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JP7551827B1 - Retaining device - Google Patents

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JP7551827B1 JP2023069972A JP2023069972A JP7551827B1 JP 7551827 B1 JP7551827 B1 JP 7551827B1 JP 2023069972 A JP2023069972 A JP 2023069972A JP 2023069972 A JP2023069972 A JP 2023069972A JP 7551827 B1 JP7551827 B1 JP 7551827B1
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Abstract

【課題】対象物に気体が勢いよく当たることを抑制できる保持装置を提供する。【解決手段】ウェハWを保持する第1表面S1と、第1の方向において第1表面S1の反対側に位置する第2表面S2と、第1表面S1と第2表面S2とに通じ気体が流通する基板側ガス流路12と、を有するセラミック基板10と、基板側ガス流路12に配される多孔部70と、を備え、多孔部70は、疎領域71と、疎領域71よりも低い気孔率である密領域75と、を備え、密領域75は、第1の方向において、疎領域71と第1表面S1との間に配される表面部76と、第1の方向と直交する方向である第2の方向において、疎領域71とセラミック基板10との間に配される中間部77と、を備える、保持装置100。【選択図】図3[Problem] To provide a holding device capable of preventing a gas from striking an object with force. [Solution] A holding device 100 comprising a ceramic substrate 10 having a first surface S1 for holding a wafer W, a second surface S2 located on the opposite side of the first surface S1 in a first direction, and a substrate-side gas flow passage 12 communicating with the first surface S1 and the second surface S2 and through which a gas flows, and a porous portion 70 arranged in the substrate-side gas flow passage 12, the porous portion 70 comprising a sparse region 71 and a dense region 75 having a lower porosity than the sparse region 71, the dense region 75 comprising a surface portion 76 arranged between the sparse region 71 and the first surface S1 in the first direction, and an intermediate portion 77 arranged between the sparse region 71 and the ceramic substrate 10 in a second direction perpendicular to the first direction. [Selected Figure] Figure 3

Description

本開示は、保持装置に関する。 This disclosure relates to a holding device.

従来、保持装置として、特許文献1に記載の技術が知られている。特許文献1に記載の保持装置(静電チャック)は、裏面とチャック面とを有するチャック本体と、裏面とチャック面との間で伸びた複数の管路と、を備え、各管路が、その内部にチャック本体と一体化された多孔領域を備える。チャック面に保持されたウェハのプラズマ処理等を行う際には、チャック面の温度制御性を高めるため、熱伝導流体であるヘリウムガス等のガスが、管路を通じて、裏面から多孔領域を通ってチャック面に送られる。 Conventionally, the technology described in Patent Document 1 is known as a holding device. The holding device (electrostatic chuck) described in Patent Document 1 comprises a chuck body having a back surface and a chuck surface, and a plurality of conduits extending between the back surface and the chuck surface, each of which has a porous region integrated with the chuck body therein. When performing plasma processing or the like on a wafer held on the chuck surface, a heat transfer fluid such as helium gas is sent from the back surface through the porous region to the chuck surface via the conduits to increase the temperature controllability of the chuck surface.

特許第4959905号公報Patent No. 4959905

しかしながら、特許文献1に開示の構成では、管路を通った気体(ガス)が対象物(ウェハ)に対して勢いよく当たった場合、対象物が持ち上がってしまう可能性がある。一方、多孔部(多孔領域)について、チャック本体との接合強度の向上が望まれる。 However, in the configuration disclosed in Patent Document 1, if the gas passing through the duct hits the target object (wafer) with force, there is a possibility that the target object may be lifted up. On the other hand, it is desirable to improve the bonding strength between the porous portion (porous region) and the chuck body.

本開示は上記のような事情に基づいて完成された技術であって、対象物に気体が勢いよく当たることを抑制できる保持装置を提供することを目的の一つとする。また、多孔部の接合強度を向上できる保持装置を提供することを目的の一つとする。 This disclosure is a technology that was completed based on the above circumstances, and one of its objectives is to provide a holding device that can prevent gas from hitting an object with force. Another objective is to provide a holding device that can improve the bonding strength of the porous portion.

本開示は、対象物を保持する第1表面と、第1の方向において前記第1表面の反対側に位置する第2表面と、前記第1表面と前記第2表面とに通じ気体が流通するガス流路と、を有する板状部材と、前記ガス流路に配される多孔部と、を備え、前記多孔部は、疎領域と、前記疎領域よりも低い気孔率である密領域と、を備え、前記密領域は、前記第1の方向において、前記疎領域と前記第1表面との間に配される表面部と、前記第1の方向と直交する方向である第2の方向において、前記疎領域と前記板状部材との間に配される中間部と、を備える、保持装置である。 The present disclosure relates to a holding device comprising a plate-like member having a first surface for holding an object, a second surface located on the opposite side of the first surface in a first direction, and a gas flow path through which gas flows between the first surface and the second surface, and a porous portion disposed in the gas flow path, the porous portion comprising a sparse region and a dense region having a lower porosity than the sparse region, the dense region comprising a surface portion disposed between the sparse region and the first surface in the first direction, and an intermediate portion disposed between the sparse region and the plate-like member in a second direction perpendicular to the first direction.

上記構成において、前記密領域は、前記板状部材に接触していてもよい。 In the above configuration, the dense region may be in contact with the plate-like member.

上記構成において、保持装置は、前記密領域と前記板状部材とを接着する接着部を備えていてもよい。 In the above configuration, the holding device may include an adhesive portion that bonds the dense region and the plate-like member.

上記構成において、前記第1の方向の断面視にて、前記密領域の前記表面部は、前記疎領域に対しアーチ状に接していてもよい。 In the above configuration, when viewed in cross section in the first direction, the surface portion of the dense region may be in arch-like contact with the sparse region.

上記構成において、前記表面部は、前記疎領域に接する面が平坦状をなしていてもよい。 In the above configuration, the surface portion may have a flat surface that contacts the sparse region.

上記構成では、前記多孔部において前記第1表面側に臨む面が、前記第1表面よりも前記第2表面側に位置していてもよい。 In the above configuration, the surface of the porous portion facing the first surface may be located closer to the second surface than the first surface.

上記構成において、前記疎領域は、前記第1の方向において、前記中間部と前記第2表面との間に配され、前記ガス流路に接した片部を備えていてもよい。 In the above configuration, the sparse region may be disposed between the intermediate portion and the second surface in the first direction and may have a portion in contact with the gas flow path.

上記構成において、前記ガス流路は、前記第1の方向に延び、前記多孔部が配された縦ガス流路と、前記縦ガス流路と前記第2表面との間に配され、前記縦ガス流路に対し交差する形で接続した横ガス流路と、を備えていてもよい。 In the above configuration, the gas flow path may include a vertical gas flow path extending in the first direction and having the porous portion disposed therein, and a horizontal gas flow path disposed between the vertical gas flow path and the second surface and connected in a crosswise manner to the vertical gas flow path.

本開示によれば、対象物に気体が勢いよく当たることを抑制できる保持装置の提供が可能となる。また、多孔部の接合強度を向上できる保持装置の提供が可能となる。 This disclosure makes it possible to provide a holding device that can prevent gas from hitting an object with force. It also makes it possible to provide a holding device that can improve the bonding strength of the porous portion.

実施形態1に係る保持装置の概略構成を模式的に表した説明図FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a holding device according to a first embodiment; 保持装置の内部構造を模式的に表した断面図Schematic cross-sectional view of the internal structure of the holding device. 多孔部付近の断面図Cross-section of the porous area 基板側ガス流路に多孔部を押し込む態様を示す断面図FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state in which a porous portion is pushed into a substrate-side gas flow path. 実施形態2に係る多孔部付近の断面図11 is a cross-sectional view of the porous portion according to the second embodiment; 実施形態3に係る多孔部付近の断面図11 is a cross-sectional view of the porous portion according to the third embodiment; 実施形態4に係る多孔部付近の断面図11 is a cross-sectional view of the porous portion according to the fourth embodiment; 実施形態5に係る多孔部付近の断面図13 is a cross-sectional view of the porous portion according to the fifth embodiment. 実施形態6に係る保持装置の内部構造を模式的に表した断面図FIG. 13 is a cross-sectional view showing a schematic internal structure of a holding device according to a sixth embodiment. 実施形態7に係る多孔部付近の断面図13 is a cross-sectional view of the porous portion according to the seventh embodiment.

<実施形態1>
本開示の実施形態1を図1から図4によって説明する。本開示は以下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及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。尚、各図において、Z軸方向を、保持装置の上下方向(第1の方向)とし、X軸方向及びY軸方向を、保持装置の水平方向(第1の方向に直交する第2の方向)とする。
<Embodiment 1>
A first embodiment of the present disclosure will be described with reference to Figures 1 to 4. The present disclosure is not limited to the following examples, but is indicated by the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims. In each figure, the Z-axis direction is the vertical direction of the holding device (first direction), and the X-axis direction and the Y-axis direction are the horizontal direction of the holding device (second direction perpendicular to the first direction).

図1及び図2に示すように、保持装置100は、対象物(例えば、半導体ウェハW)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ー内でプラズマを用いてエッチング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。 As shown in Figures 1 and 2, the holding device 100 is an electrostatic chuck that attracts and holds an object (e.g., a semiconductor wafer W) by electrostatic attraction while heating the object to a predetermined processing temperature (e.g., 50°C to 400°C). The electrostatic chuck is used as a table on which the wafer W is placed, for example, in a process of etching using plasma in a reduced pressure chamber.

保持装置100は、円板状のセラミック基板(板状部材)10と、セラミック基板10の下側に配され、円板状のベース部材20と、を備える。ベース部材20の径は、セラミック基板10よりも大きく、例えばセラミック基板10が直径300mm×厚み3mmの円板状をなす場合、ベース部材20は直径340mm×厚み20mmの円板状とすることができる。セラミック基板10とベース部材20は、接合材30によって接合されている。 The holding device 100 comprises a disk-shaped ceramic substrate (plate-shaped member) 10 and a disk-shaped base member 20 disposed below the ceramic substrate 10. The diameter of the base member 20 is larger than that of the ceramic substrate 10. For example, if the ceramic substrate 10 is disk-shaped with a diameter of 300 mm and a thickness of 3 mm, the base member 20 can be disk-shaped with a diameter of 340 mm and a thickness of 20 mm. The ceramic substrate 10 and the base member 20 are joined by a joining material 30.

セラミック基板10は、保持装置100の上面の一部を構成した略円形状をなし、ウェハWを吸着し保持する吸着面である第1表面S1と、上下方向において第1表面S1の反対側に位置する面であって、ベース部材20に対向する略円形状の第2表面S2と、を備える。ベース部材20は、第2表面S2に対向する略円形状の第3表面S3と、上下方向において第3表面S3の反対側に位置する略円形状の第4表面S4と、を備える。接合材30は、セラミック基板10の第2表面S2とベース部材20の第3表面S3との間で挟まれつつ、層状に広がった状態となっている。 The ceramic substrate 10 has a substantially circular first surface S1 that constitutes a part of the upper surface of the holding device 100 and is an adsorption surface that adsorbs and holds the wafer W, and a substantially circular second surface S2 that is located on the opposite side of the first surface S1 in the vertical direction and faces the base member 20. The base member 20 has a substantially circular third surface S3 that faces the second surface S2, and a substantially circular fourth surface S4 that is located on the opposite side of the third surface S3 in the vertical direction. The bonding material 30 is sandwiched between the second surface S2 of the ceramic substrate 10 and the third surface S3 of the base member 20 and is spread out in a layer.

セラミック基板10は、絶縁性の基板とされ、その材料として、例えば、アルミナ(Al)を主成分とするセラミックスにより形成されている。尚、主成分とは、材料全体のうち含有割合(重量割合)の最も多い成分とする。 The ceramic substrate 10 is an insulating substrate, and is made of a ceramic material containing, for example, alumina (Al 2 O 3 ) as a main component. Note that the main component refers to the component that is contained in the largest proportion (weight proportion) of the entire material.

また、セラミック基板10は、第1表面S1と第2表面S2とに通じる形で上下方向に延びた貫通孔とされ、気体としての不活性ガス(例えば、熱伝導流体であるヘリウムガス)が流通する複数の基板側ガス流路(ガス流路)12を備える。基板側ガス流路12は、気体を流すための流路60の一部を構成する。基板側ガス流路12は、セラミック基板10の内部に形成される。基板側ガス流路12は、セラミック基板10の第2表面S2に開口した入口12Aと、第1表面S1に開口した出口12Bと、を備える。出口12Bは、流路60全体の出口をなす。入口12Aから不活性ガスが供給されると、不活性ガスは、基板側ガス流路12を通って出口12Bから外部に排出される。 The ceramic substrate 10 also has a plurality of substrate-side gas flow paths (gas flow paths) 12, which are through holes extending in the vertical direction and communicating with the first surface S1 and the second surface S2, and through which an inert gas (e.g., helium gas, which is a heat transfer fluid) flows. The substrate-side gas flow paths 12 constitute a part of a flow path 60 for flowing gas. The substrate-side gas flow paths 12 are formed inside the ceramic substrate 10. The substrate-side gas flow paths 12 have an inlet 12A that opens on the second surface S2 of the ceramic substrate 10 and an outlet 12B that opens on the first surface S1. The outlet 12B forms the outlet for the entire flow path 60. When an inert gas is supplied from the inlet 12A, the inert gas passes through the substrate-side gas flow paths 12 and is discharged to the outside from the outlet 12B.

セラミック基板10において第1表面S1の外周縁部10Bは、それよりも内側の部分10Aと比べて僅かに上方に突出しつつ、円環状に形成されている。そのため、第1表面S1にウェハWが吸着保持されると、図2に示されるように、ウェハWと第1表面S1の内側の部分10Aとの間に隙間(ギャップ)Gが形成される。基板側ガス流路12の出口12Bは、第1表面S1(内側の部分10A)において複数設けられている。 The outer peripheral edge 10B of the first surface S1 of the ceramic substrate 10 is formed in a circular ring shape and protrudes slightly upward compared to the inner portion 10A. Therefore, when the wafer W is held by suction on the first surface S1, a gap G is formed between the wafer W and the inner portion 10A of the first surface S1, as shown in FIG. 2. The outlets 12B of the substrate-side gas flow path 12 are provided in multiple locations on the first surface S1 (inner portion 10A).

また、セラミック基板10は、チャック電極40、ヒータ電極(不図示)を備える。チャック電極40は、導電性材料(例えば、タングステン、モリブデン、白金等)により層状(平面状)に形成される。チャック電極40は、セラミック基板10の内部において、第1表面S1側に配されている。チャック電極40に電源(不図示)から直流高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、セラミック基板10の第1表面S1に吸着固定される。尚、チャック電極40には、図示されない周知の給電用端子が電気的に接続されている。 The ceramic substrate 10 also includes a chuck electrode 40 and a heater electrode (not shown). The chuck electrode 40 is formed in a layer (planar shape) from a conductive material (e.g., tungsten, molybdenum, platinum, etc.). The chuck electrode 40 is disposed on the first surface S1 side inside the ceramic substrate 10. When a high DC voltage is applied to the chuck electrode 40 from a power source (not shown), an electrostatic force is generated, and the wafer W is attracted and fixed to the first surface S1 of the ceramic substrate 10 by this electrostatic force. The chuck electrode 40 is electrically connected to a well-known power supply terminal (not shown).

ベース部材20は、例えば、金属(アルミニウム、アルミニウム合金等)、金属とセラミックスの複合体(Al-SiC)、又はセラミックス(SiC)を主成分として構成される。 The base member 20 is composed primarily of, for example, a metal (aluminum, aluminum alloy, etc.), a composite of metal and ceramics (Al-SiC), or ceramics (SiC).

ベース部材20の内部には、冷媒流路21が設けられている。冷媒流路21に冷媒(例えば、フッ素系不活性液体、水等)が流されることで、プラズマ熱の冷却が行われる。また、冷媒流路21に冷媒が流されると、ベース部材20が冷却され、接合材30を介したベース部材20とセラミック基板10との間の伝熱(熱引き)により、セラミック基板10が冷却される。その結果、セラミック基板10の第1表面S1で保持されたウェハWが冷却される。冷媒流路21における冷媒の流量を適宜、調整することにより、第1表面S1で保持されたウェハWの温度を制御することができる。 A coolant flow path 21 is provided inside the base member 20. A coolant (e.g., a fluorine-based inert liquid, water, etc.) is caused to flow through the coolant flow path 21 to cool the plasma heat. When the coolant flows through the coolant flow path 21, the base member 20 is cooled, and the ceramic substrate 10 is cooled by heat transfer (heat transfer) between the base member 20 and the ceramic substrate 10 via the bonding material 30. As a result, the wafer W held on the first surface S1 of the ceramic substrate 10 is cooled. The temperature of the wafer W held on the first surface S1 can be controlled by appropriately adjusting the flow rate of the coolant through the coolant flow path 21.

ベース部材20の内部には、第3表面S3と第4表面S4とに通じる形で上下方向に延びた貫通孔とされ、気体が流通する複数のベース側ガス流路22が設けられている。ベース側ガス流路22は、流路60の一部を構成している。ベース側ガス流路22は、ベース部材20の第4表面S4に開口した入口22Aと、第3表面S3に開口した出口22Bとを備える。入口22Aは、保持装置100に設けられた流路60全体の入口をなす。 The base member 20 is provided with a plurality of base-side gas flow paths 22, which are through holes extending in the vertical direction and communicating with the third surface S3 and the fourth surface S4, through which gas flows. The base-side gas flow paths 22 form part of the flow path 60. The base-side gas flow path 22 has an inlet 22A that opens to the fourth surface S4 of the base member 20 and an outlet 22B that opens to the third surface S3. The inlet 22A forms the inlet for the entire flow path 60 provided in the holding device 100.

接合材30は、例えば、シリコーン系の有機接合剤、無機接合剤、又はAl系の金属接着剤を含むボンディングシート等により構成される。接合材30としては、セラミック基板10及びベース部材20の双方に対して高い接着力を備えつつ、高い耐熱性及び熱伝導性を備えるものが好ましい。接合材30にも、流路60の一部を構成する接合側ガス流路31が形成されている。接合側ガス流路31は、層状の接合材30を厚み方向に貫通する孔からなる。 The bonding material 30 is composed of, for example, a bonding sheet containing a silicone-based organic bonding agent, an inorganic bonding agent, or an Al-based metal adhesive. The bonding material 30 is preferably one that has high adhesive strength to both the ceramic substrate 10 and the base member 20, as well as high heat resistance and thermal conductivity. The bonding material 30 also has a bonding side gas flow path 31 that constitutes part of the flow path 60. The bonding side gas flow path 31 consists of a hole that penetrates the layered bonding material 30 in the thickness direction.

流路60は、保持装置100の第1表面S1側に、不活性ガスを供給する。流路60は、上述したように、ベース側ガス流路22と、接合側ガス流路31と、基板側ガス流路12と、を備える。流路60の各入口22Aから不活性ガスが供給されると、その不活性ガスは、ベース側ガス流路22、接合側ガス流路31及び基板側ガス流路12を順次通過し、最終的に、第1表面S1に設けられた複数の出口12Bから排出される。ベース側ガス流路22の出口22Bは、接合側ガス流路31の下側(ベース部材20側)の開口部と接続する。また、接合側ガス流路31の上側(セラミック基板10側)の開口部は、基板側ガス流路12の入口12Aと接続する。 The flow path 60 supplies an inert gas to the first surface S1 side of the holding device 100. As described above, the flow path 60 includes the base side gas flow path 22, the joining side gas flow path 31, and the substrate side gas flow path 12. When an inert gas is supplied from each inlet 22A of the flow path 60, the inert gas passes through the base side gas flow path 22, the joining side gas flow path 31, and the substrate side gas flow path 12 in sequence, and is finally discharged from a plurality of outlets 12B provided on the first surface S1. The outlet 22B of the base side gas flow path 22 is connected to an opening on the lower side (base member 20 side) of the joining side gas flow path 31. In addition, the opening on the upper side (ceramic substrate 10 side) of the joining side gas flow path 31 is connected to the inlet 12A of the substrate side gas flow path 12.

図3に示されるように、保持装置100は、基板側ガス流路12により構成される円柱状の内部空間に配される多孔部70を備える。多孔部70は、絶縁性のセラミックスを主成分とするガス透過性の部材である。本実施形態では、多孔部70は、アルミナ(Al)を主成分とする。本実施形態では、多孔部70のセラミックスと、セラミック基板10のセラミックスとが、互いに同じ種類のセラミックスからなる。多孔部70は、全体的には円柱状をなしている。 As shown in Fig. 3, the holding device 100 includes a porous portion 70 disposed in a cylindrical internal space formed by the substrate-side gas flow path 12. The porous portion 70 is a gas - permeable member mainly composed of insulating ceramics. In this embodiment, the porous portion 70 is mainly composed of alumina ( Al2O3 ). In this embodiment, the ceramic of the porous portion 70 and the ceramic of the ceramic substrate 10 are made of the same type of ceramic. The porous portion 70 has an overall cylindrical shape.

多孔部70は、内部に複数の空隙を有することで、不活性ガスを通過させる通気経路が網目状に形成されてなるものとされる。多孔部70の空隙の形状・寸法・配置は、特に限定されるものではなく、様々な大きさで不定形状の空隙がランダムに配置されていてもよい。多孔部70において空隙が占める割合を、気孔率と呼ぶ。この気孔率は、例えば多孔部70の断面の電子顕微鏡画像を解析し、単位面積あたりに占める空隙の面積に基づいて算出可能とされる。 The porous portion 70 has a plurality of voids inside, forming a mesh-like ventilation path for passing the inert gas. The shape, dimensions, and arrangement of the voids in the porous portion 70 are not particularly limited, and voids of various sizes and shapes may be randomly arranged. The proportion of the voids in the porous portion 70 is called the porosity. This porosity can be calculated, for example, by analyzing an electron microscope image of the cross section of the porous portion 70 and based on the area of the voids per unit area.

多孔部70は、疎領域71と、疎領域71よりも低い気孔率である密領域75と、を備える。疎領域71の気孔率は、65%以上90%以下としてもよく、70%以上85%以下としてもよい。密領域75の気孔率は、60%以上80%以下としてもよく、65%以上75%以下としてもよく、68%以上73%以下としてもよい。密領域75の気孔率は、疎領域71の気孔率に対し、0.67倍以上0.92倍以下でもよく、0.76倍以上0.87倍以下でもよい。 The porous section 70 includes a sparse region 71 and a dense region 75 having a lower porosity than the sparse region 71. The porosity of the sparse region 71 may be 65% to 90%, or 70% to 85%. The porosity of the dense region 75 may be 60% to 80%, or 65% to 75%, or 68% to 73%. The porosity of the dense region 75 may be 0.67 to 0.92 times, or 0.76 to 0.87 times, the porosity of the sparse region 71.

疎領域71は、密領域75の内側に配されており、上下方向を高さ方向とする円柱状をなしている。疎領域71は、セラミック基板10の基板側ガス流路12に接触していない。疎領域71の下面71Cは、円形状であって平坦状をなしており、第2表面S2に対し面一となっている。密領域75は、上下方向の断面視(第1方向の断面視)にて門型をなし、疎領域71の上面71A及び側面71Bを覆う形(上面71A及び71Bに接触した形)をなしている。密領域75の側面75Bは、基板側ガス流路12に接触しており、互いに固相接合により一体化されている。本実施形態では、密領域75の側面75Bは、基板側ガス流路12に対して、接着剤(例えば、シリコーン系接着剤)を使用せずに固定されている。 The sparse region 71 is disposed inside the dense region 75 and has a cylindrical shape with the height direction being the vertical direction. The sparse region 71 does not contact the substrate-side gas flow path 12 of the ceramic substrate 10. The lower surface 71C of the sparse region 71 is circular and flat, and is flush with the second surface S2. The dense region 75 has a gate shape in a vertical cross section (cross section in the first direction) and has a shape that covers the upper surface 71A and the side surface 71B of the sparse region 71 (a shape that contacts the upper surfaces 71A and 71B). The side surface 75B of the dense region 75 contacts the substrate-side gas flow path 12 and is integrated with each other by solid-phase bonding. In this embodiment, the side surface 75B of the dense region 75 is fixed to the substrate-side gas flow path 12 without using an adhesive (e.g., a silicone-based adhesive).

密領域75は、上下方向において、疎領域71と第1表面S1との間に配される表面部76と、水平方向において、疎領域71とセラミック基板10の基板側ガス流路12との間に配される中間部77と、を備える。表面部76は、上下方向を高さ方向とする円柱状をなしている。表面部76の上面76Aは、円形状であって平坦状をなしており(図1参照)、第1表面S1に対し面一となっている。表面部76の上面76Aは、基板側ガス流路12の出口12Bに接触している。表面部76の下面76Cは、疎領域71の上面71Aに接触する面とされ、円形状であって平坦状をなしている。 The dense region 75 includes a surface portion 76 disposed between the sparse region 71 and the first surface S1 in the vertical direction, and an intermediate portion 77 disposed between the sparse region 71 and the substrate-side gas flow path 12 of the ceramic substrate 10 in the horizontal direction. The surface portion 76 is cylindrical with its height in the vertical direction. The upper surface 76A of the surface portion 76 is circular and flat (see FIG. 1 ) and is flush with the first surface S1. The upper surface 76A of the surface portion 76 is in contact with the outlet 12B of the substrate-side gas flow path 12. The lower surface 76C of the surface portion 76 is in contact with the upper surface 71A of the sparse region 71, and is circular and flat.

中間部77は、上下方向を高さ方向とする円管状をなしている。中間部77の内面77Aは、疎領域71の側面71Bに接触しており、互いに固相接合により一体化されている。中間部77の下面77Cは、円環状であって平坦状をなしており、第2表面S2及び疎領域71の下面71Cに対して面一となっている。中間部77の下面77Cは、基板側ガス流路12の入口12Aに接触している。 The intermediate portion 77 has a cylindrical shape with its height direction being the up-down direction. The inner surface 77A of the intermediate portion 77 contacts the side surface 71B of the sparse region 71, and they are integrated with each other by solid-state welding. The lower surface 77C of the intermediate portion 77 is annular and flat, and is flush with the second surface S2 and the lower surface 71C of the sparse region 71. The lower surface 77C of the intermediate portion 77 contacts the inlet 12A of the substrate-side gas flow path 12.

表面部76の上下方向における長さは、疎領域71の上下方向における長さに比して短い。これにより、多孔部70に対し入口12Aから入る気体が、疎領域71と表面部76とを通って出口12Bに向かって流れ易い。中間部77の水平方向における厚みは、疎領域71の水平方向における厚みよりも薄い。これにより、多孔部70を通る気体の流れを妨げ難く、中間部77と基板側ガス流路12との接合強度を向上可能な構造とすることができる。 The vertical length of the surface portion 76 is shorter than the vertical length of the sparse region 71. This allows gas entering the porous portion 70 from the inlet 12A to easily flow through the sparse region 71 and the surface portion 76 toward the outlet 12B. The horizontal thickness of the intermediate portion 77 is thinner than the horizontal thickness of the sparse region 71. This makes it difficult to impede the flow of gas through the porous portion 70, and allows for a structure that can improve the bonding strength between the intermediate portion 77 and the substrate-side gas flow path 12.

本実施形態の多孔部70を備える保持装置100の製造方法は、特に限定されないが、例えば、図4(A)に示すように、セラミック基板10に基板側ガス流路12を形成する工程と、基板側ガス流路12に、疎領域71Eと、疎領域71Eよりも低い気孔率である密領域75Eと、を備える多孔体(多孔部)70Eを、入口12A側から押し込む工程と、を含む方法を例示することができる。基板側ガス流路12に多孔体70Eを押し込む工程では、多孔体70Eを、入口12Aに対し疎領域71Eよりも密領域75Eが先に接触するように、多孔体70Eを押し込む。基板側ガス流路12に押し込む多孔体70Eとしては、密領域75Eのうち疎領域71Eに接触する下面75E1が、上下方向における断面視にて、下方にアーチ状となる形(下方に凸となる形)をなしたものを使用する。また、基板側ガス流路12に押し込む多孔体70Eとしては、その直径(Y軸方向における長さ)が、基板側ガス流路12の直径よりも大きいものを使用する。 The manufacturing method of the holding device 100 having the porous portion 70 of this embodiment is not particularly limited, but may include, for example, a process of forming a substrate-side gas flow path 12 in a ceramic substrate 10, and a process of pushing a porous body (porous portion) 70E having a sparse region 71E and a dense region 75E having a lower porosity than the sparse region 71E into the substrate-side gas flow path 12 from the inlet 12A side, as shown in FIG. 4 (A). In the process of pushing the porous body 70E into the substrate-side gas flow path 12, the porous body 70E is pushed so that the dense region 75E contacts the inlet 12A before the sparse region 71E. As the porous body 70E to be pushed into the substrate-side gas flow path 12, a body having a lower surface 75E1 that contacts the sparse region 71E of the dense region 75E has a downward arch shape (a downward convex shape) in a cross-sectional view in the vertical direction is used. In addition, the porous body 70E to be pressed into the substrate-side gas flow path 12 has a diameter (length in the Y-axis direction) larger than the diameter of the substrate-side gas flow path 12.

続いて、本実施形態の効果について説明する。本実施形態では、ウェハWを保持する第1表面S1と、上下方向において第1表面S1の反対側に位置する第2表面S2と、第1表面S1と第2表面S2とに通じ気体が流通する基板側ガス流路12と、を有するセラミック基板10と、基板側ガス流路12に配される多孔部70と、を備え、多孔部70は、疎領域71と、疎領域71よりも低い気孔率である密領域75と、を備え、密領域75は、上下方向において、疎領域71と第1表面S1との間に配される表面部76と、上下方向と直交する方向である水平方向において、疎領域71とセラミック基板10との間に配される中間部77と、を備える、保持装置100を示した。 Next, the effects of this embodiment will be described. In this embodiment, a holding device 100 is shown that includes a ceramic substrate 10 having a first surface S1 for holding a wafer W, a second surface S2 located on the opposite side of the first surface S1 in the vertical direction, and a substrate-side gas flow path 12 through which gas flows between the first surface S1 and the second surface S2, and a porous portion 70 arranged in the substrate-side gas flow path 12, the porous portion 70 including a sparse region 71 and a dense region 75 having a lower porosity than the sparse region 71, and the dense region 75 including a surface portion 76 arranged between the sparse region 71 and the first surface S1 in the vertical direction, and an intermediate portion 77 arranged between the sparse region 71 and the ceramic substrate 10 in the horizontal direction perpendicular to the vertical direction.

このような保持装置100によると、疎領域71と第1表面S1との間に、密領域75の一部である表面部76が配されているので、気体が基板側ガス流路12を通り疎領域71に素早く充満した場合であっても、この気体が、疎領域71よりも低い気孔率である表面部76を通って第1表面S1に向かうことで、ウェハWに対して勢いよく当たることを抑制できる。これにより、基板側ガス流路12に流す気体の流量を十分に確保しつつ、気体が勢いよく当たってウェハWが持ち上がることを抑制できる。また、多孔部70のうち、第1表面S1側の部分(表面部76)において、強度を向上させることができる。さらに、疎領域71とセラミック基板10との間に、密領域75の一部である中間部77が配されているので、多孔部70とセラミック基板10の接合面積を中間部77によって稼いで多孔部70の接合強度を向上させることができる。 According to such a holding device 100, since the surface portion 76, which is a part of the dense region 75, is arranged between the sparse region 71 and the first surface S1, even if the gas passes through the substrate-side gas flow passage 12 and quickly fills the sparse region 71, the gas passes through the surface portion 76, which has a lower porosity than the sparse region 71, toward the first surface S1, and thus the gas can be prevented from striking the wafer W with force. This makes it possible to prevent the wafer W from being lifted up due to the gas striking with force while ensuring a sufficient flow rate of the gas flowing through the substrate-side gas flow passage 12. In addition, the strength of the porous portion 70 can be improved in the portion (surface portion 76) on the first surface S1 side. Furthermore, since the intermediate portion 77, which is a part of the dense region 75, is arranged between the sparse region 71 and the ceramic substrate 10, the intermediate portion 77 can increase the bonding area between the porous portion 70 and the ceramic substrate 10, thereby improving the bonding strength of the porous portion 70.

密領域75は、セラミック基板10に接触している。 The dense region 75 is in contact with the ceramic substrate 10.

このような保持装置100によると、多孔部70とセラミック基板10の接合強度をより向上させることができる。 Such a holding device 100 can further improve the bonding strength between the porous portion 70 and the ceramic substrate 10.

<実施形態2>
次に、本開示の実施形態2を図5によって説明する。尚、本実施形態では、上記実施形態と同じ部位には、同一の符号を用い、構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
<Embodiment 2>
Next, a second embodiment of the present disclosure will be described with reference to Fig. 5. In this embodiment, the same components as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals, and redundant descriptions of the structure, operation, and effects will be omitted.

多孔部270は、疎領域271と、疎領域271よりも低い気孔率である密領域275と、を備える。疎領域271は、密領域275の内側に配されている。疎領域271は、上下方向を高さ方向とする円柱状をなした円柱部272と、円柱部の上側に配され、円柱部と直径(Y軸方向における長さ)が等しい半球状(上方に膨出した形)をなした半球部273と、を備える。半球部273の上面273Aは、上方に膨出した曲面をなしており、上下方向における断面視にて、アーチ状(上方に凸となる形)をなしている。 The porous portion 270 includes a sparse region 271 and a dense region 275 that has a lower porosity than the sparse region 271. The sparse region 271 is disposed inside the dense region 275. The sparse region 271 includes a cylindrical portion 272 having a height direction in the vertical direction, and a hemispherical portion 273 disposed above the cylindrical portion and having a hemispherical shape (upwardly bulging shape) with the same diameter (length in the Y-axis direction) as the cylindrical portion. The upper surface 273A of the hemispherical portion 273 is a curved surface that bulges upward, and is arch-shaped (upwardly convex) when viewed in cross section in the vertical direction.

密領域275は、半球部273の外側(表面側)に配される表面部276と、水平方向において、円柱部272とセラミック基板10の基板側ガス流路12との間に配され、円管状をなした中間部277と、を備える。表面部276は、上下方向の断面視にて、疎領域271の半球部273に対しアーチ状に接している。具体的には、表面部276の下面276Cは、半球部273の上面273Aに接触した面であって、上方に膨出した曲面をなしており、上下方向における断面視にて、アーチ状(上方に凸となる形)をなしている。表面部276は、水平方向における中央部分から外側に向かうほど、上下方向における長さが長くなる形をなしている。表面部276は、内側部278と、内側部278の水平方向における外側に配された外側部279と、を備える。外側部279は、内側部278に比して、上下方向における長さが長い。 The dense region 275 includes a surface portion 276 disposed on the outer side (surface side) of the hemispherical portion 273, and a cylindrical intermediate portion 277 disposed between the cylindrical portion 272 and the substrate-side gas flow path 12 of the ceramic substrate 10 in the horizontal direction. The surface portion 276 contacts the hemispherical portion 273 of the sparse region 271 in an arch-like manner in a vertical cross-sectional view. Specifically, the lower surface 276C of the surface portion 276 is a surface that contacts the upper surface 273A of the hemispherical portion 273, and forms a curved surface that bulges upward, and is arch-shaped (convex upward) in a vertical cross-sectional view. The surface portion 276 is shaped so that its length in the vertical direction increases from the central portion in the horizontal direction toward the outside. The surface portion 276 includes an inner portion 278 and an outer portion 279 disposed on the outer side of the inner portion 278 in the horizontal direction. The outer portion 279 is longer in the vertical direction than the inner portion 278.

本実施形態の多孔部270を備える保持装置200の製造方法は、特に限定されないが、例えば、図4(B)に示すように、セラミック基板10に基板側ガス流路12を形成する工程と、基板側ガス流路12に、疎領域271Eと、疎領域271Eよりも低い気孔率である密領域275Eと、を備える多孔体(多孔部)270Eを、入口12A側から押し込む工程と、を含む方法を例示することができる。基板側ガス流路12に押し込む多孔体270Eとしては、密領域275Eのうち疎領域271Eに接触する下面275E1が、水平方向に平坦状をなしており、上下方向における断面視にて、直線状となる形をなしたものを使用する。 The manufacturing method of the holding device 200 having the porous portion 270 of this embodiment is not particularly limited, but may include, for example, a process of forming a substrate-side gas flow path 12 in the ceramic substrate 10, and a process of pushing a porous body (porous portion) 270E having a sparse region 271E and a dense region 275E having a lower porosity than the sparse region 271E into the substrate-side gas flow path 12 from the inlet 12A side, as shown in FIG. 4(B). The porous body 270E to be pushed into the substrate-side gas flow path 12 has a lower surface 275E1 in the dense region 275E that contacts the sparse region 271E that is flat in the horizontal direction and has a linear shape when viewed in cross section in the vertical direction.

<実施形態3>
次に、本開示の実施形態3を図6によって説明する。尚、本実施形態では、上記実施形態と同じ部位には、同一の符号を用い、構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
<Embodiment 3>
Next, a third embodiment of the present disclosure will be described with reference to Fig. 6. In this embodiment, the same components as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals, and redundant descriptions of the structure, operation, and effects will be omitted.

多孔部370は、疎領域371と、疎領域371よりも低い気孔率である密領域375と、を備える。疎領域371は、上下方向を高さ方向とする円柱状をなした第1円柱部372と、上下方向を高さ方向とする円柱状をなし、第1円柱部372の下側に配され、第1円柱部372よりも直径(Y軸方向における長さ)が大きい第2円柱部374と、第1円柱部372の上側に配された半球部373と、を備える。 The porous portion 370 includes a sparse region 371 and a dense region 375 that has a lower porosity than the sparse region 371. The sparse region 371 includes a first cylindrical portion 372 that is cylindrical with its height direction in the vertical direction, a second cylindrical portion 374 that is cylindrical with its height direction in the vertical direction and is disposed below the first cylindrical portion 372 and has a larger diameter (length in the Y-axis direction) than the first cylindrical portion 372, and a hemispherical portion 373 that is disposed above the first cylindrical portion 372.

密領域375は、半球部373の外側(表面側)に配される表面部376と、水平方向において、第1円柱部372とセラミック基板10の基板側ガス流路12との間に配され、円環状をなした中間部377と、を備える。表面部376は、上下方向の断面視にて、半球部373に対しアーチ状に接している。中間部377の下面377Cは、上下方向において、第2表面S2よりも上方(第1表面S1側)に配されている。 The dense region 375 includes a surface portion 376 disposed on the outside (surface side) of the hemispherical portion 373, and an annular intermediate portion 377 disposed between the first cylindrical portion 372 and the substrate-side gas flow path 12 of the ceramic substrate 10 in the horizontal direction. The surface portion 376 contacts the hemispherical portion 373 in an arch shape in a vertical cross-sectional view. The lower surface 377C of the intermediate portion 377 is disposed above the second surface S2 (toward the first surface S1) in the vertical direction.

疎領域371の第2円柱部374は、上下方向に延びた円柱状の内側部374Aと、内側部374Aの水平方向における外側に配され、上下方向に延びた円管状の外側部(片部)374Bと、を備える。外側部374Bは、上下方向において、中間部377と第2表面S2との間に配されている。また、外側部374Bは、セラミック基板10の基板側ガス流路12、及び中間部377の下面377Cに接している。 The second cylindrical portion 374 of the sparse region 371 includes a cylindrical inner portion 374A extending in the vertical direction, and a cylindrical outer portion (one portion) 374B arranged horizontally outside the inner portion 374A and extending in the vertical direction. The outer portion 374B is arranged between the middle portion 377 and the second surface S2 in the vertical direction. The outer portion 374B is in contact with the substrate-side gas flow path 12 of the ceramic substrate 10 and the lower surface 377C of the middle portion 377.

このような保持装置300によると、第2表面S2から基板側ガス流路12を通る気体が、外側部374Bを含む疎領域371から素早く多孔部370に流入することができる。これにより、基板側ガス流路12を通る気体の流量を十分に確保することと、中間部377によって接合強度を向上させることが可能となる。尚、基板側ガス流路12に接した外側部374B、とは、外側部374Bがセラミック基板10に接触している場合と、外側部374Bとセラミック基板10との間に接着層が介在している場合と、を含むものとする。 With this holding device 300, gas passing through the substrate-side gas flow path 12 from the second surface S2 can quickly flow into the porous portion 370 from the sparse region 371 including the outer portion 374B. This makes it possible to ensure a sufficient flow rate of gas passing through the substrate-side gas flow path 12 and to improve the bonding strength by the intermediate portion 377. Note that the outer portion 374B in contact with the substrate-side gas flow path 12 includes the case where the outer portion 374B is in contact with the ceramic substrate 10 and the case where an adhesive layer is interposed between the outer portion 374B and the ceramic substrate 10.

<実施形態4>
次に、本開示の実施形態4を図7によって説明する。尚、本実施形態では、上記実施形態と同じ部位には、同一の符号を用い、構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
<Embodiment 4>
Next, a fourth embodiment of the present disclosure will be described with reference to Fig. 7. In this embodiment, the same components as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals, and redundant descriptions of the structure, operation, and effects will be omitted.

保持装置400において、セラミック基板410は、第1表面S1と第2表面S2とに通じる形で上下方向に延びた貫通孔とされ、気体が流通する複数の基板側ガス流路(ガス流路)412を備える。基板側ガス流路412は、上下方向に延びた円柱状の内部空間を有し、この内部空間に、上記実施形態2における多孔部270が配された第1ガス流路413と、第1ガス流路413の上側に配され、第1ガス流路413に連通した第2ガス流路414と、を備える。第1ガス流路413は、セラミック基板410の第2表面S2に開口した入口413Aを備える。 In the holding device 400, the ceramic substrate 410 is provided with a plurality of substrate-side gas flow paths (gas flow paths) 412, which are through holes extending in the vertical direction and communicating with the first surface S1 and the second surface S2, and through which gas flows. The substrate-side gas flow path 412 has a cylindrical internal space extending in the vertical direction, and is provided with a first gas flow path 413 in which the porous portion 270 in the above-mentioned embodiment 2 is arranged, and a second gas flow path 414 arranged above the first gas flow path 413 and communicating with the first gas flow path 413. The first gas flow path 413 has an inlet 413A that opens to the second surface S2 of the ceramic substrate 410.

多孔部270の上面276A(多孔部270において第1表面S1側に臨む面)は、第1表面S1よりも下方(第2表面S2側)に位置している。第1表面S1と上面276Aとの間には、セラミック基板410の一部(介在部)411が介在している。介在部411には、第2ガス流路414が上下方向に延びる形で貫通形成されている。 The upper surface 276A of the porous portion 270 (the surface of the porous portion 270 facing the first surface S1) is located below the first surface S1 (on the second surface S2 side). A part (intervening portion) 411 of the ceramic substrate 410 is interposed between the first surface S1 and the upper surface 276A. A second gas flow path 414 is formed through the intervening portion 411 and extends in the vertical direction.

第2ガス流路414は、複数のガス流路414A,414Bを備える。複数のガス流路414A,414Bは、内側ガス流路414Aと、内側ガス流路414Aの水平方向における外側に配された外側ガス流路414Bと、を含む。複数のガス流路414A,414Bは、それぞれ、セラミック基板410の第1表面S1に開口した出口414Cを備える。内側ガス流路414Aは、表面部276における内側部278の上側に配されている。内側ガス流路414Aの下端部は、内側部278に接触している。外側ガス流路414Bは、表面部276における外側部279の上側に配されている。外側ガス流路414Bの下端部は、外側部279に接触している。 The second gas flow path 414 includes a plurality of gas flow paths 414A and 414B. The plurality of gas flow paths 414A and 414B include an inner gas flow path 414A and an outer gas flow path 414B arranged horizontally outside the inner gas flow path 414A. Each of the plurality of gas flow paths 414A and 414B includes an outlet 414C that opens to the first surface S1 of the ceramic substrate 410. The inner gas flow path 414A is arranged above the inner portion 278 of the surface portion 276. The lower end of the inner gas flow path 414A is in contact with the inner portion 278. The outer gas flow path 414B is arranged above the outer portion 279 of the surface portion 276. The lower end of the outer gas flow path 414B is in contact with the outer portion 279.

このような保持装置400によると、多孔部270が第1表面S1から離れる構造となるので、例えば多孔部270に他部材が接触し、多孔部270が削れることを抑制できる。 This type of holding device 400 has a structure in which the porous portion 270 is separated from the first surface S1, so that, for example, it is possible to prevent the porous portion 270 from coming into contact with another member and causing the porous portion 270 to be scraped.

<実施形態5>
次に、本開示の実施形態5を図8によって説明する。尚、本実施形態では、上記実施形態と同じ部位には、同一の符号を用い、構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
<Embodiment 5>
Next, a fifth embodiment of the present disclosure will be described with reference to Fig. 8. In this embodiment, the same components as those in the above-mentioned embodiment are designated by the same reference numerals, and redundant descriptions of the structure, operation, and effects will be omitted.

保持装置500において、セラミック基板510は、第1表面S1と第2表面S2とに通じる形で延びた貫通孔とされ、気体が流通する複数の基板側ガス流路(ガス流路)512を備える。基板側ガス流路512は、ベース側ガス流路22及び接合側ガス流路31と共に、気体としての不活性ガスを流すための流路560を構成する。基板側ガス流路512は、セラミック基板510の内部に形成される。 In the holding device 500, the ceramic substrate 510 is provided with a plurality of substrate-side gas flow paths (gas flow paths) 512, which are through holes extending between the first surface S1 and the second surface S2 and through which gas flows. The substrate-side gas flow paths 512, together with the base-side gas flow path 22 and the bonding-side gas flow path 31, constitute a flow path 560 for flowing an inert gas as a gas. The substrate-side gas flow paths 512 are formed inside the ceramic substrate 510.

基板側ガス流路512は、上下方向に延びた縦ガス流路513と、水平方向に延び、縦ガス流路513に対し交差する形で接続した横ガス流路514と、を備えている。縦ガス流路513は、第1縦ガス流路515と、第1縦ガス流路515の上方に配された第2縦ガス流路516と、を備える。第1縦ガス流路515は、セラミック基板510の第2表面S2に開口し、接合側ガス流路31の上側の開口部に接続した入口515Aを備える。横ガス流路514は、第2表面S2と第2縦ガス流路516との間であって、第1縦ガス流路515と第2縦ガス流路516との間に配されている。横ガス流路514は、第1縦ガス流路515と複数の第2縦ガス流路516(図8では1つの第2縦ガス流路516のみを示している)とを接続する形で水平方向に延びている。第2縦ガス流路516は、第1表面S1に開口した出口516Bを備える。第2縦ガス流路516は、上下方向に延びた円柱状の内部空間を有し、この内部空間に、上記実施形態2における多孔部270が配されている。 The substrate-side gas flow passage 512 includes a vertical gas flow passage 513 extending in the vertical direction and a horizontal gas flow passage 514 extending in the horizontal direction and connected in a crosswise manner to the vertical gas flow passage 513. The vertical gas flow passage 513 includes a first vertical gas flow passage 515 and a second vertical gas flow passage 516 arranged above the first vertical gas flow passage 515. The first vertical gas flow passage 515 has an inlet 515A that opens to the second surface S2 of the ceramic substrate 510 and is connected to the upper opening of the joining side gas flow passage 31. The horizontal gas flow passage 514 is arranged between the second surface S2 and the second vertical gas flow passage 516, between the first vertical gas flow passage 515 and the second vertical gas flow passage 516. The horizontal gas flow passage 514 extends horizontally to connect the first vertical gas flow passage 515 and a plurality of second vertical gas flow passages 516 (only one second vertical gas flow passage 516 is shown in FIG. 8). The second vertical gas flow passage 516 has an outlet 516B that opens to the first surface S1. The second vertical gas flow passage 516 has a cylindrical internal space that extends in the vertical direction, and the porous portion 270 in the above-mentioned embodiment 2 is arranged in this internal space.

このような構成によると、多孔部270が配された第2縦ガス流路516に対して、交差する形で接続した横ガス流路514を、保持装置500が備えることにより、第2縦ガス流路516が複数存在する場合でも、気体を効率よく各縦ガス流路516に通して多孔部270へ流すことができる。 With this configuration, the holding device 500 is provided with a horizontal gas flow passage 514 that is connected in an intersecting manner to the second vertical gas flow passage 516 in which the porous portion 270 is arranged, so that even when there are multiple second vertical gas flow passages 516, gas can be efficiently passed through each vertical gas flow passage 516 and flowed to the porous portion 270.

本実施形態では、保持装置500は、多孔部270の密領域275とセラミック基板510(より具体的には、基板側ガス流路512の第2縦ガス流路516)とを接着する接着部580を備える。密領域275の側面275Bは、第2縦ガス流路516に対して、接着部580を介して接着している。接着部580の材料としては、例えば、シリコーン系接着剤を採用することができる。このような保持装置500によると、多孔部270とセラミック基板510の接合強度をより向上させることができる。 In this embodiment, the holding device 500 includes an adhesive portion 580 that bonds the dense region 275 of the porous portion 270 to the ceramic substrate 510 (more specifically, the second vertical gas flow path 516 of the substrate-side gas flow path 512). The side surface 275B of the dense region 275 is bonded to the second vertical gas flow path 516 via the adhesive portion 580. For example, a silicone-based adhesive can be used as the material for the adhesive portion 580. With such a holding device 500, the bonding strength between the porous portion 270 and the ceramic substrate 510 can be further improved.

<実施形態6>
次に、本開示の実施形態6を図9によって説明する。尚、本実施形態では、上記実施形態と同じ部位には、同一の符号を用い、構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
<Embodiment 6>
Next, a sixth embodiment of the present disclosure will be described with reference to Fig. 9. In this embodiment, the same components as those in the above-mentioned embodiment are designated by the same reference numerals, and redundant descriptions of the structure, operation, and effects will be omitted.

保持装置600において、ベース部材620の内部には、第3表面S3と第4表面S4とに通じる形で延びた貫通孔とされ、気体が流通する複数のベース側ガス流路622が設けられている。ベース側ガス流路622は、流路660の一部を構成している。ベース側ガス流路622は、上下方向に延びたベース側縦ガス流路623,625と、水平方向に延び、ベース側縦ガス流路623,625に対して交差する形で接続したベース側横ガス流路624と、を備える。ベース側縦ガス流路623,625は、ベース側横ガス流路624の下方に配された第1縦ガス流路623と、ベース側横ガス流路624の上方に配された複数の第2縦ガス流路625と、を備える。ベース側横ガス流路624は、冷媒流路21よりもセラミック基板10側に配されている。第1縦ガス流路623は、ベース部材620の第4表面S4に開口した入口623Aを備える。入口623Aは、保持装置600に設けられた流路660全体の入口をなす。複数の第2縦ガス流路625は、それぞれ、第3表面S3に開口した出口625Aを備える。複数の出口625Aは、それぞれ、接合側ガス流路31に接続する。出口625Aの数は、入口623Aの数よりも多い。流路660の入口623Aから不活性ガスが供給されると、その不活性ガスは、ベース側ガス流路622によって分岐され、複数の接合側ガス流路31及び複数の基板側ガス流路12を順次通過し、最終的に、第1表面S1に設けられた複数の出口12Bから排出される。 In the holding device 600, the base member 620 is provided with a plurality of base-side gas flow passages 622, which are through holes extending between the third surface S3 and the fourth surface S4 and through which gas flows. The base-side gas flow passages 622 form a part of the flow passage 660. The base-side gas flow passage 622 includes base-side vertical gas flow passages 623, 625 extending in the vertical direction and a base-side horizontal gas flow passage 624 extending in the horizontal direction and connected to the base-side vertical gas flow passages 623, 625 in a crossing manner. The base-side vertical gas flow passages 623, 625 include a first vertical gas flow passage 623 arranged below the base-side horizontal gas flow passage 624 and a plurality of second vertical gas flow passages 625 arranged above the base-side horizontal gas flow passage 624. The base-side horizontal gas flow passage 624 is arranged closer to the ceramic substrate 10 than the refrigerant flow passage 21. The first vertical gas flow passage 623 has an inlet 623A that opens to the fourth surface S4 of the base member 620. The inlet 623A forms the inlet of the entire flow passage 660 provided in the holding device 600. The second vertical gas flow passages 625 each have an outlet 625A that opens to the third surface S3. The outlets 625A are each connected to the joining side gas flow passage 31. The number of outlets 625A is greater than the number of inlets 623A. When an inert gas is supplied from the inlet 623A of the flow passage 660, the inert gas is branched by the base side gas flow passage 622, passes through the joining side gas flow passages 31 and the substrate side gas flow passages 12 in sequence, and is finally discharged from the outlets 12B provided on the first surface S1.

<実施形態7>
次に、本開示の実施形態7を図10によって説明する。尚、本実施形態では、上記実施形態と同じ部位には、同一の符号を用い、構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
<Embodiment 7>
Next, a seventh embodiment of the present disclosure will be described with reference to Fig. 10. In this embodiment, the same components as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicated descriptions of the structure, operation, and effects will be omitted.

保持装置700において、多孔部770は、疎領域771と、疎領域771よりも低い気孔率である密領域775と、を備える。疎領域771は、上下方向を高さ方向とする円管状をなした円管部772と、円管部772の上側に配され、上方に向かうほど当該疎領域771の水平方向における中央部分に向かってラウンド状をなす形で上方に膨出した膨出部773と、円管部772及び膨出部773の水平方向における中央部分において上下方向に貫通する貫通部774と、を備える。貫通部774は、上下方向を高さ方向とする円柱状の内部空間を構成している。 In the holding device 700, the porous section 770 includes a sparse region 771 and a dense region 775 with a lower porosity than the sparse region 771. The sparse region 771 includes a circular tube section 772 having a cylindrical shape with the vertical direction as the height direction, a bulging section 773 arranged above the circular tube section 772 and bulging upward in a rounded shape toward the horizontal center of the sparse region 771 as it goes upward, and a through section 774 that penetrates the circular tube section 772 and the bulging section 773 in the vertical direction at the horizontal center. The through section 774 forms a cylindrical internal space with the vertical direction as the height direction.

密領域775は、膨出部773の外側(表面側)に配される表面部276と、水平方向において、円管部772とセラミック基板10の基板側ガス流路12との間に配され、円管状をなした中間部277と、上下方向において表面部276(より具体的には、内側部278)の下側の位置であって貫通部774に配される貫通内側部778と、を備える。貫通内側部778は、上下方向を高さ方向とする円柱状をなしている。貫通内側部778において水平方向を向く側面778Cは、貫通部774に接触しており、互いに固相接合により一体化されている。貫通内側部778は、基板側ガス流路12に対し疎領域771及び中間部277によって水平方向に隔てられており、基板側ガス流路12に接触していない。貫通内側部778の下面778Aは、円形状であって平坦状をなしている。下面778Aは、疎領域771の下面771A及び中間部277の下面277Aに対して面一となっている。 The dense region 775 includes a surface portion 276 disposed on the outside (surface side) of the bulge portion 773, a cylindrical intermediate portion 277 disposed between the cylindrical portion 772 and the substrate-side gas flow passage 12 of the ceramic substrate 10 in the horizontal direction, and a penetrating inner portion 778 disposed in the penetrating portion 774 at a position below the surface portion 276 (more specifically, the inner portion 278) in the vertical direction. The penetrating inner portion 778 has a cylindrical shape with the vertical direction as the height direction. The side surface 778C of the penetrating inner portion 778 facing the horizontal direction is in contact with the penetrating portion 774 and is integrated with each other by solid-state welding. The penetrating inner portion 778 is horizontally separated from the substrate-side gas flow passage 12 by the sparse region 771 and the intermediate portion 277 and is not in contact with the substrate-side gas flow passage 12. The lower surface 778A of the penetrating inner portion 778 is circular and flat. The lower surface 778A is flush with the lower surface 771A of the sparse region 771 and the lower surface 277A of the intermediate portion 277.

<他の実施形態>
本開示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ず、例えば次のような実施形態も本開示の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
<Other embodiments>
The present disclosure is not limited to the embodiments described above and in the drawings, and for example, the following embodiments are also included within the technical scope of the present disclosure. Furthermore, in addition to the embodiments described below, various modifications can be made without departing from the spirit of the present disclosure.

(1)上記実施形態1のように、上下方向に延びた基板側ガス流路に配された多孔部において、当該多孔部の下面(第2表面側に臨む面)は、第2表面よりも上方(第1表面側)に位置していてもよい。 (1) As in the first embodiment, in a porous portion disposed in a substrate-side gas flow path extending in the vertical direction, the lower surface of the porous portion (the surface facing the second surface) may be located above the second surface (on the first surface side).

(2)上記実施形態以外にも、保持装置の各部材を形成する材料は適宜変更可能である。 (2) In addition to the above embodiments, the materials used to form each component of the holding device can be changed as appropriate.

(3)本開示は、上記実施形態で例示した静電チャックに限定されず、セラミック基板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。 (3) The present disclosure is not limited to the electrostatic chuck exemplified in the above embodiment, but is similarly applicable to other holding devices (e.g., heating devices, etc.) that hold an object on the surface of a ceramic substrate.

10,410,510…セラミック基板(板状部材)、12,412,512…基板側ガス流路(ガス流路)、514…横ガス流路、516…第2縦ガス流路(縦ガス流路)、70,270,370,770…多孔部、71,271,371,771…疎領域、374B…外側部(片部)、75,275,375,775…密領域、76,276,376…表面部、77,277,377…中間部、100,200,300,400,500,600,700…保持装置、580…接着部、S1…第1表面、S2…第2表面、W…ウェハ(対象物) 10,410,510...ceramic substrate (plate-shaped member), 12,412,512...substrate side gas flow path (gas flow path), 514...horizontal gas flow path, 516...second vertical gas flow path (vertical gas flow path), 70,270,370,770...porous portion, 71,271,371,771...sparse region, 374B...outer portion (one portion), 75,275,375,775...dense region, 76,276,376...surface portion, 77,277,377...middle portion, 100,200,300,400,500,600,700...holding device, 580...adhesive portion, S1...first surface, S2...second surface, W...wafer (object)

Claims (7)

対象物を保持する第1表面と、第1の方向において前記第1表面の反対側に位置する第2表面と、前記第1表面と前記第2表面とに通じ気体が流通するガス流路と、を有する板状部材と、
前記ガス流路に配される多孔部と、を備え、
前記多孔部は、
疎領域と、
前記疎領域よりも低い気孔率である密領域と、を備え、
前記密領域は、
前記第1の方向において、前記疎領域と前記第1表面との間に配される表面部と、
前記第1の方向と直交する方向である第2の方向において、前記疎領域と前記板状部材との間に配される中間部と、を備え
前記疎領域は、前記第1の方向において、前記中間部と前記第2表面との間に配され、前記ガス流路に接した片部を備える、保持装置。
a plate-like member having a first surface for holding an object, a second surface located on the opposite side of the first surface in a first direction, and a gas flow path communicating between the first surface and the second surface and through which a gas flows;
a porous portion disposed in the gas flow path,
The porous portion is
A sparse region;
a dense region having a lower porosity than the sparse region;
The dense region is
a surface portion disposed between the sparse region and the first surface in the first direction;
an intermediate portion disposed between the sparse region and the plate-like member in a second direction perpendicular to the first direction ;
A retention device , wherein the sparse region is disposed between the intermediate portion and the second surface in the first direction and includes a piece in contact with the gas flow path .
前記密領域は、前記板状部材に接触している、請求項1に記載の保持装置。 The holding device according to claim 1, wherein the dense region is in contact with the plate-like member. 前記密領域と前記板状部材とを接着する接着部を備える、請求項1に記載の保持装置。 The holding device according to claim 1, comprising an adhesive portion that bonds the dense region and the plate-like member. 前記第1の方向の断面視にて、前記密領域の前記表面部は、前記疎領域に対し上方に凸となる形のアーチ状に接している、請求項1または請求項2に記載の保持装置。 The holding device according to claim 1 or 2, wherein, in a cross-sectional view in the first direction, the surface portion of the dense region is in contact with the sparse region in an arch shape that is convex upward . 前記表面部は、前記疎領域に接する面が平坦状をなしている、請求項1または請求項2に記載の保持装置。 The holding device according to claim 1 or 2, wherein the surface portion has a flat surface that contacts the sparse region. 前記多孔部において前記第1表面側に臨む面が、前記第1表面よりも前記第2表面側に位置している、請求項1または請求項2に記載の保持装置。 The holding device according to claim 1 or 2, wherein the surface of the porous portion facing the first surface is located closer to the second surface than the first surface. 前記ガス流路は、
前記第1の方向に延び、前記多孔部が配された縦ガス流路と、
前記縦ガス流路と前記第2表面との間に配され、前記縦ガス流路に対し交差する形で接続した横ガス流路と、を備える、請求項1または請求項2に記載の保持装置。
The gas flow path is
a vertical gas flow passage extending in the first direction and including the porous portion;
3. The retaining device according to claim 1 or 2, further comprising a transverse gas passage disposed between the vertical gas passage and the second surface and connected in a crosswise manner to the vertical gas passage.
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