特開 2024-48766 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】P2024048766

(43)【公開日】2024-04-09

(54)【発明の名称】静電チャック

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20240402BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20240402BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20240402BHJP

   C23C 16/458 20060101ALI20240402BHJP

   C23C 16/46 20060101ALI20240402BHJP

   C23C 14/50 20060101ALI20240402BHJP

   H05B 3/10 20060101ALI20240402BHJP

   H05B 3/74 20060101ALI20240402BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 R

H01L21/302 101G

H01L21/31 C

C23C16/458

C23C16/46

C23C14/50 A

C23C14/50 E

H05B3/10 A

H05B3/74

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022154846

(22)【出願日】2022-09-28

(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】100108062

【弁理士】

【氏名又は名称】日向寺 雅彦

(74)【代理人】

【識別番号】100168332

【弁理士】

【氏名又は名称】小崎 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100146592

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 浩

(74)【代理人】

【氏名又は名称】白井 達哲

(74)【代理人】

【識別番号】100172188

【弁理士】

【氏名又は名称】内田 敬人

(74)【代理人】

【識別番号】100197538

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 功

(74)【代理人】

【識別番号】100176751

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 耕平

(72)【発明者】

【氏名】小野 瑛人

(72)【発明者】

【氏名】上藤 淳平

【テーマコード（参考）】

3K092

4K029

4K030

5F004

5F045

5F131

【Ｆターム（参考）】

3K092PP20

3K092QA05

3K092RF03

3K092RF11

3K092RF19

3K092RF27

3K092VV22

4K029AA11

4K029DA08

4K029JA01

4K030GA02

4K030KA23

5F004AA01

5F004BA04

5F004BB13

5F004BB18

5F004BB22

5F004BB25

5F004BB26

5F004BB29

5F004BD04

5F004CA04

5F045AA08

5F045BB02

5F045DP03

5F045DQ10

5F045EH14

5F045EJ03

5F045EJ09

5F045EJ10

5F045EK07

5F045EK22

5F045EM05

5F045EM07

5F045EM09

5F131AA02

5F131AA03

5F131BA00

5F131BA03

5F131BA04

5F131BA19

5F131BA23

5F131CA03

5F131EA03

5F131EA04

5F131EA05

5F131EB11

5F131EB81

5F131EB82

(57)【要約】

【課題】処理対象物の面内の温度分布の均一性を向上させることができる静電チャックを提供することを目的とする。
【解決手段】処理対象物を載置するセラミック誘電体基板と、セラミック誘電体基板を加熱するヒータ部と、を備え、ヒータ部は、複数の第１ゾーンと複数の第２ゾーンとを有し、第２ゾーンの数は、第１ゾーンの数よりも多く、第２ゾーンの１つは、第２ゾーンの別の１つとゾーン間領域を介して隣接し、第１ゾーンにおいて、第１ヒータラインが配置された第１領域の面積に対する、第１ヒータラインの面積の比は、第２ゾーンにおいて、第２ヒータラインが配置された第２領域の面積に対する、第２ヒータラインの面積の比よりも小さく、第１ヒータラインのうちの少なくとも一部は、Ｚ方向においてゾーン間領域と重なり、ゾーン間領域に沿って延びる、静電チャックが提供される。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理対象物を載置する第１主面と、前記第１主面とは反対側の第２主面と、を有するセラミック誘電体基板と、
前記セラミック誘電体基板を支持するベースプレートと、
前記セラミック誘電体基板を加熱するヒータ部と、
を備え、
前記ヒータ部は、複数の第１ゾーンを有する第１ヒータ層と、前記第１ヒータ層とは異なる平面内に配置され、複数の第２ゾーンを有する第２ヒータ層と、を有し、
前記複数の第１ゾーンのそれぞれは、２つの第１給電部と、前記２つの第１給電部を電気的に接続する第１ヒータラインと、を有し、
前記複数の第２ゾーンのそれぞれは、２つの第２給電部と、前記２つの第２給電部を電気的に接続する第２ヒータラインと、を有し、
前記第１ヒータ層の発熱量は前記第２ヒータ層の発熱量より大きく、
前記複数の第２ゾーンの数は、前記複数の第１ゾーンの数よりも多く、
前記複数の第２ゾーンの１つは、前記複数の第２ゾーンの別の１つとゾーン間領域を介して隣接し、
前記複数の第１ゾーンの１つにおいて、前記第１ヒータラインが配置された第１領域の面積に対する、前記第１ヒータラインの占有面積の比は、第１ヒータ面積比であり、
前記複数の第２ゾーンの１つにおいて、前記第２ヒータラインが配置された第２領域の面積に対する、前記第２ヒータラインの占有面積の比は、第２ヒータ面積比であり、
前記第１ヒータ面積比は、前記第２ヒータ面積比よりも小さく、
前記第１ヒータラインのうちの少なくとも一部は、前記第１主面に対して垂直なＺ方向において前記ゾーン間領域と重なり、前記ゾーン間領域に沿って延びる、静電チャック。

【請求項2】

前記ヒータ部は、前記Ｚ方向に沿って見たときに、前記ヒータ部の中央に位置する中央領域と、前記中央領域よりも外側に位置し前記ヒータ部の外周端を含む外周領域と、を有し、
前記第１ヒータラインのうちの前記外周領域に設けられた一部は、Ｚ方向において前記ゾーン間領域と重なり、前記ゾーン間領域に沿って延びる、請求項１に記載の静電チャック。

【請求項3】

前記ベースプレートは、冷媒が通過可能な連通路を有し、
前記Ｚ方向に沿って見たときに、前記第１ヒータラインのうちの前記少なくとも一部は、前記Ｚ方向において前記連通路と重なり、前記連通路に沿って延びる、請求項１または２に記載の静電チャック。

【請求項4】

前記第１ヒータ面積比は、５０％以下である、請求項１または２に記載の静電チャック。

【請求項5】

処理対象物を載置する第１主面と、前記第１主面とは反対側の第２主面と、を有するセラミック誘電体基板と、
冷媒が通過可能な連通路を有し、前記セラミック誘電体基板を支持するベースプレートと、
前記セラミック誘電体基板を加熱するヒータ部と、
を備え、
前記ヒータ部は、複数の第１ゾーンを有する第１ヒータ層を有し、
前記複数の第１ゾーンのそれぞれは、２つの第１給電部と、前記２つの第１給電部を電気的に接続する第１ヒータラインと、を有し、
前記第１ヒータラインのうちの少なくとも一部は、前記第１主面に対して垂直なＺ方向において前記連通路と重なり、前記連通路に沿って延びる、静電チャック。

【請求項6】

前記ヒータ部は、複数の第２ゾーンを有する
第２ヒータ層をさらに有し、
前記複数の第２ゾーンのそれぞれは、２つの第２給電部と、前記２つの第２給電部を電気的に接続する第２ヒータラインと、を有し、
前記複数の第２ゾーンの数は、前記複数の第１ゾーンの数よりも多く、
前記複数の第２ゾーンのうちの少なくとも一部の第２ゾーンは、Ｚ方向に沿ってみた時に、前記第１ヒータラインの一部と前記第１ヒータラインの別の一部との間に位置する、請求項５に記載の静電チャック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の態様は、一般的に、静電チャックに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体ウェーハやガラス基板などの処理対象物が載置される静電チャックが知られている。静電チャックは、例えばエッチング、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）、スパッタリング、イオン注入、またはアッシングなどを行う半導体製造装置のプラズマ処理チャンバ内において、処理対象物を吸着保持する手段として用いられる。静電チャックは、例えば内蔵する電極に静電吸着用電力を印加し、シリコンウェーハ等の基板を静電力によって吸着するものである。

【0003】

静電チャックにおいては、ウェーハ等の処理対象物の面内の温度分布を制御することが求められる。そこで、例えば、複数のヒータゾーンを備える加熱プレートが検討されている（特許文献１）。各ヒータゾーンの出力を独立に調整することにより、処理対象物の面内の温度分布を制御することができる。

【0004】

例えば、ゾーンの数を増やすことにより、面内の温度分布をより細かく制御することができる。このようなゾーンの数は、近年増加傾向にあり、例えば１００を超える場合もある。処理対象物の面内の温度分布の均一性の更なる向上が求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特表２０１３－５０８９６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、処理対象物の面内の温度分布の均一性を向上させることができる静電チャックを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１の発明は、処理対象物を載置する第１主面と、前記第１主面とは反対側の第２主面と、を有するセラミック誘電体基板と、前記セラミック誘電体基板を支持するベースプレートと、前記セラミック誘電体基板を加熱するヒータ部と、を備え、前記ヒータ部は、複数の第１ゾーンを有する第１ヒータ層と、前記第１ヒータ層とは異なる平面内に配置され、複数の第２ゾーンを有する第２ヒータ層と、を有し、前記複数の第１ゾーンのそれぞれは、２つの第１給電部と、前記２つの第１給電部を電気的に接続する第１ヒータラインと、を有し、前記複数の第２ゾーンのそれぞれは、２つの第２給電部と、前記２つの第２給電部を電気的に接続する第２ヒータラインと、を有し、前記第１ヒータ層の発熱量は前記第２ヒータ層の発熱量より大きく、前記複数の第２ゾーンの数は、前記複数の第１ゾーンの数よりも多く、前記複数の第２ゾーンの１つは、前記複数の第２ゾーンの別の１つとゾーン間領域を介して隣接し、前記複数の第１ゾーンの１つにおいて、前記第１ヒータラインが配置された第１領域の面積に対する、前記第１ヒータラインの占有面積の比は、第１ヒータ面積比であり、前記複数の第２ゾーンの１つにおいて、前記第２ヒータラインが配置された第２領域の面積に対する、前記第２ヒータラインの占有面積の比は、第２ヒータ面積比であり、前記第１ヒータ面積比は、前記第２ヒータ面積比よりも小さく、前記第１ヒータラインのうちの少なくとも一部は、前記第１主面に対して垂直なＺ方向において前記ゾーン間領域と重なり、前記ゾーン間領域に沿って延びる、静電チャックである。

【0008】

隣接する第２ゾーン同士の間のゾーン間領域は、第２ヒータラインが配置されないため、温度が低いクールスポットとなり、面内の温度分布にムラが生じやすいことがある。これに対して、この静電チャックによれば、第１ヒータラインの少なくとも一部がゾーン間領域と重なり、ゾーン間領域に沿って延びることにより、第１ヒータラインの発熱によって、ゾーン間領域によって生じる面内の温度分布のムラを抑制することができる。これにより、処理対象物の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。

【0009】

第２の発明は、第１の発明において、前記ヒータ部は、前記Ｚ方向に沿って見たときに、前記ヒータ部の中央に位置する中央領域と、前記中央領域よりも外側に位置し前記ヒータ部の外周端を含む外周領域と、を有し、前記第１ヒータラインのうちの前記外周領域に設けられた一部は、Ｚ方向において前記ゾーン間領域と重なり、前記ゾーン間領域に沿って延びる、静電チャックである。

【0010】

ヒータ部において、外周領域の温度分布ばらつきは、中央領域の温度分布ばらつきよりも大きくなりやすい場合がある。これに対して、この静電チャックによれば、外周領域において第１ヒータラインをゾーン間領域に沿って設けることにより、外周領域における温度分布のばらつきを抑制することができる。

【0011】

第３の発明は、第１または第２の発明において、前記ベースプレートは、冷媒が通過可能な連通路を有し、前記Ｚ方向に沿って見たときに、前記第１ヒータラインのうちの前記少なくとも一部は、前記Ｚ方向において前記連通路と重なり、前記連通路に沿って延びる、静電チャックである。

【0012】

第１ヒータ層の出力が第２ヒータ層の出力よりも高い（発熱量が大きい）ため、第１ヒータラインが設けられた領域がホットスポットとなる恐れがある。これに対して、第１ヒータラインの少なくとも一部が冷媒の連通路と重なり、連通路に沿って延びることにより、第１ヒータラインの発熱によって生じる面内の温度分布のムラを抑制することができる。これにより、処理対象物の面内の温度分布の均一性をさらに向上させることができる。

【0013】

第４の発明は、第１または第２の発明において、前記第１ヒータ面積比は、５０％以下である、静電チャックである。

【0014】

この静電チャックによれば、第１ヒータ面積比を５０％以下とすることで、第１ゾーン内において第１ヒータラインを部分的に配置することができ、第１ヒータラインが配置されない領域の上方の温度は、第２ヒータ層によって微調節することができる。

【0015】

第５の発明は、処理対象物を載置する第１主面と、前記第１主面とは反対側の第２主面と、を有するセラミック誘電体基板と、冷媒が通過可能な連通路を有し、前記セラミック誘電体基板を支持するベースプレートと、前記セラミック誘電体基板を加熱するヒータ部と、を備え、前記ヒータ部は、複数の第１ゾーンを有する第１ヒータ層を有し、前記複数の第１ゾーンのそれぞれは、２つの第１給電部と、前記２つの第１給電部を電気的に接続する第１ヒータラインと、を有し、前記第１ヒータラインのうちの少なくとも一部は、前記第１主面に対して垂直なＺ方向において前記連通路と重なり、前記連通路に沿って延びる、静電チャックである。

【0016】

第１ゾーンにおいて第１ヒータラインが設けられた領域の上方は、第１ヒータラインの発熱によって温度が高いホットスポットとなりやすい場合がある。一方、第１ゾーンのうち第１ヒータラインが配置されない領域の上方は、温度が低くなりやすい場合がある。そのため、第１ヒータラインの配置に応じて、ゾーン内に温度分布にムラが生じる場合がある。これに対して、この静電チャックによれば、第１ヒータラインの少なくとも一部が連通路と重なり、連通路に沿って延びることにより、第１ヒータラインの発熱によって生じるゾーン内の温度分布のムラを抑制することができる。これにより、処理対象物の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。

【0017】

第６の発明は、第５の発明において、前記ヒータ部は、複数の第２ゾーンを有する第２ヒータ層をさらに有し、前記複数の第２ゾーンのそれぞれは、２つの第２給電部と、前記２つの第２給電部を電気的に接続する第２ヒータラインと、を有し、前記複数の第２ゾーンの数は、前記複数の第１ゾーンの数よりも多く、前記複数の第２ゾーンのうちの少なくとも一部の第２ゾーンは、Ｚ方向に沿ってみた時に、前記第１ヒータラインの一部と前記第１ヒータラインの別の一部との間に位置する、静電チャックである。

【0018】

この静電チャックによれば、第１ゾーンのうち第１ヒータラインの一部と別の一部との間の、第１ヒータラインが配置されていない領域の上方の温度を、第２ゾーンによって調整することができる。これにより、処理対象物の面内の温度分布の均一性をより向上させることができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明の態様によれば、処理対象物の面内の温度分布の均一性を向上させることができる静電チャックが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は、実施形態に係る静電チャックを模式的に表す斜視図である。

【図2】図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実施形態に係る静電チャックの一部を模式的に表す断面図である。

【図3】図３（ａ）及び図３（ｂ）は、実施形態の別の例に係る静電チャックの一部を模式的に表す断面図である。

【図4】図４は、実施形態に係る静電チャックの一部を模式的に表す断面図である。

【図5】図５は、実施形態に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンを模式的に表す平面図である。

【図6】図６は、実施形態に係る第１ヒータエレメントのサブゾーンを模式的に表す平面図である。

【図7】図７は、実施形態に係る第２ヒータエレメントを模式的に表す平面図である。

【図8】図８は、実施形態に係る第１ヒータエレメントのサブゾーンの一部を模式的に表す平面図である。

【図9】図９は、実施形態に係る第１ヒータエレメント及び第２ヒータエレメントを模式的に表す平面図である。

【図10】図１０は、実施形態に係る第１ヒータエレメント、第２ヒータエレメント及び連通路を模式的に表す平面図である。

【図11】図１１は、実施形態に係る第１ヒータエレメント、第２ヒータエレメント及び連通路を模式的に表す平面図である。

【図12】図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、実施形態に係る別の第１ヒータエレメント、第２ヒータエレメント及び連通路を模式的に表す平面図である。

【図13】図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、実施形態に係る静電チャックにおける温度分布の計算結果を例示する模式図である。

【図14】図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、実施形態に係る静電チャックにおける温度分布の計算結果を例示する模式図である。

【図15】図１５は、実施形態に係るウェーハ処理装置を模式的に表す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

【0022】

図１は、実施形態に係る静電チャックを模式的に表す斜視図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実施形態に係る静電チャックの一部を模式的に表す断面図である。
図１では、説明の便宜上、静電チャックの一部において断面図を表している。
図２（ａ）は、図１に示したＡ１－Ａ１線による断面図である。
図２（ｂ）は、図２（ａ）に示した領域Ｂ１の拡大図である。なお、図２（ｂ）では、処理対象物Ｗを省略している。
図１、図２（ａ）、及び図２（ｂ）に表したように、実施形態に係る静電チャック１０は、セラミック誘電体基板１００と、ヒータ部２００と、ベースプレート３００と、を備える。

【0023】

セラミック誘電体基板１００は、例えば多結晶セラミック焼結体による平板状の基材であり、半導体ウェーハ等の処理対象物Ｗを載置する第１主面１０１（載置面）と、第１主面１０１とは反対側の第２主面１０２と、を有する。

【0024】

本願明細書では、第１主面１０１に対して垂直な方向をＺ方向とする。Ｚ方向は、換言すれば、第１主面１０１と第２主面１０２とを結ぶ方向である。Ｚ方向は、換言すれば、ベースプレート３００からセラミック誘電体基板１００に向かう方向である。また、Ｚ方向と直交する方向の１つをＸ方向、Ｚ方向及びＸ方向に直交する方向をＹ方向とする。本願明細書において、「面内」とは、例えばＸ－Ｙ平面内である。また、本願明細書において、「平面視」とは、Ｚ方向に沿って見た状態を示す。

【0025】

セラミック誘電体基板１００に含まれる結晶の材料としては、例えばＡｌ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、ＹＡＧなどが挙げられる。このような材料を用いることで、セラミック誘電体基板１００における赤外線透過性、絶縁耐性及びプラズマ耐久性を高めることができる。あるいは当該材料は、ＳｉＣ、ＡｌＮであってもよい。

【0026】

セラミック誘電体基板１００の内部には、電極層１１１が設けられている。電極層１１１は、第１主面１０１と、第２主面１０２と、の間に介設されている。すなわち、電極層１１１は、セラミック誘電体基板１００の中に挿入されるように形成されている。電極層１１１は、セラミック誘電体基板１００に一体焼結されている。

【0027】

なお、電極層１１１は、第１主面１０１と、第２主面１０２と、の間に介設されていることに限定されず、第２主面１０２に付設されていてもよい。

【0028】

静電チャック１０は、電極層１１１に吸着保持用電圧を印加することによって、電極層１１１の第１主面１０１側に電荷を発生させ、静電力によって処理対象物Ｗを吸着保持する。

【0029】

電極層１１１は、第１主面１０１及び第２主面１０２に沿って設けられている。電極層１１１は、処理対象物Ｗを吸着保持するための吸着電極である。電極層１１１は、単極型でも双極型でもよい。また、電極層１１１は、三極型やその他の多極型であってもよい。電極層１１１の数や電極層１１１の配置は、適宜選択される。

【0030】

ベースプレート３００は、セラミック誘電体基板１００の第２主面１０２側に設けられ、セラミック誘電体基板１００を支持する。ベースプレート３００には、連通路３０１が設けられている。つまり、連通路３０１は、ベースプレート３００の内部に設けられている。ベースプレート３００の材料としては、例えばアルミニウムが挙げられる。

【0031】

ベースプレート３００は、セラミック誘電体基板１００の温度調整を行う役目を果たす。例えば、セラミック誘電体基板１００を冷却する場合には、連通路３０１へ冷却媒体を流入し、連通路３０１を通過させ、連通路３０１から冷却媒体を流出させる。これにより、冷却媒体によってベースプレート３００の熱を吸収し、その上に取り付けられたセラミック誘電体基板１００を冷却することができる。

【0032】

また、セラミック誘電体基板１００の第１主面１０１側には、必要に応じて凸部１１３が設けられている。互いに隣り合う凸部１１３の間には、溝１１５が設けられている。溝１１５は、互いに連通している。静電チャック１０に搭載された処理対象物Ｗの裏面と、溝１１５と、の間には、空間が形成される。

【0033】

溝１１５には、ベースプレート３００及びセラミック誘電体基板１００を貫通する導入路３２１が接続されている。処理対象物Ｗを吸着保持した状態で導入路３２１からヘリウム（Ｈｅ）等の伝達ガスを導入すると、処理対象物Ｗと溝１１５との間に設けられた空間に伝達ガスが流れ、処理対象物Ｗを伝達ガスによって直接加熱もしくは冷却することができるようになる。

【0034】

ヒータ部２００は、セラミック誘電体基板１００を加熱する。ヒータ部２００は、セラミック誘電体基板１００を加熱することで、セラミック誘電体基板１００を介して処理対象物Ｗを加熱する。この例では、ヒータ部２００は、セラミック誘電体基板１００と別体であり、セラミック誘電体基板１００の外に設けられている。より具体的には、ヒータ部２００は、セラミック誘電体基板１００とベースプレート３００との間に設けられている。

【0035】

ベースプレート３００とヒータ部２００との間には、接着層４０３が設けられている。ヒータ部２００とセラミック誘電体基板１００との間には、接着層４０３が設けられている。接着層４０３の材料としては、比較的高い熱伝導性を有するシリコーン等の耐熱性樹脂が挙げられる。接着層４０３の厚さは、例えば約０．１ミリメートル（ｍｍ）以上、１．０ｍｍ以下程度である。接着層４０３の厚さは、ベースプレート３００とヒータ部２００との間の距離、あるいはヒータ部２００とセラミック誘電体基板１００との間の距離と同じである。

【0036】

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、実施形態の別の例に係る静電チャックの一部を模式的に表す断面図である。
図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した領域Ｂ２の拡大図である。なお、図３（ｂ）では、処理対象物Ｗを省略している。

【0037】

図３（ａ）及び図３（ｂ）に表したように、この例では、ヒータ部２００は、第１主面１０１と、第２主面１０２と、の間に設けられている。すなわち、ヒータ部２００は、セラミック誘電体基板１００の中に挿入されるように形成されてもよい。言い換えれば、ヒータ部２００は、セラミック誘電体基板１００に内蔵されていてもよい。この場合、接着層４０３は、省略される。

【0038】

図４は、実施形態に係る静電チャックの一部を模式的に表す断面図である。
図４においては、ヒータ部２００が、セラミック誘電体基板１００に設けられているが、実施形態においては、ヒータ部２００の少なくとも一部は、セラミック誘電体基板１００とベースプレート３００との間に設けられていてもよい。

【0039】

ヒータ部２００は、第１ヒータエレメント２３１（例えば第２ヒータ層）と、第２ヒータエレメント２３２（例えば第１ヒータ層）と、を有する。ヒータ部２００には、適宜、ヒータエレメントを支持するための支持板が設けられてもよい。支持板とヒータエレメントとの間や、ヒータエレメント間を絶縁する絶縁層が設けられてもよい。

【0040】

第１ヒータエレメント２３１と第２ヒータエレメント２３２とは、Ｚ方向に離れている。つまり、第２ヒータエレメント２３２は、第１ヒータエレメント２３１が設けられた層とは、異なる層に設けられている。例えば第１ヒータエレメント２３１は、第２ヒータエレメント２３２と絶縁されており、電気的に独立している。この例では、第２ヒータエレメント２３２は、第１ヒータエレメント２３１よりも上方に位置する。第２ヒータエレメント２３２の少なくとも一部は、Ｚ方向において、第１ヒータエレメント２３１と重なってもよい。

【0041】

第２ヒータエレメント２３２は、複数のメインゾーン６００を有する。各メインゾーン６００は、メインヒータライン２３２ｃを有する。第１ヒータエレメント２３１は、複数のサブゾーン７００を有する。各サブゾーン７００は、サブヒータライン２３１ｃ（後述の図８参照）を有する。

【0042】

第１ヒータエレメント２３１がセラミック誘電体基板１００に内蔵される場合、第１ヒータエレメント２３１（サブヒータライン２３１ｃ）の材料としては、例えばチタン、クロム、ニッケル、銅、アルミニウム、モリブデン、タングステン、パラジウム、白金、銀、タンタル、モリブデンカーバイド、及びタングステンカーバイドの少なくともいずれかを含む金属などが挙げられる。なお第１ヒータエレメント２３１の材料は上記金属とセラミックス材料とを含むことが好ましい。セラミックス材料としては、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、イットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ_Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等が挙げられる。第１ヒータエレメント２３１に含まれるセラミックス材料はセラミック誘電体基板１００の成分と同じであることが好ましい。第１ヒータエレメント２３１がセラミック誘電体基板１００の外に設けられる場合、第１ヒータエレメント２３１の材料としては、例えば、ステンレス、チタン、クロム、ニッケル、銅、アルミニウム、インコネル（登録商標）、モリブデン、タングステン、パラジウム、白金、銀、タンタル、モリブデンカーバイド、及びタングステンカーバイドの少なくともいずれかを含む金属などが挙げられる。第１ヒータエレメント２３１の厚さ（Ｚ方向の長さ）は、例えば約０．０１ｍｍ以上、０．２０ｍｍ以下程度である。第２ヒータエレメント２３２（メインヒータライン２３２ｃ）の材料及び厚さは、第１ヒータエレメント２３１の材料及び厚さとそれぞれ同様である。例えば、第２ヒータエレメント２３２がセラミック誘電体基板１００に内部に設けられる場合の第２ヒータエレメント２３２の材料としては、第１ヒータエレメント２３１がセラミック誘電体基板１００の内部に設けられる場合の第１ヒータエレメント２３１の材料と同じものが挙げられる。例えば、第２ヒータエレメント２３２がセラミック誘電体基板１００に外部に設けられる場合の第２ヒータエレメント２３２の材料としては、第１ヒータエレメント２３１がセラミック誘電体基板１００の外部に設けられる場合の第１ヒータエレメント２３１の材料と同じものが挙げられる。第２ヒータエレメント２３２の材料及び厚さは、第１ヒータエレメント２３１の材料及び厚さと異なっていてもよい。

【0043】

第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２は、それぞれ、電流が流れると発熱する。第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２は、発熱することで、セラミック誘電体基板１００を加熱する。第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２は、例えば、セラミック誘電体基板１００を介して処理対象物Ｗを加熱することで、処理対象物Ｗの面内の温度分布を均一にする。あるいは、第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２は、例えば外部からの入熱を相殺するためなどのために、セラミック誘電体基板１００を介して処理対象物Ｗを加熱することで、載置面の面内の温度に意図的に差をつけることもできる。

【0044】

具体的には、ヒータ部２００は、第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２のそれぞれと電気的に接続される複数の給電端子（図示せず）を有する。給電端子は、静電チャック１０の外部から供給された電力を、第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２に供給する。すなわち、給電端子を介して、メインヒータライン２３２ｃ（例えば第１ヒータライン）に、外部からの電流が流される。これにより、メインヒータライン２３２ｃが発熱する。同様に、給電端子を介してサブヒータライン２３１ｃ（例えば第２ヒータライン）に、外部からの電流が流される。これにより、サブヒータライン２３１ｃが発熱する。

【0045】

ヒータ部２００には、適宜、バイパス層が設けられてもよい。バイパス層は、第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２の給電経路である。例えば、バイパス層は、メインヒータライン２３２ｃと給電端子とを電気的に接続する導電部である。例えば、バイパス層は、サブヒータライン２３１ｃと給電端子とを電気的に接続する導電部である。なお、給電端子は、例えば、第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２に直接的に接続されてもよい。この場合、バイパス層は省略可能である。

【0046】

例えば、第１ヒータエレメント２３１に流れる電流及び第２ヒータエレメント２３２に流れる電流は、別々に制御される。例えば、第１ヒータエレメント２３１に接続されるバイパス部（バイパス層の一部）は、第２ヒータエレメント２３２に接続されるバイパス部とは異なる。

【0047】

第１ヒータエレメント２３１は、第２ヒータエレメント２３２よりも少ない熱量を生成する。すなわち、第１ヒータエレメント２３１は低出力のサブヒータであり、第２ヒータエレメント２３２は高出力のメインヒータである。

【0048】

このように、第１ヒータエレメント２３１が第２ヒータエレメント２３２よりも少ない熱量を生成することで、第２ヒータエレメント２３２のパターンに起因する処理対象物Ｗの面内の温度ムラを、第１ヒータエレメント２３１によって抑制することができる。したがって、処理対象物Ｗの面内の温度分布の均一性を向上させることができる。

【0049】

第１ヒータエレメント２３１の体積抵抗率は、例えば、第２ヒータエレメント２３２の体積抵抗率よりも高い。なお、第１ヒータエレメント２３１の体積抵抗率は、サブヒータライン２３１ｃの体積抵抗率である。つまり、第１ヒータエレメント２３１の体積抵抗率は、サブヒータライン２３１ｃの一端（後述の第１サブ給電部２３１ａ）と、他端（後述の第２サブ給電部２３１ｂ）と、の間の体積抵抗率である。言い換えれば、第１ヒータエレメント２３１の体積抵抗率は、第１サブ給電部２３１ａからサブヒータライン２３１ｃを通って第２サブ給電部２３１ｂへ至る電流経路における体積抵抗率である。同様に、第２ヒータエレメント２３２の体積抵抗率は、メインヒータライン２３２ｃの体積抵抗率である。つまり、第２ヒータエレメント２３２の体積抵抗率は、メインヒータライン２３２ｃの一端（後述の第１メイン給電部２３２ａ）と、他端（後述の第２メイン給電部２３２ｂ）と、の間の体積抵抗率である。言い換えれば、第２ヒータエレメント２３２の体積抵抗率は、第１メイン給電部２３２ａからメインヒータライン２３２ｃを通って第２メイン給電部２３２ｂへ至る電流経路における体積抵抗率である。

【0050】

このように、第１ヒータエレメント２３１の体積抵抗率を第２ヒータエレメント２３２の体積抵抗率よりも高くすることで、第１ヒータエレメント２３１の出力（発熱量、消費電力）を、第２ヒータエレメント２３２の出力（発熱量、消費電力）よりも低くすることができる。これにより、第２ヒータエレメントのパターンに起因する処理対象物の面内の温度ムラを、第１ヒータエレメントによって抑制することができる。したがって、処理対象物の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。

【0051】

あるいは、サブヒータライン２３１ｃの体積抵抗率は、例えば、メインヒータライン２３２ｃの体積抵抗率よりも低くてもよい。例えば、サブヒータライン２３１ｃの一端から他端までの電気抵抗は、メインヒータライン２３２ｃの一端から他端までの電気抵抗よりも低くてもよい。この場合であっても、第２ヒータエレメント２３２（例えば第１ヒータ層）の出力（発熱量）は、第１ヒータエレメント２３１（例えば第２ヒータ層）のそれよりも大きくなるよう構成される。

【0052】

給電端子は、ヒータ部２００からベースプレート３００へ向かって設けられる。そのため、ベースプレート３００の下面３０３（図２（ａ）及び図２（ｂ）参照）の側からソケットなどと呼ばれる部材を介して給電端子に電力を供給することができる。これにより、静電チャック１０が設置されるチャンバ内に給電端子が露出することを抑えつつ、ヒータの配線が実現される。

【0053】

この例では、第２ヒータエレメント２３２は、第１ヒータエレメント２３１よりも上方に位置している。ただし、第２ヒータエレメント２３２は、第１ヒータエレメント２３１よりも下方に位置していてもよい。

【0054】

第１ヒータエレメント２３１が第２ヒータエレメント２３２よりも上方に位置する場合、第１ヒータエレメント２３１が処理対象物Ｗに比較的近いことにより、第１ヒータエレメント２３１によって処理対象物Ｗの温度を制御しやすくなる。すなわち、第２ヒータエレメント２３２のパターンに起因して生じる処理対象物Ｗの面内の温度ムラを、第１ヒータエレメント２３１によって抑制しやすくなる。したがって、処理対象物Ｗの面内の温度分布の均一性を向上させることができる。

【0055】

一方、第２ヒータエレメント２３２が第１ヒータエレメント２３１よりも上方に位置する場合、高出力の第２ヒータエレメント２３２が処理対象物Ｗに比較的近い。これにより、処理対象物Ｗの温度の応答性（昇温速度・降温速度）を向上させることができる。

【0056】

ヒータ部２００が有するヒータエレメントの数は、「２」には限定されない。つまり、ヒータ部２００は、第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２とは異なる層に設けられた、別のヒータエレメントをさらに有していてもよい。

【0057】

図５は、実施形態に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンを模式的に表す平面図である。
図５は、第２ヒータエレメント２３２をＺ方向に垂直な平面に投影した図である。図５に表したように、第２ヒータエレメント２３２は、径方向Ｄｒに分割された複数のメインゾーン６００（例えば第１ゾーン）を有する。第２ヒータエレメント２３２では、各メインゾーン６００において、独立した温度制御が行われる。

【0058】

本願明細書において、「径方向Ｄｒ」とは、ヒータエレメント（ヒータ部）の中心から半径に沿って外周に向かう方向である。「周方向Ｄｃ」とは、ヒータエレメントの外周に沿う方向である。周方向Ｄｃは、例えば、平面視におけるセラミック誘電体基板１００の外周に沿う方向、または、平面視におけるベースプレート３００の外周に沿う方向と実質的に同じでよい。

【0059】

この例では、複数のメインゾーン６００は、径方向Ｄｒに並ぶ３つのメインゾーン６０１～６０３を有する。つまり、例えば第２ヒータエレメント２３２は、径方向Ｄｒにおいて３つに分割されている。各メインゾーン６００は、第２ヒータエレメント２３２の中心ＣＴ２から径方向Ｄｒの外側に向かってメインゾーン６０１、メインゾーン６０２、メインゾーン６０３の順に配置されている。

【0060】

この例では、メインゾーン６０１は、平面視において、中心ＣＴ２を中心とする環状である。メインゾーン６０２は、平面視において、メインゾーン６０１の外側に位置し中心ＣＴ２を中心とする環状である。メインゾーン６０３は、平面視において、メインゾーン６０２の外側に位置し中心ＣＴ２を中心とする環状である。

【0061】

この例では、メインゾーン６０１の径方向Ｄｒの幅ＬＭ１、メインゾーン６０２の径方向Ｄｒの幅ＬＭ２、及びメインゾーン６０３の径方向Ｄｒの幅ＬＭ３は、互いに同じである。幅ＬＭ１～ＬＭ３は、互いに異なっていてもよい。

【0062】

なお、メインゾーン６００の数やメインゾーン６００の平面視における形状は、任意でよい。例えば、図４においては、４つのメインゾーン６００が図示されている。また、メインゾーン６００は、周方向Ｄｃに分割されていてもよいし、周方向Ｄｃ及び径方向Ｄｒに分割されていてもよい。各メインゾーン６００内の構成については、後述する。

【0063】

各メインゾーン６００を構成するメインヒータライン２３２ｃは、互いに独立している。これにより、各メインゾーン６００（メインヒータライン２３２ｃ）ごとに異なる電圧を印加することができる。したがって、各メインゾーン６００ごとに出力（生成する熱量）を独立して制御することができる。言い換えれば、各メインゾーン６００は、互いに独立した温度制御を行うことができるヒータユニットであり、第２ヒータエレメント２３２は、このヒータユニットを複数有するヒータユニットの集合体である。

【0064】

各メインゾーン６００は、隣接するメインゾーン６００と所定間隔で配置されている。つまり、第２ヒータエレメント２３２は、メインゾーン間領域６５０を有する。メインゾーン間領域６５０は、互いに隣接するメインゾーン６００同士の間に設けられる。メインゾーン間領域６５０は、互いに隣接する２つのゾーンを分離する領域である。つまり、メインゾーン６００の１つは、メインゾーン６００の別の１つとメインゾーン間領域６５０を介して隣接する。メインゾーン間領域６５０は、１つのメインゾーン６００内のメインヒータライン２３２ｃから、そのメインゾーン６００に隣接する別のメインゾーン６００内のメインヒータライン２３２ｃまでの領域（メインヒータライン２３２ｃ間の領域）を含む。例えば、メインゾーン間領域６５０には、適宜、絶縁性の材料が配置されている。

【0065】

具体的には、メインゾーン間領域６５０は、メインゾーン間領域６５１と、メインゾーン間領域６５２と、を有する。メインゾーン間領域６５１は、メインゾーン６０１とメインゾーン６０２との間に設けられた所定間隔である。つまり、メインゾーン間領域６５１は、メインゾーン６０１のメインヒータライン２３２ｃから、メインゾーン６０２のメインヒータライン２３２ｃまでの間隔を含む。メインゾーン間領域６５２は、メインゾーン６０２とメインゾーン６０３との間に設けられた所定間隔である。つまり、メインゾーン間領域６５２は、メインゾーン６０２のメインヒータライン２３２ｃから、メインゾーン６０３のメインヒータライン２３２ｃまでの間隔を含む。メインゾーン間領域６５１及びメインゾーン間領域６５２は、それぞれ、平面視において、中心ＣＴ２を中心とする環状である。

【0066】

メインゾーン間領域６５１の径方向Ｄｒの幅ＬＭａは、幅ＬＭ１及び幅ＬＭ２のそれぞれよりも狭くてもよい。メインゾーン間領域６５２の径方向Ｄｒの幅ＬＭｂは、幅ＬＭ２及び幅ＬＭ３のそれぞれよりも狭くてもよい。なお、線状または帯状に延在する要素の平面視における幅とは、言い換えれば、平面視における太さであり、その延在方向に垂直な方向に沿う長さである。環状において、幅とは、内縁から外縁までの距離（内径と外径との差の半分）である。

【0067】

メインゾーン間領域６５０の平面視における幅（例えば幅ＬＭａまたは幅ＬＭｂ）は、任意であるが、一例として、０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。メインゾーン間領域６５０の平面視における幅は、一定でもよいし、その延在方向に沿って変化してもよい。

【0068】

図６は、実施形態に係る第１ヒータエレメントのサブゾーンを模式的に表す平面図である。
図６は、第１ヒータエレメント２３１をＺ方向に垂直な平面に投影した図である。図６に表したように、この例では、第１ヒータエレメント２３１は、径方向Ｄｒ及び周方向Ｄｃに分割された複数のサブゾーン７００（例えば第２ゾーン）を有する。第１ヒータエレメント２３１では、各サブゾーン７００において、独立した温度制御が行われる。

【0069】

この例では、複数のサブゾーン７００は、第１領域７０１～第７領域７０７を含む。第１領域７０１は、第１ヒータエレメント２３１の中心ＣＴ１を中心とする円形状である。第２領域７０２～第７領域７０７は、それぞれ、中心ＣＴ１を中心とする環状である。平面視において、第１領域７０１～第７領域７０７は、中心ＣＴ１から径方向Ｄｒの外側に向かって第１領域７０１、第２領域７０２、第３領域７０３、第４領域７０４、第５領域７０５、第６領域７０６、第７領域７０７の順に配置されている。

【0070】

第１領域７０１は、１つの円形のサブゾーン７００を有する。第２領域７０２～第７領域７０７は、それぞれ、周方向Ｄｃに並ぶ複数のサブゾーン７００を有する。第２領域７０２～第７領域７０７における各サブゾーン７００の平面形状は、環状の一部である。

【0071】

このように、例えば、第２ヒータエレメント２３２は、径方向Ｄｒにおいて７つに分割されている。さらに、第２領域７０２～第７領域７０７は、それぞれ、周方向Ｄｃにおいて複数に分割されている。

【0072】

具体的には、図６の例では、第２領域７０２は、周方向Ｄｃに並ぶ５個のサブゾーン７００を有する。第３領域７０３は、周方向Ｄｃに並ぶ８個のサブゾーン７００を有する。第４領域７０４は、周方向Ｄｃに並ぶ１６個のサブゾーン７００を有する。第５領域７０５は、周方向Ｄｃに並ぶ１８個のサブゾーン７００を有する。第６領域７０６は、周方向Ｄｃに並ぶ２４個のサブゾーン７００を有する。第７領域７０７は、周方向Ｄｃに並ぶ３６個のサブゾーン７００を有する。

【0073】

この例では、第１領域７０１の径方向Ｄｒの幅ＬＳ１（直径）は、第２領域７０２の径方向Ｄｒの幅ＬＳ２よりも広い。また、この例では、幅ＬＳ３～幅ＬＳ７（第３領域７０３の径方向Ｄｒの幅ＬＳ３、第４領域７０４の径方向Ｄｒの幅ＬＳ４、第５領域７０５の径方向Ｄｒの幅ＬＳ５、第６領域７０６の径方向Ｄｒの幅ＬＳ６、及び第７領域７０７の径方向Ｄｒの幅ＬＳ７）のそれぞれは、幅ＬＳ２と同じである。ただし、各領域の幅は、互いに異なっていてもよい。

【0074】

複数のサブゾーン７００の数は、複数のメインゾーン６００の数よりも多い。つまり、第１ヒータエレメント２３１は、第２ヒータエレメント２３２よりも多くのゾーンに分割されている。

【0075】

第１ヒータエレメント２３１に含まれる複数のサブゾーン７００の数を、第２ヒータエレメント２３２に含まれる複数のメインゾーン６００の数よりも多くすることで、第１ヒータエレメント２３１によって、第２ヒータエレメント２３２よりも狭い領域の温度調整を行うことができる。これにより、第１ヒータエレメント２３１によってより細かい温度の微調整が可能となり、処理対象物Ｗの面内の温度分布の均一性を向上させることができる。

【0076】

サブゾーン７００の数やサブゾーン７００の平面視における形状は、任意でよい。また、サブゾーン７００は、周方向Ｄｃに分割されていなくてもよい。つまり、第１領域７０１や第２領域７０２は、周方向Ｄｃに分割された複数のサブゾーン７００を含まなくてもよい。各サブゾーン７００内の構成については、後述する。

【0077】

各サブゾーン７００を構成するサブヒータライン２３１ｃは、互いに独立している。これにより、各サブゾーン７００（サブヒータライン２３１ｃ）ごとに異なる電圧を印加することができる。したがって、各サブゾーン７００ごとに出力（生成する熱量）を独立して制御することができる。言い換えれば、各サブゾーン７００は、互いに独立した温度制御を行うことができるヒータユニットであり、第１ヒータエレメント２３１は、このヒータユニットを複数有するヒータユニットの集合体である。

【0078】

各サブゾーン７００は、隣接するサブゾーン７００と所定間隔で配置されている。第２ヒータエレメント２３２は、サブゾーン間領域７５０を有する。サブゾーン間領域７５０は、互いに隣接するサブゾーン７００同士の間に設けられる。サブゾーン間領域７５０は、互いに隣接する２つのゾーンを分離する領域である。つまり、サブゾーン７００の１つは、サブゾーン７００の別の１つとサブゾーン間領域７５０を介して隣接する。サブゾーン間領域７５０は、１つのサブゾーン７００内のサブヒータライン２３１ｃから、そのサブゾーン７００に隣接する別のサブゾーン７００内のサブヒータライン２３１ｃまでの領域（サブヒータライン２３１ｃ間の領域）を含む。例えば、サブゾーン間領域７５０には、適宜、絶縁性の材料が配置されている。

【0079】

サブゾーン間領域７５０は、平面視において湾曲した複数のカーブ領域７５０ｃ（カーブ領域７５１ｃ～カーブ領域７５６ｃ）を有する。カーブ領域７５０ｃは、例えば径方向Ｄｒにおいて隣接するサブゾーン７００同士の間に設けられた所定間隔である。つまり、カーブ領域７５０ｃは、１つのサブゾーン７００のサブヒータライン２３１ｃから、そのサブゾーン７００と径方向Ｄｒにおいて隣接するサブゾーン７００のサブヒータライン２３１ｃまでの間隔を含む。カーブ領域７５０ｃは、例えば周方向Ｄｃに沿ってカーブし、周方向Ｄｃに延びる。カーブ領域７５０ｃは、平面視において、中心ＣＴ１を中心とする環状である。

【0080】

具体的には、カーブ領域７５１ｃは、第１領域７０１と第２領域７０２との間に設けられ、カーブ領域７５２ｃは、第２領域７０２と第３領域７０３との間に設けられ、カーブ領域７５３ｃは、第３領域７０３と第４領域７０４との間に設けられ、カーブ領域７５４ｃは、第４領域７０４と第５領域７０５との間に設けられ、カーブ領域７５５ｃは、第５領域７０５と第６領域７０６との間に設けられ、カーブ領域７５６ｃは、第６領域７０６と第７領域７０７との間に設けられる。なお、上記に限らず、径方向Ｄｒにおいて隣接するサブゾーン７００間に位置するサブゾーン間領域７５０の少なくとも一部は、周方向Ｄｃとは異なる方向に沿ってカーブしてもよいし、直線状であってもよい。

【0081】

サブゾーン間領域７５０は、さらに、複数の直線領域７５０ｒ（直線領域７５２ｒ～直線領域７５７ｒ）を有する。直線領域７５０ｒは、周方向Ｄｃにおいて隣接するサブゾーン７００同士の間に設けられた所定間隔である。つまり、直線領域７５０ｒは、１つのサブゾーン７００のサブヒータライン２３１ｃから、そのサブゾーン７００と周方向Ｄｃにおいて隣接するサブゾーン７００のサブヒータライン２３１ｃまでの間隔を含む。直線領域７５０ｒは、平面視において、径方向Ｄｒに延在する直線状である。

【0082】

具体的には、直線領域７５２ｒは、第２領域７０２のサブゾーン７００の間に設けられ、直線領域７５３ｒは、第３領域７０３のサブゾーン７００の間に設けられ、直線領域７５４ｒは、第４領域７０４のサブゾーン７００の間に設けられ、直線領域７５５ｒは、第５領域７０５のサブゾーン７００の間に設けられ、直線領域７５６ｒは、第６領域７０６のサブゾーン７００の間に設けられ、直線領域７５７ｒは、第７領域７０７のサブゾーン７００の間に設けられる。なお、周方向Ｄｃにおいて隣接するサブゾーン７００間に位置するサブゾーン間領域７５０の少なくとも一部は、直線状に限らず、湾曲してもよい。

【0083】

サブゾーン間領域７５０の平面視における幅は、例えば０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下である。カーブ領域７５０ｃの幅Ｌ７５０ｃ（カーブ領域７５０ｃの径方向Ｄｒに沿った長さ）は、例えば０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下である。直線領域７５０ｒの幅Ｌ７５０ｒ（直線領域７５０ｒの周方向Ｄｃに沿った長さ）は、例えば０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下である。サブゾーン間領域７５０の平面視における幅は、一定でもよいし、その延在方向に沿って変化してもよい。

【0084】

図７は、実施形態に係る第２ヒータエレメントを模式的に表す平面図である。
図７に表したように、１つのメインゾーン６００は、２つのメイン給電部（１つの第１メイン給電部２３２ａ及び１つの第２メイン給電部２３２ｂ）と、１つのメインヒータライン２３２ｃと、を有する。メインヒータライン２３２ｃは、２つのメイン給電部（例えば第１給電部）を電気的に接続する。メインゾーン６００は、第１メイン給電部２３２ａと第２メイン給電部２３２ｂとを繋ぐ連続するメインヒータライン２３２ｃで構成される領域である。

【0085】

１つの第１メイン給電部２３２ａは、１つのメインヒータライン２３２ｃの一端に設けられており、給電端子（又は給電端子と電気的に接続されたバイパス層）と電気的に接続される。１つの第２メイン給電部２３２ｂは、当該メインヒータライン２３２ｃの他端に設けられており、別の給電端子（又は給電端子と電気的に接続されたバイパス層）と電気的に接続される。外部からの電流は、第１メイン給電部２３２ａに接続された給電端子から、第１メイン給電部２３２ａを介してメインヒータライン２３２ｃに流れる。メインヒータライン２３２ｃに流れた電流は、第２メイン給電部２３２ｂから、第２メイン給電部２３２ｂに接続された別の給電端子を介して、外部へ流れる。メインヒータライン２３２ｃは、電流が流れることにより発熱する。

【0086】

例えば、メインヒータライン２３２ｃは、主にメインゾーン６００の外周部に配置される。例えば、図７に表したように、メインヒータライン２３２ｃは、径方向Ｄｒにおいて互いに離間した第１部分２１と第２部分２２とを有する。第１部分２１は、メインゾーン６００の端部（内周縁）に沿って設けられ、第２部分２２は、当該メインゾーン６００の別の端部（外周縁）に沿って設けられている。第１部分２１と第２部分２２との間には、メインヒータライン２３２ｃの別の一部が設けられていない。例えば、第１部分２１と第２部分２２との間の距離Ｌ２は、第１部分２１の径方向Ｄｒの幅Ｌ２１よりも長く、第２部分２２の径方向Ｄｒの幅Ｌ２２よりも長い。例えば、メインゾーン６００の径方向の幅ＬＭは、幅Ｌ２１と幅Ｌ２２と距離Ｌ２との和に相当する。

【0087】

この例では、メインヒータライン２３２ｃは、平面視において湾曲したメインカーブ部２２ｃと、平面視において直線状に延在するメイン直線部２２ｓと、を有する。メインカーブ部２２ｃは、例えば中心ＣＴ２を中心として周方向Ｄｃに沿ってカーブし、周方向Ｄｃに延びる円弧状である。メイン直線部２２ｓは、径方向Ｄｒに沿って延びる。メインヒータライン２３２ｃは、径の異なる２つのメインカーブ部２２ｃと、これらメインカーブ部２２ｃを接続する２つのメイン直線部２２ｓと、を含む。

【0088】

メインヒータライン２３２ｃの平面視における幅は、例えば０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下、好ましくは０．８ｍｍ以上３ｍｍ以下である。メインカーブ部２２ｃの幅（メインカーブ部２２ｃの径方向Ｄｒに沿った長さ）及び、メイン直線部２２ｓの幅（メイン直線部２２ｓの周方向Ｄｃに沿った長さ）は、それぞれ、例えば０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下、好ましくは０．８ｍｍ以上３ｍｍ以下である。メインヒータライン２３２ｃの平面視における幅は、一定でもよいし、その延在方向に沿って変化してもよい。

【0089】

平面視において、１つのメインゾーン６００において、メインヒータライン２３２ｃが占める面積の割合をメインヒータ面積比（例えば第１ヒータ面積比）とする。例えば、１つのメインゾーン６００において、メインヒータライン２３２ｃが配置された配置領域Ｒ１（例えば第１領域）の平面視における面積を、ＳＲ１とする。本明細書において、配置領域Ｒ１とは、当該メインゾーン６００を構成するヒータラインのうち、最外部で囲われる領域を指す。配置領域Ｒ１の詳細は後述する。そして、当該メインゾーン６００において、当該メインヒータライン２３２ｃの平面視における占有面積を、Ｓ２３２ｃとする。このとき、メインヒータ面積比は、メインヒータライン２３２ｃの配置領域Ｒ１の面積に対する、メインヒータライン２３２ｃの平面視における占有面積の比（すなわち、Ｓ２３２ｃ／ＳＲ１）である。メインヒータ面積比は、例えば１％以上５０％以下である。例えば、複数のメインゾーン６００のそれぞれにおいて、メインヒータ面積比は、１％以上５０％以下である。図７に示す例では、メインヒータライン２３２Ｃは、概ね配置領域Ｒ１の最外部のみに配置されている。

【0090】

ここで、面積比の算出方法について説明する。
図７のメインゾーン６０３を例として説明する。第２ヒータエレメント２３２の直径を３００ｍｍ、メインゾーン６０３の径方向に沿う長さを５５ｍｍ、メインヒータライン２３２ｃの幅（メインカーブ部２２ｃの径方向Ｄｒに沿った長さおよびメイン直線部２２ｓの周方向Ｄｃに沿った長さ）を１ｍｍ、メインゾーン６０３のうち第２ヒータエレメント２３２の直線部２２ｓ同士の間の距離を２ｍｍと仮定する。
メインゾーン６０３の配置領域Ｒ１の面積は、概ね、（１５０×１５０×π）－（９５×９５×π）－（２×５５）＝４２２０１．５ｍｍ^２である。一方、メインヒータライン２３２ｃの平面視における占有面積は、概ね、（３００×π）×１＋（１９０×π）×１＋（５５－２）×１＝１５９１．６ｍｍ^２である。したがって、図７のメインゾーン６０３におけるメインヒータ面積比は約３．８％である。
ヒータラインの幅が変化する場合や、複雑なパターンであって上記のような計算でメインヒータ面積比の算出が困難な場合には、画像解析を用いて算出してもよい。

【0091】

図８は、実施形態に係る第１ヒータエレメントのサブゾーンの一部を模式的に表す平面図である。
図８に表したように、１つのサブゾーン７００は、２つのサブ給電部（１つの第１サブ給電部２３１ａ及び１つの第２サブ給電部２３１ｂ）と、１つのサブヒータライン２３１ｃと、を有する。サブヒータライン２３１ｃは、２つのサブ給電部（例えば第２給電部）を電気的に接続する。サブゾーン７００は、第１サブ給電部２３１ａと第２サブ給電部２３１ｂとを繋ぐ連続するサブヒータライン２３１ｃで構成される領域である。

【0092】

１つの第１サブ給電部２３１ａは、１つのサブヒータライン２３１ｃの一端に設けられており、給電端子（又は給電端子と電気的に接続されたバイパス層）と電気的に接続される。１つの第２サブ給電部２３１ｂは、当該サブヒータライン２３１ｃの他端に設けられており、別の給電端子（又は給電端子と電気的に接続されたバイパス層）と電気的に接続される。外部からの電流は、第１サブ給電部２３１ａに接続された給電端子から、第１サブ給電部２３１ａを介してサブヒータライン２３１ｃに流れる。サブヒータライン２３１ｃに流れた電流は、第２サブ給電部２３１ｂから、第２サブ給電部２３１ｂに接続された別の給電端子を介して、外部へ流れる。サブヒータライン２３１ｃは、電流が流れることにより発熱する。

【0093】

サブヒータライン２３１ｃの平面視における幅は、例えば０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。サブヒータライン２３１ｃの平面視における幅は、一定でもよいし、その延在方向に沿って変化してもよい。

【0094】

平面視において、１つのサブゾーン７００において、サブヒータライン２３１ｃが占める面積の割合をサブヒータ面積比（例えば第２ヒータ面積比）とする。例えば、１つのサブゾーン７００において、サブヒータライン２３１ｃが配置された配置領域Ｒ２（例えば第２領域）の平面視における面積を、ＳＲ２とする。本明細書において配置領域Ｒ２とは、当該サブゾーン７００を構成するヒータラインのうち、最外部で囲われる領域を指す。そして、当該サブゾーン７００において、当該サブヒータライン２３１ｃの平面視における占有面積を、Ｓ２３１ｃとする。このとき、サブヒータ面積比は、サブヒータライン２３１ｃの配置領域Ｒ２の面積に対する、サブヒータライン２３１ｃの平面視における占有面積の比（すなわち、Ｓ２３１ｃ／ＳＲ２）である。メインヒータ面積比は、サブヒータ面積比よりも小さい。言い換えれば、サブゾーン７００におけるサブヒータライン２３１ｃは、メインゾーン６００におけるメインヒータライン２３２ｃよりも、密に配置されている。例えば、平面視において、メインゾーン６００のうちの所定面積（例えば１～５ｃｍ^２の程度）の領域に含まれるメインヒータライン２３２ｃの面積は、サブゾーン７００のうちの当該所定面積の領域に含まれるサブヒータライン２３１ｃの面積よりも小さい。サブヒータ面積比は、例えば４０％以上９０％以下である。例えば、複数のサブゾーン７００のそれぞれにおいて、サブヒータ面積比は、４０％以上９０％以下である。サブヒータライン２３１ｃは、当該サブゾーン７００全体にくまなく配置されることが好ましい。

【0095】

なお、配置領域Ｒ１は、平面視において１つのメインヒータライン２３２ｃを囲む領域である。例えば、配置領域Ｒ１は、平面視において１つのメインヒータライン２３２ｃの全体を囲む所定形状の領域のうち、面積が最小の領域とすることができる。配置領域Ｒ２は、平面視において１つのサブヒータライン２３１ｃを囲む領域である。例えば、配置領域Ｒ２は、平面視において１つのサブヒータライン２３１ｃの全体を囲む所定形状の領域のうち、面積が最小の領域とすることができる。

【0096】

例えば、配置領域Ｒ１の所定形状、及び、配置領域Ｒ２の所定形状は、それぞれ、円状、環状、環状の一部、扇状、及び、矩形のいずれかとすることができる。例えば、円状は、周方向Ｄｃに沿って延びる外周を有する。例えば、環状は、周方向Ｄｃに沿って延びる外周と、周方向Ｄｃに沿って延びる内周と、を有する。例えば、環状の一部は、周方向Ｄｃに延びる外側の弧と、周方向Ｄｃに延びる内側の弧と、これら２つの弧を接続する２つの辺（例えば径方向Ｄｒに延びる辺）と、を有する。例えば、扇状は、周方向Ｄｃに延びる弧と、２つの辺（例えば径方向に延びる辺）と、を有する。例えば、上記の周方向Ｄｃに延びる外周、内周又は弧は、ヒータ部２００の中心（中心ＣＴ１又は中心ＣＴ２）を中心とする同心円状である。

【0097】

図７の例では、配置領域Ｒ１は、環状の一部（Ｃ字状）である。図８の例では、配置領域Ｒ２は、環状の一部（扇状の一部）である。なお、平面視において、配置領域Ｒ１の外縁の一部は、メインヒータライン２３２ｃの外縁の一部と接していてよいが、図７においては、便宜上、配置領域Ｒ１の外縁の一部と、メインヒータライン２３２ｃの外縁の一部とを、離して表示している。配置領域Ｒ２についても同様に、配置領域Ｒ２の外縁の一部は、サブヒータライン２３１ｃの外縁の一部と接していてよい。

【0098】

このように、例えば、配置領域Ｒ１は、メインヒータライン２３２ｃの全体を囲む円状のうち面積が最小の領域、当該メインヒータライン２３２ｃの全体を囲む環状のうち面積が最小の領域、当該メインヒータライン２３２ｃの全体を囲む環状の一部のうち面積が最小の領域、当該メインヒータライン２３２ｃの全体を囲む扇状のうち面積が最小の領域、及び、当該メインヒータライン２３２ｃの全体を囲む矩形のうち面積が最小の領域、のうち、最も面積が小さい領域とすることができる。配置領域Ｒ２についても同様である。

【0099】

メインヒータ面積比及びサブヒータ面積比は、静電チャック１０のＸ線画像を取得し、画像解析によって算出することができる。例えば、Ｘ線画像において、２つのメイン給電部と、それらに接続されたメインヒータライン２３２ｃと、の像から配置領域Ｒ１を特定する。Ｘ線画像における、配置領域Ｒ１の面積と、メインヒータライン２３２ｃの面積と、の比からメインヒータ面積比を算出することができる。同様に、例えば、Ｘ線画像において、２つのサブ給電部と、それらに接続されたサブヒータライン２３１ｃと、の像から配置領域Ｒ２を特定する。Ｘ線画像における、配置領域Ｒ２の面積と、サブヒータライン２３１ｃの面積と、の比からサブヒータ面積比を算出することができる。

【0100】

図９は、実施形態に係る第１ヒータエレメント及び第２ヒータエレメントを模式的に表す平面図である。
図９においては、第１ヒータエレメント２３１の複数のサブゾーン７００の位置と、第２ヒータエレメント２３２のメインヒータライン２３２ｃの位置と、を模式的に重ねて表す。

【0101】

図９の例では、メインヒータライン２３２ｃのメインカーブ部２２ｃは、Ｚ方向においてサブゾーン間領域７５０のカーブ領域７５０ｃ（図６参照）と重なる。メインカーブ部２２ｃは、平面視においてカーブ領域７５０ｃに沿って延びている。例えば、平面視において、メインカーブ部２２ｃの曲率は、カーブ領域７５０ｃの曲率と同じである。なお、曲率は、例えば、平面視における外縁（内周縁または外周縁）の曲率である。曲率は、幅方向（径方向Ｄｒ）の中央線の曲率でもよい。例えば、メインカーブ部２２ｃの外縁または中央線と、カーブ領域７５０ｃの外縁または中央線と、は、互いに一定間隔を維持しながらＸ－Ｙ平面に沿って並行する曲線であり、同じ形状でもよい。

【0102】

また、例えば、メインヒータライン２３２ｃのメイン直線部２２ｓは、Ｚ方向においてサブゾーン間領域７５０の直線領域７５０ｒ（図６参照）と重なってもよい。例えば、メイン直線部２２ｓの外縁または幅方向（周方向Ｄｃ）の中央線と、直線領域７５０ｒの外縁または幅方向（周方向Ｄｃ）の中央線と、は、互いに一定間隔を維持しながらＸ－Ｙ平面に沿って延在する平行線でもよい。

【0103】

このように、実施形態においては、メインヒータライン２３２ｃのうちの少なくとも一部は、Ｚ方向においてサブゾーン間領域７５０と重なり、平面視においてサブゾーン間領域７５０に沿って延びる。

【0104】

隣接するサブゾーン７００同士の間のサブゾーン間領域７５０は、サブヒータライン２３１ｃが配置されないため、温度が低いクールスポットとなり、面内の温度分布にムラが生じやすいことがある。これに対して、メインヒータライン２３２ｃの少なくとも一部がサブゾーン間領域７５０と重なり、サブゾーン間領域７５０に沿って延びることにより、メインヒータライン２３２ｃの発熱によって、サブゾーン間領域７５０によって生じる面内の温度分布のムラを抑制することができる。これにより、処理対象物の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。すなわち、例えば、サブゾーン間領域７５０によって形成されるクールスポットの一部が、メインヒータライン２３２ｃの発熱（ホットスポット）の一部によって相殺され、均熱化される。

【0105】

上述したように、例えば、メインヒータ面積比は、５０％以下である。例えば、第２ヒータエレメント２３２の発熱量は、第１ヒータエレメント２３１の発熱量よりも大きくされる。発熱量の大きいヒータで温度を制御すると、面内の温度分布の均一性を向上することが困難となる場合がある。これに対して、メインヒータ面積比を５０％以下とすることで、メインゾーン６００内においてメインヒータライン２３２ｃを部分的に配置し、メインヒータライン２３２ｃが配置されない領域の上方の温度を、第１ヒータエレメント２３１によって微調節することができる。例えば、メインヒータライン２３２ｃが配置されない領域の温度分布を、発熱量の小さい第１ヒータエレメント２３１の発熱で補うことができ、より効率的に面内の温度を制御することができる。

【0106】

従来、メインヒータおよびサブヒータの両方について、該当ゾーン全体にくまなくヒータラインを配置していた。一方、サブヒータのゾーン数が増え、微小面積の温度制御が必要となってくると、メインヒータの大きな発熱を、サブヒータの微小面積の発熱で制御することが困難となる。そこで、本発明では、ゾーン内（配置領域Ｒ１）におけるメインヒータの配置を部分的とする、つまりメインヒータ面積比を小さくし、１つのゾーンにおいてメインヒータのみで発熱する部分と、サブヒータのみで発熱する部分と、を設けるように工夫している。そのため、メインヒータの大きな発熱の影響を受けずにサブヒータを用いた温度の微調整が可能となり、載置面のより微細領域を効率的に温度制御することができる。また、例えば、メインヒータ面積比がサブヒータ面積比よりも小さいことにより、メインヒータライン２３２ｃとサブヒータライン２３１ｃとがＺ方向において重なる範囲が広くなることを抑制することができる。これにより、例えば、サブヒータライン２３１ｃの発熱にメインヒータライン２３２ｃの発熱が重なって温度が高いホットスポットが形成されることが抑制される。

【0107】

例えば、１つのサブゾーン７００内の外側領域では、そのサブゾーン７００内の中央領域に比べて温度が低くなりやすい。そこで、例えば、サブゾーン７００の外側の境界に沿って（すなわちサブゾーン間領域７５０に沿って）メインヒータライン２３２ｃを配置することで、メインヒータライン２３２ｃの発熱によって温度分布の均一性を向上させている。一方、サブゾーン７００においてはサブヒータ面積比が比較的大きく、サブゾーン７００の中央領域では、外側領域に比べて温度が高くなりやすい。これに対して、メインヒータ面積比が比較的小さいことで、サブゾーン７００の中央領域のサブヒータライン２３１ｃにメインヒータライン２３２ｃが重なることが抑制され、サブゾーン７００の中央領域上方にホットスポットが形成されることを抑制できる。したがって、面内の温度分布の均一性をさらに向上させることができる。例えば、Ｚ方向に沿って見たときに、メインヒータライン２３２ｃは、サブゾーン７００の中心と重ならないように配置される。一例として、配置領域Ｒ１の外周に沿ってメインヒータライン２３２ｃを配置し、当該メインヒータライン２３２ｃの領域内に配置領域Ｒ２を配置することで、今まで以上にサブヒータによる微細な温度制御が実現される。

【0108】

また、図９に表したように、ヒータ部２００は、中央領域２００Ｃと、中央領域２００Ｃよりも外側に位置する外周領域２００Ｄと、を有する。中央領域２００Ｃは、平面視において、中心ＣＴ１を中心とする半径ＲＣの円形領域である。半径ＲＣは、ヒータ部２００の平面視における半径の半分の長さである。外周領域２００Ｄは、中央領域２００Ｃの外周端２００Ｃｐに接し、中央領域２００Ｃを囲む環状領域である。外周領域２００Ｄは、ヒータ部２００の外周端２００ｐを含む。

【0109】

実施形態においては、メインヒータライン２３２ｃのうちの、少なくとも外周領域２００Ｄに設けられた一部が、Ｚ方向においてサブゾーン間領域７５０と重なり、サブゾーン間領域７５０に沿って延びることが好ましい。

【0110】

ヒータ部２００において、外周領域２００Ｄの温度分布ばらつきは、中央領域２００Ｃの温度分布ばらつきよりも大きくなりやすい場合がある。これに対して、外周領域２００Ｄにおいてメインヒータライン２３２ｃをサブゾーン間領域７５０に沿って設けることにより、外周領域２００Ｄにおける温度分布のばらつきを抑制することができる。

【0111】

図１０は、実施形態に係る第１ヒータエレメント、第２ヒータエレメント及び連通路を模式的に表す平面図である。
図１０においては、第１ヒータエレメント２３１の複数のサブゾーン７００の位置と、第２ヒータエレメント２３２の複数のメインゾーン６００（６０１～６０３）の位置と、ベースプレート３００の連通路３０１の位置と、を模式的に重ねて表す。
なお、図１０では、メインゾーン６００の境界と連通路３０１とを僅かにずらして表示している。ただし、これに限らず、メインゾーン６００（６０１～６０３）の境界は、連通路３０１やサブゾーン間領域７５０とＺ方向において重なってもよい。

【0112】

連通路３０１は、例えば冷媒が連通路３０１内に流入する流入口３０１ａと、冷媒が連通路３０１から流出する流出口３０１ｂと、を有する。流入口３０１ａは、連通路３０１の一端に位置し、流出口３０１ｂは、連通路３０１の他端に位置する。この例では、連通路３０１は、分岐せずに、流入口３０１ａから流出口３０１ｂまで続いている。流入口３０１ａは、ベースプレート３００の平面視における中心に位置する。流出口３０１ｂは、ベースプレート３００の平面視における外周部に位置する。流入口３０１ａから連通路３０１内に導入された冷媒は、連通路３０１内を通って、流出口３０１ｂから外部へ流出する。

【0113】

なお、流出口３０１ｂから流入口３０１ａに向けて冷媒を流してもよい。言い換えれば、流出口３０１ｂを流入口とし、流入口３０１ａを流出口としてもよい。また、連通路３０１は、流入口３０１ａと流出口３０１ｂとの間で分岐した網状でもよい。流入口３０１ａ及び流出口３０１ｂは、それぞれ、複数設けられてもよい。

【0114】

この例では、連通路３０１は、平面視において湾曲したカーブ流路部３０ｃと、平面視において直線状に延在する直線流路部３０ｓと、を有する。カーブ流路部３０ｃは、例えばベースプレート３００の平面視における中心ＣＴ３を中心として周方向Ｄｃに沿ってカーブし、周方向Ｄｃに延びる円弧状である。直線流路部３０ｓは、径方向Ｄｒに沿って延びる。連通路３０１は、径の異なる６つのカーブ流路部３０ｃと、これらカーブ流路部３０ｃ及び流入口３０１ａを接続する６つの直線流路部３０ｓと、を含む。なお、上記に限らず、例えば、連通路３０１は、周方向Ｄｃとは異なる方向に沿ってカーブする部分や、径方向Ｄｒとは異なる方向に沿って直線状に延びる部分を含んでいてもよい。

【0115】

連通路３０１の平面視における幅は、例えば２ｍｍ以上５ｍｍ以下である。カーブ流路部３０ｃの幅（カーブ流路部３０ｃの径方向Ｄｒに沿った長さ）及び、直線流路部３０ｓの幅（直線流路部３０ｓの周方向Ｄｃに沿った長さ）は、それぞれ、例えば２ｍｍ以上５ｍｍ以下である。連通路３０１の平面視における幅は、一定でもよいし、その延在方向に沿って変化してもよい。

【0116】

例えば、図９に表したメインヒータライン２３２ｃのメインカーブ部２２ｃは、Ｚ方向において連通路３０１のカーブ流路部３０ｃ（図１０参照）と重なる。メインカーブ部２２ｃは、平面視においてカーブ流路部３０ｃに沿って延びている。例えば、平面視において、メインカーブ部２２ｃの曲率は、カーブ流路部３０ｃの曲率と同じである。なお、曲率は、例えば、平面視における外縁（内周縁または外周縁）の曲率である。曲率は、幅方向（径方向Ｄｒ）の中央線の曲率でもよい。例えば、メインカーブ部２２ｃの外縁または中央線と、カーブ流路部３０ｃの外縁または中央線と、は、互いに一定間隔を維持しながらＸ－Ｙ平面に沿って並行する曲線であり、同じ形状でもよい。

【0117】

また、例えば、メインヒータライン２３２ｃのメイン直線部２２ｓは、Ｚ方向において連通路３０１の直線流路部３０ｓ（図１０参照）と重なってもよい。例えば、メイン直線部２２ｓの外縁または幅方向（周方向Ｄｃ）の中央線と、直線流路部３０ｓの外縁または幅方向（周方向Ｄｃ）の中央線と、は、互いに一定間隔を維持しながらＸ－Ｙ平面に沿って延在する平行線でもよい。

【0118】

このように、実施形態においては、メインヒータライン２３２ｃのうちの少なくとも一部は、Ｚ方向において連通路３０１と重なり、平面視において連通路３０１に沿って延びる。

【0119】

メインゾーン６００においてメインヒータライン２３２ｃが設けられた領域の上方は、メインヒータライン２３２ｃの発熱によって温度が高いホットスポットとなりやすい場合がある。一方、メインゾーン６００のうちメインヒータライン２３２ｃが配置されない領域の上方は、温度が低くなりやすい場合がある。そのため、メインヒータライン２３２ｃの配置に応じて、ゾーン内に温度分布にムラが生じる場合がある。例えば、第２ヒータエレメント２３２の出力が高い（発熱量が大きい）場合、メインヒータライン２３２ｃが設けられた領域がホットスポットとなる恐れがある。これに対して、メインヒータライン２３２ｃの少なくとも一部が連通路３０１と重なり、連通路３０１に沿って延びることにより、メインヒータライン２３２ｃの発熱によって生じる面内の温度分布のムラを抑制することができる。これにより、処理対象物の面内の温度分布の均一性をさらに向上させることができる。

【0120】

例えば、図４に表したように、メインヒータライン２３２ｃの少なくとも一部は、Ｚ方向において連通路３０１の一部及びサブゾーン間領域７５０の一部の両方と重なる。また、例えば、メインヒータライン２３２ｃの少なくとも一部は、連通路３０１の一部及びサブゾーン間領域７５０の一部の両方に沿って延びる。

【0121】

図１１は、実施形態に係る第１ヒータエレメント、第２ヒータエレメント及び連通路を模式的に表す平面図である。
図１１は、図９に示す領域Ａの拡大図に対応する透視平面図である。図１１においては、第２ヒータエレメント２３２のメインヒータライン２３２ｃの位置と、第１ヒータエレメント２３１のサブゾーン７００の位置と、連通路３０１の位置と、を模式的に重ねて表す。なお、図１１（及び図１２（ａ）、図１２（ｂ））においては、便宜上、周方向Ｄｃを直線的に表示している。

【0122】

例えば、サブゾーン７００は、平面視における縁７００ｅ（例えば外周端）と縁７００ｆとを有する。図１１に表したように、１つのサブゾーン７００の縁７００ｅと、そのサブゾーン７００に隣接する別のサブゾーン７００の縁７００ｆとの間が、サブゾーン間領域７５０となる。サブゾーン間領域７５０の幅Ｌ７５０は、１つのサブゾーン７００の縁７００ｅと、そのサブゾーン７００に隣接するサブゾーン７００の縁７００ｆと、の間の距離である。

【0123】

メインヒータライン２３２ｃは、幅方向（例えば径方向Ｄｒ）の一端２３２ｃｅと、幅方向の他端２３２ｃｆと、を有する。メインヒータライン２３２ｃの幅Ｌ２３２ｃは、一端２３２ｃｅと他端２３２ｃｆとの間の距離である。連通路３０１は、（例えば径方向Ｄｒ）の一端３０１ｅと、幅方向の他端３０１ｆと、を有する。連通路３０１の幅Ｌ３０１は、一端３０１ｅと他端３０１ｆとの間の距離である。

【0124】

この例では、連通路の幅Ｌ３０１は、サブゾーン間領域７５０の幅Ｌ７５０よりも広く、メインヒータライン２３２ｃの幅Ｌ２３２ｃは、連通路の幅Ｌ３０１よりも広い。

【0125】

例えば、サブゾーン７００の縁７００ｅは、Ｚ方向において、メインヒータライン２３２ｃと重なる。このとき、当該縁７００ｅに対向する別のサブゾーン７００の縁７００ｆは、Ｚ方向において、メインヒータライン２３２ｃと重なることが望ましい。例えば、平面視において、メインヒータライン２３２ｃの一端２３２ｃｅと他端２３２ｃｆとの間に、当該縁７００ｅ及び当該縁７００ｆが位置する。これにより、例えば、サブゾーン間領域７５０の上方における温度分布の偏りを抑制することができる。

【0126】

例えば、サブゾーン７００の縁７００ｅは、Ｚ方向において、連通路３０１と重なる。このとき、当該縁７００ｅに対向する別のサブゾーン７００の縁７００ｆは、Ｚ方向において、連通路３０１と重なることが望ましい。例えば、平面視において、連通路３０１の一端３０１ｅと他端３０１ｆとの間に、当該縁７００ｅ及び当該縁７００ｆが位置する。これにより、例えば、サブゾーン間領域７５０の上方における温度分布の偏りを抑制することができる。

【0127】

図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、実施形態に係る別の第１ヒータエレメント、第２ヒータエレメント及び連通路を模式的に表す平面図である。
図１２（ａ）は、図１１と同様に、第２ヒータエレメント２３２のメインヒータライン２３２ｃの位置と、第１ヒータエレメント２３１のサブゾーン７００の位置と、連通路３０１の位置と、を模式的に重ねて表す。同様に、図１２（ｂ）は、サブゾーン７００の位置と、メインヒータライン２３２ｃの位置と、を模式的に重ねて表す。

【0128】

図１２（ａ）に表したように、この例では、連通路３０１の幅Ｌ３０１は、メインヒータライン２３２ｃの幅Ｌ２３２ｃよりも広く、サブゾーン間領域７５０の幅Ｌ７５０は、連通路３０１の幅Ｌ３０１よりも広い。

【0129】

例えば、サブゾーン７００の縁７００ｅは、Ｚ方向において、メインヒータライン２３２ｃと重ならない。このとき、当該縁７００ｅに対向する別のサブゾーン７００の縁７００ｆは、Ｚ方向において、メインヒータライン２３２ｃと重ならないことが望ましい。例えば、平面視において、当該縁７００ｅと当該縁７００ｆとの間に、メインヒータライン２３２ｃの一端２３２ｃｅと他端２３２ｃｆが位置する。これにより、例えば、サブゾーン間領域７５０の上方における温度分布の偏りを抑制することができる。

【0130】

例えば、サブゾーン７００の縁７００ｅは、Ｚ方向において、連通路３０１と重ならない。このとき、当該縁７００ｅに対向する別のサブゾーン７００の縁７００ｆは、Ｚ方向において、連通路３０１と重ならないことが望ましい。例えば、平面視において、当該縁７００ｅと当該縁７００ｆとの間に、連通路３０１の一端３０１ｅと他端３０１ｆとが位置する。これにより、例えば、サブゾーン間領域７５０の上方における温度分布の偏りを抑制することができる。

【0131】

例えば、図１２（ｂ）に表したように、複数のサブゾーン７００のうちの少なくとも一部のサブゾーン７００は、Ｚ方向に沿って見たときに、メインヒータライン２３２ｃの一部２４ａと、メインヒータライン２３２ｃの別の一部２４ｂと、の間に位置する。すなわち、少なくとも一部のサブゾーン７００は、平面視において、メインヒータライン２３２ｃの間の領域と重なり、メインヒータライン２３２ｃとは重ならなくてよい。

【0132】

メインヒータライン２３２ｃの一部２４ａと別の一部２４ｂとの間の、メインヒータライン２３２ｃが配置されていない領域の上方の温度を、サブゾーン７００によって調整することができる。これにより、処理対象物の面内の温度分布の均一性をより向上させることができる。なお、一部２４ａを含むメインゾーン６００（メインヒータライン２３２ｃ）は、別の一部２４ｂを含むメインゾーン６００（メインヒータライン２３２ｃ）と同じメインゾーン６００でもよいし、異なるメインゾーン６００でもよい。

【0133】

図１３（ａ）、図１３（ｂ）、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、実施形態に係る静電チャックにおける温度分布の計算結果を例示する模式図である。
図１３（ａ）及び図１４（ａ）のそれぞれは、静電チャック１０の平面視における温度分布を表す。これらの図は、１つのサブゾーン７００の周辺の領域を拡大して表している。色が濃い（黒い）ほど温度が低いことを表し、色が薄い（白い）ほど温度が高い。

【0134】

図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示したｒ１－ｒ２線に沿った温度分布を例示するグラフ図である。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示したｒ３－ｒ４線に沿った温度分布を例示するグラフ図である。

【0135】

図１３（ａ）は、連通路３０１に冷媒を流しながら、第２ヒータエレメント２３２のメインヒータライン２３２ｃを通電し発熱させた場合を示す。図１３（ａ）においては、第１ヒータエレメント２３１のサブヒータライン２３１ｃは通電されておらず発熱していない。この場合、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、１つのサブゾーン７００の中央付近上方の載置面において温度が低く、サブゾーン７００の外周付近上方の載置面において温度が高くなる。

【0136】

図１４（ａ）は、第１ヒータエレメント２３１のサブヒータライン２３１ｃを通電し発熱させた場合を示す。図１４（ａ）においては、連通路３０１に冷媒は流されておらず、メインヒータライン２３２ｃは通電されておらず発熱していない。この場合、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、１つのサブゾーン７００の中央付近上方の載置面において温度が高く、サブゾーン７００の外周付近上方の載置面において温度が低くなる。

【0137】

例えば、連通路３０１に冷媒を流しながら、サブヒータライン２３１ｃ及びメインヒータライン２３２ｃの両方を通電し発熱させる。この場合、例えば、載置面の温度分布は、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）のような温度分布と、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）のような温度分布との重ね合わせに対応した分布となる。これにより、載置面の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。

【0138】

図１５は、実施形態に係るウェーハ処理装置を模式的に表す断面図である。
図１５に表したように、実施形態に係るウェーハ処理装置５００は、処理容器５０１と、上部電極５１０と、静電チャック１０と、を備えている。処理容器５０１の天井には、処理ガスを内部に導入するための処理ガス導入口５０２が設けられている。処理容器５０１の底板には、内部を減圧排気するための排気口５０３が設けられている。また、上部電極５１０及び静電チャック１０には高周波電源５０４が接続され、上部電極５１０と静電チャック１０とを有する一対の電極が、互いに所定の間隔を隔てて平行に対峙するようになっている。

【0139】

ウェーハ処理装置５００において、上部電極５１０と静電チャック１０との間に高周波電圧が印加されると、高周波放電が起こり処理容器５０１内に導入された処理ガスがプラズマにより励起、活性化されて、処理対象物Ｗが処理されることになる。なお、処理対象物Ｗとしては、半導体基板（ウェーハ）を例示することができる。ただし、処理対象物Ｗは、半導体基板（ウェーハ）には限定されず、例えば、液晶表示装置に用いられるガラス基板等であってもよい。

【0140】

高周波電源５０４は、静電チャック１０のベースプレート３００と電気的に接続される。ベースプレート３００には、前述のように、アルミニウムなどの金属材料が用いられる。すなわち、ベースプレート３００は、導電性を有する。これにより、高周波電圧は、上部電極４１０とベースプレート３００との間に印加される。

【0141】

また、この例では、ヒータ部２００において、第１支持板２１０、第１絶縁層２２０、第１ヒータエレメント２３１、第２絶縁層２４０、第２ヒータエレメント２３２、第３絶縁層２４５、バイパス層２５０、第４絶縁層２６０、第２支持板２７０、が、この順に積層されている。ベースプレート３００は、第１支持板２１０及び第２支持板２７０と電気的に接続されている。これにより、ウェーハ処理装置５００では、第１支持板２１０と上部電極５１０との間、及び、第２支持板２７０と上部電極５１０との間にも高周波電圧が印加される。

【0142】

このように、各支持板２１０、２７０と上部電極５１０との間に高周波電圧を印加する。これにより、ベースプレート３００と上部電極５１０との間のみに高周波電圧を印加する場合に比べて、高周波電圧を印加する場所を処理対象物Ｗにより近付けることができる。これにより、例えば、より効率的かつ低電位でプラズマを発生させることができる。

【0143】

ウェーハ処理装置５００のような構成の装置は、一般に平行平板型ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置と呼ばれるが、実施形態にかかる静電チャック１０は、この装置への適用に限定されるわけではない。例えば、ＥＣ（Electron Cyclotron Resonance）エッチング装置、誘電結合プラズマ処理装置、ヘリコン波プラズマ処理装置、プラズマ分離型プラズマ処理装置、表面波プラズマ処理装置、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）装置などのいわゆる減圧処理装置に広く適応することができる。このようなウェーハ処理装置５００は、例えば、半導体装置の製造に用いられる。ウェーハ処理装置５００は、例えば、半導体製造装置として使用される。

【0144】

また、実施形態にかかる静電チャック１０は、露光装置や検査装置のように大気圧下で処理や検査が行われる基板処理装置に広く適用することもできる。ただし、実施形態にかかる静電チャック１０の有する高い耐プラズマ性を考慮すると、静電チャック１０をプラズマ処理装置に適用させることが好ましい。なお、これらの装置の構成の内、実施形態にかかる静電チャック１０以外の部分には公知の構成を適用することができるので、その説明は省略する。

【0145】

実施形態に係るウェーハ処理装置５００（半導体製造装置）によれば、上述の静電チャック１０を備えることで、ヒータ部２００の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。これにより、処理対象物Ｗの面内の温度分布の均一性を向上させることができる。

【0146】

本願明細書において、「電気的に接続」には、直接接触して接続される場合の他に、他の導電性部材などを介して接続される場合も含む。
本願明細書において、「同じ」及び「一定」とは、厳密に同じ及び一定であることのみならず、略同じ及び略一定であればよい。例えば、「同じ」及び「一定」は、例えば製造工程におけるばらつきなどの範囲を含んでもよい。
本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。

【0147】

実施形態は、以下の構成を含んでもよい。
（構成１）
処理対象物を載置する第１主面と、前記第１主面とは反対側の第２主面と、を有するセラミック誘電体基板と、
前記セラミック誘電体基板を支持するベースプレートと、
前記セラミック誘電体基板を加熱するヒータ部と、
を備え、
前記ヒータ部は、複数の第１ゾーンを有する第１ヒータ層と、前記第１ヒータ層とは異なる平面内に配置され、複数の第２ゾーンを有する第２ヒータ層と、を有し、
前記複数の第１ゾーンのそれぞれは、２つの第１給電部と、前記２つの第１給電部を電気的に接続する第１ヒータラインと、を有し、
前記第１ヒータ層の発熱量は前記第２ヒータ層の発熱量より大きく、
前記複数の第２ゾーンのそれぞれは、２つの第２給電部と、前記２つの第２給電部を電気的に接続する第２ヒータラインと、を有し、
前記複数の第２ゾーンの数は、前記複数の第１ゾーンの数よりも多く、
前記複数の第２ゾーンの１つは、前記複数の第２ゾーンの別の１つとゾーン間領域を介して隣接し、
前記複数の第１ゾーンの１つにおいて、前記第１ヒータラインが配置された第１領域の面積に対する、前記第１ヒータラインの占有面積の比は、第１ヒータ面積比であり、
前記複数の第２ゾーンの１つにおいて、前記第２ヒータラインが配置された第２領域の面積に対する、前記第２ヒータラインの占有面積の比は、第２ヒータ面積比であり、
前記第１ヒータ面積比は、前記第２ヒータ面積比よりも小さく、
前記第１ヒータラインのうちの少なくとも一部は、前記第１主面に対して垂直なＺ方向において前記ゾーン間領域と重なり、前記ゾーン間領域に沿って延びる、静電チャック。
（構成２）
前記ヒータ部は、前記Ｚ方向に沿って見たときに、前記ヒータ部の中央に位置する中央領域と、前記中央領域よりも外側に位置し前記ヒータ部の外周端を含む外周領域と、を有し、
前記第１ヒータラインのうちの前記外周領域に設けられた一部は、Ｚ方向において前記ゾーン間領域と重なり、前記ゾーン間領域に沿って延びる、構成１に記載の静電チャック。
（構成３）
前記ベースプレートは、冷媒が通過可能な連通路を有し、
前記Ｚ方向に沿って見たときに、前記第１ヒータラインのうちの前記少なくとも一部は、前記Ｚ方向において前記連通路と重なり、前記連通路に沿って延びる、構成１または２に記載の静電チャック。
（構成４）
前記第１ヒータ面積比は、５０％以下である、構成１～３のいずれか１つに記載の静電チャック。
（構成５）
処理対象物を載置する第１主面と、前記第１主面とは反対側の第２主面と、を有するセラミック誘電体基板と、
冷媒が通過可能な連通路を有し、前記セラミック誘電体基板を支持するベースプレートと、
前記セラミック誘電体基板を加熱するヒータ部と、
を備え、
前記ヒータ部は、複数の第１ゾーンを有する第１ヒータ層を有し、
前記複数の第１ゾーンのそれぞれは、２つの第１給電部と、前記２つの第１給電部を電気的に接続する第１ヒータラインと、を有し、
前記第１ヒータラインのうちの少なくとも一部は、前記第１主面に対して垂直なＺ方向において前記連通路と重なり、前記連通路に沿って延びる、静電チャック。
（構成６）
前記ヒータ部は、複数の第２ゾーンを有する第２ヒータ層をさらに有し、
前記複数の第２ゾーンのそれぞれは、２つの第２給電部と、前記２つの第２給電部を電気的に接続する第２ヒータラインと、を有し、
前記複数の第２ゾーンの数は、前記複数の第１ゾーンの数よりも多く、
前記複数の第２ゾーンのうちの少なくとも一部の第２ゾーンは、Ｚ方向に沿ってみた時に、前記第１ヒータラインの一部と前記第１ヒータラインの別の一部との間に位置する、構成５に記載の静電チャック。

【0148】

以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各要素の形状、寸法、材質、配置、設置形態などは、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。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

【符号の説明】

【0149】

１０ 静電チャック
２１ 第１部分
２２ 第２部分
２２ｃ メインカーブ部
２２ｓ メイン直線部
２４ａ 一部
２４ｂ 一部
３０ｃ カーブ流路部
３０ｓ 直線流路部
１００ セラミック誘電体基板
１０１ 第１主面
１０２ 第２主面
１１１ 電極層
１１３ 凸部
１１５ 溝
２００ ヒータ部
２００Ｃ 中央領域
２００Ｃｐ 外周端
２００Ｄ 外周領域
２００ｐ 外周端
２１０ 第１支持板
２２０ 第１絶縁層
２３１ 第１ヒータエレメント
２３１ａ サブ給電部
２３１ｂ サブ給電部
２３１ｃ サブヒータライン
２３２ 第２ヒータエレメント
２３２ａ メイン給電部
２３２ｂ メイン給電部
２３２ｃ メインヒータライン
２３２ｃｅ 一端
２３２ｃｆ 他端
２４０ 第２絶縁層
２４５ 第３絶縁層
２５０ バイパス層
２６０ 第４絶縁層
２７０ 第２支持板
３００ ベースプレート
３０１ 連通路
３０１ａ 流入口
３０１ｂ 流出口
３０１ｅ 一端
３０１ｆ 他端
３０３ 下面
３２１ 導入路
４０３ 接着層
４１０ 上部電極
５００ ウェーハ処理装置
５０１ 処理容器
５０２ 処理ガス導入口
５０３ 排気口
５０４ 高周波電源
５１０ 上部電極
６００、６０１～６０３ メインゾーン
６５０、６５１、６５２ メインゾーン間領域
７００ サブゾーン
７００ｅ、７００ｆ 縁
７０１～７０７ 第１～第７領域
７５０ サブゾーン間領域
７５０ｃ、７５１ｃ～７５６ｃ カーブ領域
７５０ｒ、７５２ｒ～７５７ｒ 直線領域
ＣＴ１ 中心
ＣＴ２ 中心
ＣＴ３ 中心
Ｄｃ 周方向
Ｄｒ 径方向
Ｌ２ 距離
Ｌ２１ 幅
Ｌ２２ 幅
Ｌ２３２ｃ 幅
Ｌ３０１ 幅
Ｌ７５０ 幅
Ｌ７５０ｃ 幅
Ｌ７５０ｒ 幅
ＬＭ１～ＬＭ３ 幅
ＬＭａ、ＬＭｂ 幅
ＬＳ１～ＬＳ７ 幅
Ｒ１ 配置領域
Ｒ２ 配置領域
ＲＣ 半径
Ｗ 処理対象物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】