TWI813020B - 靜電吸盤及半導體製造裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題為提供一種可提高處理對象物的面內的溫度分布的均勻性之靜電吸盤及半導體製造裝置。
本發明的解決手段為一種靜電吸盤,其特徵在於包含:陶瓷介電質基板,與底板,與加熱器部,加熱器部具有:具有複數個次區域之第一加熱器元件,複數個次區域具有第一次區域,第一次區域具有:藉由電流流動而發熱之副加熱器線,與供電給副加熱器線之第一副供電部、第二副供電部,第一次區域具有:位於第一次區域的中央之中央區域,與位於中央區域的外側之外周區域,第一副供電部及第二副供電部的至少任一個配設於中央區域。
Description
本發明的態樣一般是關於靜電吸盤(electrostatic chuck)及半導體製造裝置。
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(transistor)等的半導體元件(semiconductor device)的IC晶片(IC chip)中,小型化或處理速度的提高被要求。伴隨於此,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。所謂蝕刻的加工精度是表示是否可藉由晶圓的加工形成具有照設計的那樣的寬度或深度的圖案(pattern)。可藉由提高蝕刻等的加工精度使半導體元件微細化,可提高集積密度(integration density)。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。
已知蝕刻等的加工精度依存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為了使蝕刻速率(etching rate)均勻化,控制加工時的晶圓面內的溫度分布被要求。作為控制晶圓面內的溫度分布的方法已知有使用內建加熱器(heater)(發熱體)的靜電吸盤的方法。
特別是近年來伴隨著半導體元件的微細化,更迅速的加熱與更嚴密的面內溫度分布的控制被要求,作為實現此的手段,加熱器以主加熱器(main heater)與副加熱器(sub heater)之2層構造被檢討(專利文獻1)。
[專利文獻1]:國際公開第2016/080502號
但是,加熱器僅以主加熱器與副加熱器之2層構造仍不充分,晶圓面內的溫度分布的均勻性的更進一步提高被要求。
本發明是基於如此的課題的認識所進行的創作,其目的為提供一種可提高處理對象物的面內的溫度分布的均勻性之靜電吸盤及半導體製造裝置。
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,具有載置處理對象物的第一主表面(principal surface),和與前述第一主表面相反側的第二主表面;底板(base plate),支撐前述陶瓷介電質基板;以及加熱器部,將前述陶瓷介電質基板加熱,前述加熱器部具
有:第一加熱器元件(heater element),前述第一加熱器元件具有複數個次區域(subzone),前述複數個次區域具有第一次區域,前述第一次區域具有:藉由電流流動而發熱之副加熱器線(sub heater line),與供電給前述副加熱器線之第一副供電部,與供電給前述副加熱器線之第二副供電部,前述第一次區域具有:在沿著對前述第一主表面垂直的Z方向看時,位於前述第一次區域的中央之中央區域,與位於前述中央區域的外側之外周區域,前述第一副供電部及前述第二副供電部的至少任一個配設於前述中央區域。
依照該靜電吸盤,藉由將在將第一加熱器元件加熱時溫度容易比副加熱器線低的第一副供電部、第二副供電部配設於溫度容易比外周區域高的中央區域,可提高第一次區域的面內的溫度分布的均勻性。據此,可提高處理對象物的面內的溫度分布的均勻性。
第二發明為一種靜電吸盤,其特徵在於:在第一發明中,前述第一副供電部及前述第二副供電部配設於前述中央區域。
依照該靜電吸盤,藉由將第一副供電部及第二副供電部的兩方配設於中央區域,可更提高第一次區域的面內的溫度分布的均勻性。
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,前述加熱器部更具有第二加熱器元件,前述第二加熱器元件具有藉由電流流動而發熱之主
加熱器線(mail heater line),前述副加熱器線在前述Z方向中與前述主加熱器線重疊,前述第一副供電部及前述第二副供電部配設於在前述Z方向中不與前述主加熱器線重疊的位置。
依照該靜電吸盤,在副加熱器線在Z方向中與主加熱器線重疊的情形下,將第一副供電部及第二副供電部配設於在Z方向中不與主加熱器線重疊的位置。也就是說,因主加熱器線的熱不被供給到與第一副供電部及第二副供電部重疊的位置,故第一副供電部及第二副供電部溫度更容易變低。因將第一副供電部、第二副供電部配設於溫度容易比外周區域高的中央區域,故可抑制第一次區域的面內的溫度分布的均勻性的降低。
第四發明為一種靜電吸盤,其特徵在於:在第三發明中,前述第一加熱器元件在前述Z方向中配設於前述第二加熱器元件與前述第一主表面之間。
依照該靜電吸盤,藉由將第一加熱器元件在Z方向中配設於第二加熱器元件與第一主表面之間,可使第一加熱器元件與處理對象物之間的距離比第二加熱器元件與處理對象物之間的距離短。據此,容易藉由第一加熱器元件控制處理對象物的溫度。也就是說,藉由第一加熱器元件容易抑制起因於第二加熱器元件的圖案而產生的處理對象物的面內的溫度不均。因此,可提高處理對象物的面內的溫度分布的均勻性。
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,前述第一次區域更具有支撐前述處理對象物用的頂出銷(lift pin)可通過而設置的頂出銷用孔,前述頂出銷用孔設於前述中央區域。
依照該靜電吸盤,藉由將在將第一加熱器元件加熱時溫度因未配設副加熱器線而容易比其他的部分低的頂出銷用孔,設於在第一次區域中溫度容易比外周區域高的中央區域,可提高第一次區域的面內的溫度分布的均勻性。
第六發明為一種靜電吸盤,其特徵在於:在第一發明至第五發明中的任一項發明中,更包含:配設於前述陶瓷介電質基板的內部之吸附電極,前述第一次區域更具有供給電流至前述吸附電極用的吸附電極端子可通過而設置的吸附電極端子用孔,前述吸附電極端子用孔設於前述中央區域。
依照該靜電吸盤,藉由將在將第一加熱器元件加熱時溫度因未配設副加熱器線而容易比其他的部分低的吸附電極端子用孔,設於在第一次區域中溫度容易比外周區域高的中央區域,可提高第一次區域的面內的溫度分布的均勻性。
第七發明為一種靜電吸盤,其特徵在於:在第一發明至第六發明中的任一項發明中,前述第一次區域更具有:冷卻前述處理對象物用的冷卻氣體可通過而設置的冷卻氣體用孔,前述冷卻氣體用孔設於前述中央區域。
依照該靜電吸盤,藉由將在將第一加熱器元
件加熱時溫度因未配設副加熱器線而容易比其他的部分低的冷卻氣體用孔,設於在第一次區域中溫度容易比外周區域高的中央區域,可提高第一次區域的面內的溫度分布的均勻性。
第八發明為一種靜電吸盤,其特徵在於:在第三發明中,前述加熱器部更具有:與前述第一加熱器元件及前述第二加熱器元件連接的供電路徑之旁路(by-pass)層,前述旁路層藉由直接與前述第一副供電部及前述第二副供電部相接而與前述第一副供電部及前述第二副供電部電連接。
依照該靜電吸盤,藉由配設旁路層,可提高供電端子的配置的自由度。可將例如容易成為溫度的奇異點(singular point)的供電端子分散配置,在奇異點的周邊熱變得容易擴散。據此,可提高處理對象物的面內的溫度分布的均勻性。而且,藉由配設旁路層,可當作不使熱容量大的供電端子直接連接第一加熱器元件及第二加熱器元件的構成。據此,可提高處理對象物的面內的溫度分布的均勻性。而且,藉由配設旁路層,不使供電端子直接連接比較薄的第一加熱器元件及第二加熱器元件也可以。據此,可提高加熱器部的可靠度。而且,藉由旁路層直接與第一副供電部及第二副供電部相接並與第一副供電部及第二副供電部電連接,使得供電端子的配置自由度提高。
第九發明為一種靜電吸盤,其特徵在於:在第八發明中,前述第二加熱器元件在前述Z方向中配設於
前述旁路層與前述第一加熱器元件之間。
依照該靜電吸盤,藉由將第二加熱器元件在Z方向中配設於旁路層與第一加熱器元件之間,可將第一加熱器元件及第二加熱器元件配置於旁路層的一方側。據此,在將供電端子連接於旁路層時,可自與第一加熱器元件或第二加熱器元件相反側將供電端子連接於旁路層。因此,無須設置用以將供電端子穿通到第一加熱器元件或第二加熱器元件的孔部,可提高第一加熱器元件或第二加熱器元件的面內的溫度分布的均勻性。
第十發明為一種靜電吸盤,其特徵在於:在第一發明至第九發明中的任一項發明中,前述第一加熱器元件生成比前述第二加熱器元件少的熱量。
依照該靜電吸盤,藉由第一加熱器元件生成比第二加熱器元件少的熱量,可藉由第一加熱器元件抑制起因於第二加熱器元件的圖案之處理對象物的面內的溫度不均。因此,可提高處理對象物的面內的溫度分布的均勻性。
第十一發明為一種靜電吸盤,其特徵在於:在第一發明至第九發明中的任一項發明中,前述第一加熱器元件的體積電阻率(volume resistivity)比前述第二加熱器元件的體積電阻率高。
依照該靜電吸盤,藉由使第一加熱器元件的體積電阻率比第二加熱器元件的體積電阻率高,可使第一加熱器元件的輸出比第二加熱器元件的輸出還低。據此,
可藉由第一加熱器元件抑制起因於第二加熱器元件的圖案之處理對象物的面內的溫度不均。因此,可提高處理對象物的面內的溫度分布的均勻性。
第十二發明為一種靜電吸盤,其特徵在於:在第一發明至第十一發明中的任一項發明中,前述加熱器部配設於前述陶瓷介電質基板與前述底板之間。
第十三發明為一種靜電吸盤,其特徵在於:在第一發明至第十一發明中的任一項發明中,前述加熱器部配設於前述陶瓷介電質基板的前述第一主表面與前述第二主表面之間。
依照該等靜電吸盤,可提高處理對象物的面內的溫度分布的均勻性。
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,前述第一次區域包含前述第一加熱器元件的外周緣,前述第一次區域具有:位於比在徑向中將前述第一次區域平分的徑向的中心線還靠近徑向的內側之內周部,與位於比前述徑向的中心線還靠近徑向的外側且包含前述外周緣之外周部,前述第一副供電部及前述第二副供電部的至少任一個配設於前述內周部。
第十五發明為一種靜電吸盤,其特徵在於包含:陶瓷介電質基板,具有載置處理對象物的第一主表面,和與前述第一主表面相反側的第二主表面;底板,支撐前述陶瓷介電質基板;以及加熱器部,將前述陶瓷介電質基
板加熱,前述加熱器部具有第一加熱器元件,前述第一加熱器元件具有複數個次區域,前述複數個次區域具有包含前述第一加熱器元件的外周緣之第一次區域,前述第一次區域具有:藉由電流流動而發熱之副加熱器線,與供電給前述副加熱器線之第一副供電部,與供電給前述副加熱器線之第二副供電部,前述第一次區域具有:位於比在徑向中將前述第一次區域平分的徑向的中心線還靠近徑向的內側之內周部,與位於比前述徑向的中心線還靠近徑向的外側且包含前述外周緣之外周部,前述第一副供電部及前述第二副供電部的至少任一個配設於前述內周部。
處理對象物的最外周部分溫度容易比內側的部分低。依照該等靜電吸盤,在第一次區域包含第一加熱器元件的外周緣的情形下(也就是說,在位於第一加熱器元件的最外周部的第一次區域中),藉由將在將第一加熱器元件加熱時溫度容易比副加熱器線低的第一副供電部、第二副供電部配設於第一次區域的內周部,可提高處理對象物的面內的溫度分布的均勻性。
第十六發明為一種靜電吸盤,其特徵在於:在第十四發明或第十五發明中,前述第一副供電部及前述第二副供電部配設於前述內周部。
依照該靜電吸盤,藉由將第一副供電部及第二副供電部的兩方配設於內周部,可更提高處理對象物的面內的溫度分布的均勻性。
第十七發明為一種半導體製造裝置,其特徵
在於包含:第一發明至第十六發明中的任一項發明之靜電吸盤。
依照本發明的態樣,可提供可提高處理對象物的面內的溫度分布的均勻性的靜電吸盤及半導體製造裝置。
10:靜電吸盤
100:陶瓷介電質基板
101:第一主表面
102:第二主表面
111:電極層(吸附電極)
113:凸部
115:溝
200、200A:加熱器部
210:第一支撐板
211:面
220:第一絕緣層
231:第一加熱器元件
231a:第一副供電部
231b:第二副供電部
231c:副加熱器線
231e:外周緣
232:第二加熱器元件
232a:第一主供電部
232b:第二主供電部
232c:主加熱器線
232e:外周緣
232h:逃逸部
240:第二絕緣層
245:第三絕緣層
250:旁路層
251、251a-251j:旁路部
260:第四絕緣層
270:第二支撐板
271:面
273:孔
280、280a-280j:供電端子
290:孔部
300:底板
301:連通道
303:底面
321:導入道
403:接著劑
500:晶圓處理裝置
501:處理容器
502:處理氣體導入口
503:排氣口
504:高頻電源
510:上部電極
600、601、602、603:主區域
700、701a~701f、702a~702m、703a~703q、704a:次區域
701:第一區域
702:第二區域
703:第三區域
704:第四區域
710:第一次區域
711:中央區域
712:外周區域
714a:頂出銷用孔
714b:吸附電極端子用孔
714c:冷卻氣體用孔
715:中心
716a:第一邊
716b:第二邊
716c:第三邊
716d:第四邊
716e:第五邊
716f:第六邊
716g:第七邊
716h:第八邊
717a:第一角
717b:第二角
717c:第三角
717d:第四角
718a:第一中點
718b:第二中點
718c:第三中點
718d:第四中點
721:內周端
722:外周端
723:第一側端
724:第二側端
751:內周部
752:外周部
CL1-CL3、RL1-RL3:中心線
CT1、CT2:中心
Dc:周向
DL1、DL2:對角線
Dr:徑向
LM1-LM3、LS1-LS4:徑向的寬度
LW1-LW3:寬度
W:處理對象物
圖1是示意地顯示與實施形態有關的靜電吸盤之斜視圖。
圖2(a)及圖2(b)是示意地顯示與實施形態有關的靜電吸盤的一部分之剖面圖。
圖3(a)及圖3(b)是示意地顯示與實施形態的變形例有關的靜電吸盤的一部分之剖面圖。
圖4是示意地顯示與實施形態有關的加熱器部之分解斜視圖。
圖5是示意地顯示與實施形態有關的加熱器部之分解剖面圖。
圖6是示意地顯示與第一實施形態有關的第二加熱器元件的主區域(main zone)之俯視圖。
圖7是示意地顯示與第一實施形態有關的第一加熱器元件的次區域之俯視圖。
圖8是示意地顯示與第一實施形態有關的第二加熱器元件的主區域的一部分之俯視圖。
圖9是示意地顯示與第一實施形態有關的第一加熱器
元件的次區域的一部分之俯視圖。
圖10是示意地顯示與第一實施形態有關的第一加熱器元件的次區域的另一部分之俯視圖。
圖11是示意地顯示與第二實施形態有關的第一加熱器元件的次區域之俯視圖。
圖12是示意地顯示與第二實施形態有關的第一加熱器元件的次區域的一部分之俯視圖。
圖13是示意地顯示與第二實施形態有關的第一加熱器元件的次區域的另一部分之俯視圖。
圖14是示意地顯示與第三實施形態有關的第一加熱器元件的次區域之俯視圖。
圖15是示意地顯示與第三實施形態有關的第一加熱器元件的次區域的一部分之俯視圖。
圖16是示意地顯示與實施形態有關的第二加熱器元件的主加熱器線與第一加熱器元件的第一、第二副供電部的位置關係之俯視圖。
圖17是示意地顯示與實施形態有關的第一加熱器元件的一部分之俯視圖。
圖18是示意地顯示與第一實施形態的變形例有關的第一加熱器元件的次區域的一部分之俯視圖。
圖19是示意地顯示與實施形態有關的加熱器部的一部分之剖面圖。
圖20是示意地顯示與實施形態有關的晶圓處理裝置之剖面圖。
圖21是示意地顯示與實施形態的變形例有關的加熱器部之分解剖面圖。
圖22是示意地顯示與第四實施形態有關的第一加熱器元件的次區域的一部分之俯視圖。
圖23是示意地顯示與第五實施形態有關的第一加熱器元件的次區域的一部分之俯視圖。
以下就本發明的實施的形態一邊參照圖式,一邊進行說明。此外各圖式中,對同樣的元件附加同一符號而適宜省略詳細的說明。
圖1是示意地顯示與實施形態有關的靜電吸盤之斜視圖。
圖2(a)及圖2(b)是示意地顯示與實施形態有關的靜電吸盤的一部分之剖面圖。
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)是由圖1所示的A1-A1剖切之剖面圖。
圖2(b)是圖2(a)所示的區域B1之放大視圖。此外,在圖2(b)中省略處理對象物W。
如圖1、圖2(a)及圖2(b)所示,與實施形態有關的靜電吸盤10具備陶瓷介電質基板100與加熱器部200與底板300。
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101,和與第一主表面101相反側的第二主表面102。
在本案說明書中,以對第一主表面101垂直的方向當作Z方向。Z方向換言之是連結第一主表面101與第二主表面102的方向。Z方向換言之是由底板300朝向陶瓷介電質基板100的方向。而且,以與Z方向正交的方向之一為X方向,正交於Z方向及X方向的方向為Y方向。在本案說明書中,[面內]是指例如X-Y平面內。而且在本案說明書中,[平面視]是表示沿著Z方向看的狀態。
作為陶瓷介電質基板100所包含的結晶的材料可舉出例如Al2O3、Y2O3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,附設於第二主表面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。
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。
底板300配設於陶瓷介電質基板100的第二主表面102側,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,使其通過連通道301,由連通道301使冷卻介質流出。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。
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。
加熱器部200將陶瓷介電質基板100加熱。加熱器部200藉由將陶瓷介電質基板100加熱,隔著陶瓷介電質基板100將處理對象物W加熱。在該例子中加熱器部200與陶瓷介電質基板100不同體,配設於陶瓷介電質基板100與底板300之間。
在底板300與加熱器部200之間設有接著層403。在加熱器部200與陶瓷介電質基板100之間設有接著層403。作為接著層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)。接著層403的厚度為例如約0.1毫米(mm)以上、1.0mm以下左右。接著層403的厚度和底板300與加熱器部200之間的距離,或加熱器部200與陶瓷介電質基板100之間的距離相同。
圖3(a)及圖3(b)是示意地顯示與實施形態的變形例有關的靜電吸盤的一部分之剖面圖。
圖3(b)是圖3(a)所示的區域B2之放大視圖。此外,在圖3(b)中省略處理對象物W。
如圖3(a)及圖3(b)所示,在該例子中,加熱器部200配設於第一主表面101與第二主表面102之間。也就是說,加熱器部200插入陶瓷介電質基板100之中而形成也可以。換言之,加熱器部200內建於陶瓷介電質基板100也可以。此情形,接著層403省略。
圖4是示意地顯示與實施形態有關的加熱器部之分解斜視圖。
圖5是示意地顯示與實施形態有關的加熱器部之分解剖面圖。
此外,在圖4、5中如圖2所示,以將加熱器部200配設於陶瓷介電質基板100與底板300之間的情形為例進行說明。在該例子中,雖然加熱器部200具備支撐板(第一支撐板210及第二支撐板270),但支撐板不配設也可以。如圖3所示,在將加熱器部200配設於陶瓷介電質基板100的第一主表面101與第二主表面102之間的情形下,第一支撐板210、第二支撐板270省略也可以。
如圖4及圖5所示,在該例子中,加熱器部200具有:第一支撐板210、第一絕緣層220、第一加熱器元件231、第二絕緣層240、第二加熱器元件232、第三絕緣層245、旁路層250、第四絕緣層260、第二支撐板270、供電端子280。
第一支撐板210配設於第一加熱器元件231、第二加熱器元件232、旁路層250等之上。第二支撐板270配設於第一加熱器元件231、第二加熱器元件232、旁路層250等之下。第一支撐板210的面211(頂面)形成加熱器部200的頂面。第二支撐板270的面271(底面)形成加熱器部200的底面。此外,在將加熱器部200內建於陶瓷介電質基板100的情形下,可省略第一支撐板210及第二支撐板270。
第一支撐板210及第二支撐板270為支撐第一加熱器元件231及第二加熱器元件232等的支撐板。在
該例子中,第一支撐板210及第二支撐板270夾著第一絕緣層220與第一加熱器元件231與第二絕緣層240與第二加熱器元件232與第三絕緣層245與旁路層250與第四絕緣層260,支撐該等構件。
第一絕緣層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231配設於第一絕緣層220與第二支撐板270之間。如此,第一加熱器元件231與第一支撐板210重疊而被配設。第一絕緣層220換言之配設於第一支撐板210與第一加熱器元件231之間。在將加熱器部200內建於陶瓷介電質基板100的情形下,陶瓷介電質基板100兼具第一絕緣層220。
第二絕緣層240配設於第一加熱器元件231與第二支撐板270之間。第二加熱器元件232配設於第二絕緣層240與第二支撐板270之間。如此,第二加熱器元件232配設於與配設第一加熱器元件231的層不同的層。第二加熱器元件232的至少一部分在Z方向中與第一加熱器元件231重疊。第三絕緣層245配設於第二加熱器元件232與第二支撐板270之間。旁路層250配設於第三絕緣層245與第二支撐板270之間。第四絕緣層260配設於旁路層250與第二支撐板270之間。
第一加熱器元件231換言之配設於第一絕緣層220與第二絕緣層240之間。第二加熱器元件232換言之配設於第二絕緣層240與第三絕緣層245之間。旁路層250換言之配設於第三絕緣層245與第四絕緣層260之間。
第一加熱器元件231例如接觸於第一絕緣層220及第二絕緣層240的各個。第二加熱器元件232例如接觸於第二絕緣層240及第三絕緣層245的各個。旁路層250例如接觸於第三絕緣層245及第四絕緣層260的各個。
此外,旁路層250及第四絕緣層260依照需要而配設,可省略。在未配設旁路層250及第四絕緣層260的情形下,第三絕緣層245接觸第二支撐板270。以下舉加熱器部200具有旁路層250及第四絕緣層260的情形為例進行說明。
第一支撐板210具有比較高的熱傳導率。例如第一支撐板210的熱傳導率比第一加熱器元件231的熱傳導率高,比第二加熱器元件232的熱傳導率高。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。第一支撐板210的厚度(Z方向的長度)為例如約0.1mm以上、3.0mm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提高加熱器部200的面內的溫度分布的均勻性。第一支撐板210例如當作均熱板發揮功能。第一支撐板210抑制加熱器部200的翹曲。第一支撐板210提高加熱器部200與陶瓷介電質基板100之間的接著的強度。
第二支撐板270的材料、厚度及功能與第一支撐板210的材料、厚度及功能分別相同。例如第二支撐板270的熱傳導率比第一加熱器元件231的熱傳導率高,
比第二加熱器元件232的熱傳導率高。此外,在實施形態中省略第一支撐板210及第二支撐板270的至少任一個也可以。
作為第一絕緣層220的材料可使用例如樹脂或陶瓷等的絕緣性材料。作為第一絕緣層220為樹脂的情形的例子,可舉出聚醯亞胺(polyimide)或聚醯胺-亞醯胺(polyamide-imide)等。作為第一絕緣層220為陶瓷的情形的例子,可舉出Al2O3、Y2O3及YAG等。第一絕緣層220的厚度(Z方向的長度)為例如約0.01mm以上、0.20mm以下左右。第一絕緣層220將第一支撐板210與第一加熱器元件231接合。第一絕緣層220將第一支撐板210與第一加熱器元件231之間電絕緣。如此,第一絕緣層220具有電絕緣的功能與面接合的功能。此外,第一絕緣層220至少具有絕緣功能也可以,例如具有熱傳導功能、擴散防止功能等的其他功能也可以。
第二絕緣層240的材料及厚度分別與第一絕緣層220的材料及厚度同程度。第三絕緣層245的材料及厚度分別與第一絕緣層220的材料及厚度同程度。第四絕緣層260的材料及厚度分別與第一絕緣層220的材料及厚度同程度。
第二絕緣層240將第一加熱器元件231與第二加熱器元件232接合。第二絕緣層240將第一加熱器元件231與第二加熱器元件232之間電絕緣。如此,第二絕緣層240具有電絕緣的功能與面接合的功能。此外,第二
絕緣層240至少具有絕緣功能也可以,例如具有熱傳導功能、擴散防止功能等的其他功能也可以。
第三絕緣層245將第二加熱器元件232與旁路層250接合。第三絕緣層245將第二加熱器元件232與旁路層250之間電絕緣。如此,第三絕緣層245具有電絕緣的功能與面接合的功能。此外,第三絕緣層245至少具有絕緣功能也可以,例如具有熱傳導功能、擴散防止功能等的其他功能也可以。
第四絕緣層260將旁路層250與第二支撐板270接合。第四絕緣層260將旁路層250與第二支撐板270之間電絕緣。如此,第四絕緣層260具有電絕緣的功能與面接合的功能。此外,第四絕緣層260至少具有絕緣功能也可以,例如具有熱傳導功能、擴散防止功能等的其他功能也可以。
作為第一加熱器元件231的材料可舉出例如包含不銹鋼、鈦、鉻、鎳、銅、鋁、英高鎳(註冊商標)(Inconel)、鉬、鎢、鈀、鉑、銀、鉭、碳化鉬(molybdenum carbide)及碳化鎢(tungsten carbide)的至少任一種的金屬等。第一加熱器元件231的厚度(Z方向的長度)為例如約0.01mm以上、0.20mm以下左右。第二加熱器元件232的材料及厚度分別與第一加熱器元件231的材料及厚度同程度。第一加熱器元件231及第二加熱器元件232例如分別與旁路層250電接合。另一方面,第一加熱器元件231及第二加熱器元件232分別與第一支撐板210及第二支撐板
270電絕緣。
第一加熱器元件231及第二加熱器元件232若電流分別流動就發熱。藉由第一加熱器元件231及第二加熱器元件232發熱,將陶瓷介電質基板100加熱。藉由第一加熱器元件231及第二加熱器元件232例如隔著陶瓷介電質基板100將處理對象物W加熱,使處理對象物W的面內的溫度分布均勻。或者,藉由第一加熱器元件231及第二加熱器元件232例如隔著陶瓷介電質基板100將處理對象物W加熱,也能故意加以區別處理對象物W的面內的溫度。
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。在該例子中,旁路層250具有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。
旁路層250例如具有導電性。旁路層250例如與第一加熱器元件231及第二加熱器元件232電連接。旁路層250為第一加熱器元件231及第二加熱器元件232的供電路徑。另一方面,旁路層250例如與第一支撐板210及第二支撐板270藉由絕緣層電絕緣。
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的厚度比第一絕緣層220的厚度厚。旁路層250的厚度比第二絕緣層240的厚度厚。旁路層250的厚度比第三絕緣層245的厚度
厚。旁路層250的厚度比第四絕緣層260的厚度厚。
例如旁路層250的材料與第一加熱器元件231及第二加熱器元件232的材料相同。另一方面,旁路層250的厚度比第一加熱器元件231的厚度厚,比第二加熱器元件232的厚度厚。因此,旁路層250的電阻比第一加熱器元件231的電阻低,比第二加熱器元件232的電阻低。據此,即使是旁路層250的材料與第一加熱器元件231及第二加熱器元件232的材料相同的情形,也能抑制旁路層250如第一加熱器元件231及第二加熱器元件232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的材料與第一加熱器元件231及第二加熱器元件232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與旁路層250電接合。在加熱器部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自加熱器部200朝底板300配設。供電端子280透過旁路層250將自靜電吸盤10的外部供給的電力供給至第一加熱器元件231及第二加熱器元件232。供電端子280例如直接連接於第一加熱器元件231及第二
加熱器元件232也可以。據此,旁路層250省略成為可能。
另一方面,第一加熱器元件231及/或第二加熱器元件232具有例如20以上,或50以上,或者100以上的多數個區域的情形,配置對應各區域的供電端子280變得困難。藉由配設旁路層250,與每一區域配置的情形比較可提高供電端子280的配置自由度。
加熱器部200具有複數個供電端子280。在該例子中,加熱器部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與一個旁路部251電接合。也就是說,供電端子280的數目與旁路部251的數目相同。孔273貫通第二支撐板270。供電端子280經由孔273與旁路部251電連接。
第一加熱器元件231具有第一副供電部231a與第二副供電部231b與副加熱器線231c。副加熱器線231c和第一副供電部231a與第二副供電部231b電連接。第一副供電部231a配設於副加熱器線231c的一端,第二副供電部231b配設於副加熱器線231c的他端。副加熱器線231c藉由電流流動而發熱。第一副供電部231a及第二副供電部231b供電至副加熱器線231c。第一加熱器元件231在第一副供電部231a及第二副供電部231b中與旁路層250電連接。
如圖5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5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流到第一加熱器元件231。如圖5所示的箭頭C5及箭頭C6所示,流到第一加熱器元件231的電流流過第一加熱器元件231的規定的區域,由第一加熱器元件231流到旁路層250。更具體而言,流到旁路層250的電流經由第一副供電部231a流到副加熱器線231c,經由第二副供電部231b流到旁路層250。如圖5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5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。
第二加熱器元件232具有第一主供電部232a與第二主供電部232b與主加熱器線232c。主加熱器線232c和第一主供電部232a與第二主供電部232b電連接。第一主供電部232a配設於主加熱器線232c的一端,第二主供電部232b配設於主加熱器線232c的他端。主加熱器線232c藉由電流流動而發熱。第一主供電部232a與第二主供電部232b供電至主加熱器線232c。第二加熱器元件232在第一主供電部232a及第二主供電部232b中與旁路層250電連接。
如圖5所示的箭頭C11及箭頭C12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5所示的箭頭C13及箭頭C14所示,流到旁路層250的電流由旁路層250流到第二加熱器元件232。如圖5所示的箭頭C15及箭頭C16
所示,流到第二加熱器元件232的電流流過第二加熱器元件232的規定的區域,由第二加熱器元件232流到旁路層250。更具體而言,流到旁路層250的電流經由第一主供電部232a流到主加熱器線232c,經由第二主供電部232b流到旁路層250。如圖5所示的箭頭C17及箭頭C18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5所示的箭頭C19所示,流到供電端子280的電流流到靜電吸盤10的外部。
例如流到第一加熱器元件231的電流及流到第二加熱器元件232的電流各自被控制。在該例子中,第一加熱器元件231(第一副供電部231a及第二副供電部231b)所連接的旁路部251,與第二加熱器元件232(第一主供電部232a與第二主供電部232b)所連接的旁路部251分別不同。第一加熱器元件231(第一副供電部231a及第二副供電部231b)所連接的旁路部251,與第二加熱器元件232(第一主供電部232a與第二主供電部232b)所連接的旁路部251相同也可以。
第一加熱器元件231生成比第二加熱器元件232少的熱量。也就是說,第一加熱器元件231為低輸出的副加熱器,第二加熱器元件232為高輸出的主加熱器。
如此,藉由第一加熱器元件231生成比第二加熱器元件232還少的熱量,可藉由第一加熱器元件231抑制起因於第二加熱器元件232的圖案之處理對象物W的面內的溫度不均。因此,可提高處理對象物W的面內的溫
度分布的均勻性。
第一加熱器元件231的體積電阻率比例如第二加熱器元件232的體積電阻率高。此外,第一加熱器元件231的體積電阻率為副加熱器線231c的體積電阻率。也就是說,第一加熱器元件231的體積電阻率為第一副供電部231a與第二副供電部231b之間的體積電阻率。換言之,第一加熱器元件231的體積電阻率為在圖5的箭頭C5所示的路徑中的體積電阻率。同樣地,第二加熱器元件232的體積電阻率為主加熱器線232c的體積電阻率。也就是說,第二加熱器元件232的體積電阻率為第一主供電部232a與第二主供電部232b之間的體積電阻率。換言之,第二加熱器元件232的體積電阻率為在圖5的箭頭C15所示的路徑中的體積電阻率。
如此,藉由使第一加熱器元件231的體積電阻率比第二加熱器元件232的體積電阻率高,可使第一加熱器元件231的輸出(發熱量、電力消耗(power consumption))比第二加熱器元件232的的輸出(發熱量、電力消耗)還低。據此,可藉由第一加熱器元件抑制起因於第二加熱器元件的圖案之處理對象物的面內的溫度不均。因此,可提高處理對象物的面內的溫度分布的均勻性。
供電端子280的周邊容易成為溫度的奇異點(溫度與周圍的區域比較大不同的點)。相對於此,藉由配設旁路層250可提高供電端子280的配置的自由度。例如可將容易成為溫度的奇異點的供電端子280分散配置,在
奇異點的周圍熱變得容易擴散。據此,可提高處理對象物W的面內的溫度分布的均勻性。
藉由配設旁路層250,可當作不將熱容量大的供電端子280直接連接於第一加熱器元件231及第二加熱器元件232之構成。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,藉由配設旁路層250,即使不將供電端子280直接連接於比較薄的第一加熱器元件231及第二加熱器元件232也可以。據此,可提高加熱器部200的可靠度。
如前述,供電端子280由加熱器部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。
在該例子中,第一加熱器元件231位於比第二加熱器元件232還上方。換言之,第一加熱器元件231配設於第二加熱器元件232與第一主表面101之間。第一加熱器元件231的位置與第二加熱器元件232的位置相反也可以。也就是說,第二加熱器元件232位於比第一加熱器元件231還上方也可以。換言之,第二加熱器元件232配設於第一主表面101與第一加熱器元件231之間也可以。由溫度控制的觀點,第一加熱器元件231位於比第二加熱器元件232還上方較佳。
第一加熱器元件231位於比第二加熱器元件
232還上方的情形,第一加熱器元件231與處理對象物W之間的距離比第二加熱器元件232與處理對象物W之間的距離短。藉由第一加熱器元件231比較接近處理對象物W而容易藉由第一加熱器元件231控制處理對象物W的溫度。也就是說,藉由第一加熱器元件231容易抑制起因於第二加熱器元件232的圖案而產生的處理對象物W的面內的溫度不均。因此,可提高處理對象物W的面內的溫度分布的均勻性。
另一方面,第二加熱器元件232位於比第一加熱器元件231還上方的情形,高功率的第二加熱器元件232比較接近處理對象物W。據此,可提高處理對象物W的溫度的響應性(升溫速度、降溫速度)。
而且,在該例子中,第二加熱器元件232在Z方向中配設於旁路層250與第一加熱器元件231之間。也就是說,旁路層250位於比第一加熱器元件231及第二加熱器元件232還下方。
如此,藉由將第二加熱器元件232在Z方向中配設於旁路層250與第一加熱器元件231之間,可將第一加熱器元件231及第二加熱器元件231配置於旁路層250的一方側。據此,在將供電端子280連接於旁路層250時,可自與第一加熱器元件231或第二加熱器元件232相反側將供電端子280連接於旁路層250。因此,無須設置用以將供電端子280穿通到第一加熱器元件231或第二加熱器元件232的孔部,可減少加熱器圖案(heater pattern)上的溫
度奇異點,可提高第一加熱器元件231或第二加熱器元件232的面內的溫度分布的均勻性。
此外,旁路層250位於比第一加熱器元件231及第二加熱器元件232還上方也可以。也就是說,旁路層250配設於第一支撐板210與第一加熱器元件231之間也可以。而且,旁路層250配設於第一支撐板210與第二加熱器元件232之間也可以。而且,旁路層250位於第一加熱器元件231與第二加熱器元件232之間也可以。
而且,加熱器部200所具有的加熱器元件的數目不被限定於[2]。也就是說,加熱器部200更具有配設於與第一加熱器元件231及第二加熱器元件232不同的層之另一加熱器元件也可以。
圖6是示意地顯示與第一實施形態有關的第二加熱器元件的主區域之俯視圖。圖6是將圖4記載的第二加熱器元件232投影到垂直於Z方向的平面之圖。
如圖6所示,第二加熱器元件232具有在徑向Dr被分割的複數個主區域600。在第二加熱器元件232中,在各主區域600中被進行獨立的溫度控制。
在本案說明書中,[徑向Dr]是指由加熱器元件的中心沿著半徑朝向外周的方向。[周向Dc]是指沿著加熱器元件的外周的方向。
在該例子中,複數個主區域600具有排列在徑向Dr的3個主區域601~603。也就是說,第二加熱器元件232在徑向Dr中被分割成3個。各主區域600係由第二
加熱器元件232的中心CT2朝向徑向Dr的外側配置成主區域601、主區域602、主區域603的順序。
在該例子中,主區域601在平面視中為以中心CT2為中心的圓形狀。主區域602在平面視中為位於主區域601的外側以中心CT2為中心的環狀。主區域603在平面視中為位於主區域602的外側以中心CT2為中心的環狀。
在該例子中,主區域601的徑向Dr的寬度LM1、主區域602的徑向Dr的寬度LM2及主區域603的徑向Dr的寬度LM3分別相同。寬度LM1~LM3分別不同也可以。
此外,主區域600的數目或主區域600的平面視中的形狀為任意也可以。而且,主區域600在周向Dc被分割也可以,且在周向Dc及徑向Dr被分割也可以。關於各主區域600內的構成係於後述。
構成各主區域600的主加熱器線232c互相獨立。據此,每一各主區域600(主加熱器線232c)可施加不同的電壓。因此,每一各主區域600可獨立地控制輸出(生成的熱量)。換言之,各主區域600為可進行互相獨立的溫度控制之加熱器單元(heater unit),第二加熱器元件232為具有複數個該加熱器單元之加熱器單元的集合體。
此外,雖然在圖6中為了方便起見,使各主區域600的徑向Dr的端部彼此相接而記載,但實際上在該等各主區域之間存在間隙(也就是說,未配設主加熱器線
232c的部分),鄰接的主區域600的徑向Dr的端部彼此無須相接。之後的圖也一樣。
圖7是示意地顯示與第一實施形態有關的第一加熱器元件的次區域之俯視圖。圖7是將圖4記載的第一加熱器元件231投影到垂直於Z方向的平面之圖。
如圖7所示,在該例子中,第一加熱器元件231具有在徑向Dr及周向Dc被分割的複數個次區域700。在第一加熱器元件231中,在各次區域700中被進行獨立的溫度控制。
在該例子中,複數個次區域700具有:排列在周向Dc之由次區域701a~701f構成的第一區域701,和排列在周向Dc之由次區域702a~702f構成的第二區域702。也就是說,第一加熱器元件231在徑向Dr中被分割成2個。再者,第一區域701及第二區域702分別在周向Dc中被分割成6個。各區域係由第一加熱器元件231的中心CT1朝向徑向Dr的外側配置成第一區域701、第二區域702的順序。
第一區域701在平面視中為以中心CT1為中心的圓形狀。第二區域702在平面視中為位於第一區域701的外側以中心CT1為中心的環狀。
第一區域701具有次區域701a~701f。在第一區域701中,次區域701a~701f依順時針旋轉配置成次區域701a、次區域701b、次區域701c、次區域701d、次區域701e、次區域701f的順序。次區域701a~701f分別構成圓
形狀的第一區域701的一部分。
第二區域702具有次區域702a~702f。在第二區域702中,次區域702a~702f依順時針旋轉配置成次區域702a、次區域702b、次區域702c、次區域702d、次區域702e、次區域702f的順序。而且,在該例子中,次區域702a位於次區域701a的外側。次區域702b位於次區域701b的外側。次區域702c位於次區域701c的外側。次區域702d位於次區域701d的外側。次區域702e位於次區域701e的外側。次區域702f位於次區域701f的外側。次區域702a~702f分別構成環狀的第二區域702的一部分。
在該例子中,第一區域701的徑向Dr的寬度LS1及第二區域702的徑向Dr的寬度LS2相同。寬度LS1及寬度LS2不同也可以。
複數個次區域700的數目比複數個主區域600的數目多。也就是說,第一加熱器元件231被分割成比第二加熱器元件232還多的區域。
藉由使第一加熱器元件231所包含的複數個次區域700的數目比第二加熱器元件232所包含的複數個主區域600的數目多,可藉由第一加熱器元件231進行比第二加熱器元件232還狹窄的區域的溫度調整。據此,藉由第一加熱器元件231更精細的溫度的微調整為可能,可提高處理對象物W的面內的溫度分布的均勻性。
次區域700的數目或次區域700的平面視中的形狀為任意也可以。而且,次區域700在周向Dc不被分
割也可以。也就是說,第一區域701及第二區域702不包含在周向Dc被分割的複數個次區域700也可以。關於各次區域700內的構成係於後述。
構成各次區域700的副加熱器線231c互相獨立。據此,每一各次區域700(副加熱器線231c)可施加不同的電壓。因此,每一各次區域700可獨立地控制輸出(生成的熱量)。換言之,各次區域700為可進行互相獨立的溫度控制之加熱器單元,第一加熱器元件231為具有複數個該加熱器單元之加熱器單元的集合體。
第一加熱器元件231與第二加熱器元件232係例如第一加熱器元件231的中心CT1與第二加熱器元件232的中心CT2在Z方向中重疊而被配置。而且此時,第一加熱器元件231的外周緣231e與第二加熱器元件232的外周緣232e例如在Z方向中重疊。
此外,雖然在圖7中為了方便起見,使各次區域700的徑向Dr的端部彼此相接而記載,但實際上在該等各次區域之間存在間隙(也就是說,未配設副加熱器線231c的部分),鄰接的次區域700的徑向Dr的端部彼此無須相接。之後的圖也一樣。
圖8是示意地顯示與第一實施形態有關的第二加熱器元件的主區域的一部分之俯視圖。
如圖8所示,主區域600具有第一主供電部232a與第二主供電部232b與主加熱器線232c。1個主區域600具有1個第一主供電部232a與1個第二主供電部232b與1個主
加熱器線232c。主區域600為藉由連接第一主供電部232a與第二主供電部232b之連續的主加熱器線232c構成的區域。
圖9是示意地顯示與第一實施形態有關的第一加熱器元件的次區域的一部分之俯視圖。
如圖9所示,次區域700具有第一副供電部231a與第二副供電部231b與副加熱器線231c。1個次區域700具有1個第一副供電部231a與1個第二副供電部231b與1個副加熱器線231c。次區域700為藉由連接第一副供電部231a與第二副供電部231b之連續的副加熱器線231c構成的區域。
在圖9中,將圖7的次區域702e放大顯示。此處是舉第一次區域710為次區域702e的情形為例進行說明。第一次區域710為次區域700之中的一個。
如圖9所示,第一次區域710具有中央區域711與外周區域712。中央區域711在平面視中位於第一次區域710的中央。外周區域712在平面視中位於中央區域711的外側。例如在將第一次區域710加熱時,中央區域711的溫度比外周區域712的溫度還高。
在該例子中,第一次區域710為藉由內周端721與外周端722與第一側端723與第二側端724包圍的區域。內周端721與構成第一次區域710的副加熱器線231c的徑向Dr的內側的端部重疊。外周端722與構成第一次區域710的副加熱器線231c的徑向Dr的外側的端部重疊。
在該例子中,內周端721及外周端722為圓弧狀。
第一側端723位於內周端721的一端與外周端722的一端之間。第一側端723與構成第一次區域710的副加熱器線231c的周向Dc的一方側的端部重疊。第二側端724位於內周端721的他端與外周端722的他端之間。第二側端724與構成第一次區域710的副加熱器線231c的周向Dc的他方側的端部重疊。在該例子中,第一側端723及第二側端724為直線狀。
中央區域711例如包含第一次區域710的中心715。中心715為內周端721與外周端722之間的徑向Dr的中心線RL1,和第一側端723與第二側端724之間的周向Dc的中心線CL1的交點。
中央區域711為內周端721與中心線RL1之間的徑向Dr的中心線RL2,和外周端722與中心線RL1之間的徑向Dr的中心線RL3之間,且第一側端723與中心線CL1之間的周向Dc的中心線CL2,和第二側端724與中心線CL1之間的周向Dc的中心線CL3之間的區域。也就是說,中央區域711是藉由中心線RL2、中心線RL3、中心線CL2及中心線CL3包圍的區域的內部。
外周區域712是位於比中心線RL2、中心線RL3、中心線CL2及中心線CL3還外側(也就是說,與中心715相反側)的區域。也就是說,外周區域712位於中心線RL2與內周端721之間,中心線RL3與外周端722之間,中心線CL2與第一側端723之間,以及中心線CL2與第二
側端724之間。
第一次區域710具有第一副供電部231a與第二副供電部231b與副加熱器線231c。第一副供電部231a及第二副供電部231b的至少任一個配設於中央區域711。在該例子中,第一副供電部231a及第二副供電部231b的兩方配設於中央區域711。第一副供電部231a及第二副供電部231b的任一個配設於外周區域712也可以。而且在該例子中,副加熱器線231c配設於中央區域711及外周區域712的兩方。
此外,在本案說明書中,第一副供電部231a[配設於中央區域711]是指意味著第一副供電部231a的至少一部分在Z方向中與中央區域711重疊。也就是說,第一副供電部231a配設於中央區域711與外周區域712的邊界上的情形也當作第一副供電部231a配設於中央區域711。換言之,第一副供電部231a在Z方向中一部分不與中央區域711重疊的情形是當作第一副供電部231a配設於外周區域712。關於第二副供電部231b及副加熱器線231c也一樣。
如上述,在第一加熱器元件231中電流經由第一副供電部231a及第二副供電部231b流到副加熱器線231c。然後副加熱器線231c藉由電流流動而發熱。在將第一加熱器元件231加熱時,第一副供電部231a或第二副供電部231b的溫度容易比副加熱器線231c的溫度低。
而且,第一次區域710的外周區域712其發熱密度(heat generation density)容易比中央區域711低。因
此,在將第一加熱器元件231加熱時,外周區域712的溫度容易比中央區域711的溫度低。因此,若將第一副供電部231a及第二副供電部231b配設於外周區域712,則有第一次區域710的面內的溫度分布的均勻性容易惡化的問題。
相對於此,依照與實施形態有關的靜電吸盤10,藉由將溫度容易比副加熱器線231c低的第一副供電部231a或第二副供電部231b配設於溫度容易比外周區域712高的中央區域711,可提高第一次區域710的面內的溫度分布的均勻性。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,藉由將第一副供電部231a及第二副供電部231b的兩方配設於中央區域711,可更提高第一次區域710的面內的溫度分布的均勻性。
圖10是示意地顯示與第一實施形態有關的第一加熱器元件的次區域的另一部分之俯視圖。
在圖10中,將圖7的次區域701e放大顯示。此處是舉第一次區域710為次區域701e的情形為例進行說明。
如圖10所示,在該例子中,第一次區域710的內周端721位於第一加熱器元件231的中心CT1附近。第一次區域710為藉由外周端722與第一側端723與第二側端724與內周端721包圍的略扇形狀的區域。因圖10所示的第一次區域710(次區域701e)除了形狀不同以外,其餘與圖9所示的第一次區域710(次區域702e)實質上相同,故
此處省略中央區域711及外周區域712的說明。
在該例子中也是第一副供電部231a及第二副供電部231b的兩方配設於中央區域711。第一副供電部231a及第二副供電部231b的任一個配設於外周區域712也可以。
圖11是示意地顯示與第二實施形態有關的第一加熱器元件的次區域之俯視圖。
如圖11所示,在該例子中,第一加熱器元件231的複數個次區域700具有:由次區域701a構成的第一區域701;由次區域702a構成的第二區域702;由次區域703a構成的第三區域703;由次區域704a構成的第四區域704。也就是說,第二加熱器元件232在徑向Dr中被分割成4個。在該例子中,第一區域701、第二區域702、第三區域703及第四區域704分別在周向Dc中不被分割。各區域自第一加熱器元件231的中心CT1朝向徑向Dr的外側配置成第一區域701、第二區域702、第三區域703、第四區域704的順序。
第一區域701在平面視中為以中心CT1為中心的圓形狀。第二區域702在平面視中為位於第一區域701的外側以中心CT1為中心的環狀。第三區域703在平面視中為位於第二區域702的外側以中心CT1為中心的環狀。第四區域704在平面視中為位於第三區域703的外側以中心CT1為中心的環狀。
在該例子中,第一區域701的徑向Dr的寬度
LS1、第二區域702的徑向Dr的寬度LS2、第三區域703的徑向Dr的寬度LS3及第四區域704的徑向Dr的寬度LS4分別不同。
圖12是示意地顯示與第二實施形態有關的第一加熱器元件的次區域的一部分之俯視圖。
在圖12中,將圖11的次區域702a放大顯示。此處是舉第一次區域710為次區域702a的情形為例進行說明。
如圖12所示,在該例子中,第一次區域710在周向Dc不被分割。也就是說,第一次區域710不具有第一側端723及第二側端724。換言之,第一次區域710為藉由內周端721與外周端722包圍的環狀的區域。
在該例子中,第一次區域710的中央區域711為內周端721與中心線RL1之間的徑向Dr的中心線RL2,和外周端722與中心線RL1之間的徑向Dr的中心線RL3之間的區域。也就是說,中央區域711是藉由中心線RL2及中心線RL3包圍的區域的內部。中心線RL1是內周端721與外周端722之間的徑向Dr的中心線。
在該例子中,第一次區域710的外周區域712位於中心線RL2與內周端721之間,以及中心線RL3與外周端722之間。
在該例子中也是第一副供電部231a及第二副供電部231b的兩方配設於中央區域711。第一副供電部231a及第二副供電部231b的任一個配設於外周區域712也可以。
圖13是示意地顯示與第二實施形態有關的第一加熱器元件的次區域的另一部分之俯視圖。
在圖13中,將圖11的次區域701a放大顯示。此處是舉第一次區域710為次區域701a的情形為例進行說明。
如圖13所示,在該例子中,第一次區域710為以第一加熱器元件231的中心CT1為中心,被外周端722包圍的圓形狀的區域。也就是說,第一次區域710不具有內周端721、第一側端723及第二側端724。而且,第一次區域710的中心715與第一加熱器元件231的中心CT1一致。
在該例子中,第一次區域710的中央區域711是藉由第一次區域710的中心715與外周端722之間的徑向Dr的中心線RL1包圍的區域的內部。也就是說,中央區域711為第一次區域710的同心圓,為具有第一次區域710的一半的半徑的圓形狀的區域。
在該例子中,第一次區域710的外周區域712是位於比中心線RL1還外側(也就是說,與中心715相反側)的區域。也就是說,外周區域712位於中心線RL1與外周端722之間。
在該例子中也是第一副供電部231a及第二副供電部231b的兩方配設於中央區域711。第一副供電部231a及第二副供電部231b的任一個配設於外周區域712也可以。
圖14是示意地顯示與第三實施形態有關的第
一加熱器元件的次區域之俯視圖。
如圖14所示,在該例子中,第一加熱器元件231被分割成棋盤格狀。第一加熱器元件231的複數個次區域700具有:由次區域701a~701d構成的第一區域701,和由次區域702a~702m構成的第二區域702,和由次區域703a~703q構成的第三區域703。各區域係由第一加熱器元件231的中心CT1朝向徑向Dr的外側配置成第一區域701、第二區域702、第三區域703的順序。
次區域701a~701d及次區域702a~702m分別在平面視中為四角形狀。
圖15是示意地顯示與第三實施形態有關的第一加熱器元件的次區域的一部分之俯視圖。
在圖15中,將圖14的次區域701a的一部分放大顯示。此處是舉第一次區域710為次區域701a的情形為例進行說明。
如圖15所示,在該例子中,第一次區域710為藉由第一邊716a與第二邊716b與第三邊716c與第四邊716d包圍的四角形狀的區域。第一次區域710具有:藉由第一邊716a與第二邊716b形成的第一角717a,和藉由第二邊716b與第三邊716c形成的第二角717b,和藉由第三邊716c與第四邊716d形成的第三角717c,和藉由第四邊716d與第一邊716a形成的第四角717d。
第一次區域710的中央區域711例如包含第一次區域710的中心715。中心715為連結第一角717a與
第三角717c的對角線DL1,和連結第二角717b與第四角717d的對角線DL2的交點。
在該例子中,中央區域711為連結如下的區域的內部:中心715與第一角717a之間的中點(middle point)之第一中點718a,和中心715與第二角717b之間的中點之第二中點718b,和中心715與第三角717c之間的中點之第三中點718c,和中心715與第四角717d之間的中點之第四中點718d。也就是說,中央區域711為藉由如下包圍的區域的內部:連結第四中點718d與第一中點718a的第五邊716e,和連結第一中點718a與第二中點718b的第六邊716f,和連結第二中點718b與第三中點718c的第七邊716g,和連結第三中點718c與第四中點718d的第八邊716h。
在該例子中,外周區域712是位於比第五邊716e、第六邊716f、第七邊716g及第八邊716h還外側(也就是說,與中心715相反側)的區域。也就是說,外周區域712位於第一邊716a與第五邊716e之間、第二邊716a與第六邊716f之間、第三邊716c與第七邊716g之間、以及第四邊716d與第八邊716h之間。
在該例子中也是第一副供電部231a及第二副供電部231b的兩方配設於中央區域711。第一副供電部231a及第二副供電部231b的任一個配設於外周區域712也可以。
此外,在第二加熱器元件232的主區域600
中也是第一主供電部232a及第二主供電部232b的至少任一個配設於主區域600的中央區域較佳。此情形,主區域600的中央區域及外周區域與在圖12及圖13所示的第一次區域710的中央區域711及外周區域712一樣被定義。
如此,藉由將溫度容易比主加熱器線232c低的第一主供電部232a或第二主供電部232b配設於溫度容易比主區域600的外周區域高的主區域600的中央區域,可提高主區域600的面內的溫度分布的均勻性。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,第一加熱器元件231為主加熱器,第二加熱器元件232為副加熱器也可以。而且,第二加熱器元件232省略也可以。
圖16是示意地顯示與實施形態有關的第二加熱器元件的主加熱器線與第一加熱器元件的第一、第二副供電部的位置關係之俯視圖。
如圖16所示,第一加熱器元件231在Z方向中與第二加熱器元件232重疊而被配設。在該例子中,第一加熱器元件231配設於第二加熱器元件232的上方。
第一加熱器元件231的副加熱器線231c例如在Z方向中配設於與第二加熱器元件232的主加熱器線232c重疊的位置。在該例子中,副加熱器線231c配設於主加熱器線232c的上方。另一方面,第一加熱器元件231的第一副供電部231a及第二副供電部231b在Z方向中配設於不與第二加熱器元件232的主加熱器線232c重疊的位
置。在主加熱器線232c配設有用以避開第一副供電部231a及第二副供電部231b的逃逸部232h。在逃逸部232h中主加熱器線232c彎曲,以使配設有第一副供電部231a及第二副供電部231b的部分迂回。
如此,在副加熱器線231c在Z方向中與主加熱器線232c重疊的情形下,將第一副供電部231a及第二副供電部231b配設於在Z方向中不與主加熱器線232c重疊的位置。也就是說,因主加熱器線232c的熱不被供給到與第一副供電部231a及第二副供電部231b重疊的位置,故第一副供電部231a及第二副供電部231b溫度更容易變低。因將第一副供電部231a、第二副供電部231b配設於溫度容易比外周區域712高的中央區域711,故可抑制第一次區域710的面內的溫度分布的均勻性的降低。
圖17是示意地顯示與實施形態有關的第一加熱器元件的一部分之俯視圖。
如圖17所示,在第一加熱器元件231中,第一副供電部231a配設於副加熱器線231c的一端。而且,第二副供電部231b配設於副加熱器線231c的他端。
[供電部]是指配設於加熱器線的始點及終點,與供電端子280電連接的部分。供電部本身不發熱。將供電部與供電端子280物理地連接也可以,且藉由例如熔接或銲接等將供電部與旁路層250物理地連接,將旁路層250與供電端子280物理地連接也可以。
在平面視中,第一副供電部231a的寬度LW1
比副加熱器線231c的寬度LW3大。也就是說,在副加熱器線231c的端部中,具有比副加熱器線231c的寬度LW3大的寬度LW1的部分為第一副供電部231a。此處,[寬度]是指正交於從第一副供電部231a與副加熱器線231c的連接部到副加熱器線231c所延伸的方向的方向的最大長度。此外,在從連接部到副加熱器線231c所延伸的方向為曲線的情形下,為正交於曲線的切線方向的方向的最大長度。
同樣地,在平面視中,第二副供電部231b的寬度LW2比副加熱器線231c的寬度LW3大。也就是說,在副加熱器線231c的端部中,具有比副加熱器線231c的寬度LW3大的寬度LW2的部分為第二副供電部231b。此處,[寬度]是指正交於從第二副供電部231b與副加熱器線231c的連接部到副加熱器線231c所延伸的方向的方向的最大長度。此外,在從連接部到副加熱器線231c所延伸的方向為曲線的情形下,為正交於曲線的切線方向的方向的最大長度。
此外,在該例子中,第一副供電部231a及第二副供電部231b的平面視中的形狀為圓形狀。第一副供電部231a及第二副供電部231b的平面視中的形狀不被限定於圓形狀,也可以為橢圓形狀或多角形狀等。
例如在將第一加熱器元件231加熱時,第一副供電部231a的溫度及第二副供電部231b的溫度比副加熱器線231c的溫度低。也就是說,第一副供電部231a的
發熱量及第二副供電部231b的發熱量比副加熱器線231c的發熱量小。
而且,第二加熱器元件232的第一主供電部232a、第二主供電部232b及主加熱器線232c也與第一加熱器元件231的第一副供電部231a、第二副供電部231b及副加熱器線231c一樣。也就是說,在平面視中,第一主供電部232a的寬度比主加熱器線232c的寬度大。而且,在平面視中,第二主供電部232b的寬度比主加熱器線232c的寬度大。而且,第一主供電部232a及第二主供電部232b的平面視中的形狀為圓形狀也可以,且為橢圓形狀或多角形狀等也可以。
例如在將第二加熱器元件232加熱時,第一主供電部232a的溫度及第二主供電部232b的溫度比主加熱器線232c的溫度低。也就是說,第一主供電部232a的發熱量及第二主供電部232b的發熱量比主加熱器線232c的發熱量小。
圖18是示意地顯示與第一實施形態的變形例有關的第一加熱器元件的次區域的一部分之俯視圖。
如圖18所示,第一次區域710具有支撐處理對象物W用的頂出銷(未圖示)可通過而設置的頂出銷用孔714a也可以。在頂出銷用孔714a中,副加熱器線231c彎曲,以使配設有頂出銷的部分迂回。頂出銷用孔714a例如設置於第一次區域710的中央區域711。此外,頂出銷用孔714a例如設置於第一次區域710的外周區域712也可以。而且,
頂出銷用孔714a依照需要設置,可省略。
而且,第一次區域710具有供給電流至吸附電極(電極層111)用的吸附電極端子(未圖示)可通過而設置的吸附電極端子用孔714b也可以。在吸附電極端子用孔714b中,副加熱器線231c彎曲,以使配設有吸附電極端子的部分迂回。吸附電極端子用孔714b例如設置於第一次區域710的中央區域711。此外,吸附電極端子用孔714b例如設置於第一次區域710的外周區域712也可以。而且,吸附電極端子用孔714b依照需要設置,可省略。
而且,第一次區域710具有冷卻處理對象物W用的冷卻氣體可通過而設置的冷卻氣體用孔714c也可以。冷卻氣體用孔714c例如構成導入道321的一部分。在冷卻氣體用孔714c中,副加熱器線231c彎曲,以使冷卻氣體通過的部分迂回。冷卻氣體用孔714c例如設置於第一次區域710的中央區域711。此外,冷卻氣體用孔714c例如設置於第一次區域710的外周區域712也可以。而且,冷卻氣體用孔714c依照需要設置,可省略。
此外,在本案說明書中,頂出銷用孔714a[設置於中央區域711]是指意味著頂出銷用孔714a的至少一部分在Z方向中與中央區域711重疊。關於吸附電極端子用孔714b及冷卻氣體用孔714c也一樣。
如此,藉由將在將第一加熱器元件231加熱時溫度因未配設副加熱器線231c而容易比其他的部分低的頂出銷用孔714a或吸附電極端子用孔714b或冷卻氣體
用孔714c設於在第一次區域710中溫度容易比外周區域712高的中央區域711,可提高第一次區域710的面內的溫度分布的均勻性。
在通電到副加熱器線231c時,第一次區域710的中央區域711的溫度比第一次區域710的外周區域712的溫度高。另一方面,供電至副加熱器線231c的供電部(第一副供電部231a及第二副供電部231b),或設置於第一次區域710的孔部(頂出銷用孔714a、吸附電極端子用孔714b、冷卻氣體用孔714c等)的溫度因本身不發熱,故比副加熱器線231c的溫度低。在沿著對第一主表面101垂直的Z方向看時,藉由在第一次區域710的中央區域711設置供電部或各種孔部等的低溫奇異點,可使加熱器元件的區域內的溫度分布更均勻。
此外,第一次區域710具有頂出銷用孔714a、吸附電極端子用孔714b及冷卻氣體用孔714c的任一個也可以,且具有任兩個以上也可以,且具有3個也可以。而且,設置於第一次區域710的頂出銷用孔714a、吸附電極端子用孔714b及冷卻氣體用孔714c的數目分別為一個也可以,且為兩個以上也可以。
此處,就頂出銷用孔714a、冷卻氣體用孔714c等的可成為溫度奇異點的孔的數目與第一加熱器元件231的次區域的數目的關係進行說明。在周向Dc,例如被均等分割的次區域的數目為冷卻氣體用孔714c等的數目的整數倍。據此,即使是次區域的數目增加的情形,也無須使
冷卻氣體用孔714c等的孔與鄰接的次區域間的周向Dc中的邊界或次區域的周向Dc的端部重疊而配置。
例如將次區域在周向Dc均等地進行16分割的情形,所分割的一個次區域的扇形的角度成為大約22.5°。另一方面,將冷卻氣體用孔714c在周向Dc均等地配置12個的情形,藉由冷卻氣體用孔714c與中心CT1形成的角度成為30°。此情形,有一部分的冷卻氣體用孔714c等的孔與次區域間的周向Dc中的邊界或次區域的周向Dc的端部重疊之虞。藉由在周向Dc被分割的次區域的數目以冷卻氣體用孔714c等的孔的數目的整數倍,在冷卻氣體用孔714c等的孔不與次區域間的周向Dc中的邊界或次區域的周向Dc的端部重疊的位置,可更確實地進行配置。
圖19是示意地顯示與實施形態有關的加熱器部的一部分之剖面圖。
如圖19所示,在該例子中,第二加熱器元件232在Z方向中配設於旁路層250與第一加熱器元件231之間。而且,在第一加熱器元件231與第二加熱器元件232之間配設有第二絕緣層240。而且,在第二加熱器元件232與旁路層250之間配設有第三絕緣層245。
加熱器部200具有將第二絕緣層240與第二加熱器元件232與第三絕緣層245貫通於Z方向的孔部290。第一加熱器元件231在孔部290中與旁路層250電連接。也就是說,藉由旁路層250在孔部290中直接與第一副供電部231a及第二副供電部231b相接,而與第一副供
電部231a及第二副供電部231b電連接。
藉由設置這種孔部290,即使在旁路層250與第一加熱器元件231之間配設第二絕緣層240、第二加熱器元件232及第三絕緣層245,也能使旁路層250與第一加熱器元件231(第一副供電部231a及第二副供電部231b)直接接觸。而且,藉由旁路層250與第一副供電部231a及第二副供電部231b直接相接並與第一副供電部231a及第二副供電部231b電連接,與直接連接供電端子280與供電部(第一副供電部231a或第二副供電部231b)的情形比較,可提高供電端子280的配置自由度。
圖20是示意地顯示與實施形態有關的晶圓處理裝置之剖面圖。
如圖20所示,與實施形態有關的晶圓處理裝置500包含:處理容器501,與上部電極510,與靜電吸盤10。在處理容器501的頂部設有用以將處理氣體導入到內部的處理氣體導入口502。在處理容器501的底板設有用以將內部減壓排氣的排氣口503。而且,在上部電極510及靜電吸盤10連接有高頻電源504,具有上部電極510與靜電吸盤10的一對電極互相隔著規定的間隔平行對峙。
在晶圓處理裝置500中,高頻電壓一被施加到上部電極510與靜電吸盤10之間,就發生高頻放電(high frequehcy discharge),被導入到處理容器501內的處理氣體藉由電漿激發而被活性化,處理對象物W就會被處理。此外,可舉例說明半導體基板(晶圓)當作處理對象物W。但
是,處理對象物W不被限定於半導體基板(晶圓),例如也可以為使用於液晶顯示裝置的玻璃基板等。
高頻電源504與靜電吸盤10的底板300電連接。底板300如前述使用鋁等的金屬材料。也就是說,底板300具有導電性。據此,高頻電壓被施加到上部電極510與底板300之間。
而且,在該例子中,底板300與第一支撐板210及第二支撐板270電連接。據此,在晶圓處理裝置500中,高頻電壓也被施加到第一支撐板210與上部電極510之間,以及第二支撐板270與上部電極510之間。
如此,在各支撐板210、270與上部電極510之間施加高頻電壓。據此,與僅在底板300與上部電極510之間施加高頻電壓的情形比較,可使施加高頻電壓的場所更接近處理對象物W。據此,例如能以更有效且低電位使電漿產生。
像晶圓處理裝置500的構成的裝置一般被稱為平行平板型RIE(Reactive Ion Etching:反應性離子蝕刻)裝置,但與實施形態有關的靜電吸盤10並非被限定於適用於該裝置。例如也能廣泛適用於ECR(Electron Cyclotron Resonance:電子迴旋加速器共振)蝕刻裝置、感應耦合電漿處理裝置(inductively coupled plasma processing apparatus)、螺旋波電漿處理裝置(helicon wave plasma processing apparatus)、電漿分離型電漿處理裝置、表面波電漿處理裝置(surface wave plasma processing apparatus)、
電漿CVD(plasma Chemical Vapor Deposition:電漿化學氣相沉積)裝置等的所謂的減壓處理裝置。這種晶圓處理裝置500例如使用於半導體裝置的製造。晶圓處理裝置500例如當作半導體製造裝置使用。
而且,與實施形態有關的靜電吸盤10也能廣泛適用於像曝光裝置(exposure equipment)或檢查裝置在大氣壓下進行處理或檢查的基板處理裝置。但是,若考慮與實施形態有關的靜電吸盤10所具有的高的耐電漿性,則使靜電吸盤10適用於電漿處理裝置較佳。此外,因在該等裝置的構成以內,與實施形態有關的靜電吸盤10以外的部分可適用眾所周知的構成,故其說明省略。
如此,依照與實施形態有關的晶圓處理裝置500(半導體製造裝置),藉由具備將在將第一加熱器元件231加熱時溫度容易比副加熱器線231c低的第一副供電部231a或第二副供電部231b配設於溫度容易比外周區域712高的中央區域711的靜電吸盤10,可提高第一次區域710的面內的溫度分布的均勻性。據此,可提高處理對象物W的面內的溫度分布的均勻性。
圖21是示意地顯示與實施形態的變形例有關的加熱器部之分解剖面圖。
如圖21所示,在與實施形態的變形例有關的加熱器部200A中,在第一加熱器元件231的各次區域(區域)700中,分別被進行獨立的溫度控制,同時在第二加熱器元件232的各主區域600中,分別被進行獨立的溫度控制,此點與
圖5所示的加熱器部200不同。此外,關於與圖5所示的加熱器部200相同的構成係省略說明。
在該例子中,作為供電端子280配設有10個供電端子280a~280j。而且在該例子中,旁路層250具有10個旁路部251a~251j。
第一加熱器元件231具有第一區域701及第二區域702。第一區域701及第二區域702分別具有第一副供電部231a與第二副供電部231b與副加熱器線231c。
第二加熱器元件232具有主區域601、主區域602及主區域603。主區域601~603分別具有第一主供電部232a與第二主供電部232b與主加熱器線232c。
如箭頭C21及箭頭C22所示,電力一由靜電吸盤10的外部供給至供電端子280a,電流就由供電端子280a流到旁路部251a。如箭頭C23及箭頭C24所示,流到旁路部251a的電流由旁路部251a流到第一加熱器元件231的第一區域701。如箭頭C25及箭頭C26所示,流到第一區域701的電流由第一區域701流到旁路部251b。更具體為流到旁路部251a的電流經由第一區域701的第一副供電部231a流到第一區域701的副加熱器線231c,經由第一區域701的第二副供電部231b流到旁路部251b。如箭頭C27及箭頭C28所示,流到旁路部251b的電流由旁路部251b流到供電端子280b。如箭頭C29所示,流到供電端子280b的電流流到靜電吸盤10的外部。
同樣地,電力一由靜電吸盤10的外部供給到
供電端子280c,電流就像箭頭C31~C39般,依照供電端子280c、旁路部251c、第一加熱器元件231的第二區域702、旁路部251d、供電端子280d的順序流動。
同樣地,電力一由靜電吸盤10的外部供給到供電端子280e,電流就像箭頭C41~C49般,依照供電端子280e、旁路部251e、第二加熱器元件232的主區域601、旁路部251f、供電端子280f的順序流動。
同樣地,電力一由靜電吸盤10的外部供給到供電端子280g,電流就像箭頭C51~C59般,依照供電端子280g、旁路部251g、第二加熱器元件232的主區域602、旁路部251h、供電端子280h的順序流動。
同樣地,電力一由靜電吸盤10的外部供給到供電端子280i,電流就像箭頭C61~C69般,依照供電端子280i、旁路部251i、第二加熱器元件232的主區域603、旁路部251j、供電端子280j的順序流動。
例如藉由使施加到供電端子280a的電壓,與施加到供電端子280c的電壓不同,可使第一區域701的輸出與第二區域702的輸出不同。也就是說,可獨立控制各次區域(區域)700的輸出。
例如藉由使施加到供電端子280e的電壓,與施加到供電端子280g的電壓,與施加到供電端子280i的電壓不同,可使主區域601的輸出與主區域602的輸出與主區域603的輸出不同。也就是說,可獨立控制各主區域600的輸出。
圖22是示意地顯示與第四實施形態有關的第一加熱器元件的次區域的一部分之俯視圖。
在圖22中,將圖7的次區域702e放大顯示。此處是舉第一次區域710為次區域702e的情形為例進行說明。
如圖22所示,在該例子中,第一次區域710包含第一加熱器元件231的外周緣231e。也就是說,在該例子中,第一次區域710位於第一加熱器元件231的最外周部。
第一次區域710具有內周部751與外周部752。內周部751為位於比徑向Dr的中心線RL1還靠徑向Dr的內側的部分。外周部752為位於比徑向Dr的中心線RL1還靠徑向Dr的外側的部分。外周部752包含第一加熱器元件231的外周緣231e。徑向Dr的中心線RL1通過第一次區域710的內周端721與外周端722之間的徑向Dr的中心。也就是說,徑向Dr的中心線RL1將第一次區域710在徑向Dr中平分。
第一副供電部231a及第二副供電部231b的至少任一個配設於內周部751。在該例子中,第一副供電部231a及第二副供電部231b的兩方配設於內周部751。第一副供電部231a及第二副供電部231b的任一個配設於外周部752也可以。
此外,在本案說明書中,第一副供電部231a[配設於內周部751]是指意味著第一副供電部231a的至少一部分在Z方向中與內周部751重疊。也就是說,第一副供電
部231a配設於內周部751與外周部752的邊界上的情形也當作第一副供電部231a配設於內周部751。換言之,第一副供電部231a在Z方向中一部分不與內周部751重疊的情形是當作第一副供電部231a配設於外周部752。關於第二副供電部231b及副加熱器線231c也一樣。
處理對象物W的最外周部分溫度容易比內側的部分低。相對於此,依照與實施形態有關的靜電吸盤10,在第一次區域710包含第一加熱器元件231的外周緣231e的情形下(也就是說,在位於第一加熱器元件231的最外周部的第一次區域710中),藉由將在將第一加熱器元件231加熱時溫度容易比副加熱器線231c低的第一副供電部231a或第二副供電部231b配設於配設於第一次區域710的內周部751,可提高處理對象物W的面內的溫度分布的均勻性。
而且,藉由將第一副供電部231a及第二副供電部231b的兩方配設於內周部751,可更提高處理對象物W的面內的溫度分布的均勻性。
而且,在該例子中,第一副供電部231a及第二副供電部231b的兩方配設於上述的第一次區域710的中央區域711。也就是說,在該例子中,第一副供電部231a及第二副供電部231b的兩方配設於中央區域711,且配設於內周部751。據此,可更提高處理對象物W的面內的溫度分布的均勻性。
圖23是示意地顯示與第五實施形態有關的第
一加熱器元件的次區域的一部分之俯視圖。
在圖23中,將圖7的次區域702e放大顯示。此處是舉第一次區域710為次區域702e的情形為例進行說明。
如圖23所示,在該例子中,第一次區域710包含第一加熱器元件231的外周緣231e。也就是說,在該例子中也是第一次區域710位於第一加熱器元件231的最外周部。
如圖23所示,在該例子中也是第一副供電部231a及第二副供電部231b的兩方配設於內周部751。第一副供電部231a及第二副供電部231b的任一個配設於外周部752也可以。
另一方面,在該例子中,第一副供電部231a及第二副供電部231b的兩方配設於上述的第一次區域710的外周區域712。也就是說,在該例子中,第一副供電部231a及第二副供電部231b的兩方配設於內周部751且外周區域712。即使是此情形,因將第一副供電部231a及/或第二副供電部231b配置於內周部751,故可得到一定的功效。將第一副供電部231a及第二副供電部231b的兩方配設於內周部751且中央區域711更佳。
如以上,依照實施形態,可提供一種可提高處理對象物的面內的溫度分布的均勻性之靜電吸盤及半導體製造裝置。
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。例如靜電吸盤所具備的各元件的形狀、尺寸、材質、配置、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。
231a:第一副供電部
231b:第二副供電部
231c:副加熱器線
700:次區域
702e:次區域
710:第一次區域
711:中央區域
712:外周區域
715:中心
721:內周端
722:外周端
723:第一側端
724:第二側端
CL1-CL3、RL1-RL3:中心線
Dc:周向
Dr:徑向
Claims (16)
- 一種靜電吸盤,其特徵在於包含:陶瓷介電質基板,具有載置處理對象物的第一主表面,和與該第一主表面相反側的第二主表面;底板,支撐該陶瓷介電質基板;以及加熱器部,將該陶瓷介電質基板加熱,該加熱器部具有第一加熱器元件,該第一加熱器元件具有複數個次區域,該複數個次區域具有第一次區域,該第一次區域具有:藉由電流流動而發熱之副加熱器線,與供電給該副加熱器線之第一副供電部,與供電給該副加熱器線之第二副供電部,該第一次區域具有:在沿著對該第一主表面垂直的Z方向看時,位於該第一次區域的中央之中央區域,與位於該中央區域的外側之外周區域,該第一次區域為藉由位於徑向的內側的端部的內周端,與位於徑向的外側的端部的外周端,與位於周向的一側的端部的第一側端,與位於周向的他側的端部的第二側端包圍的區域,以該內周端與該外周端之間的徑向的中心線當作第一徑向中心線,以該內周端與該第一徑向中心線之間的徑向的中心線當作第二徑向中心線,以該外周端與該第一徑向中心線之間的徑向的中心線當作第三徑向中心線,以該第 一側端與該第二側端之間的周向的中心線當作第一周向中心線,以該第一側端與該第一周向中心線之間的周向的中心線當作第二周向中心線,以該第二側端與該第一周向中心線之間的周向的中心線當作第三周向中心線時,該中央區域是藉由該第二徑向中心線、該第三徑向中心線、該第二周向中心線及該第三周向中心線包圍的區域的內部,該第一副供電部及該第二副供電部的至少任一個配設於該中央區域。
- 如請求項1之靜電吸盤,其中該第一副供電部及該第二副供電部配設於該中央區域。
- 如請求項1或請求項2之靜電吸盤,其中該加熱器部更具有第二加熱器元件,該第二加熱器元件具有藉由電流流動而發熱之主加熱器線,該副加熱器線在該Z方向中與該主加熱器線重疊,該第一副供電部及該第二副供電部配設於在該Z方向中不與該主加熱器線重疊的位置。
- 如請求項3之靜電吸盤,其中該第一加熱器元件在該Z方向中配設於該第二加熱器元件與該第一主表面之間。
- 如請求項1或請求項2之靜電吸盤,其中該第一次區域更具有支撐該處理對象物用的頂出銷可通過而設置的頂出銷用孔,該頂出銷用孔設於該中央區域。
- 如請求項1或請求項2之靜電吸盤,其中更包含:配設於該陶瓷介電質基板的內部之吸附電極,該第一次區域更具有供給電流至該吸附電極用的吸附電極端子可通過而設置的吸附電極端子用孔,該吸附電極端子用孔設於該中央區域。
- 如請求項1或請求項2之靜電吸盤,其中該第一次區域更具有:冷卻該處理對象物用的冷卻氣體可通過而設置的冷卻氣體用孔,該冷卻氣體用孔設於該中央區域。
- 如請求項3之靜電吸盤,其中該加熱器部更具有:與該第一加熱器元件及該第二加熱器元件連接的供電路徑之旁路層,該旁路層藉由直接與該第一副供電部及該第二副供電部相接而與該第一副供電部及該第二副供電部電連接。
- 如請求項8之靜電吸盤,其中該第二加熱器元件在該Z方向中配設於該旁路層與該第一加熱器元件之間。
- 如請求項1或請求項2之靜電吸盤,其中該加熱器部更具有:第二加熱器元件,該第一加熱器元件生成比該第二加熱器元件少的熱量。
- 如請求項1或請求項2之靜電吸盤,其中該加熱器部更具有:第二加熱器元件,該第一加熱器元件的體積電阻率比該第二加熱器元件 的體積電阻率高。
- 如請求項1或請求項2之靜電吸盤,其中該加熱器部配設於該陶瓷介電質基板與該底板之間。
- 如請求項1或請求項2之靜電吸盤,其中該加熱器部配設於該陶瓷介電質基板的該第一主表面與該第二主表面之間。
- 如請求項1或請求項2之靜電吸盤,其中該第一次區域包含該第一加熱器元件的外周緣,該第一次區域具有:位於比該第一徑向中心線還靠近徑向的內側之內周部,與位於比該第一徑向中心線還靠近徑向的外側且包含該外周緣之外周部,該第一副供電部及該第二副供電部的至少任一個配設於該內周部。
- 如請求項14之靜電吸盤,其中該第一副供電部及該第二副供電部配設於該內周部。
- 一種半導體製造裝置,其特徵在於包含:請求項1至請求項15中任一項之靜電吸盤。
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