JP3345852B2 - 半導体製造装置の基盤ホルダー及びその製造方法 - Google Patents
半導体製造装置の基盤ホルダー及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置や
液晶製造装置の基盤ホルダー（以下「半導体製造装置の
基盤ホルダー」という）及びその製造方法に係り、特に
加熱ヒーター、熱電対、電極のような内部装着部品、ま
た適宜に異種金属、異種材料をアルミニウム又はアルミ
ニウム合金部材を接合して包み込んでいる半導体製造装
置の基盤ホルダー及びその製造方法に関するものであ
る。
液晶製造装置の基盤ホルダー（以下「半導体製造装置の
基盤ホルダー」という）及びその製造方法に係り、特に
加熱ヒーター、熱電対、電極のような内部装着部品、ま
た適宜に異種金属、異種材料をアルミニウム又はアルミ
ニウム合金部材を接合して包み込んでいる半導体製造装
置の基盤ホルダー及びその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造装置の基盤ホルダーは、加熱
ヒーター、熱電対、電極、異種金属、異種材料のような
内部装着部品をアルミニウム又はアルミニウム合金で包
み込んだもので、図５〜図７に示すようなものが知られ
ている。図５は、加熱ヒーター及び熱電対（７）、異種
金属若しくは異種材料（８）のような内部装着部品をア
ルミニウム部材（１）（１１）で覆い、その外周を溶接
した基盤ホルダーである。また加熱ヒーター及び熱電対
の端子（９）が設けられている。
ヒーター、熱電対、電極、異種金属、異種材料のような
内部装着部品をアルミニウム又はアルミニウム合金で包
み込んだもので、図５〜図７に示すようなものが知られ
ている。図５は、加熱ヒーター及び熱電対（７）、異種
金属若しくは異種材料（８）のような内部装着部品をア
ルミニウム部材（１）（１１）で覆い、その外周を溶接
した基盤ホルダーである。また加熱ヒーター及び熱電対
の端子（９）が設けられている。
【０００３】図６は、加熱ヒーター及び熱電対（７）、
異種金属若しくは異種材料（８）のような内部装着部品
を鋳包み、アルミニウム部材（１８）で包み込んだ基盤
ホルダーであり、加熱ヒーター及び熱電対の端子（９）
が設けられている。図７は、加熱ヒーター及び熱電対
（７）、異種金属若しくは異種材料（８）のような内部
装着部品をアルミニウム部材（１）（１１）で覆い、接
触面（１７）にＯリング（１５）を設け、ボルト（１
６）で締めた基盤ホルダーであり、加熱ヒーター及び熱
電対の端子（９）が設けられている。
異種金属若しくは異種材料（８）のような内部装着部品
を鋳包み、アルミニウム部材（１８）で包み込んだ基盤
ホルダーであり、加熱ヒーター及び熱電対の端子（９）
が設けられている。図７は、加熱ヒーター及び熱電対
（７）、異種金属若しくは異種材料（８）のような内部
装着部品をアルミニウム部材（１）（１１）で覆い、接
触面（１７）にＯリング（１５）を設け、ボルト（１
６）で締めた基盤ホルダーであり、加熱ヒーター及び熱
電対の端子（９）が設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の図５に
示す溶接による基盤ホルダーは、全周を溶接するのでコ
ストが高いという問題があり、また溶接時に生じるピン
ホールや巻き込まれたガスより、高真空下のチャンバー
内で使用する場合、そのピンホールからの漏れやガスに
よる影響で真空度が低下し、製造した半導体の信頼性が
低下し、歩留まりが悪くなる問題があった。図６に示す
内部装着部品を鋳包んだものは、アルミニウム若しくは
アルミニウム合金を溶融状態で使用するので内部に組み
込む装着部品の損傷の問題があり、またアルミニウム部
材（１８）を鋳包む際に生じるピンホール及び巻き込ま
れたガスの影響で高真空下のチャンバー内で使用する場
合、真空度が低下し製造した半導体の信頼性が低下し、
歩留まりが悪くなる問題があった。
示す溶接による基盤ホルダーは、全周を溶接するのでコ
ストが高いという問題があり、また溶接時に生じるピン
ホールや巻き込まれたガスより、高真空下のチャンバー
内で使用する場合、そのピンホールからの漏れやガスに
よる影響で真空度が低下し、製造した半導体の信頼性が
低下し、歩留まりが悪くなる問題があった。図６に示す
内部装着部品を鋳包んだものは、アルミニウム若しくは
アルミニウム合金を溶融状態で使用するので内部に組み
込む装着部品の損傷の問題があり、またアルミニウム部
材（１８）を鋳包む際に生じるピンホール及び巻き込ま
れたガスの影響で高真空下のチャンバー内で使用する場
合、真空度が低下し製造した半導体の信頼性が低下し、
歩留まりが悪くなる問題があった。
【０００５】また、図７に示すＯリングを用いたシール
パッキンとボルト締めによるものでは、シールパッキン
の耐熱性能に影響され、使用温度が３００℃を越える温
度域では使用できないという問題があり、またシールパ
ッキン用溝及びボルトホールを設けるスペースが必要で
あり、コンパクトにできないという問題があった。本発
明は、高真空・高温下で使用しても高い信頼性、即ち高
い気密性を有し、高温使用にも耐え得る半導体製造装置
の基盤ホルダー及びその製造方法を提供するものであ
る。
パッキンとボルト締めによるものでは、シールパッキン
の耐熱性能に影響され、使用温度が３００℃を越える温
度域では使用できないという問題があり、またシールパ
ッキン用溝及びボルトホールを設けるスペースが必要で
あり、コンパクトにできないという問題があった。本発
明は、高真空・高温下で使用しても高い信頼性、即ち高
い気密性を有し、高温使用にも耐え得る半導体製造装置
の基盤ホルダー及びその製造方法を提供するものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するためのもので、内部装着部品を複数のアルミニ
ウム又はアルミニウム合金部材を接合して包み込んでい
る半導体製造装置の基盤ホルダーにおいて、前記複数の
アルミニウム又はアルミニウム合金部材の接合面の対向
位置の内部装着部品を包む外周で全周にそれぞれ設けら
れた環状溝、及び前記環状溝よりも大きい体積で前記環
状溝に挿入充満させるアルミニウム又はアルミニウム合
金の中間部材とからなり、鍛圧により圧縮・体積変形し
た前記中間部材が前記環状溝中に充満することによって
接合させた締結部を有することを特徴とするアルミニウ
ム又はアルミニウム合金部材を接合して包み込んでいる
半導体製造装置の基盤ホルダーである。
達成するためのもので、内部装着部品を複数のアルミニ
ウム又はアルミニウム合金部材を接合して包み込んでい
る半導体製造装置の基盤ホルダーにおいて、前記複数の
アルミニウム又はアルミニウム合金部材の接合面の対向
位置の内部装着部品を包む外周で全周にそれぞれ設けら
れた環状溝、及び前記環状溝よりも大きい体積で前記環
状溝に挿入充満させるアルミニウム又はアルミニウム合
金の中間部材とからなり、鍛圧により圧縮・体積変形し
た前記中間部材が前記環状溝中に充満することによって
接合させた締結部を有することを特徴とするアルミニウ
ム又はアルミニウム合金部材を接合して包み込んでいる
半導体製造装置の基盤ホルダーである。
【０００７】また本発明は、内部装着部品を複数のアル
ミニウム又はアルミニウム合金部材を接合して包み込ん
でいる半導体製造装置の基盤ホルダーの製造方法におい
て、前記複数のアルミニウム又はアルミニウム合金部材
の接合面の対向する位置の対向位置の内部装着部品を包
む外周で全周に環状溝をそれぞれ設け、前記環状溝に前
記対向する環状溝の体積よりも大きい体積を持つアルミ
ニウム又はアルミニウム合金の中間部材を挿入して組み
合わせ、鍛圧により前記環状溝に圧縮・体積変形した前
記中間部材を充満させて締結し接合することを特徴とす
る内部装着部品を複数のアルミニウム又はアルミニウム
合金部材を接合して包み込んでいる半導体製造装置の基
盤ホルダーの製造方法である。
ミニウム又はアルミニウム合金部材を接合して包み込ん
でいる半導体製造装置の基盤ホルダーの製造方法におい
て、前記複数のアルミニウム又はアルミニウム合金部材
の接合面の対向する位置の対向位置の内部装着部品を包
む外周で全周に環状溝をそれぞれ設け、前記環状溝に前
記対向する環状溝の体積よりも大きい体積を持つアルミ
ニウム又はアルミニウム合金の中間部材を挿入して組み
合わせ、鍛圧により前記環状溝に圧縮・体積変形した前
記中間部材を充満させて締結し接合することを特徴とす
る内部装着部品を複数のアルミニウム又はアルミニウム
合金部材を接合して包み込んでいる半導体製造装置の基
盤ホルダーの製造方法である。
【０００８】
【作用】本発明においては、内部装着部品を包む複数の
アルミニウム又はアルミニウム合金部材が、その接合面
の対向する位置にそれぞれ設けられた環状溝に中間部材
を挿入し鍛圧により充満させ締結、接合させたものであ
るので高度な密閉度を確保することができるものであ
る。また接合されるアルミニウム又はアルミニウム合金
部材の鍛圧に際し、締結、接合部分を圧縮して金属接合
させることにより、さらに高い密閉度を確保することが
できるものである。このように締結部を金属接合するこ
とにより使用温度が５００℃前後の高温でも高度な密閉
度を保つことができる。
アルミニウム又はアルミニウム合金部材が、その接合面
の対向する位置にそれぞれ設けられた環状溝に中間部材
を挿入し鍛圧により充満させ締結、接合させたものであ
るので高度な密閉度を確保することができるものであ
る。また接合されるアルミニウム又はアルミニウム合金
部材の鍛圧に際し、締結、接合部分を圧縮して金属接合
させることにより、さらに高い密閉度を確保することが
できるものである。このように締結部を金属接合するこ
とにより使用温度が５００℃前後の高温でも高度な密閉
度を保つことができる。
【０００９】また本発明の半導体製造装置の基盤ホルダ
ーは、アルミニウム又はアルミニウム合金部材で全面が
覆われているので腐食ガスに対する耐食性を有する。例
えば半導体の製造においてシランガスが用いられる場
合、シランガスの成分に含まれるＳｉでホルダー、チャ
ンバー等が汚染される。それを洗浄するためにフッ素を
含有する洗浄ガスを通気させるが、アルミニウム又はア
ルミニウム合金部材で全面が覆われているのでこのよう
な洗浄ガス（フッ素含有ガス）に対する耐食性を有して
いるものである。
ーは、アルミニウム又はアルミニウム合金部材で全面が
覆われているので腐食ガスに対する耐食性を有する。例
えば半導体の製造においてシランガスが用いられる場
合、シランガスの成分に含まれるＳｉでホルダー、チャ
ンバー等が汚染される。それを洗浄するためにフッ素を
含有する洗浄ガスを通気させるが、アルミニウム又はア
ルミニウム合金部材で全面が覆われているのでこのよう
な洗浄ガス（フッ素含有ガス）に対する耐食性を有して
いるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明において、半導体製造装置
や液晶製造装置の基盤ホルダーの内部装着部品として
は、例えば加熱ヒーター、熱電対、電極、異種金属、異
種材料が挙げられ、各種の半導体製造の工程に応じて適
宜必要な内部部品が装着される。加熱ヒーター、熱電
対、電極等は基盤ホルダーに機能を持たせるものであ
る。さらに必要であれば異種金属、異種材料により基盤
ホルダーに特性を付与するものである。例えばセラミッ
ク繊維、セラミックウィスカー、あるいは炭素繊維等を
分散させたアルミマトリックス複合材は基盤ホルダーの
熱膨張率を少くし、高温での強度、剛性を高して熱変形
しにくくすることができる。
や液晶製造装置の基盤ホルダーの内部装着部品として
は、例えば加熱ヒーター、熱電対、電極、異種金属、異
種材料が挙げられ、各種の半導体製造の工程に応じて適
宜必要な内部部品が装着される。加熱ヒーター、熱電
対、電極等は基盤ホルダーに機能を持たせるものであ
る。さらに必要であれば異種金属、異種材料により基盤
ホルダーに特性を付与するものである。例えばセラミッ
ク繊維、セラミックウィスカー、あるいは炭素繊維等を
分散させたアルミマトリックス複合材は基盤ホルダーの
熱膨張率を少くし、高温での強度、剛性を高して熱変形
しにくくすることができる。
【００１１】内部装着部品を包み込むアルミニウム又は
アルミニウム合金は、材質、製法、については特定しな
いが、耐リーク性を考慮すると、内部欠陥の少ない圧延
板、鍛造品を素材とすることが望ましい。また、洗浄ガ
スに対する耐食性の観点からはアルミ材質は純度９９．
５％以上のＪＩＳ１０５０が最も望ましいが、ＪＩＳ１
１００（ＳｉとＦｅ：１．０％、Ｃｕ：０．０５〜０．
２０％、Ｍｎ：０．０５％以下、Ｚｎ：０．１０％以
下、残部Ａｌ）、ＪＩＳ３００３（Ｓｉ：０．６％以
下、Ｆｅ：０．７％以下、Ｃｕ：０．０５〜０．２０
％、Ｍｎ：１．０〜１．５％、Ｚｎ：０．１０％以下、
残部Ａｌ）、ＪＩＳ６０６３（Ｓｉ：０．２０〜０．６
％、Ｆｅ：０．３５％以下、Ｃｕ：０．１０％以下、Ｍ
ｎ：１．０％以下、Ｍｇ：０．４５〜０．９％、Ｃｒ：
０．１０％以下、Ｚｎ：０．１０％以下、Ｔｉ：０．１
０％以下、残部Ａｌ）、ＪＩＳ６０６１（Ｓｉ：０．４
０〜０．８％、Ｆｅ：０．７％以下、Ｃｕ：０．１５〜
０．４０％、Ｍｎ：０．１５％以下、Ｍｇ：０．８〜
１．２％、Ｃｒ：０．０４〜０．３５％、Ｚｎ：０．２
５％以下、Ｔｉ：０．１５％以下、残部Ａｌ）、ＪＩＳ
３００４（Ｓｉ：０．０３％以下、Ｆｅ：０．７％以
下、Ｃｕ：０．２５％以下、Ｍｎ：１．０〜１．５％、
Ｍｇ：０．８〜１．３％、Ｚｎ：０．１０％以下、残部
Ａｌ）等を用いることができる。
アルミニウム合金は、材質、製法、については特定しな
いが、耐リーク性を考慮すると、内部欠陥の少ない圧延
板、鍛造品を素材とすることが望ましい。また、洗浄ガ
スに対する耐食性の観点からはアルミ材質は純度９９．
５％以上のＪＩＳ１０５０が最も望ましいが、ＪＩＳ１
１００（ＳｉとＦｅ：１．０％、Ｃｕ：０．０５〜０．
２０％、Ｍｎ：０．０５％以下、Ｚｎ：０．１０％以
下、残部Ａｌ）、ＪＩＳ３００３（Ｓｉ：０．６％以
下、Ｆｅ：０．７％以下、Ｃｕ：０．０５〜０．２０
％、Ｍｎ：１．０〜１．５％、Ｚｎ：０．１０％以下、
残部Ａｌ）、ＪＩＳ６０６３（Ｓｉ：０．２０〜０．６
％、Ｆｅ：０．３５％以下、Ｃｕ：０．１０％以下、Ｍ
ｎ：１．０％以下、Ｍｇ：０．４５〜０．９％、Ｃｒ：
０．１０％以下、Ｚｎ：０．１０％以下、Ｔｉ：０．１
０％以下、残部Ａｌ）、ＪＩＳ６０６１（Ｓｉ：０．４
０〜０．８％、Ｆｅ：０．７％以下、Ｃｕ：０．１５〜
０．４０％、Ｍｎ：０．１５％以下、Ｍｇ：０．８〜
１．２％、Ｃｒ：０．０４〜０．３５％、Ｚｎ：０．２
５％以下、Ｔｉ：０．１５％以下、残部Ａｌ）、ＪＩＳ
３００４（Ｓｉ：０．０３％以下、Ｆｅ：０．７％以
下、Ｃｕ：０．２５％以下、Ｍｎ：１．０〜１．５％、
Ｍｇ：０．８〜１．３％、Ｚｎ：０．１０％以下、残部
Ａｌ）等を用いることができる。
【００１２】本発明において、アルミニウム又はアルミ
ニウム合金部材は複数部材、例えば２個の部材を接合
し、内部装着部品を包むもので、アルミニウム又はアル
ミニウム合金部材の接合面の対向する位置に内部装着部
品を包む外周で全周に環状溝を設ける。環状溝は、接合
面の対向する位置に内部装着部品を包むように、その外
周に単独でも良いが、２重または３重とすることによ
り、より高いシール性を確保することができる。また環
状溝は、接合面に四角形の環状に設けても、また円形環
状に設けてもよい。また環状溝の断面形状は、コの字状
（長形）、台形、逆台形等が用いられる。環状溝部への
鍛圧時の空気の巻き込み等を考慮すると、断面コの字状
（長形）、台形が好ましい。環状溝は、例えば機械加工
により成形する。
ニウム合金部材は複数部材、例えば２個の部材を接合
し、内部装着部品を包むもので、アルミニウム又はアル
ミニウム合金部材の接合面の対向する位置に内部装着部
品を包む外周で全周に環状溝を設ける。環状溝は、接合
面の対向する位置に内部装着部品を包むように、その外
周に単独でも良いが、２重または３重とすることによ
り、より高いシール性を確保することができる。また環
状溝は、接合面に四角形の環状に設けても、また円形環
状に設けてもよい。また環状溝の断面形状は、コの字状
（長形）、台形、逆台形等が用いられる。環状溝部への
鍛圧時の空気の巻き込み等を考慮すると、断面コの字状
（長形）、台形が好ましい。環状溝は、例えば機械加工
により成形する。
【００１３】中間部材は、接合面に形成されている環状
溝に対応した環状部材、あるいは複数に分割されたもの
を環状溝の全周に挿入する。中間部材の材質は、アルミ
ニウム又はアルミニウム合金で、例えば純度９９．５％
以上の純アルミニウムが最も圧着しやすいものである
が、純度９９．０％以上のＪＩＳ１１００、Ａｌ−Ｍｎ
系のＪＩＳ３００３やＪＩＳ３００４、またはＪＩＳ６
０６３やＪＩＳ６０６１等の合金の場合でも圧着させる
ことができる。
溝に対応した環状部材、あるいは複数に分割されたもの
を環状溝の全周に挿入する。中間部材の材質は、アルミ
ニウム又はアルミニウム合金で、例えば純度９９．５％
以上の純アルミニウムが最も圧着しやすいものである
が、純度９９．０％以上のＪＩＳ１１００、Ａｌ−Ｍｎ
系のＪＩＳ３００３やＪＩＳ３００４、またはＪＩＳ６
０６３やＪＩＳ６０６１等の合金の場合でも圧着させる
ことができる。
【００１４】特に、中間部材は、接合する部材と同一の
材料が鍛圧圧縮時のメタルフローにより複数部材同志が
圧着し物理的に金属接合し易いので好ましい。中間部材
の断面形状は、コの字状（長形）、台形、逆台形等が用
いられる。また、その断面の大きさ（面積）は環状溝に
充満させるので、環状溝の大きさ（面積）よりやや大き
目がよい。例えば環状溝に挿入し易いように、中間部材
の断面は、環状溝の巾よりやや小さくし、環状溝の深さ
よりやや大きくする。中間部材の長さは、２つの環状溝
の深さの和より数％〜数１０％長くすることが好まし
い。
材料が鍛圧圧縮時のメタルフローにより複数部材同志が
圧着し物理的に金属接合し易いので好ましい。中間部材
の断面形状は、コの字状（長形）、台形、逆台形等が用
いられる。また、その断面の大きさ（面積）は環状溝に
充満させるので、環状溝の大きさ（面積）よりやや大き
目がよい。例えば環状溝に挿入し易いように、中間部材
の断面は、環状溝の巾よりやや小さくし、環状溝の深さ
よりやや大きくする。中間部材の長さは、２つの環状溝
の深さの和より数％〜数１０％長くすることが好まし
い。
【００１５】本発明の基盤ホルダーの製造方法について
は、アルミニウム若しくはアルミニウム合金部材の内部
に装着されるヒーター及び熱電対、さらに必要で有れば
異種金属若しくは異種材を包み込むためのスペースをあ
らかじめ形成し、その接合面の外周（全周）で対向する
位置に環状溝を機械加工で成形する。例えば環状溝は、
その溝の深さを中間部材の高さより数％〜数十％浅く製
作する。このように製作したアルミニウム若しくはアル
ミニウム合金部材のホルダーに内部装着部品（ヒーター
等）を組入れた後、この凹状の環状溝に中間部材を挿入
して組み合わせ加圧する。中間部材が圧縮し、体積変形
を生じて幅溝に強固に圧縮を生じ、強固なシール性を持
つこととなる。この場合、内部装着部品に影響を与えな
いように環状溝に中間部材を挿入した部分のみを鍛圧圧
縮してもよい。
は、アルミニウム若しくはアルミニウム合金部材の内部
に装着されるヒーター及び熱電対、さらに必要で有れば
異種金属若しくは異種材を包み込むためのスペースをあ
らかじめ形成し、その接合面の外周（全周）で対向する
位置に環状溝を機械加工で成形する。例えば環状溝は、
その溝の深さを中間部材の高さより数％〜数十％浅く製
作する。このように製作したアルミニウム若しくはアル
ミニウム合金部材のホルダーに内部装着部品（ヒーター
等）を組入れた後、この凹状の環状溝に中間部材を挿入
して組み合わせ加圧する。中間部材が圧縮し、体積変形
を生じて幅溝に強固に圧縮を生じ、強固なシール性を持
つこととなる。この場合、内部装着部品に影響を与えな
いように環状溝に中間部材を挿入した部分のみを鍛圧圧
縮してもよい。
【００１６】このように凹状の環状溝に中間部材を挿入
して組み合わせ、鍛圧により環状溝に中間部材を充満さ
せて締結し接合する。これは外部が高真空状態でも包み
込んだ内部部品からリークすることなく、十分な密閉度
を有するものである。この密閉度、即ち耐リーク性は、
半導体製造装置で求められる高真空に対応できるもので
あり、具体的には、１０−８〜１０−１０Ｔｏｒｒの高
真空に対応できるものである。
して組み合わせ、鍛圧により環状溝に中間部材を充満さ
せて締結し接合する。これは外部が高真空状態でも包み
込んだ内部部品からリークすることなく、十分な密閉度
を有するものである。この密閉度、即ち耐リーク性は、
半導体製造装置で求められる高真空に対応できるもので
あり、具体的には、１０−８〜１０−１０Ｔｏｒｒの高
真空に対応できるものである。
【００１７】また、複数のアルミニウム又はアルミニウ
ム合金部材の接合面及び中間部材を洗浄してこれらを組
み合わせ鍛圧することがことが望ましい。これにより、
素材の酸化皮膜が除去され鍛圧時の金属接合が確保され
る結果、接合面がより高度な密閉度が得られるものであ
る。鍛圧の前処理としての表面洗浄は、アルミニウム又
はアルミニウム合金部材の接合面及び中間部材の表面の
油とり及び／又はアルカリ溶液によるエッチング等を適
宜に組みておこなうもので、例えば、硝酸で表面の油
とり、水洗、苛性処理（アルカリ溶液によるエッチ
ング）、水洗、硝酸での洗浄、水洗、湯洗等の
適宜の工程を組みて表面を清浄にするものである。２個
の部材は、環状溝の全周に中間部材を挿入後鍛圧し、環
状溝に中間部材を充満密封させ、さらに鍛圧することに
より両者を金属接合させるものである。
ム合金部材の接合面及び中間部材を洗浄してこれらを組
み合わせ鍛圧することがことが望ましい。これにより、
素材の酸化皮膜が除去され鍛圧時の金属接合が確保され
る結果、接合面がより高度な密閉度が得られるものであ
る。鍛圧の前処理としての表面洗浄は、アルミニウム又
はアルミニウム合金部材の接合面及び中間部材の表面の
油とり及び／又はアルカリ溶液によるエッチング等を適
宜に組みておこなうもので、例えば、硝酸で表面の油
とり、水洗、苛性処理（アルカリ溶液によるエッチ
ング）、水洗、硝酸での洗浄、水洗、湯洗等の
適宜の工程を組みて表面を清浄にするものである。２個
の部材は、環状溝の全周に中間部材を挿入後鍛圧し、環
状溝に中間部材を充満密封させ、さらに鍛圧することに
より両者を金属接合させるものである。
【００１８】
【実施例１】本発明の実施例１について、図１、図２を
参照して説明する。図１は本発明実施例の半導体製造装
置の基盤ホルダーを示す図で、図１（ａ）は断面図、図
１（ｂ）平面図である。加熱ヒーター及び熱電対
（７）、異種金属若しくは異種材料（８）のような内部
装着部品をアルミニウム部材（１）（１１）を接合して
包み込んでいる基盤ホルダーである。また加熱ヒーター
及び熱電対の端子（９）が設けられている。アルミニウ
ム部材（１）（１１）は、それらの接合面の対向位置に
設けられた四角形の環状溝に挿入介在されている中間部
材を鍛圧圧縮した締結部（１０）で接合されている。
参照して説明する。図１は本発明実施例の半導体製造装
置の基盤ホルダーを示す図で、図１（ａ）は断面図、図
１（ｂ）平面図である。加熱ヒーター及び熱電対
（７）、異種金属若しくは異種材料（８）のような内部
装着部品をアルミニウム部材（１）（１１）を接合して
包み込んでいる基盤ホルダーである。また加熱ヒーター
及び熱電対の端子（９）が設けられている。アルミニウ
ム部材（１）（１１）は、それらの接合面の対向位置に
設けられた四角形の環状溝に挿入介在されている中間部
材を鍛圧圧縮した締結部（１０）で接合されている。
【００１９】図２（ａ）（ｂ）は、本発明実施例の基盤
ホルダーの製造工程を示す図で、図２（ａ）に示すよう
に、アルミニウム部材（１）に内部部品装着スペース
（２）、アルミニウム部材（１１）に内部部品装着スペ
ース（１２）を形成し、加熱ヒーター及び熱電対等の内
部装着部品（７）を包み込むようになっている。アルミ
ニウム部材（１）の接合面には断面コの字状の環状溝
（３）を設け、またアルミニウム部材（１１）の接合面
には対向する位置に断面コの字状の環状溝（１３）が設
ける。アルミニウム部材（１１）の環状溝（１３）に中
間部材（４）を挿入し組み合わせ、鍛圧圧縮しアルミニ
ウム部材（１）と（１１）を締結し接合するものであ
る。
ホルダーの製造工程を示す図で、図２（ａ）に示すよう
に、アルミニウム部材（１）に内部部品装着スペース
（２）、アルミニウム部材（１１）に内部部品装着スペ
ース（１２）を形成し、加熱ヒーター及び熱電対等の内
部装着部品（７）を包み込むようになっている。アルミ
ニウム部材（１）の接合面には断面コの字状の環状溝
（３）を設け、またアルミニウム部材（１１）の接合面
には対向する位置に断面コの字状の環状溝（１３）が設
ける。アルミニウム部材（１１）の環状溝（１３）に中
間部材（４）を挿入し組み合わせ、鍛圧圧縮しアルミニ
ウム部材（１）と（１１）を締結し接合するものであ
る。
【００２０】図２（ｂ）は、図２（ａ）の環状溝（３）
（１３）、中間部材（４）を拡大した図で、環状溝と中
間部材の具体的関係を示す。環状溝（３）の深さＡ、幅
Ｂ、環状溝（１３）の深さＣ、幅Ｄ、及び中間部材
（４）の長さＥ、幅Ｆのとき、 （Ａ＋Ｃ）≦Ｅ、 （Ａ×Ｂ＋Ｃ×Ｄ）＜Ｅ×Ｆ、 （Ａ＋Ｃ）／Ｅ≦１ Ｂ≧Ｆ、Ｄ≧Ｆ の関係に形成して、部材（１）（１１）を組み合わせ鍛
圧圧縮し、接合してシール性を確保するものである。具
体的に、部材（１）、（１１）、中間部材（４）は純度
９９．５％以上の純アルミニウムを用い、環状溝（３）
の深さＡ ５ｍｍ、幅Ｂ ７ｍｍ、環状溝（１３）の深
さＣ ５ｍｍ、幅Ｄ ７ｍｍ、及び中間部材（４）の長
さＥ １２ｍｍ、幅Ｆ ６．８ｍｍ、のものを鍛圧圧縮
し環状溝（３）（１３）に中間部材（４）に充満され
た。得られた基盤ホルダーは、１０−８〜１０−１０Ｔ
ｏｒｒの高真空でもリークが生じなかった。
（１３）、中間部材（４）を拡大した図で、環状溝と中
間部材の具体的関係を示す。環状溝（３）の深さＡ、幅
Ｂ、環状溝（１３）の深さＣ、幅Ｄ、及び中間部材
（４）の長さＥ、幅Ｆのとき、 （Ａ＋Ｃ）≦Ｅ、 （Ａ×Ｂ＋Ｃ×Ｄ）＜Ｅ×Ｆ、 （Ａ＋Ｃ）／Ｅ≦１ Ｂ≧Ｆ、Ｄ≧Ｆ の関係に形成して、部材（１）（１１）を組み合わせ鍛
圧圧縮し、接合してシール性を確保するものである。具
体的に、部材（１）、（１１）、中間部材（４）は純度
９９．５％以上の純アルミニウムを用い、環状溝（３）
の深さＡ ５ｍｍ、幅Ｂ ７ｍｍ、環状溝（１３）の深
さＣ ５ｍｍ、幅Ｄ ７ｍｍ、及び中間部材（４）の長
さＥ １２ｍｍ、幅Ｆ ６．８ｍｍ、のものを鍛圧圧縮
し環状溝（３）（１３）に中間部材（４）に充満され
た。得られた基盤ホルダーは、１０−８〜１０−１０Ｔ
ｏｒｒの高真空でもリークが生じなかった。
【００２１】
【実施例２】本発明の実施例２について、図３を参照し
て説明する。図３（ａ）に示すように、アルミニウム部
材（１）にスペース（２）、アルミニウム部材（１１）
にスペース（１２）を形成し、加熱ヒーター及び熱電対
等の内部装着部品（７）を包み込むようになっている。
アルミニウム部材（１）の接合面には断面コの字状の環
状溝（３）を２重に設け、またアルミニウム部材（１
１）の接合面には対向する位置に断面コの字状の環状溝
（１３）を２重に設ける。アルミニウム部材（１１）の
２重の環状溝（１３）にそれぞれ中間部材（４）を挿入
し、次いで図３（ｂ）に示すように、矢印方向に鍛圧圧
縮しアルミニウム部材（１）と（１１）を締結接合し、
内部装着部品（７）をアルミニウム部材（１）（１１）
で包み込んでいる半導体製造装置の基盤ホルダーを製造
するものである。なお、図３（ａ）では、中間部材
（４）が環状溝（１３）に一部が挿入されたものである
が、中間部材（４）を環状溝（１３）に完全に挿入した
後に鍛圧を行ってもよい。
て説明する。図３（ａ）に示すように、アルミニウム部
材（１）にスペース（２）、アルミニウム部材（１１）
にスペース（１２）を形成し、加熱ヒーター及び熱電対
等の内部装着部品（７）を包み込むようになっている。
アルミニウム部材（１）の接合面には断面コの字状の環
状溝（３）を２重に設け、またアルミニウム部材（１
１）の接合面には対向する位置に断面コの字状の環状溝
（１３）を２重に設ける。アルミニウム部材（１１）の
２重の環状溝（１３）にそれぞれ中間部材（４）を挿入
し、次いで図３（ｂ）に示すように、矢印方向に鍛圧圧
縮しアルミニウム部材（１）と（１１）を締結接合し、
内部装着部品（７）をアルミニウム部材（１）（１１）
で包み込んでいる半導体製造装置の基盤ホルダーを製造
するものである。なお、図３（ａ）では、中間部材
（４）が環状溝（１３）に一部が挿入されたものである
が、中間部材（４）を環状溝（１３）に完全に挿入した
後に鍛圧を行ってもよい。
【００２２】
【実施例３】本発明の実施例３について、図４（ａ）
（ｂ）（ｃ）を参照して説明する。図４（ａ）（ｂ）
（ｃ）は、アルミニウム又はアルミニウム合金部材
（１）（１１）の接合面の対向位置に設けられた環状溝
の形状、及び中間部材の例を示す図である。図４（ａ）
では、部材（１）の環状溝（３１）は断面コの字状で凹
みを設けたものであり、部材（１１）の環状溝（３２）
は断面コの字状で幅広のものである。中間部材（４１）
は凸型で、環状溝（３２）に対応した幅広部と環状溝
（３１）対応した幅狭部の先端隅取りしているものであ
る。この例では、幅広の環状溝（３２）は機械加工が容
易であり、また環状溝（３１）対応した幅狭部を先端隅
取りしているので、中間部材（４１）に容易に環状溝
（３１）を挿入することができ、また環状溝（３１）に
凹みを設けているので鍛圧時の空気の巻き込みは起り難
いものである。
（ｂ）（ｃ）を参照して説明する。図４（ａ）（ｂ）
（ｃ）は、アルミニウム又はアルミニウム合金部材
（１）（１１）の接合面の対向位置に設けられた環状溝
の形状、及び中間部材の例を示す図である。図４（ａ）
では、部材（１）の環状溝（３１）は断面コの字状で凹
みを設けたものであり、部材（１１）の環状溝（３２）
は断面コの字状で幅広のものである。中間部材（４１）
は凸型で、環状溝（３２）に対応した幅広部と環状溝
（３１）対応した幅狭部の先端隅取りしているものであ
る。この例では、幅広の環状溝（３２）は機械加工が容
易であり、また環状溝（３１）対応した幅狭部を先端隅
取りしているので、中間部材（４１）に容易に環状溝
（３１）を挿入することができ、また環状溝（３１）に
凹みを設けているので鍛圧時の空気の巻き込みは起り難
いものである。
【００２３】図４（ｂ）では、部材（１）の環状溝（３
３）は断面台形のものであり、部材（１１）の環状溝
（３４）も断面台形のものである。また中間部材（４
２）は環状溝（３３）（３４）に対応した台形のもので
ある。この例では、環状溝（３３）（３４）が台形であ
るので中間部材（４２）と環状溝（３３）（３４）の挿
入が容易である。図４（ｃ）では、部材（１）の環状溝
（３５）は断面コの字状、部材（１１）の環状溝（３
６）も断面コの字状のものであり、中間部材（４３）は
長円である。この例では、中間部材（４３）の先端が丸
くなっているので、中間部材（４３）と環状溝（３５）
（３６）の挿入が容易であり、角隅に内在した空気を溜
めることができる。
３）は断面台形のものであり、部材（１１）の環状溝
（３４）も断面台形のものである。また中間部材（４
２）は環状溝（３３）（３４）に対応した台形のもので
ある。この例では、環状溝（３３）（３４）が台形であ
るので中間部材（４２）と環状溝（３３）（３４）の挿
入が容易である。図４（ｃ）では、部材（１）の環状溝
（３５）は断面コの字状、部材（１１）の環状溝（３
６）も断面コの字状のものであり、中間部材（４３）は
長円である。この例では、中間部材（４３）の先端が丸
くなっているので、中間部材（４３）と環状溝（３５）
（３６）の挿入が容易であり、角隅に内在した空気を溜
めることができる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
環状溝に中間部材を鍛圧圧縮して締結させることで高度
な密閉度が得られるという効果を有する。即ち、締結部
のシールは鍛接され、接合部が物理的に圧着すること
で、ピンホール等の欠陥を防止でき、高真空度で使用し
ても高い気密性を保つことができる。また両者が金属接
合しているため使用温度を５００℃前後の高温でも高度
な密閉度が保たれる。また機械加工により溝を形成し鍛
圧することで、締結部が金属接合した半導体製造装置の
基盤ホルダーが得られるので、低コストでの製造が可能
となる。さらに、従来技術のように溶湯を使用しないた
め、基盤ホルダー内に入れる部品、部材を高温の溶湯に
さらすことがなく装着できる。またボルトナット締結に
よるスペースを必要とせず、また高精度加工のＯリング
溝を必要としないので安価に製造できるという効果を奏
するものである。
環状溝に中間部材を鍛圧圧縮して締結させることで高度
な密閉度が得られるという効果を有する。即ち、締結部
のシールは鍛接され、接合部が物理的に圧着すること
で、ピンホール等の欠陥を防止でき、高真空度で使用し
ても高い気密性を保つことができる。また両者が金属接
合しているため使用温度を５００℃前後の高温でも高度
な密閉度が保たれる。また機械加工により溝を形成し鍛
圧することで、締結部が金属接合した半導体製造装置の
基盤ホルダーが得られるので、低コストでの製造が可能
となる。さらに、従来技術のように溶湯を使用しないた
め、基盤ホルダー内に入れる部品、部材を高温の溶湯に
さらすことがなく装着できる。またボルトナット締結に
よるスペースを必要とせず、また高精度加工のＯリング
溝を必要としないので安価に製造できるという効果を奏
するものである。
【図１】本発明実施例１の半導体製造装置の基盤ホルダ
ーを示す図
ーを示す図
【図２】本発明実施例１の基盤ホルダーの製造工程を示
す図
す図
【図３】本発明実施例２の基盤ホルダーの製造工程を示
す図
す図
【図４】本発明の実施例３を示す図
【図５】従来例を示す図
【図６】従来例を示す図
【図７】従来例を示す図
１，１１ アルミニウム部材 １０ 締結部 ３，１３ 環状溝 ４ 中間部材 ７ 加熱ヒーター及び熱電対 ８ 異種金属若しくは異種材料
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−43130（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−319966（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−142783（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−285775（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−135649（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−126660（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−128473（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−147434（ＪＰ，Ａ) 特公 昭45−9066（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭43−25904（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21J 1/00 - 13/14 B21J 17/00 - 19/04 B21K 1/00 - 31/00 H01L 21/68 B23K 20/00 - 20/26
Claims (2)
- 【請求項１】内部装着部品を複数のアルミニウム又はア
ルミニウム合金部材を接合して包み込んでいる半導体製
造装置の基盤ホルダーにおいて、前記複数のアルミニウ
ム又はアルミニウム合金部材の接合面の対向位置の内部
装着部品を包む外周で全周にそれぞれ設けられた環状
溝、及び前記環状溝よりも大きい体積で前記環状溝に挿
入充満させるアルミニウム又はアルミニウム合金の中間
部材とからなり、鍛圧により圧縮・体積変形した前記中
間部材が前記環状溝中に充満することによって接合させ
た締結部を有することを特徴とするアルミニウム又はア
ルミニウム合金部材を接合して包み込んでいる半導体製
造装置の基盤ホルダー。 - 【請求項２】内部装着部品を複数のアルミニウム又はア
ルミニウム合金部材を接合して包み込んでいる半導体製
造装置の基盤ホルダーの製造方法において、前記複数の
アルミニウム又はアルミニウム合金部材の接合面の対向
する位置の対向位置の内部装着部品を包む外周で全周に
環状溝をそれぞれ設け、前記環状溝に前記対向する環状
溝の体積よりも大きい体積を持つアルミニウム又はアル
ミニウム合金の中間部材を挿入して組み合わせ、鍛圧に
より前記環状溝に圧縮・体積変形した前記中間部材を充
満させて締結し接合することを特徴とする内部装着部品
を複数のアルミニウム又はアルミニウム合金部材を接合
して包み込んでいる半導体製造装置の基盤ホルダーの製
造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18819898A JP3345852B2 (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | 半導体製造装置の基盤ホルダー及びその製造方法 |
| US09/228,356 US6376815B1 (en) | 1998-01-12 | 1999-01-11 | Highly gas tight substrate holder and method of manufacturing the same |
| US09/608,880 US6371357B1 (en) | 1998-01-12 | 2000-06-30 | Highly gas tight chamber and method of manufacturing same |
| US09/989,213 US6552311B2 (en) | 1998-01-12 | 2001-11-20 | Highly gas tight chamber and method of manufacturing same |
| US09/989,215 US6557747B2 (en) | 1998-01-12 | 2001-11-20 | Highly gas tight chamber and method of manufacturing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18819898A JP3345852B2 (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | 半導体製造装置の基盤ホルダー及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000005884A JP2000005884A (ja) | 2000-01-11 |
| JP3345852B2 true JP3345852B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=16219497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18819898A Expired - Lifetime JP3345852B2 (ja) | 1998-01-12 | 1998-06-18 | 半導体製造装置の基盤ホルダー及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3345852B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8263908B2 (en) | 2004-10-08 | 2012-09-11 | Furukawa-Sky Aluminum Corp. | Heater plate and a method for manufacturing the heater plate |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1193751B1 (en) | 1999-04-06 | 2006-05-17 | Tokyo Electron Limited | Electrode and method of manufacturing an electrode |
| JP3578398B2 (ja) | 2000-06-22 | 2004-10-20 | 古河スカイ株式会社 | 成膜用ガス分散プレート及びその製造方法 |
| JP4750258B2 (ja) * | 2000-10-24 | 2011-08-17 | 古河スカイ株式会社 | 流体回路部材の製造方法 |
| JP4750257B2 (ja) * | 2000-10-24 | 2011-08-17 | 古河スカイ株式会社 | 金属部材を接合したヒートプレートの製造方法 |
| TWI289610B (en) * | 2004-10-13 | 2007-11-11 | Applied Materials Inc | Heated substrate support and method of fabricating same |
-
1998
- 1998-06-18 JP JP18819898A patent/JP3345852B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8263908B2 (en) | 2004-10-08 | 2012-09-11 | Furukawa-Sky Aluminum Corp. | Heater plate and a method for manufacturing the heater plate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000005884A (ja) | 2000-01-11 |
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