JP6650808B2

JP6650808B2 - Holding device

Info

Publication number: JP6650808B2
Application number: JP2016065262A
Authority: JP
Inventors: 太一岐部; 洋輔篠崎
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2016-03-29
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2020-02-19
Anticipated expiration: 2036-03-29
Also published as: JP2017183381A

Description

本明細書に開示される技術は、対象物を保持する保持装置に関する。 The technology disclosed in this specification relates to a holding device that holds an object.

例えば半導体製造装置において、ウェハを保持する保持装置として、静電チャックが用いられる。静電チャックは、例えば、板状のセラミックス板と、セラミックス板の内部に設けられたチャック電極とを備えており、チャック電極に電圧が印加されることにより発生する静電引力を利用して、セラミックス板の表面（以下、「吸着面」という）にウェハを吸着して保持する。 For example, in a semiconductor manufacturing apparatus, an electrostatic chuck is used as a holding device for holding a wafer. The electrostatic chuck includes, for example, a plate-shaped ceramic plate and a chuck electrode provided inside the ceramic plate, and utilizes an electrostatic attraction generated when a voltage is applied to the chuck electrode. The wafer is sucked and held on the surface of the ceramic plate (hereinafter, referred to as “suction surface”).

静電チャックに保持されたウェハの温度分布が不均一になると、ウェハに対する各処理（成膜、エッチング、露光等）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均一にする性能が求められる。そのため、静電チャックには、導電性の抵抗発熱体であるヒータが設けられ、ヒータによる加熱によってセラミックス板の吸着面の温度制御が行われる。 If the temperature distribution of the wafer held by the electrostatic chuck becomes non-uniform, the accuracy of each processing (film formation, etching, exposure, etc.) on the wafer may be reduced. Performance to make it uniform is required. Therefore, the electrostatic chuck is provided with a heater, which is a conductive resistance heating element, and the temperature of the suction surface of the ceramic plate is controlled by heating by the heater.

また、セラミックス板とウェハとの間の伝熱性を高めてウェハの温度分布の均一性をさらに高めるため、セラミックス板とウェハとの間の空間にヘリウム等のガスを供給する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、セラミックス板の内部にガス噴出流路が形成され、ガス噴出流路に供給されたガスが、ガス噴出流路がセラミックス板の吸着面に開口する孔であるガス噴出孔から噴出し、セラミックス板とウェハとの間の空間に供給される。 Further, a technique of supplying a gas such as helium to a space between the ceramics plate and the wafer is known in order to further increase the heat transfer between the ceramics plate and the wafer to further enhance the uniformity of the temperature distribution of the wafer. (For example, see Patent Document 1). According to this technology, a gas ejection channel is formed inside a ceramic plate, and gas supplied to the gas ejection channel is ejected from a gas ejection hole, which is a hole that opens to an adsorption surface of the ceramic plate. Is supplied to the space between the ceramic plate and the wafer.

特開２００７−１２７９５号公報JP-A-2007-12795

上記従来の技術では、セラミックス板とウェハとの間に形成される空間の容量が小さいことから、該空間に供給されたガスが短時間で該空間から排出されるため、ガスがセラミックス板から十分な熱を受け取ることができず、かつ、該空間内でのガスの温度差が大きくなる。その結果、ガスを介したセラミックス板からウェハへの熱伝達の均一性を十分に向上させることができず、ひいてはウェハの温度分布の均一性を十分に向上させることができない。 In the above-mentioned conventional technology, since the volume of the space formed between the ceramic plate and the wafer is small, the gas supplied to the space is exhausted from the space in a short time, so that the gas is sufficiently discharged from the ceramic plate. Heat cannot be received, and the temperature difference of the gas in the space increases. As a result, the uniformity of heat transfer from the ceramics plate to the wafer via the gas cannot be sufficiently improved, and the uniformity of the temperature distribution of the wafer cannot be sufficiently improved.

なお、このような課題は、静電引力を利用してウェハを保持する静電チャックに限らず、セラミックス板を備え、セラミックス板の表面上に対象物を保持する保持装置に共通の課題である。 Such a problem is not limited to an electrostatic chuck that holds a wafer using electrostatic attraction, but is a common problem for a holding device that includes a ceramic plate and holds an object on the surface of the ceramic plate. .

本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。 This specification discloses a technique capable of solving the above-described problem.

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

（１）本明細書に開示される保持装置は、第１の表面と、前記第１の表面とは反対側の第２の表面と、を有する板状のセラミックス板と、前記セラミックス板の内部、または、前記セラミックス板の前記第２の表面側に配置されたヒータと、を備え、前記セラミックス板の前記第１の表面上に対象物を保持する保持装置において、前記セラミックス板には、前記第２の表面に開口する少なくとも１つのガス供給孔と、前記第１の表面に開口する少なくとも１つのガス噴出孔と、を接続する少なくとも１つのガス噴出流路と、前記第１の表面に開口する少なくとも２つのガス流出入孔に連通し、前記セラミックス板の内部に配置されたガス滞留空間と、が形成されている。本保持装置によれば、ガス噴出孔を介してセラミックス板と保持対象物との間の空間に供給されたガスは、ガス流出入孔を介して該空間からガス滞留空間内に流入したり、ガス流出入孔を介してガス滞留空間から該空間に流出したりする。そのため、本保持装置によれば、ガス滞留空間が形成されていない構成と比較して、該空間に供給されたガスの滞留時間を長くすることができる、これにより、ガスがセラミックス板から十分な熱を受け取ることができるようになり、かつ、該空間内でのガスの温度差が低減し、その結果、ガスを介したセラミックス板から保持対象物への熱伝達の均一性を十分に向上させることができ、ひいては保持対象物の温度分布の均一性を十分に向上させることができる。 (1) A holding device disclosed in the present specification includes a plate-shaped ceramic plate having a first surface and a second surface opposite to the first surface, and an inside of the ceramic plate. Or a heater disposed on the second surface side of the ceramic plate, wherein the holding device holds an object on the first surface of the ceramic plate, At least one gas ejection flow path connecting at least one gas supply hole opening to a second surface and at least one gas ejection hole opening to the first surface; and opening to the first surface And a gas retention space disposed inside the ceramic plate and communicating with at least two gas outflow / inflow holes. According to the present holding device, the gas supplied to the space between the ceramic plate and the holding object through the gas ejection hole flows into the gas retaining space from the space through the gas outflow / inlet hole, The gas flows out of the gas retention space into the space through the gas outflow / inflow holes. Therefore, according to the present holding device, the residence time of the gas supplied to the gas retention space can be made longer than in the configuration in which the gas retention space is not formed. Heat can be received, and the temperature difference of the gas in the space is reduced. As a result, the uniformity of heat transfer from the ceramic plate to the holding object via the gas is sufficiently improved. As a result, the uniformity of the temperature distribution of the holding object can be sufficiently improved.

（２）上記保持装置において、前記少なくとも２つのガス流出入孔は、前記少なくとも１つのガス噴出孔の内、前記第１の表面の中心に最も近い前記ガス噴出孔より、前記中心から離れた位置に配置されている構成としてもよい。第１の表面の中心から比較的離れた領域は、ガス噴出孔から供給されたガスが排出される側の領域であり、また、面積が比較的大きいことから温度分布の均一性が低下しやすい領域であるが、本保持装置によれば、そのような中心から比較的離れた領域にガス滞留空間に連通するガス流出入孔が配置されているため、ガスがセラミックス板から受け取る熱量を効果的に増加させることができると共に、セラミックス板と保持対象物との間の空間内でのガスの温度差を効果的に低減することができ、保持対象物の温度分布の均一性を効果的に向上させることができる。 (2) In the holding device, the at least two gas outflow / inflow holes are located farther from the center than the gas outlet closest to the center of the first surface among the at least one gas outlet. May be arranged. The region relatively far from the center of the first surface is a region on the side from which the gas supplied from the gas ejection holes is discharged, and since the area is relatively large, the uniformity of the temperature distribution tends to decrease. However, according to the present holding device, since the gas outflow and inflow holes communicating with the gas stagnation space are arranged in such a region relatively far from the center, the amount of heat received by the gas from the ceramic plate can be effectively reduced. And effectively reduce the temperature difference of the gas in the space between the ceramic plate and the holding object, effectively improving the uniformity of the temperature distribution of the holding object. Can be done.

（３）上記保持装置において、前記セラミックス板の前記第１の表面には、前記少なくとも１つのガス噴出孔の全てを取り囲むように配置された連続的な壁状の第１の凸部が形成されており、前記少なくとも２つのガス流出入孔の内の少なくとも１つは、前記第１の凸部の頂面に配置されている構成としてもよい。セラミックス板と保持対象物との間の空間に供給されたガスは、最終的に第１の凸部を越えて排出されるが、本保持装置によれば、第１の凸部の頂面にガス滞留空間に連通するガス流出入孔が配置されているため、ガスをガス滞留空間内に効果的に導くことができ、ガスがセラミックス板から受け取る熱量を効果的に増加させることができると共に、該空間内でのガスの温度差を効果的に低減することができ、保持対象物の温度分布の均一性を効果的に向上させることができる。 (3) In the holding device, the first surface of the ceramic plate is formed with a continuous wall-shaped first protrusion disposed so as to surround all of the at least one gas ejection hole. And at least one of the at least two gas outflow / inflow holes may be arranged on a top surface of the first projection. The gas supplied to the space between the ceramic plate and the object to be held is finally discharged beyond the first protrusion, but according to the present holding device, the gas is applied to the top surface of the first protrusion. Since the gas inflow and outflow holes communicating with the gas retaining space are arranged, the gas can be effectively guided into the gas retaining space, and the amount of heat received by the gas from the ceramic plate can be effectively increased, The temperature difference of the gas in the space can be effectively reduced, and the uniformity of the temperature distribution of the holding object can be effectively improved.

（４）上記保持装置において、前記セラミックス板の前記第１の表面には、複数の前記ガス噴出孔の内の一部の前記ガス噴出孔を取り囲むように配置された連続的な壁状の第２の凸部が形成されており、前記少なくとも２つのガス流出入孔の内、一部の前記ガス流出入孔は、前記第２の凸部より前記第１の表面の中心に近い位置に配置されており、残りの一部の前記ガス流出入孔は、前記第２の凸部より前記中心から離れた位置に配置されている構成としてもよい。本保持装置によれば、セラミックス板と保持対象物との間の空間における第２の凸部より内側の部分と外側の部分とがガス滞留空間により連通されるため、該空間における上記内側の部分と外側の部分との間のガスの行き来を活発化させることができ、該空間内でのガスの温度差を効果的に低減することができ、保持対象物の温度分布の均一性を効果的に向上させることができる。 (4) In the holding device, on the first surface of the ceramic plate, a continuous wall-shaped second wall disposed so as to surround a part of the plurality of gas ejection holes. Of the at least two gas outflow / inflow holes, and a portion of the gas outflow / inflow holes is located closer to the center of the first surface than the second protrusion. The remaining gas outflow / inflow holes may be arranged at positions farther from the center than the second projections. According to the present holding device, a portion inside and outside the second convex portion in the space between the ceramics plate and the holding target is communicated with the gas retaining space, so that the inside portion in the space is used. Between the gas and the outer part can be activated, the temperature difference of the gas in the space can be effectively reduced, and the uniformity of the temperature distribution of the holding object can be effectively reduced. Can be improved.

（５）上記保持装置において、前記ヒータは、前記セラミックス板の内部に配置されており、前記ガス滞留空間は、前記第１の表面と前記ヒータとの間に配置されている構成としてもよい。本保持装置によれば、ガス滞留空間がヒータと第２の表面との間に配置されている構成と比較して、ガス滞留空間を第１の表面の近くに配置することができ、ライトニングの発生を抑制することができる。 (5) In the holding device, the heater may be disposed inside the ceramic plate, and the gas retention space may be disposed between the first surface and the heater. According to the present holding device, the gas retention space can be disposed closer to the first surface than in the configuration in which the gas retention space is disposed between the heater and the second surface. Generation can be suppressed.

（６）上記保持装置において、さらに、前記セラミックス板の内部に配置され、静電引力を発生させるチャック電極を備え、前記ガス滞留空間の一部分は、前記チャック電極と前記第２の表面との間に配置されていることを特徴とする構成としてもよい。本保持装置によれば、チャック電極によるチャック力の低下を抑制しつつ、保持対象物の温度分布の均一性を効果的に向上させることができる。 (6) The holding device further includes a chuck electrode that is disposed inside the ceramic plate and generates an electrostatic attraction, and a part of the gas retention space is provided between the chuck electrode and the second surface. It is good also as a structure characterized by being arranged in. According to the present holding device, it is possible to effectively improve the uniformity of the temperature distribution of the holding object while suppressing the reduction of the chucking force due to the chuck electrode.

なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、保持装置、静電チャック、ヒータ、真空チャック、それらの製造方法等の形態で実現することが可能である。 Note that the technology disclosed in the present specification can be realized in various forms, for example, a holding device, an electrostatic chuck, a heater, a vacuum chuck, a method of manufacturing them, and the like. It is possible.

実施形態における静電チャック１０の外観構成を概略的に示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view schematically illustrating an external configuration of an electrostatic chuck 10 according to an embodiment. 実施形態における静電チャック１０の外観構成（上面構成）を概略的に示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram schematically illustrating an external configuration (a top configuration) of the electrostatic chuck 10 according to the embodiment. 実施形態における静電チャック１０の断面構成（ＩＩＩ−ＩＩＩの位置におけるＸＺ断面構成）を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows roughly the cross-section (XZ cross-section in the position of III-III) of the electrostatic chuck 10 in embodiment. 実施形態における静電チャック１０の断面構成（ＩＶ−ＩＶの位置におけるＺ軸に平行な断面構成）を概略的に示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram schematically illustrating a cross-sectional configuration (a cross-sectional configuration parallel to the Z-axis at a position of IV-IV) of the electrostatic chuck 10 according to the embodiment. 実施形態における静電チャック１０の断面構成（Ｖ−Ｖの位置におけるＸＹ断面構成）を概略的に示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory view schematically showing a cross-sectional configuration (XY cross-sectional configuration at a position VV) of the electrostatic chuck 10 according to the embodiment. 実施形態における静電チャック１０の断面構成（ＶＩ−ＶＩの位置におけるＸＹ断面構成）を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows roughly the cross-section (XY cross-section in the position of VI-VI) of the electrostatic chuck in an embodiment. 図４のＸ１部の構成を拡大して示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration of an X1 part in FIG.

Ａ．実施形態：
Ａ−１．静電チャック１０の構成：
図１は、本実施形態における静電チャック１０の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図２は、本実施形態における静電チャック１０の外観構成を概略的に示す説明図であり、図３〜６は、本実施形態における静電チャック１０の断面構成を概略的に示す説明図である。各図には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Ｚ軸正方向を上方向といい、Ｚ軸負方向を下方向というものとするが、静電チャック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。図２には、静電チャック１０の上面の外観構成が示されており、図３には、図２，５，６のＩＩＩ−ＩＩＩの位置における静電チャック１０のＸＺ断面構成が示されており、図４には、図２，５，６のＩＶ−ＩＶの位置における静電チャック１０のＺ軸に平行な断面構成が示されており、図５には、図３のＶ−Ｖの位置における静電チャック１０のＸＹ断面構成が示されており、図６には、図４のＶＩ−ＶＩの位置における静電チャック１０のＸＹ断面構成が示されている。 A. Embodiment:
A-1. Configuration of electrostatic chuck 10:
FIG. 1 is a perspective view schematically illustrating an external configuration of the electrostatic chuck 10 according to the present embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram schematically illustrating an external configuration of the electrostatic chuck 10 according to the present embodiment. 3 to 6 are explanatory diagrams schematically showing a cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 10 in the present embodiment. Each drawing shows XYZ axes orthogonal to each other for specifying the direction. In this specification, for convenience, the positive direction of the Z axis is referred to as an upward direction, and the negative direction of the Z axis is referred to as a downward direction. However, the electrostatic chuck 10 is actually installed in a direction different from such a direction. May be done. FIG. 2 shows the external configuration of the upper surface of the electrostatic chuck 10, and FIG. 3 shows the XZ cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 10 at the position of III-III in FIGS. FIG. 4 shows a cross-sectional configuration parallel to the Z-axis of the electrostatic chuck 10 at the position of IV-IV in FIGS. 2, 5, and 6, and FIG. 6 shows the XY cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 10 at the position, and FIG. 6 shows the XY cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 10 at the position VI-VI in FIG.

図１〜４に示すように、静電チャック１０は、対象物（例えばウェハＷ）を静電引力により吸着して保持する装置であり、例えば半導体製造装置の真空チャンバー内でウェハＷを固定するために使用される。静電チャック１０は、所定の配列方向（本実施形態では上下方向（Ｚ軸方向））に並べて配置されたセラミックス板１００およびベース板２００を備える。セラミックス板１００とベース板２００とは、セラミックス板１００の下面（以下、「セラミックス側接着面Ｓ２」という）とベース板２００の上面（以下、「ベース側接着面Ｓ３」という）とが上記配列方向に対向するように配置されている。静電チャック１０は、さらに、セラミックス板１００のセラミックス側接着面Ｓ２とベース板２００のベース側接着面Ｓ３との間に配置された接着層３００を備える。セラミックス板１００のセラミックス側接着面Ｓ２は、特許請求の範囲における第２の表面に相当する。 As shown in FIGS. 1 to 4, the electrostatic chuck 10 is a device that attracts and holds an object (for example, a wafer W) by electrostatic attraction, and fixes the wafer W in a vacuum chamber of a semiconductor manufacturing device, for example. Used for The electrostatic chuck 10 includes a ceramic plate 100 and a base plate 200 arranged side by side in a predetermined arrangement direction (in the present embodiment, a vertical direction (Z-axis direction)). In the ceramic plate 100 and the base plate 200, the lower surface of the ceramic plate 100 (hereinafter, referred to as “ceramic-side bonding surface S2”) and the upper surface of the base plate 200 (hereinafter, referred to as “base-side bonding surface S3”) are arranged in the above arrangement direction. It is arranged so that it may face. The electrostatic chuck 10 further includes an adhesive layer 300 disposed between the ceramic-side bonding surface S2 of the ceramic plate 100 and the base-side bonding surface S3 of the base plate 200. The ceramic-side bonding surface S2 of the ceramic plate 100 corresponds to a second surface in the claims.

セラミックス板１００は、例えば円形平面の板状部材であり、セラミックスにより形成されている。セラミックス板１００の直径は、例えば５０ｍｍ〜５００ｍｍ程度（通常は２００ｍｍ〜３５０ｍｍ程度）であり、セラミックス板１００の厚さは、例えば１ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。 The ceramic plate 100 is, for example, a plate member having a circular flat surface, and is formed of ceramics. The diameter of the ceramic plate 100 is, for example, about 50 mm to 500 mm (generally, about 200 mm to 350 mm), and the thickness of the ceramic plate 100 is, for example, about 1 mm to 10 mm.

セラミックス板１００の形成材料としては、種々のセラミックスが用いられ得るが、強度や耐摩耗性、耐プラズマ性等の観点から、例えば、酸化アルミニウム（アルミナ、Ａｌ_２Ｏ_３）または窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を主成分とするセラミックスが用いられることが好ましい。なお、ここでいう主成分とは、含有割合（重量割合）の最も多い成分を意味する。 Various ceramics can be used as a material for forming the ceramic plate 100. From the viewpoints of strength, abrasion resistance, plasma resistance, and the like, for example, aluminum oxide (alumina, Al ₂ O ₃ ) or aluminum nitride (AlN) It is preferable to use a ceramic mainly composed of Here, the main component means a component having the largest content ratio (weight ratio).

セラミックス板１００の上面（以下、「吸着面Ｓ１」という）には、連続的な壁状の凸部である２つのシールバンド１５２が形成されている。図２に示すように、一方のシールバンド１５２（以下、「外周側シールバンド１５２ｏ」という）のＺ軸方向視の形状は、セラミックス板１００の吸着面Ｓ１の中心（以下、単に「中心ＰＯ」という）を中心とした略環状であり、他方のシールバンド１５２（以下、「中心側シールバンド１５２ｉ」という）のＺ軸方向視の形状は、中心ＰＯを中心とし、かつ、外周側シールバンド１５２ｏより小径の略環状である。また、図３，４に示すように、外周側シールバンド１５２ｏおよび中心側シールバンド１５２ｉの断面（Ｚ軸に平行で中心ＰＯを通る断面）の形状は、略矩形である。セラミックス板１００の吸着面Ｓ１には、さらに、複数の微小な突起（不図示）が形成されていてもよい。外周側シールバンド１５２ｏは、特許請求の範囲における第１の凸部に相当し、中心側シールバンド１５２ｉは、特許請求の範囲における第２の凸部に相当する。また、セラミックス板１００の吸着面Ｓ１は、特許請求の範囲における第１の表面に相当する。 On the upper surface of the ceramic plate 100 (hereinafter, referred to as “adsorption surface S1”), two seal bands 152, which are continuous wall-shaped protrusions, are formed. As shown in FIG. 2, the shape of one seal band 152 (hereinafter, referred to as “outer peripheral side seal band 152o”) as viewed in the Z-axis direction is the center of the suction surface S1 of the ceramic plate 100 (hereinafter, simply “center PO”). ), And the shape of the other seal band 152 (hereinafter, referred to as “center-side seal band 152i”) as viewed in the Z-axis direction is centered on the center PO, and the outer-peripheral-side seal band 152o. It is substantially smaller in annular shape. Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the cross-sections of the outer peripheral side seal band 152o and the central side seal band 152i (the cross section parallel to the Z axis and passing through the center PO) are substantially rectangular. A plurality of minute projections (not shown) may be further formed on the suction surface S1 of the ceramic plate 100. The outer peripheral side seal band 152o corresponds to a first convex portion in the claims, and the center side seal band 152i corresponds to a second convex portion in the claims. Further, the suction surface S1 of the ceramic plate 100 corresponds to a first surface in the claims.

また、図３，４に示すように、セラミックス板１００の内部には、導電性材料（例えば、タングステンやモリブデン等）により形成された一対のチャック電極４００が設けられている。一対のチャック電極４００に電源（図示せず）から電圧が印加されると、静電引力が発生し、この静電引力によってウェハＷがセラミックス板１００の吸着面Ｓ１に吸着固定される。 3 and 4, a pair of chuck electrodes 400 formed of a conductive material (for example, tungsten or molybdenum) are provided inside the ceramic plate 100. When a voltage is applied to the pair of chuck electrodes 400 from a power supply (not shown), an electrostatic attraction is generated, and the wafer W is suction-fixed to the suction surface S1 of the ceramic plate 100 by the electrostatic attraction.

ウェハＷが吸着面Ｓ１に吸着固定された状態（図４に示す状態）では、ウェハＷの下面が各シールバンド１５２の頂面（上面）に接触する。そのため、この状態では、吸着面Ｓ１におけるシールバンド１５２が形成されていない領域とウェハＷの下面との間に、空間ＳＰが形成される。以下の説明では、空間ＳＰの内、中心側シールバンド１５２ｉより中心ＰＯに近い部分（中心側シールバンド１５２ｉに囲まれた部分）を中心側空間ＳＰｉといい、中心側シールバンド１５２ｉより中心ＰＯから離れた部分（中心側シールバンド１５２ｉと外周側シールバンド１５２ｏとに挟まれた部分）を外周側空間ＳＰｏという。 In a state where the wafer W is suction-fixed to the suction surface S1 (the state shown in FIG. 4), the lower surface of the wafer W contacts the top surface (upper surface) of each seal band 152. Therefore, in this state, a space SP is formed between the area of the suction surface S1 where the seal band 152 is not formed and the lower surface of the wafer W. In the following description, a portion of the space SP that is closer to the center PO than the center-side seal band 152i (a portion surrounded by the center-side seal band 152i) is referred to as a center-side space SPi, and is closer to the center PO than the center-side seal band 152i. The separated portion (the portion sandwiched between the center side seal band 152i and the outer side seal band 152o) is referred to as the outer side space SPo.

また、図３，４に示すように、セラミックス板１００の内部には、導電性材料（例えば、タングステンやモリブデン等）により形成された抵抗発熱体で構成されたヒータ５００が設けられている。ヒータ５００に電源（図示せず）から電圧が印加されると、ヒータ５００が発熱することによってセラミックス板１００が温められ、セラミックス板１００の吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷが温められる。これにより、ウェハＷの温度制御が実現される。 As shown in FIGS. 3 and 4, a heater 500 including a resistance heating element formed of a conductive material (for example, tungsten or molybdenum) is provided inside the ceramic plate 100. When a voltage is applied to the heater 500 from a power supply (not shown), the heater 500 generates heat, thereby heating the ceramic plate 100 and the wafer W held on the suction surface S1 of the ceramic plate 100. Thereby, the temperature control of the wafer W is realized.

ベース板２００は、例えばセラミックス板１００と同径の、または、セラミックス板１００より径が大きい円形平面の板状部材であり、金属（例えば、アルミニウムやアルミニウム合金等）により形成されている。ベース板２００の直径は、例えば２２０ｍｍ〜５５０ｍｍ程度（通常は２２０ｍｍ〜３５０ｍｍ）であり、ベース板２００の厚さは、例えば２０ｍｍ〜４０ｍｍ程度である。 The base plate 200 is, for example, a plate member of a circular flat surface having the same diameter as the ceramic plate 100 or having a larger diameter than the ceramic plate 100, and is formed of a metal (for example, aluminum or an aluminum alloy). The diameter of the base plate 200 is, for example, about 220 mm to 550 mm (usually, 220 mm to 350 mm), and the thickness of the base plate 200 is, for example, about 20 mm to 40 mm.

ベース板２００の内部には冷媒流路２１０が形成されている。冷媒流路２１０に冷媒（例えば、フッ素系不活性液体や水等）が流されると、ベース板２００が冷却され、接着層３００を介したベース板２００とセラミックス板１００との間の伝熱によりセラミックス板１００が冷却され、セラミックス板１００の吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷが冷却される。これにより、ウェハＷの温度制御が実現される。 A coolant channel 210 is formed inside the base plate 200. When a coolant (for example, a fluorine-based inert liquid or water) flows through the coolant channel 210, the base plate 200 is cooled, and heat is transferred between the base plate 200 and the ceramic plate 100 via the adhesive layer 300. The ceramic plate 100 is cooled, and the wafer W held on the suction surface S1 of the ceramic plate 100 is cooled. Thereby, the temperature control of the wafer W is realized.

接着層３００は、例えばシリコーン系樹脂やアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の接着剤を含んでおり、セラミックス板１００とベース板２００とを接着している。接着層３００の厚さは、例えば０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度である。 The adhesive layer 300 includes, for example, an adhesive such as a silicone resin, an acrylic resin, or an epoxy resin, and bonds the ceramic plate 100 and the base plate 200 together. The thickness of the adhesive layer 300 is, for example, about 0.1 mm to 1 mm.

また、本実施形態の静電チャック１０は、セラミックス板１００とウェハＷとの間の伝熱性を高めてウェハＷの温度分布の均一性をさらに高めるため、セラミックス板１００の吸着面Ｓ１とウェハＷの下面との間に存在する空間ＳＰにガスを供給する構成を備えている。なお、本実施形態では、このようなガスとして、不活性ガスであるヘリウムガス（Ｈｅガス）が用いられる。 In addition, the electrostatic chuck 10 of the present embodiment increases the heat transfer between the ceramics plate 100 and the wafer W to further improve the uniformity of the temperature distribution of the wafer W, so that the suction surface S1 of the ceramics plate 100 and the wafer W Is provided to supply a gas to a space SP existing between the lower surface of the device and the space SP. In this embodiment, helium gas (He gas), which is an inert gas, is used as such a gas.

具体的には、図３に示すように、ベース板２００の内部に、ベース板２００の下面とベース側接着面Ｓ３とに開口するガス供給路２２０が形成されている。ガス供給路２２０におけるベース板２００の下面側の開口は、図示しないヘリウムガス源と接続される。また、接着層３００には、接着層３００の下面と上面とに開口する貫通孔３１０が形成されている。貫通孔３１０は、ベース板２００の内部に形成されたガス供給路２２０に連通する位置に形成されている。 Specifically, as shown in FIG. 3, inside the base plate 200, a gas supply path 220 that opens to the lower surface of the base plate 200 and the base-side bonding surface S3 is formed. The opening on the lower surface side of the base plate 200 in the gas supply path 220 is connected to a helium gas source (not shown). Further, in the adhesive layer 300, a through-hole 310 that opens to the lower surface and the upper surface of the adhesive layer 300 is formed. The through hole 310 is formed at a position communicating with the gas supply path 220 formed inside the base plate 200.

また、図２，３，５に示すように、セラミックス板１００の内部には、セラミックス板１００のセラミックス側接着面Ｓ２から上方に延びる第１の縦流路１３２と、第１の縦流路１３２に連通すると共にＺ方向に直交する方向（以下、「面方向」という）に環状に延びる横流路１１２と、横流路１１２から吸着面Ｓ１まで上方に延びる第２の縦流路１２２とが形成されている。第１の縦流路１３２がセラミックス側接着面Ｓ２に開口する孔であるガス供給孔１３４は、接着層３００に形成された貫通孔３１０に連通している。また、第２の縦流路１２２が吸着面Ｓ１に開口する孔は、ガス噴出孔１０２を構成している。すなわち、第１の縦流路１３２と、横流路１１２と、第２の縦流路１２２とは、セラミックス側接着面Ｓ２に開口するガス供給孔１３４と、吸着面Ｓ１に開口するガス噴出孔１０２とを接続するガス噴出流路を構成している。 As shown in FIGS. 2, 3, and 5, inside the ceramic plate 100, a first vertical channel 132 extending upward from the ceramic-side bonding surface S2 of the ceramic plate 100, and a first vertical channel 132 And a second vertical flow path 122 extending upward from the horizontal flow path 112 to the suction surface S1 is formed. The horizontal flow path 112 extends annularly in a direction perpendicular to the Z direction (hereinafter, referred to as a “surface direction”). ing. A gas supply hole 134, which is a hole in which the first vertical flow path 132 opens on the ceramic-side bonding surface S <b> 2, communicates with a through hole 310 formed in the bonding layer 300. The hole in which the second vertical channel 122 opens on the suction surface S1 constitutes the gas ejection hole 102. That is, the first vertical flow path 132, the horizontal flow path 112, and the second vertical flow path 122 include a gas supply hole 134 opened on the ceramic-side bonding surface S2 and a gas ejection hole 102 opened on the adsorption surface S1. To form a gas ejection flow path.

図３に示すように、図示しないヘリウムガス源から供給されたヘリウムガスが、ベース板２００の内部に形成されたガス供給路２２０内に流入すると、流入したヘリウムガスは、接着層３００の貫通孔３１０内に流入し、さらに、ガス供給孔１３４からセラミックス板１００の内部に形成された第１の縦流路１３２内に流入し、その後、横流路１１２および第２の縦流路１２２を経て、吸着面Ｓ１に形成されたガス噴出孔１０２から噴出する。このようにして、セラミックス板１００の吸着面Ｓ１とウェハＷの下面との間の空間ＳＰに、ヘリウムガスが供給される。 As shown in FIG. 3, when the helium gas supplied from a helium gas source (not shown) flows into a gas supply path 220 formed inside the base plate 200, the helium gas flowing into the through hole of the adhesive layer 300 310, further flows into the first vertical flow path 132 formed inside the ceramic plate 100 from the gas supply hole 134, and then passes through the horizontal flow path 112 and the second vertical flow path 122, The gas is ejected from the gas ejection holes 102 formed on the suction surface S1. Thus, the helium gas is supplied to the space SP between the suction surface S1 of the ceramic plate 100 and the lower surface of the wafer W.

なお、本実施形態の静電チャック１０では、セラミックス板１００の吸着面Ｓ１に８つのガス噴出孔１０２が形成されている。また、本実施形態の静電チャック１０では、ヘリウムガスの供給経路が２系統形成されている。すなわち、図２，３，５に示すように、セラミックス板１００の内部には２つの横流路１１２が形成されている。２つの横流路１１２の内の中心ＰＯに近い方の横流路１１２は、第１の縦流路１３２を介して図示する貫通孔３１０と連通しており、また第２の縦流路１２２を介して４つのガス噴出孔１０２と連通している。これら４つのガス噴出孔１０２（以下、「中心側ガス噴出孔１０２ｉ」という）は、中心側シールバンド１５２ｉより中心ＰＯに近い位置に形成されている。４つの中心側ガス噴出孔１０２ｉから噴出されたヘリウムガスは、中心側空間ＳＰｉに供給され、その後、主として外周側に向かって進行し、中心側シールバンド１５２ｉおよび外周側シールバンド１５２ｏを越えて、空間ＳＰの外部に排出される。 In the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, eight gas ejection holes 102 are formed on the suction surface S1 of the ceramic plate 100. Further, in the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, two helium gas supply paths are formed. That is, as shown in FIGS. 2, 3, and 5, two lateral channels 112 are formed inside the ceramic plate 100. Of the two horizontal channels 112, the horizontal channel 112 closer to the center PO communicates with the illustrated through hole 310 via the first vertical channel 132 and also via the second vertical channel 122. And the four gas ejection holes 102 communicate with each other. These four gas ejection holes 102 (hereinafter, referred to as “center-side gas ejection holes 102i”) are formed at positions closer to the center PO than the center-side seal band 152i. The helium gas ejected from the four center-side gas ejection holes 102i is supplied to the center-side space SPi, and then proceeds mainly toward the outer peripheral side, and passes through the center-side seal band 152i and the outer-peripheral seal band 152o. It is discharged outside the space SP.

一方、２つの横流路１１２の内の中心ＰＯから遠い方の横流路１１２は、第１の縦流路１３２を介して図示しない貫通孔３１０と連通しており、また第２の縦流路１２２を介して４つのガス噴出孔１０２と連通している。これら４つのガス噴出孔１０２（以下、「外周側ガス噴出孔１０２ｏ」という）は、中心側シールバンド１５２ｉと外周側シールバンド１５２ｏとの間の領域に形成されている。なお、上記図示しない貫通孔３１０も、図示する貫通孔３１０と同様に、ベース板２００の内部に形成されたガス供給路２２０と連通している。４つの外周側ガス噴出孔１０２ｏから噴出されたヘリウムガスは、外周側空間ＳＰｏに供給され、その後、主として外周側に向かって進行し、外周側シールバンド１５２ｏを越えて、空間ＳＰの外部に排出される。 On the other hand, one of the two horizontal channels 112, which is farther from the center PO, communicates with the through-hole 310 (not shown) via the first vertical channel 132, and the second vertical channel 122. Through the four gas ejection holes 102. These four gas ejection holes 102 (hereinafter, referred to as “outer periphery gas ejection holes 102o”) are formed in a region between the center side seal band 152i and the outer periphery side seal band 152o. The through-hole 310 (not shown) communicates with the gas supply passage 220 formed inside the base plate 200, similarly to the through-hole 310 shown. The helium gas jetted from the four outer gas jet holes 102o is supplied to the outer space SPo, then proceeds mainly toward the outer side, and passes through the outer seal band 152o to be discharged outside the space SP. Is done.

このように、外周側シールバンド１５２ｏは、吸着面Ｓ１に形成されている８つのガス噴出孔１０２の全てを取り囲むように配置されており、中心側シールバンド１５２ｉは、吸着面Ｓ１に形成されている８つのガス噴出孔１０２の内の一部（４つの中心側ガス噴出孔１０２ｉ）のみを取り囲むように配置されている。 As described above, the outer peripheral side seal band 152o is arranged so as to surround all the eight gas ejection holes 102 formed on the adsorption surface S1, and the center side seal band 152i is formed on the adsorption surface S1. It is arranged so as to surround only a part (four center-side gas ejection holes 102i) of the eight gas ejection holes 102.

さらに、本実施形態の静電チャック１０では、空間ＳＰに供給されたヘリウムガスの滞留時間を長くするために、セラミックス板１００の内部にガス滞留空間１４０が形成されている。図７は、ガス滞留空間１４０の詳細構成を示す説明図である。図７には、図４のＸ１部の構成が拡大して示されている。なお、図７では、図示の便宜上、一部の構成の図示を省略している。 Further, in the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, a gas retention space 140 is formed inside the ceramic plate 100 in order to increase the retention time of the helium gas supplied to the space SP. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a detailed configuration of the gas retaining space 140. FIG. 7 shows an enlarged view of the configuration of the portion X1 in FIG. In FIG. 7, some components are not shown for convenience of illustration.

図２，４〜７に示すように、本実施形態の静電チャック１０には、４つのガス滞留空間１４０が形成されている。各ガス滞留空間１４０は、面方向に略平行な横滞留空間１４２と、横滞留空間１４２から上方向に吸着面Ｓ１まで延びる３つの縦滞留空間１４４とから構成されている。 As shown in FIGS. 2, 4 to 7, four gas retaining spaces 140 are formed in the electrostatic chuck 10 of the present embodiment. Each gas retaining space 140 includes a lateral retaining space 142 substantially parallel to the plane direction, and three longitudinal retaining spaces 144 extending from the lateral retaining space 142 upward to the adsorption surface S1.

各ガス滞留空間１４０において、３つの縦滞留空間１４４の内の１つ（以下、「中心側縦滞留空間１４４ｉ」という）が吸着面Ｓ１に開口する孔である中心側ガス流出入孔１４６ｉは、中心側シールバンド１５２ｉより中心ＰＯに近い位置に配置されている。また、３つの縦滞留空間１４４の内の他の１つ（以下、「中間縦滞留空間１４４ｍ」という）が吸着面Ｓ１に開口する孔である中間ガス流出入孔１４６ｍは、中心側シールバンド１５２ｉと外周側シールバンド１５２ｏとの間の領域に配置されている。また、３つの縦滞留空間１４４の内の残りの１つ（以下、「外周側縦滞留空間１４４ｏ」という）が吸着面Ｓ１に開口する孔である外周側ガス流出入孔１４６ｏは、外周側シールバンド１５２ｏの頂面（上面）に配置されている。なお、図２に示すように、すべてのガス流出入孔１４６は、吸着面Ｓ１に形成されたガス噴出孔１０２の内の中心ＰＯに最も近いガス噴出孔１０２（すなわち、中心側ガス噴出孔１０２ｉ）より、中心ＰＯから離れた位置に配置されている。 In each gas retaining space 140, one of the three longitudinal retaining spaces 144 (hereinafter, referred to as “central longitudinal retaining space 144i”) has a center-side gas outflow / inlet hole 146i that is a hole that opens to the adsorption surface S1. It is arranged at a position closer to the center PO than the center side seal band 152i. Further, an intermediate gas outflow / inlet hole 146m, which is a hole opened in the adsorption surface S1 by another one of the three longitudinal residence spaces 144 (hereinafter, referred to as “intermediate longitudinal residence space 144m”), is provided with a center-side seal band 152i. And an outer peripheral side seal band 152o. An outer gas outflow / inlet hole 146o, which is a hole in which the remaining one of the three longitudinal stay spaces 144 (hereinafter referred to as “outer peripheral longitudinal stay space 144o”) opens on the adsorption surface S1, is an outer seal. It is arranged on the top surface (upper surface) of the band 152o. In addition, as shown in FIG. 2, all the gas outflow / inflow holes 146 are the gas outflow holes 102 closest to the center PO of the gas outflow holes 102 formed in the adsorption surface S1 (that is, the center side gas outflow holes 102i). ), It is located farther from the center PO.

なお、図４に示すように、本実施形態の静電チャック１０では、各ガス滞留空間１４０は、上下方向において吸着面Ｓ１とヒータ５００との間に配置されている。また、各ガス滞留空間１４０の一部分、具体的には横滞留空間１４２と縦滞留空間１４４の下側部分は、上下方向においてチャック電極４００とセラミックス側接着面Ｓ２との間に配置されている。 As shown in FIG. 4, in the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, each gas retaining space 140 is disposed between the suction surface S1 and the heater 500 in the vertical direction. In addition, a part of each gas retaining space 140, specifically, a lower portion of the lateral retaining space 142 and the vertical retaining space 144 is disposed between the chuck electrode 400 and the ceramic-side bonding surface S2 in the vertical direction.

上述した構成のセラミックス板１００は、例えば、複数のセラミックスグリーンシート（例えばアルミナグリーンシート）を準備し、各セラミックスグリーンシートに、チャック電極４００やヒータ５００、各ガス流路等を構成するための孔開け加工やメタライズインクの印刷等を行い、その後、複数のセラミックスグリーンシートを積層して熱圧着し、所定の円板形状にカットした上で焼成し、最後に研磨加工等を行うことにより製造される。このとき、各セラミックスグリーンシートの適切な位置に孔開け加工等を行うことにより、セラミックス板１００の内部に上述した構成のガス滞留空間１４０が形成される。 In the ceramic plate 100 having the above-described configuration, for example, a plurality of ceramic green sheets (for example, alumina green sheets) are prepared, and holes for forming the chuck electrode 400, the heater 500, each gas flow path, and the like are provided in each ceramic green sheet. Opening and printing of metallized ink, etc., then, laminating a plurality of ceramic green sheets, thermocompression bonding, cutting into a predetermined disk shape, baking, and finally polishing, etc. You. At this time, the gas retention space 140 having the above-described configuration is formed inside the ceramic plate 100 by performing a drilling process or the like at an appropriate position of each ceramic green sheet.

Ａ−２．本実施形態の効果：
以上説明したように、本実施形態の静電チャック１０では、セラミックス板１００に、セラミックス側接着面Ｓ２に開口するガス供給孔１３４と、吸着面Ｓ１に開口するガス噴出孔１０２とを接続するガス噴出流路（第１の縦流路１３２、横流路１１２および第２の縦流路１２２）が形成されている。また、本実施形態の静電チャック１０では、吸着面Ｓ１に開口する３つのガス流出入孔１４６に連通し、セラミックス板１００の内部に配置されたガス滞留空間１４０が形成されている。そのため、図７に示すように、ガス噴出孔１０２を介してセラミックス板１００とウェハＷとの間の空間ＳＰに供給されたヘリウムガスは、面方向に沿って外周側に進行すると共に、ガス流出入孔１４６を介して空間ＳＰからガス滞留空間１４０内に流入したり、ガス流出入孔１４６を介してガス滞留空間１４０から空間ＳＰに流出したりする。そのため、本実施形態の静電チャック１０によれば、ガス滞留空間１４０が形成されていない構成と比較して、空間ＳＰに供給されたヘリウムガスの滞留時間を長くすることができる。これにより、ヘリウムガスはセラミックス板１００から十分な熱を受け取ることができるようになり、かつ、空間ＳＰ内でのヘリウムガスの温度差が低減する。その結果、ヘリウムガスを介したセラミックス板１００からウェハＷへの熱伝達の均一性を十分に向上させることができ、ひいてはウェハＷの温度分布の均一性を十分に向上させることができる。 A-2. Effects of this embodiment:
As described above, in the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, the gas that connects the gas supply hole 134 opened on the ceramic-side bonding surface S2 and the gas ejection hole 102 opened on the adsorption surface S1 to the ceramic plate 100 is formed. The ejection flow paths (the first vertical flow path 132, the horizontal flow path 112, and the second vertical flow path 122) are formed. Further, in the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, a gas stagnation space 140 is formed which communicates with the three gas outflow / inlet holes 146 opened in the suction surface S1 and is disposed inside the ceramic plate 100. Therefore, as shown in FIG. 7, the helium gas supplied to the space SP between the ceramics plate 100 and the wafer W via the gas ejection holes 102 proceeds to the outer peripheral side along the surface direction, and the gas flows out. The gas flows into the gas retaining space 140 from the space SP via the inlet 146, and flows out of the gas retaining space 140 into the space SP via the gas outlet / inlet 146. Therefore, according to the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, the residence time of the helium gas supplied to the space SP can be made longer than in the configuration in which the gas retention space 140 is not formed. Thereby, the helium gas can receive sufficient heat from the ceramics plate 100, and the temperature difference of the helium gas in the space SP is reduced. As a result, the uniformity of heat transfer from the ceramics plate 100 to the wafer W via the helium gas can be sufficiently improved, and the uniformity of the temperature distribution of the wafer W can be sufficiently improved.

また、本実施形態の静電チャック１０では、すべてのガス流出入孔１４６は、吸着面Ｓ１に形成されたガス噴出孔１０２の内の吸着面Ｓ１の中心ＰＯに最も近いガス噴出孔１０２（すなわち、中心側ガス噴出孔１０２ｉ）より、中心ＰＯから離れた位置に配置されている。吸着面Ｓ１の中心ＰＯから比較的離れた領域は、ガス噴出孔１０２から供給されたヘリウムガスが排出される側の領域であり、また、面積が比較的大きいことから温度分布の均一性が低下しやすい領域である。本実施形態の静電チャック１０では、そのような中心ＰＯから比較的離れた領域に、ガス滞留空間１４０に連通するガス流出入孔１４６が配置されているため、ヘリウムガスがセラミックス板１００から受け取る熱量を効果的に増加させることができると共に、空間ＳＰ内でのヘリウムガスの温度差を効果的に低減することができ、ウェハＷの温度分布の均一性を効果的に向上させることができる。 Further, in the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, all the gas outflow / inlet holes 146 are the gas ejection holes 102 closest to the center PO of the suction surface S1 among the gas ejection holes 102 formed in the suction surface S1 (that is, the gas ejection holes 102). , From the center-side gas ejection hole 102i). The region relatively far from the center PO of the adsorption surface S1 is a region on the side where the helium gas supplied from the gas ejection holes 102 is discharged, and the uniformity of the temperature distribution is reduced due to the relatively large area. It is an area that is easy to do. In the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, since the gas outflow / inlet 146 communicating with the gas retaining space 140 is arranged in a region relatively far from the center PO, the helium gas is received from the ceramics plate 100. The amount of heat can be effectively increased, the temperature difference of the helium gas in the space SP can be effectively reduced, and the uniformity of the temperature distribution of the wafer W can be effectively improved.

また、本実施形態の静電チャック１０では、セラミックス板１００の吸着面Ｓ１に、すべてのガス噴出孔１０２を取り囲むように配置された連続的な壁状の凸部である外周側シールバンド１５２ｏが形成されており、各ガス滞留空間１４０に連通するガス流出入孔１４６の内、外周側ガス流出入孔１４６ｏは、外周側シールバンド１５２ｏの頂面に配置されている。空間ＳＰに供給されたヘリウムガスは、最終的に外周側シールバンド１５２ｏを越えて排出される。本実施形態の静電チャック１０では、外周側シールバンド１５２ｏの頂面にガス滞留空間１４０に連通する外周側ガス流出入孔１４６ｏが配置されているため、ヘリウムガスをガス滞留空間１４０内に効果的に導くことができ、ヘリウムガスがセラミックス板１００から受け取る熱量を効果的に増加させることができると共に、空間ＳＰ内でのヘリウムガスの温度差を効果的に低減することができ、ウェハＷの温度分布の均一性を効果的に向上させることができる。 Further, in the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, on the suction surface S1 of the ceramic plate 100, an outer peripheral side seal band 152o which is a continuous wall-shaped convex portion disposed so as to surround all the gas ejection holes 102 is provided. Outer gas flow ports 146o, which are formed and communicate with each gas retaining space 140, are arranged on the top surface of the outer seal band 152o. The helium gas supplied to the space SP is finally discharged beyond the outer peripheral side seal band 152o. In the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, the outer peripheral side gas outflow / inlet 146o communicating with the gas retaining space 140 is disposed on the top surface of the outer peripheral side seal band 152o. And the amount of heat received by the helium gas from the ceramics plate 100 can be effectively increased, and the temperature difference of the helium gas in the space SP can be effectively reduced. The uniformity of the temperature distribution can be effectively improved.

また、本実施形態の静電チャック１０では、セラミックス板１００の吸着面Ｓ１に、８つのガス噴出孔１０２の内の一部（中心側ガス噴出孔１０２ｉ）のみを取り囲むように配置された連続的な壁状の凸部である中心側シールバンド１５２ｉが形成されており、各ガス滞留空間１４０に連通するガス流出入孔１４６の内、一部のガス流出入孔１４６（中心側ガス流出入孔１４６ｉ）は、中心側シールバンド１５２ｉより中心ＰＯに近い位置に配置されており、残りの一部のガス流出入孔１４６（中間ガス流出入孔１４６ｍおよび外周側ガス流出入孔１４６ｏ）は、中心側シールバンド１５２ｉより中心ＰＯから離れた位置に配置されている。そのため、本実施形態の静電チャック１０によれば、空間ＳＰにおける中心側シールバンド１５２ｉより内側の部分（中心側空間ＳＰｉ）と外側の部分（外周側空間ＳＰｏ）とがガス滞留空間１４０により連通されるため、中心側空間ＳＰｉと外周側空間ＳＰｏとの間のヘリウムガスの行き来を活発化させることができ、空間ＳＰ内でのヘリウムガスの温度差を効果的に低減することができ、ウェハＷの温度分布の均一性を効果的に向上させることができる。 Further, in the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, a continuous surface arranged so as to surround only a part (the center side gas ejection hole 102i) of the eight gas ejection holes 102 on the suction surface S1 of the ceramic plate 100. A central-side seal band 152i, which is a wall-shaped convex portion, is formed, and a portion of the gas outflow / inflow holes 146 (central side gas outflow / inflow hole) among the gas outflow / inflow holes 146 communicating with the respective gas retaining spaces 140 is formed. 146i) is arranged at a position closer to the center PO than the center side seal band 152i, and the remaining part of the gas outflow / inflow holes 146 (the intermediate gas outflow / inflow holes 146m and the outer circumference side gas outflow / inflow holes 146o) are located at the center. It is arranged at a position farther from the center PO than the side seal band 152i. Therefore, according to the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, the portion inside the center seal band 152i (the center space SPi) and the outside portion (the outer space SPo) of the space SP in the space SP communicate with each other through the gas retaining space 140. Therefore, the flow of helium gas between the center side space SPi and the outer side space SPo can be activated, and the temperature difference of the helium gas in the space SP can be effectively reduced. The uniformity of the temperature distribution of W can be effectively improved.

また、本実施形態の静電チャック１０では、各ガス滞留空間１４０は、上下方向において吸着面Ｓ１とヒータ５００との間に配置されている。そのため、本実施形態の静電チャック１０によれば、各ガス滞留空間１４０がヒータ５００とセラミックス側接着面Ｓ２との間に配置されている構成と比較して、ガス滞留空間１４０を吸着面Ｓ１の近くに配置することができ、ライトニングの発生を抑制することができる。 Further, in the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, each gas retaining space 140 is disposed between the suction surface S1 and the heater 500 in the vertical direction. Therefore, according to the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, as compared with the configuration in which each gas retention space 140 is disposed between the heater 500 and the ceramic-side bonding surface S2, the gas retention space 140 is formed on the suction surface S1. , And the occurrence of lightning can be suppressed.

また、本実施形態の静電チャック１０では、各ガス滞留空間１４０の一部分は、上下方向においてチャック電極４００とセラミックス側接着面Ｓ２との間に配置されている。そのため、本実施形態の静電チャック１０によれば、チャック電極４００によるチャック力の低下を抑制しつつ、ウェハＷの温度分布の均一性を効果的に向上させることができる。 Further, in the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, a part of each gas retaining space 140 is arranged between the chuck electrode 400 and the ceramic-side bonding surface S2 in the vertical direction. Therefore, according to the electrostatic chuck 10 of the present embodiment, it is possible to effectively improve the uniformity of the temperature distribution of the wafer W while suppressing a decrease in the chucking force due to the chuck electrode 400.

Ｂ．変形例：
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。 B. Modification:
The technology disclosed in the present specification is not limited to the above-described embodiment, and can be modified into various forms without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are also possible.

上記実施形態における静電チャック１０の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態において、ヘリウムガス供給のための構成（ガス供給路２２０、貫通孔３１０、ガス供給孔１３４、第１の縦流路１３２、横流路１１２、第２の縦流路１２２、ガス噴出孔１０２等）の形状や位置、個数、系統分け等は任意に変形することができる。セラミックス板１００に、セラミックス側接着面Ｓ２に開口する少なくとも１つのガス供給孔１３４と、吸着面Ｓ１に開口する少なくとも１つのガス噴出孔１０２と、を接続する少なくとも１つのガス噴出流路が形成されていればよい。また、セラミックス板１００とウェハＷとの間の空間ＳＰに供給するガスとして、ヘリウムガス以外のガスを使用してもよい。 The configuration of the electrostatic chuck 10 in the above embodiment is merely an example, and can be variously modified. For example, in the above embodiment, the configuration for supplying the helium gas (the gas supply path 220, the through hole 310, the gas supply hole 134, the first vertical channel 132, the horizontal channel 112, the second vertical channel 122, the gas The shape, position, number, system classification, etc. of the ejection holes 102) can be arbitrarily modified. In the ceramic plate 100, at least one gas ejection channel connecting at least one gas supply hole 134 opening to the ceramic-side bonding surface S2 and at least one gas ejection hole 102 opening to the adsorption surface S1 is formed. It should just be. Further, a gas other than the helium gas may be used as the gas supplied to the space SP between the ceramics plate 100 and the wafer W.

また、上記実施形態において、ガス滞留空間１４０の形状や位置、個数等は任意に変形することができる。例えば、上記実施形態では、静電チャック１０に４つのガス滞留空間１４０が形成されているが、静電チャック１０に形成されるガス滞留空間１４０の数は、３つ以下でもよいし、５つ以上でもよい。また、上記実施形態では、各ガス滞留空間１４０は、吸着面Ｓ１に開口する３つのガス流出入孔１４６に連通しているが、各ガス滞留空間１４０は、吸着面Ｓ１に開口する２つのガス流出入孔１４６に連通するとしてもよいし、吸着面Ｓ１に開口する４つ以上のガス流出入孔１４６に連通するとしてもよい。また、各ガス滞留空間１４０に連通する少なくとも１つのガス流出入孔１４６が、中心側ガス噴出孔１０２ｉより中心ＰＯに近い位置に配置されるとしてもよい。また、各ガス滞留空間１４０に連通する各ガス流出入孔１４６と各シールバンド１５２との面方向における位置関係は、任意に変更可能である。また、各ガス滞留空間１４０とチャック電極４００やヒータ５００との上下方向における位置関係は、任意に変更可能である。 In the above embodiment, the shape, position, number, and the like of the gas retaining space 140 can be arbitrarily modified. For example, in the above embodiment, four gas retaining spaces 140 are formed in the electrostatic chuck 10, but the number of gas retaining spaces 140 formed in the electrostatic chuck 10 may be three or less, or five. The above may be sufficient. Further, in the above-described embodiment, each gas retaining space 140 communicates with the three gas outflow / inlet holes 146 opening to the adsorption surface S1, but each gas retaining space 140 communicates with two gas opening to the adsorption surface S1. It may be communicated with the outflow / inlet 146 or may be communicated with four or more gas outflow / inlet 146 opening on the adsorption surface S1. Further, at least one gas inflow / outflow hole 146 communicating with each gas retention space 140 may be arranged at a position closer to the center PO than the center side gas ejection hole 102i. Further, the positional relationship in the plane direction between each gas outlet / inlet 146 communicating with each gas retaining space 140 and each seal band 152 can be arbitrarily changed. Further, the positional relationship between each gas retention space 140 and the chuck electrode 400 or the heater 500 in the vertical direction can be arbitrarily changed.

また、上記実施形態において、中心側シールバンド１５２ｉと外周側シールバンド１５２ｏとの少なくとも一方が形成されていないとしてもよい。また、中心側シールバンド１５２ｉおよび外周側シールバンド１５２ｏに加えて、他のシールバンドが形成されているとしてもよい。 In the above embodiment, at least one of the center side seal band 152i and the outer side seal band 152o may not be formed. In addition, other seal bands may be formed in addition to the center seal band 152i and the outer peripheral seal band 152o.

また、上記実施形態では、ヒータ５００がセラミックス板１００の内部に配置されるとしているが、ヒータ５００が、セラミックス板１００の内部ではなく、セラミックス板１００のベース板２００側（セラミックス板１００と接着層３００との間）に配置されるとしてもよい。この場合には、接着層３００は、セラミックス板１００とヒータ５００との少なくとも一方と、ベース板２００とを接着することになる。 In the above embodiment, the heater 500 is disposed inside the ceramic plate 100. However, the heater 500 is not disposed inside the ceramic plate 100, but on the base plate 200 side of the ceramic plate 100 (the ceramic plate 100 and the adhesive layer). 300). In this case, the bonding layer 300 bonds at least one of the ceramics plate 100 and the heater 500 to the base plate 200.

また、上記実施形態では、冷媒流路２１０がベース板２００の内部に形成されるとしているが、冷媒流路２１０が、ベース板２００の内部ではなく、ベース板２００の表面（例えばベース板２００と接着層３００との間）に形成されるとしてもよい。また、上記実施形態では、セラミックス板１００の内部に一対のチャック電極４００が設けられた双極方式が採用されているが、セラミックス板１００の内部に１つのチャック電極４００が設けられた単極方式が採用されてもよい。 Further, in the above embodiment, the coolant passage 210 is formed inside the base plate 200. However, the coolant passage 210 is not provided inside the base plate 200 but on the surface of the base plate 200 (for example, the base plate 200 and the base plate 200). (Between the adhesive layer 300). Further, in the above embodiment, the bipolar method in which a pair of chuck electrodes 400 are provided inside the ceramic plate 100 is adopted, but the monopolar method in which one chuck electrode 400 is provided inside the ceramic plate 100 is used. May be employed.

また、上記実施形態における各部材を形成する材料は、あくまで例示であり、各部材が他の材料により形成されてもよい。 Further, the material forming each member in the above embodiment is merely an example, and each member may be formed of another material.

本発明は、静電引力を利用してウェハＷを保持する静電チャック１０に限らず、セラミックス板を備え、セラミックス板の表面上に対象物を保持する他の保持装置（例えば、真空チャックやヒータ等）にも適用可能である。 The present invention is not limited to the electrostatic chuck 10 that holds the wafer W using electrostatic attraction, but includes a ceramic plate, and another holding device (for example, a vacuum chuck or a vacuum chuck) that holds an object on the surface of the ceramic plate. Heater, etc.).

１０：静電チャック１００：セラミックス板１０２ｉ：中心側ガス噴出孔１０２ｏ：外周側ガス噴出孔１１２：横流路１２２：第２の縦流路１３２：第１の縦流路１３４：ガス供給孔１４０：ガス滞留空間１４２：横滞留空間１４４ｉ：中心側縦滞留空間１４４ｍ：中間縦滞留空間１４４ｏ：外周側縦滞留空間１４６ｉ：中心側ガス流出入孔１４６ｍ：中間ガス流出入孔１４６ｏ：外周側ガス流出入孔１５２ｉ：中心側シールバンド１５２ｏ：外周側シールバンド２００：ベース板２１０：冷媒流路２２０：ガス供給路３００：接着層３１０：貫通孔４００：チャック電極５００：ヒータ 10: Electrostatic chuck 100: Ceramic plate 102i: Center side gas ejection hole 102o: Outer periphery side gas ejection hole 112: Horizontal flow path 122: Second vertical flow path 132: First vertical flow path 134: Gas supply hole 140: Gas retention space 142: lateral retention space 144i: center-side vertical retention space 144m: intermediate longitudinal retention space 144o: outer peripheral side vertical retention space 146i: center-side gas outflow / inlet port 146m: intermediate gas outflow / inlet port 146o: outer peripheral side gas outflow / inflow Hole 152i: Center side seal band 152o: Outer side seal band 200: Base plate 210: Refrigerant channel 220: Gas supply path 300: Adhesive layer 310: Through hole 400: Chuck electrode 500: Heater

Claims

A plate-shaped ceramic plate having a first surface and a second surface opposite to the first surface;
A heater disposed inside the ceramic plate or on the second surface side of the ceramic plate;
A holding device for holding an object on the first surface of the ceramic plate,
In the ceramic plate,
At least one gas ejection passage connecting the at least one gas supply hole opening to the second surface and the at least one gas ejection hole opening to the first surface;
A lateral stagnation space that is communicated with at least two gas outflow / inlet holes that open to the first surface, is disposed inside the ceramic plate, and is substantially parallel to a plane direction; and from the lateral stagnation space to the first surface. A gas retention space composed of a plurality of extending longitudinal retention spaces ,
A holding device, characterized in that a holding device is formed.

A plate-shaped ceramic plate having a first surface and a second surface opposite to the first surface;
  A heater disposed inside the ceramic plate or on the second surface side of the ceramic plate;
A holding device for holding an object on the first surface of the ceramic plate,
  In the ceramic plate,
    At least one gas ejection passage connecting the at least one gas supply hole opening to the second surface and the at least one gas ejection hole opening to the first surface;
    A gas retention space that communicates with at least two gas outflow / inflow holes that open in the first surface and is disposed inside the ceramic plate;
Is formed,
  The at least two gas outflow / inflow holes are located farther from the center of the at least one gas outlet than the gas outlet closest to the center of the first surface. The holding device.

A plate-shaped ceramic plate having a first surface and a second surface opposite to the first surface;
  A heater disposed inside the ceramic plate or on the second surface side of the ceramic plate;
A holding device for holding an object on the first surface of the ceramic plate,
  In the ceramic plate,
    At least one gas ejection passage connecting the at least one gas supply hole opening to the second surface and the at least one gas ejection hole opening to the first surface;
    A gas retention space that communicates with at least two gas outflow / inflow holes that open in the first surface and is disposed inside the ceramic plate;
Is formed,
  On the first surface of the ceramic plate, a continuous wall-shaped first protrusion arranged so as to surround all of the at least one gas ejection hole is formed,
  The holding device, wherein at least one of the at least two gas outflow / inflow holes is arranged on a top surface of the first projection.

A plate-shaped ceramic plate having a first surface and a second surface opposite to the first surface;
  A heater disposed inside the ceramic plate or on the second surface side of the ceramic plate;
A holding device for holding an object on the first surface of the ceramic plate,
  In the ceramic plate,
    At least one gas ejection passage connecting the at least one gas supply hole opening to the second surface and the at least one gas ejection hole opening to the first surface;
    A gas retention space that communicates with at least two gas outflow / inflow holes that open in the first surface and is disposed inside the ceramic plate;
Is formed,
  On the first surface of the ceramic plate, a continuous wall-shaped second convex portion is formed so as to surround a part of the gas ejection holes among the plurality of gas ejection holes. Yes,
  Of the at least two gas outflow / inflow holes, a part of the gas outflow / inflow holes is disposed at a position closer to the center of the first surface than the second protrusion, and the remaining part of the gas outflow / inflow holes is The holding device, wherein the gas outflow / inflow hole is arranged at a position farther from the center than the second convex portion.

The holding device according to any one of claims 1 to 4, wherein
The heater is disposed inside the ceramic plate,
The holding device, wherein the gas retention space is disposed between the first surface and the heater.

The holding device according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
A chuck electrode that is disposed inside the ceramic plate and generates an electrostatic attractive force,
The holding device according to claim 1, wherein a part of the gas retaining space is disposed between the chuck electrode and the second surface.