CN110494970A - 保持装置 - Google Patents

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Abstract

通过提高板状部件的各区段的温度测定的精度来提高板状部件的吸附面的温度分布的均匀性。保持装置具备:板状部件,具有与第一方向大致正交的第一表面;发热用电阻体及测温用电阻体,配置于将板状部件的至少一部分假想性地分割成沿着与第一方向正交的方向排列的多个区段时的各区段;及供电部,构成对发热用电阻体及测温用电阻体的供电路径,保持装置在板状部件的第一表面上保持对象物。测温用电阻体的第一方向上的位置与发热用电阻体不同。至少一个测温用电阻体即特定测温用电阻体具有第一方向上的位置互不相同且相互被串联连接的多层电阻体要素。

Description

保持装置
技术领域
本说明书公开的技术涉及保持对象物的保持装置。
背景技术
例如作为在制造半导体时对晶圆进行保持的保持装置,使用静电卡盘。静电卡盘具备陶瓷板和设置在陶瓷板的内部的卡盘电极,利用通过向卡盘电极施加电压而产生的静电引力,在陶瓷板的表面(以下,称为“吸附面”)吸附并保持晶圆。
当静电卡盘的吸附面所保持的晶圆的温度分布变得不均匀时,对于晶圆的各处理(成膜、蚀刻等)的精度可能会下降,因此静电卡盘要求尽可能使晶圆的温度分布均匀的性能。因此,例如,在陶瓷板的内部设置发热用电阻体。当向发热用电阻体施加电压时,由于发热用电阻体的发热而陶瓷板被加热,陶瓷板的吸附面所保持的晶圆被加热。基于通过在陶瓷板的内部设置的温度传感器(例如,热电偶)测定的温度来控制向发热用电阻体的施加电压,由此进行陶瓷板的吸附面的温度控制(即,晶圆的温度控制)。
为了进一步提高晶圆的温度分布的均匀性,有时采用将陶瓷板的全部或一部分分割成多个假想性的区域(以下,称为“区段”)并在各区段配置有发热用电阻体的结构。根据这样的结构,通过单独地控制向在陶瓷板的各区段配置的发热用电阻体施加的施加电压而能够单独地控制各区段的温度,其结果是,能够进一步提高陶瓷板的吸附面的温度分布的均匀性(即,晶圆的温度分布的均匀性)。
在这样的陶瓷板被假想性地分割成多个区段的结构中,难以在各区段配置专用的温度传感器。因此,已知有在陶瓷板的各区段,与发热用电阻体另行地配置测温用电阻体的技术(例如,参照专利文献1)。当温度变化时测温用电阻体的电阻值变化,因此通过测定各测温用电阻体的电阻值而能够测定配置有各测温用电阻体的区段的温度。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-243990号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在陶瓷板的各区段配置测温用电阻体的上述现有技术中,从基于测温用电阻体的电阻值的温度测定的分辨率(灵敏度)不充分等的理由出发,在各区段的温度测定的精度的方面还有提高的余地,进而,在陶瓷板的吸附面的温度分布的均匀性(晶圆的温度分布的均匀性)的方面还有提高的余地。
需要说明的是,这样的课题并不局限于利用静电引力来保持晶圆的静电卡盘,在具备板状部件且在板状部件的表面上保持对象物的保持装置中通常为共通的课题。
在本说明书中,公开了能够解决上述的课题的技术。
用于解决课题的方案
本说明书公开的技术例如可以作为以下的方式实现。
(1)本说明书公开的保持装置具备:板状部件,具有与第一方向大致正交的第一表面;发热用电阻体,配置于将所述板状部件的至少一部分假想性地分割成沿着与所述第一方向正交的方向排列的多个区段时的各所述区段;测温用电阻体,配置于各所述区段,所述第一方向上的位置与所述发热用电阻体不同;及供电部,构成对所述发热用电阻体及所述测温用电阻体的供电路径,所述保持装置在所述板状部件的所述第一表面上保持对象物,其中,至少一个所述测温用电阻体即特定测温用电阻体具有所述第一方向上的位置互不相同且相互被串联连接的多层电阻体要素。根据本保持装置,关于至少一个测温用电阻体即特定测温用电阻体,与特定测温用电阻体为单层结构的方式相比,能够将特定测温用电阻体收纳于一个区段,并提高其电阻值。当特定测温用电阻体的电阻值升高时,基于特定测温用电阻体的电阻值的温度测定的分辨率(灵敏度)提高。因此,根据本保持装置,通过提高基于特定测温用电阻体的电阻值的温度测定的分辨率而能够提高配置有特定测温用电阻体的区段的温度测定的精度,能够提高使用了配置于该区段的发热用电阻体的该区段的温度控制的精度,其结果是,能够提高板状部件的第一表面的温度分布的均匀性(即,第一表面所保持的对象物的温度分布的均匀性)。
(2)在上述保持装置中,可以是,所述供电部具备:驱动器,具有由第一导电线路和第二导电线路构成的线路对;一对供电端子;供电侧通孔对,具有将构成所述线路对的所述第一导电线路与一个所述供电端子电连接的第一供电侧通孔和将构成所述线路对的所述第二导电线路与另一个所述供电端子电连接的第二供电侧通孔;及电阻体侧通孔对,具有将一个测温用电阻体的一端与构成所述线路对的所述第一导电线路电连接的第一电阻体侧通孔和将该一个测温用电阻体的另一端与构成所述线路对的所述第二导电线路电连接的第二电阻体侧通孔,构成与所述特定测温用电阻体电连接的所述线路对的所述第一导电线路和所述第二导电线路中的至少一方具有所述第一方向上的位置互不相同且相互被并联连接的多层导电线路要素。根据本保持装置,能够相对性地降低构成驱动器所包含的线路对的各导电线路的电阻值,相对性地提高特定测温用电阻体的电阻值。因此,根据本保持装置,通过提高基于特定测温用电阻体的电阻值的温度测定的分辨率而能够提高配置有特定测温用电阻体的区段的温度测定的精度,其结果是,能够提高板状部件的第一表面的温度分布的均匀性(即,第一表面所保持的对象物的温度分布的均匀性)。而且,根据本保持装置,能够相对性地降低构成驱动器所包含的线路对的各导电线路的电阻值,因此能够降低在包含特定测温用电阻体和线路对的电气电路的电阻值中占据的(受到其他的区段的温度的影响的)线路对的电阻值的比例。因此,根据本保持装置,能够有效地提高使用了特定测温用电阻体的区段的温度测定的精度,其结果是,能够有效地提高板状部件的第一表面的温度分布的均匀性(即,第一表面所保持的对象物的温度分布的均匀性)。
(3)在上述保持装置中,可以是,所述供电部具备:驱动器,具有多个第一导电线路和多个第二导电线路;至少一对供电端子;供电侧通孔对,具有将所述多个第一导电线路与构成一对所述供电端子的一个供电端子电连接的第一供电侧通孔和将所述多个第二导电线路与构成所述一对供电端子的另一个供电端子电连接的第二供电侧通孔;及电阻体侧通孔对,将各所述测温用电阻体与所述第一导电线路和所述第二导电线路电连接,各所述第一导电线路及各所述第二导电线路都与多个所述测温用电阻体电连接,与各所述测温用电阻体电连接的所述第一导电线路与所述第二导电线路的组合按照每个所述测温用电阻体而不同。根据本保持装置,通过较少个数的导电线路能够构成向各测温用电阻体的单独的供电路径。其结果是,通过较宽地设置各导电线路的线宽度而能够相对性地降低各导电线路的电阻值,并相对性地提高测温用电阻体的电阻值。因此,根据本保持装置,通过提高基于测温用电阻体的电阻值的温度测定的分辨率而能够提高板状部件的各区段的温度测定的精度,其结果是,能够提高板状部件的第一表面的温度分布的均匀性(即,第一表面所保持的对象物的温度分布的均匀性)。而且,根据本保持装置,能够相对性地降低构成驱动器所包含的线路对的各导电线路的电阻值,因此能够降低在包含测温用电阻体和线路对的电气电路的电阻值中占据的(受到其他的区段的温度的影响的)线路对的电阻值的比例。因此,根据本保持装置,能够有效地提高使用了测温用电阻体的各区段的温度测定的精度,能够有效地提高板状部件的第一表面的温度分布的均匀性(即,第一表面所保持的对象物的温度分布的均匀性)。
(4)在上述保持装置中,可以是,还具备基座部件,该基座部件以与所述板状部件中的所述第一表面的相反侧的表面相对的方式配置,且在内部形成有冷却介质流路,所述特定测温用电阻体与配置于同一所述区段的所述发热用电阻体相比,配置在接近所述基座部件的位置。根据本保持装置,在第一方向上,在加热用的发热用电阻体与冷却用的冷却介质流路之间的位置配置特定测温用电阻体,因此能够进一步提高使用了特定测温用电阻体的区段的温度测定的精度,其结果是,能够进一步提高板状部件的第一表面的温度分布的均匀性(即,第一表面所保持的对象物的温度分布的均匀性)。
(5)在上述保持装置中,可以是,所述供电部具备:驱动器,具有由第一导电线路和第二导电线路构成的线路对;一对供电端子;供电侧通孔对,具有将构成所述线路对的所述第一导电线路与一个所述供电端子电连接的第一供电侧通孔和将构成所述线路对的所述第二导电线路与另一个所述供电端子电连接的第二供电侧通孔;及电阻体侧通孔对,具有将一个测温用电阻体的一端与构成所述线路对的所述第一导电线路电连接的第一电阻体侧通孔和将该一个测温用电阻体的另一端与构成所述线路对的所述第二导电线路电连接的第二电阻体侧通孔,构成与所述特定测温用电阻体电连接的所述线路对的所述第一导电线路和所述第二导电线路中的至少一方的线宽度大于所述特定测温用电阻体的线宽度。根据本保持装置,能够相对性地降低线路对的电阻值,并相对性地提高特定测温用电阻体的电阻值。这样,根据本保持装置,能够相对性地提高特定测温用电阻体的电阻值,因此通过提高基于特定测温用电阻体的电阻值的温度测定的分辨率(灵敏度)而能够提高配置有特定测温用电阻体的区段的温度测定的精度,其结果是,能够提高陶瓷板的第一表面的温度分布的均匀性(即,第一表面所保持的对象物的温度分布的均匀性)。而且,根据本保持装置,能够相对性地降低驱动器所包含的线路对的电阻值,因此能够降低在包含特定测温用电阻体和线路对的电气电路的电阻值中占据的(受到其他的区段的温度的影响的)线路对的电阻值的比例。因此,根据本保持装置,能够提高使用了特定测温用电阻体的区段的温度测定的精度,其结果是,能够提高陶瓷板的第一表面的温度分布的均匀性(即,第一表面所保持的对象物的温度分布的均匀性)。
(6)在上述保持装置中,可以是,所述驱动器包括:沿延伸方向的长度为L1且线宽度为W1的所述导电线路;及沿延伸方向的长度为L2(其中,L2>L1)且线宽度为W2(其中,W2>W1)的所述导电线路。根据本保持装置,能够使驱动器所包含的各导电线路的电阻值相互接近,能够降低在包含测温用电阻体和导电线路的电气电路的电阻值中占据的导电线路的电阻值的变动。因此,根据本保持装置,能够有效地提高使用了测温用电阻体的区段的温度测定的精度,其结果是,能够有效地提高陶瓷板的第一表面的温度分布的均匀性(即,第一表面所保持的对象物的温度分布的均匀性)。
(7)在上述保持装置中,可以是,在向与所述第一方向平行的任意的假想平面投影了所述特定测温用电阻体和配置于与所述特定测温用电阻体相同的所述区段的所述发热用电阻体时,在与所述假想平面平行且与所述第一方向正交的第二方向上,所述特定测温用电阻体的投影的两端的位置为所述发热用电阻体的投影的两端之间的位置。在本保持装置中,在第一方向观察下,能够将特定测温用电阻体配置在比配置于与该特定测温用电阻体相同的区段的发热用电阻体靠区段中的更内侧的位置(更远离区段的交界的位置)。因此,根据本保持装置,能够抑制配置于某区段的特定测温用电阻体的温度(电阻值)受到其他的区段的温度的影响的情况,因此能够提高使用了特定测温用电阻体的区段的温度测定的精度,其结果是,能够提高陶瓷板的第一表面的温度分布的均匀性(即,第一表面所保持的对象物的温度分布的均匀性)。
(8)在上述保持装置中,在所述陶瓷板的内部,在所述特定测温用电阻体与其他的所述测温用电阻体之间设有导热率比所述陶瓷板低的隔热层。根据本保持装置,能够有效地抑制配置于某区段的特定测温用电阻体的温度(电阻值)受到其他的区段的温度的影响的情况。因此,根据本保持装置,能够有效地提高使用了特定测温用电阻体的区段的温度测定的精度,能够有效地提高陶瓷板的第一表面的温度分布的均匀性(即,第一表面所保持的对象物的温度分布的均匀性)。
需要说明的是,本说明书公开的技术能够以各种方式实现,例如,能够以保持装置、静电卡盘、CVD加热器等加热器装置、真空卡盘、它们的制造方法等方式实现。
附图说明
图1是概略性地表示第一实施方式的静电卡盘100的外观结构的立体图。
图2是概略性地表示第一实施方式的静电卡盘100的XZ剖面结构的说明图。
图3是概略性地表示第一实施方式的静电卡盘100的XY平面结构的说明图。
图4是示意性地表示第一实施方式的静电卡盘100的发热用电阻体层50、发热电阻体用驱动器51、测温用电阻体层60及测温电阻体用驱动器70的结构的说明图。
图5是示意性地表示在1个区段SE配置的1个发热用电阻体500的XY剖面结构的说明图。
图6是示意性地表示构成在1个区段SE配置的1个测温用电阻体600的第一电阻体要素610的XY剖面结构的说明图。
图7是示意性地表示第一实施方式的变形例的静电卡盘100的发热用电阻体层50、发热电阻体用驱动器51、测温用电阻体层60及测温电阻体用驱动器70的结构的说明图。
图8是示意性地表示第二实施方式的静电卡盘100a的发热用电阻体层50、发热电阻体用驱动器51、测温用电阻体层60及测温电阻体用驱动器70的结构的说明图。
图9是概略性地表示第三实施方式的静电卡盘100b的XZ剖面结构的说明图。
图10是示意性地表示第三实施方式的静电卡盘100b的发热用电阻体层50、发热电阻体用驱动器51、测温用电阻体层60及测温电阻体用驱动器70的结构的说明图。
图11是概略性地表示第四实施方式的静电卡盘100c的XZ剖面结构的说明图。
图12是示意性地表示第四实施方式的静电卡盘100c的测温电阻体用驱动器70的XY平面结构的说明图。
具体实施方式
A.第一实施方式:
A-1.静电卡盘100的结构:
图1是概略性地表示第一实施方式的静电卡盘100的外观结构的立体图,图2是概略性地表示第一实施方式的静电卡盘100的XZ剖面结构的说明图,图3是概略性地表示第一实施方式的静电卡盘100的XY平面(上表面)结构的说明图。在各图中,示出用于确定方向的相互正交的XYZ轴。在本说明书中,为了简便起见,将Z轴正方向称为上方向,将Z轴负方向称为下方向,但是静电卡盘100实际上可以设置成与这样的朝向不同的朝向。
静电卡盘100是通过静电引力来吸附并保持对象物(例如晶圆W)的装置,例如为了在半导体制造装置的真空腔室内固定晶圆W而使用。静电卡盘100具备沿预定的排列方向(在本实施方式中为上下方向(Z轴方向))排列配置的陶瓷板10及基座部件20。陶瓷板10和基座部件20以陶瓷板10的下表面S2(参照图2)与基座部件20的上表面S3沿上述排列方向相对的方式配置。
陶瓷板10是具有与上述的排列方向(Z轴方向)大致正交的大致圆形平面状的上表面(以下,称为“吸附面”)S1的板状部件,由陶瓷(例如,氧化铝、氮化铝等)形成。陶瓷板10的直径为例如50mm~500mm左右(通常为200mm~350mm左右),陶瓷板10的厚度为例如1mm~10mm左右。陶瓷板10的吸附面S1相当于技术方案中的第一表面,Z轴方向相当于技术方案中的第一方向。而且,在本说明书中,将与Z轴方向正交的方向称为“面方向”。
如图2所示,在陶瓷板10的内部配置有由导电性材料(例如,钨、钼、铂等)形成的卡盘电极40。Z轴方向观察下的卡盘电极40的形状为例如大致圆形。如果从电源(未图示)向卡盘电极40施加电压,则产生静电引力,通过该静电引力将晶圆W吸附固定于陶瓷板10的吸附面S1。
在陶瓷板10的内部还配置有分别由导电性材料(例如,钨、钼、铂等)形成的发热用电阻体层50、发热电阻体用驱动器51、测温用电阻体层60、测温电阻体用驱动器70、各种通孔。在本实施方式中,发热用电阻体层50配置在比卡盘电极40靠下侧处,发热电阻体用驱动器51配置在比发热用电阻体层50靠下侧处,测温用电阻体层60配置在比发热电阻体用驱动器51靠下侧处,测温电阻体用驱动器70配置在比测温用电阻体层60靠下侧处。关于它们的结构,在后文详细叙述。需要说明的是,这样的结构的陶瓷板10例如可以如下制作:制作多张陶瓷生片,对预定的陶瓷生片进行通孔的形成、金属化膏剂的印刷等加工,对这些陶瓷生片进行热压接,并进行了切断等加工的基础上进行烧制。
基座部件20是例如与陶瓷板10同径的、或者直径比陶瓷板10大的圆形平面的板状部件,由例如金属(铝、铝合金等)形成。基座部件20的直径为例如220mm~550mm左右(通常为220mm~350mm),基座部件20的厚度为例如20mm~40mm左右。
基座部件20通过配置在陶瓷板10的下表面S2与基座部件20的上表面S3之间的粘结层30而接合于陶瓷板10。粘结层30由例如硅酮系树脂、丙烯酸系树脂、环氧系树脂等粘结材料构成。粘结层30的厚度为例如0.1mm~1mm左右。
在基座部件20的内部形成有冷却介质流路21。当冷却介质(例如,氟系非活性液体、水等)流过冷却介质流路21时,基座部件20被冷却,通过经由粘结层30的基座部件20与陶瓷板10之间的传热(去热)而陶瓷板10被冷却,从而陶瓷板10的吸附面S1所保持的晶圆W被冷却。由此,实现晶圆W的温度控制。
A-2.发热用电阻体层50及发热电阻体用驱动器51的结构:
如上所述,在陶瓷板10的内部配置发热用电阻体层50和发热电阻体用驱动器51(参照图2)。图4是示意性地表示发热用电阻体层50及发热电阻体用驱动器51的结构(及测温用电阻体层60、测温电阻体用驱动器70的结构)的说明图。在图4的上段,示意性地示出发热用电阻体层50的一部分的XZ剖面结构,在图4的中段,示意性地示出发热电阻体用驱动器51的一部分的XY平面结构。
在此,如图3所示,在本实施方式的静电卡盘100中,陶瓷板10被假想性地分割成沿面方向(与Z轴方向正交的方向)排列的多个区段SE。更具体而言,在Z轴方向观察下,陶瓷板10由以吸附面S1的中心点P1为中心的同心圆状的多个第一交界线BL1分割成多个假想性的环状区域(其中,仅仅是包含中心点P1的区域为圆状区域),而且各环状区域由沿吸附面S1的径向延伸的多个第二交界线BL2分割成沿吸附面S1的圆周方向排列的多个假想性的区域即区段SE。
如图4所示,发热用电阻体层50包含多个发热用电阻体500。多个发热用电阻体500分别配置于在陶瓷板10设定的多个区段SE的1个。即,在本实施方式的静电卡盘100中,在多个区段SE分别配置1个发热用电阻体500。
图5是示意性地表示在1个区段SE配置的1个发热用电阻体500的XY剖面结构的说明图。如图5所示,发热用电阻体500具备构成发热用电阻体500的两端的一对焊盘部504和将一对焊盘部504之间连结的线状的电阻线部502。在本实施方式中,电阻线部502设为在Z轴方向观察下尽可能不偏斜地通过区段SE内的各位置的形状。在其他的区段SE配置的发热用电阻体500的结构也同样。
另外,静电卡盘100具备向各发热用电阻体500的供电用的结构。具体而言,在静电卡盘100形成有一对端子用孔(未图示),在各端子用孔收容有供电端子(未图示)。
另外,上述的发热电阻体用驱动器51也是向各发热用电阻体500的供电用的结构的一部分。如图4所示,发热电阻体用驱动器51包括由第一导电线路511及第二导电线路512构成的多个线路对510。需要说明的是,在图4所示的例子中,第二导电线路512由多个线路对510所共有。也可以按照各线路对510准备单独的第二导电线路512。第一导电线路511及第二导电线路512分别经由通孔、电极焊盘(均未图示)等而电连接于互不相同的供电端子。
另外,如图4及图5所示,构成1个线路对510的第一导电线路511经由构成通孔对53的一方的通孔531而电连接于发热用电阻体500的一端(焊盘部504),构成该线路对510的第二导电线路512经由构成该通孔对53的另一方的通孔532而电连接于该发热用电阻体500的另一端(焊盘部504)。
当从电源(未图示)经由供电端子、电极焊盘、通孔、线路对510及通孔对53向发热用电阻体500施加电压时,发热用电阻体500发热。由此,配置有发热用电阻体500的区段SE被加热。通过单独地控制向在陶瓷板10的各区段SE配置的发热用电阻体500的施加电压,能够单独地控制各区段SE的温度。
A-3.测温用电阻体层60及测温电阻体用驱动器70的结构:
如上所述,在陶瓷板10的内部配置测温用电阻体层60和测温电阻体用驱动器70(参照图2)。在图4的上段,示意性地示出测温用电阻体层60的一部分的XZ剖面结构,在图4的下段,示意性地示出测温电阻体用驱动器70的一部分的XY平面结构。需要说明的是,测温电阻体用驱动器70相当于技术方案中的驱动器。
如图2及图4所示,测温用电阻体层60由Z轴方向上的位置互不相同的三层(从上侧依次为第一电阻体层61、第二电阻体层62、第三电阻体层63)构成。如图4所示,这样的由三层构成的测温用电阻体层60包含多个测温用电阻体600。多个测温用电阻体600分别配置于在陶瓷板10设定的多个区段SE的1个。即,在本实施方式的静电卡盘100中,在多个区段SE分别配置1个测温用电阻体600。需要说明的是,如上所述,在本实施方式的静电卡盘100中,测温用电阻体层60位于比发热用电阻体层50靠下侧处,因此在各区段SE中,测温用电阻体600位于比发热用电阻体500靠下侧处(即,与发热用电阻体500相比接近基座部件20的一侧)。
如图4所示,各测温用电阻体600包括:第一电阻体层61所包含的第一电阻体要素610;第二电阻体层62所包含的第二电阻体要素620;第三电阻体层63所包含的第三电阻体要素630。图6是示意性地表示构成在1个区段SE配置的1个测温用电阻体600的第一电阻体要素610的XY剖面结构的说明图。在图6中,为了参考,利用虚线表示在同一区段SE配置的发热用电阻体500的面方向的位置。如图6所示,第一电阻体要素610具备构成第一电阻体要素610的两端的一对焊盘部614和将一对焊盘部614之间连结的线状的电阻线部612。需要说明的是,构成测温用电阻体600的其他的电阻体要素(第二电阻体要素620及第三电阻体要素630)的结构与图6所示的第一电阻体要素610的结构相同。即,第二电阻体要素620及第三电阻体要素630分别具备一对焊盘部和将一对焊盘部之间连结的线状的电阻线部。需要说明的是,第二电阻体要素620及第三电阻体要素630的焊盘部、电阻线部的位置、形状可以不必与第一电阻体要素610的焊盘部、电阻线部的位置、形状相同。
如图4所示,第一电阻体要素610的一方的端部P12(具体而言,上述的焊盘部614)经由通孔64而电连接于第二电阻体要素620的一方的端部P22。而且,第二电阻体要素620的另一方的端部P21经由另一通孔65而电连接于第三电阻体要素630的一方的端部P31。即,构成测温用电阻体600的3个电阻体要素(第一电阻体要素610、第二电阻体要素620、第三电阻体要素630)相互串联连接。
另外,静电卡盘100具备向各测温用电阻体600的供电用的结构。具体而言,如图2所示,在静电卡盘100形成从基座部件20的下表面S4至陶瓷板10的内部的一对端子用孔22,在各端子用孔22收容有供电端子12。
另外,上述的测温电阻体用驱动器70也是向各测温用电阻体600的供电用的结构的一部分。如图4所示,测温电阻体用驱动器70包括由第一导电线路711及第二导电线路712构成的多个线路对710。如图2及图4所示,构成线路对710的第一导电线路711经由构成供电侧通孔对75的一方的供电侧通孔751及构成电极焊盘对77的一方的电极焊盘771而电连接于一方的供电端子12,构成该线路对710的第二导电线路712经由构成该供电侧通孔对75的另一方的供电侧通孔752及构成该电极焊盘对77的另一方的电极焊盘772而电连接于另一方的供电端子12。需要说明的是,在图4中,代表性地图示关于1个线路对710的供电侧通孔对75,省略关于其他的线路对710的供电侧通孔对75的图示。供电侧通孔751相当于技术方案中的第一供电侧通孔,供电侧通孔752相当于技术方案中的第二供电侧通孔。
另外,如图2、图4及图6所示,构成线路对710的第一导电线路711经由构成电阻体侧通孔对73的一方的电阻体侧通孔731而电连接于测温用电阻体600的一端(更详细而言,构成测温用电阻体600的第一电阻体要素610的1个端部P11即焊盘部614),构成该线路对710的第二导电线路712经由构成该电阻体侧通孔对73的另一方的电阻体侧通孔732而电连接于该测温用电阻体600的另一端(更详细而言,构成测温用电阻体600的第三电阻体要素630的1个端部P32即焊盘部)。电阻体侧通孔731相当于技术方案中的第一电阻体侧通孔,电阻体侧通孔732相当于技术方案中的第二电阻体侧通孔。
当从电源(未图示)经由一对供电端子12、电极焊盘对77、供电侧通孔对75、线路对710及电阻体侧通孔对73向测温用电阻体600施加电压时,电流流过测温用电阻体600。测温用电阻体600由当温度变化时电阻值变化的导电性材料(例如,钨、钼、铂等)形成。具体而言,温度越高则测温用电阻体600的电阻值越升高。而且,静电卡盘100具有用于测定向测温用电阻体600施加的电压和流过测温用电阻体600的电流的结构(例如,电压计、电流计(均未图示))。因此,在本实施方式的静电卡盘100中,基于测温用电阻体600的电压的测定值和测温用电阻体600的电流的测定值,能够测定(确定)测温用电阻体600的温度。
通过上述的方法单独地测定在陶瓷板10配置的各测温用电阻体600的温度,由此能够实时并单独地测定陶瓷板10的各区段SE的温度。因此,在本实施方式的静电卡盘100中,基于陶瓷板10的各区段SE的温度测定结果,单独地控制向在各区段SE配置的发热用电阻体500施加的施加电压,由此能够高精度地控制各区段SE的温度。因此,根据本实施方式的静电卡盘100,能够提高陶瓷板10的吸附面S1的温度分布的均匀性(即,晶圆W的温度分布的均匀性)。需要说明的是,将用于形成对于上述的发热用电阻体500及测温用电阻体600的供电路径的结构总称为供电部80(参照图2)。
在此,在图6中,示出向与Z轴方向平行的假想平面VS(更具体而言,与X轴平行的假想平面VS)投影了构成测温用电阻体600的第一电阻体要素610和在与该测温用电阻体600相同的区段SE配置的发热用电阻体500时的、第一电阻体要素610的投影601和发热用电阻体500的投影501。如图6所示,第一电阻体要素610的投影601的两端EP11、EP12的位置成为发热用电阻体500的投影501的两端EP21、EP22之间的位置。这样,在本实施方式的静电卡盘100中,在向与Z轴方向平行的任意的假想平面VS投影了第一电阻体要素610和配置在与该测温用电阻体600相同的区段SE上的发热用电阻体500时,在与假想平面VS平行且与Z轴方向正交的方向(在图6的例子中为X轴方向)上,第一电阻体要素610的投影的两端的位置是发热用电阻体500的投影的两端之间的位置。
另外,关于第二电阻体要素620及第三电阻体要素630,也同样地第二电阻体要素620(或第三电阻体要素630)的投影的两端的位置是发热用电阻体500的投影的两端之间的位置。因此,关于由3个电阻体要素(第一电阻体要素610、第二电阻体要素620、第三电阻体要素630)构成的测温用电阻体600,也是在向与Z轴方向平行的任意的假想平面投影了测温用电阻体600和配置在与该测温用电阻体600相同的区段SE内的发热用电阻体500时,在与假想平面平行且与Z轴方向正交的方向上,测温用电阻体600的投影的两端的位置成为发热用电阻体500的投影的两端之间的位置。需要说明的是,这样的特征是指,测温用电阻体600与在Z轴方向观察下配置于与该测温用电阻体600相同的区段SE上的发热用电阻体500相比,配置于区段SE中的更内侧的位置(更远离区段SE的交界的位置)。
另外,如图4所示,在本实施方式的静电卡盘100中,测温电阻体用驱动器70所包含的各导电线路(第一导电线路711或第二导电线路712)的线宽度相互不同。更详细而言,导电线路711、712的长度L越长,则导电线路711、712的线宽度W越大。例如,图4所示的测温电阻体用驱动器70所包含的6根导电线路711、712的长度从图的上侧所示依次设为L1、L2、L3、L4、L5、L6,将它们的线宽度按照该顺序设为W1、W2、W3、W4、W5、W6时,以下的关系(1)及(2)成立。因此,测温电阻体用驱动器70所包含的各导电线路711、712的电阻值成为相互接近的值。需要说明的是,导电线路711、712的长度L是指从与该导电线路711、712中的一导电部件(例如,测温用电阻体600)的连接用的通孔的中心(通孔存在多个的情况下,以多个通孔的中心点为顶点的多边形的图心)至与该导电线路711、712中的其他的导电部件(例如,电极焊盘771)的连接用的通孔的中心(同)为止的沿延伸方向的尺寸(大小)。而且,导电线路711、712的宽度W是指该导电线路711、712的沿着与延伸方向正交的方向的尺寸(大小)。
L1<L2<L3<L4<L5<L6…(1)
W1<W2<W3<W4<W5<W6…(2)
另外,如图4所示,在本实施方式的静电卡盘100中,构成测温电阻体用驱动器70所包含的线路对710的第一导电线路711及第二导电线路712的线宽度比与该线路对710电连接的测温用电阻体600的线宽度(具体而言,构成测温用电阻体600的第一电阻体要素610、第二电阻体要素620、第三电阻体要素630的电阻线部的线宽度)大。例如,构成与图4所示的3个区段SE中的位于最左侧的区段SE上配置的测温用电阻体600电连接的线路对710的第一导电线路711的线宽度W5及第二导电线路712的线宽度W6都大于该测温用电阻体600的线宽度。
需要说明的是,发热用电阻体500、测温用电阻体600、发热电阻体用驱动器51、测温电阻体用驱动器70在下述的观点的至少1个中互不相同。
(1)关于材料的比电阻(Ω·m)
发热电阻体用驱动器51的材料的比电阻为发热用电阻体500的材料的比电阻的95%以下。
测温电阻体用驱动器70的材料的比电阻为测温用电阻体600的材料的比电阻的95%以下。
(2)关于材料的电阻温度系数(ppm/℃)
测温用电阻体600的材料的电阻温度系数为发热用电阻体500的材料的电阻温度系数的110%以上。
测温用电阻体600的材料的电阻温度系数为测温电阻体用驱动器70的材料的电阻温度系数的110%以上。
(3)关于图案形状
发热用电阻体500以均匀的间距配线于区段SE整体,为了温度平滑化而以没有温度特异点的方式对一部分进行图案宽度调整。而且,发热用电阻体500可以是为了提高电阻而将沿上下方向排列的多层要素串联连接的结构。
测温用电阻体600以想要测定区段SE的温度的点为中心地配线。在区段SE间的交界存在相邻区段SE的温度影响,因此测温用电阻体600尽可能地避开该交界地配线。测温用电阻体600不需要对于温度特异点的图案调整,因此测温用电阻体600的线宽度比发热用电阻体500的线宽度细且被均匀化。测温用电阻体600可以是为了提高电阻而将沿上下方向排列的多层要素串联连接的结构。
发热电阻体用驱动器51从与发热用电阻体500的连接部位(通孔)至与供电端子的连接部位(通孔)为止,以尽可能最短的路径且宽幅配线,不存在折回部位等。发热电阻体用驱动器51可以是为了降低电阻而将沿上下方向排列的多层的要素并联连接的结构。需要说明的是,发热电阻体用驱动器51在从与发热用电阻体500的连接部位(通孔)至与供电端子的连接部位(通孔)为止之间存在障碍物的情况下,可以是将沿上下方向排列的多层要素串联连接的结构。
测温电阻体用驱动器70与发热电阻体用驱动器51同样,从与测温用电阻体600的连接部位(通孔)至与供电端子的连接部位(通孔),以尽可能最短的路径且宽幅配线,不存在折回部位等。测温电阻体用驱动器70可以是为了降低电阻而将沿上下方向排列的多层要素并联连接的结构。需要说明的是,测温电阻体用驱动器70在从与测温用电阻体600的连接部位(通孔)至与供电端子的连接部位(通孔)为止之间存在障碍物的情况下,可以是将沿上下方向排列的多层要素串联连接的结构。
A-4.本实施方式的效果:
如以上说明所述,第一实施方式的静电卡盘100是具备陶瓷板10而陶瓷板10具有与Z轴方向大致正交的大致平面状的吸附面S1、并在陶瓷板10的吸附面S1上保持对象物(例如晶圆W)的保持装置。静电卡盘100具备:在将陶瓷板10假想性地分割成沿面方向排列的多个区段SE时的配置于各区段SE内的发热用电阻体500及测温用电阻体600;构成对于发热用电阻体500及测温用电阻体600的供电路径的供电部80。在各区段SE中,测温用电阻体600的Z轴方向上的位置与发热用电阻体500的位置不同。而且,在第一实施方式的静电卡盘100中,各测温用电阻体600具有Z轴方向上的位置互不相同且相互串联连接的三层电阻体要素(第一电阻体要素610、第二电阻体要素620、第三电阻体要素630)。因此,在第一实施方式的静电卡盘100中,与测温用电阻体600为单层结构的方式相比,能够将测温用电阻体600收纳于1个区段SE内并提高其电阻值。当测温用电阻体600的电阻值升高时,基于测温用电阻体600的电阻值的温度测定的分辨率(灵敏度)提高。因此,根据第一实施方式的静电卡盘100,通过提高基于测温用电阻体600的电阻值的温度测定的分辨率而能够提高陶瓷板10的各区段SE的温度测定的精度,能够提高使用了在各区段SE配置的发热用电阻体500的各区段SE的温度控制的精度,其结果是,能够提高陶瓷板10的吸附面S1的温度分布的均匀性(即,晶圆W的温度分布的均匀性)。
另外,第一实施方式的静电卡盘100还具备以与陶瓷板10的吸附面S1的相反侧的表面S2相对的方式配置的基座部件20。在基座部件20的内部形成有冷却介质流路21。各测温用电阻体600与配置在同一区段SE内的发热用电阻体500相比,配置在接近基座部件20的位置。如上所述,在第一实施方式的静电卡盘100中,除了基于发热用电阻体500的加热之外,还利用向基座部件20的冷却介质流路21供给的冷却介质产生的冷却(去热),来进行陶瓷板10的温度控制。在第一实施方式的静电卡盘100中,在Z轴方向上,在加热用的发热用电阻体500与冷却用的冷却介质流路21之间的位置配置各测温用电阻体600,因此能够进一步提高使用了测温用电阻体600的各区段SE的温度测定的精度,其结果是,能够进一步提高陶瓷板10的吸附面S1的温度分布的均匀性(即,晶圆W的温度分布的均匀性)。
另外,在第一实施方式的静电卡盘100中,构成对于发热用电阻体500及测温用电阻体600的供电路径的供电部80具备测温电阻体用驱动器70、一对供电端子12、供电侧通孔对75、电阻体侧通孔对73。测温电阻体用驱动器70具有由第一导电线路711、第二导电线路712构成的线路对710。供电侧通孔对75具有:用于将构成测温电阻体用驱动器70所包含的线路对710的第一导电线路711与一方的供电端子12电连接的供电侧通孔751;用于将构成上述线路对710的第二导电线路712与另一方的供电端子12电连接的供电侧通孔752。电阻体侧通孔对73具有:将测温用电阻体600的一端与构成上述线路对710的第一导电线路711电连接的电阻体侧通孔731;将该测温用电阻体600的另一端与构成上述线路对710的第二导电线路712电连接的电阻体侧通孔732。而且,在第一实施方式的静电卡盘100中,构成与测温用电阻体600电连接的线路对710的第一导电线路711及第二导电线路712的线宽度大于上述测温用电阻体600的线宽度。因此,根据第一实施方式的静电卡盘100,能够相对性地降低构成测温电阻体用驱动器70所包含的线路对710的各导电线路711、712的电阻值,相对性地提高测温用电阻体600的电阻值。
需要说明的是,各导电线路711、712、测温用电阻体600的电阻温度系数大致根据其形成材料的种类来决定。各导电线路711、712、测温用电阻体600的形成能够使用的材料是受到一定程度限制的材料(能够与陶瓷同时烧制的材料,例如,钨、钼、铂等),它们的电阻温度系数几乎没有差别,因此难以通过形成材料的选择而相对性地提高测温用电阻体600的电阻值。因此,在本实施方式中,通过调整各导电线路711、712、测温用电阻体600的粗细而实现相对性地提高测温用电阻体600的电阻值的情况。而且,关于比电阻,通过混合绝缘体(例如,氧化铝)而能够提高,因此在上述的相对性地提高测温用电阻体600的电阻值的手段中可以并用这样的改变比电阻的手段。
这样,根据第一实施方式的静电卡盘100,能够相对性地提高测温用电阻体600的电阻值,因此通过提高基于测温用电阻体600的电阻值的温度测定的分辨率而能够提高陶瓷板10的各区段SE的温度测定的精度,其结果是,能够提高陶瓷板10的吸附面S1的温度分布的均匀性(即,晶圆W的温度分布的均匀性)。而且,各测温用电阻体600收容于区段SE内,因此测温用电阻体600的电阻值受到其他的区段SE的温度的影响的可能性少,但是构成测温电阻体用驱动器70所包含的线路对710的各导电线路711、712未收纳在与该导电线路711、712电连接的测温用电阻体600被收容的区段SE内,以在其他的区段SE内通过的方式配置(参照图4),因此各导电线路711、712的电阻值受到其他的区段SE的温度的影响。如上所述,根据第一实施方式的静电卡盘100,能够相对性地降低构成测温电阻体用驱动器70所包含的线路对710的各导电线路711、712的电阻值,因此能够降低在包含测温用电阻体600和线路对710的电气电路的电阻值中占据的(受到其他的区段SE的温度的影响的)线路对710的电阻值的比例。因此,根据第一实施方式的静电卡盘100,能够有效地提高使用了测温用电阻体600的各区段SE的温度测定的精度,能够有效地提高陶瓷板10的吸附面S1的温度分布的均匀性(即,晶圆W的温度分布的均匀性)。
另外,在本实施方式的静电卡盘100中,关于测温电阻体用驱动器70所包含的各导电线路(第一导电线路711及第二导电线路712),导电线路711、712的长度L越长,则导电线路711、712的线宽度W越大。因此,根据本实施方式的静电卡盘100,能够使测温电阻体用驱动器70所包含的各导电线路711、712的电阻值相互接近,能够减少在包含测温用电阻体600和导电线路711、712的电气电路的电阻值中占据的导电线路711、712的电阻值的变动。因此,根据本实施方式的静电卡盘100,能够有效地提高使用了测温用电阻体600的各区段SE的温度测定的精度,能够有效地提高陶瓷板10的吸附面S1的温度分布的均匀性(即,晶圆W的温度分布的均匀性)。
另外,在本实施方式的静电卡盘100中,在向与Z轴方向平行的任意的假想平面VS投影了测温用电阻体600和配置在与上述测温用电阻体600相同的区段SE内的发热用电阻体500时,在与假想平面VS平行且与Z轴方向正交的方向上,测温用电阻体600的投影601的两端EP11、EP12的位置是发热用电阻体500的投影501的两端EP21、EP22之间的位置。因此,在本实施方式的静电卡盘100中,与在Z轴方向观察下,测温用电阻体600和配置于与该测温用电阻体600相同的区段SE的发热用电阻体500相比,能够配置在区段SE的更内侧的位置(更远离区段SE的交界的位置)。因此,根据本实施方式的静电卡盘100,能够抑制配置于某区段SE的测温用电阻体600的温度(电阻值)受到其他的区段SE的温度的影响的情况,因此能够提高使用了测温用电阻体600的各区段SE的温度测定的精度,其结果是,能够提高陶瓷板10的吸附面S1的温度分布的均匀性(即,晶圆W的温度分布的均匀性)。
A-5.第一实施方式的变形例:
图7是示意性地表示第一实施方式的变形例的静电卡盘100的发热用电阻体层50、发热电阻体用驱动器51、测温用电阻体层60及测温电阻体用驱动器70的结构的说明图。图7所示的第一实施方式的变形例的静电卡盘100的结构与上述的第一实施方式的静电卡盘100的结构相比,不同点是连接于发热用电阻体500的2个导电线路中的一方和连接于配置在与该发热用电阻体500相同的区段SE上的测温用电阻体600的2个导电线路中的一方被共通化。例如,图7所示的3个区段SE中的位于最右侧的区段SE上配置的发热用电阻体500的一端与发热电阻体用驱动器51所包含的第一导电线路511电连接,但是发热用电阻体500的另一端与构成在该区段SE配置的测温用电阻体600上电连接的线路对710的第二导电线路712电连接(因此,构成通孔对53的通孔532与构成电阻体侧通孔对73的电阻体侧通孔732被共通化)。即使是这样的结构,也能够单独控制向发热用电阻体500及测温用电阻体600的施加电压,能够实现基于使用了测温用电阻体600的各区段SE的温度测定结果而得到的使用了发热用电阻体500的各区段SE的温度控制。
B.第二实施方式:
图8是示意性地表示第二实施方式的静电卡盘100a的发热用电阻体层50、发热电阻体用驱动器51、测温用电阻体层60及测温电阻体用驱动器70的结构的说明图。以下,关于第二实施方式的静电卡盘100a的结构中的与上述的第一实施方式的静电卡盘100的结构相同的结构,标注同一附图标记而适当省略其说明。
如图8所示,第二实施方式的静电卡盘100a的结构与上述的第一实施方式的静电卡盘100的结构相比,不同点是在陶瓷板10的内部的测温用电阻体600与其他的测温用电阻体600之间设有隔热层11。隔热层11是导热率比构成陶瓷板10的材料低的部分,例如为空洞。或者,隔热层11是在陶瓷板10的内部的孔中填充有导热率比构成陶瓷板10的材料低的材料的结构。隔热层11在Z轴方向观察下以将各测温用电阻体600断续地或连续地包围的方式配置。需要说明的是,这样的结构的陶瓷板10例如在上述的第一实施方式的陶瓷板10的制作方法中,可以通过进行在陶瓷生片上的相当于隔热层11的位置形成孔的加工、或者向这样的孔内填充导热率低的材料来制作。
如以上说明所述,在第二实施方式的静电卡盘100a中,在陶瓷板10的内部,在测温用电阻体600与其他的测温用电阻体600之间设有导热率比陶瓷板10低的隔热层11。因此,根据第二实施方式的静电卡盘100a,能够有效地抑制配置于某区段SE的测温用电阻体600的温度(电阻值)受到其他的区段SE的温度的影响的情况。因此,根据第二实施方式的静电卡盘100a,能够有效地提高使用了测温用电阻体600的各区段SE的温度测定的精度,能够有效地提高陶瓷板10的吸附面S1的温度分布的均匀性(即,晶圆W的温度分布的均匀性)。
C.第三实施方式:
图9是概略性地表示第三实施方式的静电卡盘100b的XZ剖面结构的说明图,图10是示意性地表示第三实施方式的静电卡盘100b的发热用电阻体层50、发热电阻体用驱动器51、测温用电阻体层60及测温电阻体用驱动器70的结构的说明图。以下,关于第三实施方式的静电卡盘100b的结构中的与上述的第一实施方式的静电卡盘100的结构相同的结构,标注同一附图标记而适当省略其说明。
如图9所示,第三实施方式的静电卡盘100b的结构与上述的第一实施方式的静电卡盘100的结构相比,不同点是测温电阻体用驱动器70为第一测温电阻体用驱动器层71和第二测温电阻体用驱动器层72的两层结构。
另外,如图10所示,在第三实施方式的静电卡盘100b中,在测温电阻体用驱动器70中,构成与各测温用电阻体600电连接的线路对710的第一导电线路711具有第一测温电阻体用驱动器层71所包含的第一导电线路要素781和第二测温电阻体用驱动器层72所包含的第二导电线路要素782。第一导电线路要素781及第二导电线路要素782的Z轴方向上的位置互不相同且相互并联连接。
同样,在第三实施方式的静电卡盘100b中,在测温电阻体用驱动器70中,构成与各测温用电阻体600电连接的线路对710的第二导电线路712具有第一测温电阻体用驱动器层71所包含的第一导电线路要素791和第二测温电阻体用驱动器层72所包含的第二导电线路要素792。第一导电线路要素791及第二导电线路要素792的Z轴方向上的位置互不相同且相互被并联连接。
如以上说明所述,在第三实施方式的静电卡盘100b中,构成与各测温用电阻体600电连接的线路对710的第一导电线路711及第二导电线路712具有Z轴方向上的位置互不相同且相互被并联连接的两层导电线路要素(第一导电线路要素781、791及第二导电线路要素782、792)。因此,根据第三实施方式的静电卡盘100b,能够相对性地降低构成测温电阻体用驱动器70所包含的线路对710的各导电线路711、712的电阻值,相对性地提高测温用电阻体600的电阻值。因此,根据第三实施方式的静电卡盘100b,通过提高基于测温用电阻体600的电阻值的温度测定的分辨率而能够提高陶瓷板10的各区段SE的温度测定的精度,其结果是,能够提高陶瓷板10的吸附面S1的温度分布的均匀性(即,晶圆W的温度分布的均匀性)。而且,根据第三实施方式的静电卡盘100b,能够相对性地降低构成测温电阻体用驱动器70所包含的线路对710的各导电线路711、712的电阻值,因此能够降低在包含测温用电阻体600和线路对710的电气电路的电阻值中占据的(受到其他的区段SE的温度的影响的)线路对710的电阻值的比例。因此,根据第三实施方式的静电卡盘100b,能够有效地提高使用了测温用电阻体600的各区段SE的温度测定的精度,其结果是,能够有效地提高陶瓷板10的吸附面S1的温度分布的均匀性(即,晶圆W的温度分布的均匀性)。
D.第四实施方式:
图11是概略性地表示第四实施方式的静电卡盘100c的XZ剖面结构的说明图,图12是示意性地表示第四实施方式的静电卡盘100c的测温电阻体用驱动器70的XY平面结构的说明图。以下,关于第四实施方式的静电卡盘100c的结构中的与上述的第一实施方式的静电卡盘100的结构相同的结构,通过标注同一附图标记而适当省略其说明。
如图11所示,第四实施方式的静电卡盘100c的结构与上述的第一实施方式的静电卡盘100的结构相比,不同点是测温电阻体用驱动器70为第一测温电阻体用驱动器层71和第二测温电阻体用驱动器层72的两层结构。
另外,如图12所示,在第四实施方式的静电卡盘100c中,采用所谓交联形式的驱动器作为测温电阻体用驱动器70。即,测温电阻体用驱动器70具备多个第一导电线路711和多个第二导电线路712。在本实施方式中,各第一导电线路711以与X轴方向大致平行地延伸的方式配置,各第二导电线路712以与Y轴方向大致平行地延伸的方式配置。多个第一导电线路711包含于第一测温电阻体用驱动器层71,多个第二导电线路712包含于第二测温电阻体用驱动器层72。需要说明的是,在图12中,为了便于图示而示出第一导电线路711和第二导电线路712这两方,但是实际上,第一导电线路711与第二导电线路712的Z轴方向上的位置互不相同。
各第一导电线路711经由构成供电侧通孔对75的一方的供电侧通孔751及构成电极焊盘对77(图11)的一方的电极焊盘771而与一方的供电端子12电连接,各第二导电线路712经由构成供电侧通孔对75的另一方的供电侧通孔752及构成电极焊盘对77的另一方的电极焊盘772而与另一方的供电端子12电连接。需要说明的是,在图12中,代表性地图示出关于1个第一导电线路711及1个第二导电线路712的供电侧通孔对75,省略关于其他的导电线路711、712的供电侧通孔对75的图示。供电侧通孔751相当于技术方案中的第一供电侧通孔,供电侧通孔752相当于技术方案中的第二供电侧通孔。
另外,在陶瓷板10的各区段SE配置的测温用电阻体600经由构成电阻体侧通孔对73的一方的电阻体侧通孔731而与1个第一导电线路711电连接,并经由构成电阻体侧通孔对73的另一方的电阻体侧通孔732而与1个第二导电线路712电连接。而且,各第一导电线路711及各第二导电线路712都与多个测温用电阻体600电连接。此时,与测温用电阻体600电连接的第一导电线路711与第二导电线路712的组合按照各测温用电阻体600而不同。例如,图12所示的9个测温用电阻体600中的位于最靠左上侧的测温用电阻体600连接于图12所示的4个第一导电线路711中的最上示出的第一导电线路711与4个第二导电线路712中的最左示出的第二导电线路712的组合。而且,图12所示的9个测温用电阻体600中的位于最右上侧的测温用电阻体600连接于4个第一导电线路711中的最上示出的第一导电线路711与4个第二导电线路712中的从左侧第三个示出的第二导电线路712的组合。电阻体侧通孔731相当于技术方案中的第一电阻体侧通孔,电阻体侧通孔732相当于技术方案中的第二电阻体侧通孔。
在第四实施方式的静电卡盘100c中,在陶瓷板10的各区段SE配置的测温用电阻体600依次被选择,对于选择的测温用电阻体600经由一对供电端子12、电极焊盘对77、供电侧通孔对75、导电线路711、712施加来自电源(未图示)的电压。即,测温电阻体用驱动器70所包含的多个第一导电线路711中的依次被选择的1个第一导电线路711为接通状态(导通状态),且测温电阻体用驱动器70所包含的多个第二导电线路712中的依次被选择的1个第二导电线路712为接通状态(导通状态)。对于与都成为接通状态的第一导电线路711与第二导电线路712的组合连接的测温用电阻体600,施加来自电源的电压。由此,电流流过测温用电阻体600,基于向测温用电阻体600施加的电压和流过测温用电阻体600的电流来测定测温用电阻体600的温度(配置有测温用电阻体600的区段SE的温度)。通过反复进行第一导电线路711的选择及第二导电线路712的选择,在陶瓷板10的各区段SE配置的测温用电阻体600依次成为电压施加的对象,依次测定陶瓷板10的各区段SE的温度。因此,在本实施方式的静电卡盘100c中,基于陶瓷板10的各区段SE的温度测定结果而单独地控制向在各区段SE配置的发热用电阻体500的施加电压,由此能够单独地控制各区段SE的温度,其结果是,能够提高陶瓷板10的吸附面S1的温度分布的均匀性(即,晶圆W的温度分布的均匀性)。
如以上说明所述,在第四实施方式的静电卡盘100c中,供电部80具备测温电阻体用驱动器70、一对供电端子12、供电侧通孔对75、电阻体侧通孔对73。测温电阻体用驱动器70具有多个第一导电线路711和多个第二导电线路712。供电侧通孔对75具有:将多个第一导电线路711与构成一对供电端子12的一方的供电端子12电连接的第一供电侧通孔751;将多个第二导电线路712与构成一对供电端子12的另一方的供电端子12电连接的第二供电侧通孔752。电阻体侧通孔对73将各测温用电阻体600电连接于第一导电线路711和第二导电线路712。与测温用电阻体600电连接的第一导电线路711与第二导电线路712的组合按照各测温用电阻体600而不同。这样,在第四实施方式的静电卡盘100c中,采用所谓交联形式的驱动器作为测温电阻体用驱动器70。因此,在第四实施方式的静电卡盘100c中,通过比较少的个数的导电线路711、712能够构成向各测温用电阻体600的单独的供电路径。其结果是,通过使各导电线路711、712的线宽度比较宽,能够相对性地降低测温电阻体用驱动器70所包含的各导电线路711、712的电阻值,相对性地提高测温用电阻体600的电阻值。因此,根据第四实施方式的静电卡盘100c,通过提高基于测温用电阻体600的电阻值的温度测定的分辨率而能够提高陶瓷板10的各区段SE的温度测定的精度,其结果是,能够提高陶瓷板10的吸附面S1的温度分布的均匀性(即,晶圆W的温度分布的均匀性)。而且,根据第四实施方式的静电卡盘100c,能够相对性地降低构成测温电阻体用驱动器70所包含的线路对710的各导电线路711、712的电阻值,因此能够降低在包含测温用电阻体600和线路对710的电气电路的电阻值中占据的(受到其他的区段SE的温度的影响的)线路对710的电阻值的比例。因此,根据第四实施方式的静电卡盘100c,能够有效地提高使用了测温用电阻体600的各区段SE的温度测定的精度,能够有效地提高陶瓷板10的吸附面S1的温度分布的均匀性(即,晶圆W的温度分布的均匀性)。
E.其他的变形例:
本说明书中公开的技术并不局限于上述的实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够变形为各种方式,例如也能够进行如下的变形。
上述实施方式中的静电卡盘100的结构只不过为一例,能够进行各种变形。例如,在上述实施方式中,各测温用电阻体600由Z轴方向上的位置互不相同且相互被串联连接的3个电阻体要素(第一电阻体要素610、第二电阻体要素620、第三电阻体要素630)构成,但是各测温用电阻体600也可以由Z轴方向上的位置互不相同且相互被串联连接的2个或4个以上的电阻体要素构成。在这样的结构中,也是通过提高测温用电阻体600的电阻值而能够提高基于测温用电阻体600的电阻值的温度测定的分辨率,能够提高基于测温用电阻体600的陶瓷板10的区段SE的温度测定的精度。需要说明的是,各测温用电阻体600未必非要全部由多层电阻体要素构成,可以一部分由单层电阻体要素构成。
另外,在上述实施方式中,构成测温电阻体用驱动器70所包含的线路对710的第一导电线路711及第二导电线路712的线宽度大于与该线路对710电连接的测温用电阻体600的线宽度,但可以是第一导电线路和第二导电线路中的仅一方的线宽度大于测温用电阻体600的线宽度。在这样的结构中,也是通过相对性地提高测温用电阻体600的电阻值而能够提高基于测温用电阻体600的电阻值的温度测定的分辨率,能够提高基于测温用电阻体600的陶瓷板10的区段SE的温度测定的精度,并通过相对性地降低导电线路(第一导电线路711或第二导电线路712)的电阻值而能够降低在包含测温用电阻体600和线路对710的电气电路的电阻值中占据的线路对710的电阻值的比例,能够有效地提高使用了测温用电阻体600的各区段SE的温度测定的精度。需要说明的是,构成测温电阻体用驱动器70所包含的线路对710的第一导电线路711及/或第二导电线路712的线宽度可以不必大于与该线路对710电连接的测温用电阻体600的线宽度,第一导电线路711及第二导电线路712的线宽度可以为该测温用电阻体600的线宽度以下。
另外,在上述实施方式中,测温电阻体用驱动器70所包含的各导电线路711、712的长度L越长,则导电线路711、712的线宽度W越大,但是不必关于测温电阻体用驱动器70所包含的全部的导电线路711、712而使上述关系成立,只要关于至少2个导电线路711、712而上述关系成立即可。即,测温电阻体用驱动器70只要包括沿延伸方向的长度为L2且线宽度为W1的导电线路711、712、沿延伸方向的长度为L2(其中,L2>L1)且线宽度为W2(其中,W2>W1)的导电线路711、712即可。在这样的结构中,也是通过使至少2个导电线路711、712的电阻值相互接近而能够降低导电线路711、712的电阻值的变动,能够有效地提高使用了测温用电阻体600的各区段SE的温度测定的精度。需要说明的是,测温电阻体用驱动器70未必非要包括长度为L2且线宽度为W1的导电线路、长度为L2(其中,L2>L1)且线宽度为W2(其中,W2>W1)的导电线路。例如,测温电阻体用驱动器70所包含的各导电线路711、712的线宽度可以全部大致相同。
另外,在上述实施方式中,在向与Z轴方向平行的任意的假想平面VS投影了测温用电阻体600和配置在与上述测温用电阻体600相同的区段SE内的发热用电阻体500时,在与假想平面VS平行且与Z轴方向正交的方向上,测温用电阻体600的投影601的两端EP11、EP12的位置为发热用电阻体500的投影501的两端EP21、EP22之间的位置,但是未必非要为这样的结构。
另外,在上述第三实施方式中,构成与各测温用电阻体600电连接的线路对710的第一导电线路711及第二导电线路712具有Z轴方向上的位置互不相同且相互被并联连接的两层导电线路要素(第一导电线路要素781、791及第二导电线路要素782、792),但是第一导电线路711及第二导电线路712也可以具有Z轴方向上的位置互不相同且相互被并联连接的三层以上的导电线路要素。而且,可以是第一导电线路711和第二导电线路712中的仅一方具有Z轴方向上的位置互不相同且相互被并联连接的两层(或三层以上的)导电线路要素。在这样的结构中,也是通过相对性地提高测温用电阻体600的电阻值而能够提高基于测温用电阻体600的电阻值的温度测定的分辨率,能够提高基于测温用电阻体600的陶瓷板10的区段SE的温度测定的精度,并且通过相对性地降低导电线路711、712的电阻值而能够降低在包含测温用电阻体600和线路对710的电气电路的电阻值中占据的线路对710的电阻值的比例,能够有效地提高使用了测温用电阻体600的各区段SE的温度测定的精度。需要说明的是,构成与各测温用电阻体600电连接的线路对710的第一导电线路711及/或第二导电线路712未必非要具有Z轴方向上的位置互不相同且相互被并联连接的两层(或三层以上的)导电线路要素。
另外,在上述实施方式中,关于配置在静电卡盘100的内部的各导电性部件的Z轴方向上的位置,从上侧(接近吸附面S1的一侧)依次按照卡盘电极40、发热用电阻体层50、发热电阻体用驱动器51、测温用电阻体层60、测温电阻体用驱动器70的顺序配置,但是它们中的至少两层的位置关系可以相反。例如,在上述实施方式中,测温用电阻体层60位于比发热用电阻体层50靠下侧处(其结果是,在各区段SE中,测温用电阻体600位于比发热用电阻体500靠下侧处),但是测温用电阻体层60也可以位于比发热用电阻体层50靠上侧处(其结果是,在各区段SE中,测温用电阻体600位于比发热用电阻体500靠上侧处)。而且,发热用电阻体层50等可以不配置于陶瓷板10的内部而配置于表面。
另外,在上述实施方式中,各测温用电阻体600经由测温电阻体用驱动器70而与一对供电端子12电连接,但也可以是各测温用电阻体600不经由测温电阻体用驱动器70而与一对供电端子12电连接。而且,也可以是静电卡盘100具备多个测温电阻体用驱动器70,设置于静电卡盘100的多个测温用电阻体600中的一部分与一测温电阻体用驱动器70导通,多个测温用电阻体600中的其他的一部分与其他的测温电阻体用驱动器70导通。
另外,在上述实施方式中,向测温用电阻体600的供电用的结构的一部分(例如,供电端子、通孔、导电线路等)也可以为了向发热用电阻体500的供电而被利用,相反,向发热用电阻体500的供电用的结构的一部分(例如,供电端子、通孔、导电线路等)也可以为了向测温用电阻体600的供电而被利用。而且,在上述实施方式中,各通孔可以由单数的通孔构成,也可以由多个通孔的组构成。
另外,上述实施方式中的区段SE的设定形态能够任意变更。例如,在上述实施方式中,以各区段SE沿吸附面S1的圆周方向排列的方式设定多个区段SE,但也可以将各区段SE呈格子状地排列的方式设定多个区段SE。而且,例如,在上述实施方式中,静电卡盘100的整体被假想性地分割成多个区段SE,但也可以将静电卡盘100的一部分假想性地分割成多个区段SE。
另外,上述的测温用电阻体600的各结构(各特征)不需要在静电卡盘100具备的全部的测温用电阻体600中实现,只要在至少1个测温用电阻体600中实现即可。需要说明的是,静电卡盘100具备的测温用电阻体600中的具备上述的测温用电阻体600的各结构(各特征)的测温用电阻体600相当于技术方案中的特定测温用电阻体。
另外,在上述实施方式中,采用了在陶瓷板10的内部设有1个卡盘电极40的单极方式,但也可以采用在陶瓷板10的内部设有一对卡盘电极40的双极方式。而且,形成上述实施方式的静电卡盘100中的各部件的材料只不过为例示,各部件可以通过其他的材料形成。例如,在上述实施方式中,静电卡盘100具备板状的陶瓷板10,但是静电卡盘100(或后述的其他的保持装置)可以取代陶瓷板10而具备由其他的材料(例如,树脂)形成的板状部件。
另外,本发明并不局限于利用静电引力来保持晶圆W的静电卡盘100,也可以适用于在陶瓷板的表面上保持对象物的其他的保持装置(例如,CVD加热器等的加热器装置、真空卡盘等)。需要说明的是,在将本发明适用于加热器装置的情况下,如果将特定测温用电阻体600配置于比配置在同一区段SE内的发热用电阻体500靠下侧(即,接近供电端子的引出面的一侧),则从供电端子向测温用电阻体600的配线在Z轴方向上不再贯通发热用电阻体层50(发热用电阻体500),能够避免发热用电阻体层50(发热用电阻体500)的设计上的制约的增加,因此优选。
附图标记说明
10:陶瓷板11:隔热层12:供电端子20:基座部件21:冷却介质流路22:端子用孔30:粘结层40:卡盘电极50:发热用电阻体层51:发热电阻体用驱动器53:通孔对60:测温用电阻体层61:第一电阻体层62:第二电阻体层63:第三电阻体层64:通孔65:通孔70:测温电阻体用驱动器71:第一测温电阻体用驱动器层72:第二测温电阻体用驱动器层73:电阻体侧通孔对75:供电侧通孔对77:电极焊盘对80:供电部100:静电卡盘500:发热用电阻体501:投影502:电阻线部504:焊盘部510:线路对511:第一导电线路512:第二导电线路531:通孔532:通孔600:测温用电阻体601:投影610:第一电阻体要素612:电阻线部614:焊盘部620:第二电阻体要素630:第三电阻体要素710:线路对711:第一导电线路712:第二导电线路731:电阻体侧通孔732:电阻体侧通孔751:供电侧通孔752:供电侧通孔771:电极焊盘772:电极焊盘781:第一导电线路要素782:第二导电线路要素791:第一导电线路要素792:第二导电线路要素。

Claims (8)

1.一种保持装置,具备:
板状部件,具有与第一方向大致正交的第一表面;
发热用电阻体,配置于将所述板状部件的至少一部分假想性地分割成沿着与所述第一方向正交的方向排列的多个区段时的各所述区段;
测温用电阻体,配置于各所述区段,所述第一方向上的位置与所述发热用电阻体不同;及
供电部,构成对所述发热用电阻体及所述测温用电阻体的供电路径,
所述保持装置在所述板状部件的所述第一表面上保持对象物,
所述保持装置的特征在于,
至少一个所述测温用电阻体即特定测温用电阻体具有所述第一方向上的位置互不相同且相互被串联连接的多层电阻体要素。
2.根据权利要求1所述的保持装置,其特征在于,
所述供电部具备:
驱动器,具有由第一导电线路和第二导电线路构成的线路对;
一对供电端子;
供电侧通孔对,具有将构成所述线路对的所述第一导电线路与一个所述供电端子电连接的第一供电侧通孔和将构成所述线路对的所述第二导电线路与另一个所述供电端子电连接的第二供电侧通孔;及
电阻体侧通孔对,具有将一个测温用电阻体的一端与构成所述线路对的所述第一导电线路电连接的第一电阻体侧通孔和将该一个测温用电阻体的另一端与构成所述线路对的所述第二导电线路电连接的第二电阻体侧通孔,
构成与所述特定测温用电阻体电连接的所述线路对的所述第一导电线路和所述第二导电线路中的至少一方具有所述第一方向上的位置互不相同且相互被并联连接的多层导电线路要素。
3.根据权利要求1所述的保持装置,其特征在于,
所述供电部具备:
驱动器,具有多个第一导电线路和多个第二导电线路;
至少一对供电端子;
供电侧通孔对,具有将所述多个第一导电线路与构成一对所述供电端子的一个供电端子电连接的第一供电侧通孔和将所述多个第二导电线路与构成所述一对供电端子的另一个供电端子电连接的第二供电侧通孔;及
电阻体侧通孔对,将各所述测温用电阻体与所述第一导电线路和所述第二导电线路电连接,
各所述第一导电线路及各所述第二导电线路都与多个所述测温用电阻体电连接,
与各所述测温用电阻体电连接的所述第一导电线路与所述第二导电线路的组合按照每个所述测温用电阻体而不同。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的保持装置,其特征在于,
所述保持装置还具备基座部件,该基座部件以与所述板状部件中的所述第一表面的相反侧的表面相对的方式配置,且在内部形成有冷却介质流路,
所述特定测温用电阻体与配置于同一所述区段的所述发热用电阻体相比,配置在接近所述基座部件的位置。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的保持装置,其特征在于,
所述供电部具备:
驱动器,具有由第一导电线路和第二导电线路构成的线路对;
一对供电端子;
供电侧通孔对,具有将构成所述线路对的所述第一导电线路与一个所述供电端子电连接的第一供电侧通孔和将构成所述线路对的所述第二导电线路与另一个所述供电端子电连接的第二供电侧通孔;及
电阻体侧通孔对,具有将一个测温用电阻体的一端与构成所述线路对的所述第一导电线路电连接的第一电阻体侧通孔和将该一个测温用电阻体的另一端与构成所述线路对的所述第二导电线路电连接的第二电阻体侧通孔,
构成与所述特定测温用电阻体电连接的所述线路对的所述第一导电线路和所述第二导电线路中的至少一方的线宽度度大于所述特定测温用电阻体的线宽度。
6.根据权利要求5所述的保持装置,其特征在于,
所述驱动器包括:
沿延伸方向的长度为L1且线宽度为W1的所述导电线路;及
沿延伸方向的长度为L2且线宽度为W2的所述导电线路,其中,L2>L1,W2>W1。
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,
在向与所述第一方向平行的任意的假想平面投影了所述特定测温用电阻体和配置于与所述特定测温用电阻体相同的所述区段的所述发热用电阻体时,在与所述假想平面平行且与所述第一方向正交的第二方向上,所述特定测温用电阻体的投影的两端的位置为所述发热用电阻体的投影的两端之间的位置。
8.根据权利要求7所述的保持装置,其特征在于,
在所述板状部件的内部,在所述特定测温用电阻体与其他的所述测温用电阻体之间设有导热率比所述板状部件低的隔热层。
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