KR100648327B1 - 세라믹 및 금속을 일체식으로 소결하여 형성한 정전기 척 - Google Patents

세라믹 및 금속을 일체식으로 소결하여 형성한 정전기 척 Download PDF

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Abstract

세라믹 몸체(14)와 척을 금속 받침대에 직접적으로 장착하기 위한 금속 배면부(12)를 갖춘 정전기 척 및 상기 정전기 척을 간단한 소결단계를 이용하여 제조하는 방법이 설명되어 있다. 상기 세라믹 몸체(14), 바람직하게 ALN은 내부에 형성된 금속(30, 31)을 포함하고 상기 금속 배면부(12), 바람직하게 Mo 내부에 형성된 구멍을 통해 연장함으로써 금속(33,34)에 의해 전극(30,31)을 연결하기 위한 일체형 관통체를 형성한다.

Description

세라믹 및 금속을 일체식으로 소결하여 형성한 정전기 척 {ELECTROSTATIC CHUCK FORMED BY INTEGRAL CERAMIC AND METAL SINTERING}
본 발명은 반도체 웨이퍼 처리 시스템에 관한 것이며, 보다 상세하게는 기판을 상기 처리 시스템 내에 유지하기 위한 정전기 척에 관한 것이다.
정전기 척은 물리 기상 증착(PVD) 처리 시스템, 화학 기상 증착(CVD) 처리 시스템 및 에칭 시스템에서와 같은 처리 공정 중에 반도체 웨이퍼와 같은 기판을 정전기기적으로 흡인하여 유지하기 위한 기술분야에서 공지되어 있다.
그러한 정전기 척의 일례가 토시야 와타나베 등의 발명자에 의해 1992년 5월 26일자로 전압을 정전기 척에 가하기 위한 장치 및 방법이란 명칭으로 허여된 미국 특허 제 5,117,121호에 설명되어 있다. 상기 특허는 본 발명에 참조되었다. 정전기 척은 일반적으로 유전체 재료, 예를들어 알루미나-티타늄 산화물 화합물, 알루미늄-질화물, 폴리이미드 등의 시이트 또는 블록을 포함하며, 상기 유전체 재료내에 내장된 한 쌍의 전극을 포함한다. 전압이 전극 사이에 인가될 때, 기판은 존슨-라벡 효과(Johnsen-Rahbek effect) 또는 쿨롱 효과에 따라 정전기 척에 정전기적으로 흡인된다.
웨이퍼를 반도체 웨이퍼 처리 시스템내의 진공 챔버내에 정전기적으로 유지하기 위해서는 정전기 척의 세라믹 몸체가 통상 스테인레스 스틸로 제조되는 금속 받침대(metal pedestal)에 볼트에 의한 것처럼 직접 장착된다. 상기 세라믹 몸체와 금속 받침대는 팽창 계수가 상이하며, 상기 세라믹 몸체와 금속 받침대가 반도체 웨이퍼 처리 공정 중에 열전달을 겪게 되므로 세라믹 몸체와 금속 받침대는 상이하게 팽창하게 되며, 세라믹 몸체를 금속 받침대에 직접적으로 장착하여 연결한 경우의 상이한 열 팽창으로 상대적으로 고가인 세라믹 정전기 척의 부수적인 손실에 의한 세라믹 파손을 초래하며, 상기 파손 중에 세라믹 정전기 척상에 잔류하는 더 중요하고 더 고가인 부분 처리된 반도체 웨이퍼의 파손을 초래한다.
또한, 플라즈마 강화 처리 공정을 이용하는 다수의 반도체 웨이퍼 처리 시스템에 있어서 상기 받침대 자체는 받침대에 의해 지지된 웨이퍼가 챔버내의 플라즈마에 대해 바이어스되도록 RF 신호에 따라 바이어스된다. 웨이퍼를 효과적으로 바이어스시키기 위해, RF 에너지가 정전기 척을 통해 정전기 척상에 유지된 웨이퍼에 연결된다. 상기 받침대로부터 정전기 척을 통해 RF 에너지를 연결함으로써, RF 에너지의 일부는 세라믹과 처킹 전극에 의해 분산된다. 웨이퍼에 연결되는 RF 에너지의 양을 증가시키기 위해서는 RF 에너지를 받침대에 가하기 보다는 웨이퍼에 매우 근접해 있는 RF 전극에 가하는 것이 바람직하다. 이처럼, 세라믹 몸체에 내장된 고 전류용량의 전극이 필요한데, 이는 상당히 크고 두꺼운 전극, 즉 고전류 이송능력을 갖고 RF 에너지를 이송하기 위한 정전기 척의 세라믹 몸체내의 상당히 큰 관통체(feedthroughs)를 갖는 전극을 내장함으로써 달성될 수 있다. 그러나, 이러한 정전기 척 조립체는 바람직하지 않게 RF 전류에 의해 세라믹 몸체를 가열하는 결과를 초래한다. 그러한 가열은 또한 세라믹의 파괴를 초래할 수 있다. 척 내부의 열적 변화를 조절하고 세라믹 파손을 방지하기 위해, 상기 세라믹 몸체는 상당히 두껍게 제조된다. 그러나, 세라믹을 더욱 두껍게 제조함에 따라 더욱 많은 RF 에너지가 세라믹내에 분산되어 받침대 보다는 척 내부에 있는 RF 전극에 RF 에너지를 가함으로써 얻은 어떠한 장점이 손실되게 된다.
따라서, 본 기술 분야에서는 상당히 얇은 세라믹 몸체와 웨이퍼에 상당히 근접 위치된 RF 바이어스 전극 및 금속 받침대에 직접 장착되지 않는 세라믹 몸체를 갖춘 정전기 척을 필요로 한다.
종래기술과 관련된 단점들은 본 발명을 구현한 정전기 척에 의해 극복된다. 본 발명의 정전기 척은 처킹 전극(chucking electrode)을 포함하는 세라믹 몸체를 포함하며, 상기 세라믹 몸체는 RF 바이어스 전극을 형성하는 금속 배면부에 장착된다. 세라믹 몸체, 처킹 전극 및 금속 배면부로 구성된 전체 조립체는 단일 소결공정을 사용하여 제조된다. 금속 배면부는 금속 받침대에 직접 장착되도록 설계된다. 상기 금속 배면부는 적어도 하나의 관통 구멍을 가지며 상기 세라믹 몸체는 상기 구멍을 통해 연장하는 적어도 하나의 부분을 포함한다. 적어도 하나의 금속 전극이 세라믹 몸체에 내장되어 상기 금속 배면부로부터 이격되며 적어도 하나의 금속 관통체가 금속 전극과 일체로 형성되어 금속 배면부내의 구멍을 통해 연장하는 세라믹 몸체의 일부를 통해 내장되고 연장한다.
본 발명의 정전기 척을 제조하기 위한 본 발명의 방법은 세라믹 몸체를 형성하기 위해 세라믹 분말 몸체를 소결하는 단계와 동시에, 상기 금속 배면부를 형성하고 금속 전극과 금속 관통체를 일체로 형성하기 위해 금속 분말 몸체를 소결하는 단계를 포함한다. 세라믹 분말 및 금속 분말은 실질적으로 동일한 팽창계수를 갖도록 선택되며 상기 세라믹과 금속 분말은 재료 사이의 입계에서 접합되도록 상당히 높은 열과 압력하에서 동시에 소결된다. 이러한 접합으로 세라믹 몸체를 상기 부분들 사이의 전체 경계면에 걸쳐서 금속 배면부에 장착시키며 세라믹 몸체내에 금속 전극과 금속 관통체를 내장시킨다. 이와 같이, 단일 정전기 척이 제조된다.
본 발명의 정전기 척을 이용하는 PVD 반도체 웨이퍼 처리 장치, CVD 반도체 웨이퍼 처리 장치, 이온 주입 장치 및 반도체 웨이퍼 에칭장치와 같은 기판 처리 장치는 종래의 볼트 또는 기타 체결기 및 클램프에 의해 받침대에 고정될 수 있는 정전기 척으로부터 장점을 취할 수 있다. 상기 척의 금속 배면부가 금속 받침대에 고정되므로, 금속부품의 팽창계수가 유사하여 열적 차이로 인한 척의 파괴를 방지할 수 있다. 또한, 금속 배면부는 웨이퍼로부터 일정한 거리에 있는 RF 바이어스 전극을 형성하도록 바이어스될 수 있다. 이러한 방법으로, 상기 세라믹은 RF 전극에 의해 발생된 열을 분산시키기 위해 두꺼울 필요가 없고 따라서, 세라믹은 상당히 얇아질 수 있다. 이와 같이, 상기 전극(배면부)은 웨이퍼에 상당히 근접해 있어서, RF 에너지를 웨이퍼에 효과적으로 연결시킬 수 있고, 일체형 RF 전극이 세라믹에 내장되어 있지 않으므로 배면판을 통해 흐르는 RF 전류는 영향을 끼칠 정도로 세라믹을 가열하지 않는다.
본 발명의 사상은 첨부도면과 관련하여 다음의 상세한 설명을 고려함으로써 용이하게 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명을 구현한 정전기 척의 평면도이며,
도 2는 도 1의 2-2선을 따라 화살표 방향으로 취한 횡단면도이며,
도 3은 본 발명의 정전기 척을 이용하는 PVD 반도체 웨이퍼의 개략적인 수직 횡단면도이다.
이해를 용이하게 하기 위해, 도면에서 공통인 동일한 소자를 나타내기 위해서 가능하다면 동일한 도면부호를 사용했다.
도 1 및 도 2는 본 발명을 구현한 정전기 척(10)을 도시한다. 상기 정전기 척(10)은 본 발명에서 금속 배면부(또는 배면판)(12)로서 지칭된 전도성 재료층 또는 재료부 및 세라믹 재료 몸체(14)와 같은 상당히 낮은 저저항 재료(low resistivity material) 층 또는 재료부를 포함한다. 상기 세라믹 재료 몸체(14)는 상세히 후술하는 방식으로 금속 배면부(12)에 장착된다. 상기 금속 배면부(12)는 상부(15) 및 바닥(16)을 포함하는 보통 디스크 형상의 금속 몸체이며 관통 연장하는 복수, 예를 들어 네 개의 장착 구멍(20, 21, 22 및 23)을 가진다. 상기 장착 구멍(20 내지 23)은 이후의 도 3에 도시하고 설명하는 바와 같이, 금속 배면부(12)와 그에 따른 정전기 척(10)을 금속 받침대에 장착하기 위한 볼트와 같은 나사 부재를 수용하기 위한 것이다. 상기 금속 배면부(12)는 또한 상부(15)로부터 바닥(16)으로 관통 연장하는 한 쌍의 구멍(24,25)을 포함한다. 상기 세라믹 재료 몸체(14)는 일반적으로 디스크 형태의 상부(26) 및 두 개의 일체로 형성되고 수직하게 하방으로 연장하는 일반적으로 중공의 원통형 부재 또는 원통형부(27,28)를 포함한다.
상기 정전기 척(10)은 세라믹 재료 몸체의 상부(26)에 내장된 일반적으로 반달 형상인 한 쌍의 금속 전극(30,31) 및 상기 세라믹 재료 몸체(14)의 중공의 원통형부(27,28)를 통해 하방으로 동심으로 연장하고 금속 전극(30,31)과 각각 일체로 형성된 2개의 고체 원통형 금속 관통체(33, 34)를 포함한다. 도 2로부터, 금속 관통체(33,34)의 일부는 세라믹 몸체(14)의 상부(26)에 내장되고 상기 금속 관통체의 일부는 세라믹 몸체(14)의 중공의 원통형부(27,28)에 내장되어 있음을 알 수 있다.
본 발명의 제조방법에 따른 정전기 척(10)은 도 3에 도시되고 후술되는 바와 같이 모두 소결된 단일체의 분리가능한 정전기 척이며 RF 바이어스 가능한 정전기 척이기도 하다 .
본 발명의 제조방법에 따라 상기 정전기 척(10)은 금속 배면부(12), 금속 전극(30,31) 및 금속 관통체(33,34)를 형성하기 위해 금속 분말을 소결하고 세라믹 재료 몸체(14)를 형성하기 위해 세라믹 분말을 동시에 소결함으로써 제조될 수 있다고 이해할 수 있다. 금속 배면부(12)와 세라믹 몸체(14) 사이의 차등 열팽창을 방지하기 위해, 소결용 금속 분말과 세라믹 분말이 실질적으로 동일한 팽창계수를 갖도록 선택된다. 예를들어, 금속분말용으로는 약 5.2 × 10-6/K°의 팽창 계수를 갖는 몰리브덴이고 세라믹 분말용으로는 약 4.4 × 10-6/K°의 팽창 계수를 갖는 알루미늄-질화물이다. 소결분야의 당업자들에게 공지된 방법으로, 상기 몰리브덴 분말과 알루미늄-질화물 분말은 전술한 도 1 및 도 2에 도시된 구조와 형상을 금속 배면부(12) 및 세라믹 재료 몸체(14)에 제공하도록 적합한 몰드내에 놓여진다. 전술한 바와 같이, 몰리브덴 분말과 알루미늄-질화물 분말은 약 1200℃의 온도 및 약 10-100 바아의 압력에서 동시에 소결된다. 이러한 소결공정은 소결분말의 입계에서 접합을 수행하여 소결된 몰리브덴 분말과 소결된 알루미늄-질화물 사이를 결합되게 한다. 이는 세라믹부와 배면부 사이의 전체 계면에 걸쳐서 세라믹 재료 몸체(14)를 금속 배면부(12)에 장착시키게 된다.
소결된 모든 정전기 척이 바람직하지만, 다른 실시예에서는 세라믹 몸체와 금속 배면부를 소결하기 이전에 세라믹 분말 내측으로 삽입되는 각각의 관통체와 고체 전극을 포함한다. 예비성형된 전극은 몰리브덴 박판으로 제조된다. 고체 전극박판의 대안은 금속 메쉬로 제조된 전극이다. 그러한 박판 또는 메쉬는 열적인 싸이클 중에 세라믹 척에 대한 과도한 물리적 응력을 부과하지 않는다.
상기 금속 배면부(12)는 약 12㎜의 두께를 가지며 상기 세라믹 몸체(14)는 약 3㎜의 두께를 가진다. 상기 세라믹 몸체(14)는 일반적으로 금속 배면부(12)보다 얇다. 약 12 내지 25㎜의 두께를 갖는 세라믹 몸체를 통상적으로 포함하는 종래의 정전기 척에 비해서, 상기 세라믹 몸체(14)의 박판화는 RF 에너지가 세라믹 몸체를 통해 웨이퍼에 연결될 때 RF 전력손실을 실질적으로 감소시킨다. 내장된 RF 전극을 갖는 종래기술의 척은 내장된 전극에 의해 발생된 열을 발산시키고 세라믹 파괴를 초래하는 척 전반에 걸친 열적 변화를 감소시키기 위해 두꺼운 세라믹을 가져야 한다. 본 발명에 있어서 RF 전극을 형성하는 배면부를 세라믹 배면에 결합시키므로, 상기 세라믹은 RF 전극을 통해 흐르는 RF 전류에 의해 실질적으로 가열되지 않는다. 또한, 금속 받침대에 장착될 때 금속 받침대는 척 세라믹의 온도를 조절하는 히트 싱크(heat sink)를 형성한다. 이와 같이, 본 발명의 세라믹 부분은 종래기술에 따른 척의 세라믹 부분 보다 상당히 얇다.
도 3은 본 발명의 정전기 척(10)을 포함하는 PVD 반도체 웨이퍼 처리 시스템의 개략적인 횡단면도이다. 본 발명은 PVD 시스템에 한정되지 않으며 본 발명의 정전기 척을 유리하게 사용할 수 있는 CVD 및 에칭 장치 또는 기타 장치에 사용될 수 있다고 이해해야 한다. 상기 장치(40)는 일반적으로 원통형인 벽(43) 및 내부 증착 챔버(45)를 형성하는 일체 형성된 바닥(44)을 포함하는 중공의 원통형 밀폐 챔버(42)를 포함한다. 상기 챔버는 예를들어 아르곤과 같은 이온화 가스를 함유한다. 예를들어, 티타늄과 같은 증착재료용 타겟(48)은 적합한 절연성 장착 부재(49, 50)에 의해 상기 밀폐 챔버(42)의 상부에 적합하게 장착된다. 네가티브 DC 전압원(52)이 타겟(48)과 원통형 벽(43) 사이에 연결되어 상기 전압원(52)과 원통형 벽(43)을 지면에 접지시킨다. 상기 네가티브 DC 전압원(52)은 타겟(48)과 챔버의 접지부 사이에 전기장을 설정한다. 상기 전기장은 아르곤 가스(46)를 이온화시켜 양전하 아르곤 이온(Ar+)을 생성한다. 적합한 금속 받침대(54)는 종래기술에 공지된 방식으로 밀폐용기(42)의 바닥에 적절히 장착되는 금속 기저부(55)를 포함한다. 중공의 금속 튜브(56)는 받침대 기저부(55)에 장착된다. 금속 기저부(55) 및 금속 튜브(56)는 예를들어, 스테인레스 스틸로 제조된다.
본 발명의 정전기 척(10)은 적합한 나사부재 또는 볼트(58,59)에 의해 금속 배면부(12)를 금속 받침대(54)에 직접적으로 장착함으로써 금속 받침대(54)에 장착된다. 금속 배면부는 대안적으로 금속 기저부(54)의 주변부 위에 클램프될 수 있다. 적합한 DC 공급원(60)이 제공되며 상기 DC 공급원(60)으로부터 중공의 금속튜브(56) 및 받침대(54)를 통해 금속 관통체(33,34)로 리드(61,62)가 연장되어 있다. 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 적합한 환형 증착 링(64)이 세라믹 재료의 몸체(14)로부터 외측 주변부로 연장하는 금속 배면부(12)의 주변부 상부(15)에 놓인다. 보통 환형의 증착 차폐물(66)이 제공되어 밀폐용기(42)의 내측 상부 및 섀도우 링(68)에 의해 증착 링(64)에 연결된다. 본 기술분야에 공지된 바와 같이, 증착 링(64), 차폐물(66) 및 섀도우 링(68)은 원통형 벽(43), 금속 배면부(12), 및 세라믹 재료의 몸체(14)의 내측에 증착재료의 원치않는 증착을 방지한다.
본 실시예에서, 반도체 웨이퍼(70)는 받침대(54)를 하강시켜 챔버의 측면에 위치된 슬릿 밸브(도시않음)를 경유하여 척 상에 웨이퍼를 위치시킴으로써 정전기 척 상에 놓여진다. 그후, 받침대는 도 3에 도시된 처리 위치로 상승되며, 공급원(60)으로부터의 DC 전압이 금속 관통체(33,34) 및 금속 전극(30, 31)에 인가될 때, 전술한 와타나베 특허에 설명된 대로 존슨-라벡 효과에 따라 상기 반도체 웨이퍼(70)가 정전기 척(10)에 의해 정전기적으로 흡인되어 유지된다. 증착 챔버(45)를 배기 또는 진공화하기에 적합한 배기펌프(72)가 제공된다. 또한, 적합한 RF 전원(74)이 제공되어 원통형 튜브(56)와 접지 사이에 연결된다. 이와 같이, RF 전원은 금속튜브(56), 금속 받침대(54) 및 정전기 척(10)의 금속 배면부(12)에 연결된다. 따라서, 상기 정전기 척(10)은 RF 바이어스 가능한 정전기 척이다.
작동에 있어서, 상기 DC 전원(52)은 양전하 아르곤 이온(Ar+)을 생성하도록 아르곤(46)을 이온화시키는 전술한 전기장을 설정하며 양전하 아르곤 이온은 음 바이어스 타겟(48)에 흡인된다. 상기 이온들은 타겟(48)과 충돌하여 반도체 웨이퍼(70)의 상면상에 증착될 재료들을 이동시킨다. 상기 RF 공급원(74)은 전술한 RF 바이어스를 정전기 척(10)과 반도체 웨이퍼(70)에 공급한다. RF 바이어스는 본 기술분야에 공지된 바와 같이 플라즈마를 강화하고 증착효율을 개선한다.
요약하면, 본 발명의 정전기 척의 몇몇 장점은 RF 전력 분산을 감소시키고 RF 전원에 의해 구동되는 전기 임피던스를 감소시키기에 세라믹 몸체(14)가 충분히 얇고, 금속 층(12)을 통과하나 세라믹 몸체(14)을 통과하지 않게 정전기 척(10)을 금속 받침대(54)에 장착시키는 것에 의해(도 3) 세라믹 몸체와 금속 받침대 사이의 차등 열팽창을 실질적으로 극복할 수 있으며, 동일한 팽창계수를 갖는 금속 분말 및 세라믹 분말로 금속 몸체 또는 층(12)과 세라믹 층 또는 몸체(14)를 소결함으로써 금속 층(12)과 세라믹 층(14) 사이의 차등 팽창을 실질적으로 제거하고 세라믹 층(14)의 파괴를 실질적으로 제거할 수 있다는 점이다.
본 발명의 전술한 실시예에서 한 쌍의 반달형 전극을 갖는 정전기 척과 관련하여 설명하였지만, 상기 전극의 형상과 숫자에 본 발명이 한정되는 것이 아니라고 이해해야 한다. 상기 전극은 어떤 임의 형상이나 크기를 가질 수 있으며 단극 정전기 척에 사용된 바와 같은 단일 전극에서부터 웨이퍼의 띠형 처킹에 사용되는 정전기 척에서와 같이 다수의 전극에 이르기까지 전극 숫자가 변화될 수 있다.
다수의 변경예들 및 수정예들이 본 발명의 사상과 정신으로부터 이탈함이 없이 본 발명의 범주내에서 실시될 수 있다고 이해해야 한다.

Claims (24)

  1. 반도체 웨이퍼와 같은 기판 유지 장치로서,
    전도성 재료 몸체와,
    상기 전도성 재료 몸체의 적어도 일부분 위에 놓이는 제 1 부분 및 상기 전도성 재료 몸체를 통해 연장하는 제 2 부분을 갖춘 저저항 재료(low resistivity material) 몸체와,
    상기 전도성 재료 몸체로부터 이격되고 상기 저저항 재료 몸체의 상기 제 1 부분 내에 잔류하는 하나 이상의 전극과, 그리고
    상기 저저항 재료 몸체의 제 1 부분의 일부분을 관통해 연장하는 제 1 부분 및 상기 저저항 재료 몸체의 제 2 부분을 관통해 연장하는 제 2 부분을 가지며 상기 전도성 재료 몸체로부터 이격되고, 상기 전극에 연결되는 전기 커넥터를 포함하는,
    기판 유지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도성 재료 몸체는 소결된 제 1 금속 몸체이며, 상기 저저항 재료 몸체는 소결된 세라믹 몸체이며, 상기 전극은 소결된 제 2 금속 몸체이며, 상기 전기 커넥터는 소결된 제 3 금속 몸체이며, 상기 소결된 세라믹 및 상기 소결된 금속은 실질적으로 동일한 팽창 계수를 가지는,
    기판 유지 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 소결된 제 1, 제 2 및 제 3 금속은 소결된 몰리브덴 몸체이며, 상기 소결된 세라믹 몸체는 소결된 알루미늄-질화물 몸체인,
    기판 유지 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도성 재료 몸체는 소결된 제 1 금속 몸체이며, 상기 저저항 재료 몸체는 소결된 세라믹 몸체이며, 상기 소결된 세라믹 및 소결된 금속은 실질적으로 동일한 팽창 계수를 갖는,
    기판 유지 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전극은 금속 판 또는 금속 메쉬인,
    기판 유지 장치.
  6. 반도체 웨이퍼를 정전기적으로 흡인하기 위한 정전기 척으로서,
    상부 및 바닥을 가지며 상기 상부로부터 상기 바닥으로 수직하게 관통 연장하는 하나 이상의 구멍을 갖는 금속 몸체와,
    상기 금속 몸체의 적어도 일부분 위에 놓이는 상부를 가지며 상기 금속 몸체 내에 형성된 상기 구멍을 통해 하방향으로 연장되는 일체형 수직 하향 연장된 일반적으로 중공의 원통형부를 갖는 세라믹 재료 몸체와,
    상기 금속 몸체로부터 이격되고 세라믹 재료 몸체의 상부에 내장된 하나 이상의 전극과, 그리고
    상기 전극과 일체로 형성되고 상기 전극으로부터 수직 하방향으로 연장하며 상기 세라믹 재료 몸체의 상부 내에 부분적으로 내장되고 상기 세라믹 재료 몸체의 중공의 원통형부를 통해 동심으로 하방향으로 연장하여 부분적으로 내장되며, 상기 금속 몸체로부터 이격된 하나 이상의 금속 관통체를 포함하는,
    정전기 척.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 금속 몸체는 상기 상부로부터 상기 바닥으로 수직하게 관통 연장하는 두 개 이상의 구멍을 가지며, 상기 세라믹 재료 몸체는 상기 금속 몸체 내에 형성된 상기 구멍을 통해 하방향으로 각각 연장하는 일체 형성되고 수직 하향 연장된 일반적으로 두 개 이상의 중공의 원통형 부재를 포함하며, 상기 하나 이상의 전극은 상기 금속 몸체로부터 이격되고 세라믹 재료 몸체의 상부내에 내장된 두 개 이상의 전극을 포함하며, 상기 하나 이상의 금속 관통체는 상기 전극으로부터 수직하게 하방향으로 연장하고 상기 세라믹 재료 몸체의 중공의 원통형부를 통해 각각 동심으로 하방향으로 연장하며 각각 일체로 형성되며, 상기 금속 몸체로부터 이격되는 두 개 이상의 금속 관통체를 포함하며, 상기 두 개 이상의 관통체는 상기 두 개의 전극을 처킹 전압원에 연결시키는,
    정전기 척.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 금속 몸체는 소결된 제 1 금속 몸체이며, 상기 세라믹 재료 몸체는 소결된 세라믹 재료 몸체이며, 상기 전극은 소결된 제 2 금속 몸체이며, 상기 금속 관통체는 소결된 제 3 금속 몸체이며, 상기 소결된 제 1 금속 및 소결된 세라믹, 상기 소결된 제 2 금속 및 소결된 제 3 금속은 실질적으로 동일한 팽창계수를 갖는,
    정전기 척.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 소결된 제 1, 제 2 및 제 3 금속은 몰리브덴이고 상기 세라믹 재료는 알루미늄-질화물인,
    정전기 척.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 금속 몸체는 제 1 두께를 가지며, 상기 세라믹 재료 몸체의 상부는 제 2 두께를 가지며, 상기 제 2 두께는 상기 세라믹 몸체 내에서 RF 전력 손실을 감소시키도록 상기 제 1 두께보다 작은,
    정전기 척.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 두께는 12㎜이고 상기 제 2 두께는 RF 전력 손실을 감소시키도록 상기 제 1 두께보다 더 얇은 3㎜인,
    정전기 척.
  12. 기판 처리 중에 반도체 웨이퍼와 같은 기판을 정전기적으로 흡인하고 금속 받침대에 장착하기 위한 정전기 척으로서,
    세라믹 재료 몸체 및 금속 배면으로서, 상기 세라믹 몸체가 상기 금속 배면에 장착되고 상기 금속 배면이 상기 금속 받침대에 장착되며, 상기 금속 배면이 관통 연장하는 하나 이상의 구멍을 가지며 상기 세라믹 몸체가 상기 구멍을 관통 연장하는 하나 이상의 부분을 가지는 세라믹 몸체 및 금속 배면과,
    상기 금속 배면으로부터 이격되고 상기 세라믹 몸체에 내장된 하나 이상의 금속 전극과, 그리고
    상기 금속 전극과 일체로 형성되고 상기 구멍을 관통 연장하는 상기 세라믹 몸체의 상기 하나 이상의 부분들을 통해 연장하고 내부에 내장되는 하나 이상의 금속 관통체를 포함하는,
    정전기 척.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 금속 배면은 관통 연장하는 두 개 이상의 구멍을 가지며, 상기 세라믹 몸체는 상기 두 개 이상의 구멍을 관통 연장하는 두 개 이상의 부분들을 가지며, 상기 하나 이상의 금속 전극은 상기 금속 배면으로부터 이격되고 상기 세라믹 몸체에 내장된 두 개 이상의 금속 전극을 포함하며, 상기 하나 이상의 금속 관통체는 상기 두 개 이상의 금속 전극과 각각 일체로 형성된 두 개 이상의 금속 관통체를 포함하며, 상기 두 개 이상의 금속 관통체는 상기 구멍을 통해 연장하는 상기 세라믹 몸체의 상기 두 개 이상의 부분을 통해 각각 연장하는,
    정전기 척.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 세라믹 재료 몸체는 소결된 세라믹 몸체이며, 상기 금속 배면은 소결된 제 1 금속 몸체이며, 상기 하나 이상의 금속 전극 및 상기 하나 이상의 금속 관통체는 일체로 형성된 소결된 제 2 금속 몸체이며, 상기 소결된 세라믹, 상기 소결된 제 1 금속 및 소결된 제 2 금속은 실질적으로 동일한 팽창계수를 가지며 상기 소결된 세라믹을 상기 소결된 제 1 및 제 2 금속에 접합시키도록 1200℃의 온도 및 10 내지 100 바아의 압력에서 동시에 소결되는,
    정전기 척.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 소결된 세라믹은 소결된 알루미늄-질화물이고 상기 소결된 제 1 및 제 2 금속은 소결된 몰리브덴인,
    정전기 척.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 금속 배면은 RF 전원에 연결되는,
    정전기 척.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 세라믹 몸체는 3㎜의 두께를 가지고 상기 제 2 금속 배면은 12㎜로서, RF 전력 손실을 감소시키도록 상기 세라믹 몸체의 두께가 상기 금속 배면의 두께보다 더 얇은,
    정전기 척.
  18. 정전기 척의 제조 방법으로서,
    상부 및 바닥을 가지며 상기 상부로부터 상기 바닥으로 수직하게 관통 연장하는 하나 이상의 구멍을 갖는 금속 몸체를 형성하도록 제 1 금속 분말 몸체를 소결하는 단계와,
    상기 금속 몸체 위에 적어도 부분적으로 놓이는 상부를 가지며 상기 금속 몸체 내에 형성된 상기 구멍을 통해 하방향으로 연장하는 일체 형성되고 수직 하향 연장된 일반적으로 하나 이상의 중공의 원통형 부재를 더 가지는 세라믹 재료 몸체를 형성하도록 세라믹 분말 몸체를 소결하는 단계와,
    상기 금속 몸체로부터 이격되고 세라믹 재료 몸체의 상부내에 내장된 하나 이상의 전극을 형성하도록 제 2 금속 분말 몸체를 소결하는 단계와, 그리고
    상기 전극으로부터 수직 하방향으로 연장하여 일체로 형성되고 상기 세라믹 재료 몸체의 상부에 부분적으로 내장되고 상기 세라믹 재료 몸체의 중공의 원통형 부재를 통해 동심으로 하방향으로 연장하여 부분적으로 내장되며 상기 금속 몸체로부터 이격되는 하나 이상의 금속 관통체를 형성하도록 제 2 금속 분말 몸체를 소결하는 단계를 포함하는,
    정전기 척의 제조 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 금속 분말은 몰리브덴 분말이고 상기 세라믹 분말은 알루미늄-질화물 분말인,
    정전기 척의 제조 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 소결단계들은 소결된 단일 부품의 정전기 척을 생성하도록 동시에 수행되며, 상기 제 1 및 제 2 금속 분말과 상기 세라믹 분말은 실질적으로 동일한 팽창계수를 갖는,
    정전기 척의 제조 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 소결단계는 1200℃의 온도 및 10 내지 100 바아의 압력하에서 수행되는,
    정전기 척의 제조 방법.
  22. 반도체 웨이퍼와 같은 기판 상에 재료를 증착시키는 장치로서,
    처리 가스를 함유하는 증착 챔버와,
    상기 증착 챔버의 상부에 제공된 증착 재료를 함유하는 타겟과,
    상기 증착 챔버의 바닥에 장착된 받침대와,
    상기 받침대에 장착되는 금속 배면부와 상기 금속 배면부 상에 장착되는 세라믹 재료 몸체를 포함하는 정전기 척으로서, 상기 금속 배면부가 관통 연장하는 하나 이상의 구멍을 가지며 상기 세라믹 재료 몸체가 상기 금속 배면부의 적어도 일부분 위에 놓이는 상부 및 상기 상부로부터 상기 구멍을 관통하여 하방향으로 연장하는 하나 이상의 중공의 원통형부를 가지는, 정전기 척과,
    상기 기판을 상기 정전기 척에 정전기적으로 흡인하도록 DC 전압을 상기 전극에 인가하기 위해 상기 받침대를 통해 금속 관통체 및 금속 전극에 연결되는 DC 전압원과, 그리고
    RF 전력을 상기 기판에 인가하기 위해 상기 금속 배면부에 연결된 RF 전력원을 포함하며,
    상기 정전기 척은 상기 금속 배면부 위로 이격되게 상기 세라믹 재료 몸체의 상부에 내장된 하나 이상의 금속 전극 및 상기 세라믹 재료 몸체의 중공의 원통형부를 통해 하방향으로 연장하고 상기 금속 전극과 일체로 형성되는 하나 이상의 금속 관통체를 더 포함하며, 상기 세라믹 재료 몸체가 상기 기판을 수용하는 상부 지지면을 포함하는,
    기판 상에 재료를 증착시키는 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 금속 배면부는 소결된 제 1 금속 몸체이며, 상기 세라믹 재료 몸체는 소결된 세라믹 몸체이며, 상기 금속 전극 및 상기 금속 관통체는 소결된 제 1 금속 몸체이며, 상기 소결된 금속 및 소결된 세라믹 재료는 실질적으로 동일한 팽창계수를 가지며 상기 소결된 세라믹 재료를 상기 소결된 금속에 접합시키도록 동시에 소결되는,
    기판 상에 재료를 증착시키는 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 금속 배면부는 제 1 두께를 갖는 일반적으로 디스크 형태의 금속 몸체이며, 상기 세라믹 재료 몸체의 상부는 제 2 두께를 갖는 일반적으로 디스크 형태의 세라믹 재료 몸체의 상부이며 상기 제 2 두께는 상기 세라믹 몸체 내에서 RF 전력 손실을 감소시키도록 상기 제 1 두께 보다 작은,
    기판 상에 재료를 증착시키는 장치.
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