JP2023024443A - 静電チャック及び半導体製造装置 - Google Patents

静電チャック及び半導体製造装置 Download PDF

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Abstract

【課題】処理対象物の面内の温度分布の均一性を向上させることができる静電チャック及び半導体製造装置を提供する。【解決手段】セラミック誘電体基板と、ベースプレートと、ヒータ部と、を備え、ヒータ部は、第１、第２ヒータエレメントを有し、第２ヒータエレメントは、第１メインゾーンを含む複数のメインゾーンを有し、第１ヒータエレメントは、複数のサブゾーンを有し、サブゾーンの数は、メインゾーンの数よりも多く、第１メインゾーンは、電流が流れることにより発熱するメインヒータラインと、メインヒータラインに給電する第１メイン給電部と、を有し、複数のサブゾーンは、第１メインゾーンと重なる第１サブゾーンを有し、第１サブゾーンは、第１サブゾーンの中央に位置する中央領域と、中央領域の外側に位置する外周領域と、を有し、第１メイン給電部は、中央領域と重なる位置に設けられることを特徴とする静電チャック。【選択図】図１１

Description

本発明の態様は、一般的に、静電チャック及び半導体製造装置に関する。
エッチング、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）、スパッタリング、イオン注入、アッシングなどを行うプラズマ処理チャンバ内では、半導体ウェーハやガラス基板などの処理対象物を吸着保持する手段として、静電チャックが用いられている。静電チャックは、内蔵する電極に静電吸着用電力を印加し、シリコンウェーハ等の基板を静電力によって吸着するものである。
近年、トランジスタなどの半導体素子を含むＩＣチップにおいて、小型化や処理速度の向上が求められている。これに伴い、ウェーハ上において半導体素子を形成する際に、エッチングなどの加工精度を高めることが求められている。エッチングの加工精度とは、ウェーハの加工によって、設計通りの幅や深さを有するパターンを形成することができるかどうかを示す。エッチングなどの加工精度を高めることによって、半導体素子を微細化することができ、集積密度を高くすることができる。すなわち、加工精度を高めることによって、チップの小型化及び高速度化が可能となる。
エッチングなどの加工精度は、加工時のウェーハの温度に依存することが知られている。そこで、静電チャックを有する基板処理装置においては、エッチングレートを均一化するために、加工時におけるウェーハ面内の温度分布を制御することが求められている。ウェーハ面内の温度分布を制御する方法として、ヒータ（発熱体）を内蔵する静電チャックを用いる方法が知られている。
特に、近年では、半導体素子の微細化に伴い、より迅速な加熱とより厳密な面内温度分布の制御が求められており、これを実現する手段として、ヒータをメインヒータとサブヒータとの２層構造とすることが検討されている（特許文献１）。
国際公開第２０１６／０８０５０２号
しかし、単にヒータをメインヒータとサブヒータとの２層構造とするだけでは不十分であり、ウェーハ面内の温度分布の均一性の更なる向上が求められている。
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、処理対象物の面内の温度分布の均一性を向上させることができる静電チャック及び半導体製造装置を提供することを目的とする。
第１の発明は、処理対象物を載置する第１主面と、前記第１主面とは反対側の第２主面と、を有するセラミック誘電体基板と、前記セラミック誘電体基板を支持するベースプレートと、前記セラミック誘電体基板を加熱するヒータ部と、を備え、前記ヒータ部は、第１ヒータエレメントと、第２ヒータエレメントと、を有し、前記第２ヒータエレメントは、径方向に分割された複数のメインゾーンを有し、前記第１ヒータエレメントは、複数のサブゾーンを有し、前記複数のサブゾーンの数は、前記複数のメインゾーンの数よりも多く、前記複数のメインゾーンは、第１メインゾーンを有し、前記第１メインゾーンは、電流が流れることにより発熱するメインヒータラインと、前記メインヒータラインに給電する第１メイン給電部と、を有し、前記複数のサブゾーンは、前記第１主面に対して垂直なＺ方向において前記第１メインゾーンと重なる第１サブゾーンを有し、前記第１サブゾーンは、前記Ｚ方向に沿って見たときに、前記第１サブゾーンの中央に位置する中央領域と、前記中央領域の外側に位置する外周領域と、を有し、前記第１メイン給電部は、前記Ｚ方向において、前記中央領域と重なる位置に設けられることを特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、第２ヒータエレメントを加熱させた際にメインヒータラインに比べて温度が低くなりやすい第１メイン給電部を、第１サブゾーンの外周領域に比べて温度が高くなりやすい第１サブゾーンの中央領域とＺ方向において重なる位置に設けることで、ヒータ部全体の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。これにより、処理対象物の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。
第２の発明は、第１の発明において、前記第１サブゾーンは、電流が流れることにより発熱するサブヒータラインと、前記サブヒータラインに給電する第１サブ給電部と、前記サブヒータラインに給電する第２サブ給電部と、を有し、前記Ｚ方向に沿って見たときに、前記中央領域と重なる前記第１サブ給電部の面積と、前記中央領域と重なる前記第２サブ給電部の面積と、前記中央領域と重なる前記第１メイン給電部の面積と、の合計は、前記外周領域と重なる前記第１サブ給電部の面積と、前記外周領域と重なる前記第２サブ給電部の面積と、前記外周領域と重なる前記第１メイン給電部の面積と、の合計よりも大きいことを特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、中央領域と重なる給電部の面積の合計を外周領域と重なる給電部の面積の合計よりも大きくすることで、温度が低くなりやすい給電部をゾーン内で比較的高温な中央領域側により寄せることができる。これにより、ヒータ部全体の面内の温度分布の均一性をさらに向上させることができる。
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記第１サブゾーンは、電流が流れることにより発熱するサブヒータラインと、前記サブヒータラインに給電する第１サブ給電部と、前記サブヒータラインに給電する第２サブ給電部と、を有し、前記第１サブ給電部及び前記第２サブ給電部の少なくともいずれかは、前記中央領域に設けられることを特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、第１ヒータエレメントを加熱させた際にサブヒータラインに比べて温度が低くなりやすい第１サブ給電部や第２サブ給電部を、第１サブゾーンの外周領域に比べて温度が高くなりやすい第１サブゾーンの中央領域に設けることで、第１サブゾーンの面内の温度分布の均一性を向上させることができる。これにより、ヒータ部全体の面内の温度分布の均一性をさらに向上させることができる。
第４の発明は、第３の発明において、前記第１サブ給電部及び前記第２サブ給電部は、前記中央領域に設けられることを特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、第１サブ給電部及び第２サブ給電部の両方を、第１サブゾーンの中央領域に設けることで、第１サブゾーンの面内の温度分布の均一性をさらに向上させることができる。これにより、ヒータ部全体の面内の温度分布の均一性をさらに向上させることができる。
第５の発明は、第１～第４のいずれか１つの発明において、前記第１サブゾーンは、電流が流れることにより発熱するサブヒータラインと、前記サブヒータラインに給電する第１サブ給電部と、前記サブヒータラインに給電する第２サブ給電部と、を有し、前記第１メイン給電部は、前記Ｚ方向において、前記サブヒータラインと重なる位置に設けられることを特徴とする静電チャックである。
第１メイン給電部自体は発熱しないため、メインヒータラインと比べて第１メイン給電部の温度は低くなる。この静電チャックによれば、第１メイン給電部をＺ方向においてサブヒータラインと重なる位置に設けることで、サブヒータラインの熱で第１メイン給電部の低温を補うことができ、ヒータ部全体の面内の温度分布の均一性をさらに向上させることができる。
第６の発明は、第１～第５のいずれか１つの発明において、前記第１メインゾーンは、前記処理対象物を支持するためのリフトピンが通過可能に設けられたリフトピン用孔をさらに有し、前記リフトピン用孔は、前記Ｚ方向において、前記中央領域と重なる位置に設けられることを特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、第２ヒータエレメントを加熱させた際にメインヒータラインが設けられないために他の部分に比べて温度が低くなりやすいリフトピン用孔を、第１サブゾーンの外周領域に比べて温度が高くなりやすい第１サブゾーンの中央領域とＺ方向において重なる位置に設けることで、ヒータ部全体の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。
第７の発明は、第１～第６のいずれか１つの発明において、前記セラミック誘電体基板の内部に設けられた吸着電極をさらに備え、前記第１メインゾーンは、前記吸着電極に電流を供給するための吸着電極端子が通過可能に設けられた吸着電極端子用孔をさらに有し、前記吸着電極端子用孔は、前記Ｚ方向において、前記中央領域と重なる位置に設けられることを特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、第２ヒータエレメントを加熱させた際にメインヒータラインが設けられないために他の部分に比べて温度が低くなりやすい吸着電極端子用孔を、第１サブゾーンの外周領域に比べて温度が高くなりやすい第１サブゾーンの中央領域とＺ方向において重なる位置に設けることで、ヒータ部全体の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。
第８の発明は、第１～第７のいずれか１つの発明において、前記第１メインゾーンは、前記処理対象物を冷却するための冷却ガスが通過可能に設けられた冷却ガス用孔をさらに有し、前記冷却ガス用孔は、前記Ｚ方向において、前記中央領域と重なる位置に設けられることを特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、第２ヒータエレメントを加熱させた際にメインヒータラインが設けられないために他の部分に比べて温度が低くなりやすい冷却ガス用孔を、第１サブゾーンの外周領域に比べて温度が高くなりやすい第１サブゾーンの中央領域とＺ方向において重なる位置に設けることで、ヒータ部全体の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。
第９の発明は、第１～第８のいずれか１つの発明において、前記ヒータ部は、前記第１ヒータエレメント及び前記第２ヒータエレメントへの給電経路であるバイパス層をさらに有し、前記バイパス層は、前記第１メイン給電部と直接接することで、前記第１メイン給電部と電気的に接続されることを特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、バイパス層を設けることで、給電端子の配置の自由度を高くすることができる。例えば、温度の特異点となりやすい給電端子を分散して配置することができ、特異点の周辺で熱が拡散しやすくなる。これにより、処理対象物の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。また、バイパス層を設けることで、熱容量が大きい給電端子を第１ヒータエレメント及び第２ヒータエレメントに直接接続させない構成とすることができる。これにより、処理対象物の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。また、バイパス層を設けることで、比較的薄い第１ヒータエレメント及び第２ヒータエレメントに給電端子を直接接続させなくともよい。これにより、ヒータ部の信頼性を向上させることができる。また、バイパス層が第１メイン給電部と直接接して第１メイン給電部と電気的に接続されることで、給電端子の配置自由度が向上する。
第１０の発明は、第９の発明において、前記第２ヒータエレメントは、前記Ｚ方向において、前記バイパス層と前記第１ヒータエレメントとの間に設けられることを特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、第２ヒータエレメントを、Ｚ方向において、バイパス層と第１ヒータエレメントとの間に設けることで、バイパス層の一方側に第１ヒータエレメント及び第２ヒータエレメントを配置することができる。これにより、バイパス層に給電端子を接続する際に、第１ヒータエレメントや第２ヒータエレメントとは反対側からバイパス層に給電端子を接続することができる。したがって、第１ヒータエレメントや第２ヒータエレメントに給電端子を通すための孔部を設ける必要がなく、第１ヒータエレメントや第２ヒータエレメントの面内の温度分布の均一性を向上させることができる。
第１１の発明は、第１～第１０のいずれか１つの発明において、前記第１ヒータエレメントは、前記第２ヒータエレメントよりも少ない熱量を生成することを特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、第１ヒータエレメントが第２ヒータエレメントよりも少ない熱量を生成することで、第２ヒータエレメントのパターンに起因する処理対象物の面内の温度ムラを、第１ヒータエレメントによって抑制することができる。したがって、処理対象物の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。
第１２の発明は、第１～第１０のいずれか１つの発明において、前記第１ヒータエレメントの体積抵抗率は、前記第２ヒータエレメントの体積抵抗率よりも高いことを特徴とする静電チャックである。
この静電チャックによれば、第１ヒータエレメントの体積抵抗率を第２ヒータエレメントの体積抵抗率よりも高くすることで、第１ヒータエレメントの出力を第２ヒータエレメントの出力よりも低くすることができる。これにより、第２ヒータエレメントのパターンに起因する処理対象物の面内の温度ムラを、第１ヒータエレメントによって抑制することができる。したがって、処理対象物の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。
第１３の発明は、第１～第１２のいずれか１つの発明において、前記ヒータ部は、前記セラミック誘電体基板と前記ベースプレートとの間に設けられることを特徴とする静電チャックである。
第１４の発明は、第１～第１２のいずれか１つの発明において、前記ヒータ部は、前記セラミック誘電体基板の前記第１主面と前記第２主面との間に設けられることを特徴とする静電チャックである。
これらの静電チャックによれば、処理対象物の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。
第１５の発明は、第１～第１４のいずれか１つの発明の静電チャックを備えたことを特徴とする半導体製造装置である。
本発明の態様によれば、処理対象物の面内の温度分布の均一性を向上させることができる静電チャック及び半導体製造装置が提供される。
実施形態に係る静電チャックを模式的に表す斜視図である。 図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実施形態に係る静電チャックの一部を模式的に表す断面図である。 図３（ａ）及び図３（ｂ）は、実施形態の変形例に係る静電チャックの一部を模式的に表す断面図である。 実施形態に係るヒータ部を模式的に表す分解斜視図である。 実施形態に係るヒータ部を模式的に表す分解断面図である。 第１実施形態に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンを模式的に表す平面図である。 第１実施形態に係る第１ヒータエレメントのサブゾーンを模式的に表す平面図である。 第１実施形態に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンの一部を模式的に表す平面図である。 第１実施形態に係る第１ヒータエレメントのサブゾーンの一部を模式的に表す平面図である。 第１実施形態に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンと第１ヒータエレメントのサブゾーンとの位置関係を模式的に表す平面図である。 第１実施形態に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンの一部と第１ヒータエレメントのサブゾーンの一部との位置関係を模式的に表す平面図である。 第１実施形態に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンの別の一部と第１ヒータエレメントのサブゾーンの別の一部との位置関係を模式的に表す平面図である。 第２実施形態に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンを模式的に表す平面図である。 第２実施形態に係る第１ヒータエレメントのサブゾーンを模式的に表す平面図である。 第２実施形態に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンと第１ヒータエレメントのサブゾーンとの位置関係を模式的に表す平面図である。 第２実施形態に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンの一部と第１ヒータエレメントのサブゾーンの一部との位置関係を模式的に表す平面図である。 第２実施形態に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンの別の一部と第１ヒータエレメントのサブゾーンの別の一部との位置関係を模式的に表す平面図である。 第３実施形態に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンと第１ヒータエレメントのサブゾーンとの位置関係を模式的に表す平面図である。 第３実施形態に係る第１ヒータエレメントのサブゾーンの一部を模式的に表す平面図である。 第１実施形態に係る第１ヒータエレメントのサブゾーンの一部を模式的に表す平面図である。 実施形態に係る第１ヒータエレメントのサブヒータラインと第２ヒータエレメントの第１メイン給電部との位置関係を模式的に表す平面図である。 第１実施形態の変形例に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンの一部と第１ヒータエレメントのサブゾーンの一部との位置関係を模式的に表す平面図である。 実施形態に係る第２ヒータエレメントの一部を模式的に表す平面図である。 第１実施形態の変形例に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンの一部と第１ヒータエレメントのサブゾーンの一部との位置関係を模式的に表す平面図である。 実施形態に係るヒータ部の一部を模式的に表す断面図である。 実施形態に係るウェーハ処理装置を模式的に表す断面図である。 実施形態の変形例に係るヒータ部を模式的に表す分解断面図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、実施形態に係る静電チャックを模式的に表す斜視図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実施形態に係る静電チャックの一部を模式的に表す断面図である。
図１では、説明の便宜上、静電チャックの一部において断面図を表している。
図２（ａ）は、図１に示したＡ１－Ａ１線による断面図である。
図２（ｂ）は、図２（ａ）に示した領域Ｂ１の拡大図である。なお、図２（ｂ）では、処理対象物Ｗを省略している。
図１、図２（ａ）、及び図２（ｂ）に表したように、実施形態に係る静電チャック１０は、セラミック誘電体基板１００と、ヒータ部２００と、べースプレート３００と、を備える。
セラミック誘電体基板１００は、例えば多結晶セラミック焼結体による平板状の基材であり、半導体ウェーハ等の処理対象物Ｗを載置する第１主面１０１と、第１主面１０１とは反対側の第２主面１０２と、を有する。
本願明細書では、第１主面１０１に対して垂直な方向をＺ方向とする。Ｚ方向は、換言すれば、第１主面１０１と第２主面１０２とを結ぶ方向である。Ｚ方向は、換言すれば、ベースプレート３００からセラミック誘電体基板１００に向かう方向である。また、Ｚ方向と直交する方向の１つをＸ方向、Ｚ方向及びＸ方向に直交する方向をＹ方向とする。本願明細書において、「面内」とは、例えばＸ－Ｙ平面内である。また、本願明細書において、「平面視」とは、Ｚ方向に沿って見た状態を示す。
セラミック誘電体基板１００に含まれる結晶の材料としては、例えばＡｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３及びＹＡＧなどが挙げられる。このような材料を用いることで、セラミック誘電体基板１００における赤外線透過性、絶縁耐性及びプラズマ耐久性を高めることができる。
セラミック誘電体基板１００の内部には、電極層１１１が設けられている。電極層１１１は、第１主面１０１と、第２主面１０２と、の間に介設されている。すなわち、電極層１１１は、セラミック誘電体基板１００の中に挿入されるように形成されている。電極層１１１は、セラミック誘電体基板１００に一体焼結されている。
なお、電極層１１１は、第１主面１０１と、第２主面１０２と、の間に介設されていることに限定されず、第２主面１０２に付設されていてもよい。
静電チャック１０は、電極層１１１に吸着保持用電圧を印加することによって、電極層１１１の第１主面１０１側に電荷を発生させ、静電力によって処理対象物Ｗを吸着保持する。
電極層１１１は、第１主面１０１及び第２主面１０２に沿って設けられている。電極層１１１は、処理対象物Ｗを吸着保持するための吸着電極である。電極層１１１は、単極型でも双極型でもよい。また、電極層１１１は、三極型やその他の多極型であってもよい。電極層１１１の数や電極層１１１の配置は、適宜選択される。
ベースプレート３００は、セラミック誘電体基板１００の第２主面１０２側に設けられ、セラミック誘電体基板１００を支持する。ベースプレート３００には、連通路３０１が設けられている。つまり、連通路３０１は、ベースプレート３００の内部に設けられている。ベースプレート３００の材料としては、例えばアルミニウムが挙げられる。
ベースプレート３００は、セラミック誘電体基板１００の温度調整を行う役目を果たす。例えば、セラミック誘電体基板１００を冷却する場合には、連通路３０１へ冷却媒体を流入し、連通路３０１を通過させ、連通路３０１から冷却媒体を流出させる。これにより、冷却媒体によってベースプレート３００の熱を吸収し、その上に取り付けられたセラミック誘電体基板１００を冷却することができる。
また、セラミック誘電体基板１００の第１主面１０１側には、必要に応じて凸部１１３が設けられている。互いに隣り合う凸部１１３の間には、溝１１５が設けられている。溝１１５は、互いに連通している。静電チャック１０に搭載された処理対象物Ｗの裏面と、溝１１５と、の間には、空間が形成される。
溝１１５には、ベースプレート３００及びセラミック誘電体基板１００を貫通する導入路３２１が接続されている。処理対象物Ｗを吸着保持した状態で導入路３２１からヘリウム（Ｈｅ）等の伝達ガスを導入すると、処理対象物Ｗと溝１１５との間に設けられた空間に伝達ガスが流れ、処理対象物Ｗを伝達ガスによって直接加熱もしくは冷却することができるようになる。
ヒータ部２００は、セラミック誘電体基板１００を加熱する。ヒータ部２００は、セラミック誘電体基板１００を加熱することで、セラミック誘電体基板１００を介して処理対象物Ｗを加熱する。この例では、ヒータ部２００は、セラミック誘電体基板１００と別体であり、セラミック誘電体基板１００とベースプレート３００との間に設けられている。
ベースプレート３００とヒータ部２００との間には、接着層４０３が設けられている。ヒータ部２００とセラミック誘電体基板１００との間には、接着層４０３が設けられている。接着層４０３の材料としては、比較的高い熱伝導性を有するシリコーン等の耐熱性樹脂が挙げられる。接着層４０３の厚さは、例えば約０．１ミリメートル（ｍｍ）以上、１．０ｍｍ以下程度である。接着層４０３の厚さは、ベースプレート３００とヒータ部２００との間の距離、あるいはヒータ部２００とセラミック誘電体基板１００との間の距離と同じである。
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、実施形態の変形例に係る静電チャックの一部を模式的に表す断面図である。
図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した領域Ｂ２の拡大図である。なお、図３（ｂ）では、処理対象物Ｗを省略している。
図３（ａ）及び図３（ｂ）に表したように、この例ではヒータ部２００は、第１主面１０１と、第２主面１０２と、の間に設けられている。すなわち、ヒータ部２００は、セラミック誘電体基板１００の中に挿入されるように形成されてもよい。言い換えれば、ヒータ部２００は、セラミック誘電体基板１００に内蔵されていてもよい。この場合、接着層４０３は、省略される。
図４は、実施形態に係るヒータ部を模式的に表す分解斜視図である。
図５は、実施形態に係るヒータ部を模式的に表す分解断面図である。
なお、図４、５では、図２のように、ヒータ部２００をセラミック誘電体基板１００とベースプレート３００との間に設ける場合を例として説明する。この例では、ヒータ部２００が支持板（第１支持板２１０及び第２支持板２７０）を備えているが、支持板は設けられなくてもよい。図３のように、ヒータ部２００をセラミック誘電体基板１００の第１主面１０１と第２主面１０２との間に設ける場合には、第１支持板２１０、第２支持板２７０は省略されてもよい。
図４及び図５に表したように、この例では、ヒータ部２００は、第１支持板２１０と、第１絶縁層２２０と、第１ヒータエレメント２３１と、第２絶縁層２４０と、第２ヒータエレメント２３２と、第３絶縁層２４５と、バイパス層２５０と、第４絶縁層２６０と、第２支持板２７０と、給電端子２８０と、を有する。
第１支持板２１０は、第１ヒータエレメント２３１、第２ヒータエレメント２３２、バイパス層２５０等の上に設けられる。第２支持板２７０は、第１ヒータエレメント２３１、第２ヒータエレメント２３２、バイパス層２５０等の下に設けられる。第１支持板２１０の面２１１（上面）は、ヒータ部２００の上面を形成する。第２支持板２７０の面２７１（下面）は、ヒータ部２００の下面を形成する。なお、ヒータ部２００をセラミック誘電体基板１００に内蔵する場合には、第１支持板２１０及び第２支持板２７０を省略できる。
第１支持板２１０及び第２支持板２７０は、第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２などを支持する支持板である。この例において、第１支持板２１０及び第２支持板２７０は、第１絶縁層２２０と、第１ヒータエレメント２３１と、第２絶縁層２４０と、第２ヒータエレメント２３２と、第３絶縁層２４５と、バイパス層２５０と、第４絶縁層２６０と、を挟み、これらを支持する。
第１絶縁層２２０は、第１支持板２１０と、第２支持板２７０と、の間に設けられている。第１ヒータエレメント２３１は、第１絶縁層２２０と、第２支持板２７０と、の間に設けられている。このように、第１ヒータエレメント２３１は、第１支持板２１０と重ねて設けられる。第１絶縁層２２０は、換言すれば、第１支持板２１０と第１ヒータエレメント２３１との間に設けられる。ヒータ部２００をセラミック誘電体基板１００に内蔵する場合には、セラミック誘電体基板１００が第１絶縁層２２０を兼ねる。
第２絶縁層２４０は、第１ヒータエレメント２３１と、第２支持板２７０と、の間に設けられている。第２ヒータエレメント２３２は、第２絶縁層２４０と、第２支持板２７０と、の間に設けられている。このように、第２ヒータエレメント２３２は、第１ヒータエレメント２３１が設けられた層とは、異なる層に設けられる。第２ヒータエレメント２３２の少なくとも一部は、Ｚ方向において、第１ヒータエレメント２３１と重なる。第３絶縁層２４５は、第２ヒータエレメント２３２と、第２支持板２７０と、の間に設けられている。バイパス層２５０は、第３絶縁層２４５と、第２支持板２７０と、の間に設けられている。第４絶縁層２６０は、バイパス層２５０と、第２支持板２７０と、の間に設けられている。
第１ヒータエレメント２３１は、換言すれば、第１絶縁層２２０と第２絶縁層２４０との間に設けられる。第２ヒータエレメント２３２は、換言すれば、第２絶縁層２４０と第３絶縁層２４５との間に設けられる。バイパス層２５０は、換言すれば、第３絶縁層２４５と第４絶縁層２６０との間に設けられる。
第１ヒータエレメント２３１は、例えば、第１絶縁層２２０及び第２絶縁層２４０のそれぞれに接触する。第２ヒータエレメント２３２は、例えば、第２絶縁層２４０及び第３絶縁層２４５のそれぞれに接触する。バイパス層２５０は、例えば、第３絶縁層２４５及び第４絶縁層２６０のそれぞれに接触する。
なお、バイパス層２５０及び第４絶縁層２６０は、必要に応じて設けられ、省略可能である。バイパス層２５０及び第４絶縁層２６０が設けられていない場合には、第３絶縁層２４５は、第２支持板２７０に接触する。以下では、ヒータ部２００がバイパス層２５０及び第４絶縁層２６０を有する場合を例に挙げて説明する。
第１支持板２１０は、比較的高い熱伝導率を有する。例えば、第１支持板２１０の熱伝導率は、第１ヒータエレメント２３１の熱伝導率よりも高く、第２ヒータエレメント２３２の熱伝導率よりも高い。第１支持板２１０の材料としては、例えばアルミニウム、銅、及びニッケルの少なくともいずれかを含む金属や、多層構造のグラファイトなどが挙げられる。第１支持板２１０の厚さ（Ｚ方向の長さ）は、例えば約０．１ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下程度である。より好ましくは、第１支持板２１０の厚さは、例えば０．３ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下程度である。第１支持板２１０は、ヒータ部２００の面内の温度分布の均一性を向上させる。第１支持板２１０は、例えば、均熱板として機能する。第１支持板２１０は、ヒータ部２００の反りを抑制する。第１支持板２１０は、ヒータ部２００とセラミック誘電体基板１００との間の接着の強度を向上させる。
第２支持板２７０の材料、厚さ、及び機能は、第１支持板２１０の材料、厚さ、及び機能とそれぞれ同じである。例えば、第２支持板２７０の熱伝導率は、第１ヒータエレメント２３１の熱伝導率よりも高く、第２ヒータエレメント２３２の熱伝導率よりも高い。なお、実施形態においては、第１支持板２１０及び第２支持板２７０の少なくともいずれかを省略してもよい。
第１絶縁層２２０の材料としては、例えば、樹脂やセラミックなどの絶縁性材料を用いることができる。第１絶縁層２２０が樹脂の場合の例として、ポリイミドやポリアミドイミドなどが挙げられる。第１絶縁層２２０がセラミックの場合の例として、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３及びＹＡＧなどが挙げられる。第１絶縁層２２０の厚さ（Ｚ方向の長さ）は、例えば約０．０１ｍｍ以上、０．２０ｍｍ以下程度である。第１絶縁層２２０は、第１支持板２１０と第１ヒータエレメント２３１とを接合させる。第１絶縁層２２０は、第１支持板２１０と第１ヒータエレメント２３１との間を電気的に絶縁する。このように、第１絶縁層２２０は、電気絶縁の機能と、面接合の機能と、を有する。なお、第１絶縁層２２０は、少なくとも絶縁機能を有していればよく、例えば、熱伝導機能、拡散防止機能などの他の機能を有していてもよい。
第２絶縁層２４０の材料及び厚さは、第１絶縁層２２０の材料及び厚さとそれぞれ同程度である。第３絶縁層２４５の材料及び厚さは、第１絶縁層２２０の材料及び厚さとそれぞれ同程度である。第４絶縁層２６０の材料及び厚さは、第１絶縁層２２０の材料及び厚さとそれぞれ同程度である。
第２絶縁層２４０は、第１ヒータエレメント２３１と第２ヒータエレメント２３２とを接合させる。第２絶縁層２４０は、第１ヒータエレメント２３１と第２ヒータエレメント２３２との間を電気的に絶縁する。このように、第２絶縁層２４０は、電気絶縁の機能と、面接合の機能と、を有する。なお、第２絶縁層２４０は、少なくとも絶縁機能を有していればよく、例えば、熱伝導機能、拡散防止機能などの他の機能を有していてもよい。
第３絶縁層２４５は、第２ヒータエレメント２３２とバイパス層２５０とを接合させる。第３絶縁層２４５は、第２ヒータエレメント２３２とバイパス層２５０との間を電気的に絶縁する。このように、第３絶縁層２４５は、電気絶縁の機能と、面接合の機能と、を有する。なお、第３絶縁層２４５は、少なくとも絶縁機能を有していればよく、例えば、熱伝導機能、拡散防止機能などの他の機能を有していてもよい。
第４絶縁層２６０は、バイパス層２５０と第２支持板２７０とを接合させる。第４絶縁層２６０は、バイパス層２５０と第２支持板２７０との間を電気的に絶縁する。このように、第４絶縁層２６０は、電気絶縁の機能と、面接合の機能と、を有する。なお、第４絶縁層２６０は、少なくとも絶縁機能を有していればよく、例えば、熱伝導機能、拡散防止機能などの他の機能を有していてもよい。
第１ヒータエレメント２３１の材料としては、例えばステンレス、チタン、クロム、ニッケル、銅、アルミニウム、インコネル（登録商標）、ニッケル、モリブデン、タングステン、パラジウム、白金、銀、タンタル、モリブデンカーバイド、及びタングステンカーバイドの少なくともいずれかを含む金属などが挙げられる。第１ヒータエレメント２３１の厚さ（Ｚ方向の長さ）は、例えば約０．０１ｍｍ以上、０．２０ｍｍ以下程度である。第２ヒータエレメント２３２の材料及び厚さは、第１ヒータエレメント２３１の材料及び厚さとそれぞれ同程度である。第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２は、例えば、それぞれ、バイパス層２５０と電気的に接続されている。一方で、第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２は、それぞれ、第１支持板２１０及び第２支持板２７０とは電気的に絶縁されている。
第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２は、それぞれ、電流が流れると発熱する。第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２は、発熱することで、セラミック誘電体基板１００を加熱する。第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２は、例えば、セラミック誘電体基板１００を介して処理対象物Ｗを加熱することで、処理対象物Ｗの面内の温度分布を均一にする。あるいは、第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２は、例えば、セラミック誘電体基板１００を介して処理対象物Ｗを加熱することで、処理対象物Ｗの面内の温度に意図的に差をつけることもできる。
バイパス層２５０は、第１支持板２１０と略平行に配置され、第２支持板２７０と略平行に配置されている。バイパス層２５０は、複数のバイパス部２５１を有する。この例では、バイパス層２５０は、８つのバイパス部２５１を有する。バイパス部２５１の数は、「８」には限定されない。バイパス層２５０は、板状を呈する。
バイパス層２５０は、例えば、導電性を有する。バイパス層２５０は、例えば、第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２と電気的に接続されている。バイパス層２５０は、第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２の給電経路である。一方で、バイパス層２５０は、例えば、第１支持板２１０及び第２支持板２７０とは絶縁層により電気的に絶縁されている。
バイパス層２５０の厚さ（Ｚ方向の長さ）は、例えば約０．０３ｍｍ以上、０．３０ｍｍ以下程度である。バイパス層２５０の厚さは、第１絶縁層２２０の厚さよりも厚い。バイパス層２５０の厚さは、第２絶縁層２４０の厚さよりも厚い。バイパス層２５０の厚さは、第３絶縁層２４５の厚さよりも厚い。バイパス層２５０の厚さは、第４絶縁層２６０の厚さよりも厚い。
例えば、バイパス層２５０の材料は、第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２の材料と同じである。一方で、バイパス層２５０の厚さは、第１ヒータエレメント２３１の厚さよりも厚く、第２ヒータエレメント２３２の厚さよりも厚い。そのため、バイパス層２５０の電気抵抗は、第１ヒータエレメント２３１の電気抵抗よりも低く、第２ヒータエレメント２３２の電気抵抗よりも低い。これにより、バイパス層２５０の材料が第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２の材料と同じ場合でも、バイパス層２５０が第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２のように発熱することを抑えることができる。つまり、バイパス層２５０の電気抵抗を抑え、バイパス層２５０の発熱量を抑えることができる。
なお、バイパス層２５０の電気抵抗を抑え、バイパス層２５０の発熱量を抑える手段は、バイパス層２５０の厚さではなく、体積抵抗率が比較的低い材料を用いることで実現されてもよい。すなわち、バイパス層２５０の材料は、第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２の材料と異なってもよい。バイパス層２５０の材料としては、例えばステンレス、チタン、クロム、ニッケル、銅、及びアルミニウムの少なくともいずれかを含む金属などが挙げられる。
給電端子２８０は、バイパス層２５０と電気的に接続されている。ヒータ部２００がベースプレート３００とセラミック誘電体基板１００との間に設けられた状態において、給電端子２８０は、ヒータ部２００からベースプレート３００へ向かって設けられている。給電端子２８０は、静電チャック１０の外部から供給された電力をバイパス層２５０を介して第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２に供給する。給電端子２８０は、例えば、第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２に直接的に接続されてもよい。これにより、バイパス層２５０が省略可能となる。
一方、第１ヒータエレメント２３１及び／または第２ヒータエレメント２３２が、例えば２０以上、または５０以上、あるいは１００以上の多数のゾーンを有する場合、各ゾーンに対応する給電端子２８０を配置することが困難となる。バイパス層２５０を設けることで、ゾーン毎に配置した場合と比較して給電端子２８０の配置自由度が向上する。
ヒータ部２００は、複数の給電端子２８０を有する。この例では、ヒータ部２００は、８つの給電端子２８０を有する。給電端子２８０の数は、「８」には限定されない。１つの給電端子２８０は、１つのバイパス部２５１と電気的に接続されている。つまり、給電端子２８０の数は、バイパス部２５１の数と同じである。孔２７３は、第２支持板２７０を貫通している。給電端子２８０は、孔２７３を通してバイパス部２５１と電気的に接続されている。
第１ヒータエレメント２３１は、第１サブ給電部２３１ａと、第２サブ給電部２３１ｂと、サブヒータライン２３１ｃと、を有する。サブヒータライン２３１ｃは、第１サブ給電部２３１ａと第２サブ給電部２３１ｂとに電気的に接続されている。第１サブ給電部２３１ａは、サブヒータライン２３１ｃの一端に設けられており、第２サブ給電部２３１ｂは、サブヒータライン２３１ｃの他端に設けられている。サブヒータライン２３１ｃは、電流が流れることにより発熱する。第１サブ給電部２３１ａ及び第２サブ給電部２３１ｂは、サブヒータライン２３１ｃに給電する。第１ヒータエレメント２３１は、第１サブ給電部２３１ａ及び第２サブ給電部２３１ｂにおいてバイパス層２５０と電気的に接続されている。
図５に表した矢印Ｃ１及び矢印Ｃ２のように、電力が静電チャック１０の外部から給電端子２８０に供給されると、電流は、給電端子２８０からバイパス層２５０へ流れる。図５に表した矢印Ｃ３及び矢印Ｃ４のように、バイパス層２５０へ流れた電流は、バイパス層２５０から第１ヒータエレメント２３１へ流れる。図５に表した矢印Ｃ５及び矢印Ｃ６のように、第１ヒータエレメント２３１へ流れた電流は、第１ヒータエレメント２３１の所定の領域を流れ、第１ヒータエレメント２３１からバイパス層２５０へ流れる。より具体的には、バイパス層２５０へ流れた電流は、第１サブ給電部２３１ａを介してサブヒータライン２３１ｃへ流れ、第２サブ給電部２３１ｂを介してバイパス層２５０へ流れる。図５に表した矢印Ｃ７及び矢印Ｃ８のように、バイパス層２５０へ流れた電流は、バイパス層２５０から給電端子２８０へ流れる。図５に表した矢印Ｃ９のように、給電端子２８０へ流れた電流は、静電チャック１０の外部へ流れる。
第２ヒータエレメント２３２は、第１メイン給電部２３２ａと、第２メイン給電部２３２ｂと、メインヒータライン２３２ｃと、を有する。メインヒータライン２３２ｃは、第１メイン給電部２３２ａと第２メイン給電部２３２ｂとに電気的に接続されている。第１メイン給電部２３２ａは、メインヒータライン２３２ｃの一端に設けられており、第２メイン給電部２３２ｂは、メインヒータライン２３２ｃの他端に設けられている。メインヒータライン２３２ｃは、電流が流れることにより発熱する。第１メイン給電部２３２ａ及び第２メイン給電部２３２ｂは、メインヒータライン２３２ｃに給電する。第２ヒータエレメント２３２は、第１メイン給電部２３２ａ及び第２メイン給電部２３２ｂにおいてバイパス層２５０と電気的に接続されている。
図５に表した矢印Ｃ１１及び矢印Ｃ１２のように、電力が静電チャック１０の外部から給電端子２８０に供給されると、電流は、給電端子２８０からバイパス層２５０へ流れる。図５に表した矢印Ｃ１３及び矢印Ｃ１４のように、バイパス層２５０へ流れた電流は、バイパス層２５０から第２ヒータエレメント２３２へ流れる。図５に表した矢印Ｃ１５及び矢印Ｃ１６のように、第２ヒータエレメント２３２へ流れた電流は、第２ヒータエレメント２３２の所定の領域を流れ、第２ヒータエレメント２３２からバイパス層２５０へ流れる。より具体的には、バイパス層２５０へ流れた電流は、第１メイン給電部２３２ａを介してメインヒータライン２３２ｃへ流れ、第２メイン給電部２３２ｂを介してバイパス層２５０へ流れる。図５に表した矢印Ｃ１７及び矢印Ｃ１８のように、バイパス層２５０へ流れた電流は、バイパス層２５０から給電端子２８０へ流れる。図５に表した矢印Ｃ１９のように、給電端子２８０へ流れた電流は、静電チャック１０の外部へ流れる。
例えば、第１ヒータエレメント２３１に流れる電流及び第２ヒータエレメント２３２に流れる電流は、別々に制御される。この例では、第１ヒータエレメント２３１（第１サブ給電部２３１ａ及び第２サブ給電部２３１ｂ）に接続されるバイパス部２５１と、第２ヒータエレメント２３２（第１メイン給電部２３２ａ及び第２メイン給電部２３２ｂ）に接続されるバイパス部２５１と、はそれぞれ異なる。第１ヒータエレメント２３１（第１サブ給電部２３１ａ及び第２サブ給電部２３１ｂ）に接続されるバイパス部２５１と、第２ヒータエレメント２３２（第１メイン給電部２３２ａ及び第２メイン給電部２３２ｂ）に接続されるバイパス部２５１と、は同じであってもよい。
第１ヒータエレメント２３１は、第２ヒータエレメント２３２よりも少ない熱量を生成する。すなわち、第１ヒータエレメント２３１は低出力のサブヒータであり、第２ヒータエレメント２３２は高出力のメインヒータである。
このように、第１ヒータエレメント２３１が第２ヒータエレメント２３２よりも少ない熱量を生成することで、第２ヒータエレメント２３２のパターンに起因する処理対象物Ｗの面内の温度ムラを、第１ヒータエレメント２３１によって抑制することができる。したがって、処理対象物Ｗの面内の温度分布の均一性を向上させることができる。
第１ヒータエレメント２３１の体積抵抗率は、例えば、第２ヒータエレメント２３２の体積抵抗率よりも高い。なお、第１ヒータエレメント２３１の体積抵抗率は、サブヒータライン２３１ｃの体積抵抗率である。つまり、第１ヒータエレメント２３１の体積抵抗率は、第１サブ給電部２３１ａと、第２サブ給電部２３１ｂと、の間の体積抵抗率である。言い換えれば、第１ヒータエレメント２３１の体積抵抗率は、図５の矢印Ｃ５で示す経路における体積抵抗率である。同様に、第２ヒータエレメント２３２の体積抵抗率は、メインヒータライン２３２ｃの体積抵抗率である。つまり、第２ヒータエレメント２３２の体積抵抗率は、第１メイン給電部２３２ａと、第２メイン給電部２３２ｂと、の間の体積抵抗率である。言い換えれば、第２ヒータエレメント２３２の体積抵抗率は、図５の矢印Ｃ１５で示す経路における体積抵抗率である。
このように、第１ヒータエレメント２３１の体積抵抗率を第２ヒータエレメント２３２の体積抵抗率よりも高くすることで、第１ヒータエレメント２３１の出力（発熱量、消費電力）を、第２ヒータエレメント２３２の出力（発熱量、消費電力）よりも低くすることができる。これにより、第２ヒータエレメントのパターンに起因する処理対象物の面内の温度ムラを、第１ヒータエレメントによって抑制することができる。したがって、処理対象物の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。
給電端子２８０の周辺は、温度の特異点（温度が周囲の領域と比較的大きく異なる点）となりやすい。これに対して、バイパス層２５０が設けられることで、給電端子２８０の配置の自由度を高くすることができる。例えば、温度の特異点となりやすい給電端子２８０を分散して配置することができ、特異点の周辺で熱が拡散しやすくなる。これにより、処理対象物Ｗの面内の温度分布の均一性を向上させることができる。
バイパス層２５０が設けられることで、熱容量が大きい給電端子２８０を第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２に直接接続させない構成とすることができる。これにより、処理対象物Ｗの面内の温度分布の均一性を向上させることができる。また、バイパス層２５０が設けられることで、比較的薄い第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２に給電端子２８０を直接接続させなくともよい。これにより、ヒータ部２００の信頼性を向上させることができる。
前述したように、給電端子２８０は、ヒータ部２００からベースプレート３００へ向かって設けられている。そのため、ベースプレート３００の下面３０３（図２（ａ）及び図２（ｂ）参照）の側からソケットなどと呼ばれる部材を介して給電端子２８０に電力を供給することができる。これにより、静電チャック１０が設置されるチャンバ内に給電端子２８０が露出することを抑えつつ、ヒータの配線が実現される。
この例では、第１ヒータエレメント２３１は、第２ヒータエレメント２３２よりも上方に位置している。換言すれば、第１ヒータエレメント２３１は、第２ヒータエレメント２３２と第１主面１０１との間に設けられている。第１ヒータエレメント２３１の位置と、第２ヒータエレメント２３２の位置と、は逆であってもよい。つまり、第２ヒータエレメント２３２は、第１ヒータエレメント２３１よりも上方に位置していてもよい。換言すれば、第２ヒータエレメント２３２は、第１主面１０１と第１ヒータエレメント２３１との間に設けられていてもよい。温度制御の観点から、第１ヒータエレメント２３１は、第２ヒータエレメント２３２よりも上方に位置していることが好ましい。
第１ヒータエレメント２３１が第２ヒータエレメント２３２よりも上方に位置する場合、第１ヒータエレメント２３１と処理対象物Ｗとの間の距離は、第２ヒータエレメント２３２と処理対象物Ｗとの間の距離よりも短い。第１ヒータエレメント２３１が処理対象物Ｗに比較的近いことにより、第１ヒータエレメント２３１によって処理対象物Ｗの温度を制御しやすくなる。すなわち、第２ヒータエレメント２３２のパターンに起因して生じる処理対象物Ｗの面内の温度ムラを、第１ヒータエレメント２３１によって抑制しやすくなる。したがって、処理対象物Ｗの面内の温度分布の均一性を向上させることができる。
一方、第２ヒータエレメント２３２が第１ヒータエレメント２３１よりも上方に位置する場合、高出力の第２ヒータエレメント２３２が処理対象物Ｗに比較的近い。これにより、処理対象物Ｗの温度の応答性（昇温速度・降温速度）を向上させることができる。
また、この例では、第２ヒータエレメント２３２は、Ｚ方向において、バイパス層２５０と第１ヒータエレメント２３１との間に設けられている。つまり、バイパス層２５０は、第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２よりも下方に位置している。
このように、第２ヒータエレメント２３２を、Ｚ方向において、バイパス層２５０と第１ヒータエレメント２３１との間に設けることで、バイパス層２５０の一方側に第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２を配置することができる。これにより、バイパス層２５０に給電端子２８０を接続する際に、第１ヒータエレメント２３１や第２ヒータエレメント２３２とは反対側からバイパス層２５０に給電端子２８０を接続することができる。したがって、第１ヒータエレメント２３１や第２ヒータエレメント２３２に給電端子２８０を通すための孔部を設ける必要がなく、ヒーターパターン上の温度特異点を減らすことができ、第１ヒータエレメント２３１や第２ヒータエレメント２３２の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。
なお、バイパス層２５０は、第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２よりも上方に位置していてもよい。つまり、バイパス層２５０は、第１支持板２１０と第１ヒータエレメント２３１との間に設けられていてもよい。また、バイパス層２５０は、第１支持板２１０と第２ヒータエレメント２３２との間に設けられていてもよい。また、バイパス層２５０は、第１ヒータエレメント２３１と第２ヒータエレメント２３２との間に位置していてもよい。
また、ヒータ部２００が有するヒータエレメントの数は、「２」には限定されない。つまり、ヒータ部２００は、第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２とは異なる層に設けられた、別のヒータエレメントをさらに有していてもよい。
図６は、第１実施形態に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンを模式的に表す平面図である。図６は、図４に記載の第２ヒータエレメント２３２をＺ方向に垂直な平面に投影した図である。
図６に表したように、第２ヒータエレメント２３２は、径方向Ｄｒに分割された複数のメインゾーン６００を有する。第２ヒータエレメント２３２では、各メインゾーン６００において、独立した温度制御が行われる。
本願明細書において、「径方向Ｄｒ」とは、ヒータエレメントの中心から半径に沿って外周に向かう方向である。「周方向Ｄｃ」とは、ヒータエレメントの外周に沿う方向である。
この例では、複数のメインゾーン６００は、径方向Ｄｒに並ぶ３つのメインゾーン６０１～６０３を有する。つまり、第２ヒータエレメント２３２は、径方向Ｄｒにおいて３つに分割されている。各メインゾーン６００は、第２ヒータエレメント２３２の中心ＣＴ２から径方向Ｄｒの外側に向かってメインゾーン６０１、メインゾーン６０２、メインゾーン６０３の順に配置されている。
メインゾーン６０１は、平面視において、中心ＣＴ２を中心とする円形状である。メインゾーン６０２は、平面視において、メインゾーン６０１の外側に位置し中心ＣＴ２を中心とする環状である。メインゾーン６０３は、平面視において、メインゾーン６０２の外側に位置し中心ＣＴ２を中心とする環状である。
この例では、メインゾーン６０１の径方向Ｄｒの幅ＬＭ１、メインゾーン６０２の径方向Ｄｒの幅ＬＭ２、及びメインゾーン６０３の径方向Ｄｒの幅ＬＭ３は、それぞれ同じである。幅ＬＭ１～ＬＭ３は、それぞれ異なっていてもよい。
なお、メインゾーン６００の数やメインゾーン６００の平面視における形状は、任意でよい。また、メインゾーン６００は、周方向Ｄｃに分割されていてもよいし、周方向Ｄｃ及び径方向Ｄｒに分割されていてもよい。各メインゾーン６００内の構成については、後述する。
各メインゾーン６００を構成するメインヒータライン２３２ｃは、互いに独立している。これにより、各メインゾーン６００（メインヒータライン２３２ｃ）ごとに異なる電圧を印加することができる。したがって、各メインゾーン６００ごとに出力（生成する熱量）を独立して制御することができる。言い換えれば、各メインゾーン６００は、互いに独立した温度制御を行うことができるヒータユニットであり、第２ヒータエレメント２３２は、このヒータユニットを複数有するヒータユニットの集合体である。
なお、図６では便宜上、各メインゾーン６００の径方向Ｄｒの端部同士を接して記載しているが、実際にはこれらの間には隙間（すなわち、メインヒータライン２３２ｃが設けられていない部分）が存在しており、隣接するメインゾーンの径方向Ｄｒの端部同士が接することはない。以降の図も同じである。
図７は、第１実施形態に係る第１ヒータエレメントのサブゾーンを模式的に表す平面図である。図７は、図４に記載の第１ヒータエレメント２３１をＺ方向に垂直な平面に投影した図である。
図７に表したように、この例では、第１ヒータエレメント２３１は、径方向Ｄｒ及び周方向Ｄｃに分割された複数のサブゾーン７００を有する。第１ヒータエレメント２３１では、各サブゾーン７００において、独立した温度制御が行われる。
この例では、複数のサブゾーン７００は、周方向Ｄｃに並ぶサブゾーン７０１ａ～７０１ｆからなる第１領域７０１と、周方向Ｄｃに並ぶサブゾーン７０２ａ～７０２ｆからなる第２領域７０２と、を有する。つまり、第２ヒータエレメント２３２は、径方向Ｄｒにおいて２つに分割されている。さらに、第１領域７０１及び第２領域７０２は、それぞれ、周方向Ｄｃにおいて６つに分割されている。各領域は、第１ヒータエレメント２３１の中心ＣＴ１から径方向Ｄｒの外側に向かって第１領域７０１、第２領域７０２の順に配置されている。
第１領域７０１は、平面視において、中心ＣＴ１を中心とする円形状である。第２領域７０２は、平面視において、第１領域７０１の外側に位置し中心ＣＴ１を中心とする環状である。
第１領域７０１は、サブゾーン７０１ａ～７０１ｆを有する。第１領域７０１において、サブゾーン７０１ａ～７０１ｆは、時計回りにサブゾーン７０１ａ、サブゾーン７０１ｂ、サブゾーン７０１ｃ、サブゾーン７０１ｄ、サブゾーン７０１ｅ、サブゾーン７０１ｆの順に配置されている。サブゾーン７０１ａ～７０１ｆは、それぞれ、円形状の第１領域７０１の一部を構成している。
第２領域７０２は、サブゾーン７０２ａ～サブゾーン７０２ｆを有する。第２領域７０２において、サブゾーン７０２ａ～７０２ｆは、時計回りにサブゾーン７０２ａ、サブゾーン７０２ｂ、サブゾーン７０２ｃ、サブゾーン７０２ｄ、サブゾーン７０２ｅ、サブゾーン７０２ｆの順に配置されている。また、この例では、サブゾーン７０２ａは、サブゾーン７０１ａの外側に位置する。サブゾーン７０２ｂは、サブゾーン７０１ｂの外側に位置する。サブゾーン７０２ｃは、サブゾーン７０１ｃの外側に位置する。サブゾーン７０２ｄは、サブゾーン７０１ｄの外側に位置する。サブゾーン７０２ｅは、サブゾーン７０１ｅの外側に位置する。サブゾーン７０２ｆは、サブゾーン７０１ｆの外側に位置する。サブゾーン７０２ａ～７０２ｆは、それぞれ、環状の第２領域７０２の一部を構成している。
この例では、第１領域７０１の径方向Ｄｒの幅ＬＳ１及び第２領域７０２の径方向Ｄｒの幅ＬＳ２は、同じである。幅ＬＳ１及び幅ＬＳ２は、異なっていてもよい。
複数のサブゾーン７００の数は、複数のメインゾーン６００の数よりも多い。つまり、第１ヒータエレメント２３１は、第２ヒータエレメント２３２よりも多くのゾーンに分割されている。
第１ヒータエレメント２３１に含まれる複数のサブゾーン７００の数を、第２ヒータエレメント２３２に含まれる複数のメインゾーン６００の数よりも多くすることで、第１ヒータエレメント２３１によって、第２ヒータエレメント２３２よりも狭い領域の温度調整を行うことができる。これにより、第１ヒータエレメント２３１によってより細かい温度の微調整が可能となり、処理対象物Ｗの面内の温度分布の均一性を向上させることができる。
サブゾーン７００の数やサブゾーン７００の平面視における形状は、任意でよい。また、サブゾーン７００は、周方向Ｄｃに分割されていなくてもよい。つまり、第１領域７０１や第２領域７０２は、周方向Ｄｃに分割された複数のサブゾーン７００を含まなくてもよい。各サブゾーン７００内の構成については、後述する。
各サブゾーン７００を構成するサブヒータライン２３１ｃは、互いに独立している。これにより、各サブゾーン７００（サブヒータライン２３１ｃ）ごとに異なる電圧を印加することができる。したがって、各サブゾーン７００ごとに出力（生成する熱量）を独立して制御することができる。言い換えれば、各サブゾーン７００は、互いに独立した温度制御を行うことができるヒータユニットであり、第１ヒータエレメント２３１は、このヒータユニットを複数有するヒータユニットの集合体である。
なお、図７では便宜上、各サブゾーン７００の径方向Ｄｒの端部同士を接して記載しているが、実際にはこれらの間には隙間（すなわち、サブヒータライン２３１ｃが設けられていない部分）が存在しており、隣接するサブゾーン７００の径方向Ｄｒの端部同士が接することはない。以降の図も同じである。
図８は、第１実施形態に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンの一部を模式的に表す平面図である。
図８に表したように、メインゾーン６００は、第１メイン給電部２３２ａと、第２メイン給電部２３２ｂと、メインヒータライン２３２ｃと、を有する。１つのメインゾーン６００は、１つの第１メイン給電部２３２ａと、１つの第２メイン給電部２３２ｂと、１つのメインヒータライン２３２ｃと、を有する。メインゾーン６００は、第１メイン給電部２３２ａと第２メイン給電部２３２ｂとを繋ぐ連続するメインヒータライン２３２ｃで構成される領域である。
図９は、第１実施形態に係る第１ヒータエレメントのサブゾーンの一部を模式的に表す平面図である。
図９に表したように、サブゾーン７００は、第１サブ給電部２３１ａと、第２サブ給電部２３１ｂと、サブヒータライン２３１ｃと、を有する。１つのサブゾーン７００は、１つの第１サブ給電部２３１ａと、１つの第２サブ給電部２３１ｂと、１つのサブヒータライン２３１ｃと、を有する。サブゾーン７００は、第１サブ給電部２３１ａと第２サブ給電部２３１ｂとを繋ぐ連続するサブヒータライン２３１ｃで構成される領域である。
図１０は、第１実施形態に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンと第１ヒータエレメントのサブゾーンとの位置関係を模式的に表す平面図である。
図１１は、第１実施形態に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンの一部と第１ヒータエレメントのサブゾーンの一部との位置関係を模式的に表す平面図である。
図１０及び図１１は、図６に表した第２ヒータエレメント２３２と、図７に表した第１ヒータエレメント２３１と、を重ね合わせて、Ｚ方向に沿って見たときの位置関係を示している。
図１０及び図１１では、第２ヒータエレメント２３２のメインゾーン６００を二点鎖線、第１ヒータエレメント２３１のサブゾーン７００を実線で表している。以下、第２ヒータエレメント２３２と第１ヒータエレメント２３１とを重ね合わせた状態の位置関係を平面図で表す場合には、図１０及び図１１と同様に、第２ヒータエレメント２３２のメインゾーン６００を二点鎖線、第１ヒータエレメント２３１のサブゾーン７００を実線で表す。
図１０に表したように、第１ヒータエレメント２３１と第２ヒータエレメント２３２とは、例えば、第１ヒータエレメント２３１の中心ＣＴ１と第２ヒータエレメント２３２の中心ＣＴ２とがＺ方向において重なるように配置される。また、このとき、第１ヒータエレメント２３１の外周縁２３１ｅと第２ヒータエレメント２３２の外周縁２３２ｅとは、例えば、Ｚ方向において重なる。
図１１では、図６のメインゾーン６０３と図７のサブゾーン７０２ｅとの位置関係を表している。ここでは、第１メインゾーン６１０がメインゾーン６０３であり、第１サブゾーン７１０がサブゾーン７０２ｅである場合を例に挙げて説明する。第１メインゾーン６１０は、メインゾーン６００のうちの１つである。第１サブゾーン７１０は、サブゾーン７００のうちの１つである。第１サブゾーン７１０は、Ｚ方向において第１メインゾーン６１０と重なる。
図１１に表したように、第１サブゾーン７１０は、中央領域７１１と、外周領域７１２と、を有する。中央領域７１１は、平面視において、第１サブゾーン７１０の中央に位置する。外周領域７１２は、平面視において、中央領域７１１の外側に位置する。例えば、第１サブゾーン７１０を加熱した際、中央領域７１１の温度は、外周領域７１２の温度よりも高くなる。
この例では、第１サブゾーン７１０は、内周端７２１と、外周端７２２と、第１側端７２３と、第２側端７２４と、で囲まれた領域である。内周端７２１は、第１サブゾーン７１０を構成するサブヒータライン２３１ｃの径方向Ｄｒの内側の端部と重なる。外周端７２２は、第１サブゾーン７１０を構成するサブヒータライン２３１ｃの径方向Ｄｒの外側の端部と重なる。この例では、内周端７２１及び外周端７２２は、円弧状である。
第１側端７２３は、内周端７２１の一端と、外周端７２２の一端と、の間に位置する。第１側端７２３は、第１サブゾーン７１０を構成するサブヒータライン２３１ｃの周方向Ｄｃの一方側の端部と重なる。第２側端７２４は、内周端７２１の他端と、外周端７２２の他端と、の間に位置する。第２側端７２４は、第１サブゾーン７１０を構成するサブヒータライン２３１ｃの周方向Ｄｃの他方側の端部と重なる。この例では、第１側端７２３及び第２側端７２４は、直線状である。
中央領域７１１は、例えば、第１サブゾーン７１０の中心７１５を含む。中心７１５は、内周端７２１と外周端７２２との間の径方向Ｄｒの中心線ＲＬ１と、第１側端７２３と第２側端７２４との間の周方向Ｄｃの中心線ＣＬ１と、の交点である。
中央領域７１１は、内周端７２１と中心線ＲＬ１との間の径方向Ｄｒの中心線ＲＬ２と、外周端７２２と中心線ＲＬ１との間の径方向Ｄｒの中心線ＲＬ３と、の間、かつ、第１側端７２３と中心線ＣＬ１との間の周方向Ｄｃの中心線ＣＬ２と、第２側端７２４と中心線ＣＬ１との間の周方向Ｄｃの中心線ＣＬ３と、の間の領域である。つまり、中央領域７１１は、中心線ＲＬ２、中心線ＲＬ３、中心線ＣＬ２、及び中心線ＣＬ３により囲まれた領域の内部である。
外周領域７１２は、中心線ＲＬ２、中心線ＲＬ３、中心線ＣＬ２、及び中心線ＣＬ３よりも外側（つまり、中心７１５とは反対側）に位置する領域である。すなわち、外周領域７１２は、中心線ＲＬ２と内周端７２１との間、中心線ＲＬ３と外周端７２２との間、中心線ＣＬ２と第１側端７２３との間、及び中心線ＣＬ３と第２側端７２４との間に位置する。
第１メインゾーン６１０は、第１メイン給電部２３２ａと、第２メイン給電部２３２ｂと、メインヒータライン２３２ｃと、を有する。第１メイン給電部２３２ａは、Ｚ方向において第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と重なる位置に設けられる。この例では、第２メイン給電部２３２ｂも、Ｚ方向において中央領域７１１と重なる位置に設けられている。第２メイン給電部２３２ｂは、Ｚ方向において中央領域７１１と重ならない位置に設けられていてもよい。また、第２メイン給電部２３２ｂは、Ｚ方向において第１サブゾーン７１０と重ならない位置に設けられていてもよい。また、この例では、メインヒータライン２３２ｃは、Ｚ方向において第１サブゾーン７１０の中央領域７１１及び外周領域７１２の両方と重なる位置に設けられている。メインヒータライン２３２ｃは、Ｚ方向において中央領域７１１と重ならない位置に設けられていてもよい。
なお、本願明細書において、第１メイン給電部２３２ａが「Ｚ方向において第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と重なる位置に設けられる」とは、第１メイン給電部２３２ａの少なくとも一部がＺ方向において第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と重なることを意味する。つまり、第１メイン給電部２３２ａがＺ方向において第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と外周領域７１２との境界と重なる位置に設けられている場合も、第１メイン給電部２３２ａがＺ方向において第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と重なる位置に設けられているとみなす。言い換えれば、第１メイン給電部２３２ａがＺ方向において第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と一部も重なっていない場合は、第１メイン給電部２３２ａがＺ方向において第１サブゾーン７１０の外周領域７１２と重なる位置に設けられているとみなす。第２メイン給電部２３２ｂ及びメインヒータライン２３２ｃについても、同様である。
上述のように、第２ヒータエレメント２３２において、電流は、第１メイン給電部２３２ａ及び第２メイン給電部２３２ｂを介してメインヒータライン２３２ｃへ流れる。そして、メインヒータライン２３２ｃは、電流が流れることにより発熱する。第２ヒータエレメント２３２を加熱させた際、第１メイン給電部２３２ａや第２メイン給電部２３２ｂの温度は、メインヒータライン２３２ｃの温度に比べて低くなりやすい。
また、第１サブゾーン７１０の外周領域７１２は、中央領域７１１に比べて発熱密度が低くなりやすい。そのため、第１ヒータエレメント２３１を加熱させた際、外周領域７１２の温度は、中央領域７１１の温度に比べて低くなりやすい。したがって、第１メイン給電部２３２ａや第２メイン給電部２３２ｂを第１サブゾーン７１０の外周領域７１２とＺ方向において重なる位置に設けると、ヒータ部２００全体の面内の温度分布の均一性が悪化しやすいという問題がある。
これに対し、実施形態に係る静電チャック１０によれば、第２ヒータエレメント２３２を加熱させた際にメインヒータライン２３２ｃに比べて温度が低くなりやすい第１メイン給電部２３２ａを、第１サブゾーン７１０の外周領域７１２に比べて温度が高くなりやすい第１サブゾーン７１０の中央領域７１１とＺ方向において重なる位置に設けることで、ヒータ部２００全体の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。これにより、処理対象物Ｗの面内の温度分布の均一性を向上させることができる。
図１２は、第１実施形態に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンの別の一部と第１ヒータエレメントのサブゾーンの別の一部との位置関係を模式的に表す平面図である。
図１２では、図６のメインゾーン６０１と図７のサブゾーン７０１ｅとの位置関係を表している。ここでは、第１メインゾーン６１０がメインゾーン６０１であり、第１サブゾーン７１０がサブゾーン７０１ｅである場合を例に挙げて説明する。
図１２に表したように、この例では、第１サブゾーン７１０の内周端７２１は、第１ヒータエレメント２３１の中心ＣＴ１付近に位置する。第１サブゾーン７１０は、外周端７２２と、第１側端７２３と、第２側端７２４と、内周端７２１と、で囲まれた略扇形状の領域である。図１２に表した第１サブゾーン７１０（サブゾーン７０１ｅ）は、形状が異なる以外は図１１に表した第１サブゾーン７１０（サブゾーン７０２ｅ）と実質的に同じであるため、ここでは、中央領域７１１や外周領域７１２の説明を省略する。
この例でも、第１メイン給電部２３２ａは、Ｚ方向において第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と重なる位置に設けられている。一方で、この例では、第２メイン給電部２３２ｂは、Ｚ方向において第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と重ならない位置に設けられている。第２メイン給電部２３２ｂは、Ｚ方向において第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と重なる位置に設けられていてもよい。
図１３は、第２実施形態に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンを模式的に表す平面図である。
図１３に表したように、この例では、第２ヒータエレメント２３２の複数のメインゾーン６００は、径方向Ｄｒに並ぶ４つのメインゾーン６０１～６０４を有する。つまり、第２ヒータエレメント２３２は、径方向Ｄｒにおいて４つに分割されている。各メインゾーン６００は、第２ヒータエレメント２３２の中心ＣＴ２から径方向Ｄｒの外側に向かってメインゾーン６０１、メインゾーン６０２、メインゾーン６０３、メインゾーン６０４の順に配置されている。
メインゾーン６０１は、平面視において、中心ＣＴ２を中心とする円形状である。メインゾーン６０２は、平面視において、メインゾーン６０１の外側に位置し中心ＣＴ２を中心とする環状である。メインゾーン６０３は、平面視において、メインゾーン６０２の外側に位置し中心ＣＴ２を中心とする環状である。メインゾーン６０４は、平面視において、メインゾーン６０３の外側に位置し中心ＣＴ２を中心とする環状である。この例では、メインゾーン６０１の径方向Ｄｒの幅ＬＭ１、メインゾーン６０２の径方向Ｄｒの幅ＬＭ２、メインゾーン６０３の径方向Ｄｒの幅ＬＭ３、及びメインゾーン６０４の径方向Ｄｒの幅ＬＭ４は、それぞれ異なる。
図１４は、第２実施形態に係る第１ヒータエレメントのサブゾーンを模式的に表す平面図である。
図１４に表したように、この例では、第１ヒータエレメント２３１の複数のサブゾーン７００は、サブゾーン７０１ａからなる第１領域７０１と、サブゾーン７０２ａからなる第２領域７０２と、サブゾーン７０３ａからなる第３領域７０３と、サブゾーン７０４ａからなる第４領域７０４と、サブゾーン７０５ａからなる第５領域７０５と、を有する。つまり、第２ヒータエレメント２３２は、径方向Ｄｒにおいて５つに分割されている。この例では、第１領域７０１、第２領域７０１、第３領域７０３、第４領域７０４、及び第５領域７０５は、それぞれ、周方向Ｄｃにおいて分割されていない。各領域は、第１ヒータエレメント２３１の中心ＣＴ１から径方向Ｄｒの外側に向かって第１領域７０１、第２領域７０２、第３領域７０３、第４領域７０４、第５領域７０５の順に配置されている。
第１領域７０１は、平面視において、中心ＣＴ１を中心とする円形状である。第２領域７０２は、平面視において、第１領域７０１の外側に位置し中心ＣＴ１を中心とする環状である。第３領域７０３は、平面視において、第２領域７０２の外側に位置し中心ＣＴ１を中心とする環状である。第４領域７０４は、平面視において、第３領域７０３の外側に位置し中心ＣＴ１を中心とする環状である。第５領域７０５は、平面視において、第４領域７０４の外側に位置し中心ＣＴ１を中心とする環状である。
この例では、第１領域７０１の径方向Ｄｒの幅ＬＳ１、第２領域７０２の径方向Ｄｒの幅ＬＳ２、第３領域７０３の径方向Ｄｒの幅ＬＳ３、第４領域７０４の径方向Ｄｒの幅ＬＳ４、及び第５領域７０５の径方向Ｄｒの幅ＬＳ５は、それぞれ異なる。
図１５は、第２実施形態に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンと第１ヒータエレメントのサブゾーンとの位置関係を模式的に表す平面図である。
図１６は、第２実施形態に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンの一部と第１ヒータエレメントのサブゾーンの一部との位置関係を模式的に表す平面図である。
図１６では、図１３のメインゾーン６０３と図１４のサブゾーン７０４ａとの位置関係を表している。ここでは、第１メインゾーン６１０がメインゾーン６０３であり、第１サブゾーン７１０がサブゾーン７０４ａである場合を例に挙げて説明する。
図１６に表したように、この例では、第１サブゾーン７１０は、周方向Ｄｃに分割されていない。つまり、第１サブゾーン７１０は、第１側端７２３及び第２側端７２４を有さない。言い換えれば、第１サブゾーン７１０は、内周端７２１と、外周端７２２と、で囲まれた環状の領域である。
この例では、第１サブゾーン７１０の中央領域７１１は、内周端７２１と中心線ＲＬ１との間の径方向Ｄｒの中心線ＲＬ２と、外周端７２２と中心線ＲＬ１との間の径方向Ｄｒの中心線ＲＬ３と、の間の領域である。つまり、中央領域７１１は、中心線ＲＬ２及び中心線ＲＬ３により囲まれた領域の内部である。中心線ＲＬ１は、内周端７２１と外周端７２２との間の径方向Ｄｒの中心線である。
この例では、第１サブゾーン７１０の外周領域７１２は、中心線ＲＬ２と内周端７２１との間、及び中心線ＲＬ３と外周端７２２との間に位置する。
この例でも、第１メイン給電部２３２ａは、Ｚ方向において第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と重なる位置に設けられている。また、この例でも、第２メイン給電部２３２ｂは、Ｚ方向において第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と重なる位置に設けられている。第２メイン給電部２３２ｂは、Ｚ方向において第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と重ならない位置に設けられていてもよい。また、第２メイン給電部２３２ｂは、Ｚ方向において第１サブゾーン７１０と重ならない位置に設けられていてもよい。
図１７は、第２実施形態に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンの別の一部と第１ヒータエレメントのサブゾーンの別の一部との位置関係を模式的に表す平面図である。
図１７では、図１３のメインゾーン６０１と図１４のサブゾーン７０１ａとの位置関係を表している。ここでは、第１メインゾーン６１０がメインゾーン６０１であり、第１サブゾーン７１０がサブゾーン７０１ａである場合を例に挙げて説明する。
図１７に表したように、この例では、第１サブゾーン７１０は、第１ヒータエレメント２３１の中心ＣＴ１を中心とし、外周端７２２に囲まれた円形状の領域である。つまり、第１サブゾーン７１０は、内周端７２１、第１側端７２３、及び第２側端７２４を有さない。また、第１サブゾーン７１０の中心７１５は、第１ヒータエレメント２３１の中心ＣＴ１と一致する。
この例では、第１サブゾーン７１０の中央領域７１１は、第１サブゾーン７１０の中心７１５と外周端７２２との間の径方向Ｄｒの中心線ＲＬ１により囲まれた領域の内部である。つまり、中央領域７１１は、第１サブゾーン７１０の同心円であり、第１サブゾーン７１０の半分の半径を有する円形状の領域である。
この例では、第１サブゾーン７１０の外周領域７１２は、中心線ＲＬ１よりも外側（つまり、中心７１５とは反対側）に位置する領域である。つまり、外周領域７１２は、中心線ＲＬ１と外周端７２２との間に位置する。
この例でも、第１メイン給電部２３２ａは、Ｚ方向において第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と重なる位置に設けられている。また、この例でも、第２メイン給電部２３２ｂは、Ｚ方向において第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と重なる位置に設けられている。第２メイン給電部２３２ｂは、Ｚ方向において第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と重ならない位置に設けられていてもよい。また、第２メイン給電部２３２ｂは、Ｚ方向において第１サブゾーン７１０と重ならない位置に設けられていてもよい。
図１８は、第３実施形態に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンと第１ヒータエレメントのサブゾーンとの位置関係を模式的に表す平面図である。
図１８に表したように、この例では、第１ヒータエレメント２３１は、碁盤目状に分割されている。第１ヒータエレメント２３１の複数のサブゾーン７００は、サブゾーン７０１ａ～７０１ｄからなる第１領域７０１と、サブゾーン７０２ａ～７０２ｍからなる第２領域７０２と、サブゾーン７０３ａ～７０３ｑからなる第３領域７０３と、を有する。各領域は、第１ヒータエレメント２３１の中心ＣＴ１から径方向Ｄｒの外側に向かって第１領域７０１、第２領域７０２、第３領域７０３の順に配置されている。
サブゾーン７０１ａ～７０１ｄ及びサブゾーン７０２ａ～７０２ｍは、それぞれ、平面視において四角形状である。
図１９は、第３実施形態に係る第１ヒータエレメントのサブゾーンの一部を模式的に表す平面図である。
図１９では、図１５のサブゾーン７０１ａの一部を拡大して表している。ここでは、第１サブゾーン７１０がサブゾーン７０１ｄである場合を例に挙げて説明する。
図１９に表したように、この例では、第１サブゾーン７１０は、第１辺７１６ａと、第２辺７１６ｂと、第３辺７１６ｃと、第４辺７１６ｄと、で囲まれた四角形状の領域である。第１サブゾーン７１０は、第１辺７１６ａと第２辺７１６ｂとにより形成される第１角７１７ａと、第２辺７１６ｂと第３辺７１６ｃとにより形成される第２角７１７ｂと、第３辺７１６ｃと第４辺７１６ｄとにより形成される第３角７１７ｃと、第４辺７１６ｄと第１辺７１６ａとにより形成される第４角７１７ｄと、を有する。
第１サブゾーン７１０の中央領域７１１は、例えば、第１サブゾーン７１０の中心７１５を含む。中心７１５は、第１角７１７ａと第３角７１７ｃとを結ぶ対角線ＤＬ１と、第２角７１７ｂと第４角７１７ｄとを結ぶ対角線ＤＬ２と、の交点である。
この例では、中央領域７１１は、中心７１５と第１角７１７ａとの間の中点である第１中点７１８ａと、中心７１５と第２角７１７ｂとの間の中点である第２中点７１８ｂと、中心７１５と第３角７１７ｃとの間の中点である第３中点７１８ｃと、中心７１５と第４角７１７ｄとの間の中点である第４中点７１８ｄと、を結んだ領域の内部である。すなわち、中央領域７１１は、第４中点７１８ｄと第１中点７１８ａとを結ぶ第５辺７１６ｅと、第１中点７１８ａと第２中点７１８ｂとを結ぶ第６辺７１６ｆと、第２中点７１８ｂと第３中点７１８ｃとを結ぶ第７辺７１６ｇと、第３中点７１８ｃと第４中点７１８ｄとを結ぶ第８辺７１６ｈと、により囲まれた領域の内部である。
この例では、外周領域７１２は、第５辺７１６ｅ、第６辺７１６ｆ、第７辺７１６ｇ、及び第８辺７１６ｈよりも外側（つまり、中心７１５とは反対側）に位置する領域である。すなわち、外周領域７１２は、第１辺７１６ａと第５辺７１６ｅとの間、第２辺７１６ｂと第６辺７１６ｆとの間、第３辺７１６ｃと第７辺７１６ｇとの間、及び第４辺７１６ｄと第８辺７１６ｈとの間に位置する。
この例でも、第１メイン給電部２３２ａは、Ｚ方向において第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と重なる位置に設けられている。また、この例でも、第２メイン給電部２３２ｂは、Ｚ方向において第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と重なる位置に設けられている。第２メイン給電部２３２ｂは、Ｚ方向において第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と重ならない位置に設けられていてもよい。また、第２メイン給電部２３２ｂは、Ｚ方向において第１サブゾーン７１０と重ならない位置に設けられていてもよい。
図２０は、第１実施形態に係る第１ヒータエレメントのサブゾーンの一部を模式的に表す平面図である。
図２０では、図７のサブゾーン７０２ｅを拡大して表している。ここでは、第１サブゾーン７１０がサブゾーン７０２ｅである場合を例に挙げて説明する。
図２０に表したように、第１サブゾーン７１０は、第１サブ給電部２３１ａと、第２サブ給電部２３１ｂと、サブヒータライン２３１ｃと、を有する。第１サブ給電部２３１ａ及び第２サブ給電部２３１ｂの少なくともいずれかは、中央領域７１１に設けられる。この例では、第１サブ給電部２３１ａ及び第２サブ給電部２３１ｂの両方が、中央領域７１１に設けられている。第１サブ給電部２３１ａ及び第２サブ給電部２３１ｂのいずれかは、外周領域７１２に設けられていてもよい。また、この例では、サブヒータライン２３１ｃは、中央領域７１１及び外周領域７１２の両方に設けられている。
なお、本願明細書において、第１サブ給電部２３１ａが「中央領域７１１に設けられる」とは、第１サブ給電部２３１ａの少なくとも一部がＺ方向において中央領域７１１と重なることを意味する。第２サブ給電部２３１ｂ及びサブヒータライン２３１ｃについても、同様である。
第２ヒータエレメント２３２と同様に、第１ヒータエレメント２３１を加熱させた際、第１サブ給電部２３１ａや第２サブ給電部２３１ｂの温度は、サブヒータライン２３１ｃの温度に比べて低くなりやすい。そこで、このように、サブヒータライン２３１ｃに比べて温度が低くなりやすい第１サブ給電部２３１ａや第２サブ給電部２３１ｂを、外周領域７１２に比べて温度が高くなりやすい中央領域７１１に設けることで、第１サブゾーン７１０の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。これにより、ヒータ部２００全体の面内の温度分布の均一性をさらに向上させることができる。
また、第１サブ給電部２３１ａ及び第２サブ給電部２３１ｂの両方を、中央領域７１１に設けることで、第１サブゾーン７１０の面内の温度分布の均一性をさらに向上させることができる。これにより、ヒータ部２００全体の面内の温度分布の均一性をさらに向上させることができる。
図２１は、実施形態に係る第１ヒータエレメントのサブヒータラインと第２ヒータエレメントの第１メイン給電部との位置関係を模式的に表す平面図である。
図２１に表したように、第２ヒータエレメント２３２は、Ｚ方向において、第１ヒータエレメント２３１と重なるように設けられる。この例では、第２ヒータエレメント２３２は、第１ヒータエレメント２３１の下方に設けられている。
第２ヒータエレメント２３２の第１メイン給電部２３２ａは、例えば、Ｚ方向において第１ヒータエレメント２３１のサブヒータライン２３１ｃと重なる位置に設けられる。また、第２ヒータエレメント２３２のメインヒータライン２３２ｃは、例えば、Ｚ方向において第１ヒータエレメント２３１のサブヒータライン２３１ｃと重なる位置に設けられる。つまり、第１ヒータエレメント２３１のサブヒータライン２３１ｃは、例えば、第２ヒータエレメント２３２の第１メイン給電部２３２ａ及びメインヒータライン２３２ｃの上方に設けられる。
このように、第１メイン給電部２３２ａをＺ方向においてサブヒータライン２３１ｃと重なる位置に設けることで、サブヒータライン２３１ｃの熱で第１メイン給電部２３２ａの低温を補うことができ、ヒータ部２００全体の面内の温度分布の均一性をさらに向上させることができる。
図２２は、第１実施形態の変形例に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンの一部と第１ヒータエレメントのサブゾーンの一部との位置関係を模式的に表す平面図である。
図２２に表したように、この例では、第１サブ給電部２３１ａは、一部が中央領域７１１と重なり、別の一部が外周領域７１２と重なる位置に設けられている。また、第２サブ給電部２３１ｂは、一部が中央領域７１１と重なり、別の一部が外周領域７１２と重なる位置に設けられている。また、第１メイン給電部２３２ａは、一部が中央領域７１１と重なり、別の一部が外周領域７１２と重なる位置に設けられている。
ここで、中央領域７１１と重なる第１サブ給電部２３１ａの面積をＳａ１、外周領域７１２と重なる第１サブ給電部２３１ａの面積をＳａ２、とする。第１サブ給電部２３１ａの平面視における面積Ｓａは、Ｓａ＝Ｓａ１＋Ｓａ２で表される。面積Ｓａ１は、０であってもよい。すなわち、第１サブ給電部２３１ａは、中央領域７１１と重ならなくてもよい。あるいは、面積Ｓａ２は、０であってもよい。すなわち、第１サブ給電部２３１ａは、外周領域７１２と重ならなくてもよい。
同様に、中央領域７１１と重なる第２サブ給電部２３１ｂの面積をＳｂ１、外周領域７１２と重なる第２サブ給電部２３１ｂの面積をＳｂ２、とする。第２サブ給電部２３１ｂの平面視における面積Ｓｂは、Ｓｂ＝Ｓｂ１＋Ｓｂ２で表される。面積Ｓｂ１は、０であってもよい。すなわち、第２サブ給電部２３１ｂは、中央領域７１１と重ならなくてもよい。あるいは、面積Ｓｂ２は、０であってもよい。すなわち、第２サブ給電部２３１ｂは、外周領域７１２と重ならなくてもよい。
同様に、中央領域７１１と重なる第１メイン給電部２３２ａの面積をＳｃ１、外周領域７１２と重なる第１メイン給電部２３２ａの面積をＳｃ２、とする。第１メイン給電部２３２ａの平面視における面積Ｓｃは、Ｓｃ＝Ｓｃ１＋Ｓｃ２で表される。面積Ｓｃ１は、０よりも大きい。すなわち、第１メイン給電部２３２ａの少なくとも一部は、中央領域７１１と重なる。面積Ｓｃ２は、０であってもよい。すなわち、第１メイン給電部２３２ａは、外周領域７１２と重ならなくてもよい。
例えば、面積Ｓａ１と面積Ｓｂ１と面積Ｓｃ１との合計（Ｓ１＝Ｓａ１＋Ｓｂ１＋Ｓｃ１）は、面積Ｓａ２と面積Ｓｂ２と面積Ｓｃ２との合計（Ｓ２＝Ｓａ２＋Ｓｂ２＋Ｓｃ２）よりも大きい（Ｓ１＞Ｓ２）ことが好ましい。言い換えれば、中央領域７１１と重なる給電部の面積の合計は、外周領域７１２と重なる給電部の面積の合計よりも大きいことが好ましい。
このように、中央領域７１１と重なる給電部の面積の合計を外周領域７１２と重なる給電部の面積の合計よりも大きくすることで、温度が低くなりやすい給電部をゾーン内で比較的高温な中央領域７１１側により寄せることができる。これにより、ヒータ部２００全体の面内の温度分布の均一性をさらに向上させることができる。
面積Ｓｃは、例えば、面積Ｓａよりも大きく、面積Ｓｂよりも大きい（Ｓｃ＞Ｓａ、Ｓｃ＞Ｓｂ）。また、面積Ｓｃは、例えば、面積Ｓａと面積Ｓｂとの合計よりも大きい（Ｓｃ＞Ｓａ＋Ｓｂ）。面積Ｓａは、例えば、面積Ｓｂと等しい（Ｓａ＝Ｓｂ）。
図２３は、実施形態に係る第２ヒータエレメントの一部を模式的に表す平面図である。
図２３に表したように、第２ヒータエレメント２３２において、第１メイン給電部２３２ａは、メインヒータライン２３２ｃの一端に設けられている。また、第２メイン給電部２３２ｂは、メインヒータライン２３２ｃの他端に設けられている。
「給電部」とは、ヒータラインの始点及び終点に設けられ、給電端子２８０と電気的に接続される部分である。給電部自体は発熱しない。給電部と給電端子２８０とを物理的に接続してもよいし、給電部とバイパス層２５０とを、例えば溶接やはんだ等によって物理的に接続しバイパス層２５０と給電端子２８０とを物理的に接続してもよい。
平面視において、第１メイン給電部２３２ａの幅ＬＷ１は、メインヒータライン２３２ｃの幅ＬＷ３よりも大きい。つまり、メインヒータライン２３２ｃの端部において、メインヒータライン２３２ｃの幅ＬＷ３よりも大きい幅ＬＷ１を有する部分が第１メイン給電部２３２ａである。ここで、「幅」とは、第１メイン給電部２３２ａとメインヒータライン２３２ｃとの接続部からメインヒータライン２３２ｃが延びる方向に直交する方向の最大長さである。なお、接続部からメインヒータライン２３２ｃが延びる方向が曲線の場合には、曲線の接線方向に直交する方向の最大長さである。
同様に、平面視において、第２メイン給電部２３２ｂの幅ＬＷ２は、メインヒータライン２３２ｃの幅ＬＷ３よりも大きい。つまり、メインヒータライン２３２ｃの端部において、メインヒータライン２３２ｃの幅ＬＷ３よりも大きい幅ＬＷ２を有する部分が第２メイン給電部２３２ｂである。ここで、「幅」とは、第２メイン給電部２３２ｂとメインヒータライン２３２ｃとの接続部からメインヒータライン２３２ｃが延びる方向に直交する方向の最大長さである。なお、接続部からメインヒータライン２３２ｃが延びる方向が曲線の場合には、曲線の接線方向に直交する方向の最大長さである。
なお、この例では、第１メイン給電部２３２ａ及び第２メイン給電部２３２ｂの平面視における形状は、円形状である。第１メイン給電部２３２ａ及び第２メイン給電部２３２ｂの平面視における形状は、円形状に限定されず、楕円形状や多角形状などであってもよい。
例えば、第２ヒータエレメント２３２を加熱した際、第１メイン給電部２３２ａの温度及び第２メイン給電部２３２ｂの温度は、メインヒータライン２３２ｃの温度よりも低くなる。つまり、第１メイン給電部２３２ａの発熱量及び第２メイン給電部２３２ｂの発熱量は、メインヒータライン２３２ｃの発熱量よりも小さい。
また、第１ヒータエレメント２３１の第１サブ給電部２３１ａ、第２サブ給電部２３１ｂ、及びサブヒータライン２３１ｃも、第２ヒータエレメント２３２の第１メイン給電部２３２ａ、第２メイン給電部２３２ｂ、及びメインヒータライン２３２ｃと同様である。つまり、平面視において、第１サブ給電部２３１ａの幅は、サブヒータライン２３１ｃの幅よりも大きい。また、平面視において、第２サブ給電部２３１ｂの幅は、サブヒータライン２３１ｃの幅よりも大きい。また、第１サブ給電部２３１ａ及び第２サブ給電部２３１ｂの平面視における形状は、円形状であってもよいし、楕円形状や多角形状などであってもよい。
例えば、第１ヒータエレメント２３１を加熱した際、第１サブ給電部２３１ａの温度及び第２サブ給電部２３１ｂの温度は、サブヒータライン２３１ｃの温度よりも低くなる。つまり、第１サブ給電部２３１ａの発熱量及び第２サブ給電部２３１ｂの発熱量は、サブヒータライン２３１ｃの発熱量よりも小さい。
図２４は、第１実施形態の変形例に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンの一部と第１ヒータエレメントのサブゾーンの一部との位置関係を模式的に表す平面図である。
図２４に表したように、第１メインゾーン６１０は、処理対象物Ｗを支持するためのリフトピン（図示しない）が通過可能に設けられたリフトピン用孔６１４ａを有していてもよい。リフトピン用孔６１４ａにおいては、リフトピンが設けられる部分を迂回するように、メインヒータライン２３２ｃが湾曲している。リフトピン用孔６１４ａは、例えば、Ｚ方向において、第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と重なる位置に設けられる。なお、リフトピン用孔６１４ａは、例えば、Ｚ方向において、第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と重ならない位置に設けられてもよい。また、リフトピン用孔６１４ａは、必要に応じて設けられ、省略可能である。
また、第１メインゾーン６１０は、吸着電極（電極層１１１）に電流を供給するための吸着電極端子（図示しない）が通過可能に設けられた吸着電極端子用孔６１４ｂを有していてもよい。吸着電極端子用孔６１４ｂにおいては、吸着電極端子が設けられる部分を迂回するように、メインヒータライン２３２ｃが湾曲している。吸着電極端子用孔６１４ｂは、例えば、Ｚ方向において、第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と重なる位置に設けられる。なお、吸着電極端子用孔６１４ｂは、例えば、Ｚ方向において、第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と重ならない位置に設けられてもよい。また、吸着電極端子用孔６１４ｂは、必要に応じて設けられ、省略可能である。
また、第１メインゾーン６１０は、処理対象物Ｗを冷却するための冷却ガスが通過可能に設けられた冷却ガス用孔６１４ｃを有していてもよい。冷却ガス用孔６１４ｃは、例えば、導入路３２１の一部を構成する。冷却ガス用孔６１４ｃにおいては、冷却ガスが通過する部分を迂回するように、メインヒータライン２３２ｃが湾曲している。冷却ガス用孔６１４ｃは、例えば、Ｚ方向において、第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と重なる位置に設けられる。なお、冷却ガス用孔６１４ｃは、例えば、Ｚ方向において、第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と重ならない位置に設けられてもよい。また、冷却ガス用孔６１４ｃは、必要に応じて設けられ、省略可能である。
なお、本願明細書において、リフトピン用孔６１４ａが「Ｚ方向において第１サブゾーン７１０の中央領域７１１と重なる位置に設けられる」とは、リフトピン用孔６１４ａの少なくとも一部がＺ方向において中央領域７１１と重なることを意味する。吸着電極端子用孔６１４ｂ及び冷却ガス用孔６１４ｃについても、同様である。
このように、第２ヒータエレメント２３２を加熱させた際にメインヒータライン２３２ｃが設けられないために他の部分に比べて温度が低くなりやすいリフトピン用孔６１４ａや吸着電極端子用孔６１４ｂや冷却ガス用孔６１４ｃを、第１サブゾーン７１０の外周領域７１２に比べて温度が高くなりやすい第１サブゾーン７１０の中央領域７１１とＺ方向において重なる位置に設けることで、ヒータ部２００全体の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。
なお、第１メインゾーン６１０は、リフトピン用孔６１４ａ、吸着電極端子用孔６１４ｂ、及び冷却ガス用孔６１４ｃのいずれか１つを有していてもよいし、いずれか２つ以上を有していてもよいし、３つを有していてもよい。また、第１メインゾーン６１０に設けられるリフトピン用孔６１４ａ、吸着電極端子用孔６１４ｂ、及び冷却ガス用孔６１４ｃの数は、それぞれ、１つでもよいし、２つ以上でもよい。
図２５は、実施形態に係るヒータ部の一部を模式的に表す断面図である。
図２５に表したように、この例では、第２ヒータエレメント２３２は、Ｚ方向において、バイパス層２５０と第１ヒータエレメント２３１との間に設けられている。また、第１ヒータエレメント２３１と第２ヒータエレメント２３２との間には、第２絶縁層２４０が設けられている。また、第２ヒータエレメント２３２とバイパス層２５０との間には、第３絶縁層２４５が設けられている。
第３絶縁層２４５は、Ｚ方向に貫通する孔部２４５ｈを有する。第２ヒータエレメント２３２は、孔部２４５ｈにおいて、バイパス層２５０と電気的に接続されている。つまり、バイパス層２５０は、孔部２４５ｈにおいて、第１メイン給電部２３２ａと直接接することで、第１メイン給電部２３２ａと電気的に接続されている。
このような孔部２４５ｈを設けることで、バイパス層２５０と第２ヒータエレメント２３２との間に第３絶縁層２４５が設けられていても、バイパス層２５０と第２ヒータエレメント２３２（第１メイン給電部２３２ａ）とを、直接的に接触させることができる。また、バイパス層２５０が第１メイン給電部２３２ａと直接接して第１メイン給電部２３２ａと電気的に接続されることで、給電端子２８０と給電部（第１メイン給電部２３２ａや第２メイン給電部２３２ｂ）とを直接接続する場合に比べて、給電端子２８０の配置自由度を高めることができる。
図２６は、実施形態に係るウェーハ処理装置を模式的に表す断面図である。
図２６に表したように、実施形態に係るウェーハ処理装置５００は、処理容器５０１と、上部電極５１０と、静電チャック１０と、を備えている。処理容器５０１の天井には、処理ガスを内部に導入するための処理ガス導入口５０２が設けられている。処理容器５０１の底板には、内部を減圧排気するための排気口５０３が設けられている。また、上部電極５１０及び静電チャック１０には高周波電源５０４が接続され、上部電極５１０と静電チャック１０とを有する一対の電極が、互いに所定の間隔を隔てて平行に対峙するようになっている。
ウェーハ処理装置５００において、上部電極５１０と静電チャック１０との間に高周波電圧が印加されると、高周波放電が起こり処理容器５０１内に導入された処理ガスがプラズマにより励起、活性化されて、処理対象物Ｗが処理されることになる。なお、処理対象物Ｗとしては、半導体基板（ウェーハ）を例示することができる。ただし、処理対象物Ｗは、半導体基板（ウェーハ）には限定されず、例えば、液晶表示装置に用いられるガラス基板等であってもよい。
高周波電源５０４は、静電チャック１０のベースプレート３００と電気的に接続される。ベースプレート３００には、前述のように、アルミニウムなどの金属材料が用いられる。すなわち、ベースプレート３００は、導電性を有する。これにより、高周波電圧は、上部電極４１０とベースプレート３００との間に印加される。
また、この例では、ベースプレート３００は、第１支持板２１０及び第２支持板２７０と電気的に接続されている。これにより、ウェーハ処理装置５００では、第１支持板２１０と上部電極５１０との間、及び、第２支持板２７０と上部電極５１０との間にも高周波電圧が印加される。
このように、各支持板２１０、２７０と上部電極５１０との間に高周波電圧を印加する。これにより、ベースプレート３００と上部電極５１０との間のみに高周波電圧を印加する場合に比べて、高周波電圧を印加する場所を処理対象物Ｗにより近付けることができる。これにより、例えば、より効率的かつ低電位でプラズマを発生させることができる。
ウェーハ処理装置５００のような構成の装置は、一般に平行平板型ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置と呼ばれるが、実施形態にかかる静電チャック１０は、この装置への適用に限定されるわけではない。例えば、ＥＣＲ(Electron Cyclotron Resonance)エッチング装置、誘電結合プラズマ処理装置、ヘリコン波プラズマ処理装置、プラズマ分離型プラズマ処理装置、表面波プラズマ処理装置、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition )装置などのいわゆる減圧処理装置に広く適応することができる。このようなウェーハ処理装置５００は、例えば、半導体装置の製造に用いられる。ウェーハ処理装置５００は、例えば、半導体製造装置として使用される。
また、実施形態にかかる静電チャック１０は、露光装置や検査装置のように大気圧下で処理や検査が行われる基板処理装置に広く適用することもできる。ただし、実施形態にかかる静電チャック１０の有する高い耐プラズマ性を考慮すると、静電チャック１０をプラズマ処理装置に適用させることが好ましい。なお、これらの装置の構成の内、実施形態にかかる静電チャック１０以外の部分には公知の構成を適用することができるので、その説明は省略する。
このように、第２ヒータエレメント２３２を加熱させた際にメインヒータライン２３２ｃに比べて温度が低くなりやすい第１メイン給電部２３２ａを、第１サブゾーン７１０の外周領域７１２に比べて温度が高くなりやすい第１サブゾーン７１０の中央領域７１１とＺ方向において重なる位置に設けた静電チャック１０を備えることで、ヒータ部２００全体の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。これにより、処理対象物Ｗの面内の温度分布の均一性を向上させることができる。
図２７は、実施形態の変形例に係るヒータ部を模式的に表す分解断面図である。
図２７に表したように、実施形態の変形例に係るヒータ部２００Ａでは、第１ヒータエレメント２３１の各サブゾーン（領域）７００において、それぞれ、独立した温度制御が行われるとともに、第２ヒータエレメント２３２の各メインゾーン６００において、それぞれ、独立した温度制御が行われる点が、図５に示したヒータ部２００とは異なる。なお、図５に示したヒータ部２００と同じ構成については、説明を省略する。
この例では、給電端子２８０として、１０個の給電端子２８０ａ～２８０ｊが設けられている。また、この例では、バイパス層２５０は、１０個のバイパス部２５１ａ～２５１ｊを有する。
第１ヒータエレメント２３１は、第１領域７０１及び第２領域７０２を有する。第１領域７０１及び第２領域７０２は、それぞれ、第１サブ給電部２３１ａと、第２サブ給電部２３１ｂと、サブヒータライン２３１ｃと、を有する。
第２ヒータエレメント２３２は、メインゾーン６０１、メインゾーン６０２、及びメインゾーン６０３を有する。メインゾーン６０１～６０３は、それぞれ、第１メイン給電部２３２ａと、第２メイン給電部２３２ｂと、メインヒータライン２３２ｃと、を有する。
矢印Ｃ２１及び矢印Ｃ２２のように、電力が静電チャック１０の外部から給電端子２８０ａに供給されると、電流は、給電端子２８０ａからバイパス部２５１ａへ流れる。矢印Ｃ２３及び矢印Ｃ２４のように、バイパス部２５１ａへ流れた電流は、バイパス部２５１ａから第１ヒータエレメント２３１の第１領域７０１へ流れる。矢印Ｃ２５及び矢印Ｃ２６のように、第１領域７０１へ流れた電流は、第１領域７０１からバイパス部２５１ｂへ流れる。より具体的には、バイパス部２５１ａへ流れた電流は、第１領域７０１の第１サブ給電部２３１ａを介して第１領域７０１のサブヒータライン２３１ｃへ流れ、第１領域７０１の第２サブ給電部２３１ｂを介してバイパス部２５１ｂへ流れる。矢印Ｃ２７及び矢印Ｃ２８のように、バイパス部２５１ｂへ流れた電流は、バイパス部２５１ｂから給電端子２８０ｂへ流れる。矢印Ｃ２９のように、給電端子２８０ｂへ流れた電流は、静電チャック１０の外部へ流れる。
同様に、電力が静電チャック１０の外部から給電端子２８０ｃに供給されると、電流は、矢印Ｃ３１～Ｃ３９のように、給電端子２８０ｃ、バイパス部２５１ｃ、第１ヒータエレメント２３１の第２領域７０２、バイパス部２５１ｄ、給電端子２８０ｄの順に流れる。
同様に、電力が静電チャック１０の外部から給電端子２８０ｅに供給されると、電流は、矢印Ｃ４１～Ｃ４９のように、給電端子２８０ｅ、バイパス部２５１ｅ、第２ヒータエレメント２３２のメインゾーン６０１、バイパス部２５１ｆ、給電端子２８０ｆの順に流れる。
同様に、電力が静電チャック１０の外部から給電端子２８０ｇに供給されると、電流は、矢印Ｃ５１～Ｃ５９のように、給電端子２８０ｇ、バイパス部２５１ｇ、第２ヒータエレメント２３２のメインゾーン６０２、バイパス部２５１ｈ、給電端子２８０ｈの順に流れる。
同様に、電力が静電チャック１０の外部から給電端子２８０ｉに供給されると、電流は、矢印Ｃ６１～Ｃ６９のように、給電端子２８０ｉ、バイパス部２５１ｉ、第２ヒータエレメント２３２のメインゾーン６０３、バイパス部２５１ｊ、給電端子２８０ｊの順に流れる。
例えば、給電端子２８０ａに印加する電圧と、給電端子２８０ｃに印加する電圧と、を異ならせることで、第１領域７０１の出力と、第２領域７０２の出力と、を異ならせることができる。つまり、各サブゾーン（領域）７００の出力を独立して制御することができる。
例えば、給電端子２８０ｅに印加する電圧と、給電端子２８０ｇに印加する電圧と、給電端子２８０ｉに印加する電圧と、を異ならせることで、メインゾーン６０１の出力と、メインゾーン６０２の出力と、メインゾーン６０３の出力と、を異ならせることができる。つまり、各メインゾーン６００の出力を独立して制御することができる。
以上のように、実施形態によれば、処理対象物の面内の温度分布の均一性を向上させることができる静電チャック及び半導体製造装置が提供される。
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、静電チャックが備える各要素の形状、寸法、材質、配置、設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
１０ 静電チャック、 １００ セラミック誘電体基板、 １０１ 第１主面、 １０２ 第２主面、 １１１ 電極層（吸着電極）、 １１３ 凸部、 １１５ 溝、 ２００、２００Ａ ヒータ部、 ２１０ 第１支持板、 ２１１ 面、 ２２０ 第１絶縁層、 ２３１ 第１ヒータエレメント、 ２３１ａ、２３１ｂ 第１、第２サブ給電部、 ２３１ｃ サブヒータライン、 ２３１ｅ 外周縁、 ２３２ 第２ヒータエレメント、 ２３２ａ、２３２ｂ 第１、第２メイン給電部、 ２３２ｃ メインヒータライン、 ２３２ｅ 外周縁、 ２４０ 第２絶縁層、 ２４５ 第３絶縁層、 ２４５ｈ 孔部、 ２５０ バイパス層、 ２５１、２５１ａ～２５１ｊ バイパス部、 ２６０ 第４絶縁層、 ２７０ 第２支持板、 ２７１ 面、 ２７３ 孔、 ２８０、２８０ａ～２８０ｊ 給電端子、 ３００ ベースプレート、 ３０１ 連通路、 ３０３ 下面、 ３２１ 導入路、 ４０３ 接着層、 ４１０ 上部電極、 ５００ 半導体製造装置、 ５０１ 処理容器、 ５０２ 処理ガス導入口、 ５０３ 排気口、 ５０４ 高周波電源、 ５１０ 上部電極、 ６００、６０１～６０４ メインゾーン、 ６１０ 第１メインゾーン、 ６１４ａ リフトピン用孔、 ６１４ｂ 吸着電極端子用孔、 ６１４ｃ 冷却ガス用孔、 ７００、７０１ａ～７０１ｆ、７０２ａ～７０２ｍ、７０３ａ～７０３ｑ、７０４ａ、７０５ａ サブゾーン、 ７０１～７０５ 第１～第５領域、 ７１０ 第１サブゾーン、 ７１１ 中央領域、 ７１２ 外周領域、 ７１５ 中心、 ７１６ａ～７１６ｈ 第１～第８辺、 ７１７ａ～７１７ｄ 第１～第４角、 ７１８ａ～７１８ｄ 第１～第４中点、 ７２１ 内周端、 ７２２ 外周端、 ７２３、７２４ 第１、第２側端、 ＣＬ１～ＣＬ３ 中心線、 ＣＴ１、ＣＴ２ 中心、 Ｄｃ 周方向、 Ｄｒ 径方向、 ＤＬ１、ＤＬ２ 対角線、 ＬＭ１～ＬＭ４、ＬＳ１～ＬＳ５ 径方向の幅、 ＬＷ１～ＬＷ３ 幅、 ＲＬ１～ＲＬ３ 中心線、 Ｓａ、Ｓａ１、Ｓａ２、Ｓｂ、Ｓｂ１，Ｓｂ２、Ｓｃ、Ｓｃ１、Ｓｃ２ 面積、 Ｗ 処理対象物

Claims (15)

  1. 処理対象物を載置する第１主面と、前記第１主面とは反対側の第２主面と、を有するセラミック誘電体基板と、
    前記セラミック誘電体基板を支持するベースプレートと、
    前記セラミック誘電体基板を加熱するヒータ部と、
    を備え、
    前記ヒータ部は、第１ヒータエレメントと、第２ヒータエレメントと、を有し、
    前記第２ヒータエレメントは、径方向に分割された複数のメインゾーンを有し、
    前記第１ヒータエレメントは、複数のサブゾーンを有し、
    前記複数のサブゾーンの数は、前記複数のメインゾーンの数よりも多く、
    前記複数のメインゾーンは、第１メインゾーンを有し、
    前記第１メインゾーンは、電流が流れることにより発熱するメインヒータラインと、前記メインヒータラインに給電する第１メイン給電部と、を有し、
    前記複数のサブゾーンは、前記第１主面に対して垂直なＺ方向において前記第１メインゾーンと重なる第１サブゾーンを有し、
    前記第１サブゾーンは、前記Ｚ方向に沿って見たときに、前記第１サブゾーンの中央に位置する中央領域と、前記中央領域の外側に位置する外周領域と、を有し、
    前記第１メイン給電部は、前記Ｚ方向において、前記中央領域と重なる位置に設けられることを特徴とする静電チャック。
  2. 前記第１サブゾーンは、電流が流れることにより発熱するサブヒータラインと、前記サブヒータラインに給電する第１サブ給電部と、前記サブヒータラインに給電する第２サブ給電部と、を有し、
    前記Ｚ方向に沿って見たときに、前記中央領域と重なる前記第１サブ給電部の面積と、前記中央領域と重なる前記第２サブ給電部の面積と、前記中央領域と重なる前記第１メイン給電部の面積と、の合計は、前記外周領域と重なる前記第１サブ給電部の面積と、前記外周領域と重なる前記第２サブ給電部の面積と、前記外周領域と重なる前記第１メイン給電部の面積と、の合計よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の静電チャック。
  3. 前記第１サブゾーンは、電流が流れることにより発熱するサブヒータラインと、前記サブヒータラインに給電する第１サブ給電部と、前記サブヒータラインに給電する第２サブ給電部と、を有し、
    前記第１サブ給電部及び前記第２サブ給電部の少なくともいずれかは、前記中央領域に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の静電チャック。
  4. 前記第１サブ給電部及び前記第２サブ給電部は、前記中央領域に設けられることを特徴とする請求項３記載の静電チャック。
  5. 前記第１サブゾーンは、電流が流れることにより発熱するサブヒータラインと、前記サブヒータラインに給電する第１サブ給電部と、前記サブヒータラインに給電する第２サブ給電部と、を有し、
    前記第１メイン給電部は、前記Ｚ方向において、前記サブヒータラインと重なる位置に設けられることを特徴とする請求項１～４のいずれか１つに記載の静電チャック。
  6. 前記第１メインゾーンは、前記処理対象物を支持するためのリフトピンが通過可能に設けられたリフトピン用孔をさらに有し、
    前記リフトピン用孔は、前記Ｚ方向において、前記中央領域と重なる位置に設けられることを特徴とする請求項１～５のいずれか１つに記載の静電チャック。
  7. 前記セラミック誘電体基板の内部に設けられた吸着電極をさらに備え、
    前記第１メインゾーンは、前記吸着電極に電流を供給するための吸着電極端子が通過可能に設けられた吸着電極端子用孔をさらに有し、
    前記吸着電極端子用孔は、前記Ｚ方向において、前記中央領域と重なる位置に設けられることを特徴とする請求項１～６のいずれか１つに記載の静電チャック。
  8. 前記第１メインゾーンは、前記処理対象物を冷却するための冷却ガスが通過可能に設けられた冷却ガス用孔をさらに有し、
    前記冷却ガス用孔は、前記Ｚ方向において、前記中央領域と重なる位置に設けられることを特徴とする請求項１～７のいずれか１つに記載の静電チャック。
  9. 前記ヒータ部は、前記第１ヒータエレメント及び前記第２ヒータエレメントへの給電経路であるバイパス層をさらに有し、
    前記バイパス層は、前記第１メイン給電部と直接接することで、前記第１メイン給電部と電気的に接続されることを特徴とする請求項１～８のいずれか１つに記載の静電チャック。
  10. 前記第２ヒータエレメントは、前記Ｚ方向において、前記バイパス層と前記第１ヒータエレメントとの間に設けられることを特徴とする請求項９記載の静電チャック。
  11. 前記第１ヒータエレメントは、前記第２ヒータエレメントよりも少ない熱量を生成することを特徴とする請求項１～１０のいずれか１つに記載の静電チャック。
  12. 前記第１ヒータエレメントの体積抵抗率は、前記第２ヒータエレメントの体積抵抗率よりも高いことを特徴とする請求項１～１０のいずれか１つに記載の静電チャック。
  13. 前記ヒータ部は、前記セラミック誘電体基板と前記ベースプレートとの間に設けられることを特徴とする請求項１～１２のいずれか１つに記載の静電チャック。
  14. 前記ヒータ部は、前記セラミック誘電体基板の前記第１主面と前記第２主面との間に設けられることを特徴とする請求項１～１２のいずれか１つに記載の静電チャック。
  15. 請求項１～１４のいずれか１つに記載の静電チャックを備えたことを特徴とする半導体製造装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002329567A (ja) 2001-05-02 2002-11-15 Ibiden Co Ltd セラミック基板および接合体の製造方法
US10475687B2 (en) 2014-11-20 2019-11-12 Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. Electrostatic chuck device
JP6804828B2 (ja) 2015-04-20 2020-12-23 日本特殊陶業株式会社 セラミックヒータ及び静電チャック
KR102513443B1 (ko) * 2016-03-15 2023-03-24 삼성전자주식회사 정전 척 및 그를 포함하는 기판 처리 장치
JP6730084B2 (ja) 2016-05-06 2020-07-29 日本特殊陶業株式会社 加熱部材及び静電チャック
JP6195029B1 (ja) 2016-07-20 2017-09-13 Toto株式会社 静電チャック
JP6850138B2 (ja) 2017-01-24 2021-03-31 日本特殊陶業株式会社 保持装置
JP6831269B2 (ja) 2017-02-28 2021-02-17 日本特殊陶業株式会社 セラミックヒータ
JP6341457B1 (ja) 2017-03-29 2018-06-13 Toto株式会社 静電チャック
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