(57)【要約】【課題】従来よりも安定して基材の温度を計測できる保持装置を提供する。【解決手段】保持装置１は、上面２ａ及び下面２ｂを有する板状の基材２と、下面２ｂに開口を有し、基材２の外縁方向に向って延びる穴部９と、を備える。穴部９には、シース熱電対１１が配置される。穴部９を上面２ａから下面２ｂに向って投影したときに、穴部９は、第１の方向に延在する第１案内部１２と、第１案内部１２と連続する中間案内部１３を介して第１の方向とは異なる第２の方向に穴部９の奥端部まで延在する第２案内部１４とを有し、穴部９の奥端部よりも開口側に配置されたシース熱電対１１の中間部１１ｃの外側面１１ｄは中間案内部１３の内壁面１３ａに当接し、シース熱電対１１の先端部１１ａは穴部９の奥端部に位置している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス焼結体からなり、上面及び該上面の反対側に位置する下面を有する板状の基材と、
前記基材の下面に開口を有し、前記基材の内部を当該基材の外縁方向に向って延びる穴部と、
を備え、
シースに格納された熱電対を有するシース熱電対が前記穴部に配置され、前記基材の上面上に対象物を保持する保持装置であって、
前記穴部を前記上面から前記下面に向って投影したときに、前記穴部は、第１の方向に延在する第１案内部と、前記第１案内部と連続する中間案内部を介して前記第１の方向とは異なる第２の方向に前記穴部の奥端部まで延在する第２案内部とを有し、
前記穴部の前記奥端部よりも前記開口側に配置された前記シース熱電対の中間部の外側面は前記中間案内部の内壁面に当接し、前記シース熱電対の先端部は前記穴部の前記奥端部に当接していることを特徴とする保持装置。
【請求項２】
前記第１の方向と前記第２の方向とは前記上面に沿った同一平面上に位置することを特徴とする請求項１に記載の保持装置。
【請求項３】
前記穴部を前記上面から前記下面に向って投影したときに、前記中間案内部は、前記開口より前記穴部の前記奥端部に近いことを特徴とする請求項１又は２に記載の保持装置。
【請求項４】
前記第１案内部と前記第２案内部との少なくとも一方が曲線状に延在していることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造用ウェハ等の対象物を保持する保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体製造用ウェハ等の対象物を上面で保持する基材と、基材の内部に設けられた穴部と、穴部に挿入された熱電対とを備える保持装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０３９４５３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
保持装置では、熱電対が熱によって伸縮しても先端部が穴部の奥端部内面に接触して安定して温度を計測できることが望まれる。
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、従来よりも安定して基材の温度を計測できる保持装置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】
【０００６】
［１］上記目的を達成するため、本発明は、セラミックス焼結体からなり、上面及び該上面の反対側に位置する下面を有する板状の基材と、前記基材の下面に開口を有し、前記基材の内部を当該基材の外縁方向に向って延びる穴部と、を備え、シースに格納された熱電対を有するシース熱電対が前記穴部に配置され、前記基材の上面上に対象物を保持する保持装置であって、前記穴部を前記上面から前記下面に向って投影したときに、前記穴部は、第１の方向に延在する第１案内部と、前記第１案内部と連続する中間案内部を介して前記第１の方向とは異なる第２の方向に前記穴部の奥端部まで延在する第２案内部とを有し、前記穴部の前記奥端部よりも前記開口側に配置された前記シース熱電対の中間部の外側面は前記中間案内部の内壁面に当接し、前記シース熱電対の先端部は前記穴部の前記奥端部に当接していることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、シース熱電対の先端部が穴部の奥端部に当接し、シース熱電対の中間部の外側面が中間案内部の内壁面に当接する。このため、シース熱電対の先端部がぐらつくことを防止し、シース熱電対で安定した温度計測を行うことができる。
【０００８】
［２］また、本発明においては、前記第１の方向と前記第２の方向とは前記上面に沿った同一平面上に位置することが好ましい。かかる構成によれば、基材の上面から下面にかけての熱分布の影響を受け難くなり、シース熱電対で安定した温度計測を行うことができる。
【０００９】
［３］また、本発明においては、前記穴部を前記上面から前記下面に向って投影したときに、前記中間案内部は、前記開口より前記穴部の前記奥端部に近いことが好ましい。かかる構成によれば、シース熱電対が接触する２つの点の距離を短くすることができ、シース熱電対をより安定させて配置することができ、より適切な温度計測を行うことができる。
【００１０】
［４］また、本発明においては、前記第１案内部と前記第２案内部との少なくとも一方が曲線状に延在していることが好ましい。かかる構成によれば、シース熱電対を穴部にスムーズに挿入することができ、保持装置を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の保持装置の実施形態を示す説明図。
【図２】本実施形態の保持装置の一部を拡大して断面で示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図を参照して、本発明の保持装置の実施形態を説明する。図１に示すように、本実施形態の保持装置１は、基材２と、筒状支持体３とを備える。基材２は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）に酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）を添加した素材で、直径３５０ｍｍ、厚さ２５ｍｍに形成されたものであり、対象物としてのウェハＷが保持される上面２ａと、上面２ａとは反対の下面２ｂとを備える。筒状支持体３は、一方の端面３ａと他方の端面３ｂと平滑な周面３ｃとを有する円筒形状で構成されている。筒状支持体３は、外径６５ｍｍ、内径４５ｍｍ、高さ２００ｍｍ、に形成されている。なお、筒状支持体３を角筒形状としてもよい。
【００１３】
筒状支持体３は中空に形成されており、一方の端面３ａと他方の端面３ｂには開口端４，５が夫々設けられている。筒状支持体３の両端部には、径方向外方へ広がるフランジ３ｄ，３ｅが全周に亘って夫々設けられている。筒状支持体３の一方の端面３ａに設けられた開口端４が、基材２の下面２ｂに接続される。
【００１４】
基材２には、モリブデン（Ｍｏ）製の発熱抵抗体６が埋設されている。発熱抵抗体６には、発熱抵抗体６に対して電力を供給するための棒状の配線７が筒状支持体３を通して接続されている。
【００１５】
筒状支持体３の周壁内には、他方の端面３ｂから一方の端面３ａに向かう方向（筒状支持体３の軸線方向）に延在する直径３ｍｍの支持体側通路８が形成されている。
【００１６】
基材２には、支持体側通路８と連通する穴部９が設けられている。穴部９は基材２の下面２ｂに開口する開口部９ａと、開口部９ａから上面に向かって延びる縦穴部９ｂと、縦穴部９ｂの上端から基材２の径方向外方（外縁方向）へ向かって延在する横穴部９ｃとで構成されている。
【００１７】
横穴部９ｃは、縦穴部９ｂと連通し且つ径方向外方へ向かって延びる第１案内部１２と、中間案内部１３を介して第１案内部１２と連通する第２案内部１４とで構成されている。
【００１８】
第２案内部１４は、第１案内部１２の延伸方向に対して３０°屈曲するように延伸している。本実施形態においては、径方向外方へ延びる第１案内部１２の延伸方向が本発明の第１の方向であり、この第１の方向に対して３０°だけ傾いた第２案内部１４の延伸方向が第２の方向に該当する。
【００１９】
また、第１案内部１２、中間案内部１３及び第２案内部１４は、同一平面上に配置されている。これを詳説すると、基材２は２つのセラミック板を重ね合わせて構成されており、一方のセラミック板の重ね合わせる側の面に第１案内部１２、中間案内部１３及び第２案内部１４に対応して屈曲した溝が形成されている。そして、２つのセラミック板を重ね合わせて接合することにより、一方のセラミック板の溝と他方のセラミック板の重ね合わせる側の面とで、第１案内部１２、中間案内部１３及び第２案内部１４が画成される。
【００２０】
図２に示すように、穴部９には、シース熱電対１１が挿入されている。シース熱電対１１は、Ｋ熱電対の素線をＳＵＳ３１６Ｌ製のシースで覆われて構成されている。穴部９に挿入されたシース熱電対１１は、シース熱電対１１の中間部１１ｃの外側面１１ｄを中間案内部１３の内壁面１３ａに当接させながら、シース熱電対１１の先端部１１ａが穴部９の奥端部内面９ｄに接触する。
【００２１】
本実施形態の保持装置１によれば、シース熱電対１１の先端部１１ａが穴部９の奥端部内面９ｄに当接し、シース熱電対１１の中間部１１ｃの外側面１１ｄが中間案内部１３の内壁面１３ａに当接する。このため、シース熱電対１１が２箇所で穴部９と接触することとなり、弾性的に撓んだシース熱電対１１に復元力が作用することによってシース熱電対１１の先端部１１ａがぐらつくことを防止し、シース熱電対１１で安定した温度計測を行うことができる。
【００２２】
また、本実施形態においては、穴部９を上面２ａから下面２ｂに向かって投影したときに、中間案内部１３は、開口部９ａよりも穴部９の奥端部内面９ｄに近づくように位置させている。これにより、シース熱電対１１が穴部９に接触する２つの点の距離を短くすることができ、シース熱電対１１の先端部１１ａのぐらつきを抑えて安定的に配置することができて、より適切な温度計測を行うことができる。
【００２３】
なお、本実施形態においては、第１案内部１２及び第２案内部１４が直線状に延びているものを説明したが、本発明の第１案内部及び第２案内部はこれに限らず、例えば、何れか一方、又は両方が湾曲形状であってもよい。湾曲させることによってシース熱電対を穴部にスムーズに挿入することができる。
【００２４】
また、本実施形態では、中間案内部１３を緩やかに湾曲した形状であるものとして説明したが、本発明の中間案内部は急激に折り曲げたような屈曲した形状としても、本発明の「シース熱電対が２箇所で穴部と接触することとなり、シース熱電対の先端部がぐらつくことを防止し、シース熱電対で安定した温度計測を行うことができる」、という効果を奏することができる。
【００２５】
また、本実施形態では、穴部９を上面２ａから下面２ｂに向かって投影したときに、穴部９の奥端部内面９ｄが平滑な平面からなるものを示したが、例えば、穴部９の奥端部内面９ｄを、先細り形状となるように２つの平面が互いの中間で屈曲して連続することによって角部を形成するような形状であってもよい。その場合、先細り形状をなす穴部９の奥端部によってシース熱電対１１の先端部１１ａが保持されるため、シース熱電対１１の先端部１１ａがぐらつくことをより確実に防止することができる。
【００２６】
また、本発明において、「シース熱電対の先端部が穴部の奥端部に当接する」とは、シース熱電対の先端部と穴部の奥端部とが直接的に当接する場合のみならず、他の部材、例えば、伝熱性保護層や伝熱性接着剤などを介してシース熱電対の先端部が穴部の奥端部に当接するような「間接的な当接」をも含む。これは、「シース熱電対の中間部の外側面は中間案内部の内壁面に当接する」ことについても同様である。
【符号の説明】
【００２７】
１  保持装置
２  基材
２ａ  上面
２ｂ  下面
３  筒状支持体
３ａ  一方の端面
３ｂ  他方の端面
３ｃ  周面
３ｄ，３ｅ  フランジ
４，５  開口端
６  発熱抵抗体
７  配線
８  支持体側通路
９  穴部
９ａ  開口部
９ｂ  縦穴部
９ｃ  横穴部
９ｄ  奥端部内面
１１  シース熱電対
１１ａ  先端部
１１ｃ  中間部
１１ｄ  外側面
１２  第１案内部
１３  中間案内部
１３ａ  内壁面
１４  第２案内部
Ｗ  ウェハ（対象物）
【図１】
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【図２】
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