JP6703645B2 - 保持装置、および、保持装置の製造方法 - Google Patents
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-
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Description
A−1.静電チャック100の構成:
図1は、本実施形態における静電チャック100の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図2は、本実施形態における静電チャック100のXZ断面構成を概略的に示す説明図である。各図には、方向を特定するための互いに直交するXYZ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Z軸正方向を上方向といい、Z軸負方向を下方向というものとするが、静電チャック100は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。
後述の図4(B)の上段には、本実施形態の静電チャック100のXY平面構成が示されており、下段には、本実施形態の静電チャック100のXZ断面構成が示されている。また、後述の図5の上段には、静電チャック100のXY平面構成が示されており、図5の下段(A)には、図5の上段のA−Aの位置における静電チャック100のYZ断面構成が示されており、図5の下段(B)には、図5の上段のB−Bの位置における静電チャック100のYZ断面構成が示されている。なお、各図の上段には、接合部30が仮想線で示されている。また、図5(B)では、冷媒流路21が省略されている。以下、本明細書では、便宜的に、X軸方向を左右方向といい、Y軸方向を奥行き方向というものとする。奥行き方向は、特許請求の範囲における第2の方向に相当し、左右方向は、特許請求の範囲における第3の方向に相当する。
図3は、本実施形態における静電チャック100の製造方法を示すフローチャートである。図4は、仮接合体100Pと静電チャック100とにおける温度分布とXZ断面構成とを示す説明図である。図4(A)の上段には、仮接合体100PのXY平面構成が示されており、下段には、仮接合体100PのXZ断面構成が示されている。図5は、静電チャック100における温度分布とYZ断面構成とを示す説明図である。仮接合体100Pは、特許請求の範囲における仮接合体に相当する。
はじめに、仮接合体100Pを準備する(S110)。仮接合体100Pは、接合前セラミックス部材10Pとベース部材20とが仮接合部30Pを介して接合された複合体である。接合前セラミックス部材10Pは、後述の傾斜面の形成工程(S130)における加工が施される前のセラミックス部材10である。具体的には、接合前セラミックス部材10Pは、吸着面S1の反対側のセラミックス側接合面S2Pが、全体的に、ベース部材20のベース側接合面S3と略平行な平面である点で、セラミックス部材10とは異なり、その他の点はセラミックス部材10と共通する。接合前セラミックス部材10Pおよびベース部材20は、公知の製造方法によって製造可能である。例えば、接合前セラミックス部材10Pは以下の方法で製造される。すなわち、複数のセラミックスグリーンシート(例えばアルミナグリーンシート)を準備し、各セラミックスグリーンシートに、内部電極40やヒータ電極50等を構成するためのメタライズインクの印刷等を行い、その後、複数のセラミックスグリーンシートを積層して熱圧着し、所定の円板形状にカットした上で焼成し、最後に研磨加工等を行うことにより、接合前セラミックス部材10Pが製造される。なお、接合部30を介して接合する前のベース部材20(S110〜S130までのベース部材20)は、特許請求の範囲における接合前ベース部材に相当する。
次に、仮接合体100Pにおける接合前セラミックス部材10Pの吸着面S1について、上下方向(Z軸方向)に略垂直な面方向の温度分布を測定する(S120)。このとき、仮接合体100Pの使用時の状態で吸着面S1の温度分布を測定することが好ましい。例えば、接合前セラミックス部材10Pに備えられた内部電極40およびヒータ電極50に電力を供給し、かつ、ベース部材20に形成された冷媒流路21に冷媒を供給した状態で、吸着面S1の温度分布を測定する。温度分布の測定は、例えば、赤外線放射温度計や、熱電対付きウェハを用いて行うことができる。図4(A)上段に示すように、S120の温度分布の測定結果では、仮接合体100Pの吸着面S1上において、接合前セラミックス部材10Pの外周側の特定部分に低温の温度特異点S1C(温度特異領域)が生じている。この要因は、例えば、静電チャック100の製造ラインや製造装置等ごとの特性に起因することがある。
次に、仮接合体100Pの接合前セラミックス部材10Pとベース部材20とを離脱させて、接合前セラミックス部材10Pのセラミックス側接合面S2Pに対して、S120における吸着面S1の温度分布の測定結果に応じた部分に傾斜平面S2Vを形成する(S130)。より具体的には、S120における吸着面S1の温度分布の測定結果に基づき、吸着面S1の温度分布が所望の分布(例えば面方向における温度が略均一)になるようにセラミックス側接合面S2Pに傾斜平面S2Vを形成する。これにより、接合前セラミックス部材10Pからセラミックス部材10が完成する。傾斜平面S2Vは、例えば研磨加工やブラスト加工によって比較的簡単に形成することができる。
次に、セラミックス部材10とベース部材20とを接合する(S140)。具体的には、セラミックス部材10のセラミックス側接合面S2とベース部材20のベース側接合面S3とを、接着剤(接合剤)を介して貼り合わせた状態で、接着剤を硬化させる硬化処理を行うことにより、接合部30を形成する。以上の工程により、上述した構成の静電チャック100の製造が完了する。これにより、図4(B)上段および図5上段に示すように、セラミックス部材10の外周側の特定部分に低温の温度特異点S1Cが生じることが抑制される。以上の製造方法により、セラミックス部材10とベース部材20とが接合部30を介して接合された完成体の温度分布の測定結果に応じた部分に傾斜平面S2Vを形成することにより、セラミックス部材10の傾斜平面S2Vに対応する箇所の温度を上昇させることができた静電チャック100を提供することができる。
以上説明したように、本実施形態の静電チャック100では、接合部30は、扁平部分32と肉厚変化部分34とを含む(図2、図4(B)および図5参照)。扁平部分32の上下方向(Z軸方向)の厚さは、全体として、略均一である。これに対して、肉厚変化部分34の上下方向の厚さは、接合部30の外周側に向けて厚くなっている。すなわち、扁平部分32の上下方向の厚さは、肉厚変化部分34の上下方向の厚さに比べて厚い。このため、肉厚変化部分34におけるセラミックス部材10からベース部材20への熱移動量は、扁平部分32におけるセラミックス部材10からベース部材20への熱移動量に比べて少ない。これにより、セラミックス部材10の吸着面S1においてセラミックス部材10の外周側に低温の温度特異点S1Cが発生することを抑制することができる(図4参照)。
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。
Claims (8)
- 第1の方向に略垂直な第1の表面と、前記第1の表面とは反対側の第2の表面と、を有するセラミックス部材と、
第3の表面を有し、前記第3の表面が前記セラミックス部材の前記第2の表面側に位置するように配置されたベース部材と、
前記セラミックス部材の前記第2の表面と前記ベース部材の前記第3の表面との間に配置され、前記セラミックス部材と前記ベース部材とを接合する接合部と、
を備え、前記セラミックス部材の前記第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の方向に略垂直な方向を、第2の方向とし、前記第1の方向と前記第2の方向との両方に略垂直な方向を、第3の方向とするとき、
前記接合部は、
前記第1の方向視で前記接合部における前記第2の方向の端から端まで配置されている第1の接合部分であって、前記第2の方向に略垂直な任意の断面において、前記第1の方向の厚さが略均一であり、かつ、前記第3の方向に略垂直な任意の断面において、前記第1の方向の厚さが略均一である第1の接合部分と、
前記第3の方向において前記第1の接合部分に対して前記接合部の少なくとも一方の端側に位置し、かつ、前記第2の方向に略垂直な任意の断面において、前記第1の方向の厚さが前記第1の接合部分側から前記接合部の前記端側に向けて厚くなっている第2の接合部分と、
を含む、
ことを特徴とする保持装置。 - 請求項1に記載の保持装置において、さらに、
前記セラミックス部材に設けられ、前記第1の方向に略垂直な仮想平面上に配置されたヒータ電極を備え、
前記セラミックス部材の前記第2の表面のうち、前記第2の接合部分に接する表面部分は、前記第2の方向に略垂直な任意の断面において、前記第1の接合部分側から前記接合部の前記端側に向けて前記仮想平面に近づくように傾斜している、
ことを特徴とする保持装置。 - 請求項1または請求項2に記載の保持装置において、さらに、
前記セラミックス部材に設けられ、前記第1の方向に略垂直な仮想平面上に配置されたヒータ電極を備え、
前記ベース部材の前記第3の表面のうち、前記第2の接合部分に接する表面部分は、前記第2の方向に略垂直な任意の断面において、前記第1の接合部分側から前記接合部の前記端側に向けて前記仮想平面から離れるように傾斜している、
ことを特徴とする保持装置。 - 第1の方向に略垂直な第1の表面と、前記第1の表面とは反対側の第2の表面と、を有するセラミックス部材と、
第3の表面を有し、前記第3の表面が前記セラミックス部材の前記第2の表面側に位置するように配置されたベース部材と、
前記セラミックス部材の前記第2の表面と前記ベース部材の前記第3の表面との間に配置され、前記セラミックス部材と前記ベース部材とを接合する接合部と、
を備え、前記セラミックス部材の前記第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の方向に略垂直な方向を、第2の方向とし、前記第1の方向と前記第2の方向との両方に略垂直な方向を、第3の方向とするとき、
前記セラミックス部材の前記第2の表面は、
前記第1の方向視で前記セラミックス部材における前記第2の方向の端から端まで配置され、かつ、略平面状の平面部分と、
前記第3の方向において前記平面部分に対して前記セラミックス部材の少なくとも一方の端側に位置し、かつ、前記平面部分に対して傾斜している傾斜面部分と、
を含む、
ことを特徴とする保持装置。 - 第1の方向に略垂直な第1の表面と、前記第1の表面とは反対側の第2の表面と、を有するセラミックス部材と、第3の表面を有し、前記第3の表面が前記セラミックス部材の前記第2の表面側に位置するように配置されたベース部材と、前記セラミックス部材の前記第2の表面と前記ベース部材の前記第3の表面との間に配置され、前記セラミックス部材と前記ベース部材とを接合する接合部と、を備え、前記セラミックス部材の前記第1の表面上に対象物を保持する保持装置の製造方法において、
前記接合部を介して接合する前の前記セラミックス部材である接合前セラミックス部材と、前記接合部を介して接合する前の前記ベース部材である接合前ベース部材とが、仮接合部を介して接合された仮接合体の前記第1の表面の温度分布を測定する工程と、
前記仮接合体における前記接合前セラミックス部材と前記接合前ベース部材とを離脱させ、前記接合前セラミックス部材の前記第2の表面と、前記接合前ベース部材の前記第3の表面と、の少なくとも一方に対して、前記温度分布の測定結果に応じた外周側の部分に傾斜面を形成する工程と、
前記傾斜面の形成後に、前記接合前セラミックス部材と前記接合前ベース部材とを接合剤を介して接合することによって、
前記第1の方向に略垂直な方向を、第2の方向とし、前記第1の方向と前記第2の方向との両方に略垂直な方向を、第3の方向とするとき、前記第1の方向視で前記接合部における前記第2の方向の端から端まで配置されている第1の接合部分であって、前記第2の方向に略垂直な任意の断面において、前記第1の方向の厚さが略均一であり、かつ、前記第3の方向に略垂直な任意の断面において、前記第1の方向の厚さが略均一である第1の接合部分と、
前記第3の方向において前記第1の接合部分に対して前記接合部の少なくとも一方の端側に位置し、かつ、前記第2の方向に略垂直な任意の断面において、前記第1の方向の厚さが前記第1の接合部分側から前記接合部の前記端側に向けて厚くなっている第2の接合部分と、
を含む前記接合部を形成する工程と、
を含む、
ことを特徴とする保持装置の製造方法。 - 第1の方向に略垂直な第1の表面と、前記第1の表面とは反対側の第2の表面と、を有するセラミックス部材と、第3の表面を有し、前記第3の表面が前記セラミックス部材の前記第2の表面側に位置するように配置されたベース部材と、前記セラミックス部材の前記第2の表面と前記ベース部材の前記第3の表面との間に配置され、前記セラミックス部材と前記ベース部材とを接合する接合部と、を備え、前記セラミックス部材の前記第1の表面上に対象物を保持する保持装置の製造方法において、
前記接合部を介して接合する前の前記セラミックス部材である接合前セラミックス部材と、前記接合部を介して接合する前の前記ベース部材である接合前ベース部材とが、仮接合部を介して接合された仮接合体の前記第1の表面の温度分布を測定する工程と、
前記仮接合体における前記接合前セラミックス部材と前記接合前ベース部材とを離脱させ、前記接合前セラミックス部材の前記第2の表面と、前記接合前ベース部材の前記第3の表面と、の少なくとも一方に対して、前記温度分布の測定結果に応じた外周側の部分に傾斜面を形成する工程と、
前記傾斜面の形成後に、前記接合前セラミックス部材と前記接合前ベース部材とを接合剤を介して接合することによって、
前記第1の方向に略垂直な方向を、第2の方向とし、前記第1の方向と前記第2の方向との両方に略垂直な方向を、第3の方向とするとき、
前記セラミックス部材の前記第2の表面のうち、
前記第1の方向視で前記セラミックス部材における前記第2の方向の端から端まで配置され、かつ、略平面状の平面部分と、
前記第3の方向において前記平面部分に対して前記セラミックス部材の少なくとも一方の端側に位置し、かつ、前記平面部分に対して傾斜している傾斜面部分と、
の両方に接する前記接合部を形成する工程と、
を含む、
ことを特徴とする保持装置の製造方法。 - 第1の方向に略垂直な第1の表面と、前記第1の表面とは反対側の第2の表面と、を有するセラミックス部材と、第3の表面を有し、前記第3の表面が前記セラミックス部材の前記第2の表面側に位置するように配置されたベース部材と、前記セラミックス部材の前記第2の表面と前記ベース部材の前記第3の表面との間に配置され、前記セラミックス部材と前記ベース部材とを接合する接合部と、を備え、前記セラミックス部材の前記第1の表面上に対象物を保持する保持装置の製造方法において、
前記接合部を介して接合する前の前記セラミックス部材である接合前セラミックス部材の前記第1の表面の温度分布を測定する工程と、
前記接合前セラミックス部材の前記第2の表面と、前記接合部を介して接合する前の前記ベース部材である接合前ベース部材の前記第3の表面と、の少なくとも一方に対して、前記温度分布の測定結果に応じた外周側の部分に傾斜面を形成する工程と、
前記傾斜面の形成後に、前記接合前セラミックス部材と前記接合前ベース部材とを接合剤を介して接合することによって、
前記第1の方向に略垂直な方向を、第2の方向とし、前記第1の方向と前記第2の方向との両方に略垂直な方向を、第3の方向とするとき、前記第1の方向視で前記接合部における前記第2の方向の端から端まで配置されている第1の接合部分であって、前記第2の方向に略垂直な任意の断面において、前記第1の方向の厚さが略均一であり、かつ、前記第3の方向に略垂直な任意の断面において、前記第1の方向の厚さが略均一である第1の接合部分と、
前記第3の方向において前記第1の接合部分に対して前記接合部の少なくとも一方の端側に位置し、かつ、前記第2の方向に略垂直な任意の断面において、前記第1の方向の厚さが前記第1の接合部分側から前記接合部の前記端側に向けて厚くなっている第2の接合部分と、
を含む前記接合部を形成する工程と、
を含む、
ことを特徴とする保持装置の製造方法。 - 第1の方向に略垂直な第1の表面と、前記第1の表面とは反対側の第2の表面と、を有するセラミックス部材と、第3の表面を有し、前記第3の表面が前記セラミックス部材の前記第2の表面側に位置するように配置されたベース部材と、前記セラミックス部材の前記第2の表面と前記ベース部材の前記第3の表面との間に配置され、前記セラミックス部材と前記ベース部材とを接合する接合部と、を備え、前記セラミックス部材の前記第1の表面上に対象物を保持する保持装置の製造方法において、
前記接合部を介して接合する前の前記セラミックス部材である接合前セラミックス部材の前記第1の表面の温度分布を測定する工程と、
前記接合前セラミックス部材の前記第2の表面と、前記接合部を介して接合する前の前記ベース部材である接合前ベース部材の前記第3の表面と、の少なくとも一方に対して、前記温度分布の測定結果に応じた外周側の部分に傾斜面を形成する工程と、
前記傾斜面の形成後に、前記接合前セラミックス部材と前記接合前ベース部材とを接合剤を介して接合することによって、
前記第1の方向に略垂直な方向を、第2の方向とし、前記第1の方向と前記第2の方向との両方に略垂直な方向を、第3の方向とするとき、
前記セラミックス部材の前記第2の表面のうち、
前記第1の方向視で前記セラミックス部材における前記第2の方向の端から端まで配置され、かつ、略平面状の平面部分と、
前記第3の方向において前記平面部分に対して前記セラミックス部材の少なくとも一方の端側に位置し、かつ、前記平面部分に対して傾斜している傾斜面部分と、
の両方に接する前記接合部を形成する工程と、
を含む、
ことを特徴とする保持装置の製造方法。
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