TWI559441B - Electrostatic chuck - Google Patents

Description

靜電夾頭 [相關申請案之相互參照]

本申請案係主張基於2014年6月23日向日本國特許廳提出申請之特願第2014-128315號之優先權，且將特願第2014-128315號之所有揭示內容藉參照的方式併入本申請案中。

本發明係關於一種例如利用於半導體晶圓之固定、半導體晶圓之平面度的矯正等之靜電夾頭。

長久以來，於半導體製造裝置中，有對半導體晶圓(例如矽晶圓)進行乾式蝕刻(例如，電漿蝕刻)等之處理。為了提高此乾式蝕刻之精度，需要確實地將半導體晶圓固定，因此，作為固定半導體晶圓之固定手段，已提出利用靜電引力對半導體晶圓進行固定之靜電夾頭(例如，參照專利文獻1)。

具體而言，專利文獻1記載之靜電夾頭中，於陶瓷絕緣板之內部具有吸附用電極，利用使電壓施加於此吸附用電極時產生之靜電引力，使半導體晶圓吸附於陶瓷絕緣板之上面(吸附面)。此靜電夾頭係藉由將金屬基部接合於陶瓷絕緣板之下面(接合面)而構成。

此外，近年來已知有一種技術，為了適宜地對吸附於吸附面之半導體晶圓進行加工，使靜電夾頭具有能調節(加熱或冷卻)半導體晶圓之溫度的功能。

例如，已知有一種技術，其於陶瓷絕緣板內設置(例如，形成為螺旋狀之)加熱器電極而作為發熱體，且利用加熱器電極將陶瓷絕緣板加熱，藉以對吸附面上之半導體晶圓進行加熱。

並且，該專利文獻1中揭示有一種技術，藉由於陶瓷絕緣板內設置開口於吸附面之冷卻用氣體流路，使流經冷卻用氣體流路之冷卻用氣體(例如氦氣)接觸於吸附面上之半導體晶圓，對半導體晶圓進行冷卻。

另一方面，於該構造之靜電夾頭中，由於陶瓷絕緣板及金屬基部之熱膨脹率不同，因此，若溫度有變化，會有因陶瓷絕緣板與金屬基部之間產生之熱應力，而使得靜電夾頭產生翹曲之可能。

作為其對策，近年來提出了於陶瓷絕緣板與金屬基部之間設置應力緩和層的技術(例如，參照專利文獻2)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2005-136104號公報

[專利文獻2]日本特開2009-71023號公報

該加熱器電極係藉由使用例如W等之加熱器電極的材料(發熱體糊膏)，例如藉由網版印刷將細線形成為螺旋狀或蛇行狀等而製作，但於製造步驟中，於加熱器電極之厚度或寬度等產生有不一致等的情況時，於與半導體晶圓接觸之陶瓷絕緣體上也會產生溫度不均(平面方向之溫度偏差)，其結果，存在有於半導體晶圓也產生溫度不均之問題。

並且，若如上述於半導體晶圓存在有溫度不均，則於例如藉由電漿蝕刻而於半導體晶圓形成圖案之情況下，容易產生處理程度不一致等問題，因而會造成良率降低。

於本發明之一態樣，期能提供一種靜電夾頭，其能降低靜電夾頭之吸附側(第1主面側)的溫度不均、即對吸附於靜電夾頭之被吸附物的溫度不均之產生。

(1)本發明之一態樣的靜電夾頭，其具備吸附用基板、加熱器構件、異向性熱傳導體、金屬層及黏著劑層，且利用將電壓施加於吸附用電極時產生之靜電引力，使被吸附物吸附於吸附用基板之第1主面。

該吸附用基板係具備第1主面及第2主面，並具有吸附用電極。加熱器構件係配置於第2主面側，具有加熱吸附用基板之發熱體。異向性熱傳導體係具有上面及下面且熱傳導率根據方向而異者，且以面方向之熱傳導率較厚度方向的熱傳導率大之方式配置於吸附用基板與加熱器構件之間。金屬層係以覆蓋異向性熱傳導體之 上面及下面的方式分別接合於異向性熱傳導體。黏著劑層係配置於各金屬層之表面，進行與吸附用基板或加熱器構件之接合。兩金屬層之至少一者，係使熔融之金屬固化而形成的金屬熔接層。

亦即，靜電夾頭係於吸附用基板與加熱器構件之間，具備熱傳導率根據方向而異之異向性熱傳導體，具體而言則為面方向之熱傳導率較厚度方向的熱傳導率大之異向性熱傳導體。

再者，其中所指之上面及下面，顯示異向性熱傳導體之厚度方向的一面及另一面。此外，面方向係指與厚度方向垂直之方向，即異向性熱傳導體擴大之平面方向。再者，異向性熱傳導體係於上面與下面之間具有規定的厚度，厚度方向即指此厚度之方向。(以下同樣)

因而，即使於因設於加熱器構件之發熱體的構造或配置等(根據發熱體之部位)而於發熱狀態存在有不勻之情況，由於藉由異向性熱傳導體，於面方向較厚度方向更易傳導熱，因此，可緩和其面方向之溫度不均。藉此，可減小吸附用基板之溫度不均(即基板表面之面方向的溫度不均)。亦即，可將基板表面之面方向之溫度均勻化。

藉此，由於可減小吸附於吸附用基板之半導體晶圓等吸附物的溫度不均，因此，可減少例如像藉由電漿蝕刻而於半導體晶圓形成圖案之情況那樣處理程度不一致等的問題之產生，可提高良率。

在此，藉由異向性熱傳導體以緩和溫度不均之理由，可考慮是因為以下之原因：由於此異向性熱傳 導體於厚度方向不易傳導溫度，因此即使於加熱器存在有溫度不均之情況，加熱器之溫度仍首先會在與厚度方向垂直之面方向(與基板表面同樣之平面方向)傳導溫度，待溫度於異向性熱傳導體內部均勻化之後，其均勻化之溫度被傳導至吸附用基板側。

再者，作為厚度方向與面方向之熱傳導率的差，根據本發明者之研究，只要為例如100倍以上，即可適宜地減少溫度不均，故而較佳。

並且，此靜電夾頭係具備以覆蓋異向性熱傳導體之上面及下面的方式分別接合於異向性熱傳導體之金屬層，並於各金屬層之表面具備進行與吸附用基板或加熱器構件的接合之各黏著劑層，而且，兩金屬層之至少一者，係使熔融之金屬固化而形成的金屬熔接層。

亦即，於異向性熱傳導體之上面形成有一金屬層，於此一金屬層的表面形成有一黏著劑層，於此一表面側(吸附側：例如表側)配置有吸附用基板。同樣地，於異向性熱傳導體之下面形成有另一金屬層，於另一金屬層的表面形成有另一黏著劑層，於另一表面側(與吸附側相反之側：例如背側)配置有加熱器構件。

例如使用石墨而構成之異向性熱傳導體(例如石墨片)，通常由於黏著劑之濕潤性低，因此，使用黏著劑將異向性熱傳導體與層積方向(即，異向性熱傳導體之厚度方向)之構件(吸附用基板或加熱器構件)接合，並不容易。

相對於此，於此靜電夾頭中，由於在異向性 熱傳導體之上面及下面形成有與黏著劑的接合性較異向性熱傳導體高之金屬層，因此提高與黏著劑層之接合性。藉此，具有異向性熱傳導體與黏著劑層(即吸附用基板或加熱器構件)之接合性高的優點。

加之，於此靜電夾頭中，兩金屬層之至少一者，係使熔融之金屬固化而形成的金屬熔接層。

此金屬熔接層係藉由塗布等使熔融之金屬附著於異向性熱傳導體，然後使之固化而形成，因此，與異向性熱傳導體緊密而牢固地接合。例如像石墨那樣，於在異向性熱傳導體具有間隙之情況，熔融之金屬進入其間隙而牢固地接合。

如此，金屬熔接層牢固地密接於異向性熱傳導體，接合性高，因此，容易自異向性熱傳導體朝金屬熔接層傳導熱，而且，金屬熔接層本身容易於面方向傳導熱。藉此，根據此點也可大為降低吸附用基板之溫度不均。亦即，可將基板表面之面方向的溫度更均勻化。

此外，金屬熔接層於藉由塗布等形成時，可容易對其厚度進行調節(亦即，可容易增加厚度)。藉此，於增加了其厚度之情況下，由於熱傳導性高之金屬層，以足夠之厚度擴大於面方向，因此可更大幅地降低吸附用基板之溫度不均。亦即，可將基板表面之面方向的溫度進一步均勻化。

此金屬熔接層係牢固地密接於異向性熱傳導體，因此具有接合性高，且於金屬熔接層與異向性熱傳導體之間不易產生剝離的功效。

再者，作為金屬熔接層之厚度，只要在例如50μm~300μm之範圍，就不易剝離且牢固地接合於異向性熱傳導體，而且具有高的熱傳導性，故而較適宜。

(2)上述的靜電夾頭也可具備以覆蓋位於該異向性熱傳導體之該上面與該下面之間的側面之方式使熔融之金屬固化而形成的金屬熔接層。

例如像石墨那樣，於異向性熱傳導體為(於該層積方向)層積有多數之薄膜的構造之情況，容易自垂直方向之端面(側面)產生剝離。

相對於此，於此靜電夾頭中，以金屬熔接層覆蓋異向性熱傳導體之側面，因此具有不易產生異向性熱傳導體之剝離的功效。

再者，若以自異向性熱傳導體之側面至上面或下面(尤其是兩面)的方式連續地形成金屬熔接層，則更不易產生剝離。

尤其是，若以覆蓋異向性熱傳導體之全表面(全部之表面)的方式形成金屬熔接層，則異向性熱傳導體與金屬熔接層之剝離又更不易產生，故而較佳。

(3)於該靜電夾頭中，該金屬熔接層也可為藉由金屬熔射而形成之金屬熔射層。

此靜電夾頭係例示金屬熔接層之形成方法者。

再者，除金屬熔射外，還可採用將異向性熱傳導體浸漬於熔融之金屬中的方法等。

(4)上述的靜電夾頭也可於該吸附用基板與該異向性熱傳導體之該上面側的該黏著劑層之間具備另外的加 熱器構件，該另外的加熱器構件具有加熱該吸附用基板之另外的發熱體。該另外的加熱器構件之另外的發熱體，也可具備以可根據面方向的位置將該吸附用基板之溫度調節為不同之溫度的方式分離配置於該面方向之不同位置的複數個發熱體。

於該靜電夾頭中，可將吸附用基板(即被吸附材)之面方向的溫度均勻化。然而，例如，根據被吸附材之加工內容等，有欲需根據位置而隨意調節吸附用基板(即被吸附材)之面方向的溫度。

於是，於此靜電夾頭中，另外的發熱體係由以可根據面方向的位置將吸附用基板之溫度調節為不同之溫度的方式分離配置於面方向之不同位置的複數個發熱體構成。藉此，藉由將複數個發熱體之溫度分別控制為希望的溫度，可根據面方向之位置將吸附用基板的溫度調節為不同之溫度。並且，還可根據各另外的發熱體之電力量預測溫度差。

亦即，藉由控制分離之各另外的發熱體的溫度，可根據面方向之位置容易地將被吸附材的溫度調節為希望之溫度。

(5)本發明之另一態樣的靜電夾頭，係具備吸附用基板、加熱器構件、異向性熱傳導體、及與該加熱器構件不同之另外的加熱器構件，且利用對吸附用電極施加電壓時產生之靜電引力，使被吸附物吸附於基板之第1主面。

該吸附用基板係具備第1主面及第2主面，並具有吸附用電極。加熱器構件係配置於第2主面側，具有 加熱吸附用基板之發熱體。異向性熱傳導體係具有上面及下面且熱傳導率根據方向而異者，且以面方向之熱傳導率較厚度方向的熱傳導率大之方式配置於吸附用基板與加熱器構件之間。另外的加熱器構件係配置於吸附用基板與異向性熱傳導體之間，具有加熱吸附用基板之另外的發熱體。此另外的發熱體係具備以可根據面方向之位置將吸附用基板的溫度調節為不同之溫度的方式分離配置於面方向之不同位置的複數個發熱體。

此靜電夾頭係與上述一形態之靜電夾頭同樣，於吸附用基板與加熱器構件之間具備熱傳導率根據方向而異的異向性熱傳導體、即面方向之熱傳導率較厚度方向的熱傳導率大之異向性熱傳導體。

藉此，即使於因設於加熱器構件之發熱體的構造或配置等(根據發熱體之位置)而於發熱狀態存在有不勻之情況，由於藉由異向性熱傳導體，於面方向較厚度方向更易傳熱，因此，可緩和面方向之溫度不均。

藉此，可減低吸附用基板之溫度不均(即基板表面之面方向的溫度不均)。亦即，可將基板表面之面方向之溫度均勻化。

藉此，由於可降低吸附於吸附用基板之半導體晶圓等的吸附物之溫度不均，因此，可減少例如像藉由電漿蝕刻而於半導體晶圓形成圖案之情況那樣處理程度不一致等的問題之產生。結果，於加工被吸附材的情況，可提高良率。

並且，於此靜電夾頭中，另外的發熱體係具 備以可根據面方向之位置將吸附用基板的溫度調節為不同之溫度的方式分離配置於面方向之不同位置的複數個發熱體。藉此，藉由將複數個發熱體之溫度分別控制為希望之溫度，可根據面方向之位置將吸附用基板的溫度調節為不同之溫度。

亦即，於具有欲根據其位置不同而不同地控制吸附用基板(即被吸附材)之面方向的溫度之需求(課題)的情況，可像此靜電夾頭那樣，藉由控制分離之各發熱體之溫度，可容易以面方向之溫度不同的方式將被吸附材之溫度調節為希望之溫度。

(6)該靜電夾頭也可具備以覆蓋該異向性熱傳導體之該上面及該下面的方式分別接合於該異向性熱傳導體之金屬層，並於該各金屬層之表面具備進行與該加熱器構件或該另外的加熱器構件之接合的各黏著劑層。

由於該金屬層與黏著劑層之接合性高，因此，具有異向性熱傳導體與各加熱器構件之接合性高之優點。

(7)於該靜電夾頭中，該加熱器構件之發熱體，也可具備分離配置於該面方向之不同的位置之複數個發熱體，且該另外的發熱體中分離配置之發熱體的數量係較於該發熱體中分離配置之發熱體的數量多。

此靜電夾頭中，也可構成為不僅僅是在另外的發熱體，於發熱體中也具備分離配置於面方向之不同位置的複數個發熱體。

藉此，不僅僅是另外的發熱體，於發熱體中，也可 藉由將複數個發熱體之溫度分別控制為希望的溫度，而將吸附用基板之溫調節為希望的溫度。

亦即，於發熱體及另外的發熱體中，藉由控制分離之各發熱體的溫度，可更容易地將被吸附材之溫度調節為希望的溫度。

(8)於該靜電夾頭中，該各加熱器構件也可構成為，除該各發熱體外，主要使用陶瓷或聚醯亞胺。

此靜電夾頭係例示加熱器構件或另外的加熱器構件之構成者。

亦即，作為加熱器構件或另外的加熱器構件之絕緣部分的材料，例如，也可採用與吸附用基板同樣之陶瓷材料或聚醯亞胺(聚醯亞胺樹脂)。

具體而言，作為構成加熱器構件之發熱體的周圍之材料，或構成另外的加熱器構件之另外的發熱體的周圍之材料，也可採用陶瓷及聚醯亞胺。

其中，各加熱器構件係指該加熱器構件及另外的加熱器構件，各發熱體係指該發熱體及另外的發熱體。

(9)於該靜電夾頭中，該異向性熱傳導體也可使用石墨構成。

此靜電夾頭係例示異向性熱傳導體之材料者。

再者，除石墨外，例如可採用聚醯亞胺樹脂等。

以下，對作為上述之各構成而可採用的構成進行說明。

‧作為靜電夾頭，採用於吸附用基板之第2主面側配 置板狀之異向性熱傳導體、板狀之加熱器構件、板狀之金屬基部，且藉由黏著劑層將此等構件接合之構成。

再者，也可於吸附用基板與異向性熱傳導體之間、或異向性熱傳導體與各加熱器構件之間配置其他各種構件(不是異向性熱傳導體之構件)。

‧作為構成吸附用基板之主要之材料(導電部分以外之絕緣材料)，也可採用上述之陶瓷。此外，於以陶瓷構成之情況，也可層積形成複數個陶瓷層。此情況下，可容易於內部形成各種之構造。

陶瓷係可採用以氧化鋁、三氧化二釔(氧化釔)、氮化鋁、氮化硼、碳化矽、氮化矽等高溫燒成陶瓷為主成分之燒結體。

此外，根據用途，也可採用以於硼矽酸系玻璃、硼矽酸鉛系玻璃中添加氧化鋁等之無機陶瓷填料的玻璃陶瓷等低溫燒成陶瓷為主成分之燒結體，或者也可採用以鈦酸鋇、鈦酸鉛、鈦酸鍶等之電介質陶瓷為主成分的燒結體。

再者，於半導體製造之乾式蝕刻等的各處理中，採用各種使用電漿之技術，於使用電漿之處理中，多採用鹵素氣體等之腐蝕性氣體。因此，對曝露於腐蝕性氣體或電漿之靜電夾頭，要求高耐蝕性。藉此，吸附用基板也可由以對腐蝕性氣體或電漿具有耐蝕性之材料、例如氧化鋁或三氧化二釔為主成分的材料構成。

‧作為構成吸附用電極、加熱器之導體的材料，並無特別限制，但於藉由同時燒成法形成此等導體 及陶瓷部分之情況，導體中之金屬粉末需要為較陶瓷絕緣板之燒成溫度高之高熔點。例如，於使用高溫燒成陶瓷(例如氧化鋁等)構成陶瓷部分之情況，作為導體中之金屬粉末，也可採用鎳(Ni)、鎢(W)、鉬(Mo)、錳(Mn)等及這些之合金。

於使用低溫燒成陶瓷(例如玻璃陶瓷等)構成此陶瓷部分之情況，作為導體中之金屬粉末，也可採用銅(Cu)或銀(Ag)等及這些之合金。

此外，於使用高介電率陶瓷(例如鈦酸鋇等)構成陶瓷部分之情況，作為導體中之金屬粉末，也可採用鎳(Ni)、銅(Cu)、銀(Ag)、鈀(Pd)、白金(Pt)等及這些之合金。

再者，吸附用電極及加熱器，也可採用使用含有金屬粉末之導體糊膏，且藉由先前周知之手法、例如印刷法等進行塗布之後，利用燒成形成之方法。

‧作為被吸附物，也可採用半導體晶圓、玻璃基板等。

‧作為構成金屬熔接層之材料，可列舉鋁(Al)及該合金。詳細而言，例如可採用鋁及鋅(Zn)之合金。此外，作為形成金屬熔接層之方法，也可採用金屬熔射法等。

再者，以金屬熔射法形成之金屬熔接層，於對在層之厚度方向剖斷的截面觀察時，通常具有由扁平化之顆粒構成的構造(片層結構)。亦即，通常具備使用被稱為片層之圓盤狀或層狀的顆粒而構成之構造。

此外，於金屬層不是金屬熔接層之情況，可舉出金屬鍍敷層，作為其材料，可採用鎳(Ni)、金(Au)等之金屬單體及這些的合金。再者，作為形成金屬鍍敷層之鍍敷方法，也可採用周知之無電解鍍敷等。

或者，於金屬層不是金屬熔接層之情況，作為形成此金屬層之方法，例如也可採用AD(氣膠沉積)法或冷噴霧法等。

再者，於藉由該鍍敷法、AD(氣膠沉積)法、冷噴霧法形成之金屬層中，通常大多看不見上述片層結構。

‧作為構成黏著劑層之材料，例如，也可採用矽酮樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂等之樹脂材料、或銦等之金屬材料。

尤其是，作為構成黏著劑層之材料，也可選擇例如具有100℃以上之耐熱性的各種樹脂製黏著劑。此外，作為構成黏著劑層之材料，也可較陶瓷為低熱傳導性。此情況下，可提高抑制上述溫度不均之性能。

此外，由於陶瓷材料之熱膨脹率與金屬基部的熱膨脹率之差大，因此，黏著劑層也可由具有作為緩衝材之功能的可彈性變形(柔軟)之樹脂材料構成。

亦即，黏著劑層也可具有陶瓷與異向性熱傳導體之間的熱膨脹率及柔軟性。

此情況下，黏著劑層係較陶瓷及異向性熱傳導體具有柔軟性，因此可緩和施加於與黏著劑層鄰接之構件間的熱應力。藉此，可抑制因靜電夾頭之熱應力而引起的 變形(翹曲)。

再者，此處所指之柔軟性係顯示施加有外力時之柔軟度(彎曲容易度)，例如可以楊氏係數顯示。亦即，黏著劑層係相較於陶瓷及異向性熱傳導體之楊氏係數低。

再者，作為金屬基部之材料，也可採用銅(Cu)、鋁(Al)、鐵(Fe)、鈦(Ti)等。

1、81‧‧‧靜電夾頭

3‧‧‧半導體晶圓

5、85‧‧‧金屬基部

7、83‧‧‧吸附用構件

9、87‧‧‧吸附用基板

11、89‧‧‧石墨片

13、91‧‧‧第1加熱器構件

17‧‧‧吸附面

19、95‧‧‧吸附用電極

21、111‧‧‧第1發熱體

23、25、71、73、101、103‧‧‧金屬熔接層

27、29、32、105、107、109‧‧‧黏著劑層

75‧‧‧金屬鍍敷層

93‧‧‧第2加熱器構件

97‧‧‧第2發熱體

圖1為顯示於厚度方向將實施例1之靜電夾頭剖斷的示意說明圖。

圖2為顯示於厚度方向將實施例1之靜電夾頭剖斷的局部放大說明圖。

圖3為於厚度方向將石墨片等剖斷且顯示其一部分的立體圖。

圖4為於厚度方向將石墨片等剖斷且顯示各方向之熱傳導率的差異之說明圖。

圖5A為顯示吸附用電極之俯視圖，圖5B為顯示與吸附用電極連接之通孔的俯視圖。

圖6A為顯示第1加熱器構件之一部分即第1發熱體的俯視圖，圖6B為顯示與第1發熱體連接之通孔的俯視圖，圖6C為顯示內部導電層之俯視圖，圖6D為顯示與內部導電層連接之通孔的俯視圖。

圖7A為於厚度方向將變形例1之石墨片等剖斷且顯示其一部分的立體圖，圖7B為於厚度方向將變形例2之石 墨片等剖斷且顯示其一部分的立體圖。

圖8為顯示於厚度方向將實施例2之靜電夾頭剖斷的示意說明圖。

圖9為於顯示厚度方向將實施例2之靜電夾頭剖斷的局部放大說明圖。

圖10A為顯示吸附用電極之俯視圖，圖10B為顯示第2加熱器構件之第2發熱體的俯視圖，圖10C為顯示與第2發熱體連接之通孔的俯視圖，圖10D為顯示內部導電層之俯視圖，圖10E為顯示與內部導導電層連接之通孔的俯視圖。

圖11A為顯示第1加熱器構件之一部分即第1發熱體的俯視圖，圖11B為顯示與第1發熱體連接之通孔的俯視圖，圖11C為顯示內部導電層之俯視圖，圖11D為顯示與內部導電層連接之通孔的俯視圖。

下面，對用以實施本發明之形態(實施例)進行說明。

[實施例1]

在此，例舉有例如可吸附保持半導體晶圓之靜電夾頭。

a)首先，對實施例1之靜電夾頭的構造進行說明。

如圖1之示意圖所示，實施例1之靜電夾頭1，係於前端側(吸附側：圖1之上側)吸附半導體晶圓3之裝置。此靜電夾頭1係於例如直徑340mm×厚度20mm之圓盤狀的金屬基部(冷卻板)5之厚度方向的一側(圖1之上側)，為了 吸附半導體晶圓3而接合有例如直徑300mm×厚度3mm之圓盤狀的吸附用構件7。

再者，該厚度方向係指圖1之上下方向(層積方向：Z方向)，與此厚度方向垂直之方向，係圓盤狀之靜電夾頭1平面擴大的方向(面方向：平面方向)。

實施例1中，如後續詳述，吸附用構件7係層積圓盤狀之吸附用基板9、圓盤狀之異向性熱傳導體即石墨片11、圓盤狀之第1加熱器構件13等的板狀構件等而形成。

再者，如眾所周知，於靜電夾頭1之內部設置有供給用以冷卻半導體晶圓3的氦等之冷卻用氣體的通道即冷卻用氣體供給流路、及冷卻用氣體供給流路於靜電夾頭1之厚度方向開口的開口部，恕於圖中省略(以下同樣)。

吸附用基板9及加熱器構件(以下稱為第1加熱器構件)13，主要為層積後述之複數個陶瓷層而成者，(其絕緣部分)係以氧化鋁作為主成分之氧化鋁質燒結體。

另一方面，金屬基部5例如為由鋁或鋁合金構成之金屬製，於其內部設置有填充冷卻吸附用構件7之冷卻用液體(例如氟化液或純水)的冷卻用空間15。

如圖2詳細所示，吸附用基板9層積有5層第1~第5陶瓷層9a、9b、9c、9d、9e，第1加熱器構件13層積有3層之第6~第8陶瓷層13a、13b、13c。再者，於同圖中，吸附用基板9之上面為第1主面(吸附面17)，下面為第2主面。

吸附用基板9之構成，基板上與先前之構成大致相同，於其內部且吸附面17之(同圖)下方以於平面方向擴大之方式配置有吸附用電極19。其中，於第2、第3陶瓷層9b、9c之間形成有吸附用電極19。

吸附用電極19係指於使用靜電夾頭1之情況，施加直流高電壓，藉此產生吸附半導體晶圓3之靜電引力(吸附力)，且利用此吸附力吸附固定半導體晶圓3者。

此外，第1加熱器構件13係於其內部以在平面方向擴大之方式配置有發熱體(以下，稱為第1發熱體)21。於此，在第6、第7陶瓷層13a、13b之間形成有第1發熱體21。

再者，吸附用電極19或第1發熱體21，例如由鎢構成。

於實施例1中，於吸附用基板9與第1加熱器構件13之間配置有呈層狀的異向性熱傳導體即石墨片11。

此外，於石墨片11之厚度方向(Z方向)的上面11a及下面11b(兩表面)，以覆蓋其全表面之方式形成有接合於石墨片11之例如由鋁構成的金屬層23、25。再者，上面11a係與下面11平行。

此金屬層23、25係使熔融之例如鋁固化而形成的金屬熔接層。詳細而言，金屬層23、25係藉由金屬熔射而形成之金屬熔射層。再者，此金屬層(以下稱為金屬熔接層)23、25之厚度，為50μm~300μm之範圍內的例如200μm。

並且，於吸附用基板9與上側之金屬熔接層23 之間配置有例如由矽酮樹脂構成的黏著劑層27，於下側之金屬熔接層25與第1加熱器構件13之間也配置有同樣之黏著劑層29。

再者，於第1加熱器構件13與金屬基部5之間也配置有同樣之黏著劑層32。

藉由此等黏著劑層27~31，將吸附用基板9、石墨片11、第1加熱器構件13及金屬基部5一體接合。

其中，構成黏著劑層27~31之矽酮樹脂，係柔軟性較氧化鋁或石墨高，楊氏係數較氧化鋁或石墨小之值。

如圖3之局部所示，石墨片11例如為直徑300mm×厚度1mm之圓盤狀的構件。

此石墨片11係熱傳導率根據方向而異之異向性熱傳導體，於實施例1中，如圖4所示，具有相對於層積(厚度)方向而垂直之(面)方向(圖4之左右方向：平面方向)的熱傳導率較層積(厚度)方向(圖4之上下方向)之熱傳導率大的特性。

具體而言，層積方向(Z方向)之熱傳導率為7W/mK，相對於層積方向之垂直方向(平面方向：XY平面之方向)的熱傳導率為1700W/mK，熱傳導率之差為240倍以上。再者，XY平面之X方向，係圖5A之左右方向，Y方向係圖5A之上下方向(與X方向垂直之方向)。

b)其次，對實施例1之靜電夾頭1的電氣構成進行說明。

[吸附用電極19]

如圖5A-5B所示，吸附用電極19之形狀，俯視為圓形。其中，「俯視」係指自該層積方向(Z方向)觀察之狀態(以下相同)。

於吸附用電極19之後端側(圖1之下方)，與吸附用電極19之軸中心同軸地配置有吸附用導電部(通孔)31。

如該圖1所示，此吸附用電極19經由通孔31連接於金屬化(metalized)層33。再者，金屬化層33係露出於自靜電夾頭之後端側的表面沿層積方向延伸的內部孔35之表面。

此外，於金屬化層33設置有內部連接端子39，且於內部孔35內同軸嵌入有筒狀之絕緣構件41。再者，於內部連接端子39安裝有端子金屬件43，以供給產生靜電引力之電力。

[第1加熱器構件13]

如圖6A所示，第1加熱器構件13之第1發熱體21，係於相同平面圍繞軸中心來回圍繞多層而形成。

如圖6B所示，於此第1發熱體21之後端側(圖1之下方)，以與第1發熱體21之一對端子部45、47連接的方式配置有一對通孔49、51。

如圖6C所示，於一對通孔49、51之後端側，以與一對通孔49、51連接之方式配置有俯視為大致半圓形狀之一對內部導電層(驅動器)53、55。

如圖6D所示，於一對內部導電層53、55之後端側，以與一對內部導電層53、55連接之方式配置有一 對通孔57、59。

如該圖1所示，此一對通孔57、59分別與金屬化層61連接(圖1中僅顯示一者)。再者，金屬化層61係露出於自靜電夾頭1之後端側的表面沿層積方向延伸之內部孔63的表面。

此外，於金屬化層61設置有內部連接端子65。並且，於內部孔63內同軸嵌入有筒狀之絕緣構件67。再者，於內部連接端子65安裝有端子金屬件69，以供給加熱第1發熱體21之電力。

再者，於靜電夾頭1之吸附用電極19及第1加熱器構件13的第1發熱體21連接有電源電路(未圖示)，用以經由上述電性構成供給使各自動作之電力。

c)其次，對實施例1之靜電夾頭1的製造方法，簡單地進行說明。

(1)雖未圖示，作為原料，將主要成分即Al₂O₃：92重量%、MgO：1重量%、CaO：1重量%、SiO₂：6重量%之各粉末混合，以球磨機進行50~80小時濕式粉碎之後，進行脫水乾燥。

(2)然後，於此粉末內添加甲基丙烯酸異丁酯(Methacrylic Acid Isobutyl Ester)：3重量%、丁酯：3重量%、硝化纖維素：1重量%、鄰苯二甲酸二辛酯：0.5重量%，再添加三氯乙烯、n-丁醇作為溶劑，以球磨機混合之後，作成有流動性之漿液。

(3)接著，將此漿液減壓脫泡之後呈平板狀流出並漸冷，使溶劑發散，形成(與第1~第8陶瓷層9a~9e 、13a~13c對應之)第1~第8氧化鋁坯片(Alumina green sheet)。

然後，對此第1~第8氧化鋁坯片之全部或任一者，於必要之部位開設作為冷卻用氣體供給流路等的冷卻氣體之流路的空間或貫通孔、作為內部孔35、63之空間、及作為通孔31、49、51、57、59之穿孔。

(4)並且，於該氧化鋁坯片用之原料粉末中混合鎢粉，藉由與上述同樣之方法作成漿液狀，作為金屬化墨水。

(5)然後，為了形成吸附用電極19、第1發熱體21、內部導電層53、55，使用上述金屬化墨水，藉由通常之網版印刷法，於與吸附用電極19、第1發熱體21、內部導電層53、55之形成部位對應的氧化鋁坯片上印刷各圖案。再者，為了形成通孔31、49、51、57、59，對穿孔填充金屬化墨水。

(6)接著，以形成冷卻氣體之流路等的方式對第1~第5氧化鋁坯片進行對位並熱壓接，形成(吸附用基板用之)第1層積片。同樣地，以形成冷卻氣體之流路等的方式對第6~第8氧化鋁坯片進行對位並熱壓接，形成(第1加熱器構件用之)第2層積片。

(7)接著，將熱壓接之第1、第2層積片切割為規定之圓板形狀(例如，8吋大小之圓板形狀)。

(8)接著，於還原氣氛下，於1400~1600℃之範圍(例如1450℃)內對切割之第1、第2層積片燒成(主燒成)5小時，製作第1、第2氧化鋁質燒結體。

(9)接著，於第1、第2氧化鋁質燒結體之必要部位設置金屬化層33、61及內部連接端子39、65。

(10)另一方面，使用熔融之鋁，對石墨片11之兩側(厚度方向之兩側)進行金屬熔射，形成由例如厚度200μm之鋁構成的金屬熔接層23、25。

此金屬熔射係指例如藉由電氣或燃料能進行加熱以使鋁熔融，並以壓縮空氣等予以微粒化之後進行噴吹而形成被覆膜的技術。

若對在層之厚度方向剖斷之截面進行觀察，依此方式形成之金屬熔接層23、25，具備由扁平化之顆粒構成之構造。亦即，具備由稱為片層之圓盤狀或層狀顆粒構成的構造。

然後，將此石墨片11切割成規定之圓板形狀(例如，8吋大小的圓板形狀)，且於必要之部位開設貫通孔。

(11)接著，例如，使用矽酮樹脂將吸附用基板9(經由金屬熔接層23)與石墨片11接合，並(經由金屬熔接層25)將石墨片11與第1加熱器構件13接合。並且，例如，使用矽酮樹脂將第1加熱器構件13與金屬基部5接合成一體。藉此，完成靜電夾頭1。

d)其次，對實施例1之功效進行說明。

於實施例1中，於吸附用基板9與第1加熱器構件13之間具備熱傳導率根據方向而異之異向性熱傳導體、即面方向之熱傳導率較厚度方向的熱傳導率大之異向性熱傳導體即石墨片11。

藉此，即使於因設在第1加熱器構件13之第1發熱體21的構造或配置等(根據第1發熱體21之部位)而於發熱狀態存在有不勻之情況下，藉由石墨片11仍於面方向較厚度方向容易傳導溫度。藉此，由於面方向之溫度不均被緩和，因此，可降低吸附用基板9之溫度不均(基板表面之溫度不均)。

如此，可降低吸附於吸附用基板9之半導體晶圓3的溫度不均，因此，可抑制例如藉由電漿蝕刻而於半導體晶圓3形成圖案時之處理程度不一致等問題。其結果，可提高加工半導體晶圓3時之良率。

此外，於實施例1中，於石墨片11之上面11a及下面11b的表面整體具備由鋁構成之金屬熔接層23、25，且於金屬熔接層23、25之表面接合有由矽酮樹脂構成的黏著劑層27、29。

亦即，雖石墨片11與矽酮樹脂之濕潤性(即接合性)差，但於實施例1中，由於在石墨片11之表面設置與矽酮樹脂之接合性高的金屬熔接層23、25，因此可牢固地將配置於吸附用基板9與第1加熱器構件13之間的石墨片11接合。

尤其是，由於此金屬熔接層23、25，係藉由熔射熔融之金屬，對石墨片11噴吹而予以附著，然後使之固化而形成者，因此被緊密牢固地接合於石墨片11。

亦即，由於石墨片11係層積有鱗狀之薄膜的構造，因此於實施例1中，熔融之金屬進入此間隙內緊密且牢固地接合。因此，石墨片11與金屬熔接層23、25之 接合性高，因而熱自石墨片11迅速地傳遞至金屬熔接層23、25，並於面方向迅速地傳導。藉此，根據此觀點，可大幅降低吸附用基板9之溫度不均。亦即，可將基板表面之面方向的溫度更加均勻化。

此外，金屬熔接層23、25於藉由塗布等形成時，可容易調節其厚度(亦即，可容易增加厚度)。藉此，由於熱傳導性高之金屬熔接層23、25以足夠之厚度於面方向擴大，因此，可更大幅地降低吸附用基板9之溫度不均。亦即，可更進一步將基板表面之面方向的溫度均勻化。

並且，由於此金屬熔接層23、25係牢固地密接於石墨片11，因此還具有接合性高，不易於金屬熔接層23、25與石墨片11之間產生剝離，且耐久性高之功效。

而且，於實施例1中，由於黏著劑層27、29、31具有吸附用基板9或第1加熱器構件13之主成分即氧化鋁與構成石墨片11的石墨之間的熱膨脹率及柔軟性(楊氏係數)，因此可緩和施加於與黏著劑層27、29、31鄰接之構件間的熱應力。藉此，可抑制因靜電夾頭1之熱應力引起的變形(翹曲)。

e)其次，對實施例1之變形例進行說明。

於變形例1中，如圖7A所示，於石墨片11之全表面形成金屬熔接層71。

如上述，由於石墨片11係層積有於平面方向擴大之鱗狀薄膜的構造，因此，於其平面方向之端面(位於上面11a與下面11b之間的側面11c)，薄膜容易剝離 。因此，根據使用狀況等，設於石墨片11之上面11a及下面11b的金屬熔接層，有可能剝離。

相對於此，於此變形例1中，由於以覆蓋石墨片11之全表面的方式形成金屬熔接層71，因此，具有金屬熔接層71更不易剝離之優點。

於變形例2中，如圖7B所示，以覆蓋石墨片11之層積方向的一表面(例如，上面11a)整體之方式，形成與該實施例1同樣之金屬熔接層73，以覆蓋另一表面(例如，下面11b)整體之方式，藉由金屬鍍敷形成金屬鍍敷層75。於如此形成之金屬鍍敷層75中，看不見上述片層結構。

再者，作為金屬鍍敷例如可採用Ni鍍敷，其厚度例如可採用1~10μm之範圍內的例如3μm。

根據此變形例2，也可提高石墨片11與其他構件(吸附用基板9或第1加熱器構件13)之接合性。藉此，可降低吸附用基板9之面方向的溫度不均。

[實施例2]

其次，對實施例2進行說明，但省略與該實施例1同樣之部位的說明。

實施例2中，與該實施例1在吸附用基板與石墨片之間具備另外的加熱器構件(以下，稱為第2加熱器構件)之點，存在有差異。

a)首先，對實施例2之靜電夾頭的概略構成進行說明。

如圖8之示意圖所示，實施例2之靜電夾頭81，係與 該實施例1同樣，具備吸附用構件83及金屬基部85。

吸附用構件83係與實施例1同樣，具備吸附用基板87、(異向性熱傳導體之)石墨片89、及第1加熱器構件91，並於吸附用基板87與石墨片89之間具備(俯視)圓盤狀之第2加熱器構件93。

詳細而言，如圖9所示，吸附用基板87係由3層第1~第3陶瓷層87a、87b、87c構成。再者，於第2陶瓷層87b與第3陶瓷層87c之間設置有與該實施例1同樣的吸附用電極95(參照圖10A)。

第2加熱器構件93係由3層第4~第6陶瓷層93a、93b、93c構成。並且，於第4陶瓷層93a與第5陶瓷層93b之間，如後述設置有(由4個發熱體構成之)另外的發熱體(以下稱為第2發熱體)97(參照圖10B)。此外，於第5陶瓷層93b與第6陶瓷層93c之間，如後述設置有被區分為複數個區域之內部導電層99(參照圖10D)。

於石墨片89之厚度方向(層積方向)的兩側設置有與該實施例1同樣之金屬熔接層101、103。

此外，於一金屬熔接層101與第2加熱器構件93之間、及另一金屬熔接層103與第1加熱器構件91之間，設置有與該實施例1同樣之黏著劑層105、107。再者，於第1加熱器構件91與金屬基部85之間設置有與該實施例1同樣的黏著劑層109。

第1加熱器構件91係由3層第7~第9陶瓷層91a、91b、91c構成。並且，於第7陶瓷層91a與第8陶瓷層91b之間，如後述設置有(由2個發熱體構成之)第1發熱 體111(參照圖11A)。此外，於第8陶瓷層91b與第9陶瓷層91c之間，如後述設置有被區分為2個區域之內部導電層113(參照圖11C)。

b)其次，對實施例2之靜電夾頭81的電性構成進行說明。

[吸附用電極95]

如圖10A所示，吸附用電極95係與實施例1同樣，俯視為圓形。

如該圖8所示，於此吸附用電極95之後端側(圖8之下方)，沿軸中心之附近形成有吸附用導電部115。但於圖8中，僅記載有靜電夾頭1之一部分的電性構成。

再者，吸附用電極95係與實施例1同樣，經由吸附用導電部115與露出於內部孔之金屬化層(未圖示)連接。

此外，雖未圖示，但於金屬化層設置有內部連接端子，於此內部連接端子安裝有端子金屬件，以供給產生靜電引力之電力。

[第2加熱器構件93]

如圖10B所示，第2加熱器構件93之第2發熱體97，係分別以圍繞軸中心之周圍之方式由4個(被分離之)發熱體97a、97b、97c、97d構成。

詳細而言，第2發熱體97係由俯視為環狀配置於最靠近軸中心之位置(以一部分折返之方式)的A發熱體97a、環狀配置於A發熱體97a之外周側(同樣以一部分折返之方式)的B發熱體97b、環狀配置於B發熱體97b之外 周側(同樣以一部分折返之方式)的C發熱體97c、及環狀配置於C發熱體97c之外周側(同樣以一部分折返之方式)的D發熱體97d構成。

再者，於大致軸中心(自圖10B之軸中心略微偏離之位置)設置有構成吸附用導電部115之一部分的中心導電層117。

此外，如圖10D所示，內部導電層99係由被電性區分之6個區域構成。

詳細而言，內部導電層99具備於同圖左右方向呈狹條狀延伸之第1、第2導電層99a、99b、於同圖上下方向呈狹條狀延伸之第3、第4導電層99c、99d、設於該中心導電層117之層積方向的位置之第5導電層99e、及以與此等第1~第5導電層99a~99e(間隔微細之間隙)電性分離的方式設置之第6導電層99f。再者，第6導電層99f之平面形狀，係與吸附用電極95之平面形狀大致相同的略圓形。

並且，該A~C發熱體97a~97d，係構成為經由各通孔119(參照圖8)而與各導電層99a~99d、99f電性連接。

亦即，如圖10B、圖10C、圖10D所示，A發熱體97a之一端子部97a1，係經由第1通孔119a與第6導電層99f連接，另一端子部97a2係經由第2通孔119b與第3導電層99c連接。B發熱體97b之一端子部97b1，係經由第3通孔119c與第4導電層99d連接，另一端子部97b2，係經由第4通孔119d與第6導電層99f連接。C發熱體97c之一端子部97c1 ，係經由第5通孔119e與第6導電層99f連接，另一端子部97c2，係經由第6通孔119f與第2導電層99b連接。D發熱體97d之一端子部97d1係經由第7通孔119g與第1導電層99a連接，另一端子部97d2係經由第8通孔119h與第6導電層99f連接。再者，中心導電層117係經由第9通孔119i與第5導電層99e連接。

並且，各導電層99a~99d、99f係連接於通孔121(參照圖8)。

詳細而言，如圖10D、圖10E所示，第1導電層99a連接於第1通孔121a，第2導電層99b連接於第2通孔121b，第3導電層99c連接於第3通孔121c，第4導電層99d連接於第4通孔121d，第5導電層99e連接於(構成吸附用導電部115之一部分之)第5通孔121e，第6導電層99f連接於第6通孔121f。

再者，如該圖8所示，各通孔121與露出於內部孔123之金屬化層125連接，且於金屬化層125形成有內部連接端子127。再者，圖8中顯示一部分之金屬化層125及內部連接端子127。

[第1加熱器構件91]

如圖11A所示，第1加熱器構件91之第1發熱體111，係分別以圍繞軸中心之周圍的方式由2個(被分離之)發熱體111a、111b構成。

詳細而言，第1發熱體111係由俯視為環狀配置於最靠近軸中心之位置(以一部分折返之方式)的E發熱體111a、及環狀配置於E發熱體111a之外周側(同樣以 一部分折返之方式)的F發熱體111b構成。

此外，如圖11C所示，內部導電層113係由電性分離之4個區域構成。

詳細而言，內部導電層113係由俯視為將圓形以90度的中心角區分而成之扇狀的第1~第4導電層113a~113d構成。

並且，該E、F發熱體111a、111b係構成為經由通孔129(參照圖8)，而與各內部導電層113a~113d電性連接。

亦即，如圖11A、圖11B、圖11C所示，E發熱體111a之一端子部111a1係經由第1通孔127a與第1導電層113a連接，另一端子部111a2係經由第2通孔127b與第2導電層113b連接。F發熱體111b之一端子部111b1係經由第3通孔127c與第4導電層113d連接，另一端子部111b2係經由第4通孔119d與第3導電層113c連接。

並且，各內部導電層113a~113d連接於通孔129(參照圖8)。

詳細而言，如圖11C，圖11D所示，第1導電層113a連接於第1通孔129a，第2導電層113b連接於第2通孔129b，第3導電層113c連接於第3通孔129c，第4導電層113d連接於第4通孔129d。

再者，如圖8所示，各通孔129與露出在內部孔131之金屬化層133連接，於金屬化層133形成有內部連接端子135。再者，圖8中，顯示一部分之金屬化層133或內部連接端子135。

c)其次，對實施例2之靜電夾頭的動作進行說明。

於吸附半導體晶圓3之情況，經由端子金屬件、內部連接端子、吸附用導電部115等，對吸附用電極95施加規定之電壓。藉此，藉由產生於吸附用電極95之靜電引力，吸附半導體晶圓3。

於加熱吸附用基板87(即半導體晶圓3)之情況，例如使用第1加熱器構件91進行加熱。再者，同時，也可使用第2加熱器構件93進行加熱。

尤其是，於欲在吸附用基板87之中心側及外周側獨立地調節溫度的情況，分別單獨(獨立)地對施加於第1發熱體111之E發熱體111a及F發熱體111b的電力進行控制。藉此，可獨立地調節吸附用基板87之中心側及外周側的溫度。

例如於使用具有金屬熔接層101、103之石墨片89的情況中，於在吸附用基板87之中心側及外周側產生溫度差時，也可以例如吸附用基板87之中心側與外周側的溫度相等之方式，分別單獨(獨立)地對施加於E發熱體111a及F發熱體111b之電力進行控制。

具體而言，使用一對之金屬端子，且經由一對內部連接端子、一對金屬化層、一對通孔129a、129b、一對內部導電層113a、113b，對E發熱體111a之一對端子部111a1、111a2施加規定之電壓。

此外，同樣地，使用一對金屬端子，且經由一對內部連接端子、一對金屬化層、一對通孔129c、129d 、一對內部導電層113c、113d，對F發熱體111b之一對端子部111b1、111b2施加規定之電壓。

藉此，藉由對E、F發熱體111a、111b施加不同之電壓，可於吸附用基板87之中心側及外周側自由地控制溫度。

並且，於欲在吸附用基板87之中心側及外周側進一步細分溫度之情況，分別單獨(獨立)地對施加於第2發熱體97之A~D發熱體97a、97b、97c、97d之電力進行控制。藉此，可於更窄之範圍內對吸附用基板87的中心側及外周側之溫度進行微調。

具體而言，如圖10A-10E所示，於第2加熱器構件93中，於分別對第2發熱體97之A~D發熱體97a~97d的溫度進行調節之情況，使用第6導電層99f作為共同之電極。並且，藉由調節施加於此共同之第6導電層99f與其他之第1~第4導電層99a~99d之間的電壓，對各A~D發熱體97a~97d之溫度進行調節。

詳細而言，使用未圖示之電源電路等，分別單獨地對施加於第6導電層99f與第1導電層99a之間的電壓、施加於第6導電層99f與第2導電層99b之間的電壓、施加於第6導電層99f與第3導電層99c之間的電壓、施加於第6導電層99f與第4導電層99d之間的電壓進行控制。

藉此，藉由對A~D發熱體97a~97d施加不同之電壓，可自由控制自吸附用基板87之中心側至外周側的4個區域之溫度。

d)其次，對實施例2之靜電夾頭81的功效進行 說明。

實施例2中，與該實施例1同樣，可將吸附用基板87(即半導體晶圓3)之面方向的溫度均勻化。

並且，實施例2中，對根據半導體晶圓3等之被吸附材的加工內容等，欲根據位置隨意調節吸附用基板87(即被吸附材)之面方向的溫度之情況也有效。

實施例2中，於第1加熱器構件91之外，另於吸附用基板87與石墨片89之間具備第2加熱器構件93。而且，第2加熱器構件93之第2發熱體97，係由以可根據面方向之位置將吸附用基板87的溫度調節為不同之溫度的方式分離配置於面方向之不同位置的複數個發熱體(A~D發熱體97a~97d)構成。藉此，藉由分別將複數個發熱體之溫度控制為希望之溫度，可根據面方向之位置將吸附用基板87的溫度調節為不同之溫度。

亦即，藉由控制分離之A~D發熱體97a~97d之溫度，可容易將半導體晶圓3之溫度調節為希望之溫度。

並且，實施例2中，第1加熱器構件91之第1發熱體111，也由複數個發熱體(E、F發熱體111a、111b)構成。

藉此，可適宜對應於欲在面方向將吸附用基板87之溫度調節為相同溫度的情況(欲將面方向之溫度均勻化的情況)。

亦即，於欲於面方向將吸附用基板87之溫度調節為同樣之溫度時，例如於吸附用基板87之中心側及外周側產生溫度差的情況，可以吸附用基板87之中心側及外周側的溫度相等之方式，分別單獨(獨立)地對施加於E發熱 體111a及F發熱體111b之電力進行控制。藉此，可容易將吸附用基板87之面方向的溫度均勻化。

藉此，於實施例2中，可獲得既可根據面方向之位置將吸附用基板87的溫度調節為不同之溫度，也可根據面方向之位置調節為相同的溫度之顯著功效。

尤其是，於實施例2中，第2發熱體97中分離配置之發熱體97a~97d的數量，係構成為較第1發熱體111中分離配置之發熱體111a、111b的數量多。因此，藉由將第2發熱體97之複數個發熱體97a~97d的溫度分別控制為希望之溫度，可容易且精度良好地進行調節以使吸附用基板87之溫度根據面方向之位置而產生不同的溫度差。

再者，反之，即使將第1發熱體111中分離配置之發熱體設為較第2發熱體97中分離配置之發熱體的數量多，且將發熱體111a、111b之溫度控制在希望之溫度，因石墨片89之影響，面方向之溫度差被緩和，仍不易根據面方向之位置使吸附用基板87的溫度產生希望之不同溫度差。

因此，藉由將上述複數個發熱體之溫度分別控制為希望之溫度，可適宜地根據面方向之位置將吸附用基板87的溫度調節為希望之溫度。

再者，本發明不受上述實施例等任何的限制，只要於不超出本發明之範圍內，當然可以各種之形態實施。

(1)例如，可將覆蓋實施例1及其變形例之石墨片的表面之金屬層(金屬熔接層及金屬鍍敷層)之構成 應用於實施例2之靜電夾頭。

例如，即使於覆蓋實施例1等之石墨片的表面之金屬層(金屬熔接層及金屬鍍敷層)的構成之情況，於吸附用基板之溫度的均勻化時，仍有更嚴格地要求均勻化之情況。此時，藉由根據產生於吸附用基板之溫度差對第1加熱器構件的複數個發熱體之溫度進行控制，可更有效地將吸附用基板(半導體晶圓)之面方向的溫度均勻化。並且，於欲根據位置隨意調節吸附用基板之面方向的溫度之情況，可藉由第2加熱器構件之控制將吸附用基板的溫度根據面方向之位置調節為不同之溫度。藉此，只要利用第2加熱器構件之控制，即可更容易形成面方向之溫度差，並且還可根據施加於第2加熱器構件之電力量來預測溫度差。

(2)此外，也可將實施例2之第1加熱器構件(即複數個發熱體)或第2加熱器構件(複數個發熱體)之構成應用於實施例1的靜電夾頭。

例如，關於實施例1，藉由覆蓋石墨片之表面的金屬層(金屬熔接層及金屬鍍敷層)之構成，以提高石墨片與金屬層、及金屬層與黏著劑層之密接性，從而可於面內均勻地進行第1加熱器構件(1個發熱體)之熱的傳遞。此時，藉由設置實施例2之第2加熱器構件，容易以根據面方向的位置而使吸附用基板之溫度產生不同之溫度差之方式進行調節。因此，僅利用第2加熱器構件之控制，可更容易地形成面方向之溫度差，並且還可根據施加於第2加熱器構件之電力量，預測溫度差。

或者，也可將實施例1之第1加熱器構件(即1個發熱體)之構成應用於實施例2的靜電夾頭。

1‧‧‧靜電夾頭

5‧‧‧金屬基部

7‧‧‧吸附用構件

9‧‧‧吸附用基板

9a、9b、9c、9d、9e‧‧‧第1~第5陶瓷層

11‧‧‧石墨片

11a‧‧‧上面

11b‧‧‧下面

13‧‧‧第1加熱器構件

13a、13b、13c‧‧‧第6~第8陶瓷層

17‧‧‧吸附面

19‧‧‧吸附用電極

21‧‧‧第1發熱體

23、25‧‧‧金屬熔接層

27、29、32‧‧‧黏著劑層

Claims (13)

1. 一種靜電夾頭，係具備：吸附用基板，其具備第1主面及第2主面，並具有吸附用電極；及加熱器構件，其配置於該第2主面側，具有加熱該吸附用基板之發熱體，該靜電夾頭係利用將電壓施加於該吸附用電極時產生之靜電引力，使被吸附物吸附於該第1主面，該靜電夾頭之特徵在於：於該吸附用基板與該加熱器構件之間配置異向性熱傳導體，該異向性熱傳導體係具有上面及下面且熱傳導率根據方向而異，並以面方向之熱傳導率較厚度方向的熱傳導率大之方式配置該異向性熱傳導體，且具備以覆蓋該異向性熱傳導體之該上面及該下面的方式分別接合於該異向性熱傳導體之金屬層，並於該各金屬層之表面具備進行與該吸附用基板或該加熱器構件之接合的各黏著劑層，並且，該兩金屬層之至少一者，係使熔融之金屬固化而形成的金屬熔接層。
2. 如請求項1之靜電夾頭，其中具備以覆蓋位於該異向性熱傳導體之該上面與該下面之間的側面之方式使熔融之金屬固化而形成的金屬熔接層。
3. 如請求項1之靜電夾頭，其中該金屬熔接層係藉由金屬熔射而形成之金屬熔射層。
4. 如請求項2之靜電夾頭，其中該金屬熔接層係藉由金屬熔射而形成之金屬熔射層。
5. 如請求項1至4中任一項之靜電夾頭，其中於該吸附用基板與該異向性熱傳導體之該上面側的該黏著劑層之間具備另外的加熱器構件，該另外的加熱器構件具有加熱該吸附用基板之另外的發熱體，並且該另外的加熱器構件之另外的發熱體，具備以可根據面方向的位置將該吸附用基板之溫度調節為不同之溫度的方式分離配置於該面方向之不同位置的複數個發熱體。
6. 如請求項5之靜電夾頭，其中該加熱器構件之發熱體係由分離配置於該面方向之不同的位置之複數個發熱體構成，且該另外的發熱體中分離配置之發熱體的數量，係較於該另外的發熱體中分離配置之發熱體的數量多。
7. 如請求項1至4中任一項之靜電夾頭，其中該各加熱器構件係構成為除該各發熱體外，主要使用陶瓷或聚醯亞胺。
8. 如請求項1至4中任一項之靜電夾頭，其中該異向性熱傳導體係使用石墨構成。
9. 一種靜電夾頭，係具備：吸附用基板，其具備第1主面及第2主面，並具有吸附用電極；及加熱器構件，其配置於該第2主面側，具有加熱該吸附用基板之發熱體， 該靜電夾頭係利用將電壓施加於該吸附用電極時產生之靜電引力，使被吸附物吸附於該第1主面，該靜電夾頭之特徵在於：於該吸附用基板與該加熱器構件之間配置有異向性熱傳導體，該異向性熱傳導體係具有上面及下面且熱傳導率根據方向而異，並以面方向之熱傳導率較厚度方向的熱傳導率大之方式配置該異向性熱傳導體，且於該吸附用基板與該異向性熱傳導體之間具備另外的加熱器構件，該另外的加熱器構件具有加熱該吸附用基板之另外的發熱體，並且該另外的加熱器構件之另外的發熱體係具備以可根據該面方向之位置將該吸附用基板的溫度調節為不同之溫度的方式分離配置於該面方向之不同位置的複數個發熱體。
10. 如請求項9之靜電夾頭，其中具備以覆蓋該異向性熱傳導體之該上面及該下面的方式分別接合於該異向性熱傳導體之金屬層，並於該各金屬層之表面具備進行與該加熱器構件或該另外的加熱器構件之接合的各黏著劑層。
11. 如請求項9或10之靜電夾頭，其中該加熱器構件之發熱體係由分離配置於該面方向之不同的位置之複數個發熱體構成，且該另外的發熱體中分離配置之發熱體的數量，係較於該另外的發熱體中分離配置之發熱體的數量多。
12. 如請求項9或10之靜電夾頭，其中該各加熱器構件係構成為除該各發熱體外，主要使用陶瓷或聚醯亞胺。
13. 如請求項9或10之靜電夾頭，其中該異向性熱傳導體係使用石墨構成。