KR20200078519A - 정전 척 장치 - Google Patents

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스미토모 오사카 세멘토 가부시키가이샤
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Abstract

이 정전 척은, 일 주면이 판상 시료를 재치하는 재치면이며 정전 흡착용 전극을 구비하는 정전 척부와, 정전 척부에 대하여 재치면과는 반대 측에 배치되어 정전 척부를 냉각하는 온도 조절용 베이스부와, 정전 척부와 온도 조절용 베이스부의 사이, 또는 정전 척부의 내부에 층상으로 배치된 히터 엘리먼트를 구비하고, 정전 척부 및 온도 조절용 베이스부는, 두께 방향으로 연통하는 복수의 관통 구멍을 가지며, 히터 엘리먼트는, 띠상으로 형성된 제1 부위와, 제1 부위에 연속하여 띠상이며 폐환상으로 형성된 제2 부위를 갖고, 관통 구멍은, 평면시에서 제2 부위의 내주 측에 배치되며 제2 부위의 폭은, 제1 부위의 폭의 0.25배 내지 0.75배의 범위에 포함된다.

Description

정전 척 장치
본 발명은, 정전 척 장치에 관한 것이다.
본원은, 2017년 11월 15일에 일본에 출원된 특원 2017-220459호에 근거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
플라즈마 에칭 장치, 플라즈마 CVD 장치 등의 플라즈마를 이용한 반도체 제조 장치에 있어서는, 종래부터, 시료대에 간단하게 웨이퍼를 장착하여, 고정함과 함께, 이 웨이퍼를 원하는 온도로 유지하는 장치로서 정전 척 장치가 사용되고 있다.
플라즈마 에칭 장치에 있어서, 정전 척 장치에 고정된 웨이퍼에 플라즈마를 조사하면, 웨이퍼의 표면 온도가 상승한다. 이 표면 온도의 상승을 억제하기 위하여, 정전 척 장치의 온도 조절용 베이스부에 물 등의 냉각 매체를 순환시켜 웨이퍼를 하측부터 냉각하고 있지만, 이때, 웨이퍼의 면내에서 온도차가 발생할 수 있다.
예를 들면, 웨이퍼의 중심부의 온도가 높아지고, 주연(周緣) 측의 온도가 낮아진다. 또한, 플라즈마 에칭 장치의 구조나 방식의 차이 등에 의하여, 플라즈마의 생성 상태가 변화하므로 웨이퍼의 면내에서 온도차가 발생한다. 또, 웨이퍼에 각종 성막을 행하는 장치의 경우에도 성막 조건이나 성막실 내의 분위기 제어에 영향을 받아 웨이퍼의 면내에서 온도차가 발생한다.
따라서, 정전 척부와 온도 조절용 베이스부의 사이에 히터 부재를 장착한 히터 기능 탑재 정전 척 장치가 제안되어 있다(특허문헌 1). 이와 같은 정전 척 장치에 의하면, 웨이퍼의 면내에 있어서 상대적으로 저온으로 되어 있는 영역을 가열할 수 있기 때문에, 웨이퍼의 면내에 발생할 수 있는 온도차를 저감시키는 것이 가능하다.
일본 공개특허공보 2008-300491호
상술한 바와 같이, 정전 척 장치에 재치된 웨이퍼는, 플라즈마나 히터에 의하여 가열됨과 함께, 온도 조절용 베이스부에 의하여 냉각된다. 그러나, 온도 조절용 베이스부에는, 예를 들면, 웨이퍼의 재치·이탈에 이용하는 리프트 핀이 삽입되는 관통 구멍이 복수 형성되어 있다. 온도 조절용 베이스부에 있어서, 이와 같은 관통 구멍이 형성된 위치에서는, 관통 구멍이 형성되어 있지 않은 위치와 열이 전해지는 방법이 다르다. 이로 인하여, 웨이퍼는, 온도 조절용 베이스부의 관통 구멍과 겹치는 위치에 있어서 온도차를 발생시키기 쉬웠다.
마찬가지로, 온도 조절용 베이스부의 형상·설계에 기인하여, 웨이퍼에 온도차를 발생시키기 쉬운 위치가 복수 존재하고 있었다.
본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 웨이퍼의 면내 온도차를 저감시키는 것이 가능한 신규 구조의 정전 척 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 이하의 장치를 제공하고 있다.
즉, 본 발명의 일 양태는, 이하의 장치이다.
일 주면(主面)으로서 판상 시료를 재치하는 재치면을 갖고, 정전 흡착용 전극을 구비하는 정전 척부와, 상기 정전 척부에 대하여 상기 재치면과는 반대 측에 배치되어 상기 정전 척부를 냉각하는 온도 조절용 베이스부와, 상기 정전 척부와 상기 온도 조절용 베이스부의 사이, 또는 정전 척부의 내부에 층상으로 배치된 히터 엘리먼트를 구비하고, 상기 정전 척부 및 상기 온도 조절용 베이스부는, 두께 방향으로 연통하는 복수의 관통 구멍을 가지며, 상기 히터 엘리먼트는, 띠상으로 형성된 제1 부위와, 상기 제1 부위에 연속하여 띠상이며 폐환상으로 형성된 제2 부위를 갖고, 상기 관통 구멍은, 평면시에서 상기 제2 부위의 내주 측에 배치되며, 상기 제2 부위의 폭은, 상기 제1 부위의 폭의 0.25배 내지 0.75배의 범위에 포함되는 정전 척 장치를 제공한다.
본 발명의 제1 양태에 있어서는, 상기 제2 부위의 내주연의 평면시 형상은, 상기 내주연의 가상 내접원과 비교하여, 상기 제1 부위 측으로 돌출되어 있는(볼록한) 구성으로 해도 된다.
본 발명의 제1 양태에 있어서는, 상기 제2 부위의 폭은, 상기 제1 부위의 폭의 0.45배 내지 0.55배의 범위에 포함되는 구성으로 해도 된다.
또, 본 발명의 제2 양태는, 이하의 장치이다.
일 주면으로서 판상 시료를 재치하는 재치면을 갖고, 정전 흡착용 전극을 구비하는 정전 척부와, 상기 정전 척부에 대하여 상기 재치면과는 반대 측에 배치되어 상기 정전 척부를 냉각하는 온도 조절용 베이스부와, 상기 정전 척부와 상기 온도 조절용 베이스부의 사이, 또는 정전 척부의 내부에 층상으로 배치된 히터 엘리먼트를 구비하고, 상기 정전 척부 및 상기 온도 조절용 베이스부는, 두께 방향으로 연통하는 복수의 관통 구멍을 가지며, 상기 히터 엘리먼트는, 띠상으로 형성된 제1 부위와, 상기 제1 부위에 연속하여 띠상이며 폐환상으로 형성된 제2 부위를 갖고, 상기 관통 구멍은, 평면시에서 상기 제2 부위의 내주 측에 배치되며, 상기 제2 부위의 내주연의 평면시 형상은, 상기 내주연의 가상 내접원과 비교하여, 상기 제1 부위 측으로 돌출되어 있는 정전 척 장치를 제공한다.
제2 양태에서는, 상기 제2 부위의 폭은 상기 제1 부위의 폭의 0.25배 내지 0.75배의 범위에 포함되는 것도 바람직하다.
본 발명의 제1과 제2 양태에 있어서는, 상기 히터 엘리먼트는, 원형 영역에 배치되고, 상기 제1 부위가 상기 원형 영역의 둘레 방향으로 뻗어 있는 구성으로 해도 된다.
본 발명의 제1과 제2 양태에 있어서는, 상기 히터 엘리먼트는, 원형 영역에 배치되고, 상기 제1 부위가 상기 원형 영역의 직경 방향으로 뻗어 있는 구성으로 해도 된다.
본 발명의 제1과 제2 양태에 있어서는, 상기 히터 엘리먼트는, 원형 영역에 배치되고, 상기 제1 부위가 상기 원형 영역의 직경 방향으로 비스듬하게 교차하는 방향으로 뻗어 있는 구성으로 해도 된다.
본 발명에 의하면, 웨이퍼의 면내 온도차를 저감시키는 것이 가능한 신규 구조의 정전 척 장치를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 실시형태의 정전 척 장치의 바람직한 예를 나타내는, 개략 단면도이다.
도 2는, 히터 엘리먼트의 패턴의 일례를 나타내는, 개략 평면도이다.
도 3은, 히터 엘리먼트를 구성하는 메인 히터에 대하여 설명하는 개략 설명도이다.
도 4는, 핀 삽통 구멍(28)의 근방에 배치된, 히터(50A)의 일부를 나타내는, 모식도이다.
도 5는, 히터(50B)의 일부를 나타내는, 모식도이다.
도 6은, 히터(50C)의 일부를 나타내는, 모식도이다.
도 7은, 히터(50A)의 설명도이다.
도 8은, 히터(50D)의 설명도이다.
도 9는, 제2 부위의 주변의 구성을 나타내는, 개략 설명도이다.
이하, 도 1~도 9를 참조하면서, 본 발명의 바람직한 예인, 본 실시형태에 관한 정전 척 장치에 대하여 설명한다. 또한, 이하의 모든 도면에 있어서는, 도면을 보기 쉽게 하기 위하여, 각 구성 요소의 치수나 비율 등은 적절히 다르게 하고 있는 경우가 있다. 또 이하의 예는, 발명의 취지를 보다 잘 이해시키기 위하여 구체적으로 바람직한 예를 설명하는 것이며, 특별히 지정이 없는 한, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서, 길이, 위치, 형상, 수, 양, 및 재료 등에 대하여, 생략, 추가, 치환, 그 외의 변경이 가능하다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시형태의 정전 척 장치의 예를 나타내는 개략 단면도이다. 이 형태의 정전 척 장치(1)는, 정전 척부(2)와, 온도 조절용 베이스부(3)와, 히터 엘리먼트(5)를 구비하고 있다.
정전 척부(2)는, 원판상이며, 일 주면(상면) 측을 재치면으로 한다. 온도 조절용 베이스부(3)는, 정전 척부(2)의 하방에 마련되어 정전 척부(2)를 원하는 온도로 조정하는 원판상의 부재이다. 히터 엘리먼트(5)는, 정전 척부(2)와 온도 조정용 베이스부(3)의 사이에 배치되어 있다.
또, 정전 척부(2)와 온도 조절용 베이스부(3)는, 정전 척부(2)와 온도 조절용 베이스부(3)의 사이에 마련된 접착제층(8)을 통하여 접착되어 있다.
정전 척부(2)는, 상면을 반도체 웨이퍼 등의 판상 시료(W)를 재치하는 재치면(11a)으로 한 재치판(11)과, 이 재치판(11)과 일체화되어 상기 재치판(11)을 바닥부 측으로부터 지지하는 지지판(12)과, 이들 재치판(11)과 지지판(12)의 사이에 마련된 정전 흡착용 전극(정전 흡착용 내부 전극)(13), 및 정전 흡착용 전극(13)의 주위를 절연하는 절연재층(14)을 갖고 있다.
재치판(11) 및 지지판(12)은, 중첩한 면의 형상을 동일하게 하는 원판상의 판이다. 이들의 판은, 바람직하게는, 산화 알루미늄-탄화 규소(Al2O3-SiC) 복합 소결체, 산화 알루미늄(Al2O3) 소결체, 질화 알루미늄(AlN) 소결체, 산화 이트륨(Y2O3) 소결체 등의, 기계적인 강도를 갖고, 또한 부식성 가스 및 그 플라즈마에 대하여 내구성을 갖는 절연성의 세라믹스 소결체로 이루어진다.
재치판(11)의 재치면(11a)에는, 직경이 판상 시료의 두께보다 작은 돌기부(11b)가 복수 형성된다. 복수의 돌기부(11b)가 형성되는 간격은, 임의로 선택할 수 있는 소정의 간격이어도 된다. 이들의 돌기부(11b)가 판상 시료(W)를 지지한다. 돌기부(11b)의 주위에는, 복수의 돌기부(11b)와 바닥면(19a)으로 둘러싸인 홈(19)이 형성되어 있다.
재치판(11), 지지판(12), 정전 흡착용 전극(13) 및 절연재층(14)를 포함한 전체의 두께, 즉, 정전 척부(2)의 두께는, 임의로 선택할 수 있지만, 일례로서 0.7mm 이상이며 5.0mm 이하로 형성되어 있다. 상기 두께는, 2.0mm 이상이며 4.5mm 이하로 형성되는 것이 바람직하다.
예를 들면, 정전 척부(2)의 두께가 0.7mm를 하회하면, 정전 척부(2)의 기계적 강도를 확보하는 것이 어려워지는 경우가 있다. 정전 척부(2)의 두께가 5.0mm를 상회하면, 정전 척부(2)의 열용량이 커져, 재치되는 판상 시료(W)의 열 응답성이 열화하고, 정전 척부의 횡방향의 열전달 증가에 의하여, 판상 시료(W)의 면내 온도를 원하는 온도 패턴으로 유지하는 것이 어려워지는 경우가 있다. 또한, 여기에서 설명한 각 부의 두께는 일례이며, 상기 범위에 한정되는 것은 아니다.
정전 흡착용 전극(13)은, 전하를 발생시켜 정전 흡착력으로 판상 시료(W)를 고정하기 위한 정전 척용 전극으로서 이용된다. 정전 흡착용 전극(13)은, 용도에 따라, 그 형상이나 크기가 적절히 조정된다.
정전 흡착용 전극(13)은, 임의로 선택되는 재료로 형성할 수 있다. 그러나, 산화 알루미늄-탄화 탄탈럼(Al2O3-Ta4C5) 도전성 복합 소결체, 산화 알루미늄-텅스텐(Al2O3-W) 도전성 복합 소결체, 산화 알루미늄-탄화 규소(Al2O3-SiC) 도전성 복합 소결체, 질화 알루미늄-텅스텐(AlN-W) 도전성 복합 소결체, 질화 알루미늄-탄탈럼(AlN-Ta) 도전성 복합 소결체, 산화 이트륨-몰리브데넘(Y2O3-Mo) 도전성 복합 소결체 등의 도전성 세라믹스, 혹은, 텅스텐(W), 탄탈럼(Ta), 몰리브데넘(Mo) 등의 고융점 금속 등으로부터 선택되는 재료에 따라, 형성되는 것이 바람직하다.
정전 흡착용 전극(13)의 두께는, 임의로 선택할 수 있고, 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 0.1μm 이상이며 100μm 이하인 두께를 선택할 수 있으며, 5μm 이상이며 20μm 이하인 두께가 보다 바람직하다.
정전 흡착용 전극(13)의 두께가 0.1μm를 하회하면, 충분한 도전성을 확보하는 것이 어려워지는 경우가 있다. 정전 흡착용 전극(13)의 두께가 100μm를 초과하면, 정전 흡착용 전극(13)과 재치판(11) 및 지지판(12)의 사이의 열팽창률 차에 기인하여, 정전 흡착용 전극(13)과 재치판(11) 및 지지판(12)의 접합계면에 크랙이 발생하기 쉬워지는 경우가 있다.
이와 같은 두께의 정전 흡착용 전극(13)은, 스퍼터링법이나 증착법 등의 성막법, 혹은 스크린 인쇄법 등의 도공법에 의하여 용이하게 형성될 수 있다.
절연재층(14)은, 정전 흡착용 전극(13)을 둘러싸 부식성 가스 및 그 플라즈마로부터 정전 흡착용 전극(13)을 보호함과 함께, 재치판(11)과 지지판(12)의 경계부, 즉 정전 흡착용 전극(13) 이외의 외주부 영역을 접합 일체화하는 것이다. 절연층(14)은, 재치판(11) 및 지지판(12)을 구성하는 재료와 동일 조성 또는 주성분이 동일한 절연 재료에 의하여, 바람직하게 구성되어 있다.
정전 흡착용 전극(13)에는, 정전 흡착용 전극(13)에 직류 전압을 인가하기 위한 급전용 단자(15)가 접속되어 있다. 급전용 단자(15)는, 온도 조절용 베이스부(3), 접착제층(8), 지지판(12)을 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍(16)의 내부에 삽입되어 있다. 급전용 단자(15)의 외주 측에는, 절연성을 갖는 애자(碍子)(15a)가 마련되고, 이 애자(15a)에 의하여 금속제의 온도 조절용 베이스부(3)에 대한 급전용 단자(15)가 절연되고 있다.
도면에서는, 급전용 단자(15)를 일체의 부재로 하여 나타내고 있지만, 복수의 부재가 전기적으로 접속하여 급전용 단자(15)를 구성하고 있어도 된다. 급전용 단자(15)는, 열팽창 계수가 서로 다른 온도 조절용 베이스부(3) 및 지지판(12)에 삽입되어 있다. 이로 인하여, 예를 들면, 온도 조절용 베이스부(3) 및 지지판(12)에 삽입되어 있는, 급전용 단자(15)의 각 부분에 대하여, 각각 다른 재료로 구성하는 것으로 하면 된다.
급전용 단자(15) 중, 정전 흡착용 전극(13)에 접속되고, 지지판(12)에 삽입되어 있는 부분(취출 전극)의 재료로서는, 내열성이 우수한 도전성 재료이면 특별히 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 열팽창 계수가 정전 흡착용 전극(13) 및 지지판(12)의 열팽창 계수에 근사한 재료이다. 예를 들면, Al2O3-TaC 등의 도전성 세라믹 재료로 이루어진다.
급전용 단자(15) 중, 온도 조절용 베이스부(3)에 삽입되어 있는 부분은, 예를 들면, 텅스텐(W), 탄탈럼(Ta), 몰리브데넘(Mo), 나이오븀(Nb), 코바 합금 등의 금속 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.
급전용 단자(15) 중, 정전 흡착용 전극(13)에 접속되고, 지지판(12)에 삽입되어 있는 부분의 부재와, 온도 조정용 베이스부(3)에 삽입되어 있는 부분의 부재는, 유연성과 내전성을 갖는 실리콘계의 도전성 접착제로 접속하면 된다.
온도 조절용 베이스부(3)는, 정전 척부(2)를 원하는 온도로 조정하기 위한 부재이다. 온도 조정용 베이스부(3)는, 바람직하게는, 두께가 있는 원판상이다. 이 온도 조절용 베이스부(3)로서는, 예를 들면, 그 내부에 물을 순환시키는 유로(3A)가 형성된 수냉 베이스 등이 적합하다.
이 온도 조절용 베이스부(3)를 구성하는 재료로서는, 열전도성, 도전성, 및 가공성이 우수한 금속, 또는 이들의 금속을 포함하는 복합재이면 특별히 제한은 없고, 예를 들면, 알루미늄(Al), 알루미늄 합금, 구리(Cu), 구리 합금, 스테인리스강(SUS) 등이 적합하게 이용된다. 이 온도 조절용 베이스부(3)의 적어도 플라즈마에 노출되는 면은, 알루마이트 처리가 실시되어 있거나, 혹은 알루미나 등의 절연막이 성막되어 있는 것이 바람직하다.
또, 온도 조절용 베이스부(3)는, 두께 방향으로 관통하는 복수의 관통 구멍을 갖고 있다. 관통 구멍에 대하여, 상세하게는 후술한다.
온도 조절용 베이스부(3)의 상면 측에는, 접착층(6)을 통하여 절연판(7)이 접착되어 있다. 접착층(6)은 임의로 선택할 수 있지만, 예를 들면, 폴리이미드 수지, 실리콘 수지, 에폭시 수지 등의, 내열성, 및 절연성을 갖는 시트 형상 또는 필름 형상의 접착성 수지로 이루어지는 것이 바람직하다. 접착층은 예를 들면 두께 5μm~100μm 정도로 형성된다. 절연판(7)은 임의로 선택할 수 있지만, 예를 들면, 폴리이미드 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지 등의 내열성을 갖는 수지의 박판, 시트 혹은 필름으로 이루어진다.
또한, 절연판(7)은, 수지 시트 대신에, 절연성의 세라믹판이어도 되고, 또 알루미나 등의 절연성을 갖는 용사막(溶射膜)이어도 된다.
도 2는, 본 발명에 사용할 수 있는 히터 엘리먼트의 패턴의 일례를 나타내는, 개략 평면도이다. 각 히터는 사행(蛇行)한 띠상 등의 형상을 바람직하게 갖지만, 설명을 알기 쉽게 하기 위하여, 여기에서는 그 형상이 생략되어 있다.
히터 엘리먼트(5)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 원형 영역에 마련된, 4개의 히터 영역을 갖는다. 구체적으로는, 중심부의 원환상(도너츠상)의 영역에 배치된 제1 메인 히터(5A)와, 이 제1 메인 히터(5A)를 순차적으로 둘러싸도록 원환상의 영역에 배치된 제2 메인 히터(5B)와, 제3 메인 히터(5C)와, 제4 메인 히터(5D)로 이루어진다. 도 2에 나타내는 바와 같이 제1~ 제4 메인 히터(5A~5D)가 배치되어 있는 영역을 합계한 영역은, 원판상의 정전 척부(2)와 평면시에서 동일한 정도의 크기인 것이 바람직하다. 도 2에 나타내는 원환상의 영역 전체가, 본 발명의 “원형 영역”에 해당한다.
또한, 원형 영역은, 정전 척부 내에 마련된 영역, 또는 정전 척부 외에 마련된 영역이다. 이들 원환상의 영역은, 예를 들면 접착제층 내에 마련되어도 된다.
도 2 중에 나타나는, 원환상의 영역끼리의 사이에는, 서로의 히터를 나누기 위한 에리어가 마련되어 있지만, 원환상의 영역의 히터를 서로 나눌 수 있으면, 이들 에리어는 없어도 된다. 또 이들 에리어의 폭이나 형상은, 문제가 없는 한 임의로 선택할 수 있다.
또한, 메인 히터(5A, 5B, 5C, 5D)는, 도 2에서는 평면시의 단순한 원환상으로 묘사했다. 그러나, 각 메인 히터(5A, 5B, 5C, 5D)는, 실제로는, 띠상의 히터를 사행시켜, 도 2에 나타내는 원환상의 영역을 조밀하게 차지하도록, 바람직하게 배치되어 있다. 이로 인하여, 도 1에 나타내는 단면 구조에서는, 각 메인 히터(5A, 5B, 5C, 5D)를 구성하는 띠상의 히터를 개별적으로 묘사했다. 또한, 히터의 사행 패턴은, 특별히 문제가 없는 한 임의로 선택할 수 있다. 곡선 형상 부위 외에, 직선상의 부위를 갖고 있어도 된다. 히터는, 구불구불한 형상으로 배치되는 부분을 갖는 것도 바람직하다.
도 3은, 히터 엘리먼트(5)를 구성하는 메인 히터(5A, 5B, 5C, 5D)에 대한, 바람직한 예를 나타내는 설명도이다. 여기에서는, 메인 히터(5A, 5B, 5C, 5D)에 대하여 대표하는 부호 50을 이용하여 “히터(50)”로서 설명한다.
히터(50)는, 원형 영역에 배치되는, 연속된 띠상의 부재이다. 히터(50)는, 원호상을 나타내는 복수의 제1 부재(51)와, 복수의 제1 부재(51) 중 인접하는 2개의 제1 부재(51)를 접속하는 제2 부재(52)를 갖고 있다.
제1 부재(51)는, 평면시에서 원판상을 나타내는 정전 척부(2)에 대하여, 정전 척부(2)의 둘레 방향(도면 중, 부호 A로 나타내는 양화살표 방향)으로 연재한다. 복수의 제1 부재(51)는, 상술한 원형 영역에 있어서 동심원상으로 복수 열 배열되어 있다. 제1 부재나 제2 부재의 길이나 수는, 임의로 선택할 수 있다. 또한 필요에 따라서, 1개의 원환상의 영역에 복수의 히터가 포함되어도 된다.
또, 제2 부재(52)는, 정전 척부(2)의 직경 방향(도면 중, 부호 B로 나타내는 양화살표 방향)으로 연재한다. 또한, 제2 부재(52)가 연재하는 “직경 방향”이란, 원형 영역의 중심을 통과하는 직선의 연재 방향으로는 한정되지 않는다. 원형 영역의 중심으로부터의 거리가 다른 2개의 제1 부재(51)를 접속한다면, 제2 부재(52)의 연재 방향은, 정확하게 원형 영역의 반경 방향과 일치되지 않고, 직경 방향에 대하여 비스듬하게 교차하는 방향이어도 된다.
히터(50)는, 임의로 선택되는 방법으로 형성할 수 있다. 예를 들면, 두께가 0.2mm 이하, 바람직하게는 0.1mm 정도의 일정한 두께를 갖는 비자성 금속 박판, 예를 들면 타이타늄(Ti) 박판, 텅스텐(W) 박판, 몰리브데넘(Mo) 박판 등을 준비한다. 이것을, 포토리소그래피법이나 레이저 가공에 의하여 원하는 히터 형상, 예를 들면 띠상의 도전 박판을 사행시킨 형상이며, 전체 윤곽이 원환상의 히터 형상으로, 가공함으로써 얻어진다.
이와 같은 히터(50)는, 정전 척부(2)에 비자성 금속 박판을 접착한 후에, 정전 척부(2)의 표면에서 가공 성형하는 것으로 해도 된다. 혹은, 정전 척부(2)와는 다른 위치에서 히터(50)를 가공 성형한 것을, 정전 척부(2)의 표면에 전사 인쇄하는 것으로 해도 된다.
히터(50)의 구성에 대해서는, 이후에 상세하게 설명한다.
도 1로 돌아와, 히터 엘리먼트(5)는, 두께의 균일한 내열성 및 절연성을 갖는 시트 형상 또는 필름 형상의 실리콘 수지 또는 아크릴 수지로 이루어지는 접착층(4)에 의하여, 지지판(12)의 바닥면에 접착·고정되어 있다.
상술한 바와 같이 히터 엘리먼트(5)는, 메인 히터(5A, 5B, 5C, 5D)로 이루어진다. 정전 척 장치에는, 이들 개개의 메인 히터(5A, 5B, 5C, 5D)에 급전하기 위한 복수 개의 급전용 단자(17)가 마련되어 있다. 도 2에서는 메인 히터(5A, 5B, 5C, 5D)의 개략 형태만, 즉 대략적인 형태만을 나타내고 있다. 이들 중 어느 히터라도, 전원에 접속하기 위한 도통부(導通部)가, 각 히터의 일단 측과 타단 측에 마련된다. 이로 인하여, 히터 엘리먼트(5)에는, 메인 히터(5A, 5B, 5C, 5D)에 대하여 2개씩, 합계 8개의 급전용 단자(17)가 마련되어 있다.
도 1에서는 설명의 간략화를 위하여, 히터 엘리먼트(5)에 접속된 급전용 단자(17)를 1개만 묘사하고 있다. 이 급전용 단자(17)는, 온도 조절용 베이스부(3)와 절연판(7)과 그들의 주위에 존재하는 접착제층(8)을, 그들의 두께 방향으로 부분적으로 관통하여 배치되어 있다. 또, 급전용 단자(17)의 외주면에는 절연용의 통형의 애자(18)가 장착되어, 온도 조절용 베이스부(3)와 급전용 단자(17)가 절연되고 있다.
급전용 단자(17)를 구성하는 재료는 임의로 선택할 수 있지만, 앞서 설명한 급전용 단자(15)를 구성하는 재료와 동등의 재료를 바람직하게 이용할 수 있다.
도 1에서는 모든 급전용 단자(17)를 묘사하고 있지 않지만, 메인 히터(5A, 5B, 5C, 5D) 중 어느 것에 대해서도 급전용 단자(17)가 2개씩 접속되어 있다. 메인 히터(5A, 5B, 5C, 5D)에는, 각각 2개의 급전용 단자(17)를 통하여, 도시 생략한 스위치 소자와 전원 장치가 접속되어, 통전 제어가 되어 있다.
이들의 급전용 단자(17)는, 각각 온도 조절용 베이스부(3)에 형성된 관통 구멍(3b)에 삽입되고, 또한 접속되는 상대가 메인 히터(5A, 5B, 5C, 5D) 중 어느 것인 경우는, 절연판(7)도 관통하여 마련되어 있다.
이상 설명의 구성에 의하여, 메인 히터(5A, 5B, 5C, 5D)의 각각은, 스위치 소자와 전원의 동작에 따라 개개의 통전과 발열이 제어되어 있다.
또, 히터 엘리먼트(5)(메인 히터(5A, 5B, 5C, 5D))의 하면 측에는 온도 센서(20)가 마련되어 있다. 도 1의 구조에서는, 온도 조절용 베이스부(3)와 절연판(7)을 두께 방향으로 관통하여 설치 구멍(21)이 형성되고, 이들의 설치 구멍(21) 내의 최상부에 온도 센서(20)가 설치되어 있다. 또한, 온도 센서(20)는 가능한 한 히터 엘리먼트(5)에 가까운 위치에 설치하는 것이 바람직하다. 따라서, 도 1의 구조로부터, 더 접착제층(8) 측으로 돌출하도록 설치 구멍(21)을 연재하여 형성하고, 온도 센서(20)와 히터 엘리먼트(5)를 가깝게 하는 것이어도 된다.
온도 센서(20)는 임의로 선택할 수 있지만, 예를 들면 일례로서, 석영 유리 등으로 이루어지는 직육면체 형상의 투광체의 상면 측에 형광체층이 형성된 형광 발광형의 온도센서인 것도 바람직하다. 이 온도 센서(20)가 투광성 및 내열성을 갖는 실리콘 수지계 접착제 등에 의하여 히터 엘리먼트(5)(메인 히터(5A, 5B, 5C, 5D))의 하면에 접착되어 있는 것도 바람직하다.
상기 형광체층은, 메인 히터로부터의 발열에 따라 형광을 발생하는 재료로 이루어지고, 발열에 따라 형광을 발생하는 재료이면 다종다양의 형광 재료를 선택할 수 있다. 예를 들면, 발광에 적절한 에너지 순위를 갖는 희토류 원소가 첨가된 형광 재료, AlGaAs 등의 반도체 재료, 산화 마그네슘 등의 금속 산화물, 루비나 사파이어 등의 광물로부터 적절히 선택하여 이용할 수 있다.
메인 히터(5A, 5B, 5C, 5D)에 대응하는 온도 센서(20)는 각각 급전용 단자 등과 간섭하지 않는 위치이며 메인 히터(5A, 5B, 5C, 5D)의 하면 둘레 방향의 임의의 위치에 각각 마련되어 있다.
이들의 온도 센서(20)의 형광으로부터 메인 히터(5A~5D)의 온도를 측정하는 온도 계측부(22)는, 일례로서 도 1에 나타내는 바와 같은 구성이어도 된다. 구체적으로는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 온도 조절용 베이스부(3)의 설치 구멍(21)의 외측(하측)으로 상기 형광체층에 대하여 여기광을 조사하는 여기부(23)와, 형광체층으로부터 발해진 형광을 검출하는 형광 검출기(24)와, 여기부(23) 및 형광 검출기(24)를 제어함과 함께 상기 형광에 근거하여 메인 히터의 온도를 산출하는 제어부(25)를 바람직하게 구비한다.
또한, 정전 척 장치(1)는, 온도 조절용 베이스부(3)에서 재치판(11)까지를 그들의 두께 방향으로 관통하여 마련된 핀 삽통 구멍(28)을 갖고 있다. 이 핀 삽통 구멍(28)에는, 판상 시료 이탈용 리프트 핀이 삽통된다. 핀 삽통 구멍(28)의 내주부에는 통 형상의 애자(29)가 마련되어 있다.
또한 정전 척 장치(1)는, 온도 조절용 베이스부(3)에서 재치판(11)까지 두께 방향으로 연통하여 마련된 도시 생략의 가스 구멍을 바람직하게 갖고 있다. 가스 구멍은, 예를 들면 핀 삽통 구멍(28)과 동일한 구성을 채용할 수 있다. 가스 구멍에는, 판상 시료를 냉각하기 위한 냉각 가스가 공급된다. 냉각 가스는, 가스 구멍을 통하여 홈(19) 및 재치면(11a)으로 공급되며, 판상 시료를 냉각한다.
정전 척 장치(1)의 기본 구성은, 이상과 같은 구성을 갖는다.
상술한 바와 같은 정전 척 장치(1)에서는, 관통 구멍(핀 삽통 구멍(28), 가스 구멍)이 마련된 위치는, 관통 구멍이 마련되지 않은 위치보다 가열되기 어렵다. 또, 관통 구멍이 마련된 위치와, 관통 구멍이 마련되지 않은 위치에서는, 열이 전해지는 방법이 다르다. 이로 인하여, 재치면(11a)에 재치된 판상 시료(W)의 온도 제어를 하는 경우, 판상 시료(W)에 있어서 관통 구멍과 겹치는 부분과, 관통 구멍과 겹치지 않는 부분의 사이에 온도차를 발생시키기 쉬웠다.
따라서, 본 실시형태에 있어서의 정전 척 장치(1)에서는, 히터 엘리먼트(히터(50))의 패턴을 궁리함으로써, 핀 삽통 구멍(28), 가스 구멍 등의 관통 구멍의 주변에 있어서 발생하는, 판상 시료(W)의 면내 온도차를 저감시키고 있다.
이하, 바람직한 복수의 히터 형상을 예시하여, 본원 발명의 실시형태에 대하여 설명한다.
(히터(50A))
도 4는, 핀 삽통 구멍(28)의 근방에 배치된 히터(50A)의 일부분의 예를 나타내는, 모식도이다. 도에 나타내는 바와 같이, 핀 삽통 구멍(28)을 둘러싸도록 배치된 히터(50A)는, 띠상이며 직선상으로 형성된 제1 부위(501)와, 제1 부위(501)로 연속되어 띠상이며 폐환상으로 형성된 제2 부위(502)를 갖고 있다. 이와 같이, 제2 부위(502)는, 적어도 하나의 개구를 갖고, 이 개구부를 사이에 두고 제1 패턴부와 제2 패턴부를 갖는다.
상세하게는, 히터(50A)는, 연재 방향에 있어서 제1 부위(501), 제2 부위(502), 제1 부위(501)의 순서로, 연속하여 접속되어 있다. 도 4의 제2 부위(502)의 양측의 제1 부위(501)는, 공통되는 중심선을 따라, 직선상으로 형성되어 있다.
핀 삽통 구멍(28)은, 제2 부위(502)의 내주 측에 배치되어, 주위가 제2 부위(502)로 둘러싸여 있다.
이와 같은 히터(50A)에 있어서는, 제2 부위(502)의 폭은, 즉 제2 부위(502)의 구멍을 중심으로 하는 2개의 부위의 각 폭은, 제1 부위(501)의 폭의 0.25배 내지 0.75배의 범위에 포함되도록 바람직하게 형성되어 있다. 제2 부위(502)의 폭은, 제1 부위(501)의 폭의 0.45배 내지 0.55배의 범위에 포함되는 것이 보다 바람직하다.
여기에서, 제1 부위(501)의 “폭”이란, 제1 부위(501)의 연재 방향으로 뻗는 중심선과 직교하는 방향을 폭 방향으로 했을 때, 제1 부위(501)의 폭 방향에서의 길이를 가리킨다.
또, 제2 부위(502)의 “폭”은, 이하와 같이 정한다.
먼저, 제2 부위(502)의 양측에 배치된 제1 부위(501)의 폭 방향의 중심을 각각 점(P1), (P2)으로 한다. 점(P1)은, 제1 부위(501)의 폭 방향의 선분(L1)의 중점이다. 점(P2)은, 제2 부위(502)의 폭 방향의 선분(L2)의 중점이다. 이때, 점(P1), (P2)을 잇는 선분을 선분(La)으로 한다.
이어서, 선분(La)과 직교하고, 또한 핀 삽통 구멍(28)(관통 구멍)의 중심(P)을 통과하는 선분(Lb)을 상정했을 때, 선분(Lb)과 제2 부위(502)의 주연부의 4개의 교점을 각각 점(Pa), (Pb), (Pc), (Pd)으로 한다.
제2 부위(502)에 대하여, 선분(La)에서 보아 한쪽 측에 배치된 패턴을 패턴(502a), 다른 쪽 측에 배치된 패턴을 패턴(502b)으로 했을 때, 패턴(502a) 측에 배치된 점(Pa), (Pb)의 사이의 거리를 패턴(502a)의 폭으로 한다. 또, 패턴(502b) 측에 배치된 점(Pc), (Pd)의 사이의 거리를 패턴(502b)의 폭으로 한다.
제2 부위(502)의 “폭”이란, 패턴(502a)의 폭(즉 점(Pa), (Pb) 사이의 거리)과, 패턴(502b)의 폭(즉 점(Pc), (Pd) 사이의 거리)의 각각을 가리킨다.
즉, 본 실시형태의 정전 척 장치(1)에 있어서는, 히터(50A)의 제2 부위(502)의 폭(Wa), (Wb)은 각각, 제1 부위(501)의 폭(WX)의 0.25배 내지 0.75배의 범위에 포함되도록 바람직하게 형성되어 있다. 또, 제2 부위(502)의 폭(Wa), (Wb)은 각각, 제1 부위의 폭(WX)의 0.45배 내지 0.55배의 범위에 포함되는 것이 보다 바람직하다. Wa, Wb는 필요에 따라 동일해도 되고 달라도 된다.
또한, 제2 부위(502)의 폭(Wa), (Wb)의 합계는, 폭(WX)으로 대략 일치하는 것이 바람직하다. 제2 부위(502)에서는, 제1 부위(501)를 흐르는 전류가, 패턴(502a), (502b)의 2개의 경로에 병렬로 흐르게 된다. 폭(Wa), (Wb)의 합계가 폭(WX)에 대략 일치하는 경우, 제1 부위(501)를 흐르는 전류가 제2 부위(502)로 유입될 때에, 제1 부위(501)와 제2 부위(502)의 접속 위치에서 전기 저항차가 발생하기 어려워, 균일한 발열을 얻기 쉽다.
히터는, 띠상의 도전 박판으로 통전했을 때의 저항 발열을 이용하여 가열하는 것이다. 제2 부위(502)의 폭(Wa), (Wb)이 제1 부위(501)의 폭(WX)의 0.25배 내지 0.75배의 범위에 포함됨으로써, 제2 부위(502)에 적절한 양의 전류를 통전시켜, 원하는 발열로 하기 쉽다.
(히터(50B), 히터(50C))
도 5, 6은, 각각 핀 삽통 구멍(28)의 근방에 배치된 히터(50B), 히터(50C)의 예를 나타내는, 모식도이다. 도 5, 6에 나타내는 바와 같이, 핀 삽통 구멍(28)을 둘러싸도록 배치된 히터(50B와 50C)는, 띠상이며 원호상으로 만곡하여 형성된 제1 부위(503)와, 제1 부위(503)로 연속되어 띠상이며 폐환상으로 형성된 제2 부위(502)를 갖고 있다.
또, 도 5, 6에서는, 히터(50B, 50C)로 흐르는 전류(C)를 화살표로 나타내고 있다.
도 5에 나타내는 히터(50B)는, 도 4에 나타내는 상술한 히터(50A)와 비교하여 제1 부위의 형상만 다르게 되어 있다.
제2 부위(502)에서는, 제1 부위(501)를 흐르는 전류가, 패턴(502a)(제1 패턴부), 패턴(502b)(제2 패턴부)의 2개의 경로에 병렬로 흐르게 된다. 한편, 전류는 최단 경로를 타고 흐르는 성질이 있다. 이로 인하여, 패턴(502a)의 폭(Wc)과 패턴(502b)의 폭(Wd)이 대략 동일한 경우, 히터(50B)와 같이 제1 부위(503)가 만곡하고 있으면, 히터에 통전시켰을 때에, 만곡하는 제1 부위(503)의 외측(볼록 측)보다, 제1 부위(503)의 내측(오목 측) 쪽이 통전되기 쉽다.
이로써, 제1 부위(503), 패턴(502a), 제1 부위(503)의 순서로 나열한 전류 경로(R1)를 흐르는 전류(C)의 양보다, 제1 부위(503), 패턴(502b), 제1 부위(503)의 순서로 나열한 전류 경로(R2)를 흐르는 전류(C)의 양의 쪽이 많아지기 쉽다. 또, 패턴(502a)보다 패턴(502b) 쪽이 발열되기 쉽다.
히터(50B)에 있어서도, 상술한 히터(50A)와 동일하게, 제2 부위(502)의 폭을 제1 부위(503)의 폭에 대하여 소정의 크기의 범위로 함으로써, 제2 부위(502)에 적절한 양의 전류를 통전시켜, 원하는 발열로 하기 쉽다. 그러나, 상술한 이유에 의하여, 제2 부위(502)에 있어서, 발열량이 불균일이 될 우려가 있다.
이것에 대하여, 도 6에 나타내는 히터(50C)에서도, 띠상이며 원호상으로 만곡하여 형성된 제1 부위(503)와, 제1 부위(503)와 연속되어 띠상이며 폐환상으로 형성된 제2 부위(502)를 갖는다. 그러나, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제2 부위(502)에서는, 내주연(502x)의 위치를 어긋나게 하고, 만곡하는 제1 부위(503)의 외측의 패턴(502a)을, 제1 부위(503)의 내측의 패턴(502b)보다 굵게 형성하고 있다. 즉, 패턴(504a)의 폭(We)이, 패턴(502b)의 폭(Wf)보다 크게 되어 있다.
이와 같은 히터(50C)에서는, 제2 부위(502)에 있어서, 폭이 넓은 패턴(502a) 쪽이, 상대적으로 폭이 좁은 패턴(502b)보다 전기 저항이 작고, 통전되기 쉽다. 이로 인하여, 히터(50C)에서는, 상술한 히터(50B)에서 발생한 전류 경로(R1)와 전류 경로(R2)의 통전량의 차를 시정하여, 패턴(502a)과 패턴(502b)의 발열량의 차를 저감할 수 있다. 이로써, 히터(50C)는, 제2 부위(502)에 있어서도 균일한 발열량이 된다.
(히터(50D))
도 7, 8은, 핀 삽통 구멍(28)의 근방에 배치된 히터(D)를 설명하는, 설명도이다. 도 7은, 상술한 히터(50A)의 설명도이다. 도 8은, 히터(50D)의 설명도이다.
먼저, 도 7에 나타내는 히터(50A)에 통전했을 경우, 전류(C)는, 히터(50A)에 있어서 최단 경로를 흐른다. 이것으로부터, 제2 부위(502)의 내주연(502x) 중, 제1 부위(501)가 면하는 영역(AR1)으로는 흐르기 어렵고, 제1 부위(501)에 면하지 않는 영역(AR2)으로는 흐르기 쉽다. 이로 인하여, 영역(AR1)에서는 발열되기 어렵고, 영역(AR2)에서는 발열되기 쉬워져, 핀 삽통 구멍(28)의 주위에서 발열량이 달라져 버릴 우려가 발생한다.
이것에 대하여, 도 8에 나타내는 히터(50D)는, 띠상이며 직선상으로 만곡하여 형성된 제1 부위(501)와, 제1 부위(501)로 연속되어 띠상이며 폐환상으로 형성된 제2 부위(504)를 갖고 있다. 도 7에 나타내는 히터(50A)와 도 8에 나타내는 히터(50D)는, 제2 부위의 구성만 다르게 되어 있다.
제2 부위(504)에 있어서는, 내주연(504x)의 평면시 형상이, 내주연(504x)의 가상 내접원(VC)과 비교하여, 제1 부위(501) 측으로 돌출되어 있다(볼록하게 되어 있다). 도면에서는, 내주연(504x)에 있어서 제1 부위(501) 측으로 돌출한 영역을, 부호 504z로 나타내고 있다. 제2 부위(504)의 개구는, 평면시에서, 2개의 곡선이 2점에서 결합한, 중심선에 대하여 선대칭의 아몬드 형상을 갖는다.
히터(50D)에서는, 이와 같은 구성으로 함으로써, 내주연(504x)의 근방에 있어서 전류(C)가 흐르기 어려워 발열되기 어려운 영역을 줄여, 내주연(504x) 근방에서의 발열량의 차를 생기기 어렵게 할 수 있다.
또한, 내주연(504x)의 가상 내접원(VC)과 비교하여, 제1 부위(501) 측으로 돌출되어 있다는 관계를 충족하면, 제2 부위(504)의 폭이 제1 부위(501)의 폭의 0.25배 내지 0.75배의 범위가 아니어도, 상술한 효과가 얻어진다. 즉, 제2 부위(504)에 적절한 양의 전류를 통전시켜, 원하는 발열로 할 수 있다.
또, 내주연(504x)의 가상 내접원(VC)과 비교하여, 제1 부위(501) 측으로 가장자리가 돌출되어 있다는 관계를 충족하면, 내주연(504x)의 평면시 형상은 특별히 제한은 없다. 예를 들면, 도 8에 나타낸 형상 외에, 다각형이나, 타원형이어도 된다. 즉, 제2 부위(504) 내의 개구의 형상은, 다각형이나 타원형 등, 임의로 선택할 수 있다.
또한, 제2 부위(504)의 폭이 일정하게 되도록, 제2 부위(504)의 외주연(504y)의 평면시 형상은, 내주연(504x)의 평면시 형상에 따른 형태로 하면 된다.
상술한 히터(50A~50D)와 같이, 띠상으로 형성된 제1 부위와, 제1 부위에 연속하여 띠상이며 폐환상으로 형성된 제2 부위를 갖는 구성은, 임의의 위치에 마련할 수 있다. 예를 들면, 도 3에 나타낸 히터(50)에 있어서 제1 부재(51)로 채용해도 되고, 제2 부재(52)로 채용해도 된다.
통 형상의 히터 엘리먼트는, 원호상의 제1 부재(51)가 히터 엘리먼트의 총면적의 대부분을 차지한다. 이로 인하여, 히터 엘리먼트(5)에 있어서, 제1 부재(51)가, 상술한 폐환상의 제2 부위를 갖는 경우, 제2 부위의 형성 위치의 자유도가 높고, 히터 엘리먼트의 설계가 용이하며, 구성이 간단해진다.
또, 히터 엘리먼트(5)에 있어서, 상술한 원형 영역의 직경 방향과 비스듬하게 교차하는 제2 부재(52)가, 폐환상의 제2 부위를 갖는 경우, 설계의 자유도를 높일 수 있다.
또한, 히터 엘리먼트(5)에 있어서, 상술한 원형 영역의 직경 방향으로 뻗는 제2 부재(52)가, 폐환상의 제2 부위를 갖는 경우에는, 히터(50A), (50D)와 같이 제1 부위를 직선상으로 형성할 수 있다. 이로 인하여, 제1 부위가 만곡되어 있음으로써 발생할 수 있는 통전량의 차를 고려할 필요가 없고, 제2 부위에 있어서의 발열량의 차가 발생하기 어렵다.
도 9는, 제2 부재(52)가 제2 부위(522A)를 갖는 히터 엘리먼트(5)에 있어서의, 제2 부위(522A)의 주변의 구성을 나타내는 설명도이다. 도면 중, 부호 D를 붙인 양화살표는, 직경 방향을 나타낸다.
제2 부재(52A)는, 직경 방향으로 뻗어 있다. 제2 부재(52A)는, 띠상이며 직선상으로 형성된 제1 부위(521A)와, 제1 부위(521A)로 연속되어 띠상이며 폐환상으로 형성된 제2 부위(522A)를 갖고 있다.
제2 부재(52A)의 주위에는, 2개의 제1 부재(51)와, 인접하는 2개의 제1 부재(51)를 접속하는 제2 부재(52)를 갖는 히터(50X)가 직경 방향으로 복수(도면에서는, 제2 부재(52A)의 양측으로 3개씩, 합계 6개) 배열되어 있다. 복수의 히터(50X)는, 도 9의 표시 범위 외에서 서로 접속되는 1개의 히터 엘리먼트를 구성하고 있어도 된다.
이와 같은 구성의 히터 엘리먼트로 함으로써, 핀 삽통 구멍(28)의 주위에 효율적으로 히터 패턴을 형성하여, 재치면(11a) 상 위치의 차이에 따른 온도차를 저감할 수 있다.
이상과 같은 히터(50A~50D)를 갖는 정전 척 장치(1)에서는, 판상 부재의 면내 온도차를 저감시키는 것이 가능해진다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명에 관한 적절한 실시형태예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 관련된 예에 한정되지 않는 것은 말할 것도 없다. 상술한 예에 있어서 나타낸 각 구성 부재의 모든 형상이나 조합 등은 일례이며, 본 발명의 주지로부터 벗어나지 않는 범위에 있어서 설계 요구 등에 근거하여 다양하게 변경 가능하다.
1…정전 척 장치
2…정전 척부
3…온도 조절용 베이스부
3b, 16…관통 구멍
5…히터 엘리먼트
11a…재치면
13…정전 흡착용 전극
19…홈
19a…바닥면
50, 50A, 50B, 50C, 50D, 50X…히터
501, 503, 521A…제1 부위
502, 504, 522A…제2 부위
502x, 504x…내주연
AR1, AR2…영역
VC…가상 내접원
W…판상 시료
Wa, Wb, Wc, Wd, We, Wf, WX…폭

Claims (12)

  1. 일 주면으로서 판상 시료를 재치하는 재치면을 갖고, 정전 흡착용 전극을 구비하는 정전 척부와,
    상기 정전 척부에 대하여 상기 재치면과는 반대 측에 배치되어 상기 정전 척부를 냉각하는 온도 조절용 베이스부와,
    상기 정전 척부와 상기 온도 조절용 베이스부의 사이, 또는 정전 척부의 내부에 층상으로 배치된 히터 엘리먼트를 구비하고,
    상기 정전 척부 및 상기 온도 조절용 베이스부는, 두께 방향으로 연통하는 복수의 관통 구멍을 가지며,
    상기 히터 엘리먼트는, 띠상으로 형성된 제1 부위와, 상기 제1 부위에 연속하여 띠상이며 폐환상으로 형성된 제2 부위를 갖고,
    상기 관통 구멍은, 평면시에서 상기 제2 부위의 내주 측에 배치되며,
    상기 제2 부위의 폭은, 상기 제1 부위의 폭의 0.25배 내지 0.75배의 범위에 포함되는 정전 척 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 부위의 내주연의 평면시 형상은, 상기 내주연의 가상 내접원과 비교하여, 상기 제1 부위 측으로 돌출되어 있는 정전 척 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 부위의 폭은, 상기 제1 부위의 폭의 0.45배 내지 0.55배의 범위에 포함되는 정전 척 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 히터 엘리먼트는, 원형 영역에 배치되고,
    상기 제1 부위가 상기 원형 영역의 둘레 방향으로 뻗어 있는 정전 척 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 히터 엘리먼트는, 원형 영역에 배치되고,
    상기 제1 부위가 상기 원형 영역의 직경 방향으로 뻗어 있는 정전 척 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 히터 엘리먼트는, 원형 영역에 배치되고,
    상기 제1 부위가 상기 원형 영역의 직경 방향으로 비스듬하게 교차하는 방향으로 뻗어 있는 정전 척 장치.
  7. 일 주면으로서 판상 시료를 재치하는 재치면을 갖고, 정전 흡착용 전극을 구비하는 정전 척부와,
    상기 정전 척부에 대하여 상기 재치면과는 반대 측에 배치되어 상기 정전 척부를 냉각하는 온도 조절용 베이스부와,
    상기 정전 척부와 상기 온도 조절용 베이스부의 사이, 또는 정전 척부의 내부에 층상으로 배치된 히터 엘리먼트를 구비하고,
    상기 정전 척부 및 상기 온도 조절용 베이스부는, 두께 방향으로 연통하는 복수의 관통 구멍을 가지며,
    상기 히터 엘리먼트는, 띠상으로 형성된 제1 부위와, 상기 제1 부위에 연속하여 띠상이며 폐환상으로 형성된 제2 부위를 갖고,
    상기 관통 구멍은, 평면시에서 상기 제2 부위의 내주 측에 배치되며,
    상기 제2 부위의 내주연의 평면시 형상은, 상기 내주연의 가상 내접원과 비교하여, 상기 제1 부위 측으로 돌출되어 있는 정전 척 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 히터 엘리먼트는, 원형 영역에 배치되고,
    상기 제1 부위가 상기 원형 영역의 둘레 방향으로 뻗어 있는 정전 척 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 히터 엘리먼트는, 원형 영역에 배치되고,
    상기 제1 부위가 상기 원형 영역의 직경 방향으로 뻗어 있는 정전 척 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 히터 엘리먼트는, 원형 영역에 배치되고,
    상기 제1 부위가 상기 원형 영역의 직경 방향으로 비스듬하게 교차하는 방향으로 뻗어 있는 정전 척 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 부위의 폭은, 상기 제1 부위의 폭의 0.25배 내지 0.75배의 범위에 포함되는, 정전 척 장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 부위의 폭은, 상기 제1 부위의 폭의 0.45배 내지 0.55배의 범위에 포함되는 정전 척 장치.
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