TW201732999A - 靜電吸盤 - Google Patents

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Hitoshi Sasaki
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Abstract

提供一種靜電吸盤，其特徵在於包含：載置有處理對象物之陶瓷介電質基板；底板；以及配設於陶瓷介電質基板與底板之間之加熱板，加熱板具有：包含金屬的第一、第二支撐板；配設於第一支撐板與第二支撐板之間的第一、第二樹脂層；配設於第一樹脂層與第二樹脂層之間，具有在面內方向中分離的第一、第二導電部，藉由電流流動而發熱之加熱器元件；藉由第一導電部的面內方向中的側端部與第一樹脂層與第二樹脂層劃分之空間部，第一樹脂層在第一導電部與第二導電部之間與第二樹脂層相接。

Description

靜電吸盤
本發明的態樣一般是關於靜電吸盤(electrostatic chuck)。
在進行蝕刻(etching)、CVD(Chemical Vapor Deposition：化學氣相沉積)、濺鍍(sputtering)、離子注入(ion implantation)、灰化(ashing)等的電漿處理反應室(plasma processing chamber)內，靜電吸盤被使用當作吸附保持半導體晶圓(semiconductor wafer)或玻璃基板(glass substrate)等的處理對象物的手段(means)。靜電吸盤是將靜電吸附用電力施加於內建的電極，透過靜電力吸附矽晶圓(silicon wafer)等的基板。
近年來在包含電晶體等的半導體元件的IC晶片中，小型化或處理速度的提高被要求。伴隨於此要求，在晶圓上形成半導體元件時提高蝕刻等的加工的精度被要求。蝕刻的加工精度是指是否顯示可藉由晶圓的加工形成具有照設計那樣的寬度或深度的圖案(pattern)。藉由提高蝕刻等的加工精度，可將半導體元件微細化(refinement)，可提高集積密度。也就是說，藉由提高加工精度使得晶片的小型化及高速度化成為可能。
蝕刻等的加工精度已知有取決於加工時的晶圓的溫度。因此，在具有靜電吸盤的基板處理裝置中，穩定控制加工時的晶圓的溫度被要求。例如使晶圓面內的溫度分布均勻的性能(溫度均勻性)被要求。而且，在晶圓面內中故意加以區別溫度的性能(溫度控制性)被要求。作為控制晶圓的溫度的方法已知有使用內建加熱器(heater)(發熱體)或冷卻板的靜電吸盤的方法。一般溫度均勻性與溫度控制性有取捨(trade-off)的關係。
晶圓的溫度受冷卻板的溫度的不均、加熱器的溫度的不均、支撐加熱器的支撐板的厚度的不均、配設於加熱器的周圍的樹脂層的厚度的不均等的影響。在加熱器內建於靜電吸盤的情形下，加熱器的內建方法(例如接著方法)為重要的因素之一。
在晶圓加工的製程中，RF(Radio Frequency)電壓(射頻電壓：radio frequency voltage)(高頻電壓：high frequency voltage)被施加。RF電壓一被施加，一般的加熱器就受到高頻的影響而發熱。於是，晶圓的溫度受到影響。而且，RF電壓一被施加，漏電流(leakage current)就流到設備側。因此，在設備側需要濾波器(filter)等的機構。 在電漿蝕刻裝置(plasma etching equipment)等中的製程中，各式各樣的強度及各式各樣的分布的電漿被照射到晶圓。在電漿被照射到晶圓的情形下，將晶圓的溫度控制到適合製程的溫度，同時溫度均勻性及溫度控制性被要求。進而為了提高生產性，以比較短的時間使晶圓的溫度到達規定的溫度被要求。有急遽的溫度變化或熱的供給或高頻電壓的施加。據此，在靜電吸盤就會產生熱的、電的、機械的負載。靜電吸盤被要求耐熱的、電的、機械的負載，及控制晶圓溫度之高的可靠度(reliability)。同時滿足這種要求很困難。
[專利文獻1]：日本國特開2010-40644號公報
本發明是基於如此的課題的認識所進行的創作，其目的為提供一種耐得住熱的、電的、機械的負載之可靠度高的靜電吸盤。
第一發明為一種靜電吸盤，其特徵在於包含：陶瓷介電質基板，載置有處理對象物；底板(base plate)，配設於在積層方向中與前述陶瓷介電質基板分離的位置，支撐前述陶瓷介電質基板；以及加熱板(heater plate)，配設於前述陶瓷介電質基板與前述底板之間，前述加熱板具有：第一支撐板，配設於前述陶瓷介電質基板與前述底板之間，包含金屬；第二支撐板，配設於前述前述第一支撐板與前述底板之間，包含金屬；第一樹脂層，配設於前述第一支撐板與前述第二支撐板之間；第二樹脂層，配設於前述第一樹脂層與前述第二支撐板之間；加熱器元件(heater element)，配設於前述第一樹脂層與前述第二樹脂層之間，具有：第一導電部，與在對前述積層方向垂直的面內方向(in-plane direction)中與前述第一導電部分離之第二導電部，藉由電流流動而發熱；以及第一空間部，藉由前述第一導電部的前述面內方向中的第一側端部與前述第一樹脂層與前述第二樹脂層劃分，前述第一樹脂層在前述第一導電部與前述第二導電部之間與前述第二樹脂層相接。
依照該靜電吸盤，在加熱器元件的第一導電部的端部設有第一空間部(空隙)。即使加熱器元件熱膨脹，第一導電部也能以填補第一空間部的方式變形。因此，在加熱器元件因熱膨脹而變形時，可降低施加於第一樹脂層及第二樹脂層的應力。因此，可抑制加熱器元件與第一樹脂層的剝離及加熱器元件與第二樹脂層的剝離。因此，對負載的抗性高，可提高可靠度。可抑制因剝離產生的處理對象物的溫度變化。
第二發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第一發明中，前述第一導電部具有在前述面內方向中與前述第一側端部分離之第二側端部，前述加熱板具有藉由前述第二側端部與前述第一樹脂層與前述第二樹脂層劃分之第二空間部。
依照該靜電吸盤，在加熱器元件的第一導電部的端部設有第二空間部(空隙)。即使加熱器元件熱膨脹，第一導電部也能以填補第二空間部的方式變形。因此，在加熱器元件因熱膨脹而變形時，可降低施加於第一樹脂層及第二樹脂層的應力。因此，可抑制加熱器元件與第一樹脂層的剝離及加熱器元件與第二樹脂層的剝離。可抑制因剝離產生的處理對象物的溫度變化。
第三發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第一發明或第二發明中，前述第一空間部之沿著前述積層方向的寬度為前述第一導電部之沿著前述積層方向的寬度以下。
依照該靜電吸盤，即使加熱器元件因熱膨脹而變形，也因空間部被填補，故可降低施加於第一樹脂層及第二樹脂層的應力。因此，可抑制加熱器元件與第一樹脂層的剝離及加熱器元件與第二樹脂層的剝離。可抑制因剝離產生的處理對象物的溫度變化。
第四發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第一發明至第三發明中的任一項發明中，前述第一空間部之沿著前述積層方向的寬度隨著在前述面內方向中遠離前述第一側端部而變窄。
依照該靜電吸盤，即使加熱器元件因熱膨脹而變形，也因空間部被填補，故可降低施加於第一樹脂層及第二樹脂層的應力。因此，可抑制加熱器元件與第一樹脂層的剝離及加熱器元件與第二樹脂層的剝離。可抑制因剝離產生的處理對象物的溫度變化。
第五發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第一發明至第四發明中的任一項發明中，在前述第一空間部與前述第一樹脂層的邊界隨著在前述面內方向中遠離前述第一側端部而通過前述第一導電部的前述積層方向中的中央，接近延伸於前述面內方向的假想面，前述第一空間部與前述第二樹脂層的邊界隨著在前述面內方向中遠離前述第一側端部而接近前述假想面。
依照該靜電吸盤，即使加熱器元件因熱膨脹而變形，也因空間部被填補，故可降低施加於第一樹脂層及第二樹脂層的應力。因此，可抑制加熱器元件與第一樹脂層的剝離及加熱器元件與第二樹脂層的剝離。可抑制因剝離產生的處理對象物的溫度變化。
第六發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第一發明至第四發明中的任一項發明中，前述第一導電部具有與前述第一樹脂層對向的頂面，前述第一空間部與前述第二樹脂層的邊界隨著在前述面內方向中遠離前述第一側端部而通過前述頂面，接近延伸於前述面內方向的假想面。
依照該靜電吸盤，即使加熱器元件因熱膨脹而變形，也因空間部被填補，故可降低施加於第一樹脂層及第二樹脂層的應力。因此，可抑制加熱器元件與第一樹脂層的剝離及加熱器元件與第二樹脂層的剝離。可抑制因剝離產生的處理對象物的溫度變化。
第七發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第一發明至第四發明中的任一項發明中，前述第一導電部具有與前述第二樹脂層對向的底面，前述第一空間部與前述第二樹脂層的邊界隨著在前述面內方向中遠離前述第一導電部而通過前述底面，接近延伸於前述面內方向的假想面。
依照該靜電吸盤，即使加熱器元件因熱膨脹而變形，也因空間部被填補，故可降低施加於第一樹脂層及第二樹脂層的應力。因此，可抑制加熱器元件與第一樹脂層的剝離及加熱器元件與第二樹脂層的剝離。可抑制因剝離產生的處理對象物的溫度變化。
第八發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第一發明至第七發明中的任一項發明中，前述第一導電部具有：與前述第一樹脂層對向的頂面，和與前述第二樹脂層對向的底面，前述頂面及前述底面之中一方的面之沿著前述面內方向的寬度比前述頂面及前述底面的他方的面之沿著前述面內方向的寬度窄。
依照該靜電吸盤，即使加熱器元件因熱膨脹而變形，也因空間部被填補，故可降低施加於第一樹脂層及第二樹脂層的應力。因此，可抑制加熱器元件與第一樹脂層的剝離及加熱器元件與第二樹脂層的剝離。可抑制因剝離產生的處理對象物的溫度變化。
第九發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第八發明中，前述第一導電部的前述底面之沿著前述面內方向的前述長度比前述第一導電部的前述頂面之沿著前述面內方向的前述長度長。
因有底板，加熱器元件的下方的溫度比加熱器元件的上方的溫度低，在上下方向中往往熱分布會產生偏差。依照該靜電吸盤，可抑制這種上下方向中的熱分布的偏差。
第十發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第八發明中，前述第一導電部的前述頂面之沿著前述面內方向的前述長度比前述第一導電部的前述底面之沿著前述面內方向的前述長度長。
依照該靜電吸盤，藉由加熱器元件的頂面長，可容易將配置有處理對象物的加熱器元件的上方加熱。而且，藉由加熱器元件的底面比較短，可容易將加熱器元件的下方冷卻。據此，可提高溫度追蹤性(升降溫速率(ramp rate))。
第十一發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第八發明至第十發明中的任一項發明中，前述一方的面與前述第一導電部的側面藉由曲面連接。
依照該靜電吸盤，即使加熱器元件因熱膨脹而變形，也因空間部被填補，故可降低施加於第一樹脂層及第二樹脂層的應力。因此，可抑制加熱器元件與第一樹脂層的剝離及加熱器元件與第二樹脂層的剝離。可抑制因剝離產生的處理對象物的溫度變化。
第十二發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第八發明至第十一發明中的任一項發明中，前述第一導電部的側面比前述他方的面粗糙。
依照該靜電吸盤，即使加熱器元件因熱膨脹而變形，也因空間部被填補，故可降低施加於第一樹脂層及第二樹脂層的應力。因此，可抑制加熱器元件與第一樹脂層的剝離及加熱器元件與第二樹脂層的剝離。可抑制因剝離產生的處理對象物的溫度變化。
第十三發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第八發明至第十二發明中的任一項發明中，前述第一支撐板及前述第二支撐板之中一方的支撐板，與通過前述第一導電部的前述積層方向中的中央，延伸於前述面內方向的中央假想面之間的距離比前述第一支撐板及前述第二支撐板之中他方的支撐板與前述中央假想面之間的距離短，前述一方的面位於前述一方的支撐板與前述中央假想面之間。
依照該靜電吸盤，即使加熱器元件因熱膨脹而變形，也因空間部被填補，故可降低施加於第一樹脂層及第二樹脂層的應力。因此，可抑制加熱器元件與第一樹脂層的剝離及加熱器元件與第二樹脂層的剝離。可抑制因剝離產生的處理對象物的溫度變化。
第十四發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第一發明至第十三發明中的任一項發明中，前述第一支撐板與前述第二支撐板電接合。
依照該靜電吸盤，可隔絕高頻，防止加熱器元件因高頻的影響而發熱。據此，可抑制加熱器元件發熱至異常溫度。而且，可抑制加熱板的阻抗(impedance)。
第十五發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第十四發明中，前述第一支撐板與前述第二支撐板接合的區域的面積比前述第一支撐板的頂面的面積窄，比前述第二支撐板的底面的面積窄。
依照該靜電吸盤，可隔絕高頻，防止加熱器元件因高頻的影響而發熱。據此，可抑制加熱器元件發熱至異常溫度。而且，可抑制加熱板的阻抗。
第十六發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第一發明至第十五發明中的任一項發明中，前述第一支撐板的頂面具有第一凹凸，前述第二支撐板的底面具有第二凹凸。
依照該靜電吸盤，因第一支撐板的頂面具有第一凹凸，故可更擴大第一支撐板與加熱器元件之間的接著面積，可提高第一支撐板與加熱器元件之間的接著強度。而且，因第二支撐板的底面具有第二凹凸，故可更擴大第二支撐板與加熱器元件之間的接著面積，可提高第二支撐板與加熱器元件之間的接著強度。進而因第一支撐板的頂面具有第一凹凸，故可更縮短加熱器元件與處理對象物之間的距離。據此，可提高使處理對象物的溫度上升的速度。
第十七發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第十六發明中，前述第一凹凸仿照前述加熱器元件的形狀，前述第二凹凸仿照前述加熱器元件的形狀。
依照該靜電吸盤，可更擴大第一支撐板與加熱器元件之間的接著面積，可提高第一支撐板與加熱器元件之間的接著強度。而且，可更擴大第二支撐板與加熱器元件之間的接著面積，可提高第二支撐板與加熱器元件之間的接著強度。進而可更縮短加熱器元件與處理對象物之間的距離。據此，可提高使處理對象物的溫度上升的速度。
第十八發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第十七發明中，前述第一凹凸的凹部與前述第二凹凸的凹部之間的距離比前述第一凹凸的凸部與前述第二凹凸的凸部之間的距離短。
依照該靜電吸盤，可更擴大第一支撐板與加熱器元件之間的接著面積，可提高第一支撐板與加熱器元件之間的接著強度。而且，可更擴大第二支撐板與加熱器元件之間的接著面積，可提高第二支撐板與加熱器元件之間的接著強度。進而可更縮短加熱器元件與處理對象物之間的距離。據此，可提高使處理對象物的溫度上升的速度。
第十九發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第十六發明至第十八發明中的任一項發明中，前述第一凹凸的高度與前述第二凹凸的高度不同。
依照該靜電吸盤，可更擴大第一支撐板與加熱器元件之間的接著面積，可提高第一支撐板與加熱器元件之間的接著強度。而且，可更擴大第二支撐板與加熱器元件之間的接著面積，可提高第二支撐板與加熱器元件之間的接著強度。進而可更縮短加熱器元件與處理對象物之間的距離。據此，可提高使處理對象物的溫度上升的速度。
第二十發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第一發明至第十九發明中的任一項發明中，前述加熱器元件具有帶狀的加熱器電極，前述加熱器電極於在複數個區域中互相獨立的狀態下被配設。
依照該靜電吸盤，因加熱器電極於在複數個區域中互相獨立的狀態下被配設，故可每一各區域獨立控制處理對象物的面內的溫度。據此，可故意加以區別處理對象物的面內的溫度(溫度控制性)。
第二十一發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第一發明至第二十發明中的任一項發明中，前述加熱器元件配設有複數個，前述複數個前述加熱器元件於在互異的層獨立的狀態下被配設。
依照該靜電吸盤，因加熱器元件於在互異的層獨立的狀態下被配設，故可每一各區域獨立控制處理對象物的面內的溫度。據此，可故意加以區別處理對象物的面內的溫度(溫度控制性)。
第二十二發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第一發明至第二十發明中的任一項發明中，前述加熱板更具有配設於前述第一支撐板與前述第二支撐板之間，具有導電性之旁路(by-pass)層。
依照該靜電吸盤，可對將電力供給至加熱器元件的端子的配置使其具有更大的自由度。藉由配設旁路層，與未配設旁路層的情形比較即使不將熱容量大的端子直接接合於加熱器元件也可以。據此，可提高處理對象物的面內的溫度分布的均勻性。而且，與未配設旁路層的情形比較即使不將端子接合於薄的加熱器元件也可以。據此，可提高加熱板的可靠度。
第二十三發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第二十二發明中，前述加熱器元件與前述旁路層電接合，前述第一支撐板及前述第二支撐板電絕緣。
依照該靜電吸盤，可經由旁路層由外部將電力供給至加熱器元件。
第二十四發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第二十二發明或第二十三發明中，前述旁路層的厚度比前述第一樹脂層的厚度厚。
依照該靜電吸盤，可對將電力供給至加熱器元件的端子的配置使其具有更大的自由度。而且，可抑制旁路層的電阻，可抑制旁路層的發熱量。
第二十五發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第二十二發明至第二十四發明中的任一項發明中，前述旁路層的厚度比前述加熱器元件的厚度厚。
依照該靜電吸盤，可對將電力供給至加熱器元件的端子的配置使其具有更大的自由度。而且，可抑制旁路層的電阻，可抑制旁路層的發熱量。
第二十六發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第二十二發明至第二十五發明中的任一項發明中，前述旁路層配設於前述加熱器元件與前述底板之間。
依照該靜電吸盤，旁路層抑制由加熱器元件供給的熱傳導到底板。也就是說，旁路層具有由旁路層看對底板的側的絕熱效果，可提高處理對象物的面內的溫度分布的均勻性。
第二十七發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第二十二發明至第二十五發明中的任一項發明中，前述旁路層配設於前述加熱器元件與前述陶瓷介電質基板之間。
依照該靜電吸盤，在隔絕了電壓供給至加熱板的瞬間，可迅速地將溫度最高的加熱器元件的熱傳導到底板，可更提高降低處理對象物的溫度時的溫度追蹤性(升降溫速率)。
第二十八發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第二十二發明至第二十七發明中的任一項發明中，前述加熱板更具有設於前述旁路層的側方之空間部。
依照該靜電吸盤，即使旁路層熱膨脹也能以填補空間部的方式變形。因此，可降低施加於鄰接旁路層的樹脂層等的應力。因此，可抑制鄰接旁路層的樹脂層等的剝離。例如可提高對加熱板的負載的抗性，可更提高靜電吸盤的可靠度。進而可抑制因鄰接旁路層的層的剝離產生的處理對象物的溫度變化。
第二十九發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第二十八發明中，前述第一空間部的剖面積及前述旁路層的側方的前述空間部的剖面積的大小關係與前述加熱器元件的厚度及前述旁路層的厚度的大小關係相同。
厚度一厚，因熱膨脹造成的體積增加就變大。因此，空間部的剖面積大的對鄰接的層的剝離抑制有利。因此，依照該靜電吸盤，可更抑制第一導電部及鄰接旁路層的層的剝離。可更確實地抑制伴隨著剝離的產生之處理對象物的溫度變化。
第三十發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第二十八發明或第二十九發明中，前述第一空間部的側端對前述第一導電部的厚度方向的中央偏移到前述第一支撐板側或前述第二支撐板側，前述旁路層的側方的前述空間部的側端對前述旁路層的厚度方向的中央偏移到與前述第一空間部的側端相同的方向。
依照該靜電吸盤，對第一空間部及旁路層的空間部的形成無須使用複雜的方法等，可使第一空間部及旁路層的空間部的形成容易。
第三十一發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第二十二發明至第三十發明中的任一項發明中，前述加熱器元件具有：前述第一支撐板側的第一面，與前述第二支撐板側的第二面，前述第一面的寬度與前述第二面的寬度不同，前述旁路層具有：前述第一支撐板側的第三面，與前述第二支撐板側的第四面，前述第三面的寬度與前述第四面的寬度不同，前述第三面之對前述第四面的寬度的大小關係與前述第一面之對前述第二面的寬度的大小關係相同。
依照該靜電吸盤，在第一面及第三面的寬度窄的情形下，可更抑制對第一面~第四面垂直的方向中的熱分布的不均。相反地，在第一面及第三面的寬度寬的情形下，在第一面及第三面側中容易保持熱，並且在第二面及第四面側中容易冷卻熱，可更提高溫度追蹤性(升降溫速率)。
第三十二發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第二十二發明至第三十發明中的任一項發明中，前述加熱器元件具有：前述第一支撐板側的第一面，與前述第二支撐板側的第二面，前述第一面的寬度與前述第二面的寬度不同，前述旁路層具有：前述第一支撐板側的第三面，與前述第二支撐板側的第四面，前述第三面的寬度與前述第四面的寬度不同，前述第三面之對前述第四面的寬度的大小關係與前述第一面之對前述第二面的寬度的大小關係相反。
依照該靜電吸盤，可使因旁路層的熱膨脹而施加的應力的方向與因加熱器元件的熱膨脹而施加的應力的方向反方向。據此，可更抑制應力的影響。
第三十三發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第一發明至第三十二發明中的任一項發明中，前述第一支撐板的頂面的面積比前述第二支撐板的底面的面積寬。
依照該靜電吸盤，由加熱器元件看在第二支撐板的側中，可更容易連接將電力供給至加熱器元件的端子。
第三十四發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第一發明至第三十三發明中的任一項發明中，前述第一支撐板具有複數個支撐部，前述複數個支撐部在互相獨立的狀態下被配設。
依照該靜電吸盤，在第一支撐板的面內可故意設置徑向的溫度差(溫度控制性)。例如在第一支撐板的面內可由中央部遍及外周部階梯狀地設置溫度差。據此，在處理對象物的面內可故意設置溫度差(溫度控制性)。
第三十五發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第一發明至第三十四發明中的任一項發明中，前述第一支撐板之前述第二支撐板側的面在沿著前述積層方向看時，具有：與前述加熱器元件重疊的第一區域，和不與前述加熱器元件重疊的第二區域，在對前述積層方向平行的剖面中，前述第二區域比前述第一區域還突出於前述第二支撐板側。
依照該靜電吸盤，可提高接近第一支撐板的層與第一支撐板的密著性。據此，可實現照設計那樣的均熱性與耐受電壓(withstand voltage)特性。
第三十六發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第三十五發明中，前述第二支撐板之前述第一支撐板側的面在沿著前述積層方向看時，具有：與前述加熱器元件重疊的第三區域，和不與前述加熱器元件重疊的第四區域，在對前述積層方向平行的剖面中，前述第四區域比前述第三區域還突出於前述第一支撐板側。
依照該靜電吸盤，可提高接近第二支撐板的層與第二支撐板的密著性。據此，可實現照設計那樣的均熱性與耐受電壓特性。
第三十七發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第三十五發明或第三十六發明中，前述第一支撐板之前述第二支撐板側的面具有仿照前述加熱器元件的形狀的凹凸，前述第二支撐板之前述第一支撐板側的面具有仿照前述加熱器元件的形狀的凹凸。
依照該靜電吸盤，可實現照設計那樣的均熱性與耐受電壓特性。而且，可提高使處理對象物的溫度上升的速度。因此，使例如[加熱器的加熱性能(升溫速度)]與[溫度均勻性]、[耐受電壓可靠度]的並存成為可能。
第三十八發明為一種靜電吸盤，其特徵在於：在第三十六發明中，前述第二區域與前述第四區域之間之沿著前述積層方向的距離比前述第一區域與前述第三區域之間之沿著前述積層方向的距離短。
依照該靜電吸盤，接近第一支撐板的層與第一支撐板的密著性高。而且，接近第二支撐板的層與第二支撐板的密著性高。據此，可實現照設計那樣的均熱性與耐受電壓特性。而且，可提高使處理對象物的溫度上升的速度。因此，使例如[加熱器的加熱性能(升溫速度)]與[溫度均勻性]、[耐受電壓可靠度]的並存成為可能。
依照本發明的態樣，可提供耐得住熱的、電的、機械的負載之可靠度高的靜電吸盤。
以下，就本發明的實施的形態一邊參照圖面，一邊進行說明。此外各圖面中，對同樣的構成元件附加同一符號而適宜省略詳細的說明。 圖1是顯示與本實施形態有關的靜電吸盤之模式斜視圖。 圖2(a)及圖2 (b)是顯示與本實施形態有關的靜電吸盤之模式剖面圖。 在圖1中為了說明的方便起見，在靜電吸盤的一部分中顯示剖面圖。圖2(a)是例如圖1所示的剖切面A1-A1中的模式剖面圖。圖2(b)是圖2(a)所示的區域B1的模式放大視圖。
與本實施形態有關的靜電吸盤10具備陶瓷介電質基板100與加熱板200與底板300。 陶瓷介電質基板100配設於在與底板300積層的方向(Z方向)中分離的位置。加熱板200配設於底板300與陶瓷介電質基板100之間。
在底板300與加熱板200之間設有接著劑403。在加熱板200與陶瓷介電質基板100之間設有接著劑403。作為接著劑403的材料可舉出具有較高的導熱性(thermal conductivity)的聚矽氧(silicone)等的耐熱樹脂(heat-resistant resin)。接著劑403的厚度為例如約0.1毫米(mm)以上、1.0mm以下左右。接著劑403的厚度和底板300與加熱板200之間的距離，或加熱板200與陶瓷介電質基板100之間的距離相同。
陶瓷介電質基板100為例如由多晶陶瓷燒結體(​polycrystalline ceramics sintered compact)構成的平板狀的基材，具有：載置半導體晶圓等的處理對象物W的第一主表面(principal surface)101，和與該第一主表面101相反側的第二主表面102。
此處，在本實施形態的說明中擬稱連結第一主表面101與第二主表面102的方向為Z方向，稱與Z方向正交的方向之一為X方向，稱正交於Z方向及X方向的方向為Y方向。Z方向與底板300、加熱板200及陶瓷介電質基板100的積層方向實質上平行。在本實施形態的說明中面內方向是指與包含X方向及Y方向的平面平行的一個方向。
作為包含於陶瓷介電質基板100的結晶的材料可舉出例如Al2 O3 、Y2 O3 及YAG等。可藉由使用這種材料提高陶瓷介電質基板100中的紅外線透過性、耐受電壓(withstand voltage)及電漿耐久性(plasma durability)。
在陶瓷介電質基板100的內部配設有電極層111。電極層111介設於第一主表面101與第二主表面102之間。也就是說，電極層111插入陶瓷介電質基板100之中而被形成。電極層111被一體燒結於陶瓷介電質基板100。
此外，電極層111不被限定於介設於第一主表面101與第二主表面102之間，附設於二主表面102也可以。
靜電吸盤10藉由對電極層111施加吸附保持用電壓而在電極層111的第一主表面101側產生電荷，透過靜電力吸附保持處理對象物W。
加熱板200藉由加熱器用電流流動而發熱，與加熱板200不發熱的情形比較可提高處理對象物W的溫度。
電極層111沿著第一主表面101及第二主表面102被配設。電極層111是用以吸附保持處理對象物W的吸附電極。電極層111既可以是單極型也可以是雙極型。而且，電極層111也可以是三極型或其他的多極型。電極層111的數目或電極層111的配置可適宜選擇。
陶瓷介電質基板100具有：電極層111與第一主表面101之間的第一介電層(dielectric layer)107；電極層111與第二主表面102之間的第二介電層109。陶瓷介電質基板100之中至少第一介電層107中的紅外線分光透過率為20%以上較佳。在本實施形態中紅外線分光透過率為以厚度1mm換算的值。
藉由陶瓷介電質基板100之中至少第一介電層107中的紅外線分光透過率為20%以上，在將處理對象物W載置於第一主表面101的狀態下由加熱板200放出的紅外線可效率高地透過陶瓷介電質基板100。因此，熱很難蓄積於處理對象物W，處理對象物W的溫度的控制性升高。
例如在進行電漿處理的反應室內使用靜電吸盤10的情形，伴隨電漿功率(plasma power)的增加處理對象物W的溫度變得容易上升。在本實施形態的靜電吸盤10中，因電漿功率而傳導到處理對象物W的熱效率高地傳導到陶瓷介電質基板100。進而藉由加熱板200而傳導到陶瓷介電質基板100的熱效率高地傳導到處理對象物W。因此，熱效率高地被傳導，可容易將處理對象物W維持於所希望的溫度。
在與本實施形態有關的靜電吸盤10中，除了第一介電層107之外，第二介電層109中的紅外線分光透過率也是20%以上較理想。藉由第一介電層107及第二介電層109的紅外線分光透過率為20%以上，由加熱板200放出的紅外線就會效率更高地透過陶瓷介電質基板100，可提高處理對象物W的溫度控制性。
底板300配設於陶瓷介電質基板100的第二主表面102側，隔著加熱板200支撐陶瓷介電質基板100。在底板300設置有連通道301。也就是說，連通道301設置於底板300的內部。作為底板300的材料可舉出例如鋁。
底板300發揮進行陶瓷介電質基板100的溫度調整的作用。例如在將陶瓷介電質基板100冷卻的情形下，使冷卻介質(cooling medium)流入連通道301。所流入的冷卻介質通過連通道301，由連通道301流出。據此，可藉由冷卻介質吸收底板300的熱，將安裝於其上的陶瓷介電質基板100冷卻。
另一方面，在將陶瓷介電質基板100加熱的情形下，也能將加熱介質注入到連通道301內。或者也能使未圖示的加熱器內建於底板300。如此，若透過底板300調整陶瓷介電質基板100的溫度，則可容易調整藉由靜電吸盤10吸附保持的處理對象物W的溫度。
而且，在陶瓷介電質基板100的第一主表面101側依照需要設置有凸部113。在互相相鄰的凸部113之間設置有溝115。溝115互相連通。在搭載於靜電吸盤10的處理對象物W的背面與溝115之間形成有空間。
在溝115連接有貫通底板300及陶瓷介電質基板100的導入道321。若在吸附保持住處理對象物W的狀態下由導入道321導入氦(He)等的傳送氣體，則傳送氣體流到設置於處理對象物W與溝115之間的空間，可藉由傳送氣體直接將處理對象物W加熱或冷卻。
圖3是顯示本實施形態的加熱板之模式斜視圖。 圖4(a)及圖4 (b)是顯示本實施形態的加熱板之模式斜視圖。 圖5是顯示本實施形態的加熱板之模式分解圖。 圖3是由頂面(陶瓷介電質基板100的側的面)眺望本實施形態的加熱板之模式斜視圖。圖4(a)是由底面(底板300的側的面)眺望本實施形態的加熱板之模式斜視圖。圖4(b)是圖4(a)所示的區域B2中的模式放大視圖。
如圖5所示，本實施形態的加熱板200具有：第一支撐板210、第一樹脂層220、加熱器元件(發熱層)230、第二樹脂層240、第二支撐板270、供電端子280。如圖3所示，第一支撐板210的面211(頂面)形成加熱板200的頂面。如圖4所示，第二支撐板270的面271(底面)形成加熱板200的底面。第一支撐板210及第二支撐板270為支撐加熱器元件230等的支撐板。在該例子中，第一支撐板210及第二支撐板270夾著第一樹脂層220與加熱器元件230與第二樹脂層240，支撐該等構件。
第一支撐板210配設於陶瓷介電質基板100與底板300之間。第二支撐板270配設於第一支撐板210與底板300之間。第一樹脂層220配設於第一支撐板210與第二支撐板270之間。第二樹脂層240配設於第一樹脂層220與第二支撐板270之間。加熱器元件230配設於第一樹脂層220與第二樹脂層240之間。
第一支撐板210具有比較高的熱傳導率(thermal conductivity)。作為第一支撐板210的材料可舉出例如包含鋁、銅及鎳的至少任一種的金屬或多層構造的石墨(graphite)等。一般由使處於二律背反(antinomy)的關係的[處理對象物的面內溫度均勻性]與[高產量(throughput)]並存的觀點，及給予反應室汙染或磁性的觀點，作為第一支撐板210的材料以鋁或鋁合金較適合。第一支撐板210的厚度(Z方向的長度)為例如約0.1mm以上、5.0mm以下左右。較佳為第一支撐板210的厚度為例如0.3mm以上、1.0mm以下左右。第一支撐板210提高加熱板200的面內的溫度分布的均勻化。第一支撐板210抑制加熱板200的翹曲。第一支撐板210提高加熱板200與陶瓷介電質基板100之間的接著的強度。
在處理對象物W的處理製程中，RF(Radio Frequency)電壓(高頻電壓)被施加。若高頻電壓被施加，則加熱器元件230往往會受到高頻的影響而發熱。於是，加熱器元件230的溫度控制性降低。 相對於此，在本實施形態中第一支撐板210隔絕高頻，防止加熱器元件230及旁路層250因高頻的影響而發熱。據此，第一支撐板210可抑制加熱器元件230發熱至異常溫度。
第二支撐板270的材料、厚度及功能可依照所要求的性能、尺寸等自由設定。例如第二支撐板270的材料、厚度及功能可分別與第一支撐板210的材料、厚度及功能相同。第一支撐板210與第二支撐板270電接合。此處，於在本案說明書中[接合]此一範圍包含有接觸。關於第二支撐板270與第一支撐板210之間的電接合的詳細於後述。
如此，第一支撐板210及第二支撐板270具有比較高的熱傳導率。據此，第一支撐板210及第二支撐板270提高由加熱器元件230供給的熱的熱擴散性(thermal diffusivity)。而且，藉由第一支撐板210及第二支撐板270具有適度的厚度及剛性，例如抑制加熱板200的翹曲。進而第一支撐板210及第二支撐板270提高例如對施加於晶圓處理裝置的電極等的RF電壓之遮護性。例如抑制RF電壓對加熱器元件230的影響。如此，第一支撐板210及第二支撐板270具有熱擴散的功能、翹曲抑制的功能、對RF電壓的遮護的功能。
作為第一樹脂層220的材料可舉出例如聚醯亞胺(polyimide)或聚醯胺-亞醯胺(polyamide-imide)等。第一樹脂層220的厚度(Z方向的長度)為20μm以上、0.20mm以下左右，例如50μm。第一樹脂層220將第一支撐板210與加熱器元件230互相接合。第一樹脂層220將第一支撐板210與加熱器元件230之間電絕緣。如此，第一樹脂層220具有電絕緣的功能與面接合的功能。
第二樹脂層240的材料及厚度分別與第一樹脂層220的材料及厚度同程度。
第二樹脂層240將加熱器元件230與第二支撐板270互相接合。第二樹脂層240將加熱器元件230與第二支撐板270之間電絕緣。如此，第二樹脂層240具有電絕緣的功能與面接合的功能。
作為加熱器元件230的材料可舉出例如包含不銹鋼、鈦、鉻、鎳、銅及鋁的至少任一種的金屬等。加熱器元件230的厚度(Z方向的長度)為10μm以上、0.20mm以下左右，例如30μm。加熱器元件230與第一支撐板210及第二支撐板270電絕緣。
加熱器元件230若電流流動就發熱，控制處理對象物W的溫度。例如加熱器元件230將處理對象物W加熱至規定的溫度。例如加熱器元件230使處理對象物W的面內的溫度分布均勻。例如加熱器元件230故意加以區別處理對象物W的面內的溫度。加熱器元件230具有帶狀的加熱器電極239。
供電端子280與加熱器元件230電接合。在加熱板200配設於底板300與陶瓷介電質基板100之間的狀態下，供電端子280由加熱板200朝底板300配設。供電端子280將由靜電吸盤10的外部供給的電力供給至加熱器元件230。
加熱板200具有複數個供電端子280。圖3~圖5所示的加熱板200具有8個供電端子280。供電端子280的數目不被限定於[8]。一個供電端子280與一個加熱器電極239電接合。孔273貫通第二支撐板270。供電端子280經由孔273與加熱器電極239電接合。
如圖5所示的箭頭Ca及箭頭Cb所示，電力一由靜電吸盤10的外部供給至供電端子280，電流就如圖5所示的箭頭Cc所示流過加熱器元件230的規定的區域(zone)。關於加熱器元件230的區域的詳細於後述。流到加熱器元件230的電流如圖5所示的箭頭Cd及箭頭Ce所示，流到供電端子280，由供電端子280流到靜電吸盤10的外部。
如此，在加熱器元件230與供電端子280的接合部存在電流進入加熱器元件230的部分，與電流由加熱器元件230流出的部分。也就是說，在加熱器元件230與供電端子280的接合部存在成對(pair)。因圖3~圖5所示的加熱板200具有8個供電端子280，故在加熱器元件230與供電端子280的接合部存在4組成對。
依照本實施形態，加熱器元件230配設於第一支撐板210與第二支撐板270之間。據此，可提高加熱板200的面內的溫度分布的均勻化，可提高處理對象物W的面內的溫度分布的均勻性。而且，第一支撐板210及第二支撐板270隔絕高頻，防止加熱器元件230(及後述的旁路層250)因高頻的影響而發熱，可抑制加熱器元件230發熱至異常溫度。
如前述，供電端子280由加熱板200朝底板300配設。因此，可由底板300的底面303(參照圖2(a)及圖2(b))的側經由被稱為插座(socket)等的構件將電力供給至供電端子280。據此，抑制供電端子280露出到設置有靜電吸盤10的反應室內，同時實現加熱器的配線。
其次，就本實施形態的加熱板200的製造方法進行說明。 在與本實施形態有關的加熱板200的製造方法中，例如首先藉由進行鋁的機械加工製造第一支撐板210及第二支撐板270。第一支撐板210及第二支撐板270的檢查可使用例如三維測量儀器(three-dimensional measuring instrument)等進行。
其次，例如藉由以雷射、機械加工、起模或溶解等切割聚醯亞胺膜(polyimide film)，製造第一樹脂層220及第二樹脂層240。第一樹脂層220及第二樹脂層240的檢查使用例如目視等進行。
其次，利用微影(photolithography)技術或印刷技術對包含不銹鋼、鈦、鉻、鎳、銅及鋁的至少任一種的金屬進行蝕刻，藉由機械加工、起模等切割包含不銹鋼、鈦、鉻、鎳、銅及鋁的至少任一種的金屬形成加熱器圖案(heater pattern)。據此，製造加熱器元件230。而且，加熱器元件230的電阻值的測定等被進行。
接著，將積層了加熱板200的各構件的積層體壓接。 如此，製造本實施形態的加熱板200。 此外，對製造後的加熱板200適宜進行檢查等。
就與本實施形態有關的加熱板200的構造，一邊參照圖式，一邊更進一步進行說明。 圖6是顯示本實施形態的加熱板的一部分之剖面圖。 圖7是本實施形態的加熱板之照片影像。在圖7中觀察對應圖6所示的區域B3的剖面。 在本實施形態中，加熱器電極239在複數個區域獨立被配置。例如如圖6所示，加熱器電極239(加熱器元件230)具有第一導電部21與第二導電部22。第二導電部22在面內方向Dp(例如X方向)中與第一導電部21分離。第一導電部21及第二導電部22為加熱器電極239的一部分。第一導電部21與第二導電部22之間的距離(第一導電部21與第二導電部22之間的分離部分235的寬度L8)例如為500μm以上。如此，藉由加熱器電極239配置於複數個區域可每一各區域控制處理對象物W的面內的溫度。此外，就加熱器電極239的圖案的具體例，關於圖19(a)、圖19(b)及圖20於後述。
第一導電部21具有側端部21a(第一側端部)與側端部21b(第二側端部)。側端部21a及側端部21b為第一導電部21的面內方向Dp中的兩端部。側端部21a位於第二導電部22側。側端部21b為與側端部21a相反側的端部，在面內方向Dp中與側端部21a分離。
同樣地，第二導電部22具有側端部22a(第三側端部)與側端部22b(第四側端部)。側端部22a及側端部22b為第二導電部22的面內方向Dp中的兩端部。側端部22a位於第一導電部21側。側端部22b為與側端部22a相反側的端部，在面內方向Dp中與側端部22a分離。
加熱板200具有第一~第四空間部23a~23d。 第一空間部23a為藉由側端部21a與第一樹脂層220與第二樹脂層240劃分(包圍)的空間。第一空間部23a在面內方向Dp中與側端部21a鄰接，位於第一導電部21與第二導電部22之間。
第二空間部23b為藉由側端部21b與第一樹脂層220與第二樹脂層240劃分的空間。第二空間部23b在面內方向Dp中與側端部21b鄰接。第一導電部21位於第一空間部23a與第二空間部23b之間。
第三空間部23c為藉由側端部22a與第一樹脂層220與第二樹脂層240劃分的空間。第三空間部23c在面內方向Dp中與側端部22a鄰接，位於第一導電部21與第二導電部22之間。
第四空間部23d為藉由側端部22b與第一樹脂層220與第二樹脂層240劃分的空間。第四空間部23d在面內方向Dp中與側端部22b鄰接。第二導電部22位於第三空間部23c與第四空間部23d之間。
第一空間部23a之沿著Z方向的寬度L2為第一導電部21之沿著Z方向的寬度L1以下。第二空間部23b之沿著Z方向的寬度為第一導電部21之沿著Z方向的寬度以下。同樣地，第三空間部23c之沿著Z方向的寬度及第四空間部23d之沿著Z方向的寬度分別為第二導電部22之沿著Z方向的寬度以下。
在加熱器電極239的相互分離的區域彼此之間，第一樹脂層220與第二樹脂層240相接。例如在圖6中，第一空間部23a之沿著Z方向的寬度L2隨著在面內方向Dp中遠離側端部21a而變窄。而且，第一樹脂層220在第一導電部21與第二導電部22之間與第二樹脂層240相接。例如第一空間部23a之沿著面內方向Dp的長度L3為第一導電部21之沿著Z方向的寬度L1的1倍以上15倍以下左右。第一導電部21之沿著Z方向的寬度L1例如為30μm(10μm以上50μm以下)。
在該例子中第一空間部23a具有隨著遠離側端部21a而由上側及下側被壓壞的形狀。也就是說，第一空間部23a與第一樹脂層220的邊界隨著在面內方向Dp中遠離側端部21a而接近圖6所示的假想面P1(假想線)。而且，第一空間部23a與第二樹脂層240的邊界隨著在面內方向Dp中遠離側端部21a而接近假想面P1。此外，假想面P1為通過第一導電部21的Z方向中的中央附近，平行面內方向Dp的面。第二~第四空間部23b~23d也一樣具有由上側及下側被壓壞的形狀。
若電流流到加熱器電極239，加熱板200發熱，則產生加熱器電極239的熱膨脹。例如第一樹脂層220的熱膨脹係數與加熱器電極239的熱膨脹係數往往不同。而且，例如第一樹脂層220的溫度與加熱器電極239的溫度往往不同。因此，若加熱器電極239因熱膨脹而變形，則應力就施加於第一樹脂層220。往往會因該應力而產生第一樹脂層220與加熱器電極239的剝離。在產生剝離的區域中，由加熱器電極239到處理對象物W的熱傳導被阻礙。因此，處理對象物W的溫度往往會局部地降低。
同樣地，第二樹脂層240與加熱器電極239往往會剝離。在產生剝離的區域中，由加熱器電極239到冷卻介質(cooling medium)的熱傳導被阻礙。因此，處理對象物W的溫度往往會局部地上升。若在處理對象物W產生局部的溫度的變化，則蝕刻等的加工的精度變低。其結果，半導體晶片等的良率(yield)往往會降低。
相對於此，在與實施形態有關的靜電吸盤中，在被複數個區域分離配設的加熱器電極239的各側端部設有空隙(第一~第四空間部23a~23d等)。據此，例如加熱器電極239可朝空隙膨脹。即使加熱器電極239因熱膨脹而變形，也因空隙被填補而可降低施加於第一樹脂層220及第二樹脂層240的應力。據此，可抑制加熱器電極239與第一樹脂層220的剝離及加熱器電極239與第二樹脂層240的剝離。因此，可抑制熱傳導被局部地阻礙，可抑制處理對象物W的局部的溫度變化。也就是說，可提高溫度均勻性及溫度控制性，可穩定地控制處理對象物的溫度。可提高蝕刻等的加工精度及良率。
本案發明者就上述的應力的降低進行了利用模擬(simulation)的評價。 圖8(a)~圖8(d)、圖9(a)及圖9(b)是顯示加熱板之剖面圖。 圖8(a)~圖8(d)是顯示模擬的條件。圖8(a)是顯示使用模擬的加熱板的構造。圖8(b)及圖8(c)是圖8(a)所示的區域B4之放大剖面圖。圖8(b)是顯示與比較例有關的加熱板H1的構造，圖8(c)是顯示與實施例有關的加熱板H2的構造
與實施例有關的加熱板H2與上述的加熱板200一樣具有空間部23。空間部23藉由加熱器元件230(加熱器電極239)的側端部與第一樹脂層220與第二樹脂層240劃分。在與比較例有關的加熱板H1中未設有空間部23。關於此點以外，加熱板H1與加熱板H2一樣。
如圖8(d)所示，計算了在限制了Z方向中的位移的狀態下，在加熱器元件230發熱時在加熱板所產生的應力。
圖9(a)及圖9(b)是顯示模擬的結果。圖9(a)是顯示在與比較例有關的加熱板H1中在第一樹脂層220與第二樹脂層240所產生的應力的大小。圖9(b)是顯示在與實施例有關的加熱板H2中在第一樹脂層220及第二樹脂層240所產生的應力的大小。
如圖9(a)及圖9(b)所示，應力在加熱器元件230的側端部附近中大。而且，在與實施例有關的加熱板H2所產生的應力比在與比較例有關的加熱板H1所產生的應力小。例如加熱板H1中的應力的最大值為110百萬帕斯卡(MPa)左右。另一方面，加熱板H2中的應力的最大值為54百萬帕斯卡左右。
如以上說明的，在與實施形態有關的靜電吸盤中，可藉由配設鄰接加熱器元件的側端部的空間部緩和在第一樹脂層220與第二樹脂層240所產生的應力。據此，可抑制剝離，可穩定地控制處理對象物的溫度。
如已經敘述的，本實施形態的加熱板200藉由壓接形成。若壓接的壓力小，則各構件彼此的接著變的不充分，熱傳導被阻礙。因此，藉由充分的壓力壓接加熱板200的各構件。此時，加熱器電極239的側端部的空間由上側及下側被壓壞。因此，第一~第四空間部23a~23d變小，往往無法充分地降低因熱膨脹而產生的應力。可藉由調整壓接條件或積層體的構成(材料等)形成適度的大小的第一~第四空間部23a~23d。而且，第一~第四空間部23a~23d過大的情形往往第一樹脂層220與第二樹脂層240的接觸變的不充分，熱傳導被阻礙。
圖10(a)及圖10(b)是顯示本實施形態的加熱板的變形例的一部分之剖面圖。 在圖10(a)所示的例子中，第一空間部23a具有隨著遠離側端部21a而由下側被壓壞的形狀。也就是說，第一空間部23a與第二樹脂層240的邊界隨著在面內方向Dp中遠離側端部21a而接近圖10(a)所示的假想面P2(假想線)。而且，第一空間部23a與第一樹脂層220的邊界沿著假想面P2延伸。此外，假想面P2為通過第一導電部21的頂面21U，延伸於面內方向Dp的面。頂面21U為與第一樹脂層220對向的面，第一導電部21在頂面21U中與第一樹脂層220相接。第二~第四空間部23b~23d也一樣具有由下側被壓壞的形狀。
在圖10(b)所示的例子中，第一空間部23a具有隨著遠離側端部21a而由上側被壓壞的形狀。也就是說，第一空間部23a與第一樹脂層220的邊界隨著在面內方向Dp中遠離側端部21a而接近圖10(b)所示的假想面P3(假想線)。而且，第一空間部23a與第二樹脂層240的邊界沿著假想面P3延伸。此外，假想面P3為通過第一導電部21的底面21L，延伸於面內方向Dp的面。底面21L為與第二樹脂層240對向的面，第一導電部21在底面21L中與第二樹脂層240相接。第二~第四空間部23b~23d也一樣具有由上側被壓壞的形狀。
藉由第一~第四空間部23a~23d為由上側及下側的任一方被壓壞的形狀，與由兩側被壓壞的形狀比較，在壓接時容易確保第一~第四空間部23a~23d的大小。可藉由調整壓接條件或積層體的構成(材料等)，調整第一~第四空間部23a~23d的形狀。
在圖6、圖10(a)及圖10(b)所示的例子中，頂面21U之沿著面內方向Dp的寬度與底面21L之沿著面內方向Dp的寬度略相同。
圖11(a)及圖11(b)是顯示本實施形態的加熱板的變形例的一部分之剖面圖。 在圖11(a)及圖11(b)所示的例子中，加熱器電極239的頂面的寬度與加熱器電極239的底面的寬度不同。具體上，例如第一導電部21的頂面21U之沿著面內方向Dp的寬度L4與第一導電部21的底面21L之沿著面內方向Dp的寬度L5不同。換言之，頂面21U及底面21L之中一方的面之沿著面內方向Dp的寬度比頂面21U及底面21L之中他方的面之沿著面內方向Dp的寬度短。
圖11(a)是顯示加熱器電極239的頂面的寬度比加熱器電極239的底面的寬度窄的例子。例如寬度L4比寬度L5窄。圖11(b)是顯示加熱器電極239的底面的寬度比加熱器電極239的頂面的寬度窄的例子。例如寬度L5比寬度L4窄。
加熱器電極239具有連接頂面與底面的側面。側面為與和加熱器電極239鄰接的空間部(空隙)相接的面。該側面比加熱器電極239的頂面及底面之中沿著面內方向的寬度寬的面粗糙。 例如第一導電部21具有連接頂面21U與底面21L的側面S1及側面S2。側面S1為與第一空間部23a相接的面，側面S2為與第二空間部23b相接的面。側面S1及側面S2的各個比頂面21U及底面21L之中沿著面內方向Dp的寬度寬的面粗糙。例如在圖11(a)所示的例子中，側面S1及側面S2的各個比底面21L粗糙。而且在圖11(b)所示的例子中，側面S1及側面S2的各個比頂面21U粗糙。
頂面21U及底面21L之中寬度窄的面與側面藉由曲面連接。例如在圖11(a)所示的例子中，側面S1與頂面21U的連接部B5及側面S2與頂面21U的連接部B6為曲面狀。在圖11(b)所示的例子中，側面S1與底面21L的連接部B7及側面S2與底面21L的連接部B8為曲面狀。也就是說，加熱器電極239的角被弄圓。
例如藉由將角弄圓而抑制應力的集中。在圖11(a)所示的例子中，因加熱器電極239的熱膨脹而使施加於第一樹脂層220的應力被抑制。據此，可更抑制加熱器電極239與第一樹脂層220的剝離。因此，由加熱器電極239到處理對象物W的熱傳導的穩定性提高。
另一方面，在圖11(b)所示的例子中，因加熱器電極239的熱膨脹而使施加於第二樹脂層240的應力被抑制。據此，可更抑制加熱器電極239與第二樹脂層240的剝離。因此，由加熱器電極239到冷卻介質的熱傳導的穩定性提高。
圖12(a)及圖12(b)是顯示本實施形態的加熱板的變形例的一部分之剖面圖。 在圖12(a)及圖12(b)所示的例子中也是加熱器電極239的頂面的寬度與加熱器電極239的底面的寬度不同。在該例子中，加熱器電極239的頂面及底面之中與寬度窄的面相接的樹脂層的形狀具有仿照加熱器電極239的配置的凹凸。而且，與該樹脂層相接的支撐板也具有凹凸。藉由凹凸使得層彼此的接著面積變寬，可提高接著強度。
例如在圖12(a)所示的例子中，頂面21U之沿著面內方向Dp的寬度L4比底面21L之沿著面內方向Dp的寬度L5窄。頂面21U位於假想面P1(中央假想面)與第一支撐板210之間。第一支撐板210與假想面P1之間的距離L6(最短距離)比第二支撐板270與假想面P1之間的距離短。
在圖12(b)所示的例子中，底面21L之沿著面內方向Dp的寬度L5比頂面21U之沿著面內方向Dp的寬度L4窄。底面21L位於假想面P1與第二支撐板270之間。第二支撐板270與假想面P1之間的距離L7比第一支撐板210與假想面P1之間的距離L6短。
在與關於圖10(a)~圖12(b)說明的變形例有關的加熱板中也在加熱器電極239的各端部設有空間部。據此，與關於圖6~圖9 (b)的說明一樣，可抑制加熱器電極239與第一樹脂層220的剝離及加熱器電極239與第二樹脂層240的剝離。可穩定地控制處理對象物的溫度。
圖13是顯示本實施形態的加熱板的變形例之模式分解圖。 如圖13所示，加熱板200具有旁路層250與第三樹脂層260也可以。旁路層250配設於第二樹脂層240與第二支撐板270之間。第三樹脂層260配設於旁路層250與第二支撐板270之間。關於此點以外，在圖13所示的變形例的加熱板可適用與上述的加熱板一樣的說明。
第三樹脂層260將旁路層250與第二支撐板270互相接合。第三樹脂層260將旁路層250與第二支撐板270之間電絕緣。如此，第三樹脂層260具有電絕緣的功能與面接合的功能。第三樹脂層260的材料及厚度分別與第一樹脂層220的材料及厚度同程度。
在該例子中，第二樹脂層240將加熱器元件230與旁路層250互相接合。第二樹脂層240將加熱器元件230與旁路層250之間電絕緣。
旁路層250與第一支撐板210略平行地被配置，與第二支撐板270略平行地被配置。旁路層250具有複數個旁路部251。旁路層250具有例如8個旁路部251。旁路部251的數目不被限定於[8]。旁路層250呈板狀。在對旁路層250的面(旁路部251的面251a)垂直看時，旁路層250的面積比加熱器元件230的面積(加熱器電極239的面積)寬。關於此詳細於後述。
旁路層250具有導電性。旁路層250與第一支撐板210及第二支撐板270電絕緣。作為旁路層250的材料可舉出例如包含不銹鋼的金屬等。旁路層250的厚度(Z方向的長度)為例如約0.03mm以上、0.30mm以下左右。旁路層250的厚度比第一樹脂層220的厚度厚。旁路層250的厚度比第二樹脂層240的厚度厚。旁路層250的厚度比第三樹脂層260的厚度厚。
例如旁路層250的材料與加熱器元件230的材料相同。另一方面，旁路層250的厚度比加熱器元件230的厚度厚。因此，旁路層250的電阻比加熱器元件230的電阻低。據此，即使是旁路層250的材料與加熱器元件230的材料相同的情形，也能抑制旁路層250如加熱器元件230般發熱。也就是說，可抑制旁路層250的電阻，可抑制旁路層250的發熱量。此外，抑制旁路層250的電阻，抑制旁路層250的發熱量的手段不是旁路層250的厚度，而是藉由使用體積電阻率(volume resistivity)較低的材料而實現也可以。也就是說，旁路層250的材料與加熱器元件230的材料不同也可以。作為旁路層250的材料可舉出例如包含不銹鋼、鈦、鉻、鎳、銅及鋁的至少任一種的金屬等。
供電端子280隔著旁路層250與加熱器元件230電接合。一個供電端子280與一個旁路層250電接合。如圖13所示的箭頭C1及箭頭C2所示，電力一由靜電吸盤10的外部供給至供電端子280，電流就由供電端子280流到旁路層250。如圖13所示的箭頭C3及箭頭C4所示，流到旁路層250的電流由旁路層250流到加熱器元件230。如圖13所示的箭頭C5及箭頭C6所示，流到加熱器元件230的電流流過加熱器元件230的規定的區域，由加熱器元件230流到旁路層250。如圖13所示的箭頭C7及箭頭C8所示，流到旁路層250的電流由旁路層250流到供電端子280。如圖13所示的箭頭C9所示，流到供電端子280的電流流到靜電吸盤10的外部。
如前述，旁路層250配設於加熱器元件230與第二支撐板270之間。也就是說，旁路層250配設於加熱器元件230與底板300之間。不銹鋼的熱傳導率比鋁的熱傳導率及銅的熱傳導率低。因此，旁路層250抑制由加熱器元件230供給的熱傳導到第二支撐板270。也就是說，旁路層250具有由旁路層250看對第二支撐板270的側之絕熱效果，可提高處理對象物W的面內的溫度分布的均勻性。
旁路層250可對供電端子280的配置使其具有更大的自由度。藉由配設旁路層250，與未配設旁路層250的情形比較即使不將熱容量大的供電端子直接接合於加熱器元件230也可以。據此，可提高處理對象物W的面內的溫度分布的均勻性。而且，與未配設旁路層250的情形比較即使不將供電端子280接合於薄的加熱器元件230也可以。據此，可提高加熱板200的可靠度。
其次，就圖13所示的加熱板的製造方法進行說明。 圖14(a)及圖14(b)是舉例說明本實施形態的製造方法的一例之模式剖面圖。 圖15是舉例說明本實施形態的製造方法的其他的一例之模式剖面圖。 圖14(a)是顯示接合旁路層與加熱器元件前的狀態之模式剖面圖。圖14(b)是顯示接合旁路層與加熱器元件後的狀態之模式剖面圖。圖15是舉例說明旁路層與供電端子的接合製程的一例之模式剖面圖。
首先，與關於圖5說明的製造方法一樣準備加熱板200的各構件。接著，如圖14(a)及圖14(b)所示進行加熱器元件230與旁路層250的接合。加熱器元件230與旁路層250的接合是藉由銲接、硬銲、焊接或接觸等進行。如圖14(a)所示，在第二樹脂層240設有孔241。孔241貫通第二樹脂層240。例如如圖14(a)所示的箭頭C11所示，藉由自旁路層250的側進行點焊(spot welding)，將加熱器元件230與旁路層250接合。
此外，加熱器元件230與旁路層250的接合不被限定於焊接。例如加熱器元件230與旁路層250的接合藉由利用雷射光的接合、銲接、硬銲或接觸等進行也可以。然後對將加熱板200的各構件積層的積層體進行壓接。
接著，如圖15所示進行供電端子280與旁路層250的接合。供電端子280與旁路層250的接合藉由焊接、雷射、銲接或硬銲等進行。如圖15所示，在第二支撐板270設有孔273。孔273貫通第二支撐板270。此點關於圖4(b)如前述。在第三樹脂層260設有孔261。孔261貫通第三樹脂層260。如圖15所示的箭頭C13所示，藉由由第二支撐板270朝第一支撐板210進行焊接、雷射、銲接或硬銲等接合供電端子280與旁路層250。 如此，製造本實施形態的加熱板200。
在以下的說明中舉加熱板具有旁路層250及第三樹脂層260的情形為例。但是在實施形態中與關於圖5~圖12說明的加熱板一樣，也可以省略旁路層250及第三樹脂層260。旁路層250及第三樹脂層260以外的構成因一樣，故詳細的說明省略。
圖16是顯示與本實施形態有關的靜電吸盤之模式分解圖。 圖17(a)及圖17(b)是顯示靜電吸盤之電路圖。 圖17(a)是顯示第一支撐板與第二支撐板被電接合的例子之電路圖。圖17(b)是顯示第一支撐板與第二支撐板未被電接合的例子之電路圖。
如圖16及圖17(a)所示，第一支撐板210與第二支撐板270電接合。第一支撐板210與第二支撐板270的接合藉由例如焊接、利用雷射光的接合、銲接或接觸等進行。
例如如圖17(b)所示，若第一支撐板210未與第二支撐板270電性地確實地接合，則往往第一支撐板210與第二支撐板270電接合，或不電接合。於是，往往在使電漿產生時的蝕刻速率(etching rate)會產生不均。而且，第一支撐板210即使未與第二支撐板270電接合，若使電漿產生則電流流到加熱器元件230，加熱器元件230往往會發熱。換言之，若第一支撐板210未與第二支撐板270電性地確實接合，則加熱器元件230往往會因加熱器用電流以外的電流而發熱。
相對於此，在與本實施形態有關的靜電吸盤10中，如圖17(a)所示，第一支撐板210與第二支撐板270電接合。據此，可藉由電流由第一支撐板210流到第二支撐板270，或者電流由第二支撐板270流到第一支撐板210抑制在使電漿產生時的蝕刻速率產生不均。而且，可抑制加熱器元件230因加熱器用電流以外的電流而發熱。
進而可隔絕高頻，防止加熱器元件230及旁路層250因高頻的影響而發熱。據此，可抑制加熱器元件230發熱至異常溫度。而且，可抑制加熱板200的阻抗。
其次，就本實施形態的加熱板200的具體例，一邊參照圖面，一邊進行說明。 圖18(a)及圖18(b)是顯示本實施形態的加熱板的具體例之模式俯視圖。 圖19(a)、圖19(b)及圖20是舉例說明本具體例的加熱器元件之模式俯視圖。 圖21(a)及圖21(b)是舉例說明本具體例的旁路層之模式俯視圖。 圖22(a)~圖22(c)是模式地顯示本具體例的加熱板的一部分之放大視圖。 圖18(a)是由頂面眺望本具體例的加熱板之模式俯視圖。圖18(b)是由底面眺望本具體例的加熱板之模式俯視圖。圖19(a)是舉例說明加熱器元件的區域的一例之模式俯視圖。圖19(b)及圖20是舉例說明加熱器元件的區域的其他的一例之模式俯視圖。
如圖21所示，旁路層250的複數個旁路部251之中的至少任一個在邊緣部具有缺口(notch)部253。在圖20所示的旁路層250中設有4個缺口部253。缺口部253的數目不被限定於[4]。 因複數個旁路層250之中的至少任一個具有缺口部253，故第二支撐板270可與第一支撐板210接觸。
如圖18(a)及圖18(b)所示，第一支撐板210在區域B11~區域B14及區域B31~區域B34中與第二支撐板270電接合。此外，區域B11~區域B14的各個與區域B31~區域B34的各個對應。也就是說，在圖18(a)~圖20所示的具體例中，第一支撐板210在4個區域與第二支撐板270電接合，並非在8個區域與第二支撐板270電接合
圖22(a)~圖22(c)是顯示區域B31(區域B11)的一例之放大視圖。圖22(a)是區域B31之模式俯視圖，圖22(b)是區域B31之模式剖面圖，圖22(c)是更進一步將圖22(b)的一部分放大之剖面圖。圖22(b)是模式地顯示圖22(a)的剖切面A2-A2。此外，因其他的區域B12~區域B14及區域B32~區域B34與區域B11、B31一樣，故詳細的說明省略。
如圖22(a)~圖22(c)所示，在區域B31設有接合區域JA。接合區域JA將第一支撐板210與第二支撐板270互相接合。接合區域JA對應旁路層250的缺口部253並設於第一支撐板210及第二支撐板270的外緣。接合區域JA例如由第二支撐板270側藉由雷射銲接(laser welding)形成。據此，接合區域JA形成點狀。接合區域JA由第一支撐板210側形成也可以。此外，接合區域JA的形成方法不限於雷射銲接，其他的方法也可以。接合區域JA的形狀不限於點狀，也可以為橢圓狀、半圓狀或角形狀等。
第一支撐板210與第二支撐板270接合的接合區域JA的面積比第一支撐板210的面211(參照圖3)的面積窄。接合區域JA的面積比面211的面積減去加熱器元件230的面積之差分的面積窄。換言之，接合區域JA的面積比投影到與第一支撐板210之中的面211平行的平面時不與加熱器元件230重疊的區域的面積窄。第一支撐板210與第二支撐板270接合的接合區域JA的面積比第二支撐板270的面271(參照圖4(a))的面積窄。接合區域JA的面積比面271的面積減去加熱器元件230的面積之差分的面積窄。換言之，接合區域JA的面積比投影到與第二支撐板270之中的面271平行的平面時不與加熱器元件230重疊的區域的面積窄
形成點狀的接合區域JA的直徑例如為1mm(0.5mm以上、3mm以下)。另一方面，第一支撐板210及第二支撐板270的直徑例如為300mm。第一支撐板210及第二支撐板270的直徑依照所保持的處理對象物W而設定。如此，接合區域JA的面積遠小於第一支撐板210的面211的面積及第二支撐板270的面271的面積。接合區域JA的面積例如為面211的面積(面271的面積)的1/5000以下。此處，接合區域JA的面積是指更詳細為投影到與第一支撐板210的面211平行的平面時的面積。換言之，接合區域JA的面積為俯視看下的面積。
在該例子中，設有對應區域B11~區域B14及區域B31~區域B34的4個接合區域JA。接合區域JA的數目不限於4個。接合區域JA的數目為任意的數也可以。例如每隔30°將12個接合區域JA設於第一支撐板210及第二支撐板270也可以。而且，接合區域JA的形狀不限於點狀。接合區域JA的形狀也可以為橢圓狀、角狀或線狀等。接合區域JA例如形成沿著第一支撐板210及第二支撐板270的外緣的環狀也可以。
第二支撐板270具有孔273(參照圖4(b)及圖15)。另一方面，第一支撐板210不具有穿通供電端子280的孔。因此，第一支撐板210的面211的面積比第二支撐板270的面271的面積寬。
在圖19(a)所示的具體例中，加熱器電極239以描繪略圓的方式被配置。加熱器電極239配置於第一區域231與第二區域232與第三區域233與第四區域234。第一區域231位於加熱器元件230的中央部。第二區域232位於第一區域231的外側。第三區域233位於第二區域232的外側。第四區域234位於第三區域233的外側。
配置於第一區域231的加熱器電極239不與配置於第二區域232的加熱器電極239電接合。配置於第二區域232的加熱器電極239不與配置於第三區域233的加熱器電極239電接合。配置於第三區域233的加熱器電極239不與配置於第四區域234的加熱器電極239電接合。也就是說，加熱器電極239於在複數個區域中互相獨立的狀態下被配設。
例如關於圖5說明的第一導電部21為配置於第二區域232的加熱器電極239，第二導電部22為配置於第三區域233的加熱器電極239。或者，第一導電部21為配置於第三區域233的加熱器電極239，第二導電部22為配置於第四區域234的加熱器電極239也可以。
如圖22(c)所示，加熱板200具有設於旁路層250的側方的空間部50。空間部50換言之是藉由旁路層250的側端部與第二樹脂層240與第三樹脂層260劃分的空間。
設於加熱器元件230的側方的第一空間部23a的剖面積及設於旁路層250的側方的空間部50的剖面積的大小關係與加熱器元件230的厚度及旁路層250的厚度的大小關係相同。
在該例子中旁路層250的厚度比加熱器元件230的厚度厚。因此，在該例子中旁路層250的側方的空間部50的剖面積比加熱器元件230的側方的第一空間部23a的剖面積的大。與此相反，在加熱器元件230的厚度比旁路層250的厚度厚的情形下，第一空間部23a的剖面積比空間部50的剖面積大。
第一樹脂層220與第二樹脂層240相接，第一空間部23a在由加熱器元件230的側端部離開的方向具有側端23s。側端23s換言之為第一樹脂層220與第二樹脂層240的接觸面的端部。同樣地，第三樹脂層260與第二樹脂層240相接，空間部50在由旁路層250的側端部離開的方向具有側端50s。
第一空間部23a的側端23s對加熱器元件230(第一導電部21)的厚度方向的中央偏移到第一支撐板210側或第二支撐板270側，旁路層250的側方的空間部50的側端50s對旁路層250的厚度方向的中央偏移到與第一空間部23a的側端23s相同的方向。
在該例子中第一空間部23a的側端23s偏移到第一支撐板210側。因此，空間部50的側端50s也偏移到第一支撐板210側。與此相反，在側端23s偏移到第二支撐板270側的情形下，側端50s也偏移到第二支撐板270側。
例如在將積層的各構件壓接而製造加熱板200的情形下，在施加於第一支撐板210側的緊壓力強的情形下，如圖22(c)所示，側端23s及側端50s偏移到第一支撐板210側。相反地，在施加於第二支撐板270側的緊壓力強的情形下，側端23s及側端50s偏移到第二支撐板270側。
如此，在旁路層250的側方設有空間部50的情形下，即使旁路層250熱膨脹也能以填補空間部50的方式變形。因此，可降低施加於鄰接旁路層250的第二樹脂層240或第三樹脂層260等的應力。因此，可抑制鄰接旁路層250的第二樹脂層240或第三樹脂層260等的剝離。例如可提高對加熱板200的負載的抗性，可更提高靜電吸盤10的可靠度。進而可抑制因鄰接旁路層250的層的剝離產生的處理對象物W的溫度變化。
在加熱器元件230或旁路層250中，厚度一厚，因熱膨脹造成的體積增加就變大。因此，空間部的剖面積大的對鄰接的層的剝離抑制有利。因此，藉由將第一空間部23a的剖面積及空間部50的剖面積的大小關係當作與加熱器元件230的厚度及旁路層250的厚度的大小關係相同，可更抑制加熱器元件230及鄰接旁路層250的層的剝離。可更確實地抑制伴隨著剝離的產生之處理對象物W的溫度變化。
而且，藉由將空間部50的側端50s錯開到與第一空間部23a的側端23s相同的方向，對於第一空間部23a及空間部50的形成無須使用複雜的方法等，可使第一空間部23a及空間部50的形成容易。例如可藉由將積層的各構件壓接而製造加熱板200，形成第一空間部23a及空間部50。
在圖19(b)所示的具體例中，加熱器電極239以描繪略扇形的至少一部分的方式被配置。加熱器電極239配置於第一區域231a與第二區域231b與第三區域231c與第四區域231d與第五區域231e與第六區域231f與第七區域232a與第八區域232b與第九區域232c與第十區域232d與第十一區域232e與第十二區域232f。配置於任意的區域的加熱器電極239不與配置於其他的區域的加熱器電極239電接合。也就是說，加熱器電極239於在複數個區域中互相獨立的狀態下被配設。如圖19(a)及圖19(b)所示，配置有加熱器電極239的區域未被特別限定。
在圖20所示的具體例中，加熱器元件230具有更多的區域。在圖20的加熱器元件230中，在圖19(a)所示的第一區域231更被分割成4個區域231a~231d。而且，在圖19(a)所示的第二區域232更被分割成8個區域232a~232h。而且，在圖19(a)所示的第三區域233更被分割成8個區域233a~233h。然後，在圖19(a)所示的第四區域234更被分割成16個區域234a~234p。如此，配置有加熱器電極239的加熱器元件230的區域的數目及形狀任意也可以。
如圖21(a)所示，旁路層250的旁路部251呈扇形。複數個扇形的旁路部251互相分離排列，旁路層250整體上呈略圓形。如圖21(a)所示，相鄰的旁路部251之間的分離部分257由旁路層250的中心259延伸於徑向。換言之，相鄰的旁路部251之間的分離部分257由旁路層250的中心259延伸成放射狀。旁路部251的面251a的面積比分離部分257的面積寬。旁路層250的面積(旁路部251的面251a的面積)比加熱器元件230的面積(加熱器電極239的面積)寬。
如圖21(b)所示，旁路層250的複數個旁路部251的形狀例如為彎曲的扇形狀也可以。如此，配設於旁路層250的複數個旁路部251的數目及形狀任意也可以。
在關於圖18(a)~圖21(b)的以下的說明中，舉圖19(a)所示的加熱器元件230的區域為例。加熱器電極239以描繪略圓的方式被配置，複數個扇形的旁路部251互相分離排列。因此，在對旁路部251的面251a垂直看時，加熱器電極239與相鄰的旁路部251之間的分離部分257交叉。而且，在對旁路部251的面251a垂直看時，相鄰的加熱器元件230的各區域(第一區域231、第二區域232、第三區域233及第四區域234)之間的分離部分235與相鄰的旁路部251之間的分離部分257交叉。
如圖18(a)及圖18(b)所示，連結加熱器元件230與旁路層250的接合部255a~255h的各個與加熱板200的中心203的複數條假想線不互相重疊。換言之，加熱器元件230與旁路層250的接合部255a~255h配置於由加熱板200的中心203看互異的方向。如圖18(b)所示，供電端子280存在於連結接合部255a~255h的各個與加熱板200的中心203的假想線之上。
接合部255a、255b為將配置於第一區域231的加熱器電極239與旁路層250接合的部分。接合部255a、255b對應第一區域231。接合部255a及接合部255b的任一方為電流進入加熱器元件230的部分。接合部255a及接合部255b的任一他方為電流由加熱器元件230流出的部分。
接合部255c、255d為將配置於第二區域232的加熱器電極239與旁路層250接合的部分。接合部255c、255d對應第二區域232。接合部255c及接合部255d的任一方為電流進入加熱器元件230的部分。接合部255c及接合部255d的任一他方為電流由加熱器元件230流出的部分。
接合部255e、255f為將配置於第三區域233的加熱器電極239與旁路層250接合的部分。接合部255e、255f對應第三區域233。接合部255e及接合部255f的任一方為電流進入加熱器元件230的部分。接合部255e及接合部255f的任一他方為電流由加熱器元件230流出的部分。
接合部255g、255h為將配置於第四區域234的加熱器電極239與旁路層250接合的部分。接合部255g、255h對應第四區域234。接合部255g及接合部255h的任一方為電流進入加熱器元件230的部分。接合部255g及接合部255h的任一他方為電流由加熱器元件230流出的部分。
接合部255a、255b存在於與以加熱板200的中心203為中心通過接合部255c、255d的圓不同的圓之上。接合部255a、255b存在於與以加熱板200的中心203為中心通過接合部255e、255f的圓不同的圓之上。接合部255a、255b存在於與以加熱板200的中心203為中心通過接合部255g、255h的圓不同的圓之上。 接合部255c、255d存在於與以加熱板200的中心203為中心通過接合部255e、255f的圓不同的圓之上。接合部255c、255d存在於與以加熱板200的中心203為中心通過接合部255g、255h的圓不同的圓之上。 接合部255e、255f存在於與以加熱板200的中心203為中心通過接合部255g、255h的圓不同的圓之上。
如圖18(a)及圖18(b)所示，加熱板200具有頂出銷(lift pin)孔201。在圖18(a)及圖18(b)所示的具體例中，加熱板200具有3個頂出銷孔201。頂出銷孔201的數目不被限定於[3]。供電端子280配設於由頂出銷孔201看加熱板200的中心203的側的區域。
依照本具體例，因加熱器電極239配置於複數個區域，故可每一各區域獨立控制處理對象物W的面內的溫度。據此，可故意加以區別處理對象物W的面內的溫度(溫度控制性)。
圖23(a)及圖23(b)是說明本實施形態的加熱板的表面的形狀之模式圖。 圖23(a)是舉例說明本發明人測定第二支撐板270的面271的形狀的結果的一例之圖表。圖23(b)是說明本實施形態的加熱板200的表面的形狀之模式剖面圖。
如前述，加熱板200的各構件在被積層的狀態下被壓接。此時如圖23(b)所示，在第一支撐板210的面211(頂面)產生第一凹凸。以及在第二支撐板270的面271(底面)產生第二凹凸。而且，在第一支撐板210的面213(底面)產生第三凹凸。在第二支撐板270的面275(頂面)產生第四凹凸。
本發明人測定了第二支撐板270的面271的形狀。測定結果的一例如圖23(a)所示。如圖23(a)及圖23(b)所示，第一支撐板210的面211(頂面)的形狀及第二支撐板270的面271的形狀仿照加熱器元件230的形狀或加熱器元件230的配置。加熱器元件230的形狀是指加熱器元件230的厚度及加熱器元件230的寬度(加熱器電極239的寬度)。
第一支撐板210的面211的凹部211a(第一凹凸的凹部211a)與第二支撐板270的面271的凹部271a(第二凹凸的凹部271a)之間的Z方向的距離D1比第一支撐板210的面211的凸部211b(第一凹凸的凸部211b)與第二支撐板270的面271的凸部271b(第二凹凸的凸部271b)之間的Z方向的距離D2短。
第一支撐板210的面211的凹部211a與第一支撐板210的面211的凸部211b之間的Z方向的距離D3(第一支撐板210的面211的凹凸高度：第一凹凸的高度)比第二支撐板270的面271的凹部271a與第二支撐板270的面271的凸部271b之間的Z方向的距離D4(第二支撐板270的面271的凹凸高度：第二凹凸的高度)短。也就是說，第一支撐板210的面211的凹凸高度(第一凹凸的高度)比第二支撐板270的面271的凹凸高度(第二凹凸的高度)低。
第二支撐板270的面271的凹部271a的寬度與相鄰的兩個加熱器電極239之間的區域(加熱器元件230的開縫(slit)部)的寬度同程度。第二支撐板270的面271的凹部271a的寬度例如為相鄰的兩個加熱器電極239之間的區域的寬度的0.25倍以上、2.5倍以下。
第二支撐板270的面271的凸部271b的寬度與加熱器電極239的寬度同程度。第二支撐板270的面271的凸部271b的寬度例如為加熱器電極239的寬度的0.8倍以上、1.2倍以下。
而且，第二支撐板270的面271的凹凸高度D4與加熱器元件230的厚度(加熱器電極239的厚度)同程度。第二支撐板270的凹凸高度D4為加熱器元件230的厚度的0.8倍以上、1.2倍以下。
同樣地，第一支撐板210的面211的凹部211a的寬度與相鄰的兩個加熱器電極239之間的區域的寬度同程度。第一支撐板210的面211的凸部211b的寬度與加熱器電極239的寬度同程度。另一方面，第一支撐板210的面211的凹凸高度D3比加熱器元件230的厚度低。
第二支撐板270的面271的高度由凸部271b朝鄰接的凹部271a平緩地變化。第二支撐板270的面271的高度例如由凸部271b的寬度方向的中心朝鄰接的凹部271a的寬度方向的中心連續地減少。凸部271b的寬度方向的中心是指更詳細為與面271之中的加熱器電極239的寬度方向的中心在Z方向中重疊的位置。凹部271a的寬度方向的中心是指更詳細為與面271之中的相鄰的兩個加熱器電極239之間的區域的寬度方向的中心在Z方向中重疊的位置。
如此，第二支撐板270的面271的高度變化成：以與加熱器電極239重疊的部分為頂點，以不與加熱器電極239重疊的部分為最低點的波狀。同樣地，第一支撐板210的面211的高度變化成：以與加熱器電極239重疊的部分為頂點，以不與加熱器電極239重疊的部分為最低點的波狀。
依照本實施形態，因第一支撐板210的面211具有第一凹凸，故可更擴大第一支撐板210與加熱器元件230之間的接著面積，可提高第一支撐板210與加熱器元件230之間的接著強度。而且，藉由該第一凹凸，第一支撐板210與接著劑403的接著面積也可更擴大。據此，也可提高第一支撐板210與接著劑403的接合強度。而且，藉由第一支撐板210具有凹凸，使第一支撐板210的剛性變高。因此，即使第一支撐板210薄也能降低加熱板200的翹曲或變形。據此，可使例如一般處於矛盾的關係的[加熱板的翹曲的降低]與影響高產量的[熱容量的降低]並存。而且，因第二支撐板270的面271具有第二凹凸，故可更擴大第二支撐板270與旁路層250之間的接著面積，可提高第二支撐板270與旁路層250之間的接著強度。而且，藉由該第二凹凸，第二支撐板270與接著劑403的接著面積也可更擴大。據此，也可提高第二支撐板270與接著劑403的接合強度。而且，藉由第二支撐板270具有凹凸，使第二支撐板270的剛性變高。因此，即使第二支撐板270薄也能降低加熱板200的翹曲或變形。據此，可使例如一般處於矛盾的關係的[加熱板的翹曲的降低]與影響高產量的[熱容量的降低]並存。進而因第一支撐板210的面211具有第一凹凸，故可更縮短加熱器元件230與處理對象物W之間的距離。據此，可提高使處理對象物W的溫度上升的速度。
此外，可藉由例如壓接條件或積層體的構成(材料等)控制第一、第二凹凸高度。
第一支撐板210具有：第二支撐板270側的面213，和與面213相反側的面211。面213與第一樹脂層220對向，例如與第一樹脂層220相接。
第一支撐板210的面213具有第一區域R1與第二區域R2。第一區域R1在沿著Z方向看時(俯視)與加熱器元件230(加熱器電極239)重疊。例如第一區域R1在沿著Z方向看時與第一導電部21或第二導電部22重疊。第二區域R2在沿著Z方向看時不與加熱器元件230(加熱器電極239)重疊。
在靜電吸盤10中，在對圖23(b)所示的Z方向平行的剖面中，第二區域R2比第一區域R1還突出於第二支撐板270側。換言之，第二區域R2的Z方向中的位置為第一區域R1的Z方向中的位置與第二支撐板270之間。
也就是說，第一支撐板210的面213(底面)具有仿照加熱器元件230的形狀之凹凸。第一區域R1對應第一支撐板210的凹部，第二區域R2對應第一支撐板210的凸部。同樣地，在第一支撐板210的面211(頂面)中也形成有仿照加熱器元件230的形狀的凹凸。
第二支撐板270具有：第一支撐板210側的面275(頂面)，和與面275相反側的面271(底面)。面275與第三樹脂層260(或第二樹脂層240)對向，例如與第三樹脂層260(或第二樹脂層240)相接。
第二支撐板270的面275(頂面)具有第三區域R3與第四區域R4。第三區域R3在沿著Z方向看時與加熱器元件230重疊。例如第三區域R3在沿著Z方向看時與第一導電部21或第二導電部22重疊。第四區域R4在沿著Z方向看時不與加熱器元件230重疊。
在圖23(b)所示的剖面中，第四區域R4比第三區域R3還突出於第一支撐板210側。換言之，第四區域R4的Z方向中的位置為第三區域R3的Z方向中的位置與第一支撐板210之間。
也就是說，第二支撐板270的面275(頂面)具有仿照加熱器元件230的形狀之凹凸。第三區域R3對應第二支撐板270的凹部，第四區域R4對應第二支撐板270的凸部。同樣地，在第二支撐板270的面271(底面)中也形成有仿照加熱器元件230的形狀的凹凸。
第二區域R2與第四區域R4之間之沿著Z方向的距離D5比第一區域R1與第三區域R3之間之沿著Z方向的距離D6短。
如此，在第一支撐板210與第二支撐板270形成有凹凸。這種凹凸藉由在加熱板200中被積層的各構件的密著性高而形成。也就是說，因在第一支撐板210的面213(底面)形成有凹凸，接近面213的層(例如第一樹脂層220)與面213的密著性高。而且，因在第二支撐板270的面275(頂面)形成有凹凸，接近面275的層(例如第三樹脂層260)與面275的密著性高。據此，可抑制第一支撐板210的剝離及第二支撐板270的剝離，可提高可靠度。例如可抑制局部的剝離造成的熱的不均或耐受電壓特性的降低。可實現照設計那樣的均熱性與耐受電壓特性。
而且，藉由密著性高，可提高加熱板200的熱傳導性。而且，藉由第一支撐板210的凹凸，可縮短例如加熱器元件230與處理對象物之間的距離。據此，可提高處理對象物的溫度的上升速度。因此，使例如[加熱器的加熱性能(升溫速度)]與[溫度均勻性]、[耐受電壓可靠度]的並存成為可能。
第一區域R1與第二區域R2之間之沿著Z方向的距離D7比距離D5短。而且，第三區域R3與第四區域R4之間之沿著Z方向的距離D8比距離D5短。
距離D7過長的情形，形成於第一支撐板210的面213的凹凸過大，在第一支撐板210或第一樹脂層220所產生的應變(strain)往往會過大。而且，距離D8過長的情形，形成於第二支撐板270的凹凸過大，在第二支撐板270或第二樹脂層240所產生的應變往往會過大。
相對於此，在靜電吸盤10中距離D7及距離D8的各個比距離D5短。據此，可確保接近第一支撐板210的層與第一支撐板210的密著性，同時可防止在第一支撐板210或第一樹脂層220所產生的應變過大。而且，可確保接近第二支撐板270的層與第二支撐板270的密著性，同時可防止在第二支撐板270或第三樹脂層260所產生的應變過大。
在加熱板200中由於加熱器元件230的發熱而在加熱器元件230自身容易產生應變(熱應變(thermal strain))。因此，在圖23(b)所示的例子中使距離D7比距離D8短。也就是說，使加熱器元件230側的第一支撐板210等的構造的應變比旁路層250側的第二支撐板270等的構造的應變小。據此，可提高對加熱板200全體的熱應變的抗性。
此外，在實施形態中，距離D7及距離D8的任一個約略為零也可以。也就是說，面213及面275的任一個為平面也可以。在面213及面275的任一個形成有凹凸也可以。
圖24是顯示本實施形態的加熱板之模式剖面圖。 如圖24所示，在不具有旁路層250及第三樹脂層260的加熱板200中，第一支撐板210及第二支撐板270具有仿照加熱器元件230的形狀的凹凸。
在該例子中，在第一支撐板210的面211產生第一凹凸。以及在第二支撐板270的面271產生第二凹凸。而且，在第一支撐板210的面213產生第三凹凸。在第二支撐板270的面275產生第四凹凸。在對Z方向平行的剖面中，第二區域R2比第一區域R1還突出於第二支撐板270側。在對Z方向平行的剖面中，第四區域R4比第三區域R3還突出於第一支撐板210側。在該例子中，各距離D1~D8的關係與關於圖23說明的各距離D1~D8的關係相同。
圖25(a)及圖25(b)是顯示與本實施形態的變形例有關的靜電吸盤之模式剖面圖。 圖25(a)是顯示與本實施形態的變形例有關的靜電吸盤之模式剖面圖。 圖25(b)是顯示本變形例的加熱板之模式剖面圖。圖25(a)及圖25(b)相當於例如圖1所示的剖切面A1-A1中的模式剖面圖。
圖25(a)所示的靜電吸盤10a具備陶瓷介電質基板100與加熱板200a與底板300。陶瓷介電質基板100及底板300關於圖1及圖2如前述。
如圖25(b)所示，本具體例的加熱板200a具有複數個加熱器元件。圖25(b)所示的加熱板200a具有：第一樹脂層220、第一加熱器元件(發熱層)230a、第二樹脂層240、第二加熱器元件(發熱層)230b、第三樹脂層260、旁路層250、第四樹脂層290、第二支撐板270。
第一樹脂層220配設於第一支撐板210與第二支撐板270之間。第一加熱器元件230a配設於第一樹脂層220與第二支撐板270之間。第二樹脂層240配設於第一加熱器元件230a與第二支撐板270之間。第二加熱器元件230b配設於第二樹脂層240與第二支撐板270之間。第三樹脂層260配設於第二加熱器元件230b與第二支撐板270之間。旁路層250配設於第三樹脂層260與第二支撐板270之間。第四樹脂層290配設於旁路層250與第二支撐板270之間。也就是說在本具體例中，第一加熱器元件230a在獨立於與第二加熱器元件230b不同的層的狀態下被配設。
第一支撐板210與第一樹脂層220與第二樹脂層240與第三樹脂層260與旁路層250與第二支撐板270的各個材料、厚度及功能關於圖3~圖5及圖13如前述。第一加熱器元件230a及第二加熱器元件230b的各個材料、厚度及功能關於圖3~圖5與前述的加熱器元件230相同。第四樹脂層290關於圖3~圖5與前述的第一樹脂層220相同。
依照本變形例，因第一加熱器元件230a在與第二加熱器元件230b不同的層中獨立被配置，故可每一規定的區域獨立控制處理對象物W的面內的溫度。
圖26(a)、圖26(b)及圖27是顯示本實施形態的第一支撐板的變形例之模式俯視圖。 圖28是顯示本變形例的加熱板之模式剖面圖。 圖26(a)是顯示第一支撐板被分割成複數個支撐部的一例。圖26(b)及圖27是顯示第一支撐板被分割成複數個支撐部的其他的一例。
在圖28中為了說明的方便起見，一併顯示圖26(a)所示的加熱板與第一支撐板的頂面的溫度的圖表。圖28所示的圖表為第一支撐板的頂面的溫度的一例。圖28所示的圖表的橫軸是表示第一支撐板210a的頂面的位置。圖28所示的圖表的縱軸是表示第一支撐板210a的頂面的溫度。此外，在圖28中為了說明的方便起見，省略旁路層250及第三樹脂層260。
在圖26(a)及圖26(b)所示的變形例中，第一支撐板210a被分割成複數個支撐部。更具體而言，在圖26(a)所示的變形例中，第一支撐板210a被同心圓狀地分割成複數個支撐部，具有第一支撐部216與第二支撐部217與第三支撐部218與第四支撐部219。在圖26(b)所示的變形例中，第一支撐板210b被同心圓狀且放射狀地分割成複數個支撐部，具有第一支撐部216a與第二支撐部216b與第三支撐部216c與第四支撐部216d與第五支撐部216e與第六支撐部216f與第七支撐部217a與第八支撐部217b與第九支撐部217c與第十支撐部217d與第十一支撐部217e與第十二支撐部217f。
在圖27所示的變形例中，第一支撐板210c具有更多的支撐部。在圖27的第一支撐板210c中，在圖26(a)所示的第一支撐部216更被分割成4個支撐部216a~216d。而且，在圖26(a)所示的第二支撐部217更被分割成8個支撐部217a~217h。而且，在圖26(a)所示的第三支撐部218更被分割成8個區域218a~218h。而且，在圖26(a)所示的第四支撐部219更被分割成16個支撐部219a~219p。如此，配設於第一支撐板210的支撐部的數目及形狀任意也可以。
第一樹脂層220與加熱器元件230與第二樹脂層240與旁路層250第三樹脂層260與第二支撐板270與供電端子280的各個關於圖3~圖5及圖13如前述。
在關於圖26(a)~圖28的以下的說明中舉圖26(a)所示的第一支撐板210a為例。如圖28所示，第一支撐部216配設於加熱器元件230的第一區域231之上，對應加熱器元件230的第一區域231。第二支撐部217配設於加熱器元件230的第二區域232之上，對應加熱器元件230的第二區域232。第三支撐部218配設於加熱器元件230的第三區域233之上，對應加熱器元件230的第三區域233。第四支撐部219配設於加熱器元件230的第四區域234之上，對應加熱器元件230的第四區域234。
第一支撐部216不與第二支撐部217電接合。第二支撐部217不與第三支撐部218電接合。第三支撐部218不與第四支撐部219電接合。也就是說，複數個支撐部216~219在互相獨立的狀態下被配設。
依照本變形例，在第一支撐板210a、210b、210c的面內可故意設置徑向的溫度差(溫度控制性)。例如如圖28所示的圖表所示，可由第一支撐部216遍及到第四支撐部219階梯狀地設置溫度差。據此，在處理對象物W的面內可故意設置溫度差(溫度控制性)。
圖29(a)~圖29(d)是顯示本實施形態的加熱板的變形例之剖面圖。 圖29(a)是顯示加熱器元件230的一部分，圖29(b)是顯示旁路層250的一部分。而且，圖29(c)是顯示加熱器元件230及旁路層250的一部分。圖29(d)是顯示加熱器元件230及旁路層250的變形例。 各加熱器電極239的各個具有：第一支撐板210側的第一面MP1(頂面)，與第二支撐板270側的第二面MP2(底面)。第一面MP1與第一樹脂層220對向。第二面MP2朝與第一面MP1相反側。也就是說，第二面MP2與第二樹脂層240對向。
第一面MP1的寬度W1與第二面MP2的寬度W2不同。在該例子中第一面MP1的寬度W1比第二面MP2的寬度W2窄。也就是說，加熱器電極239的寬度越朝上方(陶瓷介電質基板100側)越窄。
各加熱器電極239具有連接第一面MP1與第二面MP2的一對側面SF1。在對圖29(a)所示的Z方向平行的剖面中，側面SF1為曲線狀。各側面SF1例如為凹曲面狀。各側面SF1例如為平面狀也可以。第一面MP1與側面SF1所成的角度θ1和第二面MP2與側面SF1所成的角度θ2不同。據此，例如可使因由於熱膨脹造成的加熱器變形而給予樹脂層的應力的緩和所達成之降低接近加熱器元件230的樹脂層的剝離，與均熱性或溫度追蹤性之熱的特性並存。而且，側面SF1的表面粗糙度(surface roughness)比第一面MP1及第二面MP2的至少一方的表面粗糙度粗糙。據此，例如可提高在側面部分的密著性，可更抑制接近加熱器元件230的層的剝離。
第一面MP1例如接觸第一樹脂層220。第二面MP2例如接觸第二樹脂層240。
如圖29(b)及圖29(c)所示，旁路部251(旁路層250)具有第三導電部33與第四導電部34。第四導電部34在面內方向Dp(例如X方向)中與第三導電部33分離。第三導電部33及第四導電部34為旁路部251的一部分。空間部50例如設於第三導電部33及第四導電部34的各個的側方。換言之，空間部50設於複數個旁路部251的各個的側方。
各旁路部251的各個具有：第一支撐板210側的第三面MP3(頂面)，與第二支撐板270側的第四面MP4(底面)。第三面MP3與第二樹脂層240對向。第四面MP4朝與第三面MP3相反側。也就是說，第四面MP4與第三樹脂層260對向。
第三面MP3的寬度W3與第四面MP4的寬度W4不同。在該例子中第三面MP3的寬度W3比第四面MP4的寬度W2窄。也就是說，旁路部251的寬度越朝上方(陶瓷介電質基板100側)越窄。在該例子中，第三面MP3之對第四面MP4的寬度的大小關係與第一面MP1之對第二面MP2的寬度的大小關係相同。
各旁路部251具有連接第三面MP3與第四面MP4的一對側面SF2。各側面SF2例如為凹曲面狀。各側面SF2例如為平面狀也可以。第三面MP3與側面SF2所成的角度θ3和第四面MP4與側面SF2所成的角度θ4不同。而且，側面SF2的表面粗糙度比第三面MP3及第四面MP4的至少一方的表面粗糙度粗糙。
第三面MP3例如接觸第二樹脂層240。第四面MP4例如接觸第三樹脂層260。
如此，在與本實施形態有關的靜電吸盤10中，第一面MP1的寬度W1與第二面MP2的寬度W2不同。據此，即使加熱器元件230因熱膨脹而變形，也能降低施加於第一樹脂層220等的應力。據此，可抑制接近加熱器元件230的層(例如第一樹脂層220)的剝離。可抑制因剝離產生的處理對象物的溫度變化。因此，可提高靜電吸盤的可靠度。
而且，在靜電吸盤10中，第一面MP1的寬度W1比第二面MP2的寬度W2窄。據此，與第一面MP1的接觸面積變小，可降低施加於接觸第一面MP1的層的應力，可抑制接觸第一面MP1的層的剝離。例如可抑制第一樹脂層220的剝離。而且，熱容易散逸到底板300的第二面MP2側的發熱量比第一面MP1側的發熱量多，可抑制對第一面MP1及第二面MP2垂直的上下方向(Z方向)中的熱分布的不均。例如可更提高均熱性。
而且，在靜電吸盤10中，側面SF1為凹曲面狀。據此，可降低施加於接近側面SF1的層的應力，可抑制接近側面SF1的層的剝離。
而且，在靜電吸盤10中，第一面MP1與側面SF1所成的角度θ1和第二面MP2與側面SF1所成的角度θ2不同。據此，藉由緩和因由於熱膨脹造成的加熱器變形而給予樹脂層的應力，可使降低接近加熱器元件230的第一樹脂層220及第二樹脂層240的剝離，與均熱性或溫度追蹤性之熱的特性並存。
而且，在靜電吸盤10中，第三面MP3之對第四面MP4的寬度的大小關係與第一面MP1之對第二面MP2的寬度的大小關係相同。而且，在靜電吸盤10中，第一面MP1及第三面MP3的寬度比第二面MP2及第四面MP4的寬度窄。此情形，可更抑制Z方向中的熱分布的不均。
此外，在圖29(a)~圖29(c)中，在旁路層250之上配設加熱器元件230。不限於此，例如如圖29(d)所示，在加熱器元件230之上配設旁路層250也可以。也就是說，旁路層250配設於加熱器元件230與陶瓷介電質基板100之間也可以。
在該例子中，在第一樹脂層220與加熱器元件230之間配設有旁路層250，在加熱器元件230與旁路層250之間配設有第三樹脂層260。例如在第一支撐板210與第一樹脂層220之間配設旁路層250，在第一支撐板210與旁路層250之間配設第三樹脂層260也可以。
如圖29(d)所示，於在加熱器元件230之上配設旁路層250的情形下，在隔絕了電壓供給至加熱板200的瞬間，可迅速地將溫度最高的加熱器元件230的熱傳導到底板300，可更提高降低處理對象物W的溫度時的溫度追蹤性(升降溫速率)。配置旁路層250的位置為第一支撐板210與第二支撐板270之間的任意的位置也可以。
圖30(a)~圖30(d)是顯示本實施形態的加熱板的變形例之剖面圖。 如圖30(a)及圖30(c)所示，在該例子中第一面MP1的寬度W1比第二面MP2的寬度W2寬。也就是說，加熱器電極239的寬度越朝下方(底板300側)越窄。同樣地，如圖30(b)及圖30(c)所示，第三面MP3的寬度W3比第四面MP4的寬度W4寬。旁路部251的寬度越朝下方越窄。
如此，第一面MP1的寬度W1比第二面MP2的寬度W2寬也可以。此情形，可降低施加於接觸第二面MP2的層的應力，可抑制接觸第二面MP2的層的剝離。而且，在第一面MP1側中容易保持熱，並且在第二面MP2側中容易冷卻熱，可更提高溫度追蹤性(升降溫速率)。
而且，在該例子中第三面MP3之對第四面MP4的寬度的大小關係與第一面MP1之對第二面MP2的寬度的大小關係相同，第一面MP1及第三面MP3的寬度比第二面MP2及第四面MP4的寬度寬。在此情形下，在第一面MP1及第三面MP3側中容易保持熱，並且在第二面MP2及第四面MP4側中容易冷卻熱，可更提高溫度追蹤性。而且，如圖30(d)所示，旁路層250也可以配設於加熱器元件230之上。
圖31(a)~圖31(d)是顯示本實施形態的加熱板的變形例之剖面圖。 如圖31(a)及圖31(c)所示，在該例子中第一面MP1的寬度W1比第二面MP2的寬度W2窄。另一方面，如圖31(b)及圖31(c)所示，第三面MP3的寬度W3比第四面MP4的寬度W4寬。在該例子中第三面MP3之對第四面MP4的寬度的大小關係與第一面MP1之對第二面MP2的寬度的大小關係相反。
如此，第三面MP3之對第四面MP4的寬度的大小關係與第一面MP1之對第二面MP2的寬度的大小關係相反也可以。此情形，可使因旁路層250的熱膨脹而施加的應力的方向與因加熱器元件230的熱膨脹而施加的應力的方向反方向。據此，可更抑制應力的影響。此外，如圖31(d)所示，也可以將旁路層250配設於加熱器元件230之上。
圖32(a)~圖32(d)是顯示本實施形態的加熱板的變形例之剖面圖。 如圖32(a)~圖32(c)所示，使第一面MP1的寬度W1比第二面MP2的寬度W2寬，使第三面MP3的寬度W3比第四面MP4的寬度W4窄也可以。而且，如圖32(d)所示，也可以將旁路層250配設於加熱器元件230之上。
以上針對本發明的實施的形態進行了說明。但是，本發明不是被限定於該等記述。關於前述的實施的形態，熟習該項技術者適宜加入了設計變更只要也具備本發明的特徵就包含於本發明的範圍。例如加熱板200、200a等所具備的各元件的形狀、尺寸、材質、配置等或加熱器元件230、第一加熱器元件230a、第二加熱器元件230b及旁路層250的設置形態等並非被限定於舉例說明者，可適宜變更。 而且，前述的各實施的形態所具備的各元件在技術上盡可能可組合，組合該等元件只要也包含本發明的特徵就包含於本發明的範圍。
10、10a‧‧‧靜電吸盤
21‧‧‧第一導電部
21a‧‧‧第一側端部
21b‧‧‧第二側端部
21L‧‧‧底面
21U‧‧‧頂面 
22‧‧‧第二導電部
22a‧‧‧第三側端部
22b‧‧‧第四側端部
23‧‧‧空間部
23a‧‧‧第一空間部
23b‧‧‧第二空間部
23c‧‧‧第三空間部
23d‧‧‧第四空間部
25h‧‧‧接合部
23s、50s‧‧‧側端
50‧‧‧空間部
100‧‧‧陶瓷介電質基板
101‧‧‧第一主表面
102‧‧‧第二主表面
107‧‧‧第一介電層
109‧‧‧第二介電層
111‧‧‧電極層
113‧‧‧凸部
115‧‧‧溝
200、200a‧‧‧加熱板
201‧‧‧頂出銷孔
203、259‧‧‧中心
210、210a、210b、210c‧‧‧第一支撐板
211、213、251a、271、275‧‧‧面
211a、271a‧‧‧凹部
211b、271b‧‧‧凸部
216、216a‧‧‧第一支撐部
217、216b‧‧‧第二支撐部
218、216c‧‧‧第三支撐部
219、216d‧‧‧第四支撐部
216e‧‧‧第五支撐部
216f‧‧‧第六支撐部
217a‧‧‧第七支撐部
217b‧‧‧第八支撐部
217c‧‧‧第九支撐部
217d‧‧‧第十支撐部
217e‧‧‧第十一支撐部
217f‧‧‧第十二支撐部
220‧‧‧第一樹脂層
230、230a、230b‧‧‧加熱器元件
231、231a‧‧‧第一區域
231b、232‧‧‧第二區域
231c、233‧‧‧第三區域
231d、234‧‧‧第四區域
231e‧‧‧第五區域
231f‧‧‧第六區域
232a‧‧‧第七區域
232b‧‧‧第八區域
232c‧‧‧第九區域
232d‧‧‧第十區域
232e‧‧‧第十一區域
232f‧‧‧第十二區域
235、257‧‧‧分離部分
239‧‧‧加熱器電極
240‧‧‧第二樹脂層
241、261、273‧‧‧孔
250‧‧‧旁路層
251‧‧‧旁路部
253‧‧‧缺口部
255a、255b、255c、255d、255e、255f、255g、255h‧‧‧接合部
260‧‧‧第三樹脂層
270‧‧‧第二支撐板
280‧‧‧供電端子
290‧‧‧第四樹脂層
300‧‧‧底板
301‧‧‧連通道
303‧‧‧底面
321‧‧‧導入道
403‧‧‧接著劑
B11~B14、B31~B34‧‧‧區域
D1~D4‧‧‧距離
D5~D8‧‧‧直徑
D1a~D4a、D1b~D4b、D1c~D4c‧‧‧凹凸高度
Dp‧‧‧面內方向
H1、H2‧‧‧加熱板
JA‧‧‧接合區域
L1、L2、L8‧‧‧寬度
MP1‧‧‧第一面
MP2‧‧‧第二面
MP3‧‧‧第三面
MP4‧‧‧第四面
P1‧‧‧假想面
R1‧‧‧第一區域
R2‧‧‧第二區域
R3‧‧‧第三區域
R4‧‧‧第四區域
S1‧‧‧側面
SF1、SF2‧‧‧側面
W‧‧‧處理對象物
圖1是顯示與本實施形態有關的靜電吸盤之模式斜視圖。 圖2(a)及(b)是顯示與本實施形態有關的靜電吸盤之模式剖面圖。 圖3是顯示本實施形態的加熱板之模式斜視圖。 圖4(a)及(b)是顯示本實施形態的加熱板之模式斜視圖。 圖5是顯示本實施形態的加熱板之模式分解圖。 圖6是顯示本實施形態的加熱板的一部分之剖面圖。 圖7是本實施形態的加熱板之照片影像。 圖8(a)~(d)是顯示本實施形態的加熱板之剖面圖。 圖9(a)及(b)是顯示加熱板之剖面圖。 圖10(a)及(b)是顯示本實施形態的加熱板的變形例的一部分之剖面圖。 圖11(a)及(b)是顯示本實施形態的加熱板的變形例的一部分之剖面圖。 圖12(a)及(b)是顯示本實施形態的加熱板的變形例的一部分之剖面圖。 圖13是顯示本實施形態的加熱板的變形例之模式分解圖。 圖14(a)及(b)是舉例說明本實施形態的製造方法的一例之模式剖面圖。 圖15是舉例說明本實施形態的製造方法的其他的一例之模式剖面圖。 圖16是顯示與本實施形態有關的靜電吸盤之模式分解圖。 圖17(a)及(b)是顯示靜電吸盤之電路圖。 圖18(a)及(b)是顯示本實施形態的加熱板的具體例之模式俯視圖。 圖19(a)及(b)是舉例說明本具體例的加熱器元件之模式俯視圖。 圖20是舉例說明本具體例的加熱器元件之模式俯視圖。 圖21(a)及(b)是舉例說明本具體例的旁路層之模式俯視圖。 圖22(a)~(c)是模式地顯示本具體例的加熱板的一部分之放大視圖。 圖23(a)及(b)是說明本實施形態的加熱板的表面的形狀之模式圖。 圖24是顯示本實施形態的加熱板之模式剖面圖。 圖25(a)及(b)是顯示與本實施形態的變形例有關的靜電吸盤之模式剖面圖。 圖26(a)及(b)是顯示本實施形態的第一支撐板的變形例之模式俯視圖。 圖27(a)及(b)是顯示本實施形態的第一支撐板的變形例之模式俯視圖。 圖28是顯示本變形例的加熱板之模式剖面圖。 圖29(a)~(d)是顯示本實施形態的加熱板的變形例之剖面圖。 圖30(a)~(d)是顯示本實施形態的加熱板的變形例之剖面圖。 圖31(a)~(d)是顯示本實施形態的加熱板的變形例之剖面圖。 圖32(a)~(d)是顯示本實施形態的加熱板的變形例之剖面圖。
10‧‧‧靜電吸盤
100‧‧‧陶瓷介電質基板
200‧‧‧加熱板
300‧‧‧底板
301‧‧‧連通道
W‧‧‧處理對象物

Claims (38)

  1. 一種靜電吸盤，其特徵在於包含： 陶瓷介電質基板，載置有處理對象物； 底板，配設於在積層方向中與該陶瓷介電質基板分離的位置，支撐該陶瓷介電質基板；以及 加熱板，配設於該陶瓷介電質基板與該底板之間， 該加熱板具有： 第一支撐板，配設於該陶瓷介電質基板與該底板之間，包含金屬； 第二支撐板，配設於該該第一支撐板與該底板之間，包含金屬； 第一樹脂層，配設於該第一支撐板與該第二支撐板之間； 第二樹脂層，配設於該第一樹脂層與該第二支撐板之間； 加熱器元件，配設於該第一樹脂層與該第二樹脂層之間，具有：第一導電部，與在對該積層方向垂直的面內方向中與該第一導電部分離之第二導電部，藉由電流流動而發熱；以及 第一空間部，藉由該第一導電部的該面內方向中的第一側端部與該第一樹脂層與該第二樹脂層劃分， 該第一樹脂層在該第一導電部與該第二導電部之間與該第二樹脂層相接。
  2. 如申請專利範圍第1項之靜電吸盤，其中該第一導電部具有在該面內方向中與該第一側端部分離之第二側端部， 該加熱板具有藉由該第二側端部與該第一樹脂層與該第二樹脂層劃分之第二空間部。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之靜電吸盤，其中該第一空間部之沿著該積層方向的寬度為該第一導電部之沿著該積層方向的寬度以下。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項之靜電吸盤，其中該第一空間部之沿著該積層方向的寬度隨著在該面內方向中遠離該第一側端部而變窄。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項之靜電吸盤，其中在該第一空間部與該第一樹脂層的邊界隨著在該面內方向中遠離該第一側端部而通過該第一導電部的該積層方向中的中央，接近延伸於該面內方向的假想面， 該第一空間部與該第二樹脂層的邊界隨著在該面內方向中遠離該第一側端部而接近該假想面。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項之靜電吸盤，其中該第一導電部具有與該第一樹脂層對向的頂面， 該第一空間部與該第二樹脂層的邊界隨著在該面內方向中遠離該第一側端部而通過該頂面，接近延伸於該面內方向的假想面。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項之靜電吸盤，其中該第一導電部具有與該第二樹脂層對向的底面， 該第一空間部與該第二樹脂層的邊界隨著在該面內方向中遠離該第一導電部而通過該底面，接近延伸於該面內方向的假想面。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項之靜電吸盤，其中該第一導電部具有：與該第一樹脂層對向的頂面，和與該第二樹脂層對向的底面， 該頂面及該底面之中一方的面之沿著該面內方向的寬度比該頂面及該底面的他方的面之沿著該面內方向的寬度窄。
  9. 如申請專利範圍第8項之靜電吸盤，其中該第一導電部的該底面之沿著該面內方向的該長度比該第一導電部的該頂面之沿著該面內方向的該長度長。
  10. 如申請專利範圍第8項之靜電吸盤，其中該第一導電部的該頂面之沿著該面內方向的該長度比該第一導電部的該底面之沿著該面內方向的該長度長。
  11. 如申請專利範圍第8項之靜電吸盤，其中該一方的面與該第一導電部的側面藉由曲面連接。
  12. 如申請專利範圍第8項之靜電吸盤，其中該第一導電部的側面比該他方的面粗糙。
  13. 如申請專利範圍第8項之靜電吸盤，其中該第一支撐板及該第二支撐板之中一方的支撐板，與通過該第一導電部的該積層方向中的中央，延伸於該面內方向的中央假想面之間的距離比該第一支撐板及該第二支撐板之中他方的支撐板與該中央假想面之間的距離短， 該一方的面位於該一方的支撐板與該中央假想面之間。
  14. 如申請專利範圍第1項或第2項之靜電吸盤，其中該第一支撐板與該第二支撐板電接合。
  15. 如申請專利範圍第14項之靜電吸盤，其中該第一支撐板與該第二支撐板接合的區域的面積比該第一支撐板的頂面的面積窄，比該第二支撐板的底面的面積窄。
  16. 如申請專利範圍第1項或第2項之靜電吸盤，其中該第一支撐板的頂面具有第一凹凸， 該第二支撐板的底面具有第二凹凸。
  17. 如申請專利範圍第16項之靜電吸盤，其中該第一凹凸仿照該加熱器元件的形狀， 該第二凹凸仿照該加熱器元件的形狀。
  18. 如申請專利範圍第17項之靜電吸盤，其中該第一凹凸的凹部與該第二凹凸的凹部之間的距離比該第一凹凸的凸部與該第二凹凸的凸部之間的距離短。
  19. 如申請專利範圍第16項之靜電吸盤，其中該第一凹凸的高度與該第二凹凸的高度不同。
  20. 如申請專利範圍第1項或第2項之靜電吸盤，其中該加熱器元件具有帶狀的加熱器電極， 該加熱器電極於在複數個區域中互相獨立的狀態下被配設。
  21. 如申請專利範圍第1項或第2項之靜電吸盤，其中該加熱器元件配設有複數個， 該複數個該加熱器元件於在互異的層獨立的狀態下被配設。
  22. 如申請專利範圍第1項或第2項之靜電吸盤，其中該加熱板更具有配設於該第一支撐板與該第二支撐板之間，具有導電性之旁路層。
  23. 如申請專利範圍第22項之靜電吸盤，其中該加熱器元件與該旁路層電接合，該第一支撐板及該第二支撐板電絕緣。
  24. 如申請專利範圍第22項之靜電吸盤，其中該旁路層的厚度比該第一樹脂層的厚度厚。
  25. 如申請專利範圍第22項之靜電吸盤，其中該旁路層的厚度比該加熱器元件的厚度厚。
  26. 如申請專利範圍第22項之靜電吸盤，其中該旁路層配設於該加熱器元件與該底板之間。
  27. 如申請專利範圍第22項之靜電吸盤，其中該旁路層配設於該加熱器元件與該陶瓷介電質基板之間。
  28. 如申請專利範圍第22項之靜電吸盤，其中該加熱板更具有設於該旁路層的側方之空間部。
  29. 如申請專利範圍第28項之靜電吸盤，其中該第一空間部的剖面積及該旁路層的側方的該空間部的剖面積的大小關係與該加熱器元件的厚度及該旁路層的厚度的大小關係相同。
  30. 如申請專利範圍第28項之靜電吸盤，其中該第一空間部的側端對該第一導電部的厚度方向的中央偏移到該第一支撐板側或該第二支撐板側， 該旁路層的側方的該空間部的側端對該旁路層的厚度方向的中央偏移到與該第一空間部的側端相同的方向。
  31. 如申請專利範圍第22項之靜電吸盤，其中該加熱器元件具有：該第一支撐板側的第一面，與該第二支撐板側的第二面， 該第一面的寬度與該第二面的寬度不同， 該旁路層具有：該第一支撐板側的第三面，與該第二支撐板側的第四面， 該第三面的寬度與該第四面的寬度不同， 該第三面之對該第四面的寬度的大小關係與該第一面之對該第二面的寬度的大小關係相同。
  32. 如申請專利範圍第22項之靜電吸盤，其中該加熱器元件具有：該第一支撐板側的第一面，與該第二支撐板側的第二面， 該第一面的寬度與該第二面的寬度不同， 該旁路層具有：該第一支撐板側的第三面，與該第二支撐板側的第四面， 該第三面的寬度與該第四面的寬度不同， 該第三面之對該第四面的寬度的大小關係與該第一面之對該第二面的寬度的大小關係相反。
  33. 如申請專利範圍第1項或第2項之靜電吸盤，其中該第一支撐板的頂面的面積比該第二支撐板的底面的面積寬。
  34. 如申請專利範圍第1項或第2項之靜電吸盤，其中該第一支撐板具有複數個支撐部， 該複數個支撐部在互相獨立的狀態下被配設。
  35. 如申請專利範圍第1項或第2項之靜電吸盤，其中該第一支撐板之該第二支撐板側的面在沿著該積層方向看時，具有：與該加熱器元件重疊的第一區域，和不與該加熱器元件重疊的第二區域， 在對該積層方向平行的剖面中，該第二區域比該第一區域還突出於該第二支撐板側。
  36. 如申請專利範圍第35項之靜電吸盤，其中該第二支撐板之該第一支撐板側的面在沿著該積層方向看時，具有：與該加熱器元件重疊的第三區域，和不與該加熱器元件重疊的第四區域， 在對該積層方向平行的剖面中，該第四區域比該第三區域還突出於該第一支撐板側。
  37. 如申請專利範圍第35項之靜電吸盤，其中該第一支撐板之該第二支撐板側的面具有仿照該加熱器元件的形狀的凹凸， 該第二支撐板之該第一支撐板側的面具有仿照該加熱器元件的形狀的凹凸。
  38. 如申請專利範圍第36項之靜電吸盤，其中該第二區域與該第四區域之間之沿著該積層方向的距離比該第一區域與該第三區域之間之沿著該積層方向的距離短。
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