JP2008047657A

JP2008047657A - 静電チャック装置

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Publication number: JP2008047657A
Application number: JP2006220786A
Authority: JP
Inventors: Naotoshi Morita; 直年森田
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2006-08-12
Filing date: 2006-08-12
Publication date: 2008-02-28
Anticipated expiration: 2026-08-12
Also published as: JP4767788B2

Abstract

【目的】静電チャックの裏面のチャック側端子が、処理装置側の相手側端子に接合される際において、両端子間に平面的な位置ずれがあっても、チャック側端子に過大な曲げモーメントが発生するのを防ぐ。
【構成】チャック側端子３１を、静電チャック１ａの裏面４に接合された基端部材３２と、その基端部材３２の先端３５に接合された先端部材３６とで形成した。基端部材３２の先端３５をプラグ端子３２ｂとし、先端部材３６の基端をソケット端子３７として両端子を嵌合して接合した。ソケット端子３７とプラグ端子３２ｂの内外周面間に、弾性変形可能の金属製中継接合部材６１を介在させ、これの変形によって先端部材３６を基端部材３２に対して偏心又は傾斜可能に接合した。先端部材３６は、ソケット端子３７の外周面のネジ３８により、ベース部材２１の貫通孔２６内に固定された絶縁部材５１の内周面のねじ５６に螺合した。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体の製造において使用されるエッチング装置、イオン注入装置、或いは電子ビーム露光装置などにおいて、半導体ウエハの固定、平面度の矯正、或いは搬送に用いられる静電チャック装置に関する。

半導体の製造工程において、半導体ウエハ（例えば、シリコンウエハ）に精度良く成膜やドライエッチング等の処理（加工）を施すには、その処理装置において、半導体ウエハの平面度（平坦度）を保ちながら、それを固定（保持）する必要がある。このような固定手段の代表的なものとして、静電気力によって半導体ウエハをチャックする静電チャックがある（特許文献１）。例えば、双極型の静電チャックは、セラミック基板の内部に、対をなす電極（静電電極）が形成されており、その電極間に電圧を印加することで発生する静電気力で半導体ウエハ等の被吸着部材（以下、単にウエハともいう）を吸着、固定するように構成されている。そして、この静電チャックは、通常、アルミニウム又はアルミニウム合金などの金属からなる金属製ベース部材の表面（上面）に、シリコン樹脂などの接着手段を介して接合して静電チャック装置を構成しており、半導体ウエハの処理目的に応じた処理装置に取り付けられてその使用に供される。

このような静電チャック装置をなす静電チャックには、その裏面に、静電電極に印加するための端子（チャック端子用のメタライズ層）、さらには基板に抵抗発熱ヒーターが内蔵されたものではそのヒーターに印加するための端子（ヒーター端子用のメタライズ層）がそれぞれ複数、焼成により形成されている。そして、その各端子（メタライズ層）には、通常、１本の軸材（ピン材）からなるチャック側端子（給電端子）がその基端部を介してロウ付け（又はハンダ付け）により接合され、静電チャックの裏面に突出状に設けられている（特許文献２）。このような静電チャックは、そのチャック側端子の配置に対応して形成された貫通孔を有する金属製ベース部材に接合されて静電チャック装置をなし、各チャック側端子はその貫通孔内において絶縁を保持して配置される。

このような各チャック側端子は、従来、静電チャック装置を半導体ウエハの各処理装置に取り付ける際において、その処理装置側の静電チャック装置取付け部に設けられた相手側の処理装置側の端子（相手側端子）にそれぞれ電気的に接合される。そして、このチャック側端子と処理装置側の相手側端子との端子相互の接合は、従来は、静電チャック装置側のチャック側端子の先端面が処理装置の相手側の端子の先端面に、単に先端面同士が突合せ状をなして押付けられる形態の当接ないし圧接による接合とされていた。このため、その電気的な接合は、実質的には点ないし微小面積での接触となるものが普通であった。

ところが、このような両端子による端子接合構造では、両端子間の接触面積が十分に確保されないことがある。このため、静電チャック装置に内蔵された抵抗発熱体からなるヒーターへの電圧印加用のヒーター端子のように、比較的大電流を要する場合には、接触抵抗が増大し、接合の信頼性が得られないことがあるといった指摘があった。この対策としては、図７に示したように、静電チャック装置１のチャック側端子３１をベース部材２１の貫通孔内において突出状にし、処理装置側の相手側端子をソケット端子１３１とし、チャック側端子３１がソケット端子１３１内に深く圧入されるように、両端子間の接触を多面接触として接触面積を大きく確保するようにした端子接合構造が採用されてきている。
特開２００４−６５０５号公報特開２００４−３１５９９号公報

ところで、静電チャック装置側のチャック側端子を処理装置側の相手側端子をなすソケット端子（内）に圧入して接合する端子接合構造においては、静電チャック装置側の複数のチャック側端子の配置と、処理装置側の複数のソケット端子の配置とが、平面上、高精度で対応していることが要請される。しかし、チャック側端子の配置と、ソケット端子の配置とは、双方の端子相互間の寸法精度に付与されている許容誤差により、対応する両端子間には平面的な不一致（位置ずれ）が存在することがある。また、チャック側端子はセラミック基板の裏面（の端子）に垂直に接合されるべきであるが、誤差により微小な傾斜が発生していることもある。

こうしたことから、静電チャック装置を処理装置側の静電チャック装置取付け部に取り付ける際において、処理装置側のソケット端子に静電チャック装置側のチャック側端子が圧入されるときには、チャック側端子が正規の深さまで円滑に挿入できない場合があった。すなわち、両端子間の挿入接合に際しては、対応する両端子の平面上の配置の不一致による位置ずれにより、ソケット端子の中央に各チャック側端子が圧入されることはないことから、チャック側端子にはその圧入方向とは異なる方向の横荷重がかかることがあった。より具体的には、両端子間の平面上の誤差（心ずれ）や、チャック側端子の傾斜の存在により、静電チャック装置を処理装置側の取付け部に取り付ける際において、複数のチャック側端子を対応するソケット端子に圧入するとき、静電チャックの裏面から突出しているチャック側端子に横方向の力が作用するためである。チャック側端子にこのような横方向の力が作用するときには、チャック側端子の根元に大な曲げモーメントがかかるなどより、その根元端面のロウ付け箇所がセラミック基板の端子（メタライズ層）から引き剥がされる形で分離したり、そのロウに破断やクラックが発生するなどの問題があった。

本発明は、こうした問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、静電チャック装置のチャック側端子が処理装置側のソケット端子などの相手側端子に接合される際における前記問題点を発生させることのないチャック側端子を備えた静電チャック装置を提供することにある。

上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、セラミック基板に静電電極が形成されてなる静電チャックと、この静電チャックの裏面に接合された金属製ベース部材とを含んでなる静電チャック装置であって、前記静電チャックの裏面から突出状に形成されたチャック側端子が、前記金属製ベース部材に形成された貫通孔内に絶縁を保持して配置されてなるものにおいて、
前記チャック側端子を、前記静電チャックの裏面に基端が接合された基端部材と、その基端部材の先端に接合された先端部材とで形成し、しかも、前記基端部材の先端と前記先端部材の基端のいずれか一方をソケット端子とすると共に他方をプラグ端子として両端子を嵌合して接合する端子構造とし、
前記ソケット端子と前記プラグ端子の内外周面間に、弾性変形可能の金属製中継接合部材を介在させ、この金属製中継接合部材の変形によって前記先端部材を前記基端部材に対して偏心及び傾斜の少なくともいずれかを可能に接合してなることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、セラミック基板に静電電極が形成されてなる静電チャックと、この静電チャックの裏面に接合された金属製ベース部材とを含んでなる静電チャック装置であって、前記静電チャックの裏面から突出状に形成されたチャック側端子が、前記金属製ベース部材に形成された貫通孔の内周面に固定された環状をなす絶縁部材の内側に配置されてなるものにおいて、
前記チャック側端子を、前記静電チャックの裏面に基端が接合された基端部材と、その基端部材の先端に接合された先端部材とで形成し、しかも前記基端部材の先端をプラグ端子とすると共に前記先端部材の基端をソケット端子として両端子を嵌合して接合する端子構造とし、
前記ソケット端子と前記プラグ端子の内外周面間に、弾性変形可能の金属製中継接合部材を介在させ、この金属製中継接合部材の変形によって前記先端部材を前記基端部材に対して偏心及び傾斜の少なくともいずれかを可能に接合してなると共に、
該先端部材を、そのソケット端子又はソケット端子寄り部位の外周面を介して、前記金属製ベース部材の貫通孔の内周面に固定された前記絶縁部材の内周面に固定してなることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、前記絶縁部材が、前記貫通孔の内周面に接着により固定されていることを特徴とする請求項２に記載の静電チャック装置である。そして、請求項４に記載の発明は、前記絶縁部材はその内周面にメスねじを備える一方、前記先端部材のソケット端子又はソケット端子寄り部位の外周面にはこのメスねじに螺合するオスねじを備えており、これらのねじにより、前記絶縁部材に前記先端部材をねじ込むことで固定すると共に、該先端部材を前記基端部材に接合してなることを特徴とする請求項２又は３に記載の静電チャック装置である。

請求項５に記載の発明は、前記先端部材は、そのソケット端子又はソケット端子寄り部位の外周面を介して、前記絶縁部材の内周面に接着により固定されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の静電チャック装置である。そして、請求項６に記載の発明は、前記先端部材の先端をオス端子形状とした請求項１〜５のいずれか１項に記載の静電チャック装置である。さらに、請求項７に記載の発明は、前記静電チャックはその内部に抵抗発熱体からなるヒーターが設けられており、前記チャック側端子が、そのヒーターへの給電用のものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の静電チャック装置である。

本発明の静電チャック装置においては、チャック側端子は、従来のように金属製の１本の軸材（ピン材）からなるのではなく、上記した基端部材と先端部材との接合構造からなるものとされている。したがって、このような先端部材を有する静電チャック装置を処理装置側の取付け部に取り付ける際においては、次のような作用効果が得られる。すなわち、この取付けにおいて、本願発明の静電チャック装置におけるチャック側端子をなす先端部材と、処理装置側の相手側端子とが嵌合で接合される際には、両端子間に平面的な誤差（位置ずれ）があったとしても、前記先端部材が前記金属製中継接合部材の変形（潰され）により、前記基端部材に対して偏心及び傾斜の少なくともいずれかを可能に接合されていることから、その誤差を吸収して接合される。すなわち、相手側端子との間に、平面上の誤差があると、チャック側端子の先端部材には相手側端子から横方向の力を受けるが、発明の静電チャック装置においては、そのような力が作用しても、先端部材は基端部材に対して金属製中継接合部材が変形することで、その分、偏心及び傾斜が許容されるため、相手側端子との間の平面上等の誤差を吸収して接合することができる。したがって、先端部材が相手側端子と深く嵌合されるような場合でも、静電チャックの裏面の端子に接合されている基端部材の基端（根元部位）には、従来のような金属製の１本の軸材からなるチャック側端子による場合に比べると、大きな力や曲げモーメントが作用することがない。よって、基端部材の基端がロウ付け等の接合手段によって静電チャックの裏面の端子に接合されている部位であっても、その接合が破断する等の問題の発生を有効に防止できる。

請求項２に記載の本発明によれば、先端部材が貫通孔の内周面に固定された絶縁部材の内周面に固定されているため、先端部材自身の安定性の向上が図られる。一方、先端部材に上記のような横方向の力が作用した場合でも、先端部材は基端部材に対して金属製中継接合部材が変形することで、偏心及び傾斜の少なくともいずれか許容されているため、基端部材の基端に大きな力や曲げモーメントを作用させることなく、相手側端子との間の平面上等の誤差を吸収して接合することができる。なお、絶縁部材としては、電気的絶縁性があるものであればよいが、先端部材が基端部材に対して偏心及び傾斜ができるように、ある程度の弾性ないし柔軟性のある素材（例えば樹脂）で形成するのが好ましい。

絶縁部材は、金属製ベース部材の貫通孔内から脱落ないし分離しないように取付けられていればよく、その手段としては、貫通孔の内周面にシリコン樹脂等で接着するか、圧入して固定してもよい。また、貫通孔の内周面にねじを形成するとともに、絶縁部材の外周面にねじを形成して、ねじ込み方式とすることもできる。ただし、請求項３に記載の本発明のように接着によることで、静電チャック装置の組立ての簡易、迅速化が図られる。

請求項４に記載のように、絶縁部材の内周面に対する先端部材の固定をねじ込み構造としたものでは、その構成が容易であり、しかも、先端部材の基端部材に対する取付けの確実性と簡易性が得られる。もっとも、絶縁部材の内周面に対する先端部材の固定は、先端部材が基端部材から分離する危険性がなければ、なくともよい。また、請求項５に記載のように、絶縁部材の内周面に対する先端部材の固定手段は接着としてもよい。なお、請求項６に記載のように、前記先端部材の先端をオス端子形状としたものでは、処理装置側の相手側端子にメス端子形状のものに対して対応できる。

本願発明における静電チャック装置のチャック側端子については、静電チャックに対する給電用のものだけではない。請求項７に記載の本発明のように、ヒーターへの給電用のものにも適用できる。抵抗発熱体からなるヒーターのように、大電流を流す場合には、チャック側端子をなす先端部材と、処理装置側の相手側端子とで十分な接触面積が確保される必要があるため、両端子間の接合における圧入力が大きくなる。したがって、このようなものにおいては、チャック側端子に過大な横荷重がかかりやすく、その根元に大きな曲げモーメントがかかるが、本発明では基端部材の基端には大きな力がかからないので、効果的である。

本発明を実施するための最良の形態について、図１〜図６に基いて詳細に説明する。図１は、本発明に係る静電チャック１ａを含む静電チャック装置１の中央縦破断面図及びその要部拡大図であり、図２は要部の更なる拡大図である。以下、図面を参照して、とくに図１及び図２を中心として説明する。本形態における静電チャック装置１は、静電チャック１ａをなすセラミック基板２をアルミニウム合金製のベース部材２１に、図示しない接着剤（例えばシリコン樹脂）層によって接着して構成されている。

このような静電チャック装置１をなす静電チャック１ａは、一定厚さで略円形の平板形状を呈するセラミック基板２から形成されており、本例ではアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）を主成分とするセラミック多層（積層）構造の焼結体であり、例えば、厚さが５ｍｍで、直径が、３００ｍｍ、２００ｍｍ又は１５０ｍｍとされる。このセラミック基板２は、表面（上面）３が図示しない半導体ウエハ等の被吸着部材を吸着、保持する平面からなる吸着面とされ、裏面（下面）４がベース部材２１の平面からなる表面（上面）２３に接合される接着面とされている。このセラミック基板２は、その内部に静電力によって被吸着部材を吸着するための静電電極５，５が対をなすように埋設状に設けられている。この静電電極５，５は電極間に電圧を印加することで靜電力を発生させる双極型のものが例示されている。また、本形態の静電チャック装置１においては、セラミック基板２の内部に、電圧を印加することで発熱する抵抗発熱体からなるヒーター１５が埋設状に設けられており、静電チャック１ａを温度制御するように設定されている。

このような静電チャック１ａ（セラミック基板２）の裏面４の適所には、裏面４に開口する凹部６が静電電極５及びヒーター１５に対応して形成されている。そして、各凹部６内の底面にはメタライズ層からなる電極端子７がセラミック基板２と同時焼成で形成されており、それぞれビア８を介して各静電電極５，５又は抵抗発熱体１５に電気的に接合されている。なお、凹部６は、その径（内径）がφ１０ｍｍで、深さが４ｍｍとされている。また、セラミック基板２は、焼成後、その表裏両面３，４を平面研磨し、その後において各端子７を含む露出するメタライズ層にＮｉメッキがかけられている。この各端子（電極端子）７には、裏面４から突出する状態でチャック側端子３１を構成する基端部材３２が、例えば銀ロウ（図示せず）によって、その基端面（根元の端面）３４を介してロウ付けされている（図３、図４参照）。なお、静電電極５，５用又は抵抗発熱体１５用の各チャック側端子３１は、基板２の裏面４において、詳しくは図示しないが所定の配置でそれぞれ複数設けられている。ただし、本形態ではいずれのチャック側端子３１及びその周囲の構成も同様のため、以下、そのうちの１つに基づいて説明する。

本形態において、チャック側端子３１を構成する基端部材３２は、例えば鉄コバルト合金（その他、４２アロイ又は銅）からなる一定太さ（例えばφ３ｍｍ）の丸棒（円軸材）とされており、その先端３５寄り部位がプラグ端子３２ｂをなしている。この基端部材３２の先端（図１、図２下端）３５は、図１、図２に示したように、ベース部材２１の貫通孔２６の中間部位に位置するように設定されている。そして、この基端部材３２の先端（図１、図２下端）３５を含むプラグ端子３２ｂには、先端部材３６がその基端３６ｂ側（図１上端側）を介して嵌合されて接合されており、チャック側端子３１を構成している。先端部材３６の構造及びこれが基端部材３２に接合されている構造の詳細については後述する。なお、先端部材３６は、導電性を有する金属（例えば銅又は銅合金）からなっている。また、セラミック基板２の内部には、図示はなしないが、ベース部材２１に形成されたガス流路に送り込まれたＨｅガスが、セラミック基板２の表面３であるウエハの吸着面に供給されるように、ガス流路が設けられている。

上記した基端部材３２がロウ付けされた静電チャック１ａ（セラミック基板２）は、その裏面４を、ベース部材２１の表面（上面）２３に、接着剤層（例えば、シリコーン樹脂からなる接着剤）を介して接着されている。このベース部材２１は、本例ではアルミニウム製で、セラミック基板２より大径をなし、一定厚さの円板形状を呈しており、その表面２３にセラミック基板２を同心状に配置して接合している。このベース部材２１には、静電チャック１ａの基端部材３２の配置に対応する位置で、その厚み方向に貫通する貫通孔２６が適数設けられている（図３参照）。そして、基端部材３２は、この各貫通孔２６の中央に同心状に位置されている（図４参照）。なお、貫通孔２６は、横断面が円形の円柱状を成している。ただし、セラミック基板２寄り部位が小径をなす径違い状に形成されている。

ベース部材２１におけるこのような貫通孔２６の内側には、合成樹脂などの絶縁材からなり、円筒状をなす絶縁部材５１がチャック側端子３１を包囲する配置で嵌入され、貫通孔２６の内周面に接着等によって固定されている。この絶縁部材５１は、外周面が貫通孔２６の内周面に沿う径違いの円筒形状を呈している。そして、その内周面は、それぞれ同心で、セラミック基板２の裏面４から基端部材３２の中間部位までが基端部材３２の外周面に外接する小径孔５３で、基端部材３２の長さ方向の中間部位から基端部材３２の先端３５を超えた部位までが基端部材３２の外径より大きい中径孔５４とされ、残りのベース部材２１の裏面２４側までが大径孔５５をなしている。なお、中径孔５４の内周面には、次に述べる先端部材３６をなすソケット端子３７が嵌入されるように形成されているが、その中径孔５４の内周面の大径孔５５寄り部位にはメスねじ５６が形成されており、ソケット端子３７の外周面に形成されたオスねじ３８を介して先端部材３６が螺合されるように形成されている。

さて、次に本発明の要部をなすところのチャック側端子３１を構成する先端部材３６の構造及びこれが基端部材３２に嵌合されている構造の詳細について説明する。すなわち、本形態における先端部材３６は、その基端３６ｂが、基端部材３２の先端３５寄り部位（プラグ端子３２ｂ）に外嵌状に嵌合する円筒状のソケット端子３７をなしている。別の言い方をすると、先端部材３６の基端３６ｂには、基端３６ｂ側に向けて開口するように穿孔された円柱状の空孔３９を有している。ただし、この空孔３９の内周面には、バネ性を有して弾性変形可能の金属製中継接合部材６１を備えている。この金属製中継接合部材６１の詳細は後述する。

ソケット端子３７の先端側には同心で先端に向けて延びる円柱軸部４２を一体で備えている。ソケット端子３７の外周面のうちの先端寄り部位には、上記もしたが、絶縁部材５１の中径孔５４の内周面に形成されたメスねじ５６に螺合するオスねじ３８が形成されており、このオスねじ３８をメスねじ５６に螺合することで、先端部材３６のソケット端子３７の空孔３９内に基端部材３２の先端３５寄り部位であるプラグ端子３２ｂが嵌合し、先端部材３６が絶縁部材５１の内周面に固定されるように取り付けられている。この取り付け状態においては、ソケット端子３７の先端側に延びる円柱軸部４２は、絶縁部材５１の大径孔５５内において周囲に空隙Ｋを保持して配置されている。なお円柱軸部４２が、ウエハの処理装置の静電チャック装置取付け部に設けられた相手側端子に接合される端子をなすところであり、メス端子でもよいが本形態ではオス端子をなしている（図２参照）。このオス端子の先端は半球面状に形成されている。

一方、先端部材３６をなすソケット端子３７の空孔３９の内周面（内壁面）には、上記もしたように、弾性変形可能の金属製中継接合部材６１を備えている。この金属製中継接合部材６１は、本形態ではバネ性を有する金属板を筒状に曲げてなると共に、その筒壁面には内側に円弧状に膨出する形の凸部６３を周方向に多数有している。この金属製中継接合部材６１は、空孔３９の内周面４１にその周方向に沿って凹設された凹部４３に、自身のバネ性により抜け止状に嵌着されている（図２、図６参照）。そして、金属製中継接合部材６１の凸部６３は、その嵌着状態において、空孔３９内に基端部材３２のプラグ端子３２ｂが挿入される前は図６に示したように大きく膨出しているが、挿入、嵌合されることで、基端部材３２の外周面にて、自身のバネ性により径方向外側に潰されるように変形させられている。すなわち、本形態では金属製中継接合部材６１は予め先端部材３６をなすソケット端子３７の空孔３９内に配置されており、その空孔３９内に基端部材３２のプラグ端子３２ｂを圧入することで、両端子３７，３２ｂの内外周面間に、金属製中継接合部材６１を介在させるように構成されている。そして、この圧入状態において、ソケット端子３７の空孔３９の内周面４１と、基端部材３２のプラグ端子３２ｂの外周面の間には、適度の空隙（例えば直径で１ｍｍ）が発生するように設定されている。これにより、この圧入状態において、金属製中継接合部材６１における凸部６３の変形によって先端部材３６を基端部材３２に対して、適量、偏心又は傾斜可能に接合している。

なお、本形態では、ベース部材２１に形成された貫通孔２６の内周面に絶縁部材５１が固定されており、先端部材３６を、そのソケット端子３７の外周面に形成されたオスねじ３８を介して、絶縁部材５１の内周面に形成されたメスねじ５６にねじ込むことで、先端部材３６を固定している。そして、同時に、ソケット端子３７の空孔３９内に基端部材３２を圧入される構成とされている。したがって、先端部材３６の基端部材３２に対する取り付けは、その軸線回りに回転させながら挿入されている。

上記したように本形態ではソケット端子３７の空孔３９内に基端部材３２が圧入されるとき、その空３９孔の内周面４１と、基端部材３２の先端寄り部位（プラグ端子）の外周面との間に、金属製中継接合部材６１が介在されるように構成されている。そして、この中継接合部材５１は、その周壁面に多数の凸部６３を有しており、この多数の凸部６３が基端部材３２の先端寄り部位（プラグ端子）の外周面に押し潰される形で接している。このように本形態では、中継接合部材５１における多数の凸部６３を介して、基端部材３２の先端寄り部位の外周面と、ソケット端子３７の空孔３９の内周面とが多面（多点）接触状態で電気的に接合されている。なお、先端部材３６の先端の円柱軸部４２の先端は、基端部材３２に先端部材３６が接合された状態において、ベース部材２１の裏面２４より若干突出するように設定されている。

しかして、このような本形態の静電チャック装置１においては、チャック側端子３１は、従来のように金属製の１本の軸材からなるのではなく、基端部材３２と先端部材３６との上記したような接合構造からなり、したがって、先端部材３６に横方向の力（せん断力）がかかったり、先端部材３６の先端に横方向の力がかかって曲げモーメントが作用するように場合でも、先端部材３６は基端部材３２に対して金属製中継接合部材６１における凸部６３が変形することで、図２中に２点鎖線で示したように、適量の偏心又は傾斜（又は偏心及び傾斜）が許容される。これにより、このような静電チャック装置１におけるチャック側端子３１をなす先端部材３６と、処理装置側の相手側端子１３１とが嵌合で接合される際において、両端子間に平面的な誤差があったとしても、金属製中継接合部材の凸部６３が変形できるため、その誤差を吸収して接合される。

これにより、本形態では、チャック側端子３１が従来のように１本の軸体からなるピンがその基端面でセラミック基板２の裏面の端子にロウ付けされてなるものでないことから、チャック側端子３１の根元のロウ付け部に作用する横方向の力や曲げモーメントを低減できる。したがって、その分、ロウ付けしているロウの破断やロウ付け部の引き剥がされ等の発生を抑えることができる。とくに、本形態では、先端部材３６がベース部材２１の貫通孔２６の内周面に固定された絶縁部材５１の内周面に固定されているため、先端部材３６自体が基端部材３２に対して安定している。

上記形態では、チャック側端子３１をなす先端部材３６を、そのソケット端子３７又はソケット端子寄り部位の外周面に形成したオスねじを介して、金属製ベース部材２１の貫通孔２６の内周面に固定された絶縁部材５１の内周面に形成したメスねじに螺合して固定した場合を例示したが、この固定は、上記もしたように接着により固定してもよい。もっとも、チャック側端子３１をなす先端部材３６が基端部材３２に対して抜け止状にして接合されており、しかも、その接合において先端部材３６自身が静電チャック１ａの裏面に対して鉛直性が安定して保持されている場合には、先端部材３６は絶縁部材５１の内周面に固定されていなくともよい。

また、上記形態では、チャック側端子３１をなす、基端部材３２の先端をプラグ端子とし、先端部材３６の基端をソケット端子としたものとして、両端子を嵌合した端子構造のものにおいて具体化したが、本発明ではこれを逆にしてもよい。すなわち、基端部材３２の先端をソケット端子とし、先端部材３６の基端をプラグ端子としたものとしても具体化できる。さらに、上記形態では、チャック側端子３１をなす先端部材３６の先端をオス端子形状のものとして具体化したが、本発明においては、これに限定されるものではない。静電チャック装置が取り付けられる処理装置側の相手側端子に対応する端子形状（構造）とすればよい。

さらに、上記形態では、金属製中継接合部材６１は予め先端部材３６をなすソケット端子３７の空孔３９内に配置されており、その空孔３９内に基端部材３２を圧入することで、両端子３７，３２ｂの内外周面間に、金属製中継接合部材６１を介在させる構成のものとて具体化した。しかし、本発明では、ソケット端子とプラグ端子の内外周面間に、弾性変形可能の金属製中継接合部材を介在させ、この金属製中継接合部材の変形によって先端部材を基端部材に対して偏心及び傾斜の少なくともいずれかを可能に接合してなることでよく、したがって、金属製中継接合部材は、予めプラグ端子の外周面に設けられているものであってもよい。

本発明の静電チャック装置の中央縦破断面図及びその要部拡大図。図１の要部拡大図のさらなる拡大図。図１の静電チャック装置の分解図（断面図）と、先端部材の拡大断面図。図１の静電チャック装置の製造途中を説明する図であって、基端部材をセラミック基板にロウ付けしたものに、ベース部材を接着した段階の断面図、その要部拡大図。図４において、絶縁部材をベース部材の貫通孔に固定した段階の断面図、その要部拡大図。図５において、チャック側端子をなす基端部材に先端部材を接合する状態を説明する部分拡大断面図、及びその一部の更なる拡大図。処理装置側の相手側端子をソケット端子とし、静電チャック装置のチャック側端子を貫通孔内において突出状のものとした説明図。

符号の説明

１静電チャック装置
１ａ静電チャック
２セラミック基板
４静電チャックの裏面
５静電電極
１５ヒーター
２１金属製ベース部材
２６ベース部材の貫通孔
３１チャック側端子
３２基端部材
３２ｂプラグ端子
３４基端部材の基端
３５基端部材の先端
３６先端部材
３６ｂ先端部材の基端
３７ソケット端子
３８先端部材のソケット端子の外周面のオスねじ
５１絶縁部材
５６絶縁部材の内周面のメスねじ
６１金属製中継接合部材

Claims

セラミック基板に静電電極が形成されてなる静電チャックと、この静電チャックの裏面に接合された金属製ベース部材とを含んでなる静電チャック装置であって、前記静電チャックの裏面から突出状に形成されたチャック側端子が、前記金属製ベース部材に形成された貫通孔内に絶縁を保持して配置されてなるものにおいて、
前記チャック側端子を、前記静電チャックの裏面に基端が接合された基端部材と、その基端部材の先端に接合された先端部材とで形成し、しかも、前記基端部材の先端と前記先端部材の基端のいずれか一方をソケット端子とすると共に他方をプラグ端子として両端子を嵌合して接合する端子構造とし、
前記ソケット端子と前記プラグ端子の内外周面間に、弾性変形可能の金属製中継接合部材を介在させ、この金属製中継接合部材の変形によって前記先端部材を前記基端部材に対して偏心及び傾斜の少なくともいずれかを可能に接合してなることを特徴とする静電チャック装置。
セラミック基板に静電電極が形成されてなる静電チャックと、この静電チャックの裏面に接合された金属製ベース部材とを含んでなる静電チャック装置であって、前記静電チャックの裏面から突出状に形成されたチャック側端子が、前記金属製ベース部材に形成された貫通孔の内周面に固定された環状をなす絶縁部材の内側に配置されてなるものにおいて、
前記チャック側端子を、前記静電チャックの裏面に基端が接合された基端部材と、その基端部材の先端に接合された先端部材とで形成し、しかも前記基端部材の先端をプラグ端子とすると共に前記先端部材の基端をソケット端子として両端子を嵌合して接合する端子構造とし、
前記ソケット端子と前記プラグ端子の内外周面間に、弾性変形可能の金属製中継接合部材を介在させ、この金属製中継接合部材の変形によって前記先端部材を前記基端部材に対して偏心及び傾斜の少なくともいずれかを可能に接合してなると共に、
該先端部材を、そのソケット端子又はソケット端子寄り部位の外周面を介して、前記金属製ベース部材の貫通孔の内周面に固定された前記絶縁部材の内周面に固定してなることを特徴とする静電チャック装置。
前記絶縁部材が、前記貫通孔の内周面に接着により固定されていることを特徴とする請求項２に記載の静電チャック装置。
前記絶縁部材はその内周面にメスねじを備える一方、前記先端部材のソケット端子又はソケット端子寄り部位の外周面にはこのメスねじに螺合するオスねじを備えており、これらのねじにより、前記絶縁部材に前記先端部材をねじ込むことで固定すると共に、該先端部材を前記基端部材に接合してなることを特徴とする請求項２又は３に記載の静電チャック装置。
前記先端部材は、そのソケット端子又はソケット端子寄り部位の外周面を介して、前記絶縁部材の内周面に接着により固定されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の静電チャック装置。
前記先端部材の先端をオス端子形状とした請求項１〜５のいずれか１項に記載の静電チャック装置。
前記静電チャックはその内部に抵抗発熱体からなるヒーターが設けられており、前記チャック側端子が、そのヒーターへの給電用のものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の静電チャック装置。