JPWO2018135270A1 - 試料保持具 - Google Patents

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Abstract

試料保持具１０は、円形状の一方の主面および他方の主面を有し、順に位置する第１層１２、第２層１３および第３層１４を有するセラミック基板１と、前記第１層１２および前記第２層１３の間に設けられた第１ヒータ２と、前記第２層１３および前記第３層１４の間に設けられた、第２ヒータ３および該第２ヒータ３に接続された導通部４とを備えており、平面透視したときに、前記第２ヒータ３が前記第１ヒータ２および前記導通部４を囲む環状を有しており、前記導通部４が前記一方の主面の周方向に伸びる部分と径方向に伸びる部分とを有する。

Description

本開示は、半導体集積回路の製造工程または液晶表示装置の製造工程等において用いられる、半導体ウエハ等の試料を保持する際に用いられる試料保持具に関するものである。
試料保持具として、例えば、特開２００８−２４３９９０号公報（以下、特許文献１という）に記載の基板加熱装置が知られている。特許文献１に開示された基板加熱装置は、基板載置面を有するセラミックス基体と、セラミックス基体の内部の外周部と中央部とにそれぞれ埋設された抵抗発熱体と、抵抗発熱体に接続されたリード線とを備えている。
本開示の一態様の試料保持具は、円形状の一方の主面および他方の主面を有し、順に位置する第１層、第２層および第３層を有するセラミック基板と、前記第１層および前記第２層の間に設けられた第１ヒータと、前記第２層および前記第３層の間に設けられた、第２ヒータおよび該第２ヒータに接続された導通部とを備えており、平面透視したときに、前記第２ヒータが前記第１ヒータおよび前記導通部を囲む環状を有しており、前記導通部が前記一方の主面の周方向に伸びる部分と径方向に伸びる部分とを有する。
また、本開示の一態様の試料保持具は、円形状の一方の主面および他方の主面を有し、第１層および第２層を有するセラミック基板と、前記第１層および前記第２層の間に設けられた、第１ヒータおよび該第１ヒータを囲む環状を有する第２ヒータと、該第２ヒータに接続されて前記他方の主面に引き出された接続部と、前記他方の主面において一端が前記接続部に接続され他端が前記一端よりも前記他方の主面の中心側に設けられた導通部とを備えており、該導通部が前記一方の主面の周方向に伸びる部分と径方向に伸びる部分とを有する。
本開示の試料保持具の一例を示す縦断面図である。 図１に示す試料保持具のうち第１ヒータが設けられている領域およびパターンの形状を示す横断面図である。 図１に示す試料保持具のうち第１ヒータが設けられている領域と第２ヒータが設けられている領域およびパターンの形状とを示す透視図である。 図１に示す試料保持具のうち導通部が設けられている領域およびパターンの形状を示す横断面図である。 本開示の試料保持具の他の例を示す縦断面図である。 （ａ）図５に示す試料保持具のうち第１ヒータおよび第２ヒータが設けられている領域を示す横断面図である。（ｂ）第１ヒータの一部分のパターン形状の一例を示した断面図である。（ｃ）第２ヒータの一部分のパターン形状の一例を示した断面図である。 図５に示す試料保持具のうち導通部が設けられている領域およびパターンの形状を示す平面図である。 本開示の試料保持具の他の例を示す縦断面図である。 図８に示す試料保持具のうち導通部が設けられている領域を示す平面図である。 本開示の試料保持具の他の例を示す縦断面図である。 図１０に示す試料保持具のうち導通部が設けられている領域を示す平面図である。 本開示の試料保持具の他の例を示す縦断面図である。 図１２に示す試料保持具のうち導通部が設けられている領域を示す平面図である。 本開示の試料保持具の他の例を示す縦断面図である。
本開示の一例の試料保持具１０について詳細に説明する。
図１は、本開示の試料保持具１０の一例を示す断面図である。図１に示すように、この試料保持具１０は、一方の主面および他方の主面を有し、第１層１２、第２層１３および第３層１４を有するセラミック基板１と、第１層１２および第２層１３の間に設けられた第１ヒータ２と、第２層１３および第３層１４の間に設けられた、第２ヒータ３および第２ヒータ３に接続された導通部４とを備えている。また、平面透視したときに、第２ヒータ３が第１ヒータ２および導通部４を囲む環状を有している。
セラミック基板１は、試料を保持するための部材である。セラミック基板１は、円板状の部材である。セラミック基板１は、第１層１２、第２層１３および第３層１４を有している。第１層１２、第２層１３および第３層１４は、第１層１２、第２層１３、第３層１４の順に位置している。第１層１２、第２層１３および第３層１４は、それぞれが複数のセラミック層を有していてもよい。セラミック基板１は、例えば一方の主面が試料保持面１１であってもよい。試料保持面１１は、例えば第１層１２の主面であってもよい。また、試料保持面１１は、例えば第３層１４の主面であってもよい。以下は、セラミック基板１の一方の主面を試料保持面１１とした場合を例に説明する。
セラミック基板１は、例えば、窒化アルミニウムまたはアルミナ等のセラミック材料を有する。セラミック基板１は、例えば、複数のグリーンシートを積層して、これを窒素雰囲気中で焼成することによって得ることができる。セラミック基板１の内部には、第１ヒータ２および第２ヒータ３が設けられている。また、必要に応じて、セラミック基板１の内部に、静電吸着用電極が設けられていてもよい。このような構成にするためには、上述した焼成前の複数のグリーンシートのうち所望のグリーンシートにスクリーン印刷法に第１ヒータ２、第２ヒータ３および静電吸着用電極となるパターンを印刷しておけばよい。セラミック基板１の寸法は、例えば、主面の直径を３０〜５００ｍｍ程度に、厚みを５〜２５ｍｍ程度にすることができる。
第１ヒータ２は、セラミック基板１の試料保持面１１に保持された試料を第２ヒータ３と共に加熱するための部材である。第１ヒータ２は、第１層１２および第２層１３の間に設けられている。第１ヒータ２に電圧を印加することによって、第１ヒータ２を発熱させることができる。第１ヒータ２から発せられた熱は、セラミック基板１の内部を伝わって、試料保持面１１に到達する。これにより、試料保持面１１に保持された試料を加熱することができる。第１ヒータ２は、例えば複数の折り返し部を有する線状のパターンを有している。具体的には、第１ヒータ２は、図２に示すように複数の同心円の円周上に設けられた、複数の折り返し部を有する線状パターンであってもよい。
なお、図２においては、第１ヒータ２が設けられている領域をドッド柄で表示すると共に、その一部を部分的に拡大することで第１ヒータ２の配線パターンを示している。第１ヒータ２は、発熱密度が一定となるように形成されている。これにより、試料保持面１１において熱分布にばらつきが生じることを抑制できる。
第１ヒータ２は、例えば導体成分およびセラミック成分を含んでいてもよい。導体成分として、例えばタングステンまたは炭化タングステン等の金属材料を含んでいる。セラミック成分としては、例えば窒化アルミニウム等セラミック基板１と同じ成分を含んでいる。第１ヒータ２の寸法は、例えば厚みを０．０１〜０．０２ｍｍに、幅を０．７〜１．５ｍｍに、全長を１８０００〜１９０００ｍｍにすることができる。
第２ヒータ３は、セラミック基板１の試料保持面１１に保持された試料を第１ヒータ２と共に加熱するための部材である。第２ヒータ３は、第２層１３および第３層１４の間に設けられている。第２ヒータ３は、図３に示すように、試料保持面１１に対して垂直な方向から透視したときに、第１ヒータ２を囲むように円環状に形成されている。一般的に、試料保持面１１の外周側は、試料保持面１１の中心側よりも熱引きが起こりやすい。また、試料保持面１１の外周側は、外部環境によって熱引きの度合いが変化するため、試料保持面１１の中心側との均熱性を高めることが困難であった。図３に示すように、第２ヒータ３は、第１ヒータ２を囲むように円環状に設けられることによって、第１ヒータ２と第２ヒータ３とを独立して制御したときに、試料保持具１０の外周側を、熱引きの度合いに合わせて加熱することができる。その結果、試料保持面１１の均熱性を高めることができる。
なお、図３においては、第１ヒータ２が設けられている領域および第２ヒータ３が設けられている領域をドット柄で表示すると共に、その一部を部分的に拡大することで第２ヒータ３の配線パターンを示している。
本例において、第２ヒータ３は、例えば第１ヒータ２と同じ材料を有している。第２ヒータ３の寸法は、例えば厚みを０．０１〜０．０４ｍｍに、幅を０．７〜１．５ｍｍに、全長を９０００〜２２０００ｍｍにすることができる。
導通部４は、セラミック基板１内において、第２ヒータ３に接続されている。導通部４は、第２ヒータ３と外部電源とを電気的に接続することを目的として設けられている。導通部４は、図４に示すように、第２ヒータ３の内側に位置している。なお、図４においては、導通部４が設けられている領域を波線で表示すると共に、その一部を部分的に拡大することで導通部４の配線パターンを示している。
導通部４は、例えばタングステンまたは炭化タングステンなどの金属材料を有する。導通部４は、第１ヒータ２および第２ヒータ３と同じ材料が用いられていてもよいし、異なる材料が用いられていてもよい。導通部４が第２ヒータ３と同じ材料を含む場合、導通部４と第２ヒータ３との接続部における熱膨張差を低減することができる。これにより、導通部４と第２ヒータ３との接続部にクラックが生じる可能性を低減することができる。また、導通部４が第２ヒータ３と異なる材料からなる場合、導通部４は、第１ヒータ２および第２ヒータ３よりも、体積抵抗率が小さい材料が用いられているとよい。これにより、導通部４における発熱を低減することができる。なお、導通部４に第２ヒータ３と同じ材料（主成分）を用いた場合は、金などの体積抵抗率の小さい金属（副成分）を添加することによって、導通部４における体積抵抗率を第２ヒータ３における体積抵抗率よりも小さくすることができる。なお、ここでは、導通部４および第２ヒータ３の成分の９０質量％以上が同じであれば、導通部４および第２ヒータ３は同じ材料（主成分）からなるものとみなすことができる。
導通部４の寸法は、例えば、厚みを０．０１〜０．０４ｍｍに、幅を１．０〜３．８ｍｍに、全長を２００００〜２２０００ｍｍにすることができる。なお、本例の試料保持具１０における導通部４は、図１に示すように、試料保持具１０の中央近傍においてスルーホール導体５と接続されている。スルーホール導体５は、一端が導通部４に接続されており、他端がセラミック基板１の他方の主面に引き出されている。導通部４は、スルーホール導体５を介して、外部電源に電気的に接続されている。
本例の試料保持具１０においては、図４に示すように、導通部４が一方の主面の周方向に伸びる部分と径方向に伸びる部分とを有する。これにより、導通部４自体が発熱したときに、導通部４のうち試料保持面１１の周方向に伸びる部分と径方向に伸びる部分との両方が発熱することになる。そのため、導通部４が試料保持面１１の径方向に伸びる部分しか有していない場合と比べて、試料保持面１１のうち導通部４によって加熱される領域を広げることができる。これにより、導通部４の発熱によって試料保持面１１に生じる熱のむらを抑制することができる。その結果、試料保持面１１の均熱性を高めることができる。
また、本例の試料保持具１０においては、図４に示すように、導通部４のうち周方向に伸びる部分は、第１部分４１と第２部分４２とを有しており、第１部分４１は、第１仮想円の円周上に位置しており、第２部分４２は、第２仮想円の円周上に位置しており、第１仮想円と第２仮想円とは、同心円であってもよい。これにより、導通部４自体が発熱したときに、試料保持面１１のうち導通部４により加熱される領域を、同心円の中心から等距離の領域にすることができる。また、導通部４自体が発熱したときに、試料保持面１１のうち導通部４により加熱される領域を、さらに広げることができる。これにより、導通部４の発熱によって試料保持面１１に生じる熱のむらを抑制することができる。その結果、試料保持面１１の均熱性をより高めることができる。なお、図４においては、第１仮想円および第２仮想円の一部を、一点鎖線で示している。
また、第１部分４１は、第１仮想円の円周上の全体に位置しており、第２部分４２は、第２仮想円の同心円の円周上の全体に位置しているとよい。これにより、試料保持面１１のうち、導通部４が周方向に伸びる領域における発熱のむらを低減することができる。その結果、試料保持面１１の均熱性を高めることができる。なお、ここで言う全体とは厳密な意味での全体ではなく、導通部４の隣り合う部分またはその他の配線などとの間に、接触を避けるための隙間があってもよい。
また、導通部４のうち周方向に伸びる部分は、径方向に一定の間隔で設けられているとよい。これにより、径方向の均熱性を高めることができる。このとき、導通部４の径方向の間隔は、例えば３．８ｍｍにすることができる。
また、本例の試料保持具１０においては、図４に示すように、導通部４が第２ヒータ３に囲まれる部位における全体に設けられている。これにより、導通部４自体が発熱したときに、試料保持面１１のうちヒータに囲まれる部位の領域の全体を加熱することができる。これにより、導通部４の発熱によって試料保持面１１に生じる熱のむらを抑制することができる。その結果、試料保持面１１の均熱性を高めることができる。なお、ここで言う全体とは厳密な意味での全体ではなく、隣り合う導通部４またはその他の配線などとの間に、接触を避けるための隙間があってもよいものとする。
また、本例の試料保持具１０においては、図１に示すように、導通部４の厚みが第２ヒータ３の厚みよりも小さい。これにより、導通部４と試料保持面１１との間隔を広くすることができる。そのため、仮に導通部４が発熱したとしても、その熱が試料保持面１１まで到達するタイミングを遅らせることができる。これにより、加熱直後において、導通部４の発熱によって、試料保持面１１に熱のむらが生じるおそれを低減することができる。その結果、試料保持面１１の全体の均熱性をより高めることができる。
なお、第１ヒータ２の厚みの定義としては、試料保持具１０を試料保持面１１に垂直な縦断面で見たときに、第１ヒータ２の厚みをランダムに５箇所測定したときの平均値を、第１ヒータ２の厚みとすることができる。第１ヒータ２の厚みの測定方法としては、例えば、キーエンス社製レーザー変位計ＬＴ−８０１０またはＬＪ−Ｖ７０２０などを用いて、第１ヒータ２の線幅方向にレーザーをスキャンまたは照射し、断面積を計算し、幅で割ったものを、第１ヒータ２の厚みとすることができる。また、第２ヒータ３および導通部４においても、このような方法で厚みを測定することができる。
また、導通部４の幅は、第２ヒータ３の幅より大きくてもよい。これにより、導通部４の断面積をヒータの断面積よりも大きくすることができ、導通部４の抵抗値をより小さくすることができるため、導通部４の発熱量を低減することができる。そのため、導通部４の発熱によって、試料保持面１１に熱のむらが生じるおそれを低減することができる。その結果、試料保持面１１の全体の均熱性をより高めることができる。
また、第２ヒータ３のパターンの間隔より、導通部４のパターンの間隔の方が大きくてもよい。これにより、試料保持具１０を図４に示す横断面で見たときに、単位面積あたりの導通部４が存在する面積の割合を小さくすることができる。そのため、導通部４が熱膨張したときに生じる熱応力を低減することができる。その結果、試料保持具１０の耐久性を高めることができる。
なお、第２ヒータ３のパターンが、同心円である複数の仮想円上に位置しているときに、第２ヒータ３のパターンのうち、ある仮想円上に設けられる部分と、それに隣り合う仮想円上に設けられる部分との間隔を、第２ヒータ３のパターンの間隔とする。また、導通部４のパターンが、同心円である複数の仮想円上に位置しているときに、導通部４のパターンのうち、ある仮想円上に設けられる部分と、それに隣り合う仮想円上に設けられる部分との間隔を、導通部４のパターンの間隔とする。
以下、本開示の他の例の試料保持具１１０について詳細に説明する。
図５は、本開示の試料保持具１１０の他の例を示す断面図である。図５に示すように、試料保持具１１０は、一方の主面および他方の主面を有し、第１層１１２および第２層１１３を有するセラミック基板１０１と、第１層１１２および第２層１１３の間に設けられた第１ヒータ１０２と、第１層１１２および第２層１１３の間に設けられた第２ヒータ１０３と、第２ヒータ１０３に接続されてセラミック基板１０１の他方の主面に引き出された接続部１０６と、他方の主面において一端が接続部１０６に接続された導通部１０４とを有している。
セラミック基板１０１は、試料を保持するための部材である。セラミック基板１０１は、円板状の部材である。セラミック基板１０１は、第１層１１２および第２層１１３を有する。セラミック基板１０１は、一方の主面が試料保持面１１１であってもよい。また、第１層１１２の表面が試料保持面１１１であってもよい。以下は、セラミック基板１０１の一方の主面を試料保持面１１１とした場合を例に説明する。
セラミック基板１０１は、例えば、窒化アルミニウムまたはアルミナ等のセラミック材料を有する。セラミック基板１０１は、例えば、複数のグリーンシートを積層して、これを窒素雰囲気中で焼成することによって得ることができる。セラミック基板１０１の内部には、第１ヒータ１０２および第２ヒータ１０３が設けられている。また、必要に応じて、セラミック基板１０１の内部に、静電吸着用電極が設けられていてもよい。このような構成にするためには、上述した焼成前の複数のグリーンシートのうち所望のグリーンシートにスクリーン印刷法に第１ヒータ１０２、第２ヒータ１０３および静電吸着用電極となるパターンを印刷しておけばよい。セラミック基板１０１の寸法は、例えば、主面の直径を３０〜５００ｍｍ程度に、厚みを５〜２５ｍｍ程度にすることができる。
第１ヒータ１０２は、セラミック基板１０１の試料保持面１１１に保持された試料を第２ヒータ１０３と共に加熱するための部材である。第１ヒータ１０２は、第１層１１２および第２層１１３の間に設けられている。第１ヒータ１０２に電圧を印加することによって、第１ヒータ１０２を発熱させることができる。第１ヒータ１０２で発せられた熱は、セラミック基板１０１の内部を伝わって、試料保持面１１１に到達する。これにより、試料保持面１１１に保持された試料を加熱することができる。第１ヒータ１０２は、例えば複数の折り返し部を有する線状のパターンを有している。具体的には、第１ヒータ１０２は、図６に示すように同心円状に配列された複数の折り返し部を有する線状パターンを有していてもよい。
なお、図６（ａ）においては、第１ヒータ１０２が設けられている領域をドット柄で表示している。また、図６（ｂ）においては、第１ヒータ１０２の一部を部分的に拡大し、配線パターンの一例を示している。第１ヒータ１０２は、発熱密度が一定となるように形成されている。これにより、試料保持面１１１において熱分布にばらつきが生じることを抑制できる。
第１ヒータ１０２は、例えば導体成分およびセラミック成分を含んでいてもよい。導体成分として、例えばタングステンまたは炭化タングステン等の金属材料を含んでいる。セラミック成分としては、例えば窒化アルミニウム等セラミック基板１０１と同じ成分の粉末を含んでいる。第１ヒータ１０２の寸法は、例えば厚みを０．０１〜０．０２ｍｍに、幅を０．７〜１．５ｍｍに、全長を１８０００〜１９０００ｍｍにすることができる。
第１ヒータ１０２は、図５に示すように、例えば試料保持具１１０の中央近傍においてスルーホール導体１０５に接続されていてもよい。このときに、スルーホール導体１０５は、一端がセラミック基板１０１の内部において第１ヒータ１０２に接続されており、他端がセラミック基板１０１の他方の主面に引き出されている。これにより、第１ヒータ１０２と外部電源とを電気的に接続し、第１ヒータ１０２に電圧を印加することができる。
第２ヒータ１０３は、セラミック基板１０１の試料保持面１１１に保持された試料を第１ヒータ１０２と共に加熱するための部材である。第２ヒータ１０３は、第１層１１２および第２層１１３の間に設けられている。第２ヒータ１０３は、図６（ａ）に示すように、第１ヒータ１０２を囲む円環状を有している。一般的に、試料保持面１１１の外周側は、試料保持面１１１の中心側よりも熱引きが起こりやすい。また、試料保持面１１１の外周側は、外部環境によって熱引きの度合いが変化するため、試料保持面１１１の中心側との均熱性を高めることが困難であった。図６（ａ）に示すように、第２ヒータ１０３は、第１ヒータ１０２を囲むように円環状に設けられることによって、第１ヒータ１０２と第２ヒータ１０３とを独立して制御したときに、試料保持具１１０の外周側を、熱引きの度合いに合わせて加熱することができる。その結果、試料保持面１１１の均熱性を高めることができる。
なお、図６（ａ）においては、第２ヒータ１０３が設けられている領域をドット柄で表示している。また、図６（ｃ）においては、第２ヒータ１０３の一部を部分的に拡大し、配線パターンの一例を示している。本例において、第２ヒータ１０３は、例えば第１ヒータ１０２と同じ材料を有している。第２ヒータ１０３の寸法は、例えば厚みを０．０１〜０．０４ｍｍに、幅を０．７〜１．５ｍｍに、全長を９０００〜２２０００ｍｍにすることができる。
接続部１０６は、第２ヒータ１０３と導通部１０４とを電気的に接続するための部材である。接続部１０６は、例えば線状の部材である。接続部１０６は、例えば一端がセラミック基板１０１の内部において第２ヒータ１０３に接続されている。また、接続部１０６は、例えば他端がセラミック基板１０１の他方の主面に引き出され、導通部１０４に接続されている。接続部１０６は、例えば図５に示すように、セラミック基板１０１の内部において、試料保持面１１１に対して垂直に設けられていてもよい。また、セラミック基板１０１の他方の主面に引き出しのための孔が設けられており、孔の中に接続部１０６が設けられていてもよい。接続部１０６の部材は、例えば銀、銅またはチタンなどの合金材料にすることができる。接続部１０６の寸法は、例えば厚みを０．００１〜０．０１ｍｍに、幅を０．１〜１０ｍｍに、全長を０．１〜５ｍｍにすることができる。
導通部１０４は、セラミック基板１０１の他方の主面の中心側において外部電源と電気的に接続することを目的として設けられている。導通部１０４は、セラミック基板１０１の他方の主面において、一端が接続部１０６に接続されている。また、導通部１０４は、他端が一端よりも他方の主面の中心側に引き出されている。導通部１０４は、例えば他端がリード部材に接続されており、リード部材を通じて外部電源に電気的に接続されている。これにより、第２ヒータ１０３に電圧を印加することができる。導通部１０４の寸法は、厚みを０．０１〜０．１ｍｍに、幅を１〜１０ｍｍに、全長を１０００〜１００００ｍｍにすることができる。
導通部１０４は、例えば銀、銅、チタンなどの合金材料を有する。導通部１０４は、第２ヒータ１０３または接続部１０６と同じ材料が用いられていてもよいし、異なる材料が用いられていてもよい。導通部１０４が接続部１０６と同じ材料を含む場合、導通部１０４と接続部１０６との接続部１０６における熱膨張差を低減することができる。これにより、導通部１０４と接続部１０６とが接続される部分に応力が加わり、クラックが生じる可能性を低減することができる。導通部１０４が第２ヒータ１０３と異なる材料からなる場合、導通部１０４は、第２ヒータ１０３よりも、体積抵抗率が小さい材料が用いられているとよい。これにより、導通部１０４における発熱を低減することができる。
本開示の試料保持具１１０は、図７に示すように、導通部１０４が一方の主面の周方向に伸びる部分と径方向に伸びる部分とを有している。これにより、導通部１０４自体が発熱したときに、導通部１０４のうち試料保持面１１１の周方向に伸びる部分と径方向に伸びる部分との両方が発熱することになる。そのため、導通部１０４が試料保持面１１１の径方向に伸びる部分しか有していない場合と比べて、試料保持面１１１のうち導通部１０４によって加熱される領域を広げることができる。これにより、導通部１０４の発熱によって試料保持面１１１に生じる熱のむらを抑制することができる。その結果、試料保持面１１１の均熱性を高めることができる。
ここで、図７は試料保持具１１０の他方の主面を示す平面図であり、導通部１０４のパターンを部分的に拡大して示している。なお、図７は平面図であるが、理解のしやすさを優先して、導通部１０４が設けられている領域を斜線で示している。また、図９、図１１および図１３も同じく平面図であるが、理解のしやすさを優先して、導通部１０４が設けられている領域を斜線で示している。
また、図８に示すように、平面透視したときに、第２ヒータ１０３が設けられている領域と導通部１０４が設けられている領域とが同じであってもよい。これにより、平面透視したときに、導通部１０４が発熱する領域と第２ヒータ１０３が発熱する領域とを、同じ領域にすることができる。つまり、第２ヒータ１０３と導通部１０４とが、試料保持面１１１のうち同じ領域を加熱することができる。そのため、第１ヒータ１０２と第２ヒータ１０３とを独立して制御するときに、試料保持面１１１の温度を調整しやすくすることができる。その結果、試料保持面１１１の均熱性を高めることができる。
図８に示す断面図においては、平面透視したときに第２ヒータ１０３が設けられている領域と同じ領域をＸで示している。図９は図８に示す試料保持具１１０を他方の主面側から見た平面図であり、導通部１０４は領域Ｘに設けられている。ここで、第２ヒータ１０３が設けられている領域とは、第２ヒータ１０３の外周と内周との間の領域を意味している。また、導通部１０４が設けられている領域とは、導通部１０４が円形状に設けられている場合は、その外周よりも内側の領域を意味している。また、導通部１０４が円環形状に設けられている場合は、その外周と内周との間の領域を意味している。
なお、第２ヒータ１０３が設けられている領域と導通部１０４が設けられている領域とは、厳密な意味で同じである必要は無く、９割以上が重なっていれば同じとすることができる。例えば、導通部１０４が、平面透視したときに第２ヒータ１０３が設けられている領域と同じ領域の中心側において、セラミック基板１０１の他方の主面の中心に向かって径方向に伸びる部分を有していてもよい。これにより、導通部１０４の他端にリード部材を設ける場合において、より中心に近い位置で外部電源等と電気的に接続することができる。
また、図１０に示すように、平面透視したときに、導通部１０４は、第２ヒータ１０３が設けられている領域のうち外周と内周との中間よりも中心側であって、第１ヒータ１０２が設けられている領域の全体に重なる領域に設けられていてもよい。これにより、平面透視したときに、導通部１０４が発熱する領域を第１ヒータ１０２が発熱する領域とを重ねることができる。そのため、第１ヒータ１０２と第２ヒータ１０３とを独立して制御するときに、試料保持面１１１の温度を調整しやすくすることができる。その結果、試料保持面１１１の均熱性を高めることができる。
図１０に示す断面図においては、第２ヒータ１０３が設けられている領域のうち外周と内周との中間よりも中心側の領域をＹで示している。図１１は図１０に示す試料保持具１１０を他方の主面側から見た平面図であり、導通部１０４は、領域Ｙのうち第１ヒータ１０２が設けられている領域の全体に重なる領域に設けられている。なお、導通部１０４は、厳密な意味で領域Ｙのうち第１ヒータ１０２が設けられている領域の全体に重なる領域に設けられている必要はなく、全体の９割以上が重なっていればよい。例えば、セラミック基板１０１の他方の主面の中心には、スルーホール導体１０５と外部電源とを電気的に接続するために、導通部１０４が設けられていない領域があってもよい。
また、図１２に示すように、平面透視したときに、第１ヒータ１０２が設けられている領域と導通部１０４が設けられている領域とが同じであってもよい。これにより、平面透視したときに、導通部１０４が発熱する領域と第１ヒータ１０２が発熱する領域とを、同じ領域にすることができる。そのため、第１ヒータ１０２と第２ヒータ１０３とを独立して制御するときに、試料保持面１１１の温度を調整しやすくすることができる。その結果、試料保持面１１１の均熱性を高めることができる。
図１２に示す断面図においては、平面透視したときに第１ヒータ１０２が設けられている領域と同じ領域をＺで示している。図１３は図１２に示す試料保持具１１０を他方の主面側から見た平面図であり、導通部１０４は領域Ｚに設けられている。
なお、第１ヒータ１０２が設けられている領域と導通部１０４が設けられている領域とは、厳密な意味で同じである必要は無く、９割以上が重なっていれば同じとすることができる。例えば、導通部１０４のうち、接続部１０６に接続する部分は、平面透視したときに領域Ｚの外にあってもよい。
また、図１４に示すように、第２ヒータ１０３を囲むように管状に分布する第３ヒータ１０７と、第３ヒータ１０７に接続されてセラミック基板１０１の他方の主面に引き出された第２接続部１０８と、他方の主面において一端が第２接続部１０８に接続され他端が一端より他方の主面の中心側に引き出された第２導通部１０９とを備えており、平面透視したときに、第１ヒータ１０２が設けられている領域と第２導通部１０９が設けられている領域とが同じてあってもよい。これにより、第３ヒータ１０７を設けた場合においても、試料保持面１１１の温度を調整しやすくすることができる。その結果、試料保持面１１１の均熱性を高めることができる。
１，１０１：セラミック基板
１１，１１１：試料保持面
１２，１１２：第１層
１３，１１３：第２層
１４：第３層
２，１０２：第１ヒータ
３，１０３：第２ヒータ
４，１０４：導通部
４１：第１部分
４２：第２部分
５，１０５：スルーホール導体
１０６：接続部
１０７：第３ヒータ
１０８：第２接続部
１０９：第２導通部
１０，１１０：試料保持具

Claims (8)

  1. 円形状の一方の主面および他方の主面を有し、順に位置する第１層、第２層および第３層を有するセラミック基板と、前記第１層および前記第２層の間に設けられた第１ヒータと、前記第２層および前記第３層の間に設けられた、第２ヒータおよび該第２ヒータに接続された導通部とを備えており、
    平面透視したときに、前記第２ヒータが前記第１ヒータおよび前記導通部を囲む環状を有しており、
    前記導通部が前記一方の主面の周方向に伸びる部分と径方向に伸びる部分とを有する試料保持具。
  2. 前記導通部のうち前記周方向に伸びる部分は、第１部分と第２部分とを有しており、
    前記第１部分は、第１仮想円の円周上に位置しており、前記第２部分は、第２仮想円の円周上に位置しており、前記第１仮想円と前記第２仮想円とは、同心円である請求項１に記載の試料保持具。
  3. 前記導通部が、前記第２ヒータに囲まれる部位における全体に設けられている請求項１または請求項２に記載の試料保持具。
  4. 前記導通部の厚みが前記第２ヒータの厚みよりも小さい請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の試料保持具。
  5. 円形状の一方の主面および他方の主面を有し、第１層および第２層を有するセラミック基板と、前記第１層および前記第２層の間に設けられた、第１ヒータおよび該第１ヒータを囲む環状を有する第２ヒータと、該第２ヒータに接続されて前記他方の主面に引き出された接続部と、前記他方の主面において一端が前記接続部に接続され他端が前記一端よりも前記他方の主面の中心側に設けられた導通部とを備えており、
    該導通部が前記一方の主面の周方向に伸びる部分と径方向に伸びる部分とを有する試料保持具。
  6. 平面透視したときに、前記第２ヒータが設けられている領域と前記導通部が設けられている領域とが同じである請求項５に記載の試料保持具。
  7. 平面透視したときに、前記導通部は、前記第２ヒータが設けられている領域のうち外周と内周との中間よりも中心側であって、前記第１ヒータが設けられている領域の全体に重なる領域に設けられている請求項５に記載の試料保持具。
  8. 平面透視したときに、前記第１ヒータが設けられている領域と前記導通部が設けられている領域とが同じである請求項７に記載の試料保持具。
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