KR100536449B1 - 반도체 제조 장치 중에서 사용하기 위한 세라믹 부재를세정하는 방법, 세정제 및 세정제의 조합 - Google Patents

반도체 제조 장치 중에서 사용하기 위한 세라믹 부재를세정하는 방법, 세정제 및 세정제의 조합 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 제조 장치 중에서 사용하기 위한 세라믹 부재를 세정하는 방법으로서, 세라믹 부재로부터 반도체로의 금속 이행량을 크게 감소시킬 수 있는 세라믹 부재의 세정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
반도체 제조 장치 중에서 사용하기 위한 세라믹 부재를 세정하는 데 있어서, 세라믹 부재를 유기산 또는 약산으로 세정한다.

Description

반도체 제조 장치 중에서 사용하기 위한 세라믹 부재를 세정하는 방법, 세정제 및 세정제의 조합{A METHOD FOR CLEANING A CERAMIC MEMBER FOR USE IN A SYSTEM FOR PRODUCING SEMICONDUCTORS, A CLEANING AGENT AND A COMBINATION OF CLEANING AGENTS}
본 발명은 반도체 제조 장치 중에 사용하기 위한 세라믹 부재를 세정하는 방법, 세정제 및 세정제의 조합에 관한 것이다.
현재, 반도체 웨이퍼의 반송, 노광(露光), CVD, 스퍼터링 등의 성막(成膜) 프로세스, 미세 가공, 세정, 에칭, 다이싱(dicing) 등의 공정에 있어서, 반도체 웨이퍼를 흡착시켜 유지하기 위해 정전 척이 사용되고 있다. 또한, 반도체 웨이퍼를 가열 처리하기 위한 세라믹 히터나 고주파 발생용 전극 장치가 실용화되고 있다.
최근, 반도체의 배선 룰이 더욱 미세화되고, 예를 들어 0.13 ㎛ 이하의 미세 배선이 채용되게 되었다. 이 때문에, 종래에는 문제시 되지 않았던 수준의 금속 오염(메탈 콘태미네이션; metal contamination)이 문제시 되게 되었다. 즉, 세라믹 부재의 표면에 실리콘 웨이퍼를 설치하고, 고온, 예를 들어 500℃ 이상의 온도로 유지했을 때 세라믹 부재의 표면에 존재하는 미량의 금속 원소가 실리콘 웨이퍼로 이행, 확산되면, 반도체 결함을 일으켜 불량품의 원인이 된다.
세라믹 부재의 금속 오염을 방지하기 위한 종래의 세정 방법으로는 유기 용매 및 순수(純水)를 이용하여 초음파 세정하는 방법이 알려져 있다.
그러나, 배선 룰의 미세화에 따라 실리콘 웨이퍼 이면에서의 금속 오염량을 크게 감소시킬 것이 요구되고 있다. 예를 들면, 8인치 웨이퍼에 관해서, 금속 원자수를 1×1011 atoms/㎠ 이하로 하는 것이 요구되고 있다. 이것에 대응하기 위해서 본 발명자는 세라믹 부재를 고순도 원료 분말로 제조하였다. 그러나, 세라믹 부재의 사양이나 제조 방법에 따라서는 웨이퍼의 이면에 전술한 상한치를 넘는 갯수의 금속 원소가 확산되는 경우가 있어 대책이 필요하게 되었다.
본 발명의 과제는 반도체 제조 장치 중에서 사용하기 위한 세라믹 부재를 세정하는 방법으로서, 세라믹 부재로부터 반도체로의 금속 이행량을 크게 감소시킬 수 있는 세라믹 부재의 세정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 반도체 제조 장치 중에서 사용하기 위한 세라믹 부재를 세정하는 방법으로서, 세라믹 부재를 유기산으로 세정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 반도체 제조 장치 중에서 사용하기 위한 세라믹 부재를 세정하기 위한 세정제로서, 유기산으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세정제에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 반도체 제조 장치 중에서 사용하기 위한 세라믹 부재를 세정하는 방법으로서, 세라믹 부재를 약산으로 세정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 반도체 제조 장치 중에서 사용하기 위한 세라믹 부재를 세정하기 위한 세정제로서, 약산으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세정제에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 반도체 제조 장치 중에서 사용하기 위한 세라믹 부재를 세정하기 위한 세정제의 조합으로서, 강산과 유기산으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 반도체 제조 장치 중에서 사용하기 위한 세라믹 부재를 세정하기 위한 세정제의 조합으로서, 강산과 약산으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명자는 세라믹 부재의 표면 영역에 소량의 금속 오염 물질이 확산되어 있는 경우에, 세라믹 부재를 유기산이나 약산으로 세정함으로써, 세라믹 부재의 표면으로부터 반도체로의 금속 원소의 이행이나 확산을 현저히 감소시킬 수 있는 것을 발견하여 본 발명에 이르게 되었다.
종래, 반도체 웨이퍼의 세정 방법으로는 소위 RCA 세정법이나 HF-HNO3 세정법이 알려져 있다. RCA 세정법에 있어서는, 실리콘 웨이퍼를 SC-1 세정액(NH4OH:H2O2:H2O=1:1:5), 묽은HF, SC-2 세정액(HCl:H2O2:H2O=1:1:5)로 세정한다.
본 발명자는 세라믹 부재를 각종 세정 방법으로 처리하여, 세라믹 부재로부터 반도체로의 금속 원소의 확산을 감소시키는 것을 시도하였다. 본 발명자가 검토한 세정 처리 방법은 나일론 수세미에 의한 세정, 멜라민폼에 의한 세정, SC-1 세정액, 질산, 염산에 의한 세정을 포함한다. 그러나, 어느 쪽의 세정 방법에 의해서도, 예를 들어 실리콘 웨이퍼로 이행하는 금속 원자수를 1×1011 atoms/㎠ 이하로 하는 것은 불가능하였다.
그러나, 옥살산 등의 유기산이나 약산으로 세라믹 부재를 세정한 결과, 다른 방법을 채용한 경우에 비하여 반도체로 이행하는 금속 원소량을 현저히 감소시킬 수 있는 것을 발견하여 본 발명에 도달하였다.
본 발명에 있어서 사용 가능한 유기산으로는 다음과 같은 것을 예시할 수 있다.
(1) 카르복실산
(1치환 카르복실산)
아세트산, 아크릴산, 프로피온산 등의 지방족 카르복실산.
안식향산[벤조산], 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산 등의 방향족 카르복실산.
(2치환 카르복실산)
옥살산, 글루타르산, 아디프산, 말론산, 숙신산, 말레산, 푸마르산, 타르타르산 등의 지방족 카르복실산.
니코틴산 등의 방향족 카르복실산.
(다치환 카르복실산)
시트르산 등
(2) 페놀성 수산기를 갖는 유기 화합물
(3) 지방족 아민
본 발명에 있어서의 약산이란 수중에서의 해리 정수가 5 이하인 것이 좋다. 약산을 예시하면, 다음과 같은 것이 있다.
(1) 전술한 카르복실산
(2) 방향족 아민
본 발명에 있어서의 반도체 제조 장치란 반도체의 금속 오염이 염려되는 광범위한 반도체 제조 프로세스에 사용되는 장치를 의미한다. 이것에는 성막 장치 외에 에칭 장치, 클리닝 장치, 검사 장치가 포함된다.
세라믹 부재로는, 예를 들어 반도체 웨이퍼를 설치하기 위한 서셉터, 더미 웨이퍼(dummy wafer), 섀도우 링(shadow ring), 고주파 플라즈마를 발생시키기 위한 튜브, 고주파 플라즈마를 발생시키기 위한 돔(dome), 고주파 투과창, 적외선 투과창, 반도체 웨이퍼를 지지하기 위한 리프트 핀, 샤워판, 정전 척, 진공 척, 플라즈마를 발생시키기 위한 고주파 전극을 세라믹스 기체(基體) 속에 매설한 제품, 저항 발열체가 세라믹스 기체 속에 매설되어 있는 제품이 있다.
세라믹 부재의 재질은 한정하지 않지만, 반도체 오염의 가능성을 한층 더 감소시킨다고 하는 관점에서는, 질화알루미늄계 세라믹스, 질화알루미늄을 함유하는 복합 재료, 알루미나계 세라믹스, 알루미나를 함유하는 복합 재료, 알루미나와 질화알루미늄의 복합 세라믹스가 바람직하다.
세라믹 부재는 세라믹스를 구성하지 않는 금속 원소의 함유량이 적은 것이 바람직하고, 100 ppm 이하로 하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 주기율표의 Ia∼VIIa족, VIII족, Ib족, IIb족에 속하는 금속 원소 및 IIIb족, IVb족에 속하는 원소의 일부(Si, Ga, Ge 등)의 함유량을 100 ppm 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다. 이것은 ICP법에 의해 측정한다.
본 발명에 있어서는, 세라믹 부재를 강산으로 세정한 후에, 유기산이나 약산으로 세정할 수 있다. 강산이란 수중에 있어서의 해리 정수가 6이상인 것을 의미한다. 강산으로는 질산, 염산, 염산과 질산과의 혼합물, 황산, 플루오르화수소산을 예시할 수 있다.
본 발명자는 유기산이나 약산으로 세정하기 전에 세라믹 부재의 표면을 블라스트 처리하는 것이 특히 유효하다는 것을 발견하였다. 이 이유는 다음과 같이 생각된다.
세라믹 부재의 원료 분말을 고순도의 분말로 하고, 원료 분말 중의 오염 금속종을 극미량으로 제한한 경우에도, 세라믹 부재의 표면에는 여러 가지 원인에 의해 금속 원소가 확산되고 있었다. 이 이유는 일정하지 않지만, 예를 들어 제조시의 전력 공급 설비나 노 내부 분위기의 금속 원소가 세라믹 부재를 가열할 때 그 표면 영역으로 이행, 확산되고 있는 것으로 생각된다. 천이 금속 원소, 특히 구리의 확산이 생기기 쉽다.
이러한 경우에는, 세라믹 부재의 표면 영역에 수 ㎛의 깊이에 걸쳐 금속 원소가 확산되고 있는 경우가 있다. 이 때문에, 블라스트 처리를 행함으로써, 세라믹 부재의 표면 영역을 연삭하여 제거하는 것이 세라믹 부재로부터 반도체로의 금속의 이행을 억제하는 데에 있어서 효과적이다.
다만, 블라스트 처리를 행한 후에, 세라믹 부재의 표면을 강산으로 세정한다 하더라도, 본 발명의 경우만큼 반도체의 금속 오염을 현저히 감소시킬 수는 없다. 이와 같이, 최종적으로 강산으로 세정하는 경우보다도 약산이나 유기산으로 세정하는 경우가 반도체의 금속 오염을 억제하는 데에 있어서 우수한 작용을 얻을 수 있는 것은 놀랄만한 일이다.
블라스트 처리 후에 행하는 세정으로는 유기 용매 및 순수(純水)에 의한 초음파 세정을 들 수 있다. 또한, 약산, 유기산에 의한 세정을 조합하는 것이 금속 오염량을 감소시키는 데에 있어서 바람직하다. 그 외에, 오존수, 수소수, 전해 이온수에 의한 세정도 효과가 크다. 오존수의 농도는 5 ppm 이상인 것이 바람직하고, 수소수의 농도는 1 ppm 이상인 것이 바람직하다.
블라스트 처리에는 다음과 같은 방법이 포함된다.
(샌드 블라스트)
샌드 블라스트에 있어서의 블라스트 재료로는 탄화규소, 알루미나 등의 세라믹이 바람직하고, 금속은 금속 오염의 원인이 되기 때문에 바람직하지 못하다. 블라스트 재료의 입경은 #180 이상의 미세한 것이 세라믹스의 표면에의 손상을 감소시킬 수 있고, 손상부의 금속 성분 잔류량을 감소시킬 수 있으므로 바람직하다. 블라스트 노즐 재료는 세라믹스가 바람직하다. 습식, 건식 중 어느 것이어도 좋다.
도 1은 반도체 유지 장치(1) 상에 반도체 웨이퍼(W)를 설치한 상태를 모식적으로 도시한 도면이다. 반도체 유지 장치(1)는 세라믹 부재(2)와, 세라믹 부재(2)를 유지하는 원통형의 유지부(3)와, 기부(4)를 구비하고 있다. 유지부(3)의 단부면(3a)은 세라믹 부재(2)의 배면(2b)에 접합되어 있다. 유지부(3)의 단부면(3b)은 기부(4)에 접합되어 있다. 세라믹 부재(2)는 본 예에서는 평판 형상의 서셉터로서, 세라믹 부재(2)의 반도체 설치면(2a)에 반도체 웨이퍼(W)가 설치되어 있다. 2c는 세라믹 부재(2)의 측면이다. 세라믹 부재(2)의 내부에는, 예를 들어 저항 발열체나 정전 척 전극을 매설할 수 있다.
반도체 웨이퍼(W)를 세라믹 부재(2)의 반도체 설치면(2a)에 설치한 상태로 반도체 웨이퍼(W)를 고온, 예를 들어 500℃ 이상의 온도로 가열하면, 세라믹 부재(2)의 반도체 설치면(2a) 측에서부터 반도체 웨이퍼(W)의 표면 영역으로 금속 원소가 확산된다. 본 발명에 있어서는, 세라믹 부재(2)의 적어도 반도체 설치면(2a)을 세정함으로써, 이러한 금속 원소의 이행, 확산을 억제할 수 있다.
바람직한 실시 형태에 있어서는, 세라믹 부재의 반도체 설치면에 엠보스부를 마련함으로써, 세라믹 부재와 반도체와의 접촉 면적을 감소시킨다. 전술한 세라믹 부재로부터 반도체로의 금속 원소의 확산은 세라믹 부재와 반도체와의 접촉면에서 발생한다. 따라서, 엠보스부를 마련함으로써 세라믹 부재와 반도체와의 접촉 면적을 줄이는 것은 반도체로의 금속 원소의 확산을 억제하는 데에 효과가 있다.
또한, 본 발명자는 반도체 처리시, 성막시 등에 있어서 반도체를 세라믹 부재상에서 가열하고 있는 때에, 금속 오염 성분이 반도체 챔버 내에 유리됨으로써, 반도체로의 금속 확산이 생겨 반도체의 금속 확산량을 증가시키는 하나의 원인이 되고 있는 것을 발견하였다.
이 때문에, 바람직한 실시 형태에 있어서는, 세라믹 부재의 반도체 설치면에, 반도체 설치면의 적어도 일부를 포위하는 엠보스부를 마련함으로써, 엠보스부의 내측 공간을 챔버의 내부 공간에 대하여 닫혀진 폐공간으로 할 수 있다. 이 결과, 검사 챔버의 분위기 내에 있는 금속 오염 성분이 히터 표면의 반도체 이면 영역으로 침입하는 것을 방지할 수 있고, 반도체 웨이퍼로의 금속 확산을 감소시킬 수 있다.
바람직하게는, 반도체 설치면을 평면적 관점에서 보았을 때에, 엠보스부가 폐곡선을 형성한다. 엠보스부의 구체적 평면 형상은 특별히 한정되지 않고, 원환 형상 외에 삼각형, 사각형 등의 다각형이어도 좋다. 특히 바람직하게는, 이 엠보스부가 반도체 설치면의 주연부(周緣部)를 일주하고 있다.
또한, 바람직한 실시 형태에 있어서는, 세라믹 부재에 반도체 설치면으로 개구하는 연통 구멍이 설치되어 있는 경우에, 반도체 설치면에 개구를 포위하는 엠보스부를 설치한다. 이 연통 구멍은 전형적으로는 리프트 핀을 삽입 관통시키기 위한 관통 구멍이다. 이 경우에도, 연통 구멍 중의 분위기가 반도체 챔버 내에서 유입함으로써, 금속 원소의 반도체로의 확산이 발생한다. 따라서, 개구 주위를 포위하는 엠보스부를 마련함으로써, 연통 구멍 내의 분위기를 가두어 분위기로부터 반도체로의 금속 원소의 확산을 억제한다.
이 경우에도, 반도체 설치면을 평면적 관점에서 보았을 때에, 엠보스부가 폐곡선을 형성하고 있으면 좋다. 이 엠보스부의 구체적 평면 형상은 특별히 한정되지 않고, 원환 형상 외에 삼각형, 사각형 등의 다각형이어도 좋다.
도 2 내지 도 4는 이 실시 형태에 관한 것이다. 도 2는 이 실시 형태에 관한 세라믹 부재(2)를 반도체 설치면(2a) 측에서 본 평면도이고, 도 3은 세라믹 부재(2)의 반도체 설치면(2a) 부근의 단면도이며, 도 2의 III-III선 단면에 해당한다. 도 4는 도 3의 세라믹 부재(2)의 반도체 설치면(2a)에 반도체 웨이퍼(W)를 설치한 상태를 도시하는 단면도이다.
본 예에서는, 반도체 설치면(2a)은 거의 원형이다. 반도체 설치면(2a)의 주연부에는 원환 형상의 엠보스부(5)가 형성되어 있고, 엠보스부(5)가 반도체 설치면(2a)을 일주하고 있다. 세라믹 부재(2)에는 반도체 설치면(2a)에서 배면(2b)까지 관통하는 연통 구멍(7)이 예를 들어 3지점에 설치되어 있다. 본 예에서는 연통구멍(7)을 리프트 핀 삽입관통용 관통구멍으로서 사용한다. 그리고, 각 연통 구멍(7)의 개구(7a)를 포위하도록 원환 형상의 엠보스부(8)가 형성되어 있다. 그리고, 반도체 설치면의 환상 엠보스부(5)와 엠보스부(8) 사이의 영역에는 다수의 작은 엠보스부(6)가 소정 간격으로 규칙적으로 형성되어 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 반도체 웨이퍼(W)를 반도체 설치면에 설치하면, 반도체 웨이퍼(W)의 이면(Wa)이 엠보스부(6, 5, 8)의 상면(6a, 5a, 8a)에 접촉한다. 이 결과, 반도체 웨이퍼(W)와 반도체 설치면 사이에는 폐공간(9)이 형성된다. 또한, 엠보스부(8)의 내측에도 폐공간(9)과 분리된 폐공간(10)이 형성된다.
본 발명에 있어서, 각 엠보스부의 높이는 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 세라믹 부재로부터 반도체로의 금속 원소의 확산을 억제한다고 하는 관점에서는 10 ㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 개개의 각 엠보스부의 직경(Φ)은 여러 가지로 변경할 수 있지만, 세라믹 부재로부터 반도체로의 금속 원소의 확산을 억제한다고 하는 관점에서는 Φ5 ㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 반도체를 안정되게 유지한다고 하는 관점에서는 0. 2 ㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 엠보스부와 반도체의 접촉 면적은 반도체의 이면 면적의 0. 001% 이상이지만, 3% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 또한, 20% 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한, 특히 반도체 설치면의 외주 둘레에 마련된 환상의 엠보스부의 폭은 0. 5 ㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 10 ㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 반도체 설치면의 외주 둘레에 마련된 환상의 엠보스부의 높이는 10 ㎛ 이상인 것이 바람직하다.
또한, 개개의 분산된 섬 형상의 엠보스부(6)의 평면적 형상이나 평면적 치수는 여러 가지로 변경할 수 있다. 예를 들어, 엠보스부(6)의 반도체와의 접촉면(6a)의 형상은 원형 외에 삼각형, 사각형, 육각형, 팔각형 등의 다각형, 또는 링형이나 띠형이어도 좋다. 또한, 엠보스부(6)의 갯수도 특별히 한정되지 않는다.
각 엠보스부의 형상은 다이얼 게이지 혹은 삼차원 형상 측정 장치에 의해 측정할 수 있다.
엠보스부의 재질은 특별히 한정되지 않지만, 반도체의 오염을 한층 더 감소시킨다고 하는 관점에서는 질화알루미늄계 세라믹스, 질화알루미늄을 함유하는 복합 재료, 알루미나계 세라믹스, 알루미나를 함유하는 복합 재료, 알루미나와 질화알루미늄과의 복합 세라믹스가 바람직하다. 엠보스부는 블라스트 가공, 화학적 기상 성장법 등에 의해 형성할 수 있다.
(비교예 1)
평판 형상의 세라믹 히터를 제조하였다. 구체적으로는 환원 질화법에 의해 얻어진 질화알루미늄 분말을 사용하고, 이 분말에 아크릴계 수지 바인더를 첨가하여 분무 조립 장치에 의해 조립(造粒)하여, 조립 과립을 얻었다. 3층의 시트형 성형체를 순차 1축 가압 성형하고, 3층의 성형체를 적층하여 일체화하였다. 이 1축 가압 성형체 중에는 몰리브덴으로 이루어진 코일형 저항 발열체를 매설하였다.
이 성형체를 핫프레스 형 속에 수용하여 밀봉하였다. 이것의 온도를 상승시킬 때, 실온∼1000℃의 온도 범위에서 감압을 행하였다. 이 온도의 상승과 동시에 압력을 상승시켰다. 최고 온도를 1800℃로 하고, 최고 온도로 4시간 유지하여 압력을 200 kgf/㎠로 하며, 질소 분위기하에서 소성하여 소결체를 얻었다. 이 소결체를 기계 가공하고, 추가로 마무리 가공하여 히터를 얻었다. 이 세라믹 부재(2)의 직경을 240 ㎜로 하고, 두께를 18 ㎜로 하였다. 계속해서, 후술하는 각 방법에 따라 반도체 설치면을 세정하였다.
계속해서, 세라믹 부재(2)를 도 1에 도시한 바와 같이 장비하여 세라믹 부재(2)의 반도체 설치면(2a)에 8인치의 실리콘 웨이퍼 경면을 설치하였다. 계속해서, 저항 발열체에 전력을 공급하여 세라믹 부재(2)의 반도체 설치면(2a)의 평균 온도를 약 650℃로 하였다. 챔버 내의 압력은 1×10-3 Torr로 하였다. 650℃에서 10분간 유지하고, 계속해서 온도를 낮추어 세라믹 부재(2)로부터 실리콘 웨이퍼를 분리하였다.
계속해서, ICP-MS법에 의해 실리콘 웨이퍼로의 금속 원소의 확산량을 측정하였다. 즉, 실리콘 웨이퍼 표면을 1 ㎤의 플루오르화수소산 및 과산화수소수의 혼합산에 의해 처리하고, 얻어진 시료 용액을 분취(分取)하여 증발 건조킨다. 이 잔류물을 플루오르화수소수에 용해하고, 분무형으로 ICP(유도 결합 플라즈마) 질량 분석 장치에 살포한다. 살포된 용액은 장치 중에서 플라즈마에 의해 이온화된다. 이 이온을 이온 렌즈에 통과시킴으로써 여분의 원소를 제거한다. 계속해서, 4 중극의 +, - 전극으로 질량수가 작은 원소에서부터 차례로 이온의 진행 방향을 90°구부려 그 이온수를 카운트한다. 이것에 의해 질량수마다의 이온 카운트 수를 검출할 수 있다.
이 결과, 구리의 카운트 수는 6. 5×1011 atoms/㎠였다.
(비교예 2)
상기 세라믹 부재(2)를 제조한 후, 이 반도체 설치면을 나일론 수세미[스크러브 브러쉬]로 세정하였다. 이 결과, 구리의 카운트 수는 1. 20×1012 atoms/㎠였다.
(비교예 3)
비교예 2에 있어서, 나일론 수세미에 의한 세정을 멜라민폼에 의한 세정으로 변경하였다. 이 결과, 구리의 카운트 수는 3. 20×1012 atoms/㎠였다.
(비교예 4)
상기 세라믹 부재(2)를 제조한 후, 그 반도체 설치면을 SC-1 세정액(NH4OH:H2O2:H2O=1:1:5)으로 세정하고, 계속해서 질산으로 세정하였다. 이 결과, 구리의 카운트 수는 3. 0×1011 atoms/㎠였다.
(비교예 5)
상기 세라믹 부재(2)를 제조한 후, 그 반도체 설치면을 비교예 2와 동일하게 하여 블라스트 처리하였다. 계속해서, 질산으로 세정하였다. 이 결과, 구리의 카운트 수는 2. 0×1011 atoms/㎠였다.
(비교예 6)
상기 세라믹 부재(2)를 제조한 후, 그 반도체 설치면을 비교예 2와 동일하게 하여 블라스트 처리하였다. 계속해서, 염산으로 세정하였다. 이 결과, 구리의 카운트 수는 2. 5×1011 atoms/㎠였다.
(실시예 1)
상기 세라믹 부재(2)를 제조한 후, 그 반도체 설치면을 비교예 2와 동일하게 하여 블라스트 처리하였다. 계속해서, 옥살산 수용액으로 세정하였다. 옥살산의 농도를 1N으로 하고, 처리 시간을 5분간으로 하였다. 이 결과, 구리의 카운트 수는 4. 7×1010 atoms/㎠였다.
(실시예 2)
실시예 1에 있어서, 옥살산의 농도를 0. 01∼1N의 범위 내에서 여러 가지로 변경하였다. 이 결과, 구리의 카운트 수는 4. 7∼6. 6×1010 atoms/㎠였다.
(실시예 3)
실시예 1에 있어서, 옥살산에 의한 처리 시간을 1∼10분간의 범위 내에서 여러 가지로 변경하였다. 이 결과, 구리의 카운트 수는 4. 7∼6. 0×1010 atoms/㎠였다. 이들 결과로부터, 옥살산의 농도나 처리 시간은 결과에 큰 영향을 주지 않는 것을 알 수 있다.
(실시예 4)
상기 세라믹 부재(2)를 제조한 후, 그 반도체 설치면을 비교예 2와 동일하게 하여 블라스트 처리하였다. 계속해서, 질산으로 처리하고, 이어서 염산으로 처리하였다. 마지막으로 옥살산 수용액으로 세정하였다. 옥살산의 농도를 1N으로 하고, 처리 시간을 3분간으로 하였다. 이 결과, 구리의 카운트 수는 4. 6×1010 atoms/㎠였다.
(실시예 5)
상기 세라믹 부재(2)를 제조한 후, 그 반도체 설치면을 비교예 2와 동일하게 하여 블라스트 처리하였다. 계속해서, 염산으로 처리하고, 마지막으로 옥살산 수용액으로 세정하였다. 옥살산의 농도를 1N으로 하고, 처리 시간을 10분간으로 하였다. 이 결과, 구리의 카운트 수는 7. 7×1010 atoms/㎠였다.
이상 기술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 세라믹 부재로부터 반도체로의 금속 이행량을 크게 감소시킬 수 있는 세라믹 부재의 세정 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 반도체 유지 장치 상에 반도체 웨이퍼(W)를 설치하고 있는 상태를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 한가지 실시 형태에 따른 세라믹 부재(2)의 반도체 설치면(2a)의 평면적 형상을 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2의 세라믹 부재(2)의 반도체 설치면(2a) 부근의 단면도이다.
도 4는 도 3의 세라믹 부재(2)의 반도체 설치면(2a)상에 반도체 웨이퍼(W)를 설치한 상태를 도시한 단면도이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 반도체 유지 장치
2 : 세라믹 부재
2a : 반도체 설치면
2b : 배면
2c : 측면
3 : 유지부
5 : 반도체 설치면상에 폐공간(9)을 형성하는 엠보스부
5a, 6a, 8a : 엠보스부의 상면
6 : 엠보스부
7 : 연통구멍
7a : 연통구멍(7)의 개구
8 : 개구(7a)를 포위하는 엠보스부
9 : 엠보스부(5)에 의해 포위되는 폐공간
10 : 엠보스부(8)에 의해 포위되는 공간
W : 반도체 웨이퍼
Wa : 반도체 웨이퍼의 이면
Wb : 반도체 웨이퍼의 처리면

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  13. 반도체 제조 장치 중에서 사용하기 위한 세라믹 부재를 세정하는 방법으로서, 상기 세라믹 부재에 반도체 설치면을 마련하는 공정과, 이 반도체 설치면에 상기 반도체 설치면의 적어도 일부를 포위하는 엠보스부를 마련하는 공정과, 상기 세라믹 부재를 유기산으로 세정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
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  15. 반도체 제조 장치 중에서 사용하기 위한 세라믹 부재를 세정하는 방법으로서, 상기 세라믹 부재에 반도체 설치면을 마련하는 공정과, 이 반도체 설치면에 상기 반도체 설치면의 적어도 일부를 포위하는 엠보스부를 마련하는 공정과, 상기 세라믹 부재를 약산으로 세정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
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  19. 반도체 제조 장치 중에서 사용하기 위한 세라믹 부재를 세정하는 방법으로서, 상기 세라믹 부재에 반도체 설치면 및 이 반도체 설치면으로 개방하는 연통공을 형성하는 공정과, 상기 반도체 설치면에 상기 연통공을 포위하는 엠보스부를 마련하는 공정과, 상기 세라믹 부재를 유기산으로 세정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
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  21. 반도체 제조 장치 중에서 사용하기 위한 세라믹 부재를 세정하는 방법으로서, 상기 세라믹 부재에 반도체 설치면과 이 반도체 설치면으로 개방하는 연통공을 형성하는 공정과, 상기 반도체 설치면에 상기 연통공을 포위하는 엠보스부를 마련하는 공정과, 상기 세라믹 부재를 약산으로 세정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
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  29. 제13항 또는 제19항에 있어서, 상기 세라믹 부재를 강산으로 세정한 후에, 유기산으로 세정하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  30. 제13항 또는 제19항에 있어서, 상기 세라믹 부재를 블라스트 처리한 후, 유기산으로 세정하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  31. 제15항 또는 제21항에 있어서, 상기 세라믹 부재를 강산으로 세정한 후에, 약산으로 세정하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  32. 제15 또는 제21항에 있어서, 상기 세라믹 부재를 블라스트 처리한 후, 약산으로 세정하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  33. 제29항에 있어서, 상기 세라믹 부재를 강산으로 세정하기 전에 블라스트 처리하는 것을 특징으로 하는 세정 방법
  34. 제31항에 있어서, 상기 세라믹 부재를 강산으로 세정하기 전에 블라스트 처리하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  35. 제30항에 있어서, 상기 세라믹 부재를 블라스트 처리한 후, 상기 유기산에 의한 세정전에 강산으로 세정하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  36. 제32항에 있어서, 상기 세라믹 부재를 블라스트 처리한 후, 상기 약산에 의한 세정전에 강산으로 세정하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  37. 제13항, 제15항, 제19항 및 제21항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 세라믹 부재의 표면 영역으로 확산해 있는 금속 원소를 제거하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
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