JP6910834B2 - 半導体製造装置用部品の製造方法 - Google Patents

Description

本明細書に開示される技術は、セラミックス表面を備えるとともに該セラミックス表面に形成された溝部の底面に電極が配置されたセラミックス部材を備える半導体製造装置用部品の製造方法に関する。

セラミックス表面を備えるとともに該セラミックス表面に形成された溝部の底面に電極が配置されたセラミックス部材を備える半導体製造装置用部品として、シャワーヘッドを構成するガス分配体が知られている。シャワーヘッドは、例えばプラズマＣＶＤ装置において、ウェハを保持する保持装置の上方に配置される。ガス分配体は、セラミックスにより形成されたセラミックス部材を備えている。セラミックス部材の下面には複数のガス噴出孔が形成されており、セラミックス部材の内部にはガス噴出孔に連通する流路が形成されている。プロセスガス（例えば成膜用の反応ガス）が、セラミックス部材の流路内に供給されてガス噴出孔から噴出されることによって、ウェハの表面に薄膜が形成される。

このようなセラミックス表面に形成された溝部に電極が配置されたセラミックス部材の製造方法として、次の製造方法が知られている（例えば特許文献１参照）。まず、複数のグリーンシートと内部用電極が印刷されたシートとを積層し、加圧プレスを施すことにより、内部に内部電極を備える積層体を形成する。次に、マシニング加工により、積層体を、所望の形状に加工し、焼成する。次に、積層体の表面に、内部電極を露出するように凹部を形成し、該凹部に電極ペーストを塗布して焼成する。

特開２０１６−１２２７２４号公報

上述した従来の製造方法では、内部に内部電極を備える積層体を焼成し、その焼成後の積層体に凹部を形成し電極ペーストを塗布し、その電極ペーストの塗布後の積層体を再度焼成する。すなわち、従来の製造方法では、積層体に対して２度の焼成が必須であるため、セラミックス部材の製造時間の短縮化が困難であるという問題があった。

なお、このような課題は、シャワーヘッドを構成するガス分配体に限らず、例えば静電チャック等の保持装置の製造にも共通の課題である。また、このような課題は、保持装置に限らず、セラミックス表面に形成された溝部に電極が配置されたセラミックス部材を備える半導体製造装置用部品の製造に共通の課題である。

本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。

本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本明細書に開示される半導体製造装置用部品の製造方法は、略平面状のセラミックス表面を備え、前記セラミックス表面に溝部が形成され、前記溝部の底面に電極が配置されたセラミックス部材を備える半導体製造装置用部品の製造方法において、第１の表面を備え、前記第１の表面上に前記電極が配置された第１のセラミックス成形体を準備する第１の準備工程と、第２の表面を備え、前記第２の表面に凹部が形成された第２のセラミックス成形体を準備する第２の準備工程と、前記第１の表面上の前記電極を、前記第２の表面に形成された前記凹部に対応する位置に合わせ、前記第１の表面と前記第２の表面とを圧着させることにより、前記第１のセラミックス成形体と前記第２のセラミックス成形体との接合体を形成する圧着工程と、前記接合体のうち、前記第２のセラミックス成形体の部分における前記第２の表面とは反対側の第３の表面側を加工して、前記溝部が形成された前記セラミックス表面を形成する加工工程と、を含む。本半導体製造装置用部品の製造方法によれば、予め電極が形成された第１の表面を備える第１のセラミックス成形体と、予め凹部が形成された第２の表面を備える第２のセラミックス成形体とを準備する。そして、第１の表面上の電極を、第２の表面に形成された凹部内に収容させつつ、第１の表面と第２の表面とを圧着させることにより、第１のセラミックス成形体と第２のセラミックス成形体との接合体を形成する。そして、接合体のうち、第２のセラミックス成形体の部分における第２の表面とは反対側の第３の表面側を加工して、溝部が形成されたセラミックス表面を形成する。これにより、略平面状のセラミックス表面に形成された溝部の底面に電極が配置されたセラミックス部材を製造することができる。これにより、従来の製造方法とは異なり、接合体の焼成後の電極ペーストの塗布および焼成が不要であるため、製造時間の長期化を抑制できる。

（２）上記半導体製造装置用部品の製造方法において、前記第２のセラミックス成形体には、前記凹部の底面から前記第３の表面まで貫通する貫通孔が形成されており、前記圧着工程では、真空圧着により、前記接合体を形成する構成としてもよい。本半導体製造装置用部品の製造方法によれば、第２のセラミックス成形体には、凹部の底面から第３の表面まで貫通する貫通孔が形成されているため、接合体が真空圧着後に大気中に配置された場合、凹部内と外部との圧力差による凹部の形状の変形を抑制することができる。

（３）上記半導体製造装置用部品の製造方法において、前記圧着工程では、前記第１のセラミックス成形体の前記第１の表面上の前記電極と、前記第２のセラミックス成形体の前記凹部の底面との間に、スペーサを配置する構成としてもよい。本半導体製造装置用部品の製造方法によれば、第１のセラミックス成形体の第１の表面上の前記電極と、第２のセラミックス成形体の凹部の底面との間に、スペーサが介在することにより、電極と第２のセラミックス成形体の凹部の底面とが直接接触して接合されることを抑制することができる。

（４）上記半導体製造装置用部品の製造方法において、前記溝部の形状と、前記電極の形状と、前記第２のセラミックス成形体に形成された前記凹部との形状は、いずれも、環状であることを特徴とする構成としてもよい。半導体製造装置用部品がセラミックス表面に形成された溝部の形状と電極の形状とが環状である場合においても、本半導体製造装置用部品の製造方法によれば、上述の従来の製造方法のような２度の焼成が必須ではなくなるため、半導体製造装置用部品の製造時間の長期化を抑制することができる。

なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、シャワーヘッド用のガス分配体、静電チャックおよび真空チャック等の保持装置や、サセプタ等の加熱装置等の半導体製造装置用部品、および、その製造方法の形態で実現することが可能である。

本実施形態におけるシャワーヘッド１０の外観構成を概略的に示す斜視図である。 本実施形態におけるシャワーヘッド１０のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図である。 ガス分配体１００の上側のＸＹ平面構成を示す説明図である。 図２におけるＡ部分のＸＺ断面構成を拡大して示す説明図である。 ガス分配体１００の製造方法を示すフローチャートである。 ガス分配体１００の製造工程を模式的に示す説明図である。

Ａ．実施形態：
Ａ−１．シャワーヘッド１０の構成：
図１は、本実施形態におけるシャワーヘッド１０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シャワーヘッド１０のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図であり、図３は、シャワーヘッド１０に備えられたガス分配体１００の上側のＸＹ平面構成を示す説明図であり、図４は、図２におけるＡ部分のＸＺ断面構成を拡大して示す説明図である。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。図６についても同様である。

シャワーヘッド１０は、対象物（例えばウェハＷ）を保持する保持装置（静電チャック等）の上方に配置され、ウェハＷに向けてプロセスガスＰＧ（例えば成膜用の反応ガス 図２参照）を噴出する装置であり、例えば半導体装置の製造工程で使用される薄膜形成装置（例えばＣＶＤ装置）やエッチング装置（例えばプラズマエッチング装置）に備えられている。

図１および図２に示すように、シャワーヘッド１０は、上下方向（Ｚ軸方向）に並べて配置されたガス分配体１００とガス供給体２００とを備える。ガス分配体１００とガス供給体２００とは、ガス分配体１００の上面（以下、「分配側対向面Ｓ２」という）とガス供給体２００の下面（以下、「供給側対向面Ｓ３」という）とが上下方向に対向するように配置されている。なお、ガス分配体１００は、図示しない取付機構により、ガス供給体２００に対して着脱可能に取り付けられる。ガス分配体１００は、特許請求の範囲における半導体製造装置用部品、セラミックス部材に相当する。

（ガス分配体１００）
ガス分配体１００は、例えば円形平面の板状部材であり、セラミックスにより形成されている。ガス分配体１００の直径は、例えば２００ｍｍ〜５００ｍｍ程度であり、ガス分配体１００の厚さ（上下方向の寸法）は、例えば５ｍｍ〜２０ｍｍ程度である。

図２から図４に示すように、ガス分配体１００の分配側対向面Ｓ２には、溝部１１２が形成されている。溝部１１２は、上下方向視で略円環状である。溝部１１２の底面１１２Ａには、表面電極４４が配置されている。表面電極４４は、上下方向視で溝部１１２に沿って延びる略円環状であり、導電性材料（例えば、タングステンやモリブデン等）により形成されている。なお、表面電極４４の厚さＤ１（上下方向の寸法）は、溝部１１２の深さＤ２（上下方向の寸法）より小さい（図４参照）。このため、表面電極４４の上面４４Ａとガス供給体２００の供給側対向面Ｓ３とは上下方向に離間している。また、表面電極４４の幅Ｄ３（ガス分配体１００の径方向の寸法）は、溝部１１２の幅Ｄ４（ガス分配体１００の径方向の寸法）より狭い。そして、該径方向において、表面電極４４の内周面と溝部１１２の内周壁との間に隙間が形成されており、表面電極４４の外周面と溝部１１２の外周壁との間に隙間が形成されている。ガス噴出面Ｓ１は、特許請求の範囲におけるセラミックス表面に相当し、表面電極４４は、特許請求の範囲における電極に相当する。

また、図１および図２に示すように、ガス分配体１００の下面（以下、「ガス噴出面Ｓ１」という）には、複数のガス噴出孔１０１が形成されている。なお、ウェハＷ全体にプロセスガスＰＧを均一に噴出するために、複数のガス噴出孔１０１は、ガス分配体１００の中心軸を中心とし、かつ、互いに径が異なる複数の同心円上のそれぞれにおいて周方向に等間隔で配置されている。ただし、複数のガス噴出孔１０１の配置パターンは、これに限らず、同心円以外の配置パターンでもよい。また、ガス分配体１００には、該ガス分配体１００を上下方向に貫通し、各ガス噴出孔１０１に連通する複数の連通路１０４が形成されている。

ガス分配体１００の内部には、内部電極４０と一対のビア導体４２とが設けられている。内部電極４０は、略円板状であり、導電性材料（例えば、タングステンやモリブデン等）により形成されている。なお、内部電極４０には、上記複数の連通路１０４を構成する複数の貫通孔が形成されている。また、各ビア導体４２は、複数のビアと複数のパッドとが上下方向に交互に並べて配置された導電体（図２では簡略化して線状の導電体）であり、各ビア導体４２の上端は、各表面電極４４に接続されており、下端は、内部電極４０に接続されている。これにより、内部電極４０と表面電極４４とが電気的に接続されている。

（ガス供給体２００）
図１および図２に示すように、ガス供給体２００は、平板部２１０と筒部２２０とを備える。平板部２１０は、例えば円形平面の板状部材であり、セラミックスにより形成されている。平板部２１０の直径は、ガス分配体１００の直径と略同一である。平板部２１０の上面Ｓ４の中央部付近には、接合層３００を介して、筒部２２０が接合されている。筒部２２０は、例えば上下方向に延びた円筒状であり、筒部２２０の上端から下端まで上下方向に貫通するガス導入孔２０２が形成されている。筒部２２０は、セラミックスにより形成されている。筒部２２０の外径は、例えば３０ｍｍ〜９０ｍｍ程度であり、内径は、例えば１０ｍｍ〜６０ｍｍ程度であり、上下方向の長さは、例えば５０ｍｍ〜２００ｍｍ程度である。

平板部２１０の内部には、筒部２２０のガス導入孔２０２とガス分配体１００の複数の連通路１０４とに連通するガス流路２３０が形成されている。ガス流路２３０は、縦流路２３０Ａと横流路２３０Ｂとを含む。縦流路２３０Ａは、平板部２１０の中央部付近を上下方向に貫通し、筒部２２０のガス導入孔２０２に連通する。横流路２３０Ｂは、平板部２１０の供給側対向面Ｓ３に形成され、該供給側対向面Ｓ３に平行な方向に延びる流路である。より詳しくは、横流路２３０Ｂは、上述の複数のガス噴出孔１０１が配列された上記複数の同心円に沿って形成された複数の円形溝と、ガス供給体２００の中心軸から放射状に延びつつ、複数の円形溝間を繋ぐ複数の放射状溝とを含む。このような構成により、筒部２２０のガス導入孔２０２は、ガス流路２３０および連通路１０４を介して、複数のガス噴出孔１０１のそれぞれに連通している。

また、平板部２１０の供給側対向面Ｓ３には、接触リング２４０が配置されている。接触リング２４０は、横流路２３０Ｂの周囲を囲む略環状であり、導電性材料（例えば、タングステンやモリブデン等）により形成されている。接触リング２４０は、ガス分配体１００の分配側対向面Ｓ２に形成された上述の溝部１１２に対向する領域に配置されている。なお、図４に示すように、接触リング２４０は、供給側対向面Ｓ３から下側（ガス分配体１００側）に突出するように配置されている。接触リング２４０の下面２４０Ａと表面電極４４の上面４４Ａとは、全周にわたって接触している。これにより、内部電極４０と接触リング２４０とが電気的に接続されている。なお、本実施形態では、内部電極４０は、アノード電極であり、接触リング２４０を介して接地される。

以上の構成により、ガス供給体２００の筒部２２０の上端がガス供給源（図示せず）に連結されると、ガス供給源から供給されたプロセスガスＰＧは、筒部２２０を介して、平板部２１０内の縦流路２３０Ａに導かれる。縦流路２３０Ａ内に導かれたプロセスガスＰＧは、横流路２３０Ｂに導かれる。横流路２３０Ｂに導かれたプロセスガスＰＧは、横流路２３０Ｂによって放射状に導かれつつ、ガス分配体１００のガス噴出孔１０１を介してガス噴出孔１０１から外部に噴出される。また、例えば、シャワーヘッド１０の下方に配置された静電チャックに備えられたチャック電極（図示せず）に、高周波電源（図示せず）により、プラズマ発生用の高周波電圧が印加されると、シャワーヘッド１０と静電チャックとの間でプラズマが発生し、このプラズマにより、シャワーヘッド１０から噴出されたプロセスガスが活性され、静電チャックに保持されたウェハＷに対してエッチング処理が施される。

Ａ−２．ガス分配体１００の製造方法：
次に、本実施形態におけるガス分配体１００の製造方法を説明する。図５は、ガス分配体１００の製造方法を示すフローチャートであり、図６は、ガス分配体１００の製造工程を模式的に示す説明図である。

Ａ−２−１．第１のセラミックス成形体１３０の準備工程：
未焼結の第１のセラミックス成形体１３０を準備する（図５および図６のＳ１１０）。第１のセラミックス成形体１３０は、例えば円形平面の板状体であり、第１のセラミックス成形体１３０における略平面状の上側表面１３２上には、後に表面電極４４となる未焼結導体（以下、「未焼結表面電極４４Ｐ」という）が配置されている。第１のセラミックス成形体１３０の内部には、後に内部電極４０となる未焼結導体（以下、「未焼結内部電極４０Ｐ」という）と、後にビア導体４２となる未焼結導体（以下、「未焼結ビア導体４２Ｐ」という）とが設けられている。なお、第１のセラミックス成形体１３０には、連通路１０４となる貫通孔は形成されていない。

本実施形態では、第１のセラミックス成形体１３０を、シート積層法を用いて作製することによって準備する。まず、窒化アルミニウム粉末に、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）粉末と、アクリル系バインダと、適量の分散剤および可塑剤とを加えた混合物に、有機溶剤を加え、ボールミルにて混合し、グリーンシート用スラリーを作製する。このグリーンシート用スラリーをキャスティング装置でシート状に成形した後に乾燥させ、グリーンシートを複数枚作製する。

また、窒化アルミニウム粉末、アクリル系バインダ、有機溶剤の混合物に、タングステンやモリブデン等の導電性粉末を添加して混練することにより、メタライズペーストを作製する。このメタライズペーストを例えばスクリーン印刷装置を用いて印刷することにより、特定のグリーンシートに、未焼結内部電極４０Ｐを形成する。また、グリーンシートにあらかじめビア孔を設けた状態でメタライズペーストを印刷することにより、未焼結ビア導体４２Ｐを形成する。

次に、これらのグリーンシートを複数枚、熱圧着し、必要に応じて外周を切断して、グリーンシート積層体を作製する。このグリーンシート積層体をマシニングによって切削加工して円板状の成形体を作製する。この成形体の上側表面１３２上に、メタライズペーストを例えばスクリーン印刷装置を用いて印刷することにより、略円環状の未焼結表面電極４４Ｐを上側表面１３２上に形成する。これにより、第１のセラミックス成形体１３０を作製することができる。なお、上側表面１３２は、特許請求の範囲における第１の表面に相当する。

Ａ−２−２．第２のセラミックス成形体１４０の準備工程：
未焼結の第２のセラミックス成形体１４０を準備する（図５および図６のＳ１１０）。第２のセラミックス成形体１４０は、例えば円形平面の板状体であり、第２のセラミックス成形体１４０における略平面状の下側表面１４４には、凹部１４６が形成されている。凹部１４６は、上下方向視で、略円環状であり、かつ、第１のセラミックス成形体１３０の上側表面１３２上に形成された未焼結表面電極４４Ｐと略同一径である。なお、後述の焼成工程で第２のセラミックス成形体１４０が収縮し得ることを考慮して、凹部１４６の幅Ｄ５（第２のセラミックス成形体１４０の径方向の寸法）は、ガス分配体１００の溝部１１２の幅Ｄ４より若干広いことが好ましい。また、後述の加工工程で凹部１４６の上端側が加工され得ることを考慮して、凹部１４６の深さＤ６（上下方向の寸法）は、溝部１１２の深さＤ２より若干深いことが好ましい。また、第２のセラミックス成形体１４０には、凹部１４６の底面１４６Ａから上側表面１４２まで貫通する１また複数の貫通孔１４８が形成されている。なお、第２のセラミックス成形体１４０には、連通路１０４は形成されていない。

本実施形態では、第２のセラミックス成形体１４０を、シート積層法を用いて作製することによって準備する。まず、上記第１のセラミックス成形体１３０の作製方法と同様、グリーンシートを複数枚作製し、これらのグリーンシートを複数枚、熱圧着し、必要に応じて外周を切断して、グリーンシート積層体を作製する。このグリーンシート積層体をマシニングによって切削加工して円板状の成形体を作製する。また、この成形体の下側表面１４４にマシニングによって上述した凹部１４６を形成し、さらに、貫通孔１４８を形成する。これにより、第２のセラミックス成形体１４０を作製することができる。なお、Ｓ１１０の工程は、特許請求の範囲における第１の準備工程および第２の準備工程に相当し、下側表面１４４は、特許請求の範囲における第２の表面に相当し、上側表面１４２は、特許請求の範囲における第３の表面に相当する。また、スペーサ４００を準備する。スペーサ４００は、上下方向視で略円環状であり、第２のセラミックス成形体１４０の凹部１４６と略同一径である。スペーサ４００は、例えばテフロン（登録商標）により形成されている。

Ａ−２−３．圧着工程：
次に、第１のセラミックス成形体１３０の上側表面１３２と、第２のセラミックス成形体１４０の下側表面１４４とを圧着させることにより、第１のセラミックス成形体１３０と第２のセラミックス成形体１４０との接合体１５０を形成する（図５および図６のＳ１２０）。具体的には、第１のセラミックス成形体１３０の上側表面１３２と、第２のセラミックス成形体１４０の下側表面１４４とを重ね合わせる。この際、第１のセラミックス成形体１３０に形成された未焼結表面電極４４Ｐを、スペーサ４００を介して、第２のセラミックス成形体１４０に形成された凹部１４６に対応する位置に合わせる。換言すれば、未焼結表面電極４４Ｐが、スペーサ４００を介して、凹部１４６に対向するようにして、第１のセラミックス成形体１３０の上側表面１３２と、第２のセラミックス成形体１４０の下側表面１４４とを重ね合わせる。これにより、凹部１４６内に未焼結表面電極４４Ｐが収容され、かつ、未焼結表面電極４４Ｐの上面と凹部１４６の底面との間にスペーサ４００が配置された状態になる。このとき、スペーサ４００は、未焼結表面電極４４Ｐの上面と凹部１４６の底面との両方に接触していることが好ましい。そして、上側表面１３２と下側表面１４４とを重ね合わせた状態で、第１のセラミックス成形体１３０と第２のセラミックス成形体１４０とを真空圧着により接合する。具体的には、第１のセラミックス成形体１３０と第２のセラミックス成形体１４０とを真空用パック（図示せず）に入れて、真空用パック内を真空状態とすることにより圧着させる。これにより、接合体１５０を形成することができる。

Ａ−２−４．加工工程：
次に、接合体１５０の上面側（第２のセラミックス成形体１４０の上側表面１４２側）をマシニングによって研削加工することにより除去する（図５および図６のＳ１３０）。この研削加工を、凹部１４６の上端側が上側表面１４２に開口するまで行う。その後、スペーサ４００を凹部１４６から取り除く。これにより、上述の溝部１１２が形成された分配側対向面Ｓ２を有する溝有り接合体１６０を形成することができる。また、溝有り接合体１６０に、穴加工を施すことにより、上述の複数の連通路１０４を形成し、マシニングにより、溝有り接合体１６０の外径等の寸法調整を行う。

Ａ−２−５．焼成工程：
次に、溝有り接合体１６０を脱脂し、さらにこの脱脂体を焼成して焼結体を作製する（Ｓ１４０）。この焼結体の表面を研磨加工する。以上の工程により、ガス分配体１００が作製される。

Ａ−３．本実施形態の効果：
本実施形態の製造方法によれば、予め表面電極４４が形成された上側表面１３２を備える第１のセラミックス成形体１３０と、予め凹部１４６が形成された下側表面１４４を備える第２のセラミックス成形体１４０とを準備する（Ｓ１１０）。そして、上側表面１３２上の表面電極４４を、下側表面１４４に形成された凹部１４６に対応する位置に合わせつつ、上側表面１３２と下側表面１４４とを圧着させることにより、接合体１５０を形成する（Ｓ１２０）。そして、接合体１５０の上側表面１４２側を加工して、溝部１１２が形成された分配側対向面Ｓ２を形成する（Ｓ１３０）。これにより、略平面状の分配側対向面Ｓ２に形成された溝部１１２の底面１１２Ａに表面電極４４が配置されたガス分配体１００を製造することができる。これにより、上述の従来の製造方法とは異なり、接合体１５０の焼成後の電極ペーストの塗布、脱脂および焼成が不要であるため、ガス分配体１００の製造時間の長期化を抑制できる。

ここで、圧着工程（Ｓ１２０）において、仮に、第２のセラミックス成形体１４０に貫通孔１４８が形成されないとすると、次のように、溝部１１２が変形することがある。真空圧着により接合体１５０を形成した後、第２のセラミックス成形体１４０の凹部１４６の内部空間は、第１のセラミックス成形体１３０によって封止されることにより密閉状態になっている。その接合体１５０を真空用パックから取り出す際、凹部１４６の内部空間は真空状態が維持される一方で、接合体１５０の外部は大気に晒される。すなわち、凹部１４６の底面１４６Ａは真空空間に面する一方で、底面１４６Ａとの反対側の上側表面１４２は大気空間に面する。そして、真空空間と大気空間との圧力差により、接合体１５０における底面１４６Ａと上側表面１４２との間の部分が下方につぶれ、これに伴い、溝部１１２が変形するおそれがある。このように、溝部１１２が変形すると、例えば、ガス供給体２００にガス分配体１００を取り付ける際、ガス供給体２００の接触リング２４０が溝部１１２の周辺部に干渉し、溝部１１２内に収容されないといった問題が生じるおそれがある。これに対して、本実施形態の製造方法によれば、第２のセラミックス成形体１４０には貫通孔１４８が形成されている。このため、接合体１５０が真空圧着後に大気中に配置された場合、凹部１４６内と接合体１５０の外部との圧力差による凹部１４６（溝部１１２）の形状の変形を抑制することができる。

また、本実施形態の製造方法によれば、第１のセラミックス成形体１３０の上側表面１３２上の未焼結表面電極４４Ｐと、第２のセラミックス成形体１４０の凹部１４６の底面１４６Ａとの間に、スペーサ４００が介在することにより、未焼結表面電極４４Ｐと凹部１４６の底面１４６Ａとが直接接触して接合されることを抑制することができる。

また、上述のように、分配側対向面Ｓ２に形成された溝部１１２の形状と表面電極４４の形状とが環状である場合においても、本実施形態の製造方法によれば、上述の従来の製造方法のような２度の焼成が必須ではなくなるため、ガス分配体１００の製造時間の長期化を抑制することができる。また、仮に、焼結前のグリーンシート積層体に対して、環状の焼結前電極を形成した後に、焼結前電極が露出するように他の焼結前のグリーンシートを積層し環状の凹部を形成する製造方法が考えられる。しかし、この製造方法では、他の焼結前のグリーンシートとして、環状の焼結前のグリーンシートおよび円形形状の焼結前のグリーンシートの２枚を、焼結前のグリーンシート積層体に焼結前電極が露出するように積層することとなる。環状の焼結前のグリーンシートおよび円形形状の焼結前のグリーンシートを焼結前のグリーンシート積層体に対して精度良く積層することは難しい。これに対して、本実施形態の製造方法によれば、第２のセラミックス成形体１４０に環状の凹部を形成した後に、該第２のセラミックス成形体１４０を第１のセラミックス成形体１３０に積層しており、その積層の際、第２のセラミックス成形体１４０が２つに分離されていないため、ガス分配体１００の品質が低下することを抑制することができる。

Ｂ．変形例：
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。

上記実施形態では、半導体製造装置用部品として、特許請求の範囲におけるセラミックス部材に相当する構成のみを備えるガス分配体１００を例示したが、半導体製造装置用部品は、これに限定されず、セラミックス部材以外のものに相当する構成をも備えるとしてもよい。例えば、半導体製造装置用部品は、例えばガス分配体１００とガス供給体２００とを備えるシャワーヘッド１０であるとしてもよい。

また、上記実施形態のガス分配体１００では、表面電極４４の上面４４Ａは、上下方向において、分配側対向面Ｓ２より低い位置に位置しているが、これに限定されず、表面電極４４の上面４４Ａは、上下方向において、分配側対向面Ｓ２と略同じ位置であるとしてもよい。この場合、ガス供給体２００の供給側対向面Ｓ３に配置された接触リング２４０の下面も、上下方向において、分配側対向面Ｓ２と略同じ位置になる。

また、上記実施形態では、電極として、上下方向視で略円環状の表面電極４４を例示したが、これに限定されず、上下方向視で円環状以外の環状でもよいし、環状以外の形状（例えば、複数に分割された電極など）でもよい。溝部１１２やスペーサ４００についても同様であり、円環状以外の環状でもよいし、環状以外の形状でもよい。また、表面電極４４の幅Ｄ３は、溝部１１２の幅Ｄ４より広いとしてもよい。例えば、表面電極４４の幅方向（ガス分配体１００の径方向）の少なくとも一方の端部がセラミックスに覆われているとしてもよい。要するに、電極は、溝部内に配置され、少なくとも一部が外部に露出するものであればよい。

また、上記実施形態におけるシャワーヘッド１０の製造方法はあくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、Ｓ１１０において、各セラミックス成形体１３０，１４０を、プレス成形法を用いて作製することによって準備するとしてもよい。また、第２のセラミックス成形体１４０の準備工程（Ｓ１１０）において、第２のセラミックス成形体１４０に貫通孔１４８が形成されないとしてもよい。また、圧着工程（Ｓ１２０）において、未焼結表面電極４４Ｐの上面４４Ａと凹部１４６の底面との間にスペーサ４００を配置しないとしてもよい。また、該圧着工程において、第１のセラミックス成形体１３０と第２のセラミックス成形体１４０とを、真空圧着以外の方法（例えば熱圧着）により接合するとしてもよい。加工処理（Ｓ１３０）を、焼成工程（Ｓ１４０）の後に行うとしてもよい。この場合は、加工処理では、焼結後の接合体１５０について、上面側（第２のセラミックス成形体１４０の上側表面１４２側）をマシニングによって切削加工することにより除去する。

本発明は、シャワーヘッド１０のガス分配体１００に限らず、静電チャックおよび真空チャック等の保持装置や、ポリイミドヒータやサセプタ等の加熱装置等の半導体製造装置用部品の製造にも適用可能である。

１０：シャワーヘッド ４０：内部電極 ４０Ｐ：未焼結内部電極 ４２：ビア導体 ４２Ｐ：未焼結ビア導体 ４４：表面電極 ４４Ａ：上面 ４４Ｐ：未焼結表面電極 １００：ガス分配体 １０１：ガス噴出孔 １０４：連通路 １１２：溝部 １１２Ａ：底面 １３０：第１のセラミックス成形体 １３２：上側表面 １４０：第２のセラミックス成形体 １４２：上側表面 １４４：下側表面 １４６：凹部 １４６Ａ：底面 １４８：貫通孔 １５０：接合体 １６０：溝有り接合体 ２００：ガス供給体 ２０２：ガス導入孔 ２１０：平板部 ２２０：筒部 ２３０：ガス流路 ２３０Ａ：縦流路 ２３０Ｂ：横流路 ２４０：接触リング ２４０Ａ：下面 ３００：接合層 ４００：スペーサ ＰＧ：プロセスガス Ｓ１：ガス噴出面 Ｓ２：分配側対向面 Ｓ３：供給側対向面 Ｓ４：上面 Ｗ：ウェハ

Claims (3)

1. 略平面状のセラミックス表面を備え、前記セラミックス表面に溝部が形成され、前記溝部の底面に電極が配置されたセラミックス部材を備える半導体製造装置用部品の製造方法において、
   第１の表面を備え、前記第１の表面上に前記電極が配置された第１のセラミックス成形体を準備する第１の準備工程と、
   第２の表面を備え、前記第２の表面に凹部が形成されるとともに、前記凹部の底面から前記第２の表面とは反対側の第３の表面まで貫通する貫通孔が形成された第２のセラミックス成形体を準備する第２の準備工程と、
   前記第１の表面上の前記電極を、前記第２の表面に形成された前記凹部に対応する位置に合わせ、前記第１の表面と前記第２の表面とを真空圧着させることにより、前記第１のセラミックス成形体と前記第２のセラミックス成形体との接合体を形成する圧着工程と、
   前記接合体のうち、前記第２のセラミックス成形体の部分における前記第３の表面側を加工して、前記溝部が形成された前記セラミックス表面を形成する加工工程と、を含むことを特徴とする、半導体製造装置用部品の製造方法。
2. 略平面状のセラミックス表面を備え、前記セラミックス表面に溝部が形成され、前記溝部の底面に電極が配置されたセラミックス部材を備える半導体製造装置用部品の製造方法において、
   第１の表面を備え、前記第１の表面上に前記電極が配置された第１のセラミックス成形体を準備する第１の準備工程と、
   第２の表面を備え、前記第２の表面に凹部が形成された第２のセラミックス成形体を準備する第２の準備工程と、
   前記第１の表面上の前記電極を、前記第２の表面に形成された前記凹部に対応する位置に合わせ、かつ、前記電極と前記凹部の底面との間に、スペーサを配置し、前記第１の表面と前記第２の表面とを圧着させることにより、前記第１のセラミックス成形体と前記第２のセラミックス成形体との接合体を形成する圧着工程と、
   前記接合体のうち、前記第２のセラミックス成形体の部分における前記第２の表面とは反対側の第３の表面側を加工して、前記溝部が形成された前記セラミックス表面を形成する加工工程と、を含むことを特徴とする、半導体製造装置用部品の製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の半導体製造装置用部品の製造方法において、
   前記溝部の形状と、前記電極の形状と、前記第２のセラミックス成形体に形成された前記凹部との形状は、いずれも、環状であることを特徴とする、半導体製造装置用部品の製造方法。

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