特開 2023-176711 基板保持部材

(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】P2023176711

(43)【公開日】2023-12-13

(54)【発明の名称】基板保持部材

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20231206BHJP

   H02N 13/00 20060101ALI20231206BHJP

   H05B 3/74 20060101ALI20231206BHJP

   C04B 37/00 20060101ALI20231206BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 R

H02N13/00 D

H05B3/74

C04B37/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022089143

(22)【出願日】2022-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099793

【弁理士】

【氏名又は名称】川北 喜十郎

(74)【代理人】

【識別番号】100154586

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 正広

(72)【発明者】

【氏名】北林 徹夫

(72)【発明者】

【氏名】下嶋 浩正

【テーマコード（参考）】

3K092

4G026

5F131

【Ｆターム（参考）】

3K092PP20

3K092QA05

3K092QB02

3K092QB36

3K092RF03

3K092RF11

3K092RF27

3K092VV22

4G026BA16

4G026BB16

4G026BD12

4G026BF06

4G026BF44

4G026BG03

4G026BH13

5F131AA02

5F131CA03

5F131DA33

5F131DA42

5F131EB11

5F131EB14

5F131EB15

5F131EB17

5F131EB18

5F131EB54

5F131EB78

5F131EB79

5F131EB81

5F131EB84

(57)【要約】

【課題】基板が一様に平坦な平面である場合だけでなく、基板が反っている場合であってもヒートスポット又はコールドスポットの発生を抑制できる基板保持部材を提供する。
【解決手段】
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た環状の環状凸部１５２と、環状凸部１５２の内側に配置された複数の凸部１５６とが設けられている。複数の凸部１５６の上面１５６ａの断面線の包絡線が上下方向５に直交する直線（水平面に平行な直線）であり、環状凸部１５２の上面１５２ａの断面線は径方向の内側に向かって下がるように傾斜する直線である。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上面、及び、前記上面と上下方向において対向する下面を有する円板状のセラミックス基材と、
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電極と、を備える基板保持部材であって、
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よりも上方に突出する環状の凸部と、
前記セラミックス基材の、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よりも上方に突出した複数の凸部と、を備え、
前記複数の凸部の上面の、前記上下方向及び前記セラミックス基材の径方向に平行な前記セラミックス基材の中心を通る垂直面での断面線の包絡線を第１仮想線とし、前記環状の凸部の上面の、前記垂直面での断面線を第２仮想線としたとき、
前記第１仮想線が直線であり、且つ、前記第２仮想線が前記第１仮想線と異なる傾きを有する直線である、
又は、
前記第１仮想線が曲線であり、且つ、前記第２仮想線が前記第１仮想線と異なる曲率を有する曲線である、
又は、
前記第１仮想線及び前記第２仮想線の一方が直線であり、且つ、他方が曲線であることを特徴とする基板保持部材。

【請求項2】

前記第１仮想線を前記上下方向において前記環状の凸部の前記上面と重なる位置まで延長したとき、前記延長された前記第１仮想線と、前記第２仮想線とが重なる長さは、前記第２仮想線の長さの０％以上５０％以下である請求項１に記載の基板保持部材。

【請求項3】

前記第１仮想線は前記上下方向に直交する水平方向に平行な直線であり、前記第２仮想線は上に凸の曲線である請求項１に記載の基板保持部材。

【請求項4】

前記第１仮想線は前記上下方向に直交する水平方向に平行な直線であり、前記第２仮想線は上に凸の曲線である請求項２に記載の基板保持部材。

【請求項5】

前記第２仮想線の、前記上下方向において最も高い位置と最も低い位置との差は、１０μｍ以下である請求項１に記載の基板保持部材。

【請求項6】

前記第２仮想線の、前記上下方向において最も高い位置と最も低い位置との差は、１０μｍ以下である請求項２に記載の基板保持部材。

【請求項7】

前記第２仮想線の、前記上下方向において最も高い位置と最も低い位置との差は、１０μｍ以下である請求項３に記載の基板保持部材。

【請求項8】

前記第２仮想線の、前記上下方向において最も高い位置と最も低い位置との差は、１０μｍ以下である請求項４に記載の基板保持部材。

【請求項9】

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る請求項１～８のいずれか一項に記載の基板保持部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－１１１２４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

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り、且つ、シールリングの上面と複数の突起の上面とが水平な同一平面上に位置づけられていた。この場合には、基板が一様に平坦な平面である場合には、シールリングと基板との接触面積が大きくなりすぎて、基板とシールリングとの接触面においてヒートスポットが発生するおそれがあった。また、基板が一様に平坦な平面ではなく、例えば基板の外周部が上側又は下側に反っている場合において、基板とシールリングとが安定に接触しないおそれがあった。これにより、基板とシールリングとの接触面において温度特異点（ヒートスポット又はコールドスポット）が発生するおそれがあった。

【0005】

本発明は、かかる事情を鑑みてなされたものであり、基板が一様に平坦な平面である場合だけでなく、基板が反っている場合であってもヒートスポット又はコールドスポットの発生を抑制できる基板保持部材を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の態様に従えば、上面、及び、前記上面と上下方向において対向する下面を有する円板状のセラミックス基材と、
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電極と、を備える基板保持部材であって、
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よりも上方に突出する環状の凸部と、
前記セラミックス基材の、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よりも上方に突出した複数の凸部と、を備え、
前記複数の凸部の上面の、前記上下方向及び前記セラミックス基材の径方向に平行な前記セラミックス基材の中心を通る垂直面での断面線の包絡線を第１仮想線とし、前記環状の凸部の上面の、前記垂直面での断面線を第２仮想線としたとき、
前記第１仮想線が直線であり、且つ、前記第２仮想線が前記第１仮想線と異なる傾きを有する直線である、
又は、
前記第１仮想線が曲線であり、且つ、前記第２仮想線が前記第１仮想線と異なる曲率を有する曲線である、
又は、
前記第１仮想線及び前記第２仮想線の一方が直線であり、且つ、他方が曲線であることを特徴とする基板保持部材が提供される。

【発明の効果】

【0007】

上記態様においては、セラミックス基材の外周部に環状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保持したとき、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、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に、環状凸部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。あるいは、環状凸部の内側から外側にガスが流出することを抑制することができる。さらに、第１仮想線を直線とし、且つ、第２仮想線を第１仮想線と異なる傾きを有する直線とすることができる。この場合には、ウェハの外縁部分が上に向かって反っている場合又は下に向かって反っている場合において、安定にウェハを保持することができ、不安定な接触が回避されてヒートスポット又はコールドスポットの発生を抑制することができる。また、ウェハの反りなどの形状に応じて、第１仮想線を曲線とし、且つ、第２仮想線を第１仮想線と異なる曲率を有する曲線とすることができる。あるいは、第１仮想線を及び第２仮想線の一方を直線とし、他方を曲線とすることができる。これらの場合においても同様に、安定にウェハを保持することができ、ヒートスポット又はコールドスポットの発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、基板保持部材１００の斜視図である。

【図2】図２は、基板保持部材１００の概略説明図である。

【図3】図３は、電極１２０の概略説明図である。

【図4】図４は、ヒータ電極１２２の概略説明図である。

【図5】図５は、シャフト１３０を有する基板保持部材１００の概略外観図である。

【図6】（ａ）～（ｅ）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。

【図7】（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。

【図8】（ａ）～（ｄ）は、複数の凸部１５６の上面１５６ａの断面線の包絡線Ｌ１と環状凸部１５２の上面１５２ａの断面線Ｌ２とを説明するための説明図である。

【図9】（ａ）～（ｃ）は、ウェハの反りの態様を説明するための説明図である。

【図10】図１０は、比較例の基板保持部材１００Ａの概略説明図である。

【図11】図１１は、実施例１～６及び比較例の結果をまとめた表である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

＜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（図２参照）と、シャフト１３０と、給電線１４０とを備える。

【0010】

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、炭化ケイ素、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。

【0011】

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。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、環状凸部１５２の上面１５２ａはウェハ１０の下面と当接する。つまり、環状凸部１５２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、複数の凸部１５６が設けられている。複数の凸部１５６はいずれも円柱形状を有している。複数の凸部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、凸部１５６は等間隔で並んでいる。なお、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。

【0012】

環状凸部１５２の高さは、５μｍ～２ｍｍの範囲にすることができる。同様に、複数の凸部１５６の高さも、５μｍ～２ｍｍの範囲にすることができる。本実施形態において、複数の凸部１５６の高さは同じである。なお、本明細書において、環状凸部１５２の高さ及び複数の凸部１５６の高さは、セラミックス基板１１０の上面１１１からの上下方向の長さとして定義される。なお、セラミックス基板１１０の上面１１１が平坦でなく、例えば段差を有している場合には、セラミックス基板１１０の上面１１１のうち、最も高い位置を基準にして、そこからの上下方向の長さとして定義される。

【0013】

本実施形態において、複数の凸部１５６の上面１５６ａは上下方向５に垂直な面（水平面）であるのに対して、環状凸部１５２の上面１５２ａは水平面ではない。図２に示されるように、環状凸部１５２の上面１５２ａは径方向の内側に向かうにつれて下方に下がる傾斜面である。図８（ａ）に示されるように、セラミックス基板１１０の中心を通る垂直面での断面において、複数の凸部１５６の上面１５６ａの断面線の包絡線Ｌ１は上下方向５に直交する直線（つまり、水平面に平行な直線）である。これに対して、環状凸部１５２の上面１５２ａの断面線Ｌ２は、包絡線Ｌ１に対して傾いた直線（図８（ａ）参照）である。包絡線Ｌ１が本発明の第１仮想線に対応し、断面線Ｌ２が第２仮想線に対応する。

【0014】

上述のように、本実施形態においては環状凸部１５２の上面１５２ａは径方向の内側に向かって下がるように傾斜する傾斜面である。そのため、図８（ａ）に示されるように、断面線Ｌ２の径方向の外側の端が、環状凸部１５２の上面１５２ａの最も高い位置に対応し、断面線Ｌ２の径方向の内側の端が環状凸部１５２の上面１５２ａの最も低い位置に対応する。本実施形態においては、断面線Ｌ２の最も低い位置の高さが、複数の凸部１５６の上面１５６ａの高さと同じである。なお、本明細書において、環状凸部１５２の上面１５２ａの最も高い位置と最も低い位置との差を、環状凸部１５２の上面１５２ａの高低差Ｄと称する。

【0015】

環状凸部１５２の上面１５２ａ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。同様に、複数の凸部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、環状凸部１５２の上面１５２ａ、及び、複数の凸部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く、０．１μｍ以下であることがさらに好ましい。

【0016】

複数の凸部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。

【0017】

上述のように、セラミックス基板１１０の上面１１１において、複数の凸部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。

【0018】

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。

【0019】

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が埋設されている。電極１２０は、ヒータ電極１２２と、静電吸着用電極１２４とを含んでいる。静電吸着用電極１２４はヒータ電極１２２の上方に埋設されている。

【0020】

図３に示されるように、静電吸着用電極１２４は２つの半円形状の電極１２４ａ、１２４ｂが所定の間隔を隔てて向かい合うように配置されており、全体として略円形の形状を有している。本実施形態において、静電吸着用電極１２４の外径は２９２ｍｍである。電極１２４ａ及び電極１２４ｂにそれぞれ所定の電圧（例えば、±５００Ｖ）を印加することにより、ウェハ１０を静電吸着することができる。

【0021】

図４に示されるように、ヒータ電極１２２は帯状に裁断された金属製のメッシュや箔である。ヒータ電極１２２の外径は２９８ｍｍである。ヒータ電極１２０はセラミックス基材１１０の側面から露出しない。ヒータ電極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。ヒータ電極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。ヒータ電極１２０の厚さは０．１５ｍｍ以下である。なお、ヒータ電極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、ヒータ電極１２０の厚さを０．１ｍｍ以下にすることが好ましい。また、帯状に裁断されたヒータ電極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、ヒータ電極１２０は、図３に示される形状に裁断されているがヒータ電極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の内部にはヒータ電極１２０に加えて、あるいは、ヒータ電極１２０に代えて、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が埋設されていてもよい。

【0022】

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。

【0023】

図２に示されるように、セラミックス基材１１０の下面１１３に、シャフト１３０との接合のための凸部１１４（以下、接合用凸部１１４と呼ぶ）が設けられている。接合用凸部１１４の形状は、接合されるシャフト１３０の上面の形状と同じであることが好ましく、接合用凸部１１４の直径は１００ｍｍ以下であることが好ましい。接合用凸部１１４の高さ（下面１１３からの高さ）は、２ｍｍ以上であればよく、５ｍｍ以上であることが好ましい。特に高さの上限に制限はないが、製作上の容易さを勘案すると、接合用凸部１１４の高さは２０ｍｍ以下であることが好ましい。また、接合用凸部１１４の下面は、セラミックス基材１００の下面１１３に平行であることが好ましい。接合用凸部１１４の下面の表面粗さＲａは１．６μｍ以下であればよい。なお、接合用凸部１１４の下面の表面粗さ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。

【0024】

円筒部１３１の上面は、セラミックス基材１１０の下面１１３（接合用凸部１１４が設けられている場合には、接合用凸部１１４の下面）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、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、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、図５に示されるように、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。

【0025】

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（図１参照）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、ヒータ電極１２２に電力を供給するための給電線１４０と、静電吸着用電極１２４に電力を供給するための給電線１４１とが配置されている。なお、図２においては、給電線１４０、１４１はそれぞれ１つずつしか図示されていないが、実際には複数の給電線１４０及び複数の給電線１４１が配置されている。給電線１４０の上端は、ヒータ電極１２２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を介してヒータ電極１２２に電力が供給される。同様に、給電線１４１を介して、静電吸着用電極１２４に電力が供給される。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

まず、セラミックス基材１１０の製造方法について説明する。なお、説明を簡略化するために、セラミックス基材１１０の内部には、電極１２０としてヒータ電極１２２のみが埋設されているものとする。図６（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_２Ｏ_３）が含まれることが好ましい。次に、図６（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ヒータ電極１２２を配置する。なお、ヒータ電極１２２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のペレットをヒータ電極１２２の端子１２１（図４参照）の位置に埋設してもよい。

【0029】

図６（ｃ）に示されるように、ヒータ電極１２２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６（ｄ）に示されるように、ヒータ電極１２２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、図６（ｅ）に示されるように、端子１２１を形成するために、ヒータ電極１２２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。この場合、ヒータ電極１２２が第１ガス流路１６４から露出しないように、予めヒータ電極１２２に所定の開口部を設けることが好ましい。

【0030】

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７（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７（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。

【0031】

図７（ｃ）に示されるように、脱脂された成形体５１０に、ヒータ電極１２２を埋設するための凹部５１１を形成する。成形体５１０の凹部５１１にヒータ電極１２２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７（ｄ）に示されるように、ヒータ電極１２２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。

【0032】

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に複数の凸部１５６及び環状凸部１５２を形成する。このとき、複数の凸部１５６の高さは同じになるように加工される。また、環状凸部１５２の上面１５２ａも所定の形状に加工される。なお、複数の凸部１５６、環状凸部１５２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。セラミックス基材１１０の下面１１３には、下面１１３から突出した接合用の凸部１１４が設けられてもよい。

【0033】

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。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。なお、シャフト１３０の外径は、３０ｍｍ～１００ｍｍ程度である。シャフト１３０の円筒部１３１の端面には円筒部１３１の外径より大きい径を有するフランジ部１３３が設けられてもよい（図５参照）。円筒部１３１の長さは例えば、５０ｍｍ～５００ｍｍにすることができる。成形体を所定形状に加工した後、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_２Ｏ_３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。

【実施例0034】

以下、本発明について実施例１～６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に限定されない。なお、図１１には、実施例１～６及び比較例の結果をまとめた表が示されている。

【0035】

［実施例１］
実施例１の基板保持部材１００（図２参照）について説明する。実施例１においては、５ｗｔ％の焼結助剤（Ｙ_２Ｏ_３）を添加した窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を原料として、上述の作製方法により直径３１０ｍｍ、厚さ２５ｍｍのセラミックス基材１１０を作製した。なお、ヒータ電極１２２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４の形状に裁断したものを作製し、このようなヒータ電極１２２をセラミックス基材１１０に埋設した。同様に、図３に示される形状の静電吸着用電極１２４をセラミックス基材１１０に埋設した。

【0036】

セラミックス基材１１０の上面１１１に、内径２８８ｍｍ、外径２９８ｍｍ、幅５ｍｍの環状凸部１５２を形成した。実施例１において、環状凸部１５２の上面１５２ａは、径方向の内側に向かって下がるように傾斜した傾斜面である（図８（ａ）参照）。環状凸部１５２の上面１５２ａの最も低い位置（径方向の内側端）の高さは３０μｍであり、最も高い位置（径方向の外側端）の高さは３５μｍである。環状凸部１５２の上面１５２ａの高低差Ｄは５μｍである。さらに、セラミックス基材１１０の上面１１１に、直径１ｍｍ、上面１１１からの高さ３０μｍの円柱形状の複数の凸部１５６を１０９６個形成した。上述のように、複数の凸部１５６は同心円状に配置されており、各凸部間の距離は１０ｍｍ～２０ｍｍの範囲とした。実施例１において、複数の凸部１５６の高さは、環状凸部１５２の上面１５２ａの最も低い位置（径方向の内側端）の高さと同じである。

【0037】

実施例１では、セラミックス基板１１０の中心を通る垂直面での断面において、複数の凸部１５６の上面１５６ａの断面線の包絡線Ｌ１は上下方向５に直交する直線（水平面に平行な直線）である（図８（ａ）参照）。これに対して、環状凸部１５２の上面１５２ａの断面線Ｌ２は径方向の内側に向かって下がるように傾斜する直線である（図８（ａ）参照）。

【0038】

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。

【0039】

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、基板保持部材１００に後述のウェハ１０Ａ（図９（ａ）参照）を載置した。プロセスチャンバ内の圧力を１Ｐａ以下に排気し、第１ガス流路１６４を流れるヘリウムガスの圧力が１３３３Ｐａ（１０Ｔｏｒｒ）となるように、ヘリウムガスのガス流量を調節した。このときのヘリウムガスのガス流量によって環状凸部１５２とウェハ１０Ａとの接触界面からのガスリークの評価を行った。本明細書においては、第１ガス流路１６４を流れるヘリウムガスのガス流量が２ｓｃｃｍ以下である場合に、ガスリークの評価が良好であると判断した。実施例１におけるガスリークの評価の結果は良好であった。

【0040】

なお、実施例１においては、ウェハ１０として、図９（ａ）に示されるように、中央部分が下に凸になるように反ったウェハ１０Ａを用いた。ウェハ１０Ａは、外周部分に比べて中央部分の高さが２０μｍ低くなっている。

【0041】

さらに、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のヒータ電極１２２に不図示の外部電源を接続した。上記の圧力で第１ガス流路１６４にヘリウムガスを導入して、定常状態でシリコンウェハの上面の温度が約５００℃となるように外部電源の出力電力を調整した。その後、温度評価用のシリコンウェハの、外縁から１ｍｍの領域を除く直径２９８ｍｍの領域の温度分布を赤外線カメラで計測した。温度評価用のシリコンウェハの、環状凸部１５２と上下方向に重なる位置に、局所的な温度特異点（例えば、局所的な高温部（ヒートスポット）又は局所的な低温部（コールドスポット））が発生するかどうかを評価した。なお、温度評価用のシリコンウェハの平均温度に対して、３．０℃以上高温になる領域があった場合に、ヒートスポットが発生したと判断した。同様に、温度評価用のシリコンウェハの平均温度に対して、３．０℃以上低温になる領域があった場合に、コールドスポットが発生したと判断した。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。

【0042】

実施例１においては、温度評価用シリコンウェハの、上下方向において環状凸部１５２と重なる環状の領域に、温度特異点（コールドスポット及びヒートスポット）の発生は認められなかった。

【0043】

［実施例２］
実施例２の基板保持部材１００は、環状凸部１５２の形状が異なる点を除いて、実施例１の基板保持部材１００と同様である。実施例２における環状凸部１５２の上面１５２ａは、実施例１と同様に、径方向の内側に向かって下がるように傾斜した傾斜面である。環状凸部１５２の上面１５２ａの最も低い位置（径方向の内側端）の高さは２５μｍであり、最も高い位置（径方向の外側端）の高さは３５μｍである。環状凸部１５２の上面１５２ａの高低差Ｄは１０μｍである。実施例２において、複数の凸部１５６の高さは、環状凸部１５２の上面１５２ａの最も低い位置（径方向の内側端）の高さと環状凸部１５２の上面１５２ａの最も高い位置（径方向の外側端）の高さとの中間位置の高さと同じである。

【0044】

実施例２においても、実施例１と同様に、セラミックス基板１１０の中心を通る垂直面での断面において、複数の凸部１５６の上面１５６ａの断面線の包絡線Ｌ１は上下方向５に直交する直線（水平面に平行な直線）である。これに対して、環状凸部１５２の上面１５２ａの断面線Ｌ２は径方向の内側に向かって下がるように傾斜する直線である（図８（ａ）参照）。

【0045】

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、基板保持部材１００に実施例１と同様のウェハ１０Ａ（図９（ａ）参照）を載置した。そして、実施例１と同様の手順でガスリークの評価を行った。実施例２におけるガスリークの評価の結果は良好であった。そして、実施例１と同様の手順で基板保持部材１００の温度評価を行ったところ、温度評価用シリコンウェハの、上下方向において環状凸部１５２と重なる環状の領域に、温度特異点（コールドスポット及びヒートスポット）の発生は認められなかった。

【0046】

［実施例３］
実施例３の基板保持部材１００は、環状凸部１５２の形状が異なる点を除いて、実施例１、２の基板保持部材１００と同様である。実施例３における環状凸部１５２の上面１５２ａは、実施例１、２と同様に、径方向の内側に向かって下がるように傾斜した傾斜面である。環状凸部１５２の上面１５２ａの最も低い位置（径方向の内側端）の高さは３０μｍであり、最も高い位置（径方向の外側端）の高さは４５μｍである。環状凸部１５２の上面１５２ａの高低差Ｄは１５μｍである。実施例３において、複数の凸部１５６の高さは、環状凸部１５２の上面１５２ａの最も低い位置（径方向の内側端）の高さと同じである。

【0047】

実施例３においても、実施例１、２と同様に、セラミックス基板１１０の中心を通る垂直面での断面において、複数の凸部１５６の上面１５６ａの断面線の包絡線Ｌ１は上下方向５に直交する直線（水平面に平行な直線）である。これに対して、環状凸部１５２の上面１５２ａの断面線Ｌ２は径方向の内側に向かって下がるように傾斜する直線である（図８（ａ）参照）。

【0048】

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、基板保持部材１００に実施例１と同様のウェハ１０Ａ（図９（ａ）参照）を載置した。そして、実施例１と同様の手順でガスリークの評価を行った。実施例３においては、ガスリークの評価の結果は良好ではなかった。そして、実施例１と同様の手順で基板保持部材１００の温度評価を行ったところ、温度評価用シリコンウェハの、上下方向において環状凸部１５２と重なる環状の領域に、温度特異点（コールドスポット及びヒートスポット）の発生は認められなかった。

【0049】

［実施例４］
実施例４の基板保持部材１００は、環状凸部１５２の形状が異なることを除いて、実施例１の基板保持部材１００と同様である。実施例４における環状凸部１５２の上面１５２ａは、径方向の中央が盛り上がる凸状の曲面である。環状凸部１５２の上面１５２ａの最も低い位置（径方向の両端）の高さは３０μｍであり、最も高い位置（径方向の中央）の高さは３５μｍである。環状凸部１５２の上面１５２ａの高低差Ｄは５μｍである。実施例４において、複数の凸部１５６の高さは、環状凸部１５２の上面１５２ａの最も高い位置（径方向の中央）の高さと同じである。

【0050】

実施例４では、セラミックス基板１１０の中心を通る垂直面での断面において、複数の凸部１５６の上面１５６ａの断面線の包絡線Ｌ１は上下方向５に直交する直線（水平面に平行な直線）である。これに対して、環状凸部１５２の上面１５２ａの断面線Ｌ２は中央が上に膨らんだ上に凸の曲線である（図８（ｃ）参照）。

【0051】

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、基板保持部材１００に平面度が５μｍ以下のウェハ１０Ｂ（図９（ｂ）参照）を載置した。なお、本明細書において、平面度は、ウェハの上面を２つの平行な仮想平面ではさんだときの、仮想平面の間隔として定義される。実施例４においても、実施例１と同様の手順でガスリークの評価を行った。実施例４におけるガスリークの評価の結果は良好であった。そして、実施例１と同様の手順で基板保持部材１００の温度評価を行ったところ、温度評価用シリコンウェハの、上下方向において環状凸部１５２と重なる環状の領域に、温度特異点（コールドスポット及びヒートスポット）の発生は認められなかった。

【0052】

［実施例５］
実施例５の基板保持部材１００は、環状凸部１５２の形状が異なることを除いて、実施例１の基板保持部材１００と同様である。実施例５における環状凸部１５２の上面１５２ａは、径方向の外側に向かって下がるように傾斜した傾斜面である。環状凸部１５２の上面１５２ａの最も低い位置（径方向の外側端）の高さは２５μｍであり、最も高い位置（径方向の内側端）の高さは３０μｍである。環状凸部１５２の上面１５２ａの高低差Ｄは５μｍである。実施例５において、複数の凸部１５６の高さは、環状凸部１５２の上面１５２ａの最も高い位置（径方向の内側端）の高さと同じである。

【0053】

実施例５では、図８（ｂ）に示されるように、セラミックス基板１１０の中心を通る垂直面での断面において、複数の凸部１５６の上面１５６ａの断面線の包絡線Ｌ１は上下方向５に直交する直線（水平面に平行な直線）である。これに対して、環状凸部１５２の上面１５２ａの断面線Ｌ２は径方向の外側に向かって下がるように傾斜する直線である（図８（ｂ）参照）。

【0054】

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、基板保持部材１００に、中央部分が上に凸になるように反ったウェハ１０Ｃ（図９（ｃ）参照）を載置した。ウェハ１０Ｃは、外周部分に比べて中央部分の高さが２０μｍ高くなっている。実施例５においても、実施例１と同様の手順でガスリークの評価を行った。実施例５におけるガスリークの評価の結果は良好であった。そして、実施例１と同様の手順で基板保持部材１００の温度評価を行ったところ、温度評価用シリコンウェハの、上下方向において環状凸部１５２と重なる環状の領域に、温度特異点（コールドスポット及びヒートスポット）の発生は認められなかった。

【0055】

［実施例６］
実施例６の基板保持部材１００は、環状凸部１５２の形状が異なることと、セラミックス基板１１０に静電吸着用電極１２４が埋設されていないこととを除いて、実施例５の基板保持部材１００と同様である。実施例６における環状凸部１５２の上面１５２ａも、実施例５と同様に、径方向の外側に向かって下がるように傾斜した傾斜面である。環状凸部１５２の上面１５２ａの最も低い位置（径方向の外側端）の高さは１４７μｍであり、最も高い位置（径方向の内側端）の高さは１５０μｍである。環状凸部１５２の上面１５２ａの高低差Ｄは３μｍである。実施例６において、複数の凸部１５６の高さは、環状凸部１５２の上面１５２ａの最も高い位置（径方向の内側端）の高さと同じである。

【0056】

実施例６では、実施例５と同様に、セラミックス基板１１０の中心を通る垂直面での断面において、複数の凸部１５６の上面１５６ａの断面線の包絡線Ｌ１は上下方向５に直交する直線（水平面に平行な直線）である。これに対して、環状凸部１５２の上面１５２ａの断面線Ｌ２は径方向の外側に向かって下がるように傾斜する直線である（図８（ｂ）参照）。

【0057】

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、基板保持部材１００に、実施例５と同様のウェハ１０Ｃ（図９（ｃ）参照）を載置した。実施例６においても、実施例１と同様の手順でガスリークの評価を行った。実施例６におけるガスリークの評価の結果は良好であった。そして、実施例１と同様の手順で基板保持部材１００の温度評価を行ったところ、温度評価用シリコンウェハの、上下方向において環状凸部１５２と重なる環状の領域に、温度特異点（コールドスポット及びヒートスポット）の発生は認められなかった。

【0058】

［比較例］
比較例の基板保持部材１００Ａは、環状凸部１５２の上面１５２ａが水平面であることを除いて、実施例４の基板保持部材１００と同様である。比較例において、環状凸部１５２の上面１５２ａの高さは３０μｍであり、環状凸部１５２の上面１５２ａの高低差Ｄは０μｍである。比較例の基板保持部材１００Ａをプロセスチャンバに設置し、実施例４と同様に基板保持部材１００Ａに平面度が５μｍ以下のウェハ１０Ｂ（図９（ｂ）参照）を載置した。比較例においても、実施例４と同様の手順でガスリークの評価を行った。比較例におけるガスリークの評価の結果は良好であった。しかしながら、実施例４と同様の手順で基板保持部材１００の温度評価を行ったところ、温度評価用シリコンウェハの、上下方向において環状凸部１５２と重なる環状の領域に、温度特異点（ヒートスポット）の発生が認められた。

【0059】

＜実施形態の作用効果＞
上記実施形態及び実施例１～６において、基板保持部材１００は、円板状のセラミックス基材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よりも上方に突出した環状の環状凸部１５２と、環状凸部１５２の内側に配置され、且つ、上面１１１よりも上方に突出した複数の凸部１５６とが設けられている。また、セラミックス基材１１０に埋設された電極１２０（ヒータ電極１２２及び静電吸着用電極１２４）を備えている。

【0060】

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、ウェハ１０をセラミックス基材１１０の上面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。さらに、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。あるいは、環状凸部１５２の内側から外側にガスが流出することを抑制することができる。

【0061】

なお、基板保持部材１００に載置されるシリコンウェハ等のウェハ１０は、図９（ｂ）に示されるような反りのない平板であることには限られない。例えば図９（ａ）に示されるように、ウェハ１０の中央に比べて外縁部が上に反っている場合や、図９（ｃ）に示されるように、ウェハ１０の中央に比べて外縁部が下に沿っている場合がある。環状凸部１５２がガスの流出、流入を抑制するためのバリアとして機能することを鑑みると、ウェハ１０の反りに応じて、基板保持部材１００の複数の凸部１５６及び環状凸部１５２の形状が調整されていることが好ましい。

【0062】

図９（ｂ）に示されるウェハ１０Ｂのように、ウェハが反りのない平板である場合には、比較例のように、環状凸部１５２の上面１５２ａの断面線Ｌ２と複数の凸部１５６の上面１５６ａの断面線の包絡線Ｌ１とが、いずれも水平面に平行な直線とすることが考えられる。しかしながら、比較例においては、ガスリークの評価は良好であったものの、上述のように、温度評価用シリコンウェハの、上下方向において環状凸部１５２と重なる環状の領域に、温度特異点（ヒートスポット）の発生が認められた。これは、環状凸部１５２の上面１５２ａと、ウェハ１０の下面との接触面積が大きくなりすぎて、基板保持部材１００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したからであると考えられる。これに対して、実施例４においては、上述のように、複数の凸部１５６の上面１５６ａの断面線の包絡線Ｌ１は上下方向５に直交する直線（水平面に平行な直線）であり、環状凸部１５２の上面１５２ａの断面線Ｌ２は中央が上に膨らんだ上に凸の曲線である。これにより、比較例と比べて、ウェハ１０の下面との接触面積を小さくすることができ、基板保持部材１００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を抑制できた。その結果、実施例４においては、ガスリークの評価を良好にすることができ、さらに、温度特異点（ヒートスポット及びコールドスポット）の発生を抑制することができた。

【0063】

図９（ａ）に示されるウェハ１０Ａのように、ウェハの外縁部分が上に向かって反っている場合（ウェハの中央部分が下に凸になるように反っている場合）には、実施例１～３のように、複数の凸部１５６の上面１５６ａの断面線の包絡線Ｌ１を上下方向５に直交する直線（水平面に平行な直線）とし、環状凸部１５２の上面１５２ａの断面線Ｌ２は径方向の内側に向かって下がるように傾斜する直線とすることができる。これにより、ウェハ１０Ａのように、ウェハの外縁部分が上に向かって反っている場合においても、温度特異点（ヒートスポット及びコールドスポット）の発生を抑制することができた。なお、実施例１、２と実施例３との比較から、環状凸部１５２の上面１５２ａの高低差Ｄを１０μｍ以下にすることにより、ガスリークの評価を良好にすることができることがわかった。環状凸部１５２の上面１５２ａの高低差Ｄを１０μｍ以下にすることにより、ウェハの下面と環状凸部１５２の上面１５２ａとの密着性を確保することができると考えられる。このことは、実施例１、２のように、環状凸部１５２の上面１５２ａの断面線Ｌ２が、径方向の内側に向かって下がるように傾斜する直線であることには限られない。例えば、環状凸部１５２の上面１５２ａの断面線Ｌ２が径方向の外側に向かって下がるように傾斜する直線であってもよい（実施例５、６）。また、環状凸部１５２の上面１５２ａの断面線Ｌ２が上に凸の曲線でであってもよい（実施例４）。任意の形状の環状凸部１５２の上面１５２ａに関して、高低差Ｄを１０μｍ以下にすることにより、ウェハの下面と環状凸部１５２の上面１５２ａとの密着性を確保することができると考えられる。

【0064】

図９（ｃ）に示されるウェハ１０Ｃのように、ウェハの外縁部分が下に向かって反っている場合（ウェハの中央部分が上に凸になるように反っている場合）には、実施例５、６のように、複数の凸部１５６の上面１５６ａの断面線の包絡線Ｌ１を上下方向５に直交する直線（水平面に平行な直線）とし、環状凸部１５２の上面１５２ａの断面線Ｌ２は径方向の外側に向かって下がるように傾斜する直線とすることができる。これにより、ウェハ１０Ａのように、ウェハの外縁部分が下に向かって反っている場合においても、ガスリークの評価を良好にすることができるとともに、温度特異点（ヒートスポット及びコールドスポット）の発生を抑制することができた。

【0065】

なお、実施例１～５のように、静電吸着用電極１２４を用いる場合には、環状凸部１５２及び複数の凸部１５６の、上面１１１からの上下方向の高さの最大高さは、３０μｍ以下であることが好ましい。環状凸部１５２及び複数の凸部１５６の、上面１１１からの上下方向の高さの最大高さを３０μｍ以下にすることにより、効率よく静電吸着を行うことができる。これに対して、実施例６のように、静電吸着用電極１２４を用いずに、いわゆる真空チャックとして基板保持部材１００を用いる場合には、環状凸部１５２及び複数の凸部１５６の、上面１１１からの上下方向の高さの最大高さを、５００μｍ以下にすることができる。

【0066】

実施例１～６のように、ヒータ電極１２２を用いる場合には、環状凸部１５２及び複数の凸部１５６の、上面１１１からの上下方向の高さの最大高さは、５００μｍ以下であることが好ましい。環状凸部１５２及び複数の凸部１５６の、上面１１１からの上下方向の高さの最大高さを５００μｍ以下にすることにより、ヒータ電極１２２で発生する熱を効率よくウェハ１０に伝えることができる。

【0067】

＜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の高さ、幅等の寸法、環状凸部１５２の上面１５２ａの断面形状、上面１５２ａの表面粗さＲａの大きさは適宜変更しうる。例えば、実施例１～６においては、環状凸部１５２の上面１５２ａの最も高い位置の高さは、複数の凸部１５６の上面１５６ａの高さ以上であった。しかしながら、本発明はそのような態様には限られず、環状凸部１５２の上面１５２ａの最も高い位置の高さは、複数の凸部１５６の上面１５６ａの高さより低くてもよい。

【0068】

実施例４において、環状凸部１５２の上面１５２ａは、径方向の中央が盛り上がる凸状の曲面であって、環状凸部１５２の上面１５２ａの最も高い位置（径方向の中央）の高さと、複数の凸部１５６の高さとが同じであった。この場合には、複数の凸部１５６の上面１５６ａの断面線の包絡線Ｌ１と、環状凸部１５２の上面１５２ａの断面線Ｌ２とは、環状凸部１５２の上面１５２ａの最も高い位置（径方向の中央）において接していた。しかしながら、本発明はそのような態様には限られない。例えば、図８（ｄ）に示されるように、環状凸部１５２の上面１５２ａの断面線Ｌ２が径方向の中央部分において水平な直線状になっていてもよい。この場合において、環状凸部１５２の上面１５２ａの断面線Ｌ２の水平な直線状の部分は、複数の凸部１５６の上面１５６ａの断面線の包絡線Ｌ１と重なっている。そして、環状凸部１５２の上面１５２ａの断面線Ｌ２と、複数の凸部１５６の上面１５６ａの断面線の包絡線Ｌ１とが重なる部分を、断面線Ｌ２の長さの５０％以下にすることができる。この場合には、上述の比較例と比べて、環状凸部１５２の上面１５２ａと、ウェハ１０の下面との接触面積が大きくなりすぎることが抑制でき、温度特異点（ヒートスポット及びコールドスポット）の発生を抑制することができる。

【0069】

複数の凸部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。例えば、複数の凸部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０．１ｍｍ～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、複数の凸部１５６が、正三角形、正四角形の各頂点の位置に分布するように、格子状に連続的に配列されてもよく、複数の凸部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。

【0070】

上記実施形態及び実施例１～６において、複数の凸部１５６の上面１５６ａの断面線の包絡線Ｌ１は上下方向５に直交する直線（水平面に平行な直線）であった。本発明は必ずしもそのような態様には限られない。例えば、ウェハの反りなどの形状に応じて、複数の凸部１５６の上面１５６ａの断面線の包絡線Ｌ１を、上に凸の曲線又は下に凸の曲線とすることができる。この場合において、環状凸部１５２の上面１５２ａの断面線Ｌ２を、直線又は包絡線Ｌ１と異なる曲率を有する曲線にすることができる。ウェハの反りなどの形状に応じて、環状凸部１５２の上面１５２ａの断面線Ｌ２の形状及び複数の凸部１５６の上面１５６ａの断面線の包絡線Ｌ１の形状を上記のものから選択することにより、安定にウェハを保持することができ、温度特異点（ヒートスポット及びコールドスポット）の発生を抑制することができる。

【0071】

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１２２を含んでいた。しかしながら、電極１２０は必ずしも発熱体としてのヒータ電極１２２を含む必要は無く、例えば、高周波電極であってもよい。

【0072】

上記実施形態においては、基板保持部材１００はセラミックス基材１１０に埋設された電極１２０（ヒータ電極１２２及び静電吸着用電極１２４）を備えていたが、本発明はそのような態様には限られず、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として、ヒータ電極１２２又は高周波電極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。

【0073】

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。

【0074】

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。

【0075】

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。

【符号の説明】

【0076】

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
１５６ 複数の凸部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】