KR102636178B1 - 유지 장치 - Google Patents

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Abstract

유지 장치의 판상 부재의 표면의 온도 분포의 제어성을 향상시킨다. 유지 장치는, 판상 부재와, 베이스 부재와, 판상 부재에 배치된 복수의 히터 전극과, 히터 전극에 전기적으로 접속된 복수의 급전 단자와, 판상 부재와 베이스 부재를 접착하는 접착부와, 단자용 구멍 내에 수용된 절연 부재를 구비하고, 판상 부재의 표면 상에 대상물을 유지하는 장치이다. 유지 장치에 형성된 복수의 급전 단자는, 복수의 히터 전극 중 N (N 은 2 이상의 정수) 개의 히터 전극 각각에 대해 전기적으로 접속된 N 개의 개별 급전 단자와, N 개의 히터 전극 모두에 대해 전기적으로 접속된 공통 급전 단자를 포함한다. 그 N 개의 개별 급전 단자는, 공통 급전 단자가 수용되어 있지 않은 하나의 단자용 구멍 내에, 절연 부재에 의해 서로 절연된 상태에서 수용되어 있고, 공통 급전 단자는, 개별 급전 단자가 수용되어 있지 않은 다른 단자용 구멍 내에 수용되어 있다.

Description

유지 장치{HOLDING DEVICE}
본 명세서에 개시되는 기술은, 대상물을 유지하는 유지 장치에 관한 것이다.
예를 들어 반도체를 제조할 때에 웨이퍼를 유지하는 유지 장치로서 정전 척이 사용된다. 정전 척은, 예를 들어 세라믹스에 의해 구성되고, 소정의 방향 (이하,「제 1 방향」이라고 한다) 과 대략 직교하는 대략 평면상의 표면 (이하,「흡착면」이라고 한다) 을 갖는 판상 부재와, 예를 들어 금속에 의해 구성된 베이스 부재와, 판상 부재와 베이스 부재를 접착하는 접착부와, 판상 부재의 내부에 배치된 척 전극을 구비하고 있다. 정전 척은, 척 전극에 전압이 인가됨으로써 발생하는 정전 인력을 이용하여, 판상 부재의 흡착면에 웨이퍼를 흡착하여 유지한다.
정전 척의 흡착면에 유지된 웨이퍼의 온도가 원하는 온도가 되지 않으면, 웨이퍼에 대한 각 처리 (성막, 에칭 등) 의 정밀도가 저하될 우려가 있기 때문에, 정전 척에는 웨이퍼의 온도 분포를 제어하는 성능이 요구된다. 그 때문에, 정전 척에는, 판상 부재에 배치된 히터 전극과, 히터 전극에 전기적으로 접속된 급전 단자가 형성된다. 급전 단자는, 베이스 부재 및 접착부에 형성된 관통공에 의해 구성된 단자용 구멍에 수용된다. 이와 같은 구성의 정전 척에 있어서, 전원으로부터 급전 단자를 통하여 히터 전극에 전압이 인가되면, 히터 전극이 발열함으로써 판상 부재가 가열되고, 이로써, 판상 부재의 흡착면의 온도 분포의 제어 (나아가서는, 흡착면에 유지된 웨이퍼의 온도 분포의 제어) 가 실현된다.
정전 척에 있어서, 판상 부재에 복수의 히터 전극이 배치되는 경우가 있다. 이와 같은 구성에서는, 각 히터 전극에 인가되는 전압을 개별적으로 제어함으로써, 각 히터 전극의 발열량을 개별적으로 제어할 수 있고, 그 결과, 판상 부재의 흡착면의 온도 분포를 세밀하게 제어할 수 있다.
판상 부재에 복수의 히터 전극을 배치하는 경우에, 각 히터 전극에 전기적으로 접속된 급전 단자를 수용하기 위한 단자용 구멍의 개수를 줄이기 위해서, 복수의 급전 단자가 1 개의 단자용 구멍에 수용된 구성이 채용되는 경우가 있다 (예를 들어, 특허문헌 1, 2 참조).
(특허문헌 1) 일본 공개특허공보 2016-76646호
(특허문헌 2) 국제 공개 제2017/115758호
상기 종래의 구성에서는, 각 히터 전극에 대한 전압 인가시에 있어서 전위차가 커지는 복수의 급전 단자의 조합이, 1 개의 단자용 구멍에 수용될 우려가 있다. 예를 들어, 하나의 히터 전극에 전기적으로 접속된 2 개의 전극 단자가 1 개의 단자용 구멍에 수용된 구성에서는, 1 개의 단자용 구멍에 수용된 2 개의 급전 단자 사이의 전위차가 커진다. 또, 하나의 히터 전극에 전기적으로 접속된 기준 전위측 (예를 들어, 그라운드측) 의 급전 단자와, 다른 히터 전극에 전기적으로 접속된 기준 전위측과는 반대측의 급전 단자가 1 개의 단자용 구멍에 수용된 구성에서도, 1 개의 단자용 구멍에 수용된 2 개의 급전 단자 사이의 전위차가 커진다. 그 때문에, 상기 종래의 구성에서는, 1 개의 단자용 구멍에 수용된 급전 단자 사이의 절연 거리를 크게 하기 위해서, 급전 단자 사이의 물리적인 거리를 크게 하거나, 급전 단자 사이에 치수가 큰 절연 부재를 배치하거나 하는 것이 필요해져, 단자용 구멍의 치수가 커질 우려가 있다.
판상 부재에 있어서의 상기 제 1 방향에서 보았을 때 단자용 구멍과 겹치는 부분은, 다른 부분과 비교하여, 베이스 부재와의 사이의 열전달에 관한 조건이 상이하기 때문에, 온도 특이점 (주변과 비교하여 온도가 변화하는 영역) 이 되기 쉽다. 그 때문에, 단자용 구멍의 치수가 커지면, 판상 부재에 있어서의 온도 특이점이 커져, 판상 부재의 흡착면의 온도 분포의 제어성 (나아가서는, 정전 척에 유지되는 웨이퍼의 온도 분포의 제어성) 이 저하될 우려가 있다. 이와 같이, 종래의 정전 척의 구성에서는, 복수의 급전 단자를 1 개의 단자용 구멍에 수용하는 경우에, 판상 부재의 흡착면의 온도 분포의 제어성 (나아가서는, 정전 척에 유지되는 웨이퍼의 온도 분포의 제어성) 이 저하될 우려가 있다는 과제가 있다.
또한, 이와 같은 과제는, 정전 인력을 이용하여 웨이퍼를 유지하는 정전 척에 한정되지 않고, 판상 부재와, 베이스 부재와, 판상 부재와 베이스 부재를 접착하는 접착부와, 판상 부재에 배치된 복수의 히터 전극과, 히터 전극에 전기적으로 접속된 복수의 급전 단자를 구비하고, 판상 부재의 표면 상에 대상물을 유지하는 유지 장치 일반에 공통된 과제이다.
본 명세서에서는, 상기 서술한 과제를 해결하는 것이 가능한 기술을 개시한다.
본 명세서에 개시되는 기술은, 예를 들어, 이하의 형태로서 실현하는 것이 가능하다.
(1) 본 명세서에 개시되는 유지 장치는, 제 1 방향과 대략 직교하는 대략 평면상의 제 1 표면과, 상기 제 1 표면과는 반대측의 제 2 표면을 갖는 판상 부재와, 제 3 표면과, 상기 제 3 표면과는 반대측의 제 4 표면을 갖고, 상기 제 3 표면이 상기 판상 부재의 상기 제 2 표면에 대향하도록 배치되고, 상기 제 3 표면에서 상기 제 4 표면까지 관통하는 복수의 제 1 관통공이 형성된 베이스 부재와, 상기 판상 부재에 배치되고, 저항 발열체에 의해 구성된 복수의 히터 전극과, 상기 히터 전극에 전기적으로 접속된 복수의 급전 단자와, 상기 판상 부재의 상기 제 2 표면과 상기 베이스 부재의 상기 제 3 표면 사이에 배치되어 상기 판상 부재와 상기 베이스 부재를 접착함과 함께, 상기 베이스 부재의 상기 복수의 제 1 관통공 각각과 연통하여, 상기 급전 단자가 수용된 단자용 구멍을 상기 제 1 관통공과 함께 구성하는 복수의 제 2 관통공이 형성된 접착부와, 상기 단자용 구멍 내에 수용된 절연 부재를 구비하고, 상기 판상 부재의 상기 제 1 표면 상에 대상물을 유지하는 유지 장치에 있어서, 상기 복수의 급전 단자는, 상기 복수의 히터 전극 중 N (N 은 2 이상의 정수) 개의 상기 히터 전극 각각에 대해 전기적으로 접속된 N 개의 개별 급전 단자와, 상기 N 개의 히터 전극 모두에 대해 전기적으로 접속된 공통 급전 단자를 포함하고, 상기 N 개의 개별 급전 단자는, 상기 공통 급전 단자가 수용되어 있지 않은 하나의 상기 단자용 구멍 내에, 상기 절연 부재에 의해 서로 절연된 상태에서 수용되어 있고, 상기 공통 급전 단자는, 상기 개별 급전 단자가 수용되어 있지 않은 다른 상기 단자용 구멍 내에 수용되어 있다. 각 히터 전극에 대한 전압 인가시에 있어서, 공통 급전 단자의 전위는, 미리 설정된 기준 전위 (예를 들어, 그라운드 전위) 가 되는 한편, 개별 급전 단자의 전위는, 그 개별 급전 단자와 전기적으로 접속된 히터 전극의 발열량에 따른 값으로 설정된다. 그 때문에, 공통 급전 단자와 개별 급전 단자의 전위차는 비교적 커지는 한편, 개별 급전 단자끼리의 전위차는, 공통 급전 단자와 개별 급전 단자의 전위차와 비교하면, 훨씬 작아진다. 본 유지 장치에서는, N (N 은 2 이상의 정수) 개의 히터 전극 각각에 대해 전기적으로 접속된 N 개의 개별 급전 단자는, 공통 급전 단자가 수용되어 있지 않은 하나의 단자용 구멍 내에, 절연 부재에 의해 서로 절연된 상태에서 수용되어 있고, 공통 급전 단자는, 개별 급전 단자가 수용되어 있지 않은 다른 단자용 구멍 내에 수용되어 있다. 그 때문에, 본 유지 장치에서는, 1 개의 단자용 구멍 내에 수용되는 급전 단자끼리의 전위차를 작게 할 수 있다. 그 결과, 급전 단자 사이의 물리적인 거리를 작게 하거나, 급전 단자 사이에 배치되는 절연 부재의 치수를 작게 하거나 할 수 있어, 단자용 구멍의 사이즈를 작게 할 수 있다. 따라서, 본 유지 장치에 의하면, 복수의 급전 단자가 1 개의 단자용 구멍에 수용된 구성을 채용해도, 단자용 구멍의 사이즈를 작게 할 수 있기 때문에, 판상 부재에 있어서의 온도 특이점을 작게 할 수 있어, 판상 부재의 제 1 표면의 온도 분포의 제어성 (나아가서는, 유지 장치에 유지되는 대상물의 온도 분포의 제어성) 을 향상시킬 수 있다.
(2) 상기 유지 장치에 있어서, 상기 복수의 히터 전극 각각은, 상기 판상 부재의 적어도 일부를 상기 제 1 방향과 직교하는 방향으로 나열되는 복수의 세그먼트로 가상적으로 분할했을 때의 각 상기 세그먼트 내에 배치되어 있고, 상기 N 개의 히터 전극이 각각 배치된 N 개의 상기 세그먼트는, 연속된 1 개의 상위 세그먼트를 구성하는 구성으로 해도 된다. 본 유지 장치에 의하면, 동일한 구성에 의해, 세그먼트 단위에서의 판상 부재의 제 1 표면의 온도 분포의 제어 (즉, 보다 세밀한 단위에서의 온도 분포 제어) 와, 상위 세그먼트 단위에서의 판상 부재의 제 1 표면의 온도 분포의 제어 (즉, 보다 대략적인 단위에서의 온도 분포 제어) 의 양방을 실현할 수 있어, 유지 장치의 편리성을 향상시킬 수 있다.
(3) 상기 유지 장치에 있어서, 상기 제 1 방향에서 보았을 때, 상기 판상 부재에 있어서의 제 1 부분에 있어서는, 상기 제 1 부분보다 상기 판상 부재의 중심에 가까운 제 2 부분과 비교하여, 1 개의 상기 세그먼트의 면적이 작은 구성으로 해도 된다. 판상 부재에 있어서의 제 1 방향에서 보았을 때 단자용 구멍과 겹치는 부분은, 온도 특이점이 되기 쉽다. 그 때문에, 판상 부재에 있어서의 제 1 방향에서 보았을 때 단자용 구멍과 겹치는 부분 (및 그 주변 부분) 에서는, 다른 부분과는 상이한 특별한 히터 전극의 설계가 요구된다. 그 때문에, 각 단자용 구멍의 형상은 서로 동일 또는 근사한 것이 바람직하고, 따라서, 각 단자용 구멍에 수용되는 급전 단자의 개수는 서로 동일 또는 근사한 것이 바람직하다. 또, 판상 부재에 있어서의 제 1 부분에서는, 제 1 부분보다 판상 부재의 중심점에 가까운 제 2 부분과 비교하여, 외부로부터의 온도의 영향을 받기 쉬운 점에서, 제 1 부분에서는, 보다 세밀한 온도 분포 제어를 실현하기 위해서, 상위 세그먼트의 면적을 작게 하는 것이 바람직하다. 본 유지 장치에서는, 판상 부재의 제 1 부분에 있어서, 제 2 부분과 비교하여, 1 개의 세그먼트의 면적이 작다. 그 때문에, 제 1 부분과 제 2 부분에 있어서의 상위 세그먼트를 구성하는 세그먼트의 개수를 서로 동일 또는 근사하게 하면서 (즉, 제 1 부분에 있어서의 상위 세그먼트에 대응되는 단자용 구멍에 수용된 개별 급전 단자의 개수와 제 2 부분에 있어서의 상위 세그먼트에 대응되는 단자용 구멍에 수용된 개별 급전 단자의 개수를 서로 동일 또는 근사하게 하면서), 제 1 부분에 있어서의 상위 세그먼트의 면적을 작게 할 수 있다. 따라서, 본 유지 장치에 의하면, 각 단자용 구멍에 수용되는 급전 단자의 개수를 서로 동일 또는 근사하게 함으로써 각 단자용 구멍의 형상을 서로 동일 또는 근사하게 하는 것을 실현하면서, 제 1 부분에 있어서의 상위 세그먼트의 면적을 작게 함으로써 판상 부재의 제 1 표면의 온도 분포의 제어성 (나아가서는, 유지 장치에 유지되는 대상물의 온도 분포의 제어성) 을 더욱 향상시킬 수 있다.
(4) 상기 유지 장치에 있어서, 하나의 상기 상위 세그먼트를 구성하는 하나의 상기 세그먼트에 있어서의 상기 제 1 표면을 구성하는 표면의 단위 면적당, 상기 하나의 세그먼트에 배치된 상기 히터 전극의 발열량은, 상기 하나의 상위 세그먼트를 구성하는 다른 상기 세그먼트에 있어서의 상기 제 1 표면을 구성하는 표면의 단위 면적당, 상기 다른 세그먼트에 배치된 상기 히터 전극의 발열량과 대략 동일한 구성으로 해도 된다. 본 유지 장치에 의하면, 제 1 표면 중, 1 개의 상위 세그먼트를 구성하는 2 개의 세그먼트에 속하는 영역의 온도를 대략 동일하게 할 수 있어, 제 1 표면에 있어서, 각 상위 세그먼트에 속하는 영역의 온도 분포의 균일성을 향상시킬 수 있다.
(5) 상기 유지 장치에 있어서, 하나의 상기 상위 세그먼트를 구성하는 N 개의 상기 세그먼트 각각에 있어서의 상기 제 1 표면을 구성하는 표면의 단위 면적당, 상기 N 개의 세그먼트 각각에 배치된 상기 히터 전극의 발열량은, 서로 대략 동일한 구성으로 해도 된다. 본 유지 장치에 의하면, 제 1 표면 중, 1 개의 상위 세그먼트를 구성하는 N 개의 (즉, 모든) 세그먼트에 속하는 영역의 온도를 대략 동일하게 할 수 있어, 제 1 표면에 있어서, 각 상위 세그먼트에 속하는 영역의 온도 분포의 균일성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
(6) 상기 유지 장치에 있어서, 추가로, 상기 N 개의 개별 급전 단자 각각에 대해 개별적으로 설정된 전압을 인가하는 제 1 상태와, 상기 N 개의 개별 급전 단자 각각에 대해 동일한 전압을 인가하는 제 2 상태를 전환 가능한 전원을 구비하는 구성으로 해도 된다. 본 유지 장치에 의하면, N 개의 히터 전극의 발열량을 개별적으로 제어하거나, N 개의 히터 전극의 발열량을 공통적으로 제어하거나 할 수 있어, 유지 장치의 편리성을 더욱 향상시킬 수 있다.
(7) 상기 유지 장치에 있어서, 상기 복수의 급전 단자는, 하나의 상기 다른 단자용 구멍 내에 수용된 복수의 상기 공통 급전 단자를 포함하는 구성으로 해도 된다. 본 유지 장치에 의하면, N 개의 개별 급전 단자가 수용된 단자용 구멍의 크기와, 상기 복수의 공통 급전 단자가 수용된 단자용 구멍의 크기의 차를 작게 할 수 있어, 각 단자용 구멍의 크기의 차에서 기인하여 판상 부재의 제 1 표면의 온도차가 커지는 것을 억제할 수 있다. 또, 판상 부재의 제 1 표면에 있어서의 제 1 방향에서 보았을 때 단자용 구멍과 겹치는 부분은, 온도 특이점이 되기 쉽다. 그 때문에, 판상 부재에 있어서의 제 1 방향에서 보았을 때 단자용 구멍과 겹치는 부분 (및 그 주변 부분) 에서는, 다른 부분과는 상이한 특별한 히터 전극의 설계가 요구된다. 그 때문에, 각 단자용 구멍의 형상은 서로 동일 또는 근사한 것이 바람직하고, 따라서, 각 단자용 구멍에 수용되는 급전 단자의 개수는 서로 동일 또는 근사한 것이 바람직하다. 본 유지 장치에 의하면, N 개의 개별 급전 단자가 수용된 단자용 구멍의 형상과, 상기 복수의 공통 급전 단자가 수용된 단자용 구멍의 형상을, 동일 또는 근사하게 할 수 있다. 따라서, 판상 부재에 있어서의 제 1 방향에서 보았을 때, N 개의 개별 급전 단자가 수용된 단자용 구멍과 겹치는 부분 및 복수의 공통 급전 단자가 수용된 단자용 구멍과 겹치는 부분의 특별한 히터 전극의 형상을 동일 또는 근사하게 할 수 있다. 그 때문에, 용이하게 판상 부재의 제 1 표면의 온도 분포의 균일성을 향상시킬 수 있다.
(8) 상기 유지 장치에 있어서, 상기 복수의 급전 단자는, 하나의 상기 다른 단자용 구멍 내에 수용된 N 개의 상기 공통 급전 단자를 포함하는 구성으로 해도 된다. 본 유지 장치에 의하면, N 개의 개별 급전 단자가 수용된 단자용 구멍의 크기와, N 개의 공통 급전 단자가 수용된 단자용 구멍의 크기의 차를 효과적으로 작게 할 수 있어, 각 단자용 구멍의 크기의 차에서 기인하여 판상 부재의 제 1 표면의 온도차가 커지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 또, 본 유지 장치에 의하면, N 개의 개별 급전 단자가 수용된 단자용 구멍의 형상과, N 개의 공통 급전 단자가 수용된 단자용 구멍의 형상을, 보다 용이하게 동일 또는 근사하게 할 수 있다. 따라서, 판상 부재에 있어서의 제 1 방향에서 보았을 때, N 개의 개별 급전 단자가 수용된 단자용 구멍과 겹치는 부분 및 N 개의 공통 급전 단자가 수용된 단자용 구멍과 겹치는 부분의 특별한 히터 전극의 형상을 동일 또는 근사하게 할 수 있다. 그 때문에, 보다 용이하게 판상 부재의 제 1 표면의 온도 분포의 균일성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 명세서에 개시되는 기술은, 여러 가지 형태로 실현하는 것이 가능하고, 예를 들어, 유지 장치, 정전 척, 진공 척, 그것들의 제조 방법 등의 형태로 실현하는 것이 가능하다.
도 1 은, 제 1 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 외관 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 제 1 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 XZ 단면 구성을 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 3 은, 제 1 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 XY 평면 (상면) 구성을 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 4 는, 히터 전극층 (50) 및 히터 전극층 (50) 에 대한 급전을 위한 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 5 는, 단자용 구멍 (Ht) 의 주변부 (도 4 에 있어서의 X1 부) 의 YZ 단면 구성을 확대하여 나타내는 설명도이다.
도 6 은, 1 개의 세그먼트 (SE) 에 배치된 1 개의 히터 전극 (500) 의 XY 단면 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 7 은, 제 2 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 XY 평면 (상면) 구성을 개략적으로 나타내는 설명도이다.
A. 제 1 실시형태 :
A-1. 정전 척 (100) 의 구성 :
도 1 은, 제 1 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 외관 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2 는, 제 1 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 XZ 단면 구성을 개략적으로 나타내는 설명도이고, 도 3 은, 제 1 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 XY 평면 (상면) 구성을 개략적으로 나타내는 설명도이다. 각 도면에는, 방향을 특정하기 위한 서로 직교하는 XYZ 축이 나타나 있다. 본 명세서에서는, 편의적으로, Z 축 정방향을 상방향이라고 하고, Z 축 부방향을 하방향이라고 하는 것으로 하지만, 정전 척 (100) 은 실제로는 그와 같은 방향과는 상이한 방향에서 설치되어도 된다.
정전 척 (100) 은, 대상물 (예를 들어 웨이퍼 (W)) 을 정전 인력에 의해 흡착하여 유지하는 장치이고, 예를 들어 반도체 제조 장치의 진공 챔버 내에서 웨이퍼 (W) 를 고정시키기 위해서 사용된다. 정전 척 (100) 은, 소정의 배열 방향(본 실시형태에서는 상하 방향 (Z 축 방향)) 으로 나열하여 배치된 판상 부재 (10) 및 베이스 부재 (20) 를 구비한다. 판상 부재 (10) 와 베이스 부재 (20) 는, 판상 부재 (10) 의 하면 (S2) (도 2 참조) 과 베이스 부재 (20) 의 상면 (S3) 이 상기 배열 방향으로 대향하도록 배치된다.
판상 부재 (10) 는, 상기 서술한 배열 방향 (Z 축 방향) 과 대략 직교하는 대략 원형 평면상의 상면 (이하,「흡착면」이라고 한다) (S1) 을 갖는 판상 부재이고, 예를 들어 세라믹스 (예를 들어, 알루미나나 질화알루미늄 등) 에 의해 형성되어 있다. 판상 부재 (10) 의 직경은 예를 들어 50 ㎜ ∼ 500 ㎜ 정도 (통상적으로는 200 ㎜ ∼ 350 ㎜ 정도) 이고, 판상 부재 (10) 의 두께는 예를 들어 1 ㎜ ∼ 10 ㎜ 정도이다. 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 은, 특허청구범위에 있어서의 제 1 표면에 상당하고, 판상 부재 (10) 의 하면 (S2) 은, 특허청구범위에 있어서의 제 2 표면에 상당하고, Z 축 방향은, 특허청구범위에 있어서의 제 1 방향에 상당한다. 또, 본 명세서에서는, Z 축 방향과 직교하는 방향을「면 방향」이라고 하고, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 면 방향 중, 흡착면 (S1) 의 중심점 (CP) 을 중심으로 하는 원주 방향을「원주 방향 (CD)」이라고 하고, 면 방향 중, 원주 방향 (CD) 과 직교하는 방향을「직경 방향 (RD)」이라고 한다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 판상 부재 (10) 의 내부에는, 도전성 재료 (예를 들어, 텅스텐, 몰리브덴, 백금 등) 에 의해 형성된 척 전극 (40) 이 배치되어 있다. Z 축 방향에서 보았을 때의 척 전극 (40) 의 형상은, 예를 들어 대략 원형이다. 척 전극 (40) 에 전원 (도시되지 않음) 으로부터 전압이 인가되면, 정전 인력이 발생하고, 이 정전 인력에 의해 웨이퍼 (W) 가 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 에 흡착 고정된다.
판상 부재 (10) 의 내부에는, 또, 각각 도전성 재료 (예를 들어, 텅스텐, 몰리브덴, 백금 등) 에 의해 형성된, 히터 전극층 (50) 과, 히터 전극층 (50) 에 대한 급전을 위한 드라이버 (51) 및 각종 비아 (53, 54) 가 배치되어 있다. 본 실시형태에서는, 히터 전극층 (50) 은 척 전극 (40) 보다 하측에 배치되고, 드라이버 (51) 는 히터 전극층 (50) 보다 하측에 배치되어 있다. 이것들의 구성에 대해서는, 이후에 상세히 서술한다. 또한, 이와 같은 구성의 판상 부재 (10) 는, 예를 들어, 세라믹스 그린 시트를 복수 장 제조하고, 소정의 세라믹스 그린 시트에 비아공의 형성이나 메탈라이즈 페이스트의 충전 및 인쇄 등의 가공을 실시하고, 이들 세라믹스 그린 시트를 열압착하고, 절단 등의 가공을 실시한 후에 소성함으로써 제조할 수 있다.
베이스 부재 (20) 는, 예를 들어 판상 부재 (10) 와 동일 직경의, 또는, 판상 부재 (10) 보다 직경이 큰 원형 평면의 판상 부재이고, 예를 들어 금속 (알루미늄이나 알루미늄 합금 등) 에 의해 형성되어 있다. 베이스 부재 (20) 의 직경은 예를 들어 220 ㎜ ∼ 550 ㎜ 정도 (통상적으로는 220 ㎜ ∼ 350 ㎜) 이고, 베이스 부재 (20) 의 두께는 예를 들어 20 ㎜ ∼ 40 ㎜ 정도이다. 베이스 부재 (20) 의 상면 (S3) 은, 특허청구범위에 있어서의 제 3 표면에 상당하고, 베이스 부재 (20) 의 하면 (S4) 은, 특허청구범위에 있어서의 제 4 표면에 상당한다.
베이스 부재 (20) 는, 판상 부재 (10) 의 하면 (S2) 과 베이스 부재 (20) 의 상면 (S3) 사이에 배치된 접착부 (30) 에 의해, 판상 부재 (10) 에 접합되어 있다. 접착부 (30) 는, 예를 들어 실리콘계 수지나 아크릴계 수지, 에폭시계 수지 등의 접착재에 의해 구성되어 있다. 접착부 (30) 의 두께는, 예를 들어 0.1 ㎜ ∼ 1 ㎜ 정도이다.
베이스 부재 (20) 의 내부에는 냉매 유로 (21) 가 형성되어 있다. 냉매 유로 (21) 에 냉매 (예를 들어, 불소계 불활성 액체나 물 등) 가 흐르면, 베이스 부재 (20) 가 냉각되고, 접착부 (30) 를 개재한 베이스 부재 (20) 와 판상 부재 (10) 사이의 전열 (열 흡수) 에 의해 판상 부재 (10) 가 냉각되어, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 에 유지된 웨이퍼 (W) 가 냉각된다. 이로써, 웨이퍼 (W) 의 온도 분포의 제어가 실현된다.
A-2. 히터 전극층 (50) 및 히터 전극층 (50) 에 대한 급전을 위한 구성 :
다음으로, 히터 전극층 (50) 의 구성 및 히터 전극층 (50) 에 대한 급전을 위한 구성에 대해 상세히 서술한다. 상기 서술한 바와 같이, 판상 부재 (10) 에는, 히터 전극층 (50) 과, 히터 전극층 (50) 에 대한 급전을 위한 드라이버 (51) 및 각종 비아 (53, 54) 가 배치되어 있다. 또, 정전 척 (100) 에는, 히터 전극층 (50) 에 대한 급전을 위한 다른 구성 (후술하는 단자용 구멍 (Ht) 에 수용된 급전 단자 (72) 등) 이 형성되어 있다. 도 4 는, 히터 전극층 (50) 및 히터 전극층 (50) 에 대한 급전을 위한 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다. 도 4 의 상단에는, 판상 부재 (10) 에 배치된 히터 전극층 (50) 의 일부의 YZ 단면 구성이 모식적으로 나타나 있고, 도 4 의 중단에는, 판상 부재 (10) 에 배치된 드라이버 (51) 의 일부의 XY 평면 구성이 모식적으로 나타나 있고, 도 4 의 하단에는, 히터 전극층 (50) 에 대한 급전을 위한 다른 구성의 YZ 단면 구성이 모식적으로 나타나 있다. 또, 도 5 는, 후술하는 단자용 구멍 (Ht) 의 주변부 (도 4 에 있어서의 X1 부) 의 YZ 단면 구성을 확대해 나타내는 설명도이다.
여기서, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 정전 척 (100) 에서는, 판상 부재 (10) 에, 면 방향 (Z 축 방향과 직교하는 방향) 으로 나열되는 복수의 가상적인 부분인 세그먼트 (SE) (도 3 에 있어서 파선으로 나타낸다) 가 설정되어 있다. 보다 상세하게는, Z 축 방향에서 보았을 때, 판상 부재 (10) 가, 흡착면 (S1) 의 중심점 (CP) 을 중심으로 하는 동심원상의 복수의 제 1 경계선 (BL1) 에 의해 복수의 가상적인 환상 부분 (단, 중심점 (CP) 을 포함하는 부분만은 원상 부분) 으로 분할되고, 또한 각 환상 부분이, 직경 방향 (RD) 으로 연장되는 복수의 제 2 경계선 (BL2) 에 의해 원주 방향 (CD) 으로 나열되는 복수의 가상적인 부분인 세그먼트 (SE) 로 분할되어 있다.
또한, 본 실시형태의 정전 척 (100) 에서는, 판상 부재 (10) 에, 면 방향으로 나열되는 복수의 가상적인 부분인 상위 세그먼트 (SEb) (도 3 에 있어서 일점 쇄선으로 나타낸다) 가 설정되어 있다. 각 상위 세그먼트 (SEb) 는, Z 축 방향에서 보았을 때 연속해서 (뭉쳐서) 배치된 N (은 2 이상의 정수) 개의 세그먼트 (SE) 로 구성되어 있다. 즉, N 개의 세그먼트 (SE) 는, 연속된 1 개의 상위 세그먼트 (SEb) 를 구성하고 있다. 여기서, 연속된 1 개의 상위 세그먼트 (SEb) 란, Z 축 방향에서 보았을 때, 그 상위 세그먼트 (SEb) 를 구성하는 2 개의 세그먼트 (SE) 사이에, 그 상위 세그먼트 (SEb) 를 구성하는 것이 아닌 세그먼트 (SE) 가 배치되어 있지 않은 것을 의미한다. 또한, 도 3 의 예에서는, 1 개의 상위 세그먼트 (SEb) 는, 3 개, 9 개, 10 개 또는 12 개의 세그먼트 (SE) 로 구성되어 있다 (즉, N 의 값은, 3, 9, 10 또는 12 이다).
도 4 의 상단에는, 일례로서, 판상 부재 (10) 에 설정된 6 개의 세그먼트 (SE) 와, 2 개의 상위 세그먼트 (SEb) 가 나타나 있다. 각 상위 세그먼트 (SEb) 는, Z 축 방향에서 보았을 때 연속해서 배치된 3 개의 세그먼트 (SE) 로 구성되어 있다 (즉, 상기 N 의 값은 3 이다).
도 4 의 상단에 나타내는 바와 같이, 히터 전극층 (50) 은, 복수의 히터 전극 (500) 을 포함하고 있다. 히터 전극층 (50) 에 포함되는 복수의 히터 전극 (500) 각각은, 판상 부재 (10) 에 설정된 복수의 세그먼트 (SE) 중 하나에 배치되어 있다. 즉, 본 실시형태의 정전 척 (100) 에서는, 복수의 세그먼트 (SE) 각각에, 1 개의 히터 전극 (500) 이 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 판상 부재 (10) 에 있어서, 1 개의 히터 전극 (500) 이 배치된 부분 (주로 그 히터 전극 (500) 에 의해 가열되는 부분) 이, 1 개의 세그먼트 (SE) 가 된다. Z 축 방향에서 보았을 때 직경 방향 또는 둘레 방향으로 서로 이웃하는 2 개의 세그먼트 (SE) 의 경계선은, 일방의 세그먼트 (SE) 에 배치된 히터 전극 (500) 과 타방의 세그먼트 (SE) 에 배치된 히터 전극 (500) 의 중간 위치의 선이다. 또한, 도 4 에 나타낸 각 상위 세그먼트 (SEb) 는, 3 개의 세그먼트 (SE) 로 구성되어 있기 때문에, 각 상위 세그먼트 (SEb) 에는 3 개의 히터 전극 (500) 이 배치되어 있게 된다.
도 6 은, 1 개의 세그먼트 (SE) 에 배치된 1 개의 히터 전극 (500) 의 XY 단면 구성을 모식적으로 나타내는 설명도이다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 히터 전극 (500) 은, Z 축 방향에서 보았을 때 선상의 저항 발열체인 히터 라인부 (502) 와, 히터 라인부 (502) 의 양 단부에 접속된 히터 패드부 (504) 를 갖는다. 본 실시형태에서는, 히터 라인부 (502) 는, Z 축 방향에서 보았을 때, 세그먼트 (SE) 내의 각 위치를 가능한 한 치우침 없이 통과하는 형상으로 되어 있다. 다른 세그먼트 (SE) 에 배치된 히터 전극 (500) 의 구성도 동일하다.
또, 도 4 의 중단에 나타내는 바와 같이, 판상 부재 (10) 에 배치된 드라이버 (51) 는, 복수의 도전 영역 (도전 라인) (510) 을 가지고 있다. 복수의 도전 영역 (510) 은, 개별 도전 영역 (510i) 과, 공통 도전 영역 (510c) 을 포함하고 있다. 개별 도전 영역 (510i) 은, 비아 (53) 를 통하여 1 개의 히터 전극 (500) 에 전기적으로 접속된 도전 영역 (510) 이다. 한편, 공통 도전 영역 (510c) 은, 비아 (53) 를 통하여 복수의 히터 전극 (500) 에 전기적으로 접속된 도전 영역 (510) 이다. 도 4 의 예에서는, 공통 도전 영역 (510c) 은, 6 개의 히터 전극 (500) 모두에 전기적으로 접속되어 있다.
또, 도 2, 도 4 의 하단 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 정전 척 (100) 에는, 복수의 단자용 구멍 (Ht) 이 형성되어 있다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 각 단자용 구멍 (Ht) 은, 베이스 부재 (20) 를 상면 (S3) 에서 하면 (S4) 까지 관통하는 제 1 관통공 (22) 과, 접착부 (30) 를 상하 방향으로 관통하는 제 2 관통공 (32) 과, 판상 부재 (10) 의 하면 (S2) 측에 형성된 오목부 (12) 가, 서로 연통함으로써 구성된 일체의 구멍이다. 단자용 구멍 (Ht) 의 연신 방향과 직교하는 단면 형상은 임의로 설정할 수 있지만, 예를 들어, 원형이나 사각형, 부채형 등이다. 또, 판상 부재 (10) 의 하면 (S2) 에 있어서의 각 단자용 구멍 (Ht) 에 대응하는 위치 (Z 축 방향에 있어서 단자용 구멍 (Ht) 과 겹치는 위치) 에는, 도전성 재료에 의해 구성된 복수의 급전 패드 (70) 가 형성되어 있다. 각 급전 패드 (70) 는, 비아 (54) 를 통하여, 드라이버 (51) 의 도전 영역 (510) (개별 도전 영역 (510i) 또는 공통 도전 영역 (510c)) 에 전기적으로 접속되어 있다.
각 단자용 구멍 (Ht) 에는, 도전성 재료에 의해 구성된 복수의 급전 단자 (72) 가 수용되어 있다. 각 급전 단자 (72) 는, 기부 (74) 와, 기부 (74) 로부터 연장되는 봉상부 (76) 를 가지고 있다. 급전 단자 (72) 의 기부 (74) 는, 예를 들어 납재 (78) 를 사용한 납땜에 의해 급전 패드 (70) 에 접합되어 있다.
또, 각 단자용 구멍 (Ht) 내에 있어서, 각 급전 단자 (72) 는, 커넥터 형상의 절연 부재 (90) 에 형성된 복수의 오목부 (91) 각각에 수용되어 있다. 즉, 1 개의 단자용 구멍 (Ht) 에 수용된 복수의 급전 단자 (72) 는, 서로 절연 부재 (90) 를 사이에 끼워 면 방향으로 나열되어 있고, 절연 부재 (90) 에 의해 서로 절연되어 있다. 또한, 급전 단자 (72) 와 절연 부재 (90) 는, 서로 접촉하고 있어도 되고, 서로 접촉하고 있지 않아도 된다. 또, 각 급전 단자 (72) 는, 전원 (PS) (도 2) 에 접속된 배선 (예를 들어, 점퍼선) (80) 에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 절연 부재 (90) 는, 예를 들어, 내열성이 있는 수지 (폴리이미드 수지, 에폭시 수지, 폴리에테르에테르케톤 수지 등) 에 의해 형성되어 있다. 또, 본 실시형태에서는, 절연 부재 (90) 의 각 오목부 (91) 는, 1 개의 급전 단자 (72) 와 1 개의 급전 패드 (70) 를 일체적으로 둘러싸도록 구성되어 있다. 또, 본 실시형태에서는, 1 개의 단자용 구멍 (Ht) 에 수용된 복수의 급전 단자 (72) 사이에 개재하는 절연 부재 (90) 는, 일체 부재로서 구성되어 있다.
여기서, 본 실시형태에서는, 정전 척 (100) 에 형성된 복수의 급전 단자 (72) 는, 개별 급전 단자 (72i) 와, 공통 급전 단자 (72c) 를 포함하고 있다. 개별 급전 단자 (72i) 는, 급전 패드 (70) 와, 비아 (54) 와, 드라이버 (51) 의 개별 도전 영역 (510i) 과, 비아 (53) 를 통하여, 1 개의 히터 전극 (500) 에 전기적으로 접속된 급전 단자 (72) 이다. 한편, 공통 급전 단자 (72c) 는, 급전 패드 (70) 와, 비아 (54) 와, 드라이버 (51) 의 공통 도전 영역 (510c) 과, 비아 (53) 를 통하여, 복수의 히터 전극 (500) 에 전기적으로 접속된 급전 단자 (72) 이다. 즉, 본 실시형태의 정전 척 (100) 에서는, 복수의 히터 전극 (500) 각각의 일단은, 서로 상이한 개별 급전 단자 (72i) 와 전기적으로 접속되어 있고, 복수의 히터 전극 (500) 각각의 타단은, (1 개 또는 복수의) 공통 급전 단자 (72c) 와 전기적으로 접속되어 있다.
보다 상세하게는, 정전 척 (100) 에 형성된 복수의 급전 단자 (72) 는, 1 개의 상위 세그먼트 (SEb) 를 구성하는 N (도 4 의 예에서는 N ＝ 3) 개의 세그먼트 (SE) 에 배치된 N 개의 히터 전극 (500) 각각에 대해 전기적으로 접속된 N 개의 개별 급전 단자 (72i) 와, 그 N 개의 히터 전극 (500) 모두에 대해 전기적으로 접속된 공통 급전 단자 (72c) 를 포함하고 있다. 예를 들어, 도 4 의 하단에 나타낸 3 개의 단자용 구멍 (Ht) 중 가장 좌측의 단자용 구멍 (Ht) 에 수용된 3 개의 급전 단자 (72) 는, 1 개의 상위 세그먼트 (SEb) 를 구성하는 3 개의 세그먼트 (SE) 에 배치된 3 개의 히터 전극 (500) 각각에 대해 전기적으로 접속된 3 개의 개별 급전 단자 (72i) 이다. 마찬가지로, 가장 우측의 단자용 구멍 (Ht) 에 수용된 3 개의 급전 단자 (72) 는, 다른 1 개의 상위 세그먼트 (SEb) 를 구성하는 3 개의 세그먼트 (SE) 에 배치된 3 개의 히터 전극 (500) 각각에 대해 전기적으로 접속된 3 개의 개별 급전 단자 (72i) 이다. 또, 중앙의 단자용 구멍 (Ht) 에 수용된 3 개의 급전 단자 (72) 는, 1 개의 상위 세그먼트 (SEb) 를 구성하는 3 개의 세그먼트 (SE) 에 배치된 3 개의 히터 전극 (500) 모두에 대해 전기적으로 접속된 공통 급전 단자 (72c) 이다. 또한, 본 실시형태에서는, 이들 3 개의 급전 단자 (72) 는, 다른 1 개의 상위 세그먼트 (SEb) 를 구성하는 3 개의 세그먼트 (SE) 에 배치된 3 개의 히터 전극 (500) 모두에 대해 전기적으로 접속된 공통 급전 단자 (72c) 이기도 하다.
또, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 개별 급전 단자 (72i) 는, 공통 급전 단자 (72c) 가 수용되어 있지 않은 1 개의 단자용 구멍 (Ht) 내에 수용되어 있다. 보다 상세하게는, 1 개의 상위 세그먼트 (SEb) 를 구성하는 N (도 4 의 예에서는 N ＝ 3) 개의 세그먼트 (SE) 에 배치된 N 개의 히터 전극 (500) 각각에 대해 전기적으로 접속된 N 개의 개별 급전 단자 (72i) 는, 공통 급전 단자 (72c) 가 수용되어 있지 않은 1 개의 단자용 구멍 (Ht) 내에 수용되어 있다. 도 4 의 예에서는, 1 개의 상위 세그먼트 (SEb) 를 구성하는 3 개의 세그먼트 (SE) 에 배치된 3 개의 히터 전극 (500) 각각에 대해 전기적으로 접속된 3 개의 개별 급전 단자 (72i) 는, 가장 좌측의 단자용 구멍 (Ht) 에 수용되어 있고, 이 단자용 구멍 (Ht) 에는 공통 급전 단자 (72c) 는 수용되어 있지 않다. 마찬가지로, 다른 1 개의 상위 세그먼트 (SEb) 를 구성하는 3 개의 세그먼트 (SE) 에 배치된 3 개의 히터 전극 (500) 각각에 대해 전기적으로 접속된 3 개의 개별 급전 단자 (72i) 는, 가장 우측의 단자용 구멍 (Ht) 에 수용되어 있고, 이 단자용 구멍 (Ht) 에는 공통 급전 단자 (72c) 는 수용되어 있지 않다.
또, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 공통 급전 단자 (72c) 는, 개별 급전 단자 (72i) 가 수용되어 있지 않은 단자용 구멍 (Ht) 내에 수용되어 있다. 도 4 의 예에서는, 3 개의 (즉 N 개의) 공통 급전 단자 (72c) 는, 중앙의 단자용 구멍 (Ht) 에 수용되어 있고, 이 단자용 구멍 (Ht) 에는 개별 급전 단자 (72i) 는 수용되어 있지 않다.
또한, 본 실시형태에서는, 1 개의 단자용 구멍 (Ht) 에 수용된 복수의 개별 급전 단자 (72i) 는, 절연 부재 (90) 에 의해 서로 절연되어 있고, 또한, 1 개의 단자용 구멍 (Ht) 에 수용된 복수의 공통 급전 단자 (72c) 도, 절연 부재 (90) 에 의해 서로 절연되어 있다.
이와 같은 구성의 정전 척 (100) 에 있어서, 전원 (PS) 으로부터 배선 (80), 급전 단자 (72) (개별 급전 단자 (72i) 및 공통 급전 단자 (72c)), 급전 패드 (70), 비아 (54), 드라이버 (51) 의 도전 영역 (510) (개별 도전 영역 (510i) 및 공통 도전 영역 (510c)) 및 비아 (53) 를 통하여, 히터 전극 (500) 에 전압이 인가되면, 히터 전극 (500) 이 발열한다. 이로써, 히터 전극 (500) 이 배치된 세그먼트 (SE) 가 가열되고, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 온도 분포의 제어 (나아가서는, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 에 유지된 웨이퍼 (W) 의 온도 분포의 제어) 가 실현된다. 또한, 본 실시형태에서는, 각 히터 전극 (500) 에 대한 전압 인가시에 있어서의 각 공통 급전 단자 (72c) 의 전위는, 기준 전위 (그라운드 전위) 가 된다.
본 실시형태의 정전 척 (100) 에서는, 전원 (PS) 은, 1 개의 단자용 구멍 (Ht) 내에 수용된 복수의 (도 4 의 예에서는 3 개의) 개별 급전 단자 (72i) 각각에 대해 개별적으로 설정된 전압을 인가하는 상태 (이하,「제 1 상태」라고 한다) 와, 1 개의 단자용 구멍 (Ht) 내에 수용된 복수의 (3 개의) 개별 급전 단자 (72i) 각각에 대해 동일한 전압을 인가하는 상태 (이하,「제 2 상태」라고 한다) 를 전환할 수 있다. 전원 (PS) 을 제 1 상태로 전환함으로써, 1 개의 히터 전극 (500) 단위에서 (즉, 세그먼트 (SE) 단위에서) 각 히터 전극 (500) 의 발열량을 제어할 수 있어, 세그먼트 (SE) 단위에서의 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 온도 분포의 제어 (즉, 보다 세밀한 단위에서의 온도 분포 제어) 를 실현할 수 있다. 또, 전원 (PS) 을 제 2 상태로 전환함으로써, 1 개의 단자용 구멍 (Ht) 내에 수용된 복수의 개별 급전 단자 (72i) 에 전기적으로 접속된 복수의 히터 전극 (500) 단위에서 (즉, 상위 세그먼트 (SEb) 단위에서) 각 히터 전극 (500) 의 발열량을 제어할 수 있어, 상위 세그먼트 (SEb) 단위에서의 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 온도 분포의 제어 (즉, 보다 대략적인 단위에서의 온도 분포 제어) 를 실현할 수 있다.
또한, 상위 세그먼트 (SEb) 를 구성하는 하나의 세그먼트 (SE) 에 있어서의 흡착면 (S1) 을 구성하는 표면 (흡착면 (S1) 중, 그 하나의 세그먼트 (SE) 에 속하는 영역) 의 단위 면적당, 그 하나의 세그먼트 (SE) 에 배치된 히터 전극 (500) 의 발열량 (이하,「세그먼트 단위 면적당 발열량」이라고 한다) 은, 그 상위 세그먼트를 구성하는 다른 세그먼트 (SE) 에 있어서의 흡착면 (S1) 을 구성하는 표면의 단위 면적당, 그 다른 세그먼트 (SE) 에 배치된 히터 전극 (500) 의 발열량 (세그먼트 단위 면적당 발열량) 과 대략 동일한 것이 바람직하다. 또, 상위 세그먼트 (SEb) 를 구성하는 복수의 세그먼트 (SE) 각각에 대해, 히터 전극 (500) 의 세그먼트 단위 면적당 발열량이 대략 동일한 것이 더욱 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서, 2 개의 값이「대략 동일한」이란, 그 2 개의 값 중 큰 쪽의 값이 작은 쪽의 값의 110 ％ 이하인 것을 의미한다.
또한, 상위 세그먼트 (SEb) 를 구성하는 하나의 세그먼트 (SE) 에 있어서의 흡착면 (S1) 을 구성하는 표면의 면적과, 상위 세그먼트 (SEb) 를 구성하는 다른 세그먼트 (SE) 에 있어서의 흡착면 (S1) 을 구성하는 표면의 면적이 대략 동일한 경우에는, 상기 하나의 세그먼트 (SE) 에 배치된 히터 전극 (500) 의 저항값과 상기 다른 세그먼트 (SE) 에 배치된 히터 전극 (500) 의 저항값이 대략 동일하면, 2 개의 히터 전극 (500) 의 세그먼트 단위 면적당 발열량이 대략 동일해진다. 또, 상기 하나의 세그먼트 (SE) 에 있어서의 흡착면 (S1) 을 구성하는 표면의 면적이, 상기 다른 세그먼트 (SE) 에 있어서의 흡착면 (S1) 을 구성하는 표면의 면적보다 큰 경우에는, 상기 하나의 세그먼트 (SE) 에 배치된 히터 전극 (500) 의 저항값이, 상기 다른 세그먼트 (SE) 에 배치된 히터 전극 (500) 의 저항값보다, 2 개의 세그먼트 (SE) 의 면적비에 따른 분만큼 높으면, 2 개의 히터 전극 (500) 의 세그먼트 단위 면적당 발열량이 대략 동일해진다.
A-3. 본 실시형태의 효과 :
이상 설명한 바와 같이, 제 1 실시형태의 정전 척 (100) 은, 판상 부재 (10) 와, 베이스 부재 (20) 를 구비한다. 판상 부재 (10) 는, Z 축 방향과 대략 직교하는 대략 평면상의 흡착면 (S1) 과, 흡착면 (S1) 과는 반대측의 하면 (S2) 을 갖는다. 베이스 부재 (20) 는, 상면 (S3) 과, 상면 (S3) 과는 반대측의 하면 (S4) 을 갖고, 상면 (S3) 이 판상 부재 (10) 의 하면 (S2) 에 대향하도록 배치되어 있다. 베이스 부재 (20) 에는, 상면 (S3) 에서 하면 (S4) 까지 관통하는 복수의 제 1 관통공 (22) 이 형성되어 있다. 또, 제 1 실시형태의 정전 척 (100) 은, 판상 부재 (10) 에 배치되고, 저항 발열체에 의해 구성된 복수의 히터 전극 (500) 과, 히터 전극 (500) 에 전기적으로 접속된 복수의 급전 단자 (72) 와, 판상 부재 (10) 의 하면 (S2) 과 베이스 부재 (20) 의 상면 (S3) 사이에 배치되어 판상 부재 (10) 와 베이스 부재 (20) 를 접착하는 접착부 (30) 를 구비한다. 접착부 (30) 에는, 베이스 부재 (20) 의 복수의 제 1 관통공 (22) 각각과 연통하여, 급전 단자 (72) 가 수용된 단자용 구멍 (Ht) 을 제 1 관통공 (22) 과 함께 구성하는 복수의 제 2 관통공 (32) 이 형성되어 있다. 또, 제 1 실시형태의 정전 척 (100) 은, 단자용 구멍 (Ht) 내에 수용된 절연 부재 (90) 를 구비한다. 또, 정전 척 (100) 이 구비하는 복수의 급전 단자 (72) 는, 복수의 히터 전극 (500) 중 N (N 은 2 이상의 정수이고, 도 4 의 예에서는 N ＝ 3, 이하 동일) 개의 히터 전극 (500) 각각에 대해 전기적으로 접속된 N 개의 개별 급전 단자 (72i) 와, N 개의 히터 전극 (500) 모두에 대해 전기적으로 접속된 공통 급전 단자 (72c) 를 포함하고 있다. 또, N 개의 개별 급전 단자 (72i) 는, 공통 급전 단자 (72c) 가 수용되어 있지 않은 하나의 단자용 구멍 (Ht) 내에, 절연 부재 (90) 에 의해 서로 절연된 상태에서 수용되어 있고, 공통 급전 단자 (72c) 는, 개별 급전 단자 (72i) 가 수용되어 있지 않은 다른 단자용 구멍 (Ht) 내에 수용되어 있다.
여기서, 각 히터 전극 (500) 에 대한 전압 인가시에 있어서, 공통 급전 단자 (72c) 의 전위는, 미리 설정된 기준 전위 (그라운드 전위) 가 되는 한편, 개별 급전 단자 (72i) 의 전위는, 그 개별 급전 단자 (72i) 와 전기적으로 접속된 히터 전극 (500) 의 발열량에 따른 값으로 설정된다. 그 때문에, 공통 급전 단자 (72c) 와 개별 급전 단자 (72i) 의 전위차는 비교적 커지는 한편, 개별 급전 단자 (72i) 끼리의 전위차는, 공통 급전 단자 (72c) 와 개별 급전 단자 (72i) 의 전위차와 비교하면, 훨씬 작아진다. 상기 서술한 바와 같이, 제 1 실시형태의 정전 척 (100) 에서는, N 개의 개별 급전 단자 (72i) 는, 공통 급전 단자 (72c) 가 수용되어 있지 않은 하나의 단자용 구멍 (Ht) 내에 수용되어 있고, 공통 급전 단자 (72c) 는, 개별 급전 단자 (72i) 가 수용되어 있지 않은 다른 단자용 구멍 (Ht) 내에 수용되어 있다. 그 때문에, 제 1 실시형태의 정전 척 (100) 에서는, 1 개의 단자용 구멍 (Ht) 내에 수용되는 급전 단자 (72) 끼리의 전위차를 작게 할 수 있다. 그 결과, 급전 단자 (72) 사이의 물리적인 거리를 작게 하거나, 급전 단자 (72) 사이에 배치되는 절연 부재 (90) 의 치수를 작게 하거나 할 수 있어, 단자용 구멍 (Ht) 의 사이즈를 작게 할 수 있다.
판상 부재 (10) 에 있어서의 Z 축 방향에서 보았을 때 단자용 구멍 (Ht) 과 겹치는 부분은, 다른 부분과 비교하여, 베이스 부재 (20) 와의 사이의 열전달에 관한 조건이 상이하기 때문에, 온도 특이점이 되기 쉽다. 그 때문에, 단자용 구멍 (Ht) 의 치수가 커지면, 판상 부재 (10) 에 있어서의 온도 특이점이 커져, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 온도 분포의 제어성 (나아가서는, 정전 척 (100) 에 유지되는 웨이퍼 (W) 의 온도 분포의 제어성) 이 저하될 우려가 있다. 상기 서술한 바와 같이, 제 1 실시형태의 정전 척 (100) 에 의하면, 복수의 급전 단자 (72) 가 1 개의 단자용 구멍 (Ht) 에 수용된 구성을 채용해도, 단자용 구멍 (Ht) 의 사이즈를 작게 할 수 있기 때문에, 판상 부재 (10) 에 있어서의 온도 특이점을 작게 할 수 있어, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 온도 분포의 제어성 (나아가서는, 정전 척 (100) 에 유지되는 웨이퍼 (W) 의 온도 분포의 제어성) 을 향상시킬 수 있다.
또, 제 1 실시형태의 정전 척 (100) 에서는, 복수의 히터 전극 (500) 각각은, 판상 부재 (10) 의 적어도 일부를 Z 축 방향과 직교하는 방향 (면 방향) 으로 나열되는 복수의 세그먼트 (SE) 로 가상적으로 분할했을 때의 각 세그먼트 (SE) 내에 배치되어 있다. 또, 상기 N (도 4 의 예에서는 N ＝ 3) 개의 히터 전극 (500) 이 각각 배치된 N 개의 세그먼트는, 연속된 1 개의 상위 세그먼트 (SEb) 를 구성하고 있다. 그 때문에, 제 1 실시형태의 정전 척 (100) 에 의하면, 동일한 구성에 의해, 세그먼트 (SE) 단위에서의 흡착면 (S1) 의 온도 분포의 제어 (즉, 보다 세밀한 단위에서의 온도 분포 제어) 와, 상위 세그먼트 (SEb) 단위에서의 흡착면 (S1) 의 온도 분포의 제어 (즉, 보다 대략적인 단위에서의 온도 분포 제어) 의 양방을 실현할 수 있어, 정전 척 (100) 의 편리성을 향상시킬 수 있다.
또, 제 1 실시형태의 정전 척 (100) 은, 추가로 전원 (PS) 을 구비한다. 전원 (PS) 은, 상기 N (도 4 의 예에서는 N ＝ 3) 개의 개별 급전 단자 (72i) 각각에 대해 개별적으로 설정된 전압을 인가하는 제 1 상태와, N 개의 개별 급전 단자 (72i) 각각에 대해 동일한 전압을 인가하는 제 2 상태를 전환 가능하다. 그 때문에, 제 1 실시형태의 정전 척 (100) 에 의하면, N 개의 히터 전극 (500) 의 발열량을 개별적으로 제어하거나, N 개의 히터 전극 (500) 의 발열량을 공통적으로 제어하거나 할 수 있어, 정전 척 (100) 의 편리성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또, 제 1 실시형태의 정전 척 (100) 에서는, 정전 척 (100) 이 구비하는 복수의 급전 단자 (72) 는, 하나의 단자용 구멍 (Ht) 내에 수용된 N 개의 공통 급전 단자 (72c) 를 포함한다. 그 때문에, N 개의 개별 급전 단자 (72i) 가 수용된 단자용 구멍 (Ht) 의 크기와, N 개의 공통 급전 단자 (72c) 가 수용된 단자용 구멍 (Ht) 의 크기의 차를 작게 할 수 있어, 각 단자용 구멍 (Ht) 의 크기의 차에서 기인하여 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 온도차가 커지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 또, 상기 서술한 바와 같이, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 에 있어서의 Z 축 방향에서 보았을 때 단자용 구멍 (Ht) 과 겹치는 부분은, 온도 특이점이 되기 쉽다. 그 때문에, 판상 부재 (10) 에 있어서의 Z 축 방향에서 보았을 때 단자용 구멍 (Ht) 과 겹치는 부분 (및 그 주변 부분) 에서는, 다른 부분과는 상이한 특별한 히터 전극 (500) 의 설계가 요구된다. 그 때문에, 각 단자용 구멍 (Ht) 의 형상은 서로 동일 또는 근사한 것이 바람직하고, 따라서, 각 단자용 구멍 (Ht) 에 수용되는 급전 단자 (72) 의 개수는 서로 동일 또는 근사한 것이 바람직하다. 제 1 실시형태의 정전 척 (100) 에서는, 정전 척 (100) 이 구비하는 복수의 급전 단자 (72) 는, 하나의 단자용 구멍 (Ht) 내에 수용된 N 개의 공통 급전 단자 (72c) 를 포함하기 때문에, N 개의 개별 급전 단자 (72i) 가 수용된 단자용 구멍 (Ht) 의 형상과, N 개의 공통 급전 단자 (72c) 가 수용된 단자용 구멍 (Ht) 의 형상을, 용이하게 동일 또는 근사하게 할 수 있다. 따라서, 판상 부재 (10) 에 있어서의 Z 축 방향에서 보았을 때, N 개의 개별 급전 단자 (72i) 가 수용된 단자용 구멍 (Ht) 과 겹치는 부분 및 N 개의 공통 급전 단자 (72c) 가 수용된 단자용 구멍 (Ht) 과 겹치는 부분의 특별한 히터 전극 (500) 의 형상을 동일 또는 근사하게 할 수 있다. 그 때문에, 용이하게 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 온도 분포의 균일성을 향상시킬 수 있다.
또한, 제 1 실시형태의 정전 척 (100) 에 있어서, 상위 세그먼트 (SEb) 를 구성하는 하나의 세그먼트 (SE) 에 있어서의 흡착면 (S1) 을 구성하는 표면의 단위 면적당, 그 하나의 세그먼트 (SE) 에 배치된 히터 전극 (500) 의 발열량 (세그먼트 단위 면적당 발열량) 은, 그 상위 세그먼트를 구성하는 다른 세그먼트 (SE) 에 있어서의 흡착면 (S1) 을 구성하는 표면의 단위 면적당, 그 다른 세그먼트 (SE) 에 배치된 히터 전극 (500) 의 발열량 (세그먼트 단위 면적당 발열량) 과 대략 동일한 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 하면, 상기 2 개의 히터 전극 (500) 에 동일한 전압을 인가함으로써, 흡착면 (S1) 중, 1 개의 상위 세그먼트 (SEb) 를 구성하는 2 개의 세그먼트 (SE) 에 속하는 영역의 온도를 대략 동일하게 할 수 있어, 흡착면 (S1) 에 있어서, 각 상위 세그먼트 (SEb) 에 속하는 영역의 온도 분포의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또, 상위 세그먼트 (SEb) 를 구성하는 복수의 세그먼트 (SE) 각각에 대해, 히터 전극 (500) 의 세그먼트 단위 면적당 발열량이 대략 동일한 것이 더욱 바람직하다. 이와 같은 구성으로 하면, 각 히터 전극 (500) 에 동일한 전압을 인가함으로써, 흡착면 (S1) 중, 1 개의 상위 세그먼트 (SEb) 를 구성하는 모든 세그먼트 (SE) 에 속하는 영역의 온도를 대략 동일하게 할 수 있어, 흡착면 (S1) 에 있어서, 각 상위 세그먼트 (SEb) 에 속하는 영역의 온도 분포의 균일성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
B. 제 2 실시형태 :
도 7 은, 제 2 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 XY 평면 (상면) 구성을 개략적으로 나타내는 설명도이다. 이하에서는, 제 2 실시형태의 정전 척 (100) 의 구성 중, 상기 서술한 제 1 실시형태의 정전 척 (100) 의 구성과 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙임으로써 그 설명을 적절히 생략한다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 제 2 실시형태의 정전 척 (100) 은, 제 1 실시형태의 정전 척 (100) 과 비교하여, 판상 부재 (10) 에 설정된 세그먼트 (SE) 및 상위 세그먼트 (SEb) 의 양태가 상이하다. 구체적으로는, 제 2 실시형태의 정전 척 (100) 에서는, Z 축 방향에서 보았을 때, 판상 부재 (10) 에 있어서의 제 1 부분 (P1) (예를 들어, 최외주의 부분) 에 있어서, 제 1 부분 (P1) 보다 중심점 (CP) 에 가까운 제 2 부분 (P2) (예를 들어, Z 축 방향에서 보았을 때 제 1 부분 (P1) 의 내측에 인접하는 부분) 과 비교하여, 1 개의 세그먼트 (SE) 의 면적이 작게 되어 있다.
또, 제 2 실시형태의 정전 척 (100) 에서는, 흡착면 (S1) 의 중심점 (CP) 에 위치하는 1 개의 상위 세그먼트 (SEb) 를 제외한 모든 상위 세그먼트 (SEb) 는, 6 개의 세그먼트 (SE) 로 구성되어 있다. 그 때문에, 그들 상위 세그먼트 (SEb) 각각을 구성하는 6 개의 세그먼트 (SE) 에 배치된 6 개의 히터 전극 (500) 에 전기적으로 접속된 6 개의 개별 급전 단자 (72i) 가, 1 개의 단자용 구멍 (Ht) 내에 수용되어 있다.
상기 서술한 바와 같이, 판상 부재 (10) 에 있어서의 Z 축 방향에서 보았을 때 단자용 구멍 (Ht) 과 겹치는 부분은, 온도 특이점이 되기 쉽다. 그 때문에, 판상 부재 (10) 에 있어서의 Z 축 방향에서 보았을 때 단자용 구멍 (Ht) 과 겹치는 부분 (및 그 주변 부분) 에서는, 다른 부분과는 상이한 특별한 히터 전극 (500) 의 설계가 요구된다. 그 때문에, 각 단자용 구멍 (Ht) 의 형상은 서로 동일 또는 근사한 것이 바람직하고, 따라서, 각 단자용 구멍 (Ht) 에 수용되는 급전 단자 (72) 의 개수는 서로 동일 또는 근사한 것이 바람직하다. 또, 판상 부재 (10) 에 있어서의 제 1 부분 (P1) 에서는, 제 1 부분 (P1) 보다 판상 부재 (10) 의 중심점 (CP) 에 가까운 제 2 부분 (P2) 과 비교하여, 외부로부터의 온도의 영향을 받기 쉬운 점에서, 제 1 부분 (P1) 에서는, 보다 세밀한 온도 분포 제어를 실현하기 위해서, 상위 세그먼트 (SEb) 의 면적을 작게 하는 것이 바람직하다.
상기 서술한 바와 같이, 제 2 실시형태의 정전 척 (100) 에서는, 판상 부재 (10) 의 제 1 부분 (P1) 에 있어서, 제 2 부분 (P2) 과 비교하여, 1 개의 세그먼트 (SE) 의 면적이 작다. 그 때문에, 제 1 부분 (P1) 과 제 2 부분 (P2) 에 있어서의 상위 세그먼트 (SEb) 를 구성하는 세그먼트 (SE) 의 개수를 서로 동일 또는 근사하게 하면서 (즉, 제 1 부분 (P1) 에 있어서의 상위 세그먼트 (SEb) 에 대응되는 단자용 구멍 (Ht) 에 수용된 개별 급전 단자 (72i) 의 개수와 제 2 부분 (P2) 에 있어서의 상위 세그먼트 (SEb) 에 대응되는 단자용 구멍 (Ht) 에 수용된 개별 급전 단자 (72i) 의 개수를 서로 동일 또는 근사하게 하면서), 제 1 부분 (P1) 에 있어서의 상위 세그먼트 (SEb) 의 면적을 작게 할 수 있다. 따라서, 제 2 실시형태의 정전 척 (100) 에 의하면, 각 단자용 구멍 (Ht) 에 수용되는 급전 단자 (72) 의 개수를 서로 동일 또는 근사하게 함으로써 각 단자용 구멍 (Ht) 의 형상을 서로 동일 또는 근사하게 하는 것을 실현하면서, 제 1 부분 (P1) 에 있어서의 상위 세그먼트 (SEb) 의 면적을 작게 함으로써 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 온도 분포의 제어성 (나아가서는, 정전 척 (100) 에 유지되는 웨이퍼 (W) 의 온도 분포의 제어성) 을 더욱 향상시킬 수 있다.
C. 변형예 :
본 명세서에서 개시되는 기술은, 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지 형태로 변형할 수 있고, 예를 들어 다음과 같은 변형도 가능하다.
상기 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 구성은, 어디까지나 일례이며, 여러 가지로 변형 가능하다. 예를 들어, 상기 실시형태에서는, 각 히터 전극 (500) 의 일단이 3 개의 공통 급전 단자 (72c) 와 전기적으로 접속되어 있지만, 각 히터 전극 (500) 에 전기적으로 접속되는 공통 급전 단자 (72c) 의 개수는, 2 개 이하여도 되고, 4 이상이어도 된다.
또, 상기 실시형태에서는, 각 히터 전극 (500) 의 일단이 N (도 4 의 예에서는 N ＝ 3) 개의 공통 급전 단자 (72c) 와 전기적으로 접속되고, 그 N 개의 공통 급전 단자 (72c) 가 1 개의 단자용 구멍 (Ht) 에 수용되어 있지만, 그 구성에 있어서, N 개의 공통 급전 단자 (72c) 중 일부가 1 개의 단자용 구멍 (Ht) 에 수용되고, 다른 일부가 다른 1 개의 단자용 구멍 (Ht) 에 수용되는 것으로 해도 된다. 단, 이 경우라도, 각 단자용 구멍 (Ht) 의 크기의 차에서 기인하여 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 온도차가 커지는 것을 억제하기 위해서, 복수의 공통 급전 단자 (72c) 가 1 개의 단자용 구멍 (Ht) 에 수용되는 것이 바람직하다.
또, 상기 실시형태에서는, 1 개의 단자용 구멍 (Ht) 내에 수용된 개별 급전 단자 (72i) 의 개수와, 1 개의 상위 세그먼트 (SEb) 를 구성하는 세그먼트 (SE) 의 개수가 일치하고 있지만, 반드시 양자가 일치하지 않아도 되다. 즉, 1 개의 상위 세그먼트 (SEb) 를 구성하는 세그먼트 (SE) 의 개수에 관계없이, 정전 척 (100) 에 형성된 복수의 급전 단자 (72) 가, N (N 은 2 이상의 정수) 개의 히터 전극 (500) 각각에 대해 전기적으로 접속된 N 개의 개별 급전 단자 (72i) 와, 그 N 개의 히터 전극 (500) 모두에 대해 전기적으로 접속된 공통 급전 단자 (72c) 를 포함하고, 그 N 개의 개별 급전 단자 (72i) 가, 공통 급전 단자 (72c) 가 수용되어 있지 않은 하나의 단자용 구멍 (Ht) 내에 수용되고, 공통 급전 단자 (72c) 가, 개별 급전 단자 (72i) 가 수용되어 있지 않은 다른 단자용 구멍 (Ht) 내에 수용되어 있으면 된다.
또, 상기 실시형태에서는, 드라이버 (51) 의 Z 축 방향에 있어서의 위치에 관하여, 드라이버 (51) 전체가 동일 위치에 있는 (즉, 드라이버 (51) 가 단층 구성인) 것으로 하고 있지만, 드라이버 (51) 의 일부가 상이한 위치에 있는 (즉, 드라이버 (51) 가 복수층 구성인) 것으로 해도 된다. 또, 상기 실시형태에서는, 각 히터 전극 (500) 은 드라이버 (51) 를 개재하여 급전 단자 (72) 에 전기적으로 접속되어 있지만, 각 히터 전극 (500) 이 드라이버 (51) 를 개재하지 않고 급전 단자 (72) 에 전기적으로 접속되는 것으로 해도 된다.
또, 상기 실시형태에 있어서의 절연 부재 (90) 의 구성은, 어디까지나 일례이며, 여러 가지로 변형 가능하다. 예를 들어, 상기 실시형태에서는, 절연 부재 (90) 는, 면 방향에 있어서, 판상 부재 (10) 의 오목부 (12) 와, 접착부 (30) 의 제 2 관통공 (32) 과, 베이스 부재 (20) 의 제 1 관통공 (22) 에 대향하는 형상이지만 (도 5 참조), 절연 부재 (90) 는, 적어도 베이스 부재 (20) 의 제 1 관통공 (22) 에 대향하는 형상이면 된다. 또, 상기 실시형태에서는, 1 개의 단자용 구멍 (Ht) 에 수용된 복수의 급전 단자 (72) 사이에 개재하는 절연 부재 (90) 가, 일체 부재로서 구성되어 있지만, 1 개의 단자용 구멍 (Ht) 에 수용된 복수의 급전 단자 (72) 사이에 개별의 절연 부재가 배치되는 것으로 해도 된다. 또, 상기 실시형태에서는, 절연 부재가 배선과 공통화되어 있지만, 배선과는 별도로 절연 부재를 형성해도 된다. 또, 절연 부재로서, 복수의 급전 단자 (72) 사이에 충전된 수지 등의 절연 재료를 사용해도 된다. 또, 1 개의 단자용 구멍 (Ht) 에 수용된 복수의 급전 패드 (70) 도, 절연 부재에 의해 서로 절연되어 있는 것이 바람직하다.
또, 상기 실시형태에 있어서의 급전 단자 (72) 의 구성은, 어디까지나 일례이며, 여러 가지로 변형 가능하다. 예를 들어, 급전 단자 (72) 가, 플렉시블 프린트 배선판 (FPC) 이나 실장 커넥터를 사용하여 구성되어 있는 것으로 해도 된다.
또, 상기 실시형태에 있어서의 세그먼트 (SE) 의 설정 양태 (세그먼트 (SE) 의 개수나, 개개의 세그먼트 (SE) 의 형상 등) 나 상위 세그먼트 (SEb) 의 설정 양태 (상위 세그먼트 (SEb) 의 개수나, 각 상위 세그먼트 (SEb) 를 구성하는 세그먼트 (SE) 의 개수 등) 는, 임의로 변경 가능하다. 예를 들어, 상기 실시형태에서는, 각 세그먼트 (SE) 가 흡착면 (S1) 의 원주 방향 (CD) 으로 나열되도록 복수의 세그먼트 (SE) 가 설정되어 있지만, 각 세그먼트 (SE) 가 격자상으로 나열되도록 복수의 세그먼트 (SE) 가 설정되어도 된다. 또, 예를 들어, 상기 실시형태에서는, 정전 척 (100) 전체가 복수의 세그먼트 (SE) 로 가상적으로 분할되어 있지만, 정전 척 (100) 의 일부분이 복수의 세그먼트 (SE) 로 가상적으로 분할되어 있어도 된다. 또, 정전 척 (100) 에 있어서, 반드시 세그먼트 (SE) 나 상위 세그먼트 (SEb) 가 설정되어 있을 필요는 없다.
또한, 판상 부재 (10) 에 매우 많은 (예를 들어 100 개 이상의) 세그먼트 (SE) 가 설정된 구성에서는, 판상 부재 (10) 에 배치되는 히터 전극 (500) 의 개수가 매우 많아지고, 그에 수반하여 히터 전극 (500) 에 대한 급전을 위한 급전 단자 (72) 의 개수가 매우 많아지고, 단자용 구멍 (Ht) 의 개수나, 각 단자용 구멍 (Ht) 에 수용되는 급전 단자 (72) 의 개수가 매우 많아지기 쉽기 때문에, 그와 같은 구성에 본 발명을 적용하면 특히 효과적이다.
또, 상기 실시형태의 정전 척 (100) 의 각 부재 (판상 부재 (10), 베이스 부재 (20), 접착부 (30) 등) 의 형성 재료는, 어디까지나 일례이며, 여러 가지로 변경 가능하다.
또, 상기 실시형태에 있어서, 각 비아는, 단수의 비아에 의해 구성되어도 되고, 복수의 비아의 그룹에 의해 구성되어도 된다. 또, 상기 실시형태에 있어서, 각 비아는, 비아 부분만으로 이루어지는 단층 구성이어도 되고, 복수 층 구성 (예를 들어, 비아 부분과 패드 부분과 비아 부분이 적층된 구성) 이어도 된다.
또, 상기 실시형태에서는, 판상 부재 (10) 의 내부에 1 개의 척 전극 (40) 이 형성된 단극 방식이 채용되고 있지만, 판상 부재 (10) 의 내부에 1 쌍의 척 전극 (40) 이 형성된 쌍극 방식이 채용되어도 된다. 또, 상기 실시형태의 정전 척 (100) 에 있어서의 각 부재를 형성하는 재료는, 어디까지나 예시이며, 각 부재가 다른 재료에 의해 형성되어도 된다.
또, 본 발명은, 판상 부재 (10) 와 베이스 부재 (20) 를 구비하고, 정전 인력을 이용하여 웨이퍼 (W) 를 유지하는 정전 척 (100) 에 한정되지 않고, 판상 부재와, 베이스 부재와, 판상 부재와 베이스 부재를 접착하는 접착부와, 판상 부재에 배치된 복수의 히터 전극과, 히터 전극에 전기적으로 접속된 복수의 급전 단자를 구비하고, 판상 부재의 표면 상에 대상물을 유지하는 다른 유지 장치 (예를 들어, CVD 히터 등의 히터 장치나 진공 척 등) 에도 적용 가능하다.
10 : 판상 부재
12 : 오목부
20 : 베이스 부재
21 : 냉매 유로
22 : 제 1 관통공
30 : 접착부
32 : 제 2 관통공
40 : 척 전극
50 : 히터 전극층
51 : 드라이버
53 : 비아
54 : 비아
70 : 급전 패드
72 : 급전 단자
72c : 공통 급전 단자
72i : 개별 급전 단자
74 : 기부
76 : 봉상부
78 : 납재
80 : 배선
90 : 절연 부재
91 : 오목부
100 : 정전 척
500 : 히터 전극
502 : 히터 라인부
504 : 히터 패드부
510 : 도전 영역
510c : 공통 도전 영역
510i : 개별 도전 영역
BL1 : 제 1 경계선
BL2 : 제 2 경계선
CD : 원주 방향
CP : 중심점
Ht : 단자용 구멍
P1 : 제 1 부분
P2 : 제 2 부분
PS : 전원
RD : 직경 방향
S1 : 흡착면
S2 : 하면
S3 : 상면
S4 : 하면
SE : 세그먼트
SEb : 상위 세그먼트
W : 웨이퍼

Claims (12)

  1. 제 1 방향과 직교하는 평면상의 제 1 표면과, 상기 제 1 표면과는 반대측의 제 2 표면을 갖는 판상 부재와,
    제 3 표면과, 상기 제 3 표면과는 반대측의 제 4 표면을 갖고, 상기 제 3 표면이 상기 판상 부재의 상기 제 2 표면에 대향하도록 배치되고, 상기 제 3 표면에서 상기 제 4 표면까지 관통하는 복수의 제 1 관통공이 형성된 베이스 부재와,
    상기 판상 부재에 배치되고, 저항 발열체에 의해 구성된 복수의 히터 전극과,
    상기 히터 전극에 전기적으로 접속된 복수의 급전 단자와,
    상기 판상 부재의 상기 제 2 표면과 상기 베이스 부재의 상기 제 3 표면 사이에 배치되어 상기 판상 부재와 상기 베이스 부재를 접착함과 함께, 상기 베이스 부재의 상기 복수의 제 1 관통공 각각과 연통하여, 상기 급전 단자가 수용된 단자용 구멍을 상기 제 1 관통공과 함께 구성하는 복수의 제 2 관통공이 형성된 접착부와,
    상기 단자용 구멍 내에 수용된 절연 부재를 구비하고, 상기 판상 부재의 상기 제 1 표면 상에 대상물을 유지하는 유지 장치에 있어서,
    상기 복수의 급전 단자는,
    상기 복수의 히터 전극 중 N (N 은 2 이상의 정수) 개의 상기 히터 전극 각각에 대해 전기적으로 접속된 N 개의 개별 급전 단자와,
    상기 N 개의 히터 전극 모두에 대해 전기적으로 접속된 공통 급전 단자를 포함하고,
    상기 N 개의 개별 급전 단자는, 상기 공통 급전 단자가 수용되어 있지 않은 하나의 상기 단자용 구멍 내에, 상기 절연 부재에 의해 서로 절연된 상태에서 수용되어 있고,
    상기 공통 급전 단자는, 상기 개별 급전 단자가 수용되어 있지 않은 다른 상기 단자용 구멍 내에 수용되어 있고,
    상기 제 1 방향에서 보았을 때, 상기 히터 전극의 적어도 일부와 상기 단자용 구멍은, 서로 겹치도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 히터 전극 각각은, 상기 판상 부재의 적어도 일부를 상기 제 1 방향과 직교하는 방향으로 나열되는 복수의 세그먼트로 가상적으로 분할했을 때의 각 상기 세그먼트 내에 배치되어 있고,
    상기 N 개의 히터 전극이 각각 배치된 N 개의 상기 세그먼트는, 연속된 1 개의 상위 세그먼트를 구성하는 것을 특징으로 하는 유지 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 방향에서 보았을 때, 상기 판상 부재에 있어서의 제 1 부분에 있어서는, 상기 제 1 부분보다 상기 판상 부재의 중심에 가까운 제 2 부분과 비교하여, 1 개의 상기 세그먼트의 면적이 작은 것을 특징으로 하는 유지 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    하나의 상기 상위 세그먼트를 구성하는 하나의 상기 세그먼트에 있어서의 상기 제 1 표면을 구성하는 표면의 단위 면적당, 상기 하나의 세그먼트에 배치된 상기 히터 전극의 발열량은, 상기 하나의 상위 세그먼트를 구성하는 다른 상기 세그먼트에 있어서의 상기 제 1 표면을 구성하는 표면의 단위 면적당, 상기 다른 세그먼트에 배치된 상기 히터 전극의 발열량과 대략 동일한 것을 특징으로 하는 유지 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    하나의 상기 상위 세그먼트를 구성하는 N 개의 상기 세그먼트 각각에 있어서의 상기 제 1 표면을 구성하는 표면의 단위 면적당, 상기 N 개의 세그먼트 각각에 배치된 상기 히터 전극의 발열량은, 서로 대략 동일한 것을 특징으로 하는 유지 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    하나의 상기 상위 세그먼트를 구성하는 하나의 상기 세그먼트에 있어서의 상기 제 1 표면을 구성하는 표면의 단위 면적당, 상기 하나의 세그먼트에 배치된 상기 히터 전극의 발열량은, 상기 하나의 상위 세그먼트를 구성하는 다른 상기 세그먼트에 있어서의 상기 제 1 표면을 구성하는 표면의 단위 면적당, 상기 다른 세그먼트에 배치된 상기 히터 전극의 발열량과 대략 동일한 것을 특징으로 하는 유지 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    하나의 상기 상위 세그먼트를 구성하는 N 개의 상기 세그먼트 각각에 있어서의 상기 제 1 표면을 구성하는 표면의 단위 면적당, 상기 N 개의 세그먼트 각각에 배치된 상기 히터 전극의 발열량은, 서로 대략 동일한 것을 특징으로 하는 유지 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    추가로, 상기 N 개의 개별 급전 단자 각각에 대해 개별적으로 설정된 전압을 인가하는 제 1 상태와, 상기 N 개의 개별 급전 단자 각각에 대해 동일한 전압을 인가하는 제 2 상태를 전환 가능한 전원을 구비하는 것을 특징으로 하는 유지 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 급전 단자는, 하나의 상기 다른 단자용 구멍 내에 수용된 복수의 상기 공통 급전 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 유지 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 급전 단자는, 하나의 상기 다른 단자용 구멍 내에 수용된 N 개의 상기 공통 급전 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 유지 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 급전 단자는, 기부와, 상기 기부로부터, 상기 판상 부재의 상기 제 2 표면으로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 봉상부를 갖는 것을 특징으로 하는 유지 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    추가로, 상기 판상 부재의 상기 제 2 표면에 있어서의 상기 제 1 방향에 있어서 상기 단자용 구멍과 겹치는 위치에 형성되고, 도전성 재료에 의해 구성된 복수의 급전 패드를 구비하고,
    각 상기 급전 단자는, 각 상기 급전 패드에 접합되어 있고,
    상기 N 개의 개별 급전 단자의 각각을 서로 절연하는 상기 절연 부재는, 각각 1 개의 상기 개별 급전 단자와 1 개의 상기 급전 패드를 일체적으로 둘러싸도록 구성된 복수의 오목부가 형성된 커넥터 형상의 일체 부재인 것을 특징으로 하는 유지 장치.
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