静电吸盘制造技术

本发明专利技术提供一种静电吸盘，具备：陶瓷电介体基板，具有放置处理对象物的第1主面、第1主面相反侧的第2主面；基座板，设置在离开陶瓷电介体基板的位置，支撑陶瓷电介体基板；及加热器板，设置在陶瓷电介体基板与基座板之间，其特征为，加热器板具有：第1支撑板，包含金属；加热器元件，设置成与第1支撑板重叠，因电流的流动而发热；及第1树脂层，设置在第1支撑板与加热器元件之间，加热器元件具有：第1面，与第1树脂层相对；及第2面，朝向第1面的相反侧，第1面的宽度不同于第2面的宽度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】静电吸盘
本专利技术的形态一般涉及一种静电吸盘。
技术介绍
在进行蚀刻、CVD(ChemicalVaporDeposition)、溅镀、离子注入、灰化等的等离子处理燃烧室内，作为吸附保持半导体晶片、玻璃基板等处理对象物的手段而使用静电吸盘。静电吸盘如下，对内置的电极外加静电吸附用电力，通过静电力吸附硅片等基板。近几年，在包含晶体管等半导体元件的IC芯片中，要求小型化及处理速度的提高。与此相伴，当在晶片上形成半导体元件时，要求提高蚀刻等的加工精度。蚀刻的加工精度是指通过对晶片的加工是否能够形成具有与设计一致的宽度、深度的图形(pattern)。通过提高蚀刻等的加工精度，从而能够微细化半导体元件，能够提高集成密度。即，通过提高加工精度，从而能够实现芯片的小型化及高速度化。已周知蚀刻等的加工精度依赖加工时的晶片温度。于是，在具有静电吸盘的基板处理装置中，要求稳定地控制加工时的晶片温度。例如，要求使晶片面内的温度分布趋于均匀的性能(温度均匀性)。另外，要求有意图地使晶片面内的温度存在差异的性能(温度控制性)。作为控制晶片温度的方法，已周知使用内置加热器(发热体)、冷却板的静电吸盘的方法。一般来讲，温度均匀性与温度控制性之间存在折衷选择的关系。晶片温度受冷却板的温度偏差、加热器的温度偏差、支撑加热器的支撑板的厚度偏差、设置在加热器周围的树脂层的厚度偏差等的影响。当将加热器内置于静电吸盘时，加热器的内置方法(例如粘接方法)是重要的要素之一。在晶片加工的流程中，外加RF(RadioFrequency)电压(高频电压)。当外加RF电压时，通常的加热器受高频电压影响而发热。这样，晶片温度受影响。另外，当外加RF电压时，漏电流流向设备侧。因此，在设备侧需要滤波器等机构。在等离子蚀刻装置等中的流程中，向晶片照射各种强度及各种分布的等离子体。当向晶片照射等离子体时，要求以适合于流程的温度控制晶片温度，同时要求温度均匀性及温度控制性。而且，为了提高生产性，要求晶片温度在较短时间内到达规定的温度。存在急剧的温度变化、供热、高频电压外加。因这些而静电吸盘上产生热、电、机械性的负载。要求静电吸盘可承受这些负载，要求控制晶片温度的较高可靠性。但是难以同时满足这样的要求。专利文献1：日本国特开2010-40644号公报
技术实现思路
本专利技术是基于这样的课题的认识而进行的，所要解决的技术问题是提供一种静电吸盘，其能够承受热、电、机械性的负载，具有较高可靠性。第1专利技术是一种静电吸盘，具备：陶瓷电介体基板，具有放置处理对象物的第1主面、所述第1主面相反侧的第2主面；基座板，设置在离开所述陶瓷电介体基板的位置，支撑所述陶瓷电介体基板；及加热器板，设置在所述陶瓷电介体基板与所述基座板之间，其特征为，所述加热器板具有：第1支撑板，包含金属；加热器元件，因电流的流动而发热；及第1树脂层，设置在所述第1支撑板与所述加热器元件之间，所述加热器元件具有：第1面，与所述第1树脂层相对；及第2面，朝向所述第1面的相反侧，所述第1面的宽度不同于所述第2面的宽度。根据该静电吸盘，即使因热膨胀而加热器元件发生变形，也能够降低施加于第1树脂层等的应力。由此，能够抑制接近加热器元件的层(例如，第1树脂层)发生剥离。能够抑制因剥离而产生的处理对象物的温度变化。从而，能够提高静电吸盘的可靠性。第2专利技术是一种静电吸盘，具备：陶瓷电介体基板，具有放置处理对象物的第1主面、所述第1主面相反侧的第2主面；基座板，设置在离开所述陶瓷电介体基板的位置，支撑所述陶瓷电介体基板；及加热器板，设置在所述陶瓷电介体基板与所述基座板之间；所述加热器板具有：第1支撑板，包含金属；第1树脂层；及加热器元件，在所述第1支撑板与所述第1树脂层之间设置于离开所述第1支撑板的位置，因电流的流动而发热；所述加热器元件具有：第1面，与所述第1树脂层相对；及第2面，朝向所述第1面的相反侧，所述第1面的宽度不同于所述第2面的宽度。根据该静电吸盘，即使因热膨胀而加热器元件发生变形，也能够降低施加于第1树脂层等的应力。由此，能够抑制接近加热器元件的层(例如，第1树脂层)发生剥离。能够抑制因剥离而产生的处理对象物的温度变化。从而，能够提高静电吸盘的可靠性。第3专利技术为如下静电吸盘，其特征为，在第1或第2专利技术中，所述第1面的宽度比所述第2面的宽度更窄。根据该静电吸盘，降低施加于接触第1面的层的应力，能够抑制接触第1面的层发生剥离。例如，能够抑制第1树脂层发生剥离。另外，容易向基座板传热的第2面侧的发热量比第1面侧的发热量更多，能够抑制在垂直于第1面及第2面的方向上热分布发生不均。例如，能够进一步提高均热性。第4专利技术为如下静电吸盘，其特征为，在第1或第2专利技术中，所述第1面的宽度比所述第2面的宽度更宽。据该静电吸盘，降低施加于接触第2面的层的应力，能够抑制接触第2面的层发生剥离。另外，在第1面侧容易保温，同时在第2面侧容易冷却，能够进一步提高温度随动性(变温速度)。第5专利技术为如下静电吸盘，其特征为，在第1～第4的任意一个专利技术中，所述加热器元件具有连接所述第1面与所述第2面的侧面，所述加热器元件的侧面呈凹曲面状。据该静电吸盘，降低施加于接近侧面的层的应力，能够抑制接近侧面的层发生剥离。第6专利技术为如下静电吸盘，其特征为，在第1～第5的任意一个专利技术中，所述加热器元件具有连接所述第1面与所述第2面的侧面，由所述第1面与所述侧面所构成的角度，不同于由所述第2面与所述侧面所构成的角度。根据该静电吸盘，能够同时实现：通过缓解缘于热膨胀的加热器变形对树脂层的应力来降低接近加热器元件的树脂层发生剥离；及均热性、温度随动性等热特性。第7专利技术为如下静电吸盘，其特征为，在第5或第6专利技术中，所述加热器元件的所述侧面的表面粗糙度比所述第1面及所述第2面中的至少任意一个的表面粗糙度更高。根据该静电吸盘，提高在侧面部分处的贴紧性，能够进一步抑制接近加热器元件的层发生剥离。第8专利技术为如下静电吸盘，其特征为，在第1～第7的任意一个专利技术中，所述加热器板还具有：第2支撑板，包含金属；及第2树脂层，所述加热器元件设置在所述第1支撑板与所述第2支撑板之间，所述第2树脂层设置在所述第2支撑板与所述加热器元件之间。根据该静电吸盘，提高加热器板的面内温度分布的均匀化，能够进一步提高处理对象物的面内温度分布的均匀性。另外，通过第2支撑板能够从高频中隔绝加热器元件，能够进一步抑制加热器元件异常温度发热。第9专利技术为如下静电吸盘，其特征为，在第8专利技术中，所述第1支撑板电连接于所述第2支撑板。根据该静电吸盘，能够从高频中隔绝加热器元件。由此，能够抑制加热器元件异常温度发热。另外，能够抑制加热器板的阻抗。第10专利技术为如下静电吸盘，其特征为，在第9专利技术中，所述第1支撑板与所述第2支撑板发生接合的区域的面积，比所述第1支撑板的表面的面积更小，比所述第2支撑板的表面的面积更小。根据该静电吸盘，能够从高频中隔绝加热器元件。由此，能够抑制加热器元件异常温度发热。另外，能够抑制加热器板的阻抗。第11专利技术为如下静电吸盘，其特征为，在第1或第2专利技术中，所述加热器元件具有第1导电部、第2导电部，所述第2导电部在平行于所述第1主面的面内方向上离开所述第1导电部，所述加热器板具有树脂部，其设置在所述第1导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静电吸盘，具备：陶瓷电介体基板，具有放置处理对象物的第1主面、所述第1主面相反侧的第2主面；基座板，设置在离开所述陶瓷电介体基板的位置，支撑所述陶瓷电介体基板；及加热器板，设置在所述陶瓷电介体基板与所述基座板之间，其特征为，所述加热器板具有：第1支撑板，包含金属；加热器元件，因电流的流动而发热；及第1树脂层，设置在所述第1支撑板与所述加热器元件之间，所述加热器元件具有：第1面，与所述第1树脂层相对；及第2面，朝向所述第1面的相反侧，所述第1面的宽度不同于所述第2面的宽度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.20 JP 2016-142663;2017.03.16 JP 2017-051441.一种静电吸盘，具备：陶瓷电介体基板，具有放置处理对象物的第1主面、所述第1主面相反侧的第2主面；基座板，设置在离开所述陶瓷电介体基板的位置，支撑所述陶瓷电介体基板；及加热器板，设置在所述陶瓷电介体基板与所述基座板之间，其特征为，所述加热器板具有：第1支撑板，包含金属；加热器元件，因电流的流动而发热；及第1树脂层，设置在所述第1支撑板与所述加热器元件之间，所述加热器元件具有：第1面，与所述第1树脂层相对；及第2面，朝向所述第1面的相反侧，所述第1面的宽度不同于所述第2面的宽度。2.一种静电吸盘，具备：陶瓷电介体基板，具有放置处理对象物的第1主面、所述第1主面相反侧的第2主面；基座板，设置在离开所述陶瓷电介体基板的位置，支撑所述陶瓷电介体基板；及加热器板，设置在所述陶瓷电介体基板与所述基座板之间；所述加热器板具有：第1支撑板，包含金属；第1树脂层；及加热器元件，在所述第1支撑板与所述第1树脂层之间设置于离开所述第1支撑板的位置，因电流的流动而发热；所述加热器元件具有：第1面，与所述第1树脂层相对；及第2面，朝向所述第1面的相反侧，所述第1面的宽度不同于所述第2面的宽度。3.根据权利要求1或2所述的静电吸盘，其特征为，所述第1面的宽度比所述第2面的宽度更窄。4.根据权利要求1或2所述的静电吸盘，其特征为，所述第1面的宽度比所述第2面的宽度更宽。5.根据权利要求1～4中任意一项所述的静电吸盘，其特征为，所述加热器元件具有连接所述第1面与所述第2面的侧面，所述加热器元件的侧面呈凹曲面状。6.根据权利要求1～5中任意一项所述的静电吸盘，其特征为，所述加热器元件具有连接所述第1面与所述第2面的侧面，由所述第1面与所述侧面所构成的角度，不同于由所述第2面与所述侧面所构成的角度。7.根据权利要求5或6所述的静电吸盘，其特征为，所述加热器元件的所述侧面的表面粗糙度比所述第1面及所述第2面中的至少任意一个的表面粗糙度更高。8.根据权利要求1～7中任意一项所述的静电吸盘，其特征为，所述加热器板还具有：第2支撑板，包含金属；及第2树脂层，所述加热器元件设置在所述第1支撑板与所述第2支撑板之间，所述第2树脂层设置在所述第2支撑板与所述加热器元件之间。9.根据权利要求8所述的静电吸盘，其特征为，所述第1支撑板电连接于所述第2支撑板。10.根据权利要求9所述的静电吸盘，其特征为，所述第1支撑板与所述第2支撑板发生接合的区域的面积，比所述第1支撑板的表面的面积更小，比所述第2支撑板的表面的面积更小。11.根据权利要求1或2所述的静电吸盘，其特征为，所述加热器元件具有第1导电部、第2导电部，所述第2导电部在平行于所述第1主面的面内方向上离开所述第1导电部，所述加热器板具有树脂部，其设置在所述第1导电部与所述第2导电部之间，不同于所述第1树脂层。12.根据权利要求11所述的静电吸盘，其特征为，所述树脂部在所述加热器元件与所述第1树脂层之间延展，所述树脂部的所述第1导电部与所述第2导电部之间的部分的厚度，比所述树脂部的所述加热器元件与所述第1树脂层之间的部分的厚度更厚。13.根据权利要求11所述的静电吸盘，其特征为，所述加热器板还具有第2树脂层，所述加热器元件设置在所述第1树脂层与所述第2树脂层之间，所述树脂部在所述加热器元件与所述第2树脂层之间延展，所述树脂部的所述第1导电部与所述第2导电部之间的部分的厚度，比所述树脂部的所述加热器元件与所述第2树脂层之间的部分的厚度更厚。14.根据权利要求11～13中任意一项所述的静电吸盘，其特征为，所述树脂部的所述第1导电部与所述第2导电部之间的中央部分的厚度，比所述树脂部的邻接于所述第1导电部的部分的厚度以及所述树脂部的邻接于所述第2导电部的部分的厚度更薄。15.根据权利要求11所述的静电吸盘，其特征为，所述加热器板还具有第2树脂层，所述加热器元件设置在所述第1树脂层与所述第2树脂层之间，所述第1面的宽度比所述第2面的宽度更窄，所述第1面与所述第1树脂层之间的间隔，比所述第2面与所述第2树脂层之间的间隔更宽。16.根据权利要求11所述的静电吸盘，其特征为，所述加热器板还具有第2树脂层，所述加热器元件设置在所述第1树脂层与所述第2树脂层之间，所述第1面的宽度比所述第2面的宽度更宽，所述第1面与所述第1树脂层之间的间隔，比所述第2面与所述第2树脂层之间的间隔更窄。17.根据权利要求11所述的静电吸盘，其特征为，所述加热器板还具有第2树脂层，所述加热器元件设置在所述第1树脂层与所述第2树脂层之间，所述第1面与所述第1树脂层之间的间隔，相等于所述第2面与所述第2树脂层之间的间隔。18.根据权利要求1～17中任意一项所述的静电吸盘，其特征为，所述加热器元件具有带状的加热器电极，所述加热器电极在多个区域中以相互独立的状态被设置。19.根据权利要求1～18中任意一项所述的静电吸盘，其特征为，设置有多个所述加热器元件，所述多个所述加热器元件相互以独立的状态设置于不同的层中。20.根据权利要求1～19中任意一项所述的静电吸盘，其特征为，所述加热器板还具备具有导电性的旁路层，所述加热器元件设置在所述第1树脂层与所述旁路层之间。21.根据权利要求20所述的静电吸盘，其特征为，所述加热器元件电连接于所述旁路层，电绝缘于所述第1支撑板。22.根据权利要求20...

【专利技术属性】
技术研发人员：山口康介，佐佐木均，前畑健吾，近藤俊平，吉井雄一，
申请(专利权)人：TOTO株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP