本發(fā)明涉及能夠?qū)绨雽?dǎo)體晶圓等被加工物進(jìn)行加熱的加熱構(gòu)件、具有該加熱構(gòu)件的靜電卡盤及陶瓷加熱器。
背景技術(shù):
一直以來,在半導(dǎo)體制造裝置中,對(duì)半導(dǎo)體晶圓(例如硅片)進(jìn)行了干蝕刻(例如等離子體蝕刻)等處理。為了提高該干蝕刻的精度,需要預(yù)先將半導(dǎo)體晶圓可靠地固定,作為固定半導(dǎo)體晶圓的固定部件,提出了利用靜電引力固定半導(dǎo)體晶圓的靜電卡盤。
具體地說,在靜電卡盤中,例如,在層疊了陶瓷層的陶瓷基板的內(nèi)部具有吸附用電極,使用在對(duì)吸附用電極施加電壓時(shí)產(chǎn)生的靜電引力,使半導(dǎo)體晶圓吸附在陶瓷基板的一個(gè)面(吸附面)上。另外,靜電卡盤通常在陶瓷基板的另一個(gè)面(接合面)上接合有金屬基座。
另外,也公知有具有對(duì)吸附于吸附面的半導(dǎo)體晶圓的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)(加熱或冷卻)的功能的靜電卡盤。例如,也公知有通過在陶瓷基板內(nèi)配置發(fā)熱體(例如線狀的發(fā)熱圖案)、并利用該發(fā)熱體對(duì)陶瓷基板進(jìn)行加熱,來對(duì)吸附面上的半導(dǎo)體晶圓進(jìn)行加熱的技術(shù)。另外,也公知有在金屬基座上設(shè)置供冷卻用流體流動(dòng)的冷卻路徑、并利用該冷卻用流體對(duì)陶瓷基板進(jìn)行冷卻的技術(shù)。
而且近年來,為了使吸附面的平面方向上的溫度(即面內(nèi)溫度)均勻化,作為向發(fā)熱體供給電力的供電路徑,公開了在陶瓷基板的內(nèi)部配置了多層(例如兩層)作為接合區(qū)圖案的導(dǎo)電層的技術(shù)(參照專利文獻(xiàn)1)。
在該技術(shù)中,作為例如配置在厚度方向的不同位置的兩層導(dǎo)電層,使用了沿著陶瓷層平面形狀(即厚度方向上的投影形狀)和外形尺寸相同的導(dǎo)電層。另外,以電連接兩導(dǎo)電層之間的方式沿著厚度方向形成有通路構(gòu)件。
另外,在如上所述在陶瓷基板中設(shè)置兩層導(dǎo)電層的情況下,例如,將形成了成為導(dǎo)電層的圖案的陶瓷坯片層疊,之后通過燒制制作出陶瓷基板。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2014-75525號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
但是,如上所述,在例如以厚度方向上的投影形狀和外形尺寸相同的方式配置兩層導(dǎo)電層的技術(shù)中,在重疊配置兩層導(dǎo)電層的部位和其周圍的部位,產(chǎn)生了與兩層導(dǎo)電層的厚度相應(yīng)的較大的高度差,因此在存在高度差的部位附近有可能在陶瓷層之間產(chǎn)生剝離。
即,導(dǎo)電層被陶瓷層夾著,但是在上述高度差的影響下,有可能在陶瓷層之間產(chǎn)生剝離。
本發(fā)明是鑒于上述問題而做成的,其目的在于提供能夠減小因陶瓷基板中的多個(gè)導(dǎo)電層而產(chǎn)生的高度差、且能夠抑制陶瓷基板上的剝離的加熱構(gòu)件、靜電卡盤及陶瓷加熱器。
用于解決問題的方案
(1)本發(fā)明的第1技術(shù)方案的加熱構(gòu)件包括:陶瓷基板,其具有多個(gè)陶瓷層層疊而成的結(jié)構(gòu);電阻發(fā)熱體,其埋設(shè)于所述陶瓷基板;供電部,其配置于所述陶瓷基板的表面;以及供電路徑,其埋設(shè)于所述陶瓷基板并且電連接所述電阻發(fā)熱體與所述供電部;其中,所述供電路徑包括多個(gè)導(dǎo)電層和多個(gè)通路構(gòu)件,所述多個(gè)導(dǎo)電層在所述陶瓷基板的厚度方向的不同位置沿著所述陶瓷層的平面方向配置,所述多個(gè)通路構(gòu)件沿著所述陶瓷基板的厚度方向配置,在從所述厚度方向觀察所述多個(gè)導(dǎo)電層時(shí),至少一對(duì)導(dǎo)電層的外緣的位置錯(cuò)開。
在本第1技術(shù)方案中,由于在從厚度方向觀察多個(gè)導(dǎo)電層時(shí),至少一對(duì)導(dǎo)電層的外緣的位置錯(cuò)開,因此在厚度方向上不易產(chǎn)生較大的高度差。因此,在陶瓷層之間等不易發(fā)生剝離。
即,在一對(duì)導(dǎo)電層中,由于其外緣的位置錯(cuò)開,因此在錯(cuò)開的部分處導(dǎo)電層沒有重疊。因此,能夠減小因?qū)щ妼佣a(chǎn)生的高度差。由此,能夠抑制因高度差而易于產(chǎn)生的陶瓷層彼此之間、陶瓷層與導(dǎo)電層之間的剝離的產(chǎn)生。
(2)在本發(fā)明的第2技術(shù)方案的加熱構(gòu)件中,在從所述厚度方向觀察所述外緣的位置錯(cuò)開的一對(duì)導(dǎo)電層時(shí),在利用一個(gè)導(dǎo)電層的外緣劃定的范圍內(nèi)包含有另一個(gè)導(dǎo)電層。
在本第2技術(shù)方案中,由于在利用一個(gè)導(dǎo)電層的外緣劃定的范圍內(nèi)包含有另一個(gè)導(dǎo)電層,因此在另一個(gè)導(dǎo)電層的平面方向上的較大的范圍內(nèi),能夠容易地設(shè)置與一個(gè)導(dǎo)電層電連接的通路構(gòu)件。即,由于對(duì)通路構(gòu)件的位置的制約較少,因此具有提高設(shè)計(jì)的自由度這樣的優(yōu)點(diǎn)。
(3)在本發(fā)明的第3技術(shù)方案的加熱構(gòu)件中,在從所述厚度方向觀察所述外緣的位置錯(cuò)開的一對(duì)導(dǎo)電層時(shí),所述電阻發(fā)熱體側(cè)的導(dǎo)電層的面積大于所述供電部側(cè)的導(dǎo)電層的面積。
在本第3技術(shù)方案中,由于電阻發(fā)熱體側(cè)的導(dǎo)電層的面積大于供電部側(cè)的導(dǎo)電層的面積,因此具有在陶瓷基板的電阻發(fā)熱體側(cè)的表面上,能夠使平面方向上的溫度分布均勻化這樣的效果。
(4)在本發(fā)明的第4技術(shù)方案的加熱構(gòu)件中,在所述多個(gè)導(dǎo)電層中的至少一層上具有沿厚度方向貫穿所述導(dǎo)電層的一個(gè)或多個(gè)通孔。
在本第4技術(shù)方案中,由于在導(dǎo)電層上具有通孔,因此具有夾著導(dǎo)電層的陶瓷層彼此的接合性較高這樣的效果。
(5)在本發(fā)明的第5技術(shù)方案的加熱構(gòu)件中,在所述多個(gè)導(dǎo)電層中的至少兩層上具有沿厚度方向貫穿所述導(dǎo)電層的一個(gè)或多個(gè)通孔,并且在從所述厚度方向觀察具有所述通孔的至少兩層導(dǎo)電層時(shí),各個(gè)導(dǎo)電層的通孔的位置錯(cuò)開。
在本第5技術(shù)方案中,由于設(shè)于兩層導(dǎo)電層的各個(gè)通孔的位置錯(cuò)開,因此與不錯(cuò)開的情況相比,具有陶瓷層彼此的接合性較高這樣的效果。
(6)本發(fā)明的第6技術(shù)方案的靜電卡盤具有上述加熱構(gòu)件,并且具有埋設(shè)于陶瓷基板的吸附用電極。
在本第6技術(shù)方案的靜電卡盤中,能夠利用加熱構(gòu)件對(duì)被加工物進(jìn)行加熱。而且,能夠利用吸附用電極的靜電引力來吸附被加工物。另外,吸附用電極能夠設(shè)置在加熱構(gòu)件內(nèi)。
(7)本發(fā)明的第7技術(shù)方案的陶瓷加熱器具有上述加熱構(gòu)件,并且具有埋設(shè)于陶瓷基板的高頻電極。
在本第7技術(shù)方案的陶瓷加熱器中,能夠利用加熱構(gòu)件對(duì)被加工物進(jìn)行加熱。而且,能夠利用高頻電極(rf電極:等離子體產(chǎn)生用電極)和相對(duì)的電極來進(jìn)行對(duì)被加工部的等離子體加工。另外,高頻電極能夠設(shè)置在加熱構(gòu)件內(nèi)。
<以下,說明本發(fā)明的各部分結(jié)構(gòu)>
·作為陶瓷基板,能夠采用以陶瓷為主要成分的基板。
該陶瓷基板由于是多個(gè)陶瓷層層疊而成的結(jié)構(gòu),因此能夠容易地在內(nèi)部形成導(dǎo)電層等各種結(jié)構(gòu)。另外,在加熱構(gòu)件、靜電卡盤、陶瓷加熱器中使用的陶瓷基板是具有電絕緣性的陶瓷絕緣板。
作為構(gòu)成陶瓷基板(陶瓷層)的材料,可列舉以氧化鋁、三氧化二釔(氧化釔)、氮化鋁、氮化硼、碳化硅、氮化硅等這樣的高溫?zé)铺沾蔀橹饕煞值臒Y(jié)體等。另外,根據(jù)用途,也可以選擇以在硼硅酸類玻璃、硼硅酸鉛類玻璃中添加了氧化鋁等無機(jī)陶瓷填料而成的玻璃陶瓷那樣的低溫?zé)铺沾蔀橹饕煞值臒Y(jié)體,亦可以選擇以鈦酸鋇、鈦酸鉛、鈦酸鍶等的電介質(zhì)陶瓷為主要成分的燒結(jié)體。
·供電部是接受來自外部的供電的導(dǎo)體部分,例如能夠采用設(shè)于陶瓷基板的一個(gè)面(例如與對(duì)被加工物進(jìn)行加熱的一側(cè)相反的表面)上的金屬化層等。
·供電路徑是在陶瓷基板內(nèi)電連接電阻發(fā)熱體與供電部的導(dǎo)體部分,能夠由導(dǎo)電層、通路構(gòu)件等構(gòu)成。
·通路構(gòu)件在陶瓷基板內(nèi)沿陶瓷基板的厚度方向延伸,是與厚度方向的一個(gè)或兩個(gè)導(dǎo)電層等導(dǎo)體部分電連接的導(dǎo)體部分。
·電阻發(fā)熱體是通過通入電流而與其電阻相應(yīng)地發(fā)熱的公知的發(fā)熱體。作為該電阻發(fā)熱體的材料,例如能夠使用ni-cr類、fe-cr-al類、鉬(mo)、鎢(w)、鉑(pt)、二硅化鉬等公知的材料。
·作為構(gòu)成吸附用電極、高頻電極、導(dǎo)電層、供電部、通路構(gòu)件的導(dǎo)體的材料,能夠利用公知的材料,例如能夠使用下述材料。
例如,在陶瓷基板包括所謂的高溫?zé)铺沾?例如氧化鋁等)的情況下,作為導(dǎo)體中的金屬粉末,能夠選擇鎳(ni)、鎢(w)、鉬(mo)、錳(mn)等以及這些金屬的合金。在陶瓷基板包括所謂的低溫?zé)铺沾?例如玻璃陶瓷等)的情況下,作為導(dǎo)體中的金屬粉末,能夠選擇銅(cu)或銀(ag)等以及這些金屬的合金。另外,在陶瓷基板包括高介電常數(shù)陶瓷(例如鈦酸鋇等)的情況下,能夠選擇鎳(ni)、銅(cu)、銀(ag)、鈀(pd)、鉑(pt)等以及這些金屬的合金。
另外,電阻發(fā)熱體、吸附用電極、高頻電極、導(dǎo)電層能夠通過使用含有金屬粉末的導(dǎo)體糊劑、在利用以往公知的方法例如印刷法等涂布之后進(jìn)行燒制來形成。
附圖說明
圖1是局部剖切第1實(shí)施方式的靜電卡盤進(jìn)行表示的立體圖。
圖2是沿厚度方向剖切第1實(shí)施方式的靜電卡盤并表示其剖面的剖視圖。
圖3是表示第1實(shí)施方式的靜電卡盤的加熱構(gòu)件的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖4的(a)是表示第1實(shí)施方式的第1導(dǎo)電層的平面圖,圖4的(b)是表示第1實(shí)施方式的第2導(dǎo)電層的平面圖。
圖5是放大表示圖2中的第1導(dǎo)電層、第2導(dǎo)電層的一部分的外緣附近的剖視圖。
圖6是表示靜電卡盤的加熱構(gòu)件中的一部分的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖7是沿厚度方向剖切第2實(shí)施方式的陶瓷加熱器并表示其剖面的剖視圖。
圖8是沿厚度方向剖切第3實(shí)施方式的加熱構(gòu)件并表示其剖面的剖視圖。
附圖標(biāo)記說明
1…靜電卡盤;5、33、61…加熱構(gòu)件;11…電阻發(fā)熱體;13、39…陶瓷基板;17…陶瓷層;23…供電部;25、27…通孔;31…陶瓷加熱器;41…高頻電極;k、k0、k1、k2、k3、k4…供電路徑;t、t0、t1、t2、t3、t4…端子;v、v0、v1、v2、v3、v4、v5、v6、v7、v8、v9、v10、v11、v12…通路構(gòu)件;x、x1、x2、x3、x4…第1導(dǎo)電層;y、y1、y2、y3、y4…第2導(dǎo)電層;xa、ya…外緣。
具體實(shí)施方式
基于附圖說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[1.第1實(shí)施方式]
在第1實(shí)施方式中,以具有加熱構(gòu)件的靜電卡盤為例來進(jìn)行說明。
[1-1.靜電卡盤的整體結(jié)構(gòu)]
首先,說明靜電卡盤的整體結(jié)構(gòu)。
如圖1所示,第1實(shí)施方式的靜電卡盤1是在圖1的上側(cè)吸附作為被加工物的半導(dǎo)體晶圓3的裝置,是加熱構(gòu)件5與金屬基座(冷卻板)7層疊并接合而成的裝置。
另外,加熱構(gòu)件5的圖1的上方的面是第1主面(吸附面)s1,下表面是第2主面s2。
其中,加熱構(gòu)件5是對(duì)半導(dǎo)體晶圓3進(jìn)行加熱的圓盤形狀的構(gòu)件。該加熱構(gòu)件5主要由在內(nèi)部具有后述的吸附用電極9、電阻發(fā)熱體11、第1導(dǎo)電層x、第2導(dǎo)電層y等的陶瓷基板13構(gòu)成。
金屬基座7是比加熱構(gòu)件5大徑的圓盤形狀,并與加熱構(gòu)件5同軸接合。為了對(duì)加熱構(gòu)件5(進(jìn)而對(duì)半導(dǎo)體晶圓3)進(jìn)行冷卻而在該金屬基座7上設(shè)有供冷卻用流體流動(dòng)的冷卻路徑15。
[1-2.靜電卡盤的各部分結(jié)構(gòu)]
接著,詳細(xì)說明靜電卡盤1的各部分結(jié)構(gòu)。
如圖2所示,加熱構(gòu)件5的陶瓷基板13例如是包括氧化鋁的燒結(jié)體,是具有多個(gè)陶瓷層17沿厚度方向(圖2中的上下方向)層疊而成的結(jié)構(gòu)的構(gòu)件。另外,在以下說明中,將圖2中的上側(cè)作為上側(cè),將圖2中的下側(cè)作為下側(cè)。
在該陶瓷基板13的內(nèi)部,自圖2中的上方開始,吸附用電極9、包括內(nèi)加熱器19和外加熱器21的電阻發(fā)熱體11、第1導(dǎo)電層x(x1、x2、x3、x4)以及第2導(dǎo)電層y(y1、y2、y3、y4)在厚度方向上配置在不同的位置。該吸附用電極9、電阻發(fā)熱體11、第1導(dǎo)電層x、第2導(dǎo)電層y沿著陶瓷層17的平面方向(相對(duì)于圖2的上下方向的垂直方向)進(jìn)行延展。
另外,在陶瓷基板13的下表面的局部,與各個(gè)端子t(t0、t1、t2、t3、t4)相對(duì)應(yīng)地,形成有供各個(gè)端子t安裝的作為金屬化層的各個(gè)供電部23。
另外,在陶瓷基板13的內(nèi)部,為了利用預(yù)定的各個(gè)供電路徑k(k0、k1、k2、k3、k4)將吸附用電極9、電阻發(fā)熱體11、第1導(dǎo)電層x、第2導(dǎo)電層y、供電部23等能夠?qū)ǖ膶又g電連接,沿著厚度方向形成有多個(gè)通路構(gòu)件v。
<吸附用電極>
吸附用電極9是包括w、mo的例如圓盤形狀的金屬化層。該吸附用電極9以與吸附面s1平行的方式設(shè)置在靠近加熱構(gòu)件5的吸附面s1的位置。吸附用電極9利用作為供電路徑k0的通路構(gòu)件(貫通通路構(gòu)件)v0電連接于對(duì)應(yīng)的端子t0。
<電阻發(fā)熱體>
構(gòu)成電阻發(fā)熱體11的內(nèi)加熱器19是包括w、mo的金屬化層,是位于比吸附用電極9靠下側(cè)的位置的漩渦型的加熱器。即,如圖3所示,在從上方觀察時(shí)(即從靜電卡盤1的厚度方向觀察時(shí):俯視),內(nèi)加熱器19的中心與加熱構(gòu)件5的中心一致,內(nèi)加熱器19從加熱構(gòu)件5的中心擴(kuò)展至中心與外周端(外緣)之間的中央部分(即中間部)。
另外,內(nèi)加熱器19的內(nèi)周側(cè)的端部19a位于第1導(dǎo)電層x1上方,外周側(cè)的端部19b位于第1導(dǎo)電層x2上方。
外加熱器21是包括w、mo的金屬化層,是位于與內(nèi)加熱器19同一平面上、且位于比內(nèi)加熱器19靠外側(cè)的位置的漩渦狀的加熱器。如圖3所示,在從上方觀察時(shí),外加熱器21的中心與加熱構(gòu)件5的中心一致,外加熱器21在內(nèi)加熱器19的最外周與加熱構(gòu)件5的外周端之間延展。
另外,外加熱器21的內(nèi)周側(cè)的端部21a位于第1導(dǎo)電層x3上方,外周側(cè)的端部21b位于第1導(dǎo)電層x4上方。
<第1導(dǎo)電層>
如圖2所示,第1導(dǎo)電層x1、x2、x3、x4是分別在比內(nèi)加熱器19和外加熱器21靠下側(cè)的位置與這些加熱器相鄰的、包括w、mo的金屬化層。
另外,如圖4的(a)所示,第1導(dǎo)電層x1、x2、x3、x4是分別利用通過圓的中心的線段以成為相同的中心角度的方式4等分而成的形狀(1/4圓:扇形)(參照?qǐng)D4的(a)的灰色部分)。
另外,第1導(dǎo)電層x1、x2、x3、x4以相鄰的導(dǎo)電層彼此不接觸的方式彼此之間隔著預(yù)定寬度地形成。因而,分隔的區(qū)域在俯視時(shí)成為十字形狀。
而且,在第1導(dǎo)電層x1、x2、x3、x4上,以分別沿厚度方向(圖2的上下方向)貫穿第1導(dǎo)電層x1、x2、x3、x4的方式分別在多個(gè)部位(例如各自的7個(gè)部位)形成有通孔25。該通孔25在各個(gè)第1導(dǎo)電層x1、x2、x3、x4的整個(gè)面上大致均等地分散配置。
另外,如圖2、圖3所示,第1導(dǎo)電層x1與內(nèi)加熱器19的端部19a利用通路構(gòu)件v1相連接。第1導(dǎo)電層x2與內(nèi)加熱器19的端部19b利用通路構(gòu)件v2相連接。第1導(dǎo)電層x3與外加熱器21的端部21a利用通路構(gòu)件v3相連接。第1導(dǎo)電層x4與外加熱器21的端部21b利用通路構(gòu)件v4相連接。
另外,通路構(gòu)件v是分別向形成在構(gòu)成加熱構(gòu)件5的陶瓷層17上的貫通孔內(nèi)填充以w、mo為主要成分的金屬化材料而成的構(gòu)件。
<第2導(dǎo)電層>
第2導(dǎo)電層y1、y2、y3、y4是分別在比第1導(dǎo)電層x1、x2、x3、x4靠下側(cè)的位置與第1導(dǎo)電層x1、x2、x3、x4相鄰的、包括w、mo的金屬化層。
另外,如圖4的(b)所示,第2導(dǎo)電層y1、y2、y3、y4分別具有比第1導(dǎo)電層x1、x2、x3、x4小的相似形狀(1/4圓:扇形)。
另外,第2導(dǎo)電層y1、y2、y3、y4以相鄰的導(dǎo)電層彼此不接觸的方式彼此之間隔開預(yù)定寬度地形成。因而,分隔的區(qū)域在俯視時(shí)成為十字形狀。
在此,第2導(dǎo)電層y1位于第1導(dǎo)電層x1的下側(cè),第2導(dǎo)電層y2位于第1導(dǎo)電層x2的下側(cè),第2導(dǎo)電層y3位于第1導(dǎo)電層x3的下側(cè),第2導(dǎo)電層y4位于第1導(dǎo)電層x4的下側(cè)。
而且,如圖4的(a)所示,在俯視時(shí),以下側(cè)的第2導(dǎo)電層y1、y2、y3、y4分別包含在利用上側(cè)的第1導(dǎo)電層x1、x2、x3、x4的外緣xa(參照?qǐng)D5)分別劃定的范圍內(nèi)的方式配置下側(cè)的第2導(dǎo)電層y1、y2、y3、y4。
因而,上側(cè)的第1導(dǎo)電層x1、x2、x3、x4的外緣xa的位置與下側(cè)的第2導(dǎo)電層y1、y2、y3、y4的外緣ya(參照?qǐng)D5)的位置彼此完全錯(cuò)開。即,所有的第1導(dǎo)電層x的外緣xa的位置與所有的第2導(dǎo)電層y的外緣ya的位置錯(cuò)開。另外,上側(cè)的第1導(dǎo)電層x1、x2、x3、x4的面積分別大于下側(cè)的第2導(dǎo)電層y1、y2、y3、y4的面積。
而且,如圖4的(b)所示,在第2導(dǎo)電層y1、y2、y3、y4上,以分別沿厚度方向(圖2的上下方向)貫穿各個(gè)第2導(dǎo)電層y1、y2、y3、y4的方式分別在多個(gè)部位(例如各自的6個(gè)部位)形成有通孔27。該通孔27在各個(gè)第2導(dǎo)電層y1、y2、y3、y4的整個(gè)面上大致均等地分散配置。
而且,如圖4的(a)所示,第1導(dǎo)電層x上的所有的通孔25的位置與第2導(dǎo)電層y上的所有的通孔27的位置以在俯視時(shí)不重疊的方式配置為完全錯(cuò)開。
另外,如圖2、圖4、圖6所示,第1導(dǎo)電層x1與第2導(dǎo)電層y1利用多個(gè)通路構(gòu)件v5相連接。
同樣地,第1導(dǎo)電層x2與第2導(dǎo)電層y2利用多個(gè)通路構(gòu)件v6相連接。
同樣地,第1導(dǎo)電層x3與第2導(dǎo)電層y3利用多個(gè)通路構(gòu)件v7相連接。
同樣地,第1導(dǎo)電層x4與第2導(dǎo)電層y4利用多個(gè)通路構(gòu)件v8相連接。
<端子>
如圖2所示,端子t是設(shè)于加熱構(gòu)件5的下方端部的、包括導(dǎo)電性的材料的棒狀的端子,各個(gè)端子t分別接合于對(duì)應(yīng)的各個(gè)供電部23。
其中,端子t0在俯視時(shí)配置于其他端子t1、t2、t3、t4的中央(即加熱構(gòu)件5的中心),如上所述,利用供電路徑k0連接于吸附用電極9。
其他端子t1、t2、t3、t4在俯視時(shí)分別配置于第2導(dǎo)電層y1、y2、y3、y4的下方(參照?qǐng)D2、圖3)。具體地說,端子t1利用包括通路構(gòu)件v9的供電路徑k1與第2導(dǎo)電層y1相連接,端子t2利用包括通路構(gòu)件v10的供電路徑k2與第2導(dǎo)電層y2相連接,端子t3利用包括通路構(gòu)件v11的供電路徑k3與第2導(dǎo)電層y3相連接,端子t4利用包括通路構(gòu)件v12的供電路徑k4與第2導(dǎo)電層y4相連接。
另外,供電路徑k(k0~k4)是包括通路構(gòu)件v(v0~v12)、各個(gè)導(dǎo)電層x、y的公知的電路徑。
在具有上述結(jié)構(gòu)的靜電卡盤1中,關(guān)于內(nèi)加熱器19,形成有端子t1→通路構(gòu)件v9→第2導(dǎo)電層y1→通路構(gòu)件v5→第1導(dǎo)電層x1→通路構(gòu)件v1→內(nèi)加熱器19→通路構(gòu)件v2→第1導(dǎo)電層x2→通路構(gòu)件v6→第2導(dǎo)電層y2→通路構(gòu)件v10→端子t2這樣的電流的路徑。另外,關(guān)于外加熱器21,形成有端子t3→通路構(gòu)件v11→第2導(dǎo)電層y3→通路構(gòu)件v7→第1導(dǎo)電層x3→通路構(gòu)件v3→外加熱器21→通路構(gòu)件v4→第1導(dǎo)電層x4→通路構(gòu)件v8→第2導(dǎo)電層y4→通路構(gòu)件v12→端子t4這樣的電流的路徑。即,電阻發(fā)熱體11包括能夠獨(dú)立控制的多個(gè)發(fā)熱部。
[1-3.靜電卡盤的制造方法]
接著,說明靜電卡盤1的制造方法。
靜電卡盤1能夠利用以下(i)~(ix)的順序來進(jìn)行制造。
(i)制成以陶瓷、燒結(jié)助劑、有機(jī)粘合劑等為原料的公知的組成的坯片(陶瓷層17用的坯片)。
(ii)將坯片切斷為期望的尺寸。
(iii)在坯片中,在后來要形成通路構(gòu)件v的部分穿設(shè)貫通孔。
(iv)向貫通孔內(nèi)填充以w、mo為主要成分的金屬化材料。
(v)在坯片上,使用絲網(wǎng)印刷的方法涂布以w、mo為主要成分的金屬化材料,形成成為吸附用電極9、內(nèi)加熱器19、外加熱器21、第1導(dǎo)電層x、第2導(dǎo)電層y的層。
(vi)在坯片中,利用鉆孔加工,形成用于安裝各個(gè)端子t的孔等。另外,根據(jù)加熱構(gòu)件5的形狀對(duì)坯片的外徑進(jìn)行修整。
(vii)對(duì)坯片彼此進(jìn)行層疊壓接,制作出層疊體。另外,在層疊體表面的局部(端子t的安裝位置)涂布成為供電部23的糊劑。
(viii)對(duì)所獲得的層疊體進(jìn)行燒制,并安裝各個(gè)端子t,制作出加熱構(gòu)件5。
(ix)之后,在加熱構(gòu)件5上接合金屬基座7而完成靜電卡盤1。
[1-4.靜電卡盤的作用效果]
接著,說明靜電卡盤1的作用效果。
在第1實(shí)施方式的靜電卡盤1中,在俯視時(shí),由于第1導(dǎo)電層x的外緣xa與第2導(dǎo)電層y的外緣ya的位置錯(cuò)開,因此產(chǎn)生較大的高度差,陶瓷層17等不易發(fā)生剝離。即,在外緣xa、ya錯(cuò)開的部分,第1導(dǎo)電層x與第2導(dǎo)電層y沒有重疊,因此能夠減小因兩導(dǎo)電層x、y而產(chǎn)生的高度差。由此,能夠抑制因高度差而易于產(chǎn)生的陶瓷層17彼此之間、陶瓷層17與各個(gè)導(dǎo)電層x、y之間的剝離的產(chǎn)生。
在第1實(shí)施方式中,在俯視時(shí),由于在利用第1導(dǎo)電層x的外緣xa劃定的范圍內(nèi)包含有第2導(dǎo)電層y,因此在第2導(dǎo)電層y的平面方向的較大的范圍內(nèi),能夠容易地設(shè)置通路構(gòu)件v。即,由于對(duì)通路構(gòu)件v的位置的制約較少,因此具有提高設(shè)計(jì)的自由度這樣的優(yōu)點(diǎn)。
在第1實(shí)施方式中,由于第1主面s1側(cè)(電阻發(fā)熱體11側(cè))的第1導(dǎo)電層x的面積大于第2主面s2側(cè)的第2導(dǎo)電層y的面積,因此具有在陶瓷基板13的第1主面s1側(cè)的表面上,能夠使平面方向上的溫度分布均勻化這樣的效果。
在第1實(shí)施方式中,由于在各個(gè)導(dǎo)電層x、y上具有通孔25、27,因此具有夾著各個(gè)導(dǎo)電層x、y的陶瓷層17彼此的接合性較高這樣的效果。而且,在俯視時(shí),由于第1導(dǎo)電層x的通孔25的位置與第2導(dǎo)電層y的通孔27的位置錯(cuò)開,因此具有陶瓷層17彼此的接合性更高這樣的效果。
[1-5.變形例]
例如,在第1實(shí)施方式的靜電卡盤1中,金屬基座7是比加熱構(gòu)件5大徑的圓盤形狀,但是金屬基座7的形狀、尺寸并不特別限定,例如,金屬基座7的直徑也可以與加熱構(gòu)件5相同。
另外,在靜電卡盤1中,能夠省略金屬基座7。
第1導(dǎo)電層x的外緣xa的位置與第2導(dǎo)電層y的外緣ya的位置也可以不是全部錯(cuò)開,而是一部分錯(cuò)開。
在此,第1導(dǎo)電層x與第2導(dǎo)電層y之間的關(guān)系分別表示相對(duì)配置的第1導(dǎo)電層x1~第1導(dǎo)電層x4與第2導(dǎo)電層y1~第2導(dǎo)電層y4之間的關(guān)系(以下相同)。
第1導(dǎo)電層x的通孔25的位置與第2導(dǎo)電層的通孔27的位置也可以配置為一部分重疊。
第1導(dǎo)電層x和與第1導(dǎo)電層x相對(duì)的第2導(dǎo)電層y也可以不是相似形狀。
第1導(dǎo)電層x的外緣xa也可以位于比與第1導(dǎo)電層x相對(duì)的第2導(dǎo)電層y的外緣ya靠?jī)?nèi)側(cè)的位置。即,第1導(dǎo)電層x的面積也可以小于第2導(dǎo)電層y的面積。
電阻發(fā)熱體11也可以被分割為3個(gè)以上。另外,與其相應(yīng)地,各個(gè)第1導(dǎo)電層x與各個(gè)第2導(dǎo)電層y也可以分別被分割為4個(gè)以上。
作為吸附用電極9,能夠采用其他公知的吸附用電極的結(jié)構(gòu)。例如可以使用多個(gè)吸附用電極。
端子t0能夠設(shè)置在加熱構(gòu)件5的除中心以外的任意位置。
[2.第2實(shí)施方式]
接著,說明第2實(shí)施方式,但是省略了與第1實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)的說明。
另外,對(duì)與第1實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。
如圖7所示,第2實(shí)施方式的陶瓷加熱器31是半導(dǎo)體制造裝置用的裝置。
詳細(xì)地說,陶瓷加熱器31例如是在利用等離子體對(duì)半導(dǎo)體晶圓3進(jìn)行加工時(shí)配置在收納了半導(dǎo)體晶圓3的腔室(未圖示)內(nèi)的構(gòu)件,是載置(搭載)半導(dǎo)體晶圓3并對(duì)其進(jìn)行加熱的裝置。
該陶瓷加熱器31包括圓盤形狀的加熱構(gòu)件33和圓筒形狀的支承構(gòu)件35,支承構(gòu)件35在加熱構(gòu)件33的后端側(cè)(圖7中的下側(cè))與加熱構(gòu)件33同軸接合。
該加熱構(gòu)件33與支承構(gòu)件35由以氮化鋁為主要成分的氮化鋁燒結(jié)體形成。以下,說明各個(gè)結(jié)構(gòu)。另外,以下,將圖7中的上側(cè)作為上側(cè),將圖7中的下側(cè)作為下側(cè)。
<加熱構(gòu)件>
加熱構(gòu)件33主要包括多個(gè)陶瓷層(未圖示)層疊而成的陶瓷基板39。
在該陶瓷基板39的上側(cè)(第1主面s1側(cè))配置有能被施加高頻電壓的圓盤形狀的高頻電極(公知的rf電極)41。該高頻電極41借助通路構(gòu)件v(v0)和供電部23電連接于端子t(t0)。
另外,在高頻電極41的下側(cè),作為與第1實(shí)施方式相同的用于加熱的結(jié)構(gòu),從上側(cè)依次配置有包括內(nèi)加熱器19和外加熱器21的電阻發(fā)熱體11、第1導(dǎo)電層x(x1、x2、x3、x4)、第2導(dǎo)電層y(y1、y2、y3、y4)、供電部23。而且,在供電部23上,與各個(gè)第2導(dǎo)電層y1、y2、y3、y4相對(duì)應(yīng),且與第1實(shí)施方式相同地安裝有各個(gè)端子t(t1、t2、t3、t4)。
上述電阻發(fā)熱體11、第1導(dǎo)電層x、第2導(dǎo)電層y、供電部23的俯視時(shí)的形狀、配置與第1實(shí)施方式相同。即,第1導(dǎo)電層x與第2導(dǎo)電層y是相似形狀,其外緣錯(cuò)開。另外,在第1導(dǎo)電層x與第2導(dǎo)電層y上,與第1實(shí)施方式相同地設(shè)有通孔(未圖示),各個(gè)通孔的位置錯(cuò)開。
另外,在陶瓷基板39內(nèi),與第1實(shí)施方式相同地沿著上下方向配置有:連接位于上下方向的、例如電阻發(fā)熱體11與第1導(dǎo)電層x的通路構(gòu)件v1、v2、v3、v4;將各個(gè)導(dǎo)電層x與各個(gè)導(dǎo)電層y之間連接起來的通路構(gòu)件v5、v6、v7、v8;以及連接第2導(dǎo)電層y與供電部23的各個(gè)通路構(gòu)件v9、v10、v11、v12。
<支承構(gòu)件>
支承構(gòu)件35是如上所述那樣與加熱構(gòu)件33同軸地接合于加熱構(gòu)件33的下表面?zhèn)鹊膱A筒形狀的構(gòu)件。另外,加熱構(gòu)件33與支承構(gòu)件35例如通過擴(kuò)散接合而相接合,但是除此以外,例如也可以利用釬焊等方法相接合。
另外,在支承構(gòu)件35的中心孔49配置有用于將各個(gè)端子t連接于外部設(shè)備的連接構(gòu)件(未圖示)。
第2實(shí)施方式的陶瓷加熱器31像通常那樣能夠向高頻電極41和與高頻電極41相對(duì)的電極(除陶瓷加熱器31外的相對(duì)電極:未圖示)之間施加高頻(交流)電壓,能夠進(jìn)行等離子體加工等。另外,與第1實(shí)施方式相同地起到由第1導(dǎo)電層x、第2導(dǎo)電層y等的結(jié)構(gòu)帶來的效果。
[3.第3實(shí)施方式]
接著,說明第3實(shí)施方式,但是省略了與第1實(shí)施方式相同結(jié)構(gòu)的說明。
另外,對(duì)與第1實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。
如圖8所示,第3實(shí)施方式的加熱構(gòu)件61例如是半導(dǎo)體制造裝置用的加熱裝置。
加熱構(gòu)件61的基本結(jié)構(gòu)是從第1實(shí)施方式的加熱構(gòu)件中去除了吸附用電極和與其供電相關(guān)的結(jié)構(gòu)后的結(jié)構(gòu)。
具體地說,加熱構(gòu)件61與第1實(shí)施方式相同地在陶瓷基板13的內(nèi)部具有包括內(nèi)加熱器19和外加熱器21的電阻發(fā)熱體11、第1導(dǎo)電層x1、x2、x3、x4、第2導(dǎo)電層y1、y2、y3、y4、供電部23以及連接這些構(gòu)件的通路構(gòu)件v1、v2、v3、v4、v5、v6、v7、v8、v9、v10、v11、v12。另外,也具有供電部23、端子t1、t2、t3、t4。
第3實(shí)施方式的加熱構(gòu)件61起到與第1實(shí)施方式相同的效果。
另外,本發(fā)明絲毫不被上述實(shí)施方式所限定,當(dāng)然在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠以各種方式進(jìn)行實(shí)施。
例如,在第1~第3實(shí)施方式中,第1導(dǎo)電層x1、x2、x3、x4分別是利用通過圓的中心的線段以成為相同的中心角度的方式4等分而成的形狀,但是作為第1導(dǎo)電層x1、x2、x3、x4的形狀,能夠采用任意形狀。例如,第1導(dǎo)電層x1、x2、x3、x4也可以分別是彼此不同的形狀。