WO2018190257A1 - 保持装置 - Google Patents

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temperature measuring
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要 三輪
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日本特殊陶業株式会社
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    • H05B2213/07Heating plates with temperature control means

Definitions

  • the technology disclosed in this specification relates to a holding device that holds an object.
  • an electrostatic chuck is used as a holding device for holding a wafer when manufacturing a semiconductor.
  • the electrostatic chuck includes a ceramic plate and a chuck electrode provided inside the ceramic plate, and utilizes the electrostatic attraction generated when a voltage is applied to the chuck electrode.
  • the wafer is sucked and held on the “sucking surface”.
  • a heating resistor is provided inside the ceramic plate.
  • the ceramic resistor is heated by heating the heating resistor, and the wafer held on the suction surface of the ceramic plate is heated.
  • a temperature sensor for example, a thermocouple
  • all or part of the ceramic plate is divided into a plurality of virtual regions (hereinafter referred to as “segments”), and heating resistors are arranged in each segment. May be adopted. According to such a configuration, it is possible to individually control the temperature of each segment by individually controlling the voltage applied to the heating resistor arranged in each segment of the ceramic plate, and as a result, the ceramic plate The uniformity of the temperature distribution on the adsorption surface (that is, the uniformity of the temperature distribution of the wafer) can be further improved.
  • the temperature measuring resistor is arranged in each segment of the ceramic plate, the temperature measurement resolution (sensitivity) based on the resistance value of the temperature measuring resistor is insufficient. There is room for improvement in terms of accuracy in measuring the temperature of the segment, and in turn there is room for improvement in terms of uniformity of temperature distribution on the adsorption surface of the ceramic plate (uniformity of temperature distribution of the wafer).
  • Such a problem is not limited to the electrostatic chuck that holds the wafer using electrostatic attraction, but is a problem common to holding devices that include a plate-like member and hold an object on the surface of the plate-like member. It is.
  • the holding device disclosed in the present specification has a plate-like member having a first surface substantially orthogonal to the first direction and at least a part of the plate-like member orthogonal to the first direction.
  • a heating resistor disposed in each segment when virtually divided into a plurality of segments arranged in the direction, and a position in each of the segments, the position in the first direction being different from the heating resistor
  • at least one of the temperature measuring resistors which is the specific temperature measuring resistor, has a plurality of resistor elements that are different from each other in the first direction and are connected in series.
  • the specific temperature measuring resistor which is at least one temperature measuring resistor
  • the specific temperature measuring resistor is compared with the form in which the specific temperature measuring resistor has a single layer configuration.
  • the resistance value can be increased while being contained in one segment.
  • the resolution (sensitivity) of temperature measurement based on the resistance value of the specific temperature measuring resistor is improved. Therefore, according to this holding device, it is possible to improve the temperature measurement accuracy of the segment in which the specific temperature measuring resistor is arranged by improving the resolution of the temperature measurement based on the resistance value of the specific temperature measuring resistor.
  • the accuracy of temperature control of the segment using the heating resistor arranged in the segment can be improved, and as a result, the uniformity of the temperature distribution on the first surface of the plate-shaped member (that is, the first The uniformity of the temperature distribution of the object held on the surface of 1 can be improved.
  • the power feeding unit includes a driver having a line pair composed of a first conductive line and a second conductive line, a pair of power feeding terminals, and the first pair constituting the line pair.
  • a first power supply side via that electrically connects one conductive line to one of the power supply terminals, and a second conductive line that constitutes the line pair are electrically connected to the other power supply terminal.
  • a resistor-side via pair having a body-side via and a second resistor-side via that electrically connects the other end of the one temperature-measuring resistor to the second conductive line constituting the line pair;
  • At least one of the first conductive line and the second conductive line constituting the line pair is different from each other in the first direction and includes a plurality of layers of conductive line elements connected in parallel to each other. It is good also as a structure to have. According to the present holding device, the resistance value of each conductive line constituting the line pair included in the driver can be made relatively low, and the resistance value of the specific temperature measuring resistor can be made relatively high.
  • this holding device it is possible to improve the temperature measurement accuracy of the segment in which the specific temperature measuring resistor is arranged by improving the resolution of the temperature measurement based on the resistance value of the specific temperature measuring resistor. As a result, the uniformity of the temperature distribution on the first surface of the plate-like member (that is, the uniformity of the temperature distribution of the object held on the first surface) can be improved. Further, according to the holding device, since the resistance value of each conductive line constituting the line pair included in the driver can be relatively lowered, the electric circuit including the specific temperature measuring resistor and the line pair The ratio of the resistance value of the line pair (which is affected by the temperature of other segments) to the resistance value can be lowered.
  • the present holding device it is possible to effectively improve the temperature measurement accuracy of the segment using the specific temperature measuring resistor.
  • the temperature distribution on the first surface of the plate member is uniform. (That is, the uniformity of the temperature distribution of the object held on the first surface) can be effectively improved.
  • the power supply unit includes a driver having a plurality of first conductive lines and a plurality of second conductive lines, at least a pair of power supply terminals, and the plurality of first conductive lines.
  • the first power supply side via electrically connected to one power supply terminal constituting the pair of power supply terminals, and the plurality of second conductive lines are connected to the other power supply terminal constituting the pair of power supply terminals.
  • a power supply side via pair having a second power supply side via electrically connected, and each of the temperature measuring resistors are electrically connected to the first conductive line and the second conductive line.
  • Each of the first conductive lines and each of the second conductive lines are electrically connected to the plurality of temperature measuring resistors, and each of the temperature measuring resistors is provided for each of the temperature measuring resistors.
  • the first conductive line electrically connected to a resistor; Combination of the second conductive line may have a different configuration for each of the temperature-measuring resistor.
  • an individual power supply path to each temperature measuring resistor can be configured by a relatively small number of conductive lines. As a result, by making the line width of each conductive line relatively wide, the resistance value of each conductive line can be made relatively low, and the resistance value of the temperature measuring resistor can be made relatively high.
  • the present holding device it is possible to improve the accuracy of the temperature measurement of each segment of the plate-like member by improving the resolution of the temperature measurement based on the resistance value of the temperature measuring resistor. It is possible to improve the uniformity of the temperature distribution on the first surface of the member (that is, the uniformity of the temperature distribution of the object held on the first surface). Further, according to the holding device, since the resistance value of each conductive line constituting the line pair included in the driver can be relatively lowered, the resistance of the electric circuit including the temperature measuring resistor and the line pair is reduced. The ratio of the resistance value of the line pair (which is affected by the temperature of other segments) to the value can be lowered.
  • this holding device it is possible to effectively improve the temperature measurement accuracy of each segment using the temperature measuring resistor, and the uniformity of the temperature distribution on the first surface of the plate-shaped member (that is, , The uniformity of the temperature distribution of the object held on the first surface can be effectively improved.
  • the holding device may further include a base member that is disposed so as to face the surface of the plate-like member opposite to the first surface, and in which a refrigerant flow path is formed.
  • the temperature measuring resistor may be arranged at a position closer to the base member as compared with the heating resistor arranged in the same segment. According to this holding device, in the first direction, the specific temperature measuring resistor is disposed at a position between the heating resistor for heating and the coolant channel for cooling.
  • the accuracy of the temperature measurement of the segment using the specific resistance thermometer can be further improved, and as a result, the uniformity of the temperature distribution of the first surface of the plate-like member (that is, the first surface is maintained) (Uniformity of temperature distribution of the object to be processed) can be further improved.
  • the power feeding unit includes a driver having a line pair composed of a first conductive line and a second conductive line, a pair of power feeding terminals, and the first pair constituting the line pair.
  • a first power supply side via that electrically connects one conductive line to one of the power supply terminals, and a second conductive line that constitutes the line pair are electrically connected to the other power supply terminal.
  • a resistor-side via pair having a body-side via and a second resistor-side via that electrically connects the other end of the one temperature-measuring resistor to the second conductive line constituting the line pair;
  • At least one of the line width of the first conductive lines and the second conductive lines constituting the line pairs may be thicker configuration than the line width of the specific temperature-measuring resistor. According to this holding device, the resistance value of the line pair can be made relatively low, and the resistance value of the specific temperature measuring resistor can be made relatively high.
  • the resistance value of the specific temperature measuring resistor can be relatively increased, the resolution (sensitivity) of the temperature measurement based on the resistance value of the specific temperature measuring resistor can be reduced.
  • the accuracy it is possible to improve the accuracy of the temperature measurement of the segment in which the specific temperature measuring resistor is arranged.
  • the uniformity of the temperature distribution of the first surface of the ceramic plate that is, the first surface
  • the uniformity of the temperature distribution of the object held in the container can be improved.
  • the resistance value of the line pair included in the driver can be relatively lowered, and therefore, the resistance value of the electric circuit including the specific temperature measuring resistor and the line pair occupies ( The ratio of the resistance value of the line pair (which is affected by the temperature of other segments) can be lowered. Therefore, according to the holding device, it is possible to improve the accuracy of the temperature measurement of the segment using the specific temperature measuring resistor, and as a result, the uniformity of the temperature distribution on the first surface of the ceramic plate (that is, The uniformity of the temperature distribution of the object held on the first surface can be improved.
  • the driver is configured such that the length along the extending direction is L1 and the line width is W1, and the length along the extending direction is L2 (where L2> L1).
  • the conductive line having a line width of W2 (W2> W1) may be included. According to the holding device, the resistance value of each conductive line included in the driver can be brought close to each other, and the variation in the resistance value of the conductive line occupies the resistance value of the electric circuit including the resistance temperature detector and the conductive line. Can be reduced.
  • the present holding device it is possible to effectively improve the temperature measurement accuracy of the segment using the resistance thermometer, and as a result, the uniformity of the temperature distribution on the first surface of the ceramic plate ( That is, the uniformity of the temperature distribution of the object held on the first surface can be effectively improved.
  • the specific temperature measuring resistor and the heating resistor disposed in the same segment as the specific temperature measuring resistor in an arbitrary virtual plane parallel to the first direction.
  • the positions of both ends of the projection of the specific temperature measuring resistor are the heating resistors. It is good also as a structure which is a position between the both ends of projection.
  • the specific temperature measuring resistor in the first direction view, is compared with the heating resistor arranged in the same segment as the specific temperature measuring resistor, and is positioned at an inner position in the segment. (Position farther from the segment boundary).
  • the temperature (resistance value) of the specific temperature measuring resistor arranged in a certain segment can be suppressed from being affected by the temperature of the other segment.
  • the accuracy of temperature measurement of the segment using the resistor can be improved.
  • the uniformity of the temperature distribution of the first surface of the ceramic plate that is, the temperature distribution of the object held on the first surface
  • Uniformity can be improved.
  • a heat insulating layer having a lower thermal conductivity than the ceramic plate is provided between the specific temperature measuring resistor and the other temperature measuring resistors inside the ceramic plate. It is good also as composition which has. According to this holding device, it is possible to effectively suppress the temperature (resistance value) of the specific temperature measuring resistor arranged in a certain segment from being affected by the temperature of other segments. Therefore, according to the present holding device, it is possible to effectively improve the temperature measurement accuracy of the segment using the specific temperature measuring resistor, and the uniformity of the temperature distribution on the first surface of the ceramic plate (that is, The uniformity of the temperature distribution of the object held on the first surface can be effectively improved.
  • the technique disclosed in the present specification can be realized in various forms, for example, forms such as a holding device, an electrostatic chuck, a heater device such as a CVD heater, a vacuum chuck, and a manufacturing method thereof. Can be realized.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an external configuration of an electrostatic chuck 100 according to a first embodiment. It is explanatory drawing which shows roughly the XZ cross-sectional structure of the electrostatic chuck 100 in 1st Embodiment. It is explanatory drawing which shows schematically the XY plane structure of the electrostatic chuck 100 in 1st Embodiment. Explanatory drawing which shows typically the structure of the resistor layer 50 for heat_generation
  • Explanatory drawing which shows typically the structure of the resistor layer 50 for heat_generation
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an external configuration of the electrostatic chuck 100 in the first embodiment
  • FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing an XZ cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 100 in the first embodiment
  • FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing an XY plane (upper surface) configuration of the electrostatic chuck 100 according to the first embodiment.
  • XYZ axes orthogonal to each other for specifying the direction are shown.
  • the positive direction of the Z-axis is referred to as the upward direction
  • the negative direction of the Z-axis is referred to as the downward direction.
  • the electrostatic chuck 100 is actually installed in a direction different from such a direction. May be.
  • the electrostatic chuck 100 is an apparatus for attracting and holding an object (for example, a wafer W) by electrostatic attraction, and is used for fixing the wafer W in a vacuum chamber of a semiconductor manufacturing apparatus, for example.
  • the electrostatic chuck 100 includes a ceramic plate 10 and a base member 20 that are arranged in a predetermined arrangement direction (in the present embodiment, the vertical direction (Z-axis direction)).
  • the ceramic plate 10 and the base member 20 are arranged so that the lower surface S2 (see FIG. 2) of the ceramic plate 10 and the upper surface S3 of the base member 20 face each other in the arrangement direction.
  • the ceramic plate 10 is a plate-like member having a substantially circular planar upper surface (hereinafter referred to as “adsorption surface”) S1 substantially orthogonal to the arrangement direction (Z-axis direction) described above, and ceramics (for example, alumina or aluminum nitride). Etc.).
  • the diameter of the ceramic plate 10 is, for example, about 50 mm to 500 mm (usually about 200 mm to 350 mm), and the thickness of the ceramic plate 10 is, for example, about 1 mm to 10 mm.
  • the suction surface S1 of the ceramic plate 10 corresponds to the first surface in the claims, and the Z-axis direction corresponds to the first direction in the claims. In this specification, a direction perpendicular to the Z-axis direction is referred to as a “plane direction”.
  • a chuck electrode 40 formed of a conductive material for example, tungsten, molybdenum, platinum, etc.
  • the shape of the chuck electrode 40 as viewed in the Z-axis direction is, for example, a substantially circular shape.
  • a heating resistor layer 50 Inside the ceramic plate 10, a heating resistor layer 50, a heating resistor driver 51, and a temperature measuring resistor, each formed of a conductive material (for example, tungsten, molybdenum, platinum, etc.).
  • the layer 60, the resistance thermometer driver 70, and various vias are arranged.
  • the heating resistor layer 50 is disposed below the chuck electrode 40
  • the heating resistor driver 51 is disposed below the heating resistor layer 50
  • the temperature measuring resistor layer 60 is
  • the temperature measuring resistor driver 70 is disposed below the temperature measuring resistor layer 60
  • the temperature measuring resistor driver 70 is disposed below the temperature measuring resistor layer 60.
  • the ceramic plate 10 having such a structure is manufactured by producing a plurality of ceramic green sheets and performing processing such as formation of via holes and printing of metallized paste on a predetermined ceramic green sheet. It can be produced by thermocompression bonding, firing and cutting.
  • the base member 20 is, for example, a circular flat plate member having the same diameter as the ceramic plate 10 or a larger diameter than the ceramic plate 10, and is formed of, for example, metal (aluminum, aluminum alloy, or the like).
  • the diameter of the base member 20 is, for example, about 220 mm to 550 mm (usually 220 mm to 350 mm), and the thickness of the base member 20 is, for example, about 20 mm to 40 mm.
  • the base member 20 is joined to the ceramic plate 10 by an adhesive layer 30 disposed between the lower surface S2 of the ceramic plate 10 and the upper surface S3 of the base member 20.
  • the adhesive layer 30 is made of an adhesive material such as a silicone resin, an acrylic resin, or an epoxy resin.
  • the thickness of the adhesive layer 30 is, for example, about 0.1 mm to 1 mm.
  • a refrigerant flow path 21 is formed inside the base member 20.
  • a coolant for example, a fluorine-based inert liquid or water
  • the base member 20 is cooled, and heat transfer between the base member 20 and the ceramic plate 10 via the adhesive layer 30 ( The ceramic plate 10 is cooled by heat pulling, and the wafer W held on the suction surface S1 of the ceramic plate 10 is cooled. Thereby, the temperature control of the wafer W is realized.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the heating resistor layer 50 and the heating resistor driver 51 (and the configuration of the temperature measuring resistor layer 60 and the temperature measuring resistor driver 70).
  • the upper part of FIG. 4 schematically shows a part of the XZ cross-sectional configuration of the heating resistor layer 50, and the middle part of FIG. 4 shows the XY plane configuration of a part of the heating resistor driver 51. It is shown schematically.
  • the ceramic plate 10 is virtually divided into a plurality of segments SE arranged in the plane direction (direction orthogonal to the Z-axis direction). . More specifically, as viewed in the Z-axis direction, the ceramic plate 10 has a plurality of virtual annular regions (provided that a plurality of concentric first boundary lines BL1 around the center point P1 of the suction surface S1). Only the region including the center point P1 is divided into a circular region), and each annular region is further divided into a plurality of second boundary lines BL2 extending in the radial direction of the suction surface S1 in the circumferential direction of the suction surface S1. It is divided into segments SE which are virtual areas.
  • the heating resistor layer 50 includes a plurality of heating resistors 500.
  • Each of the plurality of heating resistors 500 is disposed in one of the plurality of segments SE set on the ceramic plate 10. That is, in the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, one heating resistor 500 is disposed in each of the plurality of segments SE.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing an XY cross-sectional configuration of one heating resistor 500 arranged in one segment SE.
  • the heating resistor 500 includes a pair of pad portions 504 that constitute both ends of the heating resistor 500 and a linear resistance wire portion 502 that connects between the pair of pad portions 504. .
  • the resistance wire portion 502 is shaped so as to pass through each position in the segment SE as much as possible as viewed in the Z-axis direction.
  • the configuration of the heating resistor 500 arranged in the other segment SE is the same.
  • the electrostatic chuck 100 has a configuration for supplying power to each heating resistor 500. Specifically, the electrostatic chuck 100 is formed with a pair of terminal holes (not shown), and a power supply terminal (not shown) is accommodated in each terminal hole.
  • the heating resistor driver 51 described above is also a part of a configuration for supplying power to each heating resistor 500.
  • the heating resistor driver 51 includes a plurality of line pairs 510 each including a first conductive line 511 and a second conductive line 512.
  • the second conductive line 512 is shared by a plurality of line pairs 510.
  • a separate second conductive line 512 may be provided for each line pair 510.
  • Each of the first conductive line 511 and the second conductive line 512 is electrically connected to different power supply terminals via vias, electrode pads (both not shown) or the like.
  • the first conductive line 511 constituting one line pair 510 is connected to one end of the heating resistor 500 via one via 531 constituting the via pair 53 (
  • the second conductive line 512 constituting the line pair 510 is electrically connected to the pad portion 504) via the other via 532 constituting the via pair 53.
  • the other end (pad portion 504) is electrically connected.
  • the heating resistor 500 When a voltage is applied from a power source (not shown) to the heating resistor 500 via the power supply terminal, electrode pad, via, line pair 510, and via pair 53, the heating resistor 500 generates heat. Thereby, the segment SE in which the heating resistor 500 is arranged is heated.
  • the temperature of each segment SE can be individually controlled.
  • FIG. 4 schematically shows a part of the XZ cross-sectional configuration of the resistance temperature detector layer 60, and the lower part of FIG. 4 shows an XY plane of a part of the resistance temperature sensor driver 70.
  • the configuration is shown schematically.
  • the resistance temperature detector driver 70 corresponds to the driver in the claims.
  • the resistance temperature measuring layer 60 includes three layers having different positions in the Z-axis direction (first resistor layer 61, second resistor layer 62, The third resistor layer 63) is configured. As shown in FIG. 4, the temperature measuring resistor layer 60 composed of such three layers includes a plurality of temperature measuring resistors 600. Each of the plurality of temperature measuring resistors 600 is disposed in one of the plurality of segments SE set in the ceramic plate 10. That is, in the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, one temperature measuring resistor 600 is disposed in each of the plurality of segments SE.
  • the temperature measuring resistor layer 60 is positioned below the heat generating resistor layer 50, and therefore the temperature measuring resistor 600 is provided in each segment SE. Is located below the heating resistor 500 (that is, closer to the base member 20 than the heating resistor 500).
  • each temperature measuring resistor 600 includes a first resistor element 610 included in the first resistor layer 61 and a second resistor included in the second resistor layer 62.
  • An element 620 and a third resistor element 630 included in the third resistor layer 63 are included.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing an XY cross-sectional configuration of the first resistor element 610 constituting one temperature measuring resistor 600 arranged in one segment SE.
  • the position in the surface direction of the heating resistor 500 arranged in the same segment SE is indicated by a broken line for reference.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing an XY cross-sectional configuration of the first resistor element 610 constituting one temperature measuring resistor 600 arranged in one segment SE.
  • the position in the surface direction of the heating resistor 500 arranged in the same segment SE is indicated by a broken line for reference.
  • the first resistor element 610 includes a pair of pad portions 614 constituting both ends of the first resistor element 610 and a linear resistance line portion connecting the pair of pad portions 614. 612.
  • the other resistor elements (second resistor element 620 and third resistor element 630) constituting the temperature measuring resistor 600 are the same as those of the first resistor element 610 shown in FIG. It is the same. That is, each of the second resistor element 620 and the third resistor element 630 includes a pair of pad portions and a linear resistance line portion connecting the pair of pad portions.
  • the positions and shapes of the pad portions and resistance wire portions of the second resistor element 620 and the third resistor element 630 are not necessarily the same as the positions and shapes of the pad portions and resistance wire portions of the first resistor element 610. It does not have to be the same.
  • one end portion P12 (specifically, the pad portion 614 described above) of the first resistor element 610 is connected to one end of the second resistor element 620 via the via 64. It is electrically connected to the end P22.
  • the other end P21 of the second resistor element 620 is electrically connected to one end P31 of the third resistor element 630 through another via 65. That is, the three resistor elements (first resistor element 610, second resistor element 620, and third resistor element 630) constituting the temperature measuring resistor 600 are connected in series with each other. .
  • the electrostatic chuck 100 has a configuration for supplying power to each temperature measuring resistor 600. Specifically, as shown in FIG. 2, the electrostatic chuck 100 has a pair of terminal holes 22 extending from the lower surface S ⁇ b> 4 of the base member 20 to the inside of the ceramic plate 10. The power supply terminal 12 is accommodated in the.
  • the resistance temperature sensor driver 70 described above is also a part of the configuration for supplying power to each resistance temperature measurement resistor 600.
  • the resistance temperature detector driver 70 includes a plurality of line pairs 710 including a first conductive line 711 and a second conductive line 712.
  • the first conductive line 711 constituting the line pair 710 includes one power supply side via 751 constituting the power supply side via pair 75 and one of the electrode pad pairs 77 constituting the electrode pad pair 77.
  • the second conductive line 712 constituting the line pair 710 is electrically connected to one power supply terminal 12 through the electrode pad 771, and the other power supply side via constituting the power supply side via pair 75.
  • the power supply side via pair 75 for one line pair 710 is representatively shown, and the power supply side via pair 75 for the other line pair 710 is omitted.
  • the power supply side via 751 corresponds to the first power supply side via in the claims, and the power supply via 752 corresponds to the second power supply via in the claims.
  • the first conductive line 711 constituting the line pair 710 is for temperature measurement via one resistor side via 731 constituting the resistor side via pair 73.
  • the line is electrically connected to one end of the resistor 600 (more specifically, the pad portion 614 that is one end P11 of the first resistor element 610 constituting the temperature measuring resistor 600).
  • the second conductive line 712 constituting the pair 710 is connected to the other end (more specifically, the temperature measuring resistor) of the temperature measuring resistor 600 via the other resistor side via 732 constituting the resistor side via pair 73.
  • the resistor-side via 731 corresponds to the first resistor-side via in the claims
  • the resistor-side via 732 corresponds to the second resistor-side via in the claims.
  • the temperature measuring resistor 600 is formed of a conductive material (for example, tungsten, molybdenum, platinum, etc.) whose resistance value changes as the temperature changes. Specifically, the resistance value of the temperature measuring resistor 600 increases as the temperature increases.
  • the electrostatic chuck 100 is configured to measure a voltage applied to the temperature measuring resistor 600 and a current flowing through the temperature measuring resistor 600 (for example, a voltmeter or an ammeter (none of which are shown)). )have. Therefore, in the electrostatic chuck 100 of this embodiment, the temperature of the temperature measuring resistor 600 is measured based on the measured value of the voltage of the temperature measuring resistor 600 and the measured value of the current of the temperature measuring resistor 600 ( Specific).
  • the temperature of each segment SE of the ceramic plate 10 can be individually measured in real time. Therefore, in the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, by individually controlling the voltage applied to the heating resistor 500 arranged in each segment SE based on the temperature measurement result of each segment SE of the ceramic plate 10, The temperature of each segment SE can be accurately controlled. Therefore, according to the electrostatic chuck 100 of this embodiment, it is possible to improve the uniformity of the temperature distribution of the suction surface S1 of the ceramic plate 10 (that is, the uniformity of the temperature distribution of the wafer W).
  • the configuration for forming the power supply path for the heating resistor 500 and the temperature measuring resistor 600 is collectively referred to as a power supply unit 80 (see FIG. 2).
  • FIG. 6 shows a first resistor element constituting the temperature measuring resistor 600 in a virtual plane VS parallel to the Z-axis direction (more specifically, a virtual plane VS parallel to the X-axis). 610 and the projection 601 of the first resistor element 610 and the projection of the heating resistor 500 when the heating resistor 500 arranged in the same segment SE as the temperature measuring resistor 600 is projected. 501 is shown. As shown in FIG. 6, the positions of both ends EP11 and EP12 of the projection 601 of the first resistor element 610 are positions between both ends EP21 and EP22 of the projection 501 of the heating resistor 500.
  • the first resistor element 610 and the temperature measuring resistor 600 are arranged in the same segment SE in an arbitrary virtual plane VS parallel to the Z-axis direction.
  • the first resistor element 610 is projected in a direction parallel to the virtual plane VS and perpendicular to the Z-axis direction (X-axis direction in the example of FIG. 6).
  • the positions of both ends are positions between both ends of the projection of the heating resistor 500.
  • the positions of both ends of the projection of the second resistor element 620 (or the third resistor element 630) are for heating. It is the position between both ends of the projection of the resistor 500. Accordingly, the temperature measuring resistor 600 including three resistor elements (first resistor element 610, second resistor element 620, and third resistor element 630) is also parallel to the Z-axis direction.
  • the positions of the projections of the temperature measuring resistor 600 are positions between the projections of the heating resistor 500.
  • the temperature measuring resistor 600 has a segment SE as compared with the heat generating resistor 500 disposed in the same segment SE as the temperature measuring resistor 600 as viewed in the Z-axis direction. It is arranged at a more inside position (position farther from the boundary of the segment SE).
  • the line width of each conductive line (first conductive line 711 or second conductive line 712) included in the resistance thermometer driver 70 are not identical to each other. More specifically, as the length L of the conductive lines 711 and 712 is longer, the line width W of the conductive lines 711 and 712 is larger.
  • the lengths of the six conductive lines 711 and 712 included in the RTD driver 70 shown in FIG. 4 are L1, L2, L3, L4, L5, and L6 in order from the one shown in the upper side of the figure. If the line widths are W1, W2, W3, W4, W5, and W6 in the same order, the following relationships (1) and (2) are established.
  • the resistance values of the conductive lines 711 and 712 included in the resistance thermometer driver 70 are close to each other.
  • the length L of the conductive lines 711 and 712 is the center of the via for connecting to one conductive member (for example, the temperature measuring resistor 600) in the conductive lines 711 and 712 (when there are a plurality of vias).
  • the center of the via for connecting to another conductive member (for example, electrode pad 771) in the conductive line 711, 712 from the polygonal centroid having the center point of the plurality of vias as the vertex (same as above). Means the dimension (size) along the stretching direction.
  • the width W of the conductive lines 711 and 712 means a dimension (size) along a direction orthogonal to the extending direction of the conductive lines 711 and 712.
  • the first conductive line 711 and the second conductive line 712 constituting the line pair 710 included in the resistance temperature sensor driver 70.
  • the width is the line width of the temperature measuring resistor 600 electrically connected to the line pair 710 (specifically, the first resistor element 610 and the second resistor constituting the temperature measuring resistor 600).
  • the line width of the resistance line portion of the body element 620 and the third resistor element 630 is thicker.
  • the line width W5 of 711 and the line width W6 of the second conductive line 712 are both thicker than the line width of the temperature measuring resistor 600.
  • the heating resistor 500, the temperature measuring resistor 600, the heating resistor driver 51, and the temperature measuring resistor driver 70 are different from each other in at least one of the following viewpoints.
  • Specific Resistance of Material ⁇ ⁇ m
  • the specific resistance of the material of the heating resistor driver 51 is 95% or less of the specific resistance of the material of the heating resistor 500.
  • the specific resistance of the material of the resistance temperature detector driver 70 is 95% or less of the specific resistance of the material of the resistance temperature detector 600.
  • Resistance temperature coefficient of material (ppm / ° C.)
  • the resistance temperature coefficient of the temperature measuring resistor 600 is 110% or more of the resistance temperature coefficient of the material of the heating resistor 500.
  • the resistance temperature coefficient of the material of the resistance temperature detector 600 is 110% or more of the resistance temperature coefficient of the material of the resistance temperature sensor driver 70.
  • (3) Pattern Shape The heating resistor 500 is wired at a uniform pitch over the entire segment SE, and a part of the pattern width is adjusted so that there is no temperature singularity for temperature smoothing. Further, the heating resistor 500 may have a configuration in which a plurality of layers of elements arranged in the vertical direction are connected in series in order to increase the resistance.
  • the temperature measuring resistor 600 is wired around the point where the temperature of the segment SE is desired to be measured. Since the boundary between the segments SE is affected by the temperature of the adjacent segment SE, the temperature measuring resistor 600 is wired while avoiding the boundary as much as possible.
  • the temperature measuring resistor 600 may have a configuration in which multiple layers of elements arranged in the vertical direction are connected in series in order to increase resistance.
  • the heating resistor driver 51 is wired with the shortest possible route from the connection point (via) to the heating resistor 500 to the connection point (via) to the power supply terminal, with a wide width. not exist.
  • the heating resistor driver 51 may have a configuration in which multiple layers of elements arranged in the vertical direction are connected in parallel in order to reduce the resistance.
  • the heating resistor driver 51 has a plurality of layers arranged in the vertical direction when there is an obstacle between the connection portion (via) to the heating resistor 500 and the connection portion (via) to the power supply terminal.
  • the elements may be connected in series. Similar to the heating resistor driver 51, the resistance temperature detector driver 70 has the shortest possible route from the connection point (via) to the temperature measurement resistor 600 to the connection point (via) to the power supply terminal. In addition, the wiring is thick and there is no folded portion.
  • the resistance thermometer driver 70 may have a configuration in which elements of a plurality of layers arranged in the vertical direction are connected in parallel in order to reduce the resistance.
  • the resistance thermometer driver 70 is arranged vertically when there is an obstacle between the connection location (via) to the resistance temperature detector 600 and the connection location (via) to the power supply terminal. A configuration in which multiple layers of elements are connected in series may be used.
  • the electrostatic chuck 100 includes the ceramic plate 10 having the substantially planar suction surface S1 substantially orthogonal to the Z-axis direction, and the object (on the suction surface S1 of the ceramic plate 10 ( For example, a holding device that holds the wafer W).
  • the electrostatic chuck 100 includes a heating resistor 500 and a temperature measuring resistor 600 arranged in each segment SE when the ceramic plate 10 is virtually divided into a plurality of segments SE arranged in the plane direction, and a heating resistor.
  • a power feeding unit 80 that constitutes a power feeding path for the resistor 500 and the temperature measuring resistor 600.
  • each segment SE the position of the temperature measuring resistor 600 in the Z-axis direction is different from the position of the heating resistor 500. Further, in the electrostatic chuck 100 of the first embodiment, each of the temperature measuring resistors 600 is different from each other in the Z-axis direction and has three layers of resistor elements (first resistor) connected in series with each other. Body element 610, second resistor element 620, third resistor element 630). Therefore, in the electrostatic chuck 100 according to the first embodiment, the resistance value of the temperature measuring resistor 600 is accommodated in one segment SE as compared with the case where the temperature measuring resistor 600 has a single layer configuration. Can be high.
  • the accuracy of temperature measurement of each segment SE of the ceramic plate 10 is improved by improving the resolution of temperature measurement based on the resistance value of the temperature measuring resistor 600.
  • the temperature control accuracy of each segment SE using the heating resistor 500 arranged in each segment SE can be improved, and as a result, the temperature distribution on the adsorption surface S1 of the ceramic plate 10 is uniform. (In other words, the uniformity of the temperature distribution of the wafer W) can be improved.
  • the electrostatic chuck 100 according to the first embodiment further includes a base member 20 disposed so as to face the surface S2 on the ceramic plate 10 opposite to the attracting surface S1.
  • a coolant channel 21 is formed in the base member 20.
  • Each temperature measuring resistor 600 is disposed closer to the base member 20 than the heating resistor 500 disposed in the same segment SE.
  • the cooling (heating) by the coolant supplied to the coolant channel 21 of the base member 20 is used. Then, temperature control of the ceramic plate 10 is performed.
  • each temperature measuring resistor 600 is arranged at a position between the heating resistor 500 for heating and the coolant channel 21 for cooling in the Z-axis direction. Therefore, the accuracy of temperature measurement of each segment SE using the temperature measuring resistor 600 can be further improved, and as a result, the uniformity of the temperature distribution on the adsorption surface S1 of the ceramic plate 10 (that is, , Uniformity of temperature distribution of wafer W) can be further improved.
  • the power supply unit 80 that constitutes the power supply path for the heating resistor 500 and the temperature measuring resistor 600 includes the temperature measuring resistor driver 70 and the pair of power supply terminals 12. And a power supply side via pair 75 and a resistor side via pair 73.
  • the resistance temperature detector driver 70 has a line pair 710 composed of a first conductive line 711 and a second conductive line 712.
  • the power supply side via pair 75 includes a power supply side via 751 for electrically connecting the first conductive line 711 constituting the line pair 710 included in the resistance temperature detector driver 70 to one power supply terminal 12;
  • a power supply side via 752 for electrically connecting the second conductive line 712 constituting the line pair 710 to the other power supply terminal 12 is provided.
  • the resistor side via pair 73 includes a resistor side via 731 that electrically connects one end of the temperature measuring resistor 600 to the first conductive line 711 constituting the line pair 710, and the temperature measuring resistor 600.
  • a resistor-side via 732 that electrically connects the other end to the second conductive line 712 constituting the line pair 710 is provided.
  • the line widths of the first conductive line 711 and the second conductive line 712 constituting the line pair 710 electrically connected to the resistance temperature detector 600 are as follows: It is thicker than the line width of the temperature measuring resistor 600.
  • the resistance value of each of the conductive lines 711 and 712 constituting the line pair 710 included in the resistance temperature sensor driver 70 is relatively lowered to be used for temperature measurement.
  • the resistance value of the resistor 600 can be made relatively high.
  • each conductive line 711, 712 and the temperature measuring resistor 600 is roughly determined by the type of the forming material.
  • the materials that can be used to form the conductive lines 711 and 712 and the resistance temperature detector 600 are limited to a certain degree (materials that can be fired simultaneously with ceramics, such as tungsten, molybdenum, platinum, etc.), and their resistance. Since there is almost no difference in temperature coefficient, it is difficult to make the resistance value of the temperature measuring resistor 600 relatively high by selecting the forming material. Therefore, in this embodiment, by adjusting the thickness of each conductive line 711, 712 and the temperature measuring resistor 600, the resistance value of the temperature measuring resistor 600 is relatively increased. It is. Further, since the specific resistance can be increased by mixing an insulator (for example, alumina), such a specific resistance is added to the means for relatively increasing the resistance value of the temperature measuring resistor 600 described above. You may use together the means to change.
  • an insulator for example, alumina
  • the resistance value of the temperature measuring resistor 600 can be relatively increased. Therefore, the temperature measurement based on the resistance value of the temperature measuring resistor 600 is performed. Can improve the temperature measurement accuracy of each segment SE of the ceramic plate 10, and as a result, the uniformity of the temperature distribution of the suction surface S 1 of the ceramic plate 10 (that is, the temperature distribution of the wafer W). (Uniformity) can be improved. In addition, since each resistance temperature detector 600 is accommodated in the segment SE, the resistance value of the resistance temperature detector 600 is less likely to be affected by the temperature of the other segment SE.
  • the conductive lines 711 and 712 constituting the line pair 710 included in the driver 70 do not fit in the segment SE in which the temperature measuring resistor 600 electrically connected to the conductive lines 711 and 712 is accommodated. Since it arrange
  • the ratio of the resistance value of the line pair 710 (affected by the temperature of the other segment SE) in the resistance value of the electric circuit including the resistance temperature detector 600 and the line pair 710 can be reduced. . Therefore, according to the electrostatic chuck 100 of the first embodiment, the accuracy of temperature measurement of each segment SE using the temperature measuring resistor 600 can be effectively improved, and the adsorption surface S1 of the ceramic plate 10 can be improved. The uniformity of the temperature distribution (that is, the uniformity of the temperature distribution of the wafer W) can be effectively improved.
  • the lengths of the conductive lines 711 and 712 for each conductive line (the first conductive line 711 and the second conductive line 712) included in the resistance temperature sensor driver 70.
  • L is longer, the line width W of the conductive lines 711 and 712 is larger. Therefore, according to the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, the resistance values of the conductive lines 711 and 712 included in the resistance thermometer driver 70 can be brought close to each other, and the resistance thermometer 600 and the conductive line 711 are brought together.
  • the electrostatic chuck 100 of the present embodiment the accuracy of temperature measurement of each segment SE using the temperature measuring resistor 600 can be effectively improved, and the temperature of the suction surface S1 of the ceramic plate 10 can be improved.
  • the uniformity of distribution (that is, the uniformity of temperature distribution of the wafer W) can be effectively improved.
  • the temperature measuring resistor 600 and the temperature measuring resistor 600 are disposed in the same segment SE on an arbitrary virtual plane VS parallel to the Z-axis direction.
  • the positions of both ends EP11 and EP12 of the projection 601 of the temperature measuring resistor 600 are parallel to the virtual plane VS and orthogonal to the Z-axis direction. This is the position between both ends EP21 and EP22 of the projection 501 of the body 500. Therefore, in the electrostatic chuck 100 of the present embodiment, the temperature measuring resistor 600 is compared with the heat generating resistor 500 arranged in the same segment SE as the temperature measuring resistor 600 as viewed in the Z-axis direction.
  • the electrostatic chuck 100 of this embodiment it is possible to suppress the temperature (resistance value) of the temperature measuring resistor 600 arranged in a certain segment SE from being affected by the temperature of the other segment SE. Therefore, the accuracy of temperature measurement of each segment SE using the temperature measuring resistor 600 can be improved, and as a result, the uniformity of the temperature distribution on the suction surface S1 of the ceramic plate 10 (that is, the temperature of the wafer W). Distribution uniformity) can be improved.
  • FIG. 7 shows the configuration of the heating resistor layer 50, the heating resistor driver 51, the temperature measuring resistor layer 60, and the temperature measuring resistor driver 70 of the electrostatic chuck 100 according to a modification of the first embodiment. It is explanatory drawing which shows this typically.
  • the configuration of the electrostatic chuck 100 according to the modification of the first embodiment shown in FIG. 7 is two conductive layers connected to the heating resistor 500 as compared with the configuration of the electrostatic chuck 100 of the first embodiment described above. One difference is that one of the lines is shared with one of the two conductive lines connected to the temperature measuring resistor 600 arranged in the same segment SE as the heating resistor 500. For example, among the three segments SE shown in FIG.
  • one end of the heating resistor 500 arranged in the segment SE located on the rightmost side is the first conductive line 511 included in the heating resistor driver 51.
  • the other end of the heating resistor 500 is a second conductor constituting a line pair 710 electrically connected to the temperature measuring resistor 600 arranged in the segment SE. It is electrically connected to the line 712 (for this reason, the via 532 constituting the via pair 53 and the resistor side via 732 constituting the resistor side via pair 73 are shared).
  • the voltage applied to the heating resistor 500 and the temperature measuring resistor 600 can be individually controlled, and the temperature measurement result of each segment SE using the temperature measuring resistor 600.
  • the temperature control of each segment SE using the heating resistor 500 based on the above can be realized.
  • FIG. 8 schematically illustrates the configuration of the heating resistor layer 50, the heating resistor driver 51, the temperature measuring resistor layer 60, and the temperature measuring resistor driver 70 of the electrostatic chuck 100a according to the second embodiment. It is explanatory drawing shown in.
  • the same configurations as those of the electrostatic chuck 100 of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate. .
  • the configuration of the electrostatic chuck 100a of the second embodiment is a temperature measuring resistor 600 inside the ceramic plate 10 as compared with the configuration of the electrostatic chuck 100 of the first embodiment described above.
  • the other temperature measuring resistor 600 are different in that the heat insulating layer 11 is provided.
  • the heat insulating layer 11 is a portion having a lower thermal conductivity than the material constituting the ceramic plate 10 and is, for example, a cavity.
  • the heat insulating layer 11 has a configuration in which the holes inside the ceramic plate 10 are filled with a material having a lower thermal conductivity than the material forming the ceramic plate 10.
  • the heat insulating layer 11 is disposed so as to surround each temperature measuring resistor 600 intermittently or continuously as viewed in the Z-axis direction.
  • the ceramic plate 10 having such a configuration is, for example, processed by forming a hole at a position corresponding to the heat insulating layer 11 on the ceramic green sheet in the method for manufacturing the ceramic plate 10 in the first embodiment described above. It can be produced by filling such holes with a material having low thermal conductivity.
  • the electrostatic chuck 100a of the second embodiment heat conduction from the ceramic plate 10 between the temperature measuring resistor 600 and another temperature measuring resistor 600 inside the ceramic plate 10.
  • a heat insulating layer 11 having a low rate is provided. Therefore, according to the electrostatic chuck 100a of the second embodiment, it is effective that the temperature (resistance value) of the temperature measuring resistor 600 arranged in a certain segment SE is affected by the temperature of the other segment SE. Can be suppressed. Therefore, according to the electrostatic chuck 100a of the second embodiment, the temperature measurement accuracy of each segment SE using the temperature measuring resistor 600 can be effectively improved, and the adsorption surface S1 of the ceramic plate 10 can be improved. The uniformity of the temperature distribution (that is, the uniformity of the temperature distribution of the wafer W) can be effectively improved.
  • FIG. 9 is an explanatory view schematically showing an XZ cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 100b in the third embodiment
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a heating resistor layer 50 and a heating resistor of the electrostatic chuck 100b in the third embodiment. It is explanatory drawing which shows typically the structure of the driver 51 for bodies, the resistance body layer 60 for temperature measurement, and the driver 70 for resistance temperature sensors.
  • the same configurations as those of the electrostatic chuck 100 of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate. .
  • the configuration of the electrostatic chuck 100 b of the third embodiment is different from the configuration of the electrostatic chuck 100 of the first embodiment described above in that the resistance temperature detector driver 70 is the first one.
  • the difference is that the temperature measuring resistor driver layer 71 and the second temperature measuring resistor driver layer 72 have a two-layer structure.
  • a first line pair 710 that is electrically connected to each resistance thermometer 600 is configured.
  • One conductive line 711 includes a first conductive line element 781 included in the first RTD driver layer 71 and a second conductive line element included in the second RTD driver layer 72. 782.
  • the first conductive line element 781 and the second conductive line element 782 have different positions in the Z-axis direction and are connected in parallel to each other.
  • the second conductive lines 712 constituting the line pairs 710 electrically connected to the resistance thermometers 600 are provided.
  • the first conductive line element 791 and the second conductive line element 792 have different positions in the Z-axis direction and are connected in parallel to each other.
  • the first conductive line 711 and the second conductive line 712 that constitute the line pair 710 electrically connected to each resistance temperature detector 600 have two layers of conductive line elements (first conductive line elements 781, 791 and second conductive line elements 782, 792) that are different in the Z-axis direction and connected in parallel to each other. Therefore, according to the electrostatic chuck 100b of the third embodiment, the resistance value of each of the conductive lines 711 and 712 included in the line pair 710 included in the resistance temperature detector driver 70 is relatively lowered to measure the temperature.
  • the resistance value of the resistor 600 can be made relatively high.
  • the accuracy of the temperature measurement of each segment SE of the ceramic plate 10 is improved by improving the resolution of the temperature measurement based on the resistance value of the temperature measuring resistor 600.
  • the uniformity of the temperature distribution of the suction surface S1 of the ceramic plate 10 (that is, the uniformity of the temperature distribution of the wafer W) can be improved.
  • the resistance values of the conductive lines 711 and 712 constituting the line pair 710 included in the resistance temperature detector driver 70 can be relatively lowered.
  • the ratio of the resistance value of the line pair 710 (affected by the temperature of the other segment SE) in the resistance value of the electric circuit including the temperature measuring resistor 600 and the line pair 710 can be reduced. Therefore, according to the electrostatic chuck 100b of the third embodiment, it is possible to effectively improve the temperature measurement accuracy of each segment SE using the temperature measuring resistor 600, and as a result, the ceramic plate 10 is attracted. The uniformity of the temperature distribution of the surface S1 (that is, the uniformity of the temperature distribution of the wafer W) can be effectively improved.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram schematically showing an XZ cross-sectional configuration of the electrostatic chuck 100c in the fourth embodiment
  • FIG. 12 is an XY diagram of a resistance temperature sensor driver 70 of the electrostatic chuck 100c in the fourth embodiment. It is explanatory drawing which shows a planar structure typically.
  • the same configurations as those of the electrostatic chuck 100 of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate. .
  • the configuration of the electrostatic chuck 100 c of the fourth embodiment is different from the configuration of the electrostatic chuck 100 of the first embodiment described above in that the resistance thermometer driver 70 is the first one.
  • the difference is that the temperature measuring resistor driver layer 71 and the second temperature measuring resistor driver layer 72 have a two-layer structure.
  • the resistance temperature detector driver 70 includes a plurality of first conductive lines 711 and a plurality of second conductive lines 712.
  • each first conductive line 711 is disposed so as to extend substantially parallel to the X-axis direction
  • each second conductive line 712 is disposed so as to extend substantially parallel to the Y-axis direction.
  • the plurality of first conductive lines 711 are included in the first resistance temperature detector driver layer 71
  • the plurality of second conductive lines 712 are included in the second resistance temperature detector driver layer 72.
  • both the first conductive line 711 and the second conductive line 712 are shown for convenience of illustration, but actually, the first conductive line 711 and the second conductive line 712 are shown. Are different from each other in the Z-axis direction.
  • Each first conductive line 711 has one power supply terminal via one power supply side via 751 constituting the power supply side via pair 75 and one electrode pad 771 constituting the electrode pad pair 77 (FIG. 11). 12, and each second conductive line 712 is connected to the other power supply side via 752 constituting the power supply side via pair 75 and the other electrode pad 772 constituting the electrode pad pair 77.
  • the other power supply terminal 12 is electrically connected.
  • FIG. 12 representatively shows a power supply side via pair 75 for one first conductive line 711 and one second conductive line 712, and power supply side vias for the other conductive lines 711 and 712. Illustration of the pair 75 is omitted.
  • the power supply side via 751 corresponds to the first power supply side via in the claims
  • the power supply via 752 corresponds to the second power supply via in the claims.
  • the temperature measuring resistor 600 arranged in each segment SE of the ceramic plate 10 is electrically connected to one first conductive line 711 through one resistor side via 731 constituting the resistor side via pair 73. And is electrically connected to one second conductive line 712 via the other resistor side via 732 constituting the resistor side via pair 73.
  • Each first conductive line 711 and each second conductive line 712 are both electrically connected to a plurality of temperature measuring resistors 600.
  • the combination of the first conductive line 711 and the second conductive line 712 electrically connected to the temperature measuring resistor 600 is different for each temperature measuring resistor 600. For example, among the nine temperature measuring resistors 600 shown in FIG.
  • the temperature measuring resistor 600 located on the upper left side is the top of the four first conductive lines 711 shown in FIG.
  • the first conductive line 711 shown is connected to the combination of the second conductive line 712 shown at the leftmost of the four second conductive lines 712.
  • the temperature measuring resistor 600 located on the uppermost right side is the first one shown on the top of the four first conductive lines 711.
  • One conductive line 711 is connected to a combination of the second conductive line 712 shown third from the left among the four second conductive lines 712.
  • the resistor-side via 731 corresponds to the first resistor-side via in the claims
  • the resistor-side via 732 corresponds to the second resistor-side via in the claims.
  • the temperature measuring resistor 600 disposed in each segment SE of the ceramic plate 10 is sequentially selected, and a pair of power supply terminals is selected with respect to the selected temperature measuring resistor 600. 12, a voltage from a power source (not shown) is applied through the electrode pad pair 77, the power supply via pair 75, and the conductive lines 711 and 712. That is, among the plurality of first conductive lines 711 included in the resistance thermometer driver 70, one first conductive line 711 selected in order is turned on (conductive state), and the resistance thermometer Among the plurality of second conductive lines 712 included in the body driver 70, one second conductive line 712 selected in order is turned on (conductive state).
  • a voltage from the power source is applied to the temperature measuring resistor 600 connected to the combination of the first conductive line 711 and the second conductive line 712 both turned on.
  • a current flows through the temperature measuring resistor 600, and the temperature of the temperature measuring resistor 600 (for temperature measurement) is based on the voltage applied to the temperature measuring resistor 600 and the current flowing through the temperature measuring resistor 600.
  • Temperature of the segment SE where the resistor 600 is disposed is measured.
  • each segment is controlled by individually controlling the voltage applied to the heating resistor 500 disposed in each segment SE based on the temperature measurement result of each segment SE of the ceramic plate 10.
  • the SE temperature can be individually controlled, and as a result, the uniformity of the temperature distribution of the suction surface S1 of the ceramic plate 10 (that is, the uniformity of the temperature distribution of the wafer W) can be improved.
  • the power feeding unit 80 includes the resistance temperature sensor driver 70, the pair of power feeding terminals 12, the power feeding side via pair 75, and the resistor side via pair 73.
  • the resistance temperature detector driver 70 includes a plurality of first conductive lines 711 and a plurality of second conductive lines 712.
  • the power supply side via pair 75 includes a first power supply side via 751 that electrically connects the plurality of first conductive lines 711 to one power supply terminal 12 that constitutes the pair of power supply terminals 12, and a plurality of second power supply vias 751.
  • a second power supply side via 752 that electrically connects the conductive line 712 to the other power supply terminal 12 constituting the pair of power supply terminals 12 is provided.
  • the resistor-side via pair 73 electrically connects each temperature measuring resistor 600 to the first conductive line 711 and the second conductive line 712.
  • the combination of the first conductive line 711 and the second conductive line 712 electrically connected to the temperature measuring resistor 600 is different for each temperature measuring resistor 600.
  • a so-called cross link type driver is employed as the resistance temperature sensor driver 70. Therefore, in the electrostatic chuck 100c of the fourth embodiment, individual power supply paths to the temperature measuring resistors 600 can be configured by a relatively small number of conductive lines 711 and 712.
  • the resistance values of the conductive lines 711 and 712 included in the resistance thermometer driver 70 are relatively lowered, and the resistances for temperature measurement are reduced.
  • the resistance value of the body 600 can be made relatively high. Therefore, according to the electrostatic chuck 100c of the fourth embodiment, the accuracy of temperature measurement of each segment SE of the ceramic plate 10 is improved by improving the resolution of the temperature measurement based on the resistance value of the temperature measuring resistor 600. As a result, the uniformity of the temperature distribution of the suction surface S1 of the ceramic plate 10 (that is, the uniformity of the temperature distribution of the wafer W) can be improved.
  • the resistance values of the conductive lines 711 and 712 constituting the line pair 710 included in the resistance thermometer driver 70 can be relatively lowered.
  • the ratio of the resistance value of the line pair 710 (affected by the temperature of the other segment SE) in the resistance value of the electric circuit including the temperature measuring resistor 600 and the line pair 710 can be reduced. Therefore, according to the electrostatic chuck 100c of the fourth embodiment, the accuracy of temperature measurement of each segment SE using the temperature measuring resistor 600 can be effectively improved, and the adsorption surface S1 of the ceramic plate 10 can be improved.
  • the uniformity of the temperature distribution (that is, the uniformity of the temperature distribution of the wafer W) can be effectively improved.
  • each temperature measuring resistor 600 has three resistor elements (first resistor element 610, second resistor) whose positions in the Z-axis direction are different from each other and connected in series to each other.
  • the resistor element 620 and the third resistor element 630) are two or four each of the temperature measuring resistors 600 having different positions in the Z-axis direction and connected in series with each other. It may be composed of two or more resistor elements. Even in such a configuration, by increasing the resistance value of the temperature measuring resistor 600, the resolution of temperature measurement based on the resistance value of the temperature measuring resistor 600 can be improved. The accuracy of temperature measurement of the segment SE of the plate 10 can be improved.
  • Each of the temperature measuring resistors 600 does not necessarily have to be composed of a plurality of layers of resistor elements, and some of them may be composed of a single layer of resistor elements.
  • the line widths of the first conductive line 711 and the second conductive line 712 constituting the line pair 710 included in the resistance temperature detector driver 70 are electrically connected to the line pair 710. It is assumed that the line width of the temperature measuring resistor 600 is larger than the line width of only one of the first conductive line and the second conductive line. Good. Even in such a configuration, by making the resistance value of the resistance temperature detector 600 relatively high, the resolution of temperature measurement based on the resistance value of the resistance temperature detector 600 can be improved, and the resistance temperature sensor The accuracy of the temperature measurement of the segment SE of the ceramic plate 10 by 600 can be improved, and the resistance value of the conductive line (first conductive line 711 or second conductive line 712) is relatively lowered.
  • the ratio of the resistance value of the line pair 710 to the resistance value of the electric circuit including the temperature resistor 600 and the line pair 710 can be reduced, and the temperature measurement accuracy of each segment SE using the temperature measuring resistor 600 is reduced. Can be improved effectively.
  • the line width of the first conductive line 711 and / or the second conductive line 712 constituting the line pair 710 included in the resistance thermometer driver 70 is not necessarily measured.
  • the line widths of the first conductive line 711 and the second conductive line 712 may be less than or equal to the line width of the temperature measuring resistor 600.
  • the resistance thermometer driver 70 includes the conductive lines 711 and 712 having a length L2 in the extending direction and a line width W1, and a length L2 in the extending direction (where L2> L1). And the conductive lines 711 and 712 having a line width of W2 (W2> W1) may be included.
  • the resistance thermometer driver 70 is not necessarily provided with a conductive line having a length L2 and a line width W1, and a length L2 (where L2> L1) and a line width W2 (where W2> W1). It is not necessary to include a conductive line.
  • the line widths of the conductive lines 711 and 712 included in the resistance temperature sensor driver 70 may all be substantially the same.
  • the temperature measuring resistor 600 and the heating resistor 500 arranged in the same segment SE as the temperature measuring resistor 600 are arranged on an arbitrary virtual plane VS parallel to the Z-axis direction.
  • the positions of both ends EP11 and EP12 of the projection 601 of the temperature measuring resistor 600 are the projections 501 of the heating resistor 500. It is assumed that the position is between both ends EP21 and EP22, but such a configuration is not necessarily required.
  • the first conductive line 711 and the second conductive line 712 constituting the line pair 710 electrically connected to each temperature measuring resistor 600 are positioned in the Z-axis direction.
  • the first conductive line has two layers of conductive line elements (first conductive line element 781, 791 and second conductive line element 782, 792) which are different from each other and connected in parallel to each other.
  • 711 and the second conductive line 712 may have three or more layers of conductive line elements whose positions in the Z-axis direction are different from each other and connected in parallel to each other.
  • first conductive line 711 and the second conductive line 712 has two layers (or three or more layers) of conductive line elements whose positions in the Z-axis direction are different from each other and connected in parallel to each other. May be included. Even in such a configuration, by making the resistance value of the resistance temperature detector 600 relatively high, the resolution of temperature measurement based on the resistance value of the resistance temperature detector 600 can be improved, and the resistance temperature sensor The temperature measurement accuracy of the segment SE of the ceramic plate 10 by 600 can be improved, and the resistance value of the conductive lines 711 and 712 is relatively lowered to include the temperature measuring resistor 600 and the line pair 710.
  • the ratio of the resistance value of the line pair 710 to the resistance value of the electric circuit can be reduced, and the accuracy of temperature measurement of each segment SE using the temperature measuring resistor 600 can be effectively improved.
  • the first conductive line 711 and / or the second conductive line 712 constituting the line pair 710 electrically connected to each temperature measuring resistor 600 are different from each other in the Z-axis direction, and It is not necessary to have two (or more) layers of conductive line elements connected in parallel to each other.
  • the chuck electrode 40 and the heating resistor layer are sequentially arranged from the upper side (side closer to the suction surface S1) with respect to the position in the Z-axis direction of each conductive member arranged inside the electrostatic chuck 100.
  • 50, the heating resistor driver 51, the temperature measuring resistor layer 60, and the temperature measuring resistor driver 70 are arranged in this order, but the positional relationship between at least two of these layers may be reversed.
  • the temperature measuring resistor layer 60 is positioned below the heating resistor layer 50 (as a result, the temperature measuring resistor 600 is lower than the heating resistor 500 in each segment SE.
  • the temperature measuring resistor layer 60 is positioned above the heat generating resistor layer 50 (as a result, the temperature measuring resistor 600 is positioned above the heat generating resistor 500 in each segment SE. ). Further, the heating resistor layer 50 and the like may be arranged on the surface instead of the inside of the ceramic plate 10.
  • each temperature measuring resistor 600 is electrically connected to the pair of power supply terminals 12 via the temperature measuring resistor driver 70.
  • each temperature measuring resistor 600 is temperature-measured.
  • the pair of power supply terminals 12 may be electrically connected without using the resistor driver 70.
  • the electrostatic chuck 100 includes a plurality of resistance thermometer drivers 70, and a part of the plurality of resistance thermometers 600 provided in the electrostatic chuck 100 is one resistance thermometer driver 70. And another part of the plurality of resistance temperature detectors 600 may be electrically connected to another resistance temperature sensor driver 70.
  • a part of the configuration for supplying power to the temperature measuring resistor 600 (for example, a power supply terminal, a via, a conductive line, etc.) is also used for supplying power to the heating resistor 500.
  • a part of the configuration for supplying power to the heating resistor 500 (for example, a power supply terminal, a via, a conductive line, etc.) is also used for supplying power to the temperature measuring resistor 600. It may be done.
  • each via may be configured by a single via or a group of a plurality of vias.
  • the setting aspect of the segment SE in the said embodiment can be changed arbitrarily.
  • the plurality of segments SE are set so that the segments SE are arranged in the circumferential direction of the suction surface S1, but the plurality of segments SE are set so that the segments SE are arranged in a lattice pattern. May be.
  • the entire electrostatic chuck 100 is virtually divided into a plurality of segments SE, but a part of the electrostatic chuck 100 may be virtually divided into a plurality of segments SE. Good.
  • each configuration (each feature) of the temperature measuring resistor 600 described above does not need to be realized in all the temperature measuring resistors 600 included in the electrostatic chuck 100, and is at least one temperature measuring resistor. 600 may be realized. Note that, among the temperature measuring resistors 600 provided in the electrostatic chuck 100, the temperature measuring resistor 600 provided with each configuration (each feature) of the temperature measuring resistor 600 described above is a specific temperature measuring device in the claims. This corresponds to a resistor for use.
  • each member in the electrostatic chuck 100 of the said embodiment is an illustration to the last, and each member may be formed with another material.
  • the electrostatic chuck 100 includes the plate-shaped ceramic plate 10, but the electrostatic chuck 100 (or another holding device described later) is replaced with another material (for example, the ceramic plate 10). , Resin) may be provided.
  • the present invention is not limited to the electrostatic chuck 100 that holds the wafer W using electrostatic attraction, but other holding devices that hold an object on the surface of a ceramic plate (for example, a heater device such as a CVD heater). Or a vacuum chuck).
  • a heater device such as a CVD heater
  • a vacuum chuck When the present invention is applied to a heater device, the specific temperature measuring resistor 600 is located below the heating resistor 500 arranged in the same segment SE (that is, the side close to the drawing surface of the power supply terminal).
  • the wiring from the power supply terminal to the temperature measuring resistor 600 does not penetrate the heat generating resistor layer 50 (heat generating resistor 500) in the Z-axis direction, and the heat generating resistor layer 50 (heat generating) This is preferable because it is possible to avoid an increase in design restrictions of the resistor 500 for use.

Abstract

板状部材の各セグメントの温度測定の精度を向上させることによって、板状部材の吸着面の温度分布の均一性を向上させる。 保持装置は、第1の方向に略直交する第1の表面を有する板状部材と、板状部材の少なくとも一部を第1の方向に直交する方向に並ぶ複数のセグメントに仮想的に分割したときの各セグメントに配置された発熱用抵抗体および測温用抵抗体と、発熱用抵抗体および測温用抵抗体に対する給電経路を構成する給電部とを備え、板状部材の第1の表面上に対象物を保持する装置である。測温用抵抗体は、第1の方向における位置が発熱用抵抗体とは異なる。少なくとも1つの測温用抵抗体である特定測温用抵抗体は、第1の方向における位置が互いに異なり、かつ、互いに直列に接続された複数層の抵抗体要素を有する。

Description

保持装置
 本明細書に開示される技術は、対象物を保持する保持装置に関する。
 例えば半導体を製造する際にウェハを保持する保持装置として、静電チャックが用いられる。静電チャックは、セラミックス板と、セラミックス板の内部に設けられたチャック電極とを備えており、チャック電極に電圧が印加されることにより発生する静電引力を利用して、セラミックス板の表面(以下、「吸着面」という)にウェハを吸着して保持する。
 静電チャックの吸着面に保持されたウェハの温度分布が不均一になると、ウェハに対する各処理(成膜、エッチング等)の精度が低下するおそれがあるため、静電チャックにはウェハの温度分布をできるだけ均一にする性能が求められる。そのため、例えば、セラミックス板の内部に発熱用抵抗体が設けられる。発熱用抵抗体に電圧が印加されると、発熱用抵抗体が発熱することによってセラミックス板が加熱され、セラミックス板の吸着面に保持されたウェハが加熱される。セラミックス板の内部に設けられた温度センサ(例えば、熱電対)により測定された温度に基づき発熱用抵抗体への印加電圧を制御することにより、セラミックス板の吸着面の温度制御(すなわち、ウェハの温度制御)が行われる。
 ウェハの温度分布の均一性をさらに向上させるために、セラミックス板の全部または一部が複数の仮想的な領域(以下、「セグメント」という)に分割され、各セグメントに発熱用抵抗体が配置された構成が採用されることがある。このような構成によれば、セラミックス板の各セグメントに配置された発熱用抵抗体への印加電圧を個別に制御することによって各セグメントの温度を個別に制御することができ、その結果、セラミックス板の吸着面の温度分布の均一性(すなわち、ウェハの温度分布の均一性)をさらに向上させることができる。
 このようなセラミックス板が複数のセグメントに仮想的に分割された構成では、各セグメントに専用の温度センサを配置することは困難である。そのため、セラミックス板の各セグメントに、発熱用抵抗体とは別に、測温用抵抗体を配置する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。測温用抵抗体は、温度が変化すると抵抗値が変化するため、各測温用抵抗体の抵抗値を測定することにより、各測温用抵抗体が配置されたセグメントの温度を測定することができる。
特開2008-243990号公報
 しかし、セラミックス板の各セグメントに測温用抵抗体を配置する上記従来の技術では、測温用抵抗体の抵抗値に基づく温度測定の分解能(感度)が不十分である等の理由から、各セグメントの温度測定の精度の点で向上の余地があり、ひいては、セラミックス板の吸着面の温度分布の均一性(ウェハの温度分布の均一性)の点で向上の余地がある。
 なお、このような課題は、静電引力を利用してウェハを保持する静電チャックに限らず、板状部材を備え、板状部材の表面上に対象物を保持する保持装置一般に共通の課題である。
 本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。
 本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。
(1)本明細書に開示される保持装置は、第1の方向に略直交する第1の表面を有する板状部材と、前記板状部材の少なくとも一部を前記第1の方向に直交する方向に並ぶ複数のセグメントに仮想的に分割したときの各前記セグメントに配置された発熱用抵抗体と、各前記セグメントに配置され、前記第1の方向における位置が前記発熱用抵抗体とは異なる測温用抵抗体と、前記発熱用抵抗体および前記測温用抵抗体に対する給電経路を構成する給電部と、を備え、前記板状部材の前記第1の表面上に対象物を保持する保持装置において、少なくとも1つの前記測温用抵抗体である特定測温用抵抗体は、前記第1の方向における位置が互いに異なり、かつ、互いに直列に接続された複数層の抵抗体要素を有する。本保持装置によれば、少なくとも1つの測温用抵抗体である特定測温用抵抗体について、特定測温用抵抗体が単層構成である形態と比較して、特定測温用抵抗体を1つのセグメントに収めつつ、その抵抗値を高くすることができる。特定測温用抵抗体の抵抗値が高くなると、特定測温用抵抗体の抵抗値に基づく温度測定の分解能(感度)は向上する。従って、本保持装置によれば、特定測温用抵抗体の抵抗値に基づく温度測定の分解能を向上させることによって特定測温用抵抗体が配置されたセグメントの温度測定の精度を向上させることができ、該セグメントに配置された発熱用抵抗体を用いた該セグメントの温度制御の精度を向上させることができ、その結果、板状部材の第1の表面の温度分布の均一性(すなわち、第1の表面に保持される対象物の温度分布の均一性)を向上させることができる。
(2)上記保持装置において、前記給電部は、第1の導電ラインと第2の導電ラインとから構成されたライン対を有するドライバと、一対の給電端子と、前記ライン対を構成する前記第1の導電ラインを、一方の前記給電端子に電気的に接続する第1の給電側ビアと、前記ライン対を構成する前記第2の導電ラインを、他方の前記給電端子に電気的に接続する第2の給電側ビアと、を有する給電側ビア対と、一の前記測温用抵抗体の一端を、前記ライン対を構成する前記第1の導電ラインに電気的に接続する第1の抵抗体側ビアと、前記一の測温用抵抗体の他端を、前記ライン対を構成する前記第2の導電ラインに電気的に接続する第2の抵抗体側ビアと、を有する抵抗体側ビア対と、を備え、前記特定測温用抵抗体に電気的に接続された前記ライン対を構成する前記第1の導電ラインと前記第2の導電ラインとの少なくとも一方は、前記第1の方向における位置が互いに異なり、かつ、互いに並列に接続された複数層の導電ライン要素を有する構成としてもよい。本保持装置によれば、ドライバに含まれるライン対を構成する各導電ラインの抵抗値を相対的に低くし、特定測温用抵抗体の抵抗値を相対的に高くすることができる。従って、本保持装置によれば、特定測温用抵抗体の抵抗値に基づく温度測定の分解能を向上させることによって特定測温用抵抗体が配置されたセグメントの温度測定の精度を向上させることができ、その結果、板状部材の第1の表面の温度分布の均一性(すなわち、第1の表面に保持される対象物の温度分布の均一性)を向上させることができる。また、本保持装置によれば、ドライバに含まれるライン対を構成する各導電ラインの抵抗値を相対的に低くすることができるため、特定測温用抵抗体とライン対とを含む電気回路の抵抗値に占める、(他のセグメントの温度の影響を受ける)ライン対の抵抗値の割合を下げることができる。従って、本保持装置によれば、特定測温用抵抗体を用いたセグメントの温度測定の精度を効果的に向上させることができ、その結果、板状部材の第1の表面の温度分布の均一性(すなわち、第1の表面に保持される対象物の温度分布の均一性)を効果的に向上させることができる。
(3)上記保持装置において、前記給電部は、複数の第1の導電ラインと複数の第2の導電ラインとを有するドライバと、少なくとも一対の給電端子と、前記複数の第1の導電ラインを、一対の前記給電端子を構成する一方の給電端子に電気的に接続する第1の給電側ビアと、前記複数の第2の導電ラインを、前記一対の給電端子を構成する他方の給電端子に電気的に接続する第2の給電側ビアと、を有する給電側ビア対と、各前記測温用抵抗体を、前記第1の導電ラインと前記第2の導電ラインとに電気的に接続する抵抗体側ビア対と、を備え、各前記第1の導電ラインおよび各前記第2の導電ラインは、ともに、複数の前記測温用抵抗体に電気的に接続されており、各前記測温用抵抗体に電気的に接続される前記第1の導電ラインと前記第2の導電ラインとの組合せは、前記測温用抵抗体毎に異なる構成としてもよい。本保持装置によれば、比較的少ない数の導電ラインによって各測温用抵抗体への個別の給電経路を構成することができる。その結果、各導電ラインの線幅を比較的広くすることによって各導電ラインの抵抗値を相対的に低くし、測温用抵抗体の抵抗値を相対的に高くすることができる。従って、本保持装置によれば、測温用抵抗体の抵抗値に基づく温度測定の分解能を向上させることによって板状部材の各セグメントの温度測定の精度を向上させることができ、その結果、板状部材の第1の表面の温度分布の均一性(すなわち、第1の表面に保持される対象物の温度分布の均一性)を向上させることができる。また、本保持装置によれば、ドライバに含まれるライン対を構成する各導電ラインの抵抗値を相対的に低くすることができるため、測温用抵抗体とライン対とを含む電気回路の抵抗値に占める、(他のセグメントの温度の影響を受ける)ライン対の抵抗値の割合を下げることができる。従って、本保持装置によれば、測温用抵抗体を用いた各セグメントの温度測定の精度を効果的に向上させることができ、板状部材の第1の表面の温度分布の均一性(すなわち、第1の表面に保持される対象物の温度分布の均一性)を効果的に向上させることができる。
(4)上記保持装置において、さらに、前記板状部材における前記第1の表面とは反対側の表面に対向するように配置され、内部に冷媒流路が形成されたベース部材を備え、前記特定測温用抵抗体は、同一の前記セグメントに配置された前記発熱用抵抗体と比較して、前記ベース部材に近い位置に配置されていることを特徴とする構成としてもよい。本保持装置によれば、第1の方向において、加熱のための発熱用抵抗体と冷却のための冷媒流路との間の位置に、特定測温用抵抗体が配置されることとなるため、特定測温用抵抗体を用いたセグメントの温度測定の精度をさらに向上させることができ、その結果、板状部材の第1の表面の温度分布の均一性(すなわち、第1の表面に保持される対象物の温度分布の均一性)をさらに向上させることができる。
(5)上記保持装置において、前記給電部は、第1の導電ラインと第2の導電ラインとから構成されたライン対を有するドライバと、一対の給電端子と、前記ライン対を構成する前記第1の導電ラインを、一方の前記給電端子に電気的に接続する第1の給電側ビアと、前記ライン対を構成する前記第2の導電ラインを、他方の前記給電端子に電気的に接続する第2の給電側ビアと、を有する給電側ビア対と、一の前記測温用抵抗体の一端を、前記ライン対を構成する前記第1の導電ラインに電気的に接続する第1の抵抗体側ビアと、前記一の測温用抵抗体の他端を、前記ライン対を構成する前記第2の導電ラインに電気的に接続する第2の抵抗体側ビアと、を有する抵抗体側ビア対と、を備え、前記特定測温用抵抗体に電気的に接続された前記ライン対を構成する前記第1の導電ラインと前記第2の導電ラインとの少なくとも一方の線幅は、前記特定測温用抵抗体の線幅より太い構成としてもよい。本保持装置によれば、ライン対の抵抗値を相対的に低くし、特定測温用抵抗体の抵抗値を相対的に高くすることができる。このように、本保持装置によれば、特定測温用抵抗体の抵抗値を相対的に高くすることができるため、特定測温用抵抗体の抵抗値に基づく温度測定の分解能(感度)を向上させることによって特定測温用抵抗体が配置されたセグメントの温度測定の精度を向上させることができ、その結果、セラミックス板の第1の表面の温度分布の均一性(すなわち、第1の表面に保持される対象物の温度分布の均一性)を向上させることができる。また、本保持装置によれば、ドライバに含まれるライン対の抵抗値を相対的に低くすることができるため、特定測温用抵抗体とライン対とを含む電気回路の抵抗値に占める、(他のセグメントの温度の影響を受ける)ライン対の抵抗値の割合を下げることができる。従って、本保持装置によれば、特定測温用抵抗体を用いたセグメントの温度測定の精度を向上させることができ、その結果、セラミックス板の第1の表面の温度分布の均一性(すなわち、第1の表面に保持される対象物の温度分布の均一性)を向上させることができる。
(6)上記保持装置において、前記ドライバは、延伸方向に沿った長さがL1で線幅がW1である前記導電ラインと、延伸方向に沿った長さがL2(ただし、L2>L1)で線幅がW2(ただし、W2>W1)である前記導電ラインと、を含む構成としてもよい。本保持装置によれば、ドライバに含まれる各導電ラインの抵抗値を互いに近付けることができ、測温用抵抗体と導電ラインとを含む電気回路の抵抗値に占める、導電ラインの抵抗値のバラツキを低減することができる。従って、本保持装置によれば、測温用抵抗体を用いたセグメントの温度測定の精度を効果的に向上させることができ、その結果、セラミックス板の第1の表面の温度分布の均一性(すなわち、第1の表面に保持される対象物の温度分布の均一性)を効果的に向上させることができる。
(7)上記保持装置において、前記第1の方向に平行な任意の仮想平面に前記特定測温用抵抗体と、前記特定測温用抵抗体と同一の前記セグメントに配置された前記発熱用抵抗体とを投影したとき、前記仮想平面に平行で、かつ、前記第1の方向に直交する第2の方向において、前記特定測温用抵抗体の投影の両端の位置は、前記発熱用抵抗体の投影の両端の間の位置である構成としてもよい。本保持装置では、第1の方向視で、特定測温用抵抗体を、該特定測温用抵抗体と同一のセグメントに配置された発熱用抵抗体と比較して、セグメントにおけるより内側の位置(セグメントの境界からより離れた位置)に配置することができる。従って、本保持装置によれば、あるセグメントに配置された特定測温用抵抗体の温度(抵抗値)が他のセグメントの温度の影響を受けることを抑制することができるため、特定測温用抵抗体を用いたセグメントの温度測定の精度を向上させることができ、その結果、セラミックス板の第1の表面の温度分布の均一性(すなわち、第1の表面に保持される対象物の温度分布の均一性)を向上させることができる。
(8)上記保持装置において、前記セラミックス板の内部において、前記特定測温用抵抗体と他の前記測温用抵抗体との間に、前記セラミックス板より熱伝導率の低い断熱層が設けられている構成としてもよい。本保持装置によれば、あるセグメントに配置された特定測温用抵抗体の温度(抵抗値)が他のセグメントの温度の影響を受けることを効果的に抑制することができる。従って、本保持装置によれば、特定測温用抵抗体を用いたセグメントの温度測定の精度を効果的に向上させることができ、セラミックス板の第1の表面の温度分布の均一性(すなわち、第1の表面に保持される対象物の温度分布の均一性)を効果的に向上させることができる。
 なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、保持装置、静電チャック、CVDヒータ等のヒータ装置、真空チャック、それらの製造方法等の形態で実現することが可能である。
第1実施形態における静電チャック100の外観構成を概略的に示す斜視図である。 第1実施形態における静電チャック100のXZ断面構成を概略的に示す説明図である。 第1実施形態における静電チャック100のXY平面構成を概略的に示す説明図である。 第1実施形態における静電チャック100の発熱用抵抗体層50、発熱抵抗体用ドライバ51、測温用抵抗体層60、および、測温抵抗体用ドライバ70の構成を模式的に示す説明図である。 1つのセグメントSEに配置された1つの発熱用抵抗体500のXY断面構成を模式的に示す説明図である。 1つのセグメントSEに配置された1つの測温用抵抗体600を構成する第1の抵抗体要素610のXY断面構成を模式的に示す説明図である。 第1実施形態の変形例における静電チャック100の発熱用抵抗体層50、発熱抵抗体用ドライバ51、測温用抵抗体層60、および、測温抵抗体用ドライバ70の構成を模式的に示す説明図である。 第2実施形態における静電チャック100aの発熱用抵抗体層50、発熱抵抗体用ドライバ51、測温用抵抗体層60、および、測温抵抗体用ドライバ70の構成を模式的に示す説明図である。 第3実施形態における静電チャック100bのXZ断面構成を概略的に示す説明図である。 第3実施形態における静電チャック100bの発熱用抵抗体層50、発熱抵抗体用ドライバ51、測温用抵抗体層60、および、測温抵抗体用ドライバ70の構成を模式的に示す説明図である。 第4実施形態における静電チャック100cのXZ断面構成を概略的に示す説明図である。 第4実施形態における静電チャック100cの測温抵抗体用ドライバ70のXY平面構成を模式的に示す説明図である。
A.第1実施形態:
A-1.静電チャック100の構成:
 図1は、第1実施形態における静電チャック100の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図2は、第1実施形態における静電チャック100のXZ断面構成を概略的に示す説明図であり、図3は、第1実施形態における静電チャック100のXY平面(上面)構成を概略的に示す説明図である。各図には、方向を特定するための互いに直交するXYZ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Z軸正方向を上方向といい、Z軸負方向を下方向というものとするが、静電チャック100は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。
 静電チャック100は、対象物(例えばウェハW)を静電引力により吸着して保持する装置であり、例えば半導体製造装置の真空チャンバー内でウェハWを固定するために使用される。静電チャック100は、所定の配列方向(本実施形態では上下方向(Z軸方向))に並べて配置されたセラミックス板10およびベース部材20を備える。セラミックス板10とベース部材20とは、セラミックス板10の下面S2(図2参照)とベース部材20の上面S3とが上記配列方向に対向するように配置される。
 セラミックス板10は、上述した配列方向(Z軸方向)に略直交する略円形平面状の上面(以下、「吸着面」という)S1を有する板状部材であり、セラミックス(例えば、アルミナや窒化アルミニウム等)により形成されている。セラミックス板10の直径は例えば50mm~500mm程度(通常は200mm~350mm程度)であり、セラミックス板10の厚さは例えば1mm~10mm程度である。セラミックス板10の吸着面S1は、特許請求の範囲における第1の表面に相当し、Z軸方向は、特許請求の範囲における第1の方向に相当する。また、本明細書では、Z軸方向に直交する方向を「面方向」という。
 図2に示すように、セラミックス板10の内部には、導電性材料(例えば、タングステン、モリブデン、白金等)により形成されたチャック電極40が配置されている。Z軸方向視でのチャック電極40の形状は、例えば略円形である。チャック電極40に電源(図示しない)から電圧が印加されると、静電引力が発生し、この静電引力によってウェハWがセラミックス板10の吸着面S1に吸着固定される。
 セラミックス板10の内部には、また、それぞれ導電性材料(例えば、タングステン、モリブデン、白金等)により形成された、発熱用抵抗体層50と、発熱抵抗体用ドライバ51と、測温用抵抗体層60と、測温抵抗体用ドライバ70と、各種ビアとが配置されている。本実施形態では、発熱用抵抗体層50はチャック電極40より下側に配置され、発熱抵抗体用ドライバ51は発熱用抵抗体層50より下側に配置され、測温用抵抗体層60は、発熱抵抗体用ドライバ51より下側に配置され、測温抵抗体用ドライバ70は測温用抵抗体層60より下側に配置されている。これらの構成については、後に詳述する。なお、このような構成のセラミックス板10は、例えば、セラミックスグリーンシートを複数枚作製し、所定のセラミックスグリーンシートにビア孔の形成やメタライズペーストの印刷等の加工を行い、これらのセラミックスグリーンシートを熱圧着し、切断等の加工を行った上で焼成することにより作製することができる。
 ベース部材20は、例えばセラミックス板10と同径の、または、セラミックス板10より径が大きい円形平面の板状部材であり、例えば金属(アルミニウムやアルミニウム合金等)により形成されている。ベース部材20の直径は例えば220mm~550mm程度(通常は220mm~350mm)であり、ベース部材20の厚さは例えば20mm~40mm程度である。
 ベース部材20は、セラミックス板10の下面S2とベース部材20の上面S3との間に配置された接着層30によって、セラミックス板10に接合されている。接着層30は、例えばシリコーン系樹脂やアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の接着材により構成されている。接着層30の厚さは、例えば0.1mm~1mm程度である。
 ベース部材20の内部には冷媒流路21が形成されている。冷媒流路21に冷媒(例えば、フッ素系不活性液体や水等)が流されると、ベース部材20が冷却され、接着層30を介したベース部材20とセラミックス板10との間の伝熱(熱引き)によりセラミックス板10が冷却され、セラミックス板10の吸着面S1に保持されたウェハWが冷却される。これにより、ウェハWの温度制御が実現される。
A-2.発熱用抵抗体層50および発熱抵抗体用ドライバ51の構成:
 上述したように、セラミックス板10の内部には、発熱用抵抗体層50と発熱抵抗体用ドライバ51とが配置されている(図2参照)。図4は、発熱用抵抗体層50および発熱抵抗体用ドライバ51の構成(および測温用抵抗体層60、測温抵抗体用ドライバ70の構成)を模式的に示す説明図である。図4の上段には、発熱用抵抗体層50の一部のXZ断面構成が模式的に示されており、図4の中段には、発熱抵抗体用ドライバ51の一部のXY平面構成が模式的に示されている。
 ここで、図3に示すように、本実施形態の静電チャック100では、セラミックス板10が、面方向(Z軸方向に直交する方向)に並ぶ複数のセグメントSEに仮想的に分割されている。より具体的には、Z軸方向視で、セラミックス板10が、吸着面S1の中心点P1を中心とする同心円状の複数の第1の境界線BL1によって複数の仮想的な環状領域(ただし、中心点P1を含む領域のみは円状領域)に分割され、さらに各環状領域が、吸着面S1の径方向に延びる複数の第2の境界線BL2によって吸着面S1の円周方向に並ぶ複数の仮想的な領域であるセグメントSEに分割されている。
 図4に示すように、発熱用抵抗体層50は、複数の発熱用抵抗体500を含んでいる。複数の発熱用抵抗体500のそれぞれは、セラミックス板10に設定された複数のセグメントSEの1つに配置されている。すなわち、本実施形態の静電チャック100では、複数のセグメントSEのそれぞれに、1つの発熱用抵抗体500が配置されている。
 図5は、1つのセグメントSEに配置された1つの発熱用抵抗体500のXY断面構成を模式的に示す説明図である。図5に示すように、発熱用抵抗体500は、発熱用抵抗体500の両端を構成する一対のパッド部504と、一対のパッド部504の間を結ぶ線状の抵抗線部502とを備える。本実施形態では、抵抗線部502は、Z軸方向視で、セグメントSE内の各位置をできるだけ偏り無く通るような形状とされている。他のセグメントSEに配置された発熱用抵抗体500の構成も同様である。
 また、静電チャック100は、各発熱用抵抗体500への給電のための構成を備えている。具体的には、静電チャック100には、一対の端子用孔(図示しない)が形成されており、各端子用孔には給電端子(図示しない)が収容されている。
 また、上述した発熱抵抗体用ドライバ51も、各発熱用抵抗体500への給電のための構成の一部である。図4に示すように、発熱抵抗体用ドライバ51は、第1の導電ライン511および第2の導電ライン512から構成された複数のライン対510を含んでいる。なお、図4に示す例では、第2の導電ライン512は、複数のライン対510に共有されている。ライン対510毎に個別の第2の導電ライン512が用意されてもよい。第1の導電ライン511および第2の導電ライン512のそれぞれは、ビアや電極パッド(共に図示しない)等を介して互いに異なる給電端子に電気的に接続されている。
 また、図4および図5に示すように、1つのライン対510を構成する第1の導電ライン511は、ビア対53を構成する一方のビア531を介して、発熱用抵抗体500の一端(パッド部504)に電気的に接続されており、該ライン対510を構成する第2の導電ライン512は、該ビア対53を構成する他方のビア532を介して、該発熱用抵抗体500の他端(パッド部504)に電気的に接続されている。
 電源(図示しない)から給電端子、電極パッド、ビア、ライン対510、および、ビア対53を介して発熱用抵抗体500に電圧が印加されると、発熱用抵抗体500が発熱する。これにより、発熱用抵抗体500が配置されたセグメントSEが加熱される。セラミックス板10の各セグメントSEに配置された発熱用抵抗体500への印加電圧を個別に制御することにより、各セグメントSEの温度を個別に制御することができる。
A-3.測温用抵抗体層60および測温抵抗体用ドライバ70の構成:
 上述したように、セラミックス板10の内部には、測温用抵抗体層60と測温抵抗体用ドライバ70とが配置されている(図2参照)。図4の上段には、測温用抵抗体層60の一部のXZ断面構成が模式的に示されており、図4の下段には、測温抵抗体用ドライバ70の一部のXY平面構成が模式的に示されている。なお、測温抵抗体用ドライバ70は、特許請求の範囲におけるドライバに相当する。
 図2および図4に示すように、測温用抵抗体層60は、Z軸方向における位置が互いに異なる3つの層(上側から順に第1の抵抗体層61、第2の抵抗体層62、第3の抵抗体層63)から構成されている。図4に示すように、このような3つの層から構成された測温用抵抗体層60は、複数の測温用抵抗体600を含んでいる。複数の測温用抵抗体600のそれぞれは、セラミックス板10に設定された複数のセグメントSEの1つに配置されている。すなわち、本実施形態の静電チャック100では、複数のセグメントSEのそれぞれに、1つの測温用抵抗体600が配置されている。なお、上述したように、本実施形態の静電チャック100では、測温用抵抗体層60は発熱用抵抗体層50より下側に位置するため、各セグメントSEにおいて、測温用抵抗体600は、発熱用抵抗体500より下側(すなわち、発熱用抵抗体500と比較してベース部材20に近い側)に位置する。
 図4に示すように、各測温用抵抗体600は、第1の抵抗体層61に含まれる第1の抵抗体要素610と、第2の抵抗体層62に含まれる第2の抵抗体要素620と、第3の抵抗体層63に含まれる第3の抵抗体要素630とを含んでいる。図6は、1つのセグメントSEに配置された1つの測温用抵抗体600を構成する第1の抵抗体要素610のXY断面構成を模式的に示す説明図である。図6には、参考のために、同一のセグメントSEに配置された発熱用抵抗体500の面方向の位置を破線で示している。図6に示すように、第1の抵抗体要素610は、第1の抵抗体要素610の両端を構成する一対のパッド部614と、一対のパッド部614の間を結ぶ線状の抵抗線部612とを備える。なお、測温用抵抗体600を構成する他の抵抗体要素(第2の抵抗体要素620および第3の抵抗体要素630)の構成は、図6に示す第1の抵抗体要素610の構成と同様である。すなわち、第2の抵抗体要素620および第3の抵抗体要素630のそれぞれは、一対のパッド部と、一対のパッド部の間を結ぶ線状の抵抗線部とを備えている。なお、第2の抵抗体要素620および第3の抵抗体要素630のパッド部や抵抗線部の位置や形状は、必ずしも第1の抵抗体要素610のパッド部や抵抗線部の位置や形状と同一でなくてもよい。
 図4に示すように、第1の抵抗体要素610の一方の端部P12(具体的には、上述したパッド部614)は、ビア64を介して、第2の抵抗体要素620の一方の端部P22に電気的に接続されている。また、第2の抵抗体要素620の他方の端部P21は、他のビア65を介して、第3の抵抗体要素630の一方の端部P31に電気的に接続されている。すなわち、測温用抵抗体600を構成する3つの抵抗体要素(第1の抵抗体要素610、第2の抵抗体要素620、第3の抵抗体要素630)は、互いに直列に接続されている。
 また、静電チャック100は、各測温用抵抗体600への給電のための構成を備えている。具体的には、図2に示すように、静電チャック100には、ベース部材20の下面S4からセラミックス板10の内部に至る一対の端子用孔22が形成されており、各端子用孔22には給電端子12が収容されている。
 また、上述した測温抵抗体用ドライバ70も、各測温用抵抗体600への給電のための構成の一部である。図4に示すように、測温抵抗体用ドライバ70は、第1の導電ライン711および第2の導電ライン712から構成された複数のライン対710を含んでいる。図2および図4に示すように、ライン対710を構成する第1の導電ライン711は、給電側ビア対75を構成する一方の給電側ビア751、および、電極パッド対77を構成する一方の電極パッド771を介して、一方の給電端子12に電気的に接続されており、該ライン対710を構成する第2の導電ライン712は、該給電側ビア対75を構成する他方の給電側ビア752、および、該電極パッド対77を構成する他方の電極パッド772を介して、他方の給電端子12に電気的に接続されている。なお、図4には、1つのライン対710についての給電側ビア対75を代表的に図示し、他のライン対710についての給電側ビア対75の図示を省略している。給電側ビア751は、特許請求の範囲における第1の給電側ビアに相当し、給電側ビア752は、特許請求の範囲における第2の給電側ビアに相当する。
 また、図2、図4および図6に示すように、ライン対710を構成する第1の導電ライン711は、抵抗体側ビア対73を構成する一方の抵抗体側ビア731を介して、測温用抵抗体600の一端(より詳細には、測温用抵抗体600を構成する第1の抵抗体要素610の1つの端部P11であるパッド部614)に電気的に接続されており、該ライン対710を構成する第2の導電ライン712は、該抵抗体側ビア対73を構成する他方の抵抗体側ビア732を介して、該測温用抵抗体600の他端(より詳細には、測温用抵抗体600を構成する第3の抵抗体要素630の1つの端部P32であるパッド部)に電気的に接続されている。抵抗体側ビア731は、特許請求の範囲における第1の抵抗体側ビアに相当し、抵抗体側ビア732は、特許請求の範囲における第2の抵抗体側ビアに相当する。
 電源(図示しない)から一対の給電端子12、電極パッド対77、給電側ビア対75、ライン対710、および、抵抗体側ビア対73を介して測温用抵抗体600に電圧が印加されると、測温用抵抗体600に電流が流れる。測温用抵抗体600は、温度が変化すると抵抗値が変化する導電性材料(例えば、タングステン、モリブデン、白金等)により形成されている。具体的には、測温用抵抗体600は、温度が高くなるほど抵抗値が高くなる。また、静電チャック100は、測温用抵抗体600に印加された電圧と測温用抵抗体600に流れる電流とを測定するための構成(例えば、電圧計や電流計(いずれも図示しない))を有している。そのため、本実施形態の静電チャック100では、測温用抵抗体600の電圧の測定値と測温用抵抗体600の電流の測定値とに基づき、測温用抵抗体600の温度を測定(特定)することができる。
 上述した方法によってセラミックス板10に配置された各測温用抵抗体600の温度を個別に測定することにより、セラミックス板10の各セグメントSEの温度をリアルタイムで個別に測定することができる。そのため、本実施形態の静電チャック100では、セラミックス板10の各セグメントSEの温度測定結果に基づき、各セグメントSEに配置された発熱用抵抗体500への印加電圧を個別に制御することにより、各セグメントSEの温度を精度良く制御することができる。従って、本実施形態の静電チャック100によれば、セラミックス板10の吸着面S1の温度分布の均一性(すなわち、ウェハWの温度分布の均一性)を向上させることができる。なお、上述した発熱用抵抗体500および測温用抵抗体600に対する給電経路を形成するための構成を、まとめて給電部80と呼ぶ(図2参照)。
 ここで、図6には、Z軸方向に平行な仮想平面VS(より具体的には、X軸に平行な仮想平面VS)に、測温用抵抗体600を構成する第1の抵抗体要素610と、該測温用抵抗体600と同一のセグメントSEに配置された発熱用抵抗体500とを投影したときの、第1の抵抗体要素610の投影601と、発熱用抵抗体500の投影501とが示されている。図6に示すように、第1の抵抗体要素610の投影601の両端EP11,EP12の位置は、発熱用抵抗体500の投影501の両端EP21,EP22の間の位置となっている。このように、本実施形態の静電チャック100では、Z軸方向に平行な任意の仮想平面VSに、第1の抵抗体要素610と、該測温用抵抗体600と同一のセグメントSEに配置された発熱用抵抗体500とを投影したとき、仮想平面VSに平行で、かつ、Z軸方向に直交する方向(図6の例ではX軸方向)において、第1の抵抗体要素610の投影の両端の位置は、発熱用抵抗体500の投影の両端の間の位置である。
 また、第2の抵抗体要素620および第3の抵抗体要素630についても、同様に、第2の抵抗体要素620(または第3の抵抗体要素630)の投影の両端の位置は、発熱用抵抗体500の投影の両端の間の位置である。従って、3つの抵抗体要素(第1の抵抗体要素610、第2の抵抗体要素620、第3の抵抗体要素630)から構成された測温用抵抗体600についても、Z軸方向に平行な任意の仮想平面に、測温用抵抗体600と、該測温用抵抗体600と同一のセグメントSE内に配置された発熱用抵抗体500とを投影したとき、仮想平面に平行で、かつ、Z軸方向に直交する方向において、測温用抵抗体600の投影の両端の位置は、発熱用抵抗体500の投影の両端の間の位置となる。なお、このような特徴は、測温用抵抗体600が、Z軸方向視で、該測温用抵抗体600と同一のセグメントSEに配置された発熱用抵抗体500と比較して、セグメントSEにおける、より内側の位置(セグメントSEの境界からより離れた位置)に配置されていることを意味する。
 また、図4に示すように、本実施形態の静電チャック100では、測温抵抗体用ドライバ70に含まれる各導電ライン(第1の導電ライン711または第2の導電ライン712)の線幅が互いに同一ではない。より詳細には、導電ライン711,712の長さLが長いほど、導電ライン711,712の線幅Wが太くなっている。例えば、図4に示す測温抵抗体用ドライバ70に含まれる6本の導電ライン711,712の長さを図の上側に示されたものから順にL1,L2,L3,L4,L5,L6とし、それらの線幅を同順にW1,W2,W3,W4,W5,W6とすると、以下の関係(1)および(2)が成立している。そのため、測温抵抗体用ドライバ70に含まれる各導電ライン711,712の抵抗値は、互いに近い値となっている。なお、導電ライン711,712の長さLとは、該導電ライン711,712における一の導電部材(例えば、測温用抵抗体600)との接続ためのビアの中心(ビアが複数存在する場合には、複数のビアの中心点を頂点とする多角形の図心)から、該導電ライン711,712における他の導電部材(例えば、電極パッド771)との接続ためのビアの中心(同)までの、延伸方向に沿った寸法(大きさ)を意味する。また、導電ライン711,712の幅Wとは、該導電ライン711,712の延伸方向に直交する方向に沿った寸法(大きさ)を意味する。
  L1<L2<L3<L4<L5<L6・・・(1)
  W1<W2<W3<W4<W5<W6・・・(2)
 また、図4に示すように、本実施形態の静電チャック100では、測温抵抗体用ドライバ70に含まれるライン対710を構成する第1の導電ライン711および第2の導電ライン712の線幅は、該ライン対710に電気的に接続された測温用抵抗体600の線幅(具体的には、測温用抵抗体600を構成する第1の抵抗体要素610、第2の抵抗体要素620、第3の抵抗体要素630の抵抗線部の線幅)より太くなっている。例えば、図4に示された3つのセグメントSEの内、最も左側に位置するセグメントSEに配置された測温用抵抗体600に電気的に接続されたライン対710を構成する第1の導電ライン711の線幅W5および第2の導電ライン712の線幅W6は、共に、該測温用抵抗体600の線幅より太くなっている。
 なお、発熱用抵抗体500と、測温用抵抗体600と、発熱抵抗体用ドライバ51と、測温抵抗体用ドライバ70とは、下記の観点の少なくとも1つにおいて互いに相違する。
(1)材料の比抵抗(Ω・m)について
 発熱抵抗体用ドライバ51の材料の比抵抗は、発熱用抵抗体500の材料の比抵抗の95%以下である。
 測温抵抗体用ドライバ70の材料の比抵抗は、測温用抵抗体600の材料の比抵抗の95%以下である。
(2)材料の抵抗温度係数(ppm/℃)について
 測温用抵抗体600の材料の抵抗温度係数は、発熱用抵抗体500の材料の抵抗温度係数の110%以上である。
 測温用抵抗体600の材料の抵抗温度係数は、測温抵抗体用ドライバ70の材料の抵抗温度係数の110%以上である。
(3)パターン形状について
 発熱用抵抗体500は、セグメントSE全体に均一的なピッチで配線され、温度平滑化のために、温度特異点がないように、一部分がパターン幅調整されている。また、発熱用抵抗体500は、抵抗を高くするために、上下方向に並ぶ複数層の要素が直列接続された構成であってもよい。
 測温用抵抗体600は、セグメントSEの温度を測定したいポイントを中心に配線される。セグメントSE間の境界には、隣接セグメントSEの温度影響があるため、測温用抵抗体600は、該境界をできるだけ避けて配線される。測温用抵抗体600は、温度特異点に対するパターン調整が必要ないので、測温用抵抗体600の線幅は、発熱用抵抗体500の線幅と比べて、細く、かつ、均一化されている。測温用抵抗体600は、抵抗を高くするために、上下方向に並ぶ複数層の要素が直列接続された構成であってもよい。
 発熱抵抗体用ドライバ51は、発熱用抵抗体500との接続箇所(ビア)から給電端子との接続箇所(ビア)まで、できるだけ最短のルートで、かつ、太幅で配線され、折り返し箇所などは存在しない。発熱抵抗体用ドライバ51は、抵抗を低くするために、上下方向に並ぶ複数層の要素が並列接続された構成であってもよい。なお、発熱抵抗体用ドライバ51は、発熱用抵抗体500との接続箇所(ビア)から給電端子との接続箇所(ビア)までの間に障害物がある場合には、上下方向に並ぶ複数層の要素が直列接続された構成であってもよい。
 測温抵抗体用ドライバ70は、発熱抵抗体用ドライバ51と同様に、測温用抵抗体600との接続箇所(ビア)から給電端子との接続箇所(ビア)まで、できるだけ最短のルートで、かつ、太幅で配線され、折り返し箇所などは存在しない。測温抵抗体用ドライバ70は、抵抗を低くするために、上下方向に並ぶ複数層の要素が並列接続された構成であってもよい。なお、測温抵抗体用ドライバ70は、測温用抵抗体600との接続箇所(ビア)から給電端子との接続箇所(ビア)までの間に障害物がある場合には、上下方向に並ぶ複数層の要素が直列接続された構成であってもよい。
A-4.本実施形態の効果:
 以上説明したように、第1実施形態の静電チャック100は、Z軸方向に略直交する略平面状の吸着面S1を有するセラミックス板10備え、セラミックス板10の吸着面S1上に対象物(例えばウェハW)を保持する保持装置である。静電チャック100は、セラミックス板10を面方向に並ぶ複数のセグメントSEに仮想的に分割したときの各セグメントSE内に配置された発熱用抵抗体500および測温用抵抗体600と、発熱用抵抗体500および測温用抵抗体600に対する給電経路を構成する給電部80とを備える。各セグメントSEにおいて、測温用抵抗体600のZ軸方向における位置は、発熱用抵抗体500の位置とは異なる。また、第1実施形態の静電チャック100では、各測温用抵抗体600は、Z軸方向における位置が互いに異なり、かつ、互いに直列に接続された3層の抵抗体要素(第1の抵抗体要素610、第2の抵抗体要素620、第3の抵抗体要素630)を有する。そのため、第1実施形態の静電チャック100では、測温用抵抗体600が単層構成である形態と比較して、測温用抵抗体600を1つのセグメントSE内に収めつつ、その抵抗値を高くすることができる。測温用抵抗体600の抵抗値が高くなると、測温用抵抗体600の抵抗値に基づく温度測定の分解能(感度)は向上する。従って、第1実施形態の静電チャック100によれば、測温用抵抗体600の抵抗値に基づく温度測定の分解能を向上させることによってセラミックス板10の各セグメントSEの温度測定の精度を向上させることができ、各セグメントSEに配置された発熱用抵抗体500を用いた各セグメントSEの温度制御の精度を向上させることができ、その結果、セラミックス板10の吸着面S1の温度分布の均一性(すなわち、ウェハW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実施形態の静電チャック100は、さらに、セラミックス板10における吸着面S1とは反対側の表面S2に対向するように配置されたベース部材20を備える。ベース部材20の内部には、冷媒流路21が形成されている。各測温用抵抗体600は、同一のセグメントSE内に配置された発熱用抵抗体500と比較して、ベース部材20に近い位置に配置されている。上述したように、第1実施形態の静電チャック100では、発熱用抵抗体500による加熱に加えて、ベース部材20の冷媒流路21に供給される冷媒による冷却(熱引き)を利用して、セラミックス板10の温度制御が行われる。第1実施形態の静電チャック100では、Z軸方向において、加熱のための発熱用抵抗体500と冷却のための冷媒流路21との間の位置に、各測温用抵抗体600が配置されることとなるため、測温用抵抗体600を用いた各セグメントSEの温度測定の精度をさらに向上させることができ、その結果、セラミックス板10の吸着面S1の温度分布の均一性(すなわち、ウェハWの温度分布の均一性)をさらに向上させることができる。
 また、第1実施形態の静電チャック100では、発熱用抵抗体500および測温用抵抗体600に対する給電経路を構成する給電部80が、測温抵抗体用ドライバ70と、一対の給電端子12と、給電側ビア対75と、抵抗体側ビア対73とを備える。測温抵抗体用ドライバ70は、第1の導電ライン711と第2の導電ライン712とから構成されたライン対710を有する。給電側ビア対75は、測温抵抗体用ドライバ70に含まれるライン対710を構成する第1の導電ライン711を、一方の給電端子12に電気的に接続するための給電側ビア751と、上記ライン対710を構成する第2の導電ライン712を、他方の給電端子12に電気的に接続するための給電側ビア752とを有する。抵抗体側ビア対73は、測温用抵抗体600の一端を、上記ライン対710を構成する第1の導電ライン711に電気的に接続する抵抗体側ビア731と、該測温用抵抗体600の他端を、上記ライン対710を構成する第2の導電ライン712に電気的に接続する抵抗体側ビア732とを有する。また、第1実施形態の静電チャック100では、測温用抵抗体600に電気的に接続されたライン対710を構成する第1の導電ライン711および第2の導電ライン712の線幅は、上記測温用抵抗体600の線幅より太い。そのため、第1実施形態の静電チャック100によれば、測温抵抗体用ドライバ70に含まれるライン対710を構成する各導電ライン711,712の抵抗値を相対的に低くし、測温用抵抗体600の抵抗値を相対的に高くすることができる。
 なお、各導電ライン711,712や測温用抵抗体600の抵抗温度係数は、おおよそ、その形成材料の種類により決まる。各導電ライン711,712や測温用抵抗体600の形成に使用できる材料はある程度限られた材料であり(セラミックスと同時焼成できる材料であり、例えば、タングステン、モリブデン、白金等)、それらの抵抗温度係数にはほとんど差がないため、形成材料の選択によって測温用抵抗体600の抵抗値を相対的に高くすることは困難である。そのため、本実施形態では、各導電ライン711,712や測温用抵抗体600の太さを調整することによって、測温用抵抗体600の抵抗値を相対的に高くすることを実現しているのである。また、比抵抗については絶縁体(例えば、アルミナ)を混ぜることによって高くすることができるため、上述した測温用抵抗体600の抵抗値を相対的に高くする手段に、そのような比抵抗を変える手段を併用してもよい。
 このように、第1実施形態の静電チャック100によれば、測温用抵抗体600の抵抗値を相対的に高くすることができるため、測温用抵抗体600の抵抗値に基づく温度測定の分解能を向上させることによってセラミックス板10の各セグメントSEの温度測定の精度を向上させることができ、その結果、セラミックス板10の吸着面S1の温度分布の均一性(すなわち、ウェハWの温度分布の均一性)を向上させることができる。また、各測温用抵抗体600は、セグメントSE内に収容されるため、測温用抵抗体600の抵抗値が他のセグメントSEの温度の影響を受けるおそれは少ないが、測温抵抗体用ドライバ70に含まれるライン対710を構成する各導電ライン711,712は、該導電ライン711,712に電気的に接続された測温用抵抗体600が収容されるセグメントSE内には収まらず、他のセグメントSE内を通るように配置されるため(図4参照)、各導電ライン711,712の抵抗値は、他のセグメントSEの温度の影響を受ける。上述したように、第1実施形態の静電チャック100によれば、測温抵抗体用ドライバ70に含まれるライン対710を構成する各導電ライン711,712の抵抗値を相対的に低くすることができるため、測温用抵抗体600とライン対710とを含む電気回路の抵抗値に占める、(他のセグメントSEの温度の影響を受ける)ライン対710の抵抗値の割合を下げることができる。従って、第1実施形態の静電チャック100によれば、測温用抵抗体600を用いた各セグメントSEの温度測定の精度を効果的に向上させることができ、セラミックス板10の吸着面S1の温度分布の均一性(すなわち、ウェハWの温度分布の均一性)を効果的に向上させることができる。
 また、本実施形態の静電チャック100では、測温抵抗体用ドライバ70に含まれる各導電ライン(第1の導電ライン711および第2の導電ライン712)について、導電ライン711,712の長さLが長いほど、導電ライン711,712の線幅Wが太くなっている。そのため、本実施形態の静電チャック100によれば、測温抵抗体用ドライバ70に含まれる各導電ライン711,712の抵抗値を互いに近付けることができ、測温用抵抗体600と導電ライン711,712とを含む電気回路の抵抗値に占める、導電ライン711,712の抵抗値のバラツキを低減することができる。従って、本実施形態の静電チャック100によれば、測温用抵抗体600を用いた各セグメントSEの温度測定の精度を効果的に向上させることができ、セラミックス板10の吸着面S1の温度分布の均一性(すなわち、ウェハWの温度分布の均一性)を効果的に向上させることができる。
 また、本実施形態の静電チャック100では、Z軸方向に平行な任意の仮想平面VSに、測温用抵抗体600と、上記測温用抵抗体600と同一のセグメントSE内に配置された発熱用抵抗体500とを投影したとき、仮想平面VSに平行で、かつ、Z軸方向に直交する方向において、測温用抵抗体600の投影601の両端EP11,EP12の位置は、発熱用抵抗体500の投影501の両端EP21,EP22の間の位置である。そのため、本実施形態の静電チャック100では、Z軸方向視で、測温用抵抗体600を、該測温用抵抗体600と同一のセグメントSEに配置された発熱用抵抗体500と比較して、セグメントSEにおけるより内側の位置(セグメントSEの境界からより離れた位置)に配置することができる。従って、本実施形態の静電チャック100によれば、あるセグメントSEに配置された測温用抵抗体600の温度(抵抗値)が他のセグメントSEの温度の影響を受けることを抑制することができるため、測温用抵抗体600を用いた各セグメントSEの温度測定の精度を向上させることができ、その結果、セラミックス板10の吸着面S1の温度分布の均一性(すなわち、ウェハWの温度分布の均一性)を向上させることができる。
A-5.第1実施形態の変形例:
 図7は、第1実施形態の変形例における静電チャック100の発熱用抵抗体層50、発熱抵抗体用ドライバ51、測温用抵抗体層60、および、測温抵抗体用ドライバ70の構成を模式的に示す説明図である。図7に示す第1実施形態の変形例の静電チャック100の構成は、上述した第1実施形態の静電チャック100の構成と比較して、発熱用抵抗体500に接続される2つの導電ラインの内の一方が、該発熱用抵抗体500と同一のセグメントSEに配置された測温用抵抗体600に接続される2つの導電ラインの内の一方と共通化されている点が異なる。例えば、図7に示された3つのセグメントSEの内、最も右側に位置するセグメントSEに配置された発熱用抵抗体500の一端は、発熱抵抗体用ドライバ51に含まれる第1の導電ライン511に電気的に接続されているが、発熱用抵抗体500の他端は、該セグメントSEに配置された測温用抵抗体600に電気的に接続されたライン対710を構成する第2の導電ライン712に電気的に接続されている(そのため、ビア対53を構成するビア532と抵抗体側ビア対73を構成する抵抗体側ビア732とが共通化されている)。このような構成であっても、発熱用抵抗体500および測温用抵抗体600への印加電圧を個別に制御することができ、測温用抵抗体600を用いた各セグメントSEの温度測定結果に基づく発熱用抵抗体500を用いた各セグメントSEの温度制御を実現することができる。
B.第2実施形態:
 図8は、第2実施形態における静電チャック100aの発熱用抵抗体層50、発熱抵抗体用ドライバ51、測温用抵抗体層60、および、測温抵抗体用ドライバ70の構成を模式的に示す説明図である。以下では、第2実施形態の静電チャック100aの構成の内、上述した第1実施形態の静電チャック100の構成と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。
 図8に示すように、第2実施形態の静電チャック100aの構成は、上述した第1実施形態の静電チャック100の構成と比較して、セラミックス板10の内部の測温用抵抗体600と他の測温用抵抗体600との間に、断熱層11が設けられている点が異なる。断熱層11は、セラミックス板10を構成する材料より熱伝導率の低い部分であり、例えば、空洞である。あるいは、断熱層11は、セラミックス板10の内部の孔に、セラミックス板10を構成する材料より熱伝導率の低い材料が充填された構成である。断熱層11は、Z軸方向視で、各測温用抵抗体600を断続的または連続的に取り囲むように配置されている。なお、このような構成のセラミックス板10は、例えば、上述した第1実施形態におけるセラミックス板10の作製方法において、セラミックスグリーンシート上の断熱層11に相当する位置に孔を形成する加工を行ったり、そのような孔に熱伝導率の低い材料を充填したりすることにより作製することができる。
 以上説明したように、第2実施形態の静電チャック100aでは、セラミックス板10の内部において、測温用抵抗体600と他の測温用抵抗体600との間に、セラミックス板10より熱伝導率の低い断熱層11が設けられている。そのため、第2実施形態の静電チャック100aによれば、あるセグメントSEに配置された測温用抵抗体600の温度(抵抗値)が他のセグメントSEの温度の影響を受けることを効果的に抑制することができる。従って、第2実施形態の静電チャック100aによれば、測温用抵抗体600を用いた各セグメントSEの温度測定の精度を効果的に向上させることができ、セラミックス板10の吸着面S1の温度分布の均一性(すなわち、ウェハWの温度分布の均一性)を効果的に向上させることができる。
C.第3実施形態:
 図9は、第3実施形態における静電チャック100bのXZ断面構成を概略的に示す説明図であり、図10は、第3実施形態における静電チャック100bの発熱用抵抗体層50、発熱抵抗体用ドライバ51、測温用抵抗体層60、および、測温抵抗体用ドライバ70の構成を模式的に示す説明図である。以下では、第3実施形態の静電チャック100bの構成の内、上述した第1実施形態の静電チャック100の構成と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。
 図9に示すように、第3実施形態の静電チャック100bの構成は、上述した第1実施形態の静電チャック100の構成と比較して、測温抵抗体用ドライバ70が、第1の測温抵抗体用ドライバ層71と第2の測温抵抗体用ドライバ層72との2層構成である点が異なる。
 また、図10に示すように、第3実施形態の静電チャック100bでは、測温抵抗体用ドライバ70において、各測温用抵抗体600に電気的に接続されるライン対710を構成する第1の導電ライン711が、第1の測温抵抗体用ドライバ層71に含まれる第1の導電ライン要素781と、第2の測温抵抗体用ドライバ層72に含まれる第2の導電ライン要素782と、を有している。第1の導電ライン要素781および第2の導電ライン要素782は、Z軸方向における位置が互いに異なり、かつ、互いに並列に接続されている。
 同様に、第3実施形態の静電チャック100bでは、測温抵抗体用ドライバ70において、各測温用抵抗体600に電気的に接続されるライン対710を構成する第2の導電ライン712が、第1の測温抵抗体用ドライバ層71に含まれる第1の導電ライン要素791と、第2の測温抵抗体用ドライバ層72に含まれる第2の導電ライン要素792と、を有している。第1の導電ライン要素791および第2の導電ライン要素792は、Z軸方向における位置が互いに異なり、かつ、互いに並列に接続されている。
 以上説明したように、第3実施形態の静電チャック100bでは、各測温用抵抗体600に電気的に接続されたライン対710を構成する第1の導電ライン711および第2の導電ライン712が、Z軸方向における位置が互いに異なり、かつ、互いに並列に接続された2層の導電ライン要素(第1の導電ライン要素781,791および第2の導電ライン要素782,792)を有する。そのため、第3実施形態の静電チャック100bによれば、測温抵抗体用ドライバ70に含まれるライン対710を構成する各導電ライン711,712の抵抗値を相対的に低くし、測温用抵抗体600の抵抗値を相対的に高くすることができる。従って、第3実施形態の静電チャック100bによれば、測温用抵抗体600の抵抗値に基づく温度測定の分解能を向上させることによってセラミックス板10の各セグメントSEの温度測定の精度を向上させることができ、その結果、セラミックス板10の吸着面S1の温度分布の均一性(すなわち、ウェハWの温度分布の均一性)を向上させることができる。また、第3実施形態の静電チャック100bによれば、測温抵抗体用ドライバ70に含まれるライン対710を構成する各導電ライン711,712の抵抗値を相対的に低くすることができるため、測温用抵抗体600とライン対710とを含む電気回路の抵抗値に占める、(他のセグメントSEの温度の影響を受ける)ライン対710の抵抗値の割合を下げることができる。従って、第3実施形態の静電チャック100bによれば、測温用抵抗体600を用いた各セグメントSEの温度測定の精度を効果的に向上させることができ、その結果、セラミックス板10の吸着面S1の温度分布の均一性(すなわち、ウェハWの温度分布の均一性)を効果的に向上させることができる。
D.第4実施形態:
 図11は、第4実施形態における静電チャック100cのXZ断面構成を概略的に示す説明図であり、図12は、第4実施形態における静電チャック100cの測温抵抗体用ドライバ70のXY平面構成を模式的に示す説明図である。以下では、第4実施形態の静電チャック100cの構成の内、上述した第1実施形態の静電チャック100の構成と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。
 図11に示すように、第4実施形態の静電チャック100cの構成は、上述した第1実施形態の静電チャック100の構成と比較して、測温抵抗体用ドライバ70が、第1の測温抵抗体用ドライバ層71と第2の測温抵抗体用ドライバ層72との2層構成である点が異なる。
 また、図12に示すように、第4実施形態の静電チャック100cでは、測温抵抗体用ドライバ70として、いわゆるクロスリンク形式のドライバが採用されている。すなわち、測温抵抗体用ドライバ70は、複数の第1の導電ライン711と、複数の第2の導電ライン712とを備える。本実施形態では、各第1の導電ライン711はX軸方向に略平行に延伸するように配置され、各第2の導電ライン712はY軸方向に略平行に延伸するように配置されている。複数の第1の導電ライン711は、第1の測温抵抗体用ドライバ層71に含まれ、複数の第2の導電ライン712は、第2の測温抵抗体用ドライバ層72に含まれる。なお、図12では、図示の都合上、第1の導電ライン711と第2の導電ライン712との両方を示しているが、実際には、第1の導電ライン711と第2の導電ライン712とは、Z軸方向における位置が互いに異なる。
 各第1の導電ライン711は、給電側ビア対75を構成する一方の給電側ビア751、および、電極パッド対77(図11)を構成する一方の電極パッド771を介して、一方の給電端子12に電気的に接続されており、各第2の導電ライン712は、給電側ビア対75を構成する他方の給電側ビア752、および、電極パッド対77を構成する他方の電極パッド772を介して、他方の給電端子12に電気的に接続されている。なお、図12には、1つの第1の導電ライン711および1つの第2の導電ライン712についての給電側ビア対75を代表的に図示し、他の導電ライン711,712についての給電側ビア対75の図示を省略している。給電側ビア751は、特許請求の範囲における第1の給電側ビアに相当し、給電側ビア752は、特許請求の範囲における第2の給電側ビアに相当する。
 また、セラミックス板10の各セグメントSEに配置された測温用抵抗体600は、抵抗体側ビア対73を構成する一方の抵抗体側ビア731を介して、1つの第1の導電ライン711に電気的に接続され、かつ、抵抗体側ビア対73を構成する他方の抵抗体側ビア732を介して、1つの第2の導電ライン712に電気的に接続されている。また、各第1の導電ライン711および各第2の導電ライン712は、ともに、複数の測温用抵抗体600に電気的に接続されている。このとき、測温用抵抗体600に電気的に接続される第1の導電ライン711と第2の導電ライン712との組合せは、測温用抵抗体600毎に異なる。例えば、図12に示す9つの測温用抵抗体600の内、最も左上側に位置する測温用抵抗体600は、図12に示す4つの第1の導電ライン711の内の一番上に示された第1の導電ライン711と、4つの第2の導電ライン712の内の一番左に示された第2の導電ライン712との組合せに接続されている。また、図12に示す9つの測温用抵抗体600の内、最も右上側に位置する測温用抵抗体600は、4つの第1の導電ライン711の内の一番上に示された第1の導電ライン711と、4つの第2の導電ライン712の内の左から3番目に示された第2の導電ライン712との組合せに接続されている。抵抗体側ビア731は、特許請求の範囲における第1の抵抗体側ビアに相当し、抵抗体側ビア732は、特許請求の範囲における第2の抵抗体側ビアに相当する。
 第4実施形態の静電チャック100cでは、セラミックス板10の各セグメントSEに配置された測温用抵抗体600が順に選択され、選択された測温用抵抗体600に対して、一対の給電端子12、電極パッド対77、給電側ビア対75、導電ライン711,712を介して電源(図示しない)からの電圧が印加される。すなわち、測温抵抗体用ドライバ70に含まれる複数の第1の導電ライン711の内、順に選択された1つの第1の導電ライン711がオン状態(導通状態)とされ、かつ、測温抵抗体用ドライバ70に含まれる複数の第2の導電ライン712の内、順に選択された1つの第2の導電ライン712がオン状態(導通状態)とされる。共にオン状態となった第1の導電ライン711と第2の導電ライン712との組合せに接続された測温用抵抗体600に対して、電源からの電圧が印加される。これにより、測温用抵抗体600に電流が流れ、測温用抵抗体600に印加された電圧と測温用抵抗体600に流れる電流とに基づき測温用抵抗体600の温度(測温用抵抗体600が配置されたセグメントSEの温度)が測定される。第1の導電ライン711の選択および第2の導電ライン712の選択が繰り返されることにより、セラミックス板10の各セグメントSEに配置された測温用抵抗体600が順に電圧印加の対象となり、セラミックス板10の各セグメントSEの温度が順に測定される。そのため、本実施形態の静電チャック100cでは、セラミックス板10の各セグメントSEの温度測定結果に基づき各セグメントSEに配置された発熱用抵抗体500への印加電圧を個別に制御することによって各セグメントSEの温度を個別に制御することができ、その結果、セラミックス板10の吸着面S1の温度分布の均一性(すなわち、ウェハWの温度分布の均一性)を向上させることができる。
 以上説明したように、第4実施形態の静電チャック100cでは、給電部80が、測温抵抗体用ドライバ70と、一対の給電端子12と、給電側ビア対75と、抵抗体側ビア対73とを備える。測温抵抗体用ドライバ70は、複数の第1の導電ライン711と複数の第2の導電ライン712とを有する。給電側ビア対75は、複数の第1の導電ライン711を、一対の給電端子12を構成する一方の給電端子12に電気的に接続する第1の給電側ビア751と、複数の第2の導電ライン712を、一対の給電端子12を構成する他方の給電端子12に電気的に接続する第2の給電側ビア752とを有する。抵抗体側ビア対73は、各測温用抵抗体600を、第1の導電ライン711と第2の導電ライン712とに電気的に接続する。測温用抵抗体600に電気的に接続される第1の導電ライン711と第2の導電ライン712との組合せは、測温用抵抗体600毎に異なる。このように、第4実施形態の静電チャック100cでは、測温抵抗体用ドライバ70として、いわゆるクロスリンク形式のドライバが採用されている。そのため、第4実施形態の静電チャック100cでは、比較的少ない数の導電ライン711,712によって各測温用抵抗体600への個別の給電経路を構成することができる。その結果、各導電ライン711,712の線幅を比較的広くすることによって、測温抵抗体用ドライバ70に含まれる各導電ライン711,712の抵抗値を相対的に低くし、測温用抵抗体600の抵抗値を相対的に高くすることができる。従って、第4実施形態の静電チャック100cによれば、測温用抵抗体600の抵抗値に基づく温度測定の分解能を向上させることによってセラミックス板10の各セグメントSEの温度測定の精度を向上させることができ、その結果、セラミックス板10の吸着面S1の温度分布の均一性(すなわち、ウェハWの温度分布の均一性)を向上させることができる。また、第4実施形態の静電チャック100cによれば、測温抵抗体用ドライバ70に含まれるライン対710を構成する各導電ライン711,712の抵抗値を相対的に低くすることができるため、測温用抵抗体600とライン対710とを含む電気回路の抵抗値に占める、(他のセグメントSEの温度の影響を受ける)ライン対710の抵抗値の割合を下げることができる。従って、第4実施形態の静電チャック100cによれば、測温用抵抗体600を用いた各セグメントSEの温度測定の精度を効果的に向上させることができ、セラミックス板10の吸着面S1の温度分布の均一性(すなわち、ウェハWの温度分布の均一性)を効果的に向上させることができる。
E.その他の変形例:
 本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
 上記実施形態における静電チャック100の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、各測温用抵抗体600が、Z軸方向における位置が互いに異なり、かつ、互いに直列に接続された3つの抵抗体要素(第1の抵抗体要素610、第2の抵抗体要素620、第3の抵抗体要素630)から構成されているが、各測温用抵抗体600が、Z軸方向における位置が互いに異なり、かつ、互いに直列に接続された2つまたは4つ以上の抵抗体要素から構成されているとしてもよい。このような構成でも、測温用抵抗体600の抵抗値を高くすることによって測温用抵抗体600の抵抗値に基づく温度測定の分解能を向上させることができ、測温用抵抗体600によるセラミックス板10のセグメントSEの温度測定の精度を向上させることができる。なお、各測温用抵抗体600は、必ずしも全てが複数層の抵抗体要素から構成されている必要はなく、一部は単層の抵抗体要素から構成されているとしてもよい。
 また、上記実施形態では、測温抵抗体用ドライバ70に含まれるライン対710を構成する第1の導電ライン711および第2の導電ライン712の線幅が、該ライン対710に電気的に接続された測温用抵抗体600の線幅より太いとしているが、第1の導電ラインと第2の導電ラインとの一方のみの線幅が、測温用抵抗体600の線幅より太いとしてもよい。このような構成でも、測温用抵抗体600の抵抗値を相対的に高くすることによって測温用抵抗体600の抵抗値に基づく温度測定の分解能を向上させることができ、測温用抵抗体600によるセラミックス板10のセグメントSEの温度測定の精度を向上させることができると共に、導電ライン(第1の導電ライン711または第2の導電ライン712)の抵抗値を相対的に低くすることによって測温用抵抗体600とライン対710とを含む電気回路の抵抗値に占めるライン対710の抵抗値の割合を下げることができ、測温用抵抗体600を用いた各セグメントSEの温度測定の精度を効果的に向上させることができる。なお、必ずしも測温抵抗体用ドライバ70に含まれるライン対710を構成する第1の導電ライン711および/または第2の導電ライン712の線幅が該ライン対710に電気的に接続された測温用抵抗体600の線幅より太い必要はなく、第1の導電ライン711および第2の導電ライン712の線幅が該測温用抵抗体600の線幅以下であるとしてもよい。
 また、上記実施形態では、測温抵抗体用ドライバ70に含まれる各導電ライン711、712の長さLが長いほど導電ライン711,712の線幅Wが太くなっているが、測温抵抗体用ドライバ70に含まれるすべての導電ライン711,712について上記関係が成立している必要はなく、少なくとも2つの導電ライン711,712について上記関係が成立していればよい。すなわち、測温抵抗体用ドライバ70が、延伸方向に沿った長さがL2で線幅がW1である導電ライン711,712と、延伸方向に沿った長さがL2(ただし、L2>L1)で線幅がW2(ただし、W2>W1)である導電ライン711,712とを含んでいればよい。このような構成でも、少なくとも2つの導電ライン711,712の抵抗値を互いに近付けることによって、導電ライン711,712の抵抗値のバラツキを低減することができ、測温用抵抗体600を用いた各セグメントSEの温度測定の精度を効果的に向上させることができる。なお、必ずしも測温抵抗体用ドライバ70が、長さがL2で線幅がW1である導電ラインと、長さがL2(ただし、L2>L1)で線幅がW2(ただし、W2>W1)である導電ラインとを含む必要はない。例えば、測温抵抗体用ドライバ70に含まれる各導電ライン711,712の線幅はすべて略同一であるとしてもよい。
 また、上記実施形態では、Z軸方向に平行な任意の仮想平面VSに、測温用抵抗体600と、上記測温用抵抗体600と同一のセグメントSE内に配置された発熱用抵抗体500とを投影したとき、仮想平面VSに平行で、かつ、Z軸方向に直交する方向において、測温用抵抗体600の投影601の両端EP11,EP12の位置は、発熱用抵抗体500の投影501の両端EP21,EP22の間の位置であるとしているが、必ずしもこのような構成である必要はない。
 また、上記第3実施形態では、各測温用抵抗体600に電気的に接続されたライン対710を構成する第1の導電ライン711および第2の導電ライン712が、Z軸方向における位置が互いに異なり、かつ、互いに並列に接続された2層の導電ライン要素(第1の導電ライン要素781,791および第2の導電ライン要素782,792)を有しているが、第1の導電ライン711および第2の導電ライン712が、Z軸方向における位置が互いに異なり、かつ、互いに並列に接続された3層以上の導電ライン要素を有しているとしてよい。また、第1の導電ライン711と第2の導電ライン712との一方のみが、Z軸方向における位置が互いに異なり、かつ、互いに並列に接続された2層(または3層以上)の導電ライン要素を有しているとしてよい。このような構成でも、測温用抵抗体600の抵抗値を相対的に高くすることによって測温用抵抗体600の抵抗値に基づく温度測定の分解能を向上させることができ、測温用抵抗体600によるセラミックス板10のセグメントSEの温度測定の精度を向上させることができると共に、導電ライン711,712の抵抗値を相対的に低くすることによって測温用抵抗体600とライン対710とを含む電気回路の抵抗値に占めるライン対710の抵抗値の割合を下げることができ、測温用抵抗体600を用いた各セグメントSEの温度測定の精度を効果的に向上させることができる。なお、必ずしも各測温用抵抗体600に電気的に接続されるライン対710を構成する第1の導電ライン711および/または第2の導電ライン712が、Z軸方向における位置が互いに異なり、かつ、互いに並列に接続された2層(または3層以上)の導電ライン要素を有している必要はない。
 また、上記実施形態では、静電チャック100の内部に配置された各導電性部材のZ軸方向における位置に関し、上側(吸着面S1に近い側)から順に、チャック電極40、発熱用抵抗体層50、発熱抵抗体用ドライバ51、測温用抵抗体層60、測温抵抗体用ドライバ70の順に配置されているが、これらの内の少なくとも2つの層の位置関係が逆になってもよい。例えば、上記実施形態では、測温用抵抗体層60が発熱用抵抗体層50より下側に位置する(その結果、各セグメントSEにおいて測温用抵抗体600が発熱用抵抗体500より下側に位置する)が、測温用抵抗体層60が発熱用抵抗体層50より上側に位置する(その結果、各セグメントSEにおいて測温用抵抗体600が発熱用抵抗体500より上側に位置する)としてもよい。また、発熱用抵抗体層50等が、セラミックス板10の内部ではなく表面に配置されていてもよい。
 また、上記実施形態では、各測温用抵抗体600が測温抵抗体用ドライバ70を介して一対の給電端子12に電気的に接続されているが、各測温用抵抗体600が測温抵抗体用ドライバ70を介さずに一対の給電端子12に電気的に接続されていてもよい。また、静電チャック100が複数の測温抵抗体用ドライバ70を備え、静電チャック100に設けられた複数の測温用抵抗体600の内の一部が一の測温抵抗体用ドライバ70に導通し、複数の測温用抵抗体600の内の他の一部が他の測温抵抗体用ドライバ70に導通するとしてもよい。
 また、上記実施形態において、測温用抵抗体600への給電のための構成の一部(例えば、給電端子、ビア、導電ライン等)が、発熱用抵抗体500への給電ためにも利用されるとしてもよく、反対に、発熱用抵抗体500への給電のための構成の一部(例えば、給電端子、ビア、導電ライン等)が、測温用抵抗体600への給電ためにも利用されるとしてもよい。また、上記実施形態において、各ビアは、単数のビアにより構成されてもよいし、複数のビアのグループにより構成されてもよい。
また、上記実施形態におけるセグメントSEの設定態様は、任意に変更可能である。例えば、上記実施形態では、各セグメントSEが吸着面S1の円周方向に並ぶように複数のセグメントSEが設定されているが、各セグメントSEが格子状に並ぶように複数のセグメントSEが設定されてもよい。また、例えば、上記実施形態では、静電チャック100の全体が複数のセグメントSEに仮想的に分割されているが、静電チャック100の一部分が複数のセグメントSEに仮想的に分割されていてもよい。
 また、上述した測温用抵抗体600の各構成(各特徴)は、静電チャック100が備えるすべての測温用抵抗体600において実現されている必要はなく、少なくとも1つの測温用抵抗体600において実現されていればよい。なお、静電チャック100が備える測温用抵抗体600の内、上述した測温用抵抗体600の各構成(各特徴)を備える測温用抵抗体600は、特許請求の範囲における特定測温用抵抗体に相当する。
 また、上記実施形態では、セラミックス板10の内部に1つのチャック電極40が設けられた単極方式が採用されているが、セラミックス板10の内部に一対のチャック電極40が設けられた双極方式が採用されてもよい。また、上記実施形態の静電チャック100における各部材を形成する材料は、あくまで例示であり、各部材が他の材料により形成されてもよい。例えば、上記実施形態では、静電チャック100が板状のセラミックス板10を備えているが、静電チャック100(または後述する他の保持装置)が、セラミックス板10の代わりに他の材料(例えば、樹脂)により形成された板状部材を備えていてもよい。
 また、本発明は、静電引力を利用してウェハWを保持する静電チャック100に限らず、セラミックス板の表面上に対象物を保持する他の保持装置(例えば、CVDヒータ等のヒータ装置や真空チャック等)にも適用可能である。なお、本発明をヒータ装置に適用した場合において、特定測温用抵抗体600を、同一のセグメントSE内に配置された発熱用抵抗体500より下側(すなわち、給電端子の引き出し面に近い側)に配置すると、給電端子から測温用抵抗体600への配線がZ軸方向において発熱用抵抗体層50(発熱用抵抗体500)を貫通することがなくなり、発熱用抵抗体層50(発熱用抵抗体500)の設計上の制約が増えることを回避することができるため、好ましい。
10:セラミックス板 11:断熱層 12:給電端子 20:ベース部材 21:冷媒流路 22:端子用孔 30:接着層 40:チャック電極 50:発熱用抵抗体層 51:発熱抵抗体用ドライバ 53:ビア対 60:測温用抵抗体層 61:第1の抵抗体層 62:第2の抵抗体層 63:第3の抵抗体層 64:ビア 65:ビア 70:測温抵抗体用ドライバ 71:第1の測温抵抗体用ドライバ層 72:第2の測温抵抗体用ドライバ層 73:抵抗体側ビア対 75:給電側ビア対 77:電極パッド対 80:給電部 100:静電チャック 500:発熱用抵抗体 501:投影 502:抵抗線部 504:パッド部 510:ライン対 511:第1の導電ライン 512:第2の導電ライン 531:ビア 532:ビア 600:測温用抵抗体 601:投影 610:第1の抵抗体要素 612:抵抗線部 614:パッド部 620:第2の抵抗体要素 630:第3の抵抗体要素 710:ライン対 711:第1の導電ライン 712:第2の導電ライン 731:抵抗体側ビア 732:抵抗体側ビア 751:給電側ビア 752:給電側ビア 771:電極パッド 772:電極パッド 781:第1の導電ライン要素 782:第2の導電ライン要素 791:第1の導電ライン要素 792:第2の導電ライン要素

Claims (8)

  1.  第1の方向に略直交する第1の表面を有する板状部材と、
     前記板状部材の少なくとも一部を前記第1の方向に直交する方向に並ぶ複数のセグメントに仮想的に分割したときの各前記セグメントに配置された発熱用抵抗体と、
     各前記セグメントに配置され、前記第1の方向における位置が前記発熱用抵抗体とは異なる測温用抵抗体と、
     前記発熱用抵抗体および前記測温用抵抗体に対する給電経路を構成する給電部と、
    を備え、前記板状部材の前記第1の表面上に対象物を保持する保持装置において、
     少なくとも1つの前記測温用抵抗体である特定測温用抵抗体は、前記第1の方向における位置が互いに異なり、かつ、互いに直列に接続された複数層の抵抗体要素を有することを特徴とする、保持装置。
  2.  請求項1に記載の保持装置において、
     前記給電部は、
      第1の導電ラインと第2の導電ラインとから構成されたライン対を有するドライバと、
      一対の給電端子と、
      前記ライン対を構成する前記第1の導電ラインを、一方の前記給電端子に電気的に接続する第1の給電側ビアと、前記ライン対を構成する前記第2の導電ラインを、他方の前記給電端子に電気的に接続する第2の給電側ビアと、を有する給電側ビア対と、
      一の前記測温用抵抗体の一端を、前記ライン対を構成する前記第1の導電ラインに電気的に接続する第1の抵抗体側ビアと、前記一の測温用抵抗体の他端を、前記ライン対を構成する前記第2の導電ラインに電気的に接続する第2の抵抗体側ビアと、を有する抵抗体側ビア対と、
    を備え、
     前記特定測温用抵抗体に電気的に接続された前記ライン対を構成する前記第1の導電ラインと前記第2の導電ラインとの少なくとも一方は、前記第1の方向における位置が互いに異なり、かつ、互いに並列に接続された複数層の導電ライン要素を有することを特徴とする、保持装置。
  3.  請求項1に記載の保持装置において、
     前記給電部は、
      複数の第1の導電ラインと複数の第2の導電ラインとを有するドライバと、
      少なくとも一対の給電端子と、
      前記複数の第1の導電ラインを、一対の前記給電端子を構成する一方の給電端子に電気的に接続する第1の給電側ビアと、前記複数の第2の導電ラインを、前記一対の給電端子を構成する他方の給電端子に電気的に接続する第2の給電側ビアと、を有する給電側ビア対と、
      各前記測温用抵抗体を、前記第1の導電ラインと前記第2の導電ラインとに電気的に接続する抵抗体側ビア対と、
    を備え、
     各前記第1の導電ラインおよび各前記第2の導電ラインは、ともに、複数の前記測温用抵抗体に電気的に接続されており、
     各前記測温用抵抗体に電気的に接続される前記第1の導電ラインと前記第2の導電ラインとの組合せは、前記測温用抵抗体毎に異なることを特徴とする、保持装置。
  4.  請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の保持装置において、さらに、
     前記板状部材における前記第1の表面とは反対側の表面に対向するように配置され、内部に冷媒流路が形成されたベース部材を備え、
     前記特定測温用抵抗体は、同一の前記セグメントに配置された前記発熱用抵抗体と比較して、前記ベース部材に近い位置に配置されていることを特徴とする、保持装置。
  5.  請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の保持装置において、
     前記給電部は、
      第1の導電ラインと第2の導電ラインとから構成されたライン対を有するドライバと、
      一対の給電端子と、
      前記ライン対を構成する前記第1の導電ラインを、一方の前記給電端子に電気的に接続する第1の給電側ビアと、前記ライン対を構成する前記第2の導電ラインを、他方の前記給電端子に電気的に接続する第2の給電側ビアと、を有する給電側ビア対と、
      一の前記測温用抵抗体の一端を、前記ライン対を構成する前記第1の導電ラインに電気的に接続する第1の抵抗体側ビアと、前記一の測温用抵抗体の他端を、前記ライン対を構成する前記第2の導電ラインに電気的に接続する第2の抵抗体側ビアと、を有する抵抗体側ビア対と、
    を備え、
     前記特定測温用抵抗体に電気的に接続された前記ライン対を構成する前記第1の導電ラインと前記第2の導電ラインとの少なくとも一方の線幅は、前記特定測温用抵抗体の線幅より太いことを特徴とする、保持装置。
  6.  請求項5に記載の保持装置において、
     前記ドライバは、
      延伸方向に沿った長さがL1で線幅がW1である前記導電ラインと、
      延伸方向に沿った長さがL2(ただし、L2>L1)で線幅がW2(ただし、W2>W1)である前記導電ラインと、
    を含むことを特徴とする、保持装置。
  7.  請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の保持装置において、
     前記第1の方向に平行な任意の仮想平面に前記特定測温用抵抗体と、前記特定測温用抵抗体と同一の前記セグメントに配置された前記発熱用抵抗体とを投影したとき、前記仮想平面に平行で、かつ、前記第1の方向に直交する第2の方向において、前記特定測温用抵抗体の投影の両端の位置は、前記発熱用抵抗体の投影の両端の間の位置であることを特徴とする、保持装置。
  8.  請求項7に記載の保持装置において、
     前記板状部材の内部において、前記特定測温用抵抗体と他の前記測温用抵抗体との間に、前記板状部材より熱伝導率の低い断熱層が設けられていることを特徴とする、保持装置。
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