KR102315180B1 - 반도체 제조 장치용 부재 - Google Patents

반도체 제조 장치용 부재 Download PDF

Info

Publication number
KR102315180B1
KR102315180B1 KR1020197036081A KR20197036081A KR102315180B1 KR 102315180 B1 KR102315180 B1 KR 102315180B1 KR 1020197036081 A KR1020197036081 A KR 1020197036081A KR 20197036081 A KR20197036081 A KR 20197036081A KR 102315180 B1 KR102315180 B1 KR 102315180B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plate
semiconductor manufacturing
cylindrical member
bonding layer
cooling substrate
Prior art date
Application number
KR1020197036081A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200003190A (ko
Inventor
히로시 다케바야시
Original Assignee
엔지케이 인슐레이터 엘티디
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엔지케이 인슐레이터 엘티디 filed Critical 엔지케이 인슐레이터 엘티디
Publication of KR20200003190A publication Critical patent/KR20200003190A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102315180B1 publication Critical patent/KR102315180B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H01L21/6833—Details of electrostatic chucks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68721—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge clamping, e.g. clamping ring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68757—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a coating or a hardness or a material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N13/00—Clutches or holding devices using electrostatic attraction, e.g. using Johnson-Rahbek effect
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/18—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor the conductor being embedded in an insulating material
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/68—Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
    • H05B3/74—Non-metallic plates, e.g. vitroceramic, ceramic or glassceramic hobs, also including power or control circuits
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/34—Oxidic
    • C04B2237/343—Alumina or aluminates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

반도체 제조 장치용 부재(10)는, 표면이 웨이퍼 배치면(12a)이며 전극(14, 16)을 내장한 알루미나 소결체제의 플레이트(12)와, 이 플레이트(12)를 두께 방향으로 관통하는 적어도 하나의 관통 구멍(18)과, 상기 플레이트(12)의 이면(12b)에 알루미나 소결체제이며 링형의 제1 접합층(24)을 통해 접합된 알루미나 소결체제의 절연관(20)(통형 부재)을 구비하고 있다.

Description

반도체 제조 장치용 부재
본 발명은 반도체 제조 장치용 부재에 관한 것이다.
정전 척 히터는, 웨이퍼를 흡착하며, 반도체 제조 프로세스 중에 웨이퍼의 온도를 제어하기 위해 이용된다. 정전 척 히터는, 정전 흡착력을 발생시키는 정전 전극이나 열을 발생시키는 히터 전극을 내장한 알루미나제의 플레이트와, 이 플레이트를 두께 방향으로 관통하는 소직경의 플레이트 관통 구멍과, 상기 플레이트의 이면에 고착된 금속제의 냉각 기판과, 이 냉각 기판을 두께 방향으로 관통하는 대직경의 냉각 기판 관통 구멍을 구비하고 있다. 웨이퍼를 승강시키는 리프트 핀은, 플레이트 관통 구멍 및 냉각 기판 관통 구멍에 삽입 관통되어 있다. 냉각 기판 관통 구멍에는, 전기 절연성을 확보하기 위해 알루미나제의 절연관이 배치되어 있다. 예컨대 특허문헌 1에서, 절연관은, 냉각 기판 관통 구멍에 수지 접착층을 통해 접착되어 있다.
특허문헌 1: 일본 실용 신안 등록 제318220호공보
그러나, 절연관과 냉각 기판 관통 구멍 사이의 수지 접착층이 절연관과 플레이트 사이에 들어가 관통 구멍 내에 노출된다. 반도체 제조 프로세스에 있어서는, 플레이트 관통 구멍이나 냉각 기판 관통 구멍에 플라즈마가 발생하는 경우가 있었다. 그 때문에, 관통 구멍 내에 수지 접착층이 노출되면, 그 수지 접착층이 플라즈마에 의해 소실되어 냉각 기판이 관통 구멍에 노출되어 버려, 이상 방전이 발생하는 경우가 있었다.
본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 반도체 제조 프로세스에 있어서 알루미나 소결체제의 플레이트와 알루미나 소결체제의 통형 부재의 접합 부분의 내식성을 향상시키는 것을 주목적으로 한다.
본 발명의 반도체 제조 장치용 부재는,
표면이 웨이퍼 배치면이며, 전극을 내장한 알루미나 소결체제의 플레이트와,
상기 플레이트를 두께 방향으로 관통하는 적어도 하나의 관통 구멍과,
상기 플레이트의 이면에, 알루미나 소결체제이며 링형의 제1 접합층을 통해 접합된 알루미나 소결체제의 통형 부재
를 구비한 것이다.
이 반도체 제조 장치용 부재는, 알루미나 소결체제의 플레이트의 이면에, 알루미나 소결체제이며 링형의 제1 접합층을 통해 알루미나 소결체제의 통형 부재가 접합되어 있다. 즉, 플레이트와 통형 부재의 접합 부분은 알루미나 소결체이다. 그 때문에, 반도체 제조 프로세스 중의 분위기(예컨대 플라즈마 등)에 대한, 플레이트와 통형 부재의 접합 부분의 내식성은, 이 접합 부분에 수지 접착층이 존재하고 있는 경우에 비해서 향상된다.
본 발명의 반도체 제조 장치용 부재에 있어서, 상기 통형 부재는, 상기 관통 구멍 각각에 대응하여 마련되며, 상기 통형 부재의 내부와 상기 관통 구멍은 연통하고 있어도 좋다. 이 경우, 통형 부재와 관통 구멍을, 웨이퍼를 승강시키는 리프트 핀이 삽입 관통되게 하기 위한 리프트 핀 구멍으로서 이용하여도 좋고, 웨이퍼의 이면에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 구멍으로서 이용하여도 좋다.
여기서, 상기 관통 구멍의 내면과 상기 제1 접합층의 링 내면과 상기 통형 부재의 내면은, 단차없이 연속하고 있는 것이 바람직하다. 특히 리프트 핀 구멍으로서 이용할 때에, 관통 구멍의 내면과 제1 접합층의 링 내면 사이나 제1 접합층의 링 내면과 통형 부재의 내면 사이에 단차가 있으면, 리프트 핀이 그 단차에 걸려 원활하게 움직이지 않는 경우가 있다. 그와 같은 단차가 없으면, 리프트 핀을 원활하게 움직일 수 있다.
또한, 이러한 반도체 제조 장치용 부재는, 상기 플레이트의 이면에 접착 또는 접합된 금속제의 냉각 기판과, 상기 냉각 기판을 두께 방향으로 관통하도록 마련되며 상기 통형 부재가 내부에 배치된 통형 공간을 구비하고 있어도 좋다. 반도체 제조 프로세스에 있어서의 플레이트와 통형 부재의 접합 부분의 내식성이 높기 때문에, 이 반도체 제조 장치용 부재를 장기간 사용하여도 금속제의 냉각 기판이 관통 구멍에 노출되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 이때, 상기 통형 공간을 둘러싸는 벽면과 상기 통형 부재의 외면 사이에는, 간극이 존재하고 있어도 좋다. 이렇게 하면, 통형 공간을 둘러싸는 벽면과 통형 부재의 외면이 접착되어 있는 경우에 비해서, 통형 부재와 냉각 기판 사이의 열 이동을 고려할 필요가 없기 때문에, 웨이퍼의 온도 제어를 설계하기 쉬워진다.
본 발명의 반도체 제조 장치용 부재에 있어서, 상기 통형 부재의 외직경은, 상기 플레이트의 외직경보다 작고, 상기 관통 구멍은, 전부 상기 플레이트 중 상기 통형 부재보다 외주측의 영역에 마련되어 있어도 좋다. 예컨대, 통형 부재를 중공 샤프트로 하여도 좋다. 그 경우, 플레이트에 내장된 전극과 전기적으로 접속된 금속 단자를 중공 샤프트의 내부에 배치하여도 좋다. 이렇게 하면, 중공 샤프트의 내부는 반도체 제조 프로세스의 분위기(플라즈마 등)로부터 차단되기 때문에, 금속 단자를 상기 분위기로부터 보호할 수 있다.
본 발명의 반도체 제조 장치용 부재에 있어서, 상기 통형 부재의 외직경은, 상기 플레이트의 외직경과 일치하고, 상기 관통 구멍은, 전부 상기 플레이트 중 상기 통형 부재보다 내주측의 영역에 마련되어 있어도 좋다. 여기서, 통형 부재의 외직경이 플레이트의 외직경과 일치한다는 것은, 양자의 외직경이 완전히 동일한 경우 외에, 양자의 외직경이 약간(예컨대 ±0.5 ㎜ 이내나 ±1 ㎜ 이내) 어긋나 있는 경우도 포함하는 것으로 한다.
이러한 반도체 제조 장치용 부재는, 외직경이 상기 통형 부재의 내직경보다 작은 소판부와, 외직경이 상기 통형 부재의 외직경보다 큰 대판부가 적층된 형상의 금속제의 단차를 갖는 냉각 기판을 구비하고, 상기 플레이트의 이면은, 상기 냉각 기판의 상기 소판부의 표면에 접착 또는 접합되고, 상기 통형 부재의 이면은, 상기 냉각 기판의 단차면과 접착되거나 또는 간극을 갖게 배치되어 있어도 좋다. 통형 부재의 이면과 냉각 기판의 단차면이 접착되어 있는 경우, 반도체 제조 프로세스의 분위기가 플레이트의 이면과 냉각 기판의 소판부의 접착부 또는 접합부로 돌아 들어가는 루트가 닫힌다. 그 때문에, 그 접착부 또는 접합부의 내구성이 향상된다. 반도체 제조 장치용 부재의 장기간 사용에 의해 통형 부재의 이면과 냉각 기판의 단차면의 접착부가 열화되어 소실됨으로써 간극이 생겼다고 해도, 통형 부재가 제1 접합층을 통해 플레이트에 접합되어 있기 때문에, 이 부분에 있어서의 열의 배출량의 경시변화는 작다. 또한, 그 간극에 수지를 다시 충전하면, 원래의 성능을 얻을 수 있다. 한편, 통형 부재의 이면과 냉각 기판의 단차면 사이에 간극이 존재하는 경우, 통형 부재는 플레이트의 외주를 둘러싸는 벽으로서 기능하기 때문에, 플레이트의 이면과 냉각 기판의 소판부의 접착부 또는 접합부에는, 반도체 제조 프로세스의 분위기가 돌아 들어가기 어렵다. 그 때문에, 그 접착부 또는 접합부의 내구성이 향상된다.
이러한 단차를 갖는 냉각 기판을 구비한 반도체 제조 장치용 부재는, 또한, 상기 관통 구멍 각각에 대응하여 마련되며, 상기 관통 구멍과 연통하도록 상기 플레이트의 이면에, 알루미나 소결체제이며 링형의 제2 접합층을 통해 접합된 알루미나 소결체제의 절연관과, 상기 냉각 기판을 두께 방향으로 관통하고 상기 절연관이 내부에 배치된 통형 공간을 구비하고 있어도 좋다. 이렇게 하면, 플레이트와 절연관의 접합 부분은 알루미나 소결체이기 때문에, 반도체 제조 프로세스 중의 분위기(예컨대 플라즈마 등)에 대한, 플레이트와 절연관의 접합 부분의 내식성은, 이 접합 부분에 수지 접착층이 존재하고 있는 경우에 비해서 향상된다. 이 경우, 절연관과 관통 구멍을, 웨이퍼를 승강시키는 리프트 핀이 삽입 관통되게 하기 위한 리프트 핀 구멍으로서 이용하여도 좋고, 웨이퍼의 이면에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 구멍으로서 이용하여도 좋다.
이때, 상기 통형 공간을 둘러싸는 벽면과 상기 절연관의 외면 사이에는, 간극이 존재하고 있어도 좋다. 이렇게 하면, 통형 공간을 둘러싸는 벽면과 절연관의 외면이 접착되어 있는 경우에 비해서, 절연관과 냉각 기판 사이의 열 이동을 고려할 필요가 없기 때문에, 웨이퍼의 온도 제어를 설계하기 쉬워진다.
또한, 상기 관통 구멍을 둘러싸는 벽면과 상기 제2 접합층의 링 내면과 상기 절연관의 내면은, 단차없이 연속하고 있는 것이 바람직하다. 특히 절연관과 관통 구멍을 리프트 핀 구멍으로서 이용할 때에, 관통 구멍을 둘러싸는 벽면과 제2 접합층의 링 내면 사이나 제2 접합층의 링 내면과 절연관의 내면 사이에 단차가 있으면 리프트 핀이 그 단차에 걸려 원활하게 움직이지 않는 경우가 있다. 그와 같은 단차가 없으면, 리프트 핀을 원활하게 움직일 수 있다.
본 발명의 반도체 제조 장치용 부재에 있어서, 상기 플레이트와 상기 제1 접합층의 계면 및 상기 통형 부재와 상기 제1 접합층의 계면에는, MgF2가 포함되어 있어도 좋다. MgF2를 포함하는 알루미나 함유 접합재를 이용하여 플레이트와 통형 부재를 접합하면, MgF2는 알루미나의 소결 조제로서 작용하기 때문에, 그렇게 고압이나 고온으로 하지 않아도 양자를 접합할 수 있다. 또한, MgF2는 다른 소결 조제(예컨대 CaO 등)에 비해서 체적 저항률이나 내전압이 저하되기 어려운 점에서 바람직하다. 한편, 상기 플레이트와 상기 제2 접합층의 계면 및 상기 절연관과 상기 제2 접합층의 계면에, MgF2가 포함되어 있어도 좋다. 이 경우에도, MgF2를 포함하는 알루미나 함유 접합재를 이용하여 플레이트와 절연관을 접합하면, 그렇게 고압이나 고온으로 하지 않아도 접합할 수 있다.
본 발명의 반도체 제조 장치용 부재에 있어서, 상기 플레이트는, 정전 척 히터, 정전 척 또는 세라믹 히터로 하여도 좋다.
도 1은 반도체 제조 장치용 부재(10)의 평면도이다.
도 2는 도 1의 A-A 단면도이다.
도 3은 반도체 제조 장치용 부재(10)의 제조 공정도이다.
도 4는 반도체 제조 장치용 부재(210)의 평면도이다.
도 5는 도 4의 B-B 단면도이다.
도 6은 반도체 제조 장치용 부재(210)의 제조 공정도이다.
도 7은 반도체 제조 장치용 부재(310)의 평면도이다.
도 8은 도 7의 C-C 단면도이다.
도 9는 반도체 제조 장치용 부재(210)의 별도의 형태의 단면도이다.
[제1 실시형태]
도 1은 반도체 제조 장치용 부재(10)의 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A 단면도이다. 반도체 제조 장치용 부재(10)는, 플레이트(12)와, 통형 부재로서의 절연관(20)과, 냉각 기판(30)을 구비하고 있다.
플레이트(12)는, 알루미나 소결체제의 원판(예컨대 직경 300 ㎜)이다. 플레이트(12)의 표면은, 웨이퍼 배치면(12a)으로 되어 있다. 플레이트(12)는, 정전 전극(14) 및 히터 전극(16)을 내장하고, 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍(18)을 복수개(여기서는 3개) 가지고 있다. 정전 전극(14)은, 평면형의 전극이고, 도시하지 않는 급전봉을 통해 직류 전압이 인가된다. 이 정전 전극(14)에 직류 전압이 인가되면 웨이퍼(W)는 정전 흡착력에 의해 웨이퍼 배치면(12a)에 흡착 고정되고, 직류 전압의 인가를 해제하면 웨이퍼(W)의 웨이퍼 배치면(12a)에 대한 흡착 고정이 해제된다. 히터 전극(16)은, 히터선의 한쪽의 단자로부터 다른쪽의 단자까지 일필휘지의 요령으로 웨이퍼 배치면(12a)의 전체면에 걸쳐 배선된 것이다. 이 히터 전극(16)에는, 도시하지 않는 급전봉을 통해 전력이 공급된다. 정전 전극(14)도 히터 전극(16)도, 관통 구멍(18)에 노출되지 않도록 형성되어 있다. 이러한 플레이트(12)는, 정전 척 히터라고 칭해진다.
절연관(20)은, 알루미나 소결체제의 관(예컨대 외직경 4∼10 ㎜, 내직경 0.5∼4 ㎜, 길이 20∼50 ㎜)이고, 관통 구멍(18) 각각에 대응하여 마련되어 있다. 절연관(20)은, 플레이트(12)의 이면(12b)에 알루미나 소결체제의 제1 접합층(24)을 통해 접합되어 있다. 제1 접합층(24)은, 링형의 층이다. 절연관(20)과 플레이트(12)의 관통 구멍(18)은 연통하고 있다. 절연관(20)과 플레이트(12)의 관통 구멍(18)은, 리프트 핀 구멍으로서 이용되거나 가스 공급 구멍으로서 이용되거나 한다. 리프트 핀 구멍은, 웨이퍼 배치면(12a)에 배치되는 웨이퍼(W)를 상방으로 밀어 올리는 리프트 핀을 삽입 관통하기 위한 구멍이다. 가스 공급 구멍은, 웨이퍼(W)의 이면에 가스를 공급하기 위한 구멍이다. 본 실시형태에서, 절연관(20)과 플레이트(12)의 관통 구멍(18)은, 리프트 핀 구멍으로서 이용되는 것으로 한다. 관통 구멍(18)의 내면(18a)과 제1 접합층(24)의 링 내면(24a)과 절연관(20)의 내면(20a)은, 단차없이 연속하고 있다.
냉각 기판(30)은, 금속 알루미늄제 또는 알루미늄 합금제의 원판(플레이트와 동일한 직경이거나 플레이트보다 큰 직경의 원판)이다. 냉각 기판(30)의 내부에는, 도시하지 않지만, 냉매가 순환하는 냉매 통로가 형성되어 있다. 냉각 기판(30)은, 두께 방향으로 관통하는 통형 공간(32)을 복수로 가지고 있다. 통형 공간(32)의 내부에는, 절연관(20)이 배치되어 있다. 통형 공간(32)의 직경은, 절연관(20)의 직경보다 약간(예컨대 0.5 ㎜나 1 ㎜만큼) 크다. 그 때문에, 통형 공간(32)을 둘러싸는 벽면(32a)과 절연관(20)의 외면 사이에는, 간극(c)이 존재하고 있다. 냉각 기판(30)의 표면(30a)은, 플레이트(12)의 이면(12b)과 판형 수지 접착층(34)을 통해 접착되어 있다. 판형 수지 접착층(34)에는, 절연관(20)을 삽입 관통하기 위한 구멍[구멍 직경은 절연관(20)의 직경보다 약간 큼]이 마련되어 있다. 또한, 냉각 기판(30)의 표면(30a)은 플레이트(12)의 이면(12b)과 납재층을 통해 접합되어 있어도 좋다.
다음으로, 이렇게 해서 구성된 반도체 제조 장치용 부재(10)의 사용예에 대해서 설명한다. 먼저, 도시하지 않는 챔버 내에 반도체 제조 장치용 부재(10)를 설치한 상태로, 웨이퍼(W)를 웨이퍼 배치면(12a)에 배치한다. 그리고, 챔버 내를 진공 펌프에 의해 감압하여 정해진 진공도가 되도록 조정하고, 플레이트(12)의 정전 전극(14)에 직류 전압을 걸어 정전 흡착력을 발생시켜, 웨이퍼(W)를 웨이퍼 배치면(12a)에 흡착 고정한다. 다음에, 챔버 내를 정해진 압력(예컨대 수십∼수백 ㎩)의 반응 가스 분위기로 하고, 이 상태에서, 챔버 내의 천장 부분에 마련되는, 도시하지 않는, 상부 전극과 반도체 제조 장치용 부재(10)의 정전 전극(14) 사이에 고주파 전압을 인가시켜 플라즈마를 발생시킨다. 또한, 상부 전극과 정전 전극(14) 사이에 고주파 전압을 인가하는 대신에, 상부 전극과 냉각 기판(30) 사이에 고주파 전압을 인가하여도 좋다. 웨이퍼(W)의 표면은, 발생된 플라즈마에 의해 에칭된다. 냉각 기판(30)의 도시하지 않는 냉매 통로에는, 냉매가 순환된다. 히터 전극(16)에는, 웨이퍼(W)의 온도가 미리 설정된 목표 온도가 되도록 전력이 공급된다.
다음에, 반도체 제조 장치용 부재(10)의 제조예에 대해서 설명한다. 도 3은 반도체 제조 장치용 부재(10)의 제조 공정도이다. 먼저, 플레이트(62)를 준비한다. 플레이트(62)는, 관통 구멍(18)을 구비하지 않는 것을 제외하고는 플레이트(12)와 동일하다. 이 플레이트(62)의 이면(62b) 중 관통 구멍(18)이 형성되는 위치(여기서는 3부분)에, 알루미나 분말과 소결 조제와 용제를 포함하는 접합재 페이스트를 도포한다. 소결 조제로서는, 예컨대, 불화마그네슘, 산화칼슘, 산화규소, 질산마그네슘, 산화티탄 등을 들 수 있다. 용제로서는, 예컨대, 메탄올이나 에탄올 등을 들 수 있다. 그 접합재 페이스트에, 절연 원기둥(70)의 단부면을 중첩시킨다. 절연 원기둥(70)은, 최종적으로 절연관(20)이 되는 부재이다. 그리고, 플레이트(62)와 절연 원기둥(70)을 가압하면서 가열하여 접합재를 소성함으로써 양자를 접합한다. 접합재는 소성되어 접합층(74)이 된다. 이때, 접합재 중에는 소결 조제가 포함되어 있기 때문에, 그렇게 고압이나 고온으로 하지 않아도 접합할 수 있다. 이에 의해, 플레이트(62)의 이면(62b)에, 알루미나 소결체제이며 원판형의 접합층(74)을 통해 복수의 절연 원기둥(70)이 접합된 조립품(76)이 얻어진다[도 3의 (a) 참조]. 플레이트(62)와 접합층(74)의 계면 및 절연 원기둥(70)과 접합층(74)의 계면에는 소결 조제 성분이 포함된다. 또한, 소결 조제로서는, 알루미나 소결체의 체적 저항률이나 내전압을 높게 유지하는 것을 고려하면, 불화마그네슘이 바람직하다.
계속해서, 드릴 등의 천공 공구를 이용하여, 플레이트(62)와 접합층(74)과 절연 원기둥(70)을 관통하도록 구멍을 뚫는다. 이에 의해, 조립품(78)이 얻어진다[도 3의 (b) 참조]. 플레이트(62)는 복수의 관통 구멍(18)을 구비한 플레이트(12)가 되고, 절연 원기둥(70)은 축 방향으로 구멍이 형성됨으로써 절연관(20)이 되고, 접합층(74)은 중앙에 구멍이 형성됨으로써 제1 접합층(24)이 된다. 관통 구멍(18)의 내면(18a)과 제1 접합층(24)의 링 내면(24a)과 절연관(20)의 내면(20a)은, 천공 공구에 의해, 단차없이 연속한 것이 된다.
계속해서, 통형 공간(32)이 형성된 냉각 기판(30)을 준비한다[도 3의 (b) 참조]. 이 냉각 기판(30)의 표면(30a)과 조립품(78)의 플레이트(12)의 이면(12b) 중 적어도 한쪽[여기서는 표면(30a)]에 수지 접착제(36)를 도포하고, 그 후 양자를 맞추어 접착시킨다. 이때, 통형 공간(32)을 둘러싸는 벽면(32a)과 절연관(20)의 외면 사이에는 간극(c)이 존재하도록 한다. 이에 의해, 반도체 제조 장치용 부재(10)가 얻어진다. 또한, 냉각 기판(30)의 표면(30a)과 플레이트(12)의 이면(12b)을 수지 접착제(36)로 접착하는 대신에, 납재로 접합하여도 좋다.
이상 서술한 반도체 제조 장치용 부재(10)에 따르면, 알루미나 소결체제의 플레이트(12)의 이면(12b)에, 알루미나 소결체제이며 링형의 제1 접합층(24)을 통해, 알루미나 소결체제의 절연관(20)이 접합되어 있다. 즉, 플레이트(12)와 절연관(20)의 접합 부분은 알루미나 소결체이다. 그 때문에, 반도체 제조 프로세스 중의 분위기(예컨대 플라즈마 등)에 대한, 플레이트(12)와 절연관(20)의 접합 부분의 내식성은, 이 접합 부분에 수지 접착층이 존재하고 있는 경우에 비해서 향상된다.
또한, 절연관(20)은, 관통 구멍(18) 각각에 대응하여 마련되고, 절연관(20)의 내부와 관통 구멍(18)은 연통하고 있다. 그 때문에, 절연관(20)과 관통 구멍(18)을, 리프트 핀 구멍으로서 이용할 수도 있고 가스 공급 구멍으로서 이용할 수도 있다. 여기서, 관통 구멍(18)의 내면(18a)과 제1 접합층(24)의 링 내면(24a)과 절연관(20)의 내면(20a)은, 단차없이 연속하고 있다. 절연관(20)과 관통 구멍(18)을 리프트 핀 구멍으로서 이용할 때, 관통 구멍(18)의 내면(18a)과 제1 접합층(24)의 링 내면(24a) 사이나 제1 접합층(24)의 링 내면(24a)과 절연관(20)의 내면(20a) 사이에 단차가 있으면, 리프트 핀이 그 단차에 걸려 원활하게 움직이지 않는 경우가 있다. 여기서는, 그와 같은 단차가 없기 때문에, 리프트 핀을 원활하게 움직일 수 있다.
또한, 반도체 제조 장치용 부재(10)는, 플레이트(12)의 이면(12b)에 접착된 금속제의 냉각 기판(30)과, 냉각 기판(30)을 두께 방향으로 관통하도록 마련된 통형 공간(32)을 구비하고, 통형 공간(32)의 내부에 절연관(20)이 배치되어 있다. 전술한 바와 같이, 반도체 제조 프로세스에 있어서의 플레이트(12)와 절연관(20)의 접합 부분의 내식성이 높기 때문에, 이 반도체 제조 장치용 부재(10)를 장기간 사용하여도 금속제의 냉각 기판(30)이 관통 구멍(18)에 노출되어 버리는 것을 방지할 수 있고, 나아가서는 이상 방전의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 통형 공간(32)을 둘러싸는 벽면(32a)과 절연관(20)의 외면 사이에는, 간극(c)이 존재하고 있기 때문에, 벽면(32a)과 절연관(20)의 외면이 접착되어 있는 경우에 비해서, 절연관(20)과 냉각 기판(30) 사이의 열 이동을 고려할 필요가 없다. 그 때문에, 웨이퍼(W)의 온도 제어를 설계하기 쉬워진다.
그리고 또한, 플레이트(12)와 절연관(20)을, 알루미나 분말과 소결 조제를 포함하는 접합재 페이스트를 이용하여 접합하기 때문에, 그렇게 고압이나 고온으로 하지 않아도 양자를 접합할 수 있다. 또한, 플레이트(12)와 제1 접합층(24)의 계면 및 절연관(20)과 제1 접합층(24)의 계면에는 소결 조제가 포함된다. 소결 조제로서는 불화마그네슘(MgF2)이 바람직하다. MgF2는 다른 소결 조제(예컨대 CaO 등)에 비해서 체적 저항률이나 내전압이 저하되기 어렵기 때문이다.
[제2 실시형태]
도 4는 반도체 제조 장치용 부재(210)의 평면도이고, 도 5는 도 4의 B-B 단면도이다. 반도체 제조 장치용 부재(210)는, 플레이트(212)와, 통형 부재로서의 절연 링(240)과, 절연관(220)과, 냉각 기판(230)을 구비하고 있다.
플레이트(212)는, 알루미나 소결체제의 원판(예컨대 직경 300 ㎜)이다. 플레이트(212)의 표면은, 웨이퍼 배치면(212a)으로 되어 있다. 플레이트(212)는, 정전 전극(214) 및 히터 전극(216)을 내장하고, 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍(218)을 복수로 가지고 있다. 정전 전극(214) 및 히터 전극(216)은, 제1 실시형태의 정전 전극(14) 및 히터 전극(16)과 같은 것이기 때문에, 여기서는 그 설명을 생략한다.
절연 링(240)은, 알루미나 소결체제의 링(예컨대 외직경 300 ㎜, 내직경 298 ㎜, 높이 8 ㎜)이다. 절연 링(240)의 외직경은, 플레이트(212)의 직경과 일치하고 있다. 절연 링(240)의 외직경이 플레이트(212)의 외직경과 일치한다는 것은, 양자의 외직경이 완전히 동일한 경우 외에, 양자의 외직경이 약간(예컨대 ±0.5 ㎜ 이내나 ±1 ㎜ 이내) 어긋나 있는 경우도 포함하는 것으로 한다. 반도체 제조 장치용 부재(210)를 평면에서 보았을 때, 절연 링(240)의 외주와 플레이트(212)의 외주는 중첩되어 나타난다. 절연 링(240)의 표면(240a)은, 플레이트(212)의 이면(212b)에 알루미나 소결체제의 제1 접합층(244)을 통해 접합되어 있다. 제1 접합층(244)은 링형의 층이다. 복수의 관통 구멍(218)은, 전부 플레이트(212) 중 절연 링(240)보다 내주측의 영역에 마련되어 있다. 관통 구멍(218)은, 리프트 핀 구멍으로서 이용되거나 가스 공급 구멍으로서 이용되거나 한다. 절연 링(240)의 내측에는, 정전 전극(214)에 급전하기 위한 금속 단자(215)나 히터 전극(216)에 급전하기 위한 한쌍의 금속 단자(217)가 배치되어 있다.
냉각 기판(230)은, 금속 알루미늄제 또는 알루미늄 합금제의 원판이다. 냉각 기판(230)은, 소원판부(230S)와 대원판부(230L)가 상하로 적층된 형상의 것이고, 외주부에 단차면(233)을 가지고 있다. 소원판부(230S)의 중심축과 대원판부(230L)의 중심축은 일치하고 있다. 소원판부(230S)의 외직경은, 절연 링(240)의 내직경보다 작고, 대원판부(230L)의 외직경은, 절연 링(240)의 외직경보다 크다. 소원판부(230S)는, 절연 링(240)의 내측에 배치되어 있다. 플레이트(212)의 이면(212b)은, 소원판부(230S)의 표면에 판형 수지 접착층(234)을 통해 접착되어 있다. 또한, 판형 수지 접착층(234) 대신에 납 접합층을 통해 접합되어 있어도 좋다. 절연 링(240)의 이면(240b)은, 냉각 기판(230)의 단차면(233)[대원판부(230L)의 표면]에 링형 수지 접착층(245)을 통해 접착되어 있다. 냉각 기판(230)의 내부에는, 도시하지 않지만, 냉매가 순환하는 냉매 통로가 형성되어 있다. 냉각 기판(230)은, 두께 방향으로 관통하는 통형 공간(232)을 복수로 가지고 있다. 통형 공간(232)의 내부에는, 절연관(220)이 배치되어 있다. 냉각 기판(230)은, 금속 단자(215, 217)가 상하 방향으로 삽입 관통되는 삽입 관통 구멍을 가지고 있다.
절연관(220)은, 제1 실시형태의 절연관(20)과 동일한 것이고, 관통 구멍(218) 각각에 대응하여 마련되어 있다. 절연관(220)은, 플레이트(212)의 이면(212b)과 냉각 기판(230)의 통형 공간(232)을 둘러싸는 벽면(232a)과 통형 수지 접착층(235)을 통해 접착되어 있다. 절연관(220)과 플레이트(212)의 관통 구멍(218)은, 연통하고 있다. 절연관(220)과 플레이트(212)의 관통 구멍(218)은, 리프트 핀 구멍으로서 이용되거나 가스 공급 구멍으로서 이용되거나 하지만, 여기서는 리프트 핀 구멍으로서 이용되는 것으로 한다.
다음으로, 이렇게 하여 구성된 반도체 제조 장치용 부재(210)의 사용예에 대해서 설명한다. 먼저, 도시하지 않는 챔버 내에 반도체 제조 장치용 부재(210)를 설치한 상태로, 웨이퍼(W)를 웨이퍼 배치면(212a)에 배치한다. 그리고, 챔버 내를 진공 펌프에 의해 감압하여 정해진 진공도가 되도록 조정하고, 플레이트(212)의 정전 전극(214)에 직류 전압을 걸어 정전 흡착력을 발생시켜, 웨이퍼(W)를 웨이퍼 배치면(212a)에 흡착 고정한다. 다음에, 챔버 내를 정해진 압력(예컨대 수십∼수백 ㎩)의 반응 가스 분위기로 하고, 이 상태에서, 챔버 내의 천장 부분에 마련되는, 도시하지 않는, 상부 전극과 반도체 제조 장치용 부재(210)의 정전 전극(214) 사이에 고주파 전압을 인가시켜 플라즈마를 발생시킨다. 또한, 상부 전극과 정전 전극(214) 사이에 고주파 전압을 인가하는 대신에, 상부 전극과 냉각 기판(230) 사이에 고주파 전압을 인가하여도 좋다. 웨이퍼(W)의 표면은, 발생된 플라즈마에 의해 에칭된다. 냉각 기판(230)의 도시하지 않는 냉매 통로에는, 냉매가 순환된다. 히터 전극(216)에는, 웨이퍼(W)의 온도가 미리 설정된 목표 온도가 되도록 전력이 공급된다.
플레이트(212)의 이면(212b)과 냉각 기판(230)의 소원판부(230S)의 접착부인 판형 수지 접착층(234)에서는, 반도체 제조 프로세스의 분위기가 외부로부터 돌아 들어오는 루트가 닫혀 있기 때문에, 그 판형 수지 접착층(234)의 내구성이 향상된다. 또한, 반도체 제조 장치용 부재(210)의 장기간 사용에 의해 링형 수지 접착층(245)이 열화하여 소실되었다고 해도, 절연 링(240)이 벽으로서 기능하기 때문에, 판형 수지 접착층(234)에는 반도체 제조 프로세스의 분위기가 외부로부터 돌아 들어가기 어려워, 판형 수지 접착층(234)이 보호된다. 또한, 판형 수지 접착층(234)이 소실되어도, 절연 링(240)이 존재하고 있기 때문에, 이 부분에 있어서의 열의 배출량의 경시변화는 작다. 또한, 열화되어 소실된 부분에 수지 접착제를 다시 충전하면, 원래의 성능을 얻을 수 있다.
다음으로, 반도체 제조 장치용 부재(210)의 제조예에 대해서 설명한다. 도 6은 반도체 제조 장치용 부재(210)의 제조 공정도이다. 먼저, 플레이트(212)와 절연 링(240)을 준비한다. 플레이트(212)는, 관통 구멍(218)을 구비하고 있는 것 외에 정전 전극(214)의 일부나 히터 전극(216)의 일부가 플레이트(212)의 이면(212b)으로부터 노출되어 있다. 다음에, 절연 링(240)의 표면(240a)에, 제1 실시형태와 같은 접합재 페이스트를 도포한다. 그리고, 절연 링(240)의 표면(240a)에 플레이트(212)를 중첩하여, 절연 링(240)과 플레이트(212)를 가압하면서 가열하여 접합재를 소성시킴으로써 양자를 접합한다. 접합재는 소성되어 제1 접합층(244)이 된다. 이때, 접합재 페이스트 중에는 소결 조제(예컨대 MgF2)가 포함되어 있기 때문에, 그렇게 고압이나 고온으로 하지 않아도 접합할 수 있다. 플레이트(212)와 제1 접합층(244)의 계면 및 절연 링(240)과 제1 접합층(244)의 계면에는 소결 조제 성분이 포함된다. 계속해서, 정전 전극(214)에 급전하기 위한 금속 단자(215)를 플레이트(212)의 이면(212b)으로부터 정전 전극(214)에 부착하며, 히터 전극(216)에 급전하기 위한 금속 단자(217)를 플레이트(212)의 이면(212b)으로부터 히터 전극(216)에 부착한다. 이에 의해, 플레이트(212)의 이면(212b)에, 알루미나 소결체제이며 링형의 제1 접합층(244)을 통해 절연 링(240)이 접합된 조립품(276)이 얻어진다[도 6의 (a) 참조].
계속해서, 냉각 기판(230)을 준비한다[도 6의 (a) 참조]. 냉각 기판(230)은, 소원판부(230S)와 대원판부(230L)를 구비한 것이고, 통형 공간(232)이나 금속 단자(215, 217)의 삽입 관통 구멍을 가지고 있다. 이 냉각 기판(230)의 표면(230a)과 조립품(276)의 플레이트(212)의 이면(212b) 중 적어도 한쪽에 수지 접착제(236)를 도포하고, 그 후 양자를 맞추어 접착한다. 이때, 통형 공간(232)이 관통 구멍(218)과 대향하도록, 그리고 또한, 금속 단자(215, 217)가 삽입 관통 구멍을 삽입 관통하도록 배치하여 접착한다. 이에 의해, 플레이트(212)의 이면(212b)에 판형 수지 접착층(234)을 통해 냉각 기판(230)이 접착된 조립품(278)이 얻어진다[도 6의 (b) 참조]. 절연 링(240)의 이면(240b)은, 냉각 기판(230)의 단차면(233)과 간극을 갖게 배치되어 있다. 또한, 냉각 기판(230)과 플레이트(212)를 수지 접착제로 접착하는 대신에, 납재로 접합하여도 좋다.
계속해서, 절연관(220)을 준비한다[도 6의 (b) 참조]. 이 절연관(220)의 상단면 및 측면에 수지 접착제를 도포하고, 냉각 기판(230)의 통형 공간(232)에 삽입하여, 수지 접착제를 고화시킨다. 고화된 수지 접착제는 통형 수지 접착층(235)이 된다[도 5 참조]. 또한, 절연 링(240)의 이면(240b)과 냉각 기판(230)의 단차면(233)의 간극에 수지 접착제를 충전하여 링형 수지 접착층(245)을 형성한다(도 5 참조). 이에 의해, 반도체 제조 장치용 부재(210)가 얻어진다.
이상 서술한 반도체 제조 장치용 부재(210)에 따르면, 알루미나 소결체제의 플레이트(212)의 이면(212b)에, 알루미나 소결체제이며 링형의 제1 접합층(244)을 통해 알루미나 소결체제의 절연 링(240)이 접합되어 있다. 즉, 플레이트(212)와 절연 링(240)의 접합 부분은 알루미나 소결체이다. 그 때문에, 반도체 제조 프로세스 중의 분위기(예컨대 플라즈마 등)에 대한, 플레이트(212)와 절연 링(240)의 접합 부분의 내식성은, 이 접합 부분에 수지 접착층이 존재하고 있는 경우에 비해서 향상된다.
또한, 절연 링(240)의 이면(240b)과 냉각 기판(230)의 단차면(233)은 링형 수지 접착층(245)으로 접착되어 있기 때문에, 반도체 제조 프로세스의 분위기가 판형 수지 접착층(234)으로 돌아 들어가는 루트가 닫힌다. 그 때문에, 판형 수지 접착층(234)의 내구성은 향상된다. 반도체 제조 장치용 부재(210)의 장기간 사용에 의해 링형 수지 접착층(245)이 열화되어 소실됨으로써 간극이 생겼다고 해도, 절연 링(240)이 제1 접합층(244)을 통해 플레이트(212)에 접합되어 있기 때문에, 이 부분의 열의 배출량의 경시변화는 작아, 웨이퍼의 균열성에 큰 영향을 부여하지 않는다. 또한, 그 간극에 수지 접착제를 다시 충전하면, 원래의 성능을 얻을 수 있다.
또한, 알루미나 분말과 소결 조제를 포함하는 접합재 페이스트를 이용하여 플레이트(212)와 절연 링(240)을 접합하기 때문에, 그렇게 고압이나 고온으로 하지 않아도 양자를 접합할 수 있다. 또한, 플레이트(212)와 제1 접합층(244)의 계면 및 절연 링(240)과 제1 접합층(244)의 계면에는 소결 조제가 포함되어 있다. 소결 조제로서는 불화마그네슘(MgF2)이 바람직하다. MgF2는 다른 소결 조제(예컨대 CaO 등)에 비해서 체적 저항률이나 내전압이 저하되기 어렵기 때문이다.
[제3 실시형태]
도 7은 반도체 제조 장치용 부재(310)의 평면도이고, 도 8은 도 7의 C-C 단면도이다. 반도체 제조 장치용 부재(310)는, 플레이트(312)와, 통형 부재로서의 중공의 샤프트(320)를 구비하고 있다.
플레이트(312)는, 알루미나 소결체제의 원판(예컨대 직경 300 ㎜)이다. 플레이트(312)의 표면은, 웨이퍼 배치면(312a)으로 되어 있다. 플레이트(312)는, 정전 전극(314) 및 히터 전극(316)을 내장하고, 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍(318)을 복수로 가지고 있다. 정전 전극(314) 및 히터 전극(316)은, 제1 실시형태의 정전 전극(14) 및 히터 전극(16)과 같은 것이기 때문에, 여기서는 그 설명을 생략한다.
샤프트(320)는, 알루미나 소결체제의 원통이고, 그 외직경은 플레이트(312)의 외직경보다 작다. 반도체 제조 장치용 부재(310)를 평면에서 보았을 때, 샤프트(320)와 플레이트(312)는 동심원으로 나타난다. 샤프트(320)는, 플레이트(312)의 이면(312b)에 알루미나 소결체제의 제1 접합층(324)을 통해 접합되어 있다. 제1 접합층(324)은 링형의 층이다. 관통 구멍(318)은, 모두 플레이트(312) 중 샤프트(320)보다 외주측의 영역에 마련되어 있다. 관통 구멍(318)은, 리프트 핀 구멍으로서 이용되거나 한다. 샤프트(320)의 내부에는, 정전 전극(314)에 급전하기 위한 금속 단자(315)나 히터 전극(316)에 급전하기 위한 한쌍의 금속 단자(317)가 배치되어 있다. 샤프트(320)의 하단에는, 플랜지(322)가 마련되어 있다.
다음으로, 반도체 제조 장치용 부재(310)의 제조예에 대해서 설명한다. 먼저, 플레이트(312)를 준비한다. 플레이트(312)는, 관통 구멍(318)을 구비하고 있는 것 외에 정전 전극(314)의 일부나 히터 전극(316)의 일부가 플레이트(312)의 이면(312b)으로부터 노출되어 있다. 다음에, 샤프트(320)를 준비하고, 샤프트(320)의 표면에, 제1 실시형태와 같은 접합재 페이스트를 도포한다. 그리고, 접합재 페이스트를 도포한 샤프트(320)의 표면에 플레이트(312)를 중첩하고, 샤프트(320)와 플레이트(312)를 가압하면서 가열하여 접합재를 소성함으로써 양자를 접합한다. 접합재는 소성되어 제1 접합층(324)이 된다. 이때, 접합재 페이스트 중에는 소결 조제(예컨대 MgF2)가 포함되어 있기 때문에, 그렇게 고압이나 고온으로 하지 않아도 접합할 수 있다. 또한, 플레이트(312)와 제1 접합층(324)의 계면 및 샤프트(320)와 제1 접합층(324)의 계면에는 소결 조제 성분이 포함된다. 계속해서, 정전 전극(314)에 급전하기 위한 금속 단자(315)를 플레이트(312)의 이면(312b)으로부터 정전 전극(314)에 부착하며, 히터 전극(316)에 급전하기 위한 금속 단자(317)를 플레이트(312)의 이면(312b)으로부터 히터 전극(316)에 부착한다. 이에 의해, 반도체 제조 장치용 부재(310)가 얻어진다.
이상 서술한 반도체 제조 장치용 부재(310)에 따르면, 알루미나 소결체제의 플레이트(312)의 이면(312b)에, 알루미나 소결체제이며 링형의 제1 접합층(324)을 통해 알루미나 소결체제의 샤프트(320)가 접합되어 있다. 즉, 플레이트(312)와 샤프트(320)의 접합 부분은 알루미나 소결체이다. 그 때문에, 반도체 제조 프로세스 중의 분위기(예컨대 플라즈마 등)에 대한, 플레이트(312)와 샤프트(320)의 접합 부분의 내식성은, 이 접합 부분에 수지 접착층이 존재하고 있는 경우에 비해서 향상된다.
또한, 정전 전극(314)에 급전하기 위한 금속 단자(315)나 히터 전극(316)에 급전하기 위한 금속 단자(317)는 샤프트(320)의 내부에 배치되어 있다. 그 때문에, 샤프트(320)의 내부를 반도체 제조 프로세스의 분위기(플라즈마 등)로부터 차단하면, 금속 단자(315, 317)를 상기 분위기로부터 보호할 수 있다.
[그 외의 실시형태]
본 발명은 전술한 각 실시형태에 조금도 한정되는 일은 없고, 본 발명의 기술적 범위에 속하는 한 여러 가지의 양태로 실시할 수 있는 것은 물론이다.
예컨대, 전술한 제1 실시형태에서는, 반도체 제조 장치용 부재(10)의 제조예 로서, 도 3에 나타내는 바와 같이, 먼저 조립품(76)을 제조하고, 그 후 천공 공구를 이용하여 플레이트(62)로부터 절연 원기둥(70)까지를 관통하는 구멍을 마련하여 조립품(78)으로 하는 경우를 예시하였지만, 특별히 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 관통 구멍(18)을 구비한 플레이트(12)와, 절연관(20)을 준비하고, 양자를 제1 실시형태와 같은 접합재 페이스트를 이용하여 접합함으로써 반도체 제조 장치용 부재(10)를 제조하여도 좋다. 이 경우, 관통 구멍(18)의 내면(18a)과 제1 접합층(24)의 링 내면(24a) 사이나 제1 접합층(24)의 링 내면(24a)과 절연관(20)의 내면(20a) 사이에 단차가 생기기 쉽다. 그 때문에, 관통 구멍(18)과 절연관(20)을 리프트 핀 구멍으로서 이용하는 경우에는 이러한 단차에 리프트 핀이 걸려 원활하게 움직이지 않는 경우가 있다. 이 점을 고려하면, 도 3의 제조 공정을 채용하는 것이 바람직하다.
전술한 제1 실시형태에서는, 통형 공간(32)을 둘러싸는 벽면(32a)과 절연관(20)의 외면 사이에 간극(c)이 존재하였지만, 이 간극(c)에 수지 접착제를 충전하여도 좋다.
전술한 제2 실시형태에서는, 절연 링(240)의 이면(240b)과 냉각 기판(230)의 단차면(233) 사이에 링형 수지 접착층(245)을 마련하였지만, 이 링형 수지 접착층(245)을 충전하지 않고, 절연 링(240)의 이면(240b)과 냉각 기판(230)의 단차면(233) 사이에 간극이 존재하게 하여도 좋다. 그 경우라도, 절연 링(240)은 플레이트(212)의 외주를 둘러싸는 벽으로서 기능하기 때문에, 판형 수지 접착층(234)에는 반도체 제조 프로세스의 분위기가 돌아 들어가기 어렵다. 그 때문에, 판형 수지 접착층(234)의 내구성은 향상된다.
전술한 제2 실시형태에서는, 절연관(220)을 통형 수지 접착층(235)을 통해 플레이트(212)의 이면(212b) 및 냉각 기판(230)의 통형 공간(232)을 둘러싸는 벽면(232a)에 접착하였지만, 특별히 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 9에 나타내는 바와 같이, 전술한 제1 실시형태의 절연관(20)과 마찬가지로, 절연관(220)을 알루미나 소결체제의 접합층(제2 접합층)(224)을 통해 플레이트(212)의 이면(212b)에 접합하여도 좋다. 이렇게 하면, 반도체 제조 프로세스 중의 분위기(예컨대 플라즈마 등)에 대한, 플레이트(212)와 절연관(220)의 접합 부분의 내식성은, 이 접합 부분에 수지 접착층이 존재하고 있는 경우에 비해서 향상된다. 또한, 통형 공간(232)을 둘러싸는 벽면(232a)과 절연관(220)의 외면 사이에는, 간극(c)이 존재하고 있기 때문에, 벽면(232a)과 절연관(220)의 외면이 접착되어 있는 경우에 비해서, 절연관(220)과 냉각 기판(230) 사이의 열 이동을 고려할 필요가 없다. 그 때문에, 웨이퍼(W)의 온도 제어를 설계하기 쉬워진다. 또한, 관통 구멍(218)의 내면(218a)과 접합층(224)의 내면(224a)과 절연관(220)의 내면(220a)은, 단차없이 연속하고 있는 것이 바람직하다. 특히 절연관(220)과 관통 구멍(218)을 리프트 핀 구멍으로서 이용할 때에는, 단차가 있으면 리프트 핀이 그 단차에 걸려 원활하게 움직이지 않는 경우가 있지만, 그와 같은 단차가 없기 때문에 리프트 핀을 원활하게 움직일 수 있다. 또한, 플레이트(212)와 접합층(224)의 계면 및 절연관(220)과 접합층(224)의 계면에, 소결 조제 성분(예컨대 MgF2)이 포함되어 있어도 좋다. 이 경우, 플레이트(212)와 절연관(220)을 소결 조제를 포함하는 알루미나 함유 접합재를 이용하여 접합하면, 그렇게 고압이나 고온으로 하지 않아도 접합할 수 있다.
전술한 각 실시형태에서는, 플레이트(12, 212, 312)로서, 정전 전극(14, 214, 314)과 히터 전극(16, 216, 316) 양자 모두를 내장한 정전 척 히터를 예시하였지만, 특별히 이것에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 플레이트(12, 212, 312)를, 정전 전극(14, 214, 314)만을 내장한 정전 척으로 하여도 좋고, 히터 전극(16, 216, 316)만을 내장한 세라믹 히터로 하여도 좋다.
전술한 각 실시형태에서는, 플레이트(12, 212, 312)의 관통 구멍(18)의 수를 3개로 하였지만, 4개 이상으로 하여도 좋다.
실시예
표 1의 실험예 1, 2에서는, 알루미나 소결체 A와 알루미나 소결체 B 사이에, 알루미나 분말과 소결 조제로서의 MgF2를 포함하는 접합재 페이스트를 도포하고, 가압 및 가열하여 접합재를 소성함으로써 알루미나 소결체끼리의 접합체를 얻었다. 또한, 실험예 3, 4에서는, 접합재 페이스트를 이용하지 않고 2개의 알루미나 소결체 A, B를 가열 및 가압하여 접합을 시도하였지만, 모두 접합되지 않았다. 또한, 실험예 1∼4의 알루미나 소결체 A 및 실험예 1, 3의 알루미나 소결체 B는, 예컨대, 일본 특허 공개 평성5-9064호 공보를 참고로 하여 제작할 수 있다. 또한, 실험예 2, 4의 알루미나 소결체 B는, 일본 특허 공개 제2016-183067호 공보의 실험예 1을 참고로 하여 제작할 수 있다.
얻어진 접합체의 강도 및 기밀성을 평가하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 강도는, JIS1601에 따라, 실온에서 항절봉의 4점 굽힘 강도를 측정하였다. 항절봉은, 4×3×20 ㎜의 제1 알루미나 소결체 A와 동일한 사이즈의 제2 알루미나 소결체 B를 접합한 접합체(4×3×40 ㎜)를 이용하였다. 기밀성은, 원판형의 알루미나 소결체 A와 동직경의 중공 샤프트인 알루미나 소결체 B를 접합한 접합체를 제작하여, 헬륨 리크 디텍터(MSE-2000, 시마즈 세이사쿠쇼)를 이용하여, 후드법에 따라, 샤프트의 내부를 진공 처리한 상태로 샤프트의 외측을 헬륨 가스 분위기로 함으로써 접합면의 기밀성을 측정하였다. 이들 결과로부터, 실험예 1, 2의 접합체는, 강도, 기밀성 모두 충분히 높은 것을 알았다.
Figure 112019125900900-pct00001
또한, 이하에, 본원의 우선권 주장의 기초가 되는 미국 특허 가출원에 기재되어 있던 내용을 나타낸다. 이들은, 본원 명세서에 의해 지지된다.
[1] (a) 제1 알루미나 소결체, 제2 알루미나 소결체 및 알루미나 함유 접합제 중 적어도 하나에 MgF2가 포함되도록 이들을 준비하고, 상기 제1 알루미나 소결체와 상기 제2 알루미나 소결체 사이에 상기 알루미나 함유 접합제를 개재시킨 적층체를 제작하는 공정과, (b) 상기 적층체에 하중을 건 상태로 상기 적층체를 소성함으로써 알루미나 소결체끼리의 접합체를 얻는 공정을 포함하는 알루미나 소결체끼리의 접합체의 제조법.
[2] 상기 알루미나 함유 접합제에는, MgF2가 포함되어 있는 것인, 상기 [1]에 기재된 알루미나 소결체끼리의 접합체의 제조법.
[3] 제1 알루미나 소결체와 제2 알루미나 소결체가 알루미나 함유 접합층을 통해 접합된 알루미나 소결체끼리의 접합체이고, 상기 제1 알루미나 소결체와 상기 알루미나 함유 접합층의 계면 및 상기 제2 알루미나 소결체와 상기 알루미나 함유 접합층의 계면에는, MgF2가 포함되어 있는 것인, 알루미나 소결체끼리의 접합체.
[4] 웨이퍼 배치면을 가지고 전극을 내장한 알루미나 원판과, 상기 알루미나 원판을 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍과, 상기 알루미나 원판의 이면에, 상기 관통 구멍과 연통하도록 알루미나 함유 접합층을 통해 접합된 알루미나 절연통을 구비한 반도체 제조 장치용 부재로서, 상기 알루미나 원판과 상기 알루미나 함유 접합층의 계면 및 상기 알루미나 절연통과 상기 알루미나 함유 접합층의 계면에는, MgF2가 포함되어 있는 것인, 반도체 제조 장치용 부재.
[5] 웨이퍼 배치면을 가지고 전극을 내장한 알루미나 원판과, 상기 알루미나 원판의 이면에, 상기 알루미나 원판과 동축이 되도록 알루미나 함유 접합층을 통해 접합된 알루미나 원통을 구비한 반도체 제조 장치용 부재로서, 상기 알루미나 원판과 상기 알루미나 함유 접합층의 계면 및 상기 알루미나 원통과 상기 알루미나 함유 접합층의 계면에는, MgF2가 포함되어 있는 것인, 반도체 제조 장치용 부재.
[6] 상기 반도체 제조 장치용 부재는, 정전 척 히터, 정전 척 또는 세라믹 히터인 것인, 상기 [4] 또는 [5]에 기재된 반도체 제조 장치용 부재.
본 출원은 2017년 6월 13일에 출원된 미국 특허 가출원 제62/518,773호를 우선권 주장의 기초로 하고 있으며, 인용에 의해 그 내용의 전부가 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 반도체 제조 장치에 이용되는 부재, 예컨대 정전 척 히터, 정전 척, 세라믹 히터 등에 이용 가능하다.
10 반도체 제조 장치용 부재, 12 플레이트, 12a 웨이퍼 배치면, 12b 이면, 14 정전 전극, 16 히터 전극, 18 관통 구멍, 18a 내면, 20 절연관, 20a 내면, 24 제1 접합층, 24a 링 내면, 30 냉각 기판, 30a 표면, 32 통형 공간, 32a 벽면, 34 판형 수지 접착층, 36 수지 접착제, 62 플레이트, 62b 이면, 70 절연 원기둥, 74 접합층, 76 조립품, 78 조립품, 210 반도체 제조 장치용 부재, 212 플레이트, 212a 웨이퍼 배치면, 212b 이면, 214 정전 전극, 215 금속 단자, 216 히터 전극, 217 금속 단자, 218 관통 구멍, 218a 내면, 220 절연관, 220a 내면, 224 접합층(제2 접합층), 224a 내면, 230 냉각 기판, 230a 표면, 230L 대원판부, 230S 소원판부, 232 통형 공간, 232a 벽면, 233 단차면, 234 판형 수지 접착층, 235 통형 수지 접착층, 236 수지 접착제, 240 절연 링, 240a 표면, 240b 이면, 244 제1 접합층, 245 링형 수지 접착층, 276 조립품, 278 조립품, 310 반도체 제조 장치용 부재, 312 플레이트, 312a 웨이퍼 배치면, 312b 이면, 314 정전 전극, 315 금속 단자, 316 히터 전극, 317 금속 단자, 318 관통 구멍, 320 샤프트, 322 플랜지, 324 제1 접합층.

Claims (14)

  1. 표면이 웨이퍼 배치면이며, 전극을 내장한 알루미나 소결체제의 플레이트와,
    상기 플레이트를 두께 방향으로 관통하는 적어도 하나의 관통 구멍과,
    상기 플레이트의 이면에, 알루미나 소결체제이며 링형의 제1 접합층을 통해 소결접합된 알루미나 소결체제의 통형 부재
    를 구비하고,
    상기 플레이트와 상기 제1 접합층의 계면 및 상기 통형 부재와 상기 제1 접합층의 계면에는, MgF2가 포함되는 것인 반도체 제조 장치용 부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통형 부재는, 상기 관통 구멍 각각에 대응하게 마련되며, 상기 통형 부재의 내부와 상기 관통 구멍은 연통하는 것인, 반도체 제조 장치용 부재.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 관통 구멍의 내면과 상기 제1 접합층의 링 내면과 상기 통형 부재의 내면은, 단차없이 연속하는 것인, 반도체 제조 장치용 부재.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 플레이트의 이면에 접착 또는 접합된 금속제의 냉각 기판과,
    상기 냉각 기판을 두께 방향으로 관통하도록 마련되며, 상기 통형 부재가 내부에 배치되는 통형 공간
    을 구비한 반도체 제조 장치용 부재.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 통형 공간을 둘러싸는 벽면과 상기 통형 부재의 외면 사이에는, 간극이 존재하는 것인, 반도체 제조 장치용 부재.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 통형 부재의 외직경은 상기 플레이트의 외직경보다 작고,
    상기 관통 구멍은, 전부 상기 플레이트 중 상기 통형 부재보다 외주측의 영역에 마련되는 것인, 반도체 제조 장치용 부재.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 통형 부재의 외직경은, 상기 플레이트의 외직경과 일치하고,
    상기 관통 구멍은, 전부 상기 플레이트 중 상기 통형 부재보다 내주측의 영역에 마련되는 것인, 반도체 제조 장치용 부재.
  8. 제7항에 있어서,
    외직경이 상기 통형 부재의 내직경보다 작은 소판부와, 외직경이 상기 통형 부재의 외직경보다 큰 대판부가 적층된 형상의, 금속제의 단차를 갖는 냉각 기판
    을 구비하고,
    상기 플레이트의 이면은, 상기 냉각 기판의 상기 소판부의 표면에 접착 또는 접합되고,
    상기 통형 부재의 이면은, 상기 냉각 기판의 단차면과 접착되거나 또는 간극을 가지도록 배치되는 것인, 반도체 제조 장치용 부재.
  9. 표면이 웨이퍼 배치면이며, 전극을 내장한 알루미나 소결체제의 플레이트와,
    상기 플레이트를 두께 방향으로 관통하는 적어도 하나의 관통 구멍과,
    상기 플레이트의 이면에, 알루미나 소결체제이며 링형의 제1 접합층을 통해 소결접합된 알루미나 소결체제의 통형 부재와,
    외직경이 상기 통형 부재의 내직경보다 작은 소판부와, 외직경이 상기 통형 부재의 외직경보다 큰 대판부가 적층된 형상의, 금속제의 단차를 갖는 냉각 기판
    을 구비하고,
    상기 통형 부재의 외직경은, 상기 플레이트의 외직경과 일치하고,
    상기 관통 구멍은, 전부 상기 플레이트 중 상기 통형 부재보다 내주측의 영역에 마련되며,
    상기 플레이트의 이면은, 상기 냉각 기판의 상기 소판부의 표면에 접착 또는 접합되고,
    상기 통형 부재의 이면은, 상기 냉각 기판의 단차면과 접착되는 것인, 반도체 제조 장치용 부재.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 관통 구멍 각각에 대응하게 마련되며, 상기 관통 구멍과 연통하도록 상기 플레이트의 이면에, 알루미나 소결체제이며 링형의 제2 접합층을 통해 접합된 알루미나 소결체제의 절연관과,
    상기 냉각 기판을 두께 방향으로 관통하며, 상기 절연관이 내부에 배치된 통형 공간
    을 구비한 반도체 제조 장치용 부재.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 통형 공간을 둘러싸는 벽면과 상기 절연관의 외면 사이에는, 간극이 존재하는 것인, 반도체 제조 장치용 부재.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 관통 구멍의 내면과 상기 제2 접합층의 링 내면과 상기 절연관의 내면은, 단차없이 연속하는 것인, 반도체 제조 장치용 부재.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 플레이트와 상기 제2 접합층의 계면 및 상기 절연관과 상기 제2 접합층의 계면에는, MgF2가 포함되는 것인, 반도체 제조 장치용 부재.
  14. 제1항 또는 제9항에 있어서,
    상기 플레이트는, 정전 척 히터, 정전 척 또는 세라믹 히터인 것인, 반도체 제조 장치용 부재.
KR1020197036081A 2017-06-13 2018-06-07 반도체 제조 장치용 부재 KR102315180B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762518773P 2017-06-13 2017-06-13
US62/518,773 2017-06-13
PCT/JP2018/021928 WO2018230446A1 (ja) 2017-06-13 2018-06-07 半導体製造装置用部材

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200003190A KR20200003190A (ko) 2020-01-08
KR102315180B1 true KR102315180B1 (ko) 2021-10-20

Family

ID=64659259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197036081A KR102315180B1 (ko) 2017-06-13 2018-06-07 반도체 제조 장치용 부재

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11469118B2 (ko)
JP (1) JP6470878B1 (ko)
KR (1) KR102315180B1 (ko)
CN (1) CN110770877A (ko)
TW (1) TWI766038B (ko)
WO (1) WO2018230446A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11229968B2 (en) * 2011-11-30 2022-01-25 Watlow Electric Manufacturing Company Semiconductor substrate support with multiple electrodes and method for making same
US11348819B2 (en) * 2017-12-28 2022-05-31 Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. Electrostatic chuck device
JP7353106B2 (ja) 2019-09-09 2023-09-29 日本特殊陶業株式会社 保持装置
JP7300069B2 (ja) * 2020-08-21 2023-06-28 日本特殊陶業株式会社 接合体、保持装置、および、静電チャック
JP7318615B2 (ja) * 2020-09-11 2023-08-01 トヨタ自動車株式会社 電力変換装置
US11410869B1 (en) 2021-02-22 2022-08-09 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck with differentiated ceramics
KR20240003742A (ko) * 2022-06-30 2024-01-09 엔지케이 인슐레이터 엘티디 반도체 제조 장치용 부재

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003300784A (ja) * 2002-04-02 2003-10-21 Ibiden Co Ltd セラミック接合体
JP2004128232A (ja) 2002-10-03 2004-04-22 Sumitomo Electric Ind Ltd セラミックス接合体、ウエハ保持体及び半導体製造装置
JP2007194616A (ja) * 2005-12-22 2007-08-02 Kyocera Corp サセプタおよびこれを用いたウェハの処理方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0383849A (ja) * 1989-08-26 1991-04-09 Nichia Chem Sangyo Kk アルミナ緻密焼結体及びその製造方法
JPH0672044B2 (ja) 1991-08-02 1994-09-14 旭化成工業株式会社 高純度アルミナ焼結体の製造方法
KR100318220B1 (ko) 1999-09-21 2002-01-18 김상원 어망조립기
US7722731B2 (en) * 2001-08-07 2010-05-25 Uchicago Argonne, Llc Joining of advanced materials by plastic deformation
US6974070B2 (en) * 2001-08-07 2005-12-13 University Of Chicago Joining of advanced materials by superplastic deformation
WO2004030411A1 (ja) 2002-09-27 2004-04-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. ウエハー保持体及び半導体製造装置
JP3805318B2 (ja) * 2003-03-24 2006-08-02 京セラ株式会社 ウェハ加熱装置
JP4744855B2 (ja) * 2003-12-26 2011-08-10 日本碍子株式会社 静電チャック
JP4783213B2 (ja) * 2005-06-09 2011-09-28 日本碍子株式会社 静電チャック
US7651571B2 (en) 2005-12-22 2010-01-26 Kyocera Corporation Susceptor
JP4943085B2 (ja) * 2006-08-10 2012-05-30 東京エレクトロン株式会社 静電チャック装置及びプラズマ処理装置
JP5331519B2 (ja) * 2008-03-11 2013-10-30 日本碍子株式会社 静電チャック
JP5604888B2 (ja) * 2009-12-21 2014-10-15 住友大阪セメント株式会社 静電チャックの製造方法
JP5143184B2 (ja) * 2010-05-07 2013-02-13 日本碍子株式会社 ウエハー載置装置の製造方法
US10242890B2 (en) * 2011-08-08 2019-03-26 Applied Materials, Inc. Substrate support with heater
JP5829509B2 (ja) * 2011-12-20 2015-12-09 東京エレクトロン株式会社 載置台及びプラズマ処理装置
US9412635B2 (en) * 2012-02-08 2016-08-09 Tokyo Electron Limited Electrostatic chuck device
JP5984504B2 (ja) * 2012-05-21 2016-09-06 新光電気工業株式会社 静電チャック、静電チャックの製造方法
JP3182120U (ja) * 2012-12-26 2013-03-07 日本碍子株式会社 セラミックヒーター
KR102250469B1 (ko) * 2014-02-26 2021-05-12 엔지케이 인슐레이터 엘티디 관통 구멍을 갖는 절연 기판
WO2016132909A1 (ja) * 2015-02-18 2016-08-25 住友大阪セメント株式会社 静電チャック装置及び半導体製造装置
JP6373212B2 (ja) 2015-03-26 2018-08-15 日本碍子株式会社 アルミナ焼結体の製法及びアルミナ焼結体

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003300784A (ja) * 2002-04-02 2003-10-21 Ibiden Co Ltd セラミック接合体
JP2004128232A (ja) 2002-10-03 2004-04-22 Sumitomo Electric Ind Ltd セラミックス接合体、ウエハ保持体及び半導体製造装置
JP2007194616A (ja) * 2005-12-22 2007-08-02 Kyocera Corp サセプタおよびこれを用いたウェハの処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200003190A (ko) 2020-01-08
CN110770877A (zh) 2020-02-07
JP6470878B1 (ja) 2019-02-13
TWI766038B (zh) 2022-06-01
JPWO2018230446A1 (ja) 2019-06-27
WO2018230446A1 (ja) 2018-12-20
TW201903943A (zh) 2019-01-16
US20200090959A1 (en) 2020-03-19
US11469118B2 (en) 2022-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102315180B1 (ko) 반도체 제조 장치용 부재
KR102643571B1 (ko) 반도체 제조 장치용 부재
JP4421595B2 (ja) 加熱装置
JP2003152057A (ja) プラズマ発生用電極内蔵型サセプタ及びその製造方法
JP6715762B2 (ja) 接合体の製造方法
WO2017115599A1 (ja) セラミックス部材
US8547005B1 (en) Multi-layer heater for an electron gun
CN114158147A (zh) 陶瓷加热盘引出电极连接结构及其连接方法
JP2004253786A (ja) セラミックスの接合構造
US20220246398A1 (en) Semiconductor-manufacturing apparatus member and plug
JP7182083B2 (ja) ウエハ保持体
JP2005197393A (ja) プラズマ発生装置用電極埋設部材
US2794933A (en) Ceramic tetrode
JP4585823B2 (ja) 管球および封止部材
JP7143256B2 (ja) ウエハ載置台及びその製法
JP7057103B2 (ja) 加熱装置
US20230197502A1 (en) Member for semiconductor manufacturing apparatus
JP7075335B2 (ja) 多層基板及びその製造方法
JP2000260395A (ja) ランプ用電気導入体およびランプ
WO2020110850A1 (ja) セラミック構造体及びセラミック構造体の製造方法
KR20230090271A (ko) 기판 유지 부재
KR20230051055A (ko) 웨이퍼 배치대
JP2023050778A (ja) 接合体、その製造方法、および電極埋設部材
JP2007112642A (ja) 機能性傾斜材料、機能性傾斜材料の製造方法および管球
JP2005228834A (ja) プラズマ発生装置用電極埋設部材

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)