(57)【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、ウエハを載せる設置面とするとともに、上記板状セラミック体中に少なくとも一つの内部電極を備え、上記設置面以外の板状セラミック体表面に、上記内部電極と電気的に接続される給電端子を有するウエハ支持部材において、上記設置面以外の板状セラミック体表面に上記内部電極の一部が露出する穴を形成するとともに、該穴の内壁面には上記内部電極の露出部と導通する導体層を設け、上記穴内に、挿入部外周に少なくとも一つの環状溝を有するとともに該環状溝に環状のコイルスプリングをはめ込んだ上記給電端子を挿入することにより該給電端子と上記導体層とを上記環状のコイルスプリングを介して電気的に接続するようにしたことを特徴とするウエハ支持部材。
【請求項２】
板状セラミック体の一方の主面を、ウエハを載せる設置面とするとともに、上記板状セラミック体中に少なくとも一つの内部電極を備え、上記設置面以外の板状セラミック体表面に、上記内部電極と電気的に接続される給電端子を有するウエハ支持部材において、上記設置面以外の板状セラミック体表面に、上記内部電極の一部が露出する環状溝を内壁面に有する穴を形成するとともに、該穴の内壁面には上記内部電極の露出部と導通する導体層を設け、上記環状溝に環状のコイルスプリングをはめ込み、さらに上記給電端子を上記穴内に上記環状のコイルスプリングを貫通して挿入することにより上記給電端子と上記導体層とを上記コイルスプリングを介して電気的に接続するようにしたことを特徴とするウエハ支持部材。
【請求項３】
上記導体層の厚みが５〜５０μｍであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のウエハ支持部材。
【請求項４】
上記コイルスプリングが、ステンレス、インコネル、ハステロイ、チタン又はチタン合金、銅又は銅合金のいずれか一種からなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のウエハ支持部材。
【請求項５】
上記内部電極が静電吸着用の電極、加熱用の電極、プラズマ発生用の電極のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のウエハ支持部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ等のウエハを支持するのに用いるウエハ支持部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体の製造工程において、半導体ウエハへの露光処理や描画処理、ＰＶＤ、ＣＶＤ、スパッタリング等による成膜処理、プラズマエッチングや光エッチング等によるエッチング処理、ダイシング処理あるいは各種処理工程への搬送には、半導体ウエハを支持するためにウエハ支持部材が使用されている。
【０００３】
図６に従来のウエハ支持部材を真空処理室内に設置した状態を示すように、このウエハ支持部材２１は、円盤状をした板状セラミック体２２の上面をウエハＷの設置面２５とするとともに、板状セラミック体２２中の設置面側に静電吸着用としての一対の内部電極２３を、板状セラミック体２２中の下面側に加熱用としての内部電極２４をそれぞれ埋設したもので、板状セラミック体２２の下面には、静電吸着用の内部電極２３及び加熱用の内部電極２４とそれぞれ電気的に接続される給電端子２６，２７が接合されている。
【０００４】
また、板状セラミック体２２には、設置面２５の中央に開口するガス導入孔３１を備えるとともに、設置面２５には上記ガス導入孔３１と連通するガス溝３２が形成されている。なお、２８は板状セラミック体２２の下面に接合され、ガス導入孔３１と連通するガスパイプである。
【０００５】
そして、このウエハ支持部材２１は、金属製の筒状支持体２９を介して真空処理室３５内に設置してあり、ウエハ支持部材２１に備える給電端子２６，２７やガスパイプ２８が真空処理室３５内の腐食性ガスに曝されるのを防止するようになっている。なお、３４は真空処理室３５の上部に設置されたプラズマ発生用電極である。
【０００６】
また、このウエハ支持部材２１にて半導体ウエハＷに各種処理を施すには、設置面２５にウエハＷを載せ、一対の静電吸着用の内部電極２３の間に直流電圧を印加することにより、ウエハＷと内部電極２３との間に誘電分極によるクーロン力や微少な漏れ電流によるジョンソン・ラーベック力等の静電吸着力を発現させ、設置面２５上の半導体ウエハＷを強制的に吸着して固定するとともに、加熱用の内部電極２４に通電することにより、設置面２５に吸着固定したウエハＷを加熱し、ガスパイプ２８を介してガス導入孔３１より設置面２５のガス溝３２と半導体ウエハＷとで構成される空間にＨｅ等のガスを供給することで、ウエハＷを均一に加熱し、さらに一対の内部電極２３とプラズマ発生用電極３４との間に高周波電圧を印加することによりプラズマを発生させ、この状態で真空処理室３５内に成膜用ガスを供給すれば、ウエハＷ上に薄膜を形成することができ、また、真空処理室３５内にエッチング用ガスを供給すれば、ウエハＷ上に微細な回路パターンを形成することができ、さらに真空処理室３５内にクリーニング用ガスを供給すれば、ウエハ支持部材２１や真空処理室３５の表面に付着する成分を除去することができるようになっていた。
【０００７】
ところで、上記ウエハ支持部材２１を形成する板状セラミック体２２と各給電端子２６，２７とを接合する手段として、特開平５−１０１８７１号公報には、図７に示すように、内部電極２３（２４）と給電ブロック体４２をワイヤ４１を介して電気的に接続したものを金型内に設置し、この金型内にセラミック原料を充填してホットプレスによって焼結させることにより、ワイヤ４１によって電気的に接続された内部電極２３（２４）と給電ブロック体４２を一体的に埋設してなる板状セラミック体２２を製作し、板状セラミック体２２の表面に露出する給電ブロック体４２の雌ねじ部４２ａに給電端子２６（２７）の雄ねじ部２６ａ（２７ｂ）を螺合させることにより、給電端子２６（２７）を内部電極２３（２４）と電気的に接続するようにしたものが提案されている。
【０００８】
また、特開平１０―１８９６９６号公報には、図８に示すように、板状セラミック体２の下面に内部電極２３（２４）と連通する穴４３を穿孔し、該穴４３にメタライズ層４４を形成した後、給電端子２６（２７）を挿入し、ロウ材層４５を介してロウ付けするようにしたものが提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図６に示すウエハ支持部材２１は、成膜、エッチング、クリーニング等の各種処理を施すにあたり、加熱用の内部電極２４によって２００℃以上に加熱され、このような高温に加熱された状態で静電吸着力やプラズマを発生させるのであるが、図７に示す接合構造を有するものでは、給電ブロック体４２と板状セラミック体２２との熱膨張差による残留応力が大きいため、２００℃以上の温度に昇温・降温を繰り返すと、板状セラミック体２２にクラックが発生して破損するといった課題があり、特に加熱温度が３００℃以上の温度になると板状セラミック体２が破損し易かった。
【００１０】
また、図８に示す接合構造を有するウエハ支持部材２１においては、ロウ付け時の残留応力が大きいため、板状セラミックス体２２に形成した穴４３のコーナー部を起点としてクラックが発生し、板状セラミック体２２が破損するといった問題があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、板状セラミック体の一方の主面を、ウエハを載せる設置面とするとともに、上記板状セラミック体中に少なくとも一つの内部電極を備え、上記設置面以外の板状セラミック体表面に、上記内部電極と電気的に接続される給電端子を有するウエハ支持部材において、上記設置面以外の板状セラミック体表面に上記内部電極の一部が露出する穴を形成するとともに、該穴の内壁面には上記内部電極の露出部と導通する導体層を設け、上記穴内に、挿入部外周に少なくとも一つの環状溝を有するとともに該環状溝に環状のコイルスプリングをはめ込んだ上記給電端子を挿入することにより該給電端子と上記導体層とを上記環状のコイルスプリングを介して電気的に接続するようにしたことを特徴とする。
また、板状セラミック体の一方の主面を、ウエハを載せる設置面とするとともに、上記板状セラミック体中に少なくとも一つの内部電極を備え、上記設置面以外の板状セラミック体表面に、上記内部電極と電気的に接続される給電端子を有するウエハ支持部材において、上記設置面以外の板状セラミック体表面に、上記内部電極の一部が露出する環状溝を内壁面に有する穴を形成するとともに、該穴の内壁面には上記内部電極の露出部と導通する導体層を設け、上記環状溝に環状のコイルスプリングをはめ込み、さらに上記給電端子を上記穴内に上記環状のコイルスプリングを貫通して挿入することにより上記給電端子と上記導体層とを上記コイルスプリングを介して電気的に接続するようにしたことを特徴とする。
【００１２】
上記導体層はその厚みが５〜５０μｍであるものが好ましく、また、コイルスプリングを形成する材質としては、ステンレス、インコネル、ハステロイ、チタン又はチタン合金、銅又は銅合金のいずれか一種からなるものが好ましい。
【００１３】
なお、上記内部電極は、静電吸着用の電極、加熱用の電極、プラズマ発生用の電極として用いることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
図１は本発明に係るウエハ支持部材の一例を示し、ウエハ支持部材を真空処理室内に設置した状態を示す断面図である。
【００１６】
このウエハ支持部材１は、円盤状をした板状セラミック体２からなり、板状セラミック体２の上面を、半導体ウエハＷを載せる設置面５とするとともに、板状セラミック体２中の設置面側に、静電吸着用としての一対の内部電極３を、板状セラミック体２中の下面側に、加熱用としての内部電極４をそれぞれ埋設したもので、板状セラミック体２の下面には、静電吸着用の内部電極３及び加熱用の内部電極４とそれぞれ電気的に接続される給電端子６，７を設けてある。
【００１７】
図２に板状セラミック体２中に埋設する内部電極３（４）と、該内部電極３（４）と電気的に接続される給電端子６（７）の給電構造を示す拡大断面図を示すように、板状セラミック体２の下面には、内部電極３（４）を貫通して設けられた穴２ａを有し、穴２ａの内壁面には内部電極３（４）の一部を露出させてある。また、穴２ａの内壁面全体には導体層１６を形成してあり、導体層１６は内部電極３（４）と導通するようになっている。そして、この穴２ａに給電端子６（７）を挿入するのであるが、給電端子６（７）の挿入部６ａ（７ａ）外周には間隔を開けて２つの環状溝６ｂ（７ｂ）を形成してあり、上記２つの環状溝６ｂ（７ｂ）に、図３に示す環状のコイルスプリング１７をはめ込んでおく。コイルスプリング１７は環状溝６ｂ（７ｂ）内に保持される大きさを有し、かつ穴２ａの外径より若干大きな径を有するものを使用する。そして、この給電端子６（７）の挿入部６ａ（７ａ）を穴２ａ内に挿入すると、弾性作用によってコイルスプリング１７が穴２ａの内壁面に押し付けられるため、給電端子６（７）を穴２ａ内に固定保持することができるとともに、給電端子コイル６（７）は導体層１６と接触したコイルスプリング１７を介して内部電極３（４）と導通を図ることができる。
【００１８】
また、板状セラミック体２には、設置面５の中央に開口するガス導入孔１１を備えるとともに、設置面５には上記ガス導入孔１１と連通するガス溝１２を形成してある。なお、８は板状セラミック体２の下面に接合され、ガス導入孔１１と連通する金属製のガスパイプである。
【００１９】
さらに、このウエハ支持部材１は、金属製の筒状支持体９を介して真空処理室１５内に設置してあり、筒状支持体９の上面は板状セラミック体２の下面とロウ材層（不図示）を介して気密に接合するとともに、筒状支持体９の下面は真空処理室１５とＯリング（不図示）を介して気密にシールしてある。その為、ウエハ支持部材１に備える給電端子６，７やガスパイプ８が真空処理室１５内の腐食性ガスに曝されるのを防止するようになっている。なお、１４は真空処理室１５の上部に設置されたプラズマ発生用電極である。
【００２０】
そして、このウエハ支持部材１にて半導体ウエハＷに各種処理を施すには、設置面５にウエハＷを載せ、一対の静電吸着用の内部電極３の間に直流電圧を印加することにより、ウエハＷと内部電極３との間に誘電分極によるクーロン力や微少な漏れ電流によるジョンソン・ラーベック力等の静電吸着力を発現させ、設置面５上の半導体ウエハＷを強制的に吸着して固定するとともに、加熱用の内部電極４に通電することにより、設置面５に吸着固定したウエハＷを加熱し、ガスパイプ８を介してガス導入孔１１より設置面５のガス溝１２と半導体ウエハＷとで構成される空間にＨｅ等のガスを供給することで、ウエハＷを均一に加熱し、さらに一対の内部電極３とプラズマ発生用電極１４との間に高周波電圧を印加することによりプラズマを発生させ、この状態で真空処理室１５内に成膜用ガスを供給すれば、ウエハＷ上に薄膜を形成することができ、また、真空処理室１５内にエッチング用ガスを供給すれば、ウエハＷ上に微細な回路パターンを形成することができ、さらに真空処理室１５内にクリーニング用ガスを供給すれば、ウエハ支持部材１や真空処理室１５の表面に付着する成分を除去することができるようになっている。
【００２１】
そして、本発明のウエハ支持部材１によれば、給電端子６（７）をコイルスプリング１７の弾性作用による押し付け力によって板状セラミック体２の穴２ａ内に固定保持する構造としてあることから、ウエハ支持部材１に高温の熱サイクルが繰り返し加わったとしても板状セラミック体２と給電端子６（７）との熱膨張差によって作用する応力をコイルスプリング１７の弾性作用によって吸収することができるため、板状セラミック体２にクラックを発生させることなく、確実に固定することができる。
【００２２】
また、板状セラミック体２と給電端子６（７）との熱膨張差を考慮し、熱サイクルが加わってもコイルスプリング１７が給電端子６（７）や板状セラミック体２の穴２ａと常に適度な押圧力でもって当接するような構造としておくことにより、給電端子６（７）はコイルスプリング１７を介して内部電極３（４）と導通する導体層１６と電気的に接続することができるため、給電端子６（７）に印加した電力を確実に内部電極６（７）へ供給することができる。
【００２３】
その為、この給電構造を静電吸着用の内部電極３と給電端子６との接続に用いれば、静電吸着力を発生させるために２ｋＶもの大電圧を給電端子６に印加したとしても大きな電力ロスなく、確実に内部電極３へ供給することができ、所望の大きさを有する静電吸着力を発現させることができるとともに、プラズマを発生させるために２ｋＷもの高周波電力を給電端子６に加えたとしても大きなロスなく、確実に内部電極３に供給することができるため、他方のプラズマ発生用電極１４との間で一様で均一なプラズマを発生させることができ、また、上記給電構造を加熱用の内部電極４と給電端子７との接続に用いれば、内部電極４を発熱させるために２００Ｖの電圧を印加したとしても大きなロスなく、確実に内部電極４へ供給することができるため、ウエハ支持部材１を所定の温度に加熱することができる。
【００２４】
ところで、穴２ａの内壁面に形成する導体層１６としては、金、銀、アルミニウム等の金属又はこれらの合金のいずれかの材質により形成することが好ましく、これらの金属や合金にて形成すれば、導体層１６の抵抗値を５Ω以下とすることができ、大きな電流や電圧を印加してもコイルスプリング１７との接触抵抗による発熱を防止できるとともに、大気中で高温に曝されたとしても腐食し難いため長期間にわたって内部電極３（４）への通電を確実に行うことができる。
【００２５】
ただし、導体層１６の厚みｔが５μｍ未満となると、薄すぎるために穴２ａの内壁面に一様に形成することが難しく、また、メンテナンス時における給電端子６（７）の脱着時にコイルスプリング１７によって引っ掻かれ、剥がれてしまう恐れがあるからで、逆に、導体層１６の厚みｔが５０μｍを超えると、導体層１６と板状セラミック体２の熱膨張差による応力が大きくなるために、昇温、降温を繰り返した時に板状セラミック体２が破壊する恐れがあるからである。
【００２６】
その為、穴２ａの内壁面に形成する導体層１６の厚みｔは、５〜５０μｍとすることが良い。なお、導体層１６を形成する手段としては、メタライズ法、溶射法、メッキ法等の膜形成手段を用いることができるが、溶射法やメッキ法は、板状セラミック体２との熱膨張差による応力やコイルスプリング１７から受ける応力によって、剥がれが発生することがあることから、板状セラミック体２と密着強度が高いメタライズ法により形成することが好ましい。
【００２７】
また、コイルスプリング１７を形成する材質としては、導電性を有するとともに、高温に曝したとしても弾性作用の劣化が少ないものが良く、例えば、ステンレス、インコネル、ハステロイ、チタン又はチタン合金、あるいは銅又は銅合金を用いることができる。
また、上記材質からなるコイルスプリング１７の表面に、金、銀、ニッケル、あるいは銅からなる導体膜を被着しても良く、このように、コイルスプリング１７の材質よりもさらに良導電性の導体膜を被着することで、より大きな電流や電圧を印加しても、コイルスプリング１７と導体層１６との接触部分における発熱を抑えることができ、好適である。
【００２８】
なお、コイルスプリング１７の材料選定は、ウエハ支持部材１の使用温度によって、使い分けが必要である。例えば、ステンレス、チタン、チタン合金のいずれかを用いる場合は３００℃以下、インコネルを用いる場合は４５０℃以下、ハステロイを用いる場合は６５０℃以下、銅又は銅合金を用いる場合は１５０℃以下が好ましい。これは、上記各温度を超えて使用すると、材料固有のバネ定数が加熱によって劣化し、メンテナンス時に給電端子６，７の抜き差しを繰り返し行うと、板状セラミック体２に形成した穴２ａ内に給電端子６，７を挿入した際にコイルスプリング１７による十分なバネ効果が得られないため、良好な通電が得られなくなるとともに、使用中に給電端子６，７が穴２ａ内から抜けてしまうおそれがあるからである。
【００２９】
また、コイルスプリング１７は、その線径Ｂが０．１ｍｍより細くなると、十分な電流や電圧を導体層１６に供給できず、コイルスプリング１７自体が発熱して電力ロスを招き、逆に線径Ｂが０．４ｍｍより太くなると、バネ本来の伸縮効果を生かすことができず、温度が上昇すると板状セラミック体２の穴２ａに過大な応力を与え、板状セラミック体２を破壊させるおそれがある。その為、コイルスプリング１７は、線径Ｂが０．１〜０．４ｍｍの範囲にあるものを用いることが好ましい。
【００３０】
なお、コイルスプリング１７のコイル径Ａ、内径Ｃ等の寸法は、給電端子６，７の挿入部６ａ，７ａ外周に形成する環状溝６ｂ，７ｂの寸法形状や穴２ａの内径、及び板状セラミック体２、給電端子６，７、及びコイルスプリング１７の熱膨張係数を考慮し、使用温度範囲において適度な押圧力でもってコイルスプリング１７が穴２ａの内壁面と当接するように、適宜選択して用いれば良い。
【００３１】
さらに、給電端子６，７を形成する材質としては、本発明の構造上、コイルスプリング１７によって板状セラミック体２と給電端子６，７との熱膨張差に伴う応力を緩和、吸収することができるため、従来の給電構造のように制約を受けることがなく、板状セラミック体２を形成するセラミックスとの熱膨張差が近似した、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金、モリブデン、タングステンを用いることができることは勿論のこと、金、ニッケル、銅といった板状セラミック２との熱膨張差が比較的大きな材料でも用いることができ、使用温度や使用環境に応じて適宜選択して用いれば良い。
【００３２】
また、ウエハ支持部材１を形成する板状セラミック体２を形成する材質としては、特に限定するものではなく、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、アルミナ等を主成分とするセラミックスを用いることができるが、これらの中でも窒化アルミニウムを主成分とするセラミックスは、優れた耐食性や耐プラズマ性を有するとともに、高い熱伝導率を有するため、ウエハＷの均熱化を図る点で好ましく、特に、エッチング用ガスやクリーニング用ガスとして用いられるハロゲン系ガスに曝される場合には、窒化アルミニウムの純度が９９．８％以上である窒化アルミニウムを主成分とするセラミックスを用いることが望ましい。
【００３３】
また、板状セラミック体２に埋設する一対の静電吸着用の内部電極３と加熱用の内部電極４の材質としては板状セラミック体２との熱膨張差が小さく、かつ同時焼成可能な融点の高いタングステンやモリブデン等の金属や炭化タングステン等を用いることが好ましい。
【００３４】
さらに給電端子７，（６）やパイプ１２あるいはリング体１３を形成する材質もまた板状セラミック体２との熱膨張差が小さいものがよく、モリブデン、タングステン等の金属や、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＮｉ−Ｃｏ合金等を用いることが好ましい。
【００３５】
次に、本発明に係るウエハ支持部材１に備える他の給電構造の例を以下に説明する。
【００３６】
図４に示す給電構造は、コイルスプリング１７を保持するための２つの環状溝２ｂを、給電端子６，７の挿入部６ａ（７ａ）に代えて板状セラミック体２に形成した穴２ａの内壁面に形成したもので、このような給電構造としても図２で示した給電構造と同様の効果を奏することができる。
【００３７】
図５に示す給電構造は、給電端子６，７を穴２ａに挿入した時に、給電端子６，７の挿入部６ａ，７ａ外周に形成された環状溝６ｂ，７ｂと対向する穴２ａの内壁面にも２つの環状溝２ｂを形成し、環境溝２ｂと環状溝６ｂとで形成される空間内及び環境溝２ｂと環状溝７ｂとで形成される空間内にそれぞれコイルスプリング１７を配置したもので、この給電構造によれば、給電端子６，７の抜けを効果的に防止することができる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態について示したが、本発明は前述した実施形態だけに限定されるものではなく、例えば、本実施形態ではコイルスプリング１７を２つ使用した例を示したが、少なくとも１つのコイルスプリング１７を使用したものであれば良く、これに限らず本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば、改良や変更できることは言うまでもない。
【００３９】
【実施例】
ここで、図２に示す給電構造を有する本発明のウエハ支持部材１と、図８に示す給電構造を有する従来のウエハ支持部材２１とを製作し、各加熱用の内部電極４，２４を発熱させてウエハ支持部材１，２１を加熱した時の板状セラミック体２，２２の破損の有無について調べる実験を行った。
【００４０】
本実験では、ウエハ支持部材１，２１を形成する板状セラミック体２，２２を、ＡｌＮ純度が９９．８％である窒化アルミニウム質焼結体により形成し、その形状を外径２００ｍｍ、板厚１０ｍｍの円盤状体とした。そして、板状セラミック体２，２２の上面をウエハの設置面５，２５とするとともに、設置面５，２５から０．５ｍｍの深さに静電吸着用としての一対のタングステンからなる内部電極３，２３を、設置面５，２５から５ｍｍの深さに加熱用としてのタングステンからなる内部電極４，２４を埋設した。
【００４１】
また、板状セラミック２，２２の下面には、一対の内部電極３，２３及び内部電極４，２４とそれぞれ連通する穴２ａ，４３を形成し、各穴２ａ，４３の内壁面に、Ｔｉを含むＡｇ−Ｃｕペーストを塗布し、８５０℃で焼き付けることにより、メタライズ層からなる導体層１６，４４を形成し、各内部電極３，４，２３，２４との導通を図るようにした。なお、静電吸着用としての内部電極３に連通する穴２ａは、直径５．０５ｍｍ、深さ９．５ｍｍとし、加熱用としての内部電極４に連通する穴２ａは、直径５．０５ｍｍ、深さ７．５ｍｍとした。
【００４２】
そして、本発明のウエハ支持部材１においては、コイルスプリング１７として、表面に金メッキを施したハステロイからなり、コイル径Ａが１．４２ｍｍ、線径Ｂが０．１８ｍｍ、内径Ｄが２．９ｍｍの寸法を有するものを用い、このコイルスプリング１７を、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金からなる給電端子６，７の挿入部６ａ，７ａ外周に形成した環状溝６ｂ，７ｂにはめ込み、給電端子６，７の挿入部６ａ，７ｂを板状セラミック体２の穴２ａに押し込んで挿入することにより、コイルスプリング１７の押圧力によって給電端子６，７を板状セラミック体２に固定して本発明のウエハ支持部材１を製作した。なお、給電端子６，７の挿入部６ａ，７ｂの外径は４．８２ｍｍ、上記挿入部６ａ，７ａに形成する環状溝６ｂ，７ｂの溝深さＦは０．９ｍｍとした。
【００４３】
また、本発明のウエハ支持部材１においては、導体層１６の厚みｔを、５μｍ、２０μｍ、５０μｍ、１００μｍ、１５０μｍに異ならせたものを用意した。
【００４４】
一方、従来のウエハ支持部材２１は、導体層４４を形成した板状セラミック体２２の穴４３内に、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金からなる給電端子２６，２７を挿入し、Ａｇ−Ｃｕロウ材を用いてロウ付け固定することにより従来のウエハ支持部材１を製作した。
【００４５】
そして、各ウエハ支持部材１，２１を真空処理室内に設置したあと、設置面５，２５にウエハＷを載せた状態で、給電端子７，２７間に通電して加熱用の内部電極４，２４を発熱させ、５０℃から６００℃まで５．５分で昇温し、６００℃の温度で１分間保持した後、５０℃まで５．５分で降温させる熱サイクル試験Ａと、５０℃から６００℃まで１１分で昇温し、６００℃の温度で１分間保持した後、５０℃まで１１分で降温させる熱サイクル試験Ｂをそれぞれ別々に実施するとともに、合わせて一対の給電端子６，２６間に＋２５０Ｖと−２５０Ｖの電圧をそれぞれ印加して一対の内部電極３，２３とウエハＷとの間に静電吸着力を発生させ、一対の給電端子６，２６間に通電する電圧の極性を１分毎に反転させる動作を行った時に板状セラミック体２，２２にクラックが発生するまでの回数を各熱サイクル試験毎に測定した。
【００４６】
それぞれの結果を表１及び表２に示す。なお、表１は熱サイクル試験Ａの結果であり、表２は熱サイクル試験Ｂの結果である。
【００４７】
【表１】
0004439108.tif 000002
【００４８】
【表２】
0004439108.tif 000003
【００４９】
この結果、いずれの熱サイクル試験においても従来のウエハ支持部材２１は、１００サイクル以内に板状セラミック体２の破損が発生した。
【００５０】
これに対し、本発明のウエハ支持部材１は、１００サイクルまでは板状セラミック体２の破損がなく優れた耐久性を有することが判る。特に、導体層１６の厚みを５〜３０μｍの範囲で設けたものでは、３６０サイクルもの熱サイクル試験後においても板状セラミック体２には破損が見られず、極めて優れた耐久性を有することが判る。
【００５１】
このように、本発明のウエハ支持部材１を用いれば、過酷な熱負荷条件であっても長時間にわたって内部電極３，４への安定した給電が可能であることが判る。
【００５２】
【発明の効果】
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、ウエハを載せる設置面とするとともに、上記板状セラミック体中に少なくとも一つの内部電極を備えるとともに、上記設置面以外の板状セラミック体表面に、上記内部電極と電気的に接続される給電端子を有するウエハ支持部材において、上記設置面以外の板状セラミック体表面に上記内部電極の一部が露出する穴を形成するとともに、該穴の内壁面には上記内部電極の露出部と導通する導体層を設け、上記穴内に少なくとも一つのコイルスプリングを介して上記給電端子を挿入することにより上記給電端子と上記導体層とを電気的に接続するようにしたことから、高温の熱サイクルが繰り返し加わったとしても板状セラミック体と給電端子との熱膨張差によって発生する応力をコイルスプリングで緩和・吸収することができるため、板状セラミック体を破損させることなく、給電端子と内部電極とを確実に導通させることができる。
【００５３】
特に、導体層の厚みを５〜５０μｍとするとともに、コイルスプリングとして、ステンレス、インコネル、ハステロイ、チタン又はチタン合金、銅又は銅合金のいずれか一種の材料を用いることにより、給電端子と内部電極とを確実に導通させるための信頼性を高めることができる。
【００５４】
その為、上記内部電極を、静電吸着用の電極として用いれば、ウエハ支持部材を静電チャックとして用いることができ、ウエハを設置面に強固に吸着固定することができるとともに、上記内部電極を、加熱用の電極として用いれば、ウエハ支持部材をヒータとして用いることができ、設置面に載せたウエハを加熱することができ、さらに内部電極を、プラズマ発生用の電極として用いれば、サセプタとして用いることができ、設置面上に設けた別のプラズマ発生用電極との間でプラズマを発生させることができる。
【００５５】
その結果、本発明のウエハ支持部材を用いて成膜処理やエッチング処理を施せば、精度の高い成膜やエッチングを長期間にわたって施すことができ、また、クリーニング処理を施せば、ウエハ支持部材や真空処理室内に付着する成分を繰り返し除去することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のウエハ支持部材を真空処理室内に設置した状態の概略を示す断面図である。
【図２】本発明のウエハ支持部材に備える給電構造を示す拡大断面図である。
【図３】本発明のウエハ支持部材に備える給電構造に用いるコイルスプリングを示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】本発明のウエハ支持部材に備える他の給電構造を示す拡大断面図である。
【図５】本発明のウエハ支持部材に備えるさらに他の給電構造を示す拡大断面図である。
【図６】従来のウエハ支持部材を真空処理室内に設置した状態の概略を示す断面図である。
【図７】従来のウエハ支持部材に備える給電構造の一例を示す拡大断面図である。
【図８】従来のウエハ支持部材に備える給電構造の他の例を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１，２１：ウエハ支持部材  ２，２２：板状セラミック体
３，２３：静電吸着用の内部電極  ４，２４：加熱用の内部電極
５，２５：設置面  ６，７，２６，２７：給端子  ６ａ，７ａ：挿入部
６ｂ，７ｂ：環状溝  ８，２８：ガスパイプ  ９，２９：筒状支持体
１１，３１：ガス導入孔  １２，３２：ガス溝
１４，３４：プラズマ発生用電極  １５，３５：真空処理室
１６：導体層  １７：コイルスプリング
【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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