JP7430617B2 - ウエハ載置台 - Google Patents

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Description

本発明は、ウエハ載置台に関する。
半導体製造装置においては、ウエハを加熱するためのセラミックヒータが採用されている。こうしたセラミックヒータとしては、特許文献１に開示されているように、内周側抵抗発熱体と外周側抵抗発熱体とが埋設されたセラミックプレートの裏面にセラミックシャフトが接合されたものが知られている。このセラミックヒータでは、抵抗発熱体ごとに給電部材を介して個別に電圧を印加することにより、各抵抗発熱体からの発熱を独立して制御することができる。
特開２００３－１３３１９５号公報
こうしたセラミックヒータにおいて、セラミックヒータを設置する設置台に設けられた給電部材の取付位置がセラミックプレートに設けられた給電部材の取付位置よりも密に設けられていることがあった。その場合、給電部材をセラミックシャフト内で曲げることになるが、セラミックヒータに埋設されたタブレットと給電部材との接合部に負荷（モーメント）がかかるため、接合部が外れる可能性があるという問題があった。この問題は、平面視したときに給電部材の取付位置とそれに対応するセラミックシャフトの取付位置とがずれている場合に起こり得る。また、給電部材としてケーブルを用いた構造もあるが、ケーブルは撓むことができるものの剛性がある程度高く、接合部の負荷は十分に低減できていないため、この問題を十分に解決できない。
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、ウエハ載置台において、プレート側取付位置にある端子から給電部材が外れるのを防止することを主目的とする。
本発明のウエハ載置台は、
ウエハ載置面を有するセラミックプレートと、
前記セラミックプレートに埋設された電極と、
前記セラミックプレートの前記ウエハ載置面とは反対側の面に設けられた中空のセラミックシャフトと、
前記セラミックシャフト内に配置され、前記電極の端子に接続され、電源からの電力を供給する給電部材と、
前記セラミックプレートのうち前記セラミックシャフトに囲まれた領域に、前記電極の端子に対応して設けられ、前記給電部材を取り付けるプレート側取付位置と、
前記セラミックシャフトの自由端側に、前記プレート側取付位置に対応し、平面視したときに前記プレート側取付位置とずれるように設けられ、前記給電部材を取り付ける電源側取付位置と、
前記セラミックシャフト内に設けられ、前記給電部材を前記電源側取付位置から前記プレート側取付位置へ強制的に方向変換させた姿勢で保持する方向変換部材と、
を備えたものである。
このウエハ載置台では、互いに対応するプレート側取付位置と電源側取付位置とは平面視したときにずれている。また、セラミックシャフト内には、方向変換部材が設けられている。方向変換部材は、給電部材を電源側取付位置からプレート側取付位置へ強制的に方向変換させた姿勢で保持する。この方向変換部材は、プレート側取付位置にある端子から給電部材が外れるような負荷（モーメント）が給電部材にかかるのを抑制する。したがって、端子から給電部材が外れるのを防止することができる。なお、電源側取付位置は、セラミックシャフトの自由端側に設けられていればよく、例えば、セラミックシャフトの自由端側に取り付けられた部材に設けられた穴でもよいし、そのような部材のない状態でセラミックシャフトの自由端側の空間に定められた位置でもよい。
本発明のウエハ載置台において、前記電極は、ヒータ電極を含む複数の電極であり、前記給電部材は、複数の前記電極のそれぞれの端子に接続するように複数設けられ、前記プレート側取付位置は、前記領域に前記複数の電極のそれぞれの端子に対応して複数設けられ、前記電源側取付位置は、複数の前記プレート側取付位置に対応して複数設けられ、複数の前記電源側取付位置のうちの少なくとも１つは、平面視したときに対応する前記プレート側取付位置とずれており、前記方向変換部材は、複数の前記給電部材のうちずれている前記電源側取付位置と前記プレート側取付位置とに取り付けられる前記給電部材を、前記電源側取付位置から前記プレート側取付位置へ強制的に方向変換させた姿勢で保持するようにしてもよい。こうすれば、複数の給電部材のうち平面視したときにずれている電源側取付位置とプレート側取付位置とに取り付けられる給電部材が、端子から外れるのを防止することができる。
この場合、複数の前記電源側取付位置は、すべて、平面視したときに対応する前記プレート側取付位置とずれていてもよい。こうすれば、すべての給電部材が方向変換部材によって強制的に方向変換された姿勢で保持される。また、前記給電部材は、前記セラミックプレート側にフランジを有していてもよい。給電部材のフランジは、例えば給電部材をプレート側取付位置に加圧接合又は加熱加圧接合するときに給電部材をプレート側取付位置へ押しつけるのに利用される。こうしたフランジの直径は、給電部材の直径よりも大きい。隣合う給電部材のフランジ同士は、絶縁を確保する必要があり、隣合うプレート側取付位置同士は、沿面放電が起こらないようにする必要がある。そのため、フランジを有する給電部材を用いる場合には、プレート側取付位置は電源側取付位置よりも疎（換言すれば電源側取付位置はプレート側取付位置よりも密）にする必要があり、平面視したときにプレート側取付位置と電源側取付位置とがずれやすい。したがって、本発明を適用するのに適している。
本発明のウエハ載置台において、前記方向変換部材は、前記セラミックプレート側に設けられ、前記プレート側取付位置に対向する位置から前記セラミックシャフトの軸方向と平行な方向に延びるプレート側穴部と、前記プレート側穴部から前記電源側取付位置に対向する位置へ斜めに延びる斜め穴部と、を有していてもよい。こうすれば、方向変換部材は給電部材を電源側取付位置からプレート側取付位置へ強制的に方向変換させた姿勢で堅固に保持することができる。この場合、前記方向変換部材は、前記電源側に設けられ、前記電源側取付位置に対向する位置から前記セラミックシャフトの軸方向と平行な方向に延びる電源側穴部を有し、前記斜め穴部は、前記プレート側穴部と前記電源側穴部との間に設けられ、前記プレート側穴部と前記電源側穴部とを斜めに連結してもよい。このように３つの穴部を備えた前記方向変換部材は、前記ウエハ載置面と平行な１つの面で前記斜め穴部を切断した２つの部品で構成されていてもよい。こうすれば、方向変換部材を容易に製造することができる。なお、「平行」とは、完全に平行な場合のほか、実質的に平行な場合（例えば公差の範囲に入る場合など）も含む（以下同じ）。
本発明のウエハ載置台において、前記方向変換部材は、前記セラミックプレート側に設けられ、前記プレート側取付位置に対向する位置から前記セラミックシャフトの軸方向と平行な方向に延びるプレート側穴部と、前記電源側に設けられ、前記電源側取付位置に対向する位置から前記セラミックシャフトの軸方向と平行な方向に延びる電源側穴部と、前記プレート側穴部と前記電源側穴部との間に設けられた空間部と、を有していてもよい。こうしても、方向変換部材は給電部材を電源側取付位置からプレート側取付位置へ強制的に方向変換させた姿勢で堅固に保持することができる。この場合、前記方向変換部材は、前記プレート側穴部を備えた第１部品と、前記電源側穴部を備えた第２部品と、前記空間部を形成する第３部品とで構成されていてもよい。こうすれば、方向変換部材を容易に製造することができる。
本発明のウエハ載置台において、前記給電部材は、前記電極の端子にろう接されていてもよい。ろう接は、ネジなどの機械接合に比べて給電部材に負荷がかかったときに外れやすい。そのため、本発明を適用するのに適している。
セラミックヒータ１０の斜視図。 セラミックプレート２０の平面図。 セラミックヒータ１０の縦断面図。 図３の部分拡大図。 各端子穴２３ａ，２４ａ，２７ａと各取付穴６１～６３との位置関係を示す概略平面図。 方向変換部材５０の平面図。 方向変換部材５０を構成する部品５４，５５の縦断面図。 方向変換部材８０の縦断面図。 方向変換部材８０の平面図。 方向変換部材１５０の縦断面図。
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はセラミックヒータ１０の斜視図、図２はセラミックプレート２０の平面図、図３はセラミックヒータ１０の縦断面図（セラミックヒータ１０を中心軸を含む面で切断したときの断面図）、図４は図３の部分拡大図（第１給電部材３１の先端周辺を示す説明図）、図５は各端子穴２３ａ，２４ａ，２７ａと各取付穴６１～６３との位置関係を示す概略平面図、図６は方向変換部材５０の平面図である。なお、図２では、ＲＦ電極２６やセラミックシャフト４０等を隠れ線で示すのを省略した。
セラミックヒータ１０は、本発明のウエハ載置台の一例である。このセラミックヒータ１０は、エッチングやＣＶＤなどの処理が施されるウエハＷ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。このセラミックヒータ１０は、ウエハ載置面２０ａを有する円盤状のセラミックプレート２０と、セラミックプレート２０のウエハ載置面２０ａとは反対側の面（裏面）２０ｂにセラミックプレート２０と同軸となるように接合された筒状のセラミックシャフト４０とを備えている。
セラミックプレート２０は、窒化アルミニウムやアルミナなどに代表されるセラミック材料からなる円盤状のプレートである。セラミックプレート２０の直径は、例えば３００ｍｍ程度である。セラミックプレート２０のウエハ載置面２０ａには、図示しないが細かな凹凸がエンボス加工により設けられている。セラミックプレート２０は、セラミックプレート２０と同心円の仮想境界２０ｃ（図２参照）によって内周側で小円形の第１ゾーンＺ１と外周側で円環状の第２ゾーンＺ２とに分けられている。仮想境界２０ｃの直径は、例えば２００ｍｍ程度である。セラミックプレート２０の第１ゾーンＺ１には第１ヒータ電極２１が埋設され、第２ゾーンＺ２には第２ヒータ電極２２が埋設されている。各ヒータ電極２１，２２は、ウエハ載置面２０ａに平行な同一平面上に設けられている。セラミックプレート２０には、ＲＦ電極２６（図３参照）も埋設されている。
セラミックプレート２０は、図２に示すように、複数のガス穴２８を備えている。ガス穴２８は、セラミックプレート２０の裏面２０ｂからウエハ載置面２０ａまで貫通しており、ウエハ載置面２０ａに設けられた凹凸とウエハ載置面２０ａに載置されるウエハＷとの間に生じる隙間にガスを供給する。この隙間に供給されたガスは、ウエハ載置面２０ａとウエハＷとの熱伝導を良好にする役割を果たす。また、セラミックプレート２０は、複数のリフトピン穴２９を備えている。リフトピン穴２９は、セラミックプレート２０の裏面２０ｂからウエハ載置面２０ａまで貫通しており、図示しないリフトピンが挿通される。リフトピンは、ウエハ載置面２０ａに載置されたウエハＷを持ち上げる役割を果たす。本実施形態では、リフトピン穴２９は、同一円周上に等間隔となるように３つ設けられている。
第１ヒータ電極２１は、抵抗発熱体を、図２に示すように、セラミックプレート２０の中央部（セラミックプレート２０の裏面２０ｂのうちセラミックシャフト４０で囲まれた領域）に配設された一対の第１端子２３，２３の一方から、一筆書きの要領で複数の折り返し部で折り返されつつ第１ゾーンＺ１のほぼ全域に配線されたあと、一対の第１端子２３，２３の他方に至るように配線したものである。第１ヒータ電極２１を構成する抵抗発熱体は、リフトピン穴２９を迂回するように設けられている。抵抗発熱体は、高融点金属又はその炭化物を主成分とする。高融点金属としては、例えば、タングステン、モリブデン、タンタル、白金、レニウム、ハフニウム及びこれらの合金などが挙げられる。高融点金属の炭化物としては、例えば炭化タングステンや炭化モリブデンなどが挙げられる。第１端子２３は、セラミックプレートの裏面２０ｂに設けられた第１端子穴２３ａの底面に露出している。第１端子２３は、抵抗発熱体と同じ材質で形成されている。第１給電部材３１の先端部は、第１端子穴２３ａに挿入されて第１端子２３にろう接されている。
第２ヒータ電極２２は、抵抗発熱体を、図２に示すように、セラミックプレート２０の中央部に配設された一対の第２端子２４，２４の一方から、一筆書きの要領で複数の折り返し部で折り返されつつ第２ゾーンＺ２のほぼ全域に配線されたあと一対の第２端子２４，２４の他方に至るように配線したものである。第２ヒータ電極２２を構成する抵抗発熱体は、ガス穴２８を迂回するように設けられている。抵抗発熱体は、高融点金属又はその炭化物を主成分とする。但し、第２端子２４，２４から第２ゾーンＺ２に至るまでの区間は高融点金属又はその炭化物のワイヤ線で形成されている。第２端子２４，２４は、セラミックプレートの裏面２０ｂにそれぞれ設けられた第２端子穴２４ａ，２４ａの底面に露出している。第２端子２４は、抵抗発熱体と同じ材質で形成されている。第２給電部材３２の先端部は、第２端子穴２４ａに挿入されて第２端子２４にろう接されている。
ＲＦ電極２６は、セラミックプレート２０よりもやや小径の円盤状の薄層電極であり、細い金属線を網状に編み込んでシート状にしたメッシュで形成されている。このＲＦ電極２６は、図３に示すように、セラミックプレート２０のうち第１及び第２ヒータ電極２１，２２とウエハ載置面２０ａとの間にウエハ載置面２０ａと実質的に平行になるように埋設されている。ＲＦ電極２６は、高融点金属又はその炭化物を主成分とする。ＲＦ電極２６のＲＦ端子２７は、セラミックプレート２０の裏面２０ｂに設けられたＲＦ端子穴２７ａの底面に露出している。ＲＦ端子２７は、ＲＦ電極２６と同じ材質で形成されている。ＲＦ給電部材３３の先端部は、ＲＦ端子穴２７ａに挿入されてＲＦ端子２７にろう接されている。
セラミックシャフト４０は、セラミックプレート２０と同じく窒化アルミニウム、アルミナなどのセラミックで形成されている。セラミックシャフト４０の内径は、例えば４０ｍｍ程度、外径は例えば６０ｍｍ程度である。このセラミックシャフト４０は、上端がセラミックプレート２０に接合されている。セラミックシャフト４０の内部には、第１ヒータ電極２１の一対の第１端子２３，２３のそれぞれに接続される第１給電部材３１，３１や第２ヒータ電極２２の一対の第２端子２４，２４のそれぞれに接続される第２給電部材３２，３２やＲＦ端子２７に接続されるＲＦ給電部材３３が配置されている。第１給電部材３１，３１は図示しない第１電源に接続され、第２給電部材３２，３２は図示しない第２電源に接続され、ＲＦ給電部材３３は図示しないＲＦ電源に接続されている。そのため、第１ヒータ電極２１によって加熱される第１ゾーンＺ１と、第２ヒータ電極２２によって加熱される第２ゾーンＺ２とを個別に温度制御することができる。なお、各電源は設置台６０の外側に配置される。
第１給電部材３１、第２給電部材３２及びＲＦ給電部材３３はすべて同じ構造のため、ここでは第１給電部材３１を例に挙げて以下に説明する。図４に示すように、第１給電部材３１は、金属部品３１ａとケーブル３１ｆとを備えている。セラミックプレート２０の裏面２０ｂに設けられた第１端子穴２３ａには、金属製（例えばＮｉ製）の円筒部材２０ｄが嵌め込まれている。金属部品３１ａの先端は、円筒部材２０ｄに挿入された状態で第１端子２３にろう接されている。金属部品３１ａは、剛性が高く撓まない部品であり、緩衝部材３１ｂと耐酸化性導電部材３１ｃとを備えている。緩衝部材３１ｂは、金属部品３１ａの先端側に設けられている。緩衝部材３１ｂは、第１端子２３と耐酸化性導電部材３１ｃとの熱膨張差を緩和するために用いられる。緩衝部材３１ｂの材質としては、例えばコバールが挙げられる。耐酸化性導電部材３１ｃは、第１給電部材３１を第１端子２３にろう接するときに用いられるフランジ３１ｄと、ケーブル３１ｆを差し込み可能な差込穴３１ｅとを有している。耐酸化性導電部材３１ｃの材質としては、例えばニッケルが挙げられる。ケーブル３１ｆは、例えばニッケル製の金属細線の撚り線からなる、剛性はあるが撓むことのできる導線である。ケーブル３１ｆの先端は、差込穴３１ｅに差し込まれた状態で接合されている。第１給電部材３１を第１端子２３に接合する際、金属部品３１ａの先端面と第１端子２３との間にろう材を配置した状態で加熱加圧接合を行う。加圧は、金属部品３１ａのフランジ３１ｄをジグで第１端子２３に向かって押圧することにより行う。第１給電部材３１が隣の第１給電部材３１と絶縁状態を維持するようにするには、両者のフランジ３１ｄ同士が絶縁状態を維持するようにする必要がある。また、第１端子穴２３ａ同士の間で沿面放電が起こらないようにする必要もある。そのため、第１端子穴２３ａ同士の間隔を比較的広くする必要がある。この点は、隣合う第２端子穴２４ａ同士、隣合う第１端子穴２３ａと第２端子穴２４ａ、隣合うＲＦ端子穴２７ａと第１端子穴２３ａ及び隣合うＲＦ端子穴２７ａと第２端子穴２４ａについても同様である。図５に示すように、２つの第１端子穴２３ａの中心と２つの第２端子穴２４ａの中心と１つのＲＦ端子穴２７ａの中心は、直径Ｄ１の円周Ｃ１上に配置されている。
セラミックシャフト４０は、図３に示すように、設置台６０に固定されている。具体的には、セラミックシャフト４０の自由端（下端）に設けたフランジ部４０ａが設置台６０にネジなどで機械的に固定されている。設置台６０の上面のうちセラミックシャフト４０で囲まれた領域には、第１給電部材３１が取り付けられる第１取付穴６１や第２給電部材３２が取り付けられる第２取付穴６２やＲＦ給電部材３３が取り付けられるＲＦ取付穴６３（図５参照）が設けられている。図５に示すように、２つの第１取付穴６１の中心と２つの第２取付穴６２の中心と１つのＲＦ取付穴６３の中心は、直径Ｄ２（＜Ｄ１）の円周Ｃ２上に配置されている。第１取付穴６１、６１と第２取付穴６２，６２とＲＦ取付穴６３は、第１端子穴２３ａ，２３ａと第２端子穴２４ａ，２４ａとＲＦ端子穴２７ａと比べて密に設けられている。具体的には、隣合う第１取付穴６１同士の間隔は隣合う第１端子穴２３ａ同士の間隔より狭く、隣合う第２取付穴６２同士の間隔は隣合う第２端子穴２４ａ同士の間隔より狭く、第１取付穴６１とその隣の第２取付穴６２との間隔は第１端子穴２３ａとその隣の第２端子穴２４ａとの間隔より狭い。また、ＲＦ取付穴６３とその隣の第１取付穴６１との間隔はＲＦ端子穴２７ａとその隣の第１端子穴２３ａとの間隔より狭く、ＲＦ取付穴６３とその隣の第２取付穴６２との間隔はＲＦ端子穴２７ａとその隣の第２端子穴２４ａとの間隔より狭い。
方向変換部材５０は、セラミック製の円柱部材であり、セラミックシャフト４０内に固定されている。図６に示すように、方向変換部材５０は、第１方向変換穴５１と第２方向変換穴５２とＲＦ方向変換穴５３とを備えている。図３に示すように、第１方向変換穴５１は、第１給電部材３１を、設置台６０の第１取付穴６１に対向する位置（第１取付穴６１の中心からセラミックシャフト４０の軸方向と平行な線を方向変換部材５０の下面に下ろした位置）からセラミックプレート２０の第１端子穴２３ａに対向する位置（第１端子穴２３ａの中心からセラミックシャフト４０の軸方向と平行な線を方向変換部材５０の上面に下ろした位置）へ強制的に方向変換させる。第２方向変換穴５２は、第２給電部材３２を、設置台６０の第２取付穴６２に対向する位置からセラミックプレート２０の第２端子穴２４ａに対向する位置へ強制的に方向変換させる。ＲＦ方向変換穴５３は、図３には示していないが、ＲＦ給電部材３３を、設置台６０のＲＦ取付穴６３に対向する位置からセラミックプレート２０のＲＦ端子穴２７ａに対向する位置へ強制的に方向変換させる。
第１方向変換穴５１は、プレート側穴部５１ａと電源側穴部５１ｂと斜め穴部５１ｃとを備えている。プレート側穴部５１ａは、第１方向変換穴５１のセラミックプレート２０側に設けられている。プレート側穴部５１ａは、方向変換部材５０の上面のうち第１端子穴２３ａに対向する位置から所定の深さまで、セラミックシャフト４０の軸方向と平行な方向に延びている。電源側穴部５１ｂは、第１方向変換穴５１の電源側（設置台６０側）に設けられている。電源側穴部５１ｂは、方向変換部材５０の下面のうち第１取付穴６１に対向する位置から所定の深さまで、セラミックシャフト４０の軸方向と平行な方向に延びている。なお、プレート側穴部５１ａの深さと電源側穴部５１ｂの深さは同じでもよいし異なっていてもよい。斜め穴部５１ｃは、プレート側穴部５１ａの底面と電源側穴部５１ｂの底面との間に設けられ、プレート側穴部５１ａと電源側穴部５１ｂとを斜めに連結する。
第２方向変換穴５２は、プレート側穴部５２ａと電源側穴部５２ｂと斜め穴部５２ｃとを備えている。プレート側穴部５２ａは、第２方向変換穴５２のセラミックプレート２０側に設けられている。プレート側穴部５２ａは、方向変換部材５０の上面のうち第２端子穴２４ａに対向する位置から所定の深さまで、セラミックシャフト４０の軸方向と平行な方向に延びている。電源側穴部５２ｂは、第２方向変換穴５２の電源側（設置台６０側）に設けられている。電源側穴部５２ｂは、方向変換部材５０の下面のうち第２取付穴６２に対向する位置から所定の深さまで、セラミックシャフト４０の軸方向と平行な方向に延びている。なお、プレート側穴部５２ａの深さと電源側穴部５２ｂの深さは同じでもよいし異なっていてもよい。斜め穴部５２ｃは、プレート側穴部５２ａの底面と電源側穴部５２ｂの底面との間に設けられ、プレート側穴部５２ａと電源側穴部５２ｂとを斜めに連結する。
ＲＦ方向変換穴５３は、プレート側穴部５３ａと電源側穴部５３ｂと斜め穴部５３ｃとを備えている。プレート側穴部５３ａは、ＲＦ方向変換穴５３のセラミックプレート２０側に設けられている。プレート側穴部５３ａは、方向変換部材５０の上面のうちＲＦ端子穴２７ａに対向する位置から所定の深さまで、セラミックシャフト４０の軸方向と平行な方向に延びている。電源側穴部５３ｂは、ＲＦ方向変換穴５３の電源側（設置台６０側）に設けられている。電源側穴部５３ｂは、方向変換部材５０の下面のうちＲＦ取付穴６３に対向する位置から所定の深さまで、セラミックシャフト４０の軸方向と平行な方向に延びている。なお、プレート側穴部５３ａの深さと電源側穴部５３ｂの深さは同じでもよいし異なっていてもよい。斜め穴部５３ｃは、プレート側穴部５３ａの底面と電源側穴部５３ｂの底面との間に設けられ、プレート側穴部５３ａと電源側穴部５３ｂとを斜めに連結する。
方向変換部材５０は、図７に示すように、ウエハ載置面２０ａと平行な１つの面で斜め穴部５１ｃ～５３ｃを切断した２つの部品５４，５５を積層したものとしてもよい。方向変換部材５０を一部品で作製しようとすると斜め穴部５１ｃ～５３ｃを形成するのが困難になるが、図７のように２つの部品５４，５５に分けることにより作製が容易になる。なお、部品５４，５５は接着又は接合されていてもよいし、接着も接合もされず単に接触させているだけでもよい。
第１給電部材３１は、電源側の第１取付穴６１から方向変換部材５０の第１方向変換穴５１の電源側穴部５１ｂ、斜め穴部５１ｃ及びプレート側穴部５１ａを経て第１端子穴２３ａに至る。そのため、第１給電部材３１は、電源側穴部５１ｂと斜め穴部５１ｃとの境界及び斜め穴部５１ｃとプレート側穴部５１ａとの境界において強制的に曲げられる。その曲げによって発生する力は方向変換部材５０にかかる。第２給電部材３２やＲＦ給電部材３３も、これと同様である。各給電部材３１～３３は、密に設けられた設置台６０の取付穴６１～６３のそれぞれから方向変換部材５０で曲げられて疎に設けられたセラミックプレート２０の端子穴２３ａ，２４ａ，２７ａのそれぞれに至る。その曲げによって発生する力は、第１端子２３と第１給電部材３１との接合部や第２端子２４と第２給電部材３２との接合部やＲＦ端子２７とＲＦ給電部材３３との接合部にかかることはない（又はほとんどない）。
なお、方向変換部材５０には、図示しないが、ガス穴にガスを供給するためのガス管を通過させる穴や熱電対を通過させる穴なども設けられている。
次に、セラミックヒータ１０の使用例について説明する。まず、図示しない真空チャンバ内の設置台６０にセラミックヒータ１０を設置し、ウエハ載置面２０ａの上方にスペースをあけて図示しないシャワーヘッドを配置する。また、ウエハ載置面２０ａにウエハＷを載置する。そして、図示しない内周側熱電対によって検出された第１ゾーンＺ１の温度が予め定められた内周側目標温度となるように、第１ヒータ電極２１に供給する電力を図示しない第１電源によって調整する。それと共に、図示しない外周側熱電対によって検出された第２ゾーンＺ２の温度が予め定められた外周側目標温度となるように、第２ヒータ電極２２に供給する電力を図示しない第２電源によって調整する。これにより、ウエハＷの温度が所望の温度になるように制御される。そして、真空チャンバ内を真空雰囲気もしくは減圧雰囲気になるように設定し、ＲＦ電極２６にＲＦ電源からＲＦ電力を供給する。これにより、シャワーヘッドとＲＦ電極２６とからなる平行平板電極間にプラズマが発生する。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。
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係（一部）を説明する。本実施形態の第１ヒータ電極２１、第２ヒータ電極２２及びＲＦ電極２６が本発明の電極に相当する。また、第１給電部材３１、第２給電部材３２及びＲＦ給電部材３３が給電部材に相当し、第１端子穴２３ａ、第２端子穴２４ａ及びＲＦ端子穴２７ａがプレート側取付位置に相当し、第１取付穴６１、第２取付穴６２及びＲＦ取付穴６３が電源側取付位置に相当する。
以上説明した本実施形態のセラミックヒータ１０では、平面視したとき、図５に示すように、互いに対応する取付穴と端子穴（第１取付穴６１と第１端子穴２３ａ、第２取付穴６２と第２端子穴２４ａ、ＲＦ取付穴６３とＲＦ端子穴２７ａ）はずれている。ここでは、第１取付穴６１、第２取付穴６２及びＲＦ取付穴６３は第１端子穴２３ａ、第２端子穴２４ａ及びＲＦ端子穴２７ａよりも密に設けられている。また、セラミックシャフト４０内には、方向変換部材５０が設けられている。方向変換部材５０は、第１給電部材３１を第１取付穴６１から第１端子穴２３ａへ強制的に方向変換させた姿勢で保持し、第２給電部材３２を第２取付穴６２から第２端子穴２４ａへ強制的に方向変換させた姿勢で保持し、ＲＦ給電部材３３をＲＦ取付穴６３からＲＦ端子穴２７ａへ強制的に方向変換させた姿勢で保持する。この方向変換部材５０は、各給電部材３１～３３が各端子２３，２４，２７から外れるような負荷（モーメント）が各給電部材３１～３３にかかるのを抑制する。したがって、各端子２３，２４，２７から各給電部材３１～３３が外れるのを防止することができる。
また、方向変換部材５０は、第１方向変換穴５１、第２方向変換穴５２及びＲＦ方向変換穴５３を有している。そのため、方向変換部材５０は、各給電部材３１～３３を電源側の各取付穴６１～６３からプレート側の各端子穴２３ａ，２４ａ，２７ａへ強制的に方向変換させた姿勢で堅固に保持する。この方向変換部材５０は、図７に示すように、２つの部品５４，５５を積層したものとしてもよく、こうすれば、方向変換部材５０を容易に製造することができる。
更に、第１給電部材３１は、セラミックプレート２０側にフランジ３１ｄを有している。このフランジ３１ｄは、第１給電部材３１を第１端子穴２３ａの第１端子２３に加圧接合又は加熱加圧接合するときに第１給電部材３１を第１端子２３へ押しつけるのに利用される。こうしたフランジ３１ｄの直径は、第１給電部材３１のケーブル３１ｆの直径よりも大きい。他の給電部材３２，３３もこれと同様のフランジを有する。給電部材３１～３３のうち隣合うもののフランジ同士は、絶縁を確保する必要がある。また、隣合う端子穴同士の間で沿面放電が起こらないようにする必要もある。そのため、セラミックプレート２０の第１端子穴２３ａ、第２端子穴２４ａ及びＲＦ端子穴２７ａは設置台６０の第１取付穴６１、第２取付穴６２及びＲＦ取付穴６３よりも疎にする必要があり、平面視したときに互いの位置がずれやすい。したがって、本発明を適用するのに適している。
なお、フランジの付いていない給電部材を用いる場合であっても、セラミックプレート２０の第１端子穴２３ａ、第２端子穴２４ａ及びＲＦ端子穴２７ａは設置台６０の第１取付穴６１、第２取付穴６２及びＲＦ取付穴６３よりも疎にするのが好ましい。セラミックシャフト４０内のうちセラミックプレート２０側の方が、設置台６０側に比べて高温になりやすく、気中放電が発生しやすいからである。
更にまた、第１給電部材３１、第２給電部材３２及びＲＦ給電部材３３は、それぞれ対応する第１端子２３、第２端子２４及びＲＦ端子２７にろう接されている。ろう接は、ネジなどの機械接合に比べて負荷がかかったときに外れやすい。そのため、本発明を適用するのに適している。
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用いた方向変換部材５０の代わりに、図８及び図９に示す方向変換部材８０を用いてもよい。なお、図８において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す。また、適宜、図２及び図５も参照することとする。方向変換部材８０は、第１給電部材３１を保持するためのプレート側穴部８１ａ及び電源側穴部８１ｂと、第２給電部材３２を保持するためのプレート側穴部８２ａ及び電源側穴部８２ｂと、ＲＦ給電部材３３を保持するためのプレート側穴部８３ａ及び電源側穴部８３ｂと、プレート側穴部８１ａ～８３ａの底面と電源側穴部８１ｂ～８３ｂの底面との間に設けられた空間部８４とを備えている。この方向変換部材８０は、プレート側穴部８１ａ～８３ａを備えた円板状の第１部品８６と、電源側穴部８１ｂ～８３ｂを備えた円板状の第２部品８７と、第１部品８６と第２部品８７との間に配置された円筒状の第３部品８８とで構成され、第３部品８８の中空内部が空間部８４となっている。そのため、第１～第３部品８６～８８を個別に作製したあとこれらを組み合わせることにより、方向変換部材８０を容易に製造することができる。この方向変換部材８０も、各給電部材３１～３３を電源側の取付穴６１～６３からプレート側の端子穴２３ａ，２４ａ，２７ａへ強制的に方向変換させた姿勢で堅固に保持することができる。また、この方向変換部材８０も、各給電部材３１～３３が各端子２３，２４，２７から外れるような負荷（モーメント）が各給電部材３１～３３にかかるのを抑制する。したがって、各端子２３，２４，２７から各給電部材３１～３３が外れるのを防止することができる。第１給電部材３１は、図８に示すように、ロッド３１ｇを有し、他の給電部材３２，３３も、同様のロッドを有している。ロッド３１ｇは、例えばニッケル棒であり、方向変換部材８０と設置台６０との間でケーブル３１ｆの下端に接合され、第１取付穴６１に取り付けられる。方向変換部材８０を組み付ける場合、セラミックプレート２０に給電部材３１～３３の先端をそれぞれに対応する端子２３，２４，２７に接合した状態で、まず第１部品８６のプレート側穴部８１ａ～８３ａに給電部材３１～３３を通し、次に第３部品８８をセラミックシャフト４０に入れ、最後に第２部品８７の電源側穴部８１ｂ～８３ｂに給電部材３１～３３を通す。なお、第３部品８８の形状として円筒状を例示したが、特にこれに限らない。例えば、円筒を縦に複数個（例えば６個とか８個）に分割し、分割した部材を一つおきに間引いた複数の柱状体を第３部品８８として用いてもよい。また、図８において、各給電部材３１～３３として、上述した実施形態で説明したもの（ロッドを有さないもの）を用いてもよい。
上述した実施形態において、方向変換部材５０は、図７に示すように２つの部品５４，５５を積層してもよいが、３つの部品を積層したものとしてもよい。具体的には、方向変換部材５０のプレート側穴部５１ａ～５３ａと斜め穴部５１ｃ～５３ｃとの境界をウエハ載置面２０ａと平行な面で切断すると共に、斜め穴部５１ｃ～５３ｃと電源側穴部５１ｂ～５３ｂとの境界をウエハ載置面２０ａと平行な面で切断した３つの部品を積層したものとしてもよい。こうしても、方向変換部材５０を容易に製造することができる。
上述した実施形態では、方向変換部材５０にプレート側穴部５１ａ～５３ａと電源穴部５１ｂ～５３ｂと斜め穴部５１ｃ～５３ｃを設けたが、図１０に示す方向変換部材１５０を用いてもよい。なお、図１０において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す。方向変換部材１５０は、プレート側穴部１５１ａ，１５２ａと斜め穴部１５１ｃ，１５２ｃとを有しているが、電源穴部を有していない。このようにしても第１及び第２給電部材３１，３２を強制的に方向変換させることができる。図１０には示していないが、方向変換部材１５０にはＲＦ給電部材３３を挿入するプレート側穴部と斜め穴部も設けられている。
上述した実施形態では、２つの第１端子穴２３ａの中心と２つの第２端子穴２４ａの中心と１つのＲＦ端子穴２７ａの中心は直径Ｄ１の円周Ｃ１上に配置され、２つの第１取付穴６１の中心と２つの第２取付穴６２の中心と１つのＲＦ取付穴６３の中心は直径Ｄ２（＜Ｄ１）の円周Ｃ２上に配置されていると説明したが、特にこれに限らない。互いに対応する端子穴と取付穴とが平面視したときにずれていれば、各端子穴の中心を同一円周上に配置しなくてもよいし、各取付穴の中心を同一円周上に配置しなくてもよい。あるいは、第１給電部材３１を取り付ける第１端子穴２３ａと第１取付穴６１とは平面視したときにずれているが、第２端子穴２３ｂと第２取付穴６２、ＲＦ端子穴２７ａとＲＦ取付穴６３は平面視したときにずれていなくてもよい。その場合、第１給電部材３１は方向変換部材５０で方向転換されるようにし、第２及びＲＦ給電部材３２，３３は方向変換部材５０を上下方向にストレートに通過するようにすればよい。
上述した実施形態では、セラミック製の方向変換部材５０を採用したが、特にセラミック製に限らない。例えば、使用温度が低い場合には、その使用温度に耐えうる樹脂で方向変換部材５０を作製してもよい。
上述した実施形態において、セラミックプレート２０に静電電極を内蔵してもよい。その場合、ウエハ載置面２０ａにウエハＷを載置したあと静電電極に電圧を印加することによりウエハＷをウエハ載置面２０ａに静電吸着することができる。静電電極には、給電部材が取り付けられるが、この給電部材も電源側の取付穴（中心が図５の円周Ｃ２を通過するように設けられた穴）からセラミックプレート２０側の端子穴（中心が図５の円周Ｃ１を通過するように設けられた穴）へ強制的に方向変換させた姿勢で方向変換部材に保持されるようにする。
上述した実施形態では、ＲＦ電極２６をＲＦ電源に接続したが、ＲＦ電極２６をグランドに接続し、図示しないシャワーヘッドをＲＦ電源に接続してもよい。また、上述した実施形態において、ＲＦ電極２６を省略してもよい。
上述した実施形態では、第１及び第２ゾーンＺ１，Ｚ２はそれぞれ１つのゾーンとして説明したが、第１及び第２ゾーンＺ１，Ｚ２の少なくとも一方は複数の小ゾーンに分割されていてもよい。その場合、抵抗発熱体（ヒータ電極）は小ゾーンごとに独立して配線され、抵抗発熱体のそれぞれの両端に給電部材が取り付けられる。これらの給電部材も電源側の取付穴（中心が図５の円周Ｃ２を通過するように設けられた穴）からセラミックプレート２０側の端子穴（中心が図５の円周Ｃ１を通過するように設けられた穴）へ強制的に方向変換させた姿勢で方向変換部材に保持されるようにする。
１０ セラミックヒータ、２０ セラミックプレート、２０ａ ウエハ載置面、２０ｂ 裏面、２０ｃ 仮想境界、２０ｄ 円筒部材、２１ 第１ヒータ電極、２２ 第２ヒータ電極、２３ 第１端子、２３ａ 第１端子穴、２４ 第２端子、２４ａ 第２端子穴、２６ ＲＦ電極、２７ ＲＦ端子、２７ａ ＲＦ端子穴、２８ ガス穴、２９ リフトピン穴、３１ 第１給電部材、３１ａ 金属部品、３１ｂ 緩衝部材、３１ｃ 耐酸化性導電部材、３１ｄ フランジ、３１ｅ 差込穴、３１ｆ ケーブル、３１ｇ ロッド、３２ 第２給電部材、３３ ＲＦ給電部材、４０ セラミックシャフト、４０ａ フランジ部、５０ 方向変換部材、５１ 第１方向変換穴、５１ａ プレート側穴部、５１ｂ 電源側穴部、５１ｃ 斜め穴部、５２ 第２方向変換穴、５２ａ プレート側穴部、５２ｂ 電源側穴部、５２ｃ 斜め穴部、５３ ＲＦ方向変換穴、５３ａ プレート側穴部、５３ｂ 電源側穴部、５３ｃ 斜め穴部、５４，５５ 部品、６０ 設置台、６１ 第１取付穴、６２ 第２取付穴、６３ ＲＦ取付穴、８０ 方向変換部材、８１ａ～８３ａ プレート側穴部、８１ｂ～８３ｂ 電源側穴部、８４ 空間部、８６ 第１部品、８７ 第２部品、８８ 第３部品、１５０ 方向変換部材、１５１ａ，１５２ａ プレート側穴部、１５１ｃ、１５２ｃ 斜め穴部、Ｃ１，Ｃ２ 円周、Ｗ ウエハ、Ｚ１ 第１ゾーン、Ｚ２ 第２ゾーン。

Claims (9)

  1. ウエハ載置面を有するセラミックプレートと、
    前記セラミックプレートに埋設された電極と、
    前記セラミックプレートの前記ウエハ載置面とは反対側の面に設けられた中空のセラミックシャフトと、
    前記セラミックシャフト内に配置され、前記電極の端子に接続され、電源からの電力を供給する給電部材と、
    前記セラミックプレートのうち前記セラミックシャフトに囲まれた領域に、前記電極の端子に対応して設けられ、前記給電部材を取り付けるプレート側取付位置と、
    前記セラミックシャフトの自由端側に、前記プレート側取付位置に対応し、平面視したときに前記プレート側取付位置とずれるように設けられ、前記給電部材を取り付ける電源側取付位置と、
    前記セラミックシャフト内に設けられ、前記給電部材を前記電源側取付位置から前記プレート側取付位置へ強制的に方向変換させた姿勢で保持する方向変換部材と、
    を備え、
    前記方向変換部材は、
    前記セラミックプレート側に設けられ、前記プレート側取付位置に対向する位置から前記セラミックシャフトの軸方向と平行な方向に延びるプレート側穴部と、
    前記プレート側穴部から前記電源側取付位置に対向する位置へ斜めに延びる斜め穴部と、
    を有する、
    ウエハ載置台。
  2. 前記電極は、ヒータ電極を含む複数の電極であり、
    前記給電部材は、複数の前記電極のそれぞれの端子に接続するように複数設けられ、
    前記プレート側取付位置は、前記領域に前記複数の電極のそれぞれの端子に対応して複数設けられ、
    前記電源側取付位置は、複数の前記プレート側取付位置に対応して複数設けられ、複数
    の前記電源側取付位置のうちの少なくとも１つは、平面視したときに対応する前記プレート側取付位置とずれており、
    前記方向変換部材は、複数の前記給電部材のうちずれている前記電源側取付位置と前記プレート側取付位置とに取り付けられる前記給電部材を、前記電源側取付位置から前記プレート側取付位置へ強制的に方向変換させた姿勢で保持する、
    請求項１に記載のウエハ載置台。
  3. 複数の前記電源側取付位置は、すべて、平面視したときに対応する前記プレート側取付位置とずれている、
    請求項２に記載のウエハ載置台。
  4. 前記給電部材は、前記セラミックプレート側にフランジを有している、
    請求項２又は３に記載のウエハ載置台。
  5. 前記方向変換部材は、
    前記電源側に設けられ、前記電源側取付位置に対向する位置から前記セラミックシャフトの軸方向と平行な方向に延びる電源側穴部
    を有し、
    前記斜め穴部は、前記プレート側穴部と前記電源側穴部との間に設けられ、前記プレート側穴部と前記電源側穴部とを斜めに連結する、
    請求項１～４のいずれか１項に記載のウエハ載置台。
  6. 前記方向変換部材は、前記ウエハ載置面と平行な１つの面で前記斜め穴部を切断した２つの部品で構成されている、
    請求項５に記載のウエハ載置台。
  7. ウエハ載置面を有するセラミックプレートと、
    前記セラミックプレートに埋設された電極と、
    前記セラミックプレートの前記ウエハ載置面とは反対側の面に設けられた中空のセラミックシャフトと、
    前記セラミックシャフト内に配置され、前記電極の端子に接続され、電源からの電力を供給する給電部材と、
    前記セラミックプレートのうち前記セラミックシャフトに囲まれた領域に、前記電極の端子に対応して設けられ、前記給電部材を取り付けるプレート側取付位置と、
    前記セラミックシャフトの自由端側に、前記プレート側取付位置に対応し、平面視したときに前記プレート側取付位置とずれるように設けられ、前記給電部材を取り付ける電源側取付位置と、
    前記セラミックシャフト内に設けられ、前記給電部材を前記電源側取付位置から前記プレート側取付位置へ強制的に方向変換させた姿勢で保持する方向変換部材と、
    を備え、
    前記方向変換部材は、
    前記セラミックプレート側に設けられ、前記プレート側取付位置に対向する位置から前記セラミックシャフトの軸方向と平行な方向に延びるプレート側穴部と、
    前記電源側に設けられ、前記電源側取付位置に対向する位置から前記セラミックシャフトの軸方向と平行な方向に延びる電源側穴部と、
    前記プレート側穴部と前記電源側穴部との間に設けられた空間部と、
    を有し、
    前記給電部材は、前記空間部において強制的に方向転換される、
    ウエハ載置台。
  8. 前記方向変換部材は、前記プレート側穴部を備えた第１部品と、前記電源側穴部を備え
    た第２部品と、前記空間部を形成する第３部品とで構成されている、
    請求項７に記載のウエハ載置台。
  9. 前記給電部材は、前記電極の端子にろう接されている、
    請求項１～８のいずれか１項に記載のウエハ載置台。
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