KR100420456B1

KR100420456B1 - 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체와 그 제조 방법 및반도체 제조 장치

Info

Publication number: KR100420456B1
Application number: KR10-2001-0003124A
Authority: KR
Inventors: 구이비라아끼라; 나까따히로히꼬
Original assignee: 스미토모덴키고교가부시키가이샤
Priority date: 2000-01-20
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2004-03-02
Also published as: TW523858B; TW523855B; CA2329816C; CA2329816A1; US20030079684A1; EP1119041A3; JP2002057207A; KR20010076378A; US6508884B2; EP1119041A2; US6716304B2; EP1918990A1; US20020007911A1; EP1764829A1

Abstract

본 발명은 높은 열전도율을 갖고, 또한, 히터 회로 패턴 등의 도전층을 높은 정밀도의 패턴으로 형성하는 것이 가능한 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체와 그 제조 방법, 및 그 웨이퍼 지지체를 내장하는 반도체 제조 장치를 제공한다. 질화 알루미늄 소결체(10a)의 표면 상에, 금속 입자를 포함하는 페이스트를 도포하여 소성함으로써 도전층으로서 히터 회로 패턴(11)을 형성한다. 히터 회로 패턴(11)이 형성된 질화 알루미늄 소결체(10a)의 표면과 질화 알루미늄 소결체(10b)와의 사이에 접착층으로서 유리층(14)을 개재시켜 가열함으로써, 질화 알루미늄 소결체들(10a와 10b)을 접합한다.

Description

반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체와 그 제조 방법 및 반도체 제조 장치{WAFER HOLDER FOR SEMICONDUCTOR MANUFACTURING APPARATUS, METHOD OF MANUFACTURING WAFER HOLDER, AND SEMICONDUCTOR MANUFACTURING APPARATUS}

본 발명은, 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체와 그 제조 방법에 관한 것이다. 지지체로는, 반도체 웨이퍼를 아래로부터 가열하는 기능을 갖는 히터, 반도체 웨이퍼와의 사이에 정전력을 발생시켜 반도체 웨이퍼를 고정하기 위해 이용되는 정전 척용 전극, 및 플라즈마를 발생시키기 위해 이용되는 플라즈마 하부 전극 중 적어도 어느 하나를 갖는 지지체를 포함한다.

반도체 웨이퍼의 표면을 에칭하거나, 그 표면에 막을 형성할 때, 반도체 웨이퍼를 래크에 다수개 유지하여, 배치식으로 에칭이나 막 형성용 가스를 흘리고, 필요에 따라 외주로부터 히터에서 가열하는 (핫월 식)이라는 방법이 이용되어 왔다.

그러나, 최근, 반도체 장치의 고집적화, 고속화의 요구가 높아짐에 따라, 반도체 제조 장치 내의 장소에 따라 온도나 가스의 흐름이 불균일해지고, 이들에 기인하여 에칭이나 형성되는 막의 품질의 변동이 문제가 되었다. 따라서, 복수의 에칭 장치나 성막 장치를 배열하여, 이들의 장치들의 사이를 로더를 이용하여 반도체 웨이퍼를 자동 이송으로 1매씩 처리하는 매엽식(Single-Wafer Type)으로 반도체 제조 장치가 전환되고 있다. 그와 같은 매엽식의 반도체 제조 장치를 이용하는 경우에, 로더로, 에칭 장치나 성막 장치의 챔버 내의 웨이퍼 지지체의 상부에 웨이퍼를 반송하고, 그 지지체에 정전 척으로 웨이퍼를 고정한 상태에서, 또는 지지체의 웨이퍼 지지면의 면 정밀도를 높여 웨이퍼를 정치(靜置) 밀착시킨 상태에서 지지체에 열을 직접 제공하여 웨이퍼를 균일하게 가열하는 방법이 채용되고 있다. 따라서, 웨이퍼 지지체는, 적어도 웨이퍼에 접하는 부분이, 막 형성용 반응 가스나 에칭 가스로서의 부식성이 높은 할로겐 가스 등의 가스에 대한 내식성과 높은 열전도율을 갖는 재료로 구성될 필요가 있다. 또한, 지지체 자체에 정전 척 기능이나 기계 고정 기능, 및 히터 기능을 부여할 필요가 있다.

따라서, 지지체의 재료로서는, 내식성, 높은 열전도율을 갖는 질화 알루미늄이 주목받아 왔다. 질화 알루미늄 분말로 이루어지는 성형체 사이에 몰리브덴 등의 고융점 금속의 코일이나 와이어를 끼워, 이들을 핫프레스 소결함으로써, 히터나 정전 척용 전극의 도전층을 매설함으로써 지지체가 제조되어 왔다. 예를 들면, 히터를 매립한 지지체로서, 일본 특허 제2604944호에는, 발열면에서 보다 균열화를 도모하기 위한 매설 히터 구조가 개시되어 있다. 또한, 도전층을 매설하기 위해서는, 예를 들면 질화 알루미늄 성형체의 표면에 텅스텐이나 몰리브덴을 포함한 페이스트를 인쇄하고, 성형체를 중첩시켜 질화 알루미늄 성형체와 페이스트를 동시에 소결함으로써, 도전층이 매설되어 적층된 지지체를 제조한다고 하는 방법이 채용되어 왔다.

그러나, 질화 알루미늄 성형체의 사이에 몰리브덴 등의 고융점 금속의 코일이나 와이어를 끼워 핫프레스 소결하는 경우, 성형체 상부에 놓인 코일이나 와이어는 그 후속 공정의 핫프레스 소결까지의 핸드링 과정에서 위치가 어긋나, 제품마다의 특성이 크게 변동되거나, 쇼트한다고 하는 문제가 있었다. 그 때문에, 성형체에 홈을 파 코일이나 와이어를 홈에 삽입하는 방법이 채용된다. 따라서, 히터나 정전 척용 전극을 형성하기 위한 도체 패턴의 정밀도가 성형체에 형성되는 홈의 패턴 정밀도를 지배하게 된다. 그런데, 미세한 패턴을 갖도록 홈을 질화 알루미늄 성형체에 형성하는 것은 곤란하다. 홈 폭이나 홈 간격이 5㎜ 피치 이하에서 성형체에 홈을 형성하면, 홈 사이의 얇은 벽이 깨지기 쉬워, 양산성을 고려하면 홈 간격을 10㎜ 피치 이상으로 형성할 필요가 있었다. 그 결과, 성형체에 홈을 형성하여 히터나 정전 척용 전극의 도전체를 미세하면서 높은 정밀도의 패턴으로 형성하는 것은 곤란했다.

또한, 상기된 바와 같이 핫프레스 소결법을 이용하여 대형의 질화 알루미늄 소결체를 제조하기 위해서는, 대형의 장치를 필요로 하여, 설비비가 증가하며, 제조 비용 증대를 초래한다고 하는 문제도 있다.

또한, 질화 알루미늄 성형체에 텅스텐 등의 고융점 금속의 페이스트를 인쇄하여, 성형체를 중첩시켜 질화 알루미늄 성형체와 금속 페이스트를 동시에 소결하는 경우, 성형체의 밀도의 변화나 가열의 변화에 의해, 소결 시의 수축이 장소에 따라, 혹은 제품마다 변화되며, 높은 정밀도의 패턴으로 도전층을 형성하는 것은 어려웠다. 또한, 성형체의 표면에 용제를 묻혀 성형체를 중합시키고, 가열하여 압착하고 밀착시킨 후, 탈지와 소결을 행하는 방법이 채용되지만, 그 가열 과정에서 압착 부분의 일부 또는 전면의 박리가 생기기 쉬워, 안정된 공정으로 제조를 행하는 것은 곤란했다.

또한, 상기된 바와 같이 동시 소결에 의해 지지체를 제조하는 경우, 소결 시의 수축을 높은 정밀도로 관리하는 것이 곤란하며, 밀착 부분에서 박리가 생길 가능성이 있으므로, 제조 수율을 향상시키는 것이 곤란하여, 제조 비용 증대를 초래한다는 문제도 있다.

또한, 상기된 방법은 모두 질화 알루미늄 성형체와 고융점 금속의 코일이나 와이어 또는 금속 페이스트를 동시에 소결하기 위해, 도전층의 재료가 고융점 금속의 텅스텐이나 몰리브덴 등에 한정된다. 그 때문에, 저융점의 은-팔라듐 합금 등을 도전층의 재료로서 사용할 수 없어, 그 도전층을 히터로서 이용하는 경우에 발열량의 제어 범위가 제약된다고 하는 문제도 있었다.

지지체의 재료로서 이용되는 질화 알루미늄 등의 세라믹스는 높은 열전도율을 갖도록 제조하는 것이, 얻어진 지지체의 균열성을 도모할 수 있고, 반도체 웨이퍼를 균일하게 가열할 수 있다. 그러나, 질화 알루미늄 등의 세라믹스가 높은 열전도율을 갖도록 소결체를 제조하기 위해서는, 고온에서 장시간 소결할 필요가 있다. 세라믹스의 성형체를 고온에서 장시간 소결하면, 도전체의 재료로서 이용되는 텅스텐이나 몰리브덴이 이상립(異常粒) 성장하거나, 질화 알루미늄 등의 소결에 이용되는 조제나 텅스텐이나 몰리브덴의 금속 페이스트의 소성을 위해 첨가되는 조제와 과잉 반응하여, 도전층의 단선이나 밀착 불량을 일으킬 가능성이 있다. 이 때문에, 질화 알루미늄 등의 세라믹스의 성형체를 1800℃ 이하의 저온에서 단시간에 소결할 필요가 있다. 따라서, 질화 알루미늄 등의 세라믹스가 높은 열전도율을 갖도록 소결할 수 없고, 그 결과 지지체의 균열성을 도모할 수 없어, 웨이퍼를 균일하게 가열하는 지지체를 제조하기 위해서는 한계가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 상술된 문제를 해결할 수 있는 동시에, 높은 열전도율을 갖도록 제조할 수 있고, 또한 높은 정밀도의 패턴으로 도전층을 매설하는 것이 가능한 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체와 그 제조 방법, 그 웨이퍼 지지체를 내장하는 반도체 제조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 하나의 목적은, 높은 제조 수율과 낮은 제조 비용으로 제조 가능한 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체와 그 제조 방법, 그 웨이퍼 지지체를 내장하는 반도체 제조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체의 제조 방법은, 이하의 (1) 또는 (2)의 구조의 웨이퍼 지지체의 제조 방법으로서, 이하의 공정을 구비한다.

(1) 세라믹스/접착층/도전층/세라믹스 구조의 웨이퍼 지지체의 제조 방법

(a) 제1 세라믹스 소결체의 표면 상에, 금속 입자를 포함하는 페이스트를 도포하여 소성함으로써, 도전층을 형성하는 공정.

(b) 도전층이 형성된 제1 세라믹스 소결체의 표면과 제2 세라믹스 소결체와의 사이에 접착층을 개재시켜 가열함으로써, 제1 세라믹스 소결체와 제2 세라믹스 소결체를 접합하는 공정.

(2) 보호층/도전층/세라믹스 구조의 웨이퍼 지지체의 제조 방법

(a) 세라믹스 소결체의 한쪽 표면 또는 양쪽 표면에, 금속 입자를 포함하는 페이스트를 도포하여 소성함으로써, 도전층을 형성하는 공정.

(b) 도전층의 표면을 피복하도록 세라믹스 소결체 상에 보호층을 형성하는 공정.

(1)의 구조의 제조 방법에서는 세라믹스 소결체를 접합하기 위해, 제1 및 제2 소결체의 휨이 맞지 않거나, 접합 시의 가중 등이 부족하면, 접합 틈 등의 불량을 발생하는 경우가 있어, 수율이 저하하는 경우가 있다. 따라서, (2)의 구조의 제조 방법과 같이 1매의 소결체의 편측에 도전층을 형성하고, 이 표면을 할로겐 등의 부식성 가스로부터 보호하는 층으로 피복한다는 방법을 채용하면, 수율과 비용 관점에서는 바람직하다. 이 경우, 소결체의 편측 혹은 양측에 전극을 형성할 수 있으므로, 히터 회로, 플라즈마 하부 전극, 정전 척용 전극으로부터 선택되는 1종 또는 2종의 도전층을 포함하는 지지체를 제작할 수 있다. 보호층 표면의 면조도나 평면도의 필요에 따라, 보호층을 형성한 후, 기계적, 화학적 혹은 양자를 조합한 가공을 실시할 수도 있다.

본 발명의 제조 방법 (1) 및 (2)에서는, 미리 소결된 세라믹스 소결체의 표면 상에 금속 입자를 포함하는 페이스트를 도포하여 소성함으로써 도전층을 형성한다. 세라믹스 소결체는, 금속 입자를 포함하는 페이스트가 도포되기 전에 높은 열전도율을 갖도록 미리 소결됨으로써 준비된다. 이 때문에, 지지체의 재료로서 높은 열전도율을 갖도록 고온에서 장시간 소결함으로써 세라믹스 소결체를 준비할 수 있다.

또한, 미리 준비된 세라믹스 소결체의 표면 상에, 금속 입자를 포함하는 페이스트를, 열 수지 등을 고려한 패턴으로 고정밀도로 도포하여 소성할 수 있다. 이 금속 입자의 소성 온도는, 세라믹스 소결체의 소결 온도보다도 낮은 온도에서 행해지므로, 베이스가 되는 세라믹스 소결체가 수축되지 않고, 도포시의 페이스트의 패턴의 정밀도를 높게 유지한 상태에서, 세라믹스 소결체의 표면 상에 높은 정밀도의 도전층을 형성할 수 있다.

웨이퍼 지지체에 있어서 웨이퍼를 올려놓은 면을 연마하여 표면의 휘어짐을 없애는 것은 가능하지만, 이 경우 웨이퍼 지지체 내에서의 도전층의 휘어짐이나 기복은 그대로이다. 이 때문에, 웨이퍼 지지체 상에 놓인 웨이퍼의 온도는, 접합된 소결체, 혹은 보호층이 형성된 소결체의 연마전의 휘어짐이나 기복의 영향을 받아 변화되므로, 성형체의 표면 상에 금속 입자를 포함하는 페이스트를 도포하여 동시 소결함으로써 도전층을 형성하는 경우와 달리, 본 발명의 제조 방법에서는 소결체의 표면 상에 금속 입자를 포함하는 페이스트를 도포하여 소성함으로써 도전층을 형성하므로, 성형체에 비해 소결체는 변형되기 어려워, 페이스트의 소성 시의 수축에 의해 발생하는 세라믹스 소결체의 휘어짐을 작게 억제할 수 있어, 웨이퍼의 균일한 가열도 가능해진다.

또한, 예를 들면 복사 등에 의해 온도가 저하되기 쉬운 외주부나, 전열에 의해 온도가 저하되기 쉬운 전력 인출선 보호부와의 접합부에서, 발열량을 설계대로 증가시키는 것도 용이하기 때문에, 웨이퍼 전면을 균일하게 가열할 수 있는 웨이퍼 지지체를 제작할 수 있다.

선형의 도전층의 선 폭 및 선 간격을 좁게 함으로써, 웨이퍼 가열면에서의 히터선 상과 히터선간 상의 온도차의 영향까지 작게 한 균일한 가열을 행하는 것도 가능해지고, 또한 복잡한 도전층의 패턴도 설계하기 쉬워진다.

성막 시의 웨이퍼의 온도 분포는 적어도 1% 이내로 억제할 필요가 있으므로, 선형의 도전층의 선 폭 및 선 간격은 5㎜ 이하인 것이 바람직하고, 더욱 가능하면, 웨이퍼의 온도 분포를 0.5% 이내로 억제하는 것이 바람직하며, 그로 인해 선 폭 및 선 간격을 1㎜ 이하로 억제할 필요가 있다. 본 발명의 제조 방법에서는, 금속 입자를 포함하는 페이스트의 인쇄 도포 조건을 검토함으로써, 선 폭과 선 간격이 5㎜ 이하의 선형의 도전층의 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 바람직하게는, 선 폭과 선 간격이 1㎜ 이하의 선형의 도전층의 패턴을 형성하는 것도 가능하다.

본 발명의 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체의 제조 방법에서, 지지체의 기재로서 세라믹스는, 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 질화 규소 또는 산질화 알루미늄중 어느 1종을 포함하는 것이 바람직하다. 상기된 바와 같은 세라믹스를 이용함으로써, 웨이퍼 지지체가 내열성을 구비함과 함께, 반응 가스에 이용되는, 예를 들면 할로겐을 포함하는 부식성의 가스에 대한 내식성도 구비할 수 있다.

더욱 바람직하게는, 본 발명의 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체의 제조 방법에 있어서, 지지체의 기재로서 세라믹스는 질화 알루미늄을 이용한다. 질화 알루미늄을 이용함으로써, 100W/mK 이상의 높은 열전도율과 할로겐 가스 등에 대한 높은 내식성을 갖는 지지체를 제조할 수 있다.

본 발명의 제조 방법에 있어서, 도전층을 형성하는 공정에서는, 텅스텐, 몰리브덴, 은, 팔라듐, 백금, 니켈 및 크롬으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 금속을 포함하는 페이스트를 도포하여 소성하는 것이 바람직하다. 특히, 본 발명의 제조 방법에서, 미리 준비된 세라믹스 소결체의 표면 상에 도전층을 형성하므로, 저융점의 은-팔라듐 합금 등의 페이스트를 도포하여 소성함으로써 도전층을 형성할 수 있다.

본 발명의 제조 방법(1)에서 제1 세라믹스 소결체와 제2 세라믹스 소결체를 접합하는 공정, 혹은 제조 방법(2)에 있어서 세라믹스 소결체 상에 보호층을 형성하는 공정에서는, 유기계의 접착제를 이용할 수도 있지만, 내열성을 생각하면, 유리를 포함하는 층을 개재시키고, 혹은 도포하여 가열함으로써 행해지는 것이 바람직하다.

접착층 혹은 보호층으로서 유리 등의 산화물층을 이용하여 세라믹스 소결체를 접합함으로써, 히터 회로, 정전 척용 전극, 플라즈마 하부 전극을 형성하기 위한 미세한 도전층 패턴을 수율 좋게 염가로 제조할 수 있다.

또, 지지체의 기재인 세라믹스로서, 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 질화 규소 또는 산질화 알루미늄 중 어느 하나를 이용하는 경우에는, 상기된 접착층 또는 보호층은 3.0×10^-6/℃이상 8.0×10^-6/℃ 이하의 열팽창 계수를 갖는 유리를 포함하는 층인 것이 바람직하다. 웨이퍼 지지체의 실온으로부터 600℃까지의 승온 시간은 30분 이내가 바람직하지만, 접착층 또는 보호층의 열팽창 계수가 상기된 범위에 있는 경우에는 30분 이내의 승온 시간을 달성할 수 있다.

이러한 유리층을 접착층 혹은 보호층으로서 이용함으로써, 접착층 또는 보호층의 열팽창 계수를 세라믹스 소결체와 거의 동등하게 할 수 있고, 접합 공정, 보호층 형성 공정, 혹은 지지체의 가열, 냉각시에 생기는 열 응력을 작게 할 수 있다.

또한, 접착층 혹은 보호층은, 습윤성과 접착성의 관점에서, 기재로서 세라믹스 소결체가 질화 알루미늄인 경우에는, 이테르븀(Yb)과 네오디뮴(Nd)과 칼슘(Ca)을 포함하는 산화물, 또는 가열에 의해 이테르븀과 네오디뮴과 칼슘을 함유하는 산화물을 생기게 하는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 동일한 관점에서, 기재로서 세라믹스 소결체가 질화규소인 경우에는, 접착층 혹은 보호층은, 이트륨(Y)과 알루미늄(Al)을 포함하는 산화물, 또는 가열에 의해 이트륨(Y)과 알루미늄(Al)을 포함하는 산화물이 생기는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.

고온에서 고전압을 인가하고 이용하는 웨이퍼 지지체의 제조 방법에서는, 제조 방법(1)의 접합 공정 혹은 제조 방법(2)의 보호층 형성 공정에서는, 내열성, 내식성, 내전압의 관점에서 접착층 또는 보호층의 재료로서 비산화물 세라믹스를 이용하는 것이 보다 바람직하다.

상기된 비산화물 세라믹스의 열팽창 계수는, 열 응력 완화의 관점에서 3.0×10^-6/℃이상 6.0×10^-6/℃ 이하인 것이 바람직하다.

상기된 비산화물 세라믹스는, 내열성, 내식성, 내전압의 관점에서 특히 질화 알루미늄 또는 질화규소를 50 중량% 이상 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명의 하나의 국면에 따른 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체는, 제1 세라믹스 소결체, 제2 세라믹스 소결체, 제1 세라믹스 소결체의 표면 상에 형성된 도전층, 및 도전층이 형성된 제1 세라믹스 소결체의 표면과 제2 세라믹스 소결체와의 사이에 개재하고, 제1 세라믹스 소결체와 제2 세라믹스 소결체를 접합하는 접착층을 포함한다.

본 발명의 또 하나의 국면에 따른 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체는, 세라믹스 소결체, 이 세라믹스 소결체의 한쪽 표면 또는 양방의 표면 상에 형성된 도전층, 및 이 도전층의 표면을 피복하도록 세라믹스 소결체 상에 형성된 보호층을포함한다.

또한, 본 발명에 따라 제조되는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체에 있어서, 세라믹스는, 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 질화규소 또는 산질화 알루미늄 중 어느 1종을 포함하는 것이 바람직하며, 질화 알루미늄인 것이 더욱 바람직하다.

반도체 웨이퍼 상에서 CVD법 등에 따른 막 형성이나 에칭이 행해지면, 웨이퍼 지지체의 표면에도 막이 적층되며, 그 막이 박리함으로써 발생하는 파티클이 반도체 웨이퍼에 부착될 가능성이 있다. 이것을 방지하기 위해, 웨이퍼 지지체를 어느 일정 기간 사용하면, 웨이퍼 지지체의 클리닝을 행할 필요가 있다. 예를 들면, 1∼3일에 한번 클리닝을 위해 챔버 내의 온도를 내리고, 또는 1개월에 한번정도, 실온까지 챔버 내의 온도를 내려 챔버를 개방하여, 웨이퍼 지지체의 클리닝을 행한다. 클리닝을 종료한 후, 실온으로부터 반응 온도까지의 승온은 가능한 한 급속하게 행하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 실온으로부터 온도 700℃까지 10분 이내(승온 속도: 70℃/분 이상), 가능하면 7분 이내(승온 속도 : 100℃/분 이상)로 승온하는 것이 바람직하다. 또한, 웨이퍼 지지체의 온도가 저하 또는 상승한 경우에 곧바로 원하는 온도에서 돌아가도록 하기 위해서도, 70℃/분 이상, 가능하면, 100℃/분 이상의 급승강온 특성을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 요구를 만족하기 위해서는, 본 발명의 웨이퍼 지지체의 두께는 5㎜ 이하인 것이 바람직하며, 2㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 따라 제조되는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체에서 도전층은, 선 폭과 선 간격이 각각 5㎜이하의 선형의 도전층의 패턴을 포함하는 것이 바람직하며, 선 폭과 선 간격이 각각 1㎜ 이하의 선형의 도전층의 패턴을 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 따라 제조되는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체에 있어서, 도전층은, 텅스텐, 몰리브덴, 은, 팔라듐, 백금, 니켈 및 크롬으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 금속을 포함하는 것이 바람직하다.

또, 도전층은, 상기된 금속을 적어도 1종 이상으로 50 질량%이상 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따라 제조되는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체에 있어서, 접착층 혹은 보호층은 유리를 포함하는 것이 바람직하다.

지지체의 기재인 세라믹스로서, 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 질화규소 또는 산질화 알루미늄 중 어느 하나를 이용하는 경우에는, 상기된 접착층 혹은 보호층은 3.0×10^-6/℃이상 8.0×10^-6/℃ 이하의 열팽창 계수를 갖는 유리를 포함하는 층인 것이 바람직하다.

또한, 접착층 혹은 보호층은, 기재가 질화 알루미늄인 경우에는, 이테르븀과 네오디뮴과 칼슘을 함유하는 산화물, 또는 가열에 의해 이테르븀과 네오디뮴과 칼슘을 함유하는 산화물을 생기게 하는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 접착층 혹은 보호층은, 기재가 질화규소인 경우에는, 이트륨과 알루미늄을 함유하는 산화물, 또는 가열에 의해 이트륨과 알루미늄을 함유하는 산화물을 생기게 하는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따라 제조되는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체에 있어서, 고온에서 고전압을 인가하여 사용하는 지지체에서는, 내열성, 내식성, 내전압의 관점에서 접착층 또는 보호층은 비산화물 세라믹스를 포함하는 것이 바람직하다.

그 경우, 지지체 기재의 세라믹스로서, 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 질화규소 또는 산 질화 알루미늄 중 어느 하나를 이용하는 경우에는, 상기된 접착층 혹은 보호층은 3.0×10^-6/℃이상 6.0×10^-6/℃ 이하의 열팽창 계수를 갖는 비산화물 세라믹스를 포함하는 층인 것이 바람직하다. 비산화물 세라믹스는, 질화 알루미늄 또는 질화규소를 50 중량 % 이상 함유하는 것이 바람직하다. 보호층은, 유리 혹은 비산화물 세라믹스로 이루어지며, 질화 알루미늄을 주성분으로 하는 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 웨이퍼 지지체를 CVD 장치나 에칭 장치에서 실제로 이용하기 위해서는, 웨이퍼 지지체는, 도전층에 접속되어 웨이퍼 지지체의 외측으로 연장되는 전극부재를 더 구비하는 것이 바람직하며, 전극 부재가 할로겐 등의 부식성 가스로 부식되지 않도록, 전극 부재는, 도전성의 기재와, 기재의 표면을 피복하는 세라믹스층을 포함하는 것이 바람직하다.

세라믹스층은, 내열성과 내식성의 관점에서, 질화 알루미늄 또는 산화 알루미늄으로 이루어지는 것이 바람직하다.

세라믹스층은, 치밀함 등의 관점에서, PVD법, CVD법 또는 용사법(溶射法)에 따라 형성되는 것이 바람직하다.

전극 부재의 기재는, 세라믹스와의 사이에서 열팽창 계수차를 작게 하여 열 응력을 저감시키는 것과, 내열성의 관점에서, 텅스텐 또는 몰리브덴으로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 반도체 제조 장치는, 상술된 바와 같이 구성된 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체를 내장한다.

본 발명에 따른 반도체 제조 장치는, 에칭 장치, CVD 장치, 플라즈마 CVD 장치 및 이온 주입 장치로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종이다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 보다 큰 외부 직경을 갖는 반도체 웨이퍼를 균일하게 가열하는 것이 필요한, 막 형성이나 에칭용 반도체 제조 장치의 웨이퍼 지지체로서, 열수축 등을 고려한 미세한 패턴을 갖는 발열 회로, 정전 척용 전극 또는 플라즈마 하부 전극을 높은 정밀도로 내장한 지지체를 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 이 웨이퍼 지지체를 종래보다 높은 제조 수율과 염가로 제조하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명에 따라 제조되는 웨이퍼 지지체를 이용하는 반도체 제조 장치의 일 실시 형태를 개념적으로 나타내는 도면.

도 2는 본 발명에 따라 제조되는 웨이퍼 지지체를 이용하는 반도체 제조 장치의 다른 일 실시 형태를 개념적으로 나타내는 도면.

도 3은 본 발명에 따라 제조되는 웨이퍼 지지체의 일 실시 형태를 개념적으로 나타내는 단면도.

도 4는 본 발명에 따라 제조되는 웨이퍼 지지체의 다른 일 실시 형태를 개념적으로 나타내는 단면도.

도 5는 본 발명에 따라 제조되는 웨이퍼 지지체의 또 다른 일 실시 형태를 개념적으로 나타내는 단면도.

도 6은 본 발명에 따라 제조되는 웨이퍼 지지체의 다른 일 실시 형태를 개념적으로 나타내는 단면도.

도 7은 본 발명에 따라 제조되는 웨이퍼 지지체의 또 다른 일 실시 형태를 개념적으로 나타내는 단면도.

도 8은 본 발명에 따라 제조되는 웨이퍼 지지체의 또 다른 실시 형태를 개념적으로 나타내는 단면도.

도 9는 본 발명의 하나의 비교예로서 나타내는 웨이퍼 지지체의 구조를 개념적으로 나타내는 단면도.

도 10은 본 발명의 또 다른 하나의 비교예로서 나타내는 웨이퍼 지지체의 구조를 개념적으로 나타내는 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 웨이퍼 지지체

3 : 반도체 웨이퍼

5 : 플라즈마 상부 전극

10a, 10b, 10c, 10d : 질화 알루미늄 소결체

11 : 히터 회로 패턴

12 : 플라즈마 하부 전극

101 : 챔버

200 : 가스 도입구

도 1과 도 2는 본 발명에 따라 제조되는 웨이퍼 지지체가 이용되는 반도체 제조 장치의 실시 형태를 개념적으로 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마 CVD 장치나 플라즈마 에칭 장치용 챔버(101) 내부에는, 처리되어야 할 반도체 웨이퍼(3)를 배치한다. 반도체 웨이퍼(3)는 웨이퍼 지지체(1) 상에 고정된다. 웨이퍼 지지체(1)는 지지체(2)에 부착되어 있다. 웨이퍼 지지체(1)는, 질화 알루미늄 소결체 등의 세라믹스 소결체로 형성되며, 그 내부에 도전층으로서 히터 회로 패턴(11), 플라즈마 하부 전극(12), 정전 척용 전극(13)을 포함하고 있다. 챔버(101)의 상부에는 플라즈마 하부 전극(12)에 대향하도록 플라즈마 상부 전극(5)이 설치되어 있다. 막 형성용 반응 가스나 에칭용 가스는 가스 도입구(200)로부터 도입되어, 가스 샤워체(4)를 통해 반도체 웨이퍼(3) 상으로 공급된다. 챔버(101)의 내부에서는 플라즈마 방전이 행해지며, 공급된 가스에 의해 반도체 웨이퍼(3)의 표면 상에 소정의 막이 형성되며, 또한 반도체 웨이퍼(3)의 표면 상에서 에칭이 행해진다. 또, 챔버(101)의 내부를 배기하기 위해 배기구(300)가 설치되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, CVD 장치나 에칭 장치용 챔버(102)의 내부에는, 처리되어야 할 반도체 웨이퍼(3)가 배치된다. 반도체 웨이퍼(3)는, 본 발명에 따라 제조되는 웨이퍼 지지체(1) 상에 고정된다. 웨이퍼 지지체(1)는, 질화 알루미늄 소결체 등의 세라믹스 소결체로 형성되며, 그 내부에 도전층으로서 히터 회로 패턴(11), 정전 척용 전극(13)을 포함하고 있다. 웨이퍼 지지체(1)는 지지체(2) 상에 부착되어 있다. 도 2에 도시된 장치에서는, 막 형성용 반응 가스나 에칭용 가스가 가스 도입구(200)로부터 도입되어, 가스 샤워체(4)를 통해 반도체 웨이퍼(3)의 표면 상으로 공급된다. 반도체 웨이퍼(3)의 표면 상에서는, 공급된 가스에 의해 막의 형성이나 에칭이 행해진다.

또한, 도 1과 도 2에 도시된 장치에서, 웨이퍼 지지체(1)에 내장되는 정전 척용 전극(13)은, 그 상부에 배치되는 반도체 웨이퍼(3)와의 사이에서 정전력을 발생시키고, 반도체 웨이퍼를 고정하기 위해 설치된다.

본 발명에 따라 제조되는 웨이퍼 지지체의 보다 구체적인 구조를 도 3 내지 도 8에 개념적으로 도시한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 제조되는 웨이퍼 지지체(1)의 1개의 실시의 형태로서, 세라믹스 소결체(10a)의 한쪽 표면 상에 도전층으로 이루어지는 히터 회로 패턴(11)은, 선 폭과 선 간격이 5㎜ 이하, 보다 바람직하게는 1㎜ 이하가 되도록 형성되어 있다. 히터 회로 패턴(11)이 형성된 세라믹스 소결체(10a)의 한쪽 표면 상에, 다른 하나의 세라믹스 소결체(10b)를, 이들 간에 개재한 접착층으로서 유리층 혹은 비산화물 세라믹스층(14)에 의해 접합한다. 이와 같이 함으로써 히터 기능을 구비한 웨이퍼 지지체(1)를 구성한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 세라믹스 소결체(10a) 한쪽 표면 상에 히터 회로 패턴(11)을 형성한다. 히터 회로 패턴(11)이 형성된 세라믹스 소결체(10a)의 한쪽 표면 상과, 다른 하나의 세라믹스 소결체(10b)와의 사이에 접착층으로서 유리층(14a)을 배치하여 세라믹스 소결체(10a와 10b)를 접합한다. 다른 하나의 다른 세라믹스 소결체(10d)의 한쪽 표면 상에 도전층으로서 정전 척용 전극(13)을 기판 외주로부터 0.1∼20㎜정도 풀백을 취한 원형으로 형성한다. 정전 척용 전극(13)이 형성된 세라믹스 소결체(10d)의 한쪽 표면과 세라믹스 소결체(10a)의 다른 쪽의 표면과의 사이에 유리층 혹은 비산화물 세라믹스층(14b)을 개재시켜 양자를 접합한다. 이와 같이 함으로써, 정전 척 기능과 히터 기능을 구비한 웨이퍼 지지체(1)를 구성한다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 세라믹스 소결체(10a)의 한쪽 표면 상에 히터 회로 패턴(11)을 형성하고, 다른 하나의 세라믹스 소결체(10b)와의 사이에 유리층(14a)을 배치하여 세라믹스 소결체(10a와 10b)를 접합한다. 또한 다른 하나의 세라믹스 소결체(10c)의 한쪽 표면 상에 도전층으로서 플라즈마 하부 전극(12)을 기판 외주로부터 0.1∼20㎜정도 풀백을 취한 원형으로 형성하고, 유리층(14b)을 이용하여 세라믹스 소결체(10a)의 다른 쪽 표면과 접합한다. 또한, 다른 하나의 다른 세라믹스 소결체(10d)의 한쪽 표면 상에 도전층으로서 정전 척용 전극(13)을 형성하고, 세라믹스 소결체(10c)의 다른 쪽 표면 상에 유리층(14c)을 이용하여 접합한다. 이와 같이 함으로써, 정전 척 기능, 플라즈마 하부 전극 및 히터 기능을 구비한 웨이퍼 지지체(1)를 구성한다.

또, 도 4에 도시된 실시 형태에서 정전 척용 전극(13)이 플라즈마 하부 전극을 겸하도록 구성해도 좋다. 또한, 정전 척용 전극만, 혹은 플라즈마 하부 전극만을 내장하도록 웨이퍼 지지체(1)를 구성해도 좋다.

본 발명의 웨이퍼 지지체의 기재(基材)로서 이용되는 세라믹스 소결체는 종래의 방법으로 제조할 수 있다. 세라믹스 분말에는 필요에 따라 소결용 조제를 첨가하고, 또한 필요에 따라 바인더를 첨가함으로써 세라믹스 성형체를 준비한다. 그 성형체를 소결함으로써 세라믹스 소결체를 제조한다. 세라믹스의 종류로는, 내열성과 할로겐을 포함하는 가스에 대한 내식성의 관점에서, 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 질화규소, 산질화 알루미늄을 이용하는 것이 바람직하며, 질화 알루미늄이 특히 바람직하다.

세라믹스 분말을 성형하는 방법으로는, 닥터 블레이드, 압출(壓出), 프레스 등의 공지의 시트 성형 방법을 이용한다. 세라믹스 성형체를 탈지(脫脂)하고, 소정의 온도에서 소결(燒結)한다. 소결은 핫프레스, 상압 소결, 고온 정수압 압축(HIP) 등의 공지의 방법 어느 것을 이용해도 좋다. 가능한 한 높은 열전도율을 갖는 세라믹스 소결체를 얻기 위해, 높은 온도에서 장시간 소결한다. 소결체는, 치수 정밀도가 원하는 정밀도로 얻어질 수 있으면, 소결한 상태에서 웨이퍼 지지체의 기재의 재료로서 이용해도 좋지만, 더욱 정밀도가 필요하면, 소결체의 표면을 연마하거나, 절단 등의 가공을 실시한다.

상기된 바와 같이 함으로써 준비된 세라믹스 소결체의 표면 상에 도전층의 재료로서, 고융점 금속의 텅스텐이나 몰리브덴, 혹은 은, 은-팔라듐, 금-백금, 니켈-크롬 등의 합금 재료를 이용하여 소정의 도전체 패턴을 높은 정밀도로 형성한다. 도전체 패턴의 형성은, 예를 들면 금속 분말에 소성용 조제와 바인더를 포함시킨 페이스트를 높은 정밀도의 패턴으로 세라믹스 소결체의 표면 상에 인쇄에 의해 도포함으로써 행해진다. 금속 페이스트를 건조하여, 탈지한 후, 소성함으로써 도전층을 형성한다.

상기된 바와 같이 하여 도전층이 형성된 세라믹스 소결체끼리, 혹은 도전층이 형성된 세라믹스 소결체와 도전층이 형성되지 않은 소결체를 복수개 중첩시켜 접합한다. 세라믹스 소결체들의 사이에는 접착층으로서 바람직하게는 유리 등의 산화물층을 개재시킨다. 산화물층은, 중첩시키는 세라믹스 소결체의 한쪽 측, 혹은 양쪽 측에 예를 들면 산화물 분말을 도포하고, 탈지하여 막을 형성한다. 도포하는 분말은 가열에 의해 산화물로 변화하는 것이면 좋고, 질화물, 탄화물 등의 분말을 이용해도 좋다. 세라믹스 소결체를 중첩시킨 후, 필요에 따라 움직이지 않도록 지그를 이용하여 고정하거나, 하중을 가하거나, 와이어로 연결하거나 함으로써 세라믹스 소결체의 위치가 어긋나지 않는 대책을 실시한 후, 가열하여, 융해 또는 고상 확산에 의해 접합한다. 내열성을 향상시키기 위해, 그 후 열처리를 실시함으로써 산화물을 결정화해도 좋다.

고온에서 고전압을 인가하여 이용하는 지지체의 경우에는, 내열성, 내식성, 내전압의 관점에서 세라믹스 소결체와의 사이에는 접착층으로서 비산화물 세라믹스층을 개재시키는 것이 보다 바람직하다. 비산화물 세라믹스층은, 중첩시키는 세라믹스 소결체의 한쪽 혹은 양측에 도포하고, 탈지하며 형성한다. 접합의 고정 방법 등은 유리의 경우와 동일한 방법으로 실시하고, 가열하여, 소결 또는 고상(固相) 확산에 의해 세라믹스 소결체를 접합한다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 세라믹스 소결체(10a)의 한쪽 표면 상에 도전층으로서 히터 회로 패턴(11)을 형성한다. 히터 회로 패턴(11)이 형성된 세라믹스 소결체(10a)의 한쪽 표면 상을 비산화물 세라믹스층(14)으로 피복함으로써, 히터 회로 패턴(11)을 할로겐 등의 부식성 가스로부터 보호하는 보호층을 형성한다. 이와 같이 함으로써, 1매의 세라믹스 소결체(10a)를 이용하여, 웨이퍼 지지체(1)가 히터 회로 패턴(11)을 도전층의 형태로 내장하도록 구성해도 좋다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 세라믹스 소결체(10a)의 한쪽 표면 상에 도전층으로서 히터 회로 패턴(11)을 형성하고, 다른 쪽 표면 상에 도전층으로서 플라즈마 하부 전극(12)을 형성한다. 이들 도전층 상을 비산화물 세라믹스층(14a와 14b)으로 피복함으로써, 도전층으로서의 히터 회로 패턴(11) 및 플라즈마 하부 전극(12)을 할로겐 등의 부식성 가스로부터 보호하는 보호층을 형성한다. 이와 같이 함으로써, 1매의 세라믹스 소결체(10a)를 이용하여, 웨이퍼 지지체(1)가 히터 회로 패턴(11)과 플라즈마 하부 전극(12)을 도전층의 형태로 내장하도록 구성해도 좋다.

도 8에 도시된 바와 같이, 세라믹스 소결체(10a)의 한쪽 표면 상에 도전층으로서 히터 회로 패턴(11)을 형성한다. 히터 회로 패턴(11)의 양단의 패드부에 금속 페이스트를 개재시켜 가열함으로써, 2개의 도전선(17)을 접합한다. 다른 하나의 세라믹스 소결체(10b)에 형성된 2개의 관통 홀(19)에 각각 2개의 도전선(17)을 통과시킨 상태에서, 2개의 세라믹스 소결체(10a와 10b)를, 이들 사이에 접착층으로서 유리층 또는 비산화물 세라믹스층(14)을 개재시켜 접합한다. 2개의 도전선(17)의 표면을, CVD법, PVD법 또는 용사법(溶射法)에 의해 형성된 세라믹스층(18)으로 피복한다. 이와 같이 함으로써, 웨이퍼 지지체(1)가, 히터 회로 패턴(11) 등의 도전층에 전기적으로 접속된 전극 부재를, 예를 들면 인출선의 형태로 구비해도 좋다. 상기된 실시의 형태에서는, 도전층에 인출선을 웨이퍼 지지체의 다른 측에서 접속하도록 하고 있지만, 웨이퍼 지지체의 측면에서 접속하도록 해도 좋다.

(실시예 1)

질화 알루미늄 분말에 소결조제로서 이트리아(Y₂O₃)를 5 질량%, 바인더로서 폴리비닐 알콜을 첨가하여 에탄올을 용매로서 볼밀에 의해 분산 혼합했다. 이 혼합 분말을 스프레이 드라이 건조한 후, 직경 380㎜, 두께 1㎜의 형상이 되도록 프레스 성형했다. 이 성형체를 온도 800℃의 질소 가스 속에서 탈지한 후, 온도 1800℃에서 4시간 소결함으로써 질화 알루미늄 소결체를 얻었다. 얻어진 질화 알루미늄 소결체의 상하면을 다이아몬드 지립(砥粒)에 의해 연마하여, 직경이 300㎜이 될 때까지 외주면을 연마했다. 이와 같이 함으로써 웨이퍼 지지체의 기재가 되는 질화 알루미늄 소결체를 2매 준비했다.

텅스텐 분말과 소성 조제를 에틸셀룰로오스 바인더로서 혼련(混練)한 것을 1매의 질화 알루미늄 소결체의 한쪽 표면 상에 인쇄 도포했다. 인쇄 패턴은 선 폭이 0.5㎜, 선 간격이 0.5㎜의 선형 패턴으로 하고, 이것을 스파이럴(spiral)형으로 질화 알루미늄 소결체의 거의 전면에 걸쳐 형성했다. 상기된 선형 패턴에 접속하는 2개의 단자 전극을 질화 알루미늄 소결체의 외주면에 형성했다. 이와 같이 함으로써 도전체의 인쇄 패턴이 형성된 질화 알루미늄 소결체를 온도 800℃의 질소 가스 속에서 탈지한 후, 온도 1700℃의 질소 가스 속에서 소성했다. 이와 같이 함으로써 도전층으로서 히터 회로 패턴이 형성된 질화 알루미늄 소결체를 준비했다.

한편, 다른 하나의 질화 알루미늄 소결체의 한쪽 표면 상에 열팽창 계수가 5.0×10^-6/℃의 SiO₂-B₂O₃계의 유리 분말을 에틸셀룰로오스 바인더로 혼련한 것을 인쇄 도포했다. 이 질화 알루미늄 소결체를 온도 500℃에서 탈지한 후, 히터 회로 패턴이 형성된 질화 알루미늄 소결체의 한쪽 표면 상에 중첩시켜, 몰리브덴제의 지그로 고정하며, 하중을 가한 상태에서 온도 700℃의 질소 가스 속에서 가열함으로써 접합했다. 이와 같이 함으로써 도 3에서 나타낸 구성의 웨이퍼 지지체(1)를 제조했다.

이상과 같이 함으로써 얻어진 웨이퍼 지지체의 외주면에 형성한 2개의 전극으로부터 200V의 전압으로 히터 회로에 전류를 흘림에 의해 웨이퍼 지지체의 표면은 700℃까지 온도가 상승했다. 그 때에 웨이퍼 지지체 상에 놓인 두께 0.8㎜, 직경 300㎜의 실리콘 웨이퍼의 표면의 온도 분포는 ±0.5℃이내였다. 온도 분포의 측정은 복사 표면 온도계에 의해 행해졌다. 또한, 웨이퍼 지지체의 표면의 휘어짐은 접합된 그대로의 상태에서 100㎛ 미만이고, 연마에 의해 휘어짐을 50㎛ 이내로 했다. 또한, 실온에서부터 온도 800℃의 사이에서 웨이퍼 지지체의 히트 사이클 시험을 300회이상 행했지만, 균열이나 크랙은 보이지 않았다.

또, 열팽창 계수가 2.0×10^-6/℃의 SiO₂-B₂O₃계의 유리 분말과, 열팽창 계수가 9.0×10^-6/℃의 SiO₂-B₂O₃계의 유리 분말을 이용하여 질화 알루미늄 소결체를 접합하여, 각각 상기된 바와 같이 함으로써 웨이퍼 지지체를 제조했다. 실온에서부터 온도 800℃의 사이에서 이들 웨이퍼 지지체의 히트 사이클 시험을 행한 결과, 100회 이상에서는 균열이나 크랙은 보이지 않았다.

(비교예 1)

실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 질화 알루미늄 성형체를 제작했다. 텅스텐 분말과 소성조제를 에틸셀룰로오스 바인더에 의해 혼련한 것을 질화 알루미늄 성형체의 한쪽 표면 상에 인쇄 도포했다. 인쇄 패턴은, 소결 수축 후에 실시예 1과 동일한 선 폭과 선 간격이 되는 패턴으로 하고, 스파이럴형으로 질화 알루미늄 성형체의 거의 전면에 걸쳐 형성했다. 이 도전체의 인쇄 패턴에 접속하는 2개의 단자 전극을 질화 알루미늄 성형체의 외주면에 형성했다.

한편, 도전체의 인쇄 패턴을 형성하지 않은 다른 하나의 질화 알루미늄 성형체를, 도전체의 인쇄 패턴을 형성한 질화 알루미늄 성형체의 한쪽 표면 상에 중첩시켜 가압하여 밀착시켰다. 그 후, 온도 800℃의 질소 가스 속에서 탈지하고, 온도 1800℃에서 4시간 소결했다. 얻어진 질화 알루미늄 소결체의 휘어짐은 900㎛ 이상이었다. 그 때문에, 질화 알루미늄 소결체 상에 하중을 가해 온도 1800℃에서 1 시간 가열함으로써 휘어짐을 수정했지만, 200㎛ 이상 잔존했다. 연마에 의해 표면을 50㎛ 이내로 마무리 가공할 수 있었지만, 내장된 도전체의 소결체 내에서의 200㎛ 이상의 휘어짐은 보정할 수 없었다. 이와 같이 함으로써 얻어진 웨이퍼 지지체를 도 9에 도시한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 2매의 질화 알루미늄 성형체가 소결에 의해 밀착함으로써, 질화 알루미늄 소결체(10e)에 히터 회로 패턴(15)이 내장되어 있다.

상기된 바와 같이 함으로써 얻어진 웨이퍼 지지체의 외주면에 형성한 2개의 전극으로부터 200V의 전압으로 히터 회로에 전류를 흘림에 의해 웨이퍼 지지체의 표면은 700℃까지 승온했다. 그 때의 웨이퍼 지지체의 표면에 놓인 두께 0.8㎜, 직경 300㎜의 실리콘 웨이퍼의 표면에서의 온도 분포는 ±9℃ 였다. 온도 분포의 측정은 복사 표면 온도계에 의해 행해졌다.

(비교예2)

실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 질화 알루미늄 성형체를 2매 제작했다. 1매의 질화 알루미늄 성형체의 표면 상에, 직경 0.5㎜의 몰리브덴의 와이어를 코일형으로 감고, 다시 스파이럴형으로 구부려 배치했다. 와이어를 감은 직경은 5㎜이고, 스파이럴의 피치는 10㎜였다. 와이어를 배치한 질화 알루미늄 성형체의 한쪽 표면의 상에 다른 1매의 질화 알루미늄 성형체를 배치하여, 온도 800℃의 질소 가스 속에서 탈지하고, 카본제의 형(型)에 넣어 온도 1800℃에서 4 시간 핫프레스 소결했다. 얻어진 소결체의 상하면을 다이아몬드 지립에 의해 연마하고, 직경이 300㎜가 될 때까지 외주면을 연마했다. 이와 같이 함으로써 얻어진 질화 알루미늄 소결체로 이루어지는 웨이퍼 지지체를 도 10에 도시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 2매의 질화 알루미늄 성형체가 소결에 의해 밀착함으로써, 질화 알루미늄 소결체(10f)에 몰리브덴 와이어(16)가 내장되어 있다.

이와 같이 함으로써 얻어진 웨이퍼 지지체의 외주면에 형성한 2개의 전극으로부터 200V의 전압으로 몰리브덴 와이어에 전류를 흘림에 의해 웨이퍼 지지체의 표면을 700℃까지 승온시켰다. 그 때의 웨이퍼 지지체에 놓인 두께 0.8㎜, 직경 300㎜의 실리콘 웨이퍼의 온도 분포는 ±15℃ 였다. 온도 분포의 측정은 복사 표면 온도계에 의해 행해졌다.

(실시예 2)

실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 질화 알루미늄 소결체를 3매 제작했다. 2매의 질화 알루미늄 소결체의 각각 한쪽 표면 상에, 텅스텐 분말과 소성조제를 에틸셀룰로오스 바인더로써 혼련한 것을 도포했다. 1매의 질화 알루미늄 소결체의 한쪽 표면 상에는 정전 척용 전극으로서 거의 전면에 상기된 도전체 페이스트를 인쇄 도포했다. 다른 1매의 질화 알루미늄 소결체의 한쪽 표면 상에는, 히터 회로 패턴으로서 도전체의 선 폭이 0.5㎜, 선 간격이 0.5㎜의 선형의 패턴으로 도전체의 인쇄 패턴을 스파이럴형으로 질화 알루미늄 소결체의 거의 전면에 걸쳐 형성했다. 이와 같이 함으로써 도전체의 패턴을 인쇄한 2개의 질화 알루미늄 소결체의 외주면에는, 각각 도전체 패턴에 접속하는 2개의 단자 전극을 형성했다. 그 후, 2매의 질화 알루미늄 소결체에 형성된 도전체 패턴을 온도 800℃의 질소 가스 속에서 탈지하고, 온도 1600℃의 질소 가스 속에서 소성했다.

한편, 다른 1매의 질화 알루미늄 소결체의 한쪽 표면 상에 SiO₂-B₂O₃계의 유리 분말을 에틸셀룰로오스 바인더로 혼련한 것을 인쇄 도포했다. 또한, 마찬가지로 함으로써, 한쪽 표면에 히터 회로 패턴이 형성된 질화 알루미늄 소결체의 다른 쪽 표면 상에도 유리 분말을 에틸 셀룰로오스 바인더로 혼련한 것을 인쇄 도포했다. 이들 2매의 질화 알루미늄 소결체를 온도 500℃에서 탈지한 후, 다른 1매의 정전 척용 전극이 형성된 질화 알루미늄 소결체와 중첩시켜, 3매의 질화 알루미늄 소결체를 몰리브덴제의 지그로 고정하고, 하중을 가하여, 온도 700℃의 질소 가스 속에서 가열함으로써 접합했다. 이와 같이 함으로써 얻어진 웨이퍼 지지체는 도 4에 도시된 구조를 갖는다.

접합된 상태 그대로의 웨이퍼 지지체의 휘어짐은 100㎛ 이내였다. 이 휘어짐을 연마에 의해 50㎛로 했다.

이상과 같이 하여 얻어진 웨이퍼 지지체의 히터 회로 패턴의 부분에, 외주면에 형성한 2개의 전극으로부터 200V의 전압으로 전류를 흘림에 의해 웨이퍼 지지체의 표면은 700℃까지 승온했다. 이 때의 웨이퍼 지지체의 표면에 놓인 두께 0.8㎜, 직경 300㎜의 실리콘 웨이퍼의 표면에서의 온도 분포는 ±1.0℃이내였다. 온도 분포의 측정은 복사 표면 온도계에 의해 행해진다.

정전 척용 전극에 150V의 전압을 인가한 결과, 200g/㎠의 척력을 얻을 수 있었다.

(실시예 3)

실시예 1과 동일한 방법에 의해 2매의 질화 알루미늄 소결체를 제작했다.

은-팔라듐(Ag-Pd) 합금의 분말과 소성조제를 에틸셀룰로오스 바인더에 의해 혼련한 것을 1매의 소결체의 한쪽 표면 상에 인쇄 도포했다. 인쇄 패턴은, 선 폭이 0.5㎜, 선 간격이 0.5㎜의 선형 패턴으로 하고, 이것을 스파이럴형으로 질화 알루미늄 소결체의 거의 전면에 걸쳐 형성했다. 이 도전체의 패턴에 접속하는 2개의 전극을 질화 알루미늄 소결체의 외주면에 형성했다. 이 도전체의 패턴이 형성된 질화 알루미늄 소결체를 온도 800℃의 질소 가스 속에서 탈지하고, 온도 900℃의 질소 가스 속에서 소성함으로써, 히터 회로 패턴용 도전층을 형성했다.

한편, 다른 1매의 질화 알루미늄 소결체의 한쪽 표면 상에 SiO₂-B₂O₃계의 유리 분말을 에틸셀룰로오스 바인더로 혼련한 것을 인쇄했다. 이 질화 알루미늄 소결체를 온도 500℃에서 탈지한 후, 히터 회로 패턴을 형성한 질화 알루미늄 소결체의 한쪽 표면 상에 중첩시켜 몰리브덴제의 지그로 고정하고, 하중을 가한 상태에서 온도 500℃의 질소 가스 속에서 가열함으로써 접합했다. 이와 같이 함으로써 도 3에 도시된 구조를 갖는 웨이퍼 지지체를 얻을 수 있었다.

얻어진 웨이퍼 지지체의 외주면에 형성한 2개의 전극으로부터 150V의 전압으로 히터 회로에 전류를 흘림에 의해 웨이퍼 지지체의 표면은 700℃까지 승온했다. 이 때의 웨이퍼 지지체의 표면 상에 놓여진, 두께 0.8㎜, 직경 300㎜의 실리콘 웨이퍼의 표면에서의 온도 분포는 ±1.0℃ 이내였다.

(실시예 4∼16)

실시예 4∼16에서는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 연마된 질화 알루미늄 소결체를 제작했다.

1매의 질화 알루미늄 소결체의 한쪽 표면 상에 텅스텐 분말과 소성조제를 에틸셀룰로오스 바인더로써 혼련한 것을 인쇄 도포했다. 이것을 질소 가스 속에서 900℃에서 탈지하고, 온도 1700℃의 질소 가스 속에서 베이킹하여 도전층으로서 히터 회로 패턴을 형성했다.

한편, 다른 1매의 질화 알루미늄 소결체의 한쪽 표면 상에, 이하의 표 1에 기재된 접착층의 조성을 갖도록 배합된 비산화물 세라믹스와 산화물 세라믹스의 혼합 분말, 또는 산화물 세라믹스 분말을 에틸 셀룰로오스계 바인더로 혼련한 것을 인쇄 도포했다. 이것을 질소 가스 속에서 900℃에서 탈지한 후, 히터 회로 패턴이 형성된 질화 알루미늄 소결체의 한쪽 표면 상에 중첩시켜, 몰리브덴제의 지그로 고정하고, 하중을 가한 상태에서 표 1에 나타낸 접합 온도에서 질소 가스 속에서 가열함으로써 접합했다.

이상과 같이 함으로써 얻어진 웨이퍼 지지체의 외주면에 형성한 2개의 전극으로부터 200V의 전압으로 히터 회로에 전류를 흘림에 의해 웨이퍼 지지체의 표면은 750℃까지 승온했다. 그 때에 웨이퍼 지지체 상에 놓인 두께 0.8㎜, 직경 300㎜의 실리콘 웨이퍼의 표면의 온도 분포는 ±1℃ 이내였다. 온도 분포의 측정은 복사 표면 온도계에 의해 행해졌다. 또한, 웨이퍼 지지체의 표면의 휘어짐은 0.3㎛/㎜ 미만이었다. 또한, 실온으로부터 온도 800℃ 사이에서 웨이퍼 지지체의 히트 사이클 시험을 500회이상 행했지만, 균열이나 크랙은 보이지 않았다.

실시예 1∼3에서는, 웨이퍼 지지체를 불소 분위기 속에서 700℃의 온도에서 1000시간 연속 사용해도 문제가 없지만, 750℃의 온도에서 1000시간 연속 사용한 결과, 10개 중 1개, 800℃의 온도에서 1000 시간 연속 사용한 결과, 10개 중 3개, 히터의 열화가 보였다. 유리층의 열 열화에 의해 히터의 보호 효과가 저하했기 때문이라고 생각할 수 있다.

실시예 4, 10에서는, 웨이퍼 지지체를 불소 분위기 속에서 700℃의 온도에서 100 시간, 750℃의 온도에서 1000시간 연속 사용해도 문제가 없었지만, 800℃의 온도에서 1000 시간 연속 사용한 결과, 10개 중 1개의, 히터의 열화가 보였다.

실시예 5∼9, 11∼16에서는, 웨이퍼 지지체를 불소 분위기 속에서 700℃, 750℃, 800℃의 어떠한 온도에서도 1000시간 연속 사용해도 문제가 없었다.

(실시예 17)

질화규소 분말에 소결조제로서 Y₂O₃을 5질량%와 Al₂O₃을 2질량% 첨가하고, 바인더로서 폴리비닐 알콜을 첨가하여 에탄올을 용매로서 볼밀에 의해 분산 혼합했다. 이 혼합 분말을 스프레이 드라이 건조시킨 후, 직경 380㎜, 두께 1㎜의 형상이 되도록 프레스 성형했다. 이 성형체를 온도 800℃의 질소 가스 속에서 탈지한 후, 1550℃에서 4 시간 소결했다. 얻어진 질화규소 소결체의 상하면을 다이아몬드 지립으로 연마했다. 이와 같이 함으로써 웨이퍼 지지체의 기재가 되는 질화규소 소결체를 2매 준비했다.

실시예 1과 동일한 방법으로 1매의 질화규소 소결체에 텅스텐 히터 회로 패턴을 형성하고, 다른 1매의 질화규소 소결체에 열팽창 계수가 5.0×10^-6/℃의 SiO₂-Al₂O₃계 산화물 세라믹스층을 형성하여 중첩시켜 질소 가스 속에서 1100℃에서 가열 접합했다.

이상과 같이 함으로써 얻어진 웨이퍼 지지체의 외주면에 형성한 2개의 전극으로부터 200V의 전압으로 히터 회로에 전류를 흘림에 의해 웨이퍼 지지체의 표면은 700℃까지 승온했다. 그 때에 웨이퍼 지지체 상에 놓인 두께 0.8㎜, 직경 300㎜의 실리콘 웨이퍼 표면의 온도 분포는 ±1℃ 이내였다. 온도 분포의 측정은 복사 표면 온도계에 의해 행해졌다. 또한, 웨이퍼 지지체 표면의 휘어짐은 0.3㎛/㎜미만이었다. 또한, 실온으로부터 온도 800℃ 사이에서 웨이퍼 지지체의 히트 사이클 시험을 300회이상 행했지만, 균열이나 크랙은 보이지 않았다.

(실시예 18)

산질화 알루미늄(ALON) 분말에 소결조제로서 MgO를 2질량% 첨가하고, 바인더를 첨가하여 분산 혼합했다. 이 혼합 분말을 스프레이 드라이 건조한 후, 직경 380㎜, 두께 1㎜의 형상이 되도록 프레스 성형했다. 이 성형체를 온도 800℃의 질소기류 속에서 탈지한 후, 온도 1770℃에서 4시간 소결했다. 얻어진 산질화 알루미늄 소결체의 상하면을 다이아몬드 지립으로 연마했다. 이와 같이 함으로써 웨이퍼 지지체의 기재가 되는 산질화 알루미늄 소결체를 2매 준비했다.

실시예 1과 동일한 방법으로 1매의 산질화 알루미늄 소결체에 텅스텐 히터 회로 패턴을 형성하고, 다른 1매의 소결체에 열팽창 계수가 5.0×10^-6/℃의 SiO₂-Al₂O₃계 산화물 세라믹스층을 형성하여 중첩시켜 질소 가스 속에서 1100℃의 온도에서 가열 접합했다.

이상과 같이 함으로써 얻어진 웨이퍼 지지체의 외주면에 형성한 2개의 전극으로부터 200V의 전압으로 히터 회로 패턴에 전류를 흘림에 의해 웨이퍼 지지체의 표면은 700℃까지 승온했다. 그 때에 웨이퍼 지지체 상에 놓인 두께 0.8㎜, 직경 300㎜의 실리콘 웨이퍼 표면의 온도 분포는 ±1℃ 이내였다. 온도 분포의 측정은 복사 표면 온도계에 의해 행해졌다. 또한, 웨이퍼 지지체의 표면의 휘어짐은 0.3㎛/㎜미만이었다. 또한, 실온으로부터 온도 800℃ 사이에서 웨이퍼 지지체의 히트 사이클 시험을 300회이상 행했지만, 균열이나 크랙은 보이지 않았다.

(실시예 19)

실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 두께 3㎜의 질화 알루미늄 소결체를 1매 제작했다. 그 질화 알루미늄 소결체의 표면 상에 텅스텐 분말과 소성조제를 에틸셀룰로오스 바인더로써 혼련한 것을 도포했다. 한쪽 표면 상에는 정전 척용 전극으로서 거의 전면에 상기 도전체 페이스트를 인쇄 도포했다. 다른 한쪽 표면 상에는 히터 회로 패턴으로서 도전체의 선 폭이 0.5㎜, 선 간격이 0.5㎜의 선형의 패턴으로 도전체의 인쇄 패턴을 스파이럴형으로 질화 알루미늄 소결체의 거의 전면에 걸쳐 형성했다. 이와 같이 함으로써 도전체의 패턴을 인쇄한 질화 알루미늄 소결체의 외주면에는, 각각 도전체 패턴에 접속하는 2개의 단자 전극을 형성했다. 그 후, 질화 알루미늄 소결체에 형성된 도전체 패턴을 온도 800℃의 질소 가스 속에서 탈지하고, 온도 1600℃의 질소 가스 속에서 소성했다.

질화 알루미늄 분말에 Y₂O₃-CaO를 1중량% 첨가하여 에틸셀룰로오스 바인더로 혼련한 것을, 양면의 도전층을 피복하도록 인쇄 도포했다. 이것을 온도 500℃에서 탈지한 후, 온도 1600℃의 질소 가스 속에서 가열함으로써 베이킹했다.

이상과 같이 함으로써 얻어진 웨이퍼 지지체의 히터 회로 패턴의 부분에, 외주면에 형성한 2개의 전극으로부터 200V의 전압으로 전류를 흘림에 의해 웨이퍼 지지체의 표면은 700℃까지 승온했다. 이 때의 웨이퍼 지지체의 표면에 놓인 두께 0.8㎜, 직경 300㎜의 실리콘 웨이퍼의 표면에서의 온도 분포는 ±1℃이내였다. 온도 분포의 측정은 복사 표면 온도계에 의해 행해졌다.

(실시예 20)

텅스텐 히터 회로 패턴의 선 폭과 선 간격을 각각 5㎜, 5㎜로 한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 제조 방법으로 웨이퍼 지지체를 제작했다. 실시예 1과 동일한 조건으로 웨이퍼 표면의 온도 분포를 측정한 결과, 700℃±6℃였다.

(실시예 21)

텅스텐 히터 회로 패턴의 선 폭과 선 간격을 각각 6㎜, 6㎜로 한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 제조 방법으로 웨이퍼 지지체를 제작했다. 실시예 1과 동일 조건으로 웨이퍼 표면의 온도 분포를 측정한 결과, 700℃±8℃였다.

(실시예 22)

실시예 1과 동일한 제조 방법으로 소결체를 2매 제작했다. 1매의 소결체에 몰리브덴(Mo) 페이스트를, 선 폭과 선 간격이 각각 0.5㎜, 0.5㎜의 패턴으로 도포하여, 질소 가스 속에서 베이킹함에 의해 히터 회로 패턴을 형성한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 웨이퍼 지지체를 제작했다. 실시예 1과 동일 조건으로 웨이퍼 표면의 온도 분포를 측정한 결과, 700℃±1℃였다.

(실시예 23)

실시예 1와 동일한 제조 방법으로 소결체를 2매 제작했다. 1매의 소결체에 니켈-크롬(Ni-Cr) 페이스트를, 선 폭과 선 간격이 각각 0.5㎜, 0.5㎜의 패턴으로 도포하고, 질소 가스 속에서 베이킹함에 의해 히터 회로 패턴을 형성한 것외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 웨이퍼 지지체를 제작했다. 실시예 1과 동일 조건으로 웨이퍼 표면의 온도 분포를 측정한 결과, 700℃±1℃였다.

(실시예 24∼28)

실시예 1과 동일한 제조 방법으로, 소결체를 1매와, 선 폭과 선 간격이 각각 0.5㎜, 0.5㎜의 히터 회로 패턴의 텅스텐 도전층을 형성한 소결체를 1매 제작하고, 각각 열팽창 계수가 2.5×10^-6/℃, 3.0×10^-6/℃, 5.0×10^-6/℃, 7.9×10^-6/℃, 10×10^-6/℃의 유리를 이용하여 2매의 소결체를 질소 가스 속에서 온도 700℃에서 접합했다. 승온 속도의 목표는 30분/600℃ 이내였으나, 각각 35분으로 나누고, 6분으로 나누고, 6분 이하로 나누지 않고, 8분으로 나누고, 80분으로 나누었다.

(실시예 29∼31)

실시예 1과 동일한 제조 방법으로, 1매(실시예 29), 5매(실시예 30), 6매(실시예 31)의 소결체를 제작하고, 각 실시예 에서 1매의 소결체에 도전층을 형성했다.

실시예 29에서는, 그 도전층 상에, 질화 알루미늄 분말을 바인더로 혼련한 것을 도포하여, 질소 가스 속에서 온도 600℃에서 탈바인더 처리를 한 후, 질소 가스 속에서 온도 700℃에서 베이킹했다.

실시예 30과 실시예 31에서는, 각각 남은 4매, 5매의 소결체 상에, 97질량%의 질화 알루미늄과 3질량%의 Yb-Nd-Ca-O계의 산화물 세라믹스의 혼합 분말을 바인더로 혼련한 것을 도포하여, 질소 가스 속에서 온도 600℃에서 탈바인더 처리를 한 후, 도전층을 형성한 1매의 소결체를 중앙에 끼우도록 중첩시켜 질소 가스 속에서 온도 1650℃에서 접합했다.

상기된 바와 같이 함으로써 얻어진 웨이퍼 지지체의 두께는, 각각 1㎜(실시예 29), 5㎜(실시예 30), 6㎜(실시예 31)였다. 실시예 10에서 얻어진 웨이퍼 지지체의 두께는 2㎜였다.

각 웨이퍼 지지체의 도전층에 200V의 전압을 인가하여 승온시킨 결과, 각각 6분(실시예 29), 7분(실시예 10), 9분(실시예 30), 15분(실시예 31)에서 700℃로 승온시킬 수 있었다.

(실시예 32)

실시예 10과 마찬가지로 하여, 질화 알루미늄 소결체의 웨이퍼 지지면과 반대측의 표면 상에 도전층으로서 히터 회로 패턴을 형성하고, 그 히터 회로 패턴의 양단에 패드부를 형성했다. 이 히터 회로 패턴의 양단의 패드부에, 텅스텐을 90질량%, Y-Al-O계의 산화물을 10질량% 포함하는 페이스트를 개재시켜 질소 가스 속에서 온도 1700℃에서 가열함으로써, 2개의 몰리브덴선을 각각 접합했다. 또한, 몰리브덴선을 통과시킬 수 있도록 2개의 관통 홀이 형성된 동일한 형상의 다른 하나의 질화 알루미늄 소결체 상에, 실시예 10에서 이용한 접착층의 조성을 갖도록 배합된 질화 알루미늄의 혼합 분말을 바인더로 혼련한 것을 도포하고, 탈바인더 처리를 한 후, 2개의 관통 홀에 각각 2개의 몰리브덴선을 통과시킨 상태에서, 도전층이 형성된 질화 알루미늄 소결체의 표면에 중첩시켜, 질소 가스 속에서 온도 1650℃에서 2개의 질화 알루미늄 소결체를 접합했다.

상기된 바와 같이 함으로써 2개의 접합체를 제작하고, 1개의 접합체에서는 몰리브덴선의 표면에 CVD법에 의해 질화 알루미늄층을 두께 10㎛로 형성하고, 다른 하나의 접합체에서는 몰리브덴선의 표면에 용사법에 의해 산화 알루미늄층을 두께 50㎛로 형성함으로써, 도 8에서 나타내는 형태를 갖는 2개의 웨이퍼 지지체를 제작했다.

몰리브덴선은 ○링을 통해 CVD 장치의 챔버의 외측으로 인출되도록 하여, 각 웨이퍼 지지체를 CVD 장치 내에 설치했다. 각 웨이퍼 지지체의 히터 회로 패턴에 200V의 전압을 인가하여 온도 700℃까지 승온시킨 후, 실리콘 웨이퍼를 각 웨이퍼 지지체의 지지면에 두어, TiCl₄가스와 NH₃가스를 챔버 내로 공급하여 실리콘 웨이퍼의 표면 상에 TiN 막을 형성했다.

1000 시간 연속 사용해도, 어떤 웨이퍼 지지체의 몰리브덴선도 전류 이상 등의 열화 등은 보이지 않았다.

Claims

반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체(1)를 제조하는 방법에 있어서,

제1 세라믹스(ceramics) 소결체(10a)의 표면 상에, 금속 입자를 포함하는 페이스트를 도포하여 소성(燒成)함으로써, 도전층(11)을 형성하는 공정, 및

상기 도전층(11)이 형성된 상기 제1 세라믹스 소결체(10a)의 표면과 제2 세라믹스 소결체(10b)와의 사이에 접착층(14)을 개재(介在)시켜 가열함으로써, 상기 제1 세라믹스 소결체(10a)와 상기 제2 세라믹스 소결체(10b)를 접합하는 공정

을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 세라믹스 소결체(10a)와 상기 제2 세라믹스 소결체(10b)를 접합하는 공정은, 유리를 포함하는 층을 개재시켜 가열하는 것을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체 제조 방법.
제2항에 있어서, 상기 유리를 포함하는 층은, 3.0×10^-6/℃이상 8.0×10^-6/℃ 이하의 열팽창 계수를 갖는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 접착층(14)은, 이테르븀(Yb; ytterbium)과 네오디뮴(Nd; neodymium)과 칼슘을 함유하는 산화물, 또는 가열에 의해 이테르븀과 네오디뮴과 칼슘을 함유하는 산화물을 생기게 하는 화합물을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 접착층(14)은, 이트륨(Y; yttrium)과 알루미늄을 함유하는 산화물, 또는 가열에 의해 이트륨과 알루미늄을 함유하는 산화물을 생기게 하는 화합물을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 제1 세라믹스 소결체(10a)와 상기 제2 세라믹스 소결체(10b)를 접합하는 공정은, 비산화물 세라믹스를 포함하는 층을 개재시켜 가열하는 것을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체 제조 방법.
제6항에 있어서,

상기 비산화물 세라믹스는 3.0×10^-6/℃ 이상 6.0×10^-6/℃ 이하의 열팽창 계수를 갖는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체 제조 방법.
제6항에 있어서,

상기 비산화물 세라믹스는, 질화 알루미늄 또는 질화 규소 중 어느 하나를 50질량% 이상 함유하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체 제조 방법.
세라믹스 소결체(10a)의 한쪽 표면 또는 양쪽 표면에 금속 입자를 포함하는 페이스트를 도포하여 소성함으로써, 도전층(11)을 형성하는 공정, 및

상기 도전층(11)의 표면을 피복하도록 상기 세라믹스 소결체 상에 보호층(14)을 형성하는 공정

을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 보호층(14)을 형성하는 공정은, 유리를 포함하는 층을 도포하여 가열하는 것을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 유리를 포함하는 층은, 3.0×10^-6/℃ 이상 8.0×10^-6/℃ 이하의 열팽창 계수를 갖는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 보호층(14)은, 이테르븀과 네오디뮴과 칼슘을 함유하는 산화물, 또는 가열에 의해 이테르븀과 네오디뮴과 칼슘을 함유하는 산화물을 생기게 하는 화합물을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 보호층(14)은, 이트륨과 알루미늄을 함유하는 산화물, 또는 가열에 의해 이트륨과 알루미늄을 함유하는 산화물을 생기게 하는 화합물을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 보호층(14)을 형성하는 공정은, 비산화물 세라믹스를 포함하는 층을 도포하여 가열하는 것을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체 제조 방법.
제14항에 있어서, 상기 비산화물 세라믹스는 3.0×10^-6/℃이상 6.0×10^-6/℃이하의 열팽창 계수를 갖는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체 제조 방법.
제14항에 있어서, 상기 비산화물 세라믹스는, 질화 알루미늄 또는 질화 규소 중 어느 하나를 50질량% 이상 함유하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 세라믹스는, 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 질화규소 및 산질화 알루미늄으로 이루어지는 군에서 선택된 1종(種)을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체 제조 방법.
제17항에 있어서, 상기 세라믹스는 질화 알루미늄인 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체 제조 방법.
제1항에 있어서, 웨이퍼 지지체(1)의 두께가 5㎜이하인 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체 제조 방법.
제1항에 있어서, 웨이퍼 지지체(1)의 두께가 2㎜ 이하인 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 도전층(11)을 형성하는 공정은, 선 폭과 선 간격이 각각 5㎜이하인 선형 도전층(11)의 패턴을 형성하는 것을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 도전층(11)을 형성하는 공정은, 선 폭과 선 간격이 각각 1㎜이하인 선형 도전층(11)의 패턴을 형성하는 것을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 도전층(11)을 형성하는 공정은, 텅스텐, 몰리브덴, 은, 팔라듐, 백금, 니켈 및 크롬으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 금속을 포함하는 페이스트를 도포하여 소성하는 것을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체 제조 방법.
반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체(1)에 있어서,

제1 세라믹스 소결체(10a),

제2 세라믹스 소결체(10b),

상기 제1 세라믹스 소결체(10a)의 표면 상에 형성된 도전층(11), 및

상기 도전층(11)이 형성된 상기 제1 세라믹스 소결체(10a)의 표면과 상기 제2 세라믹스 소결체(10b)와의 사이에 개재하여, 상기 제1 세라믹스 소결체(10a)와 상기 제2 세라믹스 소결체(10b)를 접합하는 접착층(14)

을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제24항에 있어서, 상기 접착층(14)은 유리를 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제25항에 있어서, 상기 접착층(14)은, 3.0×10^-6/℃이상 8.0×10^-6/℃ 이하의 열팽창 계수를 갖는 유리를 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제24항에 있어서, 상기 접착층(14)은, 이테르븀과 네오디뮴과 칼슘을 함유하는 산화물, 또는 가열에 의해 이테르븀과 네오디뮴과 칼슘을 함유하는 산화물을 생기게 하는 화합물을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제24항에 있어서, 상기 접착층(14)은 이트륨과 알루미늄을 함유하는 산화물, 또는 가열에 의해 이트륨과 알루미늄을 함유하는 산화물을 생기게 하는 화합물을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제24항에 있어서, 상기 접착층(14)은 비산화물 세라믹스를 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제29항에 있어서, 상기 비산화물 세라믹스는 3.0×10^-6/℃이상 6.0×10^-6/℃이하의 열팽창 계수를 갖는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제29항에 있어서,

상기 비산화물 세라믹스는, 질화 알루미늄 또는 질화 규소 중 어느 하나를 50질량% 이상 함유하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체(1)에 있어서,

세라믹스 소결체(10a),

상기 세라믹스 소결체(10a)의 한쪽 표면 또는 양쪽 표면 상에 형성된도전층(11, 12),

상기 도전층(11, 12)의 표면을 피복하도록 상기 세라믹스 소결체(10a) 상에 형성된 보호층(14, 14a, 14b)

을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제32항에 있어서, 상기 보호층(14)은 유리를 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제33항에 있어서, 상기 보호층(14)은, 3.0×10^-6/℃이상 8.0×10^-6/℃ 이하의 열팽창 계수를 갖는 유리를 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제32항에 있어서, 상기 보호층(14)은, 이테르븀과 네오디뮴과 칼슘을 함유하는 산화물, 또는 가열에 의해 이테르븀과 네오디뮴과 칼륨을 함유하는 산화물을 생기게 하는 화합물을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제32항에 있어서, 상기 보호층(14)은, 이트륨과 알루미늄을 함유하는 산화물, 또는 가열에 의해 이트륨과 알루미늄을 함유하는 산화물을 생기게 하는 화합물을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제32항에 있어서, 상기 보호층(14)은 비산화물 세라믹스를 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제37항에 있어서, 상기 비산화물 세라믹스는 3.0×10^-6/℃이상 6.0×10^-6/℃이하의 열팽창 계수를 갖는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제37항에 있어서, 상기 비산화물 세라믹스는, 질화 알루미늄 또는 질화 규소 중 어느 하나를 50질량% 이상 함유하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제24항에 있어서, 상기 세라믹스는, 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 질화규소 및 산질화 알루미늄으로 이루어지는 군에서 선택된 1종을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제24항에 있어서, 상기 세라믹스는 질화 알루미늄인 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제24항에 있어서, 웨이퍼 지지체(1)의 두께가 5㎜ 이하인 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제24항에 있어서, 웨이퍼 지지체(1)의 두께가 2㎜이하인 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제24항에 있어서, 상기 도전층(11)은 선 폭과 선 간격이 5㎜ 이하인 선형 도전층(11)의 패턴을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제24항에 있어서, 상기 도전층(11)은 선 폭과 선 간격이 1㎜ 이하인 선형 도전층(11)의 패턴을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제24항에 있어서, 상기 도전층(11)은 텅스텐, 몰리브덴, 은, 팔라듐, 백금, 니켈 및 크롬으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 금속을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제24항에 있어서,

상기 도전층(11)에 접속되어 웨이퍼 지지체(1)의 외측으로 연장되는 전극 부재를 더 포함하고,

상기 전극 부재는, 도전성 기재(17)와, 상기 기재(17)의 표면을 피복하는 세라믹스층(18)을 포함하는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제47항에 있어서, 상기 세라믹스층(18)은, 질화 알루미늄 또는 산화 알루미늄으로 이루어지는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제47항에 있어서, 상기 세라믹스층(18)은, PVD법, CVD법 및 용사법(溶射法)으로 이루어지는 군에서 선택된 1종의 방법에 의해 형성되는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제47항에 있어서, 상기 기재(17)는, 텅스텐 또는 몰리브덴으로 이루어지는 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체.
제24항 기재의 반도체 제조 장치용 웨이퍼 지지체(1)를 내장하는 반도체 제조 장치.
제51항에 있어서, 에칭 장치, CVD 장치, 플라즈마 CVD 장치 및 이온 주입 장치로 이루어지는 군에서 선택된 1종인 반도체 제조 장치.