CN111316419A - 静电卡盘装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的静电卡盘具备：静电卡盘部，一个主表面为载置板状试样的载置面且具备静电吸附用电极；温度调节用底座部，相对于静电卡盘部配置于与载置面相反的一侧且对静电卡盘部进行冷却；及加热元件，以层状配置于静电卡盘部与温度调节用底座部之间或静电卡盘部的内部，静电卡盘部及温度调节用底座部具有沿厚度方向连通的多个贯穿孔，加热元件具有形成为带状的第1部位及与第1部位连续并形成为带状且闭环状的第2部位，贯穿孔配置于俯视时第2部位的内周侧，第2部位的宽度被包含于第1部位的宽度的0.25倍至0.75倍的范围内。

Description

静电卡盘装置
技术领域
本发明涉及一种静电卡盘装置。
本申请主张基于2017年11月15日在日本申请的日本专利申请第2017-220459号的优先权，并将该内容援用于此。
背景技术
在等离子体蚀刻装置、等离子体CVD装置等使用了等离子体的半导体制造装置中，从以往便使用静电卡盘装置作为将晶圆在试样台上轻松地安装并固定，并且将该晶圆维持在所期望的温度的装置。
在等离子体蚀刻装置中，若对固定于静电卡盘装置上的晶圆照射等离子体，则晶圆的表面温度上升。为了抑制该表面温度的上升，使水等冷却介质在静电卡盘装置的温度调节用底座部循环而从下侧对晶圆进行冷却，此时可能会在晶圆面内产生温度差。
例如，晶圆的中心部的温度变高，周缘侧的温度变低。而且，由于等离子体蚀刻装置的结构或方式的不相同而等离子体的生成状态发生变化，因此在晶圆面内产生温度差。并且，即使在对晶圆进行各种成膜的装置中，也会受到成膜条件或成膜室内的环境控制的影响，从而在晶圆面内产生温度差。
因此，提出有一种在静电卡盘部与温度调节用底座部之间安装有加热器部件的附加热器功能的静电卡盘装置(专利文献1)。根据这种静电卡盘装置，能够对在晶圆面内相对成为低温的区域进行加热，因此能够减少可能会在晶圆面内产生的温度差。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-300491号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
如上所述，针对载置于静电卡盘装置的晶圆，通过等离子体或加热器进行加热，并且通过温度调节用底座部进行冷却。但是，在温度调节用底座部中例如形成有多个贯穿孔，所述贯穿孔中插入用于晶圆的载置/脱离的起模针(lift pin)。在温度调节用底座部中，形成有这种贯穿孔的位置与未形成有贯穿孔的位置的热的传递方式不同。因此，晶圆在与温度调节用底座部的贯穿孔重叠的位置上容易产生温度差。
同样地，由于温度调节用底座部的形状/设计，在晶圆上存在多个容易产生温度差的位置。
本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够减少晶圆的面内温度差的新型结构的静电卡盘装置。
用于解决技术课题的手段
为了解决上述课题，本发明提供以下装置。
即，本发明的一方式为以下装置。
提供一种静电卡盘装置，其具备：静电卡盘部，具有载置板状试样的载置面作为一个主表面且具备静电吸附用电极；温度调节用底座部，相对于所述静电卡盘部配置于与所述载置面相反的一侧且对所述静电卡盘部进行冷却；及加热元件，以层状配置于所述静电卡盘部与所述温度调节用底座部之间或静电卡盘部的内部，所述静电卡盘部及所述温度调节用底座部具有沿厚度方向连通的多个贯穿孔，所述加热元件具有形成为带状的第1部位及与所述第1部位连续并形成为带状且闭环状的第2部位，所述贯穿孔配置于俯视时所述第2部位的内周侧，所述第2部位的宽度被包含于所述第1部位的宽度的0.25倍至0.75倍的范围内。
在本发明的第一方式中，可以设为如下结构：所述第2部位的内周缘的俯视形状与所述内周缘的假想内切圆相比向所述第1部位侧突出(凸)。
在本发明的第一方式中，可以设为如下结构：所述第2部位的宽度被包含于所述第1部位的宽度的0.45倍至0.55倍的范围内。
并且，本发明的第二方式为以下装置。
提供一种静电卡盘装置，其具备：静电卡盘部，具有载置板状试样的载置面作为一个主表面且具备静电吸附用电极；温度调节用底座部，相对于所述静电卡盘部配置于与所述载置面相反的一侧且对所述静电卡盘部进行冷却；及加热元件，以层状配置于所述静电卡盘部与所述温度调节用底座部之间或静电卡盘部的内部，所述静电卡盘部及所述温度调节用底座部具有沿厚度方向连通的多个贯穿孔，所述加热元件具有形成为带状的第1部位及与所述第1部位连续并形成为带状且闭环状的第2部位，所述贯穿孔配置于俯视时所述第2部位的内周侧，所述第2部位的内周缘的俯视形状与所述内周缘的假想内切圆相比向所述第1部位侧突出。
在第二方式中，也优选所述第2部位的宽度被包含于所述第1部位的宽度的0.25倍至0.75倍的范围内。
在本发明的第一方式与第二方式中，可以设为如下结构：所述加热元件配置于圆形区域中，所述第1部位沿所述圆形区域的周向延伸。
在本发明的第一方式与第二方式中，可以设为如下结构：所述加热元件配置于圆形区域中，所述第1部位沿所述圆形区域的径向延伸。
在本发明的第一方式与第二方式中，可以设为如下结构：所述加热元件配置于圆形区域中，所述第1部位沿与所述圆形区域的径向倾斜交叉的方向延伸。
发明效果
根据本发明，能够提供一种能够减少晶圆的面内温度差的新型结构的静电卡盘装置。
附图说明
图1是表示本实施方式的静电卡盘装置的优选例的概略剖视图。
图2是表示加热元件的图案的一例的概略俯视图。
图3是对构成加热元件的主加热器进行说明的概略说明图。
图4是表示配置于针插通孔28附近的加热器50A的一部分的示意图。
图5是表示加热器50B的一部分的示意图。
图6是表示加热器50C的一部分的示意图。
图7是加热器50A的说明图。
图8是加热器50D的说明图。
图9是表示第2部位的周边结构的概略说明图。
具体实施方式
以下，一边参考图1～图9一边对作为本发明的优选例的本实施方式所涉及的静电卡盘装置进行说明。另外，在以下的所有附图中，为了容易观察附图，存在适当改变各构成要件的尺寸或比率等的情况。并且，以下的例是为了更良好地理解发明的主旨而对优选例进行具体说明的例，除非另有说明，则并不限定本发明。在不脱离本发明的主旨的范围内，可以对长度、位置、形状、个数、数量及材料等进行省略、追加、替换及其他变更。
图1是表示本发明的第1实施方式的静电卡盘装置的例的概略剖视图。该方式的静电卡盘装置1具备静电卡盘部2、温度调节用底座部3及加热元件5。
静电卡盘部2为圆板状，将一个主表面(上表面)侧设为载置面。温度调节用底座部3为设置于静电卡盘部2的下方并将静电卡盘部2调整为所期望的温度的圆板状的部件。加热元件5配置于静电卡盘部2与温度调整用底座部3之间。
并且，静电卡盘部2与温度调节用底座部3经由设置于静电卡盘部2与温度调节用底座部3之间的粘接剂层8进行粘接。
静电卡盘部2具有：载置板11，将上表面设为载置半导体晶圆等板状试样W的载置面11a；支撑板12，与该载置板11一体化并从底部侧支撑所述载置板11；静电吸附用电极(静电吸附用内部电极)13，设置于这些载置板11与支撑板12之间；及绝缘材料层14，将静电吸附用电极13的周围绝缘。
载置板11及支撑板12为使重合的面的形状相同的圆板状的板。这些板优选由氧化铝-碳化硅(Al2O3-SiC)复合烧结体、氧化铝(Al2O3)烧结体、氮化铝(AlN)烧结体、氧化钇(Y2O3)烧结体等具有机械强度且具有针对腐蚀性气体及其等离子体的耐久性的绝缘性陶瓷烧结体构成。
在载置板11的载置面11a上形成多个直径小于板状试样的厚度的突起部11b。形成有多个突起部11b的间隔也可以为能够任意选择的规定的间隔。这些突起部11b支承板状试样W。在突起部11b的周围形成有被多个突起部11b与底表面19a包围的槽19。
包括载置板11、支撑板12、静电吸附用电极13及绝缘材料层14在内的整体的厚度即静电卡盘部2的厚度能够任意选择，作为一例，形成为0.7mm以上且5.0mm以下。所述厚度优选形成为2.0mm以上且4.5mm以下。
例如，若静电卡盘部2的厚度低于0.7mm，则存在难以确保静电卡盘部2的机械强度的情况。若静电卡盘部2的厚度超出5.0mm，则静电卡盘部2的热容量变大，所载置的板状试样W的热响应性变差，静电卡盘部的横向的传热增加，从而存在难以将板状试样W的面内温度维持成所期望的温度图案的情况。另外，在此所说明的各部的厚度为一例，并不限于所述范围。
静电吸附用电极13用作用于产生电荷并利用静电吸附力来固定板状试样W的静电卡盘用电极。关于静电吸附用电极13，根据用途适当调整其形状或大小。
静电吸附用电极13能够由任意选择的材料形成。然而，优选由选自氧化铝-碳化钽(Al2O3-Ta4C5)导电性复合烧结体、氧化铝-钨(Al2O3-W)导电性复合烧结体、氧化铝-碳化硅(Al2O3-SiC)导电性复合烧结体、氮化铝-钨(AlN-W)导电性复合烧结体、氮化铝-钽(AlN-Ta)导电性复合烧结体及氧化钇-钼(Y2O3-Mo)导电性复合烧结体等导电性陶瓷或钨(W)、钽(Ta)及钼(Mo)等高熔点金属等的材料来形成。
静电吸附用电极13的厚度能够任意选择，并无特别限定。例如，能够选择0.1μm以上且100μm以下的厚度，更优选5μm以上且20μm以下的厚度。
若静电吸附用电极13的厚度低于0.1μm，则存在难以确保充分的导电性的情况。若静电吸附用电极13的厚度超过100μm，则由于静电吸附用电极13与载置板11及支撑板12之间的热膨胀系数的差，而存在在静电吸附用电极13与载置板11及支撑板12的接合界面上容易产生裂纹的情况。
这种厚度的静电吸附用电极13能够通过溅射法或蒸镀法等成膜法或丝网印刷法等涂布法容易地形成。
绝缘材料层14围绕静电吸附用电极13来保护静电吸附用电极13不受腐蚀性气体及其等离子体的影响，并且将载置板11与支撑板12的边界部即除了静电吸附用电极13以外的外周部区域接合一体化。绝缘层14通过与构成载置板11及支撑板12的材料相同的组成或主成分相同的绝缘材料来优选地构成。
在静电吸附用电极13上连接有用于对静电吸附用电极13施加直流电压的供电用端子15。供电用端子15被插入至贯穿孔16的内部，所述贯穿孔16沿厚度方向贯穿温度调节用底座部3、粘接剂层8及支撑板12。在供电用端子15的外周侧设有具有绝缘性的绝缘子15a，通过该绝缘子15a来使供电用端子15相对于金属制的温度调节用底座部3绝缘。
图中，将供电用端子15表示为一体的部件，但是也可以使多个部件电连接来构成供电用端子15。供电用端子15被插入至热膨胀系数互不相同的温度调节用底座部3及支撑板12。因此，例如针对被插入至温度调节用底座部3及支撑板12的供电用端子15的各部分，也可分别由不同的材料构成。
作为供电用端子15中的与静电吸附用电极13连接且被插入至支撑板12的部分(引出电极)的材料，只要为耐热性优异的导电性材料，则并无特别限制。优选为热膨胀系数与静电吸附用电极13及支撑板12的热膨胀系数近似的材料。例如，由Al2O3-TaC等导电性陶瓷材料构成。
供电用端子15中的被插入至温度调节用底座部3的部分例如优选由钨(W)、钽(Ta)、钼(Mo)、铌(Nb)、可伐(Kovar)合金等金属材料构成。
供电用端子15中的与静电吸附用电极13连接且被插入至支撑板12的部分的部件和被插入至温度调整用底座部3的部分的部件可以利用具有柔软性与耐电性的硅系导电性粘接剂来连接。
温度调节用底座部3为用于将静电卡盘部2调整为所期望的温度的部件。温度调整用底座部3优选为具有厚度的圆板状。作为该温度调节用底座部3，例如优选为在其内部形成有使水循环的流路3A的水冷底座等。
作为构成该温度调节用底座部3的材料，只要为导热性、导电性及加工性优异的金属或包含这些金属的复合材料，则并无特别限制，例如可以优选地使用铝(Al)、铝合金、铜(Cu)、铜合金及不锈钢(SUS)等。优选对该温度调节用底座部3的至少暴露于等离子体中的面实施耐酸铝处理或形成氧化铝等绝缘膜。
并且，温度调节用底座部3具有沿厚度方向贯穿的多个贯穿孔。关于贯穿孔的详细内容将在后面进行叙述。
在温度调节用底座部3的上表面侧经由粘接层6粘接有绝缘板7。粘接层6能够任意选择，例如优选由聚酰亚胺树脂、硅树脂及环氧树脂等具有耐热性及绝缘性的片状或薄膜状的粘接性树脂组成。粘接层例如形成为厚度5μm～100μm左右。绝缘板7能够任意选择，例如由聚酰亚胺树脂、环氧树脂及丙烯酸树脂等具有耐热性的树脂的薄板、片或薄膜构成。
并且，绝缘板7可以用绝缘性的陶瓷板来代替树脂片，也可以为氧化铝等具有绝缘性的喷镀膜。
图2是表示本发明中能够使用的加热元件的图案的一例的概略俯视图。各加热器优选具有曲折的带状等形状，为了便于说明，在此省略其形状。
如图2所示，加热元件5具有设置于圆形区域中的四个加热器区域。具体而言，由配置于中心部的圆环状(Doughnut状)区域上的第1主加热器5A、以依次围绕该第1主加热器5A的方式配置于圆环状区域上的第2主加热器5B、第3主加热器5C及第4主加热器5D构成。如图2所示，优选配置有第1主加热器～第4主加热器5A～5D的区域的合计区域与圆板状的静电卡盘部2在俯视时为相同程度的大小。图2所示的圆环状区域整体相当于本发明的“圆形区域”。
另外，圆形区域为设置于静电卡盘部内的区域或设置于静电卡盘部外的区域。这些圆环状区域例如可以设置于粘接剂层内。
图2所示的圆环状区域彼此之间设置有用于分开彼此的加热器的区域，但是只要能够将圆环状区域的加热器彼此分开，则也可以不设置这些区域。并且，关于这些区域的宽度或形状，只要没有问题，则能够任意选择。
另外，主加热器5A、5B、5C、5D在图2中描绘成俯视时简单的圆环状。然而，各主加热器5A、5B、5C、5D实际上以使带状的加热器曲折并密集地占据图2所示的圆环状区域的方式优选地配置。因此，图1所示的剖视结构中单独地描绘构成各主加热器5A、5B、5C、5D的带状的加热器。另外，加热器的曲折图案只要无特别问题，则能够任意选择。除了曲线状部位以外，也可以具有直线状部位。加热器也优选具有以曲折状配置的部分。
图3是表示针对构成加热元件5的主加热器5A、5B、5C、5D的优选例的说明图。在此，对主加热器5A、5B、5C、5D使用代表标号50，且作为“加热器50”进行说明。
加热器50为配置于圆形区域的连续的带状部件。加热器50具有呈圆弧状的多个第1部件51及连接多个第1部件51中的相邻的两个第1部件51的第2部件52。
第1部件51相对于俯视时呈圆板状的静电卡盘部2沿静电卡盘部2的周向(图中为由标号A表示的双向箭头方向)延伸。多个第1部件51在上述圆形区域中以同心圆状排列有多列。第1部件或第2部件的长度或个数能够任意选择。另外，根据需要也可以在一个圆环状区域中包含多个加热器。
并且，第2部件52沿静电卡盘部2的径向(图中为由标号B表示的双向箭头方向)延伸。另外，第2部件52所延伸的“径向”并不限定于通过圆形区域的中心的直线的延伸方向。若连接距圆形区域的中心的距离不同的两个第1部件51，则第2部件52的延伸方向可以为相对于径向倾斜交叉的方向而不与圆形区域的半径方向准确地一致。
加热器50能够利用任意选择的方法来形成。例如，准备厚度为0.2mm以下、优选为具有0.1mm左右的恒定厚度的非磁性金属薄板(例如，钛(Ti)薄板、钨(W)薄板及钼(Mo)薄板等)。通过将所述薄板加工成如下形状来获得，即，通过光刻法或激光加工来加工成所期望的加热器形状，例如加工成使带状的导电薄板曲折且整体轮廓为圆环状的加热器形状。
这种加热器50可以在将非磁性金属薄板粘接于静电卡盘部2之后，在静电卡盘部2的表面上进行加工成型。或，也可以在与静电卡盘部2不同的位置上加工成型加热器50，并将所获得的加热器转印印刷至静电卡盘部2的表面上。
关于加热器50的结构的详细内容将在后面进行叙述。
返回至图1，加热元件5通过粘接层4来粘接/固定于支撑板12的底表面上，所述粘接层4由厚度均匀的具有耐热性及绝缘性的片状或薄膜状的硅树脂或丙烯酸树脂构成。
如上所述，加热元件5由主加热器5A、主加热器5B、主加热器5C及主加热器5D构成。在静电卡盘装置中设置有用于对这些每个主加热器5A、5B、5C、5D进行供电的多根供电用端子17。在图2中仅示出主加热器5A、5B、5C、5D的概略形状，即仅示出大致形状。针对这些中的任一加热器，用于与电源连接的导通部均设置在各加热器的一端侧与另一端侧。因此，在加热元件5中设置有相对于主加热器5A、5B、5C、5D各两根、合计8根供电用端子17。
在图1中为了简化说明，仅描绘有一根与加热元件5连接的供电用端子17。该供电用端子17配置成沿温度调节用底座部3、绝缘板7及存在于这些周围的粘接剂层8的厚度方向局部地贯穿温度调节用底座部3、绝缘板7及存在于这些周围的粘接剂层8。并且，在供电用端子17的外周面上装配有绝缘用的筒型绝缘子18，使温度调节用底座部3与供电用端子17绝缘。
构成供电用端子17的材料能够任意选择，能够优选地使用与上述构成供电用端子15的材料相同的材料。
在图1中并未描绘所有的供电用端子17，针对主加热器5A、5B、5C、5D中的任一个均连接有各两根供电用端子17。在主加热器5A、5B、5C、5D中分别经由两根供电用端子17连接省略图示的开关元件与电源装置，并进行通电控制。
这些供电用端子17分别被插入至形成于温度调节用底座部3上的贯穿孔3b中，并且在所连接的对象为主加热器5A、5B、5C、5D中的任一个的情况下，还贯穿绝缘板7而设置。
通过以上说明的结构，主加热器5A、5B、5C、5D分别按照开关元件与电源的动作来控制每个的通电与发热。
并且，在加热元件5(主加热器5A、5B、5C、5D)的下表面侧设置有温度传感器20。在图1的结构中，沿厚度方向贯穿温度调节用底座部3与绝缘板7而形成设置孔21，在这些设置孔21内的最上部设置有温度传感器20。另外，温度传感器20期望尽可能设置于靠近加热元件5的位置上。因此，也可以以从图1的结构进一步向粘接剂层8侧突出的方式延伸并形成设置孔21，从而使温度传感器20与加热元件5靠近。
温度传感器20能够任意选择，例如作为一例，也优选为荧光发光型的温度传感器，所述温度传感器在由石英玻璃等构成的长方体形状的透光体的上表面侧形成有荧光体层。也优选该温度传感器20通过具有透光性及耐热性的硅树脂系粘接剂等而粘接于加热元件5(主加热器5A、5B、5C、5D)的下表面。
所述荧光体层由对应于来自主加热器的发热而产生荧光的材料构成，只要为对应于发热而产生荧光的材料，则能够选择多种多样的荧光材料。例如，能够从添加了具有适于发光的能级的稀土元素的荧光材料、AlGaAs等半导体材料、氧化镁等金属氧化物、红宝石或蓝宝石等矿物中适当选择并进行使用。
与主加热器5A、5B、5C、5D对应的温度传感器20分别设置于不会与各自的供电用端子等产生干涉的位置且主加热器5A、5B、5C、5D的下表面周向的任意位置。
关于根据这些温度传感器20的荧光来测定主加热器5A～5D的温度的温度测量部22，作为一例，可以为如图1所示的结构。具体而言，如图1所示，优选地具备：激发部23，在温度调节用底座部3的设置孔21的外侧(下侧)对所述荧光体层照射激发光；荧光检测器24，对从荧光体层发射的荧光进行检测；及控制部25，控制激发部23及荧光检测器24，并且根据所述荧光来计算出主加热器的温度。
而且，静电卡盘装置1具有针插通孔28，所述针插通孔28设置成沿温度调节用底座部3及载置板11的厚度方向从温度调节用底座部3贯穿至载置板11。在该针插通孔28中插入有板状试样脱离用的起模针。在针插通孔28的内周部设置有筒状的绝缘子29。
而且，静电卡盘装置1优选地具有未图示的气孔，所述气孔设置成沿厚度方向从温度调节用底座部3连通至载置板11。气孔例如能够采用与针插通孔28相同的结构。在气孔中供给有用于冷却板状试样的冷却气体。冷却气体经由气孔供给至槽19及载置面11a，从而冷却板状试样。
静电卡盘装置1的基本结构具有如上结构。
在如上所述的静电卡盘装置1中，设置有贯穿孔(针插通孔28、气孔)的位置比未设置有贯穿孔的位置更难以被加热。并且，在设置有贯穿孔的位置与未设置有贯穿孔的位置上，热的传递方式不同。因此，在对载置于载置面11a的板状试样W进行温度控制的情况下，在板状试样W中与贯穿孔重叠的部分和不与贯穿孔重叠的部分之间容易产生温度差。
因此，在本实施方式中的静电卡盘装置1中，通过对加热元件(加热器50)的图案进行研究，减少在针插通孔28及气孔等贯穿孔的周边所产生的板状试样W的面内温度差。
以下，例示出优选的多个加热器形状，并对本申请发明的实施方式进行说明。
(加热器50A)
图4是表示配置于针插通孔28附近的加热器50A的一部分的例的示意图。如图所示，以包围针插通孔28的方式配置的加热器50A具有：第1部位501，形成为带状且直线状；及第2部位502，与第1部位501连续并形成为带状且闭环状。如此，第2部位502具有至少一个开口，且夹着该开口部而具有第一图案部与第二图案部。
详细而言，加热器50A在延伸方向上以第1部位501、第2部位502、第1部位501的顺序连续地连接。图4的第2部位502的两侧的第1部位501沿着共同的中心线形成为直线状。
针插通孔28配置于第2部位502的内周侧，且周围被第2部位502包围。
在这种加热器50A中，第2部位502的宽度即以第2部位502的孔为中心的两个部位的各宽度优选地形成为包含于第1部位501的宽度的0.25倍至0.75倍的范围内。第2部位502的宽度更优选包含于第1部位501的宽度的0.45倍至0.55倍的范围内。
在此，在将与沿第1部位501的延伸方向延伸的中心线正交的方向设为宽度方向时，第1部位501的“宽度”是指第1部位501的宽度方向上的长度。
并且，第2部位502的“宽度”如下确定。
首先，将配置于第2部位502的两侧的第1部位501的宽度方向的中心分别设为点P1、P2。点P1为第1部位501的宽度方向的线段L1的中点。点P2为第2部位502的宽度方向的线段L2的中点。此时，将连结点P1、P2的线段设为线段La。
接着，在假设与线段La正交且通过针插通孔28(贯穿孔)的中心P的线段Lb时，将线段Lb与第2部位502的周缘部的四个交点分别设为点Pa、Pb、Pc、Pd。
关于第2部位502，在将从线段La观察时配置于一侧的图案设为图案502a且将配置于另一侧的图案设为图案502b时，将配置于图案502a侧的点Pa、Pb之间的距离设为图案502a的宽度。并且，将配置于图案502b侧的点Pc、Pd之间的距离设为图案502b的宽度。
第2部位502的“宽度”分别是指图案502a的宽度(即点Pa、Pb之间的距离)与图案502b的宽度(即点Pc、Pd之间的距离)。
即，在本实施方式的静电卡盘装置1中，加热器50A的第2部位502的宽度Wa、Wb分别优选地形成为包含于第1部位501的宽度WX的0.25倍至0.75倍的范围内。并且，第2部位502的宽度Wa、Wb更优选为分别包含于第1部位的宽度WX的0.45倍至0.55倍的范围内。Wa、Wb根据需要可以相同也可以不同。
而且，第2部位502的宽度Wa、Wb的合计优选为与宽度WX大体一致。在第2部位502中，流过第1部位501的电流在图案502a、502b的两个路径中并列流动。在宽度Wa、Wb的合计与宽度WX大体一致的情况下，当流过第1部位501的电流流入至第2部位502时，在第1部位501与第2部位502的连接位置上不易产生电阻差，从而容易获得同样的发热。
加热器利用对带状的导电薄板进行通电时的电阻发热来进行加热。通过第2部位502的宽度Wa、Wb包含于第1部位501的宽度WX的0.25倍至0.75倍的范围内，以适当量的电流对第2部位502进行通电，从而容易实现所期望的发热。
(加热器50B、加热器50C)
图5、图6是分别表示配置于针插通孔28附近的加热器50B、加热器50C的例的示意图。如图5、图6所示，以包围针插通孔28的方式配置的加热器50B与加热器50C具有：第1部位503，弯曲形成为带状且圆弧状；及第2部位502，与第1部位503连续并形成为带状且闭环状。
并且，在图5、图6中以箭头表示在加热器50B、50C中流动的电流C。
图5所示的加热器50B与图4所示的上述加热器50A相比，仅第1部位的形状不同。
在第2部位502中，流过第1部位501的电流在图案502a(第一图案部)、图案502b(第二图案部)的两个路径中并列流动。另一方面，电流具有在最短路径传递的性质。因此，在图案502a的宽度Wc与图案502b的宽度Wd大体相等的情况下，若如加热器50B那样第1部位503弯曲，则在对加热器进行通电时，第1部位503的内侧(凹侧)比弯曲的第1部位503的外侧(凸侧)更容易进行通电。
从而，流过以第1部位503、图案502b、第1部位503的顺序排列的电流路径R2的电流C的量比流过以第1部位503、图案502a、第1部位503的顺序排列的电流路径R1的电流C的量更容易变多。并且，图案502b比图案502a更容易发热。
在加热器50B中，也与上述加热器50A同样地，通过将第2部位502的宽度设为相对于第1部位503的宽度为规定大小的范围，以适当量的电流对第2部位502进行通电，从而容易实现所期望的发热。但是，根据上述原因，在第2部位502中存在发热量变得不均匀的忧虑。
相对于此，在图6所示的加热器50C也具有：第1部位503，弯曲形成为带状且圆弧状；及第2部位502，与第1部位503连续并形成为带状且闭环状。然而，如图6所示，在第2部位502中，使内周缘502x的位置偏离并将弯曲的第1部位503的外侧的图案502a形成为比第1部位503的内侧的图案502b更粗。即，图案504a的宽度We大于图案502b的宽度Wf。
在这种加热器50C的第2部位502中，宽度宽的图案502a的电阻小于宽度相对窄的图案502b，从而更容易进行通电。因此，在加热器50C中，对上述加热器50B中所产生的电流路径R1与电流路径R2的通电量的差进行修正，从而能够减少图案502a与图案502b的发热量的差。从而，在加热器50C的第2部位502中发热量也均匀。
(加热器50D)
图7、图8是对配置于针插通孔28附近的加热器D进行说明的说明图。图7是上述加热器50A的说明图。图8是加热器50D的说明图。
首先，在对图7所示的加热器50A进行通电的情况下，电流C在加热器50A中流过最短路径。由此，难以流入第2部位502的内周缘502x中的与第1部位501相对的区域AR1中而容易流入不与第1部位501相对的区域AR2中。因此，在区域AR1中难以发热而在区域AR2中容易发热，从而产生在针插通孔28的周围发热量不同的忧虑。
相对于此，图8所示的加热器50D具有：第1部位501，带状且弯曲成直线状而形成；及第2部位504，与第1部位501连续并形成为带状且闭环状。图7所示的加热器50A与图8所示的加热器50D仅第2部位的结构不同。
在第2部位504中，内周缘504x的俯视形状与内周缘504x的假想内切圆VC相比向第1部位501侧突出(成为凸)。在图中，由标号504z表示内周缘504x中向第1部位501侧突出的区域。第2部位504的开口在俯视时具有两条曲线在两点处结合且相对于中心线呈线对称的杏仁形状。
在加热器50D中，通过设为这种结构，能够减少在内周缘504x的附近电流C难以流动而难以发热的区域，从而在内周缘504x附近难以产生发热量的差。
另外，只要满足与内周缘504x的假想内切圆VC相比向第1部位501侧突出的关系，则即使第2部位504的宽度并不在第1部位501的宽度的0.25倍至0.75倍的范围内，也可以获得上述效果。即，能够以适当量的电流对第2部位504进行通电，从而实现所期望的发热。
并且，只要满足与内周缘504x的假想内切圆VC相比边缘向第1部位501侧突出的关系，则内周缘504x的俯视形状并无特别限制。例如，除了图8所示的形状以外，也可以为多边形或椭圆形。即，第2部位504内的开口的形状能够任意选择多边形或椭圆形等。
而且，第2部位504的外周缘504y的俯视形状设为模仿内周缘504x的俯视形状的形状以使第2部位504的宽度恒定即可。
如上述加热器50A～50D，具有形成为带状的第1部位及与第1部位连续并形成为带状且闭环状的第2部位的结构能够设置于任意位置上。例如，在图3所示的加热器50中可以用于第1部件51中，也可以用于第2部件52中。
通常的加热元件中圆弧状的第1部件51占据加热元件的总面积的大部分。因此，在加热元件5中，在第1部件51具有上述闭环状的第2部位的情况下，第2部位的形成位置的自由度高且加热元件的设计容易，结构变得简单。
并且，在加热元件5中，在与上述圆形区域的径向倾斜交叉的第2部件52具有闭环状的第2部位的情况下，能够提高设计的自由度。
而且，在加热元件5中，在沿上述圆形区域的径向延伸的第2部件52具有闭环状的第2部位的情况下，如加热器50A、50D那样能够将第1部位形成为直线状。因此，无需考虑由于第1部位弯曲而可能会产生的通电量的差，不易产生第2部位中的发热量的差。
图9是表示第2部件52具有第2部位522A的加热元件5中的第2部位522A的周边结构的说明图。图中，标注标号D的双向箭头表示径向。
第2部件52A沿径向延伸。第2部件52A具有：第1部位521A，形成为带状且直线状；及第2部位522A，与第1部位521A连续并形成为带状且闭环状。
在第2部件52A的周围沿径向排列有多个(图中，在第2部件52A的两侧各3个，共计6个)加热器50X，所述加热器50X具有两个第1部件51及连接相邻的两个第1部件51的第2部件52。多个加热器50X可以在图9的显示范围外彼此连接而构成一个加热元件。
通过设为这种结构的加热元件，在针插通孔28的周围有效地形成加热器图案，从而能够减少由于载置面11a上的位置不同而引起的温度差。
在具有如上加热器50A～50D的静电卡盘装置1中，能够减少板状部件的面内温度差。
以上，一边参考附图一边对本发明所涉及的优选的实施方式例进行了说明，但是本发明并不限定于该例，这毫无疑问。在上述例中所示的各构成部件的各形状或组合等仅为一例，在不脱离本发明的主旨的范围内能够根据设计要求等而进行各种变更。
标号说明
1-静电卡盘装置，2-静电卡盘部，3-温度调节用底座部，3b、16-贯穿孔，5-加热元件，11a-载置面，13-静电吸附用电极，19-槽，19a-底表面，50、50A、50B、50C、50D、50X-加热器，501、503、521A-第1部位，502、504、522A-第2部位，502x、504x-内周缘，AR1、AR2-区域，VC-假想内切圆，W-板状试样，Wa、Wb、Wc、Wd、We、Wf、WX-宽度。

Claims (12)

1.一种静电卡盘装置，其具备：
静电卡盘部，具有载置板状试样的载置面作为一个主表面且具备静电吸附用电极；
温度调节用底座部，相对于所述静电卡盘部配置于与所述载置面相反的一侧且对所述静电卡盘部进行冷却；及
加热元件，以层状配置于所述静电卡盘部与所述温度调节用底座部之间或静电卡盘部的内部，
所述静电卡盘部及所述温度调节用底座部具有沿厚度方向连通的多个贯穿孔，
所述加热元件具有形成为带状的第1部位及与所述第1部位连续并形成为带状且闭环状的第2部位，
所述贯穿孔配置于俯视时所述第2部位的内周侧，
所述第2部位的宽度被包含于所述第1部位的宽度的0.25倍至0.75倍的范围内。
2.根据权利要求1所述的静电卡盘装置，其中，
所述第2部位的内周缘的俯视形状与所述内周缘的假想内切圆相比向所述第1部位侧突出。
3.根据权利要求1所述的静电卡盘装置，其中，
所述第2部位的宽度被包含于所述第1部位的宽度的0.45倍至0.55倍的范围内。
4.根据权利要求1所述的静电卡盘装置，其中，
所述加热元件配置于圆形区域中，
所述第1部位沿所述圆形区域的周向延伸。
5.根据权利要求1所述的静电卡盘装置，其中，
所述加热元件配置于圆形区域中，
所述第1部位沿所述圆形区域的径向延伸。
6.根据权利要求1所述的静电卡盘装置，其中，
所述加热元件配置于圆形区域中，
所述第1部位沿与所述圆形区域的径向倾斜交叉的方向延伸。
7.一种静电卡盘装置，其具备：
静电卡盘部，具有载置板状试样的载置面作为一个主表面且具备静电吸附用电极；
温度调节用底座部，相对于所述静电卡盘部配置于与所述载置面相反的一侧且对所述静电卡盘部进行冷却；及
加热元件，以层状配置于所述静电卡盘部与所述温度调节用底座部之间或静电卡盘部的内部，
所述静电卡盘部及所述温度调节用底座部具有沿厚度方向连通的多个贯穿孔，
所述加热元件具有形成为带状的第1部位及与所述第1部位连续并形成为带状且闭环状的第2部位，
所述贯穿孔配置于俯视时所述第2部位的内周侧，
所述第2部位的内周缘的俯视形状与所述内周缘的假想内切圆相比向所述第1部位侧突出。
8.根据权利要求7所述的静电卡盘装置，其中，
所述加热元件配置于圆形区域中，
所述第1部位沿所述圆形区域的周向延伸。
9.根据权利要求7所述的静电卡盘装置，其中，
所述加热元件配置于圆形区域中，
所述第1部位沿所述圆形区域的径向延伸。
10.根据权利要求7所述的静电卡盘装置，其中，
所述加热元件配置于圆形区域中，
所述第1部位沿与所述圆形区域的径向倾斜交叉的方向延伸。
11.根据权利要求7所述的静电卡盘装置，其中，
所述第2部位的宽度被包含于所述第1部位的宽度的0.25倍至0.75倍的范围内。
12.根据权利要求7所述的静电卡盘装置，其中，
所述第2部位的宽度被包含于所述第1部位的宽度的0.45倍至0.55倍的范围内。
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