JP2017195276A - 保持装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】セラミックス板の表面に対象物を保持する保持装置のメタライズ層にクラックが発生することを抑制する。【解決手段】保持装置の製造方法は、所定の部材上に、メタライズ層の形成材料である感光性メタライズペーストを塗布する塗布工程と、所定の部材上に塗布された感光性メタライズペーストの露光及び現像を行うことにより、所定の部材上に一の線状部分と他の線状部分とが交わる少なくとも１つの角部における縁が所定の曲率半径を有する曲線形状となった特定パターン形状を有する中間生成物を形成する露光現像工程と、中間生成物を焼成することにより、特定パターン形状を有するメタライズ層を形成する焼成工程とを備える。【選択図】図４

Description

本明細書に開示される技術は、対象物を保持する保持装置の製造方法に関する。

例えば半導体製造装置において、ウェハを保持する保持装置として、静電チャックが用いられる。静電チャックは、例えば、板状のセラミックス板と、セラミックス板の内部に設けられた内部電極とを備えており、内部電極に電圧が印加されることにより発生する静電引力を利用して、セラミックス板の表面（以下、「吸着面」という）にウェハを吸着して保持する。

静電チャックに保持されたウェハの温度分布が不均一になると、ウェハに対する各処理（成膜、エッチング、露光等）の精度が低下するため、静電チャックにはウェハの温度分布を均一にする性能が求められる。そのため、静電チャックには、導電性の抵抗発熱体であるヒータが設けられ、ヒータによる加熱によってセラミックス板の吸着面の温度制御が行われる。

導電性材料を含むペーストをスクリーン印刷することによりヒータを形成する方法が知られている。しかし、この方法では、印刷滲み、スクリーンマスクによるメッシュ痕、スクリーンマスクの位置ずれ、印刷方向とパターン形成方向との相違等を原因として、ヒータの形状（厚さや幅等）のばらつきが比較的大きくなる場合がある。ヒータの形状のばらつきが比較的大きくなると、ヒータの発熱ばらつきが比較的大きくなり、セラミックス板の吸着面の温度制御の精度が低下するため、好ましくない。

他方、セラミック多層配線基板における微細な導体を形成する際に、スクリーン印刷法によると微細な導体の形状のばらつきが大きくなるという課題を解決するために、感光性メタライズペーストを一様に塗布し、塗布された感光性メタライズペーストの露光および現像を行うことにより導体を形成する方法（以下、「フォトリソグラフィを用いる方法」という）が知られている（例えば、特許文献１参照）。この方法によれば、感光性メタライズペーストが一様に塗布されるため、導体の厚さのばらつきを抑制することができ、かつ、導体の幅等が露光および現像によって決まるため、導体の幅等のばらつきを抑制することができる。

特開２０１６−３９３３２号公報

静電チャックのヒータの形状のばらつきを抑制するために、ヒータの形成方法として、上述したセラミック多層配線基板における微細な導体を形成するためのフォトリソグラフィを用いる方法を単純に採用すると、以下に説明するように、ヒータにクラックが発生するおそれがあるという問題がある。

一般に、スクリーン印刷を用いてヒータを形成する方法では、実際に形成されるヒータ形状が設計形状からずれることが多い。例えば、ヒータの一の線状部分と他の線状部分とが交わる角部において、設計形状では一の線状部分の縁と他の線状部分の縁とが１点で交わる形状であるとしても、実際に形成されるヒータ形状では、一の線状部分の縁と他の線状部分の縁とがなだらかに連続した曲線形状になることが多い。これに対し、フォトリソグラフィを用いてヒータを形成する方法では、実際に形成されるヒータ形状が設計形状に忠実な形状となる。そのため、ヒータの角部の設計形状が一の線状部分の縁と他の線状部分の縁とが１点で交わる形状である場合には、実際に形成されるヒータ形状もそれと同様の形状となる。その結果、ヒータの角部における一の線状部分の縁と他の線状部分の縁とが交わる点に、現像後の乾燥時等に発生する応力が集中し、クラックが発生するおそれがある。ヒータにクラックが発生すると、発熱量のばらつきが発生し、ひどい場合には断線が発生するため、好ましくない。

なお、このような課題は、ヒータに限らず、内部電極等の他の導電性の層（メタライズ層）を形成する際にも共通の課題である。また、このような課題は、静電引力を利用してウェハを保持する静電チャックに限らず、セラミックス板とセラミックス板に接合される他の部材とを備え、セラミックス板の表面上に対象物を保持する保持装置に共通の課題である。

本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。

本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本明細書に開示される保持装置の製造方法は、第１の表面を有する板状のセラミックス板と、前記セラミックス板に設けられたメタライズ層と、を備え、前記セラミックス板の前記第１の表面上に対象物を保持する保持装置の製造方法において、所定の部材上に、前記メタライズ層の形成材料である感光性メタライズペーストを塗布する塗布工程と、前記所定の部材上に塗布された前記感光性メタライズペーストの露光及び現像を行うことにより、前記所定の部材上に一の線状部分と他の線状部分とが交わる少なくとも１つの角部における縁が所定の曲率半径を有する曲線形状となった特定パターン形状を有する中間生成物を形成する露光現像工程と、前記中間生成物を焼成することにより、前記特定パターン形状を有する前記メタライズ層を形成する焼成工程と、を備える。本保持装置の製造方法によれば、所定の部材上に、一の線状部分と他の線状部分とが交わる少なくとも１つの角部における縁が所定の曲率半径を有する曲線形状となった特定パターン形状を有する中間生成物が形成され、中間生成物が焼成されることによって特定パターン形状を有するメタライズ層が形成される。そのため、本保持装置の製造方法によれば、現像後の乾燥時等の応力が集中することを抑制することによって、中間生成物にクラックが発生することを抑制することができ、その結果、メタライズ層にクラックが発生することを抑制することができる。

（２）上記保持装置の製造方法において、前記所定の曲率半径は、０．０４（ｍｍ）以上である構成としてもよい。本保持装置の製造方法によれば、特定パターン形状の少なくとも１つの角部における縁の曲率半径をある程度大きくすることにより、応力集中をより効果的に緩和して、クラックの発生をより効果的に抑制することができる。

（３）上記保持装置の製造方法において、前記特定パターン形状は、一の線状部分と他の線状部分とが交わる少なくとも１つの角部における少なくとも内側の縁が所定の曲率半径を有する曲線形状となったパターン形状である構成としてもよい。特定パターン形状の角部における内側の縁は、応力集中によりクラックが発生しやすい箇所であるところ、本保持装置の製造方法によれば、該内側の縁を曲線形状とすることにより、応力集中をより効果的に緩和して、クラックの発生をより効果的に抑制することができる。

（４）上記保持装置の製造方法において、前記特定パターン形状は、一の線状部分と他の線状部分とが１１０度以上、１４０度以下の角度で交わる少なくとも１つの角部における縁が所定の曲率半径を有する曲線形状となったパターン形状である構成としてもよい。一の線状部分と他の線状部分とが１１０度以上、１４０度以下の角度で交わる角部は、応力が比較的大きくなり、クラックが発生しやすい箇所であるところ、本保持装置の製造方法によれば、このような角部の縁を曲線形状とすることにより、応力集中をより効果的に緩和して、クラックの発生をより効果的に抑制することができる。

（５）上記保持装置の製造方法において、前記所定の部材は、前記セラミックス板の形成材料であるセラミックスグリーンシートであり、前記焼成工程は、前記セラミックスグリーンシートと前記中間生成物とを同時焼成することにより、前記セラミックス板と前記特定パターン形状を有する前記メタライズ層とを形成する工程である構成としてもよい。本保持装置の製造方法によれば、セラミックスグリーンシートに塗布された感光性メタライズペーストの現像後の乾燥時等の応力が集中することを抑制することによって、中間生成物にクラックが発生することを抑制することができ、その結果、メタライズ層にクラックが発生することを抑制することができる。

（６）上記保持装置の製造方法において、前記所定の部材は、キャリア部材であり、前記製造方法は、さらに、前記キャリア部材上に形成された前記中間生成物を、前記セラミックス板の形成材料であるセラミックスグリーンシート上に転写する転写工程を備え、前記焼成工程は、前記セラミックスグリーンシートと前記中間生成物とを同時焼成することにより、前記セラミックス板と前記特定パターン形状を有する前記メタライズ層とを形成する工程であることを特徴とする構成としてもよい。本保持装置の製造方法によれば、セラミックグリーンシートが水と反応しやすい材料で形成される場合であっても、セラミックグリーンシートと水（現像液）との反応が発生することを抑制しつつ、メタライズ層にクラックが発生することを抑制することができる。

なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、保持装置、静電チャック、ヒータ、真空チャック、それらの製造方法等の形態で実現することが可能である。

第１実施形態における静電チャック１００の外観構成を概略的に示す斜視図である。 第１実施形態における静電チャック１００のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図である。 第１実施形態における静電チャック１００のＸＹ断面構成を概略的に示す説明図である。 ヒータ５０の詳細構成を示す説明図である。 第１実施形態における静電チャック１００の製造方法を示すフローチャートである。 比較例の製造方法により製造された静電チャック１００ｘのヒータ５０ｘの構成を示す説明図である。 角部ＣＰの角度Ａｎと応力との関係を検証するシミュレーション結果の一例を示す説明図である。 角部ＣＰの内側の縁ＩＥの曲線の曲率半径Ｒと、クラック発生率との関係を検証する実験結果の一例を示す説明図である。 第２実施形態における静電チャック１００の製造方法を示すフローチャートである。

Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．静電チャック１００の構成：
図１は、第１実施形態における静電チャック１００の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図２は、第１実施形態における静電チャック１００のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図であり、図３は、第１実施形態における静電チャック１００のＸＹ断面構成を概略的に示す説明図である。図２には、図３のＩＩ−ＩＩの位置における静電チャック１００のＸＺ断面構成が示されており、図３には、図２のＩＩＩ−ＩＩＩの位置における静電チャック１００のＸＹ断面構成が示されている。各図には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Ｚ軸正方向を上方向といい、Ｚ軸負方向を下方向というものとするが、静電チャック１００は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。

静電チャック１００は、対象物（例えばウェハＷ）を静電引力により吸着して保持する装置であり、例えば半導体製造装置の真空チャンバー内でウェハＷを固定するために使用される。静電チャック１００は、所定の配列方向（本実施形態では上下方向（Ｚ軸方向））に並べて配置されたセラミックス板１０およびベース板２０を備える。セラミックス板１０とベース板２０とは、セラミックス板１０の下面（以下、「セラミックス側接合面Ｓ２」という）とベース板２０の上面（以下、「ベース側接合面Ｓ３」という）とが上記配列方向に対向するように配置されている。静電チャック１００は、さらに、セラミックス板１０のセラミックス側接合面Ｓ２とベース板２０のベース側接合面Ｓ３との間に配置された接合層３０を備える。

セラミックス板１０は、例えば円形平面の板状部材であり、セラミックスにより形成されている。セラミックス板１０の直径は、例えば５０ｍｍ〜５００ｍｍ程度（通常は２００ｍｍ〜３５０ｍｍ程度）であり、セラミックス板１０の厚さは、例えば１ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。

セラミックス板１０の形成材料としては、種々のセラミックスが用いられ得るが、強度や耐摩耗性、耐プラズマ性等の観点から、例えば、酸化アルミニウム（アルミナ、Ａｌ_２Ｏ_３）または窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を主成分とするセラミックスが用いられることが好ましい。なお、ここでいう主成分とは、含有割合（重量割合）の最も多い成分を意味する。

セラミックス板１０の内部には、導電性材料（例えば、タングステンやモリブデン等）により形成された一対の内部電極４０が設けられている。一対の内部電極４０に電源（図示せず）から電圧が印加されると、静電引力が発生し、この静電引力によってウェハＷがセラミックス板１０の上面（以下、「吸着面Ｓ１」という）に吸着固定される。セラミックス板１０の吸着面Ｓ１は、特許請求の範囲における第１の表面に相当する。

また、セラミックス板１０の内部には、導電性材料（例えば、タングステンやモリブデン等）により形成された抵抗発熱体で構成されたヒータ５０が設けられている。ヒータ５０に電源（図示せず）から電圧が印加されると、ヒータ５０が発熱することによってセラミックス板１０が温められ、セラミックス板１０の吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷが温められる。これにより、ウェハＷの温度制御が実現される。ヒータ５０は、特許請求の範囲におけるメタライズ層に相当する。

ベース板２０は、例えばセラミックス板１０と同径の、または、セラミックス板１０より径が大きい円形平面の板状部材であり、例えば金属（アルミニウムやアルミニウム合金等）により形成されている。ベース板２０の直径は、例えば２２０ｍｍ〜５５０ｍｍ程度（通常は２２０ｍｍ〜３５０ｍｍ程度）であり、ベース板２０の厚さは、例えば２０ｍｍ〜４０ｍｍ程度である。

ベース板２０の内部には冷媒流路２１が形成されている。冷媒流路２１に冷媒（例えば、フッ素化液や水等）が流されると、ベース板２０が冷却され、接合層３０を介したベース板２０とセラミックス板１０との間の伝熱によりセラミックス板１０が冷却され、セラミックス板１０の吸着面Ｓ１に保持されたウェハＷが冷却される。これにより、ウェハＷの温度制御が実現される。

接合層３０は、例えばシリコーン系樹脂やアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の接着剤を含んでおり、セラミックス板１０とベース板２０とを接合している。接合層３０の厚さは例えば０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度である。

また、静電チャック１００には、ベース板２０からセラミックス板１０の吸着面Ｓ１にわたって上下方向に延びる複数の（本実施形態では３つの）ピン挿通孔１２が形成されている。ピン挿通孔１２は、セラミックス板１０上に配置されるウェハＷを押し上げてセラミックス板１０の吸着面Ｓ１から離間させるためのリフトピン（図示せず）を移動可能に挿通するための孔である。

Ａ−２．ヒータ５０の詳細構成：
図４は、ヒータ５０の詳細構成を示す説明図である。図４には、図３のＸ１部におけるヒータ５０の構成（ＸＹ断面構成）が拡大して示されている。図３に示すように、ヒータ５０は、セラミックス板１０の吸着面Ｓ１をできるだけ満遍なく温めるため、Ｚ方向視で、複数の円状部分ＣＩを含む略同心円状に配置されている。ただし、電気的接続等の関係上、ヒータ５０は、円状部分ＣＩのみから構成される訳ではなく、２つの円状部分ＣＩをつなぐ折り返し部分ＢＥを有する。また、ヒータ５０は、ピン挿通孔１２やその他の貫通孔（例えば、吸着面Ｓ１にヘリウムガスを供給するための貫通孔）との干渉を避けるために、また、ベース板２０からの吸熱が異なる部位（例えば、ベース板２０に形成された貫通孔の直上部）を避けるために、円状部分ＣＩから折れ曲がった回避部分ＡＶを有する。そのため、ヒータ５０のＺ方向視の形状（ＸＹ断面形状）は、複数の角部ＣＰが存在する形状となっている。ここで、ヒータ５０の角部ＣＰとは、図４に示すように、一の線状部分ＬＰと他の線状部分ＬＰとが交わる部分をいう。また、ヒータ５０の線状部分ＬＰとは、仮想的な直線または曲線（以下、「仮想線ＶＬ」という）に沿って延び、該仮想線ＶＬを中心として所定の幅を有する部分をいう。例えば、図４に示す２つの角部ＣＰの内の上側の角部ＣＰは、仮想線ＶＬ１に沿って延びる曲線状部分ＬＰ１（円状部分ＣＩの一部）と、仮想線ＶＬ２に沿って延びる曲線状部分ＬＰ２（回避部分ＡＶの一部）とが交わる部分である。

なお、本明細書では、角部ＣＰを構成する２つの線状部分ＬＰ（例えばＬＰ１とＬＰ２）に対応する２つの仮想線ＶＬ（例えばＶＬ１とＶＬ２）の交点ＩＳにおける一方の仮想線ＶＬ（例えばＶＬ１）の接線ＴＬ（例えばＴＬ１）と、交点ＩＳにおける他方の仮想線ＶＬ（例えばＶＬ２）の接線ＴＬ（例えばＴＬ２）とのなす角を、角部ＣＰを構成する２つの線状部分ＬＰの交わる角度Ａｎ（Ａｎ＜１８０度）という。以下、この角度Ａｎを、単に角部ＣＰの角度Ａｎともいう。

また、本明細書では、角部ＣＰにおける２つの縁の内、一方の縁を内側の縁ＩＥといい、他方の縁を外側の縁ＯＥという。内側の縁ＩＥは、角部ＣＰを構成する２つの線状部分ＬＰ（例えばＬＰ１とＬＰ２）に対応する２つの接線ＴＬ（例えばＴＬ１とＴＬ２）のそれぞれについて、交点ＩＳから対応する線状部分ＬＰが延びる側の部分（線分）に注目したとき、該２つの線分のなす角が１８０度未満の側の縁である。

図３および図４に示すように、本実施形態では、ヒータ５０の有する複数の角部ＣＰの内、角部ＣＰの角度Ａｎが１１０度以上、１４０度以下のもの（以下、「特定角部ＣＰａ」という）については、内側の縁ＩＥが、該特定角部ＣＰａを構成する一の線状部分ＬＰの縁と他の線状部分ＬＰの縁とがなだらかに連続した曲線の形状となっている。より具体的には、図４の下側の特定角部ＣＰａについて示すように、特定角部ＣＰａの内側の縁ＩＥの上記曲線は、該特定角部ＣＰａを構成する２つの線状部分ＬＰの縁を互いに交わるまで延長した仮想線（図４において破線で示す）より、ヒータ５０の線幅が広がるように規定される曲線である。本実施形態では、この曲線の曲率半径Ｒは、０．０４（ｍｍ）以上である。

一方、特定角部ＣＰａの外側の縁ＯＥは、該特定角部ＣＰａを構成する一の線状部分ＬＰの縁と他の線状部分ＬＰの縁とが１点で交わるような形状またはそれに近い形状となっている。

また、図３に示すように、ヒータ５０の有する複数の角部ＣＰの内、特定角部ＣＰａ以外の角部ＣＰ（以下、「非特定角部ＣＰｂ」という）は、内側の縁ＩＥおよび外側の縁ＯＥが共に、該非特定角部ＣＰｂを構成する一の線状部分ＬＰの縁と他の線状部分ＬＰの縁とが１点で交わるような形状またはそれに近い形状となっている。

なお、以下の説明では、上述したヒータ５０の形状、すなわち、特定角部ＣＰａの内側の縁ＩＥが曲線形状となった形状を、「特定パターン形状」という。

Ａ−３．静電チャック１００の製造方法：
次に、第１実施形態における静電チャック１００の製造方法を説明する。図５は、第１実施形態における静電チャック１００の製造方法を示すフローチャートである。

はじめに、例えばアルミナを主成分とするセラミックスグリーンシートを複数準備し、各セラミックスグリーンシートに対して、スルーホールの形成やビア用インクの充填、内部電極４０の形成のための電極用インクの塗布等の必要な加工を行う。なお、ビア用インクや電極用インクとしては、例えばアルミナを主成分とするセラミックス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メタライズインクが用いられる。

次に、１つのセラミックスグリーンシート上に、ヒータ５０の形成材料である感光性メタライズペーストを塗工機等を用いて一様に塗布する（Ｓ１２０）。感光性メタライズペーストは、例えばタングステン粉末、感光性ポリマー、光硬化剤等を含有するペーストである。感光性メタライズペーストの粘度は、例えば１００〜２００００ｐｏｉｓｅであり、塗布厚さは、例えば５〜３０μｍである。感光性メタライズペーストは、セラミックスグリーンシート上に一様に塗布されるため、塗布厚さのばらつきが抑えられる。感光性メタライズペーストの塗布後、感光性メタライズペーストの乾燥処理（例えば、８０〜１２０℃での５〜３０分の加熱処理）を行う。

次に、セラミックスグリーンシート上に塗布された感光性メタライズペーストの露光および現像を行うことにより、焼成前のヒータ５０である中間生成物を形成する（Ｓ１３０）。なお、感光性メタライズペーストの露光および現像の処理は、例えば特開２０１６−３９３３２号公報に記載されたセラミック多層配線基板における微細な導体を形成する際に用いられる公知の方法に準じて実行することができる。

具体的には、セラミックスグリーンシートの上方に、上述した特定パターン形状を規定するガラスマスクを位置合わせして配置し、露光装置によりガラスマスクを介して感光性メタライズペーストに光（紫外線）を照射する。感光性メタライズペーストにおける光が照射された部分（露光された部分）は硬化し、光が照射されなかった部分（露光されなかった部分）は硬化しない。なお、露光装置としては、例えば、直描露光装置（ＬＤＩ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｒｅｃｔ Ｉｍａｇｅｒ）が用いられ、露光装置の光源としては、例えば水銀灯（ｇ線、ｈ線）等が用いられ、露光量は、例えば２００〜６０００ｍｊとされる。また、ガラスマスクとしては、紫外線を透過させる光透過部と、紫外線を透過させない非透過部とからなるフォトマスクが用いられる。

露光の後、感光性メタライズペーストを塗布したセラミックスグリーンシートを現像液に浸漬することにより現像を行う。現像液としては、例えば０．１〜５質量％炭酸ナトリウム水溶液が用いられる。現像により、感光性メタライズペーストのうち、未硬化部分（露光されなかった部分）が除去され、硬化部分（露光された部分）が除去されずに残る。この残った硬化部分が、焼成前のヒータ５０である中間生成物となる。このように、中間生成物の形状（幅等）は露光および現像によって決まるため、中間生成物の形状のばらつきが抑えられ、かつ、中間生成物の断面形状（上述した仮想線ＶＬに直交する断面形状）は略矩形状となる。その後、洗浄処理および乾燥処理（例えば、８０〜１２０℃での５〜３０分の加熱処理）を行う。なお、以下の説明では、中間生成物についても、上述したヒータ５０と同様に、角部ＣＰ等の呼び方で中間生成物の各部を特定するものとする。

次に、複数のセラミックスグリーンシートを積層して熱圧着し、この積層体を所定の形状にカットし、還元雰囲気中で焼成（例えば、１４００〜１８００℃で５時間の焼成）を行う（Ｓ１４０）。この焼成処理により、複数のセラミックスグリーンシートと、複数のセラミックスグリーンシートの内の１つに形成された中間生成物とが同時焼結され、セラミックスグリーンシートがセラミックス板１０となり、中間生成物がヒータ５０となる。

次に、例えばシリコーン系樹脂やアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の接着剤を用いて、セラミックス板１０とベース板２０とを接合する（Ｓ１５０）。これにより、上述した構成の静電チャック１００の製造が完了する。

Ａ−４．第１実施形態の効果：
以上説明したように、第１実施形態の静電チャック１００の製造方法は、セラミックスグリーンシート上に、ヒータ５０の形成材料である感光性メタライズペーストを塗布する塗布工程と、セラミックスグリーンシート上に塗布された感光性メタライズペーストの露光及び現像を行うことにより、セラミックスグリーンシート上に、特定角部ＣＰａにおける内側の縁ＩＥが所定の曲率半径を有する曲線形状となった特定パターン形状を有する中間生成物を形成する露光現像工程と、セラミックスグリーンシートと中間生成物とを同時焼成することにより、セラミックス板１０とヒータ５０とを形成する焼成工程とを備える。そのため、第１実施形態の静電チャック１００の製造方法によれば、以下に説明するように、ヒータ５０にクラックが発生することを抑制することができる。

図６は、比較例の製造方法により製造された静電チャック１００ｘのヒータ５０ｘの構成を示す説明図である。比較例の製造方法は、露光の際に使用されるガラスマスクが、上述した第１実施形態の製造方法と異なる。すなわち、図６に示すように、比較例の製造方法により製造された静電チャック１００ｘのヒータ５０ｘでは、各角部ＣＰの内側の縁ＩＥが、一の線状部分ＬＰの縁と他の線状部分ＬＰの縁とが１点（以下、「交点Ｐｘ」という）で交わる形状となっている。これは、比較例の製造方法では、中間生成物（ヒータ５０）を形成するための露光の際に、上述した第１実施形態の製造方法において使用された特定パターン形状を規定するガラスマスクではなく、図６に示すヒータ５０の形状を規定するガラスマスクが用いられるからである。

ここで、露光および現像により中間生成物（ヒータ５０）を形成した後、中間生成物が乾燥する際に、特に中間生成物の角部ＣＰの内側において応力が大きくなる。比較例の製造方法により製造された静電チャック１００ｘでは、中間生成物の角部ＣＰの内側の縁ＩＥが、一の線状部分ＬＰの縁と他の線状部分ＬＰの縁とが交点Ｐｘで交わる形状となっているため、現像後の乾燥時の応力がこの交点Ｐｘに集中し、クラックＣＬが発生するおそれがある。中間生成物にクラックＣＬが発生すると、中間生成物の焼成体であるヒータ５０にもクラックＣＬが発生する。ヒータ５０にクラックＣＬが発生すると、発熱量のばらつきが発生し、ひどい場合には断線が発生するため、好ましくない。

一方、本実施形態の製造方法では、セラミックスグリーンシート上に、特定角部ＣＰａにおける内側の縁ＩＥが所定の曲率半径を有する曲線形状となった特定パターン形状を有する中間生成物が形成される。そのため、現像後の乾燥時等の応力が集中することが抑制され、中間生成物にクラックが発生することを抑制することができ、その結果、ヒータ５０にクラックが発生することを抑制することができる。

なお、本実施形態の製造方法では、フォトリソグラフィを用いる方法によりヒータ５０が形成されるため、ヒータ５０の形成材料である感光性メタライズペーストが一様に塗布されるためにヒータ５０の厚さのばらつきを抑制することができ、かつ、ヒータ５０の幅等が露光および現像によって決まるためにヒータ５０の幅等のばらつきを抑制することができる。

また、本実施形態では、ヒータ５０（中間生成物）の角部ＣＰの内、角部ＣＰの角度Ａｎが１１０度以上、１４０度以下の特定角部ＣＰａについて、内側の縁ＩＥが曲線形状となっている。これは、このような特定角部ＣＰａにおいて、応力の集中によるクラックの発生が起こりやすいからである。図７は、角部ＣＰの角度Ａｎと応力との関係を検証するシミュレーション結果の一例を示す説明図である。図７には、角部ＣＰの角度Ａｎの各値（９０度、１１０度、１２０度、１４０度、１５０度）について、角度Ａｎが９０度のときの応力を１．００とした場合の応力の比（応力倍率ＳＲ）の値が示されている。図７に示すように、角部ＣＰの角度Ａｎが１１０度以上、１４０度以下の範囲では応力が比較的大きくなり、角部ＣＰの角度Ａｎが１２０度のときに応力が最大となる。本実施形態によれば、このように応力が比較的大きくなるためにクラックの発生のおそれが大きい特定角部ＣＰａについて、内側の縁ＩＥが曲線形状となるため、ヒータ５０にクラックが発生することを効果的に抑制することができる。

また、本実施形態では、角部ＣＰの内側の縁ＩＥの曲線の曲率半径Ｒは、０．０４（ｍｍ）以上とされる。これは、ヒータ５０における応力集中をより効果的に緩和して、クラックの発生をより効果的に抑制するためである。図８は、角部ＣＰの内側の縁ＩＥの曲線の曲率半径Ｒと、クラック発生率との関係を検証する実験結果の一例を示す説明図である。図８には、角部ＣＰの内側の縁ＩＥの曲線の曲率半径Ｒが互いに異なるヒータ５０のサンプルを、曲率半径Ｒの各値について２４個作成し、各サンプルにおけるクラック発生の有無を調べることにより、クラック発生率を調べた実験結果が示されている。なお、すべてのサンプルにおいて、角部ＣＰの角度Ａｎは、応力が最大となる１２０度に設定された。図８に示すように、角部ＣＰの内側の縁ＩＥの曲線の曲率半径Ｒが０．０４（ｍｍ）以上のサンプルでは、クラック発生率が０（％）であった。この実験結果と、図７に示すシミュレーション結果から、上述のように、角部ＣＰの内側の縁ＩＥの曲線の曲率半径Ｒを０．０４（ｍｍ）以上とすると、角部ＣＰの角度Ａｎに関わらず、ヒータ５０における応力集中をより効果的に緩和して、クラックの発生をより効果的に抑制することができると言える。

Ｂ．第２実施形態：
図９は、第２実施形態における静電チャック１００の製造方法を示すフローチャートである。以下の説明では、第２実施形態の静電チャック１００の製造方法において、上述した第１実施形態の静電チャック１００の製造方法（図５）におけるステップと同一内容のステップについては、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。

第２実施形態の静電チャック１００の製造方法では、はじめに、上記第１実施形態と同様に、セラミックスグリーンシートを複数準備し、各セラミックスグリーンシートに対して必要な加工を行う（Ｓ１１０）。

次に、所定のキャリアフィルム上に、ヒータ５０の形成材料である感光性メタライズペーストを塗工機等を用いて一様に塗布する（Ｓ１２２）。キャリアフィルムとしては、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリイミド等のフィルムが用いられる。なお、感光性メタライズペーストとしては、上述した第１実施形態と同様のものが用いられる。感光性メタライズペーストが塗布されるキャリアフィルムは、特許請求の範囲におけるキャリア部材に相当する。

次に、上述した第１実施形態と同様に、キャリアフィルム上に塗布された感光性メタライズペーストの露光および現像を行うことにより、焼成前のヒータ５０である中間生成物を形成する（Ｓ１３２）。

次に、複数のセラミックスグリーンシートの内の１つに、中間生成物が形成されたキャリアフィルムを接着（圧着）する。このとき、キャリアフィルム上に形成された中間生成物がセラミックスグリーンシートと接する側となるような向きとする。この状態で、セラミックスグリーンシートからキャリアフィルムを剥がす。これにより、中間生成物がセラミックスグリーンシート上に転写される（Ｓ１３４）。

その後は、上述した第１実施形態と同様に、複数のセラミックスグリーンシートを積層して熱圧着し、この積層体を所定の形状にカットして焼成する（Ｓ１４０）。これにより、複数のセラミックスグリーンシートと、複数のセラミックスグリーンシートの内の１つに形成された中間生成物とが同時焼結され、セラミックスグリーンシートがセラミックス板１０となり、中間生成物がヒータ５０となる。次に、例えばシリコーン系樹脂やアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の接着剤を用いて、セラミックス板１０とベース板２０とを接合する（Ｓ１５０）。これにより、上述した構成の静電チャック１００の製造が完了する。

以上説明したように、第２実施形態の静電チャック１００の製造方法は、キャリアフィルム上に、ヒータ５０の形成材料である感光性メタライズペーストを塗布する塗布工程と、キャリアフィルム上に塗布された感光性メタライズペーストの露光及び現像を行うことにより、キャリアフィルム上に、特定角部ＣＰａにおける内側の縁ＩＥが所定の曲率半径を有する曲線形状となった特定パターン形状を有する中間生成物を形成する露光現像工程と、キャリアフィルム上に形成された中間生成物を、セラミックス板１０の形成材料であるセラミックスグリーンシート上に転写する転写工程と、セラミックスグリーンシートと中間生成物とを同時焼成することにより、セラミックス板１０とヒータ５０とを形成する焼成工程とを備える。そのため、第２実施形態の静電チャック１００の製造方法によれば、上述した第１実施形態の製造方法と同様に、ヒータ５０にクラックが発生することを抑制することができる。

また、第２実施形態の製造方法では、現像の際に、セラミックグリーンシートではなくキャリアフィルムが現像液に浸漬されるため、セラミックグリーンシートが例えば窒化アルミニウムのように水と反応しやすい材料で形成される場合であっても、セラミックグリーンシートと水（現像液）との反応が発生することを抑制しつつ、ヒータ５０にクラックが発生することを抑制することができる。

Ｃ．変形例：
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。

上記実施形態における静電チャック１００の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、ヒータ５０の有する複数の角部ＣＰの内の特定角部ＣＰａにおける内側の縁ＩＥが曲線形状となっているが、特定角部ＣＰａにおける内側の縁ＩＥに加えて、または、内側の縁ＩＥに代えて、外側の縁ＯＥが曲線形状となっていてもよい。また、特定角部ＣＰａに限らず、ヒータ５０の有する複数の角部ＣＰの内の少なくとも１つの角部ＣＰにおける内側の縁ＩＥが曲線形状となっていれば、当該角部ＣＰにおけるクラックの発生を抑制することができる。

また、上記実施形態では、特定角部ＣＰａにおける内側の縁ＩＥの曲線の曲率半径Ｒが０．０４（ｍｍ）以上であるとしているが、特定角部ＣＰａにおける内側の縁ＩＥの曲線の曲率半径Ｒが０．０４（ｍｍ）より小さくても、角部ＣＰにおけるクラック発生抑制についての一定程度の効果はある。また、特定角部ＣＰａにおける内側の縁ＩＥの曲線の曲率半径Ｒが過大となると、該特定角部ＣＰａにおける線幅が他の部分の線幅より過剰に太くなり、ヒータ５０における発熱量のばらつきが発生して吸着面Ｓ１の温度分布の均一性が低下するおそれがある。この観点から、特定角部ＣＰａにおける内側の縁ＩＥの曲線の曲率半径Ｒは、例えば、４．５（ｍｍ）以下であることが好ましく、０．６（ｍｍ）以下であることがさらに好ましい。

また、上記実施形態では、冷媒流路２１がベース板２０の内部に形成されるとしているが、冷媒流路２１が、ベース板２０の内部ではなく、ベース板２０の表面（例えばベース板２０と接合層３０との間）に形成されるとしてもよい。また、上記実施形態では、セラミックス板１０の内部に一対の内部電極４０が設けられた双極方式が採用されているが、セラミックス板１０の内部に１つの内部電極４０が設けられた単極方式が採用されてもよい。また、上記実施形態では、ヒータ５０がセラミックス板１０の内部に配置されるとしているが、ヒータ５０が、セラミックス板１０の内部ではなく、セラミックス板１０のベース板２０側（セラミックス板１０と接合層３０との間）に配置されるとしてもよい。また、上記実施形態における各部材を形成する材料は、あくまで一例であり、各部材が他の材料により形成されてもよい。

また、上記実施形態における静電チャック１００の製造方法はあくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、セラミックスグリーンシートまたはキャリアフィルムへの感光性メタライズペーストの塗布が、塗工機等を用いて行われるとしているが、感光性メタライズペーストの塗布は、スクリーン印刷やメタルマスクを用いた方法等の他の塗布方法により行われるとしてもよい。

また、上記実施形態では、現像時に露光部分が残り未露光部分が除去される「ネガ型」の感光性メタライズペーストが用いられるとしたが、現像時に露光部分が除去され未露光部分が残る「ポジ型」の感光性メタライズペーストが用いられてもよい。

また、上記実施形態では、フォトリソグラフィを用いてヒータ５０を形成する方法として、マスクを用いる方法が採用されているが、マスクを用いない方法（例えばレーザーダイレクトイメージング法等）が採用されるとしてもよい。この場合にも、ヒータ５０が上述した特定パターン形状に形成されれば、ヒータ５０にクラックが発生することを抑制することができる。

また、上記実施形態では、ヒータ５０がフォトリソグラフィを用いる方法により形成されるとしているが、ヒータ５０に加えて、または、ヒータ５０に代えて、内部電極４０がフォトリソグラフィを用いる方法により形成されるとしてもよい。この場合においても、内部電極４０が上述した特定パターン形状に形成されれば、内部電極４０にクラックが発生することを抑制することができる。この場合には、内部電極４０が、特許請求の範囲におけるメタライズ層に相当する。

また、本発明は、静電引力を利用してウェハＷを保持する静電チャック１００の製造方法に限らず、セラミックス板の表面上に対象物を保持する他の保持装置（例えば、真空チャックやヒータ等）の製造方法にも適用可能である。

１０：セラミックス板 １２：ピン挿通孔 ２０：ベース板 ２１：冷媒流路 ３０：接合層 ４０：内部電極 ５０：ヒータ １００：静電チャック

Claims (6)

1. 第１の表面を有する板状のセラミックス板と、前記セラミックス板に設けられたメタライズ層と、を備え、前記セラミックス板の前記第１の表面上に対象物を保持する保持装置の製造方法において、
   所定の部材上に、前記メタライズ層の形成材料である感光性メタライズペーストを塗布する塗布工程と、
   前記所定の部材上に塗布された前記感光性メタライズペーストの露光及び現像を行うことにより、前記所定の部材上に一の線状部分と他の線状部分とが交わる少なくとも１つの角部における縁が所定の曲率半径を有する曲線形状となった特定パターン形状を有する中間生成物を形成する露光現像工程と、
   前記中間生成物を焼成することにより、前記特定パターン形状を有する前記メタライズ層を形成する焼成工程と、
   を備えることを特徴とする、保持装置の製造方法。
2. 請求項１に記載の保持装置の製造方法において、
   前記所定の曲率半径は、０．０４（ｍｍ）以上であることを特徴とする、保持装置の製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の保持装置の製造方法において、
   前記特定パターン形状は、一の線状部分と他の線状部分とが交わる少なくとも１つの角部における少なくとも内側の縁が所定の曲率半径を有する曲線形状となったパターン形状であることを特徴とする、保持装置の製造方法。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の保持装置の製造方法において、
   前記特定パターン形状は、一の線状部分と他の線状部分とが１１０度以上、１４０度以下の角度で交わる少なくとも１つの角部における縁が所定の曲率半径を有する曲線形状となったパターン形状であることを特徴とする、保持装置の製造方法。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の保持装置の製造方法において、
   前記所定の部材は、前記セラミックス板の形成材料であるセラミックスグリーンシートであり、
   前記焼成工程は、前記セラミックスグリーンシートと前記中間生成物とを同時焼成することにより、前記セラミックス板と前記特定パターン形状を有する前記メタライズ層とを形成する工程であることを特徴とする、保持装置の製造方法。
6. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の保持装置の製造方法において、
   前記所定の部材は、キャリア部材であり、
   前記製造方法は、さらに、
   前記キャリア部材上に形成された前記中間生成物を、前記セラミックス板の形成材料であるセラミックスグリーンシート上に転写する転写工程を備え、
   前記焼成工程は、前記セラミックスグリーンシートと前記中間生成物とを同時焼成することにより、前記セラミックス板と前記特定パターン形状を有する前記メタライズ層とを形成する工程であることを特徴とする、保持装置の製造方法。

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