(57)【要約】【課題】発熱体の発する熱の均熱性を向上した基板固定装置を提供すること。【解決手段】本基板固定装置は、吸着対象物を吸着保持する静電チャックと、前記静電チャックを搭載するベースプレートと、を備えた基板固定装置であって、ベースプレートと、前記ベースプレート上に設けられた発熱部と、前記発熱部上に設けられた静電チャックと、を有し、前記発熱部は、第１の材料から形成された発熱体、前記発熱体に直列に接続された配線、並びに前記発熱体及び前記配線を被覆する絶縁層、を備え、前記配線は、前記第１の材料から形成された第１の導電層上に、前記第１の材料よりも比抵抗が低い第２の材料から形成された第２の導電層が接合されてなる。【選択図】図１
2018026405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着対象物を吸着保持する静電チャックと、前記静電チャックを搭載するベースプレートと、を備えた基板固定装置であって、
ベースプレートと、
前記ベースプレート上に設けられた発熱部と、
前記発熱部上に設けられた静電チャックと、を有し、
前記発熱部は、第１の材料から形成された発熱体、前記発熱体に直列に接続された配線、並びに前記発熱体及び前記配線を被覆する絶縁層、を備え、
前記配線は、前記第１の材料から形成された第１の導電層上に、前記第１の材料よりも比抵抗が低い第２の材料から形成された第２の導電層が接合されてなることを特徴とする基板固定装置。
【請求項２】
前記発熱体は、前記配線を介して、前記発熱体に電圧を供給する給電端子と接続されていることを特徴とする請求項１に記載の基板固定装置。
【請求項３】
前記発熱体は、第１のゾーン及び第２のゾーンを含む複数のゾーン毎に独立して配置され、
前記第１のゾーンに配置された前記発熱体は、前記第１のゾーンと前記第２のゾーンとを跨いで配置された前記配線を介して、前記第２のゾーンに配置された前記給電端子と接続されていることを特徴とする請求項２に記載の基板固定装置。
【請求項４】
前記第１の導電層は、前記発熱体よりも層厚が薄いことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の基板固定装置。
【請求項５】
前記第１の導電層は、前記発熱体と同一層厚であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の基板固定装置。
【請求項６】
前記絶縁層と前記静電チャックとが直接接合されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の基板固定装置。
【請求項７】
前記発熱体の少なくとも一つの面が粗化されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の基板固定装置。
【請求項８】
吸着対象物を吸着保持する静電チャックと、前記静電チャックを搭載するベースプレートと、を備えた基板固定装置の製造方法であって、
静電チャック上に、第１の材料から形成された発熱体、前記発熱体に直列に接続された配線、並びに前記発熱体及び前記配線を被覆する絶縁層を備えた発熱部を形成する工程と、
ベースプレート上に、前記発熱部が設けられた前記静電チャックを固着する工程と、を有し、
前記発熱部を形成する工程は、
前記静電チャック上に第１の絶縁樹脂フィルムを配置する工程と、
前記第１の絶縁樹脂フィルム上に、前記第１の材料から形成された金属箔を配置する工程と、
前記金属箔の前記配線の第１の導電層となる部分上に、前記第１の材料よりも比抵抗が低い第２の材料からなる第２の導電層を形成する工程と、
前記金属箔をパターニングして、前記第１の材料から形成された発熱体、及び前記第１の導電層上に前記第２の導電層が接合されてなる配線、を形成する工程と、
前記第１の絶縁樹脂フィルム上に、前記発熱体及び前記配線を被覆する第２の絶縁樹脂フィルムを配置する工程と、
前記第１の絶縁樹脂フィルム及び前記第２の絶縁樹脂フィルムを硬化させ、前記静電チャックと接合された絶縁層を形成する工程と、を有することを特徴とする基板固定装置の製造方法。
【請求項９】
吸着対象物を吸着保持する静電チャックと、前記静電チャックを搭載するベースプレートと、を備えた基板固定装置の製造方法であって、
静電チャック上に、第１の材料から形成された発熱体、前記発熱体に直列に接続された配線、並びに前記発熱体及び前記配線を被覆する絶縁層を備えた発熱部を形成する工程と、
ベースプレート上に、前記発熱部が設けられた前記静電チャックを固着する工程と、を有し、
前記発熱部を形成する工程は、
前記静電チャック上に第１の絶縁樹脂フィルムを配置する工程と、
前記第１の絶縁樹脂フィルム上に、第１の材料から形成された金属箔を配置する工程と、
前記金属箔をパターニングして、発熱体、及び前記発熱体に直列に接続された前記配線の第１の導電層を形成する工程と、
前記第１の導電層に、前記第１の材料よりも比抵抗が低い第２の材料からなる第２の導電層を形成して前記配線を形成する工程と、
前記第１の絶縁樹脂フィルム上に、前記発熱体及び前記配線を被覆する第２の絶縁樹脂フィルムを配置する工程と、
前記第１の絶縁樹脂フィルム及び前記第２の絶縁樹脂フィルムを硬化させ、前記静電チャックと接合された絶縁層を形成する工程と、を有することを特徴とする基板固定装置の製造方法。
【請求項１０】
ハーフエッチングにより前記発熱体の層厚よりも薄い前記第１の導電層を形成する工程と、
前記発熱体の層厚よりも薄い前記第１の導電層上に、前記第２の導電層を形成する工程と、を有することを特徴とする請求項８又は９に記載の基板固定装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板固定装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＣやＬＳＩ等の半導体装置を製造する際に使用される成膜装置（例えば、ＣＶＤ装置やＰＶＤ装置等）やプラズマエッチング装置は、ウェハを真空の処理室内に精度良く保持するためのステージを有する。このようなステージとして、例えば、ベースプレートに搭載された静電チャックにより吸着対象物であるウェハを吸着保持する基板固定装置が提案されている。
【０００３】
基板固定装置には、ウェハの温度調節をするための発熱体（ヒータエレメント）を設けたものがある。発熱体は、例えば、接着剤により静電チャック表面に接合されており、給電端子を介して、基板固定装置の外部に配置された電源から電圧が給電されると発熱する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１７６２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、発熱体には、ある程度比抵抗が高い材料が用いられる。そのため、例えば、発熱体から給電端子に配線を設ける場合、発熱体と同一材料から形成される配線が意図しない熱を発し、発熱体の発する熱の均熱性を阻害する場合があった。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、発熱体の発する熱の均熱性を向上した基板固定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本基板固定装置は、吸着対象物を吸着保持する静電チャックと、前記静電チャックを搭載するベースプレートと、を備えた基板固定装置であって、ベースプレートと、前記ベースプレート上に設けられた発熱部と、前記発熱部上に設けられた静電チャックと、を有し、前記発熱部は、第１の材料から形成された発熱体、前記発熱体に直列に接続された配線、並びに前記発熱体及び前記配線を被覆する絶縁層、を備え、前記配線は、前記第１の材料から形成された第１の導電層上に、前記第１の材料よりも比抵抗が低い第２の材料から形成された第２の導電層が接合されてなることを要件とする。
【発明の効果】
【０００８】
開示の技術によれば、発熱体の発する熱の均熱性を向上した基板固定装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施の形態に係る基板固定装置を簡略化して例示する断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る基板固定装置の発熱体の説明図である。
【図３】第１の実施の形態に係る基板固定装置の製造工程を例示する図（その１）である。
【図４】第１の実施の形態に係る基板固定装置の製造工程を例示する図（その２）である。
【図５】第１の実施の形態に係る基板固定装置の製造工程を例示する図（その３）である。
【図６】第１の実施の形態の変形例に係る基板固定装置の製造工程を例示する図である。
【図７】第２の実施の形態に係る基板固定装置を簡略化して例示する断面図である。
【図８】第２の実施の形態に係る基板固定装置の発熱体の説明図である。
【図９】第２の実施の形態に係る基板固定装置の製造工程を例示する図である。
【図１０】第２の実施の形態の変形例に係る基板固定装置の製造工程を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１１】
〈第１の実施の形態〉
［基板固定装置の構造］
図１は、第１の実施の形態に係る基板固定装置を簡略化して例示する断面図であり、図１（ａ）は全体図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ部の拡大図である。図１を参照するに、基板固定装置１は、主要な構成要素として、ベースプレート１０と、接着層２０と、発熱部３０と、静電チャック４０とを有している。
【００１２】
ベースプレート１０は、発熱部３０や静電チャック４０を搭載するための部材である。ベースプレート１０の厚さは、例えば、２０〜５０ｍｍ程度とすることができる。ベースプレート１０は、例えば、アルミニウムから形成され、プラズマを制御するための電極等として利用することもできる。ベースプレート１０に所定の高周波電力を給電することで、発生したプラズマ状態にあるイオン等を静電チャック４０上に吸着されたウェハに衝突させるためのエネルギーを制御し、エッチング処理を効果的に行うことができる。
【００１３】
ベースプレート１０の内部には、水路１５が設けられている。水路１５は、一端に冷却水導入部１５ａを備え、他端に冷却水排出部１５ｂを備えている。水路１５は、基板固定装置１の外部に設けられた冷却水制御装置（図示せず）に接続されている。冷却水制御装置（図示せず）は、冷却水導入部１５ａから水路１５に冷却水を導入し、冷却水排出部１５ｂから冷却水を排出する。水路１５に冷却水を循環させベースプレート１０を冷却することで、静電チャック４０上に吸着されたウェハを冷却することができる。ベースプレート１０には、水路１５の他に、静電チャック４０上に吸着されたウェハを冷却する不活性ガスを導入するガス路等を設けてもよい。
【００１４】
発熱部３０は、接着層２０を介して、ベースプレート１０上に固着されている。接着層２０は、例えば、第１層２１及び第２層２２の２層構造とすることができる。第１層２１及び第２層２２としては、例えば、シリコーン系接着剤を用いることができる。第１層２１及び第２層２２のそれぞれの厚さは、例えば、１ｍｍ程度とすることができる。第１層２１及び第２層２２の熱伝導率は２Ｗ／ｍＫ以上とすることが好ましい。接着層２０は、１層から形成してもよいが熱伝導率が高い接着剤と弾性率が低い接着剤とを組み合わせた２層構造とすることで、アルミニウム製のベースプレートとの熱膨張差から生じるストレスを低減させる効果が得られる。
【００１５】
発熱部３０は、絶縁層３１と、発熱体３２と、配線３３と、給電端子３４とを備えている。
【００１６】
絶縁層３１は、発熱体３２、配線３３、及び給電端子３４の周囲を被覆している。絶縁層３１としては、例えば、高熱伝導率及び高耐熱性を有するエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等を用いることができる。絶縁層３１の熱伝導率は３Ｗ／ｍＫ以上とすることが好ましい。絶縁層３１にアルミナや窒化アルミニウム等のフィラーを含有させることで、絶縁層３１の熱伝導率を向上させることができる。又、絶縁層３１のガラス転移温度（Ｔｇ）は２５０℃以上とすることが好ましい。又、絶縁層３１の厚さは１００〜１５０μｍ程度とすることが好ましく、絶縁層３１の厚さばらつきは±１０％以下とすることが好ましい。
【００１７】
発熱体３２としては、圧延合金を用いることが好ましい。圧延合金を用いることにより、発熱体３２の厚さのばらつきを低減することが可能となり、発熱分布を改善することができる。なお、発熱体３２は、必ずしも絶縁層３１の厚さ方向の中央部に内蔵される必要はなく、要求仕様に応じて絶縁層３１の厚さ方向の中央部よりもベースプレート１０側又は静電チャック４０側に偏在してもよい。
【００１８】
発熱体３２の比抵抗は、１０〜７０μΩ／ｃｍであることが好ましく、１０〜５０μΩ／ｃｍであることが更に好ましい。従来の基板固定装置では、比抵抗が１００μΩ／ｃｍ程度であるＮｉＣｒ系の発熱体を使用していたため、２０〜５０Ωの設計をした場合、幅１〜２ｍｍ、厚さ５０μｍ程度となり、発熱体のパターンのファイン化が困難であった。発熱体３２の比抵抗をＮｉＣｒ系の発熱体の比抵抗よりも低い１０〜７０μΩ／ｃｍとすることにより、上記と同様の２０〜５０Ωの設計をした場合、従来よりも発熱体３２のパターンのファイン化が可能となる。なお、比抵抗が１０μΩ／ｃｍよりも小さいと発熱性が低下するため好ましくない。
【００１９】
発熱体３２に用いると好適な具体的な圧延合金としては、例えば、ＣＮ４９（コンスタンタン）（Ｃｕ／Ｎｉ／Ｍｎ／Ｆｅの合金）、ゼラニン （Ｃｕ／Ｍｎ／Ｓｎの合金）、マンガニン（Ｃｕ／Ｍｎ／Ｎｉの合金）等を挙げることができる。なお、ＣＮ４９（コンスタンタン）の比抵抗は約５０μΩ／ｃｍ、ゼラニンの比抵抗は約２９μΩ／ｃｍ、マンガニンの比抵抗は約４４μΩ／ｃｍである。発熱体３２の厚さは、エッチングによるパターン形成性を考慮し、６０μｍ以下とすることが好ましい。
【００２０】
なお、発熱体３２と絶縁層３１との高温下での密着性を向上するため、発熱体３２の少なくとも一つの面（上下面の一方又は双方）が粗化されていることが好ましい。もちろん、発熱体３２の上下面の両方が粗化されていてもよい。この場合、発熱体３２の上面と下面で異なる粗化方法を用いてもよい。粗化の方法は特に限定されないが、エッチングによる方法、カップリング剤系の表面改質技術を用いる方法、波長３５５ｎｍ以下のＵＶ−ＹＡＧレーザによるドット加工を用いる方法等を例示することができる。
【００２１】
図２は、第１の実施の形態に係る基板固定装置の発熱体の説明図であり、図２（ａ）は部分平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図１及び図２を参照するに、発熱体３２は、基板固定装置１の中心側からＺ１（Inner zone）、Ｚ２（Mid Inner Zone）、Ｚ３（Mid Outer Zone）、及びＺ４（Outer Zone）の４つのゾーン毎に独立して配置されている。但し、これは一例であり、ゾーンは４つには限定されない。
【００２２】
各ゾーンの発熱体３２は略同心円状の一筆書きのパターンとなっており、各ゾーンの発熱体３２には、それぞれ一対の給電端子が設けられている。各ゾーンの発熱体３２の一対の給電端子に独立して電圧を供給することで、各ゾーンを独立して温度制御することができる。各ゾーンの発熱体３２は、要求仕様に応じて、幅及び間隔が独立に設定されている。
【００２３】
ここで、Ｚ４を例にして、給電端子について、より詳しく説明する。図示は省略するが、他のゾーンにもＺ４と同様の給電端子が設けられている。
【００２４】
Ｚ４に配置された発熱体３２の一端３２Ｔ１には、引出線となる配線３３が直列に接続されている。更に、配線３３には、発熱体３２に電圧を供給する給電端子３４が直列に接続されている。同様に、Ｚ４に配置された発熱体３２の他端Ｔ２には、引出線となる配線３３が直列に接続されている。更に、配線３３には、給電端子３４が直列に接続されている。各給電端子３４の平面形状は、例えば、円形である。各給電端子３４は、絶縁層３１の開口部３１ｘ内に設けられた接合部５０（はんだ等）を介して給電線６０の導体６１（銅線等）の一端と接続されている。なお、導体６１の周囲は絶縁体６２（ビニル等）により被覆されている。各給電線６０の他端は、基板固定装置１の外部の電源と接続される。
【００２５】
発熱体３２の一端３２Ｔ１から他端３２Ｔ２までは、一筆書きのパターンとなっている。そのため、基板固定装置１の外部の電源から給電線６０及び接合部５０を経由して一対の給電端子３４の間に所定の電圧を印加すると、発熱体３２に電流が流れて発熱する。一対の給電端子３４の間に印加する電圧により、発熱体３２の発熱量を制御できる。
【００２６】
ところで、発熱体３２の配置密度が高くなると、一対の給電端子３４を配置することが困難となる。例えば、Ｚ４の幅が他のゾーンに比べて狭い場合、一対の給電端子３４を他のゾーン（例えば、Ｚ３）に配置した方が都合よい場合がある。或いは、Ｚ４に配置された発熱体３２が、他のゾーンに配置された発熱体に比べて幅が広く間隔が狭い場合、一対の給電端子３４を他のゾーン（例えば、Ｚ３）に配置した方が都合よい場合がある。図２の例では、Ｚ４の発熱体３２用の一対の給電端子３４をＺ３に配置している。この場合、各配線３３がゾーンを跨いで配置されるが、各ゾーンでは発熱体３２の仕様（例えば、幅や間隔）が異なるため、例えば、各配線３３をＺ４の仕様で設計すると、Ｚ３の均熱性を阻害することになる。又、各配線３３をＺ３の仕様で設計すると、Ｚ４の均熱性を阻害することになる。
【００２７】
そのため、ゾーンを跨いで配置される各配線３３は、発熱体としては機能させないことが好ましい。そこで、本実施の形態では、配線３３を、高抵抗部３３１上に低抵抗部３３２が接合された構造としている。これにより、配線３３の抵抗値を下げ、配線３３の発熱を発熱体３２の発熱に比べて大幅に低減することができる。ここで、高抵抗部３３１は、発熱体３２と同一材料から形成された第１の導電層であり、低抵抗部３３２は発熱体３２を形成する材料よりも比抵抗が低い材料から形成された第２の導電層である。なお、本実施の形態では、高抵抗部３３１は、発熱体３２よりも層厚が薄い。
【００２８】
例えば、発熱体３２がＣＮ４９から形成されていれば、高抵抗部３３１もＣＮ４９から形成される。この場合、低抵抗部３３２は、例えば、ＣＮ４９よりも比抵抗が低い銅から形成することができる。銅の比抵抗は約１．７μΩ／ｃｍであり、ＣＮ４９の比抵抗（約５０μΩ／ｃｍ）の約１／３０である。そのため、配線３３の一部に低抵抗部３３２を設けることにより、配線３３の抵抗値を大幅に低減できる。
【００２９】
なお、給電端子３４は、発熱体３２と同一材料から形成してもよいし、一部を発熱体３２よりも比抵抗が低い材料から形成してもよい。給電端子３４が発する熱は、接合部５０及び給電線６０を経由して放熱されるため、給電端子３４の材料の比抵抗の大小が各ゾーンの均一化を阻害する要因にはなり難いためである。
【００３０】
図１に戻り、静電チャック４０は、吸着対象物であるウェハを吸着保持する部分である。静電チャック４０の吸着対象物であるウェハの直径は、例えば、８、１２、又は１８インチ程度とすることができる。
【００３１】
静電チャック４０は、発熱部３０上に設けられている。静電チャック４０は、基体４１と、静電電極４２とを有している。静電チャック４０は、例えば、ジョンセン・ラーベック型静電チャックである。但し、静電チャック４０は、クーロン力型静電チャックであってもよい。
【００３２】
基体４１は誘電体であり、基体４１としては、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミックスを用いることができる。基体４１の厚さは、例えば、１〜１０ｍｍ程度、基体４１の比誘電率（１ＫＨｚ）は、例えば、９〜１０程度とすることができる。静電チャック４０と発熱部３０の絶縁層３１とは直接接合されている。発熱部３０と静電チャック４０とを接着剤を介すことなく直接接合することにより、基板固定装置１の耐熱温度を向上することができる。発熱部３０と静電チャック４０とを接着剤で接合する従来の基板固定装置の耐熱温度は１５０℃程度であるが、基板固定装置１では耐熱温度を２００℃程度とすることができる。
【００３３】
静電電極４２は、薄膜電極であり、基体４１に内蔵されている。静電電極４２は、基板固定装置１の外部に設けられた電源に接続され、所定の電圧が印加されると、ウェハとの間に静電気による吸着力が発生し、静電チャック４０上にウェハを吸着保持することができる。吸着保持力は、静電電極４２に印加される電圧が高いほど強くなる。静電電極４２は、単極形状でも、双極形状でも構わない。静電電極４２の材料としては、例えば、タングステン、モリブデン等を用いることができる。
【００３４】
［基板固定装置の製造方法］
図３〜図５は、第１の実施の形態に係る基板固定装置の製造工程を例示する図である。図３〜図５を参照しながら、基板固定装置１の製造工程について、発熱部３０の形成工程を中心に説明する。ここでは、Ｚ４の発熱部３０の形成工程を中心に説明するが、他のゾーンについても同様の方法で、発熱体や給電端子を形成可能である。なお、図３（ａ）〜図５（ｃ）は、図１及び図２とは上下を反転した状態で描いている。
【００３５】
まず、図３（ａ）に示す工程では、グリーンシートにビア加工を行う工程、ビアに導電ペーストを充填する工程、静電電極となるパターンを形成する工程、他のグリーンシートを積層して焼成する工程、表面を平坦化する工程等を含む周知の製造方法により、基体４１に静電電極４２を内蔵する静電チャック４０を作製する。なお、絶縁樹脂フィルム３１１との密着性を向上するために、静電チャック４０の絶縁樹脂フィルム３１１がラミネートされる面にブラスト処理等を施し、粗化してもよい。
【００３６】
次に、図３（ｂ）に示す工程では、静電チャック４０上に、絶縁樹脂フィルム３１１を直接ラミネートする。絶縁樹脂フィルム３１１は、真空中でラミネートすると、ボイドの巻き込みを抑制できる点で好適である。絶縁樹脂フィルム３１１は、硬化させずに、半硬化状態（Ｂ−ステージ）としておく。半硬化状態である絶縁樹脂フィルム３１１の粘着力により、絶縁樹脂フィルム３１１は静電チャック４０上に仮固定される。
【００３７】
絶縁樹脂フィルム３１１としては、例えば、高熱伝導率及び高耐熱性を有するエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等を用いることができる。絶縁樹脂フィルム３１１の熱伝導率は３Ｗ／ｍＫ以上とすることが好ましい。絶縁樹脂フィルム３１１にアルミナや窒化アルミニウム等のフィラーを含有させることで、絶縁樹脂フィルム３１１の熱伝導率を向上させることができる。又、絶縁樹脂フィルム３１１のガラス転移温度は２５０℃以上とすることが好ましい。又、熱伝導性能を高める（熱伝導速度を速める）観点から、絶縁樹脂フィルム３１１の厚さは６０μｍ以下とすることが好ましく、絶縁樹脂フィルム３１１の厚さばらつきは±１０％以下とすることが好ましい。
【００３８】
次に、図３（ｃ）に示す工程では、絶縁樹脂フィルム３１１上に金属箔３２１を配置する。金属箔３２１の材料としては、発熱体３２の材料として例示したものを用いることができる。金属箔３２１の厚さは、エッチングによるパターン形成性を考慮し、６０μｍ以下とすることが好ましい。金属箔３２１は、半硬化状態である絶縁樹脂フィルム３１１の粘着力により、絶縁樹脂フィルム３１１上に仮固定される。
【００３９】
なお、絶縁樹脂フィルム３１１上に配置する前に、金属箔３２１の少なくとも一つの面（上下面の一方又は双方）を粗化しておくことが好ましい。もちろん、金属箔３２１の上下面の両方が粗化されていてもよい。この場合、金属箔３２１の上面と下面で異なる粗化方法を用いてもよい。粗化の方法は特に限定されないが、エッチングによる方法、カップリング剤系の表面改質技術を用いる方法、波長３５５ｎｍ以下のＵＶ−ＹＡＧレーザによるドット加工を用いる方法等を例示することができる。
【００４０】
又、ドット加工を用いる方法では、金属箔３２１の必要な領域を選択的に粗化することができる。そこで、ドット加工を用いる方法では、金属箔３２１の全領域に対して粗化を行う必要はなく、最低限、発熱体３２として残す領域に対して粗化を行えば足りる（つまり、エッチングで除去される領域に対してまで粗化を行う必要はない）。
【００４１】
次に、図３（ｄ）及び図４（ａ）に示す工程では、金属箔３２１をハーフエッチングし、低抵抗部３３２を形成したい部分に凹部３２１ｘを形成する。つまり、金属箔３２１をハーフエッチングし、発熱体３２よりも層厚の薄い高抵抗部３３１となる部分を形成する。なお、図４（ａ）〜図４（ｃ）は、図３（ｄ）のＢ部の拡大図である。
【００４２】
具体的には、例えば、金属箔３２１上の全面にレジストを形成し、レジストを露光及び現像し、凹部３２１ｘを形成する部分のみを露出するレジストパターンを形成する。次に、レジストパターンから露出する金属箔３２１をハーフエッチングして凹部３２１ｘを形成する。その後、レジストを除去する。金属箔３２１のハーフエッチングに用いるエッチング液としては、例えば、塩化第二銅エッチング液や塩化第二鉄エッチング液等を用いることができる。
【００４３】
次に、図４（ｂ）に示す工程では、凹部３２１ｘ内に低抵抗部３３２を形成する。具体的には、例えば、金属箔３２１上の全面にレジストを形成し、レジストを露光及び現像し、凹部３２１ｘのみを露出するレジストパターンを形成する。次に、レジストパターンから露出する凹部３２１ｘ内に、例えば、金属箔３２１を給電層とする電解めっき法により銅等を析出させ、低抵抗部３３２を形成する。その後、レジストを除去する。
【００４４】
次に、図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示す工程では、金属箔３２１をパターニングし、発熱体３２、高抵抗部３３１上に低抵抗部３３２が接合されてなる配線３３、及び給電端子３４を形成する。Ｚ４において、各配線３３は、発熱体３２の一端３２Ｔ１及び他端３２Ｔ２に直列に接続するように形成される。なお、図４（ｄ）は、図４（ｃ）の平面図である。言い換えれば、図４（ｃ）は、図４（ｄ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。図４（ｄ）では、便宜上、低抵抗部３３２を梨地模様で示している。
【００４５】
具体的には、例えば、金属箔３２１上の全面にレジストを形成し、レジストを露光及び現像し、発熱体３２、配線３３、及び給電端子３４として残す部分のみを被覆するレジストパターンを形成する。次に、レジストパターンに被覆されていない部分の金属箔３２１をエッチングにより除去する。金属箔３２１を除去するエッチング液としては、例えば、塩化第二銅エッチング液や塩化第二鉄エッチング液等を用いることができる。
【００４６】
その後、レジストパターンを剥離液により剥離することにより、絶縁樹脂フィルム３１１上の所定位置に発熱体３２、配線３３、及び給電端子３４が形成される（フォトリソグラフィ法）。フォトリソグラフィ法により発熱体３２を形成することにより、発熱体３２の幅方向の寸法のばらつきを低減することが可能となり、発熱分布を改善することができる。なお、エッチングにより形成された発熱体３２の断面形状は、例えば、略台形状とすることができる。この場合、絶縁樹脂フィルム３１１に接する面と、その反対面との幅の差は、例えば、１０〜５０μｍ程度とすることができる。発熱体３２の断面形状をシンプルな略台形状とすることにより、発熱分布を改善することができる。
【００４７】
次に、図５（ａ）に示す工程では、絶縁樹脂フィルム３１１上に、発熱体３２、配線３３、及び給電端子３４を被覆する絶縁樹脂フィルム３１２をラミネートする。絶縁樹脂フィルム３１２は、真空中でラミネートすると、ボイドの巻き込みを抑制できる点で好適である。絶縁樹脂フィルム３１２の材料は、例えば、絶縁樹脂フィルム３１１と同様とすることができる。但し、絶縁樹脂フィルム３１２の厚さは、発熱体３２等を被覆できる範囲内で適宜決定することができ、必ずしも絶縁樹脂フィルム３１１と同じ厚さにする必要はない。
【００４８】
次に、図５（ｂ）に示す工程では、絶縁樹脂フィルム３１１を露光及び現像して、各給電端子３４の一部を露出する開口部３１ｘを形成する。その後、絶縁樹脂フィルム３１１及び３１２を静電チャック４０側に押圧しながら、絶縁樹脂フィルム３１１及び３２２を硬化温度以上に加熱して硬化させる。これにより、絶縁樹脂フィルム３１１及び３１２が一体化して絶縁層３１となり、発熱体３２の周囲が絶縁層３１に被覆された発熱部３０が形成され、発熱部３０の絶縁層３１と静電チャック４０とが直接接合される。常温に戻った時のストレスを考慮し、絶縁樹脂フィルム３１１及び３２２の加熱温度は、２００℃以下とすることが好ましい。
【００４９】
なお、絶縁樹脂フィルム３１１及び３１２を静電チャック４０側に押圧しながら加熱硬化させることにより、発熱体３２の有無の影響による絶縁層３１の上面（静電チャック４０と接しない側の面）の凹凸を低減して平坦化することができる。絶縁層３１の上面の凹凸は、７μｍ以下とすることが好ましい。絶縁層３１の上面の凹凸を７μｍ以下とすることにより、次工程で絶縁層３１と接着層２０（第２層２２）との間に気泡を巻き込むことを防止できる。つまり、絶縁層３１と接着層２０（第２層２２）との間の接着性が低下することを防止できる。
【００５０】
次に、図５（ｃ）に示す工程では、各開口部３１ｘ内に露出する給電端子３４に、接合部５０（はんだ等）を介して給電線６０の導体６１（銅線等）の一端を接続する。
【００５１】
次に、図５（ｄ）に示す工程では、予め水路１５等を形成したベースプレート１０を準備し、ベースプレート１０上に第１層２１及び第２層２２を順次積層して接着層２０（未硬化）を形成する。そして、図５（ｃ）に示す構造体を上下反転させ、接着層２０を介して、ベースプレート１０上に配置し、接着層２０を硬化させる。なお、給電線６０は予めベースプレート１０に形成された貫通孔に挿通され、給電線６０の他端はベースプレート１０の下面側に露出し、基板固定装置１の外部に配置された電源と接続可能な状態となる。これにより、ベースプレート１０上に接着層２０を介して発熱部３０及び静電チャック４０が順次積層された基板固定装置１が完成する。
【００５２】
このように、第１の実施の形態に係る基板固定装置１では、発熱体３２に直列に接続された配線３３を、高抵抗部３３１上に低抵抗部３３２が接合された構造としている。これにより、配線３３の抵抗値を下げ、配線３３の発熱を発熱体３２の発熱に比べて大幅に低減することができる。例えば、発熱体３２が複数のゾーン毎に独立して配置され、ゾーンを跨いで配線３３が配置される場合でも、配線３３の発熱が小さいため、各ゾーンの均熱性を阻害することを防止できる。すなわち、発熱体３２の発する熱の均熱性を向上した基板固定装置１を実現できる。
【００５３】
なお、静電チャック４０内に配線３３を通したり、絶縁層３１とは別に新たに追加した絶縁層内に配線３３を通したりする方法も考えられるが、構造が複雑になったり、配線の接続信頼性が低下したりする。本実施の形態では、発熱体３２と配線３３とは同一層に形成されるため、構造が複雑になったり、配線の接続信頼性が低下したりするおそれがない。
【００５４】
〈第１の実施の形態の変形例〉
第１の実施の形態の変形例では、第１の実施の形態とは異なる方法により配線及び給電端子を形成する例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【００５５】
図６は、第１の実施の形態の変形例に係る基板固定装置の製造工程を例示する図である。まず、第１の実施の形態の図３（ａ）〜図３（ｃ）と同様の工程を実行後、図６（ａ）に示す工程では、金属箔３２１をパターニングし、発熱体３２、発熱体３２に直列に接続された配線３３０、及び給電端子３４を形成する。なお、配線３３０は、低抵抗部３３２が形成される前の配線であり、高抵抗部のみからなる。
【００５６】
次に、図６（ｂ）に示す工程では、配線３３０をハーフエッチングし、低抵抗部３３２を形成したい部分に凹部３２１ｘを形成する。つまり、配線３３０をハーフエッチングし、発熱体３２よりも層厚の薄い高抵抗部３３１を形成する。凹部３２１ｘの具体的な形成方法は、図３（ｄ）及び図４（ａ）に示す工程で説明した通りである。なお、図６（ｂ）及び図６（ｃ）は、図６（ａ）のＢ部の拡大図である。
【００５７】
次に、図６（ｃ）及び図６（ｄ）に示す工程では、図４（ｂ）に示す工程と同様にして、凹部３２１ｘ内に低抵抗部３３２を形成する。これにより、高抵抗部３３１上に低抵抗部３３２が接合されてなる配線３３が完成する。なお、図６（ｄ）は、図６（ｃ）の平面図である。言い換えれば、図６（ｃ）は、図６（ｄ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。図６（ｄ）では、便宜上、低抵抗部３３２を梨地模様で示している。
【００５８】
その後、第１の実施の形態の図５（ａ）〜図５（ｄ）と同様の工程を実行することにより、ベースプレート１０上に接着層２０を介して発熱部３０及び静電チャック４０が順次積層された基板固定装置１が完成する。
【００５９】
このように、金属箔３２１をパターニングした後に、低抵抗部３３２を形成してもよい。
【００６０】
〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態では、第１の実施の形態とは配線の構造が異なる例を示す。なお、第２の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【００６１】
図７は、第２の実施の形態に係る基板固定装置を簡略化して例示する断面図であり、図７（ａ）は全体図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ部の拡大図である。図８は、第２の実施の形態に係る基板固定装置の発熱体の説明図であり、図８（ａ）は部分平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、図８（ｃ）は図８（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００６２】
図７及び図８を参照するに、基板固定装置２は、配線３３が配線３３Ａに置換されている点が基板固定装置１と相違する。ここで、高抵抗部３３１Ａは、高抵抗部３３１と同様に発熱体３２と同一材料から形成されている部分であり、低抵抗部３３２Ａは低抵抗部３３２と同様に発熱体３２よりも比抵抗が低い材料から形成された部分である。但し、高抵抗部３３１Ａには凹部は形成されていなく、高抵抗部３３１Ａは発熱体３２と同一層厚である。そして、低抵抗部３３２Ａは、高抵抗部３３１Ａの表面から突起するように形成されている。つまり、配線３３Ａは、発熱体３２よりも層厚が厚い。
【００６３】
図９は、第２の実施の形態に係る基板固定装置の製造工程を例示する図である。まず、第１の実施の形態の図３（ａ）〜図３（ｃ）と同様の工程を実行して図９（ａ）に示す構造体を作製する。
【００６４】
次に、図９（ｂ）に示す工程では、金属箔３２１上の所定領域に低抵抗部３３２Ａを形成する。具体的には、例えば、金属箔３２１上の全面にレジストを形成し、レジストを露光及び現像し、低抵抗部３３２Ａを形成する部分のみを露出するレジストパターンを形成する。次に、レジストパターンから露出する金属箔３２１上に、例えば、金属箔３２１を給電層とする電解めっき法により銅等を析出させ、低抵抗部３３２Ａを形成する。その後、レジストを除去する。なお、図９（ｂ）及び図９（ｃ）は、図９（ａ）のＢ部の拡大図である。
【００６５】
次に、図９（ｃ）及び図９（ｄ）に示す工程では、図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示す工程と同様にして金属箔３２１をパターニングし、発熱体３２、高抵抗部３３１Ａ上に低抵抗部３３２Ａが接合されてなる配線３３Ａ、及び給電端子３４を形成する。なお、図９（ｄ）は、図９（ｃ）の平面図である。言い換えれば、図９（ｃ）は、図９（ｄ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。図９（ｄ）では、便宜上、低抵抗部３３２Ａを梨地模様で示している。
【００６６】
その後、第１の実施の形態の図５（ａ）〜図５（ｄ）と同様の工程を実行することにより、ベースプレート１０上に接着層２０を介して発熱部３０及び静電チャック４０が順次積層された基板固定装置２が完成する。
【００６７】
このように、金属箔３２１をハーフエッチングせずに、高抵抗部３３１Ａ上に低抵抗部３３２Ａが接合されてなる配線３３Ａを形成してもよい。つまり、高抵抗部は、発熱体と同一層厚であってもよいし、発熱体よりも層厚が薄くてもよい。
【００６８】
〈第２の実施の形態の変形例〉
第２の実施の形態の変形例では、第２の実施の形態とは異なる方法により配線及び給電端子を形成する例を示す。なお、第２の実施の形態の変形例において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【００６９】
図１０は、第２の実施の形態の変形例に係る基板固定装置の製造工程を例示する図である。まず、第１の実施の形態の図３（ａ）〜図３（ｃ）と同様の工程を実行後、図１０（ａ）に示す工程では、金属箔３２１をパターニングし、発熱体３２、高抵抗部３３１Ａ、及び給電端子３４を形成する。
【００７０】
次に、図１０（ｂ）〜図１０（ｄ）に示す工程では、図９（ｂ）に示す工程と同様にして、高抵抗部３３１Ａに低抵抗部３３２Ａを形成する。なお、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＢ部の拡大図である。又、図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）の平面図である。言い換えれば、図１０（ｂ）は、図１０（ｃ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。図１０（ｃ）では、便宜上、低抵抗部３３２Ａを梨地模様で示している。又、図１０（ｄ）は、図１０（ｃ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【００７１】
その後、第１の実施の形態の図５（ａ）〜図５（ｄ）と同様の工程を実行することにより、ベースプレート１０上に接着層２０を介して発熱部３０及び静電チャック４０が順次積層された基板固定装置２が完成する。
【００７２】
このように、金属箔３２１をパターニングした後に、低抵抗部３３２Ａを形成してもよい。なお、第２の実施の形態の変形例の製造工程では、図１０（ｄ）に示すように、高抵抗部３３１Ａの長手方向の側面にも低抵抗部３３２Ａが形成される。
【００７３】
以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００７４】
例えば、上記の実施の形態では、発熱体が複数のゾーン毎に独立して配置される例を示した。しかし、本発明は、連続した１つの発熱体を有する基板固定装置（複数のゾーンに分かれていない）において、発熱体の一部を低抵抗化したい場合に適用可能である。
【００７５】
又、本発明に係る基板固定装置の吸着対象物としては、半導体ウェハ（シリコンウエハ等）以外に、液晶パネル等の製造工程で使用されるガラス基板等を例示することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１、２  基板固定装置
１０  ベースプレート
１５  水路
１５ａ  冷却水導入部
１５ｂ  冷却水排出部
２０  接着層
２１  第１層
２２  第２層
３０  発熱部
３１  絶縁層
３１ｘ  開口部
３２  発熱体
３２Ｔ１  発熱体の一端
３２Ｔ２  発熱体の他端
３３、３３Ａ、３３０  配線
３４  給電端子
４０  静電チャック
４１  基体
４２  静電電極
５０  接合部
６０  給電線
６１  導体
６２  絶縁体
３１１、３１２  絶縁樹脂フィルム
３２１  金属箔
３２１ｘ  凹部
３３１、３３１Ａ  高抵抗部
３３２、３３２Ａ  低抵抗部
【図１】
2018026405.tif 000003
【図２】
2018026405.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018026405.tif 000009
【図８】
2018026405.tif 000010
【図９】
2018026405.tif 000011
【図１０】
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