特開 2023-161888 ウエハ載置台

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023161888

(43)【公開日】2023-11-08

(54)【発明の名称】ウエハ載置台

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20231031BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20231031BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 R

H01L21/302 101G

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022072511

(22)【出願日】2022-04-26

(71)【出願人】

【識別番号】000004064

【氏名又は名称】日本碍子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】弁理士法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】久野 達也

(72)【発明者】

【氏名】井上 靖也

【テーマコード（参考）】

5F004

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F004BB22

5F004BB23

5F004BB25

5F004BB28

5F004CA04

5F131AA02

5F131BA04

5F131BA19

5F131CA05

5F131CA09

5F131DA33

5F131DA42

5F131EA03

5F131EB11

5F131EB14

5F131EB15

5F131EB16

5F131EB17

5F131EB18

5F131EB72

5F131EB78

5F131EB79

5F131EB81

5F131EB82

5F131JA33

(57)【要約】

【課題】ウエハのうち端子穴の直上付近が温度特異点になるのを抑制する。
【解決手段】ウエハ載置台１０は、セラミック基材２０と、冷却基材３０と、給電端子５４と、給電端子穴３６とを備える。セラミック基材２０は、上面にウエハ載置面２２ａを有し、電極２６を内蔵する。冷却基材３０は、セラミック基材２０の下面に接合され、冷媒流路３２が形成されている。給電端子５４は、電極２６に接続されている。給電端子穴３６は、冷却基材３０を上下方向に貫通し、給電端子５４を収納する。給電端子穴３６は、冷媒流路３２と交差している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上面にウエハ載置面を有し、電極を内蔵するセラミック基材と、
前記セラミック基材の下面に接合され、冷媒流路が形成された冷却基材と、
前記電極に接続された給電端子と、
前記冷却基材を上下方向に貫通し、前記給電端子を収納する給電端子穴と、
を備え、
前記給電端子穴は、前記冷媒流路と交差している、
ウエハ載置台。

【請求項2】

前記冷媒流路には、電気絶縁性の液体が供給される、
請求項１に記載のウエハ載置台。

【請求項3】

前記給電端子穴には、前記給電端子を挿通して支持する絶縁管が配置されている、
請求項１又は２に記載のウエハ載置台。

【請求項4】

前記絶縁管の上端は、前記セラミック基材に固定され、前記絶縁管の側面は、前記給電端子穴の内壁に当接又は近接する凸部を有する、
請求項３に記載のウエハ載置台。

【請求項5】

前記冷却基材は、単層構造である、
請求項１又は２に記載のウエハ載置台。

【請求項6】

前記冷媒流路は、前記冷却基材の上面又は下面に設けられた冷媒流路溝を有している、
請求項５に記載のウエハ載置台。

【請求項7】

前記冷媒流路は、それぞれ平面視で一端から他端まで一筆書きの要領で設けられた複数のラインを備え、
前記給電端子穴は、前記複数のラインのうちの１つ以上に設けられている、
請求項１又は２に記載のウエハ載置台。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウエハ載置台に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電極を内蔵するセラミック基材と内部に冷媒流路が形成された冷却基材とを接合したウエハ載置台が知られている。特許文献１には、こうしたウエハ載置台として、電極への給電のための構成を開示している。具体的には、冷却基材を上下方向に貫通する給電端子穴内に絶縁管を配置し、その絶縁管内に給電端子を挿通し、その給電端子を電極に接続している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－６４６６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、給電端子穴は絶縁管を配置するために比較的大きな径を有しており、しかも冷媒流路を避けるように設ける必要があるため、ウエハのうち端子穴の直上付近は他の部分に比べて熱引きが悪く、温度特異点（高温点）になることがあった。

【0005】

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、ウエハのうち給電端子穴の直上付近が温度特異点になるのを抑制することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

［１］本発明のウエハ載置台は、
上面にウエハ載置面を有し、電極を内蔵するセラミック基材と、
前記セラミック基材の下面に接合され、冷媒流路が形成された冷却基材と、
前記電極に接続された給電端子と、
前記冷却基材を上下方向に貫通し、前記給電端子を収納する給電端子穴と、
を備え、
前記給電端子穴は、前記冷媒流路と交差している、
ものである。

【0007】

このウエハ載置台では、給電端子穴は、冷媒流路と交差している。そのため、給電端子穴を避けるように冷媒流路を設ける必要がない。したがって、ウエハのうち給電端子穴の直上付近が温度特異点になるのを抑制することができる。

【0008】

なお、本明細書では、上下、左右、前後などを用いて本発明を説明することがあるが、上下、左右、前後は、相対的な位置関係に過ぎない。そのため、ウエハ載置台の向きを変えた場合には上下が左右になったり左右が上下になったりすることがあるが、そうした場合も本発明の技術的範囲に含まれる。また、「冷媒流路」は、冷却基材の内部に設けられた冷媒流路であってもよいし、冷却基材の上面又は下面に設けられた冷媒流路溝であってもよい。

【0009】

［２］本発明のウエハ載置台（前記［１］に記載のウエハ載置台）において、前記冷媒流路には、電気絶縁性の液体が供給されてもよい。こうすれば、冷却基材が導電性であったとしても、給電端子は電気絶縁性の液体によって冷却基材と絶縁される。

【0010】

［３］本発明のウエハ載置台（前記［１］又は［２］に記載のウエハ載置台）において、前記給電端子穴には、前記給電端子を挿通して支持する絶縁管が配置されていてもよい。こうすれば、給電端子は絶縁管に支持されているため、給電端子が冷媒の流れに押されて折損してしまうのを防止することができる。また、冷却基材と給電端子との耐電圧を高めることができる。

【0011】

［４］本発明のウエハ載置台（前記［３］に記載のウエハ載置台）において、前記絶縁管の上端は、前記セラミック基材に固定されていてもよく、前記絶縁管の側面は、前記給電端子穴の内壁に当接又は近接する凸部を有していてもよい。こうすれば、給電端子を支持する絶縁管の給電端子穴内での動きを凸部によって規制することができる。

【0012】

［５］本発明のウエハ載置台（前記［１］～［４］のいずれかに記載のウエハ載置台）において、前記冷却基材は、単層構造であってもよい。こうすれば、冷却基材を貼り合わせて製造する必要がないため、冷却基材の製造コストを低減できる。

【0013】

［６］冷却基材が単層構造の本発明のウエハ載置台（前記［５］に記載のウエハ載置台）において、前記冷媒流路は、前記冷却基材の上面又は下面に設けられた冷媒流路溝を有していてもよい。例えば、冷却基材の上面に冷媒流路溝を有している場合、冷媒流路は冷媒流路溝の上面をセラミック基材（又はセラミック基材と冷却基材とを接合する接合層）で覆うことにより形成される。また、冷却基材の下面に冷媒流路溝を有している場合、冷媒流路は冷媒流路溝の下面を板部材（例えば設置板）で覆うことにより形成される。

【0014】

［７］本発明のウエハ載置台（前記［１］～［６］のいずれかに記載のウエハ載置台）において、前記冷媒流路は、それぞれ平面視で一端から他端まで一筆書きの要領で設けられた複数のラインを備えていてもよく、前記給電端子穴は、前記複数のラインのうちの１つ以上に設けられていてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】チャンバ９４に設置されたウエハ載置台１０の縦断面図。

【図2】ウエハ載置台１０の平面図。

【図3】給電端子穴３６の周辺を示す拡大断面図。

【図4】ウエハ載置台１０の製造工程図。

【図5】絶縁管５５を省略した給電端子穴３６の周辺を示す拡大断面図。

【図6】ウエハ載置台２１０の縦断面図。

【図7】ウエハ載置台３１０の縦断面図。

【図8】ウエハ載置台１０の別例の平面図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら以下に説明する。図１はチャンバ９４に設置されたウエハ載置台１０の縦断面図（ウエハ載置台１０の中心軸を含む面で切断したときの断面図）、図２はウエハ載置台１０の平面図、図３は給電端子穴３６の周辺を示す拡大断面図である。

【0017】

ウエハ載置台１０は、ウエハＷにプラズマを利用してＣＶＤやエッチングなどを行うために用いられるものであり、半導体プロセス用のチャンバ９４の内部に設けられた設置板９６に固定されている。ウエハ載置台１０は、セラミック基材２０と、冷却基材３０と、金属接合層４０とを備えている。

【0018】

セラミック基材２０は、円形のウエハ載置面２２ａを有する中央部２２の外周に、環状のフォーカスリング載置面２４ａを有する外周部２４を備えている。以下、フォーカスリングは「ＦＲ」と略すことがある。ウエハ載置面２２ａには、ウエハＷが載置され、ＦＲ載置面２４ａには、フォーカスリング１２が載置される。セラミック基材２０は、アルミナ、窒化アルミニウムなどに代表されるセラミック材料で形成されている。ＦＲ載置面２４ａは、ウエハ載置面２２ａに対して一段低くなっている。

【0019】

セラミック基材２０の中央部２２は、ウエハ載置面２２ａに近い側に、ウエハ吸着用電極２６を内蔵している。ウエハ吸着用電極２６は、例えばＷ、Ｍｏ、ＷＣ、ＭｏＣなどを含有する材料によって形成されている。ウエハ吸着用電極２６は、円板状又はメッシュ状の単極型の静電吸着用電極である。セラミック基材２０のうちウエハ吸着用電極２６よりも上側の層は誘電体層として機能する。ウエハ吸着用電極２６には、ウエハ吸着用直流電源５２が給電端子５４を介して接続されている。給電端子５４は、冷却基材３０及び金属接合層４０を上下方向に貫通する貫通穴に配置された絶縁管５５を通過して、セラミック基材２０の下面からウエハ吸着用電極２６に至るように設けられている。ウエハ吸着用直流電源５２とウエハ吸着用電極２６との間には、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５３が設けられている。

【0020】

冷却基材３０は、脆性な導電材料製の円板部材である。冷却基材３０は、内部に冷媒が循環可能な冷媒流路３２を備えている。冷媒流路３２は、図２に示すように、平面視で一端（入口）から他端（出口）まで一筆書きの要領でセラミック基材２０の全面にわたるように設けられている。冷媒流路３２の一端及び他端は、それぞれ設置板９６に設けられた図示しない冷媒供給路及び冷媒排出路に接続されており、冷媒排出路から排出された冷媒は温度調整されたあと再び冷媒供給路に戻される。冷媒流路３２を流れる冷媒は、液体が好ましく、電気絶縁性であることが好ましい。電気絶縁性の液体としては、例えばフッ素系不活性液体などが挙げられる。脆性な導電材料としては、金属とセラミックとの複合材料などが挙げられる。金属とセラミックとの複合材料としては、金属マトリックス複合材料（ＭＭＣ）やセラミックマトリックス複合材料（ＣＭＣ）などが挙げられる。こうした複合材料の具体例としては、Ｓｉ，ＳｉＣ及びＴｉを含む材料、ＳｉＣ多孔質体にＡｌ及び／又はＳｉを含浸させた材料、Ａｌ₂Ｏ₃とＴｉＣとの複合材料などが挙げられる。Ｓｉ，ＳｉＣ及びＴｉを含む材料をＳｉＳｉＣＴｉといい、ＳｉＣ多孔質体にＡｌを含浸させた材料をＡｌＳｉＣといい、ＳｉＣ多孔質体にＳｉを含浸させた材料をＳｉＳｉＣという。冷却基材３０に用いる導電材料としては熱膨張係数がアルミナに近いＡｌＳｉＣやＳｉＳｉＣＴｉなどが好ましい。冷却基材３０は、ＲＦ電源６２に給電端子６４を介して接続されている。冷却基材３０とＲＦ電源６２との間には、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）６３が配置されている。冷却基材３０は、下面側にウエハ載置台１０を設置板９６にクランプするのに用いられるフランジ部３４を有する。

【0021】

冷却基材３０には、給電端子穴３６が設けられている。給電端子穴３６は、冷却基材３０を上下方向に貫通し、冷媒流路３２と交差している。給電端子穴３６には、ウエハ吸着用電極２６に電圧を印加するための給電端子５４が収納される。給電端子５４は、上下方向に延びる棒状部材である。給電端子５４の上端は、ウエハ吸着用電極２６の下面に接合されている。給電端子５４の下端は、給電端子穴３６の下部開口に達しており、チャンバ９４に設けられた給電棒５６の円錐形の上端と接触している。給電棒５６は、図示しないバネによって下から上に向かって付勢されている。そのため、給電棒５６の上端は、給電端子３６の下端と弾性接触している。給電端子穴３６には、給電端子５４を挿通して支持する絶縁管５５が配置されている。絶縁管５５の上端は、セラミック基材２０に接合されて固定されている。絶縁管５５の側面には、給電端子穴３６の内壁に当接する凸部５５ａが設けられている。凸部５５ａは、半径外方向に突き出すように設けられている。凸部５５ａは、例えば、直径方向に２本設けられていてもよいし、放射状に３本以上設けられていてもよいし、絶縁管５５の全周にわたって環状に設けられていてもよい。

【0022】

金属接合層４０は、セラミック基材２０の下面と冷却基材３０の上面とを接合する。金属接合層４０は、例えば、はんだや金属ロウ材で形成された層であってもよい。金属接合層４０は、例えばＴＣＢ（Ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｂｏｎｄｉｎｇ）により形成される。ＴＣＢとは、接合対象の２つの部材の間に金属接合材を挟み込み、金属接合材の固相線温度以下の温度に加熱した状態で２つの部材を加圧接合する公知の方法をいう。給電端子穴３６は、金属接合層４０も上下方向に貫通している。

【0023】

セラミック基材２０の外周部２４の側面、金属接合層４０の外周及び冷却基材３０の側面は、絶縁膜４２で被覆されている。絶縁膜４２としては、例えばアルミナやイットリアなどの溶射膜が挙げられる。

【0024】

こうしたウエハ載置台１０は、チャンバ９４の内部に設けられた設置板９６の上にシールリング７６，７７を介して取り付けられる。シールリング７６，７７は、金属製又は樹脂製である。シールリング７６は、冷却基材３０の外縁のやや内側に配置されている。シールリング７７は、給電端子穴３６の下部開口縁を取り囲むように配置され、冷媒がシールリング７７の外側に漏れ出るのを防止する。

【0025】

ウエハ載置台１０の外周領域は、クランプ部材７０を用いて設置板９６に取り付けられる。クランプ部材７０は、断面が略逆Ｌ字状の環状部材であり、内周段差面７０ａを有する。ウエハ載置台１０の冷却基材３０のフランジ部３４に、クランプ部材７０の内周段差面７０ａを載置した状態で、クランプ部材７０の上面からボルト７２が差し込まれて設置板９６の上面に設けられたネジ穴に螺合されている。ボルト７２は、クランプ部材７０の円周方向に沿って等間隔に設けられた複数箇所（例えば８箇所とか１２箇所）に取り付けられる。クランプ部材７０やボルト７２は、絶縁材料で作製されていてもよいし、導電材料（金属など）で作製されていてもよい。

【0026】

給電棒５６は、設置板９６のうち給電端子穴３６に対向する位置に設けられた貫通穴９７に設置板９６の下面から挿通されている。貫通穴９７は、上部が大径部、下部が小径部となっている。貫通穴９７の小径部の内壁には、リング溝が設けられ、リング溝には、Ｏリング７８が嵌め込まれている。Ｏリング７８は、給電棒５６によって半径方向に押し潰されており、給電端子穴３６内の冷媒が貫通穴９７の下方へ漏れ出るのを防止する。冷媒流路３２の一端と他端は、図示しないが、それぞれ設置板９６に設けられた冷媒供給路と冷媒排出路に、冷却基材３０と設置板９６との間に配置されたシールリングを介して接続されている。これらのシールリングは、冷媒が外側に漏れ出すのを防止する。

【0027】

次に、ウエハ載置台１０の製造例を図４を用いて説明する。図４はウエハ載置台１０の製造工程図である。まず、セラミック基材２０の元となる円板状のセラミック焼結体１２０を、セラミック粉末の成形体をホットプレス焼成することにより作製する（図４Ａ）。セラミック焼結体１２０は、ウエハ吸着用電極２６を内蔵している。次に、セラミック焼結体１２０の下面からウエハ吸着用電極２６まで穴２７をあけ（図４Ｂ）、その穴２７に給電端子５４を挿入して給電端子５４とウエハ吸着用電極２６とを接合する（図４Ｃ）。

【0028】

これと並行して、２つの円板部材１３１，１３３を作製する（図４Ｄ）。そして、上側の円板部材１３１の下面に最終的に冷媒流路３２となる溝１３２を形成する。溝１３２の一部には最終的に給電端子穴３６となる貫通穴１３６ａを形成する。また、下側の円板部材１３３に最終的に給電端子穴３６となる貫通穴１３６ｂを形成する。セラミック焼結体１２０がアルミナ製の場合、円板部材１３１，１３３はＳｉＳｉＣＴｉ製かＡｌＳｉＣ製であることが好ましい。アルミナの熱膨張係数とＳｉＳｉＣＴｉやＡｌＳｉＣの熱膨張係数とは、概ね同じだからである。

【0029】

ＳｉＳｉＣＴｉ製の円板部材は、例えば以下のように作製することができる。まず、炭化珪素と金属Ｓｉと金属Ｔｉとを混合して粉体混合物を作製する。次に、得られた粉体混合物を一軸加圧成形により円板状の成形体を作製し、その成形体を不活性雰囲気下でホットプレス焼結させることにより、ＳｉＳｉＣＴｉ製の円板部材を得る。

【0030】

次に、下側の円板部材１３３の上面に第１金属接合材を配置する。第１金属接合材のうち貫通穴１３６ｂに対向する位置には、上下方向に貫通する穴を設けておく。次に、第１金属接合材の上に上側の円板部材１３１を配置し、円板部材１３１の上面に第２金属接合材を配置する。第２金属接合材のうち貫通穴１３６ａに対向する位置に上下方向に貫通する穴を設けておく。次に、セラミック焼結体１２０の給電端子５４を円板部材１３１，１３３の貫通穴１３６ａ，１３６ｂに挿入しつつ、セラミック焼結体１２０を第２金属接合材の上に載せる。これにより、下から順に、円板部材１３３、第１金属接合材、円板部材１３１、第２金属接合材及びセラミック焼結体１２０が積層した積層体を得る。この積層体を加熱しながら加圧することにより（ＴＣＢ）、接合体１１０を得る（図４Ｆ）。

【0031】

接合体１１０は、冷却基材３０の元となる円形ブロック１３０の上面に、金属接合層４０を介してセラミック焼結体１２０が接合されたものである。円形ブロック１３０は、上側の円板部材１３１と下側の円板部材１３３とが金属接合層を介して接合された積層構造体である。円形ブロック１３０は、内部に冷媒流路３２と給電端子穴３６を有している。また、給電端子収納穴３６には給電端子５４が収納されている。

【0032】

ＴＣＢは、例えば以下のように行われる。すなわち、金属接合材の固相線温度以下（例えば、固相線温度から２０℃引いた温度以上固相線温度以下）の温度で積層体を加圧して接合し、その後室温に戻す。これにより、金属接合材は金属接合層になる。このときの金属接合材としては、Ａｌ－Ｍｇ系接合材やＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系接合材を使用することができる。例えば、Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系接合材を用いてＴＣＢを行う場合、真空雰囲気下で加熱した状態で積層体を加圧する。金属接合材は、厚みが１００μｍ前後のものを用いるのが好ましい。

【0033】

続いて、セラミック焼結体１２０の外周を研削して段差を形成することにより、中央部２２と外周部２４とを備えたセラミック基材２０とする。また、円形ブロック１３０の外周を研削して段差を形成することにおり、フランジ部３４を備えた冷却基材３０とする。また、絶縁管５５を給電端子穴３６の下部開口から差し込む。絶縁管５５には、給電端子５４が挿入される。そして、絶縁管５５の上端をセラミック基材２０に接合する。更に、セラミック基材２０の外周部２４の側面、金属接合層４０の周囲及び冷却基材３０の側面を、セラミック粉末を用いて溶射することにより絶縁膜４２を形成する（図４Ｇ）。これにより、ウエハ載置台１０を得る。

【0034】

次に、ウエハ載置台１０の使用例について図１を用いて説明する。チャンバ９４の設置板９６には、上述したようにウエハ載置台１０の外周領域がクランプ部材７０によって固定さる。給電端子５４の下面には、給電棒５６の上端が弾性接触している。設置板９６とウエハ載置台１０との間にはシールリング７６，７７が配置されている。冷媒流路３２には、冷媒として電気絶縁性の液体が供給される。冷媒は、冷媒流路３２を通過するが、途中で給電端子穴３６も通過する。チャンバ９４の天井面には、プロセスガスを多数のガス噴射孔からチャンバ９４の内部へ放出するシャワーヘッド９５が配置されている。設置板９６は、例えばアルミナなどの絶縁材料で形成されている。

【0035】

ウエハ載置台１０のＦＲ載置面２４ａには、フォーカスリング１２が載置され、ウエハ載置面２２ａには、円盤状のウエハＷが載置される。フォーカスリング１２は、ウエハＷと干渉しないように上端部の内周に沿って段差を備えている。この状態で、ウエハ吸着用電極２６にウエハ吸着用直流電源５２の直流電圧を印加してウエハＷをウエハ載置面２２ａに吸着させる。そして、チャンバ９４の内部を所定の真空雰囲気（又は減圧雰囲気）になるように設定し、シャワーヘッド９５からプロセスガスを供給しながら、冷却基材３０にＲＦ電源６２からのＲＦ電圧を印加する。すると、ウエハＷとシャワーヘッド９５との間でプラズマが発生する。そして、そのプラズマを利用してウエハＷにＣＶＤ成膜を施したりエッチングを施したりする。なお、ウエハＷがプラズマ処理されるのに伴ってフォーカスリング１２も消耗するが、フォーカスリング１２はウエハＷに比べて厚いため、フォーカスリング１２の交換は複数枚のウエハＷを処理したあとに行われる。

【0036】

ハイパワープラズマでウエハＷを処理する場合には、ウエハＷを効率的に冷却する必要がある。ウエハ載置台１０では、セラミック基材２０と冷却基材３０との接合層として、熱伝導率の低い樹脂層ではなく、熱伝導率の高い金属接合層４０を用いている。そのため、ウエハＷから熱を引く能力（抜熱能力）が高い。また、セラミック基材２０と冷却基材３０との熱膨張差は小さいため、金属接合層４０の応力緩和性が低くても、支障が生じにくい。

【0037】

以上説明したウエハ載置台１０では、給電端子穴３６は、冷媒流路３２と交差している。そのため、給電端子穴３６を避けるように冷媒流路３２を設ける必要がない。したがって、ウエハＷのうち給電端子穴３６の直上付近が温度特異点になるのを抑制することができる。

【0038】

また、冷媒流路３２には、冷媒として電気絶縁性の液体が供給される。そのため、給電端子５４と導電性を有する冷却基材３０とは、電気絶縁性の液体によって絶縁される。

【0039】

更に、給電端子穴３６には、給電端子５４を挿通して支持する絶縁管５５が配置されている。給電端子５４は絶縁管５５に支持されているため、給電端子５４が冷媒の流れに押されて折損してしまうのを防止することができる。また、冷却基材３０と給電端子５４との耐電圧を高めることができる。

【0040】

更にまた、絶縁管５５の上端は、セラミック基材２０に固定され、絶縁管５５の側面には、給電端子穴３６の内壁に当接する凸部５５ａが設けられている。そのため、給電端子５４を支持する絶縁管５５の給電端子穴３６内での動きを凸部５５ａによって規制することができる。これにより、給電端子５４が冷媒の流れに押されて折損してしまうのを確実に防止することができる。なお、凸部５５ａは、給電端子穴３６の内壁に当接せず近接していてもよい。

【0041】

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

【0042】

上述した実施形態では、給電端子穴３６に給電端子５４を挿通して支持する絶縁管５５を配置したが、図５に示すように、絶縁管５５を省略してもよい。このようにしても、給電端子５４と導電性を有する冷却基材３０とは、電気絶縁性の液体によって絶縁される。

【0043】

上述した実施形態では、側面に凸部５５ａを有する絶縁管５５を採用したが、側面に凸部５５ａを有さない絶縁管５５を採用してもよい。このようにしても、給電端子５４は絶縁管５５に支持されているため、給電端子５４が冷媒の流れに押されて折損してしまうのを防止することができる。

【0044】

上述した実施形態では、冷却基材３０は、図４に示すように２枚の円板部材１３１，１３３を接合した積層構造としたが、特にこれに限定されない。例えば、図６に示すウエハ載置台２１０のように、単層構造の冷却基材２３０を採用してもよい。図６では上述した実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付した。冷却基材２３０は、上面に開口する冷媒流路溝２８２を有する。冷媒流路２３２は、冷媒流路溝２８２の上部開口が金属接合層４０で覆われることにより形成される。冷媒流路２３２（冷媒流路溝２８２）の内部には、給電端子穴２３６が設けられている。ウエハ載置台２１０を製造するにあたっては、１枚の円板部材に、冷媒流路溝２８２や給電端子穴２３６を形成し、その後、金属接合材を用いてセラミック基材２０とＴＣＢにより接合すればよい。冷却基材２３０は単層構造であるため、積層構造に比べて冷却基材２３０の製造コスト（材料費や製造コスト）を低減できる。

【0045】

あるいは、図７に示すウエハ載置台３１０のように、単層構造の冷却基材３３０を採用してもよい。図７では上述した実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付した。冷却基材３３０は、下面に開口する冷媒流路溝３８２を有する。冷媒流路３３２は、冷媒流路溝３８２の下部開口が設置板９６及びシールリング７６で覆われることにより形成されている。なお、シールリング７７は省略してもよい。冷媒流路３３２（冷媒流路溝３８２）の内部には、給電端子穴３３６が設けられている。ウエハ載置台３１０を製造するにあたっては、１枚の円板部材に、冷媒流路溝３８２や給電端子穴３３６を形成し、その後、金属接合材を用いてセラミック基材２０とＴＣＢにより接合すればよい。冷却基材３３０は単層構造であるため、積層構造に比べて冷却基材３３０の製造コスト（材料費や製造コスト）を低減できる。なお、冷却基材３３０の下面と設置板９６の上面との間には、隣合う冷媒流路溝３８２同士を仕切るシール部材を配置してもよい。

【0046】

上述した実施形態では、図２に示すように冷媒流路３２の一端（入口）と他端（出口）との間に給電端子穴３６を設けたが、冷媒流路３２の一端又は他端に給電端子穴３６を設けてもよい。

【0047】

上述した実施形態では、冷却基材３０に設けた冷媒流路３２は１ライン（１系統）としたが、特にこれに限定されない。例えば、冷媒流路３２を２ライン以上とし、１つのラインに給電端子穴３６を交差するように設け、それ以外のラインには給電端子穴３６を設けないようにしてもよい。図８にその一例を示す。図８はウエハ載置台１０の別例の平面図であり、上述した実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付した。冷媒流路４３２は、第１ライン４３２ａと第２ライン４３２ｂとを有している。第１ライン４３２ａと第２ライン４３２ｂは、互いに交差することなく、それぞれ平面視で一筆書きの要領で一端（入口）から他端（出口）まで設けられている。なお、一端（入口）と他端（出口）は、平面視で異なる位置に設けられている。第１ライン４３２ａと第２ライン４３２ｂには、個別に冷媒の給排が行われる。第２ライン４３２ｂには給電端子穴３６が設けられているが、第１ライン４３２ａには給電端子穴３６は設けられていない。なお、第２ライン４３２ｂに給電端子穴３６を設けるにあたっては、図８に示すように第２ライン４３２ｂの一端（又は他端）に設けてもよいし、第２ライン４３２ｂの一端と他端との間に設けてもよい。また、第２ライン４３２ｂに給電端子穴３６を設けず、第１ライン４３２ａに給電端子穴３６を設けてもよい。また、給電端子が複数存在し、複数の給電端子がそれぞれ個別の給電端子穴に収納されている場合、複数の給電端子穴の一部を第１ライン４３２ａに設け、残りを第２ライン４３２ｂに設けてもよい。あるいは、給電端子穴３６ごとにラインを設け、ラインごとに個別に冷媒の給排を行ってもよい。

【0048】

上述した実施形態において、冷却基材３０の下面からウエハ載置面２２ａに至るようにウエハ載置台１０を貫通する穴を設けてもよい。こうした穴としては、ウエハＷの裏面に熱伝導ガス（例えばＨｅガス）を供給するためのガス供給穴や、ウエハ載置面２２ａに対してウエハＷを上下させるリフトピンを挿通するためのリフトピン穴などが挙げられる。熱伝導ガスは、ウエハ載置面２２ａに設けれられた図示しない多数の小突起（ウエハＷを支持する）とウエハＷとによって形成される空間に供給される。リフトピン穴は、ウエハＷを例えば３本のリフトピンで支持する場合には３箇所に設けられる。

【0049】

上述した実施形態では、冷却基材３０を脆性な導電材料で作製したが、冷却基材３０を他の脆性材料（例えばアルミナ材料）で作製してもよい。あるいは、冷却基材３０をアルミニウムやアルミ合金などの金属で作製してもよい。

【0050】

上述した実施形態では、セラミック基材２０の中央部２２にウエハ吸着用電極２６を内蔵したが、これに代えて又は加えて、プラズマ発生用のＲＦ電極を内蔵してもよいし、ヒータ電極（抵抗発熱体）を内蔵してもよい。また、ウエハ吸着用電極２６をＲＦ電極と兼用してもよい。また、セラミック基材２０の外周部２４にフォーカスリング（ＦＲ）吸着用電極を内蔵してもよいし、ＲＦ電極やヒータ電極を内蔵してもよい。

【0051】

上述した実施形態では、図４Ａのセラミック焼結体１２０はセラミック粉末の成形体をホットプレス焼成することにより作製したが、そのときの成形体は、テープ成形体を複数枚積層して作製してもよいし、モールドキャスト法によって作製してもよいし、セラミック粉末を押し固めることによって作製してもよい。

【0052】

上述した実施形態では、セラミック基材２０と冷却基材３０とを金属接合層４０で接合したが、金属接合層４０の代わりに樹脂接合層を用いてもよい。

【符号の説明】

【0053】

１０ ウエハ載置台、１２ フォーカスリング、２０ セラミック基材、２２ 中央部、２２ａ ウエハ載置面、２４ 外周部、２４ａ フォーカスリング載置面、２６ ウエハ吸着用電極、２７ 穴、３０ 冷却基材、３２ 冷媒流路、３４ フランジ部、３６ 給電端子穴、４０ 金属接合層、４２ 絶縁膜、５２ ウエハ吸着用直流電源、５４ 給電端子、５５ 絶縁管、５５ａ 凸部、５６ 給電棒、６２ ＲＦ電源、６４ 給電端子、７０ クランプ部材、７０ａ 内周段差面、７２ ボルト、７６，７７ シールリング、７８ Ｏリング、９４ チャンバ、９５ シャワーヘッド、９６ 設置板、９７ 貫通穴、１１０ 接合体、１２０ セラミック焼結体、１３０ 円形ブロック、１３１，１３３ 円板部材、１３２ 溝、１３６ａ，１３６ｂ 貫通穴、２１０ ウエハ載置台、２３０ 冷却基材、２３２ 冷媒流路、２３６ 給電端子穴、２８２ 冷媒流路溝、３１０ ウエハ載置台、３３０ 冷却基材、３３２ 冷媒流路、３３６ 給電端子穴、３８２ 冷媒流路溝、４３２ 冷媒流路、４３２ａ 第１ライン、４３２ｂ 第２ライン。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】