JP2021057468A - 保持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】セラミックス板とベース部材との間の熱伝導効率が改善された保持装置の提供。【解決手段】保持装置１は、セラミックス板２と、セラミックス板２の裏面２ｂに形成された凹部からなり、セラミックス板の天井面２４ａ及び天井面２４ａの周縁に配される収容室２４と、天井面と表面との間を貫通する孔からなるガス噴出路２３と、収容室に収容され、ガス噴出路と連通する通気経路２６ａを有する多孔質体２６と、セラミックス板の裏面側に配されるベース部材３と、ベース部材の表面３ａに開口する孔からなり、ガス噴出路と多孔質体を介して連通するガス供給路３３と、セラミックス板２とベース部材３とで挟まれた状態で多孔質体２６の周りを取り囲むように配される環状のプロテクト材６と、プロテクト材の外周側に配され、セラミックス板とベース部材との間に介在する接合層４とを備える。保持装置は、プロテクト材よりも熱伝導率の高い材料からなる。【選択図】図３

Description

本発明は、保持装置に関する。

半導体を製造する際にウェハを保持する保持装置として、静電チャックが用いられる。この種の静電チャックは、互いに接合されたセラミックス板とベース部材とを備えており、セラミックス板の内部に設置されたチャック電極に電圧が印加されることにより、静電引力を発生させる。静電チャックは、そのような静電引力を利用して、セラミックス板の表面（吸着面）にウェハを吸着する形で保持する。

また、静電チャックのセラミックス板の内部又は外部には、複数のヒータ電極が設けられている。各ヒータ電極に電圧が印加されると、各ヒータ電極が発熱してセラミックス板が加熱される。このようにセラミックス板が加熱されることで、静電チャックで保持されたウェハの温度が所望の温度に制御され、そのような状態のウェハに対して、各種処理（成膜、エッチング等）が施される。

なお、静電チャックで保持されたウェハの温度分布が不均一になると、ウェハに対する各種処理の精度が低下する虞がある。そのため、ウェハの温度分布の均一性を高めるために、セラミックス板とウェハとの間の空間にヘリウム等のガスを供給して、セラミックス板とウェハとの間の伝熱性を高める技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

そのような技術を利用した静電チャックにおいて、ベース部材の内部には、ガス源に接続されるガス供給路（ガス導入路）が設けられ、また、セラミックス板の内部には、前記ガス供給路と連通すると共に、吸着面に開口するガス噴出路（貫通孔）が設けられている。セラミックス板における、ガス供給路と対向する面側には、凹部が形成されており、その凹部内に嵌合されたセラミックス製の多孔質体（絶縁体プラグ）を介して、ガス供給路とガス噴出路が連通されている。ベース部材及びセラミックス板は、接合層（ボンド材）を介して互いに貼り合わせられている。なお、セラミックス板とベース部材との間において、上述した凹部付近には、ガスの流通性を確保するために接合層を貫通する形で設けられた空間（貫通孔）が形成されている。

ところで、プラズマエッチング等のプラズマプロセスにおいて、プラズマが、ガス噴出路から凹部内等に入り込み、接合層を浸食（腐食）する虞がある。そのため、セラミックス板とベース部材との間の上記凹部付近の空間には、接合層を保護するためのＯリング状のプロテクト材（リング状の端部）が設置されている。プロテクト材は、上記凹部の周りを取り囲むように、セラミックス板とベース部材との間で挟まれている。

特開２０１５−１９５３４６号公報

セラミックス板とベース部材との間において、プロテクト材が配置されている箇所の付近（例えば、プロテクト材と多孔質体との間）には隙間（空間）が形成されている。そのような隙間が存在していると、セラミックス板からベース部材への熱の移動が妨げられ（ベース部材への吸熱が妨げられ）、ウェハを保持する吸着面の温度分布が不均一となる虞があった。

本発明の目的は、プロテクト材付近におけるセラミックス板とベース部材との間の熱伝導効率が改善された保持装置を提供することである。

前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 表面及び裏面を有するセラミックス板と、前記セラミックス板の前記裏面に形成された凹部からなり、前記セラミックス板の天井面及び前記天井面の周縁に配される前記セラミックス板の周壁面により画定される収容室と、前記天井面と前記表面との間を貫通する孔からなるガス噴出路と、前記収容室に収容され、前記ガス噴出路と連通する通気経路を有する多孔質体と、前記セラミックス板の前記裏面側に配され、前記セラミックス板の前記裏面側を向いた表面を有するベース部材と、前記ベース部材の前記表面に開口する孔からなり、前記ガス噴出路と前記多孔質体を介して連通するガス供給路と、前記セラミックス板と前記ベース部材とで挟まれた状態で前記多孔質体の周りを取り囲むように配される環状のプロテクト材と、前記プロテクト材の外周側に配され、前記セラミックス板と前記ベース部材との間に介在する接合層とを備える保持装置であって、前記プロテクト材よりも熱伝導率の高い材料からなり、前記プロテクト材と前記多孔質体と前記セラミックス板と接触する熱伝導材を備える保持装置。

＜２＞ 表面を有するベース部材と、前記表面に形成された凹部からなり、前記ベース部材の底面及び前記底面の周縁に配される前記ベース部材の周壁面により画定される収容室と、前記底面に開口する孔からなるガス供給路と、前記収容室に収容され、前記ガス供給路と連通する通気経路を有する多孔質体と、前記ベース部材の前記表面側に配され、前記ベース部材の前記表面側を向いた裏面と、その反対側に配される表面とを有するセラミックス板と、前記セラミックス板の前記表面から前記裏面まで延びる孔からなり、前記ガス供給路と前記多孔質体を介して連通するガス噴出路と、前記セラミックス板と前記ベース部材とで挟まれた状態で前記多孔質体の周りを取り囲むように配される環状のプロテクト材と、前記プロテクト材の外周側に配され、前記セラミックス板と前記ベース部材との間に介在する接合層とを備える保持装置であって、前記プロテクト材よりも熱伝導率の高い材料からなり、前記プロテクト材と前記多孔質体と前記ベース部材と接触する熱伝導材を備える保持装置。

＜３＞ 前記熱伝導材は、前記周壁面と前記多孔質体との間に配される前記＜１＞又は前記＜２＞に記載の保持装置。

＜４＞ 前記プロテクト材よりも熱伝導性の高い材料からなり、前記周壁面と前記多孔質体の間に配されるボンド材を備え、前記熱伝導材は、前記ボンド材よりも熱伝導性の高い材料からなり、前記ボンド材と接触する前記＜１＞又は＜２＞に記載の保持装置。

本発明によれば、プロテクト材付近におけるセラミックス板とベース部材との間の熱伝導効率が改善された保持装置を提供することができる。

実施形態１の保持装置の斜視図 図１の保持装置の内部構造を示す断面図 保持装置の収容室付近の断面図 実施形態２に係る保持装置の収容室付近の断面図 実施形態３に係る保持装置の収容室付近の断面図 実施形態４に係る保持装置の収容室付近の断面図 実施形態５に係る保持装置の収容室付近の断面図

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１に係る保持装置１を、図１〜図３を参照しつつ説明する。図１は、実施形態１の保持装置１の斜視図であり、図２は、図１の保持装置１の内部構造を示す断面図である。本実施形態の保持装置１は、ウェハＷ（対象物の一例）を静電引力により吸着して保持する装置（静電チャック）であり、例えば減圧されたチャンバー内でプラズマエッチング等を行う際に、ウェハＷを固定するために利用される。保持装置１は、セラミックス板２、ベース部材３、及び接合層４を備えている。なお、図１及び図２の上側に、保持装置１の「表側（表面側）」が示され、下側に「裏側（裏面側）」が示される。図１及び図２に示されるように、保持装置１では、表側（上側）にセラミックス板２が配され、裏側（下側）にベース部材３が配される。

セラミックス板２は、所定の厚みを有する円盤型の板状部材であり、主として、セラミックス（例えば、アルミナ、窒化アルミニウム等）により構成される。セラミックス板２の直径は、例えば５０ｍｍ〜５００ｍｍ程度（通常は２００ｍｍ〜３５０ｍｍ程度）であり、セラミックス板の厚みは、例えば１ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。

セラミックス板２の内部には、導電性材料（例えば、タングステン、モリブデン等）により形成されたチャック電極２１が設けられている。チャック電極２１に電源（不図示）から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、セラミックス板２の吸着面２ａに吸着固定される。セラミックス板２の吸着面２ａは、セラミックス板２の表側に配される面（表面）２ａからなる。なお、静電引力（静電吸着力）の種類としては、クーロン力、ジョンセン・ラーベック力、又はグラディエント力等を用いることができる。本実施形態のチャック電極２１としては、導体ペーストを印刷した導体層が焼結したメタライズを使用しているものの、他の実施形態においては、金属箔、金属メッシュ等を使用してもよい。また、セラミックス板２の裏側に配される面（裏面）２ｂは、ベース部材３に対向している。

また、セラミックス板２の内部には、ヒータ電極２２が設けられている。ヒータ電極２２は、例えば、タングステン、モリブデン、これらの合金、又はこれらの炭化物を主成分として構成される。ヒータ電極２２は、チャック電極２１よりも裏面２ｂ側に配されている。本実施形態のヒータ電極２２としては、導体ペーストを印刷した導体層が焼結したメタライズを使用しているものの、他の実施形態においては、金属箔、金属メッシュ等を使用してもよい。また、他の実施形態においては、ヒータ電極がセラミックス板の外部に配置されている構成であってもよい。

ベース部材３は、セラミックス板２と同径又はそれより大きな径を有すると共に、所定の厚みを有する円盤型の板状部材である。ベース部材３は、セラミックス板２の裏面２ｂ側に配される。ベース部材３は、主として、金属（アルミニウム、アルミニウム合金等）により構成される。ベース部材３の直径は、例えば２２０ｍｍ〜５５０ｍｍ程度（通常は２２０ｍｍ〜３５０ｍｍ程度）であり、ベース部材３の厚みは、例えば２０ｍｍ〜４０ｍｍ程度である。ベース部材３の内部には、冷媒流路３１が形成されている。冷媒流路３１に冷媒（例えば、フッ素系不活性液体、水等）が流されると、ベース部材３が冷却される。そして、ベース部材３が冷却されると、接合層４等を介したベース部材３とセラミックス板２との間の伝熱によりセラミックス板２が冷却される。その結果、セラミックス板２の吸着面２ａに保持されたウェハＷが冷却される。なお、ベース部材３の表面３ａは、図２に示されるように、セラミックス板２の裏面２ｂ側を向いている。

接合層４は、セラミックス板２とベース部材３との間に介在され、セラミックス板２とベース部材３とを互いに接合する。接合層４は、例えば、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の接着剤により構成されている。接合層４は、セラミックス板２の裏面２ｂと、ベース部材３の表面３ａとの間に介在される。接合層４の厚みは、例えば０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度である。

図２に示されるように、チャック電極２１及びヒータ電極２２には、それぞれ端子３４，３５が接続されている。各端子３４，３５は、それぞれベース部材３を厚み方向（上下方向）に貫通する形で配置され、各端子３４，３５の各下端は、ベース部材３の裏面３ｂから露出している。各端子３４，３５は、図示されない電源にそれぞれ接続されており、各電源からの電力は、各端子３４，３５を通じてチャック電極２１及びヒータ電極２２に供給される。

保持装置１には、セラミックス板２及びベース部材３の双方を厚み方向（上下方向）に貫くピン挿通孔８が形成されている。このピン挿通孔８にはリフトピン９が挿通されており、リフトピン９を上方に移動させることでウェハＷを吸着面２ａから持ち上げることができる。

また、保持装置１は、セラミックス板２の吸着面２ａとウェハＷの表面との間に存在する空間にガス（本実施形態の場合、ヘリウムガス）を供給するための機構（ガス供給機構）を備えている。以下、ガス供給機構について説明する。

セラミックス板２の吸着面２ａには、ヘリウムガスを噴出させる複数のガス噴出口２３ａが形成されている。そして、セラミックス板２の内部には、ガス噴出路２３が形成されている。ガス噴出路２３の一端が、吸着面２ａに形成されたガス噴出口２３ａとなる。

ガス噴出路２３は、後述する収容室２４の天井面２４ａから厚み方向に延びる第１縦流路２３１と、第１縦流路２３１と連通すると共に面方向に延びる横流路２３２と、横流路２３２と連通すると共に厚み方向に延びる第２縦流路２３３とを備えている（図２参照）。ガス噴出口２３ａは、第２縦流路２３３の吸着面（表面）２ａ側の端部からなる。

セラミックス板２の裏面２ｂには、凹部状に窪んだ部分（凹部）からなる収容室２４が形成されている。図３は、保持装置１の収容室２４付近の断面図である。収容室２４は、図３に示されるように、全体的には、ベース部材３側に向かって開口した凹部からなり、表面２ａ側に配される天井面２４ａと、天井面２４ａの周縁に配される周壁面２４ｂとによって画定される。収容室２４の内部には、円柱状の空間が形成されている。ガス噴出路２３は、天井面２４ａと吸着面（表面）２ａとの間を貫通する孔からなる。

また、セラミックス板２の裏面２ｂには、裏面２ｂよりも一段凹んだ形をなし、収容室２４の周りを取り囲む環状のザグリ部２５が設けられている。ザグリ部２５は、全体的には、ベース部材３側に向かって開口した環状の窪みからなり、収容室２４の周りを取り囲む環状のザグリ天井面２５ａと、その周縁に配されるザグリ周壁面２５ｂとを含んでいる。

なお、ベース部材３の裏面３ｂには、図２に示されるように、ヘリウムガス源と接続されるガス源接続孔３２が形成されている。そして、一端がガス源接続孔３２と接続し、他端がベース部材３の表面３ａに開口したガス供給路３３がベース部材３の内部に形成されている。

図３に示されるように、収容室２４には、セラミックス製の多孔質体２６が収容されている。多孔質体２６は、全体的には円柱状をなしており、絶縁性を備えている。また、多孔質体２６は、通気性を有しており、内部にヘリウムガスを通過させる通気経路２６ａが網目状に形成されている。そのため、多孔質体２６の通気経路２６ａは、収容室２４に収容された状態で、ガス噴出路２３と連通する。多孔質体２６は比較的気孔率が高いため、多孔質体２６の熱伝導率は、比較的緻密なセラミックス板２の熱伝導率よりも低い。なお、他の実施形態においては、多孔質体２６は、グラスファイバーや耐熱性ポリテトラフルオロエチレン樹脂スポンジ等から形成されてもよい。

多孔質体２６は、上端２６１が天井面２４ａに当接しつつ、下端２６２が周壁面２４ｂよりも下方に突出した状態で、収容室２４内に収容されている。多孔質体２６の下端２６２は、ベース部材３の表面３ａに形成されたガス供給路３３に対して、間隔を保ちつつ対向している。多孔質体２６の上端２６１は、天井面２４ａに設けられたガス噴出路２３と重なっている。

多孔質体２６は、収容室２４内にボンド材５を利用して固定されている。具体的には、多孔質体２６の側面２６３と、収容室２４の周壁面２４ｂとの間には、隙間Ｓ１が形成されており、その隙間Ｓ１にボンド材５が充填されている。ボンド材５としては、公知の接着剤（液状硬化型接着剤）が利用される。ボンド材５は、液状の原材料の硬化物からなる。なお、ボンド材５は、隙間Ｓ１のすべてに充填されてもよいが、多孔質体２６が収容室２４内で十分に固定されるのであれば、本実施形態のように、収容室２４の開口した下端側に配される隙間Ｓ１のみに、ボンド材５が充填されてもよい。ただし、ボンド材５は、多孔質体２６の回りを取り囲むように環状に充填されることが好ましい。多孔質体２６は、このようなボンド材５を利用して、収容室２４内に固定された状態で収容されている。なお、ボンド材５は、後述するプロテクト材６よりも耐プラズマ性が高い。

また、接合層４には、厚み方向に貫通する貫通孔４１が形成されている。貫通孔４１は、ベース部材３に形成されたガス供給路３３と連通する。ガス供給路３３は、セラミックス板２のガス噴出路２３に対して、収容室２４内の多孔質体２６を介して連通する。

保持装置１は、図３に示されるように、更に環状（Ｏリング状）のプロテクト材６を備えている。プロテクト材６は、耐プラズマ性の高い材料（例えば、フッ素樹脂又はエポキシ樹脂を主成分とする材料）からなり、貫通孔４１内において、セラミックス板２のザグリ部２５（ザグリ天井面２５ａ）と、ベース部材３の表面３ａとで挟まれた状態で、収容室２４内に収容された多孔質体２６の下端２６２側を取り囲むように配される。このようなプロテクト材６の外周側に、接合層４が配されている。そのため、プラズマエッチング等の際に、プラズマが、ガス噴出路２３から収容室２４内等に入り込んでも、接合層４はプロテクト材６によって保護されているため、プラズマによる接合層４の浸食（腐食）が抑制される。

環状のプロテクト材６の内周側と、多孔質体２６の下端２６２側の側面２６３との間には、環状の隙間Ｓ２が形成されている。この隙間Ｓ２は、上述した隙間Ｓ１と繋がっている。そのような隙間Ｓ２を充填する（埋める）ように、熱伝導材７が配置されている。熱伝導材７は、プロテクト材６よりも熱伝導率の高い材料からなり、プロテクト材６、多孔質体２６及びセラミックス板２に接触している。また、本実施形態の場合、熱伝導材７は、隙間Ｓ１に充填されたボンド材５にも接触している。熱伝導材７は、例えば、液状の２種類の原材料を混合した混合物を硬化させたもの（２液硬化型材料）からなり、隙間Ｓ２の隅々に充填可能である。なお、熱伝導材７は、接合層４やボンド材５よりも、熱伝導率が高い。プロテクト材６の熱伝導率は、接合層４やボンド材５の熱伝導率よりも低い。また、熱伝導材７は、接着性、及び耐プラズマ性を備えている。

ボンド材５及び熱伝導材７は、セラミックス板２とベース部材３とが接合層４を介して貼り合わせられる前に、それぞれ隙間Ｓ１及び隙間Ｓ２を充填するように形成される。具体的には、セラミックス板２を、裏面２ｂが上方を向きつつ、収容室２４内に多孔質体２６を嵌合した状態で配置し、そのような状態の収容室２４と多孔質体２６との間に形成される隙間Ｓ１にボンド材５の原材料を注入すると共に、多孔質体２６とプロテクト材６との間に形成される隙間Ｓ２に熱伝導材７の原材料を注入することで、ボンド材５及び熱伝導材７が形成される。

以上のような構成を備えた保持装置１において、セラミックス板２中のヒータ電極２２が発熱すると、セラミックス板２とベース部材３との間に接合層４が介在されている箇所では、セラミックス板２側から熱が接合層４を介してベース部材３側へ移動する。これに対して、セラミックス板２とベース部材３との間にプロテクト材６が介在されている箇所では、セラミックス板２側から熱がプロテクト材６を介してベース部材３側へ移動する。

なお、プロテクト材６の内周側と、多孔質体２６の下端２６２側の側面２６３との間の隙間Ｓ２は、熱伝導材７で充填されている。熱伝導材７は、プロテクト材６、多孔質体２６、及びセラミックス板２に形成されたザグリ天井面２５ａ（ザグリ部２５）に接触している。そのため、プロテクト材６の付近では、セラミックス板２から多孔質体２６やボンド材５へ移動した熱が、熱伝導材７を介してプロテクト材６へ移動することができる。このように熱伝導材７が隙間Ｓ２に充填されることで、プロテクト材６の付近におけるセラミックス板２側からベース部材３側への熱の移動が効率的に行われる。以上のように、本実施形態の保持装置１は、隙間Ｓ２に熱伝導材７が充填されていない従来の保持装置と比べて、セラミックス板２とベース部材３との間の熱伝導効率が改善され、セラミックス板２の吸着面２ａにおける温度分布の均一化が図られる。

＜実施形態２＞
次いで、本発明の実施形態２に係る保持装置１Ａを、図４を参照しつつ説明する。図４は、実施形態２係る保持装置１Ａの収容室２４付近の断面図である。本実施形態の保持装置１Ａの基本的な構成は、実施形態１と同じであり、実施形態１と同じ構成については、実施形態１と同じ符号を付し、その詳細説明は省略する。また、実施形態１に対応する構成の符号については、実施形態１の符号に、アルファベット（Ａ等）を追加したもので表現した。なお、後述する以降の各実施形態についても同様である。

本実施形態の保持装置１Ａは、セラミックス板２と、ベース部材３と、それらを接合する接合層４とを備えている。ただし、本実施形態の保持装置１Ａは、収容室２４内に収容される多孔質体２６Ａの形状が、実施形態１のものと異なっている。本実施形態の多孔質体２６Ａは、上端２６１Ａ側に配される直径の大きな円柱型の大径部２６Ａ１と、下端２６２Ａ側に配される直径の小さな円柱型の小径部２６Ａ２とを備えている。大径部２６Ａ１の下端に、小径部２６Ａ２の上端が一体的に接続されている。多孔質体２６Ａは、形状のみが実施形態１と異なり、それを構成する材料は、実施形態１と同様である。

収容室２４の周壁面２４ｂと、多孔質体２６Ａの小径部２６Ａ２の側面２６３Ａ２との間には、小径部２６Ａ２の周りを取り囲むような環状の隙間Ｓ１１が形成されている。そして、その隙間Ｓ１１に、多孔質体２６Ａを収容室２４内に固定するためのボンド材５Ａが充填されている。また、プロテクト材６の内周側と、下端２６２Ａ側の小径部２６Ａ２との間には、下端２６２Ａ側の小径部２６Ａ２の周りを取り囲むような環状の隙間Ｓ１２が形成されている。その隙間Ｓ１２に、熱伝導材７Ａが充填されている。隙間Ｓ１２と隙間Ｓ１１とは繋がっている。熱伝導材７Ａは、プロテクト材６、多孔質体２６Ａの小径部２６Ａ２、及びセラミックス板２に形成されたザグリ天井面２５ａ（ザグリ部２５）に接触している

以上のような構成を備えた保持装置１Ａにおいて、プロテクト材６の付近では、セラミックス板２から多孔質体２６Ａやボンド材５Ａへ移動した熱が、熱伝導材７Ａを介してプロテクト材６へ移動することができる。そのため、本実施形態の保持装置１Ａでは、プロテクト材６の付近におけるセラミックス板２側からベース部材３側への熱の移動が効率的に行われる。本実施形態のように、多孔質体２６Ａとプロテクト材６との間に形成される隙間Ｓ１２が、実施形態１と比べて大きい場合でも、プロテクト材付近における熱伝導効率の改善等を目的として、そのような隙間Ｓ１２に熱伝導材７Ａが充填されてもよい。

＜実施形態３＞
次いで、本発明の実施形態３に係る保持装置１Ｂを、図５を参照しつつ説明する。図５は、実施形態３係る保持装置１Ｂの収容室２４付近の断面図である。本実施形態の保持装置１Ｂの基本的な構成は、実施形態１と同じであり、保持装置１Ｂは、セラミックス板２と、ベース部材３と、それらを接合する接合層４とを備えている。本実施形態の保持装置１Ｂでは、収容室２４に多孔質体２６を固定する際に、実施形態１のようなボンド材５が使用されず、熱伝導材７Ｂが使用される。熱伝導材７Ｂは、高い熱伝導率を備えると共に、接着性、耐プラズマ性を備えている。

図５に示されるように、多孔質体２６と、収容室２４の周壁面２４ｂとの間には、実施形態１と同様、隙間Ｓ１が形成される。また、プロテクト材６の内周側と、多孔質体２６の下端２６２側の側面２６３との間には、実施形態１と同様、隙間Ｓ１と繋がった隙間Ｓ２が形成される。本実施形態の場合、それらの隙間Ｓ１，Ｓ２をまとめて充填するように、熱伝導材７Ｂが利用される。そのような熱伝導材７Ｂは、プロテクト材６、多孔質体２６及びセラミックス板２に形成されたザグリ天井面２５ａ（ザグリ部２５）に接触している。

以上のような構成を備えた保持装置１Ｂにおいて、プロテクト材６の付近では、セラミックス板２から多孔質体２６へ移動した熱が、熱伝導材７Ｂを介してプロテクト材６へ移動することができる。このように本実施形態の保持装置１Ｂでは、プロテクト材６の付近におけるセラミックス板２側からベース部材３側への熱の移動が効率的に行われる。本実施形態のように、熱伝導材７Ｂを、熱伝導効率の改善以外に、多孔質体２６を収容室２４内に固定する目的で使用してもよい。

＜実施形態４＞
次いで、本発明の実施形態４に係る保持装置１Ｃを、図６を参照しつつ説明する。図６は、実施形態４に係る保持装置１Ｃの収容室２４付近の断面図である。本実施形態の保持装置１Ｃの基本的な構成は、実施形態１と同じであり、保持装置１Ｃは、セラミックス板２と、ベース部材３と、それらを接合する接合層４とを備えている。本実施形態の保持装置１Ｃは、実施形態２と同様の多孔質体２６Ａを備えており、多孔質体２６Ａと収容室２４の周壁面２４ｂとの間に隙間Ｓ１１が形成されると共に、多孔質体２６Ａとプロテクト材６との間に隙間Ｓ１２が形成される。本実施形態の保持装置１Ｃでは、収容室２４に多孔質体２６Ａを固定する際に、実施形態１（実施形態２）のようなボンド材５（ボンド材５Ａ）が使用されず、熱伝導材７Ｃが使用される。熱伝導材７Ｃは、高い熱伝導率を備えると共に、接着性、耐プラズマ性を備えている。

図６に示されるように、隙間Ｓ１１，Ｓ１２をまとめて充填するように、熱伝導材７Ｃが利用される。そのような熱伝導材７Ｃは、プロテクト材６、多孔質体２６及びセラミックス板２に形成されたザグリ天井面２５ａ（ザグリ部２５）に接触している。

以上のような構成を備えた保持装置１Ｃにおいて、プロテクト材６の付近では、セラミックス板２から多孔質体２６Ａへ移動した熱が、熱伝導材７Ｃを介してプロテクト材６へ移動することができる。このように本実施形態の保持装置１Ｃでは、プロテクト材６の付近におけるセラミックス板２側からベース部材３側への熱の移動が効率的に行われる。本実施形態のように、熱伝導材７Ｃを、熱伝導効率の改善以外に、多孔質体２６Ａを収容室２４内に固定する目的で使用してもよい。

＜実施形態５＞
次いで、本発明の実施形態５に係る保持装置１Ｄを、図７を参照しつつ説明する。本実施形態の保持装置１Ｄでは、多孔質体２６Ｄを収容する収容室３６が、ベース部材３Ｄの表面３Ｄａに設けられている。収容室３６は、全体的には、セラミックス板２Ｄ側に向かって開口した凹部からなり、裏面側に配される底面３６ａと、底面３６ａの周縁に配される周壁面３６ｂとによって画定される。

また、ベース部材３Ｄの表面３Ｄａには、表面３Ｄａよりも一段凹んだ形をなし、収容室３６の周りを取り囲むザグリ部３７が設けられている。ザグリ部３７は、全体的には、セラミックス板２Ｄ側に向かって開口した環状の窪みからなり、収容室３６の周りを取り囲む環状のザグリ底面３７ａと、その周縁に配されるザグリ周壁面３７ｂとを含んでいる。

ベース部材３Ｄには、ガス供給路３３Ｄが設けられている。ガス供給路３３Ｄは、収容室３６の底面３６ａに開口する孔からなる。多孔質体２６Ｄは、実施形態１と同様、セラミックス製からなり、内部に、ガス供給路３３Ｄと連通する通気経路２６Ｄａを備えている。このような多孔質体２６Ｄは、絶縁性であり、かつ通気性を備えている。また、多孔質体２６Ｄは、実施形態１と同様、円柱状であり、収容室３６内に上端２６１Ｄ側が露出した状態で、収容される。

セラミックス板２Ｄは、ベース部材３Ｄの表面３Ｄａ側に配され、接合層４Ｄを介してベース部材３Ｄに貼り付けられている。セラミックス板２Ｄの裏面２Ｄｂは、ベース部材３Ｄの表面３Ｄａ側を向くように配され、その裏面２Ｄｂの反対側に、セラミックス板２Ｄの表面（吸着面）が配される。なお、接合層４Ｄには、実施形態１と同様、厚み方向に貫通する貫通孔４１Ｄが形成されている。

また、セラミックス板２Ｄには、実施形態１と同様、ガス噴出路２３Ｄを備えている。ガス噴出路２３Ｄは、セラミックス板２Ｄの表面から裏面２Ｄｂまで延びる孔からなり、ベース部材３Ｄに設けられたガス供給路３３Ｄと、多孔質体２６Ｄを介して連通する。

保持装置１Ｄは、実施形態１と同様、環状（Ｏリング状）のプロテクト材６Ｄを備えている。プロテクト材６Ｄは、貫通孔４１Ｄ内において、ベース部材３Ｄのザグリ部３７（ザグリ底面３７ａ）と、セラミックス板２Ｄの裏面２Ｄｂとで挟まれた状態で、収容室３６内に収容された多孔質体２６Ｄの上端２６１側を取り囲むように配される。そのようなプロテクト材６Ｄの外周側に、接合層４Ｄが配されている。

多孔質体２６Ｄは、下端２６２Ｄが底面３６ａに当接しつつ、上端２６１Ｄが周壁面３６ｂよりも上方に突出した状態で、収容室３６内に収容されている。多孔質体２６Ｄの上端２６１Ｄは、セラミックス板２Ｄの裏面２Ｄｂに形成されたガス噴出路２３Ｄに対して、間隔を保ちつつ対向している。多孔質体２６Ｄの下端２６２Ｄは、底面３６ａに設けられたガス供給路３３Ｄと重なっている。

収容室３６の周壁面３６ｂと、多孔質体２６Ｄの側面２６３Ｄとの間に隙間Ｓ３１が形成され、また、プロテクト材６Ｄの内周側と、上端２６１Ｄ側の多孔質体２６Ｄとの間に隙間Ｓ３２が形成されている。隙間Ｓ３１は隙間Ｓ３２と繋がっている。そして、それらの隙間Ｓ３１，Ｓ３２に、熱伝導材７Ｄが充填されている。なお、収容室３６内の多孔質体２６Ｄは、熱伝導材７Ｄにより固定されている。熱伝導材７Ｄは、実施形態１と同様、プロテクト材６Ｄよりも熱伝導率の高い材料からなる。

以上のような構成を備えた保持装置１Ｄにおいて、実施形態１と同様、セラミックス板２Ｄ中のヒータ電極が発熱すると、セラミックス板２Ｄとベース部材３Ｄとの間に接合層４Ｄが介在されている箇所では、セラミックス板２Ｄ側から熱が接合層４Ｄを介してベース部材３Ｄ側へ移動する。これに対して、セラミックス板２Ｄとベース部材３Ｄとの間にプロテクト材６Ｄが介在されている箇所では、セラミックス板２Ｄ側から熱がプロテクト材６Ｄを介してベース部材３Ｄ側へ移動する。

なお、上述したように、隙間Ｓ３１，Ｓ３２には、熱伝導材７Ｄが充填されており、熱伝導材７Ｄは、プロテクト材６Ｄ、多孔質体２６Ｄ及びベース部材３Ｄに形成されたザグリ部３７（ザグリ底面３７ａ）に対して、それぞれ接触している。そのため、プロテクト材６Ｄの付近では、セラミックス板２Ｄからプロテクト材６Ｄへ移動した熱が、熱伝導材７Ｄを介してベース部材３Ｄや多孔質体２６Ｄへ移動することができる。多孔質体２６Ｄは、ベース部材３Ｄと比べて熱伝導率が低いものの、セラミックス板２Ｄ側からの熱を、ベース部材３Ｄへ伝えることができる。このように、熱伝導材７Ｄが隙間Ｓ３２や隙間Ｓ３１に充填されることで、プロテクト材６Ｄの付近におけるセラミックス板２Ｄ側からベース部材３Ｄ側への熱の移動が効率的に行われる。以上のように、本実施形態の保持装置１Ｄは、隙間Ｓ３２等に熱伝導材７Ｄが充填されていない従来の保持装置と比べて、セラミックス板２Ｄとベース部材３Ｄとの間の熱伝導効率が改善される。

＜他の実施形態＞
本発明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るものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）プロテクト材を、セラミックス板とベース部材との間に介在される箇所において、実施形態１〜４の保持装置では、セラミックス板の裏面側にザグリ部が設けられ、実施形態５の保持装置では、ベース部材の表面側にザグリ部が設けられる構成であったが、本発明はこれに限られず、他の実施形態においては、例えば、セラミックス板及びベース部材の何れにもザグリ部が形成されない構成であってもよい。

（２）上記各実施形態において、プロテクト材の断面は、円形状であったが、本発明はこれに限られず多角形状、楕円形状等の他の形状であってもよい。

（３）上記各実施形態において、保持装置で保持される保持対象は、ウェハであったが、本発明はこれに限られず、例えば、保持対象は、ガラス基板等であってもよい。

１…保持装置、２…セラミックス板、２ａ…表面（吸着面）、２ｂ…裏面、２１…チャック電極、２２…ヒータ電極、２３…ガス噴出路、２３ａ…ガス噴出口、２４…収容室、２４ａ…天井面、２４ｂ…周壁面、２５…ザグリ部、２６…多孔質体、２６ａ…通気経路、３…ベース部材、３ａ…表面、３ｂ…裏面、３１…冷媒流路、３２…ガス源接続孔、３３…ガス供給路、４…接合層、４１…貫通孔、５…ボンド材、６…プロテクト材、７…熱伝導材、８…ピン挿通孔、９…リフトピン、Ｓ１…隙間、Ｓ２…隙間、Ｗ…ウェハ

Claims (4)

1. 表面及び裏面を有するセラミックス板と、
   前記セラミックス板の前記裏面に形成された凹部からなり、前記セラミックス板の天井面及び前記天井面の周縁に配される前記セラミックス板の周壁面により画定される収容室と、
   前記天井面と前記表面との間を貫通する孔からなるガス噴出路と、
   前記収容室に収容され、前記ガス噴出路と連通する通気経路を有する多孔質体と、
   前記セラミックス板の前記裏面側に配され、前記セラミックス板の前記裏面側を向いた表面を有するベース部材と、
   前記ベース部材の前記表面に開口する孔からなり、前記ガス噴出路と前記多孔質体を介して連通するガス供給路と、
   前記セラミックス板と前記ベース部材とで挟まれた状態で前記多孔質体の周りを取り囲むように配される環状のプロテクト材と、
   前記プロテクト材の外周側に配され、前記セラミックス板と前記ベース部材との間に介在する接合層とを備える保持装置であって、
   前記プロテクト材よりも熱伝導率の高い材料からなり、前記プロテクト材と前記多孔質体と前記セラミックス板と接触する熱伝導材を備える保持装置。
2. 表面を有するベース部材と、
   前記表面に形成された凹部からなり、前記ベース部材の底面及び前記底面の周縁に配される前記ベース部材の周壁面により画定される収容室と、
   前記底面に開口する孔からなるガス供給路と、
   前記収容室に収容され、前記ガス供給路と連通する通気経路を有する多孔質体と、
   前記ベース部材の前記表面側に配され、前記ベース部材の前記表面側を向いた裏面と、その反対側に配される表面とを有するセラミックス板と、
   前記セラミックス板の前記表面から前記裏面まで延びる孔からなり、前記ガス供給路と前記多孔質体を介して連通するガス噴出路と、
   前記セラミックス板と前記ベース部材とで挟まれた状態で前記多孔質体の周りを取り囲むように配される環状のプロテクト材と、
   前記プロテクト材の外周側に配され、前記セラミックス板と前記ベース部材との間に介在する接合層とを備える保持装置であって、
   前記プロテクト材よりも熱伝導率の高い材料からなり、前記プロテクト材と前記多孔質体と前記ベース部材と接触する熱伝導材を備える保持装置。
3. 前記熱伝導材は、前記周壁面と前記多孔質体との間に配される請求項１又は請求項２に記載の保持装置。
4. 前記プロテクト材よりも熱伝導性の高い材料からなり、前記周壁面と前記多孔質体の間に配されるボンド材を備え、
   前記熱伝導材は、前記ボンド材よりも熱伝導性の高い材料からなり、前記ボンド材と接触する請求項１又は請求項２に記載の保持装置。

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