(57)【要約】【課題】  設定温度が頻繁に変更される場合であっても測温素子の取付け部で剥離等の問題が生じにくい信頼性の高いヒータユニットを提供する。【解決手段】  半導体ウエハ等の被処理物を載置する載置台１１と、載置台１１に設けられた発熱部１３と、載置台１１の温度を測定する測温素子１５とを有するヒータユニットであって、該測温素子１５は、好適には質量平均分子量５０,０００以上のポリオルガノシロキサン１００質量部に対して酸化セリウム及び酸化鉄のうちの少なくとも一方からなる酸化防止剤が１〜３０質量部配合されたシリコーン系の接着剤１４によって載置台１１に接着固定されている。【選択図】    図１
2018014342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物を載置する載置台と、前記載置台に設けられた発熱部と、前記載置台の温度を測定する測温素子とを有するヒータユニットであって、前記測温素子は酸化防止剤が配合されたシリコーン系接着剤によって前記載置台に接着固定されているヒータユニット。
【請求項２】
前記酸化防止剤が酸化セリウム及び酸化鉄のうちの少なくとも一方である、請求項１に記載のヒータユニット。
【請求項３】
前記シリコーン系接着剤は、ポリオルガノシロキサン１００質量部に対して前記酸化防止剤が１〜３０質量部配合されている、請求項１又は請求項２に記載のヒータユニット。
【請求項４】
前記ポリオルガノシロキサンの質量平均分子量が５０,０００以上である、請求項３に記載のヒータユニット。
【請求項５】
前記載置台を下面側から支持する支持体を更に有しており、これら載置台と支持体とで前記発熱部が挟持されている、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のヒータユニット。
【請求項６】
前記支持体の下面に対して当接する位置と離間する位置との間で往復動可能な冷却板を更に有している、請求項５に記載のヒータユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理物を載せて加熱するヒータユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩやメモリなどの半導体デバイスを製造する半導体製造装置では、半導体ウエハに対してＣＶＤやスパッタリング等による成膜、レジストの塗布、露光及び現像等のフォトリソグラフィー、パターニングのためのエッチング等の一連の工程からなる薄膜処理が施される。この薄膜処理の際は、処理に適した温度まで半導体ウエハを加熱する必要があり、そのため、上記半導体製造装置のチャンバー内には、被処理物である半導体ウエハをウエハ載置面に載せて内部又は下部に設けた発熱体で加熱を行うサセプタとも称するヒータユニットが搭載されている。
【０００３】
上記ヒータユニットでは、半導体ウエハの処理温度を頻繁に切り替える必要があり、そのためウエハ載置面の近傍に熱電対や測温抵抗体等の測温素子を設け、これにより測定した温度に基づいて発熱体に印加する電圧や電流をフィードバック制御することが行われている。かかる構成のヒータユニットでは、測温素子による正確な温度測定がばらつきの少ない高品質の半導体デバイスを効率よく作製するために不可欠であり、これを目的とする様々な技術が提案されている。例えば特許文献１には、ウエハ載置台の下面に平坦な底面を有するザグリ穴を設け、この底面に耐熱性の接着剤を用いて測温素子を接着する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１１８９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
半導体ウエハを載置して加熱するヒータユニットでは、一般に半導体ウエハに対して２００℃を超える高温に加熱した状態で前述の薄膜処理が施されるため、部材の接着には上記の特許文献１のように耐熱性を有する接着剤が用いられている。しかしながら、例えばエポキシ樹脂系の接着剤は耐熱性に優れているものの本質的に硬く、処理温度の頻繁な変更によって被接着部材が膨張収縮を繰り返すうちに接着面で剥離したり割れたりすることがあった。また、エポキシ樹脂系に比べて柔軟性に優れたシリコーン樹脂系の接着剤が使用されることがあるが、市販のシリコーン樹脂系の接着剤は高温での酸化による劣化が問題になることがあった。
【０００６】
上記のように、ヒータユニットのウエハ載置台に接着剤で測温素子を取り付ける場合、これら被接着部材の熱膨張係数の違いにより処理温度の変更時に膨張量や収縮量のミスマッチが生じ、割れや剥離等の問題が生じることがあるが、この膨張量や収縮量のミスマッチを吸収可能な柔軟性を有し且つ高温での耐酸化性にも優れた接着剤は実質的に存在していないのが実状である。
【０００７】
本発明は、上記した従来のヒータユニットが抱える問題点に鑑みてなされたものであり、処理温度が頻繁に変更される場合であっても測温素子の取付け部で剥離等の問題が生じにくい信頼性の高いヒータユニットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係るヒータユニットは、被処理物を載置する載置台と、前記載置台に設けられた発熱部と、前記載置台の温度を測定する測温素子とを有するヒータユニットであって、前記測温素子は酸化防止剤が配合されたシリコーン系接着剤によって前記載置台に接着固定されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、設定温度が頻繁に変更される場合であっても測温素子の取付け部で剥離等の問題が生じにくくなるので、長期間に亘って正確に温度測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一具体例のヒータユニットの模式的な縦断面図である。
【図２】図１のヒータユニットが有する冷却ステージの具体例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
最初に本発明の実施形態を列記して説明する。本発明に係る実施形態のヒータユニットは、被処理物を載置する載置台と、前記載置台に設けられた発熱部と、前記載置台の温度を測定する測温素子とを有するヒータユニットであって、前記測温素子は酸化防止剤が配合されたシリコーン系接着剤によって前記載置台に接着固定されていることを特徴としている。これにより従来のシリコーン系樹脂と同程度の柔軟性に加えて長期間に亘って耐熱性を維持できるので、信頼性の高いヒータユニットを提供することができる。
【００１２】
上記本発明に係るヒータユニットの実施形態においては、酸化防止剤が酸化セリウム及び酸化鉄のうちの少なくとも一方であるが好ましい。これにより安価に接着剤を作製することができる。また、シリコーン系接着剤は、ポリオルガノシロキサン１００質量部に対して前記酸化防止剤が１〜３０質量部配合されていることが好ましい。これにより、接着剤の耐熱性を低下させることなく均質な接着剤を作製することができる。また、ポリオルガノシロキサンの質量平均分子量が５０,０００以上であるのが好ましい。これにより、ポリオルガノシロキサンの耐熱性の向上が期待できる。
【００１３】
上記本発明に係るヒータユニットの実施形態においては、載置台を下面側から支持する支持体を更に有しており、これら載置台と支持体とで前記発熱部が挟持されているのが好ましい。これによりウエハ載置面での反りを抑えることができるので、ウエハ載置面での高い均熱性を確保することができる。また、支持体の下面に対して当接する位置と離間する位置との間で往復動可能な冷却板を更に有しているのが好ましい。これにより載置台を素早く昇降温させることが可能になる。
【００１４】
次に本発明のヒータユニットの一具体例について、図１を参照しながら説明する。この図１に示すヒータユニットは、被処理物としての例えば半導体ウエハを載置して加熱する加熱部１０と、該加熱部１０を冷却する冷却部２０とを有しており、これらは上部が開放したステンレス製の容器３０内に収容されている。加熱部１０は、上面にウエハ載置面１１ａを備えた略円板形状の載置台１１と、この載置台１１と略同等の外径を有し、載置台１１の下面側を略全面に亘って支持する略円板状の支持板１２と、これらの間に挟み込むように設けられた、載置台１１及び支持板１２と略同等の外径を有する略円板状で且つフィルム状の発熱部１３とからなり、容器３０の底面から立設する脚部３１に支持されている。
【００１５】
載置台１１の材質は、銅やアルミニウムなどの熱伝導率の高い金属が好ましく、これによりウエハ載置面１１ａにおいて極めて高い温度均一性を実現することができる。一方、支持板１２の材質は、剛性(ヤング率)の高い炭化珪素、窒化アルミニウム、Ｓｉ−ＳｉＣ、Ａｌ−ＳｉＣなどのセラミックスやセラミックス複合体を用いることが好ましい。これにより、厚み方向に温度差が生じた時に生じやすい載置台１１の反りを抑えることができるので、ウエハ載置面１１ａの平坦性を保つことができる。また、ウエハ載置面１１ａの反り防止を目的として載置台１１を分厚くする必要がなくなるので、ヒータユニット全体としての熱容量を小さくでき、よって昇降温速度を速めることが可能になる。
【００１６】
これら載置台１１と支持板１２はネジ止めになどによって互いに機械的に結合することが好ましい。ネジ止めの場合は、上記したように載置台１１と支持板１２とは互いに異なる材質からなるため、載置台１１及び支持板１２がそれぞれの温度に応じてウエハ載置面１１ａの方向に自由に熱膨張できるように、例えば支持板１２に厚み方向に貫通したネジ孔（図示せず）に下側から雄ネジ（図示せず）を挿通して載置台１１の下面側に設けた雌ネジ部（図示せず）に螺合させると共に、該雄ネジの座面とその当接部である支持板１２の下面との間には例えばベアリング（図示せず）を介在させることが好ましい。
【００１７】
発熱部１３は、例えば薄膜状の抵抗発熱体とその両面を上下から挟み込む電気絶縁フィルムとからなる。この抵抗発熱体は、ステンレスやニッケル−クロム等からなる金属箔をエッチングやレーザー加工で所望のパターン形状にパターニングすることで作製することができる。一方、電気絶縁フィルムには、２００℃を超える耐熱温度を有するポリイミド樹脂を使用するのが好ましい。ポリイミド樹脂であれば熱圧着により抵抗発熱体と一体化させることができ、これにより互いの密着性が増すので界面の熱抵抗を下げることができる。
【００１８】
なお、抵抗発熱体は１層に限定されるものではなく、後述する測温素子の出力値に基づいて給電量の制御を行う抵抗発熱体の層と、設定温度の変更時にのみ給電を行う補助的な抵抗発熱体の層とを厚み方向の異なる位置に設けてもよい。また、ウエハ載置面１１ａをよりきめ細かく温度制御するため、複数の領域に区分して個別に温度制御してもよく、この場合は、発熱部１３を、複数の領域の各々に配すると共に、各領域内に後述する測温素子を設けるのが好ましい。
【００１９】
上記の載置台１１の下面側に、酸化防止剤が配合されたシリコーン樹脂系の接着剤１４によって測温素子１５が接着固定されている。測温素子１５は、例えば平坦面を備えた１辺数ｍｍ程度の略直方体形状のセラミック製基部の当該平坦面に白金抵抗体の回路が蒸着等により成膜された構造を有している。上記回路の両端部には、ボンディング等の接合法でリード線１６が接続されており、このリード線１６は、支持板１２及び発熱部１３の貫通孔を通って加熱部１０の下側から引き出されている。なお、リード線１６からの熱逃げを抑えるため、リード線１６の一部を支持板１２に当接させた状態で接着してもよい。
【００２０】
測温素子１５は、前述したように載置台１１のウエハ載置面１１ａとは反対側の下面側に設けるのが好ましいが、載置台１１の下面はほぼ全面に亘って発熱部１３が当接しているので、載置台１１の下面に機械加工等により設けたザグリ穴内に取り付けるのが好ましい。このザグリ穴はその底面を平坦にするのが好ましく、これにより、上記した測温素子１５のセラミック製基部の平坦面とザグリ穴の底面とを面同士当接することが可能になる。その結果、セラミック製基部と載置台１１との伝熱面積を広く確保できるので、高い温度応答性が得られる。
【００２１】
この測温素子１５と載置台１１との接着に用いられる接着剤１４の主成分であるシリコーン系樹脂は、一般式Ｒ３-ＳｉＯ-(Ｒ２ＳｉＯ)ｎ-Ｓｉ-Ｒ３で表されるポリオルガノシロキサンが三次元的に網目状に架橋されたものであり、その架橋前の質量平均分子量が５０,０００以上であるのが好ましい。このようなシリコーン系樹脂としては、例えば東レ・ダウコーニング社の１液加熱硬化型のＳＥ１７１４や、モメンティブ社のＴＳＥ３２６又はＴＳＥ３２６１Ｇを挙げることができる。
【００２２】
このシリコーン系樹脂に配合される酸化防止剤としては、酸化セリウム及び酸化鉄のうちの少なくとも一方が好ましい。酸化セリウムＣｅＯ２は主にガラス研磨材や燃料電池の触媒として粉末状の形態で市販されているものを使用することができる。一方、酸化鉄としてはＦｅ２Ｏ３を使用することができる。これら酸化セリウムや酸化鉄などの金属酸化物を配合することによってシリコーン系樹脂の酸化が防止される理由は、酸化防止剤は、加熱によって発生したラジカルと反応して自身が還元することによってラジカルを無害化し、よってラジカルによるシリコーン系樹脂の側鎖の酸化を抑制することによるものと推測される。
【００２３】
上記の酸化防止剤とシリコーン系樹脂との配合割合は、ポリオルガノシロキサン１００質量部に対して酸化防止剤を１〜３０質量部配合するのが好ましく、５〜２３質量部の配合するのがより好ましい。この酸化防止剤の配合割合が１質量部を下回ると耐熱性が低下するおそれがあり、逆に３０質量部を超えるとシリコーン系樹脂に均一に混合するのが困難になる他、樹脂分が減少するため接着力の低下を招いたり、粘度が高くなり過ぎて塗工が困難になったりするおそれがある。酸化防止剤をシリコーン系樹脂に配合させる方法については特に制約はなく、所定量のペースト状のシリコーン系樹脂に所定の配合割合となるように秤量した粉末状の酸化防止剤を添加して混練機などによって混練すればよい。
【００２４】
このようにして作製される接着剤１４を用いて測温素子１５を載置台１１に接着固定させることにより、処理温度が変更されて被接着部材の熱膨張係数の違いにより測温素子１５と載置台１１との間に膨張量や収縮量のミスマッチが生じても、柔軟で弾力性に富んだ接着剤１４によってこの膨張量や収縮量のミスマッチを吸収できる上、長期間に亘って高温状態で使用されても酸化による劣化が生じにくいので、接着剤１４の割れや剥離等の問題を抑えることができる。
【００２５】
上記の加熱部１０の下側に位置する冷却部２０は、一点鎖線で示すように支持板１２の下面に当接する位置と、実線で示すように支持板１２から離間する位置との間で往復動して高温の載置台１１及び支持板１２の冷却を行う可動式冷却板２１と、この可動式冷却板２１が上記離間位置にある時に当接して上記した高温の載置台１１及び支持板１２の冷却によって加熱された冷却板２１を冷却する固定式冷却ステージ２２とで構成される。
【００２６】
可動式冷却板２１の上記往復動は、図１に例示されているように、固定式冷却ステージ２２の下側に設けた例えばエアシリンダ３２のピストンロッド３２ａの先端部に冷却板２１を取り付けることにより可能になる。この冷却板２１の材質は、熱伝導性の良い金属で形成されるのが好ましく、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、マグネシウム、チタン、若しくはこれらの少なくともいずれかを主成分とする合金又はステンレスからなる群から選択することが好ましい。
【００２７】
上記の冷却板２１の冷却を行う固定式冷却ステージ２２は、図示しないチラーなどの冷却装置で冷却されたフッ素系冷媒等の不凍液、空気、汎用的な水等の冷媒が循環する冷媒流路２２ａを有している。冷却ステージ２２は、例えば金属製の板状部材の表面に冷媒流路としてＣｕなどの金属製のパイプを沿わせ、この金属製パイプの両端にステンレス製の継ぎ手を取り付けると共に、金属製パイプを押さえ板で板状部材に押さえつけた状態で該押さえ板と板状部材とをネジなどにより機械的に結合することで作製できる（この構造をパイプ式とも称する）。板状部材の材質には熱伝導性の良い銅、アルミニウム、ニッケル、マグネシウム、チタン、若しくはこれらの少なくともいずれかを主成分とする合金又はステンレスからなる群から選択することが好ましい。
【００２８】
なお、より高い熱効率を得るため、図３（ａ）に示す他の具体例の冷却ステージ１２２のように、冷却ステージ１２２の本体を構成する板状部材１２２ａの下面に例えば渦巻き状のザグリ溝１２３を設け、このザグリ溝１２３中に渦巻き状に成形した冷媒流通用の金属製パイプ１２４を設置してもよい。その際、金属製パイプ１２４と板状部材１２２ａとの良好な熱伝達を保つため、コーキング材、シーラント、接着剤などにより金属製パイプ１２４の表面とザグリ溝１２３の内面とを接着固定するのがより好ましい。
【００２９】
あるいは、図３（ｂ）に示す更に他の具体例の冷却ステージ２２２のように、上下方向に重ね合わせるため、同じ材質の略同形状の２枚の板状部材２２２ａ、２２２ｂを用意し、下側の板状部材２２２ａの片面にのみ機械加工で流路２２３となる溝を形成し、この流路２２３を覆うようにもう一方の板状部材を重ね合わせて例えばロウ付けなどの結合手段で一体化することで作製してもよい（この構造をロウ付け方式とも称する）。あるいは、図３（ｃ）に示す更に他の具体例の冷却ステージ３２２のように、２枚の板状部材３２２ａ、３２２ｂの上側にのみ流路３２３を設けてもよいし、図３（ｄ）に示す更に他の具体例の冷却ステージ４２２のように、２枚の板状部材４２２ａ、４２２ｂの対向する両面に流路４２３を設けてもよい。
【００３０】
上記の冷却板２１と冷却ステージとの間の伝熱性を高めるため、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、冷却ステージ１２２、２２２、３２２、４２２の上面に介在層４０を設けてもよい。介在層４０は、厚み方向にクッション性（柔軟性）を有しているのが好ましく、更に、例えば１Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高い熱伝導率を有していることが好ましい。このような材質としては、発泡金属や金属メッシュ、グラファイトシート、熱伝導性フィラーを含有したフッ素樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂等を挙げることができる。なお、カーボンなどの熱伝導フィラーを含有した樹脂を用いることで、熱抵抗をより小さくすることが可能になる。
【００３１】
以上、本発明のヒータユニットについて具体例を挙げて説明したが、本発明は係る具体例に限定されるものではなく、本発明の主旨から逸脱しない範囲の種々の態様で実施することが可能である。すなわち、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲及び均等物に及ぶものである。
【実施例】
【００３２】
（実施例１）
図１に示すような加熱部１０と冷却部２０とからなるヒータユニットを作製し、その耐久性を検査した。具体的には、先ず加熱部１０として、直径３２０ｍｍ×厚み３ｍｍの円板状の銅板からなる載置台１１を準備し、その載置面１１ａとなる面とは反対側の面にザグリ穴を形成した。このザグリ穴は、底面が載置台１１の厚み方向の中央に位置するようにした。そして、この底面に、接着剤１４を用いてセラミックス製の測温素子１５（Ｗ２ｍｍ×Ｄ２ｍｍ×Ｈ１ｍｍ）を接着固定した。接着剤１４には東レ・ダウコーニング株式会社製のシリコーン接着剤（型番ＳＥ１７１４）を使用し、該シリコーン接着剤に含まれる「ポリオルガノシロキサン」１００質量部に対して、阿南化成株式会社製の酸化セリウムＣｅＯ２ ＳＣＨを１１.３質量部配合した。
【００３３】
次に、直径３２０ｍｍ×厚み３ｍｍの円板状のＳｉ−ＳｉＣ板からなる支持板１２を準備した。また、厚さ２０μｍのステンレス箔に回路パターンをエッチングで形成して抵抗発熱体を作製し、その終端部に給電ケーブルを取り付けた。そして、この抵抗発熱体の上下を厚み５０μｍのポリイミドシートで覆って熱圧着し、発熱部１３を作製した。
【００３４】
この発熱部１３を上記の載置台１１と支持板１２との間に挟み込み、支持板１２予め設けておいた貫通孔にネジを挿通して載置台１１に螺合することで機械的に結合した。このネジには熱膨張量差で載置台１１や支持板１２が変形しないように、座面にベアリングを備えたネジを用いた。測温素子１５のリード線１６からの熱逃げを抑制するため、支持板１２の下面側から延出させたリード線１６のうちの長さ３０ｍｍ部分を支持板１２の下面にシリコーン樹脂で接着固定させた。
【００３５】
次に、冷却部２０として、直径３２０ｍｍ×厚み１２ｍｍの円板状のアルミニウム合金板からなる可動式冷却板２１と、直径３２０ｍｍ×厚み１２ｍｍの円板状のアルミニウム合金板からなる固定式冷却ステージ２２とを準備した。そして、冷却ステージ２２の下面に、ねじを用いて外径６ｍｍ×肉厚１ｍｍのリン脱酸銅パイプを取り付け、この銅パイプの両端に、冷媒を供給・排出するための継ぎ手を取り付けた。
【００３６】
この冷却ステージ２２を肉厚１.５ｍｍの側壁と肉厚３ｍｍの底部とを有し、上部が開放されたステンレス製の容器３０内に設置すると共に、冷却ステージ２２の下側にエアシリンダ３２を取り付け、そのロッド３２ａを冷却ステージ２２に予め設けておいた貫通孔に挿通させてその先端に冷却板２１を取り付けた。更に、これら冷却板２１及び冷却ステージ２２に予め設けておいた別の貫通孔を通って底部から立設する脚部３１の上に上記の加熱部１０を設置した。なお、抵抗発熱体の給電ケーブル及び測温素子１５のリード線１６は、冷却部２０及び容器３０に予め設けた貫通孔を通して容器３０の外側に延出させた。そして、測温素子１５で測定した温度に基づいて抵抗発熱体への印加電流が制御されるように制御系を組んだ。
【００３７】
このようにして、試料１のヒータユニットを作製した。なお、エアシリンダ３２のロッド３２ａが退避している時の支持板１２の下面と冷却板２１の上面との離間距離は１０ｍｍであった。比較のため、測温素子１５の接着に用いる接着剤１４に市販のシリコーン系樹脂の接着剤を用いた以外は上記試料１と同様にして試料２のヒータユニットを作製し、また、該接着剤１４にエポキシ接着剤を用いた以外は上記試料１と同様にして試料３のヒータユニットとを作製した。
【００３８】
これら３台のヒータユニットの各々に対して、制御系の設定温度を２００℃にして常温から２００℃まで昇温させた後、その温度で１時間保持した。次に、設定温度を２５０℃に変更して２５０℃まで昇温させた後、その温度で１時間保持した。この２５０℃で保持されている際のウエハ載置面１１ａの温度を市販のウエハ温度計を用いて計測し、その最大温度と最小温度との差を算出して均熱レンジ（℃）とした。
【００３９】
上記の２５０℃で１時間の保持が経過した後、設定温度を２００℃に変更すると共に、冷却ステージ２２の銅パイプを循環する水で冷却状態にある冷却板２１をエアシリンダ３２の作動により上昇させ、支持板１２の下面に当接させて２００℃まで下げた。そして、２００℃に到達した直後に冷却板２１を支持板１２から離間させると共に、再度設定温度を２５０℃に変更して２５０℃まで昇温させてその温度で３０分間保持した。以降は同様にして、冷却板２１の当接による２００℃まで降温と、冷却板２１の離間及び加熱による２５０℃までの昇温及び３０分の保持とからなるヒートサイクルを繰り返し、所定の回数ごとに上記の均熱レンジを求めた。その結果を下記表１に示す。
【００４０】
【表１】
2018014342.tif 000003
【００４１】
上記表１から分かるように、３台のヒータユニットは全て初期の均熱レンジは同等の値を示しているものの、試料２及び３のヒータユニットにおいてはヒートサイクルの回数が増えるに従って均熱レンジの値が悪化していった。そして、試料２のヒータユニットでは７５００回で初期に比べて２倍以上となり、試料３のヒータユニットでは２０００回で初期に比べて２倍以上となったのでヒートサイクルを中止した。一方、試料１のヒータユニットでは、累計２０,０００回を経た後も正常であった。
【００４２】
上記のヒートサイクルを終えた各ヒータユニットの試料を解体し、測温素子の接着部の外観観察を行ったところ、試料２のヒータユニットには接着剤にクラックが認められ、試料３のヒータユニットは載置台のザグリ部と接着剤との接着界面で剥離が生じていた。一方、試料１のヒータユニットは特に問題が生じていなかった。次に、上記の解体した載置台に取り付けられている測温素子のケーブルを引張り、測温素子が脱離する瞬間の引張り強度を測定した。なお、この引張り強度試験は、各試料ごとに同様に作製した３台のヒータユニットに対して試験を行い、それらの平均で評価した。その結果を表２に示す。
【００４３】
【表２】
2018014342.tif 000004
【００４４】
上記表２から分かるように、一定の熱履歴を経た試料２のヒータユニットは接着剤のクラックによって殆ど接着していない状態であった。また、試料３のヒータユニットは接着界面の剥離によって殆ど接着していない状態であった。一方、試料１のヒータユニットは２００−２５０℃のヒートサイクルを２０,０００回経た後も初期と同等の剥離強度を示した。
【００４５】
上記の引張り強度試験を行った接着剤に対して核磁気共鳴分光法に基づいて詳細解析を行った結果、試料２のヒータユニットに用いたシリコーン系樹脂の接着剤は、側鎖の酸化による材料劣化が認められたが、試料１のヒータユニットに用いたシリコーン系樹脂は、側鎖の酸化による材料劣化が認められなかった。また、試料３のヒータユニットに用いたエポキシ接着剤は、接着剤自体にクラックが確認された。一方、試料１のヒータユニットに用いたシリコーン系樹脂は弾性に富んでいた。
【００４６】
（実施例２）
酸化セリウムの配合割合を「ポリオルガノシロキサン」１００質量部に対してそれぞれ５.６質量部、１６.４質量部、及び２２.６質量部に変更した以外は上記実施例１の試料１と同様にして試料４〜６のヒータユニットを作製した。これらを上記実施例１と同様にして評価したところ、全てほぼ同等の結果が得られた。すなわち、２００−２５０℃のヒートサイクルを２０,０００回繰り返した後も均熱レンジは初期とほぼ同等であり、該２０,０００回のヒートサイクル後の引張り強度試験においても高い引張り強度を示した。
【００４７】
（実施例３）
酸化セリウムの代わりに酸化鉄として森下弁柄工業株式会社製のＮＳＲ-１００Ｖを配合した以外はその配合割合を含めて上記実施例１の試料１と同様にしてヒータユニットを作製した。その結果、実施例１の試料１とほぼ同等の結果が得られた。すなわち、２００−２５０℃のヒートサイクルを２０,０００回繰り返した後も均熱レンジは初期とほぼ同等であり、該２０,０００回のヒートサイクル後の引張り強度試験においても高い引張り強度を示した。
【符号の説明】
【００４８】
１０    加熱部
１１    載置台
１１ａ  ウエハ載置面
１２    支持板
１３    発熱部
１４    接着剤
１５    測温素子
１６    リード線
２０    冷却部
２１    可動式冷却板
２２    固定式冷却ステージ
２２ａ  冷媒流路
３０    容器
３１    脚部
３２    エアシリンダ
３２ａ  ピストンロッド
４０    介在層
１２２    固定式冷却ステージ
１２２ａ  板状部材
１２３    ザグリ溝
１２４    金属製パイプ
２２２    固定式冷却ステージ
２２２ａ、２２２ｂ  板状部材
２２３  流路
３２２    固定式冷却ステージ
３２２ａ、３２２ｂ  板状部材
３２３  流路
４２２    固定式冷却ステージ
４２２ａ、４２２ｂ  板状部材
４２３  流路
【図１】
2018014342.tif 000005
【図２】
2018014342.tif 000006