特開 2024-125581 静電チャック

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024125581

(43)【公開日】2024-09-19

(54)【発明の名称】静電チャック

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20240911BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20240911BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20240911BHJP

   C23C 14/50 20060101ALI20240911BHJP

   C23C 16/458 20060101ALI20240911BHJP

   C23C 16/46 20060101ALI20240911BHJP

   H05B 3/74 20060101ALI20240911BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 R

H01L21/302 101G

H01L21/31 B

C23C14/50 A

C23C14/50 E

C23C16/458

C23C16/46

H05B3/74

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023033494

(22)【出願日】2023-03-06

(71)【出願人】

【識別番号】000010087

【氏名又は名称】ＴＯＴＯ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100140486

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100121843

【弁理士】

【氏名又は名称】村井 賢郎

(74)【代理人】

【識別番号】100170058

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 拓真

(72)【発明者】

【氏名】池口 雅文

(72)【発明者】

【氏名】糸山 哲朗

(72)【発明者】

【氏名】早川 達也

【テーマコード（参考）】

3K092

4K029

4K030

5F004

5F045

5F131

【Ｆターム（参考）】

3K092PP09

3K092QA05

3K092QB02

3K092QB26

3K092QB30

3K092QB43

3K092QB45

3K092RF03

3K092RF11

3K092RF17

3K092RF19

3K092RF27

3K092VV22

4K029AA24

4K029BD01

4K029DA08

4K029JA01

4K029JA06

4K030CA04

4K030CA12

4K030GA02

4K030KA23

4K030KA26

4K030KA46

4K030LA15

5F004AA01

5F004BB18

5F004BB22

5F004BB25

5F004BB26

5F004BB29

5F004BD04

5F045BB02

5F045EJ03

5F045EJ09

5F045EK07

5F045EK22

5F045EM05

5F045EM07

5F045EM09

5F131AA02

5F131AA03

5F131AA32

5F131BA03

5F131BA04

5F131BA19

5F131BA23

5F131CA03

5F131EA03

5F131EA04

5F131EB11

5F131EB54

5F131EB81

(57)【要約】

【課題】複数のヒーターに対応して設けられた複数の給電部の配置を最適化することのできる静電チャック、を提供する。
【解決手段】静電チャック１０は、誘電体基板１００と、誘電体基板１００に内蔵された複数のヒーター５００と、ヒーター５００に対応して設けられた給電部５０と、誘電体基板１００に接合され、冷媒流路４００が内部に形成されたベースプレート２００と、を備える。誘電体基板１００の面１１０に対し垂直な方向から見た場合において、冷媒流路４００は、周方向に沿って円環状に伸びる複数の環状流路４１３と、互いに隣り合う環状流路４１３の間を繋ぐように、径方向に沿って直線状に伸びる径方向流路４１４と、を含み、冷媒流路４００によって囲まれたそれぞれの領域、のことを流路領域ＦＤとしたときに、それぞれの給電部５０は、流路領域ＦＤの内側に配置されている。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被吸着物が載置される載置面を有する誘電体基板と、
前記誘電体基板に内蔵された複数のヒーターと、
それぞれの前記ヒーターに対応して設けられた給電部と、
前記誘電体基板のうち前記載置面とは反対側の面に接合され、冷媒の通る冷媒流路が内部に形成されたベースプレートと、を備え、
前記載置面に対し垂直な方向から見た場合において、
前記冷媒流路は、
周方向に沿って円環状に伸びる複数の環状流路と、
互いに隣り合う前記環状流路の間を繋ぐように、径方向に沿って直線状に伸びる径方向流路と、を含み、
前記冷媒流路によって囲まれたそれぞれの領域、のことを流路領域としたときに、
それぞれの前記給電部は、前記流路領域の内側に配置されていることを特徴とする静電チャック。

【請求項2】

前記載置面に対し垂直な方向から見た場合において、
全ての前記流路領域の内側に前記給電部が配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の静電チャック。

【請求項3】

前記載置面に対し垂直な方向から見た場合において、
少なくとも一部の前記流路領域では、当該流路領域の中央部に前記給電部が配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の静電チャック。

【請求項4】

前記載置面に対し垂直な方向から見た場合において、
少なくとも一部の前記流路領域では、当該流路領域の内側に、２つの前記ヒーターに対応する２つの前記給電部が配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の静電チャック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は静電チャックに関する。

【背景技術】

【0002】

例えばＣＶＤ装置やエッチング装置のような半導体製造装置には、処理の対象となるシリコンウェハ等の基板を吸着し保持するための装置として、静電チャックが設けられる。静電チャックは、吸着電極が設けられた誘電体基板と、誘電体基板を支持するベースプレートと、を備え、これらが互いに接合された構成を有する。吸着電極は、誘電体基板に内蔵されるのが一般的であるが、金属であるベースプレートが吸着電極として用いられる場合もある。吸着電極に電圧が印加されると静電力が生じ、誘電体基板上に載置された基板が吸着され保持される。

【0003】

エッチング等の処理中においては、基板の温度を適切な温度に維持する必要がある。このため、下記特許文献１に記載されているように、静電チャックには、冷媒を通すための冷媒流路が形成されることが多い。

【0004】

近年の静電チャックには、処理中において、基板の各部における温度分布（つまり面内温度分布）のばらつきを可能な限り小さくすることも求められる。このため、誘電体基板に複数のヒーターを内蔵し、各部の温度を個別に調整することも行われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４２０９０５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

誘電体基板に内蔵された複数のヒーターのそれぞれには、電流を供給するための一対の電路、である給電部が接続される。ヒーターのうち給電部が接続されている部分では、他の部分に比べて発熱量が小さいため、温度が低下してしまいやすい。つまり、給電部は所謂「クールスポット」の発生源となりやすい。

【0007】

面内温度分布の要求が厳しくことに伴って、冷媒流路は従来に比べて複雑化している。また、誘電体基板に内蔵されるヒーターは更に細分化され、その数は増加傾向にある。しかしながら、それぞれのヒーターの給電部を、冷媒流路との関係においてどのような位置に配置すべきかについて、従来は具体的な検討がなされていなかった。

【0008】

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のヒーターに対応して設けられた複数の給電部の配置を最適化することのできる静電チャック、を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明に係る静電チャックは、被吸着物が載置される載置面を有する誘電体基板と、誘電体基板に内蔵された複数のヒーターと、それぞれのヒーターに対応して設けられた給電部と、誘電体基板のうち載置面とは反対側の面に接合され、冷媒の通る冷媒流路が内部に形成されたベースプレートと、を備える。載置面に対し垂直な方向から見た場合において、冷媒流路は、周方向に沿って円環状に伸びる複数の環状流路と、互いに隣り合う環状流路の間を繋ぐように、径方向に沿って直線状に伸びる径方向流路と、を含み、冷媒流路によって囲まれたそれぞれの領域、のことを流路領域としたときに、それぞれの給電部は、流路領域の内側に配置されている。

【0010】

このような構成の静電チャックでは、それぞれの給電部が、流路領域の内側となる位置に配置される。クールスポットの原因となりやすい給電部を、上面視で冷媒流路と重ならない位置に配置することで、給電部の直上部分における基板温度の低下を抑制することができる。つまり、基板における面内温度分布のばらつきが抑制されるように、給電部の配置を最適化することができる。

【0011】

また、本発明に係る静電チャックでは、載置面に対し垂直な方向から見た場合において、全ての流路領域の内側に給電部が配置されていることも好ましい。クールスポットの原因となりやすい給電部が、上面視において広範囲に分散配置されるので、基板における面内温度分布のばらつきを更に抑制することができる。

【0012】

また、本発明に係る静電チャックでは、載置面に対し垂直な方向から見た場合において、少なくとも一部の流路領域では、当該流路領域の中央部に給電部が配置されていることも好ましい。

【0013】

流路領域の中央部では、冷媒流路からの距離が遠いため、基板の表面温度が局所的に高くなりやすい。上記構成の静電チャックでは、このような部分と上面視で重なる位置に、クールスポットの原因となりやすい給電部を配置している。これにより、流路領域の中央部における温度上昇が抑制されるので、基板における面内温度分布のばらつきを更に抑制することができる。

【0014】

また、本発明に係る静電チャックでは、載置面に対し垂直な方向から見た場合において、少なくとも一部の流路領域では、当該流路領域の内側に、２つのヒーターに対応する２つの給電部が配置されていることも好ましい。これにより、誘電体基板に内蔵された構造物（例えば、吸着電極に繋がる電路）との干渉を避けながら、最適な位置に給電部を配置することができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、複数のヒーターに対応して設けられた複数の給電部の配置を最適化することのできる静電チャック、を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施形態に係る静電チャックの構成を模式的に示す断面図である。

【図2】本実施形態のベースプレート内に形成された冷媒流路の構成を模式的に示す図である。

【図3】本実施形態のベースプレート内に形成された冷媒流路の構成を模式的に示す図である。

【図4】本実施形態のベースプレート内に形成された冷媒流路の構成を模式的に示す図である。

【図5】本実施形態のベースプレートを、被接合面とは反対側から見て描いた図である。

【図6】流路領域について説明するための図である。

【図7】本実施形態におけるヒーターの具体的な構成を示す図である。

【図8】本実施形態におけるヒーターの具体的な構成を示す図である。

【図9】給電部が設けられる位置について説明するための図である。

【図10】変形例におけるヒーターの具体的な構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

【0018】

本実施形態に係る静電チャック１０は、例えばＣＶＤ成膜装置のような不図示の半導体製造装置の内部において、処理対象となる基板Ｗを静電力によって吸着し保持するものである。基板Ｗは、例えばシリコンウェハである。静電チャック１０は、半導体製造装置以外の装置に用いられてもよい。

【0019】

図１には、基板Ｗを吸着保持した状態の静電チャック１０の構成が、模式的な断面図として示されている。静電チャック１０は、誘電体基板１００と、ベースプレート２００と、接合層３００と、を備える。

【0020】

誘電体基板１００は、セラミック焼結体からなる略円盤状の部材である。誘電体基板１００は、例えば高純度の酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）を含むが、他の材料を含んでもよい。誘電体基板１００におけるセラミックスの純度や種類、添加物等は、半導体製造装置において誘電体基板１００に求められる耐プラズマ性等を考慮して、適宜設定することができる。

【0021】

誘電体基板１００のうち図１における上方側の面１１０は、被吸着物である基板Ｗが載置される「載置面」となっている。また、誘電体基板１００のうち図１における下方側の面１２０（つまり、面１１０とは反対側の面１２０）は、後述の接合層３００を介してベースプレート２００に接合される「被接合面」となっている。面１１０に対し垂直な方向に沿って、面１１０側から静電チャック１０を見た場合の視点のことを、以下では「上面視」のようにも表記する。

【0022】

誘電体基板１００の内部には吸着電極１３０が埋め込まれている。吸着電極１３０は、例えばタングステン等の金属材料により形成された薄い平板状の層であり、面１１０に対し平行となるように配置されている。給電路１３を介して外部から吸着電極１３０に電圧が印加されると、面１１０と基板Ｗとの間に静電力が生じ、これにより基板Ｗが吸着保持される。吸着電極１３０は、所謂「双極」の電極として本実施形態のように２つ設けられていてもよいが、所謂「単極」の電極として１つだけ設けられていてもよい。

【0023】

図１においては、給電路１３の全体が簡略化して描かれている。給電路１３のうち誘電体基板１００の内部の部分は、例えば、導電体の充填された細長いビア（穴）として構成されており、その下端には不図示の電極端子が設けられている。給電路１３のうちベースプレート２００を貫いている部分は、上記の電極端子に一端が接続された棒状の金属（バスバー）である。ベースプレート２００には、当該金属を挿通するための不図示の貫通穴が形成されている。

【0024】

誘電体基板１００と基板Ｗとの間には空間ＳＰが形成されている。半導体製造装置において成膜等の処理が行われる際には、空間ＳＰには、後述のガス穴１５０を介して外部から温度調整用のヘリウムガスが供給される。誘電体基板１００と基板Ｗとの間にヘリウムガスを介在させることで、両者間の熱抵抗が調整され、これにより基板Ｗの温度が適温に保たれる。尚、空間ＳＰに供給される温度調整用のガスは、ヘリウムとは異なる種類のガスであってもよい。

【0025】

吸着面である面１１０上にはシールリング１１１やドット１１２が設けられており、空間ＳＰはこれらの周囲に形成されている。

【0026】

シールリング１１１は、最外周となる位置において空間ＳＰを区画する壁である。それぞれのシールリング１１１の上端は面１１０の一部となっており、基板Ｗに当接する。尚、空間ＳＰを分割するように複数のシールリング１１１が設けられていてもよい。このような構成とすることで、それぞれの空間ＳＰにおけるヘリウムガスの圧力を個別に調整し、処理中における基板Ｗの表面温度分布を均一に近づけることが可能となる。

【0027】

図１等において符号「１１６」が付されている部分は、空間ＳＰの底面である。以下では、当該部分のことを「底面１１６」とも称する。シールリング１１１は、次に述べるドット１１２と共に、面１１０の一部を底面１１６の位置まで掘り下げた結果として形成されている。

【0028】

ドット１１２は、底面１１６から突出する円形の突起である。ドット１１２は複数設けられており、誘電体基板１００の吸着面において略均等に分散配置されている。それぞれのドット１１２の上端は、面１１０の一部となっており、基板Ｗに当接する。このようなドット１１２を複数設けておくことで、基板Ｗの撓みが抑制される。

【0029】

それぞれの空間ＳＰの底面１１６には、溝１１３が形成されている。溝１１３は、底面１１６から更に面１２０側へと後退させるように形成された溝である。溝１１３は、ガス穴１５０から供給されるヘリウムガスを、空間ＳＰ内に素早く拡散させ、空間ＳＰ内の圧力分布を短時間のうちに略均一とすることを目的として形成されている。

【0030】

誘電体基板１００には、面１１０から面１２０に向かって垂直に貫くようガス穴１５０が形成されている。ガス穴１５０は複数個（例えば２０個以上）形成されているが、図１においてはそのうちの１つのみが図示されている。ガス穴１５０のうち空間ＳＰ側の端部は、溝１１３の底面において開口している。吸着電極１３０のうちそれぞれのガス穴１５０と交差する部分には、ガス穴１５０との干渉を避けるための開口１３１が形成されている。このような開口１３１を形成しておくことにより、ガス穴１５０の内面において吸着電極１３０が露出しないため、基板Ｗと吸着電極１３０との間における放電が防止される。

【0031】

誘電体基板１００には更に、面１１０から面１２０側に向かって垂直に貫くようリフトピン穴１６０が形成されている。リフトピン穴１６０は、半導体製造装置に設けられた不図示のリフトピンが挿通される穴である。リフトピン穴１６０は、計３つ形成されており、これらが１２０度等配となるように配置されているのであるが、図１においてはそのうちの１つのみが図示されている。リフトピン穴１６０を通じて上下に移動するリフトピンにより、誘電体基板１００の面１１０に対する基板Ｗの着脱が行われる。吸着電極１３０のうちそれぞれのリフトピン穴１６０と交差する部分には、リフトピン穴１６０との干渉を避けるための開口１３２が形成されている。このような開口１３２を形成しておくことにより、リフトピン穴１６０の内面において吸着電極１３０が露出しないため、基板Ｗと吸着電極１３０との間における放電が防止される。

【0032】

誘電体基板１００にはヒーター５００が内蔵されている。ヒーター５００は、外部から電力の供給を受けて発熱する電気ヒーターである。ヒーター５００は、例えばタングステン等の金属材料により形成された薄い平板状の層であって、吸着電極１３０と面１２０との間となる位置に埋め込まれている。ヒーター５００は、面１１０に対し平行な所定形状のパターンとして引き回されている。ヒーター５００の具体的な形状については後に説明する。

【0033】

ヒーター５００は複数設けられており、上面視において互いに異なる位置に配置されている。これにより、それぞれのヒーター５００における発熱量を個別に調整し、基板Ｗの面内温度分布のばらつきを抑制することが可能となっている。それぞれのヒーター５００は、面１１０からの距離（つまり埋め込み深さ）において互いに同じである。

【0034】

それぞれのヒーター５００には、一対の給電路５１、５２が接続されている。給電路５１、５２は、ヒーター５００に電力を供給するための電路を構成するものであって、ヒーター５００の両端のそれぞれに接続されている。図１においては、複数ある給電路５１、５２のうちの一部のみが図示されている。

【0035】

先に述べた給電路１３と同様に、図１においては、給電路５１、５２の全体が簡略化して描かれている。給電路５１、５２のうち誘電体基板１００の内部の部分は、例えば、導電体の充填された細長いビア（穴）として構成されており、その下端には不図示の電極端子が設けられている。給電路５１、５２のうちベースプレート２００を貫いている部分は、上記の電極端子に一端が接続された棒状の金属（バスバー）である。ベースプレート２００には、当該金属を挿通するための不図示の貫通穴が形成されている。一対の給電路５１、５２のことを総じて、以下では「給電部５０」とも表記する。

【0036】

給電部５０は、それぞれのヒーター５００に対応して個別に設けられている。つまり、給電部５０の数は、ヒーター５００の数と等しい。ただし、給電路５１、５２のうち、例えば接地電位とされる方の電路が、複数のヒーター５００の間で共用されていてもよい。この場合、ヒーター５００への給電用に設けられる電極端子の数は、給電路５１、５２の総数よりも少なくなる。

【0037】

ベースプレート２００は、誘電体基板１００を支持するために、誘電体基板１００の面１２０に接合される略円盤状の部材である。ベースプレート２００は、例えばアルミニウムのような金属により形成されている。ベースプレート２００のうち、図１における上方側の面２１０は、接合層３００を介して誘電体基板１００に接合される「被接合面」となっている。面２１０を含むベースプレート２００の表面は、例えばアルミナ溶射膜のような絶縁膜で覆われていてもよい。

【0038】

接合層３００は、誘電体基板１００とベースプレート２００との間に設けられた層であって、両者を接合している。接合層３００は、絶縁性の材料からなる接着材を硬化させたものである。このような接着剤としては、例えばポリイミド系の接着剤を用いることができる。

【0039】

ベースプレート２００には、面２１０から、図１における下方側の面２２０側に向かって垂直に伸びるガス穴２５０が形成されている。ガス穴２５０は、上面視において誘電体基板１００のガス穴１５０と重なる位置、のそれぞれに形成されており、接合層３００に設けられた貫通穴を介してガス穴１５０に連通されている。ガス穴２５０は、誘電体基板１００のガス穴１５０と共に、空間ＳＰに向けてヘリウムガスを供給するための経路の一部となっている。

【0040】

尚、ガス穴２５０は、本実施形態のように全体が直線状に伸びるように形成されていてもよいが、面２２０に向かう途中で屈曲するように形成されていてもよい。また、面２１０側の複数のガス穴２５０を、ベースプレート２００の内部において少数の流路に集約した上で、当該流路を面２２０側まで伸ばすような構成としてもよい。

【0041】

ベースプレート２００には更に、面２１０から面２２０側に向かって垂直に貫くようリフトピン穴２６０が形成されている。リフトピン穴２６０は、誘電体基板１００のリフトピン穴１６０と同様に、半導体製造装置に設けられた不図示のリフトピンが挿通される穴である。リフトピン穴２６０は、上面視において誘電体基板１００のリフトピン穴１６０と重なる位置、のそれぞれに形成されており、接合層３００に設けられた貫通穴を介してリフトピン穴１６０に連通されている。

【0042】

ベースプレート２００の内部には、冷媒を流すための冷媒流路４００が形成されている。半導体製造装置において成膜等の処理が行われる際には、外部から冷媒が冷媒流路４００に供給され、これによりベースプレート２００が冷却される。処理中において基板Ｗで生じた熱は、空間ＳＰのヘリウムガス、誘電体基板１００、及びベースプレート２００を介して冷媒へと伝えられ、冷媒と共に外部へと排出される。

【0043】

冷媒流路４００は、第１流路４１０と第２流路４２０とを含む。第１流路４１０は、冷媒流路４００のうち誘電体基板１００側（図１では上方側）となる位置に配置された部分であって、第２流路４２０は、冷媒流路４００のうち誘電体基板１００側とは反対側（図１では下方側）となる位置に配置された部分である。第１流路４１０と第２流路４２０との間は、図１においては不図示の接続流路４３０によって接続されている。その結果、冷媒流路４００はその全体が単一の空間として形成されている。本実施形態の冷媒流路４００は、冷媒が、第２流路４２０を流れた後で第１流路４１０を流れるように構成されている。つまり、第２流路４２０は「往路」として構成されており、第１流路４１０は「復路」として構成されている。

【0044】

図２乃至５を参照しながら、冷媒流路４００の具体的な構成について説明する。図２には、冷媒流路４００の全体構成が模式的な斜視図として示されている。図２においては、冷媒流路４００の構成が見やすくなるように、接続流路４３０を実際よりも上下方向に長く引き伸ばした上で、第１流路４１０、第２流路４２０、及び接続流路４３０を分離して描いてある。図３には、本実施形態における第２流路４２０の構成が上面視で示されている。図４には、本実施形態における第１流路４１０の構成が上面視で示されている。図５には、面２２０側から見た場合における本実施形態のベースプレート２００の構成が示されている。

【0045】

図２等において符号「４０１」が付されているのは、冷媒流路４００のうち、外部から供給された冷媒が最初に流れる入口部分である。当該部分のことを、以下では「流路４０１」とも表記する。流路４０１は、面２１０に対して垂直な方向に伸びるように形成された円柱形状の流路である。流路４０１の中心軸は、上面視において面２１０や面２２０の中心と一致している。流路４０１は、その一端が第２流路４２０に繋がっており、他端が面２２０まで伸びている。図５に示されるように、面２２０には、流路４０１の端部である開口２８１が形成されている。

【0046】

図２等において符号「４０２」が付されているのは、冷媒流路４００のうち、外部に排出される冷媒が最後に通る出口部分である。当該部分のことを、以下では「流路４０２」とも表記する。流路４０２は、流路４０１と同様に、面２１０に対して垂直な方向に伸びるように形成された円柱形状の流路である。流路４０２は計３つ設けられている。それぞれの流路４０２は、その一端が第１流路４１０に繋がっており、他端が面２２０まで伸びている。図５に示されるように、面２２０には、流路４０２の端部である開口２８２が形成されている。

【0047】

図３に示されるように、第２流路４２０は、複数の環状流路４２３と、複数の径方向流路４２４と、を含む。

【0048】

環状流路４２３は、周方向に沿って円環状に伸びるように形成された流路である。複数の環状流路４２３は同心円状に配置されており、それぞれの中心は面２１０の中心と一致している。

【0049】

径方向流路４２４は、互いに隣り合う環状流路４２３の間を繋ぐように、径方向に沿って直線状に伸びるように形成された流路である。径方向流路４２４は、一対の環状流路４２３の間において、周方向に並ぶよう複数形成されている。

【0050】

尚、複数の環状流路４２３の中には、完全に閉じた円環状とはなっていないものが含まれていてもよい。例えば、図３において符号「４２３Ａ」が付された環状流路４２３のように、途中に小さな環状の流路４２５が形成されているものが含まれていてもよい。流路４２５は、図３において不図示のリフトピン穴２６０を囲むように形成された流路である。流路４２５は、６０度等配となる位置に計６個形成されているので、流路４２５のうちの半数は、リフトピン穴２６０とは異なる位置に形成されている。

【0051】

最外周の環状流路４２３には、接続流路４３０が接続されている。図２に示されるように、接続流路４３０は、最外周の環状流路４２３を第１流路４１０側へと伸ばした形状、すなわち円筒形状となるように形成されている。最外周の環状流路４２３には、全周に亘って接続流路４３０の下端が接続されている。

【0052】

以上のような構成により、外部から供給された冷媒は、流路４０１から第１流路４１０へと供給され、全体が網の目状となるよう配置された環状流路４２３や径方向流路４２４を通りながら、最外周にある接続流路４３０へと向かって流れる。接続流路４３０に到達した冷媒は、接続流路４３０を通って第１流路４１０へと向かう。

【0053】

図４に示されるように、本実施形態の第１流路４１０の形状は、第２流路４２０（図３）の形状と概ね同じである。第１流路４１０は、第２流路４２０と同様に、複数の環状流路４１３と、複数の径方向流路４１４と、を含む。複数の環状流路４１３の中には、図４において符号「４１３Ａ」が付された環状流路４１３のように、途中に小さな環状の流路４１５が形成されているものが含まれる。環状流路４１３、径方向流路４１４、及び流路４１５は、上面視において、それぞれ環状流路４２３、径方向流路４２４、及び流路４２５と完全に重なる位置に形成されている。最外周の環状流路４１３には、全周に亘って接続流路４３０の上端が接続されている。

【0054】

第１流路４１０のうち最も中央側の部分は、流路４０２の端部に繋がっている。流路４０２は、第１流路４１０から下方の面２２０側へと伸びており、図３のうち符号「Ｄ」が付された領域を通って面２２０まで伸びている。

【0055】

上面視における第１流路４１０の形状は、流路４０２の近傍部分を除き、第２流路４２０の形状と一致しており、且つ重なっている。

【0056】

以上のような構成により、接続流路４３０を通った冷媒は、全体が網の目状となるよう配置された環状流路４１３や径方向流路４１４を通りながら、中央側にある流路４０２へと向かって流れる。その後、冷媒は流路４０２を通って外部へと排出される。

【0057】

本実施形態では、第１流路４１０及び第２流路４２０のそれぞれが、複数の環状流路（４１３，４２３）と径方向流路（４１４，４２４）とを含む。複数の環状流路と径方向流路を組み合わせることにより、第１流路４１０及び第２流路４２０のそれぞれを網の目状の流路として形成している。基板Ｗの下方側の全体を網の目状にカバーするように流路を引き回すことで、基板Ｗの面内温度分布のばらつきを抑制することが可能となっている。

【0058】

尚、冷媒が、第２流路４２０を先に通り、その後に第１流路４１０を通るように、冷媒流路４００が構成されていてもよい。この場合、流路４０１が第２流路４２０に繋がり、流路４０２が第１流路４１０に繋がるように、冷媒流路４００を構成すればよい。

【0059】

面２２０側にある第１流路４１０は、本実施形態のように、第２流路４２０と同様の形状の流路として形成されていてもよいが、第２流路４２０とは異なる形状の流路として形成されていてもよい。この場合であっても、第１流路４１０は、第２流路４２０の直下となる部分（の一部）を通るような流路として構成されることが好ましい。

【0060】

また、ベースプレート２００には第１流路４１０のみが形成されており、第２流路４２０が形成されていない構成であってもよい。この場合、流路４０１及び流路４０２のそれぞれが第１流路４１０に繋がるように、冷媒流路４００を構成すればよい。

【0061】

図６には、ベースプレート２００内に配置された冷媒流路４００の全体構成が、上面視で模式的に示されている。図６では、第１流路４１０、第２流路４２０、接続流路４３０、及び流路４０１、４０２を含む冷媒流路４００の全体が黒塗りで描かれている。

【0062】

静電チャック１０のうち、図６において冷媒流路４００を示す黒塗りによって区分されているそれぞれの領域、すなわち、上面視において冷媒流路４００で囲まれている各部分のことを、以下では「流路領域ＦＤ」とも称する。

【0063】

殆どの流路領域ＦＤは、図６において「符号ＦＤ１」が付された流路領域ＦＤのように、一対の環状流路と一対の径方向流路で囲まれた略矩形の領域となっているが、図６において「符号ＦＤ２」が付された流路領域ＦＤのように、略矩形とは異なる形状の領域も含まれる。

【0064】

本実施形態では、上面視において、冷媒流路４００のいずれかの部分で囲まれている領域として、上記の「流路領域ＦＤ」を定義する。このような定義に替えて、冷媒流路４００のうち、誘電体基板１００側にある第１流路４１０の各部で囲まれている領域として、「流路領域ＦＤ」を定義してもよい。つまり、誘電体基板１００とは反対側にある第２流路４２０の形状を考慮することなく、「流路領域ＦＤ」を定義してもよい。

【0065】

本実施形態では、静電チャック１０に設けられた複数のヒーター５００のそれぞれが、図６のように区分された流路領域ＦＤのそれぞれと対応する位置に設けられている。例えば図７には、図６に示される流路領域ＦＤ１と、その直上に配置されたヒーター５００との位置関係が、上面視で描かれている。また、図８には、図６に示される流路領域ＦＤ２と、その直上に配置されたヒーター５００との位置関係が、上面視で描かれている。図７及び図８に示されるように、本実施形態では、１つの流路領域ＦＤと上面視において概ね重なる範囲の略全体に亘り、１つのヒーター５００が引き回されている。流路領域ＦＤ１や流路領域ＦＤ２以外の他の流路領域ＦＤについても同様である。

【0066】

尚、それぞれのヒーター５００は、図７や図８の例のように、全体が流路領域ＦＤ内に収まるように配置されてもよいが、ヒーター５００の一部が流路領域ＦＤからはみ出てていてもよい。

【0067】

また、ヒーター５００は、全ての流路領域ＦＤの直上となる位置に１つずつ配置されてもよいが、直上にはヒーター５００が配置されていない流路領域ＦＤが存在してもよい。流路領域ＦＤの総数とヒーター５００の総数は、互いに一致してもよく、一致しなくてもよい。

【0068】

図７及び図８には、ヒーター５００に加えて、ヒーター５００に繋がる給電路５１、５２（つまり給電部５０）も図示されている。図７等に示されるように、給電部５０は、上面視において流路領域ＦＤの内側となる位置に配置されている。

【0069】

ヒーター５００のうち給電部５０が接続されている部分では、他の部分に比べて発熱量が小さくなる。このため、給電部５０が接続されている部分の直上においては、基板Ｗの温度が周囲に比べて低下する「クールスポット」が生じやすい傾向がある。

【0070】

そこで本実施形態では上記のように、給電部５０を、上面視において流路領域ＦＤの内側となる位置に配置することとしている。クールスポットの原因となりやすい給電部５０を、上面視において冷媒流路４００と重ならない位置に配置することでで、給電部５０の直上部分における基板Ｗの温度低下を抑制することができる。つまり本実施形態では、基板Ｗにおける面内温度分布のばらつきが抑制されるように、給電部５０の配置を最適化している。

【0071】

本実施形態では更に、上面視において流路領域ＦＤの中央部となる位置に給電部５０が配置されている。

【0072】

流路領域ＦＤの中央部では、冷媒流路４００からの距離が遠いため、基板Ｗの表面温度が局所的に高くなりやすい。本実施形態では、このような中央部と上面視で重なる位置に、クールスポットの原因となりやすい給電部５０を配置している。これにより、流路領域ＦＤの中央部における温度上昇が抑制されるので、基板Ｗにおける面内温度分布のばらつきを更に抑制することができる。

【0073】

図９には、図７に示される流路領域ＦＤ１の外形が示されている。点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４のそれぞれは、上面視における流路領域ＦＤ１のコーナー部分を表す。また、点Ｐ５は、点Ｐ１と点Ｐ２を結ぶ円弧状の辺Ｌ１の中点を表す。点Ｐ７は、点Ｐ３と点Ｐ４を結ぶ円弧状の辺Ｌ２の中点を表す。点Ｐ６は、点Ｐ２と点Ｐ３を結ぶ直線状の辺Ｌ３の中点を表す。点Ｐ８は、点Ｐ４と点Ｐ１を結ぶ直線状の辺Ｌ４の中点を表す。

【0074】

一点鎖線ＤＬ１は、点Ｐ５と点Ｐ７を通る直線を表す。一点鎖線ＤＬ２は、点Ｐ６と点Ｐ８を通る円弧状の曲線を表す。一点鎖線ＤＬ２の曲率中心は、辺Ｌ１や辺Ｌ２の曲率中心（すなわち、上面視における面２１０の中心）に一致する。

【0075】

一点鎖線ＤＬ１１は、辺Ｌ１のうち点Ｐ１と点Ｐ５との間の部分の中点と、辺Ｌ２のうち点Ｐ４と点Ｐ７との間の部分の中点と、を通る直線を表す。つまり、一点鎖線ＤＬ１１は、一点鎖線ＤＬ１と辺Ｌ４との間の中心線を表す。

【0076】

一点鎖線ＤＬ１２は、辺Ｌ１のうち点Ｐ２と点Ｐ５との間の部分の中点と、辺Ｌ２のうち点Ｐ３と点Ｐ７との間の部分の中点と、を通る直線を表す。つまり、一点鎖線ＤＬ１２は、一点鎖線ＤＬ１と辺Ｌ３との間の中心線を表す。

【0077】

一点鎖線ＤＬ２１は、辺Ｌ３のうち点Ｐ２と点Ｐ６との間の部分の中点と、辺Ｌ４のうち点Ｐ１と点Ｐ８との間の部分の中点と、を通る円弧状の曲線を表す。一点鎖線ＤＬ２１の曲率中心は、辺Ｌ１や辺Ｌ２の曲率中心に一致する。つまり、一点鎖線ＤＬ２１は、一点鎖線ＤＬ２と辺Ｌ１との間の中心線を表す。

【0078】

一点鎖線ＤＬ２２は、辺Ｌ３のうち点Ｐ３と点Ｐ６との間の部分の中点と、辺Ｌ４のうち点Ｐ４と点Ｐ８との間の部分の中点と、を通る円弧状の曲線を表す。一点鎖線ＤＬ２２の曲率中心は、辺Ｌ１や辺Ｌ２の曲率中心に一致する。つまり、一点鎖線ＤＬ２２は、一点鎖線ＤＬ２と辺Ｌ２との間の中心線を表す。

【0079】

上記における「流路領域ＦＤの中央部」とは、例えば、図９において一点鎖線ＤＬ１１、ＤＬ１２、ＤＬ２１、ＤＬ２２で囲まれた領域ＣＴの内側のことである。このような「中央部」は、流路領域ＦＤ１以外の全ての流路領域ＦＤについても同様に定義することができる。それぞれの流路領域ＦＤにおいて、領域ＣＴ内に給電部５０の全体を収めた構成とすることで、基板Ｗにおける面内温度分布のばらつきを十分に抑制することが可能となる。

【0080】

本実施形態では、複数のヒーター５００に対応して設けられたそれぞれの給電部５０が、上面視において、いずれかの流路領域ＦＤの内側であり、且つ、当該流路領域ＦＤの中央部となる位置に配置されている。つまり、全ての給電部５０が、いずれかの流路領域ＦＤの中央部となる位置に配置されている。このような態様に換えて、一部の給電部５０が、流路領域ＦＤの中央部とは異なる位置に配置されている構成としてもよい。

【0081】

本実施形態では、流路領域ＦＤの内側且つ中央部となる位置に、１つの給電部５０が配置されている。ただし、複数ある流路領域ＦＤの中には、内側に給電部５０が配置されていないものも存在する。例えば、図３に示される流路４２５の内側の流路領域ＦＤには、給電部５０が配置されていない。流路４２５の内側には、これに隣接する他の流路領域ＦＤに配置されたヒーター５００の一部が入り込んでいる。

【0082】

このような態様に換えて、上面視において、全ての流路領域ＦＤの内側に、１つ以上の給電部５０が配置されている構成としてもよい。クールスポットの原因となりやすい給電部５０が、上面視において広範囲に分散配置されるので、基板Ｗにおける面内温度分布のばらつきを更に抑制することができる。

【0083】

ヒーター５００の総数や配置については、本実施形態の構成に限定する必要は無く、さまざまな変更を加えることができる。図１０には、変形例におけるヒーター５００の配置の例が示されている。この変形例では、図６に示される流路領域ＦＤ１と上面視において重なる範囲に、ヒーター５００Ａ、５００Ｂからなる２つのヒーター５００が配置されている。流路領域ＦＤ１の中央部であって、ヒーター５００Ａとヒーター５００Ｂとの間となる位置には、いずれのヒーターも配置されていない円形の領域ＨＬが存在している。換言すれば、流路領域ＦＤ１においては、領域ＨＬを避けるように、ヒーター５００が２つに分けられた状態となっている。例えば、吸着電極１３０に繋がる電路を、領域ＨＬを通るように配置することで、当該電路とヒーター５００との干渉を避けることができる。

【0084】

ヒーター５００Ａには、一対の給電路５１Ａ、５２Ａからなる給電部５０Ａが接続されている。ヒーター５００Ｂには、一対の給電路５１Ｂ、５２Ｂからなる給電部５０Ｂが接続されている。給電部５０Ａ、給電部５０Ｂはいずれも、上面視において流路領域ＦＤ１の内側となる位置に配置されている。流路領域ＦＤ１の内側に配置される給電部５０の数は、この変形例のように２つであってもよく、２つ以上であってもよい。このような構成を採用することで、誘電体基板１００に内蔵された構造物（例えば、吸着電極１３０に繋がる電路）との干渉を避けながら、最適な位置に給電部５０を配置することができる。

【0085】

この変形例のように、内側に２つ又はそれ以上の給電部５０が配置された流路領域ＦＤは、図６に示される複数の流路領域ＦＤの一部のみであってもよく、複数の流路領域ＦＤの全部であってもよい。

【0086】

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

【符号の説明】

【0087】

Ｗ：基板
１０：静電チャック
５０：給電部
１００：誘電体基板
１１０，１２０:面
２００：ベースプレート
４００：冷媒流路
４１３：環状流路
４１４：径方向流路
５００：ヒーター
ＦＤ：流路領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】