7795875 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】2025-12-24

(45)【発行日】2026-01-08

(54)【発明の名称】保持装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20251225BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20251225BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20251225BHJP

   H02N 13/00 20060101ALI20251225BHJP

   C04B 37/02 20060101ALI20251225BHJP

   C23C 16/458 20060101ALI20251225BHJP

   C23C 14/50 20060101ALI20251225BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 R

H01L21/31 D

H01L21/31 C

H01L21/302 101G

H02N13/00 D

C04B37/02 B

C23C16/458

C23C14/50 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021102421

(22)【出願日】2021-06-21

(65)【公開番号】P2023001603

(43)【公開日】2023-01-06

【審査請求日】2024-04-08

(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】内田 正和

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０６４６６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０８７６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１３５７４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１４３７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１０１７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０６７０３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１１２６２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０２Ｎ １３／００

Ｃ０４Ｂ ３７／０２

Ｃ２３Ｃ １６／４５８

Ｃ２３Ｃ １４／５０

(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２の面に設けられて内部電極に接続された端子パッドとを備える第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の面とを貫通する貫通孔と、冷媒が流れる冷媒流路とを備える第２部材と、
前記端子パッドに接続される一端部と、コネクタに接続される他端部と、前記一端部と前記他端部とをつなぐ導通部と、を有する導通部材を備え、前記貫通孔の内側に配置される端子部材と、
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て前記第１部材と前記第２部材とを接合する接合層と、を有し、
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、
前記接合層は、無機材料を主成分とする無機接合材により形成されており、
前記端子部材は、前記第２部材の前記冷媒流路間に配置され、かつ、セラミックス部材内に前記導通部が形成され、
前記一端部は、前記セラミックス部材で覆われ、
前記導通部は、前記セラミックス部材と焼結された状態で一体形成されている
ことを特徴とする保持装置。

【請求項2】

請求項１に記載する保持装置において、
前記端子部材は、前記冷媒流路を形成する上面より前記第４の面側にて、前記第２部材
に接合されている
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、
前記端子部材と前記貫通孔との間に隙間が形成されている
ことを特徴とする保持装置。

【請求項4】

請求項１に記載する保持装置において、
前記導通部材は、前記端子パッドにロウ付けされており、
前記端子部材の外周を覆うように前記貫通孔内に配置された筒状部材を有し、
前記筒状部材は、前記第１部材に一体的に形成されている
ことを特徴とする保持装置。

【請求項5】

請求項４に記載する保持装置において、
前記筒状部材と前記貫通孔との間に隙間が形成されている
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に記載された静電チャックが知られている。この静電チャックは、表面（保持面）に半導体ウエハを保持するセラミック基板（第１部材）と、セラミック基板に接合された金属製のベース部材（第２部材）とを備えており、セラミック基板の内部に、チャック電極やヒータ電極などの内部電極が配置されている。そして、このような静電チャックには、内部電極への給電のための構成として、セラミック基板の下面に内部電極に導通する第１の端子が配置され、ベース部材に形成された貫通孔内に、一端が外部電源に接続されて他端が第１の端子に接続される第２の端子が配置されている。そして、第１の端子及び第２の端子とベース部材とを絶縁するために、端子周りに絶縁管が配置されている。この絶縁管は、樹脂接着剤により静電チャックに固定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－１０３３２１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、近年、静電チャックが高温（２５０℃以上）で使用されることが増えており、樹脂接着剤では絶縁管を固定することができなくなり、端子周りの絶縁が不十分となるおそれがある。また、静電チャックが高温（２５０℃以上）で使用されると、端子に接続されてベース部材の下面側に配置された、端子を外部電源に接続させるための樹脂製のコネクタを使用することができなくなるおそれもある。

【0005】

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、端子周りの絶縁性を向上させるとともに、樹脂製のコネクタを介して外部電源と端子とを電気的に接続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】

【0006】

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２の面に設けられて内部電極に接続された端子パッドとを備える第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の面とを貫通する貫通孔と、冷媒が流れる冷媒流路とを備える第２部材と、
一端が前記端子パッドに接続して他端がコネクタに接続する導通部材を備え、前記貫通孔の内側に配置される端子部材と、
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て前記第１部材と前記第２部材とを接合する接合層と、を有し、
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、
前記接合層は、無機材料を主成分とする無機接合材により形成されており、
前記端子部材は、前記第２部材の前記冷媒流路間に配置され、かつ、セラミックス部材内に前記導通部材が形成されていることを特徴とする。

【0007】

この保持装置では、接合層が、無機材料（例えば、半田等の金属、アルミナやジルコニア等のセラミックス等）を主成分とする無機接合材により形成されているため、耐熱性が向上するので高温下で使用しても第１部材と第２部材との接合不良が発生しない。そして、端子部材に設けられて端子パッドに接続する導通部材が、セラミックス部材内に形成されているため、セラミックス部材によって端子周り（端子パッド又は導通部材と接合層又は第２部材との間）における絶縁を確保することができる。

【0008】

また、端子部材が冷媒流路間に配置されているため、冷媒により端子部材が冷却され易く導通部材が高温になり難い。そのため、保持装置を高温下（２５０℃以上）で使用しても、導通部材の他端に樹脂製のコネクタを接続することができるため、コネクタを介して外部電源と端子とを安定して電気的に接続することができる。

【0009】

このようにして、この保持装置によれば、高温下（２５０℃以上）において、端子周りの絶縁性を向上させるとともに、樹脂製のコネクタを介して外部電源と端子とを電気的に接続することができる。

【0010】

上記した保持装置において、
前記端子部材は、前記冷媒流路を形成する上面より前記第４の面側にて、前記第２部材に接合されていることが好ましい。

【0011】

このように、温度が低くなる第２部材の第４の面側で端子部材を第２部材に接合することにより、端子部材から第２部材の最低温度部分への熱移動を促進させることができる。これにより、端子部材（導通部材）の温度を効果的に下げることができる。従って、導通部材に接続するコネクタの温度をより下げることができ、高温下での使用時であっても、樹脂性のコネクタを介して外部電源と端子とを安定して電気的に接続することができる。

【0012】

上記した保持装置において、
前記端子部材と前記貫通孔との間に隙間が形成されていることが好ましい。

【0013】

ここで、第１部材を形成する材料と第２部材を形成する材料との間に熱膨張差がある場合には、保持装置の温度が上昇／下降する際に、熱膨張差によって端子部材が第２部材と接触することで、端子部材が損傷することがある。

【0014】

そこで、このように端子部材と貫通孔との間に隙間を形成することにより、端子部材の損傷を確実に防ぐことができる。これにより、端子部材によって、端子パッド又は導通部材と接合層又は第２部材との間における絶縁性を向上させることができる。

【0015】

上記した保持装置において、
前記導通部材は、前記端子パッドにロウ付けされており、
前記端子部材の外周を覆うように前記貫通孔内に配置された筒状部材を有し、
前記筒状部材は、前記第１部材に一体的に形成されている
ことが好ましい。

【0016】

ここで、導通部材と端子パッドとがロウ付けされた状態で端子部材が第１部材に接合して端子部材を設ける際、端子部材と第１部材との間に隙間が生じる場合がある。そして、接合層又は第２部材が金属材料などの導電材料で形成されている際、端子部材と第１部材との間に隙間が生じてしまうと、端子パッド又は導通部材と接合層又は第２部材との間における絶縁性が不十分になるおそれがある。

【0017】

そこで、第１部材に一体的に形成された筒状部材を、端子部材の外周を覆うように貫通孔内に配置することにより、筒状部材によって、端子パッド又は導通部材と接合層又は第２部材との間における絶縁性を確実に向上させることができる。

【0018】

上記した保持装置において、
前記筒状部材と前記貫通孔との間に隙間が形成されていることが好ましい。

【0019】

ここで、筒状部材を形成する材料と第２部材を形成する材料との間に熱膨張差がある場合には、保持装置の温度が上昇／下降する際に、熱膨張差によって筒状部材が第２部材と接触することで、筒状部材が損傷することがある。

【0020】

そこで、このように筒状部材と貫通孔との間に隙間を形成することにより、筒状部材の損傷を確実に防ぐことができる。これにより、筒状部材によって、端子パッド又は導通部材と接合層又は第２部材との間における絶縁性を向上させることができる。

【発明の効果】

【0021】

本開示によれば、端子周りの絶縁性を向上させるとともに、樹脂製のコネクタを介して外部電源と端子とを電気的に接続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】

【0022】

【図1】第１実施形態の静電チャックの概略斜視図である。

【図2】第１実施形態の静電チャックのＸＺ断面の概略構成図である。

【図3】第１実施形態の静電チャックのＸＹ平面の概略構成図である。

【図4】図２に示すＸ１部分の拡大図である。

【図5】ベース部材のＸＹ断面の概略構成図である。

【図6】第２実施形態の静電チャックのＸＺ断面の概略構成図である。

【図7】図６に示すＸ２部分の拡大図である。

【図8】変形例を示す静電チャックのＸＺ断面の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

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、保持装置として、例えば、成膜装置（ＣＶＤ成膜装置やスパッタリング成膜装置など）やエッチング装置（プラズマエッチング装置など）といった半導体製造装置に使用される静電チャックを例示して説明する。

【0024】

［第１実施形態］
まず、第１実施形態の静電チャック１について、図１～図５を参照しながら説明する。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、板状部材１０と、ベース部材２０と、板状部材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、板状部材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。

【0025】

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（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。

【0026】

板状部材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。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。板状部材１０の直径は、例えば１５０ｍｍ～３５０ｍｍ程度であり、板状部材１０の厚さは、例えば２ｍｍ～６ｍｍ程度である。

【0027】

図１、図２に示すように、板状部材１０は、半導体ウエハＷを保持する保持面１１と、板状部材１０の厚み方向（Ｚ軸方向に一致する方向、上下方向）について保持面１１とは反対側に設けられる下面１２とを備えている。この保持面１１上に半導体ウエハＷが保持される。なお、保持面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。

【0028】

板状部材１０の保持面１１は、凹凸形状をなしている。具体的には、保持面１１には、図２、図３に示すように、その外縁付近に環状凸形状のシールバンド１６が形成され、シールバンド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。シールバンド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。シールバンド１６の高さ（Ｚ軸方向の寸法）は、例えば、１０μｍ～２０μｍ程度である。また、シールバンド１６の幅（Ｘ軸方向の寸法）は、例えば、０．５ｍｍ～５．０ｍｍ程度である。

【0029】

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、シールバンド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、板状部材１０の保持面１１におけるシールバンド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。

【0030】

そして、半導体ウエハＷは、板状部材１０の保持面１１におけるシールバンド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、板状部材１０の保持面１１（詳細には、保持面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、静電チャック１を貫通するガス孔３０ｂ（図３参照）を介して不活性ガス（例えば、ヘリウムガス）が供給されるようになっている。また、静電チャック１には、図３に示すように、静電チャック１を貫通する貫通孔として、ガス孔３０ｂの他、半導体ウエハＷを保持面１１上から押し上げるリフトピンが配置されるリフトピン挿入孔３０ａ等が形成されている。なお、以下の説明では、リフトピン挿入孔３０ａとガス孔３０ｂを、単に「貫通孔３０」と表記する場合もある。

【0031】

また、図２に示すように、板状部材１０は、その内部にチャック電極５０とヒータ電極５２を備えている。チャック電極５０は、Ｚ軸方向視で、例えば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）により形成されている。ヒータ電極５２は、Ｚ軸方向視で、例えば略螺旋状に延びるパターンを構成しており、導電性材料（例えば、タングステンやモリブデン、白金等）により形成されている。チャック電極５０やヒータ電極５２は本開示の「内部電極」の一例である。

【0032】

ここで、チャック電極５０への給電構造について、図４も参照しながら説明する。まず、チャック電極５０には、図２に示すように、ビア６１が接続されている。このビア６１は、チャック電極５０から下面１２側にＺ軸方向へ延びるように配置されている。ビア６１の他端は、端子パッド６０に接続されている。これにより、端子パッド６０は、ビア６１を介して、チャック電極５０に電気的に接続される。端子パッド６０及びビア６１は、導電性材料（例えば、タングステンやモリブデン等）により形成されている。

【0033】

端子パッド６０は、図２、図４に示すように、板状部材１０の下面１２に設けられた有底孔１５の底部１５ｂに配置されている。なお、Ｚ軸方向視における端子パッド６０の形状は、例えば、略円形である。有底孔１５は、円形凹部であり、Ｚ軸方向視で、後述するベース部材２０の貫通孔２５に重なる領域が、保持面１１側に向かって凹んだ形状をなしている。

【0034】

この端子パッド６０には、図４に示すように、端子部材７０に備わる導通部材７１が接続されている。端子部材７０は、円柱形状のセラミックス部材７２の内部に導通部材７１が配置された（導通部材７１がセラミックス部材７２に覆われた）部材であり、セラミックス部材７２と板状部材１０とが同時に焼成され、板状部材１０と一体形成されている。これにより、端子パッド６０や端子パッド７１ａは、端子部材７０（セラミックス部材７２）及び板状部材１０に完全に覆われる。なお、セラミックス部材７２の先端は、ベース部材２０の下面２２とほぼ同一面に位置している。このセラミックス部材７２は、板状部材１０と同様、セラミックスで形成されており、板状部材１０と同様の材料で形成されている。

【0035】

なお、端子部材７０の製作（同時焼成）方法としては、内部に導通部材７１となる導電性ペーストが配置されたグリーンシートで円柱形状のセラミックス端子（焼結前の端子部材７０）を予め製作した後、そのセラミック端子を、焼結前の板状部材下面のザグリ穴（有底孔１５）に差し込み、セラミック端子と焼結前の板状部材とを溶剤と熱圧着で接着してから両者を焼結（同時焼成）すればよい。または、端子部材７０の配置位置に導通部材７１となる導電性ペーストを配置した厚めのグリーンシート状態の板状部材を形成し、その板状部材を焼結した後、焼結後の板状部材から、板状部材１０及び端子部材７０以外の不要部分を研磨等の機械加工により削り落としてもよい。あるいは、焼結前の板状部材と、内部に導通部材７１となる導電性ペーストが配置された円柱形状のセラミックス端子とをグリーンシートで一緒に形成した後に焼結してよい。

【0036】

端子部材７０に備わる導通部材７１の端部には、端子パッド６０に接続する端子パッド７１ａと、セラミックス部材７２の端部で外部に露出する端子パッド７１ｂとが設けられている。そして、端子パッド７１ｂには、雄端子７１ｃがロウ付けによって接合されている。なお、導通部材７１、端子パッド７１ａ，７１ｂ、及び雄端子７１ｃが、本開示の「導通部材」の一例である。

【0037】

そして、雄端子７１ｃには、外部電源に接続されたコネクタ８０が嵌め合わされる。コネクタ８０は、樹脂部材８１内に雌端子８２を備え、雌端子８２が配線８３を介して外部電源に接続されている。そのため、端子部材７０にコネクタ８０を接続する、つまりコネクタ８０の雌端子８２を雄端子７１ｃに嵌合させることにより、端子部材７０を介して、外部電源と端子パッド６０とが電気的に接続される。これにより、外部電源から端子部材７０（導通部材７１）、端子パッド６０、ビア６１を介して、チャック電極５０に電力が供給される。

【0038】

なお、ヒータ電極５２への給電構造は、上記のチャック電極５０への給電構造と基本的に同じであるため詳細な説明は省略するが、ヒータ電極５２への給電構造では、図２に示すように、端子パッド６０がビア６１によりヒータ電極５２に直接接続されずに、接続パッド６３を介して電気的に接続されている点が異なる。具体的には、端子パッド６０と接続パッド６３とがビア６１によって接続され、接続パッド６３とヒータ電極５２とがビア６２によって接続されることにより、端子パッド６０がヒータ電極５２に電気的に接続されている。これにより、ヒータ電極５２への電力供給は、外部電源からコネクタ８０、端子部材７０（導通部材７１）、端子パッド６０、ビア６１、接続パッド６３、ビア６２を介して行われる。

【0039】

ベース部材２０は、図１に示すように円柱状、詳しくは、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Ｃａ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。

【0040】

そして、図１、図２に示すように、ベース部材２０は、上面２１と、ベース部材２０（板状部材１０）の中心軸Ｃａ（図２参照）方向（すなわち、Ｚ軸方向）について上面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。

【0041】

ベース部材２０の直径は、上段部が例えば１５０ｍｍ～３００ｍｍ程度であり、下段部が例えば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。

【0042】

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、図５に示すように、Ｚ軸方向視で螺旋形状に形成されており、ベース部材２０の径方向の外側の部分に設けられた供給口２７、及びベース部材２０の中心の部分に設けられた排出口２８に接続している。そして、供給口２７からベース部材２０に供給された冷媒が、図５に矢印で示すように、冷媒流路２３内を流れて排出口２８からベース部材２０の外へ排出される。なお、供給口２７と排出口２８を逆にしてもよい。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を介して板状部材１０が冷却される。

【0043】

そして、ベース部材２０には、図２に示すように、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貫通孔２５が形成されている。貫通孔２５は、ＸＺ断面視で冷媒流路２３の間（Ｚ軸方向視では隣接する冷媒流路２３に挟まれる位置）に設けられている。そして、この貫通孔２５内に端子部材７０が配置され、冷媒流路２３を形成する上面２３ａよりベース部材２０の下面２２側（つまり、Z軸方向において上面２３ａと下面２２との間）において、接着剤２６によりベース部材２０に接合されている。本実施形態では、端子部材７０は、ベース部材２０の下面２２近傍にてベース部材２０に接合されている。本実施形態では、端子部材７０の先端部分がベース部材２０に、例えば接着剤２６により接合されている。そして、端子部材７０と貫通孔２５との間には、隙間３５（図４参照）が形成されている。

【0044】

接合層４０は、図２に示すように、板状部材１０の下面１２とベース部材２０の上面２１との間に配置され、板状部材１０とベース部材２０とを接合している。この接合層４０を介して、板状部材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。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。

【0045】

この接合層４０は、無機材料（例えば、半田等の金属、アルミナやジルコニア等のセラミックス等）を主成分とする無機接合材により構成されている。接合層４０として、一般的には樹脂接着剤が使用されることが多いが、静電チャック１が高温下（例えば２５０℃以上）で使用される場合には、樹脂接着材では耐熱性不足により接合不良が発生するおそれがあるため、無機接合材が使用される。このような無機接合材を使用することにより、耐熱性が向上するので、静電チャック１を高温下で使用しても、板状部材１０とベース部材２０との接合不良の発生を防止することができる。

【0046】

なお、無機接合材として、金属材料を主成分とする金属接合材を使用する場合には、例えば、金属粉末や金属箔を用いて接合する金属接着剤や、金属繊維、ポーラス材、網目構造体などの金属メッシュとロウ材で構成されるもの、あるいは、複数の柱状金属片とロウ材で構成されるもの等を使用することができる。金属接着材、金属メッシュや金属片を形成する金属としては、チタン、ニッケル、アルミニウム、銅、真鍮、これらの合金、又はステンレス鋼などを使用することができる。

【0047】

このような接合層４０には、図２に示すように、端子部材７０が配置される接合層貫通孔４５が形成されている。つまり、有底孔１５と貫通孔２５との間に、円筒形状の接合層貫通孔４５が形成されている。接合層貫通孔４５は、有底孔１５及び貫通孔２５と同軸であり、有底孔１５と接合層貫通孔４５と貫通孔２５とが、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、端子パッド６０及び端子部材７０が配置される端子孔６５（図４参照）が形成されている。

【0048】

ここで、静電チャック１を高温下（例えば２５０℃以上）で使用する場合、従来の静電チャックのように、端子周りに絶縁管を配置して、樹脂接着剤により絶縁管を静電チャックに接合しておくことが難しいため絶縁性が低下してしまう。高温下では樹脂接着剤が劣化するため、接合部分に隙間ができたり、接着剤自体が損傷して、その隙間や損傷部分がリーク経路となるからである。そして、リーク経路ができると、端子パッド６０とベース部材２０又は接合層４０（金属接合材で構成される場合）との間における絶縁が破壊され、異常放電が発生してしまう。

【0049】

そのため、本実施形態の静電チャック１では、端子パッド６０に接続する導通部材７１（端子パッド７１ａ）をセラミックス部材７２内に備える端子部材７０を、板状部材１０と同時焼成して一体形成している。これにより、端子パッド６０や端子パッド７１ａが、端子部材７０のセラミックス部材７２及び板状部材１０によって完全に覆われる。従って、静電チャック１を高温下で使用しても、端子パッド６０や端子パッド７１ａとベース部材２０又は接合層４０（金属接合材で構成される場合）との間における絶縁を確保することができる。

【0050】

また、本実施形態の静電チャック１では、端子部材７０が冷媒流路２３の間に配置されているため、冷媒により端子部材７０が冷却され易く、端子部材７０内の導通部材７１が高温になり難い。そして、端子部材７０は、冷媒流路２３を形成する上面２３ａよりベース部材２０の下面２２側（本実施形態では、温度の低い下面２２の近傍）にて、接着剤２６によりベース部材２０に接合されている。そのため、接着剤２６を介して、端子部材７０からベース部材２０の低温度部分への熱移動を促進させることができ、端子部材７０（導通部材７１）をより効果的に冷却することができる。従って、高温下においても、導通部材７１の他端に備わる雄端子７１ｃに樹脂製のコネクタ８０を接続することができる。これにより、高温下においても、コネクタ８０を介して、外部電源と静電チャック１との安定した電気的接続を確保することができる。

【0051】

そして、本実施形態の静電チャック１では、板状部材１０を形成する材料（セラミックス）とベース部材２０を形成する材料（金属）との間に熱膨張差があるため、静電チャック１の温度が上昇／下降する際に、熱膨張差によって端子部材７０がベース部材２０と接触することで、端子部材７０が損傷するおそれがある。特に、静電チャック１を高温下で使用する場合、熱膨張差による変形量が大きくなるため、端子部材７０が損傷するおそれが高まる。

【0052】

そのため、本実施形態の静電チャック１では、端子部材７０と貫通孔２５との間に隙間３５が形成されている。隙間３５としては、端子部材７０とベース部材２０との熱膨張差によっても端子部材７０がベース部材２０に接触しない程度（例えば、０．１～２．０ｍｍ程度）を設定すればよい。このような隙間３５を形成することにより、端子部材７０の損傷を確実に防ぐことができる。これにより、端子部材７０によって、端子パッド６０や導通部材７１とベース部材２０又は接合層４０（金属接合材で構成される場合）との間における絶縁を確保することができる。

【0053】

以上のように、本実施形態の静電チャック１によれば、セラミックス部材７２内に導通部材７１が形成された端子部材７０を、板状部材１０と同時焼成して一体形成している。そのため、高温下においても、端子周り（端子パッド６０又は導通部材７１とベース部材２０又は接合層４０（金属接合材で構成される場合）との間）における絶縁を確保することができる。そして、端子部材７０をベース部材２０の冷媒流路２３の間に配置し、端子部材７０をベース部材２０の下面２２の近傍で接着剤２６により接合している。そのため、高温下においても、冷媒流路２３を流れる冷媒により、端子部材７０（導通部材７１）を効率良く冷却することができるため、導通部材７１が高温になり難い。従って、静電チャック１を高温下で使用しても、導通部材７１の他端に備わる雄端子７１ｃに樹脂製のコネクタ８０を接続することができる。これにより、コネクタ８０を介して外部電源と静電チャック１とを安定して電気的に接続することができる。

【0054】

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について、図６、図７を参照しながら説明する。第２実施形態では、第１実施形態と基本的な構成は同じであるが、端子部材が板状部材と一体形成されていない点、及び端子部材を囲む絶縁スリーブ（筒状部材）を備える点が第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。

【0055】

本実施形態の静電チャック１ａでは、図６、図７に示すように、端子部材７０が板状部材１０と一体形成されずに、端子パッド６０と端子パッド７１ａとがロウ付けにより接合されている。つまり、端子部材７０の端面と板状部材１０（有底孔１５の底部１５ｂ）とは接触しているが接合されていない。そのため、端子部材７０と板状部材１０との間に隙間が生じるおそれがある。そして、端子部材７０と板状部材１０との間に隙間が生じてしまうと、端子パッド６０又は導通部材７１とベース部材２０又は接合層４０（金属接合材で構成される場合）との間における絶縁が不十分になるおそれがある。特に、内部電極のうち最も高い電圧が印加されるチャック電極５０への電力供給経路において絶縁が不十分になるおそれが高い。なお、本実施形態の端子部材７０は、第１実施形態と同様、グリーンシートを用いて製作してもよいし、導通部材７１となる金属部材をセラミックス粉末内に配置して加熱・加圧等して製作することもできる。

【0056】

そこで、端子部材７０の外周を囲むように、セラミックス製の筒状の絶縁スリーブ７５を、貫通孔２５に配置している。この絶縁スリーブ７５は、端部が板状部材１０（有底孔１５）に対して拡散接合されて板状部材１０に一体的に形成されている。このような絶縁スリーブ７５を設けることにより、高温下においても、端子パッド６０又は導通部材７１とベース部材２０又は接合層４０（金属接合材で構成される場合）との間における絶縁を確保することができる。

【0057】

そして、絶縁スリーブ７５は、ベース部材２０の下面２２の近傍で、接着剤７６によりベース部材２０に接合されている。なお、端子部材７０は、ベース部材２０の下面２２の近傍で、接着剤２６により絶縁スリーブ７５に接合されている。これにより、接着剤２６、絶縁スリーブ７５、接着剤７６を介して、端子部材７０からベース部材２０の低温度部分への熱移動を促進させることができ、端子部材７０（導通部材７１）を効果的に冷却することができる。従って、高温下においても、導通部材７１の他端に備わる雄端子７１ｃに樹脂製のコネクタ８０を接続することができる。これにより、高温下においても、コネクタ８０を介して、外部電源と静電チャック１ａとの安定した電気的接続を確保することができる。

【0058】

ここで、絶縁スリーブ７５を形成する材料（セラミックス）とベース部材２０を形成する材料（金属）との間に熱膨張差があるため、静電チャック１ａの温度が上昇／下降する際に、熱膨張差によって絶縁スリーブ７５がベース部材２０と接触することで、絶縁スリーブ７５が損傷するおそれがある。

【0059】

そのため、本実施形態の静電チャック１ａでは、絶縁スリーブ７５とベース部材２０との間に隙間７７が形成されている（図７参照）。隙間７７としては、絶縁スリーブ７５とベース部材２０との熱膨張差によっても絶縁スリーブ７５がベース部材２０に接触しない程度（例えば、０．１～２．０ｍｍ程度）を設定すればよい。このような隙間７７を形成することにより、絶縁スリーブ７５の損傷を確実に防ぐことができる。これにより、絶縁スリーブ７５によって、端子パッド６０や導通部材７１とベース部材２０又は接合層４０（金属接合材で構成される場合）との間における絶縁を確保することができる。

【0060】

以上のように、本実施形態の静電チャック１ａによれば、端子部材７０が板状部材１０と一体形成されずに、端子パッド６０と端子パッド７１ａとのロウ付けによって端子パッド６０と端子部材７０（導通部材７１）とが接続されているが、端子部材７０を囲むように配置した絶縁スリーブ７５が板状部材１０に拡散接合され、絶縁スリーブ７５と板状部材１０とが一体形成されている。そのため、高温下においても、絶縁スリーブ７５によって、端子パッド６０や導通部材７１とベース部材２０又は接合層４０（金属接合材で構成される場合）との間における絶縁を確保することができる。

【0061】

そして、本実施形態の静電チャック１ａによれば、接着剤２６、絶縁スリーブ７５、接着剤７６を介して、端子部材７０からベース部材２０の低温度部分への熱移動を促進させることができるため、端子部材７０（導通部材７１）を効果的に冷却することができる。これにより、高温下においても、導通部材７１の他端に備わる雄端子７１ｃに樹脂製のコネクタ８０を接続することができ、コネクタ８０を介して、外部電源と静電チャック１ａとの安定した電気的接続を確保することができる。

【0062】

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、端子パッド６０とヒータ電極５２とが接続パッド６３を介して接続されている場合を例示したが、端子パッド６０とヒータ電極５２とがビア６１により直接接続されていてもよい。

【0063】

また、上記の実施形態において、接合層４０として、通気性のある金属接合材（金属メッシュ等）を使用する場合には、リフトピン挿入孔３０ａやガス孔３０ｂなどの貫通孔３０の気密を確保することができなくなる。そのため、図８に示すように、貫通孔３０内に絶縁スリーブ７５を配置し、絶縁スリーブ７５を接着剤７６によりベース部材２０に接合することが好ましい。こうすることにより、貫通孔３０の気密を確保することができるからである。

【0064】

また、上記の実施形態において、ベース部材２０を形成する材料として、金属を例示しているが、金属に限られることはなく、金属以外の材料、例えばセラミックス等（ＡｌＳｉＣやＳｉなど）であっても良い。

【0065】

さらに、上記の実施形態において、板状部材１０とベース部材２０とを接合層４０で接合した形態を例示したが、板状部材とベース部材とが接合剤を用いずに拡散接合にて接合されていても良い。この場合においても、樹脂材料の接合層を用いていないため、高温（例えば２５０℃以上）で使用することが可能となる。

【符号の説明】

【0066】

１ 静電チャック
１０ 板状部材
１１ 保持面
１２ 下面
２０ ベース部材
２１ 上面
２２ 下面
２３ 冷媒流路
２３ａ 上面
２５ 貫通孔
２６ 接着剤
３５ 隙間
４０ 接合層
５０ チャック電極
５２ ヒータ電極
６０ 端子パッド
７０ 端子部材
７１ 導通部材
７２ セラミックス部材
７５ 絶縁スリーブ
７６ 接着剤
７７ 隙間
８０ コネクタ
Ｗ 半導体ウエハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】