JPWO2018190257A1 - 保持装置 - Google Patents
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Abstract
Description
A−1.静電チャック100の構成:
図1は、第1実施形態における静電チャック100の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図2は、第1実施形態における静電チャック100のXZ断面構成を概略的に示す説明図であり、図3は、第1実施形態における静電チャック100のXY平面(上面)構成を概略的に示す説明図である。各図には、方向を特定するための互いに直交するXYZ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Z軸正方向を上方向といい、Z軸負方向を下方向というものとするが、静電チャック100は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。
上述したように、セラミックス板10の内部には、発熱用抵抗体層50と発熱抵抗体用ドライバ51とが配置されている(図2参照)。図4は、発熱用抵抗体層50および発熱抵抗体用ドライバ51の構成(および測温用抵抗体層60、測温抵抗体用ドライバ70の構成)を模式的に示す説明図である。図4の上段には、発熱用抵抗体層50の一部のXZ断面構成が模式的に示されており、図4の中段には、発熱抵抗体用ドライバ51の一部のXY平面構成が模式的に示されている。
上述したように、セラミックス板10の内部には、測温用抵抗体層60と測温抵抗体用ドライバ70とが配置されている(図2参照)。図4の上段には、測温用抵抗体層60の一部のXZ断面構成が模式的に示されており、図4の下段には、測温抵抗体用ドライバ70の一部のXY平面構成が模式的に示されている。なお、測温抵抗体用ドライバ70は、特許請求の範囲におけるドライバに相当する。
L1<L2<L3<L4<L5<L6・・・(1)
W1<W2<W3<W4<W5<W6・・・(2)
(1)材料の比抵抗(Ω・m)について
発熱抵抗体用ドライバ51の材料の比抵抗は、発熱用抵抗体500の材料の比抵抗の95%以下である。
測温抵抗体用ドライバ70の材料の比抵抗は、測温用抵抗体600の材料の比抵抗の95%以下である。
(2)材料の抵抗温度係数(ppm/℃)について
測温用抵抗体600の材料の抵抗温度係数は、発熱用抵抗体500の材料の抵抗温度係数の110%以上である。
測温用抵抗体600の材料の抵抗温度係数は、測温抵抗体用ドライバ70の材料の抵抗温度係数の110%以上である。
(3)パターン形状について
発熱用抵抗体500は、セグメントSE全体に均一的なピッチで配線され、温度平滑化のために、温度特異点がないように、一部分がパターン幅調整されている。また、発熱用抵抗体500は、抵抗を高くするために、上下方向に並ぶ複数層の要素が直列接続された構成であってもよい。
測温用抵抗体600は、セグメントSEの温度を測定したいポイントを中心に配線される。セグメントSE間の境界には、隣接セグメントSEの温度影響があるため、測温用抵抗体600は、該境界をできるだけ避けて配線される。測温用抵抗体600は、温度特異点に対するパターン調整が必要ないので、測温用抵抗体600の線幅は、発熱用抵抗体500の線幅と比べて、細く、かつ、均一化されている。測温用抵抗体600は、抵抗を高くするために、上下方向に並ぶ複数層の要素が直列接続された構成であってもよい。
発熱抵抗体用ドライバ51は、発熱用抵抗体500との接続箇所(ビア)から給電端子との接続箇所(ビア)まで、できるだけ最短のルートで、かつ、太幅で配線され、折り返し箇所などは存在しない。発熱抵抗体用ドライバ51は、抵抗を低くするために、上下方向に並ぶ複数層の要素が並列接続された構成であってもよい。なお、発熱抵抗体用ドライバ51は、発熱用抵抗体500との接続箇所(ビア)から給電端子との接続箇所(ビア)までの間に障害物がある場合には、上下方向に並ぶ複数層の要素が直列接続された構成であってもよい。
測温抵抗体用ドライバ70は、発熱抵抗体用ドライバ51と同様に、測温用抵抗体600との接続箇所(ビア)から給電端子との接続箇所(ビア)まで、できるだけ最短のルートで、かつ、太幅で配線され、折り返し箇所などは存在しない。測温抵抗体用ドライバ70は、抵抗を低くするために、上下方向に並ぶ複数層の要素が並列接続された構成であってもよい。なお、測温抵抗体用ドライバ70は、測温用抵抗体600との接続箇所(ビア)から給電端子との接続箇所(ビア)までの間に障害物がある場合には、上下方向に並ぶ複数層の要素が直列接続された構成であってもよい。
以上説明したように、第1実施形態の静電チャック100は、Z軸方向に略直交する略平面状の吸着面S1を有するセラミックス板10備え、セラミックス板10の吸着面S1上に対象物(例えばウェハW)を保持する保持装置である。静電チャック100は、セラミックス板10を面方向に並ぶ複数のセグメントSEに仮想的に分割したときの各セグメントSE内に配置された発熱用抵抗体500および測温用抵抗体600と、発熱用抵抗体500および測温用抵抗体600に対する給電経路を構成する給電部80とを備える。各セグメントSEにおいて、測温用抵抗体600のZ軸方向における位置は、発熱用抵抗体500の位置とは異なる。また、第1実施形態の静電チャック100では、各測温用抵抗体600は、Z軸方向における位置が互いに異なり、かつ、互いに直列に接続された3層の抵抗体要素(第1の抵抗体要素610、第2の抵抗体要素620、第3の抵抗体要素630)を有する。そのため、第1実施形態の静電チャック100では、測温用抵抗体600が単層構成である形態と比較して、測温用抵抗体600を1つのセグメントSE内に収めつつ、その抵抗値を高くすることができる。測温用抵抗体600の抵抗値が高くなると、測温用抵抗体600の抵抗値に基づく温度測定の分解能(感度)は向上する。従って、第1実施形態の静電チャック100によれば、測温用抵抗体600の抵抗値に基づく温度測定の分解能を向上させることによってセラミックス板10の各セグメントSEの温度測定の精度を向上させることができ、各セグメントSEに配置された発熱用抵抗体500を用いた各セグメントSEの温度制御の精度を向上させることができ、その結果、セラミックス板10の吸着面S1の温度分布の均一性(すなわち、ウェハWの温度分布の均一性)を向上させることができる。
図7は、第1実施形態の変形例における静電チャック100の発熱用抵抗体層50、発熱抵抗体用ドライバ51、測温用抵抗体層60、および、測温抵抗体用ドライバ70の構成を模式的に示す説明図である。図7に示す第1実施形態の変形例の静電チャック100の構成は、上述した第1実施形態の静電チャック100の構成と比較して、発熱用抵抗体500に接続される2つの導電ラインの内の一方が、該発熱用抵抗体500と同一のセグメントSEに配置された測温用抵抗体600に接続される2つの導電ラインの内の一方と共通化されている点が異なる。例えば、図7に示された3つのセグメントSEの内、最も右側に位置するセグメントSEに配置された発熱用抵抗体500の一端は、発熱抵抗体用ドライバ51に含まれる第1の導電ライン511に電気的に接続されているが、発熱用抵抗体500の他端は、該セグメントSEに配置された測温用抵抗体600に電気的に接続されたライン対710を構成する第2の導電ライン712に電気的に接続されている(そのため、ビア対53を構成するビア532と抵抗体側ビア対73を構成する抵抗体側ビア732とが共通化されている)。このような構成であっても、発熱用抵抗体500および測温用抵抗体600への印加電圧を個別に制御することができ、測温用抵抗体600を用いた各セグメントSEの温度測定結果に基づく発熱用抵抗体500を用いた各セグメントSEの温度制御を実現することができる。
図8は、第2実施形態における静電チャック100aの発熱用抵抗体層50、発熱抵抗体用ドライバ51、測温用抵抗体層60、および、測温抵抗体用ドライバ70の構成を模式的に示す説明図である。以下では、第2実施形態の静電チャック100aの構成の内、上述した第1実施形態の静電チャック100の構成と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。
図9は、第3実施形態における静電チャック100bのXZ断面構成を概略的に示す説明図であり、図10は、第3実施形態における静電チャック100bの発熱用抵抗体層50、発熱抵抗体用ドライバ51、測温用抵抗体層60、および、測温抵抗体用ドライバ70の構成を模式的に示す説明図である。以下では、第3実施形態の静電チャック100bの構成の内、上述した第1実施形態の静電チャック100の構成と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。
図11は、第4実施形態における静電チャック100cのXZ断面構成を概略的に示す説明図であり、図12は、第4実施形態における静電チャック100cの測温抵抗体用ドライバ70のXY平面構成を模式的に示す説明図である。以下では、第4実施形態の静電チャック100cの構成の内、上述した第1実施形態の静電チャック100の構成と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。
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。
Claims (8)
- 第1の方向に略直交する第1の表面を有する板状部材と、
前記板状部材の少なくとも一部を前記第1の方向に直交する方向に並ぶ複数のセグメントに仮想的に分割したときの各前記セグメントに配置された発熱用抵抗体と、
各前記セグメントに配置され、前記第1の方向における位置が前記発熱用抵抗体とは異なる測温用抵抗体と、
前記発熱用抵抗体および前記測温用抵抗体に対する給電経路を構成する給電部と、
を備え、前記板状部材の前記第1の表面上に対象物を保持する保持装置において、
少なくとも1つの前記測温用抵抗体である特定測温用抵抗体は、前記第1の方向における位置が互いに異なり、かつ、互いに直列に接続された複数層の抵抗体要素を有することを特徴とする、保持装置。 - 請求項1に記載の保持装置において、
前記給電部は、
第1の導電ラインと第2の導電ラインとから構成されたライン対を有するドライバと、
一対の給電端子と、
前記ライン対を構成する前記第1の導電ラインを、一方の前記給電端子に電気的に接続する第1の給電側ビアと、前記ライン対を構成する前記第2の導電ラインを、他方の前記給電端子に電気的に接続する第2の給電側ビアと、を有する給電側ビア対と、
一の前記測温用抵抗体の一端を、前記ライン対を構成する前記第1の導電ラインに電気的に接続する第1の抵抗体側ビアと、前記一の測温用抵抗体の他端を、前記ライン対を構成する前記第2の導電ラインに電気的に接続する第2の抵抗体側ビアと、を有する抵抗体側ビア対と、
を備え、
前記特定測温用抵抗体に電気的に接続された前記ライン対を構成する前記第1の導電ラインと前記第2の導電ラインとの少なくとも一方は、前記第1の方向における位置が互いに異なり、かつ、互いに並列に接続された複数層の導電ライン要素を有することを特徴とする、保持装置。 - 請求項1に記載の保持装置において、
前記給電部は、
複数の第1の導電ラインと複数の第2の導電ラインとを有するドライバと、
少なくとも一対の給電端子と、
前記複数の第1の導電ラインを、一対の前記給電端子を構成する一方の給電端子に電気的に接続する第1の給電側ビアと、前記複数の第2の導電ラインを、前記一対の給電端子を構成する他方の給電端子に電気的に接続する第2の給電側ビアと、を有する給電側ビア対と、
各前記測温用抵抗体を、前記第1の導電ラインと前記第2の導電ラインとに電気的に接続する抵抗体側ビア対と、
を備え、
各前記第1の導電ラインおよび各前記第2の導電ラインは、ともに、複数の前記測温用抵抗体に電気的に接続されており、
各前記測温用抵抗体に電気的に接続される前記第1の導電ラインと前記第2の導電ラインとの組合せは、前記測温用抵抗体毎に異なることを特徴とする、保持装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の保持装置において、さらに、
前記板状部材における前記第1の表面とは反対側の表面に対向するように配置され、内部に冷媒流路が形成されたベース部材を備え、
前記特定測温用抵抗体は、同一の前記セグメントに配置された前記発熱用抵抗体と比較して、前記ベース部材に近い位置に配置されていることを特徴とする、保持装置。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の保持装置において、
前記給電部は、
第1の導電ラインと第2の導電ラインとから構成されたライン対を有するドライバと、
一対の給電端子と、
前記ライン対を構成する前記第1の導電ラインを、一方の前記給電端子に電気的に接続する第1の給電側ビアと、前記ライン対を構成する前記第2の導電ラインを、他方の前記給電端子に電気的に接続する第2の給電側ビアと、を有する給電側ビア対と、
一の前記測温用抵抗体の一端を、前記ライン対を構成する前記第1の導電ラインに電気的に接続する第1の抵抗体側ビアと、前記一の測温用抵抗体の他端を、前記ライン対を構成する前記第2の導電ラインに電気的に接続する第2の抵抗体側ビアと、を有する抵抗体側ビア対と、
を備え、
前記特定測温用抵抗体に電気的に接続された前記ライン対を構成する前記第1の導電ラインと前記第2の導電ラインとの少なくとも一方の線幅は、前記特定測温用抵抗体の線幅より太いことを特徴とする、保持装置。 - 請求項5に記載の保持装置において、
前記ドライバは、
延伸方向に沿った長さがL1で線幅がW1である前記導電ラインと、
延伸方向に沿った長さがL2(ただし、L2>L1)で線幅がW2(ただし、W2>W1)である前記導電ラインと、
を含むことを特徴とする、保持装置。 - 請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の保持装置において、
前記第1の方向に平行な任意の仮想平面に前記特定測温用抵抗体と、前記特定測温用抵抗体と同一の前記セグメントに配置された前記発熱用抵抗体とを投影したとき、前記仮想平面に平行で、かつ、前記第1の方向に直交する第2の方向において、前記特定測温用抵抗体の投影の両端の位置は、前記発熱用抵抗体の投影の両端の間の位置であることを特徴とする、保持装置。 - 請求項7に記載の保持装置において、
前記板状部材の内部において、前記特定測温用抵抗体と他の前記測温用抵抗体との間に、前記板状部材より熱伝導率の低い断熱層が設けられていることを特徴とする、保持装置。
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