WO2018016587A1 - 静電チャック - Google Patents

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WO2018016587A1
WO2018016587A1 PCT/JP2017/026296 JP2017026296W WO2018016587A1 WO 2018016587 A1 WO2018016587 A1 WO 2018016587A1 JP 2017026296 W JP2017026296 W JP 2017026296W WO 2018016587 A1 WO2018016587 A1 WO 2018016587A1
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WO
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resin layer
heater
bypass
layer
heater element
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/026296
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English (en)
French (fr)
Inventor
康介 山口
佐々木 均
健吾 前畑
俊平 近藤
雄一 吉井
Original Assignee
Toto株式会社
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Publication date
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Application filed by Toto株式会社 filed Critical Toto株式会社
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Priority to CN201780044740.7A priority patent/CN109564890A/zh
Publication of WO2018016587A1 publication Critical patent/WO2018016587A1/ja
Priority to US16/249,397 priority patent/US20190148206A1/en

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N13/00Clutches or holding devices using electrostatic attraction, e.g. using Johnson-Rahbek effect
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater

Definitions

  • An aspect of the present invention generally relates to an electrostatic chuck.
  • an electrostatic chuck is used as means for adsorbing and holding a processing object such as a semiconductor wafer or a glass substrate.
  • the electrostatic chuck applies electrostatic attraction power to a built-in electrode and attracts a substrate such as a silicon wafer by electrostatic force.
  • IC chips including semiconductor elements such as transistors have been required to be reduced in size and improved in processing speed.
  • Etching processing accuracy indicates whether a pattern having a designed width and depth can be formed by processing a wafer.
  • the semiconductor element can be miniaturized and the integration density can be increased. That is, by increasing the processing accuracy, it is possible to reduce the size and speed of the chip.
  • the processing accuracy such as etching depends on the temperature of the wafer during processing. Therefore, in a substrate processing apparatus having an electrostatic chuck, it is required to stably control the wafer temperature during processing. For example, the performance (temperature uniformity) that makes the temperature distribution in the wafer surface uniform is required. Further, a performance (temperature controllability) that intentionally makes a difference in temperature within the wafer surface is required.
  • a method for controlling the temperature of the wafer a method using an electrostatic chuck incorporating a heater (heating element) or a cooling plate is known. In general, temperature uniformity is in a trade-off relationship with temperature controllability.
  • the wafer temperature is affected by variations in cooling plate temperature, heater temperature, support plate thickness supporting the heater, and resin layer thickness variation around the heater.
  • the heater built-in method for example, bonding method
  • the heater built-in method is one of the important elements.
  • RF Radio Frequency
  • high frequency voltage high frequency voltage
  • a general heater generates heat under the influence of a high frequency. Then, the temperature of the wafer is affected.
  • a leakage current flows to the equipment side. Therefore, a mechanism such as a filter is required on the equipment side.
  • plasma with various intensities and various distributions is irradiated onto the wafer.
  • temperature uniformity and temperature controllability are required at the same time as controlling the wafer temperature to a temperature suitable for the process.
  • it is required to reach the wafer temperature to a predetermined temperature in a relatively short time.
  • a thermal, electrical and mechanical load is generated in the electrostatic chuck.
  • the electrostatic chuck is required to withstand these loads and to have high reliability for controlling the wafer temperature. It is difficult to satisfy such requirements at the same time.
  • the present invention has been made on the basis of recognition of such a problem, and an object thereof is to provide a highly reliable electrostatic chuck that can withstand thermal, electrical, and mechanical loads.
  • a ceramic dielectric substrate having a first main surface on which an object to be processed is placed and a second main surface opposite to the first main surface, and the ceramic dielectric substrate.
  • a base plate provided at a distant position to support the ceramic dielectric substrate; and a heater plate provided between the ceramic dielectric substrate and the base plate, wherein the heater plate includes a first metal containing metal.
  • Electrostatic chuck Electrostatic chuck.
  • the electrostatic chuck even if the heater element is deformed due to thermal expansion, the stress applied to the first resin layer or the like can be reduced. Thereby, peeling of the layer (for example, 1st resin layer) adjacent to a heater element can be suppressed. It is possible to suppress the temperature change of the processing object caused by the peeling. Therefore, the reliability of the electrostatic chuck can be improved.
  • a ceramic dielectric substrate having a first main surface on which an object to be processed is placed, and a second main surface opposite to the first main surface, and the ceramic dielectric substrate.
  • a base plate provided at a distant position to support the ceramic dielectric substrate; and a heater plate provided between the ceramic dielectric substrate and the base plate, wherein the heater plate includes a first metal containing metal.
  • a support plate, a first resin layer, and a heater element that is provided between the first support plate and the first resin layer at a position away from the first support plate and generates heat when an electric current flows.
  • the heater element has a first surface facing the first resin layer, and a second surface facing the opposite side of the first surface, and the width of the first surface is The width of the second surface is different. That is an electrostatic chuck.
  • the electrostatic chuck even if the heater element is deformed due to thermal expansion, the stress applied to the first resin layer or the like can be reduced. Thereby, peeling of the layer (for example, 1st resin layer) adjacent to a heater element can be suppressed. It is possible to suppress the temperature change of the processing object caused by the peeling. Therefore, the reliability of the electrostatic chuck can be improved.
  • a third invention is the electrostatic chuck according to the first or second invention, wherein the width of the first surface is narrower than the width of the second surface.
  • the stress applied to the layer in contact with the first surface can be reduced, and peeling of the layer in contact with the first surface can be suppressed.
  • peeling of the first resin layer can be suppressed.
  • the amount of heat generated on the second surface side where heat easily escapes from the base plate is larger than the amount of heat generated on the first surface side, thereby suppressing variations in heat distribution in a direction perpendicular to the first surface and the second surface. be able to.
  • the soaking property can be further improved.
  • a fourth invention is the electrostatic chuck according to the first or second invention, wherein the width of the first surface is wider than the width of the second surface.
  • this electrostatic chuck stress applied to the layer in contact with the second surface can be reduced, and peeling of the layer in contact with the second surface can be suppressed.
  • heat can be easily held on the first surface side, and heat can be easily cooled on the second surface side, so that temperature followability (ramplate) can be further improved.
  • the heater element has a side surface connecting the first surface and the second surface, and the side surface of the heater element is a concave portion.
  • An electrostatic chuck having a curved surface.
  • the stress applied to the layer adjacent to the side surface can be reduced, and peeling of the layer adjacent to the side surface can be suppressed.
  • the heater element has a side surface connecting the first surface and the second surface, and the first surface and the side surface
  • the electrostatic chuck is characterized in that an angle formed by is different from an angle formed by the second surface and the side surface.
  • this electrostatic chuck it is possible to achieve both the reduction of the peeling of the resin layer adjacent to the heater element due to the relaxation of the stress on the resin layer due to the deformation of the heater due to thermal expansion, and the thermal characteristics such as heat uniformity and temperature followability. it can.
  • the surface roughness of the side surface of the heater element is rougher than the surface roughness of at least one of the first surface and the second surface. It is an electrostatic chuck.
  • the adhesion at the side surface portion can be improved, and the peeling of the layer adjacent to the heater element can be further suppressed.
  • the heater plate further includes a second support plate containing a metal and a second resin layer, and the heater element comprises The second support plate is provided between the first support plate and the second support plate, and the second resin layer is provided between the second support plate and the heater element. Electrostatic chuck.
  • the uniformity of the temperature distribution in the surface of the heater plate can be improved, and the uniformity of the temperature distribution in the surface of the object to be processed can be further improved.
  • the second support plate can block the heater element from high frequency and further suppress the heater element from generating heat to an abnormal temperature.
  • the ninth invention is the electrostatic chuck according to the eighth invention, wherein the first support plate is electrically connected to the second support plate.
  • This electrostatic chuck can shield the heater element from high frequency. Thereby, it can suppress that a heater element generates heat to abnormal temperature. Moreover, the impedance of the heater plate can be suppressed.
  • the area of the region where the first support plate is joined to the second support plate is smaller than the area of the surface of the first support plate.
  • the electrostatic chuck is smaller than the area of the surface of the support plate.
  • This electrostatic chuck can shield the heater element from high frequency. Thereby, it can suppress that a heater element generates heat to abnormal temperature. Moreover, the impedance of the heater plate can be suppressed.
  • the heater element has a first conductive portion and a second conductive portion, and the second conductive portion is the first main portion. Spaced apart from the first conductive portion in an in-plane direction parallel to the surface, and the heater plate is provided between the first conductive portion and the second conductive portion, and the first resin layer An electrostatic chuck having different resin portions.
  • this electrostatic chuck it is possible to control the heat conduction and the heat capacity between the first conductive part and the second conductive part, and to achieve a heater structure that achieves both soaking and thermal conductivity.
  • the resin portion extends between the heater element and the first resin layer, and the first conductive portion and the second conductive portion of the resin portion.
  • the electrostatic chuck is characterized in that a portion between the conductive portion and the conductive portion is thicker than a portion between the heater element and the first resin layer of the resin portion.
  • the temperature controllability can be improved by reducing the thickness of the resin part between the heater element and the first resin layer. Then, by increasing the thickness of the resin portion between the first conductive portion and the second conductive portion, the thermal uniformity can be improved. The soaking property and the thermal conductivity can be further improved.
  • the heater plate further includes a second resin layer, and the heater element is provided between the first resin layer and the second resin layer.
  • the resin portion extends between the heater element and the second resin layer, and a thickness of a portion of the resin portion between the first conductive portion and the second conductive portion. Is an electrostatic chuck characterized in that it is thicker than the thickness of the portion of the resin portion between the heater element and the second resin layer.
  • the temperature controllability can be improved by reducing the thickness of the resin portion between the heater element and the second resin layer. Then, by increasing the thickness of the resin portion between the first conductive portion and the second conductive portion, the thermal uniformity can be improved. The soaking property and the thermal conductivity can be further improved.
  • the thickness of the central portion of the resin portion between the first conductive portion and the second conductive portion is the resin portion.
  • the electrostatic chuck is characterized in that it is thinner than the thickness of the portion adjacent to the first conductive portion and the thickness of the portion of the resin portion adjacent to the second conductive portion.
  • the adhesion between the heater element and the first resin layer can be improved, and the heating performance of the object to be processed can be further improved. It is possible to achieve both thermal uniformity and withstand voltage reliability.
  • the heater plate further includes a second resin layer, and the heater element is provided between the first resin layer and the second resin layer.
  • the width of the first surface is narrower than the width of the second surface, and the distance between the first surface and the first resin layer is determined between the second surface and the second resin layer. It is an electrostatic chuck characterized by being wider than the interval between the two.
  • the reliability against stress in the in-plane direction can be improved. Furthermore, by widening the space between the first surface and the first resin layer, the heat capacity between the heater element and the treatment object can be increased, and the thermal uniformity can be further improved.
  • the heater plate further includes a second resin layer, and the heater element is provided between the first resin layer and the second resin layer.
  • the width of the first surface is wider than the width of the second surface, and the distance between the first surface and the first resin layer is the second surface and the second resin layer. It is an electrostatic chuck characterized by being narrower than the interval between.
  • the reliability against stress in the in-plane direction can be improved. Furthermore, by widening the space between the second surface and the second resin layer, the heat capacity between the heater element and the base plate can be increased, and the portion on the processing object side can be thermally floated with respect to the heater element. And can be easily used in a high temperature region. In addition, the use in a high temperature area
  • the heater plate further includes a second resin layer, and the heater element is provided between the first resin layer and the second resin layer.
  • the electrostatic chuck is characterized in that an interval between the first surface and the first resin layer is equal to an interval between the second surface and the second resin layer.
  • the heat capacity can be reduced and the thermal followability can be improved.
  • the heater element has a belt-like heater electrode, and the heater electrode is provided in a plurality of regions in an independent state.
  • An electrostatic chuck characterized by the following.
  • the heater electrodes are provided in a plurality of regions independently of each other, the temperature in the surface of the processing object can be controlled independently for each region. Thereby, it is possible to intentionally make a difference in the in-plane temperature of the processing object (temperature controllability).
  • the plurality of heater elements are provided, and the plurality of heater elements are provided in different states from each other. It is an electrostatic chuck.
  • the in-plane temperature of the processing object can be controlled independently for each region. Thereby, it is possible to intentionally make a difference in the in-plane temperature of the processing object (temperature controllability).
  • the heater plate further includes a conductive bypass layer, and the heater element includes the first resin layer, the bypass layer, The electrostatic chuck is provided between the two.
  • this electrostatic chuck According to this electrostatic chuck, a greater degree of freedom can be given to the arrangement of terminals for supplying power to the heater element.
  • the bypass layer By providing the bypass layer, it is not necessary to directly join the terminal having a large heat capacity to the heater element as compared with the case where the bypass layer is not provided. Thereby, the uniformity of the temperature distribution in the surface of a process target object can be improved.
  • a twenty-first invention is the electrostatic chuck according to the twentieth invention, wherein the heater element is electrically joined to the bypass layer and electrically insulated from the first support plate. is there.
  • the twenty-second invention is the electrostatic chuck according to the twentieth or twenty-first invention, wherein the thickness of the bypass layer is larger than the thickness of the first resin layer.
  • this electrostatic chuck According to this electrostatic chuck, a greater degree of freedom can be given to the arrangement of terminals for supplying power to the heater element.
  • the electrical resistance of the bypass layer can be suppressed, and the heat generation amount of the bypass layer can be suppressed.
  • the twenty-third invention is the electrostatic chuck according to any one of the twentieth to twenty-second inventions, wherein the thickness of the bypass layer is larger than the thickness of the heater element.
  • this electrostatic chuck According to this electrostatic chuck, a greater degree of freedom can be given to the arrangement of terminals for supplying power to the heater element.
  • the electrical resistance of the bypass layer can be suppressed, and the heat generation amount of the bypass layer can be suppressed.
  • the twenty-fourth invention is the electrostatic chuck according to any one of the twentieth to twenty-third inventions, wherein the bypass layer is provided between the heater element and the base plate.
  • the bypass layer suppresses the heat supplied from the heater element from being transmitted to the base plate. That is, the bypass layer has a heat insulating effect on the base plate side as viewed from the bypass layer, and can improve the uniformity of the temperature distribution in the surface of the processing object.
  • a twenty-fifth aspect of the invention is the electrostatic chuck according to any one of the twentieth to twenty-third aspects, wherein the bypass layer is provided between the heater element and the ceramic dielectric substrate. .
  • the bypass layer has a plurality of bypass portions arranged in an in-plane direction parallel to the first main surface
  • the heater plate includes: An electrostatic chuck having a bypass resin portion provided between the plurality of bypass portions and different from the first resin layer.
  • this electrostatic chuck it is possible to control the heat conduction and heat capacity between the bypass parts, and to achieve a heater structure that achieves both thermal uniformity and heat conductivity.
  • the heater plate further includes a second resin layer provided between the heater element and the bypass layer, and the bypass resin portion includes the bypass layer. Between the plurality of bypass portions of the bypass resin portion, the thickness of the bypass resin portion and the second resin layer is extended between the bypass resin portion and the second resin layer. It is an electrostatic chuck characterized in that it is thicker than the thickness of the portion between.
  • the temperature controllability can be improved by reducing the thickness of the resin part between the bypass layer and the second resin layer.
  • uniform-heating property can be improved by thickening the thickness of the resin part of the part between each bypass part.
  • the soaking property and the thermal conductivity can be further improved.
  • the heater plate further includes a second resin layer and a third resin layer, and the heater element includes the first resin layer and the first resin layer.
  • the bypass layer is provided between the second resin layer and the third resin layer
  • the bypass resin portion is provided between the bypass layer and the third resin layer.
  • the thickness of the portion between the plurality of bypass portions of the bypass resin portion extends between the resin layer and the portion of the bypass resin portion between the bypass layer and the third resin layer. It is an electrostatic chuck characterized by being thicker than the thickness.
  • the temperature controllability can be improved by reducing the thickness of the resin portion between the bypass layer and the third resin layer.
  • uniform-heating property can be improved by thickening the thickness of the resin part of the part between each bypass part. The soaking property and the thermal conductivity can be further improved.
  • the heater plate further includes a second resin layer and a third resin layer, and the heater element includes the first resin layer.
  • the bypass layer is provided between the second resin layer and the third resin layer, and the plurality of bypass resin portions.
  • the electrostatic chuck is characterized in that a thickness of a central portion between the bypass portions is thinner than a thickness of the bypass resin portion adjacent to the plurality of bypass portions.
  • the adhesion between the bypass layer, the second resin layer and the third resin layer can be improved, and the heating performance of the object to be processed can be further improved. It is possible to achieve both thermal uniformity and withstand voltage reliability.
  • the heater plate further includes a second resin layer and a third resin layer
  • the heater element includes the first resin layer.
  • the bypass layer is provided between the second resin layer and the third resin layer, and each of the plurality of bypass portions.
  • the electrostatic chuck is narrow, and an interval between the third surface and the second resin layer is wider than an interval between the fourth surface and the third resin layer.
  • the reliability against stress in the in-plane direction can be improved. Furthermore, by increasing the distance between the third surface and the second resin layer, the heat capacity between the heater element and the treatment object can be increased, and the thermal uniformity can be further improved.
  • the heater plate further includes a second resin layer and a third resin layer, and the heater element includes the first resin layer.
  • the bypass layer is provided between the second resin layer and the third resin layer, and each of the plurality of bypass portions.
  • the electrostatic chuck is widely characterized in that a distance between the third surface and the second resin layer is narrower than a distance between the fourth surface and the third resin layer.
  • the reliability against stress in the in-plane direction can be improved. Furthermore, by widening the distance between the fourth surface and the third resin layer, the heat capacity between the heater element and the base plate can be increased, and the portion on the processing object side than the heater element can be floated thermally. And can be easily used in a high temperature region. In addition, the use in a high temperature area
  • the heater plate further includes a second resin layer and a third resin layer, and the heater element comprises the first resin layer.
  • the bypass layer is provided between the second resin layer and the third resin layer, and each of the plurality of bypass portions.
  • the heat capacity can be reduced and the thermal followability can be improved.
  • the bypass layer includes a third surface facing the heater element, and a fourth surface facing away from the third surface.
  • the width of the third surface is different from the width of the fourth surface, and the width relationship of the third surface with respect to the fourth surface is the width relationship of the first surface with respect to the second surface. It is the same as that of the electrostatic chuck.
  • the bypass layer includes a third surface facing the heater element, and a fourth surface facing away from the third surface. And the width of the third surface is different from the width of the fourth surface, and the width relationship of the third surface with respect to the fourth surface is the width relationship of the first surface with respect to the second surface.
  • the electrostatic chuck is characterized by being opposite to the above.
  • the direction of the stress applied by the thermal expansion of the bypass layer can be made opposite to the direction of the stress applied by the thermal expansion of the heater element. Thereby, the influence of stress can be suppressed more.
  • the heater plate further includes a second support plate containing a metal and a second resin layer, and the heater element is An electrostatic chuck provided between the first support plate and the second support plate, wherein the area of the first support plate is larger than the area of the second support plate. It is.
  • a terminal for supplying power to the heater element can be more easily connected on the second support plate side as viewed from the heater element.
  • the first support plate has a plurality of support portions, and the plurality of support portions are provided independently of each other. This is an electrostatic chuck.
  • This electrostatic chuck can intentionally provide a temperature difference in the radial direction within the surface of the first support plate (temperature controllability).
  • a temperature difference can be provided in a step shape from the center to the outer periphery within the plane of the first support plate. Thereby, a temperature difference can be intentionally provided within the surface of the processing object (temperature controllability).
  • a thirty-seventh aspect of the invention is characterized in that, in any one of the first to thirty-sixth aspects, a feed terminal provided from the heater plate toward the base plate and supplying electric power to the heater plate is further provided. It is an electrostatic chuck.
  • the power supply terminal is provided from the heater plate toward the base plate, power can be supplied to the power supply terminal from a lower surface side of the base plate through a member called a socket. Thereby, the wiring of the heater is realized while suppressing the supply terminal from being exposed in the chamber in which the electrostatic chuck is installed.
  • the power supply terminal includes a pin portion connected to a socket for supplying electric power from the outside, a conductor portion thinner than the pin portion, and a support connected to the conductor portion.
  • An electrostatic chuck comprising: a portion; and a joint portion connected to the support portion and joined to the heater element.
  • the pin portion since the pin portion is thicker than the conducting wire portion, the pin portion can supply a relatively large current to the heater element. Moreover, since the conducting wire portion is thinner than the pin portion, the conducting wire portion is more easily deformed than the pin portion, and the position of the pin portion can be shifted from the center of the joint portion. Thereby, a power feeding terminal can be fixed to a member (for example, a base plate) different from the heater plate. For example, when the support portion is joined to the lead wire portion and the joint portion by welding, joining using laser light, soldering, brazing, etc., the stress applied to the power supply terminal is reduced while the heater element is relaxed. A wider contact area can be ensured.
  • a member for example, a base plate
  • a thirty-ninth aspect of the invention is any one of the twentieth to thirty-fourth aspects of the invention, further comprising a power supply terminal that is provided from the heater plate toward the base plate, and that supplies power to the heater plate.
  • a pin portion connected to a socket for supplying power from the outside, a lead wire portion thinner than the pin portion, a support portion connected to the lead wire portion, and a joint connected to the support portion and joined to the bypass layer
  • An electrostatic chuck wherein the electric power is supplied to the heater element through the bypass layer.
  • the pin portion since the pin portion is thicker than the conducting wire portion, the pin portion can supply a relatively large current to the heater element. Moreover, since the conducting wire portion is thinner than the pin portion, the conducting wire portion is more easily deformed than the pin portion, and the position of the pin portion can be shifted from the center of the joint portion. Thereby, a power feeding terminal can be fixed to a member (for example, a base plate) different from the heater plate.
  • a member for example, a base plate
  • the support portion is joined to the lead wire portion and the joint portion by welding, joining using laser light, soldering, brazing, or the like, the stress applied to the power supply terminal is reduced while the stress is applied to the bypass layer. A wider contact area can be ensured.
  • the joint portion when the support portion is joined to the lead wire portion and the joint portion by, for example, welding, joining using laser light, soldering, brazing, etc., the joint portion having substantially the same thickness as the heater plate and the bypass layer Can be provided.
  • An electrostatic chuck comprising: a power supply unit connected to a socket; and a terminal unit connected to the power supply unit and pressed against the heater plate.
  • the diameter of the hole provided for power feeding can be made smaller than when the power feeding terminal is joined by welding or the like.
  • a highly reliable electrostatic chuck that can withstand thermal, electrical, and mechanical loads is provided.
  • FIG. 16A and FIG. 16D are cross-sectional views showing a part of the heater plate of the present embodiment.
  • FIG. 17A and FIG. 17D are cross-sectional views illustrating modifications of the heater plate of the present embodiment.
  • FIG. 18A and FIG. 18D are cross-sectional views illustrating modifications of the heater plate of the present embodiment.
  • FIG. 19A and FIG. 19D are cross-sectional views illustrating modifications of the heater plate of the present embodiment.
  • FIGS. 24A and 24B are explanatory diagrams illustrating an example of a simulation result of the heater plate. It is sectional drawing showing the modification of the heater plate of this embodiment. It is typical sectional drawing showing the electrostatic chuck concerning the modification of this embodiment.
  • FIG. 27A to FIG. 27D are cross-sectional views showing modifications of the heater plate of the present embodiment.
  • FIG. 28A to FIG. 28D are cross-sectional views showing modifications of the heater plate of the present embodiment.
  • FIG. 29A to FIG. 29D are cross-sectional views illustrating modifications of the heater plate of the present embodiment.
  • 30 (a) to 30 (d) are cross-sectional views illustrating modifications of the heater plate of the present embodiment. It is a typical top view showing the modification of the 1st support plate of this embodiment. It is a typical top view showing the modification of the 1st support plate of this embodiment. It is typical sectional drawing showing the heater plate of this modification. It is a typical top view showing the specific example of the electric power feeding terminal of this embodiment. It is a typical exploded view showing the modification of the heater plate of this embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing an electrostatic chuck according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the electrostatic chuck according to the present embodiment.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of a part of the electrostatic chuck.
  • FIG. 2A is a schematic cross-sectional view taken along the cut plane A1-A1 shown in FIG. 1, for example.
  • FIG. 2B is a schematic enlarged view of the region B1 shown in FIG.
  • the electrostatic chuck 10 includes a ceramic dielectric substrate 100, a heater plate 200, and a base plate 300.
  • the ceramic dielectric substrate 100 is provided at a position away from the base plate 300.
  • the heater plate 200 is provided between the base plate 300 and the ceramic dielectric substrate 100.
  • the adhesive 403 is provided between the base plate 300 and the heater plate 200.
  • An adhesive 403 is provided between the heater plate 200 and the ceramic dielectric substrate 100.
  • Examples of the material of the adhesive 403 include heat-resistant resins such as silicone having relatively high thermal conductivity.
  • the thickness of the adhesive 403 is, for example, about 0.1 millimeter (mm) or more and 1.0 mm or less. The thickness of the adhesive 403 is the same as the distance between the base plate 300 and the heater plate 200 or the distance between the heater plate 200 and the ceramic dielectric substrate 100.
  • the ceramic dielectric substrate 100 is a flat base material made of, for example, a polycrystalline ceramic sintered body, and is opposite to the first main surface 101 on which the processing object W such as a semiconductor wafer is placed, and the first main surface 101. Second main surface 102 on the side.
  • the direction connecting the first main surface 101 and the second main surface 102 is the Z direction
  • one of the directions orthogonal to the Z direction is orthogonal to the X direction, the Z direction, and the X direction.
  • the direction to do is called the Y direction.
  • Examples of the crystal material included in the ceramic dielectric substrate 100 include Al 2 O 3 , Y 2 O 3, and YAG. By using such a material, infrared transmittance, insulation resistance, and plasma durability in the ceramic dielectric substrate 100 can be enhanced.
  • An electrode layer 111 is provided inside the ceramic dielectric substrate 100.
  • the electrode layer 111 is interposed between the first main surface 101 and the second main surface 102. That is, the electrode layer 111 is formed so as to be inserted into the ceramic dielectric substrate 100.
  • the electrode layer 111 is integrally sintered with the ceramic dielectric substrate 100.
  • the electrode layer 111 is not limited to be interposed between the first main surface 101 and the second main surface 102, and may be attached to the second main surface 102.
  • the electrostatic chuck 10 generates a charge on the first main surface 101 side of the electrode layer 111 by applying a suction holding voltage to the electrode layer 111, and holds the processing target W by electrostatic force.
  • the heater plate 200 generates heat when the heater current flows, and the temperature of the processing object W can be increased as compared with the case where the heater plate 200 does not generate heat.
  • the electrode layer 111 is provided along the first main surface 101 and the second main surface 102.
  • the electrode layer 111 is an adsorption electrode for adsorbing and holding the processing object W.
  • the electrode layer 111 may be monopolar or bipolar.
  • the electrode layer 111 may be a tripolar type or other multipolar type. The number of the electrode layers 111 and the arrangement of the electrode layers 111 are appropriately selected.
  • the ceramic dielectric substrate 100 includes a first dielectric layer 107 between the electrode layer 111 and the first main surface 101, and a second dielectric layer 109 between the electrode layer 111 and the second main surface 102.
  • the infrared spectral transmittance of at least the first dielectric layer 107 of the ceramic dielectric substrate 100 is preferably 20% or more. In the present embodiment, the infrared spectral transmittance is a value in terms of a thickness of 1 mm.
  • the infrared spectral transmittance of at least the first dielectric layer 107 of the ceramic dielectric substrate 100 is 20% or more, infrared rays emitted from the heater plate 200 in a state where the processing object W is placed on the first main surface 101. Can efficiently pass through the ceramic dielectric substrate 100. Therefore, it becomes difficult for heat to accumulate in the processing object W, and the controllability of the temperature of the processing object W is improved.
  • the temperature of the processing object W is likely to increase as the plasma power increases.
  • the heat transmitted to the processing object W by the plasma power is efficiently transmitted to the ceramic dielectric substrate 100.
  • the heat transmitted to the ceramic dielectric substrate 100 by the heater plate 200 is efficiently transmitted to the processing object W. Therefore, it becomes easy to efficiently transfer the processing object W and maintain it at a desired temperature.
  • the infrared spectral transmittance of the second dielectric layer 109 is desirably 20% or more. Since the infrared spectral transmittance of the first dielectric layer 107 and the second dielectric layer 109 is 20% or more, the infrared rays emitted from the heater plate 200 are more efficiently transmitted through the ceramic dielectric substrate 100, and are to be processed. The temperature controllability of the object W can be improved.
  • the base plate 300 is provided on the second main surface 102 side of the ceramic dielectric substrate 100 and supports the ceramic dielectric substrate 100 via the heater plate 200.
  • a communication path 301 is provided in the base plate 300. That is, the communication path 301 is provided inside the base plate 300.
  • An example of the material of the base plate 300 is aluminum.
  • the base plate 300 serves to adjust the temperature of the ceramic dielectric substrate 100. For example, when cooling the ceramic dielectric substrate 100, the cooling medium is introduced into the communication path 301, passed through the communication path 301, and the cooling medium is flowed out from the communication path 301. Thereby, the heat of the base plate 300 can be absorbed by the cooling medium, and the ceramic dielectric substrate 100 mounted thereon can be cooled.
  • the ceramic dielectric substrate 100 when the ceramic dielectric substrate 100 is heated, it is possible to put a heating medium in the communication path 301.
  • a heater (not shown) can be built in the base plate 300. As described above, when the temperature of the ceramic dielectric substrate 100 is adjusted by the base plate 300, the temperature of the processing object W attracted and held by the electrostatic chuck 10 can be easily adjusted.
  • a convex portion 113 is provided on the first main surface 101 side of the ceramic dielectric substrate 100 as necessary.
  • a groove 115 is provided between the convex portions 113 adjacent to each other. The grooves 115 communicate with each other. A space is formed between the back surface of the processing object W mounted on the electrostatic chuck 10 and the groove 115.
  • the introduction path 321 that penetrates the base plate 300 and the ceramic dielectric substrate 100 is connected to the groove 115.
  • a transmission gas such as helium (He)
  • He helium
  • FIG. 3 is a schematic perspective view showing the heater plate of the present embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view showing the heater plate of the present embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic exploded view showing the heater plate of the present embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic exploded view showing a modification of the heater plate of the present embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of the heater plate according to the present embodiment as viewed from the upper surface (the surface on the ceramic dielectric substrate 100 side).
  • FIG. 4A is a schematic perspective view of the heater plate according to the present embodiment as viewed from the lower surface (the surface on the base plate 300 side).
  • FIG. 4B is a schematic enlarged view of the region B2 shown in FIG.
  • the heater plate 200 of the present embodiment includes a first support plate 210, a first resin layer 220, a heater element (heat generation layer) 230, a second resin layer 240, A bypass layer 250, a third resin layer 260, a second support plate 270, and a power supply terminal 280 are included.
  • the surface 211 (upper surface) of the first support plate 210 forms the upper surface of the heater plate 200.
  • the surface 271 (lower surface) of the second support plate 270 forms the lower surface of the heater plate 200.
  • the first support plate 210 and the second support plate 270 are support plates that support the heater element 230 and the like.
  • the first support plate 210 and the second support plate 270 include a first resin layer 220, a heater element 230, a second resin layer 240, a bypass layer 250, and a third resin layer 260. , And support these.
  • the first resin layer 220 is provided between the first support plate 210 and the second support plate 270.
  • the heater element 230 is provided between the first resin layer 220 and the second support plate 270. As described above, the heater element 230 is provided so as to overlap the first support plate 210. In other words, the first resin layer 220 is provided between the first support plate 210 and the heater element 230.
  • the second resin layer 240 is provided between the heater element 230 and the second support plate 270.
  • the bypass layer 250 is provided between the second resin layer 240 and the second support plate 270.
  • the third resin layer 260 is provided between the bypass layer 250 and the second support plate 270.
  • the heater element 230 is provided between the first resin layer 220 and the second resin layer 240.
  • the bypass layer 250 is provided between the second resin layer 240 and the third resin layer 260.
  • the heater element 230 is in contact with each of the first resin layer 220 and the second resin layer 240.
  • the bypass layer 250 is in contact with each of the second resin layer 240 and the third resin layer 260.
  • the bypass layer 250 and the third resin layer 260 are not necessarily provided.
  • the second resin layer 240 is provided between the heater element 230 and the second support plate 270.
  • a case where the heater plate 200 includes the bypass layer 250 and the third resin layer 260 is taken as an example.
  • the first support plate 210 has a relatively high thermal conductivity.
  • Examples of the material of the first support plate 210 include a metal containing at least one of aluminum, copper, and nickel, and graphite having a multilayer structure.
  • the thickness (length in the Z direction) of the first support plate 210 is, for example, about 0.1 mm or more and 3.0 mm or less. More preferably, the thickness of the first support plate 210 is, for example, about 0.3 mm or more and 1.0 mm or less.
  • the first support plate 210 improves the uniformity of the temperature distribution in the surface of the heater plate 200.
  • the first support plate 210 suppresses the warp of the heater plate 200.
  • the first support plate 210 improves the strength of adhesion between the heater plate 200 and the ceramic dielectric substrate 100.
  • RF Radio Frequency
  • high frequency voltage high frequency voltage
  • the heater element 230 may generate heat under the influence of the high frequency.
  • the temperature controllability of the heater element 230 decreases.
  • the first support plate 210 blocks the heater element 230 and the bypass layer 250 from high frequencies. Thereby, the first support plate 210 can suppress the heater element 230 from generating heat to an abnormal temperature.
  • the material, thickness, and function of the second support plate 270 are the same as the material, thickness, and function of the first support plate 210, respectively.
  • the first support plate 210 is electrically joined to the second support plate 270.
  • contact is included in the range of “joining” in the present specification. The details of the electrical connection between the second support plate 270 and the first support plate 210 will be described later.
  • the first support plate 210 and the second support plate 270 have a relatively high thermal conductivity. Thereby, the first support plate 210 and the second support plate 270 improve the thermal diffusibility of the heat supplied from the heater element 230. Moreover, the 1st support plate 210 and the 2nd support plate 270 suppress the curvature of the heater plate 200, for example by having moderate thickness and rigidity. Furthermore, the first support plate 210 and the second support plate 270 improve the shielding performance against an RF voltage applied to, for example, an electrode of a wafer processing apparatus. For example, the influence of the RF voltage on the heater element 230 is suppressed. Thus, the first support plate 210 and the second support plate 270 have a function of thermal diffusion, a function of suppressing warpage, and a function of a shield against RF voltage.
  • the material of the first resin layer 220 examples include polyimide and polyamideimide.
  • the thickness (length in the Z direction) of the first resin layer 220 is, for example, about 0.01 mm or more and 0.20 mm or less.
  • the first resin layer 220 joins the first support plate 210 and the heater element 230 to each other.
  • the first resin layer 220 electrically insulates between the first support plate 210 and the heater element 230.
  • the first resin layer 220 has a function of electrical insulation and a function of surface bonding.
  • the material and thickness of the second resin layer 240 are approximately the same as the material and thickness of the first resin layer 220, respectively.
  • the material and thickness of the third resin layer 260 are approximately the same as the material and thickness of the first resin layer 220, respectively.
  • the second resin layer 240 joins the heater element 230 and the bypass layer 250 to each other.
  • the second resin layer 240 electrically insulates between the heater element 230 and the bypass layer 250.
  • the second resin layer 240 has a function of electrical insulation and a function of surface bonding.
  • the third resin layer 260 joins the bypass layer 250 and the second support plate 270 to each other.
  • the third resin layer 260 electrically insulates between the bypass layer 250 and the second support plate 270.
  • the third resin layer 260 has a function of electrical insulation and a function of surface bonding.
  • Examples of the material of the heater element 230 include metals including at least one of stainless steel, titanium, chromium, nickel, copper, and aluminum.
  • the thickness (length in the Z direction) of the heater element 230 is, for example, about 0.01 mm or more and 0.20 mm or less.
  • the heater element 230 is electrically joined to the bypass layer 250.
  • the heater element 230 is electrically insulated from the first support plate 210 and the second support plate 270. The details of the electrical connection between the heater element 230 and the bypass layer 250 will be described later.
  • the heater element 230 generates heat when current flows, and controls the temperature of the processing target W. For example, the heater element 230 heats the processing object W to a predetermined temperature. For example, the heater element 230 makes the temperature distribution in the surface of the processing object W uniform. For example, the heater element 230 intentionally makes a difference in the in-plane temperature of the processing object W.
  • the bypass layer 250 is disposed substantially parallel to the first support plate 210 and is disposed substantially parallel to the second support plate 270.
  • the bypass layer 250 has a plurality of bypass portions 251.
  • the bypass layer 250 has, for example, eight bypass parts 251.
  • the number of bypass units 251 is not limited to “8”.
  • the bypass layer 250 has a plate shape.
  • the heater element 230 has a belt-like heater electrode 239. When viewed perpendicular to the surface of the bypass layer 250 (surface 251a of the bypass portion 251), the area of the bypass layer 250 is larger than the area of the heater element 230 (area of the heater electrode 239). Details of this will be described later.
  • the bypass layer 250 has conductivity.
  • the bypass layer 250 is electrically insulated from the first support plate 210 and the second support plate 270.
  • Examples of the material of the bypass layer 250 include metals including stainless steel.
  • the thickness of the bypass layer 250 (the length in the Z direction) is, for example, about 0.03 mm or more and 0.30 mm or less.
  • the bypass layer 250 is thicker than the first resin layer 220.
  • the bypass layer 250 is thicker than the second resin layer 240.
  • the bypass layer 250 is thicker than the third resin layer 260.
  • the material of the bypass layer 250 is the same as the material of the heater element 230.
  • the bypass layer 250 is thicker than the heater element 230. Therefore, the electrical resistance of the bypass layer 250 is lower than the electrical resistance of the heater element 230. Thereby, even when the material of the bypass layer 250 is the same as the material of the heater element 230, the heat generation of the bypass layer 250 like the heater element 230 can be suppressed. That is, the electrical resistance of the bypass layer 250 can be suppressed, and the heat generation amount of the bypass layer 250 can be suppressed.
  • the means for suppressing the electrical resistance of the bypass layer 250 and suppressing the heat generation amount of the bypass layer 250 may be realized by using a material having a relatively low volume resistivity instead of the thickness of the bypass layer 250. That is, the material of the bypass layer 250 may be different from the material of the heater element 230. Examples of the material of the bypass layer 250 include metals including at least one of stainless steel, titanium, chromium, nickel, copper, and aluminum.
  • the power supply terminal 280 is electrically joined to the bypass layer 250.
  • the power supply terminal 280 is provided from the heater plate 200 toward the base plate 300.
  • the power supply terminal 280 supplies power supplied from the outside of the electrostatic chuck 10 to the heater element 230 via the bypass layer 250.
  • the power supply terminal 280 may be directly connected to the heater element 230, for example. Thereby, the bypass layer 250 can be omitted.
  • the heater plate 200 has a plurality of power supply terminals 280.
  • the heater plate 200 shown in FIGS. 3 to 5 has eight power supply terminals 280.
  • the number of power supply terminals 280 is not limited to “8”.
  • One power supply terminal 280 is electrically joined to one bypass unit 251.
  • the hole 273 passes through the second support plate 270.
  • the power feeding terminal 280 is electrically joined to the bypass unit 251 through the hole 273.
  • the current that has flowed to the bypass layer 250 flows from the bypass layer 250 to the power supply terminal 280. As indicated by an arrow C ⁇ b> 9 illustrated in FIG. 5, the current that flows to the power supply terminal 280 flows to the outside of the electrostatic chuck 10.
  • the junction between the heater element 230 and the bypass layer 250 includes a portion where the current enters the heater element 230 and a portion where the current exits from the heater element 230. That is, a pair exists at the joint between the heater element 230 and the bypass layer 250. Since the heater plate 200 shown in FIGS. 3 to 5 has eight power supply terminals 280, there are four pairs at the junction between the heater element 230 and the bypass layer 250.
  • the heater element 230 is provided between the first support plate 210 and the second support plate 270.
  • the uniformity of the temperature distribution in the surface of the heater plate 200 can be improved, and the uniformity of the temperature distribution in the surface of the processing object W can be improved.
  • the first support plate 210 and the second support plate 270 can block the heater element 230 and the bypass layer 250 from high frequency, and suppress the heater element 230 from generating heat to an abnormal temperature.
  • the bypass layer 250 is provided between the heater element 230 and the second support plate 270. That is, the bypass layer 250 is provided between the heater element 230 and the base plate 300.
  • the thermal conductivity of stainless steel is lower than that of aluminum and copper. Therefore, the bypass layer 250 suppresses the heat supplied from the heater element 230 from being transmitted to the second support plate 270. That is, the bypass layer 250 has a heat insulating effect on the second support plate 270 side when viewed from the bypass layer 250, and can improve the uniformity of the temperature distribution in the surface of the processing object W.
  • the bypass layer 250 can have a greater degree of freedom with respect to the arrangement of the power supply terminals 280. By providing the bypass layer 250, it is not necessary to directly join the power supply terminal having a large heat capacity to the heater element 230 as compared to the case where the bypass layer 250 is not provided. Thereby, the uniformity of the temperature distribution in the surface of the processing target W can be improved. Further, it is not necessary to join the power supply terminal 280 to the thin heater element 230 as compared with the case where the bypass layer 250 is not provided. Thereby, the reliability of the heater plate 200 can be improved.
  • the power supply terminal 280 is provided from the heater plate 200 toward the base plate 300. Therefore, electric power can be supplied to the power supply terminal 280 from the side of the lower surface 303 (see FIGS. 2A and 2B) of the base plate 300 through a member called a socket. Thus, the heater wiring is realized while suppressing the power supply terminal 280 from being exposed in the chamber in which the electrostatic chuck 10 is installed.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of the manufacturing method according to this embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view illustrating another example of the manufacturing method of this embodiment.
  • Fig.7 (a) is typical sectional drawing showing the state before joining a bypass layer and a heater element.
  • FIG.7 (b) is typical sectional drawing showing the state after joining a bypass layer and a heater element.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a joining process between the bypass layer and the power feeding terminal.
  • the first support plate 210 and the second support plate 270 are manufactured by first machining aluminum.
  • the inspection of the first support plate 210 and the second support plate 270 is performed using, for example, a three-dimensional measuring instrument.
  • the first resin layer 220, the second resin layer 240, and the third resin layer 260 are manufactured by cutting the polyimide film by laser, machining, die cutting, or melting.
  • the inspection of the first resin layer 220, the second resin layer 240, and the third resin layer 260 is performed using, for example, visual observation.
  • a heater pattern is formed by cutting stainless steel by etching, machining, die cutting, etc. using photolithography technology or printing technology. Thereby, the heater element 230 is manufactured. Further, the resistance value of the heater element 230 is measured.
  • the heater element 230 and the bypass layer 250 are joined.
  • the heater element 230 and the bypass layer 250 are joined by soldering, brazing, welding, or contact.
  • the second resin layer 240 is provided with a hole 241.
  • the hole 241 passes through the second resin layer 240.
  • the heater element 230 and the bypass layer 250 are joined by performing spot welding from the side of the bypass layer 250 as indicated by an arrow C11 illustrated in FIG.
  • joining of the heater element 230 and the bypass layer 250 is not limited to welding.
  • the heater element 230 and the bypass layer 250 may be joined by joining using laser light, soldering, brazing, or contact.
  • each member of the heater plate 200 is laminated and pressed by a hot press machine.
  • the power feeding terminal 280 and the bypass layer 250 are joined.
  • the power supply terminal 280 and the bypass layer 250 are joined by welding, laser, soldering, brazing, or the like.
  • the second support plate 270 is provided with a hole 273.
  • the hole 273 passes through the second support plate 270.
  • a hole 261 is provided in the third resin layer 260.
  • the hole 261 passes through the third resin layer 260.
  • the heater plate 200 of this embodiment is manufactured.
  • inspection etc. are suitably performed with respect to the heater plate 200 after manufacture.
  • FIG. 9 is a schematic exploded view showing the electrostatic chuck according to the present embodiment.
  • FIG. 10 is an electric circuit diagram showing the electrostatic chuck according to the present embodiment.
  • FIG. 10A is an electric circuit diagram illustrating an example in which the first support plate and the second support plate are electrically joined.
  • FIG. 10B is an electric circuit diagram illustrating an example in which the first support plate and the second support plate are not electrically joined.
  • the first support plate 210 is electrically joined to the second support plate 270.
  • the first support plate 210 and the second support plate 270 are joined by, for example, welding, joining using laser light, soldering, or contact.
  • the first support plate 210 is the second support plate. 270 may be electrically joined or not electrically joined. Then, the etching rate when plasma is generated may vary. Even if the first support plate 210 is not electrically joined to the second support plate 270, current may flow to the heater element 230 when the plasma is generated, and the heater element 230 may generate heat. In other words, if the first support plate 210 is not securely joined to the second support plate 270, the heater element 230 may generate heat due to a current other than the heater current.
  • the first support plate 210 is electrically joined to the second support plate 270 as shown in FIG.
  • the current flows from the first support plate 210 to the second support plate 270, or the current flows from the second support plate 270 to the first support plate 210, resulting in an etching rate when plasma is generated.
  • the occurrence of variations can be suppressed.
  • the heater element 230 can be prevented from generating heat due to a current other than the heater current.
  • the heater element 230 and the bypass layer 250 can be shielded from high frequencies. Thereby, it is possible to suppress the heater element 230 from generating heat to an abnormal temperature. Moreover, the impedance of the heater plate 200 can be suppressed.
  • FIG. 11 is a schematic plan view illustrating a specific example of the heater plate of the present embodiment.
  • 12 and 13 are schematic plan views illustrating the heater element of this example.
  • FIG. 14 is a schematic plan view illustrating the bypass layer of this example.
  • FIG. 15 is an enlarged view schematically showing a part of the heater plate of this example.
  • FIG. 11A is a schematic plan view of the heater plate of this example viewed from above.
  • FIG. 11B is a schematic plan view of the heater plate of this specific example viewed from the lower surface.
  • FIG. 12A is a schematic plan view illustrating an example of a heater element region.
  • FIGS. 12B and 13 are schematic plan views illustrating another example of the heater element region.
  • At least one of the plurality of bypass portions 251 of the bypass layer 250 has a notch 253 at the edge.
  • four notches 253 are provided in the bypass layer 250 shown in FIG. 13, four notches 253 are provided.
  • the number of notches 253 is not limited to “4”. Since at least one of the plurality of bypass layers 250 has the cutout portion 253, the second support plate 270 can contact the first support plate 210.
  • the first support plate 210 is electrically joined to the second support plate 270 in the regions B11 to B14 and the regions B31 to B34. Yes.
  • Each of the regions B11 to B14 corresponds to each of the regions B31 to B34. That is, in the specific examples shown in FIG. 11A to FIG. 13, the first support plate 210 is electrically joined to the second support plate 270 in four regions, and the second support plate 210 in the eight regions. The support plate 270 is not electrically joined.
  • FIGS. 15A and 15B are enlarged views showing an example of the region B31 (region B11).
  • FIG. 15A is a schematic plan view of the region B31
  • FIG. 15B is a schematic cross-sectional view of the region B31.
  • FIG. 15B schematically shows a cut surface A2-A2 of FIG. Since the other regions B12 to B14 and the regions B32 to B34 are the same as the regions B11 and B31, detailed description thereof is omitted.
  • the region B31 is provided with a bonding region JA.
  • the joint area JA joins the first support plate 210 and the second support plate 270 to each other.
  • the joining area JA is provided on the outer edge of the first support plate 210 and the second support plate 270 corresponding to the notch 253 of the bypass layer 250.
  • the joining area JA is formed by, for example, laser welding from the second support plate 270 side. Thereby, the joining area JA is formed in a spot shape.
  • the bonding area JA may be formed from the first support plate 210 side.
  • region JA is not restricted to laser welding, Another method may be sufficient.
  • the shape of the bonding area JA is not limited to a spot shape, and may be an elliptical shape, a semicircular shape, a square shape, or the like.
  • the area of the joint area JA where the first support plate 210 is joined to the second support plate 270 is smaller than the area of the surface 211 (see FIG. 3) of the first support plate 210.
  • the area of the bonding area JA is smaller than the area of the difference obtained by subtracting the area of the heater element 230 from the area of the surface 211.
  • the area of the bonding area JA is smaller than the area of the area that does not overlap the heater element 230 when projected onto a plane parallel to the surface 211 of the first support plate 210.
  • the area of the joint area JA where the first support plate 210 is joined to the second support plate 270 is smaller than the area of the surface 271 of the second support plate 270 (see FIG. 4A).
  • the area of the bonding area JA is smaller than the area of the difference obtained by subtracting the area of the heater element 230 from the area of the surface 271. In other words, the area of the bonding area JA is smaller than the area of the area that does not overlap the heater element 230 when projected onto a plane parallel to the surface 271 of the second support plate 270.
  • the diameter of the joining area JA formed in a spot shape is, for example, 1 mm (0.5 mm or more and 3 mm or less).
  • the diameters of the first support plate 210 and the second support plate 270 are, for example, 300 mm.
  • the diameters of the first support plate 210 and the second support plate 270 are set according to the processing object W to be held.
  • the area of the bonding area JA is sufficiently smaller than the area of the surface 211 of the first support plate 210 and the area of the surface 271 of the second support plate 270.
  • the area of the bonding region JA is, for example, 1/5000 or less of the area of the surface 211 (area of the surface 271).
  • the area of the bonding area JA is more specifically the area when projected onto a plane parallel to the surface 211 of the first support plate 210.
  • the area of the bonding area JA is an area in a top view.
  • the number of joining areas JA is not limited to four.
  • the number of the joining areas JA may be an arbitrary number.
  • twelve bonding areas JA may be provided on the first support plate 210 and the second support plate 270 every 30 °.
  • the shape of the bonding area JA is not limited to a spot shape.
  • the shape of the bonding area JA may be elliptical, square, linear, or the like.
  • the joining area JA may be formed in an annular shape along the outer edges of the first support plate 210 and the second support plate 270.
  • the second support plate 270 has a hole 273 (see FIG. 4B and FIG. 8).
  • the first support plate 210 does not have a hole through which the power supply terminal 280 passes. Therefore, the area of the surface 211 of the first support plate 210 is larger than the area of the surface 271 of the second support plate 270.
  • the heater element 230 has, for example, a belt-like heater electrode 239.
  • the heater electrode 239 is arranged to draw a substantially circle.
  • the heater electrode 239 is disposed in the first region 231, the second region 232, the third region 233, and the fourth region 234.
  • the first region 231 is located at the center of the heater element 230.
  • the second region 232 is located outside the first region 231.
  • the third region 233 is located outside the second region 232.
  • the fourth region 234 is located outside the third region 233.
  • the heater electrode 239 disposed in the first region 231 is not electrically joined to the heater electrode 239 disposed in the second region 232.
  • the heater electrode 239 disposed in the second region 232 is not electrically joined to the heater electrode 239 disposed in the third region 233.
  • the heater electrode 239 disposed in the third region 233 is not electrically joined to the heater electrode 239 disposed in the fourth region 234. That is, the heater electrode 239 is provided in a plurality of regions in an independent state.
  • the heater electrode 239 is arranged so as to draw at least a part of a substantially fan shape.
  • the heater electrode 239 includes a first region 231a, a second region 231b, a third region 231c, a fourth region 231d, a fifth region 231e, a sixth region 231f, and a seventh region.
  • the region 232a, the eighth region 232b, the ninth region 232c, the tenth region 232d, the eleventh region 232e, and the twelfth region 232f are arranged.
  • the heater electrode 239 arranged in an arbitrary region is not electrically joined to the heater electrode 239 arranged in another region. That is, the heater electrode 239 is provided in a plurality of regions in an independent state. As shown in FIGS. 12A and 12B, the region where the heater electrode 239 is disposed is not particularly limited.
  • the heater element 230 has more areas.
  • the first region 231 shown in FIG. 12A is further divided into four regions 231a to 231d.
  • the second area 232 shown in FIG. 12A is further divided into eight areas 232a to 232h.
  • the third area 233 shown in FIG. 12A is further divided into eight areas 233a to 233h.
  • the fourth area 234 shown in FIG. 12A is further divided into 16 areas 234a to 234p.
  • the number and shape of the regions of the heater element 230 in which the heater electrode 239 is disposed may be arbitrary.
  • the bypass portion 251 of the bypass layer 250 has a fan shape.
  • a plurality of fan-shaped bypass portions 251 are arranged apart from each other, and the bypass layer 250 has a substantially circular shape as a whole.
  • the separation portion 257 between the adjacent bypass portions 251 extends in the radial direction from the center 259 of the bypass layer 250.
  • the separation portion 257 between the adjacent bypass portions 251 extends radially from the center 259 of the bypass layer 250.
  • the area of the surface 251 a of the bypass part 251 is larger than the area of the separation part 257.
  • the area of the bypass layer 250 (area of the surface 251a of the bypass portion 251) is larger than the area of the heater element 230 (area of the heater electrode 239).
  • the shape of the plurality of bypass portions 251 of the bypass layer 250 may be, for example, a curved fan shape.
  • the number and shape of the plurality of bypass portions 251 provided in the bypass layer 250 may be arbitrary.
  • the heater electrode 239 is disposed so as to draw a substantially circle, and a plurality of fan-shaped bypass portions 251 are arranged apart from each other. Therefore, when viewed perpendicular to the surface 251 a of the bypass portion 251, the heater electrode 239 intersects with the separation portion 257 between the adjacent bypass portions 251. Further, when viewed perpendicular to the surface 251 a of the bypass portion 251, each region of the adjacent heater element 230 (the first region 231, the second region 232, the third region 233, and the fourth region 234). ) Between the adjacent bypass portions 251 intersects with the separation portion 257 between the adjacent bypass portions 251.
  • a plurality of imaginary lines connecting each of the joint portions 255a to 255h between the heater element 230 and the bypass layer 250 and the center 203 of the heater plate 200 are , Do not overlap each other.
  • the joint portions 255 a to 255 h between the heater element 230 and the bypass layer 250 are arranged in different directions as viewed from the center 203 of the heater plate 200.
  • the power supply terminal 280 exists on an imaginary line that connects each of the joint portions 255a to 255h and the center 203 of the heater plate 200.
  • the joint portions 255 a and 255 b are portions that join the heater electrode 239 and the bypass layer 250 disposed in the first region 231.
  • the joint portions 255a and 255b correspond to the first region 231.
  • One of the joint portion 255a and the joint portion 255b is a portion where current enters the heater element 230.
  • the other of the joining portion 255a and the joining portion 255b is a portion where current flows out of the heater element 230.
  • the joint portions 255 c and 255 d are portions that join the heater electrode 239 and the bypass layer 250 disposed in the second region 232.
  • the joint portions 255 c and 255 d correspond to the second region 232.
  • One of the joint portion 255c and the joint portion 255d is a portion where current enters the heater element 230.
  • the other of the joining portion 255c and the joining portion 255d is a portion where current flows out of the heater element 230.
  • the joint portions 255e and 255f are portions that join the heater electrode 239 and the bypass layer 250 disposed in the third region 233.
  • the joint portions 255e and 255f correspond to the third region 233.
  • One of the joint portion 255e and the joint portion 255f is a portion where current enters the heater element 230.
  • the other of the joining portion 255e and the joining portion 255f is a portion where the current exits from the heater element 230.
  • the joint portions 255g and 255h are portions that join the heater electrode 239 and the bypass layer 250 disposed in the fourth region 234.
  • the joint portions 255g and 255h correspond to the fourth region 234.
  • One of the junction 255g and the junction 255h is a portion where current enters the heater element 230.
  • the other of the joining portion 255g and the joining portion 25h is a portion where current flows out of the heater element 230.
  • the joint portions 255a and 255b exist on a circle different from the circle passing through the joint portions 255c and 255d with the center 203 of the heater plate 200 as the center.
  • the joint portions 255a and 255b exist on a circle different from the circle passing through the joint portions 255e and 255f with the center 203 of the heater plate 200 as the center.
  • the joints 255a and 255b exist on a circle different from the circle passing through the joints 255g and 255h with the center 203 of the heater plate 200 as the center.
  • the joint portions 255c and 255d exist on a circle different from the circle passing through the joint portions 255e and 255f with the center 203 of the heater plate 200 as the center.
  • the joint portions 255c and 255d exist on a circle different from the circle passing through the joint portions 255g and 255h with the center 203 of the heater plate 200 as the center.
  • the joint portions 255e and 255f exist on a circle different from the circle passing through the joint portions 255g and 255h with the center 203 of the heater plate 200 as the center.
  • the heater plate 200 has a lift pin hole 201. As shown in FIG. In the specific examples shown in FIGS. 11A and 11B, the heater plate 200 has three lift pin holes 201. The number of lift pin holes 201 is not limited to “3”.
  • the power supply terminal 280 is provided in a region on the side of the center 203 of the heater plate 200 when viewed from the lift pin hole 201.
  • the heater electrode 239 is arranged in a plurality of regions, the temperature in the surface of the processing object W can be controlled independently for each region. Thereby, it is possible to intentionally make a difference in the in-plane temperature of the processing object W (temperature controllability).
  • FIGS. 16A to 16D are cross-sectional views showing a part of the heater plate of the present embodiment.
  • FIG. 16A shows a part of the heater element 230
  • FIG. 16B shows a part of the bypass layer 250
  • 16C shows a part of the heater element 230 and the bypass layer 250
  • FIG. 16D shows a modification of the heater element 230 and the bypass layer 250.
  • the heater electrode 239 is disposed independently in a plurality of regions.
  • the heater electrode 239 (heater element 230) includes the first conductive portion 21 and the second conductive portion 22.
  • the second conductive portion 22 is separated from the first conductive portion 21 in the in-plane direction Dp (for example, the X direction) parallel to the first main surface 101.
  • the first conductive part 21 and the second conductive part 22 are part of the heater electrode 239.
  • the distance L1 between the first conductive part 21 and the second conductive part 22 (the width of the separation part between the first conductive part 21 and the second conductive part 22) is, for example, 500 ⁇ m or more.
  • the heater electrode 239 is arranged in a plurality of regions, whereby the temperature in the surface of the processing object W can be controlled for each region.
  • Each heater electrode 239 has a first surface P1 and a second surface P2.
  • the first surface P1 faces the first resin layer 220.
  • the second surface P2 faces away from the first surface P1. That is, the second surface P2 faces the second resin layer 240.
  • the width W1 of the first surface P1 is different from the width W2 of the second surface P2.
  • the width W1 of the first surface P1 is narrower than the width W2 of the second surface P2. That is, the width of the heater electrode 239 becomes narrower toward the upper side (the ceramic dielectric substrate 100 side).
  • Each heater electrode 239 has a pair of side surfaces SF1 that connect the first surface P1 and the second surface P2.
  • Each side surface SF1 has, for example, a concave curved surface shape.
  • Each side surface SF1 may be planar, for example.
  • An angle ⁇ 1 formed between the first surface P1 and the side surface SF1 is different from an angle ⁇ 2 formed between the second surface P2 and the side surface SF1.
  • the surface roughness of the side surface SF1 is rougher than the surface roughness of at least one of the first surface P1 and the second surface P2.
  • the heater plate 200 further includes a resin portion 222.
  • the resin part 222 is provided between the first conductive part 21 and the second conductive part 22. In other words, the resin portion 222 is provided between each heater electrode 239.
  • the resin part 222 is filled between the heater electrodes 239.
  • the material of the resin part 222 is different from the material of the first resin layer 220.
  • the material of the resin part 222 is different from the material of the second resin layer 240.
  • Different materials means different compositions, different physical properties (for example, melting point and glass transition point), or different thermal histories. There is an interface between two materials with different thermal histories.
  • the composition of the resin part 222 is different from the composition of the first resin layer 220 and the second resin layer 240.
  • the thermal history of the resin part 222 is different from the thermal history of the first resin layer 220 and the second resin layer 240.
  • the material of the resin part 222 is different from the material of the first resin layer 220.
  • the composition ratio (concentration) of the component in the resin part 222 is different from the composition ratio (concentration) of the component in the first resin layer 220.
  • the material of the resin part 222 is different from the material of the first resin layer 220.
  • the material of the resin portion 222 is the first Different from the material of the resin layer 220.
  • the glass transition point (or melting point) of the resin part 222 is lower than the glass transition point (or melting point) of the first resin layer 220. The same applies to the case where the material of the resin portion 222 and the material of the second resin layer 220 are different.
  • polyimide silicone, epoxy, acrylic, or the like is used for the resin portion 222.
  • a polyimide film, a foamed adhesive sheet, an adhesive containing silicone or epoxy can be used.
  • the first surface P1 is in contact with the first resin layer 220, for example.
  • the second surface P2 is in contact with the second resin layer 240, for example.
  • the interval between the first surface P1 and the first resin layer 220 is equal to the interval between the second surface P2 and the second resin layer 240.
  • the bypass unit 251 (bypass layer 250) includes a third conductive unit 23 and a fourth conductive unit 24.
  • the fourth conductive portion 24 is separated from the third conductive portion 23 in the in-plane direction Dp (for example, the X direction).
  • the third conductive portion 23 and the fourth conductive portion 24 are part of the bypass portion 251.
  • Each of the bypass portions 251 has a third surface P3 and a fourth surface P4.
  • the third surface P3 faces the second resin layer 240.
  • the fourth surface P4 faces away from the third surface P3. That is, the fourth surface P4 faces the third resin layer 260.
  • the width W3 of the third surface P3 is different from the width W4 of the fourth surface P4.
  • the width W3 of the third surface P3 is narrower than the width W4 of the fourth surface P4. That is, the width of the bypass portion 251 becomes narrower toward the upper side (the ceramic dielectric substrate 100 side).
  • the width relationship between the third surface P3 and the fourth surface P4 is the same as the width relationship between the first surface P1 and the second surface P2.
  • Each bypass part 251 has a pair of side surface SF2 which connects the 3rd surface P3 and the 4th surface P4.
  • Each side surface SF2 has, for example, a concave curved surface shape.
  • Each side surface SF2 may be planar, for example.
  • An angle ⁇ 3 formed by the third surface P3 and the side surface SF2 is different from an angle ⁇ 4 formed by the fourth surface P4 and the side surface SF2.
  • the surface roughness of the side surface SF2 is larger than the surface roughness of at least one of the third surface P3 and the fourth surface P4.
  • the heater plate 200 further includes a resin portion 224 (bypass resin portion).
  • the resin part 224 is provided between the third conductive part 23 and the fourth conductive part 24. In other words, the resin part 224 is provided between each of the bypass parts 251.
  • the resin part 224 is filled between the bypass parts 251.
  • the material of the resin part 224 is different from the material of the second resin layer 240.
  • the material of the resin part 224 is different from the material of the third resin layer 260.
  • Different materials means different compositions, different physical properties (for example, melting point and glass transition point), or different thermal histories. There is an interface between two materials with different thermal histories.
  • the composition of the resin part 224 is different from the composition of the second resin layer 240 and the third resin layer 260.
  • the thermal history of the resin part 224 is different from the thermal history of the first resin layer 240 and the third resin layer 260.
  • the material of the resin part 224 is different from the material of the second resin layer 240.
  • the composition ratio (concentration) of the component in the resin part 224 is different from the composition ratio (concentration) of the component in the second resin layer 240.
  • the material of the resin part 224 is different from the material of the second resin layer 240.
  • the material of the resin portion 224 is the second Different from the material of the resin layer 240.
  • the glass transition point (or melting point) of the resin part 224 is lower than the glass transition point (or melting point) of the second resin layer 240. The same applies to the case where the material of the resin portion 224 and the material of the third resin layer 260 are different.
  • polyimide for example, polyimide, silicone, epoxy, acrylic, or the like is used.
  • a polyimide film, a foamed adhesive sheet, an adhesive containing silicone or epoxy can be used.
  • the third surface P3 is in contact with the second resin layer 240, for example.
  • the fourth surface P4 is in contact with the third resin layer 260.
  • the distance between the third surface P3 and the second resin layer 240 is equal to the distance between the fourth surface P4 and the third resin layer 260.
  • the width W1 of the first surface P1 is different from the width W2 of the second surface P2.
  • the width W1 of the first surface P1 is narrower than the width W2 of the second surface P2.
  • a contact area with the 1st surface P1 becomes small, the stress added to the layer which contacts the 1st surface P1 can be reduced, and peeling of the layer which contacts the 1st surface P1 can be suppressed.
  • peeling of the first resin layer 220 can be suppressed.
  • the heat generation amount on the second surface P2 side where heat easily escapes from the base plate 300 is larger than the heat generation amount on the first surface P1 side, and the direction perpendicular to the first surface P1 and the second surface P2 (Z direction) ) Can be suppressed.
  • the soaking property can be further improved.
  • the side surface SF1 has a concave curved surface shape. Therefore, the stress applied to the layer adjacent to the side surface SF1 can be reduced, and peeling of the layer adjacent to the side surface SF1 can be suppressed. For example, peeling between the side surface SF1 and the resin portion 222 can be suppressed.
  • the angle ⁇ 1 formed by the first surface P1 and the side surface SF1 is different from the angle ⁇ 2 formed by the second surface P2 and the side surface SF1.
  • the surface roughness of the side surface SF1 is rougher than the surface roughness of at least one of the first surface P1 and the second surface P2.
  • the adhesiveness in side SF1 part can be improved, and peeling of the layer adjacent to the heater element 230 can be suppressed more.
  • peeling between the side surface SF1 and the resin portion 222 can be further suppressed.
  • the side surface SF1 described above is a concave shape
  • the surface roughness of the side surface SF1 is rougher than the surface roughness of at least one of the first surface P1 and the second surface P2
  • the width W1 of the first surface P1 is narrower than the width W2 of the second surface P2
  • the angle ⁇ 1 formed by the first surface P1 and the side surface SF1 is different from the angle ⁇ 2 formed by the second surface P2 and the side surface SF1.
  • the reliability of the electrostatic chuck can be further improved due to a synergistic effect of stress relaxation and adhesion.
  • the heater plate 200 further includes a resin portion 222 provided between the first conductive portion 21 and the second conductive portion 22.
  • the distance between the first surface P1 and the first resin layer 220 is equal to the distance between the second surface P2 and the second resin layer 240.
  • the heater plate 200 further includes a resin portion 224 provided between the third conductive portion 23 and the fourth conductive portion 24.
  • the distance between the third surface P 3 and the second resin layer 240 is equal to the distance between the fourth surface P 4 and the third resin layer 260.
  • the width relationship between the third surface P3 and the fourth surface P4 is the same as the width relationship between the first surface P1 and the second surface P2.
  • the widths of the first surface P1 and the third surface P3 are narrower than the widths of the second surface P2 and the fourth surface P4. In this case, variation in heat distribution in the Z direction can be further suppressed.
  • the heater element 230 is provided on the bypass layer 250.
  • the bypass layer 250 may be provided on the heater element 230.
  • FIG. 17A to FIG. 17D are cross-sectional views showing modifications of the heater plate of the present embodiment.
  • the width W1 of the first surface P1 is larger than the width W2 of the second surface P2. That is, the width of the heater electrode 239 becomes narrower toward the lower side (base plate 300 side).
  • the width W3 of the third surface P3 is wider than the width W4 of the fourth surface P4.
  • the width of the bypass portion 251 becomes narrower as it goes downward.
  • the width W1 of the first surface P1 may be wider than the width W2 of the second surface P2.
  • the stress applied to the layer in contact with the second surface P2 can be reduced, and peeling of the layer in contact with the second surface P2 can be suppressed.
  • heat can be easily held on the first surface P1 side, and heat can be easily cooled on the second surface P2 side, so that temperature followability (ramp plate) can be further improved.
  • the width relationship between the third surface P3 and the fourth surface P4 is the same as the width relationship between the first surface P1 and the second surface P2, and the first surface P1 and the third surface P3. Is wider than the width of the second surface P2 and the fourth surface P4. In this case, heat can be easily held on the first surface P1 and third surface P3 sides, and heat can be easily cooled on the second surface P2 and fourth surface P4 sides, so that temperature followability can be further improved.
  • the bypass layer 250 may be provided on the heater element 230.
  • FIG. 18A to FIG. 18D are cross-sectional views showing modifications of the heater plate of the present embodiment.
  • the width W1 of the first surface P1 is smaller than the width W2 of the second surface P2.
  • the width W3 of the third surface P3 is wider than the width W4 of the fourth surface P4.
  • the width relationship between the third surface P3 and the fourth surface P4 is opposite to the width relationship between the first surface P1 and the second surface P2.
  • the width relationship between the third surface P3 and the fourth surface P4 may be opposite to the width relationship between the first surface P1 and the second surface P2.
  • the direction of the stress applied by the thermal expansion of the bypass layer 250 can be made opposite to the direction of the stress applied by the thermal expansion of the heater element 230.
  • the influence of stress can be suppressed more.
  • the bypass layer 250 is provided on the heater element 230, the width W1 of the first surface P1 is wider than the width W2 of the second surface P2, and the third surface P3
  • the width W3 may be narrower than the width W4 of the fourth surface P4.
  • FIG. 19A to FIG. 19D are cross-sectional views showing modifications of the heater plate of the present embodiment.
  • the width W1 of the first surface P1 is made wider than the width W2 of the second surface P2, and the width W3 of the third surface P3. May be narrower than the width W4 of the fourth surface P4.
  • the bypass layer 250 is provided on the heater element 230, the width W1 of the first surface P1 is made smaller than the width W2 of the second surface P2, and the width W3 of the third surface P3. May be wider than the width W4 of the fourth surface P4.
  • FIG. 20A and FIG. 20B are cross-sectional views illustrating modifications of the heater plate of the present embodiment.
  • the width W1 of the first surface P1 is narrower than the width W2 of the second surface P2.
  • the heater element 230 is separated from the first resin layer 220.
  • the distance between the first surface P1 and the first resin layer 220 is wider than the distance between the second surface P2 and the second resin layer 240.
  • the resin part 222 extends between the heater electrode 239 (heater element 230) and the first resin layer 220.
  • the thickness TN1 of the portion of the resin portion 222 between the first conductive portion 21 and the second conductive portion 22 is the thickness of the portion of the resin portion 222 between the heater electrode 239 and the first resin layer 220. Thicker than TN2.
  • the width W3 of the third surface P3 is narrower than the width W4 of the fourth surface P4.
  • the bypass layer 250 is separated from the second resin layer 240.
  • the distance between the third surface P3 and the second resin layer 240 is wider than the distance between the fourth surface P4 and the third resin layer 260.
  • the resin part 224 extends between the bypass part 251 (bypass layer 250) and the second resin layer 240.
  • the thickness TN3 of the portion between the third conductive portion 23 and the fourth conductive portion 24 of the resin portion 224 (the thickness of the portion between the bypass portions 251) is the same as that of the bypass portion 251 of the resin portion 224.
  • the thickness between the two resin layers 240 is thicker than the thickness TN4.
  • the width W1 of the first surface P1 is made narrower than the width W2 of the second surface P2, and the distance between the first surface P1 and the first resin layer 220 is set to the second surface P2 and the second surface P2.
  • the distance between the resin layer 240 and the resin layer 240 is larger.
  • the thickness TN1 of the portion of the resin portion 222 between the first conductive portion 21 and the second conductive portion 22 is set to be the thickness TN1 of the portion of the resin portion 222 between the heater electrode 239 and the first resin layer 220. It is made thicker than the thickness TN2. In this manner, the temperature controllability can be improved by reducing the thickness of the resin portion 222 in the portion between the heater element 230 and the first resin layer 220. Then, by increasing the thickness of the resin portion 222 in the portion between the first conductive portion 21 and the second conductive portion 22, the thermal uniformity can be improved. The soaking property and the thermal conductivity can be further improved.
  • the width W3 of the third surface P3 is made narrower than the width W4 of the fourth surface P4, and the distance between the third surface P3 and the second resin layer 240 is set to be the fourth surface P4 and the third resin.
  • the distance between the layers 260 is wider. Thereby, since the area
  • the thickness TN3 of the portion between the third conductive portion 23 and the fourth conductive portion 24 of the resin portion 224 is set to the portion TN3 between the bypass portion 251 of the resin portion 224 and the second resin layer 240.
  • the thickness is made thicker than TN4.
  • the temperature controllability can be improved by reducing the thickness of the resin portion 224 between the bypass layer 250 and the second resin layer 240.
  • the heat uniformity can be improved.
  • the soaking property and the thermal conductivity can be further improved.
  • FIG. 21A and FIG. 21B are cross-sectional views illustrating modifications of the heater plate of the present embodiment.
  • the width W1 of the first surface P1 is wider than the width W2 of the second surface P2.
  • the heater element 230 is separated from the second resin layer 240.
  • the distance between the first surface P1 and the first resin layer 220 is narrower than the distance between the second surface P2 and the second resin layer 240.
  • the resin part 222 extends between the heater electrode 239 (heater element 230) and the second resin layer 240.
  • the thickness TN1 of the portion of the resin portion 222 between the first conductive portion 21 and the second conductive portion 22 is the thickness of the portion of the resin portion 222 between the heater electrode 239 and the second resin layer 240. Thicker than TN5.
  • the width W3 of the third surface P3 is wider than the width W4 of the fourth surface P4.
  • the bypass layer 250 is separated from the third resin layer 260.
  • the distance between the third surface P3 and the second resin layer 240 is narrower than the distance between the fourth surface P4 and the third resin layer 260.
  • the resin part 224 extends between the bypass part 251 (bypass layer 250) and the third resin layer 260.
  • the thickness TN3 of the portion between the third conductive portion 23 and the fourth conductive portion 24 of the resin portion 224 (the thickness of the portion between the bypass portions 251) is the same as that of the bypass portion 251 of the resin portion 224.
  • the thickness between the three resin layers 260 and the thickness TN6 is larger.
  • the width W1 of the first surface P1 is made wider than the width W2 of the second surface P2, and the distance between the first surface P1 and the first resin layer 220 is set to the second surface P2 and the second surface P2.
  • the distance between the resin layer 240 and the resin layer 240 is made narrower.
  • region of the resin part 222 increases, the reliability with respect to the stress to the in-plane direction Dp can be improved.
  • the heat capacity between the heater element 230 and the base plate 300 is increased, and the portion on the processing object W side than the heater element 230 is formed. It can be floated thermally and can be easily used in a high temperature region.
  • region is use more than 100 degreeC more specifically.
  • the thickness TN1 of the portion of the resin portion 222 between the first conductive portion 21 and the second conductive portion 22 is set to be the thickness TN1 of the portion of the resin portion 222 between the heater electrode 239 and the second resin layer 240.
  • the thickness is made thicker than TN5.
  • the temperature controllability can be improved by reducing the thickness of the resin portion 222 in the portion between the heater element 230 and the second resin layer 240.
  • the thermal uniformity can be improved.
  • the soaking property and the thermal conductivity can be further improved.
  • the width W3 of the third surface P3 is made wider than the width W4 of the fourth surface P4, and the distance between the third surface P3 and the second resin layer 240 is set to be the fourth surface P4 and the third resin.
  • the distance between the layers 260 is narrower.
  • the heat capacity between the heater element 230 and the base plate 300 is increased, and the portion on the processing object W side of the heater element 230 is made closer to the processing object W side. It can be floated thermally and can be easily used in a high temperature region.
  • region is use more than 100 degreeC more specifically.
  • the thickness TN3 of the portion of the resin portion 224 between the third conductive portion 23 and the fourth conductive portion 24 is set to the thickness of the portion of the resin portion 224 between the bypass portion 251 and the third resin layer 260. Thicker than TN6. As described above, the temperature controllability can be improved by reducing the thickness of the resin portion 224 between the bypass layer 250 and the third resin layer 260. Then, by increasing the thickness of the resin part 224 between the bypass parts 251, the heat uniformity can be improved. The soaking property and the thermal conductivity can be further improved.
  • FIG. 22A and FIG. 22B are cross-sectional views illustrating modifications of the heater plate of the present embodiment.
  • the first resin layer 220 has a portion between the first conductive portion 21 and the second conductive portion 22 (a portion between the heater electrodes 239).
  • the second resin layer 240 enters a portion between the first conductive portion 21 and the second conductive portion 22. That is, the first resin layer 220 and the second resin layer 240 are provided with irregularities according to the shape of each heater electrode 239.
  • the thickness of the resin portion 222 changes in the width direction (in-plane direction Dp) with the unevenness of the first resin layer 220 and the second resin layer 240.
  • the thickness TN11 of the central portion between the first conductive portion 21 and the second conductive portion 22 of the resin portion 222 is thinner than the thickness TN12 of the portion adjacent to the first conductive portion 21 of the resin portion 222.
  • the thickness TN11 of the central portion between the first conductive portion 21 and the second conductive portion 22 of the resin portion 222 is equal to the thickness TN13 of the portion adjacent to the second conductive portion 22 of the resin portion 222. Thinner than.
  • the thickness TN11 of the central portion of the resin portion 222 is thinner than the thicknesses TN12 and TN13 of the portions adjacent to the heater electrodes 239 of the resin portion 222.
  • the thickness of the resin portion 222 is the thinnest in the vicinity of the center in the width direction.
  • the second resin layer 240 has a portion between the third conductive portion 23 and the fourth conductive portion 24 (a portion between the bypass portions 251). )
  • the third resin layer 260 enters a portion between the third conductive portion 23 and the fourth conductive portion 24. That is, the second resin layer 240 and the third resin layer 260 are provided with irregularities corresponding to the shape of each bypass portion 251.
  • the thickness of the resin part 224 changes in the width direction (in-plane direction Dp) with the unevenness of the second resin layer 240 and the third resin layer 260.
  • the thickness TN21 of the central portion between the third conductive portion 23 and the fourth conductive portion 24 of the resin portion 224 is thinner than the thickness TN22 of the portion adjacent to the third conductive portion 23 of the resin portion 224.
  • the thickness TN21 of the central portion between the third conductive portion 23 and the fourth conductive portion 24 of the resin portion 224 is the thickness TN23 of the portion adjacent to the fourth conductive portion 24 of the resin portion 224. Thinner than.
  • the thickness TN21 of the central portion of the resin portion 224 is thinner than the thicknesses TN22 and TN23 of portions adjacent to the bypass portions 251 of the resin portion 224.
  • the thickness of the resin portion 224 is the smallest in the vicinity of the center in the width direction.
  • the thickness TN11 of the central portion of the resin portion 222 is made thinner than the thicknesses TN12 and TN13 of the portions adjacent to the heater electrodes 239 of the resin portion 222.
  • the adhesiveness with the heater element 230, the 1st resin layer 220, the 2nd resin layer 240, etc. can be improved, and the heating performance of the process target W can be improved more. It is possible to achieve both thermal uniformity and withstand voltage reliability.
  • the thickness TN21 of the central portion of the resin portion 224 is made thinner than the thicknesses TN22 and TN23 of the portions adjacent to the bypass portions 251 of the resin portion 224.
  • FIG. 23A and FIG. 23B are cross-sectional views illustrating modifications of the heater plate of the present embodiment. As shown in FIG. 23A, for example, when the width W1 of the first surface P1 is smaller than the width W2 of the second surface P2, irregularities are formed only in the first resin layer 220, and the resin The thickness of the portion 222 may be changed.
  • the width W3 of the third surface P3 is narrower than the width W4 of the fourth surface P4
  • unevenness is formed only on the second resin layer 240, and the resin portion The thickness of 224 may be varied.
  • the width W3 of the third surface P3 is wider than the width W4 of the fourth surface P4
  • unevenness may be formed only in the third resin layer 260, and the thickness of the resin portion 224 may be changed.
  • FIGS. 24A and 24B are explanatory diagrams illustrating an example of a simulation result of the heater plate.
  • FIG. 24A shows a part of the heater pattern of the heater electrode 239 used in the simulation.
  • FIG. 24B is a cross-sectional view illustrating an example of a simulation result.
  • CAE Computer Aided Engineering
  • FIG. 24 (b) the analysis result of the calorific value is expressed by hatching.
  • the hatched light and shaded portion indicates a low temperature portion, and the temperature increases as the concentration increases.
  • FIG. 24B shows a G1-G2 cross section of the hot spot HSP.
  • the bypass layer 250 is provided between the ceramic dielectric substrate 100 and the heater element 230.
  • the first resin layer 220, the second resin layer 240, and the third resin layer 260 are collectively illustrated as one layer (polyimide layer) for convenience.
  • the width of the heater electrode 239 is constant. That is, in the simulation, the width W1 of the first surface P1 is substantially the same as the width W2 of the second surface P2.
  • the hot spot HSP is located on the outermost periphery of the substantially circular heater plate 200.
  • the hot spot HSP is a portion where the curvature is reversed from the other portions.
  • the inner part of the arc faces the outer peripheral side of the heater plate 200.
  • the path is shorter and the resistance is lower on the inner side than on the outer side.
  • the inner side has a higher current density and the higher temperature than the outer side. Therefore, as shown in FIG. 24B, in the hot spot HSP, the temperature on the outer peripheral side of the heater plate 200 that is inside the arc is higher than that on the center side. Further, in the hot spot HSP, the curvature is inverted from that of the other portions, so that a current flows relatively easily through a portion having a large diameter on the center side. For this reason, the temperature of the hot spot HSP is likely to rise as compared with other portions.
  • the temperature distribution is uneven between the inner part and the outer part. For example, if there is a space between the first conductive portion 21 and the second conductive portion 22 (there is an air layer), the portion is thermally blocked. At this time, for example, by providing the resin portion 222 between the first conductive portion 21 and the second conductive portion 22, such uneven temperature distribution can be suppressed. A resin part 222 is provided to fill a space between the first conductive part 21 and the second conductive part 22. Thereby, for example, the heat uniformity can be further improved.
  • the temperature on the ceramic dielectric substrate 100 side tends to be higher than that on the base plate 300 side (lower side). This is because heat escapes to the base plate 300 side.
  • the width W1 of the first surface P1 is set to be equal to that of the second surface P2, as shown in FIG. It is narrower than the width W2.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view illustrating a modification of the heater plate of the present embodiment.
  • the displacement amount AD2 of the third resin layer 260 is the second amount.
  • the displacement amount AD1 of the resin layer 240 is made larger.
  • the structural distortion in the heater plate 200 is larger in the third resin layer 260 on the bypass layer 250 side than on the second resin layer 240 on the heater element 230 side. Thereby, the thermal distortion of the whole heater plate 200 can be relieved and stress load can be suppressed more.
  • the first support plate 210 has a surface PL1 (lower surface) on the second support plate 270 side.
  • the surface PL1 faces the first resin layer 220, and is in contact with, for example, the first resin layer 220.
  • the surface PL1 (lower surface) of the first support plate 210 has a first region R1 and a second region R2.
  • the first region R1 is a region that overlaps at least one of the heater element 230 and the bypass layer 250 when viewed along the Z direction (in a top view). In this example, the first region R1 overlaps both the heater element 230 and the bypass layer 250 when viewed in the Z direction.
  • the second region R2 is a region that does not overlap with at least one of the heater element 230 and the bypass layer 250 when viewed along the Z direction. In this example, the second region R2 does not overlap the bypass layer 250 when viewed along the Z direction.
  • the second region R2 may be a region that does not overlap the heater element 230 when viewed in the Z direction.
  • the second region R2 protrudes toward the second support plate 270 compared to the first region R1.
  • the position of the second region R2 in the Z direction is between the position of the first region R1 in the Z direction and the second support plate 270.
  • the surface PL1 (lower surface) of the first support plate 210 has irregularities that follow the shapes of the heater element 230 and the bypass layer 250.
  • the first region R1 corresponds to the concave portion of the first support plate 210
  • the second region R2 corresponds to the convex portion of the first support plate 210.
  • irregularities that follow the shape of the heater element 230 are formed on the upper surface of the first support plate 210.
  • the first region R1 may be a region that overlaps one of the heater element 230 and the bypass layer 250 in the Z direction
  • the second region R2 may be a region that does not overlap both the heater element 230 and the bypass layer 250 in the Z direction.
  • the second region R2 protrudes toward the second support plate 270 as compared with the first region R1.
  • the second support plate 270 has a surface PU2 (upper surface) on the first support plate 210 side.
  • the surface PU2 faces the third resin layer 260 (or the second resin layer 240), and is in contact with, for example, the third resin layer 260 (or the second resin layer 240).
  • the surface PU2 (upper surface) of the second support plate 270 has a third region R3 and a fourth region R4.
  • the third region R3 is a region that overlaps at least one of the heater element 230 and the bypass layer 250 when viewed along the Z direction. In this example, the third region R3 overlaps both the heater element 230 and the bypass layer 250 when viewed along the Z direction.
  • the fourth region R4 is a region that does not overlap at least one of the heater element 230 and the bypass layer 250 when viewed along the Z direction. In this example, the fourth region R4 does not overlap with the bypass layer 250 when viewed along the Z direction.
  • the fourth region R4 may be a region that does not overlap the heater element 230 when viewed along the Z direction.
  • the fourth region R4 protrudes toward the first support plate 210 as compared with the third region R3.
  • the position of the fourth region R4 in the Z direction is between the position of the third region R3 in the Z direction and the first support plate 210.
  • the surface PU ⁇ b> 2 (upper surface) of the second support plate 270 has unevenness similar to the shape of the heater element 230 and the bypass layer 250.
  • the third region R3 corresponds to the concave portion of the second support plate 270
  • the fourth region R4 corresponds to the convex portion of the second support plate 270.
  • irregularities that are in the shape of the heater element 230 are formed on the lower surface of the second support plate 270.
  • the third region R3 may be a region overlapping with either the heater element 230 or the bypass layer 250 in the Z direction
  • the fourth region R4 may be a region not overlapping with both the heater element 230 and the bypass layer 250 in the Z direction.
  • the fourth region R4 protrudes toward the first support plate 210 as compared with the third region R3.
  • the distance D1 along the Z direction between the second region R2 and the fourth region R4 is shorter than the distance D2 along the Z direction between the first region R1 and the third region R3.
  • the first support plate 210 and the second support plate 270 are uneven. Such unevenness is formed by the high adhesion of the members stacked in the heater plate 200. That is, since the unevenness is formed on the surface PL1 (lower surface) of the first support plate 210, the adhesion between the layer close to the surface PL1 (for example, the first resin layer 220) and the surface PL1 is high. In addition, since unevenness is formed on the surface PU2 (upper surface) of the second support plate 270, adhesion between the layer close to the surface PU2 (for example, the third resin layer 260) and the surface PU2 is high.
  • peeling of the 1st support plate 210 and peeling of the 2nd support plate 270 can be suppressed, and reliability can be improved. For example, it is possible to suppress heat non-uniformity and deterioration of withstand voltage characteristics due to local peeling. It is possible to achieve the designed thermal uniformity and withstand voltage characteristics.
  • the heat conductivity of the heater plate 200 can be improved due to the high adhesion. Further, due to the unevenness of the first support plate 210, for example, the distance between the heater element 230 and the object to be processed can be shortened. Thereby, the rate of temperature increase of the object to be processed can be improved. Therefore, for example, it is possible to achieve both “heating performance (temperature increase rate) of the heater”, “temperature uniformity”, and “withstand voltage reliability”.
  • FIG. 26 is a schematic cross-sectional view showing an electrostatic chuck according to a modification of the present embodiment.
  • Fig.26 (a) is typical sectional drawing showing the electrostatic chuck concerning the modification of this embodiment.
  • FIG. 26B is a schematic cross-sectional view showing the heater plate of this modification.
  • FIG. 26A and FIG. 26B correspond to, for example, schematic cross-sectional views taken along the cutting plane A1-A1 shown in FIG.
  • the electrostatic chuck 10a shown in FIG. 26A includes a ceramic dielectric substrate 100, a heater plate 200a, and a base plate 300.
  • the ceramic dielectric substrate 100 and the base plate 300 are as described above with reference to FIGS.
  • the heater plate 200a of this example has a plurality of heater elements.
  • the heater plate 200a shown in FIG. 26B includes a first resin layer 220, a first heater element (heat generation layer) 230a, a second resin layer 240, and a second heater element (heat generation layer).
  • 230 b a third resin layer 260, a bypass layer 250, a fourth resin layer 290, and a second support plate 270.
  • the first resin layer 220 is provided between the first support plate 210 and the second support plate 270.
  • the first heater element 230 a is provided between the first resin layer 220 and the second support plate 270.
  • the second resin layer 240 is provided between the first heater element 230 a and the second support plate 270.
  • the second heater element 230 b is provided between the second resin layer 240 and the second support plate 270.
  • the third resin layer 260 is provided between the second heater element 230 b and the second support plate 270.
  • the bypass layer 250 is provided between the third resin layer 260 and the second support plate 270.
  • the fourth resin layer 290 is provided between the bypass layer 250 and the second support plate 270. That is, in this specific example, the first heater element 230a is provided in a state independent of the second heater element 230b in a different layer.
  • the materials, thicknesses, and functions of the first heater element 230a and the second heater element 230b are the same as those of the heater element 230 described above with reference to FIGS.
  • the fourth resin layer 290 is the same as the first resin layer 220 described above with reference to FIGS.
  • the temperature in the surface of the processing object W is independent for each predetermined region. Can be controlled.
  • FIG. 27A to FIG. 27D are cross-sectional views showing modifications of the heater plate of the present embodiment.
  • the first resin layer 220 is provided between the first support plate 210 and the heater element 230.
  • the width W1 of the first surface P1 facing the first resin layer 220 of each heater electrode 239 is wider than the width W2 of the second surface opposite to the first surface P1 of each heater electrode 239.
  • the heater element 230 is provided between the resin portion 222 and the first resin layer 220.
  • the resin portion 222 covers the side surface SF1 and the second surface P2 of each heater electrode 239.
  • the heater electrode 239 is in contact with the first resin layer 220 on the first surface P1, and is in contact with the resin portion 222 on the second surface P2 and the side surface SF1.
  • the heater plate 200 is not provided with the second resin layer 240 and the second support plate 270.
  • the second support plate 270 and the like may be omitted.
  • the resin portion 222 can function as an adhesive layer that bonds the layer (for example, the base plate 300 or the adhesive 403) provided thereunder and the heater plate 200.
  • the stacking order may be changed from the above. That is, the heater element 230 may be provided at a position away from the first support plate 210 between the first support plate 210 and the first resin layer 220. Also in this case, the width W1 of the first surface P1 facing the first resin layer 220 of each heater electrode 239 is larger than the width W2 of the second surface P2 opposite to the first surface P1 of each heater electrode 239. wide.
  • the resin part 222 is provided between the first support plate 210 and the heater element 230 and between the first support plate 210 and the first resin layer 220. The resin portion 222 extends between the heater electrode 239 (heater element 230) and the first support plate 210.
  • the heater plate 200 further includes a resin portion 225 as compared to the example illustrated in FIG.
  • the resin part 225 is provided between the first support plate 210 and the first resin layer 220.
  • the resin portion 225 is in contact with the first support plate 210 and the first resin layer 220.
  • the material of the resin part 225 is different from the material of the first resin layer 220.
  • Different materials means different compositions, different physical properties (for example, melting point and glass transition point), or different thermal histories. There is an interface between two materials with different thermal histories.
  • the composition of the resin part 225 is different from the composition of the first resin layer 220.
  • the thermal history of the resin part 225 is different from the thermal history of the first resin layer 220.
  • the material of the resin part 225 is different from the material of the first resin layer 220.
  • the composition ratio (concentration) of the component in the resin part 225 is different from the composition ratio (concentration) of the component in the first resin layer 220.
  • the material of the resin part 225 is different from the material of the first resin layer 220.
  • the material of the resin portion 225 is the first Different from the material of the resin layer 220.
  • the glass transition point (or melting point) of the resin part 222 is lower than the glass transition point (or melting point) of the first resin layer 220.
  • polyimide for example, polyimide, silicone, epoxy, acrylic, or the like is used.
  • a polyimide film, a foamed adhesive sheet, an adhesive containing silicone or epoxy can be used.
  • Resin portion 225 is an adhesive layer that bonds first support plate 210 and first resin layer 220 together. By providing the resin portion 225, the adhesiveness can be improved and the withstand voltage reliability can be further improved.
  • the heater plate 200 further includes a resin portion 226 compared to the example shown in FIG.
  • the first resin layer 220 is provided between the heater element 230 and the resin part 226 and between the resin part 222 and the resin part 226.
  • the description regarding the material of the resin part 226 is the same as the description regarding the resin part 225.
  • the resin portion 226 is an adhesive layer that adheres a layer provided thereunder and the heater plate 200.
  • FIGS. 28 (a) to 28 (d) are cross-sectional views showing modifications of the heater plate of the present embodiment.
  • a second support plate 270 is further provided as compared with the example shown in FIGS. 27 (a) to 27 (d).
  • the first resin layer 220, the heater element 230, and the resin portion 222 are provided.
  • the resin portion 222 is provided between the heater element 230 and the second support plate 270 and the first resin layer 220. And the second support plate 270.
  • the resin part 222 functions as an adhesive layer that bonds the second support plate 270 and the heater element 230 (or the first resin layer 220), for example.
  • the resin portion 226 is provided between the first resin layer 220 and the second support plate 270.
  • the resin portion 226 is an adhesive layer that adheres the second support plate 270 and the first resin layer 220.
  • FIGS. 29 (a) to 29 (d) and FIGS. 30 (a) to 30 (d) are cross-sectional views showing modifications of the heater plate of the present embodiment.
  • the second resin layer 240, the bypass layer 250, the resin portion 224, the third resin layer 260, and the resin portion 227 are further compared to the example shown in FIG. Is provided.
  • the second resin layer 240 is provided between the resin portion 222 and the second support plate 270.
  • the resin portion 222 extends between the heater element 230 (heater electrode 239) and the second resin layer 240.
  • the resin part 222 fills between the heater electrodes 239 and between the heater electrodes 239 and the resin layer without any gap.
  • the resin portion 222 functions as an adhesive layer that bonds the heater element 230 (or the first resin layer 220) and the second resin layer 240 together.
  • the bypass layer 250 is provided between the second resin layer 240 and the second support plate 270.
  • the resin part 224 is provided between the bypass layer 250 and the second support plate 270 and between the second resin layer 240 and the second support plate 270.
  • the third resin layer 260 is provided between the resin portion 224 and the second support plate 270.
  • the width W3 of the third surface P3 facing the second resin layer 240 of each bypass portion 251 is wider than the width W4 of the fourth surface P4 opposite to the third surface P3 of each bypass portion 251.
  • the bypass portion 251 contacts the second resin layer 240 on the third surface P3, and contacts the resin portion 224 on the fourth surface P4 and the side surface SF2.
  • Resin portion 224 extends between bypass layer 250 (bypass portion 251) and second support plate 270.
  • the resin part 224 fills between the bypass parts 251 and between the bypass parts 251 and the resin layer without gaps.
  • the resin portion 224 functions as an adhesive layer that bonds the bypass layer 250 (or the second resin layer 240) and the third resin layer 260 together.
  • the resin part 227 is provided between the third resin layer 260 and the second support plate 270.
  • the resin part 227 is in contact with the third resin layer 260 and the second support plate 270, for example.
  • the resin portion 227 is an adhesive layer that bonds the third resin layer 260 and the second support plate 270, for example.
  • the material of the resin part 227 is different from the material of the third resin layer 260.
  • Different materials means different compositions, different physical properties (for example, melting point and glass transition point), or different thermal histories. There is an interface between two materials with different thermal histories.
  • the composition of the resin part 227 is different from the composition of the third resin layer 260.
  • the thermal history of the resin part 227 is different from the thermal history of the third resin layer 260.
  • the material of the resin part 227 is different from the material of the third resin layer 260.
  • the resin part 227 includes the same component as the component of the third resin part 226, the composition ratio (concentration) of the component in the resin part 227 is different from the composition ratio (concentration) of the component in the third resin layer 260.
  • the material of the resin portion 227 is different from the material of the third resin layer 260.
  • the material of the resin portion 227 is the third Different from the material of the resin layer 260.
  • the glass transition point (or melting point) of the resin part 227 is lower than the glass transition point (or melting point) of the third resin layer 260.
  • polyimide for example, polyimide, silicone, epoxy, acrylic, or the like is used.
  • a polyimide film, a foamed adhesive sheet, an adhesive containing silicone or epoxy can be used.
  • the resin portion 225 and the resin portion 227 may be omitted from the heater plate shown in FIG. 29B.
  • the width W1 of the first surface P1 of each heater electrode 239 is narrower than the width W2 of the second surface P2.
  • the heater element 230 is separated from the first resin layer 220 and is in contact with the second resin layer 240.
  • the resin portion 222 extends between the heater element 230 (heater electrode 239) and the first resin layer 220.
  • the resin portion 222 functions as an adhesive layer that bonds the heater element 230 (or the second resin layer 240) and the first resin layer 220 together.
  • the width W3 of the third surface P3 of each bypass portion 251 is narrower than the width W4 of the fourth surface P4.
  • the bypass layer 250 is separated from the second resin layer 240 and is in contact with the third resin layer 260.
  • the resin portion 224 extends between the bypass layer 250 (bypass portion 251) and the second resin layer 240.
  • the resin portion 224 functions as an adhesive layer that bonds the bypass layer 250 (or the third resin layer 260) and the second resin layer 240 together.
  • the resin portion 225 and the resin portion 227 may be omitted from the heater plate shown in FIG. 29 (c).
  • the heater element 230 is provided on the bypass layer 250.
  • a bypass layer 250 may be provided on the heater element 230.
  • the adhesion between the upper and lower layers of the resin portion is improved, and the withstand voltage reliability is improved. Can be further improved.
  • FIGS. 31 and 32 are schematic plan views illustrating modifications of the first support plate of the present embodiment.
  • FIG. 33 is a schematic cross-sectional view showing a heater plate of this modification.
  • FIG. 31A shows an example in which the first support plate is divided into a plurality of support portions.
  • FIG. 31B and FIG. 32 show another example in which the first support plate is divided into a plurality of support portions.
  • FIG. 33 shows the heater plate shown in FIG. 31A and the graph of the temperature of the upper surface of the first support plate together for convenience of explanation.
  • the graph shown in FIG. 33 is an example of the temperature of the upper surface of the first support plate.
  • the horizontal axis of the graph shown in FIG. 33 represents the position of the upper surface of the first support plate 210a.
  • the vertical axis of the graph shown in FIG. 33 represents the temperature of the upper surface of the first support plate 210a.
  • the bypass layer 250 and the third resin layer 260 are omitted.
  • the first support plate 210a is divided into a plurality of support portions. More specifically, in the modification shown in FIG. 31A, the first support plate 210a is concentrically divided into a plurality of support portions, and includes a first support portion 216 and a second support portion. 217, a third support portion 218, and a fourth support portion 219. In the modification shown in FIG. 31A, the first support plate 210a is concentrically divided into a plurality of support portions, and includes a first support portion 216 and a second support portion. 217, a third support portion 218, and a fourth support portion 219. In the modification shown in FIG.
  • the first support plate 210b is concentrically and radially divided into a plurality of support portions, and includes a first support portion 216a, a second support portion 216b, 3 support part 216c, 4th support part 216d, 5th support part 216e, 6th support part 216f, 7th support part 217a, 8th support part 217b, and 9th It has a support part 217c, a tenth support part 217d, an eleventh support part 217e, and a twelfth support part 217f.
  • the first support plate 210c has more support portions.
  • the first support portion 216 shown in FIG. 31A is further divided into four support portions 216a to 216d.
  • the second support portion 217 shown in FIG. 31A is further divided into eight support portions 217a to 217h.
  • the third support portion 218 shown in FIG. 31A is further divided into eight regions 218a to 218h.
  • the fourth support portion 219 shown in FIG. 31 (a) is further divided into 16 support portions 219a to 219p.
  • the number and shape of the support portions provided on the first support plate 210 may be arbitrary.
  • the first resin layer 220, the heater element 230, the second resin layer 240, the bypass layer 250, the third resin layer 260, the second support plate 270, and the power supply terminal 280 are respectively As described above with reference to FIGS.
  • the first support plate 210a shown in FIG. 31A is taken as an example.
  • the first support portion 216 is provided on the first region 231 of the heater element 230 and corresponds to the first region 231 of the heater element 230.
  • the second support portion 217 is provided on the second region 232 of the heater element 230 and corresponds to the second region 232 of the heater element 230.
  • the third support portion 218 is provided on the third region 233 of the heater element 230 and corresponds to the third region 233 of the heater element 230.
  • the fourth support portion 219 is provided on the fourth region 234 of the heater element 230 and corresponds to the fourth region 234 of the heater element 230.
  • the first support part 216 is not electrically joined to the second support part 217.
  • the second support part 217 is not electrically joined to the third support part 218.
  • the third support part 218 is not electrically joined to the fourth support part 219.
  • a temperature difference in the radial direction can be intentionally provided in the plane of the first support plates 210a, 210b, 210c (temperature controllability).
  • a temperature difference can be provided in a step shape from the first support portion 216 to the fourth support portion 219. Thereby, a temperature difference can be intentionally provided in the surface of the processing object W (temperature controllability).
  • FIG. 34 is a schematic plan view illustrating a specific example of the power feeding terminal of the present embodiment.
  • FIG. 34A is a schematic plan view showing a power supply terminal of this example.
  • FIG. 34B is a schematic plan view illustrating the method for joining the power supply terminals according to this example.
  • the power supply terminal 280 shown in FIG. 34A and FIG. 34B includes a pin portion 281, a conducting wire portion 283, a support portion 285, and a joint portion 287.
  • the pin portion 281 is connected to a member called a socket or the like.
  • the socket supplies power from the outside of the electrostatic chuck 10.
  • the conducting wire part 283 is connected to the pin part 281 and the support part 285.
  • the support portion 285 is connected to the conductor portion 283 and the joint portion 287.
  • the joint portion 287 is joined to the heater element 230 or the bypass layer 250.
  • the conducting wire portion 283 relieves stress applied to the power supply terminal 280. That is, the pin portion 281 is fixed to the base plate 300.
  • the joint portion 287 is joined to the heater element 230 or the bypass layer 250.
  • a temperature difference is generated between the base plate 300 and the heater element 230 or the bypass layer 250. Therefore, a difference in thermal expansion occurs between the base plate 300 and the heater element 230 or the bypass layer 250. Therefore, stress due to a difference in thermal expansion may be applied to the power supply terminal 280.
  • the stress resulting from the difference in thermal expansion is applied in the radial direction of the base plate 300, for example.
  • the conductor portion 283 can relieve this stress.
  • the joining portion 287 and the heater element 230 or the bypass layer 250 are joined by welding, joining using laser light, soldering, brazing, or the like.
  • the material of the pin portion 281 includes, for example, molybdenum.
  • Examples of the material of the conductive wire portion 283 include copper.
  • the diameter D5 of the conducting wire part 283 is smaller than the diameter D8 of the pin part 281.
  • the diameter D5 of the conducting wire part 283 is, for example, about 0.3 mm or more and 2.0 mm or less.
  • Examples of the material of the support portion 285 include stainless steel.
  • the thickness D6 (length in the Z direction) of the support portion 285 is, for example, about 0.5 mm or more and 2.0 mm or less.
  • Examples of the material of the bonding portion 287 include stainless steel.
  • a thickness D7 (length in the Z direction) of the joint portion 287 is, for example, about 0.05 mm or more and 0.50 mm or less.
  • the pin portion 281 can supply a relatively large current to the heater element 230. Moreover, since the diameter D5 of the conducting wire part 283 is smaller than the diameter D8 of the pin part 281, the conducting wire part 283 is easier to deform than the pin part 281, and the position of the pin part 281 can be shifted from the center of the joint part 287. . Thereby, the power supply terminal 280 can be fixed to a member (for example, the base plate 300) different from the heater plate 200.
  • the support portion 285 is joined to the conductor portion 283 and the joint portion 287 by, for example, welding, joining using laser light, soldering, brazing, or the like. Thereby, a wider contact area with respect to the heater element 230 or the bypass layer 250 can be ensured while relaxing the stress applied to the power supply terminal 280.
  • FIG. 35 is a schematic exploded view showing a modification of the heater plate of the present embodiment.
  • the bypass layer 250 is provided between the first support plate 210 and the heater element 230. More specifically, the bypass layer 250 is provided between the first support plate 210 and the first resin layer 220, and the third resin layer 260 is provided between the first support plate 210 and the bypass layer 250. Provided.
  • the bypass layer 250 may be provided between the first support plate 210 and the heater element 230. That is, the bypass layer 250 may be provided between the heater element 230 and the ceramic dielectric substrate 100.
  • the diffusibility of the heat supplied from the heater element 230 can be improved by the bypass layer 250.
  • the thermal diffusibility in the in-plane direction (horizontal direction) of the processing object W can be improved.
  • the uniformity of the temperature distribution in the surface of the process target W can be improved, for example.
  • bypass layer 250 may be provided, for example, both between the first support plate 210 and the heater element 230 and between the heater element 230 and the second support plate 270. That is, the heater plate 200 includes two bypass layers 250 provided between the first support plate 210 and the heater element 230 and between the heater element 230 and the second support plate 270, respectively. May be.
  • FIG. 36 is a schematic cross-sectional view illustrating a modified example of the power feeding terminal of the present embodiment.
  • the electrostatic chuck according to the embodiment includes a power supply terminal 280a instead of the power supply terminal 280 described above.
  • the power supply terminal 280a includes a power supply unit (main body unit) 281a and a terminal unit 281b.
  • the power supply terminal 280a is, for example, a contact probe.
  • the base plate 300 is provided with a hole 390.
  • the cylindrical sleeve 283a is fixed to the hole 390.
  • the power supply terminal 280a is provided inside the sleeve 283a, and is fixed to the base plate 300 by, for example, screwing.
  • a socket 285a that supplies power to the heater element 230 from the outside can be connected to the power supply unit 281a.
  • the terminal portion 281b is provided at the tip of the power supply terminal 280a and contacts the heater element 230 or the bypass layer 250.
  • the terminal portion 281b is slidable with respect to the power feeding portion 281a, and the power feeding terminal 280a can be expanded and contracted.
  • the power supply terminal 280a has a spring fixed to the power supply unit 281a inside. The terminal portion 281b is biased by the spring so that the power supply terminal 280a extends.
  • the terminal portion 281b is pressed against the heater plate 200 (the heater element 230 or the bypass layer 250).
  • the power supply terminal 280a is in a contracted state against the elastic force of the spring.
  • the terminal portion 281b is urged and pressed in the direction toward the heater element 230 or the bypass layer 250 by the elastic force of the spring.
  • the socket 285a is electrically connected to the heater element 230 or the bypass layer 250 via the power supply terminal 280a. Electric power is supplied to the heater element 230 or the bypass layer 250 from the outside through the power supply terminal 280a and the socket 285a.
  • holes provided for power supply are provided. The diameter can be reduced.
  • FIG. 37 is a schematic cross-sectional view showing a wafer processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • a wafer processing apparatus 500 according to the present embodiment includes a processing container 501, an upper electrode 510, and the electrostatic chuck (for example, the electrostatic chuck 10) described above with reference to FIGS.
  • a processing gas inlet 502 for introducing processing gas into the inside is provided on the ceiling of the processing container 501.
  • the bottom plate of the processing vessel 501 is provided with an exhaust port 503 for exhausting the inside under reduced pressure.
  • a high frequency power source 504 is connected to the upper electrode 510 and the electrostatic chuck 10 so that a pair of electrodes having the upper electrode 510 and the electrostatic chuck 10 face each other in parallel at a predetermined interval. Yes.
  • the processing object W is a semiconductor substrate (wafer).
  • the processing object W is not limited to a semiconductor substrate (wafer), and may be, for example, a glass substrate used in a liquid crystal display device.
  • the high frequency power source 504 is electrically connected to the base plate 300 of the electrostatic chuck 10.
  • a metal material such as aluminum is used for the base plate 300. That is, the base plate 300 has conductivity. As a result, the high frequency voltage is applied between the upper electrode 410 and the base plate 300.
  • the base plate 300 is electrically connected to the first support plate 210 and the second support plate 270.
  • a high frequency voltage is also applied between the first support plate 210 and the upper electrode 510 and between the second support plate 270 and the upper electrode 510.
  • a high-frequency voltage is applied between the support plates 210 and 270 and the upper electrode 510.
  • the place where the high frequency voltage is applied can be brought closer to the processing object W.
  • plasma can be generated more efficiently and at a low potential.
  • An apparatus having a configuration such as the wafer processing apparatus 500 is generally called a parallel plate type RIE (Reactive / Ion / Etching) apparatus, but the electrostatic chuck 10 according to the present embodiment is not limited to application to this apparatus.
  • ECR Electro Cyclotron Resonance
  • etching apparatus dielectric coupled plasma processing apparatus, helicon wave plasma processing apparatus, plasma separation type plasma processing apparatus, surface wave plasma processing apparatus, so-called decompression processing apparatus such as plasma CVD (Chemical Vapor Deposition)
  • plasma CVD Chemical Vapor Deposition
  • the electrostatic chuck 10 according to the present embodiment can be widely applied to a substrate processing apparatus that performs processing and inspection under atmospheric pressure, such as an exposure apparatus and an inspection apparatus.
  • the electrostatic chuck 10 considering the high plasma resistance of the electrostatic chuck 10 according to the present embodiment, it is preferable to apply the electrostatic chuck 10 to the plasma processing apparatus.
  • the description is abbreviate
  • FIG. 38 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the wafer processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the high frequency power source 504 is electrically connected only between the first support plate 210 and the upper electrode 510 and between the second support plate 270 and the upper electrode 510. Also good. Also in this case, the place where the high frequency voltage is applied can be brought close to the processing object W, and plasma can be generated efficiently.
  • FIG. 39 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the wafer processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the high frequency power source 504 is electrically connected to the heater element 230.
  • the high frequency voltage may be applied between the heater element 230 and the upper electrode 510. Also in this case, the place where the high frequency voltage is applied can be brought close to the processing object W, and plasma can be generated efficiently.
  • the high frequency power supply 504 is electrically connected to the heater element 230 via each power supply terminal 280, for example.
  • the high frequency voltage is selectively applied to a plurality of regions (for example, the first region 231 to the fourth region 234 shown in FIG. 12A) of the heater element 230. Thereby, the distribution of the high frequency voltage can be controlled.
  • the high frequency power source 504 may be electrically connected to the first support plate 210, the second support plate 270, and the heater element 230, for example.
  • the high frequency voltage is applied between the first support plate 210 and the upper electrode 510, between the second support plate 270 and the upper electrode 510, and between the heater element 230 and the upper electrode 510. Also good.

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Abstract

処理対象物を載置する第1主面と、第1主面とは反対側の第2主面と、を有するセラミック誘電体基板と、セラミック誘電体基板とは離れた位置に設けられセラミック誘電体基板を支持するベースプレートと、セラミック誘電体基板とベースプレートとの間に設けられたヒータプレートと、を備え、ヒータプレートは、金属を含む第1の支持板と、第1の支持板と重ねて設けられ電流が流れることにより発熱するヒータエレメントと、第1の支持板とヒータエレメントとの間に設けられた第1の樹脂層と、を有し、ヒータエレメントは、第1の樹脂層と対向する第1面と、第1面と反対側を向く第2面と、を有し、第1面の幅は、第2面の幅と異なることを特徴とする静電チャックである。

Description

静電チャック
 本発明の態様は、一般的に、静電チャックに関する。
 エッチング、CVD(Chemical Vapor Deposition)、スパッタリング、イオン注入、アッシングなどを行うプラズマ処理チャンバ内では、半導体ウェーハやガラス基板などの処理対象物を吸着保持する手段として、静電チャックが用いられている。静電チャックは、内蔵する電極に静電吸着用電力を印加し、シリコンウェーハ等の基板を静電力によって吸着するものである。
 近年、トランジスタなどの半導体素子を含むICチップにおいて、小型化や処理速度の向上が求められている。これに伴い、ウェーハ上において半導体素子を形成する際に、エッチングなどの加工の精度を高めることが求められている。エッチングの加工精度とは、ウェーハの加工によって、設計通りの幅や深さを有するパターンを形成することができるかどうかを示す。エッチングなどの加工精度を高めることによって、半導体素子を微細化することができ、集積密度を高くすることができる。すなわち、加工精度を高めることによって、チップの小型化及び高速度化が可能となる。
 エッチングなどの加工精度は、加工時のウェーハの温度に依存することが知られている。そこで、静電チャックを有する基板処理装置においては、加工時におけるウェーハの温度を安定して制御することが求められる。例えば、ウェーハ面内の温度分布を均一にする性能(温度均一性)が求められる。また、ウェーハ面内において温度に意図的に差をつける性能(温度制御性)が求められる。ウェーハの温度を制御する方法として、ヒータ(発熱体)や冷却板を内蔵する静電チャックを用いる方法が知られている。一般的に、温度均一性は、温度制御性とトレードオフの関係にある。
 ウェーハの温度は、冷却板の温度のばらつき、ヒータの温度のばらつき、ヒータを支持する支持板の厚さのばらつき、ヒータの周囲に設けられる樹脂層の厚さのばらつき、などの影響を受ける。ヒータが静電チャックに内蔵される場合には、ヒータの内蔵方法(例えば接着方法)が重要な要素の1つである。
 ウェーハ加工のプロセスでは、RF(Radio Frequency)電圧(高周波電圧)が印加される。RF電圧が印加されると、一般的なヒータは、高周波の影響を受けて発熱する。すると、ウェーハの温度が影響を受ける。また、RF電圧が印加されると、漏れ電流が設備側に流れる。そのため、フィルタなどの機構が設備側に必要となる。
 プラズマエッチング装置などにおけるプロセスでは、様々な強度および様々な分布のプラズマがウェーハに照射される。プラズマがウェーハに照射される場合には、ウェーハの温度をプロセスに適した温度に制御すると同時に、温度均一性および温度制御性が求められる。さらに、生産性を向上させるためには、ウェーハの温度を所定の温度に比較的短い時間で到達させることが求められる。急激な温度変化や、熱の供給や、高周波電圧の印加がある。これらにより、静電チャックには熱的・電気的・機械的な負荷が発生することになる。静電チャックにはこれらの負荷に耐え、ウェーハ温度を制御する高い信頼性が求められる。このような要求を同時に満足することは、困難である。
特開2010-40644号公報
 本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、熱的・電気的・機械的な負荷に耐え得る、信頼性の高い静電チャックを提供することを目的とする。
 第1の発明は、処理対象物を載置する第1主面と、前記第1主面とは反対側の第2主面と、を有するセラミック誘電体基板と、前記セラミック誘電体基板とは離れた位置に設けられ前記セラミック誘電体基板を支持するベースプレートと、前記セラミック誘電体基板と前記ベースプレートとの間に設けられたヒータプレートと、を備え、前記ヒータプレートは、金属を含む第1の支持板と、電流が流れることにより発熱するヒータエレメントと、前記第1の支持板と前記ヒータエレメントとの間に設けられた第1の樹脂層と、を有し、前記ヒータエレメントは、前記第1の樹脂層と対向する第1面と、前記第1面と反対側を向く第2面と、を有し、前記第1面の幅は、前記第2面の幅と異なることを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、熱膨張によりヒータエレメントが変形しても、第1の樹脂層などに掛かる応力を低減することができる。これにより、ヒータエレメントに近接する層(例えば、第1の樹脂層)の剥離を抑制することができる。剥離によって生じる処理対象物の温度変化を抑制することができる。従って、静電チャックの信頼性を向上させることができる。
 第2の発明は、処理対象物を載置する第1主面と、前記第1主面とは反対側の第2主面と、を有するセラミック誘電体基板と、前記セラミック誘電体基板とは離れた位置に設けられ前記セラミック誘電体基板を支持するベースプレートと、前記セラミック誘電体基板と前記ベースプレートとの間に設けられたヒータプレートと、を備え、前記ヒータプレートは、金属を含む第1の支持板と、第1の樹脂層と、前記第1の支持板と前記第1の樹脂層の間において前記第1の支持板から離れた位置に設けられ電流が流れることにより発熱するヒータエレメントと、を有し、前記ヒータエレメントは、前記第1の樹脂層と対向する第1面と、前記第1面と反対側を向く第2面と、を有し、前記第1面の幅は、前記第2面の幅と異なることを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、熱膨張によりヒータエレメントが変形しても、第1の樹脂層などに掛かる応力を低減することができる。これにより、ヒータエレメントに近接する層(例えば、第1の樹脂層)の剥離を抑制することができる。剥離によって生じる処理対象物の温度変化を抑制することができる。従って、静電チャックの信頼性を向上させることができる。
 第3の発明は、第1または第2の発明において、前記第1面の幅は、前記第2面の幅よりも狭いことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、第1面に接触する層に加わる応力を低減し、第1面に接触する層の剥離を抑制することができる。例えば、第1の樹脂層の剥離を抑制することができる。また、ベースプレートに熱が逃げやすい第2面側の発熱量が、第1面側の発熱量よりも多くなり、第1面及び第2面に対して垂直な方向における熱分布のバラツキを抑制することができる。例えば、均熱性をより向上させることができる。
 第4の発明は、第1または第2の発明において、前記第1面の幅は、前記第2面の幅よりも広いことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、第2面に接触する層に加わる応力を低減し、第2面に接触する層の剥離を抑制することができる。また、第1面側において熱を持ち易くするとともに、第2面側において熱を冷まし易くし、温度追従性(ランプレート)をより向上させることができる。
 第5の発明は、第1~第4のいずれか1つの発明において、前記ヒータエレメントは、前記第1面と前記第2面とを接続する側面を有し、前記ヒータエレメントの側面は、凹曲面状であることを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、側面に近接する層に加わる応力を低減し、側面に近接する層の剥離を抑制することができる。
 第6の発明は、第1~第5のいずれか1つの発明において、前記ヒータエレメントは、前記第1面と前記第2面とを接続する側面を有し、前記第1面と前記側面との成す角度は、前記第2面と前記側面との成す角度と異なることを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、熱膨張によるヒーター変形による樹脂層への応力の緩和によるヒーターエレメントに近接する樹脂層の剥離の低減と、均熱性や温度追従性といった熱的特性を両立することができる。
 第7の発明は、第5又は第6の発明において、前記ヒータエレメントの前記側面の表面粗さは、前記第1面及び前記第2面の少なくとも一方の表面粗さよりも粗いことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、側面部分での密着性を向上させ、ヒータエレメントに近接する層の剥離をより抑制することができる。
 第8の発明は、第1~第7のいずれか1つの発明において、前記ヒータプレートは、金属を含む第2の支持板と、第2の樹脂層と、をさらに有し、前記ヒータエレメントは、前記第1の支持板と前記第2の支持板との間に設けられ、前記第2の樹脂層は、前記第2の支持板と前記ヒータエレメントとの間に設けられたことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、ヒータプレートの面内の温度分布の均一化を向上させ、処理対象物の面内の温度分布の均一性をより向上させることができる。また、第2の支持板により、ヒータエレメントを高周波から遮断し、ヒータエレメントが異常温度に発熱することをより抑制することができる。
 第9の発明は、第8の発明において、前記第1の支持板は、前記第2の支持板と電気的に接続されていることを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、ヒータエレメントを高周波から遮断することができる。これにより、ヒータエレメントが異常温度に発熱することを抑制することができる。また、ヒータプレートのインピーダンスを抑えることができる。
 第10の発明は、第9の発明において、前記第1の支持板が前記第2の支持板と接合された領域の面積は、前記第1の支持板の表面の面積よりも狭く、前記第2の支持板の表面の面積よりも狭いことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、ヒータエレメントを高周波から遮断することができる。これにより、ヒータエレメントが異常温度に発熱することを抑制することができる。また、ヒータプレートのインピーダンスを抑えることができる。
 第11の発明は、第1または第2の発明において、前記ヒータエレメントは、第1の導電部と、第2の導電部と、を有し、前記第2の導電部は、前記第1主面と平行な面内方向において前記第1の導電部と離間し、前記ヒータプレートは、前記第1の導電部と前記第2の導電部との間に設けられ、前記第1の樹脂層と異なる樹脂部を有することを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、第1の導電部と第2の導電部との間の熱伝導、熱容量をコントロールでき、均熱性と熱伝導性を両立したヒーター構造を達成することができる。
 第12の発明は、第11の発明において、前記樹脂部は、前記ヒータエレメントと前記第1の樹脂層との間に延在し、前記樹脂部の前記第1の導電部と前記第2の導電部との間の部分の厚さは、前記樹脂部の前記ヒータエレメントと前記第1の樹脂層との間の部分の厚さよりも厚いことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、ヒータエレメントと第1の樹脂層との間の部分の樹脂部の厚さを薄くすることにより、温度制御性を向上させることができる。そして、第1の導電部と第2の導電部との間の部分の樹脂部の厚さを厚くすることにより、均熱性を向上させることができる。均熱性と熱伝導性とをより向上させることができる。
 第13の発明は、第11の発明において、前記ヒータプレートは、第2の樹脂層をさらに有し、前記ヒータエレメントは、前記第1の樹脂層と前記第2の樹脂層との間に設けられ、前記樹脂部は、前記ヒータエレメントと前記第2の樹脂層との間に延在し、前記樹脂部の前記第1の導電部と前記第2の導電部との間の部分の厚さは、前記樹脂部の前記ヒータエレメントと前記第2の樹脂層との間の部分の厚さよりも厚いことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、ヒータエレメントと第2の樹脂層との間の部分の樹脂部の厚さを薄くすることにより、温度制御性を向上させることができる。そして、第1の導電部と第2の導電部との間の部分の樹脂部の厚さを厚くすることにより、均熱性を向上させることができる。均熱性と熱伝導性とをより向上させることができる。
 第14の発明は、第11~第13のいずれか1つの発明において、前記樹脂部の前記第1の導電部と前記第2の導電部との間の中央部分の厚さは、前記樹脂部の前記第1の導電部と隣接する部分の厚さ、及び前記樹脂部の前記第2の導電部と隣接する部分の厚さよりも薄いことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、ヒータエレメントと第1の樹脂層などとの密着性を向上させ、処理対象物の加熱性能をより向上させることができる。均熱性と耐電圧信頼性とを両立させることができる。
 第15の発明は、第11の発明において、前記ヒータプレートは、第2の樹脂層をさらに有し、前記ヒータエレメントは、前記第1の樹脂層と前記第2の樹脂層との間に設けられ、前記第1面の幅は、前記第2面の幅よりも狭く、前記第1面と前記第1の樹脂層との間の間隔は、前記第2面と前記第2の樹脂層との間の間隔よりも広いことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、樹脂部の領域が増えるため、面内方向への応力に対する信頼性を向上させることができる。さらに、第1面と第1の樹脂層との間の間隔を広くすることにより、ヒータエレメントと処理対処物間の熱容量を大きくし、より均熱性を向上させることができる。
 第16の発明は、第11の発明において、前記ヒータプレートは、第2の樹脂層をさらに有し、前記ヒータエレメントは、前記第1の樹脂層と前記第2の樹脂層との間に設けられ、前記第1面の幅は、前記第2面の幅よりも広く、前記第1面と前記第1の樹脂層との間の間隔は、前記第2面と前記第2の樹脂層との間の間隔よりも狭いことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、樹脂部の領域が増えるため、面内方向への応力に対する信頼性を向上させることができる。さらに、第2面と第2の樹脂層との間の間隔を広くすることにより、ヒータエレメントとベースプレート間の熱容量を大きくし、ヒータエレメントよりも処理対象物側の部分を熱的に浮かすことができ、高温領域において使用し易くすることができる。なお、高温領域での使用とは、より具体的には、100℃以上での使用である。
 第17の発明は、第11の発明において、前記ヒータプレートは、第2の樹脂層をさらに有し、前記ヒータエレメントは、前記第1の樹脂層と前記第2の樹脂層との間に設けられ、前記第1面と前記第1の樹脂層との間の間隔は、前記第2面と前記第2の樹脂層との間の間隔と等しいことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、熱容量を小さくし、熱追従性を向上させることができる。
 第18の発明は、第1~第17のいずれか1つの発明において、前記ヒータエレメントは、帯状のヒータ電極を有し、前記ヒータ電極は、複数の領域において互いに独立した状態で設けられたことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、ヒータ電極が複数の領域において互いに独立した状態で設けられているため、処理対象物の面内の温度を各領域ごとに独立して制御することができる。これにより、処理対象物の面内の温度に意図的に差をつけることができる(温度制御性)。
 第19の発明は、第1~第18のいずれか1つの発明において、前記ヒータエレメントは、複数設けられ、前記複数の前記ヒータエレメントは、互いに異なる層に独立した状態で設けられたことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、ヒータエレメントが互いに異なる層に独立した状態で設けられているため、処理対象物の面内の温度を各領域ごとに独立して制御することができる。これにより、処理対象物の面内の温度に意図的に差をつけることができる(温度制御性)。
 第20の発明は、第1~第19のいずれか1つの発明において、前記ヒータプレートは、導電性を有するバイパス層をさらに備え、前記ヒータエレメントは、前記第1の樹脂層と前記バイパス層との間に設けられたことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、ヒータエレメントに電力を供給する端子の配置に対してより大きい自由度を持たせることができる。バイパス層が設けられることで、バイパス層が設けられていない場合と比較して熱容量が大きい端子をヒータエレメントに直接接合させなくともよい。これにより、処理対象物の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。また、バイパス層が設けられていない場合と比較して薄いヒータエレメントに端子を接合させなくともよい。これにより、ヒータプレートの信頼性を向上させることができる。
 第21の発明は、第20の発明において、前記ヒータエレメントは、前記バイパス層と電気的に接合され、前記第1の支持板とは電気的に絶縁されたことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、バイパス層を介してヒータエレメントに外部から電力を供給することができる。
 第22の発明は、第20又は第21の発明において、前記バイパス層の厚さは、前記第1の樹脂層の厚さよりも厚いことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、ヒータエレメントに電力を供給する端子の配置に対してより大きい自由度を持たせることができる。また、バイパス層の電気抵抗を抑え、バイパス層の発熱量を抑えることができる。
 第23の発明は、第20~第22のいずれか1つの発明において、前記バイパス層の厚さは、前記ヒータエレメントの厚さよりも厚いことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、ヒータエレメントに電力を供給する端子の配置に対してより大きい自由度を持たせることができる。また、バイパス層の電気抵抗を抑え、バイパス層の発熱量を抑えることができる。
 第24の発明は、第20~第23のいずれか1つの発明において、前記バイパス層は、前記ヒータエレメントと、前記ベースプレートと、の間に設けられたことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、バイパス層は、ヒータエレメントから供給された熱がベースプレートへ伝わることを抑制する。つまり、バイパス層は、バイパス層からみてベースプレートの側に対する断熱効果を有し、処理対象物の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。
 第25の発明は、第20~第23のいずれか1つの発明において、前記バイパス層は、前記ヒータエレメントと前記セラミック誘電体基板との間に設けられたことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、ヒータエレメントの温度分布のムラをバイパス層で緩和し、均熱性をより向上させることができる。
 第26の発明は、第20~第25のいずれか1つの発明において、前記バイパス層は、前記第1主面と平行な面内方向に並ぶ複数のバイパス部を有し、前記ヒータプレートは、前記複数のバイパス部の間に設けられ、前記第1の樹脂層と異なるバイパス樹脂部を有することを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、各バイパス部の間の熱伝導、熱容量をコントロールでき、均熱性と熱伝導性を両立したヒーター構造を達成することができる。
 第27の発明は、第26の発明において、前記ヒータプレートは、前記ヒータエレメントと前記バイパス層との間に設けられた第2の樹脂層をさらに有し、前記バイパス樹脂部は、前記バイパス層と前記第2の樹脂層との間に延在し、前記バイパス樹脂部の前記複数のバイパス部の間の部分の厚さは、前記バイパス樹脂部の前記バイパス層と前記第2の樹脂層との間の部分の厚さよりも厚いことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、バイパス層と第2の樹脂層との間の部分の樹脂部の厚さを薄くすることにより、温度制御性を向上させることができる。そして、各バイパス部の間の部分の樹脂部の厚さを厚くすることにより、均熱性を向上させることができる。均熱性と熱伝導性とをより向上させることができる。
 第28の発明は、第26の発明において、前記ヒータプレートは、第2の樹脂層と、第3の樹脂層と、をさらに有し、前記ヒータエレメントは、前記第1の樹脂層と前記第2の樹脂層との間に設けられ、前記バイパス層は、前記第2の樹脂層と前記第3の樹脂層との間に設けられ、前記バイパス樹脂部は、前記バイパス層と前記第3の樹脂層との間に延在し、前記バイパス樹脂部の前記複数のバイパス部の間の部分の厚さは、前記バイパス樹脂部の前記バイパス層と前記第3の樹脂層との間の部分の厚さよりも厚いことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、バイパス層と第3の樹脂層との間の部分の樹脂部の厚さを薄くすることにより、温度制御性を向上させることができる。そして、各バイパス部の間の部分の樹脂部の厚さを厚くすることにより、均熱性を向上させることができる。均熱性と熱伝導性とをより向上させることができる。
 第29の発明は、第26~第28のいずれか1つの発明において、前記ヒータプレートは、第2の樹脂層と、第3の樹脂層と、をさらに有し、前記ヒータエレメントは、前記第1の樹脂層と前記第2の樹脂層との間に設けられ、前記バイパス層は、前記第2の樹脂層と前記第3の樹脂層との間に設けられ、前記バイパス樹脂部の前記複数のバイパス部の間の中央部分の厚さは、前記バイパス樹脂部の前記複数のバイパス部と隣接する部分の厚さよりも薄いことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、バイパス層と第2の樹脂層及び第3の樹脂層との密着性を向上させ、処理対象物の加熱性能をより向上させることができる。均熱性と耐電圧信頼性とを両立させることができる。
 第30の発明は、第26~第29のいずれか1つの発明において、前記ヒータプレートは、第2の樹脂層と、第3の樹脂層と、をさらに有し、前記ヒータエレメントは、前記第1の樹脂層と前記第2の樹脂層との間に設けられ、前記バイパス層は、前記第2の樹脂層と前記第3の樹脂層との間に設けられ、前記複数のバイパス部のそれぞれは、前記第2の樹脂層と対向する第3面と、前記第3の樹脂層と対向する第4面と、を有し、前記第3面の幅は、前記第4面の幅よりも狭く、前記第3面と前記第2の樹脂層との間の間隔は、前記第4面と前記第3の樹脂層との間の間隔よりも広いことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、樹脂部の領域が増えるため、面内方向への応力に対する信頼性を向上させることができる。さらに、第3面と第2の樹脂層との間の間隔を広くすることにより、ヒータエレメントと処理対処物間の熱容量を大きくし、より均熱性を向上させることができる。
 第31の発明は、第26~第29のいずれか1つの発明において、前記ヒータプレートは、第2の樹脂層と、第3の樹脂層と、をさらに有し、前記ヒータエレメントは、前記第1の樹脂層と前記第2の樹脂層との間に設けられ、前記バイパス層は、前記第2の樹脂層と前記第3の樹脂層との間に設けられ、前記複数のバイパス部のそれぞれは、前記第2の樹脂層と対向する第3面と、前記第3の樹脂層と対向する第4面と、を有し、前記第3面の幅は、前記第4面の幅よりも広く、前記第3面と前記第2の樹脂層との間の間隔は、前記第4面と前記第3の樹脂層との間の間隔よりも狭いことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、樹脂部の領域が増えるため、面内方向への応力に対する信頼性を向上させることができる。さらに、第4面と第3の樹脂層との間の間隔を広くすることにより、ヒータエレメントとベースプレート間の熱容量を大きくし、ヒータエレメントよりも処理対象物側の部分を熱的に浮かすことができ、高温領域において使用し易くすることができる。なお、高温領域での使用とは、より具体的には、100℃以上での使用である。
 第32の発明は、第26~第29のいずれか1つの発明において、前記ヒータプレートは、第2の樹脂層と、第3の樹脂層と、をさらに有し、前記ヒータエレメントは、前記第1の樹脂層と前記第2の樹脂層との間に設けられ、前記バイパス層は、前記第2の樹脂層と前記第3の樹脂層との間に設けられ、前記複数のバイパス部のそれぞれは、前記第2の樹脂層と対向する第3面と、前記第3の樹脂層と対向する第4面と、を有し、前記第3面と前記第2の樹脂層との間の間隔は、前記第4面と前記第3の樹脂層との間の間隔と等しいことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、熱容量を小さくし、熱追従性を向上させることができる。
 第33の発明は、第20~第32のいずれか1つの発明において、前記バイパス層は、前記ヒータエレメントと対向する第3面と、前記第3面と反対側を向く第4面と、を有し、前記第3面の幅は、前記第4面の幅と異なり、前記第3面の前記第4面に対する幅の大小関係は、前記第1面の前記第2面に対する幅の大小関係と同じであることを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、第1面及び第3面の幅が狭い場合には、第1面~第4面に対して垂直な方向における熱分布のバラツキをより抑制することができる。反対に、第1面及び第3面の幅が広い場合には、第1面及び第3面側において熱を持ち易くするとともに、第2面及び第4面側において熱を冷まし易くし、温度追従性(ランプレート)をより向上させることができる。
 第34の発明は、第20~第32のいずれか1つの発明において、前記バイパス層は、前記ヒータエレメントと対向する第3面と、前記第3面と反対側を向く第4面と、を有し、前記第3面の幅は、前記第4面の幅と異なり、前記第3面の前記第4面に対する幅の大小関係は、前記第1面の前記第2面に対する幅の大小関係と反対であることを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、バイパス層の熱膨張によって加わる応力の方向を、ヒータエレメントの熱膨張によって加わる応力の方向と逆向きにすることができる。これにより、応力の影響をより抑制することができる。
 第35の発明は、第1~第34のいずれか1つの発明において、前記ヒータプレートは、金属を含む第2の支持板と、第2の樹脂層と、をさらに有し、前記ヒータエレメントは、前記第1の支持板と前記第2の支持板との間に設けられ、前記第1の支持板の面積は、前記第2の支持板の面積よりも広いことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、ヒータエレメントからみて第2の支持板の側において、ヒータエレメントに電力を供給する端子をより容易に接続することができる。
 第36の発明は、第1~第35のいずれか1つの発明において、前記第1の支持板は、複数の支持部を有し、前記複数の支持部は、互いに独立した状態で設けられたことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、第1の支持板の面内において意図的に径方向の温度差を設けることができる(温度制御性)。例えば、第1の支持板の面内において中央部から外周部にわたってステップ状に温度差を設けることができる。これにより、処理対象物の面内において意図的に温度差を設けることができる(温度制御性)。
 第37の発明は、第1~第36のいずれか1つの発明において、前記ヒータプレートから前記ベースプレートに向かって設けられ、前記ヒータプレートに電力を供給する給電端子をさらに備えたことを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、給電端子がヒータプレートからベースプレートへ向かって設けられているため、ベースプレートの下面の側からソケットなどと呼ばれる部材を介して給電端子に電力を供給することができる。これにより、静電チャックが設置されるチャンバ内に給電端子が露出することを抑えつつ、ヒータの配線が実現される。
 第38の発明は、第37の発明において、前記給電端子は、外部から電力を供給するソケットと接続されるピン部と、前記ピン部よりも細い導線部と、前記導線部と接続された支持部と、前記支持部と接続され前記ヒータエレメントと接合された接合部と、を有することを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、ピン部が導線部よりも太いため、ピン部は、比較的大きい電流をヒータエレメントに供給することができる。また、導線部がピン部よりも細いため、導線部は、ピン部よりも変形しやすく、ピン部の位置を接合部の中心からずらすことができる。これにより、ヒータプレートとは異なる部材(例えばベースプレート)に給電端子を固定することができる。支持部が、例えば、溶接、レーザ光を利用した接合、半田付け、ロウ付けなどにより導線部および接合部と接合される場合には、給電端子にかかる応力を緩和しつつ、ヒータエレメントに対してより広い接触面積を確保することができる。
 第39の発明は、第20~第34のいずれか1つの発明において、前記ヒータプレートから前記ベースプレートに向かって設けられ、前記ヒータプレートに電力を供給する給電端子をさらに備え、前記給電端子は、外部から電力を供給するソケットと接続されるピン部と、前記ピン部よりも細い導線部と、前記導線部と接続された支持部と、前記支持部と接続され前記バイパス層と接合された接合部と、を有し、前記バイパス層を介して前記電力を前記ヒータエレメントに供給することを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、ピン部が導線部よりも太いため、ピン部は、比較的大きい電流をヒータエレメントに供給することができる。また、導線部がピン部よりも細いため、導線部は、ピン部よりも変形しやすく、ピン部の位置を接合部の中心からずらすことができる。これにより、ヒータプレートとは異なる部材(例えばベースプレート)に給電端子を固定することができる。支持部が、例えば、溶接、レーザ光を利用した接合、半田付け、ロウ付けなどにより導線部および接合部と接合される場合には、給電端子にかかる応力を緩和しつつ、バイパス層に対してより広い接触面積を確保することができる。また、支持部が、例えば、溶接、レーザ光を利用した接合、半田付け、ロウ付けなどにより導線部および接合部と接合される場合には、ヒータプレートおよびバイパス層と略同じ厚さの接合部を設けることができる。
 第40の発明は、第1~第36のいずれか1つの発明において、前記ベースプレートに設けられ、前記ヒータプレートに電力を供給する給電端子をさらに備え、前記給電端子は、外部から電力を供給するソケットと接続される給電部と、前記給電部と接続され、前記ヒータプレートに押圧された端子部と、を有することを特徴とする静電チャックである。
 この静電チャックによれば、給電端子を溶接などで接合する場合に比べて、給電のために設けられる孔の径を小さくすることができる。
 本発明の態様によれば、熱的・電気的・機械的な負荷に耐え得る、信頼性の高い静電チャックが提供される。
本実施形態にかかる静電チャックを表す模式的斜視図である。 本実施形態にかかる静電チャックを表す模式的断面図である。 本実施形態のヒータプレートを表す模式的斜視図である。 本実施形態のヒータプレートを表す模式的斜視図である。 本実施形態のヒータプレートを表す模式的分解図である。 本実施形態のヒータプレートの変形例を表す模式的分解図である。 本実施形態の製造方法の一例を例示する模式的断面図である。 本実施形態の製造方法の他の一例を例示する模式的断面図である。 本実施形態にかかる静電チャックを表す模式的分解図である。 本実施形態にかかる静電チャックを表す電気回路図である。 本実施形態のヒータプレートの具体例を例示する模式的平面図である。 本具体例のヒータエレメントを例示する模式的平面図である。 本具体例のヒータエレメントを例示する模式的平面図である。 本具体例のバイパス層を例示する模式的平面図である。 本具体例のヒータプレートの一部を模式的に表す拡大図である。 図16(a)及び図16(d)は、本実施形態のヒータプレートの一部を表す断面図である。 図17(a)及び図17(d)は、本実施形態のヒータプレートの変形例を表す断面図である。 図18(a)及び図18(d)は、本実施形態のヒータプレートの変形例を表す断面図である。 図19(a)及び図19(d)は、本実施形態のヒータプレートの変形例を表す断面図である。 図20(a)及び図20(b)は、本実施形態のヒータプレートの変形例を表す断面図である。 図21(a)及び図21(b)は、本実施形態のヒータプレートの変形例を表す断面図である。 図22(a)及び図22(b)は、本実施形態のヒータプレートの変形例を表す断面図である。 図23(a)及び図23(b)は、本実施形態のヒータプレートの変形例を表す断面図である。 図24(a)及び図24(b)は、ヒータプレートのシミュレーション結果の一例を表す説明図である。 本実施形態のヒータプレートの変形例を表す断面図である。 本実施形態の変形例にかかる静電チャックを表す模式的断面図である。 図27(a)~図27(d)は、本実施形態のヒータプレートの変形例を表す断面図である。 図28(a)~図28(d)は、本実施形態のヒータプレートの変形例を表す断面図である。 図29(a)~図29(d)は、本実施形態のヒータプレートの変形例を表す断面図である。 図30(a)~図30(d)は、本実施形態のヒータプレートの変形例を表す断面図である。 本実施形態の第1の支持板の変形例を表す模式的平面図である。 本実施形態の第1の支持板の変形例を表す模式的平面図である。 本変形例のヒータプレートを表す模式的断面図である。 本実施形態の給電端子の具体例を表す模式的平面図である。 本実施形態のヒータプレートの変形例を表す模式的分解図である。 本実施形態の給電端子の変形例を表す模式的断面図である。 本発明の他の実施の形態にかかるウェーハ処理装置を表す模式的断面図である。 本発明の他の実施の形態にかかるウェーハ処理装置の変形例を表す模式的断面図である。 本発明の他の実施の形態にかかるウェーハ処理装置の変形例を表す模式的断面図である。
 以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
 図1は、本実施形態にかかる静電チャックを表す模式的斜視図である。
 図2は、本実施形態にかかる静電チャックを表す模式的断面図である。
 図1では、説明の便宜上、静電チャックの一部において断面図を表している。図2(a)は、例えば図1に表した切断面A1-A1における模式的断面図である。図2(b)は、図2(a)に表した領域B1の模式的拡大図である。
 本実施形態にかかる静電チャック10は、セラミック誘電体基板100と、ヒータプレート200と、べースプレート300と、を備える。
 セラミック誘電体基板100は、ベースプレート300と離れた位置に設けられている。ヒータプレート200は、ベースプレート300と、セラミック誘電体基板100と、の間に設けられている。
 ベースプレート300とヒータプレート200との間には、接着剤403が設けられている。ヒータプレート200とセラミック誘電体基板100との間には、接着剤403が設けられている。接着剤403の材料としては、比較的高い熱伝導性を有するシリコーン等の耐熱性樹脂が挙げられる。接着剤403の厚さは、例えば約0.1ミリメートル(mm)以上、1.0mm以下程度である。接着剤403の厚さは、ベースプレート300とヒータプレート200との間の距離、あるいはヒータプレート200とセラミック誘電体基板100との間の距離と同じである。
 セラミック誘電体基板100は、例えば多結晶セラミック焼結体による平板状の基材であり、半導体ウェーハ等の処理対象物Wを載置する第1主面101と、第1主面101とは反対側の第2主面102と、を有する。
 ここで、本実施形態の説明においては、第1主面101と第2主面102とを結ぶ方向をZ方向、Z方向と直交する方向の1つをX方向、Z方向及びX方向に直交する方向をY方向ということにする。
 セラミック誘電体基板100に含まれる結晶の材料としては、例えばAl、Y及びYAGなどが挙げられる。このような材料を用いることで、セラミック誘電体基板100における赤外線透過性、絶縁耐性及びプラズマ耐久性を高めることができる。
 セラミック誘電体基板100の内部には、電極層111が設けられている。電極層111は、第1主面101と、第2主面102と、の間に介設されている。すなわち、電極層111は、セラミック誘電体基板100の中に挿入されるように形成されている。電極層111は、セラミック誘電体基板100に一体焼結されている。
 なお、電極層111は、第1主面101と、第2主面102と、の間に介設されていることに限定されず、第2主面102に付設されていてもよい。
 静電チャック10は、電極層111に吸着保持用電圧を印加することによって、電極層111の第1主面101側に電荷を発生させ、静電力によって処理対象物Wを吸着保持する。
 ヒータプレート200は、ヒータ用電流が流れることによって発熱し、ヒータプレート200が発熱しない場合と比較して処理対象物Wの温度を上げることができる。
 電極層111は、第1主面101及び第2主面102に沿って設けられている。電極層111は、処理対象物Wを吸着保持するための吸着電極である。電極層111は、単極型でも双極型でもよい。また、電極層111は、三極型やその他の多極型であってもよい。電極層111の数や電極層111の配置は、適宜選択される。
 セラミック誘電体基板100は、電極層111と第1主面101との間の第1誘電層107と、電極層111と第2主面102との間の第2誘電層109と、を有する。セラミック誘電体基板100のうち少なくとも第1誘電層107における赤外線分光透過率は、20%以上であることが好ましい。本実施形態において、赤外線分光透過率は、厚さ1mm換算での値である。
 セラミック誘電体基板100のうち少なくとも第1誘電層107における赤外線分光透過率が20%以上あることで、第1主面101に処理対象物Wを載置した状態でヒータプレート200から放出される赤外線がセラミック誘電体基板100を効率良く透過することができる。したがって、処理対象物Wに熱が蓄積し難くなり、処理対象物Wの温度の制御性が高まる。
 例えば、プラズマ処理を行うチャンバ内で静電チャック10が使用される場合、プラズマパワーの増加に伴い処理対象物Wの温度は上昇しやすくなる。本実施形態の静電チャック10では、プラズマパワーによって処理対象物Wに伝わった熱がセラミック誘電体基板100に効率良く伝わる。さらに、ヒータプレート200によってセラミック誘電体基板100に伝わった熱が処理対象物Wに効率よく伝わる。したがって、処理対象物Wを効率良く伝熱して所望の温度に維持しやすくなる。
 本実施形態に係る静電チャック10では、第1誘電層107に加え、第2誘電層109における赤外線分光透過率も20%以上あることが望ましい。第1誘電層107及び第2誘電層109の赤外線分光透過率が20%以上あることで、ヒータプレート200から放出される赤外線がさらに効率良くセラミック誘電体基板100を透過することになり、処理対象物Wの温度制御性を高めることができる。
 ベースプレート300は、セラミック誘電体基板100の第2主面102側に設けられ、ヒータプレート200を介してセラミック誘電体基板100を支持する。ベースプレート300には、連通路301が設けられている。つまり、連通路301は、ベースプレート300の内部に設けられている。ベースプレート300の材料としては、例えばアルミニウムが挙げられる。
 ベースプレート300は、セラミック誘電体基板100の温度調整を行う役目を果たす。例えば、セラミック誘電体基板100を冷却する場合には、連通路301へ冷却媒体を流入し、連通路301を通過させ、連通路301から冷却媒体を流出させる。これにより、冷却媒体によってベースプレート300の熱を吸収し、その上に取り付けられたセラミック誘電体基板100を冷却することができる。
 一方、セラミック誘電体基板100を加熱する場合には、連通路301内に加熱媒体を入れることも可能である。または、ベースプレート300に図示しないヒータを内蔵させることも可能である。このように、ベースプレート300によりセラミック誘電体基板100の温度が調整されると、静電チャック10で吸着保持される処理対象物Wの温度を容易に調整することができる。
 また、セラミック誘電体基板100の第1主面101側には、必要に応じて凸部113が設けられている。互いに隣り合う凸部113の間には、溝115が設けられている。溝115は、互いに連通している。静電チャック10に搭載された処理対象物Wの裏面と、溝115と、の間には、空間が形成される。
 溝115には、ベースプレート300及びセラミック誘電体基板100を貫通する導入路321が接続されている。処理対象物Wを吸着保持した状態で導入路321からヘリウム(He)等の伝達ガスを導入すると、処理対象物Wと溝115との間に設けられた空間に伝達ガスが流れ、処理対象物Wを伝達ガスによって直接加熱もしくは冷却することができるようになる。
 図3は、本実施形態のヒータプレートを表す模式的斜視図である。
 図4は、本実施形態のヒータプレートを表す模式的斜視図である。
 図5は、本実施形態のヒータプレートを表す模式的分解図である。
 図6は、本実施形態のヒータプレートの変形例を表す模式的分解図である。
 図3は、本実施形態のヒータプレートを上面(セラミック誘電体基板100の側の面)から眺めた模式的斜視図である。図4(a)は、本実施形態のヒータプレートを下面(ベースプレート300の側の面)から眺めた模式的斜視図である。図4(b)は、図4(a)に表した領域B2における模式的拡大図である。
 図5に表したように、本実施形態のヒータプレート200は、第1の支持板210と、第1の樹脂層220と、ヒータエレメント(発熱層)230と、第2の樹脂層240と、バイパス層250と、第3の樹脂層260と、第2の支持板270と、給電端子280と、を有する。図3に表したように、第1の支持板210の面211(上面)は、ヒータプレート200の上面を形成する。図4に表したように、第2の支持板270の面271(下面)は、ヒータプレート200の下面を形成する。第1の支持板210及び第2の支持板270は、ヒータエレメント230などを支持する支持板である。この例において、第1支持板210及び第2支持板270は、第1の樹脂層220と、ヒータエレメント230と、第2の樹脂層240と、バイパス層250と、第3の樹脂層260と、を挟み、これらを支持する。
 第1の樹脂層220は、第1の支持板210と、第2の支持板270と、の間に設けられている。ヒータエレメント230は、第1の樹脂層220と、第2の支持板270と、の間に設けられている。このように、ヒータエレメント230は、第1の支持板210と重ねて設けられる。第1の樹脂層220は、換言すれば、第1の支持板210とヒータエレメント230との間に設けられる。
 第2の樹脂層240は、ヒータエレメント230と、第2の支持板270と、の間に設けられている。バイパス層250は、第2の樹脂層240と、第2の支持板270と、の間に設けられている。第3の樹脂層260は、バイパス層250と、第2の支持板270と、の間に設けられている。ヒータエレメント230は、換言すれば、第1の樹脂層220と第2の樹脂層240との間に設けられる。バイパス層250は、換言すれば、第2の樹脂層240と第3の樹脂層260との間に設けられる。ヒータエレメント230は、例えば、第1の樹脂層220及び第2の樹脂層240のそれぞれに接触する。バイパス層250は、例えば、第2の樹脂層240及び第3の樹脂層260のそれぞれに接触する。
 図6に表したように、バイパス層250および第3の樹脂層260は、必ずしも設けられていなくともよい。バイパス層250および第3の樹脂層260が設けられていない場合には、第2の樹脂層240は、ヒータエレメント230と、第2支持板270と、の間に設けられる。以下の説明では、ヒータプレート200がバイパス層250および第3の樹脂層260を有する場合を例に挙げる。
 第1の支持板210は、比較的高い熱伝導率を有する。第1の支持板210の材料としては、例えばアルミニウム、銅、およびニッケルの少なくともいずれかを含む金属や、多層構造のグラファイトなどが挙げられる。第1の支持板210の厚さ(Z方向の長さ)は、例えば約0.1mm以上、3.0mm以下程度である。より好ましくは、第1の支持板210の厚さは、例えば0.3mm以上、1.0mm以下程度である。第1の支持板210は、ヒータプレート200の面内の温度分布の均一化を向上させる。第1の支持板210は、ヒータプレート200の反りを抑制する。第1の支持板210は、ヒータプレート200とセラミック誘電体基板100との間の接着の強度を向上させる。
 処理対象物Wの処理プロセスでは、RF(Radio Frequency)電圧(高周波電圧)が印加される。高周波電圧が印加されると、ヒータエレメント230は、高周波の影響を受けて発熱することがある。すると、ヒータエレメント230の温度制御性が低下する。
 これに対して、本実施形態では、第1の支持板210は、ヒータエレメント230およびバイパス層250を高周波から遮断する。これにより、第1の支持板210は、ヒータエレメント230が異常温度に発熱することを抑制することができる。
 第2の支持板270の材料、厚さ、および機能は、第1の支持板210の材料、厚さ、および機能とそれぞれ同じである。第1の支持板210は、第2の支持板270と電気的に接合されている。ここで、本願明細書において「接合」という範囲には、接触が含まれる。第2の支持板270と、第1の支持板210と、の間の電気的な接合の詳細については、後述する。
 このように、第1の支持板210及び第2の支持板270は、比較的高い熱伝導率を有する。これにより、第1の支持板210及び第2の支持板270は、ヒータエレメント230から供給される熱の熱拡散性を向上させる。また、第1の支持板210及び第2の支持板270は、適度な厚さ及び剛性を有することにより、例えば、ヒータプレート200の反りを抑制する。さらに、第1の支持板210及び第2の支持板270は、例えば、ウェーハ処理装置の電極などに印加されるRF電圧に対するシールド性を向上させる。例えば、ヒータエレメント230に対するRF電圧の影響を抑制する。このように、第1の支持板210及び第2の支持板270は、熱拡散の機能と、反り抑制の機能と、RF電圧に対するシールドの機能と、を有する。
 第1の樹脂層220の材料としては、例えばポリイミドやポリアミドイミドなどが挙げられる。第1の樹脂層220の厚さ(Z方向の長さ)は、例えば約0.01mm以上、0.20mm以下程度である。第1の樹脂層220は、第1の支持板210とヒータエレメント230とを互いに接合する。第1の樹脂層220は、第1の支持板210とヒータエレメント230との間を電気的に絶縁する。このように、第1の樹脂層220は、電気絶縁の機能と、面接合の機能と、を有する。
 第2の樹脂層240の材料および厚さは、第1の樹脂層220の材料および厚さとそれぞれ同程度である。第3の樹脂層260の材料および厚さは、第1の樹脂層220の材料および厚さとそれぞれ同程度である。
 第2の樹脂層240は、ヒータエレメント230とバイパス層250とを互いに接合する。第2の樹脂層240は、ヒータエレメント230とバイパス層250との間を電気的に絶縁する。このように、第2の樹脂層240は、電気絶縁の機能と、面接合の機能と、を有する。
 第3の樹脂層260は、バイパス層250と第2の支持板270とを互いに接合する。第3の樹脂層260は、バイパス層250と第2の支持板270との間を電気的に絶縁する。このように、第3の樹脂層260は、電気絶縁の機能と、面接合の機能と、を有する。
 ヒータエレメント230の材料としては、例えばステンレス、チタン、クロム、ニッケル、銅、およびアルミニウムの少なくともいずれかを含む金属などが挙げられる。ヒータエレメント230の厚さ(Z方向の長さ)は、例えば約0.01mm以上、0.20mm以下程度である。ヒータエレメント230は、バイパス層250と電気的に接合されている。一方で、ヒータエレメント230は、第1の支持板210および第2の支持板270とは電気的に絶縁されている。ヒータエレメント230と、バイパス層250と、の間の電気的な接合の詳細については、後述する。
 ヒータエレメント230は、電流が流れると発熱し、処理対象物Wの温度を制御する。例えば、ヒータエレメント230は、処理対象物Wを所定の温度に加熱する。例えば、ヒータエレメント230は、処理対象物Wの面内の温度分布を均一にする。例えば、ヒータエレメント230は、処理対象物Wの面内の温度に意図的に差をつける。
 バイパス層250は、第1の支持板210と略平行に配置され、第2の支持板270と略平行に配置されている。バイパス層250は、複数のバイパス部251を有する。バイパス層250は、例えば8つのバイパス部251を有する。バイパス部251の数は、「8」には限定されない。バイパス層250は、板状を呈する。これに対して、ヒータエレメント230は、帯状のヒータ電極239を有する。バイパス層250の面(バイパス部251の面251a)に対して垂直にみたときに、バイパス層250の面積は、ヒータエレメント230の面積(ヒータ電極239の面積)よりも広い。この詳細については、後述する。
 バイパス層250は、導電性を有する。バイパス層250は、第1の支持板210および第2の支持板270とは電気的に絶縁されている。バイパス層250の材料としては、例えばステンレスを含む金属などが挙げられる。バイパス層250の厚さ(Z方向の長さ)は、例えば約0.03mm以上、0.30mm以下程度である。バイパス層250の厚さは、第1の樹脂層220の厚さよりも厚い。バイパス層250の厚さは、第2の樹脂層240の厚さよりも厚い。バイパス層250の厚さは、第3の樹脂層260の厚さよりも厚い。
 例えば、バイパス層250の材料は、ヒータエレメント230の材料と同じである。一方で、バイパス層250の厚さは、ヒータエレメント230の厚さよりも厚い。そのため、バイパス層250の電気抵抗は、ヒータエレメント230の電気抵抗よりも低い。これにより、バイパス層250の材料がヒータエレメント230の材料と同じ場合でも、バイパス層250がヒータエレメント230のように発熱することを抑えることができる。つまり、バイパス層250の電気抵抗を抑え、バイパス層250の発熱量を抑えることができる。なお、バイパス層250の電気抵抗を抑え、バイパス層250の発熱量を抑える手段は、バイパス層250の厚さではなく、体積抵抗率が比較的低い材料を用いることで実現されてもよい。すなわち、バイパス層250の材料は、ヒータエレメント230の材料と異なってもよい。バイパス層250の材料としては、例えばステンレス、チタン、クロム、ニッケル、銅、およびアルミニウムの少なくともいずれかを含む金属などが挙げられる。
 給電端子280は、バイパス層250と電気的に接合されている。ヒータプレート200がベースプレート300とセラミック誘電体基板100との間に設けられた状態において、給電端子280は、ヒータプレート200からベースプレート300へ向かって設けられている。給電端子280は、静電チャック10の外部から供給された電力をバイパス層250を介してヒータエレメント230に供給する。給電端子280は、例えば、ヒータエレメント230に直接的に接続してもよい。これにより、バイパス層250が省略可能となる。
 ヒータプレート200は、複数の給電端子280を有する。図3~図5に表したヒータプレート200は、8つの給電端子280を有する。給電端子280の数は、「8」には限定されない。1つの給電端子280は、1つのバイパス部251と電気的に接合されている。孔273は、第2の支持板270を貫通している。給電端子280は、孔273を通してバイパス部251と電気的に接合されている。
 図5に表した矢印C1および矢印C2のように、電力が静電チャック10の外部から給電端子280に供給されると、電流は、給電端子280からバイパス層250へ流れる。図5に表した矢印C3および矢印C4のように、バイパス層250へ流れた電流は、バイパス層250からヒータエレメント230へ流れる。図5に表した矢印C5および矢印C6のように、ヒータエレメント230へ流れた電流は、ヒータエレメント230の所定のゾーン(領域)を流れ、ヒータエレメント230からバイパス層250へ流れる。ヒータエレメント230のゾーンの詳細については、後述する。図5に表した矢印C7および矢印C8のように、バイパス層250へ流れた電流は、バイパス層250から給電端子280へ流れる。図5に表した矢印C9のように、給電端子280へ流れた電流は、静電チャック10の外部へ流れる。
 このように、ヒータエレメント230とバイパス層250との接合部には、電流がヒータエレメント230に入る部分と、電流がヒータエレメント230から出る部分と、が存在する。つまり、ヒータエレメント230とバイパス層250との接合部には、ペアが存在する。図3~図5に表したヒータプレート200は8つの給電端子280を有するため、ヒータエレメント230とバイパス層250との接合部には、4つのペアが存在する。
 本実施形態によれば、ヒータエレメント230は、第1の支持板210と、第2の支持板270と、の間に設けられている。これにより、ヒータプレート200の面内の温度分布の均一化を向上させ、処理対象物Wの面内の温度分布の均一性を向上させることができる。また、第1の支持板210および第2の支持板270は、ヒータエレメント230およびバイパス層250を高周波から遮断し、ヒータエレメント230が異常温度に発熱することを抑制することができる。
 前述したように、バイパス層250は、ヒータエレメント230と、第2の支持板270と、の間に設けられている。つまり、バイパス層250は、ヒータエレメント230と、ベースプレート300と、の間に設けられている。ステンレスの熱伝導率は、アルミニウムの熱伝導率および銅の熱伝導率よりも低い。そのため、バイパス層250は、ヒータエレメント230から供給された熱が第2の支持板270へ伝わることを抑制する。つまり、バイパス層250は、バイパス層250からみて第2の支持板270の側に対する断熱効果を有し、処理対象物Wの面内の温度分布の均一性を向上させることができる。
 バイパス層250は、給電端子280の配置に対してより大きい自由度を持たせることができる。バイパス層250が設けられることで、バイパス層250が設けられていない場合と比較して熱容量が大きい給電端子をヒータエレメント230に直接接合させなくともよい。これにより、処理対象物Wの面内の温度分布の均一性を向上させることができる。また、バイパス層250が設けられていない場合と比較して薄いヒータエレメント230に給電端子280を接合させなくともよい。これにより、ヒータプレート200の信頼性を向上させることができる。
 前述したように、給電端子280は、ヒータプレート200からベースプレート300へ向かって設けられている。そのため、ベースプレート300の下面303(図2(a)および図2(b)参照)の側からソケットなどと呼ばれる部材を介して給電端子280に電力を供給することができる。これにより、静電チャック10が設置されるチャンバ内に給電端子280が露出することを抑えつつ、ヒータの配線が実現される。
 次に、本実施形態のヒータプレート200の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。
 図7は、本実施形態の製造方法の一例を例示する模式的断面図である。
 図8は、本実施形態の製造方法の他の一例を例示する模式的断面図である。
 図7(a)は、バイパス層とヒータエレメントとを接合する前の状態を表す模式的断面図である。図7(b)は、バイパス層とヒータエレメントとを接合した後の状態を表す模式的断面図である。図8は、バイパス層と給電端子との接合工程の一例を例示する模式的断面図である。
 本実施形態にかかる静電チャック10の製造方法では、例えば、まずアルミニウムの機械加工を行うことで、第1の支持板210および第2の支持板270を製造する。第1の支持板210および第2の支持板270の検査は、例えば三次元測定器などを用いて行われる。
 次に、例えば、ポリイミドフィルムをレーザ、機械加工、型抜き、あるいは溶解などによりカットすることで、第1の樹脂層220、第2の樹脂層240、および第3の樹脂層260を製造する。第1の樹脂層220、第2の樹脂層240、および第3の樹脂層260の検査は、例えば目視などを用いて行われる。
 次に、ステンレスをフォトリソグラフィ技術や印刷技術を利用しエッチング、機械加工、型抜きなどによりカットすることで、ヒータパターンを形成する。これにより、ヒータエレメント230を製造する。また、ヒータエレメント230の抵抗値の測定などが行われる。
 続いて、図7(a)および図7(b)に表したように、ヒータエレメント230とバイパス層250との接合を行う。ヒータエレメント230とバイパス層250との接合は、はんだ付け、ろう付け、溶接、あるいは接触などにより行われる。図7(a)に表したように、第2の樹脂層240には、孔241が設けられている。孔241は、第2の樹脂層240を貫通している。例えば、図7(a)に表した矢印C11のように、バイパス層250の側からスポット溶接を行うことで、ヒータエレメント230とバイパス層250とを接合する。
 なお、ヒータエレメント230とバイパス層250との接合は、溶接には限定されない。例えば、ヒータエレメント230とバイパス層250との接合は、レーザ光を利用した接合、半田付け、ろう付け、あるいは接触などにより行われてもよい。
 続いて、ヒータプレート200の各部材を積層し、ホットプレス機によりプレスする。
 続いて、図8に表したように、給電端子280とバイパス層250との接合を行う。給電端子280とバイパス層250との接合は、溶接、レーザ、はんだ付け、あるいはろう付けなどにより行われる。図8に表したように、第2の支持板270には、孔273が設けられている。孔273は、第2の支持板270を貫通している。これは、図4(b)に関して前述した通りである。第3の樹脂層260には、孔261が設けられている。孔261は、第3の樹脂層260を貫通している。図8に表した矢印C13のように、第2の支持板270から第1の支持板210へ向かって溶接、レーザ、はんだ付け、あるいはろう付けなどを行うことで、給電端子280とバイパス層250とを接合する。
 このようにして、本実施形態のヒータプレート200が製造される。
 なお、製造後のヒータプレート200に対しては、検査などが適宜行われる。
 図9は、本実施形態にかかる静電チャックを表す模式的分解図である。
 図10は、本実施形態にかかる静電チャックを表す電気回路図である。
 図10(a)は、第1の支持板と第2の支持板とが電気的に接合された例を表す電気回路図である。図10(b)は、第1の支持板と第2の支持板とが電気的に接合されていない例を表す電気回路図である。
 図9および図10(a)に表したように、第1の支持板210は、第2の支持板270と電気的に接合されている。第1の支持板210と第2の支持板270との接合は、例えば、溶接、レーザ光を利用した接合、半田付け、あるいは接触などにより行われる。
 例えば、図10(b)に表したように、第1の支持板210が第2の支持板270と電気的に確実に接合されていないと、第1の支持板210が第2の支持板270と電気的に接合されたり、あるいは電気的に接合されなかったりすることがある。すると、プラズマを発生させたときのエッチングレートにばらつきが生ずることがある。また、第1の支持板210が第2の支持板270と電気的に接合されていなくとも、プラズマを発生させると電流がヒータエレメント230に流れ、ヒータエレメント230が発熱することがある。言い換えれば、第1の支持板210が第2の支持板270と電気的に確実に接合されていないと、ヒータエレメント230がヒータ用電流以外の電流により発熱することがある。
 これに対して、本実施形態にかかる静電チャック10では、図10(a)に表したように、第1の支持板210は、第2の支持板270と電気的に接合されている。これにより、電流が第1の支持板210から第2の支持板270へ流れ、あるいは電流が第2の支持板270から第1の支持板210へ流れ、プラズマを発生させたときのエッチングレートにばらつきが生ずることを抑えることができる。また、ヒータエレメント230がヒータ用電流以外の電流により発熱することを抑えることができる。
 さらに、ヒータエレメント230およびバイパス層250を高周波から遮断することができる。これにより、ヒータエレメント230が異常温度に発熱することを抑制することができる。また、ヒータプレート200のインピーダンスを抑えることができる。
 次に、本実施形態のヒータプレート200の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
 図11は、本実施形態のヒータプレートの具体例を例示する模式的平面図である。
 図12及び13は、本具体例のヒータエレメントを例示する模式的平面図である。
 図14は、本具体例のバイパス層を例示する模式的平面図である。
 図15は、本具体例のヒータプレートの一部を模式的に表す拡大図である。
 図11(a)は、本具体例のヒータプレートを上面から眺めた模式的平面図である。図11(b)は、本具体例のヒータプレートを下面から眺めた模式的平面図である。図12(a)は、ヒータエレメントの領域の一例を例示する模式的平面図である。図12(b)及び図13は、ヒータエレメントの領域の他の一例を例示する模式的平面図である。
 図14に表したように、バイパス層250の複数のバイパス部251のうちの少なくともいずれかは、縁部に切り欠き部253を有する。図13に表したバイパス層250では、4個の切り欠き部253が設けられている。切り欠き部253の数は、「4」には限定されない。
 複数のバイパス層250のうちの少なくともいずれかが切り欠き部253を有するため、第2の支持板270は、第1の支持板210と接触可能である。
 図11(a)および図11(b)に表したように、第1の支持板210は、領域B11~領域B14および領域B31~領域B34において第2の支持板270と電気的に接合されている。なお、領域B11~領域B14のそれぞれは、領域B31~領域B34のそれぞれと対応している。つまり、図11(a)~図13に表した具体例では、第1の支持板210は、4つの領域で第2の支持板270と電気的に接合されており、8つの領域で第2の支持板270と電気的に接合されているわけではない。
 図15(a)及び図15(b)は、領域B31(領域B11)の一例を表す拡大図である。図15(a)は、領域B31の模式的平面図であり、図15(b)は、領域B31の模式的断面図である。図15(b)は、図15(a)の切断面A2-A2を模式的に表す。なお、他の領域B12~領域B14および領域B32~領域B34は、領域B11、B31と同様であるから、詳細な説明は省略する。
 図15(a)及び図15(b)に表したように、領域B31には、接合領域JAが設けられている。接合領域JAは、第1の支持板210と第2の支持板270とを互いに接合する。接合領域JAは、バイパス層250の切り欠き部253に対応して第1の支持板210及び第2の支持板270の外縁に設けられる。接合領域JAは、例えば、第2の支持板270側からレーザ溶接することによって形成される。これにより、接合領域JAは、スポット状に形成される。接合領域JAは、第1の支持板210側から形成してもよい。なお、接合領域JAの形成方法は、レーザ溶接に限ることなく、他の方法でもよい。接合領域JAの形状は、スポット状に限ることなく、楕円状、半円状、または角形状などでもよい。
 第1の支持板210が第2の支持板270と接合された接合領域JAの面積は、第1の支持板210の面211(図3参照)の面積よりも狭い。接合領域JAの面積は、面211の面積からヒータエレメント230の面積を引いた差分の面積よりも狭い。換言すれば、接合領域JAの面積は、第1の支持板210のうちの面211と平行な平面に投影した時にヒータエレメント230と重ならない領域の面積よりも狭い。第1の支持板210が第2の支持板270と接合された接合領域JAの面積は、第2の支持板270の面271(図4(a)参照)の面積よりも狭い。接合領域JAの面積は、面271の面積からヒータエレメント230の面積を引いた差分の面積よりも狭い。換言すれば、接合領域JAの面積は、第2の支持板270のうちの面271と平行な平面に投影した時にヒータエレメント230と重ならない領域の面積よりも狭い。
 スポット状に形成された接合領域JAの直径は、例えば、1mm(0.5mm以上3mm以下)である。一方、第1の支持板210及び第2の支持板270の直径は、例えば、300mmである。第1の支持板210及び第2の支持板270の直径は、保持する処理対象物Wに応じて設定される。このように、接合領域JAの面積は、第1の支持板210の面211の面積及び第2の支持板270の面271の面積に比べて十分に小さい。接合領域JAの面積は、例えば、面211の面積(面271の面積)の1/5000以下である。ここで、接合領域JAの面積とは、より詳しくは、第1の支持板210の面211と平行な平面に投影した時の面積である。換言すれば、接合領域JAの面積は、上面視における面積である。
 この例では、領域B11~領域B14および領域B31~領域B34に対応した4つの接合領域JAが設けられる。接合領域JAの数は、4つに限らない。接合領域JAの数は、任意の数でよい。例えば、30°おきに12個の接合領域JAを第1の支持板210及び第2の支持板270に設けてもよい。また、接合領域JAの形状は、スポット状に限らない。接合領域JAの形状は、楕円状、角状、または線状などでもよい。接合領域JAは、例えば、第1の支持板210及び第2の支持板270の外縁に沿う環状に形成してもよい。
 第2の支持板270は、孔273(図4(b)および図8参照)を有する。一方で、第1の支持板210は、給電端子280を通す孔を有していない。そのため、第1の支持板210の面211の面積は、第2の支持板270の面271の面積よりも広い。
 ヒータエレメント230は、例えば帯状のヒータ電極239を有する。図12(a)に表した具体例では、ヒータ電極239は、略円を描くように配置されている。ヒータ電極239は、第1の領域231と、第2の領域232と、第3の領域233と、第4の領域234と、に配置されている。第1の領域231は、ヒータエレメント230の中央部に位置する。第2の領域232は、第1の領域231の外側に位置する。第3の領域233は、第2の領域232の外側に位置する。第4の領域234は、第3の領域233の外側に位置する。
 第1の領域231に配置されたヒータ電極239は、第2の領域232に配置されたヒータ電極239とは電気的に接合されていない。第2の領域232に配置されたヒータ電極239は、第3の領域233に配置されたヒータ電極239とは電気的に接合されていない。第3の領域233に配置されたヒータ電極239は、第4の領域234に配置されたヒータ電極239とは電気的に接合されていない。つまり、ヒータ電極239は、複数の領域において互いに独立した状態で設けられている。
 図12(b)に表した具体例では、ヒータ電極239は、略扇形の少なくとも一部を描くように配置されている。ヒータ電極239は、第1の領域231aと、第2の領域231bと、第3の領域231cと、第4の領域231dと、第5の領域231eと、第6の領域231fと、第7の領域232aと、第8の領域232bと、第9の領域232cと、第10の領域232dと、第11の領域232eと、第12の領域232fと、に配置されている。任意の領域に配置されたヒータ電極239は、他の領域に配置されたヒータ電極239とは電気的に接合されていない。つまり、ヒータ電極239は、複数の領域において互いに独立した状態で設けられている。図12(a)および図12(b)に表したように、ヒータ電極239が配置される領域は、特には限定されない。
 図13に表した具体例では、ヒータエレメント230がさらに多くの領域を有する。図13のヒータエレメント230では、図12(a)で示した第1の領域231が、さらに4つの領域231a~231dに分割されている。また、図12(a)で示した第2の領域232が、さらに8つの領域232a~232hに分割されている。また、図12(a)で示した第3の領域233が、さらに8つの領域233a~233hに分割されている。そして、図12(a)で示した第4の領域234が、さらに16の領域234a~234pに分割されている。このように、ヒータ電極239が配置されるヒータエレメント230の領域の数及び形状は、任意でよい。
 図14(a)に表したように、バイパス層250のバイパス部251は、扇形を呈する。複数の扇形のバイパス部251が互いに離間して並べられ、バイパス層250は、全体として略円形を呈する。図14(a)に表したように、隣り合うバイパス部251の間の離間部分257は、バイパス層250の中心259から径方向に延在している。言い換えれば、隣り合うバイパス部251の間の離間部分257は、バイパス層250の中心259から放射状に延在している。バイパス部251の面251aの面積は、離間部分257の面積よりも広い。バイパス層250の面積(バイパス部251の面251aの面積)は、ヒータエレメント230の面積(ヒータ電極239の面積)よりも広い。
 図14(b)に表したように、バイパス層250の複数のバイパス部251の形状は、例えば、湾曲した扇形状でもよい。このように、バイパス層250に設けられる複数のバイパス部251の数及び形状は、任意でよい。
 図11~図14に関する以下の説明では、図12(a)に表したヒータエレメント230の領域を例に挙げる。ヒータ電極239が略円を描くように配置され、複数の扇形のバイパス部251が互いに離間して並べられている。そのため、バイパス部251の面251aに対して垂直にみたときに、ヒータ電極239は、隣り合うバイパス部251の間の離間部分257と交差する。また、バイパス部251の面251aに対して垂直にみたときに、隣り合うヒータエレメント230の各領域(第1の領域231、第2の領域232、第3の領域233、および第4の領域234)の間の離間部分235は、隣り合うバイパス部251の間の離間部分257と交差する。
 図11(a)および図11(b)に表したように、ヒータエレメント230とバイパス層250との接合部255a~255hのそれぞれと、ヒータプレート200の中心203と、を結ぶ複数の仮想線は、互いに重ならない。言い換えれば、ヒータエレメント230とバイパス層250との接合部255a~255hは、ヒータプレート200の中心203からみて互いに異なる方向に配置されている。図11(b)に表したように、給電端子280は、接合部255a~255hのそれぞれと、ヒータプレート200の中心203と、を結ぶ仮想線の上に存在する。
 接合部255a、255bは、第1の領域231に配置されたヒータ電極239とバイパス層250とを接合する部分である。接合部255a、255bは、第1の領域231に対応している。接合部255aおよび接合部255bのいずれか一方は、電流がヒータエレメント230に入る部分である。接合部255aおよび接合部255bのいずれか他方は、電流がヒータエレメント230から出る部分である。
 接合部255c、255dは、第2の領域232に配置されたヒータ電極239とバイパス層250とを接合する部分である。接合部255c、255dは、第2の領域232に対応している。接合部255cおよび接合部255dのいずれか一方は、電流がヒータエレメント230に入る部分である。接合部255cおよび接合部255dのいずれか他方は、電流がヒータエレメント230から出る部分である。
 接合部255e、255fは、第3の領域233に配置されたヒータ電極239とバイパス層250とを接合する部分である。接合部255e、255fは、第3の領域233に対応している。接合部255eおよび接合部255fのいずれか一方は、電流がヒータエレメント230に入る部分である。接合部255eおよび接合部255fのいずれか他方は、電流がヒータエレメント230から出る部分である。
 接合部255g、255hは、第4の領域234に配置されたヒータ電極239とバイパス層250とを接合する部分である。接合部255g、255hは、第4の領域234に対応している。接合部255gおよび接合部255hのいずれか一方は、電流がヒータエレメント230に入る部分である。接合部255gおよび接合部25hのいずれか他方は、電流がヒータエレメント230から出る部分である。
 接合部255a、255bは、ヒータプレート200の中心203を中心とし接合部255c、255dを通る円とは異なる円の上に存在する。接合部255a、255bは、ヒータプレート200の中心203を中心とし接合部255e、255fを通る円とは異なる円の上に存在する。接合部255a、255bは、ヒータプレート200の中心203を中心とし接合部255g、255hを通る円とは異なる円の上に存在する。
 接合部255c、255dは、ヒータプレート200の中心203を中心とし接合部255e、255fを通る円とは異なる円の上に存在する。接合部255c、255dは、ヒータプレート200の中心203を中心とし接合部255g、255hを通る円とは異なる円の上に存在する。
 接合部255e、255fは、ヒータプレート200の中心203を中心とし接合部255g、255hを通る円とは異なる円の上に存在する。
 図11(a)および図11(b)に表したように、ヒータプレート200は、リフトピン孔201を有する。図11(a)および図11(b)に表した具体例では、ヒータプレート200は、3つのリフトピン孔201を有する。リフトピン孔201の数は、「3」には限定されない。給電端子280は、リフトピン孔201からみてヒータプレート200の中心203の側の領域に設けられている。
 本具体例によれば、ヒータ電極239が、複数の領域に配置されているため、処理対象物Wの面内の温度を各領域ごとに独立して制御することができる。これにより、処理対象物Wの面内の温度に意図的に差をつけることができる(温度制御性)。
 本実施形態に係るヒータプレート200の構造について、図面を参照しつつ、さらに説明する。
 図16(a)~図16(d)は、本実施形態のヒータプレートの一部を表す断面図である。
 図16(a)は、ヒータエレメント230の一部を表し、図16(b)は、バイパス層250の一部を表す。また、図16(c)は、ヒータエレメント230及びバイパス層250の一部を表し、図16(d)は、ヒータエレメント230及びバイパス層250の変形例を表す。
 本実施形態において、ヒータ電極239は、複数の領域に独立して配置されている。例えば、図16(a)及び図16(c)に表したように、ヒータ電極239(ヒータエレメント230)は、第1の導電部21と、第2の導電部22と、を有する。第2の導電部22は、第1主面101と平行な面内方向Dp(例えばX方向)において第1の導電部21と離間している。第1の導電部21及び第2の導電部22は、ヒータ電極239の一部である。第1の導電部21と第2の導電部22との間の距離L1(第1の導電部21と第2の導電部22との間の離間部分の幅)は、例えば、500μm以上である。このように、ヒータ電極239が、複数の領域に配置されることによって、処理対象物Wの面内の温度を各領域ごとに制御することができる。
 各ヒータ電極239のそれぞれは、第1面P1と、第2面P2と、を有する。第1面P1は、第1の樹脂層220と対向する。第2面P2は、第1面P1と反対側を向く。すなわち、第2面P2は、第2の樹脂層240と対向する。
 第1面P1の幅W1は、第2面P2の幅W2と異なる。この例において、第1面P1の幅W1は、第2面P2の幅W2よりも狭い。すなわち、ヒータ電極239の幅は、上方(セラミック誘電体基板100側)に向かうほど狭くなる。
 各ヒータ電極239は、第1面P1と第2面P2とを接続する一対の側面SF1を有する。各側面SF1は、例えば、凹曲面状である。各側面SF1は、例えば、平面状でもよい。第1面P1と側面SF1との成す角度θ1は、第2面P2と側面SF1との成す角度θ2と異なる。また、側面SF1の表面粗さは、第1面P1及び第2面P2の少なくとも一方の表面粗さよりも粗い。
 ヒータプレート200は、樹脂部222をさらに有する。樹脂部222は、第1の導電部21と第2の導電部22との間に設けられる。換言すれば、樹脂部222は、各ヒータ電極239のそれぞれの間に設けられる。樹脂部222は、各ヒータ電極239の間に充填される。樹脂部222の材料は、第1の樹脂層220の材料と異なる。樹脂部222の材料は、第2の樹脂層240の材料と異なる。材料が異なるとは組成が異なること、物性(例えば融点やガラス転移点など)が異なること、もしくは熱履歴が異なることである。熱履歴が異なる2つの材料間には界面が存在する。樹脂部222の組成は、第1の樹脂層220及び第2の樹脂層240の組成と異なる。樹脂部222の熱履歴は、第1の樹脂層220及び第2の樹脂層240の熱履歴と異なる。
 例えば、樹脂部222が第1の樹脂層220に含まれる成分と異なる成分を含む場合、樹脂部222の材料は第1の樹脂層220の材料と異なる。樹脂部222が第1の樹脂層220の成分と同じ成分を含む場合でも、樹脂部222における当該成分の組成比(濃度)が第1の樹脂層220における当該成分の組成比(濃度)と異なる場合、樹脂部222の材料は第1の樹脂層220の材料と異なる。また、例えば、第1の樹脂層220が複数の層を含む場合でも、当該複数の層の少なくともいずれかの材料と樹脂部222の材料とが異なる場合、樹脂部222の材料は、第1の樹脂層220の材料と異なる。樹脂部222のガラス転移点(又は融点)は、例えば、第1の樹脂層220のガラス転移点(又は融点)よりも低い。樹脂部222の材料と第2の樹脂層220の材料が異なるという場合も、上記と同様である。
 樹脂部222には、例えば、ポリイミドやシリコーン、エポキシ、アクリルなどが用いられる。例えば、ポリイミドフィルム、発泡接着剤シート、シリコーン又はエポキシを含む接着剤などを用いることができる。
 第1面P1は、例えば、第1の樹脂層220に接触する。第2面P2は、例えば、第2の樹脂層240に接触する。この場合、第1面P1と第1の樹脂層220との間の間隔は、第2面P2と第2の樹脂層240との間の間隔と等しい。
 図16(b)及び図16(c)に表したように、バイパス部251(バイパス層250)は、第3の導電部23と、第4の導電部24と、を有する。第4の導電部24は、面内方向Dp(例えばX方向)において第3の導電部23と離間している。第3の導電部23及び第4の導電部24は、バイパス部251の一部である。
 各バイパス部251のそれぞれは、第3面P3と、第4面P4と、を有する。第3面P3は、第2の樹脂層240と対向する。第4面P4は、第3面P3と反対側を向く。すなわち、第4面P4は、第3の樹脂層260と対向する。
 第3面P3の幅W3は、第4面P4の幅W4と異なる。この例において、第3面P3の幅W3は、第4面P4の幅W4よりも狭い。すなわち、バイパス部251の幅は、上方(セラミック誘電体基板100側)に向かうほど狭くなる。この例において、第3面P3の第4面P4に対する幅の大小関係は、第1面P1の第2面P2に対する幅の大小関係と同じである。
 各バイパス部251は、第3面P3と第4面P4とを接続する一対の側面SF2を有する。各側面SF2は、例えば、凹曲面状である。各側面SF2は、例えば、平面状でもよい。第3面P3と側面SF2との成す角度θ3は、第4面P4と側面SF2との成す角度θ4と異なる。また、側面SF2の表面粗さは、第3面P3及び第4面P4の少なくとも一方の表面粗さよりも粗い。
 ヒータプレート200は、樹脂部224(バイパス樹脂部)をさらに有する。樹脂部224は、第3の導電部23と第4の導電部24との間に設けられる。換言すれば、樹脂部224は、各バイパス部251のそれぞれの間に設けられる。樹脂部224は、各バイパス部251の間に充填される。樹脂部224の材料は、第2の樹脂層240の材料と異なる。樹脂部224の材料は、第3の樹脂層260の材料と異なる。材料が異なるとは組成が異なること、物性(例えば融点やガラス転移点など)が異なること、もしくは熱履歴が異なることである。熱履歴が異なる2つの材料間には界面が存在する。樹脂部224の組成は、第2の樹脂層240及び第3の樹脂層260の組成と異なる。樹脂部224の熱履歴は、第1の樹脂層240及び第3の樹脂層260の熱履歴と異なる。
 例えば、樹脂部224が第2の樹脂層240に含まれる成分と異なる成分を含む場合、樹脂部224の材料は第2の樹脂層240の材料と異なる。樹脂部224が第2の樹脂層240の成分と同じ成分を含む場合でも、樹脂部224における当該成分の組成比(濃度)が第2の樹脂層240における当該成分の組成比(濃度)と異なる場合、樹脂部224の材料は第2の樹脂層240の材料と異なる。また、例えば、第2の樹脂層240が複数の層を含む場合でも、当該複数の層の少なくともいずれかの材料と樹脂部224の材料とが異なる場合、樹脂部224の材料は、第2の樹脂層240の材料と異なる。樹脂部224のガラス転移点(又は融点)は、例えば、第2の樹脂層240のガラス転移点(又は融点)よりも低い。樹脂部224の材料と第3の樹脂層260の材料が異なるという場合も、上記と同様である。
 樹脂部224には、例えば、ポリイミドやシリコーン、エポキシ、アクリルなどが用いられる。例えば、ポリイミドフィルム、発泡接着剤シート、シリコーン又はエポキシを含む接着剤などを用いることができる。
 第3面P3は、例えば、第2の樹脂層240に接触する。第4面P4は、例えば、第3の樹脂層260に接触する。この場合、第3面P3と第2の樹脂層240との間の間隔は、第4面P4と第3の樹脂層260との間の間隔と等しい。
 このように、本実施形態に係る静電チャック10では、第1面P1の幅W1が、第2面P2の幅W2と異なる。これにより、熱膨張によってヒータエレメント230が変形しても、第1の樹脂層220などに掛かる応力を低減することができる。これにより、ヒータエレメント230に近接する層(例えば、第1の樹脂層220)の剥離を抑制することができる。剥離によって生じる処理対象物の温度変化を抑制することができる。従って、静電チャックの信頼性を向上させることができる。
 また、静電チャック10では、第1面P1の幅W1が、第2面P2の幅W2よりも狭い。これにより、第1面P1との接触面積が小さくなり、第1面P1に接触する層に加わる応力を低減し、第1面P1に接触する層の剥離を抑制することができる。例えば、第1の樹脂層220の剥離を抑制することができる。また、ベースプレート300に熱が逃げやすい第2面P2側の発熱量が、第1面P1側の発熱量よりも多くなり、第1面P1及び第2面P2に対して垂直な方向(Z方向)における熱分布のバラツキを抑制することができる。例えば、均熱性をより向上させることができる。
 また、静電チャック10では、側面SF1が、凹曲面状である。これにより、側面SF1に近接する層に加わる応力を低減し、側面SF1に近接する層の剥離を抑制することができる。例えば、側面SF1と樹脂部222との剥離を抑制することができる。
 また、静電チャック10では、第1面P1と側面SF1との成す角度θ1が、第2面P2と側面SF1との成す角度θ2と異なる。これにより、熱膨張によるヒーター変形による樹脂層への応力の緩和により、ヒーターエレメント230に近接する第1の樹脂層220及び第2の樹脂層240の剥離の低減と、均熱性や温度追従性といった熱的特性を両立することができる。
 また、静電チャック10では、側面SF1の表面粗さが、第1面P1及び第2面P2の少なくとも一方の表面粗さよりも粗い。これにより、側面SF1部分での密着性を向上させ、ヒータエレメント230に近接する層の剥離をより抑制することができる。例えば、側面SF1と樹脂部222との剥離をより抑制することができる。
 また、静電チャック10では、以上説明した、側面SF1が凹面形状であること、側面SF1の表面粗さが、第1面P1及び第2面P2の少なくとも一方の表面粗さよりも粗いこと、第1面P1の幅W1が、第2面P2の幅W2よりも狭いこと、及び、第1面P1と側面SF1との成す角度θ1が、第2面P2と側面SF1との成す角度θ2と異なることによる応力緩和及び密着性の相乗効果により、静電チャックの信頼性をより向上させることができる。
 また、静電チャック10では、ヒータプレート200が、第1の導電部21と第2の導電部22との間に設けられた樹脂部222をさらに有する。これにより、第1の導電部21と第2の導電部22との間の熱伝導、熱容量をコントロールでき、均熱性と熱伝導性を両立したヒーター構造を達成することができる。
 また、静電チャック10では、第1面P1と第1の樹脂層220との間の間隔が、第2面P2と第2の樹脂層240との間の間隔と等しい。これにより、熱容量を小さくし、熱追従性を向上させることができる。
 また、静電チャック10では、ヒータプレート200が、第3の導電部23と第4の導電部24との間に設けられた樹脂部224をさらに有する。これにより、各バイパス部251の間の熱伝導、熱容量をコントロールでき、均熱性と熱伝導性を両立したヒーター構造を達成することができる。
 また、静電チャック10では、第3面P3と第2の樹脂層240との間の間隔が、第4面P4と第3の樹脂層260との間の間隔と等しい。これにより、熱容量を小さくし、熱追従性を向上させることができる。
 また、静電チャック10では、第3面P3の第4面P4に対する幅の大小関係が、第1面P1の第2面P2に対する幅の大小関係と同じである。そして、静電チャック10では、第1面P1及び第3面P3の幅が、第2面P2及び第4面P4の幅よりも狭い。この場合、Z方向における熱分布のバラツキをより抑制することができる。
 なお、図16(a)~図16(c)では、バイパス層250の上にヒータエレメント230を設けている。これに限ることなく、例えば、図16(d)に表したように、ヒータエレメント230の上にバイパス層250を設けてもよい。
 図17(a)~図17(d)は、本実施形態のヒータプレートの変形例を表す断面図である。
 図17(a)及び図17(c)に表したように、この例において、第1面P1の幅W1は、第2面P2の幅W2よりも広い。すなわち、ヒータ電極239の幅は、下方(べースプレート300側)に向かうほど狭くなる。同様に、図17(b)及び図17(c)に表したように、第3面P3の幅W3は、第4面P4の幅W4よりも広い。バイパス部251の幅は、下方に向かうほど狭くなる。
 このように、第1面P1の幅W1は、第2面P2の幅W2より広くてもよい。この場合、第2面P2に接触する層に加わる応力を低減し、第2面P2に接触する層の剥離を抑制することができる。また、第1面P1側において熱を持ち易くするとともに、第2面P2側において熱を冷まし易くし、温度追従性(ランプレート)をより向上させることができる。
 また、この例では、第3面P3の第4面P4に対する幅の大小関係が、第1面P1の第2面P2に対する幅の大小関係と同じであり、第1面P1及び第3面P3の幅が、第2面P2及び第4面P4の幅よりも広い。この場合には、第1面P1及び第3面P3側において熱を持ち易くするとともに、第2面P2及び第4面P4側において熱を冷まし易くし、温度追従性をより向上させることができる。また、図17(d)に表したように、バイパス層250は、ヒータエレメント230の上に設けてもよい。
 図18(a)~図18(d)は、本実施形態のヒータプレートの変形例を表す断面図である。
 図18(a)及び図18(c)に表したように、この例において、第1面P1の幅W1は、第2面P2の幅W2よりも狭い。一方、図18(b)及び図18(c)に表したように、第3面P3の幅W3は、第4面P4の幅W4よりも広い。この例において、第3面P3の第4面P4に対する幅の大小関係は、第1面P1の第2面P2に対する幅の大小関係と反対である。
 このように、第3面P3の第4面P4に対する幅の大小関係は、第1面P1の第2面P2に対する幅の大小関係と反対でもよい。この場合、バイパス層250の熱膨張によって加わる応力の方向を、ヒータエレメント230の熱膨張によって加わる応力の方向と逆向きにすることができる。これにより、応力の影響をより抑制することができる。なお、図18(d)に表したように、バイパス層250をヒータエレメント230の上に設け、第1面P1の幅W1を第2面P2の幅W2よりも広くし、第3面P3の幅W3を第4面P4の幅W4より狭くしてもよい。
 図19(a)~図19(d)は、本実施形態のヒータプレートの変形例を表す断面図である。
 図19(a)~図19(c)に表したように、上記とは反対に、第1面P1の幅W1を、第2面P2の幅W2より広くし、第3面P3の幅W3を、第4面P4の幅W4より狭くしてもよい。図19(d)に表したように、バイパス層250をヒータエレメント230の上に設け、第1面P1の幅W1を第2面P2の幅W2よりも狭くし、第3面P3の幅W3を第4面P4の幅W4より広くしてもよい。
 図20(a)及び図20(b)は、本実施形態のヒータプレートの変形例を表す断面図である。
 図20(a)に表したように、この例において、第1面P1の幅W1は、第2面P2の幅W2よりも狭い。そして、この例では、ヒータエレメント230が、第1の樹脂層220と離間している。第1面P1と第1の樹脂層220との間の間隔は、第2面P2と第2の樹脂層240との間の間隔よりも広い。
 樹脂部222は、ヒータ電極239(ヒータエレメント230)と第1の樹脂層220との間に延在している。樹脂部222の第1の導電部21と第2の導電部22との間の部分の厚さTN1は、樹脂部222のヒータ電極239と第1の樹脂層220との間の部分の厚さTN2よりも厚い。
 図20(b)に表したように、この例において、第3面P3の幅W3は、第4面P4の幅W4よりも狭い。そして、この例では、バイパス層250が、第2の樹脂層240と離間している。第3面P3と第2の樹脂層240との間の間隔は、第4面P4と第3の樹脂層260との間の間隔よりも広い。
 樹脂部224は、バイパス部251(バイパス層250)と第2の樹脂層240との間に延在している。樹脂部224の第3の導電部23と第4の導電部24との間の部分の厚さTN3(各バイパス部251の間の部分の厚さ)は、樹脂部224のバイパス部251と第2の樹脂層240との間の部分の厚さTN4よりも厚い。
 このように、第1面P1の幅W1を、第2面P2の幅W2よりも狭くし、第1面P1と第1の樹脂層220との間の間隔を、第2面P2と第2の樹脂層240との間の間隔よりも広くする。これにより、樹脂部222の領域が増えるため、面内方向Dpへの応力に対する信頼性を向上させることができる。さらに、第1面P1と第1の樹脂層220との間の間隔を広くすることにより、ヒータエレメント230と処理対処物W間の熱容量を大きくし、より均熱性を向上させることができる。
 また、樹脂部222の第1の導電部21と第2の導電部22との間の部分の厚さTN1を、樹脂部222のヒータ電極239と第1の樹脂層220との間の部分の厚さTN2よりも厚くする。このように、ヒータエレメント230と第1の樹脂層220との間の部分の樹脂部222の厚さを薄くすることにより、温度制御性を向上させることができる。そして、第1の導電部21と第2の導電部22との間の部分の樹脂部222の厚さを厚くすることにより、均熱性を向上させることができる。均熱性と熱伝導性とをより向上させることができる。
 また、第3面P3の幅W3を、第4面P4の幅W4よりも狭くし、第3面P3と第2の樹脂層240との間の間隔を、第4面P4と第3の樹脂層260との間の間隔よりも広くする。これにより、樹脂部224の領域が増えるため、面内方向Dpへの応力に対する信頼性を向上させることができる。さらに、第3面P3と第2の樹脂層240との間の間隔を広くすることにより、ヒータエレメント230と処理対処物W間の熱容量を大きくし、より均熱性を向上させることができる。
 また、樹脂部224の第3の導電部23と第4の導電部24との間の部分の厚さTN3を、樹脂部224のバイパス部251と第2の樹脂層240との間の部分の厚さTN4よりも厚くする。このように、バイパス層250と第2の樹脂層240との間の部分の樹脂部224の厚さを薄くすることにより、温度制御性を向上させることができる。そして、各バイパス部251の間の部分の樹脂部224の厚さを厚くすることにより、均熱性を向上させることができる。均熱性と熱伝導性とをより向上させることができる。
 図21(a)及び図21(b)は、本実施形態のヒータプレートの変形例を表す断面図である。
 図21(a)に表したように、この例において、第1面P1の幅W1は、第2面P2の幅W2よりも広い。そして、この例では、ヒータエレメント230が、第2の樹脂層240と離間している。第1面P1と第1の樹脂層220との間の間隔は、第2面P2と第2の樹脂層240との間の間隔よりも狭い。
 樹脂部222は、ヒータ電極239(ヒータエレメント230)と第2の樹脂層240との間に延在している。樹脂部222の第1の導電部21と第2の導電部22との間の部分の厚さTN1は、樹脂部222のヒータ電極239と第2の樹脂層240との間の部分の厚さTN5よりも厚い。
 図21(b)に表したように、この例において、第3面P3の幅W3は、第4面P4の幅W4よりも広い。そして、この例では、バイパス層250が、第3の樹脂層260と離間している。第3面P3と第2の樹脂層240との間の間隔は、第4面P4と第3の樹脂層260との間の間隔よりも狭い。
 樹脂部224は、バイパス部251(バイパス層250)と第3の樹脂層260との間に延在している。樹脂部224の第3の導電部23と第4の導電部24との間の部分の厚さTN3(各バイパス部251の間の部分の厚さ)は、樹脂部224のバイパス部251と第3の樹脂層260との間の部分の厚さTN6よりも厚い。
 このように、第1面P1の幅W1を、第2面P2の幅W2よりも広くし、第1面P1と第1の樹脂層220との間の間隔を、第2面P2と第2の樹脂層240との間の間隔よりも狭くする。これにより、樹脂部222の領域が増えるため、面内方向Dpへの応力に対する信頼性を向上させることができる。さらに、第2面W2と第2の樹脂層240との間の間隔を広くすることにより、ヒータエレメント230とベースプレート300間の熱容量を大きくし、ヒータエレメント230よりも処理対象物W側の部分を熱的に浮かすことができ、高温領域において使用し易くすることができる。なお、高温領域での使用とは、より具体的には、100℃以上での使用である。
 また、樹脂部222の第1の導電部21と第2の導電部22との間の部分の厚さTN1を、樹脂部222のヒータ電極239と第2の樹脂層240との間の部分の厚さTN5よりも厚くする。このように、ヒータエレメント230と第2の樹脂層240との間の部分の樹脂部222の厚さを薄くすることにより、温度制御性を向上させることができる。そして、第1の導電部21と第2の導電部22との間の部分の樹脂部222の厚さを厚くすることにより、均熱性を向上させることができる。均熱性と熱伝導性とをより向上させることができる。
 また、第3面P3の幅W3を、第4面P4の幅W4よりも広くし、第3面P3と第2の樹脂層240との間の間隔を、第4面P4と第3の樹脂層260との間の間隔よりも狭くする。これにより、樹脂部224の領域が増えるため、面内方向Dpへの応力に対する信頼性を向上させることができる。さらに、第4面P4と第3の樹脂層260との間の間隔を広くすることにより、ヒータエレメント230とベースプレート300間の熱容量を大きくし、ヒータエレメント230よりも処理対象物W側の部分を熱的に浮かすことができ、高温領域において使用し易くすることができる。なお、高温領域での使用とは、より具体的には、100℃以上での使用である。
 樹脂部224の第3の導電部23と第4の導電部24との間の部分の厚さTN3を、樹脂部224のバイパス部251と第3の樹脂層260との間の部分の厚さTN6よりも厚くする。このように、バイパス層250と第3の樹脂層260との間の部分の樹脂部224の厚さを薄くすることにより、温度制御性を向上させることができる。そして、各バイパス部251の間の部分の樹脂部224の厚さを厚くすることにより、均熱性を向上させることができる。均熱性と熱伝導性とをより向上させることができる。
 図22(a)及び図22(b)は、本実施形態のヒータプレートの変形例を表す断面図である。
 図22(a)に表したように、この例において、第1の樹脂層220は、第1の導電部21と第2の導電部22との間の部分(各ヒータ電極239の間の部分)に入り込んでいる。同様に、第2の樹脂層240は、第1の導電部21と第2の導電部22との間の部分に入り込んでいる。すなわち、第1の樹脂層220及び第2の樹脂層240には、各ヒータ電極239の形状に応じた凹凸が形成されている。
 第1の樹脂層220及び第2の樹脂層240の凹凸にともない、この例では、樹脂部222の厚さが、幅方向(面内方向Dp)において変化する。樹脂部222の第1の導電部21と第2の導電部22との間の中央部分の厚さTN11は、樹脂部222の第1の導電部21と隣接する部分の厚さTN12よりも薄い。同様に、樹脂部222の第1の導電部21と第2の導電部22との間の中央部分の厚さTN11は、樹脂部222の第2の導電部22と隣接する部分の厚さTN13よりも薄い。樹脂部222の中央部分の厚さTN11は、樹脂部222の各ヒータ電極239と隣接する部分の厚さTN12、TN13よりも薄い。樹脂部222の厚さは、例えば、幅方向の中央付近において最も薄くなる。
 図22(b)に表したように、この例において、第2の樹脂層240は、第3の導電部23と第4の導電部24との間の部分(各バイパス部251の間の部分)に入り込んでいる。同様に、第3の樹脂層260は、第3の導電部23と第4の導電部24との間の部分に入り込んでいる。すなわち、第2の樹脂層240及び第3の樹脂層260には、各バイパス部251の形状に応じた凹凸が形成されている。
 第2の樹脂層240及び第3の樹脂層260の凹凸にともない、この例では、樹脂部224の厚さが、幅方向(面内方向Dp)において変化する。樹脂部224の第3の導電部23と第4の導電部24との間の中央部分の厚さTN21は、樹脂部224の第3の導電部23と隣接する部分の厚さTN22よりも薄い。同様に、樹脂部224の第3の導電部23と第4の導電部24との間の中央部分の厚さTN21は、樹脂部224の第4の導電部24と隣接する部分の厚さTN23よりも薄い。樹脂部224の中央部分の厚さTN21は、樹脂部224の各バイパス部251と隣接する部分の厚さTN22、TN23よりも薄い。樹脂部224の厚さは、例えば、幅方向の中央付近において最も薄くなる。
 このように、樹脂部222の中央部分の厚さTN11を、樹脂部222の各ヒータ電極239と隣接する部分の厚さTN12、TN13よりも薄くする。これにより、ヒータエレメント230と第1の樹脂層220及び第2の樹脂層240などとの密着性を向上させ、処理対象物Wの加熱性能をより向上させることができる。均熱性と耐電圧信頼性とを両立させることができる。
 また、樹脂部224の中央部分の厚さTN21を、樹脂部224の各バイパス部251と隣接する部分の厚さTN22、TN23よりも薄くする。これにより、バイパス層250と第2の樹脂層240及び第3の樹脂層260との密着性を向上させ、処理対象物Wの加熱性能をより向上させることができる。均熱性と耐電圧信頼性とを両立させることができる。
 図23(a)及び図23(b)は、本実施形態のヒータプレートの変形例を表す断面図である。
 図23(a)に表したように、例えば、第1面P1の幅W1が、第2面P2の幅W2よりも狭い場合には、第1の樹脂層220のみに凹凸を形成し、樹脂部222の厚さを変化させてもよい。
 図23(b)に表したように、例えば、第1面P1の幅W1が、第2面P2の幅W2よりも広い場合には、第2の樹脂層240のみに凹凸を形成し、樹脂部222の厚さを変化させてもよい。
 バイパス層250の樹脂部224についても同様に、第3面P3の幅W3が、第4面P4の幅W4よりも狭い場合には、第2の樹脂層240のみに凹凸を形成し、樹脂部224の厚さを変化させてもよい。第3面P3の幅W3が、第4面P4の幅W4よりも広い場合には、第3の樹脂層260のみに凹凸を形成し、樹脂部224の厚さを変化させてもよい。
 また、上記とは反対に、第1面P1の幅W1が、第2面P2の幅W2よりも狭い場合に、第2の樹脂層240のみに凹凸を形成し、樹脂部222の厚さを変化させてもよい。第1面P1の幅W1が、第2面P2の幅W2よりも広い場合に、第1の樹脂層220のみに凹凸を形成し、樹脂部222の厚さを変化させてもよい。
 図24(a)及び図24(b)は、ヒータプレートのシミュレーション結果の一例を表す説明図である。
 図24(a)は、シミュレーションに用いたヒータ電極239のヒータパターンの一部を表す。図24(b)は、シミュレーション結果の一例を表す断面図である。
 シミュレーションでは、図24(a)に表したヒータ電極239に電流を流した時の発熱量をCAE(Computer Aided Engineering)解析した。図24(b)では、発熱量の解析結果をハッチングの濃淡で表している。図24(b)では、ハッチングの濃淡の薄い部分が温度の低いところを表し、濃くなるに従って温度が高くなることを表している。
 シミュレーションでは、ヒータ電極239において温度の高くなりやすいホットスポットHSPについてCAE解析を行った。図24(b)は、ホットスポットHSPのG1-G2線断面を表す。なお、シミュレーションモデルでは、バイパス層250が、セラミック誘電体基板100とヒータエレメント230との間に設けられている。また、第1の樹脂層220、第2の樹脂層240、及び第3の樹脂層260を便宜的に1つの層(ポリイミド層)にまとめて図示している。また、シミュレーションでは、ヒータ電極239の幅を一定とした。すなわち、シミュレーションにおいては、第1面P1の幅W1は、第2面P2の幅W2と実質的に同じである。
 ホットスポットHSPは、略円形のヒータプレート200の最外周に位置している。ホットスポットHSPは、他の部分と曲率が反転した部分である。ホットスポットHSPでは、円弧の内側の部分が、ヒータプレート200の外周側を向いている。
 円弧状に湾曲したヒータ電極239では、外側に比べて内側の方が経路が短く、抵抗も低くなる。このため、円弧状のヒータ電極239では、内側の方が外側よりも電流密度が高くなり、温度も高くなる傾向にある。従って、図24(b)に表したように、ホットスポットHSPでは、円弧の内側であるヒータプレート200の外周側の方が中心側よりも温度が高くなっている。また、ホットスポットHSPでは、他の部分と曲率が反転しているため、中心側の径の大きい部分にも比較的電流が流れやすい。このため、ホットスポットHSPでは、他の部分と比べて温度が上がり易い。
 このように、円弧状に湾曲したヒータ電極239では、内側の部分と外側の部分とで温度分布にムラが生じる。例えば、第1導電部21と第2導電部22との間に空間が空いている(空気層が存在する)と、その部分で熱的に遮断されてしまう。この際、例えば、第1の導電部21と第2の導電部22との間に樹脂部222を設けることにより、こうした温度分布のムラを抑制することができる。樹脂部222を設け、第1の導電部21と第2の導電部22との間の空間を埋める。これにより、例えば、均熱性をより向上させることができる。
 また、図24(b)に表したように、ヒータ電極239では、セラミック誘電体基板100側(上側)の方が、べースプレート300側(下側)よりも温度が高くなり易い。これは、ベースプレート300側に熱が逃げるためである。例えば、ヒータ電極239の直上に温度の高い部分が局所的に生じてしまう場合などには、図16(a)などに表したように、第1面P1の幅W1を、第2面P2の幅W2よりも狭くする。これにより、前述のように、Z方向における熱分布のバラツキを抑制することができる。例えば、ヒータ電極239の直上に温度の高い部分が局所的に生じてしまうことを抑制し、均熱性をより向上させることができる。
 図25は、本実施形態のヒータプレートの変形例を表す断面図である。
 図25に表したように、第2の樹脂層240と第3の樹脂層260とを各バイパス部251の間の部分に入り込ませる場合、第3の樹脂層260の変位量AD2は、第2の樹脂層240の変位量AD1よりも大きくする。
 発熱によって材質自体に熱歪みが生じるのは、ヒータエレメント230側である。従って、ヒータプレート200内の構造的な歪みは、ヒータエレメント230側の第2の樹脂層240よりも、バイパス層250側の第3の樹脂層260において大きくする。これにより、ヒータプレート200全体の熱歪みを緩和し、応力的な負荷をより抑制することができる。
 第1の支持板210は、第2の支持板270側の面PL1(下面)を有する。面PL1は、第1の樹脂層220と対向し、例えば、第1の樹脂層220と接する。
 第1の支持板210の面PL1(下面)は、第1領域R1と、第2領域R2と、を有する。第1領域R1は、Z方向に沿って見たとき(上面視)に、ヒータエレメント230及びバイパス層250の少なくともいずれかと重なる領域である。この例では、第1領域R1は、Z方向に沿ってみたときに、ヒータエレメント230及びバイパス層250の両方と重なる。第2領域R2は、Z方向に沿って見たときに、ヒータエレメント230及びバイパス層250の少なくともいずれかと重ならない領域である。この例では、第2領域R2は、Z方向に沿って見たときに、バイパス層250と重ならない。第2領域R2は、Z方向に沿ってみたときに、ヒータエレメント230と重ならない領域でもよい。
 静電チャック10においては、図25に示したZ方向に対して平行な断面において、第2領域R2は、第1領域R1に比べて、第2の支持板270側に突出している。換言すれば、第2領域R2のZ方向における位置は、第1領域R1のZ方向における位置と、第2の支持板270と、の間である。
 すなわち、第1の支持板210の面PL1(下面)は、ヒータエレメント230やバイパス層250の形状にならった凹凸を有する。第1領域R1は、第1の支持板210の凹部に対応し、第2領域R2は、第1の支持板210の凸部に対応する。同様に、第1の支持板210の上面においても、ヒータエレメント230の形状にならった凹凸が形成されている。
 例えば、第1領域R1が、Z方向においてヒータエレメント230及びバイパス層250のいずれかと重なる領域であり、第2領域R2が、Z方向においてヒータエレメント230及びバイパス層250の両方と重ならない領域でもよい。この場合にも、第2領域R2は、第1領域R1に比べて、第2の支持板270側に突出する。
 第2の支持板270は、第1の支持板210側の面PU2(上面)を有する。面PU2は、第3の樹脂層260(又は第2の樹脂層240)と対向し、例えば、第3の樹脂層260(又は第2の樹脂層240)と接する。
 第2の支持板270の面PU2(上面)は、第3領域R3と、第4領域R4と、を有する。第3領域R3は、Z方向に沿ってみたときに、ヒータエレメント230及びバイパス層250の少なくともいずれかと重なる領域である。この例では、第3領域R3は、Z方向に沿ってみたときに、ヒータエレメント230及びバイパス層250の両方と重なる。第4領域R4は、Z方向に沿ってみたときに、ヒータエレメント230及びバイパス層250の少なくともいずれかと重ならない領域である。この例では、第4領域R4は、Z方向に沿ってみたときに、バイパス層250と重ならない。第4領域R4は、Z方向に沿って見たときに、ヒータエレメント230と重ならない領域でもよい。
 図25に示した断面において、第4領域R4は、第3領域R3に比べて、第1の支持板210側に突出している。換言すれば、第4領域R4のZ方向における位置は、第3領域R3のZ方向における位置と、第1の支持板210と、の間である。
 すなわち、第2の支持板270の面PU2(上面)は、ヒータエレメント230やバイパス層250の形状にならった凹凸を有する。第3領域R3は、第2の支持板270の凹部に対応し、第4領域R4は、第2の支持板270の凸部に対応する。同様に、第2の支持板270の下面においても、ヒータエレメント230の形状にならった凹凸が形成されている。
 例えば、第3領域R3が、Z方向においてヒータエレメント230及びバイパス層250のいずれかと重なる領域であり、第4領域R4が、Z方向においてヒータエレメント230及びバイパス層250の両方と重ならない領域でもよい。この場合にも、第4領域R4は、第3領域R3に比べて、第1の支持板210側に突出する。
 第2領域R2と第4領域R4との間のZ方向に沿った距離D1は、第1領域R1と第3領域R3との間のZ方向に沿った距離D2よりも短い。
 このように、第1の支持板210と第2の支持板270には、凹凸が形成されている。このような凹凸は、ヒータプレート200において積層された各部材の密着性が高いことにより、形成される。すなわち、第1の支持板210の面PL1(下面)に凹凸が形成されているため、面PL1に近接した層(例えば第1の樹脂層220)と面PL1との密着性が高い。また、第2の支持板270の面PU2(上面)に凹凸が形成されているため、面PU2に近接した層(例えば第3の樹脂層260)と面PU2との密着性が高い。これにより、第1の支持板210の剥離及び第2の支持板270の剥離を抑制することができ、信頼性を向上させることができる。例えば、局所的な剥離による、熱の不均一や耐電圧特性の低下を抑制することができる。設計通りの均熱性と耐電圧特性を実現することができる。
 また、密着性が高いことにより、ヒータプレート200の熱伝導性を向上させることができる。また、第1の支持板210の凹凸によって、例えばヒータエレメント230と処理対象物との間の距離を短くすることができる。これにより、処理対象物の温度の上昇速度を向上させることができる。したがって、例えば、「ヒータの加熱性能(昇温速度)」と、「温度均一性」「耐電圧信頼性」と、の両立が可能となる。
 図26は、本実施形態の変形例にかかる静電チャックを表す模式的断面図である。
 図26(a)は、本実施形態の変形例にかかる静電チャックを表す模式的断面図である。図26(b)は、本変形例のヒータプレートを表す模式的断面図である。図26(a)および図26(b)は、例えば図1に表した切断面A1-A1における模式的断面図に相当する。
 図26(a)に表した静電チャック10aは、セラミック誘電体基板100と、ヒータプレート200aと、べースプレート300と、を備える。セラミック誘電体基板100およびべースプレート300は、図1および図2に関して前述した通りである。
 図26(b)に表したように、本具体例のヒータプレート200aは、複数のヒータエレメントを有する。図26(b)に表したヒータプレート200aは、第1の樹脂層220と、第1のヒータエレメント(発熱層)230aと、第2の樹脂層240と、第2のヒータエレメント(発熱層)230bと、第3の樹脂層260と、バイパス層250と、第4の樹脂層290と、第2の支持板270と、を有する。
 第1の樹脂層220は、第1の支持板210と、第2の支持板270と、の間に設けられている。第1のヒータエレメント230aは、第1の樹脂層220と、第2の支持板270と、の間に設けられている。第2の樹脂層240は、第1のヒータエレメント230aと、第2の支持板270と、の間に設けられている。第2のヒータエレメント230bは、第2の樹脂層240と、第2の支持板270と、の間に設けられている。第3の樹脂層260は、第2のヒータエレメント230bと、第2の支持板270と、の間に設けられている。バイパス層250は、第3の樹脂層260と、第2の支持板270と、の間に設けられている。第4の樹脂層290は、バイパス層250と、第2の支持板270と、の間に設けられている。つまり、本具体例では、第1のヒータエレメント230aは、第2のヒータエレメント230bとは異なる層に独立した状態で設けられている。
 第1の支持板210と、第1の樹脂層220と、第2の樹脂層240と、第3の樹脂層260と、バイパス層250と、第2の支持板270と、のそれぞれの材料、厚さ、および機能は、図3~図5に関して前述した通りである。第1のヒータエレメント230aおよび第2のヒータエレメント230bのそれぞれの材料、厚さ、および機能は、図3~図5に関して前述したヒータエレメント230と同じである。第4の樹脂層290は、図3~図5に関して前述した第1の樹脂層220と同じである。
 本変形例によれば、第1のヒータエレメント230aが第2のヒータエレメント230bとは異なる層において独立して配置されているため、処理対象物Wの面内の温度を所定の領域ごとに独立して制御することができる。
 図27(a)~図27(d)は、本実施形態のヒータプレートの変形例を表す断面図である。
 図27(a)に表したように、第1の支持板210とヒータエレメント230との間に第1の樹脂層220が設けられる。各ヒータ電極239の第1の樹脂層220と対向する第1面P1の幅W1は、各ヒータ電極239の第1面P1とは反対側の第2面の幅W2よりも広い。ヒータエレメント230は、樹脂部222と第1の樹脂層220との間に設けられる。樹脂部222は、各ヒータ電極239の側面SF1及び第2面P2を覆う。例えば、ヒータ電極239は、第1面P1において第1の樹脂層220と接し、第2面P2及び側面SF1において樹脂部222と接する。
 なお、図27(a)に示す例では、ヒータプレート200には、第2の樹脂層240及び第2の支持板270が設けられていない。このように、実施形態においては、第2の支持板270等は省略されてもよい。この場合、例えば、樹脂部222は、その下に設けられる層(例えばベースプレート300又は接着剤403)とヒータプレート200とを接着する接着層として機能することができる。
 図27(b)に表したように、上記から積層順を変えてもよい。すなわち、第1の支持板210と第1の樹脂層220との間において第1の支持板210から離れた位置にヒータエレメント230が設けられてもよい。この場合も、各ヒータ電極239の第1の樹脂層220と対向する第1面P1の幅W1は、各ヒータ電極239の第1面P1とは反対側の第2面P2の幅W2よりも広い。樹脂部222は、第1の支持板210とヒータエレメント230との間、及び、第1の支持板210と第1の樹脂層220との間に設けられる。樹脂部222は、ヒータ電極239(ヒータエレメント230)と第1の支持板210との間に延在している。
 図27(c)に示す例では、ヒータプレート200は、図27(a)に示す例に比べて、樹脂部225をさらに有する。樹脂部225は、第1の支持板210と第1の樹脂層220との間に設けられる。樹脂部225は、例えば、第1の支持板210及び第1の樹脂層220と接する。
 樹脂部225の材料は、第1の樹脂層220の材料と異なる。材料が異なるとは組成が異なること、物性(例えば融点やガラス転移点など)が異なること、もしくは熱履歴が異なることである。熱履歴が異なる2つの材料間には界面が存在する。例えば、樹脂部225の組成は、第1の樹脂層220の組成と異なる。または、樹脂部225の熱履歴は、第1の樹脂層220の熱履歴と異なる。
 例えば、樹脂部225が第1の樹脂層220に含まれる成分と異なる成分を含む場合、樹脂部225の材料は第1の樹脂層220の材料と異なる。樹脂部225が第1の樹脂層220の成分と同じ成分を含む場合でも、樹脂部225における当該成分の組成比(濃度)が第1の樹脂層220における当該成分の組成比(濃度)と異なる場合、樹脂部225の材料は第1の樹脂層220の材料と異なる。また、例えば、第1の樹脂層220が複数の層を含む場合でも、当該複数の層の少なくともいずれかの材料と樹脂部225の材料とが異なる場合、樹脂部225の材料は、第1の樹脂層220の材料と異なる。樹脂部222のガラス転移点(又は融点)は、例えば、第1の樹脂層220のガラス転移点(又は融点)よりも低い。
 樹脂部225には、例えば、ポリイミドやシリコーン、エポキシ、アクリルなどが用いられる。例えば、ポリイミドフィルム、発泡接着剤シート、シリコーン又はエポキシを含む接着剤などを用いることができる。
 樹脂部225は、第1の支持板210と第1の樹脂層220とを接着する接着層である。樹脂部225を設けることにより、接着性が向上し、耐電圧信頼性をさらに向上させることができる。
 図27(d)に示す例では、ヒータプレート200は、図27(b)に示す例に比べて、樹脂部226をさらに有する。第1の樹脂層220は、ヒータエレメント230と樹脂部226との間、及び、樹脂部222と樹脂部226との間に設けられる。樹脂部226の材料に関する説明は、樹脂部225に関する説明と同様である。この例では、樹脂部226は、その下に設けられる層とヒータプレート200とを接着する接着層である。
 図28(a)~図28(d)は、本実施形態のヒータプレートの変形例を表す断面図である。図28(a)~図28(d)に示す例では、図27(a)~図27(d)に示す例と比べて、さらに第2の支持板270が設けられている。第1の支持板210と第2の支持板270との間に、第1の樹脂層220、ヒータエレメント230及び樹脂部222が設けられる。
 図28(a)及び図28(c)に表したように、これらの例においては、樹脂部222は、ヒータエレメント230と第2の支持板270との間、及び、第1の樹脂層220と第2の支持板270との間に設けられる。この場合、樹脂部222は、例えば、第2の支持板270とヒータエレメント230(又は第1の樹脂層220)とを接着する接着層として機能する。
 図28(d)に表したように、この例において、樹脂部226は、第1の樹脂層220と第2の支持板270との間に設けられる。この場合、樹脂部226は、第2の支持板270と第1の樹脂層220とを接着する接着層である。
 図29(a)~図29(d)、図30(a)~図30(d)は、本実施形態のヒータプレートの変形例を表す断面図である。
 図29(a)に示す例では、図28(c)に示す例と比べて、さらに、第2の樹脂層240、バイパス層250、樹脂部224、第3の樹脂層260及び樹脂部227が設けられている。
 第2の樹脂層240は、樹脂部222と第2の支持板270との間に設けられる。樹脂部222は、ヒータエレメント230(ヒータ電極239)と第2の樹脂層240との間に延在している。例えば、樹脂部222は、各ヒータ電極239間、および、各ヒータ電極239と樹脂層との間を隙間なく埋める。この例では、樹脂部222は、ヒータエレメント230(又は第1の樹脂層220)と第2の樹脂層240とを接着する接着層として機能する。
 バイパス層250は、第2の樹脂層240と第2の支持板270との間に設けられる。樹脂部224は、バイパス層250と第2の支持板270との間、及び、第2の樹脂層240と第2の支持板270との間に設けられる。第3の樹脂層260は、樹脂部224と第2の支持板270との間に設けられる。
 各バイパス部251の第2の樹脂層240と対向する第3面P3の幅W3は、各バイパス部251の第3面P3とは反対側の第4面P4の幅W4よりも広い。例えば、バイパス部251は、第3面P3において第2の樹脂層240と接し、第4面P4及び側面SF2において樹脂部224と接する。
 樹脂部224は、バイパス層250(バイパス部251)と第2の支持板270との間に延在する。例えば、樹脂部224は、各バイパス部251間、および、各バイパス部251と樹脂層との間を隙間なく埋める。この例では、樹脂部224は、バイパス層250(又は第2の樹脂層240)と第3の樹脂層260とを接着する接着層として機能する。
 樹脂部227は、第3の樹脂層260と第2の支持板270との間に設けられる。樹脂部227は、例えば、第3の樹脂層260及び第2の支持板270と接する。樹脂部227は、例えば、第3の樹脂層260と第2の支持板270とを接着する接着層である。
 樹脂部227の材料は、第3の樹脂層260の材料と異なる。材料が異なるとは組成が異なること、物性(例えば融点やガラス転移点など)が異なること、もしくは熱履歴が異なることである。熱履歴が異なる2つの材料間には界面が存在する。例えば、樹脂部227の組成は、第3の樹脂層260の組成と異なる。または、樹脂部227の熱履歴は、第3の樹脂層260の熱履歴と異なる。
 例えば、樹脂部227が第3の樹脂層260に含まれる成分と異なる成分を含む場合、樹脂部227の材料は第3の樹脂層260の材料と異なる。樹脂部227が第3の樹脂部226の成分と同じ成分を含む場合でも、樹脂部227における当該成分の組成比(濃度)が第3の樹脂層260における当該成分の組成比(濃度)と異なる場合、樹脂部227の材料は第3の樹脂層260の材料と異なる。また、例えば、第3の樹脂層260が複数の層を含む場合でも、当該複数の層の少なくともいずれかの材料と樹脂部227の材料とが異なる場合、樹脂部227の材料は、第3の樹脂層260の材料と異なる。樹脂部227のガラス転移点(又は融点)は、例えば、第3の樹脂層260のガラス転移点(又は融点)よりも低い。
 樹脂部227には、例えば、ポリイミドやシリコーン、エポキシ、アクリルなどが用いられる。例えば、ポリイミドフィルム、発泡接着剤シート、シリコーン又はエポキシを含む接着剤などを用いることができる。
 図29(b)に表したように、図29(a)に示すヒータプレートにおいて、樹脂部225及び樹脂部227を省略してもよい。
 図29(c)に表したように、この例において、各ヒータ電極239の第1面P1の幅W1は、第2面P2の幅W2よりも狭い。また、例えば、ヒータエレメント230は、第1の樹脂層220と離間し、第2の樹脂層240と接する。樹脂部222は、ヒータエレメント230(ヒータ電極239)と第1の樹脂層220との間に延在する。この例では、樹脂部222は、ヒータエレメント230(又は第2の樹脂層240)と第1の樹脂層220とを接着する接着層として機能する。
 また、図29(c)に示す例では、各バイパス部251の第3面P3の幅W3は、第4面P4の幅W4よりも狭い。また、例えば、バイパス層250は、第2の樹脂層240と離間し、第3の樹脂層260と接する。樹脂部224は、バイパス層250(バイパス部251)と第2の樹脂層240との間に延在する。この例では、樹脂部224は、バイパス層250(又は第3の樹脂層260)と第2の樹脂層240とを接着する接着層として機能する。
 図29(d)に表したように、図29(c)に示すヒータプレートにおいて、樹脂部225及び樹脂部227を省略してもよい。
 図29(a)~図29(d)では、バイパス層250の上にヒータエレメント230が設けられている。これに限ることなく、例えば、図30(a)~図30(d)に表したように、ヒータエレメント230の上にバイパス層250を設けてもよい。
 以上、図27~図30に関して説明したような樹脂部(樹脂部222、224、225、226、227)を設けることにより、当該樹脂部の上下の層の接着性が向上し、耐電圧信頼性をさらに向上させることができる。
 図31及び図32は、本実施形態の第1の支持板の変形例を表す模式的平面図である。
 図33は、本変形例のヒータプレートを表す模式的断面図である。
 図31(a)は、第1の支持板が複数の支持部に分割された一例を表す。図31(b)及び図32は、第1の支持板が複数の支持部に分割された他の一例を表す。
 図33では、説明の便宜上、図31(a)に表したヒータプレートと、第1の支持板の上面の温度のグラフ図と、を併せて表している。図33に表したグラフ図は、第1の支持板の上面の温度の一例である。図33に表したグラフ図の横軸は、第1の支持板210aの上面の位置を表している。図33に表したグラフ図の縦軸は、第1の支持板210aの上面の温度を表している。なお、図33では、説明の便宜上、バイパス層250および第3の樹脂層260を省略している。
 図31(a)および図31(b)に表した変形例では、第1の支持板210aは、複数の支持部に分割されている。より具体的には、図31(a)に表した変形例では、第1の支持板210aは、同心円状に複数の支持部に分割され、第1の支持部216と、第2の支持部217と、第3の支持部218と、第4の支持部219と、を有する。図31(b)に表した変形例では、第1の支持板210bは、同心円状かつ放射状に複数の支持部に分割され、第1の支持部216aと、第2の支持部216bと、第3の支持部216cと、第4の支持部216dと、第5の支持部216eと、第6の支持部216fと、第7の支持部217aと、第8の支持部217bと、第9の支持部217cと、第10の支持部217dと、第11の支持部217eと、第12の支持部217fと、を有する。
 図32に表した変形例において、第1の支持板210cは、さらに多くの支持部を有する。図32の第1の支持板210cでは、図31(a)で示した第1の支持部216が、さらに4つの支持部216a~216dに分割されている。また、図31(a)で示した第2の支持部217が、さらに8つの支持部217a~217hに分割されている。また、図31(a)で示した第3の支持部218が、さらに8つの領域218a~218hに分割されている。そして、図31(a)で示した第4の支持部219が、さらに16の支持部219a~219pに分割されている。このように、第1の支持板210に設けられる支持部の数及び形状は、任意でよい。
 第1の樹脂層220と、ヒータエレメント230と、第2の樹脂層240と、バイパス層250と、第3の樹脂層260と、第2の支持板270と、給電端子280と、のそれぞれは、図3~図5に関して前述した通りである。
 図31(a)~図33に関する以下の説明では、図31(a)に表した第1の支持板210aを例に挙げる。図33に表したように、第1の支持部216は、ヒータエレメント230の第1の領域231の上に設けられ、ヒータエレメント230の第1の領域231に対応している。第2の支持部217は、ヒータエレメント230の第2の領域232の上に設けられ、ヒータエレメント230の第2の領域232に対応している。第3の支持部218は、ヒータエレメント230の第3の領域233の上に設けられ、ヒータエレメント230の第3の領域233に対応している。第4の支持部219は、ヒータエレメント230の第4の領域234の上に設けられ、ヒータエレメント230の第4の領域234に対応している。
 第1の支持部216は、第2の支持部217とは電気的に接合されていない。第2の支持部217は、第3の支持部218とは電気的に接合されていない。第3の支持部218は、第4の支持部219とは電気的に接合されていない。
 本変形例によれば、第1の支持板210a、210b、210cの面内において意図的に径方向の温度差を設けることができる(温度制御性)。例えば図33に表したグラフ図のように、第1の支持部216から第4の支持部219にわたってステップ状に温度差を設けることができる。これにより、処理対象物Wの面内において意図的に温度差を設けることができる(温度制御性)。
 図34は、本実施形態の給電端子の具体例を表す模式的平面図である。
 図34(a)は、本具体例の給電端子を表す模式的平面図である。図34(b)は、本具体例の給電端子の接合方法を例示する模式的平面図である。
 図34(a)および図34(b)に表した給電端子280は、ピン部281と、導線部283と、支持部285と、接合部287と、を有する。ピン部281は、ソケットなどと呼ばれる部材と接続される。ソケットは、静電チャック10の外部から電力を供給する。導線部283は、ピン部281と支持部285とに接続されている。支持部285は、導線部283と接合部287とに接続されている。図34(b)に表した矢印C14のように、接合部287は、ヒータエレメント230またはバイパス層250と接合される。
 導線部283は、給電端子280にかかる応力を緩和する。すなわち、ピン部281は、ベースプレート300に固定される。一方で、接合部287は、ヒータエレメント230またはバイパス層250と接合される。ベースプレート300と、ヒータエレメント230またはバイパス層250と、の間には、温度差が生ずる。そのため、ベースプレート300と、ヒータエレメント230またはバイパス層250と、の間には、熱膨張の差が生ずる。そのため、熱膨張の差に起因する応力が給電端子280にかかることがある。熱膨張の差に起因する応力は、例えばベースプレート300の径方向にかかる。導線部283は、この応力を緩和することができる。なお、接合部287と、ヒータエレメント230またはバイパス層250と、の接合は、溶接、レーザ光を利用した接合、半田付け、あるいはろう付けなどにより行われる。
 ピン部281の材料としては、例えばモリブデンなどが挙げられる。導線部283の材料としては、例えば銅などが挙げられる。導線部283の径D5は、ピン部281の径D8よりも小さい。導線部283の径D5は、例えば約0.3mm以上、2.0mm以下程度である。支持部285の材料としては、例えばステンレスなどが挙げられる。支持部285の厚さD6(Z方向の長さ)は、例えば約0.5mm以上、2.0mm以下程度である。接合部287の材料としては、例えばステンレスなどが挙げられる。接合部287の厚さD7(Z方向の長さ)は、例えば約0.05mm以上、0.50mm以下程度である。
 本具体例によれば、ピン部281の径D8が導線部283の径D5よりも大きいため、ピン部281は、比較的大きい電流をヒータエレメント230に供給することができる。また、導線部283の径D5がピン部281の径D8よりも小さいため、導線部283は、ピン部281よりも変形しやすく、ピン部281の位置を接合部287の中心からずらすことができる。これにより、ヒータプレート200とは異なる部材(例えばベースプレート300)に給電端子280を固定することができる。
 支持部285は、例えば、溶接、レーザ光を利用した接合、半田付け、ロウ付けなどにより導線部283および接合部287と接合されている。これにより、給電端子280にかかる応力を緩和しつつ、ヒータエレメント230またはバイパス層250に対してより広い接触面積を確保することができる。
 図35は、本実施形態のヒータプレートの変形例を表す模式的分解図である。
 図35に表したように、この例では、バイパス層250が、第1の支持板210とヒータエレメント230との間に設けられる。より詳しくは、バイパス層250が、第1の支持板210と第1の樹脂層220との間に設けられ、第3の樹脂層260が、第1の支持板210とバイパス層250との間に設けられる。
 このように、バイパス層250は、第1の支持板210とヒータエレメント230との間に設けてもよい。すなわち、バイパス層250は、ヒータエレメント230とセラミック誘電体基板100との間に設けてもよい。
 この場合においても、バイパス層250により、ヒータエレメント230から供給された熱の拡散性を向上させることができる。例えば、処理対称物Wの面内方向(水平方向)における熱拡散性を向上させることができる。これにより、例えば、処理対象物Wの面内の温度分布の均一性を向上させることができる。
 なお、バイパス層250は、例えば、第1の支持板210とヒータエレメント230との間、及び、ヒータエレメント230と第2の支持板270との間の双方に設けてもよい。すなわち、ヒータプレート200は、第1の支持板210とヒータエレメント230との間、及び、ヒータエレメント230と第2の支持板270との間のそれぞれに設けられた2つのバイパス層250を有してもよい。
 図36は、本実施形態の給電端子の変形例を表す模式的断面図である。
 この例では、実施形態に係る静電チャックは、前述の給電端子280の代わりに給電端子280aを有する。給電端子280aは、給電部(本体部)281aと、端子部281bと、を有する。給電端子280aは、例えば、コンタクトプローブである。
 例えば、ベースプレート300には、孔390が設けられる。筒状のスリーブ283aは、孔390に対して固定される。給電端子280aは、スリーブ283aの内部に設けられ、例えば螺合などによりベースプレート300に対して固定される。
 給電部281aには、ヒータエレメント230に外部から電力を供給するソケット285aを接続することができる。
 端子部281bは、給電端子280aの先端に設けられ、ヒータエレメント230又はバイパス層250に接触する。端子部281bは、給電部281aに対して摺動可能であり、給電端子280aは伸縮可能である。また、給電端子280aは、給電部281aに対して固定されたバネを内部に有する。端子部281bは、そのバネにより、給電端子280aが伸びるように付勢されている。
 端子部281bは、ヒータプレート200(ヒータエレメント230又はバイパス層250)に押圧される。このとき、給電端子280aは、バネの弾性力に抗して縮んだ状態である。言い換えれば、端子部281bは、バネの弾性力によってヒータエレメント230又はバイパス層250へ向かう方向に付勢され、押し当てられている。これにより、ソケット285aは、給電端子280aを介して、ヒータエレメント230又はバイパス層250と電気的に接続される。ヒータエレメント230又はバイパス層250には、給電端子280a及びソケット285aを介して、外部から電力が供給される。
 このような給電端子280aを用いた場合は、給電端子を溶接などで接合する場合に比べて、給電のために設けられる孔(ベースプレート300の孔390や、第2の支持板270の孔273)の径を小さくすることができる。
 図37は、本発明の他の実施の形態にかかるウェーハ処理装置を表す模式的断面図である。
 本実施形態にかかるウェーハ処理装置500は、処理容器501と、上部電極510と、図1~図36に関して前述した静電チャック(例えば、静電チャック10)と、を備えている。処理容器501の天井には、処理ガスを内部に導入するための処理ガス導入口502が設けられている。処理容器501の底板には、内部を減圧排気するための排気口503が設けられている。また、上部電極510および静電チャック10には高周波電源504が接続され、上部電極510と静電チャック10とを有する一対の電極が、互いに所定の間隔を隔てて平行に対峙するようになっている。
 本実施形態にかかるウェーハ処理装置500において、上部電極510と静電チャック10との間に高周波電圧が印加されると、高周波放電が起こり処理容器501内に導入された処理ガスがプラズマにより励起、活性化されて、処理対象物Wが処理されることになる。尚、処理対象物Wとしては、半導体基板(ウェーハ)を例示することができる。但し、処理対象物Wは、半導体基板(ウェーハ)には限定されず、例えば、液晶表示装置に用いられるガラス基板等であってもよい。
 高周波電源504は、静電チャック10のベースプレート300と電気的に接続される。ベースプレート300には、前述のように、アルミニウムなどの金属材料が用いられる。すなわち、ベースプレート300は、導電性を有する。これにより、高周波電圧は、上部電極410とベースプレート300との間に印加される。
 また、この例のウェーハ処理装置500では、ベースプレート300が、第1の支持板210及び第2の支持板270と電気的に接続されている。これにより、ウェーハ処理装置500では、第1の支持板210と上部電極510との間、及び、第2の支持板270と上部電極510との間にも高周波電圧が印加される。
 このように、各支持板210、270と上部電極510との間に高周波電圧を印加する。これにより、ベースプレート300と上部電極510との間のみに高周波電圧を印加する場合に比べて、高周波電圧を印加する場所を処理対象物Wにより近付けることができる。これにより、例えば、より効率的かつ低電位でプラズマを発生させることができる。
 ウェーハ処理装置500のような構成の装置は、一般に平行平板型RIE(Reactive Ion Etching)装置と呼ばれるが、本実施形態にかかる静電チャック10は、この装置への適用に限定されるわけではない。例えば、ECR(Electron Cyclotron Resonance) エッチング装置、誘電結合プラズマ処理装置、ヘリコン波プラズマ処理装置、プラズマ分離型プラズマ処理装置、表面波プラズマ処理装置、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition )装置などのいわゆる減圧処理装置に広く適応することができる。また、本実施形態にかかる静電チャック10は、露光装置や検査装置のように大気圧下で処理や検査が行われる基板処理装置に広く適用することもできる。ただし、本実施形態にかかる静電チャック10の有する高い耐プラズマ性を考慮すると、静電チャック10をプラズマ処理装置に適用させることが好ましい。尚、これらの装置の構成の内、本実施形態にかかる静電チャック10以外の部分には公知の構成を適用することができるので、その説明は省略する。
 図38は、本発明の他の実施の形態にかかるウェーハ処理装置の変形例を表す模式的断面図である。
 図38に表したように、高周波電源504は、第1の支持板210と上部電極510との間、及び、第2の支持板270と上部電極510との間のみに電気的に接続してもよい。この場合にも、高周波電圧を印加する場所を処理対象物Wに近付け、効率的にプラズマを発生させることができる。
 図39は、本発明の他の実施の形態にかかるウェーハ処理装置の変形例を表す模式的断面図である。
 図39に表したように、この例では、高周波電源504が、ヒータエレメント230と電気的に接続されている。このように、高周波電圧は、ヒータエレメント230と上部電極510との間に印加してもよい。この場合にも、高周波電圧を印加する場所を処理対象物Wに近付け、効率的にプラズマを発生させることができる。
 高周波電源504は、例えば、各給電端子280を介してヒータエレメント230と電気的に接続する。例えば、高周波電圧をヒータエレメント230の複数の領域(例えば、図12(a)に表した第1の領域231~第4の領域234)に選択的に印加する。これにより、高周波電圧の分布を制御することができる。
 高周波電源504は、例えば、第1の支持板210と第2の支持板270とヒータエレメント230とに電気的に接続してもよい。高周波電圧は、第1の支持板210と上部電極510との間、第2の支持板270と上部電極510との間、及び、ヒータエレメント230と上部電極510との間のそれぞれに印加してもよい。
 以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、ヒータプレート200、200a、200bなどが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などやヒータエレメント230、第1のヒータエレメント230a、第2のヒータエレメント230b、およびバイパス層250の設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
 また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
 10、10a 静電チャック、 21 第1の導電部、 22 第2の導電部、 23 第3の導電部、 24 第4の導電部、 100 セラミック誘電体基板、 101 第1主面、 102 第2主面、 107 第1誘電層、 109 第2誘電層、 111 電極層、 113 凸部、 115 溝、 200、200a、200b ヒータプレート、 201 リフトピン孔、 203 中心、 210、210a 第1の支持板、 211 面、 211a 凹部、 211b 凸部、 213 面、 216 第1の支持部、 216a 第1の支持部、 216b 第2の支持部、 216c 第3の支持部、 216d 第4の支持部、 216e 第5の支持部、 216f 第6の支持部、 217a 第7の支持部、 217b 第8の支持部、 217c 第9の支持部、 217d 第10の支持部、 217e 第11の支持部、 217f 第12の支持部、 217 第2の支持部、 218 第3の支持部、 219 第4の支持部、 220 第1の樹脂層、 222、224、225、226、227 樹脂部、 230、230a、230b ヒータエレメント、 231 第1の領域、 231a 第1の領域、 231b 第2の領域、 231c 第3の領域、 231d 第4の領域、 231e 第5の領域、 231f 第6の領域、 232 第2の領域、 232a 第7の領域、 232b 第8の領域、 232c 第9の領域、 232d 第10の領域、 232e 第11の領域、 232f 第12の領域、 233 第3の領域、 234 第4の領域、 235 離間部分、 239 ヒータ電極、 240 第2の樹脂層、 241 孔、 250 バイパス層、 251 バイパス部、 251a 面、 253 切り欠き部、 255a、255b、255c、255d、255e、255f、255g、255h 接合部、 257 離間部分、 259 中心、 260 第3の樹脂層、 261 孔、 270 第2の支持板、 271 面、 271a 凹部、 271b 凸部、 273 孔、 275 面、 280、280a 給電端子、 281 ピン部、 281a 給電部、 281b 端子部、 283 導線部、 283a スリーブ、 285 支持部、 285a ソケット、 287 接合部、 290 第4の樹脂層、 300 ベースプレート、 301 連通路、 303 下面、 321 導入路、 390 孔、 403 接着剤、 500 ウェーハ処理装置、 501 処理容器、 502 処理ガス導入口、 503 排気口、 504 高周波電源、 510 上部電極

Claims (40)

  1.  処理対象物を載置する第1主面と、前記第1主面とは反対側の第2主面と、を有するセラミック誘電体基板と、
     前記セラミック誘電体基板とは離れた位置に設けられ前記セラミック誘電体基板を支持するベースプレートと、
     前記セラミック誘電体基板と前記ベースプレートとの間に設けられたヒータプレートと、
     を備え、
     前記ヒータプレートは、
      金属を含む第1の支持板と、
      電流が流れることにより発熱するヒータエレメントと、
      前記第1の支持板と前記ヒータエレメントとの間に設けられた第1の樹脂層と、
     を有し、
     前記ヒータエレメントは、前記第1の樹脂層と対向する第1面と、前記第1面と反対側を向く第2面と、を有し、
     前記第1面の幅は、前記第2面の幅と異なることを特徴とする静電チャック。
  2.  処理対象物を載置する第1主面と、前記第1主面とは反対側の第2主面と、を有するセラミック誘電体基板と、
     前記セラミック誘電体基板とは離れた位置に設けられ前記セラミック誘電体基板を支持するベースプレートと、
     前記セラミック誘電体基板と前記ベースプレートとの間に設けられたヒータプレートと、
     を備え、
     前記ヒータプレートは、
      金属を含む第1の支持板と、
      第1の樹脂層と、
      前記第1の支持板と前記第1の樹脂層の間において前記第1の支持板から離れた位置に設けられ電流が流れることにより発熱するヒータエレメントと、
     を有し、
     前記ヒータエレメントは、前記第1の樹脂層と対向する第1面と、前記第1面と反対側を向く第2面と、を有し、
     前記第1面の幅は、前記第2面の幅と異なることを特徴とする静電チャック。
  3.  前記第1面の幅は、前記第2面の幅よりも狭いことを特徴とする請求項1または2に記載の静電チャック。
  4.  前記第1面の幅は、前記第2面の幅よりも広いことを特徴とする請求項1または2に記載の静電チャック。
  5.  前記ヒータエレメントは、前記第1面と前記第2面とを接続する側面を有し、
     前記ヒータエレメントの側面は、凹曲面状であることを特徴とする請求項1~4のいずれか1つに記載の静電チャック。
  6.  前記ヒータエレメントは、前記第1面と前記第2面とを接続する側面を有し、
     前記第1面と前記側面との成す角度は、前記第2面と前記側面との成す角度と異なることを特徴とする請求項1~5のいずれか1つに記載の静電チャック。
  7.  前記ヒータエレメントの前記側面の表面粗さは、前記第1面及び前記第2面の少なくとも一方の表面粗さよりも粗いことを特徴とする請求項5又は6に記載の静電チャック。
  8.  前記ヒータプレートは、金属を含む第2の支持板と、第2の樹脂層と、をさらに有し、
     前記ヒータエレメントは、前記第1の支持板と前記第2の支持板との間に設けられ、
     前記第2の樹脂層は、前記第2の支持板と前記ヒータエレメントとの間に設けられたことを特徴とする請求項1~7のいずれか1つに記載の静電チャック。
  9.  前記第1の支持板は、前記第2の支持板と電気的に接続されていることを特徴とする請求項8記載の静電チャック。
  10.  前記第1の支持板が前記第2の支持板と接合された領域の面積は、前記第1の支持板の表面の面積よりも狭く、前記第2の支持板の表面の面積よりも狭いことを特徴とする請求項9記載の静電チャック。
  11.  前記ヒータエレメントは、第1の導電部と、第2の導電部と、を有し、
     前記第2の導電部は、前記第1主面と平行な面内方向において前記第1の導電部と離間し、
     前記ヒータプレートは、前記第1の導電部と前記第2の導電部との間に設けられ、前記第1の樹脂層と異なる樹脂部を有することを特徴とする請求項1または2に記載の静電チャック。
  12.  前記樹脂部は、前記ヒータエレメントと前記第1の樹脂層との間に延在し、
     前記樹脂部の前記第1の導電部と前記第2の導電部との間の部分の厚さは、前記樹脂部の前記ヒータエレメントと前記第1の樹脂層との間の部分の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項11記載の静電チャック。
  13.  前記ヒータプレートは、第2の樹脂層をさらに有し、
     前記ヒータエレメントは、前記第1の樹脂層と前記第2の樹脂層との間に設けられ、
     前記樹脂部は、前記ヒータエレメントと前記第2の樹脂層との間に延在し、
     前記樹脂部の前記第1の導電部と前記第2の導電部との間の部分の厚さは、前記樹脂部の前記ヒータエレメントと前記第2の樹脂層との間の部分の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項11記載の静電チャック。
  14.  前記樹脂部の前記第1の導電部と前記第2の導電部との間の中央部分の厚さは、前記樹脂部の前記第1の導電部と隣接する部分の厚さ、及び前記樹脂部の前記第2の導電部と隣接する部分の厚さよりも薄いことを特徴とする請求項11~13のいずれか1つに記載の静電チャック。
  15.  前記ヒータプレートは、第2の樹脂層をさらに有し、
     前記ヒータエレメントは、前記第1の樹脂層と前記第2の樹脂層との間に設けられ、
     前記第1面の幅は、前記第2面の幅よりも狭く、
     前記第1面と前記第1の樹脂層との間の間隔は、前記第2面と前記第2の樹脂層との間の間隔よりも広いことを特徴とする請求項11記載の静電チャック。
  16.  前記ヒータプレートは、第2の樹脂層をさらに有し、
     前記ヒータエレメントは、前記第1の樹脂層と前記第2の樹脂層との間に設けられ、
     前記第1面の幅は、前記第2面の幅よりも広く、
     前記第1面と前記第1の樹脂層との間の間隔は、前記第2面と前記第2の樹脂層との間の間隔よりも狭いことを特徴とする請求項11記載の静電チャック。
  17.  前記ヒータプレートは、第2の樹脂層をさらに有し、
     前記ヒータエレメントは、前記第1の樹脂層と前記第2の樹脂層との間に設けられ、
     前記第1面と前記第1の樹脂層との間の間隔は、前記第2面と前記第2の樹脂層との間の間隔と等しいことを特徴とする請求項11記載の静電チャック。
  18.  前記ヒータエレメントは、帯状のヒータ電極を有し、
     前記ヒータ電極は、複数の領域において互いに独立した状態で設けられたことを特徴とする請求項1~17のいずれか1つに記載の静電チャック。
  19.  前記ヒータエレメントは、複数設けられ、
     前記複数の前記ヒータエレメントは、互いに異なる層に独立した状態で設けられたことを特徴とする請求項1~18のいずれか1つに記載の静電チャック。
  20.  前記ヒータプレートは、導電性を有するバイパス層をさらに備え、
     前記ヒータエレメントは、前記第1の樹脂層と前記バイパス層との間に設けられたことを特徴とする請求項1~19のいずれか1つに記載の静電チャック。
  21.  前記ヒータエレメントは、前記バイパス層と電気的に接合され、前記第1の支持板とは電気的に絶縁されたことを特徴とする請求項20記載の静電チャック。
  22.  前記バイパス層の厚さは、前記第1の樹脂層の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項20または21に記載の静電チャック。
  23.  前記バイパス層の厚さは、前記ヒータエレメントの厚さよりも厚いことを特徴とする請求項20~22のいずれか1つに記載の静電チャック。
  24.  前記バイパス層は、前記ヒータエレメントと、前記ベースプレートと、の間に設けられたことを特徴とする請求項20~23のいずれか1つに記載の静電チャック。
  25.  前記バイパス層は、前記ヒータエレメントと前記セラミック誘電体基板との間に設けられたことを特徴とする請求項20~23のいずれか1つに記載の静電チャック。
  26.  前記バイパス層は、前記第1主面と平行な面内方向に並ぶ複数のバイパス部を有し、
     前記ヒータプレートは、前記複数のバイパス部の間に設けられ、前記第1の樹脂層と異なるバイパス樹脂部を有することを特徴とする請求項20~25のいずれか1つに記載の静電チャック。
  27.  前記ヒータプレートは、前記ヒータエレメントと前記バイパス層との間に設けられた第2の樹脂層をさらに有し、
     前記バイパス樹脂部は、前記バイパス層と前記第2の樹脂層との間に延在し、
     前記バイパス樹脂部の前記複数のバイパス部の間の部分の厚さは、前記バイパス樹脂部の前記バイパス層と前記第2の樹脂層との間の部分の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項26記載の静電チャック。
  28.  前記ヒータプレートは、第2の樹脂層と、第3の樹脂層と、をさらに有し、
     前記ヒータエレメントは、前記第1の樹脂層と前記第2の樹脂層との間に設けられ、
     前記バイパス層は、前記第2の樹脂層と前記第3の樹脂層との間に設けられ、
     前記バイパス樹脂部は、前記バイパス層と前記第3の樹脂層との間に延在し、
     前記バイパス樹脂部の前記複数のバイパス部の間の部分の厚さは、前記バイパス樹脂部の前記バイパス層と前記第3の樹脂層との間の部分の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項26記載の静電チャック。
  29.  前記ヒータプレートは、第2の樹脂層と、第3の樹脂層と、をさらに有し、
     前記ヒータエレメントは、前記第1の樹脂層と前記第2の樹脂層との間に設けられ、
     前記バイパス層は、前記第2の樹脂層と前記第3の樹脂層との間に設けられ、
     前記バイパス樹脂部の前記複数のバイパス部の間の中央部分の厚さは、前記バイパス樹脂部の前記複数のバイパス部と隣接する部分の厚さよりも薄いことを特徴とする請求項26~28のいずれか1つに記載の静電チャック。
  30.  前記ヒータプレートは、第2の樹脂層と、第3の樹脂層と、をさらに有し、
     前記ヒータエレメントは、前記第1の樹脂層と前記第2の樹脂層との間に設けられ、
     前記バイパス層は、前記第2の樹脂層と前記第3の樹脂層との間に設けられ、
     前記複数のバイパス部のそれぞれは、前記第2の樹脂層と対向する第3面と、前記第3の樹脂層と対向する第4面と、を有し、
     前記第3面の幅は、前記第4面の幅よりも狭く、
     前記第3面と前記第2の樹脂層との間の間隔は、前記第4面と前記第3の樹脂層との間の間隔よりも広いことを特徴とする請求項26~29のいずれか1つに記載の静電チャック。
  31.  前記ヒータプレートは、第2の樹脂層と、第3の樹脂層と、をさらに有し、
     前記ヒータエレメントは、前記第1の樹脂層と前記第2の樹脂層との間に設けられ、
     前記バイパス層は、前記第2の樹脂層と前記第3の樹脂層との間に設けられ、
     前記複数のバイパス部のそれぞれは、前記第2の樹脂層と対向する第3面と、前記第3の樹脂層と対向する第4面と、を有し、
     前記第3面の幅は、前記第4面の幅よりも広く、
     前記第3面と前記第2の樹脂層との間の間隔は、前記第4面と前記第3の樹脂層との間の間隔よりも狭いことを特徴とする請求項26~29のいずれか1つに記載の静電チャック。
  32.  前記ヒータプレートは、第2の樹脂層と、第3の樹脂層と、をさらに有し、
     前記ヒータエレメントは、前記第1の樹脂層と前記第2の樹脂層との間に設けられ、
     前記バイパス層は、前記第2の樹脂層と前記第3の樹脂層との間に設けられ、
     前記複数のバイパス部のそれぞれは、前記第2の樹脂層と対向する第3面と、前記第3の樹脂層と対向する第4面と、を有し、
     前記第3面と前記第2の樹脂層との間の間隔は、前記第4面と前記第3の樹脂層との間の間隔と等しいことを特徴とする請求項26~29のいずれか1つに記載の静電チャック。
  33.  前記バイパス層は、前記ヒータエレメントと対向する第3面と、前記第3面と反対側を向く第4面と、を有し、
     前記第3面の幅は、前記第4面の幅と異なり、
     前記第3面の前記第4面に対する幅の大小関係は、前記第1面の前記第2面に対する幅の大小関係と同じであることを特徴とする請求項20~32のいずれか1つに記載の静電チャック。
  34.  前記バイパス層は、前記ヒータエレメントと対向する第3面と、前記第3面と反対側を向く第4面と、を有し、
     前記第3面の幅は、前記第4面の幅と異なり、
     前記第3面の前記第4面に対する幅の大小関係は、前記第1面の前記第2面に対する幅の大小関係と反対であることを特徴とする請求項20~32のいずれか1つに記載の静電チャック。
  35.  前記ヒータプレートは、金属を含む第2の支持板と、第2の樹脂層と、をさらに有し、
     前記ヒータエレメントは、前記第1の支持板と前記第2の支持板との間に設けられ、
     前記第1の支持板の面積は、前記第2の支持板の面積よりも広いことを特徴とする請求項1~34のいずれか1つに記載の静電チャック。
  36.  前記第1の支持板は、複数の支持部を有し、
     前記複数の支持部は、互いに独立した状態で設けられたことを特徴とする請求項1~35のいずれか1つに記載の静電チャック。
  37.  前記ヒータプレートから前記ベースプレートに向かって設けられ、前記ヒータプレートに電力を供給する給電端子をさらに備えたことを特徴とする請求項1~36のいずれか1つに記載の静電チャック。
  38.  前記給電端子は、
      外部から電力を供給するソケットと接続されるピン部と、
      前記ピン部よりも細い導線部と、
      前記導線部と接続された支持部と、
      前記支持部と接続され前記ヒータエレメントと接合された接合部と、
     を有することを特徴とする請求項37記載の静電チャック。
  39.  前記ヒータプレートから前記ベースプレートに向かって設けられ、前記ヒータプレートに電力を供給する給電端子をさらに備え、
     前記給電端子は、
      外部から電力を供給するソケットと接続されるピン部と、
      前記ピン部よりも細い導線部と、
      前記導線部と接続された支持部と、
      前記支持部と接続され前記バイパス層と接合された接合部と、
     を有し、前記バイパス層を介して前記電力を前記ヒータエレメントに供給することを特徴とする請求項20~34のいずれか1つに記載の静電チャック。
  40.  前記ベースプレートに設けられ、前記ヒータプレートに電力を供給する給電端子をさらに備え、
     前記給電端子は、
      外部から電力を供給するソケットと接続される給電部と、
      前記給電部と接続され、前記ヒータプレートに押圧された端子部と、
     を有することを特徴とする請求項1~36のいずれか1つに記載の静電チャック。
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