KR20210008522A - 유지 장치의 제조 방법, 유지 장치용 구조체의 제조 방법 및 유지 장치 - Google Patents

유지 장치의 제조 방법, 유지 장치용 구조체의 제조 방법 및 유지 장치 Download PDF

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니뽄 도쿠슈 도교 가부시키가이샤
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Abstract

판상 부재의 표면의 온도 분포의 제어성을 향상시킨다.
유지 장치의 제조 방법은, 세라믹스 그린 시트 상에 히터 패턴을 형성하는 공정과, 세라믹스 그린 시트 상에 히터 패턴을 덮는 커버층을 배치하는 공정과, 복수의 세라믹스 그린 시트의 적층체를 소성함으로써 판상 부재의 제 2 부분과 히터 전극을 제작하는 공정과, 제 2 접합부에 의해 제 2 부분과 베이스 부재를 접합하는 공정과, 베이스 부재의 냉각 기구에 의한 냉각과 히터 전극에의 급전을 실시하면서, 판상 부재의 제 2 부분의 표면의 온도 분포를 측정하는 공정과, 온도 분포의 측정 결과에 기초하여, 커버층으로 덮인 히터 전극의 일부분을 커버층과 함께 제거함으로써 히터 전극의 전기 저항을 조정하는 공정과, 제 1 접합부에 의해 판상 부재의 제 2 부분과 제 1 부분을 접합하는 공정을 구비한다.

Description

유지 장치의 제조 방법, 유지 장치용 구조체의 제조 방법 및 유지 장치
본 명세서에 개시되는 기술은, 대상물을 유지하는 유지 장치의 제조 방법, 유지 장치용 구조체의 제조 방법 및 유지 장치에 관한 것이다.
예를 들어 반도체 소자를 제조할 때에 웨이퍼를 유지하는 유지 장치로서, 정전 척이 사용된다. 정전 척은, 세라믹스에 의해 형성된 부분을 포함하는 판상 부재와, 예를 들어 금속제의 베이스 부재와, 판상 부재와 베이스 부재를 접합하는 접합부와, 판상 부재의 내부에 배치된 척 전극을 구비하고 있고, 척 전극에 전압이 인가됨으로써 발생하는 정전 인력을 이용하여, 판상 부재의 표면 (이하, 「흡착면」이라고 한다.) 에 웨이퍼를 흡착하여 유지한다.
정전 척의 흡착면에 유지된 웨이퍼의 온도가 원하는 온도로 되지 않으면, 웨이퍼에 대한 각 처리 (성막, 에칭 등) 의 정밀도가 저하할 우려가 있기 때문에, 정전 척에는 웨이퍼의 온도 분포를 제어하는 성능이 요구된다. 그 때문에, 판상 부재의 내부에 배치된 저항 발열체인 히터 전극에 의한 가열이나, 베이스 부재에 형성된 냉매 유로에의 냉매 공급에 의한 냉각을 실시함으로써, 판상 부재의 흡착면의 온도 분포의 제어 (나아가서는, 흡착면에 유지된 웨이퍼의 온도 분포의 제어) 가 실시된다.
종래, 웨이퍼를 유지하는 유지 장치를 제조할 때에, 판상의 세라믹스 소결체의 표면에 저항 발열체를 형성한 후, 레이저 가공이나 기계 가공에 의해 저항 발열체의 일부를 제거함으로써 저항 발열체의 저항값을 조정하고, 그 후에, 세라믹스 소결체에 있어서의 저항 발열체가 형성된 표면 상에 세라믹스 성형체를 적층하고, 세라믹스 소결체와 저항 발열체와 세라믹스 성형체를 일체적으로 소성하는 기술이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 공개특허공보 2006-228633호
상기 종래의 기술은, 저항 발열체의 저항값을 조정함으로써, 웨이퍼를 유지하는 표면의 온도 분포의 제어성을 향상시키는 것이다. 그러나, 정전 척에 있어서, 웨이퍼를 유지하는 흡착면의 온도 분포는, 히터 전극 (저항 발열체) 의 정밀도 외에 베이스 부재나 접합부의 정밀도에도 좌우되기 때문에, 저항 발열체의 저항값을 조정하는 것만으로는, 웨이퍼를 유지하는 흡착면의 온도 분포의 제어성을 충분히 향상시킬 수 없다는 과제가 있다.
또한, 이와 같은 과제는, 정전 척에 한정하지 않고, 판상 부재와 베이스 부재와 접합부를 구비하고, 판상 부재의 표면 상에 대상물을 유지하는 유지 장치 일반에 공통된 과제이다.
본 명세서에서는, 상기 서술한 과제를 해결하는 것이 가능한 기술을 개시한다.
본 명세서에 개시되는 기술은, 예를 들어, 이하의 형태로서 실현하는 것이 가능하다.
(1) 본 명세서에 개시되는 유지 장치의 제조 방법은, 제 1 표면과, 상기 제 1 표면과는 반대 측의 제 2 표면을 갖는 판상 부재이고, 상기 제 1 표면을 포함하는 제 1 부분과, 상기 제 2 표면을 포함함과 함께 세라믹스에 의해 형성된 부분을 포함하는 제 2 부분과, 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분을 접합하는 제 1 접합부를 갖는 판상 부재와, 상기 판상 부재의 상기 제 2 부분에 배치되고, 저항 발열체에 의해 형성된 히터 전극과, 제 3 표면을 갖고, 상기 제 3 표면이 상기 판상 부재의 상기 제 2 표면 측에 위치하도록 배치되고, 냉각 기구를 갖는 베이스 부재와, 상기 판상 부재의 상기 제 2 표면과 상기 베이스 부재의 상기 제 3 표면 사이에 배치되어 상기 판상 부재와 상기 베이스 부재를 접합하는 제 2 접합부를 구비하고, 상기 판상 부재의 상기 제 1 표면 상에 대상물을 유지하는 유지 장치의 제조 방법이다. 그 유지 장치의 제조 방법은, 제 1 세라믹스 그린 시트 상에, 상기 히터 전극의 형성 재료인 히터용 재료에 의해 히터 패턴을 형성하는 형성 공정과, 상기 제 1 세라믹스 그린 시트 상에, 절연 재료에 의해 형성되는 커버층이고, 상기 히터 패턴을 덮는 상기 커버층을 배치하는 배치 공정과, 상기 제 1 세라믹스 그린 시트를 포함하는 복수의 세라믹스 그린 시트가 적층된 적층체를 소성함으로써, 상기 판상 부재의 상기 제 2 부분과 상기 히터 전극을 제작하는 소성 공정과, 상기 제 2 접합부에 의해, 상기 판상 부재의 상기 제 2 부분과 상기 베이스 부재를 접합하는 제 1 접합 공정과, 상기 냉각 기구에 의한 냉각과, 상기 히터 전극에의 급전을 실시하면서, 상기 판상 부재의 상기 제 2 부분에 있어서의 상기 제 2 접합부에 대향하는 표면과는 반대 측의 표면의 온도 분포를 측정하는 온도 측정 공정과, 상기 온도 분포의 측정 결과에 기초하여, 상기 커버층으로 덮인 상기 히터 전극의 일부분을 상기 커버층과 함께 제거함으로써 상기 히터 전극의 전기 저항을 조정하는 조정 공정과, 상기 제 1 접합부에 의해, 상기 판상 부재의 상기 제 2 부분과 상기 제 1 부분을 접합하는 제 2 접합 공정을 구비한다.
본 유지 장치의 제조 방법에서는, 판상 부재 중의 제 2 표면 측의 일부분이며, 히터 전극이 배치된 제 2 부분에, 베이스 부재가 접합된 상태에서, 베이스 부재의 냉각 기구에 의한 냉각과 히터 전극에의 급전을 실시하면서, 제 2 부분의 표면의 온도 분포가 측정되고, 온도 분포의 측정 결과에 기초하여, 커버층으로 덮인 히터 전극의 일부분을 커버층과 함께 제거함으로써 히터 전극의 전기 저항이 조정되고, 그 후, 판상 부재의 제 2 부분에 제 1 부분이 접합된다. 즉, 본 유지 장치의 제조 방법에서는, 히터 전극으로부터 베이스 부재 측의 부분을 제작한 후, 실제 사용 시와 동일한 상태 (즉, 베이스 부재의 냉각 기구에 의한 냉각과 히터 전극에의 급전이 실시된 상태) 에서 판상 부재의 제 2 부분의 표면의 온도 분포의 측정을 실시하고, 그 온도 분포의 측정 결과에 근거하여 히터 전극의 전기 저항의 조정을 실시할 수 있다. 따라서, 본 유지 장치의 제조 방법에 의하면, 히터 전극의 전기 저항의 조정을 단시간에 정밀하게 실시할 수 있고, 그 결과, 판상 부재의 제 1 표면의 온도 분포의 제어성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 유지 장치의 제조 방법에서는, 히터 전극의 형성 재료인 히터용 재료의 패턴이 커버층에 의해 덮인 상태에서 소성이 실시되기 때문에, 소성 시의 히터용 재료의 패턴의 변질 (예를 들어, 휘발이나 승화) 을 억제할 수 있어, 히터용 재료의 패턴의 변질에서 기인하여 히터 전극의 저항값에 편차가 생기고, 판상 부재의 제 1 표면의 온도 분포의 제어성이 저하하는 것을 억제할 수 있다.
(2) 상기 유지 장치의 제조 방법에 있어서, 추가로, 상기 조정 공정에 있어서 제거된 부분에 절연재를 충전하는 충전 공정을 구비하는 구성으로 해도 된다. 본 유지 장치의 제조 방법에 의하면, 히터 전극 간의 단락을 방지하면서, 판상 부재의 내부에의 기체의 침입을 억제할 수 있다.
(3) 상기 유지 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 배치 공정에 있어서 배치되는 상기 커버층에는, 두께 방향으로 관통하는 제 1 구멍이 형성되어 있고, 상기 유지 장치의 제조 방법은, 추가로, 상기 소성 공정 후에, 상기 제 1 구멍의 위치에서 상기 커버층의 두께를 측정하는 두께 측정 공정을 구비하는 구성으로 해도 된다. 본 유지 장치의 제조 방법에 의하면, 커버층의 두께에 기초하여, 조정 공정에 있어서의 커버층 및 히터 전극의 제거 깊이를 적절히 설정할 수 있어, 히터 전극의 전기 저항의 조정을 정밀하게 실시할 수 있고, 그 결과, 판상 부재의 제 1 표면의 온도 분포의 제어성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
(4) 상기 유지 장치의 제조 방법에 있어서, 추가로, 상기 소성 공정 후에, 상기 판상 부재의 상기 제 2 부분에 하중을 가하면서 가열하여 휨을 수정하는 제 1 휨 수정 공정과, 상기 소성 공정 후에, 상기 커버층을 연마하여 상기 제 2 부분의 휨을 수정하는 제 2 휨 수정 공정의 적어도 일방을 구비하는 구성으로 해도 된다. 본 유지 장치의 제조 방법에 의하면, 제 1 휨 수정 공정과 제 2 휨 수정 공정의 적어도 일방에 의해, 제 2 부분의 휨을 수정할 수 있고, 제 2 부분의 휨, 나아가서는 판상 부재의 휨을 효과적으로 저감할 수 있다. 또, 본 유지 장치의 제조 방법에서는, 제 2 부분의 휨 수정을 실시할 때에, 히터 전극이 커버층에 의해 덮여 있기 때문에, 히터 전극이 휨 수정용 지그와 반응하여 변질하고, 그 변질에서 기인하여 히터 전극의 저항값에 편차가 생기고, 판상 부재의 제 1 표면의 온도 분포의 제어성이 저하하는 것을 억제할 수 있다.
(5) 상기 유지 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 제 1 휨 수정 공정과, 상기 제 1 휨 수정 공정 후에 실행되는 상기 제 2 휨 수정 공정의 양방을 구비하는 구성으로 해도 된다. 본 유지 장치의 제조 방법에 의하면, 제 1 휨 수정 공정에 의해서도 다 수정할 수 없는 제 2 부분의 휨을, 커버층을 연마하는 제 2 휨 수정 공정에 의해 수정할 수 있어, 제 2 부분의 휨, 나아가서는 판상 부재의 휨을 효과적으로 저감할 수 있다. 또, 본 유지 장치의 제조 방법에서는, 제 2 부분의 휨 수정을 실시할 때에, 히터 전극이 커버층에 의해 덮여 있기 때문에, 히터 전극이 휨 수정용 지그와 반응하여 변질하고, 그 변질에서 기인하여 히터 전극의 저항값에 편차가 생기고, 판상 부재의 제 1 표면의 온도 분포의 제어성이 저하하는 것을 억제할 수 있다.
(6) 상기 유지 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 형성 공정은, 상기 제 1 세라믹스 그린 시트 상에, 소정의 재료로 기준 패턴을 형성하는 것을 포함하고, 상기 배치 공정에 있어서 배치되는 상기 커버층에는, 상기 기준 패턴과 겹치는 위치에, 두께 방향으로 관통하는 제 2 구멍이 형성되어 있고, 상기 조정 공정에서는, 상기 커버층에 형성된 상기 제 2 구멍을 통하여 노출된 상기 기준 패턴의 위치를 기준으로 하여, 상기 히터 전극에 있어서의 제거 위치를 설정하는 구성으로 해도 된다. 본 유지 장치의 제조 방법에 의하면, 기준 패턴의 위치를 기준으로 하여 제거 위치를 설정함으로써, 히터 전극의 제거를 정밀하게 실시할 수 있고, 히터 전극의 전기 저항의 조정을 정밀하게 실시할 수 있고, 그 결과, 판상 부재의 제 1 표면의 온도 분포의 제어성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
(7) 상기 유지 장치의 제조 방법에 있어서, 추가로, 상기 소성 공정 후에, 상기 제 2 구멍의 위치에서 상기 커버층의 두께를 측정하는 두께 측정 공정을 구비하는 구성으로 해도 된다. 본 유지 장치의 제조 방법에 의하면, 기준 패턴을 노출시키기 위해서 커버층에 형성된 구멍을 이용하여, 커버층의 두께를 측정할 수 있으므로, 커버층에 형성하는 구멍의 수를 줄일 수 있어, 구멍의 존재에서 기인하여 판상 부재의 제 1 표면의 온도 분포의 제어성이 저하하는 것을 억제할 수 있다.
(8) 상기 유지 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 제 1 접합부는, 상기 제 2 접합부와 비교해, 열저항이 낮은 구성으로 해도 된다. 본 유지 장치의 제조 방법에 의하면, 제 1 접합부의 존재에서 기인하여 판상 부재에 있어서의 발열 및/또는 냉각의 응답성이 저하하는 것을 억제할 수 있고, 판상 부재의 제 1 표면의 온도 분포의 제어성이 저하하는 것을 억제할 수 있다.
(9) 상기 유지 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 제 2 접합 공정은, 상기 히터 전극에의 급전을 실시하는 것에 의한 발열을 이용하여, 상기 제 1 접합부를 형성하는 공정인 구성으로 해도 된다. 본 유지 장치의 제조 방법에 의하면, 제 1 접합부를 형성할 때에 장치 전체를 가열하는 방법과 비교해, 가열에 의한 다른 부재에의 악영향 (예를 들어, 제 2 접합부의 부분적 박리에 의한 열전도성의 편차의 발생) 을 억제할 수 있고, 판상 부재의 제 1 표면의 온도 분포의 제어성이 저하하는 것을 억제할 수 있다.
(10) 본 명세서에 개시되는 유지 장치용 구조체의 제조 방법은, 특정 표면을 포함함과 함께 세라믹스에 의해 형성된 부분을 포함하는 특정 부재와, 상기 특정 부재에 배치되고, 저항 발열체에 의해 형성된 히터 전극과, 냉각 기구를 갖는 베이스 부재와, 상기 특정 부재의 상기 특정 표면과 상기 베이스 부재 사이에 배치되어 상기 특정 부재와 상기 베이스 부재를 접합하는 접합부를 구비하고, 상기 특정 부재의 상방에 대상물을 유지하는 유지 장치용 구조체의 제조 방법이다. 그 유지 장치용 구조체의 제조 방법은, 상기 특정 부재와, 상기 특정 부재의 일부인 커버층으로 덮인 상기 히터 전극과, 상기 베이스 부재와, 상기 특정 부재와 상기 베이스 부재를 접합하는 상기 접합부를 구비하는 조정 전 구조체를 준비하는 준비 공정과, 상기 냉각 기구에 의한 냉각과, 상기 히터 전극에의 급전을 실시하면서, 상기 특정 부재에 있어서의 상기 특정 표면과는 반대 측의 표면의 온도 분포를 측정하는 온도 측정 공정과, 상기 온도 분포의 측정 결과에 기초하여, 상기 커버층으로 덮인 상기 히터 전극의 일부분을 상기 커버층과 함께 제거함으로써 상기 히터 전극의 전기 저항을 조정하는 조정 공정을 구비한다.
본 유지 장치용 구조체의 제조 방법에서는, 히터 전극이 배치된 특정 부재에 베이스 부재가 접합된 상태에서, 베이스 부재의 냉각 기구에 의한 냉각과 히터 전극에의 급전을 실시하면서, 특정 부재의 표면의 온도 분포가 측정되고, 온도 분포의 측정 결과에 기초하여, 커버층으로 덮인 히터 전극의 일부분을 커버층과 함께 제거함으로써 히터 전극의 전기 저항이 조정된다. 즉, 본 유지 장치용 구조체의 제조 방법에서는, 히터 전극으로부터 베이스 부재 측의 부분을 준비한 후, 실제 사용 시와 동일한 상태 (즉, 베이스 부재의 냉각 기구에 의한 냉각과 히터 전극에의 급전이 실시된 상태) 에서 특정 부재의 표면의 온도 분포의 측정을 실시하고, 그 온도 분포의 측정 결과에 기초하여 히터 전극의 전기 저항의 조정을 실시할 수 있다. 따라서, 본 유지 장치용 구조체의 제조 방법에 의하면, 히터 전극의 전기 저항의 조정을 단시간에 정밀하게 실시할 수 있고, 그 결과, 그 유지 장치용 구조체를 사용하여 제작되는 유지 장치의 대상물 유지면의 온도 분포의 제어성을 향상시킬 수 있다.
(11) 본 명세서에 개시되는 유지 장치는, 제 1 방향에 대략 직교하는 제 1 표면과, 상기 제 1 표면과는 반대 측의 제 2 표면을 갖는 판상 부재이고, 상기 제 1 표면을 포함하는 제 1 부분과, 상기 제 2 표면을 포함함과 함께 세라믹스에 의해 형성된 부분을 포함하는 제 2 부분과, 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분을 접합하는 제 1 접합부를 갖는 판상 부재와, 상기 판상 부재의 상기 제 2 부분에 배치되고, 저항 발열체에 의해 형성된 히터 전극과, 제 3 표면을 갖고, 상기 제 3 표면이 상기 판상 부재의 상기 제 2 표면 측에 위치하도록 배치되고, 냉각 기구를 갖는 베이스 부재와, 상기 판상 부재의 상기 제 2 표면과 상기 베이스 부재의 상기 제 3 표면 사이에 배치되어 상기 판상 부재와 상기 베이스 부재를 접합하는 제 2 접합부를 구비하고, 상기 판상 부재의 상기 제 1 표면 상에 대상물을 유지하는 유지 장치이다. 그 유지 장치는, 상기 판상 부재의 상기 제 2 부분의 표면 중, 상기 제 1 접합부와 대향하는 표면인 제 4 표면에는, 홈이고, 상기 홈의 표면의 일부가 상기 히터 전극의 표면의 일부에 의해 구성된 상기 홈이 형성되어 있고, 상기 히터 전극에 급전하고, 또한, 상기 냉각 기구에 의한 냉각을 실시하고, 상기 히터 전극의 온도와 상기 냉각의 온도의 차가 50 ℃ 이상일 때에, 상기 제 1 표면에 있어서의 온도의 최대값과 최소값의 차는, 3.5 ℃ 이하이다. 본 유지 장치에 의하면, 판상 부재의 제 1 표면의 각 위치에서의 온도차가 매우 작기 때문에, 판상 부재의 제 1 표면의 온도 분포의 제어성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
(12) 상기 유지 장치에 있어서, 상기 제 1 방향에 평행한 적어도 하나의 단면 (斷面) 에 있어서, 상기 홈의 개구의 가장자리부는, R 형상인 구성으로 해도 된다. 본 유지 장치에 의하면, 유지 장치의 제조 시 등에 있어서, 판상 부재의 제 2 부분에 있어서의 홈의 개구의 가장자리부 부근이 결손되는 것을 억제할 수 있다.
(13) 상기 유지 장치에 있어서, 상기 제 1 방향에 평행한 적어도 하나의 단면에 있어서, 상기 홈은, 최심부의 깊이가, 상기 제 4 표면에 있어서의 상기 홈 이외의 부분부터 상기 히터 전극의 표면의 각 위치까지의 상기 제 1 방향을 따른 거리의 최대값보다 깊은 형상인 구성으로 해도 된다. 본 유지 장치에 의하면, 홈의 최심부를 기점으로 하여 크랙이 발생한 경우에도, 그 크랙이 히터 전극 내부까지 도달하여 히터 전극의 전기 저항이 변화하는 것을 회피할 수 있고, 그 결과, 히터 전극의 발열량이 변화하는 것을 회피할 수 있고, 판상 부재의 제 1 표면의 온도 분포의 제어성을 더욱 효과적으로 향상시킬 수 있다.
(14) 상기 유지 장치에 있어서, 상기 제 1 방향에 평행한 적어도 하나의 단면에 있어서, 상기 홈은, 깊은 위치일수록, 상기 제 1 방향에 직교하는 방향의 폭이 좁아지는 형상인 구성으로 해도 된다. 본 유지 장치에 의하면, 깊이 방향으로 홈의 폭이 일정한 구성과 비교해, 히터 전극에 있어서의 홈의 표면을 구성하는 표면 부근에 있어서, 히터 전극이 존재하지 않는 부분이 작아지고, 또한, 히터 전극에 있어서의 홈의 표면을 구성하는 표면의 위치에 있어서 전기 저항 (발열량) 이 급격하게 변화하는 것이 억제되어, 히터 전극의 전기 저항 (발열량) 의 편향이 작아지고, 판상 부재의 제 1 표면의 온도 분포의 제어성을 더욱 효과적으로 향상시킬 수 있다.
(15) 상기 유지 장치에 있어서, 상기 제 1 방향에 평행한 적어도 하나의 단면에 있어서, 상기 홈은, 상기 홈의 표면을 구성하는 선이 1 개 이하의 절곡점을 갖는 형상인 구성으로 해도 된다. 본 유지 장치에 의하면, 홈의 표면의 각 위치에 있어서의 응력 집중을 억제할 수 있고, 그 결과, 홈의 표면을 기점으로 한 크랙의 발생을 억제할 수 있다.
(16) 상기 유지 장치에 있어서, 상기 제 1 접합부의 일부가, 상기 홈 내에 들어가 있는 구성으로 해도 된다. 본 유지 장치에 의하면, 제 1 접합부 중, 홈에 들어간 부분이 앵커로서 기능하기 때문에, 제 1 접합부에 의한 제 1 부분과 제 2 부분의 접합 강도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 명세서에 개시되는 기술은, 여러 가지 형태로 실현하는 것이 가능하고, 예를 들어, 유지 장치, 정전 척, 그들의 제조 방법 등의 형태로 실현하는 것이 가능하다.
도 1 은 본 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 외관 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2 는 본 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 XZ 단면 구성을 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 3 은 본 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 XY 단면 구성을 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 4 는 본 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 XY 단면 구성을 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 5 는 본 실시형태에 있어서의 히터 전극 (50) 주변의 단면 구성을 상세하게 나타내는 설명도이다.
도 6 은 본 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 제조 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 7 은 본 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 제조 방법의 개요를 나타내는 설명도이다.
도 8 은 본 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 제조 방법의 개요를 나타내는 설명도이다.
도 9 는 본 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 제조 방법의 개요를 나타내는 설명도이다.
도 10 은 본 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 제조 방법의 개요를 나타내는 설명도이다.
도 11 은 본 실시형태에 있어서의 히터 전극 (50) 주변의 단면 구성을 상세하게 나타내는 설명도이다.
도 12 는 비교예에 있어서의 히터 전극 (50) 주변의 단면 구성을 상세하게 나타내는 설명도이다.
도 13 은 변형예에 있어서의 히터 전극 (50) 주변의 단면 구성을 상세하게 나타내는 설명도이다.
도 14 는 변형예에 있어서의 정전 척 (100) 의 제조 방법의 개요를 나타내는 설명도이다.
A. 실시형태 :
A-1. 정전 척 (100) 의 구성 :
도 1 은, 본 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 외관 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이며, 도 2 는, 본 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 XZ 단면 구성을 개략적으로 나타내는 설명도이며, 도 3 및 도 4 는, 본 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 XY 단면 구성을 개략적으로 나타내는 설명도이다. 도 3 에는, 도 2 의 III-III 의 위치에 있어서의 정전 척 (100) 의 XY 단면 구성이 나타나 있고, 도 4 에는, 도 2 의 IV-IV 의 위치에 있어서의 정전 척 (100) 의 XY 단면 구성이 나타나 있다. 각 도면에는, 방향을 특정하기 위한 서로 직교하는 XYZ 축이 나타나 있다. 본 명세서에서는, 편의적으로, Z 축 정 (正) 방향을 상방향으로 하고, Z 축 부 (負) 방향을 하방향으로 하는 것으로 하지만, 정전 척 (100) 은 실제로는 그러한 방향과는 상이한 방향으로 설치되어도 된다. 또, 본 명세서에서는, Z 축 방향에 직교하는 방향을, 면방향이라고 한다. Z 축 방향은, 특허 청구 범위에 있어서의 제 1 방향에 상당한다.
정전 척 (100) 은, 대상물 (예를 들어 웨이퍼 (W)) 을 정전 인력에 의해 흡착하여 유지하는 장치이며, 예를 들어 반도체 제조 장치의 진공 챔버 내에서 웨이퍼 (W) 를 고정하기 위해 사용된다. 정전 척 (100) 은, 소정의 배열 방향 (본 실시형태에서는 상하 방향 (Z 축 방향)) 으로 배열되어 배치된 판상 부재 (10) 및 베이스 부재 (20) 를 구비한다. 판상 부재 (10) 와 베이스 부재 (20) 는, 판상 부재 (10) 의 하면 (S2) (도 2 참조) 과 베이스 부재 (20) 의 상면 (S3) 이, 후술하는 접합부 (30) 를 사이에 두고 상기 배열 방향으로 대향하도록 배치된다. 즉, 베이스 부재 (20) 는, 베이스 부재 (20) 의 상면 (S3) 이 판상 부재 (10) 의 하면 (S2) 측에 위치하도록 배치된다. 베이스 부재 (20) 의 상면 (S3) 은, 특허 청구 범위에 있어서의 제 3 표면에 상당한다.
판상 부재 (10) 는, 상기 서술한 배열 방향 (Z 축 방향) 에 대략 직교하는 대략 원형 평면상의 상면 (이하, 「흡착면」이라고 한다.) (S1) 과, 흡착면 (S1) 과는 반대 측의 하면 (S2) 을 갖는 대략 원판상 부재이다. 본 실시형태에서는, 판상 부재 (10) 는, 외주의 전체 둘레에 걸쳐서 면방향으로 돌출되는 칼라부 (109) 를 가지고 있다. 이하, 판상 부재 (10) 중 칼라부 (109) 를 제외한 부분을, 본체부 (108) 라고 한다. 판상 부재 (10) 의 본체부 (108) 의 직경은 예를 들어 50 mm ∼ 500 mm 정도 (통상은 200 mm ∼ 350 mm 정도) 이며, 판상 부재 (10) 의 두께는 예를 들어 1 mm ∼ 10 mm 정도이다. 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 은, 특허 청구 범위에 있어서의 제 1 표면에 상당하고, 판상 부재 (10) 의 하면 (S2) 은, 특허 청구 범위에 있어서의 제 2 표면에 상당한다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 판상 부재 (10) 는, 상측 부분 (101) 과, 하측 부분 (102) 과, 상측 부분 (101) 과 하측 부분 (102) 을 접합하는 중간 접합부 (104) 로 구성되어 있다.
판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102) 은, 판상 부재 (10) 중, 판상 부재 (10) 의 하면 (S2) 을 포함하는 대략 평판상의 부분이다. 하측 부분 (102) 은, 기판층 (111) 과, 커버층 (112) 으로 구성되어 있다. 기판층 (111) 은, 하측 부분 (102) 중, 판상 부재 (10) 의 하면 (S2) 을 포함하는 대략 평판상의 부분이며, 커버층 (112) 은, 하측 부분 (102) 중, 하측 부분 (102) 의 상면 (S4) (중간 접합부 (104) 에 대향하는 표면) 을 포함하는 대략 평판상의 부분이다. 본 실시형태에서는, 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102) 을 구성하는 기판층 (111) 및 커버층 (112) 은, 모두 세라믹스 (예를 들어, 알루미나나 질화알루미늄 등) 의 소결체에 의해 형성되어 있다. 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102) 은, 특허 청구 범위에 있어서의 제 2 부분에 상당하고, 하측 부분 (102) 의 상면 (S4) 은, 특허 청구 범위에 있어서의 제 4 표면에 상당한다.
판상 부재 (10) 의 상측 부분 (101) 은, 판상 부재 (10) 중, 흡착면 (S1) 을 포함하는 대략 평판상의 부분이다. 칼라부 (109) 는, 상측 부분 (101) 에 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 판상 부재 (10) 의 상측 부분 (101) 은, 세라믹스 (예를 들어, 알루미나나 질화알루미늄 등) 의 소결체에 의해 형성되어 있다. 또한, 상측 부분 (101) 은, 하측 부분 (102) 과 비교해, 내플라스마성이 우수한 세라믹스 재료에 의해 형성되는 것이 바람직하고, 또, 기공률이 낮은 것이 바람직하다. 상측 부분 (101) 은, 특허 청구 범위에 있어서의 제 1 부분에 상당한다.
판상 부재 (10) 의 중간 접합부 (104) 는, 예를 들어 실리콘계 수지나 아크릴계 수지, 에폭시계 수지 등의 접착재나 유리, 금속 등에 의해 구성되어 있다. 중간 접합부 (104) 는, 세라믹스 분말 등의 필러를 포함하고 있어도 된다. 중간 접합부 (104) 는, 특허 청구 범위에 있어서의 제 1 접합부에 상당한다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 판상 부재 (10) 의 내부 (보다 상세하게는, 판상 부재 (10) 를 구성하는 상측 부분 (101) 의 내부) 에는, 도전성 재료 (예를 들어, 텅스텐, 몰리브덴, 백금 등) 에 의해 형성된 척 전극 (40) 이 배치되어 있다. Z 축 방향에서 볼 때의 척 전극 (40) 의 형상은, 예를 들어 대략 원형이다. 또, 정전 척 (100) 에는, 척 전극 (40) 에의 급전을 위한 구성이 형성되어 있다. 구체적으로는, 베이스 부재 (20) 의 하면 (S7) 으로부터 판상 부재 (10) 의 내부에 이르는 구멍 (120) 이 형성되어 있다. 구멍 (120) 은, 베이스 부재 (20) 를 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍과, 접합부 (30) 를 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍과, 판상 부재 (10) 의 하면 (S2) 으로부터 척 전극 (40) 의 하면에 걸쳐 형성된 오목부가, 서로 연통함으로써 구성된 일체의 구멍이다. 구멍 (120) 의 내주면 (본 실시형태에서는, 구멍 (120) 중, 베이스 부재 (20) 와 접합부 (30) 와 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102) 에 형성된 부분의 내주면) 에는, 절연 부재 (44) 가 배치되어 있다. 척 전극 (40) 의 하면에 있어서의 구멍 (120) 에 노출된 부분에는, 입력 핀 (41) 이 접속되어 있다. 입력 핀 (41) 에는, 구멍 (120) 에 배치된 배선부 (43) 의 선단에 형성된 커넥터 (42) 가 끼워 맞춰져 있다. 전원 (도시 생략) 으로부터 배선부 (43) 및 입력 핀 (41) 을 개재하여 척 전극 (40) 에 전압이 인가되면, 정전 인력이 발생하고, 이 정전 인력에 의해 웨이퍼 (W) 가 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 에 흡착 고정된다.
또, 판상 부재 (10) 의 내부 (보다 상세하게는, 판상 부재 (10) 를 구성하는 하측 부분 (102) 의 내부) 에는, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 온도 분포의 제어 (즉, 흡착면 (S1) 에 유지된 웨이퍼 (W) 의 온도 분포의 제어) 를 위한 복수의 히터 전극 (50) 과, 각 히터 전극 (50) 에의 급전을 위한 구성 (드라이버 전극 (60) 등) 이 배치되어 있다. 이들 구성에 대해서는, 후에 상세히 서술한다.
베이스 부재 (20) 는, 예를 들어 판상 부재 (10) 의 본체부 (108) 와 동일 직경의, 또는, 판상 부재 (10) 의 본체부 (108) 보다 직경이 큰 원형 평면의 판상 부재이며, 예를 들어 금속 (알루미늄이나 알루미늄 합금 등) 에 의해 형성되어 있다. 베이스 부재 (20) 의 직경은 예를 들어 220 mm ∼ 550 mm 정도 (통상은 220 mm ∼ 350 mm) 이며, 베이스 부재 (20) 의 두께는 예를 들어 20 mm ∼ 40 mm 정도이다.
베이스 부재 (20) 는, 판상 부재 (10) 의 하면 (S2) 과 베이스 부재 (20) 의 상면 (S3) 사이에 배치된 접합부 (30) 에 의해, 판상 부재 (10) 에 접합되어 있다. 접합부 (30) 는, 예를 들어 실리콘계 수지나 아크릴계 수지, 에폭시계 수지 등의 접착재에 의해 구성되어 있다. 접합부 (30) 는, 세라믹스 분말 등의 필러를 포함하고 있어도 된다. 접합부 (30) 의 두께는, 예를 들어 0.1 mm ∼ 1 mm 정도이다. 접합부 (30) 는, 중간 접합부 (104) 와 비교해, 열저항이 높은 (바꾸어 말하면, 중간 접합부 (104) 는, 접합부 (30) 와 비교해, 열저항이 낮다) 것이 바람직하다. 여기서, 접합부 (접합부 (30) 또는 중간 접합부 (104)) 의 열저항은, 접합부의 열전도율을 λ 로 하고, 접합부에 있어서의 XY 단면의 단면적을 S 로 하고, 접합부의 두께를 L 로 했을 때, L/(λ·S) 로서 나타낸다. 접합부 (30) 는, 특허 청구 범위에 있어서의 제 2 접합부에 상당한다.
베이스 부재 (20) 는, 냉각 기구를 가지고 있다. 보다 구체적으로는, 베이스 부재 (20) 의 내부에는 냉매 유로 (21) 가 형성되어 있다. 냉매 유로 (21) 에 냉매 (예를 들어, 불소계 불활성 액체나 물 등) 가 흐르게 되면, 베이스 부재 (20) 가 냉각되고, 접합부 (30) 를 개재한 베이스 부재 (20) 와 판상 부재 (10) 사이의 전열 (열전도) 에 의해 판상 부재 (10) 가 냉각되고, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 에 유지된 웨이퍼 (W) 가 냉각된다. 이로써, 웨이퍼 (W) 의 온도 분포의 제어가 실현된다.
또, 정전 척 (100) 은, 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102) 및 중간 접합부 (104) 와 접합부 (30) 의 적층체의 외주를 둘러싸도록 형성된 대략 원환상의 O 링 (90) 을 구비한다. O 링 (90) 은, 예를 들어 고무 등의 절연체에 의해 형성되어 있다. O 링 (90) 은, 상측 부분 (101) 에 형성된 칼라부 (109) 의 하면과 베이스 부재 (20) 의 상면 (S3) 에 밀착되어 있고, 접합부 (30) 나 중간 접합부 (104) 가 플라스마 등에 노출되어 열화하는 것을 방지한다.
A-2. 히터 전극 (50) 등의 구성 :
다음으로, 히터 전극 (50) 및 히터 전극 (50) 에의 급전을 위한 구성에 대해 상세히 서술한다. 상기 서술한 바와 같이, 정전 척 (100) 은, 복수의 히터 전극 (50) (보다 구체적으로는, 3 개의 히터 전극 (50A, 50B, 50C)) 을 구비한다 (도 3 참조). 본 실시형태에서는, 복수의 히터 전극 (50) 은, 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102) 을 구성하는 기판층 (111) 의 상면 (S8) (접합부 (30) 에 대향하는 표면과는 반대 측의 표면) 에 배치되어 있다. 즉, 복수의 히터 전극 (50) 은, 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102) 을 구성하는 기판층 (111) 과 커버층 (112) 사이에 두어지도록 배치되어 있다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 정전 척 (100) 에서는, 판상 부재 (10) 의 본체부 (108) 가, 면방향으로 배열되는 3 개의 세그먼트 (Z (Za, Zb, Zc)) 로 가상적으로 분할되어 있다. 보다 구체적으로는, 판상 부재 (10) 의 본체부 (108) 가, Z 축 방향에서 볼 때, 본체부 (108) 의 외주선과 동심의 2 개의 원형의 가상 분할선 (VL (VL1, VL2)) 에 의해, 3 개의 세그먼트 (Z) 로 가상적으로 분할되어 있다. Z 축 방향에서 볼 때의 각 세그먼트 (Z) 의 형상은, 대략 원형 또는 대략 원환형이다.
복수의 히터 전극 (50) 의 각각은, 판상 부재 (10) 의 본체부 (108) 에 설정된 복수의 세그먼트 (Z) 중 1 개에 배치되어 있다. 구체적으로는, 3 개의 히터 전극 (50) 중, 1 개의 히터 전극 (50A) 은, 3 개의 세그먼트 (Z) 중 가장 외주 측에 위치하는 세그먼트 (Za) 에 배치되어 있고, 다른 1 개의 히터 전극 (50C) 은, 3 개의 세그먼트 (Z) 중 가장 중심에 가까운 측에 위치하는 세그먼트 (Zc) 에 배치되어 있고, 나머지 1 개의 히터 전극 (50B) 은, 세그먼트 (Za) 와 세그먼트 (Zc) 에 끼인 세그먼트 (Zb) 에 배치되어 있다.
각 히터 전극 (50) 은, Z 축 방향에서 볼 때 선상의 저항 발열체인 히터 라인부 (51) 와, 히터 라인부 (51) 의 양 단부 (端部) 에 접속된 히터 패드부 (52) 를 갖는다. 히터 전극 (50) 을 구성하는 히터 라인부 (51) 및 히터 패드부 (52) 는, 도전성 재료 (예를 들어, 텅스텐, 몰리브덴, 백금, 구리 등) 에 의해 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, Z 축 방향에서 볼 때의 히터 라인부 (51) 의 형상은, 대략 원형 또는 대략 나선상으로 되어 있다.
또, 정전 척 (100) 은, 각 히터 전극 (50) 에의 급전을 위한 구성을 구비하고 있다. 구체적으로는, 정전 척 (100) 은, 복수의 드라이버 전극 (60) (보다 구체적으로는, 6 개의 드라이버 전극 (60)) 을 구비한다 (도 4 참조). 각 드라이버 전극 (60) 은, 면방향에 평행한 소정 형상의 도체 패턴이며, 도전성 재료 (예를 들어, 텅스텐, 몰리브덴, 백금 등) 에 의해 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 복수의 드라이버 전극 (60) 은, 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102) 을 구성하는 기판층 (111) 의 내부에 배치되어 있다. 또, 복수의 드라이버 전극 (60) 은, Z 축 방향에 있어서 서로 동일한 위치에 배치되어 있다. 또한, 드라이버 전극 (60) 은, 하기 (1) 및 (2) 의 적어도 일방을 만족한다는 점에서, 히터 전극 (50) 과 상이하다.
(1) 드라이버 전극 (60) 의 전류가 흐르는 방향에 대해 수직 방향의 단면적은, 히터 전극 (50) 의 동일한 단면적의 5 배 이상이다.
(2) 히터 전극 (50) 에 있어서의, 드라이버 전극 (60) 에 연결되는 일방의 비아부터 타방의 비아까지 사이의 저항은, 드라이버 전극 (60) 에 있어서의, 히터 전극 (50) 에 연결되는 비아부터 급전 단자 (74) 에 연결되는 비아까지 사이의 저항의 5 배 이상이다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 정전 척 (100) 이 구비하는 6 개의 드라이버 전극 (60) 이, 각각 1 쌍의 드라이버 전극 (60) 으로 구성된 3 개의 드라이버 전극쌍 (600 (600A, 600B, 600C)) 을 구성하고 있다. 3 개의 드라이버 전극쌍 (600) 은, 3 개의 히터 전극 (50 (50A, 50B, 50C)) 에 대응하고 있다. 도 2 ∼ 도 4 에 나타내는 바와 같이, 1 개의 드라이버 전극쌍 (600) (예를 들어, 드라이버 전극쌍 (600A)) 을 구성하는 1 쌍의 드라이버 전극 (60) 의 일방은, 도전성 재료에 의해 형성된 히터 측 비아 (71) 를 통하여, 대응하는 히터 전극 (50) (예를 들어, 히터 전극 (50A)) 의 일방의 히터 패드부 (52) 와 전기적으로 접속되어 있다. 또, 그 드라이버 전극쌍 (600) (예를 들어, 드라이버 전극쌍 (600A)) 을 구성하는 1 쌍의 드라이버 전극 (60) 의 타방은, 히터 측 비아 (71) 를 통하여, 대응하는 히터 전극 (50) (예를 들어, 히터 전극 (50A)) 의 타방의 히터 패드부 (52) 와 전기적으로 접속되어 있다.
또, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 정전 척 (100) 에는, 베이스 부재 (20) 의 하면 (S7) 으로부터 판상 부재 (10) 의 내부에 이르는 복수의 단자용 구멍 (110) 이 형성되어 있다. 각 단자용 구멍 (110) 은, 베이스 부재 (20) 를 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍 (22) 과, 접합부 (30) 를 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍 (32) 과, 판상 부재 (10) 의 하면 (S2) 측에 형성된 오목부 (13) 가, 서로 연통됨으로써 구성된 일체의 구멍이다.
각 단자용 구멍 (110) 에는, 도전성 재료에 의해 형성된 대략 기둥상의 부재인 급전 단자 (74) 가 수용되어 있다. 또, 각 단자용 구멍 (110) 을 구성하는 판상 부재 (10) 의 오목부 (13) 의 바닥면에는, 도전성 재료에 의해 형성된 급전 전극 (전극 패드) (73) 이 배치되어 있다. 급전 단자 (74) 의 상단 (上端) 부분은, 예를 들어 경납땜 등에 의해 급전 전극 (73) 에 접합되어 있다.
또, 도 2 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 각 드라이버 전극쌍 (600) 을 구성하는 1 쌍의 드라이버 전극 (60) 의 일방은, 그 드라이버 전극 (60) 으로부터 판상 부재 (10) 의 하면 (S2) 측으로 연장되는 급전 측 비아 (72) 를 통하여, 1 개의 급전 전극 (73) 에 전기적으로 접속되어 있고, 그 1 쌍의 드라이버 전극 (60) 의 타방은, 다른 급전 측 비아 (72) 를 통하여, 다른 1 개의 급전 전극 (73) 에 전기적으로 접속되어 있다.
각 급전 단자 (74) 는, 전원 (도시 생략) 에 접속되어 있다. 전원으로부터의 전압은, 급전 단자 (74), 급전 전극 (73), 급전 측 비아 (72), 드라이버 전극 (60) 및 히터 측 비아 (71) 를 통하여, 각 히터 전극 (50) 에 인가된다. 각 히터 전극 (50) 에 전압이 인가되면, 각 히터 전극 (50) 이 발열하여 판상 부재 (10) 가 가열되고, 이로써, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 온도 분포의 제어 (즉, 흡착면 (S1) 에 유지된 웨이퍼 (W) 의 온도 분포의 제어) 가 실현된다.
또한, 본 실시형태의 정전 척 (100) 에서는, 각 히터 전극 (50) 에 급전하고, 또한, 베이스 부재 (20) 의 냉각 기구에 의한 냉각 (냉매 유로 (21) 에의 냉매의 공급) 을 실시하고, 히터 전극 (50) 의 온도와 냉각의 온도 (냉매의 온도) 의 차가 50 ℃ 이상일 때에, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 에 있어서의 온도의 최대값과 최소값의 차는, 3.5 ℃ 이하로 되어 있다. 즉, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 각 위치에서의 온도차가, 매우 작게 되어 있다. 이와 같은 구성은, 예를 들어, 이하에 설명하는 본 실시형태의 정전 척 (100) 의 제조 방법에 따라 정전 척 (100) 을 제조함으로써 실현할 수 있다. 또한, 히터 전극 및 흡착면 (S1) 의 각 위치에서의 온도는, 예를 들어 IR 카메라 등의 온도 측정 장치를 사용하여 측정할 수 있다. 또한, 그 온도차는, 2.5 ℃ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 1.5 ℃ 이하인 것이 한층 바람직하다.
도 5 는, 본 실시형태에 있어서의 히터 전극 (50) 주변의 단면 구성을 상세하게 나타내는 설명도이다. 도 5 에는, 도 2 의 X1 부의 XZ 단면 구성이 확대되어 나타나 있다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 정전 척 (100) 에서는, 판상 부재 (10) 를 구성하는 하측 부분 (102) 의 상면 (S4) (즉, 중간 접합부 (104) 와 대향하는 표면) 에, 홈 (86) 이 형성되어 있다. 하측 부분 (102) 의 상면 (S4) 에 형성된 홈 (86) 의 수는, 1 개여도 되고, 복수여도 된다. 홈 (86) 은, Z 축 방향에서 볼 때, 히터 전극 (50) 의 폭 방향의 중앙 부근의 위치를 히터 전극 (50) 의 연신 방향을 따라 연장되는 형상이다 (후술하는 도 9 의 G 란 참조).
하측 부분 (102) 의 상면 (S4) 에 형성된 홈 (86) 의 표면의 일부는, 히터 전극 (50) 의 표면의 일부에 의해 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 본 실시형태에서는, 홈 (86) 의 표면의 일부는, 히터 전극 (50) 의 폭 방향의 중앙 부근의 측면 (58) 에 의해 구성되어 있다. 또, 홈 (86) 은, 히터 전극 (50) 까지 도달하는 깊이를 갖는다. 바꾸어 말하면, Z 축 방향에 평행한 적어도 하나의 단면 (예를 들어, 도 5 에 나타내는 단면과 같이, 히터 전극 (50) 의 연신 방향에 직교하는 단면) 에 있어서, 홈 (86) 의 최심부 (85) 의 깊이 D1 은, 하측 부분 (102) 의 상면 (S4) 에 있어서의 홈 (86) 이외의 부분부터 히터 전극 (50) 의 표면의 각 위치까지의 Z 축 방향을 따른 거리의 최소값 L1 (즉, 하측 부분 (102) 의 상면 (S4) 부터 히터 전극 (50) 의 상면 (56) 까지의 거리) 보다 깊다. 또한, 본 실시형태에서는, 홈 (86) 의 깊이는, 히터 전극 (50) 을 두께 방향으로 관통하는 깊이이다. 바꾸어 말하면, Z 축 방향에 평행한 적어도 하나의 단면 (동일하게, 예를 들어, 히터 전극 (50) 의 연신 방향에 직교하는 단면) 에 있어서, 홈 (86) 의 최심부 (85) 의 깊이 D1 은, 하측 부분 (102) 의 상면 (S4) 에 있어서의 홈 (86) 이외의 부분부터 히터 전극 (50) 의 표면의 각 위치까지의 Z 축 방향을 따른 거리의 최대값 L2 (즉, 하측 부분 (102) 의 상면 (S4) 부터 히터 전극 (50) 의 하면 (57) 까지의 거리) 보다 깊다.
또, 홈 (86) 은, Z 축 방향에 평행한 적어도 하나의 단면 (예를 들어, 도 5 에 나타내는 단면과 같이, 히터 전극 (50) 의 연신 방향에 직교하는 단면) 에 있어서, 끝이 가늘어지는 형상이다. 바꾸어 말하면, 홈 (86) 은, 그 단면에 있어서, 깊은 위치일수록 (즉, 하방의 위치일수록), 폭 (Z 축과 직교하는 방향의 폭) 이 좁아지는 형상이다. 보다 구체적으로는, 본 실시형태에서는, 그 단면에 있어서, 홈 (86) 은, 대략 V 자 형상이다. 그 때문에, 그 단면에 있어서, 홈 (86) 은, 홈 (86) 의 표면을 구성하는 선이 1 개만의 절곡점 (최심부 (85) 에 상당하는 점) 을 갖는 형상이다.
또, 본 실시형태에서는, 상기 단면에 있어서, 홈 (86) 의 개구의 가장자리부 (88) 는, R 형상이다. 여기서, 홈 (86) 의 개구의 가장자리부 (88) 가 R 형상이다란, 가장자리부 (88) 의 형상이, 절곡점이 없는 완만한 형상인 것을 의미한다. 또한, 홈 (86) 의 개구의 가장자리부 (88) 의 R 형상에 있어서의 곡률 반경은, 일정할 필요는 없다. 그 곡률 반경은, 예를 들어, 15 ㎛ 이상인 것이 바람직하다.
또, 본 실시형태에서는, 홈 (86) 내에, 절연재 (87) 가 배치되어 있다. 절연재 (87) 로는, 예를 들어 실리콘계 수지나 아크릴계 수지, 에폭시계 수지 등의 접착재나 유리 등이 사용된다.
A-3. 정전 척 (100) 의 제조 방법 :
다음으로, 본 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 6 은, 본 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 제조 방법을 나타내는 플로우 차트이다. 또, 도 7 내지 도 10 은, 본 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 제조 방법의 개요를 나타내는 설명도이다. 도 7 내지 도 10 에서는, 제조 과정 또는 제조 완료 시에 있어서의 정전 척 (100) 의 일부의 구성의 도시를 생략하고 있다.
먼저, 상측 부분 (101a) 과, 상측 부분 (101a) 의 내부에 배치된 척 전극 (40) 을 포함하는 상측 구조체 (11) 를 제작한다 (S110, 도 7 의 A 란 참조). 여기서, 상측 부분 (101a) 은, 제조 완료 후의 정전 척 (100) 에 있어서의 상측 부분 (101) 이 되는 구조체이다. 상측 부분 (101a) 은, 상측 부분 (101) 과 완전히 동일물이어도 되고, 상측 부분 (101a) 에 대한 여러 가지 가공이 실시된 결과, 상측 부분 (101) 이 된다고 해도 된다.
상측 구조체 (11) 의 제작 방법은, 예를 들어 이하와 같다. 먼저, 세라믹스 그린 시트를 복수 장 제작하고, 소정의 세라믹스 그린 시트에 소정의 가공을 실시한다. 소정의 가공으로는, 예를 들어, 척 전극 (40) 등의 형성을 위한 메탈라이즈 페이스트의 인쇄나, 구멍 형성 가공 등을 들 수 있다. 이들 세라믹스 그린 시트를 적층하여 열압착하고, 절단 등의 가공을 실시함으로써, 세라믹스 그린 시트의 적층체를 제작한다. 제작된 세라믹스 그린 시트의 적층체를 소성함으로써, 상측 구조체 (11) 를 얻는다. 또한, 필요에 따라, 상측 구조체 (11) 를 구성하는 상측 부분 (101a) 의 휨 수정이나 표면의 연마 가공 등을 실시해도 된다.
또, 소정의 세라믹스 그린 시트 (이하, 「특정 세라믹스 그린 시트 (81) 」라고 한다.) 의 상면 (S8) 상에, 히터 전극 (50) 의 형성 재료인 히터용 재료에 의해 히터 패턴 (501) 을 형성함과 함께, 후술하는 히터 전극 (50) 의 일부분의 제거 시의 기준이 되는 1 개 이상의 기준 패턴 (502) 을 형성한다 (S120, 도 7 의 B 란 참조). 구체적으로는, 히터 패턴 (501) 은, 히터 전극 (50) 의 형성 재료 (히터용 재료) 인 메탈라이즈 잉크를, 예를 들어 스크린 인쇄함으로써 형성한다. 히터 패턴 (501) 의 형상은, 히터 전극 (50) 의 설계 형상에 따라 정해진 형상이다. 또, 기준 패턴 (502) 은, 소정의 재료 (예를 들어, 히터 전극 (50) 의 형성 재료와 동일한 메탈라이즈 잉크) 를, 예를 들어 스크린 인쇄함으로써 형성한다. 기준 패턴 (502) 의 형성 재료는, 히터 패턴 (501) 의 형성 재료와 동일한 것이 바람직하다. 기준 패턴 (502) 은, 임의의 형상으로 할 수 있지만, 본 실시형태에서는, Z 축 방향에서 볼 때 대략 원형의 판상이 된다 (도 7 의 C 란 참조). 히터 패턴 (501) 과 기준 패턴 (502) 은, 동일 공정에 의해 형성해도 되고, 각각의 공정에 의해 순서대로 형성해도 된다. 또, 히터 패턴 (501) 과 기준 패턴 (502) 은, 스크린 인쇄 이외의 방법 (예를 들어, 포토리소그래피에 의한 방법 등) 에 의해 형성해도 된다. 또한, 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 는, 후술하는 소성 공정에 의해, 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102a) 을 구성하는 기판층 (111a) 의 일부 (히터 전극 (50a) 이 배치되는 상면 (S8) 측의 부분) 가 되는 것이기 때문에, 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 에는, 필요한 가공 (비아의 형성을 위한 구멍 형성 및 메탈라이즈 페이스트의 충전 등) 이 되어 있다. S120 의 공정은, 특허 청구 범위에 있어서의 형성 공정에 상당하고, 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 는, 특허 청구 범위에 있어서의 제 1 세라믹스 그린 시트에 상당한다.
다음으로, 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 상에, 히터 패턴 (501) 을 덮는 커버층 (112a) 을 배치한다 (S130, 도 7 의 C 란 참조). 커버층 (112a) 은, 절연 재료 (본 실시형태에서는, 세라믹스) 에 의해 형성된 시트상의 부재이다. 커버층 (112a) 은, 예를 들어, 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 에 있어서의 히터 패턴 (501) 이 형성된 상면 (S8) 과 대략 동일 직경의 원판상이며, 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 의 상면 (S8) 전체를 덮도록 압착된다. 또, 도 7 의 C 란에 나타내는 바와 같이, 커버층 (112a) 에는, 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 에 형성된 기준 패턴 (502) 과 겹치는 위치에, 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍 (84) 이 형성되어 있다. 그 때문에, 기준 패턴 (502) 은, 커버층 (112a) 에 형성된 관통 구멍 (84) 을 통하여 노출된 상태 (시인할 수 있는 상태) 가 된다. 상기 서술한 바와 같이, 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 상에는, 1 개 이상의 기준 패턴 (502) 이 형성되어 있으므로, 커버층 (112a) 에는, 1 개 이상의 관통 구멍 (84) 이 형성되어 있다. S130 의 공정은, 특허 청구 범위에 있어서의 배치 공정에 상당하고, 커버층 (112a) 에 형성된 관통 구멍 (84) 은, 특허 청구 범위에 있어서의 제 1 구멍 및 제 2 구멍에 상당한다.
다음으로, 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 에 있어서의 히터 패턴 (501) 이 형성된 상면 (S8) 과는 반대 측의 표면에, 1 장 또는 복수 장의 다른 세라믹스 그린 시트 (82) 를 적층함으로써, 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 를 포함하는 복수의 세라믹스 그린 시트 (81, 82) 가 적층된 적층체 (15) 를 제작한다 (S140, 도 8 의 D 란 참조). 적층체 (15) 는, 복수의 세라믹스 그린 시트 (81, 82) 를 적층하여 열압착하고, 절단 등의 가공을 실시함으로써 제작한다. 또한, 상기 다른 세라믹스 그린 시트 (82) 는, 후술하는 소성 공정에 의해, 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102a) 을 구성하는 기판층 (111a) 의 일부 (접합부 (30) 에 대향하는 표면 측의 부분) 가 되는 것이기 때문에, 상기 다른 세라믹스 그린 시트 (82) 에는, 필요한 가공 (드라이버 전극 (60) 이나 급전 전극 (73) 등의 형성을 위한 메탈라이즈 페이스트의 인쇄, 각종 비아의 형성을 위한 구멍 형성 및 메탈라이즈 페이스트의 충전 등) 이 되어 있다.
다음으로, 제작된 적층체 (15) 를 소성함으로써, 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102a) 과, 히터 전극 (50a) 을 구비하는 하측 구조체 (12) 를 제작한다 (S150, 도 8 의 E 란 참조). 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102a) 은, 세라믹스 그린 시트 (81, 82) 가 소성됨으로써 형성된 세라믹스 소결체인 기판층 (111a) 과, 커버층 (112a) 이 소성됨으로써 형성된 부재 (편의상, 이것도 커버층 (112a) 이라고 한다.) 로 구성된다. 또, 히터 전극 (50a) 은, 히터 패턴 (501) 이 소성됨으로써 형성된다. 하측 부분 (102a) (커버층 (112a) 및 기판층 (111a)) 과 히터 전극 (50a) 은, 각각, 제조 완료 후의 정전 척 (100) 에 있어서의 하측 부분 (102) (커버층 (112) 및 기판층 (111)) 과 히터 전극 (50) 으로 되는 구조체이다. 하측 부분 (102a) 및 히터 전극 (50a) 은, 각각, 하측 부분 (102) 및 히터 전극 (50) 과 완전히 동일물이어도 되고, 하측 부분 (102a) 및 히터 전극 (50a) 에 대한 여러 가지 가공이 실시된 결과, 하측 부분 (102) 및 히터 전극 (50) 으로 된다고 해도 된다. S140 및 S150 의 공정은, 특허 청구 범위에 있어서의 소성 공정에 상당한다.
다음으로, 하측 구조체 (12) 를 구성하는 하측 부분 (102a) 의 휨 수정을 실시한다 (S160). 보다 상세하게는, 먼저, 하측 부분 (102a) 에 하중을 가하면서 가열하여 휨을 수정하는 제 1 휨 수정 공정을 실시한다. 구체적으로는, 예를 들어, 가습한 수소질소 분위기에서, 하측 부분 (102a) 의 양면을 1 쌍의 가압 부재 (예를 들어, 텅스텐판이나 몰리브덴판) 에 의해 사이에 두고 하중 (예를 들어, 3 ∼ 20 kPa) 을 가하면서, 소정의 온도 (예를 들어 1400 ∼ 1500 ℃) 에서 가열하는 처리를 실시한다. 다음으로, 하측 부분 (102a) 을 구성하는 커버층 (112a) (소성된 커버층 (112a)) 의 상면 (S4) 을 연마하여 하측 부분 (102a) 의 휨을 수정하는 제 2 휨 수정 공정을 실시한다. 커버층 (112a) 은, 휨 수정을 위해서 연마를 실시해도 히터 전극 (50a) 이 노출되지 않는 정도의 두께를 가지고 있다.
다음으로, 하측 부분 (102a) 을 구성하는 커버층 (112a) 의 두께를 측정한다 (S170). 상기 서술한 바와 같이, 커버층 (112a) 에는, 1 개 이상의 관통 구멍 (84) 이 형성되어 있으므로, 각 관통 구멍 (84) 의 위치에서 커버층 (112a) 의 두께를 측정한다. 커버층 (112a) 의 두께의 측정은, 복수의 지점에서 실시하는 것이 바람직하다. S170 의 공정은, 특허 청구 범위에 있어서의 두께 측정 공정에 상당한다.
다음으로, 하측 구조체 (12) 에 형성된 급전 전극 (73) 에, 급전 단자 (74) 를, 예를 들어 경납땜에 의해 접합한다 (S180, 도 9 의 F 란 참조). 또한, 급전 단자 (74) 를 급전 전극 (73) 에 접합하기 전에, 급전 전극 (73) 의 표면에 도금 처리 (예를 들어, 니켈 도금) 를 실시해도 된다.
다음으로, 하측 구조체 (12) 를 구성하는 하측 부분 (102a) 과 베이스 부재 (20) 를, 접합부 (30) 에 의해 접합한다 (S190, 도 9 의 F 란 참조). 보다 상세하게는, 예를 들어 베이스 부재 (20) 의 상면 (S3) 에, 예를 들어 실리콘계 수지를 포함하는 접착제 (페이스트상 접착제 또는 시트상 접착제) 를 배치하고, 그 접착제 상에 하측 부분 (102a) 을 포함하는 하측 구조체 (12) 를 배치하고, 그 접착제를 경화시키는 경화 처리를 실시함으로써, 하측 구조체 (12) 를 구성하는 하측 부분 (102a) 과 베이스 부재 (20) 를 접합하는 접합부 (30) 를 형성한다. S190 의 공정은, 특허 청구 범위에 있어서의 제 1 접합 공정에 상당한다.
다음으로, 베이스 부재 (20) 의 냉각 기구에 의한 냉각 (냉매 유로 (21) 에의 냉매의 공급) 과, 하측 구조체 (12) 에 배치된 각 히터 전극 (50a) 에의 급전을 실시하면서, 하측 부분 (102a) 의 상면 (S4) (접합부 (30) 에 대향하는 표면과는 반대 측의 표면) 의 온도 분포를 측정한다 (S200). 온도 분포의 측정은, 예를 들어, 하측 부분 (102a) 의 상면 (S4) 에 있어서의 복수의 측정점의 온도를 측정함으로써 실시된다. S200 의 공정은, 특허 청구 범위에 있어서의 온도 측정 공정에 상당한다.
다음으로, S200 의 온도 분포의 측정 결과에 기초하여, 커버층 (112a) 으로 덮인 히터 전극 (50a) 의 일부분을 커버층 (112a) 과 함께 제거함으로써, 히터 전극 (50a) 의 전기 저항을 조정하고, 이로써 히터 전극 (50a) 의 발열량을 조정한다 (S210, 도 9 의 G 란 참조). 히터 전극 (50a) 의 일부분을 제거하면, 히터 전극 (50a) 의 그 부분의 단면적이 작아지는 것에 의해 전기 저항이 커지고, 히터 전극 (50a) 의 그 부분의 발열량이 증가한다. 그 때문에, 예를 들어, 히터 전극 (50a) 중, S200 의 온도 분포의 측정 결과에 있어서 비교적 저온이었던 부분을 제거함으로써, 그 부분의 온도를 고온 측으로 보정할 수 있다. S210 의 공정은, 특허 청구 범위에 있어서의 조정 공정에 상당한다.
또한, 히터 전극 (50a) (및 커버층 (112a)) 의 제거 시에는, 커버층 (112a) 에 형성된 관통 구멍 (84) 을 통하여 노출된 기준 패턴 (502) 의 위치를 기준으로 하여, 면방향에 있어서의 히터 전극 (50a) 의 제거 위치가 설정된다. 기준 패턴 (502) 은, 소성 전의 히터 전극 (50a) 인 히터 패턴 (501) 과 동일하게, 소성 전의 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 상에 형성되기 때문에, 소성 공정에 있어서 세라믹스의 수축이 발생해도, 히터 전극 (50a) 과 기준 패턴 (502) 의 상대적인 위치 관계는 변하지 않는다. 그 때문에, 기준 패턴 (502) 의 위치를 기준으로 하여 히터 전극 (50a) 의 제거 위치를 설정함으로써, 히터 전극 (50a) 의 제거를 정밀하게 실시할 수 있다. 또한, 면방향에 있어서의 히터 전극 (50a) 의 제거 위치는, 도 9 의 G 란에 나타내는 바와 같이, 히터 전극 (50a) 의 폭 방향 (도 9 의 G 란에서는 X 축 방향) 에 있어서의 단부 이외의 부분 (중앙부) 인 것이 바람직하다. 즉, 히터 전극 (50a) 의 연신 방향 (도 9 의 G 란에서는 Y 축 방향) 을 따른 홈 (86) 이 형성되도록, 히터 전극 (50a) 의 제거가 실시되는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 히터 전극 (50a) 의 폭 방향에 있어서의 제거 위치에 어긋남이 발생해도, 히터 전극 (50a) 에 있어서 제거되는 폭의 크기에 어긋남이 발생하는 것을 억제할 수 있으므로, 히터 전극 (50a) 의 제거에 의한 히터 전극 (50a) 의 전기 저항 (발열량) 의 조정 효과의 편차를 억제할 수 있고, 히터 전극 (50a) 의 전기 저항 (발열량) 을 정밀하게 조정할 수 있다. 또한, 히터 전극 (50a) 의 폭 방향으로 배열되는 복수 개의 홈 (86) 이 형성되도록, 히터 전극 (50a) 의 제거가 실시되어도 된다.
또한, 예를 들어, 히터 전극 (50a) 의 어느 지점에 홈 (86) 을 형성했을 때에, 추가로, 히터 전극 (50a) 에 있어서의 그 지점과 이웃하는 다른 지점에도 홈 (86) 을 형성하면, 그러한 홈 (86) 을 형성하지 않은 경우와 비교해, 1 개를 따른 홈 (86) 을 형성한 것에 의한 히터 전극 (50a) 의 전기 저항 (발열량) 의 조정 효과 (전기 저항 (발열량) 증가 효과) 는 높아진다. 히터 전극 (50a) 의 제거 지점을 설정할 때에는, 이와 같은 조정 효과의 증대 작용을 고려하여 실시하는 것이 바람직하다.
또, 히터 전극 (50a) (및 커버층 (112a)) 의 제거 시에는, S170 에 있어서 측정된 커버층 (112a) 의 두께에 기초하여, 제거 깊이가 설정된다. 동일한 제거 깊이여도, 커버층 (112a) 의 두께에 따라, 제거되는 히터 전극 (50a) 의 깊이가 상이할 수 있기 때문이다. 또한, 제거 깊이는, 도 9 의 G 란에 나타내는 바와 같이, 히터 전극 (50a) 에 있어서의 두께 방향의 전체가 제거되도록 (즉, 히터 전극 (50a) 아래의 기판층 (111a) 의 일부도 제거되도록) 설정되는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 히터 전극 (50a) 에 있어서의 두께 방향의 일부만을 제거하는 양태와 비교해, 히터 전극 (50a) 의 제거에 의한 히터 전극 (50a) 의 전기 저항 (발열량) 의 조정 효과의 편차를 억제할 수 있고, 히터 전극 (50a) 의 전기 저항 (발열량) 을 정밀하게 조정할 수 있다.
또한, 히터 전극 (50a) (및 커버층 (112a)) 의 제거는, 예를 들어, 레이저 발진기 (LO) 에 의해, 하측 부분 (102a) 의 상면 (S4) (커버층 (112a) 이 배치된 측의 표면) 을 향하여 레이저 광 (LB) 을 조사하여, 하측 부분 (102a) 의 상면 (S4) 에 홈 (86) 을 형성함으로써 실시된다. 이와 같이 형성되는 홈 (86) 의 표면의 일부는, 히터 전극 (50a) 의 표면의 일부 (상기 제거에 의해 노출되는 표면) 에 의해 구성된다. 또 본 실시형태에서는, 홈 (86) 의 단면 형상은, 도 9 의 G 란에 나타내는 바와 같이 대략 V 자 형상이기 때문에, 상기 서술한 바와 같이, 히터 전극 (50a) 의 제거 시에는, 커버층 (112a) 의 두께에 기초하여 제거 깊이를 설정하는 것이 보다 바람직하다고 할 수 있다. 또한, 레이저 광 (LB) 중, 펄스폭이 펨토초 영역 (10-15) 내지 피코초 영역 (10-12) 에 있는 초단펄스 레이저를 사용하면, 레이저 광 (LB) 의 조사에 의해 발생하는 열에 의한 온도 상승 속도와 비교해, 발생한 열이 기재에 확산하는 속도가 빠르기 때문에, 가공 시의 열 영향이 작아지고, 그 열 영향에 의해 제거 지점의 주변 부분의 형상이 불안정해지는 등의 문제를 억제할 수 있으므로, 바람직하다. 또, 히터 전극 (50a) 의 제거는, 다른 방법 (예를 들어, 숏 블라스트나 머시닝 장치에 의한 연마) 에 의해서도 실현할 수 있다.
또한, 홈 (86) 의 형상의 조정은, 홈 (86) 의 형성 시에, 예를 들어, 레이저 광 (LB) 의 조사 강도나 조사 횟수를 조정하거나, 숏 블라스트의 입경이나 속도를 조정하거나 함으로써 실현할 수 있다. 또, 본 실시형태에서는, Z 축 방향에 평행한 적어도 하나의 단면 (예를 들어, 도 5 에 나타내는 단면과 같이, 히터 전극 (50) 의 연신 방향에 직교하는 단면) 에 있어서, 홈 (86) 의 개구의 가장자리부 (88) 는 R 형상이다. 이와 같은 형상의 홈 (86) 은, 예를 들어, 레이저 광 (LB) 의 조사 등에 의한 홈 (86) 의 형성 후에, 홈 (86) 의 개구의 가장자리부 (88) 에 대해 버프 연마를 실시함으로써 형성할 수 있다. 혹은, 이와 같은 형상의 홈 (86) 은, 예를 들어, 레이저 광 (LB) 의 조사에 의한 홈 (86) 의 형성 시에, 홈 (86) 의 폭 방향의 단부에 가까운 위치일수록 레이저 광 (LB) 의 조사 횟수를 적게 하는 것에 의해서도 형성할 수 있다.
또, 히터 전극 (50a) 의 제거에 의한 히터 전극 (50a) 의 전기 저항 (발열량) 의 조정을 실시한 후, 재차, S200 의 공정과 동일하게 하측 부분 (102a) 의 상면 (S4) 의 온도 분포를 측정하고, 히터 전극 (50a) 의 전기 저항 (발열량) 의 조정 결과의 확인이나, 히터 전극 (50a) 의 재차의 제거의 실행 필요 여부의 판단, 필요에 따라 히터 전극 (50a) 의 재차의 제거의 실행 등을 실시해도 된다. 이와 같이 하면, 히터 전극 (50a) 의 전기 저항 (발열량) 의 미조정 (微調整) 의 실현, 과조정의 방지, 조정 시간의 단축을 실현할 수 있다. 또, 히터 전극 (50a) 의 전기 저항 (발열량) 의 조정의 유무는, 예를 들어, 히터 전극 (50a) 의 저항값의 변화의 유무나 IR 카메라에 의한 화상의 변화의 유무에 의해 확인할 수 있다.
다음으로, 하측 부분 (102a) 의 상면 (S4) 에 형성된 홈 (86) (조정 공정에 있어서 제거된 부분) 과, 커버층 (112a) 에 형성된 관통 구멍 (84) 에, 절연재 (87) 를 충전한다 (S220, 도 10 의 H 란 참조). 본 실시형태에서는, 절연재 (87) 로서, 중간 접합부 (104) 의 재료와 동일한 재료가 사용된다. S220 의 공정은, 특허 청구 범위에 있어서의 충전 공정에 상당한다.
다음으로, 하측 구조체 (12) 를 구성하는 하측 부분 (102a) 의 상면 (S4) 에, S110 에서 제작된 상측 구조체 (11) 를 구성하는 상측 부분 (101a) 을, 중간 접합부 (104) 에 의해 접합한다 (S230, 도 10 의 I 란 참조). 보다 상세하게는, 예를 들어 하측 부분 (102a) 의 상면 (S4) 에, 예를 들어 실리콘계 수지를 포함하는 접착제 (페이스트상 접착제 또는 시트상 접착제) 를 배치하고, 그 접착제 상에 상측 부분 (101a) 을 배치하고, 그 접착제를 경화시키는 경화 처리를 실시함으로써, 하측 부분 (102a) 과 상측 부분 (101a) 을 접합하는 중간 접합부 (104) 를 형성한다. S230 의 공정에 의해, 하측 부분 (102a) 과 중간 접합부 (104) 와 상측 부분 (101a) 을 포함하는 판상 부재 (10) 가 제작된다. 또한, 본 실시형태에서는, S230 의 공정에 있어서, 히터 전극 (50) 에의 급전을 실시하는 것에 의한 발열을 이용하여 접착제를 경화시키는 경화 처리를 실시함으로써, 중간 접합부 (104) 를 형성하는 것으로 하고 있다. 또, S230 의 공정 후에, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 연마 등의 가공을 실시해도 된다. S230 의 공정은, 특허 청구 범위에 있어서의 제 2 접합 공정에 상당한다.
다음으로, 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102a) 및 중간 접합부 (104) 와 접합부 (30) 의 적층체의 외주를 둘러싸도록, O 링 (90) 을 장착한다 (S240, 도 10 의 I 란 참조). 주로 이상의 공정에 의해, 상기 서술한 구성의 정전 척 (100) 이 제조된다.
A-4. 본 실시형태의 효과 :
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 정전 척 (100) 은, 판상 부재 (10) 와, 베이스 부재 (20) 와, 접합부 (30) 를 구비한다. 판상 부재 (10) 는, 흡착면 (S1) 과, 흡착면 (S1) 과는 반대 측의 하면 (S2) 을 갖는 판상의 부재이다. 판상 부재 (10) 는, 흡착면 (S1) 을 포함하는 상측 부분 (101) 과, 하면 (S2) 을 포함함과 함께 세라믹스에 의해 형성된 부분을 포함하는 하측 부분 (102) 과, 상측 부분 (101) 과 하측 부분 (102) 을 접합하는 중간 접합부 (104) 를 가지고 있다. 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102) 에는, 저항 발열체에 의해 형성된 히터 전극 (50) 이 배치되어 있다. 베이스 부재 (20) 는, 상면 (S3) 을 갖고, 상면 (S3) 이 판상 부재 (10) 의 하면 (S2) 측에 위치하도록 배치된 부재이다. 베이스 부재 (20) 는, 냉각 기구를 가지고 있다. 즉, 베이스 부재 (20) 의 내부에는, 냉매 유로 (21) 가 형성되어 있다. 접합부 (30) 는, 판상 부재 (10) 의 하면 (S2) 과 베이스 부재 (20) 의 상면 (S3) 사이에 배치되고, 판상 부재 (10) 와 베이스 부재 (20) 를 접합한다.
또, 본 실시형태의 정전 척 (100) 의 제조 방법은, 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 상에, 히터 전극 (50) 의 형성 재료에 의해 히터 패턴 (501) 을 형성하는 공정 (형성 공정, S120) 과, 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 상에, 절연 재료에 의해 형성되는 커버층 (112) 이고, 히터 패턴 (501) 을 덮는 커버층 (112) 을 배치하는 공정 (배치 공정, S130) 과, 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 를 포함하는 복수의 세라믹스 그린 시트 (81, 82) 가 적층된 적층체 (15) 를 소성함으로써, 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102) 과 히터 전극 (50) 을 제작하는 공정 (소성 공정, S140, S150) 과, 접합부 (30) 에 의해, 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102) 과 베이스 부재 (20) 를 접합하는 공정 (제 1 접합 공정, S190) 과, 베이스 부재 (20) 의 냉각 기구에 의한 냉각 (냉매 유로 (21) 에의 냉매의 공급) 과, 히터 전극 (50) 에의 급전을 실시하면서, 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102) 에 있어서의 접합부 (30) 에 대향하는 표면과는 반대 측의 표면 (상면 (S4)) 의 온도 분포를 측정하는 공정 (온도 측정 공정, S200) 과, 온도 분포의 측정 결과에 기초하여, 커버층 (112) 으로 덮인 히터 전극 (50) 의 일부분을 커버층 (112) 과 함께 제거함으로써 히터 전극 (50) 의 전기 저항 (발열량) 을 조정하는 공정 (조정 공정, S210) 과, 중간 접합부 (104) 에 의해, 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102) 과 상측 부분 (101) 을 접합하는 공정 (제 2 접합 공정, S230) 을 구비한다.
이와 같이, 본 실시형태의 정전 척 (100) 의 제조 방법에서는, 판상 부재 (10) 중 하면 (S2) 측의 일부분이며, 히터 전극 (50) 이 배치된 하측 부분 (102) 에, 베이스 부재 (20) 가 접합된 상태에서, 베이스 부재 (20) 의 냉각 기구에 의한 냉각 (냉매 유로 (21) 에의 냉매의 공급) 과 히터 전극 (50) 에의 급전을 실시하면서, 하측 부분 (102) 의 상면 (S4) 의 온도 분포가 측정되고, 온도 분포의 측정 결과에 기초하여, 커버층 (112) 으로 덮인 히터 전극 (50) 의 일부분을 커버층 (112) 과 함께 제거함으로써 히터 전극 (50) 의 전기 저항 (발열량) 이 조정되고, 그 후, 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102) 에 상측 부분 (101) 이 접합된다. 즉, 본 실시형태의 정전 척 (100) 의 제조 방법에서는, 히터 전극 (50) 으로부터 베이스 부재 (20) 측 (하측) 의 부분을 제작한 후, 실제의 사용 시와 동일한 상태 (즉, 냉매 유로 (21) 에의 냉매의 공급과 히터 전극 (50) 에의 급전이 실시된 상태) 에서 하측 부분 (102) 의 상면 (S4) 의 온도 분포의 측정을 실시하고, 그 온도 분포의 측정 결과에 기초하여 히터 전극 (50) 의 전기 저항 (발열량) 의 조정을 실시할 수 있다. 따라서, 본 실시형태의 정전 척 (100) 의 제조 방법에 의하면, 히터 전극 (50) 의 전기 저항 (발열량) 의 조정을 단시간에 정밀하게 실시할 수 있고, 그 결과, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 온도 분포의 제어성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 온도 분포의 제어성이 높다란, 흡착면 (S1) 전체의 온도 분포가 균일에 가까운 것과, 세그먼트 (Z) 마다 흡착면 (S1) 의 온도 분포가 균일에 가까운 것의 적어도 일방의 의미를 포함한다.
또한, 본 실시형태의 정전 척 (100) 의 제조 방법에서는, 히터 전극 (50) 의 형성 재료인 히터 패턴 (501) 이 커버층 (112) 에 의해 덮인 상태에서 소성이 실시되기 때문에, 소성 시의 히터 패턴 (501) 의 변질 (예를 들어, 휘발이나 승화) 을 억제할 수 있어, 히터 패턴 (501) 의 변질에서 기인하여 히터 전극 (50) 의 저항값에 편차가 생기고, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 온도 분포의 제어성이 저하하는 것을 억제할 수 있다.
또, 본 실시형태의 정전 척 (100) 의 제조 방법은, 추가로, 조정 공정 (S210) 에 있어서 제거된 부분에 절연재 (87) 를 충전하는 공정 (충전 공정, S220) 을 구비한다. 그 때문에, 본 실시형태의 정전 척 (100) 의 제조 방법에 의하면, 히터 전극 (50) 간의 단락을 방지하면서, 판상 부재 (10) 의 내부에의 기체의 침입을 억제할 수 있다.
또, 본 실시형태의 정전 척 (100) 의 제조 방법에서는, 배치 공정 (S130) 에 있어서 배치되는 커버층 (112) 에, 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍 (84) 이 형성되어 있고, 그 제조 방법은, 또한, 소성 공정 (S150) 후에, 관통 구멍 (84) 의 위치에서 커버층 (112) 의 두께를 측정하는 공정 (두께 측정 공정, S170) 을 구비한다. 그 때문에, 본 실시형태의 정전 척 (100) 의 제조 방법에 의하면, 커버층 (112) 의 두께에 기초하여, 조정 공정에 있어서의 커버층 (112) 및 히터 전극 (50) 의 제거 깊이를 적절히 설정할 수 있고, 히터 전극 (50) 의 전기 저항 (발열량) 의 조정을 정밀하게 실시할 수 있고, 그 결과, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 온도 분포의 제어성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
또, 본 실시형태의 정전 척 (100) 의 제조 방법은, 추가로, 하측 부분 (102) 의 휨을 수정하는 공정 (휨 수정 공정, S160) 을 구비한다. 휨 수정 공정은, 소성 공정 (S150) 후에, 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102) 에 하중을 가하면서 가열하여 휨을 수정하는 공정 (제 1 휨 수정 공정) 과, 제 1 휨 수정 공정 후에, 커버층 (112) 을 연마하여 하측 부분 (102) 의 휨을 수정하는 공정 (제 2 휨 수정 공정) 을 구비한다. 그 때문에, 본 실시형태의 정전 척 (100) 의 제조 방법에 의하면, 제 1 휨 수정 공정에 의해서도 다 수정할 수 없는 하측 부분 (102) 의 휨을, 커버층 (112) 을 연마하는 제 2 휨 수정 공정에 의해 수정할 수 있어, 하측 부분 (102) 의 휨, 나아가서는 판상 부재 (10) 의 휨을 효과적으로 저감할 수 있다. 또, 본 실시형태의 정전 척 (100) 의 제조 방법에서는, 하측 부분 (102) 의 휨 수정을 실시할 때에, 히터 전극 (50) 이 커버층 (112) 에 의해 덮여 있기 때문에, 히터 전극 (50) 이 휨 수정용 지그와 반응해 변질하고, 그 변질에서 기인하여 히터 전극 (50) 의 저항값에 편차가 생기고, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 온도 분포의 제어성이 저하하는 것을 억제할 수 있다.
또, 본 실시형태의 정전 척 (100) 의 제조 방법에서는, 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 상에 히터 패턴 (501) 을 형성하는 형성 공정 (S120) 은, 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 상에 소정 재료로 기준 패턴 (502) 을 형성하는 것을 포함하고, 배치 공정 (S130) 에 있어서 배치되는 커버층 (112) 에는, 기준 패턴 (502) 과 겹치는 위치에, 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍 (84) 이 형성되어 있고, 히터 전극 (50) 의 전기 저항 (발열량) 을 조정하는 조정 공정 (S210) 에서는, 커버층 (112) 에 형성된 관통 구멍 (84) 을 통하여 노출된 기준 패턴 (502) 의 위치를 기준으로 하여, 히터 전극 (50) 에 있어서의 제거 위치를 설정한다. 그 때문에, 본 실시형태의 정전 척 (100) 의 제조 방법에 의하면, 기준 패턴 (502) 의 위치를 기준으로 하여 제거 위치를 설정함으로써, 히터 전극 (50) 의 제거를 정밀하게 실시할 수 있고, 히터 전극 (50) 의 전기 저항 (발열량) 의 조정을 정밀하게 실시할 수 있고, 그 결과, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 온도 분포의 제어성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
또, 본 실시형태의 정전 척 (100) 의 제조 방법은, 추가로, 적층체 (15) 를 소성하는 소성 공정 (S150) 후에, 기준 패턴 (502) 을 노출시키기 위한 관통 구멍 (84) 의 위치에서 커버층 (112) 의 두께를 측정하는 두께 공정 (측정 공정, S170) 을 구비한다. 그 때문에, 본 실시형태의 정전 척 (100) 의 제조 방법에 의하면, 기준 패턴 (502) 을 노출시키기 위해서 커버층 (112) 에 형성된 관통 구멍 (84) 을 이용하여, 커버층 (112) 의 두께를 측정할 수 있으므로, 커버층 (112) 에 형성하는 구멍의 수를 줄일 수 있고, 구멍의 존재에서 기인하여 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 온도 분포의 제어성이 저하하는 것을 억제할 수 있다.
또, 본 실시형태의 정전 척 (100) 의 제조 방법에서는, 중간 접합부 (104) 는, 접합부 (30) 와 비교해, 열저항이 낮다. 그 때문에, 본 실시형태의 정전 척 (100) 의 제조 방법에 의하면, 중간 접합부 (104) 의 존재에서 기인하여 판상 부재 (10) 에 있어서의 발열 및/또는 냉각의 응답성이 저하하는 것을 억제할 수 있고, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 온도 분포의 제어성이 저하하는 것을 억제할 수 있다.
또, 본 실시형태의 정전 척 (100) 의 제조 방법에서는, 중간 접합부 (104) 에 의해 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102) 과 상측 부분 (101) 을 접합하는 제 2 접합 공정 (S230) 은, 히터 전극 (50) 에의 급전을 실시하는 것에 의한 발열을 이용하여 중간 접합부 (104) 를 형성하는 공정이다. 그 때문에, 본 실시형태의 정전 척 (100) 의 제조 방법에 의하면, 중간 접합부 (104) 를 형성할 때에 장치 전체를 가열하는 방법과 비교해, 가열에 의한 다른 부재에의 악영향 (예를 들어, 접합부 (30) 의 부분적 박리에 의한 열전도성의 편차의 발생) 을 억제할 수 있고, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 온도 분포의 제어성이 저하하는 것을 억제할 수 있다.
또, 본 실시형태의 정전 척 (100) 의 제조 방법에서는, 히터 전극 (50) 의 전기 저항 (발열량) 을 조정하는 조정 공정 (S210) 은, 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102) 에 있어서의 커버층 (112) 이 배치된 측의 표면에 레이저 광 (LB) 을 조사함으로써 히터 전극 (50) 을 제거하는 공정이다. 그 때문에, 본 실시형태의 정전 척 (100) 의 제조 방법에 의하면, 조정 공정에 있어서의 히터 전극 (50) 의 제거 정밀도를 향상시킬 수 있어, 히터 전극 (50) 의 전기 저항 (발열량) 의 조정을 정밀하게 실시할 수 있고, 그 결과, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 온도 분포의 제어성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
또, 본 실시형태의 정전 척 (100) 은, 판상 부재 (10) 와, 베이스 부재 (20) 와, 접합부 (30) 를 구비한다. 판상 부재 (10) 는, Z 축 방향에 대략 직교하는 흡착면 (S1) 과, 흡착면 (S1) 과는 반대 측의 하면 (S2) 을 갖는 판상의 부재이다. 판상 부재 (10) 는, 흡착면 (S1) 을 포함하는 상측 부분 (101) 과, 하면 (S2) 을 포함함과 함께 세라믹스에 의해 형성된 부분을 포함하는 하측 부분 (102) 과, 상측 부분 (101) 과 하측 부분 (102) 을 접합하는 중간 접합부 (104) 를 가지고 있다. 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102) 에는, 저항 발열체에 의해 형성된 히터 전극 (50) 이 배치되어 있다. 베이스 부재 (20) 는, 상면 (S3) 을 갖고, 상면 (S3) 이 판상 부재 (10) 의 하면 (S2) 측에 위치하도록 배치된 부재이다. 베이스 부재 (20) 는, 냉각 기구를 가지고 있다. 즉, 베이스 부재 (20) 의 내부에는, 냉매 유로 (21) 가 형성되어 있다. 접합부 (30) 는, 판상 부재 (10) 의 하면 (S2) 과 베이스 부재 (20) 의 상면 (S3) 사이에 배치되고, 판상 부재 (10) 와 베이스 부재 (20) 를 접합한다. 또, 본 실시형태의 정전 척 (100) 에서는, 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102) 의 표면 중, 중간 접합부 (104) 와 대향하는 표면인 상면 (S4) 에는, 홈 (86) 이 형성되어 있다. 홈 (86) 의 표면의 일부는, 히터 전극 (50) 의 표면의 일부에 의해 구성되어 있다. 또, 본 실시형태의 정전 척 (100) 에서는, 히터 전극 (50) 에 급전하고, 또한, 베이스 부재 (20) 의 냉각 기구에 의한 냉각 (냉매 유로 (21) 에의 냉매의 공급) 을 실시하고, 히터 전극 (50) 의 온도와 냉각의 온도 (냉매의 온도) 의 차가 50 ℃ 이상일 때에, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 에 있어서의 온도의 최대값과 최소값의 차는, 3.5 ℃ 이하이다.
이와 같이, 본 실시형태의 정전 척 (100) 에서는, 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102) 의 상면 (S4) 에, 홈 (86) 이 형성되어 있고, 홈 (86) 의 표면의 일부가 히터 전극 (50) 의 표면의 일부에 의해 구성되어 있고, 히터 전극 (50) 에 급전하고, 또한, 베이스 부재 (20) 의 냉각 기구에 의한 냉각을 실시한 상태에서의 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 각 위치에서의 온도차가, 매우 작게 되어 있다. 따라서, 본 실시형태의 정전 척 (100) 에 의하면, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 온도 분포의 제어성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
또, 본 실시형태의 정전 척 (100) 에서는, Z 축 방향에 평행한 적어도 하나의 단면 (예를 들어, 도 5 에 나타내는 단면과 같이, 히터 전극 (50) 의 연신 방향에 직교하는 단면) 에 있어서, 홈 (86) 의 개구의 가장자리부 (88) 는, R 형상이다. 그 때문에, 본 실시형태의 정전 척 (100) 에 의하면, 그 가장자리부 (88) 가 R 형상이 아니고 각이 진 형상인 구성과 비교해, 정전 척 (100) 의 제조 시 등에 있어서 그 가장자리부 (88) 부근에 힘이 가해진 경우에, 미끄러지는 듯이 그 힘을 보낼 수 있음과 함께, 충격을 받는 단면의 면적을 크게 할 수 있어, 홈 (86) 의 개구의 가장자리부 (88) 부근이 결손되는 것을 억제할 수 있다.
또, 본 실시형태의 정전 척 (100) 에서는, Z 축 방향에 평행한 적어도 하나의 단면 (예를 들어, 도 5 에 나타내는 단면과 같이, 히터 전극 (50) 의 연신 방향에 직교하는 단면) 에 있어서, 홈 (86) 의 형상은, 홈 (86) 의 최심부 (85) 의 깊이 D1 이, 하측 부분 (102) 의 상면 (S4) 에 있어서의 홈 (86) 이외의 부분부터 히터 전극 (50) 의 표면의 각 위치까지의 Z 축 방향을 따른 거리의 최대값 L2 (즉, 히터 전극 (50) 의 하면 (57) 까지의 거리) 보다 깊은 형상이다. 즉, 홈 (86) 은, 히터 전극 (50) 을 관통하는 형상이다. 홈 (86) 이 히터 전극 (50) 을 관통하는 형상이면, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 홈 (86) 의 최심부 (85) 를 기점으로 하여 크랙 (CR) 이 발생한 경우에도, 그 크랙 (CR) 이 히터 전극 (50) 내부까지 도달하여 히터 전극 (50) 의 전기 저항이 변화하는 것을 회피할 수 있다. 그 때문에, 본 실시형태의 정전 척 (100) 에 의하면, 하측 부분 (102) 의 내부에서 발생한 크랙 (CR) 이 히터 전극 (50) 내부까지 도달하여 히터 전극 (50) 의 전기 저항이 변화하는 것을 회피할 수 있고, 그 결과, 히터 전극 (50) 의 발열량이 변화하는 것을 회피할 수 있고, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 온도 분포의 제어성을 더욱 효과적으로 향상시킬 수 있다.
또, 본 실시형태의 정전 척 (100) 에서는, Z 축 방향에 평행한 적어도 하나의 단면 (예를 들어, 도 5 에 나타내는 단면과 같이, 히터 전극 (50) 의 연신 방향에 직교하는 단면) 에 있어서, 홈 (86) 은, 깊은 위치일수록 (즉, 하방의 위치일수록), 폭 (Z 축에 직교하는 방향의 폭) 이 좁아지는 형상이다. 여기서, 도 12 에 나타내는 비교예와 같이, 홈 (86X) 에 의한 히터 전극 (50) 의 제거 체적이 본 실시형태와 동일하다고 하고, 홈 (86X) 이 일정한 폭을 갖는 형상 (단면이 사각형인 형상) 이면, 히터 전극 (50) 에 있어서의 홈 (86X) 의 표면을 구성하는 표면 부근에 있어서, 히터 전극 (50) 이 존재하지 않는 부분이 커지고, 또한, 히터 전극 (50) 에 있어서의 홈 (86X) 의 표면을 구성하는 표면의 위치에 있어서 전기 저항 (발열량) 이 급격하게 변화하기 때문에, 히터 전극 (50) 의 전기 저항 (발열량) 의 편향이 커진다. 이것에 대해, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 홈 (86) 이, 깊은 위치일수록 폭이 좁아지는 형상이기 때문에, 히터 전극 (50) 에 있어서의 홈 (86) 의 표면을 구성하는 표면 부근에 있어서, 히터 전극 (50) 이 존재하지 않는 부분이 작아지고, 또한, 히터 전극 (50) 에 있어서의 홈 (86) 의 표면을 구성하는 표면의 위치에 있어서 전기 저항 (발열량) 이 급격하게 변화하는 것이 억제되어, 히터 전극 (50) 의 전기 저항 (발열량) 의 편향이 작아진다. 그 때문에, 본 실시형태의 정전 척 (100) 에 의하면, 판상 부재 (10) 의 흡착면 (S1) 의 온도 분포의 제어성을 더욱 효과적으로 향상시킬 수 있다.
또, 본 실시형태의 정전 척 (100) 에서는, Z 축 방향에 평행한 적어도 하나의 단면 (예를 들어, 도 5 에 나타내는 단면과 같이, 히터 전극 (50) 의 연신 방향에 직교하는 단면) 에 있어서, 홈 (86) 은, 홈 (86) 의 표면을 구성하는 선이 1 개만인 절곡점 (최심부 (85) 에 상당하는 점) 을 갖는 형상이다. 상기 절곡점은, 응력 집중이 발생하기 쉽기 때문에, 크랙 (CR) 의 기점이 되기 쉬운 점이다. 본 실시형태의 정전 척 (100) 에 의하면, 상기 절곡점이 1 개밖에 없기 때문에, 복수의 절곡점을 갖는 구성과 비교해, 홈 (86) 의 표면의 각 위치에 있어서의 응력 집중을 억제할 수 있고, 그 결과, 홈 (86) 의 표면을 기점으로 한 크랙 (CR) 의 발생을 억제할 수 있다.
B. 변형예 :
본 명세서에서 개시되는 기술은, 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지 형태로 변형할 수 있고, 예를 들어 다음과 같은 변형도 가능하다.
상기 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 구성은, 어디까지나 일례이며, 여러 가지 변형 가능하다. 예를 들어, 상기 실시형태에 있어서의 히터 전극 (50) 의 개수나, 각 히터 전극 (50) 의 형상, 판상 부재 (10) 에 있어서의 각 히터 전극 (50) 의 배치는, 어디까지나 일례이며, 여러 가지 변형 가능하다. 예를 들어, 상기 실시형태의 정전 척 (100) 은, 3 개의 히터 전극 (50) 을 구비하지만, 정전 척 (100) 이 구비하는 히터 전극 (50) 의 개수는, 2 개 이하여도 되고, 4 개 이상이어도 된다. 동일하게, 상기 실시형태에 있어서의 세그먼트 (Z) 의 개수나, 각 세그먼트 (Z) 의 형상, 판상 부재 (10) 에 있어서의 각 세그먼트 (Z) 의 배치는, 어디까지나 일례이며, 여러 가지 변형 가능하다. 또, 판상 부재 (10) 에 세그먼트 (Z) 가 설정되어 있지 않아도 된다.
또, 상기 실시형태에 있어서의 드라이버 전극 (60) 의 개수나, 각 드라이버 전극 (60) 의 형상, 판상 부재 (10) 에 있어서의 각 드라이버 전극 (60) 의 배치는, 어디까지나 일례이며, 여러 가지 변형 가능하다. 또, 상기 실시형태에 있어서, 정전 척 (100) 이 드라이버 전극 (60) 을 구비하지 않아도 된다. 또, 상기 실시형태에 있어서, 각 비아는, 단수의 비아에 의해 구성되어도 되고, 복수의 비아의 그룹에 의해 구성되어도 된다. 또, 상기 실시형태에 있어서, 각 비아는, 비아 부분만으로 이루어지는 단층 구성이어도 되고, 복수층 구성 (예를 들어, 비아 부분과 패드 부분과 비아 부분이 적층된 구성) 이어도 된다. 또, 상기 실시형태에서는, 칼라부 (109) 가 판상 부재 (10) 의 상측 부분 (101) 에 형성되어 있지만, 칼라부 (109) 가 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102) 에 형성되어 있어도 된다. 또, 상기 실시형태에 있어서, 정전 척 (100) 이 O 링 (90) 을 구비하지 않아도 된다. 또, 상기 실시형태에 있어서, 판상 부재 (10) 가 칼라부 (109) 를 갖지 않아도 된다.
또, 상기 실시형태에서는, 판상 부재 (10) 의 내부에 1 개의 척 전극 (40) 이 형성된 단극 방식이 채용되어 있지만, 판상 부재 (10) 의 내부에 1 쌍의 척 전극 (40) 이 형성된 쌍극 방식이 채용되어도 된다. 또, 상기 실시형태의 정전 척 (100) 에 있어서의 각 부재를 형성하는 재료는, 어디까지나 예시이며, 각 부재가 다른 재료에 의해 형성되어도 된다.
또, 상기 실시형태에서는, 베이스 부재 (20) 가, 냉각 기구로서, 베이스 부재 (20) 의 내부에 형성된 냉매 유로 (21) 를 가지고 있지만, 베이스 부재 (20) 가, 다른 냉각 기구 (예를 들어, 베이스 부재 (20) 의 하면에 배치된 냉각 장치) 를 가지고 있어도 된다.
또, 상기 실시형태에 있어서의 홈 (86) 의 형상은, 어디까지나 일례이며, 여러 가지 변형 가능하다. 예를 들어, 상기 실시형태에서는, 홈 (86) 의 깊이가, 히터 전극 (50) 을 두께 방향으로 관통하는 깊이이지만, 홈 (86) 의 깊이가 그것보다 얕아도 된다. 또, 상기 실시형태에서는, 홈 (86) 은, Z 축 방향에 평행한 적어도 하나의 단면 (예를 들어, 도 5 에 나타내는 단면과 같이, 히터 전극 (50) 의 연신 방향에 직교하는 단면) 에 있어서, 깊은 위치일수록 폭이 좁아지는 형상이지만, 홈 (86) 이, 일정한 폭을 갖는 형상이어도 되고, 깊은 위치일수록 폭이 넓어지는 부분을 갖는 형상이어도 된다. 또, 상기 실시형태에서는, 홈 (86) 은, 그 단면에 있어서, 홈 (86) 의 표면을 구성하는 선이 1 개의 절곡점을 갖는 형상이지만, 홈 (86) 이, 그 선이 0 개 또는 2 개 이상의 절곡점을 갖는 형상이어도 된다. 또, 상기 실시형태에서는, 그 단면에 있어서, 홈 (86) 의 개구의 가장자리부 (88) 는 R 형상이지만, 홈 (86) 의 개구의 가장자리부 (88) 는 R 형상이 아니어도 된다. 또, 상기 실시형태에서는, 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102) 의 상면 (S4) 에 형성된 홈 (86) 의 내부에 절연재 (87) 가 배치되어 있지만, 홈 (86) 의 내부에 절연재 (87) 가 배치되어 있지 않아도 된다. 예를 들어, 홈 (86) 의 내부가 공간 (진공도 포함한다) 이어도 된다. 또, 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102) 의 상면 (S4) 에 복수의 홈 (86) 이 형성되어 있는 경우에, 모든 홈 (86) 이 상기 서술한 특징을 구비하고 있을 필요는 없고, 적어도 하나의 홈 (86) 이 그 특징을 구비하고 있으면 된다.
또, 도 13 에 나타내는 변형예와 같이, 중간 접합부 (104) 의 일부가, 홈 (86) 내에 들어가 있어도 된다. 이와 같은 변형예에 의하면, 중간 접합부 (104) 중, 홈 (86) 에 들어간 부분이 앵커로서 기능하기 때문에, 중간 접합부 (104) 에 의한 판상 부재 (10) 의 상측 부분 (101) 과 하측 부분 (102) 의 접합 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 도 13 에 나타내는 변형예에서는, 홈 (86) 이 중간 접합부 (104) 에 의해 완전히 메워져 있지만, 홈 (86) 의 일부 (예를 들어, 홈 (86) 에 있어서의 상측 부분) 만이 중간 접합부 (104) 에 의해 메워지고, 홈 (86) 의 나머지 일부 (예를 들어, 홈 (86) 에 있어서의 하측 부분) 는 중간 접합부 (104) 에 의해 메워져 있지 않아도 된다.
또, 상기 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 제조 방법은, 어디까지나 일례이며, 여러 가지 변형 가능하다. 예를 들어, 상기 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 제조 방법에 있어서의 적어도 하나의 공정 (예를 들어, 휨 수정 공정 (S160), 두께 측정 공정 (S170), 충전 공정 (S220) 등) 을 생략해도 된다. 또, 휨 수정 공정 (S160) 이 실시되는 경우에 있어서, 제 1 휨 수정 공정과 제 2 휨 수정 공정의 일방을 생략해도 된다.
또, 상기 실시형태에서는, 커버층 (112) 은, 히터 패턴 (501) 이 형성된 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 의 상면 (S8) 전체를 덮도록 배치되지만, 커버층 (112) 은, 적어도 히터 패턴 (501) 을 덮도록 배치되면 되고, 반드시 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 의 상면 (S8) 전체를 덮을 필요는 없다. 또, 상기 실시형태에서는, 시트상의 커버층 (112) 을 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 의 상면 (S8) 에 압착하고 있지만, 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 의 상면 (S8) 에 커버층 (112) 의 재료인 슬러리를 예를 들어 스크린 인쇄에 의해 도포함으로써, 커버층 (112) 을 배치해도 된다. 또, 상기 실시형태에서는, 커버층 (112) 은 세라믹스에 의해 형성된다고 하고 있지만, 커버층 (112) 이 다른 절연 재료에 의해 형성된다고 해도 된다. 또한, 커버층 (112) 의 형성 재료는, 절연성에 추가하여, 열팽창 계수가 판상 부재 (10) 의 형성 재료와 가까운 것, 내열성이 높은 것, 연마 가공이 가능한 것 등의 특성을 가지고 있는 것이 바람직하다.
또, 상기 실시형태에서는, 커버층 (112) 에 관통 구멍 (84) 이 형성된다고 하고 있지만, 예를 들어, 커버층 (112) 을 투과하여 기준 패턴 (502) 을 시인할 수 있는 경우 등에는, 반드시 커버층 (112) 에 관통 구멍 (84) 을 형성할 필요는 없다. 또, 상기 실시형태에서는, 기준 패턴 (502) 과 겹치는 위치에 관통 구멍 (84) 이 형성되지만, 기준 패턴 (502) 과 겹치지 않는 위치에, 커버층 (112) 의 두께를 측정하기 위한 관통 구멍이 형성되어도 된다.
또, 상기 실시형태에서는, 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 의 상면 (S8) 상에 기준 패턴 (502) 이 형성된다고 하고 있지만, 기준 패턴 (502) 의 형성 방법은 이것으로 한정되지 않는다. 도 14 는, 변형예에 있어서의 정전 척 (100) 의 제조 방법의 개요를 나타내는 설명도이다. 도 14 에 나타내는 변형예의 정전 척 (100) 의 제조 방법에서는, 상기 실시형태의 정전 척 (100) 의 제조 방법에 있어서의 도 7 의 B 란 및 C 란에 그 개요가 나타내어진 공정 대신에, 도 14 의 B 란 및 C 란에 그 개요가 나타내어진 공정이 실행된다. 즉, 도 14 에 나타내는 변형예의 정전 척 (100) 의 제조 방법에서는, 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 의 상면 (S8) 상에 기준 패턴 (502) 이 형성되지 않는다. 그 대신에, 도 14 의 B 란에 나타내는 바와 같이, 커버층 (112a) 에 기준 패턴 (503) 이 형성된다. 커버층 (112a) 에 형성되는 기준 패턴 (503) 은, 커버층 (112a) 의 상면 측으로부터 시인될 수 있는 한에 있어서, 임의의 형태를 취할 수 있지만, 예를 들어, 커버층 (112a) 에 형성된 비아를 기준 패턴 (503) 으로 할 수 있다. 도 14 의 C 란에 나타내는 바와 같이, 이와 같은 커버층 (112a) 을, 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 상에 배치함으로써, 히터 패턴 (501) 이 커버층 (112a) 으로 덮이고, 또한, 기준 패턴 (503) 이 커버층 (112a) 의 상면 측으로부터 시인할 수 있는 구조체를 제작할 수 있다.
또, 상기 실시형태에서는, 홈 (86) 이나 관통 구멍 (84) 에 충전하는 절연재 (87) 로서, 중간 접합부 (104) 의 재료와 동일한 재료를 사용하고 있지만, 이것으로 한정되지 않고, 임의의 절연 재료 (예를 들어, 무기 접착제, 유리, 수지 접착제 등) 를 사용할 수 있다. 또, 반드시, 홈 (86) 이나 관통 구멍 (84) 에 절연재 (87) 를 충전할 필요는 없다.
또, 상기 실시형태에서는, 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 에 히터 패턴 (501) 을 형성한 후에, 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 를 포함하는 복수의 세라믹스 그린 시트 (81, 82) 가 적층된 적층체 (15) 를 제작하는 것으로 하고 있지만, 히터 패턴 (501) 을 형성하기 전에 적층체 (15) 를 제작한 후에, 적층체 (15) 의 상면을 구성하는 특정 세라믹스 그린 시트 (81) 의 표면에 히터 패턴 (501) 을 형성하는 것으로 해도 된다.
또, 상기 실시형태에 있어서의 정전 척 (100) 의 제조 방법에 있어서, S190 (도 6) 의 공정이 완료된 시점에 있어서의 구조물을, 예를 들어 제작하거나 구입하거나 하여 준비하고, 그 후에, S200 및 S210 의 공정 (또는, S200 ∼ S220 의 공정) 을 실행하는 것으로 해도 된다. 즉, 본 명세서에 개시되는 기술은, 하면 (S2) 을 포함함과 함께 세라믹스에 의해 형성된 부분을 포함하는 하측 부분 (102) 과, 하측 부분 (102) 에 배치되고, 저항 발열체에 의해 형성된 히터 전극 (50) 과, 냉각 기구를 갖는 베이스 부재 (20) 와, 하측 부분 (102) 의 하면 (S2) 과 베이스 부재 (20) 사이에 배치되어 하측 부분 (102) 과 베이스 부재 (20) 를 접합하는 접합부 (30) 를 구비하고, 하측 부분 (102) 의 상방에 대상물 (예를 들어, 웨이퍼 (W)) 을 유지하는 유지 장치 (예를 들어, 정전 척 (100)) 용 구조체의 제조 방법에 있어서, 하측 부분 (102) 과, 하측 부분 (102) 의 일부인 커버층 (112) 으로 덮인 히터 전극 (50) 과, 베이스 부재 (20) 와, 하측 부분 (102) 과 베이스 부재 (20) 를 접합하는 접합부 (30) 를 구비하는 조정 전 구조체 (예를 들어, 도 9 의 F 란에 나타내는 구조체) 를 준비하는 준비 공정과, 베이스 부재 (20) 의 냉각 기구에 의한 냉각과, 히터 전극 (50) 에의 급전을 실시하면서, 하측 부분 (102) 에 있어서의 하면 (S2) 과는 반대 측의 표면 (즉, 상면 (S4)) 의 온도 분포를 측정하는 온도 측정 공정과, 온도 분포의 측정 결과에 기초하여, 커버층 (112) 으로 덮인 히터 전극 (50) 의 일부분을 커버층 (112) 과 함께 제거함으로써 히터 전극 (50) 의 전기 저항을 조정하는 조정 공정을 구비하는 유지 장치용 구조체의 제조 방법의 형태로서도 실현할 수 있다. 또한, 이 형태에 있어서, 판상 부재 (10) 의 하측 부분 (102) 은, 특허 청구 범위에 있어서의 특정 부재에 상당하고, 하측 부분 (102) 의 하면 (S2) 은, 특허 청구 범위에 있어서의 특정 표면에 상당한다.
또, 본 발명은, 판상 부재 (10) 와 베이스 부재 (20) 를 구비하고, 정전 인력을 이용하여 웨이퍼 (W) 를 유지하는 정전 척 (100) 으로 한정하지 않고, 판상 부재와, 베이스 부재와, 판상 부재와 베이스 부재를 접합하는 접합부와, 판상 부재의 내부에 배치된 히터 전극을 구비하고, 판상 부재의 표면 상에 대상물을 유지하는 다른 유지 장치에도 동일하게 적용 가능하다.
10 : 판상 부재
11 : 상측 구조체
12 : 하측 구조체
13 : 오목부
15 : 적층체
20 : 베이스 부재
21 : 냉매 유로
22 : 관통 구멍
30 : 접합부
32 : 관통 구멍
40 : 척 전극
41 : 입력 핀
42 : 커넥터
43 : 배선부
44 : 절연 부재
50 : 히터 전극
51 : 히터 라인부
52 : 히터 패드부
56 : 상면
57 : 하면
58 : 측면
60 : 드라이버 전극
71 : 히터 측 비아
72 : 급전 측 비아
73 : 급전 전극
74 : 급전 단자
81 : 특정 세라믹스 그린 시트
82 : 세라믹스 그린 시트
84 : 관통 구멍
85 : 최심부
86 : 홈
87 : 절연재
88 : 가장자리부
90 : O 링
100 : 정전 척
101 : 상측 부분
102 : 하측 부분
104 : 중간 접합부
108 : 본체부
109 : 칼라부
110 : 단자용 구멍
111 : 기판층
112 : 커버층
120 : 구멍
501 : 히터 패턴
502 : 기준 패턴
600 : 드라이버 전극쌍
LB : 레이저 광
LO : 레이저 발진기
S1 : 흡착면
S2 : 하면
S3 : 상면
S4 : 상면
S7 : 하면
S8 : 상면
VL : 가상 분할선
W : 웨이퍼
Z : 세그먼트

Claims (16)

  1. 제 1 표면과, 상기 제 1 표면과는 반대 측의 제 2 표면을 갖는 판상 부재로서, 상기 제 1 표면을 포함하는 제 1 부분과, 상기 제 2 표면을 포함함과 함께 세라믹스에 의해 형성된 부분을 포함하는 제 2 부분과, 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분을 접합하는 제 1 접합부를 갖는 판상 부재와,
    상기 판상 부재의 상기 제 2 부분에 배치되고, 저항 발열체에 의해 형성된 히터 전극과,
    제 3 표면을 갖고, 상기 제 3 표면이 상기 판상 부재의 상기 제 2 표면 측에 위치하도록 배치되고, 냉각 기구를 갖는 베이스 부재와,
    상기 판상 부재의 상기 제 2 표면과 상기 베이스 부재의 상기 제 3 표면 사이에 배치되어 상기 판상 부재와 상기 베이스 부재를 접합하는 제 2 접합부를 구비하고, 상기 판상 부재의 상기 제 1 표면 상에 대상물을 유지하는 유지 장치의 제조 방법에 있어서,
    제 1 세라믹스 그린 시트 상에, 상기 히터 전극의 형성 재료인 히터용 재료에 의해 히터 패턴을 형성하는 형성 공정과,
    상기 제 1 세라믹스 그린 시트 상에, 절연 재료에 의해 형성되는 커버층이고, 상기 히터 패턴을 덮는 상기 커버층을 배치하는 배치 공정과,
    상기 제 1 세라믹스 그린 시트를 포함하는 복수의 세라믹스 그린 시트가 적층된 적층체를 소성함으로써, 상기 판상 부재의 상기 제 2 부분과 상기 히터 전극을 제작하는 소성 공정과,
    상기 제 2 접합부에 의해, 상기 판상 부재의 상기 제 2 부분과 상기 베이스 부재를 접합하는 제 1 접합 공정과,
    상기 냉각 기구에 의한 냉각과, 상기 히터 전극에의 급전을 실시하면서, 상기 판상 부재의 상기 제 2 부분에 있어서의 상기 제 2 접합부에 대향하는 표면과는 반대 측의 표면의 온도 분포를 측정하는 온도 측정 공정과,
    상기 온도 분포의 측정 결과에 기초하여, 상기 커버층으로 덮인 상기 히터 전극의 일부분을 상기 커버층과 함께 제거함으로써 상기 히터 전극의 전기 저항을 조정하는 조정 공정과,
    상기 제 1 접합부에 의해, 상기 판상 부재의 상기 제 2 부분과 상기 제 1 부분을 접합하는 제 2 접합 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 유지 장치의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조정 공정에서 제거된 부분에 절연재를 충전하는 충전 공정을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 유지 장치의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 배치 공정에서 배치되는 상기 커버층에는, 두께 방향으로 관통하는 제 1 구멍이 형성되어 있고,
    상기 유지 장치의 제조 방법은, 추가로, 상기 소성 공정 후에, 상기 제 1 구멍의 위치에서 상기 커버층의 두께를 측정하는 두께 측정 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 유지 장치의 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소성 공정 후에, 상기 판상 부재의 상기 제 2 부분에 하중을 가하면서 가열하여 휨을 수정하는 제 1 휨 수정 공정과, 상기 소성 공정 후에, 상기 커버층을 연마하여 상기 제 2 부분의 휨을 수정하는 제 2 휨 수정 공정의 적어도 일방을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 유지 장치의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 휨 수정 공정과, 상기 제 1 휨 수정 공정 후에 실행되는 상기 제 2 휨 수정 공정의 양방을 구비하는 것을 특징으로 하는 유지 장치의 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 형성 공정은, 상기 제 1 세라믹스 그린 시트 상에, 소정의 재료로 기준 패턴을 형성하는 것을 포함하고,
    상기 배치 공정에 있어서 배치되는 상기 커버층에는, 상기 기준 패턴과 겹치는 위치에, 두께 방향으로 관통하는 제 2 구멍이 형성되어 있고,
    상기 조정 공정에서는, 상기 커버층에 형성된 상기 제 2 구멍을 통하여 노출된 상기 기준 패턴의 위치를 기준으로 하여, 상기 히터 전극에 있어서의 제거 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 유지 장치의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 소성 공정 후에, 상기 제 2 구멍의 위치에서 상기 커버층의 두께를 측정하는 두께 측정 공정을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 유지 장치의 제조 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 접합부는, 상기 제 2 접합부와 비교해, 열저항이 낮은 것을 특징으로 하는 유지 장치의 제조 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 접합 공정은, 상기 히터 전극에의 급전을 실시하는 것에 의한 발열을 이용하여, 상기 제 1 접합부를 형성하는 공정인 것을 특징으로 하는 유지 장치의 제조 방법.
  10. 특정 표면을 포함함과 함께 세라믹스에 의해 형성된 부분을 포함하는 특정 부재와,
    상기 특정 부재에 배치되고, 저항 발열체에 의해 형성된 히터 전극과,
    냉각 기구를 갖는 베이스 부재와,
    상기 특정 부재의 상기 특정 표면과 상기 베이스 부재 사이에 배치되어 상기 특정 부재와 상기 베이스 부재를 접합하는 접합부를 구비하고, 상기 특정 부재의 상방에 대상물을 유지하는 유지 장치용 구조체의 제조 방법에 있어서,
    상기 특정 부재와, 상기 특정 부재의 일부인 커버층으로 덮인 상기 히터 전극과, 상기 베이스 부재와, 상기 특정 부재와 상기 베이스 부재를 접합하는 상기 접합부를 구비하는 조정 전 구조체를 준비하는 준비 공정과,
    상기 냉각 기구에 의한 냉각과, 상기 히터 전극에의 급전을 실시하면서, 상기 특정 부재에 있어서의 상기 특정 표면과는 반대 측의 표면의 온도 분포를 측정하는 온도 측정 공정과,
    상기 온도 분포의 측정 결과에 기초하여, 상기 커버층으로 덮인 상기 히터 전극의 일부분을 상기 커버층과 함께 제거함으로써 상기 히터 전극의 전기 저항을 조정하는 조정 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 유지 장치용 구조체의 제조 방법.
  11. 제 1 방향에 대략 직교하는 제 1 표면과, 상기 제 1 표면과는 반대 측의 제 2 표면을 갖는 판상 부재로서, 상기 제 1 표면을 포함하는 제 1 부분과, 상기 제 2 표면을 포함함과 함께 세라믹스에 의해 형성된 부분을 포함하는 제 2 부분과, 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분을 접합하는 제 1 접합부를 갖는 판상 부재와,
    상기 판상 부재의 상기 제 2 부분에 배치되고, 저항 발열체에 의해 형성된 히터 전극과,
    제 3 표면을 갖고, 상기 제 3 표면이 상기 판상 부재의 상기 제 2 표면 측에 위치하도록 배치되고, 냉각 기구를 갖는 베이스 부재와,
    상기 판상 부재의 상기 제 2 표면과 상기 베이스 부재의 상기 제 3 표면 사이에 배치되어 상기 판상 부재와 상기 베이스 부재를 접합하는 제 2 접합부를 구비하고, 상기 판상 부재의 상기 제 1 표면 상에 대상물을 유지하는 유지 장치에 있어서,
    상기 판상 부재의 상기 제 2 부분의 표면 중, 상기 제 1 접합부와 대향하는 표면인 제 4 표면에는, 홈이고, 상기 홈의 표면의 일부가 상기 히터 전극의 표면의 일부에 의해 구성된 상기 홈이 형성되어 있고,
    상기 히터 전극에 급전하고, 또한, 상기 냉각 기구에 의한 냉각을 실시하고, 상기 히터 전극의 온도와 상기 냉각의 온도의 차가 50 ℃ 이상일 때에, 상기 제 1 표면에 있어서의 온도의 최대값과 최소값의 차는, 3.5 ℃ 이하인 것을 특징으로 하는 유지 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 방향에 평행한 적어도 하나의 단면에 있어서, 상기 홈의 개구의 가장자리부는, R 형상인 것을 특징으로 하는 유지 장치.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 방향에 평행한 적어도 하나의 단면에 있어서, 상기 홈은, 최심부의 깊이가, 상기 제 4 표면에 있어서의 상기 홈 이외의 부분부터 상기 히터 전극의 표면의 각 위치까지의 상기 제 1 방향을 따른 거리의 최대값보다 깊은 형상인 것을 특징으로 하는 유지 장치.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 방향에 평행한 적어도 하나의 단면에 있어서, 상기 홈은, 깊은 위치일수록, 상기 제 1 방향에 직교하는 방향의 폭이 좁아지는 형상인 것을 특징으로 하는 유지 장치.
  15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 방향에 평행한 적어도 하나의 단면에 있어서, 상기 홈은, 상기 홈의 표면을 구성하는 선이 1 개 이하의 절곡점을 갖는 형상인 것을 특징으로 하는 유지 장치.
  16. 제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 접합부의 일부가, 상기 홈 내에 들어가 있는 것을 특징으로 하는 유지 장치.
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