本發(fā)明涉及一種設(shè)置有加熱元件的靜電卡盤(pán)裝置,并且涉及一種靜電卡盤(pán)裝置、靜電卡盤(pán)控制裝置、程序及靜電卡盤(pán)控制方法。
本申請(qǐng)基于2014年11月20日在日本申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)2014-235737號(hào)、2014年11月20日在日本申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)2014-235454號(hào)、2015年3月18日在日本申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)2015-054573號(hào)及2015年3月18日在日本申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)2015-054985號(hào)主張優(yōu)先權(quán),在此援引其內(nèi)容。
背景技術(shù):
在等離子體蝕刻裝置、等離子體cvd裝置等使用等離子體的半導(dǎo)體制造裝置中,以往,使用靜電卡盤(pán)裝置作為將晶圓簡(jiǎn)單地安裝并固定于試料臺(tái),且將該晶圓維持為所希望的溫度的裝置。
在等離子體蝕刻裝置中,若將等離子體照射于固定在靜電卡盤(pán)裝置的晶圓,則晶圓的表面溫度上升。為了抑制該表面溫度的上升,使水等冷卻介質(zhì)在靜電卡盤(pán)裝置的溫度調(diào)節(jié)用基座部循環(huán),從下側(cè)冷卻晶圓。然而,根據(jù)該冷卻狀態(tài),在晶圓面內(nèi)產(chǎn)生溫度分布。例如,在晶圓的中心部溫度變高,在邊緣側(cè)溫度變低。并且,因等離子體蝕刻裝置的結(jié)構(gòu)、方式的不同等而等離子體的生成狀態(tài)發(fā)生變化。隨著該等離子體生成狀態(tài)的變化,而在晶圓的面內(nèi)溫度分布上產(chǎn)生差異。并且,即使設(shè)為在晶圓上進(jìn)行各種成膜的裝置,也會(huì)受到成膜條件、成膜室內(nèi)的氣氛控制的影響,從而晶圓面內(nèi)產(chǎn)生溫度分布。
由此,提出有在靜電卡盤(pán)部與溫度調(diào)節(jié)用基座部之間安裝有加熱部件的帶加熱器功能的靜電卡盤(pán)裝置(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。
該帶加熱器功能的靜電卡盤(pán)裝置能夠在晶圓內(nèi)局部造成溫度分布。因此對(duì)應(yīng)于膜沉積速度、等離子體蝕刻速度而能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定晶圓的面內(nèi)溫度分布。通過(guò)設(shè)定晶圓的面內(nèi)溫度分布而能夠有效地進(jìn)行晶圓上的圖案形成等局部的膜形成、局部的等離子體蝕刻。
在利用等離子體的蝕刻裝置或cvd(chemicalvapordeposition)裝置等中,所使用的是使用靜電卡盤(pán)(esc:electrostaticchuck)的靜電卡盤(pán)裝置。
靜電卡盤(pán)裝置具備具有載置硅晶圓等板狀試料的載置面以及靜電吸附用電極的靜電卡盤(pán)部,通過(guò)使該靜電卡盤(pán)用電極產(chǎn)生電荷,由靜電吸附力將該板狀試料固定于該載置面。并且,靜電卡盤(pán)裝置有時(shí)具備加熱器(例如,參考專(zhuān)利文獻(xiàn)2。)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2008-300491號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)平11-163109號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的技術(shù)課題
近年來(lái),在等離子體蝕刻裝置中,隨著半導(dǎo)體裝置的配線的微細(xì)化等,而比以往更嚴(yán)格地要求蝕刻速率的均勻性。基于等離子體蝕刻的蝕刻速度受到等離子體的密度、晶圓表面溫度、蝕刻氣體的濃度分布等的影響。由于在晶圓面內(nèi)具有等離子體密度、蝕刻氣體濃度的分布,因此需要以更高精度控制晶圓表面溫度的均勻性以及晶圓面內(nèi)溫度分布的調(diào)節(jié)。
并且,也要求對(duì)應(yīng)于多種膜的蝕刻而在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行蝕刻溫度的變更,形成較窄的面內(nèi)溫度分布。為了實(shí)現(xiàn)這些而需要增加對(duì)加熱器的電力供給量,并需要將溫度調(diào)節(jié)用基座部的控制溫度與靜電卡盤(pán)裝置的吸附面的溫度差設(shè)得較大。然而,隨著溫度調(diào)節(jié)用基座部的控制溫度與吸附面的溫度差的增加,晶圓上的同一圓周上的溫度均勻性有變差的傾向。
作為該對(duì)策,以往,以同心圓狀配置多個(gè)加熱器而進(jìn)行溫度控制、以及增加同心圓狀的徑向的加熱器的分割數(shù)量,由此能夠改善晶圓面內(nèi)的溫度控制性、均熱性。
然而,若加熱器的分割數(shù)量增加,則存在的問(wèn)題是賦予晶圓面內(nèi)溫度分布的狀態(tài)及升降溫時(shí)的溫度調(diào)節(jié)的難易度增加。并且,若加熱器的分割數(shù)量增加,則隨之靜電卡盤(pán)裝置的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。
本發(fā)明是鑒于所述現(xiàn)有問(wèn)題而完成的,本發(fā)明的課題在于,提供一種即使是具備分割為多個(gè)的加熱器的結(jié)構(gòu),也可以以簡(jiǎn)便的結(jié)構(gòu)對(duì)由各加熱器所加熱的區(qū)域進(jìn)行均勻的溫度控制的靜電卡盤(pán)裝置、以及提供一種能夠以高精度進(jìn)行使用加熱器的溫度控制的靜電卡盤(pán)裝置、靜電卡盤(pán)控制裝置、程序及靜電卡盤(pán)控制方法。
用于解決技術(shù)課題的手段
本發(fā)明作為解決所述課題的手段而具有以下結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的一方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置具備:靜電卡盤(pán)部,在一主面上具有載置板狀試料的載置面,并且具備靜電吸附用電極;溫度調(diào)節(jié)用基座部,相對(duì)于所述靜電卡盤(pán)部而配置于與所述載置面相反的一側(cè),并對(duì)所述靜電卡盤(pán)部進(jìn)行冷卻;高頻產(chǎn)生用電極,以層狀配置于所述靜電卡盤(pán)部與所述溫度調(diào)節(jié)用基座部之間;高頻電源,連接于所述高頻產(chǎn)生用電極;第1加熱元件,包括以層狀配置于所述高頻產(chǎn)生用電極與所述溫度調(diào)節(jié)用基座部之間的多個(gè)主加熱器;及保護(hù)電極,以層狀配置于所述高頻產(chǎn)生用電極與所述第1加熱元件之間。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),保護(hù)電極阻斷從高頻產(chǎn)生用電極產(chǎn)生的高頻。因此能夠抑制構(gòu)成第1加熱元件的加熱器電源因高頻而受到影響。并且,能夠去除第1加熱元件用高頻截止濾波器。即,有助于避免靜電卡盤(pán)裝置的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜,并有助于降低靜電卡盤(pán)裝置的制作成本。
在本發(fā)明的一方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置中,能夠采用如下結(jié)構(gòu):在所述第1加熱元件與所述保護(hù)電極之間或者在所述第1加熱元件與所述溫度調(diào)節(jié)用基座部之間,還具備包括以層狀配置的多個(gè)副加熱器的第2加熱元件。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),除了保護(hù)電極以外,配置于保護(hù)電極側(cè)的第1加熱元件或第2加熱元件也阻斷從高頻產(chǎn)生用電極產(chǎn)生的高頻。從而,能夠進(jìn)一步抑制配置于溫度調(diào)整用基座部側(cè)的第1加熱元件或第2加熱元件受到高頻的影響。即,能夠進(jìn)一步降低在該加熱器的加熱器電源中高頻作為干擾而泄漏,且加熱器電源的動(dòng)作及性能受損的可能性。
并且,根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠單獨(dú)控制被分割為多個(gè)主加熱器的各區(qū)域的溫度分布,并且能夠由副加熱器對(duì)各區(qū)域內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)進(jìn)行微調(diào)。因此,在保持有板狀試料時(shí),即使因等離子體的生成狀態(tài)、成膜條件的變動(dòng)而在板狀試料中欲產(chǎn)生局部的溫度分布,也能夠通過(guò)基于副加熱器來(lái)微調(diào)溫度而抑制溫度分布。因此,在應(yīng)用于蝕刻裝置、成膜裝置的情況下,有助于提高蝕刻速率的均勻性,并有助于控制局部的蝕刻速率及提高成膜的穩(wěn)定性。
在本發(fā)明的一方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置中采用如下結(jié)構(gòu):所述保護(hù)電極具有沿其圓周方向延伸的第1傳熱勢(shì)壘。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),經(jīng)由保護(hù)電極而能夠抑制沿平面方向進(jìn)行導(dǎo)熱,并能夠進(jìn)一步提高每一個(gè)區(qū)域的溫度控制性。在靜電卡盤(pán)裝置中,在平面方向中可容許向同心圓方向(周向)的導(dǎo)熱。另一方面,徑向的導(dǎo)熱會(huì)成為均熱性的阻礙因素。因此通過(guò)對(duì)保護(hù)電極的徑向進(jìn)行熱分離而能夠進(jìn)一步提高靜電卡盤(pán)裝置的溫度控制性。
在本發(fā)明的一方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置中能夠采用如下結(jié)構(gòu):構(gòu)成所述第1加熱元件的所述多個(gè)主加熱器在所述圓形區(qū)域中以同心狀配置,所述保護(hù)電極的所述第1傳熱勢(shì)壘設(shè)置成與在所述圓形區(qū)域的徑向上相鄰的所述多個(gè)主加熱器之間的區(qū)域平面地重疊。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),根據(jù)由各主加熱器及副加熱器控制溫度的區(qū)域,能夠阻礙金屬板在平面方向的傳熱。即,能夠進(jìn)一步提高靜電卡盤(pán)裝置1在每一個(gè)區(qū)域的溫度控制性。
在本發(fā)明的一方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置中能夠采用如下結(jié)構(gòu):構(gòu)成所述第1加熱元件的所述多個(gè)主加熱器在所述圓形區(qū)域中以同心圓環(huán)狀配置,所述高頻產(chǎn)生用電極具有沿其圓周方向延伸的第2傳熱勢(shì)壘,所述第2傳熱勢(shì)壘設(shè)置成與在圓環(huán)區(qū)域的徑向上相鄰的所述多個(gè)主加熱器之間的區(qū)域平面地重疊。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),經(jīng)由高頻產(chǎn)生用電極能夠抑制沿平面方向進(jìn)行導(dǎo)熱,并能夠進(jìn)一步提高每一個(gè)區(qū)域的溫度控制性。通過(guò)對(duì)高頻產(chǎn)生用電極的徑向進(jìn)行熱分離而能夠進(jìn)一步提高靜電卡盤(pán)裝置的溫度控制性。并且,在電學(xué)上能夠均勻地保持電極內(nèi)的電位,因此也能夠減少對(duì)等離子體密度的影響。
在本發(fā)明的一方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置中能夠采用如下結(jié)構(gòu):將所述高頻產(chǎn)生用電極的形成材料設(shè)為非磁性金屬材料。
通過(guò)由非磁性金屬來(lái)形成高頻產(chǎn)生用電極的形成材料,即使在高頻氣氛中使用靜電卡盤(pán)裝置,高頻產(chǎn)生用電極也不會(huì)因高頻而自行發(fā)熱。從而,即使在高頻氣氛中,也容易將板狀試料的面內(nèi)溫度維持為所希望的恒定溫度或恒定的溫度模式。
在本發(fā)明的一方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置中能夠采用如下結(jié)構(gòu):將所述高頻產(chǎn)生用電極的形成材料設(shè)為熱膨脹率為4×10-6/k以上且10×10-6/k以下。
若熱膨脹率在該范圍內(nèi),則能夠進(jìn)一步抑制因熱膨脹率差而產(chǎn)生與靜電卡盤(pán)部的接合界面的剝離及靜電卡盤(pán)部的龜裂等。
在本發(fā)明的一方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置中能夠采用如下結(jié)構(gòu),所述高頻產(chǎn)生用電極的厚度為20μm以上且1000μm以下。
若高頻產(chǎn)生用電極的厚度在該范圍內(nèi),則不會(huì)產(chǎn)生由于高頻產(chǎn)生用電極的厚度引起的發(fā)熱不均、電場(chǎng)的不均,且不會(huì)對(duì)等離子體的均勻性造成影響,高頻產(chǎn)生用電極的熱容量不會(huì)變得過(guò)大,而能夠提高對(duì)板狀試料的熱響應(yīng)性。
本發(fā)明的一方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置能夠采用如下結(jié)構(gòu):所述副加熱器的每單位面積的發(fā)熱量設(shè)定為比所述主加熱器的每單位面積的發(fā)熱量小。
由每單位面積的發(fā)熱量設(shè)為比主加熱器小的副加熱器來(lái)進(jìn)行各區(qū)域內(nèi)的溫度調(diào)節(jié),由此能夠抑制因副加熱器對(duì)溫度進(jìn)行微調(diào)而導(dǎo)致的過(guò)度加熱,并能夠以更高精度控制溫度分布。
本發(fā)明的一方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置具有:靜電卡盤(pán)部,在一主面上具有載置板狀試料的載置面,并且具備靜電吸附用電極;溫度調(diào)節(jié)用基座部,相對(duì)于所述靜電卡盤(pán)部而配置于與所述載置面相反的一側(cè),并對(duì)所述靜電卡盤(pán)部進(jìn)行冷卻;高頻產(chǎn)生用電極,以層狀配置于所述靜電卡盤(pán)部與所述溫度調(diào)節(jié)用基座部之間,且相對(duì)于所述溫度調(diào)節(jié)用基座部被絕緣;高頻電源,連接于所述高頻產(chǎn)生用電極;第1加熱元件,包括以層狀配置于所述靜電卡盤(pán)部與所述高頻產(chǎn)生用電極之間的多個(gè)主加熱器;第2加熱元件,包括配置于所述高頻產(chǎn)生用電極與所述溫度調(diào)節(jié)用基座部之間的多個(gè)副加熱器;及金屬板,配置于所述高頻產(chǎn)生用電極與所述第2加熱元件之間。
能夠單獨(dú)控制被分割為多個(gè)主加熱器的各區(qū)域的溫度分布,并且能夠由副加熱器對(duì)各區(qū)域內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)進(jìn)行微調(diào)。因此,在保持有板狀試料時(shí),即使因等離子體的生成狀態(tài)、成膜條件的變動(dòng)而在板狀試料欲產(chǎn)生局部的溫度分布,也能夠通過(guò)基于副加熱器來(lái)微調(diào)溫度而抑制溫度分布。因此,在應(yīng)用于蝕刻裝置、成膜裝置的情況下,有助于提高蝕刻速率的均勻性,并有助于控制局部的蝕刻速率及提高成膜的穩(wěn)定性。
并且,對(duì)應(yīng)于多種膜的蝕刻,為了在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行蝕刻溫度的變更,且形成較窄的面內(nèi)溫度分布,即使將溫度調(diào)節(jié)用基座部的控制溫度與靜電卡盤(pán)裝置的吸附面的溫度差設(shè)得較大,也有助于提高板狀試料的面內(nèi)溫度分布的均勻性,并有助于改善均熱性。
另外,包括多個(gè)副加熱器的第2加熱元件在與高頻產(chǎn)生用電極之間具有金屬板。因此能夠抑制第2加熱元件受到高頻的影響。因此能夠經(jīng)由第2加熱元件而防止高頻電流向副加熱器用電源的泄漏。即,本發(fā)明的一方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置能夠去除用于副加熱器的高頻截止濾波器。
本發(fā)明的一方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置能夠采用如下結(jié)構(gòu):所述溫度調(diào)節(jié)用基座部將金屬材料設(shè)為形成材料,所述金屬板與所述溫度調(diào)節(jié)用基座部被電連接。
由于金屬板與溫度調(diào)節(jié)用基座部被電連接,因此無(wú)需設(shè)置用于接地金屬板的配線等便能夠?qū)崿F(xiàn)更簡(jiǎn)便的靜電卡盤(pán)裝置。
本發(fā)明的一方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置能夠采用如下結(jié)構(gòu):所述副加熱器的每單位面積的發(fā)熱量設(shè)定為比所述主加熱器的每單位面積的發(fā)熱量小。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠由每單位面積的發(fā)熱量設(shè)為比主加熱器小的副加熱器來(lái)進(jìn)行各區(qū)域內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)。能夠抑制因副加熱器對(duì)溫度進(jìn)行微調(diào)而導(dǎo)致的過(guò)度加熱,并能夠以更高精度控制溫度分布。
本發(fā)明的一方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置能夠采用如下結(jié)構(gòu):所述第1加熱元件及所述第2加熱元件均沿所配置的表面而配置于圓形區(qū)域,所述第1加熱元件和所述第2加熱元件沿它們的圓周方向或徑向被分割為多個(gè),所述第2加熱元件的分割數(shù)量比所述第1加熱元件的分割數(shù)量多。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),可以進(jìn)行溫度微調(diào)的副加熱器的數(shù)量比主加熱器多。因此可以進(jìn)行比主加熱器所加熱的區(qū)域更小的每一個(gè)區(qū)域的溫度微調(diào),并可以進(jìn)行板狀試料的局部的溫度微調(diào)。
本發(fā)明的一方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置能夠采用如下結(jié)構(gòu):構(gòu)成所述第1加熱元件的所述多個(gè)主加熱器在所述圓形區(qū)域中以同心狀配置,所述金屬板具有沿其圓周方向延伸的多個(gè)第1傳熱勢(shì)壘。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠抑制經(jīng)由金屬板沿平面方向進(jìn)行導(dǎo)熱,并能夠進(jìn)一步提高每一個(gè)區(qū)域的溫度控制性。在靜電卡盤(pán)裝置中,在平面方向中可容許向同心圓方向(周向)的導(dǎo)熱。另一方面,徑向的導(dǎo)熱會(huì)成為均熱性的阻礙因素。因此通過(guò)將金屬板的徑向進(jìn)行熱分離而能夠進(jìn)一步提高靜電卡盤(pán)裝置的溫度控制性。
本發(fā)明的一方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置能夠采用如下結(jié)構(gòu):所述第1加熱元件及所述第2加熱元件均沿所配置的表面而配置于圓形區(qū)域,所述金屬板具有多個(gè)第1傳熱勢(shì)壘,該多個(gè)第1傳熱勢(shì)壘設(shè)置成與相鄰的所述多個(gè)主加熱器之間的區(qū)域及相鄰的所述多個(gè)副加熱器之間的區(qū)域平面地重疊。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),根據(jù)由各主加熱器及副加熱器來(lái)控制溫度的區(qū)域,能夠阻礙金屬板在平面方向的傳熱。即,能夠進(jìn)一步提高靜電卡盤(pán)裝置在每一個(gè)區(qū)域的溫度控制性。
本發(fā)明的一方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置能夠采用如下結(jié)構(gòu):所述第1加熱元件及所述第2加熱元件均沿所配置的表面而配置于圓形區(qū)域,所述高頻產(chǎn)生用電極具有多個(gè)第2傳熱勢(shì)壘,該多個(gè)第2傳熱勢(shì)壘設(shè)置成與相鄰的所述多個(gè)主加熱器之間的區(qū)域及相鄰的所述多個(gè)副加熱器之間的區(qū)域平面地重疊。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),根據(jù)由各主加熱器及副加熱器來(lái)控制溫度的區(qū)域,能夠阻礙高頻產(chǎn)生用電極在平面方向的傳熱。即,能夠進(jìn)一步提高靜電卡盤(pán)裝置在每一個(gè)區(qū)域的溫度控制性。
在本發(fā)明中能夠采用如下結(jié)構(gòu):在所述主加熱器的所述溫度調(diào)節(jié)用基座部側(cè),測(cè)定所述主加熱器的溫度的溫度傳感器經(jīng)由絕緣材料而與主加熱器接觸,或者設(shè)置在與主加熱器設(shè)置于同一面上的測(cè)溫部。
并且,能夠采用如下結(jié)構(gòu):所述溫度傳感器的一面經(jīng)由絕緣材料接觸,或者設(shè)置在與主加熱器設(shè)置于同一面上的測(cè)溫部,另一面不與所述溫度調(diào)節(jié)用基座部接觸。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),在所述溫度調(diào)節(jié)用基座的溫度的影響較少的狀態(tài)下,能夠一邊利用溫度傳感器測(cè)量主加熱器的溫度,一邊進(jìn)行板狀試料的溫度控制,因此能夠避免控制板狀試料的溫度時(shí)的過(guò)沖,并能夠準(zhǔn)確地調(diào)整板狀試料的溫度。
本發(fā)明的一方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置的特征在于,具備:靜電卡盤(pán)部,在一主面上具有載置板狀試料的載置面,并且具備靜電吸附用電極;溫度調(diào)節(jié)用基座部,相對(duì)于所述靜電卡盤(pán)部而配置于與所述載置面相反的一側(cè),并對(duì)所述靜電卡盤(pán)部進(jìn)行冷卻;第1加熱元件,包括以層狀配置于所述靜電卡盤(pán)部與所述溫度調(diào)節(jié)用基座部之間的多個(gè)主加熱器;及第2加熱元件,包括以層狀配置于所述溫度調(diào)節(jié)用基座部與所述第1加熱元件之間或者所述第1加熱元件與所述靜電卡盤(pán)部之間的多個(gè)副加熱器,所述副加熱器的每單位面積的發(fā)熱量設(shè)定為比所述主加熱器的每單位面積的發(fā)熱量小。
能夠單獨(dú)控制被分割為多個(gè)主加熱器的各區(qū)域的溫度分布,并且能夠由每單位面積的發(fā)熱量設(shè)為比主加熱器小的副加熱器對(duì)各區(qū)域內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)進(jìn)行微調(diào)。因此,當(dāng)保持有板狀試料時(shí),即使因等離子體的生成狀態(tài)、成膜條件的變動(dòng)而在板狀試料上欲產(chǎn)生局部的溫度分布,也能夠通過(guò)基于副加熱器來(lái)微調(diào)溫度而抑制溫度分布。因此,在應(yīng)用于蝕刻裝置、成膜裝置的情況下,有助于提高蝕刻速率的均勻性,并有助于控制局部的蝕刻速率的及提高成膜的穩(wěn)定性。
并且,對(duì)應(yīng)于多種膜的蝕刻,為了在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行蝕刻溫度的變更,且形成較窄的面內(nèi)溫度分布,即使將溫度調(diào)節(jié)用基座部的控制溫度與靜電卡盤(pán)裝置的吸附面的溫度差設(shè)得較大,也有助于提高板狀試料的面內(nèi)溫度分布的均勻性,并有助于改善均熱性。
在本發(fā)明中能夠采用如下結(jié)構(gòu):所述第1加熱元件及所述第2加熱元件均沿所配置的表面而配置為圓形,所述第1加熱元件和所述第2加熱元件沿它們的圓周方向或徑向被分割為多個(gè)而形成所述主加熱器或所述副加熱器,所述第2加熱元件的分割數(shù)量比所述第1加熱元件的分割數(shù)量多。
由于可進(jìn)行溫度微調(diào)的副加熱器的數(shù)量比主加熱器更多,因此可以進(jìn)行比由主加熱器加熱的區(qū)域小的每一個(gè)區(qū)域的溫度微調(diào),并可以進(jìn)行板狀試料的局部的溫度微調(diào)。
在本發(fā)明中能夠采用如下結(jié)構(gòu):在所述主加熱器的所述溫度調(diào)節(jié)用基座部側(cè),測(cè)定所述主加熱器的溫度的溫度傳感器經(jīng)由絕緣材料而與主加熱器接觸,或者設(shè)置在與主加熱器設(shè)置于同一面上的測(cè)溫部。
并且,能夠采用如下結(jié)構(gòu):所述溫度傳感器的一面經(jīng)由絕緣材料接觸,或者設(shè)置在與主加熱器設(shè)置于同一面上的測(cè)溫部,另一面不與所述溫度調(diào)節(jié)用基座部接觸。
根據(jù)該結(jié)構(gòu),在所述溫度調(diào)節(jié)用基座的溫度的影響較少的狀態(tài)下,能夠一邊由溫度傳感器來(lái)測(cè)量主加熱器的溫度,一邊進(jìn)行板狀試料的溫度控制,因此能夠避免控制板狀試料的溫度時(shí)的過(guò)沖,并能夠準(zhǔn)確地調(diào)整板狀試料的溫度。
在本發(fā)明中能夠采用如下結(jié)構(gòu):在所述溫度調(diào)節(jié)用基座部的所述靜電卡盤(pán)部側(cè),所述第1加熱元件和所述第2加熱元件經(jīng)由多個(gè)耐熱性絕緣板而被層疊,經(jīng)由設(shè)置于所述絕緣板的接觸孔和設(shè)置于所述溫度調(diào)節(jié)用基座部的貫穿孔而設(shè)置有與所述主加熱器或所述副加熱器連接的供電用端子。
通過(guò)經(jīng)由耐熱性絕緣板而層疊第1加熱元件和第2加熱元件,在靜電卡盤(pán)部與溫度調(diào)節(jié)用基座部之間能夠?qū)崿F(xiàn)這些加熱元件的層疊結(jié)構(gòu)。對(duì)第1加熱元件和第2加熱元件的供電能夠由貫穿溫度調(diào)節(jié)用基座部和絕緣板的供電用端子來(lái)進(jìn)行。
在本發(fā)明中能夠采用如下結(jié)構(gòu):在所述第2加熱元件與所述溫度調(diào)節(jié)用基座部之間設(shè)置有絕緣板,沿該絕緣板的所述溫度調(diào)節(jié)用基座部側(cè)的表面,形成有與所述第2加熱元件的各副加熱器連接的配線層。
即使是將第2加熱元件分割為多個(gè)副加熱器的結(jié)構(gòu),也能夠利用沿絕緣板設(shè)置的配線層來(lái)構(gòu)成與每個(gè)副加熱器單獨(dú)通電的電路,因此能夠?qū)γ總€(gè)副加熱器的通電進(jìn)行控制,能夠?qū)崿F(xiàn)分別與多個(gè)副加熱器對(duì)應(yīng)的每一個(gè)區(qū)域進(jìn)行較細(xì)的溫度控制。
在本發(fā)明中能夠采用如下結(jié)構(gòu):在所述溫度調(diào)節(jié)用基座部與所述靜電卡盤(pán)部之間,從所述靜電卡盤(pán)部側(cè)經(jīng)由絕緣板依次層疊有第1加熱元件和第2加熱元件。
在將多個(gè)副加熱器設(shè)置于主加熱器與溫度調(diào)節(jié)用基座部之間的情況下,能夠由多個(gè)副加熱器對(duì)由溫度調(diào)節(jié)用基座部抑制板狀試料的溫度上升的效果進(jìn)行局部的微調(diào),從而有助于提高板狀試料的面內(nèi)溫度分布的均勻性。
在本發(fā)明中能夠采用如下結(jié)構(gòu):在所述溫度調(diào)節(jié)用基座部與所述靜電卡盤(pán)部之間,從所述靜電卡盤(pán)部側(cè)經(jīng)由絕緣板依次層疊有第2加熱元件和第1加熱元件。
在將多個(gè)副加熱器設(shè)置于主加熱器與靜電卡盤(pán)部之間的情況下,將具有微調(diào)的效果的副加熱器設(shè)置在靠近板狀試料的位置,因此可以基于多個(gè)副加熱器局部地進(jìn)行微細(xì)的溫度調(diào)節(jié),并可以局部地進(jìn)行板狀試料的溫度微調(diào)。
并且,作為本發(fā)明的一方式的靜電卡盤(pán)裝置,具備:靜電卡盤(pán)部,在一主面上具有載置板狀試料的載置面,并且具備靜電吸附用電極;溫度調(diào)整用基座部,相對(duì)于所述靜電卡盤(pán)部而配置于與所述載置面相反的一側(cè),并對(duì)所述靜電卡盤(pán)部進(jìn)行冷卻;第1加熱元件,包括在單獨(dú)或多個(gè)主加熱器調(diào)整區(qū)域中調(diào)整所述靜電卡盤(pán)部的吸附面的溫度的單獨(dú)或多個(gè)主加熱器;第2加熱元件,包括調(diào)整比所述第1加熱元件的所述主加熱器調(diào)整區(qū)域多的副加熱器調(diào)整區(qū)域的溫度的多個(gè)副加熱器;及控制部,控制施加于所述副加熱器的電壓。
作為一方式的靜電卡盤(pán)裝置中可以采用如下結(jié)構(gòu):所述控制部使用脈沖電壓作為施加于所述副加熱器的電壓。
作為一方式的靜電卡盤(pán)裝置中可以采用如下結(jié)構(gòu):所述控制部針對(duì)所述第2加熱元件的多個(gè)所述副加熱器,在被循環(huán)分配的相同長(zhǎng)度的期間,對(duì)施加于所述第2加熱元件的各副加熱器的脈沖電壓的時(shí)間寬度進(jìn)行控制。
作為一方式的靜電卡盤(pán)裝置中可以采用如下結(jié)構(gòu):所述控制部使用dc電壓作為施加于所述副加熱器的電壓。
作為一方式的靜電卡盤(pán)裝置中可以采用如下結(jié)構(gòu):所述控制部針對(duì)所述第2加熱元件的多個(gè)所述副加熱器,對(duì)施加于所述副加熱器的電壓的大小進(jìn)行控制。
作為一方式的靜電卡盤(pán)裝置中可以采用如下結(jié)構(gòu):所述控制部對(duì)施加于所述主加熱器的電壓進(jìn)行控制。
作為一方式的靜電卡盤(pán)裝置中可以采用如下結(jié)構(gòu):在存在所述靜電卡盤(pán)部與所述溫度調(diào)整用基座部之間的溫度差的情況下,所述控制部對(duì)所述主加熱器除了冷卻工序以外始終施加電壓,對(duì)所述各副加熱器可以間斷地施加電壓。
作為一方式的靜電卡盤(pán)裝置中可以采用如下結(jié)構(gòu):所述控制部根據(jù)施加于所述主加熱器的電壓、電流或電力的大小,控制施加于以分割各主加熱器的方式配置的各副加熱器的電壓的大小。
作為一方式的靜電卡盤(pán)裝置中可以采用如下結(jié)構(gòu):所述控制部根據(jù)至少對(duì)應(yīng)于所述主加熱器的溫度檢測(cè)結(jié)果和對(duì)應(yīng)于所述溫度調(diào)整用基座部的冷卻器的溫度檢測(cè)結(jié)果之間的溫度差,控制施加于以分割各主加熱器的方式配置的各副加熱器的電壓的大小。
作為一方式的靜電卡盤(pán)裝置中可以采用如下結(jié)構(gòu):具備存儲(chǔ)部,該存儲(chǔ)部存儲(chǔ)為了控制施加于所述副加熱器的電壓而使用的信息,所述控制部根據(jù)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部中的信息來(lái)控制施加于所述副加熱器的電壓。
作為一方式的靜電卡盤(pán)裝置中可以采用如下結(jié)構(gòu):所述存儲(chǔ)部存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于由所述副加熱器進(jìn)行溫度調(diào)整的溫度區(qū)域中的一部分的信息,所述控制部根據(jù)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部中的信息及施加于所述主加熱器的電壓、電流或電力的大小,控制施加于所述副加熱器的電壓。
作為一方式的靜電卡盤(pán)裝置中可以采用如下結(jié)構(gòu):所述存儲(chǔ)部存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于由所述副加熱器進(jìn)行溫度調(diào)整的溫度區(qū)域中的一部分的信息,所述控制部根據(jù)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部中的信息及至少對(duì)應(yīng)于所述主加熱器的溫度檢測(cè)結(jié)果和對(duì)應(yīng)于所述溫度調(diào)整用基座部的冷卻器的溫度檢測(cè)結(jié)果之間的溫度差,控制施加于所述副加熱器的電壓。
作為一方式的靜電卡盤(pán)裝置中可以采用如下結(jié)構(gòu):所述第1加熱元件調(diào)整可以分別獨(dú)立地進(jìn)行溫度控制的多個(gè)所述主加熱器調(diào)整區(qū)域的溫度。
作為一方式的靜電卡盤(pán)裝置中可以采用如下結(jié)構(gòu):所述副加熱器以分割所述第1加熱元件的各主加熱器調(diào)整區(qū)域的方式配置成層狀。
作為一方式的靜電卡盤(pán)裝置中可以采用如下結(jié)構(gòu):所述副加熱器的每單位面積的發(fā)熱量相對(duì)于所述主加熱器為1/5以下。
作為一方式的靜電卡盤(pán)裝置中可以采用如下結(jié)構(gòu):所述第2加熱元件由單層或多層構(gòu)成。
作為一方式的靜電卡盤(pán)控制裝置,其具備:靜電卡盤(pán)部,在一主面上具有載置板狀試料的載置面,并且具備靜電吸附用電極;溫度調(diào)整用基座部,相對(duì)于所述靜電卡盤(pán)部而配置于與所述載置面相反的一側(cè),并對(duì)所述靜電卡盤(pán)部進(jìn)行冷卻;第1加熱元件,包括在單獨(dú)或多個(gè)主加熱器調(diào)整區(qū)域中調(diào)整所述靜電卡盤(pán)部的吸附面的溫度的單獨(dú)或多個(gè)主加熱器;第2加熱元件,包括調(diào)整比所述第1加熱元件的所述主加熱器調(diào)整區(qū)域多的副加熱器調(diào)整區(qū)域的溫度的多個(gè)副加熱器;及控制部,控制施加于所述副加熱器的電壓。
作為一方式的程序,其為控制靜電卡盤(pán)裝置的程序,該靜電卡盤(pán)裝置具備:靜電卡盤(pán)部,在一主面上具有載置板狀試料的載置面,并且具備靜電吸附用電極;溫度調(diào)整用基座部,相對(duì)于所述靜電卡盤(pán)部而配置于與所述載置面相反的一側(cè),并對(duì)所述靜電卡盤(pán)部進(jìn)行冷卻;第1加熱元件,包括在單獨(dú)或多個(gè)主加熱器調(diào)整區(qū)域中調(diào)整所述靜電卡盤(pán)部的吸附面的溫度的單獨(dú)或多個(gè)主加熱器;及第2加熱元件,包括調(diào)整比所述第1加熱元件的所述主加熱器調(diào)整區(qū)域多的副加熱器調(diào)整區(qū)域的溫度的多個(gè)副加熱器,所述程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如下步驟:使用脈沖電壓作為施加于所述副加熱器的電壓,并控制施加于所述副加熱器的電壓。
作為一方式的靜電卡盤(pán)控制方法,構(gòu)成第1加熱元件的單獨(dú)或多個(gè)主加熱器在單獨(dú)或多個(gè)主加熱器調(diào)整區(qū)域中調(diào)整靜電卡盤(pán)部的吸附面的溫度,構(gòu)成第2加熱元件的多個(gè)副加熱器調(diào)整比所述第1加熱元件的所述主加熱器調(diào)整區(qū)域多的副加熱器調(diào)整區(qū)域的溫度,控制部控制施加于所述副加熱器的電壓。
作為一方式的靜電卡盤(pán)控制方法,根據(jù)施加于所述主加熱器的電壓、電流或電力的大小,控制施加于以分割主加熱器的主加熱器調(diào)整區(qū)域的方式配置的副加熱器的電壓的大小。
作為一方式的靜電卡盤(pán)控制方法,根據(jù)至少對(duì)應(yīng)于所述主加熱器的溫度檢測(cè)結(jié)果與溫度調(diào)整用基座部的冷卻器的溫度檢測(cè)結(jié)果之間的溫度差,控制施加于以分割主加熱器的主加熱器調(diào)整區(qū)域的方式配置的副加熱器的電壓的大小。
作為一方式的靜電卡盤(pán)控制方法,其中,在以分割主加熱器的主加熱器調(diào)整區(qū)域的方式配置的副加熱器的溫度調(diào)整中,對(duì)所述副加熱器的供給電力由脈沖電壓的施加時(shí)間和電壓值來(lái)進(jìn)行調(diào)整,所述施加時(shí)間由基于所述主加熱器的溫度來(lái)進(jìn)行控制,所述電壓值由所述主加熱器的施加電力,或者由至少對(duì)應(yīng)于所述主加熱器的溫度檢測(cè)結(jié)果與溫度調(diào)整用基座部的冷卻器的溫度檢測(cè)結(jié)果之間的溫度差來(lái)進(jìn)行控制。
作為一方式的靜電卡盤(pán)控制方法,靜電卡盤(pán)裝置具備:第1加熱元件,包括在單獨(dú)或多個(gè)主加熱器調(diào)整區(qū)域中調(diào)整靜電卡盤(pán)部的吸附面的溫度的單獨(dú)或多個(gè)主加熱器;及第2加熱元件,包括調(diào)整比所述第1加熱元件的所述主加熱器調(diào)整區(qū)域多的副加熱器調(diào)整區(qū)域的溫度的多個(gè)副加熱器,在靜電卡盤(pán)裝置中,當(dāng)對(duì)所述副加熱器施加循環(huán)的脈沖電壓時(shí),在dc電源與所述副加熱器之間、以及所述副加熱器與接地線之間中的一個(gè)或兩個(gè)位置配置開(kāi)關(guān)元件,對(duì)所述副加熱器施加規(guī)定脈沖電壓。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的靜電卡盤(pán)裝置的一方式,保護(hù)電極阻斷從高頻產(chǎn)生用電極產(chǎn)生的高頻,能夠抑制對(duì)主加熱器的影響。從而,能夠抑制與主加熱器連接的加熱器電源因高頻而受到影響,并能夠去除主加熱器的高頻截止濾波器。即,避免靜電卡盤(pán)裝置的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜,有助于降低靜電卡盤(pán)裝置的制作成本。
并且,根據(jù)本發(fā)明的靜電卡盤(pán)裝置的一方式,能夠單獨(dú)控制由多個(gè)主加熱器分割的各區(qū)域的溫度分布,能夠由每單位面積的發(fā)熱量設(shè)為比主加熱器小的副加熱器對(duì)各區(qū)域內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)進(jìn)行微調(diào)。
因此,當(dāng)保持有板狀試料時(shí),即使因等離子體的生成狀態(tài)、成膜條件的變動(dòng)而在板狀試料欲產(chǎn)生局部的溫度分布,也能夠由基于副加熱器來(lái)微調(diào)溫度,從而抑制溫度分布。因此,若一邊由本發(fā)明的靜電卡盤(pán)裝置來(lái)保持板狀試料,一邊進(jìn)行蝕刻或成膜處理,則有助于提高蝕刻速率的均勻性,并有助于控制局部的蝕刻速率及提高成膜的穩(wěn)定性。
并且,在包括多個(gè)副加熱器的第2加熱元件與高頻產(chǎn)生用電極之間具有金屬板。因此第2加熱元件不會(huì)受到高頻的影響。即,能夠經(jīng)由第2加熱元件而防止高頻電流向副加熱器用電源泄漏,并能夠去除用于副加熱器的高頻截止濾波器。
并且,根據(jù)本發(fā)明的一方式,在靜電卡盤(pán)裝置中能夠以高精度進(jìn)行利用加熱器的溫度控制。
附圖說(shuō)明
圖1是表示本發(fā)明所涉及的第1實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置的剖視圖。
圖2是表示設(shè)置于本發(fā)明所涉及的第1實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置的主加熱器元件模式的一例的俯視圖。
圖3是表示設(shè)置于本發(fā)明所涉及的第1實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置的保護(hù)電極模式的一例的俯視圖。
圖4是表示本發(fā)明所涉及的第2實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置的剖視圖。
圖5是表示利用熱攝像機(jī)來(lái)檢測(cè)本發(fā)明所涉及的第2實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置所支承的板狀試料的表面溫度分布的狀態(tài)的說(shuō)明圖。
圖6是表示設(shè)置于本發(fā)明所涉及的第2實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置的副加熱器元件模式的一例的俯視圖。
圖7是表示本發(fā)明所涉及的第3實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置的剖視圖。
圖8是表示設(shè)置于第3實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置的主加熱器元件模式的一例的俯視圖。
圖9是表示設(shè)置于第3實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置的副加熱器元件模式的一例的俯視圖。
圖10是表示設(shè)置于第3實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置的金屬板模式的一例的俯視圖。
圖11是表示設(shè)置于第3實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置的金屬板模式的一例的俯視圖。
圖12是表示利用熱攝像機(jī)來(lái)檢測(cè)第3實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置所支承的板狀試料的表面溫度分布的狀態(tài)的說(shuō)明圖。
圖13是表示本發(fā)明所涉及的第4實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置的剖視圖。
圖14是表示設(shè)置于第4實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置的主加熱器元件模式一例的俯視圖。
圖15是表示設(shè)置于第4實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置的副加熱器元件模式一例的俯視圖。
圖16是表示利用熱攝像機(jī)來(lái)檢測(cè)第4實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置所支承的板狀試料的表面溫度分布的狀態(tài)的說(shuō)明圖。
圖17是表示本發(fā)明所涉及的第5實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置的剖視圖。
圖18是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式(第6實(shí)施方式)所涉及的靜電卡盤(pán)裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
圖19是示意地表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置中的加熱器等的配置的圖。
圖20是表示由本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的主加熱器及副加熱器來(lái)調(diào)整溫度的區(qū)域(溫度調(diào)整區(qū)域)的一例的圖。
圖21是表示控制本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的副加熱器的電路的一例的圖。
圖22(a)、(b)及(c)是表示控制本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的副加熱器的脈沖電壓的一例的圖。
圖23是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式(第7實(shí)施方式)所涉及的靜電卡盤(pán)裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
圖24是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式(第8實(shí)施方式)所涉及的靜電卡盤(pán)裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施方式
以下,根據(jù)附圖中示出的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。
另外,關(guān)于該實(shí)施方式,為了更好地理解發(fā)明的主旨而具體地進(jìn)行說(shuō)明,只要無(wú)特別的指定,則并不限定本發(fā)明。
“第1實(shí)施方式”
圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置的剖視圖。該方式的靜電卡盤(pán)裝置1具有:圓板狀靜電卡盤(pán)部2,將一主面(上表面)側(cè)設(shè)為載置面;圓板狀溫度調(diào)節(jié)用基座部3,設(shè)置于該靜電卡盤(pán)部2的下方,且具有將靜電卡盤(pán)部2調(diào)整為所希望的溫度的厚度;高頻產(chǎn)生用電極4,夾裝于靜電卡盤(pán)部2與溫度調(diào)節(jié)用基座部3之間;高頻電源(省略圖示),連接于高頻產(chǎn)生用電極;第1加熱元件5,以層狀配置于高頻產(chǎn)生用電極4與溫度調(diào)節(jié)用基座部3之間,且包括多個(gè)主加熱器;及保護(hù)電極70,以層狀配置于高頻產(chǎn)生用電極4與第1加熱元件5之間。
并且,靜電卡盤(pán)裝置1構(gòu)成為具備:粘接層4a,將高頻產(chǎn)生用電極4粘貼于靜電卡盤(pán)部2的底面?zhèn)龋徽辰訉?0a,將保護(hù)電極70粘貼于高頻產(chǎn)生用電極4;絕緣板10,利用溫度調(diào)節(jié)用基座部3將第1加熱元件5進(jìn)行電分離;及粘接劑層11,包覆它們的周?chē)纬?。另外,靜電卡盤(pán)裝置1構(gòu)成為具備經(jīng)由供電用端子41而與高頻產(chǎn)生用電極4連接的省略圖示的高頻電源。
靜電卡盤(pán)部2由以下部分構(gòu)成:載置板21,將上表面設(shè)為載置半導(dǎo)體晶圓等板狀試料w的載置面21a;支承板22,與該載置板21設(shè)為一體化,并支承該載置板21的底部側(cè);靜電吸附用電極(靜電吸附用內(nèi)部電極)23,設(shè)置于該載置板21與該支承板22之間;絕緣材料層24,將靜電吸附用電極23的周?chē)M(jìn)行絕緣;及引出電極端子25a,以貫穿支承板22的方式設(shè)置,且用于對(duì)靜電吸附用電極23施加直流電壓。
載置板21及支承板22是將重合面的形狀設(shè)為相同的圓板狀的板,并包括氧化鋁-碳化硅(al2o3-sic)復(fù)合燒結(jié)體、氧化鋁(al2o3)燒結(jié)體、氮化鋁(aln)燒結(jié)體、氧化釔(y2o3)燒結(jié)體等具有機(jī)械強(qiáng)度且對(duì)腐蝕性氣體及其等離子體具有耐性的絕緣性陶瓷燒結(jié)體。
在載置板21的載置面21a上,直徑小于板狀試料的厚度的突起部21b以規(guī)定間隔形成多個(gè),這些突起部21b支承板狀試料w。
包含載置板21、支承板22、靜電吸附用電極23及絕緣材料層24的整體的厚度,即靜電卡盤(pán)部2的厚度作為一例而形成為0.7mm以上且5.0mm以下。
例如,若靜電卡盤(pán)部2的厚度小于0.7mm,則難以確保靜電卡盤(pán)部2的機(jī)械強(qiáng)度。若靜電卡盤(pán)部2的厚度超過(guò)5.0mm,則靜電卡盤(pán)部2的熱容量變大,被載置的板狀試料w的熱響應(yīng)性變差。即,靜電卡盤(pán)部的橫向的傳熱增加,難以將板狀試料w的面內(nèi)溫度維持為所希望的溫度模式。另外,在此說(shuō)明的各部厚度為一個(gè)例子,并不限定于所述范圍。
靜電吸附用電極23被用作通過(guò)產(chǎn)生電荷而由靜電吸附力用于固定板狀試料w的靜電卡盤(pán)用電極,根據(jù)該用途可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整其形狀或大小。
靜電吸附用電極23優(yōu)選由氧化鋁-碳化鉭(al2o3-ta4c5)導(dǎo)電性復(fù)合燒結(jié)體、氧化鋁-鎢(al2o3-w)導(dǎo)電性復(fù)合燒結(jié)體、氧化鋁-碳化硅(al2o3-sic)導(dǎo)電性復(fù)合燒結(jié)體、氮化鋁-鎢(aln-w)導(dǎo)電性復(fù)合燒結(jié)體、氮化鋁-鉭(aln-ta)導(dǎo)電性復(fù)合燒結(jié)體、氧化釔-鉬(y2o3-mo)導(dǎo)電性復(fù)合燒結(jié)體等導(dǎo)電性陶瓷或鎢(w)、鉭(ta)、鉬(mo)等高熔點(diǎn)金屬而形成。
靜電吸附用電極23的厚度并無(wú)特別的限定,但例如能夠選擇0.1μm以上且100μm以下的厚度,更優(yōu)選5μm以上且20μm以下的厚度。
若靜電吸附用電極23的厚度小于0.1μm,則難以確保充分的導(dǎo)電性。若靜電吸附用電極23的厚度超過(guò)100μm,則因靜電吸附用電極23與載置板21及支承板22之間的熱膨脹率差,而在靜電吸附用電極23與載置板21及支承板22的接合界面上容易產(chǎn)生剝離或龜裂。
這種厚度的靜電吸附用電極23能夠通過(guò)濺射法、蒸鍍法等成膜法或者絲網(wǎng)印刷法等涂布法而容易形成。
絕緣材料層24圍繞靜電吸附用電極23而從腐蝕性氣體及其等離子體保護(hù)靜電吸附用電極23,并且將載置板21與支承板22的邊界部即靜電吸附用電極23以外的外周部區(qū)域接合成一體,并由與構(gòu)成載置板21及支承板22的材料為相同組成或主成分相同的絕緣材料構(gòu)成。
引出電極端子25a是為了對(duì)靜電吸附用電極23施加直流電壓而設(shè)置的棒狀端子,作為該引出電極端子25a的材料,只要是耐熱性?xún)?yōu)異的導(dǎo)電性材料,則無(wú)特別的限制,但優(yōu)選熱膨脹系數(shù)接近于靜電吸附用電極23及支承板22的熱膨脹系數(shù)的材料,例如包括al2o3-ta4c5等導(dǎo)電性陶瓷材料。
另外,引出電極端子25a與導(dǎo)電性粘接部25b和后述的供電用端子25c連接。導(dǎo)電性粘接部25b包括具有柔軟性和耐電性的硅類(lèi)導(dǎo)電性粘接劑,供電端子25c包括鎢(w)、鉭(ta)、鉬(mo)、鈮(nb)、可伐(kovar)合金等金屬材料。
在供電用端子25c的外周側(cè)設(shè)置有具有絕緣性的絕緣子25a,通過(guò)該絕緣子25a,供電用端子25c相對(duì)于金屬制溫度調(diào)節(jié)用基座部3被絕緣。引出電極端子25a與支承板22接合成一體,另外,載置板21和支承板22通過(guò)靜電吸附用電極23及絕緣材料層24被接合成一體,從而構(gòu)成靜電卡盤(pán)部2。
供電用端子25c設(shè)置成貫穿后面進(jìn)行詳述的溫度調(diào)節(jié)用基座部3的貫穿孔3b。
溫度調(diào)節(jié)用基座部3用于將靜電卡盤(pán)部2調(diào)整為所希望的溫度且具有厚度的圓板狀基座部。作為該溫度調(diào)節(jié)用基座部3,例如優(yōu)選形成有在其內(nèi)部使水循環(huán)的流路3a的水冷基座等。
作為構(gòu)成該溫度調(diào)節(jié)用基座部3的材料,只要是導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、加工性?xún)?yōu)異的金屬或者包含這些金屬的復(fù)合材料,則無(wú)特別的限制,例如,可以適當(dāng)?shù)厥褂娩X(al)、鋁合金、銅(cu)、銅合金、不銹鋼(sus)等。該溫度調(diào)節(jié)用基座部3的至少暴露于等離子體的面優(yōu)選被實(shí)施氧化鋁膜處理,或者形成有氧化鋁等的絕緣膜。
在本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中,在溫度調(diào)節(jié)用基座部3的上表面?zhèn)刃纬捎锌梢匀菁{絕緣板10、第1加熱元件5、保護(hù)電極70、高頻產(chǎn)生電極4及靜電卡盤(pán)部2的底面?zhèn)鹊拇笮〉陌疾?a。在該凹部3a內(nèi),從底部側(cè)依次容納有粘接層10a、絕緣板10、第1加熱元件5、保護(hù)電極70、粘接層70a,高頻產(chǎn)生用電極4、粘接層4a及支承板22的底部側(cè),它們通過(guò)以填補(bǔ)凹部3a的方式形成的粘接劑層11而被一體化。
絕緣板10通過(guò)粘接層10a而粘接于凹部3a的上表面。該粘接層10a包括聚酰亞胺樹(shù)脂、硅樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等具有耐熱性及絕緣性的片狀或薄膜狀粘接性樹(shù)脂。粘接層例如形成為厚度5~100μm左右。絕緣板10包括聚酰亞胺樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂等具有耐熱性的樹(shù)脂的薄板、片材或薄膜。粘接層4a、70a包括具有耐熱性的片材型粘接劑層,并包括與粘接層10a相同的材料。
另外,絕緣板10可以是絕緣性陶瓷板,并且也可以是氧化鋁等的具有絕緣性的噴鍍膜,以代替樹(shù)脂片材。
高頻產(chǎn)生用電極4是為了在裝置內(nèi)產(chǎn)生等離子體而用于產(chǎn)生高頻的電極。例如,在反應(yīng)離子蝕刻(rie)裝置中,由高頻產(chǎn)生電源對(duì)高頻產(chǎn)生用電極4施加高頻電力,由此在所對(duì)置的對(duì)置電極之間產(chǎn)生放電,能夠使氣體等離子體化。
高頻產(chǎn)生用電極4經(jīng)由粘接層4a而粘接于支承板22的底面?zhèn)?。在高頻產(chǎn)生用電極4上連接有經(jīng)由供電用端子41連接的省略圖示的高頻電源,構(gòu)成為能夠?qū)⒏哳l電力施加于高頻產(chǎn)生用電極4。為了保持與溫度調(diào)節(jié)用基座部3的絕緣性,供電用端子41被絕緣子41a所包覆。
高頻產(chǎn)生用電極4的形成材料優(yōu)選設(shè)為非磁性金屬材料。通過(guò)由非磁性金屬來(lái)形成高頻產(chǎn)生用電極4的形成材料,即使在高頻氣氛中使用靜電卡盤(pán)裝置1,也能夠抑制高頻產(chǎn)生用電極4因高頻而自行發(fā)熱。從而,即使在高頻氣氛中,也容易將板狀試料的面內(nèi)溫度維持為所希望的恒定溫度或恒定的溫度模式。
高頻產(chǎn)生用電極4的形成材料優(yōu)選熱膨脹率為4×10-6/k以上且10×10-6/k以下。
若熱膨脹率在該范圍內(nèi),則能夠進(jìn)一步抑制因熱膨脹率差而產(chǎn)生靜電卡盤(pán)部與高頻產(chǎn)生用電極4的接合界面的剝離。
在接合界面產(chǎn)生剝離的部位和未產(chǎn)生剝離的部位,在靜電卡盤(pán)部與高頻產(chǎn)生用電極之間的傳熱性上產(chǎn)生差異,難以維持靜電卡盤(pán)部面內(nèi)的均熱性。
高頻產(chǎn)生用電極4的厚度優(yōu)選為20μm以上且1000μm以下。若高頻產(chǎn)生用電極4的厚度過(guò)厚,則熱容量過(guò)大,被載置的板狀試料w的熱響應(yīng)性變差。并且,若高頻產(chǎn)生用電極4的厚度過(guò)薄,則產(chǎn)生高頻產(chǎn)生用電極的發(fā)熱不均及電場(chǎng)的不均,對(duì)等離子體的均勻性造成影響。
第1加熱元件5以層狀配置于高頻產(chǎn)生用電極4與溫度調(diào)節(jié)用基座部3之間。
如圖2所示,第1加熱元件5包括配置于中心部的圓環(huán)狀區(qū)域的第1主加熱器5a、以依次包圍該第1主加熱器5a的方式配置于圓環(huán)狀區(qū)域的第2主加熱器5b、第3主加熱器5c及第4主加熱器5d。如圖2所示,配置有第1主加熱器5a~第4主加熱器5d的區(qū)域優(yōu)選為與圓板狀靜電卡盤(pán)部2相同程度的大小。
另外,主加熱器5a、5b、5c、5d在圖2中描繪成在俯視觀察時(shí)呈簡(jiǎn)單的圓環(huán)狀,但各主加熱器5a、5b、5c、5d配置成使帶狀加熱器彎曲而占圖2所示的圓環(huán)狀區(qū)域。因此,在圖1所示的剖面結(jié)構(gòu)中,分別描繪出構(gòu)成各主加熱器5a、5b、5c、5d的帶狀加熱器。并且,將第1加熱元件5設(shè)為沿其徑向分割為四個(gè)而包括四個(gè)主加熱器5a~5d的結(jié)構(gòu),但第1加熱元件5的分割數(shù)量并不限定于四個(gè),而可以是任意的數(shù)量。
關(guān)于主加熱器5a~5d,作為一例,將厚度為0.2mm以下,優(yōu)選為0.1mm左右的具有恒定厚度的非磁性金屬薄板例如鈦(ti)薄板、鎢(w)薄板、鉬(mo)薄板等,通過(guò)光微影法,加工成所希望的加熱器形狀例如使帶狀加熱器彎曲的形狀的整體輪廓為圓環(huán)狀,由此可以得到。
這些主加熱器5a~5d經(jīng)由厚度均勻的具有耐熱性及絕緣性的絕緣板10而固定于溫度調(diào)節(jié)用基座部3上。
第1加熱元件5包括主加熱器5a、5b、5c、5d,但在這些每個(gè)主加熱器5a、5b、5c、5d上設(shè)置有用于供電的多個(gè)供電用端子51,并連接于用于加熱主加熱器的加熱器電源(正極)。在圖2中僅示出主加熱器5a、5b、5c、5d的大致形狀,但在任一個(gè)加熱器中,均在各加熱器的一端側(cè)和另一端側(cè)設(shè)置有用于連接于電源的導(dǎo)通部。因此對(duì)主加熱器5a、5b、5c、5d各設(shè)置有兩個(gè)、合計(jì)八個(gè)供電用端子51。
圖1中,為了簡(jiǎn)化說(shuō)明,描繪出對(duì)最外周的主加熱器5d連接的一個(gè)供電用端子51。該供電用端子51配置成將溫度調(diào)節(jié)用基座部3和絕緣板10沿它們的厚度方向局部貫穿。并且,在供電用端子51的外周面裝配有絕緣用筒型絕緣子51a,溫度調(diào)節(jié)用基座部3和供電用端子51被絕緣。另外,供電端子51經(jīng)由粘接部51b而與第1加熱元件5粘接。
構(gòu)成供電用端子51的材料能夠使用與構(gòu)成所述供電用端子25c的材料相同的材料。
保護(hù)電極70被設(shè)置于第1加熱元件5與高頻產(chǎn)生用電極4之間。因此能夠阻斷由高頻產(chǎn)生用電極4產(chǎn)生的高頻。即,能夠抑制對(duì)構(gòu)成第1加熱元件5的主加熱器的高頻的影響。從而,抑制高頻作為干擾而施加于對(duì)主加熱器供給電力的加熱器電源,并降低加熱器電源的動(dòng)作以及性能受損的可能性。
并且,保護(hù)電極70阻斷高頻,因此無(wú)需在構(gòu)成第1加熱元件5的主加熱器上設(shè)置高頻截止濾波器。即,能夠避免靜電卡盤(pán)裝置1的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜,并能夠降低靜電卡盤(pán)裝置1的制作成本。
保護(hù)電極70經(jīng)由粘接層70a而粘接于高頻產(chǎn)生用電極4的底面?zhèn)?。保護(hù)電極70經(jīng)由通電用端子71而與外部接地。通電用端子71被絕緣子71a包覆,以保持與溫度調(diào)節(jié)用基座部3的絕緣性。
保護(hù)電極70阻斷由高頻產(chǎn)生用電極4產(chǎn)生的高頻。保護(hù)電極優(yōu)選具有阻礙其平面方向的導(dǎo)熱的傳熱勢(shì)壘。傳熱勢(shì)壘可以是設(shè)置于保護(hù)電極的切口及槽等,也可以用導(dǎo)熱性差的(導(dǎo)熱性比構(gòu)成保護(hù)電極的材料差)樹(shù)脂等填充它們的內(nèi)部。以下,作為一例,根據(jù)切口的情況進(jìn)行說(shuō)明。圖3是俯視觀察使用于本發(fā)明的第1實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置1中的保護(hù)電極70的圖。
如圖3所示,保護(hù)電極70沿配置有第1加熱元件5的面而配置于圓形區(qū)域,且具有沿該圓形區(qū)域的圓周方向延伸的多個(gè)切口(第1傳熱勢(shì)壘)。并且,在構(gòu)成第1加熱元件5的多個(gè)主加熱器5a~5d在圓形區(qū)域呈同心狀配置的情況下,保護(hù)電極70的切口優(yōu)選設(shè)置成與在圓形區(qū)域的徑向上相鄰的多個(gè)主加熱器5a~5d之間的區(qū)域平面地重疊。
保護(hù)電極70通過(guò)具有沿其圓周方向延伸的多個(gè)切口而能夠提高保護(hù)電極內(nèi)的圓周方向的均熱性。在靜電卡盤(pán)裝置中,在平面方向中可容許向同心圓方向(周向)的導(dǎo)熱。另一方面,徑向的導(dǎo)熱會(huì)成為均熱性的阻礙因素。因此通過(guò)將保護(hù)電極70的徑向進(jìn)行熱分離,能夠進(jìn)一步以高精度進(jìn)行板狀試料的每一個(gè)區(qū)域的溫度控制。
并且,根據(jù)主加熱器的加熱區(qū)域,在保護(hù)電極70上設(shè)置切口,從而能夠進(jìn)一步抑制由主加熱器5a~5d施加的熱因保護(hù)電極70的導(dǎo)熱而向徑向擴(kuò)展。即,能夠進(jìn)一步以高精度進(jìn)行板狀試料的每一個(gè)區(qū)域的溫度控制。
如圖3所示,在保護(hù)電極70具有傳熱勢(shì)壘的情況下,保護(hù)電極70也被局部連接,優(yōu)選電一體化。通過(guò)電一體化而能夠?qū)⒈Wo(hù)電極70的電位保持為恒定。因此也能夠減少對(duì)等離子體密度的影響。
這種傳熱勢(shì)壘也可以設(shè)置于高頻產(chǎn)生用電極4。并且,也可以設(shè)置于高頻產(chǎn)生電極4及保護(hù)電極70這兩者。高頻產(chǎn)生用電極4具有沿其圓周方向延伸的多個(gè)傳熱勢(shì)壘(第2傳熱勢(shì)壘),由此能夠提高高頻產(chǎn)生用電極4內(nèi)的圓周方向的均熱性。如上所述,在靜電卡盤(pán)裝置中,在平面方向中可容許向同心圓方向(周向)的導(dǎo)熱。另一方面,徑向的導(dǎo)熱會(huì)成為均熱性的阻礙因素。因此通過(guò)將高頻產(chǎn)生用電極4的徑向進(jìn)行熱分離而能夠以更高精度進(jìn)行板狀試料的每一個(gè)區(qū)域的溫度控制。
并且,根據(jù)主加熱器的加熱區(qū)域,在高頻產(chǎn)生用電極4上設(shè)置傳熱勢(shì)壘,由此能夠進(jìn)一步抑制由主加熱器5a~5d施加的熱因高頻產(chǎn)生用電極4的導(dǎo)熱而向徑向擴(kuò)展。即,能夠以更高精度進(jìn)行板狀試料的每一個(gè)區(qū)域的溫度控制。
保護(hù)電極70的形成材料只要是能夠阻斷高頻的金屬材料即可,但優(yōu)選設(shè)為非磁性金屬材料。通過(guò)由非磁性金屬來(lái)形成保護(hù)電極70的形成材料,能夠抑制保護(hù)電極70因高頻產(chǎn)生用電極4產(chǎn)生的高頻而發(fā)熱。從而,即使在高頻氣氛中,也容易將板狀試料的面內(nèi)溫度維持為所希望的恒定溫度或恒定的溫度模式。
保護(hù)電極70的形成材料優(yōu)選熱膨脹率為4×10-6/k以上且10×10-6/k以下。
若熱膨脹率在該范圍內(nèi),則能夠進(jìn)一步抑制因熱膨脹率差而產(chǎn)生與高頻產(chǎn)生用電極4的接合界面的剝離等。若在接合界面產(chǎn)生剝離,則在產(chǎn)生剝離的部位和未產(chǎn)生剝離的部位在產(chǎn)生傳熱性上產(chǎn)生差異,難以維持面內(nèi)的均熱性。
保護(hù)電極70的厚度優(yōu)選為20μm以上且1000μm以下。若保護(hù)電極70的厚度過(guò)厚,則熱容量過(guò)大,被載置的板狀試料w的熱響應(yīng)性變差。并且,若保護(hù)電極70的厚度過(guò)薄,則無(wú)法獲得充分的高頻屏蔽性,并且產(chǎn)生發(fā)熱等問(wèn)題。
在主加熱器5a、5b、5c、5d的下表面?zhèn)仍O(shè)置有溫度傳感器30。圖1的結(jié)構(gòu)中,將溫度傳感器30的溫度調(diào)節(jié)用基座部3以沿它們的厚度方向局部貫穿的方式形成有設(shè)置孔31,在這些設(shè)置孔31的頂部、靠近主加熱器5a、5b、5c、5d中的任一個(gè)的位置分別設(shè)置有溫度傳感器30。
另外,優(yōu)選溫度傳感器30盡量設(shè)置在靠近主加熱器5a、5b、5c、5d的位置。
并且,溫度傳感器30為了不受溫度調(diào)節(jié)用基座的溫度的影響,優(yōu)選將溫度傳感器的一面經(jīng)由絕緣層粘接于加熱器側(cè),而另一面不與冷卻基座接觸,或者若比較加熱器與溫度傳感器30的傳熱率,則溫度傳感器30足夠小(1/5以下,更優(yōu)選1/10)。
溫度傳感器30作為一例為在包括石英玻璃等的長(zhǎng)方體形狀的透光體的上表面?zhèn)刃纬捎袩晒怏w層的熒光發(fā)光型溫度傳感器,該溫度傳感器30通過(guò)具有透光性及耐熱性的硅樹(shù)脂類(lèi)粘接劑等而粘接于主加熱器5a、5b、5c、5d的下表面。
熒光體層包括根據(jù)來(lái)自主加熱器的發(fā)熱而產(chǎn)生熒光的材料,若為根據(jù)發(fā)熱而產(chǎn)生熒光的材料,則能夠選擇各種熒光材料,但作為一例,能夠從使用添加有適合發(fā)光的具有能級(jí)的稀土元素的熒光材料、algaas等半導(dǎo)體材料、氧化鎂等金屬氧化物、紅寶石或藍(lán)寶石等礦物中適當(dāng)?shù)剡x擇而使用。
與主加熱器5a、5b、5c、5d對(duì)應(yīng)的溫度傳感器30分別設(shè)置于分別不與供電用端子等發(fā)生干擾的位置,且主加熱器5a、5b、5c、5d的下表面周向的任意的位置。
由這些溫度傳感器30的熒光來(lái)測(cè)定主加熱器5a~5d的溫度的溫度測(cè)量部32,作為一例,如圖1所示,由以下部分構(gòu)成:激發(fā)部33,在溫度調(diào)節(jié)用基座部3的設(shè)置孔31的外側(cè)(下側(cè)),對(duì)所述熒光體層照射激發(fā)光;熒光檢測(cè)器34,檢測(cè)從熒光體層發(fā)出的熒光;及控制部35,控制激發(fā)部33及熒光檢測(cè)器34,并且根據(jù)所述熒光來(lái)計(jì)算主加熱器的溫度。
然而,圖1中由符號(hào)38表示的是銷(xiāo)插通孔,該銷(xiāo)插通孔設(shè)置成從溫度調(diào)節(jié)用基座部3到載置板23以沿它們的厚度方向局部貫穿,該銷(xiāo)插通孔38中設(shè)置有板狀試料脫離用升降銷(xiāo)。在銷(xiāo)插通孔38的外周部設(shè)置有筒狀絕緣子38a。
在所述結(jié)構(gòu)的靜電卡盤(pán)裝置1中,第1加熱元件5與溫度調(diào)節(jié)用基座部3之間的傳熱率優(yōu)選小于4000w/m2k且大于200w/m2k。
若傳熱率大于200w/m2k,則能夠提高第1加熱元件5與溫度調(diào)節(jié)用基座部3之間的熱響應(yīng)性,在進(jìn)行靜電卡盤(pán)裝置1的溫度控制的情況下,可以進(jìn)行響應(yīng)性良好的溫度控制。
另外,在傳熱率大于4000w/m2k的情況下,從加熱部到溫度調(diào)整基座的熱流出增大,為了將承載物(板狀試料)w升溫至規(guī)定溫度而需要對(duì)加熱器供給過(guò)量的電力,因此不優(yōu)選。
如以上說(shuō)明那樣構(gòu)成的靜電卡盤(pán)裝置1中,由靜電用端子25c對(duì)靜電卡盤(pán)部2的靜電吸附用電極23進(jìn)行通電以產(chǎn)生靜電吸附力,從而能夠?qū)鍫钤嚵蟱吸附到載置面21a的突起部21b上而使用。
并且,能夠使制冷劑在溫度調(diào)節(jié)用基座部3中循環(huán)而對(duì)板狀試料w進(jìn)行冷卻,并且經(jīng)由供電用端子51從電源對(duì)主加熱器5a~5d的每一個(gè)進(jìn)行通電,由此使主加熱器5a~5d分別發(fā)熱,通過(guò)對(duì)板狀試料w進(jìn)行加溫而能夠進(jìn)行溫度控制。
靜電卡盤(pán)裝置1利用上述結(jié)構(gòu),由此即使是具備分割為多個(gè)的加熱器的結(jié)構(gòu),也能夠以簡(jiǎn)便的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)由各加熱器所加熱的區(qū)域的均勻的溫度控制。并且,根據(jù)該結(jié)構(gòu),不需要第1加熱元件5用高頻截止濾波器,而能夠避免靜電卡盤(pán)裝置1的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜,并能夠降低靜電卡盤(pán)裝置1的制作成本。
“第2實(shí)施方式”
圖4是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置的剖視圖。該方式的靜電卡盤(pán)裝置101的不同點(diǎn)在于,在第1加熱元件5與溫度調(diào)節(jié)用基座部3之間具備第2加熱元件。并且,隨著設(shè)置第2加熱元件而配設(shè)有絕緣板7、8、介于絕緣板7、8之間的配線層9、將絕緣板7粘接于溫度調(diào)節(jié)用基座部3的粘接層7a。
在圖5中,第2加熱元件6以層狀配置于第1加熱元件5與溫度調(diào)節(jié)用基座部3之間。另一方面,也可以配置于第1加熱元件5與保護(hù)電極70之間。在任一情況下,保護(hù)電極70均阻斷由高頻產(chǎn)生用電極4產(chǎn)生的高頻。從而,抑制高頻作為干擾而施加于構(gòu)成第1加熱元件的主加熱器及構(gòu)成第2加熱元件的副加熱器,并降低加熱器電源的動(dòng)作以及性能受損的可能性。從而,不需要設(shè)置用于主加熱器及副加熱器的高頻截止濾波器。因此能夠避免靜電卡盤(pán)裝置101的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜,并能夠降低靜電卡盤(pán)裝置101的制作成本。
如圖5所示,第2加熱元件6包括配置于中心部的圓環(huán)狀區(qū)域的第1副加熱器6a、以依次包圍該第1副加熱器6a的方式形成于圓環(huán)狀區(qū)域的第2副加熱器6b、第3副加熱器6c及第4副加熱器6d。
第1副加熱器6a組合多個(gè)(圖5的結(jié)構(gòu)的情況下為兩個(gè))配置于扇形環(huán)狀體形狀區(qū)域的加熱器分割體6a而形成為圓環(huán)狀,第2副加熱器6b組合多個(gè)(圖5的結(jié)構(gòu)的情況下為四個(gè))配置于扇形環(huán)狀體形狀區(qū)域的加熱器分割體6b而形成為圓環(huán)狀。第3副加熱器6c組合多個(gè)(圖5的結(jié)構(gòu)的情況下為四個(gè))配置于扇形環(huán)狀體形狀區(qū)域的加熱器分割體6c而形成為圓環(huán)狀。第4副加熱器6d組合多個(gè)(圖5的結(jié)構(gòu)的情況下為八個(gè))配置于扇形環(huán)狀體形狀區(qū)域的加熱器分割體6d而形成為圓環(huán)狀。
關(guān)于加熱器分割體6a~6d,將比主加熱器5a~5d薄的非磁性金屬薄板例如鉬(mo)薄板、鎢(w)薄板、鈮(nb)薄板、鈦(ti)薄板、銅(cu)薄板等,通過(guò)光微影法,加工成所希望的加熱器形狀例如使帶狀加熱器彎曲的形狀的整體輪廓為扇形環(huán)狀體形狀,由此可以得到。
這些加熱器分割體6a~6d優(yōu)選構(gòu)成為顯示比主加熱器5a~5d的每單位面積的發(fā)熱量低的發(fā)熱量,優(yōu)選比主加熱器5a~5d薄的結(jié)構(gòu)或者由發(fā)熱量較低的材料構(gòu)成。作為一例,在由厚度100μm的ti薄板來(lái)構(gòu)成主加熱器的情況下,能夠由厚度5μm的mo薄板來(lái)構(gòu)成副加熱器。
這些加熱器分割體6a~6d通過(guò)包括厚度均勻的具有耐熱性及絕緣性的片狀或薄膜狀硅樹(shù)脂或丙烯酸樹(shù)脂等的省略圖示的粘接劑層而粘接并固定于絕緣板8的上表面。
另外,在本實(shí)施方式中,將副加熱器6a、6b、6c、6d設(shè)為2分割結(jié)構(gòu)、4分割結(jié)構(gòu)或8分割結(jié)構(gòu),但分割數(shù)量可以是任意的,分割時(shí)的形狀也可以是任意的。
如靜電卡盤(pán)裝置101那樣,在具有第2加熱元件6的情況下,在保護(hù)電極70中形成的第1傳熱勢(shì)壘及在高頻產(chǎn)生用電極4中形成的第2傳熱勢(shì)壘,優(yōu)選設(shè)置成與相鄰的多個(gè)主加熱器之間的區(qū)域及相鄰的多個(gè)副加熱器之間的區(qū)域平面地重疊。
接著,關(guān)于構(gòu)成副加熱器6a~6d的加熱器分割體和用于對(duì)它們分別進(jìn)行供電的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
關(guān)于副加熱器6a~6d,若進(jìn)行俯視觀察,則如圖5所示,設(shè)為將各副加熱器6a~6d沿它們的周向分別分割的多個(gè)加熱器分割體6a、6b、6c、6d的集合結(jié)構(gòu)。為了對(duì)加熱器分割體6a、6b、6c、6d分別進(jìn)行供電,在本實(shí)施方式中,在絕緣板7的上表面?zhèn)仍O(shè)置有包括銅等低電阻材料的配線層9。
配線層9包括分別被分支的多個(gè)配線體9a,且各配線體9a連接于加熱器分割體6a、6b、6c、6d中的任一個(gè)。
在圖4中,配線體9a在絕緣板7的上表面?zhèn)纫詮钠渲醒氩總?cè)向邊緣側(cè)延伸的方式配置有多個(gè),各配線體9a的一端側(cè)經(jīng)由在絕緣板8的局部所形成的接觸孔中形成的焊接部等導(dǎo)通部8b而連接于加熱器分割體中的任一個(gè)。并且,各配線體9a的另一端側(cè)經(jīng)由在絕緣板7的局部所形成的接觸孔中形成的焊接部等導(dǎo)通部7b而連接于供電用端子61。該供電用端子61形成為沿溫度調(diào)節(jié)用基座部3的貫穿孔3b將溫度調(diào)節(jié)用基座部3沿其厚度方向進(jìn)行貫穿,并達(dá)到絕緣板7,在供電用端子61的外周側(cè)設(shè)置有絕緣用絕緣子61a,相對(duì)于溫度調(diào)節(jié)用基座部3被絕緣。
加熱器分割體6a、6b、6c、6d沿副加熱器6a、6b、6c、6d的周向形成有多個(gè),因此將供電用端子61配置在相對(duì)于溫度調(diào)節(jié)用基座部3的周向而被隔開(kāi)的位置,以免用于連接于它們的供電用端子61彼此干擾,這些加熱器分割體6a、6b、6c、6d分別使用各自的配線體9a而被連接。
另外,為了對(duì)加熱器分割體6a、6b、6c、6d分別進(jìn)行供電,對(duì)它們分別連接有兩個(gè)供電用端子61,但在圖4的剖面結(jié)構(gòu)中僅示出一部分,其它配線體9a的連接結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)厥÷杂涊d。
加熱器分割體6a、6b、6c、6d的每一個(gè)均連接有各兩個(gè)供電用端子61,對(duì)加熱器分割體6a、6b、6c、6d的每一個(gè),經(jīng)由兩個(gè)供電用端子61而連接有開(kāi)關(guān)元件和電源裝置。
根據(jù)以上說(shuō)明的結(jié)構(gòu),對(duì)于加熱器分割體6a、6b、6c、6d的每一個(gè),能夠根據(jù)開(kāi)關(guān)元件與電源的動(dòng)作進(jìn)行通電發(fā)熱控制。關(guān)于開(kāi)關(guān)元件和電源的動(dòng)作,隨著第1加熱元件5和電阻體的數(shù)量不同而開(kāi)關(guān)元件、正極、負(fù)極的數(shù)量不同,僅憑這一點(diǎn)便能夠以相同的結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)作。
另外,副加熱器6a~6d的供電用端子61的數(shù)量,能夠通過(guò)加熱器模式及開(kāi)關(guān)元件的配置而小于加熱器分割體的數(shù)量的2倍。
若將板狀試料w供給到蝕刻裝置或成膜裝置而暴露于等離子體氣氛或成膜氣氛中,則在板狀試料w中根據(jù)等離子體的生成狀態(tài)或成膜室內(nèi)的溫度分布等而產(chǎn)生溫度差。
例如,如圖6所示,利用熱攝像機(jī)200來(lái)拍攝板狀試料w的表面的溫度分布,并利用熱曲線進(jìn)行分析,若在板狀試料w中產(chǎn)生溫度較低的區(qū)域,則對(duì)相應(yīng)區(qū)域的加熱器分割體6a、6b、6c、6d中的任一個(gè)進(jìn)行通電并進(jìn)行加溫,由此使與加熱器分割體6a、6b、6c、6d的每個(gè)區(qū)域的上方對(duì)應(yīng)的板狀試料w的各區(qū)域的表面溫度局部上升,能夠使板狀試料w的表面溫度均勻化。
加溫時(shí)的溫度控制是能夠通過(guò)對(duì)加熱器分割體6a、6b、6c、6d的每一個(gè)進(jìn)行通電時(shí)的施加電壓控制、電壓施加時(shí)間控制、電流值控制等而進(jìn)行的。
在上述結(jié)構(gòu)中,將第2加熱元件6分割為多個(gè)加熱器分割體6a、6b、6c、6d,且以能夠分別進(jìn)行通電發(fā)熱控制的方式構(gòu)成,因此即使在所吸附的板狀試料w中欲產(chǎn)生溫度分的情況下,也通過(guò)對(duì)與溫度較低的區(qū)域?qū)?yīng)的位置的加熱器分割體6a、6b、6c、6d中的任一個(gè)進(jìn)行通電使其發(fā)熱而使板狀試料w的溫度較低的區(qū)域的溫度上升,從而能夠使溫度分布均勻化。
因此,為了等離子體蝕刻或成膜等,在由靜電卡盤(pán)裝置101保持有板狀試料w的情況下,通過(guò)加熱器分割體6a~6d的獨(dú)立溫度控制使板狀試料w的表面溫度均勻化,由此能夠進(jìn)行均勻的蝕刻或均勻的成膜。
并且,相對(duì)于主加熱器5a~5d,將加熱器分割體6a、6b、6c、6d的每單位面積的發(fā)熱量設(shè)為較小,由此能夠?qū)?duì)溫度微調(diào)用加熱器分割體6a、6b、6c、6d的通電量設(shè)為較小。另外,由于能夠?qū)⒓訜崞鞣指铙w6a、6b、6c、6d的通電量設(shè)為較小,因此例如通過(guò)將對(duì)加熱器分割體6a、6b、6c、6d的通電電流設(shè)為脈沖電流而能夠減少電力供給量。
在所述結(jié)構(gòu)中,主加熱器5a~5d的厚度和加熱器分割體6a、6b、6c、6d的厚度在制造時(shí)能夠自由選擇,因此能夠分別設(shè)定與各加熱器、各配線對(duì)應(yīng)的耐電壓,并能夠?qū)Ω骷訜崞?、各配線設(shè)定各自?xún)?yōu)選的耐電壓值。例如作為一例,將包括ti薄板的主加熱器的厚度設(shè)定為100μm,且將包括mo薄板的加熱器分割體的厚度設(shè)定為5μm,由此能夠?qū)⒓訜崞鞣指铙w的每單位面積的發(fā)熱量調(diào)整為主加熱器的1/5以下。當(dāng)然,除了構(gòu)成材料和加熱器厚度以外,也可以通過(guò)供給電壓的調(diào)整來(lái)進(jìn)行主加熱器和加熱器分割體的發(fā)熱量的調(diào)節(jié)。
然而,在第2實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中,將第1加熱元件5設(shè)為沿其徑向分割為四個(gè)而包括四個(gè)主加熱器5a~5d的結(jié)構(gòu),但第1加熱元件5的分割數(shù)量并不限定于四個(gè),而可以是任意的數(shù)量。并且,第2加熱元件6沿徑向分割為四個(gè)而由四個(gè)副加熱器6a~6d構(gòu)成,另外,將第1副加熱器6a設(shè)為2分割結(jié)構(gòu),將第2副加熱器6b設(shè)為4分割結(jié)構(gòu),將第3副加熱器6c設(shè)為4分割結(jié)構(gòu),將第4副加熱器6d設(shè)為8分割結(jié)構(gòu),但第2加熱元件6沿徑向的分割數(shù)量可以是任意的數(shù)量,各副加熱器的分割數(shù)量也可以是任意的數(shù)量。然而,從由副加熱器進(jìn)行局部的溫度微調(diào)的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選第2加熱元件6的分割數(shù)量比第1加熱元件5的分割數(shù)量多。
在本實(shí)施方式中,第2加熱元件6設(shè)為1層結(jié)構(gòu),但第2加熱元件6也可以是2層以上的多層結(jié)構(gòu)。并且,在本實(shí)施方式中,將第1加熱元件5和第2加熱元件6配置在俯視觀察時(shí)呈環(huán)狀重疊的區(qū)域,但也可以配置在俯視觀察時(shí)從重疊的區(qū)域稍微偏離的位置。例如,將第2加熱元件的多個(gè)副加熱器配置成在俯視觀察時(shí)填補(bǔ)形成于構(gòu)成第1加熱元件5的多個(gè)主加熱器設(shè)置區(qū)域(圓環(huán)狀設(shè)置區(qū)域)之間的一點(diǎn)間隙,也可以配置成用多個(gè)副加熱器來(lái)填補(bǔ)多個(gè)主加熱器之間的間隙區(qū)域。當(dāng)然,在將第2副加熱器配置2層以上的情況下,也可以采用通過(guò)使各層的配置區(qū)域在俯視觀察時(shí)偏離而填補(bǔ)主加熱器之間的間隙的結(jié)構(gòu)。
靜電卡盤(pán)裝置101通過(guò)使用上述結(jié)構(gòu)而能夠提供靜電卡盤(pán)裝置101,該靜電卡盤(pán)裝置101即使為具備分割為多個(gè)的加熱器的結(jié)構(gòu),也能夠進(jìn)行由各加熱器所加熱的區(qū)域的均勻的溫度控制。并且,因保護(hù)電極70而不需要構(gòu)成第1加熱元件5及第2加熱元件6的主加熱器及副加熱器用高頻截止濾波器,能夠避免靜電卡盤(pán)裝置101的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜,并能夠減少靜電卡盤(pán)裝置101的制作成本。
“第3實(shí)施方式”
圖7是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置的剖視圖。該方式的靜電卡盤(pán)裝置501具備:圓板狀靜電卡盤(pán)部502,將一主面(上表面)側(cè)設(shè)為載置面;圓板狀溫度調(diào)節(jié)用基座部503,設(shè)置于該靜電卡盤(pán)部502的下方,且具有將靜電卡盤(pán)部502調(diào)整為所希望的溫度的厚度;層狀結(jié)構(gòu)的高頻產(chǎn)生用電極550,夾裝于靜電卡盤(pán)部502與溫度調(diào)節(jié)用基座部503之間;層狀結(jié)構(gòu)的第1加熱元件505,夾裝于靜電卡盤(pán)部502與高頻產(chǎn)生用電極550之間;層狀結(jié)構(gòu)的第2加熱元件506,夾裝于高頻產(chǎn)生用電極550與溫度調(diào)節(jié)用基座部503之間;及金屬板551,夾裝于高頻產(chǎn)生用電極550與第2加熱元件之間。并且,靜電卡盤(pán)裝置501構(gòu)成為具備粘接劑層509b,該粘接劑層509b是包覆靜電卡盤(pán)部502的底面?zhèn)群偷?加熱元件505的周?chē)纬傻摹?/p>
靜電卡盤(pán)部502由以下部分構(gòu)成:載置板511,將上表面設(shè)為載置半導(dǎo)體晶圓等板狀試料w的載置面511a;支承板512,與該載置板511設(shè)為一體化,并支承該載置板511的底部側(cè);靜電吸附用電極(靜電吸附用內(nèi)部電極)513,設(shè)置于該載置板511與該支承板512之間;絕緣材料層514,將靜電吸附用電極513的周?chē)M(jìn)行絕緣;及引出電極端子515a,以貫穿支承板512的方式設(shè)置,且用于對(duì)靜電吸附用電極513施加直流電壓。
載置板511及支承板512為將重合面的形狀設(shè)為相同的圓板狀的板。它們包括氧化鋁-碳化硅(al2o3-sic)復(fù)合燒結(jié)體、氧化鋁(al2o3)燒結(jié)體、氮化鋁(aln)燒結(jié)體、氧化釔(y2o3)燒結(jié)體等具有機(jī)械強(qiáng)度且對(duì)腐蝕性氣體及其等離子體具有耐久性的絕緣性陶瓷燒結(jié)體。
在載置板511的載置面511a,直徑小于板狀試料的厚度的突起部511b以規(guī)定間隔形成多個(gè)。這些突起部511b支承板狀試料w。
包含載置板511、支承板512、靜電吸附用電極513及絕緣材料層514的整體的厚度,即靜電卡盤(pán)部502的厚度作為一例形成為0.7mm以上且5.0mm以下。
例如,若靜電卡盤(pán)部502的厚度小于0.7mm,則難以確保靜電卡盤(pán)部502的機(jī)械強(qiáng)度。若靜電卡盤(pán)部502的厚度超過(guò)5.0mm,則靜電卡盤(pán)部502的熱容量變大。因此被載置的板狀試料w的熱響應(yīng)性變差,靜電卡盤(pán)部502的橫向的傳熱增加。因此難以將板狀試料w的面內(nèi)溫度維持為所希望的溫度模式。在此所說(shuō)明的各部厚度為一個(gè)例子,并不限定于所述范圍。
靜電吸附用電極513被用作通過(guò)產(chǎn)生電荷而由靜電吸附力用于固定板狀試料w的靜電卡盤(pán)用電極。根據(jù)用途可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整其形狀或大小。
靜電吸附用電極513優(yōu)選由氧化鋁-碳化鉭(al2o3-ta4c5)導(dǎo)電性復(fù)合燒結(jié)體、氧化鋁-鎢(al2o3-w)導(dǎo)電性復(fù)合燒結(jié)體、氧化鋁-碳化硅(al2o3-sic)導(dǎo)電性復(fù)合燒結(jié)體、氮化鋁-鎢(aln-w)導(dǎo)電性復(fù)合燒結(jié)體、氮化鋁-鉭(aln-ta)導(dǎo)電性復(fù)合燒結(jié)體、氧化釔-鉬(y2o3-mo)導(dǎo)電性復(fù)合燒結(jié)體等導(dǎo)電性陶瓷或者鎢(w)、鉭(ta)、鉬(mo)等高熔點(diǎn)金屬而形成。
靜電吸附用電極513的厚度并無(wú)特別的限定,但例如能夠選擇0.1μm以上且100μm以下的厚度,更優(yōu)選5μm以上且20μm以下的厚度。
若靜電吸附用電極513的厚度小于0.1μm,則難以確保充分的導(dǎo)電性。若靜電吸附用電極513的厚度超過(guò)100μm,則在靜電吸附用電極513與載置板511及支承板512的接合界面上容易產(chǎn)生剝離或龜裂??梢哉J(rèn)為這是由靜電吸附用電極513與載置板511及支承板512之間的熱膨脹率差而引起的。
這種厚度的靜電吸附用電極513能夠通過(guò)濺射法、蒸鍍法等成膜法或者絲網(wǎng)印刷法等涂布法而容易形成。
絕緣材料層514圍繞靜電吸附用電極513而從腐蝕性氣體及其等離子體保護(hù)靜電吸附用電極513,并且將載置板511與支承板512的邊界部,即靜電吸附用電極513以外的外周部區(qū)域接合成一體,由與構(gòu)成載置板511及支承板512的材料為相同組成或主成分相同的絕緣材料構(gòu)成。
引出電極端子515a是為了對(duì)靜電吸附用電極513施加直流電壓而設(shè)置的棒狀端子。作為引出電極端子515a的材料,只要是耐熱性?xún)?yōu)異的導(dǎo)電性材料,則并無(wú)特別的限制,但優(yōu)選熱膨脹系數(shù)接近于靜電吸附用電極513及支承板512的熱膨脹系數(shù)的導(dǎo)電性材料,例如由al2o3-ta4c5等導(dǎo)電性陶瓷材料構(gòu)成。
引出電極端子515a與導(dǎo)電性粘接部515b連接于后述的供電用端子515c。導(dǎo)電性粘接部515b包括具有柔軟性和耐電性的硅類(lèi)導(dǎo)電性粘接劑。
供電端子515c包括鎢(w)、鉭(ta)、鉬(mo)、鈮(nb)、可伐合金等金屬材料。
在供電用端子515c的外周側(cè)設(shè)置有具有絕緣性的絕緣子515a,通過(guò)該絕緣子515a,供電用端子515c相對(duì)于金屬制溫度調(diào)節(jié)用基座部503而被絕緣。引出電極端子515a與支承板512接合成一體,另外,載置板511和支承板512通過(guò)靜電吸附用電極513及絕緣材料層514被接合成一體,從而構(gòu)成靜電卡盤(pán)部502。
供電用端子515c設(shè)置成貫穿后面進(jìn)行詳述的溫度調(diào)節(jié)用基座部503的貫穿孔503b。
溫度調(diào)節(jié)用基座部503是用于將靜電卡盤(pán)部502調(diào)整為所希望的溫度,且具有厚度的圓板狀基座部。溫度調(diào)節(jié)用基座部503形成有在其內(nèi)部使水等循環(huán)的流路503a。
溫度調(diào)節(jié)用基座部503將金屬材料設(shè)為形成材料。該金屬材料優(yōu)選為導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、加工性?xún)?yōu)異的金屬或者包含這些金屬的復(fù)合材料。例如,可以適當(dāng)?shù)厥褂娩X(al)、鋁合金、銅(cu)、銅合金、不銹鋼(sus)等。該溫度調(diào)節(jié)用基座部503的至少暴露于等離子體的面優(yōu)選被實(shí)施氧化鋁膜處理或者形成有氧化鋁等的絕緣膜。
在相對(duì)于溫度調(diào)節(jié)用基座部503的流路503a而形成于靜電卡盤(pán)部502側(cè)的凹部503a形成有開(kāi)口部503b。在該開(kāi)口部503b內(nèi)配置有后述的第2加熱元件506。
高頻產(chǎn)生用電極550是為了在裝置內(nèi)產(chǎn)生等離子體而用于產(chǎn)生高頻的電極。例如,在反應(yīng)離子蝕刻(rie)裝置中,由高頻產(chǎn)生電源對(duì)高頻產(chǎn)生用電極550施加高頻電力,由此在所對(duì)置的對(duì)置電極之間產(chǎn)生放電,從而能夠使氣體等離子體化。
高頻產(chǎn)生用電極550被夾裝于靜電卡盤(pán)部502與溫度調(diào)節(jié)用基座部503之間。在高頻產(chǎn)生用電極550上連接有經(jīng)由供電用端子552而連接的省略圖示的高頻電源,并構(gòu)成為能夠?qū)⒏哳l電力施加于高頻產(chǎn)生用電極550。供電用端子552被絕緣子552a包覆,以保持與溫度調(diào)節(jié)用基座部503的絕緣性。
高頻產(chǎn)生用電極550包括金屬材料,其周?chē)唤^緣層553包覆。
通過(guò)絕緣層553而與溫度調(diào)節(jié)用基座部503絕緣。即能夠防止施加于高頻產(chǎn)生用電極550的電壓向外部泄漏。
優(yōu)選由非磁性金屬形成高頻產(chǎn)生用電極550的形成材料。通過(guò)使用非磁性金屬,即使在高頻氣氛中使用靜電卡盤(pán)裝置501,也能夠抑制高頻產(chǎn)生用電極550因高頻而自行發(fā)熱。從而,即使在高頻氣氛中,也容易將板狀試料的面內(nèi)溫度維持為所希望的恒定溫度或恒定的溫度模式。
高頻產(chǎn)生用電極550的厚度優(yōu)選為20μm以上且1000μm以下。若高頻產(chǎn)生用電極550的厚度過(guò)厚,則熱容量過(guò)大,被載置的板狀試料w的熱響應(yīng)性變差。并且,若高頻產(chǎn)生用電極550的厚度過(guò)薄,則產(chǎn)生高頻產(chǎn)生用電極的發(fā)熱不均、電場(chǎng)的不均,對(duì)等離子體的均勻性造成影響。
第1加熱元件505經(jīng)由粘接層509a而粘接于包覆高頻產(chǎn)生電極550的絕緣層553上。粘接層509a包括與粘接劑層509b相同的粘接性樹(shù)脂,能夠使用片狀或薄膜狀的粘接層。并且,也可以經(jīng)由粘接層509a而粘接于支承板512的底面?zhèn)取?/p>
如圖8所示,第1加熱元件505包括配置于中心部的圓環(huán)狀區(qū)域的第1主加熱器505a、以依次包圍該第1主加熱器505a的方式配置于圓環(huán)狀區(qū)域的第2主加熱器505b、第3主加熱器505c及第4主加熱器505d。如圖8所示,配置有第1主加熱器505a~第4主加熱器505d的區(qū)域優(yōu)選為與圓板狀靜電卡盤(pán)部502相同程度的大小。
另外,主加熱器505a、505b、505c、505d在圖8中描繪成俯視觀察時(shí)呈簡(jiǎn)單的圓環(huán)狀,但各主加熱器505a、505b、505c、505d配置成使帶狀加熱器彎曲而占圖8所示的圓環(huán)狀區(qū)域。因此,在圖7所示的剖面結(jié)構(gòu)中,分別描繪出構(gòu)成各主加熱器505a、505b、505c、505d的帶狀加熱器。
作為一例,將厚度為0.2mm以下優(yōu)選為0.1mm左右的具有恒定厚度的非磁性金屬薄板例如鈦(ti)薄板、鎢(w)薄板、鉬(mo)薄板等,通過(guò)光微影法,加工成所希望的加熱器形狀例如使帶狀加熱器彎曲的形狀的整體輪廓為圓環(huán)狀,由此可以得到主加熱器505a~505d。
這些主加熱器505a~505d通過(guò)厚度均勻的具有耐熱性及絕緣性的包括片狀或薄膜狀硅樹(shù)脂或丙烯酸樹(shù)脂等的粘接層509a而粘接并固定于支承板512的底面。
第2加熱元件506配設(shè)于在溫度調(diào)節(jié)用基座部503的凹部503a內(nèi)所形成的開(kāi)口部503b內(nèi)。開(kāi)口部503b是通過(guò)溫度調(diào)節(jié)用基座部503的凹部503a和設(shè)置在其凹部503a的上部的金屬板551而形成的。在開(kāi)口部503b,從流路503a側(cè)依次層疊絕緣板507、配線層504、絕緣板508及第2加熱元件506,以絕緣部510包圍它們的周?chē)姆绞叫纬伞=饘侔?51能夠使用包括與溫度調(diào)節(jié)用基座部503相同的構(gòu)成材料的金屬板。
絕緣板507通過(guò)粘接層507a而粘接于開(kāi)口部503b的流路503a側(cè)的面。該粘接層507a能夠使用與粘接層509a相同的粘接層。粘接層507a例如形成為厚度5~100μm左右。絕緣板507、508包括聚酰亞胺樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂等具有耐熱性的樹(shù)脂的薄板、片材或薄膜。
另外,絕緣板507、508可以是絕緣性陶瓷板,并且也可以是氧化鋁等具有絕緣性的噴鍍膜,以代替樹(shù)脂片材。
作為一例,在絕緣板507的上表面形成有配線層504,在絕緣板508的上表面形成有第2加熱元件506,由絕緣部510包覆它們的周?chē)?,由此?shí)現(xiàn)圖7所示的層疊結(jié)構(gòu)。絕緣部510是為了避免第2加熱元件506與溫度調(diào)節(jié)用基座部503電連接而設(shè)置的。
如圖9所示,第2加熱元件506包括配置于中心部的圓環(huán)狀區(qū)域的第1副加熱器506a、以依次包圍該第1副加熱器506a的方式形成于圓環(huán)狀區(qū)域的第2副加熱器506b、第3副加熱器506c及第4副加熱器506d。第1副加熱器506a組合多個(gè)(圖9的結(jié)構(gòu)的情況下為兩個(gè))配置于扇形環(huán)狀體形狀區(qū)域的加熱器分割體506a而形成為圓環(huán)狀,第2副加熱器506b組合多個(gè)(圖9的結(jié)構(gòu)的情況下為四個(gè))配置于扇形環(huán)狀體形狀區(qū)域的加熱器分割體506b而形成為圓環(huán)狀。第3副加熱器506c組合多個(gè)(圖9的結(jié)構(gòu)的情況下為四個(gè))配置于扇形環(huán)狀體形狀區(qū)域的加熱器分割體506c而形成為圓環(huán)狀。第4副加熱器506d組合多個(gè)(圖9的結(jié)構(gòu)的情況下為八個(gè))配置于扇形環(huán)狀體形狀區(qū)域的加熱器分割體506d而形成為圓環(huán)狀。
關(guān)于加熱器分割體506a~506d,將比主加熱器505a~505d薄的非磁性金屬薄板例如鉬(mo)薄板、鎢(w)薄板、鈮(nb)薄板、鈦(ti)薄板、銅(cu)薄板等,通過(guò)光微影法,加工成所希望的加熱器形狀例如帶狀加熱器彎曲的形狀的整體輪廓為扇形環(huán)狀體形狀,由此可以得到。
這些加熱器分割體506a~506d優(yōu)選為顯示比主加熱器505a~505d的每單位面積的發(fā)熱量低的發(fā)熱量的結(jié)構(gòu),優(yōu)選比主加熱器505a~505d薄的結(jié)構(gòu),或者由發(fā)熱量較低的材料構(gòu)成。作為一例,在由厚度100μm的ti薄板構(gòu)成主加熱器的情況下,能夠由厚度5μm的mo薄板構(gòu)成副加熱器。
這些加熱器分割體506a~506d通過(guò)厚度均勻的具有耐熱性及絕緣性的包括片狀或薄膜狀硅樹(shù)脂或丙烯酸樹(shù)脂等的省略圖示的粘接劑層而粘接并固定于絕緣板508的上表面。
另外,在本實(shí)施方式中,將副加熱器506a、506b、506c、506d設(shè)為2分割、4分割或8分割結(jié)構(gòu),但分割數(shù)量可以是任意的,分割時(shí)的形狀也可以是任意的。
金屬板551設(shè)置于包括多個(gè)副加熱器的第2加熱元件506與高頻產(chǎn)生用電極550之間。通過(guò)金屬板551被接地而能夠抑制第2加熱元件506受到高頻的影響。從而,能夠防止高頻電流經(jīng)由第2加熱元件506向副加熱器用電源泄漏,并能夠去除副加熱器用高頻截止濾波器。
即,能夠避免靜電卡盤(pán)裝置501的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜,并能夠降低靜電卡盤(pán)裝置501的制作成本。并且,也沒(méi)有高頻作為干擾向加熱器的供給電源泄漏,且加熱器電源的動(dòng)作以及性能受損的可能性。另外,能夠抑制配置于溫度調(diào)節(jié)用基座部503內(nèi)部的第2加熱元件506因高頻而發(fā)熱,并能夠以更高精度進(jìn)行溫度分布的微調(diào)。
并且,優(yōu)選金屬板551與溫度調(diào)節(jié)用基座部503被電連接。
可以將金屬板551和溫度調(diào)節(jié)用基座部503進(jìn)行接合而一體化。若金屬板551與溫度調(diào)節(jié)用基座部503被電連接,則僅通過(guò)使溫度調(diào)節(jié)用基座部503接地,而能夠經(jīng)由金屬板551從溫度調(diào)節(jié)用基座部503去除由高頻產(chǎn)生用電極550產(chǎn)生的高頻。從而,能夠進(jìn)一步避免靜電卡盤(pán)裝置501的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。
金屬板551優(yōu)選具有其平面方向的傳熱受到阻礙的傳熱勢(shì)壘(第1傳熱勢(shì)壘)。具體而言,如圖10所示,優(yōu)選具有沿其圓周方向延伸的多個(gè)切口、槽及對(duì)它們的內(nèi)部填充導(dǎo)熱性差的(導(dǎo)熱性比構(gòu)成金屬板的金屬差)樹(shù)脂等的結(jié)構(gòu)。作為導(dǎo)熱性差的樹(shù)脂,例如能夠使用聚酰亞胺樹(shù)脂等。
在靜電卡盤(pán)裝置中,在平面方向中可容許向同心圓方向(周向)的導(dǎo)熱。另一方面,徑向的導(dǎo)熱會(huì)成為均熱性的阻礙因素。若金屬板能夠向平面方向進(jìn)行傳熱,則導(dǎo)致緩解被控制的溫度分布。因此,通過(guò)在金屬板551上設(shè)置沿圓周方向延伸的多個(gè)傳熱勢(shì)壘而能夠阻礙金屬板向平面方向的傳熱。并且,該切口可以由導(dǎo)熱性差的樹(shù)脂等來(lái)填補(bǔ)。作為導(dǎo)熱性差的樹(shù)脂,例如能夠使用聚酰亞胺樹(shù)脂等。
并且,如圖10所示,優(yōu)選沿圓周方向延伸的傳熱勢(shì)壘不是橫跨圓周方向的整周而設(shè)置。即金屬板551優(yōu)選包括未被電分離的1張板。若金屬板551由1張板構(gòu)成,則只要在金屬板551的任一點(diǎn)接地就能夠使整個(gè)金屬板551接地。從而,能夠進(jìn)一步避免靜電卡盤(pán)裝置501的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。
并且,如圖11所示,金屬板551進(jìn)一步優(yōu)選具有傳熱勢(shì)壘,該傳熱勢(shì)壘設(shè)置成與相鄰的所述多個(gè)主加熱器之間的區(qū)域及相鄰的所述多個(gè)主加熱器之間的區(qū)域平面地重疊。通過(guò)在金屬板551上設(shè)置這種傳熱勢(shì)壘,根據(jù)由各主加熱器及副加熱器進(jìn)行溫度控制的區(qū)域,能夠阻礙金屬板向平面方向的傳熱。即,能夠進(jìn)一步提高靜電卡盤(pán)裝置501在每一個(gè)區(qū)域的溫度控制性。
這種傳熱勢(shì)壘可以設(shè)置于高頻產(chǎn)生用電極550。并且,也可以設(shè)置于高頻產(chǎn)生電極550及金屬板551這兩者。高頻產(chǎn)生用電極550具有沿其圓周方向延伸的多個(gè)傳熱勢(shì)壘(第2傳熱勢(shì)壘),由此能夠提高高頻產(chǎn)生用電極550內(nèi)的圓周方向的均熱性。如上所述,在靜電卡盤(pán)裝置中,在平面方向中可容許向同心圓方向(周向)的導(dǎo)熱。另一方面,徑向的導(dǎo)熱會(huì)成為均熱性的阻礙因素。因此,通過(guò)將高頻產(chǎn)生用電極550的徑向進(jìn)行熱分離而能夠以更高精度進(jìn)行板狀試料的每一個(gè)區(qū)域的溫度控制。
并且,根據(jù)主加熱器的加熱區(qū)域及副加熱器的加熱區(qū)域,在高頻產(chǎn)生用電極550上設(shè)置傳熱勢(shì)壘,由此能夠進(jìn)一步抑制由主加熱器及副加熱器施加的熱通過(guò)高頻產(chǎn)生用電極550的導(dǎo)熱向徑向擴(kuò)展。即能夠以更高精度進(jìn)行板狀試料的每一個(gè)區(qū)域的溫度控制。高頻產(chǎn)生用電極550也優(yōu)選由未被電分離的一張板構(gòu)成。
并且,在本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中,在構(gòu)成溫度調(diào)節(jié)用基座部503的金屬板551的上表面?zhèn)龋纬捎锌梢匀菁{第1加熱元件505和靜電卡盤(pán)部502的底部側(cè)的大小的凹部503a。通過(guò)以填補(bǔ)該凹部的方式形成的粘接劑層509b,高頻產(chǎn)生用電極550與第1加熱元件505及靜電卡盤(pán)部502成為一體化。粘接劑層509b能夠使用聚酰亞胺樹(shù)脂、硅樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等具有耐熱性及絕緣性的粘接性樹(shù)脂。
接著,關(guān)于用于對(duì)第1加熱元件505進(jìn)行供電的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
第1加熱元件505包括主加熱器505a、505b、505c、505d,但在這些每個(gè)主加熱器505a、505b、505c、505d上設(shè)置有用于供電的多個(gè)供電用端子517。圖8中僅示出主加熱器505a、505b、505c、505d的大致形狀,但任一個(gè)加熱器中,用于連接于電源的導(dǎo)通部均設(shè)置在各加熱器的一端側(cè)和另一端側(cè),因此對(duì)主加熱器505a、505b、505c、505d各設(shè)置有兩個(gè)、合計(jì)八個(gè)供電用端子517。
圖7中,為了簡(jiǎn)化說(shuō)明,僅描繪出對(duì)最外周的主加熱器505d連接的一個(gè)供電用端子517,但該供電用端子517配置成將溫度調(diào)節(jié)用基座部503、絕緣板507、508、副加熱器506d、絕緣部510、金屬板551及高頻產(chǎn)生用電極550沿它們的厚度方向進(jìn)行局部貫穿。并且,在供電用端子517的外周面裝配有絕緣用筒型絕緣子518,溫度調(diào)節(jié)用基座部503和供電用端子517被絕緣。另外,供電端子517經(jīng)由粘接部509b而與第1加熱元件505粘接。
構(gòu)成供電用端子517的材料能夠使用與構(gòu)成所述供電用端子515c的材料相同的材料。
圖7中未描繪出所有供電用端子517,但主加熱器505a、505b、505c、505d中的任一個(gè)均連接有各兩個(gè)供電用端子517,對(duì)主加熱器505a、505b、505c、505d的每一個(gè),經(jīng)由兩個(gè)供電用端子517而連接有電源裝置,從而能夠進(jìn)行通電控制。
這些供電用端子517設(shè)置成分別貫穿形成于溫度調(diào)節(jié)用基座部503的貫穿孔503b,進(jìn)而設(shè)置成在所連接的對(duì)象為主加熱器505a、505b、505c、505d中的任一個(gè)的情況下也貫穿絕緣板507、508。
通過(guò)以上說(shuō)明的結(jié)構(gòu),能夠?qū)χ骷訜崞?05a、505b、505c、505d的每一個(gè),根據(jù)開(kāi)關(guān)元件和電源的動(dòng)作進(jìn)行每一個(gè)主加熱器的通電發(fā)熱控制。
并且,在主加熱器505a、505b、505c、505d的下表面?zhèn)仍O(shè)置有溫度傳感器520。在圖7的結(jié)構(gòu)中,以將溫度調(diào)節(jié)用基座部503、絕緣板507、508、副加熱器506d及高頻產(chǎn)生用電極550沿它們的厚度方向局部貫穿的方式設(shè)置有設(shè)置孔521。這些設(shè)置孔521的頂部、靠近主加熱器505a、505b、505c、505d中的任一個(gè)的位置分別設(shè)置有溫度傳感器520。另外,溫度傳感器520優(yōu)選盡量設(shè)置于靠近主加熱器505a、505b、505c、505d的位置,因此在圖7的結(jié)構(gòu)中,以向主加熱器側(cè)突出的方式形成有突出部520a,該突出部520a的內(nèi)側(cè)設(shè)置有溫度傳感器520。
溫度傳感器520作為一例為在包括石英玻璃等的長(zhǎng)方體形狀的透光體的上表面?zhèn)刃纬捎袩晒怏w層的熒光發(fā)光型溫度傳感器,該溫度傳感器520通過(guò)具有透光性及耐熱性的硅樹(shù)脂類(lèi)粘接劑等而粘接于主加熱器505a、505b、505c、505d的下表面。
所述熒光體層包括根據(jù)來(lái)自主加熱器的發(fā)熱而產(chǎn)生熒光的材料,若為根據(jù)發(fā)熱而產(chǎn)生熒光的材料,則能夠選擇各種熒光材料,但作為一例,能夠從添加有適合發(fā)光的具有能級(jí)的稀土元素的熒光材料、algaas等半導(dǎo)體材料、氧化鎂等金屬氧化物、紅寶石或藍(lán)寶石等礦物中適當(dāng)?shù)剡x擇而使用。
與主加熱器505a、505b、505c、505d對(duì)應(yīng)的溫度傳感器520分別設(shè)置于分別不與供電用端子等發(fā)生干擾的位置,且主加熱器505a、505b、505c、505d的下表面周向的任意的位置。
由這些溫度傳感器520的熒光測(cè)定主加熱器505a~505d的溫度的溫度測(cè)量部522,作為一例,如圖7所示,由以下部分構(gòu)成:激發(fā)部523,在溫度調(diào)節(jié)用基座部503的設(shè)置孔521的外側(cè)(下側(cè)),對(duì)所述熒光體層照射激發(fā)光;熒光檢測(cè)器524,檢測(cè)從熒光體層發(fā)出的熒光;及控制部525,控制激發(fā)部523及熒光檢測(cè)器524,并且根據(jù)所述熒光計(jì)算主加熱器的溫度。
然而,圖7中由符號(hào)528表示的是銷(xiāo)插通孔,該銷(xiāo)插通孔從溫度調(diào)節(jié)用基座部503至載置板511以沿它們的厚度方向局部貫穿的方式而設(shè)置,在該銷(xiāo)插通孔528中設(shè)置有板狀試料脫離用升降銷(xiāo)。在銷(xiāo)插通孔528的外周部設(shè)置有筒狀絕緣子529。
接著,關(guān)于構(gòu)成副加熱器506a~506d的加熱器分割體和對(duì)它們分別進(jìn)行供電的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
副加熱器506a~506d在俯視觀察時(shí)如圖9所示設(shè)為將各副加熱器506a~506d沿它們的周向分別進(jìn)行分割的多個(gè)加熱器分割體506a、506b、506c、506d的集合結(jié)構(gòu)。為了分別對(duì)加熱器分割體506a、506b、506c、506d進(jìn)行供電,在本實(shí)施方式中,在絕緣板507的上表面?zhèn)仍O(shè)置有包括銅等低電阻材料的配線層504。
配線層504包括分別被分支的多個(gè)配線體504a,且各配線體504a連接于加熱器分割體506a、506b、506c、506d中的任一個(gè)。
在圖7中,在絕緣板507的上表面?zhèn)?,以從其中央部?cè)向邊緣側(cè)延伸的方式配置有多個(gè)配線體504a,各配線體504a的一端側(cè)經(jīng)由在絕緣板508的局部所形成的接觸孔中形成的焊接部等導(dǎo)通部508b而連接于加熱器分割體中的任一個(gè)。并且,各配線體504a的另一端側(cè)經(jīng)由在絕緣板507的局部所形成的接觸孔中形成的焊接部等導(dǎo)通部507b而連接于供電用端子526。該供電用端子526形成為沿溫度調(diào)節(jié)用基座部503的貫穿孔503b將溫度調(diào)節(jié)用基座部503向其厚度方向進(jìn)行貫穿并達(dá)到絕緣板507,且在供電用端子526的外周側(cè)設(shè)置有絕緣用絕緣子527,相對(duì)于溫度調(diào)節(jié)用基座部503被絕緣。
加熱器分割體506a、506b、506c、506d沿副加熱器506a、506b、506c、506d的周向形成有多個(gè),因此將供電用端子526配置在相對(duì)于溫度調(diào)節(jié)用基座部503的周向而被隔開(kāi)的位置,以免用于連接于它們的供電用端子526彼此干擾,這些加熱器分割體506a、506b、506c、506d分別使用各自的配線體504a而被連接。
另外,為了對(duì)加熱器分割體506a、506b、506c、506d分別進(jìn)行供電,對(duì)它們分別連接有兩個(gè)供電用端子526,但在圖7的剖面結(jié)構(gòu)中僅示出一部分,其它配線體504a的連接結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)厥÷杂涊d。
加熱器分割體506a、506b、506c、506d的每一個(gè)均連接有各兩個(gè)供電用端子526,對(duì)加熱器分割體506a、506b、506c、506d的每一個(gè),經(jīng)由兩個(gè)供電用端子526而連接有開(kāi)關(guān)元件和電源裝置。
根據(jù)以上說(shuō)明的結(jié)構(gòu),對(duì)于加熱器分割體506a、506b、506c、506d的每一個(gè),能夠根據(jù)開(kāi)關(guān)元件與電源的動(dòng)進(jìn)行通電發(fā)熱控制。
另外,副加熱器506a~506d的供電用端子526的數(shù)量,能夠通過(guò)加熱器模式及開(kāi)關(guān)元件的配置而小于加熱器分割體的數(shù)量的2倍。
在所述結(jié)構(gòu)的靜電卡盤(pán)裝置501中,第1加熱元件505與溫度調(diào)節(jié)用基座部503之間的傳熱率優(yōu)選小于4000w/m2k且大于200w/m2k。
若傳熱率大于200w/m2k,則能夠提高第1加熱元件505與溫度調(diào)節(jié)用基座部503之間的熱響應(yīng)性,且在進(jìn)行靜電卡盤(pán)裝置502的溫度控制的情況下可以進(jìn)行響應(yīng)性良好的溫度控制。
另外,在傳熱率大于4000w/m2k的情況下,從加熱部到溫度調(diào)整基座的熱流出增大,為了將承載物(板狀試料)w升溫至規(guī)定溫度而需要對(duì)加熱器供給過(guò)量的電力,因此不優(yōu)選。
如以上說(shuō)明那樣構(gòu)成的靜電卡盤(pán)裝置501中,由靜電用端子515c對(duì)靜電卡盤(pán)部502的靜電吸附用電極513進(jìn)行通電以產(chǎn)生靜電吸附力,從而能夠?qū)鍫钤嚵蟱吸附到載置面511a的突起部511b上而使用。
并且,能夠使制冷劑在溫度調(diào)節(jié)用基座部503中循環(huán)而對(duì)板狀試料w進(jìn)行冷卻,并且經(jīng)由供電用端子517從電源對(duì)主加熱器505a~505d的每一個(gè)進(jìn)行通電,由此使主加熱器505a~505d分別發(fā)熱,通過(guò)對(duì)板狀試料w進(jìn)行加溫而能夠進(jìn)行溫度控制。并且,對(duì)加熱器分割體506a~506d分別進(jìn)行通電,由此能夠?qū)εc這些加熱器分割體506a~506d對(duì)應(yīng)的區(qū)域的溫度進(jìn)行微調(diào)。
若將板狀試料w供給到蝕刻裝置或成膜裝置而暴露于等離子體氣氛或成膜氣氛中,則在板狀試料w中根據(jù)等離子體的生成狀態(tài)或成膜室內(nèi)的溫度分布等而產(chǎn)生溫度差。
例如,如圖12所示,利用熱攝像機(jī)530來(lái)拍攝板狀試料w的表面的溫度分布,并利用熱曲線進(jìn)行分析,若在板狀試料w中產(chǎn)生溫度較低的區(qū)域,則對(duì)相應(yīng)區(qū)域的加熱器分割體506a、506b、506c、506d中的任一個(gè)進(jìn)行通電并進(jìn)行加溫,由此使與加熱器分割體506a、506b、506c、506d的每個(gè)區(qū)域的上方對(duì)應(yīng)的板狀試料w的各區(qū)域的表面溫度局部上升,能夠使板狀試料w的表面溫度均勻化。
加溫時(shí)的溫度控制是能夠通過(guò)對(duì)加熱器分割體506a、506b、506c、506d的每一個(gè)進(jìn)行通電時(shí)的施加電壓控制、電壓施加時(shí)間控制、電流值控制等而進(jìn)行的。
在上述結(jié)構(gòu)中,將第2加熱元件506分割為多個(gè)加熱器分割體506a、506b、506c、506d,且以能夠分別進(jìn)行通電發(fā)熱控制的方式構(gòu)成,因此即使在所吸附的板狀試料w中欲產(chǎn)生溫度分的情況下,通過(guò)對(duì)與溫度較低的區(qū)域?qū)?yīng)的位置的加熱器分割體506a、506b、506c、506d中的任一個(gè)進(jìn)行通電并使其發(fā)熱,也使板狀試料w的溫度較低的區(qū)域的溫度上升,從而能夠使溫度分布均勻化。
因此,為了等離子體蝕刻或成膜等而由靜電卡盤(pán)裝置501保持有板狀試料w的情況下,通過(guò)加熱器分割體506a~506d的獨(dú)立溫度控制而使板狀試料w的表面溫度均勻化,由此能夠進(jìn)行均勻的蝕刻或均勻的成膜。
并且,相對(duì)于主加熱器505a~505d,將加熱器分割體506a、506b、506c、506d的每單位面積的發(fā)熱量設(shè)為較小,由此能夠?qū)?duì)溫度微調(diào)用加熱器分割體506a、506b、506c、506d的通電量設(shè)為較小。另外,由于能夠?qū)⒓訜崞鞣指铙w506a、506b、506c、506d的通電量設(shè)為較小,因此例如通過(guò)將對(duì)加熱器分割體506a、506b、506c、506d的通電電流設(shè)為脈沖電流而能夠減少電力供給量。
在所述結(jié)構(gòu)中,主加熱器505a~505d的厚度和加熱器分割體506a、506b、506c、506d的厚度在制造時(shí)能夠自由選擇,因此能夠分別設(shè)定與各加熱器、各配線對(duì)應(yīng)的耐電壓,并能夠?qū)Ω骷訜崞?、各配線設(shè)定分別優(yōu)選的耐電壓值。例如作為一例,將包括ti薄板的主加熱器的厚度設(shè)定為100μm,且將包括mo薄板的加熱器分割體的厚度設(shè)定為5μm,由此能夠?qū)⒓訜崞鞣指铙w的每單位面積的發(fā)熱量調(diào)整為主加熱器的1/5以下。當(dāng)然,除了構(gòu)成材料和加熱器厚度以外,也可以通過(guò)供給電壓的調(diào)整來(lái)調(diào)節(jié)主加熱器和加熱器分割體的發(fā)熱量。
然而,在第3實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中,將第1加熱元件505設(shè)為沿其徑向分割為四個(gè)而包括四個(gè)主加熱器505a~505d的結(jié)構(gòu),但第1加熱元件505的分割數(shù)量并不限定于四個(gè),而可以是任意的數(shù)量。并且,第2加熱元件506沿徑向分割為四個(gè)而由四個(gè)副加熱器506a~506d構(gòu)成,另外,將第1副加熱器506a設(shè)為2分割結(jié)構(gòu),將第2副加熱器506b設(shè)為4分割結(jié)構(gòu),將第3副加熱器506c設(shè)為4分割結(jié)構(gòu),將第4副加熱器506d設(shè)為8分割結(jié)構(gòu),但第2加熱元件506沿徑向的分割數(shù)量可以是任意的數(shù)量,各副加熱器的分割數(shù)量也可以是任意的數(shù)量。然而,從由副加熱器進(jìn)行局部的溫度微調(diào)的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選第2加熱元件506的分割數(shù)量比第1加熱元件505的分割數(shù)量多。
在本實(shí)施方式中,第2加熱元件506設(shè)為1層結(jié)構(gòu),但第2加熱元件506也可以是2層以上的多層結(jié)構(gòu)。并且,在本實(shí)施方式中,將第1加熱元件505和第2加熱元件506配置于在俯視觀察時(shí)呈環(huán)狀重疊的區(qū)域,但也可以配置于在俯視觀察時(shí)從重疊的區(qū)域稍微偏離的位置。例如,將第2加熱元件的多個(gè)副加熱器配置成在俯視觀察時(shí)填補(bǔ)形成于構(gòu)成第1加熱元件505的多個(gè)主加熱器設(shè)置區(qū)域(圓環(huán)狀設(shè)置區(qū)域)之間的一點(diǎn)間隙,也可以配置成用多個(gè)副加熱器來(lái)填補(bǔ)多個(gè)主加熱器之間的間隙區(qū)域。當(dāng)然,在將第2副加熱器配置2層以上的情況下,也可以采用通過(guò)使各層的配置區(qū)域在俯視觀察時(shí)偏離而填補(bǔ)主加熱器之間的間隙的結(jié)構(gòu)。
“第4實(shí)施方式”
圖13是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置的剖視圖,該方式的靜電卡盤(pán)裝置601具備:圓板狀靜電卡盤(pán)部602,將一主面(上表面)側(cè)設(shè)為載置面;圓板狀溫度調(diào)節(jié)用基座部603,設(shè)置于該靜電卡盤(pán)部602的下方,并具有將靜電卡盤(pán)部602調(diào)整為所希望的溫度的厚度;層狀結(jié)構(gòu)的第1加熱元件605及第2加熱元件606,夾裝于靜電卡盤(pán)部602與溫度調(diào)節(jié)用基座部603之間。并且,靜電卡盤(pán)裝置601構(gòu)成為具備:兩張絕緣板607、608,以與所述加熱元件606層疊的方式介于靜電卡盤(pán)部602與溫度調(diào)節(jié)用基座部603之間;配線層604,介于絕緣板607、608之間;粘接層609,將所述加熱元件605粘貼于靜電卡盤(pán)部602的底面?zhèn)龋患罢辰觿?10,形成為包覆它們的周?chē)?/p>
靜電卡盤(pán)部602由以下部分構(gòu)成:載置板611,將上表面設(shè)為半導(dǎo)體晶圓等板狀試料w的載置面611a;支承板612,與該載置板611設(shè)為一體化,并支承該載置板611的底部側(cè);靜電吸附用電極(靜電吸附用內(nèi)部電極)613,設(shè)置于該載置板611與該支承板612之間;絕緣材料層614,將靜電吸附用電極613的周?chē)M(jìn)行絕緣;及引出電極端子615a,以貫穿支承板612的方式設(shè)置,且用于對(duì)靜電吸附用電極613施加直流電壓。
載置板611及支承板612為將重合面的形狀設(shè)為相同的圓板狀的板,包括氧化鋁-碳化硅(al2o3-sic)復(fù)合燒結(jié)體、氧化鋁(al2o3)燒結(jié)體、氮化鋁(aln)燒結(jié)體、氧化釔(y2o3)燒結(jié)體等具有機(jī)械強(qiáng)度,且對(duì)腐蝕性氣體及其等離子體具有耐久性的絕緣性陶瓷燒結(jié)體。
在載置板611的載置面611a,直徑比板狀試料的厚度小的突起部611b以規(guī)定間隔形成多個(gè),這些突起部611b支承板狀試料w。
包含載置板611、支承板612、靜電吸附用電極613及絕緣材料層614的整體的厚度,即靜電卡盤(pán)部602的厚度作為一例而形成為0.7mm以上且5.0mm以下。
例如,若靜電卡盤(pán)部602的厚度小于0.7mm,則難以確保靜電卡盤(pán)部602的機(jī)械強(qiáng)度。若靜電卡盤(pán)部602的厚度超過(guò)5.0mm,則靜電卡盤(pán)部602的熱容量變大,被載置的板狀試料w的熱響應(yīng)性變差,靜電卡盤(pán)部的橫向的傳熱增加,由此難以將板狀試料w的面內(nèi)溫度維持為所希望的溫度模式。另外,在此所說(shuō)明的各部厚度為一個(gè)例子,并不限定于所述范圍。
靜電吸附用電極613被用作通過(guò)產(chǎn)生電荷而由靜電吸附力來(lái)用于固定板狀試料w的靜電卡盤(pán)用電極,根據(jù)其用途可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整其形狀或大小。
靜電吸附用電極613優(yōu)選由氧化鋁-碳化鉭(al2o3-ta4c5)導(dǎo)電性復(fù)合燒結(jié)體、氧化鋁-鎢(al2o3-w)導(dǎo)電性復(fù)合燒結(jié)體、氧化鋁-碳化硅(al2o3-sic)導(dǎo)電性復(fù)合燒結(jié)體、氮化鋁-鎢(aln-w)導(dǎo)電性復(fù)合燒結(jié)體、氮化鋁-鉭(aln-ta)導(dǎo)電性復(fù)合燒結(jié)體、氧化釔-鉬(y2o3-mo)導(dǎo)電性復(fù)合燒結(jié)體等導(dǎo)電性陶瓷或者鎢(w)、鉭(ta)、鉬(mo)等高熔點(diǎn)金屬形成。
靜電吸附用電極613的厚度并無(wú)特別的限定,但例如能夠選擇0.1μm以上且100μm以下的厚度,更優(yōu)選5μm以上且20μm以下的厚度。
若靜電吸附用電極613的厚度小于0.1μm,則難以確保充分的導(dǎo)電性。若靜電吸附用電極613的厚度超過(guò)100μm,則通過(guò)靜電吸附用電極613與載置板611及支承板612之間的熱膨脹率差,在靜電吸附用電極613與載置板611及支承板612的接合界面上容易產(chǎn)生剝離或龜裂。
這種厚度的靜電吸附用電極613能夠通過(guò)濺射法、蒸鍍法等成膜法或者絲網(wǎng)印刷法等涂布法而容易形成。
絕緣材料層614圍繞靜電吸附用電極613而從腐蝕性氣體及其等離子體保護(hù)靜電吸附用電極613,并且將載置板611與支承板612的邊界部即靜電吸附用電極613以外的外周部區(qū)域接合成一體,并由與構(gòu)成載置板611及支承板612的材料為相同組成或主成分相同的絕緣材料構(gòu)成。
引出電極端子615a是為了對(duì)靜電吸附用電極613施加直流電壓而設(shè)置的棒狀端子,作為該引出電極端子615a的材料,只要是耐熱性?xún)?yōu)異的導(dǎo)電性材料就并無(wú)特別的限制,但優(yōu)選熱膨脹系數(shù)接近于靜電吸附用電極613及支承板612的熱膨脹系數(shù)的材料,例如包括al2o3-ta4c5等導(dǎo)電性陶瓷材料。
另外,引出電極端子615a與導(dǎo)電性粘接部615b和后述的供電用端子615c連接。導(dǎo)電性粘接部615b包括具有柔軟性和耐電性的硅類(lèi)導(dǎo)電性粘接劑,供電端子615c包括鎢(w)、鉭(ta)、鉬(mo)、鈮(nb)、可伐合金等金屬材料。
在供電用端子615c的外周側(cè)設(shè)置有具有絕緣性的絕緣子615a,通過(guò)該絕緣子615a,供電用端子615c相對(duì)于金屬制溫度調(diào)節(jié)用基座部603被絕緣。引出電極端子615a與支承板612接合成一體,另外,載置板611和支承板612通過(guò)靜電吸附用電極613及絕緣材料層614被接合成一體,從而構(gòu)成靜電卡盤(pán)部602。
供電用端子615c設(shè)置成貫穿后面進(jìn)行詳述的加熱元件606和2層結(jié)構(gòu)的絕緣板607、608,并貫穿溫度調(diào)節(jié)用基座部603的貫穿孔603b。
溫度調(diào)節(jié)用基座部603是用于將靜電卡盤(pán)部602調(diào)整為所希望的溫度,且具有厚度的圓板狀基座部。作為該溫度調(diào)節(jié)用基座部603,例如優(yōu)選形成有使水在其內(nèi)部循環(huán)的流路603a的水冷基座等。
作為構(gòu)成該溫度調(diào)節(jié)用基座部603的材料,只要是導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、加工性?xún)?yōu)異的金屬或者包含這些金屬的復(fù)合材料,則并無(wú)特別的限制,例如,可以適當(dāng)?shù)厥褂娩X(al)、鋁合金、銅(cu)、銅合金、不銹鋼(sus)等。該溫度調(diào)節(jié)用基座部603的至少暴露于等離子體的面優(yōu)選被實(shí)施氧化鋁膜處理或者形成有氧化鋁等的絕緣膜。
在本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中,在溫度調(diào)節(jié)用基座部603的上表面?zhèn)刃纬捎锌梢匀菁{2層結(jié)構(gòu)的加熱元件605、606、2層結(jié)構(gòu)的絕緣板607、608及靜電卡盤(pán)部602的底部側(cè)的大小的凹部603a。在該凹部603a內(nèi),從底部側(cè)依次容納有片材型粘接層607a、絕緣板607、配線層604、絕緣板608、第2加熱元件606、第1加熱元件605、粘接層609及支承板612的底部側(cè),它們通過(guò)以填補(bǔ)凹部603a的方式形成的粘接材料層610而被一體化。
絕緣板607通過(guò)粘接層607a而粘接于凹部603a的上表面。該粘接層607a包括聚酰亞胺樹(shù)脂、硅樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等具有耐熱性及絕緣性的片狀或薄膜狀粘接性樹(shù)脂。粘接層例如形成為厚度5~100μm左右。絕緣板607、608包括聚酰亞胺樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂等具有耐熱性的樹(shù)脂的薄板、片材或薄膜。粘接層609包括具有耐熱性的片材型粘接劑層,包括與粘接層607a相同的材料。
另外,絕緣板607、608可以是絕緣性陶瓷板,并且也可以是氧化鋁等具有絕緣性的噴鍍膜,以代替樹(shù)脂片材。
作為一例,在絕緣板607的上表面形成有配線層604,在絕緣板608的上表面形成有第2加熱元件606,在支承板612的底面?zhèn)日辰佑械?加熱元件605,絕緣板607、608被層疊,由粘接材料層610包覆它們的周?chē)?,由此?shí)現(xiàn)圖13所示的層疊結(jié)構(gòu)。
如圖14所示,第1加熱元件605包括配置于中心部的圓環(huán)狀區(qū)域的第1主加熱器605a、以依次包圍該第1主加熱器605a的方式配置于圓環(huán)狀區(qū)域的第2主加熱器605b、第3主加熱器605c及第4主加熱器605d。如圖14所示,配置有第1主加熱器605a~第4主加熱器605d的區(qū)域優(yōu)選為與圓板狀靜電卡盤(pán)部602相同程度的大小。
另外,主加熱器605a、605b、605c、605d在圖14中描繪成在俯視觀察時(shí)呈簡(jiǎn)單的圓環(huán)狀,但各主加熱器605a、605b、605c、605d配置成使帶狀加熱器彎曲而占圖14所示的圓環(huán)狀區(qū)域。因此,在圖13所示的剖面結(jié)構(gòu)中,分別描繪出構(gòu)成各主加熱器605a、605b、605c、605d的帶狀加熱器。
關(guān)于主加熱器605a~605d,作為一例,將厚度為0.2mm以下優(yōu)選為0.1mm左右的具有恒定厚度的非磁性金屬薄板例如鈦(ti)薄板、鎢(w)薄板、鉬(mo)薄板等,通過(guò)光微影法,加工成所希望的加熱器形狀例如使帶狀加熱器彎曲的形狀的整體輪廓為圓環(huán)狀,由此可以得到。
這些主加熱器605a~605d通過(guò)厚度均勻的具有耐熱性及絕緣性的包括片狀或薄膜狀硅樹(shù)脂或丙烯酸樹(shù)脂等的粘接層609而粘接并固定于支承板612的底面。
如圖15所示,第2加熱元件606包括配置于中心部的圓環(huán)狀區(qū)域的第1副加熱器606a、以依次包圍該第1副加熱器606a的方式形成于圓環(huán)狀區(qū)域的第2副加熱器606b、第3副加熱器606c及第4副加熱器606d。第1副加熱器606a組合多個(gè)(圖15的結(jié)構(gòu)的情況下為兩個(gè))配置于扇形環(huán)狀體形狀區(qū)域的加熱器分割體606a而形成為圓環(huán)狀,第2副加熱器606b組合多個(gè)(圖15的結(jié)構(gòu)的情況下為四個(gè))配置于扇形環(huán)狀體形狀區(qū)域的加熱器分割體606b而形成為圓環(huán)狀。第3副加熱器606c組合多個(gè)(圖15的結(jié)構(gòu)的情況下為四個(gè))配置于扇形環(huán)狀體形狀區(qū)域的加熱器分割體606c而形成為圓環(huán)狀。第4副加熱器606d組合多個(gè)(圖15的結(jié)構(gòu)的情況下為八個(gè))配置于扇形環(huán)狀體形狀區(qū)域的加熱器分割體606d而形成為圓環(huán)狀。
將比主加熱器605a~605d薄的非磁性金屬薄板例如鉬(mo)薄板、鎢(w)薄板、鈮(nb)薄板、鈦(ti)薄板、銅(cu)薄板等,通過(guò)光微影法,加工成所希望的加熱器形狀例如帶狀加熱器彎曲的形狀的整體輪廓為扇形環(huán)狀體形狀,由此可以得到加熱器分割體606a~606d。這些加熱器分割體606a~606d需要構(gòu)成為顯示比主加熱器605a~605d的每單位面積的發(fā)熱量低的發(fā)熱量,優(yōu)選比主加熱器605a~605d薄的結(jié)構(gòu)或者由發(fā)熱量較低的材料構(gòu)成。作為一例,在由厚度100μm的ti薄板構(gòu)成主加熱器的情況下,能夠由厚度5μm的mo薄板構(gòu)成副加熱器。
這些加熱器分割體606a~606d通過(guò)厚度均勻的具有耐熱性及絕緣性的包括片狀或薄膜狀硅樹(shù)脂或丙烯酸樹(shù)脂等的省略圖示的粘接劑層而粘接并固定于絕緣板608的上表面。
另外,在本實(shí)施方式中,將副加熱器606a、606b、606c、606d設(shè)為2分割、4分割或8分割結(jié)構(gòu),但分割數(shù)量可以是任意的,分割時(shí)的形狀也可以是任意的。
如上所述,第1加熱元件605包括主加熱器605a、605b、605c、605d,但在這些每個(gè)主加熱器605a、605b、605c、605d上設(shè)置有用于供電的多個(gè)供電用端子617。圖14中僅示出主加熱器605a、605b、605c、605d的大致形狀,但任一個(gè)加熱器中,用于連接于電源的導(dǎo)通部均設(shè)置在各加熱器的一端側(cè)和另一端側(cè),因此對(duì)主加熱器605a、605b、605c、605d設(shè)置有各兩個(gè)、合計(jì)八個(gè)供電用端子617。
圖13中,為了簡(jiǎn)化說(shuō)明,僅描繪出對(duì)最外周的主加熱器605d連接的一個(gè)供電用端子617,但該供電用端子617配置成將溫度調(diào)節(jié)用基座部603、絕緣板607、608、副加熱器606d及存在于它們周?chē)恼辰硬牧蠈?10以沿它們的厚度方向局部貫穿。并且,在供電用端子617的外周面裝配有絕緣用筒型絕緣子618,溫度調(diào)節(jié)用基座部603和供電用端子617被絕緣。
構(gòu)成供電用端子617的材料能夠使用與構(gòu)成所述供電用端子615c的材料相同的材料。
圖13中未描繪出所有供電用端子617,但主加熱器605a、605b、605c、605d中的任一個(gè)均連接有各兩個(gè)供電用端子617,對(duì)主加熱器605a、605b、605c、605d的每一個(gè),經(jīng)由兩個(gè)供電用端子617而連接有省略圖示的開(kāi)關(guān)元件和電源裝置,從而能夠進(jìn)行通電控制。
這些供電用端子617設(shè)置成分別貫穿形成于溫度調(diào)節(jié)用基座部603的貫穿孔603b,進(jìn)而設(shè)置成在連接對(duì)象為主加熱器605a、605b、605c、605d中的任一個(gè)的情況下也貫穿絕緣板607、608。
通過(guò)以上說(shuō)明的結(jié)構(gòu),能夠?qū)χ骷訜崞?05a、605b、605c、605d的每一個(gè),根據(jù)電源的動(dòng)作進(jìn)行每一個(gè)主加熱器的通電發(fā)熱控制。
并且,在主加熱器605a、605b、605c、605d的下表面?zhèn)仍O(shè)置有溫度傳感器620。圖13的結(jié)構(gòu)中形成有設(shè)置孔621,該設(shè)置孔621將溫度調(diào)節(jié)用基座部603、絕緣板607、608、副加熱器606d及存在于它們周?chē)恼辰硬牧蠈?10以沿它們的厚度方向局部貫穿,這些設(shè)置孔621的頂部、靠近主加熱器605a、605b、605c、605d中的任一個(gè)的位置分別設(shè)置有溫度傳感器620。另外,溫度傳感器620優(yōu)選盡量設(shè)置于靠近主加熱器605a、605b、605c、605d的位置,因此在圖13的結(jié)構(gòu)中,在絕緣板607的一部分,以向主加熱器側(cè)突出的方式形成有突出部607a,該突出部607a的內(nèi)側(cè)設(shè)置有溫度傳感器620。
溫度傳感器620作為一例為在包括石英玻璃等的長(zhǎng)方體形狀的透光體的上表面?zhèn)刃纬捎袩晒怏w層的熒光發(fā)光型溫度傳感器,該溫度傳感器620通過(guò)具有透光性及耐熱性的硅樹(shù)脂類(lèi)粘接劑等而粘接于主加熱器605a、605b、605c、605d的下表面。
所述熒光體層包括根據(jù)來(lái)自主加熱器的發(fā)熱而產(chǎn)生熒光的材料,若為根據(jù)發(fā)熱而產(chǎn)生熒光的材料,則能夠選擇各種熒光材料,但作為一例,能夠從添加有適合發(fā)光的具有能級(jí)的稀土元素的熒光材料、algaas等半導(dǎo)體材料、氧化鎂等金屬氧化物、紅寶石或藍(lán)寶石等礦物中適當(dāng)?shù)剡x擇而使用。
與主加熱器605a、605b、605d對(duì)應(yīng)的溫度傳感器620分別設(shè)置于分別不與供電用端子等發(fā)生干擾的位置,且主加熱器605a、605b、605d的下表面周向的任意的位置。
由這些溫度傳感器620的熒光測(cè)定主加熱器605a~605d的溫度的溫度測(cè)量部622,作為一例,如圖13所示,由以下部分構(gòu)成:激發(fā)部623,在溫度調(diào)節(jié)用基座部603的設(shè)置孔621的外側(cè)(下側(cè)),對(duì)所述熒光體層照射激發(fā)光;熒光檢測(cè)器624,檢測(cè)從熒光體層發(fā)出的熒光;及控制部625,控制激發(fā)部623及熒光檢測(cè)器624,并且根據(jù)所述熒光計(jì)算主加熱器的溫度。
然而,圖13中由符號(hào)628表示的是銷(xiāo)插通孔,該銷(xiāo)插通孔設(shè)置成從溫度調(diào)整用基座部603至載置板611以沿它們的厚度方向局部貫穿,在該銷(xiāo)插通孔628中設(shè)置有板狀試料脫離用升降銷(xiāo)。在銷(xiāo)插通孔628的外周部設(shè)置有筒狀絕緣子629。
接著,關(guān)于構(gòu)成副加熱器606a~606d的加熱器分割體和對(duì)它們分別進(jìn)行供電的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
副加熱器606a~606d在俯視觀察時(shí)如圖15所示設(shè)為將各副加熱器606a~606d沿它們的周向分別進(jìn)行分割的多個(gè)加熱器分割體606a、606b、606c、606d的集合結(jié)構(gòu)。為了分別對(duì)加熱器分割體606a、606b、606c、606d進(jìn)行供電,在本實(shí)施方式中,在絕緣板607的上表面?zhèn)仍O(shè)置有包括銅等低電阻材料的配線層604。
配線層604包括分別被分支的多個(gè)配線體604a,各配線體604a連接于加熱器分割體606a、606b、606c、606d中的任一個(gè)。
在圖13中,在絕緣板607的上表面?zhèn)?,以從其中央部?cè)向邊緣側(cè)延伸的方式配置有多個(gè)配線體604a,各配線體604a的一端側(cè)經(jīng)由在絕緣板608的局部形成形成的接觸孔中所形成的焊接部等導(dǎo)通部608b而連接于加熱器分割體中的任一個(gè)。并且,各配線體604a的另一端側(cè)經(jīng)由在絕緣板607的局部所形成的接觸孔中形成的焊接部等導(dǎo)通部607b而連接于供電用端子626。該供電用端子626形成為沿溫度調(diào)節(jié)用基座部603的貫穿孔603b將溫度調(diào)節(jié)用基座部603向其厚度方向進(jìn)行貫穿并達(dá)到絕緣板607,在供電用端子626的外周側(cè)設(shè)置有絕緣用絕緣子627,相對(duì)于溫度調(diào)節(jié)用基座部603被絕緣。
沿副加熱器606a、606b、606c、606d的周向形成有多個(gè)加熱器分割體606a、606b、606c、606d,因此為了避免用于連接于它們的供電用端子626彼此干擾,將供電用端子626配置在相對(duì)于溫度調(diào)節(jié)用基座部603的周向而隔開(kāi)的位置,這些加熱器分割體606a、606b、606c、606d分別使用各自的配線體604a而被連接。
另外,為了對(duì)加熱器分割體606a、606b、606c、606d分別進(jìn)行供電,對(duì)它們分別連接有兩個(gè)供電用端子626,但在圖13的剖面結(jié)構(gòu)中僅示出一部分,其它配線體604a的連接結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)厥÷杂涊d。
加熱器分割體606a、606b、606c、606d中的每一個(gè)均連接有各兩個(gè)供電用端子626,對(duì)于加熱器分割體606a、606b、606c、606d中的每一個(gè),經(jīng)由兩個(gè)供電用端子626而連接有開(kāi)關(guān)元件和電源裝置。
根據(jù)以上說(shuō)明的結(jié)構(gòu),對(duì)于加熱器分割體606a、606b、606c、606d中的每一個(gè),根據(jù)開(kāi)關(guān)元件與電源的動(dòng)作能夠進(jìn)行通電發(fā)熱控制。
另外,副加熱器606a~606d的供電用端子626的數(shù)量,能夠通過(guò)加熱器模式及開(kāi)關(guān)元件的配置而小于加熱器分割體的數(shù)量的2倍。
在所述結(jié)構(gòu)的靜電卡盤(pán)裝置601中,第1加熱元件605與溫度調(diào)節(jié)用基座部603之間的傳熱率優(yōu)選小于4000w/m2k且大于200w/m2k。
若傳熱率大于200w/m2k,則能夠提高第1加熱元件605與溫度調(diào)節(jié)用基座部603之間的熱響應(yīng)性,并且在進(jìn)行靜電卡盤(pán)裝置602的溫度控制的情況下,可以進(jìn)行響應(yīng)性良好的溫度控制。
如以上說(shuō)明那樣構(gòu)成的靜電卡盤(pán)裝置601從靜電用端子615c對(duì)靜電卡盤(pán)部602的靜電吸附用電極613進(jìn)行通電,以產(chǎn)生靜電吸附力,能夠?qū)鍫钤嚵蟱吸附到載置面611a的突起部611b上而使用。
并且,能夠使制冷劑在溫度調(diào)節(jié)用基座部603中循環(huán)而對(duì)板狀試料w進(jìn)行冷卻,并且經(jīng)由供電用端子617從電源對(duì)主加熱器605a~605d中的每一個(gè)進(jìn)行通電,由此使主加熱器605a~605d分別發(fā)熱,通過(guò)對(duì)板狀試料w進(jìn)行加溫而能夠進(jìn)行溫度控制。并且,能夠?qū)訜崞鞣指铙w606a~606d分別進(jìn)行通電,由此能夠?qū)εc這些加熱器分割體606a~606d對(duì)應(yīng)的區(qū)域的溫度進(jìn)行微調(diào)。
若將板狀試料w供給到蝕刻裝置或成膜裝置而暴露于等離子體氣氛或成膜氣氛中,則在板狀試料w中根據(jù)等離子體的生成狀態(tài)或成膜室內(nèi)的溫度分布等而產(chǎn)生溫度差。
例如,如圖16所示,利用熱攝像機(jī)630來(lái)拍攝板狀試料w的表面的溫度分布,并利用熱曲線進(jìn)行分析,若在板狀試料w中產(chǎn)生溫度較低的區(qū)域,則對(duì)相應(yīng)區(qū)域的加熱器分割體606a、606b、606c、606d中的任一個(gè)進(jìn)行通電并進(jìn)行加溫,由此能夠使與加熱器分割體606a、606b、606c、606d的每個(gè)區(qū)域的上方對(duì)應(yīng)的板狀試料w的各區(qū)域的表面溫度局部上升,使板狀試料w的表面溫度均勻化。
加溫時(shí)的溫度控制能夠通過(guò)對(duì)加熱器分割體606a、606b、606c、606d中的每一個(gè)進(jìn)行通電時(shí)的施加電壓控制、電壓施加時(shí)間控制、電流值控制等而進(jìn)行。
在上述結(jié)構(gòu)中,將第2加熱元件606分割為多個(gè)加熱器分割體606a、606b、606c、606d,以能夠分別進(jìn)行通電發(fā)熱控制的方式構(gòu)成,因此即使在所吸附的板狀試料w中欲產(chǎn)生溫度分的情況下,對(duì)與溫度較低的區(qū)域?qū)?yīng)的位置的加熱器分割體606a、606b、606c、606d中的任一個(gè)進(jìn)行通電并使其發(fā)熱,由此能夠使板狀試料w的溫度較低的區(qū)域的溫度上升,以使溫度分布均勻化。
因此,為了等離子體蝕刻或成膜等而由靜電卡盤(pán)裝置1保持有板狀試料w的情況下,通過(guò)加熱器分割體606a~606d的獨(dú)立溫度控制,使板狀試料w的表面溫度均勻化,由此能夠進(jìn)行均勻的蝕刻或均勻的成膜。
并且,相對(duì)于主加熱器605a~605d,將加熱器分割體606a、606b、606c、606d的每單位面積的發(fā)熱量設(shè)為較小,因此能夠?qū)?duì)溫度微調(diào)用加熱器分割體606a、606b、606c、606d的通電量設(shè)為較小。另外,由于能夠?qū)⒓訜崞鞣指铙w606a、606b、606c、606d的通電量設(shè)為較小,因此例如通過(guò)將對(duì)加熱器分割體606a、606b、606c、606d的通電電流設(shè)為脈沖電流而能夠減少電力供給量。
在所述結(jié)構(gòu)中,主加熱器605a~605d的厚度和加熱器分割體606a、606b、606c、606d的厚度在制造時(shí)能夠自由選擇,因此能夠分別設(shè)定與各加熱器、各配線對(duì)應(yīng)的耐電壓,并能夠?qū)Ω骷訜崞?、各配線設(shè)定分別優(yōu)選的耐電壓值。例如作為一例,將包括ti薄板的主加熱器的厚度設(shè)定為100μm,將包括mo薄板的加熱器分割體的厚度設(shè)定為5μm,由此能夠?qū)⒓訜崞鞣指铙w的每單位面積的發(fā)熱量調(diào)整為主加熱器的1/5以下。當(dāng)然,除了構(gòu)成材料和加熱器厚度以外,也可以通過(guò)供給電壓的調(diào)整來(lái)調(diào)節(jié)主加熱器和加熱器分割體的發(fā)熱量。
然而,在第4實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中,將第1加熱元件605設(shè)為沿其徑向分割為四個(gè)而包括四個(gè)主加熱器605a~605d的結(jié)構(gòu),但第1加熱元件605的分割數(shù)量并不限定于四個(gè),而可以是任意的數(shù)量。并且,第2加熱元件606沿徑向分割為四個(gè)而由四個(gè)副加熱器606a~606d構(gòu)成,另外,將第1副加熱器606a設(shè)為2分割結(jié)構(gòu),將第2副加熱器606b設(shè)為4分割結(jié)構(gòu),將第3副加熱器606c設(shè)為4分割結(jié)構(gòu),將第4副加熱器606d設(shè)為8分割結(jié)構(gòu),但第2加熱元件606沿徑向的分割數(shù)量可以是任意的數(shù),各副加熱器的分割數(shù)量也可以是任意的數(shù)。然而,從由副加熱器進(jìn)行局部的溫度微調(diào)的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選第2加熱元件606的分割數(shù)量比第1加熱元件605的分割數(shù)量多。
在本實(shí)施方式中,第2加熱元件606設(shè)為1層結(jié)構(gòu),但第2加熱元件606也可以是2層以上的多層結(jié)構(gòu)。并且,在本實(shí)施方式中,將第1加熱元件605和第2加熱元件606配置在俯視觀察時(shí)呈環(huán)狀重疊的區(qū)域,但也可以配置于從俯視觀察時(shí)重疊的區(qū)域稍微偏離的位置。例如,將第2加熱元件的多個(gè)副加熱器配置成在俯視觀察時(shí)填補(bǔ)形成于構(gòu)成第1加熱元件605的多個(gè)主加熱器設(shè)置區(qū)域(圓環(huán)狀設(shè)置區(qū)域)之間的一點(diǎn)間隙,也可以配置成用多個(gè)副加熱器來(lái)填補(bǔ)多個(gè)主加熱器之間的間隙區(qū)域。當(dāng)然,在將第2副加熱器配置2層以上的情況下,也可以采用通過(guò)使各層的配置區(qū)域在俯視觀察時(shí)偏離而填補(bǔ)主加熱器之間的間隙的結(jié)構(gòu)。
“第5實(shí)施方式”
圖17是表示本發(fā)明所涉及的第5實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置的剖視圖,該實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置631具有相對(duì)于第4實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置601將主加熱器和副加熱器的上下關(guān)系顛倒的結(jié)構(gòu)。
靜電卡盤(pán)裝置631具備:靜電卡盤(pán)部602;溫度調(diào)節(jié)用基座部603,設(shè)置于靜電卡盤(pán)部602的下方;加熱元件605、606,夾裝于靜電卡盤(pán)部602與溫度調(diào)節(jié)用基座部603之間,這一點(diǎn)與前面的第4實(shí)施方式的靜電卡盤(pán)裝置601相同,但第2加熱元件606設(shè)置于第1加熱元件605與靜電卡盤(pán)部602之間這一點(diǎn)不同。
靜電卡盤(pán)裝置631具備:以與所述加熱元件605、606層疊的方式,介于靜電卡盤(pán)部602與溫度調(diào)節(jié)用基座部603之間的兩張絕緣板637、638、粘接層639及粘接層609;介于絕緣板637與絕緣板638之間的配線層604;及包覆它們的周?chē)纬傻恼辰觿?10。另外,靜電卡盤(pán)部602的結(jié)構(gòu)與第4實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同。
在第5實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中,在溫度調(diào)節(jié)用基座部603的凹部603a內(nèi),從底部側(cè)依次容納有粘接層609、第1加熱元件605、絕緣板637、配線層604、絕緣板638、第2加熱元件606、粘接層639、支承板612的底部側(cè),它們通過(guò)以填補(bǔ)凹部603a的方式形成的粘接材料層610而被一體化。
與第4實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)同樣地,第1加熱元件605包括第1主加熱器605a、第2主加熱器605b、第3主加熱器605c及第4主加熱器605d。
與第4實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)同樣地,第2加熱元件606包括第1副加熱器606a、第2副加熱器605b、第3副加熱器605c及第4副加熱器606d。第1副加熱器606a包括兩個(gè)加熱器分割體606a,第2副加熱器606b包括四個(gè)加熱器分割體606b,第3副加熱器606c包括四個(gè)加熱器分割體606c,第4副加熱器606d包括八個(gè)加熱器分割體606d。
與第1主加熱器605a、第2主加熱器560b、第3主加熱器605c及第4主加熱器605d分別連接的多個(gè)供電用端子648設(shè)置成與絕緣子649一同將溫度調(diào)節(jié)用基座部603沿其厚度方向進(jìn)行貫穿,經(jīng)由在形成于粘接層609的接觸孔中所形成的焊接部等導(dǎo)通部609b而連接于主加熱器605a~605d。
分別連接于加熱器分割體606a~606d的多個(gè)供電用端子646設(shè)置成與絕緣子647一同將溫度調(diào)節(jié)用基座部603、粘接層609及粘接材料層610沿它們的厚度方向進(jìn)行貫穿,經(jīng)由在形成于絕緣板637的接觸孔中所形成的焊接部等導(dǎo)通部637b而連接于在絕緣板638上形成的配線層604。配線層604形成于絕緣板638的上表面?zhèn)?,?jīng)由在形成于絕緣板638的接觸孔中所形成的焊接部等導(dǎo)通部638b而連接于加熱器分割體606a、606b、606c、606d中的任一個(gè)。
并且,在該實(shí)施方式中,在主加熱器605a~605d的任意位置的下方側(cè)形成有將溫度調(diào)節(jié)用基座部603沿其厚度方向進(jìn)行貫穿的設(shè)置孔641,在該設(shè)置孔641的上部且在粘接層609的下表面?zhèn)?,以靠近主加熱?05a~605d中的任一個(gè)的方式設(shè)置有溫度傳感器620。
以上說(shuō)明的第1加熱元件605與第2加熱元件606的上下關(guān)系與第4實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相反,與此相關(guān),供電用端子646、648的結(jié)構(gòu)不同,絕緣板637、638的結(jié)構(gòu)不同,溫度傳感器620的設(shè)置位置不同,除此以外,第5實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)與第4實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同。
在第5實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中,在靠近靜電卡盤(pán)部602的一側(cè),每單位面積的發(fā)熱量較小,例如設(shè)置有1/5以下的發(fā)熱量的第2加熱元件606,在遠(yuǎn)離靜電卡盤(pán)部602且靠近溫度調(diào)節(jié)用基座部603的一側(cè)設(shè)置有第1加熱元件605。
在第5實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中,也通過(guò)發(fā)熱量較大的主加熱器605a~605d的發(fā)熱將板狀試料w均勻地加熱,并且假設(shè)在板狀試料w中欲產(chǎn)生溫度分布的情況下,對(duì)發(fā)熱量較小的加熱器分割體606a、606b、606c、606d中的任一個(gè)進(jìn)行通電而進(jìn)行板狀試料w的溫度控制,能夠保持板狀試料w的表面溫度的均勻性。
該實(shí)施方式中將發(fā)熱量較小的加熱器分割體606a、606b、606c、606d配置在靠近板狀試料w的位置,因此利用發(fā)熱量較小的加熱器分割體能夠進(jìn)行進(jìn)一步局部地進(jìn)行溫度控制。
關(guān)于其它作用效果,與通過(guò)前面已說(shuō)明的第4實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)而得到的作用效果相同。
<第6實(shí)施方式>
圖18是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式(第6實(shí)施方式)所涉及的靜電卡盤(pán)裝置1001的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
靜電卡盤(pán)裝置1001具備:溫度調(diào)整用基座部1201(圖19中示出。);靜電卡盤(pán)部1211(圖19中示出。);主加熱器1011;副加熱器1012;制冷劑溫度傳感器1021;溫度運(yùn)算部1022;靜電卡盤(pán)(esc)內(nèi)的溫度傳感器1031;溫度運(yùn)算部1032;第1加熱元件的各主加熱器1011的調(diào)溫器(主加熱器調(diào)溫器1041);主加熱器1011的電源的電流/電壓控制部1042;副加熱器1012的調(diào)溫器(副加熱器調(diào)溫器1043);副加熱器1012的dc電源的電壓控制部1044;外部溫度測(cè)量部1051;測(cè)量數(shù)據(jù)記錄部1052;脈沖時(shí)間運(yùn)算部1053;及脈沖時(shí)間調(diào)整部1054。
圖19是示意地表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置1001中的加熱器等的配置的圖。
本實(shí)施方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置1001中,從下方向上方,以層狀依次配置有溫度調(diào)整用基座部1201、副加熱器1012、主加熱器1011、靜電卡盤(pán)部1211。在靜電卡盤(pán)部1211的上方的面上載置有作為板狀試料的晶圓1221。
另外,作為其它結(jié)構(gòu)例,副加熱器1012也可以配置在主加熱器1011的上方且靜電卡盤(pán)部1211的下方。
在此,靜電卡盤(pán)部1211具有在一主面載置板狀試料的載置面,并且具備靜電吸附用電極。
并且,溫度調(diào)整用基座部1201相對(duì)于靜電卡盤(pán)部1211而配置于與載置面相反的一側(cè),并對(duì)靜電卡盤(pán)部1211進(jìn)行冷卻。
圖20是表示由本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的主加熱器1011及副加熱器1012調(diào)整溫度的區(qū)域(溫度調(diào)整區(qū)域)的一例的圖。
在本實(shí)施方式中,第1加熱元件1301整體具有圓形形狀,但在徑向上被分割為圖20中由(1)~(3)示出的三個(gè)圓形區(qū)域(溫度調(diào)整區(qū)域)。這些三個(gè)區(qū)域的每一個(gè)區(qū)域具備主加熱器1011。
在本實(shí)施方式中,第2加熱元件1311整體具有圓形形狀,在徑向上被分割為外側(cè)區(qū)域和內(nèi)側(cè)區(qū)域。外側(cè)區(qū)域在周向上被分割為圖20中由(1)~(6)示出的六個(gè)區(qū)域(溫度調(diào)整區(qū)域)。內(nèi)側(cè)區(qū)域被分割為中心部分和包圍中心部分的圓形區(qū)域,該圓形區(qū)域在周向上被分割為圖20中由(7)~(9)示出的三個(gè)區(qū)域(溫度調(diào)整區(qū)域)。這些九個(gè)區(qū)域(溫度調(diào)整區(qū)域)的每一個(gè)區(qū)域具備副加熱器1012。另外,在本實(shí)施方式中,在中心部分不具備副加熱器1012。
如此,在本實(shí)施方式中,第1加熱元件1301及第2加熱元件1311上下構(gòu)成兩個(gè)區(qū)域。第1加熱元件1301的區(qū)域被分割為三個(gè),第2加熱元件1311的區(qū)域的內(nèi)側(cè)被分割為四個(gè)(一個(gè)不具有副加熱器。),外側(cè)被分割為六個(gè)。
在本實(shí)施方式中,第1加熱元件1301通過(guò)主加熱器1011來(lái)調(diào)整可以進(jìn)行分別獨(dú)立的溫度控制的多個(gè)溫度調(diào)整區(qū)域中的(1)~(3)的溫度。
在本實(shí)施方式中,副加熱器1012以將第1加熱元件1301的各溫度調(diào)整區(qū)域進(jìn)行分割的方式配置(圖20的例子中,第2加熱元件1311中的(1)~(9)),且配置成層狀。
在本實(shí)施方式中,各副加熱器1012的每單位面積的發(fā)熱量相對(duì)于主加熱器1011為1/5以下。
另外,第1加熱元件1301可以不是單層,可以是多層。第2加熱元件1311可以不是單層,可以是多層。
溫度調(diào)整用基座部1201是制冷劑。溫度調(diào)整用基座部1201例如使用使水、he氣體、n2氣體等熱介質(zhì)循環(huán)的流路進(jìn)行冷卻。
靜電卡盤(pán)部1211載置晶圓1221進(jìn)行靜電吸附。
第1加熱元件1301由被分割為單獨(dú)或多個(gè)區(qū)域的單個(gè)或多個(gè)主加熱器1011構(gòu)成。
第1加熱元件1301包括在單獨(dú)或多個(gè)區(qū)域(溫度調(diào)整區(qū)域)中調(diào)整靜電卡盤(pán)部1211的吸附面的溫度的單獨(dú)或多個(gè)主加熱器1011。主加熱器1011通過(guò)交流或直流電流而被控制。主加熱器1011根據(jù)由此被施加的電壓而進(jìn)行發(fā)熱。
第2加熱元件1311包括多個(gè)副加熱器1012,通過(guò)對(duì)各副加熱器1012的電力供給而調(diào)整比只用主加熱器1011時(shí)的區(qū)域更多區(qū)域的溫度。副加熱器1012通過(guò)直流(dc)的脈沖電流而被控制。副加熱器1012根據(jù)由此被施加的電壓(脈沖電壓)而進(jìn)行發(fā)熱。
主加熱器1011和副加熱器1012為分體的加熱器。
在此,在本實(shí)施方式中,圖20中示出的第1加熱元件1301中的區(qū)域(1)~(3)均相當(dāng)于由第1加熱元件1301來(lái)調(diào)整溫度的區(qū)域(第1加熱元件調(diào)整區(qū)域)。并且,圖20中示出的第1加熱元件1301中的區(qū)域(1)~(3)的每一個(gè)區(qū)域相當(dāng)于由第1加熱元件1301中的每一個(gè)加熱器(該例中,三個(gè)主加熱器1011的每一個(gè))調(diào)整溫度的區(qū)域(主加熱器調(diào)整區(qū)域)。
并且,在本實(shí)施方式中,圖20中示出的第2加熱元件1311中的區(qū)域(1)~(9)均相當(dāng)于由第2加熱元件1311調(diào)整溫度的區(qū)域(第2加熱元件調(diào)整區(qū)域)。并且,圖20中示出的第2加熱元件1311中的區(qū)域(1)~(9)的每一個(gè)區(qū)域相當(dāng)于由第2加熱元件1311中的每一個(gè)加熱器(該例中,九個(gè)副加熱器1012的每一個(gè))調(diào)整溫度的區(qū)域(副加熱器調(diào)整區(qū)域)。
關(guān)于這些,第1加熱元件1301中的一個(gè)區(qū)域(1)被分割為第2加熱元件1311中的六個(gè)區(qū)域(1)~(6)。并且,第1加熱元件1301中的一個(gè)區(qū)域(2)被分割為第2加熱元件1311中的三個(gè)區(qū)域(7)~(9)。
由此,關(guān)于第1加熱元件1301中的一個(gè)區(qū)域(1),可以由主加熱器1011來(lái)調(diào)整溫度,并且對(duì)第2加熱元件1311中的六個(gè)區(qū)域(1)~(6)的每一個(gè)區(qū)域,可以由副加熱器1012來(lái)調(diào)整溫度。并且,關(guān)于第1加熱元件1301中的一個(gè)區(qū)域(2),可以由主加熱器1011來(lái)調(diào)整溫度,并且對(duì)第2加熱元件1311中的三個(gè)區(qū)域(7)~(9)的每一個(gè)區(qū)域,可以由副加熱器1012來(lái)調(diào)整溫度。
制冷劑溫度傳感器1021是設(shè)置于溫度調(diào)整用基座部1201本身或其附近,并檢測(cè)溫度調(diào)整用基座部1201的溫度的傳感器。作為一例,制冷劑溫度傳感器1021設(shè)置于溫度調(diào)整用基座部1201的冷卻器或其附近,并檢測(cè)該冷卻器的溫度。
溫度運(yùn)算部1022根據(jù)與從制冷劑溫度傳感器1021輸出的溫度檢測(cè)結(jié)果對(duì)應(yīng)的信號(hào)來(lái)運(yùn)算溫度。
靜電卡盤(pán)(esc)內(nèi)的溫度傳感器1031是設(shè)置于靜電卡盤(pán)(esc)內(nèi)并檢測(cè)溫度的傳感器。該溫度可能受主加熱器1011及副加熱器1012的影響。該溫度成為至少對(duì)應(yīng)于主加熱器1011的溫度。
溫度運(yùn)算部1032根據(jù)與從溫度傳感器1031輸出的溫度檢測(cè)結(jié)果對(duì)應(yīng)的信號(hào)來(lái)運(yùn)算溫度。
主加熱器調(diào)溫器1041根據(jù)由兩個(gè)溫度運(yùn)算部1022、1032運(yùn)算出的溫度,生成用于進(jìn)行基于主加熱器1011的溫度調(diào)整的信息并輸出。
主加熱器電源的電流/電壓控制部1042根據(jù)由主加熱器調(diào)溫器1041輸出的信息,控制主加熱器1011的電源的電流/電壓(一方或雙方)。
副加熱器調(diào)溫器1043根據(jù)由主加熱器調(diào)溫器1041輸出的信息,生成用于進(jìn)行基于副加熱器1012的溫度調(diào)整的信息并輸出。從主加熱器調(diào)溫器1041輸出的信息與從副加熱器調(diào)溫器1043輸出的信息的關(guān)系,例如被預(yù)先設(shè)定并存儲(chǔ)。
副加熱器dc電源的電壓控制部1044根據(jù)從副加熱器調(diào)溫器1043輸出的信息而控制脈沖時(shí)間調(diào)整部1054,由此控制副加熱器1012的dc電源的電壓值。
外部溫度測(cè)量部1051測(cè)量與每一個(gè)副加熱器1012的溫度調(diào)整區(qū)域有關(guān)的溫度。作為該測(cè)量數(shù)據(jù),例如能夠使用基于利用熱攝像機(jī)從靜電卡盤(pán)部1211的上方進(jìn)行溫度檢測(cè)的數(shù)據(jù)(熱數(shù)據(jù))的數(shù)據(jù)。并且,該測(cè)量數(shù)據(jù)例如事先被收集并記錄。另外,作為溫度,可以使用規(guī)定時(shí)間內(nèi)的平均值。并且,作為溫度,并不限定于靜電卡盤(pán)部1211的溫度,而可以使用載置于靜電卡盤(pán)部1211上方的面的晶圓1221的溫度。
測(cè)量數(shù)據(jù)記錄部1052記錄(存儲(chǔ))由外部溫度測(cè)量部1051得到的測(cè)量數(shù)據(jù)。
脈沖時(shí)間運(yùn)算部1053根據(jù)記錄于測(cè)量數(shù)據(jù)記錄部1052中的測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)運(yùn)算脈沖時(shí)間(例如,每一個(gè)副加熱器1012的脈沖時(shí)間),輸出所運(yùn)算出的脈沖時(shí)間的信息。該運(yùn)算方法(例如式等)例如被預(yù)先設(shè)定并存儲(chǔ)。
脈沖時(shí)間調(diào)整部1054通過(guò)副加熱器dc電源的電壓控制部1044而得到控制,并調(diào)整脈沖信號(hào)(例如脈沖電流)的電壓值,并且根據(jù)從脈沖時(shí)間運(yùn)算部1053輸出的信息來(lái)調(diào)整該脈沖信號(hào)的脈沖時(shí)間(脈沖寬度)。
該情況下,脈沖時(shí)間調(diào)整部1054還可以經(jīng)由脈沖時(shí)間運(yùn)算部1053而獲取記錄于測(cè)量數(shù)據(jù)記錄部1052中的信息(例如測(cè)量時(shí)的溫度信息),并使用該信息來(lái)運(yùn)算電壓值。脈沖信號(hào)的電壓值的調(diào)整方法及脈沖時(shí)間的調(diào)整方法例如被預(yù)先設(shè)定并存儲(chǔ)。
電壓值及脈沖時(shí)間被調(diào)整的脈沖信號(hào)施加到副加熱器1012。
在此,在本實(shí)施方式中,對(duì)施加于副加熱器1012的電壓進(jìn)行控制的控制部的功能使用制冷劑溫度傳感器1021、溫度運(yùn)算部1022、靜電卡盤(pán)(esc)內(nèi)的溫度傳感器1031、溫度運(yùn)算部1032、主加熱器調(diào)溫器1041、副加熱器調(diào)溫器1043、副加熱器dc電源的電壓控制部1044、測(cè)量數(shù)據(jù)記錄部1052、脈沖時(shí)間運(yùn)算部1053、脈沖時(shí)間調(diào)整部1054的功能而構(gòu)成。另外,控制部的結(jié)構(gòu)并不限定于本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu),例如可以由實(shí)現(xiàn)所需功能的一個(gè)處理部或兩個(gè)以上的處理部構(gòu)成。
在本實(shí)施方式中,所述控制部使用脈沖電壓作為施加于副加熱器1012的電壓。
在本實(shí)施方式中,所述控制部使用dc(直流)電壓作為施加于副加熱器1012的電壓。
在本實(shí)施方式中,所述控制部對(duì)第2加熱元件1311的多個(gè)區(qū)域(溫度調(diào)整區(qū)域)控制施加于副加熱器1012的電壓的大小(電壓值)。
在本實(shí)施方式中,所述控制部控制施加于主加熱器1011的電壓。
在本實(shí)施方式中,作為一例,所述控制部根據(jù)施加于主加熱器1011的電壓的大小來(lái)控制施加于以分割各主加熱器1011的方式配置的副加熱器1012的電壓的大小。例如所述控制部根據(jù)施加于主加熱器1011的電壓的大小來(lái)進(jìn)行控制,以使施加于該主加熱器1011的溫度調(diào)整區(qū)域中所包含的分割區(qū)域(溫度調(diào)整區(qū)域)的副加熱器1012的電壓的大小聯(lián)動(dòng)。作為聯(lián)動(dòng)可以使用比例等。另外,也可以使用電流或電力來(lái)代替施加于主加熱器1011的電壓。
在本實(shí)施方式中,作為另一例,所述控制部根據(jù)有關(guān)主加熱器1011的溫度檢測(cè)結(jié)果(至少對(duì)應(yīng)于主加熱器1011的溫度檢測(cè)結(jié)果)與冷卻器溫度(對(duì)應(yīng)于溫度調(diào)整用基座部1201的冷卻器的溫度檢測(cè)結(jié)果)的溫度差,控制施加于以分割各主加熱器1011的方式配置的副加熱器1012的電壓的大小。例如所述控制部根據(jù)有關(guān)主加熱器1011的溫度檢測(cè)結(jié)果與冷卻器溫度的溫度差來(lái)進(jìn)行控制,以使施加于該主加熱器1011的溫度調(diào)整區(qū)域中所包含的分割區(qū)域(溫度調(diào)整區(qū)域)的副加熱器1012的電壓的大小聯(lián)動(dòng)。作為聯(lián)動(dòng)可以使用比例等。另外,作為有關(guān)主加熱器1011的溫度檢測(cè)結(jié)果,在本實(shí)施方式中使用基于靜電卡盤(pán)(esc)內(nèi)的溫度傳感器1031的溫度檢測(cè)結(jié)果。并且,作為冷卻器溫度,在本實(shí)施方式中使用基于制冷劑溫度傳感器1021的溫度檢測(cè)結(jié)果的溫度。
在本實(shí)施方式中,在存在靜電卡盤(pán)部1211與溫度調(diào)整用基座部1201的溫度差的情況下,所述控制部對(duì)主加熱器1011除了冷卻工序以外可以始終施加電壓,對(duì)副加熱器1012可以間斷地施加電壓。
具體而言,靜電卡盤(pán)部1211的溫度與溫度調(diào)整用基座部1201的溫度之差成為恒定(例如2度或5度等)或恒定以上。作為一例,所述控制部根據(jù)基于兩個(gè)溫度傳感器(靜電卡盤(pán)(esc)內(nèi)的溫度傳感器1031及制冷劑溫度傳感器1021)的溫度檢測(cè)結(jié)果,檢測(cè)靜電卡盤(pán)部1211的溫度與溫度調(diào)整用基座部1201的溫度之差,以該差成為規(guī)定值的方式控制施加于主加熱器1011的電壓。作為另一例,所述控制部可以以相對(duì)于最大輸出成為規(guī)定比例(例如2%等)的方式控制施加于主加熱器1011的電壓。
在這種結(jié)構(gòu)中,通過(guò)主加熱器1011的發(fā)熱而能夠調(diào)整靜電卡盤(pán)部1211的溫度,此時(shí),靜電卡盤(pán)部1211的溫度比溫度調(diào)整用基座部1201的溫度高,該溫度分布可能產(chǎn)生不均(例如層狀面上的不均)。
由此,通過(guò)副加熱器1012的發(fā)熱而調(diào)整溫度,以補(bǔ)償該不均。靜電卡盤(pán)部1211的溫度的調(diào)整是例如可以根據(jù)基于靜電卡盤(pán)(esc)內(nèi)的溫度傳感器1031的溫度檢測(cè)結(jié)果來(lái)進(jìn)行的。
另外,除了主加熱器1011的發(fā)熱以外,基于等離子體的熱輸入也可能影響靜電卡盤(pán)部1211的溫度,因此可以考慮該影響。
在本實(shí)施方式中具備存儲(chǔ)部(在本實(shí)施方式中為測(cè)量數(shù)據(jù)記錄部1052),該存儲(chǔ)部存儲(chǔ)為了控制施加于副加熱器1012的電壓而使用的信息(在本實(shí)施方式中為測(cè)量數(shù)據(jù))。而且,所述控制部根據(jù)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部中的信息而控制施加于副加熱器1012的電壓。
在此,作為一例,關(guān)于預(yù)先假設(shè)的所有溫度情況,也可以收集測(cè)量數(shù)據(jù)而事先確定并存儲(chǔ)施加于副加熱器1012的電壓(脈沖寬度及電壓值),但通常數(shù)據(jù)量增多。因此,作為另一例,關(guān)于預(yù)先假設(shè)的所有溫度情況中的一部分溫度情況,也可以收集測(cè)量數(shù)據(jù)而事先確定并存儲(chǔ)施加于副加熱器1012的電壓(脈沖寬度及電壓值),關(guān)于事先未確定的溫度情況,也可以根據(jù)事先存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)及控制時(shí)的溫度情況來(lái)控制施加于副加熱器1012的電壓。
具體而言,作為一結(jié)構(gòu)例,所述存儲(chǔ)部存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于由副加熱器1012進(jìn)行溫度調(diào)整的溫度區(qū)域中的一部分的信息,所述控制部根據(jù)所述存儲(chǔ)部中所存儲(chǔ)的信息及施加于主加熱器1011的電壓的大小而控制施加于副加熱器1012的電壓。另外,也可以使用電流或電力來(lái)代替施加于主加熱器1011的電壓。作為另一結(jié)構(gòu)例,所述存儲(chǔ)部存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于由副加熱器1012進(jìn)行溫度調(diào)整的溫度區(qū)域中的一部分的信息,所述控制部根據(jù)所述存儲(chǔ)部中所存儲(chǔ)的信息及有關(guān)主加熱器1011的溫度檢測(cè)結(jié)果(至少對(duì)應(yīng)于主加熱器1011的溫度檢測(cè)結(jié)果)與冷卻器溫度(對(duì)應(yīng)于溫度調(diào)整用基座部1201的冷卻器的溫度檢測(cè)結(jié)果)的溫度差,控制施加于副加熱器1012的電壓。
圖21是表示對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的副加熱器1012進(jìn)行控制的電路的一例的圖。圖21的例子中示出具備包括九個(gè)電阻體r1~r9的九個(gè)副加熱器1012的情況。
在圖21中示出的電路中,在第1dc電源1401與三個(gè)電阻體r1~r3之間連接有開(kāi)關(guān)元件1411(+側(cè)開(kāi)關(guān)元件)。在開(kāi)關(guān)元件1411上連接有控制電路。三個(gè)電阻體r1~r3并聯(lián)。
同樣地,在第2dc電源1421與三個(gè)電阻體r4~r6之間連接有開(kāi)關(guān)元件1431(+側(cè)開(kāi)關(guān)元件)。在開(kāi)關(guān)元件1431上連接有控制電路。三個(gè)電阻體r4~r6并聯(lián)。
同樣地,在第3dc電源1441與三個(gè)電阻體r7~r9之間連接有開(kāi)關(guān)元件1451(+側(cè)開(kāi)關(guān)元件)。在開(kāi)關(guān)元件1451上連接有控制電路。三個(gè)電阻體r7~r9并聯(lián)。
在圖21中示出的電路中,在第1接地線1402(接地)與三個(gè)電阻體r1、r4、r7之間連接有開(kāi)關(guān)元件1412(-側(cè)開(kāi)關(guān)元件)。在開(kāi)關(guān)元件1412上連接有控制電路。三個(gè)電阻體r1、r4、r7并聯(lián)。
同樣地,在第2接地線1422(接地)與三個(gè)電阻體r2、r5、r8之間連接有開(kāi)關(guān)元件1432(-側(cè)開(kāi)關(guān)元件)。在開(kāi)關(guān)元件432上連接有控制電路。三個(gè)電阻體r2、r5、r8并聯(lián)。
同樣地,在第3接地線1442(接地)與三個(gè)電阻體r3、r6、r9之間連接有開(kāi)關(guān)元件1452(-側(cè)開(kāi)關(guān)元件)。在開(kāi)關(guān)元件1452上連接有控制電路。三個(gè)電阻體r3、r6、r9并聯(lián)。
在此,在+側(cè)的開(kāi)關(guān)元件1411、1431、1451中,例如在使用晶體管的情況下,在基極端子上連接有控制電路,在集電極端子上連接有dc電源1401、1421、1441,在發(fā)射極端子上連接有電阻體r1~r9。
并且,在-側(cè)的開(kāi)關(guān)元件1412、1432、1452中,例如在使用晶體管的情況下,在基極端子上連接有控制電路,在集電極端子上連接有接地線1402、1422、1442,在發(fā)射極端子上連接有電阻體r1~r9。
另外,作為開(kāi)關(guān)元件,也可以使用場(chǎng)效應(yīng)晶體管(fet:fieldeffecttransistor)等。
在圖21中示出的電路中,若接通對(duì)應(yīng)于第1dc電源1401的開(kāi)關(guān)元件1411和對(duì)應(yīng)于第1接地線1402的開(kāi)關(guān)元件1412,則電流僅向電阻體r1流動(dòng)而接通,若接通對(duì)應(yīng)于第1dc電源1401的開(kāi)關(guān)元件1411和對(duì)應(yīng)于第2接地線1422的開(kāi)關(guān)元件1432,則電流僅向電阻體r2流動(dòng)而接通,若接通對(duì)應(yīng)于第1dc電源1401的開(kāi)關(guān)元件1411和對(duì)應(yīng)于第3接地線1442的開(kāi)關(guān)元件1452,則電流僅向電阻體r3流動(dòng)而接通。同樣地,關(guān)于其它電阻體r4~r9,也能夠根據(jù)開(kāi)關(guān)狀態(tài)僅接通一個(gè)電阻體。
另外,在本實(shí)施方式中,在dc電源1401、1421、1441與副加熱器1012(電阻r1~r9)之間、以及副加熱器1012(電阻r1~r9)與接地線1402、1422、1442之間這兩者,配置了開(kāi)關(guān)元件1411、1431、1451、1412、1432、1442。作為另一結(jié)構(gòu)例,也可以?xún)H在其中一方配置開(kāi)關(guān)元件。
并且,作為另一結(jié)構(gòu)例,可以在各開(kāi)關(guān)元件1411、1431、1451、1412、1432、1452與電阻體r1~r9之間準(zhǔn)備高頻截止濾波器,由此保護(hù)dc電源1401、1402、1421、1422、1441、1442及開(kāi)關(guān)元件1411、1412、1431、1432、1451、1452。
圖22(a)、圖22(b)及圖22(c)是表示對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的副加熱器1012進(jìn)行控制的脈沖電壓的例子的圖。
圖22(a)、圖22(b)及圖22(c)中示出的圖表中,橫軸表示時(shí)間,縱軸表示施加于副加熱器1012的控制電壓(v)的值。
圖22(a)是主加熱器1011的輸出為100%時(shí)的例子。圖22(b)是主加熱器1011的輸出為50%時(shí)的例子。圖22(c)是主加熱器1011的輸出為2%時(shí)的例子。
圖22(a)、圖22(b)及圖22(c)的例子中,相當(dāng)于規(guī)定期間的一個(gè)周期中,對(duì)三個(gè)副加熱器1012依次施加脈沖電壓。由此,以三個(gè)周期對(duì)九個(gè)副加熱器1012(第1個(gè)副加熱器、第2個(gè)副加熱器、……、第9個(gè)副加熱器)依次施加脈沖電壓。
該脈沖電壓是由相當(dāng)于斷開(kāi)狀態(tài)的規(guī)定低電壓值(本例中為零)和相當(dāng)于接通狀態(tài)的規(guī)定高電壓值(本例中為可控制的規(guī)定電壓值)可切換的脈沖電壓。在斷開(kāi)狀態(tài)下,加熱器(相應(yīng)的溫度調(diào)整區(qū)域的加熱器)斷開(kāi),在接通狀態(tài)下,加熱器(相應(yīng)的溫度調(diào)整區(qū)域的加熱器)接通。若接通狀態(tài)的期間長(zhǎng),則加熱器(相應(yīng)的溫度調(diào)整區(qū)域的加熱器)的發(fā)熱量大,若接通狀態(tài)的期間短,則加熱器(相應(yīng)的溫度調(diào)整區(qū)域的加熱器)的發(fā)熱量少。
在本實(shí)施方式中,連續(xù)地重復(fù)進(jìn)行與如圖22(a)、圖22(b)及圖22(c)所示的周期單位的脈沖電壓的控制相同的控制,由此,例如即使在靜電卡盤(pán)裝置1001的圓形載置面(圖20中示出的圓形面)上的基于主加熱器1011的溫度調(diào)整中存在不均(非均勻性),也能夠通過(guò)基于各分割區(qū)域(溫度調(diào)整區(qū)域)的副加熱器1012的溫度調(diào)整而減少該不均,并能夠確保溫度調(diào)整的均勻性。
在本實(shí)施方式中,在脈沖時(shí)間運(yùn)算部1053中,通過(guò)對(duì)每一個(gè)副加熱器1012運(yùn)算脈沖電流(與其對(duì)應(yīng)的脈沖電壓)的脈沖寬度(為時(shí)間寬度,施加時(shí)間)而可以調(diào)整脈沖寬度。多個(gè)副加熱器1012的脈沖電壓的脈沖寬度例如可以分別獨(dú)立而不同,或者也可以一部分相同。
在本實(shí)施方式中,在副加熱器dc電源的電壓控制部1044中,通過(guò)控制副加熱器1012的dc電源的電壓值,可以對(duì)每一個(gè)副加熱器1012調(diào)整脈沖電流(與其對(duì)應(yīng)的脈沖電壓)的級(jí)別(例如脈沖電壓值)。多個(gè)副加熱器1012的脈沖電壓值例如可以分別獨(dú)立而不同,或者也可以一部分相同。
另外,在圖22(a)、圖22(b)及圖22(c)的例子中,關(guān)于每三個(gè)副加熱器1012的組合,使各副加熱器1012的脈沖電壓的脈沖寬度不同,并且,關(guān)于所有的副加熱器1012,統(tǒng)一將脈沖電壓的值控制成相同的級(jí)別。
如此,在本實(shí)施方式中,關(guān)于第2加熱元件1311的多個(gè)區(qū)域(溫度控制區(qū)域),所述控制部在周期性分配的相同長(zhǎng)度的期間內(nèi),對(duì)施加于第2加熱元件1311的各溫度調(diào)整區(qū)域的副加熱器1012的脈沖電壓的時(shí)間寬度(脈沖寬度)進(jìn)行控制。
在此,作為一個(gè)周期的長(zhǎng)度,可以使用任意的長(zhǎng)度。
并且,作為以一個(gè)周期進(jìn)行控制的副加熱器1012的數(shù)量可以使用任意的數(shù)量。
并且,在本實(shí)施方式中,利用以一個(gè)周期進(jìn)行控制的多個(gè)副加熱器1012的數(shù)量將該一個(gè)周期進(jìn)行等分,對(duì)每個(gè)副加熱器1012分配相同長(zhǎng)度的期間,從而在該期間中調(diào)整了脈沖寬度。作為另一結(jié)構(gòu)例,關(guān)于以一個(gè)周期進(jìn)行控制的多個(gè)副加熱器1012,對(duì)每個(gè)副加熱器1012分配任意的期間(可以是不等分期間),可以在該期間中調(diào)整脈沖寬度。該情況下,例如將脈沖電壓的脈沖寬度設(shè)為較長(zhǎng),以代替將脈沖電壓的值設(shè)為較大,由此可以在將副加熱器1012的發(fā)熱量設(shè)為相同的情況下降低所需電量。
如上所示,在本實(shí)施方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置1001中,通過(guò)控制施加于每一個(gè)副加熱器1012的脈沖電壓的脈沖寬度及電壓值,能夠以高精度進(jìn)行使用了主加熱器1011及副加熱器1012的溫度控制。在本實(shí)施方式中,例如關(guān)于脈沖電壓的脈沖寬度,可以根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行控制,關(guān)于脈沖電壓的電壓值,可以根據(jù)溫度情況來(lái)進(jìn)行控制。
作為另一結(jié)構(gòu)例,關(guān)于脈沖電壓的脈沖寬度,還可以使用溫度情況來(lái)進(jìn)行控制。并且,作為另一結(jié)構(gòu)例,關(guān)于脈沖電壓的電壓值,還可以使用測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行控制。
另外,在本實(shí)施方式中,將某一主加熱器1011的溫度調(diào)整區(qū)域分割為多個(gè)溫度調(diào)整區(qū)域,每一個(gè)分割區(qū)域中具備副加熱器1012。作為另一結(jié)構(gòu)例,可以采用如下結(jié)構(gòu):將某一主加熱器1011的溫度調(diào)整區(qū)域分割為多個(gè)溫度調(diào)整區(qū)域,一個(gè)分割區(qū)域中不具備副加熱器,而其它每一個(gè)分割區(qū)域中具備副加熱器1012。即,關(guān)于一個(gè)分割區(qū)域,即使不由副加熱器來(lái)調(diào)整溫度,也可以調(diào)整整體的溫度。
并且,作為主加熱器1011的數(shù)量、每個(gè)主加熱器1011的溫度調(diào)整區(qū)域、副加熱器1012的數(shù)量、每個(gè)副加熱器1012的溫度調(diào)整區(qū)域,也可以采用各種結(jié)構(gòu)。
<第7實(shí)施方式>
圖23是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式(第7實(shí)施方式)所涉及的靜電卡盤(pán)裝置(為了便于說(shuō)明,稱(chēng)作靜電卡盤(pán)裝置1001a。)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。關(guān)于與第6實(shí)施方式所涉及的圖18中所示出的結(jié)構(gòu)部相同的結(jié)構(gòu)部,標(biāo)注相同的符號(hào)。
靜電卡盤(pán)裝置1001a具備溫度調(diào)整用基座部1201(與圖19中示出的溫度調(diào)整用基座部相同。)、靜電卡盤(pán)部1211(與圖19中示出的靜電卡盤(pán)部相同。)、主加熱器1011、副加熱器1012、制冷劑溫度傳感器1021、溫度運(yùn)算部1022、靜電卡盤(pán)(esc)內(nèi)的溫度傳感器1031、溫度運(yùn)算部1032、主加熱器調(diào)溫器1041、主加熱器電源的電流/電壓控制部1042、副加熱器調(diào)溫器1101、外部溫度測(cè)量部1111、測(cè)量數(shù)據(jù)記錄部1112、電壓運(yùn)算部1113及副加熱器dc電源的電壓控制部1114。
在此,關(guān)于主加熱器1011、副加熱器1012、制冷劑溫度傳感器1021、溫度運(yùn)算部1022、靜電卡盤(pán)(esc)內(nèi)的溫度傳感器1031、溫度運(yùn)算部1032、主加熱器調(diào)溫器1041、主加熱器電源的電流/電壓控制部1042,與第6實(shí)施方式所涉及的圖18中所示出的相同。
副加熱器調(diào)溫器1101根據(jù)從主加熱器調(diào)溫器1041輸出的信息,生成用于進(jìn)行基于副加熱器1012的溫度調(diào)整的信息并輸出。從主加熱器調(diào)溫器1041輸出的信息與從副加熱器調(diào)溫器1101輸出的信息的關(guān)系,例如被預(yù)先設(shè)定并存儲(chǔ)。
與第6實(shí)施方式的情況同樣地,外部溫度測(cè)量部1111測(cè)量與每一個(gè)副加熱器1012的溫度調(diào)整區(qū)域有關(guān)的溫度。
與第6實(shí)施方式的情況同樣地,測(cè)量數(shù)據(jù)記錄部1112記錄(存儲(chǔ))由外部溫度測(cè)量部1111得到的測(cè)量數(shù)據(jù)。
電壓運(yùn)算部1113根據(jù)從副加熱器調(diào)溫器1101輸出的信息來(lái)運(yùn)算電壓值,將所運(yùn)算的電壓值的信息輸出到副加熱器dc電源的電壓控制部1114。該情況下,電壓運(yùn)算部1113還可以使用記錄在測(cè)量數(shù)據(jù)記錄部1112中的信息(例如測(cè)量時(shí)的溫度信息)來(lái)運(yùn)算電壓值。該運(yùn)算方法(例如式等)例如可以被預(yù)先設(shè)定并存儲(chǔ)。
副加熱器dc電源的電壓控制部1114根據(jù)從電壓運(yùn)算部1113輸出的信息來(lái)調(diào)整脈沖信號(hào)(例如脈沖電流)的電壓值,并且設(shè)定該脈沖信號(hào)的脈沖時(shí)間(脈沖寬度)。脈沖信號(hào)的電壓值的調(diào)整方法例如可以被預(yù)先設(shè)定并存儲(chǔ)。并且,在本實(shí)施方式中,關(guān)于所有的副加熱器1012,設(shè)定相同的脈沖時(shí)間。
該脈沖信號(hào)被施加于副加熱器1012。
在此,在本實(shí)施方式中,對(duì)施加于副加熱器1012的電壓進(jìn)行控制的控制部的功能使用制冷劑溫度傳感器1021、溫度運(yùn)算部1022、靜電卡盤(pán)(esc)內(nèi)的溫度傳感器1031、溫度運(yùn)算部1032、主加熱器調(diào)溫器1041、副加熱器調(diào)溫器1101、測(cè)量數(shù)據(jù)記錄部1112、電壓運(yùn)算部1113、副加熱器dc電源的電壓控制部1114的功能而構(gòu)成。另外,作為控制部的結(jié)構(gòu),并不限定于本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu),例如由實(shí)現(xiàn)所需功能的一個(gè)處理部或兩個(gè)以上的處理部構(gòu)成。
在本實(shí)施方式中,在電壓運(yùn)算部1113中,對(duì)副加熱器1012的dc電源的電壓值進(jìn)行運(yùn)算,由此可以對(duì)每一個(gè)副加熱器1012調(diào)整脈沖電流(與其對(duì)應(yīng)的脈沖電壓)的級(jí)別(例如脈沖電壓值)。
另外,在本實(shí)施方式中,關(guān)于脈沖時(shí)間(脈沖寬度),使用恒定的脈沖時(shí)間。
如上所述,在本實(shí)施方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置1001a中,控制對(duì)每一個(gè)副加熱器1012施加的脈沖電壓的電壓值,由此能夠以高精度進(jìn)行使用主加熱器1011及副加熱器1012的溫度控制。在本實(shí)施方式中,例如關(guān)于脈沖電壓的脈沖寬度可以設(shè)為恒定,關(guān)于脈沖電壓的電壓值,可以根據(jù)溫度情況來(lái)進(jìn)行控制。
作為另一結(jié)構(gòu)例,關(guān)于脈沖電壓的電壓值,還可以使用測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行控制。
<第8實(shí)施方式>
圖24是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式(第8實(shí)施方式)所涉及的靜電卡盤(pán)裝置(為了便于說(shuō)明,稱(chēng)作靜電卡盤(pán)裝置1001b。)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。關(guān)于與第6實(shí)施方式所涉及的圖18中所示出的結(jié)構(gòu)部相同的結(jié)構(gòu)部,標(biāo)注相同的符號(hào)。
靜電卡盤(pán)裝置1001b具備溫度調(diào)整用基座部1201(與圖19中示出的溫度調(diào)整用基座部相同。)、靜電卡盤(pán)部1211(與圖19中示出的靜電卡盤(pán)部相同。)、主加熱器1011、副加熱器1012、制冷劑溫度傳感器1021、溫度運(yùn)算部1022、靜電卡盤(pán)(esc)內(nèi)的溫度傳感器1031、溫度運(yùn)算部1032、主加熱器調(diào)溫器1041、主加熱器電源的電流/電壓控制部1042、副加熱器調(diào)溫器1151、外部溫度測(cè)量部1161、測(cè)量數(shù)據(jù)記錄部1162、脈沖時(shí)間運(yùn)算部1163及副加熱器dc電源的脈沖時(shí)間控制部1164。
在此,關(guān)于主加熱器1011、副加熱器1012、制冷劑溫度傳感器1021、溫度運(yùn)算部1022、靜電卡盤(pán)(esc)內(nèi)的溫度傳感器1031、溫度運(yùn)算部1032、主加熱器調(diào)溫器1041、主加熱器電源的電流/電壓控制部1042,與第6實(shí)施方式所涉及的圖18中所示出的相同。
副加熱器調(diào)溫器1151根據(jù)由主加熱器調(diào)溫器1041輸出的信息,生成用于進(jìn)行基于副加熱器1012的溫度調(diào)整的信息并輸出。從主加熱器調(diào)溫器1041輸出的信息與從副加熱器調(diào)溫器1151輸出的信息的關(guān)系,例如被預(yù)先設(shè)定并存儲(chǔ)。
與第6實(shí)施方式的情況同樣地,外部溫度測(cè)量部1161測(cè)量與每一個(gè)副加熱器1012的溫度調(diào)整區(qū)域有關(guān)的溫度。
與第6實(shí)施方式的情況同樣地,測(cè)量數(shù)據(jù)記錄部1162記錄(存儲(chǔ))由外部溫度測(cè)量部1161得到的測(cè)量數(shù)據(jù)。
脈沖時(shí)間運(yùn)算部1163根據(jù)記錄在測(cè)量數(shù)據(jù)記錄部1162中的測(cè)量數(shù)據(jù)及從副加熱器調(diào)溫器1151輸出的信息來(lái)運(yùn)算脈沖時(shí)間(例如每一個(gè)副加熱器1012的脈沖時(shí)間),并輸出所運(yùn)算的脈沖時(shí)間信息。該運(yùn)算方法(例如式等)例如被預(yù)先設(shè)定并存儲(chǔ)。
副加熱器dc電源的脈沖時(shí)間控制部1164根據(jù)從脈沖時(shí)間運(yùn)算部1163輸出的信息來(lái)調(diào)整脈沖信號(hào)的脈沖時(shí)間(脈沖寬度)。并且,在本實(shí)施方式中,關(guān)于所有的副加熱器1012,設(shè)定相同的電壓值(脈沖信號(hào)的電壓值)。
該脈沖信號(hào)被施加于副加熱器1012。
在此,在本實(shí)施方式中,對(duì)施加于副加熱器1012的電壓進(jìn)行控制的控制部的功能使用制冷劑溫度傳感器1021、溫度運(yùn)算部1022、靜電卡盤(pán)(esc)內(nèi)的溫度傳感器1031、溫度運(yùn)算部1032、主加熱器調(diào)溫器1041、副加熱器調(diào)溫器1151、測(cè)量數(shù)據(jù)記錄部1162、脈沖時(shí)間運(yùn)算部1163、副加熱器dc電源的脈沖時(shí)間控制部1164的功能而構(gòu)成。另外,作為控制部的結(jié)構(gòu)并不限定于本實(shí)施方式,例如由實(shí)現(xiàn)所需功能的一個(gè)處理部或兩個(gè)以上的處理部構(gòu)成。
在本實(shí)施方式中,在脈沖時(shí)間運(yùn)算部1163中,通過(guò)對(duì)每一個(gè)副加熱器1012運(yùn)算脈沖電流(與其對(duì)應(yīng)的脈沖電壓)的脈沖寬度(時(shí)間寬度)而可以調(diào)整脈沖寬度。多個(gè)副加熱器1012的脈沖電壓的脈沖寬度例如可以分別獨(dú)立而不同,或者也可以一部分相同。
另外,在本實(shí)施方式中,關(guān)于脈沖信號(hào)的電壓值,使用恒定的電壓值。
如上所述,在本實(shí)施方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置1001b中,控制對(duì)每一個(gè)副加熱器1012施加的脈沖電壓的脈沖寬度,由此能夠以高精度進(jìn)行使用了主加熱器1011及副加熱器1012的溫度控制。在本實(shí)施方式中,例如脈沖電壓的脈沖寬度可以根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)及溫度情況而進(jìn)行控制,脈沖電壓的電壓值設(shè)為恒定。
<關(guān)于以上第6實(shí)施方式~第8實(shí)施方式>
在此,也可以構(gòu)成使以上實(shí)施方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置1001、1001a、1001b中的一部分功能獨(dú)立的靜電卡盤(pán)控制裝置。
作為一例,靜電卡盤(pán)控制裝置具備對(duì)施加于靜電卡盤(pán)裝置1001、1001a、1001b(靜電卡盤(pán)裝置具備:第1加熱元件1301,包括在單獨(dú)或多個(gè)區(qū)域中調(diào)整靜電卡盤(pán)部1211的吸附面的溫度的單獨(dú)或多個(gè)主加熱器1011;及第2加熱元件1311,包括調(diào)整比第1加熱元件1301的區(qū)域多的區(qū)域溫度的多個(gè)副加熱器1012)中的副加熱器1012的電壓進(jìn)行控制的控制部。
并且,可以將在以上實(shí)施方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置1001、1001a、1001b中進(jìn)行的控制方法作為靜電卡盤(pán)控制方法而實(shí)施。
作為一例,在靜電卡盤(pán)控制方法中,構(gòu)成第1加熱元件1301的單獨(dú)或多個(gè)主加熱器1011在單獨(dú)或多個(gè)區(qū)域中調(diào)整靜電卡盤(pán)部1211的吸附面的溫度,構(gòu)成第2加熱元件1311的多個(gè)副加熱器1012調(diào)整比第1加熱元件1301的區(qū)域多的區(qū)域的溫度,控制部控制施加于副加熱器1012的電壓。
作為一例,在靜電卡盤(pán)控制方法中,根據(jù)施加于主加熱器1011的電壓的大小,控制施加于以分割主加熱器1011的區(qū)域的方式配置的副加熱器1012的電壓的大小。另外,也可以使用電流或電力來(lái)代替施加于主加熱器1011的電壓。
作為一例,在靜電卡盤(pán)控制方法中,根據(jù)至少對(duì)應(yīng)于主加熱器1011的溫度檢測(cè)結(jié)果與溫度調(diào)整用基座部1201的冷卻器的溫度檢測(cè)結(jié)果之間的溫度差,控制施加于以分割主加熱器1011的區(qū)域的方式配置的副加熱器1012的電壓的大小。
作為一例,在靜電卡盤(pán)控制方法中,在以分割主加熱器1011的區(qū)域的方式配置的副加熱器1012的溫度調(diào)整中,對(duì)副加熱器1012的供給電力由脈沖電壓的施加時(shí)間(脈沖寬度)和電壓值進(jìn)行調(diào)整,施加時(shí)間(脈沖寬度)由基于主加熱器1011的溫度進(jìn)行控制,電壓值由主加熱器1011的施加電力,或者由至少對(duì)應(yīng)于主加熱器1011的檢測(cè)溫度與溫度調(diào)整用基座部1201的冷卻器的溫度檢測(cè)結(jié)果之間的溫度差進(jìn)行控制。
作為一例,在靜電卡盤(pán)控制方法中,在對(duì)第2加熱元件1311的被分割的各副加熱器1012施加周期性脈沖電壓時(shí),在dc電源(圖21的例子中為dc電源1401、1421、1441)與副加熱器1012之間、以及副加熱器1012與接地線(圖21的例子中為接地線1402、1422、1442)之間中的一方或雙方配置開(kāi)關(guān)元件(圖21的例子中為開(kāi)關(guān)元件1411、1431、1451、1412、1432、1452),對(duì)被分割的各副加熱器1012施加規(guī)定脈沖電壓。
另外,在靜電卡盤(pán)控制方法中,也可以使與靜電卡盤(pán)裝置1001、1001a、1001b的主體為分體的裝置(例如靜電卡盤(pán)控制裝置)具備控制部的功能(或控制部的功能及其它功能)。
并且,也可以實(shí)施在以上實(shí)施方式所涉及的靜電卡盤(pán)裝置1001、1001a、1001b中可進(jìn)行控制的程序。
作為一例,可以實(shí)施在控制靜電卡盤(pán)裝置1001、1001a、1001b(靜電卡盤(pán)裝置具備:第1加熱元件1301,包括在單獨(dú)或多個(gè)區(qū)域中調(diào)整靜電卡盤(pán)部1211的吸附面的溫度的單獨(dú)或多個(gè)主加熱器1011;及第2加熱元件1311,包括調(diào)整比第1加熱元件1301的區(qū)域多的區(qū)域的溫度的多個(gè)副加熱器1012)的程序,可以實(shí)施用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟的程序:使用脈沖電壓作為施加于副加熱器1012的電壓,對(duì)施加于副加熱器1012的電壓進(jìn)行控制。
并且,可以實(shí)施用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行其它各種步驟的程序。
另外,也可以在構(gòu)成與靜電卡盤(pán)裝置1001、1001a、1001b的主體為分體的裝置(例如靜電卡盤(pán)控制裝置)的計(jì)算機(jī)中執(zhí)行這種程序。
如此,將用于實(shí)現(xiàn)以上所示的實(shí)施方式所涉及的各功能的程序記錄在計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)中,使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)讀入記錄在該記錄介質(zhì)中的程序,通過(guò)由cpu(centralprocessingunit)等執(zhí)行而可以進(jìn)行處理。
另外,在此所說(shuō)的“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”也可以包含操作系統(tǒng)(os:operatingsystem)或外圍設(shè)備等硬件。
并且,“計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)”是指軟盤(pán)、磁光盤(pán)、rom(readonlymemory)、閃存等可寫(xiě)入的非易失性存儲(chǔ)器、dvd(digitalversatiledisk)等移動(dòng)介質(zhì)、內(nèi)置于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬盤(pán)等存儲(chǔ)裝置。
另外,“計(jì)算機(jī)可讀取記錄介質(zhì)”也包括保持恒定施加程序的記錄介質(zhì),如經(jīng)由因特網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)或電話線路等通信線路發(fā)送程序的情況下,成為服務(wù)器或客戶(hù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部的易失性存儲(chǔ)器(例如dram(dynamicrandomaccessmemory))。
并且,上述程序可以從將該程序存放于存儲(chǔ)裝置等中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,經(jīng)由傳送介質(zhì)或者通過(guò)傳送介質(zhì)中的傳送波被傳送到其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在此,傳送程序的“傳送介質(zhì)”是指如因特網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)(通信網(wǎng))或電話線路等通信線路(通信線)那樣具有傳送信息的功能的介質(zhì)。
并且,上述程序可以是用于實(shí)現(xiàn)前述功能的一部分的程序。另外,上述程序能夠通過(guò)與已記錄在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的程序的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)前述功能的成型,且可以是所謂的差分文件(差分程序)。
以上,參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了詳述,但具體的結(jié)構(gòu)并不限定于該實(shí)施方式,也包括不脫離本發(fā)明的主旨的范圍的設(shè)計(jì)變更等。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
w-板狀試料,1、101-靜電卡盤(pán)裝置,2-靜電卡盤(pán)部,3-溫度調(diào)節(jié)用基座部,3a-凹部,3b-貫穿孔,4-高頻產(chǎn)生用電極,5-第1加熱元件,5a、5b、5c、5d-主加熱器,6-第2加熱元件,6a、6b、6c、6d-副加熱器,6a、6b、6c、6d-加熱器分割體,7、8、10-絕緣板,8b-導(dǎo)電部,9-配線層,9a-配線體,4a、7a-粘接層,11-粘接劑層,21-載置板,21a-載置面,22-支承板,23-靜電吸附用電極(靜電吸附用內(nèi)部電極),24-絕緣材料層,25a-引出電極端子,25b-導(dǎo)電性粘接部,25c-供電用端子,30-溫度傳感器,30a-突起部,31-設(shè)置孔,32-溫度測(cè)量部,33-激發(fā)部,34-熒光檢測(cè)器,35-控制部,38-銷(xiāo)插通孔,41、51、61-供電用端子,71-通電用端子,25a、38a、51a、61a、71a-絕緣子,70-保護(hù)電極,80-加熱部,200-熱攝像機(jī)。
w-板狀試料,501-靜電卡盤(pán)裝置,502-靜電卡盤(pán)部,503-溫度調(diào)節(jié)用基座部,503a-凹部,503a-流路,503b-貫穿孔,503b-開(kāi)口部,504-配線層,504a-配線體,505-第1加熱元件,505a、505b、505c、505d-主加熱器,506-第2加熱元件,506a、506b、506c、506d-副加熱器,506a、506b、506c、506d-加熱器分割體,507、508-絕緣板,509a-粘接層,507b、508b、509b-導(dǎo)通部,509b-粘接材料層,510-絕緣部,511-載置板,511a-載置面,511b-突起部,512-支承板,513-靜電吸附用電極(靜電吸附用內(nèi)部電極),514-絕緣材料層,515a-引出電極端子,515b-導(dǎo)電性粘接部,515c-供電用端子,515a-絕緣子,517-供電用端子,518-絕緣子,520-溫度傳感器,520a-突出部,521-設(shè)置孔,522-溫度測(cè)量部,523-激發(fā)部,524-熒光檢測(cè)器,525-控制部,526-供電用端子,527-絕緣子,528-銷(xiāo)插通孔,529-絕緣子,530-熱攝像機(jī),550-高頻產(chǎn)生用電極,551-金屬板,552-供電用端子,552a-絕緣子,553-絕緣層。
w-板狀試料,601-靜電卡盤(pán)裝置,602-靜電卡盤(pán)部,603-溫度調(diào)節(jié)用基座部,603a-凹部,603b-貫穿孔,604-配線層,605-第1加熱元件,605a、605b、605c、605d-主加熱器,606第2加熱元件,606a、606b、606c、606d-副加熱器,606b、606c、606d-加熱器分割體,607、608-絕緣板,609-粘接層,607b、608b、609b-導(dǎo)通部,610-粘接材料層,611-載置板,611a-載置面,613-靜電吸附用電極(靜電吸附用內(nèi)部電極),615a-引出電極端子,615b-導(dǎo)電性粘接部,615c-供電用端子,615a-絕緣子,617-供電用端子,618-絕緣子,620-溫度傳感器,621-設(shè)置孔,622-溫度測(cè)量部,626-供電用端子,627-絕緣子,630-熱攝像機(jī),637、638-絕緣板,637b、638b-導(dǎo)通部,639-粘接層,646、648-供電用端子,647、649-絕緣子。
1001-靜電卡盤(pán)裝置,1011-主加熱器,1012-副加熱器,1021-制冷劑溫度傳感器,1022、1032-溫度運(yùn)算部,1031-溫度傳感器,1041-主加熱器調(diào)溫器,1042-電流/電壓控制部,1043、1101、1151-副加熱器調(diào)溫器,1044、1114-電壓控制部,1051、1111、1161-外部溫度測(cè)量部,1052、1112、1162-測(cè)量數(shù)據(jù)記錄部,1053、1163-脈沖時(shí)間運(yùn)算部,1054-脈沖時(shí)間調(diào)整部,1201-溫度調(diào)整用基座部,1211-靜電卡盤(pán)部,1221-晶圓,1301-第1加熱元件,1311-第2加熱元件,1401、1421、1441-dc電源,1402、1422、1442-接地線,1411、1412、1431、1432、1451、1452-開(kāi)關(guān)元件,r1~r9-電阻體(加熱器),1113-電壓運(yùn)算部,1164-脈沖時(shí)間控制部。
權(quán)利要求書(shū)(按照條約第19條的修改)
1.一種靜電卡盤(pán)裝置,具備:
靜電卡盤(pán)部,在一主面上具有載置板狀試料的載置面,并且具備靜電吸附用電極;
溫度調(diào)節(jié)用基座部,相對(duì)于所述靜電卡盤(pán)部而配置于與所述載置面相反的一側(cè),并對(duì)所述靜電卡盤(pán)部進(jìn)行冷卻;
高頻產(chǎn)生用電極,以層狀配置于所述靜電卡盤(pán)部與所述溫度調(diào)節(jié)用基座部之間;
高頻電源,連接于所述高頻產(chǎn)生用電極;
第1加熱元件,包括以層狀配置于所述高頻產(chǎn)生用電極與所述溫度調(diào)節(jié)用基座部之間的多個(gè)主加熱器;及
保護(hù)電極,以層狀配置于所述高頻產(chǎn)生用電極與所述第1加熱元件之間,
所述保護(hù)電極具有沿其圓周方向延伸的第1傳熱勢(shì)壘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電卡盤(pán)裝置,其特征在于,
在所述第1加熱元件與所述保護(hù)電極之間或者在所述第1加熱元件與所述溫度調(diào)節(jié)用基座部之間,
還具備包括以層狀配置的多個(gè)副加熱器的第2加熱元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電卡盤(pán)裝置,其中,
構(gòu)成所述第1加熱元件的所述多個(gè)主加熱器在所述圓形區(qū)域中以同心圓環(huán)狀配置,
所述第1傳熱勢(shì)壘設(shè)置成與在所述圓環(huán)區(qū)域的徑向上相鄰的所述多個(gè)主加熱器之間的區(qū)域平面地重疊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的靜電卡盤(pán)裝置,其特征在于,
構(gòu)成所述第1加熱元件的所述多個(gè)主加熱器在所述圓形區(qū)域中以同心圓環(huán)狀配置,
所述高頻產(chǎn)生用電極具有沿其圓周方向延伸的第2傳熱勢(shì)壘,
所述第2傳熱勢(shì)壘設(shè)置成與在所述圓環(huán)區(qū)域的徑向上相鄰的所述多個(gè)主加熱器之間的區(qū)域平面地重疊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的靜電卡盤(pán)裝置,其中,
所述高頻產(chǎn)生用電極的形成材料為非磁性金屬材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的靜電卡盤(pán)裝置,其中,
所述高頻產(chǎn)生用電極的形成材料的熱膨脹率為4×10-6/k以上且10×10-6/k以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的靜電卡盤(pán)裝置,其中,
所述高頻產(chǎn)生用電極的厚度為20μm以上且1000μm以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至7中任一項(xiàng)所述的靜電卡盤(pán)裝置,其中,
所述副加熱器的每單位面積的發(fā)熱量設(shè)定為比所述主加熱器的每單位面積的發(fā)熱量小。
9.一種靜電卡盤(pán)裝置,具備:
靜電卡盤(pán)部,在一主面上具有載置板狀試料的載置面,并且具備靜電吸附用電極;
溫度調(diào)節(jié)用基座部,相對(duì)于所述靜電卡盤(pán)部而配置于與所述載置面相反的一側(cè),并對(duì)所述靜電卡盤(pán)部進(jìn)行冷卻;
高頻產(chǎn)生用電極,以層狀配置于所述靜電卡盤(pán)部與所述溫度調(diào)節(jié)用基座部之間,且相對(duì)于所述溫度調(diào)節(jié)用基座部被絕緣;
高頻電源,連接于所述高頻產(chǎn)生用電極;
第1加熱元件,包括以層狀配置于所述靜電卡盤(pán)部與所述高頻產(chǎn)生用電極之間的多個(gè)主加熱器;
第2加熱元件,包括配置于所述高頻產(chǎn)生用電極與所述溫度調(diào)節(jié)用基座部之間的多個(gè)副加熱器;及
金屬板,配置于所述高頻產(chǎn)生用電極與所述第2加熱元件之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的靜電卡盤(pán)裝置,其中,
所述溫度調(diào)節(jié)用基座部將金屬材料設(shè)為形成材料,
所述金屬板與所述溫度調(diào)節(jié)用基座部被電連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10中任一項(xiàng)所述的靜電卡盤(pán)裝置,其中,
所述副加熱器的每單位面積的發(fā)熱量設(shè)定為比所述主加熱器的每單位面積的發(fā)熱量小。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的靜電卡盤(pán)裝置,其中,
所述第1加熱元件及所述第2加熱元件均沿所配置的表面而配置于圓形區(qū)域,所述第1加熱元件和所述第2加熱元件沿它們的圓周方向或徑向被分割為多個(gè),所述第2加熱元件的分割數(shù)量比所述第1加熱元件的分割數(shù)量多。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的靜電卡盤(pán)裝置,其中,
構(gòu)成所述第1加熱元件的所述多個(gè)主加熱器在所述圓形區(qū)域中以同心狀配置,
所述金屬板具有沿其圓周方向延伸的多個(gè)第1傳熱勢(shì)壘。
14.根據(jù)權(quán)利要求9至13中任一項(xiàng)所述的靜電卡盤(pán)裝置,其特征在于,
所述第1加熱元件及所述第2加熱元件均沿所配置的表面而配置于圓形區(qū)域,
所述金屬板具有多個(gè)第1傳熱勢(shì)壘,該多個(gè)第1傳熱勢(shì)壘設(shè)置成與相鄰的所述多個(gè)主加熱器之間的區(qū)域及相鄰的所述多個(gè)副加熱器之間的區(qū)域平面地重疊。
15.根據(jù)權(quán)利要求9至14中任一項(xiàng)所述的靜電卡盤(pán)裝置,其特征在于,
所述第1加熱元件及所述第2加熱元件均沿所配置的表面而配置于圓形區(qū)域,
所述高頻產(chǎn)生用電極具有多個(gè)第2傳熱勢(shì)壘,該多個(gè)第2傳熱勢(shì)壘設(shè)置成與相鄰的所述多個(gè)主加熱器之間的區(qū)域及相鄰的所述多個(gè)副加熱器之間的區(qū)域平面地重疊。
16.根據(jù)權(quán)利要求9至15中任一項(xiàng)所述的靜電卡盤(pán)裝置,其中,
在所述主加熱器的所述溫度調(diào)節(jié)用基座部側(cè),測(cè)定所述主加熱器的溫度的溫度傳感器經(jīng)由絕緣材料而與主加熱器接觸,或者設(shè)置在與主加熱器設(shè)置于同一面上的測(cè)溫部。
17.根據(jù)權(quán)利要求9至16中任一項(xiàng)所述的靜電卡盤(pán)裝置,其特征在于,
所述溫度傳感器的一面經(jīng)由絕緣材料接觸,或者設(shè)置在與主加熱器設(shè)置于同一面上的測(cè)溫部,另一面不與所述溫度調(diào)節(jié)用基座部接觸。