JP2024019807A - Retainer - Google Patents

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輝 稲吉
Teru Inayoshi
敦 鈴木
Atsushi Suzuki
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Niterra Co Ltd
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NGK Spark Plug Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for suppressing warpage of a plate-like part in a retainer that holds an object.
SOLUTION: A retainer includes: a plate-like part formed in a plate-like having a first surface on a side where an object is mounted and a second surface as a back surface of the first surface; a plate-like base part that is arranged on the second surface side of the plate-like part, and has a cooling function; and a first bonding part that is arranged between the plate-like part and the base part, and bonds the plate-like part and the base part. The plate-like part includes: a first plate-like part including the first surface; a second plate-like part including the second surface; and a second bonding part that is arranged between the first plate-like part and the second plate-like part, and bonds the first plate-like part with the second plate-like part. A heat resistance of the second bonding part is 6.5×10-4(m2K/W) or less at 120°C.
SELECTED DRAWING: Figure 1
COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

本発明は、対象物を保持する保持装置に関する。 The present invention relates to a holding device for holding an object.

半導体を製造する際にウェハ等の対象物を保持する保持装置として、例えば、静電チャックが用いられる。静電チャックは、対象物が載置される板状部と、板状部を冷却するベース部と、板状部とベース部とを接合する接合部と、を備える。静電チャックは、板状部材の内部に配置されたチャック電極を備えており、チャック電極に電圧が印加されることにより発生する静電引力を利用して、板状部の表面(以下、「吸着面」とも呼ぶ。)にウェハ等の対象物を吸着して保持する。 For example, an electrostatic chuck is used as a holding device for holding an object such as a wafer when manufacturing semiconductors. The electrostatic chuck includes a plate portion on which an object is placed, a base portion that cools the plate portion, and a joint portion that joins the plate portion and the base portion. An electrostatic chuck is equipped with a chuck electrode placed inside a plate-like member, and utilizes electrostatic attraction generated by applying a voltage to the chuck electrode to attach the surface of the plate-like member (hereinafter referred to as " (Also referred to as "suction surface.") Objects such as wafers are attracted and held there.

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、板状部の内部に配置された抵抗発熱体であるヒーターによる加熱や、ベース部材に形成された冷媒流路への冷媒供給による冷却を行うことにより、板状部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。 If the temperature of the wafer held on the suction surface of the electrostatic chuck does not reach the desired temperature, the precision of each process (film formation, etching, etc.) on the wafer may decrease. The ability to control distribution is required. Therefore, by heating with a heater, which is a resistance heating element placed inside the plate-shaped part, and cooling by supplying refrigerant to the refrigerant flow path formed in the base member, the temperature distribution on the adsorption surface of the plate-shaped part is improved. control (and in turn, control of the temperature distribution of the wafer held on the suction surface).

従来、上記抵抗発熱体の抵抗値を調整することにより、ウェハを保持する表面(吸着面)の温度分布の制御性を向上させていた。しかしながら、静電チャックにおいて、ウェハを保持する吸着面の温度分布は、ヒーター(抵抗発熱体)の精度の他にベース部や接合部の精度にも左右されるため、抵抗発熱体の抵抗値を調整するだけでは、ウェハを保持する吸着面の温度分布の制御性を十分に向上させることができない、という課題があった。 Conventionally, the controllability of the temperature distribution on the surface (adsorption surface) that holds the wafer has been improved by adjusting the resistance value of the resistance heating element. However, in an electrostatic chuck, the temperature distribution of the suction surface that holds the wafer depends not only on the accuracy of the heater (resistance heating element) but also on the accuracy of the base and joint parts. There has been a problem in that the controllability of the temperature distribution of the suction surface that holds the wafer cannot be sufficiently improved just by adjusting it.

この課題に対し、抵抗発熱体により形成されたヒーターを有する第2板状部とチャック電極を有する第1板状部とを接合することにより板状部を構成し、ヒーターの抵抗値のバラつきを抑制し、ウェハを保持する吸着面の温度分布の制御性を向上させる技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 To solve this problem, a plate-shaped part is constructed by joining a second plate-shaped part having a heater formed by a resistance heating element and a first plate-shaped part having a chuck electrode, and the variation in resistance value of the heater can be reduced. A technique has been proposed for suppressing the temperature distribution and improving the controllability of the temperature distribution of the suction surface that holds the wafer (for example, see Patent Document 1).

特許第6867556号公報Patent No. 6867556

ところで、静電チャックが強いプラズマエネルギーに曝露される環境下や、静電チャックに高電力が入力される環境下で使用される場合、吸着面は高温になりやすい。上記特許文献1に記載の静電チャックは、第1板状部と第2板状部とを接着剤により接合しており、一般に、接着剤の熱伝導率は比較的低いため、上記特許文献1に記載されている静電チャックを、吸着面が高温になりやすい環境下で用いると、板状部からベース部への熱の移動が抑制され、吸着面が十分冷却されない虞がある。そのため、第1板状部と第2板状部とを接合する接合部の熱引きを良くすることが望まれている。また、ヒーターから第1板状部への熱伝導の点でも、第1板状部と第2板状部とを接合する接合部について改善の余地があった。 By the way, when an electrostatic chuck is used in an environment where it is exposed to strong plasma energy or where high power is input to the electrostatic chuck, the suction surface tends to become hot. The electrostatic chuck described in the above-mentioned Patent Document 1 has a first plate-like part and a second plate-like part joined by an adhesive, and since the thermal conductivity of the adhesive is generally relatively low, the above-mentioned Patent Document If the electrostatic chuck described in No. 1 is used in an environment where the suction surface tends to reach a high temperature, the transfer of heat from the plate portion to the base portion may be suppressed, and the suction surface may not be sufficiently cooled. Therefore, it is desired to improve the heat dissipation of the joint where the first plate-like part and the second plate-like part are joined. In addition, there is room for improvement in terms of heat conduction from the heater to the first plate-like part as well with respect to the joint where the first plate-like part and the second plate-like part are joined.

このような課題は、静電チャックに限らず、CVD(chemical vapor deposition)、PVD(physical vapor deposition)、PLD(Pulsed Laser Deposition)等の真空装置用ヒータ装置、サセプタ、載置台等の保持装置に共通する課題である。 Such problems are not limited to electrostatic chucks, but also include heater devices for vacuum devices such as CVD (chemical vapor deposition), PVD (physical vapor deposition), and PLD (pulsed laser deposition), susceptors, and holding devices such as mounting tables. to This is a common issue.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、第1板状部と第2板状部とが接合された板状部の上に対象物を保持する保持装置において、第1板状部と第2板状部との間の熱伝導性を向上させる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and provides a holding device for holding an object on a plate-like part in which a first plate-like part and a second plate-like part are joined. It is an object of the present invention to provide a technique for improving thermal conductivity between a first plate-like part and a second plate-like part.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and can be realized as the following forms.

(1)本発明の一形態によれば、対象物を保持する保持装置が提供される。この保持装置は、前記対象物が載置される側の第1面と、前記第1面の裏面である第2面とを有する板状に形成される板状部と、前記板状部の前記第2面側に配置され、冷却機能を有する、板状のベース部と、前記板状部と前記ベース部との間に配置され、前記板状部と前記ベース部とを接合する第1接合部と、を備え、前記板状部は、前記第1面を含む第1板状部と、前記第2面を含む第2板状部と、前記第1板状部と前記第2板状部との間に配置され、前記第1板状部と前記第2板状部とを接合する第2接合部と、を有し、前記第2接合部の熱抵抗は、120℃の時に6.5×10-4(m2K/W)以下である。 (1) According to one embodiment of the present invention, a holding device for holding an object is provided. This holding device includes a plate-shaped portion having a first surface on which the object is placed and a second surface that is the back surface of the first surface; a plate-shaped base portion disposed on the second surface side and having a cooling function; a first plate-shaped base portion disposed between the plate-shaped portion and the base portion and joining the plate-shaped portion and the base portion; a joint portion, and the plate-like portion includes a first plate-like portion including the first surface, a second plate-like portion including the second surface, and the first plate-like portion and the second plate-like portion. a second joint part that is disposed between the first plate part and the second plate part, and the second joint part has a thermal resistance of 120 degrees Celsius. It is 6.5×10 −4 (m 2 K/W) or less.

例えば、保持装置が強いプラズマエネルギーに曝露される環境下等では、板状部の第1面は高温になりやすい。板状部の第1面が、例えば、120℃になるような使用条件の場合に、熱抵抗を上記の範囲にすると、第1板状部から第2板状部への熱伝導を良好にすることができるため、第1板状部からベース部への熱の移動を良好にすることができ、板状部の第1面を良好に冷却することができる。 For example, in an environment where the holding device is exposed to strong plasma energy, the first surface of the plate-shaped portion tends to reach a high temperature. If the temperature of the first surface of the plate-like part is 120°C, for example, if the thermal resistance is within the above range, good heat conduction from the first plate-like part to the second plate-like part can be achieved. Therefore, it is possible to improve the transfer of heat from the first plate-like part to the base part, and it is possible to cool the first surface of the plate-like part well.

(2)上記形態の保持装置であって、前記第2接合部の熱抵抗は、-60℃の時に5.5×10-4(m2K/W)以下であってもよい。上記のように、板状部の第1面が高温(例えば、120℃)になりやすい使用条件のときに、ベース部を-60℃以下の極低温にして使用する場合がある。そのような場合に、第2接合部の熱抵抗を上記の範囲にすると、板状部の第1面を急速に冷却することができる。 (2) In the holding device of the above embodiment, the thermal resistance of the second joint portion may be 5.5×10 −4 (m 2 K/W) or less at −60° C. As described above, when the first surface of the plate-like part is used under conditions where the first surface is likely to reach a high temperature (for example, 120°C), the base part may be used at an extremely low temperature of -60°C or lower. In such a case, by setting the thermal resistance of the second joint within the above range, the first surface of the plate-shaped portion can be rapidly cooled.

(3)上記形態の保持装置であって、前記第1板状部を構成する材料の熱伝導率は、前記第2板状部を構成する材料の熱伝導率以上であってもよい。板状部の第1面の熱をベース部に移動させるため、板状部の熱伝導率は大きいことが好ましい。但し、例えば、第2板状部がヒーターを備える場合、ヒーターによって板状部の第1面の温度分布を調整するが、第2板状部の熱伝導率が高すぎると、ベース部(冷却)の影響を受けやすく、ヒーターによる板状部の第1面の温度分布の調整が困難になる可能性がある。そのため、第1板状部の熱伝導率を第2板状部の熱伝導率以上にすると、第2板状部がヒーターを備える場合にも、板状部の第1面の温度分布を適切に調整することができる。 (3) In the holding device of the above embodiment, the thermal conductivity of the material constituting the first plate portion may be higher than the thermal conductivity of the material constituting the second plate portion. In order to transfer the heat of the first surface of the plate-like part to the base part, it is preferable that the heat conductivity of the plate-like part is high. However, for example, when the second plate-like part is equipped with a heater, the temperature distribution on the first surface of the plate-like part is adjusted by the heater, but if the thermal conductivity of the second plate-like part is too high, the base part (cooling ), and it may be difficult to adjust the temperature distribution on the first surface of the plate-shaped portion using a heater. Therefore, if the thermal conductivity of the first plate part is made higher than the thermal conductivity of the second plate part, even if the second plate part is equipped with a heater, the temperature distribution on the first surface of the plate part can be adjusted appropriately. can be adjusted to

(4)上記形態の保持装置であって、前記第1接合部の熱抵抗は、120℃の時に6.5×10-4(m2K/W)以下であってもよい。このようにすると、板状部からベース部へ熱伝導も向上させることができるため、板状部からベース部への熱の移動をさらに良好にすることができ、板状部の第1面の冷却性をさらに良好にすることができる。 (4) In the holding device of the above embodiment, the first joint portion may have a thermal resistance of 6.5×10 −4 (m 2 K/W) or less at 120° C. In this way, heat conduction from the plate part to the base part can also be improved, so heat transfer from the plate part to the base part can be further improved, and the first surface of the plate part can be improved. Cooling properties can be further improved.

(5)上記形態の保持装置であって、前記第2接合部の厚みは前記第1接合部の厚み以下であってもよい。保持装置において、板状部を構成する第1板状部と第2板状部との熱膨張差は小さいことが多い。一方、ベース部は冷却機能を有するため熱伝導率が大きい材料(例えば、金属を主成分とする材料)により形成されていることが多く、熱膨張率が大きいことが多い。そのため、第1接合部の厚みは、板状部とベース部との熱膨張差に基づく応力の緩和能を奏する程度の厚みがあるのが好ましい。一方、上述の通り、第1板状部と第2板状部は、熱膨張差が小さいことが多く、第2接合部の応力緩和能の重要性は第1接合部と比較して低いため、第2接合部の厚みは、第1接合部の厚み以下であっても問題ない。第2接合部の厚みを第1接合部の厚み以下にすると、板状部とベース部との熱膨張差に基づく応力を第1接合部により緩和すると共に、第2接合部の熱抵抗を小さくして(厚みを薄くする)、板状部からベース部へ熱伝導を向上させることができる。 (5) In the holding device of the above embodiment, the thickness of the second joint portion may be less than or equal to the thickness of the first joint portion. In the holding device, the difference in thermal expansion between the first plate portion and the second plate portion constituting the plate portion is often small. On the other hand, since the base part has a cooling function, it is often made of a material with a high thermal conductivity (for example, a material whose main component is metal), and therefore often has a high coefficient of thermal expansion. Therefore, it is preferable that the thickness of the first joint part is large enough to exhibit stress relaxation ability based on the difference in thermal expansion between the plate-like part and the base part. On the other hand, as mentioned above, the difference in thermal expansion between the first plate part and the second plate part is often small, and the stress relaxation ability of the second joint part is less important than that of the first joint part. There is no problem even if the thickness of the second joint part is less than the thickness of the first joint part. When the thickness of the second joint is less than or equal to the thickness of the first joint, the stress due to the difference in thermal expansion between the plate part and the base part is alleviated by the first joint, and the thermal resistance of the second joint is reduced. (reducing the thickness), it is possible to improve heat conduction from the plate-like part to the base part.

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、保持装置を含む半導体製造装置、保持装置の製造方法、接合部の形成方法などの形態で実現することができる。 Note that the present invention can be realized in various forms, such as a semiconductor manufacturing apparatus including a holding device, a method for manufacturing a holding device, and a method for forming a bonding portion.

第1実施形態の静電チャックの外観構成を概略的に示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view schematically showing the external configuration of an electrostatic chuck according to a first embodiment. 静電チャックのXZ断面構成を概略的に示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing an XZ cross-sectional configuration of an electrostatic chuck. 各材料の熱伝導率を示す図である。It is a figure showing the thermal conductivity of each material. サンプルの熱抵抗を示す図である。It is a figure showing the thermal resistance of a sample. サンプルの熱抵抗を示す図である。It is a figure showing the thermal resistance of a sample. 第2実施形態の静電チャックのXZ断面構成を概略的に示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram schematically showing an XZ cross-sectional configuration of an electrostatic chuck according to a second embodiment. 第3実施形態の静電チャックのXZ断面構成を概略的に示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram schematically showing an XZ cross-sectional configuration of an electrostatic chuck according to a third embodiment.

<第1実施形態>
図1は、第1実施形態の静電チャック10の外観構成を概略的に示す斜視図である。図2は、静電チャック10のXZ断面構成を概略的に示す説明図である。図1、図2には、方向を特定するために、互いに直交するXYZ軸が示されている。図2において、Y軸正方向は、紙面裏側に向かう方向である。本明細書では、便宜的に、Z軸正方向を上方向といい、Z軸負方向を下方向というものとするが、静電チャック10は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。本実施形態における静電チャック10を、「保持装置」とも呼ぶ。
<First embodiment>
FIG. 1 is a perspective view schematically showing the external configuration of an electrostatic chuck 10 according to the first embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing the XZ cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 10. In FIGS. 1 and 2, XYZ axes that are orthogonal to each other are shown in order to specify the direction. In FIG. 2, the positive Y-axis direction is the direction toward the back side of the page. In this specification, for convenience, the positive Z-axis direction is referred to as an upward direction, and the negative direction of the Z-axis is referred to as a downward direction, but the electrostatic chuck 10 is actually installed in a different direction. may be done. The electrostatic chuck 10 in this embodiment is also referred to as a "holding device".

静電チャック10は、対象物(例えばウェハW)を静電引力により吸着して保持する装置であり、例えば半導体製造装置の真空チャンバー内でウェハWを固定するために使用される。静電チャック10は、上下方向(Z軸方向)に並べて配置された板状部100と、ベース部200と、板状部100とベース部200とを接合する第1接合部400と、を備える。 The electrostatic chuck 10 is a device that attracts and holds an object (for example, a wafer W) by electrostatic attraction, and is used, for example, to fix the wafer W in a vacuum chamber of a semiconductor manufacturing apparatus. The electrostatic chuck 10 includes plate-like parts 100 arranged side by side in the vertical direction (Z-axis direction), a base part 200, and a first joint part 400 that joins the plate-like part 100 and the base part 200. .

板状部100は、第1面S1と、第1面S1の裏面である第2面S2と、を有する板状部材である。詳しくは、板状部100は、略円形平面状の第1面S1を含む板状部材である第1板状部110(図1)と、第1板状部110と略同一の径の略円形平面状の第2面S2(図2)を含む板状部材である第2板状部120(図1)と、第1板状部110と第2板状部120との間に配置され、第1板状部110と第2板状部120とを接合する第2接合部150と、を備える板状部材である。 The plate-shaped portion 100 is a plate-shaped member having a first surface S1 and a second surface S2 that is the back surface of the first surface S1. Specifically, the plate-like portion 100 includes a first plate-like portion 110 (FIG. 1), which is a plate-like member including a first surface S1 having a substantially circular planar shape, and a substantially circular plate-like member having approximately the same diameter as the first plate-like portion 110. The second plate portion 120 (FIG. 1) is a plate member including a circular planar second surface S2 (FIG. 2), and is arranged between the first plate portion 110 and the second plate portion 120. , a second joint portion 150 that joins the first plate portion 110 and the second plate portion 120.

第1板状部110の内部には、導電性材料(例えば、タングステンやモリブデン等)により形成された吸着電極130(図2)が配置されている。Z軸方向視での吸着電極130の形状は、例えば略円形である。吸着電極130に電源(不図示)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(図1)が第1板状部110の第1面S1に吸着固定される。すなわち、第1板状部110の第1面S1は、ウェハWが載置される載置面として機能する。吸着電極130の形状は、本実施形態に限定されず、例えば、渦巻形状等でもよい。 Inside the first plate-shaped portion 110, an adsorption electrode 130 (FIG. 2) made of a conductive material (for example, tungsten, molybdenum, etc.) is arranged. The shape of the attraction electrode 130 when viewed in the Z-axis direction is, for example, approximately circular. When a voltage is applied to the attraction electrode 130 from a power source (not shown), electrostatic attraction is generated, and the wafer W (FIG. 1) is attracted and fixed to the first surface S1 of the first plate-shaped portion 110 by this electrostatic attraction. be done. That is, the first surface S1 of the first plate-shaped portion 110 functions as a mounting surface on which the wafer W is mounted. The shape of the adsorption electrode 130 is not limited to this embodiment, and may be, for example, a spiral shape.

第2板状部120の内部にはZ軸方向視で渦巻き型のヒーター140(図2)が配置されている。図示するように、ヒーター140は、第2板状部120のうち、第2面S2とは反対側の面(第4面S4)側に配置されている。本実施形態において、ヒーター140は、タングステンやモリブデン等により形成されたメタライズ層である。ヒーター140の形状は、本実施形態に限定されず、例えば、円盤形状等でもよい。他の実施形態では、板状部100は、ヒーター140を備えなくてもよい。 A spiral heater 140 (FIG. 2) is arranged inside the second plate-shaped portion 120 when viewed in the Z-axis direction. As illustrated, the heater 140 is disposed on the surface (fourth surface S4) of the second plate-shaped portion 120 opposite to the second surface S2. In this embodiment, the heater 140 is a metallized layer made of tungsten, molybdenum, or the like. The shape of the heater 140 is not limited to this embodiment, and may be, for example, a disk shape. In other embodiments, the plate-shaped portion 100 may not include the heater 140.

板状部100は、いわゆるファインセラミックス、ニューセラミックスと言われるセラミックス(例えば、アルミナや窒化アルミニウム等)を主成分とする緻密体である。本願明細書において、特定成分が「主成分である」あるいは「主に形成する材料である」とは、当該特定成分の含有率が、50体積%以上であることを意味する。他の実施形態では、板状部100は、例えば、ポリイミド等の樹脂、透明ガラス等のセラミック以外の材料を主成分として形成されてもよい。 The plate-shaped portion 100 is a dense body whose main component is ceramics (eg, alumina, aluminum nitride, etc.) called so-called fine ceramics or new ceramics. In the present specification, when a specific component "is the main component" or "is the main forming material", it means that the content of the specific component is 50% by volume or more. In other embodiments, the plate-shaped portion 100 may be formed mainly of a material other than ceramic, such as resin such as polyimide, or transparent glass, for example.

板状部100の熱伝導率は特に限定されないが、第1板状部110を構成する材料の熱伝導率は、第2板状部120を構成する材料の熱伝導率以上であることが好ましい。第1板状部110を構成する材料の熱伝導率は、第2板状部120を構成する材料の熱伝導率より高いことがより好ましい。 Although the thermal conductivity of the plate-like part 100 is not particularly limited, it is preferable that the thermal conductivity of the material forming the first plate-like part 110 is greater than or equal to the thermal conductivity of the material forming the second plate-like part 120. . It is more preferable that the thermal conductivity of the material forming the first plate portion 110 is higher than the thermal conductivity of the material forming the second plate portion 120.

第1板状部110の熱伝導率は、第1板状部110から切り出したサンプルをレーザーフラッシュ法により熱拡散率、比熱を測定することで、算出することができる。測定温度を、恒温槽等で一定に保つことで、各温度の熱伝導率を測定することが出来る。測定温度は、例えば、静電チャック10の一般的な使用温度である25℃(室温)としてもよい。第2板状部120、第2接合部150、第1接合部400の熱伝導率についても同様である。 The thermal conductivity of the first plate-like part 110 can be calculated by measuring the thermal diffusivity and specific heat of a sample cut out from the first plate-like part 110 using a laser flash method. By keeping the measurement temperature constant using a constant temperature bath or the like, it is possible to measure the thermal conductivity at each temperature. The measurement temperature may be, for example, 25° C. (room temperature), which is the general operating temperature of the electrostatic chuck 10. The same applies to the thermal conductivity of the second plate-shaped portion 120, the second joint portion 150, and the first joint portion 400.

第1板状部110および第2板状部120の熱伝導率は、主成分のセラミックの種類、充填剤の種類、および含有量、気孔率等を調整することにより、調製することができる。 The thermal conductivity of the first plate-like part 110 and the second plate-like part 120 can be adjusted by adjusting the type of ceramic as the main component, the type of filler, content, porosity, etc.

板状部100を構成する第1板状部110と第2板状部120とは、同一の材料により形成されてもよいし、異なる材料により形成されてもよい。本実施形態において、第1板状部110と第2板状部120とは、同一の材料(例えば、アルミナ)を主成分として形成され、純度、気孔率、熱伝導率を異ならせている。すなわち、同じ材料系を用いて、物性を変えている。上述の通り、第1板状部110は第1面S1を含み、ウェハWが載置される。そのため、第1板状部110は、例えば、ウェハWのエッチングや、クリーニングの際等に、プラズマに晒されるため、耐プラズマ性を要する。従って、第1板状部110には、高い緻密性が要求される。また、第1板状部110の第1面S1は、プラズマからの入熱により高温になりやすいため、第1板状部110は高い熱伝導性を要する。そのため、セラミックスの純度を高くしている。すなわち、第1板状部110は高純度、かつ高緻密性(低気孔率)のセラミックス基板である。 The first plate portion 110 and the second plate portion 120 that constitute the plate portion 100 may be formed of the same material or may be formed of different materials. In this embodiment, the first plate-like part 110 and the second plate-like part 120 are formed using the same material (for example, alumina) as a main component, and have different purity, porosity, and thermal conductivity. In other words, the same material system is used, but the physical properties are changed. As described above, the first plate portion 110 includes the first surface S1, and the wafer W is placed thereon. Therefore, the first plate portion 110 is exposed to plasma during etching or cleaning of the wafer W, and therefore requires plasma resistance. Therefore, the first plate portion 110 is required to have high density. Furthermore, since the first surface S1 of the first plate-like portion 110 easily becomes high in temperature due to heat input from the plasma, the first plate-like portion 110 requires high thermal conductivity. Therefore, the purity of the ceramics is increased. That is, the first plate-shaped portion 110 is a ceramic substrate with high purity and high density (low porosity).

一方、第2板状部120は、ヒーター140が内部に配置される板状部材である。ヒーター140は、第2板状部120のうち、第2面S2とは反対側の面(第4面S4)側に配置されている。ヒーター140は、第1板状部110の第1面S1の温度分布を調整するため、ヒーター140からベース部200への熱の移動は少ない方が好ましい。そのため、第2板状部120の形成材料は、第1板状部110の形成材料よりも熱伝導率が低いことが好ましい。そこで、例えば、セラミックスの焼結助剤を混入する等により低熱伝導を実現することができる。例えば、アルミナ系母材に対し低融点のガラス(例えば、Si、Ca、Mgなどの酸化物)を混入する。その結果、第2板状部120は第1板状部110と比較して易焼結性となり、コストを低減することができる。なお、第1板状部110は、高純度、かつ高緻密性であるためコストが高くなるため、第2板状部120はコスト低減を図ることが好ましい。すなわち、第1板状部110の構成材料は、第2板状部120の構成材料より高純度であり熱伝導率が高く、第1板状部110は第2板状部120より高緻密(低気孔率)であることが好ましい。なお、異なる材料を用いて第1板状部110と第2板状部120との物性を変える場合に、例えば、第1板状部110を熱伝導率の高い窒化アルミニウムを主成分として形成し、第2板状部120を窒化アルミニウムより熱伝導率が低いアルミナを主成分として形成してもよい。 On the other hand, the second plate-shaped portion 120 is a plate-shaped member in which the heater 140 is disposed. The heater 140 is arranged on the surface (fourth surface S4) of the second plate-shaped portion 120 opposite to the second surface S2. Since the heater 140 adjusts the temperature distribution on the first surface S1 of the first plate-shaped portion 110, it is preferable that the amount of heat transferred from the heater 140 to the base portion 200 is small. Therefore, it is preferable that the material forming the second plate-like part 120 has a lower thermal conductivity than the material forming the first plate-like part 110. Therefore, low thermal conductivity can be achieved by, for example, mixing a ceramic sintering aid. For example, a glass with a low melting point (for example, an oxide of Si, Ca, Mg, etc.) is mixed into the alumina base material. As a result, the second plate portion 120 is easier to sinter than the first plate portion 110, and costs can be reduced. In addition, since the first plate-like part 110 has high purity and high density, the cost is high, so it is preferable to reduce the cost of the second plate-like part 120. That is, the constituent material of the first plate-like part 110 has higher purity and higher thermal conductivity than the constituent material of the second plate-like part 120, and the first plate-like part 110 has a higher density ( (low porosity) is preferable. In addition, when changing the physical properties of the first plate-like part 110 and the second plate-like part 120 using different materials, for example, the first plate-like part 110 may be formed mainly of aluminum nitride, which has high thermal conductivity. The second plate-shaped portion 120 may be formed mainly of alumina, which has a lower thermal conductivity than aluminum nitride.

第1板状部110の第1面S1の直径は、例えば、50mm~500mm程度(通常は200mm~350mm程度)である。本明細書において、数値範囲について「~」を用いた記載では、特に断りがない限り、下限値及び上限値を含むものとする。例えば、「10~20」という記載では、下限値である「10」、上限値である「20」のいずれも含むものとする。すなわち、「10~20」は、「10以上20以下」と同じ意味である。 The diameter of the first surface S1 of the first plate portion 110 is, for example, about 50 mm to 500 mm (usually about 200 mm to 350 mm). In this specification, descriptions using "~" for numerical ranges include lower and upper limits unless otherwise specified. For example, the description "10 to 20" includes both the lower limit value of "10" and the upper limit value of "20". That is, "10 to 20" has the same meaning as "10 or more and 20 or less".

第2接合部150は、第1板状部110の第3面S3および第2板状部120の第4面S4と径が等しい略円形平面上の板状部材であり、第1板状部110と第2板状部120とを接合する。第2接合部150は、例えば、アクリル、ポリイミド等の有機物、シリコーン等を主成分とする接着剤やガラス、金属等により構成されている。第2接合部150は、セラミックス粉末等のフィラーを含んでいてもよい。 The second joint portion 150 is a plate member on a substantially circular plane having the same diameter as the third surface S3 of the first plate portion 110 and the fourth surface S4 of the second plate portion 120. 110 and the second plate-like portion 120 are joined. The second joint 150 is made of, for example, an adhesive whose main component is an organic material such as acrylic or polyimide, silicone, glass, metal, or the like. The second joint portion 150 may contain filler such as ceramic powder.

第2接合部150の熱抵抗は、120℃の時に6.5×10-4(m2K/W)以下であることが好ましく、5.0×10-4(m2K/W)以下であることがさらに好ましい。第2接合部150の熱抵抗をR2(m2K/W)、第2接合部150の厚みをt2(m)、第2接合部150の構成材料の熱伝導率をλ2(W/mK)とすると、第2接合部150の熱抵抗R2は、以下の(式1)により求められる。
R2(m2K/W)=t2(m)÷λ2(W/mK) …(式1)
The thermal resistance of the second joint portion 150 is preferably 6.5×10 -4 (m 2 K/W) or less, and 5.0×10 -4 (m 2 K/W) or less at 120° C. It is more preferable that The thermal resistance of the second joint 150 is R2 (m 2 K/W), the thickness of the second joint 150 is t2 (m), and the thermal conductivity of the constituent material of the second joint 150 is λ2 (W/mK). Then, the thermal resistance R2 of the second joint portion 150 is determined by the following (Formula 1).
R2 (m 2 K/W) = t2 (m) ÷ λ2 (W/mK) ... (Formula 1)

例えば、静電チャック10が強いプラズマエネルギーに曝露される環境下等では、第1板状部110の第1面S1は高温になりやすい。第1板状部110の第1面S1が、例えば、120℃になるような使用条件の場合に、熱抵抗を上記の範囲にすると、第1板状部110から第2板状部120への熱伝導を良好にすることができるため、第1板状部110からベース部200への熱の移動を良好にすることができ、板状部100の第1面S1を良好に冷却することができる。すなわち、第2接合部150の存在に起因して板状部100における発熱および/または冷却の応答性が低下することを抑制することができ、板状部100の第1面S1の温度分布の制御性が低下することを抑制することができる。 For example, in an environment where the electrostatic chuck 10 is exposed to strong plasma energy, the first surface S1 of the first plate-shaped portion 110 tends to reach a high temperature. For example, if the temperature of the first surface S1 of the first plate part 110 is 120° C., and the thermal resistance is within the above range, the temperature from the first plate part 110 to the second plate part 120 increases. Since the heat conduction can be improved, the transfer of heat from the first plate-shaped part 110 to the base part 200 can be improved, and the first surface S1 of the plate-shaped part 100 can be cooled well. I can do it. That is, it is possible to suppress a decrease in responsiveness of heat generation and/or cooling in the plate-like part 100 due to the presence of the second joint part 150, and to improve the temperature distribution on the first surface S1 of the plate-like part 100. Deterioration of controllability can be suppressed.

第2接合部の熱抵抗は、-60℃の時に5.5×10-4(m2K/W)以下であることが好ましく、4.0×10-4(m2K/W)以下であることより好ましく、3.5×10-4(m2K/W)以下であることがさらに好ましい。上述の通り、静電チャック10が強いプラズマエネルギーに曝露される環境下や、静電チャック10に高電力が入力される環境下で使用される場合、板状部100の第1面S1は高温になりやすい。板状部100の第1面S1が、例えば、120℃になるような使用条件の場合、板状部100を冷却するために、ベース部200に供給される冷媒の温度を、例えば、-100℃程度にする場合がある。ベース部200が低温になると第2接合部150も低温になるため、-60℃における第2接合部150の熱抵抗を上記の値にすることにより、ベース部200の温度を極低温(例えば、-100℃)にする場合に、第2接合部150を介したベース部200と第1板状部110との間の伝熱、すなわち、第1板状部110からベース部200への熱引きが行われ易くなり、静電チャック10における冷却効率を高めることができる。第2接合部150が樹脂によって構成される接着剤を備える場合、接着剤は一般的に温度が上昇するほど熱伝導率が低下する。すなわち、第2接合部150の厚みを一定にした場合、温度が上昇するほど熱抵抗が大きくなる傾向にある。-60℃における第2接合部150の熱抵抗を上記の値にすれば、第2接合部150の温度が-60℃より高くなっても十分な冷却性能を得ることができる。そのため、対象物が載置される側の面(第1面S1)の冷却速度を向上させることができる。 The thermal resistance of the second joint is preferably 5.5×10 -4 (m 2 K/W) or less, and 4.0×10 -4 (m 2 K/W) or less at -60°C. More preferably, it is 3.5×10 −4 (m 2 K/W) or less. As described above, when the electrostatic chuck 10 is used in an environment where it is exposed to strong plasma energy or where high power is input to the electrostatic chuck 10, the first surface S1 of the plate-shaped portion 100 is heated to a high temperature. easy to become. In the case of usage conditions such that the first surface S1 of the plate-shaped portion 100 is, for example, 120° C., the temperature of the refrigerant supplied to the base portion 200 is set to, for example, −100° C. in order to cool the plate-shaped portion 100. It may be about ℃. When the base part 200 becomes low temperature, the second joint part 150 also becomes low temperature, so by setting the thermal resistance of the second joint part 150 at -60° C. to the above value, the temperature of the base part 200 is reduced to an extremely low temperature (for example, −100° C.), heat transfer between the base portion 200 and the first plate portion 110 via the second joint portion 150, that is, heat transfer from the first plate portion 110 to the base portion 200. The cooling efficiency of the electrostatic chuck 10 can be improved. When the second bonding part 150 includes an adhesive made of resin, the thermal conductivity of the adhesive generally decreases as the temperature rises. That is, when the thickness of the second joint portion 150 is kept constant, the thermal resistance tends to increase as the temperature rises. If the thermal resistance of the second joint part 150 at -60°C is set to the above value, sufficient cooling performance can be obtained even if the temperature of the second joint part 150 becomes higher than -60°C. Therefore, the cooling rate of the surface (first surface S1) on which the object is placed can be improved.

第2接合部150の厚みは、特に限定されないが、第1接合部400の厚み以下であることが好ましい。板状部100を構成する第1板状部110と第2板状部120は、例えば、セラミックスを主成分とする材料により形成され、互いの熱膨張差は小さいことが多い。一方、ベース部200は冷却機能を有するため、熱伝導率が高い材料、例えば、金属を主成分とする材料から形成されることが多い(後に詳述する)。そのため、そのため、ベース部200の熱膨張率は比較的大きく、第2板状部120とベース部200との熱膨張率差は、第1板状部110と第2板状部120との熱膨張率差より大きいことが多い。そのため、第1接合部400の厚みは、熱膨張差に基づく応力の緩和能を奏する程度の厚みがあるのが好ましい。一方、上述の通り、第1板状部110と第2板状部120は、熱膨張差が小さいことが多く、第2接合部150の応力緩和能の重要性は第1接合部400と比較して低いため、第2接合部150の厚みは、第1接合部400の厚み以下であっても問題ない。第2接合部150の厚みを第1接合部400の厚み以下すると、板状部100とベース部200との熱膨張差に基づく応力を第1接合部400により緩和すると共に、第2接合部150の熱抵抗を小さくして(厚みを薄くする)、板状部100からベース部200へ熱伝導を向上させることができる。 The thickness of the second joint part 150 is not particularly limited, but is preferably equal to or less than the thickness of the first joint part 400. The first plate-like part 110 and the second plate-like part 120 that constitute the plate-like part 100 are formed of, for example, a material whose main component is ceramic, and the difference in thermal expansion between them is often small. On the other hand, since the base part 200 has a cooling function, it is often formed from a material with high thermal conductivity, for example, a material whose main component is metal (described in detail later). Therefore, the coefficient of thermal expansion of the base part 200 is relatively large, and the difference in coefficient of thermal expansion between the second plate part 120 and the base part 200 is due to the thermal expansion coefficient between the first plate part 110 and the second plate part 120. It is often larger than the expansion rate difference. Therefore, it is preferable that the first joint portion 400 has a thickness that exhibits the ability to relax stress based on the difference in thermal expansion. On the other hand, as described above, the difference in thermal expansion between the first plate portion 110 and the second plate portion 120 is often small, and the stress relaxation ability of the second joint portion 150 is more important than that of the first joint portion 400. Therefore, there is no problem even if the thickness of the second joint part 150 is equal to or less than the thickness of the first joint part 400. When the thickness of the second joint part 150 is set to be less than or equal to the thickness of the first joint part 400, the stress based on the difference in thermal expansion between the plate-shaped part 100 and the base part 200 is relaxed by the first joint part 400, and the second joint part 150 By reducing the thermal resistance of (reducing the thickness), it is possible to improve heat conduction from the plate-shaped portion 100 to the base portion 200.

第1接合部400および第2接合部150の厚みは、下記の方法で測定することができる。
静電チャック10を、第1面S1に垂直な切断面(例えば、図1におけるXZ面)で、切断機で切り出し、その断面を長さ測定が可能な拡大鏡もしくは顕微鏡で観察、測定する。ここで、切断面は、第1面S1の中心を通る。断面の中央部(第3面S3、第2面S2の中心に対応)、端部、これらの中間(半径/2)の位置を幅1.5mmの範囲で観察し、それぞれの範囲で凸部と凹部の厚みを測定し、平均値を算出し、それぞれ、第1接合部400の厚み、第2接合部150の厚みとする。
The thickness of the first joint 400 and the second joint 150 can be measured by the following method.
The electrostatic chuck 10 is cut out with a cutter at a cut plane perpendicular to the first surface S1 (for example, the XZ plane in FIG. 1), and the cross section is observed and measured using a magnifying glass or a microscope that can measure the length. Here, the cut plane passes through the center of the first surface S1. Observe the central part of the cross section (corresponding to the center of the third surface S3 and the second surface S2), the end part, and the intermediate position (radius / 2) in a 1.5 mm width range, and check the convex part in each range. The thicknesses of the recessed portions are measured, and the average values are calculated and used as the thickness of the first joint portion 400 and the thickness of the second joint portion 150, respectively.

ベース部200は、板状部100より径が大きい略円形平面状の板状部材である。ベース部200は、熱伝導率が大きい材料、例えば、アルミニウム、マグネシウム、モリブデン、チタン、タングステン、ニッケルのうちの少なくとも一種の金属を含むこととすることができる。モリブデン、チタン、タングステンは、上記した金属の中でも熱膨張率が比較的小さいため、これらのうちの少なくとも一種の金属を用いてベース部200を構成する場合には、ベース部200と板状部100との間の熱膨張率差を抑えることができて望ましい。なお、本願明細書において、「熱膨張率」は、「線膨張率」を指す。また、マグネシウムは、ヤング率が比較的小さいため、マグネシウムを用いてベース部200を構成する場合には、ベース部200で生じる熱応力を低減することができて望ましい。また、アルミニウムは、熱伝導率が比較的高く、加工が容易で低コストである。そのため、アルミニウムを用いてベース部200を構成する場合には、ベース部200による板状部100およびウェハWの冷却効率を高めることができ、静電チャック10の製造コストを抑えることができて望ましい。ベース部200による冷却効率を高めつつ製造コストを抑える観点からは、ベース部200における金属の含有割合が高い方が望ましく、ベース部200は、金属を主成分とすることが望ましい。例えば、汎用性が高いアルミニウムを90質量%以上含有すること(例えば、A6061、A5052などのアルミニウム合金により構成すること)が望ましい。ただし、ベース部200は、セラミックなどの金属以外の成分を含んでいてもよい。ベース部200の直径は、例えば、220mm~550mm程度(通常は220mm~350mm)であり、ベース部200の厚さは、例えば、20mm~40mm程度である。 The base portion 200 is a substantially circular planar plate member having a larger diameter than the plate portion 100 . The base portion 200 may include a material with high thermal conductivity, for example, at least one metal selected from aluminum, magnesium, molybdenum, titanium, tungsten, and nickel. Molybdenum, titanium, and tungsten have relatively small coefficients of thermal expansion among the above-mentioned metals, so when forming the base portion 200 using at least one of these metals, it is necessary to It is desirable to be able to suppress the difference in thermal expansion coefficient between the two. In addition, in this specification, "coefficient of thermal expansion" refers to "coefficient of linear expansion." Further, since magnesium has a relatively small Young's modulus, it is desirable to use magnesium to configure the base portion 200 because thermal stress generated in the base portion 200 can be reduced. Additionally, aluminum has relatively high thermal conductivity, is easy to process, and is low cost. Therefore, when the base portion 200 is configured using aluminum, it is desirable because the cooling efficiency of the plate-like portion 100 and the wafer W by the base portion 200 can be increased, and the manufacturing cost of the electrostatic chuck 10 can be suppressed. . From the viewpoint of suppressing manufacturing costs while increasing the cooling efficiency of the base part 200, it is desirable that the content ratio of metal in the base part 200 is high, and it is desirable that the base part 200 has metal as a main component. For example, it is desirable to contain 90% by mass or more of aluminum, which has high versatility (for example, to be composed of an aluminum alloy such as A6061 or A5052). However, the base portion 200 may include components other than metal, such as ceramic. The diameter of the base portion 200 is, for example, approximately 220 mm to 550 mm (usually 220 mm to 350 mm), and the thickness of the base portion 200 is, for example, approximately 20 mm to 40 mm.

ベース部200の内部には冷媒流路210(図2)が形成されている。静電チャック10の板状部100に保持されたウェハWを、プラズマを利用して加工する際、ウェハWに対してプラズマから入熱され、ウェハWの温度が上昇する。ベース部200に形成された冷媒流路210に冷媒(例えば、フッ素系不活性液体や水、液体窒素等)が流されると、ベース部200が冷却される。第1接合部400、および第2接合部150を介したベース部200と板状部100との間の伝熱により板状部100が冷却され、板状部100の第1面S1に保持されたウェハWが冷却される。これにより、ウェハWの温度制御が実現される。他の実施形態では、ベース部は内部に冷媒流路が形成されていなくてもよく、外部から冷却してもよい。 A refrigerant flow path 210 (FIG. 2) is formed inside the base portion 200. When processing the wafer W held by the plate-shaped portion 100 of the electrostatic chuck 10 using plasma, heat is input to the wafer W from the plasma, and the temperature of the wafer W increases. When a refrigerant (for example, a fluorine-based inert liquid, water, liquid nitrogen, etc.) is flowed through the refrigerant channel 210 formed in the base part 200, the base part 200 is cooled. The plate-like part 100 is cooled by heat transfer between the base part 200 and the plate-like part 100 via the first joint part 400 and the second joint part 150, and is held on the first surface S1 of the plate-like part 100. The wafer W is cooled down. Thereby, temperature control of the wafer W is realized. In other embodiments, the base portion may not have internal coolant channels and may be cooled from the outside.

第1接合部400は、板状部100と径が等しい略円形平面状の板状部材であり、板状部100とベース部200とを接合する。第1接合部400は、接着剤から形成されており、例えば、アクリル、ポリイミド等の有機物、シリコーン等を主成分とする接着剤を用いることができる。 The first joining part 400 is a substantially circular planar plate member having the same diameter as the plate part 100, and joins the plate part 100 and the base part 200. The first bonding section 400 is formed from an adhesive, and for example, an adhesive whose main component is acrylic, organic material such as polyimide, silicone, etc. can be used.

シリコーン接着剤は、例えば、硬化性の官能基を含むポリジメチルシロキサンと、架橋剤、シランカップリング剤、硬化触媒、およびフィラーを混合することで作製することができる。フィラーにはアルミナ、シリカ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、カーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸化鉄、酸化マグネシウムのうち少なくとも1種類を用いることができる。板状部100とベース部200との接合には、シート状、もしくはワニス状のシリコーン接着剤を使用することができる。シート状で使用する場合、所定の形状に切断した後、シート状シリコーン接着剤を、板状部100、ベース部200それぞれに、真空中で貼りつけを行う。さらに板状部100と、ベース部200とを、シート状シリコーン接着剤を介して真空中で接合し、100℃以上の温度で硬化させることにより、板状部100とベース部200とを接合することができる。ワニス状のシリコーン接着剤を使用する場合、ベース部200にスクリーン印刷法で塗布し、板状部100と真空中で接合し、100℃以上の温度で硬化させることにより、板状部100とベース部200とを接合することができる。ここで、ベース部200には流れ出し防止用の樹脂壁を作製しておいても良い。 A silicone adhesive can be produced, for example, by mixing polydimethylsiloxane containing a curable functional group, a crosslinking agent, a silane coupling agent, a curing catalyst, and a filler. At least one of alumina, silica, aluminum nitride, boron nitride, carbon black, graphite, carbon nanotubes, silicon carbide, silicon nitride, iron oxide, and magnesium oxide can be used as the filler. A sheet-like or varnish-like silicone adhesive can be used to join the plate-like part 100 and the base part 200. When used in a sheet form, after cutting into a predetermined shape, a sheet silicone adhesive is applied to each of the plate part 100 and the base part 200 in a vacuum. Furthermore, the plate-shaped part 100 and the base part 200 are bonded together in a vacuum via a sheet-shaped silicone adhesive, and the plate-shaped part 100 and the base part 200 are bonded by curing at a temperature of 100° C. or higher. be able to. When using a varnish-like silicone adhesive, it is applied to the base part 200 by screen printing, bonded to the plate-shaped part 100 in a vacuum, and cured at a temperature of 100° C. or higher, thereby bonding the plate-shaped part 100 and the base. 200 can be joined. Here, a resin wall may be formed on the base portion 200 to prevent the resin from flowing out.

第1接合部400の熱抵抗は、120℃の時に6.5×10-4(m2K/W)以下であってもよい。このようにすると、抜熱性を向上させることができる。第1接合部400を第2接合部150と同一の材料により形成してもよい。第1接合部400の熱抵抗をR1(m2K/W)、第1接合部400の厚みをt1(m)、第1接合部400の構成材料の熱伝導率をλ1(W/mK)とすると、第1接合部400の熱抵抗R1は、以下の(式2)により求められる。
R1(m2K/W)=t1(m)÷λ1(W/mK) …(式2)
The thermal resistance of the first joint portion 400 may be 6.5×10 −4 (m 2 K/W) or less at 120° C. In this way, heat removal performance can be improved. The first joint portion 400 may be formed of the same material as the second joint portion 150. The thermal resistance of the first joint 400 is R1 (m 2 K/W), the thickness of the first joint 400 is t1 (m), and the thermal conductivity of the constituent material of the first joint 400 is λ1 (W/mK). Then, the thermal resistance R1 of the first joint portion 400 is determined by the following (Formula 2).
R1 (m 2 K/W) = t1 (m) ÷ λ1 (W/mK) ... (Formula 2)

第1接合部400の厚みは特に限定されないが、200μm~800μmが好ましい。第1接合部400は、熱引きの点では薄い方が良いが、薄すぎると板状部100とベース部200の熱膨張差を緩和することができない。第1接合部400の厚みを、上記の範囲にすると、適切に熱引きができると共に、板状部100とベース部200の熱膨張差を緩和することができる。 The thickness of the first joint portion 400 is not particularly limited, but is preferably 200 μm to 800 μm. It is better for the first joint portion 400 to be thin in terms of heat dissipation, but if it is too thin, the difference in thermal expansion between the plate-like portion 100 and the base portion 200 cannot be alleviated. When the thickness of the first joint portion 400 is within the above range, heat can be removed appropriately and the difference in thermal expansion between the plate portion 100 and the base portion 200 can be alleviated.

第1接合部400、および第2接合部150の熱伝導率は、接着剤の種類と、充填剤の種類、および割合を調整することにより調整することができる。例えば、熱伝導率を上げるために熱伝導フィラー(例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素等)を添加することができる。 The thermal conductivity of the first joint portion 400 and the second joint portion 150 can be adjusted by adjusting the type of adhesive, the type of filler, and the ratio. For example, thermally conductive fillers (eg, alumina, aluminum nitride, boron nitride, etc.) can be added to increase thermal conductivity.

静電チャック10の製造方法は、特に限定されないが、例えば、本願出願人の特許である特許第6867556号に記載の方法により製造することができる。
概略は以下の通りである。
まず、第1板状部110、および第2板状部120を作製し、第2板状部120とベース部200とを第1接合部400により接合する。
The method for manufacturing the electrostatic chuck 10 is not particularly limited, but it can be manufactured, for example, by the method described in Japanese Patent No. 6867556, a patent filed by the applicant of the present application.
The outline is as follows.
First, the first plate-like part 110 and the second plate-like part 120 are produced, and the second plate-like part 120 and the base part 200 are joined by the first joint part 400.

まず、セラミックスグリーンシートを複数枚作製し、所定のセラミックスグリーンシートに所定の加工を行う。所定の加工としては、例えば、吸着電極130等の形成のためのメタライズペーストの印刷や、孔空け加工等が挙げられる。これらのセラミックスグリーンシートを積層して熱圧着し、切断等の加工を行うことにより、セラミックスグリーンシートの積層体を作製する。作製されたセラミックスグリーンシートの積層体を焼成することにより、第1板状部110を得る。なお、必要により、第1板状部110の反り修正や表面の研磨加工等を行ってもよい。 First, a plurality of ceramic green sheets are produced, and a predetermined processing is performed on a predetermined ceramic green sheet. Examples of the predetermined processing include printing of metallized paste for forming the suction electrode 130 and the like, and drilling processing. A laminate of ceramic green sheets is produced by stacking these ceramic green sheets, thermocompression bonding, and processing such as cutting. The first plate-shaped portion 110 is obtained by firing the produced laminate of ceramic green sheets. Note that, if necessary, the first plate-shaped portion 110 may be subjected to warpage correction, surface polishing, etc.

次に、所定のセラミックスグリーンシート上に、ヒーター140の形成材料によってヒーターパターンを形成する。セラミックスグリーンシート上に、絶縁材料により形成されるカバー層であって、ヒーターパターンを覆うカバー層を配置する。セラミックスグリーンシートを含む複数のセラミックスグリーンシートが積層された積層体を焼成することにより、ヒーター140が内部に配置された第2板状部120を作製する。 Next, a heater pattern is formed using the material for forming the heater 140 on a predetermined ceramic green sheet. A cover layer made of an insulating material and covering the heater pattern is disposed on the ceramic green sheet. The second plate-shaped portion 120 in which the heater 140 is disposed is manufactured by firing a laminate in which a plurality of ceramic green sheets including the ceramic green sheet are laminated.

そして、第2接合部150により、第2板状部120とベース部200とを接合し、ベース部200の冷却機構による冷却(冷媒流路210への冷媒の供給)と、ヒーター140への給電と、を行いつつ、第2板状部120における第4面S4の温度分布を測定する。温度分布の測定結果に基づき、カバー層に覆われたヒーター140の一部分をカバー層ごと除去することによってヒーター140の電気抵抗(発熱量)を調整する。その後、第2接合部150により、第2板状部120と第1板状部110とを接合する。 Then, the second plate portion 120 and the base portion 200 are joined by the second joint portion 150, and the cooling mechanism of the base portion 200 performs cooling (supply of refrigerant to the refrigerant channel 210) and power supply to the heater 140. While performing these steps, the temperature distribution on the fourth surface S4 of the second plate-shaped portion 120 is measured. Based on the temperature distribution measurement results, the electrical resistance (heat amount) of the heater 140 is adjusted by removing a portion of the heater 140 covered with the cover layer along with the cover layer. Thereafter, the second plate part 120 and the first plate part 110 are joined by the second joint part 150 .

このように、本実施形態の静電チャック10の製造方法では、ヒーター140が配置された第2板状部120に、ベース部200が接合された状態で、ベース部200の冷却機構による冷却とヒーター140への給電とを行いつつ、第2板状部120の第4面S4の温度分布が測定され、温度分布の測定結果に基づき、カバー層に覆われたヒーター140の一部分をカバー層ごと除去することによってヒーター140の電気抵抗(発熱量)が調整され、その後、第2板状部120に第1板状部110が接合される。すなわち、本実施形態の静電チャック10の製造方法では、ヒーター140よりベース部200側(下側)の部分を作製した後、実際の使用時と同様の状態(すなわち、冷媒流路210への冷媒の供給とヒーター140への給電とが行われた状態)で第2板状部120の第4面S4の温度分布の測定を行い、該温度分布の測定結果に基づきヒーター140の電気抵抗(発熱量)の調整を行うことができる。従って、本実施形態の静電チャック10の製造方法によれば、ヒーター140の電気抵抗(発熱量)の調整を短時間で精度良く行うことができ、その結果、板状部100の第1面S1の温度分布の制御性を向上させることができる。なお、本明細書において、板状部100の第1面S1の温度分布の制御性が高いとは、第1面S1全体の温度分布が均一に近いことの意味を含む。 As described above, in the method for manufacturing the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, the base part 200 is cooled by the cooling mechanism while the base part 200 is joined to the second plate-like part 120 on which the heater 140 is disposed. While supplying power to the heater 140, the temperature distribution on the fourth surface S4 of the second plate-shaped portion 120 is measured, and based on the temperature distribution measurement result, a portion of the heater 140 covered with the cover layer is removed with the cover layer. By removing it, the electrical resistance (heat amount) of the heater 140 is adjusted, and then the first plate part 110 is joined to the second plate part 120. That is, in the method for manufacturing the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, after manufacturing the part closer to the base part 200 (lower side) than the heater 140, the part is placed in the same state as in actual use (i.e., the part is not connected to the coolant flow path 210). The temperature distribution of the fourth surface S4 of the second plate-shaped portion 120 is measured in a state in which the refrigerant is supplied and the power is supplied to the heater 140), and the electrical resistance of the heater 140 ( (calorific value) can be adjusted. Therefore, according to the method of manufacturing the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, the electric resistance (heat amount) of the heater 140 can be adjusted accurately in a short time, and as a result, the first surface of the plate-shaped portion 100 Controllability of the temperature distribution of S1 can be improved. Note that, in this specification, the term "high controllability of the temperature distribution on the first surface S1 of the plate-shaped portion 100" includes the meaning that the temperature distribution on the entire first surface S1 is nearly uniform.

以上説明したように、本実施形態の静電チャック10によれば、第2接合部150の熱抵抗は、120℃の時に6.5×10-4(m2K/W)以下であるため、第1板状部110から第2板状部120への熱伝導を良好にすることができるため、第1板状部110からベース部200への熱の移動を良好にすることができ、板状部100の第1面S1を良好に冷却することができる。 As explained above, according to the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, the thermal resistance of the second joint portion 150 is 6.5×10 −4 (m 2 K/W) or less at 120° C. , it is possible to improve the heat conduction from the first plate-shaped part 110 to the second plate-shaped part 120, so that the transfer of heat from the first plate-shaped part 110 to the base part 200 can be improved, The first surface S1 of the plate-shaped portion 100 can be cooled well.

実施例により本開示を更に具体的に説明する。ここでは、熱伝導率が異なる材料(材料No.1~6)で、厚みを違えて複数の第2接合部150としてサンプルA~E形成し、熱抵抗を算出した。 The present disclosure will be explained in more detail with reference to Examples. Here, samples A to E were formed as a plurality of second joint portions 150 with different thicknesses using materials having different thermal conductivities (material Nos. 1 to 6), and the thermal resistance was calculated.

材料No.1~6の接着剤(樹脂材料)および充填材は、以下の通りである。
材料1:フェニル基を含むシリコーン樹脂に窒化アルミニウム粉末を含むフィラーを充填(44vol%)
材料2:フェニル基を含むシリコーン樹脂にアルミナフィラーを高充填(44vol%)
材料3:シリコーン樹脂に窒化アルミニウム粉末を含むフィラーを充填(44vol%)
材料4:シリコーン樹脂にアルミナフィラーを高充填(44vol%)
材料5:シリコーン樹脂にアルミナフィラーを充填(20vol%)
材料6:シリコーン樹脂、充填材(フィラー)なし
ここで、シリコーン樹脂の側鎖に適量のフェニル基を含むことで、立体障害が増加し結晶化を妨げ、ガラス転移温度(Tg)を下げることが出来る。つまり、低温での柔軟性を付与することが出来る。
Material No. The adhesives (resin materials) and fillers in Nos. 1 to 6 are as follows.
Material 1: Silicone resin containing phenyl group filled with filler containing aluminum nitride powder (44 vol%)
Material 2: Silicone resin containing phenyl groups is highly filled with alumina filler (44 vol%)
Material 3: Silicone resin filled with filler containing aluminum nitride powder (44 vol%)
Material 4: Highly filled silicone resin with alumina filler (44 vol%)
Material 5: Silicone resin filled with alumina filler (20vol%)
Material 6: Silicone resin, no filler Here, by including an appropriate amount of phenyl group in the side chain of the silicone resin, steric hindrance increases, hinders crystallization, and lowers the glass transition temperature (Tg). I can do it. In other words, flexibility at low temperatures can be imparted.

図3は、各材料の熱伝導率を示す図である。図3に示す例では、-100℃、-60℃、-40℃、-20℃、25℃、70℃、120℃、160℃、および180℃における熱伝導率を測定した結果を示す。熱伝導率は、熱線法により測定した。各材料でブロック体を形成し、ブロック体で熱電対とヒーターを挟み込み、ヒーターの入熱に対する、温度上昇を計測することで熱伝導率を直接測定した。測定温度を、恒温槽等で一定に保つことで、各温度の熱伝導率を測定した。図3において、「―」と表示されている箇所は、測定していないことを示す。サンプル1~6において、温度が高くなるほど、熱伝導率が低下する傾向であった。 FIG. 3 is a diagram showing the thermal conductivity of each material. The example shown in FIG. 3 shows the results of measuring thermal conductivity at -100°C, -60°C, -40°C, -20°C, 25°C, 70°C, 120°C, 160°C, and 180°C. Thermal conductivity was measured by hot wire method. Thermal conductivity was directly measured by forming a block of each material, sandwiching a thermocouple and a heater between the blocks, and measuring the temperature rise in response to heat input to the heater. The thermal conductivity at each temperature was measured by keeping the measurement temperature constant using a constant temperature bath or the like. In FIG. 3, locations marked with "-" indicate that no measurements were made. In Samples 1 to 6, the higher the temperature, the lower the thermal conductivity tended to be.

上記各材料を用いて、厚さを違えたシート状のサンプルを作製した。サンプル名は、厚みと対応する符号+材料No.で示す。厚みと対応する符号は、以下の通りである。
A:0.20mm、B:0.30mm、C:0.35mm、D:0.40mm、E:0.50mm
例えば、材料1で厚さ0.2mmに形成されたサンプルのサンプル名はA1である。
Sheet-like samples with different thicknesses were produced using each of the above materials. The sample name is the code corresponding to the thickness + material number. Indicated by The codes corresponding to the thicknesses are as follows.
A: 0.20mm, B: 0.30mm, C: 0.35mm, D: 0.40mm, E: 0.50mm
For example, the sample name of a sample made of material 1 and having a thickness of 0.2 mm is A1.

シート状のサンプルの作製方法は、以下の通りである。硬化前の接着剤である樹脂材料(100重量部)および無機フィラーに加えて、白金触媒(白金含有量で0.003重量部)、シランカップリング剤(2重量部)、および架橋剤(3重量部)を含む構成材料を、真空脱泡攪拌機を用いて真空下で撹拌した後、3本ロールミルで混練することにより、ペースト状の樹脂組成物(接着ペースト)を作製した。その後、作製した接着ペーストを、ドクターブレードを用いてポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの上に塗り広げた。次に、接着ペーストが塗り広げられたPETフィルムを切断し、その後、切断されたPETフィルム付きの接着ペーストを、乾燥機を用いて、適宜設定した温度および時間の条件下で加熱することによって半硬化または硬化させることにより、各サンプルとしての接着シートを作製した。 The method for producing the sheet-like sample is as follows. In addition to the resin material (100 parts by weight) and inorganic filler as the adhesive before curing, a platinum catalyst (0.003 parts by weight in terms of platinum content), a silane coupling agent (2 parts by weight), and a crosslinking agent (3 parts by weight). A paste-like resin composition (adhesive paste) was prepared by stirring the constituent materials (parts by weight) under vacuum using a vacuum defoaming stirrer and then kneading them with a three-roll mill. Thereafter, the prepared adhesive paste was spread on a polyethylene terephthalate (PET) film using a doctor blade. Next, the PET film spread with the adhesive paste is cut, and then the adhesive paste with the cut PET film is heated in a dryer at an appropriately set temperature and time. Adhesive sheets as each sample were produced by curing or curing.

図4は、厚み0.20mm、0.30mm、および0.35mmのサンプルの熱抵抗を示し、図5は、厚み0.40mm、および0.50mmのサンプルの熱抵抗を示す。
図示するように、(1)サンプルC2、C4、D2、D4、E1、およびE3の熱抵抗は、120℃の時に6.5×10-4(m2K/W)以下である。(2)サンプルA1~A4、B1~B4、C1、C3、C4、D1、およびD3の熱抵抗は、-60℃の時に4.0×10-4(m2K/W)以下である。(3)サンプルA1~A4、B1~B4、C1、C3、D1、およびD3の熱抵抗は、120℃の時に5.0×10-4(m2K/W)以下である。
FIG. 4 shows the thermal resistance of samples with thicknesses of 0.20 mm, 0.30 mm, and 0.35 mm, and FIG. 5 shows the thermal resistance of samples with thickness of 0.40 mm and 0.50 mm.
As shown in the figure, (1) The thermal resistance of samples C2, C4, D2, D4, E1, and E3 is 6.5×10 −4 (m 2 K/W) or less at 120° C. (2) The thermal resistance of samples A1 to A4, B1 to B4, C1, C3, C4, D1, and D3 is 4.0×10 -4 (m 2 K/W) or less at -60°C. (3) The thermal resistance of samples A1 to A4, B1 to B4, C1, C3, D1, and D3 is 5.0×10 −4 (m 2 K/W) or less at 120° C.

図4、図5に示すサンプルを用いて、第1実施形態の静電チャック10を構成した場合の板状部100の第1面S1の温度をシミュレーションした。シミュレーションの条件は、第1板状部110厚み3.0mm、第2板状部120厚み1.5mm、プラズマ入熱5000Wの条件で、一次元の定常熱伝導方程式により実施した。 Using the samples shown in FIGS. 4 and 5, the temperature of the first surface S1 of the plate-shaped portion 100 when the electrostatic chuck 10 of the first embodiment is configured was simulated. The simulation was performed using a one-dimensional steady heat conduction equation under the conditions of the first plate-like part 110 having a thickness of 3.0 mm, the second plate-like part 120 having a thickness of 1.5 mm, and a plasma heat input of 5000 W.

上記(1)に示す通りのサンプルでは120℃の時に熱抵抗が6.5×10-4(m2K/W)以下となり、このように第2接合部150を用いて静電チャックを構成すると、ベース部200に供給される冷媒の温度が25℃のとき、板状部100の第1面S1の温度を、140℃以下に制御することができた。さらに、上記(3)に示すサンプルの熱抵抗は、120℃の時に5.0×10-4(m2K/W)以下である。このようにすると、板状部100の第1面S1の温度を、120℃以下に制御することができた。さらに、上記(2)に示すサンプルの熱抵抗は、-60℃の時に4.0×10-4(m2K/W)以下である。このようにすると、ベース部200に供給される冷媒の温度を-100℃の極低温にして使用した場合に、板状部100の第1面S1の温度を、-20℃以下に制御することができた。 In the sample as shown in (1) above, the thermal resistance is 6.5×10 -4 (m 2 K/W) or less at 120°C, and thus an electrostatic chuck is constructed using the second joint 150. Then, when the temperature of the refrigerant supplied to the base portion 200 was 25° C., the temperature of the first surface S1 of the plate-like portion 100 could be controlled to 140° C. or lower. Further, the thermal resistance of the sample shown in (3) above is 5.0×10 −4 (m 2 K/W) or less at 120° C. In this way, the temperature of the first surface S1 of the plate-shaped portion 100 could be controlled to 120° C. or less. Further, the thermal resistance of the sample shown in (2) above is 4.0×10 -4 (m 2 K/W) or less at -60°C. In this way, when the temperature of the refrigerant supplied to the base part 200 is set to an extremely low temperature of -100°C, the temperature of the first surface S1 of the plate-like part 100 can be controlled to be -20°C or lower. was completed.

<第2実施形態>
図6は、第2実施形態の静電チャック10AのXZ断面構成を概略的に示す説明図である。本実施形態の静電チャック10Aが第1実施形態の静電チャック10と異なる点は、板状部100Aが3層構造である点である。詳しくは、第1板状部110Aが2層構造である。以下に説明する実施形態において、静電チャック10と同一の構成には同一の符号を付し、先行する説明を参照する。
<Second embodiment>
FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing the XZ cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 10A of the second embodiment. The electrostatic chuck 10A of this embodiment differs from the electrostatic chuck 10 of the first embodiment in that the plate-like portion 100A has a three-layer structure. Specifically, the first plate-like portion 110A has a two-layer structure. In the embodiment described below, the same components as the electrostatic chuck 10 are denoted by the same reference numerals, and the preceding description is referred to.

第1板状部110Aは、第3板状部113と、第4板状部114と、第3板状部113と第4板状部114とを接合する第3接合部115と、を備える。本実施形態において、第3板状部113と第4板状部114とは、第1実施形態の第1板状部110と同様の材料により形成されている。また、第3接合部115は、第2接合部150と同一の材料により、形成されることが好ましく、熱抵抗が第2接合部150と略同一であることが好ましい。第3接合部115と、第2接合部150と、第1接合部400とが、同一材料で形成されることがさらに好ましい。このようにしても、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。 The first plate-like part 110A includes a third plate-like part 113, a fourth plate-like part 114, and a third joint part 115 that joins the third plate-like part 113 and the fourth plate-like part 114. . In this embodiment, the third plate-like part 113 and the fourth plate-like part 114 are made of the same material as the first plate-like part 110 of the first embodiment. Further, the third joint portion 115 is preferably formed of the same material as the second joint portion 150 and preferably has substantially the same thermal resistance as the second joint portion 150. It is further preferable that the third joint part 115, the second joint part 150, and the first joint part 400 are formed of the same material. Even in this case, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

<第3実施形態>
図7は、第3実施形態の静電チャック10BのXZ断面構成を概略的に示す説明図である。本実施形態の静電チャック10Bが第2実施形態の静電チャック10Aと異なる点は板状部100Bの構成である。詳しくは、第1板状部110は第1実施形態と同様に1層であり、第2板状部120Bが2層構造である点である。以下に説明する実施形態において、静電チャック10と同一の構成には同一の符号を付し、先行する説明を参照する。
<Third embodiment>
FIG. 7 is an explanatory diagram schematically showing the XZ cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 10B of the third embodiment. The electrostatic chuck 10B of this embodiment differs from the electrostatic chuck 10A of the second embodiment in the configuration of the plate-shaped portion 100B. Specifically, the first plate-like part 110 has a single layer like the first embodiment, and the second plate-like part 120B has a two-layer structure. In the embodiment described below, the same components as the electrostatic chuck 10 are denoted by the same reference numerals, and the preceding description is referred to.

第2板状部120Bは、第5板状部125と、第6板状部126と、第5板状部125と第6板状部126とを接合する第4接合部127と、を備える。第5板状部125は第1ヒーター141を備え、第6板状部126は第2ヒーター142を備える。このようにすると、板状部100Bの第1面S1の温度制御をより精密に行うことができる。本実施形態において、第5板状部125と第6板状部126とは、第1実施形態の第2板状部120と同様の材料により形成されている。また、第4接合部127は、第2接合部150と同一の材料により、形成されることが好ましく、熱抵抗が第2接合部150と略同一であることが好ましい。第4接合部127と、第2接合部150と、第1接合部400とが、同一材料で形成されることがさらに好ましい。このようにしても、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。 The second plate-like part 120B includes a fifth plate-like part 125, a sixth plate-like part 126, and a fourth joint part 127 that joins the fifth plate-like part 125 and the sixth plate-like part 126. . The fifth plate portion 125 includes a first heater 141 , and the sixth plate portion 126 includes a second heater 142 . In this way, the temperature of the first surface S1 of the plate-shaped portion 100B can be controlled more precisely. In this embodiment, the fifth plate-like part 125 and the sixth plate-like part 126 are formed of the same material as the second plate-like part 120 of the first embodiment. Further, the fourth joint portion 127 is preferably formed of the same material as the second joint portion 150 and preferably has substantially the same thermal resistance as the second joint portion 150. It is further preferable that the fourth joint part 127, the second joint part 150, and the first joint part 400 are formed of the same material. Even in this case, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

<本実施形態の変形例>
本発明は上記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態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
<Modification of this embodiment>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the spirit thereof. For example, the following modifications are also possible.

・上記実施形態では、2層構造の板状部と、3層構造の板状部を例示したが、板状部は4層以上であってもよい。4層以上の場合にも、板状部を構成する各層(板)を接合する接合部を、上記実施形態の第2接合部と同様にすることにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。 - In the above embodiment, a plate-like part with a two-layer structure and a plate-like part with a three-layer structure are illustrated, but the plate-like part may have four or more layers. Even in the case of four or more layers, the same effect as in the above embodiment can be obtained by making the joint part that joins each layer (plate) constituting the plate-shaped part similar to the second joint part in the above embodiment. I can do it.

・上記実施形態では、板状部100の第1面S1の上に対象物が保持される例を示したが、板状部100の上に、さらに別のセラミックス基板を接合し、その上に対象物が保持される構成にしてもよい。 - In the above embodiment, an example was shown in which the object is held on the first surface S1 of the plate-shaped part 100, but another ceramic substrate is bonded on top of the plate-shaped part 100, and A configuration may also be used in which the object is held.

・上記実施形態において、保持装置として静電チャックを例示したが、保持装置は、静電チャックに限定されない。例えば、CVD、PVD、PLD(Pulsed Laser Deposition)等の真空装置用ヒータ装置、サセプタ、載置台として構成することができる。 - In the above embodiment, an electrostatic chuck is illustrated as a holding device, but the holding device is not limited to an electrostatic chuck. For example, it can be configured as a heater device, a susceptor, or a mounting table for a vacuum device such as CVD, PVD, or PLD (Pulsed Laser Deposition).

・上記実施形態において、保持装置として、略円形平面の板状部材の積層体を備える例を示したが、平面形状は上記実施形態に限定されない。例えば、矩形平面、多角形平面等であってもよい。 - In the above embodiment, an example was shown in which the holding device includes a stack of plate-like members having a substantially circular plane, but the planar shape is not limited to the above embodiment. For example, it may be a rectangular plane, a polygonal plane, or the like.

本開示は、上述の実施形態、実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiments, examples, and modifications, and can be realized in various configurations without departing from the spirit thereof. For example, the technical features in the embodiments corresponding to the technical features in each form described in the summary column of the invention may be used to solve some or all of the above-mentioned problems, or to achieve one of the above-mentioned effects. In order to achieve some or all of the above, it is possible to replace or combine them as appropriate. Further, unless the technical feature is described as essential in this specification, it can be deleted as appropriate.

本開示は、以下の適用例としても実現することが可能である。
[適用例1]
対象物を保持する保持装置であって、
前記対象物が載置される側の第1面と、前記第1面の裏面である第2面とを有する板状に形成される板状部と、
前記板状部の前記第2面側に配置され、冷却機能を有する、板状のベース部と、
前記板状部と前記ベース部との間に配置され、前記板状部と前記ベース部とを接合する第1接合部と、
を備え、
前記板状部は、
前記第1面を含む第1板状部と、
前記第2面を含む第2板状部と、
前記第1板状部と前記第2板状部との間に配置され、前記第1板状部と前記第2板状部とを接合する第2接合部と、
を有し、
前記第2接合部の熱抵抗は、120℃の時に6.5×10-4(m2K/W)以下であることを特徴とする、
保持装置。
[適用例2]
請求項1に記載の保持装置であって、
前記第2接合部の熱抵抗は、-60℃の時に5.5×10-4(m2K/W)以下であることを特徴とする、
保持装置。
[適用例3]
請求項1または請求項2に記載の保持装置であって、
前記第1板状部を構成する材料の熱伝導率は、前記第2板状部を構成する材料の熱伝導率以上であることを特徴とする、
保持装置。
[適用例4]
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の保持装置であって、
前記第1接合部の熱抵抗は、120℃の時に6.5×10-4(m2K/W)以下であることを特徴とする、
保持装置。
[適用例5]
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の保持装置であって、
前記第2接合部の厚みは前記第1接合部の厚み以下であることを特徴とする、
保持装置。
[適用例6]
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の保持装置であって、
前記第2板状部のうち、前記第2面とは反対側の面側にヒーターが配置されることを特徴とする、
保持装置。
The present disclosure can also be realized as the following application examples.
[Application example 1]
A holding device for holding an object,
a plate-shaped portion having a first surface on which the object is placed and a second surface that is the back surface of the first surface;
a plate-shaped base part disposed on the second surface side of the plate-shaped part and having a cooling function;
a first joint part that is disposed between the plate-like part and the base part and joins the plate-like part and the base part;
Equipped with
The plate-shaped portion is
a first plate-shaped portion including the first surface;
a second plate-shaped portion including the second surface;
a second joint part disposed between the first plate part and the second plate part and joining the first plate part and the second plate part;
has
The thermal resistance of the second joint is 6.5×10 −4 (m 2 K/W) or less at 120° C.,
holding device.
[Application example 2]
The holding device according to claim 1,
The second joint portion has a thermal resistance of 5.5×10 −4 (m 2 K/W) or less at −60° C.,
holding device.
[Application example 3]
The holding device according to claim 1 or claim 2,
The thermal conductivity of the material constituting the first plate-like part is higher than the thermal conductivity of the material constituting the second plate-like part,
holding device.
[Application example 4]
The holding device according to any one of claims 1 to 3,
The first joint portion has a thermal resistance of 6.5×10 −4 (m 2 K/W) or less at 120° C.;
holding device.
[Application example 5]
The holding device according to any one of claims 1 to 4,
The thickness of the second joint part is less than or equal to the thickness of the first joint part,
holding device.
[Application example 6]
The holding device according to any one of claims 1 to 5,
A heater is arranged on a side of the second plate-shaped part opposite to the second surface,
holding device.

S1…第1面
S2…第2面
W…ウェハ
10、10A、10B…静電チャック
100、100A、100B…板状部
110…第1板状部、110A…第1板状部
113…第3板状部
114…第4板状部
115…第3接合部
120…第2板状部、120B…第2板状部
125…第5板状部
126…第6板状部
127…第4接合部
130…吸着電極
140、141、142…第2ヒーター
150…第2接合部
200…ベース部
210…冷媒流路
400…第1接合部
S3…第3面
S4…第4面
S1...first surface S2...second surface W...wafer 10, 10A, 10B...electrostatic chuck 100, 100A, 100B...plate-like part 110...first plate-like part, 110A...first plate-like part 113...third Plate-shaped part 114...Fourth plate-shaped part 115...Third joint part 120...Second plate-shaped part, 120B...Second plate-shaped part 125...Fifth plate-shaped part 126...Sixth plate-shaped part 127...Fourth joint Part 130...Adsorption electrode 140, 141, 142...Second heater 150...Second joint part 200...Base part 210...Refrigerant channel 400...First joint part S3...Third surface S4...Fourth surface

Claims (6)

対象物を保持する保持装置であって、
前記対象物が載置される側の第1面と、前記第1面の裏面である第2面とを有する板状に形成される板状部と、
前記板状部の前記第2面側に配置され、冷却機能を有する、板状のベース部と、
前記板状部と前記ベース部との間に配置され、前記板状部と前記ベース部とを接合する第1接合部と、
を備え、
前記板状部は、
前記第1面を含む第1板状部と、
前記第2面を含む第2板状部と、
前記第1板状部と前記第2板状部との間に配置され、前記第1板状部と前記第2板状部とを接合する第2接合部と、
を有し、
前記第2接合部の熱抵抗は、120℃の時に6.5×10-4(m2K/W)以下であることを特徴とする、
保持装置。
A holding device for holding an object,
a plate-shaped portion having a first surface on which the object is placed and a second surface that is the back surface of the first surface;
a plate-shaped base part disposed on the second surface side of the plate-shaped part and having a cooling function;
a first joint part that is disposed between the plate-like part and the base part and joins the plate-like part and the base part;
Equipped with
The plate-shaped portion is
a first plate-shaped portion including the first surface;
a second plate-shaped portion including the second surface;
a second joint part disposed between the first plate part and the second plate part and joining the first plate part and the second plate part;
has
The thermal resistance of the second joint is 6.5×10 −4 (m 2 K/W) or less at 120° C.,
holding device.
請求項1に記載の保持装置であって、
前記第2接合部の熱抵抗は、-60℃の時に5.5×10-4(m2K/W)以下であることを特徴とする、
保持装置。
The holding device according to claim 1,
The second joint portion has a thermal resistance of 5.5×10 −4 (m 2 K/W) or less at −60° C.,
holding device.
請求項2に記載の保持装置であって、
前記第1板状部を構成する材料の熱伝導率は、前記第2板状部を構成する材料の熱伝導率以上であることを特徴とする、
保持装置。
The holding device according to claim 2,
The thermal conductivity of the material constituting the first plate-like part is higher than the thermal conductivity of the material constituting the second plate-like part,
holding device.
請求項3に記載の保持装置であって、
前記第1接合部の熱抵抗は、120℃の時に6.5×10-4(m2K/W)以下であることを特徴とする、
保持装置。
The holding device according to claim 3,
The first joint portion has a thermal resistance of 6.5×10 −4 (m 2 K/W) or less at 120° C.;
holding device.
請求項4に記載の保持装置であって、
前記第2接合部の厚みは前記第1接合部の厚み以下であることを特徴とする、
保持装置。
The holding device according to claim 4,
The thickness of the second joint part is less than or equal to the thickness of the first joint part,
holding device.
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の保持装置であって、
前記第2板状部のうち、前記第2面とは反対側の面側にヒーターが配置されることを特徴とする、
保持装置。
The holding device according to any one of claims 1 to 5,
A heater is arranged on a side of the second plate-shaped part opposite to the second surface,
holding device.
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