JP2022074997A - 接合構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】接続部材がセラミック部材から抜け難くする。【解決手段】本発明の接合構造体は、ウエハ載置面１２ａを備えたセラミック部材１２と、セラミック部材１２に埋設されウエハ載置面１２ａに沿う形状のＲＦ電極１４と、セラミック部材１２のうちウエハ載置面１２ａとは反対側の面１２ｂからＲＦ電極１４に達するように埋設された金属製の接続部材１６と、接続部材１６のうち外部に露出している面に接合層２０を介して接合された金属製の外部通電部材１８とを備える。接続部材１６は、ＲＦ電極１４側から接合層２０側に向かって断面積が小さくなる部分を有している。【選択図】図１

Description

本発明は、接合構造体に関する。

従来、セラミック部材と、セラミック部材に埋設された電極と、電極に達するようにセラミック部材に埋設された接続部材と、接合層を介して接続部材に接合された外部通電部材とを備えた接合構造体が知られている。例えば、特許文献１には、図１５に示すセラミックヒータ６１０が開示されている。このセラミックヒータ６１０は、内部にヒータエレメント６１４が埋設されたセラミック部材６１２を備えている。セラミック部材６１２のうち、セラミック部材６１２のウエハ載置面６１２ａとは反対側の面６１２ｂには有底筒状の孔６１２ｃが設けられている。セラミック部材６１２には、孔６１２ｃの底面からヒータエレメント６１４に達するように円柱状の接続部材６１６が埋設されている。接続部材６１６のうち外部に露出している面には、接合層６２０を介して外部通電部材６１８が接合されている。こうしたセラミックヒータ６１０は、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のに用いられる。

国際公開第２０１５／１９８８９２号パンフレット

しかしながら、セラミックヒータ６１０では、プラズマパワーやヒータパワーの増加に伴う接続部材６１６の熱膨張が繰り返し発生して外部通電部材６１８に過負荷が生じた場合、外部通電部材６１８が接続部材６１６ごとセラミック部材６１２から抜けるという問題があった。

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、接続部材がセラミック部材から抜け難くすることを主目的とする。

本発明の接合構造体は、
ウエハ載置面を備えたセラミック部材と、
前記セラミック部材に埋設され前記ウエハ載置面に沿う形状の埋設電極と、
前記セラミック部材のうち前記ウエハ載置面とは反対側の面から前記埋設電極に達するように埋設された金属製の接続部材と、
前記接続部材のうち外部に露出している面に接合層を介して接合された金属製の外部通電部材と、
を備え、
前記接続部材は、前記埋設電極側から前記接合層側に向かって断面積が小さくなる部分を有しているものである。

この接合構造体では、接続部材は、埋設電極側から接合層側に向かって断面積が小さくなる部分を有している。この部分は、接続部材を埋設電極から離れる方向に引っ張ったときにセラミック部材と引っかかる。そのため、外部通電部材に過負荷が生じたとしても、外部通電部材が接続部材ごとセラミック部材から抜け難くすることができる。

本発明の接合構造体において、前記接続部材には、前記ウエハ載置面と平行な面で切断したときの断面積が前記接続部材のうち前記埋設電極と接する面の面積よりも小さい細部分が形成されていてもよい。こうすれば、外部通電部材に過負荷が生じたとしても、細部分が周囲のセラミック部材に引っ掛かり、外部通電部材が接続部材ごとセラミック部材から抜けにくくすることができる。その場合、前記細部分の前記ウエハ載置面に平行な面で切断したときの断面積は、前記接続部材のうち前記埋設電極と接する面の面積に対して６７％以上９８％以下としてもよく、前記接合層と前記接続部材の側面とがなす角度が５４°以上８９°以下としてもよい。こうすれば、外部通電部材が接続部材ごとセラミック部材からより抜け難くすることができると共に、セラック部材のうち埋設電極と接続部材の側面との間に応力が集中し難く、セラミック部材へのクラックの発生を防止することができる。

本発明の接合構造体において、前記接続部材の側面は、角（エッジ）を含まない形状としてもよい。こうすれば、セラミック部材のうち接続部材の周辺で局所的に応力が集中し難くなるため、確実にセラミック部材へのクラックの発生を防止することができる。

本発明の接合構造体において、前記接続部材の形状は、前記ウエハ載置面に平行な面で切断したときの断面積が前記埋設電極から前記接合層に近づくにつれて小さくなる形状としてもよい。こうすれば、接続部材は比較的簡単な形状となるため、接続部材を比較的容易に作製することができる。

本発明の接合構造体において、前記接続部材の形状は、前記接続部材のうち前記埋設電極と接する面を底面とする円錐台形状、前記接続部材のうち前記埋設電極と接する面を底面とする半球台形状又は前記円錐台形状と比べて側面が内側に入り込んだ形状としてもよい。こうすれば、接続部材は簡単な形状となるため、接続部材を容易に作製することができる。

ウエハ載置台１０の要部の断面図。 接続部材１６の斜視図。 図１のＡ部分の拡大図。 ウエハ載置台１０の製造工程図 コーナー部１６ｄの拡大図。 ウエハ載置台１１０の要部の断面図。 接続部材１１６の斜視図。 図５のＢ部分の拡大図。 ウエハ載置台２１０の要部の断面図。 接続部材２１６の斜視図。 図８のＣ部分の拡大図。 接続部材３１６の断面図。 接続部材４１６の断面図。 接続部材５１６の断面図。 セラミックヒータ６１０の要部の断面図。

次に、本発明の接合構造体の好適な一実施形態であるウエハ載置台１０について、以下に説明する。図１はウエハ載置台１０の要部の断面図、図２は接続部材１６の斜視図、図３は図１のＡ部分の拡大図、図４はウエハ載置台１０の製造工程図である。

ウエハ載置台１０は、プラズマを利用してエッチングやＣＶＤなどを行うウエハを加熱するために用いられるものであり、図示しない真空チャンバ内に設置される。このウエハ載置台１０は、セラミック部材１２と、ＲＦ電極（本発明の埋設電極に相当）１４と、接続部材１６と、外部通電部材１８と、ガイド部材２２とを備えている。

セラミック部材１２は、円板状に形成され、一方の面がウエハを載置するためのウエハ載置面１２ａとなっている。なお、図１では、ウエハ載置面１２ａが下になっているが、実際にウエハ載置台１０を使用する際には、ウエハ載置面１２ａが上になるようにする。このセラミック部材１２の材質としては、例えば、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素などが好ましい。また、セラミック部材１２のウエハ載置面１２ａとは反対側の面１２ｂには、有底筒状の孔１２ｃが形成されている。セラミック部材１２は、例えば直径１５０～５００ｍｍ、厚み０．５～３０ｍｍとしてもよい。孔１２ｃは、例えば直径５～１５ｍｍ、深さ５～２５ｍｍとしてもよい。

ＲＦ電極１４は、セラミック部材１２に埋設された電極であり、ウエハ載置面１２ａに沿う形状の部材、ここでは円形状の金属メッシュである。このＲＦ電極１４の材質としては、例えば、タングステン、モリブデン、タンタル、白金やこれらの合金などが好ましい。金属メッシュは、例えば、線径０．１～１．０ｍｍ、１インチあたり１０～１００本としてもよい。また、ＲＦ電極１４は印刷により形成されてもよい。

接続部材１６は、セラミック部材１２のうち孔１２ｃの底面からＲＦ電極１４に達するように埋設された金属部材である。接続部材１６は、ウエハ載置面１２ａに平行な面で切断したときの断面積がＲＦ電極１４から接合層２０に近づくにつれて小さくなる形状、具体的には、図２に示すように、第１面１６ａ、第２面１６ｂ及び第３面１６ｃを備え、第１面１６ａを底面とする円錐台形状である。第１面１６ａは、ＲＦ電極１４側の表面であり、直径Ｌ１の円形面である。第２面１６ｂは、接合層２０側の表面であり、直径Ｌ２の円形面である。また、第２面１６ｂは、孔１２ｃに露出しており、孔１２ｃの底面と同一面である。第３面１６ｃは、円錐台の側面であり、ＲＦ電極１４側から接合層２０側に向かって断面積が小さくなっており、図３に示すように接合層２０と角度θをなすように設けられている。また、第３面１６ｃは、角（エッジ）を含まない形状（滑らかな曲面）である。この接続部材１６は、バルク金属を用いても良いが、金属粉末を焼結させたものを用いてもよい。金属としては、例えば、モリブデン、タングステン、ニオブのほか、炭化モリブデンなどのモリブデン化合物、炭化タングステンなどのタングステン化合物、炭化ニオブなどのニオブ化合物などを用いることができる。

本実施形態では、第２面１６ｂの表面積Ｓ２は、表面積Ｓ１より小さくしている。このとき、表面積Ｓ２は、表面積Ｓ１の６７％以上９８％以下であることが好ましく、表面積Ｓ１，Ｓ２がこのような関係になるように第１面１６ａの直径Ｌ１や第２面１６ｂの直径Ｌ２を設定することが好ましい。例えば直径Ｌ１を３ｍｍ以上４ｍｍ以下、直径Ｌ２を４．７ｍｍ以上１２．４ｍｍ以下に設定してもよい。接合層２０と第３面１６ｃとがなす角度θは、接合層２０と第３面１６ｃとの間のセラミック部材１２にクラックが入ることを防止とすること及び外部通電部材１８が接続部材１６ごと抜けることを防止することを両立する観点から、５４°以上８９°以下であることが好ましく、７０°以上８９°以下であることがより好ましい。接続部材１６の表面粗さは、接続部材１６周辺のセラミック部材１２に微小なクラックが入ることを防止する観点から、表面粗さＲａが、０．４μｍ以上０．８μｍ以下であることが好ましい。本実施形態では、接続部材１６のうち第１面１６ａを除く部分が、ウエハ載置面１２ａと平行な面で切断したときの断面積が第１面１６ａの面積よりも小さい細部分となっており、そのうち第２面１６ｂの断面積が最も小さい。

外部通電部材１８は、接続部材１６に接合層２０を介して接合された第１部１８ａと、この第１部１８ａのうち接続部材１６の接合面とは反対側の面に中間接合部１８ｃを介して接合された第２部１８ｂとを備えている。第２部１８ｂは、プラズマ雰囲気や腐食ガス雰囲気で使用されることを考慮して、耐酸化性の高い金属で構成されている。しかし、耐酸化性の高い金属は、一般に熱膨張係数が大きいため、直接セラミック部材１２と接合すると、両者の熱膨張差によって接合強度が低下する。そのため、第２部１８ｂは、熱膨張係数が接続部材１６の熱膨張係数に近い金属からなる第１部１８ａを介してセラミック部材１２に接合されている。こうした金属は、耐酸化性が十分でないことが多い。そのため、第１部１８ａは、耐酸化性の高い金属からなるガイド部材２２によって周囲を取り囲まれ、プラズマ雰囲気や腐食ガス雰囲気と直接接触しない構成となっている。第２部１８ｂの材質としては、純ニッケル、ニッケル基耐熱合金、金、白金、銀及びこれらの合金などが好ましい。第１部１８ａの材質としては、モリブデン、タングステン、モリブデン－タングステン合金、タングステン－銅－ニッケル合金、コバールなどが好ましい。接合層２０は、ロウ材によって接合されている。ロウ材としては、金属ロウ材が好ましく、例えばＡｕ－Ｎｉロウ材、Ａｌロウ材、Ａｇロウ材などが好ましい。接合層２０は、接続部材１６の第２面１６ｂを含む孔１２ｃの底面と第１部１８ａの端面とを接合している。外部通電部材１８の中間接合部１８ｃは、第１部１８ａと第２部１８ｂとを接合すると共に、ガイド部材２２の内周面と第１部１８ａの外周面全面又はその一部との隙間やガイド部材２２の内周面と第２部１８ｂの外周面の一部との隙間を埋めている。そのため、第１部１８ａは、中間接合部１８ｃによって周囲の雰囲気との接触が遮断されている。なお、中間接合部１８ｃも、接合層２０と同様の材質を用いることができる。第１部１８ａは、直径３～６ｍｍ、高さ２～５ｍｍとしてもよく、第２部１８ｂは、直径３～６ｍｍ、高さは任意としてもよい。

ガイド部材２２は、外部通電部材１８のうち少なくとも第１部１８ａの周囲を囲む円筒状の部材であり、第１部１８ａよりも耐酸化性の高い材質で形成されている。このガイド部材２２は、内径が第１部１８ａ及び第２部１８ｂ（フランジを除く）の外径より大きく、外径が孔１２ｃの直径より小さく、高さが第１部１８ａの高さより高い。ガイド部材２２のうち孔１２ｃの底面に面する端面は、接合層２０を介して接続部材１６、外部通電部材１８及びセラミック部材１２と接合されている。ガイド部材２２の材質は、外部通電部材１８の第２部１８ｂの材質として例示したものを使用することができる。

次に、ウエハ載置台１０の製造方法について、図４の製造工程図に基づいて以下に説明する。まず、セラミック原料粉末を円板になるようにプレス成形して成形体６２を作製する（図４（ａ）参照）。この成形体６２には、円形の金属メッシュからなるＲＦ電極１４と、接続部材１６となる金属粉末の円錐台体６６とを埋設しておく。この成形体６２をホットプレス炉又は常圧炉等で焼成することにより、円錐台体６６が焼結して接続部材１６になると共に、成形体６２が焼結してセラミック部材１２となる（図４（ｂ）参照）。得られたセラミック部材１２を所定寸法になるように加工する。

続いて、セラミック部材１２のウエハ載置面１２ａとは反対側の面１２ｂに研削加工を施して有底筒状の孔１２ｃを形成する（図４（ｃ）参照）。このとき、接続部材１６の第２面１６ｂが孔１２ｃに露出し、孔１２ｃの底面と接続部材１６の第２面１６ｂとが同一面になり、第２面１６ｂの表面積Ｓ２が第１面１６ａの表面積Ｓ１に対して所定の割合となるように加工する。

続いて、孔１２ｃの底面に接合層２０となるロウ材７２を敷き、その上に外部通電部材１８の第１部１８ａ、中間接合部１８ｃとなるロウ材７８ｃ、ガイド部材２２及び外部通電部材１８の第２部１８ｂをこの順に積み上げて積層体を得る（図４（ｄ）参照）。この積層体を非酸化性条件下で加熱してロウ材７２，７８ｃを溶融しその後固化することにより、図１に示すウエハ載置台１０を得る。非酸化性条件とは、真空下又は非酸化性雰囲気（例えばアルゴン雰囲気や窒素雰囲気などの不活性雰囲気）下をいう。

以上説明した本実施形態のウエハ載置台１０では、接続部材１６はＲＦ電極１４側から接合層２０側に向かって断面積が小さくなる第３面１６ｃを有している。具体的には、接続部材１６をウエハ載置面１２ａと平行な面で切断したときの断面積が、接続部材１６のうちＲＦ電極１４と接する第１面１６ａの面積よりも小さい細部分（ここでは接続部材１６のうち第１面１６ａを除く部分）が形成されている。そのため、外部通電部材１８に過負荷が加わったとしても、接続部材１６の第３面１６ｃがセラミック部材１２に引っ掛かる。したがって、外部通電部材１８が接続部材１６ごとセラミック部材１２から抜け難くすることができる。

また、接続部材１６の第２面１６ｂは、接続部材１６をウエハ載置面１２ａに平行な面で切断したときの断面積が最小の部分である。この第２面１６ｂの面積は、第１面１６ａの面積に対して６７％以上９８％以下とし、接合層２０と接続部材１６の第３面１６ｃとがなす角度が５４°以上８９°以下とするのが好ましい。こうすれば、外部通電部材１８が接続部材１６ごとセラミック部材１２からより抜け難くすることができると共に、セラミック部材１２のうちＲＦ電極１４と接続部材１６の側面との間に応力が集中し難く、セラミック部材１２へのクラックの発生を防止することができる。

更に、接続部材１６の第３面１６ｃは、角を含まない形状である。そのため、セラミック部材１２のうち接続部材１６の周辺で局所的に応力が集中し難くなるため、確実にセラミック部材１２へのクラックの発生を防止することができる。

そして、接続部材１６の形状は、ウエハ載置面１２ａに平行な面の断面積がＲＦ電極１４から接合層２０に近づくにつれて小さくなる形状である。そのため、接続部材１６の形状は比較的簡単な形状となり、接続部材１６を比較的容易に作製することができる。

更にまた、接続部材１６の形状は、接続部材１６のうちＲＦ電極１４側の第１面１６ａを底面とする円錐台形状である。そのため、接続部材１６の形状は簡単な形状となり、接続部材１６を容易に作製することができる。

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。

例えば、上述した実施形態では、セラミック部材１２にＲＦ電極１４を埋設したが、ＲＦ電極１４に代えて又は加えて、静電電極を埋設してもよいし、ヒータエレメントを埋設してもよいし、静電電極とヒータエレメントの両方を埋設してもよい。

上述した実施形態のウエハ載置台１０のウエハ載置面１２ａとは反対側の面１２ｂに、セラミック部材１２と同じ材質の筒状のシャフトをセラミック部材１２と一体化してもよい。この場合、シャフトの中空内部に外部通電部材１８等が配置されるようにする。シャフトを製造するには、例えば、金型を用いてセラミック原料粉末をＣＩＰにて成形し、常圧炉にて所定温度で焼成し、焼成後、所定寸法となるように加工すればよい。また、シャフトとセラミック部材１２とを一体化するには、例えば、シャフトの端面をセラミック部材１２の面１２ｂに突き合わせ、所定温度に昇温して両者を接合して一体化すればよい。

上述した実施形態において、ＲＦ電極１４と接合層２０との間に設けられた接続部材１６は、図５に示すように、第１面１６ａと第３面１６ｃとの境界に、所定の曲率半径Ｒを有するコーナー部１６ｄを備えていてもよい。こうすれば、コーナー部１６ｄ周辺のセラミック部材１２にクラックが発生することを防止することができる。コーナー部１６ｄの曲率半径Ｒは、０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることが好ましい。

上述した実施形態のウエハ載置台１０では、円錐台形状の接続部材１６を採用したがこれに限られない。例えば、図６に示すウエハ載置台１１０のように、接続部材１６の第３面１６ｃと比べて、外側に膨らんだ形状の第３面１１６ｃを有する接続部材１１６を採用してもよい。接続部材１１６の形状は、例えば、図７に示すような半球台形状や、半球を底面に平行な２つの平面で切断した形状としてもよい。第３面１１６ｃは、角を含まない形状であり、図８に示すように、接合層２０と角度θをなしている。角度θは、図８において、第３面１１６ｃと接合層２０との境界における、第３面１１６ｃの接線Ｔと接合層２０とがなす角度とした。この場合、角度θは５４°以上８２°以下であることが好ましい。あるいは、図９に示すウエハ載置台２１０のように、接続部材１６の第３面１６ｃと比べて、内側に入り込んだ形状の第３面２１６ｃを有する接続部材２１６を採用してもよい。接続部材２１６の形状は、例えば、図１０に示すような形状（コニーデ形状と称する）としてもよい。第３面２１６ｃは、角を含まない形状であり、図１１に示すように、接合層２０と角度θをなしている。この場合、角度θは７０°以上８９°以下であることが好ましい。なお、角度θは、図１１において第３面２１６ｃと接合層２０との境界における、第３面２１６ｃの接線Ｔと接合層２０とがなす角度とした。また、図６～図１１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て説明を省略する。

また、上述した実施形態の接続部材１６の代わりに、図１３～図１５に示す接続部材３１６～５１６を採用してもよい。図１３に示す接続部材３１６は、円柱形状と比べて側面である第３面３１６ｃが内側に入り込んだ形状であり、ＲＦ電極１４と接する第１面３１６ａの面積とその反対側の第２面３１６ｂの面積は同じである。第３面３１６ｃは、ウエハ載置面と平行な面で切断したときの断面積が第１面３１６ａよりも小さい細部分となっている。第３面３１６ｃは、ＲＦ電極１４側から接合層２０側に向かって断面積が小さくなる部分３１６ｅを有している。図１４に示す接続部材４１６は、円柱形状と比べて側面である第３面４１６ｃが外側に膨らんだ形状であり、ＲＦ電極１４と接する第１面４１６ａの面積とその反対側の第２面４１６ｂの面積は同じである。第３面４１６ｃは、ＲＦ電極１４側から接合層２０側に向かって断面積が小さくなる部分４１６ｅを有している。図１５に示す接続部材５１６は、円錐台形状と比べて側面である第３面５１６ｃが外側に膨らんだ形状であり、ＲＦ電極１４と接する第１面５１６ａの面積よりもその反対側の第２面５１６ｂの面積の方が大きい。第３面５１６ｃは、ＲＦ電極１４側から接合層２０側に向かって断面積が小さくなる部分５１６ｅを有している。図１３～図１５に示す接続部材３１６～５１６は、いずれも接続部材３１６～５１６をＲＦ電極１４から離れる方向に引っ張ったときに接続部材３１６～５１６の側面である第３面（３１６ｃ～５１６ｃ）がセラミック部材１２と引っかかる。そのため、上述した実施形態と同様、外部通電部材が接続部材ごとセラミック部材１２から抜け難くすることができる。

上述した実施形態では、外部通電部材１８の第２部１８ｂのフランジとガイド部材２２の端面とを接合しなかったが、両者の間を詰めてその隙間に接合層（例えば接合層２０と同じ材質）を設け、両者をこの接合層を介して接合してもよい。

以下に、本発明の実施例について説明する。以下の実験例１～１２のうち実験例１～９が本発明の実施例に相当し、実験例１０～１２が比較例に相当する。なお、以下の実施例は本発明を何ら限定するものではない。

［実験例１］
１．ウエハ載置台の作製
（１）成形体６２の作製
図４の製造手順にしたがい、ウエハ載置台１０のサンプルを製造した。まず、窒化アルミニウム粉末にＲＦ電極１４と円錐台体６６とを埋設し、一軸加圧成形することによって成形体６２を作製した。ＲＦ電極１４としては、モリブデン製の金網を使用した。この金網は、直径０．１２ｍｍのモリブデン線を、１インチあたり５０本の密度で編んだものを使用した。円柱体としては、粒径１～１００μｍのモリブデン粉末を円錐台状に成形したものを使用した。

（２）焼成
続いてこの成形体６２を金型に入れ、カーボンフォイル内に密封し、ホットプレス法で焼成することにより、セラミック部材１２を得た。焼成は、温度１９５０℃、圧力２００ｋｇｆ／ｃｍ²で２時間保持することにより行った。このセラミック部材１２を直径２００ｍｍ、厚さ８ｍｍになるように加工した。

（３）孔１２ｃの形成
続いて、セラミック部材１２のウエハ載置面１２ａとは反対側の面１２ｂにマシニングセンタによって有底筒状の孔１２ｃを形成した。孔１２ｃは、直径９ｍｍ（開口部直径１２ｍｍ）、深さ４．５ｍｍとした。このとき、接続部材の第２面１６ｂが孔１２ｃに露出し、孔１２ｃの底面と接続部材の第２面１６ｂとが同一面になるように加工した。

（４）外部通電部材１８の接合
続いて、孔１２ｃの底面にＡｕ－Ｎｉからなるロウ材７２を敷き、その上に外部通電部材１８の第１部１８ａ、Ａｕ－Ｎｉからなるロウ材７８ｃ、ニッケル製（純度９９％以上）のガイド部材２２及び外部通電部材１８の第２部１８ｂをこの順に積み上げて積層体を得た。第１部１８ａとしては、コバール製で直径４ｍｍ、高さ３ｍｍのものを使用し、第２部１８ｂとしては、ニッケル製（純度９９％以上）で直径４ｍｍ（フランジ直径８ｍｍ）、高さ６０ｍｍのものを使用した。この積層体を、不活性雰囲気下、９６０～１０００℃で１０分間加熱して、図１に示すウエハ載置台１０を得た。

実験例１では、面積比Ｓ２／Ｓ１は９８％であり、第３面１６ｃと接合層２０とがなす角度θは８９°であった。このとき、直径Ｌ１は３ｍｍ、直径Ｌ２は２．９７ｍｍ、表面積Ｓ１は７．０７ｍｍ²、表面積Ｓ２は６．９１ｍｍ²であった。

[実験例２～１２]
実験例２～１２では、表面積Ｓ１，Ｓ２、面積比Ｓ２／Ｓ１及び角度θが、表１に示した値となるように、直径Ｌ１，Ｌ２及び接続部材の形状を変化させた点以外は、実験例１と同様にウエハ載置台を作製した。

［ウエハ載置台の評価］
（１）製造時破損の有無
成形体６２を焼結させてセラミック部材１２を製造した直後にセラミック部材１２にクラックが発生したか否かを調べ、クラックが発生していたものについて製造時破損ありと判定した。

（２）抜けの有無
実験例１～１０のそれぞれにつき、外部通電部材１８の自由端に雄ネジを形成し、その雄ネジに円柱状の接続治具の雌ネジを螺合した後、７００℃、酸素雰囲気下で８００時間放置した。その後、セラミック部材１２のウエハ載置面１２ａをワーク設置面に固定し、引っ張り試験機を用いて接続治具を２００ｋｇｆの垂直荷重で引っ張り、接続部材がセラミック部材１２から抜けるか否かを判定した。

（３）判定
上述した方法により、製造時破損の有無及び抜けの有無を確認し、製造時破損がなく接続部材ごと外部通電部材１８がセラミック部材１２から抜けなかったものをＯＫと判定した。一方、製造時破損があったもの又は接続部材ごと外部通電部材１８がセラミック部材１２から抜けたものをＮＧと判定した。

形状が円錐台形状であり、面積比Ｓ２／Ｓ１が６７％～９８％であり、角度θが５４°～８９°（特に角度θが７０°～８９°）である接続部材１６を採用した実験例１～７では、製造時破損はなく、接続部材１６ごと外部通電部材１８がセラミック部材１２から抜けなかった。

また、面積比Ｓ２／Ｓ１が６７％～９８％（具体的には、面積比Ｓ２／Ｓ１が７５％）であり、角度θが５４°～８９°（具体的には、角度θが６０°）である半球台形状の接続部材１１６を採用した実験例８では、製造時破損はなく、接続部材１１６ごと外部通電部材１８がセラミック部材１２から抜けなかった。

更に、面積比Ｓ２／Ｓ１が６７％～９８％（具体的には、面積比Ｓ２／Ｓ１が７５％）であり、角度θが５４°～８９°（具体的には、角度θが８８°）であるコニーデ形状の接続部材２１６を採用した実験例９では、製造時破損はなく、接続部材２１６ごと外部通電部材１８がセラミック部材１２から抜けなかった。

一方、面積比Ｓ２／Ｓ１が１００％であり、θが９０°である実験例１０では、製造時破損はなかったものの、外部通電部材１８が接続部材ごとセラミック部材１２から抜けた。また、面積比Ｓ２／Ｓ１が５７％である実験例１１及び面積比Ｓ２／Ｓ１が５９％である実験例１２では、製造時破損が発生した。なお、実験例１１及び１２では、製造時破損が発生したため、抜けの有無の評価を行わなかった。

１０，１１０，２１０ ウエハ載置台、１２ セラミック部材、１２ａ ウエハ載置面、１２ｂ ウエハ載置面とは反対側の面、１２ｃ 孔、１４ ＲＦ電極、１６，１１６，２１６，３１６，４１６，５１６ 接続部材、１６ａ，３１６ａ，４１６ａ，５１６ａ 第１面、１６ｂ，３１６ｂ，４１６ｂ，５１６ｂ 第２面、１６ｃ，１１６ｃ，２１６ｃ，３１６ｃ，４１６ｃ，５１６ｃ 第３面、１６ｄ コーナー部、１８ 外部通電部材、１８ａ 第１部、１８ｂ 第２部、１８ｃ 中間接合部、２０ 接合層、２２ ガイド部材、６２ 成形体、６６ 円錐台体、７２，７８ｃ ろう材、６１０ セラミックヒータ、６１２ セラミック部材、６１２ａ ウエハ載置面、６１２ｂ ウエハ載置面とは反対側の面、６１２ｃ 孔、６１４ ヒータエレメント、６１６ 接続部材、６１８ 外部通電部材、６２０ 接合層、Ｌ１，Ｌ２ 直径、Ｒ 曲率半径、Ｓ１，Ｓ２ 面積、θ 角度。

Claims (6)

1. ウエハ載置面を備えたセラミック部材と、
   前記セラミック部材に埋設され前記ウエハ載置面に沿う形状の埋設電極と、
   前記セラミック部材のうち前記ウエハ載置面とは反対側の面から前記埋設電極に達するように埋設された金属製の接続部材と、
   前記接続部材のうち外部に露出している面に接合層を介して接合された金属製の外部通電部材と、
   を備え、
   前記接続部材は、前記埋設電極側から前記接合層側に向かって断面積が小さくなる部分を有している、
   接合構造体。
2. 前記接続部材には、前記ウエハ載置面と平行な面で切断したときの断面積が前記接続部材のうち前記埋設電極と接する面の面積よりも小さい細部分が形成されている、
   請求項１に記載の接合構造体。
3. 前記細部分の前記ウエハ載置面に平行な面で切断したときの断面積は、前記接続部材のうち前記埋設電極と接する面の面積に対して６７％以上９８％以下であり、
   前記接合層と前記接続部材の側面とがなす角度が５４°以上８９°以下である、
   請求項２に記載の接合構造体。
   接合構造体。
4. 前記接続部材の側面は、角を含まない形状である、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の接合構造体。
5. 前記接続部材の形状は、前記ウエハ載置面に平行な面で切断したときの断面積が前記埋設電極から前記接合層に近づくにつれて小さくなる形状である、
   請求項１～４のいずれか１項に記載の接合構造体。
6. 前記接続部材の形状は、前記接続部材のうち前記埋設電極と接する面を底面とする円錐台形状、前記接続部材のうち前記埋設電極と接する面を底面とする半球台形状又は前記円錐台形状と比べて側面が内側に入り込んだ形状である、
   請求項１～５のいずれか１項に記載の接合構造体。

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