KR20170138750A - 적층발열체 - Google Patents

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니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 급전경로에 있어서의 발열을 억제할 수 있는 적층발열체를 제공하는 것.
(해결 수단) 세라믹 기판(3)과, 전극(4)과, 히터(5, 7)와, 단자(11, 13, 15, 17)와, 급전경로(19)를 구비한 적층발열체(1)로서, 급전경로를 구성하는 스루 비아에는 이하의 조건 (1) 및 (2)를 충족하는 스루 비아(α, β, γ 및 δ)의 조합이 적어도 1개 존재하는 것을 특징으로 하는 적층발열체. 조건 (1): 세라믹 기판을 표면(3a)측에서 이면(3b)측으로 향하여 보았을 때, 스루 비아(δ)는 스루 비아(β)와 겹치는 위치 또는 그 근방에 있다. 조건 (2): 세라믹 기판을 표면측에서 이면측으로 향하여 보았을 때, 스루 비아(γ)의 위치는 스루 비아(α)와 스루 비아(δ) 사이의 위치, 또는 스루 비아(α)와 겹치는 위치 혹은 그 근방에 있다.

Description

적층발열체{LAYERED HEATING ELEMENT}
본 발명은 적층발열체에 관한 것이다.
종래, 예를 들면 반도체 제조장치에 있어서는 반도체 웨이퍼(예를 들면 실리콘 웨이퍼)를 고정하여 드라이 에칭 등의 가공을 실시하거나, 반도체 웨이퍼를 흡착 고정하여 휘어짐을 교정하거나, 반도체 웨이퍼를 흡착하여 반송하는 등의 목적으로 정전척이 사용되고 있다.　
정전척이 반도체 제조장치의 드라이 에칭 장치에서 사용될 경우, 정전척에 고정된 반도체 웨이퍼의 온도가 장소마다 불균일하면 에칭의 가공 정밀도가 나빠진다. 그로 인해, 반도체 웨이퍼의 가공 정밀도를 높이기 위해서는 반도체 웨이퍼의 온도를 균일하게 할 필요가 있다. 그로 인해, 정전척의 내부에 히터를 구비하고, 그 히터에 의해서 반도체 웨이퍼를 균일하게 가열하려고 한다.
히터를 내장한 정전척은 그 이면측의 일단에 장착된 단자에서 히터로 급전하는 급전경로를 구비하고, 그 급전경로는 복수의 도전층과, 복수의 스루 비아 (through ⅵa)를 교호로 적층한 구조를 가진다. 급전경로 중, 히터에 인접하는 도전층은 발열량이 커지고, 이 도전층의 발열에 의해 정전척의 표면에 있어서의 온도가 불균일하게 되어 결과적으로, 반도체 웨이퍼의 온도가 불균일하게 된다.　
그래서, 히터에 인접하는 도전층 부근에서 급전경로를 복수층으로 나누고, 각 층에 있어서의 전류 밀도를 저감하는 것에 의해 발열을 억제하는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본국 특개2014-75525호 공보
특허문헌 1에 기재된 기술에서는 급전경로에 있어서의 발열을 충분히 억제할 수 없는 경우가 있었다. 본 발명은 이상의 점에 감안하여 이루어진 것이며, 상술한 과제를 해결할 수 있는 적층발열체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 적층발열체는,
표면 및 이면을 가지며, 상기 표면에 피처리물을 지지하는 세라믹 기판과, 상기 세라믹 기판에 설치되어 상기 피처리물을 흡착하기 위한 전극과, 상기 세라믹 기판에 설치되어 상기 피처리물을 가열하기 위한 히터와, 상기 세라믹 기판에 있어서의 상기 이면측의 일단에 장착된 단자와, 상기 단자에서 상기 히터로 급전하는 급전경로를 구비한 적층발열체로서, 상기 급전경로는 상기 세라믹 기판 내에 설치된 복수의 도전층 및 복수의 스루 비아를 조합하여 이루어지는 것이며, 상기 복수의 스루 비아에는 이하에서 정의하는 스루 비아(α), 스루 비아(β), 스루 비아(γ) 및 스루 비아(δ)가 포함되고, 이하의 조건 (1) 및 (2)를 충족하는 스루 비아 (α), 스루 비아(β), 스루 비아(γ) 및 스루 비아(δ)의 조합이 적어도 1개 존재하는 것을 특징으로 한다.　
스루 비아(α): 상기 히터와, 상기 도전층의 하나인 도전층(X)를 접속하는 스루 비아.
스루 비아(β) 및 스루 비아(γ): 상기 도전층의 하나인 도전층(Y)와, 상기 도전층(X)를 접속하는 스루 비아.　
스루 비아(δ): 상기 도전층의 하나인 도전층(Z) 또는 상기 단자와, 상기 도전층(Y)를 접속하는 스루 비아.　
조건 (1): 상기 세라믹 기판을 상기 표면측에서 상기 이면측으로 향하여 보았을 때, 상기 스루 비아(δ)는 상기 스루 비아(β)와 겹치는 위치 또는 그 근방에 있다.　
조건 (2): 상기 세라믹 기판을 상기 표면측에서 상기 이면측으로 향하여 보았을 때, 상기 스루 비아(γ)의 위치는 상기 스루 비아(α)와 상기 스루 비아(δ) 사이의 위치, 또는 상기 스루 비아(α)와 겹치는 위치 혹은 그 근방에 있다.　
본 발명의 적층발열체에서는 적어도 1개의 조합에 있어서의 스루 비아(β, δ)의 위치 관계가 상기 조건 (1)을 충족한다. 그로 인해, 도전층(Y)에 있어서의 스루 비아(δ)에서 스루 비아(β)까지의 부분의 저항이 낮아진다. 그것에 의해, 도전층(Y)에 있어서의 발열을 억제할 수 있다.　
또, 본 발명의 적층발열체에 있어서, 급전경로에는 스루 비아(β)를 통과하는 경로와, 스루 비아(γ)를 통과하는 경로가 병렬로 설치되어 있다. 그리고 적어도 1개의 조합에 있어서의 스루 비아(α, γ, δ)의 위치 관계가 상기 조건 (2)를 충족하므로, 스루 비아(β)를 통과하는 경로뿐만 아니라, 스루 비아(γ)를 통과하는 경로에도 전류가 충분히 흐른다. 그 결과, 스루 비아(β)를 통과하는 경로를 흐르는 전류를 억제하고, 그 경로의 발열을 억제할 수 있다.
도 1은 정전척(1)의 구성을 나타내는 측단면도이다.
도 2는 정전척(1)의 구성을 나타내는 상면도이다.
도 3은 정전척(1)에 있어서의 스루 비아(α, β, γ, δ) 부근의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4는 스루 비아(α, β, γ, δ)를 세라믹기판(3)의 두께 방향에서 보았을 때의 위치 관계를 나타내는 설명도이다.
도 5는 정전척(1)에 있어서의 스루 비아(α, β, γ, δ) 부근의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 6은 정전척(1)에 있어서의 스루 비아(α, β, γ, δ) 부근의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 7은 정전척(1)에 있어서의 스루 비아(α, β, γ, δ) 부근의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 8은 정전척(1)에 있어서의 스루 비아(αI, αO, β, γ, δ) 부근의 구성을 나타내는 단면도이다.　　
도 9는 정전척(1)에 있어서의 스루 비아(αI, αO, β, γ, δ) 부근의 구성을 나타내는 단면도이다.　　
도 10은 정전척(1)에 있어서의 스루 비아(α, β, γ, δ) 부근의 구성을 나타내는 단면도이다.　　
도 11은 정전척(1)에 있어서의 스루 비아(α, β, γ, δ) 부근의 구성을 나타내는 단면도이다.　　
도 12는 정전척(1)에 있어서의 스루 비아(α, β, γ, δ) 부근의 구성을 나타내는 단면도이다.　　
도 13은 스루 비아(α, β, γ, δ)를 세라믹기판(3)의 두께 방향에서 보았을 때의 위치 관계를 나타내는 설명도이다.　　
도 14는 스루 비아(α, β, γ, δ)를 세라믹기판(3)의 두께 방향에서 보았을 때의 위치 관계를 나타내는 설명도이다.　　
도 15는 정전척(1)에 있어서의 스루 비아(α, β, γ, δ) 부근의 구성을 나타내는 단면도이다.　　
도 16은 스루 비아(α, β, γ, δ)의 다른 형태를 나타내는 단면도이다.
본 발명의 실시형태를 설명한다.
＜제 1 실시형태＞　
1. 정전척(1)의 구성
적층발열체의 일실시형태인 정전척(1)의 구성을 도 1∼도 4에 의거하여 설명한다. 정전척(1)은 원반 형상의 세라믹기판(3)과, 그 내부에 설치된 흡착 전극(4), 이너 히터(5), 아우터 히터(7) 및 도전층(X1, X2, X3, X4, Y1, Y2, Y3, Y4)을 구비한다. 또, 정전척(1)은 단자(9, 11, 13, 15, 17)를 구비한다.　
세라믹기판(3)은 세라믹과 유기 성분으로 이루어지는 층(그린 시트)을 적층ㆍ소성하여 이루어지는 원반 형상의 부재이다. 세라믹기판(3)은 표면(3a)과 이면 (3b)을 가진다. 표면(3a)은 피처리물인 반도체 웨이퍼(예를 들면 실리콘 웨이퍼)를 흡착하여 지지하는 면이다. 이하에서는 표면(3a)에서 이면(3b)으로 향하는 방향을 두께 방향으로 한다. 또, 표면(3a)측을 상측으로 하고, 이면(3b)측을 하측으로 한다. 세라믹기판(3)을 구성하는 그린 시트는 두께 방향으로 적층되어 있다.　
흡착 전극(4)은 W(텅스텐), Mo(몰리브덴), Pt(백금) 등으로 이루어지는 메탈라이즈층이다. 흡착 전극(4)은 세라믹기판(3)에 있어서의 표면(3a) 근처의 위치에 표면(3a)과 평행이 되도록 설치되어 있다. 흡착 전극(4)은 급전경로(19)에 의해 단자(9)에 접속되어 있다. 흡착 전극(4)은 표면(3a)에 피처리물을 흡착하기 위한 전극이다.　
이너 히터(5)는 피처리물을 가열하기 위한 히터이다. 이너 히터(5)는 W, Mo, Pt 등으로 이루어지는 메탈라이즈층이며, 흡착 전극(4)보다도 하측에 위치하는, 소용돌이 형상의 히터이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 상측에서[세라믹기판(3)의 두께 방향에서] 보았을 때, 이너 히터(5)의 중심은 세라믹기판(3)의 중심과 일치하고, 이너 히터(5)는 세라믹기판(3)의 중간 둘레까지 넓혀져 있다. 이너 히터(5)의 내주측의 단부(5a)는 도전층(X1) 위에 위치하고, 외주측의 단부(5b)는 도전층(X2) 위에 위치한다.
아우터 히터(7)는 피처리물을 가열하기 위한 히터이다. 아우터 히터(7)는 W, Mo, Pt 등으로 이루어지는 메탈라이즈층이며, 이너 히터(5)와 동일 평면상, 또한 이너 히터(5)보다도 외측에 위치하는 소용돌이 형상의 히터이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 상측에서 보았을 때, 아우터 히터(7)의 중심은 세라믹기판(3)의 중심과 일치하고, 아우터 히터(7)는 이너 히터(5)의 최외주(最外周)와 세라믹기판(3)의 외주단의 사이로 퍼져 있다. 아우터 히터(7)의 내주측의 단부(7a)는 도전층(X3) 위에 위치하고, 외주측의 단부(7b)는 도전층(X4) 위에 위치한다.　
도전층(X1, X2, X3, X4)은 각각, 이너 히터(5) 및 아우터 히터(7)보다도 하측에 있어서, 그들의 히터에 인접하는 W, Mo, Pt 등으로 이루어지는 메탈라이즈층이다. 도전층(X1, X2, X3, X4)은 각각, 원을 4등분 한 형상을 가지며, 상방에서 보았을 때, 도 2와 같이 배치되어 있다.　
도전층(X1)과 단부(5a)는 도 1, 도 3에 나타내는 바와 같이, 스루 비아(α)에 의해 접속되어 있다. 스루 비아(α)는 세라믹기판(3)을 구성하는 세라믹의 층에 형성한 관통 구멍에 W, Mo, Pt 등을 주된 성분으로 하는 메탈라이즈를 충전한 것이다. 후술하는 스루 비아(β, γ, δ)도 동일하다.　
또, 도전층(X2)과 단부(5b)의 사이, 도전층(X3)과 단부(7a)의 사이, 도전층 (X4)과 단부(7b)의 사이도 동일하게 스루 비아(α)에 의해 접속하고 있다. 또한, 이하에서는 스루 비아(α)를 구별하기 위해서, 도전층(Xi)에 접속하고 있는 스루 비아(α)를 스루 비아(αi)라고 부르는 일도 있다(i=1∼4).　
도전층(Y1, Y2, Y3, Y4)은 각각, 도전층(X1, X2, X3, X4)보다도 하측에 있어서, 도전층(X1, X2, X3, X4)에 인접하는 W, Mo, Pt 등으로 이루어지는 메탈라이즈층이다. 도전층(Y1, Y2, Y3, Y4)은 각각, 도전층(X1, X2, X3, X4)과 동일한 형상을 가지며, 상측에서 보았을 때, 도 2와 같이 배치되어 있다. 여기서, 도전층(Y1)은 도전층(X1)의 하측에 위치하고, 도전층(Y2)은 도전층(X2)의 하측에 위치하며, 도전층(Y3)은 도전층(X3)의 하측에 위치하고, 도전층(Y4)는 도전층(X4)의 하측에 위치한다.　
도전층(X1)과 도전층(Y1)은 도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 스루 비아(β, γ)에 의해 접속되어 있다.　또, 도전층(X2)과 도전층(Y2)의 사이, 도전층 (X3)과 도전층(Y3)의 사이 및 도전층(X4)와 도전층(Y4)의 사이도 동일하게 스루 비아(β, γ)에 의해 접속되어 있다. 또한, 이하에서는 스루 비아(β, γ)를 구별하기 위해서, 도전층(Xi)와 도전층(Yi)의 사이를 접속하는 스루 비아(β, γ)를 스루 비아(βi, γi)라고 부르는 일도 있다(i=1∼4).　
단자(9)는 세라믹기판(3)에 있어서의 이면(3b)측의 일단에 설치된 도전성의 재료로 이루어지는 봉 형상의 단자이다. 단자(9)는 상술한 바와 같이, 급전경로 (19)에 의해, 흡착 전극(4)에 전기적으로 접속되어 있다. 급전경로(19)는 도전층과 스루 비아에 의해 구성되는 주지 구조의 급전경로이다.　
단자(11, 13, 15, 17)는 세라믹기판(3)에 있어서의 이면(3b)측의 일단에 설치된 도전성의 재료로 이루어지는 봉 형상의 단자이며, 상측에서 보았을 때, 도 2에 나타내는 배치가 되도록 단자(9)의 주위에 설치되어 있다.　
단자(11)는 도 3에 나타내는 바와 같이, 스루 비아(δ)에 의해 도전층(Y1)과 접속하고 있다. 동일하게, 단자(13, 15, 17)도 스루 비아(δ)에 의해, 각각, 도전층(Y2, Y3, Y4)과 접속하고 있다. 또한, 이하에서는 스루 비아(δ)를 구별하기 위해서, 도전층(Yi)와 접속하고 있는 스루 비아(δ)를 스루 비아(δi)라고 부르는 일도 있다(i=1∼4).
상기의 구성을 가지는 정전척(1)에 있어서는 이너 히터(5)에 관해, 단자(11)→스루 비아(δ1)→도전층(Y1)→스루 비아(β1, γ1)→도전층(X1)→스루 비아(α1)→이너 히터(5)→스루 비아(α2)→도전층(X2)→스루 비아(β2, γ2)→도전층(Y2)→스루 비아(δ2)→단자(13)라고 하는 전류의 경로가 형성되어 있다.　
또, 아우터 히터(7)에 관해, 단자(15)→스루 비아(δ3)→도전층(Y3)→스루 비아(β3, γ3)→도전층(X3)→스루 비아(α3)→아우터 히터(7)→스루 비아(α4)→도전층(X4)→스루 비아(β4, γ4)→도전층(Y4)→스루 비아(δ4)→단자(17)라고 하는 전류의 경로가 형성되어 있다.　
또한, 상기의 「단자(11)→스루 비아(δ1)→도전층(Y1)→스루 비아(β1, γ1)→도전층(X1)→스루 비아(α1)→이너 히터(5)」와, 「이너 히터(5)→스루 비아(α2)→도전층(X2)→스루 비아(β2, γ2)→도전층(Y2)→스루 비아(δ2)→단자(13)」와, 「단자(15)→스루 비아(δ3)→도전층(Y3)→스루 비아(β3, γ3)→도전층(X3)→스루 비아(α3)→아우터 히터(7)」와, 「아우터 히터(7)→스루 비아(α4)→도전층(X4)→스루 비아(β4, γ4)→도전층(Y4)→스루 비아(δ4→단자(17)」는 각각, 급전경로의 일실시형태이다.　
각 급전경로를 구성하는 스루 비아(α, β, γ, δ)를 세라믹기판(3)의 두께 방향에서 보았을 때, 스루 비아(α, β, γ, δ)의 위치 관계는 도 4에 나타내는 것이 된다. 도 4는 세라믹기판(3)의 두께 방향으로 직교하는 면[예를 들면, 도전층 (X1, Y1)의 면] 위에 스루 비아(α, β, γ, δ)의 위치를 투영한 도면이다.　
스루 비아(δ)는 스루 비아(β)의 근방에 있다. 여기서, 스루 비아(δ)가 스루 비아(β)의 근방에 있다는 것은, 상기의 직교하는 면에 있어서, 스루 비아(δ)에서 스루 비아(β)까지의 거리(D)가 스루 비아(δ)의 최대 직경(rmax)의 20배 이내인 것을 의미한다. 거리(D)는 스루 비아(β)의 최외주부에서 스루 비아(δ)의 최외주부까지의 최단 거리이다.　
스루 비아(δ)가 복수 있는 경우, 적어도 1개의 스루 비아(δ)가 스루 비아(β)의 근방에 있으면 좋으며, 다른 스루 비아(δ)는 어느 스루 비아(β)의 근방에 없어도 좋다. 또, 스루 비아(β)가 복수 있는 경우, 스루 비아(δ)는 적어도 1개의 스루 비아(β)의 근방에 있으면 좋으며, 다른 스루 비아(β)의 근방에 없어도 좋다.　
또, 도 4에 나타내는 바와 같이, 스루 비아(γ)는 스루 비아(α)와 스루 비아(δ) 사이의 위치이다. 스루 비아(γ)는 스루 비아(α)와 스루 비아(δ)를 연결하는 직선(L)상에 있어도 좋고, 그 직선(L)으로부터 벗어난 위치에 있어도 좋다.　
따라서, 각 급전경로를 구성하는 스루 비아(α, β, γ, δ)를 세라믹기판 (3)의 두께 방향에서 보았을 때, 스루 비아(α, β, γ, δ)의 위치 관계는 이하의 조건 (1), (2)를 충족한다.　
조건 (1): 세라믹기판(3)을 표면(3a)측에서 이면(3b)측으로 향하여 보았을 때, 스루 비아(δ)는 스루 비아(β)와 겹치는 위치 또는 그 근방에 있다.　
조건 (2): 세라믹기판(3)을 표면(3a)측에서 이면(3b)측으로 향하여 보았을 때, 스루 비아(γ)의 위치는 스루 비아(α)와 스루 비아(δ) 사이의 위치, 또는 스루 비아(α)와 겹치는 위치 혹은 그 근방에 있다.　
2. 정전척(1)의 제조방법
정전척(1)은 이하의 (i)∼(ⅷ)의 순서에 의해 제조할 수 있다.　
(i) 세라믹, 소결조제, 유기 바인더 등을 원료로 한 주지의 조성의 그린 시트(세라믹의 층)를 작성한다.　
(ⅱ) 그린 시트를 원하는 사이즈로 절단한다.
(ⅲ) 그린 시트에 있어서, 나중에 스루 비아를 형성하는 부분에 관통 구멍을 천공한다.
(ⅳ) 관통 구멍에 W, Mo, Pt 등을 주된 성분으로 하는 메탈라이즈를 충전하여 스루 비아를 형성한다.　
(v) 그린 시트에 스크린 인쇄의 수법을 이용하여 W, Mo, Pt 등을 주된 성분으로 하는 메탈라이즈를 도포하여 흡착 전극(4), 이너 히터(5), 아우터 히터(7), 도전층(X1, X2, X3, X4, Y1, Y2, Y3, Y4) 등을 형성한다.　
(ⅵ) 그린 시트에 있어서, 드릴 가공에 의해 단자(9, 11, 13, 15, 17)를 장착하는 구멍 등을 형성한다. 또, 그린 시트의 외경을 정전척(1)의 형상에 따라서 조절한다.　
(ⅶ) 세라믹 그린 시트끼리를 적층 압착하여 세라믹기판(3)을 제작한다.
(ⅷ) 얻어진 적층체를 탈지ㆍ소성하고, 단자(9, 11, 13, 15, 17)를 장착하여 정전척(1)을 완성한다.　
3. 정전척(1)의 작용 효과　
(1A) 정전척(1)에 있어서, 스루 비아(β, δ)의 위치 관계가 상기 조건 (1)을 충족한다. 그로 인해, 도전층(Y1, Y2, Y3, Y4)에 있어서의 스루 비아(δ)에서 스루 비아(β)까지의 부분의 저항이 낮아진다. 그것에 의해, 도전층(Y1, Y2, Y3, Y4)에 있어서의 발열을 억제할 수 있다.　
(1B) 정전척(1)에 있어서, 급전경로에는 스루 비아(β)를 통과하는 경로와, 스루 비아(γ)를 통과하는 경로가 병렬로 설치되어 있다. 그리고 스루 비아(α, γ, δ)의 위치 관계가 상기 조건 (2)를 충족하므로, 스루 비아(β)를 통과하는 경로뿐만 아니라, 스루 비아(γ)를 통과하는 경로에도 전류가 충분히 흐른다. 그 결과, 스루 비아(β)를 통과하는 경로를 흐르는 전류를 억제하여 그 경로의 발열을 억제할 수 있다.　
4. 스루 비아(α, β, γ, δ) 의 위치 관계의 확인 방법
정전척(1)에 있어서의 스루 비아(α, β, γ, δ)의 위치 관계는 이하와 같이 하여 확인할 수 있다.　
(i) 우선, 투과 X선을 이용하여 스루 비아(α, β, γ, δ)의 대강의 위치를 특정한다.　
(ⅱ) 다음에, 정전척(1)을 표면(3a)측으로부터 연마한다. 1회당의 연마의 깊이는 스루 비아(α, β, γ, δ)의 축 방향의 길이보다도 충분히 작은 값으로 한다.
(ⅲ) 연마 후의 표면 중, 상기 (i)에서 특정한 위치의 주위를 관찰하고, 스루 비아(α, β, γ, δ)를 찾는다.　
이후, 상기 (ⅱ)와 (ⅲ)을 교호로 반복하고, 스루 비아(α, β, γ, δ)의 상세한 위치 관계를 특정한다. 후술하는 제 2∼제 11 실시형태에서도 동일하게 스루 비아(α, β, γ, δ)의 위치 관계를 특정할 수 있다.
＜제 2 실시형태＞
1. 정전척(1)의 구성
본 실시형태의 정전척(1)의 구성은 기본적으로는 상기 제 1 실시형태와 동일하다. 이하에서는 차이점을 중심으로 설명한다.　　
도 5에 나타내는 바와 같이, 세라믹기판(3)을 두께 방향에서 보았을 때, 스루 비아(δ)는 스루 비아(β)와 겹치는 위치에 있다. 본 실시형태에 있어서도 각 급전경로를 구성하는 스루 비아(α, β, γ, δ)의 위치 관계는 상기 조건 (1), (2)를 충족한다.　
2. 정전척(1)의 작용 효과
본 실시형태의 정전척(1)은 상기 제 1 실시형태의 효과 (1A), (1B)에 더불어서 이하의 효과를 더 이룬다.　
(2A) 정전척(1)에 있어서, 세라믹기판(3)을 두께 방향에서 보았을 때, 스루 비아(δ)는 스루 비아(β)와 겹치는 위치에 있다. 그로 인해, 도전층(Y1, Y2, Y3, Y4)에 있어서의 스루 비아(δ)에서 스루 비아(β)까지의 부분의 저항이 한층 낮아진다. 그것에 의해, 도전층(Y1, Y2, Y3, Y4)에 있어서의 발열을 한층 억제할 수 있다.
＜제 3 실시형태＞
1. 정전척(1)의 구성
본 실시형태의 정전척(1)의 구성은 기본적으로는 상기 제 2 실시형태와 동일하다. 이하에서는 차이점을 중심으로 설명한다.　　
도 6에 나타내는 바와 같이, 세라믹기판(3)을 두께 방향에서 보았을 때, 스루 비아(γ)는 스루 비아(α)와 겹치는 위치에 있다. 본 실시형태에 있어서도 각 급전경로를 구성하는 스루 비아(α, β, γ, δ)의 위치 관계는 상기 조건 (1), (2)를 충족한다.　
2. 정전척(1)의 작용 효과
본 실시형태의 정전척(1)은 상기 제 2 실시형태의 효과 (1A), (1B), (2A)와 동일한 효과를 이룬다.
＜제 4 실시형태＞
1. 정전척(1)의 구성
본 실시형태의 정전척(1)의 구성은 기본적으로는 상기 제 2 실시형태와 동일하다. 이하에서는 차이점을 중심으로 설명한다.　　
도 7에 나타내는 바와 같이, 정전척(1)은 복수의 스루 비아(γ)를 가진다. 복수의 스루 비아(γ) 중, 어느 하나를 선택해도 그 선택한 스루 비아(γ)와 스루 비아(α, β, δ)의 위치 관계는 상기 조건 (1), (2)를 충족한다.　
2. 정전척(1)의 작용 효과
본 실시형태의 정전척(1)은 상기 제 2 실시형태의 효과 (1A), (1B), (2A)에 더불어서 이하의 효과를 더 이룬다.　
(4A) 정전척(1)은 상기 조건 (1), (2)를 충족하는 스루 비아(γ)를 복수 구비한다. 그로 인해, 급전경로에 흐르는 전류를 한층 분산하여 발열을 한층 억제할 수가 있다.
＜제 5 실시형태＞
1. 정전척(1)의 구성
본 실시형태의 정전척(1)의 구성은 기본적으로는 상기 제 2 실시형태와 동일하다. 이하에서는 차이점을 중심으로 설명한다.　
정전척(1)은 2개의 이너 히터(5)를 병렬로 구비하고 있으며, 도 8에 나타내는 바와 같이, 일방의 이너 히터(5)의 단부(5aI) 및 타방의 이너 히터(5)의 단부 (5aO)는 각각, 스루 비아(α)에 의해, 도전층(X1)에 접속하고 있다. 이하에서는, 단부(5aI)에 접속하고 있는 스루 비아(α)를 스루 비아(αI)로 하고, 단부(5aO)에 접속하고 있는 스루 비아(α)를 스루 비아(αO)로 한다.　
세라믹기판(3)을 두께 방향에서 보았을 때, 스루 비아(αI, β, γ, δ)의 위치 관계는 상기 제 2 실시형태에 있어서의 스루 비아(α, β, γ, δ)의 위치 관계와 동일하다. 또, 스루 비아(αO, β, γ, δ)의 위치 관계도 상기 제 2 실시형태에 있어서의 스루 비아(α, β, γ, δ)의 위치 관계와 동일하다.　
따라서, 스루 비아(αI, β, γ, δ)의 조합 및 스루 비아(αO, β, γ, δ)의 조합은 각각, 상기 조건 (1), (2)를 충족한다.
2. 정전척(1)의 작용 효과
본 실시형태의 정전척(1)은 상기 제 2 실시형태의 효과 (1A), (1B), (2A)와 동일한 효과를 이룬다.
＜제 6 실시형태＞
1. 정전척(1)의 구성
본 실시형태의 정전척(1)의 구성은 기본적으로는 상기 제 5 실시형태와 동일하다. 이하에서는 차이점을 중심으로 설명한다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 세라믹기판(3)을 두께 방향에서 보았을 때, 스루 비아(γ)의 위치는 스루 비아(αI)와 스루 비아(δ)의 사이에는 없다. 즉, 스루 비아(αI, β, γ, δ)의 조합은 상기 조건 (2)를 충족하지 않는다.　
한편, 세라믹기판(3)을 두께 방향에서 보았을 때, 스루 비아(αO, β, γ, δ)의 위치 관계는 상기 제 2 실시형태에 있어서의 스루 비아(α, β, γ, δ)의 위치 관계와 동일하다. 따라서, 스루 비아(αO, β, γ, δ)의 조합은 상기 조건 (1), (2)를 충족한다.
2. 정전척(1)의 작용 효과
본 실시형태의 정전척(1)은 상기 제 2 실시형태의 효과 (1A), (1B), (2A)와 동일한 효과를 이룬다.
＜제 7 실시형태＞
1. 정전척(1)의 구성
본 실시형태의 정전척(1)의 구성은 기본적으로는 상기 제 2 실시형태와 동일하다. 이하에서는 차이점을 중심으로 설명한다.　
도 10에 나타내는 바와 같이, 도전층(X1)은 스루 비아(β)와 접속하는 접속부(21)와, 스루 비아(γ)와 접속하는 접속부(23)를 포함하고, 주위보다 막 두께가 큰 영역(25)을 가진다. 영역(25)은 도전층(X1) 위에서 접속부(21)에서 접속부(23)까지 연속하고 있다. 즉, 영역(25)은 스루 비아(β)와 접속되는 영역이며, 주위보다 막 두께가 큰 영역이다.　
또, 도전층(Y1)은 스루 비아(δ)와 접속하는 접속부(27)와, 스루 비아(γ)와 접속하는 접속부(29)를 포함하고, 주위보다 막 두께가 큰 영역(31)을 가진다. 영역 (31)은 도전층(Y1) 위에서 접속부(27)에서 접속부(29)까지 연속하고 있다. 즉, 영역(31)은 스루 비아(δ)와 접속되는 영역이며, 주위보다 막 두께가 큰 영역이다.　
세라믹기판(3)을 두께 방향에서 보았을 때의 영역(25, 31)의 형상은 적절하게 설정할 수 있으며, 예를 들면, 띠형, 원형, 타원형, 직사각형, 사다리꼴형, 삼각형 등으로 할 수 있다. 도전층(X2, X3, X4, Y1, Y2, Y3, Y4)도 도전층(X1)과 동일한 구성을 가진다.　
영역(25)은 이하와 같이 형성할 수 있다. 세라믹기판(3)을 형성할 때, 도전층(X1)의 하측이 되는 그린 시트의 상면에 도전층(X1)의 전체 영역에 대응하는 메탈라이즈를 도포한다. 또, 도전층(X1)의 상측이 되는 그린 시트의 하면에 도전층 (X1)의 영역(25)에 대응하는 메탈라이즈를 도포한다. 도전층(X1)의 하측이 되는 그린 시트와 도전층(X1)의 상측이 되는 그린 시트를 겹쳐 맞추는 것에 의해, 영역 (25)에 있어서의 막 두께가 주위보다 두꺼워진 도전층(X1)이 형성된다. 또, 영역 (31)도 동일하게 형성할 수 있다.　
또한, 영역(25)은 도 10에 나타내는 바와 같이, 도전층(X1)의 상면이 주위보다도 일단 융기한 것이라도 좋으며, 도전층(X1)의 하면이 주위보다도 일단 융기한 것이라도 좋고, 도전층(X1)의 상면 및 하면의 양방에 있어서, 주위보다도 일단 융기한 것이라도 좋다. 영역(31)에 대해서도 동일하다.　
2. 정전척(1)의 작용 효과
본 실시형태의 정전척(1)은 상기 제 2 실시형태의 효과 (1A), (1B), (2A)에 더불어서 이하의 효과를 더 이룬다.　
(7A) 도전층(X1)은 스루 비아(β)와 접속되는 영역이며, 주위보다 막 두께가 큰 영역(25)을 가진다. 그로 인해, 스루 비아(β)에서 도전층(X1)으로 도입된 전류에 의한 발열을 한층 억제할 수 있다.　
또, 도전층(Y1)은 스루 비아(δ)와 접속되는 영역이며, 주위보다 막 두께가 큰 영역(31)을 가진다. 그로 인해, 스루 비아(δ)에서 도전층(Y1)로 도입된 전류에 의한 발열을 한층 억제할 수 있다.　
(7B) 영역(25)은 스루 비아(γ)와의 접속부(23)까지 연속하고 있다. 그로 인해, 도전층(X1)의 발열을 억제하는 효과가 한층 현저하다. 또, 영역(31)은 스루 비아(γ)와의 접속부(29)까지 연속하고 있다. 그로 인해, 도전층(Y1)의 발열을 억제하는 효과가 한층 현저하다.
＜제 8 실시형태＞
1. 정전척(1)의 구성
본 실시형태의 정전척(1)의 구성은 기본적으로는 상기 제 7 실시형태와 동일하다. 이하에서는 차이점을 중심으로 설명한다.　
도 11에 나타내는 바와 같이, 도전층(X1)에 있어서의 영역(25)은 스루 비아(β)와의 접속부(21)를 포함하지만, 스루 비아(γ)까지는 이르지 않는다. 또, 도전층(Y1)에 있어서의 영역(31)은 스루 비아(δ)와의 접속부(27)를 포함하지만, 스루 비아(γ)까지는 이르지 않는다. 도전층(X2, X3, X4, Y1, Y2, Y3, Y4)도 도전층(X1)과 동일한 구성을 가진다.　
2. 정전척(1)의 작용 효과
본 실시형태의 정전척(1)은 상기 제 7 실시형태의 효과 (1A), (1B), (2A), (7A)와 동일한 효과를 이룬다.
＜제 9 실시형태＞
1. 정전척(1)의 구성
본 실시형태의 정전척(1)의 구성은 기본적으로는 상기 제 1 실시형태와 동일하다. 이하에서는 차이점을 중심으로 설명한다.　
도 12에 나타내는 바와 같이, 단부(5a)와 도전층(X1)을 접속하는 스루 비아(α)가 복수 존재한다. 또, 도전층(X1)과 도전층(Y1)을 접속하는 스루 비아(β, γ)도 각각 복수 존재한다. 또, 도전층(Y1)과 단자(11)를 접속하는 스루 비아(δ)도 복수 존재한다.　
스루 비아(α, β, γ, δ)를 세라믹기판(3)의 두께 방향에서 보았을 때, 스루 비아(α, β, γ, δ)의 위치 관계는 도 13에 나타내는 것이 된다.　
복수의 스루 비아(δ) 중, 적어도 하나는 일부 또는 전부의 스루 비아(β)의 근방에 있다. 따라서, 스루 비아(β, δ)는 상기 조건 (1)을 충족한다. 또, 복수의 스루 비아(α, γ, δ)로부터 선택된 적어도 1조의 스루 비아(α, γ, δ)는 상기 조건 (2)를 충족한다.　
2. 정전척(1)의 작용 효과
본 실시형태의 정전척(1)은 상기 제 1 실시형태의 효과 (1A), (1B)에 더불어서 이하의 효과를 더 이룬다.　
(9A) 정전척(1)은 스루 비아(α, β, γ, δ)를 각각 복수 가지므로, 전류의 경로를 한층 분산하여 도전층(X1, Y1)에서의 발열을 한층 억제할 수 있다.
＜제 10 실시형태＞
1. 정전척(1)의 구성
본 실시형태의 정전척(1)의 구성은 기본적으로는 상기 제 1 실시형태와 동일하다. 이하에서는 차이점을 중심으로 설명한다.　
스루 비아(α, β, γ, δ)를 세라믹기판(3)의 두께 방향에서 보았을 때, 스루 비아(α, β, γ, δ)의 위치 관계는 도 14에 나타내는 것이 된다. 도 14는 세라믹기판(3)의 두께 방향으로 직교하는 면[예를 들면, 도전층(X1, Y1)의 면] 위에 스루 비아(α, β, γ, δ)의 위치를 투영한 도면이다.　
도 14에 있어서, 스루 비아(γ)는 스루 비아(α) 및 스루 비아(δ)를 통과하는 직선(L) 위에는 없지만, 스루 비아(γ)의 직선(L)의 방향에서의 위치는 스루 비아(α)와 스루 비아(δ) 사이의 위치이다.　
또, 스루 비아(α)에서 스루 비아(γ)를 경유하여 스루 비아(δ)에 이르는 경로의 길이[L1, 스루 비아(α)와 스루 비아(γ)를 연결하는 선분의 길이(L1a)와, 스루 비아(γ)와 스루 비아(δ)를 연결하는 선분의 길이(L1b)의 합]는 스루 비아(α)에서 직접 스루 비아(δ)에 이르는 직선 경로의 길이(L2)의 1. 3배 이내이다. 길이 (L1)는 길이(L2)의 1. 2배 이내인 것이 바람직하고, 1. 1배 내인 것이 한층 바람직하다. 스루 비아(β, δ)의 위치 관계는 상기 제 1 실시형태와 동일하다.　
따라서, 스루 비아(α, β, γ, δ)를 세라믹기판(3)의 두께 방향에서 보았을 때, 스루 비아(α, β, γ, δ)의 위치 관계는 상기 조건 (1), (2)를 충족한다.
2. 정전척(1)의 작용 효과
본 실시형태의 정전척(1)은 상기 제 1 실시형태의 효과 (1A), (1B)와 동일한 효과를 이룬다.
＜제 11 실시형태＞
1. 정전척(1)의 구성
본 실시형태의 정전척(1)의 구성은 기본적으로는 상기 제 1 실시형태와 동일하다. 이하에서는 차이점을 중심으로 설명한다.　
도 15에 나타내는 바와 같이, 스루홀(δ)은 단자(11)측에 있어서 도전층(Y1)에 인접하는 도전층(Z1)과 도전층(Y1)을 접속한다. 동일하게, 도전층(Y2, Y3, Y4)에 있어서도 스루홀(δ)은 도전층(Z2, Z3, Z4)와 접속한다.　
2. 정전척(1)의 작용 효과
본 실시형태의 정전척(1)은 상기 제 1 실시형태의 효과 (1A), (1B)와 동일한 효과를 이룬다.　　　　
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 하등 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 형태로 실시할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
(1) 상기 제 1∼제 11 실시형태에 있어서, 도전층(X1, X2, X3, X4)은 이너 히터(5) 및 아우터 히터(7)에 인접하는 도전층이 아니라도 좋다. 예를 들면, 도전층(X1, X2, X3, X4)과 이너 히터(5) 및 아우터 히터(7)의 사이에 다른 도전층이나, 스루 비아(α)를 구성하는 도전 패드(후술)가 존재해도 좋다.　
또, 상기 제 1∼제 11 실시형태에 있어서, 도전층(Y1, Y2, Y3, Y4)은 도전층 (X1, X2, X3, X4)에 인접하는 도전층이 아니라도 좋다. 예를 들면, 도전층(Y1, Y2, Y3, Y4)과 도전층(X1, X2, X3, X4)의 사이에 다른 도전층이나, 스루 비아(β, γ)를 구성하는 도전 패드가 존재해도 좋다.　
또, 상기 제 1∼제 10 실시형태에 있어서, 도전층(Y1, Y2, Y3, Y4)은 단자 (11, 13, 15, 17)에 인접하는 도전층이 아니라도 좋다. 예를 들면, 도전층(Y1, Y2, Y3, Y4)과 단자(11, 13, 15, 17)의 사이에 다른 도전층이나, 스루 비아(δ)를 구성하는 도전 패드가 존재해도 좋다.
또, 상기 제 11 실시형태에 있어서, 도전층(Y1, Y2, Y3, Y4)은 도전층(Z1, Z2, Z3, Z4)에 인접하는 도전층이 아니라도 좋다. 예를 들면, 도전층(Y1, Y2, Y3, Y4)과 도전층(Z1, Z2, Z3, Z4)의 사이에 다른 도전층이나, 스루 비아(δ)를 구성하는 도전 패드가 존재해도 좋다.　
(2) 상기 제 1∼제 11 실시형태에 있어서, 스루 비아(α)는 도 16에 나타내는 바와 같이, 스루 비아(αh)와 도전 패드(αm)과 스루 비아(αX)를 직렬로 접속한 것이라도 좋다. 스루 비아(αh)는 히터와 도전 패드(αm)을 접속하는 스루 비아이다. 도전 패드(αm)은 도전층의 1종이며, 도전층(X, Y)와 동일하게 형성할 수 있는 것이다. 스루 비아(αX)는 도전 패드(αm)과 도전층(X)를 접속하는 스루 비아이다. 스루 비아(αh)와 스루 비아(αX)는 두께 방향으로 직교하는 방향에 있어서의 위치가 어긋나 있다.
동일하게, 스루 비아(β)는 스루 비아(βX)와 도전 패드(βm)와 스루 비아(βY)를 직렬로 접속한 것이라도 좋다. 스루 비아(βX)는 도전층(X)과 도전 패드(βm)를 접속하는 스루 비아이다. 도전 패드(βm)는 도전층(αm)과 동일한 것이다. 스루 비아(βY)는 도전 패드(βm)와 도전층(Y)를 접속하는 스루 비아이다.　
동일하게, 스루 비아(γ)는 스루 비아(γX)와 도전 패드(γm)과 스루 비아(γY)를 직렬로 접속한 것이라도 좋다. 스루 비아(γX)는 도전층(X)와 도전 패드(γm)을 접속하는 스루 비아이다. 도전 패드(γm)은 도전층(αm)과 동일한 것이다. 스루 비아(γY)는 도전 패드(γm)과 도전층(Y)를 접속하는 스루 비아이다.　
동일하게, 스루 비아(δ)는 스루 비아(δY)와 도전 패드(δm)과 스루 비아(δZ)를 직렬로 접속한 것이라도 좋다. 스루 비아(δY)는 도전층(Y)와 도전 패드(δm)을 접속하는 스루 비아이다. 도전 패드(δm)은 도전층(αm)과 동일한 것이다. 스루 비아(δZ)는 도전 패드(δm)과 도전층(Z) 또는 단자를 접속하는 스루 비아이다.　
스루 비아(β, δ)가 상기의 것인 경우, “스루 비아(δ)는 스루 비아(β)의 근방에 있다. ”란 스루 비아(βY)와 스루 비아(δY)가 상술한 근방의 위치 관계에 있는 것을 의미한다.　
(3) 상기 제 1∼제 11 실시형태에 있어서, 세라믹기판(3)을 두께 방향에서 보았을 때, 스루 비아(γ)의 위치는 스루 비아(α)의 근방이라도 좋다. 여기서, “근방”의 의미는 스루 비아(β, δ)에 있어서의 근방과 동일한 의미이다. 즉, 스루 비아(γ)의 위치가 스루 비아(α)의 근방이다는 것은 스루 비아(γ)에서 스루 비아 (α)까지의 거리가 스루 비아(γ)의 최대 직경의 20배 이내인 것을 의미한다. 여기서, 스루 비아(γ)에서 스루 비아(α)까지의 거리란 스루 비아(γ)의 최외주부에서 스루 비아(α)의 최외주부까지의 최단 거리이다.
(4) 제 1∼제 11 실시형태에 있어서의 구성의 일부 또는 전부를 적절하게 조합해도 좋다.
(5) 제 1∼제 11 실시형태와 기본적으로 동일한 구성을 가지는 세라믹 히터를 제조해도 좋다. 이 세라믹 히터는 제 1∼제 11 실시형태에 있어서의 정전척(1)으로부터 흡착 전극(4), 단자(9) 및 급전경로(19)를 제외한 것으로 할 수 있다.　
(6) 정전척(1)은 이너 히터(5) 및 아우터 히터(7)를 구비하는 대신에 단일의 히터를 구비하고 있어도 좋다. 또, 3개 이상의 히터를 구비하고 있어도 좋다.
1: 정전척
3: 세라믹 기판
3a: 표면
3b: 이면
4: 흡착 전극
5: 이너 히터
5a, 5aI, 5aO, 5b: 단부
7: 아우터 히터
7a, 7b: 단부
9, 11, 13, 15, 17: 단자
19: 급전경로
21, 23, 27, 29: 접속부
25, 31: 영역
L: 직선
X1, X2, X3, X4, Y1, Y2, Y3, Y4: 도전층

Claims (5)

  1. 표면 및 이면을 가지며, 상기 표면에 피처리물을 지지하는 세라믹 기판과,
    상기 세라믹 기판에 설치되어 상기 피처리물을 흡착하기 위한 전극과,
    상기 세라믹 기판에 설치되어 상기 피처리물을 가열하기 위한 히터와,
    상기 세라믹 기판에 있어서의 상기 이면측의 일단에 장착된 단자와,
    상기 단자에서 상기 히터로 급전하는 급전경로를 구비한 적층발열체로서,
    상기 급전경로는 상기 세라믹 기판 내에 설치된 복수의 도전층 및 복수의 스루 비아를 조합하여 이루어지는 것이며,
    상기 복수의 스루 비아에는 이하에서 정의하는 스루 비아(α), 스루 비아(β), 스루 비아(γ) 및 스루 비아(δ)가 포함되고,
    이하의 조건 (1) 및 (2)를 충족하는 스루 비아(α), 스루 비아(β), 스루 비아(γ) 및 스루 비아(δ)의 조합이 적어도 1개 존재하는 것을 특징으로 하는 적층발열체.
    스루 비아(α): 상기 히터와, 상기 도전층의 하나인 도전층(X)를 접속하는 스루 비아.
    스루 비아(β) 및 스루 비아(γ): 상기 도전층의 하나인 도전층(Y)와, 상기 도전층(X)를 접속하는 스루 비아.
    스루 비아(δ): 상기 도전층의 하나인 도전층(Z) 또는 상기 단자와, 상기 도전층(Y)를 접속하는 스루 비아.
    조건 (1): 상기 세라믹 기판을 상기 표면측에서 상기 이면측으로 향하여 보았을 때, 상기 스루 비아(δ)는 상기 스루 비아(β)와 겹치는 위치 또는 그 근방에 있다.
    조건 (2): 상기 세라믹 기판을 상기 표면측에서 상기 이면측으로 향하여 보았을 때, 상기 스루 비아(γ)의 위치는 상기 스루 비아(α)와 상기 스루 비아(δ) 사이의 위치, 또는 상기 스루 비아(α)와 겹치는 위치 혹은 그 근방에 있다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스루 비아(δ)의 근방이란, 상기 스루 비아(δ)에서 어느 하나의 상기 스루 비아(β)까지의 거리가 상기 스루 비아(δ)의 최대 직경의 20배 이내의 길이가 되는 범위인 것을 특징으로 하는 적층발열체.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 표면측에서 상기 이면측으로 향하는 방향으로 직교하는 면 위에, 상기 스루 비아(α), 상기 스루 비아(γ) 및 상기 스루 비아(δ)의 위치를 투영했을 때, 상기 스루 비아(α)에서 상기 스루 비아(γ)를 경유하여 상기 스루 비아(δ)에 이르는 경로의 길이(L1)는 상기 스루 비아(α)에서 직접 상기 스루 비아(δ)에 이르는 경로의 길이(L2)의 1. 3배 이내인 것을 특징으로 하는 적층발열체.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 도전층(X)는 상기 스루 비아(β)와 접속되는 영역으로서, 주위보다 막 두께가 두꺼운 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 적층발열체.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 도전층(Y)는 상기 스루 비아(δ)와 접속되는 영역으로서, 주위보다 막 두께가 두꺼운 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 적층발열체.
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