径方向について、ガス取り込み口６２ａに近い外周側の位置であることが望ましい。これにより、ガス取り込み通路６２の長さをできる限り短くすることができるので、ザグリ部６１内に空間Ｓのガスを取り込み易くなり、圧力センサ５１の検出精度が向上する。また、ガス取り込み通路６２を形成する工数を低減できるので、セラミックス部材１０の製造コストを低減できる。

【0049】

そして、本実施形態では、圧力センサ５１が複数設けられており、これに伴い、ガス取り込み口６２ａ（ガス取り込み通路６２）も複数設けられている。具体的には、例えば、図４に示すように、Ｚ軸方向視（平面視）で、圧力センサ５１とガス取り込み口６２ａが、環状凸部１４に近い位置にて、セラミックス部材１０の周方向について、すなわち、環状凸部１４の周方向に沿って、等間隔を空けて４個設けられている。なお、圧力センサ５１とガス取り込み口６２ａの数は、複数であれば、特に限定されず、例えば６個や８個や１２個でもよい。

【0050】

また、本実施形態では、図３に示すように、圧力センサ５１の出力を伝える出力線である２本の引き出し線５２が、ベース部材２０の１つの貫通孔２４内に通されて、貫通孔２４の下面２２側の位置に設けられた１つの出力端子５３にて集約されている。

【0051】

ここで、引き出し線５２は、セラミックス部材１０の内部に配線されるビア５４ａと導線５４とビア５４ｂ、および、ビア５４ｂと図示しない端子パッドに接続されたピン端子５５と、ピン端子５５と電気的に接続される接続端子５６の導線５６ａにより構成されている。そして、圧力センサ５１は、この引き出し線５２を介して、出力端子５３に接続している。詳しくは、引き出し線５２においては、圧力センサ５１の電極５１ａに電気的に接続されているビア５４ａが導線５４の一端に接続している。そして、導線５４の他端に接続するビア５４ｂが図示しない端子パッドに接続し、ピン端子５５が端子パッドに例えばろう付けにより接続されている。そして、ピン端子５５と出力端子５３とが導線５６ａにより接続されている。

【0052】

このようにして、出力端子５３から圧力センサ５１の出力（すなわち、ガスの圧力の検出値）を取得することができる。そして、このように取得したガスの圧力の検出値をモニタリングする。例えば、複数設けられた圧力センサ５１の個々のガスの圧力の検出値の差や、不図示の圧力検出部で得られたガス供給路４１によるガスの圧力の検出値と圧力センサ５１によるガスの圧力の検出値との差をモニタリングする。そして、これにより、半導体ウエハＷと環状凸部１４との間のガスのシール性を判定して、セラミックス部材１０のメンテナンス時期や寿命を予測できる。

【0053】

なお、図５に示すように、ガス取り込み通路６２のガス取り込み口６２ａが、セラミックス部材１０の径方向について、外周側凹部１６ａの位置の他に、外周側凹部１６ａの位置よりも上面１１の内側の内周側凹部１６ｂの位置に設けられていてもよい。すなわち、圧力センサ５１の検出位置を、外周側凹部１６ａの位置の他に、さらに、内周側凹部１６ｂの位置（本開示の「第２の位置」の一例）としてもよい。

【0054】

また、複数の圧力センサ５１の引き出し線５２が、ベース部材２０の１つの貫通孔２４内に通されて、１つの出力端子５３にて集約されていてもよい。例えば、図５に示すように、３個の圧力センサ５１から引き出される合計６本の引き出し線５２が、ベース部材２０の１つの貫通孔２４内に通されて、１つの出力端子５３にて集約されていてもよい。

【0055】

＜本実施形態の作用効果＞
本実施形態によれば、セラミックス部材１０には、ガス孔１８を介して上面１１に供給されて半導体ウエハＷと上面１１との間の空間Ｓに充填されたガスの圧力を検出する圧力センサ５１が、複数設けられている。

【0056】

このようにして、半導体ウエハＷと上面１１との間の空間Ｓに充填されたガスの圧力を圧力センサ５１により検出してモニタリングすることで、半導体ウエハＷと環状凸部１４との間のガスのシール性を判定して、セラミックス部材１０のメンテナンス時期や寿命を予測できる。

【0057】

また、圧力センサ５１が、ベース部材２０と接合層３０に設けられたガス供給路４１ではなく、セラミックス部材１０に設けられており、半導体ウエハＷと上面１１に近い位置に設けられているので、空間Ｓに充填されたガスの圧力をより正確に検出できる。

【0058】

また、圧力センサ５１が複数設けられているので、セラミックス部材１０の複数の箇所にてガスの圧力を検出できる。そのため、環状凸部１４付近にて、環状凸部１４の周方向に沿って複数のガス取り込み口６２ａを配置して、環状凸部１４の周方向に沿った複数の位置でのガスの圧力を複数の圧力センサ５１により検出してモニタリングすることにより、環状凸部１４の周方向の全体に亘って、半導体ウエハＷと環状凸部１４との間のガスのシール性を判定できる。

【0059】

なお、圧力センサ５１により検出されたガスの圧力に基づいて空間Ｓに充填するガス供給量を制御して、空間Ｓに充填されたガスの圧力を制御することにより、半導体ウエハＷとセラミックス部材１０との間の熱伝達性を維持することもできる。

【0060】

また、圧力センサ５１の２本の引き出し線５２が、ベース部材２０の１つの貫通孔２４内に通されて、貫通孔２４の下面２２側の位置に設けられた１つの出力端子５３にて集約されている。

【0061】

これにより、１本の引き出し線５２毎にベース部材２０に貫通孔２４を設ける必要がないので、ベース部材２０において温度特異点となる貫通孔２４の数を減らすことができる。そのため、セラミックス部材１０とベース部材２０の間の熱伝達性を確保できる。したがって、安定して半導体ウエハＷの抜熱を行うことができる。

【0062】

また、圧力センサ５１の検出位置を、環状凸部１４とこの環状凸部１４に最も近い凸部１５との間の外周側凹部１６ａの位置としている。

【0063】

これにより、環状凸部１４に近い位置でのガスの圧力を圧力センサ５１により検出してモニタリングできる。そのため、半導体ウエハＷと環状凸部１４との間のガスのシール性をより正確に判定できる。

【0064】

また、圧力センサ５１の検出位置を、外周側凹部１６ａの位置と、さらに、外周側凹部１６ａの位置よりも内側の内周側凹部１６ｂの位置としてもよい。

【0065】

これにより、環状凸部１４に近い位置でのガスの圧力とともに、環状凸部１４から離れた位置でのガスの圧力も、圧力センサ５１により検出できる。そのため、環状凸部１４に近い位置と環状凸部１４から離れた位置でのガスの圧力の検出値の差をモニタリングして、半導体ウエハＷと環状凸部１４の間のガスのシール性を判定できる。

【0066】

なお、上記した実施の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。

【符号の説明】

【0067】

１ 静電チャック
１０ セラミックス部材
１１ 上面
１２ 下面
１３ 対面領域
１３ａ 外周
１４ 環状凸部
１５ 凸部
１６ 凹部
１６ａ 外周側凹部
１６ｂ 内周側凹部
１８ ガス孔
２０ ベース部材
２１ 上面
２２ 下面
２４ 貫通孔
３０ 接合層
３１ 貫通孔
４１ ガス供給路
５１ 圧力センサ
５１ａ 電極
５２ 引き出し線
５３ 出力端子
５４ 導線
５４ａ ビア
５４ｂ ビア
５５ ピン端子
５６ 接続端子
５６ａ 導線
６１ ザグリ部
６２ ガス取り込み通路
６２ａ ガス取り込み口
Ｗ 半導体ウエハ
ＡＸ 中心軸
Ｓ 空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】