(57)【要約】【課題】セラミック板にろう付けされるろう付け部品の位置精度を維持し、しかもろう付けする際に用いられる治具を安価で容易に設計可能なセラミック部品を提供する。【解決手段】ワークを静電気力により保持するセラミック板３を備えたセラミック部品において、セラミック板３がベース基板１に固定される面に凹部８が形成され、該凹部８上にろう材５を介して止めねじ４が起立してろう付けされている。【選択図】　図１
2004123459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを静電気力により保持するセラミック板を備えたセラミック部品において、
前記セラミック板がベース基板に固定される面に凹部が形成され、該凹部上にろう材を介して止めねじが起立してろう付けされていることを特徴とするセラミック部品。
【請求項２】
ワークを静電気力により保持するセラミック板を備えたセラミック部品の製造方法において、
前記セラミック板の一方の面に穴加工を施して凹部を形成する工程と、
前記凹部にろう材を介して止めねじを起立して設ける工程と、
前記止めねじを位置決め治具のガイド孔へ嵌め込むと共に該位置決め治具を前記凹部に嵌合させたまま前記止めねじを加熱してろう付けする工程とを含むことを特徴とするセラミック部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は、例えばワークを静電気力により保持するセラミック板を備えたセラミック部品及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワークとして半導体ウエハが用いられる半導体製造装置や、ワークとしてＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ・Ｃｒｙｓｔａｌ・Ｄｉｓｐｌａｙ）を用いる液晶ディスプレイ組立装置などにおいては、静電チャック装置が用いられる。静電チャック装置は、ワークをセラミック製の静電チャック板に静電気力により吸着保持するものであり、ベース基板に対して静電チャック板がろう付けされるもの（例えば特許文献１参照）、接着剤により接着されるもの、或いはベース基板に対して静電チャック板がねじ止めされるものなどがある。
【０００３】
静電チャック板は、ワークの種類や大きさにより随時交換する必要があることから、ねじ止めされる方式が好適に用いられる。例えば図４において、アルミナセラミック板５１のベース基板への固定面側に凹部５２を形成しておき、該凹部５２に金属製（例えば鉄−ニッケル−コバルト合金製）の止めねじ５３をろう材５４を介して起立して設ける。このセラミック部品５５を、カーボン治具（受け板５６及びガイド板５７）により挟み込んで止めねじ５３を固定したまま炉内に搬入して約８００℃に加熱されてろう付けが行われる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３３５９８１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４に示すカーボン治具を用いてろう付け部品をろう付けする方法では、セラミック部品（静電チャック板）５５とカーボン治具との熱膨張係数が異なるため、以下のような不具合が生ずる。即ち、セラミック部品５５（熱膨張係数；７．５〜７．７×１０−６）の方がカーボン治具（熱膨張係数；６．０〜７．０×１０−６）に比べて熱による収縮が大きい。このように、ろう付け後のセラミック部品５５の縮み量が大きいため、セラミック部品５５に起立形成された止めねじ５３によりガイド板５７が挟み込まれて、セラミック部品５５がカーボン治具より外れないという不具合が生ずる。
【０００６】
治具の熱膨張係数をセラミック部品５５に合わせることも可能であるが、製品よりサイズが大きな治具であるため高価な治具となってしまい製造コストが増大する。
また、製品のサイズが大きくなるほど、セラミック板５１の撓みや反りの影響を受け易く、止めねじ５３の取付位置の精度が低下し易いという課題もあった。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、セラミック板にろう付けされるろう付け部品の位置精度を維持し、しかもろう付けする際に用いられる治具を安価で容易に設計可能なセラミック部品及びその製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備える。
ワークを静電気力により保持するセラミック板を備えたセラミック部品において、前記セラミック板がベース基板に固定される面に凹部が形成され該凹部上にろう材を介して止めねじが起立してろう付けされていることを特徴とする。
【０００９】
また、ワークを静電気力により保持するセラミック板を備えたセラミック部品の製造方法においては、前記セラミック板の一方の面に穴加工を施して凹部を形成する工程と、前記凹部にろう材を介して止めねじを起立して設ける工程と、前記止めねじを位置決め治具のガイド孔へ嵌め込むと共に該位置決め治具を前記凹部に嵌合させたまま前記止めねじを加熱してろう付けする工程とを含むことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。
本実施の形態は、半導体製造装置に用いられる静電チャックを構成するセラミック部品及びその製造方法について説明する。
【００１１】
図１はセラミック板に治具を用いてろう付け部品をろう付けする状態を示す断面図、図２は静電チャックの斜視図、図３は静電チャックの断面図である。
【００１２】
先ず、図２及び図３を参照して静電チャックの概略構成について説明する。
１はベース基板であり、半導体ウエハを吸着するステージを構成する。このベース基板１には静電チャック２が載置されてねじ止め固定される。ベース基板１には例えばアルミニウム板が用いられる。静電チャック２は、セラミック板３に止めねじ４がろう材５を介してろう付けされたものが用いられる。セラミック板３は厚さ１〜１０μｍ程度のアルミナセラミック板が用いられ、止めねじ４は、ろう材５（例えば銀ろう材）との密着性を考慮した金属材（例えば鉄−ニッケル−コバルト合金材）が用いられる。
【００１３】
ベース基板１には、下面側より載置面に通ずる取付孔（貫通孔）６が穿孔されており、静電チャック２がチャック面２ａを上にして止めねじ４を取付孔６に進入させて載置される。この状態で、ベース基板１の下面側より止めねじ４にナット７が嵌め込まれて静電チャック２がベース基板１に対してねじ止めされる（図３参照）。静電チャック２は内部に例えばタングステンがメタライズされた電極を有し、円板状の単極形電極若しくは櫛歯状の電極端部が対向して交互に配置された双極形電極などが形成されている。また、静電チャック２は、半導体ウエハなどのワークの大きさ（φ４インチ、φ５インチ、φ６インチ、φ８インチ、φ１２インチ…）に応じてベース基板１に対して交換して使用される。
【００１４】
静電チャック２を構成するセラミック部品の構成について図１を参照して説明する。セラミック板３がベース基板１に固定される面には凹部８が例えば最低４箇所に形成されており、該凹部８上にはろう材５を介して止めねじ４が起立してろう付けされている。
凹部８はマシニングセンタなどを用いたザグリ穴加工により形成されており、該凹部８の大きさは内壁面９に嵌合する位置決め治具１０の外径寸法に合わせて形成されている。位置決め治具１０には、例えばカーボン治具が用いられ、止めねじ４のねじ棒４ａを挿通するガイド孔（貫通孔）１１が形成されている。ガイド孔１１とねじ棒４ａとのクリアランスは、例えば片側で１０μｍ程度に位置決めされる。また、位置決め治具１０の下面側には、凹部８に嵌め込まれる凸部１２が治具本体１４より突設されている。凸部１２にはその中央部分にガイド孔１１が治具本体１４と連通して形成されている。ガイド孔１１の下端側（凸部１２側）開口部には止めねじ４の頭部４ｂを収容するねじ収容部１３が形成されている。
【００１５】
位置決め治具１０の凸部１２は、セラミック板３にザグリ穴加工により形成された各々の凹部８に嵌合するように、内壁面９に規定される外径寸法で数値制御による機械加工で形成される。よって、セラミック板３と熱膨張率の異なる位置決め治具（カーボン治具）１０を用いても、ろう付けされる際にセラミック板３が収縮するが位置決め治具１０の凸部１２とセラミック板３の凹部８とのクリアランスにより変形量を吸収して、従来のように止めねじ同士でカーボン治具を挟み込んで当該治具がセラミック板より抜けなくなるような事態は生ずることがない。従って、セラミック板３にろう付けされる止めねじ４の位置精度を、機械加工で形成される凹部８と凸部１２との位置決め精度と同等の精度で維持することができる。
また、位置決め治具１０の寸法は、従来のようにセラミック板３を覆うほどの大きさは必要なく小型化することができるので治具が安価に製造でき、またセラミック板３の熱膨張を加味した設計が不要になる。
【００１６】
次に、セラミック部品の製造方法について説明する。セラミック板３の一方の面（ベース基板１に固定される面）に、マシニングセンタに備えたエンドミル等でザグリ穴加工を施して凹部８を形成する。凹部８の底面はろう付けされるねじ頭部４ｂを収容する部位と位置決め治具１０の凸部１２が嵌め込まれる部位とで穴の深さが異なるように段差を付けて形成されていても良い。このザグリ穴はセラミック板３に最低４箇所形成される。
【００１７】
次に、セラミック板３の凹部８に止めねじ４の頭部４ｂをろう材（例えば銀ろう材）５を介して起立して設ける。そして、凹部８に起立して設けられた止めねじ４のねじ棒４ａをガイド孔１１へ挿入して嵌め込むと共に凸部１２を凹部８の内壁面９に嵌合させて位置決め治具１０をセラミック板３に装着する。位置決め治具１０が装着されたセラミック板３を炉の中に搬入しておよそ８００℃に加熱して止めねじ４がセラミック板３にろう付けされる。
【００１８】
上述したセラミック部品及びその製造方法を用いれば、セラミック板３と熱膨張率の異なる位置決め治具１０を用いても、ろう付けされる際にセラミック板３が収縮しても、凸部１２と凹部８とのクリアランスにより収縮量を吸収して、従来のように止めねじどうしでカーボン治具を挟み込んで当該治具がセラミック板より抜けなくなるような事態は生ずることがない。したがって、セラミック板３にろう付けされる止めねじ４の位置精度を、機械加工で形成されるセラミック板３の凹部８と位置決め治具（カーボン治具）１０の凸部１２との位置決め精度と同等の精度で維持することができる。
また、位置決め治具１０の寸法は、従来のようにセラミック板３を覆うほどの大きさは必要なく小型化することができるので治具が安価に製造でき、またセラミック板３の熱膨張を加味した治具の設計が不要になる。
【００１９】
以上、本発明の好適な実施例について種々述べてきたが、本発明は上述した各実施例に限定されるのものではなく、例えばワークは半導体ウエハに限らずＬＣＤ用の基板や樹脂基板などであっても良い等、法の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【００２０】
【発明の効果】
本発明に係るセラミック部品及びその製造方法を用いれば、セラミック板と熱膨張率の異なる位置決め治具を用いても、止めねじがろう付けされる際にセラミック板が収縮しても、位置決め治具の凸部とセラミック板の凹部のクリアランスにより収縮量を吸収して、従来のように止めねじどうしでカーボン治具を挟み込んで当該治具がセラミック板より抜けなくなるような事態は生ずることがない。したがって、セラミック板にろう付けされるろう付け部品の位置精度を、機械加工で形成されるセラミック板の凹部と位置決め治具の凸部との位置決め精度と同等の精度で維持することができる。
また、位置決め治具の寸法は、従来のようにセラミック板を覆うほどの大きさは必要なく小型化することができるので治具が安価に製造でき、またセラミック板の熱膨張を加味した位置決め治具の設計が不要あり治具の設計が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】セラミック板にカーボン治具を用いてろう付け部品をろう付けする状態を示す断面図である。
【図２】静電チャックの斜視図である。
【図３】静電チャックの断面図である。
【図４】従来のセラミック板にカーボン治具を用いてろう付け部品をろう付けする状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１　ベース基板
２　静電チャック
３　セラミック板
４　止めねじ
４ａ　ねじ棒
４ｂ　頭部
５　ろう材
６　取付孔
７　ナット
８　凹部
９　内壁面
１０　位置決め治具
１１　ガイド孔
１２　凸部
１３　ねじ収容部
１４　治具本体
【図１】
2004123459.tif 000003
【図２】
2004123459.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004123459.tif 000006