JP2016076646A - 静電チャック - Google Patents

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Abstract

【課題】構造の簡素化によって本体基板上の特異点の数及び面積を低減でき、工数低減等による製造の容易化、製造効率の向上が可能な静電チャックを提供すること。【解決手段】静電チャックは、基板表面及び基板裏面を有し、セラミックからなる本体基板１１と、本体基板１１に設けられた吸着用電極と、ベース表面及びベース裏面を有し、ベース表面を本体基板１１の基板裏面側に向けて配置された金属ベース１２と、金属ベース１２のベース表面とベース裏面とを貫通して形成された内部貫通穴５１と、を備えている。本体基板１１には、それぞれにヒータ電極が配置された複数の加熱領域が設けられている。内部貫通穴５１内には、各加熱領域のヒータ電極に電気的に接続された複数のヒータ電極端子５３が配置されている。内部貫通穴５１内に配置された複数のヒータ電極端子５３は、内部貫通穴５１内に配置された接続部材６に電気的に接続されている。【選択図】図５

Description

本発明は、静電チャックに関する。
従来、半導体製造装置では、ドライエッチング（例えばプラズマエッチング）等の加工処理が半導体ウェハ（例えばシリコンウェハ）に対して行われている。この加工精度を高めるために、半導体製造装置内に半導体ウェハを確実に支持する支持手段が必要である。この支持手段として、静電引力によって半導体ウェハを支持する静電チャックが知られている。
半導体ウェハの温度にばらつきが生じると、加工精度が低下する。加工精度を高めるために、静電チャックに支持された半導体ウェハの温度を均一にする必要がある。例えば、特許文献１には、半導体ウェハが支持されるセラミック基板（本体基板）の内部にヒータ電極を備えた静電チャックが開示されている。そのヒータ電極によって、半導体ウェハは加熱される。
特開２００７−３１７７７２号公報
しかしながら、前記特許文献１の静電チャックは、半導体ウェハの温度分布を均一にするために、複数の領域に区分された本体基板と、各領域に配置されたヒータ電極を有する構成であり、かつ、各領域のヒータ電極はそれぞれ独立して温度制御される構成である。そのため、ヒータ電極の数が増えると、ヒータ電極に給電するためのヒータ電極端子の数も増える。そして、ヒータ電極端子の数が増えると、ヒータ電極端子を収容する内部空間（端子穴）をそのヒータ電極端子の数だけ静電チャック内部に設ける必要がある。これにより、静電チャックの構造が複雑となる。
また、例えば、放熱用の金属ベースに多数の端子穴が形成されることにより、端子穴の形成される部分は本体基板との接触が十分に得られない。よって、端子穴の形成される部分では金属ベースへの放熱性が低下し、局所的に温度が高くなる熱の特異点（以下「特異点」ともいう）が本体基板上に多数発生する。これにより、半導体ウェハの温度分布の均一化が困難となる。また、金属ベースに多数の端子穴が形成されることにより、本体基板と金属ベースとの間の接着性の低下、さらには位置合わせが煩雑となる等の接着作業性の低下を招く。
また、ヒータ電極端子の数及び端子穴の数が増えることにより、例えば、金属ベース内部に形成される冷却用水路の位置の自由度といった、静電チャック内部の構成の設計自由度の低下を招く。また、多数のヒータ電極端子を外部電源に接続するための接続工数や、多数の端子穴を形成する穴加工工数等、静電チャックの製造過程における工数が増加し、製造効率の低下を招く。
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、構造の簡素化によって本体基板上の特異点の数及び面積を低減でき、工数低減等による製造の容易化、製造効率の向上が可能な静電チャックを提供しようとするものである。
本発明は、基板表面及び基板裏面を有し、セラミックからなる本体基板と、該本体基板に設けられた吸着用電極と、ベース表面及びベース裏面を有し、前記ベース表面を前記本体基板の前記基板裏面側に向けて配置された金属ベースと、該金属ベースの前記ベース表面と前記ベース裏面との間を貫通して形成された内部貫通穴と、を備え、前記本体基板には、それぞれにヒータ電極が配置された複数の加熱領域が設けられ、前記内部貫通穴内には、前記各加熱領域の前記ヒータ電極に電気的に接続された複数のヒータ電極端子が配置され、前記内部貫通穴内に配置された前記複数のヒータ電極端子は、前記内部貫通穴内に配置された接続部材に電気的に接続されていることを特徴とする静電チャックである。
前記静電チャックでは、内部貫通穴内に、本体基板の各加熱領域のヒータ電極に電気的に接続された複数のヒータ電極端子を集約して配置している。そして、内部貫通穴内に集約して配置された複数のヒータ電極端子は、内部貫通穴内に配置された接続部材に電気的に接続されている。
そのため、従来のように、静電チャック内部にヒータ電極端子の数だけ端子穴（本発明の内部貫通穴）を設ける必要がなくなる。これにより、静電チャックの構造を簡素化でき、本体基板上の特異点の数及び面積を低減できる。よって、本体基板に設けた吸着用電極によって吸着される半導体ウェハ等の被吸着物の温度分布をより均一化させることができる。
また、従来のように、静電チャック内部に多数の端子穴を設ける必要がなくなるため、静電チャック内部の構成の設計自由度を高めることができる。また、本体基板と金属ベースとを例えば接着層等を介して接着する場合には、両者の間の接着性を向上させることができ、さらには位置合わせ等の接着作業性も向上させることができる。また、従来に比べて、製造過程における工数（例えば穴加工工数）を低減でき、製造の容易化、製造効率の向上を図ることができる。
また、内部貫通穴内において、複数のヒータ電極端子を１つの接続部材に接続するため、ヒータ電極端子と外部部材との電気的な接続作業を効率良く行うことができる。これにより、製造の容易化、製造効率の向上を図ることができる。例えば、複数のヒータ電極端子を１つの接続部材にまとめて一括で接続できるようにすれば、接続工数を低減でき、製造効率をより高めることができる。
このように、本発明によれば、構造の簡素化によって本体基板上の特異点の数及び面積を低減でき、工数低減等による製造の容易化、製造効率の向上が可能な静電チャックを提供することができる。
前記静電チャックにおいて、前記本体基板の前記基板表面側から前記基板裏面側を見た場合に、前記内部貫通穴は、前記本体基板のいずれかの前記加熱領域内に配置されていてもよい。この場合には、特異点の発生原因になる内部貫通穴の位置を特定の加熱領域に対応する位置とすることができる。これにより、その特定の加熱領域のヒータ電極を制御して温度調整することにより、被吸着物の温度分布の調整及び均一化をより簡単に行うことができる。
また、前記静電チャックは、前記金属ベースの前記ベース表面と前記ベース裏面との間を貫通して形成され、前記吸着用電極に電気的に接続された吸着用電極端子を配置する貫通端子穴をさらに備え、前記本体基板の前記基板表面側から前記基板裏面側を見た場合に、前記貫通端子穴は、前記内部貫通穴と同じ前記加熱領域内に配置されていてもよい。この場合には、特異点の発生原因になる内部貫通穴及び貫通端子穴の位置を特定の同じ加熱領域に対応する位置とすることができる。これにより、その特定の加熱領域のヒータ電極を制御して温度調整することにより、被吸着物の温度分布の調整及び均一化をより簡単に行うことができる。
また、前記ヒータ電極端子には、凸状の雄型接続部が設けられ、前記接続部材には、前記ヒータ電極端子の前記雄型接続部に接続される凹状の雌型接続部が複数設けられていてもよい。この場合には、内部貫通穴内において、複数のヒータ電極端子を１つの接続部材に接続する作業が容易となる。また、ヒータ電極端子と接続部材との電気的な接続における信頼性を高めることができる。
前記本体基板は、該本体基板に設けた吸着用電極に対して電圧を印加した際に生じる静電引力を用いて、被吸着物を吸着できるよう構成されている。被吸着物としては、半導体ウェハやガラス基板等が挙げられる。
前記本体基板は、例えば、積層した複数のセラミック層により構成することができる。このような構成にすると、本体基板の内部に各種の構造（例えばヒータ電極等）を容易に形成することができる。
前記本体基板を構成するセラミック材料としては、例えば、アルミナ、イットリア（酸化イットリウム）、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、炭化珪素、窒化珪素等の高温焼成セラミックを主成分とする焼結体を用いることができる。
前記本体基板を構成するセラミック材料としては、用途に応じて、ホウケイ酸系ガラスやホウケイ酸鉛系ガラスにアルミナ等の無機セラミックフィラーを添加したガラスセラミック等の低温焼成セラミックを主成分とする焼結体を用いてもよい。また、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ストロンチウム等の誘電体セラミックを主成分とする焼結体を用いてもよい。
なお、半導体製造におけるドライエッチング等の各処理では、プラズマを用いた技術が種々採用される。プラズマを用いた処理では、ハロゲンガス等の腐食性ガスが多用される。このため、プラズマや腐食性ガスに晒される静電チャックには、高い耐食性が要求される。したがって、本体基板は、プラズマや腐食性ガスに対する耐食性があるセラミック材料、例えば、アルミナ、イットリア等を主成分とするセラミック材料からなることが好ましい。
前記吸着用電極及び前記ヒータ電極を構成する導体の材料としては、特に限定されないが、同時焼成法によってこれらの導体及びセラミック部分（本体基板）を形成する場合、導体中の金属粉末は、本体基板の焼成温度よりも高融点である必要がある。例えば、本体基板がいわゆる高温焼成セラミック（例えばアルミナ等）からなる場合には、導体中の金属粉末として、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）、これらの合金等を用いることができる。
また、本体基板がいわゆる低温焼成セラミック（例えばガラスセラミック等）からなる場合には、導体中の金属粉末として、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、これらの合金等を用いることができる。また、本体基板が高誘電率セラミック（例えばチタン酸バリウム等）からなる場合には、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、これらの合金等を用いることができる。
前記吸着用電極及び前記ヒータ電極は、金属粉末を含む導体ペーストを用い、その導体ペーストを従来周知の手法、例えばスクリーン印刷等の方法により塗布した後、焼成して形成することができる。
前記金属ベースを構成する金属材料としては、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）等を用いることができる。
前記本体基板と前記金属ベースとは、例えば、両者の間に接着層等を介して接合（接着）される。接着層を構成する材料としては、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の樹脂材料、インジウム等の金属材料等を用いることができる。
実施形態１の静電チャックの構造を示す断面説明図である。 （Ａ）は吸着用電極を示す平面図であり、（Ｂ）は吸着用電極に接続されるビアを示す平面図である。 （Ａ）はヒータ電極を示す平面図であり、（Ｂ）はヒータ電極に接続されるビアを示す平面図であり、（Ｃ）はドライバに接続されるビアを示す平面図である。 （Ａ）はヒータ電極端子及び接続部材の構造を示す説明図であり、（Ｂ）はヒータ電極端子と接続部材とが電気的に接続された状態を示す説明図である。 貫通端子穴及び内部貫通穴の位置を示す説明図である。 （Ａ）は実施形態２の静電チャックにおいてヒータ電極端子及び接続部材の構造を示す説明図であり、（Ｂ）はヒータ電極端子と接続部材とが電気的に接続された状態を示す説明図である。
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（実施形態１）
図１〜図５に示すように、本実施形態の静電チャック１は、基板表面１１１及び基板裏面１１２を有し、セラミックからなる本体基板１１と、本体基板１１に設けられた吸着用電極２１と、ベース表面１２１及びベース裏面１２２を有し、ベース表面１２１を本体基板１１の基板裏面１１２側に向けて配置された金属ベース１２と、金属ベース１２のベース表面１２１とベース裏面１２２との間を貫通して形成された内部貫通穴５１と、を備えている。
本体基板１１には、それぞれにヒータ電極４１（４１ａ、４１ｂ）が配置された複数の加熱領域１１３（１１３ａ、１１３ｂ）が設けられている。内部貫通穴５１内には、各加熱領域１１３（１１３ａ、１１３ｂ）のヒータ電極４１（４１ａ、４１ｂ）に電気的に接続された複数のヒータ電極端子５３が配置されている。内部貫通穴５１内に配置された複数のヒータ電極端子５３は、内部貫通穴５１内に配置された接続部材６に電気的に接続されている。以下、この静電チャック１について詳細に説明する。
図１に示すように、静電チャック１は、被吸着物である半導体ウェハ８を吸着保持する装置である。静電チャック１は、本体基板１１、金属ベース１２、接着層１３等を備えている。本体基板１１と金属ベース１２とは、両者の間に配置された接着層１３を介して接合されている。
本実施形態では、本体基板１１側を上側、金属ベース１２側を下側とする。上下方向とは、本体基板１１と金属ベース１２との積層方向であり、本体基板１１及び金属ベース１２の厚み方向である。上下方向（厚み方向）に直交する方向とは、静電チャック１が平面的に広がる方向（平面方向、面方向）である。
同図に示すように、本体基板１１は、半導体ウェハ８を吸着保持する部材である。本体基板１１は、基板表面１１１及び基板裏面１１２を有し、直径３００ｍｍ、厚み３ｍｍの円板状に形成されている。本体基板１１の基板表面１１１は、半導体ウェハ８を吸着する吸着面である。本体基板１１は、複数のセラミック層（図示略）を積層して構成されている。各セラミック層は、アルミナを主成分とするアルミナ質焼結体からなる。
本体基板１１の内部には、吸着用電極２１及びヒータ電極（発熱体）４１が配置されている。吸着用電極２１は、本体基板１１の内部において、略同一平面上に配置されている。吸着用電極２１は、直流高電圧を印加することにより静電引力を発生する。この静電引力により、半導体ウェハ８を本体基板１１の基板表面（吸着面）１１１に吸着して保持する。吸着用電極２１は、タングステンからなる。
ヒータ電極４１は、本体基板１１の内部において、吸着用電極２１よりも下方側（金属ベース１２側）に配置されている。ヒータ電極４１は、本体基板１１の内部において、略同一平面上に配置されている。ヒータ電極４１は、タングステンからなる。吸着用電極２１及びヒータ電極４１を構成する材料としては、前述のタングステンの他、モリブデン、これらの合金等を用いることができる。
同図に示すように、金属ベース１２は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる金属製の冷却用部材（クーリングプレート）である。金属ベース１２は、ベース表面１２１及びベース裏面１２２を有し、直径３４０ｍｍ、厚み３２ｍｍの円板状に形成されている。金属ベース１２は、本体基板１１の下方側に配置されている。金属ベース１２の内部には、冷却媒体（例えば、フッ素化液、純水等）を流通させる冷媒流路１２３が設けられている。
同図に示すように、接着層１３は、本体基板１１と金属ベース１２との間に配置されている。接着層１３は、シリコーン樹脂からなる接着剤により構成されている。本体基板１１と金属ベース１２とは、接着層１３を介して接合されている。
図２（Ａ）に示すように、吸着用電極２１は、前述のとおり、本体基板１１の内部において、略同一平面上に配置されている。吸着用電極２１は、平面視で円形状に形成されている。
図２（Ｂ）に示すように、吸着用電極２１の下方側（金属ベース１２側）には、ビア２２が配置されている。ビア２２は、本体基板１１の中心軸に沿って上下方向に形成されている。ビア２２は、吸着用電極２１に接続されている。
図１に示すように、静電チャック１の内部には、金属ベース１２のベース裏面１２２から本体基板１１側に向かって上下方向に形成された断面円形状の貫通端子穴３１が設けられている。貫通端子穴３１は、金属ベース１２のベース裏面１２２とベース表面１２１との間を貫通し、本体基板１１の内部まで形成されている。貫通端子穴３１は、後述する内部貫通穴５１の形成位置とは別の位置に設けられている。貫通端子穴３１には、筒状の絶縁部材３２が嵌め込まれている。貫通端子穴３１の底面（本体基板１１）には、メタライズ層２３が設けられている。メタライズ層２３は、ビア２２に電気的に接続されている。すなわち、吸着用電極２１は、ビア２２を介して、メタライズ層２３に接続されている。
メタライズ層２３には、吸着用電極端子３３が設けられている。吸着用電極端子３３には、端子金具３４が取り付けられている。端子金具３４は、電源回路（図示略）に接続されている。吸着用電極２１には、吸着用電極端子３３等を介して、静電引力を発生させるための電力が供給される。
図３（Ａ）に示すように、本体基板１１は、２つの加熱領域１１３を有する。すなわち、本体基板１１は、その中心軸を含む内側領域である第１加熱領域１１３ａとその第１加熱領域１１３ａの外側領域である第２加熱領域１１３ｂとを有する。
ヒータ電極４１は、前述のとおり、本体基板１１の内部において、略同一平面上に配置されている。ヒータ電極４１は、第１加熱領域１１３ａに配置された第１ヒータ電極４１ａと第２加熱領域１１３ｂに配置された第２ヒータ電極４１ｂとを有する。長尺状の第１ヒータ電極４１ａ及び第２ヒータ電極４１ｂは、第１加熱領域１１３ａ及び第２加熱領域１１３ｂにおいて、複数回折り返して略同心円状に配置されている。
図３（Ｂ）に示すように、第１加熱領域１１３ａにおいて、第１ヒータ電極４１ａの下方側（金属ベース１２側）には、一対のビア４２１、４２２が配置されている。一対のビア４２１、４２２は、第１ヒータ電極４１ａの一対の端子部４１１ａ、４１２ａにそれぞれ接続されている。
また、第２加熱領域１１３ｂにおいて、第２ヒータ電極４１ｂの下方側（金属ベース１２側）には、一対のビア４３１、４３２が配置されている。一対のビア４３１、４３２は、第２ヒータ電極４１ｂの一対の端子部４１１ｂ、４１２ｂにそれぞれ接続されている。
図１に示すように、一対のビア４２１、４２２及び一対のビア４３１、４３２の下方側（金属ベース１２側）には、互いに分離して形成された４つのドライバ（内部導電層）４４１、４４２、４５１、４５２（図１ではドライバ４４１、４５１のみを図示）が配置されている。ドライバ４４１、４４２、４５１、４５２は、本体基板１１の内部において、略同一平面上に配置されている。一対のドライバ４４１、４４２は、一対のビア４２１、４２２にそれぞれ接続されている。一対のドライバ４５１、４５２は、一対のビア４３１、４３２にそれぞれ接続されている。
図３（Ｃ）に示すように、一対のドライバ４４１、４４２の下方側（金属ベース１２側）には、一対のビア４６１、４６２が配置されている。一対のビア４６１、４６２は、一対のドライバ４４１、４４２にそれぞれ接続されている。
また、一対のドライバ４５１、４５２の下方側（金属ベース１２側）には、一対のビア４７１、４７２が配置されている。一対のビア４７１、４７２は、一対のドライバ４５１、４５２にそれぞれ接続されている。
図１に示すように、静電チャック１の内部には、金属ベース１２のベース裏面１２２から本体基板１１側に向かって上下方向に形成された断面四角形状の内部貫通穴５１が設けられている。内部貫通穴５１は、金属ベース１２のベース裏面１２２とベース表面１２１との間を貫通し、本体基板１１の内部まで形成されている。内部貫通穴５１には、筒状の絶縁部材５２が嵌め込まれている。
内部貫通穴５１の底面（本体基板１１）には、４つのメタライズ層４８１、４８２、４９１、４９２（図１ではメタライズ層４８１、４９１のみを図示）が設けられている。一対のメタライズ層４８１、４８２は、一対のビア４６１、４６２にそれぞれ接続されている。一対のメタライズ層４９１、４９２は、一対のビア４７１、４７２にそれぞれ接続されている。
図４（Ａ）に示すように、各メタライズ層４８１、４８２、４９１、４９２には、それぞれヒータ電極端子５３が設けられている。ヒータ電極端子５３は、各メタライズ層４８１、４８２、４９１、４９２に対してロウ付けにより接合されている。すなわち、４つのヒータ電極端子５３のうち、２つのヒータ電極端子５３は、第１ヒータ電極４１ａに電気的に接続され、残り２つのヒータ電極端子５３は、第２ヒータ電極４１ｂに電気的に接続されている。各ヒータ電極端子５３には、凸状（ピン形状）の雄型接続部５３１が設けられている。雄型接続部５３１のピン直径は０．２〜０．５ｍｍ、ピン長さは２〜５ｍｍ、配置ピッチは１〜２．５４ｍｍとすることができる。
また、内部貫通穴５１内には、１つの接続部材６が配置されている。接続部材６は、コネクタ部６１と接続ケーブル６２とを有する。コネクタ部６１には、凸状（ピン形状）の雄型接続部５３１に対応した凹状の雌型接続部６１１が４つ設けられている。
図４（Ｂ）に示すように、ヒータ電極端子５３の雄型接続部５３１は、接続部材６のコネクタ部６１の雌型接続部６１１に挿入されている。４つのヒータ電極端子５３は、１つの接続部材６に電気的に接続されている。接続部材６は、電源回路（図示略）に接続されている。第１ヒータ電極４１ａ及び第２ヒータ電極４１ｂには、ヒータ電極端子５３、接続部材６等を介して、第１ヒータ電極４１ａ及び第２ヒータ電極４１ｂを発熱させるための電力が供給される。
図５に示すように、内部貫通穴５１は、すべての部分が本体基板１１の第１加熱領域１１３ａに対応する位置に配置されている。また、貫通端子穴３１は、すべての部分が内部貫通穴５１と同じ第１加熱領域１１３ａに対応する位置に配置されている。
また、前述のとおり、内部貫通穴５１内には、第１ヒータ電極４１ａ及び第２ヒータ電極４１ｂに電気的に接続された４つのヒータ電極端子５３が配置されている。内部貫通穴５１内に配置された４つのヒータ電極端子５３は、内部貫通穴５１内に配置された１つの接続部材６に電気的に接続されている。
図示を省略したが、静電チャック１（本体基板１１、金属ベース１２、接着層１３）の内部には、半導体ウェハ８を冷却するヘリウム等の冷却用ガスの供給通路となる冷却用ガス供給路が設けられている。本体基板１１の基板表面（吸着面）１１１には、冷却用ガス供給路が開口して形成された複数の冷却用開口部（図示略）及びその冷却用開口部から供給された冷却用ガスが本体基板１１の基板表面（吸着面）１１１全体に広がるように形成された環状の冷却用溝部（図示略）が設けられている。
次に、静電チャック１の製造方法について説明する。
まず、従来公知の方法により、アルミナを主成分とするセラミックグリーンシートを作製する。本実施形態では、本体基板１１となる複数のセラミックグリーンシートを作製する。
次いで、複数のセラミックグリーンシートに対して、貫通端子穴３１となる空間、冷却用ガス供給路等の冷却ガスの流路となる空間、ビア２２、４２１、４２２、４３１、４３２、４６１、４６２、４７１、４７２となるスルーホール等を必要箇所に形成する。なお、貫通端子穴３１は、より高い位置精度を出すために、最終的に研磨加工が施される。
次いで、複数のセラミックグリーンシートにおいて、ビア２２、４２１、４２２、４３１、４３２、４６１、４６２、４７１、４７２となる位置に形成したスルーホール内に、メタライズインクを充填する。また、複数のセラミックグリーンシートにおいて、吸着用電極２１、ヒータ電極４１（４１ａ、４１ｂ）、ドライバ４４１、４４２、４５１、４５２を形成する位置に、スクリーン印刷等の方法により、メタライズインクを塗布する。なお、メタライズインクは、アルミナを主成分とするセラミックグリーンシート用の原料粉末にタングステン粉末を混合してスラリー状としたものである。
次いで、複数のセラミックグリーンシートを互いに位置合わせして積層し、熱圧着する。これにより、積層シートを得る。そして、積層シートを所定の形状にカットする。その後、積層シートを還元雰囲気中、１４００〜１６００℃の範囲（例えば１４５０℃）の温度条件で５時間焼成する。これにより、アルミナ質焼結体からなる本体基板１１を得る。
次いで、本体基板１１の必要な箇所に、メタライズ層２３、４８１、４８２、４９１、４９２等を形成する。そして、メタライズ層２３に吸着用電極端子３３を設ける。また、メタライズ層４８１、４８２、４９１、４９２にヒータ電極端子５３をロウ付けにより接合する。本実施形態では、４つのヒータ電極端子５３をロウ付けにより一括でメタライズ層４８１、４８２、４９１、４９２に接合する。
その後、シリコーン樹脂からなる接着剤を用いて、本体基板１１と金属ベース１２とを接合する。なお、金属ベース１２に対して、予め貫通端子穴３１、内部貫通穴５１となる空間を必要箇所に形成しておく。これにより、本体基板１１と金属ベース１２とを接着層１３により接合する。
次いで、内部貫通穴５１内に接続部材６を挿入する。そして、４つのヒータ電極端子５３の雄型接続部５３１を接続部材６のコネクタ部６１の雌型接続部６１１に差し込んで挿入する。これにより、ヒータ電極端子５３と接続部材６とを接続する。これにより、静電チャック１を得る。
次に、本実施形態の静電チャック１の作用効果について説明する。
本実施形態の静電チャック１では、内部貫通穴５１内に、本体基板１１の各加熱領域１１３ａ、１１３ｂのヒータ電極４１ａ、４１ｂに電気的に接続された複数（４つ）のヒータ電極端子５３を集約して配置している。そして、内部貫通穴５１内に集約して配置された複数（４つ）のヒータ電極端子５３は、内部貫通穴５１内に配置された接続部材６に電気的に接続されている。
そのため、従来のように、静電チャック１内部にヒータ電極端子５３の数だけ端子穴（本実施形態の内部貫通穴５１）を設ける必要がなくなる。これにより、静電チャック１の構造を簡素化でき、本体基板１１上の特異点の数及び面積を低減できる。よって、本体基板１１に設けた吸着用電極２１によって吸着される半導体ウェハ（被吸着物）８の温度分布をより均一化させることができる。
また、従来のように、静電チャック１内部に多数の端子穴を設ける必要がなくなるため、静電チャック１内部の構成の設計自由度を高めることができる。また、本体基板１１と金属ベース１２とを本実施形態のように接着層１３を介して接着する場合には、両者の間の接着性を向上させることができ、さらには位置合わせ等の接着作業性も向上させることができる。また、従来に比べて、製造過程における工数（例えば穴加工工数）を低減でき、製造の容易化、製造効率の向上を図ることができる。
また、内部貫通穴５１内において、複数のヒータ電極端子５３を１つの接続部材６に接続するため、ヒータ電極端子５３と外部部材（接続部材６）との電気的な接続作業を効率良く行うことができる。これにより、製造の容易化、製造効率の向上を図ることができる。本実施形態のように、複数のヒータ電極端子５３を１つの接続部材６にまとめて一括で接続することにより、接続工数を低減でき、製造効率をより高めることができる。
本実施形態の静電チャック１において、本体基板１１の基板表面１１１側から基板裏面１１２側を見た場合に、内部貫通穴５１は、本体基板１１のいずれかの加熱領域１１３内（本実施形態では第１加熱領域１１３ａ内）に配置されている。そのため、特異点の発生原因になる内部貫通穴５１の位置を特定の加熱領域１１３（第１加熱領域１１３ａ）に対応する位置とすることができる。これにより、その特定の加熱領域１１３（第１加熱領域１１３ａ）のヒータ電極４１（第１ヒータ電極４１ａ）を制御して温度調整することにより、半導体ウェハ（被吸着物）８の温度分布の調整及び均一化をより簡単に行うことができる。
また、静電チャック１は、金属ベース１２のベース表面１２１とベース裏面１２２とを貫通して形成され、吸着用電極２１に電気的に接続された吸着用電極端子３３を配置する貫通端子穴３１をさらに備えている。また、本体基板１１の基板表面１１１側から基板裏面１１２側を見た場合に、貫通端子穴３１は、内部貫通穴５１と同じ加熱領域１１３（１１３ａ）内に配置されている。そのため、特異点の発生原因になる内部貫通穴５１及び貫通端子穴３１の位置を特定の同じ加熱領域１１３（第１加熱領域１１３ａ）に対応する位置とすることができる。これにより、その特定の加熱領域１１３（第１加熱領域１１３ａ）のヒータ電極４１（第１ヒータ電極４１ａ）を制御して温度調整することにより、半導体ウェハ（被吸着物）８の温度分布の調整及び均一化をより簡単に行うことができる。
また、ヒータ電極端子５３には、凸状（ピン形状）の雄型接続部５３１が設けられている。また、接続部材６には、ヒータ電極端子５３の雄型接続部５３１に接続される凹状の雌型接続部６１１が複数設けられている。そのため、内部貫通穴５１内において、複数のヒータ電極端子５３を１つの接続部材６に接続する作業が容易となる。また、ヒータ電極端子５３と接続部材６との電気的な接続における信頼性を高めることができる。
このように、本実施形態によれば、構造の簡素化によって本体基板上の特異点の数及び面積を低減でき、工数低減等による製造の容易化、製造効率の向上が可能な静電チャック１を提供することができる。
（実施形態２）
本実施形態は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、静電チャック１において、接続部材６の構成を変更した例である。
図６（Ａ）に示すように、接続部材６は、コネクタ部６１と接続ケーブル６２と中継部材６３とを有する。コネクタ部６１には、凸状（ピン形状）の接続凸部６１２が４つ設けられている。中継部材６３には、ヒータ電極端子５３の雄型接続部５３１が接続される凹状の雌型接続部６３１が４つ設けられている。また、中継部材６３には、コネクタ部６１の接続凸部６１２が接続される凹状の接続凹部６３２が４つ設けられている。
図４（Ｂ）に示すように、ヒータ電極端子５３の４つの雄型接続部５３１は、それぞれ接続部材６の中継部材６３の４つの雌型接続部６３１に挿入されている。また、接続部材６のコネクタ部６１の４つの接続凸部６１２は、それぞれ接続部材６の中継部材６３の４つの接続凹部６３２に挿入されている。その他の基本的な構成は、実施形態１と同様である。
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態では、ヒータ電極端子５３と接続部材６のコネクタ部６１とが中継部材６３を介して接続されている。そのため、ヒータ電極端子５３の構成（例えば、雄型接続部５３１のピン形状、直径、長さ、ピッチ等）が変更されても、接続部材６の中継部材６３の構成（例えば、雌型接続部６３１の形状等）を変更することにより、接続部材６の他の部分（例えば、コネクタ部６１、接続ケーブル６２等）の構成を変更することなく、ヒータ電極端子５３と接続部材６との電気的な接続を容易に行うことができる。その他の基本的な作用効果は、実施形態１と同様である。
（その他の実施形態）
本発明は、前述の実施形態等に何ら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
（１）前述の実施形態では、本体基板が２つの加熱領域（第１加熱領域、第２加熱領域）を有しているが、本体基板が３つ以上の加熱領域を有していてもよい。また、ヒータ電極の数が２つであったが、３つ以上であってもよい。また、ヒータ電極端子の数が４つであったが、これに限定されるものではない
（２）前述の実施形態では、内部貫通穴が本体基板の第１加熱領域内に配置されているが、例えば、内部貫通穴が本体基板の第２加熱領域内に配置されていてもよい。
（３）前述の実施形態では、内部貫通穴内にヒータ電極端子を配置し、貫通端子穴に吸着用電極端子を配置したが、例えば、貫通端子穴を設けず、内部貫通穴内にヒータ電極端子及び吸着用電極端子を配置してもよい。
（４）前述の実施形態では、内部貫通穴及び貫通端子穴が共に本体基板の第１加熱領域内に配置されているが、例えば、内部貫通穴及び貫通端子穴の一方だけを本体基板の第１加熱領域内に配置してもよい。
（５）前述の実施形態では、ヒータ電極端子の数が４つで接続部材が１つであったが、これに限定されるものではなく、複数のヒータ電極端子が１つの接続部材と電気的に接続されていればよい。例えば、１つの内部貫通穴内に、複数のヒータ電極端子及び１つの接続部材Ａと、別の複数のヒータ電極端子及び１つの接続部材Ｂとを設ける構成としてもよい。このとき、１つの接続部材Ａは、複数のヒータ電極端子とそれぞれ接続する複数の接続部を有し、１つの接続部材Ｂは、複数のヒータ電極端子とそれぞれ接続する複数の接続部を有する。また、１つの内部貫通穴内に、複数のヒータ電極端子及び１つの接続部材Ｃと、別のヒータ電極端子１本及び別のヒータ電極端子に電気的に接続される外部端子とを設ける構成としてもよい。
１…静電チャック
１１…本体基板
１１１…基板表面
１１２…基板裏面
１２…金属ベース
１２１…ベース表面
１２２…ベース裏面
２１…吸着用電極
５１…内部貫通穴
１１３…加熱領域
４１…ヒータ電極
５３…ヒータ電極端子
６…接続部材

Claims (4)

  1. 基板表面及び基板裏面を有し、セラミックからなる本体基板と、
    該本体基板に設けられた吸着用電極と、
    ベース表面及びベース裏面を有し、前記ベース表面を前記本体基板の前記基板裏面側に向けて配置された金属ベースと、
    該金属ベースの前記ベース表面と前記ベース裏面とを貫通して形成された内部貫通穴と、を備え、
    前記本体基板には、それぞれにヒータ電極が配置された複数の加熱領域が設けられ、
    前記内部貫通穴内には、前記各加熱領域の前記ヒータ電極に電気的に接続された複数のヒータ電極端子が配置され、
    前記内部貫通穴内に配置された前記複数のヒータ電極端子は、前記内部貫通穴内に配置された接続部材に電気的に接続されていることを特徴とする静電チャック。
  2. 前記本体基板の前記基板表面側から前記基板裏面側を見た場合に、前記内部貫通穴は、前記本体基板のいずれかの前記加熱領域内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の静電チャック。
  3. 前記金属ベースの前記ベース表面と前記ベース裏面とを貫通して形成され、前記吸着用電極に電気的に接続された吸着用電極端子を配置する貫通端子穴をさらに備え、前記本体基板の前記基板表面側から前記基板裏面側を見た場合に、前記貫通端子穴は、前記内部貫通穴と同じ前記加熱領域内に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の静電チャック。
  4. 前記ヒータ電極端子には、凸状の雄型接続部が設けられ、前記接続部材には、前記ヒータ電極端子の前記雄型接続部に接続される凹状の雌型接続部が複数設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電チャック。
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