JP7299756B2 - holding device - Google Patents
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Description
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。 The technology disclosed in this specification relates to a holding device that holds an object.
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、例えばセラミックスにより形成され、所定の方向(以下、「第1の方向」という。)に略直交する表面(以下、「吸着面」という。)を有する板状部材と、板状部材の内部に配置されたチャック電極とを備え、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、板状部材の吸着面にウェハを吸着して保持する。 For example, an electrostatic chuck is used as a holding device for holding a wafer when manufacturing semiconductors. The electrostatic chuck is formed of, for example, ceramics, and includes a plate-like member having a surface (hereinafter referred to as "attraction surface") substantially orthogonal to a predetermined direction (hereinafter referred to as "first direction"), and a plate-like member having A chuck electrode is arranged inside the member, and the wafer is attracted and held on the attracting surface of the plate-shaped member using electrostatic attraction generated by applying a voltage to the chuck electrode.
静電チャックの吸着面に保持されたウェハの温度が所望の温度にならないと、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制御する性能が求められる。そのため、板状部材の内部にヒータ電極が設けられ、ヒータ電極による加熱によって、板状部材の吸着面の温度分布の制御(ひいては、吸着面に保持されたウェハの温度分布の制御)が行われる。なお、ヒータ電極は、上記第1の方向に略直交する方向(以下、「面方向」という。)に延びる抵抗発熱体により構成される。 If the temperature of the wafer held on the attraction surface of the electrostatic chuck does not reach the desired temperature, the precision of each process (film formation, etching, etc.) on the wafer may decrease. The ability to control the distribution is required. Therefore, a heater electrode is provided inside the plate-like member, and the temperature distribution of the attraction surface of the plate-like member is controlled (and the temperature distribution of the wafer held on the attraction surface) is controlled by heating by the heater electrode. . The heater electrode is composed of a resistance heating element extending in a direction substantially orthogonal to the first direction (hereinafter referred to as "plane direction").
静電チャックにおいて、吸着面の温度分布の制御性を向上させるため、板状部材の少なくとも一部が、面方向に並ぶ複数の仮想的な部分(以下、「セグメント」という。)に分割され、各セグメントにヒータ電極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、板状部材の各セグメントに配置されたヒータ電極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、吸着面の温度分布の制御性を向上させることができる。近年では、より精度の高い吸着面の温度制御のため、セグメント分割数の増加の要求が高まっており、例えば200個以上のセグメントに分割する形態も検討されている。 In an electrostatic chuck, at least part of a plate member is divided into a plurality of virtual portions (hereinafter referred to as "segments") aligned in the surface direction in order to improve controllability of the temperature distribution of the attraction surface, A configuration in which a heater electrode is arranged in each segment may be employed. According to such a configuration, the temperature of each segment can be individually controlled by individually controlling the voltage applied to the heater electrodes arranged in each segment of the plate-like member. Controllability of temperature distribution can be improved. In recent years, in order to control the temperature of the attraction surface with higher accuracy, there is an increasing demand for increasing the number of segment divisions.
ここで、静電チャックとして使用するために必要な量の電流をヒータ電極に流すためには、ヒータ電極の断面積として所定値以上の断面積を確保する必要があるため、ヒータ電極の断面積を必要以上に小さくすることは困難である。また、静電チャックにおいてセグメント個数を多くすると、各セグメントにおける上記第1の方向視での面積が小さくなるため、ヒータ電極の線長を伸ばすことも困難である。そのため、各セグメントに配置されるヒータ電極の抵抗値を十分に高くすることができない。所定の電圧を印加した際、各ヒータ電極の抵抗値が低いと、所望のワット数を得るためには、各ヒータ電極に流れる電流値が大きくなり、電源やケーブル等を大型化する必要があるため、好ましくない。 Here, in order to pass the required amount of current to the heater electrode for use as an electrostatic chuck, it is necessary to secure a cross-sectional area of the heater electrode equal to or larger than a predetermined value. is difficult to make smaller than necessary. In addition, if the number of segments in the electrostatic chuck is increased, the area of each segment when viewed in the first direction becomes smaller, making it difficult to extend the wire length of the heater electrode. Therefore, the resistance value of the heater electrode arranged in each segment cannot be made sufficiently high. If the resistance value of each heater electrode is low when a predetermined voltage is applied, the current value flowing through each heater electrode increases in order to obtain the desired wattage. Therefore, it is not preferable.
従来、各セグメントにおいて、上記第1の方向における位置が互いに異なる複数の抵抗発熱体を直列的に接続して1つのヒータ電極を構成することにより、各セグメントに配置されたヒータ電極の抵抗値を高くする技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in each segment, a plurality of resistance heating elements having different positions in the first direction are connected in series to constitute one heater electrode, thereby increasing the resistance value of the heater electrode arranged in each segment. Techniques for heightening are known (see, for example, Patent Document 1).
上述したように、静電チャックにおいて、より精度の高い吸着面の温度制御のためにセグメント分割数を多くすると、各セグメントにおける上記第1の方向視での面積が小さくなる。そのため、上記従来の技術では、各セグメントに配置されたヒータ電極の抵抗値を高くするために、ヒータ電極を構成する複数の抵抗発熱体(第1の方向における位置が互いに異なる複数の抵抗発熱体)の個数(層数)を多くする必要があり、そのために、上記第1の方向における板状部材の厚さを厚くする必要がある。板状部材の厚さが厚くなると、熱マスが大きくなって昇降温速度が遅くなったり、誘電損失が大きくなってプラズマの抜けが悪くなったりするため、好ましくない。 As described above, in the electrostatic chuck, if the number of segment divisions is increased in order to control the temperature of the attraction surface with higher accuracy, the area of each segment as viewed in the first direction becomes smaller. Therefore, in the conventional technique described above, in order to increase the resistance value of the heater electrode arranged in each segment, a plurality of resistance heating elements (a plurality of resistance heating elements having different positions in the first direction) constituting the heater electrode are used. ) (the number of layers) must be increased, and therefore the thickness of the plate member in the first direction must be increased. If the thickness of the plate-shaped member becomes thicker, the heat mass becomes larger, which slows down the heating/cooling rate, or the dielectric loss becomes larger, which makes it difficult for the plasma to escape, which is not preferable.
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、板状部材と、板状部材の各セグメント内に配置されたヒータ電極とを備え、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。 Such a problem is not limited to an electrostatic chuck that holds a wafer using electrostatic attraction. This is a common problem with any holding device that holds an object on the surface of a member.
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。 This specification discloses a technology capable of solving the above-described problems.
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。 The technology disclosed in this specification can be implemented, for example, in the following forms.
(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メインセグメントに仮想的に分割したときの各前記メインセグメント内に配置され、抵抗発熱体により構成されたメインヒータ電極と、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、さらに、各前記メインセグメントを前記第1の方向に直交する方向に並ぶ複数のサブセグメントに仮想的に分割したときの各前記サブセグメント内に配置されたサブヒータ電極と、各前記メインヒータ電極について設けられ、前記メインヒータ電極と電気的に接続されたドライバ電極と、各前記メインヒータ電極について設けられ、前記メインヒータ電極における前記ドライバ電極と電気的に接続された側の端部とは反対側の端部と電気的に接続された第1の端子部材と、各前記サブヒータ電極について設けられ、前記サブヒータ電極における前記ドライバ電極と電気的に接続された側の端部とは反対側の端部と電気的に接続された第2の端子部材と、を備え、一の前記メインセグメントに属する各前記サブセグメント内に配置された各前記サブヒータ電極の集合であるサブヒータ電極群を構成する複数の前記サブヒータ電極は、互いに並列の関係であり、一の前記メインセグメント内に配置された前記サブヒータ電極群は、前記ドライバ電極を介して、前記一のメインセグメント内に配置された前記メインヒータ電極と直列的に接続されている。 (1) A holding device disclosed in this specification includes a plate-like member having a first surface substantially perpendicular to a first direction, and at least a portion of the plate-like member perpendicular to the first direction. a main heater electrode arranged in each of the main segments when virtually divided into a plurality of main segments aligned in a direction and configured by a resistance heating element, on the first surface of the plate member; a sub-heater arranged in each sub-segment obtained by virtually dividing each main segment into a plurality of sub-segments arranged in a direction perpendicular to the first direction an electrode, a driver electrode provided for each main heater electrode and electrically connected to the main heater electrode, and a driver electrode provided for each main heater electrode and electrically connected to the driver electrode in the main heater electrode. a first terminal member electrically connected to an end portion opposite to the end portion on the side of the sub-heater; a second terminal member electrically connected to the end opposite to the end, and a set of the sub-heater electrodes arranged in each of the sub-segments belonging to one of the main segments. The plurality of sub-heater electrodes constituting the sub-heater electrode group are arranged in parallel with each other, and the sub-heater electrode group arranged in one main segment is arranged in one main segment via the driver electrode. It is connected in series with the arranged main heater electrode.
本保持装置では、各メインセグメントが複数のサブセグメントに仮想的に分割され、各サブセグメントに、第2の端子部材とそれぞれ電気的に接続された互いに並列の関係にあるサブヒータ電極が配置されている。そのため、各サブヒータ電極への給電を個別に制御することにより、メインセグメント単位の温度制御と比較して、より細かいサブセグメント単位での温度制御を実現することができ、板状部材の第1の表面の温度分布の制御性を向上させることができる。 In this holding device, each main segment is virtually divided into a plurality of sub-segments, and each sub-segment is provided with sub-heater electrodes electrically connected to the second terminal members and in parallel with each other. there is Therefore, by individually controlling the power supply to each sub-heater electrode, it is possible to achieve finer temperature control in sub-segment units than in main-segment unit temperature control. Controllability of surface temperature distribution can be improved.
また、本保持装置では、サブヒータ電極群は、メインヒータ電極と直列的に接続されている。そのため、保持装置がメインヒータ電極(1層)のみを備える構成や保持装置がサブヒータ電極(1層)のみを備える構成と比較して、第1の端子部材と第2の端子部材との間のヒータ電極の抵抗を高くすることができる。従って、本保持装置によれば、所定の電圧を印加した際、各ヒータ電極に流れる電流値を大きくすることなく、すなわち、電源やケーブル等を大型化することなく、所望のワット数を得ることができる。 Further, in this holding device, the sub-heater electrode group is connected in series with the main heater electrode. Therefore, compared to the configuration in which the holding device includes only the main heater electrode (one layer) and the configuration in which the holding device includes only the sub-heater electrode (one layer), the gap between the first terminal member and the second terminal member is reduced. The resistance of the heater electrode can be increased. Therefore, according to this holding device, when a predetermined voltage is applied, a desired wattage can be obtained without increasing the current value flowing through each heater electrode, that is, without increasing the size of the power supply, cables, and the like. can be done.
また、本保持装置では、各メインセグメントを第1の方向に直交する方向に仮想的に分割して複数のサブセグメントとしているため、メインセグメントは、サブセグメントと比べて第1の方向視での面積が大きい。そのため、メインセグメントに配置されるメインヒータ電極の抵抗を高めることは容易に実現可能である。そのため、本保持装置によれば、サブセグメント単位で第1の方向における位置が互いに異なる複数の抵抗発熱体を直列的に接続して1つのヒータ電極を構成する場合と比較して、板状部材の厚さが厚くなることを抑制することができる。 In addition, in this holding device, each main segment is virtually divided in the direction orthogonal to the first direction to form a plurality of sub-segments. Large area. Therefore, increasing the resistance of the main heater electrode arranged in the main segment can be easily realized. Therefore, according to the present holding device, compared to the case where one heater electrode is configured by connecting in series a plurality of resistance heating elements whose positions in the first direction are different for each sub-segment, the plate-like member thickening can be suppressed.
以上のことから、本保持装置によれば、メインセグメント単位の温度制御と比較してより細かいサブセグメント単位での温度制御を実現することにより板状部材の第1の表面の温度分布の制御性を向上させつつ、サブセグメント単位で第1の方向における位置が互いに異なる複数の抵抗発熱体を直列的に接続して1つのヒータ電極を構成する場合と比較して、板状部材の厚さを薄くすることができると共に、保持装置がメインヒータ電極(1層)のみを備える構成や保持装置がサブヒータ電極(1層)のみを備える構成と比較して、第1の端子部材と第2の端子部材との間のヒータ電極の抵抗を高くすることができる。 From the above, according to the present holding device, the controllability of the temperature distribution on the first surface of the plate-like member can be achieved by realizing temperature control in units of sub-segments that are finer than temperature control in units of main segments. while improving the thickness of the plate-like member compared to the case where one heater electrode is configured by connecting in series a plurality of resistance heating elements whose positions in the first direction are different in sub-segment units. It is possible to reduce the thickness of the first terminal member and the second terminal compared to a configuration in which the holding device includes only the main heater electrode (one layer) and a configuration in which the holding device includes only the sub-heater electrode (one layer). The resistance of the heater electrode between the members can be increased.
(2)上記保持装置において、一の前記メインセグメント内に配置された前記サブヒータ電極群を構成する複数の前記サブヒータ電極は、前記一のメインセグメント内に配置された前記メインヒータ電極を構成する抵抗発熱体より抵抗の低い抵抗発熱体により構成されている構成としてもよい。本保持装置によれば、第1の端子部材と第2の端子部材との間のヒータ電極の抵抗を効果的に高くすることができる。 (2) In the above holding device, the plurality of sub-heater electrodes forming the group of sub-heater electrodes arranged in one main segment are resistors forming the main heater electrodes arranged in one main segment. A configuration may be adopted in which a resistance heating element having a resistance lower than that of the heating element is used. According to this holding device, the resistance of the heater electrode between the first terminal member and the second terminal member can be effectively increased.
(3)上記保持装置において、一の前記メインセグメントに属する各前記サブセグメント内に配置された各前記サブヒータ電極の前記第1の方向視での単位面積あたりの発熱量は、互いに略同一である構成としてもよい。本保持装置によれば、サブセグメント単位での高精度な温度制御を実現することができ、板状部材の第1の表面の温度分布の制御性を効果的に向上させることができる。 (3) In the above-described holding device, each of the sub-heater electrodes arranged in each of the sub-segments belonging to one of the main segments has substantially the same amount of heat generated per unit area when viewed in the first direction. may be configured. According to this holding device, it is possible to realize highly accurate temperature control in sub-segment units, and to effectively improve the controllability of the temperature distribution on the first surface of the plate member.
(4)上記保持装置において、各前記メインヒータ電極は、前記第1の方向において、第1の位置に配置され、各前記サブヒータ電極は、前記第1の方向において、前記第1の位置より前記第1の表面に近い第2の位置に配置される構成としてもよい。本保持装置によれば、メインセグメントと比較して、より細分化されたサブセグメントに配置されるサブヒータ電極が、メインセグメントに配置されるメインヒータ電極より第1の表面の近くに配置されるため、サブヒータ電極への給電切り替えによるサブセグメント単位での温度制御を行うことにより、板状部材の第1の表面の温度分布の制御性をさらに効果的に向上させることができる。 (4) In the above holding device, each of the main heater electrodes is arranged at a first position in the first direction, and each of the sub-heater electrodes is positioned from the first position in the first direction. It may be arranged at a second position close to the first surface. According to this holding device, the sub-heater electrodes arranged in the sub-segments that are finer than the main segments are arranged closer to the first surface than the main-heater electrodes arranged in the main segments. By controlling the temperature in units of sub-segments by switching the power supply to the sub-heater electrodes, the controllability of the temperature distribution on the first surface of the plate member can be further effectively improved.
(5)上記保持装置において、各前記メインヒータ電極は、前記第1の方向において、第1の位置に配置され、各前記サブヒータ電極は、前記第1の方向において、前記第1の位置とは異なる第2の位置に配置され、各前記ドライバ電極は、前記第1の方向において、前記第1の位置および前記第2の位置とは異なる第3の位置に配置される構成としてもよい。本保持装置によれば、ドライバ電極が第1の方向においてメインヒータ電極またはサブヒータ電極の位置と同じ位置に配置された構成と比較して、ドライバ電極のパターン設定の自由度が向上し、それに伴い、メインヒータ電極およびサブヒータ電極のパターン設定の自由度も向上する。従って、本保持装置によれば、より好適なメインヒータ電極およびサブヒータ電極のパターンを実現できるため、板状部材の第1の表面の温度分布の制御性をさらに効果的に向上させることができる。 (5) In the above holding device, each of the main heater electrodes is arranged at a first position in the first direction, and each of the sub-heater electrodes is arranged at a position different from the first position in the first direction. Arranged at different second positions, each of the driver electrodes may be arranged at a third position different from the first position and the second position in the first direction. According to this holding device, compared with a configuration in which the driver electrodes are arranged at the same positions as the main heater electrodes or the sub-heater electrodes in the first direction, the degree of freedom in setting the pattern of the driver electrodes is improved. , the degree of freedom in pattern setting of the main heater electrode and the sub-heater electrode is also improved. Therefore, according to this holding device, more suitable patterns of the main heater electrode and the sub-heater electrode can be realized, so that the controllability of the temperature distribution on the first surface of the plate member can be further effectively improved.
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、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。 It should be noted that the technology disclosed in this specification can be implemented in various forms, for example, in the form of a holding device, an electrostatic chuck, a vacuum chuck, manufacturing methods thereof, and the like. be.
A.本実施形態:
A-1.静電チャック100の構成:
図1は、本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、本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、本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。
A. This embodiment:
A-1. Configuration of electrostatic chuck 100:
FIG. 1 is a perspective view schematically showing the external configuration of an
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板状部材10およびベース部材20を備える。板状部材10とベース部材20とは、板状部材10の下面S2(図2参照)とベース部材20の上面S3とが、後述する接合部30を挟んで上記配列方向に対向するように配置される。すなわち、ベース部材20は、ベース部材20の上面S3が板状部材10の下面S2側に位置するように配置される。
The
板状部材10は、上述した配列方向(Z軸方向)に略直交する略円形の表面(以下、「吸着面」という。)S1を有する板状の部材であり、例えばセラミックス(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。板状部材10の直径は例えば50mm~500mm程度(通常は200mm~350mm程度)であり、板状部材10の厚さは、例えば1mm~10mm程度であり、好ましくは2mm~8mm程度であり、さらに好ましくは3mm~6mm程度である。板状部材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」といい、図3に示すように、面方向の内、吸着面S1の中心点CPを中心とする円周方向を「円周方向CD」といい、面方向の内、円周方向CDに直交する方向を「径方向RD」という。
The plate-
図2に示すように、板状部材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にチャック用電源(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が板状部材10の吸着面S1に吸着固定される。
As shown in FIG. 2, a
また図2に示すように、板状部材10の内部には、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、メインヒータ電極層60と、サブヒータ電極層50と、ドライバ電極層70とが配置されている。メインヒータ電極層60と、サブヒータ電極層50と、ドライバ電極層70とは、それぞれ、面方向に広がる導電性材料の層である。Z軸方向(上下方向)において、メインヒータ電極層60とサブヒータ電極層50とドライバ電極層70との位置は、互いに異なる。具体的には、Z軸方向において、サブヒータ電極層50は、チャック電極40より下側であり、かつ、メインヒータ電極層60より上側(吸着面S1に近い側)の位置に配置されている。また、ドライバ電極層70は、Z軸方向において、サブヒータ電極層50とメインヒータ電極層60との間の位置に配置されている。Z軸方向において、メインヒータ電極層60が配置された位置は特許請求の範囲における第1の位置に相当し、サブヒータ電極層50が配置された位置は特許請求の範囲における第2の位置に相当し、ドライバ電極層70が配置された位置は特許請求の範囲における第3の位置に相当する。これらの構成については、後に詳述する。
Further, as shown in FIG. 2, inside the plate-
ベース部材20は、例えば板状部材10と同径の、または、板状部材10より径が大きい円形平面の板状の部材であり、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。
The
ベース部材20は、板状部材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合部30によって、板状部材10に接合されている。接合部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。接合部30の厚さは、例えば0.1mm~1mm程度である。
The
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、接合部30を介したベース部材20と板状部材10との間の伝熱(熱引き)により板状部材10が冷却され、板状部材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の温度分布の制御が実現される。
A
A-2.メインヒータ電極層60、サブヒータ電極層50およびドライバ電極層70等の構成:
次に、板状部材10に配置されたメインヒータ電極層60、サブヒータ電極層50およびドライバ電極層70等の構成について詳述する。図4は、メインヒータ電極層60、サブヒータ電極層50およびドライバ電極層70等の構成を模式的に示す説明図である。図4には、板状部材10の一部に配置されたメインヒータ電極層60、サブヒータ電極層50およびドライバ電極層70等の構成が模式的に示されている。
A-2. Configuration of main
Next, the structures of the main
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、板状部材10に、面方向(Z軸方向に直交する方向)に並ぶ複数の仮想的な部分であるメインセグメントMSE(図3において一点鎖線で示す)が設定されている。より詳細には、Z軸方向視で、板状部材10が、吸着面S1の中心点CP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部分(ただし、中心点CPを含む部分のみは円状部分)に分割され、さらに各環状部分が、径方向RDに延びる複数の第2の境界線BL2によって円周方向CDに並ぶ複数の仮想的な部分であるメインセグメントMSEに分割されている。メインセグメントMSEの個数は、例えば、200~250個程度である。
Here, as shown in FIG. 3 , in the
図4に示すように、メインヒータ電極層60は、複数のメインヒータ電極600を含んでいる。メインヒータ電極層60に含まれる複数のメインヒータ電極600のそれぞれは、板状部材10に設定された複数のメインセグメントMSE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、複数のメインセグメントMSEのそれぞれに、1つのメインヒータ電極600が配置されている。換言すれば、板状部材10において、1つのメインヒータ電極600が配置された部分(主として該メインヒータ電極600により加熱される部分)が、1つのメインセグメントMSEとなる。Z軸方向視で径方向または周方向に互いに隣り合う2つのメインセグメントMSEの境界線は、一方のメインセグメントMSEに配置されたメインヒータ電極600と他方のメインセグメントMSEに配置されたメインヒータ電極600との中間位置の線である。
As shown in FIG. 4, main
図5は、1つのメインセグメントMSEに配置された1つのメインヒータ電極600のXY断面構成を模式的に示す説明図である。図5(および後述する図6)では、便宜上、メインセグメントMSEのZ軸方向視での形状を正方形としているが、実際には図3に示された形状である。図5に示すように、メインヒータ電極600は、Z軸方向視で線状の抵抗発熱体であるヒータライン部602と、ヒータライン部602の両端部に接続されたヒータパッド部604とを有する。本実施形態では、ヒータライン部602は、Z軸方向視で、メインセグメントMSE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。他のメインセグメントMSEに配置されたメインヒータ電極600の構成も同様である。
FIG. 5 is an explanatory view schematically showing the XY cross-sectional configuration of one
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、板状部材10の各メインセグメントMSEに、面方向に並ぶ複数の仮想的な部分であるサブセグメントSSEが設定されている。より詳細には、板状部材10の各メインセグメントMSEが、Z軸方向視で、略同一形状の複数の仮想的な部分であるサブセグメントSSEに分割されている。各メインセグメントMSEに設定されるサブセグメントSSEの個数は、例えば4個である。すなわち、板状部材10全体に設定されるサブセグメントSSEの個数は、例えば、800~1,000(=200~250×4)個程度である。図4には、一例として、1つのメインセグメントMSEに設定された4つのサブセグメントSSE(SSE1~SSE4)のYZ断面構成が模式的に示されている。
Further, as shown in FIG. 4, in the
図4に示すように、サブヒータ電極層50は、複数のサブヒータ電極500を含んでいる。サブヒータ電極層50に含まれる複数のサブヒータ電極500のそれぞれは、板状部材10に設定された複数のサブセグメントSSE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、複数のサブセグメントSSEのそれぞれに、1つのサブヒータ電極500が配置されている。換言すれば、板状部材10において、1つのサブヒータ電極500が配置された部分(主として該サブヒータ電極500により加熱される部分)が、1つのサブセグメントSSEとなる。Z軸方向視で径方向または周方向に互いに隣り合う2つのサブセグメントSSEの境界線は、一方のサブセグメントSSEに配置されたサブヒータ電極500と他方のサブセグメントSSEに配置されたサブヒータ電極500との中間位置の線である。
As shown in FIG. 4, the
図6は、1つのメインセグメントMSEに設定された4つのサブセグメントSSE(SSE1~SSE4)のそれぞれに配置されたサブヒータ電極500のXY断面構成を模式的に示す説明図である。図6に示すように、各サブヒータ電極500は、Z軸方向視で線状の抵抗発熱体であるヒータライン部502と、ヒータライン部502の両端部に接続されたヒータパッド部504とを有する。サブヒータ電極500を構成する抵抗発熱体の抵抗は、メインヒータ電極600を構成する抵抗発熱体の抵抗より低い。本実施形態では、ヒータライン部502は、Z軸方向視で、サブセグメントSSE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。なお、メインセグメントMSEに属する複数のサブセグメントSSEを、Z軸方向視で略同一形状とすれば、各サブセグメントSSEに配置されるサブヒータ電極500の設計を共通化することができるため、好ましい。他のメインセグメントMSEに設定された各サブセグメントSSEに配置されたサブヒータ電極500の構成も同様である。以下では、一のメインセグメントMSEに属する各サブセグメントSSE内に配置された各サブヒータ電極500の集合を、サブヒータ電極群510という。本実施形態では、1つのサブヒータ電極群510は、4つのサブヒータ電極500から構成されている。
FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing the XY cross-sectional configuration of the
また、本実施形態では、一のメインセグメントMSEに属する各サブセグメントSSE内に配置された各サブヒータ電極500の、Z軸方向視での単位面積あたりの発熱量は、互いに略同一である。なお、本明細書において、2つの値が「略同一である」とは、該2つの値の内の大きい方の値が小さい方の値の110%以下であることを意味する。
In addition, in the present embodiment, the
なお、本実施形態では図6に示すように、Z軸方向視で、サブセグメントSSEの外周線の一部が、該サブセグメントSSEが所属するメインセグメントMSEの外周線の一部と一致しているが、両者は必ずしも一致する必要はない。例えば、サブセグメントSSEの外周線の一部が、該サブセグメントSSEが所属するメインセグメントMSEの外周線より所定量だけ外側(ただし、隣のメインセグメントMSEの外周線を超えない程度に)に位置していてもよい。反対に、サブセグメントSSEの外周線の一部が、該サブセグメントSSEが所属するメインセグメントMSEの外周線より上記所定量だけ内側に位置していてもよい。 In this embodiment, as shown in FIG. 6, when viewed in the Z-axis direction, a portion of the outer circumference of the sub-segment SSE coincides with a portion of the outer circumference of the main segment MSE to which the sub-segment SSE belongs. but they don't necessarily have to match. For example, a part of the outer circumference of the sub-segment SSE is positioned outside the outer circumference of the main segment MSE to which the sub-segment SSE belongs by a predetermined amount (however, it does not exceed the outer circumference of the adjacent main segment MSE). You may have Conversely, a part of the outer circumference of the sub-segment SSE may be located inside the outer circumference of the main segment MSE to which the sub-segment SSE belongs by the predetermined amount.
また、図4に示すように、板状部材10に配置されたドライバ電極層70は、面方向に広がる複数のドライバ電極700を有している。本実施径形態では、ドライバ電極700は、複数のメインセグメントMSE(複数のメインヒータ電極600)のそれぞれについて1つ設けられている。図7は、1つのメインセグメントMSEについて設けられた1つのドライバ電極700のXY断面構成を模式的に示す説明図である。ドライバ電極700は、Z軸方向視で後述するビア81,83と重なるように形成された導電材料のパターンである。他のメインセグメントMSEについて設けられたドライバ電極700の構成も同様である。
Further, as shown in FIG. 4, the
図4,5,7に示すように、一のメインセグメントMSEについて設けられたドライバ電極700は、ビア83を介して、該一のメインセグメントMSEに配置されたメインヒータ電極600と電気的に接続されている。また、図4,6,7に示すように、一のメインセグメントMSEに属する各サブセグメントSSE内に配置された各サブヒータ電極500(すなわち、一のサブヒータ電極群510を構成する複数の(4つの)サブヒータ電極500)は、互いに並列の関係である。また、一のメインセグメントMSE内に配置されているサブヒータ電極群510は、ビア81、ドライバ電極700およびビア83を介して、該一のメインセグメントMSEに配置されたメインヒータ電極600と直列的に接続されている。
As shown in FIGS. 4, 5 and 7, the
また、図2に示すように、静電チャック100には、複数のヒータ端子用孔Htが形成されている。各ヒータ端子用孔Htは、ベース部材20を上面S3から下面S4まで貫通する貫通孔と、接合部30を上下方向に貫通する貫通孔と、板状部材10の下面S2側に形成された凹部とが、互いに連通することにより構成された一体の孔である。板状部材10の下面S2における各ヒータ端子用孔Htに対応する位置(Z軸方向視でヒータ端子用孔Htと重なる位置)には、導電性材料により構成された1つまたは複数のヒータ用給電パッド88が形成されている。図2および図4に示すように、ヒータ用給電パッド88は、ビア84を介して、メインヒータ電極600の端部に電気的に接続されている。また、他のヒータ用給電パッド88は、ビア82を介して、サブヒータ電極500の端部に電気的に接続されている。
Further, as shown in FIG. 2, the
また、各ヒータ端子用孔Htには、導電性材料により構成された1つまたは複数のヒータ用端子部材89が収容されている。各ヒータ用端子部材89は、例えばろう付けによりヒータ用給電パッド88に接合されている。これにより、あるヒータ用端子部材89(以下、「第1のヒータ用端子部材89A」という。)は、ヒータ用給電パッド88およびビア84を介して、メインヒータ電極600における、ドライバ電極700と電気的に接続された側の端部とは反対側の端部と電気的に接続される。また、他のヒータ用端子部材89(以下、「第2のヒータ用端子部材89B」という。)は、ヒータ用給電パッド88およびビア82を介して、サブヒータ電極500におけるドライバ電極700と電気的に接続された側の端部とは反対側の端部と電気的に接続される。
Further, one or a plurality of
このような構成では、図4に示すように、第1のヒータ用端子部材89Aから、ヒータ用給電パッド88、ビア84、メインヒータ電極600、ビア83、ドライバ電極700、ビア81、サブヒータ電極500、ビア82およびヒータ用給電パッド88を経て、第2のヒータ用端子部材89Bに至る電気経路EPが形成される。各メインセグメントMSEにおいて、上記電気経路EPは、サブセグメントSSE毎に(サブヒータ電極500毎に形)成される。すなわち、本実施形態では、各メインセグメントMSEにおいて4つの電気経路EPが形成される。
In such a configuration, as shown in FIG. 4, from the first
図示しないヒータ用電源から電気経路EPを介してメインヒータ電極600およびサブヒータ電極500に電圧が印加されると、メインヒータ電極600およびサブヒータ電極500が発熱する。メインヒータ電極600の発熱により、メインヒータ電極600が配置されたメインセグメントMSEが加熱され、サブヒータ電極500の発熱により、サブヒータ電極500が配置されたサブセグメントSSEが加熱され、板状部材10の吸着面S1の温度分布の制御(ひいては、板状部材10の吸着面S1に保持されたウェハWの温度分布の制御)が実現される。
When a voltage is applied to the
本実施形態では、各メインヒータ電極600がヒータ用電源に対して互いに並列に接続されているため、各メインヒータ電極600単位で(すなわち、各メインセグメントMSE単位で)メインヒータ電極600の発熱量を制御することができ、メインセグメントMSE単位での板状部材10の吸着面S1の温度分布の制御を実現することができる。さらに、本実施形態では、各メインセグメントMSEにおいて、各サブヒータ電極500が互いに並列の関係であるため、各サブヒータ電極500単位で(すなわち、各サブセグメントSSE単位で)サブヒータ電極500の発熱量を制御することができ、サブセグメントSSE単位での板状部材10の吸着面S1の温度分布の制御(すなわち、メインヒータ電極600だけでは実現できない、よりきめ細かい単位での温度分布の制御)を実現することができる。
In the present embodiment, since the
なお、各サブヒータ電極500の発熱量の制御は、サブヒータ電極500毎に電圧印加時間の割合を変化させることにより実現することができる。例えば、図4に示す構成において、サブセグメントSSE4の温度を低下させたい場合には、サブセグメントSSE4に配置されたサブヒータ電極500を通る電気経路EPにおける電圧印加時間の割合を低下させればよい。仮に、サブセグメントSSE4に配置されたサブヒータ電極500を通る電気経路EPにおける電圧印加時間の割合をゼロにしても、他のサブヒータ電極500を通る電気経路EPにおける電圧印加によってメインヒータ電極600は発熱しているため、サブセグメントSSE4の温度が大きく低下することはなく、サブセグメントSSE単位での温度の微調整を実現することができる。
The amount of heat generated by each
A-3.本実施形態の効果:
以上説明したように、本実施形態の静電チャック100は、Z軸方向に略直交する吸着面S1を有する板状部材10と、板状部材10の少なくとも一部をZ軸方向に直交する方向(面方向)に並ぶ複数のメインセグメントMSEに仮想的に分割したときの各メインセグメントMSE内に配置され、抵抗発熱体により構成されたメインヒータ電極600とを備え、板状部材10の吸着面S1上に対象物(例えば、ウェハW)を保持する装置である。静電チャック100は、さらに、各メインセグメントMSEを面方向に並ぶ複数のサブセグメントSSEに仮想的に分割したときの各サブセグメントSSE内に配置されたサブヒータ電極500と、各メインヒータ電極600について設けられ、メインヒータ電極600とサブヒータ電極500とに電気的に接続されたドライバ電極700とを備える。静電チャック100は、さらに、各メインヒータ電極600について設けられ、メインヒータ電極600におけるドライバ電極700と電気的に接続された側の端部とは反対側の端部と電気的に接続された第1のヒータ用端子部材89Aと、各サブヒータ電極500について設けられ、サブヒータ電極500におけるドライバ電極700と電気的に接続された側の端部とは反対側の端部と電気的に接続された第2のヒータ用端子部材89Bとを備える。また、一のメインセグメントMSEに属する各サブセグメントSSE内に配置された各サブヒータ電極500の集合であるサブヒータ電極群510を構成する各サブヒータ電極500は、互いに並列の関係である。また、一のメインセグメントMSE内に配置されたサブヒータ電極群510は、ドライバ電極700を介して、該一のメインセグメントMSE内に配置されたメインヒータ電極600と直列的に接続されている。
A-3. Effect of this embodiment:
As described above, the
このように、本実施形態の静電チャック100では、各メインセグメントMSEが複数のサブセグメントSSEに仮想的に分割され、各サブセグメントSSEに、第2のヒータ用端子部材89Bとそれぞれ電気的に接続された互いに並列の関係にあるサブヒータ電極500が配置されている。そのため、各サブヒータ電極500への給電を個別に制御することにより、メインセグメントMSE単位の温度制御と比較して、より細かいサブセグメントSSE単位での温度制御を実現することができ、板状部材10の吸着面S1の温度分布の制御性を向上させることができる。
Thus, in the
また、本実施形態の静電チャック100では、サブヒータ電極群510は、メインヒータ電極600と直列的に接続されている。そのため、静電チャック100がメインヒータ電極600(1層)のみを備える構成や静電チャック100がサブヒータ電極500(1層)のみを備える構成と比較して、第1のヒータ用端子部材89Aと第2のヒータ用端子部材89Bとの間のヒータ電極の抵抗を高くすることができる。従って、静電チャック100によれば、所定の電圧を印加した際、各ヒータ電極に流れる電流値を大きくすることなく、すなわち、電源やケーブル等を大型化することなく、所望のワット数を得ることができる。
Also, in the
なお、サブセグメントSSE内に配置されるサブヒータ電極を、Z軸方向における位置が互いに異なる複数の抵抗発熱体を直列的に接続して構成することにより、サブヒータ電極の抵抗を高めてサブヒータ電極に流れる電流値を小さくすることも考えられる。しかしながら、Z軸方向視でのサブセグメントSSEの面積は比較的小さいため、そのような構成では、サブヒータ電極を構成する各抵抗発熱体の抵抗値を高くすることは困難であり、その結果、抵抗発熱体の多層化が必要となって板状部材10の厚さが厚くなる。板状部材10の厚さが厚くなると、熱マスが大きくなって昇降温速度が遅くなったり、誘電損失が大きくなってプラズマの抜けが悪くなったりするため、好ましくない。
The sub-heater electrodes arranged in the sub-segment SSE are configured by serially connecting a plurality of resistance heating elements having different positions in the Z-axis direction, thereby increasing the resistance of the sub-heater electrodes and allowing the current to flow to the sub-heater electrodes. It is also conceivable to reduce the current value. However, since the area of the sub-segment SSE as viewed in the Z-axis direction is relatively small, it is difficult to increase the resistance value of each resistance heating element that constitutes the sub-heater electrode in such a configuration. The thickness of the plate-
これに対し、本実施形態の静電チャック100では、サブヒータ電極群510に対し、メインセグメントMSEに配置されたメインヒータ電極600を直列的に接続することにより、電気経路EPの抵抗を高めている。各メインセグメントMSEをZ軸方向に直交する方向に仮想的に分割して複数のサブセグメントSSEとしているため、メインセグメントMSEは、サブセグメントSSEと比べてZ軸方向視での面積が大きい。そのため、メインセグメントMSEに配置されるメインヒータ電極600の抵抗を高めることは容易に実現可能である。そのため、本実施形態の静電チャック100によれば、サブセグメントSSE単位でZ軸方向における位置が互いに異なる複数の抵抗発熱体を直列的に接続して1つのヒータ電極を構成する場合と比較して、板状部材10の厚さが厚くなることを抑制することができる。
In contrast, in the
このように、本実施形態の静電チャック100によれば、メインセグメントMSE単位の温度制御と比較してより細かいサブセグメントSSE単位での温度制御を実現することにより板状部材10の吸着面S1の温度分布の制御性を向上させつつ、サブセグメントSSE単位でZ軸方向における位置が互いに異なる複数の抵抗発熱体を直列的に接続して1つのヒータ電極を構成する場合と比較して、板状部材10の厚さを薄くすることができると共に、静電チャック100がメインヒータ電極(1層)のみを備える構成や静電チャック100がサブヒータ電極(1層)のみを備える構成と比較して、第1のヒータ用端子部材89Aと第2のヒータ用端子部材89Bとの間のヒータ電極の抵抗を高くすることができる。
As described above, according to the
また、本実施形態の静電チャック100では、サブヒータ電極500は、メインヒータ電極600を構成する抵抗発熱体より抵抗の低い抵抗発熱体により構成されている。そのため、本実施形態の静電チャック100によれば、第1のヒータ用端子部材89Aと第2のヒータ用端子部材89Bとの間のヒータ電極の抵抗を効果的に高くすることができる。
In addition, in the
また、本実施形態の静電チャック100では、一のメインセグメントMSEに属する各サブセグメントSSE内に配置された各サブヒータ電極500の、Z軸方向視での単位面積あたりの発熱量は、互いに略同一である。そのため、本実施形態の静電チャック100によれば、サブセグメントSSE単位での高精度な温度制御を実現することができ、板状部材10の吸着面S1の温度分布の制御性を効果的に向上させることができる。
Further, in the
また、本実施形態の静電チャック100では、Z軸方向において、サブヒータ電極層50は、メインヒータ電極層60の位置より上側(吸着面S1に近い側)の位置に配置されている。すなわち、Z軸方向において、サブヒータ電極500は、メインヒータ電極600の位置より上側(吸着面S1に近い側)の位置に配置されている。このように、本実施形態の静電チャック100では、メインセグメントMSEと比較して、より細分化されたサブセグメントSSEに配置されるサブヒータ電極500が、メインセグメントMSEに配置されるメインヒータ電極600より吸着面S1の近くに配置されるため、サブヒータ電極500への給電切り替えによるサブセグメントSSE単位での温度制御を行うことにより、板状部材10の吸着面S1の温度分布の制御性をさらに効果的に向上させることができる。
In addition, in the
また、本実施形態の静電チャック100では、Z軸方向において、メインヒータ電極層60とサブヒータ電極層50とドライバ電極層70との位置は、互いに異なる。すなわち、Z軸方向において、メインヒータ電極600とサブヒータ電極500とドライバ電極700との位置は、互いに異なる。このように、本実施形態の静電チャック100では、ドライバ電極700がZ軸方向においてメインヒータ電極600およびサブヒータ電極500の位置とは異なる位置に配置されている。そのため、ドライバ電極700がZ軸方向においてメインヒータ電極600またはサブヒータ電極500の位置と同じ位置に配置された構成と比較して、ドライバ電極700のパターン設定の自由度が向上し、それに伴い、メインヒータ電極600およびサブヒータ電極500のパターン設定の自由度も向上する。従って、本実施形態の静電チャック100によれば、より好適なメインヒータ電極600およびサブヒータ電極500のパターンを実現できるため、板状部材10の吸着面S1の温度分布の制御性をさらに効果的に向上させることができる。
In addition, in the
B.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。
B. Variant:
The technology disclosed in this specification is not limited to the above-described embodiments, and can be modified in various forms without departing from the scope of the invention. For example, the following modifications are possible.
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、上記実施形態において、メインヒータ電極600やサブヒータ電極500の形状はあくまで一例であり、任意の形状に変形可能である。
The configuration of the
また、上記実施形態におけるメインセグメントMSEの設定態様(メインセグメントMSEの個数や、個々のメインセグメントMSEの形状等)は、任意に変更可能である。例えば、上記実施形態では、各メインセグメントMSEが吸着面S1の円周方向CDに並ぶように複数のメインセグメントMSEが設定されているが、各メインセグメントMSEが格子状に並ぶように複数のメインセグメントMSE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の全体が複数のメインセグメントMSEに仮想的に分割されているが、静電チャック100の一部分が複数のメインセグメントMSEに仮想的に分割されていてもよい。
Also, the manner of setting the main segments MSE (the number of main segments MSE, the shape of each main segment MSE, etc.) in the above embodiment can be arbitrarily changed. For example, in the above embodiment, a plurality of main segments MSE are set so that each main segment MSE is arranged in the circumferential direction CD of the attraction surface S1. A segment MSE may be configured. Further, for example, in the above embodiment, the entire
同様に、上記実施形態におけるサブセグメントSSEの設定態様(1つのメインセグメントMSEあたりのサブセグメントSSEの個数や、個々のサブセグメントSSEの形状等)は、任意に変更可能である。例えば、上記実施形態では、各メインセグメントMSEが4つのサブセグメントSSEに仮想的に分割されているが、各メインセグメントMSEにおけるサブセグメントSSEへの分割数は任意に変更可能である。 Similarly, the manner of setting the sub-segments SSE (the number of sub-segments SSE per one main segment MSE, the shape of each individual sub-segment SSE, etc.) in the above embodiment can be arbitrarily changed. For example, in the above embodiment, each main segment MSE is virtually divided into four sub-segments SSE, but the number of divisions into sub-segments SSE in each main segment MSE can be changed arbitrarily.
また、上記実施形態では、Z軸方向において、サブヒータ電極500は、メインヒータ電極600より上側(吸着面S1に近い側)に配置されているが、サブヒータ電極500が、メインヒータ電極600より下側(吸着面S1から遠い側)に配置されていてもよい。また、上記実施形態では、Z軸方向において、ドライバ電極700は、サブヒータ電極500やメインヒータ電極600と異なる位置に配置されているが、ドライバ電極700が、サブヒータ電極500またはメインヒータ電極600と同じ位置に配置されていてもよい。また、上記実施形態では、サブヒータ電極500はメインヒータ電極600を構成する抵抗発熱体より抵抗の低い抵抗発熱体により構成されているが、各抵抗発熱体の抵抗値の高低関係が、必ずしもこのような関係である必要はない。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態において、サブヒータ電極500から下方に延びるビア82が直接的に第2のヒータ用端子部材89Bと接続されているが、ビア82と第2のヒータ用端子部材89Bとの間に、面方向に延びるドライバ電極を配置することにより、第2のヒータ用端子部材89Bの自由度を向上させてもよい。また、第2のヒータ用端子部材89Bは、メインセグメントMSE単位で1つのヒータ端子用孔Htにまとめて配置してもよいし、複数のメインセグメントMSEの第2のヒータ用端子部材89Bを1つのヒータ端子用孔Htに配置してもよい。
In the above embodiment, the via 82 extending downward from the
また、上述したように、本実施形態の静電チャック100では、各第2のヒータ用端子部材89Bに互いに異なる電圧を印加すれば、各サブヒータ電極500単位での(すなわち、各サブセグメントSSE単位での)温度分布の制御を実現することができるが、各第2のヒータ用端子部材89Bに同一の電圧を印加すれば、各メインヒータ電極600単位での(すなわち、各メインセグメントMSE単位での)温度分布の制御を実現することができる。
In addition, as described above, in the
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、上記実施形態において、各ビアは、ビア部分のみからなる単層構成であってもよいし、複数層構成(例えば、ビア部分とパッド部分とビア部分とが積層された構成)であってもよい。また、上記実施形態では、板状部材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、板状部材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。
Further, in the above embodiments, each via may be composed of a single via, or may be composed of a group of multiple vias. In the above embodiments, each via may have a single-layer structure consisting only of a via portion, or may have a multi-layer structure (for example, a structure in which a via portion, a pad portion, and a via portion are laminated). good too. Further, in the above-described embodiment, a monopolar system in which one
また、上記実施形態の静電チャック100の各部材(板状部材10、ベース部材20、接合部30、サブヒータ電極層50、メインヒータ電極層60、ドライバ電極層70等)の形成材料は、あくまで一例であり、種々変更可能である。例えば、上記実施形態では、静電チャック100が、セラミックスにより形成された板状部材10を備えているが、静電チャック100が、板状部材10の代わりに、セラミックス以外の材料(例えば、樹脂材料)により形成された同様の板状部材を備えるとしてもよい。
Further, the material for forming each member (the
また、本発明は、板状部材10とベース部材20とを備え、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、板状部材と、板状部材の各セグメント内に配置されたヒータ電極とを備え、板状部材10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。
Further, the present invention is not limited to the
10:板状部材 20:ベース部材 21:冷媒流路 30:接合部 40:チャック電極 50:サブヒータ電極層 60:メインヒータ電極層 70:ドライバ電極層 81:ビア 82:ビア 83:ビア 84:ビア 88:ヒータ用給電パッド 89:ヒータ用端子部材 100:静電チャック 500:サブヒータ電極 502:ヒータライン部 504:ヒータパッド部 600:メインヒータ電極 602:ヒータライン部 604:ヒータパッド部 700:ドライバ電極 BL1:第1の境界線 BL2:第2の境界線 CD:円周方向 CP:中心点 EP:電気経路 Ht:ヒータ端子用孔 MSE:メインセグメント RD:径方向 S1:吸着面 S2:下面 S3:上面 S4:下面 SSE:サブセグメント W:ウェハ 10: Plate-shaped member 20: Base member 21: Coolant flow path 30: Joint 40: Chuck electrode 50: Sub-heater electrode layer 60: Main heater electrode layer 70: Driver electrode layer 81: Via 82: Via 83: Via 84: Via 88: Heater power supply pad 89: Heater terminal member 100: Electrostatic chuck 500: Sub-heater electrode 502: Heater line section 504: Heater pad section 600: Main heater electrode 602: Heater line section 604: Heater pad section 700: Driver electrode BL1: First boundary line BL2: Second boundary line CD: Circumferential direction CP: Center point EP: Electric path Ht: Heater terminal hole MSE: Main segment RD: Radial direction S1: Attraction surface S2: Lower surface S3: Upper surface S4: Lower surface SSE: Subsegment W: Wafer
Claims (5)
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メインセグメントに仮想的に分割したときの各前記メインセグメント内に配置され、抵抗発熱体により構成されたメインヒータ電極と、
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、さらに、
各前記メインセグメントを前記第1の方向に直交する方向に並ぶ複数のサブセグメントに仮想的に分割したときの各前記サブセグメント内に配置されたサブヒータ電極と、
各前記メインヒータ電極について設けられ、前記メインヒータ電極と前記サブヒータ電極とに電気的に接続されたドライバ電極と、
各前記メインヒータ電極について設けられ、前記メインヒータ電極における前記ドライバ電極と電気的に接続された側の端部とは反対側の端部と電気的に接続された第1の端子部材と、
各前記サブヒータ電極について設けられ、前記サブヒータ電極における前記ドライバ電極と電気的に接続された側の端部とは反対側の端部と電気的に接続された第2の端子部材と、
を備え、
一の前記メインセグメントに属する各前記サブセグメント内に配置された各前記サブヒータ電極の集合であるサブヒータ電極群を構成する複数の前記サブヒータ電極は、給電を個別に制御できるように互いに並列の関係であり、
一の前記メインセグメント内に配置された前記サブヒータ電極群は、前記ドライバ電極を介して、前記一のメインセグメント内に配置された前記メインヒータ電極と直列的に接続され、
一の前記メインセグメントにおいて、前記サブヒータ電極群と、前記メインヒータ電極とは、前記第1の方向において互いに異なる位置に配置されている、ことを特徴とする保持装置。 a plate-like member having a first surface substantially perpendicular to the first direction;
A main heater composed of a resistance heating element and arranged in each main segment when at least part of the plate member is virtually divided into a plurality of main segments arranged in a direction perpendicular to the first direction. an electrode;
A holding device for holding an object on the first surface of the plate member, further comprising:
sub-heater electrodes arranged in each sub-segment obtained by virtually dividing each main segment into a plurality of sub-segments arranged in a direction perpendicular to the first direction;
a driver electrode provided for each of the main heater electrodes and electrically connected to the main heater electrode and the sub-heater electrode;
a first terminal member provided for each of the main heater electrodes and electrically connected to an end of the main heater electrode opposite to the end electrically connected to the driver electrode;
a second terminal member provided for each of the sub-heater electrodes and electrically connected to an end of the sub-heater electrode opposite to the end electrically connected to the driver electrode;
with
A plurality of the sub-heater electrodes constituting a sub-heater electrode group, which is a set of the sub-heater electrodes arranged in each of the sub-segments belonging to one of the main segments, are arranged in parallel with each other so that power supply can be individually controlled. can be,
the group of sub-heater electrodes arranged in one of the main segments are connected in series with the main heater electrodes arranged in one of the main segments via the driver electrodes ,
The holding device , wherein in one of the main segments, the sub-heater electrode group and the main heater electrode are arranged at positions different from each other in the first direction.
一の前記メインセグメント内に配置された前記サブヒータ電極群を構成する複数の前記サブヒータ電極は、前記一のメインセグメント内に配置された前記メインヒータ電極を構成する抵抗発熱体より抵抗の低い抵抗発熱体により構成されている、
ことを特徴とする保持装置。 A holding device according to claim 1, wherein
The plurality of sub-heater electrodes constituting the group of sub-heater electrodes arranged in the one main segment generate resistance heat having a resistance lower than that of the resistance heating element constituting the main heater electrode arranged in the one main segment. made up of the body
A holding device characterized by:
一の前記メインセグメントに属する各前記サブセグメント内に配置された各前記サブヒータ電極の前記第1の方向視での単位面積あたりの発熱量は、互いに略同一である、
ことを特徴とする保持装置。 In the holding device according to claim 1 or claim 2,
The amounts of heat generated per unit area of each of the sub-heater electrodes arranged in each of the sub-segments belonging to one of the main segments are substantially the same as each other when viewed in the first direction.
A holding device characterized by:
各前記メインヒータ電極は、前記第1の方向において、第1の位置に配置され、
各前記サブヒータ電極は、前記第1の方向において、前記第1の位置より前記第1の表面に近い第2の位置に配置される、
ことを特徴とする保持装置。 In the holding device according to any one of claims 1 to 3,
each of the main heater electrodes is arranged at a first position in the first direction;
each said sub-heater electrode is disposed at a second position closer to said first surface than said first position in said first direction;
A holding device characterized by:
各前記メインヒータ電極は、前記第1の方向において、第1の位置に配置され、
各前記サブヒータ電極は、前記第1の方向において、前記第1の位置とは異なる第2の位置に配置され、
各前記ドライバ電極は、前記第1の方向において、前記第1の位置および前記第2の位置とは異なる第3の位置に配置される、
ことを特徴とする保持装置。 In the holding device according to any one of claims 1 to 4,
each of the main heater electrodes is arranged at a first position in the first direction;
each of the sub-heater electrodes is arranged at a second position different from the first position in the first direction;
each said driver electrode is arranged in said first direction at a third position different from said first position and said second position;
A holding device characterized by:
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