静电吸盘的制作方法

文档序号:15740055发布日期:2018-10-23 22:08阅读:143来源:国知局

本发明的形态一般涉及一种静电吸盘。



背景技术:

在进行蚀刻、CVD(Chemical Vapor Deposition)、溅镀、离子注入、灰化等的等离子处理燃烧室内,作为吸附保持半导体晶片、玻璃基板等处理对象物的手段而使用静电吸盘。静电吸盘如下,对内置的电极外加静电吸附用电力,通过静电力吸附硅片等基板。

近几年,在包含晶体管等半导体元件的IC芯片中,要求小型化及处理速度的提高。与此相伴,当在晶片上形成半导体元件时,要求提高蚀刻等的加工精度。蚀刻的加工精度是指通过对晶片的加工是否能够得到具有与设计一致的宽度、深度的图形(pattern)。通过提高蚀刻等的加工精度,从而能够微细化半导体元件,能够提高集成密度。即,通过提高加工精度,从而能够实现芯片的小型化及高速度化。

已周知蚀刻等的加工精度依赖加工时的晶片温度。于是,在具有静电吸盘的基板处理装置中,要求稳定地控制加工时的晶片温度。例如,要求使晶片面内的温度分布均匀的性能(温度均匀性)。另外,要求有意图地使晶片面内的温度存在差异的性能(温度控制性)。作为控制晶片温度的方法,已周知使用内置加热器(发热体)、冷却板的静电吸盘的方法(专利文献1)。

专利文献1:日本国特开2010-40644号公报



技术实现要素:

内置于静电吸盘的加热器上设置平面形状的图形(pattern)。由此,例如能够实现对应于需要的输出。该图形例如通过采用湿蚀刻等除去成为加热器的金属箔的一部分或者将成为加热器的金属箔印刷于陶瓷板来形成。当采用湿蚀刻等时,未被除去而残留的金属箔成为因电压的外加而发热的加热器。即,静电吸盘具有:设置有发热的加热器的部分;及未设置有加热器的部分。

因此,静电吸盘上产生对应于加热器图形的温度不均(温度凹凸)。即,设置有加热器的部分的温度较高,未设置有加热器的部分的温度较低。即使在通过静电吸盘来控制温度的晶片中,也起因于加热器的图形而产生晶片面内的温度不均,温度分布的均匀性降低。

另外,当设置有2种加热器时,加热器整体的厚度增加,晶片的温度响应性(变温速度)有可能降低。换言之,控制晶片温度所需的时间有可能变长。

本发明是基于这样的课题的认识而进行的,所要解决的技术问题是提供一种静电吸盘,其能够提高处理对象物的面内温度分布的均匀性。

第1发明是一种静电吸盘,具备:陶瓷电介体基板,具有放置处理对象物的第1主面;电极层,设置于所述陶瓷电介体基板;基座板,支撑所述陶瓷电介体基板;及加热器板,设置在所述基座板与所述第1主面之间,其特征为,加热器板具有:第1加热器元件,因电流的流动而发热;及第2加热器元件,因电流的流动而发热,当在垂直于所述第1主面的方向上观察时,所述第1加热器元件比所述第2加热器元件折曲更多,所述第1加热器元件具有位于所述第2加热器元件的间隙的部分。

根据该静电吸盘,能够通过第1加热器元件来抑制起因于第2加热器元件的图形而发生的处理对象物面内的温度不均(温度凹凸)。从而,能够提高处理对象物的面内温度分布的均匀性。

第2发明为如下静电吸盘,其特征为,在第1发明中,所述加热器板具有多个第1加热器区域、多个第2加热器区域,所述第1加热器元件具有在所述多个第1加热器区域中相互独立设置的多个第1加热器电极,所述第2加热器元件具有在所述多个第2加热器区域中相互独立设置的多个第2加热器电极,所述第1加热器区域的数量比所述第2加热器区域的数量更多。

根据该静电吸盘,由于第1加热器电极及第2加热器电极在多个区域中相互独立,因此能够在每个区域中独立控制处理对象物的面内温度。另外,由于设置第1加热器电极的区域较多,因此能够通过第1加热器电极进行温度微调整。从而,能够提高处理对象物的面内温度分布的均匀性。

第3发明为如下静电吸盘,其特征为,在第2发明中,所述第1加热器电极的电阻比所述第2加热器电极的电阻更高。

根据该静电吸盘,由于第1加热器电极的电阻比较高,因此能够使第1加热器电极的输出比第2加热器电极的输出更低。能够通过第1加热器电极来抑制起因于第2加热器电极的图形的处理对象物面内的温度不均。从而,能够提高处理对象物的面内温度分布的均匀性。

第4发明为如下静电吸盘,其特征为,在第1~第3的任意一个发明中,所述第2加热器元件具有连接有向所述第2加热器元件供给电力的导电体的连接区域,当在垂直于所述第1主面的方向上观察时,所述第1加热器元件的至少一部分重叠于所述连接区域。

根据该静电吸盘,能够通过第1加热器元件来抑制起因于第2加热器元件的连接区域而发生的处理对象物面内的温度不均。从而,能够提高处理对象物的面内温度分布的均匀性。

第5发明为如下静电吸盘,其特征为,在第2或第3发明中,所述加热器板还具有旁路层,其具有导电性且电连接于所述第1加热器元件及所述第2加热器元件中的至少任意一个。

根据该静电吸盘,能够介由旁路层从外部向加热器元件供给电力。另外,能够提高向加热器元件供给电力的端子的配置自由度。由此,例如能够分散配置容易成为温度奇异点的端子,在奇异点周围热容易扩散。从而,能够进一步提高处理对象物的面内温度分布的均匀性。

第6发明为如下静电吸盘,其特征为,在第5发明中,所述旁路层电连接于所述第1加热器元件及所述第2加热器元件这双方。

根据该静电吸盘,在向第1加热器元件的电力供给及向第2加热器元件的电力供给中能够使用共通的旁路层。由此,能够抑制加热器板的层数增加,能够减小加热器板的热容量。从而,能够提高温度的响应性(变温速度)。

第7发明为如下静电吸盘,其特征为,在第5或第6发明中,所述旁路层具有多个旁路部,电连接于所述第1加热器元件的所述旁路部的数量为所述第1加热器区域的数量的2倍以下。

根据该静电吸盘,通过将电连接于第1加热器元件的旁路部的数量抑制为第1加热器区域的数量的2倍以下,从而能够减少连接于多个旁路部的端子数量。由此,能够抑制缘于温度奇异点的处理对象物面内的温度不均。

第8发明为如下静电吸盘,其特征为,在第2、第3、第5~第7的任意一个发明中,在所述多个第1加热器区域的任意一个中并未设置有所述第1加热器电极。

根据该静电吸盘,在未设置有第1加热器电极的区域中,能够减小加热器板的厚度。能够减小加热器板的热容量。从而,能够提高温度的响应性(变温速度)。

第9发明为如下静电吸盘,其特征为,在第2、第3、第5~第7的任意一个发明中,在所述多个第1加热器区域的任意一个中并未设置有所述第1加热器电极,所述加热器板具有导电部,其设置于并未设置有所述第1加热器电极的所述第1加热器区域,从外部并未向所述导电部供电。

根据该静电吸盘,通过在未设置有第1加热器电极的区域中设置导电部,从而改善加热器板的凹凸,能够提高处理对象物的面内温度分布的均匀性。

第10发明为如下静电吸盘,其特征为,在第1~第9的任意一个发明中,所述加热器板还具有因电流的流动而发热的第3加热器元件,所述第3加热器元件设置于与设置有所述第1加热器元件的层及设置有所述第2加热器元件的层不同的层,当在垂直于所述第1主面的方向上观察时,所述第3加热器元件比所述第2加热器元件折曲更多,所述第3加热器元件具有位于所述第2加热器元件的间隙的部分。

根据该静电吸盘,能够通过第3加热器元件来抑制起因于第1及第2加热器元件的图形而发生的处理对象物面内的温度不均。从而,能够进一步提高处理对象物的面内温度分布的均匀性。

第11发明为如下静电吸盘,其特征为,在第1~第10的任意一个发明中,所述第1加热器元件设置在所述第1主面与所述第2加热器元件之间。

根据该静电吸盘,第1加热器元件与处理对象物之间的距离比第2加热器元件与处理对象物之间的距离更短。由于第1加热器元件离处理对象物比较近,因此通过第1加热器元件容易控制处理对象物的温度。即,能够通过第1加热器元件来抑制起因于第2加热器元件的图形而发生的处理对象物面内的温度不均。从而,能够提高处理对象物的面内温度分布的均匀性。

第12发明为如下静电吸盘,其特征为,在第1~第11的任意一个发明中,所述加热器板还具有第1支撑板及第2支撑板中的至少任意一个,所述第1支撑板设置在所述第1加热器元件及所述第2加热器元件之上,所述第2支撑板设置在所述第1加热器元件及所述第2加热器元件之下,所述第1支撑板的热传导率比所述第1加热器元件的热传导率更高,比所述第2加热器元件的热传导率更高,所述第2支撑板的热传导率比所述第1加热器元件的热传导率更高,比所述第2加热器元件的热传导率更高。

根据该静电吸盘,当加热器板具有第1支撑板时,能够改善起因于第1及第2加热器元件的图形而发生的处理对象物面内的温度不均。当加热器板具有第2支撑板时,能够改善基座板面内的温度不均对加热器板的温度产生的影响。另外,通过第1及第2支撑板能够降低加热器板的卷曲。

第13发明为如下静电吸盘,其特征为,在第12发明中,所述第1支撑板及所述第2支撑板中的至少任意一个具有深度互不相同的多种凹部。

根据该静电吸盘,通过调整多种凹凸的图形,从而能够调整处理对象物面内的温度分布。由此,改善处理对象物W面内的温度不均,能够提高面内温度分布的均匀性。

第14发明为如下静电吸盘,其特征为,在第1~第13的任意一个发明中,所述第1加热器元件具有连接有向所述第1加热器元件供给电力的导电体的第1连接部,所述第2加热器元件具有连接有向所述第2加热器元件供给电力的导电体的第2连接部,所述第1连接部的宽度比所述第2连接部的宽度更小。

根据该静电吸盘,由于第1连接部的宽度较窄,因此能够抑制因第1连接部而发生的温度分布的不均。

第15发明为如下静电吸盘,其特征为,在第1~第14的任意一个发明中,具有从所述加热器板朝着所述基座板设置且向所述加热器板供给电力的供电端子,所述供电端子将所述电力供向所述第1加热器元件及所述第2加热器元件中的至少任意一个,具有:连接构件,连接于从外部供给电力的插座;导线部,比所述连接构件更细;支撑部,连接于所述导线部;及接合部,连接于所述支撑部且接合于所述第1加热器元件及所述第2加热器元件中的至少任意一个。

根据该静电吸盘,通过接合部能够降低在第1加热器元件及第2加热器元件的至少任意一个与供电端子的接触部中的电阻。由此,能够抑制异常发热,能够提高处理对象物的面内温度分布的均匀性。另外,由于连接构件比导线部更粗,因此连接构件能够向加热器元件供给比较大的电流。另外,由于导线部比连接构件更细,因此导线部比连接构件更容易变形,能够使连接构件的位置从接合部的中心发生偏离。由此,能够将供电端子固定在不同于加热器板的构件(例如基座板)上。当支撑部例如通过焊接、利用激光的接合、锡焊、钎焊等而接合于导线部及接合部时,能够缓解施加于供电端子的应力,同时对于第1加热器元件及第2加热器元件中的至少任意一个能够确保更大的接触面积。另外,当支撑部例如通过焊接、利用激光的接合、锡焊、钎焊等而接合于导线部及接合部时,能够设置与加热器元件大致相同厚度的接合部。

第16发明为如下静电吸盘,其特征为,在第1~第14的任意一个发明中,还具有设置于所述基座板且向所述加热器板供给电力的供电端子,所述供电端子具有:供电部,连接于从外部供给电力的插座;及端子部,连接于所述供电部,按压于所述第1加热器元件及所述第2加热器元件中的至少任意一个。

根据该静电吸盘,与通过焊接等接合供电端子时相比,能够减小为了供电而设置的孔的直径。由于能够减小供电端子,因此能够抑制供电端子的周边成为温度的奇异点。由此,能够提高处理对象物的面内温度分布的均匀性。

第17发明为如下静电吸盘,其特征为,在第1~第14的任意一个发明中,还具有:第1供电端子,设置于所述基座板,向所述加热器板供给电力;及第2供电端子,从所述加热器板朝着所述基座板设置,向所述加热器板供给电力,所述第1供电端子向所述第1加热器元件供给电力,具有:供电部,连接于从外部供给电力的插座;及端子部,连接于所述供电部,按压于所述第1加热器元件,所述第2供电端子向所述第2加热器元件供给电力,具有:连接构件,连接于从外部供给电力的插座;导线部,比所述连接构件更细;支撑部,连接于所述导线部;及接合部,连接于所述支撑部,接合于所述第2加热器元件。

根据该静电吸盘,在向第1加热器元件供给电力的第1供电端子上,与通过焊接等接合供电端子时相比,能够减小为了供电而设置的孔的直径。由于能够减小供电端子,因此能够抑制供电端子的周边成为温度的奇异点。由此,能够提高处理对象物的面内温度分布的均匀性。另一方面,在向所述第2加热器元件供给电力的第2供电端子上,通过接合部能够降低第2加热器元件与供电端子的接触部中的电阻。由此,能够抑制异常发热,能够提高处理对象物的面内温度分布的均匀性。另外,由于连接构件比导线部更粗,因此连接构件能够向加热器元件供给比较大的电流。另外,由于导线部比连接构件更细,因此导线部比连接构件更容易变形,能够使连接构件的位置从接合部的中心发生偏离。由此,能够将供电端子固定在不同于加热器板的构件(例如基座板)上。当支撑部例如通过焊接、利用激光的接合、锡焊、钎焊等而接合于导线部及接合部时,能够缓解施加于供电端子的应力,同时对于第2加热器元件能够确保更大的接触面积。另外,当支撑部例如通过焊接、利用激光的接合、锡焊、钎焊等而接合于导线部及接合部时,能够设置与加热器元件及旁路层大致相同厚度的接合部。

第18发明为如下静电吸盘,其特征为,在第5~第7的任意一个发明中,还具有从所述加热器板朝着所述基座板设置且向所述加热器板供给电力的供电端子,所述供电端子介由所述旁路层将所述电力供向所述第1加热器元件及所述第2加热器元件中的至少任意一个,具有:连接构件,连接于从外部供给电力的插座;导线部,比所述连接构件更细;支撑部,连接于所述导线部;及接合部,连接于所述支撑部,接合于所述旁路层。

根据该静电吸盘,通过接合部能够降低旁路层与供电端子的接触部中的电阻。由此,能够抑制异常发热,能够提高处理对象物的面内温度分布的均匀性。另外,由于连接构件比导线部更粗,因此连接构件能够向加热器元件供给比较大的电流。另外,由于导线部比连接构件更细,因此导线部比连接构件更容易变形,能够使连接构件的位置从接合部的中心发生偏离。由此,能够将供电端子固定在不同于加热器板的构件(例如基座板)上。当支撑部例如通过焊接、利用激光的接合、锡焊、钎焊等而接合于导线部及接合部时,能够缓解施加于供电端子的应力,同时对于旁路层能够确保更大的接触面积。另外,当支撑部例如通过焊接、利用激光的接合、锡焊、钎焊等而接合于导线部及接合部时,能够设置与加热器元件及旁路层大致相同厚度的接合部。

第19发明为如下静电吸盘,其特征为,在第5~第7的任意一个发明中,还具有设置于所述基座板且向所述加热器板供给电力的供电端子,所述供电端子具有:供电部,连接于从外部供给电力的插座;及端子部,连接于所述供电部,按压于所述旁路层。

根据该静电吸盘,与通过焊接等接合供电端子时相比,能够减小为了供电而设置的孔的直径。由于能够减小供电端子,因此能够抑制供电端子的周边成为温度的奇异点。由此,能够提高处理对象物的面内温度分布的均匀性。

第20发明为如下静电吸盘,其特征为,在第5~第7的任意一个发明中,还具有:第1供电端子,设置于所述基座板,向所述加热器板供给电力;及第2供电端子,从所述加热器板朝着所述基座板设置,向所述加热器板供给电力,所述第1供电端子向所述第1加热器元件供给电力,具有:供电部,连接于从外部供给电力的插座;端子部,连接于所述供电部,按压于所述旁路层,所述第2供电端子介由所述旁路层向所述第2加热器元件供给电力,具有:连接构件,连接于从外部供给电力的插座;导线部,比所述连接构件更细;支撑部,连接于所述导线部;及接合部,连接于所述支撑部,接合于所述旁路层。

根据该静电吸盘,在向第1加热器元件供给电力的第1供电端子上,与通过焊接等接合供电端子时相比,能够减小为了供电而设置的孔的直径。由于能够减小供电端子,因此能够抑制供电端子的周边成为温度的奇异点。由此,能够提高处理对象物的面内温度分布的均匀性。另一方面,在向所述第2加热器元件供给电力的第2供电端子上,通过接合部能够降低旁路层与供电端子的接触部中的电阻。由此,能够抑制异常发热,能够提高处理对象物的面内温度分布的均匀性。另外,由于连接构件比导线部更粗,因此连接构件能够向加热器元件供给比较大的电流。另外,由于导线部比连接构件更细,因此导线部比连接构件更容易变形,能够使连接构件的位置从接合部的中心发生偏离。由此,能够将供电端子固定在不同于加热器板的构件(例如基座板)上。当支撑部例如通过焊接、利用激光的接合、锡焊、钎焊等而接合于导线部及接合部时,能够缓解施加于供电端子的应力,同时对于旁路层能够确保更大的接触面积。另外,当支撑部例如通过焊接、利用激光的接合、锡焊、钎焊等而接合于导线部及接合部时,能够设置与加热器元件及旁路层大致相同厚度的接合部。

根据本发明的形态,能够提供一种静电吸盘,其能够提高处理对象物的面内温度分布的均匀性。

附图说明

图1是例示本实施方式所涉及的静电吸盘的模式化立体图。

图2(a)及图2(b)是例示本实施方式所涉及的静电吸盘的模式化剖视图。

图3是例示本实施方式所涉及的加热器板的模式化立体图。

图4(a)及图4(b)是例示本实施方式所涉及的加热器板的模式化立体图。

图5是例示本实施方式所涉及的加热器板的模式化分解图。

图6是例示本实施方式所涉及的加热器板的变形例的模式化分解图。

图7(a)及图7(b)是例示本实施方式所涉及的加热器板的模式化俯视图。

图8(a)~图8(c)是例示用于计算的模型的模式图。

图9(a)~图9(c)是例示用于计算的模型的模式图。

图10是表示处理对象物的温度分布的计算结果的曲线图。

图11(a)及图11(b)是例示本实施方式所涉及的制造方法的一个例子的模式化剖视图。

图12是例示本实施方式所涉及的制造方法的其他一个例子的模式化剖视图。

图13是例示本实施方式所涉及的静电吸盘的模式化分解图。

图14(a)及图14(b)是例示本实施方式所涉及的加热器板的模式化俯视图。

图15(a)及图15(b)是本实施方式所涉及的加热器板的一部分的模式化放大图。

图16(a)~图16(c)是例示本实施方式所涉及的第2加热器元件的模式化俯视图。

图17(a)~图17(c)是例示本实施方式所涉及的第1加热器元件的模式化俯视图。

图18(a)~图18(f)是说明本实施方式所涉及的加热器元件的模式化俯视图。

图19(a)及图19(b)是例示本实施方式所涉及的旁路层的模式化俯视图。

图20是例示本实施方式所涉及的加热器板的模式化分解图。

图21是例示本实施方式所涉及的加热器板的模式化分解图。

图22是例示本实施方式所涉及的加热器板的模式化分解图。

图23是例示本实施方式所涉及的加热器板的模式化分解图。

图24是例示本实施方式所涉及的加热器板的模式化分解图。

图25是例示本实施方式所涉及的加热器板的模式化分解图。

图26(a)及图26(b)是例示本实施方式所涉及的加热器板的模式图。

图27是例示本实施方式的加热器板的变形例的模式化分解图。

图28是例示本实施方式的加热器板的模式化俯视图。

图29(a)及图29(b)是表示本实施方式的供电端子的具体例的模式化俯视图。

图30是表示本实施方式的供电端子的变形例的模式化剖视图。

图31是例示实施方式所涉及的晶片处理装置的模式化剖视图。

图32是例示实施方式所涉及的晶片处理装置的变形例的模式化剖视图。

图33是例示实施方式所涉及的晶片处理装置的变形例的模式化剖视图。

符号说明

10-静电吸盘;21~23-折曲部;100-陶瓷电介体基板;101-第1主面;102-第2主面;107-第1电介层;109-第2电介层;111-电极层;113-凸部;115-槽;200-加热器板;201-提升销孔;210-第1支撑板;213a~213c-凹部;220-第1树脂层;230a-第1加热器元件;230b-第2加热器元件;230c-第3加热器元件;233a-第1连接部;233b-第2连接部;235-导电部;236-连接区域;239a-第1加热器电极;239b-第2加热器电极;239c-第3加热器电极;240-第2树脂层;245-第3树脂层;246-树脂层;250-旁路层;251-旁路部;253-缺口部;260-第4树脂层;270-第2支撑板;273a~273c-凹部;280、280a-供电端子;281-连接构件;281a-供电部;281b-端子部;283-导线部;283a-套筒;285-支撑部;285a-插座;287-接合部;300-基座板;301-连通路;303-下面;321-导入路;403-粘接剂;410-上部电极;500-晶片处理装置;501-处理容器;502-处理气体导入口;503-排气口;504-高频电源;510-上部电极;D、D1~D9-宽度;E-边界;JA-接合区域;L1~L6-距离;Px-位置;R1-第1加热器区域;R2-第2加热器区域;Tw-温度;W-处理对象物。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。并且,在各附图中,对于相同的构成要素标注相同符号并适当省略详细说明。

图1是例示本实施方式所涉及的静电吸盘的模式化立体图。

图2(a)及图2(b)是例示本实施方式所涉及的静电吸盘的模式化剖视图。

为了便于说明,图1中表示了静电吸盘的一部分剖视图。图2(a)是例如在图1所示的切断面A1-A1上的模式化剖视图。图2(b)是图2(a)所示的区域B1的模式化放大图。

本实施方式所涉及的静电吸盘10具备陶瓷电介体基板100、加热器板200、基座板300。

在该例子中,陶瓷电介体基板100设置于离开基座板300的位置。陶瓷电介体基板100是例如由多结晶陶瓷烧结体构成的平板状的基体材料,具有:放置半导体晶片等处理对象物W的第1主面101;及第1主面101相反侧的第2主面102。

在此,在本实施方式的说明中,将连接第1主面101与第2主面102的方向作为Z方向。Z方向垂直于第1主面101。与Z方向正交的1个方向称为X方向,与Z方向、X方向正交的方向称为Y方向。本申请说明书中,“面内”例如是X-Y平面内。

作为包含于陶瓷电介体基板100的结晶材料,例如可例举Al2O3、Y2O3及YAG等。通过使用这样的材料,能够提高陶瓷电介体基板100的红外线透过性、绝缘强度及抗等离子性。

陶瓷电介体基板100内部设置有电极层111。电极层111设置在第1主面101与第2主面102之间。即,电极层111形成为插入陶瓷电介体基板100中。电极层111呈一体地烧结于陶瓷电介体基板100。

并且,电极层111并不限定为设置在第1主面101与第2主面102之间,还可以附加设置于第2主面102。

通过对静电吸盘10的电极层111外加吸附保持用电压,从而在电极层111的第1主面101侧产生电荷,通过静电力吸附保持处理对象物W。

沿着第1主面101及第2主面102设置有电极层111。电极层111是用于吸附保持处理对象物W的吸附电极。电极层111既可以是单极型还可以是双极型。另外,电极层111还可以是三极型以及其他的多极型。可适当选择电极层111的数量及电极层111的配置。

陶瓷电介体基板100具有:第1电介层107,位于电极层111与第1主面101之间;及第2电介层109,位于电极层111与第2主面102之间。优选在陶瓷电介体基板100中的至少第1电介层107的红外线分光透过率为20%以上。本实施方式中,红外线分光透过率是当换算成1mm厚度时的值。

由于在陶瓷电介体基板100中的至少第1电介层107的红外线分光透过率为20%以上,因此在将处理对象物W放置于第1主面101的状态下从加热器板200发出的红外线能够高效地透过陶瓷电介体基板100。从而,热难以积累于处理对象物W,提高对处理对象物W的温度控制性。

例如,当在进行等离子处理的燃烧室内使用静电吸盘10时,伴随等离子体能量的增加而处理对象物W的温度容易上升。在本实施方式的静电吸盘10中,因等离子体能量而传递到处理对象物W的热,高效地传递到陶瓷电介体基板100。而且,因加热器板200而传递到陶瓷电介体基板100的热,高效地传递到处理对象物W。从而,高效地进行传热而容易将处理对象物W维持在所希望的温度。

在本实施方式所涉及的静电吸盘10中,在第1电介层107的基础上,优选第2电介层109的红外线分光透过率也为20%以上。由于第1电介层107及第2电介层109的红外线分光透过率为20%以上,因此从加热器板200发出的红外线更加高效地透过陶瓷电介体基板100,能够提高对处理对象物W的温度控制性。

基座板300设置在陶瓷电介体基板100的第2主面102侧,介由加热器板200支撑陶瓷电介体基板100。基座板300中设置有连通路301。即,连通路301设置在基座板300内部。作为基座板300的材料,例如可例举铝。

基座板300发挥对陶瓷电介体基板100进行温度调整的作用。例如,当冷却陶瓷电介体基板100时,向连通路301流入冷却介质,使冷却介质通过连通路301而从连通路301流出。由此,通过冷却介质吸收基座板300的热,能够冷却安装在其上的陶瓷电介体基板100。

另一方面,当加热陶瓷电介体基板100时,还可以向连通路301内流入加热介质。或者,还可以将未图示加热器内置于基座板300。这样,当通过基座板300调整陶瓷电介体基板100的温度时,能够容易调整由静电吸盘10吸附保持的处理对象物W的温度。

另外,在陶瓷电介体基板100的第1主面101侧,根据需要设置有凸部113。在相互相邻的凸部113之间设置有槽115。槽115相互连通。在搭载于静电吸盘10的处理对象物W的背面与槽115之间形成空间。

槽115中连接有贯通基座板300及陶瓷电介体基板100的导入路321。当在吸附保持有处理对象物W的状态下从导入路321导入氦(He)等传热气体时,传热气体在设置于处理对象物W与槽115之间的空间中流动,能够通过传热气体直接加热或冷却处理对象物W。

加热器板200设置在第1主面101与基座板300之间。加热器板200因加热器用电流的流动而发热,与加热器板200并不发热时相比,能够提高处理对象物W的温度。在该例子中,加热器板200为与陶瓷电介体基板100呈分体的,设置在陶瓷电介体基板100与基座板300之间。

在基座板300与加热器板200之间设置有粘接剂403。在加热器板200与陶瓷电介体基板100之间设置有粘接剂403。作为粘接剂403的材料,可例举具有比较高的热传导性的硅胶等耐热性树脂。粘接剂403的厚度例如为约0.1毫米(mm)以上、1.0mm以下左右。粘接剂403的厚度相同于基座板300与加热器板200之间的距离,或相同于加热器板200与陶瓷电介体基板100之间的距离。

并且,实施方式中,加热器板200还可以设置在第1主面101与第2主面102之间。即,加热器板200也可以形成为插入陶瓷电介体基板100中。

图3是例示本实施方式所涉及的加热器板的模式化立体图。

图4(a)及图4(b)是例示本实施方式所涉及的加热器板的模式化立体图。

图5是例示本实施方式所涉及的加热器板的模式化分解图。

图6是例示本实施方式所涉及的加热器板的变形例的模式化分解图。

图3是从上面(陶瓷电介体基板100侧的面)观察本实施方式的加热器板的模式化立体图。图4(a)是从下面(基座板300侧的面)观察本实施方式的加热器板的模式化立体图。图4(b)是在图4(a)所示的区域B2中的模式化放大图。

如图5所示,加热器板200具有第1支撑板210、第1树脂层220、第1加热器元件(发热层)230a、第2树脂层240、第2加热器元件230b、第3树脂层245、旁路层250、第4树脂层260、第2支撑板270、供电端子280。

第1支撑板210设置在第1加热器元件230a、第2加热器元件230b、旁路层250等之上。第2支撑板270设置在第1加热器元件230a、第2加热器元件230b、旁路层250等之下。如图3所示,第1支撑板210的面211(上面)形成加热器板200的上面。如图4所示,第2支撑板270的面271(下面)形成加热器板200的下面。第1支撑板210及第2支撑板270是支撑第1及第2加热器元件230a、230b等的支撑板。在该例子中,第1支撑板210及第2支撑板270夹住第1树脂层220、第1加热器元件230a、第2树脂层240、第2加热器元件230b、第3树脂层245、旁路层250、第4树脂层260并支撑这些。

第1树脂层220设置在第1支撑板210与第2支撑板270之间。第1加热器元件230a设置在第1树脂层220与第2支撑板270之间。这样,第1加热器元件230a设置成重叠于第1支撑板210。换言之,第1树脂层220设置在第1支撑板210与第1加热器元件230a之间。

第2树脂层240设置在第1加热器元件230a与第2支撑板270之间。第2加热器元件230b设置在第2树脂层240与第2支撑板270之间。这样,第2加热器元件230b设置于与设置有第1加热器元件230a的层不同的层。第3树脂层245设置在第2加热器元件230b与第2支撑板270之间。旁路层250设置在第3树脂层245与第2支撑板270之间。第4树脂层260设置在旁路层250与第2支撑板270之间。

换言之,第1加热器元件230a设置在第1树脂层220与第2树脂层240之间。换言之,第2加热器元件230b设置在第2树脂层240与第3树脂层245之间。换言之,旁路层250设置在第3树脂层245与第4树脂层260之间。

第1加热器元件230a例如分别接触第1树脂层220及第2树脂层240。第2加热器元件230b例如分别接触第2树脂层240及第3树脂层245。旁路层250例如分别接触第3树脂层245及第4树脂层260。

如图6所示,还可以并不一定设置有旁路层250及第4树脂层260。当未设置有旁路层250及第4树脂层260时,第3树脂层245设置在第2加热器元件230b与第2支撑板270之间。在以下的说明中,例举当加热器板200具有旁路层250及第4树脂层260时的例子。

第1支撑板210具有比较高的热传导率。例如,第1支撑板210的热传导率比第1加热器元件230a的热传导率更高,比第2加热器元件230b的热传导率更高。作为第1支撑板210的材料,例如可例举包含铝、铜、镍中的至少任意一种的金属及多层构造的石墨等。第1支撑板210的厚度(Z方向的长度)例如为约0.1mm以上、3.0mm以下左右。更优选第1支撑板210的厚度例如为0.3mm以上、1.0mm以下左右。第1支撑板210提高加热器板200的面内温度分布的均匀性。第1支撑板210抑制加热器板200发生卷曲。第1支撑板210提高加热器板200与陶瓷电介体基板100之间的粘接强度。

在处理对象物W的处理流程中,外加RF(Radio Frequency)电压(高频电压)。当外加高频电压时,第1及第2加热器元件230a、230b受高频电压影响而发热。这样,第1及第2加热器元件230a、230b的温度控制性降低。

与此相对,本实施方式中,第1支撑板210从高频中隔绝第1加热器元件230a、第2加热器元件230b及旁路层250。由此,第1支撑板210能够抑制第1及第2加热器元件230a、230b异常温度发热。

第2支撑板270的材料、厚度及功能分别与第1支撑板210的材料、厚度及功能相同。例如,第2支撑板270的热传导率比第1加热器元件230a的热传导率更高,比第2加热器元件230b的热传导率更高。第1支撑板210电连接于第2支撑板270。在此,本申请明细书中称为“连接”的范围包含接触。关于第2支撑板270与第1支撑板210之间的电连接,在以后进行详细叙述。

这样,第1支撑板210及第2支撑板270具有比较高的热传导率。由此,第1支撑板210及第2支撑板270提高从第1及第2加热器元件230a、230b供给的热的热扩散性。通过第1支撑板210能够改善起因于第1及第2加热器元件230a、230b的图形而发生的处理对象物W面内的温度不均。通过第2支撑板270能够改善基座板300面内的温度不均对加热器板200的温度产生的影响。并且,实施方式中,还可以省略第1支撑板210及第2支撑板270中的至少任意一个。

另外,由于第1支撑板210及第2支撑板270具有适当的厚度及刚性,因此例如抑制加热器板200发生卷曲。而且,第1支撑板210及第2支撑板270例如提高对外加于晶片处理装置的电极等的RF电压的屏蔽性。例如,抑制RF电压对第1及第2加热器元件230a、230b的影响。这样,第1支撑板210及第2支撑板270具有:热扩散的功能;抑制卷曲的功能;及对RF电压的屏蔽功能。

作为第1树脂层220的材料,例如可例举聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺等。第1树脂层220的厚度(Z方向的长度)例如为0.01mm以上、0.20mm以下左右。第1树脂层220相互接合第1支撑板210与第1加热器元件230a。第1树脂层220对第1支撑板210与第1加热器元件230a之间进行电绝缘。这样,第1树脂层220具有电绝缘功能及面接合功能。

第2树脂层240的材料、厚度与第1树脂层220的材料、厚度分别为相等程度。第3树脂层245的材料、厚度与第1树脂层220的材料、厚度分别为相等程度。第4树脂层260的材料、厚度与第1树脂层220的材料、厚度分别为相等程度。

第2树脂层240相互接合第1加热器元件230a与第2加热器元件230b。第2树脂层240对第1加热器元件230a与第2加热器元件230b之间进行电绝缘。这样,第2树脂层240具有电绝缘功能及面接合功能。

第3树脂层245相互接合第2加热器元件230b与旁路层250。第3树脂层245对第2加热器元件230b与旁路层250之间进行电绝缘。这样,第3树脂层245具有电绝缘功能及面接合功能。

第4树脂层260相互接合旁路层250与第2支撑板270。第4树脂层260对旁路层250与第2支撑板270之间进行电绝缘。这样,第4树脂层260具有电绝缘功能及面接合功能。

作为加热器元件230的材料,例如可例举包含不锈钢、钛、铬、镍、铜及铝中的至少任意一个的金属等。第1加热器元件230a的厚度(Z方向的长度)例如为约0.01mm以上、0.20mm以下左右。第2加热器元件230b的材料、厚度与第1加热器元件230a的材料、厚度分别为相等程度。第1加热器元件230a及第2加热器元件230b分别电连接于旁路层250。另一方面,第1加热器元件230a及第2加热器元件230b分别电绝缘于第1支撑板210及第2支撑板270。关于第1加热器元件230a与旁路层250之间的电连接以及第2加热器元件230b与旁路层250之间的电连接,在以后进行详细叙述。

第1加热器元件230a及第2加热器元件230b分别因电流的流动而发热,控制处理对象物W的温度。例如,第1及第2加热器元件230a、230b将处理对象物W加热至规定的温度。例如,第1及第2加热器元件230a、230b使处理对象物W的面内温度分布趋于均匀。例如,第1及第2加热器元件230a、230b有意图地使处理对象物W的面内温度存在差异。

旁路层250如下,与第1支撑板210大致平行配置,与第2支撑板270大致平行配置。旁路层250具有多个旁路部251。旁路层250例如具有8个旁路部251。旁路部251的数量并不限定于“8个”。旁路层250呈板状。与此相对,第1加热器元件230a具有带状的第1加热器电极239a,第2加热器元件230b具有带状的第2加热器电极239b。当在垂直于旁路层250的面(旁路部251的面251a)的方向上观察时,旁路层250的面积比第1加热器元件230a的面积(第1加热器电极239a的面积)更大,比第2加热器元件230b的面积(第2加热器电极239b的面积)更大。

旁路层250具有导电性。旁路层250电绝缘于第1支撑板210、第2支撑板270。作为旁路层250的材料,例如可例举包含不锈钢的金属等。旁路层250的厚度(Z方向的长度)例如为约0.03mm以上、0.30mm以下左右。旁路层250的厚度比第1树脂层220的厚度更厚。旁路层250的厚度比第2树脂层240的厚度更厚。旁路层250的厚度比第3树脂层245的厚度更厚。旁路层250的厚度比第4树脂层的厚度更厚。

例如,旁路层250的材料与第1及第2加热器元件230a、230b的材料相同。另一方面,旁路层250的厚度比第1加热器元件230a的厚度更厚。因此,旁路层250的电阻比第1加热器元件230a的电阻更低,比第2加热器元件230b的电阻更低。由此,即使在旁路层250的材料与第1及第2加热器元件230a、230b的材料相同时,也能够抑制旁路层250如第1及第2加热器元件230a、230b似的发热。即,能够通过抑制旁路层250的电阻来抑制旁路层250的发热量。并且,抑制旁路层250的电阻而抑制旁路层250的发热量的手段,还可以通过使用体积电阻率较低的材料来实现,而不是通过旁路层250的厚度来实现。即,旁路层250的材料还可以不同于第1及第2加热器元件230a、230b。作为旁路层250的材料,例如可例举包含不锈钢、钛、铬、镍、铜及铝中的至少任意一个的金属等。

供电端子280电连接于旁路层250。在将加热器板200设置于基座板300与陶瓷电介体基板100之间的状态下,供电端子280设置成从加热器板200朝向基座板300。供电端子280将从静电吸盘10外部供给的电力介由旁路层250供向第1加热器元件230a及第2加热器元件230b。供电端子280例如还可以直接连接于第1加热器元件230a及第2加热器元件230b。由此,能够省略旁路层250。

加热器板200具有多个供电端子280。图3~图5所示的加热器板200具有8个供电端子280。供电端子280的数量并不限定于“8个”。1个供电端子280电连接于1个旁路部251。孔273贯通第2支撑板270。供电端子280通过孔273电连接于旁路部251。

如图5所示的箭头C1及箭头C2,当从静电吸盘10外部向供电端子280供给电力时,电流从供电端子280流向旁路层250。如图5所示的箭头C3及箭头C4,流向旁路层250的电流,从旁路层250流向第1加热器元件230a。如图5所示的箭头C5及箭头C6,流向第1加热器元件230a的电流,在第1加热器元件230a的规定区域(zone)中流动而从第1加热器元件230a流向旁路层250。关于第1加热器元件230a的区域(第1加热器区域),在以后进行详细叙述。如图5所示的箭头C7及箭头C8,流向旁路层250的电流,从旁路层250流向供电端子280。如图5所示的箭头C9,流向供电端子280的电流,流向静电吸盘10的外部。

同样,如箭头C11及箭头C12,当从静电吸盘10的外部向供电端子280供给电力时,电流从供电端子280流向旁路层250。如图5所示的箭头C13及箭头C14,流向旁路层250的电流,从旁路层250流向第2加热器元件230b。如图5所示的箭头C15及箭头C16,流向第2加热器元件230b的电流,在第2加热器元件230b的规定区域(zone)中流动而从第2加热器元件230b流向旁路层250。关于第2加热器元件230b的区域(第2加热器区域),在以后进行详细叙述。如图5所示的箭头C17及箭头C18,流向旁路层250的电流,从旁路层250流向供电端子280。如图5所示的箭头C19,流向供电端子280的电流,流向静电吸盘10的外部。

这样,在第1加热器元件230a与旁路层250的接合部存在:电流流入第1加热器元件230a的部分A入(in);及电流从第1加热器元件230a流出的部分A出(out)。即,第1加热器元件230a与旁路层250的接合部成对存在。

同样,在第2加热器元件230b与旁路层250的接合部存在:电流流入第2加热器元件230b的部分B入(in);及电流从第2加热器元件230b流出的部分B出(out)。即,第2加热器元件230b与旁路层250的接合部成对存在。

图3~图5所示的加热器板200具有8个供电端子280。在该例子中,第1加热器元件230a与旁路层250的接合部的成对数和第2加热器元件230b与旁路层250的接合部的成对数的合计为4对。例如,分别控制在第1加热器元件230a中流动的电流及在第2加热器元件230b中流动的电流。但是,连接于第1加热器元件230a的旁路部251与连接于第2加热器元件230b的旁路部251还可以适当地共通。

例如,旁路层250材料的热传导率比第2支撑板270的热传导率更低。旁路层250抑制从第1及第2加热器元件230a、230b供给的热传递到第2支撑板270。即,从旁路层250考虑,旁路层250具有对第2支撑板270侧的绝热效果,能够提高处理对象物W的面内温度分布的均匀性。

供电端子280的周边容易成为温度的奇异点(温度较大地不同于周围区域的点)。与此相对,通过设置旁路层250,能够提高供电端子280的配置自由度。例如,能够分散配置容易成为温度奇异点的供电端子,热在奇异点周边容易扩散。由此,能够提高处理对象物W的面内温度分布的均匀性。

通过设置旁路层250,从而还可以不需要将热容量较大的供电端子直接接合于第1及第2加热器元件230a、230b。由此,能够提高处理对象物W的面内温度分布的均匀性。另外,通过设置旁路层250,从而还可以不需要将供电端子280接合于较薄的加热器元件(230a、230b)。由此,能够提高加热器板200的可靠性。

如前所述,供电端子280设置成从加热器板200朝向基座板300。因此,能够从基座板300的下面303(参照图2(a)及图2(b))侧介由称为插座等的构件向供电端子280供给电力。由此,抑制供电端子280露出于设置静电吸盘10的燃烧室内,同时实现加热器的配线。

图7(a)及图7(b)是例示本实施方式所涉及的加热器板的模式化俯视图。图7(b)是图7(a)所示的区域B3的模式化放大图,仅表示了第1加热器元件230a及第2加热器元件230b。

如图7(b)所示,第1加热器元件230a重叠于第2加热器元件230b。第1加热器元件230a的平面形状的图形不同于第2加热器元件230b的平面形状的图形。第1加热器元件230a的带状的第1加热器电极239a的宽度D1比第2加热器元件230b的带状的第2加热器电极239b的宽度D2更小。宽度D1例如为0.1mm以上、2mm以下。宽度D2例如为0.5mm以上、3mm以下。并且,带状的第1加热器电极239a的宽度及带状的第2加热器电极239b的宽度还可以并不必须在面内呈一定。此时,能够使面内(例如后述的第1加热器区域R1内)的第1加热器电极239a的宽度的平均值成为所述的宽度D1。同样,能够使面内(例如后述的第2加热器区域R2内)的第2加热器电极239b的宽度的平均值成为所述的宽度D2。

当如图7(b)所示地沿着Z方向观察时,第1加热器元件230a(第1加热器电极239a)具有折曲部21。当沿着Z方向观察时,第2加热器元件230b(第2加热器电极239b)具有折曲部22。第1加热器元件230a的折曲部21的数量比第2加热器元件230b的折曲部22的数量更多。

并且,“折曲部(折曲)”是指加热器元件的延伸方向(电流流动的方向)从第1方向向不同于第1方向的第2方向发生变化的部分。在折曲部,加热器元件的延伸方向还可以并不不连续地发生变化。即,折曲部的外周还可以呈倒角的形状。作为一个例子,当沿着Z方向观察时,在10mm四方左右的范围内,能够将加热器元件的延伸方向发生60度以上的部分作为“折曲部”。

另外,例如,第1加热器元件230a(第1加热器电极239a)的长度比第2加热器元件230b(第2加热器电极239b)的长度更长。

第1加热器元件230a的长度是从电流流入第1加热器元件230a的部分A入至电流从第1加热器元件230a流出的部分A出为止的电流流动的路径长度。即,第1加热器元件230a的长度是图5的箭头C5所示的电流的路径长度。

同样,第2加热器元件230b的长度是从电流流入第2加热器元件230b的部分B入至电流从第2加热器元件230b流出部分B出为止的电流流动的路径长度。即,第2加热器元件230b的长度是图5的箭头C15所示的电流的路径长度。

第1加热器元件230a(第1加热器电极239a)的电阻比第2加热器元件230b(第2加热器电极239b)的电阻更高。由此,能够使第1加热器元件230a的输出(发热量、消耗电力)比第2加热器元件230b的输出(发热量、消耗电力)更低。即,第1加热器元件230a是低输出加热器,第2加热器元件230b是高输出加热器。

并且,第1加热器元件230a的电阻是电流流入第1加热器元件230a的部分A入与电流从第1加热器元件230a流出的部分A出之间的电阻。即,第1加热器元件230a的电阻是在图5的箭头C5所示的路径上的电阻。

同样,第2加热器元件230b的电阻是电流流入第2加热器元件230b的部分B入与电流从第2加热器元件230b流出的部分B出之间的电阻。即,第2加热器元件230b的电阻是在图5的箭头C15所示的路径上的电阻。

另外,作为使第1加热器元件230a的电阻比较高的手段,并不限定于使用宽度较窄且较长的第1加热器电极239a。例如,既可以第1加热器电极239a使用体积电阻率比较高的材料,还可以使第1加热器电极239a的厚度比较薄。

当沿着Z方向观察时,第1加热器元件230a具有位于第2加热器元件230b的间隙的部分。例如,在图7(b)所示的例子中,第2加热器元件230b具有在加热器板200的径向Dr上相互相邻的部分P1、P2。当沿着Z方向观察时,第1加热器元件230a具有位于部分P1与部分P2之间的部分P3。当沿着Z方向观察时,部分P3并不重叠于第2加热器元件230b。

当未设置有第1加热器元件230a时,在第2加热器元件230b的图形的正上方,处理对象物W的温度容易变得比较高,在未设置有第2加热器元件230b的图形的部分的正上方,处理对象物的温度比较低。即,处理对象物上发生对应于第2加热器元件230b的图形的温度不均。

与此相对,实施方式中,第1加热器元件230a比第2加热器元件230b折曲更多,设置配置在第2加热器元件230b的间隙的第1加热器元件230a。由此,能够通过第1加热器元件230a来加热难以被第2加热器元件230b加热的处理对象物W的部分。即,能够通过第1加热器元件230a来抑制起因于第2加热器元件230b的图形而发生的处理对象物W面内的温度不均。从而,能够提高处理对象物W的面内温度分布的均匀性。

接下来,参照图8~图10对设置有第1及第2加热器元件230a、230b时的温度分布的计算结果进行说明。

图8(a)~图8(c)及图9(a)~图9(c)是例示用于计算的模型的模式图。

图8(a)是用于计算的静电吸盘的模型的立体图。对50mm×100mm的长方体状的区域进行了计算。图8(b)是在图8(a)所示的切断面A2-A2上的模式化剖视图。图8(c)是图8(b)所示的区域B4的模式化放大图。

并且,图8(c)中,为了容易理解,权益地在第1加热器元件230a与上下树脂层之间以及第2加热器元件230b与上下树脂层之间表示了间隙。但是,在用于计算的模型中,第1及第2加热器元件230a、230b分别接触上下树脂层。

图9(a)是当沿着Z方向观察第1加热器元件230a及第2加热器元件230b时的俯视图。图9(a)对应于图8(a)所示的区域B5。

图9(b)只表示图9(a)中的第2加热器元件230b的图形。图9(c)只表示图9(a)中的第1加热器元件230a的图形。换言之,图9(a)是重叠图9(b)及图9(c)的图。

如图9(a)~图9(c)所示,第1加热器元件230a比第2加热器元件230b折曲更多。第1加热器元件230a具有位于第2加热器元件230b的间隙的部分。并且,如图9(b)所示,第2加热器元件230b还可以并不折曲。

图10是表示在所述的模型中的处理对象物W的温度分布的计算结果的曲线图。

图10的横轴表示在图8(b)所示的截面上的Y方向位置Px(mm),图10的纵轴表示处理对象物W的温度Tw(℃)。图10的实线表示当只使用第2加热器元件230b时的处理对象物W的温度分布。图10的虚线表示当使用第1加热器元件230a及第2加热器元件230b这双方时的处理对象物W的温度分布。

当只使用第2加热器元件230b时,处理对象物W的温度不均(温度凹凸)的大小ΔT2为0.2℃左右。与此相对,当使用第1加热器元件230a及第2加热器元件230b时,处理对象物W的温度不均的大小ΔT1+2降低至0.1℃左右。

接下来,参照附图对本实施方式的加热器板200的制造方法进行说明。

图11(a)及图11(b)是例示本实施方式所涉及的制造方法的一个例子的模式化剖视图。

图12是例示本实施方式所涉及的制造方法的其他一个例子的模式化剖视图。

图11(a)是例示在对旁路层与加热器元件进行接合之前的状态的模式化剖视图。图11(b)是例示对旁路层与加热器元件进行接合之后的状态的模式化剖视图。图12是例示旁路层与供电端子的接合工序的一个例子的模式化剖视图。

在本实施方式所涉及的静电吸盘10的制造方法中,例如,首先通过对铝进行机械加工而制造第1支撑板210及第2支撑板270。例如使用三维测量仪等对第1支撑板210及第2支撑板270进行检查。

接下来,例如通过激光、机械加工、起模或熔化等对聚酰亚胺片进行剪切,由此制造第1树脂层220、第2树脂层240、第3树脂层245及第4树脂层260。例如通过目视等对第1树脂层220、第2树脂层240、第3树脂层245及第4树脂层260进行检查。

接下来,利用光刻技术、印刷技术并通过蚀刻、机械加工、起模等对不锈钢进行剪切,由此形成加热器图形(pattern)。由此,制造第1及第2加热器元件230a、230b。另外,对第1及第2加热器元件230a、230b进行电阻值的测定等。

接下来,如图11(a)及图11(b)所示,对第1加热器元件230a与旁路层250以及对第2加热器元件230b与旁路层250进行接合。通过锡焊、钎焊、焊接或接触等而进行该接合。如图11(a)所示,第2树脂层240中设置有孔240a。孔240a贯通第2树脂层240。第3树脂层245中设置有孔245a及孔245b。孔245a及孔245b分别贯通第3树脂层245。例如,如图11(a)所示的箭头C21、C22,从旁路层250侧进行点焊。由此,对第1加热器元件230a与旁路层250以及对第2加热器元件230b与旁路层250进行接合。

并且,对第1加热器元件230a与旁路层250以及对第2加热器元件230b与旁路层250的接合并不限定于焊接。例如,还可以进行利用激光的接合、锡焊、钎焊或接触等。

接下来,对加热器板200的各构件进行层叠,通过热压机进行冲压。通过以上的工序,例如在加热器板200的各构件上形成凹凸部。在图11(b)所示的例子中,在旁路层250及第3树脂层245上形成有凹凸部。也可以在第1支撑板210、第1树脂层220、第1加热器元件230a、第2树脂层240、第2加热器元件230b及第2支撑板270上分别形成有凹凸部。

接下来,如图12所示,对供电端子280与旁路层250进行接合。通过焊接、利用激光的接合、锡焊或钎焊等而对供电端子280与旁路层250进行接合。如图12所示,第2支撑板270中设置有孔273。孔273贯通第2支撑板270。这点如同关于图4(b)的前述内容。第4树脂层260中设置有孔261。孔261贯通第4树脂层260。如图12所示的箭头C23,通过从第2支撑板270朝着第1支撑板210进行焊接、利用激光的接合、锡焊或钎焊等,从而对供电端子280与旁路层250进行接合。

这样,制造本实施方式的加热器板200。

并且,对制造后的加热器板200适当进行检查等。

图13是例示本实施方式所涉及的静电吸盘的模式化分解图。

如图13所示,将第1支撑板210电连接于第2支撑板270。例如,通过焊接、利用激光的接合、锡焊或接触等而对第1支撑板210与第2支撑板270进行接合。

例如,如果并未将第1支撑板210确实地电连接于第2支撑板270,则当产生等离子体时,蚀刻程度上有可能产生偏差。另外,即使并不将第1支撑板210电连接于第2支撑板270,当产生等离子体时,也有可能电流在第1加热器元件230a及第2加热器元件230b中流动而第1加热器元件230a及第2加热器元件230b发热。换言之,如果并不将第1支撑板210确实地电连接于第2支撑板270,则第1加热器元件230a及第2加热器元件230b有可能因加热器用电流以外的电流而发热。

与此相对,在本实施方式所涉及的静电吸盘10中,将第1支撑板210电连接于第2支撑板270。由此,电流从第1支撑板210流向第2支撑板270,或者电流从第2支撑板270流向第1支撑板210,能够抑制产生等离子体时在蚀刻程度上产生偏差。另外,能够抑制第1及第2加热器元件230a、230b因加热器用电流以外的电流而发热。

而且,能够从高频中隔绝第1及第2加热器元件230a、230b及旁路层250。由此,能够抑制第1及第2加热器元件230a、230b异常温度发热。另外,能够抑制加热器板200的阻抗。

接下来,参照附图对本实施方式的加热器板200的具体例进行说明。

图14(a)及图14(b)是例示本实施方式所涉及的加热器板的模式化俯视图。图14(a)表示从上面观察加热器板的情形,图14(b)表示从下面观察加热器板的情形。

如图14(a)及图14(b)所示,第1支撑板210在区域B11~区域B14及区域B31~区域B34中电连接于第2支撑板270。并且,区域B11~区域B14分别对应于区域B31~区域B34。即,在该例子中,第1支撑板210在4个区域中电连接于第2支撑板270,并不是在8个区域中电连接于第2支撑板270。

加热器板200具有提升销孔201。在图14(a)及图14(b)所示的例子中,加热器板200具有3个提升销孔201。提升销孔201的数量不限定于“3个”。

图15(a)及图15(b)是本实施方式所涉及的加热器板的一部分的模式化放大图。

图15(a)及图15(b)表示区域B31(区域B11)的一个例子。图15(a)是区域B31的模式化俯视图,图15(b)是区域B31的模式化剖视图。图15(b)模式化表示图15(a)的切断面A3-A3。并且,由于其他区域B12~区域B14及区域B32~区域B34相同于区域B11、B31,因此省略详细说明。

如图15(a)及图15(b)所示,区域B31中设置有接合区域JA。接合区域JA相互接合第1支撑板210与第2支撑板270。接合区域JA设置于第1支撑板210及第2支撑板270的外缘。例如,通过从第2支撑板270侧进行激光焊接而形成接合区域JA。由此,接合区域JA以点状形成。接合区域JA还可以从第1支撑板210侧形成。并且,接合区域JA的形成方法并不限定于激光焊接,还可以是其他方法。接合区域JA的形状不局限于点状,还可以是椭圆状、半圆状或角形状等。

将第1支撑板210接合于第2支撑板270的接合区域JA的面积,比第1支撑板210的面211(参照图3)的面积更小。接合区域JA的面积,比从面211的面积减去第1加热器元件230a面积的面积差分更小。换言之,接合区域JA的面积,比第1支撑板210的在投影于与面211平行的平面时不与第1加热器元件230a重叠的区域的面积更小。接合区域JA的面积,比从面211的面积减去第2加热器元件230b面积的面积差分更小。换言之,接合区域JA的面积,比第1支撑板210的在投影于与面211平行的平面时不与第2加热器元件230b重叠的区域的面积更小。将第1支撑板210接合于第2支撑板270的接合区域JA的面积,比第2支撑板270的面271(参照图4(a))的面积更小。接合区域JA的面积,比从面271的面积减去第1加热器元件230a面积的面积差分更小。换言之,接合区域JA的面积,比第2支撑板270的在投影于与面271平行的平面时不与第1加热器元件230a重叠的区域的面积更小。接合区域JA的面积,比从面271的面积减去第2加热器元件230b面积的面积差分更小。换言之,接合区域JA的面积,比第2支撑板270的在投影于与面271平行的平面时不与第2加热器元件230b重叠的区域的面积更小。

以点状形成的接合区域JA的直径例如为1mm(0.5mm以上、3mm以下)。另一方面,第1支撑板210及第2支撑板270的直径例如为300mm。根据所保持的处理对象物W而设定第1支撑板210及第2支撑板270的直径。这样,接合区域JA的面积,与第1支撑板210的面211的面积及第2支撑板270的面271的面积相比充分小。接合区域JA的面积例如为面211的面积(面271的面积)的1/5000以下。在此,接合区域JA的面积是,更详细而言是在投影于与第1支撑板210的面211平行的平面时的面积。换言之,接合区域JA的面积是俯视时的面积。

在该例子中,设置有对应于区域B11~区域B14及区域B31~区域B34的4个接合区域JA。接合区域JA的数量并不限定于4个。接合区域JA的数量可以是任意数量。例如,还可以每隔30°将12个接合区域JA设置于第1支撑板210及第2支撑板270。另外,接合区域JA的形状并不局限于点状。接合区域JA的形状还可以是椭圆状、角状或线状等。例如,还可以以沿向第1支撑板210及第2支撑板270外缘的环状形成接合区域JA。

第2支撑板270具有孔273(参照图4(b)及图12)。另一方面,第1支撑板210并不具有供电端子280通过的孔。因此,第1支撑板210的面211的面积,比第2支撑板270的面271的面积更大。

图16(a)~图16(c)是例示本实施方式所涉及的第2加热器元件的模式化俯视图。图16(a)表示第2加热器元件的区域(第2加热器区域)的一个例子。

关于第2加热器元件230b,加热器板200分割为多个区域,在各区域中独立进行温度控制。例如,如图16(a)所示,加热器板200具有多个第2加热器区域R2。以描绘大致圆的方式配置有第2加热器区域R2。

在该例子中,多个第2加热器区域R2包含区域R21、R22、R23、R24。区域R21位于加热器板200的中央部。区域R22位于区域R21的外侧。区域R23位于区域R22的外侧。区域R24位于区域R23的外侧。并且,第2加热器区域R2的平面形状、数量可以是任意的。例如,第2加热器区域R2还可以是大致扇形。

第2加热器元件230b具有设置于多个第2加热器区域R2的多个第2加热器电极239b。例如,在多个第2加热器区域R2中分别各设置1个第2加热器电极239b。

图16(b)是例示设置于图16(a)所示的区域B6的第2加热器电极239b的放大图。图16(c)是例示设置于图16(a)所示的区域B7的第2加热器电极239b的放大图。虽然省略图示,但是图16(b)所示的第2加热器电极239b及图16(c)所示的第2加热器电极239b分别是连续的图形。这样,在各第2加热器区域R2中设置连续的带状的第2加热器电极239b。

并且,第2加热器电极239b还可以并不设置在分割的全部区域。即,还可以在多个第2加热器区域R2中的任意一个中并未设置有第2加热器电极239b。设置在1个第2加热器区域R2中的第2加热器电极239b的数量为1个以下。

多个第2加热器电极239b相互独立。例如,配置在区域R21的第2加热器电极239b并不电连接于配置在区域R22的第2加热器电极239b。配置在区域R22的第2加热器电极239b并不电连接于配置在区域R23的第2加热器电极239b。配置在区域R23的第2加热器电极239b并不电连接于配置在区域R24的第2加热器电极239b。

这样,多个の第2加热器电极239b在多个区域中以相互独立的状态被设置。换言之,多个第2加热器电极239b并不相互电连接。由此,能够对每个第2加热器电极239b外加电压。即,能够在每个第2加热器区域R2中独立控制处理对象物W的面内温度。

图17(a)~图17(c)是例示本实施方式所涉及的第1加热器元件的模式化俯视图。图17(a)表示第1加热器元件的区域(第1加热器区域)的一个例子。

关于第1加热器元件230a,加热器板200分割为多个区域,在各区域中独立进行温度控制。例如,如图17(a)所示,加热器板200具有多个第1加热器区域R1。

在该例子中,以描绘大致扇形的至少一部分的方式配置有第1加热器区域R1。多个第1加热器区域R1包含区域R11~R132。沿着圆周方向分割成8个区域,沿着径向进一步分割成4个。并且,第1加热器区域R1的平面形状、数量可以是任意的。

第1加热器元件230a具有设置于多个第1加热器区域R1的多个第1加热器电极239a。例如,在多个第1加热器区域R1中分别各设置1个第1加热器电极239a。

图17(b)是例示设置于图17(a)所示的区域B8的第1加热器电极239a的放大图。图17(c)是例示设置于图17(a)所示的区域B9的第1加热器电极239a的放大图。虽然省略图示,但是图17(b)所示的第1加热器电极239a及图17(c)所示的第1加热器电极239a分别是连续的图形。这样,在各第1加热器区域R1中设置连续的带状的第1加热器电极239a。

并且,第1加热器电极239a还可以并不设置在分割的全部区域。即,还可以在多个第1加热器区域R1中的任意一个中并未设置有第1加热器电极239a。设置在1个第1加热器区域R1中的第1加热器电极239a的数量为1个以下。

多个第1加热器电极239a在多个区域中以相互独立的状态被设置。多个第1加热器电极239a并不相互电连接。即,配置在任意的第1加热器区域R1的第1加热器电极239a并不电连接于配置在其他第1加热器区域R1的第1加热器电极239a。由此,能够对每个第1加热器电极239a外加电压。即,能够在每个第1加热器区域R1中独立控制处理对象物W的面内温度。

另外,例如,第1加热器区域R1的数量比图16(a)所示的第2加热器区域R2的数量更多。第1加热器电极239a的数量比第2加热器电极239b的数量更多。这样,由于设置第1加热器电极239a的区域的数量较多,因此能够通过第1加热器电极239a进行温度微调整。从而,能够提高处理对象物W的面内温度分布的均匀性。

如前所述,第1加热器元件230a是低输出加热器,第2加热器元件230b是高输出加热器。即,被独立控制的1个第1加热器电极239a的电阻(向该第1加热器电极239a供给电力的供电端子之间的电阻)比较高。被独立控制的1个第2加热器电极239b的电阻(向该第2加热器电极239b供给电力的供电端子之间的电阻)比较低。

第1加热器元件230a的电阻密度比第2加热器元件230b的电阻密度更高。

第1加热器元件230a的电阻密度是对于1个第1加热器区域R1面积的配置于该第1加热器区域R1的第1加热器电极239a的电阻之比。即,第1加热器元件230a的电阻密度通过(第1加热器电极239a的电阻)/(第1加热器区域R1的面积)算出。

同样,第2加热器元件230b的电阻密度是对于1个第2加热器区域R2面积的配置于该第2加热器区域R2的第2加热器电极239b的电阻之比。即,第2加热器元件230b的电阻密度通过(第2加热器电极239b的电阻)/(第2加热器区域R2的面积)算出。

对在算出第1加热器区域R1的面积及第2加热器区域R2的面积时的各区域的边界进行说明。

图18(a)~图18(f)是说明本实施方式所涉及的加热器元件的模式化俯视图。

在图18(a)所示的例子中,加热器板200被分割成多个区域R(Ra~Rf)。区域R表示第1加热器区域R1及第2加热器区域R2中的任意一个。多个区域R中设置多个加热器电极239。当区域R为第1加热器区域R1时,将加热器电极239作为第1加热器电极239a。当区域R为第2加热器区域R2时,将加热器电极239作为第2加热器电极239b。

图18(b)是例示设置于图18(a)所示的区域Ba的加热器电极239的放大图。图18(b)所示的2个加热器电极239相互独立。此时,区域R的边界E被定为通过相互独立的加热器电极239的中心点。即,当设置有加热器电极239的区域R彼此相邻时,边界E成为独立的加热器电极239的中间位置。另外,在图18(a)的例子中,边界E包含加热器板200的中心。并且,当加热器电极239与后述的导电部235(参照图23)相邻时,能够使边界E成为加热器电极239与导电部235的中间位置。

图18(c)是例示设置于图18(a)所示的区域Bb的加热器电极239的放大图。例如,区域Rb中设置有加热器电极239,区域Rc中并未设置有加热器电极239。此时,还可以将区域R的边界E作为从加热器电极239仅离开加热器电极239的宽度D的位置。

图18(d)是例示设置于图18(a)所示的区域Bc的加热器电极239的放大图。在加热器板200的最外周,区域R的边界E成为加热器板的最外周。

图18(e)是例示其他加热器板的模式化俯视图。在图18(e)所示的例子中,加热器板200被分割成多个区域R(Rg~Rm)。图18(f)是例示设置于图18(e)所示的区域Bd的加热器电极239的放大图。即使在此时,区域R的边界E也被定为通过相互独立的加热器电极239的中心点。

将被如以上说明的边界E所围住的区域的面积作为区域R(第1加热器区域R1或第2加热器区域R2)的面积。

图19(a)及图19(b)是例示本实施方式所涉及的旁路层的模式化俯视图。

旁路层250的多个旁路部251中的至少任意一个在缘部具有缺口部253。在该例子中,旁路层250上设置有4个缺口部253。缺口部253的数量并不限定于“4个”。

由于多个旁路层250中的至少任意一个具有缺口部253,因此第2支撑板270可接触第1支撑板210。另外,关于图15(a)及图15(b)进行说明的接合区域JA,对应于旁路层250的缺口部253而设置于第1支撑板210及第2支撑板270的外缘。

如图19(a)所示,旁路层250的旁路部251呈扇形。多个扇形的旁路部251相互离开而被排列,旁路层250作为整体而呈大致圆形。如图19(a)所示,相邻的旁路部251之间的离开部分257从旁路层250的中心259在径向上延伸存在。换言之,相邻的旁路部251之间的离开部分257从旁路层250的中心259以放射状延伸存在。旁路部251的面251a的面积比离开部分257的面积更大。旁路层250的面积(旁路部251的面251a的面积)比第1加热器元件230a的面积(第1加热器电极239a的面积)更大,比第2加热器元件230b的面积(第2加热器电极239b的面积)更大。

如图19(b)所示,旁路层250的多个旁路部251的形状例如还可以是弯曲的扇状。这样,设置于旁路层250的多个旁路部251的数量及形状可以是任意的。

图20是例示本实施方式所涉及的加热器板的模式化分解图。

如图20所示,在该例子中,旁路层250电连接于第1加热器元件230a及第2加热器元件230b这双方。即,1个旁路部251连接于第1加热器元件230a(第1加热器电极239a),也连接于第2加热器元件230b(第2加热器电极239b)。换言之,在向第1加热器元件230a的电力供给及向第2加热器元件230b的电力供给中使用共通的旁路层250。

实施方式中,还可以设置有向第1加热器元件230a供给电力的旁路层及向第2加热器元件230b供给电力的旁路层这2个旁路层。但是,通过使用如图20所示的例子那样的共通的旁路层250,能够抑制加热器板200的层数,能够减小加热器板200整体的热容量。从而,能够提高温度的响应性(变温速度)。

第1加热器元件230a具有第1连接部233a。第1连接部233a是连接有向第1加热器元件230a供给电力的导电体(在该例子中是旁路层250)的部分。例如,第1连接部233a对应于如关于图11(a)及图11(b)进行说明的第1加热器元件230a与旁路层250的接合部。第1连接部233a是例如接触旁路层250的部分。第1连接部233a是电流流入第1加热器元件230a的部分A入(参照图5)及电流从第1加热器元件230a流出的部分A出(参照图5)中的任意一个。当未设置有旁路层250时,第1连接部233a例如对应于第1加热器元件230a与供电端子的接合部。

同样,第2加热器元件230b具有第2连接部233b。第2连接部233b是连接有向第2加热器元件230b供给电力的导电体(在该例子中是旁路层250)的部分。例如,第2连接部233b对应于如关于图11(a)及图11(b)进行说明的第2加热器元件230b与旁路层250的接合部。第2连接部233b是例如接触旁路层250的部分。第2连接部233b是关于图5进行说明的电流流入第2加热器元件230b的部分B入(参照图5)及电流从第2加热器元件230b流出的部分B出(参照图5)中的任意一个。当未设置有旁路层250时,第2连接部233b例如对应于第2加热器元件230b与供电端子的接合部。

第1连接部233a的沿向面内方向的宽度D3比第2连接部233b的沿向面内方向的宽度D4更小。第1连接部233a及第2连接部233b的附近容易成为温度的奇异点。与此相对,通过减小靠近处理对象物W的第1连接部233a的宽度,从而抑制第1连接部233a的影响,能够抑制处理对象物W上发生的温度分布的不均。

而且,第1加热器元件230a(第1加热器电极239a)覆盖第2连接部233b的至少一部分上方。换言之,第1加热器元件230a的一部分位于第2连接部233b与第1主面101之间。这样,通过在第2连接部233b上配置第1加热器元件230a,从而抑制第2连接部233b的影响,能够抑制处理对象物W上发生的温度分布的不均。

图21是例示本实施方式所涉及的加热器板的模式化分解图。

1个第1加热器电极239a具有对应于电流的流入口的第1连接部233a及对应于电流的流出口的第1连接部233a这2个第1连接部233a。

2个第1连接部233a分别连接于互不相同的旁路部251。一方是高电位的旁路部251,另一方是低电位的旁路部251。在多个第1加热器电极239a,还可以对一方旁路部251(例如低电位的旁路部251)进行共通化。

更具体而言,例如图21所示,多个第1加热器电极239a具有第1加热器电极239p、239q。多个旁路部251具有旁路部251p、251q、251r。第1加热器电极239p连接于旁路部251p及旁路部251r。第1加热器电极239q连接于旁路部251q及旁路部251r。即,第1加热器电极239p及第1加热器电极239q连接于共通的旁路部251r。

由此,能够使电连接于第1加热器元件230a的旁路部251的数量成为第1加热器电极239a的数量(第1加热器区域R1的数量)的2倍以下。通过抑制旁路部251的数量,能够减少连接于旁路部251的供电端子280的数量。从而,能够抑制缘于温度奇异点的处理对象物W面内的温度不均。

图22及图23是例示本实施方式所涉及的加热器板的模式化分解图。在图22的例子中,在1个第1加热器区域R1中,未设置有第1加热器电极239a。这样,在多个第1加热器区域R1中的任意一个中,还可以并不设置有第1加热器电极239a。由此,在未设置有第1加热器电极239a的区域中,能够变薄加热器板200,能够减小加热器板200的热容量。从而,能够提高处理对象物W的温度的响应性(变温速度)。

另一方面,如果加热器板200的较薄部分的厚度与加热器板200的较厚部分的厚度之差过大,则加热器板200的较薄部分的温度与加热器板200的较厚部分的温度之差有可能变大。与此相对,在图23的例子中,加热器板200具有设置于与第1加热器元件230a相同层的导电部(金属箔)235。导电部235设置于并未设置有第1加热器电极239a的第1加热器区域R1。能够使导电部235的厚度、材料与第1加热器元件230a相同。导电部235绝缘于第1加热器元件230a、旁路层250及供电端子280等。即,导电部235是从外部并未供给电力的虚拟的加热器电极。

通过设置虚拟的加热器电极,从而改善加热器板200的凹凸,能够提高处理对象物W的面内温度分布的均匀性。

图24是例示本实施方式所涉及的加热器板的模式化分解图。

在图24所示的例子中,与关于图1~图23进行说明的加热器板200相比,第1加热器元件230a与第2加热器元件230b的层叠顺序不同。在图1~图23所示的例子中,第1加热器元件230a比第2加热器元件230b更位于上方。换言之,第1加热器元件230a设置在第1主面101与第2加热器元件230b之间。

与此相对,在图24所示的例子中,第2加热器元件230b比第1加热器元件230a更位于上方。换言之,第2加热器元件230b设置在第1主面101与第1加热器元件230a之间。这样,还可以替换第1加热器元件230a的位置与第2加热器元件230b的位置。

当第1加热器元件230a比第2加热器元件230b更位于上方时,第1加热器元件230a与处理对象物W之间的距离比第2加热器元件230b与处理对象物W之间的距离更短。由于第1加热器元件230a比较靠近处理对象物W,因此通过第1加热器元件230a容易控制处理对象物的温度。即,通过第1加热器元件230a容易抑制起因于第2加热器元件230b的图形而发生的处理对象物W面内的温度不均。从而,能够提高处理对象物的面内温度分布的均匀性。

另一方面,当第2加热器元件230b比第1加热器元件230a更位于上方时,高输出的第2加热器元件230b比较靠近处理对象物W。由此,能够提高处理对象物W的温度的响应性(变温速度)。

图25是例示本实施方式所涉及的加热器板的模式化分解图。

在第1支撑板210及第2支撑板270中的至少任意一个上,根据设置在第1支撑板210与第2支撑板270之间的层的厚度而形成凹凸部。即,第1支撑板210及第2支撑板270中的至少任意一个具有深度互不相同的多种凹部。并且,虽然省略图示,但是在第1树脂层220、第1加热器元件230a、第2树脂层240、第2加热器元件230b、第3树脂层245、旁路层250及第4树脂层260中的至少任意一个上也形成多种凹凸部。

例如,第1支撑板210具有凹部213a、凹部213b及凹部213c。换言之,第1支撑板210具有Z方向上的位置互不相同的多个部分Q1~Q4。部分Q1是第1支撑板210中最靠近第1主面101的部分。部分Q2~Q4分别形成凹部213a~213c。

凹部213a的深度是部分Q1与部分Q2之间的沿向Z方向的距离L1。凹部213b的深度是部分Q1与部分Q3之间的沿向Z方向的距离L2。凹部213c的深度是部分Q1与部分Q4之间的沿向Z方向的距离L3。距离L1、距离L2及距离L3互不相同。

例如,第2支撑板270具有凹部273a、凹部273b及凹部273c。换言之,第2支撑板270具有Z方向的位置互不相同的多个部分Q5~Q8。部分Q5是第2支撑板270中最远离第1主面101的部分。部分Q6~Q8分别形成凹部273a~273c。

凹部273a的深度是部分Q5与部分Q6之间的沿向Z方向的距离L4。凹部273b的深度是部分Q5与部分Q7之间的沿向Z方向的距离L5。凹部273c的深度是部分Q5与部分Q8之间的沿向Z方向的距离L6。距离L4、距离L5及距离L6互不相同。

在较浅的凹部中加热器板200较厚,在较深的凹部中加热器板200较薄。例如,较厚的部分比将薄的部分,温度更容易上升。因此,通过调整多种凹凸部的配置图形,从而能够调整处理对象物W面内的温度分布。由此,改善处理对象物W面内的温度不均,也能够提高面内温度分布的均匀性。

图26(a)及图26(b)是例示本实施方式所涉及的加热器板的模式图。

图26(a)是加热器板的模式化分解图。实施方式中,低输出加热器还可以设置于多个层。例如,在图26(a)所示的例子中,加热器板200还具有第3加热器元件230c、树脂层246。第3加热器元件230c是例如与第1加热器元件230a相同的低输出加热器。并且,在该例子中,省略了旁路层250及第4树脂层260。

第3加热器元件230c电连接于供电端子280或旁路层250,因电流的流动而发热。第3加热器元件230c设置于与设置有第1加热器元件230a的层及设置有第2加热器元件230b的层不同的层。在该例子中,在第1支撑板210与第1树脂层220之间设置第3加热器元件230c,在第3加热器元件230c与第1支撑板210之间设置树脂层246。

第3加热器元件230c例如具有多个带状的第3加热器电极239c。能够使第3加热器元件230c(第3加热器电极239c)的厚度、宽度、材料与第1加热器元件230a相同。

第3加热器元件230c的电阻比第2加热器元件230b的电阻更高。即,1个第3加热器电极239c的电阻(向该第3加热器电极239c供给电力的供电端子间的电阻)比1个第2加热器电极239b的电阻更高。

图26(b)是例示第2加热器元件230b及第3加热器元件230c的放大俯视图。

当如图26(b)所示地沿着Z方向观察时,第3加热器元件230c(第3加热器电极239c)具有折曲部23。当沿着Z方向观察时,第3加热器元件230c的折曲部23的数量比第2加热器元件230b的折曲部的数量更多。

当沿着Z方向观察时,第3加热器元件230c例如包含第4部分P4。第4部分P4位于第2加热器元件230b的相互离开的部分(P1、P2)之间。即,当沿着Z方向观察时,第3加热器元件230c具有位于第2加热器元件230b的间隙的部分。另外,例如,当沿着Z方向观察时,第4部分P4位于第1加热器元件230a的间隙。

能够通过第3加热器元件230c来抑制起因于第1及第2加热器元件230a、230b的图形而发生的处理对象物W面内的温度不均。从而,能够进一步提高处理对象物的面内温度分布的均匀性。

图27是例示本实施方式的加热器板的变形例的模式化分解图。

如图27所示,在该例子中,旁路层250设置在第1支撑板210与第1加热器元件230a之间。更详细而言,旁路层250设置在第1支撑板210与第1树脂层220之间,第4树脂层260设置在第1支撑板210与旁路层250之间。

这样,旁路层250还可以设置在第1支撑板210与加热器元件(第1及第2加热器元件230a、230b)之间。即,旁路层250还可以设置在加热器元件(第1及第2加热器元件230a、230b)与陶瓷电介体基板100之间。

即使在此时,通过旁路层250也能够提高从第1及第2加热器元件230a、230b供给的热的扩散性。例如,能够提高在处理对象物W的面内方向(水平方向)上的热扩散性。由此,例如,能够提高处理对象物W的面内温度分布的均匀性。

并且,旁路层250例如还可以设置在第1支撑板210与第1加热器元件230a之间以及第2加热器元件230b与第2支撑板270之间这双方。即,加热器板200还可以具有2个旁路层250。

图28是例示本实施方式的加热器板的模式化俯视图。

如图28所示,第2加热器元件230b具有连接区域236。连接区域236是连接有向第2加热器元件230b供给电力的导电体(在该例子中是旁路层250)的区域。连接区域236包含所述的第2连接部233b。连接区域236包含电流流入第2加热器元件230b的部分B入(参照图5)及电流从第2加热器元件230b流出的部分B出(参照图5)中的任意一个。当未设置有旁路层250时,连接区域236例如对应于第2加热器元件230b与供电端子的接合部。

当沿着Z方向观察时,连接区域236例如呈大致圆形。连接区域236的宽度(直径)D9比第2加热器电极239b的宽度D2更大。从而,连接区域236的发热比第2加热器电极239b更小。换言之,连接区域236是在第2加热器元件230b上容易成为温度奇异点的区域。

在该例子中,当沿着Z方向观察时,第1加热器元件230a的至少一部分重叠于连接区域236。换言之,在第2加热器元件230b的连接区域236之上,设置有第1加热器元件230a的至少一部分。由此,能够通过第1加热器元件230a来抑制起因于发热较小的第2加热器元件230b的连接区域236而发生的处理对象物W面内的温度不均。从而,能够提高处理对象物的面内温度分布的均匀性。

图29(a)及图29(b)是表示本实施方式的供电端子的具体例的模式化俯视图。

图29(a)是表示本具体例的供电端子的模式化俯视图。图29(b)是例示本具体例的供电端子的接合方法的模式化俯视图。

图29(a)及图29(b)所示的供电端子280具有连接构件281、导线部283、支撑部285、接合部287。连接构件281连接于称为插座等的构件。插座从静电吸盘10的外部供给电力。在该例子中,连接构件281呈可连接于插座的销状。但是,可根据连接的构件的形状而适当改变连接构件281的形状。例如,当连接于供电端子280且从外部供给电力的构件呈销状时,连接构件281还可以呈可连接销状构件的插座状。导线部283连接于连接构件281、支撑部285。支撑部285连接于导线部283、接合部287。如图29(b)所示的箭头C14,接合部287接合于第1加热器元件230a及第2加热器元件230b中的至少任意一个或旁路层250。由此,供电端子280向第1加热器元件230a及第2加热器元件230b中的至少任意一个供给电力。当接合部287接合于旁路层250时,供电端子280介由旁路层250向第1加热器元件230a及第2加热器元件230b中的至少任意一个供给电力。

导线部283缓解施加于供电端子280的应力。即,连接构件281固定于基座板300。另一方面,接合部287接合于第1加热器元件230a及第2加热器元件230b中的至少任意一个或旁路层250。在基座板300与第1加热器元件230a、第2加热器元件230b或旁路层250之间产生温差。因此,在基座板300与第1加热器元件230a、第2加热器元件230b或旁路层250之间产生热膨张之差。因此,起因于热膨张之差的应力有可能施加于供电端子280。起因于热膨张之差的应力例如在基座板300的径向上施加。导线部283能够缓解该应力。并且,通过焊接、利用激光的接合、锡焊或钎焊等,进行对接合部287与第1加热器元件230a、第2加热器元件230b或旁路层250的接合。另外,能够通过接合部287来降低在第1加热器元件230a、第2加热器元件230b或旁路层250与供电端子280的接触部电阻。由此,能够抑制异常发热,能够提高处理对象物的面内温度分布的均匀性。

作为连接构件281的材料,例如可例举钼等。作为导线部283的材料,例如可例举铜等。导线部283的直径D5小于连接构件281的直径D8。导线部283的直径D5例如为约0.3mm以上、2.0mm以下左右。作为支撑部285的材料,例如可例举不锈钢等。支撑部285的厚度D6(Z方向的长度)例如为约0.5mm以上、2.0mm以下左右。作为接合部287的材料,例如可例举不锈钢等。接合部287的厚度D7(Z方向的长度)例如为约0.05mm以上、0.50mm以下左右。

根据本具体例,由于连接构件281的直径D8大于导线部283的直径D5,因此连接构件281能够将比较大的电流供向加热器元件230。另外,由于导线部283的直径D5小于连接构件281的直径D8,因此导线部283比连接构件281更容易发生变形,能够使连接构件281位置从接合部287的中心发生偏离。由此,能够将供电端子280固定于不同于加热器板200的构件(例如基座板300)。

支撑部285例如通过焊接、利用激光的接合、锡焊、钎焊等而接合于导线部283及接合部287。由此,能够缓解施加于供电端子280的应力,同时对于第1加热器元件230a、第2加热器元件230b或旁路层250能够确保更大的接触面积。

图30是表示本实施方式的供电端子的变形例的模式化剖视图。

在该例子中,实施方式所涉及的静电吸盘代替前述的供电端子280而具有供电端子280a。供电端子280a具有供电部(本体部)281a、端子部281b。供电端子280a例如是接触探针。

例如,基座板300中设置孔390。将筒状的套筒283a固定于孔390。供电端子280a设置在套筒283a的内部,例如通过螺合等固定于基座板300。

能够将从外部向第1加热器元件230a及第2加热器元件230b中的至少任意一个供给电力的插座285a连接于供电部281a。在该例子中,供电部281a呈可连接于插座285a的销状。但是,可根据连接的构件的形状而适当改变供电部281a的形状。例如,当连接于供电端子280a且从外部供给电力的构件呈销状时,供电部281a还可以呈可连接销状构件的插座状。

端子部281b设置在供电端子280a的顶端,接触第1加热器元件230a及第2加热器元件230b中的至少任意一个或旁路层250。端子部281b相对于供电部281a可滑动,供电端子280a可伸缩。另外,供电端子280a在内部具有固定于供电部281a的弹簧。端子部281b通过该弹簧以供电端子280a发生伸长的方式承受力。

端子部281b按压于加热器板200(第1加热器元件230a及第2加热器元件230b中的至少任意一个或旁路层250)。此时,供电端子280a反抗弹簧的弹性力而处于收缩的状态。换言之,端子部281b通过弹簧的弹性力在朝向第1加热器元件230a及第2加热器元件230b中的至少任意一个或旁路层250的方向上承受力,且被顶住。由此,插座285a介由供电端子280a电连接于第1加热器元件230a及第2加热器元件230b中的至少任意一个或旁路层250。介由供电端子280a及插座285a从外部向第1加热器元件230a及第2加热器元件230b中的至少任意一个或旁路层250供给电力。

当使用这样的供电端子280a时,与通过焊接等进行接合时相比,能够减小为了供电而设置的孔(基座板300的孔390、第2支撑板270的孔273)的直径。与通过焊接等接合供电端子时相比,由于能够减小供电端子280a,因此能够抑制供电端子280a的周边成为温度的奇异点。由此,能够提高处理对象物的面内温度分布的均匀性。

静电吸盘10例如具有向第1加热器元件230a供给电力的第1供电端子、向第2加热器元件230b供给电力的第2供电端子。第1供电端子例如是所述的供电端子280a。供电端子280a的端子部281b例如按压于第1加热器元件230a,电连接于第1加热器元件230a。由此,并不介由旁路层250而从外部向第1加热器元件230a供给电力。另一方面,第2供电端子例如是所述的供电端子280。供电端子280的接合部287接合于第2加热器元件230b,电连接于第2加热器元件230b。由此,并不介由旁路层250而从外部向第2加热器元件230b供给电力。

另外,第1供电端子及第2供电端子还可以介由旁路层250向加热器板200供给电力。第1供电端子(供电端子280a)的端子部281b例如按压于旁路层250,电连接于旁路层250。旁路层250电连接于第1加热器元件230a。由此,介由旁路层250从外部向第1加热器元件230a供给电力。另一方面,第2供电端子(供电端子280)接合于旁路层250,电连接于旁路层250。旁路层250电连接于第2加热器元件230b。由此,介由旁路层250从外部向第2加热器元件230b供给电力。

这样,还可以是第1供电端子及第2供电端子中的一方为供电端子280,另一方为供电端子280a。并且,既可以是第1供电端子及第2供电端子这双方为供电端子280,还可以是第1供电端子及第2供电端子这双方为供电端子280a。

图31是例示实施方式所涉及的晶片处理装置的模式化剖视图。

本实施方式所涉及的晶片处理装置500具备处理容器501、上部电极510、关于图1~图27进行前述的静电吸盘(例如,静电吸盘10)。在处理容器501的顶面上设置有用于向内部导入处理气体的处理气体导入口502。在处理容器501的底板上设置有用于对内部进行减压排气的排气口503。另外,上部电极510及静电吸盘10上连接有高频电源504,具有上部电极510及静电吸盘10的一对电极相互隔着规定间隔平行对峙。

在本实施方式所涉及的晶片处理装置500中,当对上部电极510与静电吸盘10之间外加高频电压时,产生高频放电而导入处理容器501内的处理气体被等离子体所励起、活性化,处理对象物W得到处理。并且,作为处理对象物W可例示半导体基板(晶片)。但是,处理对象物W并不限定于半导体基板(晶片),例如还可以是用于液晶显示装置的玻璃基板等。

将高频电源504电连接于静电吸盘10的基座板300。如上所述,基座板300使用铝等金属材料。即,基座板300具有导电性。由此,高频电压外加于上部电极510与基座板300之间。

另外,在该例子的晶片处理装置500中,基座板300电连接于第1支撑板210及第2支撑板270。由此,晶片处理装置500中,在第1支撑板210与上部电极510之间以及第2支撑板270与上部电极510之间也外加高频电压。

这样,对各支撑板210、270与上部电极510之间外加高频电压。由此,与仅对基座板300与上部电极510之间外加高频电压的情况相比,能够使外加高频电压的位置更靠近处理对象物W。由此,例如能够更加有效且以低电位产生等离子体。

虽然如晶片处理装置500这种结构的装置一般被称为平行平板型RIE(Reactive Ion Etching)装置,但是本实施方式所涉及的静电吸盘10并不限定应用于该装置。例如,可广泛适用于ECR(Electron Cyclotron Resonance)蚀刻装置、电感耦合等离子处理装置、螺旋波等离子处理装置、等离子分离型等离子处理装置、表面波等离子处理装置、等离子CVD(Chemical Vapor Deposition)装置等所谓减压处理装置。另外,本实施方式所涉及的静电吸盘10还可以广泛应用于如曝光装置、检查装置这样的在大气压下进行处理、检查的基板处理装置。但是,如果考虑本实施方式所涉及的静电吸盘10所具有的较高抗等离子性,则优选将静电吸盘10应用于等离子处理装置。并且,在上述装置的结构之内,由于能够将公知的结构应用于本实施方式所涉及的静电吸盘10以外的部分,因此省略其说明。

图32是例示实施方式所涉及的晶片处理装置的变形例的模式化剖视图。

如图32所示,高频电源504还可以仅电连接于第1支撑板210与上部电极510之间以及第2支撑板270与上部电极510之间。即使在此时,也能够使外加高频电压的位置靠近处理对象物W,能够有效地产生等离子体。

图33是例示实施方式所涉及的晶片处理装置的变形例的模式化剖视图。

如图33所示,在该例子中,高频电源504电连接于第2加热器元件230b。这样,还可以将高频电压外加于第2加热器元件230b与上部电极510之间。或者,还可以将高频电压外加于第1加热器元件230a与上部电极510之间。即使在此时,也能够使外加高频电压的位置靠近处理对象物W,能够有效地产生等离子体。

高频电源504例如介由各供电端子280电连接于第1及第2加热器元件230a、230b。例如,将高频电压有选择地外加于第1加热器元件230a的多个第1加热器区域R1(多个第1加热器电极239a)。或者,将高频电压有选择地外加于第2加热器元件230b的多个第2加热器区域R2(多个第2加热器电极239b)。由此,能够控制高频电压的分布。

高频电源504例如还可以电连接于第1支撑板210、第2支撑板270、第1加热器元件230a、第2加热器元件230b。高频电压还可以分别外加于:第1支撑板210与上部电极510之间;第2支撑板270与上部电极510之间:第1加热器元件230a与上部电极510之间;及第2加热器元件230b与上部电极510之间。

以上,说明了本发明的实施方式。但是本发明并不局限于上述记述。关于前述的实施方式,只要具备本发明的特征,则本领域技术人员追加适当设计变更的发明也包含在本发明的范围内。例如,静电吸盘所具备的各要素的形状、尺寸、材质、配置、设置方式等并不局限于例示的内容,而是可进行适当变更。

另外,前述的各实施方式所具备的各要素,在技术上可行的范围内能够进行组合,组合这些的发明只要包含本发明的特征,则也包含在本发明的范围内。

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