JP7829838B2

JP7829838B2 - 静電チャック

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Publication number: JP7829838B2
Application number: JP2022154960A
Authority: JP
Inventors: 瑛人小野; 哲朗糸山; 智樹梅津; 淳平上藤
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2022-03-29
Filing date: 2022-09-28
Publication date: 2026-03-16
Anticipated expiration: 2042-09-28
Also published as: JP2023147159A

Description

本発明の態様は、一般的に、静電チャックに関する。

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。

静電チャックは、処理対象物が載置される載置面を有するセラミック誘電体基板と、当該セラミック誘電体基板を支持するベースプレートと、を有する。このベースプレートには、処理対象物を冷却するために、冷媒流路が設けられることがある。

一方、処理対象物の面内の温度分布を制御する方法として、ヒータ（発熱体）を内蔵する静電チャックを用いる方法が知られている。例えば、ヒータは、独立して温度を制御可能な複数のゾーンに分割されている。これにより、処理対象物（処理対象物の載置面）の面内の温度分布をより微細に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。各ゾーンの温度を独立に制御するために、各ゾーンに給電するための給電端子の数も増加している。給電端子及び冷媒流路の配置によっては、処理対象物の面内の温度分布の均一性が低下する恐れがある。

特表２０１７－５１２３８５号公報特開２０１５－２２０３６８号公報特開２０２０－１６１５９７号公報

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が向上可能な静電チャックを提供することを目的とする。

第１の発明は、処理対象物を載置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し、前記セラミック誘電体基板側の上面と、前記上面と反対側の下面と、を有するベースプレートであって、前記上面と前記下面との間に設けられ冷媒が通過可能であり渦巻き状の連通路を含む、ベースプレートと、径方向及び周方向に並ぶ、２０以上の複数の第１ゾーンを含む第１ヒータエレメントと、前記複数の第１ゾーンに給電するための複数の第１給電端子と、を備え、前記複数の第１ゾーンのそれぞれは、電流が流れることにより発熱する第１ヒータラインと、前記第１ヒータラインに給電する一対の第１給電部と、を含み、前記複数の第１給電端子の数は、前記第１ゾーンの数以上であり、前記一対の第１給電部は、前記複数の第１給電端子と電気的に接続され、前記複数の第１給電端子は、前記複数の第１給電端子のうちの一部の第１給電端子を含む第１環状部分であって、前記第１環状部分に含まれる前記一部の給電端子が第１仮想円上に配置され、前記第１環状部分に含まれる前記一部の第１給電端子の数は、少なくとも７である、第１環状部分と、前記複数の第１給電端子のうちの別の一部の第１給電端子を含み、前記第１環状部分よりも内側に位置する第２環状部分であって、前記第２環状部分に含まれる前記別の一部の第１給電端子が第２仮想円上に配置され、前記第２環状部分に含まれる前記別の一部の第１給電端子の数は、少なくとも７である、第２環状部分と、を含み、前記連通路は、前記ベースプレートと前記セラミック誘電体基板との積層方向に沿って見た場合に、第１環状部分と第２環状部分との間において、前記第２環状部分の周囲を囲む第１周回部分を含むことを特徴とする静電チャックである。

この静電チャックによれば、第１ヒータエレメントには２０以上の第１ゾーンが設けられ、複数の第１給電端子は、第１環状部分と第２環状部分とを含み、ベースプレートにおける連通路の第１周回部分は、平面視において第１環状部分と第２環状部分との間に配置されている。これにより、第１給電端子の位置に起因した、径方向及び周方向における温度ムラが抑制され、面内の温度分布の均一性を向上させることができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記複数の第１ゾーンは、前記複数の第１ゾーンのうちの一部の第１ゾーンを含む第１環状ゾーン領域を含み、前記第１環状ゾーン領域に含まれる前記一部の第１ゾーンは、周方向に並び、前記第１環状部分に含まれる前記一部の第１給電端子は、前記第１環状ゾーン領域に含まれる前記一部の第１ゾーンに給電する第１給電端子であり、前記第１環状ゾーン領域に含まれる前記一部の第１ゾーンの数をＮ１とすると、前記第１環状部分に含まれる前記一部の第１給電端子の数は、２×Ｎ１×０．６よりも大きいことを特徴とする静電チャックである。

この静電チャックによれば、例えば第１環状ゾーン領域に含まれる複数の第１ゾーンに給電する第１給電端子のうちの６０％よりも多くの第１給電端子が、第１環状部分に含まれる。これにより、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。

第３の発明は、第１の発明において、前記複数の第１ゾーンは、前記複数の第１ゾーンのうちの一部の第１ゾーンを含む第１環状ゾーン領域を含み、前記第１環状ゾーン領域に含まれる前記一部のゾーンは、周方向に並び、前記第１環状部分に含まれる前記一部の第１給電端子は、前記第１環状ゾーン領域に含まれる前記一部の第１ゾーンに給電する第１給電端子であり、前記第１環状ゾーン領域のゾーン中心は、前記第１仮想円の第１中心および前記第２仮想円の第２中心の少なくとも一方と一致することを特徴とする静電チャックである。

この静電チャックによれば、第１仮想円及び第２仮想円の少なくとも一方の中心が、第１環状ゾーン領域のゾーン中心と一致することにより、例えば第１環状ゾーン領域に含まれる第１ゾーンに対する、第１環状部分及び第２環状部分の少なくとも一方に含まれる第１給電端子の位置の偏りを抑制することができる。これにより、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。

第４の発明は、第３の発明において、前記少なくとも一方は、前記第１仮想円の前記第１中心であることを特徴とする静電チャックである。

この静電チャックによれば、第１環状ゾーン領域に含まれる第１ゾーンに対する、第１環状部分に含まれる第１給電端子の位置の偏りを抑制することができる。第１環状部分は、第２環状部分よりも外側に位置する。そのため、例えば、載置面の外周側における温度分布の均一性をより向上させることができる。

第５の発明は、第１～第４のいずれか１つの発明において、前記第１環状部分に含まれる前記一部の第１給電端子は、周方向に均等に配置されることを特徴とする静電チャックである。

この静電チャックによれば、周方向における温度分布の均一性をより向上させることができる。

第６の発明は、第１～第５のいずれか１つの発明において、少なくとも径方向に並ぶ複数の第２ゾーンを含む第２ヒータエレメントと、前記複数の第２ゾーンに給電するための複数の第２給電端子と、をさらに備え、前記複数の第２ゾーンのそれぞれは、電流が流れることにより発熱する第２ヒータラインと、前記第２ヒータラインに給電する一対の第２給電部と、を含み、前記複数の第２給電端子の数は、前記第２ゾーンの数以上であり、前記一対の第２給電部のそれぞれは、前記複数の第２給電端子の１つと電気的に接続され、前記積層方向に沿って見た場合に、前記複数の第２給電端子の少なくとも一部は、前記第１仮想円及び前記第２仮想円の少なくともいずれかと重なることを特徴とする静電チャックである。

この静電チャックによれば、第２給電端子の位置に起因した温度ムラが抑制され、面内の温度分布の均一性を向上させることができる。

第７の発明は、第６の発明において、前記複数の第１ゾーンの数は、前記複数の第２ゾーンの数よりも大きいことを特徴とする静電チャックである。

この静電チャックによれば、第１ゾーンの数が比較的大きいため、例えば第１給電端子の数は第２給電端子の数よりも多い。第１給電端子の位置に起因した径方向及び周方向における温度ムラが抑制され、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。

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が向上可能な静電チャックが提供される。

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。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。実施形態に係る第２ヒータエレメントのメインゾーンの一部を模式的に表す平面図である。実施形態に係る第１ヒータエレメントを模式的に表す平面図である。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。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。実施形態に係るヒータ部を模式的に表す分解断面図である。実施形態に係るベースプレート及びヒータ部の一部を模式的に表す平面図である。実施形態に係るベースプレート及びヒータ部の一部を模式的に表す平面図である。実施形態に係るベースプレート及びヒータ部の一部を模式的に表す平面図である。実施形態に係るヒータ部の一部を模式的に表す平面図である。実施形態に係るヒータ部の一部を模式的に表す平面図である。実施形態に係るヒータ部の一部を模式的に表す平面図である。実施形態の変形例に係るベースプレート及びヒータ部の一部を模式的に表す平面図である。実施形態の変形例に係るベースプレート及びヒータ部の一部を模式的に表す平面図である。実施形態の変形例に係るベースプレート及びヒータ部の一部を模式的に表す平面図である。実施形態の変形例に係るヒータ部の一部を模式的に表す平面図である。実施形態の変形例に係るヒータ部の一部を模式的に表す平面図である。静電チャックのセラミック誘電体基板の表面における温度分布のシミュレーションのモデルを表す模式図である。静電チャックのセラミック誘電体基板の表面における温度分布のシミュレーション結果を表す模式平面図である。図２２（ａ）及び図２２（ｂ）は、静電チャックのセラミック誘電体基板の表面における温度分布のシミュレーション結果を表すグラフ図である。

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。
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Ｂ２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。

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。

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に向かう積層方向である。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。

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、ＡｌＮ、ＳｉＣ、Ｙ_２Ｏ_３及び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、熱伝導性、絶縁耐性及びプラズマ耐久性を高めることができる。

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。

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。

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。

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。

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。図２（ａ）に表したように、ベースプレート３００は、セラミック誘電体基板１００側の上面３０２と、上面３０２とは反対側の下面３０３と、を有する。ベースプレート３００は、上面３０２と下面３０３との間に設けられた連通路３０１（冷媒流路）を含む。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、アルミニウム合金、チタン、チタン合金が挙げられる。

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。すなわち、連通路３０１は、冷媒が通過可能な冷媒流路として機能する。

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。

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。

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、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の内部に設けられている。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いる。言い換えれば、ヒータ部２００は、セラミック誘電体基板１００に内蔵されている。

ヒータ部２００には、後述する給電端子２８０（サブ給電端子２８１又はメイン給電端子２８２）が設けられる。図２（ａ）に表したように、給電端子２８０は、例えば導電部２１（配線、プローブ、ソケット、または端子など）を介して、電源２０と電気的に接続される。電源２０から導電部２１及び給電端子２８０を介して、ヒータ部２００のヒータラインに電流を流すことで、ヒータラインが発熱する。

ベースプレート３００には、給電端子２８０及び導電部２１の少なくともいずれかを配置するための端子孔３００ｐが設けられる。端子孔３００ｐは、給電端子２８０の位置に応じて配置されている。例えば、端子孔３００ｐは、Ｚ方向において給電端子２８０と重なりＺ方向に延びる部分を含む。端子孔３００ｐの一部は、Ｘ－Ｙ平面内において連通路３０１と並ぶ。端子孔３００ｐは、例えばベースプレート３００の上面３０２から下面３０３まで延びて、ベースプレート３００を貫通する。

後述するように給電端子２８０は、複数設けられる。そのため、例えば、複数の給電端子２８０のそれぞれに対応して、複数の端子孔３００ｐが設けられる。例えば、複数の端子孔３００ｐのそれぞれに、給電端子２８０及び導電部２１の少なくともいずれかが配置される。

なお、ヒータ部２００は、セラミック誘電体基板１００と別体でもよい。この場合、セラミック誘電体基板１００とベースプレート３００との間に設けられる。例えば、ベースプレート３００とヒータ部２００との間には、接着層が設けられる。ヒータ部２００とセラミック誘電体基板１００との間には、接着層が設けられる。接着層の材料としては、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。

ヒータ部２００は、後述する第１ヒータエレメント２３１と、第２ヒータエレメント２３２と、を含む。

図３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３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３に表したように、第２ヒータエレメント２３２は、少なくとも径方向Ｄｒに分割された複数のメインゾーン６００（第２ゾーン）を有する。言い換えれば、複数のメインゾーン６００は、少なくとも径方向Ｄｒに並ぶ。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。

本願明細書において、「径方向Ｄｒ」とは、ヒータエレメント（例えば第１ヒータエレメント２３１）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（例えば第１ヒータエレメント２３１）の外周に沿う方向である。径方向Ｄｒは、セラミック誘電体基板１００またはベースプレート３００の径方向でもよい。周方向Ｄｃは、セラミック誘電体基板１００またはベースプレート３００の周方向でもよい。

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、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。

この例では、メインゾーン６０１は、平面視において、中心ＣＴ２を中心とする円形状である。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。

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、それぞれ異なっていてもよい。

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。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。

なお、図３では便宜上、各メインゾーン６００の径方向Ｄｒの端部同士を接して記載しているが、実際にはこれらの間には隙間（すなわち、メインヒータライン２３２ｃが設けられていない部分）が存在しており、隣接するメインゾーンの径方向Ｄｒの端部同士が接することはない。以降の図も同じである。

図４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の一部を模式的に表す平面図である。
メインゾーン６００は、第２ヒータライン（メインヒータライン２３２ｃ）と、一対の第２給電部（第１メイン給電部２３２ａ及び第２メイン給電部２３２ｂ）と、を有する。メインヒータライン２３２ｃは、第１メイン給電部２３２ａと第２メイン給電部２３２ｂとに電気的に接続されている。第１メイン給電部２３２ａは、メインヒータライン２３２ｃの一端に設けられており、第２メイン給電部２３２ｂは、メインヒータライン２３２ｃの他端に設けられている。第１メイン給電部２３２ａ及び第２メイン給電部２３２ｂのそれぞれは、例えばメインヒータライン２３２ｃよりも幅が広い導電部（金属膜、金属箔）である。メインヒータライン２３２ｃは、例えば比較的幅の狭い導電部（金属膜、金属箔）である。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。第１メイン給電部２３２ａ及び第２メイン給電部２３２ｂは、メインヒータライン２３２ｃに給電する。１つのメインゾーン６００は、１つの第１メイン給電部２３２ａと、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。

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。

図５は、実施形態に係る第１ヒータエレメントを模式的に表す平面図である。
図５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５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（第１ゾーン）を有する。言い換えれば、複数のサブゾーン７００は、径方向Ｄｒ及び周方向Ｄｃに並ぶ。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。

この例では、複数のサブゾーン７００は、サブゾーン７０１ａからなる第１領域７０１と、周方向Ｄｃに並ぶサブゾーン７０２ａ～７０２ｈからなる第２領域７０２と、周方向Ｄｃに並ぶサブゾーン７０３ａ～７０３ｈからなる第３領域７０３と、周方向Ｄｃに並ぶサブゾーン７０４ａ～７０４ｈからなる第４領域７０４と、周方向Ｄｃに並ぶサブゾーン７０５ａ～７０５ｈからなる第５領域７０５と、を有する。つまり、第１ヒータエレメント２３１は、径方向Ｄｒにおいて５つに分割されている。さらに、第２領域７０２～第５領域７０５は、それぞれ、周方向Ｄｃにおいて８つに分割されている。第１領域７０１～第５領域７０５は、第１ヒータエレメント２３１の中心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の順に配置されている。

第１領域７０１（サブゾーン７０１ａ）は、平面視において、中心ＣＴ１を中心とする円形状である。第２領域７０２～第５領域７０５のそれぞれは、平面視において、中心ＣＴ１を中心とする環状である。平面視において、第２領域７０２は第１領域７０１の外側に位置し、第３領域７０３は第２領域７０２の外側に位置し、第４領域７０４は第３領域７０３の外側に位置し、第５領域７０５は第４領域７０４の外側に位置する。

第２領域７０２は、複数のサブゾーン７００のうちの一部のサブゾーン７００（サブゾーン７０２ａ～サブゾーン７０２ｈ）を有する。サブゾーン７０２ａ～サブゾーン７０２ｈは、周方向Ｄｃに並ぶ。具体的には、第２領域７０２において、サブゾーン７０２ａ～７０２ｈは、時計回りにサブゾーン７０２ａ、サブゾーン７０２ｂ、サブゾーン７０２ｃ、サブゾーン７０２ｄ、サブゾーン７０２ｅ、サブゾーン７０２ｆ、サブゾーン７０２ｇ、サブゾーン７０２ｈの順に配置されている。また、この例では、サブゾーン７０２ａ～７０２ｈは、それぞれ、サブゾーン７０１ａの外側に位置する。サブゾーン７０２ａ～７０２ｈは、それぞれ、環状の第２領域７０２の一部を構成している。以下の説明において、第２領域７０２を、第４環状ゾーン領域Ｚ１４と称する場合がある。

第３領域７０３は、複数のサブゾーン７００のうちの一部のサブゾーン７００（サブゾーン７０３ａ～サブゾーン７０３ｈ）を有する。サブゾーン７０３ａ～サブゾーン７０３ｈは、周方向Ｄｃに並ぶ。具体的には、第３領域７０３において、サブゾーン７０３ａ～７０３ｈは、時計回りにサブゾーン７０３ａ、サブゾーン７０３ｂ、サブゾーン７０３ｃ、サブゾーン７０３ｄ、サブゾーン７０３ｅ、サブゾーン７０３ｆ、サブゾーン７０３ｇ、サブゾーン７０３ｈの順に配置されている。また、この例では、サブゾーン７０３ａは、サブゾーン７０２ａの外側に位置する。サブゾーン７０３ｂは、サブゾーン７０２ｂの外側に位置する。サブゾーン７０３ｃは、サブゾーン７０２ｃの外側に位置する。サブゾーン７０３ｄは、サブゾーン７０２ｄの外側に位置する。サブゾーン７０３ｅは、サブゾーン７０２ｅの外側に位置する。サブゾーン７０３ｆは、サブゾーン７０２ｆの外側に位置する。サブゾーン７０３ｇは、サブゾーン７０２ｇの外側に位置する。サブゾーン７０３ｈは、サブゾーン７０２ｈの外側に位置する。サブゾーン７０３ａ～７０３ｈは、それぞれ、環状の第３領域７０３の一部を構成している。以下の説明において、第３領域７０３を、第３環状ゾーン領域Ｚ１３と称する場合がある。

第４領域７０４は、複数のサブゾーン７００のうちの一部のサブゾーン７００（サブゾーン７０４ａ～サブゾーン７０４ｈ）を有する。サブゾーン７０４ａ～サブゾーン７０４ｈは、周方向Ｄｃに並ぶ。具体的には、第４領域７０４において、サブゾーン７０４ａ～７０４ｈは、時計回りにサブゾーン７０４ａ、サブゾーン７０４ｂ、サブゾーン７０４ｃ、サブゾーン７０４ｄ、サブゾーン７０４ｅ、サブゾーン７０４ｆ、サブゾーン７０４ｇ、サブゾーン７０４ｈの順に配置されている。また、この例では、サブゾーン７０４ａは、サブゾーン７０３ａの外側に位置する。サブゾーン７０４ｂは、サブゾーン７０３ｂの外側に位置する。サブゾーン７０４ｃは、サブゾーン７０３ｃの外側に位置する。サブゾーン７０４ｄは、サブゾーン７０３ｄの外側に位置する。サブゾーン７０４ｅは、サブゾーン７０３ｅの外側に位置する。サブゾーン７０４ｆは、サブゾーン７０３ｆの外側に位置する。サブゾーン７０４ｇは、サブゾーン７０３ｇの外側に位置する。サブゾーン７０４ｈは、サブゾーン７０３ｈの外側に位置する。サブゾーン７０４ａ～７０４ｈは、それぞれ、環状の第４領域７０４の一部を構成している。以下の説明において、第４領域７０４を、第２環状ゾーン領域Ｚ１２と称する場合がある。

第５領域７０５は、複数のサブゾーン７００のうちの一部のサブゾーン７００（サブゾーン７０５ａ～サブゾーン７０５ｈ）を有する。サブゾーン７０５ａ～サブゾーン７０５ｈは、周方向Ｄｃに並ぶ。具体的には、第５領域７０５において、サブゾーン７０５ａ～７０５ｈは、時計回りにサブゾーン７０５ａ、サブゾーン７０５ｂ、サブゾーン７０５ｃ、サブゾーン７０５ｄ、サブゾーン７０５ｅ、サブゾーン７０５ｆ、サブゾーン７０５ｇ、サブゾーン７０５ｈの順に配置されている。また、この例では、サブゾーン７０５ａは、サブゾーン７０４ａの外側に位置する。サブゾーン７０５ｂは、サブゾーン７０４ｂの外側に位置する。サブゾーン７０５ｃは、サブゾーン７０４ｃの外側に位置する。サブゾーン７０５ｄは、サブゾーン７０４ｄの外側に位置する。サブゾーン７０５ｅは、サブゾーン７０４ｅの外側に位置する。サブゾーン７０５ｆは、サブゾーン７０４ｆの外側に位置する。サブゾーン７０５ｇは、サブゾーン７０４ｇの外側に位置する。サブゾーン７０５ｈは、サブゾーン７０４ｈの外側に位置する。サブゾーン７０５ａ～７０５ｈは、それぞれ、環状の第５領域７０５の一部を構成している。以下の説明において、第５領域７０５を、第１環状ゾーン領域Ｚ１１と称する場合がある。

この例では、第１領域７０１の径方向Ｄｒの幅ＬＳ１（半径）、第２領域７０２の径方向Ｄｒの幅ＬＳ２、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、及び、第５領域７０５の径方向Ｄｒの幅ＬＳ５は、互いに同じである。幅ＬＳ１～ＬＳ５は、互いに異なっていてもよい。

複数のサブゾーン７００の数は、複数のメインゾーン６００の数よりも大きい。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。例えば、複数のサブゾーン７００の数は、２０以上である。この例では、複数のサブゾーン７００の数は、３３であり、複数のメインゾーン６００の数は、３である。複数のサブゾーン７００の数の上限は、特に限定されないが、例えば２００程度である。

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。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。

なお、図５では便宜上、各サブゾーン７００の径方向Ｄｒの端部同士を接して記載しているが、実際にはこれらの間には隙間（すなわち、サブヒータライン２３１ｃが設けられていない部分）が存在しており、隣接するサブゾーン７００の径方向Ｄｒの端部同士が接することはない。以降の図も同じである。

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の一部を模式的に表す平面図である。
サブゾーン７００は、第１ヒータライン（サブヒータライン２３１ｃ）と、一対の第１給電部（第１サブ給電部２３１ａ及び第２サブ給電部２３１ｂ）と、を有する。サブヒータライン２３１ｃは、第１サブ給電部２３１ａと第２サブ給電部２３１ｂとに電気的に接続されている。第１サブ給電部２３１ａは、サブヒータライン２３１ｃの一端に設けられており、第２サブ給電部２３１ｂは、サブヒータライン２３１ｃの他端に設けられている。第１サブ給電部２３１ａ及び第２サブ給電部２３１ｂのそれぞれは、例えばサブヒータライン２３１ｃよりも幅が広い導電部（金属膜）である。サブヒータライン２３１ｃは、例えば比較的幅の狭い導電部（金属膜）である。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。第１サブ給電部２３１ａ及び第２サブ給電部２３１ｂは、サブヒータライン２３１ｃに給電する。１つのサブゾーン７００は、１つの第１サブ給電部２３１ａと、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。

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。

図７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７は、図３に関して説明した第２ヒータエレメント２３２、及び、図５に関して説明した第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。

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、例えば、第１ヒータエレメント２３１の中心ＣＴ１と第２ヒータエレメント２３２の中心ＣＴ２とがＺ方向において重なるように配置される。また、このとき、第１ヒータエレメント２３１の外周縁２３１ｅと第２ヒータエレメント２３２の外周縁２３２ｅとは、例えば、Ｚ方向において重なる。例えば、第１領域７０１の外周縁７０１β及び第２領域７０２の内周縁７０２αは、それぞれ、Ｚ方向においてメインゾーン６０１と重なる。例えば、第２領域７０２の外周縁７０２β及び第３領域７０３の内周縁７０３αは、それぞれ、Ｚ方向においてメインゾーン６０１またはメインゾーン６０２と重なる。例えば、第３領域７０３の外周縁７０３β及び第４領域７０４の内周縁７０４αは、それぞれ、Ｚ方向においてメインゾーン６０２と重なる。例えば、第４領域７０４の外周縁７０４β及び第５領域７０５の内周縁７０５αは、それぞれ、Ｚ方向においてメインゾーン６０３と重なる。

図８は、実施形態に係るヒータ部を模式的に表す分解断面図である。
図８は、図７に示した線Ｌ１における断面に対応する。なお、図８では、図２のように、ヒータ部２００をセラミック誘電体基板１００の第１主面１０１と第２主面１０２との間に設ける場合を例として説明する。この例では、ヒータ部２００は、第１絶縁層２２０と、第１ヒータエレメント２３１と、第２絶縁層２４０と、第２ヒータエレメント２３２と、第３絶縁層２４５と、バイパス層２５０と、第４絶縁層２６０と、給電端子２８０と、を有する。

なお、ヒータ部２００をセラミック誘電体基板１００とベースプレート３００との間に設けた場合には、ヒータ部２００は、第４絶縁層２６０の下に位置する支持板と、第１絶縁層２２０の上に位置する支持板と、を備えていてもよい。支持板は、第１絶縁層２２０と、第１ヒータエレメント２３１と、第２絶縁層２４０と、第２ヒータエレメント２３２と、第３絶縁層２４５と、バイパス層２５０と、第４絶縁層２６０と、を挟み、これらを支持する。支持板は、均熱板として機能してもよい。

第１ヒータエレメント２３１は、第１絶縁層２２０と、第４絶縁層２６０と、の間に設けられている。ヒータ部２００をセラミック誘電体基板１００に内蔵する場合には、セラミック誘電体基板１００が第１絶縁層２２０を兼ねてもよい。

第２絶縁層２４０は、第１ヒータエレメント２３１と、第４絶縁層２６０と、の間に設けられている。第２ヒータエレメント２３２は、第２絶縁層２４０と、第４絶縁層２６０と、の間に設けられている。このように、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と重なる。第３絶縁層２４５は、第２ヒータエレメント２３２と、第４絶縁層２６０と、の間に設けられている。バイパス層２５０は、第３絶縁層２４５と、第４絶縁層２６０と、の間に設けられている。

第１ヒータエレメント２３１は、換言すれば、第１絶縁層２２０と第２絶縁層２４０との間に設けられる。第２ヒータエレメント２３２は、換言すれば、第２絶縁層２４０と第３絶縁層２４５との間に設けられる。バイパス層２５０は、換言すれば、第３絶縁層２４５と第４絶縁層２６０との間に設けられる。

第１ヒータエレメント２３１は、例えば、第１絶縁層２２０及び第２絶縁層２４０のそれぞれに接触する。第２ヒータエレメント２３２は、例えば、第２絶縁層２４０及び第３絶縁層２４５のそれぞれに接触する。バイパス層２５０は、例えば、第３絶縁層２４５及び第４絶縁層２６０のそれぞれに接触する。

なお、バイパス層２５０及び第４絶縁層２６０は、必要に応じて設けられ、省略可能である。以下では、ヒータ部２００がバイパス層２５０及び第４絶縁層２６０を有する場合を例に挙げて説明する。

第１絶縁層２２０の材料としては、例えば、樹脂やセラミックなどの絶縁性材料を用いることができる。第１絶縁層２２０が樹脂の場合の例として、ポリイミドやポリアミドイミドなどが挙げられる。第１絶縁層２２０がセラミックの場合の例として、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ、ＳｉＣ、Ｙ_２Ｏ_３及びＹＡＧなどが挙げられる。第１絶縁層２２０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１絶縁層２２０は、セラミック誘電体基板１００と第１ヒータエレメント２３１との間を電気的に絶縁する。このように、第１絶縁層２２０は、電気絶縁の機能を有する。なお、第１絶縁層２２０は、例えば、熱伝導機能、拡散防止機能などの他の機能を有していてもよい。

第２絶縁層２４０の材料及び厚さは、第１絶縁層２２０の材料及び厚さとそれぞれ同程度である。第３絶縁層２４５の材料及び厚さは、第１絶縁層２２０の材料及び厚さとそれぞれ同程度である。第４絶縁層２６０の材料及び厚さは、第１絶縁層２２０の材料及び厚さとそれぞれ同程度である。

第２絶縁層２４０は、第１ヒータエレメント２３１と第２ヒータエレメント２３２との間を電気的に絶縁する。このように、第２絶縁層２４０は、電気絶縁の機能を有する。なお、第２絶縁層２４０は、例えば、熱伝導機能、拡散防止機能などの他の機能を有していてもよい。

第３絶縁層２４５は、第２ヒータエレメント２３２とバイパス層２５０との間を電気的に絶縁する。このように、第３絶縁層２４５は、電気絶縁の機能を有する。なお、第３絶縁層２４５は、例えば、熱伝導機能、拡散防止機能などの他の機能を有していてもよい。

第４絶縁層２６０は、バイパス層２５０とセラミック誘電体基板１００との間を電気的に絶縁する。このように、第４絶縁層２６０は、電気絶縁の機能を有する。なお、第４絶縁層２６０は、例えば、熱伝導機能、拡散防止機能などの他の機能を有していてもよい。

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と別体の場合、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。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、それぞれ、バイパス層２５０と電気的に接続されている。一方で、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、セラミック誘電体基板１００とは電気的に絶縁されている。

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、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、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の面内の温度に意図的に差をつけることもできる。

バイパス層２５０は、例えば、板状を呈し、導電性を有する。バイパス層２５０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と電気的に接続されている。バイパス層２５０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。一方で、バイパス層２５０は、例えば、セラミック誘電体基板１００とは絶縁層により電気的に絶縁されている。

バイパス層２５０は、複数のバイパス部２５１を有する。例えば、１つのメインゾーン６００に対して２つのバイパス部２５１が電気的に接続され、１つのサブゾーン７００に対して２つのバイパス部２５１が電気的に接続される。２つのバイパス部２５１は、電流の流入側（電圧のプラス側）、及び、電流の流出側（電圧のマイナス側）に対応する。この場合、複数のバイパス部２５１の数は、複数のメインゾーン６００の数と、複数のサブゾーン７００の数と、の合計の２倍と同じ、または当該合計の２倍よりも少ない。ただし、バイパス部２５１の数は、上記に限定されない。１つのバイパス部２５１が、複数のメインゾーン６００、または、複数のサブゾーン７００と、電気的に接続されてもよい。

バイパス層２５０の厚さ（Ｚ方向の長さ）は、例えば約０．０３ｍｍ以上、０．３０ｍｍ以下程度である。バイパス層２５０の厚さは、第１絶縁層２２０の厚さよりも厚い。バイパス層２５０の厚さは、第２絶縁層２４０の厚さよりも厚い。バイパス層２５０の厚さは、第３絶縁層２４５の厚さよりも厚い。バイパス層２５０の厚さは、第４絶縁層２６０の厚さよりも厚い。

例えば、バイパス層２５０がセラミック誘電体基板１００の外に設けられる場合、バイパス層２５０の材料としては、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。例えば、ヒータ部２００（バイパス層２５０、第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２）がセラミック誘電体基板１００に内蔵される場合、バイパス層２５０の材料は、第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２の材料と同じである。一方で、バイパス層２５０の厚さは、第１ヒータエレメント２３１の厚さよりも厚く、第２ヒータエレメント２３２の厚さよりも厚い。そのため、バイパス層２５０の電気抵抗は、第１ヒータエレメント２３１の電気抵抗よりも低く、第２ヒータエレメント２３２の電気抵抗よりも低い。これにより、バイパス層２５０の材料が第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２の材料と同じ場合でも、バイパス層２５０が第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２のように発熱することを抑えることができる。つまり、バイパス層２５０の電気抵抗を抑え、バイパス層２５０の発熱量を抑えることができる。

なお、バイパス層２５０の電気抵抗を抑え、バイパス層２５０の発熱量を抑える手段は、バイパス層２５０の厚さではなく、体積抵抗率が比較的低い材料を用いることで実現されてもよい。すなわち、バイパス層２５０の材料は、第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２の材料と異なってもよい。バイパス層２５０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。

例えば、バイパス層２５０がセラミック誘電体基板１００に内部に設けられる場合のバイパス層２５０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、バイパス層２５０がセラミック誘電体基板１００に外部に設けられる場合のバイパス層２５０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。

ヒータ部２００は、複数の給電端子２８０を有する。給電端子２８０は、バイパス層２５０と電気的に接続されている。ヒータ部２００がセラミック誘電体基板１００に内蔵された状態において、給電端子２８０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ている。給電端子２８０は、静電チャック１０の外部から供給された電力をバイパス層２５０を介して第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。給電端子２８０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。これにより、バイパス層２５０が省略可能となる。なお、給電端子２８０の形状は、特に限定されず、給電端子２８０は、直接的または間接的に第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２の少なくともいずれかと電気的に接続される導電部であればよい。

一方、第１ヒータエレメント２３１及び／または第２ヒータエレメント２３２が、例えば２０以上、または５０以上、あるいは１００以上の多数のゾーンを有する場合、各ゾーンに対応する給電端子２８０を配置することが困難となることがある。バイパス層２５０を設けることで、ゾーン毎に配置した場合と比較して給電端子２８０の配置自由度が向上する。

例えば、１つの給電端子２８０は、１つのバイパス部２５１と電気的に接続されている。例えば、給電端子２８０の数は、バイパス部２５１の数と同じである。

第１ヒータエレメント２３１は、第１サブ給電部２３１ａ及び第２サブ給電部２３１ｂにおいてバイパス層２５０と電気的に接続されている。

複数の給電端子２８０は、複数のサブゾーン７００に給電するための複数のサブ給電端子２８１（第１給電端子）を含む。例えば、２つのサブ給電端子２８１が、バイパス層２５０を介して、１つのサブゾーン７００と電気的に接続される。当該２つのサブ給電端子２８１の一方は、１つのサブゾーン７００に含まれる第１サブ給電部２３１ａと電気的に接続され、当該２つのサブ給電端子２８１の他方は、当該１つのサブゾーン７００に含まれる第２サブ給電部２３１ｂと電気的に接続される。

外部からの電流は、当該２つのサブ給電端子２８１のうちの一方のサブ給電端子２８１から、バイパス部２５１を経由して、１つのサブゾーン７００内（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まで）を流れる。当該１つのサブゾーン７００内を流れた電流は、別のバイパス部２５１を経由して、当該２つのサブ給電端子２８１のうちの他方のサブ給電端子２８１を通って外部へ流れる。

このように、１つのサブゾーン７００に含まれる一対の第１給電部（第１サブ給電部２３１ａ及び第２サブ給電部２３１ｂ）の１つは、複数のサブ給電端子２８１の１つと電気的に接続される。つまり、一対の第１給電部のそれぞれは、複数のサブ給電端子２８１のうちの２つのサブ給電端子２８１のそれぞれと電気的に接続される。複数の第１給電部のそれぞれは、複数のサブ給電端子２８１のそれぞれと電気的に接続される。例えば、複数のサブ給電端子２８１の数は、サブゾーン７００の数以上である。一例として、複数のサブ給電端子２８１の数は、サブゾーン７００の数の２倍である。

ただし、１つのサブ給電端子２８１は、バイパス層２５０を介して、互いに異なるサブゾーン７００に属する複数の第１給電部と電気的に接続されてもよい。この場合、複数のサブ給電端子２８１の数は、サブゾーン７００の数の２倍以下でもよい。

第２ヒータエレメント２３２は、第１メイン給電部２３２ａ及び第２メイン給電部２３２ｂにおいてバイパス層２５０と電気的に接続されている。

複数の給電端子２８０は、複数のメインゾーン６００に給電するための複数のメイン給電端子２８２（第２給電端子）を含む。例えば、２つのメイン給電端子２８２が、バイパス層２５０を介して、１つのメインゾーン６００と電気的に接続される。当該２つのメイン給電端子２８２の一方は、１つのメインゾーン６００に含まれる第１メイン給電部２３２ａと電気的に接続され、当該２つのメイン給電端子２８２の他方は、当該１つのメインゾーン６００に含まれる第２メイン給電部２３２ｂと電気的に接続される。

外部からの電流は、当該２つのメイン給電端子２８２のうちの一方のメイン給電端子２８２から、バイパス部２５１を経由して、１つのメインゾーン６００内（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まで）を流れる。当該１つのメインゾーン６００内を流れた電流は、別のバイパス部２５１を経由して、当該２つのメイン給電端子２８２のうちの他方のメイン給電端子２８２を通って外部へ流れる。

このように、１つのメインゾーン６００に含まれる一対の第２給電部（第１メイン給電部２３２ａ及び第２メイン給電部２３２ｂ）の１つは、複数のメイン給電端子２８２の１つと電気的に接続される。つまり、一対の第２給電部のそれぞれは、複数のメイン給電端子２８２のうちの２つのメイン給電端子２８２のそれぞれと電気的に接続される。複数の第２給電部のそれぞれは、複数のメイン給電端子２８２のそれぞれと電気的に接続される。例えば、複数のメイン給電端子２８２の数は、メインゾーン６００の数以下であり、一例としてメインゾーン６００の数の２倍である。

ただし、１つのメイン給電端子２８２は、バイパス層２５０を介して、互いに異なるメインゾーン６００に属する複数の第２給電部と電気的に接続されてもよい。この場合、複数のメイン給電端子２８２の数は、メインゾーン６００の数の２倍以下でもよい。

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。この例では、第１ヒータエレメント２３１（第１サブ給電部２３１ａ及び第２サブ給電部２３１ｂ）に接続されるバイパス部２５１と、第２ヒータエレメント２３２（第１メイン給電部２３２ａ及び第２メイン給電部２３２ｂ）に接続されるバイパス部２５１とは、互いに異なる。第１ヒータエレメント２３１（第１サブ給電部２３１ａ及び第２サブ給電部２３１ｂ）に接続されるバイパス部２５１と、第２ヒータエレメント２３２（第１メイン給電部２３２ａ及び第２メイン給電部２３２ｂ）に接続されるバイパス部２５１とは、互いに同じであってもよい。

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。

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。

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、第１サブ給電部２３１ａと、第２サブ給電部２３１ｂと、の間の体積抵抗率である。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、第１メイン給電部２３２ａと、第２メイン給電部２３２ｂと、の間の体積抵抗率である。

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２３２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、処理対象物の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。

給電端子２８０の周辺は、温度の特異点（温度が周囲の領域と比較的大きく異なる点）となりやすい。これに対して、バイパス層２５０が設けられることで、給電端子２８０の配置の自由度を高くすることができる。例えば、温度の特異点となりやすい給電端子２８０を分散して配置することができ、特異点の周辺で熱が拡散しやすくなる。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。

バイパス層２５０が設けられることで、熱容量が大きい給電端子２８０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に直接接続させない構成とすることができる。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。また、バイパス層２５０が設けられることで、比較的薄い第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２に給電端子２８０を直接接続させなくともよい。これにより、ヒータ部２００の信頼性を向上させることができる。

前述したように、給電端子２８０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ている。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２８０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２８０が露出することを抑えつつ、ヒータの配線が実現される。

この例では、第１ヒータエレメント２３１は、第２ヒータエレメント２３２よりも上方に位置している。換言すれば、第１ヒータエレメント２３１は、第２ヒータエレメント２３２と第１主面１０１との間に設けられている。第１ヒータエレメント２３１の位置と、第２ヒータエレメント２３２の位置と、は逆であってもよい。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よりも上方に位置していてもよい。換言すれば、第２ヒータエレメント２３２は、第１主面１０１と第１ヒータエレメント２３１との間に設けられていてもよい。温度制御の観点から、第１ヒータエレメント２３１は、第２ヒータエレメント２３２よりも上方に位置していることが好ましい。

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と処理対象物Ｗとの間の距離は、第２ヒータエレメント２３２と処理対象物Ｗとの間の距離よりも短い。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。

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。

また、この例では、第２ヒータエレメント２３２は、Ｚ方向において、バイパス層２５０と第１ヒータエレメント２３１との間に設けられている。つまり、バイパス層２５０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よりも下方に位置している。

このように、第２ヒータエレメント２３２を、Ｚ方向において、バイパス層２５０と第１ヒータエレメント２３１との間に設けることで、バイパス層２５０の一方側に第１ヒータエレメント２３１及び第２ヒータエレメント２３２を配置することができる。これにより、バイパス層２５０に給電端子２８０を接続する際に、第１ヒータエレメント２３１や第２ヒータエレメント２３２とは反対側からバイパス層２５０に給電端子２８０を接続することができる。したがって、第１ヒータエレメント２３１や第２ヒータエレメント２３２に給電端子２８０を通すための孔部を設ける必要がなく、ヒータパターン上の温度特異点を減らすことができ、第１ヒータエレメント２３１や第２ヒータエレメント２３２の面内の温度分布の均一性を向上させることができる。

なお、バイパス層２５０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よりも上方に位置していてもよい。また、バイパス層２５０は、第１ヒータエレメント２３１と第２ヒータエレメント２３２との間に位置していてもよい。

また、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。

図９～図１１は、実施形態に係るベースプレート及びヒータ部の一部を模式的に表す平面図である。
図９は、ベースプレート３００の連通路３０１、複数のサブ給電端子２８１、および複数のサブゾーン７００をＺ方向に対して垂直な平面に投影した図である。
図１０は、ベースプレート３００の連通路３０１、複数のメイン給電端子２８２、および複数のメインゾーン６００をＺ方向に対して垂直な平面に投影した図である。
図１１は、ベースプレート３００の連通路３０１、複数のサブ給電端子２８１、及び複数のメイン給電端子２８２をＺ方向に対して垂直な平面に投影した図である。

ベースプレート３００の平面形状は、例えば円形である。なお、円形という範囲は、完全な円形のみならず、略円形を含む。連通路３０１の一端３０１ｃは、ベースプレート３００の平面形状の中心３００ｃ付近に位置する。連通路３０１の他端３０１ｄは、ベースプレート３００の平面形状の外周部に位置する。連通路３０１は、積層方向に沿って見た場合に、一端３０１ｃと他端３０１ｄとを接続する渦巻き状である。例えば、冷媒は、一端３０１ｃから連通路３０１内に流入し、渦巻き状の連通路３０１内を流れ、他端３０１ｄから連通路３０１外に流出する。

例えば、連通路３０１は、一筆書きの渦巻き状である。すなわち、連通路３０１は、積層方向に沿って見た場合に、中心３００ｃの周りを周方向に沿って回りながら、中心３００ｃから離れる形状である。ただし、「渦巻き状」の一部は、中心３００ｃに近づくように延びていてもよい。「渦巻き状」の一部は、蛇行していてもよい。「渦巻き状」の一部は、直線状に延びていてもよい。

この例では、図９に表したように、１つのサブゾーン７００は、当該１つのサブゾーン７００に給電する２つのサブ給電端子２８１と、Ｚ方向において重なる。
この例では、図１０に表したように、１つのメインゾーン６００は、当該１つのメインゾーン６００に給電する２つのメイン給電端子２８２と、Ｚ方向において重なる。

なお、例えば図１１等の平面図においては、一部のメイン給電端子２８２が一部のサブ給電端子２８１と重なって表示されている。ただし、メイン給電端子２８２は、サブ給電端子２８１と、重ならなくてよい。各端子の大きさ等を適宜調整してもよい。

図１２及び図１３は、実施形態に係るヒータ部の一部を模式的に表す平面図である。
図１２は、複数のサブ給電端子２８１、および複数のサブゾーン７００をＺ方向に対して垂直な平面に投影した図である。
図１３は、複数のサブ給電端子２８１、複数のメイン給電端子２８２、複数のサブゾーン７００及び複数のメインゾーン６００をＺ方向に対して垂直な平面に投影した図である。

複数のサブ給電端子２８１は、第１環状部分２８１Ａと、第２環状部分２８２Ｂと、第３環状部分２８３Ｃと、第４環状部分２８２Ｄと、を含む。第１環状部分２８１Ａ～第４環状部分２８１Ｄのそれぞれは、複数のサブ給電端子２８１のグループである。

第１環状部分２８１Ａは、複数のサブ給電端子２８１のうちの、一部のサブ給電端子２８１を含む。第１環状部分２８１Ａに含まれる当該一部のサブ給電端子２８１は、平面視において、第１仮想円ＩＣ１上に配置されている。すなわち、第１環状部分２８１Ａに含まれるサブ給電端子２８１の一部は、Ｚ方向において、第１仮想円ＩＣ１の一部と重なる。第１環状部分２８１Ａに含まれる当該一部のサブ給電端子２８１の数は、少なくとも７であり、この例では、１６である。
第２環状部分２８１Ｂは、複数のサブ給電端子２８１のうちの、第１環状部分２８１Ａに含まれるサブ給電端子２８１とは別の一部のサブ給電端子２８１を含む。第２環状部分２８１Ｂに含まれる当該別の一部のサブ給電端子２８１は、平面視において、第２仮想円ＩＣ２上に配置されている。すなわち、第２環状部分２８１Ｂに含まれるサブ給電端子２８１の一部は、Ｚ方向において、第２仮想円ＩＣ２の一部と重なる。第２環状部分２８１Ｂに含まれる当該別の一部のサブ給電端子２８１の数は、少なくとも７であり、この例では、１２である。
第３環状部分２８１Ｃは、複数のサブ給電端子２８１のうちの、第１環状部分２８１Ａ及び第２環状部分２８１Ｂに含まれるサブ給電端子２８１とは別の一部のサブ給電端子２８１を含む。第３環状部分２８１Ｃに含まれる当該別の一部のサブ給電端子２８１は、平面視において、第３仮想円ＩＣ３上に配置されている。すなわち、第３環状部分２８１Ｃに含まれるサブ給電端子２８１の一部は、Ｚ方向において、第３仮想円ＩＣ３の一部と重なる。第３環状部分２８１Ｃに含まれる当該別の一部のサブ給電端子２８１の数は、少なくとも７であり、この例では、１６である。
第４環状部分２８１Ｄは、複数のサブ給電端子２８１のうちの、第１環状部分２８１Ａ、第２環状部分２８１Ｂ及び第３環状部分２８１Ｃに含まれるサブ給電端子２８１とは別の一部のサブ給電端子２８１を含む。第４環状部分２８１Ｄに含まれる当該別の一部のサブ給電端子２８１は、平面視において、第４仮想円ＩＣ４上に配置されている。すなわち、第４環状部分２８１Ｄに含まれるサブ給電端子２８１の一部は、Ｚ方向において、第４仮想円ＩＣ４の一部と重なる。第４環状部分２８１Ｄに含まれる当該別の一部のサブ給電端子２８１の数は、少なくとも７であり、この例では、１６である。

平面視において、第２仮想円ＩＣ２は第１仮想円ＩＣ１の内側に位置し、第３仮想円ＩＣ３は第２仮想円ＩＣ２の内側に位置し、第４仮想円ＩＣ４は第３仮想円ＩＣ３の内側に位置し、第１ヒータエレメント２３１の中心ＣＴ１は第４仮想円ＩＣ４の内側に位置する。

平面視において、第２環状部分２８１Ｂは、第１環状部分２８１Ａの内側に位置する。すなわち、第２環状部分２８１Ｂに含まれるサブ給電端子２８１と中心ＣＴ１との間の距離は、第１環状部分２８１Ａに含まれるサブ給電端子２８１と中心ＣＴ１との間の距離よりも短い。
平面視において、第３環状部分２８１Ｃは、第２環状部分２８１Ｂの内側に位置する。すなわち、第３環状部分２８１Ｃに含まれるサブ給電端子２８１と中心ＣＴ１との間の距離は、第２環状部分２８１Ｂに含まれるサブ給電端子２８１と中心ＣＴ１との間の距離よりも短い。
平面視において、第４環状部分２８１Ｄは、第３環状部分２８１Ｃの内側に位置する。すなわち、第４環状部分２８１Ｄに含まれるサブ給電端子２８１と中心ＣＴ１との間の距離は、第３環状部分２８１Ｃに含まれるサブ給電端子２８１と中心ＣＴ１との間の距離よりも短い。

この例では、第１仮想円ＩＣ１は、第５領域７０５とＺ方向において重なる。例えば、第１環状部分２８１Ａに含まれるサブ給電端子２８１は、第５領域７０５（第１環状ゾーン領域Ｚ１１）に含まれるサブゾーン７００と電気的に接続され、第５領域７０５に含まれるサブゾーン７００に給電する。
この例では、第２仮想円ＩＣ２は、第４領域７０４とＺ方向において重なる。例えば、第２環状部分２８１Ｂに含まれるサブ給電端子２８１は、第４領域７０４（第２環状ゾーン領域Ｚ１２）に含まれるサブゾーン７００と電気的に接続され、第４領域７０４に含まれるサブゾーン７００に給電する。
この例では、第３仮想円ＩＣ３は、第３領域７０３とＺ方向において重なる。例えば、第３環状部分２８１Ｃに含まれるサブ給電端子２８１は、第３領域７０３（第３環状ゾーン領域Ｚ１３）に含まれるサブゾーン７００と電気的に接続され、第３領域７０３に含まれるサブゾーン７００に給電する。
この例では、第４仮想円ＩＣ４は、第２領域７０２とＺ方向において重なる。例えば、第４環状部分２８１Ｄに含まれるサブ給電端子２８１は、第２領域７０２（第４環状ゾーン領域Ｚ１４）に含まれるサブゾーン７００と電気的に接続され、第２領域７０２に含まれるサブゾーン７００に給電する。

図１１に表したように、連通路３０１は、第１周回部分３１と、第２周回部分３２と、第３周回部分３３と、を含む。第１周回部分３１、第２周回部分３２及び第３周回部分３３のそれぞれは、平面視において円形（略円形）の流路である。ここで、「円形（略円形）」とは、閉じた環状ではなく、渦巻き状の一部である。

第１周回部分３１は、Ｚ方向に沿って見た場合（Ｘ－Ｙ平面に投影した場合）に、第１仮想円ＩＣ１（第１環状部分２８１Ａ）と、第２仮想円ＩＣ２（第２環状部分２８１Ｂ）との間に位置する。第１周回部分３１は、Ｚ方向に沿って見た場合に、第２仮想円ＩＣ２（第２環状部分２８１Ｂ）の周囲を囲む。つまり、第１周回部分３１は、第２仮想円ＩＣ２（第２環状部分２８１Ｂ）の周りを略一周（例えば３００～３４０°程度）する。第１周回部分３１は、第２仮想円ＩＣ２の周りを一周以上（例えば２～３周）してもよい。
第２周回部分３２は、Ｚ方向に沿って見た場合に、第２仮想円ＩＣ２（第２環状部分２８１Ｂ）と、第３仮想円ＩＣ３（第３環状部分２８１Ｃ）との間に位置する。第２周回部分３２は、Ｚ方向に沿って見た場合に、第３仮想円ＩＣ３（第３環状部分２８１Ｃ）の周囲を囲む。つまり、第２周回部分３２は、第３仮想円ＩＣ３（第３環状部分２８１Ｃ）の周りを略一周（例えば３００～３４０°程度）する。第２周回部分３２は、第３仮想円ＩＣ３の周りを１周以上（例えば２～３周）してもよい。
第３周回部分３３は、Ｚ方向に沿って見た場合に、第３仮想円ＩＣ３（第３環状部分２８１Ｃ）と、第４仮想円ＩＣ４（第４環状部分２８１Ｄ）との間に位置する。第３周回部分３３は、Ｚ方向に沿って見た場合に、第４仮想円ＩＣ４（第４環状部分２８１Ｄ）の周囲を囲む。つまり、第３周回部分３３は、第４仮想円ＩＣ４（第４環状部分２８１Ｄ）の周りを略一周（例えば３００～３４０°程度）する。第３周回部分３３は、第４仮想円ＩＣ４の周りを１周以上（例えば２～３周）してもよい。

この例では、連通路３０１は、渦巻き状の外周部において、径方向Ｄｒにおいて蛇行しながら周方向Ｄｃに延びている。そのため、第１周回部分３１は、蛇行しながら周方向Ｄｃに延びている。第１周回部分３１、第２周回部分３２及び第３周回部分３３のそれぞれは、蛇行していてもよいし、蛇行していなくてもよい。

以上説明したように、ヒータ部２００による加熱と、連通路３０１を流れる冷媒による冷却と、によって、処理対象物の温度を制御する。また、処理対象物Ｗには、例えばプラズマなどからの入熱が生じる場合がある。図２に関して上述したように、ベースプレート３００には、給電端子２８０（または給電端子２８０に接続される配線等）を配置するために、給電端子２８０の位置に対応した端子孔３００ｐが設けられる。ベースプレート３００の連通路３０１（冷媒流路）は、この端子孔３００ｐを避けて配置される。つまり、端子孔３００ｐが設けられた部分には、冷媒流路が存在しない。そのため、セラミック誘電体基板１００の載置面のうち端子孔３００ｐの上方に位置する領域は冷却されにくく、他の領域と比べて温度が高いホットスポットになる場合がある。例えば、給電端子２８０が面内においてランダムに配置されると、ホットスポットがランダムに配置され、例えば周方向におけるホット／クールのばらつき（温度分布のばらつき）が生じる。その結果、処理対象物Ｗの面内の温度分布の均一性が低下する恐れがある。例えば、給電端子２８０の配置によっては、プラズマ分布のばらつきが大きくなる。

これに対して、実施形態においては、２０以上のサブゾーン７００が設けられ、複数のサブ給電端子２８１は、第１環状部分２８１Ａと第２環状部分２８１Ｂとを含み、連通路３０１の第１周回部分３１は、平面視において第１環状部分２８１Ａと第２環状部分２８１Ｂとの間に配置されている。これにより、サブ給電端子２８１の位置に起因した、径方向及び周方向における温度ムラが抑制され、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。例えば、第１環状部分２８１Ａおよび第２環状部分２８１Ｂによって形成される温度ムラ（例えばホットスポット）の一部が、第１周回部分３１によって形成される温度ムラ（例えばクールスポット）の一部と相殺される。その結果、温度分布を略均一に近づけることができ、プラズマ分布への悪影響を低減することができる。

例えば、第１環状ゾーン領域Ｚ１１（第５領域７０５）に含まれるサブゾーン７００の数をＮ１とする。第１環状部分２８１Ａに含まれるサブ給電端子２８１の数は、２×Ｎ１×０．６よりも大きく、２×Ｎ１以下である。これにより、例えば第１環状ゾーン領域Ｚ１１に含まれる複数のサブゾーン７００に給電するサブ給電端子２８１のうちの６０％よりも多くのサブ給電端子２８１が、第１環状部分２８１Ａに含まれる。これにより、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、この例においては、Ｎ１は、８であり、第１環状部分２８１Ａに含まれるサブ給電端子２８１の数は、１０以上１６以下である。

例えば、第２環状ゾーン領域Ｚ１２（第４領域７０４）に含まれるサブゾーン７００の数をＮ２とする。第２環状部分２８１Ｂに含まれるサブ給電端子２８１の数は、２×Ｎ２×０．６よりも大きく、２×Ｎ２以下である。
例えば、第３環状ゾーン領域Ｚ１３（第３領域７０３）に含まれるサブゾーン７００の数をＮ３とする。第３環状部分２８１Ｃに含まれるサブ給電端子２８１の数は、２×Ｎ３×０．６よりも大きく、２×Ｎ３以下である。
例えば、第４環状ゾーン領域Ｚ１４（第２領域７０２）に含まれるサブゾーン７００の数をＮ４とする。第４環状部分２８１Ｄに含まれるサブ給電端子２８１の数は、２×Ｎ４×０．６よりも大きく、２×Ｎ４以下である。

また、複数のメイン給電端子２８２の少なくとも一部は、Ｚ方向に沿って見た場合に、第１仮想円ＩＣ１及び第２仮想円ＩＣ２の少なくともいずれかと重なる。これにより、メイン給電端子２８２の位置に起因した温度ムラが抑制され、面内の温度分布の均一性を向上させることができる。例えば、メイン給電端子２８２によって形成される温度分布（例えばホットスポット）の一部が、第１周回部分３１によって形成される温度分布（例えばクールスポット）の一部と相殺される。具体的には、図１１に表したように、メインゾーン６０３に給電する２つのメイン給電端子２８２は、第１仮想円ＩＣ１とＺ方向において重なる。メインゾーン６０２に給電する２つのメイン給電端子２８２は、第３仮想円ＩＣ３とＺ方向において重なる。メインゾーン６０１に給電する２つのメイン給電端子２８２は、第４仮想円ＩＣ４とＺ方向において重なる。

また、上述したように、複数のサブゾーン７００の数は、複数のメインゾーン６００の数よりも大きい。サブゾーン７００の数が比較的大きいため、例えばサブ給電端子２８１の数はメイン給電端子２８２の数よりも多い。この場合、サブ給電端子２８１による温度ムラの影響が、メイン給電端子２８２による温度ムラの影響よりも大きいことがある。これに対して、サブ給電端子２８１が第１環状部分２８１Ａと第２環状部分２８１Ｂとを含み、冷媒流路の第１周回部分３１は、平面視において第１環状部分２８１Ａと第２環状部分２８１Ｂとの間に配置されている。これにより、サブ給電端子２８１の位置に起因した径方向及び周方向における温度ムラが抑制され、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。

ベースプレート３００のうち、給電端子２８０に対応する位置には、ベースプレート３００の上面３０２から下面３０３を貫通する複数の端子孔３００ｐが設けられる。つまり、端子孔３００ｐが設けられる部分には連通路３０１が設けられない。そのため、ベースプレート３００のうち端子孔３００ｐが設けられる箇所は連通路３０１が設けられる箇所と比べて温度が高くなる。第１環状部分と第２環状部分との間に、第２環状部分の周囲を囲む第１周回部分を配置することで、面内の温度分布の均一性を向上させることができる。

図１４は、実施形態に係るヒータ部の一部を模式的に表す平面図である。
図１４は、複数のサブゾーン７００、及び第１～第４仮想円ＩＣ１～ＩＣ４をＺ方向に対して垂直な平面に投影した図である。図１４に表したように、第１環状ゾーン領域Ｚ１１のゾーン中心ＣＺ１１、第２環状ゾーン領域Ｚ１２のゾーン中心ＣＺ１２、第３環状ゾーン領域Ｚ１３のゾーン中心ＣＺ１３、及び第４環状ゾーン領域Ｚ１４のゾーン中心ＣＺ１４のそれぞれは、第１ヒータエレメント２３１の中心ＣＴ１と一致する。なお、中心（ゾーン中心）は、平面形状における重心でよい。

第１環状ゾーン領域Ｚ１１のゾーン中心ＣＺ１１は、第１仮想円ＩＣ１の中心Ｃ１（第１中心）及び第２仮想円ＩＣ２の中心Ｃ２（第２中心）の少なくとも一方と一致する。これにより、例えば、第１環状ゾーン領域Ｚ１１に含まれるサブゾーン７００に対する、第１環状部分２８１Ａ及び第２環状部分２８１Ｂの少なくとも一方に含まれるサブ給電端子２８１の位置の偏りを抑制することができる。これにより、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。

図１４の例では、第１環状ゾーン領域Ｚ１１の中心ＣＺ１１は、第１仮想円ＩＣ１の中心Ｃ１と一致する。この場合は、例えば第１環状ゾーン領域Ｚ１１に含まれるサブゾーン７００に対する、第１環状部分２８１Ａに含まれるサブ給電端子２８１の位置の偏りを抑制することができる。第１環状部分２８１Ａは、第２環状部分２８１Ｂよりも外側に位置する。そのため、例えば、載置面の外周側における温度分布の均一性をより向上させることができる。

図１４の例では、第４仮想円ＩＣ４の中心Ｃ４は、第１ヒータエレメント２３１の中心ＣＴ１と一致する。第２仮想円ＩＣ２の中心Ｃ２及び第３仮想円ＩＣ３の中心Ｃ３は、第１ヒータエレメント２３１の中心ＣＴ１と一致しない。ただし、中心Ｃ２及び中心Ｃ３のそれぞれは、中心ＣＴ１と一致してもよい。

なお、「一致」とは、完全一致に限らず略一致でもよい。例えばプロセス条件のばらつき等に起因する程度の差異があっても「一致」に含まれる。

図１５～図１７は、実施形態の変形例に係るベースプレート及びヒータ部の一部を模式的に表す平面図である。
図１５～図１７は、ベースプレート３００及びヒータ部２００の変形例を表す。この変形例は、連通路３０１の形状、サブ給電端子２８１の配置、及びメイン給電端子２８２の配置において、上述の例と異なる。これ以外については、変形例には、上述の例と同様の説明を適用できる。

図１５は、連通路３０１、複数のサブ給電端子２８１、および複数のサブゾーン７００をＺ方向に対して垂直な平面に投影した図である。
図１６は、連通路３０１、複数のメイン給電端子２８２、および複数のメインゾーン６００をＺ方向に対して垂直な平面に投影した図である。
図１７は、連通路３０１、複数のサブ給電端子２８１、複数のサブゾーン７００、複数のメイン給電端子２８２、及び複数のメインゾーン６００をＺ方向に対して垂直な平面に投影した図である。

図１５～図１７に表したように、この例では、連通路３０１は、渦巻き状の外周部において、蛇行せずに周方向Ｄｃに沿って延びている。

図１８及び図１９は、実施形態の変形例に係るヒータ部の一部を模式的に表す平面図である。
図１８は、図１７に表した複数のサブ給電端子２８１、および複数のサブゾーン７００をＺ方向に対して垂直な平面に投影した図である。
図１９は、図１７に表した複数のメイン給電端子２８２、および複数のメインゾーン６００をＺ方向に対して垂直な平面に投影した図である。

図１８に表したように、変形例においても、複数のサブ給電端子２８１は、第１環状部分２８１Ａ、第２環状部分２８１Ｂ、第３環状部分２８１Ｃ、および第４環状部分２８１Ｄを含む。第１環状部分２８１Ａに含まれる複数のサブ給電端子２８１は、第１仮想円ＩＣ１上に配置され、第２環状部分２８１Ｂに含まれる複数のサブ給電端子２８１は、第２仮想円ＩＣ２上に配置され、第３環状部分２８１Ｃに含まれる複数のサブ給電端子２８１は、第３仮想円ＩＣ３上に配置され、第４環状部分２８１Ｄに含まれる複数のサブ給電端子２８１は、第４仮想円ＩＣ４上に配置されている。そして、図１５に表したように、連通路３０１は、第１周回部分３１と、第２周回部分３２と、第３周回部分３３と、を含む。

この例では、第１仮想円ＩＣ１、第２仮想円ＩＣ２、および第３仮想円ＩＣ３は、同心円状である。例えば、第１仮想円ＩＣ１の中心Ｃ１、第２仮想円ＩＣ２の中心Ｃ２、および第３仮想円ＩＣ３の中心Ｃ３のそれぞれは、第１ヒータエレメント２３１の中心ＣＴ１と一致する。

第１環状部分２８１Ａに含まれるサブ給電端子２８１は、周方向Ｄｃにおいて均等に配置されてもよい。すなわち、第１環状部分２８１Ａに含まれるサブ給電端子２８１のうち周方向Ｄｃにおいて隣合う２つのサブ給電端子２８１同士の周方向Ｄｃに沿った距離ＬＡは、一定でよい。これにより、周方向Ｄｃにおける温度分布の均一性をより向上させることができる。

同様に、第２環状部分２８１Ｂに含まれるサブ給電端子２８１は、周方向Ｄｃにおいて均等に配置されてもよい。すなわち、第２環状部分２８１Ｂに含まれるサブ給電端子２８１のうち周方向Ｄｃにおいて隣合う２つのサブ給電端子２８１同士の周方向Ｄｃに沿った距離ＬＢは、一定でよい。
第３環状部分２８１Ｃに含まれるサブ給電端子２８１は、周方向Ｄｃにおいて均等に配置されてもよい。すなわち、第３環状部分２８１Ｃに含まれるサブ給電端子２８１のうち周方向Ｄｃにおいて隣合う２つのサブ給電端子２８１同士の周方向Ｄｃに沿った距離ＬＣは、一定でよい。
第４環状部分２８１Ｄに含まれるサブ給電端子２８１は、周方向Ｄｃにおいて均等に配置されてもよい。すなわち、第４環状部分２８１Ｄに含まれるサブ給電端子２８１のうち周方向Ｄｃにおいて隣合う２つのサブ給電端子２８１同士の周方向Ｄｃに沿った距離ＬＤは、一定でよい。これにより、周方向Ｄｃにおける温度分布の均一性をより向上させることができる。

なお、「一定」とは、完全に変動しないことに限らず、略一定でもよい。例えばプロセス条件のばらつき等に起因する程度の差異があっても「一定」に含まれる。

例えば、第１環状部分２８１Ａに含まれるサブ給電端子２８１と、第２環状部分２８１Ｂに含まれるサブ給電端子２８１と、第３環状部分２８１Ｃに含まれるサブ給電端子２８１と、第４環状部分２８１Ｄに含まれるサブ給電端子２８１とは、径方向Ｄｒにおいて並んでいる。

図１９に表したように、平面視において、メインゾーン６０１に給電するメイン給電端子２８２は、第４仮想円ＩＣ４上に配置されてもよい。平面視において、メインゾーン６０２に給電するメイン給電端子２８２は、第３仮想円ＩＣ３上に配置されてもよい。平面視において、メインゾーン６０１に給電するメイン給電端子２８２は、第１仮想円ＩＣ１（又は第２仮想円ＩＣ２）上に配置されてもよい。これにより、メイン給電端子２８２に起因した温度ムラが抑制され、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。

図２０は、静電チャックのセラミック誘電体基板の表面における温度分布のシミュレーションのモデルを表す模式図である。
平面視における給電端子２８０の配置パターンが異なる３つのモデルについて、シミュレーションを行った。各モデルには、３つの給電端子２８０が設けられている。図２０中の上段は、上方から見たときの、給電端子２８０の平面視における配置を表す。図２０中の下段は、下方（裏面）から見たときの、給電端子２８０と連通路３０１との平面視における配置を表す。Ｍｏｄｅｌ２及びＭｏｄｅｌ３の中段の四角の範囲は、下段の丸印の付近を拡大して表している。

各モデルにおいて、連通路３０１は、渦巻き状である。前述の図９や図１５にも表されたように「渦巻き状」は、平面視において、直線状に延びる部分や、径が一定の円弧状に延びる部分を含んでもよく、全体として渦巻き状であればよい。すなわち、図２０の例においても、連通路３０１の一端から他端までを巡る経路は、旋回方向に旋回しながら中心から離れる形状である。なお、既に述べたように、実施形態においては、連通路は、蛇行部分を含むものであってもよい。すなわち連通路は当該旋回方向に沿って中心から離れるように延びる部分と、当該旋回方向に沿って中心に近づくように延びる部分と、を含んでもよい。旋回方向は、時計回り及び反時計回りのいずれか一方である。

Ｍｏｄｅｌ１（分散型）においては、３つの給電端子２８０が１つの仮想円ＩＣ上において、均等に分散して配置されている。すなわち、３つの給電端子は、同一の仮想円ＩＣ上に位置し、仮想円ＩＣの中心Ｐｃから見て約１２０°ごとに設けられている。すなわち、互いに隣り合う給電端子２８０間の中心Ｐｃから見た角度θは、１２０°である。

連通路３０１は、周回部分３３ａ及び周回部分３２ａを有する。平面視において、円弧状の周回部分３２ａは、円弧状の周回部分３３ａを囲む。平面視において、仮想円ＩＣは、周回部分３３ａを囲み、周回部分３２ａに囲まれる。言い換えれば、仮想円ＩＣは、周回部分３２ａと周回部分３３ａとの間に位置する。

Ｍｏｄｅｌ２（半径方向並列型）においては、給電端子２８０が径方向Ｄｒにおいて並び、互いに近接して配置されている。３つの給電端子２８０は、平面視において、周回部分３２ａと周回部分３３ａとの間に位置する。３つのうち真ん中の給電端子２８０は、仮想円ＩＣ上に位置し、２つの給電端子２８０は、仮想円ＩＣ上に位置しない。

Ｍｏｄｅｌ３（接線方向並列型）においては、３つの給電端子２８０が仮想円ＩＣ上において、互いに近接して配置されている。３つの給電端子２８０は、仮想円ＩＣ上に位置し、周方向Ｄｃにおいて隣接している。

これらのＭｏｄｅｌ１～３に関して、連通路３０１に冷媒を流しながら上方から所定の熱量（ワット）が与えられた場合における、セラミック誘電体基板１００の表面の温度分布を解析した。

図２１は、静電チャックのセラミック誘電体基板の表面における温度分布のシミュレーション結果を表す模式平面図である。
図２２（ａ）及び図２２（ｂ）は、静電チャックのセラミック誘電体基板の表面における温度分布のシミュレーション結果を表すグラフ図である。

図２１は、面内の温度分布を表している。図２２（ａ）は、仮想円ＩＣ上の経路に沿った温度を表す。この経路は、図２０に表した仮想円ＩＣ上の点Ｐ１を始点として反時計回りに一周する経路である。図２２（ａ）の横軸は、中心Ｐｃから見て、仮想円ＩＣ上を点Ｐから反時計回りに進んだ角度である。図２２（ｂ）は、図２２（ａ）の点線で囲んだ範囲の拡大図である。

円周方向におけるピーク温度は、３つのモデルのうち、Ｍｏｄｅｌ１において最も低い。このように、実施形態においては、給電端子２８０を同一円周上に分散して配置することが好ましい。これにより、例えば面内の温度分布をより均一に近づけることができる。

例えば、同一円周上の複数の給電端子２８０は、均等に分散することが好ましい。すなわち、仮想円ＩＣ上の互いに隣り合う給電端子２８０間の中心Ｐｃから見た角度θは、一定の所定角度であることが好ましい。なお、この所定角度は、厳密に一定でなくてもよく、例えば±１０％程度の範囲内で変動してもよい。

以上のように、実施形態によれば、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。

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、静電チャックが備える各要素の形状、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。

１０静電チャック、２０電源、２１導電部、３１～３３第１～第３周回部分、１００セラミック誘電体基板、１０１、１０２第１、２主面、１１１電極層、１１３凸部、１１５溝、２００ヒータ部、２２０第１絶縁層、２３１第１ヒータエレメント、２３１ａ第１サブ給電部、２３１ｂ第２サブ給電部、２３１ｃサブヒータライン、２３１ｅ外周縁、２３２第２ヒータエレメント、２３２ａ第１メイン給電部、２３２ｂ第２メイン給電部、２３２ｃメインヒータライン、２３２ｅ外周縁、２４０第２絶縁層、２４５第３絶縁層、２５０バイパス層、２５１バイパス部、２６０第４絶縁層、２８０給電端子、２８１サブ給電端子、２８１Ａ～２８１Ｄ第１～第４環状部分、２８２メイン給電端子、３００ベースプレート、３００ｃ中心、３００ｐ端子孔、３０１連通路、３０１ｃ一端、３０１ｄ他端、３０２上面、３０３下面、３２１導入路、６００、６０１～６０３メインゾーン、７００サブゾーン、７０１第１領域、７０１β 外周縁、７０１ａサブゾーン、７０２第２領域、７０２α 内周縁、７０２β 外周縁、７０２ａ～７０２ｈサブゾーン、７０３第３領域、７０３α 内周縁、７０３β 外周縁、７０３ａ～７０３ｈサブゾーン、７０４第４領域、７０４α 内周縁、７０４β 外周縁、７０４ａ～７０４ｈサブゾーン、７０５第５領域、７０５α 内周縁、７０５ａ～７０５ｈサブゾーン、Ｂ２領域、Ｃ１～Ｃ４中心、ＣＴ１、ＣＴ２中心、ＣＺ１１～ＣＺ１４ゾーン中心、Ｄｃ周方向、Ｄｒ径方向、ＩＣ仮想円、ＩＣ１～ＩＣ４第１～第４仮想円、ＬＡ～ＬＤ距離、ＬＭ１～ＬＭ３幅、ＬＳ１～ＬＳ５幅、Ｐ１点、Ｐｃ中心、Ｗ処理対象物、Ｚ１１～Ｚ１４第１～第４環状ゾーン領域、 θ 角度

Claims

処理対象物を載置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し、前記セラミック誘電体基板側の上面と、前記上面と反対側の下面と、を有するベースプレートであって、前記上面と前記下面との間に設けられ冷媒が通過可能であり渦巻き状の連通路を含む、ベースプレートと、
径方向及び周方向に並ぶ、２０以上の複数の第１ゾーンを含む第１ヒータエレメントと、
前記複数の第１ゾーンに給電するための複数の第１給電端子と、
を備え、
前記複数の第１ゾーンのそれぞれは、電流が流れることにより発熱する第１ヒータラインと、前記第１ヒータラインに給電する一対の第１給電部と、を含み、
前記複数の第１給電端子の数は、前記第１ゾーンの数以上であり、
前記一対の第１給電部は、前記複数の第１給電端子と電気的に接続され、
前記複数の第１給電端子は、
前記複数の第１給電端子のうちの一部の第１給電端子を含む第１環状部分であって、前記第１環状部分に含まれる前記一部の給電端子が第１仮想円上に配置され、前記第１環状部分に含まれる前記一部の第１給電端子の数は、少なくとも７である、第１環状部分と、
前記複数の第１給電端子のうちの別の一部の第１給電端子を含み、前記第１環状部分よりも内側に位置する第２環状部分であって、前記第２環状部分に含まれる前記別の一部の第１給電端子が第２仮想円上に配置され、前記第２環状部分に含まれる前記別の一部の第１給電端子の数は、少なくとも７である、第２環状部分と、
を含み、
前記連通路は、前記ベースプレートと前記セラミック誘電体基板との積層方向に沿って見た場合に、第１環状部分と第２環状部分との間において、前記第２環状部分の周囲を囲む第１周回部分を含むことを特徴とする静電チャック。
前記複数の第１ゾーンは、前記複数の第１ゾーンのうちの一部の第１ゾーンを含む第１環状ゾーン領域を含み、
前記第１環状ゾーン領域に含まれる前記一部の第１ゾーンは、周方向に並び、
前記第１環状部分に含まれる前記一部の第１給電端子は、前記第１環状ゾーン領域に含まれる前記一部の第１ゾーンに給電する第１給電端子であり、
前記第１環状ゾーン領域に含まれる前記一部の第１ゾーンの数をＮ１とすると、前記第１環状部分に含まれる前記一部の第１給電端子の数は、２×Ｎ１×０．６よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の静電チャック。
前記複数の第１ゾーンは、前記複数の第１ゾーンのうちの一部の第１ゾーンを含む第１環状ゾーン領域を含み、
前記第１環状ゾーン領域に含まれる前記一部のゾーンは、周方向に並び、
前記第１環状部分に含まれる前記一部の第１給電端子は、前記第１環状ゾーン領域に含まれる前記一部の第１ゾーンに給電する第１給電端子であり、
前記第１環状ゾーン領域のゾーン中心は、前記第１仮想円の第１中心および前記第２仮想円の第２中心の少なくとも一方と一致することを特徴とする請求項１に記載の静電チャック。
前記少なくとも一方は、前記第１仮想円の前記第１中心であることを特徴とする請求項３に記載の静電チャック。
前記第１環状部分に含まれる前記一部の第１給電端子は、周方向に均等に配置されることを特徴とする請求項１～４のいずれか１つに記載の静電チャック。
少なくとも径方向に並ぶ複数の第２ゾーンを含む第２ヒータエレメントと、
前記複数の第２ゾーンに給電するための複数の第２給電端子と、
をさらに備え、
前記複数の第２ゾーンのそれぞれは、電流が流れることにより発熱する第２ヒータラインと、前記第２ヒータラインに給電する一対の第２給電部と、を含み、
前記複数の第２給電端子の数は、前記第２ゾーンの数以上であり、
前記一対の第２給電部は、前記複数の第２給電端子と電気的に接続され、
前記積層方向に沿って見た場合に、前記複数の第２給電端子の少なくとも一部は、前記第１仮想円及び前記第２仮想円の少なくともいずれかと重なることを特徴とする請求項１～５のいずれか１つに記載の静電チャック。
前記複数の第１ゾーンの数は、前記複数の第２ゾーンの数よりも大きいことを特徴とする請求項６に記載の静電チャック。