(57)【要約】【課題】静電力を生じさせるための電極の近傍の誘電体層にクラックが生じることを有利に抑制して、信頼性が高く、製造が容易な静電チャック及び静電チャックの製造方法を提供する。【解決手段】静電チャック１０は、基体１１を有し、この基体１１の基板載置面１１ａと平行に基体１１内に埋設された電極１２を有している。基体１１の裏面１１ｂから電極１２に向けて穿設された端子穴１１ｃに装入される端子１３は、電極１２の端子側の平坦面から端子穴１１ｃに向けて形成された円錐台形状の凸部１２ａを介して電極１２と電気的に接続される。この凸部は、電極の端子側の平坦面と当該凸部の斜面とのなす角度が４０°以下であり、電極の端子側の平坦面から端子との接合面までの距離が０．０１〜０．８ｍｍ未満である。【選択図】図１
2008135737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板載置面を有する概略円盤状のアルミナセラミックスよりなる基体と、
この基体の上記基板載置面と平行に当該基体内に埋設された電極と、
この基体の上記基板載置面とは反対側になる裏面から、この電極に向けて穿設された端子穴に装入される端子と
を備え、
この電極は、略一定の厚みであり、上記の端子穴に向かう位置に当該電極と同種の材料よりなる概略円錐台形状の凸部を有し、この凸部に上記端子が接合され、
この凸部は、凸部が位置している電極の端子側の平坦面と当該凸部の斜面とのなす角度が４０°以下であり、端子側の平坦面から凸部と端子との接合面までの距離が０．０１ｍｍ以上〜０．８ｍｍ未満であることを特徴とする静電チャック。
【請求項２】
前記電極の端子側の平坦面から凸部と端子との接合面までの距離が、０．０２〜０．４ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の静電チャック。
【請求項３】
前記概略円錐台形の凸部は、底面の直径が２〜６ｍｍであり、前記概略円錐台形状の凸部の頂面の直径よりも、この頂面に接する前記端子の端面の直径が大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の静電チャック。
【請求項４】
前記電極は、導電性粉末とアルミナ粉末とを含有し、この導電性粉末に対するアルミナ粉末の添加量が、５〜２０ｖｏｌ％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電チャック。
【請求項５】
基体のうち、基板載置面を含む誘電体層の部分のアルミナ焼結体を作成する工程と、
このアルミナ焼結体の表面上に、略一定の厚みの電極を形成する工程と、
この電極上の一部に、当該電極と同種の材料よりなる凸部を、厚さ０．８ｍｍ以下でかつ、電極の端子側の平坦面と当該凸部の斜面とのなす角度が４０°以下で形成する工程と、
上記アルミナ焼結体及び電極を覆って、基体の支持部を形成した後、この支持部及び上記誘電体層の部分を一体的に焼結する工程と、
基体の裏面から、上記凸部に向けて端子穴を穿設し、この端子穴の底面に凸部を露出させ、この凸部の電極の端子側の平坦面から端子穴の底面までの距離を０．０１ｍｍ以上〜０．８ｍｍ未満とする工程と、
端子穴に端子を装入し、ろう付けにより凸部と接合する工程と
を備えることを特徴とする静電チャックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電チャック及び静電チャックの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体デバイスなどを製造する際においては、半導体ウエハに成膜やエッチングなどの表面処理が施される。この表面処理中に半導体ウエハを保持する装置の一つに、静電チャック（Electrostatic Chuck）がある。この静電チャックは、半導体ウエハ等の基板が載置されて保持する基板載置面を有し、この基板載置面に生じさせた静電力により、この半導体ウエハを保持する。
【０００３】
静電チャックの代表的な例では、セラミックスからなる基体を備えている。また、基体の上面は、ウエハ等の基板が載置される基板載置面となっている。また、この基体の内部には、基板載置載置面に静電力を生じさせるための電極が埋設されている。そして、前記基体における電極から基板載置面までの部分は誘電体層となり、電極から基体の下面（裏面）までの部分は支持部となり、埋設された電極を挟んでこの誘電体層と支持部とが一体的に形成されている。
【０００４】
基体に埋設されている電極に向けて基体の裏面から端子穴が穿設され、この端子穴に端子が装入されて、この電極に対し、ろう付けされることにより、この端子と電極とが電気的に接続されている。
【０００５】
このように電極が埋設され、この電極と端子とが電気的に接続された被処理物保持体に関して、例えば特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００２−３１３５３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
静電チャックの電極の厚さは、一般に、数十μｍ程度である。この基体内の電極に向けて、基体の裏面から端子穴を穿設し、端子を装入して接合するとき、端子穴の底面に電極が露出するように穿設することが肝要であり、端子穴が、電極を厚み方向に貫通することは回避しなければならない。したがって、端子穴の穿設を厳密な制御して行うことが必要とされていた。
【０００７】
また、基体内の誘電体層の厚さは、基板を保持する静電力を生じさせるために、一般に数ｍｍ程度以下である必要がある。そのため、セラミックス基体において、この誘電体層の端子穴の開いた位置の部分が、構造的にもっとも薄く、強度が低い部分となっている。端子を端子穴に装入するとき、この端子を装入する押圧力によっては、端子穴に露出している部分の電極と接している部分の誘電体層に、押圧力が加えられ、その結果、この部分の誘電体層にクラックが生じるおそれがあった。
【０００８】
上述した特許文献１には、抵抗発熱体の端子部が発熱部よりも厚い構成とすることにより、端子部の発熱抵抗値が低くなるようにした被処理物保持体が記載されている。しかしながら、この特許文献１に記載された被処理物保持体の上記構成は、特に電極が抵抗発熱体である場合の均熱性を向上させるためのものであって、静電チャックの静電力を生じさせるための電極の構成としては、電極の目的、用途が異なる。そのため、特許文献１に記載された被処理物保持体の上記構成を単に静電チャックの静電力を生じさせるための電極に単に転用したとしても、前述した問題は十分に解消することは難しかった。
【０００９】
本発明は上述の問題を有利に解決するものであり、静電力を生じさせるための電極の近傍の誘電体層にクラックが生じることを有利に抑制して、信頼性が高く、製造が容易な静電チャック及び静電チャックの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の静電チャックは、基板載置面を有する概略円盤状のアルミナセラミックスよりなる基体と、この基体の上記基板載置面と平行に当該基体内に埋設された電極と、この基体の上記基板載置面とは反対側になる裏面にこの電極に向けて穿設された端子穴に装入される端子とを備え、この電極は、略一定の厚みであり、上記の端子穴に向かう位置に当該電極と同種の材料よりなる概略円錐台形状の凸部を有し、この凸部に上記端子が接合され、この凸部は、凸部が位置している電極の端子側の平坦面と当該凸部の斜面とのなす角度が４０°以下であり、端子側の平坦面から凸部と端子との接合面までの距離が０．０１ｍｍ以上〜０．８ｍｍ未満であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の静電チャックの製造方法は、基体のうち、基板載置面を含む誘電体層の部分のアルミナ焼結体を作成する工程と、このアルミナ焼結体の表面上に、略一定の厚みの電極を形成する工程と、この電極上の一部に、当該電極と同種の材料よりなる凸部を、厚さ０．８ｍｍ以下でかつ、電極の端子側の平坦面と当該凸部の斜面とのなす角度が４０°以下で形成する工程と、上記アルミナ焼結体及び電極を覆って、基体の支持部を形成した後、この支持部及び上記誘電体層の部分を一体的に焼結する工程と、基体の裏面から、上記凸部に向けて端子穴を穿設し、この端子穴の底面に凸部を露出させ、この凸部の電極の端子側の平坦面から端子穴の底面までの距離を０．０１ｍｍ以上〜０．８ｍｍ未満とする工程と、端子穴に端子を装入し、ろう付けにより凸部と接合する工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の静電チャックによれば、端子の接合時の押圧力によっても破損し難い高信頼性の静電チャックを得ることが可能となる。
【００１３】
本発明の静電チャックの製造方法によれば、高信頼性の静電チャックを容易に製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の加熱装置の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態の静電チャックの断面図である。なお、図１は、本実施形態の静電チャックは、発明の理解を容易にするために各部材の寸法、比率については現実の静電チャックとは必ずしも同一ではない。したがって、本実施形態の静電チャックは、各部材の寸法、比率等について、図１に示されたものに限定されるものではない。
【００１６】
図１に示す静電チャック１０は、アルミナセラミックスよりなり、概略円盤状の基体１１を有している。この基体１１は、一方の面は、保持する対象物、例えば半導体ウエハを載置して静電力により保持するための基板載置面１１ａとなり、他方の面は、裏面１１ｂとなる。
【００１７】
この基体１１の内部には、静電力を生じさせるための電極１２が、基板載置面１１ａの近傍に、略一定の厚みで、基板載置面１１ａと平行に埋設されている。
【００１８】
この電極１２は、例えばＷ（タングステン）やＷＣ（炭化タングステン）といった導電性材料の粉末とアルミナの粉末とを混合したものをペースト状にし、印刷法により所定の厚み（例えば、１０〜１００μｍ程度）に形成することにより作製したものを用いることができる。この導電性粉末に対するアルミナ粉末の添加量は、５〜２０ｖｏｌ％であることが好ましい。
【００１９】
この電極１２に向けて、基体１１の基板載置面１１ａとは反対側の裏面１１ｂから端子穴１１ｃが形成されている。この端子穴１１ｃには、電極１２に電力を導くための端子１３が装入されている。基体１１において、基板載置面１１ａから電極１２までの領域は、誘電体層１１ｄとなる領域であって、上記電力が供給されることにより、基板載置面１１ａ上に静電吸着力を生じさせる。また、電極１２から下方の裏面までの領域は、上記誘電体層を支持する支持部１１ｅとなる領域である。
【００２０】
この電極１２は、端子１３側の平坦面１２１と、基板載置面１１ａ側の平坦面１２２とを有している。この電極１２は、基体１１の端子穴１１ｃに対向する部分において、この電極１２の端子側の平坦面１２１から端子穴１１ｃに向けて形成された概略円錐台形状の凸部１２ａを有している。この凸部１２ａの頂部が、前述した端子穴１１ｃの底面に露出している。この凸部１２ａの頂部を、端子穴１１ｃ内に装入された端子１３の端面に対して、ろう付け等により接合することにより、電極１２は、この凸部１２ａを介して端子１３と電気的に接続されている。
【００２１】
図１に示した本実施形態の静電チャック１０は、上述のように電極１２の端子側の平坦面１２１から端子穴１１ｃに向けて形成された概略円錐台形状の凸部１２ａを有していることから、端子と対向する領域において電極１２の厚さが、凸部１２ａの高さだけ肥厚化していることになる。この凸部１２ａの高さ、すなわち凸部１２ａの底面から頂面までの距離Ｌは、具体的には、０．０１ｍｍ以上〜０．８ｍｍ未満である。このようにして、端子と対向する領域の電極１２の厚さが、凸部１２ａの高さだけ肥厚化していることから、この凸部及びその周囲の強度が増大する。したがって、電極１２と端子１３とを接合するために、この端子１３を端子穴１１ｃに装入するときの押圧力によって、端子１３近傍の誘電体層１１ｄにクラックが生じるおそれがなくなる。
【００２２】
また、端子と対向する領域の電極１２の厚さが、凸部１２ａの高さだけ肥厚化していることから、静電チャックの製造時に端子穴１１ｃを裏面１１ｂから電極１２に向けて穿設するときには、端子穴１１ｃの底部に電極材料が露出するための穴深さの調節に、この凸部１２ａの厚みだけ余裕が生じているから、厳密な加工制御が緩和され、製造が容易となる。また、厚みだけ余裕があるために、穿設時に、端子穴１１ｃが電極１２を誤って貫通させることを防止できる。
【００２３】
以上のことから、本実施形態によれば、高信頼性の静電チャックを得ることが可能となる。
【００２４】
図２は、図１に示した実施形態に係る静電チャック１０の電極１２の凸部１２ａ近傍を示す拡大断面図である。同図から分かるように、図示した実施形態では、電極１２の凸部１２ａは、端子１３に対向する面が頂面となる略円錐台形状である。略円錐台形状であることにより、端子１３との接合時に凸部近傍の電極１２に加わる単位面積当たりの押圧力を低下させることができ、端子１３近傍の誘電体層１１ｄのクラックを効果的に抑制することが可能になる。また、略円錐台形状であることにより、導電性材料を含む凸部１２ａの熱膨張係数と、アルミナよりなる基体１１との熱膨張係数の相違に由来して生じるおそれのある凸部１２ａ近傍の基体１１へのクラックの発生を抑制することができる。それは、図２に示されるように、電極１２の端子側の平坦面１２１と、凸部１２ａの斜面とがなす角度θが鋭角であり、熱膨張係数の差に起因する熱応力によるクラックの起点となり難いからである。
【００２５】
この電極１２の端子側の平坦面１２１と、凸部１２ａの斜面とがなす角度θは、４０°以下であることが好ましい。角度θが４０°を超えると、上述した熱膨張係数の差によるクラックが生じるおそれがある。
【００２６】
また、凸部１２ａの高さ、すなわち、電極１２の端子側の平坦面１２１から端子との接合面までの距離Ｌは、０．０１ｍｍ以上〜０．８ｍｍ未満の範囲が好ましい。この距離Ｌが０．０１ｍｍに満たないと、凸部１２ａを設けた効果に乏しく、また、距離Ｌが０．８ｍｍ以上では、上述した熱膨張係数差によるクラックが生じるおそれがある。後述するように本発明に係る静電チャックの製造の際において、端子穴を穿設して、この端子穴を介して凸部と導通をとるためには、この凸部の頂部の加工代を考慮すると、距離Ｌが０．８ｍｍ未満である必要がある。導通を確実にとるため凸部の頂面面積をある程度確保するには、この凸部の頂部の加工代は０．１ｍｍ以上が好ましく、よって、距離Ｌは好ましくは、０．７ｍｍ以下である。より好ましい距離Ｌの長さは、０．０２〜０．４ｍｍの範囲である。この範囲であることにより、凸部１２ａと端子１３との接合強度が向上し、また、端子穴１１ｃの穿設加工が容易になる。
【００２７】
略円錐台形の凸部１２ａの底面の直径Ｄは、２〜６ｍｍとすることが好ましい。この直径Ｄが６ｍｍよりも大きい場合には、電極１２の肥厚部の領域が大きいことから、静電吸着力の面内均一性に影響を及ぼすおそれがある。また、直径Ｄが２ｍｍよりも小さい場合には、前述した角度θ、距離Ｌを上記の範囲にすることが難しくなる
この凸部１２ａは、電極１２と同種の材料からなるものが好ましい。つまり、導電性粉末とアルミナ粉末と含有し、この導電性粉末に対するアルミナ粉末の添加量が、５〜２０ｖｏｌ％であることが好ましい。凸部１２ａは、電極１２と同種の材料からなることにより、電極１２との間に熱膨張係数の差が生じず、熱応力による脆化のおそれがなくなる。また、凸部１２ａと電極１２とが、十分に接合することができる。
【００２８】
電極１２及び凸部１２ａが、ＷやＷＣといった高融点の導電性材料の他に、アルミナを含有するのは、電極の周囲のアルミナ基体との熱膨張係数差を小さくするためであり、これにより静電チャックの製造における焼結時に、誘電体層近傍にクラックが生じることを効果的に抑制することができる。このアルミナの含有量は、ＷやＷＣといった導電性材料に対して、５〜２０ｖｏｌ％の範囲が好ましい。５ｖｏｌ％に満たないと、アルミナを含有させた効果に乏しく、２０ｖｏｌ％を超えると、電極の電気抵抗率が低下し、局所的に発熱するおそれがある。
【００２９】
電極の凸部１２ａは、電極１２の表面上に、上記した成分を含むペーストを、印刷法により形成することができる。形成させたときの凸部の厚さ（図２で電極の表面から仮想線で示すドームの頂点までの距離）Ｔは、０．８ｍｍ以下であることが好ましい。凸部の厚さＴが０．８ｍｍを超えると、凸部１２ａと基体１１との熱膨張係数の差によるクラックが生じるおそれがある。Ｔが０．８ｍｍ以下の厚さの凸部は、後工程の端子穴１１ｃの穿設時に、この凸部と導通を取るためにこの凸部の頂部が削除されることにより、電極１２の端子側の平坦面１２１から端子との接合面までの距離Ｌが、０．０１ｍｍ〜０．８ｍｍ未満となる。
【００３０】
図２に示されるように、後工程の端子穴１１ｃの穿設時に、凸部の頂部が削除されることにより形成される凸部１２ａの頂面の直径よりも、端子穴１１ｃの底面の直径の方が大きく、かつ、この凸部１２ａの頂面の直径よりも、端子穴１１ｃに装入される端子１３の端面の直径が大きいことが好ましい。端子穴１１ｃの底面に露出する凸部１２ａの頂面の直径よりも、端子穴１１ｃに装入される端子１３の端面の直径が大きいことにより、端子１３の端面は、端子穴１１ｃの底面において、凸部１２ａの頂面と、この頂面の周囲の基材１１との両方とに、ろう付けにより接合されることになる。このように、端子１３の端面が、凸部１２ａの頂面ばかりでなく、この頂面の周囲の基材１１とも接合されていることから、凸部１２ａの頂面とのみ接合する場合や、従来公知の静電チャックのように電極１２に直接接合する場合と比較して、端子穴１１ｃに端子１３を装入するときに端子穴１３ｃ近傍の誘電体層１１ｄに加わる押圧力に耐え得る誘電体層１１ｄの破壊強度が格段に向上する。
【００３１】
以上述べた本実施形態の静電チャックの構成とすることで、従来と比較し、端子を接合する部分の端子底面から誘電体層表面までの距離を厚くすることができるため、電極１２ａと端子１３との接合部分の強度が高くなり、信頼性の高い端子構造を有する静電チャックを提供できる。
【００３２】
次に、本発明に係る静電チャックの製造方法の一例について述べる。
【００３３】
まず、静電チャック１０の基体１１の誘電体層１１ｄに相当する部分を作成する。そのために、アルミナセラミックスの原料粉末に、必要に応じた焼結助剤やバインダを添加して混合した原料を仮焼してアルミナ造粒粉を得た後、このアルミナ造粒粉を成形及び焼結してアルミナ焼結体を得る。このアルミナ焼結体を研削加工し、誘電体層１１ｄとなる円盤を作製する。この際、円盤の表面及び裏面のうち一方の面を研削加工により平滑面に仕上げる。
【００３４】
次に、このアルミナ焼結体の平滑面上に電極１２を形成する。そのために、Ｗ粉又はＷＣ粉に、５〜２０ｖｏｌ％のアルミナ粉及びバインダを混合して印刷ペーストを作製し、この印刷ペーストをスクリーン印刷法により、上記したアルミナ焼結体の平滑面上に塗布し、乾燥させて、電極１２を形成する。
【００３５】
次に、この電極１２の表面上であって、後工程で装入される端子１３と対向する位置として予め定められている部分に、上述した組成になる印刷ペーストを印刷法により塗布し、乾燥させて、電極１２の凸部１２ａとなる凸部を形成する。この凸部の厚さＴは、０．８ｍｍ以下とする。凸部の厚さＴが０．８ｍｍを超えると、凸部１２ａと基体１１との熱膨張係数の差によるクラックが生じるおそれがある。また、凸部１２ａの斜面と電極１２の端子側の平坦面１２１とのなす角度θが、４０°以下であり、凸部１２ａの底面の直径が２〜６ｍｍとなるように形成する。
【００３６】
次に、支持部を形成するために、上記電極１２及び凸部１２ａが形成されたアルミナ焼結体を金型内にセットし、仮焼後の上記アルミナ造粒粉を充填し、所定圧力でプレス成形を行う。これにより誘電体層となるアルミナ焼結体と支持部となるアルミナ成形体とが一体となった基体１１の成形体が得られる。この成形体を焼結して基体１１を得る。
【００３７】
次に、得られた基体１１の裏面１１ｂから電極１２の凸部に向けて端子穴１１ｃを形成し、この端子穴１１ｃの底面に凸部１２ａの頂面を露出させた。このとき凸部１２ａのサイズについて、電極１２の端子側の平坦面１２１から端子穴１１ｃの底面までの高さを０．０１ｍｍ〜０．８ｍｍ未満、好ましくは０．７ｍｍ以下、より好ましくは０．０２〜０．４ｍｍとする。また、端子穴１１ｃの直径は、凸部１２ａの頂面の直径よりも大きくする。
【００３８】
その後、この端子穴１１ｃに端子１３を装入し、ろう付けにより凸部１２ａと端子１３とを接合する。この端子１３の端面の直径は、凸部１２ａの頂面の直径よりも大きいものを適用するものとする。
【００３９】
なお、凸部は完全な円錐台形状でなくともよく、球面を切り取った一部分で略円錐台形状とみなされる形状であってよい。
【実施例】
【００４０】
以下に述べる方法により、種々の静電チャックを製造した。
【００４１】
まず、誘電体層となるアルミナ焼結体を作製した。そのために、セラミックス原料粉として、純度９９．９％のアルミナ粉末（粒子径１μｍ）と焼結助剤であるＭｇＯ原料粉を使用した。なお、セラミックス原料粉中のＭｇＯの含有量は０．０４ｗｔ％とした。このセラミックス原料粉にバインダであるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、水及び分散剤を添加し、トロンメルで１６時間混合し、スラリーを作製した。得られたスラリーを、スプレードライヤを用いて噴霧乾燥し、その後、５００℃で５時間保持してバインダを除去し、平均約８０μmの造粒顆粒を作製した。このアルミナ顆粒を金型に充填し、１００kg/cm2の圧力でプレス成形を行った。続いて、この成形体をカーボン製のサヤにセットし、ホットプレス焼成法を用いて焼成した。焼成は、１００kg/cm2の加圧下で、かつ窒素加圧雰囲気（１５０ｋPa）で行い、３００℃／ｈで昇温し、１６００℃で２時間保持し誘電体層に相当する部分のアルミナ焼結体を得た。
【００４２】
このアルミナ焼結体を研削加工し、Φ３００ｍｍ、厚さ６ｍｍの円盤を作製した。この際、一方の面を研削加工により、表面粗さRaが０．８μｍ以下の平滑面となるように仕上げた。
【００４３】
次に、電極を、このアルミナ焼結体上に形成した。この電極の形成のために、ＷC粉末（平均粒径１．５μｍ）と、アルミナ粉末（平均粒径１μｍ）を、アルミナの含有量が２０ｗｔ％となるように混合し、バインダを混合して印刷ペーストを作製し、スクリーン印刷法により、上記のアルミナ焼結体の平滑面上にΦ２９０ｍｍ、厚さ１０μｍの電極を形成し、乾燥させた。
【００４４】
次に、乾燥後の電極の表面上の中心部に、ペースト状の電極材料をコンタクト印刷法により印刷して、凸部を形成し、乾燥させた。この凸部の形成の際、電極材料中のアルミナ添加量及び凸部の形状、サイズを種々に変化させた複数種類の例を作成した。この静電チャックは、一種類あたり複数個を作製した。
【００４５】
次に、基体の支持部となる部分を作成するために、上記の電極及び凸部が形成されたアルミナ焼結体を金型にセットし、上述した誘電体層を作成するのに用いた仮焼後のアルミナ造粒顆粒を充填し、１００kg/cm2の圧力でプレス成形を行った。
【００４６】
続いて、この成形体をカーボン製のサヤにセットし、ホットプレス焼成法を用いて焼成した。焼成は、１００kg/cm2の加圧下で、かつ窒素加圧雰囲気（１５０ｋPa）で行い、３００℃／ｈで昇温し、１６００℃で２時間保持した。こうして、電極を埋設した焼成体を得た。
【００４７】
このアルミナ焼結体の誘電体層側の表面をダイヤモンド砥石にて平面研削加工を行い、アルミナ焼結体の厚み、すなわち埋設した電極から表面までの厚み（誘電体層の厚み）を０．３ｍｍとするとともに、焼成体の側面を研削した。この時点で、凸部近傍の誘電体層にクラックが発生していないかどうかを調査した。焼結時の誘電体層部におけるクラックの発生の程度を、複数個を作製した静電チャックのうちのクラックが発生した静電チャックの個数の割合として求めた。
【００４８】
その後、クラックが発生していない場合には、このアルミナ焼結体の裏面の中心部から、埋設された電極に向けて穴あけ加工を行い、端子穴の底面に凸部の頂面を露出させた後、この端子穴にＳｉとＭｇとを微量に含むＡｌロウ材と直径６ｍｍのＭｏ製端子を装入し、ついで、不活性雰囲気中で加熱し、電極凸部表面および端子穴底面の基体のアルミナ表面と端子とをろう付けにより接合して、静電チャックを完成した。
【００４９】
このようにして得られた静電チャックについて、端子を圧縮試験機で押して誘電体層を含む端子接合部近傍が破壊する荷重（圧縮強度）を測定した。
【００５０】
これらの結果を、電極材料中のアルミナ添加量及び凸部の形状とともに表１〜表３に示す。
【表１】
2008135737.tif 000003
【表２】
2008135737.tif 000004
【表３】
2008135737.tif 000005
【００５１】
表１〜表３から分かるように、電極材料中のアルミナ量及び凸部のサイズが好適な範囲になる実施例は、比較例と比べるとクラックが発生せず、また、接合強度が著しく向上していた。
【００５２】
これに対して、従来例及び比較例１は、電極に凸部を形成していないため、熱膨張率の相違によるクラックは発生しなかったが、端子穴の穿設時に、電極を貫通する場合があった。また、比較例２及び３は、凸部が円柱状であったため（θが９０°）、クラックが多数発生した。また、比較例４〜７は、凸部の厚さＴが０．８ｍｍを超えていたため、凸部１２ａと基体１１との熱膨張係数の差によるクラックが発生した。また、比較例８及び９は、凸部の斜面と電極の端子側の平坦面とのなす角度θが４０°を超えていたため、熱膨張係数の差に起因するクラックの起点が発生した。また、比較例１０は、電極材料中にアルミナを含有していなかったため、熱膨張係数の差によるクラックが発生した。実施例３、４と実施例５との比較並びに実施例１２と実施例１３との比較からわかるように、電極平面から接合部までの距離Ｌを、０．０２〜０．４ｍｍとすることにより、さらに接合部の圧縮強度が著しく大きくなった。比較例１０と実施例１４との比較からわかるように導電性粉末に対するアルミナ粉末の添加量を５〜２０ｖｏｌ％とすることで、クラックなく、接合部の圧縮強度が高くなった。
【００５３】
以上、図面及び実施形態を用いて、本発明に係る静電チャックを説明したが、本発明の静電チャックは、図面及び実施形態に示した静電チャックに限定されない。例えば、図１及び図２に示した静電チャックは、電極が単数である、単極型の静電チャックを示しているが、本発明の静電チャックは、電極数が二個の双極型のものであっても良いし、電極数が３個以上のものであってもよい。また、静電チャックは、静電チャックの基体に、ヒータを具備するヒータ付き静電チャックであってもよい。図面及び実施形態の記述は、本発明の静電チャックの例示であり、本発明の静電チャックは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る静電チャックの実施例を示す断面図である。
【図２】図１の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０  静電チャック
１１  基体
１１ａ  基板載置面
１１ｂ  裏面
１１ｃ  端子穴
１１ｄ  誘電体層
１１ｅ  支持部
１２  電極
１２ａ  凸部
１３  端子
【図１】
2008135737.tif 000006
【図２】
2008135737.tif 000007