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(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】2024-12-11
(45)【発行日】2024-12-19
(54)【発明の名称】保持装置および静電チャック
(51)【国際特許分類】
H01L 21/683 20060101AFI20241212BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 R
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2023102267
(22)【出願日】2023-06-22
【審査請求日】2024-04-03
【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】100160691
【弁理士】
【氏名又は名称】田邊 淳也
(74)【代理人】
【識別番号】100195659
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 祐介
(72)【発明者】
【氏名】稲吉 輝
(72)【発明者】
【氏名】上松 秀樹
【審査官】内田 正和
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２２－０９４４６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２２－１５８１４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２３／２８６８１２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２００９／１０７７０１（ＷＯ，Ａ１）
(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】
保持装置であって、対象物を保持する保持面を有する保持部材と、
前記保持部材のうち前記保持面の側とは反対側に配置されたベース部材と、
前記保持部材と前記ベース部材とを接合し、複数のフィラーを含む接合層と、を備え、
以下の条件（Ａ）～（Ｃ）のうち少なくとも前記条件（Ａ）および前記条件（Ｃ）を満たしており、
条件（Ａ）：前記フィラーには、前記保持部材に接触している第１フィラーと前記ベース部材に接触している第２フィラーとのうち少なくとも一方が含まれていること。
条件（Ｂ）：前記接合層のうち前記保持部材との界面から１μｍ以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第１割合とし、前記接合層のうち前記ベース部材との界面から１μｍ以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第２割合とし、前記接合層のうち前記接合層の厚み方向における中央から前記保持部材の側へ前記接合層の厚みの３０％以下の範囲および前記中央から前記ベース部材の側へ前記接合層の厚みの３０％以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第３割合としたとき、前記第１割合を前記第３割合で除した値と、前記第２割合を前記第３割合で除した値と、のうち少なくとも一方は、０．５以上であること。
条件（Ｃ）：前記フィラーのうちアスペクト比が１．４以上の前記フィラーは、アスペクト比が１．４未満の前記フィラーよりも多いこと。
前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方には、アスペクト比が１．４未満の前記フィラーが含まれていることを特徴とする、保持装置。
【請求項2】
請求項１に記載の保持装置であって、前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方には、前記フィラーの平均粒径よりも粒径が大きい大径フィラーが含まれていることを特徴とする、保持装置。
【請求項3】
請求項２に記載の保持装置であって、前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方には、前記平均粒径よりも粒径が小さい小径フィラーが含まれていることを特徴とする、保持装置。
【請求項4】
請求項３に記載の保持装置であって、前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方において、前記大径フィラーの断面積の総和は、前記小径フィラーの断面積の総和よりも大きいことを特徴とする、保持装置。
【請求項5】
請求項１に記載の保持装置であって、前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方には、アスペクト比が１．４以上の前記フィラーが含まれていることを特徴とする、保持装置。
【請求項6】
請求項５に記載の保持装置であって、前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方において、アスペクト比が１．４以上の前記フィラーの断面積の総和は、アスペクト比が１．４未満の前記フィラーの断面積の総和よりも大きいことを特徴とする、保持装置。
【請求項7】
請求項１に記載の保持装置であって、前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
前記保持部材のうち前記接合層に接合された部分と前記ベース部材のうち前記接合層に接合された部分とのうち少なくとも一方には、前記フィラーの平均粒径よりも深く窪んだ窪み部が形成され、
前記窪み部の深さは前記平均粒径よりも大きく、かつ、前記窪み部は前記接合層で埋められており、
前記窪み部を画定している面には、前記フィラーの平均粒径よりも粒径が大きい大径フィラーが接触していることを特徴とする、保持装置。
【請求項8】
請求項１に記載の保持装置であって、前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
前記保持部材のうち前記接合層に接合された部分と前記ベース部材のうち前記接合層に接合された部分とのうち少なくとも一方には、前記フィラーの平均粒径よりも深く窪んだ窪み部が形成され、
前記窪み部の深さは前記平均粒径よりも大きく、かつ、前記窪み部は前記接合層で埋められており、
前記窪み部を画定している面には、アスペクト比が１．４以上の前記フィラーが接触していることを特徴とする、保持装置。
【請求項9】
保持装置であって、対象物を保持する保持面を有する保持部材と、
前記保持部材のうち前記保持面の側とは反対側に配置されたベース部材と、
前記保持部材と前記ベース部材とを接合し、複数のフィラーを含む接合層と、を備え、
以下の条件（Ａ）～（Ｃ）のうち少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
条件（Ａ）：前記フィラーには、前記保持部材に接触している第１フィラーと前記ベース部材に接触している第２フィラーとのうち少なくとも一方が含まれていること。
条件（Ｂ）：前記接合層のうち前記保持部材との界面から１μｍ以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第１割合とし、前記接合層のうち前記ベース部材との界面から１μｍ以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第２割合とし、前記接合層のうち前記接合層の厚み方向における中央から前記保持部材の側へ前記接合層の厚みの３０％以下の範囲および前記中央から前記ベース部材の側へ前記接合層の厚みの３０％以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第３割合としたとき、前記第１割合を前記第３割合で除した値と、前記第２割合を前記第３割合で除した値と、のうち少なくとも一方は、０．５以上であること。
条件（Ｃ）：前記フィラーのうちアスペクト比が１．４以上の前記フィラーは、アスペクト比が１．４未満の前記フィラーよりも多いこと。
前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方には、前記フィラーの平均粒径よりも粒径が大きい大径フィラーが含まれており、
前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方には、前記平均粒径よりも粒径が小さい小径フィラーが含まれており、
前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方において、前記大径フィラーの断面積の総和は、前記小径フィラーの断面積の総和よりも大きいことを特徴とする、保持装置。
【請求項10】
保持装置であって、対象物を保持する保持面を有する保持部材と、
前記保持部材のうち前記保持面の側とは反対側に配置されたベース部材と、
前記保持部材と前記ベース部材とを接合し、複数のフィラーを含む接合層と、を備え、
以下の条件（Ａ）～（Ｃ）のうち少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
条件（Ａ）：前記フィラーには、前記保持部材に接触している第１フィラーと前記ベース部材に接触している第２フィラーとのうち少なくとも一方が含まれていること。
条件（Ｂ）：前記接合層のうち前記保持部材との界面から１μｍ以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第１割合とし、前記接合層のうち前記ベース部材との界面から１μｍ以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第２割合とし、前記接合層のうち前記接合層の厚み方向における中央から前記保持部材の側へ前記接合層の厚みの３０％以下の範囲および前記中央から前記ベース部材の側へ前記接合層の厚みの３０％以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第３割合としたとき、前記第１割合を前記第３割合で除した値と、前記第２割合を前記第３割合で除した値と、のうち少なくとも一方は、０．５以上であること。
条件（Ｃ）：前記フィラーのうちアスペクト比が１．４以上の前記フィラーは、アスペクト比が１．４未満の前記フィラーよりも多いこと。
前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方には、アスペクト比が１．４以上の前記フィラーが含まれており、
前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方には、アスペクト比が１．４未満の前記フィラーが含まれており、
前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方において、アスペクト比が１．４以上の前記フィラーの断面積の総和は、アスペクト比が１．４未満の前記フィラーの断面積の総和よりも大きいことを特徴とする、保持装置。
【請求項11】
保持装置であって、対象物を保持する保持面を有する保持部材と、
前記保持部材のうち前記保持面の側とは反対側に配置されたベース部材と、
前記保持部材と前記ベース部材とを接合し、複数のフィラーを含む接合層と、を備え、
以下の条件（Ａ）～（Ｃ）のうち少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
条件（Ａ）：前記フィラーには、前記保持部材に接触している第１フィラーと前記ベース部材に接触している第２フィラーとのうち少なくとも一方が含まれていること。
条件（Ｂ）：前記接合層のうち前記保持部材との界面から１μｍ以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第１割合とし、前記接合層のうち前記ベース部材との界面から１μｍ以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第２割合とし、前記接合層のうち前記接合層の厚み方向における中央から前記保持部材の側へ前記接合層の厚みの３０％以下の範囲および前記中央から前記ベース部材の側へ前記接合層の厚みの３０％以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第３割合としたとき、前記第１割合を前記第３割合で除した値と、前記第２割合を前記第３割合で除した値と、のうち少なくとも一方は、０．５以上であること。
条件（Ｃ）：前記フィラーのうちアスペクト比が１．４以上の前記フィラーは、アスペクト比が１．４未満の前記フィラーよりも多いこと。
前記保持部材のうち前記接合層に接合された部分と前記ベース部材のうち前記接合層に接合された部分とのうち少なくとも一方には、前記フィラーの平均粒径よりも深く窪んだ窪み部が形成され、
前記窪み部の深さは前記平均粒径よりも大きく、かつ、前記窪み部は前記接合層で埋められており、
前記窪み部を画定している面には、前記フィラーの平均粒径よりも粒径が大きい大径フィラーが接触していることを特徴とする、保持装置。
【請求項12】
保持装置であって、対象物を保持する保持面を有する保持部材と、
前記保持部材のうち前記保持面の側とは反対側に配置されたベース部材と、
前記保持部材と前記ベース部材とを接合し、複数のフィラーを含む接合層と、を備え、
以下の条件（Ａ）～（Ｃ）のうち少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
条件（Ａ）：前記フィラーには、前記保持部材に接触している第１フィラーと前記ベース部材に接触している第２フィラーとのうち少なくとも一方が含まれていること。
条件（Ｂ）：前記接合層のうち前記保持部材との界面から１μｍ以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第１割合とし、前記接合層のうち前記ベース部材との界面から１μｍ以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第２割合とし、前記接合層のうち前記接合層の厚み方向における中央から前記保持部材の側へ前記接合層の厚みの３０％以下の範囲および前記中央から前記ベース部材の側へ前記接合層の厚みの３０％以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第３割合としたとき、前記第１割合を前記第３割合で除した値と、前記第２割合を前記第３割合で除した値と、のうち少なくとも一方は、０．５以上であること。
条件（Ｃ）：前記フィラーのうちアスペクト比が１．４以上の前記フィラーは、アスペクト比が１．４未満の前記フィラーよりも多いこと。
前記保持部材のうち前記接合層に接合された部分と前記ベース部材のうち前記接合層に接合された部分とのうち少なくとも一方には、前記フィラーの平均粒径よりも深く窪んだ窪み部が形成され、
前記窪み部の深さは前記平均粒径よりも大きく、かつ、前記窪み部は前記接合層で埋められており、
前記窪み部を画定している面には、アスペクト比が１．４以上の前記フィラーが接触していることを特徴とする、保持装置。
【請求項13】
静電チャックであって、請求項１から請求項１２までのいずれか一項に記載の保持装置と、
前記保持面に静電引力を発生させる静電電極と、を備えることを特徴とする、静電チャック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、保持装置および静電チャックに関する。
【背景技術】
【0002】
対象物を静電引力により保持する保持部材が知られている。例えば、特許文献１には、そのような保持部材と、ベース部材と、保持部材とベース部材とを接合する接合層と、を備えた静電チャックが開示されている。この接合層は、充填材を含有する第１樹脂層と、充填材を含有しない第２樹脂層と、を含むとともに、第２樹脂層は、第１樹脂層と保持部材との間および第１樹脂層とベース部材との間に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第６３２１５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載の静電チャックでは、充填材を含有しないことで第１樹脂層よりも熱伝導率が低くなっている第２樹脂層が、接合層のうち保持部材との界面およびベース部材との界面に存在していることで、接合層の熱抵抗を大きくしていた。このため、接合層の熱抵抗を低減することについては、改善の余地があった。
【0005】
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、接合層の熱抵抗を低減することができる技術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】
【0006】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現できる。
（１）本発明の一形態によれば、保持装置が提供される。この保持装置は、対象物を保持する保持面を有する保持部材と、前記保持部材のうち前記保持面の側とは反対側に配置されたベース部材と、前記保持部材と前記ベース部材とを接合し、複数のフィラーを含む接合層と、を備え、以下の条件（Ａ）～（Ｃ）の少なくとも１つを満たすことを特徴とする、保持装置。
条件（Ａ）：前記フィラーには、前記保持部材に接触している第１フィラーと前記ベース部材に接触している第２フィラーとのうち少なくとも一方が含まれていること。
条件（Ｂ）：前記接合層のうち前記保持部材との界面から１μｍ以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第１割合とし、前記接合層のうち前記ベース部材との界面から１μｍ以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第２割合とし、前記接合層のうち前記接合層の厚み方向における中央から前記保持部材の側へ前記接合層の厚みの３０％以下の範囲および前記中央から前記ベース部材の側へ前記接合層の厚みの３０％以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第３割合としたとき、前記第１割合を前記第３割合で除した値と、前記第２割合を前記第３割合で除した値と、のうち少なくとも一方は、０．５以上であること。
条件（Ｃ）：前記フィラーのうちアスペクト比が１．４以上の前記フィラーは、アスペクト比が１．４未満の前記フィラーよりも多いこと。
（１）本発明の一形態によれば、保持装置が提供される。この保持装置は、対象物を保持する保持面を有する保持部材と、前記保持部材のうち前記保持面の側とは反対側に配置されたベース部材と、前記保持部材と前記ベース部材とを接合し、複数のフィラーを含む接合層と、を備え、以下の条件（Ａ）～（Ｃ）の少なくとも１つを満たすことを特徴とする、保持装置。
条件（Ａ）：前記フィラーには、前記保持部材に接触している第１フィラーと前記ベース部材に接触している第２フィラーとのうち少なくとも一方が含まれていること。
条件（Ｂ）：前記接合層のうち前記保持部材との界面から１μｍ以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第１割合とし、前記接合層のうち前記ベース部材との界面から１μｍ以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第２割合とし、前記接合層のうち前記接合層の厚み方向における中央から前記保持部材の側へ前記接合層の厚みの３０％以下の範囲および前記中央から前記ベース部材の側へ前記接合層の厚みの３０％以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第３割合としたとき、前記第１割合を前記第３割合で除した値と、前記第２割合を前記第３割合で除した値と、のうち少なくとも一方は、０．５以上であること。
条件（Ｃ）：前記フィラーのうちアスペクト比が１．４以上の前記フィラーは、アスペクト比が１．４未満の前記フィラーよりも多いこと。
【0007】
この構成によれば、保持装置は、条件（Ａ）～（Ｃ）の少なくとも１つを満たしている。条件（Ａ）を満たす場合、熱伝導率が比較的高いフィラーが保持部材とベース部材とのうち少なくとも一方に接触していることから、接合層と保持部材との界面と、接合層とベース部材との界面と、のうち少なくとも一方の界面における熱抵抗を低減することができる。条件（Ｂ）を満たす場合、接合層のうち保持部材との界面から１μｍ以下の範囲と、接合層のうちベース部材との界面から１μｍ以下の範囲と、のうち少なくとも一方に比較的多くのフィラーが含まれていることから、接合層のうち保持部材との界面近傍と、接合層のうちベース部材との界面近傍と、のうち少なくとも一方の界面近傍における熱抵抗を低減することができる。条件（Ｃ）を満たす場合、接合層に含まれているフィラーのうちアスペクト比が１．４以上のフィラーはアスペクト比が１．４未満のフィラーよりも多いため、少ないフィラーで熱を接合層の厚み方向に伝えやすくすることができることから、柔軟性を保ちつつ接合層の熱抵抗を低減することができる。このように、条件（Ａ）～（Ｃ）の少なくとも１つを満たすことによって、接合層の熱抵抗を低減することができる。
【0008】
（２）上記形態の保持装置において、前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方には、前記フィラーの平均粒径よりも粒径が大きい大径フィラーが含まれていてもよい。
この構成によれば、第１フィラーと第２フィラーとのうち接合層に含まれている少なくとも一方には、大径フィラーが含まれていることから、界面から熱を接合層の厚み方向に伝えやすくすることができる。その結果、界面の熱抵抗をより一層低減することができる。
この構成によれば、第１フィラーと第２フィラーとのうち接合層に含まれている少なくとも一方には、大径フィラーが含まれていることから、界面から熱を接合層の厚み方向に伝えやすくすることができる。その結果、界面の熱抵抗をより一層低減することができる。
【0009】
（３）上記形態の保持装置において、前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方には、前記平均粒径よりも粒径が小さい小径フィラーが含まれていてもよい。
この構成によれば、第１フィラーと第２フィラーとのうち接合層に含まれている少なくとも一方には、大径フィラーに加えて小径フィラーも含まれているため、保持部材もしくはベース部材に接触しているフィラーの数が多いことから、界面から熱を接合層の厚み方向により一層伝えやすくすることができる。
この構成によれば、第１フィラーと第２フィラーとのうち接合層に含まれている少なくとも一方には、大径フィラーに加えて小径フィラーも含まれているため、保持部材もしくはベース部材に接触しているフィラーの数が多いことから、界面から熱を接合層の厚み方向により一層伝えやすくすることができる。
【0010】
（４）上記形態の保持装置において、前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方において、前記大径フィラーの断面積の総和は、前記小径フィラーの断面積の総和よりも大きくてもよい。
この構成によれば、第１フィラーと第２フィラーとのうち接合層に含まれている少なくとも一方において、小径フィラーの量に対し、大径フィラーの量がある程度保証されていることから、大径フィラーによる界面の熱抵抗の低減作用を保証することができる。
この構成によれば、第１フィラーと第２フィラーとのうち接合層に含まれている少なくとも一方において、小径フィラーの量に対し、大径フィラーの量がある程度保証されていることから、大径フィラーによる界面の熱抵抗の低減作用を保証することができる。
【0011】
（５）上記形態の保持装置において、前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方には、アスペクト比が１．４以上の前記フィラーが含まれていてもよい。
この構成によれば、第１フィラーと第２フィラーとのうち接合層に含まれている少なくとも一方には、アスペクト比が１．４以上のフィラーが含まれていることから、界面から熱を接合層の厚み方向に伝えやすくすることができる。その結果、界面の熱抵抗をより一層低減することができる。
この構成によれば、第１フィラーと第２フィラーとのうち接合層に含まれている少なくとも一方には、アスペクト比が１．４以上のフィラーが含まれていることから、界面から熱を接合層の厚み方向に伝えやすくすることができる。その結果、界面の熱抵抗をより一層低減することができる。
【0012】
（６）上記形態の保持装置において、前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方には、アスペクト比が１．４未満の前記フィラーが含まれていてもよい。
この構成によれば、第１フィラーと第２フィラーとのうち接合層に含まれている少なくとも一方には、アスペクト比が１．４以上のフィラーに加えてアスペクト比が１．４未満のフィラーも含まれているため、保持部材もしくはベース部材に接触しているフィラーの数が多いことから、界面から熱を接合層の厚み方向により一層伝えやすくすることができる。
この構成によれば、第１フィラーと第２フィラーとのうち接合層に含まれている少なくとも一方には、アスペクト比が１．４以上のフィラーに加えてアスペクト比が１．４未満のフィラーも含まれているため、保持部材もしくはベース部材に接触しているフィラーの数が多いことから、界面から熱を接合層の厚み方向により一層伝えやすくすることができる。
【0013】
（７）上記形態の保持装置において、前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方において、アスペクト比が１．４以上の前記フィラーの断面積の総和は、アスペクト比が１．４未満の前記フィラーの断面積の総和よりも大きくてもよい。
この構成によれば、第１フィラーと第２フィラーとのうち接合層に含まれている少なくとも一方において、アスペクト比が１．４未満のフィラーの量に対し、アスペクト比が１．４以上のフィラーの量がある程度保証されていることから、アスペクト比が１．４以上のフィラーによる界面の熱抵抗の低減を保証することができる。
この構成によれば、第１フィラーと第２フィラーとのうち接合層に含まれている少なくとも一方において、アスペクト比が１．４未満のフィラーの量に対し、アスペクト比が１．４以上のフィラーの量がある程度保証されていることから、アスペクト比が１．４以上のフィラーによる界面の熱抵抗の低減を保証することができる。
【0014】
（８）上記形態の保持装置において、前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、前記保持部材のうち前記接合層に接合された部分と前記ベース部材のうち前記接合層に接合された部分とのうち少なくとも一方には、前記平均粒径よりも深く窪んだ窪み部が形成され、前記窪み部の深さは前記フィラーの平均粒径よりも大きく、かつ、前記窪み部は前記接合層で埋められており、前記窪み部を画定している面には、前記フィラーの平均粒径よりも粒径が大きい大径フィラーが接触していてもよい。
この構成によれば、窪み部の形成は表面積の拡大につながることから、保持部材のうち接合層との界面とベース部材のうち接合層との界面とのうち少なくとも一方の界面の熱抵抗を低減することができる。また、窪み部を画定している面にはフィラーの平均粒径よりも粒径が大きい大径フィラーが接触していることから、さらに当該界面の熱抵抗を低減することができる。
この構成によれば、窪み部の形成は表面積の拡大につながることから、保持部材のうち接合層との界面とベース部材のうち接合層との界面とのうち少なくとも一方の界面の熱抵抗を低減することができる。また、窪み部を画定している面にはフィラーの平均粒径よりも粒径が大きい大径フィラーが接触していることから、さらに当該界面の熱抵抗を低減することができる。
【0015】
（９）上記形態の保持装置において、前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、前記保持部材のうち前記接合層に接合された部分と前記ベース部材のうち前記接合層に接合された部分とのうち少なくとも一方には、前記平均粒径よりも深く窪んだ窪み部が形成され、前記窪み部の深さは前記フィラーの平均粒径よりも大きく、かつ、前記窪み部は前記接合層で埋められており、前記窪み部を画定している面には、アスペクト比が１．４以上の前記フィラーが接触していてもよい。
この構成によれば、窪み部の形成は表面積の拡大につながることから、保持部材のうち接合層との界面とベース部材のうち接合層との界面とのうち少なくとも一方の界面の熱抵抗を低減することができる。また、窪み部を画定している面にはアスペクト比が１．４以上のフィラーが接触していることから、さらに当該界面の熱抵抗を低減することができる。
この構成によれば、窪み部の形成は表面積の拡大につながることから、保持部材のうち接合層との界面とベース部材のうち接合層との界面とのうち少なくとも一方の界面の熱抵抗を低減することができる。また、窪み部を画定している面にはアスペクト比が１．４以上のフィラーが接触していることから、さらに当該界面の熱抵抗を低減することができる。
【0016】
（１０）本発明の別の一形態によれば、静電チャックが提供される。この静電チャックは、請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の保持装置と、前記保持面に静電引力を発生させる静電電極と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、静電電極に対して電力が供給されることによって、静電引力（吸着力）が発生し、この静電引力により対象物を保持面の側に保持することができる。また、条件（Ａ）～（Ｃ）の少なくとも１つを満たす保持装置を備えることから、接合層の熱抵抗が低減された静電チャックを提供することができる。
この構成によれば、静電電極に対して電力が供給されることによって、静電引力（吸着力）が発生し、この静電引力により対象物を保持面の側に保持することができる。また、条件（Ａ）～（Ｃ）の少なくとも１つを満たす保持装置を備えることから、接合層の熱抵抗が低減された静電チャックを提供することができる。
【0017】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、保持部材、保持部材および保持部材の保持面に静電引力を発生させる静電電極を備える静電チャック、真空チャック、セラミックスヒータ、半導体製造装置、およびこれらを備える部品、およびこれらの製造方法等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】第１実施形態の静電チャックの断面構成を模式的に示す説明図である。
【図2】接合層の断面構成を拡大した拡大図である。
【図3】フィラーの各々の一部にハッチングを施した説明図である。
【図4】接合層の断面構成における各範囲を示した説明図である。
【図5】第２実施形態の保持装置の断面構成を拡大した拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の静電チャック１の断面構成を模式的に示す説明図である。静電チャック１は、対象物である半導体ウエハＷを静電引力により吸着して保持する装置である。図１に示した矢印は、静電チャック１に対して、半導体ウエハＷが吸着される方向を示している。静電チャック１は、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。静電チャック１は、保持部材１０と、ベース部材２０と、接合層３０と、を備える。静電チャック１を構成する部材のうち、保持部材１０、ベース部材２０および接合層３０を併せて保持装置Ｈとも呼ぶ。
図１は、第１実施形態の静電チャック１の断面構成を模式的に示す説明図である。静電チャック１は、対象物である半導体ウエハＷを静電引力により吸着して保持する装置である。図１に示した矢印は、静電チャック１に対して、半導体ウエハＷが吸着される方向を示している。静電チャック１は、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。静電チャック１は、保持部材１０と、ベース部材２０と、接合層３０と、を備える。静電チャック１を構成する部材のうち、保持部材１０、ベース部材２０および接合層３０を併せて保持装置Ｈとも呼ぶ。
【0020】
保持部材１０は、対象物である半導体ウエハＷを保持する円盤状の部材であり、アルミナや窒化アルミニウム等により形成されている。保持部材１０は、保持面１０ｆを有する。保持面１０ｆは、半導体ウエハＷを保持する側の円形状の面である。
【0021】
静電電極１２は、保持部材１０の内部に配置されている。静電電極１２は、円盤状の部材であり、タングステンやモリブデン等の導電性材料によって形成されている。ビア１４は、保持部材１０の内部において、静電電極１２に接続されている。ビア１４は、棒状の部材であり、静電電極１２と同様の材料によって形成されている。
【0022】
ベース部材２０は、保持部材１０のうち保持面１０ｆとは反対側に配置された円盤状の部材であり、アルミニウム又はアルミニウム合金等により形成されている。ベース部材２０の内部には、冷媒流路２２が配置されている。冷媒流路２２は、冷却媒体（例えば、フッ素化液、純水等）を流通させる流路である。
【0023】
【0024】
静電チャック１の内部には、ベース部材２０および接合層３０を貫通して保持部材１０の内部まで至った貫通穴４０が形成されている。貫通穴４０には、筒状の絶縁部材４２が嵌められている。また、貫通穴４０のうち保持部材１０の内部に位置している底面には、ビア１４に接続されたメタライズ層４４が配置されている。メタライズ層４４は、板状の部材であり、静電電極１２やビア１４と同様の材料によって形成されている。接続端子４６は、メタライズ層４４に接続されているとともに端子金具４８に接続されている。端子金具４８には、図示しない外部電源が接続されている。すなわち、静電電極１２は、ビア１４、メタライズ層４４、接続端子４６、端子金具４８を介して、図示しない外部電源から電力が供給されることによって、保持面１０ｆに静電引力を発生させる。半導体ウエハＷは、この静電引力で保持面１０ｆに向けて吸着されることによって、保持面１０ｆに保持される。
【0025】
図２は、接合層３０の断面構成を拡大した拡大図である。上述したように、接合層３０は、複数のフィラーＦを含む樹脂層Ｒである。図２において、接合層３０のうちフィラーＦ以外の部分は樹脂層Ｒを示している。フィラーＦの熱伝導率は、樹脂層Ｒの熱伝導率よりも高くなっている。保持装置Ｈ（保持部材１０、ベース部材２０および接合層３０）は、以下の条件（Ａ）を満たしている。
条件（Ａ）：複数のフィラーＦには、保持部材１０に接触している第１フィラーＦ１とベース部材２０に接触している第２フィラーＦ２とのうち少なくとも一方が含まれていること。
なお、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で接合層３０の各箇所を撮影した際、条件（Ａ）を満たしている箇所を１箇所でも撮影できれば、接合層３０は条件（Ａ）を満たすとする。
条件（Ａ）：複数のフィラーＦには、保持部材１０に接触している第１フィラーＦ１とベース部材２０に接触している第２フィラーＦ２とのうち少なくとも一方が含まれていること。
なお、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で接合層３０の各箇所を撮影した際、条件（Ａ）を満たしている箇所を１箇所でも撮影できれば、接合層３０は条件（Ａ）を満たすとする。
【0026】
条件（Ａ）について、本実施形態では、接合層３０に含まれている複数のフィラーＦには、保持部材１０に接触している第１フィラーＦ１およびベース部材２０に接触している第２フィラーＦ２のいずれもが含まれている。ここで、保持部材１０と接合層３０との界面ＢＤ１から０．５μｍ以下の範囲Ｒ１内、もしくは、ベース部材２０と接合層３０との界面ＢＤ２から０．５μｍ以下の範囲Ｒ２内に一部でもフィラーＦが含まれている場合、そのようなフィラーＦを、第１フィラーＦ１もしくは第２フィラーＦ２とする。
【0027】
第１フィラーＦ１には、フィラーＦの平均粒径よりも粒径が大きい大径フィラーである第１フィラーＦ１ａ、Ｆ１ｂ、Ｆ１ｃが含まれている。第２フィラーＦ２にも、フィラーＦの平均粒径よりも粒径が大きい大径フィラーである第２フィラーＦ２ａ、Ｆ２ｃ、Ｆ２ｅ、Ｆ２ｇが含まれている。さらに、本実施形態では、第１フィラーＦ１および第２フィラーＦ２の各々には、フィラーＦの平均粒径よりも粒径が小さい小径フィラーである第１フィラーＦ１ｄや第２フィラーＦ２ｂ、Ｆ２ｄ、Ｆ２ｆも含まれている。ここで、平均粒径とは、ＳＥＭで撮影した接合層３０の断面画像を２値化してから、各フィラーＦの面積を真円（πｒ2）近似したのち、その直径（２ｒ）を各フィラーＦの粒径とみなした際の、それら粒径のメジアン径に相当する。より詳細には、少なくとも５００個以上のフィラーＦが含まれるように接合層３０が撮像された断面画像を用い、断面画像に写った全てのフィラーＦの粒径のメジアン径が、平均粒径に相当する。
【0028】
図３は、図２に示した第１フィラーＦ１および第２フィラーＦ２の各々の一部にハッチングを施した説明図である。第１フィラーＦ１のうち大径フィラーの断面積の総和は、小径フィラーの断面積の総和よりも大きい。換言すれば、平均粒径よりも粒径が大きい第１フィラーＦ１の断面積の総和は、平均粒径よりも粒径が小さい第１フィラーＦ１の断面積の総和よりも大きい。ここで、第１フィラーＦ１のうち大径フィラー（平均粒径よりも粒径が大きい第１フィラーＦ１）の断面積の総和とは、図３を用いて説明すると、第１フィラーＦ１ａ、Ｆ１ｂ、Ｆ１ｃのうち、範囲Ｒ１に含まれた部分の断面積の合計ではなく、全体の断面積（図３の第１フィラーＦ１ａ、Ｆ１ｂ、Ｆ１ｃにおいてハッチングで図示）の合計のことである。同様に、第１フィラーＦ１のうち小径フィラー（平均粒径よりも粒径が大きい第１フィラーＦ１）の断面積の総和とは、図３を用いて説明すると、第１フィラーＦ１ｄのうち、範囲Ｒ２に含まれた部分の断面積の合計ではなく、全体の断面積（図３の第１フィラーＦ１ｄにおいてハッチングで図示）のことである。
【0029】
また、第１フィラーＦ１と同様に、第２フィラーＦ２のうち大径フィラーの断面積の総和は、小径フィラーの断面積の総和よりも大きい。図３を用いて説明すると、第２フィラーＦ２ａ、Ｆ２ｃ、Ｆ２ｅ、Ｆ２ｇの全体の断面積（図３の第２フィラーＦ２ａ、Ｆ２ｃ、Ｆ２ｅ、Ｆ２ｇにおいてハッチングで図示）の合計は、第２フィラーＦ２ｂ、Ｆ２ｄ、Ｆ２ｆの全体の断面積（図３の第２フィラーＦ２ｂ、Ｆ２ｄ、Ｆ２ｆにおいてハッチングで図示）の合計よりも大きいということである。
【0030】
保持装置Ｈは、上記の条件（Ａ）に加えて、以下の条件（Ｂ）も満たしている。なお、以下の条件（Ｂ）における範囲Ｒｇ１、範囲Ｒｇ２、中央Ｏ、範囲Ｒｏ１、範囲Ｒｏ２については、図４に示されている。
条件（Ｂ）：接合層３０のうち保持部材１０との界面ＢＤ１から１μｍ以下の範囲Ｒｇ１に占めるフィラーＦの断面積の総和の割合を第１割合とし、接合層３０のうちベース部材２０との界面ＢＤ２から１μｍ以下の範囲Ｒｇ２に占めるフィラーＦの断面積の総和の割合を第２割合とし、接合層３０のうち接合層３０の厚み方向における中央Ｏから保持部材１０の側へ接合層３０の厚みの３０％以下の範囲Ｒｏ１および中央Ｏからベース部材２０の側へ接合層３０の厚みの３０％以下の範囲Ｒｏ２に占めるフィラーＦの断面積の総和の割合を第３割合としたとき、第１割合を第３割合で除した値と、第２割合を第３割合で除した値と、のうち少なくとも一方は、０．５以上であること。
なお、ＳＥＭで接合層３０の各箇所を撮影した際、条件（Ｂ）を満たしている箇所を１箇所でも撮影できれば、接合層３０は条件（Ｂ）を満たすとする。このとき、条件（Ｂ）を満たすか否かの判断基準となる第１割合を第３割合で除した値および第２割合を第３割合で除した値は、同一の断面画像内にて算出された第１～３割合を用いて計算された値とする。
条件（Ｂ）：接合層３０のうち保持部材１０との界面ＢＤ１から１μｍ以下の範囲Ｒｇ１に占めるフィラーＦの断面積の総和の割合を第１割合とし、接合層３０のうちベース部材２０との界面ＢＤ２から１μｍ以下の範囲Ｒｇ２に占めるフィラーＦの断面積の総和の割合を第２割合とし、接合層３０のうち接合層３０の厚み方向における中央Ｏから保持部材１０の側へ接合層３０の厚みの３０％以下の範囲Ｒｏ１および中央Ｏからベース部材２０の側へ接合層３０の厚みの３０％以下の範囲Ｒｏ２に占めるフィラーＦの断面積の総和の割合を第３割合としたとき、第１割合を第３割合で除した値と、第２割合を第３割合で除した値と、のうち少なくとも一方は、０．５以上であること。
なお、ＳＥＭで接合層３０の各箇所を撮影した際、条件（Ｂ）を満たしている箇所を１箇所でも撮影できれば、接合層３０は条件（Ｂ）を満たすとする。このとき、条件（Ｂ）を満たすか否かの判断基準となる第１割合を第３割合で除した値および第２割合を第３割合で除した値は、同一の断面画像内にて算出された第１～３割合を用いて計算された値とする。
【0031】
条件（Ｂ）において、本実施形態では、第１割合を第３割合で除した値と、第２割合を第３割合で除した値と、のいずれもが０．５以上である。ここで、範囲Ｒｇ１に占めるフィラーＦの断面積の総和の割合（第１割合）とは、図４を用いて説明すると、範囲Ｒｇ１の断面積に対する、第１フィラーＦ１ａ～Ｆ１ｄのうちの範囲Ｒｇ１に含まれた部分の断面積（図４の第１フィラーＦ１ａ～Ｆ１ｄにおいてハッチングで図示）の合計の割合のことである。同様に、範囲Ｒｇ２に占めるフィラーＦの断面積の総和の割合とは、図４を用いて説明すると、範囲Ｒｇ２の断面積に対する、第２フィラーＦ２ａ～Ｆ２ｇのうちの範囲Ｒｇ２に含まれた部分の面積（図４の第２フィラーＦ２ａ～Ｆ２ｇにおいてハッチングで図示）の合計のことである。
【0032】
範囲Ｒｏ１および範囲Ｒｏ２に占めるフィラーＦの断面積の総和の割合（第３割合）とは、範囲Ｒｏ１の断面積と範囲Ｒｏ２の断面積との合計に対する、各フィラーＦのうちの範囲Ｒｏ１および範囲Ｒｏ２に含まれた部分の断面積（図４の範囲Ｒｏ１内および範囲Ｒｏ２内のフィラーＦにおいてハッチングで図示）の合計の割合のことである。
【0033】
保持装置Ｈは、上記の条件（Ａ）（Ｂ）に加えて、以下の条件（Ｃ）も満たしている。なお、各フィラーＦのアスペクト比は、ＳＥＭで撮影した接合層３０の断面画像を２値化してから、最小二乗法によるフィッティングで各フィラーＦを楕円近似したのち、その楕円の長径を短径で除することにより求められる。
条件（Ｃ）：フィラーＦのうちアスペクト比が１．４以上のフィラーＦはアスペクト比が１．４未満のフィラーＦよりも多いこと。
なお、ＳＥＭで接合層３０の各箇所を撮影した際、条件（Ｃ）を満たしている箇所を１箇所でも撮影できれば、接合層３０は条件（Ｃ）を満たすとする。より詳細には、少なくとも５００個以上のフィラーＦが含まれるように接合層３０が撮像された断面画像のうち、条件（Ｃ）を満たす断面画像が１枚でも確認されれば、接合層３０は条件（Ｃ）を満たすとする。
条件（Ｃ）：フィラーＦのうちアスペクト比が１．４以上のフィラーＦはアスペクト比が１．４未満のフィラーＦよりも多いこと。
なお、ＳＥＭで接合層３０の各箇所を撮影した際、条件（Ｃ）を満たしている箇所を１箇所でも撮影できれば、接合層３０は条件（Ｃ）を満たすとする。より詳細には、少なくとも５００個以上のフィラーＦが含まれるように接合層３０が撮像された断面画像のうち、条件（Ｃ）を満たす断面画像が１枚でも確認されれば、接合層３０は条件（Ｃ）を満たすとする。
【0034】
条件（Ｃ）について、本実施形態では、第１フィラーＦ１（保持部材１０に接触しているフィラーＦ）および第２フィラーＦ２（ベース部材２０に接触しているフィラーＦ）の各々には、アスペクト比が１．４以上のフィラーＦが含まれている。また、第１フィラーＦ１および第２フィラーＦ２の各々には、アスペクト比が１．４未満のフィラーＦも含まれている。また、第１フィラーＦ１のうち、アスペクト比が１．４以上のフィラーＦの断面積の総和は、アスペクト比が１．４未満のフィラーＦの断面積の総和よりも大きい。同様に、第２フィラーＦ２のうち、アスペクト比が１．４以上のフィラーＦの断面積の総和は、アスペクト比が１．４未満のフィラーＦの断面積の総和よりも大きい。ここでいう断面積の総和とは、上述した大径フィラーおよび小径フィラーの場合と同様に、各フィラーＦのうち範囲Ｒ１、Ｒ２に含まれた部分の断面積の合計ではなく、各フィラーＦの全体の断面積の合計のことである。
【0035】
静電チャック１においては、アスペクト比が１．４以上のフィラーＦがアスペクト比が１．４未満のフィラーＦよりも多く含まれるように樹脂材料（接合層３０の基となる材料）にフィラーＦを含有させることで、保持装置Ｈが条件（Ｃ）を満たせるようにしている。静電チャック１は、製造時において、このような樹脂材料がベース部材２０の表面上に塗布されたのち熱硬化で接合層３０となってから、その接合層３０のうちベース部材２０とは反対側の表面に保持部材１０が載せられることによって製造される。この製造工程において、フィラーＦが樹脂材料（接合層３０）の厚み方向の端側（保持部材１０との界面近傍やベース部材２０との界面近傍）に配置されやすいよう、樹脂材料は、完全に硬化して接合層３０となる前の半硬化の状態の際に、厚み方向に荷重をかけられる。そして、荷重がかけられた状態で完全に硬化することによって、樹脂材料は接合層３０となる。このように半硬化時に荷重をかけることで、特に、大径フィラーやアスペクト比が１．４以上のフィラーＦが樹脂材料（接合層３０）の厚み方向の端側に配置されやすくなる。すなわち、半硬化時に荷重をかけられることによって、保持装置Ｈは、条件（Ａ）（Ｂ）を満たしやすくなっている。
【0036】
以上説明したように、本実施形態の静電チャック１に含まれている保持装置Ｈ（保持部材１０、ベース部材２０および接合層３０）は、条件（Ａ）～（Ｃ）のいずれも満たしている。条件（Ａ）を満たす場合、（樹脂層Ｒと比べて）熱伝導率が比較的高いフィラーＦのうち第１フィラーＦ１および第２フィラーＦ２が保持部材１０およびベース部材２０に接触していることから、接合層３０と保持部材１０との界面ＢＤ１（図２～４参照）と、接合層３０とベース部材２０との界面ＢＤ２（図２～４参照）と、のいずれの界面における熱抵抗も低減することができる。条件（Ｂ）を満たす場合、界面ＢＤ１から１μｍ以下の範囲Ｒｇ１と、界面ＢＤ２から１μｍ以下の範囲Ｒｇ２と、のいずれにも比較的多くのフィラーＦが含まれている（第１割合／第３割合≧０．５、かつ、第２割合／第３割合≧０．５）ことから、界面ＢＤ１近傍と界面ＢＤ２近傍と、のいずれの界面近傍における熱抵抗も低減することができる。条件（Ｃ）を満たす場合、接合層３０に含まれているフィラーＦのうちアスペクト比が１．４以上のフィラーＦはアスペクト比が１．４未満のフィラーＦよりも多いため、少ないフィラーＦで熱を接合層３０の厚み方向に伝えやすくすることができることから、柔軟性を保ちつつ接合層３０の熱抵抗を低減することができる。このように、保持装置Ｈが条件（Ａ）～（Ｃ）のいずれも満たすことによって、接合層３０の熱抵抗を低減することができる。
【0037】
また、本実施形態に含まれている保持装置Ｈにおいて、第１フィラーＦ１および第２フィラーＦ２には、フィラーＦの平均粒径よりも粒径が大きい大径フィラーである第１フィラーＦ１ａ、Ｆ１ｂ、Ｆ１ｃおよび第２フィラーＦ２ａ、Ｆ２ｃ、Ｆ２ｅ、Ｆ２ｇが含まれている。このため、界面ＢＤ１、ＢＤ２から熱を接合層３０の厚み方向に伝えやすくすることができる。その結果、界面ＢＤ１、ＢＤ２の熱抵抗をより一層低減することができる。
【0038】
また、本実施形態に含まれている保持装置Ｈにおいて、第１フィラーＦ１と第２フィラーＦ２には、大径フィラーに加えて、フィラーＦの平均粒径よりも粒径が小さい小径フィラーである第１フィラーＦ１ｄおよび第２フィラーＦ２ｂ、Ｆ２ｄ、Ｆ２ｆが含まれている。このため、保持部材１０およびベース部材２０に接触しているフィラーＦの数が多いことから、界面ＢＤ１、ＢＤ２から熱を接合層３０の厚み方向により一層伝えやすくすることができる。
【0039】
また、本実施形態に含まれている保持装置Ｈにおいて、第１フィラーＦ１において、大径フィラー（図２ではＦ１ａ、Ｆ１ｂ、Ｆ１ｃに相当）の断面積の総和は、小径フィラー（図２ではＦ１ｄに相当）の断面積の総和よりも大きい。また、第２フィラーＦ２において、大径フィラー（図２ではＦ２ａ、Ｆ２ｃ、Ｆ２ｅ、Ｆ２ｇに相当）の断面積の総和は、小径フィラー（図２ではＦ２ｂ、Ｆ２ｄ、Ｆ２ｆに相当）の断面積の総和よりも大きい。このため、第１フィラーＦ１および第２フィラーＦ２のいずれにおいても、小径フィラーの量に対する大径フィラーの量がある程度保証されていることから、大径フィラーによる界面ＢＤ１、ＢＤ２の熱抵抗の低減作用を保証することができる。
【0040】
また、本実施形態に含まれている保持装置Ｈにおいて、第１フィラーＦ１および第２フィラーＦ２には、アスペクト比が１．４以上のフィラーＦが含まれている。このため、界面ＢＤ１、ＢＤ２から熱を接合層３０の厚み方向に伝えやすくすることができる。その結果、界面ＢＤ１、ＢＤ２の熱抵抗をより一層低減することができる。
【0041】
また、本実施形態に含まれている保持装置Ｈにおいて、第１フィラーＦ１と第２フィラーＦ２には、アスペクト比が１．４以上のフィラーＦに加えて、アスペクト比が１．４未満のフィラーＦが含まれている。このため、保持部材１０およびベース部材２０に接触しているフィラーＦの数が多いことから、界面ＢＤ１、ＢＤ２から熱を接合層３０の厚み方向により一層伝えやすくすることができる。
【0042】
また、本実施形態に含まれている保持装置Ｈにおいて、第１フィラーＦ１および第２フィラーＦ２のいずれにおいても、アスペクト比が１．４以上のフィラーＦの断面積の総和は、アスペクト比が１．４未満のフィラーＦの断面積の総和よりも大きい。このため、第１フィラーＦ１および第２フィラーＦ２のいずれにおいても、アスペクト比が１．４未満のフィラーの量に対するアスペクト比が１．４以上のフィラーの量がある程度保証されていることから、アスペクト比が１．４以上のフィラーによる界面ＢＤ１、ＢＤ２の熱抵抗の低減作用を保証することができる。
【0043】
また、本実施形態の静電チャック１においては、静電電極１２に対して電力が供給されることによって、静電引力（吸着力）が発生し、この静電引力により半導体ウエハＷを保持面１０ｆの側に保持することができる。また、条件（Ａ）～（Ｃ）のいずれも満たす保持装置Ｈを備えることから、接合層３０の熱抵抗が低減された静電チャック１を提供することができる。
【0044】
＜第２実施形態＞
図５は、第２実施形態の保持装置Ｈａのうちベース部材２０ａおよび接合層３０を示した説明図である。第２実施形態の保持装置Ｈａは、第１実施形態の保持装置Ｈと比べて、ベース部材２０とは異なるベース部材２０ａを備える点を除いて、第１実施形態の保持装置Ｈと同じである。すなわち、第２実施形態の保持装置Ｈａも、第１実施形態の保持装置Ｈと同様に、静電チャック１に備わっている構成であるものとする。第２実施形態の説明において、第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、先行する説明を参照する。なお、図１～図４では、ベース部材２０にハッチングが施されていたが、図５では、図示の便宜上、ベース部材２０にハッチングが施されていない。また、図５では、図示の便宜上、フィラーＦを円形で示している。
図５は、第２実施形態の保持装置Ｈａのうちベース部材２０ａおよび接合層３０を示した説明図である。第２実施形態の保持装置Ｈａは、第１実施形態の保持装置Ｈと比べて、ベース部材２０とは異なるベース部材２０ａを備える点を除いて、第１実施形態の保持装置Ｈと同じである。すなわち、第２実施形態の保持装置Ｈａも、第１実施形態の保持装置Ｈと同様に、静電チャック１に備わっている構成であるものとする。第２実施形態の説明において、第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、先行する説明を参照する。なお、図１～図４では、ベース部材２０にハッチングが施されていたが、図５では、図示の便宜上、ベース部材２０にハッチングが施されていない。また、図５では、図示の便宜上、フィラーＦを円形で示している。
【0045】
ベース部材２０ａのうち接合層３０に接合された部分には、フィラーＦの平均粒径よりも深く窪んだ窪み部２０Ｄが形成されている。窪み部２０Ｄは、レーザー加工等によって形成される。また、窪み部２０Ｄの深さＤＰはフィラーＦの平均粒径よりも大きく、かつ、窪み部２０Ｄは接合層３０で埋められている。さらに、窪み部２０Ｄを画定している面２０ＤＳには、フィラーＦの平均粒径よりも粒径が大きい大径フィラーＦＬが接触している。ここで、面２０ＤＳから０．５μｍ以下の範囲Ｒａ内に一部でもフィラーＦが含まれている場合、そのようなフィラーＦは面２０ＤＳに接触しているものとみなす。なお、窪み部２０Ｄにおいては、面２０ＤＳが界面ＢＤ２とみなせることから、範囲Ｒｇ２（図４参照）は、面２０ＤＳから１μｍ以下の範囲と特定される。
【0046】
以上説明した第２実施形態の保持装置Ｈａによれば、第１実施形態と同様に、接合層３０の熱抵抗を低減することができる。また、第２実施形態の保持装置Ｈａでは、窪み部２０Ｄの形成は表面積の拡大につながることから、ベース部材２０ａのうち接合層３０との界面ＢＤ２の熱抵抗を低減することができる。また、窪み部２０Ｄを画定している面２０ＤＳにはフィラーＦの平均粒径よりも粒径が大きい大径フィラーＦＬが接触していることから、さらに界面ＢＤ２の熱抵抗を低減することができる。
【0047】
＜本実施形態の変形例＞
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【0048】
上記実施形態において、さらに、保持部材１０の内部に、タングステンやモリブデン等の導電性材料によって形成された複数のヒータ電極を備えていてもよい。このような形態の場合、保持部材１０に対象物が保持されている際、外部電源から供給される電力でヒータ電極が発熱することによって、対象物を温めることができる。
【0049】
上記実施形態では、保持装置Ｈ、Ｈａは、条件（Ａ）～（Ｃ）のいずれも満たしていたが、これに限られない。保持装置Ｈ、Ｈａは、条件（Ａ）～（Ｃ）の少なくとも１つを満たしていればよい。
【0050】
上記実施形態では、接合層３０に含まれている複数のフィラーＦには、第１フィラーＦ１（保持部材１０に接触しているフィラーＦ）および第２フィラーＦ２（ベース部材２０に接触しているフィラーＦ）のいずれもが含まれていることで、条件（Ａ）を満たしていたが、これに限られない。接合層３０に含まれている複数のフィラーＦには、第１フィラーＦ１と第２フィラーＦ２とのうち一方だけが含まれていることで、条件（Ａ）を満たしていてもよい。
【0051】
上記実施形態では、第１フィラーＦ１および第２フィラーＦ２のいずれにも、大径フィラーおよび小径フィラーが含まれていたが、これに限られない。第１フィラーＦ１および第２フィラーＦ２の各々には、大径フィラーと小径フィラーとのうち一方のみが含まれていてもよい。
【0052】
上記実施形態では、第１フィラーＦ１および第２フィラーＦ２のいずれにおいても、大径フィラーの断面積の総和が、小径フィラーの断面積の総和よりも大きかったが、これに限られない。第１フィラーＦ１と第２フィラーＦ２とのうち一方のみにおいて、大径フィラーの断面積の総和が、小径フィラーの断面積の総和より大きくてもよい。または、第１フィラーＦ１および第２フィラーＦ２のいずれにおいても、大径フィラーの断面積の総和が、小径フィラーの断面積の総和より小さくてもよい。
【0053】
上記実施形態では、第１割合を第３割合で除した値と、第２割合を第３割合で除した値と、のいずれもが０．５以上であることで、条件（Ｂ）を満たしていたが、これに限られない。第１割合を第３割合で除した値と、第２割合を第３割合で除した値と、のうち一方のみが０．５以上であることで、条件（Ｂ）を満たしていてもよい。
【0054】
上記実施形態では、第１フィラーＦ１および第２フィラーＦ２のいずれにも、アスペクト比が１．４以上のフィラーＦおよびアスペクト比が１．４未満のフィラーＦが含まれていたが、これに限られない。第１フィラーＦ１および第２フィラーＦ２の各々には、１．４以上のフィラーＦとアスペクト比が１．４未満のフィラーＦとのうち一方のみが含まれていてもよい。
【0055】
上記実施形態では、第１フィラーＦ１および第２フィラーＦ２のいずれにおいても、アスペクト比が１．４以上のフィラーＦの断面積の総和が、アスペクト比が１．４未満のフィラーＦの断面積の総和よりも大きかったが、これに限られない。第１フィラーＦ１と第２フィラーＦ２とのうち一方のみにおいて、アスペクト比が１．４以上のフィラーＦの断面積の総和が、アスペクト比が１．４未満のフィラーＦの断面積の総和より大きくてもよい。または、第１フィラーＦ１および第２フィラーＦ２のいずれにおいても、アスペクト比が１．４以上のフィラーＦの断面積の総和が、アスペクト比が１．４未満のフィラーＦの断面積の総和より小さくてもよい。
【0056】
第２実施形態では、ベース部材２０ａのうち接合層３０に接合された部分に窪み部２０Ｄが形成されていたが、これに限られない。保持部材１０のうち接合層３０に接合された部分に同様の窪み部が形成されていてもよい。このような形態においても、フィラーＦの平均粒径よりも粒径が大きい大径フィラーＦＬが当該窪み部を画定している面に接触している場合には、さらに界面ＢＤ１（図２等参照）の熱抵抗を低減することができる。また、窪み部２０Ｄを画定している面や保持部材１０に形成された窪み部を画定している面には、大径フィラーＦＬに代えて、もしくは、当該フィラーＦＬに加えて、アスペクト比が１．４以上のフィラーＦが接触していてもよい。このような形態においても、さらに界面ＢＤ１、ＢＤ２（図２等参照）の熱抵抗を低減することができる。
【0057】
以上、実施形態、変形例に基づき本態様について説明してきたが、上記した態様の実施の形態は、本態様の理解を容易にするためのものであり、本態様を限定するものではない。本態様は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本態様にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。
【0058】
本発明は、以下の形態としても実現することが可能である。
［適用例１］
保持装置であって、
対象物を保持する保持面を有する保持部材と、
前記保持部材のうち前記保持面の側とは反対側に配置されたベース部材と、
前記保持部材と前記ベース部材とを接合し、複数のフィラーを含む接合層と、を備え、
以下の条件（Ａ）～（Ｃ）の少なくとも１つを満たすことを特徴とする、保持装置。
条件（Ａ）：前記フィラーには、前記保持部材に接触している第１フィラーと前記ベース部材に接触している第２フィラーとのうち少なくとも一方が含まれていること。
条件（Ｂ）：前記接合層のうち前記保持部材との界面から１μｍ以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第１割合とし、前記接合層のうち前記ベース部材との界面から１μｍ以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第２割合とし、前記接合層のうち前記接合層の厚み方向における中央から前記保持部材の側へ前記接合層の厚みの３０％以下の範囲および前記中央から前記ベース部材の側へ前記接合層の厚みの３０％以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第３割合としたとき、前記第１割合を前記第３割合で除した値と、前記第２割合を前記第３割合で除した値と、のうち少なくとも一方は、０．５以上であること。
条件（Ｃ）：前記フィラーのうちアスペクト比が１．４以上の前記フィラーは、アスペクト比が１．４未満の前記フィラーよりも多いこと。
［適用例２］
適用例１に記載の保持装置であって、
前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方には、前記フィラーの平均粒径よりも粒径が大きい大径フィラーが含まれていることを特徴とする、保持装置。
［適用例３］
適用例１または適用例２に記載の保持装置であって、
前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方には、前記平均粒径よりも粒径が小さい小径フィラーが含まれていることを特徴とする、保持装置。
［適用例４］
適用例１から適用例３までのいずれかに記載の保持装置であって、
前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方において、前記大径フィラーの断面積の総和は、前記小径フィラーの断面積の総和よりも大きいことを特徴とする、保持装置。
［適用例５］
適用例１から適用例４までのいずれかに記載の保持装置であって、
前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方には、アスペクト比が１．４以上の前記フィラーが含まれていることを特徴とする、保持装置。
［適用例６］
適用例１から適用例５までのいずれかに記載の保持装置であって、
前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方には、アスペクト比が１．４未満の前記フィラーが含まれていることを特徴とする、保持装置。
［適用例７］
適用例１から適用例６までのいずれかに記載の保持装置であって、
前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方において、アスペクト比が１．４以上の前記フィラーの断面積の総和は、アスペクト比が１．４未満の前記フィラーの断面積の総和よりも大きいことを特徴とする、保持装置。
［適用例８］
適用例１から適用例７までのいずれかに記載の保持装置であって、
前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
前記保持部材のうち前記接合層に接合された部分と前記ベース部材のうち前記接合層に接合された部分とのうち少なくとも一方には、前記フィラーの平均粒径よりも深く窪んだ窪み部が形成され、
前記窪み部の深さは前記平均粒径よりも大きく、かつ、前記窪み部は前記接合層で埋められており、
前記窪み部を画定している面には、前記フィラーの平均粒径よりも粒径が大きい大径フィラーが接触していることを特徴とする、保持装置。
［適用例９］
適用例１から適用例８までのいずれかに記載の保持装置であって、
前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
前記保持部材のうち前記接合層に接合された部分と前記ベース部材のうち前記接合層に接合された部分とのうち少なくとも一方には、前記フィラーの平均粒径よりも深く窪んだ窪み部が形成され、
前記窪み部の深さは前記平均粒径よりも大きく、かつ、前記窪み部は前記接合層で埋められており、
前記窪み部を画定している面には、アスペクト比が１．４以上の前記フィラーが接触していることを特徴とする、保持装置。
［適用例１０］
静電チャックであって、
適用例１から適用例９までのいずれかに記載の保持装置と、
前記保持面に静電引力を発生させる静電電極と、を備えることを特徴とする、静電チャック。
［適用例１］
保持装置であって、
対象物を保持する保持面を有する保持部材と、
前記保持部材のうち前記保持面の側とは反対側に配置されたベース部材と、
前記保持部材と前記ベース部材とを接合し、複数のフィラーを含む接合層と、を備え、
以下の条件（Ａ）～（Ｃ）の少なくとも１つを満たすことを特徴とする、保持装置。
条件（Ａ）：前記フィラーには、前記保持部材に接触している第１フィラーと前記ベース部材に接触している第２フィラーとのうち少なくとも一方が含まれていること。
条件（Ｂ）：前記接合層のうち前記保持部材との界面から１μｍ以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第１割合とし、前記接合層のうち前記ベース部材との界面から１μｍ以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第２割合とし、前記接合層のうち前記接合層の厚み方向における中央から前記保持部材の側へ前記接合層の厚みの３０％以下の範囲および前記中央から前記ベース部材の側へ前記接合層の厚みの３０％以下の範囲に占める前記フィラーの断面積の総和の割合を第３割合としたとき、前記第１割合を前記第３割合で除した値と、前記第２割合を前記第３割合で除した値と、のうち少なくとも一方は、０．５以上であること。
条件（Ｃ）：前記フィラーのうちアスペクト比が１．４以上の前記フィラーは、アスペクト比が１．４未満の前記フィラーよりも多いこと。
［適用例２］
適用例１に記載の保持装置であって、
前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方には、前記フィラーの平均粒径よりも粒径が大きい大径フィラーが含まれていることを特徴とする、保持装置。
［適用例３］
適用例１または適用例２に記載の保持装置であって、
前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方には、前記平均粒径よりも粒径が小さい小径フィラーが含まれていることを特徴とする、保持装置。
［適用例４］
適用例１から適用例３までのいずれかに記載の保持装置であって、
前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方において、前記大径フィラーの断面積の総和は、前記小径フィラーの断面積の総和よりも大きいことを特徴とする、保持装置。
［適用例５］
適用例１から適用例４までのいずれかに記載の保持装置であって、
前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方には、アスペクト比が１．４以上の前記フィラーが含まれていることを特徴とする、保持装置。
［適用例６］
適用例１から適用例５までのいずれかに記載の保持装置であって、
前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方には、アスペクト比が１．４未満の前記フィラーが含まれていることを特徴とする、保持装置。
［適用例７］
適用例１から適用例６までのいずれかに記載の保持装置であって、
前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
前記第１フィラーと前記第２フィラーとのうち前記接合層に含まれている少なくとも一方において、アスペクト比が１．４以上の前記フィラーの断面積の総和は、アスペクト比が１．４未満の前記フィラーの断面積の総和よりも大きいことを特徴とする、保持装置。
［適用例８］
適用例１から適用例７までのいずれかに記載の保持装置であって、
前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
前記保持部材のうち前記接合層に接合された部分と前記ベース部材のうち前記接合層に接合された部分とのうち少なくとも一方には、前記フィラーの平均粒径よりも深く窪んだ窪み部が形成され、
前記窪み部の深さは前記平均粒径よりも大きく、かつ、前記窪み部は前記接合層で埋められており、
前記窪み部を画定している面には、前記フィラーの平均粒径よりも粒径が大きい大径フィラーが接触していることを特徴とする、保持装置。
［適用例９］
適用例１から適用例８までのいずれかに記載の保持装置であって、
前記保持装置は、少なくとも前記条件（Ａ）を満たしており、
前記保持部材のうち前記接合層に接合された部分と前記ベース部材のうち前記接合層に接合された部分とのうち少なくとも一方には、前記フィラーの平均粒径よりも深く窪んだ窪み部が形成され、
前記窪み部の深さは前記平均粒径よりも大きく、かつ、前記窪み部は前記接合層で埋められており、
前記窪み部を画定している面には、アスペクト比が１．４以上の前記フィラーが接触していることを特徴とする、保持装置。
［適用例１０］
静電チャックであって、
適用例１から適用例９までのいずれかに記載の保持装置と、
前記保持面に静電引力を発生させる静電電極と、を備えることを特徴とする、静電チャック。
【符号の説明】
【0059】
１…静電チャック
１０…保持部材
１０ｆ…保持面
１２…静電電極
１４…ビア
２０，２０ａ…ベース部材
２０Ｄ…窪み部
２０ＤＳ…面
２２…冷媒流路
３０…接合層
４０…貫通穴
４２…絶縁部材
４４…メタライズ層
４６…接続端子
４８…端子金具
Ｆ…フィラー
Ｆ１…第１フィラー
Ｆ２…第２フィラー
Ｈ，Ｈａ…保持装置
１０…保持部材
１０ｆ…保持面
１２…静電電極
１４…ビア
２０，２０ａ…ベース部材
２０Ｄ…窪み部
２０ＤＳ…面
２２…冷媒流路
３０…接合層
４０…貫通穴
４２…絶縁部材
４４…メタライズ層
４６…接続端子
４８…端子金具
Ｆ…フィラー
Ｆ１…第１フィラー
Ｆ２…第２フィラー
Ｈ，Ｈａ…保持装置
【要約】
【課題】接合層の熱抵抗を低減することができる技術を提供する。
【解決手段】保持装置は、以下の条件（Ａ）～（Ｃ）の少なくとも１つを満たすことを特徴とする。条件（Ａ）：保持部材もしくはベース部材に接触しているフィラーを含むこと。条件（Ｂ）：接合層のうち保持部材との界面およびベース部材との界面から１μｍ以下の範囲に占めるフィラーの断面積の総和の割合を第１割合および第２割合とし、接合層のうち接合層の厚み方向における中央から保持部材の側およびベース部材の側へ接合層の厚みの３０％以下の範囲に占めるフィラーの断面積の総和の割合を第３割合としたとき、第１割合を第３割合で除した値と、第２割合を第３割合で除した値と、のうち少なくとも一方は、０．５以上であること。条件（Ｃ）：フィラーのうちアスペクト比が１．４以上のフィラーは、アスペクト比が１．４未満のフィラーよりも多いこと。
【選択図】図１
【解決手段】保持装置は、以下の条件（Ａ）～（Ｃ）の少なくとも１つを満たすことを特徴とする。条件（Ａ）：保持部材もしくはベース部材に接触しているフィラーを含むこと。条件（Ｂ）：接合層のうち保持部材との界面およびベース部材との界面から１μｍ以下の範囲に占めるフィラーの断面積の総和の割合を第１割合および第２割合とし、接合層のうち接合層の厚み方向における中央から保持部材の側およびベース部材の側へ接合層の厚みの３０％以下の範囲に占めるフィラーの断面積の総和の割合を第３割合としたとき、第１割合を第３割合で除した値と、第２割合を第３割合で除した値と、のうち少なくとも一方は、０．５以上であること。条件（Ｃ）：フィラーのうちアスペクト比が１．４以上のフィラーは、アスペクト比が１．４未満のフィラーよりも多いこと。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】