JP7373409B2

JP7373409B2 - 保持装置

Info

Publication number: JP7373409B2
Application number: JP2020002562A
Authority: JP
Inventors: 太一岐部
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2020-01-10
Filing date: 2020-01-10
Publication date: 2023-11-02
Anticipated expiration: 2040-01-10
Also published as: JP2021111690A

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。

例えば半導体を製造する際にウェハを保持する保持装置として、静電チャックが用いられる。静電チャックは、所定の方向（以下、「第１の方向」という。）に略垂直な表面（以下、「上面」または「吸着面」という。）と、吸着面とは反対側の表面（以下、「下面」という）とを有する、例えばセラミックス部材等の板状部材と、板状部材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、板状部材の上面にウェハを吸着して保持する。

静電チャックの吸着面に保持されたウェハの温度が所望の温度にならないと、ウェハに対する各処理（成膜、エッチング等）の精度が低下するおそれがあるため、静電チャックにはウェハの温度分布を制御する性能が求められる。そのため、例えば、板状部材の内部に複数のヒータ電極が設けられる。各ヒータ電極に電圧が印加されると、各ヒータ電極が発熱することによって板状部材が加熱され、これにより、板状部材の吸着面の温度分布の制御（ひいては、吸着面に保持されたウェハの温度分布の制御）が実現される。

従来から、板状部材の内部に、上記ヒータ電極として、複数の第１のヒータ電極と、第１の方向における第１のヒータ電極と板状部材の下面との間に配置された第２のヒータ電極と、第１のヒータ電極に電気的に接続されたドライバ電極が設けられた静電チャックが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７－２２８３６１号公報

上述の通り、ドライバ電極は、ヒータ電極に電気的に接続されているため、ヒータ電極の発熱に伴って発熱する。このため、板状部材の吸着面の温度は、ドライバ電極からの発熱の影響を受ける。例えば、複数の第１のヒータ電極のうちの２つ以上が電気的に接続されたドライバ電極では、発熱の度合いが大きくなるため、板状部材の吸着面の温度への影響も大きくなる傾向がある。このため、板状部材の吸着面の内、第１の方向視において、第１のドライバ電極と重なる領域は、高温の温度特異点となりやすい。従って、板状部材の吸着面における温度分布の制御性（ひいては、吸着面に保持されたウェハの温度分布の制御性）が低下するおそれがある。

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、上述した板状部材と同様の構成要素を有する板状部材を備え、板状部材の表面上に対象物を保持する保持装置一般（例えば、真空チャック、ＣＶＤヒータ等）に共通の課題である。

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。

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。

（１）本明細書に開示される保持装置は、第１の方向に略直交する第１の表面および第２の表面を有する板状部材と、前記板状部材の内部に配置され、抵抗発熱体により構成されたＮ個（Ｎは２以上の整数）の第１のヒータ電極と、を備え、前記板状部材の前記第１の表面上に対象物を保持する保持装置において、前記板状部材の内部において、前記第１の方向における前記第１のヒータ電極と前記板状部材の前記第２の表面との間に配置され、かつ、抵抗発熱体により構成された第２のヒータ電極と、前記板状部材の内部において、前記第１の方向における前記第２のヒータ電極と前記板状部材の前記第２の表面との間に位置する第１の仮想平面であって、前記第１の表面に略平行な第１の仮想平面上に配置され、かつ、前記Ｎ個の第１のヒータ電極のうちのＭ個（Ｍは２以上かつＮ以下の整数）の前記第１のヒータ電極に電気的に接続された第１のドライバ電極と、を備える。本保持装置では、上記Ｍ個の第１のヒータ電極に電気的に接続された第１のドライバ電極が、第１の方向における第２のヒータ電極と板状部材の第２の表面との間（第１の仮想平面上）に配置されている。換言すれば、第１のドライバ電極は、第１の方向において、第１のヒータ電極と第２のヒータ電極との間に配置されていない。このため、発熱の度合いの大きい第１のドライバ電極により、板状部材の第１の表面に高温の温度特異点が発生することを低減することができる。従って、本保持装置によれば、板状部材の第１の表面における温度分布の制御性（ひいては、第１の表面に保持された対象物の温度分布の制御性）を向上させることができる。

（２）上記保持装置において、前記板状部材の内部において、前記第２のヒータ電極に電気的に接続された第２のドライバ電極であって、前記第１の方向における前記第２のヒータ電極と前記板状部材の前記第２の表面との間、かつ、前記第１の仮想平面とは異なる高さに位置する第２の仮想平面であって、前記第１の表面に略平行な第２の仮想平面上に配置される第２のドライバ電極、を備える構成としてもよい。本保持装置では、第２のヒータ電極に電気的に接続された第２のドライバ電極についても、第１の方向における第２のヒータ電極と板状部材の第２の表面との間（第２の仮想平面上）に配置されている。このため、第２のドライバ電極による発熱が、板状部材の第１の表面の温度分布に影響を及ぼすことを低減することができる。また、第２の仮想平面は、第１の仮想平面とは異なる高さに位置している。すなわち、第２のドライバ電極は、第１のドライバ電極が配置された第１の仮想平面とは異なる第２の仮想平面に配置されている。このため、第１の仮想平面に第２のドライバ電極を配置する構成と比較して、第２のドライバ電極の面積を大きくすることにより第２のドライバ電極自体の発熱を抑制する等、第２のドライバ電極の設計の自由度を向上させることができる。従って、本保持装置によれば、板状部材の第１の表面における温度分布の制御性（ひいては、第１の表面に保持された対象物の温度分布の制御性）をより効果的に向上させることができるとともに、第２のドライバ電極の設計の自由度を向上させることができる。

（３）上記保持装置において、前記第１のヒータ電極の数は、前記第２のヒータ電極の数より多い、構成としてもよい。本保持装置では、第１のヒータ電極の数が、第２のヒータ電極の数より多い。ヒータ電極の数が多い第１のヒータ電極では、第１のヒータ電極に電気的に接続する第１のドライバ電極の数も多くなり、または、第１のドライバ電極に電気的に接続する第１のヒータ電極の数が多くなりうる。このため、このような第１のドライバ電極による発熱は、板状部材の第１の表面の温度分布に、より大きく影響を及ぼしやすい。このような第１のドライバ電極を第２のヒータ電極と板状部材の第２の表面との間に配置することにより、第１のドライバ電極による発熱が、板状部材の第１の表面に影響を及ぼすことをより効果的に低減することができる。従って、本保持装置によれば、板状部材の第１の表面における温度分布の制御性（ひいては、第１の表面に保持された対象物の温度分布の制御性）をより効果的に向上させることができる。

（４）上記保持装置において、前記第１の方向において、前記第１のドライバ電極は、前記第２のドライバ電極と前記板状部材の前記第２の表面との間に配置される、構成としてもよい。本保持装置では、第１のドライバ電極が、第２のドライバ電極と板状部材の第２の表面との間に配置されている。このため、板状部材の第１の表面の温度分布に、より大きく影響を及ぼしやすい第１のドライバ電極による発熱が、板状部材の第１の表面の温度分布に影響を及ぼすことをより効果的に低減することができる。従って、本保持装置によれば、板状部材の第１の表面における温度分布の制御性（ひいては、第１の表面に保持された対象物の温度分布の制御性）をより効果的に向上させることができる。

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、ＣＶＤヒータ等のヒータ装置、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。

実施形態における静電チャック１００の外観構成を概略的に示す斜視図である。実施形態における静電チャック１００のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図である。実施形態における静電チャック１００のＸＹ平面（上面）構成を概略的に示す説明図である。１つのセグメントＳＥに配置された第１の上側ヒータ電極５０１ＡのＸＹ断面構成を模式的に示す説明図である。静電チャック１００の板状部材１０に配置された下側ヒータ電極層５３（下側ヒータ電極５０３）のＸＹ断面構成を模式的に示す説明図である。上側ヒータ電極層５１への給電のための構成を模式的に示す説明図である。下側ヒータ電極層５３への給電のための構成を模式的に示す説明図である。

Ａ．実施形態：
Ａ－１．静電チャック１００の構成：
図１は、実施形態における静電チャック１００の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図２は、実施形態における静電チャック１００のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図であり、図３は、実施形態における静電チャック１００のＸＹ平面（上面）構成を概略的に示す説明図である。各図には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Ｚ軸正方向を上方向といい、Ｚ軸負方向を下方向というものとするが、静電チャック１００は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。図４以降についても同様である。

静電チャック１００は、対象物（例えばウェハＷ）を静電引力により吸着して保持する装置であり、例えば半導体製造装置の真空チャンバー内でウェハＷを固定するために使用される。静電チャック１００は、所定の配列方向（本実施形態では上下方向（Ｚ軸方向））に並べて配置された板状部材１０およびベース部材２０を備える。板状部材１０とベース部材２０とは、板状部材１０の下面Ｓ２（図２参照）とベース部材２０の上面Ｓ３とが上記配列方向に対向するように配置される。

板状部材１０は、上述した配列方向（Ｚ軸方向）に略直交する略円形平面状の上面（以下、「吸着面」という）Ｓ１を有する板状部材であり、セラミックス（例えば、アルミナや窒化アルミニウム等）により形成されている。板状部材１０の直径は例えば５０ｍｍ～５００ｍｍ程度（通常は２００ｍｍ～３５０ｍｍ程度）であり、板状部材１０の厚さは例えば１ｍｍ～１０ｍｍ程度である。板状部材１０の吸着面Ｓ１は、特許請求の範囲における第１の表面に相当し、板状部材１０の下面Ｓ２は、特許請求の範囲における第２の表面に相当し、Ｚ軸方向は、特許請求の範囲における第１の方向に相当する。また、本明細書では、Ｚ軸方向に直交する方向を「面方向」という。

図２に示すように、板状部材１０の内部には、導電性材料（例えば、タングステン、モリブデン、白金等）により形成されたチャック電極４０が配置されている。Ｚ軸方向視でのチャック電極４０の形状は、例えば略円形である。チャック電極４０に電源（図示しない）から電圧が印加されると、静電引力が発生し、この静電引力によってウェハＷが板状部材１０の吸着面Ｓ１に吸着固定される。

板状部材１０の内部には、また、板状部材１０の吸着面Ｓ１の温度分布の制御（すなわち、吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷの温度分布の制御）のための上側ヒータ電極層５１と、下側ヒータ電極層５３とが配置されている。板状部材１０の内部には、さらに、上側ヒータ電極層５１への給電のための上側ヒータ電極用ドライバ電極層６１および上側ヒータ電極用ビア７１と、下側ヒータ電極層５３への給電のための下側ヒータ電極用ドライバ電極層６３および下側ヒータ電極用ビア７３とが配置されている。これらの構成については、後に詳述する。なお、このような構成の板状部材１０は、例えば、セラミックスグリーンシートを複数枚作製し、所定のセラミックスグリーンシートにビア孔の形成やメタライズペーストの印刷等の加工を行い、これらのセラミックスグリーンシートを熱圧着し、切断等の加工を行った上で焼成することにより作製することができる。以下では、上側ヒータ電極層５１および下側ヒータ電極層５３を、まとめてヒータ電極層５１，５３ともいい、上側ヒータ電極用ドライバ電極層６１および下側ヒータ電極用ドライバ電極層６３を、まとめてドライバ電極層６１，６３ともいう。

ベース部材２０は、例えば板状部材１０と同径の、または、板状部材１０より径が大きい円形平面の板状部材であり、例えば金属（アルミニウムやアルミニウム合金等）により形成されている。ベース部材２０の直径は例えば２２０ｍｍ～５５０ｍｍ程度（通常は２２０ｍｍ～３５０ｍｍ）であり、ベース部材２０の厚さは例えば２０ｍｍ～４０ｍｍ程度である。

ベース部材２０は、板状部材１０の下面Ｓ２とベース部材２０の上面Ｓ３との間に配置された接合部３０によって、板状部材１０に接合されている。接合部３０は、例えばシリコーン系樹脂やアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の樹脂材料（接着材料）により構成されている。接合部３０の厚さは、例えば０．１ｍｍ～１ｍｍ程度である。

ベース部材２０の内部には冷媒流路２１が形成されている。冷媒流路２１に冷媒（例えば、フッ素系不活性液体や水等）が流されると、ベース部材２０が冷却され、接合部３０を介したベース部材２０と板状部材１０との間の伝熱（熱引き）により板状部材１０が冷却され、板状部材１０の吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷが冷却される。これにより、ウェハＷの温度制御が実現される。

Ａ－２．上側ヒータ電極層５１等の構成：
次に、上側ヒータ電極層５１の構成および上側ヒータ電極層５１への給電のための構成について詳述する。
Ａ－２－１．上側ヒータ電極層５１の構成：
まず、図３および図４を参照して、上側ヒータ電極層５１の構成ついて詳述する。

上側ヒータ電極層５１は、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の上側ヒータ電極５０１（本実施形態では、第１の上側ヒータ電極５０１Ａ、第２の上側ヒータ電極５０１Ｂ等）（図２参照）を含んでおり、それぞれ、導電性材料（例えば、タングステン、モリブデン、白金等）により形成された抵抗発熱体で構成されている。なお、本実施形態では、上側ヒータ電極層５１は、Ｚ軸方向において、チャック電極４０より下側に配置されている。上側ヒータ電極５０１は、特許請求の範囲における第１のヒータ電極に相当する。

図３に示すように、本実施形態の静電チャック１００では、板状部材１０にＮ個の仮想的な領域であるセグメントＳＥが設定されている。より詳細には、Ｚ軸方向視で、板状部材１０が、吸着面Ｓ１の中心点ＣＰを中心とする同心円状の複数の第１の境界線ＢＬ１によって複数の仮想的な環状領域（ただし、中心点ＣＰを含む領域のみは円状領域）に分割され、さらに各環状領域が、径方向ＲＤに延びる複数の第２の境界線ＢＬ２によって円周方向ＣＤに並ぶ複数の仮想的な領域であるセグメントＳＥに分割されている。Ｎ個の上側ヒータ電極５０１のそれぞれは、板状部材１０に設定されたＮ個のセグメントＳＥの１つに配置されている。すなわち、本実施形態の静電チャック１００では、Ｎ個のセグメントＳＥのそれぞれに、１つの上側ヒータ電極５０１が配置されている。

図４は、１つのセグメントＳＥに配置された第１の上側ヒータ電極５０１ＡのＸＹ断面構成を模式的に示す説明図である。図４に示すように、第１の上側ヒータ電極５０１Ａは、Ｚ軸方向視で線状の抵抗発熱体であるヒータライン部５１０Ａと、ヒータライン部５１０Ａの両端部に接続されるヒータパッド部（第１のヒータパッド部５１１Ａおよび第２のヒータパッド部５１２Ａ）とを有する。以下では、第１のヒータパッド部５１１Ａおよび第２のヒータパッド部５１２Ａを、まとめてヒータパッド部５１１Ａ，５１２Ａともいう。Ｚ軸方向視で、ヒータパッド部５１１Ａ，５１２Ａの幅は、ヒータライン部５１０Ａの幅より大きい。他のセグメントＳＥに配置された上側ヒータ電極５０１の構成も同様である。すなわち、後述するＮ個の上側ヒータ電極５０１のうちの他の１つである第２の上側ヒータ電極５０１Ｂ（図６にて図示）は、第１の上側ヒータ電極５０１Ａと同様に、ヒータライン部５１０Ｂと、第１のヒータパッド部５１１Ｂと、第２のヒータパッド部５１２Ｂとを有している。

Ａ－２－２．上側ヒータ電極層５１への給電のための構成：
図６は、上側ヒータ電極層５１への給電のための構成の一部を模式的に示す説明図である。以下、図２および図６を参照して、上側ヒータ電極層５１への給電のための構成について説明する。なお、図６は、具体的には、第１の上側ヒータ電極５０１Ａおよび第２の上側ヒータ電極５０１Ｂと、第１の端子部材２１０との間の電気的な接続関係を図示しており、両者の物理的な位置関係を図示するものではない。

上述した上側ヒータ電極用ドライバ電極層６１および上側ヒータ電極用ビア７１は、上側ヒータ電極層５１（具体的には、上側ヒータ電極５０１）への給電のための構成の一部であり、導電性材料（例えば、タングステン、モリブデン、白金等）により形成されている。上側ヒータ電極用ドライバ電極層６１は、複数の上側ヒータ電極用ドライバ６０１から構成されている。例えば、上側ヒータ電極用ドライバ６０１は、上側ヒータ電極用ドライバ６０１に接続するビア（例えば、後述の第１の上側ヒータ電極用ビア７１１、第２の上側ヒータ電極用ビア７１２、第１の給電側ビア８１）の直径より大きい幅を有する線状に形成される。

図２に示すように、本実施形態において、複数の上側ヒータ電極用ドライバ６０１は、いずれも、第１の仮想平面ＶＳ１上に配置されている。ここで、第１の仮想平面ＶＳ１は、板状部材１０の吸着面Ｓ１に略平行な仮想平面である。また、本実施形態において、第１の仮想平面ＶＳ１は、Ｚ軸方向における下側ヒータ電極層５３と板状部材１０の下面Ｓ２との間に位置している。なお、図２では、複数の上側ヒータ電極用ドライバ６０１のうちの１つの上側ヒータ電極用ドライバ６０１Ａのみを図示し、他の上側ヒータ電極用ドライバ６０１の図示を省略している。上側ヒータ電極用ドライバ６０１は、特許請求の範囲における第１のドライバ電極に相当する。

上側ヒータ電極用ドライバ６０１は、Ｎ個の上側ヒータ電極５０１のうちのＭ個（Ｍは２以上かつＮ以下の整数）の上側ヒータ電極５０１に電気的に接続されている。図２および図６に示すように、本実施形態において、上側ヒータ電極用ドライバ６０１Ａは、２つの上側ヒータ電極５０１（具体的には、上側ヒータ電極５０１Ａ，５０１Ｂ）に電気的に接続している。より具体的には、上側ヒータ電極用ドライバ６０１Ａは、上側ヒータ電極用ビア７１を構成する第１の上側ヒータ電極用ビア７１１（具体的には、第１の上側ヒータ電極用ビア７１１Ａ）を介して、第１の上側ヒータ電極５０１Ａの第１のヒータパッド部５１１Ａに電気的に接続し、かつ、上側ヒータ電極用ビア７１を構成する第２の上側ヒータ電極用ビア７１２（具体的には、第２の上側ヒータ電極用ビア７１２Ａ）を介して、第２の上側ヒータ電極５０１Ｂの第２のヒータパッド部５１２Ｂに電気的に接続している。図６に示すように、本実施形態において、上側ヒータ電極用ドライバ６０１Ａは、Ｚ軸方向視において、第１のヒータパッド部５１１Ａと第１の上側ヒータ電極用ビア７１１Ａとの両方に重なる導電領域Ｅ１１と、第２のヒータパッド部５１２Ｂと第２の上側ヒータ電極用ビア７１２Ａとの両方に重なる導電領域Ｅ１２と、をそれぞれ含んでいる。

また、上側ヒータ電極用ドライバ６０１Ａは、後述の第１の給電側ビア８１を介して、後述の第１の電極パッド３１に電気的に接続している。より具体的には、上側ヒータ電極用ドライバ６０１Ａは、Ｚ軸方向視において、第１の電極パッド３１と第１の給電側ビア８１との両方に重なる導電領域Ｅ８１（図６参照）を含んでいる。

図２に示すように、静電チャック１００には、ベース部材２０の下面Ｓ４から板状部材１０の内部に至る複数の第１の端子用孔１１０が形成されている。各第１の端子用孔１１０は、ベース部材２０を上下方向に貫通する貫通孔１１２と、接合部３０を上下方向に貫通する貫通孔１１３と、板状部材１０の下面Ｓ２側に形成された凹部１１１とが、互いに連通することにより構成された一体の孔である。なお、図２では、複数の第１の端子用孔１１０のうちの１つの第１の端子用孔１１０のみを図示し、他の第１の端子用孔１１０の図示を省略している。

各第１の端子用孔１１０には、柱状の第１の端子部材２１０が収容されている。また、第１の端子用孔１１０を構成する板状部材１０の凹部１１１の底面には、第１の電極パッド３１が設けられている。第１の端子部材２１０は、例えばろう付け等により第１の電極パッド３１に接合されている。また、第１の電極パッド３１は、Ｚ軸方向に延びる第１の給電側ビア８１を介して、上側ヒータ電極用ドライバ６０１Ａにおける導電領域Ｅ８１に導通している。なお、第１の端子部材２１０および第１の電極パッド３１は、すべて、導電性材料（例えば、タングステンやモリブデン等）により形成されている。

上述の通り、第１の上側ヒータ電極５０１Ａの第１のヒータパッド部５１１Ａは、上側ヒータ電極用ドライバ６０１Ａを介して、第１の端子部材２１０に電気的に接続している。また、第２の上側ヒータ電極５０１Ｂの第２のヒータパッド部５１２Ｂは、上側ヒータ電極用ドライバ６０１Ａを介して、第１の端子部材２１０に電気的に接続している。本実施形態において、第１の上側ヒータ電極５０１Ａの第２のヒータパッド部５１２Ａは、第１の上側ヒータ電極用ビア７１１Ｂを介して、他の端子部材Ａ（図６参照）に電気的に接続しており、第２の上側ヒータ電極５０１Ｂの第１のヒータパッド部５１１Ｂは、他の上側ヒータ電極用ビア（図示せず）を介して、他の端子部材Ｂ（図６参照）に電気的に接続している。

第１の端子部材２１０および端子部材Ａ，Ｂは、電源（図示せず）に接続されている。電源からの電圧は、第１の端子部材２１０および端子部材Ａ，Ｂ、第１の電極パッド３１、および、第１の給電側ビア８１を介して、上側ヒータ電極用ドライバ６０１Ａに供給され、さらに、各上側ヒータ電極５０１Ａ，５０１Ｂについて設けられた第１の上側ヒータ電極用ビア７１１および第２の上側ヒータ電極用ビア７１２を介して、各上側ヒータ電極５０１Ａ，５０１Ｂに印加される。これにより、各上側ヒータ電極５０１Ａ，５０１Ｂが発熱し、上側ヒータ電極５０１Ａ，５０１Ｂが配置された板状部材１０が加熱される。本実施形態では、上側ヒータ電極５０１（例えば、上側ヒータ電極５０１Ａ，５０１Ｂ）は、板状部材１０のセグメントＳＥ単位での吸着面Ｓ１の温度制御に用いられる。

Ａ－３．下側ヒータ電極層５３等の構成：
次に、下側ヒータ電極層５３の構成および下側ヒータ電極層５３への給電のための構成について詳述する。
Ａ－３－１．下側ヒータ電極層５３の構成：
まず、下側ヒータ電極層５３の構成について詳述する。図５は、実施形態における静電チャック１００のＸＹ断面構成を模式的に示す説明図である。図５には、図２のＶ－Ｖの位置における静電チャック１００のＸＹ断面構成が示されている。

下側ヒータ電極層５３は、複数の（２つの）下側ヒータ電極５０３（本実施形態では、第１の下側ヒータ電極５０３Ａおよび第２の下側ヒータ電極５０３Ｂ）を含んでおり、上側ヒータ電極５０１と同様に、それぞれ、導電性材料（例えば、タングステン、モリブデン、白金等）により形成された抵抗発熱体で構成されている。本実施形態において、上側ヒータ電極５０１の個数「Ｎ個」は、下側ヒータ電極５０３の個数「２個」より多い。なお、本実施形態では、下側ヒータ電極層５３は、Ｚ軸方向において、上側ヒータ電極層５１より下側に配置されている。換言すれば、下側ヒータ電極層５３は、Ｚ軸方向において、上側ヒータ電極層５１と板状部材１０の下面Ｓ２との間に配置されている。下側ヒータ電極５０３は、特許請求の範囲における第２のヒータ電極に相当する。

第１の下側ヒータ電極５０３Ａは、例えば、Ｚ軸方向視で板状部材１０における外周側の領域に配置され、第２の下側ヒータ電極５０３Ｂは、例えば、板状部材１０における中心側の領域に配置される。Ｚ軸方向視での各下側ヒータ電極５０３Ａ，５０３Ｂの形状は、例えば、略螺旋形である。図５に示すように、第１の下側ヒータ電極５０３Ａは、Ｚ軸方向視で線状の抵抗発熱体であるヒータライン部５３０Ａと、ヒータライン部５３０Ａの両端部に接続されるヒータパッド部（第１のヒータパッド部５３１Ａおよび第２のヒータパッド部５３２Ａ）とを有する。以下では、第１のヒータパッド部５３１Ａおよび第２のヒータパッド部５３２Ａを、まとめてヒータパッド部５３１Ａ，５３２Ａともいう。Ｚ軸方向視で、ヒータパッド部５３１Ａ，５３２Ａの幅は、ヒータライン部５３０Ａの幅より大きい。第２の下側ヒータ電極５０３Ｂの構成も同様である。

Ａ－３－２．下側ヒータ電極層５３への給電のための構成：
図７は、下側ヒータ電極層５３への給電のための構成の一部を模式的に示す説明図である。以下、図２および図７を参照して、下側ヒータ電極層５３への給電のための構成について説明する。なお、図７は、具体的には、第１の下側ヒータ電極５０３Ａと、第２の端子部材２３０との間の電気的な接続関係を図示しており、両者の物理的な位置関係を図示するものではない。

上述した下側ヒータ電極用ドライバ電極層６３および下側ヒータ電極用ビア７３は、下側ヒータ電極層５３（具体的には、下側ヒータ電極５０３）への給電のための構成の一部であり、導電性材料（例えば、タングステン、モリブデン、白金等）により形成されている。本実施形態において、下側ヒータ電極用ドライバ電極層６３は、２つの下側ヒータ電極用ドライバ６０３から構成されている。具体的には、一方の下側ヒータ電極用ドライバ６０３（下側ヒータ電極用ドライバ６０３Ａ）は、下側ヒータ電極層５３に含まれる第１の下側ヒータ電極５０３Ａに電気的に接続され、他方の下側ヒータ電極用ドライバ６０３（図示せず）は、第２の下側ヒータ電極５０３Ｂに電気的に接続される。なお、下側ヒータ電極用ドライバ電極層６３は、１つの下側ヒータ電極用ドライバ６０３から構成されていてもよい。このような構成では、下側ヒータ電極５０３Ａ，５０３Ｂは、ともに、１つの下側ヒータ電極用ドライバ６０に電気的に接続される。また、下側ヒータ電極用ドライバ６０３の形状は、特に限定されず、種々の形状を採用することができる。

図２に示すように、本実施形態において、２つの下側ヒータ電極用ドライバ６０３は、いずれも、第２の仮想平面ＶＳ２上に配置されている。ここで、第２の仮想平面ＶＳ２は、板状部材１０の吸着面Ｓ１に略平行な仮想平面である。また、本実施形態において、第２の仮想平面ＶＳ２は、Ｚ軸方向における下側ヒータ電極層５３と板状部材１０の下面Ｓ２との間において、第１の仮想平面ＶＳ１の位置と異なる位置に位置している。より具体的には、第２の仮想平面ＶＳ２は、Ｚ軸方向において、第１の仮想平面ＶＳ１より上方向に位置している。なお、図２では、２つの下側ヒータ電極用ドライバ６０３のうちの一方の下側ヒータ電極用ドライバ６０３Ａのみを図示し、他方の下側ヒータ電極用ドライバ６０３の図示を省略している。下側ヒータ電極用ドライバ６０３は、特許請求の範囲における第２のドライバ電極に相当する。

下側ヒータ電極用ドライバ６０３は、下側ヒータ電極５０３のうちの少なくとも１つの下側ヒータ電極５０３に電気的に接続されている。図２および図７に示すように、本実施形態において、下側ヒータ電極用ドライバ６０３Ａは、１つの下側ヒータ電極５０３（具体的には、第１の下側ヒータ電極５０３Ａ）に電気的に接続している。より具体的には、下側ヒータ電極用ドライバ６０３Ａは、下側ヒータ電極用ビア７３を構成する１つの下側ヒータ電極用ビア７３１（具体的には、第１の下側ヒータ電極用ビア７３１Ａ）を介して、第１の下側ヒータ電極５０３Ａの第１のヒータパッド部５３１Ａに電気的に接続している。図７に示すように、本実施形態において、下側ヒータ電極用ドライバ６０３Ａは、Ｚ軸方向視において、第１のヒータパッド部５３１Ａと第１の下側ヒータ電極用ビア７３１Ａとの両方に重なる導電領域Ｅ３１を含んでいる。

また、下側ヒータ電極用ドライバ６０３Ａは、後述の第２の給電側ビア８３を介して、後述の第２の電極パッド３３に電気的に接続している。より具体的には、下側ヒータ電極用ドライバ６０３Ａは、Ｚ軸方向視において、第２の電極パッド３３と第２の給電側ビア８３との両方に重なる導電領域Ｅ８３（図７参照）を含んでいる。

図２に示すように、静電チャック１００には、ベース部材２０の下面Ｓ４から板状部材１０の内部に至る複数の第２の端子用孔１３０が形成されている。各第２の端子用孔１３０は、ベース部材２０を上下方向に貫通する貫通孔１３２と、接合部３０を上下方向に貫通する貫通孔１３３と、板状部材１０の下面Ｓ２側に形成された凹部１３１とが、互いに連通することにより構成された一体の孔である。なお、図２では、複数の第２の端子用孔１３０のうちの１つの第２の端子用孔１３０のみを図示し、他の第２の端子用孔１３０の図示を省略している。

各第２の端子用孔１３０には、柱状の第２の端子部材２３０が収容されている。また、第２の端子用孔１３０を構成する板状部材１０の凹部１３１の底面には、第２の電極パッド３３が設けられている。第２の端子部材２３０は、例えばろう付け等により第２の電極パッド３３に接合されている。また、第２の電極パッド３３は、Ｚ軸方向に延びる第２の給電側ビア８３を介して、下側ヒータ電極用ドライバ６０３Ａにおける導電領域Ｅ８３に導通している。なお、第２の端子部材２３０および第２の電極パッド３３は、すべて、導電性材料（例えば、タングステンやモリブデン等）により形成されている。

上述の通り、第１の下側ヒータ電極５０３Ａの第１のヒータパッド部５３１Ａは、下側ヒータ電極用ドライバ６０３Ａを介して、第２の端子部材２３０に電気的に接続している。本実施形態において、第１の下側ヒータ電極５０３Ａの第２のヒータパッド部５３２Ａは、第１の下側ヒータ電極用ビア７３１Ｂを介して、他の端子部材Ｃ（図７参照）に電気的に接続している。

第２の端子部材２３０および端子部材Ｃは、電源（図示せず）に接続されている。電源からの電圧は、第２の端子部材２３０および端子部材Ｃ、第２の電極パッド３３、および、第２の給電側ビア８３を介して、下側ヒータ電極用ドライバ６０３Ａに供給され、さらに、第１の下側ヒータ電極５０３Ａについて設けられた第１の下側ヒータ電極用ビア７３１Ａを介して、第１の下側ヒータ電極５０３Ａに印加される。これにより、第１の下側ヒータ電極５０３Ａが発熱し、第１の下側ヒータ電極５０３Ａが配置された板状部材１０が加熱される。本実施形態では、下側ヒータ電極５０３（下側ヒータ電極５０３Ａ，５０３Ｂ）は、板状部材１０の全体または比較的大きな領域単位での吸着面Ｓ１の温度制御に用いられる。

Ａ－４．ヒータ電極層５１，５３とドライバ電極層６１，６３との位置関係：
図２に示すように、本実施形態において、上側ヒータ電極層５１は、チャック電極４０より下側に配置され、下側ヒータ電極層５３は、上側ヒータ電極層５１より下側に配置されている。また、下側ヒータ電極用ドライバ電極層６３は、下側ヒータ電極層５３の下側に配置され、上側ヒータ電極用ドライバ電極層６１は、下側ヒータ電極用ドライバ電極層６３の下側に配置されている。すなわち、本実施形態において、複数の（２つの）上側ヒータ電極５０１が電気的に接続された上側ヒータ電極用ドライバ電極層６１が、上側ヒータ電極層５１と下側ヒータ電極層５３との間に、配置されていない。また、本実施形態では、上側ヒータ電極用ドライバ電極層６１は、板状部材１０におけるヒータ電極層５１，５３および下側ヒータ電極用ドライバ電極層６３の位置と比較して、板状部材１０の吸着面Ｓ１からより離れた位置に配置されている。

本実施形態の静電チャック１００では、このような構成を採用することにより、複数の（２つの）上側ヒータ電極５０１が電気的に接続された上側ヒータ電極用ドライバ電極層６１による発熱が、板状部材１０における吸着面Ｓ１の温度に与える影響を低減することができ、吸着面Ｓ１における温度分布の制御性を向上させることができる。また、ヒータ電極層５１，５３のヒータパターンをシミュレーションする際、例えば、上側ヒータ電極用ドライバ電極層６１の発熱を考慮して、板状部材１０における吸着面Ｓ１の温度調整を行うことは困難である。本実施形態の静電チャック１００では、上述の通り、上側ヒータ電極用ドライバ電極層６１による発熱が、板状部材１０における吸着面Ｓ１の温度に与える影響を低減することができるため、シミュレーションの確度を向上させることができる。

Ａ－５．本実施形態の効果：
以上説明したように、本実施形態の静電チャック１００は、Ｚ軸方向に略直交する吸着面Ｓ１および下面Ｓ２を有する板状部材１０と、板状部材１０の内部に配置され、抵抗発熱体により構成されたＮ個（Ｎは２以上の整数）の上側ヒータ電極５０１（上側ヒータ電極５０１Ａ，５０１Ｂ等）と、を備え、板状部材１０の吸着面Ｓ１上にウェハＷを保持する保持装置である。また、本実施形態の静電チャック１００は、下側ヒータ電極５０３（第１の下側ヒータ電極５０３Ａ等）と、上側ヒータ電極用ドライバ６０１（上側ヒータ電極用ドライバ６０１Ａ等）とを備える。下側ヒータ電極５０３は、板状部材１０の内部において、Ｚ軸方向における上側ヒータ電極５０１と板状部材１０の下面Ｓ２との間に配置され、かつ、抵抗発熱体により構成されている。上側ヒータ電極用ドライバ６０１Ａは、板状部材１０の内部において、第１の仮想平面ＶＳ１上に配置され、かつ、Ｎ個の上側ヒータ電極５０１のうちの２個の上側ヒータ電極５０１Ａ，５０１Ｂに電気的に接続されている。本実施形態の静電チャック１００では、２個の上側ヒータ電極５０１（上側ヒータ電極５０１Ａ，５０１Ｂ）に電気的に接続された上側ヒータ電極用ドライバ６０１（上側ヒータ電極用ドライバ６０１Ａ）が、Ｚ軸方向における下側ヒータ電極５０３と板状部材１０の下面Ｓ２との間（第１の仮想平面上）に配置されている。換言すれば、上側ヒータ電極用ドライバ６０１（上側ヒータ電極用ドライバ６０１Ａ）は、Ｚ軸方向において、上側ヒータ電極５０１と下側ヒータ電極５０３との間に配置されていない。このため、発熱の度合いの大きい上側ヒータ電極用ドライバ６０１（上側ヒータ電極用ドライバ６０１Ａ）により、板状部材１０の吸着面Ｓ１に高温の温度特異点が発生することを低減することができる。従って、本実施形態の静電チャック１００によれば、板状部材１０の吸着面Ｓ１における温度分布の制御性（ひいては、吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷの温度分布の制御性）を向上させることができる。

また、本実施形態の静電チャック１００は、板状部材１０の内部において、第２の仮想平面ＶＳ２上に配置され、かつ、下側ヒータ電極５０３に電気的に接続された下側ヒータ電極用ドライバ６０３を備えている。本実施形態の静電チャック１００では、下側ヒータ電極５０３に電気的に接続された下側ヒータ電極用ドライバ６０３についても、Ｚ軸方向における下側ヒータ電極５０３と板状部材１０の下面Ｓ２との間（第２の仮想平面ＶＳ２上）に配置されている。このため、下側ヒータ電極用ドライバ６０３による発熱が、板状部材１０の吸着面Ｓ１の温度分布に影響を及ぼすことを低減することができる。また、第２の仮想平面ＶＳ２は、第１の仮想平面ＶＳ１とは異なる高さに位置している。すなわち、下側ヒータ電極用ドライバ６０３は、上側ヒータ電極用ドライバ６０１が配置された第１の仮想平面ＶＳ１とは異なる第２の仮想平面ＶＳ２に配置されている。このため、第１の仮想平面ＶＳ１に下側ヒータ電極用ドライバ６０３を配置する構成と比較して、下側ヒータ電極用ドライバ６０３の面積を大きくすることにより下側ヒータ電極用ドライバ６０３自体の発熱を抑制する等、下側ヒータ電極用ドライバ６０３の設計の自由度を向上させることができる。従って、本実施形態の静電チャック１００によれば、板状部材１０の吸着面Ｓ１における温度分布の制御性（ひいては、吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷの温度分布の制御性）をより効果的に向上させることができるとともに、下側ヒータ電極用ドライバ６０３の設計の自由度を向上させることができる。

また、本実施形態の静電チャック１００では、上側ヒータ電極５０１の数は、下側ヒータ電極５０３の数より多い。本実施形態の静電チャック１００では、上側ヒータ電極５０１の数が、下側ヒータ電極５０３の数より多い。ヒータ電極の数が多い上側ヒータ電極５０１では、上側ヒータ電極５０１に電気的に接続する上側ヒータ電極用ドライバ６０１の数も多くなり、または、上側ヒータ電極用ドライバ６０１に電気的に接続する上側ヒータ電極５０１の数が多くなりうる。このため、このような上側ヒータ電極用ドライバ６０１による発熱は、板状部材１０の吸着面Ｓ１の温度分布に、より大きく影響を及ぼしやすい。このような上側ヒータ電極用ドライバ６０１を下側ヒータ電極５０３と板状部材１０の下面Ｓ２との間に配置することにより、上側ヒータ電極用ドライバ６０１による発熱が、板状部材１０の吸着面Ｓ１に影響を及ぼすことをより効果的に低減することができる。従って、本実施形態の静電チャック１００によれば、板状部材１０の吸着面Ｓ１における温度分布の制御性（ひいては、吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷの温度分布の制御性）をより効果的に向上させることができる。

また、本実施形態の静電チャック１００では、Ｚ軸方向において、上側ヒータ電極用ドライバ６０１は、下側ヒータ電極用ドライバ６０３と板状部材１０の下面Ｓ２との間に配置されている。本実施形態の静電チャック１００では、上側ヒータ電極用ドライバ６０１が、下側ヒータ電極用ドライバ６０３と板状部材１０の下面Ｓ２との間に配置されている。このため、板状部材１０の吸着面Ｓ１の温度分布に、より大きく影響を及ぼしやすい上側ヒータ電極用ドライバ６０１による発熱が、板状部材１０の吸着面Ｓ１の温度分布に影響を及ぼすことをより効果的に低減することができる。従って、本実施形態の静電チャック１００によれば、板状部材１０の吸着面Ｓ１における温度分布の制御性（ひいては、吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷの温度分布の制御性）をより効果的に向上させることができる。

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。

上記実施形態では、上側ヒータ電極用ドライバ６０１および下側ヒータ電極用ドライバ６０３は、それぞれ、第１の仮想平面ＶＳ１および第２の仮想平面ＶＳ２上に配置されているが、このような構成に限定されない。例えば、上側ヒータ電極用ドライバ６０１の少なくとも１つが、第１の仮想平面ＶＳ１に配置されていれば、その他の上側ヒータ電極用ドライバ６０１は、Ｚ軸方向において、第１の仮想平面ＶＳ１と異なる平面上に配置される構成であってもよい。このとき、第１の仮想平面ＶＳ１と異なる平面は第２の仮想平面ＶＳ２であってもよい。同様に、下側ヒータ電極用ドライバ６０３の少なくとも１つが、第２の仮想平面ＶＳ２に配置されていれば、その他の下側ヒータ電極用ドライバ６０３は、Ｚ軸方向において、第２の仮想平面ＶＳ２と異なる平面上に配置される構成であってもよい。このとき、第２の仮想平面ＶＳ２と異なる平面は第１の仮想平面ＶＳ１であってもよい。

上記実施形態では、上側ヒータ電極用ドライバ６０１Ａに、２個の上側ヒータ電極５０１（上側ヒータ電極５０１Ａ，５０１Ｂ）が電気的に接続しているが、このような構成に限定されない。例えば、上側ヒータ電極用ドライバ６０１Ａ（または、他の上側ヒータ電極用ドライバ６０１）に、Ｎ個の上側ヒータ電極５０１のうちの３個以上の上側ヒータ電極５０１が電気的に接続する構成であってもよい。

上記実施形態において、上側ヒータ電極５０１の数が、下側ヒータ電極５０３の数と同数である構成、または、下側ヒータ電極５０３の数より少ない構成であってもよい。また、上記実施形態の上側ヒータ電極５０１および下側ヒータ電極５０３において、それぞれ異なる形状を採用してもよい。

また、上記実施形態では、板状部材１０の内部に１つのチャック電極４０が設けられた単極方式が採用されているが、板状部材１０の内部に一対のチャック電極４０が設けられた双極方式が採用されてもよい。また、上記実施形態の静電チャック１００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。

１０：板状部材２０：ベース部材２１：冷媒流路３０：接合部３１：第１の電極パッド３３：第２の電極パッド４０：チャック電極５１：上側ヒータ電極層５３：下側ヒータ電極層６１：上側ヒータ電極用ドライバ電極層６３：下側ヒータ電極用ドライバ電極層７１：上側ヒータ電極用ビア７３：下側ヒータ電極用ビア８１：第１の給電側ビア８３：第２の給電側ビア１００：静電チャック１１０：第１の端子用孔１１１：凹部１１２：貫通孔１１３：貫通孔１３０：第２の端子用孔１３１：凹部１３２：貫通孔１３３：貫通孔２１０：第１の端子部材２３０：第２の端子部材５０１：上側ヒータ電極５０１Ａ：第１の上側ヒータ電極５０１Ｂ：第２の上側ヒータ電極５０３：下側ヒータ電極５０３Ａ：第１の下側ヒータ電極５０３Ｂ：第２の下側ヒータ電極５１０Ａ：ヒータライン部５１０Ｂ：ヒータライン部５１１Ａ：第１のヒータパッド部５１１Ｂ：第１のヒータパッド部５１２Ａ：第２のヒータパッド部５１２Ｂ：第２のヒータパッド部５３０Ａ：ヒータライン部５３１Ａ：第１のヒータパッド部５３２Ａ：第２のヒータパッド部６０１：上側ヒータ電極用ドライバ６０１Ａ：上側ヒータ電極用ドライバ６０３：下側ヒータ電極用ドライバ６０３Ａ：下側ヒータ電極用ドライバ７１１：第１の上側ヒータ電極用ビア７１１Ａ：第１の上側ヒータ電極用ビア７１１Ｂ：第１の上側ヒータ電極用ビア７１２：第２の上側ヒータ電極用ビア７１２Ａ：第２の上側ヒータ電極用ビア７３１：第１の下側ヒータ電極用ビア７３１Ａ：第１の下側ヒータ電極用ビア７３１Ｂ：第１の下側ヒータ電極用ビアＳ１：吸着面Ｓ２：下面Ｓ３：上面Ｓ４：下面Ｗ：ウェハ

Claims

第１の方向に略直交する第１の表面および第２の表面を有する板状部材と、
前記板状部材の内部に配置され、抵抗発熱体により構成されたＮ個（Ｎは２以上の整数）の第１のヒータ電極と、
を備え、前記板状部材の前記第１の表面上に対象物を保持する保持装置において、
前記板状部材の内部において、前記第１の方向における前記第１のヒータ電極と前記板状部材の前記第２の表面との間に配置され、かつ、抵抗発熱体により構成された第２のヒータ電極と、
前記板状部材の内部において、前記第１の方向における前記第２のヒータ電極と前記板状部材の前記第２の表面との間に位置する第１の仮想平面であって、前記第１の表面に略平行な第１の仮想平面上に配置され、かつ、前記Ｎ個の第１のヒータ電極のうちのＭ個（Ｍは２以上かつＮ以下の整数）の前記第１のヒータ電極に電気的に接続された第１のドライバ電極と、
を備えることを特徴とする、保持装置。
請求項１に記載の保持装置において、
前記板状部材の内部において、前記第２のヒータ電極に電気的に接続された第２のドライバ電極であって、前記第１の方向における前記第２のヒータ電極と前記板状部材の前記第２の表面との間、かつ、前記第１の仮想平面とは異なる高さに位置する第２の仮想平面であって、前記第１の表面に略平行な第２の仮想平面上に配置される第２のドライバ電極、
を備えることを特徴とする、保持装置。
請求項２に記載の保持装置において、
前記第１のヒータ電極の数は、前記第２のヒータ電極の数より多い、
ことを特徴とする、保持装置。
請求項３に記載の保持装置において、
前記第１の方向において、前記第１のドライバ電極は、前記第２のドライバ電極と前記板状部材の前記第２の表面との間に配置される、
ことを特徴とする、保持装置。