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JP2025033307A - Electrostatic Chuck - Google Patents

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JP2025033307A
JP2025033307A JP2023138938A JP2023138938A JP2025033307A JP 2025033307 A JP2025033307 A JP 2025033307A JP 2023138938 A JP2023138938 A JP 2023138938A JP 2023138938 A JP2023138938 A JP 2023138938A JP 2025033307 A JP2025033307 A JP 2025033307A
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JP
Japan
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layer
heater
bypass
sub
heater layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP2023138938A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
哲朗 糸山
Tetsuro Itoyama
淳平 上藤
Jumpei Kamifuji
智樹 梅津
Tomoki Umezu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toto Ltd filed Critical Toto Ltd
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Publication of JP2025033307A publication Critical patent/JP2025033307A/en
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Abstract

To provide an electrostatic chuck capable of preventing a support plate from deforming although a structure connected between a heater layer and a bypass layer by welding.SOLUTION: An electrostatic chuck 10 includes a dielectric substrate 100 and a heater unit 300 for heating the dielectric substrate 100. The heater unit 300 includes: a sub heater layer 330 for receiving the supply of electric power to generate heat; a bypass layer 370 having a part welded to the sub heater layer 330; and a pair of support plates 310 sandwiching the sub heater layer 330 and the bypass layer 370 therebetween. When using a part made by welding the sub heater layer 330 and the bypass layers 370 as a weld part 301, at least one of the pair of support plates 310 has an opening 311 at a position facing the weld 301.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は静電チャックに関する。 The present invention relates to an electrostatic chuck.

例えばエッチング装置等の半導体製造装置には、処理の対象となるシリコンウェハ等の基板を吸着し保持するための装置として、静電チャックが設けられる。静電チャックは、吸着電極が設けられた誘電体基板を有する。吸着電極に電圧が印加されると静電力が生じ、誘電体基板上に載置された基板が吸着され保持される。 For example, in semiconductor manufacturing equipment such as etching equipment, an electrostatic chuck is provided as a device for attracting and holding a substrate such as a silicon wafer to be processed. The electrostatic chuck has a dielectric substrate on which an attraction electrode is provided. When a voltage is applied to the attraction electrode, an electrostatic force is generated, and the substrate placed on the dielectric substrate is attracted and held.

半導体製造装置で基板を処理しているときには、基板の面内温度分布が可能な限り均等となるよう温度調整を行う必要がある。高い精度での温度調整を可能とするために、近年ではヒーターを備えた静電チャックも開発され、既に実用化されている。下記特許文献1には、誘電体基板とベースプレートの間にヒーターを配置した構成の静電チャックが記載されている。 When processing a substrate in a semiconductor manufacturing device, it is necessary to adjust the temperature so that the temperature distribution within the surface of the substrate is as uniform as possible. In order to enable highly accurate temperature adjustment, electrostatic chucks equipped with heaters have been developed in recent years and are already in practical use. The following Patent Document 1 describes an electrostatic chuck in which a heater is disposed between a dielectric substrate and a base plate.

特開2021-197485号公報JP 2021-197485 A

本発明者らは、静電チャックに用いられるヒーターをユニット化することについて検討を進めてきた。例えば、電力の供給を受けて発熱する部分であるヒーター層を、一対の支持板で挟み込むことでユニット化しておけば、静電チャックに対し比較的容易に取り付けることが可能となる。ヒーターをユニット化するにあたっては、一対の支持板の間に、ヒーター層に加えてバイパス層を設けておくことが好ましい。バイパス層は、外部から電力の供給を受ける給電部とヒーター層との間を電気的に接続するための層である。バイパス層を設けることで、ヒーターユニットにおける給電部の配置の自由度を高めること等が可能となる。 The inventors have been studying how to unitize a heater used in an electrostatic chuck. For example, if the heater layer, which is the part that receives power and generates heat, is unitized by sandwiching it between a pair of support plates, it becomes relatively easy to attach it to the electrostatic chuck. When unitizing the heater, it is preferable to provide a bypass layer between the pair of support plates in addition to the heater layer. The bypass layer is a layer for electrically connecting the power supply unit that receives power from the outside and the heater layer. By providing the bypass layer, it becomes possible to increase the degree of freedom in the arrangement of the power supply unit in the heater unit.

ヒーター層とバイパス層との間は、溶接により繋ぐことが好ましい。しかしながら、両者を溶接により繋いだ場合には、溶接部が局所的に盛り上がった状態となりやすい。このため、溶接部分を含むヒーター層及びバイパス層の全体を一対の支持板で挟み込むと、支持板の外表面が局所的に凸となるよう変形してしまう可能性がある。このような支持板の変形は、ヒーターユニットと誘電体基板との間の熱抵抗を局所的に変化させてしまう原因となるので好ましくない。 The heater layer and the bypass layer are preferably connected by welding. However, when the two are connected by welding, the welded portion is likely to be locally raised. For this reason, when the entire heater layer and bypass layer, including the welded portion, are sandwiched between a pair of support plates, the outer surface of the support plates may be deformed to become locally convex. Such deformation of the support plates is undesirable because it causes a local change in the thermal resistance between the heater unit and the dielectric substrate.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ヒーター層とバイパス層との間を溶接により繋いだ構成としながらも、支持板の変形を防止することのできる静電チャック、を提供することにある。 The present invention was made in consideration of these problems, and its purpose is to provide an electrostatic chuck that can prevent deformation of the support plate even though the heater layer and bypass layer are connected by welding.

上記課題を解決するために、本発明に係る静電チャックは、誘電体基板と、誘電体基板を加熱するヒーターユニットと、を備える。ヒーターユニットは、電力の供給を受けて発熱するヒーター層と、一部がヒーター層に溶接されているバイパス層と、ヒーター層及びバイパス層を間に挟み込む一対の支持板と、を有するものである。ヒーター層とバイパス層との間が溶接されている部分、を溶接部としたときに、一対の支持板のうち少なくとも一方では、溶接部と対向する位置に開口が形成されている。 In order to solve the above problems, the electrostatic chuck according to the present invention includes a dielectric substrate and a heater unit for heating the dielectric substrate. The heater unit includes a heater layer that generates heat when supplied with electric power, a bypass layer that is partially welded to the heater layer, and a pair of support plates that sandwich the heater layer and the bypass layer. When the welded portion between the heater layer and the bypass layer is defined as the welded portion, at least one of the pair of support plates has an opening formed in a position facing the welded portion.

このような構成の静電チャックでは、支持板に形成された開口の内側に溶接部が収容される。このため、溶接部が局所的に盛り上がっていたとしても、それにより支持板が変形してしまうことはない。 In an electrostatic chuck with this configuration, the weld is housed inside an opening formed in the support plate. Therefore, even if the weld is locally raised, the support plate will not be deformed.

また、本発明に係る静電チャックでは、溶接部は所定方向に伸びており、当該溶接部と対向する位置に形成された開口も所定方向に伸びていることも好ましい。溶接部の形状に合わせて開口を形成することで、開口の大きさを必要最低限に抑えることができる。尚、溶接部が「所定方向に伸びている」とは、単一の溶接部が所定方向に沿って長く伸びている場合のほか、複数の(例えば円形の)溶接部が所定方向に並んでいるような場合をも含む表現である。 In addition, in the electrostatic chuck according to the present invention, it is preferable that the welded portion extends in a predetermined direction, and that the opening formed at the position opposite the welded portion also extends in the predetermined direction. By forming the opening to match the shape of the welded portion, the size of the opening can be kept to a minimum. Note that the welded portion "extending in a predetermined direction" refers not only to the case where a single welded portion extends long along the predetermined direction, but also to the case where multiple (e.g., circular) welded portions are lined up in the predetermined direction.

また、本発明に係る静電チャックでは、一対の支持板の両方に開口が形成されていることも好ましい。このような構成とすることで、一方のみならず両方の支持板の変形を防止することができる。 In addition, in the electrostatic chuck according to the present invention, it is also preferable that openings are formed in both of the pair of support plates. With this configuration, deformation of not only one but both support plates can be prevented.

本発明によれば、ヒーター層とバイパス層との間を溶接により繋いだ構成としながらも、支持板の変形を防止することのできる静電チャック、を提供することができる。 The present invention provides an electrostatic chuck that can prevent deformation of the support plate even when the heater layer and bypass layer are connected by welding.

本実施形態に係る静電チャックの構成を模式的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an electrostatic chuck according to an embodiment of the present invention. ヒーターユニットの構成を模式的に示す分解組立図である。FIG. 2 is an exploded view showing a schematic configuration of the heater unit. ヒーターユニットにおけるサブヒーター層の配置の例を示す図である。5A to 5C are diagrams illustrating examples of arrangement of sub-heater layers in a heater unit. 1つのサブヒーター層の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of one sub-heater layer. ヒーターユニットにおけるメインヒーター層の配置の例を示す図である。5A to 5C are diagrams showing examples of the arrangement of main heater layers in a heater unit. 1つのメインヒーター層の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of one main heater layer. バイパス層の役割等について説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining the role of a bypass layer, etc. ヒーターユニットのうち、溶接部及びその周辺の構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of a welded portion and its surroundings in the heater unit. 支持板に形成された開口を示す図である。FIG. 13 is a view showing an opening formed in a support plate. ヒーターユニットのその他の構成について説明するための図である。13A and 13B are diagrams for explaining other configurations of the heater unit.

以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。 Hereinafter, this embodiment will be described with reference to the attached drawings. To facilitate understanding of the description, the same components in each drawing are denoted by the same reference numerals as much as possible, and duplicate descriptions will be omitted.

本実施形態に係る静電チャック10は、例えばエッチング装置のような不図示の半導体製造装置の内部において、処理対象となる基板Wを静電力によって吸着し保持するものである。基板Wは、例えばシリコンウェハである。静電チャック10は、半導体製造装置以外の装置に用いられてもよい。 The electrostatic chuck 10 according to this embodiment is configured to attract and hold a substrate W to be processed by electrostatic force inside a semiconductor manufacturing device (not shown), such as an etching device. The substrate W is, for example, a silicon wafer. The electrostatic chuck 10 may also be used in devices other than semiconductor manufacturing devices.

図1には、基板Wを吸着保持した状態の静電チャック10の構成が、模式的な断面図として示されている。静電チャック10は、誘電体基板100と、ベースプレート200と、ヒーターユニット300と、を備える。 Figure 1 shows a schematic cross-sectional view of the configuration of an electrostatic chuck 10 when it attracts and holds a substrate W. The electrostatic chuck 10 includes a dielectric substrate 100, a base plate 200, and a heater unit 300.

誘電体基板100は、セラミック焼結体からなる略円盤状の部材である。誘電体基板100は、例えば高純度の酸化アルミニウム(Al)を含むが、他の材料を含んでもよい。誘電体基板100におけるセラミックスの純度や種類、添加物等は、半導体製造装置において誘電体基板100に求められる耐プラズマ性等を考慮して、適宜設定することができる。 The dielectric substrate 100 is a substantially disk-shaped member made of a sintered ceramic body. The dielectric substrate 100 contains, for example, high-purity aluminum oxide (Al 2 O 3 ), but may contain other materials. The purity, type, and additives of the ceramics in the dielectric substrate 100 can be appropriately set in consideration of the plasma resistance and other properties required of the dielectric substrate 100 in the semiconductor manufacturing equipment.

誘電体基板100のうち図1における上方側の面110は、基板Wが載置される「載置面」となっている。また、誘電体基板100のうち図1における下方側の面120は、接合層410を介してヒーターユニット300に接合される「被接合面」となっている。面110に対し垂直な方向に沿って、面110側から静電チャック10を見た場合の視点のことを、以下では「上面視」のようにも表記する。 The upper surface 110 of the dielectric substrate 100 in FIG. 1 is the "mounting surface" on which the substrate W is placed. The lower surface 120 of the dielectric substrate 100 in FIG. 1 is the "bonded surface" that is bonded to the heater unit 300 via a bonding layer 410. The viewpoint when the electrostatic chuck 10 is viewed from the surface 110 side along a direction perpendicular to the surface 110 is hereinafter also referred to as "top view."

誘電体基板100の内部には吸着電極130が埋め込まれている。吸着電極130は、例えばタングステン等の金属材料により形成された薄い平板状の層であり、面110に対し平行となるように配置されている。吸着電極130の材料としては、タングステンの他、モリブデン、白金、パラジウム等を用いてもよい。不図示の給電路を介して外部から吸着電極130に電圧が印加されると、面110と基板Wとの間に静電力が生じ、これにより基板Wが吸着保持される。上記給電路の構成としては、公知となっている種々の構成を採用することができる。吸着電極130は、本実施形態のように所謂「単極」の電極として1つだけ設けられていてもよいが、所謂「双極」の電極として2つ設けられていてもよい。 An adsorption electrode 130 is embedded inside the dielectric substrate 100. The adsorption electrode 130 is a thin, flat layer made of a metal material such as tungsten, and is arranged so as to be parallel to the surface 110. The material of the adsorption electrode 130 may be tungsten, molybdenum, platinum, palladium, or the like. When a voltage is applied to the adsorption electrode 130 from the outside through a power supply path (not shown), an electrostatic force is generated between the surface 110 and the substrate W, thereby adsorbing and holding the substrate W. Various known configurations can be adopted as the configuration of the power supply path. The adsorption electrode 130 may be provided as a single so-called "monopolar" electrode as in this embodiment, or may be provided as two so-called "bipolar" electrodes.

図1に示されるように、誘電体基板100と基板Wとの間には空間SPが形成されている。半導体製造装置において成膜等の処理が行われる際には、空間SPには、不図示のガス穴を介して外部から温度調整用のヘリウムガスが供給される。誘電体基板100と基板Wとの間にヘリウムガスを介在させることで、両者間の熱抵抗が調整され、これにより基板Wの温度が適温に保たれる。尚、空間SPに供給される温度調整用のガスは、ヘリウムとは異なる種類のガスであってもよい。 As shown in FIG. 1, a space SP is formed between the dielectric substrate 100 and the substrate W. When a process such as film formation is performed in the semiconductor manufacturing device, helium gas for temperature adjustment is supplied to the space SP from the outside through a gas hole (not shown). By providing helium gas between the dielectric substrate 100 and the substrate W, the thermal resistance between them is adjusted, thereby maintaining the temperature of the substrate W at an appropriate temperature. The temperature adjustment gas supplied to the space SP may be a type of gas other than helium.

載置面である面110上にはシールリング111やドット112が設けられており、上記の空間SPはこれらの周囲に形成されている。 A seal ring 111 and dots 112 are provided on the surface 110, which is the mounting surface, and the above-mentioned space SP is formed around these.

シールリング111は、最外周となる位置において空間SPを区画する壁である。シールリング111の状態は面110の一部となっており、基板Wに当接する。尚、空間SPを分割するように複数のシールリング111が設けられていてもよい。このような構成とすることで、それぞれの空間SPにおけるヘリウムガスの圧力を個別に調整し、処理中における基板Wの表面温度分布を均一に近づけることが可能となる。 The seal ring 111 is a wall that divides the space SP at the outermost position. The seal ring 111 forms part of the surface 110 and abuts against the substrate W. Note that multiple seal rings 111 may be provided to divide the space SP. With this configuration, it is possible to individually adjust the helium gas pressure in each space SP and make the surface temperature distribution of the substrate W during processing more uniform.

図1において符号「116」が付されている部分は、空間SPの底面である。以下では、当該部分のことを「底面116」とも称する。シールリング111は、次に述べるドット112と共に、面110の一部を底面116の位置まで掘り下げた結果として形成されている。 The portion marked with the reference symbol "116" in FIG. 1 is the bottom surface of the space SP. Hereinafter, this portion will also be referred to as the "bottom surface 116." The seal ring 111, together with the dots 112 described below, is formed as a result of digging down a portion of the surface 110 to the position of the bottom surface 116.

ドット112は、底面116から突出する円形の突起である。ドット112は複数設けられており、誘電体基板100の載置面において略均等に分散配置されている。それぞれのドット112の上端は、面110の一部となっており、基板Wに当接する。このようなドット112を複数設けておくことで、基板Wの撓みが抑制される。 The dots 112 are circular protrusions that protrude from the bottom surface 116. A plurality of dots 112 are provided, and are distributed approximately evenly on the mounting surface of the dielectric substrate 100. The upper end of each dot 112 forms part of the surface 110 and abuts against the substrate W. By providing a plurality of such dots 112, deflection of the substrate W is suppressed.

ベースプレート200は、誘電体基板100及びヒーターユニット300を支持する略円盤状の部材である。ベースプレート200は、例えばアルミニウムのような金属材料により形成されている。ベースプレート200のうち、図1における上方側の面210は、接合層420を介してヒーターユニット300に接合される「被接合面」となっている。 The base plate 200 is a substantially disk-shaped member that supports the dielectric substrate 100 and the heater unit 300. The base plate 200 is formed of a metal material such as aluminum. The upper surface 210 of the base plate 200 in FIG. 1 is a "bonded surface" that is bonded to the heater unit 300 via a bonding layer 420.

ベースプレート200の内部には、冷媒を流すための冷媒流路250が形成されている。半導体製造装置において成膜等の処理が行われる際には、外部から冷媒が冷媒流路250に供給され、これによりベースプレート200が冷却される。処理中において基板Wで生じた熱は、空間SPのヘリウムガス、誘電体基板100、及びベースプレート200を介して冷媒へと伝えられ、冷媒と共に外部へと排出される。 A coolant flow path 250 for flowing a coolant is formed inside the base plate 200. When a process such as film formation is performed in the semiconductor manufacturing device, a coolant is supplied to the coolant flow path 250 from the outside, thereby cooling the base plate 200. Heat generated in the substrate W during processing is transferred to the coolant via the helium gas in the space SP, the dielectric substrate 100, and the base plate 200, and is discharged to the outside together with the coolant.

ベースプレート200の表面には絶縁膜が形成されていてもよい。絶縁膜としては、例えば、溶射により形成されたアルミナの膜を用いることができる。ベースプレート200の表面を絶縁膜で覆っておくことにより、ベースプレート200の絶縁耐圧を高めることができる。 An insulating film may be formed on the surface of the base plate 200. For example, an alumina film formed by thermal spraying can be used as the insulating film. By covering the surface of the base plate 200 with an insulating film, the dielectric strength of the base plate 200 can be increased.

ヒーターユニット300は、外部から電力の供給を受けて発熱し、誘電体基板100を加熱するものである。後に説明するように、ヒーターユニット300には複数の発熱部331等が設けられており、それぞれの発熱部331等における発熱量を個別に調整することが可能となっている。各部の発熱量を個別に調整することで、処理中における基板Wの面内温度分布を均等に近づけることができる。 The heater unit 300 generates heat when power is supplied from the outside, and heats the dielectric substrate 100. As will be described later, the heater unit 300 is provided with a plurality of heat generating parts 331, etc., and the amount of heat generated by each of the heat generating parts 331, etc. can be adjusted individually. By individually adjusting the amount of heat generated by each part, the in-plane temperature distribution of the substrate W during processing can be made closer to uniform.

ヒーターユニット300は、誘電体基板100とベースプレート200との間に挟み込まれており、それぞれに対し接着されている。ヒーターユニット300と誘電体基板100との間は接合層410を介して接合されており、ヒーターユニット300とベースプレート200との間は接合層420を介して接合されている。接合層410、420は、例えばシリコーン接着剤を硬化させることにより形成された層である。それぞれの内部には、熱伝導率を高めるための粒子状の充填剤(フィラー)が複数配置されている。充填剤としては、例えばアルミナを主成分とする粒子を用いることができる。 The heater unit 300 is sandwiched between the dielectric substrate 100 and the base plate 200 and is bonded to each of them. The heater unit 300 and the dielectric substrate 100 are bonded via a bonding layer 410, and the heater unit 300 and the base plate 200 are bonded via a bonding layer 420. The bonding layers 410 and 420 are layers formed by, for example, hardening a silicone adhesive. A plurality of particulate fillers (fillers) are arranged inside each of them to increase thermal conductivity. For example, particles mainly composed of alumina can be used as the filler.

ヒーターユニット300の具体的な構成について説明する。図2には、ヒーターユニット300の構成が模式的な分解組立図として示されている。同図に示されるように、ヒーターユニット300は、支持板310(310A)と、絶縁層320と、サブヒーター層330と、絶縁層340と、メインヒーター層350と、絶縁層360と、バイパス層370と、絶縁層380と、支持板310(310B)と、給電部390と、を有している。尚、本実施形態では、上からサブヒーター層330、メインヒーター層350、及びバイパス層370の順に配置されているが、これらの配置順序は、本実施形態とは異なる順序であってもよい。 The specific configuration of the heater unit 300 will be described. In FIG. 2, the configuration of the heater unit 300 is shown as a schematic exploded view. As shown in the figure, the heater unit 300 has a support plate 310 (310A), an insulating layer 320, a sub-heater layer 330, an insulating layer 340, a main heater layer 350, an insulating layer 360, a bypass layer 370, an insulating layer 380, a support plate 310 (310B), and a power supply section 390. In this embodiment, the sub-heater layer 330, the main heater layer 350, and the bypass layer 370 are arranged in this order from the top, but the arrangement order of these may be different from that of this embodiment.

支持板310は、略円板状の部材であって、ヒーターユニット300のうち図2の上下両側の端部のそれぞれに設けられている。図2の上方側端部に設けられた支持板310のことを、以下では「支持板310A」とも称する。図2の下方側端部に設けられた支持板310のことを、以下では「支持板310B」とも称する。一対の支持板310A、310Bは、サブヒーター層330やメインヒーター層350、及びバイパス層370等の全体を間に挟み込むことで、ヒーターユニット300の全体を補強するための部材である。本実施形態では、支持板310A、310Bはいずれも金属により形成されているが、他の部材(例えば絶縁性の部材)により形成されていてもよい。後に説明するように、支持板310A、310Bには開口311が形成されているのであるが、図2においてはその図示が省略されている。 The support plate 310 is a substantially disk-shaped member and is provided at each of the upper and lower ends of the heater unit 300 in FIG. 2. The support plate 310 provided at the upper end in FIG. 2 is also referred to as the "support plate 310A" below. The support plate 310 provided at the lower end in FIG. 2 is also referred to as the "support plate 310B" below. The pair of support plates 310A and 310B are members for reinforcing the entire heater unit 300 by sandwiching the entire sub-heater layer 330, main heater layer 350, bypass layer 370, etc. between them. In this embodiment, both support plates 310A and 310B are made of metal, but may be made of other materials (e.g., insulating materials). As will be described later, openings 311 are formed in the support plates 310A and 310B, but are omitted from FIG. 2.

絶縁層320は、支持板310Aとサブヒーター層330との間に設けられ、両者の間を電気的に接続するための層である。また、絶縁層320は、両者の間を物理的に接合する役割も有している。絶縁層320は、本実施形態ではポリイミドフィルムであるが、他の部材により形成されていてもよい。支持板310Aが絶縁性の材料で形成されている場合には、絶縁層320を無くすことも可能である。 The insulating layer 320 is provided between the support plate 310A and the sub-heater layer 330, and serves to electrically connect the two. The insulating layer 320 also serves to physically bond the two. In this embodiment, the insulating layer 320 is a polyimide film, but it may be made of other materials. If the support plate 310A is made of an insulating material, it is possible to eliminate the insulating layer 320.

サブヒーター層330は、外部から電力の供給を受けて発熱する部分である。図2においては、サブヒーター層330が単一の円板であるように模式的に描かれているのであるが、実際には、サブヒーター層330は複数の領域に分けられており、それぞれの領域を個別に発熱させることが可能となっている。サブヒーター層330の具体的な構成については後に説明する。 The sub-heater layer 330 is a part that generates heat when power is supplied from the outside. In FIG. 2, the sub-heater layer 330 is depicted as a single disk, but in reality, the sub-heater layer 330 is divided into multiple regions, and each region can be individually heated. The specific configuration of the sub-heater layer 330 will be described later.

絶縁層340は、サブヒーター層330とメインヒーター層350との間に設けられ、両者の間を電気的に接続するための層である。また、絶縁層340は、両者の間を物理的に接合する役割も有している。絶縁層340は、本実施形態ではポリイミドフィルムであるが、他の部材により形成されていてもよい。 The insulating layer 340 is provided between the sub-heater layer 330 and the main heater layer 350, and serves to electrically connect the two. The insulating layer 340 also serves to physically bond the two together. In this embodiment, the insulating layer 340 is a polyimide film, but it may be made of other materials.

メインヒーター層350は、先に述べたサブヒーター層330と同様に、外部から電力の供給を受けて発熱する部分である。図2においては、メインヒーター層350が単一の円板であるように模式的に描かれているのであるが、実際には、メインヒーター層350は複数の領域に分けられており、それぞれの領域を個別に発熱させることが可能となっている。メインヒーター層350の具体的な構成については後に説明する。 The main heater layer 350, like the sub-heater layer 330 described above, is a part that receives power from an external source and generates heat. In FIG. 2, the main heater layer 350 is depicted as a single disk, but in reality, the main heater layer 350 is divided into multiple regions, and each region can be individually heated. The specific configuration of the main heater layer 350 will be described later.

メインヒーター層350は、先に述べたサブヒーター層330に比べてその発熱量が大きくなっている。メインヒーター層350は、誘電体基板100の全体の温度を短時間で上昇させるためのものである。サブヒーター層330は、誘電体基板100の各部の温度を調整し、基板Wの面内温度分布を均一に近づけるためのものである。このように、本実施形態では、それぞれの役割に応じた2つのヒーター層が個別に設けられている。このような態様に換えて、ヒーター層が1つだけ設けられた構成としてもよい。 The main heater layer 350 has a larger heat generation amount than the sub-heater layer 330 described above. The main heater layer 350 is intended to raise the temperature of the entire dielectric substrate 100 in a short period of time. The sub-heater layer 330 is intended to adjust the temperature of each part of the dielectric substrate 100 and make the in-plane temperature distribution of the substrate W closer to uniform. In this manner, in this embodiment, two heater layers are provided separately according to their respective roles. Alternatively, a configuration in which only one heater layer is provided may be used.

絶縁層360は、メインヒーター層350とバイパス層370との間に設けられ、両者の間を電気的に接続するための層である。また、絶縁層360は、両者の間を物理的に接合する役割も有している。絶縁層360は、本実施形態ではポリイミドフィルムであるが、他の部材により形成されていてもよい。 The insulating layer 360 is provided between the main heater layer 350 and the bypass layer 370, and serves to electrically connect the two. The insulating layer 360 also serves to physically bond the two. In this embodiment, the insulating layer 360 is a polyimide film, but it may be made of other materials.

バイパス層370は、後述の給電部390と、サブヒーター層330やメインヒーター層350との間を電気的に接続するための層である。図2においては、バイパス層370は単一の円板であるように模式的に描かれているのであるが、実際には、バイパス層370は複数に分割されている。サブヒーター層330等に繋がる電路の途中にバイパス層370を設けることで、給電部390の位置を調整すること等が可能となる。バイパス層370は、その一部がサブヒーター層330又はメインヒーター層350に対し溶接されている。溶接部分の構成については後に説明する。 The bypass layer 370 is a layer for electrically connecting the power supply unit 390, which will be described later, to the sub-heater layer 330 and the main heater layer 350. In FIG. 2, the bypass layer 370 is depicted as a single disk, but in reality, the bypass layer 370 is divided into multiple pieces. By providing the bypass layer 370 in the middle of the electric path connected to the sub-heater layer 330, etc., it becomes possible to adjust the position of the power supply unit 390, etc. A part of the bypass layer 370 is welded to the sub-heater layer 330 or the main heater layer 350. The configuration of the welded part will be described later.

絶縁層380は、バイパス層370と支持板310Bとの間に設けられ、両者の間を電気的に接続するための層である。また、絶縁層380は、両者の間を物理的に接合する役割も有している。絶縁層380は、本実施形態ではポリイミドフィルムであるが、他の部材により形成されていてもよい。支持板310Bが絶縁性の材料で形成されている場合には、絶縁層380を無くすことも可能である。 The insulating layer 380 is provided between the bypass layer 370 and the support plate 310B, and serves to electrically connect the two. The insulating layer 380 also serves to physically connect the two. In this embodiment, the insulating layer 380 is a polyimide film, but it may be made of other materials. If the support plate 310B is made of an insulating material, it is possible to eliminate the insulating layer 380.

給電部390は、サブヒーター層330等を発熱させるために必要な電力を、外部から受ける部分である。本実施形態では、給電部390は細長い棒状のプラグとして形成されており、その一方の端部がバイパス層370に繋がっている。給電部390は、バイパス層370の数に応じて複数設けられているのであるが、図2においては、そのうちの2つのみが図示されている。ベースプレート200のうち、給電部390と対応する位置のそれぞれには、不図示の貫通穴が形成されており、給電部390は当該貫通穴に挿通されている。 The power supply unit 390 is a part that receives the power required to heat the sub-heater layer 330 and the like from the outside. In this embodiment, the power supply unit 390 is formed as a long, thin rod-shaped plug, one end of which is connected to the bypass layer 370. A plurality of power supply units 390 are provided according to the number of bypass layers 370, but only two of them are shown in FIG. 2. Through holes (not shown) are formed in the base plate 200 at positions corresponding to the power supply units 390, and the power supply units 390 are inserted through the through holes.

サブヒーター層330の構成について説明する。先に述べたように、サブヒーター層330は複数の領域に分けられており、それぞれの領域で個別に発熱させることが可能となっている。図3には、サブヒーター層330の分け方の一例が上面視で示されている。この例では、サブヒーター層330は計24個の領域HAに分けられている。 The structure of the sub-heater layer 330 will now be described. As mentioned above, the sub-heater layer 330 is divided into multiple regions, and each region can be individually heated. Figure 3 shows an example of how the sub-heater layer 330 is divided from above. In this example, the sub-heater layer 330 is divided into a total of 24 regions HA.

サブヒーター層330は線状の発熱部331として構成されており、それぞれの領域HAにおいて個別に引き回されている。図4には、1つの領域HAにおいて引き回されている発熱部331の例が示されている。それぞれの領域HAでは、その概ね全ての範囲を均等に通るような経路で、1本の線状の発熱部331が引き回されている。 The sub-heater layer 330 is configured as a linear heating portion 331, which is routed individually in each region HA. FIG. 4 shows an example of a heating portion 331 routed in one region HA. In each region HA, one linear heating portion 331 is routed along a path that passes evenly through almost the entire range.

発熱部331の両端のそれぞれには円形のパッド部332、333が形成されている。発熱部331及びパッド部332、333は、例えば、薄い金属箔にエッチングを施すこと等により形成されたものであり、その全体が1つのサブヒーター層330として機能する。換言すれば、計24個ある領域HAのそれぞれに対し、サブヒーター層330が1つずつ設けられている。 Circular pad portions 332, 333 are formed on both ends of the heat generating portion 331. The heat generating portion 331 and the pad portions 332, 333 are formed, for example, by etching a thin metal foil, and the entire portion functions as one sub-heater layer 330. In other words, one sub-heater layer 330 is provided for each of the 24 areas HA.

メインヒーター層350の構成について説明する。サブヒーター層330と同様に、メインヒーター層350も複数の領域に分けられており、それぞれの領域で個別に発熱させることが可能となっている。図5には、メインヒーター層350の分け方の一例が上面視で示されている。この例では、メインヒーター層350は計3個の領域HBに分けられている。 The configuration of the main heater layer 350 will now be described. Like the sub-heater layer 330, the main heater layer 350 is also divided into multiple regions, and each region can be made to generate heat individually. Figure 5 shows an example of how the main heater layer 350 is divided from above. In this example, the main heater layer 350 is divided into a total of three regions HB.

メインヒーター層350は線状の発熱部351として構成されており、それぞれの領域HBにおいて個別に引き回されている。図6には、1つの領域HBにおいて引き回されている発熱部351の例が示されている。それぞれの領域HBでは、その概ね全ての範囲を均等に通るような経路で、1本の線状の発熱部351が引き回されている。 The main heater layer 350 is configured as a linear heating portion 351, which is routed individually in each region HB. Figure 6 shows an example of a heating portion 351 routed in one region HB. In each region HB, one linear heating portion 351 is routed along a path that passes evenly through almost the entire range.

発熱部351の両端のそれぞれには円形のパッド部352、353が形成されている。発熱部351及びパッド部352、353は、例えば、薄い金属箔にエッチングを施すこと等により形成されたものであり、その全体が1つのメインヒーター層350として機能する。換言すれば、計3個ある領域HBのそれぞれに対し、メインヒーター層350が1つずつ設けられている。 Circular pad portions 352, 353 are formed on both ends of the heat generating portion 351. The heat generating portion 351 and the pad portions 352, 353 are formed, for example, by etching a thin metal foil, and the entire portion functions as one main heater layer 350. In other words, one main heater layer 350 is provided for each of the three regions HB.

図7には、2つの領域HAと、これらに配置された2つのサブヒーター層330、及び、当該サブヒーター層330に繋がるバイパス層370等の構成が、模式的な斜視図として示されている。図3に示される2つの領域HAのうちの一方のことを、以下では「領域HA1」とも称する。他方の領域HAのことを、以下では「領域HA2」とも称する。尚、図7に示される発熱部331等の形状は模式的なものであり、実際の形状とは異なる。 Figure 7 shows a schematic perspective view of two regions HA, two sub-heater layers 330 arranged therein, and a bypass layer 370 connected to the sub-heater layers 330. One of the two regions HA shown in Figure 3 will be referred to as "region HA1" below. The other region HA will be referred to as "region HA2" below. Note that the shapes of the heating portion 331 and other parts shown in Figure 7 are schematic and differ from the actual shapes.

バイパス層370は複数に分割されている。図7においては、複数に分割されたバイパス層370のうちの3つのみが図示されている。3つに分割されたバイパス層370のうち、図7において符号「371」が付されたものは、上面視において1つの領域HAのみと重なる位置に配置されている。つまり、それぞれの領域HAの直下となる位置に個別に配置されている。バイパス層370のうちこのように配置されている部分のことを、以下では「バイパス層371」とも称する。 The bypass layer 370 is divided into multiple parts. In FIG. 7, only three of the multiple divided bypass layers 370 are shown. Of the three divided bypass layers 370, the one marked with the reference symbol "371" in FIG. 7 is arranged in a position that overlaps only one area HA in a top view. In other words, each is individually arranged in a position directly below each area HA. The portion of the bypass layer 370 arranged in this way is also referred to below as the "bypass layer 371".

分割されたバイパス層370のうち、図7において符号「372」が付されたものは、上面視において領域HA1及び領域HA2の両方と重なる位置に配置されている。バイパス層370のうちこのように配置されている部分のことを、以下では「バイパス層372」とも称する。 Of the divided bypass layer 370, the one marked with the reference symbol "372" in FIG. 7 is positioned so as to overlap both area HA1 and area HA2 when viewed from above. Hereinafter, the portion of the bypass layer 370 that is positioned in this manner will also be referred to as "bypass layer 372."

領域HA1に配置されたサブヒーター層330では、発熱部331の一端にあるパッド部332が、その直下にあるバイパス層371に対し電気的に接続されている。発熱部331の他端にあるパッド部333は、バイパス層372に対し電気的に接続されている。 In the sub-heater layer 330 arranged in region HA1, the pad portion 332 at one end of the heat generating portion 331 is electrically connected to the bypass layer 371 located directly below it. The pad portion 333 at the other end of the heat generating portion 331 is electrically connected to the bypass layer 372.

領域HA2に配置されたサブヒーター層330でも上記と同様であり、発熱部331の一端にあるパッド部332が、その直下にあるバイパス層371に対し電気的に接続されている。発熱部331の他端にあるパッド部333は、バイパス層372に対し電気的に接続されている。 The same is true for the sub-heater layer 330 arranged in region HA2, where the pad portion 332 at one end of the heat generating portion 331 is electrically connected to the bypass layer 371 located directly below it. The pad portion 333 at the other end of the heat generating portion 331 is electrically connected to the bypass layer 372.

尚、上記のような各部の電気的な接続は、後述の溶接部301により実現されている。構成を理解しやすいように、図7においては、それぞれの溶接部301が直線状に伸びる棒状の部材のように模式的に描かれているが、実際の溶接部301の形状はこれとは異なる。 The electrical connections between the above-mentioned components are achieved by welds 301, which will be described later. To make the configuration easier to understand, in FIG. 7, each weld 301 is depicted as a straight rod-shaped member, but the actual shape of the welds 301 is different.

それぞれのバイパス層371には、図7の下方から給電部390の一端が繋がっている。これら給電部390のそれぞれには、外部の直流電源から電圧が個別に印加される。また、バイパス層372にも同様に、図7の下方から給電部390の一端が繋がっている。この給電部390は接地されている。 One end of a power supply unit 390 is connected to each bypass layer 371 from below in FIG. 7. A voltage is applied to each of these power supply units 390 individually from an external DC power source. Similarly, one end of a power supply unit 390 is connected to the bypass layer 372 from below in FIG. 7. This power supply unit 390 is grounded.

以上のように、それぞれの領域HAごとに設けられたサブヒーター層330のそれぞれは、一方のパッド部332がバイパス層371を介して個別の直流電源に接続されており、他方のパッド部333が共通のバイパス層372を介して接地されている。図7に図示されていないその他のサブヒーター層330についても、同様の構成により直流電源等に対し接続されている。このような構成とすることで、複数設けられたサブヒーター層330のそれぞれに電力を個別に供給し、各部における発熱量を調整することが可能となっている。 As described above, one pad portion 332 of each of the sub-heater layers 330 provided for each region HA is connected to an individual DC power supply via the bypass layer 371, and the other pad portion 333 is grounded via the common bypass layer 372. The other sub-heater layers 330 not shown in FIG. 7 are also connected to a DC power supply or the like in a similar configuration. With this configuration, it is possible to individually supply power to each of the multiple sub-heater layers 330 provided and adjust the amount of heat generated in each portion.

サブヒーター層330に対する電力の供給を、バイパス層370を介することなく給電部390から直接行うことも可能である。しかしながら、本実施形態のようにバイパス層370を介して電力供給を行う構成とすることで、給電部390の配置の自由度を高めることや、接地される給電部390を1つに纏めること等が可能となる。 It is also possible to supply power to the sub-heater layer 330 directly from the power supply unit 390 without passing through the bypass layer 370. However, by using a configuration in which power is supplied through the bypass layer 370 as in this embodiment, it is possible to increase the freedom of arrangement of the power supply unit 390 and to consolidate the power supply units 390 that are grounded into one.

それぞれのメインヒーター層350に対する電力の供給も、上記と同様の構成により実現されている。具体的な構成については、図7に示されるものと同様であるから、その説明や図示については省略する。サブヒーター層330に繋がるバイパス層370と、メインヒーター層350に繋がるバイパス層370とは、本実施形態のように互いに同じ高さ位置(図2に示されるバイパス層370の位置)に配置されていてもよいが、互いに異なる高さ位置に配置されていてもよい。 The supply of power to each main heater layer 350 is achieved by the same configuration as above. The specific configuration is the same as that shown in FIG. 7, so description and illustration thereof will be omitted. The bypass layer 370 connected to the sub-heater layer 330 and the bypass layer 370 connected to the main heater layer 350 may be located at the same height position as each other (the position of the bypass layer 370 shown in FIG. 2) as in this embodiment, but may also be located at different height positions.

先に述べたように、ヒーターユニット300では、サブヒーター層330とバイパス層370との間が溶接され電気的に接続されている。このように溶接された部分のことを、以下では「溶接部301」とも称する。 As mentioned above, in the heater unit 300, the sub-heater layer 330 and the bypass layer 370 are welded and electrically connected. Hereinafter, the part welded in this manner is also referred to as the "welded portion 301."

図8は、ヒーターユニット300のうち、溶接部301及びその近傍の構成を示す断面図である。図8に示されるように、ヒーターユニット300の一部においては、絶縁層340、360、及びメインヒーター層350を介することなく、サブヒーター層330とバイパス層370とを互いに直接当接させた上で、両者を例えば抵抗スポット溶接により一体に繋いである。多くの場合、溶接部301は、溶接の際に各部材が溶融したこと等により、図8のように局所的に盛り上がった状態となっている。 Figure 8 is a cross-sectional view showing the configuration of the welded portion 301 and its vicinity in the heater unit 300. As shown in Figure 8, in a part of the heater unit 300, the sub-heater layer 330 and the bypass layer 370 are directly abutted against each other without the insulating layers 340, 360 and the main heater layer 350, and are then connected together by, for example, resistance spot welding. In many cases, the welded portion 301 is in a locally raised state as shown in Figure 8 due to the melting of the various members during welding, etc.

本実施形態では、図8のように2つの溶接部301が互いに近接する位置に形成されている。つまり、図7に示されるそれぞれの溶接部301は、実際には各位置に2つずつ形成されている。尚、互いに近接するよう纏めて配置される溶接部301の数は、1つのみであってもよく、3つ以上であってもよい。溶接部301の数や間隔は、採用する溶接方法等に応じて適宜設定すればよい。 In this embodiment, two welds 301 are formed in positions close to each other as shown in FIG. 8. That is, two of each of the welds 301 shown in FIG. 7 are actually formed in each position. The number of welds 301 arranged together so as to be close to each other may be only one, or may be three or more. The number and spacing of the welds 301 may be set appropriately depending on the welding method to be adopted, etc.

サブヒーター層330とバイパス層370との間が上記のように溶接された後、一対の支持板310によってサブヒーター層330等が挟み込まれる。溶接部301は、上記のように盛り上がっており、図8において絶縁層320の上方側や絶縁層380の下方側に向けて突出している。従って、溶接部301の大きさによっては、一対の支持板310によってサブヒーター層330等の全体を挟み込む際に、溶接部301が支持板310に当たってしまい、支持板310の外表面が局所的に凸となるよう変形してしまう可能性がある。 After the sub-heater layer 330 and the bypass layer 370 are welded as described above, the sub-heater layer 330 and the like are sandwiched between a pair of support plates 310. The welded portion 301 is raised as described above, and protrudes toward the upper side of the insulating layer 320 and the lower side of the insulating layer 380 in FIG. 8. Therefore, depending on the size of the welded portion 301, when the entire sub-heater layer 330 and the like are sandwiched between the pair of support plates 310, the welded portion 301 may come into contact with the support plate 310, and the outer surface of the support plate 310 may be deformed to become locally convex.

支持板310が変形すると、その部分では接合層410、420(図1を参照)が薄くなる。その結果、ヒーターユニット300と誘電体基板100との間の熱抵抗や、ヒーターユニット300とベースプレート200との間の熱抵抗が局所的に小さくなり、基板Wの面内温度ばらつきが大きくなってしまうので好ましくない。 When the support plate 310 is deformed, the bonding layers 410, 420 (see FIG. 1) become thinner in that area. As a result, the thermal resistance between the heater unit 300 and the dielectric substrate 100 and the thermal resistance between the heater unit 300 and the base plate 200 become locally small, which undesirably increases the in-plane temperature variation of the substrate W.

そこで、本実施形態に係る静電チャック10では、支持板310のうち溶接部301と対向する位置に、開口311を形成してある。図9(A)に示されるように、本実施要形態の開口311は円形の開口となっており、上面視においては、2つの溶接部301が1つの開口311の内側に収容されている。 Therefore, in the electrostatic chuck 10 according to this embodiment, an opening 311 is formed in the support plate 310 at a position facing the welded portion 301. As shown in FIG. 9(A), the opening 311 in this embodiment is a circular opening, and when viewed from above, two welded portions 301 are housed inside one opening 311.

ヒーターユニット300には、サブヒーター層330とバイパス層370との間を繋ぐ溶接部301が複数設けられている。支持板310では、上面視において溶接部301と重なる位置の全てに対し、図8と同様の開口311が形成されている。つまり、全ての溶接部301が、支持板310に形成された開口311の内側に収容されている。溶接部301が支持板310に当接しないので、溶接部301が局所的に盛り上がっていたとしても、それにより支持板310が変形してしまうことはない。 The heater unit 300 is provided with a plurality of welds 301 that connect the sub-heater layer 330 and the bypass layer 370. In the support plate 310, openings 311 similar to those in FIG. 8 are formed at all positions that overlap with the welds 301 when viewed from above. In other words, all of the welds 301 are housed inside the openings 311 formed in the support plate 310. Since the welds 301 do not contact the support plate 310, even if the welds 301 are locally raised, the support plate 310 will not be deformed as a result.

開口311は、一対の支持板310A、310Bの両方に形成されてもよいが、これらのうちいずれか一方のみに形成されてもよい。ただし、本実施形態のように支持板310A、310Bの両方に開口311を形成しておけば、ヒーターユニット300の両側において支持板310の変形を防止することができるので、より好ましい。 The openings 311 may be formed in both of the pair of support plates 310A, 310B, or may be formed in only one of them. However, forming the openings 311 in both support plates 310A, 310B as in this embodiment is more preferable because it prevents deformation of the support plate 310 on both sides of the heater unit 300.

本実施形態のように、互いに近接する位置に2つの溶接部301が存在しており、これら2つの溶接部301の全体が所定方向に伸びているような場合には、例えば図9(B)の例のように、開口311の形状を同じ方向(上記の「所定方向」)に伸びているような形状としてもよい。また、図9(C)の例のように、溶接部301が1つだけ存在しており、その溶接部301の形状が所定方向に伸びているような場合でも、上記と同様に、開口311の形状を同じ方向に伸びているような形状とすればよい。 In the case where there are two welds 301 close to each other and the two welds 301 extend in their entirety in a predetermined direction, as in the example of FIG. 9(B), the shape of the opening 311 may be such that it extends in the same direction (the "predetermined direction" described above). Also, in the case where there is only one weld 301 and the shape of the weld 301 extends in a predetermined direction, as in the example of FIG. 9(C), the shape of the opening 311 may be such that it extends in the same direction, as described above.

つまり、溶接部301が所定方向に伸びている場合には、当該溶接部301と対向する位置に形成された開口311も所定方向に伸びるよう形成すればよい。溶接部301の形状に合わせて開口311を形成することで、溶接部301の大きさを必要最低限に抑えることができる。 In other words, if the welded portion 301 extends in a predetermined direction, the opening 311 formed at the position opposite the welded portion 301 may also be formed to extend in the predetermined direction. By forming the opening 311 to match the shape of the welded portion 301, the size of the welded portion 301 can be kept to a minimum.

尚、溶接部301が「所定方向に伸びている」とは、単一の溶接部301が所定方向に沿って長く伸びている場合(図9(C))のほか、複数の溶接部301が所定方向に並んでいるような場合(図9(B))をも含む表現である。 Note that the weld 301 "extending in a predetermined direction" refers not only to a case where a single weld 301 extends long in the predetermined direction (Figure 9(C)), but also to a case where multiple welds 301 are lined up in the predetermined direction (Figure 9(B)).

以上においては、サブヒーター層330とバイパス層370との接続部分の構成について説明したが、メインヒーター層350とバイパス層370との接続部分の構成についても上記と同様である。図示は省略するが、メインヒーター層350とバイパス層370との間も溶接部301で繋がっており、支持板310のうちこの溶接部301と対向する部分には、図8や図9と同様の開口311が形成されている。 The above describes the configuration of the connection between the sub-heater layer 330 and the bypass layer 370, but the configuration of the connection between the main heater layer 350 and the bypass layer 370 is the same as above. Although not shown, the main heater layer 350 and the bypass layer 370 are also connected by a welded portion 301, and an opening 311 similar to that shown in Figures 8 and 9 is formed in the portion of the support plate 310 facing this welded portion 301.

ヒーターユニット300のその他の構成について説明する。図10(A)に示されるように、ヒーターユニット300のうち開口311とは異なる部分には、全体を貫通する貫通穴302が形成されている。このような貫通穴302としては、例えば、半導体製造装置に設けられたリフトピンを挿通するための穴や、空間SPにヘリウムガスを導くためのガス穴等が挙げられる。 Other configurations of the heater unit 300 will now be described. As shown in FIG. 10(A), a through hole 302 that penetrates the entire heater unit 300 is formed in a portion of the heater unit 300 other than the opening 311. Examples of such through holes 302 include holes for inserting lift pins provided in a semiconductor manufacturing device and gas holes for introducing helium gas into the space SP.

図10(A)の例では、ヒーターユニット300を構成する絶縁層320やサブヒーター層330等の全ての部材が、貫通穴302から内側へと突出しておらず、貫通穴302の内面全体が略円筒形状の面となっている。このような構成においては、絶縁層320等の各部材が、貫通穴302を通るリフトピンやヘリウムガスの移動を妨げることがない。 In the example of FIG. 10(A), none of the components constituting the heater unit 300, such as the insulating layer 320 and the sub-heater layer 330, protrude inward from the through hole 302, and the entire inner surface of the through hole 302 is a roughly cylindrical surface. In this configuration, the components such as the insulating layer 320 do not impede the movement of the lift pin or helium gas passing through the through hole 302.

一方、図10(B)の例では、ヒーターユニット300を構成する部材のうち、支持板310を除く全ての部材が、貫通穴302の内面から内側へと突出している。このように突出している部分のことを、以下では「突出部303」とも称する。上面視において、突出部303は、貫通穴302の内側で連続した環状となるよう突出している。 On the other hand, in the example of FIG. 10(B), all of the components constituting the heater unit 300, except for the support plate 310, protrude inward from the inner surface of the through hole 302. Hereinafter, such protruding parts are also referred to as "protruding parts 303." When viewed from above, the protruding parts 303 protrude in a continuous ring shape inside the through hole 302.

このような構成においては、支持板310Aと支持板310Bとの電気的な接触が、突出部303の介在により確実に防止される。支持板310A及び支持板310Bのそれぞれの電位が、接触により急激に変動しないので、半導体製造装置においてプラズマが不安定になってしまうような事態を確実に防止することができる。 In this configuration, electrical contact between support plate 310A and support plate 310B is reliably prevented by the presence of protrusion 303. Since the potentials of support plate 310A and support plate 310B do not fluctuate suddenly due to contact, it is possible to reliably prevent situations in which the plasma becomes unstable in the semiconductor manufacturing device.

尚、図10(B)の構成とする場合には、貫通穴302を通るリフトピンやヘリウムガスの移動を妨げない程度に、突出部302の突出量を小さく抑えておくことが好ましい。 When using the configuration shown in FIG. 10(B), it is preferable to keep the amount of protrusion of the protrusion 302 small so as not to impede the movement of the lift pin or helium gas passing through the through hole 302.

図10(A)のような貫通穴302と、図10(B)のような貫通穴302とが、1つのヒーターユニット300において混在していてもよい。 Through holes 302 as shown in FIG. 10(A) and through holes 302 as shown in FIG. 10(B) may be mixed in one heater unit 300.

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。 The present embodiment has been described above with reference to specific examples. However, the present disclosure is not limited to these specific examples. Design modifications to these specific examples made by a person skilled in the art are also included within the scope of the present disclosure as long as they have the features of the present disclosure. The elements of each of the above-mentioned specific examples, as well as their arrangement, conditions, shape, etc., are not limited to those exemplified and can be modified as appropriate. The elements of each of the above-mentioned specific examples can be combined in different ways as appropriate, as long as no technical contradictions arise.

10:静電チャック
100:誘電体基板
300:ヒーターユニット
330:サブヒーター層
350:メインヒーター層
370:バイパス層
310,310A,310B:支持板
311:開口
10: Electrostatic chuck 100: Dielectric substrate 300: Heater unit 330: Sub-heater layer 350: Main heater layer 370: Bypass layer 310, 310A, 310B: Support plate 311: Opening

Claims (3)

誘電体基板と、
前記誘電体基板を加熱するヒーターユニットと、を備え、
前記ヒーターユニットは、
電力の供給を受けて発熱するヒーター層と、
一部が前記ヒーター層に溶接されているバイパス層と、
前記ヒーター層及び前記バイパス層を間に挟み込む一対の支持板と、を有するものであり、
前記ヒーター層と前記バイパス層との間が溶接されている部分、を溶接部としたときに、
一対の前記支持板のうち少なくとも一方では、前記溶接部と対向する位置に開口が形成されていることを特徴とする静電チャック。
A dielectric substrate;
a heater unit for heating the dielectric substrate,
The heater unit includes:
A heater layer that generates heat when supplied with power;
a bypass layer, a portion of which is welded to the heater layer;
a pair of support plates sandwiching the heater layer and the bypass layer therebetween,
When the portion where the heater layer and the bypass layer are welded is defined as a welded portion,
At least one of the pair of support plates has an opening formed at a position facing the welded portion.
前記溶接部は所定方向に伸びており、
当該溶接部と対向する位置に形成された前記開口も前記所定方向に伸びていることを特徴とする、請求項1に記載の静電チャック。
The weld extends in a predetermined direction,
2. The electrostatic chuck according to claim 1, wherein the opening formed at a position opposite the welded portion also extends in the predetermined direction.
一対の前記支持板の両方に前記開口が形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の静電チャック。 The electrostatic chuck according to claim 1, characterized in that the openings are formed in both of the pair of support plates.
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