JP7077006B2

JP7077006B2 - 保持装置

Info

Publication number: JP7077006B2
Application number: JP2017243368A
Authority: JP
Inventors: 淳倉野; 祐貴粕谷; 敬展石川
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2017-12-20
Publication date: 2022-05-30
Anticipated expiration: 2037-12-20
Also published as: JP2019110253A

Description

本明細書に開示される技術は、対象物を保持する保持装置に関する。

例えば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。静電チャックは、所定の方向（以下、「第１の方向」という）に略垂直な略平面状の表面（以下、「吸着面」という）を有するセラミックス部材と、ベース部材と、セラミックス部材とベース部材とを接合する接合部と、セラミックス部材の内部に設けられたチャック電極とを備えている。静電チャックは、チャック電極に電圧が印加されることにより発生する静電引力を利用して、セラミックス部材の吸着面にウェハを吸着して保持する。

静電チャックの吸着面に保持されたウェハの温度分布が不均一になると、ウェハに対する各処理（成膜、エッチング等）の精度が低下するおそれがあるため、静電チャックにはウェハの温度分布をできるだけ均一にする性能が求められる。そのため、ベース部材には、下面（セラミックス部材に対向する側とは反対側の表面）に開口する供給口および排出口と、供給口と排出口との間を結ぶ冷媒流路とが形成されており、冷媒流路に冷媒を供給することによってセラミックス部材の吸着面の温度制御が行われる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４－０７１６４７号公報

ベース部材の下面に形成された供給口から供給された冷媒は、その流れの向きを変えて冷媒流路内を進み、さらに流れの向きを変えて、ベース部材の下面に形成された排出口から排出される。そのため、冷媒は、冷媒流路における供給口の付近において、比較的滞留時間が長くなる。また、冷媒流路内の冷媒の温度は、供給口付近において最も低くなる。そのため、従来の静電チャックでは、上記第１の方向視でセラミックス部材の吸着面における供給口に重なる位置が温度特異点となりやすく、吸着面の温度分布の均一性を十分に向上させることができない、という課題がある。

なお、このような課題は、静電引力を利用してウェハを保持する静電チャックに限らず、セラミックス部材と、ベース部材と、接合部とを備え、セラミックス部材の表面上に対象物を保持する保持装置一般に共通の課題である。

本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。

本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本明細書に開示される保持装置は、第１の方向に略垂直な略平面状の第１の表面と、前記第１の表面とは反対側の第２の表面と、を有するセラミックス部材と、第３の表面と、前記第３の表面とは反対側の第４の表面と、を有し、前記第３の表面が前記セラミックス部材の前記第２の表面に対向するように配置されたベース部材と、前記セラミックス部材の前記第２の表面と前記ベース部材の前記第３の表面との間に配置され、前記セラミックス部材と前記ベース部材とを接合する接合部と、を備え、前記セラミックス部材の前記第１の表面上に対象物を保持する保持装置において、前記ベース部材には、前記ベース部材の前記第４の表面に開口する供給口および排出口と、前記供給口と前記排出口との間を結ぶ冷媒流路と、が形成されており、前記第１の方向視で、前記供給口の全体が、前記セラミックス部材の前記第１の表面の外周縁より外側に配置されている。本保持装置では、第１の方向視で、冷媒流路のうち冷媒の滞留時間が比較的長い供給口の全体が、セラミックス部材の第１の表面の外周縁より外側に配置されている。そのため、本保持装置によれば、供給口の存在に起因してセラミックス部材の第１の表面に温度特異点が発生することを抑制することができ、セラミックス部材の第１の表面における温度分布の均一性を十分に向上させることができる。

（２）上記保持装置において、前記冷媒流路は、前記供給口と前記排出口とのそれぞれから前記第３の表面に交差する方向に延びる第１の流路と、前記第３の表面に略平行な方向に延び、２つの前記第１の流路の間を結ぶ第２の流路と、を有し、前記第１の方向視で、前記供給口から延びる前記第１の流路に隣接する前記第２の流路の一部分が、前記セラミックス部材の前記第１の表面の外周縁より外側に配置されている構成としてもよい。供給口から延びる第１の流路に隣接する第２の流路の一部分では、冷媒流路内の冷媒の温度が、供給口付近に準ずる程度に非常に低くなる。そのため、第１の方向視で、セラミックス部材の第１の表面における第２の流路の上記一部分に重なる位置も、温度特異点となりやすい。本保持装置では、第１の方向視で、供給口から延びる第１の流路に隣接する第２の流路の一部分が、セラミックス部材の第１の表面の外周縁より外側に配置されている。そのため、本保持装置によれば、第２の流路の該一部分の存在に起因してセラミックス部材の第１の表面に温度特異点が発生することを抑制することができ、セラミックス部材の第１の表面における温度分布の均一性を極めて効果的に向上させることができる。

（３）上記保持装置において、前記冷媒流路は、前記供給口と前記排出口とのそれぞれから前記第３の表面に交差する方向に延びる第１の流路と、前記第３の表面に略平行な方向に延び、２つの前記第１の流路の間を結ぶ第２の流路と、を有し、前記第１の方向に平行であり、前記供給口の中心を通り、かつ、前記供給口から延びる前記第１の流路に隣接する前記第２の流路の一部分を通る断面において、前記第２の流路の内の前記第１の方向において前記供給口に対向する部分の表面はＲ形状であることを特徴とする構成としてもよい。本保持装置では、第２の流路の内の第１の方向において供給口に対向する部分の表面がＲ形状である。そのため、第２の流路の該部分における冷媒の流れが促進されることによって、該部分での滞留が抑制され、供給口の付近における冷媒の滞留時間を短くすることができる。従って、本保持装置によれば、供給口の存在に起因してセラミックス部材の第１の表面に温度特異点が発生することを効果的に抑制することができ、セラミックス部材の第１の表面における温度分布の均一性を極めて効果的に向上させることができる。

なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、保持装置、静電チャック、ＣＶＤヒータ等のヒータ装置、真空チャック、それらの製造方法等の形態で実現することが可能である。

第１実施形態における静電チャック１００の外観構成を概略的に示す斜視図である。第１実施形態における静電チャック１００のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図である。第１実施形態における静電チャック１００のＸＹ断面構成を概略的に示す説明図である。第１実施形態における静電チャック１００の一部分の断面構成を概略的に示す説明図である。第１実施形態における静電チャック１００の一部分の断面構成を概略的に示す説明図である。第２実施形態の静電チャック１００ａの構成を概略的に示す説明図である。第３実施形態の静電チャック１００ｂの構成を概略的に示す説明図である。

Ａ．第１実施形態：
Ａ－１．静電チャック１００の構成：
図１は、第１実施形態における静電チャック１００の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図２は、第１実施形態における静電チャック１００のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図であり、図３は、第１実施形態における静電チャック１００のＸＹ断面構成を概略的に示す説明図である。図２には、図３のＩＩ－ＩＩの位置における静電チャック１００のＸＺ断面構成が示されており、図３には、図２のＩＩＩ－ＩＩＩの位置における静電チャック１００のＸＹ断面構成が示されている。また、図４および図５は、第１実施形態における静電チャック１００の一部分の断面構成を概略的に示す説明図である。図４には、図３のＩＶ－ＩＶの位置における静電チャック１００の一部分のＺ軸に平行な断面構成が示されており、図５には、図３のＶ－Ｖの位置における静電チャック１００の一部分のＺ軸に平行な断面構成が示されている。各図には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Ｚ軸正方向を上方向といい、Ｚ軸負方向を下方向というものとするが、静電チャック１００は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。上下方向は、特許請求の範囲における第１の方向に相当する。

静電チャック１００は、対象物（例えばウェハＷ）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ウェハＷを固定するために使用される。静電チャック１００は、所定の配列方向（本実施形態では上下方向（Ｚ軸方向））に並べて配置されたセラミックス部材１０およびベース部材２０を備える。セラミックス部材１０とベース部材２０とは、セラミックス部材１０の下面Ｓ２とベース部材２０の上面Ｓ３とが上記配列方向に対向するように配置されている。静電チャック１００は、さらに、セラミックス部材１０の下面Ｓ２とベース部材２０の上面Ｓ３との間に配置された接合層３０を備える。静電チャック１００の下面Ｓ２は、特許請求の範囲における第２の表面に相当し、ベース部材２０の上面Ｓ３は、特許請求の範囲における第３の表面に相当する。また、接合層３０は、特許請求の範囲における接合部に相当する。

セラミックス部材１０は、例えば円形平面の板状部材であり、セラミックスにより形成されている。セラミックス部材１０の直径は、例えば５０ｍｍ～５００ｍｍ程度（通常は２００ｍｍ～３５０ｍｍ程度）であり、セラミックス部材１０の厚さは、例えば１ｍｍ～１０ｍｍ程度である。

セラミックス部材１０の形成材料としては、種々のセラミックスが用いられ得るが、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（重量割合）の最も多い成分を意味する。

セラミックス部材１０の内部には、導電性材料（例えば、タングステンやモリブデン等）により形成された一対のチャック電極４０が設けられている。一対のチャック電極４０に電源（図示せず）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がセラミックス部材１０の上面（Ｚ軸方向に略垂直な略平面状の表面であり、以下、「吸着面Ｓ１」という）に吸着固定される。吸着面Ｓ１は、特許請求の範囲における第１の表面に相当する。

また、セラミックス部材１０の内部には、導電性材料（例えば、タングステンやモリブデン等）を含む抵抗発熱体により構成されたヒータ５０が設けられている。ヒータ５０に電源（図示せず）から電圧が印加されると、ヒータ５０が発熱することによってセラミックス部材１０が温められ、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷが温められる。これにより、ウェハＷの温度制御が実現される。

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剤を含んでおり、セラミックス部材１０とベース部材２０とを接合している。接合層３０の厚さは例えば０．１ｍｍ～１ｍｍ程度である。

ベース部材２０は、セラミックス部材１０より径が大きい略円形平面の板状部材であり、例えば金属（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。ベース部材２０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２０の厚さは、例えば２０ｍｍ～４０ｍｍ程度である。

ベース部材２０の内部には冷媒流路２００が形成されている。冷媒流路２００に冷媒（例えば、フッ素系不活性液体や水等）が供給されると、ベース部材２０が冷却される。上述したヒータ５０によるセラミックス部材１０の加熱と併せてベース部材２０の冷却が行われると、接合層３０を介したセラミックス部材１０とベース部材２０との間の伝熱により、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷの温度が一定に維持される。さらに、プラズマ処理中にプラズマからの入熱が生じた際には、ヒータ５０に加える電力を調整することにより、ウェハＷの温度制御が実現される。

ベース部材２０の冷媒流路２００に関する構成について、さらに詳細に説明する。ベース部材２０の下面Ｓ４には、供給口２０１と排出口２０２とが開口している。図３に示すように、供給口２０１と排出口２０２とは、Ｚ軸方向視で、ベース部材２０の外周縁付近に配置されている。より詳細には、供給口２０１と排出口２０２とは、Ｚ軸方向視で、その全体が、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の外周縁より外側に配置されている。本実施形態におけるベース部材２０の下面Ｓ４は、特許請求の範囲における第４の表面に相当する。

冷媒流路２００は、供給口２０１と排出口２０２とを結ぶように形成されている。より詳細には、冷媒流路２００は、供給口２０１からベース部材２０の上面Ｓ３に交差する方向（本実施形態ではＺ軸方向）に延びる供給側流路２１１と、排出口２０２からベース部材２０の上面Ｓ３に交差する方向（本実施形態ではＺ軸方向）に延びる排出側流路２１２と、ベース部材２０の上面Ｓ３に略平行な方向に延び、供給側流路２１１と排出側流路２１２との間を結ぶ主流路２２０とを有する。図３に示すように、Ｚ軸方向視で、主流路２２０は、ベース部材２０の中心付近で折り返された螺旋形状に形成されている。供給側流路２１１および排出側流路２１２は、特許請求の範囲における第１の流路に相当し、主流路２２０は、特許請求の範囲における第２の流路に相当する。

また、図３に示すように、Ｚ軸方向視で、主流路２２０の一部分は、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の外周縁より外側に配置されている。具体的には、供給口２０１から延びる供給側流路２１１に隣接する（つながる）主流路２２０の一部分（図３のＸ１部）と、排出口２０２から延びる排出側流路２１２に隣接する（つながる）主流路２２０の一部分（図３のＸ２部）とが、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の外周縁より外側に配置されている。なお、本実施形態では、供給側流路２１１と主流路２２０との接続箇所、および、排出側流路２１２と主流路２２０との接続箇所も、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の外周縁より外側に配置されている。

また、図４に示すように、Ｚ軸方向に平行であり、供給口２０１の中心を通り、かつ、供給口２０１から延びる供給側流路２１１に隣接する（つながる）主流路２２０の一部分を通る断面（例えば、図４に示す断面）において、主流路２２０の内のＺ軸方向において供給口２０１に対向する部分（以下、「供給口対向部分２２１」という）の表面は、Ｒ形状となっている。同様に、図５に示すように、Ｚ軸方向に平行であり、排出口２０２の中心を通り、かつ、排出口２０２から延びる排出側流路２１２に隣接する（つながる）主流路２２０の一部分を通る断面（例えば、図５に示す断面）において、主流路２２０の内のＺ軸方向において排出口２０２に対向する部分（以下、「排出口対向部分２２２」という）の表面は、Ｒ形状となっている。なお、上述したＺ軸方向に平行であり、供給口２０１の中心を通り、かつ、供給口２０１から延びる供給側流路２１１に隣接する主流路２２０の一部分を通る断面は、供給側流路２１１から主流路２２０に流入する冷媒の流れ方向に略平行な断面であると言える。同様に、上述したＺ軸方向に平行であり、排出口２０２の中心を通り、かつ、排出口２０２から延びる排出側流路２１２に隣接する主流路２２０の一部分を通る断面は、主流路２２０から排出側流路２１２に流入する冷媒の流れ方向に略平行な断面であると言える。

このような構成のベース部材２０は、例えば、一の金属部材（例えば、アルミニウム部材）に、主流路２２０に対応する形状の溝を形成し、他の金属部材（例えば、アルミニウム部材）に、供給側流路２１１および排出側流路２１２に対応する形状の孔を形成し、両部材を例えば溶接により接合することにより、作製することができる。

Ａ－２．本実施形態の効果：
以上説明したように、本実施形態の静電チャック１００は、Ｚ軸方向に略垂直な略平面状の吸着面Ｓ１と、吸着面Ｓ１とは反対側の下面Ｓ２と、を有するセラミックス部材１０と、上面Ｓ３と、上面Ｓ３とは反対側の下面Ｓ４と、を有し、上面Ｓ３がセラミックス部材１０の下面Ｓ２に対向するように配置されたベース部材２０と、セラミックス部材１０の下面Ｓ２とベース部材２０の上面Ｓ３との間に配置され、セラミックス部材１０とベース部材２０とを接合する接合層３０とを備え、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１上に対象物（例えば、ウェハＷ）を保持する装置である。また、本実施形態の静電チャック１００では、ベース部材２０には、ベース部材２０の下面Ｓ４に開口する供給口２０１および排出口２０２と、供給口２０１と排出口２０２との間を結ぶ冷媒流路２００と、が形成されている。また、本実施形態の静電チャック１００では、Ｚ軸方向視で、供給口２０１および排出口２０２の全体が、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の外周縁より外側に配置されている。本実施形態の静電チャック１００は、このような構成であるため、以下に説明するように、吸着面Ｓ１の温度分布の均一性を十分に向上させることができる。

すなわち、本実施形態の静電チャック１００では、ベース部材２０の下面Ｓ４に供給口２０１および排出口２０２が開口しており、かつ、供給口２０１と排出口２０２との間を結ぶ冷媒流路２００がベース部材２０に形成されている。ベース部材２０の下面Ｓ４に形成された供給口２０１から供給された冷媒は、その流れの向きを変えて冷媒流路２００内を進み、さらに流れの向きを変えて、ベース部材２０の下面Ｓ４に形成された排出口２０２から排出される。そのため、冷媒は、供給口２０１および排出口２０２の付近において、比較的滞留時間が長くなる。また、冷媒流路２００内の冷媒の温度は、供給口２０１付近において最も低くなり、排出口２０２付近において最も高くなる。そのため、従来の構成の静電チャックでは、Ｚ軸方向視で、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１における供給口２０１や排出口２０２に重なる位置が、温度特異点となりやすい。しかしながら、本実施形態の静電チャック１００では、Ｚ軸方向視で、供給口２０１および排出口２０２の全体が、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の外周縁より外側に配置されている。そのため、本実施形態の静電チャック１００によれば、供給口２０１や排出口２０２の存在に起因してセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１に温度特異点が発生することを抑制することができ、その結果、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１における温度分布の均一性を十分に向上させることができる。

また、本実施形態の静電チャック１００では、冷媒流路２００は、供給口２０１からベース部材２０の上面Ｓ３に交差する方向に延びる供給側流路２１１、および、排出口２０２からベース部材２０の上面Ｓ３に交差する方向に延びる排出側流路２１２と、ベース部材２０の上面Ｓ３に略平行な方向に延び、供給側流路２１１と排出側流路２１２との間を結ぶ主流路２２０と、を有する。また、本実施形態の静電チャック１００では、Ｚ軸方向視で、供給口２０１から延びる供給側流路２１１に隣接する主流路２２０の一部分（図３のＸ１部）と、排出口２０２から延びる排出側流路２１２に隣接する主流路２２０の一部分（図３のＸ２部）とが、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の外周縁より外側に配置されている。上述した供給口２０１から延びる供給側流路２１１に隣接する主流路２２０の一部分では、冷媒流路２００内の冷媒の温度が、供給口２０１付近に準ずる程度に非常に低くなる。また、上述した排出口２０２から延びる排出側流路２１２に隣接する主流路２２０の一部分では、冷媒流路２００内の冷媒の温度が、排出口２０２付近に準ずる程度に非常に高くなる。そのため、従来の構成の静電チャックでは、Ｚ軸方向視で、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１における主流路２２０の上記各一部分に重なる位置も、温度特異点となりやすい。しかしながら、本実施形態の静電チャック１００では、Ｚ軸方向視で、主流路２２０の上記各一部分がセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の外周縁より外側に配置されている。そのため、本実施形態の静電チャック１００によれば、主流路２２０の上記各一部分の存在に起因してセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１に温度特異点が発生することを抑制することができ、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１における温度分布の均一性を極めて効果的に向上させることができる。

また、本実施形態の静電チャック１００では、冷媒流路２００は、供給口２０１からベース部材２０の上面Ｓ３に交差する方向に延びる供給側流路２１１、および、排出口２０２からベース部材２０の上面Ｓ３に交差する方向に延びる排出側流路２１２と、ベース部材２０の上面Ｓ３に略平行な方向に延び、供給側流路２１１と排出側流路２１２との間を結ぶ主流路２２０と、を有する。また、本実施形態の静電チャック１００では、Ｚ軸方向に平行であり、供給口２０１の中心を通り、かつ、供給口２０１から延びる供給側流路２１１に隣接する主流路２２０の一部分を通る断面（すなわち、供給側流路２１１から主流路２２０に流入する冷媒の流れ方向に略平行な断面）において、主流路２２０の内のＺ軸方向において供給口２０１に対向する部分（供給口対向部分２２１）の表面はＲ形状である。同様に、本実施形態の静電チャック１００では、Ｚ軸方向に平行であり、排出口２０２の中心を通り、かつ、排出口２０２から延びる排出側流路２１２に隣接する主流路２２０の一部分を通る断面（すなわち、主流路２２０から排出側流路２１２に流入する冷媒の流れ方向に略平行な断面）において、主流路２２０の内のＺ軸方向において排出口２０２に対向する部分（排出口対向部分２２２）の表面はＲ形状である。そのため、本実施形態の静電チャック１００では、主流路２２０の供給口対向部分２２１および排出口対向部分２２２における冷媒の流れが促進されることによって、供給口対向部分２２１および排出口対向部分２２２での冷媒の滞留が抑制され、供給口２０１および排出口２０２の付近における冷媒の滞留時間を短くすることができる。従って、本実施形態の静電チャック１００によれば、供給口２０１や排出口２０２の存在に起因してセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１に温度特異点が発生することを効果的に抑制することができ、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１における温度分布の均一性を極めて効果的に向上させることができる。

Ｂ．第２実施形態：
図６は、第２実施形態の静電チャック１００ａの構成を概略的に示す説明図である。図６には、上述した図３の断面に対応する第２実施形態の静電チャック１００ａのＸＹ断面構成が示されている。以下では、第２実施形態の静電チャック１００ａの構成の内、上述した第１実施形態の静電チャック１００の構成と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。

図６に示すように、第２実施形態の静電チャック１００ａの構成は、上述した第１実施形態の静電チャック１００の構成と比較して、排出口２０２（および排出側流路２１２）の位置、および、主流路２２０の形状が異なっている。具体的には、第２実施形態の静電チャック１００ａでは、排出口２０２（および排出側流路２１２）が、Ｚ軸方向視で、ベース部材２０の中心付近に配置されている。そのため、第２実施形態の静電チャック１００ａでは、排出口２０２（および排出側流路２１２）は、Ｚ軸方向視で、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の外周縁より内側に配置されている。なお、供給口２０１については、第１実施形態の静電チャック１００と同様に、Ｚ軸方向視で、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の外周縁より外側に配置されている。

また、第２実施形態の静電チャック１００ａでは、Ｚ軸方向視で、主流路２２０は、螺旋形状に形成されている。第２実施形態の静電チャック１００ａでは、第１実施形態の静電チャック１００と同様に、供給口２０１から延びる供給側流路２１１に隣接する（つながる）主流路２２０の一部分（図６のＸ１部）が、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の外周縁より外側に配置されている。ただし、排出口２０２側については、主流路２２０の一部分がセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の外周縁より外側に配置されていることはない。

以上説明したように、第２実施形態の静電チャック１００ａでは、Ｚ軸方向視で、供給口２０１の全体がセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の外周縁より外側に配置されているため、供給口２０１の存在に起因してセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１に温度特異点が発生することを抑制することができ、その結果、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１における温度分布の均一性を十分に向上させることができる。

また、第２実施形態の静電チャック１００ａでは、Ｚ軸方向視で、供給口２０１から延びる供給側流路２１１に隣接する主流路２２０の一部分（図６のＸ１部）がセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の外周縁より外側に配置されているため、主流路２２０の上記一部分の存在に起因してセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１に温度特異点が発生することを抑制することができ、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１における温度分布の均一性を極めて効果的に向上させることができる。

Ｃ．第３実施形態：
図７は、第３実施形態の静電チャック１００ｂの構成を概略的に示す説明図である。図７には、上述した図４の断面に対応する第３実施形態の静電チャック１００ｂの断面構成が示されている。以下では、第３実施形態の静電チャック１００ｂの構成の内、上述した第１実施形態の静電チャック１００の構成と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。

図７に示すように、第３実施形態の静電チャック１００ｂの構成は、上述した第１実施形態の静電チャック１００の構成と比較して、供給側流路２１１の延伸方向が異なっている。具体的には、第３実施形態の静電チャック１００ｂでは、Ｚ軸方向に平行であり、供給口２０１の中心を通り、かつ、供給口２０１から延びる供給側流路２１１に隣接する（つながる）主流路２２０の一部分を通る断面（例えば、図７に示す断面）において、供給側流路２１１の延伸方向が、Ｚ軸方向ではなく、供給口２０１側から主流路２２０側に向かってベース部材２０の中心側に傾いた方向となっている。なお、第３実施形態の静電チャック１００ｂでは、供給口対向部分２２１の表面は、Ｒ形状とされていない。

また、図示しないが、第３実施形態の静電チャック１００ｂでは、排出側流路２１２の延伸方向についても、供給側流路２１１と同様となっている。すなわち、Ｚ軸方向に平行であり、排出口２０２の中心を通り、かつ、排出口２０２から延びる排出側流路２１２に隣接する（つながる）主流路２２０の一部分を通る断面において、排出側流路２１２の延伸方向が、Ｚ軸方向ではなく、排出口２０２側から主流路２２０側に向かってベース部材２０の中心側に傾いた方向となっている。なお、第３実施形態の静電チャック１００ｂでは、排出口対向部分２２２の表面は、Ｒ形状とされていない。

以上説明したように、第３実施形態の静電チャック１００ｂでは、供給側流路２１１および排出側流路２１２の延伸方向が、Ｚ軸方向ではなく、供給口２０１側または排出口２０２側から主流路２２０側に向かってベース部材２０の中心側に傾いた方向となっている。そのため、第３実施形態の静電チャック１００ｂでは、供給側流路２１１から主流路２２０に流入する冷媒の流れが促進されると共に、主流路２２０から排出側流路２１２に流入する冷媒の流れが促進されることによって、供給口対向部分２２１および排出口対向部分２２２での冷媒の滞留が抑制され、供給口２０１および排出口２０２の付近における冷媒の滞留時間を短くすることができる。従って、第３実施形態の静電チャック１００ｂによれば、供給口２０１や排出口２０２の存在に起因してセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１に温度特異点が発生することを効果的に抑制することができ、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１における温度分布の均一性を極めて効果的に向上させることができる。

Ｄ．変形例：
本明細書で開示される技術は、上述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形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。

上記実施形態における静電チャック１００の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記第１実施形態では、Ｚ軸方向視で、供給口２０１および排出口２０２の両方について、その全体がセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の外周縁より外側に配置されているが、供給口２０１のみについて、その全体がセラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の外周縁より外側に配置されているとしてもよい。

また、上記第１実施形態では、Ｚ軸方向視で、供給口２０１から延びる供給側流路２１１に隣接する主流路２２０の一部分（図３のＸ１部）と、排出口２０２から延びる排出側流路２１２に隣接する主流路２２０の一部分（図３のＸ２部）との両方が、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の外周縁より外側に配置されているが、これらの一部分の一方または両方が、セラミックス部材１０の吸着面Ｓ１の外周縁より内側に配置されているとしてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、供給口対向部分２２１および排出口対向部分２２２の表面はＲ形状であるが、供給口対向部分２２１および排出口対向部分２２２の一方または両方の表面がＲ形状ではないとしてもよい。

また、上記第１および第２実施形態において、供給側流路２１１と排出側流路２１２との少なくとも一方の延伸方向が、Ｚ軸方向ではなく、他の方向（例えば、図７に示す第３実施形態と同様の方向）であるとしてもよい。

また、上記実施形態では、セラミックス部材１０の内部に１つのチャック電極４０が設けられた単極方式が採用されているが、セラミックス部材１０の内部に一対のチャック電極４０が設けられた双極方式が採用されてもよい。また、上記実施形態の静電チャック１００における各部材を形成する材料は、あくまで例示であり、各部材が他の材料により形成されてもよい。

また、本発明は、静電引力を利用してウェハＷを保持する静電チャック１００に限らず、セラミックス部材の表面上に対象物を保持する他の保持装置（例えば、ＣＶＤヒータ等のヒータ装置や真空チャック等）にも適用可能である。

１０：セラミックス部材２０：ベース部材３０：接合層４０：チャック電極５０：ヒータ１００：静電チャック２００：冷媒流路２０１：供給口２０２：排出口２１１：供給側流路２１２：排出側流路２２０：主流路２２１：供給口対向部分２２２：排出口対向部分

Claims

第１の方向に略垂直な略平面状の第１の表面と、前記第１の表面とは反対側の第２の表面と、を有するセラミックス部材と、
第３の表面と、前記第３の表面とは反対側の第４の表面と、を有し、前記第３の表面が前記セラミックス部材の前記第２の表面に対向するように配置されたベース部材と、
前記セラミックス部材の前記第２の表面と前記ベース部材の前記第３の表面との間に配置され、前記セラミックス部材と前記ベース部材とを接合する接合部と、
を備え、前記セラミックス部材の前記第１の表面上に対象物を保持する保持装置において、
前記ベース部材には、前記ベース部材の前記第４の表面に開口する供給口および排出口と、前記供給口と前記排出口との間を結ぶ冷媒流路と、が形成されており、
前記第１の方向視で、前記供給口の全体が、前記セラミックス部材の前記第１の表面の外周縁より外側に配置されており、
前記冷媒流路は、
前記供給口と前記排出口とのそれぞれから前記第３の表面に交差する方向に延びる第１の流路と、
前記第３の表面に略平行な方向に延び、２つの前記第１の流路の間を結ぶ第２の流路と、
を有し、
前記第１の方向に平行であり、前記供給口の中心を通り、かつ、前記供給口から延びる前記第１の流路に隣接する前記第２の流路の一部分を通る断面において、前記第２の流路の内の前記第１の方向において前記供給口に対向する部分の表面はＲ形状であることを特徴とする、保持装置。
請求項１に記載の保持装置において、
前記冷媒流路は、
前記供給口と前記排出口とのそれぞれから前記第３の表面に交差する方向に延びる第１の流路と、
前記第３の表面に略平行な方向に延び、２つの前記第１の流路の間を結ぶ第２の流路と、
を有し、
前記第１の方向視で、前記供給口から延びる前記第１の流路に隣接する前記第２の流路の一部分が、前記セラミックス部材の前記第１の表面の外周縁より外側に配置されていることを特徴とする、保持装置。