(57)【要約】  静電チャックヒータ２０は、静電チャック２２、シートヒータ３０及び支持台６０を備えている。静電チャック２２は、セラミックス焼結体２６に静電電極２４が埋設されたものである。シートヒータ３０は、複数の補正ヒータ電極３４及び複数の基準ヒータ電極４４を有する樹脂シート３２である。このシートヒータ３０は、一方の面が静電チャック２２に樹脂接着され、他方の面が金属製の支持台６０に樹脂接着されている。
2017029876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス焼結体に静電電極が埋設された静電チャックと、
１又は複数のヒータ電極を有する樹脂シートであって一方の面が前記静電チャックに樹脂接着されたシートヒータと、
前記シートヒータの他方の面に樹脂接着された金属製の支持台と、
を備えた静電チャックヒータ。
【請求項２】
前記シートヒータは、前記シートヒータの表面に平行で高さの異なる第１電極領域と第２電極領域を有し、前記第１電極領域は複数のヒータ電極が配置された領域であり、前記第２電極領域は前記複数のヒータ電極のそれぞれに給電する複数のジャンパ線が配置された領域であり、前記ジャンパ線のうち前記ヒータ電極に接続される一端とは反対側の他端が前記シートヒータの外周側の所定位置に配置されている、
請求項１に記載の静電チャックヒータ。
【請求項３】
前記複数のジャンパ線は、それぞれ前記シートヒータの他方の面に設けられた複数のジャンパランドに電気的に接続され、
前記複数のジャンパランドは、前記支持台に設けられた貫通孔に面している、
請求項２に記載の静電チャックヒータ。
【請求項４】
前記複数のジャンパランドは、２つ以上がひと組となるように複数の組に分けられ、
各組に属する前記ジャンパランドは、共通の前記貫通孔に面しており、該貫通孔に差し込まれた一つのフレキシブルな金属導線集合体を介して外部電源と電気的に接続される、
請求項３に記載の静電チャックヒータ。
【請求項５】
前記シートヒータは、前記第１電極領域及び前記第２電極領域と平行で高さの異なる第３電極領域を有し、前記第３電極領域は前記複数のヒータ電極に電気的に接続された共通のグランド電極が配置された領域である、
請求項２〜４のいずれか１項に記載の静電チャックヒータ。
【請求項６】
前記シートヒータは、前記第１電極領域及び前記第２電極領域と平行で高さの異なる第４電極領域を有し、前記第４電極領域は前記ヒータ電極より高出力の１以上の基準ヒータ電極が配置された領域である、
請求項２〜５のいずれか１項に記載の静電チャックヒータ。
【請求項７】
前記第１電極領域、前記第２電極領域、前記第３電極領域及び前記第４電極領域は、前記シートヒータの前記一方の面から前記他方の面に向かってこの順で並んでいる、
請求項６に記載の静電チャックヒータ。
【請求項８】
前記静電チャックと前記シートヒータとの樹脂接着及び前記シートヒータと前記支持台との樹脂接着には、ボンディングシートが利用されている、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の静電チャックヒータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電チャックヒータに関する。
【背景技術】
【０００２】
静電チャックヒータとしては、セラミックス焼結体に静電電極とヒータ電極とを埋設した基板に、アルミニウムなどの金属からなる支持台を接合材を介して接合したものが知られている（特許文献１参照）。こうした静電チャックヒータは、片面にヒータ電極用ペーストを印刷した第１成形体と、両面とも印刷していない第２成形体と、片面に静電電極用ペーストを印刷した第３成形体とを各印刷面を挟むように積層し、その積層体を仮焼したあとホットプレス焼成して作製される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２２９３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、静電電極とヒータ電極とを備えた積層体を一体焼成する場合、焼成時にヒータ電極が変形したりヒータ電極の表面が周囲の成分と反応して抵抗値が変化したりすることなどにより、高い均熱性が達成できないおそれがあった。【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、高い均熱性を達成することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の静電チャックヒータは、
セラミックス焼結体に静電電極が埋設された静電チャックと、
１又は複数のヒータ電極を有する樹脂シートであって一方の面が前記静電チャックに樹脂接着されたシートヒータと、
前記シートヒータの他方の面に樹脂接着された金属製の支持台と、
を備えたものである。【０００７】
この静電チャックヒータでは、シートヒータの一方の面がセラミックス焼結体に樹脂接着され、他方の面が支持台に樹脂接着されたものである。この静電チャックヒータは、ヒータ電極をセラミックスの焼成温度に晒すことなく製造することができるため、ヒータ電極が熱で変形したり周囲の成分と反応して抵抗値が変化したりすることがない。したがって、ヒータ電極の抵抗値を目標の抵抗値に設定しやすく、高い均熱性を達成することができる。【０００８】
本発明の静電チャックヒータにおいて、前記シートヒータは、前記シートヒータの表面に平行で高さの異なる第１電極領域と第２電極領域を有し、前記第１電極領域は複数のヒータ電極が配置された領域であり、前記第２電極領域は前記複数のヒータ電極のそれぞれに給電する複数のジャンパ線が配置された領域であり、前記ジャンパ線のうち前記ヒータ電極に接続される一端とは反対側の他端が前記シートヒータの外周側の所定位置に配置されていてもよい。こうすれば、各ヒータ電極に供給する電力を個別に制御することができるため、高い均熱性を達成しやすい。なお、「平行」には、完全に平行な場合のほか、完全に平行でなくても製造上の誤差・公差などは許容されるものとする。【０００９】
この場合、前記複数のジャンパ線は、それぞれ前記シートヒータの他方の面（支持台に樹脂接着された面）に設けられた複数のジャンパランドに電気的に接続され、前記複数のジャンパランドは、前記支持台に設けられた貫通孔に面していてもよい。こうすれば、ジャンパランドは支持台の裏面から露出しているため、ジャンパランドを外部電源に容易に接続することができる。【００１０】
また、前記複数のジャンパランドは、２つ以上がひと組となるように複数の組に分けられ、各組に属する前記ジャンパランドは、共通の前記貫通孔に面しており、該貫通孔に差し込まれた一つのフレキシブルな金属導線集合体を介して外部電源と電気的に接続されていてもよい。こうすれば、ジャンパランドごとに金属配線を１本ずつ用意する必要がないため、ジャンパランドを外部電源に接続する作業が簡素化される。また、フレキシブルな金属導線集合体を用いているため、ジャンパランドと金属導線集合体との間の応力を金属導線集合体が吸収することができる。【００１１】
更に、前記シートヒータは、前記第１電極領域及び前記第２電極領域と平行で高さの異なる第３電極領域を有し、前記第３電極領域は前記複数のヒータ電極に電気的に接続された共通のグランド電極が配置された領域であってもよい。こうすれば、グランド電極の配線を引き回す必要がない。なお、グランド電極は、シートヒータの他方の面（支持台に樹脂接着された面）に設けられたグランドランドに電気的に接続されていてもよい。このグランドランドは、複数のジャンパランドを複数の組に分けた場合には、各組に属するジャンパランドが面する貫通孔に対応して設けられていてもよい。その場合、グランドランドは、ジャンパランドに接続される金属導線集合体を利用して外部電源と電気的に接続されていてもよい。【００１２】
更にまた、前記シートヒータは、前記第１電極領域及び前記第２電極領域と平行で高さの異なる第４電極領域を有し、前記第４電極領域は前記ヒータ電極より高出力の１以上の基準ヒータ電極が配置された領域であってもよい。こうすれば、高出力の基準ヒータ電極によって静電チャックヒータの全体温度を高くすることができるし、基準ヒータ電極では確保できない均熱性を低出力のヒータ電極によって細かく制御することができる。【００１３】
このとき、前記第１電極領域、前記第２電極領域、前記第３電極領域及び前記第４電極領域は、前記シートヒータの前記一方の面（静電チャックに樹脂接着された面）から前記他方の面に向かってこの順で並んでいることが好ましい。こうすれば、ジャンパ線が配置された第２電極領域とグランド電極が配置された第３電極領域とは、基準ヒータ電極の熱を面方向に拡散させる熱拡散層として機能するため、静電チャックに載置されるウエハの均熱性が向上する。また、ヒータ電極は静電チャックの近くに配置されるため、ヒータ電極による温度調整の解像度が良好になり、ウエハの均熱性を細かく制御することができる。【００１４】
本発明の静電チャックヒータにおいて、前記静電チャックと前記シートヒータとの樹脂接着及び前記シートヒータと前記支持台との樹脂接着には、ボンディングシートが利用されていてもよい。ボンディングシートとしては、芯材の両面にアクリル又はシリコーンの樹脂層を備えたシートやエポキシ樹脂単独のシートなどが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】プラズマ処理装置１０の概略構成を示す断面図。
【図２】シートヒータ３０の内部構造を示す斜視図。
【図３】シートヒータ３０の一部を示す概略断面図。
【図４】シートヒータ３０に接続用フレキシブルプリント基板７５及びケーブル端子７７を取り付けた様子を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら以下に説明する。図１はプラズマ処理装置１０の概略構成を示す断面図、図２はシートヒータ３０の内部構造を示す斜視図である。
【００１７】
半導体製造装置であるプラズマ処理装置１０は、図１に示すように、真空チャンバ１２と、シャワーヘッド１４と、静電チャックヒータ２０とを備えている。真空チャンバ１２は、アルミニウム合金等によりボックス状に形成された容器である。シャワーヘッド１４は、真空チャンバ１２の天井面に設けられている。シャワーヘッド１４は、ガス導入管１６から供給されるプロセスガスを多数のガス噴射孔１８から真空チャンバ１２の内部へ放出する。また、シャワーヘッド１４は、プラズマ生成用のカソード板としての役割を果たす。静電チャックヒータ２０は、ウエハＷをウエハ載置面２２ａに吸着保持する装置である。以下、静電チャックヒータ２０について詳細に説明する。
【００１８】
静電チャックヒータ２０は、静電チャック２２、シートヒータ３０及び支持台６０を備えている。静電チャック２２の下面とシートヒータ３０の上面３０ａとは第１ボンディングシート８１を介して互いに接着されている。支持台６０の上面とシートヒータ３０の下面３０ｂとは第２ボンディングシート８２を介して互いに接着されている。各ボンディングシート８１，８２としては、ポリプロピレン製の芯材の両面にアクリル樹脂層を備えたシート、ポリイミド製の芯材の両面にシリコーン樹脂層を備えたシート、エポキシ樹脂単独のシートなどが挙げられる。
【００１９】
静電チャック２２は、円板状の部材であり、セラミックス焼結体２６に静電電極２４が埋設されたものである。セラミックス焼結体２６としては、例えば窒化アルミニウム焼結体やアルミナ焼結体などが挙げられる。静電チャック２２の上面は、ウエハＷを載置するウエハ載置面２２ａとなっている。セラミックス焼結体２６の厚みは、特に限定するものではないが、０．５〜４ｍｍが好ましい。
【００２０】
シートヒータ３０は、円板状の部材であり、耐熱性の樹脂シート３２に、補正ヒータ電極３４、ジャンパ線３６、グランド電極４０及び基準ヒータ電極４４を内蔵したものである。樹脂シート３２の材質としては、例えばポリイミド樹脂や液晶ポリマーなどが挙げられる。シートヒータ３０は、シートヒータ３０の上面３０ａに平行で高さの異なる第１電極領域Ａ１〜第４電極領域Ａ４（図２参照）を有している。
【００２１】
第１電極領域Ａ１は、多数のゾーンＺ１（例えば１００ゾーンとか３００ゾーン）に分けられている。各ゾーンＺ１には、補正ヒータ電極３４が一筆書きの要領で一端３４ａから他端３４ｂまでそのゾーンＺ１の全体に行き渡るように配線されている。図２では、第１電極領域Ａ１に点線で示す仮想線を引き、その仮想線で囲まれた部分をゾーンＺ１とした。この図２では、便宜上、１つのゾーンＺ１のみに補正ヒータ電極３４を示したが、他のゾーンＺ１にも同様の補正ヒータ電極３４が設けられている。また、シートヒータ３０の外形を一点鎖線で示した。
【００２２】
第２電極領域Ａ２には、複数の補正ヒータ電極３４のそれぞれに給電するジャンパ線３６が設けられている。そのため、ジャンパ線３６の数は補正ヒータ電極３４の数と一致する。第２電極領域Ａ２は、ゾーンＺ１の数よりも少ない数（例えば６ゾーンとか８ゾーン）のゾーンＺ２に分けられている。図２では、第２電極領域Ａ２に点線で示す仮想線を引き、その仮想線で囲まれた部分をゾーンＺ２とした。この図２では、便宜上、１つのゾーンＺ２のみにジャンパ線３６（一部）を示したが、他のゾーンＺ２にも同様のジャンパ線３６が設けられている。本実施形態では、一つのゾーンＺ２を第１電極領域Ａ１に投影したときの投影領域の中に入る複数の補正ヒータ電極３４を、同じ組に属するものとして説明する。一つの組に属する補正ヒータ電極３４の一端３４ａは、その組に対応するゾーンＺ２内のジャンパ線３６の一端３６ａに、第１電極領域Ａ１と第２電極領域Ａ２との間を上下方向に貫くビア３５（図１参照）を介して接続されている。そのジャンパ線３６の他端３６ｂはそのゾーンＺ２に設けられた外周領域３８まで引き出されている。その結果、同じ組に属する補正ヒータ電極３４に接続されたジャンパ線３６の他端３６ｂは、一つの外周領域３８にまとめて配置されている。その外周領域３８をシートヒータ３０の下面３０ｂに投影した領域Ｘ内には、各ジャンパ線３６の他端３６ｂとビア４１（図１参照）を介して接続されるジャンパランド４６ａが並んで配置されている。言い換えると、複数のジャンパランド４６ａは、２つ以上がひと組となって同じ領域Ｘに外部に露出するように配置されている。なお、補正ヒータ電極３４の比抵抗はジャンパ線３６の比抵抗以上とするのが好ましい。
【００２３】
第３電極領域Ａ３には、複数の補正ヒータ電極３４に共通のグランド電極４０が設けられている。各補正ヒータ電極３４は、第１電極領域Ａ１から第２電極領域Ａ２を経て第３電極領域Ａ３に至るビア４２（図１参照）を介してグランド電極４０に接続されている。また、グランド電極４０は、外周から外側にはみ出した突起４０ａを有している。この突起４０ａは、各外周領域３８の切欠３９と向かい合う位置に設けられている。この突起４０ａは、シートヒータ３０の下面３０ｂに設けられたグランドランド４６ｂにビア４３（図１参照）を介して接続されている。グランドランド４６ｂは、シートヒータ３０の下面３０ｂの領域Ｘ内にジャンパランド４６ａと共に設けられている。
【００２４】
第４電極領域Ａ４は、第１電極領域Ａ１に設けられた補正ヒータ電極３４の総数よりも少ない数（例えば４ゾーンとか６ゾーン）のゾーンＺ４に分けられている。各ゾーンＺ４には、補正ヒータ電極３４より高出力の基準ヒータ電極４４が一筆書きの要領で一端４４ａから他端４４ｂまでそのゾーンＺ４の全体に行き渡るように配線されている。図２では、第４電極領域Ａ４に点線で示す仮想線を引き、その仮想線で囲まれた部分をゾーンＺ４とした。この図２では、便宜上、１つのゾーンＺ４のみに基準ヒータ電極４４を示したが、他のゾーンＺ４にも同様の基準ヒータ電極４４が設けられている。各基準ヒータ電極４４の両端４４ａ，４４ｂは、第４電極領域Ａ４からシートヒータ３０の下面３０ｂに至る図示しないビアを介してシートヒータ３０の下面３０ｂに設けられた一対の基準ランド５０ａ，５０ｂに接続されている。
【００２５】
支持台６０は、図１に示すように、Ａｌ又はＡｌ合金などの金属で作製された円板状の部材であり、内部に冷媒流路６２が設けられている。冷媒流路６２の入口６２ａと出口６２ｂには、冷媒の温度を調整するチラー７０が接続されている。冷媒は、チラー７０から冷媒流路６２の入口６２ａに供給されると、支持台６０の全体に行き渡るように設けられた冷媒流路６２を通過し、冷媒流路６２の出口６２ｂからチラー７０へ戻され、チラー７０内で設定温度に冷やされたあと再び冷媒流路６２の入口６２ａに供給される。支持台６０は、支持台６０を上下方向に貫通する複数種類の貫通孔６４〜６７を有している。貫通孔６４は、静電電極２４の給電端子２５を外部に露出するための孔である。貫通孔６５は、シートヒータ３０の下面３０ｂの領域Ｘに設けられたランド群（ジャンパランド４６ａとグランドランド４６ｂ、図２参照）を外部に露出するための孔である。貫通孔６６，６７は、基準ヒータ電極４４の基準ランド５０ａ，５０ｂをそれぞれ外部に露出するものである。貫通孔６６，６７には、電気絶縁筒６６ａ，６７ａが挿入されている。なお、支持台６０は、その他に、図示しないがウエハＷをリフトアップするリフトピンを上下動するための貫通孔などを有している。
【００２６】
プラズマ処理装置１０は、更に、静電チャック電源７２、補正ヒータ電源７４、基準ヒータ電源７６及びＲＦ電源７９を備えている。静電チャック電源７２は、直流電源であり、貫通孔６４に挿入された給電棒７３を介して静電電極２４の給電端子２５に接続されている。補正ヒータ電源７４は、直流電源であり、貫通孔６５に挿入された金属導線集合体である接続用フレキシブルプリント基板（接続用ＦＰＣ）７５を介して補正ヒータ電極３４のジャンパランド４６ａ及びグランドランド４６ｂに接続されている。具体的には、図２に示す同じ組に属するジャンパランド４６ａ及びグランドランド４６ｂは、同じ領域Ｘに並べて設けられているため、一つの接続用ＦＰＣ７５を介して接続されている。接続用ＦＰＣ７５は、樹脂皮膜で覆われた金属導線７５ａ，７５ｂを帯状に束ねたケーブルであり、領域Ｘと対向する端部は各金属導線７５ａ，７６ｂが露出している。金属導線７５ａは、ジャンパランド４６ａを補正ヒータ電源７４のプラス極に接続するための導線であり、金属導線７５ｂは、グランドランド４６ｂを補正ヒータ電源７４のマイナス極に接続するための導線である。基準ヒータ電源７６は、交流電源であり、貫通孔６６に挿入されたケーブル端子７７を介して基準ヒータ電極４４の一方の基準ランド５０ａに接続されると共に、貫通孔６７に挿入されたケーブル端子７８を介して基準ヒータ電極４４の他方の基準ランド５０ｂに接続されている。ＲＦ電源７９は、プラズマ生成用の電源であり、アノード板として機能する支持台６０に高周波電力を供給するように接続されている。なお、カソード板として機能するシャワーヘッド１４は可変抵抗を介して接地されている。
【００２７】
次に、こうして構成されたプラズマ処理装置１０の使用例について説明する。まずウエハＷを静電チャック２２のウエハ載置面２２ａに載置する。そして、真空チャンバ１２内を真空ポンプにより減圧して所定の真空度になるように調整し、静電チャック２２の静電電極２４に直流電圧をかけてクーロン力又はジョンソン・ラベック力を発生させ、ウエハＷを静電チャック２２のウエハ載置面２２ａに吸着固定する。次に、真空チャンバ１２内を所定圧力（例えば数１０〜数１００Ｐａ）のプロセスガス雰囲気とする。この状態で、シャワーヘッド１４と支持台６０との間に高周波電圧を印加し、プラズマを発生させる。発生したプラズマによってウエハＷの表面がエッチングされる。この間、ウエハＷの温度が予め定めた目標温度となるように、図示しないコントローラが制御する。具体的には、コントローラは、ウエハＷの温度を測定する測温センサ（図示せず）からの検出信号を入力し、ウエハＷの測定温度が目標温度に一致するように、各基準ヒータ電極４４へ供給する電流や各補正ヒータ電極３４へ供給する電流、冷媒流路６２に循環させる冷媒の温度を制御する。特に、コントローラは、ウエハＷの温度分布が発生しないように各補正ヒータ電極３４へ供給する電流を細かく制御する。なお、測温センサは、樹脂シート３２に埋設されていてもよいし、樹脂シート３２の表面に接着されていてもよい。
【００２８】
次に、静電チャック２２の製造方法の一例を説明する。まず、セラミックスの成形体又は焼結体の円板部材を準備し、その一方の面に静電電極２４を形成する。静電電極２４は、電極ペーストをスクリーン印刷してもよいし、ＰＶＤやＣＶＤ、メッキ等により形成してもよい。続いて、その円板部材のうち静電電極２４が形成された面に、円板部材と同じ径の別の円板状成形体を積層して積層体とする。この積層体をホットプレス焼成し、静電電極２４が埋設されたセラミックス焼結体２６を得る。このセラミックス焼結体２６を研削又はブラスト等の加工により所望の形状、厚みに調整する。このとき、セラミックス焼結体２６の下面から静電電極２４に至るホールを設ける。このホールに、給電棒７３と一体化した給電端子２５を挿入し、給電端子２５と静電電極２４とをろう付けする。これにより、静電チャック２２が得られる。
【００２９】
シートヒータ３０の製造方法の一例を図３を用いて以下に説明する。補正ヒータ３４、ジャンパ線３６、グランド電極４０、基準ヒータ４４、ジャンパ線３６と同じ層に配置されたランド１１６、グランド電極４０と同じ層に配置されたランド１２０、基準ヒータ４４と同じ層に配置されたランド１２４，１２６、支持台６０（図１参照）との接合面に配置されたジャンパランド４６ａ、グランドランド４６ｂ及び基準ランド５０は、いずれも周知のフォトリソグラフィにより形成される。また、各層に形成された電極間を電気的に絶縁する樹脂層１１０、樹脂層１１８、樹脂層１２２及び樹脂層１２８、それに加えて最上層の樹脂層１３０は、ラミネートにより形成される。なお、各樹脂層としては、例えば、ポリイミド樹脂を用いてもよいし、液晶ポリマーを用いてもよい。更に、補正ヒータ電極３４とジャンパ線３６とを電気的に接続するビアＶ１、補正ヒータ電極３４とランド１１６とを電気的に接続するビアＶ２、ジャンパ線３６とランド１２０とを電気的に接続するビアＶ３、ランド１１６とグランド電極４０とを電気的に接続するビアＶ４、ランド１２０とランド１２４とを電気的に接続するビアＶ５、グランド電極４０とランド１２６とを電気的に接続するビアＶ６、ランド１２４とジャンパランド４６ａとを電気的に接続するビアＶ７、ランド１２６とグランドランド４６ｂとを電気的に接続するビアＶ８、基準ヒータ４４と基準ランド５０とを電気的に接続するビアＶ９は、対応する樹脂層の所定位置に形成したスルーホールに対し金属を充填することによって形成される。こうしたシートヒータ３０は、多層プリント配線基板の周知の製造方法を用いて容易に作成することができる。
【００３０】
そして、シートヒータ３０のジャンパランド４６ａ及びグランドランド４６ｂに接続用ＦＰＣ７５の金属導線７５ａ及び金属導線７５ｂをそれぞれはんだ付けすると共に、基準ランド５０にケーブル端子７７をはんだ付けする（図４参照）。続いて、シートヒータ３０に接続された接続用ＦＰＣ７５及びケーブル端子７７を、第２ボンディングシート８２を介して支持台６０の貫通孔６５及び貫通孔６６にそれぞれ挿通する。また、静電チャック２２の給電棒７３を、第１ボンディングシート８１を介してシートヒータ３０及び支持台６０の貫通孔６４に挿通する。この状態で加熱加圧処理を行い、第１及び第２ボンディングシート８１，８２を介して、静電チャック２２とシートヒータ３０と支持台６０を接着する。これにより、静電チャックヒータ２０が得られる。
【００３１】
以上説明した静電チャックヒータ２０では、シートヒータ３０の一方の面が静電チャック２２に樹脂接着され、他方の面が支持台６０に樹脂接着されたものであるため、補正ヒータ電極３４及び基準ヒータ電極４４をセラミックスの焼成温度に晒すことなく製造することができる。そのため、ヒータ電極３４，４４が熱で変形したり周囲の成分と反応して抵抗値が変化したりすることがない。したがって、ヒータ電極３４，４４の抵抗値を目標の抵抗値に設定しやすく、高い均熱性を達成することができる。
【００３２】
また、シートヒータ３０は、シートヒータ３０の上面３０ａに平行で高さの異なる第１電極領域Ａ１と第２電極領域Ａ２を有し、第１電極領域Ａ１には複数の補正ヒータ電極３４が設けられ、第２電極領域Ａ２には各補正ヒータ電極３４に給電する複数のジャンパ線３６が設けられている。そのため、各補正ヒータ電極３４に供給する電力を個別に制御することができ、高い均熱性を達成しやすい。
【００３３】
更に、各補正ヒータ電極３４に給電するジャンパランド４６ａは支持台６０の裏面から露出しているため、ジャンパランド４６ａを補正ヒータ電源７４に容易に接続することができる。
【００３４】
更にまた、複数のジャンパランド４６ａは、２つ以上がひと組となるように複数の組に分けられ、各組に属するジャンパランド４６ａは、共通の貫通孔６５に面しており、該貫通孔６５に差し込まれた一つのフレキシブルな接続用ＦＰＣ７５を介して補正ヒータ電源７４と電気的に接続されている。そのため、ジャンパランド４６ａごとに金属配線を１本ずつ用意する必要がなく、ジャンパランド４６ａを補正ヒータ電源７４に接続する作業が簡素化される。また、接続用ＦＰＣ７５を用いているため、ジャンパランド４６ａと接続用ＦＰＣ７５との間の応力を接続用ＦＰＣ７５が吸収することができる。
【００３５】
そしてまた、シートヒータ３０の第３電極領域Ａ３には複数の補正ヒータ電極３４に共通のグランド電極４０が設けられている。そのため、グランド電極４０の配線を引き回す必要がない。
【００３６】
そして更にまた、シートヒータ３０の第４電極領域Ａ４には補正ヒータ電極３４より出力が高く数の少ない基準ヒータ電極４４が設けられている。そのため、高出力の基準ヒータ電極４４によってウエハＷの全体温度を高くすることができるし、基準ヒータ電極４４では確保できない均熱性を低出力の補正ヒータ電極３４によって細かく制御することができる。
【００３７】
加えて、第１電極領域Ａ１、第２電極領域Ａ２、第３電極領域Ａ３及び第４電極領域Ａ４は、シートヒータ３０の上面３０ａから下面３０ｂに向かってこの順に並んでいる。これにより、ジャンパ線３６が配置された第２電極領域Ａ２とグランド電極４０が配置された第３電極領域Ａ３とは、基準ヒータ電極４４の熱を面方向に拡散させる熱拡散層として機能するため、静電チャック２２に載置されるウエハＷの均熱性が向上する。また、補正ヒータ電極３４は静電チャック２２の近くに配置されるため、補正ヒータ電極３４による温度調整の解像度が良好になり、ウエハＷの均熱性を細かく制御することができる。
【００３８】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００３９】
例えば、上述した実施形態において、ジャンパランド４６ａ及びグランドランド４６ｂは接続用ＦＰＣ７５の金属導線７５ａ及び金属導線７５ｂにはんだ付けして補正ヒータ電源７４に接続したが、特にこれに限定されない。例えば、ジャンパランド４６ａ及びグランドランド４６ｂを支持台６０に組み込んだコンタクトピンと接触させて補正ヒータ電源７４に接続してもよいし、静電チャックヒータ２０を搭載する装置（例えば真空チャンバ１２）に設けられたコンタクトピンと接触させて補正ヒータ電源７４に接続してもよい。
【００４０】
上述した実施形態では、シートヒータ３０の構造として、補正ヒータ電極３４の上に樹脂層１３０を設けたが、この樹脂層１３０を省略して補正ヒータ電極３４がシートヒータ３０の上面３０ａに露出するようにしてもよい。この場合、補正ヒータ電極３４を覆うように第１ボンディングシート８１が配置される。また、基準ヒータ電極４４の下に樹脂層１２２を設けたが、この樹脂層１２２を省略して基準ヒータ電極４４がシートヒータ３０の下面３０ｂに露出するようにしてもよい。この場合、基準ヒータ電極４４を覆うように第２ボンディングシート８２が配置される。
【００４１】
上述した実施形態では、すべての補正ヒータ電極３４に共通のグランド電極４０を設けたが、グランド電極４０を２以上に分割して設けてもよい。この場合、補正ヒータ電極３４を複数の組に分け、各組に属する補正ヒータ電極３４がその組に対応するグランド電極４０と接続されるようにすればよい。
【００４２】
上述した実施形態では、補正ヒータ電極３４と基準ヒータ電極４４を備えたシートヒータ３０を例示したが、補正ヒータ電極３４を省略し、それに伴ってジャンパ線３６やグランド電極も省略してもよい。この場合、複数の基準ヒータ電極４４によりゾーンごとに温度を制御することが可能なため、比較的高い精度の均熱性を達成することができる。あるいは、基準ヒータ電極４４を省略してもよい。この場合、多数の補正ヒータ電極３４によりゾーンごとに温度を細かく制御することが可能なため、高い精度の均熱性を達成することができる。
【００４３】
上述した実施形態では、補正ヒータ電極３４が配置された第１電極領域Ａ１、ジャンパ線３６が配置された第２電極領域Ａ２、グランド電極４０が配置された第３電極領域Ａ３及び基準ヒータ電極４４が配置された第４電極領域Ａ４を、シートヒータ３０の上面３０ａから下面３０ｂに向かってこの順に並べたが、順序を入れ替えてもよい。但し、ジャンパ線３６のジャンパランド４６ａを下面３０ｂに露出させることを考慮すると、補正ヒータ電極３４のすぐ下にジャンパ線３６を配置するのが好ましい。また、基準ヒータ電極４４を補正ヒータ電極３４やジャンパ線３６の上方に配置すると種々の不具合が生じるため、基準ヒータ電極４４は補正ヒータ電極３４やジャンパ線３６の下方に配置するのが好ましい。すなわち、基準ヒータ電極４４を補正ヒータ電極３４やジャンパ線３６の上方に配置すると、（１）基準ヒータ電極４４は補正ヒータ電極３４の熱を面方向に拡散する熱拡散層として機能してしまうので補正ヒータ電極３４による細かな温度調整が困難になる、（２）基準ヒータ電極４４の両端４４ａ，４４ｂを下面３０ｂに露出させるための穴を第１及び第２電極領域Ａ１，Ａ２に通す必要があるが、その穴を回避するように補正ヒータ電極３４を設計しなくてはならず、その穴の周りの温度制御が困難になる、（３）高出力の基準ヒータ電極４４の熱が下方向の支持台６０に向かって抜熱されにくくなる、という不具合が生じる。
【００４４】
上述した実施形態では、第１〜第４電極領域Ａ１〜Ａ４を一層ずつ設けたが、第１〜第４電極領域Ａ１〜Ａ４の少なくとも一つを多層（多段）にしてもよい。
【００４５】
本出願は、２０１５年８月２０日に出願された米国仮出願第６２／２０７，４８４号を優先権主張の基礎としており、引用によりその内容の全てが本明細書に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、例えばウエハＷにプラズマ処理を施す半導体製造装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  プラズマ処理装置、１２  真空チャンバ、１４  シャワーヘッド、１６  ガス導入管、１８  ガス噴射孔、２０  静電チャックヒータ、２２  静電チャック、２２ａ  ウエハ載置面、２４  静電電極、２５  給電端子、２６  セラミックス焼結体、３０  シートヒータ、３０ａ  上面、３０ｂ  下面、３２  樹脂シート、３４  補正ヒータ電極、３４ａ  一端、３４ｂ  他端、３５  ビア、３６  ジャンパ線、３６ａ  一端、３６ｂ  他端、３８  外周領域、３９  切欠、４０  グランド電極、４０ａ  突起、４１〜４３  ビア、４４  基準ヒータ電極、４４ａ  一端、４４ｂ  他端、４６ａ  ジャンパランド、４６ｂ  グランドランド、５０，５０ａ，５０ｂ  基準ランド、６０  支持台、６２  冷媒流路、６２ａ  入口、６２ｂ  出口、６４〜６７  貫通孔、６６ａ，６７ａ  電気絶縁筒、７０  チラー、７２  静電チャック電源、７３  給電棒、７４  補正ヒータ電源、７５  接続用ＦＰＣ、７５ａ，７５ｂ  金属導線、７６  基準ヒータ電源、７７，７８  ケーブル端子、７９  ＲＦ電源、８１  第１ボンディングシート、８２  第２ボンディングシート、１１０  樹脂層、１１６  ランド、１１８  樹脂層、１２０  ランド、１２２  樹脂層、１２４  ランド、１２６  ランド、１２８  樹脂層、１３０  樹脂層、Ｚ１〜Ｚ３  ゾーン、Ｖ１〜Ｖ９  ビア、Ａ１〜Ａ４  第１〜第４電極領域。
【図１】
2017029876.tif 000003
【図２】
2017029876.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年12月27日(2016.12.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス焼結体に静電電極が埋設された静電チャックと、
１又は複数のヒータ電極を有する樹脂シートであって一方の面が前記静電チャックに樹脂接着されたシートヒータと、
前記シートヒータの他方の面に樹脂接着された金属製の支持台と、
を備え、
前記シートヒータは、前記シートヒータの表面に平行で高さの異なる第１電極領域と第２電極領域を有し、前記第１電極領域は複数のヒータ電極が配置された領域であり、前記第２電極領域は前記複数のヒータ電極のそれぞれに給電する複数のジャンパ線が配置された領域であり、前記ジャンパ線のうち前記ヒータ電極に接続される一端とは反対側の他端が前記シートヒータの外周側の所定位置に配置されており、
更に、前記シートヒータは、前記第１電極領域及び前記第２電極領域と平行で高さの異なる第３電極領域を有し、前記第３電極領域は前記複数のヒータ電極に電気的に接続された共通のグランド電極が配置された領域である、
静電チャックヒータ。
【請求項２】
前記複数のジャンパ線は、それぞれ前記シートヒータの他方の面に設けられた複数のジャンパランドに電気的に接続され、
前記複数のジャンパランドは、前記支持台に設けられた貫通孔に面している、
請求項１に記載の静電チャックヒータ。
【請求項３】
前記複数のジャンパランドは、２つ以上がひと組となるように複数の組に分けられ、
各組に属する前記ジャンパランドは、共通の前記貫通孔に面しており、該貫通孔に差し込まれた一つのフレキシブルな金属導線集合体を介して外部電源と電気的に接続される、
請求項２に記載の静電チャックヒータ。
【請求項４】
前記シートヒータは、前記第１電極領域及び前記第２電極領域と平行で高さの異なる第４電極領域を有し、前記第４電極領域は前記ヒータ電極より高出力の１以上の基準ヒータ電極が配置された領域である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電チャックヒータ。
【請求項５】
前記第１電極領域、前記第２電極領域、前記第３電極領域及び前記第４電極領域は、前記シートヒータの前記一方の面から前記他方の面に向かってこの順で並んでいる、
請求項４に記載の静電チャックヒータ。
【請求項６】
前記静電チャックと前記シートヒータとの樹脂接着及び前記シートヒータと前記支持台との樹脂接着には、ボンディングシートが利用されている、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の静電チャックヒータ。
【国際調査報告】
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2017029876.tif 000008
2017029876.tif 000009
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