(57)【要約】【課題】基材と支持部材との間で適切な断熱を行い、基材内の温度勾配を抑制することで対象物の加熱ムラを抑制することが可能な保持装置を提供する。【解決手段】  保持装置１０は、セラミックス焼結体からなり、上面１１Ａ及び該上面１１Ａの反対側に位置する下面１１Ｂを有する板状の基材１１と、セラミックス焼結体からなり、基材１１の下面１１Ｂに接続された上端面１２Ａを有する筒状の支持部材１２と、基材１１の内部に埋設された発熱抵抗体１３と、を備える。保持装置１０は、基材１１と支持部材１２との間において、少なくとも一部が支持部材１２の周方向に沿って設けられた空間１４を有する。空間１４は、支持部材１２の内側面１２Ｂに形成されている内側開口Ａ１を介して支持部材１２の内側空間Ｓ１と連通している。【選択図】図３
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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、
セラミックス焼結体からなり、前記基材の下面に接続された上端面を有する筒状の支持部材と、
前記基材の内部に埋設された発熱抵抗体と、を備え、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、
前記基材と前記支持部材との間において、少なくとも一部が前記支持部材の周方向に沿って設けられた空間を有するとともに、
前記空間が、前記基材の下面と前記支持部材の内側面との少なくとも一方に形成されている内側開口を介して前記支持部材の内側空間と連通している第１空間と、前記基材の下面と前記支持部材の外側面との少なくとも一方に形成されている外側開口を介して支持部材の外側空間と連通している第２空間との少なくとも一方を含むことを特徴とする保持装置。
【請求項２】
前記第１空間と前記第２空間の少なくとも一方は、前記支持部材の周方向の全周に亘って設けられた環状空間を含むことを特徴とする請求項１に記載の保持装置。
【請求項３】
前記第１空間と前記第２空間の少なくとも一方は、複数の前記環状空間、及び当該複数の環状空間を相互に連通する連通空間を含むことを特徴とする請求項２に記載の保持装置。
【請求項４】
前記空間は前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間と前記第２空間とは互いに独立していることを特徴とする請求項１から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、半導体基板などの対象物を基材に保持する保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、基板を支持する上面を有するセラミックスからなる基材と、セラミックスからなる中空の支持部材とを備える保持装置が知られている。例えば、基材は板状であり、その下面は支持部材の上端面に接合される接合面を構成する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、セラミックス基板及び当該セラミックス基板に接合されるセラミックス支持部材を備え、当該セラミックス基板と当該セラミックス支持部材との接合界面が離散的に配置された複数の接合界面により構成されたセラミックスヒータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５８８２６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、上記したような保持装置は、基材内に埋設された発熱体を有し、当該発熱体が発熱することで基材の上面に保持された対象物、例えば半導体ウエハを加熱する。また、当該保持装置は、半導体製造装置の種々の処理チャンバ内に搭載される。
【０００６】
ここで、処理中の半導体ウエハは均一な温度となるように加熱されることが好ましい。しかし、基材で発生した熱は、基材に接合された支持部材を介して外部（例えばプロセスチャンバの筐体）に伝熱する場合がある。例えば、基材内の熱が支持部材との接合領域に向かう熱流が生じ、基材内で温度勾配が生ずる場合がある。従って、半導体ウエハの全体が均一な温度に加熱されない場合がある。
【０００７】
本発明は、基材と支持部材との間で適切な断熱を行い、基材内の温度勾配を抑制することで対象物の加熱ムラを抑制することが可能な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】
【０００８】
本発明の保持装置は、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、セラミックス焼結体からなり、基材の下面に接続された上端面を有する筒状の支持部材と、基材の内部に埋設された発熱抵抗体と、を備え、基材の上面上に対象物を保持する保持装置であって、基材と支持部材との間において、少なくとも一部が支持部材の周方向に沿って設けられた空間を有するとともに、空間が、基材の下面と支持部材の内側面との少なくとも一方に形成されている内側開口を介して支持部材の内側空間と連通している第１空間と、基材の下面と支持部材の外側面との少なくとも一方に形成されている外側開口を介して支持部材の外側空間と連通している第２空間との少なくとも一方を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明の保持装置によれば、基材と支持部材との間に支持部材の内側空間又は外側空間に連通した空間が設けられる。当該空間は、基材で発生した熱の支持部材への伝熱を抑制する断熱部として機能する。また、当該空間は、支持部材の内側空間又は外側空間と同一雰囲気となり、例えば空間内の雰囲気を特別な機構を設けることなく容易に調節することができる。従って、基材と支持部材との間の良好な断熱を行い、基材内の温度勾配を抑制することで対象物の加熱ムラを抑制することが可能となる。
【００１０】
また、当該第１空間と当該第２空間の少なくとも一方は、支持部材の周方向の全周に亘って設けられた環状空間を含む。従って、支持部材の半径方向における基材及び支持部材間の伝熱経路が制限される。従って、基材と支持部材との接合面において良好な断熱性能を得ることができる。
【００１１】
また、当該第１空間と当該第２空間の少なくとも一方は、複数の環状空間、及び当該複数の環状空間を相互に連通する連通空間を含む。従って、当該空間内の雰囲気を、支持部材の上端面の全体に亘って均等かつ良好な断熱性能を得ることができる。
【００１２】
また、当該空間は、当該第１空間及び第２空間を含み、当該第１空間と第２空間とは互いに独立している。従って、支持部材の上端面の温度分布を調節して、基材内の温度勾配を抑制することで対象物の加熱ムラを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る保持装置の斜視図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る保持装置の模式上面図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る保持装置の模式断面図。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る保持装置の支持部材の模式上面図。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る保持装置内の温度分布の測定結果を示す図。
【図６】本発明の第１の実施形態の変形例に係る保持装置の模式断面図。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る保持装置の模式断面図。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る保持装置の支持部材の模式上面図。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る保持装置の模式断面図。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る保持装置の支持部材の模式上面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の種々の実施形態について説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る保持装置１０の斜視図である。図２は、保持装置１０の模式的な上面図である。保持装置１０は、保持対象となる対象物を保持する基材１１と、基材１１を支持する筒状の支持部材１２とを有する。
【００１６】
基材１１は、対象物を保持する保持面を有する上面１１Ａと、上面１１Ａとは反対側の面である下面１１Ｂとを有する板状の部材である。また、基材１１は、セラミックス焼結体からなる。すなわち、基材１１は、上面１１Ａ及び該上面１１Ａの反対側に位置する下面１１Ｂを有する板状の形状を有するセラミックス焼結体からなるセラミックプレートである。本実施形態においては、基材１１は円板形状のセラミックプレートであり、その上面１１Ａ及び下面１１Ｂは基材１１の互いに対向する主面である。なお、基材１１の外形は円板形状に限定されない。
【００１７】
基材１１の材料となるセラミックス焼結体としては、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）又は窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）等のセラミックス焼結体が挙げられる。例えば、基材１１は、高純度（例えば純度９９．９％以上）の窒化アルミニウム粉末、アルミナ粉末、窒化珪素粉末を含む原料粉末を成形した成形体をホットプレス焼結することにより形成することができる。
【００１８】
支持部材１２は、セラミックス焼結体からなる。支持部材１２は、基材１１の下面１１Ｂに接続された上端面１２Ａを有する筒状の形状を有するセラミックシャフトである。本実施形態においては、支持部材１２の上端面１２Ａは、基材１１の下面１１Ｂに接合されている。また、上端面１２Ａは、基材１１を支持する支持面として機能する。また、図１に示すように、支持部材１２は円筒形状の部材であり、内側面（内壁面）１２Ｂ及び外側面（外壁面）１２Ｃを有する。なお、支持部材１２の外形は円筒形状に限定されない。
【００１９】
支持部材１２の材料となるセラミックス焼結体としては、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）又は窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）等のセラミックス焼結体が挙げられる。
【００２０】
また、図２に示すように、本実施形態においては、基材１１の下面１１Ｂの中央部に支持部材１２の上端面１２Ａが接続（接合）されている。基材１１及び支持部材１２は、基材１１の平面形状である円の中心軸と、支持部材１２が形成する円筒の中心軸とが同軸となるように配置されて接合されている。また、基材１１と支持部材１２とは固相接合により接合されている。
【００２１】
図３は、保持装置１０の模式的な断面図である。図３は、図２のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。図３には、保持装置１０の保持対象である対象物ＳＢを破線で示した。例えば、保持装置１０は、対象物ＳＢとして半導体ウエハなどの基板を保持する。
【００２２】
本実施形態においては、保持装置１０は、対象物ＳＢを保持及び加熱するセラミックスヒータである。具体的には、保持装置１０は、基材１１の内部に埋設された発熱抵抗体１３を有する。発熱抵抗体１３は、基材１１を加熱して上面１１Ａ上の対象物ＳＢを加熱するヒータとして機能する。
【００２３】
本実施形態においては、発熱抵抗体１３は、給電されることで発熱する複数の金属配線からなる。発熱抵抗体１３としての金属配線は、例えば、タングステン、モリブデン若しくはこれらの合金、又は白金などの金属材料からなり、薄板、薄膜、メッシュ状、線状などの形状を有し得る。
【００２４】
なお、保持装置１０は、発熱抵抗体１３に給電を行う給電部（図示せず）を有している。また、保持装置１０は、給電部が複数の金属配線の各々に独立して電圧を印加する構成を有するマルチゾーンヒータであってもよい。また、保持装置１０は、発熱抵抗体１３とは別に基材１１の内に埋設された金属部材に電圧を印加することでクーロン力を発生させ、基材１１の上面１１Ａに基板を吸引する静電チャック機能を有していてもよい。また、基材１１の内部には、発熱抵抗体１３とは別にＲＦ電極としての機能を有する金属部材が埋設されていてもよい。
【００２５】
また、図３に示すように、支持部材１２は筒状の形状を有し、その内部には内側面１２Ｂによって内側空間Ｓ１が形成されている。また、保持装置１０における支持部材１２の内側空間Ｓ１以外の空間を外側空間Ｓ２とする。本実施形態においては、支持部材１２の外側面１２Ｃは外側空間Ｓ２に面している。また、基材１１における支持部材１２との接合面以外の表面は外側空間Ｓ２に面している。
【００２６】
例えば、保持装置１０が半導体製造装置のプロセスチャンバ内に設けられる場合、支持部材１２の外側面１２Ｃは、基材１１の上面１１Ａと共に、プロセスチャンバ内の処理雰囲気中に露出される。なお、図３には、外側空間Ｓ２として、プロセスチャンバ内の空間を２点鎖線で示している。
【００２７】
一方、支持部材１２の内側空間Ｓ１は、プロセスチャンバの外側と連通しており、当該外側の雰囲気、例えば大気や不活性ガス雰囲気と同一の雰囲気下となる。
【００２８】
また、図３に示すように、保持装置１０は、基材１１と支持部材１２との間において、少なくとも一部が支持部材１２の周方向に沿って設けられた空間１４（第１空間）を有する。また、本実施形態においては、空間１４は、支持部材１２の内側面１２Ｂに形成された内側開口Ａ１を介して支持部材１２の内側空間Ｓ１に連通している。
【００２９】
より具体的には、本実施形態においては、支持部材１２の上端面１２Ａには溝Ｇ１が設けられている。空間１４は、この溝Ｇ１を有する支持部材１２の上端面１２Ａが基材１１の下面１１Ｂに接合されることで、基材１１及び支持部材１２間に形成されている。すなわち、本実施形態においては、支持部材１２の上端面１２Ａに形成された溝Ｇ１の内面及び基材１１の下面１１Ｂによって囲まれた領域が空間１４である。また、本実施形態においては、溝Ｇ１の内面は、基材１１の下面１１Ｂと共に内側開口Ａ１を形成する。
【００３０】
図４は、支持部材１２の上端面１２Ａを示す上面図である。図の明確さのため、図４においては、上端面１２Ａにおける基材１１との接合領域にハッチングを施している。また、図４には図２の切断線（Ｖ−Ｖ線）を示した。図３及び４を用いて、溝Ｇ１と、溝Ｇ１によって形成される空間１４及び内側開口Ａ１とについて説明する。
【００３１】
図４に示すように、溝Ｇ１は、互いに同心円状に形成された内側環状溝ＧＡ１及び外側環状溝ＧＡ２を含む環状溝ＧＡと、内側環状溝ＧＡ１及び外側環状溝ＧＡ２を相互に連通する連通溝ＧＢとを含む。また、溝Ｇ１は、内側環状溝ＧＡ１から支持部材１２の内側面１２Ｂに達する内側開口溝ＧＣを含む。なお、本実施形態においては、図４に示すように、連通溝ＧＢ及び内側開口溝ＧＣは、支持部材１２の内側空間Ｓ１を挟んで互いに対向した位置に配置されている。
【００３２】
空間１４及び内側開口Ａ１は、この溝Ｇ１と基材１１の下面１１Ｂとによって囲まれた空間である。より具体的には、図３及び４に示すように、空間１４は、内側環状溝ＧＡ１によって形成された内側環状空間１４Ａ１及び外側環状溝ＧＡ２によって形成された外側環状空間１４Ａ２を含む環状空間１４Ａを有する。環状空間１４Ａは、支持部材１２の周方向の全周に亘って設けられている。
【００３３】
なお、空間１４は、少なくとも一部が支持部材１２の周方向に沿って設けられていればよく、環状空間１４Ａを有する（全周に設けられる）場合に限定されない。
【００３４】
また、空間１４は、連通溝ＧＢによって形成され、内側環状空間１４Ａ１及び外側環状空間１４Ａ２を相互に連通する連通空間（連通部）１４Ｂを含む。また、空間１４は、内側開口溝ＧＣによって形成された内側開口Ａ１によって、支持部材１２の内側空間Ｓ１に連通している。なお、空間１４は、支持部材１２の外側空間Ｓ２（外側面１２Ｃが面する空間）から隔離されている。
【００３５】
空間１４は、基材１１と支持部材１２との間の断熱部を形成する。また、空間１４は、内側開口Ａ１を介して支持部材１２の内側空間Ｓ１に連通している。従って、空間１４は、支持部材１２の内側空間Ｓ１の雰囲気と同一の雰囲気となる。
【００３６】
例えば、保持装置１０は、図３に示すように、半導体製造装置内に設けられる場合、支持部材１２の外側面１２Ｃや基材１１の上面１１Ａなどは、支持部材１２の外側空間Ｓ２、すなわちプロセスチャンバ内の処理雰囲気中に露出することとなる。一方、支持部材１２の内側空間Ｓ１は、大気又は不活性ガス雰囲気に露出する。
【００３７】
基材１１と支持部材１２との間（接合面内）に大気又は不活性ガス雰囲気と同一の雰囲気の空間１４を形成することによって、この空間１４は良好な断熱性能を有する断熱空間となる。また、例えば、空間１４での断熱性能を確保するための配管設備などを設ける必要がない。
【００３８】
また、空間１４は、支持部材１２の周方向の全周に亘って設けられた環状空間１４Ａを含む。従って、支持部材１２の半径方向における基材１１及び支持部材１２間の伝熱経路が制限される。従って、基材１１と支持部材１２との接合面において良好な断熱性能を得ることができる。
【００３９】
また、空間１４が複数の環状空間１４Ａ１及び１４Ａ２並びにこれらを連通する連通空間１４Ｂを有することで、支持部材１２の上端面１２Ａの全体に亘って安定した断熱性能を得ることができる。
【００４０】
図５は、保持装置１０を加熱した際の保持装置１０の基材１１の上面１１Ａの温度分布を測定した結果を示す図である。なお、保持装置１０の加熱均一性を評価するために、比較例として、空間１４を有さない点を除いては保持装置１０と同様の構成を有する保持装置１００を準備し、その加熱結果と比較した。すなわち、比較例に係る保持装置１００は、支持部材が溝を持たない平坦な上端面を有し、上端面全体が基材の下面に接合された構造を有する。
【００４１】
図５の横軸は基材１１の上面１１Ａ内の位置を、縦軸は温度を示している。図５に示すように、基材１１と支持部材１２との接合面近傍での温度変化が大きく抑制されていることがわかる。特に、基材１１の支持部材１２との接合部の近傍における温度差は、保持装置１００に比べて半分程度にまで抑制されていることがわかる。このように、保持装置１０を用いることで基材１１内の温度が均一化され、対象物ＳＢを均等に加熱することができる。
【００４２】
また、空間１４は、支持部材１２の外側空間Ｓ２から隔離されている。従って、例えば処理チャンバ内のプロセスガスが空間１４内に進入することが防止される。よって、例えばプロセスガスによって溝Ｇ１の内面が腐食することが防止され、長時間に亘って良好な断熱性能を得ることができる。
【００４３】
図６は、第１の実施形態の変形例に係る保持装置１０Ａの模式的な断面図である。図６は、保持装置１０Ａにおける図３と同様の断面図である。本変形例においては、保持装置１０Ａは、空間１４と同様の空間１７が基材１５側に形成された構造を有する。
【００４４】
まず、保持装置１０Ａは、セラミックス焼結体からなり、上面１５Ａ及び下面１５Ｂを有する板状の基材１５と、セラミックス焼結体からなり、下面１５Ｂに接続された上端面１６Ａを有する筒状の支持部材１６と、発熱抵抗体１３とを有する。ここで、支持部材１６は、内側面１６Ｂによって内側空間Ｓ１を形成し、外側面１６Ｃが外側空間Ｓ２に面する。保持装置１０Ａは、基材１５の上面１５Ａに対象物ＳＢを保持する。
【００４５】
次に、保持装置１０Ａは、基材１５と支持部材１６との間において、少なくとも一部が支持部材１６の周方向に沿って設けられた空間１７を有する。本変形例においては、空間１７は、基材１５の下面１５Ｂに形成された内側開口Ａ１を介して支持部材１６の内側空間Ｓ１と連通している。本変形例においては、空間１７及び内側開口Ａ１が基材１５に設けられた溝Ｇ１１によって形成されている。
【００４６】
また、空間１７は、基材１５の下面１５Ｂに設けられる点を除いては空間１４の環状空間１４Ａ及び連通空間１４Ｂと同様の構成の環状空間１７Ａ及び連通空間１７Ｂをそれぞれ有する。また、空間１７の環状空間１７Ａは内側開口Ａ１を介して支持部材１６の内側空間Ｓ１に連通している。
【００４７】
本変形例のように、内側空間Ｓ１（例えば大気又は不活性ガス雰囲気）に連通する空間１７は、基材１５の下面１５Ｂに設けられた溝Ｇ１１によって形成されていてもよい。なお、当該空間は、基材１５の下面１５Ｂ及び支持部材１６の上端面１６Ａの両方に設けられた溝によって形成されていてもよい。また、内側開口Ａ１についても、本実施形態及びその変形例に示すように、支持部材１２側及び基材１５側のいずれかに設けられていればよい。
【００４８】
換言すれば、基材の下面と支持部材の内側面との少なくとも一方に形成されている内側開口Ａ１を介して支持部材の内側空間Ｓ１と連通している空間が設けられていればよい。これによって、基材と支持部材との間の確実な断熱を行い、基材内の温度勾配を抑制することで対象物の加熱ムラを抑制することが可能な保持装置を提供することが可能となる。
【００４９】
（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態に係る保持装置２０の模式的な断面図である。また、図８は、保持装置２０の支持部材２１の模式的な上面図である。図７及び図８は、それぞれ保持装置２０における図３及び図４と同様の断面図及び上面図である。保持装置２０は、支持部材２１及び空間２２の構成を除いては、保持装置１０と同様の構成を有する。
【００５０】
まず、支持部材２１は、基材１１の下面１１Ｂとの接合面である上端面２１Ａを有する筒状の部材である。また、支持部材２１は、内側面２１Ｂによって内側空間Ｓ１を形成し、外側面２１Ｃが外側空間Ｓ２に面する。
【００５１】
次に、保持装置２０は、少なくとも一部が支持部材２１の上端面２１Ａの周方向に沿って設けられた空間２２（第２空間）を有する。空間２２は、支持部材２１の外側面２１Ｃに設けられた外側開口Ａ２を介して支持部材２１の外側空間Ｓ２に連通している。
【００５２】
本実施形態においては、空間２２及び外側開口Ａ２は、支持部材２１の上端面２１Ａに設けられた溝Ｇ２によって形成されている。具体的には、溝Ｇ２は、図８に示すように、溝Ｇ１と同様の内側環状溝ＧＡ１及び外側環状溝ＧＡ２を含む環状溝ＧＡと、内側環状溝ＧＡ１及び外側環状溝ＧＡ２を相互に連通する連通溝ＧＢとを含む。
【００５３】
一方、本実施形態においては、溝Ｇ２は、外側環状溝ＧＡ２から支持部材１２の外側面１２Ｃに達する外側開口溝ＧＤを含む。なお、本実施形態においては、図８に示すように、連通溝ＧＢ及び外側開口溝ＧＤは、支持部材２１の内側空間Ｓ１を挟んで互いに対向した位置に配置されている。
【００５４】
空間２２及び外側開口Ａ２は、この溝Ｇ２と基材１１の下面１１Ｂとによって囲まれた空間である。より具体的には、図７及び８に示すように、空間２２は、内側環状溝ＧＡ１によって形成された内側環状空間２２Ａ１及び外側環状溝ＧＡ２によって形成された外側環状空間２２Ａ２を含む環状空間２２Ａを有する。環状空間２２Ａは、支持部材２１の周方向の全周に亘って設けられている。
【００５５】
また、空間２２は、連通溝ＧＢによって形成され、内側環状空間２２Ａ１及び外側環状空間２２Ａ２を相互に連通する連通空間（連通部）２２Ｂを含む。また、空間２２は、外側開口溝ＧＤによって形成された外側開口Ａ２によって、支持部材２１の外側空間Ｓ２に連通している。なお、空間２２は、支持部材２１の内側空間Ｓ１から隔離されている。
【００５６】
本実施形態においては、保持装置２０は、基材１１と支持部材２１との間において、外側開口Ａ２を介して支持部材２１の外側空間Ｓ２に連通する空間２２を有する。従って、空間２２は、支持部材２１の外側空間Ｓ２と同一雰囲気の断熱部を形成する。
【００５７】
本実施形態においては、例えば、空間２２は、半導体製造装置内ではプロセスチャンバ内の処理雰囲気中と同一雰囲気となる。例えば、空間２２は、半導体製造プロセス中は減圧下となり、プロセス後には常圧となる。従って、空間２２内の雰囲気は、プロセス前後で管理された雰囲気となる。従って、空間２２は、良好な断熱性能を有する断熱空間を形成することができる。また、断熱用に新たな部品等を設ける必要がない。
【００５８】
なお、空間２２内においては、プロセス中からプロセス後において減圧下から常圧へと内部環境が変化する。従って、基材１１の下面１１Ｂは、支持部材２１との接合面を除いてほぼ全体が上面１１Ａと同様の雰囲気中に露出することとなる。従って、空間２２において安定した断熱を行いつつ、基材１１の全体を短時間で加熱及び冷却することができる。従って、対象物ＳＢの加熱ムラのみならず、処理時間の短縮を図ることができる。
【００５９】
なお、本実施形態においては、空間２２が支持部材２１の外側面２１Ｃに設けられた外側開口Ａ２を介して支持部材２１の外側空間Ｓ２に連通する場合について説明した。しかし、空間２２の構成はこれに限定されない。
【００６０】
例えば、支持部材２１の外側空間Ｓ２に連通する空間は、基材１１の下面１１Ｂ側に設けられていてもよい。例えば、支持部材２１の上端面２１Ａに接する基材１１の下面１１Ｂに溝Ｇ２と同様の溝が設けられ、これによって外側空間Ｓ２に連通する空間が形成されていてもよい。また、基材１１の下面１１Ｂ及び支持部材２１の上端面２１Ａの両方に溝が設けられ、これによって支持部材２１の外側空間Ｓ２に連通する空間が形成されていてもよい。
【００６１】
また、当該空間を支持部材２１の外側空間Ｓ２に連通させる外側開口Ａ２についても、支持部材２１に設けられる場合だけでなく、基材１１側に設けられていてもよく、その両方に設けられていてもよい。
【００６２】
換言すれば、基材の下面と支持部材の外側面との少なくとも一方に形成された外側開口Ａ２を介して支持部材の外側空間Ｓ２と連通する空間が形成されていればよい。これによって、基材と支持部材との間の確実な断熱を行い、基材内の温度勾配を抑制することで対象物の加熱ムラを抑制することが可能な保持装置を提供することができる。
【００６３】
（第３の実施形態）
図９は、第３の実施形態に係る保持装置３０の模式的な断面図である。また、図１０は、保持装置３０の支持部材３１の模式的な上面図である。図９及び図１０は、それぞれ保持装置３０における図３及び図４と同様の断面図及び上面図である。保持装置３０は、支持部材３１及び空間３２の構成を除いては、保持装置１０又は２０と同様の構成を有する。
【００６４】
まず、支持部材３１は、基材１１の下面１１Ｂとの接合面である上端面３１Ａを有する筒状の部材である。また、支持部材３１は、内側面３１Ｂによって内側空間Ｓ１を形成し、外側面３１Ｃが外側空間Ｓ２に面する。
【００６５】
本実施形態においては、保持装置３０は、基材１１と支持部材３１との間において、少なくとも一部が支持部材３１の周方向に沿って設けられた空間３２を有する。また、空間３２は、支持部材３１の内側面３１Ｂに形成された内側開口Ａ１を介して支持部材３１の内側空間Ｓ１と連通する第１空間３２Ａと、支持部材３１の外側面３１Ｃに形成された外側開口Ａ２を介して支持部材３１の外側空間Ｓ２と連通する第２空間３２Ｂとを含む。
【００６６】
本実施形態においては、空間３２、内側開口Ａ１及び外側開口Ａ２は、支持部材３１の上端面３１Ａに設けられた溝Ｇ３によって形成されている。具体的には、溝Ｇ３は、図１０に示すように、溝Ｇ１と同様の内側環状溝ＧＡ１及び外側環状溝ＧＡ２を含む環状溝ＧＡを含む。
【００６７】
一方、本実施形態においては、溝Ｇ３は、内側環状溝ＧＡ１から支持部材３１の内側面３１Ｂに達する内側開口溝ＧＣと、外側環状溝ＧＡ２から支持部材３１の外側面３１Ｃに達する外側開口溝ＧＤとを含む。なお、本実施形態においては、図１０に示すように、内側開口溝ＧＣ及び外側開口溝ＧＤは、支持部材３１の内側空間Ｓ１を挟んで互いに対向した位置に配置されている。
【００６８】
空間３２、内側開口Ａ１及び外側開口Ａ２は、この溝Ｇ３と基材１１の下面１１Ｂとによって囲まれた空間である。より具体的には、図９及び１０に示すように、空間３２は、内側環状溝ＧＡ１によって形成された第１空間（内側環状空間）３２Ａと、外側環状溝ＧＡ２によって形成された第２空間（外側環状空間）３２Ｂとを含む。本実施形態においては、第１空間３２Ａ及び第２空間３２Ｂは、支持部材３１の周方向の全周に亘って設けられている。
【００６９】
また、第１空間３２Ａは、内側開口溝ＧＣによって形成された内側開口Ａ１によって支持部材３１の内側空間Ｓ１に連通している。その一方で、第２空間３２Ｂは、外側開口溝ＧＤによって形成された外側開口Ａ２によって、支持部材３１の外側空間Ｓ２に連通している。
【００７０】
すなわち、本実施形態においては、保持装置３０は、空間３２として、内側開口Ａ１を介して支持部材３１の内側空間Ｓ１に連通する第１空間３２Ａと、外側開口Ａ２を介して外側空間Ｓ２に連通する第２空間３２Ｂと、の両方を含む。なお、第１空間３２Ａ及び第２空間３２Ｂは互いに独立している（互いから隔離されている）。
【００７１】
本実施形態は、第１の実施形態（第１空間としての空間１４）と、第２の実施形態（第２空間としての空間２２）とを組み合わせたような態様となっている。すなわち、本実施形態においては、基材１１の下面１１Ｂと支持部材３１の上端面３１Ａとの間に、支持部材３１の内側空間Ｓ１の雰囲気中に露出する領域と、支持部材３１の外側空間Ｓ２の雰囲気中に露出する領域とが設けられる。
【００７２】
本実施形態は、例えば、基材１１と支持部材３１との間の断熱性能を調節することを考慮した場合に適した構成となる。例えば、第１及び第２空間３２Ａ及び３２Ｂを組み合わせて断熱部としての空間３２を構成することで、基材１１（その上面１１Ａ）の表面温度を高い自由度で調節することができる。例えば、内側空間Ｓ１と外側空間Ｓ２との間の雰囲気中の気体の性質及び温度の差異を利用して、第１空間３２Ａ第２空間３２Ｂとの間で断熱性能に差異を設けることが可能である。
【００７３】
本実施形態のように、第１及び第２の実施形態を組み合わせることで、基材１１と支持部材３１との間の確実な断熱を行い、さらに領域によって断熱性能を可変とすることで、基材１１内の温度勾配を効果的に抑制し、対象物ＳＢの加熱ムラを抑制することが可能となる。
【００７４】
なお、本実施形態においては、空間３２が支持部材３１の内側面３１Ｂ及び外側面３１Ｃに設けられた内側開口Ａ１及び外側開口Ａ２を介して支持部材３１の内側空間Ｓ１及び外側空間Ｓ２に連通する場合について説明した。しかし、空間３２の構成はこれに限定されない。
【００７５】
例えば、支持部材３１の上端面３１Ａに接する基材１１の下面１１Ｂに溝Ｇ３と同様の溝が設けられ、これによって内側空間Ｓ１及び外側空間Ｓ２に連通する空間が形成されていてもよい。また、基材１１の下面１１Ｂ及び支持部材３１の上端面３１Ａの両方に溝が設けられ、これによって支持部材３１の内側空間Ｓ１及び外側空間Ｓ２に連通する空間が形成されていてもよい。また、内側開口Ａ１及び外側開口Ａ２は、基材１１側に設けられていてもよい。
【００７６】
換言すれば、基材の下面と支持部材の内側面との少なくとも一方に形成されている内側開口Ａ１を介して支持部材の内側空間Ｓ１と連通している第１空間と、基材の下面と支持部材の外側面との少なくとも一方に形成されている外側開口Ａ２を介して支持部材の外側空間Ｓ２と連通している第２空間とを含んでいればよい。
【００７７】
保持装置１０、１０Ａ、２０及び３０を例に説明したように、本発明による保持装置は、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、セラミックス焼結体からなり、基材の下面に接続された上端面を有する筒状の支持部材と、基材の内部に埋設された発熱抵抗体と、を備え、基材の上面上に対象物ＳＢを保持する。
【００７８】
そして、本発明による保持装置は、基材と支持部材との間において、少なくとも一部が支持部材の周方向に沿って設けられた空間を有するとともに、当該空間が、基材の下面と支持部材の内側面との少なくとも一方に形成されている内側開口を介して支持部材の内側空間と連通している第１空間と、基材の下面と支持部材の外側面との少なくとも一方に形成されている外側開口を介して支持部材の外側空間と連通している第２空間との少なくとも一方を含む。
【００７９】
従って、基材と支持部材との間の確実な断熱を行い、基材内の温度勾配を抑制することで対象物の加熱ムラを抑制することが可能な保持装置を提供することができる。
【００８０】
また、当該空間は、支持部材の周方向の全周に亘って設けられた環状空間を含む。従って、支持部材の半径方向に沿った基材及び支持部材間の伝熱経路が制限される。従って、基材と支持部材との接合面において良好な断熱性能を得ることができる。
【００８１】
また、当該空間は、複数の環状空間、及び当該複数の環状空間を相互に連通する連通空間を含む。従って、支持部材の上端面の全体に亘って良好な断熱性能を得ることができる。
【００８２】
また、当該空間は、当該第１空間及び第２空間を含み、当該第１空間と第２空間とは互いに独立している。従って、支持部材の上端面の温度分布を調節して、基材内の温度勾配を抑制することで対象物の加熱ムラを抑制することが可能な保持装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１０、１０Ａ、２０、３０…保持装置、  １１、１５…基材、  １１Ｂ、１５Ｂ…下面、  １２、１６、２１、３１…支持部材、  １３…発熱抵抗体、  １４、１７、３２Ａ…空間（第１空間）、  ２２、３２Ｂ…空間（第２空間）、  Ａ１…内側開口、  Ａ２…外側開口、  １４Ａ、１７Ａ、２２Ａ、３２Ａ、３２Ｂ…環状空間、  １４Ｂ、１７Ｂ、２２Ｂ…連通空間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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