JP2016062999A - Terminal connection structure, heating apparatus, and electrostatic chuck device - Google Patents

Terminal connection structure, heating apparatus, and electrostatic chuck device Download PDF

Info

Publication number
JP2016062999A
JP2016062999A JP2014188258A JP2014188258A JP2016062999A JP 2016062999 A JP2016062999 A JP 2016062999A JP 2014188258 A JP2014188258 A JP 2014188258A JP 2014188258 A JP2014188258 A JP 2014188258A JP 2016062999 A JP2016062999 A JP 2016062999A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
terminal
connection structure
terminal connection
heating member
wiring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014188258A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6287717B2 (en
Inventor
小坂井 守
Mamoru Kosakai
守 小坂井
和典 石村
Kazunori Ishimura
和典 石村
三浦 幸夫
Yukio Miura
幸夫 三浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Osaka Cement Co Ltd filed Critical Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority to JP2014188258A priority Critical patent/JP6287717B2/en
Publication of JP2016062999A publication Critical patent/JP2016062999A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6287717B2 publication Critical patent/JP6287717B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a highly reliable terminal connection structure, a heating apparatus, and an electrostatic chuck device.SOLUTION: A terminal connection structure includes a strip wiring, and a connection terminal arranged at an end of the wiring. The connection terminal has a circular surface facing the end, and is welded to the end by three or more weld zones. The weld zones are arranged in line symmetry with respect to the axis of symmetry in the extensin direction of the wiring and passing the center of the opposite surface, and arranged at two or more positions on the extensin direction of the wiring, and at one or more positions on the opposite side, for a reference axis passing the center of the opposite surface and perpendicular to the axis of symmetry.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、端子接続構造、加熱装置、並びに静電チャック装置に関するものである。   The present invention relates to a terminal connection structure, a heating device, and an electrostatic chuck device.

プラズマエッチング装置、プラズマCVD装置等のプラズマを用いた半導体製造装置においては、従来から、試料台に簡単にウエハを取付け、固定するとともに、このウエハを所望の温度に維持する装置として静電チャック装置が使用されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a semiconductor manufacturing apparatus using plasma such as a plasma etching apparatus and a plasma CVD apparatus, an electrostatic chuck apparatus is used as an apparatus for simply mounting and fixing a wafer on a sample stage and maintaining the wafer at a desired temperature. Is used.

このような静電チャック装置としては、例えば、内部に静電吸着用の板状電極を埋設したセラミック基体と、内部に冷媒循環用の冷媒流路が形成されたベース部と、を接着層にて接合一体化したものが知られている。
近年の半導体の大口径化やパターンの微細化に伴い、静電チャック装置に求められる特性も高まっている。
As such an electrostatic chuck device, for example, a ceramic base in which a plate electrode for electrostatic adsorption is embedded inside, and a base portion in which a refrigerant flow path for refrigerant circulation is formed inside are used as an adhesive layer. Are known to be joined together.
With the recent increase in semiconductor diameter and pattern miniaturization, characteristics required for electrostatic chuck devices are also increasing.

特許文献1には、ウエハを載置する面の温度分布を均一にするために、セラミック基体とベース部との間に加熱部材を取り付けたヒータ機能付き静電チャック装置が提案されている。加熱部材は、金属箔、又はシート状導電性部材からなる帯状の配線であり、接着材によりセラミック基体の裏面に貼り付けられている。
このヒータ機能付き静電チャック装置は、ウエハ内に局所的に温度分布を作ることができるので、ウエハの面内温度分布を膜堆積速度やプラズマエッチング速度に合わせて設定することにより、ウエハ上へのパターン形成などの局所的な膜形成や局所的なプラズマエッチングを効率よく行なうことができる。
Patent Document 1 proposes an electrostatic chuck device with a heater function in which a heating member is attached between a ceramic base and a base portion in order to make the temperature distribution on a surface on which a wafer is placed uniform. The heating member is a strip-like wiring made of a metal foil or a sheet-like conductive member, and is attached to the back surface of the ceramic substrate with an adhesive.
Since this electrostatic chuck device with a heater function can create a temperature distribution locally within the wafer, the wafer surface temperature distribution can be set on the wafer by setting it according to the film deposition rate and plasma etching rate. Thus, local film formation such as pattern formation and local plasma etching can be performed efficiently.

特開2008−300491号公報JP 2008-300491 A

セラミック基体の裏面に接着固定された配線状の加熱部材には、加熱部材に電力を供給するための接続端子が接続される。加熱部材と接続端子との接続には、溶接、導電性接着剤による接着、ロウ付け等の接続方法が用いられる。
加熱部材と接続端子との接続部分には、電力供給に伴う発熱による熱応力、及びセラミック基体等の構成部材の熱膨張係数差に起因する応力が生じる。加熱部材と接続端子との接続構造には、上記の応力による破損を抑制することが求められる。
本発明は、配線と電力供給用の接続端子との接続構造であって、使用時に破損しにくい端子接続構造を提供することを目的の一つとする。
A connection terminal for supplying electric power to the heating member is connected to the wiring-like heating member bonded and fixed to the back surface of the ceramic substrate. For connection between the heating member and the connection terminal, a connection method such as welding, bonding with a conductive adhesive, or brazing is used.
In the connection portion between the heating member and the connection terminal, thermal stress due to heat generation due to power supply and stress due to a difference in thermal expansion coefficient between components such as a ceramic substrate are generated. The connection structure between the heating member and the connection terminal is required to suppress damage due to the stress.
It is an object of the present invention to provide a terminal connection structure that is a connection structure between wiring and a connection terminal for supplying power and that is not easily damaged during use.

本発明の端子接続構造は、帯状の配線と、前記配線の端部に配置された接続端子と、を備え、前記接続端子は、前記端部に対向する対向面が円形状であり前記端部に3か所以上の溶接部により溶接されており、前記溶接部は、前記対向面の中心を通過し前記配線の延びる方向に沿った対称軸に対して線対称に配置され、且つ前記対向面の中心を通過し前記対称軸と直交する基準軸に対して、前記配線の延びる側に2か所以上配置され反対側に1か所以上配置されている。   The terminal connection structure of the present invention includes a strip-shaped wiring and a connection terminal disposed at an end of the wiring, and the connection terminal has a circular opposing surface facing the end, and the end Are welded by three or more welds, and the welds are arranged symmetrically with respect to an axis of symmetry passing through the center of the opposing surface and extending in the direction of the wiring, and the opposing surface 2 or more on the side where the wiring extends and one or more on the opposite side with respect to a reference axis that passes through the center of the wire and is orthogonal to the symmetry axis.

この構成によれば、接続端子の対向面に3か所以上の溶接部が設けられ、各溶接部が対向面の中心より配線の延びる側に2か所以上設けられる。接続端子から帯状の配線に供給される電流は、配線の延びる方向に沿って流れる。溶接部が対向面の中心より配線の延びる側に2か所以上設けられていることで、電流が分散して、各溶接部に流れる電流が1か所に集中することがない。これにより、電流の集中により局所的に温度が高まることを抑制できる。
さらに、溶接部が対称軸に対し線対称に位置していることで、溶接部の数が少ない場合(例えば3か所)であっても、配線の延びる側に配線から等距離の溶接部が2つ配置される。これにより、特定の溶接部に電流が集中することを確実に防ぐことができる。
加えて、溶接部が、前記配線の延びる側と反対側に1か所以上配置されているため、接続端子の対向面において、溶接部がバランスよく配置される。これによって、任意の方向から接続端子に外力が加わった場合において、対向面を配線から引き剥がそうとする力を、各溶接部にバランスよく分散させ溶接部の破損を抑制することができる。
According to this configuration, three or more welded portions are provided on the facing surface of the connection terminal, and each welded portion is provided on the side where the wiring extends from the center of the facing surface. The current supplied from the connection terminal to the strip-shaped wiring flows along the direction in which the wiring extends. By providing two or more welded portions on the side where the wiring extends from the center of the opposing surface, the current is not dispersed and the current flowing through each welded portion is not concentrated in one location. Thereby, it can suppress that temperature rises locally by concentration of an electric current.
Furthermore, since the welded portion is positioned in line symmetry with respect to the axis of symmetry, even when the number of welded portions is small (for example, three locations), the welded portion equidistant from the wire is located on the side where the wire extends. Two are arranged. Thereby, it can prevent reliably that an electric current concentrates on a specific welding part.
In addition, since one or more welded portions are disposed on the side opposite to the side where the wiring extends, the welded portions are disposed in a balanced manner on the facing surface of the connection terminal. Accordingly, when an external force is applied to the connection terminal from an arbitrary direction, the force for peeling off the facing surface from the wiring can be distributed in a balanced manner to each welded portion, and damage to the welded portion can be suppressed.

また、上記の端子接続構造は、前記溶接部が、前記対向面の周縁より内側に位置するものであっても良い。   Moreover, said terminal connection structure WHEREIN: The said welding part may be located inside the periphery of the said opposing surface.

この構成によれば、接続端子に外力が加わり、対向面の周縁部を支点として接続端子を配線の溶接面に対して傾かせようとする力が生じた場合に、溶接部が、対向面の周縁より内側に設けられていることで、溶接部に破損の起点が生じにくくなる。   According to this configuration, when an external force is applied to the connection terminal and a force is generated to tilt the connection terminal with respect to the welding surface of the wiring with the peripheral edge of the facing surface as a fulcrum, the welded portion is By being provided inside the periphery, the starting point of breakage is less likely to occur in the welded portion.

また、上記の端子接続構造は、前記溶接部が、前記対向面の中心に対して回転対称に配置されていても良い。   In the terminal connection structure, the welded portion may be arranged rotationally symmetrically with respect to the center of the facing surface.

この構成によれば、対向面の中心に対して溶接部が回転対称とされているため、溶接部が周方向に均等に配置されることとなる。これによって、任意の方向から接続端子に外力が加わった場合において、対向面を配線から引き剥がそうとする力を、各溶接部にバランスよく分散させ溶接部の破損を抑制することができる。   According to this configuration, since the welded portion is rotationally symmetric with respect to the center of the opposing surface, the welded portion is evenly arranged in the circumferential direction. Accordingly, when an external force is applied to the connection terminal from an arbitrary direction, the force for peeling off the facing surface from the wiring can be distributed in a balanced manner to each welded portion, and damage to the welded portion can be suppressed.

また、上記の端子接続構造は、前記溶接部が、前記対向面と同心の仮想円上に配列され、前記仮想円の円周長さに対し、前記溶接部の比率が50%以下であっても良い。   Further, in the terminal connection structure, the welded portion is arranged on a virtual circle concentric with the facing surface, and a ratio of the welded portion is 50% or less with respect to a circumferential length of the virtual circle. Also good.

この構成によれば、隣り合う溶接部同士の間に溶接部の大きさ以上の距離の溶接されていない部分が設けられることとなる。配線と接続端子とが、熱膨張、熱収縮、又は吸湿によって相対的に変位する場合に、溶接部が変形し、配線と接続端子との相対的な変位を許容でき、溶接部に加わる応力を分散できる。   According to this structure, the part which is not welded of the distance more than the magnitude | size of a welding part will be provided between adjacent welding parts. When the wiring and the connection terminal are relatively displaced due to thermal expansion, thermal contraction, or moisture absorption, the welded part is deformed, and the relative displacement between the wiring and the connection terminal can be allowed, and the stress applied to the welded part is increased. Can be distributed.

また、上記の端子接続構造は、前記溶接部が、電子ビーム溶接により形成されていても良い。   In the terminal connection structure described above, the weld portion may be formed by electron beam welding.

この構成によれば、電子ビームによる点溶接により溶接部を形成できる。したがって、溶接工程の工程時間を短縮できる。また、接続端子の対向面と反対側の面に電子ビームを照射することで、対向面と配線との溶接が可能であり、溶接工程を簡素化できる。加えて、電子ビーム溶接は、溶接部に加えられる入熱量が少ない為、溶接後の歪み等を抑制できる。   According to this configuration, the welded portion can be formed by spot welding with an electron beam. Therefore, the process time of the welding process can be shortened. Further, by irradiating the surface opposite to the facing surface of the connection terminal with the electron beam, the facing surface and the wiring can be welded, and the welding process can be simplified. In addition, since electron beam welding has a small amount of heat input applied to the welded portion, distortion after welding can be suppressed.

また、上記の端子接続構造は、前記接続端子には、前記対向面に達する複数の貫通孔が設けられ、前記溶接部が、前記貫通孔の対向面側開口と前記端部との界面の一部もしくは全周に亘りレーザ溶接により形成されていても良い。   In the above terminal connection structure, the connection terminal is provided with a plurality of through holes reaching the facing surface, and the welded portion is an interface between the opening on the facing surface side of the through hole and the end portion. It may be formed by laser welding over a part or the entire circumference.

この構成によれば、溶接部に直接的にレーザを照射して効率よく溶接工程を行うことができる。したがって、配線、接続端子、並びにこれらの周囲に配置された部材に熱の影響を少なくして溶接を行うことができる。   According to this structure, a welding process can be efficiently performed by irradiating a laser directly on a welding part. Therefore, it is possible to perform welding while reducing the influence of heat on the wiring, the connection terminals, and the members disposed around them.

また、上記の端子接続構造の実施形態に係る加熱装置は、セラミックス焼結体からなるセラミック板状体と、前記セラミック板状体に接着固定された前記配線としてのヒータパターンと、前記ヒータパターンの端部に設けられた前記端子接続構造と、を有する。   The heating device according to the embodiment of the terminal connection structure includes a ceramic plate-like body made of a ceramic sintered body, a heater pattern as the wiring bonded and fixed to the ceramic plate-like body, and the heater pattern. And the terminal connection structure provided at the end.

また、実施形態に係る静電チャック装置は、前記加熱装置を有する。   Moreover, the electrostatic chuck apparatus which concerns on embodiment has the said heating apparatus.

本発明の端子接続構造によれば、加熱部材への電力供給に伴う発熱による熱応力、及びセラミック基体等の構成部材の熱膨張係数差に起因する応力が生じた場合であっても、接続部で破損が生じることを抑制できる。   According to the terminal connection structure of the present invention, even when a thermal stress due to heat generation due to the power supply to the heating member and a stress due to a difference in thermal expansion coefficient between components such as a ceramic substrate occur, the connection portion It is possible to suppress the occurrence of damage.

第1実施形態の第1、第2の端子接続構造が設けられた静電チャック装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the electrostatic chuck apparatus provided with the 1st, 2nd terminal connection structure of 1st Embodiment. 図1に示す静電チャック装置の加熱部材の平面パターンの一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the plane pattern of the heating member of the electrostatic chuck apparatus shown in FIG. 第1実施形態の第1の端子接続構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 1st terminal connection structure of 1st Embodiment. 第1実施形態の第1の端子接続構造を示し、図4(a)は断面図であり、図4(b)は平面図である。The 1st terminal connection structure of 1st Embodiment is shown, Fig.4 (a) is sectional drawing, FIG.4 (b) is a top view. 第1実施形態の第2の端子接続構造を示す平面図である。It is a top view which shows the 2nd terminal connection structure of 1st Embodiment. 第1実施形態の変形例1の端子接続構造を示す平面図である。It is a top view which shows the terminal connection structure of the modification 1 of 1st Embodiment. 第1実施形態の変形例2の端子接続構造を示す平面図である。It is a top view which shows the terminal connection structure of the modification 2 of 1st Embodiment. 第1実施形態の変形例3の端子接続構造を示す平面図である。It is a top view which shows the terminal connection structure of the modification 3 of 1st Embodiment. 第2実施形態の端子接続構造を示し、図9(a)は断面図であり、図9(b)は平面図である。The terminal connection structure of 2nd Embodiment is shown, Fig.9 (a) is sectional drawing, FIG.9 (b) is a top view. 第2実施形態の変形例1の端子接続構造を示す平面図である。It is a top view which shows the terminal connection structure of the modification 1 of 2nd Embodiment. 第2実施形態の変形例2の端子接続構造を示す平面図である。It is a top view which shows the terminal connection structure of the modification 2 of 2nd Embodiment.

以下に静電チャック装置の各実施形態について、図面に基づき説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴部分を強調する目的で、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、同様の目的で、特徴とならない部分を省略して図示している場合がある。   Embodiments of the electrostatic chuck device will be described below with reference to the drawings. In the drawings used in the following description, for the purpose of emphasizing the feature portion, the feature portion may be shown in an enlarged manner for convenience, and the dimensional ratios of the respective constituent elements are not always the same as in practice. Absent. In addition, for the same purpose, portions that are not characteristic may be omitted from illustration.

<<第1実施形態>>
図1は、第1実施形態の第1の端子接続構造1、及び第2の端子接続構造2が設けられた静電チャック装置100を示す断面図である。
静電チャック装置100は、板状試料Wを設置する円板状の静電チャック部(セラミック板状体)20と、静電チャック部20を冷却する円板状の冷却ベース部50と、これらを接着一体化する樹脂層80と、を有している。換言すると、静電チャック装置100は、冷却ベース部50、樹脂層80、静電チャック部20がこの順に図1の+Z方向(高さ方向)に積層された構造を有する。
<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electrostatic chuck device 100 provided with a first terminal connection structure 1 and a second terminal connection structure 2 of the first embodiment.
The electrostatic chuck device 100 includes a disk-shaped electrostatic chuck portion (ceramic plate-like body) 20 on which the plate-shaped sample W is installed, a disk-shaped cooling base portion 50 that cools the electrostatic chuck portion 20, and these And a resin layer 80 for bonding and integrating. In other words, the electrostatic chuck device 100 has a structure in which the cooling base portion 50, the resin layer 80, and the electrostatic chuck portion 20 are stacked in this order in the + Z direction (height direction) in FIG.

静電チャック部20は、板状試料Wを載置する第1の面20aと、その反対側の第2の面20bとを有している。第2の面20bには接着材6により接着固定された加熱部材(配線、ヒータパターン)7が設けられている。
また、静電チャック部20は、静電吸着用内部電極23と、静電吸着用内部電極23から静電チャック部20の厚さ方向に貫通し、静電吸着用内部電極23に電圧を印加する内部電極端子24と、を有している。
The electrostatic chuck portion 20 has a first surface 20a on which the plate-like sample W is placed and a second surface 20b on the opposite side. A heating member (wiring, heater pattern) 7 bonded and fixed by the adhesive 6 is provided on the second surface 20b.
The electrostatic chuck 20 penetrates in the thickness direction of the electrostatic chuck 20 from the electrostatic chuck internal electrode 23 and the electrostatic chuck internal electrode 23, and applies a voltage to the electrostatic chuck internal electrode 23. Internal electrode terminal 24.

冷却ベース部50は、静電チャック部20と対向する第1の面50aと、その反対側であり静電チャック装置100の取付面となる第2の面50bとを有する。
冷却ベース部50には、厚さ方向に貫通する貫通孔51が設けられている。貫通孔51には、絶縁管(碍子)15が埋設されている。絶縁管15には、給電端子32、固定板16、接続線33、並びに接続端子40が内挿されている。接続端子40は、加熱部材7に溶接により接合され第1の端子接続構造1又は第2の端子接続構造2を構成している。
また、静電チャック部20と加熱部材7と第1、第2の端子接続構造1、2とは、加熱装置5を構成している。
The cooling base unit 50 includes a first surface 50 a that faces the electrostatic chuck unit 20, and a second surface 50 b that is the opposite side and serves as a mounting surface of the electrostatic chuck device 100.
The cooling base portion 50 is provided with a through hole 51 that penetrates in the thickness direction. An insulating tube (insulator) 15 is embedded in the through hole 51. A power supply terminal 32, a fixing plate 16, a connection line 33, and a connection terminal 40 are inserted into the insulating tube 15. The connection terminal 40 is joined to the heating member 7 by welding to constitute the first terminal connection structure 1 or the second terminal connection structure 2.
The electrostatic chuck unit 20, the heating member 7, and the first and second terminal connection structures 1 and 2 constitute a heating device 5.

以下、図1を基に、各部の構成について詳細に説明する。
<静電チャック部(セラミック板状体)>
静電チャック部20は、半導体ウエハ、金属ウエハ、ガラス基板等の板状試料Wを設置する載置板21と、載置板21に対向配置された支持板22と、載置板21と支持板22の間に挟まれた静電吸着用内部電極23と、支持板22に埋設された内部電極端子24と、を有している。
Hereinafter, the configuration of each unit will be described in detail with reference to FIG.
<Electrostatic chuck (ceramic plate)>
The electrostatic chuck unit 20 includes a mounting plate 21 on which a plate-like sample W such as a semiconductor wafer, a metal wafer, or a glass substrate is installed, a support plate 22 that is disposed so as to face the mounting plate 21, and the mounting plate 21 and the support. An internal electrode 23 for electrostatic attraction sandwiched between the plates 22 and an internal electrode terminal 24 embedded in the support plate 22 are provided.

これら載置板21及び支持板22は、重ね合わせた面の形状を同じくする円板状のもので、酸化アルミニウム−炭化ケイ素(Al−SiC)複合焼結体、酸化アルミニウム(Al)焼結体、窒化アルミニウム(AlN)焼結体、酸化イットリウム(Y)焼結体等の、機械的な強度と腐食性ガス及びそのプラズマに対する耐久性を有する絶縁性のセラミックス焼結体からなるものとすることが好ましい。
また、載置板21を上記のセラミックス焼結体とし、支持板22をポリイミドなどの絶縁性の樹脂とすることで、安価な構造としても良い。
The mounting plate 21 and the support plate 22 have a disk shape with the same shape of the superimposed surfaces, and are an aluminum oxide-silicon carbide (Al 2 O 3 —SiC) composite sintered body, aluminum oxide (Al 2). Insulating ceramics having mechanical strength, corrosive gas and durability against plasma, such as O 3 ) sintered body, aluminum nitride (AlN) sintered body, yttrium oxide (Y 2 O 3 ) sintered body It is preferable to consist of a sintered body.
Moreover, it is good also as a cheap structure by making the mounting board 21 into said ceramic sintered compact and making the support plate 22 into insulating resin, such as a polyimide.

載置板21の一面であり板状試料Wを設置する第1の面20aには、直径が板状試料Wの厚さより小さい突起部26が複数個形成されており、突起部26が板状試料Wを支える構成となっている。
支持板22には、厚さ方向に貫通する孔22aが設けられている。孔22aには、内部電極端子24が挿通する。
A plurality of projections 26 having a diameter smaller than the thickness of the plate-like sample W are formed on the first surface 20a on which the plate-like sample W is placed, which is one surface of the mounting plate 21, and the projections 26 are plate-like. The configuration is such that the sample W is supported.
The support plate 22 is provided with a hole 22a penetrating in the thickness direction. The internal electrode terminal 24 is inserted through the hole 22a.

静電吸着用内部電極23は、電荷を発生させて静電吸着力で板状試料Wを固定するための静電チャック用電極として用いられるもので、その用途によって、その形状や、大きさが適宜調整される。
静電吸着用内部電極23の材料は、載置板21及び支持板22に使用する材料との熱膨張差や耐熱性などを考慮して選定される。例えば、静電吸着用内部電極23は、酸化アルミニウム−炭化タンタル(Al−Ta)導電性複合焼結体、酸化アルミニウム−タングステン(Al−W)導電性複合焼結体、酸化アルミニウム−炭化ケイ素(Al−SiC)導電性複合焼結体、窒化アルミニウム−タングステン(AlN−W)導電性複合焼結体、窒化アルミニウム−タンタル(AlN−Ta)導電性複合焼結体、酸化イットリウム−モリブデン(Y−Mo)導電性複合焼結体等の導電性セラミックス、あるいは、タングステン(W)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)等の高融点金属や、銀(Ag)、炭素(C)等を使用することができる。
静電吸着用内部電極23は、スパッタ法や蒸着法等の成膜法、あるいはスクリーン印刷法等の塗工法により容易に形成することができる。
The internal electrode 23 for electrostatic adsorption is used as an electrode for an electrostatic chuck for generating an electric charge and fixing the plate-like sample W with electrostatic adsorption force. Adjust as appropriate.
The material of the internal electrode 23 for electrostatic attraction is selected in consideration of the difference in thermal expansion from the materials used for the mounting plate 21 and the support plate 22 and heat resistance. For example, the internal electrode 23 for electrostatic adsorption includes an aluminum oxide-tantalum carbide (Al 2 O 3 —Ta 4 C 5 ) conductive composite sintered body, an aluminum oxide-tungsten (Al 2 O 3 —W) conductive composite sintered body. Combined body, aluminum oxide-silicon carbide (Al 2 O 3 -SiC) conductive composite sintered body, aluminum nitride-tungsten (AlN-W) conductive composite sintered body, aluminum nitride-tantalum (AlN-Ta) conductive Conductive ceramics such as composite sintered bodies, yttrium oxide-molybdenum (Y 2 O 3 -Mo) conductive composite sintered bodies, or refractory metals such as tungsten (W), tantalum (Ta), molybdenum (Mo) Alternatively, silver (Ag), carbon (C), or the like can be used.
The electrostatic adsorption internal electrode 23 can be easily formed by a film forming method such as a sputtering method or a vapor deposition method, or a coating method such as a screen printing method.

内部電極端子24は、静電吸着用内部電極23に直流電圧を印加するために設けられている。内部電極端子24は、静電吸着用内部電極23から孔22aを挿通して厚さ方向に延び、静電チャック部20の第2の面20bに露出している。内部電極端子24には、図示略の直流電源回路が接続され、静電吸着用内部電極23に電圧を印加する構成となっている。
内部電極端子24の材料は、耐熱性に優れた導電性材料であれば特に制限されるものではないが、熱膨張係数が静電吸着用内部電極23及び支持板22の熱膨張係数に近似したものが好ましい。例えば、静電吸着用内部電極23を構成している導電性セラミックス、あるいは、タングステン(W)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、ニオブ(Nb)、コバール合金等の金属材料が好適に用いられる。
The internal electrode terminal 24 is provided to apply a DC voltage to the electrostatic adsorption internal electrode 23. The internal electrode terminal 24 extends through the hole 22a from the internal electrode 23 for electrostatic attraction and extends in the thickness direction, and is exposed to the second surface 20b of the electrostatic chuck portion 20. A DC power supply circuit (not shown) is connected to the internal electrode terminal 24 so that a voltage is applied to the internal electrode 23 for electrostatic adsorption.
The material of the internal electrode terminal 24 is not particularly limited as long as it is a conductive material having excellent heat resistance, but the thermal expansion coefficient approximates that of the electrostatic adsorption internal electrode 23 and the support plate 22. Those are preferred. For example, a conductive ceramic constituting the internal electrode 23 for electrostatic adsorption or a metal material such as tungsten (W), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), niobium (Nb), Kovar alloy, or the like is preferably used. It is done.

<樹脂層>
図1に示すように、樹脂層80は、静電チャック部20の第2の面20bと冷却ベース部50の第1の面50aの間に介在する。樹脂層80は、加熱部材7が接着された静電チャック部20と冷却ベース部50とを接着一体化するとともに、熱応力の緩和作用を有する。
樹脂層80は、その内部や、静電チャック部20の第2の面20b、加熱部材7の下面(−Z側の面)、並びに冷却ベース部50の第1の面50aとの界面に空隙や欠陥が少ないことが望まれる。空隙や欠陥が形成されていると、熱伝達性が低下して板状試料Wの均熱性が阻害される虞がある。
<Resin layer>
As shown in FIG. 1, the resin layer 80 is interposed between the second surface 20 b of the electrostatic chuck portion 20 and the first surface 50 a of the cooling base portion 50. The resin layer 80 bonds and integrates the electrostatic chuck portion 20 to which the heating member 7 is bonded and the cooling base portion 50, and has a thermal stress relieving action.
The resin layer 80 has voids in the interior, the second surface 20b of the electrostatic chuck portion 20, the lower surface (the surface on the −Z side) of the heating member 7, and the interface with the first surface 50a of the cooling base portion 50. It is desirable that there are few defects. If voids or defects are formed, the heat transfer property may be reduced, and the soaking property of the plate sample W may be hindered.

樹脂層80は、例えば、シリコーン系樹脂組成物を加熱硬化した硬化体またはアクリル樹脂で形成されている。樹脂層80は、流動性ある樹脂組成物を静電チャック部20と冷却ベース部50の間に充填した後に加熱硬化させることで形成することが好ましい。冷却ベース部50の第1の面50aには加熱部材7が設けられており、これにより凹凸が形成されている。また、冷却ベース部50の第1の面50a及び静電チャック部20の第2の面20bは必ずしも平坦ではない。流動性の樹脂組成物を冷却ベース部50と静電チャック部20の間に充填させた後に硬化させて樹脂層80を形成することで、静電チャック部20と冷却ベース部50の凹凸に起因して樹脂層80に空隙が生じることを抑制できる。これにより、樹脂層80の熱伝導特性を面内に均一にすることが出来、静電チャック部20の均熱性を高めることが出来る。
なお、加熱部材7の端部8A、8Bには、加熱部材7に給電するための接続端子40が溶接固定される。樹脂層80を形成する工程では、端部8A、8Bに樹脂層80が回り込まないようにマスクしておくことが好ましい。
The resin layer 80 is made of, for example, a cured body obtained by heat-curing a silicone resin composition or an acrylic resin. The resin layer 80 is preferably formed by filling a fluid resin composition between the electrostatic chuck portion 20 and the cooling base portion 50 and then heat-curing the resin composition. The heating member 7 is provided on the first surface 50a of the cooling base 50, thereby forming irregularities. Further, the first surface 50a of the cooling base unit 50 and the second surface 20b of the electrostatic chuck unit 20 are not necessarily flat. A fluid resin composition is filled between the cooling base portion 50 and the electrostatic chuck portion 20 and then cured to form the resin layer 80, thereby causing unevenness between the electrostatic chuck portion 20 and the cooling base portion 50. Thus, the generation of voids in the resin layer 80 can be suppressed. Thereby, the heat conduction characteristic of the resin layer 80 can be made uniform in the surface, and the thermal uniformity of the electrostatic chuck portion 20 can be improved.
A connection terminal 40 for supplying power to the heating member 7 is fixed to the end portions 8A and 8B of the heating member 7 by welding. In the step of forming the resin layer 80, it is preferable to mask the resin layer 80 so as not to enter the end portions 8A and 8B.

<冷却ベース部>
冷却ベース部50は、静電チャック部20を所望の温度に調整するためのもので、厚さのある円板形状を有する。
冷却ベース部50としては、例えば、内部に冷媒を循環させる流路(図示略)が形成された液冷ベース等が好適である。
冷却ベース部50を構成する材料としては、熱伝導性、導電性、加工性に優れた金属、またはこれらの金属を含む複合材であれば特に制限はなく、例えば、アルミニウム(Al)、アルミニウム合金、銅(Cu)、銅合金、ステンレス鋼(SUS) 等が好適に用いられる。冷却ベース部50の少なくともプラズマに曝される面は、アルマイト処理が施されているか、あるいはアルミナ等の絶縁膜が成膜されていることが好ましい。
また、冷却ベース部50の静電チャック部20と対向する第1の面50aに、ポリイミドなどの絶縁性樹脂シートを貼り付け、耐電圧特性を向上させても良い。
<Cooling base part>
The cooling base part 50 is for adjusting the electrostatic chuck part 20 to a desired temperature, and has a thick disk shape.
As the cooling base unit 50, for example, a liquid cooling base in which a flow path (not shown) for circulating a refrigerant is formed is suitable.
The material constituting the cooling base portion 50 is not particularly limited as long as it is a metal excellent in thermal conductivity, conductivity, and workability, or a composite material containing these metals. For example, aluminum (Al), aluminum alloy , Copper (Cu), copper alloy, stainless steel (SUS) and the like are preferably used. It is preferable that at least the surface of the cooling base portion 50 exposed to plasma is anodized or an insulating film such as alumina is formed.
In addition, an insulating resin sheet such as polyimide may be attached to the first surface 50a of the cooling base portion 50 facing the electrostatic chuck portion 20 to improve the withstand voltage characteristics.

冷却ベース部50には、貫通孔51が設けられている。貫通孔51には、絶縁管15、給電端子32、接続線33、接続端子40、並びに固定板16が内挿されている。
またその他に、冷却ベース部50には、内部電極端子24に電圧を印加するための給電部が配置される貫通孔、板状試料Wの処理工程でウエハを押し上げるリフトピンを挿通させるための貫通孔、並びに板状試料Wと静電チャック部20との間に供給する冷却ガスを供給するための貫通孔、等の目的に応じて複数の貫通孔が設けられている。
The cooling base portion 50 is provided with a through hole 51. The insulating tube 15, the power supply terminal 32, the connection line 33, the connection terminal 40, and the fixing plate 16 are inserted into the through hole 51.
In addition, in the cooling base portion 50, a through hole in which a power feeding portion for applying a voltage to the internal electrode terminal 24 is arranged, and a through hole for inserting a lift pin for pushing up the wafer in the processing process of the plate sample W In addition, a plurality of through holes are provided depending on purposes such as a through hole for supplying a cooling gas to be supplied between the plate-like sample W and the electrostatic chuck unit 20.

<加熱部材(配線、ヒータパターン)>
加熱部材7は、帯状の配線であり、静電チャック部20の第2の面20bに接着材6を介して固着されている。
図2に第2の面20bに形成された加熱部材7の平面パターンの一例を示す。加熱部材7は、相互に独立した2つのヒータ(内ヒータ7a、外ヒータ7b)とから構成されている。内ヒータ7aは、第2の面20bの中心部に形成され、外ヒータ7bは、第2の面20bの周縁部であって、内ヒータ7aの外側に、環状の外形に形成されている。
<Heating member (wiring, heater pattern)>
The heating member 7 is a strip-like wiring, and is fixed to the second surface 20 b of the electrostatic chuck portion 20 via the adhesive 6.
FIG. 2 shows an example of a planar pattern of the heating member 7 formed on the second surface 20b. The heating member 7 includes two heaters (an inner heater 7a and an outer heater 7b) that are independent of each other. The inner heater 7a is formed at the center of the second surface 20b, and the outer heater 7b is a peripheral portion of the second surface 20b and is formed in an annular outer shape outside the inner heater 7a.

内ヒータ7a及び外ヒータ7bは、それぞれが、帯状に蛇行させた金属材料のヒータパターン、即ち配線であり、第2の面20b全体に固着されている。
内ヒータ7aの端部8B及び外ヒータ7bの端部8Aには接続端子40が接続される。接続端子40から供給される電流によって、内ヒータ7a及び外ヒータ7bは発熱する。
加熱部材7の平面パターンは、上記のように相互に独立した2つ以上のヒータパターンにより構成してもよいが、1つのヒータパターンにより構成することもできる。しかしながら、本実施形態のように、複数の相互に独立したヒータ(内ヒータ7a、外ヒータ7b)により構成することで、内ヒータ7a及び外ヒータ7bを個々に制御して、載置板21の載置面に静電吸着により固定されている板状試料Wの面内温度分布を自由にかつ精度良く制御できる。
Each of the inner heater 7a and the outer heater 7b is a metal material heater pattern meandering in a strip shape, that is, a wiring, and is fixed to the entire second surface 20b.
A connection terminal 40 is connected to the end 8B of the inner heater 7a and the end 8A of the outer heater 7b. Due to the current supplied from the connection terminal 40, the inner heater 7a and the outer heater 7b generate heat.
The planar pattern of the heating member 7 may be constituted by two or more heater patterns independent from each other as described above, but may be constituted by one heater pattern. However, as in the present embodiment, by configuring with a plurality of mutually independent heaters (inner heater 7a, outer heater 7b), the inner heater 7a and outer heater 7b are individually controlled, and the mounting plate 21 The in-plane temperature distribution of the plate-like sample W fixed to the placement surface by electrostatic adsorption can be controlled freely and accurately.

加熱部材7は、厚さが0.2mm以下、好ましくは0.1mm以下の一定の厚さを有する。
加熱部材7の厚さが0.2mmを超えると、加熱部材7のパターン形状が板状試料Wの温度分布として反映され、板状試料Wの面内温度を所望の温度パターンに維持することが困難になる。
また、加熱部材7を一定の厚さとすることで、加熱部材7の発熱量も加熱面全域で一定とすることができる。これにより、静電チャック部20の第1の面20aにおける温度分布を均一化できる。
The heating member 7 has a constant thickness of 0.2 mm or less, preferably 0.1 mm or less.
When the thickness of the heating member 7 exceeds 0.2 mm, the pattern shape of the heating member 7 is reflected as the temperature distribution of the plate sample W, and the in-plane temperature of the plate sample W can be maintained in a desired temperature pattern. It becomes difficult.
In addition, by setting the heating member 7 to a constant thickness, the amount of heat generated by the heating member 7 can also be made constant over the entire heating surface. Thereby, temperature distribution in the 1st surface 20a of electrostatic chuck part 20 can be made uniform.

加熱部材7は、非磁性の金属薄板からなることが好ましく、例えば、チタン(Ti)薄板、タングステン(W)薄板、モリブデン(Mo)薄板等をフォトリソグラフィー法により、所望のヒータパターンにエッチング加工することで形成できる。
加熱部材7を非磁性金属で形成することで、静電チャック装置100を高周波雰囲気中で用いても加熱部材7が高周波により自己発熱しない。したがって、高周波雰囲気中であっても、板状試料Wの面内温度を所望の一定温度または一定の温度パターンに維持することが容易となる。
The heating member 7 is preferably made of a non-magnetic metal thin plate. For example, a titanium (Ti) thin plate, a tungsten (W) thin plate, a molybdenum (Mo) thin plate, or the like is etched into a desired heater pattern by photolithography. Can be formed.
By forming the heating member 7 from a nonmagnetic metal, the heating member 7 does not self-heat due to the high frequency even when the electrostatic chuck device 100 is used in a high frequency atmosphere. Therefore, it is easy to maintain the in-plane temperature of the plate-like sample W at a desired constant temperature or a constant temperature pattern even in a high-frequency atmosphere.

接着材6は、加熱部材7を静電チャック部20の第2の面20bに接着するために設けられており、加熱部材7と同一の平面形状を有する。
接着材6は、シート状またはフィルム状の接着性樹脂であり、耐熱性及び絶縁性を有するものであることが好ましく、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等を採用できる。
接着材6の厚さは5μm以上100μm以下が好ましく、より好ましくは10μm以上50μm以下である。接着材6の面内の厚さのバラツキは10μm以内が好ましい。接着材6の面内の厚さのバラツキが10μmを超えると、静電チャック部20と加熱部材7との面内間隔に10μmを超えるバラツキが生じる。その結果、加熱部材7から静電チャック部20に伝達される熱の面内均一性が低下し、静電チャック部20の載置面における面内温度が不均一となる虞がある。
The adhesive 6 is provided to adhere the heating member 7 to the second surface 20 b of the electrostatic chuck portion 20 and has the same planar shape as the heating member 7.
The adhesive 6 is a sheet-like or film-like adhesive resin, and preferably has heat resistance and insulation, and a polyimide resin, a silicone resin, an epoxy resin, or the like can be employed.
The thickness of the adhesive 6 is preferably 5 μm or more and 100 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 50 μm or less. The in-plane thickness variation of the adhesive 6 is preferably within 10 μm. If the in-plane thickness variation of the adhesive 6 exceeds 10 μm, the in-plane spacing between the electrostatic chuck portion 20 and the heating member 7 will exceed 10 μm. As a result, the in-plane uniformity of the heat transmitted from the heating member 7 to the electrostatic chuck unit 20 is lowered, and the in-plane temperature on the mounting surface of the electrostatic chuck unit 20 may be non-uniform.

<絶縁管>
絶縁管15は、貫通孔51に埋設されている。絶縁管15には、給電端子32、固定板16、接続線33、並びに接続端子40が内挿されている。
なお、絶縁管15は、図2に示す内ヒータ7aの端部8B、8B及び外ヒータ7bの端部8A、8Aに対応して4つ設けられており、各々の絶縁管15に、給電端子32、固定板16、接続線33、並びに接続端子40がそれぞれ内挿され、加熱部材7に電流を供給する。
絶縁管15の材料は樹脂製であってもセラミックス製であっても良いが、熱伝導、耐熱性、耐電圧、寸法精度、コストなどの面からセラミックス製とすることが好ましく、酸化アルミニウムなどを好適に採用できる。
<Insulation tube>
The insulating tube 15 is embedded in the through hole 51. A power supply terminal 32, a fixing plate 16, a connection line 33, and a connection terminal 40 are inserted into the insulating tube 15.
Two insulating tubes 15 are provided corresponding to the end portions 8B and 8B of the inner heater 7a and the end portions 8A and 8A of the outer heater 7b shown in FIG. 32, the fixing plate 16, the connecting wire 33, and the connecting terminal 40 are respectively inserted to supply current to the heating member 7.
The material of the insulating tube 15 may be made of resin or ceramics, but is preferably made of ceramics in terms of heat conduction, heat resistance, withstand voltage, dimensional accuracy, cost, and aluminum oxide. It can be suitably employed.

<給電端子>
給電端子32は、雌型コネクタである。給電端子32には、外部の電源から静電チャック装置100に電気を供給するための雄型コネクタ(図示略)を接続することができる。給電端子32は導電性のものであればその材料は限定されない。給電端子32は、固定板16を介して、冷却ベース部50の貫通孔51に固定されている。給電端子32には、接続線33が接続されている。
<Power supply terminal>
The power supply terminal 32 is a female connector. A male connector (not shown) for supplying electricity to the electrostatic chuck device 100 from an external power source can be connected to the power supply terminal 32. The material of the power supply terminal 32 is not limited as long as it is conductive. The power supply terminal 32 is fixed to the through hole 51 of the cooling base unit 50 via the fixing plate 16. A connection line 33 is connected to the power supply terminal 32.

<固定板>
固定板16は、貫通孔51の下面(−Z側)の開口部に取り付けられている。給電端子32と固定板16の固定、並びに固定板16と冷却ベース部50との固定は、例えばネジ止めによって行うことができる。また、固定板16は、絶縁管15と固定する構造となっていてもよい。固定板16の材料にはセラミックスや絶縁性樹脂などが適宜選定される。
<Fixed plate>
The fixing plate 16 is attached to the opening on the lower surface (−Z side) of the through hole 51. The fixing of the power supply terminal 32 and the fixing plate 16 and the fixing of the fixing plate 16 and the cooling base unit 50 can be performed, for example, by screwing. Further, the fixing plate 16 may be structured to be fixed to the insulating tube 15. Ceramics, insulating resin, or the like is appropriately selected as the material for the fixing plate 16.

<接続線>
接続線33は、接続端子40と給電端子32を電気的に接続するために設けられている。接続線33としては、可撓性を有する電気ケーブルを使用し、弛緩した状態で接続端子40と給電端子32との間のスペースに収納されることが好ましい。
接続線33として可撓性を有する電気ケーブルを用い、弛緩させた状態で収納することで、冷却ベース部50が熱膨張及び熱収縮して、接続端子40と給電端子32との距離が変わる場合であっても、距離の変化を吸収できる。したがって、接続端子40、給電端子32、並びにこれらの接続部に負荷が加わることを防止できる。また、接続線33は、給電端子32に外力や衝撃が加わった場合であっても接続端子40に伝わることを防ぎ、接続端子40及びその接続部に破損が生じることを防止できる。
<Connection line>
The connection line 33 is provided to electrically connect the connection terminal 40 and the power supply terminal 32. As the connection line 33, it is preferable to use an electric cable having flexibility and be accommodated in a space between the connection terminal 40 and the power supply terminal 32 in a relaxed state.
When a flexible electric cable is used as the connection line 33 and stored in a relaxed state, the cooling base 50 is thermally expanded and contracted, and the distance between the connection terminal 40 and the power supply terminal 32 changes. Even so, changes in distance can be absorbed. Therefore, it is possible to prevent a load from being applied to the connection terminal 40, the power supply terminal 32, and these connection portions. In addition, the connection line 33 can be prevented from being transmitted to the connection terminal 40 even when an external force or impact is applied to the power supply terminal 32, and damage to the connection terminal 40 and its connection portion can be prevented.

<接続端子>
接続端子40は、加熱部材7に接合される対向面41a側(+Z側)に設けられた円形の鍔部41と、鍔部41から立設された円柱部42とを有している。
接続端子40の材料は金属又は金属とセラミックスの複合体であり、加熱部材7の材料と同じ材料、若しくは加熱部材7の材料と同じ材料と他の材料の複合材料とすることが好ましい。
<Connection terminal>
The connection terminal 40 includes a circular flange 41 provided on the facing surface 41 a side (+ Z side) joined to the heating member 7, and a columnar portion 42 erected from the flange 41.
The material of the connection terminal 40 is a metal or a composite of metal and ceramics, and is preferably the same material as the material of the heating member 7 or a composite material of the same material as the material of the heating member 7 and another material.

円柱部42の端面42aには、接続線33が接続される。接続端子40と接続線33とは、溶接又は半田付け等の接続方法で接続する。また、接続端子40の円柱部42を雄ネジ部と雌ネジ部の分割構造とする等して、雄ネジ部と雌ネジ部の間に接続線33を機械的に挟み込んで電気的な接続を行っても良い。   A connection line 33 is connected to the end face 42 a of the cylindrical portion 42. The connection terminal 40 and the connection line 33 are connected by a connection method such as welding or soldering. Further, the cylindrical portion 42 of the connection terminal 40 is divided into a male screw portion and a female screw portion, for example, so that the connection line 33 is mechanically sandwiched between the male screw portion and the female screw portion to make an electrical connection. You can go.

接続端子40と加熱部材7の端部8A(図2参照)との接続は、溶接によって行われ、第1の端子接続構造1を形成する。同様に接続端子40と加熱部材7の端部8Bとは、溶接による接合により第2の端子接続構造2を形成している。第1、第2の端子接続構造1、2について、以下に説明を行う。   The connection between the connection terminal 40 and the end 8A (see FIG. 2) of the heating member 7 is performed by welding to form the first terminal connection structure 1. Similarly, the connection terminal 40 and the end 8B of the heating member 7 form the second terminal connection structure 2 by welding. The first and second terminal connection structures 1 and 2 will be described below.

<<端子接続構造>>
第1の端子接続構造1は、加熱部材7の外ヒータ7bの端部8Aと接続端子40とが溶接により接続されて構成される。
図3、図4に、第1の端子接続構造1を示す。図3は第1の端子接続構造1の斜視図であり、図4(a)は対称軸L1に沿った第1の端子接続構造1の断面図であり、図4(b)は第1の端子接続構造1の平面図である。なお、図4(a)、(b)では、接続線33の図示を省略する。
第1の端子接続構造1は、帯状の配線である加熱部材7と、加熱部材7の端部8Aに配置された接続端子40と、を有している。また、第1の端子接続構造1は、加熱部材7の端部8Aと接続端子40の対向面41aとの界面に6か所の溶接部61を有している。
<< Terminal connection structure >>
The first terminal connection structure 1 is configured by connecting the end 8A of the outer heater 7b of the heating member 7 and the connection terminal 40 by welding.
3 and 4 show the first terminal connection structure 1. 3 is a perspective view of the first terminal connection structure 1, FIG. 4A is a cross-sectional view of the first terminal connection structure 1 along the symmetry axis L1, and FIG. 2 is a plan view of the terminal connection structure 1. FIG. In addition, illustration of the connection line 33 is abbreviate | omitted in FIG. 4 (a), (b).
The first terminal connection structure 1 includes a heating member 7 that is a strip-shaped wiring, and a connection terminal 40 that is disposed at an end 8A of the heating member 7. In addition, the first terminal connection structure 1 has six welds 61 at the interface between the end 8 </ b> A of the heating member 7 and the facing surface 41 a of the connection terminal 40.

端部8Aは、加熱部材7の終端に位置しており、加熱部材7の線幅より大径の円形に形成されている。帯状に形成された加熱部材7の幅方向中心軸を端部8A側に延長した直線上に、円形に形成された端部8Aの中心O1が配置されている。   The end 8 </ b> A is located at the end of the heating member 7 and is formed in a circular shape having a larger diameter than the line width of the heating member 7. The center O1 of the end portion 8A formed in a circular shape is disposed on a straight line obtained by extending the widthwise central axis of the heating member 7 formed in a band shape toward the end portion 8A side.

接続端子40の鍔部41は、加熱部材7の端部8Aと対向する対向面41aと、対向面41aと反対側に位置する背面41bとを有している。
接続端子40は、対向面41aが端部8Aに向かい合って接触するように配置される。接続端子40は、対向面41aの中心O2が端部8Aの中心O1と一致するように配置される。
The flange 41 of the connection terminal 40 has a facing surface 41a that faces the end 8A of the heating member 7, and a back surface 41b that is located on the opposite side of the facing surface 41a.
The connection terminal 40 is disposed such that the opposed surface 41a faces the end 8A. The connection terminal 40 is disposed such that the center O2 of the facing surface 41a coincides with the center O1 of the end portion 8A.

溶接部61は、接続端子40の対向面41aと加熱部材7の端部8Aとの界面に形成されている。溶接部61は、電子ビーム溶接により形成された点溶接部である。溶接部61の平面形状は、電子ビームの照射形状(スポット形状)である円形状となる。   The weld 61 is formed at the interface between the facing surface 41 a of the connection terminal 40 and the end 8 </ b> A of the heating member 7. The weld 61 is a spot weld formed by electron beam welding. The planar shape of the welded portion 61 is a circular shape that is an electron beam irradiation shape (spot shape).

図4(a)に示すように、溶接部61は、電子ビームEBのスポット62を鍔部41の背面41bに照射することで形成される。電子ビームEBは、スポット62において鍔部41を厚さ方向に亘って加熱する。これにより、鍔部41の内部には、被加熱部62aが形成される。また、電子ビームEBによる加熱は、対向面41aに達して端部8Aと接続端子40とを加熱する。これにより端部8Aと対向面41aとが溶接接合され、溶接部61が形成される。このような、電子ビーム溶接は、真空中で行われる。
なお、図4(a)において、電子ビームEB及び被加熱部62aは、溶接工程を示すために便宜的に図示したものである。
As shown in FIG. 4A, the welded portion 61 is formed by irradiating the back surface 41 b of the flange portion 41 with a spot 62 of the electron beam EB. The electron beam EB heats the flange portion 41 in the thickness direction at the spot 62. As a result, a heated portion 62 a is formed inside the collar portion 41. Further, the heating by the electron beam EB reaches the facing surface 41a and heats the end 8A and the connection terminal 40. As a result, the end portion 8 </ b> A and the facing surface 41 a are welded and a welded portion 61 is formed. Such electron beam welding is performed in a vacuum.
In FIG. 4A, the electron beam EB and the heated portion 62a are shown for convenience in order to show the welding process.

図4(b)に示すように、第1の端子接続構造1の溶接部61は、対向面41aに6か所配置されている。各溶接部61は、円形の対向面41aと同心の仮想円P上に配列されている。また、各溶接部61は、対向面41aの中心O2に対して回転対称(6回対称)に配置されている。   As shown in FIG.4 (b), the six welding parts 61 of the 1st terminal connection structure 1 are arrange | positioned at the opposing surface 41a. Each welding part 61 is arranged on the virtual circle P concentric with the circular opposing surface 41a. Moreover, each welding part 61 is arrange | positioned in rotational symmetry (six-fold symmetry) with respect to the center O2 of the opposing surface 41a.

背面41bは、円柱部42の周面から、鍔部41の周縁までの領域である。
スポット62は、背面41bの半径方向中央に位置している。したがって、溶接部61は、対向面41aの周縁より内側に位置している。
The back surface 41 b is a region from the peripheral surface of the cylindrical portion 42 to the peripheral edge of the flange portion 41.
The spot 62 is located at the center in the radial direction of the back surface 41b. Therefore, the welding part 61 is located inside the periphery of the opposing surface 41a.

図4(a)に示すように、接続端子40の円柱部42に、外力Fが加わった場合を想定する。外力Fが加わると、対向面41aの周縁部において外力Fと反対側の点を支点Bとして接続端子40を傾かせ、対向面41aを端部8Aから引き剥がそうとする回転モーメントが生じる。
第1の端子接続構造1は、6か所の溶接部61が対向面41aの中心O2に対し回転対称とされていることで、溶接部61が周方向に均等に配置されることとなる。したがって、いかなる方向から外力Fが加わった場合でも、対向面41aを端部8Aから引き剥がそうとする力に対抗して、溶接部61の破損を抑制することができる。
また、第1の端子接続構造1は、溶接部61が、対向面41aの周縁より内側に設けられていることで、外力Fが加わった時に、溶接部61に破損の起点が生じにくくなる。
As shown in FIG. 4A, it is assumed that an external force F is applied to the cylindrical portion 42 of the connection terminal 40. When the external force F is applied, the connection terminal 40 is tilted with the point on the opposite side of the external force F as the fulcrum B at the peripheral portion of the opposed surface 41a, and a rotational moment is generated that tries to peel the opposed surface 41a from the end 8A.
In the first terminal connection structure 1, the six welds 61 are rotationally symmetric with respect to the center O <b> 2 of the facing surface 41 a, so that the welds 61 are evenly arranged in the circumferential direction. Therefore, even if the external force F is applied from any direction, it is possible to suppress the damage of the welded portion 61 against the force to peel the opposing surface 41a from the end portion 8A.
Moreover, the 1st terminal connection structure 1 becomes difficult to produce the origin of a failure | damage in the welding part 61 when the external force F is added because the welding part 61 is provided inside the periphery of the opposing surface 41a.

また、第1の端子接続構造1は、仮想円Pの円周長さに対し、仮想円Pと重なる溶接部61の長さの比率が50%以下となっている。したがって、隣り合う溶接部61同士の間に溶接部61の直径以上の距離の溶接されていない部分が設けられている。第1の端子接続構造1の端部8A及び接続端子40は、それぞれ固定される部材や、端部8A及び接続端子40自身の熱膨張、熱収縮、又は吸湿によって相対的に位置が変位することがある。隣り合う溶接部61同士の間に溶接部61の大きさ以上の距離が設けられていることで、溶接部61は柔軟性を得ることができる。したがって、端部8A及び接続端子40の相対的な変位を許容するように、溶接部61が変形することができ、溶接部61に加わる応力を分散できる。
第1の端子接続構造1は、同様の理由から仮想円Pの円周長さに対し、仮想円Pと重なる溶接部61の長さの比率が30%以下となっていることがより好ましい。
In the first terminal connection structure 1, the ratio of the length of the welded portion 61 that overlaps the virtual circle P to the circumferential length of the virtual circle P is 50% or less. Therefore, an unwelded portion having a distance equal to or larger than the diameter of the welded portion 61 is provided between the adjacent welded portions 61. The positions of the end portion 8A and the connection terminal 40 of the first terminal connection structure 1 are relatively displaced by a member to be fixed, thermal expansion, thermal contraction, or moisture absorption of the end portion 8A and the connection terminal 40 themselves. There is. The welding part 61 can obtain a softness | flexibility by providing the distance more than the magnitude | size of the welding part 61 between adjacent welding parts 61. FIG. Therefore, the welded portion 61 can be deformed so as to allow relative displacement between the end portion 8A and the connection terminal 40, and the stress applied to the welded portion 61 can be dispersed.
In the first terminal connection structure 1, for the same reason, the ratio of the length of the welded portion 61 that overlaps the virtual circle P to the circumferential length of the virtual circle P is more preferably 30% or less.

図4(b)に示すように、対向面41aの中心O2を通過し、加熱部材7の延びる方向に沿って対称軸L1を設定する。また、対向面41aの面内において、対向面41aの中心O2を通過し対称軸L1と直交する基準軸L2を設定する。
6か所の溶接部61のうち2か所は、その中心が対称軸L1上に配置される。6か所の溶接部61は対向面41aの中心に対し回転対称に配置されているために、各溶接部61は、対称軸L1に対し線対称となる。
接続端子40から加熱部材7に流れる電流は、各溶接部61から加熱部材7の延びる方向に向かって流れる。
溶接部61の電位勾配(電場)は、端部8Aにおいて加熱部材7が延び出る延出端9に近づくほど小さくなる。したがって、6か所の溶接部61のうち、延出端9からの距離が近い溶接部61ほど電流が流れやすい。なお、対称軸L1は、延出端9の中点Cを通過している。
本実施形態において、6か所の溶接部61のうち、3か所は、対向面41aの基準軸L2よりも加熱部材7に近い位置に設けられている。これによって、溶接部61の総面積のうちの約半分を延出端9に近い領域に配置する。延出端9から近いほど電流は流れやすいため、電流の流れやすい領域に溶接部61の総面積の半分を確保することで、特定の溶接部61に電流が集中することを防ぐことができる。
As shown in FIG. 4B, the axis of symmetry L1 is set along the direction in which the heating member 7 extends through the center O2 of the facing surface 41a. In addition, a reference axis L2 that passes through the center O2 of the opposing surface 41a and is orthogonal to the symmetry axis L1 is set in the surface of the opposing surface 41a.
Two of the six welds 61 have their centers arranged on the symmetry axis L1. Since the six welds 61 are arranged rotationally symmetrically with respect to the center of the opposing surface 41a, the welds 61 are line symmetric with respect to the symmetry axis L1.
The current that flows from the connection terminal 40 to the heating member 7 flows from each weld 61 in the direction in which the heating member 7 extends.
The potential gradient (electric field) of the welded portion 61 becomes smaller as it approaches the extended end 9 where the heating member 7 extends from the end portion 8A. Therefore, among the six welds 61, the current flows more easily in the welds 61 that are closer to the extension end 9. The symmetry axis L1 passes through the midpoint C of the extended end 9.
In the present embodiment, three of the six welds 61 are provided at positions closer to the heating member 7 than the reference axis L2 of the facing surface 41a. As a result, about half of the total area of the welded portion 61 is disposed in a region near the extended end 9. Since the current flows more easily as it is closer to the extension end 9, it is possible to prevent the current from being concentrated on a specific welded portion 61 by securing half of the total area of the welded portion 61 in a region where the current flows easily.

また、第1の端子接続構造1は、電子ビーム溶接による接続構造であるため、導電性接着材やろう付け等で接着する場合と比較して、接続抵抗が低く、接続工程で大きな熱が発生しにくい。
接続抵抗が高い接続方法を採用すると、接続端子40を介して加熱部材7に電流を流した際に接続部の発熱が大きくなり静電チャック部20の温度を精密に制御できなくなる虞がある。また、接続工程で大きな熱が発生する接続方法を採用すると、過剰な温度上昇により接着材6が劣化する虞がある。電子ビーム溶接を静電チャック装置100に採用することで、静電チャック部20の温度の精密な制御が可能となり、また接続工程における接着材6の劣化を抑制できる。
In addition, since the first terminal connection structure 1 is a connection structure by electron beam welding, the connection resistance is low compared to the case of bonding by conductive adhesive or brazing, and a large amount of heat is generated in the connection process. Hard to do.
When a connection method having a high connection resistance is employed, when a current is passed through the heating member 7 via the connection terminal 40, heat generated at the connection portion increases, and the temperature of the electrostatic chuck portion 20 may not be precisely controlled. Moreover, if a connection method that generates a large amount of heat in the connection process is employed, the adhesive 6 may be deteriorated due to an excessive temperature rise. By employing electron beam welding for the electrostatic chuck device 100, the temperature of the electrostatic chuck portion 20 can be precisely controlled, and deterioration of the adhesive 6 in the connection process can be suppressed.

次に、第2の端子接続構造2について説明する。
図5は、第2の端子接続構造2の平面図である。第2の端子接続構造2は、加熱部材7の外ヒータ7bの端部8Bと接続端子40とが溶接により接続されて構成される。
第2の端子接続構造2は、上述した第1の端子接続構造1と比較して端部8Bの形状が異なる。上述した第1の端子接続構造1と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
第2の端子接続構造2は、帯状の配線である加熱部材7と、加熱部材7の端部8Bに配置された接続端子40と、を有している。接続端子40は、対向面41aの中心O2が端部8Bの中心O1と一致するように配置される。
Next, the second terminal connection structure 2 will be described.
FIG. 5 is a plan view of the second terminal connection structure 2. The second terminal connection structure 2 is configured by connecting the end 8B of the outer heater 7b of the heating member 7 and the connection terminal 40 by welding.
The second terminal connection structure 2 is different from the first terminal connection structure 1 described above in the shape of the end 8B. Constituent elements in the same form as the first terminal connection structure 1 described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
The 2nd terminal connection structure 2 has the heating member 7 which is a strip | belt-shaped wiring, and the connection terminal 40 arrange | positioned at the edge part 8B of the heating member 7. As shown in FIG. The connection terminal 40 is disposed such that the center O2 of the facing surface 41a coincides with the center O1 of the end 8B.

溶接部63は、対向面41aに6か所配置されている。各溶接部63は、円形の対向面41aと同心の仮想円P上に配列されている。また、各溶接部63は、対向面41aの中心O2に対して回転対称(6回対称)に配置されている。また、溶接部63は、対向面41aの周縁より内側に位置している。   The welding part 63 is arrange | positioned six places on the opposing surface 41a. Each welding part 63 is arranged on the virtual circle P concentric with the circular opposing surface 41a. Moreover, each welding part 63 is arrange | positioned by rotational symmetry (six-fold symmetry) with respect to the center O2 of the opposing surface 41a. Moreover, the welding part 63 is located inside the periphery of the opposing surface 41a.

端部8Bは、加熱部材7の端末に位置しており、加熱部材7の線幅より直径の大きい円形に形成されている。帯状に形成された加熱部材7の幅方向中心軸と、円形に形成された端部8Bの中心O1とは一致しておらず、加熱部材7の一方の幅方向端部が端部8Bの円周接線として連続している。即ち、端部8Bは、加熱部材の終端で、幅方向一方側に膨出したように形成されている。   The end 8 </ b> B is located at the end of the heating member 7 and is formed in a circular shape having a diameter larger than the line width of the heating member 7. The center axis in the width direction of the heating member 7 formed in a band shape does not coincide with the center O1 of the end portion 8B formed in a circle, and one end in the width direction of the heating member 7 is a circle of the end portion 8B. It is continuous as a circumferential tangent. That is, the end portion 8B is formed to bulge to one side in the width direction at the end of the heating member.

図5に示すように、対向面41aの中心O2と、加熱部材7が延びる方向である延出端10の中点Cと、を通過する対称軸L3を設定する。また、対向面41aにおいて、対向面41aの中心O2を通過し対称軸L3と直交する基準軸L4を設定する。
第2の端子接続構造2は、6か所の溶接部63のうち、3か所は、対向面41aの基準軸L4より加熱部材7の延びる方向に近い位置に設けられている。これによって、延出端10に近い領域に溶接部63の面積を十分に確保することができ、電流が特定の溶接部63に集中して流れることを防ぐことができる。
As shown in FIG. 5, a symmetry axis L3 passing through the center O2 of the facing surface 41a and the midpoint C of the extending end 10 in the direction in which the heating member 7 extends is set. In the facing surface 41a, a reference axis L4 passing through the center O2 of the facing surface 41a and orthogonal to the symmetry axis L3 is set.
In the second terminal connection structure 2, three of the six welded portions 63 are provided at positions closer to the extending direction of the heating member 7 than the reference axis L4 of the facing surface 41a. As a result, a sufficient area of the welded portion 63 can be ensured in a region near the extended end 10, and current can be prevented from concentrating and flowing to the specific welded portion 63.

その他に、第2の端子接続構造2は、6か所の溶接部63が回転対称に配置され、溶接部63が対向面41aの周縁より内側に配置されていることで、第1の端子接続構造1と同様に溶接部63の破損を抑制するという効果を奏する。   In addition, the second terminal connection structure 2 is configured such that the six welded parts 63 are arranged rotationally symmetrically, and the welded parts 63 are arranged on the inner side of the peripheral edge of the facing surface 41a. Similar to the structure 1, the effect of suppressing breakage of the welded portion 63 is achieved.

<<第1実施形態の変形例>>
第1実施形態の第1の端子接続構造1及び第2の端子接続構造2において溶接部61及び溶接部63は、対向面41aに6か所配置されているが、溶接部は、3か所以上であれば良い。
以下に、第1実施形態の変形例1〜3として、端子接続構造1A、端子接続構造1B、端子接続構造1Cについて説明を行う。
<< Modification of First Embodiment >>
In the first terminal connection structure 1 and the second terminal connection structure 2 of the first embodiment, the welded portion 61 and the welded portion 63 are arranged at six locations on the facing surface 41a, but the welded portion is located at three locations. That's all there is to it.
Below, the terminal connection structure 1A, the terminal connection structure 1B, and the terminal connection structure 1C are demonstrated as the modifications 1-3 of 1st Embodiment.

図6〜図8は第1実施形態の変形例1〜変形例3の端子接続構造1A、1B、1Cをそれぞれ表す平面図である。端子接続構造1A、1B、1Cは、加熱部材7の外ヒータ7bの端部8Aと接続端子40とが溶接により接続されて構成される点で、第1実施形態の第1の端子接続構造1と同様である。第1の端子接続構造1と比較して、端子接続構造1Aは、溶接部64が3か所設けられている点が異なり、端子接続構造1Bは、溶接部64が4か所設けられている点が異なり、端子接続構造1Cは、溶接部64が5か所設けられている点が異なる。
以下、各変形例について、具体的に説明を行う。なお、上述の第1実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
6 to 8 are plan views illustrating the terminal connection structures 1A, 1B, and 1C of Modifications 1 to 3 of the first embodiment, respectively. The terminal connection structures 1A, 1B, and 1C are configured such that the end 8A of the outer heater 7b of the heating member 7 and the connection terminal 40 are connected by welding, and thus the first terminal connection structure 1 of the first embodiment. It is the same. Compared to the first terminal connection structure 1, the terminal connection structure 1 </ b> A is different in that three welding parts 64 are provided, and the terminal connection structure 1 </ b> B is provided with four welding parts 64. The terminal connection structure 1 </ b> C is different in that five welds 64 are provided.
Hereinafter, each modification will be specifically described. In addition, about the component of the same aspect as the above-mentioned 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図6に示すように、変形例1の端子接続構造1Aは、3か所の溶接部64が対称軸L1に対し線対称に配置されている。また、3か所の溶接部64のうち2か所は、基準軸L2より加熱部材7が延びる側に配置されている。
これにより、端部8Aにおいて加熱部材7が延び出る延出端9から等距離に、溶接部64のうち、基準軸L2より加熱部材7側に配置された2か所の溶接部64が配置されている。各溶接部64の電位勾配(電場)は、延出端9からの距離に応じて決まるため、延出端9側に配置された2か所の溶接部64に流れる電流値は、略同じとなり、各溶接部64に流れる電流を電流全体の半分以下とすることができる。即ち、電流が1つの溶接部64に集中することがなく、電流の集中による局所的に温度が高まることを抑制できる。
As shown in FIG. 6, in the terminal connection structure 1 </ b> A of the first modification, the three welded portions 64 are arranged line-symmetrically with respect to the symmetry axis L <b> 1. Further, two of the three welded portions 64 are arranged on the side where the heating member 7 extends from the reference axis L2.
As a result, the two welded portions 64 arranged on the heating member 7 side of the reference axis L2 are arranged at equal distances from the extended end 9 from which the heating member 7 extends at the end portion 8A. ing. Since the potential gradient (electric field) of each welded portion 64 is determined according to the distance from the extended end 9, the current values flowing through the two welded portions 64 arranged on the extended end 9 side are substantially the same. The current flowing through each welded portion 64 can be made half or less of the entire current. That is, the current does not concentrate on one welded portion 64, and the local increase in temperature due to the current concentration can be suppressed.

3か所の溶接部64は、対向面41aの中心O2に対し回転対称(3回対称)に設けられていることが好ましい。これにより、接続端子40を傾けさせ、対向面41aを端部8Aから引き剥がすような外力が加わった場合に、各溶接部64に力が分散し、溶接部64の損傷を抑制できる。   The three welds 64 are preferably provided in rotational symmetry (three-fold symmetry) with respect to the center O2 of the facing surface 41a. As a result, when an external force is applied such that the connection terminal 40 is tilted and the opposing surface 41a is peeled off from the end portion 8A, the force is distributed to each welded portion 64, and damage to the welded portion 64 can be suppressed.

図7に示すように、変形例2の端子接続構造1Bは、4か所の溶接部65が対称軸L1に対し線対称に配置されている。また、4か所の溶接部65のうち2か所は、基準軸L2より加熱部材7が延びる側に配置されている。したがって、変形例1と同様に、各溶接部65に流れる電流を電流全体の半分以下とすることができる。即ち、電流が1つの溶接部65に集中することがなく、電流の集中による局所的に温度が高まることを抑制できる。
また、4か所の溶接部65を対向面41aの中心O2に対し回転対称(4回対称)に配置した場合には、外力に起因して溶接部65に加わる応力を分散して、溶接部65の破損を抑制できる。
As shown in FIG. 7, in the terminal connection structure 1 </ b> B of the second modification, four welded portions 65 are arranged line-symmetrically with respect to the symmetry axis L <b> 1. Two of the four welded portions 65 are arranged on the side where the heating member 7 extends from the reference axis L2. Therefore, as in the first modification, the current flowing through each welded portion 65 can be made half or less of the entire current. That is, the current does not concentrate on one welded portion 65, and the temperature can be prevented from increasing locally due to the current concentration.
Further, when the four welded portions 65 are arranged in rotational symmetry (four-fold symmetry) with respect to the center O2 of the opposing surface 41a, the stress applied to the welded portion 65 due to an external force is dispersed to 65 damage can be suppressed.

図8に示すように、変形例3の端子接続構造1Cは、5か所の溶接部66が対称軸L1に対し線対称に配置されている。また、5か所の溶接部66のうち3か所は、基準軸L2より加熱部材7が延びる側に配置されている。したがって、電流が1つの溶接部66に集中することがなく、電流の集中による局所的に温度が高まることを抑制できる。
また、5か所の溶接部66を対向面41aの中心O2に対し回転対称(5回対称)に配置した場合には、外力に起因して溶接部66に加わる応力を分散して、溶接部66の破損を抑制できる。
As shown in FIG. 8, in the terminal connection structure 1 </ b> C of the third modification, five welded portions 66 are arranged line-symmetrically with respect to the symmetry axis L <b> 1. Three of the five welds 66 are arranged on the side where the heating member 7 extends from the reference axis L2. Therefore, the current does not concentrate on one welded portion 66, and the local increase in temperature due to the current concentration can be suppressed.
Further, when the five welded portions 66 are arranged in rotational symmetry (5-fold symmetry) with respect to the center O2 of the opposing surface 41a, the stress applied to the welded portion 66 due to external force is dispersed, and the welded portion 66 can be prevented from being damaged.

<<第2実施形態>>
次に第2実施形態の端子接続構造3について説明する。
図9(a)は対称軸L1に沿った端子接続構造3の断面図であり、図9(b)は端子接続構造3の平面図である。端子接続構造3は、上述した静電チャック装置100(図1参照)における第1の端子接続構造1に代えて適用される。
第2実施形態の端子接続構造3は、第1の端子接続構造1と比較して溶接の方法としてレーザービーム溶接を採用している点が主に異なる。
なお、上述の第1実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
<< Second Embodiment >>
Next, the terminal connection structure 3 of 2nd Embodiment is demonstrated.
9A is a cross-sectional view of the terminal connection structure 3 along the symmetry axis L1, and FIG. 9B is a plan view of the terminal connection structure 3. FIG. The terminal connection structure 3 is applied instead of the first terminal connection structure 1 in the above-described electrostatic chuck device 100 (see FIG. 1).
The terminal connection structure 3 of the second embodiment is mainly different from the first terminal connection structure 1 in that laser beam welding is employed as a welding method.
In addition, about the component of the same aspect as the above-mentioned 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

端子接続構造3は、帯状の配線である加熱部材7と、加熱部材7の端部8Aに配置された接続端子70と、を有している。また、端子接続構造3は、加熱部材7の端部8Aと接続端子70との界面に6か所の溶接部67を有している。   The terminal connection structure 3 includes a heating member 7 that is a strip-shaped wiring, and a connection terminal 70 that is disposed at an end portion 8A of the heating member 7. Further, the terminal connection structure 3 has six welded portions 67 at the interface between the end portion 8 </ b> A of the heating member 7 and the connection terminal 70.

接続端子70は、加熱部材7に接合される対向面71a側(+Z側)に設けられた円形の鍔部71と、鍔部71から立設された円柱部72とを有している。円柱部72には、図示略の接続線(図1の接続線33に対応)が接続される。
接続端子70は、対向面71aが端部8Aに向かい合って接触するように配置される。接続端子70は対向面71aの中心O2が、円形状である端部8Aの中心O1と一致するように配置される。
The connection terminal 70 includes a circular flange 71 provided on the facing surface 71 a side (+ Z side) joined to the heating member 7, and a columnar portion 72 erected from the flange 71. A connection line (not shown) (corresponding to the connection line 33 in FIG. 1) is connected to the cylindrical portion 72.
The connection terminal 70 is disposed so that the facing surface 71a faces and contacts the end 8A. The connection terminal 70 is arranged so that the center O2 of the facing surface 71a coincides with the center O1 of the end 8A having a circular shape.

接続端子70の鍔部71は、加熱部材7の端部8Aと対向する対向面71aと、対向面71aと反対側に位置する背面71bとを有している。また、鍔部71には、背面71bから対向面71aに達する6つの貫通孔73が設けられている。
図9(b)に示すように、6つの貫通孔73は、それぞれ矩形状を有している。各貫通孔73は、矩形状の長手方向が対向面71aの半径方向に一致するように形成されている。各貫通孔73は、円形の対向面71aと同心の仮想円P上に配列されている。また、各貫通孔73は、対向面71aの中心O2に対して回転対称(6回対称)に配置されている。
The flange portion 71 of the connection terminal 70 has a facing surface 71a that faces the end portion 8A of the heating member 7, and a back surface 71b that is located on the opposite side of the facing surface 71a. The collar portion 71 is provided with six through holes 73 reaching from the back surface 71b to the facing surface 71a.
As shown in FIG. 9B, each of the six through holes 73 has a rectangular shape. Each through-hole 73 is formed such that the rectangular longitudinal direction coincides with the radial direction of the opposing surface 71a. Each through-hole 73 is arranged on the virtual circle P concentric with the circular opposing surface 71a. Moreover, each through-hole 73 is arrange | positioned in rotational symmetry (six-fold symmetry) with respect to the center O2 of the opposing surface 71a.

図9(b)に示すように、対向面71aの中心O2を通過し、加熱部材7の延びる方向に沿って対称軸L1を設定する。また、対向面71aの面内において、対向面71aの中心O2を通過し対称軸L1と直交する基準軸L2を設定する。
6か所の溶接部67のうち2か所は、その中心が対称軸L1を通過する。6か所の溶接部67は対向面71aの中心O2に対し回転対称に配置されているため、各溶接部67は、対称軸L1に対し線対称となる。
As shown in FIG. 9B, a symmetry axis L1 is set along the direction in which the heating member 7 extends through the center O2 of the facing surface 71a. Further, a reference axis L2 that passes through the center O2 of the opposing surface 71a and is orthogonal to the symmetry axis L1 is set within the opposing surface 71a.
Two of the six welds 67 have their centers passing through the symmetry axis L1. Since the six welds 67 are arranged rotationally symmetrically with respect to the center O2 of the opposing surface 71a, the welds 67 are line symmetric with respect to the symmetry axis L1.

溶接部67は、対向面71a側の貫通孔73の開口と端部8Aとの界面に形成されている。溶接部67は、レーザ溶接により形成された線溶接である。なお、溶接部67は、対向面71a側の貫通孔73の開口である四辺のうち一部に形成されていても良く、また4辺の全周に亘って形成されていても良い。   The welded portion 67 is formed at the interface between the opening of the through hole 73 on the facing surface 71a side and the end portion 8A. The welded portion 67 is line welding formed by laser welding. In addition, the welding part 67 may be formed in a part among four sides which are opening of the through-hole 73 by the side of the opposing surface 71a, and may be formed over the perimeter of four sides.

図9(a)に示すように、溶接部67は、レーザLZを貫通孔73の内壁を覆う範囲で照射して、貫通孔73の形状に沿って走査することで形成される。レーザLZは、貫通孔73の内壁近傍、並びに対向面71a側の貫通孔73の開口近傍に位置する加熱部材7を加熱する。これにより、鍔部71の内壁近傍には、被加熱部68aが形成され、対向面71a側の貫通孔73の開口近傍に位置する加熱部材7には、被加熱部68bが形成される。これにより端部8Aと対向面71aとが溶接接合され、溶接部67が形成される。
なお、図9(a)において、レーザLZ及び被加熱部68a、68bは、溶接工程を示すために便宜的に図示したものである。
As shown in FIG. 9A, the welded portion 67 is formed by irradiating the laser LZ within a range covering the inner wall of the through hole 73 and scanning along the shape of the through hole 73. The laser LZ heats the heating member 7 located in the vicinity of the inner wall of the through hole 73 and in the vicinity of the opening of the through hole 73 on the facing surface 71a side. Thereby, a heated portion 68a is formed in the vicinity of the inner wall of the flange portion 71, and a heated portion 68b is formed in the heating member 7 located in the vicinity of the opening of the through hole 73 on the facing surface 71a side. As a result, the end portion 8A and the facing surface 71a are welded together to form a welded portion 67.
In FIG. 9A, the laser LZ and the heated parts 68a and 68b are shown for convenience in order to show the welding process.

背面71bは、円柱部72の周面から、鍔部71の周縁までの領域である。
溶接部67は、貫通孔73に沿って形成されているために、対向面71aの周縁溶離内側に位置している。これにより、外力が加わった時に、溶接部67に破損の起点が生じにくくなる。
The back surface 71 b is a region from the peripheral surface of the cylindrical portion 72 to the peripheral edge of the flange portion 71.
Since the welded portion 67 is formed along the through-hole 73, the welded portion 67 is located on the inner periphery of the opposing surface 71a. Thereby, when an external force is applied, a starting point of breakage is hardly generated in the welded portion 67.

端子接続構造3は、仮想円Pの円周長さに対し、仮想円Pと重なる溶接部67の長さの比率が50%以下となっている。したがって、隣り合う溶接部67同士の間に溶接部67の大きさ以上の距離の溶接されていない部分が設けられている。これにより溶接部67に柔軟性を与え、端部8A及び接続端子70の相対的な変位を許容するように、溶接部67が変形することができ、溶接部67に加わる応力を分散できる。   In the terminal connection structure 3, the ratio of the length of the welded portion 67 overlapping the virtual circle P to the circumferential length of the virtual circle P is 50% or less. Therefore, an unwelded portion having a distance larger than the size of the welded portion 67 is provided between the adjacent welded portions 67. Thus, the welded portion 67 can be deformed so as to give flexibility to the welded portion 67 and allow relative displacement between the end portion 8A and the connection terminal 70, and the stress applied to the welded portion 67 can be dispersed.

貫通孔73は、矩形状に限定されるものではなく、例えば円形状や楕円形上など、任意の形状とすることができる。また、鍔部71の周縁から半径方向内側に形成された切り欠きであっても良い。
貫通孔73は、対向面71aの半径方向内側を長手方向とする矩形状又は楕円形状とすることが好ましい。これにより、貫通孔73同士の距離を十分に確保すると共に、貫通孔73の開口の周縁を長くとり、線溶接である溶接部67の全長を大きくすることができる。したがって、溶接部67の柔軟性を保ちつつ、強度の高い端子接続構造3を構成できる。
The through-hole 73 is not limited to a rectangular shape, and may have an arbitrary shape such as a circular shape or an elliptical shape. Moreover, the notch formed in the radial inside from the peripheral edge of the collar part 71 may be sufficient.
The through-hole 73 is preferably rectangular or elliptical with the inner side in the radial direction of the opposing surface 71a as the longitudinal direction. Thereby, while ensuring the distance of the through-holes 73 enough, the periphery of the opening of the through-hole 73 can be taken long, and the full length of the welding part 67 which is wire welding can be enlarged. Therefore, the terminal connection structure 3 having high strength can be configured while maintaining the flexibility of the welded portion 67.

加えて、端子接続構造3は、溶接部67が、貫通孔の対向面側開口と前記端部との界面にレーザ光を直接的に照射することで形成されているために、効率よく溶接工程を行い、溶接に要する作業時間を短縮できる。また、直接的なレーザ照射によって溶接工程を行うために、端子接続構造3を構成する部材、及び周囲に配置された部材に熱の影響を与えにくい。したがって、溶接工程に起因する歪や、接着材6の劣化を抑制できる。
加えて、端子接続構造3は、レーザ溶接であるため、導電性接着材やろう付け等で接着する場合と比較して、接続抵抗が低い。したがって、静電チャック装置100に採用することで、静電チャック部20の温度の精密な制御が可能となる。
In addition, since the terminal connecting structure 3 is formed by directly irradiating the interface between the opening on the opposite surface side of the through hole and the end portion with the laser beam, the terminal connection structure 3 is efficiently welded. The work time required for welding can be shortened. Further, since the welding process is performed by direct laser irradiation, it is difficult to affect the members constituting the terminal connection structure 3 and the members disposed around the terminals. Therefore, distortion caused by the welding process and deterioration of the adhesive 6 can be suppressed.
In addition, since the terminal connection structure 3 is laser welding, the connection resistance is low as compared with a case where the terminal connection structure 3 is bonded by a conductive adhesive or brazing. Therefore, by adopting the electrostatic chuck device 100, the temperature of the electrostatic chuck portion 20 can be precisely controlled.

<<第2実施形態の変形例>>
第2実施形態の端子接続構造3において貫通孔73及び溶接部67は、対向面71aに6か所設けられているが、溶接部は、3か所以上であれば良い。
第2実施形態の変形例1、2として、端子接続構造3A、端子接続構造3Bについて説明する。
<< Modification of Second Embodiment >>
In the terminal connection structure 3 of the second embodiment, six through holes 73 and six welded portions 67 are provided on the facing surface 71a, but the number of welded portions may be three or more.
As modifications 1 and 2 of the second embodiment, a terminal connection structure 3A and a terminal connection structure 3B will be described.

図10、図11は第2実施形態の変形例1、2の端子接続構造3A、3Bをそれぞれ表す平面図である。端子接続構造3Aは、端子接続構造3と比較して、貫通孔73A及び溶接部67Aが3か所設けられた接続端子74を有している点が異なる。端子接続構造3Bは、端子接続構造3と比較して、貫通孔73B及び溶接部67Bが4か所設けられた接続端子75を有している点が異なる。
第2実施形態の変形例1、2の端子接続構造3A、3Bは、第1実施形態の変形例1〜3として説明した端子接続構造1A、1B、1C(図6〜図8参照)と同様に、特定の溶接部に電流が集中することがなく、電流の集中による局所加熱を抑制する。また、外力により溶接部67A、67Bを剥離させようとする応力をバランスよく分散させ溶接部67A、67Bの破損を抑制できる。
FIGS. 10 and 11 are plan views showing the terminal connection structures 3A and 3B of Modifications 1 and 2 of the second embodiment, respectively. The terminal connection structure 3A is different from the terminal connection structure 3 in that the terminal connection structure 3A includes a connection terminal 74 provided with three through holes 73A and three welding portions 67A. The terminal connection structure 3B is different from the terminal connection structure 3 in that the terminal connection structure 3B includes connection terminals 75 provided with four through holes 73B and four welding portions 67B.
The terminal connection structures 3A and 3B of Modifications 1 and 2 of the second embodiment are the same as the terminal connection structures 1A, 1B and 1C (see FIGS. 6 to 8) described as Modifications 1 to 3 of the first embodiment. In addition, current does not concentrate on a specific weld, and local heating due to current concentration is suppressed. Moreover, the stress which peels welding part 67A, 67B with external force can be disperse | distributed with sufficient balance, and damage to welding part 67A, 67B can be suppressed.

以上に、本発明の様々な実施形態を説明したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。   Although various embodiments of the present invention have been described above, each configuration in each embodiment and combinations thereof are examples, and addition, omission, replacement, and configuration of configurations are within the scope not departing from the spirit of the present invention. And other changes are possible. Further, the present invention is not limited by the embodiment.

1、1A、1B、1C、2、3、3A、3B…端子接続構造、5…加熱装置、6…接着材、7…加熱部材(配線、ヒータパターン)、7a…内ヒータ、7b…外ヒータ、8A、8B…端部、9、10…延出端、20…静電チャック部(セラミック板状体)、23…静電吸着用内部電極、32…給電端子、33…接続線、40、70、74、75…接続端子、41、71…鍔部、41a、71a…対向面、41b、71b…背面、42、72…円柱部、42a…端面、50…冷却ベース部、51…貫通孔、61、63、64、65、66、67、67A、67B…溶接部、62…スポット、62a、68a、68b…被加熱部、73、73A、73B…貫通孔、80…樹脂層、100…静電チャック装置、B…支点、C…中点、EB…電子ビーム、F…外力、L1、L3…対称軸、L2、L4…基準軸、LZ…レーザ、O1、O2…中心、P…仮想円、W…板状試料 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1B, 1C, 2, 3, 3A, 3B ... Terminal connection structure, 5 ... Heating device, 6 ... Adhesive material, 7 ... Heating member (wiring, heater pattern), 7a ... Inner heater, 7b ... Outer heater , 8A, 8B ... end, 9, 10 ... extended end, 20 ... electrostatic chuck (ceramic plate), 23 ... internal electrode for electrostatic adsorption, 32 ... feeding terminal, 33 ... connecting wire, 40, 70, 74, 75 ... connection terminal, 41, 71 ... collar, 41a, 71a ... opposing surface, 41b, 71b ... back surface, 42, 72 ... cylindrical part, 42a ... end face, 50 ... cooling base part, 51 ... through hole , 61, 63, 64, 65, 66, 67, 67A, 67B ... welded part, 62 ... spot, 62a, 68a, 68b ... heated part, 73, 73A, 73B ... through hole, 80 ... resin layer, 100 ... Electrostatic chuck device, B ... fulcrum, C ... mid point, EB ... electronic bee , F ... external force, L1, L3 ... symmetry axis, L2, L4 ... reference axis, LZ ... laser, O1, O2 ... center, P ... virtual circle, W ... plate sample

Claims (8)

帯状の配線と、
前記配線の端部に配置された接続端子と、を備え、
前記接続端子は、前記端部に対向する対向面が円形状であり前記端部に3か所以上の溶接部により溶接されており、
前記溶接部は、前記対向面の中心を通過し前記配線の延びる方向に沿った対称軸に対して線対称に配置され、且つ前記対向面の中心を通過し前記対称軸と直交する基準軸に対して、前記配線の延びる側に2か所以上配置され反対側に1か所以上配置されている端子接続構造。
Strip-shaped wiring,
A connection terminal disposed at an end of the wiring,
The connection terminal has a circular opposing surface facing the end, and is welded to the end by three or more welds.
The welded portion is disposed in line symmetry with respect to an axis of symmetry that passes through the center of the opposing surface and extends in the direction of the wiring, and passes through the center of the opposing surface and is perpendicular to the axis of symmetry. On the other hand, a terminal connection structure in which two or more locations are arranged on the side where the wiring extends and one or more locations are arranged on the opposite side.
前記溶接部が、前記対向面の周縁より内側に位置する請求項1に記載の端子接続構造。   The terminal connection structure according to claim 1, wherein the welded portion is located on an inner side than a peripheral edge of the facing surface. 前記溶接部が、前記対向面の中心に対して回転対称に配置されている請求項1又は2に記載の端子接続構造。   The terminal connection structure according to claim 1, wherein the welded portion is disposed rotationally symmetrical with respect to the center of the facing surface. 前記溶接部が、前記対向面と同心の仮想円上に配列され、
前記仮想円の円周長さに対し、前記溶接部の比率が50%以下である請求項1〜3の何れか一項に記載の端子接続構造。
The welds are arranged on a virtual circle concentric with the facing surface;
The terminal connection structure according to claim 1, wherein a ratio of the welded portion is 50% or less with respect to a circumferential length of the virtual circle.
前記溶接部が、電子ビーム溶接により形成されている請求項1〜4の何れか一項に記載の端子接続構造。   The terminal connection structure according to claim 1, wherein the weld is formed by electron beam welding. 前記接続端子には、前記対向面に達する複数の貫通孔が設けられ、
前記溶接部が、前記貫通孔の対向面側開口と前記端部との界面の一部もしくは全周に亘りレーザ溶接により形成されている請求項1〜4の何れか一項に記載の端子接続構造。
The connection terminal is provided with a plurality of through holes reaching the facing surface,
The terminal connection as described in any one of Claims 1-4 in which the said welding part is formed by laser welding over a part of interface or the perimeter of the opposing surface side opening of the said through-hole, and the said edge part. Construction.
セラミックス焼結体からなるセラミック板状体と、
前記セラミック板状体に接着固定された前記配線としてのヒータパターンと、
前記ヒータパターンの端部に設けられた請求項1〜6の何れか一項に記載の端子接続構造と、を有する加熱装置。
A ceramic plate-like body made of a ceramic sintered body;
A heater pattern as the wiring adhered and fixed to the ceramic plate,
A terminal connecting structure according to any one of claims 1 to 6, provided at an end of the heater pattern.
請求項7に記載の加熱装置を有する静電チャック装置。   An electrostatic chuck device comprising the heating device according to claim 7.
JP2014188258A 2014-09-16 2014-09-16 Terminal connection structure, heating device, and electrostatic chuck device Active JP6287717B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014188258A JP6287717B2 (en) 2014-09-16 2014-09-16 Terminal connection structure, heating device, and electrostatic chuck device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014188258A JP6287717B2 (en) 2014-09-16 2014-09-16 Terminal connection structure, heating device, and electrostatic chuck device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016062999A true JP2016062999A (en) 2016-04-25
JP6287717B2 JP6287717B2 (en) 2018-03-07

Family

ID=55798215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014188258A Active JP6287717B2 (en) 2014-09-16 2014-09-16 Terminal connection structure, heating device, and electrostatic chuck device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6287717B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018159687A1 (en) * 2017-03-02 2018-09-07 日本碍子株式会社 Wafer heating device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004311447A (en) * 2004-05-10 2004-11-04 Ibiden Co Ltd Ceramic heater
JP2006236896A (en) * 2005-02-28 2006-09-07 Fenwall Controls Of Japan Ltd Connection terminal and electric heater equipped with it
JP2007265962A (en) * 2006-02-28 2007-10-11 Hitachi Ltd Method of laser welding, manufacturing method of control unit, and vehicular control unit
JP2012049185A (en) * 2010-08-24 2012-03-08 Taiheiyo Cement Corp Ceramic member and method for producing the same
JP2013009001A (en) * 2012-09-12 2013-01-10 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Electrostatic chuck device
JP2014011073A (en) * 2012-06-29 2014-01-20 Toyota Motor Corp Battery, manufacturing method of the battery and mask member for manufacturing the battery

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004311447A (en) * 2004-05-10 2004-11-04 Ibiden Co Ltd Ceramic heater
JP2006236896A (en) * 2005-02-28 2006-09-07 Fenwall Controls Of Japan Ltd Connection terminal and electric heater equipped with it
JP2007265962A (en) * 2006-02-28 2007-10-11 Hitachi Ltd Method of laser welding, manufacturing method of control unit, and vehicular control unit
JP2012049185A (en) * 2010-08-24 2012-03-08 Taiheiyo Cement Corp Ceramic member and method for producing the same
JP2014011073A (en) * 2012-06-29 2014-01-20 Toyota Motor Corp Battery, manufacturing method of the battery and mask member for manufacturing the battery
JP2013009001A (en) * 2012-09-12 2013-01-10 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Electrostatic chuck device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018159687A1 (en) * 2017-03-02 2018-09-07 日本碍子株式会社 Wafer heating device
KR20190112789A (en) * 2017-03-02 2019-10-07 엔지케이 인슐레이터 엘티디 Wafer heating device
CN110352626A (en) * 2017-03-02 2019-10-18 日本碍子株式会社 Wafer heating device
JPWO2018159687A1 (en) * 2017-03-02 2020-01-23 日本碍子株式会社 Wafer heating device
KR102276102B1 (en) * 2017-03-02 2021-07-13 엔지케이 인슐레이터 엘티디 Wafer heating device
JP7016347B2 (en) 2017-03-02 2022-02-04 日本碍子株式会社 Wafer heating device
US11515180B2 (en) 2017-03-02 2022-11-29 Ngk Insulators, Ltd. Wafer-heating device

Also Published As

Publication number Publication date
JP6287717B2 (en) 2018-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6428456B2 (en) Electrostatic chuck device
JP6172301B2 (en) Electrostatic chuck device
US20180261486A1 (en) Electrostatic chuck and wafer processing apparatus
TWI644393B (en) Electrostatic chuck
JP6686879B2 (en) Electrostatic chuck device
JP2016192566A (en) Electrostatic chuck
TWI788497B (en) Electrostatic chuck device
US11664261B2 (en) Electrostatic chuck device
US11201076B2 (en) Electrostatic chuck device
JP2016189425A (en) Ceramic heater and control method therefor, electrostatic chuck and control method therefor
JP6278277B2 (en) Electrostatic chuck device
JP6392961B2 (en) Electrostatic chuck
JP6317183B2 (en) Parts for semiconductor manufacturing equipment
JP6287717B2 (en) Terminal connection structure, heating device, and electrostatic chuck device
JP6319003B2 (en) Terminal connection structure, heating device, and electrostatic chuck device
JP6558184B2 (en) Electrostatic chuck device
US20240071800A1 (en) Substrate fixing device
JP6586259B1 (en) Wafer support
WO2020171179A1 (en) Sample holder
JP2022094466A (en) Electrostatic chuck device
JP2021093428A (en) Sample holder
JP2017028049A (en) Electrostatic chuck device and manufacturing method of electrostatic chuck device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170214

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20171221

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180122

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6287717

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150