CN110235515B - 保持装置 - Google Patents

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Abstract

本公开的一方面的保持装置具备在厚度方向的一方具有主面的保持基板，并且在所述保持基板的内部配置有通过通电而发热的发热部。所述发热部具备：在与所述保持基板的厚度方向正交的平面方向上配置的多个第一发热体及在所述厚度方向上配置于比所述多个第一发热体靠所述一方的主面侧处的第二发热体。所述多个第一发热体中的任一个第一发热体与所述第二发热体通过在所述保持基板内沿所述厚度方向延伸的第一通孔而电串联连接。

Description

保持装置
本国际申请主张基于在2017年2月1日向日本国专利厅提出申请的日本国专利申请第2017-16751号的优先权，将日本国专利申请第2017-16751号的全部内容通过参照而援引于本国际申请。
技术领域
本公开涉及例如能够对例如半导体晶圆等被加工物进行加热的保持装置。
背景技术
以往，在半导体制造装置中，对于半导体晶圆(例如硅晶圆)进行干刻(例如等离子体蚀刻)等处理。为了提高该干刻的精度，需要将半导体晶圆可靠地预先固定。因此，作为将半导体晶圆固定的固定手段，使用通过静电引力将半导体晶圆固定的静电夹盘。
该静电夹盘具有对吸附面吸附的半导体晶圆的温度进行调节的功能。例如，存在使用在陶瓷基板内配置有线状的发热体的陶瓷加热器来对吸附面上的半导体晶圆进行加热的技术。
此外，为了精密地进行静电夹盘的加热，也开发出将陶瓷基板在俯视图中划分成多个加热区段(即加热区域)的陶瓷加热器。具体而言，也提出了在各加热区段配置能够独立地对各加热区段进行加热的发热体来提高陶瓷基板的温度调节功能的带有多区段加热器的陶瓷加热器(参照专利文献1、2)。
而且，近年来，为了进行更高精度的温度控制，多区段化(多个区段化)的要求进一步升高，例如也研究了100个以上的加热区段。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-166354号公报
专利文献2：美国专利申请公开第2016/027678号说明书
发明内容
发明要解决的课题
然而，在增多加热区段的个数的情况下，1个加热区段的面积减小，因此例如仅是缩窄发热体的线宽等的对策的话，存在无法提高发热体的电阻值的问题。
详细而言，为了使各发热体分别以预定的发热量发热而需要使预定的电流值的电流流过预定的电阻值的发热体，但是在加热区段的个数非常多的情况下，需要流过较多的电流的大型的电源，并不实际。
因此，为了抑制电流值，可考虑提升发热体的电阻值的情况，但是例如仅是缩窄发热体的线宽等的对策的话，无法充分提高电阻值。
在本公开的一方面中，希望提供一种在促进陶瓷加热器的多区段化的情况下能够提高发热体的电阻值的保持装置。
用于解决课题的方案
(1)本公开的一方面的保持装置具备在厚度方向的一方具有主面的保持基板，并且在保持基板的内部配置有通过通电而发热的发热部。
在该保持装置中，发热部具备：在与保持基板的厚度方向正交的平面方向上配置的多个第一发热体及在厚度方向上配置于比多个第一发热体靠一方的主面侧处的第二发热体，多个第一发热体中的任一个第一发热体与第二发热体通过在保持基板内沿厚度方向延伸的第一通孔而电串联连接。
本保持装置具有在保持基板的平面方向上配置有多个第一发热体的结构。即，是在平面方向上对应于各第一发热体分别设置加热区段而实现了多区段化(即多个区段化)的装置。
在该保持装置中，在这样的多区段化的装置中，具备多个第一发热体和配置在比多个第一发热体靠一方的主面侧处的第二发热体。即，在厚度方向上不同的位置配置多个第一发热体和第二发热体。并且，将多个第一发热体中的任一个第一发热体与第二发热体通过第一通孔电串联连接。由此，能够增大将这多个第一发热体中的任一个第一发热体与第二发热体连接的发热体(以下也记为串联发热体)的电阻值。
即，在这样的俯视图中被多区段化的保持装置中，如果加热区段数增加，则各加热区段的面积减小，因此提高一个发热体的电阻值的情况不容易，但是在本保持装置中，即使在俯视图中1个加热区段的面积减小，也能够容易地增大在1个加热区段配置的串联发热体的电阻值。即，由于将多个第一发热体和第二发热体在厚度方向上设置于不同的位置，因此不用增加各串联发热体占据的俯视图中的面积就能够增大串联发热体的电阻值。
由此，即使减小向串联发热体流动的电流的电流值，也能够确保目标的发热量，因此起到能够使用于供给电流的装置结构为小规模的结构这样显著的效果。
需要说明的是，在该保持装置中，在厚度方向上不同的位置配置多个第一发热体和第二发热体，因此保持基板在厚度方向的两侧具有主面的情况下，第二发热体相对于多个第一发热体可以配置于任一主面侧。例如，在静电夹盘的陶瓷加热器等的情况下，第二发热体可以配置于吸附面侧，也可以配置于与吸附面侧相反的面侧。
另外，在该保持装置中，第一发热体配置多个，因此可以采用例如在各第一发热体分别连接有第二发热体的结构。需要说明的是，除了在多个第一发热体中的全部第一发热体上连接第二发热体的结构以外，可以采用在多个第一发热体中的一部分(即1个或多个)第一发热体上连接第二发热体的结构(以下，同样)。
(2)在上述的保持装置中，可以是，保持基板在从厚度方向观察的俯视图中被划分为多个加热区段，并且在该多个加热区段中的至少一个加热区段配置有多个第一发热体中的任一个第一发热体和第二发热体。
因此，在各加热区段中，例如对于预定的第一发热体和与该第一发热体连接的预定的第二发热体分别通电时，例如通过控制电流、电压等的通电状态，能够按照各加热区段单独地控制温度。
(3)在上述的保持装置中，可以是，具备与接受来自外部的电力的端子电连接的供电用导通部，并且，供电用导通部具备：与多个第一发热体中的任一个第一发热体电连接的供电用通孔；与供电用通孔电连接且具有导电性的内部配线层；及与内部配线层电连接并与端子电连接的端子侧通孔。
通过该结构，能够将从外部(从而从端子)供给的电力经由端子侧通孔、内部配线层、供电用通孔向多个第一发热体中的任一个第一发热体(从而向发热部)供给。
另外，能够从供电用导电部经由内部配线层向多个第一发热体中的任一个第一发热体(从而向发热部)供给电力。需要说明的是，也可以按照各加热区段单独地进行温度控制。
(4)在上述的保持装置中，可以是，供电用导通部在保持基板中设于与一方的主面侧相反的另一方的主面侧。
这样，可以在保持装置的另一方的主面侧一并配置向发热部供电的结构即供电用导通部。在该情况下，在一方的主面侧可以不用设置向发热部供电的结构。例如在具备陶瓷加热器的静电夹盘中，具有能够将陶瓷加热器的一方的主面侧使用为用于吸附半导体晶圆的吸附面等成为所希望的结构这样的优点。
(5)在上述的保持装置中，可以是，在俯视图中，供电用通孔与第一通孔以至少一部分不重叠的方式配置。
在俯视图中，存在供电用通孔、第一通孔的部分与各加热区段内的发热体中的没有供电用通孔、第一通孔的部分相比温度降低，因此在该保持装置中，在俯视图中，供电用通孔、第一通孔以不重叠的方式配置。由此，能够实现各加热区段的平面方向上的温度分布的均匀化。
(6)在上述的保持装置中，可以是，发热部具备在厚度方向上配置于与多个第一发热体及第二发热体不同的位置的第三发热体，第二发热体与第三发热体通过沿厚度方向延伸的第二通孔而电串联连接，第一通孔与第二通孔在俯视图中以至少一部分不重叠的方式配置。
在该保持装置中，在沿厚度方向配置的不同的3个平面(即与厚度方向垂直的平面)上将多个第一发热体、第二发热体、第三发热体例如按此顺序配置，多个第一发热体中的任一个第一发热体与第二发热体由第一通孔连接，第二发热体与第三发热体由第二通孔连接。
另外，在俯视图中，具有第一通孔、第二通孔的部分与各加热区段内的发热体中的没有第一通孔、第二通孔的部分相比温度降低。在该保持装置中，温度低的第一通孔与第二通孔以不重叠的方式配置，因此能够实现各加热区段的平面方向上的温度分布的均匀化。
需要说明的是，在第二发热体存在多个的情况下，可以采用在多个第二发热体的全部第二发热体上连接第三发热体的结构、在多个第二发热体中的一部分(即1个或多个)第二发热体上连接第三发热体的结构(以下，同样)。
(7)在上述的保持装置中，可以是，发热部具备在厚度方向上配置于与多个第一发热体及第二发热体不同的位置的第三发热体，第二发热体与第三发热体通过沿厚度方向延伸的第二通孔而电串联连接。此外，在俯视图中，第一通孔与第三发热体以至少一部分重叠的方式配置，并且在俯视图中，第二通孔和多个第一发热体中的任一个第一发热体以至少一部分重叠的方式配置。
在该保持装置中，在沿厚度方向配置的不同的3个平面上，将多个第一发热体、第二发热体、第三发热体例如按此顺序配置，多个第一发热体中的任一个第一发热体与第二发热体通过第一通孔连接，第二发热体与第三发热体通过第二通孔连接。
此外，在该保持装置中，在各加热区段内温度相对低的第一通孔与在各加热区段内温度相对高的第三发热体以至少一部分重叠的方式配置，并且在各加热区段内温度相对低的第二通孔与在各加热区段内温度相对高的多个第一发热体中的任一个第一发热体以至少一部分重叠的方式配置，因此能够实现各加热区段的平面方向上的温度分布的均匀化。
(8)在上述的保持装置中，可以是，在俯视图中，多个第一发热体中的至少一个第一发热体具有配置于第一通孔的周围的第一部分和配置于与第一部分相比离第一通孔更远的部位的第二部分，第一部分的每单位面积的发热量比第二部分的每单位面积的发热量大。
通孔与发热体的部分相比温度降低，因此通过在第一通孔的周围配置的第一部分的每单位面积的发热量大于在远离第一通孔的周围的部位配置的第二部分的每单位面积的发热量，能够实现各加热区段的平面方向上的温度分布的均匀化。
<以下，说明本公开的各结构例>
·保持基板为板状的构件，作为该保持基板，例如，可列举以陶瓷为主成分(50质量％以上)的陶瓷基板。而且，作为保持基板，可列举在陶瓷基板等的主面侧粘贴有在内部等具有发热体的树脂制的加热器(例如板状的加热器)的复合基板。
需要说明的是，作为该陶瓷的材料，可列举氧化铝(alumina)、氮化铝、氧化钇(钇氧)等。
·主面表示保持基板的表面中的厚度方向上的保持基板的主要的表面，是与厚度方向的垂直方向的侧面不同的表面，具有比侧面的表面积大的表面积。
·供电用导电部是例如包含钨、钼等导电材料的导电部分。
·第一通孔、第二通孔等各通孔是用于使层的厚度方向的两侧导通的结构，例如，可列举在沿厚度方向延伸而贯通层的孔(贯通孔)中填充有例如钨、钼等作为导电材料的结构，或者在所述孔的内周面等通过镀敷等而形成例如由钨、钼等构成的导电层的结构。
·发热部(从而发热体)是通过通电而发热的电阻发热体，作为该发热体的材料，可列举钨、碳化钨、钼、碳化钼、钽、铂等。
·内部配线层虽然因通电而稍微发热，但不是像第一、第二发热体那样以发热为目的的结构，是以通电为目的的配线。因此，作为内部配线层，可以采用俯视图中每单位面积的发热量远小于第一、第二发热体的每单位面积的发热量(例如十分之一以下)的结构。或者，作为内部配线层，例如，可以采用在俯视图中具有比各加热区段(例如最小面积的加热区段)大的面积的结构。
·作为单位面积，可列举例如1mm2等。作为增大每单位面积的发热量的方法，在例如线状的发热体的情况下，可列举相对于发热体延伸的方向而减小垂直的截面积的方法等周知的方法。
附图说明
图1是将第一实施方式的静电夹盘进行局部剖切表示的立体图。
图2是将第一实施方式的静电夹盘沿厚度方向剖切并示意性地表示其一部分的剖视图。
图3是示意性地表示陶瓷加热器的多个加热区段及串联发热体的配置的俯视图。
图4A是表示第三发热体的俯视图，图4B是表示第二发热体的俯视图，图4C是表示第一发热体的俯视图，图4D是将第一～第三发热体的重叠状态以俯视观察表示的说明图。
图5是表示第三平面的加热区段及第三发热体的配置的说明图。
图6是将陶瓷加热器沿厚度方向剖切并示意性地表示第一～第三发热体的连接状态的说明图。
图7示出第二实施方式的陶瓷加热器，图7A是表示第二发热体的俯视图，图7B是表示第一发热体的俯视图，图7C是将第一、第二发热体的重叠状态以俯视观察表示的说明图，图7D是将陶瓷加热器沿厚度方向剖切并示意性地表示第一、第二发热体的连接状态的说明图。
图8是表示变形例的陶瓷加热器的第二发热体的俯视图。
附图标记说明
1…静电夹盘
5…陶瓷加热器
13…发热部
15…陶瓷基板
23…供电用导电部
25a、25b…供电用通孔
25c…端子侧通孔
27…内部配线层
H…串联发热体
H1…第一发热体
H2…第二发热体
H3…第三发热体
V1…第一通孔
V2…第二通孔
具体实施方式
接下来，说明保持装置的实施方式。
[1.第一实施方式]
在此，作为保持装置的第一实施方式，列举例如在能够吸附保持半导体晶圆的静电夹盘中使用的陶瓷加热器为例。
[1-1.整体结构]
首先，说明本第一实施方式的静电夹盘的结构。
如图1所示，本第一实施方式的静电夹盘1是在图1的上侧对作为被加工物的半导体晶圆3进行吸附的装置，将陶瓷加热器5与金属基座7层叠并通过粘结剂层9进行接合。
需要说明的是，陶瓷加热器5的图1的上方的面(上表面：吸附面)为第一主面A，下表面为第二主面B。而且，金属基座7的上表面为第三主面C，下表面为第四主面D。
所述陶瓷加热器5为板状(详细而言为圆盘形状)，由具备吸附用电极(即静电电极)11、发热部13等的板状(详细而言为圆盘形状)的陶瓷基板15构成。需要说明的是，吸附用电极11、发热部13埋设于陶瓷基板15，该陶瓷基板15是具有电绝缘性的绝缘基板。
金属基座7为比陶瓷加热器5大径的圆盘形状，与陶瓷加热器5同轴地接合。在该金属基座7设有为了对陶瓷基板15(从而对半导体晶圆3)进行冷却而使冷却用流体(即制冷剂)流动的流路(即冷却路)17。需要说明的是，作为冷却用流体，可以使用例如氟化液或纯水等冷却用液体等。
另外，在静电夹盘1上，供顶升销(未图示)插入的顶升销孔19等以将静电夹盘1沿厚度方向贯通的方式设置于多个部位。该顶升销孔19也被用作为了对半导体晶圆3进行冷却而向第一主面A侧供给的冷却用气体的流路(即冷却用气体孔)。
需要说明的是，可以与顶升销孔19另行地设置冷却用气体孔(未图示)。作为冷却用气体，可以使用例如氦气、氮气等非活性气体等。
接下来，关于静电夹盘1的各结构，基于图2进行详细说明。
<陶瓷加热器>
如图2示意性所示，陶瓷加热器5(从而陶瓷基板15)的第二主面B侧通过例如由硅酮构成的粘结剂层9而接合于金属基座7的第三主面C侧。
该陶瓷基板15是将多个陶瓷层(未图示)沿图2的上下方向(Y方向)层叠的结构，是以氧化铝为主成分的氧化铝质烧结体。需要说明的是，氧化铝质烧结体是绝缘体(电介质)。
在陶瓷基板15的内部，从图2的下方，如后文详述那样，配置有多个第一发热体H1、多个第二发热体H2、多个第三发热体H3、吸附用电极11等。需要说明的是，在图2中，示意性地显示第一～第三发热体H1～H3。
其中，多个第一发热体H1配置于第一平面HM1，多个第二发热体H2配置于第二平面HM2，多个第三发热体H3配置于第三平面HM3。需要说明的是，第一～第三平面HM1～HM3是将陶瓷基板15在厚度方向(图2的上下方向：Y方向)上分离了预定距离的不同位置处与厚度方向垂直地扩展的平面。即，各平面(即第一～第三平面HM1～HM3)相互平行，各平面扩展的平面的方向为平面方向。需要说明的是，在图2中，示出沿着与Y方向垂直的X方向的截面。
并且，将1个第一发热体H1、1个第二发热体H2、1个第三发热体H3电串联连接而构成1个发热体(以下，称为串联发热体)H，通过多个串联发热体H，构成发热部13。
另外，如后所述，陶瓷基板15在从厚度方向观察的俯视图中被划分为多个加热区段KZ(参照图3)，在各加热区段KZ分别配置串联发热体H。即，陶瓷基板15成为在俯视图中配置有多个串联发热体H的结构。
并且，各串联发热体H(详细而言各串联发热体H的最下层的第一发热体H1)分别电连接于供电用的端子(即供电用端子)21。
即，各串联发热体H为了能够独自进行温度控制，将各第一发热体H1的两端(即一对端部H1a、H1b)分别经由供电用导电部23在陶瓷基板15的一侧(即第二主面B侧)电连接于各一对的供电用端子21。
该供电用导电部23具备供电用通孔25a、25b、具有导电性的内部配线层27、端子侧通孔25c、端子焊盘29作为向串联发热体H供电的结构，在该端子焊盘29接合有供电用端子21。
并且，供电用导电部23中的端子侧通孔25c电连接于内部配线层27，内部配线层27电连接于供电用通孔25a、25b，供电用通孔25a、25b电连接于第一发热体H1的各端部H1a、H1b。需要说明的是，供电用导电部23由例如钨构成。
另外，吸附用电极11电连接于施加电压的周知的电极用端子(未图示)。
<金属基座>
金属基座7为由铝或铝合金构成的金属制。在金属基座7上，除了所述冷却路17、顶升销孔19以外，还分别形成有配置所述电极用端子、供电用端子21的作为贯通孔的贯通部31。
需要说明的是，在静电夹盘1的第四主面D侧，为了收容供电用端子21而设有从第四主面D到达陶瓷加热器5的内部那样的多个内部孔33，金属基座7的贯通部31构成该内部孔33的一部分。
另外，在收容电极用端子、供电用端子21的内部孔33配置具有电绝缘性的绝缘筒35。
<吸附用电极>
吸附用电极11由例如平面形状为圆形的电极构成。该吸附用电极11是如下的结构：在使用静电夹盘1的情况下被施加直流高电压，由此，产生对半导体晶圆3进行吸附的静电引力(吸附力)，使用该吸附力将半导体晶圆3吸附固定。
需要说明的是，关于吸附用电极11，除此以外，可以采用周知的各种结构(单极性、双极性的电极等)。需要说明的是，吸附用电极11由例如钨等导电材料构成。
[1-2.发热体的结构]
接下来，说明本第一实施方式的主要部分即发热部13的结构。
如图2所示，发热部13由沿着与陶瓷基板15的厚度方向垂直的平面方向配置的多个串联发热体H构成。
如上所述，该串联发热体H是将配置在不同的平面即第一～第三平面HM1～HM3上的、第一发热体H1、第二发热体H2、第三发热体H3依次串联连接的结构。因此，在发热部13中，在多个第一发热体H1的全部第一发热体H1上分别连接第二发热体H2，在各第二发热体H2的全部第二发热体H2上分别连接第三发热体H3。
需要说明的是，第一～第三发热体H1～H3是由当被施加电压而电流流动时发热的金属材料(钨等)构成的电阻发热体。
如图3所示，在陶瓷基板15(从而在陶瓷加热器5)上，在俯视图中设定有多个加热区段KZ，在各加热区段KZ，以能够独立地调节各加热区段KZ的温度的方式分别配置有各1个上述结构的串联发热体H。
需要说明的是，加热区段KZ的个数为例如100以上的例如200，但是在图3中，进行简化表示(即，以减少加热区段KZ的个数的方式显示)。而且，在图3中，仅示意性地示出一部分的串联发热体H。
<各发热体的平面形状>
接下来，关于第一发热体H1、第二发热体H2、第三发热体H3各自的平面形状，基于图4及图5进行说明。
如图4A所示，最接近第一主面A的最上层即各第三发热体H3在俯视图中具有细带状(例如线宽1mm以下)的线状部L蜿蜒多次的形状，其两端成为直径比所述线宽大的圆形的端部H3a、H3b。
另外，线状部L中的端部H3a、H3b的周围的部分(第一部分)的线宽比远离第一部分的其他部分(第二部分)窄。需要说明的是，作为端部H3a、H3b的周围的部分(第一部分)，可列举例如以端部H3a、H3b的中心点为中心点而具有端部H3a、H3b的最大径(直径)的3倍的直径的同心圆内。
另外，第一部分的每单位面积(例如1mm2)的发热量比第二部分的每单位面积的发热量大(以下同样)。
需要说明的是，如图5所示，例如在第三平面HM3中，各加热区段KZ以与其他加热区段KZ相邻的方式配置多个，在各加热区段KZ分别配置各第三发热体H3。需要说明的是，在其他第二、第一平面HM2、HM1中，也是在俯视图中，各加热区段KZ的配置、平面形状相同。
如图4B所示，配置于中间位置的各第二发热体H2具有左右一对的部分发热体H2l、H2r。各部分发热体H2l、H2r与第三发热体H3同样具有细带状的(例如线宽1mm以下)的线状部L蜿蜒多次的形状，各部分发热体H2l、H2r的两端分别成为直径比所述线宽大的圆形的端部H2a、H2b、H2c、H2d。
另外，与第三发热体H3同样，线状部L中的、端部H2a、H2b、H2c、H2d的周围的部分(第一部分)的线宽比远离第一部分的其他部分(第二部分)窄。需要说明的是，作为端部H2a、H2b、H2c、H2d的周围的部分(第一部分)，可列举例如以端部H2a、H2b、H2c、H2d的中心点为中心点而具有端部H2a、H2b、H2c、H2d的最大径(直径)的3倍的直径的同心圆内。
如图4C所示，最接近第二主面B的最下层即各第一发热体H1具有左右一对的部分发热体H1l、H1r。各部分发热体H1l、H1r具有细带状的(例如线宽1mm以下)的线状部L蜿蜒多次的形状，各部分发热体H1l、H1r的两端分别成为直径比所述线宽大的圆形的端部H1a、H1b、H1c、H1d。
另外，与第三发热体H3同样，线状部L中的端部H1a、H1b、H1c、H1d的周围部分(第一部分)的线宽比远离第一部分的其他部分(第二部分)窄。需要说明的是，作为端部H1a、H1b、H1c、H1d的周围部分(第一部分)，可列举例如以端部H1a、H1b、H1c、H1d的中心点为中心点而具有端部H1a、H1b、H1c、H1d的最大径(直径)的3倍的直径的同心圆内。
第一部分的任意部位的截面积(即，“平面方向内的与线状部L的延伸方向正交的方向的宽度”ד厚度方向的厚度”)比第二部分的任意部位的截面积(即，“平面方向内的与线状部L的延伸方向正交的方向的宽度”ד厚度方向的厚度”)小。
线状部L的截面积(即，“平面方向内的与线状部L的延伸方向正交的方向的宽度”ד厚度方向的厚度”)比端部H3a、H3b、H2a、H2b、H2c、H2d、H1a、H1b、H1c、H1d的截面积(即，“平面方向的宽度(例如直径)”ד厚度方向的厚度”)小。
需要说明的是，关于各端部H3a、H3b、H2a、H2b、H2c、H2d、H1a、H1b、H1c、H1d的全部端部，不需要端部H3a、H3b、H2a、H2b、H2c、H2d、H1a、H1b、H1c、H1d的截面积比线状部L的截面积大，只要端部H3a、H3b、H2a、H2b、H2c、H2d、H1a、H1b、H1c、H1d的截面积比线状部L的截面积大的部位为至少1个即可。
因此，在厚度方向上从第一主面A侧观察第一～第三发热体H1～H3的配置的情况下，成为图4D那样。需要说明的是，在图4D中，将第一～第三发热体H1～H3重叠显示。
需要说明的是，在俯视图中，第一～第三发热体H1～H3的每单位面积(例如1mm2)的发热量比内部配线层27的每单位面积的发热量大(例如10倍以上)。需要说明的是，第一～第三发热体H1～H3的厚度与内部配线层27的厚度相同。而且，在俯视图中，各内部配线层27的面积比各加热区段KZ的面积(例如最小的加热区段KZ的面积)大。
<各发热体的立体配置>
接下来，关于使第一发热体H1、第二发热体H2、第三发热体H3重合时的位置关系，基于图4及图6进行说明。需要说明的是，图6的通孔配置在说明上存在与图4不一致的部分。
如图4及图6所示，在第一发热体H1的端部H1a、H1d(详细而言，图4的纸面的里侧：图6的下侧)连接有供电用导电部23的供电用通孔25a、25b。
另外，在第一发热体H1的端部H1b、H1c(详细而言，图4的纸面的表侧：图6的上侧)与第二发热体H2的端部H2b、H2c(详细而言，图4的纸面的里侧：图6的下侧)之间，以将处于厚度方向的相同位置的各端部彼此电连接的方式，分别配置第一通孔V1。
此外，在第二发热体H2的端部H2a、H2d(详细而言，图4的纸面的表侧：图6的上侧)与第三发热体H3的端部H3a、H3b(详细而言，图4的纸面的里侧：图6的下侧)之间，以将处于厚度方向的相同位置的各端部彼此电连接的方式，分别配置第二通孔V2。
需要说明的是，图4A的圆形的虚线在俯视图中表示第二发热体H2的端部H2b、H2c的位置，图4B的圆形的虚线在俯视图中表示第一发热体H1的端部H1a、H1d的位置。
这样，将第一～第三发热体H1～H3以沿厚度方向重叠的方式配置，由此构成第一～第三发热体H1～H3经由第一、第二通孔V1、V2而被串联连接的串联发热体H。
另外，如图4D所示，在本第一实施方式中，在俯视图中，供电用导电部23的供电用通孔25a、25b(即端部H1a、H1d)与一对第一通孔V1以不重叠的方式配置。
此外，在俯视图中，第一通孔V1与第二通孔V2以不重叠的方式配置。
而且，在俯视图中，第一通孔V1与第三发热体H3以一部分重叠的方式配置，且第二通孔V2与第一发热体H1以一部分重叠的方式配置。
端部H3a、H3b、H2a、H2b、H2c、H2d、H1a、H1b、H1c、H1d的俯视图中的截面积(例如平面方向的截面为圆形的情况下，为半径×半径×π)比第一、第二通孔V1、V2的俯视图中的截面积(例如平面方向的截面为圆形的情况下，为半径×半径×π)大。
由此，优选满足线状部L的俯视图中的宽度(即，平面方向内的与延伸方向正交的方向的宽度)≤第一、第二通孔V1、V2的俯视图中的宽度(即，平面方向的截面为圆形的情况下，为直径)<端部H3a、H3b、H2a、H2b、H2c、H2d、H1a、H1b、H1c、H1d的俯视图中的宽度(即，平面方向的截面为圆形的情况下，为直径)的关系。
通过满足上述的关系而提高接线的可靠性，并且由于线状部L的宽度细且第一～第三发热体H1～H3被层叠，因此能够提高发热体(即串联发热体)H的电阻值。
需要说明的是，在图6中，在俯视图中，利用方形的框体WK表示温度容易降低的部位，即，配置供电用导电部23的供电用通孔25a、25b、第一、第二通孔V1、V2的部位。
需要说明的是，上述的各通孔即供电用通孔25a、25b、端子侧通孔25c、第一、第二通孔V1、V2等通孔与周知的通孔同样是在将各陶瓷层沿厚度方向贯通的贯通孔(即过孔)中填充有例如钨等导电材料的导电部分。
[1-3.制造方法]
接下来，简单说明本第一实施方式的静电夹盘1的制造方法。
(1)作为陶瓷基板15的原料，将92重量％的作为主成分的Al2O3、1重量％的MgO、1重量％的CaO、6重量％的SiO2的各粉末混合，利用球磨机，进行了50～80小时的湿式粉碎之后，进行脱水干燥。
(2)接下来，向该粉末加入溶剂等，利用球磨机混合，形成浆液。
(3)接下来，使该浆液在减压脱泡后呈平板状地流出而退火，使溶剂发散，形成作为各陶瓷层的各氧化铝生片。
并且，对于各氧化铝生片，在必要部位开设成为顶升销孔19等的空间、成为各通孔25a、25b、25c、V1、V2的过孔。
(4)另外，在所述氧化铝生片用的原料粉末中混合钨粉末，形成为浆液状，作为金属化墨液。
(5)然后，为了形成吸附用电极11、第一～第三发热体H1～H3、内部配线层27、端子焊盘29等，使用所述金属化墨液，在与吸附用电极11、第一～第三发热体H1～H3、内部配线层27、端子焊盘29等的形成部位对应的氧化铝生片上，通过通常的丝网印刷法，印刷各图案。需要说明的是，为了形成各通孔25a、25b、25c、V1、V2而向过孔填充金属化墨液。
(6)接下来，使各氧化铝生片以形成顶升销孔19等的所需的空间的方式对位，进行热压接，形成层叠片。
(7)接下来，将热压接后的各层叠片分别切割成预定的形状(即圆板形状)。
(8)接下来，将切割后的各层叠片在还原气氛下，以1400～1600℃的范围(例如，1550℃)进行5小时烧制(正式烧制)，制作各氧化铝质烧结体。
(9)并且，在烧制后，对于各氧化铝烧结体进行例如第一主面A侧的加工等必要的加工，制作陶瓷基板15。
(10)接下来，在陶瓷基板15的第二主面B上的端子焊盘29钎焊端子配件(未图示)。
(11)与之另行地制造金属基座7。具体而言，通过对金属板进行切削加工等而形成金属基座7。
(12)接下来，将金属基座7与陶瓷基板15接合而进行一体化。
(13)接下来，对应于各内部孔33来配置供电用端子21等，完成静电夹盘1。
[1-4.效果]
接下来，说明本第一实施方式的效果。
(1)在本第一实施方式中，关于在平面方向上以具有多个加热区段KZ的方式进行了多区段化的陶瓷加热器5，在厚度方向上的不同位置分别配置多个第一～第三发热体H3，并将各第一发热体H1与各第二发热体H2通过第一通孔V1进行电串联连接，将各第二发热体H2与各第三发热体H3通过第二通孔V2进行电串联连接。由此，能够增大连接有第一～第三发热体H1～H3的发热体(即串联发热体)H的电阻值。
即，在这样的俯视图中被多区段化后的陶瓷加热器5中，如果加热区段KZ增加，则各加热区段KZ的面积减小，因此提高一个发热体的电阻值的情况并不容易，但是在本第一实施方式中，即使俯视图中1个加热区段的面积减小，也能够容易地增大在1个加热区段配置的串联发热体H的电阻值。
由此，即使减小向串联发热体H流动的电流的电流值，也能够确保目标的发热量，因此起到能够将用于供给电流的装置结构设为小规模的结构这样显著的效果。
(2)在本第一实施方式中，作为向发热部13(详细而言，各串联发热体H)供电的结构，分别将一对供电用导电部23(详细而言，供电用通孔25a、25b)电连接于第一发热体H1，各一对的供电用导电部23设置在厚度方向上的陶瓷基板15的一侧(第二主面B侧)。
因此，在陶瓷加热器5的一侧能够一并配置用于供电的结构(例如端子焊盘29、与之连接的元件等)，因此陶瓷加热器5的另一侧不需要配置用于供电的结构。由此，在静电夹盘1中，具有能够将陶瓷加热器5的另一方的面使用为用于吸附半导体晶圆3的吸附面等而形成为所希望的结构的优点。
(3)在本第一实施方式中，在俯视图中，供电用通孔25a、25b与第一通孔V1以不重叠的方式配置。
即，在俯视图中，具有供电用通孔25a、25b、第一通孔V1的部分与串联发热体H的形成线状部L的部分相比温度降低，因此在本第一实施方式中，在俯视图中，供电用通孔25a、25b与第一通孔V1以不重叠的方式配置。由此，能够实现各加热区段KZ的平面方向上的温度分布的均匀化。
(4)在本第一实施方式中，在俯视图中，温度降低的第一通孔V1与第二通孔V2以不重叠的方式配置，因此能够实现各加热区段KZ的平面方向上的温度分布的均匀化。
(5)在本第一实施方式中，温度降低的第一通孔V1与温度升高的第三发热体H3以一部分重叠的方式配置，并且温度降低的第二通孔V2与温度升高的第一发热体H1以一部分重叠的方式配置。由此，能够实现各加热区段KZ的平面方向上的温度分布的均匀化。
(6)在本第一实施方式中，在俯视图中，在温度低的第一、第二通孔V1、V2的周围配置的第一～第三发热体H1～H3的部分(即第一部分)的每单位面积的发热量比配置于与其相比离第一、第二通孔更远的部位的第一～第三发热体H1～H3的部分(即第二部分)的每单位面积的发热量大，因此能够实现各加热区段KZ的平面方向上的温度分布的均匀化。
[1-5.词语的关系]
本第一实施方式的陶瓷加热器5、发热部13、陶瓷基板15、供电用导电部23、供电用通孔25a、25b、端子侧通孔25c、内部配线层27、第一发热体H1、第二发热体H2、第三发热体H2、第一通孔V1、第二通孔V2分别相当于本公开的保持装置、发热部、保持基板、供电用导电部、供电用通孔、端子侧通孔、内部配线层、第一发热体、第二发热体、第三发热体、第一通孔、第二通孔的一例。
[2.第二实施方式]
接下来，说明第二实施方式，但是关于与第一实施方式同样的内容，省略或简化说明。需要说明的是，对于与第一实施方式同样的结构，标注同样的编号。
本第二实施方式将2个发热体沿厚度方向配置。
如图7A、图7B所示，在本第二实施方式中，在陶瓷加热器5的第一主面A侧具备与第一实施方式的第三发热体H3同样的形状的第二发热体H2。而且，在第二主面B侧具备与第一实施方式的第二发热体H2同样的形状的第一发热体H1。当在厚度方向上从第一主面A侧观察第一、第二发热体H1、H2的配置的情况下，如图7C那样。需要说明的是，在图7C中，将第一、第二发热体H1、H2重叠显示。
并且，如图7D所示，供电用导电部23的供电用通孔25a、25b分别连接于第一发热体H1的端部H1b、H1c。而且，第一发热体H1的端部H1a、H1d与第二发热体H2的端部H2a、H2b分别通过第一通孔V1电连接。
由此，构成串联发热体H。
本第二实施方式起到与第一实施方式同样的效果。
[3.其他的实施方式]
本公开不受所述实施方式的任何限定，在不脱离本公开的范围内当然能以各种形态实施。
(1)例如，作为沿厚度方向配置的多个发热体，并不限于2个或3个，可以为这以上。
(2)另外，作为陶瓷加热器，并不限于静电夹盘，可以用于真空夹盘等其他用途。
(3)此外，本公开也可以适用于不具备金属基座的静电夹盘。即，也可以适用于在陶瓷加热器具备吸附用电极、多个发热体(例如第一～第三发热体)的静电夹盘。
(4)另外，本公开也可以适用于不是静电夹盘等的陶瓷加热器单体。例如，可以适用于在陶瓷基板内具备与所述各实施方式同样的多个发热体等的陶瓷加热器。
(5)此外，在上述实施方式中，第一通孔V1及第二通孔V2可以分别由单数的通孔构成，也可以如图8例示那样由多个通孔的组构成。通过设为多个通孔，连接可靠性提高。需要说明的是，在图8中，利用实线的圆形表示吸附面侧的第二通孔V2的位置，利用虚线的圆形表示金属基座侧的第一通孔V1的位置。
(6)另外，在本公开中，可以采用在多个第一发热体的全部第一发热体上分别连接第二发热体的结构、在多个第一发热体中的一部分(即1个或多个)第一发热体上连接第二发热体的结构。此外，在第二发热体存在多个的情况下，可以采用在多个第二发热体的全部第二发热体上连接第三发热体的结构、在多个第二发热体中的一部分(即1个或多个)第二发热体上连接第三发热体的结构。
(7)另外，可以取代上述的陶瓷加热器的结构而采用层叠有在陶瓷层具有发热体的树脂加热器的结构。
例如可以采用将在陶瓷层的内部或表面(树脂加热器侧的表面)具有静电电极的第一层与例如在由聚酰亚胺构成的树脂层的内部与上述的各实施方式同样地配置有第一～第三发热体、内部配线层、各通孔等的第二层(即树脂加热器)层叠而成的结构。
(8)需要说明的是，也可以使所述各实施方式中的1个构成要素具有的功能由多个构成要素分担，或者使多个构成要素具有的功能由1个构成要素发挥。而且，可以省略所述各实施方式的结构的一部分。而且，可以将所述各实施方式的结构的至少一部分对于其他实施方式的结构进行附加、置换等。需要说明的是，根据权利要求书记载的词语而确定的技术思想中包含的所有形态为本公开的实施方式。
(9)另外，作为本公开的另一例，可以采用例如下述的结构。
例如，可以采用“在由通孔(例如第一、第二通孔)连接而构成一个发热部的发热体配置于3个以上的不同面的情况下，将在厚度方向上相邻的发热体彼此连接的通孔中的设置于厚度方向上不同的位置的通孔彼此在俯视图中以至少一部分不重叠的方式配置的结构”。
另外，例如，可以采用“在由通孔(例如第一、第二通孔)连接而构成一个发热部的发热体配置于3个以上的不同面的情况下，将在厚度方向上相邻的发热体彼此连接的通孔与在厚度方向上不相邻的其他发热体在俯视图中以至少一部分重叠的方式配置的结构”。

Claims (9)

1.一种保持装置，具备在厚度方向的一方具有主面的保持基板，并且在所述保持基板的内部配置有通过通电而发热的发热部，
所述保持装置的特征在于，
所述发热部具备：在与所述保持基板的厚度方向正交的平面方向上配置的多个第一发热体及在所述厚度方向上配置于比所述多个第一发热体靠所述一方的主面侧处的第二发热体，
所述多个第一发热体中的任一个第一发热体与所述第二发热体通过在所述保持基板内沿所述厚度方向延伸的第一通孔电串联连接而构成串联发热体，
所述保持基板在从所述厚度方向观察的俯视图中被划分为多个同心环且每个同心环被分成多个加热区段，并且在每个加热区段分别配置有1个所述串联发热体并且每个加热区段中的串联发热体的通电被独立地控制，通过控制各串联发热体的通电而能够独立地调节各加热区段的温度。
2.根据权利要求1所述的保持装置，其特征在于，
在所述多个加热区段中的至少一个加热区段配置有所述多个第一发热体中的任一个第一发热体和所述第二发热体。
3.根据权利要求1所述的保持装置，其特征在于，
所述保持装置具备与接受来自外部的电力的端子电连接的供电用导通部，并且所述供电用导通部具备：
与所述多个第一发热体中的任一个第一发热体电连接的供电用通孔；
与所述供电用通孔电连接且具有导电性的内部配线层；及
与所述内部配线层电连接并与所述端子电连接的端子侧通孔。
4.根据权利要求3所述的保持装置，其特征在于，
所述供电用导通部在所述保持基板中设于与所述一方的主面侧相反的另一方的主面侧。
5.根据权利要求3所述的保持装置，其特征在于，
在所述俯视图中，所述供电用通孔与所述第一通孔以至少一部分不重叠的方式配置。
6.根据权利要求4所述的保持装置，其特征在于，
在所述俯视图中，所述供电用通孔与所述第一通孔以至少一部分不重叠的方式配置。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的保持装置，其特征在于，
所述发热部具备在所述厚度方向上配置于与所述多个第一发热体及所述第二发热体不同的位置的第三发热体，
所述第二发热体与所述第三发热体通过沿所述厚度方向延伸的第二通孔而电串联连接，
所述第一通孔与所述第二通孔在所述俯视图中以至少一部分不重叠的方式配置。
8.根据权利要求1～6中任一项所述的保持装置，其特征在于，
所述发热部具备在所述厚度方向上配置于与所述多个第一发热体及所述第二发热体不同的位置的第三发热体，
所述第二发热体与所述第三发热体通过沿所述厚度方向延伸的第二通孔而电串联连接，
在所述俯视图中，所述第一通孔与所述第三发热体以至少一部分重叠的方式配置，并且在所述俯视图中，所述第二通孔和所述多个第一发热体中的任一个第一发热体以至少一部分重叠的方式配置。
9.根据权利要求1～6中任一项所述的保持装置，其特征在于，
在所述俯视图中，所述多个第一发热体中的至少一个第一发热体具有配置于所述第一通孔的周围的第一部分和配置于与所述第一部分相比离所述第一通孔更远的部位的第二部分，所述第一部分的每单位面积的发热量比所述第二部分的每单位面积的发热量大。
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