JP2020194800A - Holding device - Google Patents

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Abstract

To increase the resistance of a heater electrode while the controllability of the temperature distribution on the surface of a plate-shaped member is improved and an increase in thickness of the plate-shaped member is suppressed.SOLUTION: A holding device includes a plate-shaped member, and a main heater electrode arranged in each main segment when the plate-shaped member is divided into a plurality of main segments. The holding device includes a driver electrode and a sub-heater electrode arranged in each sub-segment when each main segment is divided into a plurality of sub-segments. The plurality of sub-heater electrodes constituting a sub-heater electrode group which is a set of the sub-heater electrodes arranged in each sub-segment belonging to one main segment are in a parallel relationship with each other. The sub-heater electrode group arranged in one main segment is connected in series with the main heater electrode arranged in the one main segment via the driver electrode.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本明細書に開示される技術は、対象物を保持する保持装置に関する。 The techniques disclosed herein relate to holding devices that hold objects.

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、例えばセラミックスにより形成され、所定の方向(以下、「第1の方向」という。)に略直交する表面(以下、「吸着面」という。)を有する板状部材と、板状部材の内部に配置されたチャック電極とを備え、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、板状部材の吸着面にウェハを吸着して保持する。 For example, an electrostatic chuck is used as a holding device for holding a wafer when manufacturing a semiconductor. The electrostatic chuck is formed of, for example, a plate-shaped member formed of ceramics and having a surface (hereinafter referred to as “adsorption surface”) substantially orthogonal to a predetermined direction (hereinafter referred to as “first direction”) and a plate-shaped member. A chuck electrode is provided inside the member, and the wafer is sucked and held on the suction surface of the plate-shaped member by utilizing the electrostatic attraction generated by applying a voltage to the chuck electrode.

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。そのため、板状部材の内部にヒータ電極が設けられ、ヒータ電極による加熱によって、板状部材の吸着面の温度分布の制御(ひいては、吸着面に保持されたウェハの温度分布の制御)が行われる。なお、ヒータ電極は、上記第1の方向に略直交する方向(以下、「面方向」という。)に延びる抵抗発熱体により構成される。 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 process (deposition, etching, etc.) on the wafer may decrease. Therefore, the temperature of the wafer is applied to the electrostatic chuck. Performance to control the distribution is required. Therefore, a heater electrode is provided inside the plate-shaped member, and the temperature distribution of the suction surface of the plate-shaped member is controlled (by extension, the temperature distribution of the wafer held on the suction surface is controlled) by heating by the heater electrode. .. The heater electrode is composed of a resistance heating element extending in a direction substantially orthogonal to the first direction (hereinafter, referred to as "plane direction").

静電チャックにおいて、吸着面の温度分布の制御性を向上させるため、板状部材の少なくとも一部が、面方向に並ぶ複数の仮想的な部分(以下、「セグメント」という。)に分割され、各セグメントにヒータ電極が配置された構成が採用されることがある。このような構成によれば、板状部材の各セグメントに配置されたヒータ電極への印加電圧を個別に制御することによって各セグメントの温度を個別に制御することができ、その結果、吸着面の温度分布の制御性を向上させることができる。近年では、より精度の高い吸着面の温度制御のため、セグメント分割数の増加の要求が高まっており、例えば200個以上のセグメントに分割する形態も検討されている。 In the electrostatic chuck, in order to improve the controllability of the temperature distribution on the suction surface, at least a part of the plate-shaped member is divided into a plurality of virtual parts (hereinafter, referred to as “segments”) arranged in the surface direction. A configuration in which heater electrodes are arranged in each segment may be adopted. According to such a configuration, the temperature of each segment can be individually controlled by individually controlling the voltage applied to the heater electrodes arranged in each segment of the plate-shaped member, and as a result, the suction surface of the suction surface can be controlled individually. The controllability of the temperature distribution can be improved. In recent years, in order to control the temperature of the adsorption surface with higher accuracy, there is an increasing demand for an increase in the number of segment divisions, and for example, a form of dividing into 200 or more segments is also being studied.

ここで、静電チャックとして使用するために必要な量の電流をヒータ電極に流すためには、ヒータ電極の断面積として所定値以上の断面積を確保する必要があるため、ヒータ電極の断面積を必要以上に小さくすることは困難である。また、静電チャックにおいてセグメント個数を多くすると、各セグメントにおける上記第1の方向視での面積が小さくなるため、ヒータ電極の線長を伸ばすことも困難である。そのため、各セグメントに配置されるヒータ電極の抵抗値を十分に高くすることができない。所定の電圧を印加した際、各ヒータ電極の抵抗値が低いと、所望のワット数を得るためには、各ヒータ電極に流れる電流値が大きくなり、電源やケーブル等を大型化する必要があるため、好ましくない。 Here, in order to pass an amount of current required for use as an electrostatic chuck to the heater electrode, it is necessary to secure a cross-sectional area of a predetermined value or more as the cross-sectional area of the heater electrode. Therefore, the cross-sectional area of the heater electrode Is difficult to make smaller than necessary. Further, when the number of segments in the electrostatic chuck is increased, the area of each segment in the first directional view becomes smaller, so that it is difficult to extend the wire length of the heater electrode. Therefore, the resistance value of the heater electrodes arranged in each segment cannot be sufficiently increased. If the resistance value of each heater electrode is low when a predetermined voltage is applied, the current value flowing through each heater electrode becomes large in order to obtain the desired wattage, and it is necessary to increase the size of the power supply, cable, etc. Therefore, it is not preferable.

従来、各セグメントにおいて、上記第1の方向における位置が互いに異なる複数の抵抗発熱体を直列的に接続して1つのヒータ電極を構成することにより、各セグメントに配置されたヒータ電極の抵抗値を高くする技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in each segment, a plurality of resistance heating elements having different positions in the first direction are connected in series to form one heater electrode, whereby the resistance value of the heater electrodes arranged in each segment can be determined. A technique for increasing the height is known (see, for example, Patent Document 1).

国際公開第2018/143288号International Publication No. 2018/143288

上述したように、静電チャックにおいて、より精度の高い吸着面の温度制御のためにセグメント分割数を多くすると、各セグメントにおける上記第1の方向視での面積が小さくなる。そのため、上記従来の技術では、各セグメントに配置されたヒータ電極の抵抗値を高くするために、ヒータ電極を構成する複数の抵抗発熱体(第1の方向における位置が互いに異なる複数の抵抗発熱体)の個数(層数)を多くする必要があり、そのために、上記第1の方向における板状部材の厚さを厚くする必要がある。板状部材の厚さが厚くなると、熱マスが大きくなって昇降温速度が遅くなったり、誘電損失が大きくなってプラズマの抜けが悪くなったりするため、好ましくない。 As described above, in the electrostatic chuck, when the number of segment divisions is increased in order to control the temperature of the suction surface with higher accuracy, the area of each segment in the first directional view becomes smaller. Therefore, in the above-mentioned conventional technique, in order to increase the resistance value of the heater electrodes arranged in each segment, a plurality of resistance heating elements constituting the heater electrodes (a plurality of resistance heating elements having different positions in the first direction). ) Needs to be increased, and therefore, it is necessary to increase the thickness of the plate-shaped member in the first direction. If the thickness of the plate-shaped member is increased, the heat mass becomes large and the ascending / descending temperature speed becomes slow, or the dielectric loss becomes large and the plasma escape becomes poor, which is not preferable.

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、板状部材と、板状部材の各セグメント内に配置されたヒータ電極とを備え、板状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。 It should be noted that such a problem is not limited to the electrostatic chuck that holds the wafer by utilizing electrostatic attraction, and includes a plate-shaped member and heater electrodes arranged in each segment of the plate-shaped member, and has a plate-like shape. A holding device that holds an object on the surface of a member is a common problem in general.

本明細書では、上述した課題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 the above-mentioned problems.

本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。 The technique disclosed in the present specification can be realized, for example, in the following forms.

(1)本明細書に開示される保持装置は、第1の方向に略直交する第1の表面を有する板状部材と、前記板状部材の少なくとも一部を前記第1の方向に直交する方向に並ぶ複数のメインセグメントに仮想的に分割したときの各前記メインセグメント内に配置され、抵抗発熱体により構成されたメインヒータ電極と、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、さらに、各前記メインセグメントを前記第1の方向に直交する方向に並ぶ複数のサブセグメントに仮想的に分割したときの各前記サブセグメント内に配置されたサブヒータ電極と、各前記メインヒータ電極について設けられ、前記メインヒータ電極と電気的に接続されたドライバ電極と、各前記メインヒータ電極について設けられ、前記メインヒータ電極における前記ドライバ電極と電気的に接続された側の端部とは反対側の端部と電気的に接続された第1の端子部材と、各前記サブヒータ電極について設けられ、前記サブヒータ電極における前記ドライバ電極と電気的に接続された側の端部とは反対側の端部と電気的に接続された第2の端子部材と、を備え、一の前記メインセグメントに属する各前記サブセグメント内に配置された各前記サブヒータ電極の集合であるサブヒータ電極群を構成する複数の前記サブヒータ電極は、互いに並列の関係であり、一の前記メインセグメント内に配置された前記サブヒータ電極群は、前記ドライバ電極を介して、前記一のメインセグメント内に配置された前記メインヒータ電極と直列的に接続されている。 (1) The holding device disclosed in the present specification is a plate-shaped member having a first surface substantially orthogonal to the first direction, and at least a part of the plate-shaped member is orthogonal to the first direction. A main heater electrode, which is arranged in each of the main segments when virtually divided into a plurality of main segments arranged in a direction and is composed of a resistance heating element, is provided, and is provided on the first surface of the plate-shaped member. In the holding device for holding the object, the subheaters arranged in each of the subsegments when each main segment is virtually divided into a plurality of subsegments arranged in a direction orthogonal to the first direction. An electrode, a driver electrode provided for each of the main heater electrodes and electrically connected to the main heater electrode, and a driver electrode provided for each of the main heater electrodes and electrically connected to the driver electrode of the main heater electrode. A first terminal member electrically connected to the end on the opposite side to the end on the side, and a side provided for each of the sub-heater electrodes and electrically connected to the driver electrode in the sub-heater electrode. It is a set of the subheater electrodes arranged in each subsegment belonging to one main segment, including a second terminal member electrically connected to an end opposite to the end. The plurality of sub-heater electrodes constituting the sub-heater electrode group are in a parallel relationship with each other, and the sub-heater electrode group arranged in one main segment is contained in the one main segment via the driver electrode. It is connected in series with the arranged main heater electrode.

本保持装置では、各メインセグメントが複数のサブセグメントに仮想的に分割され、各サブセグメントに、第2の端子部材とそれぞれ電気的に接続された互いに並列の関係にあるサブヒータ電極が配置されている。そのため、各サブヒータ電極への給電を個別に制御することにより、メインセグメント単位の温度制御と比較して、より細かいサブセグメント単位での温度制御を実現することができ、板状部材の第1の表面の温度分布の制御性を向上させることができる。 In this holding device, each main segment is virtually divided into a plurality of sub-segments, and each sub-segment is provided with sub-heater electrodes electrically connected to a second terminal member and having a parallel relationship with each other. There is. Therefore, by individually controlling the power supply to each sub-heater electrode, it is possible to realize finer temperature control in sub-segment units as compared with temperature control in main segment units, and the first plate-shaped member can be controlled. The controllability of the surface temperature distribution can be improved.

また、本保持装置では、サブヒータ電極群は、メインヒータ電極と直列的に接続されている。そのため、保持装置がメインヒータ電極(1層)のみを備える構成や保持装置がサブヒータ電極(1層)のみを備える構成と比較して、第1の端子部材と第2の端子部材との間のヒータ電極の抵抗を高くすることができる。従って、本保持装置によれば、所定の電圧を印加した際、各ヒータ電極に流れる電流値を大きくすることなく、すなわち、電源やケーブル等を大型化することなく、所望のワット数を得ることができる。 Further, in this holding device, the sub-heater electrode group is connected in series with the main heater electrode. Therefore, as compared with the configuration in which the holding device has only the main heater electrode (1 layer) or the holding device has only the sub heater electrode (1 layer), the space between the first terminal member and the second terminal member The resistance of the heater electrode can be increased. Therefore, according to this holding device, when a predetermined voltage is applied, a desired wattage can be obtained without increasing the current value flowing through each heater electrode, that is, without increasing the size of the power supply, cable, or the like. Can be done.

また、本保持装置では、各メインセグメントを第1の方向に直交する方向に仮想的に分割して複数のサブセグメントとしているため、メインセグメントは、サブセグメントと比べて第1の方向視での面積が大きい。そのため、メインセグメントに配置されるメインヒータ電極の抵抗を高めることは容易に実現可能である。そのため、本保持装置によれば、サブセグメント単位で第1の方向における位置が互いに異なる複数の抵抗発熱体を直列的に接続して1つのヒータ電極を構成する場合と比較して、板状部材の厚さが厚くなることを抑制することができる。 Further, in this holding device, since each main segment is virtually divided into a plurality of sub-segments in a direction orthogonal to the first direction, the main segment is compared with the sub-segment in the first directional view. The area is large. Therefore, it is easily feasible to increase the resistance of the main heater electrodes arranged in the main segment. Therefore, according to this holding device, as compared with the case where a plurality of resistance heating elements having different positions in the first direction for each sub-segment are connected in series to form one heater electrode, a plate-shaped member is used. It is possible to suppress the increase in the thickness of the.

以上のことから、本保持装置によれば、メインセグメント単位の温度制御と比較してより細かいサブセグメント単位での温度制御を実現することにより板状部材の第1の表面の温度分布の制御性を向上させつつ、サブセグメント単位で第1の方向における位置が互いに異なる複数の抵抗発熱体を直列的に接続して1つのヒータ電極を構成する場合と比較して、板状部材の厚さを薄くすることができると共に、保持装置がメインヒータ電極(1層)のみを備える構成や保持装置がサブヒータ電極(1層)のみを備える構成と比較して、第1の端子部材と第2の端子部材との間のヒータ電極の抵抗を高くすることができる。 From the above, according to the present holding device, the controllability of the temperature distribution on the first surface of the plate-shaped member is controlled by realizing the temperature control in the subsegment unit, which is finer than the temperature control in the main segment unit. The thickness of the plate-shaped member is increased as compared with the case where a plurality of resistance heating elements having different positions in the first direction are connected in series in each subsegment to form one heater electrode. The first terminal member and the second terminal can be made thinner than the configuration in which the holding device has only the main heater electrode (1 layer) or the holding device has only the sub heater electrode (1 layer). The resistance of the heater electrode between the member and the member can be increased.

(2)上記保持装置において、一の前記メインセグメント内に配置された前記サブヒータ電極群を構成する複数の前記サブヒータ電極は、前記一のメインセグメント内に配置された前記メインヒータ電極を構成する抵抗発熱体より抵抗の低い抵抗発熱体により構成されている構成としてもよい。本保持装置によれば、第1の端子部材と第2の端子部材との間のヒータ電極の抵抗を効果的に高くすることができる。 (2) In the holding device, the plurality of sub-heater electrodes constituting the sub-heater electrode group arranged in the one main segment are resistors constituting the main heater electrode arranged in the one main segment. It may be configured by a resistance heating element having a resistance lower than that of the heating element. According to this holding device, the resistance of the heater electrode between the first terminal member and the second terminal member can be effectively increased.

(3)上記保持装置において、一の前記メインセグメントに属する各前記サブセグメント内に配置された各前記サブヒータ電極の前記第1の方向視での単位面積あたりの発熱量は、互いに略同一である構成としてもよい。本保持装置によれば、サブセグメント単位での高精度な温度制御を実現することができ、板状部材の第1の表面の温度分布の制御性を効果的に向上させることができる。 (3) In the holding device, the amount of heat generated per unit area of each of the subheater electrodes arranged in each of the subsegments belonging to the main segment in the first direction is substantially the same as each other. It may be configured. According to this holding device, highly accurate temperature control can be realized in units of sub-segments, and the controllability of the temperature distribution on the first surface of the plate-shaped member can be effectively improved.

(4)上記保持装置において、各前記メインヒータ電極は、前記第1の方向において、第1の位置に配置され、各前記サブヒータ電極は、前記第1の方向において、前記第1の位置より前記第1の表面に近い第2の位置に配置される構成としてもよい。本保持装置によれば、メインセグメントと比較して、より細分化されたサブセグメントに配置されるサブヒータ電極が、メインセグメントに配置されるメインヒータ電極より第1の表面の近くに配置されるため、サブヒータ電極への給電切り替えによるサブセグメント単位での温度制御を行うことにより、板状部材の第1の表面の温度分布の制御性をさらに効果的に向上させることができる。 (4) In the holding device, each of the main heater electrodes is arranged at a first position in the first direction, and each of the sub heater electrodes is located in the first direction from the first position. It may be configured to be arranged at a second position close to the first surface. According to this holding device, the sub-heater electrodes arranged in the more subdivided sub-segments are arranged closer to the first surface than the main heater electrodes arranged in the main segment as compared with the main segment. By controlling the temperature in units of sub-segments by switching the power supply to the sub-heater electrodes, the controllability of the temperature distribution on the first surface of the plate-shaped member can be further effectively improved.

(5)上記保持装置において、各前記メインヒータ電極は、前記第1の方向において、第1の位置に配置され、各前記サブヒータ電極は、前記第1の方向において、前記第1の位置とは異なる第2の位置に配置され、各前記ドライバ電極は、前記第1の方向において、前記第1の位置および前記第2の位置とは異なる第3の位置に配置される構成としてもよい。本保持装置によれば、ドライバ電極が第1の方向においてメインヒータ電極またはサブヒータ電極の位置と同じ位置に配置された構成と比較して、ドライバ電極のパターン設定の自由度が向上し、それに伴い、メインヒータ電極およびサブヒータ電極のパターン設定の自由度も向上する。従って、本保持装置によれば、より好適なメインヒータ電極およびサブヒータ電極のパターンを実現できるため、板状部材の第1の表面の温度分布の制御性をさらに効果的に向上させることができる。 (5) In the holding device, each of the main heater electrodes is arranged at a first position in the first direction, and each of the sub-heater electrodes is located at the first position in the first direction. The driver electrodes may be arranged at different second positions, and each of the driver electrodes may be arranged at a third position different from the first position and the second position in the first direction. According to this holding device, the degree of freedom in pattern setting of the driver electrode is improved as compared with the configuration in which the driver electrode is arranged at the same position as the main heater electrode or the sub heater electrode in the first direction. , The degree of freedom in pattern setting of the main heater electrode and the sub heater electrode is also improved. Therefore, according to this holding device, more suitable patterns of the main heater electrode and the sub-heater electrode can be realized, so that the controllability of the temperature distribution on the first surface of the plate-shaped member can be further effectively improved.

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、保持装置、静電チャック、真空チャック、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 technique disclosed in the present specification can be realized in various forms, for example, a holding device, an electrostatic chuck, a vacuum chuck, a manufacturing method thereof, and the like. is there.

本実施形態における静電チャック100の外観構成を概略的に示す斜視図Perspective view schematically showing the appearance configuration of the electrostatic chuck 100 in this embodiment. 本実施形態における静電チャック100のXZ断面構成を概略的に示す説明図Explanatory drawing schematically showing the XZ cross-sectional structure of the electrostatic chuck 100 in this embodiment. 本実施形態における静電チャック100のXY平面構成を概略的に示す説明図Explanatory drawing schematically showing the XY plane configuration of the electrostatic chuck 100 in this embodiment. メインヒータ電極層60、サブヒータ電極層50およびドライバ電極層70等の構成を模式的に示す説明図Explanatory drawing schematically showing the structure of the main heater electrode layer 60, the sub-heater electrode layer 50, the driver electrode layer 70, and the like. 1つのメインセグメントMSEに配置された1つのメインヒータ電極600のXY断面構成を模式的に示す説明図Explanatory drawing schematically showing the XY cross-sectional structure of one main heater electrode 600 arranged in one main segment MSE. 1つのメインセグメントMSEに設定された4つのサブセグメントSSEのそれぞれに配置されたサブヒータ電極500のXY断面構成を模式的に示す説明図Explanatory drawing schematically showing the XY cross-sectional structure of the subheater electrode 500 arranged in each of the four subsegments SSE set in one main segment MSE. 1つのメインセグメントMSEについて設けられた1つのドライバ電極700のXY断面構成を模式的に示す説明図Explanatory drawing schematically showing the XY cross-sectional structure of one driver electrode 700 provided for one main segment MSE.

A.本実施形態:
A−1.静電チャック100の構成:
図1は、本実施形態における静電チャック100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100のXZ断面構成を概略的に示す説明図であり、図3は、本実施形態における静電チャック100のXY平面(上面)構成を概略的に示す説明図である。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100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. This embodiment:
A-1. Configuration of electrostatic chuck 100:
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an external configuration of the electrostatic chuck 100 in the present embodiment, and FIG. 2 is an explanatory view schematically showing an XZ cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 100 in the present embodiment. FIG. 3 is an explanatory view schematically showing the XY plane (upper surface) configuration of the electrostatic chuck 100 in the present embodiment. Each figure shows XYZ axes that are orthogonal to each other to identify the direction. In the present specification, for convenience, the Z-axis positive direction is referred to as an upward direction, and the Z-axis negative direction is referred to as a downward direction, but the electrostatic chuck 100 is actually installed in a direction different from such a direction. May be done.

静電チャック100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100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板状部材10およびベース部材20を備える。板状部材10とベース部材20とは、板状部材10の下面S2(図2参照)とベース部材20の上面S3とが、後述する接合部30を挟んで上記配列方向に対向するように配置される。すなわち、ベース部材20は、ベース部材20の上面S3が板状部材10の下面S2側に位置するように配置される。 The electrostatic chuck 100 is a device that attracts and holds an object (for example, a wafer W) by electrostatic attraction, and is used, for example, for fixing a wafer W in a vacuum chamber of a semiconductor manufacturing apparatus. The electrostatic chuck 100 includes a plate-shaped member 10 and a base member 20 arranged side by side in a predetermined arrangement direction (in the present embodiment, the vertical direction (Z-axis direction)). The plate-shaped member 10 and the base member 20 are arranged so that the lower surface S2 (see FIG. 2) of the plate-shaped member 10 and the upper surface S3 of the base member 20 face each other in the arrangement direction with the joint portion 30 described later interposed therebetween. Will be done. That is, the base member 20 is arranged so that the upper surface S3 of the base member 20 is located on the lower surface S2 side of the plate-shaped member 10.

板状部材10は、上述した配列方向(Z軸方向)に略直交する略円形の表面(以下、「吸着面」という。)S1を有する板状の部材であり、例えばセラミックス(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。板状部材10の直径は例えば50mm〜500mm程度(通常は200mm〜350mm程度)であり、板状部材10の厚さは、例えば1mm〜10mm程度であり、好ましくは2mm〜8mm程度であり、さらに好ましくは3mm〜6mm程度である。板状部材10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、本明細書では、Z軸方向に直交する方向を「面方向」といい、図3に示すように、面方向の内、吸着面S1の中心点CPを中心とする円周方向を「円周方向CD」といい、面方向の内、円周方向CDに直交する方向を「径方向RD」という。 The plate-shaped member 10 is a plate-shaped member having a substantially circular surface (hereinafter, referred to as “adsorption surface”) S1 substantially orthogonal to the above-mentioned arrangement direction (Z-axis direction), and is, for example, ceramics (for example, alumina or It is made of aluminum nitride, etc.). The diameter of the plate-shaped member 10 is, for example, about 50 mm to 500 mm (usually about 200 mm to 350 mm), and the thickness of the plate-shaped member 10 is, for example, about 1 mm to 10 mm, preferably about 2 mm to 8 mm, and further. It is preferably about 3 mm to 6 mm. The suction surface S1 of the plate-shaped member 10 corresponds to the first surface in the claims, and the Z-axis direction corresponds to the first direction in the claims. Further, in the present specification, the direction orthogonal to the Z-axis direction is referred to as "plane direction", and as shown in FIG. 3, the circumferential direction centered on the center point CP of the suction surface S1 is "plane direction". It is called "circumferential CD", and the direction orthogonal to the circumferential CD in the plane direction is called "radial RD".

図2に示すように、板状部材10の内部には、導電性材料(例えば、タングステン、モリブデン、白金等)により形成されたチャック電極40が配置されている。Z軸方向視でのチャック電極40の形状は、例えば略円形である。チャック電極40にチャック用電源(図示しない)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が板状部材10の吸着面S1に吸着固定される。 As shown in FIG. 2, a chuck electrode 40 formed of a conductive material (for example, tungsten, molybdenum, platinum, etc.) is arranged inside the plate-shaped member 10. The shape of the chuck electrode 40 in the Z-axis direction is, for example, substantially circular. When a voltage is applied to the chuck electrode 40 from a chuck power supply (not shown), an electrostatic attraction is generated, and the wafer W is attracted and fixed to the suction surface S1 of the plate-shaped member 10 by this electrostatic attraction.

また図2に示すように、板状部材10の内部には、それぞれ導電性材料(例えば、タングステン、モリブデン、白金等)により形成された、メインヒータ電極層60と、サブヒータ電極層50と、ドライバ電極層70とが配置されている。メインヒータ電極層60と、サブヒータ電極層50と、ドライバ電極層70とは、それぞれ、面方向に広がる導電性材料の層である。Z軸方向(上下方向)において、メインヒータ電極層60とサブヒータ電極層50とドライバ電極層70との位置は、互いに異なる。具体的には、Z軸方向において、サブヒータ電極層50は、チャック電極40より下側であり、かつ、メインヒータ電極層60より上側(吸着面S1に近い側)の位置に配置されている。また、ドライバ電極層70は、Z軸方向において、サブヒータ電極層50とメインヒータ電極層60との間の位置に配置されている。Z軸方向において、メインヒータ電極層60が配置された位置は特許請求の範囲における第1の位置に相当し、サブヒータ電極層50が配置された位置は特許請求の範囲における第2の位置に相当し、ドライバ電極層70が配置された位置は特許請求の範囲における第3の位置に相当する。これらの構成については、後に詳述する。 Further, as shown in FIG. 2, inside the plate-shaped member 10, a main heater electrode layer 60, a sub-heater electrode layer 50, and a driver, which are formed of conductive materials (for example, tungsten, molybdenum, platinum, etc.), respectively. The electrode layer 70 and the electrode layer 70 are arranged. The main heater electrode layer 60, the sub-heater electrode layer 50, and the driver electrode layer 70 are layers of conductive materials that spread in the plane direction, respectively. In the Z-axis direction (vertical direction), the positions of the main heater electrode layer 60, the sub-heater electrode layer 50, and the driver electrode layer 70 are different from each other. Specifically, in the Z-axis direction, the sub-heater electrode layer 50 is arranged at a position below the chuck electrode 40 and above the main heater electrode layer 60 (the side close to the suction surface S1). Further, the driver electrode layer 70 is arranged at a position between the sub-heater electrode layer 50 and the main heater electrode layer 60 in the Z-axis direction. In the Z-axis direction, the position where the main heater electrode layer 60 is arranged corresponds to the first position in the claims, and the position where the sub-heater electrode layer 50 is arranged corresponds to the second position in the claims. However, the position where the driver electrode layer 70 is arranged corresponds to the third position in the claims. These configurations will be described in detail later.

ベース部材20は、例えば板状部材10と同径の、または、板状部材10より径が大きい円形平面の板状の部材であり、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20の直径は例えば220mm〜550mm程度(通常は220mm〜350mm)であり、ベース部材20の厚さは例えば20mm〜40mm程度である。 The base member 20 is, for example, a circular flat plate-shaped member having the same diameter as the plate-shaped member 10 or having a diameter larger than that of the plate-shaped member 10, and is formed of, for example, a metal (aluminum, an aluminum alloy, or the like). The diameter of the base member 20 is, for example, about 220 mm to 550 mm (usually 220 mm to 350 mm), and the thickness of the base member 20 is, for example, about 20 mm to 40 mm.

ベース部材20は、板状部材10の下面S2とベース部材20の上面S3との間に配置された接合部30によって、板状部材10に接合されている。接合部30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材により構成されている。接合部30の厚さは、例えば0.1mm〜1mm程度である。 The base member 20 is joined to the plate-shaped member 10 by a joint portion 30 arranged between the lower surface S2 of the plate-shaped member 10 and the upper surface S3 of the base member 20. The joint portion 30 is made of an adhesive material such as a silicone resin, an acrylic resin, or an epoxy resin. The thickness of the joint portion 30 is, for example, about 0.1 mm to 1 mm.

ベース部材20の内部には冷媒流路21が形成されている。冷媒流路21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20が冷却され、接合部30を介したベース部材20と板状部材10との間の伝熱(熱引き)により板状部材10が冷却され、板状部材10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の温度分布の制御が実現される。 A refrigerant flow path 21 is formed inside the base member 20. When a refrigerant (for example, a fluorine-based inert liquid, water, etc.) is flowed through the refrigerant flow path 21, the base member 20 is cooled, and heat is transferred between the base member 20 and the plate-shaped member 10 via the joint portion 30. The plate-shaped member 10 is cooled by (heat transfer), and the wafer W held on the suction surface S1 of the plate-shaped member 10 is cooled. As a result, control of the temperature distribution of the wafer W is realized.

A−2.メインヒータ電極層60、サブヒータ電極層50およびドライバ電極層70等の構成:
次に、板状部材10に配置されたメインヒータ電極層60、サブヒータ電極層50およびドライバ電極層70等の構成について詳述する。図4は、メインヒータ電極層60、サブヒータ電極層50およびドライバ電極層70等の構成を模式的に示す説明図である。図4には、板状部材10の一部に配置されたメインヒータ電極層60、サブヒータ電極層50およびドライバ電極層70等の構成が模式的に示されている。
A-2. Configuration of main heater electrode layer 60, sub-heater electrode layer 50, driver electrode layer 70, etc .:
Next, the configurations of the main heater electrode layer 60, the sub-heater electrode layer 50, the driver electrode layer 70, and the like arranged on the plate-shaped member 10 will be described in detail. FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing the configurations of the main heater electrode layer 60, the sub-heater electrode layer 50, the driver electrode layer 70, and the like. FIG. 4 schematically shows the configurations of the main heater electrode layer 60, the sub-heater electrode layer 50, the driver electrode layer 70, and the like arranged in a part of the plate-shaped member 10.

ここで、図3に示すように、本実施形態の静電チャック100では、板状部材10に、面方向(Z軸方向に直交する方向)に並ぶ複数の仮想的な部分であるメインセグメントMSE(図3において一点鎖線で示す)が設定されている。より詳細には、Z軸方向視で、板状部材10が、吸着面S1の中心点CPを中心とする同心円状の複数の第1の境界線BL1によって複数の仮想的な環状部分(ただし、中心点CPを含む部分のみは円状部分)に分割され、さらに各環状部分が、径方向RDに延びる複数の第2の境界線BL2によって円周方向CDに並ぶ複数の仮想的な部分であるメインセグメントMSEに分割されている。メインセグメントMSEの個数は、例えば、200〜250個程度である。 Here, as shown in FIG. 3, in the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, the main segment MSE, which is a plurality of virtual parts arranged in the plane direction (direction orthogonal to the Z-axis direction) on the plate-shaped member 10. (Indicated by a alternate long and short dash line in FIG. 3) is set. More specifically, in the Z-axis direction, the plate-shaped member 10 has a plurality of virtual annular portions (provided that the plate-shaped member 10 is formed by a plurality of concentric first boundary lines BL1 centered on the center point CP of the suction surface S1. Only the part including the center point CP is divided into circular parts), and each annular part is a plurality of virtual parts arranged in the circumferential direction CD by a plurality of second boundary lines BL2 extending in the radial direction RD. It is divided into main segments MSE. The number of main segment MSEs is, for example, about 200 to 250.

図4に示すように、メインヒータ電極層60は、複数のメインヒータ電極600を含んでいる。メインヒータ電極層60に含まれる複数のメインヒータ電極600のそれぞれは、板状部材10に設定された複数のメインセグメントMSEの1つに配置されている。すなわち、本実施形態の静電チャック100では、複数のメインセグメントMSEのそれぞれに、1つのメインヒータ電極600が配置されている。換言すれば、板状部材10において、1つのメインヒータ電極600が配置された部分(主として該メインヒータ電極600により加熱される部分)が、1つのメインセグメントMSEとなる。Z軸方向視で径方向または周方向に互いに隣り合う2つのメインセグメントMSEの境界線は、一方のメインセグメントMSEに配置されたメインヒータ電極600と他方のメインセグメントMSEに配置されたメインヒータ電極600との中間位置の線である。 As shown in FIG. 4, the main heater electrode layer 60 includes a plurality of main heater electrodes 600. Each of the plurality of main heater electrodes 600 included in the main heater electrode layer 60 is arranged in one of the plurality of main segment MSEs set in the plate-shaped member 10. That is, in the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, one main heater electrode 600 is arranged in each of the plurality of main segment MSEs. In other words, in the plate-shaped member 10, the portion where one main heater electrode 600 is arranged (mainly the portion heated by the main heater electrode 600) becomes one main segment MSE. The boundary line between two main segment MSEs adjacent to each other in the radial or circumferential direction in the Z-axis direction is a main heater electrode 600 arranged in one main segment MSE and a main heater electrode arranged in the other main segment MSE. It is a line at an intermediate position with 600.

図5は、1つのメインセグメントMSEに配置された1つのメインヒータ電極600のXY断面構成を模式的に示す説明図である。図5(および後述する図6)では、便宜上、メインセグメントMSEのZ軸方向視での形状を正方形としているが、実際には図3に示された形状である。図5に示すように、メインヒータ電極600は、Z軸方向視で線状の抵抗発熱体であるヒータライン部602と、ヒータライン部602の両端部に接続されたヒータパッド部604とを有する。本実施形態では、ヒータライン部602は、Z軸方向視で、メインセグメントMSE内の各位置をできるだけ偏り無く通るような形状とされている。他のメインセグメントMSEに配置されたメインヒータ電極600の構成も同様である。 FIG. 5 is an explanatory view schematically showing an XY cross-sectional configuration of one main heater electrode 600 arranged in one main segment MSE. In FIG. 5 (and FIG. 6 described later), the shape of the main segment MSE in the Z-axis direction is square for convenience, but it is actually the shape shown in FIG. As shown in FIG. 5, the main heater electrode 600 has a heater line portion 602 which is a linear resistance heating element in the Z-axis direction, and a heater pad portion 604 connected to both ends of the heater line portion 602. .. In the present embodiment, the heater line portion 602 is shaped so as to pass through each position in the main segment MSE as evenly as possible in the Z-axis direction. The configuration of the main heater electrode 600 arranged in the other main segment MSE is also the same.

また、図4に示すように、本実施形態の静電チャック100では、板状部材10の各メインセグメントMSEに、面方向に並ぶ複数の仮想的な部分であるサブセグメントSSEが設定されている。より詳細には、板状部材10の各メインセグメントMSEが、Z軸方向視で、略同一形状の複数の仮想的な部分であるサブセグメントSSEに分割されている。各メインセグメントMSEに設定されるサブセグメントSSEの個数は、例えば4個である。すなわち、板状部材10全体に設定されるサブセグメントSSEの個数は、例えば、800〜1,000(=200〜250×4)個程度である。図4には、一例として、1つのメインセグメントMSEに設定された4つのサブセグメントSSE(SSE1〜SSE4)のYZ断面構成が模式的に示されている。 Further, as shown in FIG. 4, in the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, subsegment SSEs, which are a plurality of virtual portions arranged in the plane direction, are set in each main segment MSE of the plate-shaped member 10. .. More specifically, each main segment MSE of the plate-shaped member 10 is divided into sub-segments SSE which are a plurality of virtual portions having substantially the same shape in the Z-axis direction. The number of sub-segment SSEs set in each main segment MSE is, for example, four. That is, the number of sub-segments SSEs set in the entire plate-shaped member 10 is, for example, about 800 to 1,000 (= 200 to 250 × 4). As an example, FIG. 4 schematically shows a YZ cross-sectional configuration of four sub-segments SSE (SSE1 to SSE4) set in one main segment MSE.

図4に示すように、サブヒータ電極層50は、複数のサブヒータ電極500を含んでいる。サブヒータ電極層50に含まれる複数のサブヒータ電極500のそれぞれは、板状部材10に設定された複数のサブセグメントSSEの1つに配置されている。すなわち、本実施形態の静電チャック100では、複数のサブセグメントSSEのそれぞれに、1つのサブヒータ電極500が配置されている。換言すれば、板状部材10において、1つのサブヒータ電極500が配置された部分(主として該サブヒータ電極500により加熱される部分)が、1つのサブセグメントSSEとなる。Z軸方向視で径方向または周方向に互いに隣り合う2つのサブセグメントSSEの境界線は、一方のサブセグメントSSEに配置されたサブヒータ電極500と他方のサブセグメントSSEに配置されたサブヒータ電極500との中間位置の線である。 As shown in FIG. 4, the sub-heater electrode layer 50 includes a plurality of sub-heater electrodes 500. Each of the plurality of sub-heater electrodes 500 included in the sub-heater electrode layer 50 is arranged in one of the plurality of sub-segment SSEs set in the plate-shaped member 10. That is, in the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, one sub-heater electrode 500 is arranged in each of the plurality of sub-segments SSE. In other words, in the plate-shaped member 10, the portion where one sub-heater electrode 500 is arranged (mainly the portion heated by the sub-heater electrode 500) becomes one sub-segment SSE. The boundary line between two sub-segments SSEs adjacent to each other in the radial or circumferential direction in the Z-axis direction is a sub-heater electrode 500 arranged in one sub-segment SSE and a sub-heater electrode 500 arranged in the other sub-segment SSE. It is a line at the middle position of.

図6は、1つのメインセグメントMSEに設定された4つのサブセグメントSSE(SSE1〜SSE4)のそれぞれに配置されたサブヒータ電極500のXY断面構成を模式的に示す説明図である。図6に示すように、各サブヒータ電極500は、Z軸方向視で線状の抵抗発熱体であるヒータライン部502と、ヒータライン部502の両端部に接続されたヒータパッド部504とを有する。サブヒータ電極500を構成する抵抗発熱体の抵抗は、メインヒータ電極600を構成する抵抗発熱体の抵抗より低い。本実施形態では、ヒータライン部502は、Z軸方向視で、サブセグメントSSE内の各位置をできるだけ偏り無く通るような形状とされている。なお、メインセグメントMSEに属する複数のサブセグメントSSEを、Z軸方向視で略同一形状とすれば、各サブセグメントSSEに配置されるサブヒータ電極500の設計を共通化することができるため、好ましい。他のメインセグメントMSEに設定された各サブセグメントSSEに配置されたサブヒータ電極500の構成も同様である。以下では、一のメインセグメントMSEに属する各サブセグメントSSE内に配置された各サブヒータ電極500の集合を、サブヒータ電極群510という。本実施形態では、1つのサブヒータ電極群510は、4つのサブヒータ電極500から構成されている。 FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing an XY cross-sectional configuration of subheater electrodes 500 arranged in each of four subsegments SSE (SSE1 to SSE4) set in one main segment MSE. As shown in FIG. 6, each sub-heater electrode 500 has a heater line portion 502 which is a linear resistance heating element in the Z-axis direction, and a heater pad portion 504 connected to both ends of the heater line portion 502. .. The resistance of the resistance heating element constituting the sub-heater electrode 500 is lower than the resistance of the resistance heating element constituting the main heater electrode 600. In the present embodiment, the heater line portion 502 is shaped so as to pass through each position in the sub-segment SSE as evenly as possible in the Z-axis direction. It is preferable that the plurality of sub-segment SSEs belonging to the main segment MSE have substantially the same shape in the Z-axis direction because the design of the sub-heater electrodes 500 arranged in each sub-segment SSE can be shared. The same applies to the configuration of the sub-heater electrodes 500 arranged in each sub-segment SSE set in the other main segment MSE. In the following, the set of each sub-heater electrode 500 arranged in each sub-segment SSE belonging to one main segment MSE is referred to as a sub-heater electrode group 510. In the present embodiment, one sub-heater electrode group 510 is composed of four sub-heater electrodes 500.

また、本実施形態では、一のメインセグメントMSEに属する各サブセグメントSSE内に配置された各サブヒータ電極500の、Z軸方向視での単位面積あたりの発熱量は、互いに略同一である。なお、本明細書において、2つの値が「略同一である」とは、該2つの値の内の大きい方の値が小さい方の値の110%以下であることを意味する。 Further, in the present embodiment, the amount of heat generated per unit area in the Z-axis direction of each sub-heater electrode 500 arranged in each sub-segment SSE belonging to one main segment MSE is substantially the same. In addition, in this specification, "the two values are substantially the same" means that the larger value of the two values is 110% or less of the smaller value.

なお、本実施形態では図6に示すように、Z軸方向視で、サブセグメントSSEの外周線の一部が、該サブセグメントSSEが所属するメインセグメントMSEの外周線の一部と一致しているが、両者は必ずしも一致する必要はない。例えば、サブセグメントSSEの外周線の一部が、該サブセグメントSSEが所属するメインセグメントMSEの外周線より所定量だけ外側(ただし、隣のメインセグメントMSEの外周線を超えない程度に)に位置していてもよい。反対に、サブセグメントSSEの外周線の一部が、該サブセグメントSSEが所属するメインセグメントMSEの外周線より上記所定量だけ内側に位置していてもよい。 In the present embodiment, as shown in FIG. 6, a part of the outer peripheral line of the sub-segment SSE coincides with a part of the outer peripheral line of the main segment MSE to which the sub-segment SSE belongs in the Z-axis direction. However, the two do not necessarily have to match. For example, a part of the outer peripheral line of the sub-segment SSE is located outside the outer peripheral line of the main segment MSE to which the sub-segment SSE belongs by a predetermined amount (however, so as not to exceed the outer peripheral line of the adjacent main segment MSE). You may be doing it. On the contrary, a part of the outer peripheral line of the sub-segment SSE may be located inside the outer peripheral line of the main segment MSE to which the sub-segment SSE belongs by the predetermined amount.

また、図4に示すように、板状部材10に配置されたドライバ電極層70は、面方向に広がる複数のドライバ電極700を有している。本実施径形態では、ドライバ電極700は、複数のメインセグメントMSE(複数のメインヒータ電極600)のそれぞれについて1つ設けられている。図7は、1つのメインセグメントMSEについて設けられた1つのドライバ電極700のXY断面構成を模式的に示す説明図である。ドライバ電極700は、Z軸方向視で後述するビア81,83と重なるように形成された導電材料のパターンである。他のメインセグメントMSEについて設けられたドライバ電極700の構成も同様である。 Further, as shown in FIG. 4, the driver electrode layer 70 arranged on the plate-shaped member 10 has a plurality of driver electrodes 700 extending in the plane direction. In this embodiment, one driver electrode 700 is provided for each of the plurality of main segment MSEs (plurality of main heater electrodes 600). FIG. 7 is an explanatory view schematically showing an XY cross-sectional configuration of one driver electrode 700 provided for one main segment MSE. The driver electrode 700 is a pattern of a conductive material formed so as to overlap the vias 81 and 83 described later in the Z-axis direction. The same applies to the configuration of the driver electrode 700 provided for the other main segment MSE.

図4,5,7に示すように、一のメインセグメントMSEについて設けられたドライバ電極700は、ビア83を介して、該一のメインセグメントMSEに配置されたメインヒータ電極600と電気的に接続されている。また、図4,6,7に示すように、一のメインセグメントMSEに属する各サブセグメントSSE内に配置された各サブヒータ電極500(すなわち、一のサブヒータ電極群510を構成する複数の(4つの)サブヒータ電極500)は、互いに並列の関係である。また、一のメインセグメントMSE内に配置されているサブヒータ電極群510は、ビア81、ドライバ電極700およびビア83を介して、該一のメインセグメントMSEに配置されたメインヒータ電極600と直列的に接続されている。 As shown in FIGS. 4, 5 and 7, the driver electrode 700 provided for one main segment MSE is electrically connected to the main heater electrode 600 arranged for the one main segment MSE via the via 83. Has been done. Further, as shown in FIGS. 4, 6 and 7, each sub-heater electrode 500 arranged in each sub-segment SSE belonging to one main segment MSE (that is, a plurality (four) constituting one sub-heater electrode group 510). ) The sub-heater electrodes 500) are in a parallel relationship with each other. Further, the sub-heater electrode group 510 arranged in the one main segment MSE is connected in series with the main heater electrode 600 arranged in the one main segment MSE via the via 81, the driver electrode 700 and the via 83. It is connected.

また、図2に示すように、静電チャック100には、複数のヒータ端子用孔Htが形成されている。各ヒータ端子用孔Htは、ベース部材20を上面S3から下面S4まで貫通する貫通孔と、接合部30を上下方向に貫通する貫通孔と、板状部材10の下面S2側に形成された凹部とが、互いに連通することにより構成された一体の孔である。板状部材10の下面S2における各ヒータ端子用孔Htに対応する位置(Z軸方向視でヒータ端子用孔Htと重なる位置)には、導電性材料により構成された1つまたは複数のヒータ用給電パッド88が形成されている。図2および図4に示すように、ヒータ用給電パッド88は、ビア84を介して、メインヒータ電極600の端部に電気的に接続されている。また、他のヒータ用給電パッド88は、ビア82を介して、サブヒータ電極500の端部に電気的に接続されている。 Further, as shown in FIG. 2, a plurality of heater terminal holes Ht are formed in the electrostatic chuck 100. Each heater terminal hole Ht has a through hole that penetrates the base member 20 from the upper surface S3 to the lower surface S4, a through hole that penetrates the joint portion 30 in the vertical direction, and a recess formed on the lower surface S2 side of the plate-shaped member 10. Is an integral hole formed by communicating with each other. At the position corresponding to each heater terminal hole Ht on the lower surface S2 of the plate-shaped member 10 (the position overlapping the heater terminal hole Ht in the Z-axis direction), one or more heaters made of a conductive material are used. A power feeding pad 88 is formed. As shown in FIGS. 2 and 4, the heater feeding pad 88 is electrically connected to the end of the main heater electrode 600 via the via 84. Further, the other heater feeding pad 88 is electrically connected to the end of the sub-heater electrode 500 via the via 82.

また、各ヒータ端子用孔Htには、導電性材料により構成された1つまたは複数のヒータ用端子部材89が収容されている。各ヒータ用端子部材89は、例えばろう付けによりヒータ用給電パッド88に接合されている。これにより、あるヒータ用端子部材89(以下、「第1のヒータ用端子部材89A」という。)は、ヒータ用給電パッド88およびビア84を介して、メインヒータ電極600における、ドライバ電極700と電気的に接続された側の端部とは反対側の端部と電気的に接続される。また、他のヒータ用端子部材89(以下、「第2のヒータ用端子部材89B」という。)は、ヒータ用給電パッド88およびビア82を介して、サブヒータ電極500におけるドライバ電極700と電気的に接続された側の端部とは反対側の端部と電気的に接続される。 Further, each heater terminal hole Ht accommodates one or a plurality of heater terminal members 89 made of a conductive material. Each heater terminal member 89 is joined to the heater power supply pad 88 by, for example, brazing. As a result, a certain heater terminal member 89 (hereinafter referred to as “first heater terminal member 89A”) is electrically connected to the driver electrode 700 in the main heater electrode 600 via the heater feeding pad 88 and the via 84. It is electrically connected to the end on the opposite side to the end on the side to which it is connected. Further, the other heater terminal member 89 (hereinafter, referred to as “second heater terminal member 89B”) is electrically connected to the driver electrode 700 in the sub-heater electrode 500 via the heater feeding pad 88 and the via 82. It is electrically connected to the end opposite to the end on the connected side.

このような構成では、図4に示すように、第1のヒータ用端子部材89Aから、ヒータ用給電パッド88、ビア84、メインヒータ電極600、ビア83、ドライバ電極700、ビア81、サブヒータ電極500、ビア82およびヒータ用給電パッド88を経て、第2のヒータ用端子部材89Bに至る電気経路EPが形成される。各メインセグメントMSEにおいて、上記電気経路EPは、サブセグメントSSE毎に(サブヒータ電極500毎に形)成される。すなわち、本実施形態では、各メインセグメントMSEにおいて4つの電気経路EPが形成される。 In such a configuration, as shown in FIG. 4, from the first heater terminal member 89A, the heater feeding pad 88, via 84, main heater electrode 600, via 83, driver electrode 700, via 81, and sub-heater electrode 500 , Via 82 and the heater feeding pad 88, and an electric path EP reaching the second heater terminal member 89B is formed. In each main segment MSE, the electrical path EP is formed for each subsegment SSE (formed for each subheater electrode 500). That is, in the present embodiment, four electric paths EP are formed in each main segment MSE.

図示しないヒータ用電源から電気経路EPを介してメインヒータ電極600およびサブヒータ電極500に電圧が印加されると、メインヒータ電極600およびサブヒータ電極500が発熱する。メインヒータ電極600の発熱により、メインヒータ電極600が配置されたメインセグメントMSEが加熱され、サブヒータ電極500の発熱により、サブヒータ電極500が配置されたサブセグメントSSEが加熱され、板状部材10の吸着面S1の温度分布の制御(ひいては、板状部材10の吸着面S1に保持されたウェハWの温度分布の制御)が実現される。 When a voltage is applied to the main heater electrode 600 and the sub-heater electrode 500 from a heater power source (not shown) via the electric path EP, the main heater electrode 600 and the sub-heater electrode 500 generate heat. The heat generated by the main heater electrode 600 heats the main segment MSE in which the main heater electrode 600 is arranged, and the heat generated by the sub heater electrode 500 heats the subsegment SSE in which the sub heater electrode 500 is arranged to attract the plate-shaped member 10. Control of the temperature distribution of the surface S1 (and thus control of the temperature distribution of the wafer W held on the suction surface S1 of the plate-shaped member 10) is realized.

本実施形態では、各メインヒータ電極600がヒータ用電源に対して互いに並列に接続されているため、各メインヒータ電極600単位で(すなわち、各メインセグメントMSE単位で)メインヒータ電極600の発熱量を制御することができ、メインセグメントMSE単位での板状部材10の吸着面S1の温度分布の制御を実現することができる。さらに、本実施形態では、各メインセグメントMSEにおいて、各サブヒータ電極500が互いに並列の関係であるため、各サブヒータ電極500単位で(すなわち、各サブセグメントSSE単位で)サブヒータ電極500の発熱量を制御することができ、サブセグメントSSE単位での板状部材10の吸着面S1の温度分布の制御(すなわち、メインヒータ電極600だけでは実現できない、よりきめ細かい単位での温度分布の制御)を実現することができる。 In the present embodiment, since each main heater electrode 600 is connected to the heater power supply in parallel with each other, the calorific value of the main heater electrode 600 is generated in units of each main heater electrode 600 (that is, in units of each main segment MSE). It is possible to control the temperature distribution of the suction surface S1 of the plate-shaped member 10 in units of the main segment MSE. Further, in the present embodiment, since each subheater electrode 500 is in a parallel relationship with each other in each main segment MSE, the calorific value of the subheater electrode 500 is controlled in units of each subheater electrode 500 (that is, in units of each subsegment SSE). It is possible to control the temperature distribution of the suction surface S1 of the plate-shaped member 10 in the subsegment SSE unit (that is, control the temperature distribution in a finer unit that cannot be realized only by the main heater electrode 600). Can be done.

なお、各サブヒータ電極500の発熱量の制御は、サブヒータ電極500毎に電圧印加時間の割合を変化させることにより実現することができる。例えば、図4に示す構成において、サブセグメントSSE4の温度を低下させたい場合には、サブセグメントSSE4に配置されたサブヒータ電極500を通る電気経路EPにおける電圧印加時間の割合を低下させればよい。仮に、サブセグメントSSE4に配置されたサブヒータ電極500を通る電気経路EPにおける電圧印加時間の割合をゼロにしても、他のサブヒータ電極500を通る電気経路EPにおける電圧印加によってメインヒータ電極600は発熱しているため、サブセグメントSSE4の温度が大きく低下することはなく、サブセグメントSSE単位での温度の微調整を実現することができる。 The amount of heat generated by each of the sub-heater electrodes 500 can be controlled by changing the ratio of the voltage application time for each of the sub-heater electrodes 500. For example, in the configuration shown in FIG. 4, when it is desired to lower the temperature of the sub-segment SSE4, the ratio of the voltage application time in the electric path EP passing through the sub-heater electrode 500 arranged in the sub-segment SSE4 may be lowered. Even if the ratio of the voltage application time in the electric path EP passing through the sub-heater electrode 500 arranged in the sub-segment SSE4 is set to zero, the main heater electrode 600 generates heat due to the voltage application in the electric path EP passing through the other sub-heater electrodes 500. Therefore, the temperature of the subsegment SSE4 does not drop significantly, and the temperature can be finely adjusted in units of the subsegment SSE.

A−3.本実施形態の効果:
以上説明したように、本実施形態の静電チャック100は、Z軸方向に略直交する吸着面S1を有する板状部材10と、板状部材10の少なくとも一部をZ軸方向に直交する方向(面方向)に並ぶ複数のメインセグメントMSEに仮想的に分割したときの各メインセグメントMSE内に配置され、抵抗発熱体により構成されたメインヒータ電極600とを備え、板状部材10の吸着面S1上に対象物(例えば、ウェハW)を保持する装置である。静電チャック100は、さらに、各メインセグメントMSEを面方向に並ぶ複数のサブセグメントSSEに仮想的に分割したときの各サブセグメントSSE内に配置されたサブヒータ電極500と、各メインヒータ電極600について設けられ、メインヒータ電極600とサブヒータ電極500とに電気的に接続されたドライバ電極700とを備える。静電チャック100は、さらに、各メインヒータ電極600について設けられ、メインヒータ電極600におけるドライバ電極700と電気的に接続された側の端部とは反対側の端部と電気的に接続された第1のヒータ用端子部材89Aと、各サブヒータ電極500について設けられ、サブヒータ電極500におけるドライバ電極700と電気的に接続された側の端部とは反対側の端部と電気的に接続された第2のヒータ用端子部材89Bとを備える。また、一のメインセグメントMSEに属する各サブセグメントSSE内に配置された各サブヒータ電極500の集合であるサブヒータ電極群510を構成する各サブヒータ電極500は、互いに並列の関係である。また、一のメインセグメントMSE内に配置されたサブヒータ電極群510は、ドライバ電極700を介して、該一のメインセグメントMSE内に配置されたメインヒータ電極600と直列的に接続されている。
A-3. Effect of this embodiment:
As described above, the electrostatic chuck 100 of the present embodiment has a plate-shaped member 10 having a suction surface S1 substantially orthogonal to the Z-axis direction, and a direction in which at least a part of the plate-shaped member 10 is orthogonal to the Z-axis direction. It is arranged in each main segment MSE when it is virtually divided into a plurality of main segment MSEs arranged in the (plane direction), includes a main heater electrode 600 composed of a resistance heating element, and a suction surface of the plate-shaped member 10. A device that holds an object (for example, a wafer W) on S1. Further, the electrostatic chuck 100 further describes the sub-heater electrodes 500 and the main heater electrodes 600 arranged in each sub-segment SSE when each main segment MSE is virtually divided into a plurality of sub-segment SSEs arranged in the plane direction. The driver electrode 700 is provided and is electrically connected to the main heater electrode 600 and the sub heater electrode 500. The electrostatic chuck 100 is further provided for each main heater electrode 600 and is electrically connected to an end of the main heater electrode 600 that is opposite to the end that is electrically connected to the driver electrode 700. The first heater terminal member 89A and each sub-heater electrode 500 are electrically connected to the end opposite to the end of the sub-heater electrode 500 that is electrically connected to the driver electrode 700. It is provided with a second heater terminal member 89B. Further, the sub-heater electrodes 500 constituting the sub-heater electrode group 510, which is a set of the sub-heater electrodes 500 arranged in each sub-segment SSE belonging to one main segment MSE, are in a parallel relationship with each other. Further, the sub-heater electrode group 510 arranged in the one main segment MSE is connected in series with the main heater electrode 600 arranged in the one main segment MSE via the driver electrode 700.

このように、本実施形態の静電チャック100では、各メインセグメントMSEが複数のサブセグメントSSEに仮想的に分割され、各サブセグメントSSEに、第2のヒータ用端子部材89Bとそれぞれ電気的に接続された互いに並列の関係にあるサブヒータ電極500が配置されている。そのため、各サブヒータ電極500への給電を個別に制御することにより、メインセグメントMSE単位の温度制御と比較して、より細かいサブセグメントSSE単位での温度制御を実現することができ、板状部材10の吸着面S1の温度分布の制御性を向上させることができる。 As described above, in the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, each main segment MSE is virtually divided into a plurality of sub-segments SSEs, and each sub-segment SSE is electrically connected to the second heater terminal member 89B. Sub-heater electrodes 500 that are connected to each other and are in a parallel relationship are arranged. Therefore, by individually controlling the power supply to each sub-heater electrode 500, it is possible to realize finer temperature control in the sub-segment SSE unit as compared with the temperature control in the main segment MSE unit, and the plate-shaped member 10 can be realized. The controllability of the temperature distribution of the suction surface S1 of the above can be improved.

また、本実施形態の静電チャック100では、サブヒータ電極群510は、メインヒータ電極600と直列的に接続されている。そのため、静電チャック100がメインヒータ電極600(1層)のみを備える構成や静電チャック100がサブヒータ電極500(1層)のみを備える構成と比較して、第1のヒータ用端子部材89Aと第2のヒータ用端子部材89Bとの間のヒータ電極の抵抗を高くすることができる。従って、静電チャック100によれば、所定の電圧を印加した際、各ヒータ電極に流れる電流値を大きくすることなく、すなわち、電源やケーブル等を大型化することなく、所望のワット数を得ることができる。 Further, in the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, the sub-heater electrode group 510 is connected in series with the main heater electrode 600. Therefore, as compared with the configuration in which the electrostatic chuck 100 includes only the main heater electrode 600 (1 layer) and the configuration in which the electrostatic chuck 100 includes only the sub heater electrode 500 (1 layer), the first heater terminal member 89A The resistance of the heater electrode between the second heater terminal member 89B and the second heater terminal member 89B can be increased. Therefore, according to the electrostatic chuck 100, when a predetermined voltage is applied, a desired wattage can be obtained without increasing the current value flowing through each heater electrode, that is, without increasing the size of the power supply, cable, or the like. be able to.

なお、サブセグメントSSE内に配置されるサブヒータ電極を、Z軸方向における位置が互いに異なる複数の抵抗発熱体を直列的に接続して構成することにより、サブヒータ電極の抵抗を高めてサブヒータ電極に流れる電流値を小さくすることも考えられる。しかしながら、Z軸方向視でのサブセグメントSSEの面積は比較的小さいため、そのような構成では、サブヒータ電極を構成する各抵抗発熱体の抵抗値を高くすることは困難であり、その結果、抵抗発熱体の多層化が必要となって板状部材10の厚さが厚くなる。板状部材10の厚さが厚くなると、熱マスが大きくなって昇降温速度が遅くなったり、誘電損失が大きくなってプラズマの抜けが悪くなったりするため、好ましくない。 The sub-heater electrode arranged in the sub-segment SSE is configured by connecting a plurality of resistance heating elements having different positions in the Z-axis direction in series to increase the resistance of the sub-heater electrode and flow to the sub-heater electrode. It is also conceivable to reduce the current value. However, since the area of the sub-segment SSE in the Z-axis direction is relatively small, it is difficult to increase the resistance value of each resistance heating element constituting the sub-heater electrode in such a configuration, and as a result, the resistance The thickness of the plate-shaped member 10 becomes thicker because the heating element needs to be multi-layered. If the thickness of the plate-shaped member 10 is increased, the heat mass becomes large and the ascending / descending temperature speed becomes slow, or the dielectric loss becomes large and the plasma escape becomes poor, which is not preferable.

これに対し、本実施形態の静電チャック100では、サブヒータ電極群510に対し、メインセグメントMSEに配置されたメインヒータ電極600を直列的に接続することにより、電気経路EPの抵抗を高めている。各メインセグメントMSEをZ軸方向に直交する方向に仮想的に分割して複数のサブセグメントSSEとしているため、メインセグメントMSEは、サブセグメントSSEと比べてZ軸方向視での面積が大きい。そのため、メインセグメントMSEに配置されるメインヒータ電極600の抵抗を高めることは容易に実現可能である。そのため、本実施形態の静電チャック100によれば、サブセグメントSSE単位でZ軸方向における位置が互いに異なる複数の抵抗発熱体を直列的に接続して1つのヒータ電極を構成する場合と比較して、板状部材10の厚さが厚くなることを抑制することができる。 On the other hand, in the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, the resistance of the electric path EP is increased by connecting the main heater electrodes 600 arranged in the main segment MSE in series to the sub-heater electrode group 510. .. Since each main segment MSE is virtually divided into a plurality of sub-segment SSEs in a direction orthogonal to the Z-axis direction, the main segment MSE has a larger area in the Z-axis direction than the sub-segment SSE. Therefore, it is easily feasible to increase the resistance of the main heater electrode 600 arranged in the main segment MSE. Therefore, according to the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, as compared with the case where a plurality of resistance heating elements having different positions in the Z-axis direction are connected in series in the sub-segment SSE unit to form one heater electrode. Therefore, it is possible to prevent the plate-shaped member 10 from becoming thicker.

このように、本実施形態の静電チャック100によれば、メインセグメントMSE単位の温度制御と比較してより細かいサブセグメントSSE単位での温度制御を実現することにより板状部材10の吸着面S1の温度分布の制御性を向上させつつ、サブセグメントSSE単位でZ軸方向における位置が互いに異なる複数の抵抗発熱体を直列的に接続して1つのヒータ電極を構成する場合と比較して、板状部材10の厚さを薄くすることができると共に、静電チャック100がメインヒータ電極(1層)のみを備える構成や静電チャック100がサブヒータ電極(1層)のみを備える構成と比較して、第1のヒータ用端子部材89Aと第2のヒータ用端子部材89Bとの間のヒータ電極の抵抗を高くすることができる。 As described above, according to the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, the suction surface S1 of the plate-shaped member 10 is realized by realizing the temperature control in the subsegment SSE unit, which is finer than the temperature control in the main segment MSE unit. Compared with the case where a plurality of resistance heating elements having different positions in the Z-axis direction are connected in series in a subsegment SSE unit to form one heater electrode while improving the controllability of the temperature distribution of the plate. The thickness of the shape member 10 can be reduced, and compared with a configuration in which the electrostatic chuck 100 has only a main heater electrode (1 layer) or a configuration in which the electrostatic chuck 100 has only a sub heater electrode (1 layer). , The resistance of the heater electrode between the first heater terminal member 89A and the second heater terminal member 89B can be increased.

また、本実施形態の静電チャック100では、サブヒータ電極500は、メインヒータ電極600を構成する抵抗発熱体より抵抗の低い抵抗発熱体により構成されている。そのため、本実施形態の静電チャック100によれば、第1のヒータ用端子部材89Aと第2のヒータ用端子部材89Bとの間のヒータ電極の抵抗を効果的に高くすることができる。 Further, in the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, the sub-heater electrode 500 is composed of a resistance heating element having a lower resistance than the resistance heating element constituting the main heater electrode 600. Therefore, according to the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, the resistance of the heater electrode between the first heater terminal member 89A and the second heater terminal member 89B can be effectively increased.

また、本実施形態の静電チャック100では、一のメインセグメントMSEに属する各サブセグメントSSE内に配置された各サブヒータ電極500の、Z軸方向視での単位面積あたりの発熱量は、互いに略同一である。そのため、本実施形態の静電チャック100によれば、サブセグメントSSE単位での高精度な温度制御を実現することができ、板状部材10の吸着面S1の温度分布の制御性を効果的に向上させることができる。 Further, in the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, the amount of heat generated per unit area in the Z-axis direction of each sub-heater electrode 500 arranged in each sub-segment SSE belonging to one main segment MSE is substantially equal to each other. It is the same. Therefore, according to the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, highly accurate temperature control can be realized in the sub-segment SSE unit, and the controllability of the temperature distribution of the suction surface S1 of the plate-shaped member 10 can be effectively controlled. Can be improved.

また、本実施形態の静電チャック100では、Z軸方向において、サブヒータ電極層50は、メインヒータ電極層60の位置より上側(吸着面S1に近い側)の位置に配置されている。すなわち、Z軸方向において、サブヒータ電極500は、メインヒータ電極600の位置より上側(吸着面S1に近い側)の位置に配置されている。このように、本実施形態の静電チャック100では、メインセグメントMSEと比較して、より細分化されたサブセグメントSSEに配置されるサブヒータ電極500が、メインセグメントMSEに配置されるメインヒータ電極600より吸着面S1の近くに配置されるため、サブヒータ電極500への給電切り替えによるサブセグメントSSE単位での温度制御を行うことにより、板状部材10の吸着面S1の温度分布の制御性をさらに効果的に向上させることができる。 Further, in the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, the sub-heater electrode layer 50 is arranged at a position above the position of the main heater electrode layer 60 (the side closer to the suction surface S1) in the Z-axis direction. That is, in the Z-axis direction, the sub-heater electrode 500 is arranged at a position above the position of the main heater electrode 600 (the side closer to the suction surface S1). As described above, in the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, the subheater electrode 500 arranged in the subsegment SSE which is more subdivided as compared with the main segment MSE is the main heater electrode 600 arranged in the main segment MSE. Since it is arranged closer to the suction surface S1, the controllability of the temperature distribution of the suction surface S1 of the plate-shaped member 10 is further effective by controlling the temperature in units of the subsegment SSE by switching the power supply to the subheater electrode 500. Can be improved.

また、本実施形態の静電チャック100では、Z軸方向において、メインヒータ電極層60とサブヒータ電極層50とドライバ電極層70との位置は、互いに異なる。すなわち、Z軸方向において、メインヒータ電極600とサブヒータ電極500とドライバ電極700との位置は、互いに異なる。このように、本実施形態の静電チャック100では、ドライバ電極700がZ軸方向においてメインヒータ電極600およびサブヒータ電極500の位置とは異なる位置に配置されている。そのため、ドライバ電極700がZ軸方向においてメインヒータ電極600またはサブヒータ電極500の位置と同じ位置に配置された構成と比較して、ドライバ電極700のパターン設定の自由度が向上し、それに伴い、メインヒータ電極600およびサブヒータ電極500のパターン設定の自由度も向上する。従って、本実施形態の静電チャック100によれば、より好適なメインヒータ電極600およびサブヒータ電極500のパターンを実現できるため、板状部材10の吸着面S1の温度分布の制御性をさらに効果的に向上させることができる。 Further, in the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, the positions of the main heater electrode layer 60, the sub-heater electrode layer 50, and the driver electrode layer 70 are different from each other in the Z-axis direction. That is, in the Z-axis direction, the positions of the main heater electrode 600, the sub-heater electrode 500, and the driver electrode 700 are different from each other. As described above, in the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, the driver electrode 700 is arranged at a position different from the positions of the main heater electrode 600 and the sub heater electrode 500 in the Z-axis direction. Therefore, the degree of freedom in pattern setting of the driver electrode 700 is improved as compared with the configuration in which the driver electrode 700 is arranged at the same position as the main heater electrode 600 or the sub heater electrode 500 in the Z-axis direction. The degree of freedom in pattern setting of the heater electrode 600 and the sub-heater electrode 500 is also improved. Therefore, according to the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, a more suitable pattern of the main heater electrode 600 and the sub-heater electrode 500 can be realized, so that the controllability of the temperature distribution of the suction surface S1 of the plate-shaped member 10 is more effective. Can be improved.

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 example:
The technique disclosed in the present specification is not limited to the above-described embodiment, and can be transformed 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100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、上記実施形態において、メインヒータ電極600やサブヒータ電極500の形状はあくまで一例であり、任意の形状に変形可能である。 The configuration of the electrostatic chuck 100 in the above embodiment is merely an example and can be variously deformed. For example, in the above embodiment, the shapes of the main heater electrode 600 and the sub heater electrode 500 are merely examples, and can be deformed into any shape.

また、上記実施形態におけるメインセグメントMSEの設定態様(メインセグメントMSEの個数や、個々のメインセグメントMSEの形状等)は、任意に変更可能である。例えば、上記実施形態では、各メインセグメントMSEが吸着面S1の円周方向CDに並ぶように複数のメインセグメントMSEが設定されているが、各メインセグメントMSEが格子状に並ぶように複数のメインセグメントMSEが設定されてもよい。また、例えば、上記実施形態では、静電チャック100の全体が複数のメインセグメントMSEに仮想的に分割されているが、静電チャック100の一部分が複数のメインセグメントMSEに仮想的に分割されていてもよい。 Further, the setting mode of the main segment MSE in the above embodiment (the number of main segment MSEs, the shape of each main segment MSE, etc.) can be arbitrarily changed. For example, in the above embodiment, a plurality of main segment MSEs are set so that the main segment MSEs are arranged in the circumferential direction CD of the suction surface S1, but a plurality of main segments MSEs are arranged in a grid pattern. The segment MSE may be set. Further, for example, in the above embodiment, the entire electrostatic chuck 100 is virtually divided into a plurality of main segment MSEs, but a part of the electrostatic chuck 100 is virtually divided into a plurality of main segment MSEs. You may.

同様に、上記実施形態におけるサブセグメントSSEの設定態様(1つのメインセグメントMSEあたりのサブセグメントSSEの個数や、個々のサブセグメントSSEの形状等)は、任意に変更可能である。例えば、上記実施形態では、各メインセグメントMSEが4つのサブセグメントSSEに仮想的に分割されているが、各メインセグメントMSEにおけるサブセグメントSSEへの分割数は任意に変更可能である。 Similarly, the setting mode of the sub-segment SSE in the above embodiment (the number of sub-segment SSEs per one main segment MSE, the shape of each sub-segment SSE, etc.) can be arbitrarily changed. For example, in the above embodiment, each main segment MSE is virtually divided into four sub-segment SSEs, but the number of divisions into sub-segment SSEs in each main segment MSE can be arbitrarily changed.

また、上記実施形態では、Z軸方向において、サブヒータ電極500は、メインヒータ電極600より上側(吸着面S1に近い側)に配置されているが、サブヒータ電極500が、メインヒータ電極600より下側(吸着面S1から遠い側)に配置されていてもよい。また、上記実施形態では、Z軸方向において、ドライバ電極700は、サブヒータ電極500やメインヒータ電極600と異なる位置に配置されているが、ドライバ電極700が、サブヒータ電極500またはメインヒータ電極600と同じ位置に配置されていてもよい。また、上記実施形態では、サブヒータ電極500はメインヒータ電極600を構成する抵抗発熱体より抵抗の低い抵抗発熱体により構成されているが、各抵抗発熱体の抵抗値の高低関係が、必ずしもこのような関係である必要はない。 Further, in the above embodiment, the sub-heater electrode 500 is arranged above the main heater electrode 600 (the side closer to the suction surface S1) in the Z-axis direction, but the sub-heater electrode 500 is below the main heater electrode 600. It may be arranged (the side far from the suction surface S1). Further, in the above embodiment, the driver electrode 700 is arranged at a position different from the sub-heater electrode 500 and the main heater electrode 600 in the Z-axis direction, but the driver electrode 700 is the same as the sub-heater electrode 500 or the main heater electrode 600. It may be arranged at a position. Further, in the above embodiment, the sub-heater electrode 500 is composed of a resistance heating element having a lower resistance than the resistance heating element constituting the main heater electrode 600, but the relationship between the high and low resistance values of each resistance heating element is not necessarily such. It doesn't have to be a relationship.

また、上記実施形態において、サブヒータ電極500から下方に延びるビア82が直接的に第2のヒータ用端子部材89Bと接続されているが、ビア82と第2のヒータ用端子部材89Bとの間に、面方向に延びるドライバ電極を配置することにより、第2のヒータ用端子部材89Bの自由度を向上させてもよい。また、第2のヒータ用端子部材89Bは、メインセグメントMSE単位で1つのヒータ端子用孔Htにまとめて配置してもよいし、複数のメインセグメントMSEの第2のヒータ用端子部材89Bを1つのヒータ端子用孔Htに配置してもよい。 Further, in the above embodiment, the via 82 extending downward from the sub-heater electrode 500 is directly connected to the second heater terminal member 89B, but between the via 82 and the second heater terminal member 89B. By arranging the driver electrode extending in the plane direction, the degree of freedom of the second heater terminal member 89B may be improved. Further, the second heater terminal member 89B may be collectively arranged in one heater terminal hole Ht in units of the main segment MSE, or the second heater terminal member 89B of the plurality of main segment MSEs may be arranged in one. It may be arranged in one heater terminal hole Ht.

また、上述したように、本実施形態の静電チャック100では、各第2のヒータ用端子部材89Bに互いに異なる電圧を印加すれば、各サブヒータ電極500単位での(すなわち、各サブセグメントSSE単位での)温度分布の制御を実現することができるが、各第2のヒータ用端子部材89Bに同一の電圧を印加すれば、各メインヒータ電極600単位での(すなわち、各メインセグメントMSE単位での)温度分布の制御を実現することができる。 Further, as described above, in the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, if different voltages are applied to the terminal members 89B for each second heater, each sub-heater electrode 500 units (that is, each sub-segment SSE unit). However, if the same voltage is applied to each of the second heater terminal members 89B, the temperature distribution can be controlled in 600 units of each main heater electrode (that is, in each main segment MSE unit). It is possible to control the temperature distribution.

また、上記実施形態において、各ビアは、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。また、上記実施形態では、板状部材10の内部に1つのチャック電極40が設けられた単極方式が採用されているが、板状部材10の内部に一対のチャック電極40が設けられた双極方式が採用されてもよい。 Further, in the above embodiment, each via may be composed of a single via or a group of a plurality of vias. Further, in the above embodiment, each via may have a single layer configuration consisting of only a via portion, or may have a multi-layer configuration (for example, a configuration in which a via portion, a pad portion, and a via portion are laminated). May be good. Further, in the above embodiment, a unipolar method in which one chuck electrode 40 is provided inside the plate-shaped member 10 is adopted, but a bipolar system in which a pair of chuck electrodes 40 are provided inside the plate-shaped member 10 is adopted. The method may be adopted.

また、上記実施形態の静電チャック100の各部材(板状部材10、ベース部材20、接合部30、サブヒータ電極層50、メインヒータ電極層60、ドライバ電極層70等)の形成材料は、あくまで一例であり、種々変更可能である。例えば、上記実施形態では、静電チャック100が、セラミックスにより形成された板状部材10を備えているが、静電チャック100が、板状部材10の代わりに、セラミックス以外の材料(例えば、樹脂材料)により形成された同様の板状部材を備えるとしてもよい。 Further, the material for forming each member of the electrostatic chuck 100 of the above embodiment (plate-shaped member 10, base member 20, joint portion 30, sub-heater electrode layer 50, main heater electrode layer 60, driver electrode layer 70, etc.) is to the last. This is just an example and can be changed in various ways. For example, in the above embodiment, the electrostatic chuck 100 includes a plate-shaped member 10 formed of ceramics, but the electrostatic chuck 100 replaces the plate-shaped member 10 with a material other than ceramics (for example, resin). A similar plate-like member formed of the material) may be provided.

また、本発明は、板状部材10とベース部材20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100に限らず、板状部材と、板状部材の各セグメント内に配置されたヒータ電極とを備え、板状部材10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)にも適用可能である。 Further, the present invention is not limited to the electrostatic chuck 100 which includes the plate-shaped member 10 and the base member 20 and holds the wafer W by utilizing electrostatic attraction, but also in each segment of the plate-shaped member and the plate-shaped member. It is also applicable to other holding devices (for example, a heater device such as a CVD heater, a vacuum chuck, etc.) that hold an object on the surface of the plate-shaped member 10 by providing a heater electrode arranged in.

10:板状部材 20:ベース部材 21:冷媒流路 30:接合部 40:チャック電極 50:サブヒータ電極層 60:メインヒータ電極層 70:ドライバ電極層 81:ビア 82:ビア 83:ビア 84:ビア 88:ヒータ用給電パッド 89:ヒータ用端子部材 100:静電チャック 500:サブヒータ電極 502:ヒータライン部 504:ヒータパッド部 600:メインヒータ電極 602:ヒータライン部 604:ヒータパッド部 700:ドライバ電極 BL1:第1の境界線 BL2:第2の境界線 CD:円周方向 CP:中心点 EP:電気経路 Ht:ヒータ端子用孔 MSE:メインセグメント RD:径方向 S1:吸着面 S2:下面 S3:上面 S4:下面 SSE:サブセグメント W:ウェハ 10: Plate-shaped member 20: Base member 21: Refrigerant flow path 30: Joint 40: Chuck electrode 50: Sub-heater electrode layer 60: Main heater electrode layer 70: Driver electrode layer 81: Via 82: Via 83: Via 84: Via 88: Power supply pad for heater 89: Terminal member for heater 100: Electrostatic chuck 500: Sub heater electrode 502: Heater line part 504: Heater pad part 600: Main heater electrode 602: Heater line part 604: Heater pad part 700: Driver electrode BL1: First boundary line BL2: Second boundary line CD: Circumferential direction CP: Center point EP: Electric path Ht: Heater terminal hole MSE: Main segment RD: Radial direction S1: Adsorption surface S2: Bottom surface S3: Top surface S4: Bottom surface SSE: Subsegment W: Wafer

Claims (5)

第1の方向に略直交する第1の表面を有する板状部材と、
前記板状部材の少なくとも一部を前記第1の方向に直交する方向に並ぶ複数のメインセグメントに仮想的に分割したときの各前記メインセグメント内に配置され、抵抗発熱体により構成されたメインヒータ電極と、
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、さらに、
各前記メインセグメントを前記第1の方向に直交する方向に並ぶ複数のサブセグメントに仮想的に分割したときの各前記サブセグメント内に配置されたサブヒータ電極と、
各前記メインヒータ電極について設けられ、前記メインヒータ電極と前記サブヒータ電極とに電気的に接続されたドライバ電極と、
各前記メインヒータ電極について設けられ、前記メインヒータ電極における前記ドライバ電極と電気的に接続された側の端部とは反対側の端部と電気的に接続された第1の端子部材と、
各前記サブヒータ電極について設けられ、前記サブヒータ電極における前記ドライバ電極と電気的に接続された側の端部とは反対側の端部と電気的に接続された第2の端子部材と、
を備え、
一の前記メインセグメントに属する各前記サブセグメント内に配置された各前記サブヒータ電極の集合であるサブヒータ電極群を構成する複数の前記サブヒータ電極は、互いに並列の関係であり、
一の前記メインセグメント内に配置された前記サブヒータ電極群は、前記ドライバ電極を介して、前記一のメインセグメント内に配置された前記メインヒータ電極と直列的に接続されている、ことを特徴とする保持装置。
A plate-like member having a first surface that is substantially orthogonal to the first direction,
A main heater arranged in each of the main segments when at least a part of the plate-shaped member is virtually divided into a plurality of main segments arranged in a direction orthogonal to the first direction, and composed of a resistance heating element. With electrodes
Further, in a holding device for holding an object on the first surface of the plate-shaped member.
Sub-heater electrodes arranged in each of the sub-segments when each main segment is virtually divided into a plurality of sub-segments arranged in a direction orthogonal to the first direction.
A driver electrode provided for each of the main heater electrodes and electrically connected to the main heater electrode and the sub-heater electrode,
A first terminal member provided for each of the main heater electrodes and electrically connected to an end of the main heater electrode opposite to the end of the main heater electrode on the side electrically connected to the driver electrode.
A second terminal member provided for each of the sub-heater electrodes and electrically connected to an end of the sub-heater electrode opposite to the end on the side electrically connected to the driver electrode.
With
The plurality of sub-heater electrodes constituting the sub-heater electrode group, which is a set of the sub-heater electrodes arranged in each of the sub-segments belonging to one main segment, are in a parallel relationship with each other.
The sub-heater electrode group arranged in the one main segment is connected in series with the main heater electrode arranged in the one main segment via the driver electrode. Holding device.
請求項1に記載の保持装置において、
一の前記メインセグメント内に配置された前記サブヒータ電極群を構成する複数の前記サブヒータ電極は、前記一のメインセグメント内に配置された前記メインヒータ電極を構成する抵抗発熱体より抵抗の低い抵抗発熱体により構成されている、
ことを特徴とする保持装置。
In the holding device according to claim 1,
The plurality of sub-heater electrodes constituting the sub-heater electrode group arranged in the one main segment have a resistance lower than that of the resistance heating element constituting the main heater electrode arranged in the one main segment. Consists of the body,
A holding device characterized by that.
請求項1または請求項2に記載の保持装置において、
一の前記メインセグメントに属する各前記サブセグメント内に配置された各前記サブヒータ電極の前記第1の方向視での単位面積あたりの発熱量は、互いに略同一である、
ことを特徴とする保持装置。
In the holding device according to claim 1 or 2.
The calorific value per unit area of each of the sub-heater electrodes arranged in each of the sub-segments belonging to the main segment in the first direction is substantially the same as each other.
A holding device characterized by that.
請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の保持装置において、
各前記メインヒータ電極は、前記第1の方向において、第1の位置に配置され、
各前記サブヒータ電極は、前記第1の方向において、前記第1の位置より前記第1の表面に近い第2の位置に配置される、
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.
Each of the main heater electrodes is arranged in a first position in the first direction.
Each of the sub-heater electrodes is arranged at a second position closer to the first surface than the first position in the first direction.
A holding device characterized by that.
請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の保持装置において、
各前記メインヒータ電極は、前記第1の方向において、第1の位置に配置され、
各前記サブヒータ電極は、前記第1の方向において、前記第1の位置とは異なる第2の位置に配置され、
各前記ドライバ電極は、前記第1の方向において、前記第1の位置および前記第2の位置とは異なる第3の位置に配置される、
ことを特徴とする保持装置。
In the holding device according to any one of claims 1 to 4.
Each of the main heater electrodes is arranged in a first position in the first direction.
Each of the sub-heater electrodes is arranged in a second position different from the first position in the first direction.
Each of the driver electrodes is arranged in the first direction at a third position different from the first position and the second position.
A holding device characterized by that.
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