JP2020009932A - Retainer - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書に開示される技術は、保持装置に関する。 The technology disclosed in the present specification relates to a holding device.
例えば半導体を製造する際にウェハを保持する保持装置として、静電チャックが用いられる。静電チャックは、所定の方向(以下、「第1の方向」という)に略垂直な略平面状の表面(以下、「吸着面」という)を有するセラミックス部材と、セラミックス部材の内部に設けられたチャック電極とを備えており、チャック電極に電圧が印加されることにより発生する静電引力を利用して、セラミックス部材の吸着面にウェハを吸着して保持する。(下記特許文献1,2参照)。
For example, an electrostatic chuck is used as a holding device for holding a wafer when manufacturing a semiconductor. The electrostatic chuck is provided inside a ceramic member having a substantially planar surface (hereinafter, referred to as “adsorption surface”) substantially perpendicular to a predetermined direction (hereinafter, referred to as “first direction”). And chucking the wafer on the suction surface of the ceramic member using electrostatic attraction generated by applying a voltage to the chuck electrode. (See
静電チャックの吸着面に保持されたウェハの温度が所望の温度にならないと、ウェハに対する各処理(成膜、エッチング等)の精度が低下するおそれがあるため、静電チャックにはウェハの温度分布を制御する性能が求められる。 If the temperature of the wafer held on the suction surface of the electrostatic chuck does not reach the desired temperature, the accuracy of each processing (film formation, etching, etc.) on the wafer may be reduced. The ability to control the distribution is required.
静電チャックでは、例えばセラミックス部材の内部構造に起因して低温の温度特異点が存在することがある。そのため、従来の静電チャックでは、セラミックス部材の吸着面の温度分布の制御性(ひいては、ウェハの温度分布の制御性)の点で向上の余地がある。 In the electrostatic chuck, for example, a low temperature singularity may exist due to the internal structure of the ceramic member. Therefore, in the conventional electrostatic chuck, there is room for improvement in controllability of the temperature distribution on the suction surface of the ceramic member (and, consequently, controllability of the temperature distribution of the wafer).
なお、このような課題は、静電引力を利用してウェハを保持する静電チャックに限らず、ヒータ電極を備えるセラミックス部材の表面上に対象物を保持する保持装置一般に共通の課題である。 Such a problem is not limited to an electrostatic chuck that holds a wafer using electrostatic attraction, but is a common problem in general holding devices that hold an object on the surface of a ceramic member having a heater electrode.
本明細書では、上述した課題の少なくとも一部を解決することが可能な技術を開示する。 This specification discloses a technique capable of solving at least a part of the above-described problem.
本明細書に開示される技術は、以下の形態として実現することが可能である。 The technology disclosed in this specification can be realized as the following modes.
(1)本明細書に開示される保持装置は、第1の方向に略垂直な略平面状の第1の表面を有する板状部材と、前記板状部材の表面側に設けられた複数の外部端子と、前記板状部材の内部に配置され、前記複数の外部端子の内の少なくとも一対の外部端子に電気的に接続されているヒータ電極と、を備え、前記板状部材の前記第1の表面上に対象物を保持する保持装置において、前記板状部材は、前記複数の外部端子の内の1つのみに電気的に接続されている、または、前記複数の外部端子のいずれにも電気的に接続されていないダミービアであって、前記板状部材の形成材料より熱伝導率の高い材料により形成され、前記第1の方向において前記第1の表面と前記ヒータ電極との間に配置され、かつ、前記第1の方向に略平行な方向に延びているダミービアを備えている。本保持装置では、板状部材は、ダミービアを備えている。ダミービアは、板状部材の形成材料より熱伝導率の高い材料により形成されている。そのため、第1の表面とヒータ電極との間において、ダミービアが配置された部分の伝熱性が、ダミービアが配置されていない部分の伝熱性より高くなる。また、ダミービアは、複数の外部端子の内の1つのみに電気的に接続されている、または、複数の外部端子のいずれにも電気的に接続されていない。すなわち、保持装置の動作中においても、ダミービアには電流が流れないため、ダミービアは発熱しない。このため、ダミービアは、ダミービア自体の発熱によって高温の温度特異点とはならない。また、ダミービアは、第1の方向に略平行な方向に延びているため、例えば仮想平面上に配置された扁平状のダミー部に比べて、第1の方向視での単位面積あたりの蓄熱効果が高い。これにより、本保持装置によれば、ダミービアを配置することにより、第1の表面において相対的に温度が低い低温部分と該低温部分の周囲部分との温度差が低減されることにより、低温の温度特異点の発生を抑制することができ、板状部材の第1の表面における温度分布を制御することができる。また、例えばダミービアが板状部材におけるヒータ電極と第1の表面とは反対側の表面との間に配置された構成に比べて、ダミービアが、板状部材におけるヒータ電極と上記反対側の表面との間に配置された内部構造と干渉することを抑制することができる。 (1) A holding device disclosed in the present specification includes a plate-like member having a substantially planar first surface substantially perpendicular to a first direction, and a plurality of plate-like members provided on the surface side of the plate-like member. An external terminal, and a heater electrode disposed inside the plate-shaped member and electrically connected to at least a pair of external terminals of the plurality of external terminals. In the holding device for holding the object on the surface of the, the plate-shaped member is electrically connected to only one of the plurality of external terminals, or to any of the plurality of external terminals A dummy via that is not electrically connected, and is formed of a material having a higher thermal conductivity than a material for forming the plate-like member, and is disposed between the first surface and the heater electrode in the first direction. And extends in a direction substantially parallel to the first direction. It is equipped with a dummy via that. In the present holding device, the plate member has a dummy via. The dummy via is formed of a material having a higher thermal conductivity than the material of the plate member. Therefore, between the first surface and the heater electrode, the portion where the dummy via is arranged has higher heat conductivity than the portion where the dummy via is not arranged. Further, the dummy via is electrically connected to only one of the plurality of external terminals, or is not electrically connected to any of the plurality of external terminals. That is, even during the operation of the holding device, no current flows through the dummy via, so that the dummy via does not generate heat. Therefore, the dummy via does not become a high temperature singularity due to the heat generated by the dummy via itself. Further, since the dummy vias extend in a direction substantially parallel to the first direction, the heat storage effect per unit area in the first direction can be compared with, for example, a flat dummy portion arranged on a virtual plane. Is high. Thus, according to the present holding device, by arranging the dummy vias, the temperature difference between the low-temperature portion having a relatively low temperature on the first surface and the surrounding portion of the low-temperature portion is reduced, so that the low-temperature portion is formed. The occurrence of a temperature singularity can be suppressed, and the temperature distribution on the first surface of the plate member can be controlled. Further, for example, as compared with a configuration in which a dummy via is arranged between the heater electrode of the plate-shaped member and the surface opposite to the first surface, the dummy via is formed between the heater electrode of the plate-shaped member and the surface opposite to the first surface. Interference with the internal structure disposed between them can be suppressed.
(2)上記保持装置において、前記板状部材は、さらに、前記複数の外部端子の内の1つのみに電気的に接続されている、または、前記複数の外部端子のいずれにも電気的に接続されていないダミー部であって、前記板状部材の形成材料より熱伝導率の高い材料により形成され、かつ、第1の方向視での面積が前記ダミービアの前記第1の方向視での面積より大きく、かつ、前記ダミービアに電気的に接続されているダミー部を備えている構成としてもよい。本保持装置では、ダミー部が、ダミービアに電気的に接続されているため、ダミービアに伝達された熱は、ダミー部によって第1の表面に平行な方向に広がる。このため、本保持装置によれば、ダミー部を備えない構成に比べて、ダミービアに蓄積された熱が拡散されるため、第1の表面における温度特異点が生じることを、より効果的に抑制でき、板状部材の第1の表面における温度分布を制御することができる。 (2) In the holding device, the plate-shaped member is further electrically connected to only one of the plurality of external terminals, or electrically connected to any of the plurality of external terminals. A dummy portion that is not connected, and is formed of a material having a higher thermal conductivity than the material for forming the plate-shaped member, and has an area in a first direction as viewed in the first direction of the dummy via. A configuration may be provided in which a dummy portion larger than the area and electrically connected to the dummy via is provided. In the present holding device, since the dummy portion is electrically connected to the dummy via, the heat transmitted to the dummy via spreads in a direction parallel to the first surface by the dummy portion. Therefore, according to the present holding device, since the heat accumulated in the dummy via is diffused as compared with the configuration without the dummy portion, the occurrence of the temperature singular point on the first surface is more effectively suppressed. Thus, the temperature distribution on the first surface of the plate member can be controlled.
(3)上記保持装置において、前記板状部材には、ガス流路が形成されており、前記第1の方向視で、前記ダミービアの少なくとも一部は、前記ガス流路におけるガスの流入口と重なっている構成としてもよい。本保持装置では、上下方向視で、ダミービアは、ガス流路において相対的に低温となるガスの流入口と重なる位置に配置されている。このため、本保持装置によれば、ガス流路の流入口の存在に起因する低温の温度特異点の発生を抑制することができ、板状部材の第1の表面における温度分布を制御することができる。 (3) In the holding device, a gas flow path is formed in the plate-shaped member, and at least a part of the dummy via is configured to be connected to a gas inlet in the gas flow path in the first direction. It is good also as a structure which overlaps. In the present holding device, the dummy via is arranged at a position overlapping the gas inlet having a relatively low temperature in the gas flow path when viewed in the vertical direction. For this reason, according to the present holding device, it is possible to suppress the occurrence of a low-temperature singularity caused by the presence of the gas flow inlet, and to control the temperature distribution on the first surface of the plate-shaped member. Can be.
(4)上記保持装置において、前記板状部材は、前記第1の方向において前記第1の表面の反対側に配置された第2の表面を有し、前記保持装置は、さらに、第3の表面を有し、前記第3の表面が前記板状部材の前記第2の表面に対向するように配置され、前記板状部材の形成材料より熱伝導率の高い材料により形成されたベース部材と、前記板状部材の前記第2の表面と前記ベース部材の前記第3の表面との間に配置され、前記板状部材と前記ベース部材とを接合する接合部と、を備える構成としてもよい。例えばベース部材の構造等に起因して、ベース部材の第3の表面上の特定位置と他の位置との間でセラミックス部材からベース部材への吸熱効果に差が生じ、いわゆる吸熱ムラが発生することがある。このような吸熱ムラがベース部材に生じる場合でも、本保持装置では、例えば、ダミービアが、ベース部材による吸熱効果が比較的に大きい箇所に対応した位置に配置されることにより、低温の温度特異点の発生を抑制することができ、板状部材の第1の表面における温度分布を制御することができる。 (4) In the holding device, the plate-shaped member has a second surface disposed on a side opposite to the first surface in the first direction, and the holding device further includes a third surface. A base member having a surface, the third surface being disposed so as to face the second surface of the plate-like member, and a base member formed of a material having a higher thermal conductivity than a material for forming the plate-like member; And a joint disposed between the second surface of the plate member and the third surface of the base member, and joining the plate member and the base member. . For example, due to the structure of the base member or the like, a difference occurs in the heat absorbing effect from the ceramic member to the base member between the specific position on the third surface of the base member and another position, so that so-called uneven heat absorption occurs. Sometimes. Even when such heat absorption unevenness occurs in the base member, in the present holding device, for example, a dummy via is arranged at a position corresponding to a position where the heat absorption effect of the base member is relatively large, so that a low temperature singular point is obtained. Can be suppressed, and the temperature distribution on the first surface of the plate member can be controlled.
(5)上記保持装置において、前記ベース部材には、冷媒流路が形成されており、前記第1の方向視で、前記ダミービアの少なくとも一部は、前記冷媒流路における冷媒の流入口と重なっている構成としてもよい。本保持装置では、上下方向視で、ダミービアは、冷媒流路において相対的に低温となる冷媒の流入口と重なる位置に配置されている。このため、本保持装置によれば、冷媒流路の流入口の存在に起因する低温の温度特異点の発生を抑制することができ、板状部材の第1の表面における温度分布を制御することができる。 (5) In the holding device, a coolant flow path is formed in the base member, and at least a part of the dummy via overlaps a coolant inlet in the coolant flow path in the first direction. May be adopted. In the present holding device, the dummy via is arranged at a position overlapping with the inlet of the refrigerant having a relatively low temperature in the refrigerant flow path when viewed in the vertical direction. For this reason, according to the present holding device, it is possible to suppress the occurrence of a low-temperature singularity due to the presence of the inflow port of the coolant channel, and to control the temperature distribution on the first surface of the plate-shaped member. Can be.
なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、静電チャック、CVDヒータ等のヒータ装置、真空チャック、その他のヒータ電極が設けられたセラミックス部材を備える保持装置、それらの製造方法等の形態で実現することが可能である。 The technology disclosed in the present specification can be realized in various forms, for example, a heater device such as an electrostatic chuck, a CVD heater, a vacuum chuck, and other ceramic members provided with heater electrodes. , And a method of manufacturing them.
A.実施形態:
A−1.静電チャック10の構成:
図1は、本実施形態における静電チャック10の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図2は、本実施形態における静電チャック10のXZ断面構成を概略的に示す説明図であり、図3および図4は、本実施形態における静電チャック10のXY断面構成を概略的に示す説明図である。図2には、図3および図4のII−IIの位置における静電チャック10のXZ断面構成が示されており、図3には、図2のIII−IIIの位置における静電チャック10のXY断面構成が示されており、図4には、図2のIV−IVの位置における静電チャック10のXY断面構成が示されている。各図には、方向を特定するための互いに直交するXYZ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Z軸正方向を上方向といい、Z軸負方向を下方向というものとするが、静電チャック10は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。
A. Embodiment:
A-1. Configuration of electrostatic chuck 10:
FIG. 1 is a perspective view schematically illustrating an external configuration of the
静電チャック10は、対象物(例えばウェハW)を静電引力により吸着して保持する装置であり、例えば半導体製造装置の真空チャンバー内でウェハWを固定するために使用される。静電チャック10は、所定の配列方向(本実施形態では上下方向(Z軸方向))に並べて配置されたセラミックス部材100およびベース部材200を備える。セラミックス部材100とベース部材200とは、セラミックス部材100の下面S2とベース部材200の上面S3とが上記配列方向に対向するように配置される。
The
セラミックス部材100は、例えば円形平面の板状部材であり、セラミックス(例えば、アルミナや窒化アルミニウム等)により形成されている。セラミックス部材100の直径は例えば50mm〜500mm程度(通常は200mm〜450mm程度)であり、セラミックス部材100の厚さは例えば1mm〜10mm程度である。
The
セラミックス部材100の内部には、導電性材料(例えば、タングステンやモリブデン等)により形成された一対のチャック電極400が設けられている(図2には一方のチャック電極400のみ図示)。一対のチャック電極400に電源(図示せず)から電圧が印加されると、静電引力が発生し、この静電引力によってウェハWがセラミックス部材100における下面S2とは反対側の表面(以下、「吸着面S1」という)に吸着固定される。セラミックス部材100の吸着面S1は、上述した配列方向(Z軸方向)に略垂直な略平面状の表面である。なお、本明細書では、Z軸に垂直な方向(すなわち、吸着面S1に平行な方向)を「面方向」という。
Inside the
ベース部材200は、例えばセラミックス部材100と同径の、または、セラミックス部材100より径が大きい円形平面の板状部材であり、例えば金属(アルミニウムやアルミニウム合金等)により形成されている。ベース部材200の直径は例えば220mm〜550mm程度(通常は220mm〜470mm)であり、ベース部材200の厚さは例えば20mm〜40mm程度である。
The
ベース部材200の内部には冷媒流路210が形成されている(図2参照)。ベース部材200の下面S4には、外部から冷媒流路210内に冷媒CFを供給する冷媒供給孔226と、冷媒流路210内から外部に冷媒CFを排出する冷媒排出孔228とが形成されている。冷媒流路210に冷媒(例えば、フッ素系不活性液体や水等)が流されると、ベース部材200が冷却され、接着層300を介したベース部材200とセラミックス部材100との間の伝熱によりセラミックス部材100が冷却され、セラミックス部材100の吸着面S1に保持されたウェハWが冷却される。これにより、ウェハWの温度制御が実現される。
A
セラミックス部材100とベース部材200とは、セラミックス部材100の下面S2とベース部材200の上面S3との間に配置された接着層300によって互いに接合されている。接着層300は、例えばシリコーン系樹脂やアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の接着剤により構成されている。接着層300の厚さは、例えば0.1mm〜1mm程度である。
The
図2および図4に示すように、セラミックス部材100の内部には、導電性材料(例えば、タングステンやモリブデン等)により形成された抵抗発熱体で構成されたヒータ電極500が設けられている。ヒータ電極500に電源(図示せず)から電圧が印加されると、ヒータ電極500が発熱することによってセラミックス部材100が温められ、セラミックス部材100の吸着面S1に保持されたウェハWが温められる。これにより、ウェハWの温度制御が実現される。
As shown in FIGS. 2 and 4, inside the
本実施形態では、セラミックス部材100の吸着面S1の温度制御を精度良く行うため、ヒータ電極500は、第1のヒータ500Lと第2のヒータ500Rとを含んでいる。第1のヒータ500Lと第2のヒータ500Rとは、Z軸方向に略垂直な一の仮想平面(例えば図4のXY平面)上において互いに独立に配置されている。換言すれば、各ヒータ500L,500Rは、セラミックス部材100の少なくとも一部をZ軸方向に略垂直な方向に並ぶ複数のセグメント(領域)に仮想的に分割したときの各セグメント(領域)内に配置された発熱用抵抗体である。セグメントの設定態様としては、セラミックス部材100の全部または一部を、吸着面S1の中心点を中心とする円周方向に並ぶ複数のセグメントに分割する態様が用いられる。各ヒータ500L,500Rは、上下方向(Z方向)視で、線状のヒータライン部506と、ヒータライン部506の両端に接合された一対のヒータパッド部508とを含む。
In the present embodiment, the
また、静電チャック10には、ベース部材200の下面S4からセラミックス部材100の下面S2に至る複数の端子用孔(1つの端子用孔224のみ図示)が形成されており、各端子用孔には外部端子(端子用孔224に収容された共通外部端子530のみ図示)が収容されている。少なくとも、端子用孔224および共通外部端子530は、上下方向(Z軸方向)視で、セラミックス部材100の吸着面S1における中央部に配置されている。2つのヒータ500L,500Rのそれぞれの一方のヒータパッド部508は、ビアや電極パッド(共に図示しない)等を介して互いに異なる個別外部端子(図示せず)に電気的に接続されている。一方、2つのヒータ500L,500Rのそれぞれの他方のヒータパッド部508は、いずれも、通電用ビア510および電極パッド520等を介して、共通外部端子530に電気的に接続されている。2つの個別外部端子のそれぞれと共通外部端子との間に、互いに異なる電源が接続されることより、2つのヒータ500L,500Rのそれぞれに互いに異なる電圧を印加可能となっている。このような構成によれば、各セグメントに配置されたヒータ500L,500Rを個別に制御することにより、セグメント毎に温度制御を行うことができ、その結果、セラミックス部材100の吸着面S1の温度制御を精度良く行うことができる。
In the
A−2.ガスを供給するための構成:
また、静電チャック10は、セラミックス部材100とウェハWとの間の伝熱性を高めてウェハWの温度分布の均一性をさらに高めるため、セラミックス部材100の吸着面S1とウェハWの表面との間に存在する空間にガスを供給するための構成を備えている。なお、本実施形態では、このようなガスとして、ヘリウムガス(Heガス)が用いられる。以下、ヘリウムガスを供給するための構成について、図1〜図3を参照して説明する。
A-2. Configuration for supplying gas:
In addition, the
A−2−1.ベース部材200におけるガスを供給するための構成:
図2に示すように、ベース部材200の下面S4には、図示しないヘリウムガス源と接続されるガス源接続孔221が形成されており、ベース部材200の上面S3には、ガス供給孔222が開口している。ベース部材200の内部には、ガス源接続孔221とガス供給孔222とを連通するガス供給流路220が形成されている。
A-2-1. Configuration for supplying gas in base member 200:
As shown in FIG. 2, a gas
A−2−2.接着層300におけるガスを供給するための構成:
また、図2に示すように、接着層300には、ベース部材200に形成されたガス供給孔222に連通すると共に、接着層300を厚さ方向(上下方向)に貫通する貫通孔310が形成されている。
A-2-2. Configuration for supplying gas in adhesive layer 300:
As shown in FIG. 2, a through
A−2−3.セラミックス部材100におけるガスを供給するための構成:
また、図1および図2に示すように、セラミックス部材100の吸着面S1には、8つのガス噴出孔102が開口している。また、セラミックス部材100の内部には、セラミックス部材100の下面S2と、セラミックス部材100の吸着面S1に開口するガス噴出孔102とを接続するガス噴出流路110が形成されている。図2および図3に示すように、ガス噴出流路110は、下面S2から上方に延びる第1の縦流路111と、第1の縦流路111と連通すると共に面方向に環状に延びる横流路114と、横流路114から上方に延びてガス噴出孔102に連通する第2の縦流路112とから構成されている。
A-2-3. Configuration for supplying gas in ceramic member 100:
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, eight gas ejection holes 102 are opened on the adsorption surface S1 of the
なお、本実施形態の静電チャック10では、ヘリウムガスの供給経路が2系統存在する。すなわち、図3に示すように、セラミックス部材100の内部には2つの横流路114が形成されている。図2および図3に示すように、2つの横流路114の内のセラミックス部材100の中心に近い方の横流路114は、第1の縦流路111を介して、接着層300の貫通孔310と連通しており、かつ、第2の縦流路112を介して、吸着面S1に開口する8つのガス噴出孔102の内のセラミックス部材100の中心に近い4つのガス噴出孔102と連通している。また、2つの横流路114の内のセラミックス部材100の中心から遠い方の横流路114は、第1の縦流路111を介して、接着層300の図示しない貫通孔と連通しており、かつ、第2の縦流路112を介して、吸着面S1に開口する8つのガス噴出孔102の内のセラミックス部材100の中心から遠い4つのガス噴出孔102と連通している。本実施形態では、セラミックス部材100の中心から遠い方の横流路114に連通している第1の縦流路111と、第2の縦流路112とは、上下方向視で互いに異なる位置に位置している(図3および図5参照)。
In the
図2および図3に示すように、図示しないヘリウムガス源から供給されたヘリウムガスが、ガス源接続孔221からベース部材200内部のガス供給流路220内に流入する。ガス供給流路220内に流入したヘリウムガスは、ガス供給流路220からガス供給孔222を経て接着層300の貫通孔310内に流入する。貫通孔310内に流入したヘリウムガスは、セラミックス部材100の内部のガス噴出流路110を構成する第1の縦流路111内に流入し、横流路114および第2の縦流路112を経て吸着面S1に形成された各ガス噴出孔102から噴出する。このようにして、吸着面S1とウェハWの表面との間に存在する空間に、ヘリウムガスが供給される。
As shown in FIGS. 2 and 3, helium gas supplied from a helium gas source (not shown) flows into the
A−3.セラミックス部材100の吸着面S1における温度分布を制御するための構成:
図5は、静電チャック10の構成を概略的に示す説明図である。図5には、静電チャック10を上方から見たXY平面構成が示されるとともに、セラミックス部材100における4つの部分X1〜X4の構成が拡大して示されている。
A-3. Configuration for controlling temperature distribution on adsorption surface S1 of ceramic member 100:
FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the
セラミックス部材100の内部には、ダミービア600(610,620,630,640)とダミー部700とが設けられている。ダミービア600とダミー部700とは、いずれの外部端子にも電気的に接続されていない。そのため、静電チャック10の動作中において、ダミービア600とダミー部700とには電圧は印加されず、電流が流れないため、ダミービア600は発熱しない。このため、ダミービア600とダミー部700とは、いずれも、自己の発熱によって高温の温度特異点になることはない。ダミービア600とダミー部700とは、セラミックス部材100の形成材料(例えばアルミナを主成分とするセラミックス)より熱伝導率の高い材料により形成されている。本実施形態では、ダミービア600とダミー部700とは、ヒータ電極50の形成材料と同一の材料(例えばタングステンを含む導電性材料)により形成されている。
Inside the
図2に示すように、ダミービア600の形状は、上下方向(Z軸方向)に略平行な方向に延びている線状形状である。具体的には、上下方向視で、ダミービア600の最大幅は、ヒータ電極500の幅寸法(ヒータ電極500の長手方向に垂直な方向の寸法)より小さい。また、ダミービア600の上下方向の長さは、ヒータ電極500の上下方向の長さ(すなわち、厚さ寸法)より大きい。本実施形態では、ダミービア600は、両端が外部端子に電気的に接続された導通用のビア(通電用ビア510等)と類似の構成を有し、いずれの外部端子にも電気的に接続されない点で、導通用のビアとは異なる。また、ダミービア600の全体は、上下方向において、セラミックス部材100の吸着面S1とヒータ電極500との間に配置されている。ダミービア600の各配置については、後で詳説する。
As shown in FIG. 2, the shape of the dummy via 600 is a linear shape extending in a direction substantially parallel to the vertical direction (Z-axis direction). Specifically, when viewed in the vertical direction, the maximum width of the dummy via 600 is smaller than the width dimension of the heater electrode 500 (the dimension in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the heater electrode 500). The vertical length of the dummy via 600 is larger than the vertical length (that is, the thickness dimension) of the
図2に示すように、ダミー部700の形状は、面方向に広がる略扁平状である。具体的には、ダミー部700の上下方向(Z軸方向)視での面積は、ダミービア600の上下方向視での面積より大きい。また、ダミー部700の上下方向の長さは、ダミービア600の上下方向の長さ(すなわち、厚さ寸法)より短い。本実施形態では、ダミー部700は、両端が外部端子に電気的に接続された導通用の偏平状の導電体(電極パッド520等)と類似の構成を有し、いずれの外部端子にも電気的に接続されない点で、偏平状の導電体とは異なる。また、ダミー部700の全体は、上下方向において、セラミックス部材100の吸着面S1とヒータ電極500との間に配置されるとともに、ダミービア600に電気的に接続されている。ダミー部700の配置については、後で詳説する。
As shown in FIG. 2, the shape of the
A−3−1.セラミックス部材100におけるガス流入口形成部分X1の構成:
図5に示すように、セラミックス部材100におけるガス流入口形成部分X1は、上下方向(Z方向)視で、セラミックス部材100の中心から遠い方の横流路114に連通している第1の縦流路111が形成されている部分である。ガス流入口形成部分X1には、複数(本実施形態では4つ)の第1のダミービア610が設けられている。上下方向視で、各第1のダミービア610の少なくとも一部は、第1の縦流路111と重なっている。また、複数の第1のダミービア610は、第1の縦流路111の中心軸を中心とする円上において周方向に互いに等間隔に配置されている。
A-3-1. Configuration of Gas Inlet Forming Portion X1 in Ceramic Member 100:
As shown in FIG. 5, the gas flow inlet forming portion X1 in the
A−3−2.セラミックス部材100における冷媒流入口形成部分X2の構成:
図2および図5に示すように、セラミックス部材100における冷媒流入口形成部分X2には、上下方向(Z方向)視で、ベース部材200の冷媒供給孔226が形成されている。冷媒流入口形成部分X2には、複数(本実施形態では4つ)の第2のダミービア620と、ダミー部700とが設けられている。上下方向視で、各第2のダミービア620の少なくとも一部は、冷媒供給孔226と重なっている。また、複数の第2のダミービア620は、冷媒供給孔226の中心軸を中心とする円上において周方向に互いに等間隔に配置されている。ダミー部700は、複数の第2のダミービア620の上側に配置され、かつ、ダミー部700の下面は、複数の第2のダミービア620のそれぞれの上側の端部に電気的に接続されている。上下方向視で、ダミー部700の外形線は、全周にわたって、冷媒供給孔226より外側に位置している。
A-3-2. Configuration of coolant inlet port forming portion X2 in ceramic member 100:
As shown in FIGS. 2 and 5, a
A−3−3.セラミックス部材100における孔形成部分X3の構成:
図2および図5に示すように、セラミックス部材100における孔形成部分X3は、上下方向(Z方向)視で、ガス噴出流路110(ガス噴出孔102)の開口部が形成されている部分である。孔形成部分X3には、複数(本実施形態では8つ)の第3のダミービア630が設けられている。複数の第3のダミービア630は、上下方向視で、ガス噴出孔102の開口部を囲むように配置されている。複数の第3のダミービア630は、ガス噴出孔102の中心軸を中心とする円上において周方向に互いに等間隔に配置されている。
A-3-3. Configuration of hole forming portion X3 in ceramic member 100:
As shown in FIGS. 2 and 5, the hole forming portion X3 in the
A−3−4.セラミックス部材100におけるヒータ非形成部分X4の構成:
図5に示すように、セラミックス部材100におけるヒータ非形成部分X4は、上下方向(Z方向)視で、ヒータ電極500が形成されていない部分を含む部分である。ヒータ非形成部分X4では、第4のダミービア640は、上下方向視で、ヒータ電極500とは異なる位置に配置されている。具体的には、第4のダミービア640は、上下方向視で、ヒータ電極500のヒータパッド部508同士の間に、第4のダミービア640が設けられている。ヒータ電極500のうち、ヒータパッド部508は、比較的に温度が低いため、該ヒータパッド部508の近傍に第4のダミービア640を配置することは特に有効である。
A-3-4. Configuration of heater non-formed portion X4 in ceramic member 100:
As shown in FIG. 5, the heater non-formed portion X4 of the
なお、セラミックス部材100の下面S2は、特許請求の範囲における第2の表面に相当し、ベース部材200の上面S3は、特許請求の範囲における第3の表面に相当する。
セラミックス部材100の吸着面S1は、特許請求の範囲における第1の表面に相当し、Z軸方向は、特許請求の範囲における第1の方向に相当する。また、共通外部端子530は、特許請求の範囲における外部端子に相当し、接着層300は、特許請求の範囲における接合部に相当する。また、ガス噴出流路110は、特許請求の範囲におけるガス流路に相当し、ガス噴出孔102は、特許請求の範囲におけるガスの流入口に相当する。また、冷媒流路210は、特許請求の範囲における冷媒流路に相当し、冷媒供給孔226は、特許請求の範囲における冷媒の流入口に相当する。
The lower surface S2 of the
The suction surface S1 of the
A−4.静電チャック10の製造方法:
次に、本実施形態における静電チャック10の製造方法を説明する。図6は、本実施形態における静電チャック10の製造方法を示すフローチャートである。
A-4. Manufacturing method of the electrostatic chuck 10:
Next, a method for manufacturing the
はじめに、例えばアルミナを主成分とするセラミックスグリーンシートを複数準備し、各セラミックスグリーンシートに対して、スルーホールの形成やビア用インクの充填等の必要な加工を行う(S110)。この際、通電用のビア(通電用ビア510)だけでなく、ダミービア600の形成のために、セラミックスグリーンシートに対して、スルーホールの形成やビア用インクの充填を行う。すなわち、本実施形態では、通電用のビアおよびダミービア600の形成のためのスルーホールの形成やビア用インクの充填が、一括して(同タイミングで)実行される。なお、ビア用インクとしては、例えばアルミナを主成分とするセラミックスグリーンシート用の原料粉末にタングステン粉末を混合してスラリー状としたメタライズインクが用いられる。
First, for example, a plurality of ceramic green sheets mainly containing alumina are prepared, and necessary processing such as formation of through holes and filling of via ink is performed on each ceramic green sheet (S110). At this time, through holes and filling of via ink are performed on the ceramic green sheet to form not only the energizing vias (energizing vias 510) but also the
次に、一部のセラミックスグリーンシートに対して、電極用インクの塗布等の必要な加工を行う(S120)。例えば、1枚のセラミックスグリーンシート上に、チャック電極400、ヒータ電極500または電極パッド520を形成するためのメタライズインクを、例えばスクリーン印刷によって塗布する。この際、通電用の導電体(電極パッド520)だけでなく、ダミー部700の形成のために、1枚のセラミックスグリーンシート上にメタライズインクを塗布する。すなわち、本実施形態では、通電用の導電体およびダミー部700の形成のための電極用インクの塗布が、一括して(同タイミングで)実行される。なお、電極用インクとしては、例えばアルミナを主成分とするセラミックスグリーンシート用の原料粉末にタングステン粉末を混合してスラリー状としたメタライズインクが用いられる。
Next, necessary processing such as application of electrode ink is performed on some of the ceramic green sheets (S120). For example, a metallized ink for forming the chuck electrode 400, the
次に、複数のセラミックスグリーンシートを積層して熱圧着し、その積層体を所定の形状にカットし、還元雰囲気中で焼成する(例えば、1400〜1800℃で5時間の焼成を行う)(S130)。この焼成処理により、複数のセラミックスグリーンシートがセラミックス部材100となり、各メタライズインクの層が、チャック電極400、ヒータ電極500、電極パッド520やダミー部700となり、ビア用インクが充填された部分が、導通用のビア、ダミービア600となる。
Next, a plurality of ceramic green sheets are laminated and thermocompression-bonded, and the laminate is cut into a predetermined shape and fired in a reducing atmosphere (for example, fired at 1400 to 1800 ° C. for 5 hours) (S130). ). By this baking treatment, the plurality of ceramic green sheets become the
次に、例えばシリコーン系樹脂やアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の接着剤を用いて、セラミックス部材100とベース部材200とを接合する(S140)。これにより、上述した構成の静電チャック10の製造が完了する。
Next, the
A−5.本実施形態の効果:
以上説明したように、本実施形態における静電チャック10では、セラミックス部材100は、ダミービア600を備えている。ダミービア600は、セラミックス部材100の形成材料より熱伝導率の高い材料により形成されている。そのため、セラミックス部材100の吸着面S1とヒータ電極500との間において、ダミービア600が配置された部分の伝熱性が、ダミービア600が配置されていない部分の伝熱性より高くなる。また、ダミービア600は、複数の外部端子のいずれにも電気的に接続されていない。すなわち、静電チャック10の動作中(チャック電極400やヒータ電極500への通電中)においても、ダミービア600には電流が流れないため、ダミービア600は発熱しない。このため、ダミービア600は、ダミービア600自体の発熱によって高温の温度特異点とはならない。また、ダミービア600は、上下方向(Z軸方向)に略平行な方向に延びているため、例えば面方向に広がった扁平状のダミー部700に比べて、上下方向視での単位面積あたりの蓄熱効果が高い。これにより、本実施形態によれば、ダミービア600を配置することにより、セラミックス部材100の吸着面S1において相対的に温度が低い低温部分と該低温部分の周囲部分との温度差が低減されることにより、低温の温度特異点の発生を抑制することができ、セラミックス部材100の吸着面S1における温度分布を制御する(例えば、吸着面S1における温度分布を、所定の温度分布(例えば温度が略均一)に近づける)ことができる。この点について、後で具体的に説明する。
A-5. Effects of this embodiment:
As described above, in the
また、例えばダミービア600がセラミックス部材100におけるヒータ電極500と下面S2との間に配置された構成に比べて、ダミービア600が、セラミックス部材100におけるヒータ電極500と下面S2との間に配置された内部構造と干渉することを抑制することができる。すなわち、本実施形態では、ダミービア600およびダミー部700の配置の自由度が高い。
Also, for example, as compared with the configuration in which the dummy via 600 is disposed between the
また、例えばベース部材200の構造等に起因して、ベース部材200の上面S3上の特定位置と他の位置との間でセラミックス部材100からベース部材200への吸熱効果に差が生じ、いわゆる吸熱ムラが発生することがある。このような吸熱ムラがベース部材200に生じる場合でも、本実施形態では、例えば、ダミービア600が、ベース部材200による吸熱効果が比較的に大きい箇所に対応した位置に配置されることにより、低温の温度特異点の発生を抑制することができ、セラミックス部材100の吸着面S1における温度分布を制御することができる。
Further, for example, due to the structure of the
A−5−1.吸着面S1上におけるガス流入口形成部分X1に対応する表面領域の温度分布:
図5に示すように、セラミックス部材100におけるガス流入口形成部分X1には、第1の縦流路111が存在する。第1の縦流路111は、横流路114へのガスの流入口であり、ヒータ電極500によって暖められる前の比較的に低温のガスが第1の縦流路111から横流路114に流入する。このため、横流路114のうち、第1の縦流路111との連結部分は低温になる。したがって、吸着面S1上におけるガス流入口形成部分X1に対応する表面領域は、静電チャック10の内部構造(第1の縦流路111)に起因する低温の温度特異点になり易い。
A-5-1. Temperature distribution in the surface area corresponding to the gas inlet forming portion X1 on the adsorption surface S1:
As shown in FIG. 5, a first
これに対して、本実施形態では、ガス流入口形成部分X1に複数の第1のダミービア610が配置されており、上下方向視で、各第1のダミービア610の少なくとも一部は、第1の縦流路111と重なっている。これにより、本実施形態によれば、第1の縦流路111(横流路114の流入口)の存在に起因する低温の温度特異点の発生を抑制することができ、例えばセラミックス部材100の吸着面S1における温度分布の均一性を向上させることができる。
On the other hand, in the present embodiment, a plurality of first dummy vias 610 are arranged in the gas inlet forming portion X1, and at least a part of each first dummy via 610 is the first dummy via 610 when viewed in the vertical direction. It overlaps with the
A−5−2.吸着面S1上における冷媒流入口形成部分X2に対応する表面領域の温度分布:
図2および図5に示すように、セラミックス部材100における冷媒流入口形成部分X2には、上下方向(Z方向)視で、冷媒供給孔226が存在する。冷媒供給孔226は、冷媒流路210への冷媒CFの流入口であり、セラミックス部材100からベース部材200に移動する熱によって暖められる前の比較的に低温の冷媒CFが冷媒供給孔226から冷媒流路210に流入する。このため、冷媒供給孔226は、ベース部材200において低温になる。したがって、吸着面S1上における冷媒流入口形成部分X2に対応する表面領域は、静電チャック10の内部構造(冷媒供給孔226)に起因する低温の温度特異点になり易い。
A-5-2. Temperature distribution in the surface area on the adsorption surface S1 corresponding to the coolant inlet port forming portion X2:
As shown in FIGS. 2 and 5, a
これに対して、本実施形態では、冷媒流入口形成部分X2には、第2のダミービア620が設けられており、上下方向(Z軸方向)視で、各第2のダミービア620の少なくとも一部は、冷媒供給孔226と重なっている。これにより、本実施形態によれば、冷媒供給孔226(冷媒流路210の流入口)の存在に起因する低温の温度特異点の発生を抑制することができ、例えばセラミックス部材100の吸着面S1における温度分布の均一性を向上させることができる。
On the other hand, in the present embodiment, a second dummy via 620 is provided in the coolant inlet port forming portion X2, and at least a part of each second dummy via 620 is viewed in the up-down direction (Z-axis direction). Overlaps the coolant supply holes 226. Thus, according to the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of a low-temperature singular point due to the presence of the coolant supply hole 226 (the inlet of the coolant channel 210). For example, the adsorption surface S1 of the
また、冷媒流入口形成部分X2には、さらに、ダミー部700が設けられており、ダミー部700は、第2のダミービア620の上側に配置され、かつ、ダミー部700の下面は、第2のダミービア620の上側の端部に電気的に接続されている。これにより、ダミービア600に伝達された熱は、ダミー部700によって面方向に広がる。このため、本実施形態によれば、ダミー部700を備えない構成に比べて、ダミービア600に蓄積された熱が面方向に分散されるため、吸着面S1における温度特異点が生じることを効果的に抑制でき、吸着面S1における温度分布を、より効果的に制御することができる。また、上下方向視で、ダミービア600を、ガス流路間やヒータ電極500の近傍などの比較的に狭いスペースに配置しつつ、ダミー部700を、比較的に広いスペースに配置する。これにより、ヒータ電極500からの熱を、ダミービア600に分散させつつ、ダミービア600からダミー部700によって面方向に広げることにより、吸着面S1における温度分布を、より効果的に制御することができる。
Further, a
A−5−3.吸着面S1上における孔形成部分X3に対応する表面領域の温度分布:
図2および図5に示すように、セラミックス部材100における孔形成部分X3には、ガス噴出流路110(ガス噴出孔102)の開口部が存在する。ガス噴出孔102は、ガス噴出流路110のガスの流出口であり、ここから、ガスが、吸着面S1とウェハWとの間に流入する。このため、吸着面S1とウェハWとの間において、ガス噴出孔102付近は低温になる。したがって、吸着面S1上における孔形成部分X3に対応する表面領域は、静電チャック10の内部構造(ガス噴出孔102)に起因する低温の温度特異点になり易い。
A-5-3. Temperature distribution in the surface area corresponding to the hole forming portion X3 on the suction surface S1:
As shown in FIG. 2 and FIG. 5, an opening of the gas ejection channel 110 (gas ejection hole 102) exists in the hole forming portion X3 of the
これに対して、本実施形態では、孔形成部分X3には、複数の第3のダミービア630が設けられており、複数の第3のダミービア630は、上下方向視で、ガス噴出孔102の開口部を囲むように配置されている。これにより、本実施形態によれば、ガス噴出流路110(ガス噴出孔102)の存在に起因する低温の温度特異点の発生を抑制することができ、例えばセラミックス部材100の吸着面S1における温度分布の均一性を向上させることができる。
On the other hand, in the present embodiment, the plurality of third dummy vias 630 are provided in the hole forming portion X3, and the plurality of third dummy vias 630 are formed by opening the gas ejection holes 102 in the vertical direction. It is arranged to surround the part. Thus, according to the present embodiment, it is possible to suppress the generation of a low-temperature singular point due to the presence of the gas ejection flow channel 110 (the gas ejection holes 102). For example, the temperature at the adsorption surface S1 of the
A−5−4.吸着面S1上におけるヒータ非形成部分X4に対応する表面領域の温度分布:
図5に示すように、ヒータ非形成部分X4には、上下方向(Z方向)視で、ヒータ電極500が形成されていない部分が存在する。具体的には、第4のダミービア640は、上下方向視で、ヒータ電極500のヒータパッド部508同士の間に、第4のダミービア640が設けられている。このため、上下方向視で、ヒータ電極500が形成されていない部分は、ヒータ電極500が形成されている部分に比べて、低温になる。したがって、吸着面S1上におけるヒータ非形成部分X4に対応する表面領域は、静電チャック10の内部構造(ヒータ電極500が形成されていない部分)に起因する低温の温度特異点になり易い。
A-5-4. Temperature distribution in the surface region corresponding to heater non-formed portion X4 on suction surface S1:
As shown in FIG. 5, the heater non-formed portion X4 includes a portion where the
これに対して、本実施形態では、ヒータ非形成部分X4に第4のダミービア640が配置されており、上下方向視で、第4のダミービア640の少なくとも一部は、ヒータ電極500が形成されていない部分と重なっている。これにより、本実施形態によれば、ヒータ電極500が形成されていない部分の存在に起因する低温の温度特異点の発生を抑制することができ、例えばセラミックス部材100の吸着面S1における温度分布の均一性を向上させることができる。なお、ヒータ電極500のうち、ヒータパッド部508は、比較的に温度が低いため、該ヒータパッド部508の近傍に第4のダミービア640を配置することは特に有効である。
On the other hand, in the present embodiment, the fourth dummy via 640 is disposed in the heater non-formed portion X4, and the
B.変形例:
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
B. Modification:
The technology disclosed in the present specification is not limited to the above-described embodiment, and can be modified into various forms without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are also possible.
上記実施形態における静電チャック10の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、外部端子として、セラミックス部材100における吸着面S1(第1の表面)とは反対側の表面(下面S2)に設けられた共通外部端子530等を例示したが、これに限らず、外部端子は、例えば、セラミックス部材100の下面S2側に凹部に設けられた外部端子であってもよいし、セラミックス部材100における吸着面S1および下面S2以外の表面側に設けられた外部端子であってもよい。また、外部端子の形状は、棒状に限らず、例えば面方向に広がった偏平状であってもよい。
The configuration of the
また、上記実施形態では、セラミックス部材100の吸着面S1(第1の表面)は、平面であるとしたが、例えば、緩やかな凹面状や複数の突起が形成された面であるとしてもよい。要するに、吸着面S1は、略平面状であればよい。
Further, in the above embodiment, the suction surface S1 (first surface) of the
また、上記実施形態におけるヒータ電極500の個数や、各ヒータ電極500の形状、セラミックス部材100における各ヒータ電極500の配置は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態の静電チャック10は、2つのヒータ電極500を備えるが、静電チャック10が備えるヒータ電極500の個数は、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。また、上記実施形態では、静電チャック10が備える複数のヒータ電極500がZ軸方向において互いに同一の位置に配置されているが、静電チャック10が、Z軸方向において互いに位置の異なる複数のヒータ電極500を備えていてもよい。また、ヒータ電極500は、ドライバ電極等の他の導電体を介して、共通外部端子530等に電気的に接続されるとしてもよい。また、上記実施形態において、複数のヒータ電極500は、それぞれ、互いに異なる1対の外部端子の間に電気的に接続されていてもよい。
Further, the number of
また、上記実施形態では、セラミックス部材100の内部に一対のチャック電極400が設けられた双極方式が採用されているが、セラミックス部材100の内部に1つのチャック電極400が設けられた単極方式が採用されてもよい。
Further, in the above embodiment, the bipolar method in which the pair of chuck electrodes 400 are provided inside the
また、上記実施形態において、各ダミービア600は、いずれの外部端子にも電気的に接続されていなかったが、例えば、各ダミービア600は、1つの外部端子(例えば共通外部端子530)のみに電気的に接続されていてもよい。要するに、各ダミービア600は、セラミックス部材100に設けられたチャック電極400やヒータ電極500等の導電体に電圧が印加された際に、ダミービア600に電流が流れないようにセラミックス部材100の内部に配置されたものであればよい。なお、「複数の外部端子のいずれにも電気的に接続されていないダミービア」には、ヒータ電極などの他の導電体(一対の外部端子の間に電気的に接続されて通電可能な導電体)を介して、外部端子に電気的に接続される形態も含まれないことを意味する。
In the above embodiment, each dummy via 600 is not electrically connected to any external terminal. For example, each dummy via 600 is electrically connected to only one external terminal (for example, common external terminal 530). May be connected. In short, each of the dummy vias 600 is disposed inside the
また、上記実施形態において、ダミー部700は、いずれの外部端子にも電気的に接続されていなかったが、例えば、ダミー部700は、1つの外部端子(例えば共通外部端子530)のみに電気的に接続されていてもよい。要するに、ダミー部700は、セラミックス部材100に設けられたチャック電極400やヒータ電極500等の導電体に電圧が印加された際に、ダミー部700に電流が流れないようにセラミックス部材100の内部に配置されたものであればよい。なお、「複数の外部端子のいずれにも電気的に接続されていないダミー部」には、ヒータ電極などの他の導電体(一対の外部端子の間に電気的に接続されて通電可能な導電体)を介して、外部端子に電気的に接続される形態も含まれないことを意味する。また、上記実施形態において、第1のダミービア610と第3のダミービア630と第4のダミービア640との少なくとも1つの端部(上端部および下端部の少なくとも一方)に、ダミー部が電気的に接続されていてもよい。また、第2のダミービア620の下端部にダミー部が電気的に接続されていてもよいし、第2のダミービア620のいずれの端部にもダミー部が電気的に接続されていなくてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、ダミービア600は、通電用ビア510と類似の構成を有していたが、例えば、通電用ビア510とは、形成材料と形状(例えば長さや太さ)との少なくとも1つが異なる構成を有してもよい。具体的には、ダミービア600は、通電用ビア510の形成材料より熱伝導率の高い材料または低い材料により形成されていてもよい。 In the above-described embodiment, the dummy via 600 has a configuration similar to that of the energizing via 510. However, for example, the energizing via 510 includes at least one of a forming material and a shape (for example, length and thickness). One may have a different configuration. Specifically, the dummy via 600 may be formed of a material having a higher thermal conductivity or a material having a lower thermal conductivity than the material of the conductive via 510.
また、上記実施形態では、ダミー部700は、電極パッド520等と類似の構成を有していたが、例えば、電極パッド520等とは、形成材料と形状(例えば長さや太さ)との少なくとも1つが異なる構成を有してもよい。具体的には、ダミー部700は、電極パッド520の形成材料より熱伝導率の高い材料または低い材料により形成されていてもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、ダミービア600は、いずれも、Z軸方向の長さが略同一であったが、ダミービア600は、Z軸方向の長さが吸着面S1の温度分布に応じて互いに異なるダミービアを含んでいてもよい。また、複数のダミービア600は、互いに略等間隔に配置されていたが、複数のダミービア600は、配置間隔が吸着面S1の温度分布に応じて互いに異なる複数のダミービアを含んでいてもよい。また、上記実施形態において、静電チャック10は、第1のダミービア610と第2のダミービア620と第3のダミービア630と第4のダミービア640とのいずれか1つを備えていなくてもよい。また、静電チャック10は、上述のダミービア600とは異なる位置に配置されるダミービアを備えていてもよい。例えば、静電チャック10は、上下方向視でヒータ電極500の外周側に配置されたダミービアを備えていてもよい。
In the above embodiment, the dummy vias 600 have substantially the same length in the Z-axis direction, but the dummy vias 600 have different lengths in the Z-axis direction according to the temperature distribution of the suction surface S1. A dummy via may be included. Further, the plurality of dummy vias 600 are arranged at substantially equal intervals from each other, but the plurality of dummy vias 600 may include a plurality of dummy vias whose arrangement intervals are different from each other according to the temperature distribution of the suction surface S1. Further, in the above embodiment, the
また、上記実施形態において、各ビア(ダミービア600、通電用ビア510)は、単数のビアにより構成されてもよいし、複数のビアのグループにより構成されてもよい。また、上記実施形態において、各ビアは、ビア部分のみからなる単層構成であってもよいし、複数層構成(例えば、ビア部分とパッド部分とビア部分とが積層された構成)であってもよい。 Further, in the above embodiment, each via (dummy via 600, energizing via 510) may be configured by a single via, or may be configured by a group of a plurality of vias. In the above-described embodiment, each via may have a single-layer configuration including only a via portion, or a multi-layer configuration (for example, a configuration in which a via portion, a pad portion, and a via portion are stacked). Is also good.
また、上記実施形態の静電チャック10における各部材を形成する材料は、あくまで例示であり、各部材が他の材料により形成されてもよい。例えば、上記実施形態では、板状部材として、セラミックス部材100を例示したが、これに限らず、例えば、セラミックス以外の絶縁材料(例えばポリイミド樹脂)により形成された板状の部材であってもよい。また、上記実施形態では、ダミービア600やダミー部700は、導電性材料により形成されていたが、導電性材料以外の材料で形成されていてもよい。要するに、ダミービア600やダミー部700は、板状部材の形成材料より熱伝導率の高い材料により形成されていればよい。
Further, the material forming each member in the
また、本発明は、セラミックス部材100とベース部材200とを備え、静電引力を利用してウェハWを保持する静電チャック10に限らず、板状部材と、板状部材に設けられたヒータ電極を備え、板状部材の表面上に対象物を保持する他の保持装置(例えば、CVDヒータ等のヒータ装置や真空チャック等)にも同様に適用可能である。
Further, the present invention is not limited to the
10:静電チャック 50:ヒータ電極 100:セラミックス部材 102:ガス噴出孔 110:ガス噴出流路 111:第1の縦流路 112:第2の縦流路 114:横流路 200:ベース部材 210:冷媒流路 220:ガス供給流路 221:ガス源接続孔 222:ガス供給孔 224:端子用孔 226:冷媒供給孔 228:冷媒排出孔 300:接着層 310:貫通孔 400:チャック電極 500:ヒータ電極 506:ヒータライン部 508:ヒータパッド部 510:通電用ビア 520:電極パッド 530:共通外部端子 600:ダミービア 700:ダミー部 CF:冷媒 S1:吸着面 S2:下面 S3:上面 S4:下面 W:ウェハ X1:ガス流入口形成部分 X2:冷媒流入口形成部分 X3:孔形成部分 X4:ヒータ非形成部分 10: Electrostatic chuck 50: Heater electrode 100: Ceramic member 102: Gas ejection hole 110: Gas ejection channel 111: First vertical channel 112: Second vertical channel 114: Horizontal channel 200: Base member 210: Refrigerant flow path 220: Gas supply flow path 221: Gas source connection hole 222: Gas supply hole 224: Terminal hole 226: Refrigerant supply hole 228: Refrigerant discharge hole 300: Adhesive layer 310: Through hole 400: Chuck electrode 500: Heater Electrode 506: heater line section 508: heater pad section 510: via for conduction 520: electrode pad 530: common external terminal 600: dummy via 700: dummy section CF: refrigerant S1: adsorption surface S2: lower surface S3: upper surface S4: lower surface W: Wafer X1: Gas inlet forming part X2: Refrigerant inlet forming part X3: Hole forming part X4: heater non-forming part
Claims (5)
前記板状部材の表面側に設けられた複数の外部端子と、
前記板状部材の内部に配置され、前記複数の外部端子の内の少なくとも一対の外部端子に電気的に接続されているヒータ電極と、
を備え、前記板状部材の前記第1の表面上に対象物を保持する保持装置において、
前記板状部材は、
前記複数の外部端子の内の1つのみに電気的に接続されている、または、前記複数の外部端子のいずれにも電気的に接続されていないダミービアであって、前記板状部材の形成材料より熱伝導率の高い材料により形成され、前記第1の方向において前記第1の表面と前記ヒータ電極との間に配置され、かつ、前記第1の方向に略平行な方向に延びているダミービア
を備えている、
ことを特徴とする保持装置。 A plate member having a substantially planar first surface substantially perpendicular to the first direction;
A plurality of external terminals provided on the surface side of the plate-shaped member,
A heater electrode disposed inside the plate-shaped member and electrically connected to at least a pair of external terminals of the plurality of external terminals;
A holding device for holding an object on the first surface of the plate-like member,
The plate member,
A dummy via electrically connected to only one of the plurality of external terminals or not electrically connected to any of the plurality of external terminals, the material being a material for forming the plate-shaped member. A dummy via formed of a material having higher thermal conductivity, disposed between the first surface and the heater electrode in the first direction, and extending in a direction substantially parallel to the first direction. Has,
A holding device characterized by the above-mentioned.
前記板状部材は、さらに、
前記複数の外部端子の内の1つのみに電気的に接続されている、または、前記複数の外部端子のいずれにも電気的に接続されていないダミー部であって、前記板状部材の形成材料より熱伝導率の高い材料により形成され、かつ、第1の方向視での面積が前記ダミービアの前記第1の方向視での面積より大きく、かつ、前記ダミービアに電気的に接続されているダミー部を備えている、
ことを特徴とする保持装置。 The holding device according to claim 1,
The plate-shaped member further comprises:
A dummy portion electrically connected to only one of the plurality of external terminals or not electrically connected to any of the plurality of external terminals; The dummy via is formed of a material having a higher thermal conductivity than the material, and has an area as viewed in a first direction larger than the area of the dummy via as viewed in the first direction, and is electrically connected to the dummy via. Equipped with a dummy part,
A holding device characterized by the above-mentioned.
前記板状部材には、ガス流路が形成されており、
前記第1の方向視で、前記ダミービアの少なくとも一部は、前記ガス流路におけるガスの流入口と重なっている、
ことを特徴とする保持装置。 In the holding device according to claim 1 or 2,
A gas flow path is formed in the plate-like member,
In the first direction, at least a part of the dummy via overlaps a gas inlet in the gas flow path,
A holding device characterized by the above-mentioned.
前記板状部材は、前記第1の方向において前記第1の表面の反対側に配置された第2の表面を有し、
前記保持装置は、さらに、
第3の表面を有し、前記第3の表面が前記板状部材の前記第2の表面に対向するように配置され、前記板状部材の形成材料より熱伝導率の高い材料により形成されたベース部材と、
前記板状部材の前記第2の表面と前記ベース部材の前記第3の表面との間に配置され、前記板状部材と前記ベース部材とを接合する接合部と、
を備える、
ことを特徴とする保持装置。 In the holding device according to any one of claims 1 to 3,
The plate-shaped member has a second surface disposed on the opposite side of the first surface in the first direction,
The holding device further comprises:
It has a third surface, the third surface is disposed so as to face the second surface of the plate-shaped member, and is formed of a material having a higher thermal conductivity than a material for forming the plate-shaped member. A base member,
A joint disposed between the second surface of the plate member and the third surface of the base member, for joining the plate member and the base member;
Comprising,
A holding device characterized by the above-mentioned.
前記ベース部材には、冷媒流路が形成されており、
前記第1の方向視で、前記ダミービアの少なくとも一部は、前記冷媒流路における冷媒の流入口と重なっている、
ことを特徴とする保持装置。 The holding device according to claim 4,
In the base member, a coolant channel is formed,
In the first direction, at least a portion of the dummy via overlaps with a coolant inlet in the coolant channel.
A holding device characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018130340A JP2020009932A (en) | 2018-07-10 | 2018-07-10 | Retainer |
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JP (1) | JP2020009932A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022255118A1 (en) * | 2021-06-01 | 2022-12-08 | 東京エレクトロン株式会社 | Plasma processing device and substrate supporter |
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2018
- 2018-07-10 JP JP2018130340A patent/JP2020009932A/en active Pending
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WO2022255118A1 (en) * | 2021-06-01 | 2022-12-08 | 東京エレクトロン株式会社 | Plasma processing device and substrate supporter |
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