JP7724177B2

JP7724177B2 - 保持装置

Info

Publication number: JP7724177B2
Application number: JP2022040236A
Authority: JP
Inventors: 保明公門
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2022-03-15
Filing date: 2022-03-15
Publication date: 2025-08-15
Anticipated expiration: 2042-03-15
Also published as: JP2023135168A

Description

本明細書によって開示される技術は、保持装置に関する。

保持装置の一例として、半導体を製造するためのプラズマ処理に用いられる静電チャックが知られている。基板やウェハ等のプラズマ処理を行う際には、処理対象物を上面に保持させた絶縁性の静電チャックをチャンバー（処理容器）の内部に配置し、静電チャックの下方に配した導電性の冷却ベース部材に高周波電力を印加して、ウェハ等にバイアス電圧を生じさせる。静電チャックの内部には、下面（冷却ベース部材側の面）と上面（ウェハ保持面）とを連通させるガス流路が設けられており、このガス流路を通じて、ウェハ保持面の温度制御性を高めるためのヘリウム等の熱伝導性ガスが、冷却ベース部材側からウェハ載置面側に送られる。

プラズマ処理時に印加される高周波電力によってガス流路内で異常放電（アーキング）が発生すると、ウェハ等の処理品質が悪化し歩留りが低下するため、ガスの供給を妨げることなく異常放電の発生を低減する技術が求められる。例えば下記特許文献１には、ガス流路となる細孔の一部にプラグ室を形成し、プラグ室の内部に配置した多孔質で絶縁性の通気性プラグをエポキシ系樹脂等からなる接着剤でプラグ室壁面に接着固定した静電チャックが開示されている。

特許第６６２１５４８号公報

ところで、近年、処理の高速化等を図るため、プラズマ処理時に印加される高周波電力が高電圧化されている。この結果、冷却ベース部材とウェハ等との間の電位差が大きくなり、ガス流路内の特に上下方向に延びる空所において異常放電が生じ易くなっている。よって、異常放電を低減するための絶縁性の多孔体は、静電チャックの上面や下面に形成したガス流出孔やガス流入孔に臨む領域まで配置することが好ましい。

しかし、このようにガス流出孔やガス流入孔に臨む領域まで多孔体を配しても、多孔体とガス流出孔やガス流入孔の内周面との隙間にはなお、上下方向に延びる空所が残るため、この空所において異常放電が生じることが懸念される。

本明細書によって開示される保持装置は、対象物を保持する第１表面と、前記第１表面の反対側に位置する第２表面と、前記第１表面に開口する流出口と前記第２表面に開口する流入口とを有して内部にガスが流通可能なガス流路と、を有する板状部材を備える保持装置であって、前記ガス流路のうち前記流出口または前記流入口に隣接する少なくとも一部が、内周面にねじ溝を有し、かつ、前記第１表面に対して垂直方向に延びるねじ穴を有し、前記板状部材は、外周面にねじ山を有し、前記ねじ穴の内部にねじ付けられる中実のねじ部材をさらに備え、前記ねじ穴の前記内周面と前記ねじ部材の外周面との隙間に前記ガスが流通可能となっている。

本明細書によって開示される保持装置によれば、ガスの供給を妨げることなく異常放電の発生が低減される。

図１は、実施形態１の保持装置を部分的に破断して示す斜視図である。図２は、実施形態１のセラミック基板の断面図である。図３は、実施形態１の保持装置の部分拡大断面図である。図４は、図３の枠Ｆ１内の拡大図である。図５は、図３の枠Ｆ２内の拡大図である。図６は、変形例１の保持装置の部分拡大断面図である。図７は、実施形態２の保持装置の部分拡大断面図である。図８は、図７のＡ－Ａ線断面図である。図９は、変形例２の保持装置の部分拡大断面図である。

［実施形態の概要］
（１）本明細書によって開示される保持装置は、対象物を保持する第１表面と、前記第１表面の反対側に位置する第２表面と、前記第１表面に開口する流出口と前記第２表面に開口する流入口とを有して内部にガスが流通可能なガス流路と、を有する板状部材を備える保持装置であって、前記ガス流路のうち前記流出口または前記流入口に隣接する少なくとも一部が、内周面にねじ溝を有し、かつ、前記第１表面に対して垂直方向に延びるねじ穴を有し、前記板状部材は、外周面にねじ山を有し、前記ねじ穴の内部にねじ付けられる中実のねじ部材をさらに備え、前記ねじ穴の前記内周面と前記ねじ部材の外周面との隙間に前記ガスが流通可能となっている。

上記の構成によれば、ねじ穴の内周面とねじ部材の外周面との隙間にガスが流通可能となる。この隙間はねじ溝およびねじ山に沿ってらせん状に延びる空間であるため、ガス流路の内部において、異常放電の生じやすい、第１表面に対して垂直方向に延びる空所の大きさを最低限とすることができる。これにより、ガスの供給を妨げることなく、ガス流路内における異常放電の発生を低減できる。

（２）上記（１）に記載の保持装置において、前記ねじ山の頂部は、前記ねじ部材のねじ軸に平行な面となっており、前記ねじ溝の溝底面は、凹面となっていても構わない。

このような構成によれば、ねじ溝の溝底面とねじ山の頂部との間に、ガスが流通可能な隙間を確保できる。

（３）上記（１）または（２）に記載の保持装置において、前記ガス流路が、前記流出口に隣接する第１の前記ねじ穴と、前記流入口に隣接する第２の前記ねじ穴と、前記第１のねじ穴の前記内周面に開口する第１接続口と前記第２のねじ穴の前記内周面に開口する第２接続口とを有して前記１のねじ穴と前記第２のねじ穴とを連通させる連通流路とを有し、前記第１のねじ穴の内部に第１の前記ねじ部材が配され、前記第２のねじ穴の内部に第２の前記ねじ部材が配されていても構わない。

上記のようにガス流路が、流出口および流入口に隣接する部分と、両者を繋ぐ連通流路とを有している構成において、流出口および流入口に隣接する部分をねじ穴とし、ここにねじ部材を配することで、ガス流路内における異常放電の発生を低減できる。

（４）上記（３）に記載の保持装置において、前記第１のねじ穴の内周面のうち前記第１接続口よりも前記第１表面から離れた領域、および、前記第２のねじ穴の内周面のうち前記第２接続口よりも前記第２表面から離れた領域には、前記第１のねじ部材および前記第２のねじ部材の外周面との隙間を埋める接着剤がそれぞれ配されていても構わない。

このような構成によれば、ガスの流通経路とならない領域に、ねじ部材をねじ穴の内部に固定するための接着剤を配することにより、ねじ部材の脱落を回避しつつ、ねじ穴の内周面とねじ部材との間にガスが流通する隙間を確保できる。

（５）上記（１）または（２）に記載の保持装置において、前記ガス流路が、前記流出口から前記第１表面に対して垂直に延びて前記流入口に至るねじ穴となっているとともに、前記第２表面に接着性を有する接合層を介して接合されるベース部材をさらに備え、前記接合層が、前記流出口に連通するとともに前記流出口よりも内径の小さい貫通孔を有し、前記ベース部材が、前記貫通孔に連通するガス供給路を有し、前記接合層の表面と前記ねじ部材との間には隙間があり、前記ねじ穴の内周面には、前記ねじ部材の外周面との隙間を埋める接着剤が周方向に間隔を空けて複数箇所に配されていても構わない。

このような構成によれば、ねじ部材をねじ穴の内部に固定するための接着剤を、周方向に間隔を空けて複数箇所に配することにより、ねじ部材の脱落を回避しつつ、ねじ穴の内周面とねじ部材との間にガスが流通する隙間を確保できる。また、接合層の表面とねじ部材との間に隙間があるため、貫通孔からねじ穴の内周面とねじ部材の外周面との隙間にガスが流入するための空間が確保される。

（６）上記（１）または（２）に記載の保持装置において、前記ガス流路が前記流出口から前記第１表面に対して垂直に延びて前記流入口に至るねじ穴となっているとともに、前記第２表面に接着性を有する接合層を介して接合されるベース部材をさらに備え、前記接合層が、前記流出口に連通する貫通孔を有し、前記ベース部材が、前記貫通孔に連通するとともに前記貫通孔よりも内径の小さいガス供給路を有し、前記ねじ部材の一部が前記貫通孔の内部に配されており、前記貫通孔の内周面と前記ねじ部材の外周面との隙間に前記ガスが流通可能となっており、前記ベース部材の表面と前記ねじ部材との間には隙間があり、前記貫通孔の内周面には、前記ねじ部材の外周面との隙間を埋める接着剤が周方向に間隔を空けて複数箇所に配されていても構わない。

このような構成によれば、ねじ部材をねじ穴の内部に固定するための接着剤を、周方向に間隔を空けて複数箇所に配することにより、ねじ部材の脱落を回避しつつ、ねじ穴の内周面とねじ部材との間にガスが流通する隙間を確保できる。また、ベース部材の表面とねじ部材との間に隙間があるため、ガス供給路から貫通孔の内周面とねじ部材の外周面との隙間にガスが流入するための空間が確保される。

［実施形態の詳細］
本明細書によって開示される技術の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

＜実施形態１＞
実施形態を、図１から図５を参照しつつ説明する。本実施形態の保持装置１は、対象物である半導体ウェハＷ（以下「ウェハＷ」と略記する）を所定の処理温度（例えば、５０℃～４００℃）に加熱しながら、静電引力によって吸着し保持する静電チャックである。静電チャックは、例えば減圧されたチャンバ内でプラズマを用いてエッチング等の処理を行うプロセスにおいて、ウェハＷを載置するテーブルとして使用される。

［保持装置１の全体構成］
保持装置１は、図１に示すように、セラミック基板１０（板状部材の一例）と、セラミック基板１０に接合層５０を介して接合されるベース部材４０と、を備える。

［セラミック基板１０］
セラミック基板１０は、図２に示すように、全体として円板状をなす基板本体１１と、基板本体１１に組み付けられるねじ部材２１Ａ、２１Ｂと、を備えている。基板本体１１は、絶縁性を有し、例えば、窒化アルミニウムやアルミナを主成分とするセラミックスにより形成されている。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。基板本体１１の直径は、例えば５０ｍｍ～５００ｍｍ程度（通常は２００ｍｍ～３５０ｍｍ程度）であり、厚みは、例えば１ｍｍ～１０ｍｍ程度である。

基板本体１１の一面は、第１表面Ｓ１となっており、第１表面Ｓ１と反対側に位置し、第１表面Ｓ１と平行な他面は、第２表面Ｓ２となっている。第１表面Ｓ１は、ウェハＷを吸着し保持する吸着面とされている。第１表面Ｓ１の外周縁部は、内周部分に比べて僅かに突出するように形成されており、第１表面Ｓ１にウェハＷが吸着保持されると、ウェハＷと第１表面Ｓ１の間にギャップＧが形成される。第２表面Ｓ２には、接合層５０を介してベース部材４０が接合されている。

基板本体１１の内部には、図２および図３に示すように、第１表面Ｓ１に開口する流出口１３Ｅと、第２表面Ｓ２に開口する流入口１４Ｅとを有し、内部にヘリウムなどのガスが流通可能な複数のガス流路１２が設けられている。各ガス流路１２は、流出口１３Ｅに隣接する流出路１３（第１のねじ穴の一例）と、流入口１４Ｅに隣接する流入路１４（第２のねじ穴の一例）と、流出路１３と流入路１４とを繋ぐ連通流路１５とを有している。

流出路１３は、流出口１３Ｅから第２表面Ｓ２に向かって、第１表面Ｓ１に対して垂直に延びる穴である。流入路１４は、流入口１４Ｅから第１表面Ｓ１に向かって、第２表面Ｓ２に対して垂直に延びる穴である。流出路１３は、内周面にねじ溝１６が形成されたねじ穴となっており、流入路１４も、流出路１３と同様に、内周面にねじ溝１６が形成されたねじ穴となっている。連通流路１５は、流出路１３の内周面に開口する第１接続口１５Ｅ１と、流入路１４の内周面に開口する第２接続口１５Ｅ２とを有し、流出路１３と流入路１４とを連通させる流路である。

セラミック基板１０は、図２および図３に示すように、基板本体１１の内部に配される第１電極１７Ａおよび第２電極１７Ｂを備える。第１電極１７Ａは、連通流路１５と第１表面Ｓ１の間に配され、第２電極１７Ｂは、連通流路１５と第２表面Ｓ２との間に配されている。第１電極１７Ａ及び第２電極１７Ｂは、例えば、タングステンやモリブデン等を含む導電性材料によって形成されている。本実施形態では、第１電極１７Ａが、ウェハＷを第１表面Ｓ１上に吸着するための静電引力を発現するチャック電極として機能している。

連通流路１５において流出路１３および流入路１４と隣接する部分を除く大部分は、第１電極１７Ａと第２電極１７Ｂによって挟まれている。第１電極１７Ａおよび第２電極１７Ｂは、流出路１３および流入路１４から所定の間隔を空けて設けられている。導電性材料からなる第１電極１７Ａ及び第２電極１７Ｂが、流出路１３や流入路１４の内部に露出したり近接したりすると、高周波電力が印加されたときの放電対象となるためである。

ねじ部材２１Ａ、２１Ｂは、図２および図３に示すように、流出路１３の内部に配される第１のねじ部材２１Ａと、流入路１４の内部に配される第２のねじ部材２１Ｂとを含む。ねじ部材２１Ａ、２１Ｂは、絶縁性であって、例えば、窒化アルミニウムやアルミナを主成分とする緻密なセラミックスにより形成されている。ねじ部材２１Ａ、２１Ｂは、内部に流体等が流通可能な中空構造を有しない中実な部材であって、図４に示すように、外周面にはねじ山２２が形成されている。

第１のねじ部材２１Ａにおけるねじ山２２の頂部２２Ｔは、第１のねじ部材２１Ａのねじ軸Ａｘに平行であり、第１表面Ｓ１および第２表面Ｓ２に対して垂直な平面となっている。また、流出路１３の内周面に形成されたねじ溝１６の溝底面１６Ｂは、外側に向かって円弧状に凹む凹面となっている。これにより、ねじ溝１６の溝底面１６Ｂとねじ山２２の頂部２２Ｔとの間に、ある程度の大きさの隙間が確保されている。また、第１のねじ部材２１Ａをねじ付ける際に、頂部２２Ｔが欠けてしまうことを抑制できる。異常放電を低減する観点から、頂部２２Ｔにおける、第１表面Ｓ１に垂直な方向の幅（頂部２２Ｔにおいて第１表面Ｓ１側の端縁と第１表面Ｓ１とは反対側の端縁との距離）ＷＩは、０．５ｍｍ以下であることが好ましい。第２のねじ部材２１Ｂのねじ山２２と、流入路１４の内周面に形成されたねじ溝１６とについても、同様である。

図３および図５に示すように、流出路１３の内周面のうち、第１接続口１５Ｅ１よりも第１表面Ｓ１から離れた領域（図３および図５において第１接続口１５Ｅ１よりも下側の領域）には、第１のねじ部材２１Ａの外周面との隙間を埋める接着剤３１が配されている。この接着剤３１によって、第１のねじ部材２１Ａが流出路１３の内部に固定されている。同様に、流入路１４の内周面のうち、第２接続口１５Ｅ２よりも第２表面Ｓ２から離れた領域（図３において第２接続口１５Ｅ２よりも上側の領域）には、第２のねじ部材２１Ｂの外周面との隙間を埋める接着剤３１が配されており、この接着剤３１によって、第２のねじ部材２１Ｂが流入路１４の内部に固定されている。

［ベース部材４０］
ベース部材４０は、図１および図３に示すように、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本体４１と、ベース本体４１に埋設されるインシュレータ４４とによって構成される円板状の部材である。ベース部材４０は、セラミック基板１０よりも大きな径を有すると共に、所定の厚みを有する。ベース部材４０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４０の厚みは、例えば２０ｍｍ～４０ｍｍ程度である。ベース部材４０は、セラミック基板１０の第２表面Ｓ２に対向する第３表面Ｓ３と、第３表面Ｓ３とは反対側の第４表面Ｓ４とを有している。

ベース本体４１は、図１および図３に示すように、内部に冷媒（例えば、フッ素系不活性液体や水等）が流通可能な冷媒流路４２を有している。また、ベース本体４１は、図３に示すように、第３表面Ｓ３と第４表面Ｓ４との間を厚み方向に貫通する埋設孔４３を有しており、埋設孔４３の内部に、インシュレータ４４が埋設されている。インシュレータ４４は、例えば絶縁性を有するセラミックスからなる。インシュレータ４４は、第３表面Ｓ３と第４表面Ｓ４との間を厚み方向に貫通するガス供給路４５を有している。

ベース部材４０は、図３に示すように、第３表面Ｓ３に配された接合層５０を介してセラミック基板１０の第２表面Ｓ２に接着されている。接合層５０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性を有する樹脂材料により構成されている。接合層５０の厚みは、例えば０．１ｍｍ～１ｍｍ程度である。接合層５０は、厚み方向に貫通し、流出路１３とガス供給路４５との間に配される貫通孔５１を有している。貫通孔５１とガス供給路４５との内径は、流入路１４の内径よりも小さくなっている。

［保持装置１によるウェハＷの吸着］
保持装置１は、例えば半導体製造装置の一部として使用される。保持装置１を半導体製造装置のチャンバ内に設置し、セラミック基板１０の第１表面Ｓ１上にウェハＷを載置する。チャック電極として機能する第１電極１７Ａへの給電が行われると、静電引力が生じて第１表面Ｓ１にウェハＷが吸着される。また、チャンバ内に原料ガスが導入され、ベース部材４０に高周波電力が印加されると、プラズマが発生し、ウェハＷにバイアス電圧が生じて処理が行われる。

冷媒流路４２に冷媒が流されると、ベース部材４０が冷却され、接合層５０を介したベース部材４０とセラミック基板１０との間の伝熱によりセラミック基板１０が冷却され、セラミック基板１０の第１表面Ｓ１に保持されたウェハＷが冷却される。冷媒の流れを調整することにより、ウェハＷの温度を制御できる。

このようにウェハＷの温度が調整されるにあたり、ベース部材４０のガス供給路４５に、熱伝導流体であるヘリウムガス等の不活性ガスが供給される。供給されたガスは、貫通孔５１を通ってセラミック基板１０のガス流路１２に流入し、流出口１３Ｅから流出して第１表面Ｓ１とウェハＷとの間に形成されたギャップＧに充填される。これにより、ウェハＷの温度が高い精度で制御される。

ウェハＷを処理する際は、上記したようにベース部材４０に高周波電力が印加されるため、ウェハＷとベース部材４０との間に位置するセラミック基板１０のガス流路１２内において、異常放電が生じる可能性がある。特に近年は、処理の高速化等を図るためにプラズマ処理時に印加される高周波電力が高電圧化され、ウェハＷとベース部材４０との間の電位差が大きくなって、ガス流路１２内において異常放電が生じる可能性が高くなっている。

ガス流路１２のうち、連通流路１５は、大部分が第１電極１７Ａと第２電極１７Ｂの間に挟まれており、これらの電極１７Ａ、１７Ｂで挟まれた領域においては異常放電の発生が低減される。しかしながら、流出路１３および流入路１４については上下に電極１７Ａ、１７Ｂを配することができないため、異常放電が生じ易くなってしまっている。

本実施形態では、流出路１３が、内周面にねじ溝１６が形成されたねじ穴となっており、内部に第１のねじ部材２１Ａが配されている。そして、流出路１３の内周面と第１のねじ部材２１Ａの外周面との隙間にガスが流通可能となっている。この隙間はねじ溝１６およびねじ山２２のらせん形状に沿ってらせん状に延びる空間であるため、ガス流路１２の内部において、異常放電の生じやすい、ウェハＷからベース部材４０に向かって（つまり、第１表面Ｓ１に対して垂直方向に）延びる空所の大きさを最低限とすることができる。流入路１４と第２のねじ部材２１Ｂについても同様である。これにより、ガスの供給を妨げることなく、ガス流路１２内における異常放電の発生を低減できる。

［作用効果］
以上のように本実施形態によれば、保持装置１は、ウェハＷを保持する第１表面Ｓ１と、第１表面Ｓ１の反対側に位置する第２表面Ｓ２と、第１表面Ｓ１に開口する流出口１３Ｅと第２表面Ｓ２に開口する流入口１４Ｅとを有して内部にガスが流通可能なガス流路１２と、を有するセラミック基板１０を備える。ガス流路１２のうち流出口１３Ｅに隣接する部分が、内周面にねじ溝１６を有し、かつ、第１表面Ｓ１に対して垂直方向に延びる流出路１３となっており、流入口１４Ｅに隣接する部分が、内周面にねじ溝１６を有し、かつ、第１表面Ｓ１に対して垂直方向に延びる流入路１４となっている。セラミック基板１０は、外周面にねじ山２２を有し、流出路１３および流入路１４の内部にそれぞれねじ付けられる中実の第１のねじ部材２１Ａおよび第２のねじ部材２１Ｂをさらに備えている。流出路１３の内周面と第１のねじ部材２１Ａの外周面との隙間、および、流入路１４の内周面と第２のねじ部材２１Ｂの外周面との隙間に、それぞれガスが流通可能となっている。

上記の構成によれば、流出路１３の内周面と第１のねじ部材２１Ａの外周面との隙間、および、流入路１４の内周面と第２のねじ部材２１Ｂの外周面との隙間は、ねじ溝１６およびねじ山２２に沿ってらせん状に延びる空間であるため、ガス流路１２の内部において、異常放電の生じやすい、第１表面Ｓ１に対して垂直方向に延びる空所の大きさを最低限とすることができる。これにより、ガスの供給を妨げることなく、ガス流路１２内における異常放電の発生を低減できる。

また、ガス流路１２が、流出口１３Ｅに隣接する流出路１３、および流入口１４Ｅに隣接する流入路１４と、両者を繋ぐ連通流路１５とを有している。このような構成において、流出路１３および流入路１４をねじ穴とし、ここにねじ部材２１Ａ、２１Ｂを配することで、ガス流路１２内における異常放電の発生を低減できる。

また、ねじ山２２の頂部２２Ｔは、ねじ部材２１Ａ、２１Ｂのねじ軸Ａｘに平行な面となっており、ねじ溝１６の溝底面１６Ｂは、凹面となっている。このような構成によれば、ねじ溝１６の溝底面１６Ｂとねじ山２２の頂部２２Ｔとの間に、ガスが流通可能な隙間を確保できる。

＜変形例１＞
変形例１の保持装置６０は、図６に示すように、セラミック基板６１に備えられる第１のねじ部材６２の一部が、接合層６３が有する貫通孔６４の内部に配されている点で、実施形態１と異なる。

本変形例の保持装置６０に備えられる接合層６３は、流入路１４の内径とほぼ等しい内径を有し、流入路１４およびガス供給路４５に連通する貫通孔６４を有している。第１のねじ部材６２は、その長さを除いて実施形態１の第１のねじ部材２１Ａと同様の構成を有している。より具体的には、第１のねじ部材６２は、流入路１４の長さ（流入路１４において第２表面Ｓ２とは反対側の奥端と、第２表面Ｓ２との距離）と貫通孔６４の長さ（接合層６３において第２表面Ｓ２に接する表面と第３表面Ｓ３に接する表面との距離）とを足し合わせた長さと同等の長さを有し、一端部（図６の下端部）が貫通孔６４の内部に配されている。貫通孔６４の内周面と第１のねじ部材６２の外周面との間には、ガスが流通可能な隙間が確保されている。その他の構成は、実施形態１と同様であるので、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

本変形例においても、実施形態１と同様に、ガスの供給を妨げることなく、ガス流路１２内における異常放電の発生を低減できる。加えて、第１のねじ部材６２の一端部が貫通孔６４の内部に配されていることにより、貫通孔６４の内部での異常放電を低減できる。

＜実施形態２＞
実施形態２の保持装置７０は、ガス流路７３の構成が実施形態１と異なる。本実施形態の保持装置７０に備えられるセラミック基板７１は、図７に示すように、円板状の基板本体７２と、基板本体７２に組み付けられるねじ部材７５とを備えている。

基板本体７２は、第１表面Ｓ１に開口する流出口７３Ｅ１と第２表面Ｓ２に開口する流入口７３Ｅ２と、を有して内部にガスが流通可能なガス流路７３を有している。ガス流路７３は、流出口７３Ｅ１から第１表面Ｓ１に対して垂直に延びて流入口７３Ｅ２に至っている。ガス流路７３は、全長にわたって内周面にねじ溝７４が形成されたねじ穴となっている。ねじ部材７５は、ガス流路７３の内部に配されている。ねじ部材７５は、実施形態１と同様に、内部に流体等が流通可能な中空構造を有しない中実な部材であって、外周面には、ねじ山７６が形成されている。詳細には図示しないが、実施形態１と同様に、ねじ山７６の頂部は、ねじ部材７５のねじ軸に平行な面となっており、ねじ溝７４の溝底面は、凹面となっていることが好ましい。

ねじ部材７５の長さは、ガス流路７３の長さ（第１表面Ｓ１と第２表面Ｓ２との距離）よりも少し短くなっており、接合層５０の表面とねじ部材７５の一端（図７の下端）との間には、ガスが流入可能な隙間がある。ガス流路７３の内周面には、図８に示すように、ねじ部材７５の外周面との隙間を埋める接着剤７７が、周方向に間隔を空けて複数箇所（本実施形態では２箇所）に配されている。

接合層５０とベース部材４０とは、実施形態１と同様に、それぞれ、貫通孔５１とガス供給路４５とを有している。貫通孔５１とガス供給路４５との内径は、ガス流路７３の内径よりも小さくなっている。

その他の構成は、実施形態１と同様であるので、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態においても、実施形態１と同様に、ガスの供給を妨げることなく、ガス流路７３内における異常放電の発生を低減できる。

また、貫通孔５１の内径が、ガス流路７３の内径よりも小さくなっている。このような構成では、仮にねじ部材７５の一端（図７の下端）が接合層５０の表面に接していると、ガス流路７３の内周面とねじ部材７５の外周面との隙間にガスが流入するための入口部分が、接合層５０によって塞がれてしまう。しかし、本実施形態では、接合層５０の表面とねじ部材７５との間に隙間があるため、貫通孔５１の内部に、ガス供給路４５から供給されたガスがガス流路７３の内周面とねじ部材７５の外周面との隙間に流入するための空間が確保される。

また、ねじ部材７５をガス流路７３の内部に固定するための接着剤７７が、周方向に間隔を空けて２箇所に配されている。これにより、ねじ部材７５の脱落を回避しつつ、ガス流路７３の内周面とねじ部材７５との間にガスが流通する隙間を確保できる。

＜変形例２＞
変形例２の保持装置８０は、図９に示すように、セラミック基板８１に備えられるねじ部材８２の一部が、接合層８３に設けられた貫通孔８４の内部に配されている点で、実施形態２と異なる。

本変形例の保持装置８０に備えられる接合層８３は、ガス流路７３の内径とほぼ等しく、ガス供給路４５の内径よりも大きな内径を有し、ガス流路７３およびガス供給路４５に連通する貫通孔８４を有している。

ねじ部材８２は、その長さを除き、実施形態２のねじ部材７５と同様の構成を有している。より具体的には、ねじ部材８２の長さは、ガス流路７３の長さより少し長く、ガス流路７３の長さと貫通孔８４の長さ（接合層８３において第２表面Ｓ２に接する表面と第３表面Ｓ３に接する表面との距離）とを足し合わせた長さより少し短くなっており、ねじ部材８２の一端部（図９の下端部）が貫通孔８４の内部に配されている。貫通孔８４の内周面とねじ部材８２の外周面との間には、ガスが流通可能な隙間が確保されている。ベース部材４０の表面とねじ部材８２の一端（図９の下端）との間には、ガスが流入可能な隙間がある。

その他の構成は、実施形態２と同様であるので、実施形態２と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態においても、実施形態１、２と同様に、ガスの供給を妨げることなく、ガス流路７３内における異常放電の発生を低減できる。

また、ガス供給路４５の内径が、ガス流路７３および貫通孔８４の内径よりも小さくなっている。このような構成では、仮にねじ部材８２の一端がベース部材４０の表面に接している場合、ガス流路７３の内周面とねじ部材８２の外周面との隙間にガスが流入するための入口部分が、ベース部材４０によって塞がれてしまう。しかし、本変形例では、ベース部材４０の表面とねじ部材８２との間に隙間があるため、貫通孔８４の内部に、ガス供給路４５から供給されたガスが貫通孔８４の内周面とねじ部材８２の外周面との隙間に流入するための空間が確保される。

＜他の実施形態＞
（１）上記実施形態および変形例では、ねじ部材２１Ａ、２１Ｂ、６２、７５、８２が接着剤３１、７７により基板本体１１、７２に固定されていたが、ねじ部材が接着剤により固定されていなくても構わない。
（２）実施形態２および変形例２では、接着剤７７が２箇所に配されていたが、接着剤は周方向に間隔を空けて３箇所以上配されていても構わない。
（３）本開示は、上記実施形態で例示した静電チャックに限らず、セラミック基材の表面上に対象物を保持する他の保持装置（例えば、加熱装置等）にも同様に適用可能である。
（４）上記実施形態では、ベース部材４０に高周波電力が印加されていたが、セラミック基板に備えられる電極に高周波電力が印加される場合であっても、本明細書によって開示される技術を適用できる。
（５）上記実施形態では、連通流路の大部分を挟む第１電極１７Ａと第２電極１７Ｂのうち第１電極１７Ａがチャック電極となっていたが、連通流路の大部分を挟む電極とは別に（例えば、第１電極１７Ａより第１表面Ｓ１側に）チャック電極が設けられていても構わない。
（６）上記実施形態では、流出路１３の内部に配される第１ねじ部材２１Ａの一端部（図３の下端部）は、セラミック基板１０において第１接続口１５Ｅ１よりも第１表面Ｓ１から離れた領域（図３において連通流路１５よりも下側の領域）に埋設されていたが、ねじ部材は、連通流路よりも第１表面側の領域と、連通流路の内部とに配され、連通流路よりも第１表面Ｓ１から離れた領域には配されていなくても構わない。あるいは、ねじ部材は、連通流路よりも第１表面側の領域にのみ配され、連通流路の内部と、連通流路よりも第１表面から離れた領域には配されていなくても構わない。また、上記実施形態では、流入路１４の内部に配される第２ねじ部材２１Ｂの一端部（図３の上端部）は、セラミック基板１０において第１接続口１５Ｅ１よりも第１表面Ｓ１側の領域（図３において連通流路１５よりも上側の領域）に埋設されていたが、ねじ部材は、連通流路よりも第１表面から離れた領域と、連通流路の内部とに配され、連通流路よりも第１表面Ｓ１側の領域には配されていなくても構わない。あるいは、ねじ部材は、連通流路よりも第１表面から離れた領域にのみ配され、連通流路の内部と、連通流路よりも第１表面側の領域には配されていなくても構わない。
（７）上記実施形態では、ねじ部材２１Ａ、２１Ｂにおけるねじ山２２の頂部２２Ｔが、ねじ軸Ａｘに平行な平面となっていたが、ねじ部材におけるねじ山の頂部に平面が設けられておらず、尖った形状となっていても構わない。ねじ山の頂部が尖った形状であれば、異常放電の生じやすい、第１表面に対して垂直方向に延びる空所の大きさを最低限とすることができる。

１、６０、７０、８０：保持装置
１０、６１、７１、８１：セラミック基板（板状部材）
１１、７２：基板本体
１２：ガス流路
１３：流出路（ねじ穴、第１のねじ穴）
１３Ｅ、７３Ｅ１：流出口
１４：流入路（ねじ穴、第２のねじ穴）
１４Ｅ、７３Ｅ２：流入口
１５：連通流路
１５Ｅ１：第１接続口
１５Ｅ２：第２接続口
１６、７４：ねじ溝
１６Ｂ：溝底面
１７Ａ：第１電極
１７Ｂ：第２電極
２１Ａ、６２：第１のねじ部材（ねじ部材）
２１Ｂ：第２のねじ部材（ねじ部材）
２２、７６：ねじ山
２２Ｔ：頂部
３１、７７：接着剤
４０：ベース部材
４１：ベース本体
４２：冷媒流路
４３：埋設孔
４４：インシュレータ
４５：ガス供給路
５０、６３、８３：接合層
５１、６４：貫通孔
７３：ガス流路（ねじ穴）
７５、８２：ねじ部材
Ａｘ：ねじ軸
Ｇ：ギャップ
Ｓ１：第１表面
Ｓ２：第２表面
Ｓ３：第３表面
Ｓ４：第４表面
Ｗ：ウェハ
ＷＩ：頂部の幅

Claims

対象物を保持する第１表面と、前記第１表面の反対側に位置する第２表面と、前記第１表面に開口する流出口と前記第２表面に開口する流入口とを有して内部にガスが流通可能なガス流路と、を有する板状部材を備える保持装置であって、
前記ガス流路のうち前記流出口または前記流入口に隣接する少なくとも一部が、内周面にねじ溝を有し、かつ、前記第１表面に対して垂直方向に延びるねじ穴を有し、
前記板状部材は、外周面にねじ山を有し、前記ねじ穴の内部にねじ付けられる中実のねじ部材をさらに備え、
前記ねじ穴の前記内周面と前記ねじ部材の外周面との隙間に前記ガスが流通可能となっており、
前記ガス流路が、前記流出口に隣接する第１の前記ねじ穴と、前記流入口に隣接する第２の前記ねじ穴と、前記第１のねじ穴の前記内周面に開口する第１接続口と前記第２のねじ穴の前記内周面に開口する第２接続口とを有して前記１のねじ穴と前記第２のねじ穴とを連通させる連通流路とを有し、
前記第１のねじ穴の内部に第１の前記ねじ部材が配され、前記第２のねじ穴の内部に第２の前記ねじ部材が配されている、保持装置。
前記第１のねじ穴の内周面のうち前記第１接続口よりも前記第１表面から離れた領域、および、前記第２のねじ穴の内周面のうち前記第２接続口よりも前記第２表面から離れた領域には、前記第１のねじ部材および前記第２のねじ部材の外周面との隙間を埋める接着剤がそれぞれ配されている、請求項１に記載の保持装置。
対象物を保持する第１表面と、前記第１表面の反対側に位置する第２表面と、前記第１表面に開口する流出口と前記第２表面に開口する流入口とを有して内部にガスが流通可能なガス流路と、を有する板状部材を備える保持装置であって、
前記ガス流路のうち前記流出口または前記流入口に隣接する少なくとも一部が、内周面にねじ溝を有し、かつ、前記第１表面に対して垂直方向に延びるねじ穴を有し、
前記板状部材は、外周面にねじ山を有し、前記ねじ穴の内部にねじ付けられる中実のねじ部材をさらに備え、
前記ねじ穴の前記内周面と前記ねじ部材の外周面との隙間に前記ガスが流通可能となっており、
前記ガス流路が、前記流出口から前記第１表面に対して垂直に延びて前記流入口に至るねじ穴となっているとともに、
前記第２表面に接着性を有する接合層を介して接合されるベース部材をさらに備え、
前記接合層が、前記流出口に連通するとともに前記流出口よりも内径の小さい貫通孔を有し、
前記ベース部材が、前記貫通孔に連通するガス供給路を有し、
前記接合層の表面と前記ねじ部材との間には隙間があり、
前記ねじ穴の内周面には、前記ねじ部材の外周面との隙間を埋める接着剤が周方向に間隔を空けて複数箇所に配されている、保持装置。
対象物を保持する第１表面と、前記第１表面の反対側に位置する第２表面と、前記第１表面に開口する流出口と前記第２表面に開口する流入口とを有して内部にガスが流通可能なガス流路と、を有する板状部材を備える保持装置であって、
前記ガス流路のうち前記流出口または前記流入口に隣接する少なくとも一部が、内周面にねじ溝を有し、かつ、前記第１表面に対して垂直方向に延びるねじ穴を有し、
前記板状部材は、外周面にねじ山を有し、前記ねじ穴の内部にねじ付けられる中実のねじ部材をさらに備え、
前記ねじ穴の前記内周面と前記ねじ部材の外周面との隙間に前記ガスが流通可能となっており、
前記ガス流路が前記流出口から前記第１表面に対して垂直に延びて前記流入口に至るねじ穴となっているとともに、
前記第２表面に接着性を有する接合層を介して接合されるベース部材をさらに備え、
前記接合層が、前記流出口に連通する貫通孔を有し、
前記ベース部材が、前記貫通孔に連通するとともに前記貫通孔よりも内径の小さいガス供給路を有し、
前記ねじ部材の一部が前記貫通孔の内部に配されており、前記貫通孔の内周面と前記ねじ部材の外周面との隙間に前記ガスが流通可能となっており、
前記ベース部材の表面と前記ねじ部材との間には隙間があり、
前記貫通孔の内周面には、前記ねじ部材の外周面との隙間を埋める接着剤が周方向に間隔を空けて複数箇所に配されている、保持装置。
前記ねじ山の頂部は、前記ねじ部材のねじ軸に平行な面となっており、前記ねじ溝の溝底面は、凹面となっている、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の保持装置。
対象物を保持する第１表面と、前記第１表面の反対側に位置する第２表面と、前記第１表面に開口する流出口と前記第２表面に開口する流入口とを有して内部にガスが流通可能なガス流路と、を有する板状部材を備える保持装置であって、
前記ガス流路のうち前記流出口または前記流入口に隣接する少なくとも一部が、内周面にねじ溝を有し、かつ、前記第１表面に対して垂直方向に延びるねじ穴を有し、
前記板状部材は、外周面にねじ山を有し、前記ねじ穴の内部にねじ付けられる中実のねじ部材をさらに備え、
前記ねじ穴の前記内周面と前記ねじ部材の外周面との隙間に前記ガスが流通可能となっており、
前記ガス流路は、前記流出口に隣接する流出路と、前記流入口に隣接する流入路と、前記流出路と前記流入路とを繋ぐ連通流路とを有しており、
前記連通流路は、前記第１表面に対して平行方向となるように形成され、
前記流出路または前記流入路の少なくとも一方が、内周面に前記ねじ溝を有し、かつ、前記垂直方向に延びる前記ねじ穴を有する、保持装置。