JP2011243881A - Electrostatic chuck - Google Patents

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陽一 伊藤
Yasuhiko Inui
靖彦 乾
Takenori Sawamura
武憲 澤村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrostatic chuck which can prevent cavity generation, high resistance, and generation of electrical disconduction inside a conductive layer, which can improve bond strength, and which can improve long-term reliability of the whole device.SOLUTION: An electrostatic chuck 1A device comprises: a plate substrate 2A made of ceramic which has yttria as its main ingredient; a concavity 3A which opens on one principal surface of this substrate; a conductive layer 4A exposed to the bottom surface 9A of the concavity and made of platinum and ceramic which has yttria as its main ingredient; an electrode terminal 5A positioned to stand in the concavity and connected electrically to the conductive layer; a connection intermediate layer 6A formed between the surface 10A of the conductive layer and the electrode terminal and containing no less than 93 volume % of platinum.

Description

この発明は、静電チャックに関し、更に詳しくは、導電層内での空洞発生、高抵抗化、電気的不導通の発生、及び機械的な強度低下を防止し、かつ接合強度を向上させ、かつ装置全体の長期信頼性を向上させることのできる静電チャックに関する。   The present invention relates to an electrostatic chuck, and more particularly, to prevent generation of cavities in a conductive layer, increase in resistance, occurrence of electrical non-conduction, and decrease in mechanical strength, and improve bonding strength, and The present invention relates to an electrostatic chuck capable of improving the long-term reliability of the entire apparatus.

従来において、様々な静電チャックが考えられてきた。   Conventionally, various electrostatic chucks have been considered.

例えば、特許文献1には、「絶縁体の内部に静電電極を備えてなる静電チャックであって、その絶縁体は、セラミックグリーンシートを積層、圧着して焼成してなる積層構造のものであり、被吸着部材を温度制御するためのガスをその絶縁体の吸着面に供給するために、該吸着面にガス噴出口を有するガス流路を該絶縁体の内部に備えてなるものにおいて、前記絶縁体が、前記セラミックグリーンシートに、イットリアを主成分としてなるイットリアグリーンシートが用いられてなるイットリア焼結体からなっていることを特徴とする静電チャック」が記載されている(特許文献1の請求項1参照。)。また、特許文献2には、「絶縁体の内部に静電電極を備えてなる静電チャックであって、前記絶縁体は、複数枚のイットリアを主成分とするセラミックグリーンシートを積層し焼成してなる積層体からなることを特徴とする静電チャック」が記載されている(特許文献2の補正後の請求項1参照。)。   For example, Patent Document 1 states that “an electrostatic chuck having an electrostatic electrode inside an insulator, the insulator having a laminated structure in which ceramic green sheets are laminated, pressed and fired. In order to supply a gas for controlling the temperature of the member to be adsorbed to the adsorption surface of the insulator, a gas flow path having a gas outlet on the adsorption surface is provided inside the insulator. The electrostatic chuck is characterized in that the insulator is made of a yttria sintered body in which a yttria green sheet mainly composed of yttria is used as the ceramic green sheet (patent) (See claim 1 of Document 1). Patent Document 2 states that “an electrostatic chuck having an electrostatic electrode inside an insulator, and the insulator is formed by laminating and firing a plurality of ceramic green sheets mainly composed of yttria. An electrostatic chuck characterized in that the electrostatic chuck is made of a laminated body (see claim 1 after correction of Patent Document 2) is disclosed.

特許文献1及び2に記載の「静電チャック」は、「静電チャックをなす絶縁体の内部にガス流路を有するものにおいて、ハロゲンガスやそれらのプラズマに対する耐食性に優れ」ているという技術的効果を奏すると記載されている(特許文献1及び2の段落番号0008欄参照。)。   The “electrostatic chucks” described in Patent Documents 1 and 2 are technically that “the one having a gas flow path inside the insulator forming the electrostatic chuck has excellent corrosion resistance against halogen gas and plasma thereof”. It is described as having an effect (see paragraphs 0008 of Patent Documents 1 and 2).

特許文献3には、「ロウ材層を介して金属をロウ付けした接合構造体において、前記ロウ材層は、金を主成分とするロウ材からなり、そのビッカース硬度(HV0.1)が150以下であるとともに、前記金属の少なくともロウ材層との接合面に白金の保護膜が被着してあることを特徴とする金属をロウ付けした接合構造体」が記載されている(特許文献3の請求項1参照。)。特許文献3に記載の「接合構造体」は、「メッキ層、リード線、金属端子、パイプ、リング体等の金属に被着又は含有するNiが、金を主体とするロウ材層中に拡散しないようにする」ことができるという技術的効果を奏する(特許文献3の段落番号0019欄参照。)。   Patent Document 3 states that “in a bonded structure in which a metal is brazed through a brazing material layer, the brazing material layer is made of a brazing material mainly composed of gold and has a Vickers hardness (HV0.1) of 150. In addition to the above, there is described a “joint structure in which a metal is brazed, which is characterized in that a protective film of platinum is deposited on at least a joint surface of the metal with a brazing material layer” (Patent Document 3). (See claim 1). The “joint structure” described in Patent Document 3 is “Ni that adheres to or is contained in a metal such as a plating layer, a lead wire, a metal terminal, a pipe, and a ring body, diffuses into the brazing material layer mainly composed of gold. There is a technical effect that it can be performed ”(see paragraph 0019 in Patent Document 3).

また、特許文献4には、「複数枚のセラミック層からなるセラミック基体の内部に電極を埋設してなり、上記セラミック基体の裏面に外部端子を取り付けるための固定孔を穿設するとともに、上記固定孔と前記電極との間にある数枚のセラミック層に導電材を充填したビアホールを形成して導通をとるようにしてなるウエハ保持装置の給電構造において、上記固定孔と前記電極との間にある各セラミック層に上記固定孔の断面積より広い導電層をそれぞれ敷設して各セラミック層のビアホールと導通させるとともに、上下隣合うセラミック層のビアホール位置を互いにずらして配置したことを特徴とするウエハ保持装置の給電構造」が記載されている(特許文献4の請求項1参照。)。特許文献4に記載の「ウエハ保持装置の給電構造」は、「ビアホールの導通を確実に行うことができるとともに、外部端子をロウ付け固定する際に上記ビアホールとセラミック基体との間に生じる熱応力を吸収してセラミック基体の破損を防止することができる」という技術的効果を奏する(特許文献4の段落番号0057欄参照。)。   Patent Document 4 states that “an electrode is embedded in a ceramic base composed of a plurality of ceramic layers, a fixing hole for attaching an external terminal is formed on the back surface of the ceramic base, and the fixing is performed. In a power supply structure of a wafer holding device in which via holes filled with a conductive material are formed in several ceramic layers between a hole and the electrode so as to establish conduction, the power supply structure of the wafer holding device has a gap between the fixed hole and the electrode. A wafer characterized in that a conductive layer wider than the cross-sectional area of the fixing hole is laid in each ceramic layer to be electrically connected to the via hole of each ceramic layer, and the via hole positions of the adjacent ceramic layers are shifted from each other. "Feeding structure of holding device" is described (see claim 1 of Patent Document 4). The “power supply structure of the wafer holding device” described in Patent Document 4 describes “the thermal stress generated between the via hole and the ceramic substrate when the via terminal can be reliably conducted and the external terminal is brazed and fixed. It is possible to prevent the ceramic substrate from being damaged by absorbing the material "(see paragraph No. 0057 of Patent Document 4).

しかしながら、上記のような従来の静電チャックに比べて更に、導電層内での空洞発生、高抵抗化、電気的不導通の発生、及び機械的な強度低下を防止し、かつ接合強度を向上させ、かつ装置全体の長期信頼性を向上させることのできる静電チャックが求められていた。   However, compared to the conventional electrostatic chuck as described above, it further prevents voids in the conductive layer, increases resistance, generates electrical non-conduction, and lowers mechanical strength, and improves bonding strength. There has been a demand for an electrostatic chuck that can improve the long-term reliability of the entire apparatus.

特開2008−147549号公報JP 2008-147549 A 特開2008−205510号公報JP 2008-205510 A 特開2001−199775号公報JP 2001-199775 A 特開平9−213455号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-213455

この発明が解決しようとする課題は、導電層内での空洞発生、高抵抗化、電気的不導通の発生、及び機械的な強度低下を防止することができ、かつ接合強度を向上させることができ、かつ装置全体の長期信頼性を向上させることのできる静電チャックを提供することである。   The problem to be solved by the present invention is that it is possible to prevent the generation of cavities in the conductive layer, the increase in resistance, the occurrence of electrical non-conduction, and the decrease in mechanical strength, and to improve the bonding strength. An electrostatic chuck capable of improving the long-term reliability of the entire apparatus is provided.

前記課題を解決するための手段は、
(1)イットリアを主成分とするセラミックからなる板状の基体と、
この基体の一主面に開口する凹部と、
前記凹部の底面に露出した、白金とイットリアを主成分とするセラミックとで形成された導電層と、
前記凹部内に立設して配置され、前記導電層と電気的に接続された電極端子とを有する静電チャックであって、
前記導電層の表面と前記電極端子との間に形成された、93体積%以上の白金を含む接続中間層を有することを特徴とする静電チャック、
(2)前記導電層が、基体内に配設された内部導電層とビア接続されてなる(1)に記載の静電チャック、
(3)前記凹部が前記凹部の開口側の大径部とそれに続く小径部とからなり、
前記凹部の最底面である前記小径部の底面に露出する導電層の表面に形成された接続中間層の表面から前記大径部の底面である棚部まで延在して形成された二次導電層を備え、
前記棚部に立設して電極端子が配置され、前記二次導電層と電極端子とが電気的に接続されてなる(1)又は(2)に記載の静電チャック、
(4)前記凹部が前記凹部の開口側の大径部とそれに続く小径部とからなり、
前記凹部の最底面である前記小径部の底面に露出した導電層の表面に形成された小径部側接続中間層と、
同じ凹部における前記大径部の底面である棚部に露出して形成された導電層の表面に形成された大径部側接続中間層と、
前記小径部側接続中間層の表面及び大径部側接続中間層の表面との両方それぞれを電気的に接続する二次導電層とを備え、
前記大径部側接続中間層の表面に形成されている前記二次導電層、又は前記大径部側接続中間層と電極端子とが電気的に接続されてなる(1)〜(3)のいずれか一つに記載の静電チャック、並びに、
(5)前記凹部の底面に露出して形成された導電層の表面に形成された接続中間層の端部と、前記凹部の内壁面とが隔絶している(1)〜(4)のいずれか一つに記載の静電チャックである。
Means for solving the problems are as follows:
(1) a plate-like substrate made of a ceramic mainly composed of yttria;
A recess opening in one main surface of the substrate;
A conductive layer formed of platinum and a ceramic mainly composed of yttria exposed on the bottom surface of the recess;
An electrostatic chuck having an electrode terminal disposed upright in the recess and electrically connected to the conductive layer,
An electrostatic chuck comprising a connection intermediate layer containing 93 vol% or more of platinum formed between the surface of the conductive layer and the electrode terminal;
(2) The electrostatic chuck according to (1), wherein the conductive layer is via-connected to an internal conductive layer disposed in the substrate.
(3) The concave portion is composed of a large-diameter portion on the opening side of the concave portion and a small-diameter portion subsequent thereto,
Secondary conductivity formed by extending from the surface of the connection intermediate layer formed on the surface of the conductive layer exposed on the bottom surface of the small diameter portion which is the bottom surface of the concave portion to the shelf portion which is the bottom surface of the large diameter portion. With layers,
The electrostatic chuck according to (1) or (2), wherein an electrode terminal is disposed standing on the shelf, and the secondary conductive layer and the electrode terminal are electrically connected.
(4) The concave portion is composed of a large-diameter portion on the opening side of the concave portion and a small-diameter portion subsequent thereto,
A small diameter portion side connection intermediate layer formed on the surface of the conductive layer exposed on the bottom surface of the small diameter portion, which is the bottom surface of the recess,
A large-diameter side connection intermediate layer formed on the surface of the conductive layer formed exposed on the shelf that is the bottom surface of the large-diameter portion in the same recess;
A secondary conductive layer that electrically connects both the surface of the small diameter part side connection intermediate layer and the surface of the large diameter part side connection intermediate layer, and
The secondary conductive layer formed on the surface of the large-diameter portion side connection intermediate layer, or the large-diameter portion-side connection intermediate layer and the electrode terminal are electrically connected (1) to (3) The electrostatic chuck according to any one of the above, and
(5) Any of (1) to (4), wherein the end of the connection intermediate layer formed on the surface of the conductive layer formed exposed on the bottom surface of the recess is isolated from the inner wall surface of the recess. Or an electrostatic chuck according to any one of the above.

この発明によると、接続中間層が93体積%以上の白金を含有していることにより、導電層の表面部における白金の移動が生じ難くなるので、導電層内での空洞発生を防止することができ、結果として高抵抗化の防止、電気的不導通の防止、及び機械的な強度低下の防止も達成され、接続中間層と電極端子とを接合する接合手段に対する接合強度が向上し、装置全体の長期的な信頼性の向上をも達成可能な静電チャックを提供することができる。   According to the present invention, since the connection intermediate layer contains 93% by volume or more of platinum, it is difficult for the platinum to move on the surface portion of the conductive layer, so that the generation of voids in the conductive layer can be prevented. As a result, prevention of high resistance, prevention of electrical non-conduction, and prevention of mechanical strength reduction are also achieved, and the bonding strength to the bonding means for bonding the connection intermediate layer and the electrode terminal is improved, and the entire apparatus It is possible to provide an electrostatic chuck capable of achieving improvement in long-term reliability.

また、この発明によると、導電層と内部導電層とがビア接続されること、凹部に大径部及び小径部を設けると共に、二次導電層を設けること、又は、導電層の端部と凹部の内壁面とが隔絶していることにより、基体におけるクラックの発生を防止することができるようになるので、長期使用に対する耐久性を確保することができ、結果として装置全体の長期的な信頼性の向上を達成可能な静電チャックを提供することができる。   Further, according to the present invention, the conductive layer and the internal conductive layer are via-connected, the concave portion is provided with the large diameter portion and the small diameter portion, the secondary conductive layer is provided, or the end portion of the conductive layer and the concave portion Since the inner wall surface is isolated, it is possible to prevent the occurrence of cracks in the substrate, ensuring durability for long-term use, and as a result, long-term reliability of the entire device. It is possible to provide an electrostatic chuck capable of achieving the improvement.

図1は、この発明に係る静電チャックの一実施態様を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of the electrostatic chuck according to the present invention. 図2は、この発明に係る静電チャックの他の実施態様を示す概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the electrostatic chuck according to the present invention. 図3は、この発明に係る静電チャックの他の実施態様を示す概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the electrostatic chuck according to the present invention. 図4は、この発明に係る静電チャックの他の実施態様を示す概略断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view showing another embodiment of the electrostatic chuck according to the present invention. 図5は、この発明に係る静電チャックの他の実施態様を示す概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the electrostatic chuck according to the present invention. 図6は、この発明に係る静電チャックの他の実施態様を示す概略断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the electrostatic chuck according to the present invention. 図7は、この発明に係る静電チャックの他の実施態様を示す概略断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the electrostatic chuck according to the present invention. 図8は、この発明に係る静電チャックの他の実施態様を示す概略断面図である。FIG. 8 is a schematic sectional view showing another embodiment of the electrostatic chuck according to the present invention. 図9は、この発明に係る静電チャックの他の実施態様を示す概略断面図である。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the electrostatic chuck according to the present invention. 図10は、この発明に係る静電チャックの他の実施態様を示す概略断面図である。FIG. 10 is a schematic sectional view showing another embodiment of the electrostatic chuck according to the present invention. 図11は、この発明に係る静電チャックの他の実施態様を示す概略断面図である。FIG. 11 is a schematic sectional view showing another embodiment of the electrostatic chuck according to the present invention.

この発明に係る静電チャックは、酸化イットリウム(以下、「イットリア」と称することがある。)を主成分とするセラミックからなる板状の基体と、この基体の一主面に開口する凹部と、前記凹部の底面に露出した、白金とイットリアを主成分とするセラミックとで形成された導電層と、前記凹部内に立設して配置され、前記導電層と電気的に接続された電極端子とを有し、前記導電層の表面と前記電極端子との間に形成された、93体積%以上の白金を含む接続中間層を有して成る。なお、静電チャックは、通常導電層に電圧を印加することによって生じる静電気を利用して、半導体ウェハーを一時的に保持することのできる装置である。   An electrostatic chuck according to the present invention includes a plate-like substrate made of a ceramic whose main component is yttrium oxide (hereinafter, sometimes referred to as “yttria”), a concave portion opened on one main surface of the substrate, A conductive layer formed of platinum and a ceramic containing yttria as a main component, exposed on the bottom surface of the concave portion, and an electrode terminal disposed upright in the concave portion and electrically connected to the conductive layer; And a connecting intermediate layer containing 93% by volume or more of platinum formed between the surface of the conductive layer and the electrode terminal. An electrostatic chuck is an apparatus that can temporarily hold a semiconductor wafer by using static electricity that is normally generated by applying a voltage to a conductive layer.

この発明に係る静電チャックについて、実施態様を示した図面を参照しつつ、以下に説明する。   The electrostatic chuck according to the present invention will be described below with reference to the drawings showing embodiments.

図1に示す静電チャック1Aは、基体2Aと、凹部3Aと、導電層4Aと、電極端子5Aと、接続中間層6Aとを備えている。   An electrostatic chuck 1A shown in FIG. 1 includes a base 2A, a recess 3A, a conductive layer 4A, an electrode terminal 5A, and a connection intermediate layer 6A.

基体2Aは、イットリアを主成分とするセラミックから成る板状の部材である。基体2Aは、絶縁性を有し、好ましくは積層構造を成すセラミック焼結体である。   The base 2A is a plate-like member made of a ceramic whose main component is yttria. The base 2A is a ceramic sintered body having an insulating property and preferably having a laminated structure.

基体2Aの形状としては、基本的には円板形状が採用されることが多いが、この発明に係る静電チャックの目的を達成し、かつ半導体ウェハーを一時的に保持することができる限り特に制限は無く、例えば平面形状が多角形の板体、又は平面形状が環帯を成す板体等を採用することもできる。   As the shape of the substrate 2A, a disk shape is often adopted in principle, but as long as the purpose of the electrostatic chuck according to the present invention can be achieved and the semiconductor wafer can be temporarily held, There is no limitation, and for example, a plate having a polygonal plane shape, or a plate having a ring shape in the plane shape may be employed.

また、基体2Aの材料において、主成分であるイットリア以外には、焼結助剤として例えば、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化ストロンチウム、及び酸化バリウム等を用いることもできる。   Further, in the material of the base 2A, in addition to yttria as a main component, for example, calcium oxide, magnesium oxide, strontium oxide, barium oxide, or the like can be used as a sintering aid.

基体2Aの大きさとしては、基体2Aが円板である場合には、例えば厚みが1mm以上10mm以下で、直径が50mm以上500mm以下である大きさを挙げることができる。   As the size of the base 2A, when the base 2A is a disk, for example, the thickness is 1 mm to 10 mm and the diameter is 50 mm to 500 mm.

凹部3Aは、基体2Aの一主面7Aに開口し、基体2Aの厚み方向に形成される穴部である。凹部3Aは、後述の電極端子5Aが開口部8Aから挿入され、凹部3A内で電極端子5Aが固定される部位である。   The recess 3A is a hole that opens in one main surface 7A of the base 2A and is formed in the thickness direction of the base 2A. The recess 3A is a portion where an electrode terminal 5A described later is inserted from the opening 8A and the electrode terminal 5A is fixed in the recess 3A.

凹部3Aの形状としては、特に制限は無く、例えば開口部8Aが円形、楕円形、又は多角形を成すと共に、開口部8Aから底面9Aまでの断面形状が開口部8Aと同様の形状を成す態様、又は、基体2Aの一主面7Aに形成される溝である態様等を採用することができる。凹部3Aの大きさとしては、少なくとも開口部8Aが後述の電極端子5Aを挿入可能であれば良く、具体的には例えば円形を成す開口部8Aの直径が5mm以上、30mm以下である態様を挙げることができる。凹部3Aの深さ、つまり開口部8Aから図1における凹部3Aの天井面である底面9Aまでの距離については、後述の導電層4Aの配置される位置に応じて決定される。凹部3Aの深さは、最大で開口部8Aから導電層4Aに達するまでの距離である。   The shape of the recess 3A is not particularly limited. For example, the opening 8A is circular, elliptical, or polygonal, and the cross-sectional shape from the opening 8A to the bottom surface 9A is the same as that of the opening 8A. Or the aspect etc. which are the groove | channels formed in one main surface 7A of the base | substrate 2A are employable. The size of the recess 3A is not limited as long as at least the opening 8A can insert an electrode terminal 5A described later. Specifically, for example, the circular opening 8A has a diameter of 5 mm or more and 30 mm or less. be able to. The depth of the recess 3A, that is, the distance from the opening 8A to the bottom surface 9A, which is the ceiling surface of the recess 3A in FIG. 1, is determined according to the position where the conductive layer 4A described later is disposed. The depth of the recess 3A is a distance from the opening 8A to the conductive layer 4A at the maximum.

導電層4Aは、凹部3Aの底面9Aに露出するようにして形成されて成る導電性の部材である。静電チャック1Aにおいては、導電層4Aは、図1に示されるように、一部が基体2Aに埋設されていると共に、一部が凹部3Aの底面9Aに露出している。また、導電層4Aは、白金と、イットリアを主成分とするセラミックとを含んでいる。   The conductive layer 4A is a conductive member formed so as to be exposed on the bottom surface 9A of the recess 3A. In the electrostatic chuck 1A, as shown in FIG. 1, the conductive layer 4A is partly embedded in the base 2A and partly exposed on the bottom surface 9A of the recess 3A. The conductive layer 4A contains platinum and a ceramic containing yttria as a main component.

導電層4Aに含まれる白金の含有量としては、40体積%以上、95体積%以下であると、良好な導電性を確保することができるので好ましい。また、導電層4Aに含まれる白金以外の材料としては、例えばタングステン、モリブデン、及び/又は基体2Aを形成する材料である、イットリアを主成分とするセラミック等を用いることができる。導電層4Aの材料として白金と基体2Aを形成する材料とを用いると、基体2A内に導電層4Aを埋設するときに、基体2Aと導電層4Aとが密着し易いので好ましい。なお、導電層4Aの大きさとしては、特に制限は無く、基体2Aに埋設可能な程度であると良い。更に、導電層4Aの形状としては、凹部3Aの底面9Aに露出させることのできる形状であれば良く、例えば薄板状、塊状、又は線状等を採用することができる。   The content of platinum contained in the conductive layer 4A is preferably 40% by volume or more and 95% by volume or less because good conductivity can be secured. In addition, as the material other than platinum contained in the conductive layer 4A, for example, tungsten, molybdenum, and / or a ceramic mainly composed of yttria, which is a material for forming the base 2A, can be used. It is preferable to use platinum and a material for forming the base 2A as the material of the conductive layer 4A because the base 2A and the conductive layer 4A are likely to be in close contact when the conductive layer 4A is embedded in the base 2A. In addition, there is no restriction | limiting in particular as the magnitude | size of the conductive layer 4A, It is good that it is a grade which can be embed | buried in the base | substrate 2A. Furthermore, the shape of the conductive layer 4A may be any shape that can be exposed to the bottom surface 9A of the recess 3A. For example, a thin plate shape, a lump shape, a linear shape, or the like can be adopted.

電極端子5Aは、凹部3A内に立設して配置され、導電層4Aと電気的に接続された部材である。図1に示されるように、静電チャック1Aにおいては、電極端子5Aは、その一端部が凹部3A内に挿入され、後述の中間接続層6Aに固定されている。電極端子5Aとしては、導電性を有している棒状の部材を用いるのが好ましい。   The electrode terminal 5A is a member that is arranged upright in the recess 3A and is electrically connected to the conductive layer 4A. As shown in FIG. 1, in the electrostatic chuck 1 </ b> A, one end of the electrode terminal 5 </ b> A is inserted into the recess 3 </ b> A and fixed to an intermediate connection layer 6 </ b> A described later. As the electrode terminal 5A, it is preferable to use a rod-shaped member having conductivity.

電極端子5Aの形状は、凹部3Aへの挿入のし易さを確保するには、少なくとも凹部3Aに挿入される部位が円柱状又は角柱状等の棒状を成すのが好ましい。電極端子5Aにおける凹部3Aの外側に延在する部位の形状は、静電チャック1Aの設置される環境、使用される環境、及び、静電チャック1Aに接続される装置等に応じて適宜に決定される。   As for the shape of the electrode terminal 5A, in order to ensure the ease of insertion into the recess 3A, it is preferable that at least a portion inserted into the recess 3A has a rod shape such as a columnar shape or a prism shape. The shape of the portion of the electrode terminal 5A that extends outside the recess 3A is appropriately determined according to the environment in which the electrostatic chuck 1A is installed, the environment in which it is used, the device connected to the electrostatic chuck 1A, and the like. Is done.

電極端子5Aの大きさは、電極端子5Aが円柱形状を成す場合に、直径1mm以上、5mm以下で、長さが10mm以上、50mm以下程度の大きさであると、凹部3Aへの挿入等が容易になるので、好ましい。   When the electrode terminal 5A has a cylindrical shape, the diameter of the electrode terminal 5A is about 1 mm to 5 mm and the length is about 10 mm to 50 mm. Since it becomes easy, it is preferable.

電極端子5Aの材料としては、導電性を有する材料であれば良く、例えば鉄、ニッケル、コバルト、金、銀、若しくは銅等の金属、又は、これら金属の合金等を挙げることができる。電極端子5Aの材料としては、電気伝導率が高く、かつ熱膨張率が小さい材料が好ましく、上記合金、例えばコバール等が適している。   The material of the electrode terminal 5A may be any material having conductivity, and examples thereof include metals such as iron, nickel, cobalt, gold, silver, and copper, or alloys of these metals. As a material for the electrode terminal 5A, a material having a high electric conductivity and a low coefficient of thermal expansion is preferable, and the above alloy, for example, Kovar is suitable.

接続中間層6Aは、導電層4Aの表面10Aと電極端子5Aとの間に形成されて成る部材である。また、接続中間層6Aには、93体積%以上の白金が含まれている。   The connection intermediate layer 6A is a member formed between the surface 10A of the conductive layer 4A and the electrode terminal 5A. Further, the connection intermediate layer 6A contains 93% by volume or more of platinum.

導電層は、製造途中に還元雰囲気下で1000℃以上の高温に加熱されることがある。接続中間層を設けない静電チャックにおいては、導電層に含まれる白金等の金属成分が導電層中において導電層表面に向かって移動することがある。導電層の原料段階においては均一に混合されていた金属成分とセラミック成分とが高温の還元雰囲気に曝されると、セラミック成分は殆ど移動しないのに対して、金属成分は活性化されることにより表面積が小さくなるように導電層表面で集合し、導電層内部において金属成分が存在していた領域が空洞と成ることがある。導電層内に空洞が存在している場合は、導電層内での白金成分同士の接触が空洞によって分断されて、結果として、導電層の高抵抗化、及び導電層の電気的不導通を生じる可能性がある。更に、導電層内の空洞に水分等が浸入し、静電チャック装置全体の長期的な使用に耐えない可能性もある。また、導電層内に空洞が発生すると、導電層の機械的な強度低下を招く可能性がある。   The conductive layer may be heated to a high temperature of 1000 ° C. or higher in a reducing atmosphere during manufacture. In an electrostatic chuck without a connection intermediate layer, a metal component such as platinum contained in the conductive layer may move toward the surface of the conductive layer in the conductive layer. When the metal component and the ceramic component that were uniformly mixed in the raw material stage of the conductive layer are exposed to a high-temperature reducing atmosphere, the ceramic component hardly moves, whereas the metal component is activated. A region where the metal component exists inside the conductive layer so as to gather on the surface of the conductive layer so as to reduce the surface area may become a cavity. When a cavity exists in the conductive layer, the contact between platinum components in the conductive layer is cut off by the cavity, resulting in high resistance of the conductive layer and electrical non-conduction of the conductive layer. there is a possibility. Furthermore, moisture or the like may enter the cavities in the conductive layer and may not withstand long-term use of the entire electrostatic chuck device. In addition, when voids are generated in the conductive layer, the mechanical strength of the conductive layer may be reduced.

これに対して、静電チャック1Aのように、導電層4Aの表面10Aに93体積%以上の白金を含む接続中間層6Aを設けると、製造途中で加熱される場合には、外側に位置する接続中間層6Aが高温の還元雰囲気に曝されることになる。接続中間層6Aは、93体積%以上の白金を含んでおり、加熱前において既に白金が集合しているので、白金の移動が抑制される。つまり、導電層4Aの表面10Aに接続中間層6Aを設けると、製造途中に還元雰囲気下で加熱されても、導電層4A内及び接続中間層6A内に空洞が発生することがなく、結果として、導電層4Aの高抵抗化、導電層4Aの電気的不導通の発生、及び機械的な強度低下を防止することができる。また、導電層4Aに空洞が発生しない場合は、導電層4A内に水分等が浸入することも無く、静電チャック1Aを長期的な使用を可能にするので、静電チャック1Aの長期的な信頼性を向上させることになる。   On the other hand, when the connection intermediate layer 6A containing 93% by volume or more of platinum is provided on the surface 10A of the conductive layer 4A like the electrostatic chuck 1A, it is located outside when heated in the course of manufacture. The connecting intermediate layer 6A is exposed to a high-temperature reducing atmosphere. 6 A of connection intermediate | middle layers contain 93 volume% or more of platinum, and platinum has already gathered before a heating, Therefore The movement of platinum is suppressed. That is, when the connection intermediate layer 6A is provided on the surface 10A of the conductive layer 4A, no voids are generated in the conductive layer 4A and the connection intermediate layer 6A even when heated in a reducing atmosphere during the manufacturing process. Thus, it is possible to prevent the conductive layer 4A from increasing in resistance, the conductive layer 4A from being electrically disconnected, and the mechanical strength from being lowered. Further, when no void is generated in the conductive layer 4A, moisture or the like does not enter the conductive layer 4A, and the electrostatic chuck 1A can be used for a long time. Reliability will be improved.

図1に示す態様において接続中間層6Aは、導電層4Aの露出している面である表面10Aを覆うようにして形成されている。この発明に係る静電チャックにおいては、接続中間層は少なくとも、導電層の表面であって電極端子が配置される部位に形成されていれば良い。すなわち、電極端子における接続中間層に接合される端面が、導電層上に形成される接続中間層の領域に含まれていれば良い。   In the embodiment shown in FIG. 1, the connection intermediate layer 6A is formed so as to cover the surface 10A that is the exposed surface of the conductive layer 4A. In the electrostatic chuck according to the present invention, the connection intermediate layer only needs to be formed at least on the surface of the conductive layer and on the portion where the electrode terminal is disposed. That is, the end surface joined to the connection intermediate layer in the electrode terminal may be included in the region of the connection intermediate layer formed on the conductive layer.

電極端子における接続中間層に接合される端面が、少なくとも、導電層上に形成される接続中間層の領域に含まれていると、導電層の表面の接続中間層が形成される領域においては、導電層に含まれる金属成分が移動しないので、導電層内に空洞が発生しない。したがって、製造途中の還元雰囲気下での加熱によって、導電層の表面の接続中間層が形成されていない領域において導電層内に空洞が発生していても、電極端子と導電層との間に接続中間層が形成されていることにより、電極端子と導電層との電気的接続が良好な状態に維持される。   In the region where the connection intermediate layer is formed on the surface of the conductive layer, the end surface joined to the connection intermediate layer in the electrode terminal is included at least in the region of the connection intermediate layer formed on the conductive layer. Since the metal component contained in the conductive layer does not move, no cavity is generated in the conductive layer. Therefore, even if a void is generated in the conductive layer in the region where the connection intermediate layer is not formed on the surface of the conductive layer due to heating in a reducing atmosphere during manufacturing, the connection is made between the electrode terminal and the conductive layer. By forming the intermediate layer, the electrical connection between the electrode terminal and the conductive layer is maintained in a good state.

もっとも、図1に示す態様のように、接続中間層6Aが導電層4Aの全面を被覆するようにして形成されていると、導電層4Aの高抵抗化、及び電気的不導通の発生をより確実に防止することができるので好ましい。   However, when the connection intermediate layer 6A is formed so as to cover the entire surface of the conductive layer 4A as shown in FIG. 1, the resistance of the conductive layer 4A and the occurrence of electrical non-conduction are further increased. Since it can prevent reliably, it is preferable.

なお、接続中間層6Aは、その100体積%が白金であっても良いが、接続中間層6Aに含まれ得る白金以外の成分としては、例えば金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、イリジウム、及びこれらの合金等の金属、並びに基体2Aに含まれるイットリアを主成分とするセラミック等を挙げることができる。   The connecting intermediate layer 6A may be 100% by volume of platinum. Examples of components other than platinum that can be included in the connecting intermediate layer 6A include gold, ruthenium, rhodium, palladium, iridium, and these. Examples thereof include metals such as alloys and ceramics mainly composed of yttria contained in the substrate 2A.

図1に示されるように、電極端子5Aは接続中間層6Aに対して、ロウ付けにより機械的にかつ電気的に接合されている。詳述すると、電極端子5Aが凹部3A内で立設するように配置され、電極端子5Aと接続中間層6Aとが接触した状態で、ロウ材11Aによってロウ付けされている。   As shown in FIG. 1, the electrode terminal 5A is mechanically and electrically joined to the connection intermediate layer 6A by brazing. More specifically, the electrode terminal 5A is disposed so as to stand in the recess 3A, and is brazed by the brazing material 11A in a state where the electrode terminal 5A and the connection intermediate layer 6A are in contact with each other.

静電チャック1Aにおいて用いられるロウ材11Aとしては、接続中間層6Aと電極端子5Aとの両方に対して濡れ性が良好であり、かつ強固に接合することのできる材料であれば良い。例えば銀ロウ、銅ロウ、黄銅ロウ、リン銅ロウ、アルミロウ、及び/又は金ロウ等を採用することができる。   The brazing material 11A used in the electrostatic chuck 1A may be any material that has good wettability with respect to both the connection intermediate layer 6A and the electrode terminal 5A and can be firmly bonded. For example, silver solder, copper solder, brass solder, phosphor copper solder, aluminum solder, and / or gold solder can be employed.

この発明に係る静電チャックにおいては、導電層と外部に配置される外部電極との間で電圧を印加することにより静電気を発生させる単極型、及び、一対の導電層を埋設し、その電極間に電圧を印加することにより静電気を発生させる双極型のいずれの態様を採用しても良い。   In the electrostatic chuck according to the present invention, a single electrode type that generates static electricity by applying a voltage between the conductive layer and an external electrode disposed outside, and a pair of conductive layers are embedded, and the electrode Any type of bipolar type in which static electricity is generated by applying a voltage therebetween may be adopted.

ここで、図1に示す静電チャック1Aの作製方法について、説明する。なお、以下に説明する静電チャック1Aは、盤状の静電チャックを盤面が水平となるように配置したときに水平断面形状が円形を成す凹部3Aを備える態様である。   Here, a manufacturing method of the electrostatic chuck 1A shown in FIG. 1 will be described. The electrostatic chuck 1A described below is an aspect including a recess 3A having a circular horizontal cross-sectional shape when a plate-shaped electrostatic chuck is arranged so that the surface of the plate is horizontal.

先ず、イットリア粉末、助剤、バインダ、分散剤、及び溶剤等を混合して得られるスラリーをドクターブレード法又はカレンダー法等でシート状に成形することにより、イットリアを主成分とするグリーンシートを得る。このとき、グリーンシートの厚みは0.1〜1mm程度であれば良い。次に、グリーンシートを適宜の大きさに裁断し、2〜20枚程度のグリーンシートを例えば70℃、50kgf/cmの条件で積層及び圧着し、グリーンシート積層体を得る。更に、メカニカルパンチ又はドリル加工等によって、何枚かのグリーンシート積層体に凹部3A用の貫通孔を形成しておく。グリーンシートの厚み、及び貫通孔の直径等は、焼成後の大きさを予め決定しておいた上で、焼成による変形及び収縮等を考慮して決定すると良い。 First, a green sheet mainly composed of yttria is obtained by forming a slurry obtained by mixing yttria powder, an auxiliary agent, a binder, a dispersant, a solvent, and the like into a sheet shape by a doctor blade method or a calendar method. . At this time, the thickness of the green sheet may be about 0.1 to 1 mm. Next, the green sheet is cut into an appropriate size, and about 2 to 20 green sheets are laminated and pressed under conditions of, for example, 70 ° C. and 50 kgf / cm 2 to obtain a green sheet laminate. Further, through holes for the recesses 3A are formed in some green sheet laminates by mechanical punching or drilling. The thickness of the green sheet, the diameter of the through hole, and the like may be determined in consideration of deformation and shrinkage due to firing after the size after firing is determined in advance.

更に、例えば白金粉末と、炭酸カルシウム等を含むイットリア粉末と、バインダ、分散剤及び溶剤等の有機物の混合物である適宜の有機ビヒクルとを混練することにより、導電層用ペーストを作製する。前記グリーンシート積層体の表面に、導電層用ペーストを、所望の導電層4Aの配置になるようにスクリーン印刷法によって塗工することができる。   Furthermore, for example, platinum powder, yttria powder containing calcium carbonate, and an appropriate organic vehicle that is a mixture of organic substances such as a binder, a dispersant, and a solvent are kneaded to prepare a conductive layer paste. A conductive layer paste can be applied to the surface of the green sheet laminate by screen printing so that a desired conductive layer 4A is disposed.

続いて、例えば白金粉末と適宜の有機ビヒクルとを混練することにより、100体積%の白金を含む接続中間層用ペーストを作製する。接続中間層用ペーストを、導電層用ペーストが塗工されて成る焼成前の導電層4Aの表面10Aに塗工する。接続中間層用ペーストを塗工する領域は、焼成後の大きさを予め決定しておいた上で、焼成による変形及び収縮等を考慮して決定すると良い。これにより、焼成前の接続中間層6Aが得られる。   Subsequently, for example, a paste for connecting intermediate layer containing 100% by volume of platinum is prepared by kneading platinum powder and an appropriate organic vehicle. The connecting intermediate layer paste is applied to the surface 10A of the conductive layer 4A before firing, which is formed by applying the conductive layer paste. The region where the connection intermediate layer paste is applied may be determined in consideration of deformation and shrinkage due to firing after the size after firing is determined in advance. Thereby, the connection intermediate | middle layer 6A before baking is obtained.

次いで、貫通孔が設けられておらず、焼成前の導電層4Aと接続中間層6Aとが形成されて成るグリーンシート積層体が底面9Aと成るようにして、貫通孔を有するグリーンシート積層体を、凹部3Aとなる所望の位置、例えば図1における左方の凹部3Aと右方の凹部3Aとの両方の位置に貫通孔を合わせつつ、例えば70℃、50kgf/cmの条件で更に積層及び圧着する。このグリーンシート積層体同士を積層及び圧着する工程を、所望の焼成前の基体2Aの厚みになるまで繰り返す。更に、エンドミル加工等により円盤形状等の所望の形状に成形する。これにより、焼成前の基体2A、凹部3A、及び導電層4Aが得られる。 Next, a green sheet laminate having through-holes is formed such that the green sheet laminate having no through-holes and formed with the conductive layer 4A and the connection intermediate layer 6A before firing becomes the bottom surface 9A. Further, the laminated holes are further laminated under the conditions of, for example, 70 ° C. and 50 kgf / cm 2 while aligning the through holes at desired positions to be the recesses 3A, for example, both the left recesses 3A and the right recesses 3A in FIG. Crimp. The process of laminating and pressing the green sheet laminates is repeated until the desired thickness of the base body 2A before firing is reached. Further, it is formed into a desired shape such as a disk shape by end milling or the like. Thereby, the base 2A, the recess 3A, and the conductive layer 4A before firing are obtained.

得られた焼成前の基体2A、凹部3A、導電層4A、及び接続中間層6Aを大気中で、例えば1550〜1650℃、1〜5時間の条件で焼成する。更に、焼結体の反りを修正する工程として、水素ガス及び窒素ガスの還元雰囲気下で、例えば1400〜1600℃、1〜5時間の条件で熱処理することにより、基体2A、凹部3A、導電層4A、及び接続中間層6Aを得ることができる。   The base body 2A, the concave portion 3A, the conductive layer 4A, and the connection intermediate layer 6A that are obtained before firing are fired in the air at, for example, 1550 to 1650 ° C. for 1 to 5 hours. Furthermore, as a process for correcting the warp of the sintered body, the base 2A, the recess 3A, the conductive layer are heat-treated in a reducing atmosphere of hydrogen gas and nitrogen gas, for example, at 1400 to 1600 ° C. for 1 to 5 hours. 4A and the connection intermediate layer 6A can be obtained.

次に、例えばコバールから成る電極端子5Aにおける一端部を、凹部3Aの開口部8Aから凹部3A内に、電極端子5Aの軸線と凹部3Aの軸線とが平行になるように挿入する。電極端子5Aの一端部が凹部3Aに当接した状態で、例えば銀ロウ等のロウ材11Aにより、例えば、水素ガス及び窒素ガスの還元雰囲気下で、790℃の条件で、電極端子5Aの一端部と凹部3Aとの当接部位をロウ付けすることができる。ロウ付けの条件については、ロウ材の種類に応じて適宜に決定することができる。   Next, one end of the electrode terminal 5A made of Kovar, for example, is inserted into the recess 3A from the opening 8A of the recess 3A so that the axis of the electrode terminal 5A and the axis of the recess 3A are parallel. In a state where one end of the electrode terminal 5A is in contact with the recess 3A, the one end of the electrode terminal 5A is subjected to, for example, a brazing material 11A such as silver braze under a reducing atmosphere of, for example, hydrogen gas and nitrogen gas at 790 ° C. The contact portion between the portion and the recess 3A can be brazed. The brazing conditions can be appropriately determined according to the type of brazing material.

以上の工程により、基体2A、凹部3A、導電層4A、電極端子5A、及び接続中間層6Aを備える静電チャック1Aを作製することができる。   Through the above steps, the electrostatic chuck 1A including the base 2A, the recess 3A, the conductive layer 4A, the electrode terminal 5A, and the connection intermediate layer 6A can be manufactured.

得られた静電チャック1Aは、接続中間層用ペーストが導電層用ペーストを覆うようにして塗工されていることにより、還元雰囲気下で熱処理されても、金属成分を多く含む接続中間層6Aが雰囲気に曝されるだけであり、金属成分が移動し得る導電層4Aが雰囲気に曝されないので、導電層4Aにおける金属成分の移動に起因する空洞の発生を防止することができる。空洞の発生を防止することにより、導電層4Aの電気抵抗が高くなり過ぎること、及び、導電層4Aの電気的な不導通が発生することを防止することができる。また、導電層4Aにおける空洞の発生を防止することにより、導電層4Aの機械的な強度低下を防止することもできる。   The obtained electrostatic chuck 1A is coated so that the connecting intermediate layer paste covers the conductive layer paste, so that the connecting intermediate layer 6A containing a large amount of metal components even when heat-treated in a reducing atmosphere. Is only exposed to the atmosphere, and the conductive layer 4A to which the metal component can move is not exposed to the atmosphere, so that it is possible to prevent the generation of cavities due to the movement of the metal component in the conductive layer 4A. By preventing the generation of cavities, it is possible to prevent the electrical resistance of the conductive layer 4A from becoming too high and the electrical non-conduction of the conductive layer 4A from occurring. Moreover, the mechanical strength reduction of the conductive layer 4A can also be prevented by preventing the generation of voids in the conductive layer 4A.

更に、接続中間層6Aは、導電層4Aに比べて接続中間層6Aが多量の白金を含むことにより、導電層4Aに比べて接続中間層6Aのロウ材11Aに対する濡れ性が高くなるので、電極端子5Aと接続中間層6Aとの強固な接合を実現することができる。   Further, since the connection intermediate layer 6A contains a larger amount of platinum than the conductive layer 4A, the connection intermediate layer 6A has higher wettability to the brazing material 11A of the connection intermediate layer 6A than the conductive layer 4A. It is possible to realize strong bonding between the terminal 5A and the connection intermediate layer 6A.

また、導電層4Aにおける空洞の発生、高抵抗化、電気的不導通の発生、及び機械的な強度低下を防止すると共に、電極端子5Aと接続中間層6Aとの強固な接合を実現することによって、静電チャック1Aは長期的に使用することができるようになり、装置全体の長期的な信頼性が向上することにもなる。   Further, by preventing the generation of cavities in the conductive layer 4A, the increase in resistance, the occurrence of electrical non-conduction, and the decrease in mechanical strength, and by realizing the strong bonding between the electrode terminal 5A and the connection intermediate layer 6A The electrostatic chuck 1A can be used for a long time, and the long-term reliability of the entire apparatus is improved.

以下に、静電チャック1Aとは別の、この発明に係る静電チャックの実施態様を、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, an embodiment of the electrostatic chuck according to the present invention, which is different from the electrostatic chuck 1A, will be described with reference to the drawings.

図2に示される静電チャック1Bと、図1に示した静電チャック1Aとの相違点は、導電層が基体内に配設された内部導電層とビア接続されている点である。なお、この相違点以外については、静電チャック1Aと静電チャック1Bとは略同様の部材を用いているので、共通の部材についての詳細な説明を省略することがある。   The difference between the electrostatic chuck 1B shown in FIG. 2 and the electrostatic chuck 1A shown in FIG. 1 is that the conductive layer is via-connected to the internal conductive layer disposed in the substrate. Except for this difference, since the electrostatic chuck 1A and the electrostatic chuck 1B use substantially the same members, detailed description of the common members may be omitted.

図2に示されるように、静電チャック1Bにおいて、凹部3Bの底面9Bに露出する導電層4Bと、基体2B内に配設された内部導電層13Bとは、ビア接続用導体部14Bにより、ビア接続されて成る。内部導電層13Bは、導電層4Bと、凹部3Bの底面9Bとに対して、略平行に配置されて成る導電体であり、ビア接続用導体部14Bは、導電層4Bと内部導電層13Bとを機械的にかつ電気的に接続して成る導電体である。   As shown in FIG. 2, in the electrostatic chuck 1B, the conductive layer 4B exposed on the bottom surface 9B of the recess 3B and the internal conductive layer 13B disposed in the base 2B are formed by the via connecting conductor portion 14B. Via connected. The internal conductive layer 13B is a conductor that is disposed substantially parallel to the conductive layer 4B and the bottom surface 9B of the recess 3B. The via connecting conductor portion 14B includes the conductive layer 4B, the internal conductive layer 13B, and the like. Is a conductor formed by mechanically and electrically connecting.

静電チャック1Bは、凹部3Bの開口部8Bから底面9Bまでの距離が、前記静電チャック1Aに比べて小さい。換言すると、静電チャック1Bを使用するときに半導体ウェハーを保持することになる保持面12Bから、凹部3Bの底面9Bまでの厚みが、静電チャック1Bの方が静電チャック1Aに比べて大きい。   The electrostatic chuck 1B has a smaller distance from the opening 8B to the bottom surface 9B of the recess 3B than the electrostatic chuck 1A. In other words, the thickness from the holding surface 12B that holds the semiconductor wafer when using the electrostatic chuck 1B to the bottom surface 9B of the recess 3B is larger in the electrostatic chuck 1B than in the electrostatic chuck 1A. .

ビア接続用導体部14Bが設けられていない場合、つまり静電チャック1Aのような態様である場合は、電極端子を接続中間層に対してロウ材によりロウ付けするときに、電極端子が接続中間層に当接する力が大きくなると、基体及び導電層等に変形又はクラックを生じることがある。これに対して、ビア接続用導体部14Bを設けた静電チャック1Bでは、保持面12Bから凹部3Bの底面9Bまでの厚みが大きくなるので、電極端子5Bを接続中間層6Bに対してロウ材11Bによりロウ付けするときに、電極端子5Bが接続中間層6Bに当接する力が若干大きくなったとしても、基体2B及び導電層4B等に変形又はクラックを生じ難くなり、好ましい。   When the via connection conductor portion 14B is not provided, that is, in the case of the electrostatic chuck 1A, when the electrode terminal is brazed to the connection intermediate layer with the brazing material, the electrode terminal is connected in the middle. When the force of contact with the layer is increased, the base and the conductive layer may be deformed or cracked. On the other hand, in the electrostatic chuck 1B provided with the via connection conductor portion 14B, the thickness from the holding surface 12B to the bottom surface 9B of the recess 3B is increased, so that the electrode terminal 5B is brazed to the connection intermediate layer 6B. Even when the force with which the electrode terminal 5B comes into contact with the connection intermediate layer 6B is slightly increased when brazing with 11B, deformation or cracks are unlikely to occur in the base 2B and the conductive layer 4B, which is preferable.

ここで、静電チャック1Bの作製方法について説明する。静電チャック1Bの作製方法は、基本的には上述した静電チャック1Aの作製方法と同様であるが、以下においては、内部導電層13B及びビア接続用導体部14Bの作製方法について主に説明する。   Here, a manufacturing method of the electrostatic chuck 1B will be described. The manufacturing method of the electrostatic chuck 1B is basically the same as the manufacturing method of the electrostatic chuck 1A described above, but in the following, the manufacturing method of the internal conductive layer 13B and the via connecting conductor portion 14B will be mainly described. To do.

先ず、グリーンシートを作製し、適宜の大きさに裁断したグリーンシート同士を積層及び圧着することによりグリーンシート積層体を得る。更に、メカニカルパンチ又はドリル加工等によって、凹部3B用の貫通孔及び/又はビア接続用導体部14B用の貫通孔を何枚かのグリーンシート積層体に形成しておく。   First, a green sheet is manufactured, and a green sheet laminate is obtained by laminating and pressing the green sheets cut into an appropriate size. Further, through holes for the recesses 3B and / or through holes for the via connecting conductor portions 14B are formed in some green sheet laminates by mechanical punching or drilling or the like.

次に、例えば白金粉末と、炭酸カルシウム等を含むイットリア粉末と、適宜の有機ビヒクルとを適宜の比率で混練することにより導電層用ペーストを作製する。この導電層用ペーストは、導電層4Bだけでなく、内部導電層13B及びビア接続用導体部14Bを形成することもできる。なお、導電層4B、内部導電層13B、及びビア接続用導体部14Bを形成する導電層用ペーストは、混練する材料の比率をそれぞれ変えても良く、統一しても良い。作製した導電層用ペーストを、保持面12Bに近接した内部導電層13B、つまり図2においては上方に位置する内部導電層13Bの配置になるように、スクリーン印刷法によって前記グリーンシート積層体の表面に塗工する。また、ビア接続用導体部14Bについては、グリーンシート積層体の表面を樹脂フィルム等でマスキングし、ビア接続用導体部14B用の貫通孔に導電層用ペーストを充填することにより、焼成前のビア接続用導体部14Bを形成することができる。   Next, for example, platinum powder, yttria powder containing calcium carbonate and the like and an appropriate organic vehicle are kneaded at an appropriate ratio to produce a conductive layer paste. This conductive layer paste can form not only the conductive layer 4B but also the internal conductive layer 13B and the via connecting conductor portion 14B. Note that the conductive layer paste for forming the conductive layer 4B, the internal conductive layer 13B, and the via connecting conductor portion 14B may have different ratios of materials to be kneaded or may be unified. The surface of the green sheet laminate is formed by screen printing so that the produced conductive layer paste is disposed in the internal conductive layer 13B close to the holding surface 12B, that is, the internal conductive layer 13B positioned above in FIG. Apply to. In addition, for the via connection conductor portion 14B, the surface of the green sheet laminate is masked with a resin film or the like, and the via hole for the via connection conductor portion 14B is filled with the conductive layer paste, whereby the via before firing is filled. The connecting conductor portion 14B can be formed.

焼成前の接続中間層6Bについては、静電チャック1Aと同様に、導電層4Bの表面10Bに接続中間層用ペーストを塗工することにより得ることができる。   The connection intermediate layer 6B before firing can be obtained by coating the connection intermediate layer paste on the surface 10B of the conductive layer 4B, as in the electrostatic chuck 1A.

次いで、焼成前の内部導電層13B、ビア接続用導体部14B、導電層4B、接続中間層6B、及び凹部3Bを位置決めしつつ、グリーンシート積層体を、例えば70℃、50kgf/cmの条件で積層及び圧着する。このグリーンシート積層体同士を積層及び圧着する工程を、所望の焼成前の基体2Bの厚みになるまで繰り返し、エンドミル加工等により円盤形状等の所望の形状に成形する。これにより、焼成前の基体2B、凹部3B、導電層4B、内部導電層13B、及びビア接続用導体部14Bが得られる。 Next, while positioning the inner conductive layer 13B, the via connection conductor 14B, the conductive layer 4B, the connection intermediate layer 6B, and the recess 3B before firing, the green sheet laminate is placed under conditions of, for example, 70 ° C. and 50 kgf / cm 2 . Laminate and crimp with. The steps of laminating and pressure-bonding the green sheet laminates are repeated until the desired thickness of the base body 2B before firing is formed, and formed into a desired shape such as a disk shape by end milling or the like. Thereby, the base body 2B, the concave portion 3B, the conductive layer 4B, the internal conductive layer 13B, and the via connecting conductor portion 14B before firing are obtained.

得られた焼成前の基体2B、凹部3B、導電層4B、接続中間層6B、内部導電層13B、及びビア接続用導体部14Bを、静電チャック1Aと同条件で焼成し、焼結体の反りを修正する熱処理も同条件で行うことにより、基体2B、凹部3B、導電層4B、接続中間層6B、内部導電層13B、及びビア接続用導体部14Bを得ることができる。   The obtained base body 2B, concave portion 3B, conductive layer 4B, connection intermediate layer 6B, internal conductive layer 13B, and via connection conductor portion 14B before firing were fired under the same conditions as the electrostatic chuck 1A to obtain a sintered body. By performing the heat treatment for correcting the warp under the same conditions, the base body 2B, the concave portion 3B, the conductive layer 4B, the connection intermediate layer 6B, the internal conductive layer 13B, and the via connection conductor portion 14B can be obtained.

次に、電極端子5Bにおける一端部が凹部3Bに当接した状態で、ロウ材11Bにより、電極端子5Bの一端部と凹部3Bとをロウ付けして接合する。   Next, in a state where one end of the electrode terminal 5B is in contact with the recess 3B, the one end of the electrode terminal 5B and the recess 3B are brazed and joined with the brazing material 11B.

以上の工程により、基体2B、凹部3B、導電層4B、電極端子5B、接続中間層6B、内部導電層13B、及びビア接続用導体部14Bを備える静電チャック1Bを作製することができる。   Through the above steps, the electrostatic chuck 1B including the base body 2B, the recess 3B, the conductive layer 4B, the electrode terminal 5B, the connection intermediate layer 6B, the internal conductive layer 13B, and the via connection conductor portion 14B can be manufactured.

得られた静電チャック1Bは、静電チャック1Aと同様に、導電層4Bにおける空洞の発生、高抵抗化、電気的不導通の発生、及び機械的な強度低下を防止することができると共に、電極端子5Bと接続中間層6Bとの強固な接合を実現することができる。結果として、静電チャック1Bは、長期的に使用することができるようになり、装置全体の長期的な信頼性が向上することになる。   As with the electrostatic chuck 1A, the obtained electrostatic chuck 1B can prevent the formation of cavities in the conductive layer 4B, the increase in resistance, the occurrence of electrical non-conduction, and the decrease in mechanical strength. It is possible to realize strong bonding between the electrode terminal 5B and the connection intermediate layer 6B. As a result, the electrostatic chuck 1B can be used for a long time, and the long-term reliability of the entire apparatus is improved.

更に言うと、静電チャック1Bは、内部導電層13B及びビア接続用導体部14Bを設けて、保持面12Bから凹部3Bの底面9Bまでの厚みを大きくすることにより、電極端子5Bと接続中間層6Bとを接合するときに、基体2B及び導電層4B等に変形又はクラックを生じ難くなる。したがって、クラックから水分等が浸入して基体2B及び導電層4B等が早期に劣化することが無く、更に変形部分又はクラックを起点として基体2B及び導電層4B等が破断することも無い。したがって、静電チャック1Bは、長期間の使用に対する耐久性をより一層向上させることができるので、結果として装置全体の長期的な信頼性が更に向上する。   More specifically, the electrostatic chuck 1B is provided with the inner conductive layer 13B and the via connecting conductor portion 14B, and by increasing the thickness from the holding surface 12B to the bottom surface 9B of the recess 3B, the electrode terminal 5B and the connection intermediate layer are provided. When joining 6B, it becomes difficult to produce a deformation | transformation or a crack in the base | substrate 2B, the conductive layer 4B, etc. FIG. Therefore, moisture and the like enter from the cracks, and the base 2B and the conductive layer 4B do not deteriorate at an early stage, and further, the base 2B and the conductive layer 4B do not break from the deformed portion or the crack. Therefore, the electrostatic chuck 1B can further improve the durability against long-term use, and as a result, the long-term reliability of the entire apparatus is further improved.

もっとも、電極端子を接続中間層に接合するときに、電極端子から接続中間層に対して作用する応力を、基体及び導電層に変形又はクラックを生じない程度に調整することができるのであれば、静電チャック1Aの態様を採用すれば良い。   However, when the electrode terminal is bonded to the connection intermediate layer, the stress acting on the connection intermediate layer from the electrode terminal can be adjusted to such an extent that the base body and the conductive layer are not deformed or cracked. What is necessary is just to employ | adopt the aspect of 1 A of electrostatic chucks.

続いて図3に示される静電チャック1Cと、図1に示した静電チャック1Aとは、凹部の構造と二次導電層の有無という点で相違している。なお、この相違点以外については、静電チャック1Aと静電チャック1Cとは略同様の部材を用いているので、共通の部材についての詳細な説明を省略することがある。   Subsequently, the electrostatic chuck 1 </ b> C shown in FIG. 3 and the electrostatic chuck 1 </ b> A shown in FIG. 1 are different from each other in terms of the structure of the recess and the presence or absence of the secondary conductive layer. Except for this difference, since the electrostatic chuck 1A and the electrostatic chuck 1C use substantially the same members, detailed description of the common members may be omitted.

図3に示されるように、静電チャック1Cは、凹部3Cがその開口部8C側の大径部15Cとそれに続く小径部16Cとからなり、凹部3Cの最底面である小径部16Cの底面9Cに露出した導電層4Cの表面10Cに形成された接続中間層6Cの表面である露出面17Cから、大径部15Cの底面である棚部18Cに延在して形成された二次導電層19Cを備え、大径部15Cの棚部18Cに立設して電極端子5Cが配置され、二次導電層19Cと電極端子5Cとが電気的に接続されて成る。   As shown in FIG. 3, in the electrostatic chuck 1C, the recess 3C includes a large diameter portion 15C on the opening 8C side and a subsequent small diameter portion 16C, and the bottom surface 9C of the small diameter portion 16C that is the bottom surface of the recess 3C. The secondary conductive layer 19C formed to extend from the exposed surface 17C, which is the surface of the connection intermediate layer 6C formed on the surface 10C of the exposed conductive layer 4C, to the shelf 18C, which is the bottom surface of the large diameter portion 15C. The electrode terminal 5C is erected on the shelf portion 18C of the large-diameter portion 15C, and the secondary conductive layer 19C and the electrode terminal 5C are electrically connected.

詳述すると、静電チャック1Cにおける凹部3Cとして、開口部8Cから大径部15Cが保持面12Cに向かって形成され、大径部15Cにおける底面である棚部18Cの一部から大径部15Cより小径の小径部16Cが保持面12Cに向かって形成されている。換言すると、凹部3Cは段差を有しているので、2つの底面が存在する。一方の底面であるところの大径部15Cの底面が、棚部18Cであり、他方の底面であるところの凹部3Cの最底面である小径部16Cの底面が、底面9Cである。大径部15Cの棚部18Cは、基体2Cの保持面12Cと平行に形成されているが、一主面7C及び保持面12Cに対して電極端子5Cが垂直に立設していることを要求されないのであれば、大径部15Cの棚部18Cの形状に制限は無い。また、小径部16Cの底面9Cには導電層4Cが露出しており、露出した導電層4Cの表面10Cには静電チャック1Aと同様に接続中間層6Cが形成されている。   More specifically, a large-diameter portion 15C is formed from the opening 8C toward the holding surface 12C as the recess 3C in the electrostatic chuck 1C, and a large-diameter portion 15C from a part of the shelf portion 18C that is the bottom surface of the large-diameter portion 15C. A smaller-diameter portion 16C having a smaller diameter is formed toward the holding surface 12C. In other words, since the recess 3C has a step, there are two bottom surfaces. The bottom surface of the large-diameter portion 15C that is one bottom surface is the shelf portion 18C, and the bottom surface of the small-diameter portion 16C that is the bottom surface of the recess 3C that is the other bottom surface is the bottom surface 9C. The shelf portion 18C of the large-diameter portion 15C is formed in parallel with the holding surface 12C of the base 2C, but requires that the electrode terminal 5C is erected vertically with respect to the one main surface 7C and the holding surface 12C. If not, there is no limitation on the shape of the shelf portion 18C of the large diameter portion 15C. Further, the conductive layer 4C is exposed on the bottom surface 9C of the small diameter portion 16C, and the connection intermediate layer 6C is formed on the exposed surface 10C of the conductive layer 4C in the same manner as the electrostatic chuck 1A.

更に、接続中間層6Cの凹部3C側に露出して成る露出面17Cには、二次導電層19Cが形成されている。二次導電層19Cは、接続中間層6Cの露出面17Cと、小径部16Cの内壁面であって、大径部15Cの棚部18Cに交わる面である立上り面20Cと、大径部15Cの棚部18Cとに、電気的に連続するように形成されている。二次導電層19Cは導電性を有する材料により形成されているので、電気的接続が前記露出面17Cから、前記立上り面20C、及び前記棚部18Cにまで延在していることになる。また、電極端子5Cは、大径部15Cの棚部18Cに形成された二次導電層19Cに、ロウ材11Cにより立設して配置される。   Further, a secondary conductive layer 19C is formed on the exposed surface 17C exposed to the concave portion 3C side of the connection intermediate layer 6C. The secondary conductive layer 19C includes an exposed surface 17C of the connection intermediate layer 6C, an inner wall surface of the small diameter portion 16C, and a rising surface 20C that intersects the shelf portion 18C of the large diameter portion 15C, and the large diameter portion 15C. It is formed so as to be electrically continuous with the shelf 18C. Since the secondary conductive layer 19C is made of a conductive material, the electrical connection extends from the exposed surface 17C to the rising surface 20C and the shelf 18C. Further, the electrode terminal 5C is disposed upright by the brazing material 11C on the secondary conductive layer 19C formed on the shelf portion 18C of the large diameter portion 15C.

二次導電層19Cの材料としては、金属等の導電性を有する成分を含み、好ましくは金属ロウ材によるロウ付けの温度、例えば800℃程度であっても意図しない変質を生じない成分を含んでいるのが良く、例えば金、銀、白金、パラジウム、銅、ニッケル、モリブデン、マンガン、及びこれらの合金等を挙げることができる。   The material of the secondary conductive layer 19C includes a conductive component such as a metal, and preferably includes a component that does not cause unintended alteration even at a brazing temperature of, for example, about 800 ° C. with a metal brazing material. Examples thereof include gold, silver, platinum, palladium, copper, nickel, molybdenum, manganese, and alloys thereof.

静電チャック1Cのように、凹部3Cが大径部15Cと小径部16Cとに分かれている態様においては、電極端子5Cが大径部15Cの棚部18Cに配置される。静電チャック1Cは、凹部3Cにおける開口部8Cから大径部15Cの棚部18Cまでの距離が、前記静電チャック1Aの開口部8Aから底面9Aまでの距離に比べて小さい。換言すると、静電チャック1Cにおける、保持面12Cから大径部15Cの棚部18Cまでの厚みが、静電チャック1Aにおける、保持面12Aから底面9Aまでの厚みに比べて大きい。   In an aspect in which the concave portion 3C is divided into the large diameter portion 15C and the small diameter portion 16C as in the electrostatic chuck 1C, the electrode terminal 5C is disposed on the shelf portion 18C of the large diameter portion 15C. In the electrostatic chuck 1C, the distance from the opening 8C in the recess 3C to the shelf 18C of the large diameter portion 15C is smaller than the distance from the opening 8A to the bottom surface 9A of the electrostatic chuck 1A. In other words, the thickness from the holding surface 12C to the shelf portion 18C of the large-diameter portion 15C in the electrostatic chuck 1C is larger than the thickness from the holding surface 12A to the bottom surface 9A in the electrostatic chuck 1A.

ここで、静電チャック1Cの作製方法について説明する。静電チャック1Cの作製方法は、基本的には上述した静電チャック1Aの作製方法と同様であるが、以下においては、大径部15C、小径部16C及び二次導電層19Cの作製方法について主に説明する。   Here, a manufacturing method of the electrostatic chuck 1C will be described. The manufacturing method of the electrostatic chuck 1C is basically the same as the manufacturing method of the electrostatic chuck 1A described above. Hereinafter, the manufacturing method of the large diameter portion 15C, the small diameter portion 16C, and the secondary conductive layer 19C will be described. Mainly explained.

先ず、グリーンシートを複数枚作製し、適宜の大きさに裁断し、複数の貫通孔の形成されていないグリーンシートを積層及び圧着することにより、グリーンシート積層体を得る。更に、メカニカルパンチ又はドリル加工等によって、大径部15C用の貫通孔及び/又は小径部16C用の貫通孔を何枚かのグリーンシート積層体に形成しておく。   First, a plurality of green sheets are prepared, cut into an appropriate size, and a plurality of green sheets having no through-holes are stacked and pressed to obtain a green sheet laminate. Further, through holes for the large diameter portion 15C and / or through holes for the small diameter portion 16C are formed in some green sheet laminates by mechanical punching or drilling.

次に、静電チャック1Aと同様に、導電層用ペーストを作製する。作製した導電層用ペーストを、導電層4Cの配置になるように、スクリーン印刷法によって前記グリーンシート積層体の表面に塗工する。   Next, similarly to the electrostatic chuck 1A, a conductive layer paste is prepared. The produced paste for conductive layer is applied to the surface of the green sheet laminate by screen printing so that the conductive layer 4C is arranged.

焼成前の接続中間層6Cについては、静電チャック1Aと同様に、焼成前の導電層4Cの表面10Cに、接続中間層用ペーストを塗工することにより得ることができる。   The connection intermediate layer 6C before firing can be obtained by coating the connection intermediate layer paste on the surface 10C of the conductive layer 4C before firing, similarly to the electrostatic chuck 1A.

次いで、焼成前の導電層4C、接続中間層6C、凹部3Cの小径部16C及び大径部15Cを位置決めしつつ、グリーンシート積層体同士を、焼成前の基体2Cの厚みになるまで積層及び圧着し、エンドミル加工等により円盤形状等の所望の形状に成形する。これにより、焼成前の基体2C、大径部15C及び小径部16Cを有する凹部3C、導電層4C、並びに接続中間層6Cが得られる。   Next, while positioning the conductive layer 4C before firing, the connecting intermediate layer 6C, the small diameter portion 16C and the large diameter portion 15C of the recess 3C, the green sheet laminates are laminated and pressure-bonded until the thickness of the base body 2C before firing is reached. Then, it is formed into a desired shape such as a disk shape by end milling or the like. Thereby, the base 2C before firing, the concave portion 3C having the large diameter portion 15C and the small diameter portion 16C, the conductive layer 4C, and the connection intermediate layer 6C are obtained.

得られた焼成前の基体2C、大径部15C及び小径部16Cを有する凹部3C、導電層4C、並びに接続中間層6Cを、静電チャック1Aと同条件で焼成し、焼結体の反りを修正する熱処理も同条件で行うことにより、基体2C、大径部15C及び小径部16Cを有する凹部3C、導電層4C、並びに接続中間層6Cを得ることができる。   The obtained base 2C before firing, the recess 3C having the large diameter portion 15C and the small diameter portion 16C, the conductive layer 4C, and the connection intermediate layer 6C are fired under the same conditions as the electrostatic chuck 1A, and the warp of the sintered body is performed. By performing the heat treatment to be corrected under the same conditions, the base 2C, the concave portion 3C having the large diameter portion 15C and the small diameter portion 16C, the conductive layer 4C, and the connection intermediate layer 6C can be obtained.

更に、二次導電層19Cは、例えば銀の粉末と、適宜の有機ビヒクルとを混練した二次導電層用ペーストを作製し、接続中間層6Cの露出面17C、立上り面20C、及び大径部15Cの棚部18Cに二次導電層用ペーストを塗工した後に、塗工した二次導電層用ペーストを例えば900℃程度で熱処理することにより得られる。   Further, the secondary conductive layer 19C is prepared, for example, by producing a paste for a secondary conductive layer in which silver powder and an appropriate organic vehicle are kneaded, and the exposed surface 17C, the rising surface 20C, and the large diameter portion of the connection intermediate layer 6C. After the secondary conductive layer paste is applied to the 15C shelf 18C, the applied secondary conductive layer paste is heat-treated at about 900 ° C., for example.

次に、電極端子5Cにおける一端部が大径部15Cの棚部18Cに当接した状態で、ロウ材11Cにより、電極端子5Cの一端部と大径部15Cの棚部18Cとをロウ付けして接合する。   Next, with one end portion of the electrode terminal 5C in contact with the shelf portion 18C of the large diameter portion 15C, the one end portion of the electrode terminal 5C and the shelf portion 18C of the large diameter portion 15C are brazed with the brazing material 11C. And join.

以上の工程により、基体2C、凹部3C、導電層4C、電極端子5C、接続中間層6C、及び二次導電層19Cを備える静電チャック1Cを作製することができる。   Through the above steps, the electrostatic chuck 1C including the base 2C, the recess 3C, the conductive layer 4C, the electrode terminal 5C, the connection intermediate layer 6C, and the secondary conductive layer 19C can be manufactured.

得られた静電チャック1Cは、静電チャック1A及び静電チャック1Bと同様に、導電層4Cにおける空洞の発生、高抵抗化、電気的不導通の発生、及び機械的な強度低下を防止することができると共に、電極端子5Cと接続中間層6Cとの強固な接合を実現することができる。結果として、静電チャック1Cは、長期的に使用することができるようになり、装置全体の長期的な信頼性が向上することになる。   The obtained electrostatic chuck 1C, like the electrostatic chuck 1A and the electrostatic chuck 1B, prevents the formation of cavities in the conductive layer 4C, the increase in resistance, the occurrence of electrical discontinuity, and the reduction in mechanical strength. In addition, it is possible to realize strong bonding between the electrode terminal 5C and the connection intermediate layer 6C. As a result, the electrostatic chuck 1C can be used for a long time, and the long-term reliability of the entire apparatus is improved.

更に言うと、静電チャック1Cは、大径部15C及び小径部16Cを設けて、保持面12Cから大径部15Cの棚部18Cまでの厚みを大きくすることにより、電極端子5Cと棚部18Cに形成された二次導電層19Cとを接合するときに、基体2C、導電層4C、及び接続中間層6C等に変形又はクラックを生じ難い。したがって、クラックから水分等が浸入して基体2C、導電層4C、及び接続中間層6C等が早期に劣化することが無く、更に変形部分又はクラックを起点として基体2C、導電層4C、及び接続中間層6C等が破断することも無い。したがって、静電チャック1Cは、長期間の使用に対する耐久性をより一層向上させることができるので、結果として装置全体の長期的な信頼性が更に向上する。   Furthermore, the electrostatic chuck 1C is provided with a large diameter portion 15C and a small diameter portion 16C, and by increasing the thickness from the holding surface 12C to the shelf portion 18C of the large diameter portion 15C, the electrode terminal 5C and the shelf portion 18C. When the secondary conductive layer 19C formed on the substrate is joined, the base 2C, the conductive layer 4C, the connection intermediate layer 6C and the like are hardly deformed or cracked. Accordingly, moisture or the like enters from the cracks, and the base 2C, the conductive layer 4C, the connection intermediate layer 6C, and the like do not deteriorate early, and the base 2C, the conductive layer 4C, and the connection intermediate start from the deformed portion or the crack. The layer 6C or the like is not broken. Therefore, the electrostatic chuck 1C can further improve the durability against long-term use, and as a result, the long-term reliability of the entire apparatus is further improved.

もっとも、電極端子5Cを二次導電層19Cに接合するときに、電極端子5Cから二次導電層19Cに対して作用する応力を、基体2C、導電層4C及び接続中間層6Cに変形又はクラックを生じない程度に調整することができるのであれば、静電チャック1Aの態様を採用すれば良い。   However, when the electrode terminal 5C is joined to the secondary conductive layer 19C, the stress acting on the secondary conductive layer 19C from the electrode terminal 5C is deformed or cracked in the base 2C, the conductive layer 4C, and the connection intermediate layer 6C. If it can be adjusted to such an extent that it does not occur, the aspect of the electrostatic chuck 1A may be adopted.

続いて図4に示される静電チャック1Dは、図3に示した静電チャック1Cの変形例である。静電チャック1Dと静電チャック1Cとの相違点は、電極端子の接合箇所、及びロウ材の有無である。なお、この相違点以外については、静電チャック1Dと静電チャック1Cとは略同様の部材を用いているので、共通の部材についての詳細な説明を省略することがある。   Next, the electrostatic chuck 1D shown in FIG. 4 is a modification of the electrostatic chuck 1C shown in FIG. The differences between the electrostatic chuck 1D and the electrostatic chuck 1C are the locations where the electrode terminals are joined and the presence or absence of a brazing material. Except for this difference, since the electrostatic chuck 1D and the electrostatic chuck 1C use substantially the same members, detailed description of the common members may be omitted.

図4に示されるように、静電チャック1Dは、電極端子5Dが大径部15Dの二次導電層19Dの表面ではなく、大径部15Dの棚部18Dに接合されている。また、電極端子5Dの接合態様は、電極端子5Dの一端部をロウ付けするのではなく、二次導電層19Dが電極端子5Dにおける一端部の周側面を囲繞しかつ硬化して成る態様である。二次導電層19Dの材料としては、金属等の導電性を有する成分を含み、電極端子5Dと棚部18Dとの両方に対して強固に接合することができる材料であると良く、例えば銀、銅、ニッケル等の金属粒子を含む熱硬化性樹脂接着剤を挙げることができる。   As shown in FIG. 4, in the electrostatic chuck 1D, the electrode terminal 5D is joined not to the surface of the secondary conductive layer 19D of the large diameter portion 15D but to the shelf portion 18D of the large diameter portion 15D. The joining mode of the electrode terminal 5D is a mode in which one end of the electrode terminal 5D is not brazed but the secondary conductive layer 19D surrounds and cures the peripheral side surface of the one end of the electrode terminal 5D. . As a material of the secondary conductive layer 19D, it is preferable that the material includes a conductive component such as a metal and can be firmly bonded to both the electrode terminal 5D and the shelf 18D. For example, silver, The thermosetting resin adhesive containing metal particles, such as copper and nickel, can be mentioned.

二次導電層19Dは、静電チャック1Cと同様に、導電層4D及び接続中間層6Dと電気的に接続されているので、電極端子5Dを直接保持する二次導電層19Dと、電極端子5Dとは、電気的に接続されていることになる。   Since the secondary conductive layer 19D is electrically connected to the conductive layer 4D and the connection intermediate layer 6D in the same manner as the electrostatic chuck 1C, the secondary conductive layer 19D directly holding the electrode terminal 5D and the electrode terminal 5D Is electrically connected.

静電チャック1Dの作製方法としては、基本的に静電チャック1Cと同様であるが、以下においては、二次導電層19Dの形成方法、及び電極端子5Dの接合方法についてについて主に説明する。   The manufacturing method of the electrostatic chuck 1D is basically the same as that of the electrostatic chuck 1C. In the following, a method for forming the secondary conductive layer 19D and a method for joining the electrode terminals 5D will be mainly described.

先ず、グリーンシートを複数枚作製し、適宜の大きさに裁断し、複数の貫通孔の形成されていないグリーンシートを積層及び圧着することにより、グリーンシート積層体を得る。更に、メカニカルパンチ又はドリル加工等によって、大径部15DC用の貫通孔及び/又は小径部16D用の貫通孔を何枚かのグリーンシート積層体に形成しておく。   First, a plurality of green sheets are prepared, cut into an appropriate size, and a plurality of green sheets having no through-holes are stacked and pressed to obtain a green sheet laminate. Furthermore, through holes for the large diameter portion 15DC and / or through holes for the small diameter portion 16D are formed in some green sheet laminates by mechanical punching or drilling or the like.

次に、静電チャック1Aと同様に、導電層用ペーストを作製する。作製した導電層用ペーストを、導電層4Dの配置になるように、スクリーン印刷法によって前記グリーンシート積層体の表面に塗工する。   Next, similarly to the electrostatic chuck 1A, a conductive layer paste is prepared. The produced paste for conductive layer is applied to the surface of the green sheet laminate by screen printing so that the conductive layer 4D is arranged.

焼成前の接続中間層6Dについては、静電チャック1Aと同様に、焼成前の導電層4Dの表面10Dに、接続中間層用ペーストを塗工することにより得ることができる。   The connection intermediate layer 6D before firing can be obtained by coating the connection intermediate layer paste on the surface 10D of the conductive layer 4D before firing, similarly to the electrostatic chuck 1A.

次いで、焼成前の導電層4D、接続中間層6D、凹部3Dの小径部16D及び大径部15Dを位置決めしつつ、グリーンシート積層体同士を、焼成前の基体2Dの厚みになるまで積層及び圧着し、エンドミル加工等により円盤形状等の所望の形状に成形する。これにより、焼成前の基体2D、大径部15D及び小径部16Dを有する凹部3D、導電層4D、並びに接続中間層6Dが得られる。   Next, while positioning the conductive layer 4D before firing, the connection intermediate layer 6D, and the small diameter portion 16D and the large diameter portion 15D of the recess 3D, the green sheet laminates are laminated and pressed until the thickness of the base 2D before firing is reached. Then, it is formed into a desired shape such as a disk shape by end milling or the like. Thereby, the base 2D before firing, the recess 3D having the large diameter portion 15D and the small diameter portion 16D, the conductive layer 4D, and the connection intermediate layer 6D are obtained.

得られた焼成前の基体2D、大径部15D及び小径部16Dを有する凹部3D、導電層4D、並びに接続中間層6Dを、静電チャック1Aと同条件で焼成し、焼結体の反りを修正する熱処理も同条件で行うことにより、基体2D、大径部15D及び小径部16Dを有する凹部3D、導電層4D、並びに接続中間層6Dを得ることができる。   The obtained base 2D before firing, the recess 3D having the large diameter portion 15D and the small diameter portion 16D, the conductive layer 4D, and the connection intermediate layer 6D are fired under the same conditions as the electrostatic chuck 1A, and the warp of the sintered body is performed. By performing the heat treatment to be corrected under the same conditions, the base 2D, the concave portion 3D having the large diameter portion 15D and the small diameter portion 16D, the conductive layer 4D, and the connection intermediate layer 6D can be obtained.

更に、二次導電層用ペーストを作製し、電極端子5Dを大径部15Dの棚部18Dに立設配置しつつ、接続中間層6Dの露出面17D、立上り面20D、及び大径部15Dの棚部18Dに二次導電層用ペーストを塗工した後に、塗工した二次導電層用ペーストを例えば200℃程度に熱処理することにより熱硬化させることで、電極端子5Dの接合と、二次導電層19Dの形成とが同時に達成される。なお、電極端子5Dは、二次導電層用ペーストを露出面17D、立上り面20D及び棚部18Dに塗工した後に、棚部18Dに接触するように立設配置し、次いで二次導電層用ペーストを硬化させるようにしても良い。   Further, a secondary conductive layer paste is prepared, and the electrode terminals 5D are arranged upright on the shelf portion 18D of the large diameter portion 15D, while the exposed surface 17D, the rising surface 20D, and the large diameter portion 15D of the connection intermediate layer 6D. After the secondary conductive layer paste is applied to the shelf 18D, the applied secondary conductive layer paste is thermally cured by, for example, heat treatment at about 200 ° C. The formation of the conductive layer 19D is achieved at the same time. The electrode terminal 5D is disposed so as to be in contact with the shelf 18D after the secondary conductive layer paste is applied to the exposed surface 17D, the rising surface 20D, and the shelf 18D, and then for the secondary conductive layer. The paste may be cured.

以上の工程により、基体2D、大径部15D及び小径部16Dを有する凹部3D、導電層4D、大径部15Dの棚部18Dに接合された電極端子5D、接続中間層6D、及び二次導電層19Dを備える静電チャック1Dを作製することができる。   Through the above steps, the base 2D, the concave portion 3D having the large diameter portion 15D and the small diameter portion 16D, the conductive layer 4D, the electrode terminal 5D joined to the shelf portion 18D of the large diameter portion 15D, the connection intermediate layer 6D, and the secondary conductive material. An electrostatic chuck 1D including the layer 19D can be manufactured.

得られた静電チャック1Dは、静電チャック1A〜1Cと同様に、導電層4Dにおける空洞の発生、高抵抗化、電気的不導通の発生、及び機械的な強度低下を防止することができると共に、電極端子5Dと接続中間層6Dとの強固な接合を実現することができる。結果として、静電チャック1Dは、長期的に使用することができるようになり、装置全体の長期的な信頼性が向上することになる。   As with the electrostatic chucks 1A to 1C, the obtained electrostatic chuck 1D can prevent the formation of cavities in the conductive layer 4D, the increase in resistance, the occurrence of electrical discontinuity, and the reduction in mechanical strength. At the same time, it is possible to realize strong bonding between the electrode terminal 5D and the connection intermediate layer 6D. As a result, the electrostatic chuck 1D can be used for a long period of time, and the long-term reliability of the entire apparatus is improved.

更に言うと、静電チャック1Dは、静電チャック1Cと同様に、大径部15D及び小径部16Dを設けて、保持面12Dから大径部15Dの棚部18Dまでの厚みを大きくすることにより、電極端子5Dと棚部18Dとを接合するときに、基体2D、導電層4D、及び接続中間層6D等に変形又はクラックを生じ難い。したがって、クラックから水分等が浸入して基体2D、導電層4D、及び接続中間層6D等が早期に劣化することが無く、更に変形部分又はクラックを起点として基体2D、導電層4D、及び接続中間層6D等が破断することも無い。したがって、静電チャック1Dは、長期間の使用に対する耐久性をより一層向上させることができるので、結果として装置全体の長期的な信頼性が更に向上する。   Further, the electrostatic chuck 1D is provided with a large diameter portion 15D and a small diameter portion 16D in the same manner as the electrostatic chuck 1C, and by increasing the thickness from the holding surface 12D to the shelf portion 18D of the large diameter portion 15D. When the electrode terminal 5D and the shelf portion 18D are joined, the base 2D, the conductive layer 4D, the connection intermediate layer 6D, and the like are hardly deformed or cracked. Therefore, moisture or the like enters from the cracks, and the base 2D, the conductive layer 4D, and the connection intermediate layer 6D do not deteriorate at an early stage. Further, the base 2D, the conductive layer 4D, and the connection intermediate are started from the deformed portion or the crack. The layer 6D or the like is not broken. Therefore, the electrostatic chuck 1D can further improve the durability against long-term use, and as a result, the long-term reliability of the entire apparatus is further improved.

また、静電チャック1Dは、二次導電層19D自体が電極端子5Dの接合手段であり、二次導電層19Dの表面に電極端子5Dを接合しないことにより、二次導電層19Dからの電極端子5Dの剥離が生じないので、電極端子5Dの接合強度が例えば静電チャック1C等に比べて更に向上する。結果として、静電チャック1Dは、長期間の使用に対する耐久性が更に向上することとなり、装置全体の長期的な信頼性が向上する。   Further, in the electrostatic chuck 1D, the secondary conductive layer 19D itself is a joining means for the electrode terminal 5D, and the electrode terminal 5D is not joined to the surface of the secondary conductive layer 19D. Since 5D peeling does not occur, the bonding strength of the electrode terminal 5D is further improved as compared with, for example, the electrostatic chuck 1C. As a result, the electrostatic chuck 1D is further improved in durability against long-term use, and the long-term reliability of the entire apparatus is improved.

続いて図5に示される静電チャック1Eは、図3に示した静電チャック1Cの変形例である。静電チャック1Eと静電チャック1Cとの相違点は、内部導電層及びビア接続用導体部の有無である。なお、この相違点以外については、静電チャック1Eと静電チャック1Cとは略同様の部材を用いているので、共通の部材についての詳細な説明を省略することがある。   Next, the electrostatic chuck 1E shown in FIG. 5 is a modification of the electrostatic chuck 1C shown in FIG. The difference between the electrostatic chuck 1E and the electrostatic chuck 1C is the presence or absence of an internal conductive layer and a via connecting conductor. Except for this difference, since the electrostatic chuck 1E and the electrostatic chuck 1C use substantially the same members, detailed description of the common members may be omitted.

図5に示されるように、静電チャック1Eは、内部導電層13Eとビア接続用導体部14Eとを備えている。内部導電層13E及びビア接続用導体部14Eは、静電チャック1Bにおける内部導電層13B及びビア接続用導体部14Bと同様の部材であり、導電性を有する部材である。更に、二次導電層19Eが接続中間層6Eと電気的に接続されているので、静電チャック1Eは、内部導電層13Eと、ビア接続用導体部14Eと、導電層4Eと、接続中間層6Eと、二次導電層19Eと、電極端子5Eとが、電気的に接続されていることになる。   As shown in FIG. 5, the electrostatic chuck 1E includes an internal conductive layer 13E and a via connecting conductor portion 14E. The internal conductive layer 13E and the via connection conductor 14E are members similar to the internal conductive layer 13B and the via connection conductor 14B in the electrostatic chuck 1B, and are conductive members. Furthermore, since the secondary conductive layer 19E is electrically connected to the connection intermediate layer 6E, the electrostatic chuck 1E includes the internal conductive layer 13E, the via connection conductor portion 14E, the conductive layer 4E, and the connection intermediate layer. 6E, secondary conductive layer 19E, and electrode terminal 5E are electrically connected.

静電チャック1Eの作製方法として、内部導電層13E及びビア接続用導体部14Eの形成方法は、静電チャック1Bの内部導電層13B及びビア接続用導体部14Bの形成方法と同様であるので、詳細な説明は省略する。また、その他の凹部3E、導電層4E、接続中間層6E、及び二次導電層19Eの作製方法、並びに、電極端子5Eの接合方法は、静電チャック1Cの凹部3C、導電層4C、接続中間層6C、及び二次導電層19Cの作製方法、並びに、電極端子5Cの接合方法と同様であるので、詳細な説明は省略する。   As a manufacturing method of the electrostatic chuck 1E, the formation method of the internal conductive layer 13E and the via connection conductor portion 14E is the same as the formation method of the internal conductive layer 13B and the via connection conductor portion 14B of the electrostatic chuck 1B. Detailed description is omitted. In addition, other methods for producing the recess 3E, the conductive layer 4E, the connection intermediate layer 6E, and the secondary conductive layer 19E and the method for joining the electrode terminal 5E are the recess 3C, the conductive layer 4C, and the connection intermediate of the electrostatic chuck 1C. Since the manufacturing method of the layer 6C and the secondary conductive layer 19C and the bonding method of the electrode terminal 5C are the same, detailed description is omitted.

得られた静電チャック1Eは、静電チャック1A〜1Dと同様に、導電層4Eにおける空洞の発生、高抵抗化、電気的不導通の発生、及び機械的な強度低下を防止することができると共に、電極端子5Eと接続中間層6Eとの強固な接合を実現することができる。結果として、静電チャック1Eは、長期的に使用することができるようになり、装置全体の長期的な信頼性が向上することになる。   As with the electrostatic chucks 1A to 1D, the obtained electrostatic chuck 1E can prevent the formation of voids in the conductive layer 4E, the increase in resistance, the occurrence of electrical discontinuity, and the reduction in mechanical strength. At the same time, it is possible to realize strong bonding between the electrode terminal 5E and the connection intermediate layer 6E. As a result, the electrostatic chuck 1E can be used for a long time, and the long-term reliability of the entire apparatus is improved.

更に言うと、静電チャック1Eは、大径部15E及び小径部16E、並びに内部導電層13E及びビア接続用導体部14Eを設けて、保持面12Eから大径部15Eの棚部18Eまでの厚みを大きくすることにより、電極端子5Eと棚部18Eとを接合するときに、基体2E、導電層4E、接続中間層6E、ビア接続用導体部14E、及び内部導電層13E等に変形又はクラックを生じ難い。したがって、クラックから水分等が浸入して基体2E、導電層4E、接続中間層6E、ビア接続用導体部14E、及び内部導電層13E等が早期に劣化することが無く、更に変形部分又はクラックを起点として基体2E、導電層4E、接続中間層6E、ビア接続用導体部14E、及び内部導電層13E等が破断することも無い。したがって、静電チャック1Eは、長期間の使用に対する耐久性をより一層向上させることができるので、結果として装置全体の長期的な信頼性が更に向上する。   Furthermore, the electrostatic chuck 1E is provided with a large diameter portion 15E and a small diameter portion 16E, an internal conductive layer 13E and a via connection conductor portion 14E, and the thickness from the holding surface 12E to the shelf portion 18E of the large diameter portion 15E. When the electrode terminal 5E and the shelf 18E are joined, the base 2E, the conductive layer 4E, the connection intermediate layer 6E, the via connection conductor 14E, the internal conductive layer 13E, etc. are deformed or cracked. Not likely to occur. Therefore, moisture or the like enters from the cracks, and the base 2E, the conductive layer 4E, the connection intermediate layer 6E, the via connection conductor portion 14E, the internal conductive layer 13E, and the like are not deteriorated at an early stage. As a starting point, the base 2E, the conductive layer 4E, the connection intermediate layer 6E, the via connection conductor 14E, the internal conductive layer 13E, and the like are not broken. Therefore, the electrostatic chuck 1E can further improve the durability against long-term use, and as a result, the long-term reliability of the entire apparatus is further improved.

続いて図6に示される静電チャック1Fは、図5に示した静電チャック1Eの変形例である。静電チャック1Fと静電チャック1Eとの相違点は、電極端子の接合箇所、及びロウ材の有無である。なお、この相違点以外については、静電チャック1Fと静電チャック1Eとは略同様の部材を用いているので、共通の部材についての詳細な説明を省略することがある。   Next, the electrostatic chuck 1F shown in FIG. 6 is a modification of the electrostatic chuck 1E shown in FIG. The difference between the electrostatic chuck 1F and the electrostatic chuck 1E is the joining location of the electrode terminals and the presence or absence of a brazing material. Except for this difference, since the electrostatic chuck 1F and the electrostatic chuck 1E use substantially the same members, detailed description of the common members may be omitted.

図6に示されるように、静電チャック1Fは、電極端子5Fが大径部15Fの二次導電層19Fの表面ではなく、大径部15Fの棚部18Fに接合されている。また、電極端子5Fの接合態様は、電極端子5Fの一端部をロウ付けするのではなく、二次導電層19Fが電極端子5Fにおける一端部の周側面を囲繞しかつ硬化して成る態様である。つまり、静電チャック1Fにおける電極端子5Fの接合態様は、図4に示した静電チャック1Dにおける電極端子5Dの接合態様と同様である。   As shown in FIG. 6, in the electrostatic chuck 1F, the electrode terminal 5F is joined to the shelf 18F of the large diameter portion 15F, not the surface of the secondary conductive layer 19F of the large diameter portion 15F. The joining mode of the electrode terminal 5F is a mode in which one end of the electrode terminal 5F is not brazed but the secondary conductive layer 19F surrounds and cures the peripheral side surface of the one end of the electrode terminal 5F. . That is, the joining mode of the electrode terminals 5F in the electrostatic chuck 1F is the same as the joining mode of the electrode terminals 5D in the electrostatic chuck 1D shown in FIG.

静電チャック1Fの作製方法として、内部導電層13F及びビア接続用導体部14Fの形成方法は、静電チャック1Bの内部導電層13B及びビア接続用導体部14Bの形成方法と同様であるので、詳細な説明は省略する。また、その他の凹部3F、導電層4F、接続中間層6F、及び二次導電層19Fの作製方法、並びに、電極端子5Fの接合方法は、静電チャック1Dの凹部3D、導電層4D、接続中間層6D、及び二次導電層19Dの作製方法、並びに、電極端子5Dの接合方法と同様であるので、詳細な説明は省略する。   As a manufacturing method of the electrostatic chuck 1F, the formation method of the internal conductive layer 13F and the via connection conductor portion 14F is the same as the formation method of the internal conductive layer 13B and the via connection conductor portion 14B of the electrostatic chuck 1B. Detailed description is omitted. In addition, other methods for producing the recess 3F, the conductive layer 4F, the connection intermediate layer 6F, and the secondary conductive layer 19F, and the method for joining the electrode terminals 5F are the recess 3D, the conductive layer 4D, and the connection intermediate of the electrostatic chuck 1D. Since it is the same as the manufacturing method of the layer 6D and the secondary conductive layer 19D and the bonding method of the electrode terminal 5D, detailed description is omitted.

得られた静電チャック1Fは、静電チャック1A〜1Eと同様に、導電層4Fにおける空洞の発生、高抵抗化、電気的不導通の発生、及び機械的な強度低下を防止することができると共に、電極端子5Fと接続中間層6Fとの強固な接合を実現することができる。結果として、静電チャック1Fは、長期的に使用することができるようになり、装置全体の長期的な信頼性が向上することになる。   As with the electrostatic chucks 1A to 1E, the obtained electrostatic chuck 1F can prevent the formation of voids in the conductive layer 4F, the increase in resistance, the occurrence of electrical discontinuity, and the reduction in mechanical strength. At the same time, it is possible to realize strong bonding between the electrode terminal 5F and the connection intermediate layer 6F. As a result, the electrostatic chuck 1F can be used for a long time, and the long-term reliability of the entire apparatus is improved.

更に言うと、静電チャック1Fは、大径部15F及び小径部16F、並びに内部導電層13F及びビア接続用導体部14Fを設けて、保持面12Fから大径部15Fの棚部18Fまでの厚みを大きくすることにより、電極端子5Fと棚部18Fとを接合するときに、基体2F、導電層4F、接続中間層6F、ビア接続用導体部14F、及び内部導電層13F等に変形又はクラックを生じ難い。したがって、クラックから水分等が浸入して基体2F、導電層4F、接続中間層6F、ビア接続用導体部14F、及び内部導電層13F等が早期に劣化することが無く、更に変形部分又はクラックを起点として基体2F、導電層4F、接続中間層6F、ビア接続用導体部14F、及び内部導電層13F等が破断することも無い。したがって、静電チャック1Fは、長期間の使用に対する耐久性をより一層向上させることができるので、結果として装置全体の長期的な信頼性が更に向上する。   Furthermore, the electrostatic chuck 1F is provided with a large-diameter portion 15F and a small-diameter portion 16F, an internal conductive layer 13F and a via-connecting conductor portion 14F, and has a thickness from the holding surface 12F to the shelf portion 18F of the large-diameter portion 15F. When the electrode terminal 5F and the shelf portion 18F are joined together, the base 2F, the conductive layer 4F, the connection intermediate layer 6F, the via connection conductor portion 14F, the internal conductive layer 13F, etc. are deformed or cracked. Not likely to occur. Accordingly, moisture or the like enters from the cracks, and the base 2F, the conductive layer 4F, the connection intermediate layer 6F, the via connection conductor portion 14F, the internal conductive layer 13F, and the like are not deteriorated at an early stage. As a starting point, the base 2F, the conductive layer 4F, the connection intermediate layer 6F, the via connection conductor portion 14F, the internal conductive layer 13F, and the like are not broken. Therefore, the electrostatic chuck 1F can further improve the durability against long-term use, and as a result, the long-term reliability of the entire apparatus is further improved.

また、静電チャック1Fは、二次導電層19F自体が電極端子5Fの接合手段であり、二次導電層19Fの表面に電極端子5Fを接合しないことにより、二次導電層19Fからの電極端子5Fの剥離が生じないので、電極端子5Fの接合強度が例えば静電チャック1E等に比べて更に向上する。結果として、静電チャック1Fは、長期間の使用に対する耐久性が更に向上することとなり、装置全体の長期的な信頼性が向上する。   In the electrostatic chuck 1F, the secondary conductive layer 19F itself is a joining means for the electrode terminal 5F, and the electrode terminal 5F is not joined to the surface of the secondary conductive layer 19F. Since peeling of 5F does not occur, the bonding strength of the electrode terminal 5F is further improved as compared with, for example, the electrostatic chuck 1E. As a result, the electrostatic chuck 1F is further improved in durability against long-term use, and the long-term reliability of the entire apparatus is improved.

図7に示される静電チャック1Gと、図3に示した静電チャック1Cとの相違点は、大径部における底部の態様、及び電極端子の接合態様である。なお、この相違点以外については、静電チャック1Gと静電チャック1Cとは略同様の部材を用いているので、詳細な説明を省略することがある。   The difference between the electrostatic chuck 1G shown in FIG. 7 and the electrostatic chuck 1C shown in FIG. 3 is the mode of the bottom in the large diameter portion and the mode of joining the electrode terminals. Except for this difference, since the electrostatic chuck 1G and the electrostatic chuck 1C use substantially the same members, detailed description may be omitted.

図7に示される静電チャック1Gは、凹部3Gが凹部3Gの開口部8G側の大径部15Gとそれに続く小径部16Gとからなり、小径部16Gの凹部3Gの底面9Gに露出した導電層4Gの表面に形成された小径部側接続中間層21Gと、同じ凹部3Gの大径部16Gの棚部18Gに露出して形成された導電層22Gの表面に形成された大径部側接続中間層23Gと、小径部側接続中間層21Gの表面及び大径部側接続中間層23Gの表面との両方それぞれを電気的に接続する二次導電層19Gとを備え、大径部側接続中間層23Gの表面に形成されている二次導電層19G、又は大径部側接続中間層23Gと電極端子5Gとが電気的に接続されてなる。   The electrostatic chuck 1G shown in FIG. 7 has a concave portion 3G composed of a large diameter portion 15G on the opening 8G side of the concave portion 3G and a subsequent small diameter portion 16G, and is exposed to the bottom surface 9G of the concave portion 3G of the small diameter portion 16G. A small-diameter-side connection intermediate layer 21G formed on the surface of 4G and a large-diameter-side connection intermediate formed on the surface of the conductive layer 22G formed exposed to the shelf 18G of the large-diameter portion 16G of the same recess 3G A large-diameter-side connection intermediate layer, including a layer 23G, and a secondary conductive layer 19G that electrically connects both the surface of the small-diameter-side connection intermediate layer 21G and the surface of the large-diameter-side connection intermediate layer 23G. The secondary conductive layer 19G formed on the surface of 23G or the large-diameter portion side connection intermediate layer 23G and the electrode terminal 5G are electrically connected.

静電チャック1Gにおいて、凹部が大径部と小径部とに分かれている態様については、静電チャック1C〜1Fと同様である。また、静電チャック1Gの凹部3Gにおける底面9Gに露出してなる導電層4Gの表面10Gに形成されてなる小径部側接続中間層21Gは、前記静電チャック1A〜1Fにおける接続中間層6A〜6Fと同様である。   In the electrostatic chuck 1G, the aspect in which the concave portion is divided into the large diameter portion and the small diameter portion is the same as that of the electrostatic chucks 1C to 1F. Further, the small diameter portion side connection intermediate layer 21G formed on the surface 10G of the conductive layer 4G exposed on the bottom surface 9G of the recess 3G of the electrostatic chuck 1G is connected to the connection intermediate layers 6A to 6A of the electrostatic chucks 1A to 1F. It is the same as 6F.

凹部3Gにおける棚部18Gには、基体2G内に形成されてなる導電層4Gと同様の成分、例えば白金とイットリアを主成分とするセラミックとを含む導電層22Gが形成されている。更に、導電層22Gは、導電層4Gと同様に、その表面を接続中間層6Gの一つである大径部側接続中間層23Gに覆われている。つまり、静電チャック1Gは、凹部3Gの小径部16Gの底面9Gと、大径部15Gの棚部18Gとにおいて、導電層と接続中間層とがそれぞれ形成されている。   The shelf 18G in the recess 3G is formed with a conductive layer 22G containing the same components as the conductive layer 4G formed in the base 2G, for example, platinum and a ceramic mainly composed of yttria. Further, similarly to the conductive layer 4G, the surface of the conductive layer 22G is covered with a large-diameter side connection intermediate layer 23G that is one of the connection intermediate layers 6G. That is, in the electrostatic chuck 1G, the conductive layer and the connection intermediate layer are respectively formed on the bottom surface 9G of the small diameter portion 16G of the recess 3G and the shelf portion 18G of the large diameter portion 15G.

小径部側接続中間層21Gと大径部側接続中間層23Gとの間には、静電チャック1C〜1Fと同様の二次導電層19Gが形成されている。なお、二次導電層19Gの態様として、図7の左方に示されるように二次導電層19Gが大径部側接続中間層23Gの一部に接触するように形成される態様と、図7の右方に示されるように二次導電層19Gが大径部側接続中間層23Gの表面を覆うように形成される態様とを挙げることができる。   A secondary conductive layer 19G similar to the electrostatic chucks 1C to 1F is formed between the small-diameter portion side connection intermediate layer 21G and the large-diameter portion side connection intermediate layer 23G. In addition, as an aspect of the secondary conductive layer 19G, as shown on the left side of FIG. 7, the secondary conductive layer 19G is formed so as to be in contact with a part of the large-diameter portion side connection intermediate layer 23G. 7, the secondary conductive layer 19 </ b> G may be formed so as to cover the surface of the large-diameter portion side connection intermediate layer 23 </ b> G.

電極端子5Gは、図7の左方に示される態様においては大径部側接続中間層23Gに接合されており、図7の右方に示される態様においては大径部側接続中間層23Gを覆う二次導電層19Gに接合されている。いずれの態様においても、電極端子5Gはロウ材11Gによってロウ付けされている。   The electrode terminal 5G is joined to the large-diameter portion side connection intermediate layer 23G in the embodiment shown on the left side of FIG. 7, and the large-diameter portion side connection intermediate layer 23G is connected to the large-diameter portion connection intermediate layer 23G in the embodiment shown on the right side of FIG. It is joined to the covering secondary conductive layer 19G. In either embodiment, the electrode terminal 5G is brazed with the brazing material 11G.

導電層4G、小径部側接続中間層21G、二次導電層19G、導電層22G、大径部側接続中間層23G、及び電極端子5Gは、全て導電体でありかつ機械的に接続されてなるので、電気的に導通している。   The conductive layer 4G, the small-diameter portion side connection intermediate layer 21G, the secondary conductive layer 19G, the conductive layer 22G, the large-diameter portion side connection intermediate layer 23G, and the electrode terminal 5G are all conductors and are mechanically connected. So it is electrically conductive.

静電チャック1Gの作製方法として、凹部3G、導電層4G、及び小径部側接続中間層21Gの形成方法は、静電チャック1Cの凹部3C、導電層4C、及び接続中間層6Cの形成方法と同様であるので、詳細な説明は省略する。   As a manufacturing method of the electrostatic chuck 1G, a method of forming the recess 3G, the conductive layer 4G, and the small diameter side connection intermediate layer 21G is a method of forming the recess 3C, the conductive layer 4C, and the connection intermediate layer 6C of the electrostatic chuck 1C. Since it is the same, detailed description is abbreviate | omitted.

大径部15Gの棚部18Gに形成される導電層22Gは、例えば静電チャック1Aの導電層4Aと同様に、スクリーン印刷法等によって塗工し、焼成することで形成することができる。また、大径部側接続中間層23Gは、例えば静電チャック1Aの接続中間層6Aと同様に、導電層22Gの表面に接続中間層用ペーストを塗工し、焼成することにより形成することができる。更に、電極端子5Gの接合方法として、図7の左方に示される大径部側接続中間層23Gに電極端子5Gが接合する態様においては、静電チャック1Aの電極端子5Aの接合方法を採用することができ、図7の右方に示される二次導電層19Gに電極端子5Gが接合する態様においては、静電チャック1Cの電極端子5Cの接合方法を採用することができる。   The conductive layer 22G formed on the shelf portion 18G of the large-diameter portion 15G can be formed by coating and baking by a screen printing method or the like, for example, similarly to the conductive layer 4A of the electrostatic chuck 1A. Further, the large-diameter portion side connection intermediate layer 23G can be formed, for example, by applying a connection intermediate layer paste on the surface of the conductive layer 22G and baking, like the connection intermediate layer 6A of the electrostatic chuck 1A. it can. Further, as a method for joining the electrode terminal 5G, in the aspect in which the electrode terminal 5G is joined to the large-diameter portion side connection intermediate layer 23G shown on the left side of FIG. 7, the joining method of the electrode terminal 5A of the electrostatic chuck 1A is adopted. In the embodiment in which the electrode terminal 5G is bonded to the secondary conductive layer 19G shown on the right side of FIG. 7, a method of bonding the electrode terminal 5C of the electrostatic chuck 1C can be employed.

得られた静電チャック1Gは、静電チャック1C〜1Fと同様に、保持面12Gから大径部15Gの棚部18Gまでの厚みが、静電チャック1Aにおける、保持面12Aから底面9Aまでの厚みに比べて大きい。したがって、電極端子5Gが大径部側接続中間層23G、又は大径部側接続中間層23Gの表面に形成されてなる二次導電層19Gに接合されるときに、基体2G、導電層4G、及び小径部側接続中間層21G等に変形又はクラックを生じ難くなり、好ましい。   As with the electrostatic chucks 1C to 1F, the obtained electrostatic chuck 1G has a thickness from the holding surface 12G to the shelf portion 18G of the large diameter portion 15G from the holding surface 12A to the bottom surface 9A in the electrostatic chuck 1A. Larger than thickness. Therefore, when the electrode terminal 5G is joined to the large-diameter portion side connection intermediate layer 23G or the secondary conductive layer 19G formed on the surface of the large-diameter portion side connection intermediate layer 23G, the base 2G, the conductive layer 4G, In addition, deformation or cracks are less likely to occur in the small diameter portion side connection intermediate layer 21G and the like, which is preferable.

静電チャック1Gでは、電極端子5Gが大径部側接続中間層23G、又は大径部側接続中間層23Gの表面に形成されてなる二次導電層19Gに対して接合するときに、基体2G、導電層4G、及び小径部側接続中間層21G等に変形又はクラックを生じ難い。したがって、クラックから水分等が浸入して基体2G、導電層4G、及び小径部側接続中間層21G等が早期に劣化することも無く、更に変形部分又はクラックを起点として基体2G、導電層4G、及び小径部側接続中間層21G等が破断することも無い。したがって、大径部15G及び小径部16Gを設けて、保持面12Gから大径部15Gの棚部18Gまでの厚みを大きくすることにより、静電チャック1Gは長期間の使用に対する耐久性を得ることになり、結果として装置全体の長期的な信頼性が向上する。   In the electrostatic chuck 1G, when the electrode terminal 5G is bonded to the large-diameter portion side connection intermediate layer 23G or the secondary conductive layer 19G formed on the surface of the large-diameter portion side connection intermediate layer 23G, the substrate 2G The conductive layer 4G, the small-diameter portion side connection intermediate layer 21G, and the like are not easily deformed or cracked. Accordingly, moisture or the like enters from the cracks, and the base 2G, the conductive layer 4G, the small-diameter portion side connection intermediate layer 21G, and the like do not deteriorate early, and the base 2G, the conductive layer 4G, And the small diameter part side connection intermediate layer 21G and the like are not broken. Therefore, by providing the large diameter portion 15G and the small diameter portion 16G and increasing the thickness from the holding surface 12G to the shelf portion 18G of the large diameter portion 15G, the electrostatic chuck 1G can obtain durability against long-term use. As a result, the long-term reliability of the entire apparatus is improved.

更に、静電チャック1Gは、電極端子5Gが大径部15Gの棚部18Gに接合されないことによって、電極端子5Gの接合時及び静電チャック1Gの使用時において、電極端子5Gから基体2G対して作用する応力を、静電チャック1C〜1Fに比べてより一層軽減することができるので、装置全体の長期的な信頼性の更なる向上が可能となる。   Furthermore, since the electrode terminal 5G is not joined to the shelf portion 18G of the large-diameter portion 15G, the electrostatic chuck 1G is connected from the electrode terminal 5G to the base 2G when the electrode terminal 5G is joined and when the electrostatic chuck 1G is used. Since the acting stress can be further reduced as compared with the electrostatic chucks 1C to 1F, the long-term reliability of the entire apparatus can be further improved.

続いて図8に示される静電チャック1Hは、図7に示した静電チャック1Gの変形例である。静電チャック1Hと静電チャック1Gとの相違点は、ロウ材の有無である。なお、この相違点以外については、静電チャック1Hと静電チャック1Gとは略同様の部材を用いているので、共通の部材についての詳細な説明を省略することがある。   Next, the electrostatic chuck 1H shown in FIG. 8 is a modification of the electrostatic chuck 1G shown in FIG. The difference between the electrostatic chuck 1H and the electrostatic chuck 1G is the presence or absence of a brazing material. Except for this difference, since the electrostatic chuck 1H and the electrostatic chuck 1G use substantially the same members, detailed description of the common members may be omitted.

図8に示されるように、静電チャック1Hは、電極端子5Hが大径部15Hの二次導電層19Hの表面ではなく、大径部15Hの棚部18Hに形成されてなる大径部側接続中間層23Hに接合されている。また、電極端子5Hの接合態様は、電極端子5Hの一端部をロウ付けするのではなく、二次導電層19Hが電極端子5Hにおける一端部の周側面を囲繞しかつ硬化して成る態様である。つまり、静電チャック1Hにおける電極端子5Hの接合手段は、図4に示した静電チャック1Dにおける電極端子5Dの接合手段、及び図6に示した静電チャック1Fにおける電極端子5Fの接合手段と同様である。   As shown in FIG. 8, the electrostatic chuck 1H has a large-diameter portion side in which the electrode terminal 5H is formed not on the surface of the secondary conductive layer 19H of the large-diameter portion 15H but on the shelf portion 18H of the large-diameter portion 15H. It is joined to the connection intermediate layer 23H. The joining mode of the electrode terminal 5H is a mode in which one end portion of the electrode terminal 5H is not brazed but the secondary conductive layer 19H surrounds and cures the peripheral side surface of the one end portion of the electrode terminal 5H. . That is, the means for joining the electrode terminal 5H in the electrostatic chuck 1H includes the means for joining the electrode terminal 5D in the electrostatic chuck 1D shown in FIG. 4 and the means for joining the electrode terminal 5F in the electrostatic chuck 1F shown in FIG. It is the same.

静電チャック1Hの作製方法として、凹部3H、導電層4H、及び接続中間層6Hの作製方法は、静電チャック1Gの凹部3G、導電層4G、及び接続中間層6Gの作製方法と同様であるので、詳細な説明は省略する。また、電極端子5Hの接合方法は、静電チャック1Dの電極端子5Dの接合方法、及び静電チャック1Fの電極端子5Fの接合方法と同様であるので、詳細な説明は省略する。   As a manufacturing method of the electrostatic chuck 1H, the manufacturing method of the recess 3H, the conductive layer 4H, and the connection intermediate layer 6H is the same as the manufacturing method of the recess 3G, the conductive layer 4G, and the connection intermediate layer 6G of the electrostatic chuck 1G. Therefore, detailed description is omitted. Further, the bonding method of the electrode terminal 5H is the same as the bonding method of the electrode terminal 5D of the electrostatic chuck 1D and the bonding method of the electrode terminal 5F of the electrostatic chuck 1F, and thus detailed description thereof is omitted.

得られた静電チャック1Hは、静電チャック1A〜1Gと同様に、導電層4Hにおける空洞の発生、高抵抗化、電気的不導通の発生、及び機械的な強度低下を防止することができると共に、電極端子5Hと接続中間層6Hとの強固な接合を実現することができる。結果として、静電チャック1Hは、長期的に使用することができるようになり、装置全体の長期的な信頼性が向上することになる。   As with the electrostatic chucks 1A to 1G, the obtained electrostatic chuck 1H can prevent the formation of cavities in the conductive layer 4H, the increase in resistance, the occurrence of electrical discontinuity, and the reduction in mechanical strength. At the same time, it is possible to realize strong bonding between the electrode terminal 5H and the connection intermediate layer 6H. As a result, the electrostatic chuck 1H can be used for a long time, and the long-term reliability of the entire apparatus is improved.

更に言うと、静電チャック1Hは、大径部15H及び小径部16Hを設けて、保持面12Hから大径部15Hの棚部18Hまでの厚みを大きくすることにより、電極端子5Hを大径部側接続中間層23Hに接合するときに、基体2H、導電層4H、及び接続中間層6H等に変形又はクラックを生じ難い。したがって、クラックから水分等が浸入して基体2H、導電層4H、及び接続中間層6H等が早期に劣化することが無く、更に変形部分又はクラックを起点として基体2H、導電層4H、及び接続中間層6H等が破断することも無い。したがって、静電チャック1Hは、長期間の使用に対する耐久性をより一層向上させることができるので、結果として装置全体の長期的な信頼性が更に向上する。   More specifically, the electrostatic chuck 1H is provided with a large diameter portion 15H and a small diameter portion 16H, and the electrode terminal 5H is connected to the large diameter portion by increasing the thickness from the holding surface 12H to the shelf portion 18H of the large diameter portion 15H. When bonded to the side connection intermediate layer 23H, the base 2H, the conductive layer 4H, the connection intermediate layer 6H, and the like are unlikely to be deformed or cracked. Accordingly, moisture or the like enters from the cracks, and the base 2H, the conductive layer 4H, the connection intermediate layer 6H, and the like are not deteriorated at an early stage, and the base 2H, the conductive layer 4H, and the connection intermediate are started from the deformed portion or the crack. The layer 6H or the like is not broken. Therefore, the electrostatic chuck 1H can further improve the durability against long-term use, and as a result, the long-term reliability of the entire apparatus is further improved.

また、静電チャック1Hは、二次導電層19H自体が電極端子5Hの接合手段であり、二次導電層19Hの表面に電極端子5Hを接合しないことにより、二次導電層19Hからの電極端子5Hの剥離が生じないので、電極端子5Hの接合強度が例えば静電チャック1G等に比べて更に向上する。結果として、静電チャック1Hは、長期間の使用に対する耐久性が更に向上することとなり、装置全体の長期的な信頼性が向上する。   Further, in the electrostatic chuck 1H, the secondary conductive layer 19H itself is a joining means for the electrode terminal 5H, and the electrode terminal 5H is not joined to the surface of the secondary conductive layer 19H, whereby the electrode terminal from the secondary conductive layer 19H is obtained. Since peeling of 5H does not occur, the bonding strength of the electrode terminal 5H is further improved as compared with, for example, the electrostatic chuck 1G. As a result, the electrostatic chuck 1H is further improved in durability against long-term use, and the long-term reliability of the entire apparatus is improved.

更に、静電チャック1Hは、電極端子5Hが大径部15Hの棚部18Hに接合されないことによって、電極端子5Hの接合時及び静電チャック1Hの使用時において、電極端子5Hから基体2H対して作用する応力を、静電チャック1C〜1Fに比べてより一層軽減することができるので、装置全体の長期的な信頼性の更なる向上が可能となる。   Furthermore, since the electrode terminal 5H is not joined to the shelf portion 18H of the large-diameter portion 15H, the electrostatic chuck 1H is connected from the electrode terminal 5H to the base 2H when the electrode terminal 5H is joined and when the electrostatic chuck 1H is used. Since the acting stress can be further reduced as compared with the electrostatic chucks 1C to 1F, the long-term reliability of the entire apparatus can be further improved.

続いて図9に示される静電チャック1Jは、図7に示した静電チャック1Gの変形例である。静電チャック1Jと静電チャック1Gとの相違点は、内部導電層及びビア接続用導体部の有無である。なお、この相違点以外については、静電チャック1Jと静電チャック1Gとは略同様の部材を用いているので、共通の部材についての詳細な説明を省略することがある。   Subsequently, the electrostatic chuck 1J shown in FIG. 9 is a modification of the electrostatic chuck 1G shown in FIG. The difference between the electrostatic chuck 1J and the electrostatic chuck 1G is the presence or absence of an internal conductive layer and a via connecting conductor. Except for this difference, since the electrostatic chuck 1J and the electrostatic chuck 1G use substantially the same members, detailed description of the common members may be omitted.

図9に示されるように、静電チャック1Jは、内部導電層13Jとビア接続用導体部14Jとを備えている。内部導電層13J及びビア接続用導体部14Jは、静電チャック1Bにおける内部導電層13B及びビア接続用導体部14Bと同様の部材であり、導電性を有する部材である。更に、二次導電層19Jが接続中間層6Jと電気的に接続されているので、静電チャック1Jは、内部導電層13Jと、ビア接続用導体部14Jと、導電層4Jと、小径部側接続中間層21Jと、二次導電層19Jと、導電層22Jと、大径部側接続中間層23Jと、電極端子5Jとが、電気的に接続されていることになる。   As shown in FIG. 9, the electrostatic chuck 1J includes an internal conductive layer 13J and a via connecting conductor portion 14J. The internal conductive layer 13J and the via connection conductor 14J are members similar to the internal conductive layer 13B and the via connection conductor 14B in the electrostatic chuck 1B, and are conductive members. Further, since the secondary conductive layer 19J is electrically connected to the connection intermediate layer 6J, the electrostatic chuck 1J includes an internal conductive layer 13J, a via connection conductor portion 14J, a conductive layer 4J, and a small diameter portion side. The connection intermediate layer 21J, the secondary conductive layer 19J, the conductive layer 22J, the large diameter side connection intermediate layer 23J, and the electrode terminal 5J are electrically connected.

二次導電層19Jの態様としては、静電チャック1Gと同様に、図9の左方に示されるように二次導電層19Jが大径部側接続中間層23Jの一部に接触するように形成される態様と、図9の右方に示されるように二次導電層19Jが大径部側接続中間層23Jの表面を覆うように形成される態様とを挙げることができる。   As an aspect of the secondary conductive layer 19J, as in the electrostatic chuck 1G, as shown on the left side of FIG. 9, the secondary conductive layer 19J is in contact with a part of the large-diameter side connection intermediate layer 23J. An embodiment in which the secondary conductive layer 19J is formed so as to cover the surface of the large-diameter portion side connecting intermediate layer 23J as shown on the right side of FIG. 9 can be given.

電極端子5Jについても、静電チャック1Gと同様に、図9の左方に示される態様においては大径部側接続中間層23Jに接合されており、図9の右方に示される態様においては大径部側接続中間層23Jを覆う二次導電層19Jに接合されている。いずれの態様においても、電極端子5Jはロウ材11Jによってロウ付けされている。   Similarly to the electrostatic chuck 1G, the electrode terminal 5J is bonded to the large-diameter portion side connection intermediate layer 23J in the mode shown on the left side of FIG. 9, and in the mode shown on the right side of FIG. It is joined to the secondary conductive layer 19J covering the large-diameter portion side connection intermediate layer 23J. In either embodiment, the electrode terminal 5J is brazed with the brazing material 11J.

静電チャック1Jの作製方法として、内部導電層13J及びビア接続用導体部14Jの形成方法は、静電チャック1Bの内部導電層13B及びビア接続用導体部14Bの形成方法と同様であるので、詳細な説明は省略する。また、その他の凹部3J、導電層4J、小径部側接続中間層21J、及び二次導電層19Jの作製方法は、静電チャック1Cの凹部3C、導電層4C、接続中間層6C、及び二次導電層19Cの作製方法と同様であるので、詳細な説明は省略する。更に、導電層22J及び大径部側接続中間層23Jの形成方法は、静電チャック1Gの導電層22G及び大径部側接続中間層23Gの形成方法と同様であるので、詳細な説明は省略する。   As a manufacturing method of the electrostatic chuck 1J, the formation method of the internal conductive layer 13J and the via connection conductor portion 14J is the same as the formation method of the internal conductive layer 13B and the via connection conductor portion 14B of the electrostatic chuck 1B. Detailed description is omitted. In addition, the other recesses 3J, the conductive layer 4J, the small-diameter portion side connection intermediate layer 21J, and the secondary conductive layer 19J are manufactured by the method of forming the recess 3C, the conductive layer 4C, the connection intermediate layer 6C, and the secondary conductive layer 19J of the electrostatic chuck 1C. Since it is the same as the manufacturing method of the conductive layer 19C, detailed description is abbreviate | omitted. Furthermore, the method for forming the conductive layer 22J and the large diameter portion side connection intermediate layer 23J is the same as the method for forming the conductive layer 22G and the large diameter portion side connection intermediate layer 23G of the electrostatic chuck 1G, and thus detailed description thereof is omitted. To do.

得られた静電チャック1Jは、静電チャック1C〜1Fと同様に、保持面12Jから大径部15Jの棚部18Jまでの厚みが、静電チャック1Aにおける、保持面12Aから底面9Aまでの厚みに比べて大きい。したがって、電極端子5Jが大径部側接続中間層23J、又は大径部側接続中間層23Jの表面に形成されてなる二次導電層19Jに接合されるときに、基体2J、導電層4J、小径部側接続中間層21J、内部導電層13J、及びビア接続用導体部14J等に変形又はクラックを生じ難くなり、好ましい。   As with the electrostatic chucks 1C to 1F, the obtained electrostatic chuck 1J has a thickness from the holding surface 12J to the shelf portion 18J of the large diameter portion 15J from the holding surface 12A to the bottom surface 9A of the electrostatic chuck 1A. Larger than thickness. Therefore, when the electrode terminal 5J is joined to the large-diameter portion side connection intermediate layer 23J or the secondary conductive layer 19J formed on the surface of the large-diameter portion side connection intermediate layer 23J, the base 2J, the conductive layer 4J, This is preferable because deformation or cracks are less likely to occur in the small-diameter portion side connection intermediate layer 21J, the internal conductive layer 13J, the via connection conductor portion 14J, and the like.

静電チャック1Jでは、電極端子5Jが大径部側接続中間層23J、又は大径部側接続中間層23Jの表面に形成されてなる二次導電層19J接合するときに、基体2J、導電層4J、小径部側接続中間層21J、内部導電層13J、及びビア接続用導体部14J等に変形又はクラックを生じ難い。したがって、クラックから水分等が浸入して基体2J、導電層4J、小径部側接続中間層21J、内部導電層13J、及びビア接続用導体部14J等が早期に劣化することも無く、更に変形部分又はクラックを起点として基体2J、導電層4J、小径部側接続中間層21J、内部導電層13J、及びビア接続用導体部14J等が破断することも無い。したがって、大径部15J及び小径部16J、並びに、内部導電層13J及びビア接続用導体部14Jを設けて、保持面12Jから大径部15Jの棚部18Jまでの厚みを大きくすることにより、静電チャック1Jは長期間の使用に対する耐久性を得ることになり、結果として装置全体の長期的な信頼性が向上する。   In the electrostatic chuck 1J, when the electrode terminal 5J is joined to the large-diameter portion side connecting intermediate layer 23J or the secondary conductive layer 19J formed on the surface of the large-diameter portion side connecting intermediate layer 23J, the base 2J, the conductive layer 4J, the small-diameter portion side connection intermediate layer 21J, the internal conductive layer 13J, and the via connection conductor portion 14J are hardly deformed or cracked. Accordingly, moisture or the like enters from the cracks, and the base 2J, the conductive layer 4J, the small diameter side connection intermediate layer 21J, the internal conductive layer 13J, the via connection conductor 14J, and the like are not deteriorated at an early stage. Alternatively, the base 2J, the conductive layer 4J, the small-diameter-side connection intermediate layer 21J, the internal conductive layer 13J, the via-connecting conductor portion 14J, and the like are not broken starting from the crack. Therefore, by providing the large diameter portion 15J and the small diameter portion 16J, the internal conductive layer 13J and the via connection conductor portion 14J, and increasing the thickness from the holding surface 12J to the shelf portion 18J of the large diameter portion 15J, The electric chuck 1J obtains durability against long-term use, and as a result, the long-term reliability of the entire apparatus is improved.

更に、静電チャック1Jは、電極端子5Jが大径部15Jの棚部18Jに接合されないことによって、電極端子5Jの接合時及び静電チャック1Jの使用時において、電極端子5Jから基体2J対して作用する応力を、静電チャック1C〜1Fに比べてより一層軽減することができるので、装置全体の長期的な信頼性の更なる向上が可能となる。   Further, since the electrode terminal 5J is not joined to the shelf portion 18J of the large diameter portion 15J, the electrostatic chuck 1J is connected from the electrode terminal 5J to the base 2J when the electrode terminal 5J is joined and when the electrostatic chuck 1J is used. Since the acting stress can be further reduced as compared with the electrostatic chucks 1C to 1F, the long-term reliability of the entire apparatus can be further improved.

続いて図10に示される静電チャック1Kは、図9に示した静電チャック1Jの変形例である。静電チャック1Kと静電チャック1Jとの相違点は、ロウ材の有無である。なお、この相違点以外については、静電チャック1Kと静電チャック1Jとは略同様の部材を用いているので、共通の部材についての詳細な説明を省略することがある。   Next, the electrostatic chuck 1K shown in FIG. 10 is a modification of the electrostatic chuck 1J shown in FIG. The difference between the electrostatic chuck 1K and the electrostatic chuck 1J is the presence or absence of a brazing material. Except for this difference, since the electrostatic chuck 1K and the electrostatic chuck 1J use substantially the same members, detailed description of the common members may be omitted.

図10に示されるように、静電チャック1Kは、電極端子5Kが大径部15Kの二次導電層19Kの表面ではなく、大径部15Kの棚部18Kに形成されてなる大径部側接続中間層23Kに接合されている。また、電極端子5Kの接合態様は、電極端子5Kの一端部をロウ付けするのではなく、二次導電層19Kが電極端子5Kにおける一端部の周側面を囲繞しかつ硬化して成る態様である。つまり、静電チャック1Kにおける電極端子5Kの接合手段は、図4に示した静電チャック1Dにおける電極端子5Dの接合手段、図6に示した静電チャック1Fにおける電極端子5Fの接合手段、図8に示した静電チャック1Hにおける電極端子5Hの接合手段と同様である。   As shown in FIG. 10, the electrostatic chuck 1K has a large-diameter portion side in which the electrode terminal 5K is formed not on the surface of the secondary conductive layer 19K of the large-diameter portion 15K but on the shelf portion 18K of the large-diameter portion 15K. It is joined to the connection intermediate layer 23K. The joining mode of the electrode terminal 5K is a mode in which one end portion of the electrode terminal 5K is not brazed but the secondary conductive layer 19K surrounds and cures the peripheral side surface of the one end portion of the electrode terminal 5K. . That is, the means for joining the electrode terminals 5K in the electrostatic chuck 1K are the means for joining the electrode terminals 5D in the electrostatic chuck 1D shown in FIG. 4, the means for joining the electrode terminals 5F in the electrostatic chuck 1F shown in FIG. This is the same as the joining means for the electrode terminal 5H in the electrostatic chuck 1H shown in FIG.

静電チャック1Kの作製方法として、凹部3K、導電層4K、及び接続中間層6Kの作製方法は、静電チャック1Jの凹部3J、導電層4J、及び接続中間層6Jの作製方法と同様であるので、詳細な説明は省略する。また、電極端子5Kの接合方法は、静電チャック1Dの電極端子5Dの接合方法、静電チャック1Fの電極端子5Fの接合方法、及び静電チャック1Hの電極端子5Hの接合方法と同様であるので、詳細な説明は省略する。   As a manufacturing method of the electrostatic chuck 1K, the manufacturing method of the recess 3K, the conductive layer 4K, and the connection intermediate layer 6K is the same as the manufacturing method of the recess 3J, the conductive layer 4J, and the connection intermediate layer 6J of the electrostatic chuck 1J. Therefore, detailed description is omitted. The method for joining the electrode terminals 5K is the same as the method for joining the electrode terminals 5D of the electrostatic chuck 1D, the method of joining the electrode terminals 5F of the electrostatic chuck 1F, and the method of joining the electrode terminals 5H of the electrostatic chuck 1H. Therefore, detailed description is omitted.

得られた静電チャック1Kは、静電チャック1A〜1Jと同様に、導電層4Kにおける空洞の発生、高抵抗化、電気的不導通の発生、及び機械的な強度低下を防止することができると共に、電極端子5Kと接続中間層6Kとの強固な接合を実現することができる。結果として、静電チャック1Kは、長期的に使用することができるようになり、装置全体の長期的な信頼性が向上することになる。   As with the electrostatic chucks 1A to 1J, the obtained electrostatic chuck 1K can prevent the formation of cavities in the conductive layer 4K, the increase in resistance, the occurrence of electrical discontinuity, and the reduction in mechanical strength. At the same time, it is possible to realize strong bonding between the electrode terminal 5K and the connection intermediate layer 6K. As a result, the electrostatic chuck 1K can be used for a long period of time, and the long-term reliability of the entire apparatus is improved.

更に言うと、静電チャック1Kは、大径部15K及び小径部16K、並びに内部導電層13K及びビア接続用導体部14Kを設けて、保持面12Kから大径部15Kの棚部18Kまでの厚みを大きくすることにより、電極端子5Kを大径部側接続中間層23Kに接合するときに、基体2K、導電層4K、小径部側接続中間層21K、内部導電層13K、及びビア接続用導体部14K等に変形又はクラックを生じ難い。したがって、クラックから水分等が浸入して基体2K、導電層4K、小径部側接続中間層21K、内部導電層13K、及びビア接続用導体部14K等が早期に劣化することが無く、更に変形部分又はクラックを起点として基体2K、導電層4K、小径部側接続中間層21K、内部導電層13K、及びビア接続用導体部14K等が破断することも無い。したがって、静電チャック1Kは、長期間の使用に対する耐久性をより一層向上させることができるので、結果として装置全体の長期的な信頼性が更に向上する。   Furthermore, the electrostatic chuck 1K is provided with a large diameter portion 15K and a small diameter portion 16K, an internal conductive layer 13K and a via connecting conductor portion 14K, and has a thickness from the holding surface 12K to the shelf portion 18K of the large diameter portion 15K. When the electrode terminal 5K is joined to the large-diameter portion side connection intermediate layer 23K, the base 2K, the conductive layer 4K, the small-diameter portion side connection intermediate layer 21K, the internal conductive layer 13K, and the via connection conductor portion are increased. Deformation or cracks hardly occur at 14K. Accordingly, moisture or the like enters from the cracks, and the base 2K, the conductive layer 4K, the small diameter side connection intermediate layer 21K, the internal conductive layer 13K, the via connection conductor 14K, and the like are not deteriorated at an early stage. Alternatively, the base 2K, the conductive layer 4K, the small-diameter side connection intermediate layer 21K, the internal conductive layer 13K, the via connection conductor portion 14K, and the like are not broken starting from the crack. Therefore, the electrostatic chuck 1K can further improve the durability against long-term use, and as a result, the long-term reliability of the entire apparatus is further improved.

また、静電チャック1Kは、二次導電層19K自体が電極端子5Kの接合手段であり、二次導電層19Kの表面に電極端子5Kを接合しないことにより、二次導電層19Kからの電極端子5Kの剥離が生じないので、電極端子5Kの接合強度が例えば静電チャック1J等に比べて更に向上する。結果として、静電チャック1Kは、長期間の使用に対する耐久性が更に向上することとなり、装置全体の長期的な信頼性が向上する。   Further, in the electrostatic chuck 1K, the secondary conductive layer 19K itself is a joining means for the electrode terminal 5K. By not joining the electrode terminal 5K to the surface of the secondary conductive layer 19K, the electrode terminal from the secondary conductive layer 19K. Since 5K peeling does not occur, the bonding strength of the electrode terminal 5K is further improved as compared with, for example, the electrostatic chuck 1J. As a result, the electrostatic chuck 1K is further improved in durability against long-term use, and the long-term reliability of the entire apparatus is improved.

更に、静電チャック1Kは、電極端子5Kが大径部15Kの棚部18Kに接合されないことによって、電極端子5Kの接合時及び静電チャック1Kの使用時において、電極端子5Kから基体2Kに対して作用する応力を、静電チャック1C〜1Fに比べてより一層軽減することができるので、装置全体の長期的な信頼性の更なる向上が可能となる。   Further, since the electrode terminal 5K is not joined to the shelf portion 18K of the large diameter portion 15K, the electrostatic chuck 1K is connected to the base 2K from the electrode terminal 5K when the electrode terminal 5K is joined and when the electrostatic chuck 1K is used. As a result, the long-term reliability of the entire apparatus can be further improved.

図11に示される静電チャック1Lは、図2に示した静電チャック1Bの変形例である。静電チャック1Lと静電チャック1Bとの相違点は、接続中間層の態様である。なお、この相違点以外については、静電チャック1Lと静電チャック1Bとは略同様の部材を用いているので、詳細な説明を省略することがある。   An electrostatic chuck 1L shown in FIG. 11 is a modification of the electrostatic chuck 1B shown in FIG. The difference between the electrostatic chuck 1L and the electrostatic chuck 1B is the mode of the connection intermediate layer. Except for this difference, since the electrostatic chuck 1L and the electrostatic chuck 1B use substantially the same members, detailed description may be omitted.

静電チャック1Lは、凹部3Lの底面9Lに露出して形成された導電層4Lの表面10Lに形成されてなる接続中間層6Lの端部24Lと、凹部3Lの内壁面25Lとが隔絶している。   In the electrostatic chuck 1L, the end 24L of the connection intermediate layer 6L formed on the surface 10L of the conductive layer 4L formed exposed to the bottom surface 9L of the recess 3L is separated from the inner wall surface 25L of the recess 3L. Yes.

接続中間層6Lの端部24Lと、凹部3Lの内壁面25Lとを隔絶させる方法としては、例えば、前記静電チャック1Bの導電層4B及び接続中間層6Bに比べて小さい導電層4L及び接続中間層6Lを形成し、凹部の大きさは同一に形成する方法、又は、前記静電チャック1Bの凹部3Bに比べて直径の大きい凹部3Lを形成し、導電層及び接続中間層の大きさは同一に形成する方法等を挙げることができる。   As a method for isolating the end 24L of the connection intermediate layer 6L from the inner wall surface 25L of the recess 3L, for example, a conductive layer 4L smaller than the conductive layer 4B and the connection intermediate layer 6B of the electrostatic chuck 1B and the connection intermediate The layer 6L is formed and the size of the recesses is the same, or the recess 3L having a diameter larger than that of the recess 3B of the electrostatic chuck 1B is formed, and the conductive layer and the connection intermediate layer have the same size. And the like.

静電チャック1Lは、静電チャック1Bが達成し得るこの発明の目的を達成するだけでなく、基体2Lに発生し得るクラックをより一層確実に抑制することができる。詳述すると、静電チャック1Lは、導電層4L及び接続中間層6Lの端部が、凹部3Lの内壁面25Lに密着しておらず、また基体2L内に食い込んでもいないので、静電チャック1Lの製造途中の焼成時、又はロウ材11Lをロウ付けするときに、密着箇所及び食い込み箇所に応力が集中することが無い。したがって、焼成時及びロウ付け時において応力の発生を抑制すると、クラックの発生をより確実に抑制することができるようになる。   The electrostatic chuck 1L not only achieves the object of the present invention that can be achieved by the electrostatic chuck 1B, but can more reliably suppress cracks that may occur in the base 2L. More specifically, the electrostatic chuck 1L has the end portions of the conductive layer 4L and the connection intermediate layer 6L that are not in close contact with the inner wall surface 25L of the recess 3L and does not bite into the base 2L. No stress is concentrated on the close contact portion and the biting portion at the time of firing in the course of manufacturing or when brazing the brazing material 11L. Therefore, if the generation of stress is suppressed during firing and brazing, the generation of cracks can be more reliably suppressed.

以下に、この発明に係る静電チャックの実施態様を用いた実験例について、説明する。   Hereinafter, experimental examples using embodiments of the electrostatic chuck according to the present invention will be described.

(実施例1)
実施例1は、図11に示す実施態様の静電チャックを作製する例である。
先ず、所定量のイットリア粉末と、助剤として炭酸カルシウム粉末と、バインダと分散剤と溶剤とを混合してスラリーを作製した。このスラリーをドクターブレード法により、厚み0.2mmのイットリアグリーンシートを得た。
次に、450mm角に切断したグリーンシートを70℃、50kgf/cmの条件で4〜10枚積層及び圧着することにより、数種類の厚みのグリーンシート積層体を得た。
更に、メカニカルパンチ又はドリル加工により、グリーンシート積層体にビア接続用導体部用の貫通孔、又は凹部用の貫通孔を穿孔した。凹部用の貫通孔は、焼成後の直径が6mmとなる大きさに穿孔した。
助剤として炭酸カルシウムを含むイットリア粉末50体積部と、白金粉末50体積部と、有機ビヒクルとを混練することにより、導電層用ペーストを作製した。また、助剤として炭酸カルシウムを含むイットリア粉末30体積部と、白金粉末70体積部と、有機ビヒクルとを混練することにより、ビア接続用導体部用ペーストを作製した。
ビア接続用導体部用の貫通孔以外のグリーンシート積層体表面を、樹脂フィルムによりマスキングし、ゴムスキージによりビア接続用導体部用の貫通孔内にビア接続用導体部用ペーストを充填した。また、一部が保持面12Lとなるグリーンシート積層体の表面に、内部導電層13Lとなるように導電層用ペーストを塗工した。更に、他のグリーンシート積層体の表面に導電層4Lとなるように導電層用ペーストを塗工した。なお、導電層4Lの外周は、焼成後の直径が4mmとなる大きさに塗工した。
白金粉末と有機ビヒクルとを混練して、白金100%の接続中間層用ペーストを作製した。導電層4Lを覆うように、かつ焼成後の直径が5mmとなるように接続中間層用ペーストを塗工した。
凹部3Lの底面9Lに導電層4Lが位置するように、導電層4L、内部導電層13L、及びビア接続用導体部14Lの形成されたグリーンシート積層体を70℃、50kgf/cmの条件で圧着し、エンドミル加工により直径400mmの円盤状に加工した。
加工済みの積層体を大気中1600℃で焼成した。また、焼成体の反りを修正する工程として、水素ガス及び窒素ガス存在下の還元雰囲気中、1560℃の条件で熱処理を行った。
直径2.5mm、長さ33mmのニッケルめっきされたコバール製の電極端子を、接続中間層6Lの表面に、銀ロウ材を用いて、水素ガス及び窒素ガス存在下の還元雰囲気中、790℃でロウ付けした。
Example 1
Example 1 is an example in which the electrostatic chuck of the embodiment shown in FIG. 11 is manufactured.
First, a predetermined amount of yttria powder, calcium carbonate powder as an auxiliary, a binder, a dispersant, and a solvent were mixed to prepare a slurry. By using this slurry, a yttria green sheet having a thickness of 0.2 mm was obtained by a doctor blade method.
Next, 4 to 10 green sheets cut to 450 mm square were laminated and pressure-bonded under the conditions of 70 ° C. and 50 kgf / cm 2 to obtain green sheet laminates of several thicknesses.
Further, through holes for via connecting conductors or through holes for recesses were drilled in the green sheet laminate by mechanical punching or drilling. The through-hole for a recess was drilled to a size such that the diameter after firing was 6 mm.
A conductive layer paste was prepared by kneading 50 parts by volume of yttria powder containing calcium carbonate as an auxiliary agent, 50 parts by volume of platinum powder, and an organic vehicle. In addition, a via connection conductor part paste was prepared by kneading 30 parts by volume of yttria powder containing calcium carbonate as an auxiliary agent, 70 parts by volume of platinum powder, and an organic vehicle.
The surface of the green sheet laminate other than the through hole for the via connection conductor was masked with a resin film, and the via connection conductor part paste was filled into the through hole for the via connection conductor with a rubber squeegee. In addition, the conductive layer paste was applied to the surface of the green sheet laminate, part of which became the holding surface 12L, so as to be the internal conductive layer 13L. Furthermore, the conductive layer paste was applied to the surface of another green sheet laminate so as to be the conductive layer 4L. In addition, the outer periphery of the conductive layer 4L was coated so that the diameter after firing was 4 mm.
Platinum powder and an organic vehicle were kneaded to prepare a 100% platinum connecting intermediate layer paste. The connection intermediate layer paste was applied so as to cover the conductive layer 4L and to have a diameter after firing of 5 mm.
The green sheet laminate in which the conductive layer 4L, the internal conductive layer 13L, and the via connecting conductor portion 14L are formed so that the conductive layer 4L is positioned on the bottom surface 9L of the recess 3L is 70 ° C. and 50 kgf / cm 2 . Crimped and processed into a disk shape having a diameter of 400 mm by end milling.
The processed laminate was fired at 1600 ° C. in the atmosphere. In addition, as a step of correcting the warp of the fired body, heat treatment was performed at 1560 ° C. in a reducing atmosphere in the presence of hydrogen gas and nitrogen gas.
An electrode terminal made of Kovar plated with nickel with a diameter of 2.5 mm and a length of 33 mm was used at 790 ° C. in a reducing atmosphere in the presence of hydrogen gas and nitrogen gas using a silver brazing material on the surface of the connecting intermediate layer 6L. I brazed.

(実施例2)
実施例1の接続中間層用ペーストに代えて、95体積%の白金と、イットリア粉末と、有機ビヒクルと、助剤として炭酸カルシウムとを混練して成る白金95%の接続中間層用ペーストを用いて接続中間層を形成したこと以外は、実施例1と同様に静電チャックを作製した。
(Example 2)
Instead of the connecting intermediate layer paste of Example 1, 95% platinum, yttria powder, organic vehicle, and 95% platinum connecting intermediate layer paste kneaded with calcium carbonate as an auxiliary agent were used. Thus, an electrostatic chuck was produced in the same manner as in Example 1 except that the connection intermediate layer was formed.

(実施例3)
図2に示す実施態様の静電チャックを作製することとした。
接続中間層と凹部の内壁面とが隔絶しないように、導電層が焼成後に直径6mmとなるように導電層用ペーストを塗工したこと、及び、接続中間層が焼成後に7mmとなるように白金100%の接続中間層用ペーストを塗工したこと以外は、実施例1と同様に静電チャックを作製した。
(Example 3)
The electrostatic chuck of the embodiment shown in FIG. 2 was prepared.
In order not to isolate the connection intermediate layer from the inner wall surface of the recess, the conductive layer paste was applied so that the conductive layer had a diameter of 6 mm after firing, and platinum was formed so that the connection intermediate layer became 7 mm after firing. An electrostatic chuck was produced in the same manner as in Example 1 except that 100% of the connection intermediate layer paste was applied.

(実施例4)
図1に示す実施態様の静電チャックを作製することとした。
ビア接続用導体部及び内部導電層を設けないようにしたこと、並びに、接続中間層が焼成後に直径7mmとなるように白金100%の接続中間層用ペーストを塗工したこと以外は、実施例1と同様に静電チャックを作製した。
Example 4
The electrostatic chuck of the embodiment shown in FIG. 1 was prepared.
Except that the via connection conductor and the internal conductive layer were not provided, and that the connection intermediate layer paste was coated with 100% platinum so that the connection intermediate layer had a diameter of 7 mm after firing. An electrostatic chuck was prepared as in 1.

(実施例5)
図7の左方に示す実施態様、つまり大径部側接続中間層に電極端子が接合する態様の静電チャックを作製することとした。
ビア接続用導体部及び内部導電層を設けないようにしたこと、凹部を直径2mmの小径部と直径10mmの大径部とに分けて形成したこと、二次導電層を導電性ペーストを塗工し、200℃で熱硬化することにより形成したこと、並びに、電極端子を大径部の底部に形成されてなる大径部側接続中間層にロウ付けしたこと以外は、実施例1と同様に静電チャックを作製した。
(Example 5)
The embodiment shown on the left side of FIG. 7, that is, an electrostatic chuck having an aspect in which the electrode terminal is joined to the large-diameter portion side connection intermediate layer was prepared.
The via-connecting conductor part and the internal conductive layer were not provided, the concave part was divided into a small diameter part with a diameter of 2 mm and a large diameter part with a diameter of 10 mm, and the secondary conductive layer was coated with conductive paste In the same manner as in Example 1 except that it was formed by thermosetting at 200 ° C., and that the electrode terminal was brazed to the large-diameter side connection intermediate layer formed on the bottom of the large-diameter part. An electrostatic chuck was produced.

(比較例1)
実施例1の接続中間層を形成しなかったこと以外は、実施例1と同様に静電チャックを作製した。
(Comparative Example 1)
An electrostatic chuck was produced in the same manner as in Example 1 except that the connection intermediate layer of Example 1 was not formed.

(比較例2)
実施例1の接続中間層用ペーストに代えて、90体積%の白金と、イットリア粉末と、有機ビヒクルと、助剤として炭酸カルシウムとを混練して成る白金90%の接続中間層用ペーストを用いて接続中間層を形成したこと以外は、実施例1と同様に静電チャックを作製した。
(Comparative Example 2)
Instead of the connection intermediate layer paste of Example 1, 90% platinum, yttria powder, organic vehicle, and 90% platinum connection intermediate layer paste obtained by kneading calcium carbonate as an auxiliary agent were used. Thus, an electrostatic chuck was produced in the same manner as in Example 1 except that the connection intermediate layer was formed.

実施例1〜5並びに比較例1及び2で作製した静電チャックの特徴を表1に示す。なお、表1においては、「接続中間層」を「中間層」とし、接続中間層と凹部の内壁面との隔絶状態を「空隙の有無」で示した。   Table 1 shows the characteristics of the electrostatic chucks manufactured in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2. In Table 1, the “connection intermediate layer” is “intermediate layer”, and the state of isolation between the connection intermediate layer and the inner wall surface of the recess is indicated by “presence of voids”.

Figure 2011243881
Figure 2011243881

作製した静電チャックについて、導電層の白金成分の移動、クラック発生の有無、トルク強度、及びピン倒れ強度を測定した。測定結果を表2に示す。   About the produced electrostatic chuck, the movement of the platinum component of the conductive layer, the presence or absence of cracks, torque strength, and pin collapse strength were measured. The measurement results are shown in Table 2.

なお、導電層の白金成分の移動については、静電チャックを切断した断面を走査型電子顕微鏡(日本電子株式会社製、JSM−6400)により測定倍率200〜1000倍で観察したときに、導電層の内部から表面に白金成分が移動していない場合には「良」とし、移動していた場合には「不良」とした。クラック発生の有無は、デジタルマイクロスコープ(株式会社東日製作所製、VHX−900)と、走査型電子顕微鏡(日本電子株式会社製、JSM−6400)とを併用して、クラックの有無を確認した。また、トルク強度は、トルクゲージ(株式会社東日製作所製、BTG36CN)を用いて測定した。更に、ピン倒れ強度は、引張圧縮試験機(株式会社今田製作所製、SV−52N)により、測定ヘッドスピードを20mm/minに設定して測定した。   In addition, about the movement of the platinum component of a conductive layer, when the cross section which cut | disconnected the electrostatic chuck was observed by the scanning electron microscope (the JEOL Co., Ltd. make, JSM-6400) with the measurement magnification of 200-1000 times, a conductive layer When the platinum component did not move from the inside to the surface, it was judged as “good”, and when it was moved, it was judged as “bad”. The presence or absence of cracks was confirmed by using a digital microscope (manufactured by Tohnichi Corporation, VHX-900) and a scanning electron microscope (manufactured by JEOL Ltd., JSM-6400). . Further, the torque strength was measured using a torque gauge (BTG36CN, manufactured by Tohnichi Corporation). Further, the pin collapse strength was measured with a tensile compression tester (manufactured by Imada Manufacturing Co., Ltd., SV-52N) with the measurement head speed set to 20 mm / min.

Figure 2011243881
なお、実施例3〜5におけるクラックは、静電チャックを使用する上で問題とならない程度のクラックであり、実質的にクラックは無いとみなすことができる程度であった。
Figure 2011243881
In addition, the crack in Examples 3-5 was a crack of the grade which does not become a problem when using an electrostatic chuck, and was a grade which can be considered that there is substantially no crack.

接続中間層として93体積%以上の白金を含む層を形成した実施例1〜5においては、ロウ付けの接合強度が高く、白金の移動も発生しなかった。また、実施例3〜5に比べて、接続中間層の端部と凹部の内壁面とが隔絶している実施例1及び2の方が、より確実にクラックの発生を抑制することができた。   In Examples 1 to 5 in which a layer containing 93% by volume or more of platinum was formed as the connecting intermediate layer, the brazing joint strength was high, and platinum did not move. Moreover, compared with Examples 3-5, the direction of Example 1 and 2 in which the edge part of a connection intermediate | middle layer and the inner wall face of a recessed part are isolated can suppress generation | occurrence | production of a crack more reliably. .

したがって、この発明に係る静電チャックは、導電層内での白金成分の移動に起因する空洞発生を防止することができ、高抵抗化及び電気的不導通を防止することもでき、更に、空洞が発生しないことで、機械的な強度低下を招くことが無い。更に、この発明に係る静電チャックは、電極端子の接合強度が高く、かつ装置全体の高い長期信頼性を確保することができる。   Therefore, the electrostatic chuck according to the present invention can prevent the generation of cavities due to the movement of the platinum component in the conductive layer, can prevent high resistance and electrical non-conduction, and can further prevent cavities. By not generating, mechanical strength is not lowered. Furthermore, the electrostatic chuck according to the present invention has high bonding strength of the electrode terminals and can ensure high long-term reliability of the entire apparatus.

1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H、1J、1K、1L 静電チャック
2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G、2H、2J、2K、2L 基体
3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G、3H、3J、3K、3L 凹部
4A、4B、4C、4D、4E、4F、4G、4H、4J、4K、4L、22G、22H、22J、22K 導電層
5A、5B、5C、5D、5E、5F、5G、5H、5J、5K、5L 電極端子
6A、6B、6C、6D、6E、6F、6G、6H、6J、6K、6L 接続中間層
7A、7B、7C、7D、7E、7F、7G、7H、7J、7K、7L 一主面
8A、8B、8C、8D、8E、8F、8G、8H、8J、8K、8L 開口部
9A、9B、9C、9D、9E、9F、9G、9H、9J、9K、9L 底面
10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G、10H、10J、10K、10L 表面
11A、11B、11C、11E、11G、11J、11L ロウ材
12A、12B、12C、12D、12E、12F、12G、12H、12J、12K、12L 保持面
13B、13E、13F、13J、13K、13L 内部導電層
14B、14E、14F、14J、14K、14L ビア接続用導体部
15C、15D、15E、15F、15G、15H、15J、15K 大径部
16C、16D、16E、16F、16G、16H、16J、16K 小径部
17C、17D、17E、17F、17G、17H、17J、17K 露出面
18C、18D、18E、18F、18G、18H、18J、18K 棚部
19C、19D、19E、19F、19G、19H、19J、19K 二次導電層
20C、20D、20E、20F、20G、20H、20J、20K 立上り面
21G、21H、21J、21K 小径部側接続中間層
23G、23H、23J、23K 大径部側接続中間層
24L 端部
25L 内壁面
1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1H, 1J, 1K, 1L Electrostatic chuck
2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F, 2G, 2H, 2J, 2K, 2L
3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G, 3H, 3J, 3K, 3L Recess
4A, 4B, 4C, 4D, 4E, 4F, 4G, 4H, 4J, 4K, 4L, 22G, 22H, 22J, 22K Conductive layer
5A, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F, 5G, 5H, 5J, 5K, 5L Electrode terminals
6A, 6B, 6C, 6D, 6E, 6F, 6G, 6H, 6J, 6K, 6L Connection middle layer
7A, 7B, 7C, 7D, 7E, 7F, 7G, 7H, 7J, 7K, 7L
8A, 8B, 8C, 8D, 8E, 8F, 8G, 8H, 8J, 8K, 8L Opening
9A, 9B, 9C, 9D, 9E, 9F, 9G, 9H, 9J, 9K, 9L Bottom
10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G, 10H, 10J, 10K, 10L Surface
11A, 11B, 11C, 11E, 11G, 11J, 11L brazing material
12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F, 12G, 12H, 12J, 12K, 12L Holding surface
13B, 13E, 13F, 13J, 13K, 13L Internal conductive layer
14B, 14E, 14F, 14J, 14K, 14L Via connection conductor
15C, 15D, 15E, 15F, 15G, 15H, 15J, 15K Large diameter part
16C, 16D, 16E, 16F, 16G, 16H, 16J, 16K
17C, 17D, 17E, 17F, 17G, 17H, 17J, 17K Exposed surface
18C, 18D, 18E, 18F, 18G, 18H, 18J, 18K Shelf
19C, 19D, 19E, 19F, 19G, 19H, 19J, 19K Secondary conductive layer
20C, 20D, 20E, 20F, 20G, 20H, 20J, 20K Rise surface
21G, 21H, 21J, 21K Small diameter side connection intermediate layer
23G, 23H, 23J, 23K Large-diameter side connection intermediate layer
24L end
25L inner wall

Claims (5)

イットリアを主成分とするセラミックからなる板状の基体と、
この基体の一主面に開口する凹部と、
前記凹部の底面に露出した、白金とイットリアを主成分とするセラミックとで形成された導電層と、
前記凹部内に立設して配置され、前記導電層と電気的に接続された電極端子とを有する静電チャックであって、
前記導電層の表面と前記電極端子との間に形成された、93体積%以上の白金を含む接続中間層を有することを特徴とする静電チャック。
A plate-like substrate made of yttria-based ceramic;
A recess opening in one main surface of the substrate;
A conductive layer formed of platinum and a ceramic mainly composed of yttria exposed on the bottom surface of the recess;
An electrostatic chuck having an electrode terminal disposed upright in the recess and electrically connected to the conductive layer,
An electrostatic chuck comprising a connection intermediate layer containing 93% by volume or more of platinum formed between a surface of the conductive layer and the electrode terminal.
前記導電層が、基体内に配設された内部導電層とビア接続されてなる前記請求項1に記載の静電チャック。   The electrostatic chuck according to claim 1, wherein the conductive layer is via-connected to an internal conductive layer disposed in the substrate. 前記凹部が前記凹部の開口側の大径部とそれに続く小径部とからなり、
前記凹部の最底面である前記小径部の底面に露出する導電層の表面に形成された接続中間層の表面から前記大径部の底面である棚部まで延在して形成された二次導電層を備え、
前記棚部に立設して電極端子が配置され、前記二次導電層と電極端子とが電気的に接続されてなる前記請求項1又は2に記載の静電チャック。
The concave portion is composed of a large diameter portion on the opening side of the concave portion and a small diameter portion subsequent thereto,
Secondary conductivity formed by extending from the surface of the connection intermediate layer formed on the surface of the conductive layer exposed on the bottom surface of the small diameter portion which is the bottom surface of the concave portion to the shelf portion which is the bottom surface of the large diameter portion. With layers,
The electrostatic chuck according to claim 1, wherein an electrode terminal is disposed so as to stand on the shelf, and the secondary conductive layer and the electrode terminal are electrically connected.
前記凹部が前記凹部の開口側の大径部とそれに続く小径部とからなり、
前記凹部の最底面である前記小径部の底面に露出した導電層の表面に形成された小径部側接続中間層と、
同じ凹部における前記大径部の底面である棚部に露出して形成された導電層の表面に形成された大径部側接続中間層と、
前記小径部側接続中間層の表面及び大径部側接続中間層の表面との両方それぞれを電気的に接続する二次導電層とを備え、
前記大径部側接続中間層の表面に形成されている前記二次導電層、又は前記大径部側接続中間層と電極端子とが電気的に接続されてなる前記請求項1〜3のいずれか一項に記載の静電チャック。
The concave portion is composed of a large diameter portion on the opening side of the concave portion and a small diameter portion subsequent thereto,
A small diameter portion side connection intermediate layer formed on the surface of the conductive layer exposed on the bottom surface of the small diameter portion, which is the bottom surface of the recess,
A large-diameter side connection intermediate layer formed on the surface of the conductive layer formed exposed on the shelf that is the bottom surface of the large-diameter portion in the same recess;
A secondary conductive layer that electrically connects both the surface of the small diameter part side connection intermediate layer and the surface of the large diameter part side connection intermediate layer, and
The said secondary conductive layer currently formed in the surface of the said large diameter part side connection intermediate | middle layer, or the said large diameter part side connection intermediate | middle layer and an electrode terminal, The said any one of Claims 1-3 formed by electrically connecting The electrostatic chuck according to claim 1.
前記凹部の底面に露出して形成された導電層の表面に形成された接続中間層の端部と、前記凹部の内壁面とが隔絶している前記請求項1〜4のいずれか一項に記載の静電チャック。   The end part of the connection intermediate | middle layer formed in the surface of the conductive layer formed exposed to the bottom face of the said recessed part, and the inner wall face of the said recessed part are isolated from the said any one of Claims 1-4. The electrostatic chuck described.
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