JP7551670B2

JP7551670B2 - 保持装置

Info

Publication number: JP7551670B2
Application number: JP2022002699A
Authority: JP
Inventors: 智史森; 敦鈴木
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2022-01-12
Filing date: 2022-01-12
Publication date: 2024-09-17
Anticipated expiration: 2042-01-12
Also published as: JP2023102317A

Description

本発明は、対象物を保持する保持装置に関する。

半導体を製造する際にウェハ等の対象物を保持する保持装置として、例えば、静電チャックが用いられる。静電チャックは、対象物が載置されるセラミックス基板と、セラミックス基板を支持する支持部と、セラミックス基板と支持部とを接合する接合部と、を備える。静電チャックは、稼働時にウェハ表面が１５０℃を超える温度で使用されることがある。セラミックス基板と支持部との熱膨張率が異なる場合、熱膨張差に伴い、セラミックス基板表面の反りや、接合部の剥がれが発生する虞があるため、接合部には高耐熱、高熱抵抗、および高柔軟性が求められる。

この問題に対し、接合部において、高耐熱性の第１層をセラミックス基板側に配置し、柔軟性が高い第２層を支持部材側に配置することにより、耐熱性と柔軟性のバランスをとり、剥がれを抑制する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、接合部を多層構造とし、中央を凹んだ構造にすることで剥がれを防止する技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特許第５９４８５１３号公報国際公開２０１９／１７６５４４号

しかしながら、特許文献１に記載の静電チャックにおいて、第１層の熱収縮率については言及されておらず、第１層の熱収縮率が大きい場合には、冷却後に反りが発生する問題があった。また、特許文献２に記載の静電チャックにおいても同様に、熱収縮率が大きい場合には、冷却後に反りが発生する問題がある。

このような課題は、静電チャックに限らず、ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌｖａｐｏｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌｖａｐｏｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＰＬＤ（ＰｕｌｓｅｄＬａｓｅｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の真空装置用ヒーター装置、サセプタ、載置台等の保持装置に共通する課題である。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、対象物を保持する保持装置において、セラミックス基板の反りを抑制する技術を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、対象物を保持する保持装置が提供される。この保持装置は、セラミックスを主成分とし、第１面と、前記第１面の裏面である第２面と、を有するセラミックス基板と、前記セラミックス基板に対して、前記第２面と向かい合うように配置され、前記セラミックスとは異なる熱膨張係数を有する材料を主成分とする支持部と、前記セラミックス基板と前記支持部との間に配置され、前記セラミックス基板と前記支
持部とを接合する接合部と、を備え、前記接合部は、前記セラミックス基板の前記第２面と接合される熱抵抗層と、前記熱抵抗層より弾性率が低く、前記支持部と接合される応力緩和層と、を有し、前記熱抵抗層は、前記応力緩和層より耐熱性が高い耐熱性樹脂からなり、３５０℃で２時間加熱した後の熱収縮率が０．５％以下である。

この形態の保持装置によれば、熱抵抗層の３５０℃で２時間加熱した後の熱収縮率が０．５％以下であるため、保持装置のセラミックス基板を昇温して保持した後に降温させたときに、熱抵抗層が元の大きさより縮もうとする力を抑制することができ、セラミック基板の平面度の変化（反り）を抑制することができる。

（２）上記形態の保持装置であって、前記熱抵抗層の弾性率が１０（ＧＰａ）以下であってもよい。熱抵抗層の弾性率を１０（ＧＰａ）以下にすると、保持装置の温度の昇降に伴い熱抵抗層の熱収縮が発生した際に、セラミックス基板を引っ張る力を抑制することができ、セラミックス基板の第１面の反りを、さらに抑制することができる。

（３）上記形態の保持装置であって、前記熱抵抗層を形成する材料の熱膨張係数と前記セラミックス基板の前記セラミックスの熱膨張係数との差が２０×１０^-6（１／℃）以内であってもよい。このようにすると、保持装置の稼働による温度の昇降に伴う熱膨張に熱抵抗層が追従するため、熱抵抗層における残留応力を抑制することができる。その結果、熱抵抗層の熱収縮を抑制することができ、セラミックス基板の第１面の反りを抑制することができる。

（４）上記形態の保持装置であって、前記熱抵抗層の歪みが１０（μｍ）以上であってもよい。このようにすると、熱抵抗層自身が容易に変形することができるため、熱抵抗層の応力緩和性を向上させることができ、セラミックス基板の第１面の反りをさらに抑制することができる。

（５）上記形態の保持装置であって、熱抵抗層の厚みが０．１（ｍｍ）以上であってもよい。このようにすると、保持装置の稼動による昇降温の際、熱抵抗層における急激な温度変化を抑制することができ、熱抵抗層の熱収縮率を小さくすることができ、セラミックス基板の第１面の反りをさらに抑制することができる。

（６）上記形態の保持装置であって、前記セラミックス基板の厚みが２（ｍｍ）以上であってもよい。このようにすると、セラミックス基板自身が変形し難くなり、セラミックス基板の反りを抑制することができる。

（７）上記形態の保持装置であって、前記セラミックス基板を２００℃で５０時間加熱させた後、前記セラミックス基板と前記熱抵抗層との間に空隙が存在しなくてもよい。このようにすると、このようにすると、保持装置の稼働による温度の昇降に伴うセラミックス基板と熱抵抗層との剥がれをより抑制することができる。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、保持装置を含む半導体製造装置などの形態で実現することができる。

実施形態の静電チャック１０の外観構成を概略的に示す説明図である。静電チャック１０のＸＺ断面の構成を概略的に示す説明図である。比較例の静電チャック１０Ｐの昇温・降温に伴うセラミックス基板の変形の説明図である。実施形態の静電チャック１０の製造方法の説明図である。歪みの測定方法の説明図である。

＜実施形態＞
図１は、実施形態の静電チャック１０の外観構成を概略的に示す説明図である。図２は、静電チャック１０のＸＺ断面の構成を概略的に示す説明図である。図１、図２には、方向を特定するために、互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。図２において、Ｙ軸正方向は、紙面裏側に向かう方向である。本明細書では、便宜的に、Ｚ軸正方向を上方向といい、Ｚ軸負方向を下方向というものとするが、静電チャック１０は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。本実施形態における静電チャック１０を、「保持装置」とも呼ぶ。

静電チャック１０は、対象物（例えばウェハＷ）を静電引力により吸着して保持する装置であり、例えば半導体製造装置の真空チャンバー内でウェハＷを固定するために使用される。静電チャック１０は、例えば、１５０℃以上の高温で長期間（例えば、１０００時間以上）使用されることがある。

静電チャック１０は、上下方向（Ｚ軸方向）に並べて配置されたセラミックス基板１００と、支持部２００と、セラミックス基板１００と支持部２００とを接合する接合部３００と、を備える。

セラミックス基板１００は、略円形平面状の第１面Ｓ１と、第１面Ｓ１の裏面である第２面Ｓ２と、を有する板状部材である。本実施形態において、セラミックス基板１００の第１面Ｓ１は、ウェハＷが載置される載置面として機能する。セラミックス基板１００は、いわゆるファインセラミックス、ニューセラミックスと言われるセラミックス（例えば、アルミナや窒化アルミニウム等）を主成分とする緻密体である。セラミックス基板１００の第１面Ｓ１の直径は、例えば、５０ｍｍ～５００ｍｍ程度（通常は２００ｍｍ～３５０ｍｍ程度）である。

セラミックス基板１００の内部には、導電性材料（例えば、タングステンやモリブデン等）により形成された吸着電極１１６（図２）が配置されている。Ｚ軸方向視での吸着電極１１６の形状は、例えば略円形である。吸着電極１１６に電源（不図示）から電圧が印加されると、静電引力が発生し、この静電引力によってウェハＷがセラミックス基板１００の第１面Ｓ１に吸着固定される。

また、セラミックス基板１００の内部には、吸着電極１１６よりも下側（Ｚ軸マイナス側）に、Ｚ軸方向視で渦巻き型のヒーター１１８（図２）が配置されている。本実施形態において、ヒーター１１８は、タングステンやモリブデン等により形成されたメタライズ層である。ヒーター１１８の形状は、本実施形態に限定されず、例えば、円盤形状等でもよい。他の実施形態では、セラミックス基板１００は、ヒーター１１８を備えなくてもよい。

セラミックス基板１００の厚みは特に限定されないが、２ｍｍ以上であることが好ましい。このようにすると、セラミックス基板１００の厚みによりセラミックス基板１００自身の反りを抑制することができる。

支持部２００は、セラミックス基板１００より径が大きい略円形平面状の板状部材である。支持部２００は、熱伝導率が高い金属によって形成されている。例えば、アルミニウム、チタン、モリブデン、これらのそれぞれを主成分とする合金等を用いることができる。支持部２００の直径は、例えば、２２０ｍｍ～５５０ｍｍ程度（通常は２２０ｍｍ～３
５０ｍｍ）であり、支持部２００の厚さは、例えば、２０ｍｍ～４０ｍｍ程度である。

支持部２００の内部には冷媒流路２１０（図２）が形成されている。静電チャック１０のセラミックス基板１００に保持されたウェハＷを、プラズマを利用して加工する際、ウェハＷに対してプラズマから入熱され、ウェハＷの温度が上昇する。支持部２００に形成された冷媒流路２１０に冷媒（例えば、フッ素系不活性液体や水等）が流されると、支持部２００が冷却される。接合部３００を介した支持部２００とセラミックス基板１００との間の伝熱によりセラミックス基板１００が冷却され、セラミックス基板１００の第１面Ｓ１に保持されたウェハＷが冷却される。これにより、ウェハＷの温度制御が実現される。他の実施形態では、支持部は内部に冷媒流路が形成されていなくてもよく、外部から冷却してもよい。

接合部３００は、セラミックス基板１００の直径と等しい直径の略円形平面状の板状部材であり、セラミックス基板１００と支持部２００との間に配置され、セラミックス基板１００と支持部２００とを接合する。接合部３００は、セラミックス基板１００の第２面Ｓ２と接合される熱抵抗層３１０と、熱抵抗層３１０より弾性率が低く、支持部２００と接合される応力緩和層３２０と、を有する。熱抵抗層３１０は主に耐熱性を担保し、応力緩和層は主にセラミックス基板１００と支持部２００の熱膨張率差に伴う応力を緩和する。

熱抵抗層３１０は、応力緩和層３２０より耐熱性が高い耐熱性樹脂からなり、３５０℃で２時間加熱した後の熱収縮率が０．５％以下である。耐熱性樹脂は、加熱重量減少が３００度で５％以下であるものが好ましい。熱抵抗層３１０を形成する樹脂は、特に限定されないが、例えば、ポリイミド、ＰＥＥＫ（ＰｏｌｙＥｔｈｅｒＥｔｈｅｒＫｅｔｏｎｅ）、エポキシ、ポリベンズイミダゾール等を用いることができる。

図３は、比較例の静電チャック１０Ｐの昇温・降温に伴うセラミックス基板の変形の説明図である。図３（Ａ）は初期状態、図３（Ｂ）は高温状態、図３（Ｃ）は室温に戻ったときの状態を、それぞれ、示す。比較例の静電チャック１０Ｐは、熱抵抗層３１０Ｐが実施形態と異なるものの、他の構成は同一である。熱抵抗層３１０Ｐは、熱収縮率が０．５％より大きい。上述の通り、静電チャックは、例えば、１５０℃以上の高温で１０００時間以上使用されることがある。このような高温で使用されているとき、静電チャック１０Ｐを構成する各部（セラミックス基板１００、支持部２００、および接合部３００Ｐ）は、それぞれ、熱膨張する。このとき、支持部２００が最も熱膨張が大きいため、接合部３００の応力緩和層３２０が引き伸ばされる（図３（Ｂ））。

静電チャック１０Ｐの高温、長時間の使用が終わった後、静電チャック１０Ｐが室温に戻ると、熱抵抗層３１０Ｐの熱収縮によって、熱抵抗層３１０Ｐは昇温前（図３（Ａ））より収縮する。そのため、セラミックス基板１００が熱抵抗層３１０Ｐの収縮に伴い、内側に引っ張られ、セラミックス基板１００が反る。応力緩和層３２０は反りに追従するため歪みが発生する。支持部２００は元の大きさに戻る（図３（Ｃ））。

これに対し、本実施形態の静電チャック１０では、熱抵抗層３１０の熱収縮率が０．５％以下であるため、温度の昇降を行った後の熱抵抗層３１０の熱収縮を抑制することができる。そのため、静電チャック１０の温度の昇降後のプロセスにおいても、セラミックス基板１００の第１面Ｓ１の平面度は変化を抑制することができる。結果的にセラミックス基板１００の第１面Ｓ１の面内温度分布を略均一にすることができ、半導体製造における歩留まり向上に資することができる。

熱収縮率は、以下の方法により制御することができる。
（プロセスによる制御）
・熱圧着時の温度（熱板と樹脂）を高くすると熱収縮率は小さくなる。
・熱圧着時の圧力を高くすると熱収縮率は小さくなる。
・熱抵抗層の厚みを厚くすると熱収縮率は小さくなる。
・熱圧着時に徐冷を行うと熱収縮率は小さくなる。
（化学構造からの制御）
・ベンゼンやピリジンのような剛直な環構造を持つこと。
・直線的なパラ結合を有していること。
例えば、熱抵抗層の材料としてポリイミドを用いる場合、一般的に入手できるポリイミドは化学構造による熱収縮の調整がなされている。そのためプロセスによる制御の影響が大きいと考えられる。

熱抵抗層３１０の弾性率（ヤング率）は、特に限定されないが、１０（ＧＰａ）以下であることが好ましい。静電チャックの温度の昇降後にセラミックス基板を引っ張る力は、熱抵抗層の弾性率×歪みで計算することができるため、弾性率や歪みに比例して大きくなる。静電チャックにおいて、熱抵抗層はセラミックス基板に接着されており、セラミックス基板の熱収縮率は小さいため、熱抵抗層の収縮が妨げられ、熱抵抗層の熱収縮に伴う力がそのままセラミックス基板を内側に引っ張る力として加わる。熱抵抗層３１０の弾性率を小さくすると、静電チャック１０の温度の昇降に伴い、熱抵抗層３１０の熱収縮が発生した際にセラミックス基板１００を引っ張る力を抑制することができ、セラミックス基板１００の第１面Ｓ１の反りを抑制することができる。

熱抵抗層３１０を形成する材料の熱膨張係数は、特に限定されないが、セラミックス基板１００のセラミックスの熱膨張係数との差が２０×１０^-6（１／℃）以内であることが好ましい。熱抵抗層３１０を形成する材料の熱膨張係数が、セラミックス基板１００のセラミックスの熱膨張係数と大きく異なる場合、静電チャックの稼働の度に熱抵抗層に残留応力が残ってしまう。詳しくは、以下の通りである。静電チャックの稼働時（例えば、１５０℃）は、熱抵抗層の膨張がセラミックス基板により妨げられるため、熱抵抗層は、セラミックス基板から縮む方向の力（圧縮力）を受けるので、伸びる方向の内部応力（圧縮応力）が生じている。熱抵抗層は、これを残留応力として蓄える。静電チャックの停止後（例えば、１５０℃で長期使用後）、熱抵抗層は、静電チャックの稼働前より小さくなろうとする。熱抵抗層が残留応力をためていると、熱収縮係数はより大きくなる。しかしながら、熱抵抗層はセラミックス基板に接着されているため、熱抵抗層は、セラミックス基板により縮みが抑制される。熱抵抗層は、セラミックス基板から伸びる方向の力（引張力）を受けるので、縮む方向の内部応力（引張応力）が生じている。このとき熱収縮率は熱膨張率より桁違いに大きいため、熱抵抗層の縮む力は非常に大きなものとなる。また稼働の度に内部応力は加算されていき、大きな力になってしまう。このように、熱抵抗層を形成する材料の熱膨張係数が、セラミックス基板のセラミックスの熱膨張係数と大きく異なる場合、静電チャックの温度の昇降の繰り返しに伴い、熱抵抗層に残留応力が蓄積され、セラミックス基板の反りが大きくなる虞がある。これに対し、熱抵抗層３１０を形成する材料の熱膨張係数を、セラミックス基板１００のセラミックスの熱膨張係数と近くすると、静電チャック１０の稼働による温度の昇降に伴う熱抵抗層３１０における残留応力を抑制することができる。その結果、熱抵抗層３１０の熱収縮を抑制することができ、セラミックス基板１００の反りをより抑制することができる。

熱抵抗層の熱膨張係数は、樹脂構造中にベンゼンやピリジンなどの官能基を加えることで小さくすることができ、その添加量によって調整することができる。

熱抵抗層３１０の歪みは特に限定されないが、１０（μｍ）以上であることが好ましい。歪みが大きいと、熱抵抗層３１０自身が容易に変形することができるため、応力緩和性
を向上させることができる。

熱抵抗層３１０の厚みは特に限定されないが、０．１（ｍｍ）以上であることが好ましい。熱抵抗層３１０を厚くすると、熱抵抗層３１０における温度の上昇及び下降がゆっくり進行するため、温度変化の影響を抑制することができ、熱収縮率を小さくすることができる。

静電チャック１０において、セラミックス基板１００を２００℃で５０時間加熱させた後、セラミックス基板１００と熱抵抗層３１０との間に空隙が存在しないことが好ましい。このようにすると、静電チャック１０の稼働による温度の昇降に伴うセラミックス基板１００と熱抵抗層３１０との剥がれをより抑制することができる。空隙は超音波探傷測定で測定することができる。

なお、熱抵抗層３１０は、１層であっても、多層であってもよい。熱抵抗層３１０を多層にした場合は、多層構造全体で熱収縮を考える。

応力緩和層３２０は、熱抵抗層３１０より弾性率が低い。応力緩和層３２０として、接着シート（接着剤だけでなく、粘着剤および粘着テープ類も含まれる）を使用することができる。応力緩和層３２０の形成材料としては、特に限定されないが、例えば、シリコーン、アクリル、ポリイミド等を用いることができる。形成材料として、柔軟性が高く、耐熱性も有するシリコーンを用いると、例えば、２５０℃等の高温下で静電チャック１０を使用する場合にも、剥離を抑制することができるため、好ましい。

一般的に、静電チャックでは、セラミックス基板が高温であることと、セラミックス基板と支持部との熱膨張率差から、接合部は耐熱性と柔軟性が重視される。例えば、ポリイミドは耐熱性の高さが、接合部の材料として好ましいものの、シリコーン系接着剤に比べ柔軟性が低くヤング率が高いことから、接合部としてポリイミドを単体で用いた場合、反りや剥がれにつながる問題がある。そのためポリイミドの様な高耐熱かつ高熱抵抗の樹脂と、柔軟性の高いシリコーン樹脂等を組み合わせて用いることを検討した。しかしながら、静電チャックは１５０℃以上の高温で長期に使用することとなるため、ポリイミドは引き伸ばされた状態を維持することになり、長時間の使用後では熱収縮が発生してしまう。そのため、ポリイミドから成る熱抵抗層とセラミックス基板との熱膨張率を近くすることを検討したが、熱抵抗層とセラミックス基板との熱膨張率を近くしても、熱収縮によって熱抵抗層には縮む力が発生し、結果として静電チャックの平面度を損なう虞があった。これに対し、本実施形態の静電チャック１０では、熱抵抗層３１０の３５０℃で２時間加熱した後の熱収縮率を０．５％以下にすることにより、セラミックス基板１００の反りを抑制することができる。

図４は、実施形態の静電チャック１０の製造方法の説明図である。
まず、セラミックス基板１００のウエハ載置面となる第１面Ｓ１とは反対側の面である第２面Ｓ２に熱抵抗層３１０を形成する。未硬化の熱抵抗層３１０Ｕがシート状である場合は電極パターンで打ち抜いたシートを配置する。この時、必要に応じてシートを数枚重ね合わせた積層体として熱抵抗層を構成しても良い。また、熱抵抗層のセラミックス基板１００と反対側の面に熱抵抗層以外の層（例えば、金属箔）を配置しても良い。

セラミックス基板１００上に未硬化の熱抵抗層３１０Ｕを配置した状態で、真空状態にて熱圧着を行い、セラミックス基板１００上に未硬化の熱抵抗層３１０Ｕを接着する（図４（Ａ））。熱圧着の圧力は１ＭＰａ～７ＭＰａが好ましく、特に２～５ＭＰａが特に好ましい。また熱圧着の温度は１００℃～４００℃が好ましく、特に３００℃～４００℃が特に好ましい。熱圧着時の昇温、降温速度は２０℃／分以下が好ましい。昇圧速度は０．
５ＭＰ以下が好ましく、圧着圧力に到達した際、５分以上加圧し続けることがより好ましい。
熱圧着後、熱抵抗層３１０Ｕはセラミックス基板１００と一体化した状態で硬化する。

熱抵抗層３１０の形成材料がペースト状である場合は、セラミックス基板１００上にスクリーン印刷等により未硬化の熱抵抗層を形成する。セラミックス基板１００上に未硬化の熱抵抗層を設置した状態で、真空状態にて熱圧着を行い、セラミックス基板１００上に未硬化の熱抵抗層を形成する。ペースト状態の場合は流れ出し防止用の樹脂壁を設けても良い。熱圧着の圧力は０．１ＭＰａ～１０ＭＰａが好ましく、特に２～５ＭＰａが特に好ましい。また熱圧着の温度は１００℃～４００℃が好ましく、特に３００℃～４００℃が特に好ましい。熱圧着時の昇温、降温速度は２０℃／分以下が好ましい。昇圧速度は０．５ＭＰａ／分以下が好ましく、圧着圧力に到達した際、５分以上加圧し続けることがより好ましい。熱圧着後、熱抵抗層はセラミックス基板と一体化した状態で硬化する。

応力緩和層３２０は支持部２００の表面に形成する。未硬化の応力緩和層３２０Ｕがシート状の場合は、電極パターンで打ち抜いたのち、支持部２００の表面に未硬化の応力緩和層３２０Ｕを配置する（図４（Ｂ））。未硬化の応力緩和層がペースト状の場合は、スクリーン印刷等の方法で支持部２００の表面に形成する。

未硬化の応力緩和層３２０Ｕが形成された支持部２００と、熱抵抗層３１０が形成されたセラミックス基板１００を真空中で貼り合わせ（図４（Ｃ））、加熱硬化することで一体化することにより静電チャックを形成することができる。硬化は真空もしくは大気中のどちらでも良く、温度は１００℃～２００℃が好ましい。

また、熱抵抗層と応力緩和層との圧着温度が同一の場合は、未硬化の熱抵抗層と未硬化の応力緩和層を積層し、１回の圧着で静電チャック１０を作製しても良い。すなわち、セラミックス基板１００上に形成された未硬化の熱抵抗層の表面に未硬化の応力緩和層を作成しても良い。また、支持部２００上に形成された未硬化の応力緩和層の表面に未硬化の熱抵抗層を作成しても良い。

以上説明したように、本実施形態の静電チャック１０によれば、接合部３００が、応力緩和層３２０より耐熱性が高い耐熱性樹脂からなる熱抵抗層３１０と、熱抵抗層３１０より弾性率が低い応力緩和層３２０と、を有するため、応力緩和層３２０によってセラミックス基板１００と支持部２００との熱膨張率差を緩和するとともに、熱抵抗層３１０によって応力緩和層３２０を熱的に保護することができる。

さらに、本実施形態の熱抵抗層３１０は、３５０℃で２時間加熱した後の熱収縮率が０．５％以下であるため、静電チャック１０が高温（例えば、１５０℃以上）で長時間（例えば、１０００時間以上）使用された後の熱抵抗層３１０の熱収縮を抑制することができる。そのため、静電チャック１０の温度の昇降後のプロセスにおいても、セラミックス基板１００の第１面Ｓ１の平面度は変化を抑制することができる。結果的にセラミックス基板１００の第１面Ｓ１の面内温度分布を略均一にすることができ、半導体製造における歩留まり向上に資することができる。

実施例により本発明を更に具体的に説明する。
上記実施形態の静電チャック１０の実施例１～７と、比較例１～６を用いて、セラミックス基板の反りを評価した。表１において、セラミックス基板の反り量が３０μｍ未満を◎、３０μｍ以上６８μｍ未満を〇、６８μｍ以上１００μｍ未満を△、１００μｍ以上を×と表示している。セラミックス基板の反り量が１００μｍ以上であっても、保持は可
能であるものの、温度分布等を考慮して、１００μｍ以上を×としている。

表１は、実施例１～７、および比較例１～６の要件（後述する）適否と評価結果を示し、表２は諸元とセラミック基板の反り量を示す。表１では、要件を満たすものに〇印、満たさないものに×印を付している。

１．保持装置の製造
実施例および比較例の保持装置は、下記の方法により製造された。

・実施例１
まず、公知の方法により、アルミナを主成分とするセラミックスグリーンシートを作製する。セラミックスグリーンシート上にヒーターや吸着用電極、ビア、通気孔を作製し、複数のセラミックグリーンシートを積層して熱圧着した後、還元雰囲気下１４００℃～１６００℃で焼成を行い、厚み１．８ｍｍのセラミックス基板を得た。
セラミックス基板に厚さ２５～３０μｍのポリイミドフィルムを積層した。ここでフィルムの厚みと枚数は最終的な狙い厚みとなるように調整した。ポリイミドフィルム積層体を２ＭＰａ、３００℃でセラミックス基板に熱圧着し、セラミックス基板と熱抵抗層（ポリイミドフィルム積層体）の接合体を得た。この時の昇温・降温速度は２０℃／分であり、昇圧速度は０．５ＭＰａ／分とした。圧力到達時の保持は１０分行った。硬化したポリイミドフィルムの物性は表２の通りである。
支持部には応力緩和層としてアクリル系の接着シートを真空中で積層した。応力緩和層が貼り付けられた支持部と、熱抵抗層が貼り付けられたセラミックス基板を真空中で貼付け、真空中１００℃以下の温度で仮硬化を行った後、大気中１５０℃で完全に硬化させた。これにより、セラミックス基板と支持部が、熱抵抗層および応力緩和層によって接合された保持装置を得た。

・実施例２
実施例１と同様にアルミナを主成分とするセラミックスグリーンシートを作製する。セラミックスグリーンシート上にヒーターや吸着用電極、ビア、通気孔を作製し、複数のセラミックグリーンシートを積層して熱圧着した後、還元雰囲気下１４００℃～１６００℃で焼成を行い、厚み１．８ｍｍのセラミックス基板を得た。
セラミックス基板に厚さ２５～３０μｍのポリイミドフィルムを積層した。ここでフィルムの厚みと枚数は最終的な狙い厚みとなるように調整した。ポリイミドフィル積層体を２ＭＰａ、３００℃でセラミックス基板に熱圧着し、セラミックス基板と熱抵抗層（ポリイミドフィルム積層体）の接合体を得た。この時の昇温・降温速度は２０℃／分であり、昇圧速度は０．５ＭＰａ／分とした。圧力到達時の保持は１０分行った。硬化したポリイミドフィルムの物性は表２の通りである。
支持部には応力緩和層としてアクリル、エポキシ共重合体の接着シートを真空中で積層した。応力緩和層が貼り付けられた支持部と、熱抵抗層が貼り付けられたセラミックス基板を真空中で貼付け、真空中１００℃以下の温度で仮硬化を行った後、大気中１５０℃で完全に硬化させた。

・実施例３
実施例１と同様にアルミナを主成分とするセラミックスグリーンシートを作製する。セラミックスグリーンシート上にヒーターや吸着用電極、ビア、通気孔を作製し、複数のセラミックグリーンシートを積層して熱圧着した後、還元雰囲気下１４００℃～１６００℃で焼成を行い、厚み１．８ｍｍのセラミックス基板を得た。
セラミックス基板に厚さ２５～３０μｍのポリイミドフィルムを積層した。ここでフィルムの厚みと枚数は最終的な狙い厚みとなるように調整した。ポリイミドフィル積層体積層体を４ＭＰａ、３４０℃でセラミックス基板に熱圧着し、セラミックス基板と熱抵抗層（ポリイミドフィルム積層体）の接合体を得た。この時の昇温・降温速度は２０℃／分であり、昇圧速度は０．５ＭＰａ／分とした。圧力到達時の保持は１０分行った。硬化したポリイミドフィルムの物性は表２の通りである。
支持部には応力緩和層としてシリコーン系の接着シートを真空中で積層した。応力緩和層が貼り付けられた支持部と、熱抵抗層が貼り付けられたセラミックス基板を真空中で貼付け、真空中１００℃以下の温度で仮硬化を行った後、大気中１５０℃で完全に硬化させた。

・実施例４
実施例１と同様にアルミナを主成分とするセラミックスグリーンシートを作製する。セラミックスグリーンシート上にヒーターや吸着用電極、ビア、通気孔を作製し、複数のセラミックグリーンシートを積層して熱圧着した後、還元雰囲気下１４００℃～１６００℃で焼成を行い、厚み１．８ｍｍのセラミックス基板を得た。
セラミックス基板にエポキシ系ペーストを印刷した。ここで、印刷の厚みは最終的な狙い厚みとなるように調整した。エポキシ系ペーストが印刷されたセラミックス基板である複合体を２ＭＰａ、１５０℃で熱圧着し、セラミックス基板と熱抵抗層（エポキシフィルム）の接合体を得た。この時の昇温・降温速度は２０℃／分であり、昇圧速度は０．５ＭＰａ／分とした。圧力到達時の保持は１０分行った。硬化したエポキシフィルムの物性は表２の通りである。
支持部には応力緩和層としてシリコーン系の接着シートを真空中で積層した。応力緩和層が貼り付けられた支持部と、熱抵抗層が貼り付けられたセラミックス基板を真空中で貼付け、真空中１００℃以下の温度で仮硬化を行った後、大気中１５０℃で完全に硬化させた。

・実施例５
実施例１と同様にアルミナを主成分とするセラミックスグリーンシートを作製する。セラミックスグリーンシート上にヒーターや吸着用電極、ビア、通気孔を作製し、複数のセラミックグリーンシートを積層して熱圧着した後、還元雰囲気下１４００℃～１６００℃で焼成を行い、厚み１．８ｍｍのセラミックス基板を得た。
セラミックス基板に厚さ５０～６０μｍのポリイミドフィルムを積層した。ここでフィルムの厚みと枚数は最終的な狙い厚みとなるように調整した。ポリイミドフィルム積層体を４ＭＰａ、３４０℃でセラミックス基板に熱圧着し、セラミックス基板と熱抵抗層（ポリイミドフィルム積層体）の接合体を得た。この時の昇温・降温速度は１０℃／分であり、昇圧速度は０．５ＭＰａ／分とした。圧力到達時の保持は２０分行った。硬化したポリイミドフィルムの物性は表２の通りである。
支持部には応力緩和層としてシリコーン系の接着シートを真空中で積層した。応力緩和層が貼り付けられた支持部と、熱抵抗層が貼り付けられたセラミックス基板を真空中で貼付け、真空中１００℃以下の温度で仮硬化を行った後、大気中１５０℃で完全に硬化させた。

・実施例６
実施例１と同様にアルミナを主成分とするセラミックスグリーンシートを作製する。セラミックスグリーンシート上にヒーターや吸着用電極、ビア、通気孔を作製し、複数のセラミックグリーンシートを積層して熱圧着した後、還元雰囲気下１４００℃～１６００℃で焼成を行い、厚み４．０ｍｍのセラミックス基板を得た。
セラミックス基板に厚さ５０～６０μｍのポリイミドフィルムを積層した。ここでフィルムの厚みと枚数は最終的な狙い厚みとなるように調整した。ポリイミドフィルム積層体を４ＭＰａ、３４０℃でセラミックス基板に熱圧着し、セラミックス基板と熱抵抗層（ポリイミドフィルム積層体）の接合体を得た。この時の昇温・降温速度は１０℃／分であり、昇圧速度は０．５ＭＰａ／分とした。圧力到達時の保持は２０分行った。硬化したポリイミドフィルムの物性は表２の通りである。
支持部には応力緩和層としてシリコーン系の接着シートを真空中で積層した。応力緩和層が貼り付けられた支持部と、熱抵抗層が貼り付けられたセラミックス基板を真空中で貼付け、真空中１００℃以下の温度で仮硬化を行った後、大気中１５０℃で完全に硬化させた。

・実施例７
実施例１と同様にアルミナを主成分とするセラミックスグリーンシートを作製する。セラミックスグリーンシート上にヒーターや吸着用電極、ビア、通気孔を作製し、複数のセラミックグリーンシートを積層して熱圧着した後、還元雰囲気下１４００℃～１６００℃で焼成を行い、厚み６．０ｍｍのセラミックス基板を得た。
セラミックス基板に厚さ５０～６０μｍのポリイミドフィルムを積層した。ここでフィルムの厚みと枚数は最終的な狙い厚みとなるように調整した。ポリイミドフィルム積層体を５ＭＰａ、３６０℃でセラミックス基板に熱圧着し、セラミックス基板と熱抵抗層（ポリイミドフィルム積層体）の接合体を得た。この時の昇温・降温速度は１０℃／分であり、昇圧速度は０．５ＭＰａ／分とした。圧力到達時のキープは２０分行った。硬化したポリイミドフィルムの物性は表２の通りである。
支持部には応力緩和層としてシリコーン系の接着シートを真空中で積層した。応力緩和層が貼り付けられた支持部と、熱抵抗層が貼り付けられたセラミックス基板を真空中で貼付け、真空中１００℃以下の温度で仮硬化を行った後、大気中１５０℃で完全に硬化させた。

・比較例１
実施例１と同様にアルミナを主成分とするセラミックスグリーンシートを作製する。セラミックスグリーンシート上にヒーターや吸着用電極、ビア、通気孔を作製し、複数のセラミックグリーンシートを積層して熱圧着した後、還元雰囲気下１４００℃～１６００℃で焼成を行い、厚み４．０ｍｍのセラミックス基板を得た。
セラミックス基板に厚さ５０～６０μｍのポリイミドフィルムを積層した。ここでフィルムの厚みと枚数は最終的な狙い厚みとなるように調整した。ポリイミドフィルム積層体を０．５ＭＰａ、２７０℃でセラミックス基板に熱圧着し、セラミックス基板と熱抵抗層（ポリイミドフィルム積層体）の接合体を得た。この時の昇温・降温速度は２５℃／分であり、昇圧速度は１ＭＰａ／分とした。圧力到達時のキープは５分行った。硬化したポリイミドフィルムの物性は表２の通りである。
支持部には応力緩和層としてアクリル系の接着シートを真空中で積層した。応力緩和層が貼り付けられた支持部と、熱抵抗層が貼り付けられたセラミックス基板を真空中で貼付け、真空中１００℃以下の温度で仮硬化を行った後、大気中１５０℃で完全に硬化させた。

・比較例２
実施例１と同様にアルミナを主成分とするセラミックスグリーンシートを作製する。セラミックスグリーンシート上にヒーターや吸着用電極、ビア、通気孔を作製し、複数のセラミックグリーンシートを積層して熱圧着した後、還元雰囲気下１４００℃～１６００℃で焼成を行い、厚み４．０ｍｍのセラミックス基板を得た。
セラミックス基板にエポキシ系ペーストを印刷した。ここで、印刷の厚みは最終的な狙い厚みとなるように調整した。エポキシ系ペーストが印刷されたセラミックス基板である複合体を０．５ＭＰａ、８０℃で熱圧着し、セラミックス基板と熱抵抗層（エポキシフィルム）の接合体を得た。この時の昇温・降温速度は２５℃／分であり、昇圧速度は１ＭＰａ／分とした。圧力到達時の保持は５分行った。硬化したエポキシフィルムの物性は表２の通りである。
支持部には応力緩和層としてアクリル、エポキシ共重合体の接着シートを真空中で積層した。応力緩和層が貼り付けられた支持部と、熱抵抗層が貼り付けられたセラミックス基板を真空中で貼付け、真空中１００℃以下の温度で仮硬化を行った後、大気中１５０℃で完全に硬化させた。

・比較例３
実施例１と同様にアルミナを主成分とするセラミックスグリーンシートを作製する。セラミックスグリーンシート上にヒーターや吸着用電極、ビア、通気孔を作製し、複数のセ
ラミックグリーンシートを積層して熱圧着した後、還元雰囲気下１４００℃～１６００℃で焼成を行い、厚み４．０ｍｍのセラミックス基板を得た。
セラミックス基板に厚さ５０～６０μｍのポリイミドフィルムを積層した。ここでフィルムの厚みと枚数は最終的な狙い厚みとなるように調整した。ポリイミドフィルム積層体を０．５ＭＰａ、２７０℃でセラミックス基板に熱圧着し、セラミックス基板と熱抵抗層（ポリイミドフィルム積層体）の接合体を得た。この時の昇温・降温速度は２５℃／分であり、昇圧速度は１ＭＰａ／分とした。圧力到達時のキープは３分行った。硬化したポリイミドフィルムの物性は表２の通りである。
支持部には応力緩和層としてシリコーン系の接着シートを真空中で積層した。応力緩和層が貼り付けられた支持部と、熱抵抗層が貼り付けられたセラミックス基板を真空中で貼付け、真空中１００℃以下の温度で仮硬化を行った後、大気中１５０℃で完全に硬化させた。

・比較例４
実施例１と同様にアルミナを主成分とするセラミックスグリーンシートを作製する。セラミックスグリーンシート上にヒーターや吸着用電極、ビア、通気孔を作製し、複数のセラミックグリーンシートを積層して熱圧着した後、還元雰囲気下１４００℃～１６００℃で焼成を行い、厚み４．０ｍｍのセラミックス基板を得た。
セラミックス基板に厚さ５０～６０μｍのポリイミドフィルムを積層した。ここでフィルムの厚みと枚数は最終的な狙い厚みとなるように調整した。ポリイミドフィルム積層体を０．５ＭＰａ、２５０℃でセラミックス基板に熱圧着し、セラミックス基板と熱抵抗層（ポリイミドフィルム積層体）の接合体を得た。この時の昇温・降温速度は２５℃／分であり、昇圧速度は１ＭＰａ／分とした。圧力到達時のキープは３分行った。硬化したポリイミドフィルムの物性は表２の通りである。
支持部には応力緩和層としてシリコーン系の接着シートを真空中で積層した。応力緩和層が貼り付けられた支持部と、熱抵抗層が貼り付けられたセラミックス基板を真空中で貼付け、真空中１００℃以下の温度で仮硬化を行った後、大気中１５０℃で完全に硬化させた。

・比較例５
実施例１と同様にアルミナを主成分とするセラミックスグリーンシートを作製する。セラミックスグリーンシート上にヒーターや吸着用電極、ビア、通気孔を作製し、複数のセラミックグリーンシートを積層して熱圧着した後、還元雰囲気下１４００℃～１６００℃で焼成を行い、厚み４．０ｍｍのセラミックス基板を得た。
セラミックス基板に厚さ２５～３０μｍのポリイミドフィルムを積層した。ここでフィルムの厚みと枚数は最終的な狙い厚みとなるように調整した。ポリイミドフィルム積層体を０．５ＭＰａ、２００℃でセラミックス基板に熱圧着し、セラミックス基板と熱抵抗層（ポリイミドフィルム積層体）の接合体を得た。この時の昇温・降温速度は３０℃／分であり、昇圧速度は１ＭＰａ／分とした。圧力到達時のキープは１分行った。硬化したポリイミドフィルムの物性は表２の通りである。
支持部には応力緩和層としてシリコーン系の接着シートを真空中で積層した。応力緩和層が貼り付けられた支持部と、熱抵抗層が貼り付けられたセラミックス基板を真空中で貼付け、真空中１００℃以下の温度で仮硬化を行った後、大気中１５０℃で完全に硬化させた。

・比較例６
実施例１と同様にアルミナを主成分とするセラミックスグリーンシートを作製する。セラミックスグリーンシート上にヒーターや吸着用電極、ビア、通気孔を作製し、複数のセラミックグリーンシートを積層して熱圧着した後、還元雰囲気下１４００℃～１６００℃で焼成を行い、厚み１．８ｍｍのセラミックス基板を得た。
セラミックス基板に厚さ２５～３０μｍのポリイミドフィルムを積層した。ここでフィルムの厚みと枚数は最終的な狙い厚みとなるように調整した。ポリイミドフィルム積層体を０．５ＭＰａ、２００℃でセラミックス基板に熱圧着し、セラミックス基板と熱抵抗層の接合体を得た。この時の昇温・降温速度は３０℃／分であり、昇圧速度は１ＭＰａ／分とした。圧力到達時のキープは１分行った。硬化したポリイミドフィルムの物性は表２の通りである。
支持部には応力緩和層としてシリコーン系の接着シートを真空中で積層した。応力緩和層が貼り付けられた支持部と、熱抵抗層が貼り付けられたセラミックス基板を真空中で貼付け、真空中１００℃以下の温度で仮硬化を行った後、大気中１５０℃で完全に硬化させた。

２．各物性の測定方法および評価方法
以下に説明する方法により、実施例および比較例の保持装置におけるセラミックス基板および熱抵抗層の物性の測定、および保持装置の評価を行った。

・熱収縮率
熱抵抗層の熱収縮率はＪＩＳＫ７１３３に準拠して実施した。熱抵抗層は、保持装置に搭載する厚みとなるようテフロン（登録商標）のフィルム上に成形し、各実施形態と同じ条件で熱圧着を実施して硬化させた。得られた熱抵抗層に前処理と切り出しを行ったのち、３５０℃２時間の熱処理を行った。熱処理前の試料長さＬ０と熱処理後の試料長さＬから、Ｌ－Ｌ０／Ｌ０×１００の計算式により熱収縮率を算出した。ここで、値が負の場合は熱収縮率となる。

・熱膨張率
セラミックス基板と熱抵抗層の熱膨張率は熱機械分析（リガク製ＴＭＡ８３１１）により測定した。熱抵抗層は、熱収縮率測定のため作製した試料を切り出して使用した。セラミックス基板は保持装置から切り出して使用した。

・弾性率（ヤング率）
熱抵抗層のヤング率は、公知の手法で試料の引っ張り試験を行い、弾性領域における応力－ひずみ曲線の傾きから算出した。実施例では、島津製作所製オートグラフＡＧＳー５ｋＮＸを使用できるを使用した。熱収縮率測定のため作製した試料を切り出して使用した。

・厚み
熱抵抗層およびセラミックス基板の厚みは、保持装置を垂直方向に切断し、断面を光学顕微鏡で測定することで得た。

・歪み
図５は、歪みの測定方法の説明図である。
保持装置に搭載する厚みとなるよう熱抵抗層３１０Ｔをアルミニウム板Ｊの表面に成形し、同じ大きさのアルミニウム板Ｊで挟み、各実施例および比較例と同じ条件で熱圧着を実施して硬化させた。アルミニウム板Ｊの両端を引っ張り、ひずみを測定した。歪みは、公知の引張試験機（島津製作所製オートグラフＡＧＳー５ｋＮＸ）を使用して引張試験によって測定した。引張試験において、せん断応力が最大になったときのひずみを測定した。

・空隙
保持装置の空隙は超音波探傷測定で測定することができる。熱処理前後の保持装置に超音波探傷試験を行い、空隙の発生有無を確認した。この例では、日本電磁測器製ＵＶＳ－
１０１を用いて測定した。

・反り（評価）
セラミックス基板表面が２００℃となるようヒーター電極に通電し、支持部には３０℃の冷却水を流し水冷した状態で、５時間保持した。通電を止め、室温に戻したのちにセラミックス基板表面の反りを測定した。レーザー式の３次元測定機（ＮＥＸＩＶ）を使用し、セラミックス基板表面を１ｃｍ間隔で９００点測定することで反りを測定した。全測定点における最大値と最小値の差を反りとした。

３．評価結果
表１、および表２に示すように、実施例１～７は比較例１～６と比べてセラミックス基板の反り量を抑制することができ、反り量は１００μｍ以下であった。

表１は、下記要件１～７について、実施例および比較例の適否を示している。実施例および比較例において、熱抵抗層は、応力緩和層より耐熱性が高い耐熱性樹脂から成る。
〔１〕熱抵抗層は、３５０℃で２時間加熱した後の熱収縮率が０．５％以下である。
〔２〕熱抵抗層の弾性率が１０（ＧＰａ）以下である。
〔３〕熱抵抗層を形成する材料の熱膨張係数と前記セラミックス基板の前記セラミックスの熱膨張係数との差が２０×１０^-6（１／℃）以内である。
〔４〕前記熱抵抗層の歪みが１０（μｍ）以上である。
〔５〕熱抵抗層の厚みが０．１（ｍｍ）以上である。
〔６〕セラミックス基板の厚みが２（ｍｍ）以上である。
〔７〕セラミックス基板を２００℃で５０時間加熱させた後、前記セラミックス基板と前記熱抵抗層との間に空隙が存在しない。

実施例１は、上記要件〔１〕および要件〔７〕を満たしている。
実施例２は、上記要件〔１〕および要件〔７〕に加え、要件〔２〕を満たしている。
実施例３は、上記要件〔１〕～〔２〕、および要件〔７〕に加え、要件〔３〕を満たしている。
実施例４は、上記要件〔１〕～〔３〕、および要件〔７〕に加え、要件〔４〕を満たしている。
実施例５は、上記要件〔１〕～〔４〕、および要件〔７〕に加え、要件〔５〕を満たしている。
実施例６は、上記要件〔１〕～〔５〕、および要件〔７〕に加え、要件〔６〕を満たし、上記要件〔１〕～〔７〕の全てを満たしている。

これに対して、比較例１～６は、上記要件〔１〕を満たしていない。比較例４はさらに要件〔４〕を満たしておらず、比較例５はさらに要件〔５〕を満たしておらず、比較例６はさらに要件〔６〕を満たしていない。すなわち、比較例６は全ての要件を満たしていない。

上述の通り、実施例１～７は、要件〔１〕を満たしており、熱抵抗層が応力緩和層より耐熱性が高い耐熱性樹脂からなり、３５０℃で２時間加熱した後の熱収縮率が０．５％以下である。そのため、保持装置のセラミックス基板を昇温して保持した後に降温させたときに、熱抵抗層が元の大きさより縮もうとする力を抑制することができ、比較例１～６と比較して、セラミックス基板の平面度の変化（反り）を抑制することができた。比較例１は、要件〔１〕以外の全ての要件を満たすものの、セラミックス基板の反り量が１００μｍ以上である。このことから、要件〔１〕が、セラミックス基板の反りに及ぼす影響が最も大きいと考えられる。

実施例２は、さらに要件〔２〕を満たしており、熱抵抗層の弾性率（ヤング率）が実施例１より小さく、１０（ＧＰａ）以下である。実施例２は、実施例１より熱抵抗層の弾性率が小さいため、保持装置の温度の昇降後の熱抵抗層３１０の熱収縮に伴いセラミックス基板１００を引っ張る力を抑制することができ、実施例１より、セラミックス基板１００の反りを抑制することができた。

実施例３は、さらに要件〔３〕を満たしており、熱抵抗層を形成する材料の熱膨張係数と、セラミックス基板１００のセラミックスの熱膨張係数との差が実施例１、２より小さく、２０×１０^-6（１／℃）以内である。そのため、保持装置の温度の昇降に伴う熱抵抗層における残留応力を実施例１、２より抑制することができ、熱抵抗層の熱収縮を抑制することができたため、セラミックス基板の反りを実施例１、２より抑制することができた。

実施例４は、さらに要件〔４〕を満たしており、熱抵抗層の歪みが実施例１～３より大きく、１０（μｍ）以上である。そのため、実施例４の熱抵抗層は実施例１～３の熱抵抗層より変形し易く、熱抵抗層の応力緩和性が実施例１～３より高いため、実施例１～３よりセラミックス基板の反りを抑制することができた。

実施例５は、さらに要件〔５〕を満たしており、熱抵抗層３１０の厚みが実施例１～４より厚く、０．１（ｍｍ）以上である。熱抵抗層の厚みが実施例１～４より厚いため、熱抵抗層における温度の上昇及び下降が実施例１～４よりゆっくり進行する。そのため、温度変化の影響を実施例１～４より受けにくく、熱収縮率を小さくすることができ、実施例１～４よりセラミックス基板の反りを抑制することができた。

実施例６は、さらに要件〔６〕を満たしており、セラミックス基板の厚みが実施例１～５より厚く４．０ｍｍであり、２ｍｍ以上である。このようにすると、セラミックス基板自身が反り難くなるため、実施例１～５よりセラミックス基板の反りを抑制することができた。

実施例７は、セラミックス基板の厚みがさらに厚く、６．０ｍｍである。そのため、セラミックス基板自身がさらに反り難くなるため、実施例６よりセラミックス基板の反りを抑制することができた。

また、実施例１～７は、全て、要件〔７〕を満たすため、保持装置の温度の昇降によるセラミック基板と熱抵抗層との間の剥がれを抑制することができた。

これに対し、比較例１～６は、上記要件〔１〕を満たしておらず、セラミックス基板の反り量が１００μｍ以上になった。

なお、実施例において、熱抵抗層としてポリイミド、またはエポキシを用いる例を示したが、例えば、ＰＥＥＫ（ＰｏｌｙＥｔｈｅｒＥｔｈｅｒＫｅｔｏｎｅ）、ポリベンズイミダゾール等を用いた場合にも、上記実施例と同様の物性（熱収縮率等）にすることにより、セラミックス基板の反りに対して、同様の効果を得ることができる。セラミックス基板の反りについては、樹脂の種類より、熱収縮率、ヤング率等の物性が支配的に働くためである。

＜本実施形態の変形例＞
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

・上記実施形態では、セラミックス基板１００の第１面Ｓ１の上に対象物が保持される例を示したが、セラミックス基板１００の上に、さらに別のセラミックス基板を接合し、その上に対象物が保持される構成にしてもよい。

・上記実施形態において、保持装置として静電チャックを例示したが、保持装置は、静電チャックに限定されない。例えば、ＣＶＤ、ＰＶＤ、ＰＬＤ（ＰｕｌｓｅｄＬａｓｅｒ
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の真空装置用ヒーター装置、サセプタ、載置台として構成することができる。

・上記実施形態において、保持装置として、略円形平面の板状部材の積層体を備える例を示したが、平面形状は上記実施形態に限定されない。例えば、矩形、多角形等であってもよい。

・接合層において、熱抵抗層と応力緩和層との間に、金属層等の他の層をさらに備えてもよい。熱抵抗層と応力緩和層との間に、銅（Ｃｕ）箔、アルミニウム（Ａｌ）箔、ステンレス箔等を配置してもよい。熱抵抗層と応力緩和層との馴染みが悪い場合に、上記の金属箔を接合補助層として用いることにより、熱抵抗層と応力緩和層との接合性を向上させることができる。

以上、実施形態、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した態様の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。

１０、１０Ｐ…静電チャック
１００…セラミックス基板
１１６…吸着電極
１１８…ヒーター
２００…支持部
２１０…冷媒流路
３００、３００Ｐ…接合部
３１０、３１０Ｐ、３１０Ｔ、３１０Ｕ…熱抵抗層
３２０、３２０Ｕ…応力緩和層
Ｊ…アルミニウム板
Ｓ１…第１面
Ｓ２…第２面
Ｗ…ウェハ

Claims

対象物を保持する保持装置であって、
アルミナを主成分とし、第１面と、前記第１面の裏面である第２面と、を有するセラミックス基板と、
前記セラミックス基板に対して、前記第２面と向かい合うように配置され、前記セラミックス基板のセラミックスとは異なる熱膨張係数を有する材料を主成分とする支持部と、
前記セラミックス基板と前記支持部との間に配置され、前記セラミックス基板と前記支持部とを接合する接合部と、
を備え、
前記接合部は、
前記セラミックス基板の前記第２面と接合される熱抵抗層と、
前記熱抵抗層より弾性率が低く、前記支持部と接合される応力緩和層と、を有し、
前記熱抵抗層は、
前記応力緩和層より耐熱性が高い耐熱性樹脂からなり、３５０℃で２時間加熱した後の熱収縮率が０．４１％以下であることを特徴とする、
保持装置。
請求項１に記載の保持装置であって、
前記熱抵抗層の弾性率が１０ＧＰａ以下であることを特徴とする、
保持装置。
請求項１または請求項２に記載の保持装置であって、
前記熱抵抗層を形成する材料の熱膨張係数と前記セラミックス基板のセラミックスの熱膨張係数との差が２０×１０^-6１／℃以内であることを特徴とする、
保持装置。
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の保持装置であって、
前記熱抵抗層の歪みが１０μｍ以上であることを特徴とする、
保持装置。
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の保持装置であって、
前記熱抵抗層の厚みが０．１ｍｍ以上であることを特徴とする、
保持装置。
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の保持装置であって、
前記セラミックス基板の厚みが２ｍｍ以上であることを特徴とする、
保持装置。
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の保持装置であって、
前記セラミックス基板を２００℃で５０時間加熱させた後、前記セラミックス基板と前記熱抵抗層との間に空隙が存在しないことを特徴とする、
保持装置。