JP2016063000A - 端子接続構造、加熱装置、並びに静電チャック装置 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性の高い端子接続構造、加熱装置、並びに静電チャック装置。【解決手段】帯状の配線と、配線の端部に配置され端部に対向する対向面が設けられた接続端子と、を備え、接続端子には、対向面に達する複数の貫通孔が設けられ、貫通孔の対向面側開口と端部との界面にレーザ溶接による溶接部が形成されている端子接続構造。対向面が円形状であり、貫通孔が、対向面と同心の仮想円上に配列され、対向面の半径方向に延びる長孔であっても良い。【選択図】図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。

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。

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。

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。

特開２００８−３００４９１号公報

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。

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前記端部に対向する対向面が設けられた接続端子と、を備え、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、前記貫通孔の対向面側開口と前記端部との界面にレーザ溶接による溶接部が形成されている。

この構成によれば、貫通孔の対向面側開口に溶接部が形成される。したがって、溶接部は、対向面の周縁に形成されない。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。
また、溶接部は、接続端子に貫通孔を設け、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。したがって、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。

また、上記の端子接続構造は、前記対向面が円形状であり、前記貫通孔が、前記対向面と同心の仮想円上に配列され、前記対向面の半径方向に延びる長孔であっても良い。

この構成によれば、貫通孔が仮想円上に配列されていることで、対向面の中心から等距離に各貫通孔を配置できる。したがって、貫通孔の対向面側開口に形成された溶接部を対向面の中心から等距離に配置できる。これにより、任意の方向から加わる力を各溶接部にバランスよく分散し、溶接部の剥離を抑制できる。
また、貫通孔を長孔とすることで、貫通孔の開口の周長を長くすることができ、これに伴い線状の溶接部を長く確保し、溶接部の強度を高めることできる。さらに、貫通孔が対向面の半径方向に延びる長孔であることで、隣り合う溶接部同士の距離を十分に確保することができるため、各溶接部の柔軟性を保ち、破損が生じにくい端子接続構造を構成できる。

また、上記の端子接続構造は、前記貫通孔が、前記対向面の中心に対し回転対称に複数設けられ、それぞれの前記貫通孔の内周の一部もしくは全周に前記溶接部が形成されていても良い。

この構成によれば、対向面の中心に対して貫通孔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。

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。

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。

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。

第１実施形態の第１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。 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。 第１実施形態の端子接続構造を示す斜視図である。 第１実施形態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。 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。 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。

以下に静電チャック装置の実施形態について、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。

＜＜第１実施形態＞＞
図１は、第１実施形態の端子接続構造３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。

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。

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７０が内挿されている。接続端子７０は、加熱部材７に溶接により接合され端子接続構造３を構成している。
また、静電チャック部２０と加熱部材７と端子接続構造３とは、加熱装置５を構成している。

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。

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_２Ｏ_３−ＳｉＣ）複合焼結体、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）焼結体、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）焼結体、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）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。

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。

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_２Ｏ_３−Ｔａ_４Ｃ_５）導電性複合焼結体、酸化アルミニウム−タングステン（Ａｌ_２Ｏ_３−Ｗ）導電性複合焼結体、酸化アルミニウム−炭化ケイ素（Ａｌ_２Ｏ_３−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_２Ｏ_３−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。

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。

＜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。

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８には、加熱部材７に給電するための接続端子７０が溶接固定される。樹脂層８０を形成する工程では、端部８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。

＜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。

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７０、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。

＜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。

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及び外ヒータ７ｂの端部８には接続端子７０が接続される。接続端子７０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。

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。

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。

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。

＜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７０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及び外ヒータ７ｂの端部８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７０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。

＜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。

＜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。

＜接続線＞
接続線３３は、接続端子７０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７０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７０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７０、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７０に伝わることを防ぎ、接続端子７０及びその接続部に破損が生じることを防止できる。

＜接続端子＞
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。
接続端子７０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。

円柱部７２の端面７２ａには、接続線３３が接続される。接続端子７０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７０の円柱部７２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。

接続端子７０と加熱部材７の端部８（図２参照）との接続は、溶接によって行われ、端子接続構造３を形成する。端子接続構造３について、以下に説明を行う。

＜＜端子接続構造＞＞
端子接続構造３は、加熱部材７の端部８と接続端子７０とが溶接により接続されて構成される。
図３、図４に、端子接続構造３を示す。図３は端子接続構造３の斜視図であり、図４（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４（ｂ）は端子接続構造３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。

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８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８と接続端子７０の対向面７１ａとの界面に６か所の溶接部６７を有している。

端部８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８側に延長した直線上に、円形に形成された端部８の中心Ｏ１が配置されている。

接続端子７０の鍔部７１は、加熱部材７の端部８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。
接続端子７０は、対向面７１ａが端部８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が端部８の中心Ｏ１と一致するように配置される。

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４（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。

図４（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。
接続端子７０から加熱部材７に流れる電流は、各溶接部６７から加熱部材７の延びる方向に向かって流れる。
溶接部６７の電位勾配（電場）は、端部８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６７のうち、延出端９からの距離が近い溶接部６７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６７のうち、３か所は、対向面７１ａ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６７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６７の総面積の半分を確保することで、特定の溶接部６７に電流が集中することを防ぐことができる。

溶接部６７は、対向面７１ａ側の貫通孔７３の開口と端部８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。

図４（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８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４（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。

図４（ａ）に示すように、接続端子７０の円柱部７２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７１ａ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７０を傾かせ、対向面７１ａを端部８から引き剥がそうとする回転モーメントが生じる。
端子接続構造３は、６か所の溶接部６７が対向面７１ａの中心Ｏ２に対し回転対称とされていることで、溶接部６７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７１ａを端部８から引き剥がそうとする力に対抗して、溶接部６７の破損を抑制することができる。

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おり、対向面７１ａの周縁に形成されない。したがって、対向面７１ａの周縁を支点Ｂとして接続端子７０を傾かせようとする外力Ｆが生じた場合に、溶接部６７に破損の起点が生じにくくなる。

端子接続構造３は、貫通孔７３が仮想円Ｐ上に配列されていることで、対向面７１ａの中心から等距離に各貫通孔７３を配置できる。したがって、貫通孔７３の対向面７１ａ側開口に形成された溶接部６７を対向面７１ａの中心から等距離に配置できる。これにより、任意の方向から加わる力を各溶接部６７にバランスよく分散し、溶接部６７の剥離を抑制できる。

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長孔（例えば、長方形形状又は楕円形状等）とすることが好ましい。貫通孔７３を長孔とすることで、貫通孔７３の開口の周長を長くすることができ、これに伴い線状の溶接部６７を長くとって溶接部６７の強度を高めることできる。

さらに、貫通孔７３が対向面７１ａの半径方向に延びる長孔であることで、隣り合う溶接部６７同士の距離を十分に確保することができる。端子接続構造３の端部８及び接続端子７０は、それぞれ固定される部材や、端部８及び接続端子７０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６７同士の距離を十分に確保することで、溶接部６７は柔軟性を得ることができる。したがって、端部８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。

加えて、端子接続構造３は、溶接部６７が、貫通孔７３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。

＜＜第１実施形態の変形例＞＞
第１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、６か所設けられているがこれに限るものではない。第１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。

図５、図６は第１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１７３及び溶接部１６７が３か所設けられた接続端子１７０を有している点が異なる。端子接続構造３Ｂは、貫通孔２７３及び溶接部２６７が４か所設けられた接続端子２７０を有している点が異なる。
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。

図５を基に端子接続構造３Ａについて説明する。
端子接続構造３Ａは、加熱部材７の端部８と接続端子１７０とが溶接により接続されて構成される。接続端子１７０は、第１実施形態の接続端子７０と同様に、円形の鍔部１７１と、円柱部１７２とを有している。また、鍔部１７１は、加熱部材７に接合される対向面１７１ａと、その反対側の背面１７１ｂと、を有している。
接続端子１７０の鍔部１７１には、対向面１７１ａに達する３つの貫通孔１７３が設けられている。

鍔部１７１の対向面１７１ａと加熱部材７の端部８との界面には、溶接部１６７が形成されている。
溶接部１６７は、対向面１７１ａ側の貫通孔１７３の開口と端部８との界面に形成されている。溶接部１６７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１６７は、対向面１７１ａ側の貫通孔１７３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。

３つの貫通孔１７３は、対向面１７１ａの中心Ｏ２に対し回転対称（３回対称）に設けられ、これにより、溶接部１６７も対向面１７１ａの中心Ｏ２に対し回転対称に設けられる。これにより、接続端子１７０を傾けさせ、対向面１７１ａを端部８から引き剥がすような外力が加わった場合に、各溶接部１６７に力が分散し、溶接部１６７の損傷を抑制できる。

また、図５に示すように、変形例１の端子接続構造３Ａは、３か所の溶接部１６７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１６７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８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１６７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１６７が配置されている。各溶接部１６７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１６７の電流値は、略同じとなり、各溶接部１６７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１６７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。

図６を基に端子接続構造３Ｂについて説明する。
端子接続構造３Ｂは、加熱部材７の端部８と接続端子２７０とが溶接により接続されて構成される。接続端子２７０は、第１実施形態の接続端子７０と同様に、円形の鍔部２７１と、円柱部２７２とを有している。また、鍔部２７１は、加熱部材７に接合される対向面２７１ａと、その反対側の背面２７１ｂと、を有している。
接続端子２７０の鍔部２７１には、対向面２７１ａに達する４つの貫通孔２７３が設けられている。

鍔部２７１の対向面２７１ａと加熱部材７の端部８との界面には、溶接部２６７が形成されている。
溶接部２６７は、対向面２７１ａ側の貫通孔２７３の開口と端部８との界面に形成されている。溶接部２６７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２６７は、対向面２７１ａ側の貫通孔２７３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。

４つの貫通孔２７３は、対向面２７１ａの中心Ｏ２に対し回転対称（３回対称）に設けられ、これにより、溶接部２６７も対向面２７１ａの中心Ｏ２に対し回転対称に設けられる。これにより、接続端子２７０を傾けさせ、対向面２７１ａを端部８から引き剥がすような外力が加わった場合に、各溶接部２６７に力が分散し、溶接部２６７の損傷を抑制できる。

また、図６に示すように、４か所の溶接部２６７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２６７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２６７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。

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。

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）、８…端部、９…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、２４…内部電極端子、３２…給電端子、３３…接続線、５０…冷却ベース部、５１…貫通孔、６７、１６７、２６７…溶接部、６８ａ、６８ｂ…被加熱部、７０、１７０、２７０…接続端子、７１、１７１、２７１…鍔部、７１ａ、１７１ａ、２７１ａ…対向面、７１ｂ、１７１ｂ、２７１ｂ…背面、７２、１７２、２７２…円柱部、７２ａ…端面、７３、１７３、２７３…貫通孔、８０…樹脂層、１００…静電チャック装置、Ｂ…支点、Ｃ…中点、Ｆ…外力、Ｌ１…対称軸、Ｌ２…基準軸、ＬＺ…レーザ、Ｏ１、Ｏ２…中心、Ｐ…仮想円、Ｗ…板状試料

Claims (5)

1. 帯状の配線と、
   前記配線の端部に配置され前記端部に対向する対向面が設けられた接続端子と、を備え、
   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、
   前記貫通孔の対向面側開口と前記端部との界面にレーザ溶接による溶接部が形成されている端子接続構造。
2. 前記対向面が円形状であり、
   前記貫通孔が、前記対向面と同心の仮想円上に配列され、前記対向面の半径方向に延びる長孔である請求項１に記載の端子接続構造。
3. 前記貫通孔が、前記対向面の中心に対し回転対称に複数設けられ、それぞれの前記貫通孔の内周の一部もしくは全周に前記溶接部が形成されている請求項１又は２に記載の端子接続構造。
4. 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１〜３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。
5. 請求項４に記載の加熱装置を有する静電チャック装置。

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