特許ウォッチ

公開番号2025094146
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-24
出願番号2025046321,2024022793
出願日2025-03-21,2022-06-14
発明の名称保持装置
出願人日本特殊陶業株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 21/683 20060101AFI20250617BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】対象物を保持する保持装置において、対象物が載置される側の面の冷却速度、お
よび対象物が載置される側の面の面内温度分布の均一性の少なくともいずれか一方を向上
させる技術を提供する。
【解決手段】保持装置は、対象物が載置される側の第1面と、第1面の裏面である第2面
とを有する板状に形成される板状部と、板状部の第2面側に配置され、板状部を支持し、
冷却機能を有し、板状に形成されるベース部と、板状部とベース部との間に配置され、板
状部とベース部とを接合する接合部と、を備え、接合部の熱抵抗は、-60℃の時に1.
1×10^-3(m²K/W)以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
対象物を保持する保持装置であって、
前記対象物が載置される側の第１面と、前記第１面の裏面である第２面とを有する板状
に形成される板状部と、
前記板状部の前記第２面側に配置され、前記板状部を支持し、冷却機能を有し、板状に
形成されるベース部と、
前記板状部と前記ベース部との間に配置され、前記板状部と前記ベース部とを接合する
接合部と、
を備え、
前記接合部の熱抵抗は、－６０℃の時に１．１×１０
-3
（ｍ
2
Ｋ／Ｗ）以下であること
を特徴とする、
保持装置。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
請求項１に記載の保持装置であって、
前記接合部は、
－６０℃のときの熱伝導率をλ１とし、２５℃のときの熱伝導率をλ２としたとき、λ
１／λ２が１．１８以下であること、および
－６０℃のときの熱抵抗をθ１とし、２５℃のときの熱抵抗をθ２としたとき、θ１／
θ２が０．８５以上であること、
の少なくともいずれか一方を満たすことを特徴とする、
保持装置。
【請求項３】
請求項１に記載の保持装置であって、
前記接合部は、２５℃のときの熱抵抗が１．２×１０
-3
（ｍ
2
Ｋ／Ｗ）以下であること
を特徴とする、
保持装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の保持装置であって、
前記接合部は、２５℃および－６０℃のときの熱伝導率が０．７（Ｗ／ｍＫ）以上であ
ることを特徴とする、
保持装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の保持装置であって、
前記接合部は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を含有することを特徴とする、
保持装置。
【請求項６】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の保持装置であって、
前記接合部の最大せん断応力時ひずみ量は、０．５（ｍｍ）以上であることを特徴とす
る、
保持装置。
【請求項７】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の保持装置であって、
前記ベース部を貫通する孔部と、
前記孔部の内壁を覆う絶縁部と、
前記絶縁部における前記板状部の前記第２面に対向する端面と、前記板状部とを接合す
る孔用接合部と、
を有し、
前記孔用接合部は、前記接合部を構成する材料と同一の材料により形成されており、か
つ、前記接合部より厚みが薄いことを特徴とする、
保持装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、保持装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、対象物を保持する保持装置として、例えば、半導体を製造する際にウェハ等の対
象物を保持する静電チャックが知られている。静電チャックは、一般に、対象物が載置さ
れる板状部と、冷媒流路が形成されるベース部と、板状部とベース部とを接合する接合部
と、を備える。例えば、特許文献１、２には、接着剤層（接合部）の材質として、シリコ
ーン樹脂や、シリコーン樹脂に酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウム等の熱伝導性フ
ィラーを添加した複合樹脂等からなる接着剤を用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平４－２８７３４４号公報
特開２０１４－２０７３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
静電チャックが強いプラズマエネルギーに曝露される環境下や、静電チャックに高電力
が入力される環境下で使用される場合、ウェハ載置面は高温になりやすい。上記特許文献
１、２に記載されている静電チャックを、このような環境下で用いると、接着剤層の熱伝
導率が比較的低いため、ウェハ載置面の冷却速度が十分に得られない虞がある。そのため
、ウェハ載置面の冷却速度を早くするために、接合部の熱引きを良くすることが望まれて
いる。
【０００５】
また、上記のようにウェハ載置面が高温になりやすい場合、これを冷却するためにベー
ス側は極低温で使用するため、接合部の上下ならびに面内での温度差が大きくなる。上記
特許文献１、２に記載されているシリコーン樹脂は、低温域に熱伝導率が大きく変化する
温度域が存在するため、接合部において温度分布が生じて、接合部の熱伝導特性が変化す
ると、静電チャックのウェハ載置面の面内温度分布の不均一性が大きくなる虞がある。そ
のため、温度によって熱伝導率が変化する程度が小さい接合部が求められている。なお、
これらの課題は、静電チャックに限定されず、プラズマによるエッチング装置等の半導体
製造装置等、種々の保持装置に共通する課題である。
【０００６】
本開示は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、対象
物を保持する保持装置において、対象物が載置される側の面の冷却速度、および対象物が
載置される側の面の面内温度分布の均一性の少なくともいずれか一方を向上させる技術を
提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
（１）本開示の一形態によれば、対象物を保持する保持装置が提供される。この保持装置
は、前記対象物が載置される側の第１面と、前記第１面の裏面である第２面とを有する板
状に形成される板状部と、前記板状部の前記第２面側に配置され、前記板状部を支持し、
冷却機能を有し、板状に形成されるベース部と、前記板状部と前記ベース部との間に配置
され、前記板状部と前記ベース部とを接合する接合部と、を備え、前記接合部の熱抵抗は
、－６０℃の時に１．１×１０
-3
（ｍ
2
Ｋ／Ｗ）以下である。
【０００８】
この形態の保持装置によれば、接合部の熱抵抗は－６０℃の時に１．１×１０
-3
（ｍ
2
Ｋ／Ｗ）以下であり、熱抵抗が小さいため、例えば、保持装置の板状部が高温になり、ベ
ース部を－６０℃程度の極低温にして使用する場合に、板状部を急速に冷却することがで
きる。そのため、対象物が載置される側の面の冷却速度を向上させることができる。
【０００９】
（２）上記形態の保持装置において、前記接合部は、－６０℃のときの熱伝導率をλ１と
し、２５℃のときの熱伝導率をλ２としたとき、λ１／λ２が１．１８以下であること、
および－６０℃のときの熱抵抗をθ１とし、２５℃のときの熱抵抗をθ２としたとき、θ
１／θ２が０．８５以上であること、の少なくともいずれか一方を満たてもよい。このよ
うな構成にすると、接合部の温度変化に伴う熱伝導性の変化が小さいため、板状部の温度
分布の均一性を向上させることができる。
【００１０】
（３）上記形態の保持装置において、前記接合部は、２５℃のときの熱抵抗が１．２×１
０
-3
（ｍ
2
Ｋ／Ｗ）以下であってもよい。このような構成にすると、保持装置の使用温度
が室温（２５℃）の場合にも、接合部が良好な熱伝導性を有するため、板状部を急速に冷
却することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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