特許 7546160 ウエハ載置台

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-28

(45)【発行日】2024-09-05

(54)【発明の名称】ウエハ載置台

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20240829BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20240829BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20240829BHJP

   C04B 35/638 20060101ALN20240829BHJP

   C04B 35/64 20060101ALN20240829BHJP

   C04B 38/06 20060101ALN20240829BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 101G

H01L21/302 101R

H01L21/68 P

H01L21/31 C

C04B35/638

C04B35/64

C04B38/06 B

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023521900

(86)(22)【出願日】2022-10-25

(86)【国際出願番号】 JP2022039689

【審査請求日】2023-04-11

(73)【特許権者】

【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

【審査官】境 周一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１６５１９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２１／０１１８７１６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－１２９６３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｃ０４Ｂ ３５／６３８

Ｃ０４Ｂ ３５／６４

Ｃ０４Ｂ ３８／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウエハを支持する多数の小突起が基準面に設けられたウエハ載置部を有し、電極を内蔵するセラミックプレートと、
冷媒流路を有する冷却プレートと、
前記セラミックプレートと前記冷却プレートとを接合する接合層と、
前記基準面に設けられ、底面が前記基準面よりも低い凹溝と、
前記セラミックプレートを厚さ方向に貫通し、前記凹溝の底面に開口するプラグ配置穴と、
前記プラグ配置穴に配置され、頂面が前記凹溝の底面と同じ高さであり、外周面が前記プラグ配置穴の内周面に接合され、ガスの流通を許容する多孔質プラグと、
前記多孔質プラグにガスを供給するガス供給経路と、
を備えたウエハ載置台。

【請求項2】

前記多孔質プラグの外周面は、前記プラグ配置穴の内周面に焼結により接合される、
請求項１に記載のウエハ載置台。

【請求項3】

前記接合層の耐久温度は、前記セラミックプレートの焼結温度よりも低い、
請求項２に記載のウエハ載置台。

【請求項4】

前記凹溝の底面から前記基準面までの距離は、０．００５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である、
請求項１～３のいずれか１項に記載のウエハ載置台。

【請求項5】

前記多孔質プラグの頂面は、多数の細孔を備えた保護蓋で覆われており、前記保護蓋の頂面は、前記小突起の頂面よりも低い位置にある、
請求項１～３のいずれか１項に記載のウエハ載置台。

【請求項6】

前記ガス供給経路は、前記冷却プレートの下面から前記接合層のうち前記多孔質プラグに面する位置に設けられた接合層貫通穴を介して前記多孔質プラグの下面に至る経路であり、
前記接合層貫通穴は、前記多孔質プラグが通過不能な大きさである、
請求項１～３のいずれか１項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プレートと、冷媒流路を有する冷却プレートと、セラミックプレートと冷却プレートとを接合する接合層と、を備えたウエハ載置台が知られている。例えば、特許文献１には、セラミックプレートを貫通する貫通孔を設け、この貫通孔に多孔質プラグを焼結により接合したものが開示されている。多孔質プラグには、冷却プレートに設けられたガス供給経路からガスが供給される。こうしたウエハ載置台を製造するにあたっては、セラミックプレートの貫通孔に、多孔質プラグの前駆体となるペースト状のセラミック混合物を充填し、そのセラミック混合物を焼成して多孔質プラグを形成している。焼成後に多孔質プラグの上端がセラミックプレートの上面から突出している場合には、多孔質プラグの突出部分を研削して多孔質プラグの上端とセラミックプレートの上面とを面一（つらいち）にしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－２９３８４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、多孔質プラグの突出部分を定盤を用いて研削して多孔質プラグの上端とセラミックプレートの上面とを面一にする場合、多孔質プラグから粒子が脱落してセラミックプレートの上面を傷つけるおそれがあった。また、特許文献１では、ウエハの下面側にガスを封入する空間を設けていないが、こうした空間を設ける場合には、ブラスト加工等によりセラミックプレートの上面に多数の小突起を形成することになる。その際、多孔質プラグの上端とセラミックプレートの上面とが面一になっていると、微細なごみが多孔質プラグに入り込むという問題があった。更に、ウエハのうち多孔質プラグに対向する位置は低温になりやすいという問題もあった。

【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、製造時にセラミックプレートや多孔質プラグに不具合が発生するのを防止すると共に、使用時にウエハの均熱性が損なわれるのを防止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、
ウエハを支持する多数の小突起が基準面に設けられたウエハ載置部を有し、電極を内蔵するセラミックプレートと、
冷媒流路を有する冷却プレートと、
前記セラミックプレートと前記冷却プレートとを接合する接合層と、
前記基準面に設けられ、底面が前記基準面よりも低い凹溝と、
前記セラミックプレートを厚さ方向に貫通し、前記凹溝の底面に開口するプラグ配置穴と、
前記プラグ配置穴に配置され、頂面が前記凹溝の底面と同じ高さであり、外周面が前記プラグ配置穴の内周面に接合され、ガスの流通を許容する多孔質プラグと、
前記多孔質プラグにガスを供給するガス供給経路と、
を備えたものである。

【0007】

このウエハ載置台では、製造工程で、頂面が凹溝の底面と同じ高さである多孔質プラグがプラグ配置穴に接合されたセラミックプレートの表面（セラミックプレートの基準面より高い位置にある）を研磨することがある。その場合、多孔質プラグの頂面は基準面よりも低い位置にあるため、多孔質プラグの頂面が研磨されることはない。また、その後の製造工程で、セラミックプレートの表面に多数の小突起を形成することがある。その場合、各小突起を形成する位置をマスクすると共に凹溝内の多孔質プラグの頂面をマスクした上で、マスクされていない領域を削り取るようにすれば、多孔質プラグに微細なごみが入り込むのを防止できる。一方、ウエハ載置台の使用時には、ガス供給経路から多孔質プラグにガスが供給される。その場合、ウエハのうち多孔質プラグに対向する位置はガスの圧力が高いため他の箇所よりも低温になりやすい。しかし、ここでは多孔質プラグの頂面が基準面よりも低くなっている。そのため、多孔質プラグの頂面が基準面と同じ高さの場合と比べて、ウエハのうち多孔質プラグに対向する領域からセラミックプレートへの熱伝導が抑制される。したがって、その領域が低温になりすぎるのを防止できる。

【0008】

なお、本明細書において、「同じ」とは、完全に同じ場合のほか、実質的に同じ場合（例えば公差の範囲内の場合）も含む。

【0009】

［２］上述したウエハ載置台（前記［１］に記載のウエハ載置台）において、前記多孔質プラグの外周面は、前記プラグ配置穴の内周面に焼結により接合されていてもよい。

【0010】

［３］上述したウエハ載置台（前記［２］に記載のウエハ載置台）において、前記接合層の耐久温度は、前記セラミックプレートの焼結温度よりも低くてもよい。こうしたウエハ載置台を製造する場合、セラミックプレートのプラグ配置穴に多孔質プラグを焼結で接合した後、セラミックプレートと冷却プレートとを接合することになる。プラグ配置穴が空洞のままのセラミックプレートと冷却プレートとを接合した後、プラグ配置穴に多孔質プラグを焼結で接合すると、焼結温度が接合層の耐久温度を超えてしまうからである。

【0011】

［４］上述したウエハ載置台（前記［１］～［３］のいずれかに記載のウエハ載置台）において、前記凹溝の底面から前記基準面までの距離は、０．００５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下としてもよい。この距離が０．５ｍｍ以下であれば、ウエハ載置台の使用時にウエハをプラズマで処理したとしても凹溝内で放電が発生するのを防止することができる。また、０．００５ｍｍ以上であれば、製造時にセラミックプレートや多孔質プラグに不具合が発生するのを防止する効果が得られる。

【0012】

［５］上述したウエハ載置台（前記［１］～［４］のいずれかに記載のウエハ載置台）において、前記多孔質プラグの頂面は、多数の細孔を備えた保護蓋で覆われていてもよく、前記保護蓋の頂面は、前記小突起の頂面よりも低い位置にあるようにしてもよい。こうすれば、多孔質プラグの寿命を長くすることができるし、保護蓋がウエハを持ち上げるのを防止することができる。

【0013】

［６］上述したウエハ載置台（前記［１］～［５］のいずれかに記載のウエハ載置台）において、前記ガス供給経路は、前記冷却プレートの下面から前記接合層のうち前記多孔質プラグに面する位置に設けられた接合層貫通穴を介して前記多孔質プラグにガスを供給する経路であってもよく、前記接合層貫通穴は、前記多孔質プラグが通過不能な大きさであってもよい。こうすれば、接合層は多孔質プラグを下方から支持することになるため、ウエハ載置台の製造時や使用時に多孔質プラグがプラグ配置穴から抜け落ちるのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】ウエハ載置台１０の縦断面図。

【図2】セラミックプレート２０の平面図。

【図3】図１の部分拡大図。

【図4】セラミックプレート２０の製造工程図。

【図5】ウエハ載置台１０の製造工程図。

【図6】別例の部分拡大図。

【図7】別例の部分拡大図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

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はセラミックプレート２０の平面図、図３は図１の部分拡大図である。

【0016】

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、セラミックプレート２０と、冷却プレート３０と、金属接合層４０と、多孔質プラグ５０とを備えている。

【0017】

セラミックプレート２０は、アルミナ焼結体や窒化アルミニウム焼結体などのセラミック製の円板（例えば直径３００ｍｍ、厚さ５ｍｍ）である。セラミックプレート２０の上面には、ウエハ載置部２１が設けられている。セラミックプレート２０は、電極２２を内蔵している。ウエハ載置部２１には、外縁に沿ってシールバンド２１ａが形成され、シールバンド２１ａに囲まれた領域に複数の円形小突起２１ｂが形成されている。シールバンド２１ａ及び円形小突起２１ｂは同じ高さであり、その高さは例えば数μｍ～数１０μｍである。電極２２は、静電電極として用いられる平面状のメッシュ電極であり、直流電圧を印加可能となっている。この電極２２に直流電圧が印加されるとウエハＷは静電吸着力によりウエハ載置部２１（具体的にはシールバンド２１ａの上面及び円形小突起２１ｂの上面）に吸着固定され、直流電圧の印加を解除するとウエハＷのウエハ載置部２１への吸着固定が解除される。なお、ウエハ載置部２１のうちシールバンド２１ａや円形小突起２１ｂの設けられていない部分を、基準面２１ｃと称する。基準面２１ｃは水平な面である。

【0018】

基準面２１ｃには、平面視で円形の凹溝２１ｄが設けられている。凹溝２１ｄの底面は、基準面２１ｃよりも低くなっている。凹溝２１ｄは、セラミックプレート２０の複数箇所（例えば図２に示すように周方向に沿って等間隔に設けられた複数箇所）に設けられている。凹溝２１ｄの底面から基準面２１ｃまでの高さは、０．００５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下が好ましく、０．００５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下がより好ましく、また、高電圧を印加する装置においては０．００５ｍｍ以上０．１ｍｍ以下が特に好ましい。

【0019】

プラグ配置穴２４は、セラミックプレート２０を上下方向（厚さ方向）に貫通する円筒状の穴であり、凹溝２１ｄの底面に開口している。プラグ配置穴２４も、凹溝２１ｄと同様、セラミックプレート２０の複数箇所（例えば図２に示すように周方向に沿って等間隔に設けられた複数箇所）に設けられている。プラグ配置穴２４には、後述する多孔質プラグ５０が配置されている。

【0020】

冷却プレート３０は、熱伝導率の良好な円板（セラミックプレート２０と同じ直径かそれよりも大きな直径の円板）である。冷却プレート３０の内部には、冷媒が循環する冷媒流路３２やガスを多孔質プラグ５０へ供給するガス穴３４が形成されている。冷媒流路３２は、平面視で冷却プレート３０の全面にわたって入口から出口まで一筆書きの要領で形成されている。ガス穴３４は、円筒状の穴であり、プラグ配置穴２４に対向する位置に設けられている。冷却プレート３０の材料は、例えば、金属材料や金属とセラミックとの複合材料などが挙げられる。金属材料としては、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ又はそれらの合金などが挙げられる。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（メタル・マトリックス・コンポジット（ＭＭＣ））やセラミックマトリックス複合材料（セラミック・マトリックス・コンポジット（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を含む材料やＳｉＣ多孔質体にＡｌ及び／又はＳｉを含浸させた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。セラミックプレート２０がアルミナプレートの場合、冷却プレート３０に用いる材料としては熱膨張係数がアルミナに近いＭＭＣ（ＡｌＳｉＣやＳｉＳｉＣＴｉなど）が好ましい。

【0021】

金属接合層４０は、セラミックプレート２０の下面と冷却プレート３０の上面とを接合している。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。金属接合層４０は、ガス穴３４に対向する位置に金属接合層４０を上下方向に貫通する接合層貫通穴４２を有する。図３では接合層貫通穴４２の直径を多孔質プラグ５０の直径よりも大きくしたが、接合層貫通穴４２の直径を多孔質プラグ５０の直径よりも小さくして多孔質プラグ５０が通過不能な大きさにしてもよい。

【0022】

多孔質プラグ５０は、ガスの流通を許容する円柱状のプラグであり、プラグ配置穴２４に配置されている。多孔質プラグ５０の頂面の高さは、凹溝２１ｄの底面の高さと同じである。多孔質プラグ５０の外周面は、プラグ配置穴２４の内周面と焼結により接合されている。多孔質プラグ５０の下面の高さは、セラミックプレート２０の下面の高さと同じである。本実施形態では、多孔質プラグ５０は、セラミック粉末を焼結することにより得られた多孔質バルク体である。セラミックとしては、例えばアルミナや窒化アルミニウムなどを用いることができる。多孔質プラグ５０の気孔率は３０％以上が好ましく、平均気孔径は２０μｍ以上が好ましい。多孔質プラグ５０は、例えば特許文献１に記載されている方法に準じて作製することができる。

【0023】

本実施形態では、冷却プレート３０のガス穴３４は外部のガス供給装置（図示せず）に接続されている。ガス供給装置からガス穴３４に供給されたガスは、ウエハ載置台１０のガス供給経路（ガス穴３４、接合層貫通穴４２及び多孔質プラグ５０）を介してウエハ載置部２１のウエハＷの下面側に設けられた空間に封入される。ウエハＷの下面側に設けられた空間は、ウエハＷ、シールバンド２１ａ、円形小突起２１ｂ、基準面２１ｃ、凹溝２１ｄの底面及び多孔質プラグ５０の頂面によって囲まれた空間である。

【0024】

次に、こうして構成されたウエハ載置台１０の使用例について説明する。まず、図示しないチャンバー内にウエハ載置台１０を設置した状態で、ウエハＷをウエハ載置部２１に載置する。そして、チャンバー内を真空ポンプにより減圧して所定の真空度になるように調整し、セラミックプレート２０の電極２２に直流電圧をかけて静電吸着力を発生させ、ウエハＷをウエハ載置部２１（具体的にはシールバンド２１ａの上面や円形小突起２１ｂの上面）に吸着固定する。次に、チャンバー内を所定圧力（例えば数１０～数１００Ｐａ）の反応ガス雰囲気とし、この状態で、チャンバー内の天井部分に設けた図示しない上部電極とウエハ載置台１０の冷却プレート３０との間に高周波電圧を印加させてプラズマを発生させる。ウエハＷの表面は、発生したプラズマによって処理される。冷却プレート３０の冷媒流路３２には、冷媒が循環される。ガス穴３４には、図示しないガス供給装置からガスが導入される。ガスとしては、熱伝導ガス（例えばヘリウム等）を用いる。ガスは、ガス穴３４、接合層貫通穴４２及び多孔質プラグ５０を通って、ウエハＷの下面側に設けられた空間に供給され封入される。このバックサイドガスの存在により、ウエハＷとセラミックプレート２０との熱伝導が効率よく行われる。

【0025】

次に、ウエハ載置台１０の製造例について図４及び図５に基づいて説明する。図４は、セラミックプレート２０の製造工程図、図５はウエハ載置台１０の製造工程図である。

【0026】

まず、電極２２を内蔵した円板状のセラミック成形体を作製し、そのセラミック成形体を焼成してセラミック焼結体としてのセラミックプレート２０を得る（図４Ａ）。セラミック成形体は、例えばセラミック粉末に焼結助剤等を混合した原料粉末を型に入れ加圧成形することにより作製することができる。

【0027】

続いて、セラミックプレート２０にプラグ配置穴２４を形成し（図４Ｂ）、そのプラグ配置穴２４に多孔質プラグ５０の前駆体となるペースト状のセラミック混合物５６を充填する（図４Ｃ）。セラミック混合物５６は、セラミック粒子、焼結助剤、燃焼消失粒子などを混合したものである。燃焼消失粒子としては、例えば平均粒径がセラミック粒子の平均粒径よりも大きく、セラミック粒子が焼結する温度で燃焼して消失する有機物の粒子を用いるのが好ましい。

【0028】

続いて、セラミック混合物５６をプラグ配置穴２４に充填したセラミックプレート２０を、セラミック混合物５６のセラミック粒子が焼結可能な温度に加熱する。すると、セラミック混合物５６中の燃焼消失粒子が消失すると共に、セラミック粒子同士が焼結し、更にセラミック粒子とプラグ配置穴２４の内周面の粒子とが焼結する。これにより、プラグ配置穴２４内に多孔質プラグ５０が形成される（図４Ｄ）。多孔質プラグ５０は、気孔を有するセラミック焼結体である。また、多孔質プラグ５０の外周面とプラグ配置穴２４の内周面とは焼結によって接合されている。

【0029】

続いて、多孔質プラグ５０よりも大径である円柱形の砥石９０（図４Ｄ）を用いて多孔質プラグ５０及びその周囲を研削して、平面視が円形の凹溝２８を形成する（図４Ｅ）。続いて、定盤９２（図４Ｅ）を用いてセラミックプレート２０の上面を研磨する（図４Ｆ）。研磨は、凹溝２８の深さが所定の深さ（凹溝２１ｄの深さ）となるまで行う。これにより、凹溝２８は凹溝２１ｄになる。このとき、定盤９２は、多孔質プラグ５０の頂面に接触することがないため、多孔質プラグ５０の頂面から粒子が抜け落ちてセラミックプレート２０の上面を傷つけることはない。

【0030】

続いて、予め作製しておいた冷却プレート３０（冷媒流路３２を内蔵すると共に複数のガス穴３４を備えた冷却プレート３０）の上面とセラミックプレート２０の下面とをＴＣＢによって接合して接合体８４を得る（図５Ａ）。ＴＣＢは、例えば以下のように行われる。まず、セラミックプレート２０の下面と冷却プレート３０の上面との間に金属接合材を挟み込んで積層体とする。このとき、セラミックプレート２０のプラグ配置穴２４と金属接合材に予め形成しておいた丸穴と冷却プレート３０のガス穴３４とが同軸になるように積層する。そして、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４０になり、金属接合材の丸穴が接合層貫通穴４２になり、セラミックプレート２０と冷却プレート３０とを金属接合層４０で接合した接合体８４が得られる。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、厚さが１００μｍ前後のものを用いるのが好ましい。

【0031】

続いて、セラミックプレート２０のフラットな上面のうちシールバンド２１ａを形成する領域と円形小突起２１ｂを形成する領域をマスクＭで覆うと共に、凹溝２１ｄの底面（多孔質プラグ５０の頂面を含む）もマスクＭで覆う（図５Ｂ）。この状態で、セラミックプレート２０のうちマスクＭで覆われていない露出領域にブラスト加工を施して、その露出領域の高さを低くする。このとき、多孔質プラグ５０の頂面はマスクＭで覆われているため、ブラストによって多孔質プラグ５０から微細なごみが発生することはない。その後、マスクを外す。すると、シールバンド２１ａ、円形小突起２１ｂ及び基準面２１ｃが上面に形成されたセラミックプレート２０が得られる（図５Ｃ）。以上のようにしてウエハ載置台１０が得られる。

【0032】

以上詳述したウエハ載置台１０では、製造工程で、頂面が凹溝２８の底面と同じ高さである多孔質プラグ５０がプラグ配置穴２４に結合されたセラミックプレート２０の表面（少なくともセラミックプレートの基準面より高い位置にある）を研磨する。その場合、多孔質プラグ５０の頂面はセラミックプレート２０の表面よりも低い位置にあるため、多孔質プラグ５０の頂面が研磨されることはない（図４Ｅ及び図４Ｆ）。また、その後の製造工程で、セラミックプレート２０の表面に多数の円形小突起２１ｂを形成する。その場合、各円形小突起２１ｂを形成する位置をマスクすると共に凹溝２１ｄ内の多孔質プラグ５０の頂面をマスクした上で、マスクされていない領域を削り取るため、多孔質プラグ５０に微細なごみが入り込むのを防止できる（図５Ｂ及び図５Ｃ）。

【0033】

一方、ウエハ載置台１０の使用時には、ガス供給経路（ガス穴３４等）から多孔質プラグ５０にガスが供給される。その場合、ウエハＷのうち多孔質プラグ５０に対向する位置はガスの圧力が高いため他の箇所よりも低温になりやすい。しかし、ここでは多孔質プラグ５０の頂面が基準面２１ｃよりも低くなっている。そのため、多孔質プラグ５０の頂面が基準面２１ｃと同じ高さの場合と比べて、ウエハＷのうち多孔質プラグ５０に対向する領域からセラミックプレート２０への熱伝導が抑制される（セラミックプレート２０に比べてガスの方が熱伝導率が低いため）。したがって、その領域が低温になりすぎるのを防止できる。

【0034】

また、金属接合層４０の耐久温度は、セラミックプレート２０の焼結温度よりも低い。そのため、ウエハ載置台１０を製造する場合、セラミックプレート２０のプラグ配置穴２４に多孔質プラグ５０を焼結で接合した後、セラミックプレート２０と冷却プレート３０とを接合することになる。プラグ配置穴２４が空洞のままのセラミックプレート２０と冷却プレート３０とを接合した後、プラグ配置穴２４に多孔質プラグ５０を焼結で接合すると、焼結温度が金属接合層４０の耐久温度を超えてしまうからである。したがって、ウエハ載置台１０を製造する最終工程で、多孔質プラグ５０をセラミックプレート２０に取り付けることはできない。例えば、ウエハ載置台１０で多孔質プラグ５０がプラグ配置穴２４に配置されていないものを作製し、最後に多孔質プラグ５０をプラグ配置穴２４に焼結で接合することはできない。

【0035】

更に、凹溝２１ｄの底面から基準面２１ｃまでの距離は、０．００５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とすることが好ましい。この距離が長すぎると、ウエハＷをプラズマで処理する際に凹溝２１ｄ内でガス（例えばヘリウムガス）が電離するのに伴って生じた電子が加速して別のヘリウムに衝突することによりアーク放電が起きるおそれがあるが、この距離が０．５ｍｍ以下であれば、そうした放電が発生するのを防止することができる。また、０．００５ｍｍ以上であれば、製造時にセラミックプレートや多孔質プラグに不具合が発生するのを防止する効果が得られる。

【0036】

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。

【0037】

上述した実施形態において、図６に示すように、多孔質プラグ５０の頂面は、多数の細孔６２を備えた電気絶縁性の保護蓋６０で覆われていてもよい。この保護蓋６０の頂面は、円形小突起２１ｂの頂面よりも低い位置（例えば基準面２１ｃと同じ高さ）にある。こうすれば、多孔質プラグ５０の寿命を長くすることができるし、保護蓋６０がウエハＷを持ち上げるのを防止することができる。なお、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。

【0038】

上述した実施形態において、図７に示すように、ガスは、冷却プレート３０のガス穴３４から金属接合層４０のうち多孔質プラグ５０に面する位置に設けられた複数の接合層貫通小穴４４を介して多孔質プラグ５０に供給されてもよい。この場合も、金属接合層４０は多孔質プラグ５０を下方から支持している。こうすれば、ウエハ載置台１０の製造時や使用時に多孔質プラグ５０がプラグ配置穴２４から抜け落ちるのをより確実に防止できる。なお、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。

【0039】

上述した実施形態では、セラミックプレート２０のプラグ配置穴２４にペースト状のセラミック混合物５６を充填した後、セラミック混合物５６のセラミック粒子が焼結可能な温度に加熱することにより、プラグ配置穴２４内に多孔質プラグ５０を形成したが、特にこれに限定されない。例えば、多孔質プラグ５０を別途作製しておき、セラミックプレート２０のプラグ配置穴２４にその多孔質プラグ５０を挿入した後、多孔質プラグ５０の外周面の粒子とプラグ配置穴２４の内周面の粒子とが焼結する温度で処理してもよい。このとき、多孔質プラグ５０の外周面とプラグ配置穴２４の内周面との間にペースト状のセラミック混合物を介在させたあと焼結してもよい。あるいは、セラミックプレート２０の空のプラグ配置穴２４にセラミック溶射膜を積層したりレーザ焼結膜を積層したりすることにより多孔質プラグ５０を形成してもよい。

【0040】

上述した実施形態では、冷却プレート３０のガス穴３４を複数の多孔質プラグ５０のそれぞれに対応して設けたが、特にこれに限定されない。例えば、ガス穴３４を設ける代わりに、冷却プレート３０と金属接合層４０との界面に平面視で円環状または円弧状のガス共通経路を形成し、冷却プレート３０の下面からそのガス共通経路に繋がる１本のガス導入経路を設けると共に、ガス共通経路からそれぞれの多孔質プラグ５０にガスを分配するガス分配経路を設けるようにしてもよい。

【0041】

上述した実施形態において、セラミックプレート２０に内蔵される電極２２として、静電電極を例示したが、特にこれに限定されない。例えば、電極２２に代えて又は加えて、セラミックプレート２０にヒータ電極（抵抗発熱体）を内蔵してもよいし、ＲＦ電極を内蔵してもよい。

【0042】

上述した実施形態では、セラミックプレート２０と冷却プレート３０とを金属接合層４０で接合したが、金属接合層４０の代わりに樹脂接着層を用いてもよい。樹脂接着層の耐久温度は、セラミックプレート２０の焼結温度よりも低い。

【0043】

上述した実施形態では、小突起として円形小突起２１ｂを例示したが、特にこれに限定されない。例えば、小突起は平面視で多角形であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0044】

本発明は、例えばウエハを処理する装置に利用可能である。

【符号の説明】

【0045】

１０ ウエハ載置台、２０ セラミックプレート、２１ ウエハ載置部、２１ａ シールバンド、２１ｂ 円形小突起、２１ｃ 基準面、２１ｄ 凹溝、２２ 電極、２４ プラグ配置穴、２８ 凹溝、３０ 冷却プレート、３２ 冷媒流路、３４ ガス穴、４０ 金属接合層、４２ 接合層貫通穴、４４ 接合層貫通小穴、５０ 多孔質プラグ、５６ セラミック混合物、６０ 保護蓋、６２ 細孔、８０ 金属接合材、８４ 接合体、９０ 砥石、９２ 定盤、Ｗ ウエハ。

【要約】

ウエハ載置台１０は、セラミックプレート２０と、冷却プレート３０と、接合層４０と、凹溝２１ｄと、プラグ配置穴２４と、多孔質プラグ５０とを備える。セラミックプレート２０は、ウエハＷを支持する多数の小突起２１ｂが基準面２１ｃに設けられたウエハ載置部２１を有し、電極２２を内蔵する。冷却プレート３０は、冷媒流路３２を有する。接合層４０は、セラミックプレート２０と冷却プレート３０とを接合する。凹溝２１ｄは、基準面２１ｃに設けられ、底面が基準面２１ｃよりも低い。プラグ配置穴２４は、セラミックプレート２０を厚さ方向に貫通し、凹溝２１ｄの底面に開口している。多孔質プラグ５０は、プラグ配置穴２４に配置され、頂面が凹溝２１ｄの底面と同じ高さであり、外周面がプラグ配置穴２４の内周面に接合され、ガスの流通を許容する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】