JP2017152137A - Electrostatic chuck heater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静電チャックヒータに関する。 The present invention relates to an electrostatic chuck heater.
従来より、静電チャック電極とヒータ電極とを埋設したセラミックス製のプレートと、このプレートにアルミニウムなどの金属からなる支持台とを接合した静電チャックヒータが知られている。静電チャックヒータは、ウエハを均一に加熱することが要求される。そのため、静電チャックヒータのうち温度が低くなる箇所については、その箇所の周辺に配置するヒータ電極の幅や間隔を小さくすることで発熱量を増やすことが提案されている（例えば特許文献１）。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an electrostatic chuck heater in which a ceramic plate in which an electrostatic chuck electrode and a heater electrode are embedded and a support base made of a metal such as aluminum is joined to the plate. The electrostatic chuck heater is required to uniformly heat the wafer. For this reason, it has been proposed to increase the amount of heat generated by reducing the width and interval of the heater electrodes arranged around the portion of the electrostatic chuck heater where the temperature is low (for example, Patent Document 1). .
静電チャックヒータは、複数の貫通孔を有している。こうした貫通孔としては、プレートに載置されたウエハを持ち上げるリフトピンを挿通するためのピン孔や冷却ガスをウエハの裏面に供給するためのガス供給孔などがある。このような貫通孔の周辺はヒータ電極を配置することができないため、他の箇所に比べて温度が低くなる傾向にある。そのため、貫通孔の周辺に配置するヒータ電極の幅や間隔を小さくすることで発熱量を増やし、均熱性が得られるように設計する。 The electrostatic chuck heater has a plurality of through holes. Examples of such through holes include a pin hole for inserting a lift pin for lifting a wafer placed on a plate and a gas supply hole for supplying a cooling gas to the back surface of the wafer. Since the heater electrode cannot be disposed around such a through hole, the temperature tends to be lower than that of other portions. For this reason, the heater electrodes arranged around the through-holes are designed so that the heat generation amount is increased by reducing the width and interval of the heater electrodes and the heat uniformity is obtained.
しかしながら、ヒータ電極の幅を小さくしすぎると断線のおそれがあるし、ヒータ電極の間隔を小さくしすぎるとショートのおそれがある。そのため、ヒータ電極の幅や間隔を小さくするのには限度があり、それほど発熱量を増やすことができなかった。また、それほど発熱量を増やすことができないため、ヒータ電極のうち貫通孔に１番近い部分だけでなく、貫通孔に２番目に近い部分や３番目に近い部分も幅や間隔を小さくする必要があった。このようにヒータ電極の幅や間隔の小さな部分の数が多くなると、プレート全体の均熱性を向上することが設計上困難になるという問題があった。 However, if the width of the heater electrode is too small, there is a risk of disconnection, and if the distance between the heater electrodes is too small, there is a risk of short circuit. For this reason, there is a limit in reducing the width and interval of the heater electrodes, and the amount of generated heat cannot be increased so much. In addition, since the amount of heat generation cannot be increased so much, it is necessary to reduce not only the portion closest to the through hole in the heater electrode but also the width and interval of the second closest portion and the third closest portion to the through hole. there were. As described above, when the number of the heater electrodes having a small width or interval increases, there is a problem in that it is difficult to improve the thermal uniformity of the entire plate.
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、貫通孔周辺の均熱設計を容易に行えるようにすることを主目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and a main object of the present invention is to make it possible to easily perform soaking design around the through hole.
本発明の静電チャックヒータは、
静電電極とヒータ電極とを埋設したセラミックス製のプレートを備えた静電チャックヒータであって、
前記プレートは、複数の貫通孔を有し、
前記ヒータ電極のうち前記貫通孔を取り囲む部分は、前記ヒータ電極のうち通常の部分と比べて体積抵抗率の高い材料で形成されている、
ものである。
The electrostatic chuck heater of the present invention is
An electrostatic chuck heater comprising a ceramic plate in which an electrostatic electrode and a heater electrode are embedded,
The plate has a plurality of through holes,
The part surrounding the through hole in the heater electrode is formed of a material having a high volume resistivity compared to a normal part of the heater electrode.
Is.
この静電チャックヒータでは、ヒータ電極のうち貫通孔を取り囲む部分は、ヒータ電極のうち通常の部分と比べて体積抵抗率の高い材料で形成されている。貫通孔にはヒータ電極を形成することができないため、セラミックス製のプレートのうち貫通孔が設けられた箇所は温度が低くなりやすい。しかし、本発明の静電チャックヒータでは、ヒータ電極の端子間に電圧をかけたときの発熱量は、貫通孔を取り囲む部分の方が通常の部分に比べて大きいため、プレートのうち貫通孔が設けられた箇所の温度が低くなるのを抑制することができる。したがって、プレートの貫通孔周辺の均熱設計を容易に行うことができる。 In this electrostatic chuck heater, the portion of the heater electrode surrounding the through hole is formed of a material having a higher volume resistivity than the normal portion of the heater electrode. Since the heater electrode cannot be formed in the through hole, the temperature of the portion of the ceramic plate where the through hole is provided is likely to be low. However, in the electrostatic chuck heater of the present invention, the amount of heat generated when a voltage is applied between the terminals of the heater electrode is larger in the part surrounding the through hole than in the normal part. It can suppress that the temperature of the provided location becomes low. Therefore, it is possible to easily perform soaking design around the through hole of the plate.
ここで、ヒータ電極のうち通常の部分は、例えば、ヒータ電極のうち貫通孔を取り囲む部分に隣接する部分としてもよいし、あるいは、ヒータ電極のうち低温化要素（貫通孔など）の周辺を除いた部分としてもよい。 Here, the normal portion of the heater electrode may be, for example, a portion adjacent to the portion of the heater electrode that surrounds the through hole, or the heater electrode excluding the periphery of the low temperature element (such as the through hole). It may be a part.
本発明の静電チャックヒータにおいて、前記ヒータ電極は、複数の抵抗発熱層が積層された構造であり、前記ヒータ電極のうち前記貫通孔を取り囲む部分を構成する少なくとも１つの抵抗発熱層は、前記通常の部分を構成する各抵抗発熱層と比べて体積抵抗率が高くなるようにしてもよい。こうすれば、体積抵抗率の高い抵抗発熱層の層数を適宜調整することにより、プレートの貫通孔周辺の均熱設計を容易に行うことができる。例えば、貫通孔を取り囲む部分の体積抵抗率は、通常の部分の体積抵抗率の１倍より大きく５倍以下に設定してもよい。 In the electrostatic chuck heater of the present invention, the heater electrode has a structure in which a plurality of resistance heating layers are laminated, and at least one resistance heating layer constituting a portion surrounding the through hole in the heater electrode is You may make it a volume resistivity become high compared with each resistance heating layer which comprises a normal part. By so doing, it is possible to easily perform soaking design around the through holes of the plate by appropriately adjusting the number of resistance heating layers having a high volume resistivity. For example, the volume resistivity of the portion surrounding the through hole may be set to be greater than 1 and less than or equal to 5 times the volume resistivity of the normal portion.
本発明の静電チャックヒータにおいて、前記ヒータ電極は、単層の抵抗発熱層であってもよい。この場合、単層の抵抗発熱原料層を焼成して単層の抵抗発熱層としてもよいし、複数の抵抗発熱原料層を積層したものを焼成して各抵抗発熱原料層が渾然一体となった単層の抵抗発熱層としてもよい。例えば、前者の場合、貫通孔を取り囲む部分の抵抗発熱原料層の方が通常の部分の抵抗発熱原料層よりも体積抵抗率の高いものを用いてもよい。後者の場合、貫通孔を取り囲む部分の少なくとも１つの抵抗発熱原料層が、通常の部分を構成する各抵抗発熱原料層と比べて体積抵抗率が高いものを用いてもよい。 In the electrostatic chuck heater according to the present invention, the heater electrode may be a single resistance heating layer. In this case, a single resistance heating material layer may be fired to form a single resistance heating material layer, or a laminate of a plurality of resistance heating material layers may be fired so that the resistance heating material layers are integrated integrally. A single-layer resistance heating layer may be used. For example, in the former case, the portion of the resistance heating material layer surrounding the through hole may have a higher volume resistivity than the resistance heating material layer of the normal portion. In the latter case, at least one resistance heating material layer in the portion surrounding the through hole may have a higher volume resistivity than each resistance heating material layer constituting the normal portion.
この場合、前記ヒータ電極のうち前記貫通孔を取り囲む部分を構成する少なくとも１つの抵抗発熱層は、前記通常の部分を構成する各抵抗発熱層と比べて体積抵抗率の高い材料で形成され、残りの抵抗発熱層は、前記通常の部分を構成する各抵抗発熱層と同じ材料で形成されていてもよい。こうすれば、抵抗発熱層を１層ずつ作製する場合、貫通孔を取り囲む部分の抵抗発熱層のうち体積抵抗率の高い材料で形成される抵抗発熱層以外は、通常の部分を構成する抵抗発熱層と同時に作製することができる。 In this case, at least one resistance heating layer constituting a portion surrounding the through hole in the heater electrode is formed of a material having a higher volume resistivity than each resistance heating layer constituting the normal portion, and the remaining The resistance heating layer may be formed of the same material as each of the resistance heating layers constituting the normal part. In this case, when the resistance heating layer is formed one by one, the resistance heating layer constituting the normal portion other than the resistance heating layer formed of a material having a high volume resistivity among the resistance heating layers in the portion surrounding the through hole. Can be made simultaneously with the layers.
本発明の静電チャックヒータにおいて、前記ヒータ電極は、平面視で帯状のラインであり、前記ヒータ電極のうち前記貫通孔を取り囲む部分は、前記帯状のラインのうち前記貫通孔に最も近接する円弧状の部分としてもよい。こうすれば、帯状のラインのうち貫通孔に２番目、３番目、……に近接する部分の体積抵抗率を高くする必要がないため、プレート全体の均熱性を向上することが設計上容易になる。 In the electrostatic chuck heater of the present invention, the heater electrode is a band-like line in plan view, and a portion of the heater electrode surrounding the through hole is a circle closest to the through hole in the band-like line. It is good also as an arc-shaped part. In this way, it is not necessary to increase the volume resistivity of the strip-shaped line adjacent to the second, third,... Become.
本発明の静電チャックヒータにおいて、前記複数の貫通孔は、ウエハを持ち上げるリフトピンを挿通するためのピン孔及びウエハの裏面に冷却ガスを供給するためのガス供給孔の少なくとも一方であってもよい。特にピン孔はガス供給孔に比べて直径が大きいことが多いため、本発明を適用する意義が高い。 In the electrostatic chuck heater of the present invention, the plurality of through holes may be at least one of a pin hole for inserting a lift pin for lifting the wafer and a gas supply hole for supplying a cooling gas to the back surface of the wafer. . In particular, since the pin hole is often larger in diameter than the gas supply hole, the significance of applying the present invention is high.
本発明の静電チャックヒータは、前記プレートのウエハ載置面とは反対側の面に接合された冷却板を備え、前記貫通孔は、前記プレートを貫通すると共に前記冷却板も貫通していてもよい。プレートに冷却板が接合されている場合、プレートのうち貫通孔が設けられた箇所は、抵抗発熱体を配置することができないし貫通孔の周りから冷却板へ熱が逃げやすいため、より低温になりやすい。そのため、本発明を適用する意義が高い。 The electrostatic chuck heater of the present invention includes a cooling plate bonded to a surface of the plate opposite to the wafer mounting surface, and the through hole penetrates the plate and the cooling plate. Also good. When the cooling plate is joined to the plate, the part where the through-hole is provided in the plate cannot be placed in the resistance heating element, and heat can easily escape from the periphery of the through-hole to the cooling plate. Prone. Therefore, the significance of applying the present invention is high.
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の静電チャックヒータ１０の斜視図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３はヒータ電極１６を平面視したときの説明図である。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a perspective view of an electrostatic chuck heater 10 according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is an explanatory view when the heater electrode 16 is viewed in plan view.
静電チャックヒータ１０は、プレート１２と、冷却板２０と、複数の貫通孔２４とを備えている。 The electrostatic chuck heater 10 includes a plate 12, a cooling plate 20, and a plurality of through holes 24.
プレート１２は、ウエハＷを上面に載置可能なセラミックス製（例えばアルミナ製や窒化アルミニウム製）の円板であり、静電電極１４とヒータ電極１６とを内蔵している。 The plate 12 is a disk made of ceramics (for example, made of alumina or aluminum nitride) on which the wafer W can be placed, and incorporates an electrostatic electrode 14 and a heater electrode 16.
静電電極１４は、円形の薄膜形状に形成されている。この静電電極１４には、図示しない棒状端子が電気的に接続されている。棒状端子は、静電電極１４の下面からプレート１２を経たあと電気的に絶縁された状態で冷却板２０を通って下方に延び出している。プレート１２のうち静電電極１４より上側の部分は、誘電体層として機能する。 The electrostatic electrode 14 is formed in a circular thin film shape. The electrostatic electrode 14 is electrically connected to a rod-shaped terminal (not shown). The rod-like terminal extends downward from the lower surface of the electrostatic electrode 14 through the cooling plate 20 while being electrically insulated after passing through the plate 12. A portion of the plate 12 above the electrostatic electrode 14 functions as a dielectric layer.
ヒータ電極１６は、図３に示すように、平面視で帯状のラインである。帯状のラインは、特に限定するものではないが、例えば幅０．１〜１０ｍｍ、厚み０．００１〜０．１ｍｍ、線間距離０．１〜５ｍｍに設定されていてもよい。このヒータ電極１６は、プレート１２のうちの外周部において一端１６２ａから他端１６２ｂまで一筆書きの要領で配線された外周ヒータ電極１６２と、プレート１２のうちの中央部において一端１６４ａから他端１６４ｂまで一筆書きの要領で配線された中央ヒータ電極１６４とを備えている。外周ヒータ電極１６２は、線幅及び線間間隔が中央ヒータ電極１６４よりも狭くなっている。いずれのヒータ電極１６２，１６４も縦断面をみると複数の抵抗発熱層が積層された構造となっている。外周ヒータ電極１６２の一端１６２ａと他端１６２ｂには、それぞれ図示しない給電端子が電気的に接続され、中央ヒータ電極１６４の一端１６４ａと他端１６４ｂには、それぞれ図示しない給電端子が電気的に接続されている。これらの給電端子は、外周ヒータ電極１６２や中央ヒータ電極１６４の下面からプレート１２を経たあと冷却板２０を通って下方に延び出している。また、これらの給電端子は、冷却板２０と電気的に絶縁されている。 As shown in FIG. 3, the heater electrode 16 is a belt-like line in plan view. The belt-like line is not particularly limited, but may be set to, for example, a width of 0.1 to 10 mm, a thickness of 0.001 to 0.1 mm, and a line distance of 0.1 to 5 mm. The heater electrode 16 includes an outer peripheral heater electrode 162 wired in a manner of one stroke from one end 162a to the other end 162b in the outer peripheral portion of the plate 12, and one end 164a to the other end 164b in the central portion of the plate 12. And a central heater electrode 164 wired in a one-stroke manner. The outer circumferential heater electrode 162 has a line width and a line-to-line spacing that are narrower than the central heater electrode 164. Each of the heater electrodes 162 and 164 has a structure in which a plurality of resistance heating layers are laminated in a longitudinal section. A power supply terminal (not shown) is electrically connected to one end 162a and the other end 162b of the outer peripheral heater electrode 162, and a power supply terminal (not shown) is electrically connected to one end 164a and the other end 164b of the central heater electrode 164, respectively. Has been. These power supply terminals extend downward from the lower surface of the outer peripheral heater electrode 162 and the central heater electrode 164 through the plate 12 and then through the cooling plate 20. Further, these power supply terminals are electrically insulated from the cooling plate 20.
冷却板２０は、プレート１２の裏面にシリコーン樹脂からなる接合層１８を介して接合されている。この冷却板２０は、金属製（例えばアルミニウム製）であり、冷媒（例えば水）が通過可能な冷媒通路２２を内蔵している。この冷媒通路２２は、プレート１２の全面にわたって冷媒が通過するように形成されている。なお、冷媒通路２２には、冷媒の供給口と排出口（いずれも図示せず）が設けられている。 The cooling plate 20 is bonded to the back surface of the plate 12 via a bonding layer 18 made of silicone resin. The cooling plate 20 is made of metal (for example, aluminum) and incorporates a refrigerant passage 22 through which a refrigerant (for example, water) can pass. The refrigerant passage 22 is formed so that the refrigerant passes over the entire surface of the plate 12. The refrigerant passage 22 is provided with a refrigerant supply port and a discharge port (both not shown).
複数の貫通孔２４は、プレート１２、接合層１８及び冷却板２０を厚さ方向に貫通している。静電電極１４やヒータ電極１６は、貫通孔２４の内周面に露出しないように設計されている。本実施形態では、貫通孔２４は、図示しないリフトピンを上下動可能に挿入するためのピン孔である。リフトピンは、プレート１２の上面よりも下方へ没入した没入位置と上面よりも上方へ突出した突出位置のいずれかに位置決めされる。リフトピンが没入位置から突出位置へ上昇するとプレート１２の上面に載置されたウエハＷはプレート１２の上面よりも上方へ持ち上げられる。各貫通孔２４のうち冷却板２０を貫通する冷却板貫通部分には、絶縁管２６が挿入されている。絶縁管２６は、例えばアルミナなどの絶縁材が筒状に形成されたものである。 The plurality of through holes 24 penetrate the plate 12, the bonding layer 18, and the cooling plate 20 in the thickness direction. The electrostatic electrode 14 and the heater electrode 16 are designed not to be exposed on the inner peripheral surface of the through hole 24. In the present embodiment, the through hole 24 is a pin hole for inserting a lift pin (not shown) so as to be movable up and down. The lift pin is positioned at either an immersion position where the lift pin is immersed below the upper surface of the plate 12 or a protrusion position where the lift pin protrudes above the upper surface. When the lift pins rise from the immersion position to the protruding position, the wafer W placed on the upper surface of the plate 12 is lifted upward from the upper surface of the plate 12. An insulating tube 26 is inserted into a cooling plate penetrating portion that penetrates the cooling plate 20 in each through hole 24. The insulating tube 26 is formed of an insulating material such as alumina in a cylindrical shape.
ここで、中央ヒータ電極１６４について詳細に説明する。中央ヒータ電極１６４は、図３に示すように、３つの貫通孔２４を避けるように配線されている。貫通穴２４の周縁と中央ヒータ電極１６４のうち貫通穴２４に最も近接する箇所との距離は、例えば０．１〜５ｍｍに設定されている。そのため、プレート１２のうち貫通孔２４が設けられた箇所は温度が高くなりにくい。その点を考慮して、中央ヒータ電極１６４のうち貫通孔２４を取り囲む部分Ｐ１（図３の拡大図でグレーで示した部分）は、中央ヒータ電極１６４のうち通常の部分Ｐ２（本実施形態では中央ヒータ電極１６４のうち貫通孔２４を取り囲む部分Ｐ１に隣接する部分）と比べて体積抵抗率の高い材料で形成されている。 Here, the central heater electrode 164 will be described in detail. As shown in FIG. 3, the central heater electrode 164 is wired so as to avoid the three through holes 24. The distance between the peripheral edge of the through hole 24 and the central heater electrode 164 closest to the through hole 24 is set to 0.1 to 5 mm, for example. For this reason, the portion of the plate 12 where the through hole 24 is provided is unlikely to have a high temperature. Considering this point, the portion P1 (the portion shown in gray in the enlarged view of FIG. 3) surrounding the through-hole 24 in the central heater electrode 164 is the normal portion P2 (in this embodiment, the central heater electrode 164). The central heater electrode 164 is formed of a material having a high volume resistivity as compared with a portion adjacent to the portion P1 surrounding the through hole 24).
図４は、部分Ｐ１の縦断面図すなわち図３のＢ−Ｂ断面図、図５は、部分Ｐ２の縦断面図すなわち図３のＣ−Ｃ断面図である。中央ヒータ電極１６４のうち通常の部分Ｐ２を構成する４つの抵抗発熱層Ｐ２ａ〜Ｐ２ｄは、すべて同じ材料で形成されている。中央ヒータ電極１６４のうち貫通孔２４を取り囲む部分Ｐ１を構成する４つの抵抗発熱層Ｐ１ａ〜Ｐ１ｄは、すべて同じ材料で形成されているが、これらの体積抵抗率は抵抗発熱層Ｐ２ａ〜Ｐ２ｄを形成する材料と比べて高い。その結果、中央ヒータ電極１６４の端子間に電圧をかけたときの発熱量は、貫通孔２４を取り囲む部分Ｐ１の方が通常の部分Ｐ２に比べて大きくなる。 4 is a longitudinal sectional view of the portion P1, that is, a BB sectional view of FIG. 3, and FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the portion P2, that is, a CC sectional view of FIG. The four resistance heating layers P2a to P2d constituting the normal portion P2 of the central heater electrode 164 are all formed of the same material. The four resistance heating layers P1a to P1d constituting the portion P1 surrounding the through hole 24 in the central heater electrode 164 are all formed of the same material, but their volume resistivity forms the resistance heating layers P2a to P2d. Higher than the material to be used. As a result, the amount of heat generated when a voltage is applied between the terminals of the central heater electrode 164 is greater in the portion P1 surrounding the through hole 24 than in the normal portion P2.
次に、本実施形態の静電チャックヒータ１０の使用例について説明する。この静電チャックヒータ１０のプレート１２の表面にウエハＷを載置し、静電電極１４とウエハＷとの間に電圧を印加することによりウエハＷを静電気的な力によってプレート１２に吸着する。この状態で、ウエハＷにプラズマＣＶＤ成膜を施したりプラズマエッチングを施したりする。また、ヒータ電極１６に電圧を印加してウエハＷを加熱したり、冷却板２０の冷媒通路２２に冷媒を循環してウエハＷを冷却したりすることにより、ウエハＷの温度を一定に制御する。ヒータ電極１６に電圧を印加する際には、外周ヒータ電極１６２の一端１６２ａと他端１６２ｂとの間に電圧を印加すると共に、中央ヒータ電極１６４の一端１６４ａと他端１６４ｂとの間に電圧を印加する。すると、外周ヒータ電極１６２及び中央ヒータ電極１６４はそれぞれ発熱してウエハＷを加熱する。外周ヒータ電極１６２は、線幅及び線間間隔が中央ヒータ電極１６４よりも狭くなっている。そのため、外周側の方が中央側よりも発熱量が大きくなる。これは、プレート１２の外周側では側面からも放熱する分、中央側と比べて温度が低くなりやすいことを考慮したためである。また、中央ヒータ電極１６４のうち貫通孔２４を取り囲む部分Ｐ１の体積抵抗率の方が通常の部分Ｐ２に比べて大きい。そのため、中央ヒータ電極１６４の発熱量は、貫通孔２４を取り囲む部分Ｐ１の方が通常の部分Ｐ２に比べて大きくなる。これは、貫通孔２４には中央ヒータ電極１６４を形成することができないため、プレート１２のうち貫通孔２４が設けられた箇所は温度が低くなりやすいことを考慮したためである。そして、ウエハＷの処理が終了したあと、静電電極１４とウエハＷとの間の電圧をゼロにして静電気的な力を消失させ、貫通孔２４に挿入されているリフトピン（図示せず）を突き上げてウエハＷをプレート１２の表面から上方へリフトピンにより持ち上げる。その後、リフトピンに持ち上げられたウエハＷは搬送装置（図示せず）によって別の場所へ搬送される。 Next, a usage example of the electrostatic chuck heater 10 of the present embodiment will be described. The wafer W is placed on the surface of the plate 12 of the electrostatic chuck heater 10 and a voltage is applied between the electrostatic electrode 14 and the wafer W to attract the wafer W to the plate 12 by electrostatic force. In this state, plasma CVD film formation or plasma etching is performed on the wafer W. Further, the temperature of the wafer W is controlled to be constant by applying a voltage to the heater electrode 16 to heat the wafer W, or circulating the refrigerant through the refrigerant passage 22 of the cooling plate 20 to cool the wafer W. . When a voltage is applied to the heater electrode 16, a voltage is applied between the one end 162a and the other end 162b of the outer heater electrode 162, and a voltage is applied between the one end 164a and the other end 164b of the central heater electrode 164. Apply. Then, the outer peripheral heater electrode 162 and the central heater electrode 164 generate heat to heat the wafer W. The outer circumferential heater electrode 162 has a line width and a line-to-line spacing that are narrower than the central heater electrode 164. For this reason, the amount of heat generated on the outer peripheral side is larger than that on the central side. This is because the temperature on the outer peripheral side of the plate 12 tends to be lower than that on the central side due to heat radiation from the side surface. Further, the volume resistivity of the portion P1 surrounding the through hole 24 in the central heater electrode 164 is larger than that of the normal portion P2. Therefore, the amount of heat generated by the central heater electrode 164 is larger in the portion P1 surrounding the through hole 24 than in the normal portion P2. This is because the central heater electrode 164 cannot be formed in the through-hole 24, and the temperature of the portion of the plate 12 where the through-hole 24 is provided tends to be low. Then, after the processing of the wafer W is completed, the voltage between the electrostatic electrode 14 and the wafer W is made zero to eliminate the electrostatic force, and lift pins (not shown) inserted in the through holes 24 are removed. The wafer W is pushed up and lifted upward from the surface of the plate 12 by lift pins. Thereafter, the wafer W lifted by the lift pins is transferred to another place by a transfer device (not shown).
次に、静電チャックヒータ１０のプレート１２の製造手順について説明する。図６は、プレート１２の製造工程図である。 Next, the manufacturing procedure of the plate 12 of the electrostatic chuck heater 10 will be described. FIG. 6 is a manufacturing process diagram of the plate 12.
（ａ）成形体の作製（図６（ａ）参照）
第１〜第３の成形体５１〜５３を作製する。各成形体５１〜５３は、まず、成形型にアルミナ粉体、焼結助剤としてのフッ化マグネシウム、溶媒、分散剤及びゲル化剤を含むスラリーを投入し、成形型内でゲル化剤を化学反応させてスラリーをゲル化させたあと離型することにより、作製する。
(A) Fabrication of molded body (see FIG. 6 (a))
First to third molded bodies 51 to 53 are produced. Each of the molded bodies 51 to 53 is first charged with a slurry containing alumina powder, magnesium fluoride as a sintering aid, a solvent, a dispersing agent and a gelling agent in a mold, and the gelling agent is placed in the mold. It is produced by releasing the mold after the slurry is gelled by chemical reaction.
溶媒としては、分散剤及びゲル化剤を溶解するものであれば、特に限定されないが、例えば、炭化水素系溶媒（トルエン、キシレン、ソルベントナフサ等）、エーテル系溶媒（エチレングリコールモノエチルエーテル、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート等）、アルコール系溶媒（イソプロパノール、１−ブタノール、エタノール、２−エチルヘキサノール、テルピネオール、エチレングリコール、グリセリン等）、ケトン系溶媒（アセトン、メチルエチルケトン等）、エステル系溶媒（酢酸ブチル、グルタル酸ジメチル、トリアセチン等）、多塩基酸系溶媒（グルタル酸等）が挙げられる。特に、多塩基酸エステル（例えば、グルタル酸ジメチル等）、多価アルコールの酸エステル（例えば、トリアセチン等）等の、２以上のエステル結合を有する溶媒を使用することが好ましい。 The solvent is not particularly limited as long as it dissolves the dispersant and the gelling agent. For example, hydrocarbon solvents (toluene, xylene, solvent naphtha, etc.), ether solvents (ethylene glycol monoethyl ether, butyl) Carbitol, butyl carbitol acetate, etc.), alcohol solvents (isopropanol, 1-butanol, ethanol, 2-ethylhexanol, terpineol, ethylene glycol, glycerin, etc.), ketone solvents (acetone, methyl ethyl ketone, etc.), ester solvents ( Butyl acetate, dimethyl glutarate, triacetin and the like) and polybasic acid solvents (glutaric acid and the like). In particular, it is preferable to use a solvent having two or more ester bonds such as a polybasic acid ester (for example, dimethyl glutarate) and an acid ester of a polyhydric alcohol (for example, triacetin).
分散剤としては、アルミナ粉体を溶媒中に均一に分散するものであれば、特に限定されない。例えば、ポリカルボン酸系共重合体、ポリカルボン酸塩、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、リン酸エステル塩系共重合体、スルホン酸塩系共重合体、３級アミンを有するポリウレタンポリエステル系共重合体等が挙げられる。特に、ポリカルボン酸系共重合体、ポリカルボン酸塩等を使用することが好ましい。この分散剤を添加することで、成形前のスラリーを、低粘度とし、且つ高い流動性を有するものとすることができる。 The dispersant is not particularly limited as long as the alumina powder is uniformly dispersed in the solvent. For example, polycarboxylic acid copolymer, polycarboxylate salt, sorbitan fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, phosphate ester salt copolymer, sulfonate copolymer, polyurethane polyester copolymer having tertiary amine A polymer etc. are mentioned. In particular, it is preferable to use a polycarboxylic acid copolymer, a polycarboxylate, or the like. By adding this dispersant, the slurry before molding can have a low viscosity and a high fluidity.
ゲル化剤としては、例えば、イソシアネート類、ポリオール類及び触媒を含むものとしてもよい。このうち、イソシアネート類としては、イソシアネート基を官能基として有する物質であれば特に限定されないが、例えば、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）又はこれらの変性体等が挙げられる。なお、分子内おいて、イソシアネート基以外の反応性官能基が含有されていてもよく、更には、ポリイソシアネートのように、反応性官能基が多数含有されていてもよい。ポリオール類としては、イソシアネート基と反応し得る水酸基を２以上有する物質であれば特に限定されないが、例えば、エチレングリコール（ＥＧ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、プロピレングリコール（ＰＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）、ポリヘキサメチレングリコール（ＰＨＭＧ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等が挙げられる。触媒としては、イソシアネート類とポリオール類とのウレタン反応を促進させる物質であれば特に限定されないが、例えば、トリエチレンジアミン、ヘキサンジアミン、６−ジメチルアミノ−１−ヘキサノール等が挙げられる。 As a gelatinizer, it is good also as what contains isocyanate, polyols, and a catalyst, for example. Among these, the isocyanate is not particularly limited as long as it is a substance having an isocyanate group as a functional group, and examples thereof include tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), and modified products thereof. In addition, in the molecule | numerator, reactive functional groups other than an isocyanate group may contain, and also many reactive functional groups may contain like polyisocyanate. The polyol is not particularly limited as long as it is a substance having two or more hydroxyl groups capable of reacting with an isocyanate group. For example, ethylene glycol (EG), polyethylene glycol (PEG), propylene glycol (PG), polypropylene glycol (PPG) , Polytetramethylene glycol (PTMG), polyhexamethylene glycol (PHMG), polyvinyl alcohol (PVA), and the like. Although it will not specifically limit as a catalyst if it is a substance which accelerates | stimulates urethane reaction of isocyanates and polyols, For example, a triethylenediamine, hexanediamine, 6-dimethylamino-1-hexanol etc. are mentioned.
この工程（ａ）では、まず、アルミナ粉体とフッ化マグネシウム粉体に溶媒及び分散剤を所定の割合で添加し、所定時間に亘ってこれらを混合することによりスラリー前駆体を調製し、その後、このスラリー前駆体に、ゲル化剤を添加して混合・真空脱泡してスラリーとするのが好ましい。スラリー前駆体やスラリーを調製するときの混合方法は、特に限定されるものではなく、例えばボールミル、自公転式撹拌、振動式撹拌、プロペラ式撹拌等を使用可能である。なお、スラリー前駆体にゲル化剤を添加したスラリーは、時間経過に伴いゲル化剤の化学反応（ウレタン反応）が進行し始めるため、速やかに成形型内に流し込むのが好ましい。成形型に流し込まれたスラリーは、スラリーに含まれるゲル化剤が化学反応することによりゲル化する。ゲル化剤の化学反応とは、イソシアネート類とポリオール類とがウレタン反応を起こしてウレタン樹脂（ポリウレタン）になる反応である。ゲル化剤の反応によりスラリーがゲル化し、ウレタン樹脂は有機バインダとして機能する。 In this step (a), a slurry precursor is first prepared by adding a solvent and a dispersant to alumina powder and magnesium fluoride powder in a predetermined ratio and mixing them over a predetermined time, It is preferable to add a gelling agent to the slurry precursor and mix and vacuum deaerate it to make a slurry. The mixing method for preparing the slurry precursor or slurry is not particularly limited, and for example, a ball mill, self-revolving stirring, vibration stirring, propeller stirring, or the like can be used. In addition, since the slurry which added the gelatinizer to the slurry precursor begins to advance the chemical reaction (urethane reaction) of a gelatinizer over time, it is preferable to pour into a shaping | molding die rapidly. The slurry poured into the mold is gelled by the chemical reaction of the gelling agent contained in the slurry. The chemical reaction of the gelling agent is a reaction in which isocyanates and polyols cause a urethane reaction to become a urethane resin (polyurethane). The slurry is gelled by the reaction of the gelling agent, and the urethane resin functions as an organic binder.
（ｂ）仮焼体の作製（図６（ｂ）参照）
第１〜第３の成形体５１〜５３を乾燥したあと脱脂し、更に仮焼することにより、第１〜第３の仮焼体６１〜６３を得る。成形体５１〜５３の乾燥は、成形体５１〜５３に含まれる溶媒を蒸発させるために行う。乾燥温度や乾燥時間は、使用する溶媒に応じて適宜設定すればよい。但し、乾燥温度は、乾燥中の成形体５１〜５３にクラックが入らないように注意して設定する。また、雰囲気は大気雰囲気、不活性雰囲気、真空雰囲気のいずれであってもよい。乾燥後の成形体５１〜５３の脱脂は、分散剤や触媒やバインダなどの有機物を分解・除去するために行う。脱脂温度は、含まれる有機物の種類に応じて適宜設定すればよいが、例えば４００〜６００℃に設定してもよい。また、雰囲気は大気雰囲気、不活性雰囲気、真空雰囲気のいずれであってもよい。脱脂後の成形体５１〜５３の仮焼は、強度を高くしハンドリングしやすくするために行う。仮焼温度は、特に限定するものではないが、例えば７５０〜９００℃に設定してもよい。また、雰囲気は大気雰囲気、不活性雰囲気、真空雰囲気のいずれであってもよい。
(B) Production of calcined body (see FIG. 6B)
The first to third molded bodies 51 to 53 are dried, degreased, and further calcined to obtain first to third calcined bodies 61 to 63. The molded bodies 51 to 53 are dried to evaporate the solvent contained in the molded bodies 51 to 53. What is necessary is just to set a drying temperature and drying time suitably according to the solvent to be used. However, the drying temperature is set with care so that cracks do not occur in the molded bodies 51 to 53 during drying. The atmosphere may be any of an air atmosphere, an inert atmosphere, and a vacuum atmosphere. Degreasing of the molded bodies 51 to 53 after drying is performed in order to decompose and remove organic substances such as a dispersant, a catalyst, and a binder. The degreasing temperature may be appropriately set according to the type of organic matter contained, but may be set to 400 to 600 ° C., for example. The atmosphere may be any of an air atmosphere, an inert atmosphere, and a vacuum atmosphere. Calcination of the compacts 51 to 53 after degreasing is performed in order to increase the strength and facilitate handling. The calcining temperature is not particularly limited, but may be set to 750 to 900 ° C., for example. The atmosphere may be any of an air atmosphere, an inert atmosphere, and a vacuum atmosphere.
（ｃ）電極用ペーストの印刷（図６（ｃ）参照）
第１の仮焼体６１の片面にヒータ電極用ペースト７１を印刷し、第３の仮焼体６３の片面に静電電極用ペースト７２をスクリーン印刷する。両ペースト７１，７２は、いずれも、アルミナセラミック粉末とモリブデン粉末とチタン粉末とバインダと溶媒とを含むものである。バインダとしては、例えば、セルロース系バインダ（エチルセルロースなど）やアクリル系バインダ（ポリメタクリル酸メチルなど）やビニル系バインダ（ポリビニルブチラールなど）が挙げられる。溶媒としては、例えば、テルピネオールなどが挙げられる。印刷方法は、例えば、スクリーン印刷法などが挙げられる。
(C) Printing electrode paste (see FIG. 6 (c))
The heater electrode paste 71 is printed on one side of the first calcined body 61, and the electrostatic electrode paste 72 is screen printed on one side of the third calcined body 63. Both of the pastes 71 and 72 contain alumina ceramic powder, molybdenum powder, titanium powder, a binder, and a solvent. Examples of the binder include a cellulose binder (such as ethyl cellulose), an acrylic binder (such as polymethyl methacrylate), and a vinyl binder (such as polyvinyl butyral). Examples of the solvent include terpineol. Examples of the printing method include a screen printing method.
ヒータ電極用ペースト７１としては、体積抵抗率の異なるペースト、すなわち高抵抗ペーストと低抵抗ペーストとを用意する。高抵抗ペーストと低抵抗ペーストは、粉末成分の比率を変えることにより体積抵抗率の高低を調整したものである。ヒータ電極用ペースト７１を印刷する場合、まず、ヒータ電極１６の配線パターンと同形状のパターンに打ち抜かれたマスク（但し貫通孔２４を取り囲む部分Ｐ１は打ち抜かれていない）を用意し、第１の仮焼体６１の片面にこのマスクを被せて低抵抗ペーストを印刷する。次に、部分Ｐ１と同形状のパターンに打ち抜かれたマスクに交換し、第１の仮焼体６１の片面にこのマスクを被せて高抵抗ペーストを印刷する。これにより、抵抗発熱層Ｐ１ａ，Ｐ２ａになるペーストの印刷が終了する。この作業を繰り返し行うことにより、抵抗発熱層Ｐ１ａ〜Ｐ１ｄ，Ｐ２ａ〜Ｐ２ｄになるペーストの印刷が終了する。 As the heater electrode paste 71, pastes having different volume resistivity, that is, a high resistance paste and a low resistance paste are prepared. The high resistance paste and the low resistance paste are obtained by adjusting the volume resistivity by changing the ratio of the powder component. When printing the heater electrode paste 71, first, a mask punched into a pattern having the same shape as the wiring pattern of the heater electrode 16 (however, the portion P1 surrounding the through hole 24 is not punched) is prepared. A low-resistance paste is printed by covering this mask on one side of the calcined body 61. Next, the mask is punched into a pattern having the same shape as that of the portion P1, and this mask is placed on one side of the first calcined body 61 to print a high resistance paste. Thereby, the printing of the paste that becomes the resistance heating layers P1a and P2a is completed. By repeating this operation, the printing of the paste that becomes the resistance heating layers P1a to P1d and P2a to P2d is completed.
（ｄ）ホットプレス焼成（図６（ｄ）参照）
印刷されたヒータ電極用ペースト７１を挟むようにして第１の仮焼体６１と第２の仮焼体６２とを重ね合わせると共に、印刷された静電電極用ペースト７２を挟むようにして第２の仮焼体６２と第３の仮焼体６３とを重ね合わせ、その状態でホットプレス焼成する。これにより、ヒータ電極用ペースト７１が焼成されてヒータ電極１６となり、静電電極用ペースト７２が焼成されて静電電極１４となり、各仮焼体６１〜６３が焼結し一体化してアルミナセラミックス基体となる。その後、このアルミナセラミックス基体に研削加工又はブラスト加工を施すことにより所望の形状、厚みに調整し、機械加工を施すことにより貫通孔２４を形成し、プレート１２を得る。ホットプレス焼成では、少なくとも最高温度（焼成温度）において、プレス圧力を３０〜３００ｋｇｆ／ｃｍ2とすることが好ましく、５０〜２５０ｋｇｆ／ｃｍ2とすることがより好ましい。また、最高温度は、アルミナ粉体にフッ化マグネシウムが添加されているため、フッ化マグネシウムが添加されていない場合に比べて低温（１１２０〜１３００℃）に設定すればよい。雰囲気は、大気雰囲気、不活性雰囲気、真空雰囲気の中から、適宜選択すればよい。
(D) Hot press firing (see FIG. 6 (d))
The first calcined body 61 and the second calcined body 62 are overlapped with the printed heater electrode paste 71 interposed therebetween, and the second calcined body with the printed electrostatic electrode paste 72 interposed therebetween. 62 and the third calcined body 63 are overlaid and hot-press fired in that state. As a result, the heater electrode paste 71 is fired to become the heater electrode 16, the electrostatic electrode paste 72 is fired to become the electrostatic electrode 14, and the calcined bodies 61 to 63 are sintered and integrated to form an alumina ceramic substrate. It becomes. Thereafter, the alumina ceramic substrate is ground or blasted to adjust to a desired shape and thickness, and machined to form through holes 24 to obtain the plate 12. The hot press firing, at least the maximum temperature (sintering temperature), it is preferable that the pressing pressure and 30~300kgf / cm 2, and more preferably a 50~250kgf / cm 2. Moreover, what is necessary is just to set the maximum temperature to low temperature (1120-1300 degreeC) compared with the case where magnesium fluoride is not added since magnesium fluoride is added to the alumina powder. The atmosphere may be appropriately selected from an air atmosphere, an inert atmosphere, and a vacuum atmosphere.
以上詳述した本実施形態の静電チャックヒータ１０によれば、中央ヒータ電極１６４の端子間に電圧をかけたときの発熱量は、貫通孔２４を取り囲む部分Ｐ１の方が通常の部分Ｐ２に比べて大きいため、プレート１２のうち貫通孔２４が設けられた箇所の温度が低くなるのを抑制することができる。したがって、プレート１２の貫通孔周辺の均熱設計を容易に行うことができる。 According to the electrostatic chuck heater 10 of the present embodiment described in detail above, the amount of heat generated when a voltage is applied between the terminals of the central heater electrode 164 is greater in the portion P1 surrounding the through hole 24 than in the normal portion P2. Since it is larger than the above, it is possible to suppress the temperature of the plate 12 where the through hole 24 is provided from being lowered. Therefore, the soaking design around the through hole of the plate 12 can be easily performed.
また、中央ヒータ電極１６４は、複数の抵抗発熱層が積層された構造であるため、貫通孔２４を取り囲む部分Ｐ１の積層構造において体積抵抗率の高い抵抗発熱層の層数を適宜調整することにより、貫通孔周辺の均熱設計を容易に行うことができる。例えば、通常の部分Ｐ２に比べて貫通孔２４を取り囲む部分Ｐ１の体積抵抗率を僅かに高くしたい場合には図７（ａ），（ｂ）のように１つの抵抗発熱層Ｐ１ｄ（又はＰ１ａ）の体積抵抗率を高くすればよく、もう少し高くしたい場合には図７（ｃ），（ｄ）のように２つの抵抗発熱層Ｐ１ｃ，Ｐ１ｄ（又はＰ１ａ，Ｐ１ｂ）の体積抵抗率を高くすればよく、更に高くしたい場合には図７（ｅ），（ｆ）のように３つの抵抗発熱層Ｐ１ｂ〜Ｐ１ｄ（又はＰ１ａ〜Ｐ１ｃ）の体積抵抗率を高くすればよく、最大にしたい場合には図４のようにすべての抵抗発熱層Ｐ１ａ〜Ｐ１ｄの体積抵抗率を高くすればよい。ここで、貫通孔２４を取り囲む部分Ｐ１が図７（ａ）〜（ｆ）のいずれかである中央ヒータ電極１６４の抵抗発熱層を１層ずつ作製する場合、貫通孔２４を取り囲む部分Ｐ１の抵抗発熱層のうち体積抵抗率の高い材料で形成される抵抗発熱層以外は、通常の部分Ｐ２を構成する抵抗発熱層と同時に作製することができる。なお、通常の部分Ｐ２に比べて貫通孔２４を取り囲む部分Ｐ１の体積抵抗率が高くなるのであれば、抵抗発熱層Ｐ１ａ〜Ｐ１ｄの中に体積抵抗率が抵抗発熱層Ｐ２ａ〜Ｐ２ｄより低いものが存在していてもよい。 Further, since the central heater electrode 164 has a structure in which a plurality of resistance heating layers are stacked, by appropriately adjusting the number of resistance heating layers having a high volume resistivity in the stacked structure of the portion P1 surrounding the through hole 24. The soaking design around the through hole can be easily performed. For example, when it is desired to slightly increase the volume resistivity of the portion P1 surrounding the through hole 24 compared to the normal portion P2, one resistance heating layer P1d (or P1a) is used as shown in FIGS. If the volume resistivity of the two resistance heating layers P1c and P1d (or P1a and P1b) is increased as shown in FIGS. If it is desired to further increase the volume resistivity of the three resistance heating layers P1b to P1d (or P1a to P1c) as shown in FIGS. 7E and 7F, the volume resistivity should be increased. The volume resistivity of all the resistance heating layers P1a to P1d may be increased as shown in FIG. Here, when the resistance heating layer of the central heater electrode 164 in which the portion P1 surrounding the through hole 24 is any one of FIGS. 7A to 7F is formed one by one, the resistance of the portion P1 surrounding the through hole 24 Other than the heat generating layer formed of a material having a high volume resistivity among the heat generating layers, the heat generating layer can be manufactured simultaneously with the resistance heat generating layer constituting the normal portion P2. If the volume resistivity of the portion P1 surrounding the through hole 24 is higher than that of the normal portion P2, the resistance heating layers P1a to P1d have lower volume resistivity than the resistance heating layers P2a to P2d. May be present.
更に、体積抵抗率を高くすべき貫通孔２４を取り囲む部分Ｐ１を、帯状のラインのうち貫通孔２４に最も近接する円弧状の部分としたため、帯状のラインのうち貫通孔２４に２番目、３番目、……に近接する部分の体積抵抗率を高くする必要がない。そのため、プレート１２全体の均熱性を向上することが設計上容易になる。 Further, since the portion P1 surrounding the through hole 24 that should have a high volume resistivity is an arc-shaped portion that is closest to the through hole 24 in the belt-like line, the second, third, It is not necessary to increase the volume resistivity of the portion adjacent to the second,. Therefore, it becomes easy in design to improve the thermal uniformity of the entire plate 12.
更にまた、貫通孔２４を、ウエハＷを持ち上げるリフトピンを挿通するためのピン孔としたが、このピン孔は比較的径が大きいことが多いため、本発明を適用する意義が高い。 Furthermore, although the through hole 24 is a pin hole for inserting a lift pin for lifting the wafer W, since this pin hole is often relatively large in diameter, it is highly meaningful to apply the present invention.
そしてまた、静電チャックヒータ１０は、プレート１２のウエハ載置面とは反対側の面に接合された冷却板２０を備えているため、プレート１２のうち貫通孔２４が設けられた箇所はより低温になりやすい。そのため、本発明を適用する意義が高い。 Moreover, since the electrostatic chuck heater 10 includes the cooling plate 20 bonded to the surface of the plate 12 opposite to the wafer mounting surface, the portion of the plate 12 where the through hole 24 is provided is more Prone to low temperatures. Therefore, the significance of applying the present invention is high.
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes as long as it belongs to the technical scope of the present invention.
例えば、上述した実施形態では、プレート１２を外周ゾーンと中央ゾーンの２つに分けてヒータ電極１６をゾーンごとに設けた（つまり外周ヒータ電極１６２と中央ヒータ電極１６４を設けた）が、２つのゾーンに分けることなくプレート１２全体にヒータ電極１６を設けてもよいし、３つ以上のゾーンに分けてヒータ電極１６をゾーンごとに設けてもよい。いずれにしても、ヒータ電極１６のうち貫通孔２４を取り囲む部分Ｐ１の体積抵抗率が通常の部分Ｐ２と比べて高くなるようにすればよい。 For example, in the embodiment described above, the plate 12 is divided into the outer zone and the central zone, and the heater electrode 16 is provided for each zone (that is, the outer heater electrode 162 and the central heater electrode 164 are provided). The heater electrode 16 may be provided on the entire plate 12 without being divided into zones, or the heater electrode 16 may be provided for each zone by being divided into three or more zones. In any case, the volume resistivity of the portion P1 surrounding the through hole 24 in the heater electrode 16 may be made higher than that of the normal portion P2.
上述した実施形態では、貫通孔２４としてリフトピンを挿通するピン孔を例示したが、特にピン孔に限定されるものではない。例えば、貫通孔２４は、プレート１２の上面に載置されたウエハＷの裏面に冷却ガスを供給してウエハＷを冷却するためのガス供給孔であってもよい。 In the above-described embodiment, the pin hole through which the lift pin is inserted is illustrated as the through hole 24, but is not particularly limited to the pin hole. For example, the through hole 24 may be a gas supply hole for cooling the wafer W by supplying a cooling gas to the back surface of the wafer W placed on the upper surface of the plate 12.
上述した実施形態では、ヒータ電極用ペースト７１や静電電極用ペースト７２をスクリーン印刷したが、特にこれに限定されない。例えば、スクリーン印刷の代わりにＰＶＤやＣＶＤ、メッキ等を用いてもよい。 In the above-described embodiment, the heater electrode paste 71 and the electrostatic electrode paste 72 are screen-printed. However, the present invention is not particularly limited thereto. For example, PVD, CVD, plating, or the like may be used instead of screen printing.
上述した実施形態では、通常の部分Ｐ２として、ヒータ電極１６４のうち貫通孔２４を取り囲む部分Ｐ１に隣接する部分を採用したが、中央ヒータ電極１６４のうち貫通孔２４などのように温度が低くなりやすい低温化要素の周辺を除いた部分であればどこでもよい。 In the above-described embodiment, the portion adjacent to the portion P1 surrounding the through hole 24 of the heater electrode 164 is adopted as the normal portion P2. However, the temperature of the central heater electrode 164 such as the through hole 24 is lowered. Any part other than the periphery of the low temperature element that is easy to use is acceptable.
上述した実施形態では、図６に示した製法によりプレート１２を作製したが、特にこれに限定されない。例えば、上述した実施形態ではスラリーをゲル化することで第１〜第３の成形体５１〜５３を作製したが、グリーンシートを積層することで第１〜第３の成形体５１〜５３を作製してもよい。あるいは、第１〜第３の成形体５１〜５３を仮焼する工程を省略し、第１の成形体５１にヒータ電極用ペースト７１を印刷すると共に第３の成形体５３に静電電極用ペースト７２を印刷し、その後、第１〜第３の成形体５１〜５３をホットプレス焼成してもよい。あるいは、第１の仮焼体６１を焼成した第１の焼成体にヒータ電極用ペースト７１を印刷したものを印刷面が上になるように金型に入れ、その上にセラミックス造粒顆粒を所定の厚さになるように敷き詰め、その上に第３の仮焼体６３を焼成した第３の焼成体に静電電極用ペースト７２を印刷したものを印刷面が下になるように載せ、金型の上下から加圧してホットプレス焼成を行うことでプレート１２を作製してもよい。 In the above-described embodiment, the plate 12 is manufactured by the manufacturing method shown in FIG. 6, but is not particularly limited thereto. For example, in the above-described embodiment, the first to third molded bodies 51 to 53 are prepared by gelling the slurry, but the first to third molded bodies 51 to 53 are manufactured by stacking green sheets. May be. Alternatively, the step of calcining the first to third molded bodies 51 to 53 is omitted, and the heater electrode paste 71 is printed on the first molded body 51 and the electrostatic electrode paste is applied to the third molded body 53. 72 may be printed, and then the first to third compacts 51 to 53 may be hot-press fired. Alternatively, the first fired body obtained by firing the first calcined body 61 and the heater electrode paste 71 printed thereon is placed in a mold so that the printed surface is on top, and ceramic granulated granules are placed on the mold. The third calcined body 63 is baked on the third calcined body 63 and the electrostatic electrode paste 72 is printed on the third calcined body 63 so that the printed surface is on the bottom. You may produce the plate 12 by pressing from the upper and lower sides of a type | mold, and performing hot press baking.
上述した実施形態では、ヒータ電極１６の縦断面は複数の抵抗発熱層を積層した構造としたが、単層の抵抗発熱層としてもよい。この場合も、ヒータ電極１６のうち貫通孔２４を取り囲む部分Ｐ１は通常の部分Ｐ２と比べて体積抵抗率の高い材料で形成されるようにする。単層の抵抗発熱層は、単層の抵抗発熱原料層を焼成して作製してもよいし、複数の抵抗発熱原料層を積層したものを焼成して各抵抗発熱原料層が渾然一体（つまり単層）になるように作製してもよい。例えば、前者の場合、貫通孔２４を取り囲む部分Ｐ１の抵抗発熱原料層の方が通常の部分Ｐ２の抵抗発熱原料層よりも体積抵抗率の高いものを用いてもよい。後者の場合、貫通孔２４を取り囲む部分Ｐ１の少なくとも１つの抵抗発熱原料層が、通常の部分Ｐ２を構成する各抵抗発熱原料層と比べて体積抵抗率が高いものを用いてもよい。 In the embodiment described above, the heater electrode 16 has a structure in which a plurality of resistance heating layers are stacked, but may be a single resistance heating layer. Also in this case, the part P1 surrounding the through hole 24 in the heater electrode 16 is formed of a material having a higher volume resistivity than the normal part P2. The single resistance heating layer may be manufactured by firing a single resistance heating material layer, or a laminate of a plurality of resistance heating material layers may be fired so that each resistance heating material layer is naturally integrated (that is, (Single layer). For example, in the former case, the resistance heating material layer of the portion P1 surrounding the through hole 24 may have a higher volume resistivity than the resistance heating material layer of the normal portion P2. In the latter case, at least one resistance heating material layer of the portion P1 surrounding the through hole 24 may have a higher volume resistivity than each resistance heating material layer constituting the normal portion P2.
１０ 静電チャックヒータ、１２ プレート、１４ 静電電極、１６ ヒータ電極、１８ 接合層、２０ 冷却板、２２ 冷媒通路、２４ 貫通孔、２６ 絶縁管、５１〜５３ 第１〜第３の成形体、６１〜６３ 第１〜第３の仮焼体、７１ ヒータ電極用ペースト、７２ 静電電極用ペースト、１６２ 外周ヒータ電極、１６２ａ 一端、１６２ｂ 他端、１６４ 中央ヒータ電極、１６４ａ 一端、１６４ｂ 他端、Ｐ１ 貫通孔２４を取り囲む部分、Ｐ１ａ〜Ｐ１ｄ 抵抗発熱層、Ｐ２ 通常の部分、Ｐ２ａ〜Ｐ２ｄ 抵抗発熱層。 10 electrostatic chuck heaters, 12 plates, 14 electrostatic electrodes, 16 heater electrodes, 18 bonding layers, 20 cooling plates, 22 refrigerant passages, 24 through holes, 26 insulating pipes, 51-53 first to third molded bodies, 61-63 First to third calcined bodies, 71 heater electrode paste, 72 electrostatic electrode paste, 162 outer peripheral heater electrode, 162a one end, 162b other end, 164 central heater electrode, 164a one end, 164b other end, P1 A portion surrounding the through hole 24, P1a to P1d resistance heating layer, P2 normal portion, P2a to P2d resistance heating layer.
Claims (8)
前記プレートは、複数の貫通孔を有し、
前記ヒータ電極のうち前記貫通孔を取り囲む部分は、前記ヒータ電極のうち通常の部分と比べて体積抵抗率の高い材料で形成されている、
静電チャックヒータ。 An electrostatic chuck heater comprising a ceramic plate in which an electrostatic electrode and a heater electrode are embedded,
The plate has a plurality of through holes,
The part surrounding the through hole in the heater electrode is formed of a material having a high volume resistivity compared to a normal part of the heater electrode.
Electrostatic chuck heater.
請求項１に記載の静電チャックヒータ。 The normal part of the heater electrode is a part adjacent to the part of the heater electrode surrounding the through hole.
The electrostatic chuck heater according to claim 1.
前記ヒータ電極のうち前記貫通孔を取り囲む部分を構成する少なくとも１つの抵抗発熱層は、前記通常の部分を構成する各抵抗発熱層と比べて体積抵抗率が高い、
請求項１又は２に記載の静電チャックヒータ。 The heater electrode has a structure in which a plurality of resistance heating layers are laminated,
Of the heater electrode, at least one resistance heating layer constituting the portion surrounding the through hole has a higher volume resistivity than each resistance heating layer constituting the normal part,
The electrostatic chuck heater according to claim 1 or 2.
請求項３に記載の静電チャックヒータ。 At least one resistance heating layer constituting a portion surrounding the through hole in the heater electrode is formed of a material having a higher volume resistivity than each resistance heating layer constituting the normal portion, and the remaining resistance heating heat is generated. The layer is formed of the same material as each resistance heating layer constituting the normal part,
The electrostatic chuck heater according to claim 3.
請求項１又は２に記載の静電チャックヒータ。 The heater electrode is a single resistance heating layer.
The electrostatic chuck heater according to claim 1 or 2.
前記ヒータ電極のうち前記貫通孔を取り囲む部分は、前記帯状のラインのうち前記貫通孔に最も近接する円弧状の部分である、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の静電チャックヒータ。 The heater electrode is a band-like line in plan view,
The part surrounding the through hole in the heater electrode is an arc-shaped part closest to the through hole in the belt-like line.
The electrostatic chuck heater according to any one of claims 1 to 5.
請求項１〜６のいずれか１項に記載の静電チャックヒータ。 The plurality of through holes are at least one of a pin hole for inserting a lift pin for lifting the wafer and a gas supply hole for supplying a cooling gas to the back surface of the wafer.
The electrostatic chuck heater according to claim 1.
前記プレートのウエハ載置面とは反対側の面に接合された冷却板
を備え、
前記貫通孔は、前記プレートを貫通すると共に前記冷却板も貫通している、
静電チャックヒータ。 The electrostatic chuck heater according to any one of claims 1 to 7,
A cooling plate bonded to the surface of the plate opposite to the wafer mounting surface;
The through hole penetrates the plate and the cooling plate,
Electrostatic chuck heater.
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