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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-02
(45)【発行日】2022-11-11
(54)【発明の名称】保持装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/683 20060101AFI20221104BHJP
H01L 21/3065 20060101ALI20221104BHJP
H02N 13/00 20060101ALI20221104BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 R
H01L21/302 101G
H02N13/00 D
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2018129673
(22)【出願日】2018-07-09
(65)【公開番号】P2020009902
(43)【公開日】2020-01-16
【審査請求日】2021-04-28
(73)【特許権者】
【識別番号】000004547
【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001911
【氏名又は名称】特許業務法人アルファ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】井田 大達
【審査官】中田 剛史
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－１４３７９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－２５１４５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－２４３５６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－０７６５６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－２２４６５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１５／０１６１７３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００３－１７４１１４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／６８３
Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５
Ｈ０２Ｎ １３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の方向に略垂直な第１の表面と、前記第１の表面とは反対側に位置し、かつ、凹部が形成された第２の表面とを有する板状部材と、前記凹部の底面に配置された給電電極と、
前記凹部内に収容された柱状の第１の部分を有する、金属製の端子部材と、
前記給電電極と前記端子部材の前記第１の部分とを接合するろう付け部と、
を備え、前記板状部材の前記第１の表面上に対象物を保持する保持装置において、
前記第１の方向視において、前記給電電極における前記端子部材に対向する側の第３の表面の外縁は、前記端子部材の前記第１の部分における前記給電電極に対向する側の表面の外縁を取り囲んでおり、
前記給電電極の厚みは均一であり、
前記給電電極の前記第３の表面は、凸状に形成されており、前記凹部の前記底面は凸状に形成されている、
ことを特徴とする保持装置。
【請求項2】
第１の方向に略垂直な第１の表面と、前記第１の表面とは反対側に位置し、かつ、凹部が形成された第２の表面とを有する板状部材と、
前記凹部の底面に配置された給電電極と、
前記凹部内に収容された柱状の第１の部分を有する、金属製の端子部材と、
前記給電電極と前記端子部材の前記第１の部分とを接合するろう付け部と、
を備え、前記板状部材の前記第１の表面上に対象物を保持する保持装置において、
前記第１の方向視において、前記給電電極における前記端子部材に対向する側の第３の表面の外縁は、前記端子部材の前記第１の部分における前記給電電極に対向する側の表面の外縁を取り囲んでおり、
前記給電電極の前記第３の表面は、凸状に形成されており、前記凹部の前記底面は凸状に形成されており、前記給電電極の前記第３の表面の形状は、前記凹部の前記底面の形状に沿っている、
ことを特徴とする保持装置。
【請求項3】
請求項１または請求項２に記載の保持装置において、前記端子部材の前記第１の部分における前記給電電極に対向する側の表面は前記第１の方向に略垂直な略平面状に形成されており、
前記第１の方向視において、前記給電電極の前記第３の表面の内、少なくとも前記端子部材の前記第１の部分における前記給電電極に対向する側の表面と重なっている部分は、前記第１の方向に略垂直な略平面状に形成されている、
ことを特徴とする保持装置。
【請求項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において、前記第１の方向視において、前記給電電極における前記第３の表面の前記外縁は、前記ろう付け部で覆われている、
ことを特徴とする保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書によって開示される技術は、保持装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば半導体を製造する際に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、所定の方向（以下、「第１の方向」という。）に略垂直な表面（以下、「上面」または「吸着面」という。）を有する、例えばセラミックス部材等の板状部材と、板状部材の内部に設けられたチャック電極とを備えており、チャック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、板状部材の上面にウェハを吸着して保持する。
【0003】
静電チャックの吸着面に保持されたウェハの温度が所望の温度にならないと、ウェハに対する各処理（成膜、エッチング等）の精度が低下するおそれがあるため、静電チャックにはウェハの温度分布を制御する性能が求められる。そのため、例えば、セラミックス部材の内部に複数のヒータ電極が設けられる。各ヒータ電極に電圧が印加されると、各ヒータ電極が発熱することによってセラミックス部材が加熱され、これにより、セラミックス部材の吸着面の温度分布の制御（ひいては、吸着面に保持されたウェハの温度分布の制御）が実現される。
【0004】
また、静電チャックは、ヒータ電極への給電のための構成を備える（例えば、特許文献１等参照）。具体的には、板状部材の表面の内の上面とは反対側の表面（以下、「下面」という）には、凹部が形成されている。また、静電チャックは、上記凹部の底面に配置された給電電極（電極パッド）と、上記凹部内に収容された柱状の部分を有する金属製の端子部材とを備える。当該給電電極（電極パッド）と当該端子部材における上記柱状の部分とは、ろう付けによって接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１７－１５７６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
従来の静電チャックでは、端子部材と、給電電極との接合強度の点で向上の余地がある。
【0007】
なお、このような課題は、ヒータ電極に限らず、端子部材と給電電極とをろう付けによって接合する構成を備えるチャック電極にも共通の課題である。また、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、端子部材と給電電極とをろう付けによって接合する構成と、板状部材とを備え、板状部材の表面上に対象物を保持する保持装置一般に共通の課題である。
【0008】
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。
【課題を解決するための手段】
【0009】
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。
【0010】
（１）本明細書に開示される保持装置は、第１の方向に略垂直な第１の表面と、前記第１の表面とは反対側に位置し、かつ、凹部が形成された第２の表面とを有する板状部材と、前記凹部の底面に配置された給電電極と、前記凹部内に収容された柱状の第１の部分を有する、金属製の端子部材と、前記給電電極と前記端子部材の前記第１の部分とを接合するろう付け部と、を備え、前記板状部材の前記第１の表面上に対象物を保持する保持装置において、前記第１の方向視において、前記給電電極における前記端子部材に対向する側の第３の表面の外縁は、前記端子部材の前記第１の部分における前記給電電極に対向する側の表面の外縁を取り囲んでおり、前記給電電極の前記第３の表面は、凸状または凹状に形成されている。ここで、端子部材と給電電極とをろう付け接合する際には、ろう材不足による接合強度の低下を回避するために、ろう材の適正量として、両部材の接合面間の領域を充填できる量より多めの量が設定される。そのため、端子部材と給電電極とのろう付け接合の際には、ろう材が、両部材の接合面間の領域より外周側に流れ出て、この流れたろう材が表面張力によって両部材の表面に沿って進み、該表面上に溜まった状態で凝固する。その結果、ろう付け部には、両部材の接合面間の領域を外周側から取り囲むフィレットが形成される。そして、このろう付け部のフィレットと給電電極との接合強度が大きくなれば、ひいては、端子部材と給電電極との接合強度も大きくなる。本保持装置では、第１の方向視において、給電電極における端子部材に対向する側の第３の表面の外縁が、端子部材の凹部内部分における給電電極に対向する側の表面の外縁を取り囲んでいる。また、給電電極の第３の表面は、凸状または凹状に形成されている。このため、給電電極における第３の表面の面積は、この第３の表面が略平面状である場合の面積と比較して大きくなる。すなわち、ろう付け部のフィレットと給電電極との接合面積は大きくなり、ひいては、ろう付け部と給電電極との接合強度を向上させることができる。従って、本保持装置によれば、ろう付け部を介した端子部材と給電電極との接合強度を向上させることができる。
【0011】
（２）上記保持装置において、前記給電電極における前記第３の表面が凸状に形成されているとき、前記凹部の前記底面は凸状に形成され、または、前記給電電極における前記第３の表面が凹状に形成されているとき、前記凹部の前記底面は凹状に形成されている構成としてもよい。本保持装置によれば、板状部材における凹部の底面を凸状（または凹状）に形成することにより、給電電極における第３の表面が凸状（または凹状）に形成される構成を採用している。換言すれば、給電電極の各位置での厚さを異ならせることなく、板状部材の凹部の底面の形状によって、給電電極の第３の表面が凸状（または凹状）に形成されることを実現している。従って、本保持装置によれば、給電電極の厚みを略均一にしつつ、給電電極の第３の表面の表面積を大きくすることができ、ろう付け部を介した端子部材と給電電極との接合強度を向上させることができる。
【0012】
（３）上記保持装置において、前記給電電極における前記第３の表面が凸状に形成されているとき、前記凹部の前記底面は凸状に形成されている構成としてもよい。本保持装置によれば、板状部材における凹部の底面を凸状に形成することにより、給電電極における第３の表面が凸状に形成される構成を採用している。換言すれば、給電電極の各位置での厚さを異ならせることなく、板状部材の凹部の底面の形状によって、給電電極の第３の表面が凸状に形成されることを実現している。このため、給電電極の厚みを略均一にしつつ、給電電極の第３の表面の表面積を大きくすることができる。また、板状部材において凹部の底面を凸状に形成することは、比較的容易に実現することができる。本保持装置の製造工程の一例として、本保持装置の板状部材は、第１の方向に貫通する貫通孔を有する板状部材の前駆体（第１の前駆体）と貫通孔を有さない板状部材の前駆体（第２の前駆体）とを第１の方向に重ね、押圧することによって製造されることがある。具体的には、第１の前駆体と第２の前駆体とを第１の方向に重ねることにより、第１の前駆体の貫通孔の側面と、第２の前駆体の面の内の第１の前駆体と接触する面（底面）により凹部が形成される。このように重ねられた第１の前駆体と第２の前駆体とを押圧すると、第１の前駆体における貫通孔の外縁部によって、第２の前駆体における底面が押圧され、第２の前駆体の底面の内、第１の前駆体における貫通孔に相当する部分が第１の前駆体の貫通孔側へ突出する。これにより、凹部の底面が凸状に形成される。このように、板状部材において凹部の底面を凸状に形成することは、比較的容易に実現することができる。従って、本保持装置によれば、比較的容易な製造工程により、ろう付け部を介した端子部材と給電電極との接合強度を向上させることができる。
【0013】
（４）上記保持装置において、前記板状部材の内部に配置された内部電極を有し、前記給電電極における前記第３の表面とは反対側の第４の表面は、前記第１の方向に略垂直な略平面状に形成されている構成としてもよい。本保持装置によれば、給電電極における第３の表面とは反対側の第４の表面は、第１の方向に略垂直な略平面状に形成されている構成を採用している。換言すれば、板状部材の凹部の底面を凸状（または凹状）にすることなく、給電電極自体の形状によって、給電電極の第３の表面が凸状（または凹状）に形成されることを実現している。本保持装置によれば、板状部材の凹部の底面を凸状（または凹状）に形成するために、上記製造工程において押圧等することを要しないため、例えば、板状部材がその内部に内部電極（チャック電極やヒータ電極）が配置されている場合に、それらが変形することを抑制することができる。これにより、内部電極の性能（チャック電極の吸着力やヒータ電極の発熱）が低下することを抑制し、ひいては、保持装置の性能が低下することを抑制することができる。従って、本保持装置によれば、保持装置の性能が低下することを抑制しつつ、ろう付け部を介した端子部材と給電電極との接合強度を向上させることができる。
【0014】
（５）上記保持装置において、前記給電電極の前記第３の表面は、凹状に形成されている構成としてもよい。本保持装置によれば、給電電極の第３の表面は、凹状に形成されている構成を採用している。換言すれば、第１の方向視における給電電極の外周部の厚みは内側部における厚みと比較して厚い。給電電極の外周部は、特に応力がかかりやすい部分であり、この部分に応力がかかると、板状部材から給電電極が剥がれる原因ともなる。本保持装置では、このような給電電極において外周部の厚みを厚くすることによって、応力の影響を低減し、ひいては、板状部材から給電電極が剥がれることを抑制することができる。従って、本保持装置によれば、板状部材から給電電極が剥がれることを抑制しつつ、ろう付け部を介した端子部材と給電電極との接合強度を向上させることができる。
【0015】
（６）上記保持装置において、前記端子部材の前記第１の部分における前記給電電極に対向する側の表面は前記第１の方向に略垂直な略平面状に形成されており、前記第１の方向視において、前記給電電極の前記第３の表面の内、少なくとも前記端子部材の前記第１の部分における前記給電電極に対向する側の表面と重なっている部分は、前記第１の方向に略垂直な略平面状に形成されている構成としてもよい。本保持装置によれば、端子部材の第１の部分における給電電極に対向する側の表面は第１の方向に略垂直な略平面状に形成されている。本保持装置では、第１の方向視において、給電電極の第３の表面の内、少なくとも端子部材の第１の部分における給電電極に対向する側の表面と重なっている部分は、第１の方向に略垂直な略平面状に形成されている構成が採用されている。このように、給電電極の第３の表面の内、少なくとも端子部材の第１の部分における給電電極に対向する側の表面と重なっている部分の表面形状と、端子部材の第１の部分における給電電極に対向する側の表面の表面形状が、ともに第１の方向に略垂直な略平面状であるため、すなわち、両者の表面形状が略同一であるため、給電電極と端子部材とが重なる面積を大きくすることができる。従って、本保持装置によれば、ろう付け部を介した端子部材と給電電極との接合強度を更に向上させることができる。
【0016】
（７）上記保持装置において、前記第１の方向視において、前記給電電極における前記第３の表面の前記外縁は、前記ろう付け部で覆われている、ことを特徴とする構成としてもよい。本保持装置によれば、第１の方向視において、給電電極における第３の表面の外縁は、ろう付け部で覆われている構成が採用されている。このため、給電電極の第３の表面の外縁において、ろう付け部の給電電極からの剥離を抑制することができる。従って、本保持装置によれば、ろう付け部の給電電極からの剥離を抑制しつつ、ろう付け部を介した端子部材と給電電極との接合強度を向上させることができる。
【0017】
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、静電チャック、真空チャック、ヒータ等の保持装置および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。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】第１実施形態における静電チャック１０の外観構成を概略的に示す斜視図である。
【図2】第１実施形態における静電チャック１０のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図である。
【図3】第１実施形態における静電チャック１０のＸＹ断面構成を概略的に示す説明図である。
【図4】静電チャック１０のＸＺ断面構成を部分的に示す説明図である。
【図5】第２実施形態における静電チャック１０のＸＺ断面構成を部分的に示す説明図である。
【図6】第３実施形態および第４実施形態における静電チャック１０のＸＺ断面構成を部分的に示す説明図である。
【図7】変形例における静電チャック１０のＸＺ断面構成を部分的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
Ａ．第１実施形態：
Ａ－１．静電チャック１０の構成：
図１は、本実施形態における静電チャック１０の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図２は、本実施形態における静電チャック１０のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図であり、図３は、本実施形態における静電チャック１０のＸＹ断面構成を模式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１０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１０のＸＹ断面構成が示されている。図４は、図２のＸ１部における静電チャック１０のＸＺ断面構成を拡大して示す説明図である。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１０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。
Ａ－１．静電チャック１０の構成：
図１は、本実施形態における静電チャック１０の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図２は、本実施形態における静電チャック１０のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図であり、図３は、本実施形態における静電チャック１０のＸＹ断面構成を模式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１０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１０のＸＹ断面構成が示されている。図４は、図２のＸ１部における静電チャック１０のＸＺ断面構成を拡大して示す説明図である。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１０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。
【0020】
静電チャック１０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１０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部材１００およびベース部材２００を備える。セラミックス部材１００とベース部材２００とは、セラミックス部材１００の下面Ｓ２（図２参照）とベース部材２００の上面Ｓ３とが上記配列方向に対向するように配置される。
【0021】
セラミックス部材１００は、上述した配列方向（Ｚ軸方向）に略直交する略円形平面状の上面（以下、「吸着面」という。）Ｓ１を有する板状部材であり、セラミックスにより形成されている。なお、セラミックス部材１００の直径は例えば５０ｍｍ～５００ｍｍ程度（通常は２００ｍｍ～３５０ｍｍ程度）であり、セラミックス部材１００の厚さは例えば１ｍｍ～１０ｍｍ程度である。
【0022】
セラミックス部材１００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、Ａｌ２Ｏ３）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、本明細書において主成分とは、含有割合（重量割合）の最も多い成分を意味する。
【0023】
図２に示すように、セラミックス部材１００の内部には、導電性材料（例えば、タングステン、モリブデン、白金等）により形成されたチャック電極４００が設けられている。Ｚ軸方向視でのチャック電極４００の形状は、例えば略円形である。チャック電極４００に電源（図示しない。）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がセラミックス部材１００の吸着面Ｓ１に吸着固定される。
【0024】
セラミックス部材１００の内部には、また、導電性材料（例えば、タングステン、モリブデン、白金等）を含む抵抗発熱体により構成されたヒータ電極５００が設けられている。図３に示すように、Ｚ軸方向視でのヒータ電極５００の形状は、例えば略螺旋状である。ヒータ電極５００に電源（図示しない。）から電圧が印加されると、ヒータ電極５００が発熱することによってセラミックス部材１００が温められ、セラミックス部材１００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。
【0025】
ベース部材２００は、例えばセラミックス部材１００と同径の、または、セラミックス部材１００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。ベース部材２００の直径は例えば２２０ｍｍ～５５０ｍｍ程度（通常は２２０ｍｍ～３５０ｍｍ）であり、ベース部材２００の厚さは例えば２０ｍｍ～４０ｍｍ程度である。
【0026】
ベース部材２００は、セラミックス部材１００の下面Ｓ２とベース部材２００の上面Ｓ３との間に配置された接合部３００によって、セラミックス部材１００に接合されている。接合部３００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材により構成されている。接合部３００の厚さは、例えば０．１ｍｍ～１ｍｍ程度である。なお、接合部３００は、セラミックス部材１００の下面Ｓ２の全面に配置されていてもよく、または、下面Ｓ２の一部のみに配置されていてもよい。
【0027】
ベース部材２００の内部には冷媒流路２１０が形成されている。冷媒流路２１０に冷媒（例えば、フッ素系不活性液体や水等）が流されると、ベース部材２００が冷却され、接合部３００を介したベース部材２００とセラミックス部材１００との間の伝熱（熱引き）によりセラミックス部材１００が冷却され、セラミックス部材１００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の温度分布の制御が実現される。
【0028】
Ａ－２．チャック電極４００およびヒータ電極５００への給電のための構成：
次に、図２および図４を用いて、チャック電極４００およびヒータ電極５００への給電のための構成について説明する。なお、図４では、絶縁部材８０の図示を省略している。以降の図５、図６および図７についても同様に、絶縁部材８０の図示を省略している。
次に、図２および図４を用いて、チャック電極４００およびヒータ電極５００への給電のための構成について説明する。なお、図４では、絶縁部材８０の図示を省略している。以降の図５、図６および図７についても同様に、絶縁部材８０の図示を省略している。
【0029】
静電チャック１０は、ヒータ電極５００への給電のための構成を備えている。すなわち、図２に示すように、静電チャック１０には、ベース部材２００の下面Ｓ４からセラミックス部材１００の内部に至るヒータ電極用端子用孔１５０が形成されている。ヒータ電極用端子用孔１５０は、ベース部材２００を上下方向に貫通する貫通孔２５と、接合部３００を上下方向に貫通する貫通孔３５と、セラミックス部材１００の下面Ｓ２側に形成された凹部１５とが、互いに連通することにより構成された一体の孔である。本実施形態では、ヒータ電極用端子用孔１５０を構成する貫通孔２５，３５は、断面（面方向に平行な断面）が円形状の孔である。凹部１５の形状については、後で詳述する。
【0030】
セラミックス部材１００におけるヒータ電極用端子用孔１５０を構成する凹部１５の底面ＳＢ（図４参照）には、ヒータ電極用ビア５１を介してヒータ電極５００と電気的に接続されたヒータ電極用電極パッド５２が配置されている。ヒータ電極用電極パッド５２の形状については、後で詳述する。ヒータ電極用電極パッド５２およびヒータ電極用ビア５１は、導電性材料（例えば、タングステン、モリブデン、白金等）により形成されている。なお、ヒータ電極用電極パッド５２は、厚さ方向（Ｚ軸方向）の全体がセラミックス部材１００から露出している。ただし、ヒータ電極用電極パッド５２の下面がセラミックス部材１００から露出している限りにおいて、ヒータ電極用電極パッド５２における厚さ方向の一部分または全体が、セラミックス部材１００に埋設されていてもよい。
【0031】
ヒータ電極用端子用孔１５０内には、Ｚ軸方向に延びる柱状かつ金属製のヒータ電極用給電端子５４が配置されている。本実施形態では、ヒータ電極用給電端子５４のＸＹ断面（面方向に平行な断面）は、円形である。ヒータ電極用給電端子５４の上端は、ヒータ電極用電極パッド５２と隙間を介して対向しており、ヒータ電極用給電端子５４は、例えば、ヒータ電極側ろう付け部５６によってヒータ電極用電極パッド５２に接合されている。ヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用電極パッド５２との接合箇所付近の構成については、後に詳述する。
【0032】
ベース部材２００とヒータ電極用端子用孔１５０内に配置されたヒータ電極用給電端子５４との間を絶縁するため、ヒータ電極用端子用孔１５０内には、管状の絶縁部材８０が配置されている。絶縁部材８０は、ヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用端子用孔１５０の表面との間に介在するように、ヒータ電極用給電端子５４を連続的に取り囲んでいる。絶縁部材８０は、例えば、樹脂やセラミックス等の絶縁材料により構成されている。なお、絶縁部材８０の周り、具体的には、絶縁部材８０とヒータ電極用給電端子５４との間や、絶縁部材８０とセラミックス部材１００との間、絶縁部材８０とベース部材２００との間には、接着材が配置されている。接着材は、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材により構成されており、絶縁部材８０をヒータ電極用給電端子５４やセラミックス部材１００、ベース部材２００に接合する。
【0033】
ヒータ電極５００への給電のための構成は上述の通りである。静電チャック１０の使用時には、電源（図示しない。）から、ヒータ電極用給電端子５４、ヒータ電極用電極パッド５２およびヒータ電極用ビア５１を介してヒータ電極５００に至る導通経路を介して、ヒータ電極５００に電圧が印加される。これにより、ヒータ電極５００が発熱する。
【0034】
なお、チャック電極４００への給電のための構成も、ヒータ電極５００への給電のための構成と同様である。すなわち、図２に示すように、静電チャック１０には、ベース部材２００の下面Ｓ４からセラミックス部材１００の内部に至るチャック電極用端子用孔１４０が形成されている。チャック電極用端子用孔１４０は、ベース部材２００を上下方向に貫通する貫通孔２４と、接合部３００を上下方向に貫通する貫通孔３４と、セラミックス部材１００の下面Ｓ２側に形成された凹部１４とが、互いに連通することにより構成された一体の孔である。また、セラミックス部材１００におけるチャック電極用端子用孔１４０を構成する凹部１４の底面には、チャック電極用ビア４１を介してチャック電極４００と電気的に接続されたチャック電極用電極パッド４２が配置されている。チャック電極用電極パッド４２およびチャック電極用ビア４１の構成については、ヒータ電極用電極パッド５２およびヒータ電極用ビア５１と同様であるため、説明を省略する。チャック電極用端子用孔１４０内には、Ｚ軸方向に延びる柱状かつ金属製のチャック電極用給電端子４４が配置されている。ベース部材２００とチャック電極用端子用孔１４０内に配置されたチャック電極用給電端子４４との間を絶縁するため、チャック電極用端子用孔１４０内には、管状の絶縁部材６０が配置されている。凹部１４の形状、チャック電極用電極パッド４２の形状およびチャック電極用給電端子４４とチャック電極用電極パッド４２との接合箇所付近の構成については、後で詳述する。
【0035】
静電チャック１０の使用時には、電源（図示しない。）から、チャック電極用給電端子４４、チャック電極用電極パッド４２およびチャック電極用ビア４１を介してチャック電極４００に至る導通経路を介して、チャック電極４００に電圧が印加される。これにより、ウェハＷを吸着面Ｓ１に吸着固定するための静電引力が発生する。
【0036】
Ａ－３．ヒータ電極用電極パッド５２付近の詳細構成：
Ａ－３－１．セラミックス部材１００の凹部１５の形状詳細：
上述したように、図４は、図２のＸ１部における静電チャック１０のＸＺ断面構成を拡大して示す説明図である。図４には、ヒータ電極用給電端子５４の軸心を通るＺ軸方向に平行な断面が示されている。また、上述したように、本実施形態では、Ｚ軸方向視での、セラミックス部材１００におけるヒータ電極用端子用孔１５０を構成する凹部１５の形状は、中心点ＰＯを中心とする略円形である。Ｚ軸方向視における凹部１５の直径Ａ１は、例えば、５ｍｍ以上、１０ｍｍ以下である。Ｚ軸方向における凹部１５の最大深さＨ１は、例えば、１０ｍｍ以上である。また、凹部１５の底面ＳＢは、おおよそ凸状の形状である。より詳細には、凹部１５の底面ＳＢの形状は、ヒータ電極用給電端子５４の軸心方向（凹部１５の底面ＳＢの中心点ＰＯを通るＺ軸方向）に平行な断面において、凹部１５の底面ＳＢの中心点ＰＯを頂点とする下方向に凸状の曲線である。また、当該曲線の両端点のＺ軸方向における位置は、略同一である。当該曲線の両端点と中心点ＰＯとの間のＺ軸方向における距離は、例えば、１ｍｍ以上、３ｍｍ以下である。なお、本実施形態において、凹部１５の上記形状は、ヒータ電極用給電端子５４の軸心を含む任意の断面において採用されている。
Ａ－３－１．セラミックス部材１００の凹部１５の形状詳細：
上述したように、図４は、図２のＸ１部における静電チャック１０のＸＺ断面構成を拡大して示す説明図である。図４には、ヒータ電極用給電端子５４の軸心を通るＺ軸方向に平行な断面が示されている。また、上述したように、本実施形態では、Ｚ軸方向視での、セラミックス部材１００におけるヒータ電極用端子用孔１５０を構成する凹部１５の形状は、中心点ＰＯを中心とする略円形である。Ｚ軸方向視における凹部１５の直径Ａ１は、例えば、５ｍｍ以上、１０ｍｍ以下である。Ｚ軸方向における凹部１５の最大深さＨ１は、例えば、１０ｍｍ以上である。また、凹部１５の底面ＳＢは、おおよそ凸状の形状である。より詳細には、凹部１５の底面ＳＢの形状は、ヒータ電極用給電端子５４の軸心方向（凹部１５の底面ＳＢの中心点ＰＯを通るＺ軸方向）に平行な断面において、凹部１５の底面ＳＢの中心点ＰＯを頂点とする下方向に凸状の曲線である。また、当該曲線の両端点のＺ軸方向における位置は、略同一である。当該曲線の両端点と中心点ＰＯとの間のＺ軸方向における距離は、例えば、１ｍｍ以上、３ｍｍ以下である。なお、本実施形態において、凹部１５の上記形状は、ヒータ電極用給電端子５４の軸心を含む任意の断面において採用されている。
【0037】
Ａ－３－２．ヒータ電極用電極パッド５２の形状の詳細：
本実施形態では、Ｚ軸方向視でのヒータ電極用電極パッド５２の形状は、略円形である。Ｚ軸方向視におけるヒータ電極用電極パッド５２の直径Ａ２は、ヒータ電極用端子用孔１５０を構成する凹部１５の直径Ａ１より小さく、例えば、３ｍｍ以上、５ｍｍ以下である。また、ヒータ電極用電極パッド５２の表面の内の、ヒータ電極用給電端子５４に対向する側の表面であるヒータ電極用電極パッド５２の表面ＳＥ１（以下、「下面ＳＥ１」ともいう。）は、おおよそ凸状の形状である。より詳細には、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、凹部１５の底面ＳＢの中心点ＰＯを通るＺ軸方向に平行な断面において、下方向に凸状の曲線である。本実施形態では、ヒータ電極用電極パッド５２の表面の内の、凹部１５の底面ＳＢと接触している表面ＳＥ２（以下、「上面ＳＥ２」ともいう。）は、おおよそ凹状の形状である。より詳細には、ヒータ電極用電極パッド５２の上面ＳＥ２は、凹部１５の底面ＳＢの中心点ＰＯを通るＺ軸方向に平行な断面において、凹部１５の底面ＳＢの中心点ＰＯを頂点とする下方向に凸状の曲線である。すなわち、ヒータ電極用電極パッド５２は、全体として下方向に凸状の形状である。また、Ｚ軸方向におけるヒータ電極用電極パッド５２の厚みＷ１は、例えば、１０μｍ以上、５０μｍ以下である。
本実施形態では、Ｚ軸方向視でのヒータ電極用電極パッド５２の形状は、略円形である。Ｚ軸方向視におけるヒータ電極用電極パッド５２の直径Ａ２は、ヒータ電極用端子用孔１５０を構成する凹部１５の直径Ａ１より小さく、例えば、３ｍｍ以上、５ｍｍ以下である。また、ヒータ電極用電極パッド５２の表面の内の、ヒータ電極用給電端子５４に対向する側の表面であるヒータ電極用電極パッド５２の表面ＳＥ１（以下、「下面ＳＥ１」ともいう。）は、おおよそ凸状の形状である。より詳細には、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、凹部１５の底面ＳＢの中心点ＰＯを通るＺ軸方向に平行な断面において、下方向に凸状の曲線である。本実施形態では、ヒータ電極用電極パッド５２の表面の内の、凹部１５の底面ＳＢと接触している表面ＳＥ２（以下、「上面ＳＥ２」ともいう。）は、おおよそ凹状の形状である。より詳細には、ヒータ電極用電極パッド５２の上面ＳＥ２は、凹部１５の底面ＳＢの中心点ＰＯを通るＺ軸方向に平行な断面において、凹部１５の底面ＳＢの中心点ＰＯを頂点とする下方向に凸状の曲線である。すなわち、ヒータ電極用電極パッド５２は、全体として下方向に凸状の形状である。また、Ｚ軸方向におけるヒータ電極用電極パッド５２の厚みＷ１は、例えば、１０μｍ以上、５０μｍ以下である。
【0038】
Ａ－３－３．ヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用電極パッド５２との接合箇所付近の詳細構成：
上述したように、ヒータ電極用給電端子５４は、ヒータ電極側ろう付け部５６によってヒータ電極用電極パッド５２に接合されている。ヒータ電極用給電端子５４における上端部分は、セラミックス部材１００の下面Ｓ２に形成された凹部１５に収容されている。以下、ヒータ電極用給電端子５４における凹部１５内に収容された柱状部分を、凹部内部分５５という。ヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５が、該凹部１５の底面ＳＢに配置されたヒータ電極用電極パッド５２と、ヒータ電極側ろう付け部５６によって接合されている。ヒータ電極側ろう付け部５６は、例えば、Ａｇ合金（Ａｇ－Ｃｕ系合金等）、または、純Ａｇといった金属ろう材を用いて形成されている。
上述したように、ヒータ電極用給電端子５４は、ヒータ電極側ろう付け部５６によってヒータ電極用電極パッド５２に接合されている。ヒータ電極用給電端子５４における上端部分は、セラミックス部材１００の下面Ｓ２に形成された凹部１５に収容されている。以下、ヒータ電極用給電端子５４における凹部１５内に収容された柱状部分を、凹部内部分５５という。ヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５が、該凹部１５の底面ＳＢに配置されたヒータ電極用電極パッド５２と、ヒータ電極側ろう付け部５６によって接合されている。ヒータ電極側ろう付け部５６は、例えば、Ａｇ合金（Ａｇ－Ｃｕ系合金等）、または、純Ａｇといった金属ろう材を用いて形成されている。
【0039】
本実施形態では、ヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５の長さ（Ｚ軸方向における寸法）は、例えば、１０ｍｍ以上である。凹部内部分５５の長さは、凹部１５の最大深さＨ１より短い。また、凹部内部分５５の直径Ａ３（Ｚ軸方向視における寸法）は、凹部１５の直径Ａ１（Ｚ軸方向視における寸法）より小さく、かつ、ヒータ電極用電極パッド５２の直径Ａ２（Ｚ軸方向視における寸法）より小さい。すなわち、Ｚ軸方向視で、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１の外縁Ｐ１は、ヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５における、ヒータ電極用電極パッド５２に対向する側の表面ＳＦの外縁Ｐ２を取り囲んでいる。ここで、ヒータ電極用電極パッド５２の直径Ａ２とは、ヒータ電極用電極パッド５２の表面の内の凹部１５の底面ＳＢと接触している上面ＳＥ２とは反対側の下面ＳＥ１のＺ軸方向視における寸法、すなわち、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１の外縁Ｐ１のＺ軸方向視における寸法である。なお、凹部内部分５５の直径Ａ３は、例えば、３．５ｍｍ以上、５ｍｍ以下である。また、凹部内部分５５の直径Ａ３とヒータ電極用電極パッド５２の直径Ａ２との差は、例えば、０．２ｍｍ以上であることが好ましい。
【0040】
また、上述したように、ヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５は、該凹部１５の底面ＳＢに配置されたヒータ電極用電極パッド５２と、ヒータ電極側ろう付け部５６によって接合されている。図４に示すように、本実施形態では、ヒータ電極側ろう付け部５６は、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１の内、Ｚ軸方向視において、凹部内部分５５と重なる部分だけでなく、ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１の外縁Ｐ１を覆うように形成されている。すなわち、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、全体にわたってヒータ電極側ろう付け部５６に覆われている。また、ヒータ電極側ろう付け部５６は、ヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５の外周面の上端側の一部分を覆うように形成されている。なお、ヒータ電極側ろう付け部５６には、凹部内部分５５とヒータ電極用電極パッド５２との接合面間の領域を外周側から取り囲むフィレットＦが形成されている。
【0041】
Ａ－３－４．チャック電極用電極パッド４２付近の詳細構成：
セラミックス部材１００におけるチャック電極用端子用孔１４０を構成する凹部１４の形状は、凹部１５と同様に、Ｚ軸方向視において略円形であり、かつ、凹部１４の底面は、おおよそ凸状の形状である。より詳細には、凹部１４の底面の形状は、チャック電極用給電端子４４の軸心方向に平行な断面において、凹部１４の底面の中心点を頂点とする下方向に凸状の曲線である。
セラミックス部材１００におけるチャック電極用端子用孔１４０を構成する凹部１４の形状は、凹部１５と同様に、Ｚ軸方向視において略円形であり、かつ、凹部１４の底面は、おおよそ凸状の形状である。より詳細には、凹部１４の底面の形状は、チャック電極用給電端子４４の軸心方向に平行な断面において、凹部１４の底面の中心点を頂点とする下方向に凸状の曲線である。
【0042】
本実施形態では、Ｚ軸方向視でのチャック電極用電極パッド４２の形状は、略円形である。また、チャック電極用電極パッド４２の表面の内の、チャック電極用給電端子４４に対向する側の表面であるチャック電極用電極パッド４２の表面（下面）は、おおよそ凸状の形状である。より詳細には、チャック電極用電極パッド４２の下面は、凹部１４の底面の中心点を通るＺ軸方向に平行な断面において、下方向に凸状の曲線である。本実施形態では、チャック電極用電極パッド４２の表面の内の、凹部１４の底面と接触している表面（上面）は、おおよそ凹状の形状である。より詳細には、チャック電極用電極パッド４２の上面は、凹部１４の底面の中心点を通るＺ軸方向に平行な断面において、凹部１４の底面の中心点を頂点とする下方向に凸状の曲線である。すなわち、チャック電極用電極パッド４２は、全体として下方向に凸状の形状である。
【0043】
チャック電極用給電端子４４は、チャック電極用ろう付け部によってチャック電極用電極パッド４２に接合されている。チャック電極用給電端子４４における上端部分は、セラミックス部材１００の下面Ｓ２に形成された凹部１４に収容されている。以下、チャック電極用給電端子４４における凹部１４内に収容された柱状部分を、凹部内部分という。チャック電極用給電端子４４の凹部内部分が、該凹部１４の底面に配置されたチャック電極用電極パッド４２と、チャック電極用ろう付け部によって接合されている。チャック電極用電極パッド４２の下面の外縁についても、ヒータ電極用電極パッド５２と同様に、Ｚ軸方向視で、チャック電極用給電端子４４の凹部内部分における、チャック電極用電極パッド４２に対向する側の表面の外縁を取り囲んでいる。また、チャック電極側ろう付け部は、チャック電極用電極パッド４２の下面の内、Ｚ軸方向視において、凹部内部分と重なる部分だけでなく、チャック電極用電極パッド４２における下面の外縁を覆うように形成されている。すなわち、チャック電極用電極パッド４２の下面は、全体にわたってチャック電極側ろう付け部に覆われている。また、チャック電極側ろう付け部は、チャック電極用給電端子４４の凹部内部分の外周面の上端側の一部分を覆うように形成されている。なお、チャック電極側ろう付け部には、凹部内部分とチャック電極用電極パッド４２との接合面間の領域を外周側から取り囲むフィレットが形成されている。
【0044】
なお、上記説明において、静電チャック１０は、特許請求の範囲における保持装置に相当する。ウェハＷは、特許請求の範囲における対象物に相当する。Ｚ軸方向は、特許請求の範囲における第１の方向に相当する。セラミックス部材１００は、特許請求の範囲における板状部材に相当する。セラミックス部材１００の上面（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。セラミックス部材１００の下面Ｓ２は、特許請求の範囲における第２の表面に相当する。チャック電極用電極パッド４２およびヒータ電極用電極パッド５２は、特許請求の範囲における給電電極に相当する。ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、特許請求の範囲における第３の表面に相当する。ヒータ電極用電極パッド５２の上面ＳＥ２は、特許請求の範囲における第４の表面に相当する。ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１の外縁Ｐ１は、特許請求の範囲における第３の表面の外縁に相当する。チャック電極用給電端子４４およびヒータ電極用給電端子５４は、特許請求の範囲における端子部材に相当する。凹部内部分５５は、特許請求の範囲における第１の部分に相当する。チャック電極４００およびヒータ電極５００は、特許請求の範囲における内部電極に相当する。
【0045】
Ａ－４．静電チャック１０の製造方法：
本実施形態の静電チャック１０の製造方法は、例えば以下の通りである。はじめに、セラミックス部材１００とベース部材２００とを作製する。
本実施形態の静電チャック１０の製造方法は、例えば以下の通りである。はじめに、セラミックス部材１００とベース部材２００とを作製する。
【0046】
セラミックス部材１００は、例えば、導電性材料層が内部に配置された板状のセラミックス成形体を作製した後、当該セラミックス成形体を焼成することにより作製される。セラミックス成形体の作製は、例えば、公知のシート積層法やプレス成形法により行うことができる。
【0047】
シート積層法によるセラミックス成形体の作製方法の一例は、次の通りである。まず、アルミナ原料とブチラール樹脂と可塑剤と溶剤とを混合し、得られた混合物をドクターブレード法によってシート状に成形することにより、複数枚のセラミックスグリーンシートを作製する。また、所定のセラミックスグリーンシートに対して、スルーホールおよび凹部１４，１５の形成やビア用インクの充填、チャック電極４００、ヒータ電極５００、チャック電極用電極パッド４２およびヒータ電極用電極パッド５２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。電極用インクが塗布された箇所が、導電性材料層となる。なお、ビア用インクや電極用インクとしては、例えばタングステンやモリブデン等の導電性材料とアルミナ原料とエトセル（登録商標）樹脂と溶剤と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。その後、複数のセラミックスグリーンシートを積層して積層体を作製する。当該積層体を熱圧着し、所定のサイズに加工することにより、セラミックス成形体を得る。次に、セラミックス成形体を窒素中で脱脂した後、加湿した水素窒素雰囲気で、所定の温度（例えば１４５０～１５５０℃）で常圧焼成することにより、セラミックス部材１００を作製する。
【0048】
本実施形態では、上記積層体の凹部１４，１５に凹部１４，１５の径と略同径の筒状のスペーサを挿入した状態で、当該積層体を熱圧着する。当該熱圧着の際に積層体の凹部１４，１５に挿入されたスペーサの上端面（上端の外縁部分）が積層体の凹部１４，１５の底面を押圧することにより、下方向に凸状の底面が形成される。この積層体における、下方向に凸状の底面は、焼成後のセラミックス部材１００においても同様の形状を維持する。
【0049】
次に、セラミックス部材１００のヒータ電極用端子用孔１５０にヒータ電極用給電端子５４を挿入し、ヒータ電極用給電端子５４の上端部分（凹部内部分５５のヒータ電極用電極パッド５２に対向する部分）をヒータ電極用電極パッド５２にろう付けして、ヒータ電極側ろう付け部５６を形成する。また、必要により後処理（外周の研磨、絶縁部材８０の挿入等）を行う。
【0050】
その後、セラミックス部材１００とベース部材２００とを、接合部３００を介して接合する。具体的には、セラミックス部材１００に加えて、ベース部材２００および樹脂系の接着剤（図示しない。）を準備する。ベース部材２００は、例えばアルミニウム合金により形成される。接着剤は、例えばシリコーン系接着剤である。セラミックス部材１００とベース部材２００との間に接着剤を配置し、真空中で加圧しつつ加熱する。これにより、接着剤が硬化して接合部３００が形成され、セラミックス部材１００とベース部材２００とが接合部３００により接着される。
【0051】
チャック電極用給電端子４４等の取付方法についても、ヒータ電極用給電端子５４と同様である。すなわち、セラミックス部材１００のチャック電極用端子用孔１４０にチャック電極用給電端子４４を挿入し、チャック電極用給電端子４４の上端部分をチャック電極用電極パッド４２にろう付けして、チャック電極側ろう付け部を形成する。また、必要により後処理（外周の研磨、絶縁部材６０の挿入等）を行う。以上の製造方法により、上述した構成の静電チャック１０が製造される。
【0052】
Ａ－５．本実施形態の効果：
以上説明したように、本実施形態における静電チャック１０は、Ｚ軸方向に略垂直な吸着面Ｓ１を有するセラミックス部材１００を備え、セラミックス部材１００の吸着面Ｓ１上に対象物（例えばウェハＷ）を保持する保持装置である。セラミックス部材１００は、吸着面Ｓ１とは反対側に位置し、かつ、凹部１５が形成された下面Ｓ２を有する。静電チャック１０は、凹部１５の底面ＳＢに配置されたヒータ電極用電極パッド５２と、凹部１５内に収容された柱状の凹部内部分５５を有する、金属製のヒータ電極用給電端子５４と、ヒータ電極用電極パッド５２とヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５とを接合するヒータ電極側ろう付け部５６と、を備える。Ｚ軸方向視において、ヒータ電極用電極パッド５２におけるヒータ電極用給電端子５４に対向する側の下面ＳＥ１の外縁Ｐ１は、ヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５におけるヒータ電極用電極パッド５２に対向する側の表面ＳＦの外縁Ｐ２を取り囲んでいる。また、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、Ｚ軸方向において凸状に形成されている。
以上説明したように、本実施形態における静電チャック１０は、Ｚ軸方向に略垂直な吸着面Ｓ１を有するセラミックス部材１００を備え、セラミックス部材１００の吸着面Ｓ１上に対象物（例えばウェハＷ）を保持する保持装置である。セラミックス部材１００は、吸着面Ｓ１とは反対側に位置し、かつ、凹部１５が形成された下面Ｓ２を有する。静電チャック１０は、凹部１５の底面ＳＢに配置されたヒータ電極用電極パッド５２と、凹部１５内に収容された柱状の凹部内部分５５を有する、金属製のヒータ電極用給電端子５４と、ヒータ電極用電極パッド５２とヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５とを接合するヒータ電極側ろう付け部５６と、を備える。Ｚ軸方向視において、ヒータ電極用電極パッド５２におけるヒータ電極用給電端子５４に対向する側の下面ＳＥ１の外縁Ｐ１は、ヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５におけるヒータ電極用電極パッド５２に対向する側の表面ＳＦの外縁Ｐ２を取り囲んでいる。また、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、Ｚ軸方向において凸状に形成されている。
【0053】
ここで、ヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用電極パッド５２とをろう付け接合する際には、ろう材不足による接合強度の低下を回避するために、ろう材の適正量として、両部材の接合面間の領域を充填できる量より多めの量が設定される。そのため、ヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用電極パッド５２とのろう付け接合の際には、ろう材が、両部材の接合面間の領域より外周側に流れ出て、この流れたろう材が表面張力によって両部材の表面に沿って進み、該表面上に溜まった状態で凝固する。その結果、ヒータ電極側ろう付け部５６には、両部材の接合面間の領域を外周側から取り囲むフィレットＦが形成される。そして、このヒータ電極側ろう付け部５６のフィレットＦとヒータ電極用電極パッド５２との接合強度が大きくなれば、ひいては、ヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用電極パッド５２との接合強度も大きくなる。本実施形態の静電チャック１０では、Ｚ軸方向視において、ヒータ電極用電極パッド５２におけるヒータ電極用給電端子５４に対向する側の下面ＳＥ１の外縁Ｐ１が、ヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５におけるヒータ電極用電極パッド５２に対向する側の表面ＳＦの外縁Ｐ２を取り囲んでいる。また、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、凸状に形成されている。このため、ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１の面積は、この下面ＳＥ１が略平面状である場合の面積と比較して大きくなる。すなわち、ヒータ電極側ろう付け部５６のフィレットＦとヒータ電極用電極パッド５２との接合面積は大きくなり、ひいては、ヒータ電極側ろう付け部５６とヒータ電極用電極パッド５２との接合強度を向上させることができる。従って、本実施形態の静電チャック１０によれば、ヒータ電極側ろう付け部５６を介したヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用電極パッド５２との接合強度を向上させることができる。
【0054】
本実施形態の静電チャック１０では、ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１が凸状に形成されているとともに、凹部１５の底面ＳＢがＺ軸方向において凸状に形成されている。すなわち、本実施形態の静電チャック１０では、セラミックス部材１００における凹部１５の底面ＳＢをＺ軸方向において凸状に形成することにより、ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１が凸状に形成される構成を採用している。換言すれば、ヒータ電極用電極パッド５２の各位置での厚さを異ならせることなく、セラミックス部材１００の凹部１５の底面ＳＢの形状によって、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１がＺ軸方向において凸状に形成されることを実現している。従って、本実施形態の静電チャック１０によれば、ヒータ電極用電極パッド５２の厚みＷ１を略均一にしつつ、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１の表面積を大きくすることができ、ヒータ電極側ろう付け部５６を介したヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用電極パッド５２との接合強度を効果的に向上させることができる。
【0055】
また、本実施形態の静電チャック１０では、セラミックス部材１００において凹部１５の底面ＳＢを凸状に形成することは、比較的容易に実現することができる。本実施形態の静電チャック１０の製造工程の一例として、本実施形態の静電チャック１０のセラミックス部材１００は、凹部１５が形成された積層体（セラミックス部材１００の前駆体であり、セラミックスグリーンシートを積層したもの）を作製した後、熱圧着することにより製造されることがある。この熱圧着の際に積層体の凹部１５に挿入されたスペーサの上端面（上端の外縁部分）が積層体の凹部１５の底面ＳＢを押圧することにより、下方向に凸状の底面が形成される。具体的には、積層体の凹部１５に挿入されたスペーサの上端面（上端の外縁部分）によって、積層体の凹部１５の底面ＳＢが押圧されると、当該底面ＳＢの内のスペーサの上端面（上端の外縁部分）に相当する部分が凹部１５の開口部側へ突出する。これにより、凹部１５の底面ＳＢは凸状に形成される。このように、セラミックス部材１００において凹部１５の底面ＳＢを凸状に形成することは、比較的容易に実現することができる。従って、本実施形態の静電チャック１０によれば、比較的容易な製造工程により、ヒータ電極側ろう付け部５６を介したヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用電極パッド５２との接合強度を向上させることができる。
【0056】
本実施形態の静電チャック１０では、Ｚ軸方向視において、ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１の外縁Ｐ１は、ヒータ電極側ろう付け部５６で覆われている。本実施形態の静電チャック１０では、Ｚ軸方向視において、ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１の外縁Ｐ１は、ヒータ電極側ろう付け部５６で覆われている構成が採用されている。このため、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１の外縁Ｐ１において、ヒータ電極側ろう付け部５６のヒータ電極用電極パッド５２からの剥離を抑制することができる。従って、本実施形態の静電チャック１０によれば、ヒータ電極側ろう付け部５６のヒータ電極用電極パッド５２からの剥離を抑制しつつ、ヒータ電極側ろう付け部５６を介したヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用電極パッド５２との接合強度をより効果的に向上させることができる。
【0057】
Ｂ．第２実施形態：
Ｂ－１．ヒータ電極用電極パッド５２付近の詳細構成：
図５は、第２実施形態の静電チャック１０におけるヒータ電極用電極パッド５２付近の詳細構成を示す説明図である。図５には、ヒータ電極用給電端子５４の軸心を通るＺ軸方向に平行なＸＺ断面が示されている。以下では、第２実施形態の静電チャック１０の構成の内、上述した第１実施形態の静電チャック１０の構成と同一の構成については、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。
Ｂ－１．ヒータ電極用電極パッド５２付近の詳細構成：
図５は、第２実施形態の静電チャック１０におけるヒータ電極用電極パッド５２付近の詳細構成を示す説明図である。図５には、ヒータ電極用給電端子５４の軸心を通るＺ軸方向に平行なＸＺ断面が示されている。以下では、第２実施形態の静電チャック１０の構成の内、上述した第１実施形態の静電チャック１０の構成と同一の構成については、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。
【0058】
図５に示すように、第２実施形態の静電チャック１０は、主として、セラミックス部材１００におけるヒータ電極用端子用孔１５０を構成する凹部１５の底面ＳＢおよびヒータ電極用電極パッド５２の構成が、第１実施形態の静電チャック１０と異なっている。具体的には、第２実施形態の静電チャック１０では、まず、凹部１５の底面ＳＢは、Ｚ軸方向に略直交する略円形平面である。
【0059】
また、Ｚ軸方向視でのヒータ電極用電極パッド５２の形状は、略円形である。また、ヒータ電極用電極パッド５２の表面の内の、ヒータ電極用給電端子５４に対向する側の表面であるヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、おおよそ凹状の形状である。より詳細には、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、凹部１５の底面ＳＢの中心点ＰＯを通るＺ軸方向に平行な断面において、上方向に凸状の曲線である。本実施形態では、ヒータ電極用電極パッド５２の上面ＳＥ２は、略平面状の形状である。より詳細には、ヒータ電極用電極パッド５２の上面ＳＥ２は、凹部１５の底面ＳＢの中心点ＰＯを通るＺ軸方向に平行な断面において、凹部１５の底面ＳＢの外縁を示す両端点を結ぶ仮想線と重なる略直線である。また、Ｚ軸方向におけるヒータ電極用電極パッド５２の内側部における厚みＷ２は、例えば、１０μｍ以上、５０μｍ以下であり、ヒータ電極用電極パッド５２の外周部における厚みＷ３は、例えば、２０μｍ以上、１００μｍ以下である。ヒータ電極用電極パッド５２の内側における厚みＷ２と外周部における厚みＷ３との差は、例えば、１０μｍ以上、５０μｍ以下である。このようなヒータ電極用電極パッド５２は、例えば、上述した静電チャック１０の製造方法において、ヒータ電極用電極パッド５２の形成のための電極用インクの塗布を行う際に、ヒータ電極用電極パッド５２の厚みを異ならせることにより、製造することができる。
【0060】
ヒータ電極用給電端子５４は、ヒータ電極側ろう付け部５６によってヒータ電極用電極パッド５２に接合されている。具体的には、ヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５が、該凹部１５の底面ＳＢに配置されたヒータ電極用電極パッド５２と、ヒータ電極側ろう付け部５６によって接合されている。本実施形態においても、凹部内部分５５の直径Ａ３は、凹部１５の直径Ａ１より小さく、かつ、ヒータ電極用電極パッド５２の直径Ａ２より小さい。すなわち、Ｚ軸方向視で、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１の外縁Ｐ１は、ヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５における、ヒータ電極用電極パッド５２に対向する側の表面ＳＦの外縁Ｐ２を取り囲んでいる。
【0061】
また、上述したように、ヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５は、該凹部１５の底面ＳＢに配置されたヒータ電極用電極パッド５２と、ヒータ電極側ろう付け部５６によって接合されている。図５に示すように、本実施形態では、ヒータ電極側ろう付け部５６は、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１の内、Ｚ軸方向視において、凹部内部分５５と重なる部分だけでなく、ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１の外縁Ｐ１を覆うように形成されている。すなわち、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、全体にわたってヒータ電極側ろう付け部５６に覆われている。また、ヒータ電極側ろう付け部５６は、ヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５の外周面の上端側の一部分を覆うように形成されている。なお、ヒータ電極側ろう付け部５６には、凹部内部分５５とヒータ電極用電極パッド５２との接合面間の領域を外周側から取り囲むフィレットＦが形成されている。
【0062】
Ｂ－２．第２実施形態の効果：
以上説明したように、第２実施形態における静電チャック１０は、Ｚ軸方向に略垂直な吸着面Ｓ１を有するセラミックス部材１００を備え、セラミックス部材１００の吸着面Ｓ１上に対象物（例えばウェハＷ）を保持する保持装置である。セラミックス部材１００は、吸着面Ｓ１とは反対側に位置し、かつ、凹部１５が形成された下面Ｓ２を有する。静電チャック１０は、凹部１５の底面ＳＢに配置されたヒータ電極用電極パッド５２と、凹部１５内に収容された柱状の凹部内部分５５を有する、金属製のヒータ電極用給電端子５４と、ヒータ電極用電極パッド５２とヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５とを接合するヒータ電極側ろう付け部５６と、を備える。Ｚ軸方向視において、ヒータ電極用電極パッド５２におけるヒータ電極用給電端子５４に対向する側の下面ＳＥ１の外縁Ｐ１は、ヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５におけるヒータ電極用電極パッド５２に対向する側の表面ＳＦの外縁Ｐ２を取り囲んでいる。また、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、Ｚ軸方向において凹状に形成されている。
以上説明したように、第２実施形態における静電チャック１０は、Ｚ軸方向に略垂直な吸着面Ｓ１を有するセラミックス部材１００を備え、セラミックス部材１００の吸着面Ｓ１上に対象物（例えばウェハＷ）を保持する保持装置である。セラミックス部材１００は、吸着面Ｓ１とは反対側に位置し、かつ、凹部１５が形成された下面Ｓ２を有する。静電チャック１０は、凹部１５の底面ＳＢに配置されたヒータ電極用電極パッド５２と、凹部１５内に収容された柱状の凹部内部分５５を有する、金属製のヒータ電極用給電端子５４と、ヒータ電極用電極パッド５２とヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５とを接合するヒータ電極側ろう付け部５６と、を備える。Ｚ軸方向視において、ヒータ電極用電極パッド５２におけるヒータ電極用給電端子５４に対向する側の下面ＳＥ１の外縁Ｐ１は、ヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５におけるヒータ電極用電極パッド５２に対向する側の表面ＳＦの外縁Ｐ２を取り囲んでいる。また、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、Ｚ軸方向において凹状に形成されている。
【0063】
ここで、ヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用電極パッド５２とをろう付け接合する際には、ろう材不足による接合強度の低下を回避するために、ろう材の適正量として、両部材の接合面間の領域を充填できる量より多めの量が設定される。そのため、ヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用電極パッド５２とのろう付け接合の際には、ろう材が、両部材の接合面間の領域より外周側に流れ出て、この流れたろう材が表面張力によって両部材の表面に沿って進み、該表面上に溜まった状態で凝固する。その結果、ヒータ電極側ろう付け部５６には、両部材の接合面間の領域を外周側から取り囲むフィレットＦが形成される。そして、このヒータ電極側ろう付け部５６のフィレットＦとヒータ電極用電極パッド５２との接合強度が大きくなれば、ひいては、ヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用電極パッド５２との接合強度も大きくなる。第２実施形態の静電チャック１０では、Ｚ軸方向視において、ヒータ電極用電極パッド５２におけるヒータ電極用給電端子５４に対向する側の下面ＳＥ１の外縁Ｐ１が、ヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５におけるヒータ電極用電極パッド５２に対向する側の表面ＳＦの外縁Ｐ２を取り囲んでいる。また、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、Ｚ軸方向において凹状に形成されている。このため、ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１の面積は、この下面ＳＥ１が略平面状である場合の面積と比較して大きくなる。すなわち、ヒータ電極側ろう付け部５６のフィレットＦとヒータ電極用電極パッド５２との接合面積は大きくなり、ひいては、ヒータ電極側ろう付け部５６とヒータ電極用電極パッド５２との接合強度を向上させることができる。従って、第２実施形態の静電チャック１０によれば、ヒータ電極側ろう付け部５６を介したヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用電極パッド５２との接合強度を向上させることができる。
【0064】
第２実施形態の静電チャック１０では、セラミックス部材１００がチャック電極４００およびヒータ電極５００を有する。また、ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１が凹状に形成されているとともに、凹部１５の底面ＳＢがＺ軸方向において略垂直な略平面状に形成されている。すなわち、第２実施形態の静電チャック１０では、ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１とは反対側の上面ＳＥ２は、Ｚ軸方向に略垂直な略平面状に形成されている構成を採用している。換言すれば、セラミックス部材１００の凹部１５の底面ＳＢを凹状にすることなく、ヒータ電極用電極パッド５２自体の形状によって、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１が凹状に形成されることを実現している。第２実施形態の静電チャック１０によれば、セラミックス部材１００の凹部１５の底面ＳＢを凹状に形成するために、上記製造工程において押圧等することを要しないため、セラミックス部材１００の内部に配置されたチャック電極４００やヒータ電極５００が変形することを抑制することができる。これにより、チャック電極４００の吸着力やヒータ電極５００の発熱が低下することを抑制し、ひいては、静電チャック１０の性能が低下することを抑制することができる。従って、第２実施形態の静電チャック１０によれば、静電チャック１０の性能が低下することを抑制しつつ、ヒータ電極側ろう付け部５６を介したヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用電極パッド５２との接合強度を向上させることができる。
【0065】
第２実施形態の静電チャック１０では、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、凹状に形成されている構成を採用している。換言すれば、Ｚ軸方向視において、ヒータ電極用電極パッド５２の外周部における厚みＷ３は内側部における厚みＷ２と比較して厚い。ヒータ電極用電極パッド５２の外周部は、特に応力がかかりやすい部分であり、この部分に応力がかかると、セラミックス部材１００からヒータ電極用電極パッド５２が剥がれる原因ともなる。第２実施形態の静電チャック１０では、このようなヒータ電極用電極パッド５２において外周部の厚みＷ３を厚くすることによって、応力の影響を低減し、ひいては、セラミックス部材１００からヒータ電極用電極パッド５２が剥がれることを抑制することができる。従って、第２実施形態の静電チャック１０によれば、セラミックス部材１００からヒータ電極用電極パッド５２が剥がれることを抑制しつつ、ヒータ電極側ろう付け部５６を介したヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用電極パッド５２との接合強度を向上させることができる。
【0066】
第２実施形態の静電チャック１０では、Ｚ軸方向視において、ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１の外縁Ｐ１は、ヒータ電極側ろう付け部５６で覆われている。第２実施形態の静電チャック１０では、Ｚ軸方向視において、ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１の外縁Ｐ１は、ヒータ電極側ろう付け部５６で覆われている構成が採用されている。このため、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１の外縁Ｐ１において、ヒータ電極側ろう付け部５６のヒータ電極用電極パッド５２からの剥離を抑制することができる。従って、第２実施形態の静電チャック１０によれば、ヒータ電極側ろう付け部５６のヒータ電極用電極パッド５２からの剥離を抑制しつつ、ヒータ電極側ろう付け部５６を介したヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用電極パッド５２との接合強度をより効果的に向上させることができる。
【0067】
Ｃ．第３実施形態：
Ｃ－１．ヒータ電極用電極パッド５２付近の詳細構成：
図６（Ａ）は、第３実施形態の静電チャック１０におけるヒータ電極用電極パッド５２付近の詳細構成を示す説明図である。図６（Ａ）には、ヒータ電極用給電端子５４の軸心を通るＺ軸方向に平行なＸＺ断面が示されている。以下では、第３実施形態の静電チャック１０の構成の内、上述した第１実施形態の静電チャック１０の構成と同一の構成については、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。
Ｃ－１．ヒータ電極用電極パッド５２付近の詳細構成：
図６（Ａ）は、第３実施形態の静電チャック１０におけるヒータ電極用電極パッド５２付近の詳細構成を示す説明図である。図６（Ａ）には、ヒータ電極用給電端子５４の軸心を通るＺ軸方向に平行なＸＺ断面が示されている。以下では、第３実施形態の静電チャック１０の構成の内、上述した第１実施形態の静電チャック１０の構成と同一の構成については、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。
【0068】
図６（Ａ）に示すように、第３実施形態の静電チャック１０は、主として、セラミックス部材１００におけるヒータ電極用端子用孔１５０を構成する凹部１５の底面ＳＢおよびヒータ電極用電極パッド５２の構成が、第１実施形態の静電チャック１０と異なっている。具体的には、第３実施形態の静電チャック１０では、まず、凹部１５の底面ＳＢは、おおよそ凹状の形状である。より詳細には、凹部１５の底面ＳＢの形状は、ヒータ電極用給電端子５４の軸心方向に平行な断面において、凹部１５の底面ＳＢの中心点ＰＯを頂点とする上方向に凸状の曲線である。また、当該曲線の両端点のＺ軸方向における位置は、略同一である。当該曲線の両端点と中心点ＰＯとの間のＺ軸方向における距離は、例えば、１ｍｍ以上、３ｍｍ以下である。
【0069】
また、Ｚ軸方向視でのヒータ電極用電極パッド５２の形状は、略円形である。また、ヒータ電極用電極パッド５２の表面の内の、ヒータ電極用給電端子５４に対向する側の表面であるヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、おおよそ凹状の形状である。より詳細には、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、凹部１５の底面ＳＢの中心点ＰＯを通るＺ軸方向に平行な断面において、上方向に凸状の曲線である。本実施形態では、ヒータ電極用電極パッド５２の上面ＳＥ２は、おおよそ凹状の形状である。より詳細には、ヒータ電極用電極パッド５２の上面ＳＥ２は、凹部１５の底面ＳＢの中心点ＰＯを通るＺ軸方向に平行な断面において、凹部１５の底面ＳＢの中心点ＰＯを頂点とする上方向に凸状の曲線である。すなわち、ヒータ電極用電極パッド５２は、全体として上方向に凸状の形状である。
【0070】
ヒータ電極用給電端子５４は、ヒータ電極側ろう付け部５６によってヒータ電極用電極パッド５２に接合されている。具体的には、ヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５が、該凹部１５の底面ＳＢに配置されたヒータ電極用電極パッド５２と、ヒータ電極側ろう付け部５６によって接合されている。本実施形態においても、凹部内部分５５の直径Ａ３は、凹部１５の直径Ａ１より小さく、かつ、ヒータ電極用電極パッド５２の直径Ａ２より小さい。すなわち、Ｚ軸方向視で、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１の外縁Ｐ１は、ヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５における、ヒータ電極用電極パッド５２に対向する側の表面ＳＦの外縁Ｐ２を取り囲んでいる。
【0071】
また、上述したように、ヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５は、該凹部１５の底面ＳＢに配置されたヒータ電極用電極パッド５２と、ヒータ電極側ろう付け部５６によって接合されている。図６（Ａ）に示すように、本実施形態では、ヒータ電極側ろう付け部５６は、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１の内、Ｚ軸方向視において、凹部内部分５５と重なる部分だけでなく、ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１の外縁Ｐ１を覆うように形成されている。すなわち、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、全体にわたってヒータ電極側ろう付け部５６に覆われている。また、ヒータ電極側ろう付け部５６は、ヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５の外周面の上端側の一部分を覆うように形成されている。なお、ヒータ電極側ろう付け部５６には、凹部内部分５５とヒータ電極用電極パッド５２との接合面間の領域を外周側から取り囲むフィレットＦが形成されている。
【0072】
Ｃ－２．第３実施形態の効果：
以上説明したように、第３実施形態における静電チャック１０は、第２実施形態における静電チャック１０と同様に、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、Ｚ軸方向において凹状に形成されている。このため、ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１の面積は、この下面ＳＥ１が略平面状である場合の面積と比較して大きくなる。すなわち、ヒータ電極側ろう付け部５６のフィレットＦとヒータ電極用電極パッド５２との接合面積は大きくなり、ひいては、ヒータ電極側ろう付け部５６とヒータ電極用電極パッド５２との接合強度を向上させることができる。また、第３実施形態の静電チャック１０では、セラミックス部材１００における凹部１５の底面ＳＢをＺ軸方向において凹状に形成することにより、ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１が凹状に形成される構成を採用している。換言すれば、ヒータ電極用電極パッド５２の各位置での厚さを異ならせることなく、セラミックス部材１００の凹部１５の底面ＳＢの形状によって、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１がＺ軸方向において凹状に形成されることを実現している。このため、ヒータ電極用電極パッド５２の厚みＷ１を略均一にしつつ、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１の表面積を大きくすることができる。従って、第３実施形態の静電チャック１０によれば、ヒータ電極側ろう付け部５６を介したヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用電極パッド５２との接合強度を効果的に向上させることができる。
以上説明したように、第３実施形態における静電チャック１０は、第２実施形態における静電チャック１０と同様に、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、Ｚ軸方向において凹状に形成されている。このため、ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１の面積は、この下面ＳＥ１が略平面状である場合の面積と比較して大きくなる。すなわち、ヒータ電極側ろう付け部５６のフィレットＦとヒータ電極用電極パッド５２との接合面積は大きくなり、ひいては、ヒータ電極側ろう付け部５６とヒータ電極用電極パッド５２との接合強度を向上させることができる。また、第３実施形態の静電チャック１０では、セラミックス部材１００における凹部１５の底面ＳＢをＺ軸方向において凹状に形成することにより、ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１が凹状に形成される構成を採用している。換言すれば、ヒータ電極用電極パッド５２の各位置での厚さを異ならせることなく、セラミックス部材１００の凹部１５の底面ＳＢの形状によって、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１がＺ軸方向において凹状に形成されることを実現している。このため、ヒータ電極用電極パッド５２の厚みＷ１を略均一にしつつ、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１の表面積を大きくすることができる。従って、第３実施形態の静電チャック１０によれば、ヒータ電極側ろう付け部５６を介したヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用電極パッド５２との接合強度を効果的に向上させることができる。
【0073】
Ｄ．第４実施形態：
Ｄ－１．ヒータ電極用電極パッド５２付近の詳細構成：
図６（Ｂ）は、第４実施形態の静電チャック１０におけるヒータ電極用電極パッド５２付近の詳細構成を示す説明図である。図６（Ｂ）には、ヒータ電極用給電端子５４の軸心を通るＺ軸方向に平行なＸＺ断面が示されている。以下では、第４実施形態の静電チャック１０の構成の内、上述した第１実施形態の静電チャック１０の構成と同一の構成については、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。
Ｄ－１．ヒータ電極用電極パッド５２付近の詳細構成：
図６（Ｂ）は、第４実施形態の静電チャック１０におけるヒータ電極用電極パッド５２付近の詳細構成を示す説明図である。図６（Ｂ）には、ヒータ電極用給電端子５４の軸心を通るＺ軸方向に平行なＸＺ断面が示されている。以下では、第４実施形態の静電チャック１０の構成の内、上述した第１実施形態の静電チャック１０の構成と同一の構成については、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。
【0074】
図６（Ｂ）に示すように、第４実施形態の静電チャック１０は、主として、セラミックス部材１００におけるヒータ電極用端子用孔１５０を構成する凹部１５の底面ＳＢおよびヒータ電極用電極パッド５２の構成が、第１実施形態の静電チャック１０と異なっている。具体的には、第４実施形態の静電チャック１０では、まず、凹部１５の底面ＳＢは、Ｚ軸方向に略直交する略円形平面である。
【0075】
また、Ｚ軸方向視でのヒータ電極用電極パッド５２の形状は、略円形である。また、ヒータ電極用電極パッド５２の表面の内の、ヒータ電極用給電端子５４に対向する側の表面であるヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、おおよそ凸状の形状である。より詳細には、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、凹部１５の底面ＳＢの中心点ＰＯを通るＺ軸方向に平行な断面において、下方向に凸状の曲線である。本実施形態では、ヒータ電極用電極パッド５２の上面ＳＥ２は、略平面状の形状である。より詳細には、ヒータ電極用電極パッド５２の上面ＳＥ２は、凹部１５の底面ＳＢの中心点ＰＯを通るＺ軸方向に平行な断面において、凹部１５の底面ＳＢの外縁を示す両端点を結ぶ仮想線と重なる略直線である。また、Ｚ軸方向におけるヒータ電極用電極パッド５２の内側部における厚みＷ２は、例えば、２０μｍ以上、１００μｍ以下であり、ヒータ電極用電極パッド５２の外周部における厚みＷ３は、例えば、１０μｍ以上、５０μｍ以下である。ヒータ電極用電極パッド５２の内側部における厚みＷ２と外周部における厚みＷ３との差は、例えば、１０μｍ以上、５０μｍ以下である。
【0076】
ヒータ電極用給電端子５４は、ヒータ電極側ろう付け部５６によってヒータ電極用電極パッド５２に接合されている。具体的には、ヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５が、該凹部１５の底面ＳＢに配置されたヒータ電極用電極パッド５２と、ヒータ電極側ろう付け部５６によって接合されている。本実施形態においても、凹部内部分５５の直径Ａ３は、凹部１５の直径Ａ１より小さく、かつ、ヒータ電極用電極パッド５２の直径Ａ２より小さい。すなわち、Ｚ軸方向視で、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１の外縁Ｐ１は、ヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５における、ヒータ電極用電極パッド５２に対向する側の表面ＳＦの外縁Ｐ２を取り囲んでいる。
【0077】
また、上述したように、ヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５は、該凹部１５の底面ＳＢに配置されたヒータ電極用電極パッド５２と、ヒータ電極側ろう付け部５６によって接合されている。図６（Ｂ）に示すように、本実施形態では、ヒータ電極側ろう付け部５６は、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１の内、Ｚ軸方向視において、凹部内部分５５と重なる部分だけでなく、ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１の外縁Ｐ１を覆うように形成されている。すなわち、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、全体にわたってヒータ電極側ろう付け部５６に覆われている。また、ヒータ電極側ろう付け部５６は、ヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５の外周面の上端側の一部分を覆うように形成されている。なお、ヒータ電極側ろう付け部５６には、凹部内部分５５とヒータ電極用電極パッド５２との接合面間の領域を外周側から取り囲むフィレットＦが形成されている。
【0078】
Ｄ－２．第４実施形態の効果：
以上説明したように、第４実施形態における静電チャック１０は、第１実施形態における静電チャック１０と同様に、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、Ｚ軸方向において凸状に形成されている。このため、ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１の面積は、この下面ＳＥ１が略平面状である場合の面積と比較して大きくなる。すなわち、フィレットＦとヒータ電極用電極パッド５２との接合面積は大きくなり、ひいては、ヒータ電極側ろう付け部５６を介したヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用電極パッド５２との接合強度を向上させることができる。また、第４実施形態の静電チャック１０では、ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１が凸状に形成されているとともに、凹部１５の底面ＳＢがＺ軸方向において略垂直な略平面状に形成されている。すなわち、第４実施形態の静電チャック１０では、ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１とは反対側の上面ＳＥ２は、Ｚ軸方向に略垂直な略平面状に形成されている構成を採用している。換言すれば、セラミックス部材１００の凹部１５の底面ＳＢを凸状にすることなく、ヒータ電極用電極パッド５２自体の形状によって、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１が凸状に形成されることを実現している。第４実施形態の静電チャック１０によれば、セラミックス部材１００の凹部１５の底面ＳＢを凸状に形成するために、上記製造工程において押圧等することを要しないため、セラミックス部材１００の内部に配置されたチャック電極４００やヒータ電極５００が変形することを抑制することができる。これにより、チャック電極４００の吸着力やヒータ電極５００の発熱が低下することを抑制し、ひいては、静電チャック１０の性能が低下することを抑制することができる。従って、第４実施形態の静電チャック１０によれば、静電チャック１０の性能が低下することを抑制しつつ、ヒータ電極側ろう付け部５６を介したヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用電極パッド５２との接合強度を向上させることができる。
以上説明したように、第４実施形態における静電チャック１０は、第１実施形態における静電チャック１０と同様に、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、Ｚ軸方向において凸状に形成されている。このため、ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１の面積は、この下面ＳＥ１が略平面状である場合の面積と比較して大きくなる。すなわち、フィレットＦとヒータ電極用電極パッド５２との接合面積は大きくなり、ひいては、ヒータ電極側ろう付け部５６を介したヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用電極パッド５２との接合強度を向上させることができる。また、第４実施形態の静電チャック１０では、ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１が凸状に形成されているとともに、凹部１５の底面ＳＢがＺ軸方向において略垂直な略平面状に形成されている。すなわち、第４実施形態の静電チャック１０では、ヒータ電極用電極パッド５２における下面ＳＥ１とは反対側の上面ＳＥ２は、Ｚ軸方向に略垂直な略平面状に形成されている構成を採用している。換言すれば、セラミックス部材１００の凹部１５の底面ＳＢを凸状にすることなく、ヒータ電極用電極パッド５２自体の形状によって、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１が凸状に形成されることを実現している。第４実施形態の静電チャック１０によれば、セラミックス部材１００の凹部１５の底面ＳＢを凸状に形成するために、上記製造工程において押圧等することを要しないため、セラミックス部材１００の内部に配置されたチャック電極４００やヒータ電極５００が変形することを抑制することができる。これにより、チャック電極４００の吸着力やヒータ電極５００の発熱が低下することを抑制し、ひいては、静電チャック１０の性能が低下することを抑制することができる。従って、第４実施形態の静電チャック１０によれば、静電チャック１０の性能が低下することを抑制しつつ、ヒータ電極側ろう付け部５６を介したヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用電極パッド５２との接合強度を向上させることができる。
【0079】
Ｅ．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。
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。
【0080】
上記実施形態における静電チャック１０の構成は、あくまで例示であり、種々変更可能である。例えば、図７（Ａ）に示すように、凹部１５の底面ＳＢは、おおよそ凸状であり、かつ、Ｚ軸方向視において、少なくともヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５における表面ＳＦと重なっている部分が、Ｚ軸方向に略垂直な略平面形状に形成されている構成が採用されていてもよい。より詳細には、凹部１５の底面ＳＢの形状は、ヒータ電極用給電端子５４の軸心方向に平行な断面において、少なくともヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５における表面ＳＦと重なっている部分では、Ｚ軸方向に略直交する直線である。一方、ヒータ電極用給電端子５４の軸心方向に平行な断面において、凹部内部分５５における表面ＳＦと重なっている部分以外の部分では、円弧状である。また、凹部１５の底面ＳＢは、Ｚ軸方向において、略円形である。この構成において、ヒータ電極用電極パッド５２は、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１が、おおよそ凸状であり、かつ、Ｚ軸方向視における下面ＳＥ１の中央部分が略平面である構成を採用することができる。より詳細には、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、凹部１５の底面ＳＢの中心点ＰＯを通るＺ軸方向に平行な断面において、ヒータ電極用給電端子５４の表面ＳＦに対向する部分では、Ｚ軸方向に略直交する直線である。一方、ヒータ電極用電極パッド５２の外縁を示す両端点から、ヒータ電極用給電端子５４の表面ＳＦに対向する部分に向かって円弧状である。ヒータ電極用電極パッド５２の上面ＳＥ２についても下面ＳＥ１と同様の形状である。また、Ｚ軸方向視でのヒータ電極用電極パッド５２の形状は、略円形である。
【0081】
上記静電チャック１０の構成では、ヒータ電極用給電端子５４の内、ヒータ電極用電極パッド５２と接合する表面ＳＦはＺ軸方向に略垂直な略平面状に形成されている。上記静電チャック１０では、Ｚ軸方向視において、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１の内、少なくともヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５におけるヒータ電極用電極パッド５２に対向する側の表面ＳＦと重なっている部分は、Ｚ軸方向に略垂直な略平面状に形成されている構成が採用されている。このように、ヒータ電極用給電端子５４の下面ＳＥ１の内、少なくともヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５における表面ＳＦと重なっている部分の表面形状と、ヒータ電極用給電端子５４の内、ヒータ電極用電極パッド５２と接合する表面ＳＦの形状が、ともにＺ軸方向に略垂直な略平面状であるため、すなわち、両者の表面形状が略同一であるため、ヒータ電極用電極パッド５２とヒータ電極用給電端子５４との接合面積を大きくすることができる。従って、上記静電チャック１０によれば、ヒータ電極側ろう付け部５６を介したヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用電極パッド５２との接合強度を更に向上させることができる。
【0082】
図７（Ｂ）に示すように、凹部１５の底面ＳＢは、Ｚ軸方向に略直交する略円形平面である。この構成において、ヒータ電極用電極パッド５２は、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１が、おおよそ凹状であり、かつ、Ｚ軸方向視における下面ＳＥ１の中央部分が略平面である構成を採用することができる。より詳細には、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１は、凹部１５の底面ＳＢの中心点ＰＯを通るＺ軸方向に平行な断面において、ヒータ電極用給電端子５４の表面ＳＦに対向する部分では、Ｚ軸方向に略直交する直線である。一方、ヒータ電極用電極パッド５２の外縁を示す両端点から、ヒータ電極用給電端子５４の表面ＳＦに対向する部分に向かって円弧状である。また、ヒータ電極用電極パッド５２の上面ＳＥ２は、略平面状の形状である。より詳細には、ヒータ電極用電極パッド５２の上面ＳＥ２は、凹部１５の底面ＳＢの中心点ＰＯを通るＺ軸方向に平行な断面において、凹部１５の底面ＳＢの外縁を示す両端点を結ぶ仮想線と重なる略直線である。また、Ｚ軸方向視でのヒータ電極用電極パッド５２の形状は、略円形である。
【0083】
上記静電チャック１０の構成では、ヒータ電極用給電端子５４の内、ヒータ電極用電極パッド５２と接合する表面ＳＦはＺ軸方向に略垂直な略平面状に形成されている。上記静電チャック１０では、Ｚ軸方向視において、ヒータ電極用電極パッド５２の下面ＳＥ１の内、少なくともヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５におけるヒータ電極用電極パッド５２に対向する側の表面ＳＦと重なっている部分は、Ｚ軸方向に略垂直な略平面状に形成されている構成が採用されている。このように、ヒータ電極用給電端子５４の下面ＳＥ１の内、少なくともヒータ電極用給電端子５４の凹部内部分５５における表面ＳＦと重なっている部分の表面形状と、ヒータ電極用給電端子５４の内、ヒータ電極用電極パッド５２と接合する表面ＳＦの形状が、ともにＺ軸方向に略垂直な略平面状であるため、すなわち、両者の表面形状が略同一であるため、ヒータ電極用電極パッド５２とヒータ電極用給電端子５４との接合面積を大きくすることができる。従って、上記静電チャック１０によれば、ヒータ電極側ろう付け部５６を介したヒータ電極用給電端子５４とヒータ電極用電極パッド５２との接合強度を更に向上させることができる。
【0084】
上記実施形態では、チャック電極用電極パッド４２付近の詳細構成とヒータ電極用電極パッド５２付近の詳細構成とに、同様の構成が採用されているが、互いに異なる構成が採用されていてもよい。また、チャック電極用電極パッド４２付近の詳細構成とヒータ電極用電極パッド５２付近の詳細構成は、上述した実施形態または変形例の構成を任意に採用することができる。
【0085】
上記実施形態における静電チャック１０の製造方法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、セラミックス部材１００とベース部材２００とを接合部３００により接着させる工程の後、チャック電極用給電端子４４等を取り付ける工程を実施しているが、両工程の順番を反対にしてもよい。すなわち、チャック電極用給電端子４４等を取り付ける工程の後、セラミックス部材１００とベース部材２００とを接合部３００により接着させる工程を実施してもよい。
【0086】
また、上記実施形態では、静電チャック１０が備えるチャック電極４００に電気的に接続されたチャック電極用電極パッド４２とチャック電極用給電端子４４との接合箇所の構成およびヒータ電極５００に電気的に接続されたヒータ電極用電極パッド５２とヒータ電極用給電端子５４との接合箇所の構成について詳細に説明したが、本明細書に開示された技術は、凹部が形成されたセラミックス部材と、該凹部の底面に配置された給電電極と、該凹部内に収容された柱状の第１の部分を有する金属製の端子部材と、該給電電極と該端子部材の第１の部分とを接合するろう付け部とを備える真空チャック等の他の保持装置や、当該構成を備える半導体製造装置用部品にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【0087】
１０：静電チャック １４：凹部 １５：凹部 ２４：貫通孔 ２５：貫通孔 ３４：貫通孔 ３５：貫通孔 ４１：チャック電極用ビア ４２：チャック電極用電極パッド ４４：チャック電極用給電端子 ５１：ヒータ電極用ビア ５２：ヒータ電極用電極パッド ５４：ヒータ電極用給電端子 ５５：凹部内部分 ５６：ヒータ電極用ろう付け部 ６０：絶縁部材 ８０：絶縁部材 １００：セラミックス部材 １４０：チャック電極用端子用孔 １５０：ヒータ電極用端子用孔 ２００：ベース部材 ２１０：冷媒流路 ３００：接合部 ４００：チャック電極 ５００：ヒータ電極 Ｆ：フィレット Ｈ１：最大深さ Ｐ１：外縁 Ｐ２：外縁 ＰＯ：中心点 Ｓ１：上面（吸着面） Ｓ２：下面 Ｓ３：上面 Ｓ４：下面 ＳＢ：底面 ＳＥ１：下面（表面） ＳＥ２：上面（表面） ＳＦ：表面 Ｗ：ウェハ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】