JP6530333B2 - Heating member and electrostatic chuck - Google Patents
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Description
本発明は、例えば半導体ウェハ等の被加工物を加熱できるセラミックヒータ等の加熱部材と、その加熱部材を備えた静電チャックに関するものである。 The present invention relates to a heating member such as a ceramic heater capable of heating a workpiece such as a semiconductor wafer, for example, and an electrostatic chuck provided with the heating member.
従来、半導体製造装置では、半導体ウェハ(例えばシリコンウェハ)に対して、ドライエッチング(例えばプラズマエッチング)等の処理が行われている。このドライエッチングの精度を高めるためには、半導体ウェハを確実に固定しておく必要があるので、半導体ウェハを固定する固定手段として、静電引力によって半導体ウェハを固定する静電チャックが用いられている。 Conventionally, in a semiconductor manufacturing apparatus, processing such as dry etching (for example, plasma etching) is performed on a semiconductor wafer (for example, silicon wafer). In order to increase the accuracy of this dry etching, it is necessary to fix the semiconductor wafer securely, so an electrostatic chuck for fixing the semiconductor wafer by electrostatic attraction is used as a fixing means for fixing the semiconductor wafer. There is.
具体的には、静電チャックでは、例えば、セラミック基板内に吸着用電極を備えており、この吸着用電極に電圧を印加させた際に生じる静電引力を用いて、半導体ウェハをセラミック基板の上面(吸着面)に吸着させる。なお、静電チャックでは、例えば、セラミック基板の下面(接合面)に金属ベースが接合されている。 Specifically, in an electrostatic chuck, for example, a ceramic substrate is provided with a suction electrode, and a semiconductor wafer is made of a ceramic substrate using electrostatic attraction generated when a voltage is applied to the suction electrode. Adsorb to the upper surface (adsorption surface). In the electrostatic chuck, for example, a metal base is bonded to the lower surface (bonding surface) of the ceramic substrate.
また、静電チャックには、吸着面に吸着された半導体ウェハの温度を調節(加熱または冷却)する機能を有するものがある。例えば、セラミック基板内に発熱体を配置し、この発熱体によってセラミック基板を加熱することにより、吸着面上の半導体ウェハを加熱する技術がある。さらに、金属ベースに冷却用流体を流す冷却路を設け、この冷却用流体によって、セラミック基板を冷却する技術もある。 Some electrostatic chucks have a function of adjusting (heating or cooling) the temperature of the semiconductor wafer adsorbed on the adsorption surface. For example, there is a technique in which a semiconductor wafer on the adsorption surface is heated by arranging a heating element in a ceramic substrate and heating the ceramic substrate by the heating element. Furthermore, there is also a technology in which a cooling path for flowing a cooling fluid is provided in the metal base, and the ceramic substrate is cooled by the cooling fluid.
近年では、静電チャックの加熱を精密に行うために、セラミック基板を複数の加熱ゾーン(加熱領域)に区分したセラミックヒータも開発されている。具体的には、各加熱ゾーンに各加熱ゾーンを独立して加熱することができる発熱体(部分発熱体)を配置して、セラミック基板の温度調節機能を向上させた多ゾーンヒータ付きセラミックヒータも提案されている(特許文献1、2参照)。 In recent years, ceramic heaters in which a ceramic substrate is divided into a plurality of heating zones (heating regions) have also been developed in order to precisely heat the electrostatic chuck. Specifically, a ceramic heater with multi-zone heater in which a heating element (partial heating element) capable of independently heating each heating zone is disposed in each heating zone to improve the temperature control function of the ceramic substrate is also possible. It is proposed (refer to patent documents 1 and 2).
この多ゾーンヒータ付きセラミックヒータを備えた静電チャック(即ちマルチゾーン静電チャック)としては、例えば図10に示す構造が考えられる。
具体的には、セラミックヒータP1に吸着用電極P2と複数の部分発熱体P3とが配置されるとともに、金属ベースP4に冷却路P5が設けられた静電チャックP6において、各部分発熱体P3の中心付近の温度を測定するために、金属ベースP4に対して平面視で各部分発熱体P3と重なる位置にそれぞれ貫通孔P7を設け、各貫通孔P7にそれぞれ熱電対P8を配置するものである。
As an electrostatic chuck (that is, a multi-zone electrostatic chuck) provided with this multi-zone heater and ceramic heater, for example, a structure shown in FIG. 10 can be considered.
Specifically, in electrostatic chuck P6 in which suction electrode P2 and a plurality of partial heating elements P3 are disposed on ceramic heater P1 and cooling path P5 is provided in metal base P4, each partial heating element P3 is provided. In order to measure the temperature in the vicinity of the center, through holes P7 are provided at positions overlapping the respective partial heating elements P3 in plan view with respect to the metal base P4, and thermocouples P8 are disposed in the respective through holes P7. .
この貫通孔P7は、接着剤層P9を貫いてセラミックヒータP1の下部に到るように形成されている。 The through hole P7 is formed to penetrate the adhesive layer P9 and reach the lower part of the ceramic heater P1.
しかしながら、上述した技術では、熱電対P8を配置する貫通孔P7は、金属ベースP4の冷却路P5を避けて設ける必要があるので、貫通孔P7の直上(吸着面側)は、温度の特異点(即ち周囲と温度が異なる点)になり易くなる。 However, in the technique described above, since the through hole P7 for arranging the thermocouple P8 needs to be provided avoiding the cooling path P5 of the metal base P4, the temperature immediately above the through hole P7 (adsorption surface side) is a singular point (Ie, the point at which the temperature differs from the ambient temperature).
そのため、セラミックヒータP1(従って静電チャックP6)の平面方向における温度の均一性が悪くなる恐れがあった。
つまり、静電チャックP6の平面方向における温度分布(面内温度)が不均一になり易いという問題があった。
Therefore, there is a possibility that the temperature uniformity in the planar direction of the ceramic heater P1 (and thus the electrostatic chuck P6) may be deteriorated.
That is, there is a problem that the temperature distribution (in-plane temperature) in the planar direction of the electrostatic chuck P6 tends to be uneven.
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、セラミックヒータ等の加熱部材の平面方向における温度分布を均一化することができる加熱部材及び静電チャックを提供することにある。 This invention is made in view of the said subject, The objective is to provide the heating member and electrostatic chuck which can equalize the temperature distribution in the planar direction of heating members, such as a ceramic heater, etc. .
(1)本発明の第1局面は、通電により発熱する発熱部が配置されたセラミック基板と、セラミック基板とは異なる接合基板と、を含み、セラミック基板の主面と接合基板の主面とが、接合された構成を有するとともに、発熱部は、平面方向に配置された複数の発熱体からなり、該複数の発熱体のそれぞれを含むように設定された複数の加熱領域を備える加熱部材に関するものである。 (1) The first aspect of the present invention includes a ceramic substrate on which a heat generating portion that generates heat when energized is disposed, and a bonding substrate different from the ceramic substrate, and the main surface of the ceramic substrate and the main surface of the bonding substrate are The heating member has a joined configuration, and the heat generating portion includes a plurality of heating elements disposed in a planar direction, and the heating member includes a plurality of heating areas set to include each of the plurality of heating elements. It is.
この加熱部材では、セラミック基板には、発熱部より接合基板側に、平面視で、複数の加熱領域内のそれぞれに温度を検知する温度検知素子が配置され、複数の加熱領域内に配置された複数の温度検知素子には、それぞれリード部が接続されるとともに、リード部はセラミック基板の内部において少なくとも一部が平面方向に沿って配置されている。更に、セラミック基板には、リード部の温度検知素子とは反対側の他端側と接続される端子部が設けられ、接合基板には、接合基板を厚み方向に貫くように、端子部と電気的に接続されるコネクタの配置用の貫通部が設けられている。 In this heating member, on the ceramic substrate, the temperature detection elements for detecting the temperature are respectively disposed in the plurality of heating regions on the bonding substrate side from the heat generating portion in plan view, and are disposed in the plurality of heating regions The lead portions are connected to the plurality of temperature detection elements, and at least a part of the lead portions is disposed along the planar direction inside the ceramic substrate. Furthermore, the ceramic substrate is provided with a terminal portion connected to the other end side of the lead portion opposite to the temperature detection element, and the bonding substrate is electrically connected to the terminal portion and the electrical connection substrate in a thickness direction. Through-holes are provided for the placement of the connectors to be connected.
このように、第1局面では、各加熱領域に配置された各温度検知素子の各リード部の少なくとも一部は、平面方向に沿って配置されている。そして、セラミック基板には、各リード部の温度検知素子とは反対側の他端側と接続される端子部が設けられ、接合基板には、端子部と電気的に接続されるコネクタの配置用の貫通部が設けられている。 Thus, in the first aspect, at least a part of each lead portion of each temperature detection element arranged in each heating region is arranged along the planar direction. The ceramic substrate is provided with a terminal portion connected to the other end side of each lead portion opposite to the temperature detection element, and the bonding substrate is provided with a connector electrically connected to the terminal portion. The penetration part of is provided.
従って、従来のように、接合基板に対して各発熱体の直下(接合基板側)に、それぞれ温度検知素子を配置する貫通孔を設ける必要がない。そのため、貫通孔による温度の特異点の発生を抑制できるので、加熱部材の平面方向における温度均一性を向上することができる。 Therefore, unlike the prior art, it is not necessary to provide a through hole for disposing the temperature detection element immediately below (on the side of the bonding substrate) each heating element with respect to the bonding substrate. Therefore, since generation | occurrence | production of the singular point of the temperature by a through-hole can be suppressed, the temperature uniformity in the plane direction of a heating member can be improved.
(2)本発明の第2局面では、複数の温度検知素子から延びる複数のリード部が接続された複数の端子部が、同一のコネクタに接続される所定の位置に配置されている。
第2局面では、複数の端子部が同一のコネクタに接続されるように配置されるので、接合基板を貫通する貫通部の数を少なくすることができる。よって、加熱部材の平面方向における温度均一性を一層向上することができる。
(2) In the second aspect of the present invention, the plurality of terminal portions to which the plurality of lead portions extending from the plurality of temperature detection elements are connected are disposed at predetermined positions connected to the same connector.
In the second aspect, since the plurality of terminal portions are arranged to be connected to the same connector, the number of penetrations penetrating the bonding substrate can be reduced. Thus, temperature uniformity in the planar direction of the heating member can be further improved.
ここで、「所定の位置」とは、複数の端子部が、同一のコネクタに接続できるように配置される位置のことである。
(3)本発明の第3局面では、複数の温度検知素子には、それぞれ一対のリード部が接続されるとともに、複数の温度検知素子に接続される複数の一対のリード部の一方のリード部のそれぞれは、少なくとも平面方向に沿って延びる部分が共通のリード部とされている。
Here, the "predetermined position" is a position at which a plurality of terminal portions are arranged to be connectable to the same connector.
(3) In the third aspect of the present invention, a pair of lead portions are connected to the plurality of temperature detection elements, and one lead portion of the plurality of pair of lead portions connected to the plurality of temperature detection elements In each case, at least a portion extending along the planar direction is a common lead portion.
本第3局面では、複数の温度検知素子に接続される複数の一対のリード部の一方のリード部うち、平面方向に沿って延びる部分が共通のリード部とされているので、リード部の構成を簡易化することができる。 In the third aspect, among the lead portions of the pair of lead portions connected to the plurality of temperature detection elements, the portion extending along the planar direction is a common lead portion, so the configuration of the lead portion Can be simplified.
(4)本発明の第4局面では、複数の発熱体には、それぞれ一対のリード部が接続されるとともに、複数の発熱体に接続される複数の一対のリード部の一方のリード部のそれぞれは、少なくとも平面方向に沿って延びる部分が共通のリード部とされており、且つ、複数の発熱体に接続される共通のリード部と複数の温度検知素子の共通のリード部とが、同じ共通のリード部とされている。 (4) In the fourth aspect of the present invention, a pair of lead portions are connected to the plurality of heating elements, and one lead portion of the plurality of pair of lead portions connected to the plurality of heating elements At least a portion extending along the planar direction is a common lead portion, and a common lead portion connected to a plurality of heating elements and a common lead portion of a plurality of temperature detection elements are the same common It is considered to be the lead part of
第4局面では、複数の発熱体に接続される複数の一対のリード部の一方のリード部のうち、平面方向に沿って延びる部分が共通のリード部とされ、その複数の発熱体に接続される共通のリード部と複数の温度検知素子の共通のリード部とが、同じ共通のリード部とされている。よって、リード部の構成をより一層簡易化することができる。 In the fourth aspect, a portion of one of the lead portions of the plurality of paired lead portions connected to the plurality of heating elements is a portion extending along the planar direction as a common lead portion, and is connected to the plurality of heating elements The common lead portion and the common lead portion of the plurality of temperature detection elements are the same common lead portion. Therefore, the configuration of the lead portion can be further simplified.
(5)本発明の第5局面では、接合基板は、加熱部材を冷却する冷媒の流路を備えている。
第5局面では、流路を流れる冷媒によって、好適に加熱部材を冷却することができる。
(5) In the fifth aspect of the present invention, the bonded substrate is provided with a flow path of a coolant for cooling the heating member.
In the fifth aspect, the heating member can be suitably cooled by the refrigerant flowing through the flow path.
(6)本発明の第6局面では、平面視で、冷媒の流路と重なる位置に、温度検知素子が配置されている。
第6局面では、冷媒の流路と重なる位置に、温度検知素子が配置されているので、温度検知素子の直上が温度の特異点となることを抑制できる。
(6) In the sixth aspect of the present invention, the temperature detection element is disposed at a position overlapping the flow path of the refrigerant in plan view.
In the sixth aspect, since the temperature detection element is disposed at a position overlapping the flow path of the refrigerant, it can be suppressed that the temperature immediately above the temperature detection element becomes a singular point of temperature.
また、冷媒の流路を、従来のように貫通孔を避けるように設ける必要がないので、最も冷却に好ましい位置(例えばより均等に冷却できる位置)に冷媒の流路を設けることができるという利点がある。 Moreover, since it is not necessary to provide the flow path of the refrigerant so as to avoid the through hole as in the conventional case, the advantage that the flow path of the refrigerant can be provided at the most preferable position for cooling (for example, a position where cooling can be more evenly). There is.
(7)本発明の第7局面では、セラミック基板の接合基板側の表面に凹部を備え、凹部の中に温度検知素子が配置されている。
第7局面では、セラミック基板に凹部を設け、その凹部に温度検知素子を配置するので、セラミック基板と接合基板とを好適に接合することができる。即ち、温度検知素子が接合の支障となりにくいという利点がある。
(7) In the seventh aspect of the present invention, the surface of the ceramic substrate on the bonding substrate side is provided with a recess, and the temperature detection element is disposed in the recess.
In the seventh aspect, a recess is provided in the ceramic substrate, and the temperature detection element is disposed in the recess, so that the ceramic substrate and the bonding substrate can be suitably bonded. That is, there is an advantage that the temperature detection element does not easily interfere with bonding.
(8)本発明の第8局面では、凹部に温度検知素子の周囲を埋める充填剤が充填されている。
第8局面では、温度検知素子の周囲に充填剤が充填されているので(即ち隙間がないように充填されるので)、熱伝導性が高く、凹部が温度の特異点となりにくいという利点がある。
(8) In the eighth aspect of the present invention, the recess is filled with a filler that fills the periphery of the temperature detection element.
In the eighth aspect, since the filler is filled around the temperature detection element (that is, it is filled so that there is no gap), there is an advantage that the thermal conductivity is high and the recess is unlikely to become a singular point of temperature .
(9)本発明の第9局面では、凹部の開口部を閉塞する蓋を備えている。
第9局面では、凹部に蓋がされているので、セラミック基板と接合基板との間に隙間ができにくく、よって好適に接合することができる。
(9) The ninth aspect of the present invention is provided with a lid that closes the opening of the recess.
In the ninth aspect, since the recess is covered, it is difficult to form a gap between the ceramic substrate and the bonding substrate, and hence bonding can be performed suitably.
(10)本発明の第10局面は、第1〜第9局面のいずれかの加熱部材を備えるとともに、セラミック基板に吸着用電極を備えた静電チャックである。
第10局面では、静電チャックの平面方向における温度均一性が高いという効果がある。
(10) A tenth aspect of the present invention is an electrostatic chuck comprising the heating member according to any one of the first to ninth aspects and a ceramic substrate provided with a suction electrode.
In the tenth aspect, there is an effect that temperature uniformity in the planar direction of the electrostatic chuck is high.
<以下に、本発明の各構成について説明する>
・セラミック基板とは、セラミックを主成分(50質量%以上)とする基板(板状の部材)である。このセラミックの材料としては、酸化アルミニウム(アルミナ)、窒化アルミニウム、酸化イットリウム(イットリア)等が挙げられる。
Hereinafter, each configuration of the present invention will be described.
-A ceramic substrate is a substrate (plate-like member) which has ceramic as a main component (50 mass% or more). Examples of the material of this ceramic include aluminum oxide (alumina), aluminum nitride, yttrium oxide (yttria) and the like.
なお、静電チャックに用いられるセラミック基板は、電気絶縁性を有するセラミック絶縁板である。
・主面とは、板材(基板)の厚み方向における端部をなす表面のことである。
The ceramic substrate used for the electrostatic chuck is a ceramic insulating plate having electrical insulation.
The main surface is a surface that forms an end in the thickness direction of the plate material (substrate).
・発熱部(従って発熱体)は、通電によって発熱する抵抗発熱体であり、この発熱体の材料としては、タングステン、タングステンカーバイド、モリブデン、モリブデンカーバイド、タンタル、白金等が挙げられる。 The heat generating portion (that is, the heat generating body) is a resistance heat generating body that generates heat when current is supplied, and examples of the material of the heat generating body include tungsten, tungsten carbide, molybdenum, molybdenum carbide, tantalum, platinum and the like.
・加熱領域とは、平面視で、各発熱体を含むようにそれぞれ設定された領域である。
・リード部は、導電性を有する部分であり、その材料としては、タングステン、モリブデン等が挙げられる。
The heating area is an area set to include each heating element in plan view.
The lead portion is a portion having conductivity, and examples of the material include tungsten and molybdenum.
・温度検知素子は、周囲の温度を検出する素子であり、この温度検知素子としては、温度によって抵抗値が変化する測温抵抗体が挙げられる。例えば、サーミスタ、白金測温抵抗体等が挙げられる。 -A temperature detection element is an element which detects ambient temperature, and as this temperature detection element, a resistance temperature sensor which resistance value changes with temperature is mentioned. For example, a thermistor, a platinum temperature measuring resistor, etc. are mentioned.
・端子部は、コネクタの導電部分と接続される(セラミック基板上に設けられた)導電部分であり、ピン又はピンが挿入されるピン孔等の構成を採用できる。
・コネクタは、他の部材の導電部分(例えばピン)と接続される導電部分(例えばピン孔)を有する導電部材、即ち、電気的な接続を行う部材である。
The terminal portion is a conductive portion (provided on the ceramic substrate) to be connected to the conductive portion of the connector, and a pin or a pin hole or the like into which the pin is inserted can be adopted.
The connector is a conductive member having a conductive portion (for example, a pin hole) to be connected to a conductive portion (for example, a pin) of another member, that is, a member that performs an electrical connection.
・貫通部は、接合基板を厚み方向に貫くように設けられた貫通孔である。
・吸着用電極の材料としては、タングステン、モリブデン等が挙げられる。
・接合基板は、セラミック基板に接合される板材であり、その材料としては、銅、アルミニウム、鉄、チタンなどの金属、それらの金属の合金、セラミックと金属の複合材料(例えばAl−SiC)などを挙げることができる。
The through portion is a through hole provided so as to penetrate the bonding substrate in the thickness direction.
-As a material of an adsorption electrode, tungsten, molybdenum etc. are mentioned.
· The bonding substrate is a plate material bonded to the ceramic substrate, and as its material, metals such as copper, aluminum, iron, titanium, alloys of these metals, composite materials of ceramic and metal (for example, Al-SiC), etc. Can be mentioned.
[1.第1実施形態]
ここでは、第1実施形態として、例えば半導体ウェハを吸着保持できる静電チャックを例に挙げる。
[1−1.構成]
まず、第1実施形態の静電チャックの構造について説明する。
[1. First embodiment]
Here, as a first embodiment, for example, an electrostatic chuck capable of attracting and holding a semiconductor wafer will be described as an example.
[1-1. Constitution]
First, the structure of the electrostatic chuck of the first embodiment will be described.
図1に示す様に、第1実施形態の静電チャック1は、図1の上側にて被加工物である半導体ウェハ3を吸着する装置であり、セラミックヒータ(加熱部材)5と金属ベース(接合基板)7とが積層されて接着剤層9により接合されたものである。
As shown in FIG. 1, the electrostatic chuck 1 of the first embodiment is a device for adsorbing the semiconductor wafer 3 which is a workpiece on the upper side of FIG. 1, and includes a ceramic heater (heating member) 5 and a metal base The bonding substrate) 7 is laminated and bonded by the
なお、セラミックヒータ5の図1の上方の面(上面:吸着面)が第1主面Aであり、下面が第2主面Bである。また、金属ベース7の上面が第3主面Cであり、下面が第4主面Dである。
The upper surface (upper surface: suction surface) of FIG. 1 of the ceramic heater 5 is a first main surface A, and the lower surface is a second main surface B. The upper surface of the
このうち、セラミックヒータ5は、円盤形状であり、吸着用電極11、発熱部13、温度検知素子15(図2参照)等を備えたセラミック基板17から構成されている。
金属ベース7は、セラミックヒータ5より大径の円盤形状であり、セラミックヒータ5と同軸に接合されている。この金属ベース7には、セラミック基板17(従って半導体ウェハ3)を冷却するために、冷却用流体(冷媒)が流される流路(冷却路)19が設けられている。なお、冷却用流体としては、例えばフッ化液又は純水等の冷却用液体などを用いることができる。
Among them, the ceramic heater 5 has a disk shape, and is formed of a
The
また、静電チャック1には、リフトピン(図示せず)が挿入されるリフトピン孔21等が、静電チャック1を厚み方向に貫くように、複数箇所に設けられている。このリフトピン孔21は、半導体ウェハ3を冷却するために第1主面A側に供給される冷却用ガスの流路(冷却用ガス孔)としても用いられる。
Further, lift pin holes 21 and the like into which lift pins (not shown) are inserted are provided in the electrostatic chuck 1 at a plurality of locations so as to penetrate the electrostatic chuck 1 in the thickness direction. The
なお、リフトピン孔21とは別に、冷却用ガス孔(図示せず)を設けてもよい。冷却用ガスとしては、例えばヘリウムガスや窒素ガス等の不活性ガスなどを用いることができる。 In addition to the lift pin holes 21, a cooling gas hole (not shown) may be provided. As the cooling gas, for example, an inert gas such as helium gas or nitrogen gas can be used.
次に、静電チャック1の各構成について、図2〜図4に基づいて詳細に説明する。
<セラミックヒータ>
図2に模式的に示すように、セラミックヒータ5(従ってセラミック基板17)は、その第2主面B側が、例えばインジウムからなる接着剤層9により、金属ベース7の第3主面C側に接合されている。
Next, each configuration of the electrostatic chuck 1 will be described in detail based on FIGS. 2 to 4.
<Ceramic heater>
As schematically shown in FIG. 2, the ceramic heater 5 (and thus the ceramic substrate 17) has the second main surface B side on the third main surface C side of the
このセラミック基板17は、複数のセラミック層(図示せず)が積層されたものであり、アルミナを主成分とするアルミナ質焼結体である。なお、アルミナ質焼結体は、絶縁体(誘電体)である。
The
セラミック基板17の内部には、図2の上方より、後に詳述するように、吸着用電極11、発熱部13を構成する複数の発熱体23、複数の温度検知素子15等が配置されている。
Inside the
このうち、吸着用電極11は、電圧を印加する周知の電極用端子(図示せず)に電気的に接続されている。また、各発熱体23及び温度検知素子15は、後述するように、内部配線部25を介して、それぞれ給電用端子27及びコネクタ29に電気的に接続されている。
Among these, the
<金属ベース>
金属ベース7は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる金属製である。金属ベース7には、前記冷却路19やリフトピン孔21以外に、前記電極用端子、給電用端子27、コネクタ29等が配置される貫通孔である貫通部31がそれぞれ形成されている。
<Metal base>
The
なお、静電チャック1の第4主面D側には、給電用端子27やコネクタ29等を収容するために、第4主面Dからセラミックヒータ5の内部に到るような内部孔30が複数設けられており、金属ベース7の貫通部31は、この内部孔30の一部を構成している。
Note that, on the fourth main surface D side of the electrostatic chuck 1, there is an
また、電極用端子や給電用端子27を収容する内部孔30には、各端子27の外周を囲むように、電気絶縁性を有する絶縁筒33が配置されている。
<吸着用電極>
吸着用電極11は、例えば平面形状が円形の電極から構成されている。この吸着用電極11とは、静電チャック1を使用する場合には、直流高電圧が印加され、これにより、半導体ウェハ3を吸着する静電引力(吸着力)を発生させ、この吸着力を用いて半導体ウェハ3を吸着して固定するものである。なお、吸着用電極11については、これ以外に、周知の各種の構成(単極性や双極性の電極など)を採用できる。なお、吸着用電極11は、例えばタングステン等の導電材料からなる。
In addition, an insulating
<Electrode for adsorption>
The
<発熱体>
発熱体23は、電圧が印加されて電流が流れると発熱する金属材料(タングステン等)からなる抵抗発熱体である。
<Heating element>
The
ここで、図3に基づいて、発熱体23の平面方向における配置を説明する。
図3(a)に示すように、セラミック基板17には、セラミック基板17の平面方向における各領域をそれぞれ加熱(従って温度調節)できるように、平面視で、同心状に複数の加熱ゾーン35が設けられている。そして、各加熱ゾーン35には、それぞれ1又は複数の加熱領域37が設定されている。
Here, based on FIG. 3, the arrangement in the plane direction of the
As shown in FIG. 3A, the
具体的には、セラミック基板17に設けられた加熱ゾーン35は、軸中心を含む1つの円形の第1加熱ゾーン35aと、第1加熱ゾーン35aの外周側を帯状に囲む円環状の第2加熱ゾーン35bと、第2加熱ゾーン35bの外周側を帯状に囲む円環状の第3加熱ゾーン35cと、第3加熱ゾーン35cの外周側を帯状に囲む円環状の第4加熱ゾーン35dとから構成されており、それらは同心状に配置されている。
Specifically, the
また、第2加熱ゾーン35bは、同じ中心角(等ピッチ)となるように、3つの加熱領域37に区分され、第3加熱ゾーン35cは、等ピッチで、同様に3つの加熱領域37に区分され、第4加熱ゾーン35d(即ち最外周の加熱ゾーン)は、等ピッチで、8つの加熱領域37に区分されている。従って、各加熱領域37の形状は、円形又は湾曲した所定幅の円弧状の領域となっている。
Further, the
そして、図3(b)に示すように、単一の加熱領域37である第1加熱ゾーン35aと、第2〜第4加熱ゾーン35b〜35dの加熱領域37には、それぞれ発熱体23が配置されている。
And as shown in FIG.3 (b), the
なお、図3の破線が各加熱領域37の境界を示しており、図3(b)では実線で各発熱体23を示している。
各発熱体23は、長尺の発熱パターンからなり、各加熱領域37の形状に合わせて、例えばU字状に形成されている。詳しくは、各発熱体23は、各加熱領域37の内周や外周の湾曲に沿うように湾曲した形状を有するとともに、周方向の一端にてU字状に曲がっている。なお、第1加熱ゾーン35aの発熱体23は、円形の形状に合わせて、長尺の発熱パターンが(一部が切り欠かかれた)円形となっている。
In addition, the broken line of FIG. 3 has shown the boundary of each heating area |
Each
<温度検知素子>
温度検知素子15は、温度によって自身の抵抗値が変化する例えばサーミスタであり、後述するように、平面視で各加熱領域37や冷却路19と重なる位置に配置されている。
<Temperature detection element>
The
この温度検知素子15は、図4に示すように、例えばサーミスタ焼結体39とサーミスタ焼結体39から延びる白金からなる一対の電極線41(41a、41b)から構成されている。
As shown in FIG. 4, the
温度検知素子15は、セラミック基板17の接合面である第2主面Bに設けられた凹部43に収容されている。
この凹部43の底面43a(図4の凹部43内の上方の表面)には、一対の電極パッド47が形成されており、この電極パッド47に電極線41が例えばろう付により接合されている。
The
A pair of
また、凹部43の内部には、隙間がないように充填剤49が充填されている。この充填剤49としては、例えば空気より熱伝導性の高い材料(例えばエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等)が用いられる。
In addition, a
さらに、凹部43の開口部(第2主面B側の開口部)51は、開口部51を塞ぐような例えばセラミック板からなる蓋53が配置されている。この蓋53は、その表面(下面)が第2主面Bと同じ面となるように配置されている。なお、蓋53の材料としては、セラミック基板17と同様な材料を使用できる。
[1−2.発熱体及び温度検知素子の配線構造]
次に、第1実施形態の要部である発熱体23及び温度検知素子15の配線構造について、図2に基づいて説明する。
Furthermore, a
[1-2. Wiring structure of heating element and temperature detection element]
Next, the wiring structure of the
前記図2に示すように、セラミック基板17の内部において、発熱体23及び温度検知素子15に通電するための配線構造として、内部配線部25が設けられている。
詳しくは、内部配線部25として、発熱体23には、一対のリード部(発熱体リード部)55(55a、55b)が接続されており、同様に、温度検知素子15にも、一対のリード部(素子リード部)57(57a、57b)が接続されている。
As shown in FIG. 2, an
Specifically, as the
これらのリード部55、57は、セラミック基板17の厚み方向(図2の上下方向)に延びるビア59や平面方向(厚み方向と垂直方向)に延びる内部配線層61を備えている。
These
なお、ここでは、発熱体23と温度検知素子15との間に配置されて平面方向に広がる一層の内部配線層61aが、一方の発熱体リード部55aの一部を構成するとともに、一方の素子リード部57aの一部を構成している。つまり、平面視で円形(図7参照)の内部配線層61aが共通の配線(即ち共通のリード部)として用いられる。
Here, one
そして、各発熱体23の一方の発熱体リード部55aは、自身のビア59及び共通の内部配線層61aを介するとともに、内部孔30の電極パッド63を介して、共通の給電用端子27aに電気的に接続されている。つまり、全ての発熱体23の一方の発熱体リード部55aは、複数の給電用端子27のうちの単一の共通の給電用端子27aに電気的に接続されている。
Then, one heating
なお、電極パッド63は、内部孔30の底面30a(図2の上方の表面)に設けられており、この電極パッド63に、給電用端子27の上部28が例えばろう付けにより接合されている。
The
一方、各発熱体23の他方の発熱体リード部55bは、図示しないが、それぞれ別個の給電用端子(即ち各発熱体23に設けられた各給電用端子)27に、別々に電気的に接続されている。
On the other hand, the other heating
同様に、各温度検知素子15の一方の素子リード部57aは、自身のビア59及び共通の内部配線層61aを介するととともに、前記電極パッド63を介して、前記共通の給電用端子27aに電気的に接続されている。つまり、全ての温度検知素子15の一方の素子リード部57aは、単一の共通の給電用端子27aに電気的に接続されている。
Similarly, one
一方、各温度検知素子15の他方の素子リード部57bは、それぞれビア59や平面方向に延びる(温度検知素子15用の)内部配線層61b等から構成されており、このうち、各内部配線層61bは、(コネクタ29用の)内部孔30の直上の各ビア59を介して、それぞれ後述する端子部65(図5参照)に接続されている。
On the other hand, the other element
そして、後述するように、各温度検知素子15の他方の素子リード部57bは、各端子部65を介して、それぞれコネクタ29の各接続部67(図5参照)に、別々に電気的に接続されている。
Then, as described later, the other element
なお、各端子部65及び各接続部67は、それぞれ各温度検知素子15に1対1に対応するように設けられている。
<コネクタ>
ここで、コネクタ29及びその周囲の構成について、図5に基づいて詳しく説明する。
The respective
<Connector>
Here, the
図5に示すように、コネクタ29が配置される内部孔30の底面30b(図5の上方の表面)には、内部配線部25を構成する複数の他方の素子リード部57bやビア59と接続される複数の電極パッド71が設けられている。
As shown in FIG. 5, the
この電極パッド71は、各温度検知素子15の他方の素子リード部57bに対応してそれぞれ設けられており、各電極パッド71上に、各端子部65を構成するピン73が立設されてロウ付けされている。即ち、コネクタ用の内部孔30の底面30bには、他方の素子リード部57bの個数分のピン73が立設されている。
The
コネクタ29は、内部孔30の奥(図5(a)の上方)に配置される電気絶縁性を有する樹脂製の先端コネクタ部75と、内部孔30の開口部分(図5(a)の下方)に配置される同様な後端コネクタ部77と、先端コネクタ部75と後端コネクタ部77とを接続するケーブル部79とから構成されている。
The
先端コネクタ部75は、略直方体であり、その先端面81には、ピン73が挿入可能な多数のピン孔83を備えた接続部67が形成されている(図5(b)参照)。つまり、各ピン孔83の周囲を構成するとともにケーブル部79側に延びる導電材によって、接続部67が形成されている。なお、ピン孔83の数は、温度検知素子15の個数以上(例えば同数)に設定されている。
The distal
一方、後端コネクタ部77も先端コネクタ部75と同様な構成、即ち多数のピン孔85(従って接続部87)を有する構成である。
そして、先端コネクタ部75の各接続部67と後端コネクタ部77の各接続部87とは、ケーブル部79の各導線89により、それぞれ電気的に接続されている。
On the other hand, the rear
The
従って、コネクタ29の先端コネクタ部75を内部孔30に押し込むことにより、各端子部65(即ちピン73)と各接続部67(即ちピン孔83)とを接続させて、導通を得ることができる。
Therefore, by pushing the
<コネクタと温度検知素子との位置関係>
次に、コネクタ29と温度検知素子15との位置関係について、図6に基づいて詳細に説明する。
<Positional relationship between connector and temperature detection element>
Next, the positional relationship between the
なお、図6では、平面視で、各加熱領域37毎の略中央の長方形の枠体にて温度検知素子15を示し、このうち、枠体内の黒丸が(共通の内部配線層61aに接続される)一方の電極線41aを示し、白丸が他方の電極線41bを示している。
In FIG. 6, the
図6に示すように、平面視で、静電チャック1の中心部分にコネクタ29が配置されている。
また、上述したように、コネクタ29(詳しくは先端コネクタ部75)の各接続部67は、各温度検知素子15の他方の電極線41bと接続されている。
As shown in FIG. 6, the
Further, as described above, each
従って、中央のコネクタ29とその周囲の各加熱領域37に配置された各温度検知素子15の他方の電極線41b(詳しくは更に電極パッド47:図4参照)とは、中央から放射状に延びるそれぞれの他方の素子リード部57bにより電気的に接続されている。
Therefore, the
これとは別に、一方の電極線41a(図4参照)は、その電極パッド47から図6の紙面に垂直方向に延びるビア59(即ち図4の上方に延びるビア59)により、図4の上方(第1主面A側)に配置された円形の共通の内部配線層61aに電気的に接続されている。
Apart from this, one of the
つまり、一方の電極線41a及びその電極パッド47やビア59は、図7に示す内部配線層61に対して、黒色の正方形の位置にて電気的に接続されている。
また、図6では、発熱体23の両端部23a、23bのうち、共通の内部配線層61a(従って共通の給電用端子27a)に接続される端部23aを黒丸で示し、個々の給電用端子27に接続される端部23bを白丸で示す。
That is, one
Further, in FIG. 6, among the both ends 23a and 23b of the
従って、図7に示すように、共通の内部配線層61aに接続される端部23aは、厚み方向に延びるビア59を介して、図7の黒丸に示す位置(即ち端部23aの直下:第2主面B側)にて、共通の内部配線層61aに接続されている。
Therefore, as shown in FIG. 7, the
一方、個々の給電用端子27に接続される端部23bは、図7の白丸で示す貫通孔91を介して、個々の給電用端子27に接続されている。
なお、ここでは、理解を容易にするために、端部23bと同じ位置に貫通孔91を記載したが、実際には、冷却路19等を避けるように、他の(平面方向に延びる)内部配線層61を介して、適切な位置に貫通孔91が設けられる。
On the other hand, the
Here, the through
なお、図7では、リフトピン孔21等のための他の貫通孔は省略してある。
<その他>
なお、図示しないが、静電チャック1の吸着用電極11、発熱体23、温度検知素子15には、それぞれを作動させるために電源回路が接続されており、それらの動作は、マイコンを含む電子制御装置によって制御される。
In FIG. 7, the other through holes for the lift pin holes 21 and the like are omitted.
<Others>
Although not shown, a power supply circuit is connected to the
つまり、電子制御装置により、吸着用電極11の動作を制御(印加電圧などの制御)できる。また、全ての発熱体23の動作をそれぞれ独立して制御できる。さらに、温度検知素子15に通電することにより、その抵抗値の変化から各加熱領域37における温度を検知することができる。
That is, the operation of the
なお、静電チャック1を冷却する場合には、冷却路19に冷却用流体を流すことによって、セラミックヒータ5(従って半導体ウェハ3)を冷却することができる。
[1−2.製造方法]
次に、本第1実施形態の静電チャック1の製造方法について、簡単に説明する。
When the electrostatic chuck 1 is cooled, the ceramic heater 5 (and thus the semiconductor wafer 3) can be cooled by flowing a cooling fluid in the
[1-2. Production method]
Next, a method of manufacturing the electrostatic chuck 1 of the first embodiment will be briefly described.
(1)セラミック基板17の原料として、主成分であるAl2O3:92重量%、MgO:1重量%、CaO:1重量%、SiO2:6重量%の各粉末を混合して、ボールミルで、50〜80時間湿式粉砕した後、脱水乾燥する。
(1) As a raw material of the
(2)次に、この粉末に溶剤等を加え、ボールミルで混合して、スラリーとする。
(3)次に、このスラリーを、減圧脱泡後平板状に流し出して徐冷し、溶剤を発散させて、(各セラミック層に対応する)各アルミナグリーンシートを形成する。
(2) Next, a solvent etc. is added to this powder, and it mixes with a ball mill to make a slurry.
(3) Next, the slurry is defoamed under reduced pressure, poured into a flat plate shape, and gradually cooled to evaporate the solvent to form alumina green sheets (corresponding to the respective ceramic layers).
そして、各アルミナグリーンシートに対して、リフトピン孔21や内部孔30や凹部43などとなる空間、更にはビア59となるスルーホールを、必要箇所に開ける。
(4)また、前記アルミナグリーンシート用の原料粉末中にタングステン粉末を混ぜて、スラリー状にして、メタライズインクとする。
Then, with respect to each of the alumina green sheets, a space to be the
(4) Further, tungsten powder is mixed into the raw material powder for the alumina green sheet to form slurry and metallized ink.
(5)そして、吸着用電極11、発熱体23、内部配線層61等を形成するために、前記メタライズインクを用いて、吸着用電極11、発熱体23、内部配線層61の形成箇所に対応したアルミナグリーンシート上に、通常のスクリーン印刷法により、各パターンを印刷する。なお、ビア59を形成するために、スルーホールに対して、メタライズインクを充填する。
(5) And, in order to form the
(6)次に、各アルミナグリーンシートを、リフトピン孔21等の必要な空間が形成されるように位置合わせして、熱圧着し、積層シートを形成する。
(7)次に、熱圧着した各積層シートを、それぞれ所定の形状(即ち円板形状)にカットする。
(6) Next, the respective alumina green sheets are aligned so as to form the necessary space such as the lift pin holes 21 and the like, and thermocompression bonding is performed to form a laminated sheet.
(7) Next, each laminated sheet that has been subjected to thermocompression bonding is cut into a predetermined shape (that is, a disk shape).
(8)次に、カットした各積層シートを、還元雰囲気にて、1400〜1600℃の範囲(例えば、1550℃)にて5時間焼成(本焼成)し、各アルミナ質焼結体を作製する。
(9)そして、焼成後に、各アルミナ焼結体に対して、例えば第1主面A側の加工など必要な加工を行って、セラミック基板17を作製する。
(8) Next, each cut laminate sheet is fired (main firing) for 5 hours in a range of 1400 to 1600 ° C. (for example, 1550 ° C.) in a reducing atmosphere to produce each aluminous sintered body .
(9) Then, after firing, each alumina sintered body is subjected to necessary processing such as processing on the side of the first main surface A, for example, to produce the
(10)次に、セラミック基板17の必要箇所に、電極パッド47、63、71を形成する。
(11)次に、例えば電極パッド71にピン74をろう付けする。また、電極パッド63に給電用端子27の上部28をろう付けする。
(10) Next,
(11) Next, for example, the pin 74 is soldered to the
(12)これとは別に、金属ベース7を製造する。具体的には、金属板に対して切削加工等を行うことにより、内部孔30等を備えた金属ベース7を形成する。なお、内部孔30には絶縁筒33を配置する。
(12) Separately, manufacture the
(13)次に、金属ベース7とセラミック基板17とを接合して一体化する。
(14)次に、各内部孔30に対応して、コネクタ29や給電用端子27を配置して、静電チャック1を完成する。
[1−3.効果]
次に、本第1実施形態の効果について説明する。
(13) Next, the
(14) Next, the
[1-3. effect]
Next, the effect of the first embodiment will be described.
・第1実施形態では、各加熱領域37に対応して配置された各温度検知素子15の各他方の素子リード部57bの少なくとも一部(即ち個別の内部配線層61b)は、平面方向に沿って配置されており、セラミック基板17には、その他方の素子リード部57bに接続される端子部65が設けられている。また、金属ベース7には、金属ベース7を厚み方向に貫くように、端子部65と電気的に接続されるコネクタ29の配置用の貫通部31が設けられている。
In the first embodiment, at least a portion (that is, the individual
従って、従来のように、金属ベース7に対して各発熱体23の直下(金属ベース7側)に、それぞれ温度検知素子15を配置する貫通孔を設ける必要がない。そのため、貫通孔による温度の特異点の発生を抑制できるので、セラミックヒータ5(従って静電チャック1)の平面方向における温度均一性を高めることができる。
Therefore, it is not necessary to provide a through hole for disposing the
・第1実施形態では、複数の温度検知素子15から延びる他方の素子リード部57bが接続された各端子部65は、同一のコネクタ29に接続される所定の位置(即ちコネクタ用の内部孔30の底面30b)に配置されている。
In the first embodiment, each
そのため、金属ベース7を貫通する貫通部31の数を少なくすることができるので、セラミックヒータ5の平面方向における温度均一性を一層高めることができる。
・第1実施形態では、複数の温度検知素子15の一方の素子リード部57aの一部は、平面方向に延びる共通の内部配線層61aとなっている。また、発熱体23の一方の発熱体リード部55aの一部も前記共通の内部配線層61aとなっている。
Therefore, the number of the through
In the first embodiment, a part of one of the
従って、セラミックヒータ5内の配線構造を簡易化できるという利点がある。
・第1実施形態では、金属ベース7は、セラミックヒータ5を冷却する冷却路19を備えているので、好適にセラミックヒータ5を冷却することができる。
Therefore, there is an advantage that the wiring structure in the ceramic heater 5 can be simplified.
In the first embodiment, since the
・第1実施形態では、平面視で冷却路19と重なる位置に、温度検知素子15が配置されているので、温度検知素子15の直上が温度の特異点となることを抑制できる。
また、冷却路19を、従来のように貫通孔を避けるように設ける必要がないので、最も冷却に好ましい位置に冷却路19を設けることができる。
In the first embodiment, since the
Further, since it is not necessary to provide the
・第1実施形態では、セラミック基板17の凹部43に温度検知素子15を配置するので、セラミック基板17と金属ベース7とを好適に接合することができる。
・第1実施形態では、凹部43内にて温度検知素子15の周囲に充填剤49が充填されているので、熱伝導性が高く、凹部43が温度の特異点となりにくいという利点がある。
In the first embodiment, since the
In the first embodiment, since the
・第1実施形態では、凹部43に蓋53がされているので、セラミック基板17と金属ベース7との間に隙間ができにくく、よって好適に接合することができる。
[2.第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明するが、第1実施形態と同様な内容の説明は省略又は簡易化して説明する。なお、第1実施形態と同様な構成には同様な番号を付す。
In the first embodiment, since the
[2. Second embodiment]
Next, a second embodiment will be described, but the description of the same content as that of the first embodiment will be omitted or simplified. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
図8に示すように、本第2実施形態の静電チャック101は、第1実施形態と同様に、セラミックヒータ103と金属ベース7とが接合されたものであり、セラミックヒータ103のセラミック基板105の内部には、複数の発熱体23と複数の温度検知素子15が配置されている。
As shown in FIG. 8, in the
特に、本第2実施形態では、各発熱体23の一方の発熱体リード部107aは、共通の発熱体用の内部配線層109を介して、単一の共通の給電用端子27に接続されている。なお、各発熱体23の他方の発熱体リード部107bは、第1実施形態と同様に、個々の給電用端子(図示せず)に接続されている。
In particular, in the second embodiment, one heating
また、各温度検知素子15の一方の素子リード部111aは、共通の温度検知素子用の内部配線層113を介して、単一の共通の給電用端子(図示せず)に接続されている。なお、各温度検知素子15の他方の素子リード部111bは、第1実施形態と同様に、単一のコネクタ29に接続されている。
Further, one
本第2実施形態は、第1実施形態と同様な効果を奏する。また、発熱体23の回路と温度検知素子15の回路とが分離されているので(即ち共通の内部配線層を用いないので)、より精度の高い温度検知や温度制御ができるという利点がある。
[3.第3実施形態]
次に、第3実施形態について説明するが、第2実施形態と同様な内容の説明は省略又は簡易化して説明する。なお、第2実施形態と同様な構成には同様な番号を付す。
The second embodiment exhibits the same effect as the first embodiment. In addition, since the circuit of the
[3. Third embodiment]
Next, a third embodiment will be described, but the description of the same content as that of the second embodiment will be omitted or simplified. The same components as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals.
図9に示すように、本第3実施形態の加熱部材であるセラミックヒータ121は、第2実施形態とほぼ同様なセラミックヒータであるが、第2実施形態のような金属ベースや吸着用電極を備えていない。
As shown in FIG. 9, the
このセラミックヒータ121のセラミック基板123には、第2実施形態と同様に、複数の発熱体23や複数の温度検知素子15を備えるとともに、それに接続される各内部配線層109、113や給電用端子27やコネクタ29等を備えている。
As in the second embodiment, the
なお、ここでは、セラミック基板123の第2主面B側に他のセラミック基板125を接合したが、この他のセラミック基板125を省略してもよい。
本第3実施形態では、第1実施形態と同様に、セラミックヒータ121の平面方向における均熱化を図ることができる。
Here, the other
In the third embodiment, as in the first embodiment, it is possible to achieve soaking in the planar direction of the
尚、本発明は前記実施形態や実験例になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
(1)例えば、複数の温度検知素子の他方の素子リード部を1つのコネクタに集中させる構成以外に、複数のコネクタに分けるようにしてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment and experimental examples, and it goes without saying that the present invention can be practiced in various forms without departing from the present invention.
(1) For example, other than the configuration in which the other element lead portion of the plurality of temperature detection elements is concentrated on one connector, it may be divided into a plurality of connectors.
或いは、各温度検知素子の各素子リード部に対して、それぞれ1つのコネクタ(従って一つの端子部)を用いてもよい。
(2)複数の素子リード部を集中させるコネクタの配置としては、セラミックヒータの中央に限らず、周辺部分など、適宜配置することができる。
Alternatively, one connector (and thus one terminal portion) may be used for each element lead portion of each temperature detection element.
(2) The arrangement of connectors for concentrating a plurality of element lead portions is not limited to the center of the ceramic heater, and may be appropriately arranged such as a peripheral portion.
(3)各温度検知素子の各一方の素子リード部として、一部が平面方向に延びる共通のリード部(例えば内部配線層)を用いたが、各温度検知素子の各一方及び他方の素子リード部の一部を、それぞれ平面方向に延びるようにしてもよい。 (3) Although a common lead portion (for example, an internal wiring layer) partially extending in the planar direction is used as each one element lead portion of each temperature detection element, each one and the other element lead of each temperature detection element Some of the parts may extend in the planar direction.
(4)平面視で、冷媒の流路と重なる位置に、温度検知素子を配置しなくともよい。
(5)凹部に温度検知素子の周囲を埋める充填剤を充填しなくともよい。なお、金属ベースを接着剤で接合する場合には、接着剤が充填剤の機能を有するようにしてもよい。
(4) It is not necessary to arrange the temperature detection element at a position overlapping the flow path of the refrigerant in plan view.
(5) The recess may not be filled with a filler that fills the periphery of the temperature detection element. In addition, when joining a metal base with an adhesive agent, you may make it an adhesive agent have a function of a filler.
(6)温度検知素子を収容する凹部に蓋を設けなくてもよい。
(7)各実施形態とは逆に、コネクタを収容する内部孔の底面にピン孔を設け、コネクタ側にピンを設ける構成としてもよい。
(6) It is not necessary to provide a lid in the recessed part which accommodates a temperature detection element.
(7) Contrary to each embodiment, a pin hole may be provided on the bottom of the inner hole for housing the connector, and a pin may be provided on the connector side.
(8)各実施形態では、温度検知素子の電極線を電極パッドにろう付けしたが、電極パッド側にピン孔のような構成を設けて、電極線をピン孔に差し込むようにしてもよい。
(9)温度検知素子としては、サーミスタ以外に、白金測温抵抗体等を用いることができる。
(8) In each embodiment, the electrode wire of the temperature detection element is brazed to the electrode pad, but a configuration like a pin hole may be provided on the electrode pad side, and the electrode wire may be inserted into the pin hole.
(9) As the temperature detection element, a platinum temperature measuring resistor or the like can be used other than the thermistor.
(10)各実施形態の構成を適宜組み合わせることができる。 (10) The configurations of the embodiments can be combined as appropriate.
1、101…静電チャック
5、103、121…セラミックヒータ
7…金属ベース(接合基板)
11…吸着用電極
13…発熱部
15…温度検知素子
17、105、123…セラミック基板
19…冷却路(冷媒の流路)
23…発熱体
29…コネクタ
31…貫通部
37…加熱領域
43…凹部
49…充填剤
51…開口部
53…蓋
55、55a、55b、107a、107b…発熱体リード部
57、57a、57b、111a、111b…素子リード部
65…端子部
1, 101 ...
11 ...
23: heating element 29: connector 31: penetrating portion 37: heating area 43: concave portion 49: filler 51: opening portion 53:
Claims (11)
前記発熱部は、平面方向に配置された複数の発熱体からなり、該複数の発熱体のそれぞれを含むように設定された複数の加熱領域を備える加熱部材において、
前記セラミック基板には、前記発熱部より前記接合基板側に、平面視で、前記複数の加熱領域内のそれぞれに温度を検知する温度検知素子が配置され、
前記複数の加熱領域内に配置された複数の前記温度検知素子にはそれぞれリード部が接続されるとともに、該リード部は前記セラミック基板の内部において少なくとも一部が平面方向に沿って配置され、
更に、前記セラミック基板には、前記リード部の前記温度検知素子とは反対側の他端側と接続される端子部が設けられ、
前記接合基板には、前記接合基板を厚み方向に貫くように、前記端子部と電気的に接続されるコネクタの配置用の貫通部が設けられていることを特徴とする加熱部材。 A ceramic substrate on which a heat generating portion that generates heat when energized is disposed, and a bonding substrate different from the ceramic substrate, and the main surface of the ceramic substrate and the main surface of the bonding substrate are bonded together ,
The heating unit includes a plurality of heating elements arranged in a planar direction, and the heating member includes a plurality of heating areas set to include each of the plurality of heating elements.
On the ceramic substrate, a temperature detection element for detecting a temperature is disposed in each of the plurality of heating regions in plan view on the side of the bonding substrate with respect to the heat generating portion,
A lead portion is connected to each of the plurality of temperature detection elements disposed in the plurality of heating regions, and at least a part of the lead portion is disposed along the planar direction inside the ceramic substrate,
Furthermore, the ceramic substrate is provided with a terminal portion connected to the other end side of the lead portion opposite to the temperature detection element,
A heating member characterized in that the bonding substrate is provided with a through portion for arranging a connector electrically connected to the terminal portion so as to penetrate the bonding substrate in the thickness direction.
且つ、前記複数の発熱体に接続される共通のリード部と前記複数の温度検知素子の共通のリード部とが、同じ共通のリード部とされていることを特徴とする請求項3に記載の加熱部材。 A pair of lead portions are connected to the plurality of heating elements, and one of the lead portions of the pair of lead portions connected to the plurality of heating elements extends at least along the plane direction The part is a common lead part,
The common lead portion connected to the plurality of heating elements and the common lead portion of the plurality of temperature detection elements are the same common lead portion. Heating member.
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