(57)【要約】【課題】室温のウェハを載置面に載置してウェハが加熱された際のウェハ表面温度のオーバーシュート量や温度が安定するまでの時間が小さく、繰り返し使用してもオーバーシュート量や温度安定時間が小さいウェハ支持部材を得る。【解決手段】板状セラミック体の一方の主面をウェハを載せる積載面とし、上記板状セラミック体の他方の主面又は内部に抵抗発熱体を備えるとともに、上記板状セラミック体の他方の主面に凹部を備えたウェハ支持部材であって、上記凹部内に測温素子を挿入し樹脂にて埋め込み、上記凹部と繋がる上記板状セラミック体の他方の主面と上記樹脂とを接着固定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状セラミック体の一方の主面をウェハを載せる積載面とし、上記板状セラミック体の他方の主面又は内部に抵抗発熱体を備えるとともに、上記板状セラミック体の他方の主面に凹部を備えたウェハ支持部材であって、上記凹部内に測温素子を挿入し樹脂にて埋め込み、上記凹部と繋がる上記板状セラミック体の他方の主面と上記樹脂とが接着固定されていることを特徴とするウェハ支持部材。
【請求項２】
上記樹脂と上記板状セラミック体の他方の主面との接着面積が１．１〜２００ｍｍ２であることを特徴とする請求項１記載のウェハ支持部材。
【請求項３】
上記樹脂と接触する板状セラミック体の他方の主面の平均表面粗さＲａは０．０７５〜７．５であることを特徴とする請求項１または２に記載のウェハ支持部材。
【請求項４】
上記樹脂は、エポキシ樹脂およびシリコーン樹脂またはふっ素樹脂またはフェノール樹脂の何れかを含むことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のウェハ支持部材。
【請求項５】
上記樹脂の表面が耐熱性材料で被覆されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のウェハ支持部材。
【請求項６】
上記耐熱性材料がポリイミド樹脂またはポリアミド樹脂またはビスマレイミドトリアジン樹脂またはポリアミドイミドまたはふっ素樹脂の何れか一つを含むことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のウェハ支持部材。
【請求項７】
上記測温素子に接続する金属素線は耐熱性被覆材で被覆された被覆線からなるとともに、これら被覆線の一部が上記樹脂に埋設されていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のウェハ支持部材。
【請求項８】
上記耐熱性被覆材がふっ素樹脂またはポリイミド系樹脂であることを特徴とする請求項７に記載のウェハ支持部材。
【請求項９】
上記２種類の素線または被覆線の間に、絶縁性のスペーサを備えたことを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載のウェハ支持部材。
【請求項１０】
上記スペーサが耐熱性樹脂からなることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載のウェハ支持部材。
【請求項１１】
上記凹部の内径が０．８〜６ｍｍで上記板状セラミックス体の他方の主面から上記樹脂の上端までの大きさが０．１〜８ｍｍであることを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載のウェハ支持部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主にウェハを加熱する際に用いるウェハ支持部材に関するものであり、例えば半導体ウェハや液晶基板あるいは回路基板等のウェハ上に薄膜を形成したり、前記ウェハ上に塗布されたレジスト液を乾燥焼き付けしてレジスト膜を形成する際に好適なウェハ支持部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ウェハ支持部材は、半導体ウェハや液晶装置あるいは回路基板等のウェハを加熱する装置で、ウェハ上に半導体薄膜を形成し、又は、塗布されたレジスト液を乾燥焼き付けてレジスト膜を形成する等に使用されている。
【０００３】
従来の半導体製造装置は、複数のウェハを一括して加熱するバッチ式と、１枚ずつ加熱する枚葉式とがあり、枚葉式は、温度制御性に優れているので、半導体素子の配線の微細化とウェハ熱処理温度の精度向上が要求されるに伴ない、広く使用されている。
【０００４】
近年生産効率の向上のために、ウェハサイズの大型化が進んでいるが、半導体素子自体も多様化し、必ずしも大型ウェハで製造することが生産効率の向上にはつながらず、寧ろ、単一の装置を使用して、多種多様サイズのウェハをそれぞれの熱処理条件に対応して加熱できることが望まれている。
【０００５】
このうちウェハ上へのレジスト膜の形成にあたっては、図６に示すような、窒化アルミニウムやアルミナ等のセラミックスからなる板状セラミック体３２の一方の主面を、ウェハＷを載せる載置面３３とし、他方の主面には絶縁層３４を介して抵抗発熱体３５および給電部３６が設置され、さらに弾性体３８により導通端子３７が給電部３６に押圧固定された構造のウェハ支持部材３１が用いられていた。そして、前記板状セラミック体３２はケース４３にボルト４７により固定され、さらに板状セラミック体３２の内部には測温素子４０が挿入され、これにより板状セラミック体３２の温度を所定の温度に保つように、導通端子３７から抵抗発熱体３５に供給される電力を調節するシステムとなっていた。また、導通端子３７は、ケース４３に絶縁部材３９を介して固定されていた。
【０００６】
そして、ウェハ支持部材３１の載置面３３には、凹部４５に挿入された支持ピン４４が設置されており、ウェハＷを載置面３３に載せた際にウェハＷが載置面３３から非接触となるようにしている。そして、該支持ピン４４上にレジスト液が塗布されたウェハＷを載せたあと、抵抗発熱体３５を発熱させることにより、板状セラミック体３２を介して載置面３３上のウェハＷを加熱し、レジスト液を乾燥焼付けしてウェハＷ上にレジスト膜を形成するようになっていた。
【０００７】
また、板状セラミック体３２を構成するセラミック材料としては、窒化物セラミックスまたは炭化物セラミックスが用いられていた。
【０００８】
特許文献１には、図７に示すように板状セラミック体６２の温度を正確に制御するために、測温素子６４自体の熱引きによる影響を抑え、できるだけウェハＷに近いところで測温することが好ましいことが示されている。金属製の板状セラミック体６２のウェハ載置面６３近傍に測温素子６４が挿入されている。この測温素子６４は、Ｐｔからなる測温抵抗体６６が保護管６５の中に前記載置面６３に対し平行となるように設置されリード線６７が結線されている。さらに保護管６５内の空所には伝熱セメント６８が充填されている。特に、抵抗発熱体を分割して独立に制御する場合は、測定の正確さと同時に測定バラツキを管理しないと板状セラミック体６２の正確な温度制御ができなくなるので、このような取付構造とすることが好ましいとされていた。
【０００９】
特許文献２では、有底孔の底を発熱体よりも相対的に加熱面に形成し、この有底孔に測温素子を設けることや、有底孔の底と加熱面との距離は、０．１ｍｍから板状セラミック体の厚さの１／２であるセラミックヒータが開示されている。
【００１０】
特許文献３では、図８に示すように、熱電対は有底孔を形成せず、無機系接着剤（東亜合成製  商品名  アロンセラミック）で板状セラミック体の表面（発熱体形成側）に接着固定したセラミックヒータが開示されている。
【００１１】
また、特許文献４では、図９に示すように、板状セラミック体１０２の他方の主面に、開口部面積１〜３０ｍｍ２、深さｄ１が板状セラミック体の厚みｔ１に対しｔ１／４≦ｄ１≦３ｔ１／４となる凹部１２１を具備し、素線径０．０５〜１．０ｍｍで、先端部に測温接点１１０ａを備えた熱電対１１０を上記凹部１２１に挿入し、かつ充填材１２２により接着固定し、前記熱電対１１０の測温接点１１０ａと凹部底面１２１ａとの距離Ｌ１が、０≦Ｌ１≦１．０ｍｍを特徴とすることが開示されていた。
【００１２】
また、図９に示すように、測温素子１１０の先端部には、測温接点１１０ａが形成されている。測温接点１１０ａは、測温検知のバラツキを小さくするために、レーザー溶接等により溶融接合し、均一な形状で形成することが望ましく、また、測温接点１１０ａ以降については、素線同士の接触による測温障害を防止するために適当な角度で引き出されているが、測温接点１１０ａ以外からの受熱を避けるため凹部１２１に接触しない程度の角度にすることが望ましいことが公開されていた。
【００１３】
また、特許文献５では、図９に示すように板状セラミック体１０２の他方の主面に、凹部１２１を具備し、該凹部１２１の側面１２１ｂの表面粗さＲｍａｘ０．３〜２００μｍとし、凹部１２１の側面１２１ｂには深さ方向に対して略垂直方向に対して略垂直な方向の加工スジを有し、上記凹部１２１に測温素子１１０を挿入し、かつ充填材１２２により接着固定したウェハ支持部材が開示されていた。
【特許文献１】特開平９−４５７５２号公報
【特許文献２】特開２００１−８５１４３号公報
【特許文献３】特許３４３９４３９号公報
【特許文献４】特開２００２−１６４２９１号公報
【特許文献５】特開２００３−２２４０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記のようなウェハ支持部材において、図７に示すような測温素子６４の取付構造では、測温素子６４を板状セラミック体６２に挿入しただけであるため、測定温度がばらついたり、均熱を良くするために熱容量を大きくすると測温の応答速度が遅くなるという問題があった。特に、抵抗発熱体を複数のゾーンに分割して温度制御する場合、ゾーン毎の測温素子６４の測定温度がばらつくとゾーン毎の制御が不均一となり、板状セラミック体６２の温度が一定に安定するまでの時間が掛かるという問題があった。
【００１５】
特に、近年半導体配線の微細化の為に用いられるようになってきた化学増幅型レジストの熱処理に於いては、室温のウェハＷを載置面３３に載置してウェハＷが加熱される際に温度が安定するまでの過渡特性、ウェハ面内の温度バラツキが小さいことが、熱処理に極めて重要であり、従来に増して、緻密かつ応答性の良い温度制御が必要となってきている。
【００１６】
しかしながら、図７に示されるような構造では、測温素子の測温体部に保護管や充填材など付帯し熱容量が大きくなる上に板状セラミック体６２の凹部に挿入しただけの構造であるために空隙の存在による応答性の低下は避けられず、上記ウェハ加熱時の過渡的な温度バラツキや温度安定までにかかる時間が長いなどの問題があった。
【００１７】
また、板状セラミック体６２のセラミック基板をなす窒化アルミニウムは脆いため、板状セラミック体６２の凹部６９を生加工時に形成して焼成したり、焼成後に凹部６９を形成する場合は、加工時の応力で板状セラミック体６２が破壊しないように滑らかな表面になるように加工していた。すなわち、前記凹部６９の側面の表面粗さをＲｍａｘで０．２５μｍ程度としていた。前記凹部６９の表面粗さをこのようなレベルに加工した場合、初期はウェハ加熱時の過渡的な温度バラツキや温度安定までにかかる時間は問題ないが、熱サイクルを加えて行くと熱膨張率の大きな充填材６８が前記凹部６９から徐々に抜け出し、応答性の良い温度制御ができなくなるという問題が生じていた。
【００１８】
また、従来の測温素子１１０の固定方法は、図９に示すように、測温素子１１０を凹部１２１に埋め込む際、凹部１２１の側面とＣ面部１２１ｂで保持していた。そのため、接着強度を持たせるため、凹部１２１の径を大きくし、接触面積を大きくしたり、かつ、凹部１２１側面の表面粗さの最適化が行われていた。しかしながら、近年、更なる細密化が進み、レジスト膜の光に対する感度が敏感になり、従来の方法では、熱サイクルを加えていくと、板状セラミック板１０２と樹脂１２２との熱膨張が異なっている為、樹脂の膨張収縮の繰り返しにより、徐々に測温接点１１０ａの位置がずれてしまい、そのため、凹部１２１の底面と測温接点１１０ａとの距離Ｌ１がずれたりして、室温のウェハＷを載置面３３に載置してウェハＷが加熱される際のウェハ温度が安定するまでの時間や、オーバーシュート量が徐々に大きくなり悪くなっていくという問題が生じてきた。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
そこで、上記課題について鋭意検討した結果、板状セラミック体の一方の主面をウェハを載せる積載面とし、上記板状セラミック体の他方の主面又は内部に抵抗発熱体を備えるとともに、上記板状セラミック体の他方の主面に凹部を備え、上記凹部内に測温素子を挿入し樹脂にて埋め込み、上記凹部と繋がる上記板状セラミック体の他方の主面と上記樹脂を接着固定することを特徴とする。
【００２０】
また、上記樹脂と上記板状セラミック体の他面の主面との接着面積が１．１〜２００ｍｍ２とすることが好ましいことを見出した。
【００２１】
また、上記樹脂と接触する板状セラミック体の他方の主面の平均表面粗さＲａは０．０７５〜７．５であることにより有効であることを見出した。
【００２２】
また、上記樹脂は、エポキシ樹脂またはシリコーン樹脂またはふっ素樹脂またはフェノール樹脂の何れかを含むことが好ましいことを見出した。
【００２３】
また、上記樹脂の表面が耐熱性材料で被覆されていることが有効であることを見出した。また、上記耐熱性材料がポリイミド樹脂またはポリアミド樹脂またはビスマレイミドトリアジン樹脂またはポリアミドイミドの何れか一つを含むことが好ましいことを見出した。
【００２４】
また、上記測温素子に接続する金属素線は、耐熱性被覆材で被覆された被覆線からなるとともに、これら被覆線の一部が上記樹脂に埋設されていることが好ましいことを見出した。また、上記耐熱性被覆材がふっ素樹脂またはポリイミド系樹脂であることが好ましいことを見出した。
【００２５】
また、上記２種類の素線または被覆線の間に、絶縁性のスペーサを備えたことが好ましいことを見出した。また、上記スペーサが耐熱性樹脂からなることが好ましいことを見出した。
【００２６】
また、上記凹部の内径が０．８〜６ｍｍで上記板状セラミックス体の他方の主面からの上記樹脂が突出する大きさが０．１〜８ｍｍであることがさらに好ましいことを見出した。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように本発明によれば、板状セラミック体の一方の主面をウェハを載せる積載面とし、上記板状セラミック体の他方の主面又は内部に抵抗発熱体を備えるとともに、上記板状セラミック体の他方の主面に凹部を備え、上記凹部内に測温素子を挿入し樹脂にて埋め込み、上記凹部と繋がる上記板状セラミック体の他方の主面と上記樹脂を接着固定することにより、室温のウェハＷを載置面に載置してウェハＷが加熱された際のウェハ表面温度のオーバーシュート量や温度が安定するまでの時間が小さく、繰り返し使用してもオーバーシュート量や温度安定時間が小さいウェハ支持部材が得られる。
【００２８】
また、測温素子の樹脂の接着部を被覆することにより、さらに室温のウェハＷを載置面に載置してウェハＷを加熱する際のウェハのオーバーシュート量や温度安定時間が小さく、加熱や冷却を繰り返ししても精度良く熱処理できるウェハ支持部材を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下本発明を実施するための実施の形態について説明する。
【００３０】
図１は本発明に係るウェハ支持部材１の一例を示す断面図で、炭化珪素、アルミナまたは窒化アルミニウムを主成分とするセラミックスからなる板状セラミック体２の一方の主面をウェハＷを載せる載置面３とするとともに、他方の主面に抵抗発熱体５を形成し、該抵抗発熱体５に電気的に接続する給電部６を具備し、給電部６に接続端子１１が接続している。これらの給電部６を囲む金属ケース１９が弾性体１８を介して板状セラミック板２の他方の主面の周辺部に固定されている。
【００３１】
また、ウェハリフトピン２５は板状セラミック体２を貫通する孔２６を通してウェハＷを上下に移動させウェハＷを主面３に載せたり降ろしたりすることができる。そして、給電部６に給電端子１１が接続し外部から電力を供給して、測温素子１０で温度を測定しながらウェハＷを加熱することができる。
【００３２】
また、ウェハＷは、ウェハ支持ピン８により載置面３から浮かした状態で保持され、ウェハＷの片当たり等による温度ばらつきを防止するようにしている。
【００３３】
また、抵抗発熱体５を複数のゾーンに分割する場合、それぞれのゾーンの温度を独立に制御することにより、各給電部６の給電端子１１に電力を供給し、各測温素子１０の温度が各設定値となるように給電端子１１に電力を供給し、載置面３に載せたウェハＷの表面の温度が均一になるようにしている。
【００３４】
また、冷却ノズル２４の先端は、板状セラミック体２の他面の主面から２〜５ｍｍ離間した位置に具備されており、ウェハ支持部材１を冷却する際、板状セラミックス体２の他面の主面に冷却用媒体を吹き付けて、板状セラミックス体２を急速に冷却することができる。
【００３５】
図２は、板状セラミック体２を抵抗発熱体５側から見た概略図であり、板状セラミック体２には抵抗発熱体５のゾーンの内部に測温素子１０を保持する部分に凹部２１が形成されている。
【００３６】
また、特に、上記接着固定の樹脂が板状セラミック体２から露出した部分を樹脂２７で示す。
【００３７】
図３に示す本発明のウェハ支持部材１は、板状セラミック体の一方の主面をウェハを載せる積載面とし、上記板状セラミック体の他方の主面又は内部に抵抗発熱体を備えるとともに、上記板状セラミック体の他方の主面に凹部を備えたウェハ支持部材であって、上記凹部内に測温素子を挿入し樹脂にて埋め込み、上記凹部と繋がる上記板状セラミック体の他方の主面と上記樹脂とが接着固定されていることを特徴とする。記測温素子１０が板状セラミック体２の他方の主面と樹脂２７とで接着固定されていると、測温素子１０の保持される力が大きくなることにより、測温素子１０ａの位置ずれを小さく抑えることができるからである。その結果、上記ウェハ支持部材１は、加熱や冷却を繰り返してもウェハ温度のオーバーシュート量が小さく、ウェハＷ温度の安定時間が小さい良好な温度応答性を維持することができるからである。
【００３８】
また、樹脂２７と凹部２１と繋がる板状セラミック体２の他方の主面との接着面積は１．１〜２００ｍｍ２であることが好ましい。板状セラミック体２の他方の主面上の樹脂２７の接着面積が１．１ｍｍ２未満では、樹脂２７接着面積が小さ過ぎることから、測温素子１０を保持する接着力を向上できない虞があるからであり、振動や加熱や冷却の繰り返しにより測温素子１０の位置がずれが生じたり、さらに、測温素子１０と凹部２１との間に隙間が発生するようであると、隙間が断熱層として作用するので測温素子１０ａの検知が遅れてしまい、ウェハ温度の安定時間が長くなる虞があるからである。また、樹脂２７の接着面積が２００ｍｍ２を越えると、上記樹脂２７の接着面において、抵抗発熱体５の配設できない領域が大きくなるので、上記樹脂２７の接着部がクールスポットとなり測温素子１０の検知が遅れてしまい、ウェハ温度のオーバーシュート量が大きく、ウェハ温度の安定時間が大きくなる虞があるからである。尚、樹脂２７の接着面が抵抗発熱体５を覆っても構わないが、樹脂２７の厚みを極力小さくすることが好ましい。
【００３９】
また、板状セラミック体２の他方の主面の平均表面粗さＲａは０．０７５〜７．５であることが好ましい。更に好ましくは、０．１５〜５である。平均表面粗さＲａが０．０７５未満では、板状セラミック板２の他面の主面の凹凸が小さ過ぎて樹脂２７のアンカー効果が小さくなるので、樹脂２７の接着力が小さく樹脂２７がはがれてしまう虞があるからである。また、平均表面粗さＲａが７．５を越えると、板状セラミック体２の凹部２１や貫通孔２６の端部に、研削加工によるマイクロクラックが発生し、板状セラミック体２が加熱や冷却を繰り返していくうちに、上記マイクロクラックが進展して板状セラミック体２が破損してしまう虞があるからである。
【００４０】
樹脂２７は、耐熱性のエポキシ樹脂または耐熱性のシリコーン樹脂またはふっ素樹脂または耐熱性のフェノール樹脂の何れかを含む樹脂が好ましい。特に、耐熱性のエポキシ樹脂やフェノール樹脂は、板状セラミック体２の表面や測温素子１０の金属の表面とは、板状セラミック体２の表面のＯＨ基や金属の表面のＯＨ基とエポキシやフェノールのＯＨ基が水素結合をとり、さらに熱で縮合反応を起こして強い共有結合となるので、板状セラミック体２を強固に保持することができるので好ましい。更に耐熱性が必要な場合には、ポリイミド、ポリアミドイミドなどのようにイミド結合を有する分子構造を有する樹脂が好ましい。特にイミド結合を有する分子構造を有する樹脂は耐熱性に優れており、耐熱性や絶縁性に優れた接着を形成することができる。
【００４１】
また、樹脂２７は、充填材の比率が樹脂の固形分に対して５〜８５体積％の充填材を混合することが好ましい。樹脂２７は５〜８５体積％の充填材を混合することにより、充填材同士のからみ合いが大きくなり、結果として、樹脂２７の接着強度を大きく向上できるからである。充填材の比率が樹脂の固形分に対して５体積％より小さいと充填材粒子間の絡み合いが困難になり、接着力が向上しないからである、一方、充填材の比率が８５体積％を越えると、接着を担っている樹脂の比率が小さいため、接着力が悪くなるためである。
【００４２】
また、充填材の粒子形状は針状や鱗状などの非球状の粉末であることが好ましい。これは、充填材の粒子の形状を非球状にすることにより、略球状の場合よりも充填材同士の絡み合いが大きくなり、接着材の剪断強度を大きく向上できるからである。また、充填材としては、シリカ、シリカガラス等のガラス粉末やアルミナ等の絶縁セラミック粉末を用いるのが望ましい。
【００４３】
また、樹脂２７が耐熱性材料１５で被覆されることにより、更に信頼性が向上することを見出した。樹脂２７が被覆されると、樹脂２７が加熱された媒体中の酸素に直接曝されることがなく樹脂の酸化を抑えられ、加熱や冷却の繰り返しにより樹脂２７の分子の鎖が切れてしまい、樹脂２７の接着力が小さくなったり弾性がなくなったりする虞を防ぐことができるからである。
【００４４】
また、冷却を行った際、樹脂２７が被覆されることにより、樹脂２７が冷却用の媒体に直接曝されることがないので、樹脂２７の体積収縮が緩やかに行われ、結果として、冷却時の樹脂２７への収縮による応力が小さくできるので、樹脂２７に微少なクラックが発生する虞を予防できるからである。
【００４５】
また、上記耐熱性材料１５は、耐熱性に優れたポリイミド系等の樹脂が好ましい。例えば、ポリイミド樹脂またはポリアミド樹脂またはビスマレイミドトリアジン樹脂またはポリアミドイミドの何れか一つを含むことが好ましい。これは、有機樹脂の中のポリイミド、ポリアミドイミドなどのように、イミド結合を有する分子構造が耐熱性に優れていることから、耐熱性に優れた絶縁性耐熱被覆を形成することができるからである。また、上記耐熱性材料１５は、加熱された媒体の酸素を通しにくくするため、上記耐熱性材料１５の充填材の比率は樹脂２７の充填材より小さいことが好ましい。更に好ましくは、耐熱性材料１５には充填材を含まないものが好ましい。
【００４６】
また、測温素子１０の２種類の素線のうち、少なくともいずれかの１本の素線の被覆部１３の一部が上記樹脂２７に埋設されていることが好ましい。それは、素線のみが樹脂に埋設された場合、測温素子１０に引っ張りがかかると、測温素子１０の強度は、感温感度が優れた素線の断面積が０．０３ｍｍ２以下と小さければ一番強度が小さい素線自身の強度である２０Ｎ以下となるので、測温素子１０が容易に断線してしまう虞があるからである。しかしながら、樹脂２７にて被覆部１３まで埋設することにより、素線を被覆した被覆部１３の引っ張り強度は、被覆部１３の断面積が０．１２ｍｍ２以上となり被覆部の強度である８０Ｎ以上となるので、測温素子１０が容易に断線してしまうことを予防できて、測温素子１０の誤動作を防止できるウェハ支持部材１を提供することができる。
【００４７】
また、上記被覆部１３の材質は、ふっ素樹脂またはポリイミド樹脂であることが好ましい。特に、ふっ素樹脂は、耐熱性があり樹脂２７に接触しても溶融されることもなく、また、ガスの発生もなく、絶縁性に優れているので、測温素子１０の誤動作を予防する効果が期待できるからである。温度を正確に測定できるからである。そして、四ふっ化（エチレン）樹脂（ＰＴＦＥ）等のふっ素樹脂が最も好ましい。
【００４８】
また、図４に示すように、上記２種類の被覆線１３の間に、絶縁性のスペーサ１６を備えるとさらに好ましいことがわかった。上記スペーサ１６は、２種類の素線の間に挿入することにより、上記スペーサが２種類の素線の接触を防ぐことができ、測温接点１０ａ以外での２種の素線の接触による測温素子１０の誤動作を防止する効果が期待できる。
【００４９】
また、上記スペーサ１６の材質は、シリコーン樹脂、ふっ素樹脂またはポリイミド樹脂であることが好ましい。特に、ふっ素樹脂は、耐熱性、電気特性にも非常に優れているので、スペーサ１６が樹脂２７と接触しても溶融されることもなく、絶縁性に優れているので、測温素子の温度を正確に測定できるからである。
【００５０】
また、凹部２１の内径は、０．８ｍｍ〜６ｍｍが好ましい。０．８ｍｍより小さいと、素線１０同士が温接点１０ａ以外で接触してしまい、その接触した部位で温度検知が行われるので、測温素子１０が誤動作する虞があるからである。また、板状セラミック体２に導電性がある場合は、２本の素線１０が板状セラミック体２の凹部２１の側面に接触すると、その接触部位での温度検知が行われて測温素子１０が誤動作する虞があるからである。また、凹部２１の内径が６ｍｍを越えると樹脂の熱容量が大きくなり、ウェハ温度のオーバーシュート量の改善が小さいからである。好ましくは０．９〜４ｍｍである。更に好ましくは０．９〜１．２ｍｍである。
【００５１】
また、上記板状セラミック体２の他方の主面からの樹脂が突出する大きさは、０．１〜８ｍｍ以下とすることが好ましい。板状セラミック体２の他方の主面から樹脂が突出する大きさが０．１ｍｍ未満では、少なくともいずれかの１本の素線の被覆部１３の一部が上記樹脂２７に埋設ことが難しいからである。また、状セラミック体２の他方の主面から樹脂が突出する大きさが８ｍｍより大きいと、樹脂による断熱が大きくなり、ウェハ温度の検知が遅くなるので、ウェハ温度のオーバーシュート量が大きくなってしまう虞があるからである。更に好ましくは２〜４ｍｍである。
【００５２】
また、凹部２１に挿入設置する測温素子１０の素線径は、０．０５〜１ｍｍとすることが好ましい。素線１０の径が０．０５ｍｍより細いと、素線自身の強度が小さいので取り扱いが安定しない為、該凹部２１への組み付けの際に位置ずれを起こし易く安定した設置が行えない虞がある。また、測温素子１０が取り扱い上で断線してしまう虞があるからである。また、素線１０の径が１ｍｍより太いと、素線自体の熱容量が大きく、素線を通しての熱引きが大きくなり温度検知に遅れが生じ、オーバーシュート量が大きくなり過ぎるため、ウェハ温度の安定時間が長くなるので好ましくない。また、更に好ましくは、０．２ｍｍから０．７ｍｍとすることが望ましい。０．２ｍｍから０．７ｍｍだと、素線自身の強度も大きく、応答性も優れているので、測温素子１０の誤動作を防止できるからである。
【００５３】
また、図５に示すように、測温素子１０の固定は、素線の被覆部１３を凹部２１に挿入して、凹部と繋がる板状セラミック体２の他方の主面とが樹脂２７で接着固定される方法でも構わない。
【００５４】
更に詳細な構成について説明する。前記凹部２１の側面の平均表面粗さＲａは、０．０１〜５が好ましい。また、凹部２１の加工スジの方向は、凹部２１の側面が穴深さ方向に対して略垂直なスジを有するように加工することが望ましい。また、凹部２１の底部２１ａおよび入口部分２１ｂにＣ面もしくはＲ面の面取り加工を施し、さらにこの面取り部にも、凹部２１の深さ方向に対して垂直なスジを有していることが望ましい。凹部２１の加工きずの凹凸により樹脂２７にアンカー効果を持たせ、接着力が大きくなるからである。
【００５５】
また、前記凹部２１の深さｄは、板状セラミック体２の厚みｔの１／２〜３／４とすることが好ましい。１／２より大きいと測温素子１０が抵抗発熱体５から直接加熱されることがなく、また、前記凹部２１の深さｄが３／４より小さいと、凹部２１の底から載置面３までの距離Ｌが大きくなることによって、測温接点１０ａへの熱伝導が遅くなるので、ウェハ温度のオーバーシュート量が小さく、精度良く制御できるからである。
【００５６】
図１は本発明に係るウェハ支持部材の一例を示す断面図で、板厚ｔが１〜７ｍｍである板状セラミック体２の一方の主面を、ウェハを載せる載置面３とするとともに、他方の主面に抵抗発熱体５を形成し、この抵抗発熱体５に電気的に接続する給電部６を備えたものである。
【００５７】
板状セラミック体２の材質としては、アルミナ、窒化硅素、サイアロン、窒化アルミニウムを用いることができ、この中でも特に窒化アルミニウムは５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、さらには１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の高い熱伝導率を有するとともに、フッ素系や塩素系等の腐食性ガスに対する耐蝕性や耐プラズマ性にも優れることから、板状セラミック体２の材質としては好適である。
【００５８】
なお、板状セラミック体２を形成する炭化硅素質焼結体は、主成分の炭化硅素に対して、焼結助剤として硼素（Ｂ）と炭素（Ｃ）を添加したり、もくしはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）イットリア（Ｙ２Ｏ３）のような金属酸化物を添加して十分混合し、平板状に加工したのち、１９００〜２１００℃で焼成することで得られる。炭化硅素はα型を主成分とするものあるいはβ型を主成分とするもののいずれであっても構わない。
【００５９】
一方、炭化硅素質焼結体を板状セラミック体２として使用する場合、半導電性を有する板状セラミック体２と抵抗発熱体５との間の絶縁を保つ絶縁層（不図示）としては、ガラス又は樹脂を用いることが可能であり、ガラスを用いる場合、その厚みが１００μｍ未満では耐電圧が１．５ｋＶを下回り絶縁性が保てず、逆に厚みが４００μｍを越えると、板状セラミック体２を形成する炭化硅素質焼結体や窒化アルミニウム質焼結体との熱膨張差が大きくなり過ぎるために、クラックが発生して絶縁層として機能しなくなる。その為、絶縁層としてガラスを用いる場合、絶縁層の厚みは１００〜４００μｍの範囲で形成することが好ましく、望ましくは２００〜３５０μｍの範囲とすることが良い。
【００６０】
また、板状セラミック体２を、窒化アルミニウムを主成分とする焼結体で形成する場合は、主成分のアルミニウムに対し、焼結助剤としてＹ２Ｏ３やＹｂ２Ｏ３等の希土類元素酸化物と必要に応じてＣａＯ等のアルカリ土類金属酸化物を添加して十分混合し、平板状に加工した後、窒素ガス中１９００〜２１００℃で焼成するにより得られる。板状セラミック体２に対する抵抗発熱体５の密着性を向上させるために、ガラスからなる絶縁層を形成することもある。ただし、抵抗発熱体５の中に十分なガラスを添加し、これにより十分な密着強度が得られる場合は、省略することが可能である。
【００６１】
板状セラミック体２の厚みは、２〜５ｍｍとすると更に好ましい。板状セラミック体２の厚みが２ｍｍより薄いと、板状セラミック体２の強度がなくなり抵抗発熱体５の発熱加熱時、冷却ノズル２４から冷却エアーを吹き付けた際に、冷却時の熱応力に耐えきれず、板状セラミック体２にクラックが発生する虞があるからである。また、板状セラミック体２の厚みが５ｍｍを越えると、板状セラミック体２の熱容量が大きくなるので加熱および冷却時の温度の安定するまでの時間が長くなる虞がある。
【００６２】
板状セラミック体２は、有底の金属ケース１９開口部の外周にボルト１６を貫通させ、有底の金属ケース１９側より弾性体１８を介在させてナット２０を螺着することにより弾性的に固定している。これにより、板状セラミック体２の温度が変動した場合に有底の金属ケース１９が変形しても、上記弾性体１８によってこれを吸収し、これにより板状セラミック体２の反りを抑制し、ウェハ表面に、板状セラミック体２の反りに起因する温度ばらつきを発生することを防止できるようになる。
【００６３】
次に、有底の金属ケース１９は底板１９ａと側壁部１９ｂを有し、板状セラミック体２はその有底の金属ケース１９の開口部を覆うように設置してある。また、有底の金属ケース１９には冷却ガスを排出するための開口部２３が施されており、板状セラミック体２の抵抗発熱体５に給電するための給電部６に給電端子１１、板状セラミック体２を冷却するための冷却ノズル２４、板状セラミック体２の温度を測定している測温素子１０を設置してある。
【００６４】
なお、有底の金属ケース１９の深さＹは１０〜５０ｍｍで、底板１９ａは、板状セラミック体２から１０〜５０ｍｍの距離に設置することが望ましい。更に好ましくは２０〜３５ｍｍである。これは、板状セラミック体２と有底の金属ケース１９相互の熱輻射により載置面３の温度が一定で均一な温度なるまでの時間が短くなるためである。
【００６５】
また、このウェハ支持部材１によりウェハＷを加熱するには、搬送アーム（不図示）にで載置面３の上方まで運ばれたウェハＷをリフトピン２５にて支持したあと、リフトピン２５を降下させてウェハＷを載置面３上に載せる。
【００６６】
抵抗発熱体５は、導電性の金属粒子にガラスフロットや金属酸化物を含むペーストを板状セラミック板２に膜厚１０〜１００μｍで印刷したもので、前記金属粒子としてはＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈの少なくとも一種を含む成分からなる。
【００６７】
また、測温素子１０として用いる熱電対の材質については、Ｐｔ／Ｒｈ−Ｐｔ／Ｒｈ系、Ｐｔ／Ｒｈ−Ｐｔ系、Ｎｉ／Ｃｒ／Ｓｉ−Ｎｉ／Ｓｉ／Ｍｇ系、Ｎｉ／Ｃｒ−Ａｌ／Ｍｎ系、Ｎｉ／Ｃｒ−Ｃｕ／Ｎｉ系、Ｃｕ−Ｃｕ／Ｎｉ系、Ｗ−Ｒｅ系等が使用可能であり、使用雰囲気や温度に対して適切なものを選定すればよい。
【実施例１】
【００６８】
まず、窒化アルミニウム粉末に対し、重量換算で１．０質量％の酸化イットリウムを添加し、さらにイソプロピルアルコールとウレタンボールを用いてボールミルにより４８時間混練することにより窒化アルミニウムのスラリーを製作した。
【００６９】
次に、窒化アルミニウムのスラリーを２００メッシュに通し、ウレタンボールを取り除いた後、防爆乾燥機にて１２０℃で２４時間乾燥した。
【００７０】
次いで、得られた窒化アルミニウム粉末をアクリル系のバインダーと溶媒を混合して窒化アルミニウムのスリップを作製し、ドクターブレード法にて窒化アルミニウムのグリーンシートを複数枚作製した。そして、得られた窒化アルミニウムのグリーンシートを複数枚積層熱圧着にて積層体を形成した。
【００７１】
しかる後、積層体を非酸化性ガス気流中にて５００℃の温度で５時間脱脂を施した後、非酸化性雰囲気にて１９００℃の温度で５時間の焼成を行い板状セラミック体を作製した。
【００７２】
そして、焼結体の表裏面を研削加工を施し、板厚３ｍｍ、直径３２０ｍｍの板状セラミック体を複数枚作製し、更に中心から６０ｍｍの位置に３箇所貫通孔を形成した。貫通孔径は４ｍｍとした。そして、板状セラミック体の主面の載置面にウェハ支持ピン用の凹溝を７箇所、そして、測温素子用の凹部を６箇所形成した。
【００７３】
ここで、該凹部の深さｄを板状セラミック体の厚みｔに対して、ｄ＝２ｔ／３、凹部に直径を１．０ｍｍ、凹部の側面を加工穴に対して略垂直にマシニングにて作製した。
【００７４】
次いで板状セラミック体上に抵抗発熱体を被着するため、導電材としてＡｕ粉末とＰｂ粉末と、前記同様の組成からなるバインダーを添加したペーストを混練して作製した導電性ペーストをスクリーン印刷法にて所定の形状に印刷した後、１５０℃に加熱して有機溶剤を乾燥させ、さらに５５０℃で３０分間脱脂処理したあと、９００℃の温度で焼き付けを行うことにより、厚みが５０μｍの抵抗発熱体を形成した。そして、抵抗発熱体に給電部をロウ付けし固着させることにより、板状セラミック体を作製した。
【００７５】
また、有底の金属ケースの底板の厚みは、２．５ｍｍのステンレスと側壁部を構成する厚み２．５ｍｍのステンレスからなり、底板に、冷却ノズル、測温素子、給電端子を所定の位置に取り付けた。また、底板から板状セラミック体までの距離は２５ｍｍとした。
【００７６】
その後、前記有底の金属ケースの開口側に、板状セラミック体を重ね、その外周部にボルトを貫通させ、板状セラミック体と有底の金属ケースに固定することによりウェハ支持部材とした。
【００７７】
なお、比較例として、凹部に測温素子を挿入し、凹部を樹脂にて埋め込んだだけで、板状セラミック体の他面の表面には樹脂が設けられていない試料Ｎｏ．１のウェハ支持部材を作製した。また、実施例として、接着面積を１．１〜４９０ｍｍ２の範囲で９種類の試料Ｎｏ．２〜１０ウェハ支持部材を作製した。
【００７８】
尚、凹部の径を１ｍｍ、測温素子である熱電対の素線径を０．２ｍｍ、更に該凹部の底面から測温素子の測温接点との距離を０．３ｍｍとし、樹脂には、耐熱性に優れた変性エポキシ樹脂を用いた。
【００７９】
作製したウェハ支持部材の評価は、測温抵抗体が２９箇所に埋設された直径３００ｍｍの測温用ウェハを用いて行った。おのおののウェハ支持部材１の導電端子に通電して、室温から２００℃に５分で昇温し５分間保持した後、１０分間冷却する温度サイクルを１０００サイクル繰り返した後、室温から１５０℃まで５分間でウェハＷを昇温し、ウェハＷの温度を１５０℃に設定からウェハを取り除き、室温の測温ウェハＷを載置面の載せ、ウェハＷの平均温度が１５０℃±０．３℃の範囲で一定となるまでの時間をウェハ温度の安定時間として測定した。また、上記ウェハ温度が安定するまでのウェハ温度の最大値から上記ウェハＷの平均温度を引いた値をウェハ温度のオーバーシュート量として測定した。
【００８０】
それぞれの結果は表１に示すとおりである。
【表１】
2006013045.tif 000003
【００８１】
表１に示した結果から明らかなように、比較例の測温素子が凹部だけで樹脂にて埋め込まれた試料Ｎｏ．１は、１０００サイクル終了後のウェハ温度のオーバーシュート量は０．３℃と大きく、また、ウェハ温度の安定時間は６７秒と大きかった。
【００８２】
また、接着面積が２００ｍｍ２より大きい試料Ｎｏ．１０は、１０００サイクル終了後のウェハ温度のオーバーシュート量は０．２０℃、ウェハ温度の温度安定時間は５３秒と大きかった。
【００８３】
一方、接着面積が１．１〜２００ｍｍ２である試料Ｎｏ．２〜９は、１０００サイクル終了後のウェハ温度のオーバーシュート量は０．１８℃以下、ウェハ温度の安定時間は４７秒以下と小さく優れた特性を示すことがわかった。
【実施例２】
【００８４】
実施例１と同様の工程でウェハ支持部材を作製した。
【００８５】
そして、窒化アルミニウム焼結体を研削加工を施し、板厚３ｍｍ、直径３２０ｍｍ、平均表面粗さＲａを０．０２５〜２５に変えた板状セラミック体２を作製し、さらに、実施例１と同様に貫通孔を３箇所、支持ピン用の凹穴を３箇所、測温素子用凹部を６箇所形成したウェハ支持部材を作製した。尚、板状セラミック体の平均表面粗さＲａはダイヤモンド砥石の番定、加工条件（切り込み量）を変えて作製した。
【００８６】
次いで、実施例１と同等の方法で、ウェハ支持部材を作製した。
【００８７】
なお、凹部に測温素子を挿入し、樹脂を埋め込み、板状セラミック体の他方の主面の表面と樹脂とを接着固定した９種類の試料Ｎｏ．１１〜２０のウェハ支持部材を作製した。
【００８８】
尚、凹部の径は１ｍｍ、測温素子である熱電対の素線径を０．２ｍｍ、更に該凹部の底面から測温素子の測温接点との距離を０．３ｍｍ、接着面積は７ｍｍ２とし、樹脂には、耐熱性の優れた変性エポキシ樹脂を用いた。
【００８９】
評価方法は実施例１と同一方法にて行い、１０００サイクル終了後のウェハ温度のオーバーシュート量とウェハ温度の安定時間を測定した。
【００９０】
それぞれの結果は表２に示す通りである。
【表２】
2006013045.tif 000004
【００９１】
表２に示すように、板状セラミック体の表面粗度Ｒａが０．０７５より小さい試料Ｎｏ．１１は１０００サイクル終了後のウェハ温度のオーバーシュート量は０．１７℃、ウェハ温度の安定時間の変化量は４６秒とやや大きかった。
【００９２】
また、板状セラミック体の表面粗度Ｒａが７．５より大きいＮｏ．２０は、１０００サイクル終了後のウェハ温度のオーバーシュート量は０．１７℃、ウェハ温度の安定時間の変化量は４５秒と大きかった。サイクル評価中に板状セラミック体にクラックが発生した虞があった。
【００９３】
一方、板状セラミック体２の表面粗度Ｒａが０．０７５〜７．５である試料Ｎｏ．１２〜１８は１０００サイクル終了後のウェハ温度のオーバーシュート量は０．１５℃以下、ウェハ温度の安定時間の変化量は４３秒以下とさらに小さく優れていることがわかった。
【実施例３】
【００９４】
実施例２と同様の工程でウェハ支持部材１を作製した。
【００９５】
尚、凹部の径は１ｍｍ、測温素子である熱電対の素線径を０．２ｍｍ、更に該凹部の底面から測温素子の測温接点との距離を０．３ｍｍ、接着面積は７ｍｍ２とし、樹脂には、耐熱性の優れた各種樹脂を用いた。そして、測温素子の樹脂の接着部をさらに耐熱性材料で被覆したウェハ支持部材を作製した。
【００９６】
尚、樹脂の材質は耐熱性のエポキシ樹脂、耐熱性のシリコーン樹脂、ふっ素樹脂、耐熱性のフェノール樹脂と、被覆の材質はポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂とを組み合せてウェハ支持部材を作製した。
【００９７】
また、評価方法は、実施例１と同様の方法で、おのおののウェハ支持部材１の導電端子に通電して、室温から２００℃に５分で昇温し５分間保持した後、１０分間冷却する温度サイクルを３０００サイクル繰り返した後、室温から１５０℃まで５分間でウェハＷを昇温し、ウェハＷの温度を１５０℃に設定からウェハを取り除き、室温の測温ウェハＷを載置面の載せ、ウェハＷの平均温度が１５０℃±０．３℃の範囲で一定となるまでの時間をウェハ温度の安定時間として測定した。また、上記ウェハ温度が安定するまでの間でウェハ温度の最大温度から上記ウェハＷの平均温度を引いた値をウェハ温度のオーバーシュート量として測定した。
【００９８】
それぞれの結果は表３に示す通りである。
【表３】
2006013045.tif 000005
【００９９】
表３に示すように、樹脂の表面を被覆していない試料Ｎｏ．２１は、３０００サイクル終了後のウェハ温度のオーバーシュート量は０．１３℃、ウェハ温度の安定時間は、４１秒と大きかった。
【０１００】
一方、樹脂の表面をポリイミ系樹脂で被覆し、樹脂の材質がシリコーン樹脂、ふっ素樹脂、フェノール樹脂である試料Ｎｏ．２２〜２４の３０００サイクル終了後のウェハ温度のオーバーシュート量は０．１１℃、ウェハ温度の安定時間は３８秒であった。
【０１０１】
また、樹脂の材質がエポキシ樹脂で、樹脂表面の被覆の材質をポリイミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、ポリアミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂である試料Ｎｏ．２５〜２８は、３０００サイクル終了後のウェハ温度のオーバーシュート量は０．１０℃、ウェハ温度の安定時間は３７秒とさらに良好な結果であった。
【実施例４】
【０１０２】
実施例１と同様の工程でウェハ支持部材を作製した。
【０１０３】
そして、実施例として、金属の素線を耐熱性被覆材で被覆された被覆線の一部が樹脂に埋設された試料Ｎｏ．３７を作製し、比較例として、上記被覆線が樹脂に埋設されない試料Ｎｏ．３６を作製した。また、被覆線の種類を変えた試料Ｎｏ．３８を作製した。
【０１０４】
評価方法は、測温素子を荷重４９Ｎにて引っ張り評価を実施した。それぞれの結果は表４に示す通りである。
【表４】
2006013045.tif 000006
【０１０５】
表４に示すように、被覆線が樹脂に埋設されない試料Ｎｏ．３６は、素線単体での破断荷重が２０Ｎ以下なので、４９Ｎの引っ張りで断線してしまった。また、被覆線の材質がビニル樹脂である試料Ｎｏ．３８は、被覆材質がビニルのため溶融していた。一方、被覆された被覆線の一部が樹脂に埋設された試料Ｎｏ．３７、３９は、素線からの断線も被覆の溶融もなかった。
【実施例５】
【０１０６】
実施例１と同様の工程でウェハ支持部材を作製した。
【０１０７】
そして、２種類の測温素子の間にスペーサを設けていない試料Ｎｏ．４１に、２種類の測温素子の間にスペーサを設けた試料Ｎｏ．４２を作製した。また、スペーサの材質を変えた試料Ｎｏ．４３、４４を作製した。
【０１０８】
評価方法は実施例３と同一方法にて行い、３０００サイクル終了後のウェハ温度のオーバーシュート量、ウェハ温度の安定時間を測定した。
【０１０９】
それぞれの結果は表５に示す通りである。
【表５】
2006013045.tif 000007
【０１１０】
表５に示すように、２種類の測温素子の間にスペーサを設けていない試料Ｎｏ．４１は、３０００サイクル終了後のウェハ温度のオーバーシュート量は０．１０℃は、ウェハ温度の安定時間の変化量は３７秒と大きかった。また、スペーサを設けていない試料Ｎｏ．４１の場合、素線と樹脂との熱膨張差により、徐々に素線間の隙間が減少し、測温素子の応答性が悪くなった虞がある。
【０１１１】
一方、２種類の測温素子の間にスペーサを備えた試料Ｎｏ．４２は、３０００サイクル終了後のウェハ温度オーバーシュート量は０．０８℃は、ウェハ温度の安定時間の変化量は３６秒と良好な結果が得られた。また、スペーサの材質を変えた試料Ｎｏ．４３〜４４も良好な結果が得られた。
【実施例６】
【０１１２】
実施例１と同様の工程でウェハ支持部材を作製した。
【０１１３】
そして、凹部の内径が０．８〜６ｍｍで、上記板状セラミック体の他方の主面からの上記樹脂が突出する大きさを０．０１〜１２ｍｍの範囲でウェハ支持部材を作製した。
【０１１４】
尚、測温素子である熱電対の素線径を０．２ｍｍ、更に該凹部の底面から測温素子の測温接点との距離を０．３ｍｍ、接着面積は７ｍｍ２とし、樹脂には、耐熱性の変性エポキシ樹脂、樹脂の表面を被覆した耐熱性材料にはポリイミド樹脂を用いた。
【０１１５】
また、評価方法は実施例１と同一方法にて行い、３０００サイクル終了後のウェハ温度のオーバシュート量、ウェハ温度の安定時間を測定した。
【０１１６】
それぞれの結果は表６に示す通りである。
【表６】
2006013045.tif 000008
【０１１７】
表６に示すように、凹部の内径が０．６ｍｍの試料Ｎｏ．５１は、凹部の内径が細すぎるので、作業性が悪く測定不可能であった。また、凹部の内径が６ｍｍより大きい試料Ｎｏ．５９は、ウェハ温度のオーバーシュート量が０．０８℃、温度安定時間が３６秒と大きかった。また、樹脂の突き出し大きさが０．１ｍｍより小さい試料Ｎｏ．６１と樹脂の突出大きさが８ｍｍより大きい試料Ｎｏ．６８は、ウェハ温度のオーバーシュート量は、０．０８℃、ウェハ温度の安定時間が３６秒と大きかった。
【０１１８】
一方、凹部の内径が０．８〜６ｍｍで、板状セラミックス体の主面から樹脂の上端までの大きさ０．１〜８ｍｍである試料Ｎｏ．５２〜５８、６２〜６７は３０００サイクル終了後のウェハ温度のオーバーシュート量は０．０６℃以下でウェハ温度の安定時間が３４秒以下と小さくさらに優れた特性であることがわかった。
【０１１９】
さらに、凹部の内径が０．９〜１．２ｍｍ、樹脂の突出大きさが１ｍｍである試料Ｎｏ．５３，５４は，３０００サイクル終了後のウェハ温度のオーバーシュート量は０．０４℃以下、ウェハ温度の安定時間が３１秒以下と小さく、また、凹部の内径が１．２ｍｍ、樹脂の突出大きさが２〜４ｍｍである試料Ｎｏ．６４，６５は３０００サイクル終了後のウェハ温度のオーバーシュート量は０．０３℃以下、ウェハ温度の安定時間が２９秒と小さく、さらに優れた特性であることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明のウェハ支持部材の断面図である。
【図２】本発明のウェハ支持部材の抵抗発熱体の形状を示す概略図である。
【図３】本発明のウェハ支持部材の測温素子の取り付け部を示す概略図である。
【図４】本発明の他の実施形態における測温素子の取り付け部を示す概略図である。
【図５】本発明の他の実施形態における測温素子の取り付け部を示す概略図である。
【図６】従来のウェハ支持部材の断面図である。
【図７】従来の測温素子の取り付け部を示す概略図である。
【図８】従来の他の測温素子の取り付け部を示す概略図である。
【図９】従来の他の測温素子の取り付け部を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１２１】
Ｗ：半導体ウェハ
１：ウェハ支持部材
２：板状セラミック体
３：ウェハ載置面
４：ホットプレート
５：抵抗発熱体
６：給電部
８：支持ピン
１０：測温素子、熱電対、素線
１０ａ：測温接点
１１：給電端子
１２：ガイド
１３：被覆部
１４：リード部
１５：耐熱性材料
１６：ボルト
１８：弾性体
１９：ケース
１９ａ：底板
１９ｂ：側壁部
２０：ナット
２１：凹部
２２：樹脂
２３：開口
２４：冷却ノズル
２５：ウェハリフトピン
２６：貫通孔
２７：樹脂
２８：スペーサ
Ｌ：凹部の底部とウェハ載置面との距離
ｄ：凹部の深さ
ｔ：板状セラミック体の厚み
【図１】
2006013045.tif 000009
【図２】
2006013045.tif 000010
【図３】
2006013045.tif 000011
【図４】
2006013045.tif 000012
【図５】
2006013045.tif 000013
【図６】
2006013045.tif 000014
【図７】
2006013045.tif 000015
【図８】
2006013045.tif 000016
【図９】
2006013045.tif 000017