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JP7729764B2 - Substrate holding member - Google Patents
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JP7729764B2 - Substrate holding member - Google Patents

Substrate holding member

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JP7729764B2 JP2021164633A JP2021164633A JP7729764B2 JP 7729764 B2 JP7729764 B2 JP 7729764B2 JP 2021164633 A JP2021164633 A JP 2021164633A JP 2021164633 A JP2021164633 A JP 2021164633A JP 7729764 B2 JP7729764 B2 JP 7729764B2
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Description

本発明は、シリコンウェハ等の基板を保持する基板保持部材に関する。 The present invention relates to a substrate holding member for holding a substrate such as a silicon wafer.

特許文献1には、ウェハなどの基板を保持する静電チャックが開示されている。特許文献1に記載の静電チャックは、基板が載置される基体と、基体の上面から突出して基板を支持する複数の凸部(突起)と、基体の外周縁部の上面から環状に突出して基板を支持する環状凸部(シールリング)とを備える。 Patent Document 1 discloses an electrostatic chuck for holding a substrate such as a wafer. The electrostatic chuck described in Patent Document 1 includes a base body on which the substrate is placed, multiple protrusions (projections) that protrude from the upper surface of the base body to support the substrate, and an annular protrusion (seal ring) that protrudes annularly from the upper surface of the outer periphery of the base body to support the substrate.

特開2009-111243号公報JP 2009-111243 A

特許文献1に記載の静電チャックにおいては、シールリングの内側において分散配置されている複数の突起の高さと、シールリングの高さとが同じである。基板とシールリングとが接触することにより、基板の外周部の変形を抑制することができる。しかしながら、シールリングの幅によっては基板との接触面積が大きくなることがあり、基板とシールリングとの接触に伴って基板にパーティクルが付着する恐れがある。 In the electrostatic chuck described in Patent Document 1, the height of multiple protrusions dispersed inside the seal ring is the same as the height of the seal ring. Contact between the substrate and the seal ring can suppress deformation of the outer periphery of the substrate. However, depending on the width of the seal ring, the contact area with the substrate can become large, which can lead to the risk of particles adhering to the substrate due to contact between the substrate and the seal ring.

本発明は、かかる事情を鑑みてなされたものであり、基板の外周部の変形を抑制できるとともに、基板との接触面積が大きくなることを抑制することができる基板保持部材を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and aims to provide a substrate holding member that can suppress deformation of the outer periphery of the substrate and prevent the contact area with the substrate from becoming too large.

本発明の態様に従えば、上面、前記上面と上下方向において対向する下面を有するセラミックス基材を備え、
前記セラミックス基材は、
前記セラミックス基材の外周部に配置され、且つ、前記セラミックス基材の前記上面から上方に突出した環状の凸部と、
前記環状の凸部の上面に配置され、且つ、前記環状の凸部の前記上面から上方に突出した複数の第1凸部と、
前記セラミックス基材の前記上面の、前記環状の凸部の内側に配置され、且つ、前記セラミックス基材の前記上面から上方に突出した複数の第2凸部と、
前記セラミックス基材の前記上面の、前記環状の凸部の内側に配置された開口を有する第1のガス流路と、
前記セラミックス基材に埋設された、又は、前記セラミックス基材の前記下面に配置された発熱体と、を備え、
前記環状の凸部の、前記セラミックス基材の前記上面からの前記上下方向の長さは135μm以上2mm以下であり、
前記複数の第1凸部の、前記環状の凸部の前記上面からの前記上下方向の長さは1μmより大きいことを特徴とする基板保持部材が提供される。
According to an aspect of the present invention, a ceramic substrate is provided having an upper surface and a lower surface facing the upper surface in a vertical direction,
The ceramic substrate is
an annular protrusion disposed on the outer periphery of the ceramic base and protruding upward from the upper surface of the ceramic base;
a plurality of first protrusions disposed on an upper surface of the annular protrusion and protruding upward from the upper surface of the annular protrusion;
a plurality of second protrusions disposed inside the annular protrusion on the upper surface of the ceramic base and protruding upward from the upper surface of the ceramic base;
a first gas flow path having an opening disposed inside the annular protrusion on the upper surface of the ceramic base;
a heating element embedded in the ceramic base or disposed on the lower surface of the ceramic base ,
a length of the annular protrusion from the upper surface of the ceramic base in the vertical direction is 135 μm or more and 2 mm or less;
The substrate holding member is characterized in that the length of the plurality of first protrusions in the vertical direction from the upper surface of the annular protrusion is greater than 1 μm.

上記態様においては、基板保持部材は、環状凸部の内側に開口する開口を有する第1ガス流路を備えている。これにより、第1ガス流路を流れるガスの流量及び/又は圧力を調整することができる。例えば、基板保持部材の上面と、環状凸部と、基板とに囲まれた空隙の圧力を、空隙の外側の圧力よりも低く設定することができる。これにより、差圧によって基板をセラミックス基材の上面に向かって吸着させて基板を保持することができる。また、セラミックス基材の外周部に環状凸部及び第1凸部が設けられており、基板を保持する際に基板の外周部と当接する。これにより、基板をセラミックス基材の上面に向かって吸着させたとき、基板の外周部が変形することを抑制することができる。また、環状凸部の上面に複数の第1凸部が形成されているので、基板をセラミックス基材の上面に向かって吸着させたとき、環状凸部の上面に第1凸部が設けられていない場合と比べて、基板の下面との接触面積を減らすことができる。また、第1凸部の高さが1μmよりも大きいので、仮に基板の外周部が変形したとしても、基板が環状凸部の上面に当接する恐れがない。これにより、基板と環状凸部の上面との接触に起因して発生するパーティクルが基板に付着することを抑制することができる。同時に、基板保持部材が発熱体としての電極を備える場合には、環状凸部が基板と接触し伝熱することによって基板上に生じる環状凸部の位置に対応したヒートスポットを抑制することができる。 In the above aspect, the substrate holding member includes a first gas flow path having an opening that opens to the inside of the annular convex portion. This allows for adjustment of the flow rate and/or pressure of the gas flowing through the first gas flow path. For example, the pressure in the gap surrounded by the upper surface of the substrate holding member, the annular convex portion, and the substrate can be set lower than the pressure outside the gap. This allows the substrate to be held by adsorbing it toward the upper surface of the ceramic substrate using a pressure difference. Furthermore, the annular convex portion and the first convex portion are provided on the outer periphery of the ceramic substrate and abut against the outer periphery of the substrate when holding the substrate. This prevents deformation of the outer periphery of the substrate when adsorbed toward the upper surface of the ceramic substrate. Furthermore, because multiple first convex portions are formed on the upper surface of the annular convex portion, when the substrate is adsorbed toward the upper surface of the ceramic substrate, the contact area with the lower surface of the substrate can be reduced compared to when no first convex portions are provided on the upper surface of the annular convex portion. Furthermore, because the height of the first convex portions is greater than 1 μm, even if the outer periphery of the substrate deforms, there is no risk of the substrate abutting against the upper surface of the annular convex portion. This prevents particles generated by contact between the substrate and the upper surface of the annular protrusion from adhering to the substrate. At the same time, if the substrate holding member is equipped with an electrode as a heating element, it can prevent heat spots that occur on the substrate corresponding to the position of the annular protrusion when the annular protrusion comes into contact with the substrate and transfers heat.

図1は、基板保持部材100の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a substrate holding member 100. FIG. 図2は、基板保持部材100の概略説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of the substrate holding member 100. As shown in FIG. 図3は、電極120の概略説明図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the electrode 120. 図4は、第1凸部154の高さ位置が、第2凸部156の高さ位置よりも高い基板保持部材100の概略説明図である。FIG. 4 is a schematic explanatory diagram of a substrate holding member 100 in which the height position of the first convex portion 154 is higher than the height position of the second convex portion 156. 図5(a)~(d)は、セラミックス基材110の製造方法の流れを示す図である。5(a) to 5(d) are diagrams showing the flow of a method for manufacturing the ceramic base 110. 図6(a)~(d)は、セラミックス基材110の別の製造方法の流れを示す図である。6(a) to 6(d) are diagrams showing the flow of another method for manufacturing the ceramic substrate 110. 図7は、比較例1の基板保持部材100Aの図2相当図である。FIG. 7 is a view equivalent to FIG. 2 of a substrate holding member 100A of Comparative Example 1. In FIG. 図8は、実施例1~4及び比較例1、2の結果をまとめた表である。FIG. 8 is a table summarizing the results of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2.

<基板保持部材100>
本発明の実施形態に係る基板保持部材100について、図1、2を参照しつつ説明する。本実施形態に係る基板保持部材100は、シリコンウェハなどの半導体ウェハ(以下、単にウェハ10という)の加熱に用いられるセラミックスヒータである。なお、以下の説明においては、基板保持部材100が使用可能に設置された状態(図1の状態)を基準として上下方向5が定義される。図1に示されるように、本実施形態に係る基板保持部材100は、セラミックス基材110と、電極120と、シャフト130と、給電線140とを備える。
<Substrate holding member 100>
A substrate holding member 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1 and 2. The substrate holding member 100 according to this embodiment is a ceramic heater used to heat semiconductor wafers such as silicon wafers (hereinafter simply referred to as wafers 10). In the following description, the up-down direction 5 is defined based on the state in which the substrate holding member 100 is installed and ready for use (the state shown in Figure 1). As shown in Figure 1, the substrate holding member 100 according to this embodiment includes a ceramic base 110, an electrode 120, a shaft 130, and a power supply line 140.

セラミックス基材110は、直径12インチ(約300mm)の円形の板状の形状を有する部材であり、セラミックス基材110の上には加熱対象であるウェハ10が載置される。なお、図1では図面を見やすくするためにウェハ10とセラミックス基材110とを離して図示している。図1に示されるように、セラミックス基材110の上面111には、環状の凸部152(以下、単に環状凸部152という)と、複数の第2凸部156と、が設けられている。なお、図1においては、図面を見やすくするために、図2と比べて複数の第2凸部156の数を減らして図示している。また、図2に示されるように、セラミックス基材110の内部には、後述の第1ガス流路164が形成されている。セラミックス基材110は、例えば、窒化アルミニウム、アルミナ、窒化ケイ素等のセラミックス焼結体により形成することができる。 The ceramic substrate 110 is a circular, plate-like member with a diameter of 12 inches (approximately 300 mm), and the wafer 10 to be heated is placed on the ceramic substrate 110. Note that in FIG. 1, the wafer 10 and the ceramic substrate 110 are shown separated from each other for clarity. As shown in FIG. 1, the upper surface 111 of the ceramic substrate 110 is provided with an annular protrusion 152 (hereinafter simply referred to as the annular protrusion 152) and a plurality of second protrusions 156. Note that in FIG. 1, the number of second protrusions 156 is reduced compared to FIG. 2 for clarity. Also, as shown in FIG. 2, a first gas flow path 164, described below, is formed inside the ceramic substrate 110. The ceramic substrate 110 can be formed, for example, from a sintered ceramic body such as aluminum nitride, alumina, or silicon nitride.

図1、2に示されるように、環状凸部152は、セラミックス基材110の上面111の外周部(外縁部)に配置された円環状の凸部であり、上面111から上方に突出している。環状凸部152の上面152aには、複数の第1凸部154が設けられている。複数の第1凸部154はいずれも円柱形状を有している。複数の第1凸部154は、環状凸部152の上面152aにおいて、円周状に等間隔で並んでいる。なお、環状凸部152の上面152aにおいて第1凸部154が配置される位置及び/又は数は、用途、作用、機能等に応じて適宜設定される。図2に示されるように、ウェハ10がセラミックス基材110の上に載置されたとき、第1凸部154の上面154aはウェハ10の下面と当接する。つまり、環状凸部152及び第1凸部154は、ウェハ10がセラミックス基材110の上に載置されたときに、上下方向5においてウェハ10と重なる位置に配置されている。セラミックス基材110の上面111の、環状凸部152の内側には、複数の第2凸部156が設けられている。複数の第2凸部156はいずれも円柱形状を有している。複数の第2凸部156のうちの1つは、上面111の略中心に配置されている。残りの第2凸部156は、等間隔に並んだ4重の同心円の円周上に並んでいる。また、各同心円の円周上において、第2凸部156は等間隔で並んでいる。なお、第2凸部156が配置される位置及び/又は数は、用途、作用、機能に応じて適宜設定される。 As shown in Figures 1 and 2, the annular protrusion 152 is a circular protrusion arranged on the outer periphery (outer edge) of the upper surface 111 of the ceramic substrate 110, and protrudes upward from the upper surface 111. A plurality of first protrusions 154 are provided on the upper surface 152a of the annular protrusion 152. Each of the plurality of first protrusions 154 has a cylindrical shape. The plurality of first protrusions 154 are arranged circumferentially at equal intervals on the upper surface 152a of the annular protrusion 152. The position and/or number of the first protrusions 154 on the upper surface 152a of the annular protrusion 152 are appropriately determined depending on the application, action, function, etc. As shown in Figure 2, when the wafer 10 is placed on the ceramic substrate 110, the upper surface 154a of the first protrusions 154 abuts the lower surface of the wafer 10. That is, the annular convex portion 152 and the first convex portion 154 are positioned so as to overlap the wafer 10 in the vertical direction 5 when the wafer 10 is placed on the ceramic base 110. A plurality of second convex portions 156 are provided inside the annular convex portion 152 on the upper surface 111 of the ceramic base 110. Each of the second convex portions 156 has a cylindrical shape. One of the second convex portions 156 is positioned approximately in the center of the upper surface 111. The remaining second convex portions 156 are arranged on the circumference of four equally spaced concentric circles. The second convex portions 156 are also arranged at equal intervals on the circumference of each concentric circle. The position and/or number of the second convex portions 156 are appropriately determined depending on the application, action, and function.

環状凸部152の高さL1(上面111からの上下方向5の長さ)と第1凸部154の高さL2(環状凸部152の上面152aからの上下方向5の長さ)の和(L1+L2)は、5μm~2mmの範囲にすることができる。同様に、複数の第2凸部156の高さL3も、5μm~2mmの範囲にすることができる。なお、図2に示されるように、環状凸部152の高さL1と第1凸部154の高さL2の和(L1+L2)を、複数の第2凸部156の高さL3と同じにすることができる。また、図4に示されるように、環状凸部152の高さL1と第1凸部154の高さL2の和(L1+L2)を、複数の第2凸部156の高さL3よりも高くすることができる。 The sum (L1 + L2) of the height L1 of the annular protrusion 152 (the length in the vertical direction 5 from the upper surface 111) and the height L2 of the first protrusion 154 (the length in the vertical direction 5 from the upper surface 152a of the annular protrusion 152) can be in the range of 5 μm to 2 mm. Similarly, the height L3 of the multiple second protrusions 156 can be in the range of 5 μm to 2 mm. As shown in FIG. 2, the sum (L1 + L2) of the height L1 of the annular protrusion 152 and the height L2 of the first protrusion 154 can be the same as the height L3 of the multiple second protrusions 156. As shown in FIG. 4, the sum (L1 + L2) of the height L1 of the annular protrusion 152 and the height L2 of the first protrusion 154 can be greater than the height L3 of the multiple second protrusions 156.

環状凸部152の幅は、一定の幅であることが望ましく、0.1mm~10mmにすることができる。環状凸部152の上面152aの表面粗さRaは1.6μm以下にすることができる。複数の第1凸部154の上面154a、及び、複数の第2凸部156の上面156aの表面粗さRaは1.6μm以下にすることができる。なお、第1凸部154の上面154a、及び、複数の第2凸部156の上面156aの表面粗さRaは0.4μm以下であることが好ましく、0.2μm以下であることがさらに好ましい。 The width of the annular convex portion 152 is preferably constant and can be set to 0.1 mm to 10 mm. The surface roughness Ra of the upper surface 152a of the annular convex portion 152 can be set to 1.6 μm or less. The surface roughness Ra of the upper surfaces 154a of the multiple first convex portions 154 and the upper surfaces 156a of the multiple second convex portions 156 can be set to 1.6 μm or less. The surface roughness Ra of the upper surfaces 154a of the first convex portions 154 and the upper surfaces 156a of the multiple second convex portions 156 is preferably set to 0.4 μm or less, and more preferably set to 0.2 μm or less.

複数の第1凸部154の上面154aは、直径0.1mm~5mmの円形であることが好ましい。また、複数の第1凸部154の、各凸部の離間距離は、1.5mm~30mmの範囲にすることができる。同様に、複数の第2凸部156の上面156aは、直径0.1mm~5mmの円形であることが好ましい。また、複数の第2凸部156の、各凸部の離間距離は、1.5mm~30mmの範囲にすることができる。 The upper surfaces 154a of the multiple first protrusions 154 are preferably circular and have a diameter of 0.1 mm to 5 mm. Furthermore, the spacing between each of the multiple first protrusions 154 can be in the range of 1.5 mm to 30 mm. Similarly, the upper surfaces 156a of the multiple second protrusions 156 are preferably circular and have a diameter of 0.1 mm to 5 mm. Furthermore, the spacing between each of the multiple second protrusions 156 can be in the range of 1.5 mm to 30 mm.

上述のように、上面111において、複数の第2凸部156は4つの同心円の円周上に並んでいる。図2に示されるように、上面111の、複数の第2凸部156が配置された最も内側の同心円と内側から2番目の同心円との間には、第1ガス流路164の開口164aが開口している。第1ガス流路164は、開口164aを備えるガス流路であり、セラミックス基材110の内部に形成されている。第1ガス流路164は、開口164aから下方に延びている。後述のように、第1ガス流路164の下端は、シャフト130の内部に形成された第2ガス流路168の上端に接合されている。 As described above, on the upper surface 111, the multiple second protrusions 156 are arranged on the circumference of four concentric circles. As shown in FIG. 2, an opening 164a of a first gas flow path 164 is located between the innermost concentric circle on the upper surface 111 where the multiple second protrusions 156 are arranged and the second-innermost concentric circle. The first gas flow path 164 is a gas flow path having an opening 164a, and is formed inside the ceramic substrate 110. The first gas flow path 164 extends downward from the opening 164a. As described below, the lower end of the first gas flow path 164 is joined to the upper end of a second gas flow path 168 formed inside the shaft 130.

第1ガス流路164は、セラミックス基材110の上面111とウェハ10の下面とによって画定される空間(間隙)にガスを供給するための流路として用いることができる。例えば、ウェハ10とセラミックス基材110との間の伝熱のための伝熱ガスを供給することができる。伝熱ガスとして、例えば、ヘリウム、アルゴンのような不活性ガスや、窒素ガスなどを用いることができる。伝熱ガスは、第1ガス流路164を通じて、100Pa~40000Paの範囲内で設定された圧力で供給される。また、環状凸部152の上面152aとウェハ10の下面との隙間から、環状凸部152の内側の間隙にプロセスガスが侵入してくる場合には、第1ガス流路164を介して、ガスを排気することができる。この際、排気圧を調整することによって間隙の外側の圧力と、間隙の内側の圧力の差圧を調節することができる。これにより、ウェハ10をセラミックス基材110の上面に向けて吸着させることができる。 The first gas flow path 164 can be used as a flow path for supplying gas to the space (gap) defined by the upper surface 111 of the ceramic substrate 110 and the lower surface of the wafer 10. For example, a heat transfer gas for heat transfer between the wafer 10 and the ceramic substrate 110 can be supplied. Examples of heat transfer gas that can be used include an inert gas such as helium or argon, or nitrogen gas. The heat transfer gas is supplied through the first gas flow path 164 at a pressure set within a range of 100 Pa to 40,000 Pa. Furthermore, if process gas infiltrates the gap inside the annular protrusion 152 from the gap between the upper surface 152a of the annular protrusion 152 and the lower surface of the wafer 10, the gas can be exhausted through the first gas flow path 164. In this case, the differential pressure between the pressure outside the gap and the pressure inside the gap can be adjusted by adjusting the exhaust pressure. This allows the wafer 10 to be adsorbed toward the upper surface of the ceramic substrate 110.

図1、2に示されるように、セラミックス基材110の内部には、電極120(本発明の発熱体の一例)が埋設されている。図3に示されるように、電極120は帯状に裁断された金属製のメッシュや箔であり、左右対称な形状を有している。電極120の外径は298mmであり、電極120がセラミックス基材110の側面より露出しないようにした。電極120の略中央には、給電線140(図1参照)と接続される端子部121が設けられている。電極120はタングステン(W)、モリブデン(Mo)、モリブデン及び/又はタングステンを含む合金のワイヤーを織ったメッシュや箔等の耐熱金属(高融点金属)により形成されている。タングステン、モリブデンの純度は99%以上であることが好ましい。電極120の厚さは0.15mm以下である。なお、電極120の抵抗値を高くして、基板保持部材100の消費電流を低減させるという観点からは、ワイヤーの線径を0.1mm以下、電極120の厚さを0.1mm以下にすることが好ましい。また、帯状に裁断された電極120の幅は2.5mm~20mmであることが好ましく、5mm~15mmであることがさらに好ましい。本実施形態においては、電極120は、図3に示される形状に裁断されているが電極120の形状はこれには限られず、適宜変更しうる。なお、セラミックス基材110の内部には電極120に加えて、あるいは、電極120に替えて、ウェハ10をクーロン力により上面111に引き付けるための静電チャック電極及びセラミックス基材110の上方にプラズマを発生させるためのプラズマ電極のうち少なくとも一方が埋設されていてもよい。 As shown in Figures 1 and 2, an electrode 120 (an example of a heating element of the present invention) is embedded within the ceramic substrate 110. As shown in Figure 3, the electrode 120 is a metal mesh or foil cut into a strip shape and has a bilaterally symmetrical shape. The outer diameter of the electrode 120 is 298 mm, and the electrode 120 is not exposed from the side of the ceramic substrate 110. A terminal portion 121 for connection to the power supply line 140 (see Figure 1) is provided approximately in the center of the electrode 120. The electrode 120 is formed of a heat-resistant metal (high-melting-point metal) such as a mesh or foil woven with wires of tungsten (W), molybdenum (Mo), or an alloy containing molybdenum and/or tungsten. The purity of the tungsten or molybdenum is preferably 99% or higher. The thickness of the electrode 120 is 0.15 mm or less. From the viewpoint of increasing the resistance value of the electrode 120 and reducing the current consumption of the substrate holding member 100, it is preferable that the wire diameter be 0.1 mm or less and the thickness of the electrode 120 be 0.1 mm or less. Furthermore, the width of the strip-shaped electrode 120 is preferably 2.5 mm to 20 mm, and more preferably 5 mm to 15 mm. In this embodiment, the electrode 120 is cut into the shape shown in FIG. 3, but the shape of the electrode 120 is not limited to this and can be modified as appropriate. In addition to or instead of the electrode 120, at least one of an electrostatic chuck electrode for attracting the wafer 10 to the upper surface 111 by Coulomb force and a plasma electrode for generating plasma above the ceramic substrate 110 may be embedded inside the ceramic substrate 110.

図1、2に示されるように、セラミックス基材110の下面113には、シャフト130が接続されている。シャフト130は中空の略円筒形状の円筒部131と、円筒部131の下方に設けられた大径部132(図1参照)を有する。大径部132は、円筒部131の径よりも大きな径を有している。以下の説明において、円筒部131の長手方向をシャフト130の長手方向6として定義する。図1に示されるように、基板保持部材100の使用状態において、シャフト130の長手方向6は上下方向5と平行である。 As shown in Figures 1 and 2, a shaft 130 is connected to the lower surface 113 of the ceramic base material 110. The shaft 130 has a hollow, approximately cylindrical cylindrical portion 131 and a large-diameter portion 132 (see Figure 1) located below the cylindrical portion 131. The large-diameter portion 132 has a diameter larger than that of the cylindrical portion 131. In the following description, the longitudinal direction of the cylindrical portion 131 is defined as the longitudinal direction 6 of the shaft 130. As shown in Figure 1, when the substrate holding member 100 is in use, the longitudinal direction 6 of the shaft 130 is parallel to the up-down direction 5.

円筒部131の上面は、セラミックス基材110の下面113に固定されている。なお、シャフト130は、セラミックス基材110と同じように、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等のセラミックス焼結体により形成されてもよい。あるいは、断熱性を高めるために、セラミックス基材110より熱伝導率の低い材料で形成されてもよい。また、円筒部131の上面に、円筒部131の下方に設けられた大径部132と同様な拡径部が設けられてもよい。 The upper surface of the cylindrical portion 131 is fixed to the lower surface 113 of the ceramic substrate 110. Like the ceramic substrate 110, the shaft 130 may be formed from a sintered ceramic material such as alumina, aluminum nitride, or silicon nitride. Alternatively, to improve thermal insulation, the shaft 130 may be formed from a material with a lower thermal conductivity than the ceramic substrate 110. The upper surface of the cylindrical portion 131 may also be provided with an enlarged diameter portion similar to the large diameter portion 132 provided below the cylindrical portion 131.

図2に示されるように、シャフト130は中空の円筒形状を有しており、その内部(内径より内側の領域)には長手方向6に延びる貫通孔が形成されている。シャフト130の中空の部分(貫通孔)には、電極120に電力を供給するための給電線140が配置されている。給電線140の上端は、電極120の中央に配置された端子部121(図3参照)に電気的に接続されている。給電線140は、不図示のヒータ用電源に接続される。これにより、給電線140を介して電極120に電力が供給される。 As shown in FIG. 2, the shaft 130 has a hollow cylindrical shape, and a through-hole extending in the longitudinal direction 6 is formed inside it (the area inside the inner diameter). A power supply line 140 for supplying power to the electrode 120 is disposed in the hollow portion (through-hole) of the shaft 130. The upper end of the power supply line 140 is electrically connected to a terminal portion 121 (see FIG. 3) disposed in the center of the electrode 120. The power supply line 140 is connected to a heater power supply (not shown). As a result, power is supplied to the electrode 120 via the power supply line 140.

また、図2に示されるように、シャフト130の円筒部131には、上下方向5に延びる第2ガス流路168が形成されている。上述のように、第2ガス流路168の上端は第1ガス流路164の下端に接続されている。 Furthermore, as shown in FIG. 2, a second gas flow path 168 extending in the vertical direction 5 is formed in the cylindrical portion 131 of the shaft 130. As described above, the upper end of the second gas flow path 168 is connected to the lower end of the first gas flow path 164.

次に、基板保持部材100の製造方法について説明する。以下では、セラミックス基材110及びシャフト130が窒化アルミニウムで形成される場合を例に挙げて説明する。 Next, a method for manufacturing the substrate holding member 100 will be described. Below, we will explain an example in which the ceramic base 110 and shaft 130 are made of aluminum nitride.

まず、セラミックス基材110の製造方法について説明する。図5(a)に示されるように、窒化アルミニウム(AlN)粉末を主成分とする造粒粉Pをカーボン製の有床型501に投入し、パンチ502で仮プレスする。なお、造粒粉Pには、5wt%以下の焼結助剤(例えば、Y)が含まれることが好ましい。次に、図5(b)に示されるように、仮プレスされた造粒粉Pの上に、所定形状に裁断された電極120を配置する。なお、電極120は、加圧方向に垂直な面(有床型501の底面)に平行になるように配置される。このとき、Wのペレット又はMoのペレットを電極120の端子121の位置に埋設してもよい。 First, a method for manufacturing the ceramic substrate 110 will be described. As shown in FIG. 5( a), granulated powder P, primarily composed of aluminum nitride (AlN) powder, is placed in a carbon mold with a bed 501 and pre-pressed with a punch 502. The granulated powder P preferably contains 5 wt % or less of a sintering aid (e.g., Y 2 O 3 ). Next, as shown in FIG. 5( b), an electrode 120 cut into a predetermined shape is placed on the pre-pressed granulated powder P. The electrode 120 is placed parallel to a plane perpendicular to the pressure direction (the bottom surface of the mold with a bed 501). At this time, a W pellet or a Mo pellet may be embedded at the position of the terminal 121 of the electrode 120.

図5(c)に示されるように、電極120を覆うようにさらに造粒粉Pを有床型501に投入し、パンチ502でプレスして成形する。次に、図5(d)に示されるように、電極120が埋設された造粒粉Pをプレスした状態で焼成する。焼成の際に加える圧力は、1MPa以上であることが好ましい。また、1800℃以上の温度で焼成することが好ましい。次に、端子121を形成するために、電極120までの止まり穴加工を行う。なお、ペレットを埋設した場合には、ペレットまでの止まり穴加工を行えばよい。さらに、第1ガス流路164の一部となる貫通孔を形成する。これにより、内部に第1ガス流路164が形成されたセラミックス基材110を作製することができる。 As shown in FIG. 5(c), granulated powder P is further poured into the bed-type mold 501 so as to cover the electrode 120, and is pressed and molded using a punch 502. Next, as shown in FIG. 5(d), the granulated powder P with the electrode 120 embedded therein is fired in a pressed state. The pressure applied during firing is preferably 1 MPa or more. Firing is also preferably performed at a temperature of 1800°C or higher. Next, a blind hole is drilled down to the electrode 120 to form the terminal 121. If a pellet is embedded, it is sufficient to drill a blind hole down to the pellet. Furthermore, a through hole that becomes part of the first gas flow path 164 is formed. This allows the production of a ceramic substrate 110 with the first gas flow path 164 formed therein.

なお、セラミックス基材110は以下の方法によっても製造することができる。図6(a)に示されるように、窒化アルミニウムの造粒粉Pにバインダーを加えてCIP成型し、円板状に加工して、窒化アルミニウムの成形体510を作製する。次に、図6(b)に示されるように、成形体510の脱脂処理を行い、バインダーを除去する。 The ceramic substrate 110 can also be manufactured by the following method. As shown in Figure 6(a), a binder is added to aluminum nitride granulated powder P, which is then CIP molded and processed into a disk shape to produce an aluminum nitride compact 510. Next, as shown in Figure 6(b), the compact 510 is degreased to remove the binder.

図6(c)に示されるように、脱脂された成形体510に、電極120を埋設するための凹部511を形成する。成形体510の凹部511に電極120を配置し、別の成形体510を積層する。なお、凹部511は予め成形体510に形成しておいてもよい。次に、図6(d)に示されるように、電極120を挟むように積層された成形体510をプレスした状態で焼成し、焼成体を作製する。焼成の際に加える圧力は、1MPa以上であることが好ましい。また、1800℃以上の温度で焼成することが好ましい。焼成体を作製した後の工程は、上述の工程と同様であるので、説明を省略する。 As shown in FIG. 6(c), a recess 511 for embedding an electrode 120 is formed in the degreased compact 510. The electrode 120 is placed in the recess 511 of the compact 510, and another compact 510 is stacked on top of it. Note that the recess 511 may be formed in the compact 510 beforehand. Next, as shown in FIG. 6(d), the stacked compacts 510, sandwiching the electrode 120 between them, are fired in a pressed state to produce a fired body. The pressure applied during firing is preferably 1 MPa or more. Firing is also preferably performed at a temperature of 1800°C or higher. The steps after producing the fired body are the same as those described above, so a description thereof will be omitted.

このようにして形成されたセラミックス基材110の上面111に対して研削を行い、ラップ加工(鏡面研磨加工)を行う。さらに、上面111に対してサンドブラスト加工を行うことにより、上面111に複数の第2凸部156及び環状凸部152を形成し、環状凸部152の上面152aに複数の第1凸部154を形成する。なお、複数の第2凸部156、環状凸部152、複数の第1凸部154を形成するための加工方法は、サンドブラスト加工が好適であるが、他の加工方法を用いることもできる。 The upper surface 111 of the ceramic substrate 110 thus formed is ground and then subjected to lapping (mirror polishing). Furthermore, the upper surface 111 is sandblasted to form a plurality of second protrusions 156 and annular protrusions 152 on the upper surface 111, and a plurality of first protrusions 154 on the upper surface 152a of the annular protrusions 152. Sandblasting is a suitable method for forming the plurality of second protrusions 156, annular protrusions 152, and a plurality of first protrusions 154, although other processing methods can also be used.

次に、シャフト130の製造方法及びシャフト130とセラミックス基材110との接合方法について説明する。まず、バインダーを数wt%添加した窒化アルミニウムの造粒粉Pを静水圧(1MPa程度)で成形し、成形体を所定形状に加工する。なお、シャフト130の円筒部131の長さは例えば、50mm~500mmにすることができる。このとき、成形体に第2ガス流路168となる貫通孔を形成する。その後、成形体を窒素雰囲気中で焼成する。例えば、1900℃の温度で2時間焼成する。そして、焼成後に焼結体を所定形状に加工することによりシャフト130が形成される。円筒部131の上面とセラミックス基材110の下面113とを、1600℃以上、1MPa以上の一軸圧力下で、拡散接合により固定することができる。この場合には、セラミックス基材110の下面113の表面粗さRaは0.4μm以下であることが好ましく、0.2μm以下であることがさらに好ましい。また、円筒部131の上面とセラミックス基材110の下面113とを、接合剤を用いて接合することもできる。接合剤として、例えば、10wt%のYを添加したAlN接合材ペーストを用いることができる。例えば、円筒部131の上面とセラミックス基材110の下面113との界面に上記のAlN接合剤ペーストを15μmの厚さで塗布し、上面111に垂直な方向(シャフト130の長手方向6)に5kPaの力を加えつつ、1700℃の温度で1時間加熱することにより、接合することができる。あるいは、円筒部131の上面とセラミックス基材110の下面113とを、ねじ止め、ろう付け等によって固定することもできる。 Next, a method for manufacturing the shaft 130 and a method for bonding the shaft 130 to the ceramic substrate 110 will be described. First, aluminum nitride granulated powder P containing a few wt % of binder is molded under hydrostatic pressure (approximately 1 MPa) and processed into a predetermined shape. The length of the cylindrical portion 131 of the shaft 130 can be, for example, 50 mm to 500 mm. At this time, through holes that serve as the second gas flow paths 168 are formed in the molded body. The molded body is then fired in a nitrogen atmosphere. For example, the firing is performed at a temperature of 1900°C for two hours. The sintered body is then processed into a predetermined shape to form the shaft 130. The upper surface of the cylindrical portion 131 and the lower surface 113 of the ceramic substrate 110 can be fixed by diffusion bonding at 1600°C or higher and under a uniaxial pressure of 1 MPa or higher. In this case, the surface roughness Ra of the lower surface 113 of the ceramic substrate 110 is preferably 0.4 μm or less, and more preferably 0.2 μm or less. The upper surface of the cylindrical portion 131 and the lower surface 113 of the ceramic substrate 110 can also be bonded using a bonding agent. For example, an AlN bonding material paste containing 10 wt % Y 2 O 3 can be used as the bonding agent. For example, the AlN bonding material paste can be applied to the interface between the upper surface of the cylindrical portion 131 and the lower surface 113 of the ceramic substrate 110 to a thickness of 15 μm, and then heated at 1700° C. for 1 hour while applying a force of 5 kPa in a direction perpendicular to the upper surface 111 (the longitudinal direction 6 of the shaft 130). Alternatively, the upper surface of the cylindrical portion 131 and the lower surface 113 of the ceramic substrate 110 can be fixed together by screwing, brazing, or the like.

以下、本発明について実施例及び比較例を用いて更に説明する。但し、本発明は、以下に説明する実施例及び比較例に限定されない。 The present invention will be further explained below using examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to the examples and comparative examples described below.

[実施例1]
図2には示されていないが、電極120として、モリブデンメッシュ(線径0.1mm、メッシュサイズ#50、平織り)を図3の形状に裁断したものを作製した。そして、このような電極120を埋設した直径310mm、厚さ25mmのセラミックス基材110を作製した。セラミックス基材110の上面111に、内径292mm、外径298mm、幅3mm、上面111からの高さ147μmの環状凸部152を形成した。環状凸部152の上面152aに、直径2mm、環状凸部152の上面152aからの高さ3μmの円柱形状の複数の第1凸部154を形成した。さらに、セラミックス基材110の上面111に、直径2mm、上面111からの高さ150μmの円柱形状の複数の第2凸部156を形成した。このように、実施例1の基板保持部材100は、環状凸部152の高さL1が147μmであり、第1凸部154の高さL2が3μmであり、複数の第2凸部156の高さL3が150μmである。つまり、環状凸部152の高さL1と第1凸部154の高さL2との和(L1+L2)が、複数の第2凸部156の高さL3と同じである。言い換えると、第1凸部154の上面154aの上下方向5の位置(高さ位置)と、第2凸部156の上面156aの上下方向5の高さ位置とが同じである。なお、環状凸部152の上面152a、第1凸部154の上面154a、第2凸部156の上面156aの表面粗さRaは、いずれも0.4μmとした。
[Example 1]
Although not shown in FIG. 2 , a molybdenum mesh (wire diameter 0.1 mm, mesh size #50, plain weave) cut into the shape shown in FIG. 3 was fabricated as the electrode 120. Then, a ceramic substrate 110 having a diameter of 310 mm and a thickness of 25 mm was fabricated with such an electrode 120 embedded therein. An annular convex portion 152 having an inner diameter of 292 mm, an outer diameter of 298 mm, a width of 3 mm, and a height of 147 μm from the upper surface 111 was formed on the upper surface 111 of the ceramic substrate 110. A plurality of cylindrical first convex portions 154 having a diameter of 2 mm and a height of 3 μm from the upper surface 152 a of the annular convex portion 152 were formed on the upper surface 152 a of the annular convex portion 152. Furthermore, a plurality of cylindrical second convex portions 156 having a diameter of 2 mm and a height of 150 μm from the upper surface 111 were formed on the upper surface 111 of the ceramic substrate 110. As described above, in the substrate holding member 100 of Example 1, the height L1 of the annular convex portion 152 is 147 μm, the height L2 of the first convex portion 154 is 3 μm, and the height L3 of the multiple second convex portions 156 is 150 μm. In other words, the sum (L1 + L2) of the height L1 of the annular convex portion 152 and the height L2 of the first convex portion 154 is the same as the height L3 of the multiple second convex portions 156. In other words, the vertical position (height position) of the upper surface 154a of the first convex portion 154 is the same as the vertical position (height position) of the upper surface 156a of the second convex portion 156. The surface roughness Ra of the upper surface 152a of the annular convex portion 152, the upper surface 154a of the first convex portion 154, and the upper surface 156a of the second convex portion 156 was all 0.4 μm.

第1ガス流路164の開口164aの直径は3mmである。開口164aの中心は、セラミックス基材110の中心から30mmの位置にある。 The diameter of the opening 164a of the first gas flow path 164 is 3 mm. The center of the opening 164a is located 30 mm from the center of the ceramic substrate 110.

このような形状の基板保持部材100をプロセスチャンバに設置した。プロセスチャンバ内に、プロセスガスとしてアルゴンを26600Pa(200Torr)の圧力で供給した。さらに、第1ガス流路164を通じて、アルゴンガスを6650Pa(50Torr)の圧力に調節した。 The substrate holding member 100 having this shape was placed in a process chamber. Argon was supplied as a process gas into the process chamber at a pressure of 26,600 Pa (200 Torr). Furthermore, the argon gas was adjusted to a pressure of 6,650 Pa (50 Torr) through the first gas flow path 164.

そして、以下の手順で基板保持部材100の温度評価を行った。まず、セラミックス基材110の上に温度評価用のシリコンウェハを載せ、基板保持部材100に不図示の外部電源から650Wのヒータ電力を供給した。そして、上記の圧力でプロセスガスと伝熱ガスとしてのアルゴンガスの圧力を調節した。その後、温度評価用のシリコンウェハの、直径298mmの領域の温度分布を赤外線カメラで計測した。第1ガス流路164にアルゴンガスの圧力調節を開始したとき(1回目)と、その10分後(2回目)に、温度分布の測定を行った。なお、温度評価用のシリコンウェハは、直径300mmのシリコンウェハの上面に厚さ30μmの黒体膜をコーティングしたものである。黒体膜とは、放射率(輻射率)が90%以上である膜であり、例えば、カーボンナノチューブを主原料とする黒体塗料をコーティングすることにより成膜することができる。実施例1において、第1ガス流路164に流れるアルゴンガスのガス流量は36sccmであった。1回目の温度測定における温度分布の平均値は377.1℃であり、2回目の温度測定における温度分布の平均値は378.1℃であった。温度評価用シリコンウェハの温度分布を評価すると、環状凸部152に沿ったヒートスポット領域は発生していなかった。 The temperature of the substrate holding member 100 was evaluated using the following procedure. First, a silicon wafer for temperature evaluation was placed on the ceramic substrate 110, and 650 W of heater power was supplied to the substrate holding member 100 from an external power source (not shown). The pressures of the process gas and argon gas (heat transfer gas) were then adjusted to the above pressure. The temperature distribution in a 298 mm diameter area of the silicon wafer for temperature evaluation was then measured using an infrared camera. The temperature distribution was measured the first time when the argon gas pressure adjustment in the first gas flow path 164 began (the first measurement) and 10 minutes later (the second measurement). The silicon wafer for temperature evaluation was a 300 mm diameter silicon wafer coated with a 30 μm thick blackbody film on its top surface. A blackbody film is a film with an emissivity (radiation rate) of 90% or higher. For example, it can be formed by coating a blackbody paint primarily made of carbon nanotubes. In Example 1, the flow rate of argon gas flowing through the first gas flow path 164 was 36 sccm. The average temperature distribution in the first temperature measurement was 377.1°C, and the average temperature distribution in the second temperature measurement was 378.1°C. When the temperature distribution of the temperature evaluation silicon wafer was evaluated, no heat spot regions were found along the annular protrusion 152.

[実施例2]
実施例2の基板保持部材100は、環状凸部152の高さL1が145μmであり、第1凸部154の高さL2が5μmであることを除いて、実施例1の基板保持部材100と同様である。実施例2の基板保持部材100においても、環状凸部152の高さL1と第1凸部154の高さL2との和(L1+L2)が、複数の第2凸部156の高さL3と同じである。また、実施例1と同じ圧力でアルゴンガスを調節した。実施例2において、第1ガス流路164を流れるアルゴンガスのガス流量は97sccmであった。1回目の温度測定における温度分布の平均値は377.0℃であり、2回目の温度測定における温度分布の平均値は378.7℃であった。温度評価用シリコンウェハの温度分布を評価すると、環状凸部152に沿ったヒートスポット領域は発生していなかった。
[Example 2]
The substrate holding member 100 of Example 2 is similar to the substrate holding member 100 of Example 1, except that the height L1 of the annular convex portion 152 is 145 μm and the height L2 of the first convex portion 154 is 5 μm. In the substrate holding member 100 of Example 2, the sum (L1 + L2) of the height L1 of the annular convex portion 152 and the height L2 of the first convex portion 154 is the same as the height L3 of the multiple second convex portions 156. The argon gas was adjusted to the same pressure as in Example 1. In Example 2, the gas flow rate of the argon gas flowing through the first gas flow path 164 was 97 sccm. The average value of the temperature distribution in the first temperature measurement was 377.0°C, and the average value of the temperature distribution in the second temperature measurement was 378.7°C. When the temperature distribution of the silicon wafer used for temperature evaluation was evaluated, no heat spot regions were observed along the annular convex portion 152.

[実施例3]
実施例3の基板保持部材100は、環状凸部152の高さL1が140μmであり、第1凸部154の高さL2が10μmであることを除いて、実施例1の基板保持部材100と同様である。実施例3の基板保持部材100においても、環状凸部152の高さL1と第1凸部154の高さL2との和(L1+L2)が、複数の第2凸部156の高さL3と同じである。また、実施例1と同じ圧力でアルゴンガスを調節した。実施例3において、第1ガス流路164を流れるアルゴンガスのガス流量は361sccmであった。1回目の温度測定における温度分布の平均値は377.1℃であり、2回目の温度測定における温度分布の平均値は378.9℃であった。温度評価用シリコンウェハの温度分布を評価すると、環状凸部152に沿ったヒートスポット領域は発生していなかった。
[Example 3]
The substrate holding member 100 of Example 3 is similar to the substrate holding member 100 of Example 1, except that the height L1 of the annular convex portion 152 is 140 μm and the height L2 of the first convex portion 154 is 10 μm. In the substrate holding member 100 of Example 3, the sum (L1 + L2) of the height L1 of the annular convex portion 152 and the height L2 of the first convex portion 154 is the same as the height L3 of the multiple second convex portions 156. The argon gas was adjusted to the same pressure as in Example 1. In Example 3, the gas flow rate of the argon gas flowing through the first gas flow path 164 was 361 sccm. The average value of the temperature distribution in the first temperature measurement was 377.1°C, and the average value of the temperature distribution in the second temperature measurement was 378.9°C. When the temperature distribution of the temperature evaluation silicon wafer was evaluated, no heat spot regions were found along the annular convex portion 152.

[実施例4]
実施例4の基板保持部材100は、環状凸部152の高さL1が148.5μmであり、第1凸部154の高さL2が1.5μmであることを除いて、実施例1の基板保持部材100と同様である。実施例4の基板保持部材100においても、環状凸部152の高さL1と第1凸部154の高さL2との和(L1+L2)が、複数の第2凸部156の高さL3と同じである。また、実施例1と同じ圧力でアルゴンガスを調節した。実施例4において、第1ガス流路164へ流れるアルゴンガスのガス流量は9sccmであった。1回目の温度測定における温度分布の平均値は377.1℃であり、2回目の温度測定における温度分布の平均値は378.0℃であった。温度評価用シリコンウェハの温度分布を評価すると、環状凸部152に沿ったヒートスポット領域は発生していなかった。
[Example 4]
The substrate holding member 100 of Example 4 is similar to the substrate holding member 100 of Example 1, except that the height L1 of the annular convex portion 152 is 148.5 μm and the height L2 of the first convex portion 154 is 1.5 μm. In the substrate holding member 100 of Example 4, the sum (L1 + L2) of the height L1 of the annular convex portion 152 and the height L2 of the first convex portion 154 is the same as the height L3 of the multiple second convex portions 156. The argon gas was adjusted to the same pressure as in Example 1. In Example 4, the gas flow rate of the argon gas flowing into the first gas flow path 164 was 9 sccm. The average value of the temperature distribution in the first temperature measurement was 377.1°C, and the average value of the temperature distribution in the second temperature measurement was 378.0°C. When the temperature distribution of the temperature evaluation silicon wafer was evaluated, no heat spot regions were observed along the annular convex portion 152.

[実施例5]
実施例5の基板保持部材100は、環状凸部152の高さL1が135μmであり、第1凸部154の高さL2が15μmであることを除いて、実施例1の基板保持部材100と同様である。実施例4の基板保持部材100においても、環状凸部152の高さL1と第1凸部154の高さL2との和(L1+L2)が、複数の第2凸部156の高さL3と同じである。また、実施例1と同じ圧力でアルゴンガスを調節した。実施例5において、第1ガス流路164を流れるアルゴンガスのガス流量は790sccmであった。1回目の温度測定における温度分布の平均値は377.0℃であり、2回目の温度測定における温度分布の平均値は378.9℃であった。温度評価用シリコンウェハの温度分布を評価すると、環状凸部152に沿ったヒートスポット領域は発生していなかった。
[Example 5]
The substrate holding member 100 of Example 5 is similar to the substrate holding member 100 of Example 1, except that the height L1 of the annular convex portion 152 is 135 μm and the height L2 of the first convex portion 154 is 15 μm. In the substrate holding member 100 of Example 4, the sum (L1 + L2) of the height L1 of the annular convex portion 152 and the height L2 of the first convex portion 154 is the same as the height L3 of the multiple second convex portions 156. The argon gas was adjusted to the same pressure as in Example 1. In Example 5, the gas flow rate of the argon gas flowing through the first gas flow path 164 was 790 sccm. The average value of the temperature distribution in the first temperature measurement was 377.0°C, and the average value of the temperature distribution in the second temperature measurement was 378.9°C. When the temperature distribution of the silicon wafer used for temperature evaluation was evaluated, no heat spot regions were observed along the annular convex portion 152.

[比較例1]
図8に示されるように、比較例1の基板保持部材100Aは、実施例1の基板保持部材100と比べて、環状凸部152の高さL1が150μmであることと、環状凸部152の上面152aに第1凸部154が設けられていないこととが異なる。比較例1の基板保持部材100Aにおいて、環状凸部152の高さL1は、複数の第2凸部156の高さL3と同じである。比較例1において、プロセスチャンバ内に、プロセスガスとしてアルゴンガスを26600Pa(200Torr)の圧力で供給した。さらに、第1ガス流路164を通じて、アルゴンガスを6650Pa(50Torr)の圧力に調節した。比較例1において、1回目の温度測定における温度分布の平均値は376.5℃であり、2回目の温度測定における温度分布の平均値は381.5℃であった。また、第1ガス流路164を流れるアルゴンガスのガス流量は0.8sccmであった。温度評価用シリコンウェハの温度分布を評価すると、環状凸部152に沿ったヒートスポット領域が発生していた。
[Comparative Example 1]
As shown in FIG. 8 , the substrate holding member 100A of Comparative Example 1 differs from the substrate holding member 100 of Example 1 in that the height L1 of the annular convex portion 152 is 150 μm and the first convex portion 154 is not provided on the upper surface 152a of the annular convex portion 152. In the substrate holding member 100A of Comparative Example 1, the height L1 of the annular convex portion 152 is the same as the height L3 of the multiple second convex portions 156. In Comparative Example 1, argon gas was supplied as a process gas into the process chamber at a pressure of 26,600 Pa (200 Torr). Furthermore, the pressure of the argon gas was adjusted to 6,650 Pa (50 Torr) through the first gas flow path 164. In Comparative Example 1, the average temperature distribution in the first temperature measurement was 376.5°C, and the average temperature distribution in the second temperature measurement was 381.5°C. The flow rate of the argon gas flowing through the first gas flow passage 164 was 0.8 sccm. When the temperature distribution of the silicon wafer for temperature evaluation was evaluated, a heat spot region was found to have occurred along the annular convex portion 152.

[比較例2]
比較例2の基板保持部材100Aは、実施例1の基板保持部材100と比べて、環状凸部152の高さL1が149μmであることと、環状凸部152の上面152aに設けられた第1凸部154の高さL2が1μmであることが異なる。比較例2の基板保持部材100Aにおいて、環状凸部152の高さL1と第1凸部154の高さL2との和(L1+L2)が、複数の第2凸部156の高さL3と同じである。比較例2において、プロセスチャンバ内に、プロセスガスとしてアルゴンガスを26600Pa(200Torr)の圧力で調節した。さらに、第1ガス流路164を通じて、アルゴンガスを6650Pa(50Torr)の圧力に調節した。比較例2において、1回目の温度測定における温度分布の平均値は376.0℃であり、2回目の温度測定における温度分布の平均値は381.4℃であった。また、第1ガス流路164を流れるアルゴンガスのガス流量は4.3sccmであった。温度評価用シリコンウェハの温度分布を評価すると、環状凸部152に沿ったヒートスポット領域が発生していた。
[Comparative Example 2]
The substrate holding member 100A of Comparative Example 2 differs from the substrate holding member 100 of Example 1 in that the height L1 of the annular convex portion 152 is 149 μm and the height L2 of the first convex portion 154 provided on the upper surface 152a of the annular convex portion 152 is 1 μm. In the substrate holding member 100A of Comparative Example 2, the sum (L1 + L2) of the height L1 of the annular convex portion 152 and the height L2 of the first convex portion 154 is the same as the height L3 of the multiple second convex portions 156. In Comparative Example 2, argon gas was introduced into the process chamber as a process gas at a pressure of 26,600 Pa (200 Torr). Furthermore, the argon gas was supplied through the first gas flow path 164 at a pressure of 6,650 Pa (50 Torr). In Comparative Example 2, the average temperature distribution in the first temperature measurement was 376.0°C, and the average temperature distribution in the second temperature measurement was 381.4°C. The flow rate of the argon gas flowing through the first gas flow passage 164 was 4.3 sccm. When the temperature distribution of the silicon wafer for temperature evaluation was evaluated, a heat spot region was found to have occurred along the annular convex portion 152.

<実施例及び比較例のまとめ>
図8は、上述の実施例1~5及び比較例1、2の結果をまとめた表を示している。
<Summary of Examples and Comparative Examples>
FIG. 8 shows a table summarizing the results of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 described above.

図2、4に示されているように、実施例1~5の基板保持部材100は、環状凸部152の内側に開口する開口164aを有する第1ガス流路164を備えている。これにより、第1ガス流路164を流れるガスの流量及び/又は圧力を調整することができる。例えば、実施例1~5のように、基板保持部材110の上面111と、環状凸部152と、ウェハ10とに囲まれた空隙の圧力(実施例1~5では6650Pa)を、プロセスチャンバ内のプロセスガスの圧力(実施例1~5では26600Pa)よりも低く設定することができる。基板保持部材110の上面111と、環状凸部152と、ウェハ10とに囲まれた空隙の圧力を、プロセスチャンバ内のプロセスガスの圧力よりも低くすることができるので、これらの差圧によりウェハ10をセラミックス基材110の上面111に向かって吸着させてウェハ10を保持することができる。 As shown in Figures 2 and 4, the substrate holding member 100 of Examples 1 to 5 includes a first gas flow path 164 having an opening 164a that opens to the inside of the annular protrusion 152. This allows the flow rate and/or pressure of the gas flowing through the first gas flow path 164 to be adjusted. For example, as in Examples 1 to 5, the pressure in the gap surrounded by the upper surface 111 of the substrate holding member 110, the annular protrusion 152, and the wafer 10 (6,650 Pa in Examples 1 to 5) can be set lower than the process gas pressure in the process chamber (26,600 Pa in Examples 1 to 5). Because the pressure in the gap surrounded by the upper surface 111 of the substrate holding member 110, the annular protrusion 152, and the wafer 10 can be set lower than the process gas pressure in the process chamber, the differential pressure allows the wafer 10 to be attracted toward the upper surface 111 of the ceramic base 110, thereby holding the wafer 10.

実施例1~5の基板保持部材100において、環状凸部152の上面152aに複数の第1凸部154が形成されている。上述のようにウェハ10を基板保持部材100の上面111に向かって吸着させたとき、環状凸部152の上面152a全体がウェハ10の下面に当接するのではなく、第1凸部154の上面154aがウェハ10の下面と接触する。そのため、環状凸部152の上面152aに第1凸部154が設けられていない場合と比べて、ウェハ10の下面との接触面積を減らすことができる。これにより、ウェハ10に、環状凸部152に沿ったヒートスポット領域が発生することを抑制することができる。 In the substrate holding member 100 of Examples 1 to 5, multiple first protrusions 154 are formed on the upper surface 152a of the annular protrusion 152. As described above, when the wafer 10 is attracted toward the upper surface 111 of the substrate holding member 100, the entire upper surface 152a of the annular protrusion 152 does not abut the underside of the wafer 10, but rather the upper surfaces 154a of the first protrusions 154 come into contact with the underside of the wafer 10. Therefore, the contact area with the underside of the wafer 10 can be reduced compared to when the first protrusions 154 are not provided on the upper surface 152a of the annular protrusion 152. This makes it possible to prevent heat spot regions from occurring on the wafer 10 along the annular protrusions 152.

これに対して、図7に示されるように、比較例1の基板保持部材100Aにおいては、環状凸部152の上面152aに第1凸部154が設けられていない。そのため、上述のようにウェハ10をセラミックス基材110の上面111に向かって吸着させた場合には、環状凸部152の上面152a全体がウェハ10の下面と当接する。なお、ウェハ10の下面は、複数の第2凸部156の上面156aとも当接するが、複数の第2凸部156の上面156aは互いに距離を隔てて分散している。そのため、複数の第2凸部156の上面156aからウェハ10に伝わる熱が局所的に集中することはない。これに対して、環状凸部152の上面152aは円環状の連続した面である。そのため、環状凸部152の上面152a全体がウェハ10の下面と当接する場合には、環状凸部152の上面152aからウェハ10に伝わる熱が、環状凸部152の上面152aに当接する円環状の領域に局所的に集中することがある。そのため、比較例1においては、温度評価用シリコンウェハの温度分布を評価したときに、環状凸部152に沿ったヒートスポット領域が発生したと考えられる。また、環状凸部152の上面152aに第1凸部154が設けられている場合であっても、比較例2のように第1凸部154の高さが1μm以下である場合には、環状凸部152の上面152aとウェハ10との距離が1μm以下なる。このような場合にも、温度評価用シリコンウェハの温度分布を評価したときに、環状凸部152に沿ったヒートスポット領域が発生することが分かった。 In contrast, as shown in FIG. 7 , in the substrate holding member 100A of Comparative Example 1, the first convex portion 154 is not provided on the upper surface 152a of the annular convex portion 152. Therefore, when the wafer 10 is attracted toward the upper surface 111 of the ceramic base 110 as described above, the entire upper surface 152a of the annular convex portion 152 abuts against the lower surface of the wafer 10. Note that the lower surface of the wafer 10 also abuts against the upper surfaces 156a of the multiple second convex portions 156, but the upper surfaces 156a of the multiple second convex portions 156 are dispersed at a distance from each other. Therefore, heat transferred from the upper surfaces 156a of the multiple second convex portions 156 to the wafer 10 does not concentrate locally. In contrast, the upper surface 152a of the annular convex portion 152 is a continuous circular surface. Therefore, when the entire upper surface 152a of the annular convex portion 152 abuts against the lower surface of the wafer 10, heat transferred from the upper surface 152a of the annular convex portion 152 to the wafer 10 may locally concentrate in the annular region abutting the upper surface 152a of the annular convex portion 152. Therefore, in Comparative Example 1, when the temperature distribution of the temperature-evaluation silicon wafer was evaluated, it is believed that a heat spot region occurred along the annular convex portion 152. Furthermore, even when the first convex portion 154 is provided on the upper surface 152a of the annular convex portion 152, if the height of the first convex portion 154 is 1 μm or less, as in Comparative Example 2, the distance between the upper surface 152a of the annular convex portion 152 and the wafer 10 is 1 μm or less. Even in such a case, when the temperature distribution of the temperature-evaluation silicon wafer was evaluated, it was found that a heat spot region occurred along the annular convex portion 152.

実施例1~5を比較すると、第1凸部154を高くするにつれて、第1ガス流路164に流れるガスの流量が大きくなることがわかった。これは、第1凸部154を高くするにつれて、環状凸部152の上面152aとウェハ10との間の間隙が大きくなるからである。環状凸部152の上面152aとウェハ10との間の間隙が大きくなるにつれて、基板保持部材110の上面111と、環状凸部152と、ウェハ10とに囲まれた空隙の内側と外側との間で、ガスの移動が大きくなるため、基板保持部材110の上面111と、環状凸部152と、ウェハ10とに囲まれた空隙内の圧力を保つためにガスの流量が大きくなる。ガスの流量の抑制という観点からは、実施例1~4のように、第1凸部154の高さを10μm以下とすることが好ましいことが分かった。さらに、ガスの流量を抑制するために、第1凸部154の高さを5μm以下とすることが好ましいことが分かった。 Comparing Examples 1 to 5, it was found that the flow rate of gas flowing through the first gas flow path 164 increases as the height of the first convex portion 154 increases. This is because the gap between the upper surface 152a of the annular convex portion 152 and the wafer 10 increases as the height of the first convex portion 154 increases. As the gap between the upper surface 152a of the annular convex portion 152 and the wafer 10 increases, the movement of gas between the inside and outside of the gap surrounded by the upper surface 111 of the substrate holding member 110, the annular convex portion 152, and the wafer 10 increases. Therefore, the gas flow rate increases to maintain the pressure within the gap surrounded by the upper surface 111 of the substrate holding member 110, the annular convex portion 152, and the wafer 10. From the perspective of suppressing the gas flow rate, it was found that it is preferable to set the height of the first convex portion 154 to 10 μm or less, as in Examples 1 to 4. Furthermore, it was found that it is preferable to set the height of the first convex portion 154 to 5 μm or less in order to suppress the gas flow rate.

<実施形態の作用効果>
上記実施形態及び実施例1~5において、基板保持部材100は、セラミックス基材110を備えている。セラミックス基材110の上面111には、上面111の外周部に配置され、且つ、上面111から上方に突出した環状の環状凸部152と、環状凸部152の上面152aに配置され、且つ、上面152aから上方に突出した複数の第1凸部154と、環状凸部152の内側に配置され、且つ、上面111から上方に突出した複数の第2凸部156とが設けられている。さらに、セラミックス基材110の内部には、環状凸部152の内側に開口する開口164aを有する第1ガス流路164が形成されている。また、第1凸部154の、環状凸部152の上面152aからの高さ(上下方向5の長さ)は1μmよりも大きい。
<Effects of the embodiment>
In the above embodiment and Examples 1 to 5, the substrate holding member 100 includes a ceramic base 110. The upper surface 111 of the ceramic base 110 is provided with an annular convex portion 152 disposed on the outer periphery of the upper surface 111 and protruding upward from the upper surface 111, a plurality of first convex portions 154 disposed on the upper surface 152a of the annular convex portion 152 and protruding upward from the upper surface 152a, and a plurality of second convex portions 156 disposed inside the annular convex portion 152 and protruding upward from the upper surface 111. Furthermore, a first gas flow path 164 having an opening 164a opening to the inside of the annular convex portion 152 is formed inside the ceramic base 110. The height of the first convex portion 154 from the upper surface 152a of the annular convex portion 152 (length in the vertical direction 5) is greater than 1 μm.

第1ガス流路164を流れるガスの流量及び/又は圧力を個別に調整することにより、例えば、基板保持部材110の上面111と、環状凸部152と、ウェハ10とに囲まれた空隙の圧力を、環状凸部152の外側の(外部環境の)圧力よりも低く設定することができる。このとき、これらの差圧によりウェハ10をセラミックス基材110の上面111に向かって吸着させてウェハ10を保持することができる。セラミックス基材110の外周部に環状凸部152及び第1凸部154が設けられており、ウェハ10を保持する際にウェハ10の外周部と当接する。これにより、ウェハ10をセラミックス基材110の上面111に向かって吸着させたとき、ウェハ10の外周部が変形することを抑制することができる。また、環状凸部152の上面152aに複数の第1凸部154が形成されているので、ウェハ10を基板保持部材100の上面111に向かって吸着させたとき、環状凸部152の上面152aに第1凸部154が設けられていない場合と比べて、ウェハ10の下面との接触面積を減らすことができる。また、第1凸部154の高さが1μmよりも大きいので、仮にウェハ10の外周部が変形したとしても、ウェハ10が環状凸部152の上面152aに当接する恐れがない。これにより、ウェハ10と環状凸部152の上面152aとの接触に起因して発生するパーティクルがウェハ10に付着することを抑制することができる。なお、セラミックス基材110の外周部に環状凸部152が設けられているので、基板保持部材110の上面111と、環状凸部152と、ウェハ10とに囲まれた空隙に、環状凸部152の外側からガスが進入することを抑制することができる。 By individually adjusting the flow rate and/or pressure of the gas flowing through the first gas flow path 164, for example, the pressure in the gap surrounded by the upper surface 111 of the substrate holding member 110, the annular convex portion 152, and the wafer 10 can be set lower than the pressure outside the annular convex portion 152 (external environment). At this time, this pressure difference allows the wafer 10 to be adsorbed toward the upper surface 111 of the ceramic substrate 110, thereby holding the wafer 10. The annular convex portion 152 and the first convex portion 154 are provided on the outer periphery of the ceramic substrate 110, and abut against the outer periphery of the wafer 10 when holding the wafer 10. This prevents the outer periphery of the wafer 10 from deforming when the wafer 10 is adsorbed toward the upper surface 111 of the ceramic substrate 110. Furthermore, because multiple first protrusions 154 are formed on the upper surface 152a of the annular protrusion 152, when the wafer 10 is attracted toward the upper surface 111 of the substrate holding member 100, the contact area with the lower surface of the wafer 10 can be reduced compared to when the first protrusions 154 are not provided on the upper surface 152a of the annular protrusion 152. Furthermore, because the height of the first protrusions 154 is greater than 1 μm, even if the outer periphery of the wafer 10 is deformed, there is no risk of the wafer 10 coming into contact with the upper surface 152a of the annular protrusion 152. This prevents particles generated by contact between the wafer 10 and the upper surface 152a of the annular protrusion 152 from adhering to the wafer 10. Furthermore, because the annular protrusion 152 is provided on the outer periphery of the ceramic base 110, it is possible to prevent gas from entering the gap surrounded by the upper surface 111 of the substrate holding member 110, the annular protrusion 152, and the wafer 10 from outside the annular protrusion 152.

上記実施形態及び実施例1~5において、基板保持部材100は発熱体としての電極120を備えたセラミックスヒータである。また、上述のように、環状凸部152の上面152aには、複数の第1凸部154が形成されている。そのため、ウェハ10を基板保持部材100の上面111に向かって吸着させたとき、環状凸部152の上面152a全体がウェハ10の下面に当接するのではなく、第1凸部154の上面154aがウェハ10の下面と接触する。さらに、第1凸部154の高さが1μmよりも大きいため、環状凸部152の上面152aとウェハ10の下面との間に1μmよりも大きな間隙を設けることができる。これにより、環状凸部152の上面152aからウェハ10に対して直接熱が伝わることが抑制される。これにより、環状凸部152の上面152aに第1凸部154が設けられていない場合と比べて、あるいは、環状凸部152の上面152aに高さ1μm以下の第1凸部154が設けられている場合と比べて、ウェハ10に、環状凸部152に沿ったヒートスポット領域が発生することを抑制することができる。 In the above embodiment and Examples 1 to 5, the substrate holding member 100 is a ceramic heater equipped with an electrode 120 as a heating element. Furthermore, as described above, multiple first protrusions 154 are formed on the upper surface 152a of the annular protrusion 152. Therefore, when the wafer 10 is attracted toward the upper surface 111 of the substrate holding member 100, the entire upper surface 152a of the annular protrusion 152 does not abut against the lower surface of the wafer 10, but rather the upper surfaces 154a of the first protrusions 154 contact the lower surface of the wafer 10. Furthermore, because the height of the first protrusions 154 is greater than 1 μm, a gap greater than 1 μm can be provided between the upper surface 152a of the annular protrusion 152 and the lower surface of the wafer 10. This prevents heat from being directly transferred from the upper surface 152a of the annular protrusion 152 to the wafer 10. This makes it possible to prevent the occurrence of heat spot regions along the annular protrusion 152 on the wafer 10 compared to when the first protrusion 154 is not provided on the upper surface 152a of the annular protrusion 152, or compared to when the first protrusion 154 with a height of 1 μm or less is provided on the upper surface 152a of the annular protrusion 152.

上記実施形態及び実施例1~5において、複数の第1凸部154の上面154aの、上下方向5の高さ位置と、複数の第2凸部156の上面156aの、上下方向5の高さ位置とは同じである。この場合には、ウェハ10を基板保持部材100の上面111に向かって吸着させて保持する際に、複数の第1凸部154の上面154aと、複数の第2凸部156の上面156aとがウェハ10の下面に当接する。これにより、ウェハ10が変形することを抑制し、安定にウェハ10を保持することができる。 In the above embodiment and Examples 1 to 5, the height position in the vertical direction 5 of the upper surfaces 154a of the multiple first convex portions 154 and the height position in the vertical direction 5 of the upper surfaces 156a of the multiple second convex portions 156 are the same. In this case, when the wafer 10 is held by suction toward the upper surface 111 of the substrate holding member 100, the upper surfaces 154a of the multiple first convex portions 154 and the upper surfaces 156a of the multiple second convex portions 156 abut against the lower surface of the wafer 10. This prevents the wafer 10 from deforming, enabling the wafer 10 to be held stably.

上記実施形態及び実施例1~4において、複数の第1凸部154の、環状凸部152の上面152aからの上下方向5の長さL2(高さL2)は10μm以下である。第1凸部154の高さL2を高くするにつれて、環状凸部152の上面152aとウェハ10との間の間隙が大きくなる。それに伴って、基板保持部材110の上面111と、環状凸部152と、ウェハ10とに囲まれた空隙の内側と外側との間で、ガスの移動が大きくなるため、基板保持部材110の上面111と、環状凸部152と、ウェハ10とに囲まれた空隙内の圧力を保つためにガスの流量が大きくなる。これに対して、第1凸部154の高さを10μm以下とすることにより、ガスの流量を抑制することができる。さらに、第1凸部154の高さを5μm以下とすることにより、ガスの流量をさらに抑制することができる。 In the above embodiment and Examples 1 to 4, the length L2 (height L2) of the multiple first protrusions 154 in the vertical direction 5 from the upper surface 152a of the annular protrusion 152 is 10 μm or less. As the height L2 of the first protrusions 154 increases, the gap between the upper surface 152a of the annular protrusion 152 and the wafer 10 increases. This increases the movement of gas between the inside and outside of the gap surrounded by the upper surface 111 of the substrate holding member 110, the annular protrusions 152, and the wafer 10. Therefore, the gas flow rate increases to maintain the pressure within the gap surrounded by the upper surface 111 of the substrate holding member 110, the annular protrusions 152, and the wafer 10. In contrast, by setting the height of the first protrusions 154 to 10 μm or less, the gas flow rate can be suppressed. Furthermore, by setting the height of the first protrusions 154 to 5 μm or less, the gas flow rate can be further suppressed.

上記実施形態及び実施例において、シャフト130の円筒部131に、上下方向5に延びる第2ガス流路168を形成することができる。なお、第2ガス流路168の上端は第1ガス流路164の下端に接続される。シャフト130の円筒部131に第1ガス流路164に接続された第2ガス流路168が形成されているので、これを通じて容易に第1ガス流路164にガス(例えば伝熱ガス)を供給することや排気することができる。 In the above embodiments and examples, a second gas flow path 168 extending in the vertical direction 5 can be formed in the cylindrical portion 131 of the shaft 130. The upper end of the second gas flow path 168 is connected to the lower end of the first gas flow path 164. Since the second gas flow path 168 connected to the first gas flow path 164 is formed in the cylindrical portion 131 of the shaft 130, gas (e.g., heat transfer gas) can be easily supplied to and exhausted from the first gas flow path 164 through this.

<変更形態>
上述の実施形態は、あくまで例示に過ぎず、適宜変更しうる。例えば、セラミックス基材110、シャフト130の形状、寸法は上記実施形態のものには限られず、適宜変更しうる。環状凸部152及び第1凸部154の高さ、幅等の寸法、形状、上面の表面粗さRaの大きさは適宜変更しうる。また、複数の第2凸部156の高さ、上面156aの形状、上面156aの表面粗さRaの大きさは適宜変更しうる。
<Modifications>
The above-described embodiment is merely illustrative and may be modified as appropriate. For example, the shapes and dimensions of the ceramic substrate 110 and the shaft 130 are not limited to those of the above-described embodiment and may be modified as appropriate. The height, width, and other dimensions, shapes, and surface roughness Ra of the upper surfaces of the annular protrusion 152 and the first protrusion 154 may be modified as appropriate. Furthermore, the height, shape, and surface roughness Ra of the upper surfaces 156a of the multiple second protrusions 156 may be modified as appropriate.

例えば、複数の第1凸部154の上面154a及び複数の第2凸部156の上面156aの形状は必ずしも円形でなくてもよく、任意の形状にすることができる。なお、その場合においても、直径1mm~5mmの円と同程度の面積を有することが好ましい。また、上記説明において、複数の第2凸部156は同心円状に分布するように配置されていたが、本発明はそのような態様には限られない。例えば、複数の第2凸部156がランダムな位置に分布するように配置されていてもよい。その場合であっても、複数の第2凸部156の、各凸部の離間距離は、1.5mm~30mmの範囲にあることが好ましい。 For example, the shape of the upper surfaces 154a of the multiple first protrusions 154 and the upper surfaces 156a of the multiple second protrusions 156 do not necessarily have to be circular and can be any shape. Even in this case, it is preferable that they have an area approximately equal to that of a circle with a diameter of 1 mm to 5 mm. Also, in the above explanation, the multiple second protrusions 156 are arranged so as to be distributed concentrically, but the present invention is not limited to such an embodiment. For example, the multiple second protrusions 156 may be arranged so as to be distributed in random positions. Even in this case, it is preferable that the distance between each of the multiple second protrusions 156 is in the range of 1.5 mm to 30 mm.

上記実施形態においては、電極120として、モリブデン、タングステン、モリブデン及び/又はタングステンを含む合金を用いていたが、本発明はそのような態様には限られない。例えば、モリブデン、タングステン以外の金属又は合金を用いることもできる。また、電極120は発熱体としてのヒータ電極であったが、電極120は必ずしも発熱体としてのヒータ電極である必要は無く、例えば、静電吸着用電極又は高周波電極であってもよい。 In the above embodiment, molybdenum, tungsten, or an alloy containing molybdenum and/or tungsten was used as the electrode 120, but the present invention is not limited to such an embodiment. For example, metals or alloys other than molybdenum and tungsten can also be used. Also, while the electrode 120 is a heater electrode that functions as a heat generating element, the electrode 120 does not necessarily have to be a heater electrode that functions as a heat generating element; for example, it may be an electrostatic attraction electrode or a high-frequency electrode.

上記実施形態においては、基板保持部材100は電極120を備えていたが、本発明はそのような態様には限られず、基板保持部材100は必ずしも電極120を備えていなくてもよい。また、基板保持部材100が電極120を備えている場合であっても、電極120は基板保持部材100のセラミックス基材110に埋設されていなくてもよい。例えば、電極120がセラミックス基材110の裏面113に貼付されていてもよい。 In the above embodiment, the substrate holding member 100 is provided with an electrode 120, but the present invention is not limited to such an embodiment, and the substrate holding member 100 does not necessarily have to be provided with an electrode 120. Furthermore, even if the substrate holding member 100 is provided with an electrode 120, the electrode 120 does not have to be embedded in the ceramic base 110 of the substrate holding member 100. For example, the electrode 120 may be attached to the back surface 113 of the ceramic base 110.

上記実施形態においては、基板保持部材100はシャフト130を備えていたが、本発明はそのような態様には限られず、基板保持部材100は必ずしもシャフト130を備えていなくてもよい。また、基板保持部材100がシャフト130を備えている場合であっても、シャフト130の円筒部131に、上下方向5に延びる第2ガス流路168が形成されていなくてもよい。例えば、第2ガス流路168に代えて、円筒部131の中空の領域(給電線140が設けられている領域)に、別途ガスの配管を設けることもできる。 In the above embodiment, the substrate holding member 100 includes a shaft 130, but the present invention is not limited to such an embodiment, and the substrate holding member 100 does not necessarily include a shaft 130. Furthermore, even if the substrate holding member 100 includes a shaft 130, the second gas flow path 168 extending in the vertical direction 5 does not have to be formed in the cylindrical portion 131 of the shaft 130. For example, instead of the second gas flow path 168, a separate gas pipe can be provided in the hollow region of the cylindrical portion 131 (the region where the power supply line 140 is provided).

以上、発明の実施形態及びその変更形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記の記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることが当業者に明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが請求の範囲の記載からも明らかである。 The above describes the invention using embodiments and modifications thereof, but the technical scope of the present invention is not limited to the scope of the above description. It will be obvious to those skilled in the art that various modifications and improvements can be made to the above embodiments. It is clear from the claims that such modifications and improvements can also be included within the technical scope of the present invention.

明細書、及び図面中において示した製造方法における各処理の実行順序は、特段に順序が明記されておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるので無い限り、任意の順序で実行しうる。便宜上、「まず、」「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するわけではない。 The order in which each process in the manufacturing method shown in the specification and drawings is performed is not specifically stated, and processes can be performed in any order unless the output of a previous process is used in a subsequent process. For convenience, descriptions using "first," "next," etc. do not imply that the processes must be performed in that order.

100 基板保持部材
110 セラミックス基材
120 電極
130 シャフト
140 給電線
152 環状凸部
154 第1凸部
156 複数の凸部
REFERENCE SIGNS LIST 100 Substrate holding member 110 Ceramic base material 120 Electrode 130 Shaft 140 Power supply line 152 Annular convex portion 154 First convex portion 156 Multiple convex portions

Claims (4)

上面、前記上面と上下方向において対向する下面を有するセラミックス基材を備え、
前記セラミックス基材は、
前記セラミックス基材の外周部に配置され、且つ、前記セラミックス基材の前記上面から上方に突出した環状の凸部と、
前記環状の凸部の上面に配置され、且つ、前記環状の凸部の前記上面から上方に突出した複数の第1凸部と、
前記セラミックス基材の前記上面の、前記環状の凸部の内側に配置され、且つ、前記セラミックス基材の前記上面から上方に突出した複数の第2凸部と、
前記セラミックス基材の前記上面の、前記環状の凸部の内側に配置された開口を有する第1のガス流路と、
前記セラミックス基材に埋設された、又は、前記セラミックス基材の前記下面に配置された発熱体と、を備え、
前記環状の凸部の、前記セラミックス基材の前記上面からの前記上下方向の長さは135μm以上2mm以下であり、
前記複数の第1凸部の、前記環状の凸部の前記上面からの前記上下方向の長さは1μmより大きいことを特徴とする基板保持部材。
a ceramic substrate having an upper surface and a lower surface facing the upper surface in the vertical direction;
The ceramic substrate is
an annular protrusion disposed on the outer periphery of the ceramic base and protruding upward from the upper surface of the ceramic base;
a plurality of first protrusions disposed on an upper surface of the annular protrusion and protruding upward from the upper surface of the annular protrusion;
a plurality of second protrusions disposed inside the annular protrusion on the upper surface of the ceramic base and protruding upward from the upper surface of the ceramic base;
a first gas flow path having an opening disposed inside the annular protrusion on the upper surface of the ceramic substrate;
a heating element embedded in the ceramic base or disposed on the lower surface of the ceramic base ,
a length of the annular protrusion from the upper surface of the ceramic base in the vertical direction is 135 μm or more and 2 mm or less;
A substrate holding member, wherein the length of the plurality of first protrusions in the vertical direction from the top surface of the annular protrusion is greater than 1 μm.
前記複数の第1凸部の上面の、前記上下方向の高さ位置と、前記複数の第2凸部の上面の、前記上下方向の高さ位置とは同じである請求項1に記載の基板保持部材。 The substrate holding member according to claim 1 , wherein the height positions of the upper surfaces of the plurality of first protrusions in the vertical direction are the same as the height positions of the upper surfaces of the plurality of second protrusions in the vertical direction . 前記複数の第1凸部の、前記環状の凸部の前記上面からの前記上下方向の長さは10μm以下である請求項1または2に記載の基板保持部材。 3. The substrate holding member according to claim 1 , wherein the length of the plurality of first protrusions in the vertical direction from the upper surface of the annular protrusion is 10 [mu]m or less . さらに、前記セラミックス基材の前記下面に接合された筒状のシャフトを備え、
前記シャフトは、前記シャフトの内面と前記シャフトの外面との間に配置され、且つ、前記第1のガス流路と接続された第2のガス流路を備える、請求項1~3のいずれか一項に記載の基板保持部材。
Further, a cylindrical shaft is joined to the lower surface of the ceramic base,
The substrate holding member according to any one of claims 1 to 3, wherein the shaft comprises a second gas flow path disposed between an inner surface of the shaft and an outer surface of the shaft and connected to the first gas flow path .
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