KR102665928B1 - 반도체 제조 장치용 부재 - Google Patents

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Abstract

반도체 제조 장치용 부재(10)는, 상면에 웨이퍼 배치면(21)을 갖는 세라믹 플레이트(20)와, 상면(50a)이 웨이퍼 배치면(21)에 노출된 수지 다공질 플러그(50)를 구비한다. 수지 다공질 플러그(50)는, 세라믹 플레이트(20)를 상하 방향으로 관통하는 플러그 삽입 구멍(54)에 압입 고정되며, 가스의 유통을 허용한다.

Description

반도체 제조 장치용 부재{MEMBER FOR SEMICONDUCTOR MANUFACTURING APPARATUS}
본 발명은, 반도체 제조 장치용 부재에 관한 것이다.
종래, 반도체 제조 장치용 부재로는, 상면에 웨이퍼 배치면을 갖는 정전 척을 구비한 것이 알려져 있다. 예컨대, 특허문헌 1의 정전 척은, 웨이퍼를 흡착 유지하는 세라믹 플레이트와, 세라믹 플레이트에 형성된 관통 구멍과, 관통 구멍에 배치된 다공질 플러그를 구비한 것이 개시되어 있다. 이러한 정전 척을 제조하기 위해서는, 우선 정전 전극을 내장한 그린 시트를 소성함으로써 세라믹 플레이트를 제작하고, 그 세라믹 플레이트에 관통 구멍을 형성한다. 계속해서, 세라믹 입자나 연소 소실 입자를 포함하는 페이스트형의 세라믹 혼합물을 관통 구멍에 충전하고, 그 후 소정 온도로 가열함으로써 혼합물 중의 세라믹 입자를 소성함과 더불어 연소 소실 입자를 소실시킨다. 이에 따라, 관통 구멍 내에 다공질 플러그가 형성되어, 전술한 정전 척을 얻을 수 있다. 이러한 정전 척에서는, 웨이퍼 배치면에 웨이퍼를 정전 흡착시킨 상태에서 다공질 플러그에 외부로부터 헬륨 가스를 도입한다. 그러면, 헬륨 가스는, 웨이퍼의 이면측에 공급되어 웨이퍼와 세라믹 플레이트의 열전도를 양호하게 한다. 이때, 헬륨 가스는, 다공질 플러그의 기공을 통과하기 때문에, 다공질 플러그가 존재하지 않는 관통 구멍을 통과하는 경우에 비해 웨이퍼의 이면측에서 아크 방전이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 다공질 플러그가 없으면, 헬륨이 전리됨에 따라 발생한 전자가 가속되어 다른 헬륨에 충돌함으로써 아크 방전이 일어나지만, 다공질 플러그가 있으면, 전자가 다른 헬륨에 충돌하기 전에 다공질 플러그에 닿기 때문에 아크 방전이 억제된다. 웨이퍼의 이면측에서 아크 방전이 발생하면, 웨이퍼가 변질되어 버려, 디바이스로서 이용할 수 없게 되기 때문에, 바람직하지 못하다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2019-29384호 공보
그러나, 전술한 정전 척에서는, 소성 공정이 2회 필요해진다. 즉, 세라믹 플레이트를 제작하는 공정과, 다공질 플러그를 제작하는 공정 각각에서 소성이 필요해진다. 그 때문에, 제조비용이 높아진다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 가스의 유통을 허용하는 다공질 플러그를 구비한 저렴한 반도체 제조 장치용 부재를 제공하는 것을 주목적으로 한다.
본 발명의 반도체 제조 장치용 부재는,
상면에 웨이퍼 배치면을 갖는 세라믹 플레이트와,
상면이 상기 웨이퍼 배치면에 노출되고, 상기 세라믹 플레이트를 상하 방향으로 관통하는 플러그 삽입 구멍에 압입 고정되며, 가스의 유통을 허용하는 수지 다공질 플러그를 구비한 것이다.
이 반도체 제조 장치용 부재에서는, 세라믹 플레이트를 상하 방향으로 관통하는 플러그 삽입 구멍에 가스의 유통을 허용하는 수지 다공질 플러그가 압입 고정되어 있다. 그 때문에, 수지 다공질 플러그를 플러그 삽입 구멍에 고정하기 위해 소성할 필요는 없다. 또한, 사용에 의해 수지 다공질 플러그가 열화되었다고 해도, 열화된 수지 다공질 플러그를 새로운 수지 다공질 플러그로 용이하게 교환할 수 있다. 따라서, 다공질 플러그를 구비한 반도체 제조 장치용 부재를 저렴하게 제공할 수 있다.
또한, 본 명세서에서는, 상하, 좌우, 전후 등을 이용하여 본 발명을 설명하는 경우가 있지만, 상하, 좌우, 전후는, 상대적인 위치 관계에 불과하다. 그 때문에, 반도체 제조 장치용 부재의 방향을 바꾼 경우에는 상하가 좌우가 되거나 좌우가 상하가 되거나 하는 경우가 있지만, 그러한 경우도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
본 발명의 반도체 제조 장치용 부재에 있어서, 상기 세라믹 플레이트는, 하면에 도전성 기재(基材)를 갖고 있어도 좋고, 상기 수지 다공질 플러그는, 상기 도전성 기재에 접촉되어 있어도 좋다. 수지 다공질 플러그가 도전성 기재에 접촉하지 않는 경우에는 다공질 플러그와 도전성 기재 사이에서 아크 방전이 발생하는 경우가 있는 데 반해, 수지 다공질 플러그가 도전성 기재에 접촉하고 있는 경우에는 그러한 아크 방전이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 반도체 제조 장치용 부재에 있어서, 상기 수지 다공질 플러그는, 상기 수지 다공질 플러그보다 소경(小徑)의 치밀질 원주 부재를 내장하고 있어도 좋다. 이렇게 하면, 치밀질 원주 부재가 심재(心材)의 역할을 수행하기 때문에, 수지 다공질 플러그를 플러그 삽입 구멍에 압입하기 쉬워지고, 수지 다공질 플러그의 상면의 높이를 정밀도 좋게 위치 결정할 수 있다.
본 발명의 반도체 제조 장치용 부재에 있어서, 상기 수지 다공질 플러그는, 상기 수지 다공질 플러그보다 소경의 치밀질 원통 부재를, 상기 수지 다공질 플러그의 하면으로부터 삽입되어 상기 수지 다공질 플러그의 상면을 관통하지 않는 상태로 내장하고 있어도 좋다. 이렇게 하면, 치밀질 원통 부재가 심재의 역할을 수행하기 때문에, 수지 다공질 플러그를 플러그 삽입 구멍에 압입하기 쉬워지고, 수지 다공질 플러그의 상면의 높이를 정밀도 좋게 위치 결정할 수 있다. 또한, 가스는 주로 수지 다공질 플러그의 상부(치밀질 원통 부재보다 윗부분)를 통과하게 되기 때문에, 가스의 압력 손실을 줄일 수 있다.
본 발명의 반도체 제조 장치용 부재에 있어서, 상기 수지 다공질 플러그는, 상기 수지 다공질 플러그보다 기공률이 높은 다공질 원주 부재를 내장하고 있어도 좋다. 이렇게 하면, 가스는 주로 다공질 원주 부재를 통과하기 때문에, 가스의 압력 손실을 줄일 수 있다.
본 발명의 반도체 제조 장치용 부재에 있어서, 상기 웨이퍼 배치면은, 웨이퍼를 지지하는 다수의 소돌기를 갖고 있어도 좋고, 상기 수지 다공질 플러그의 상면은, 상기 소돌기의 상면보다 낮은 위치에 있어도 좋다. 이렇게 하면, 수지 다공질 플러그의 상면에서 웨이퍼를 들어올려 버리는 일이 없다. 이 경우, 상기 수지 다공질 플러그의 상면은, 상기 웨이퍼 배치면 중 상기 소돌기가 형성되어 있지 않은 기준면과 동일한 높이에 있어도 좋고, 상기 기준면보다 0.5 ㎜ 이하의 범위에서 낮은 위치에 있어도 좋다. 이렇게 하면, 웨이퍼의 이면과 수지 다공질 플러그의 상면 사이의 공간의 높이가 낮게 억제되기 때문에, 이 공간에서 아크 방전이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 기준면의 높이는, 소돌기마다 상이한 높이여도 좋다. 또한, 기준면의 높이는, 플러그 삽입 구멍의 가장 가까이에 존재하는 소돌기의 바닥면과 동일한 높이여도 좋다.
도 1은 반도체 제조 장치용 부재(10)의 종단면도.
도 2는 세라믹 플레이트(20)의 평면도.
도 3은 도 1의 부분 확대도.
도 4는 반도체 제조 장치용 부재(10)의 제조 공정도.
도 5는 수지 다공질 플러그(150)의 종단면도.
도 6은 수지 다공질 플러그(250)의 종단면도.
도 7은 수지 다공질 플러그(350)의 종단면도.
도 8은 수지 다공질 플러그(350)의 다른 예의 종단면도.
도 9는 수지 다공질 플러그(550)의 종단면도.
도 10은 수지 다공질 플러그(650)의 종단면도.
도 11은 수지 다공질 플러그(50)의 다른 예의 종단면도.
다음에, 본 발명의 적합한 실시형태에 관해서, 도면을 이용하여 설명한다. 도 1은 반도체 제조 장치용 부재(10)의 종단면도, 도 2는 세라믹 플레이트(20)의 평면도, 도 3은 도 1의 부분 확대도이다.
반도체 제조 장치용 부재(10)는, 세라믹 플레이트(20)와, 냉각 플레이트(30)와, 금속 접합층(40)과, 수지 다공질 플러그(50)를 구비하고 있다.
세라믹 플레이트(20)는, 알루미나 소결체나 질화알루미늄 소결체 등의 세라믹제의 원판(예컨대 직경 300 ㎜, 두께 5 ㎜)이다. 세라믹 플레이트(20)의 상면은, 웨이퍼 배치면(21)으로 되어 있다. 세라믹 플레이트(20)는, 전극(22)을 내장하고 있다. 세라믹 플레이트(20)의 웨이퍼 배치면(21)에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 외연을 따라 시일 밴드(21a)가 형성되고, 전면에 복수의 원형 소돌기(21b)가 형성되어 있다. 시일 밴드(21a) 및 원형 소돌기(21b)는 동일한 높이이며, 그 높이는 예컨대 수 ㎛∼수십 ㎛이다. 전극(22)은, 정전 전극으로서 이용되는 평면형의 메쉬 전극이며, 직류 전압을 인가 가능하게 되어 있다. 이 전극(22)에 직류 전압이 인가되면 웨이퍼(W)는 정전 흡착력에 의해 웨이퍼 배치면(21)[구체적으로는 시일 밴드(21a)의 상면 및 원형 소돌기(21b)의 상면]에 흡착 고정되고, 직류 전압의 인가를 해제하면 웨이퍼(W)의 웨이퍼 배치면(21)에 대한 흡착 고정이 해제된다. 또한, 웨이퍼 배치면(21) 중 시일 밴드(21a)나 원형 소돌기(21b)가 형성되어 있지 않은 부분을, 기준면(21c)이라 부른다.
냉각 플레이트(30)는, 열전도율이 양호한 원판[세라믹 플레이트(20)와 동일한 직경이나 그것보다 큰 직경의 원판]이다. 냉각 플레이트(30)의 내부에는, 냉매가 순환되는 냉매 유로(32)나 가스를 수지 다공질 플러그(50)에 공급하는 가스 구멍(34)이 형성되어 있다. 냉매 유로(32)는, 평면시(平面視)로 냉각 플레이트(30)의 전면에 걸쳐 입구에서 출구까지 한 번에 형성되어 있다. 가스 구멍(34)은, 단차가 있는 구멍이며, 상부 개구 가장자리에 단차부(34c)를 구비한다. 냉각 플레이트(30)의 재료는, 예컨대, 금속 재료나 금속 매트릭스 복합 재료(MMC) 등을 들 수 있다. 금속 재료로는, Al, Ti, Mo 또는 이들의 합금 등을 들 수 있다. MMC로는, Si, SiC 및 Ti를 포함하는 재료(SiSiCTi라고도 함)나 SiC 다공질체에 Al 및/또는 Si를 함침시킨 재료 등을 들 수 있다. 냉각 플레이트(30)의 재료로는, 세라믹 플레이트(20)의 재료와 열팽창계수가 비슷한 것을 선택하는 것이 바람직하다. 냉각 플레이트(30)는, RF 전극으로도 이용된다. 구체적으로는, 웨이퍼 배치면(21)의 위쪽에는 상부 전극(도시하지 않음)이 배치되며, 그 상부 전극과 냉각 플레이트(30)를 포함하는 평행 평판 전극 사이에 고주파 전력을 인가하면 플라즈마가 발생한다.
금속 접합층(40)은, 세라믹 플레이트(20)의 하면과 냉각 플레이트(30)의 상면을 접합하고 있다. 금속 접합층(40)은, 예컨대 TCB(Thermal compression bonding)에 의해 형성된다. TCB란, 접합 대상의 2개의 부재 사이에 금속 접합재를 끼우고, 금속 접합재의 고상선 온도 이하의 온도로 가열한 상태에서 2개의 부재를 가압 접합하는 공지된 방법을 말한다. 본 실시형태의 금속 접합층(40) 및 냉각 플레이트(30)가 본 발명의 도전성 기재에 상당한다.
수지 다공질 플러그(50)는, 플러그 삽입 구멍(54)에 압입되어 고정되어 있다. 플러그 삽입 구멍(54)은, 세라믹 플레이트(20) 및 금속 접합층(40)을 상하 방향으로 관통하고, 냉각 플레이트(30)의 가스 구멍(34)의 상부 개구 가장자리에 형성된 환형의 단차부(34c)에 도달하는 원주형의 구멍이다. 플러그 삽입 구멍(54)은, 세라믹 플레이트(20)의 복수 지점(예컨대 둘레 방향을 따라 등간격으로 형성된 복수 지점)에 형성되어 있다. 수지 다공질 플러그(50)는, 가스가 상하 방향으로 유통하는 것을 허용하는 전기 절연성의 수지 다공질 원주 부재이다. 수지 다공질 플러그(50)로는, 예컨대 PTFE, PPS, PEEK, PEKK 등의 시판되고 있는 수지 다공질체를 이용할 수 있다. 수지 다공질 플러그(50)의 상면(50a)은, 플러그 삽입 구멍(54)의 상부 개구에 노출되고, 기준면(21c)과 동일 평면을 이룬다. 또한, 「동일」이란, 완전히 동일한 경우 외에, 실질적으로 동일한 경우(예컨대 공차 범위에 드는 경우 등)도 포함한다(이하 동일함). 수지 다공질 플러그(50)는, 하면(50b)이 플러그 삽입 구멍(54)의 하면을 이루는 환형의 단차부(34c)에 부딪힐 때까지 플러그 삽입 구멍(54)의 상부 개구로부터 압입되어, 고정되어 있다.
다음에, 이렇게 해서 구성된 반도체 제조 장치용 부재(10)의 사용례에 대해서 설명한다. 우선, 도시하지 않은 챔버 내에 반도체 제조 장치용 부재(10)를 설치한 상태에서 웨이퍼(W)를 웨이퍼 배치면(21)에 배치한다. 그리고, 챔버 내를 진공 펌프에 의해 감압하여 소정의 진공도가 되도록 조정하고, 세라믹 플레이트(20)의 전극(22)에 직류 전압을 가하여 정전 흡착력을 발생시켜, 웨이퍼(W)를 웨이퍼 배치면(21)[구체적으로는 시일 밴드(21a)의 상면이나 원형 소돌기(21b)의 상면]에 흡착 고정한다. 다음에, 챔버 내를 소정 압력(예컨대 수십∼수백 Pa)의 반응 가스 분위기로 하고, 이 상태에서, 챔버 내의 천장 부분에 설치한 도시하지 않은 상부 전극과 반도체 제조 장치용 부재(10)의 냉각 플레이트(30) 사이에 고주파 전압을 인가시켜 플라즈마를 발생시킨다. 웨이퍼(W)의 표면은, 발생한 플라즈마에 의해 처리된다. 냉각 플레이트(30)의 냉매 유로(32)에는, 냉매가 순환된다. 가스 구멍(34)에는, 도시하지 않은 가스 봄베로부터 백 사이드 가스가 도입된다. 백사이드 가스로는, 열전도 가스(예컨대 헬륨 등)를 이용한다. 백사이드 가스는, 가스 구멍(34) 및 수지 다공질 플러그(50)를 통해, 웨이퍼(W)의 이면과 웨이퍼 배치면(21)의 기준면(21c) 사이의 공간에 공급되어 봉입된다. 이 백사이드 가스의 존재에 의해, 웨이퍼(W)와 세라믹 플레이트(20)의 열전도가 효율적으로 행해진다.
다음에, 반도체 제조 장치용 부재(10)의 제조예에 대해서 도 4에 기초하여 설명한다. 도 4는 반도체 제조 장치용 부재(10)의 제조 공정도이다. 우선, 세라믹 플레이트(20), 냉각 플레이트(30) 및 금속 접합재(90)를 준비한다[도 4a]. 세라믹 플레이트(20)는, 전극(22)을 내장하고, 플러그 삽입 구멍(54)의 일부를 구성하는 관통 구멍(24)을 구비하고 있다. 냉각 플레이트(30)는, 냉매 유로(32)를 내장하고, 상하 방향으로 관통하는 가스 구멍(34)을 구비하고 있다. 가스 구멍(34)은, 대경(大徑)의 구멍 상부(34a)와, 세경(細徑)의 구멍 하부(34b)와, 구멍 상부(34a)와 구멍 하부(34b)의 경계를 이루는 단차부(34c)를 구비하고 있다. 금속 접합재(90)는, 최종적으로 플러그 삽입 구멍(54)의 일부를 구성하는 관통 구멍(92)을 구비하고 있다.
그리고, 세라믹 플레이트(20)의 하면과 냉각 플레이트(30)의 상면을 TCB에 의해 접합하여 접합체(94)를 얻었다[도 4b]. TCB는, 예컨대 이하와 같이 행해진다. 우선, 세라믹 플레이트(20)의 하면과 냉각 플레이트(30)의 상면 사이에 금속 접합재(90)를 끼움으로써[도 4a], 적층체로 한다. 이때, 세라믹 플레이트(20)의 관통 구멍(24)과 금속 접합재(90)의 관통 구멍(92)과 냉각 플레이트(30)의 가스 구멍(34)이 동축이 되도록 적층한다. 그리고, 금속 접합재(90)의 고상선 온도 이하(예컨대, 고상선 온도에서 20℃ 뺀 온도 이상 고상선 온도 이하)의 온도에서 적층체를 가압하여 접합하고, 그 후 실온으로 되돌린다. 이에 따라, 금속 접합재(90)는 금속 접합층(40)이 되고, 관통 구멍(24, 92) 및 가스 구멍(34)의 구멍 상부(34a)가 플러그 삽입 구멍(54)이 되어, 세라믹 플레이트(20)와 냉각 플레이트(30)를 금속 접합층(40)으로 접합한 접합체(94)를 얻을 수 있다. 이때의 금속 접합재로는, Al-Mg계 접합재나 Al-Si-Mg계 접합재를 사용할 수 있다. 예컨대, Al-Si-Mg계 접합재를 이용하여 TCB를 행하는 경우, 진공 분위기 하에서 가열한 상태로 적층체를 가압한다. 금속 접합재(90)는, 두께가 100 ㎛ 전후인 것을 이용하는 것이 바람직하다.
계속해서, 수지 다공질 플러그(50)를 준비한다. 수지 다공질 플러그(50)의 직경은, 플러그 삽입 구멍(54)의 직경보다 약간 크다. 이 수지 다공질 플러그(50)를, 하면(50b)이 플러그 삽입 구멍(54)의 하면을 이루는 환형의 단차부(34c)에 부딪힐 때까지, 플러그 삽입 구멍(54)의 상부 개구로부터 압입하여 고정한다. 수지 다공질 플러그(50)는, 세라믹 재료보다 탄성이 높기 때문에, 압입하여 고정할 수 있다. 수지 다공질 플러그(50)는, 하면(50b)이 단차부(34c)에 부딪힌 상태에서 상면(50a)이 웨이퍼 배치면(21)의 기준면(21c)(도 3 참조)과 동일 평면이 되도록 설계되어 있다. 이와 같이 하여, 반도체 제조 장치용 부재(10)를 얻을 수 있다[도 4c].
이상 상세히 설명한 반도체 제조 장치용 부재(10)에서는, 세라믹 플레이트(20)를 상하 방향으로 관통하는 플러그 삽입 구멍(54)에 가스의 유통을 허용하는 수지 다공질 플러그(50)가 압입 고정되어 있다. 그 때문에, 수지 다공질 플러그(50)를 플러그 삽입 구멍(54)에 고정하기 위해 소성할 필요는 없다. 또한, 사용에 의해 수지 다공질 플러그(50)가 열화되었다고 해도, 열화된 수지 다공질 플러그(50)를 새로운 수지 다공질 플러그(50)로 용이하게 교환할 수 있다. 따라서, 다공질 플러그를 구비한 반도체 제조 장치용 부재(10)를 저렴하게 제공할 수 있다.
또한, 제조 공정에 있어서, 수지 다공질 플러그(50)를 마지막으로 압입 고정하는 경우에는, 그 후의 수지 다공질 플러그(50)의 세정 공정을 생략할 수 있다.
더욱이, 수지 다공질 플러그(50)는 도전성 기재[금속 접합층(40) 및 냉각 플레이트(30)]에 접촉하고 있다. 수지 다공질 플러그(50)가 도전성 기재에 접촉하지 않는 경우에는 수지 다공질 플러그(50)와 도전성 기재 사이에서 아크 방전이 발생하는 경우가 있는 데 반해, 수지 다공질 플러그(50)가 도전성 기재에 접촉하고 있는 경우에는 그러한 아크 방전이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
게다가, 수지 다공질 플러그(50)의 상면(50a)은, 시일 밴드(21a)의 상면이나 원형 소돌기(21b)의 상면보다 낮은 위치에 있다. 그 때문에, 수지 다공질 플러그(50)의 상면(50a)에서 웨이퍼(W)를 들어올려 버리는 일이 없다.
그리고, 수지 다공질 플러그(50)의 상면(50a)은, 웨이퍼 배치면(21)의 기준면(21c)과 동일한 높이이다. 그 때문에, 웨이퍼(W)의 하면과 수지 다공질 플러그(50)의 상면(50a) 사이의 공간의 높이가 낮게 억제된다. 따라서, 이 공간에서 아크 방전이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 전술한 실시형태에 전혀 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 범위에 속하는 한 여러 가지 양태로 실시할 수 있는 것은 물론이다.
전술한 실시형태의 수지 다공질 플러그(50) 대신에, 도 5∼도 8에 도시된 수지 다공질 플러그(150∼350)를 이용하여도 좋다.
도 5의 수지 다공질 플러그(150)는, 수지 다공질 플러그(150)보다 소경의 치밀질 원주 부재(152)를 내장하고 있다. 치밀질 원주 부재(152)는, 수지 다공질 플러그(150)와 동축으로 되어 있고, 수지 다공질 플러그(150)의 상면(150a)으로부터 하면(150b)까지 관통하고 있다. 이 경우, 치밀질 원주 부재(152)가 심재의 역할을 수행하기 때문에, 수지 다공질 플러그(150)를 플러그 삽입 구멍에 압입하기 쉬워지고, 수지 다공질 플러그(150)의 상면의 높이를 정밀도 좋게 위치 결정할 수 있다. 또한, 치밀질 원주 부재(152)는, 수지 다공질 플러그(150)를 상하 방향으로 관통하지 않는 상태로 내장되어 있어도 좋다. 치밀질 원주 부재(152)의 재료는, 치밀질이면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 세라믹이어도 좋고 수지(예컨대 경질 수지)여도 좋다.
도 6의 수지 다공질 플러그(250)는, 수지 다공질 플러그(250)보다 소경의 치밀질 원통 부재(252)를, 수지 다공질 플러그(250)의 하면(250b)으로부터 삽입되어 수지 다공질 플러그(250)의 상면(250a)을 관통하지 않는 상태로 내장하고 있다. 치밀질 원통 부재(252)는, 수지 다공질 플러그(250)와 동축으로 되어 있다. 이 경우, 치밀질 원통 부재(252)가 심재의 역할을 수행하기 때문에, 수지 다공질 플러그(250)를 플러그 삽입 구멍에 압입하기 쉬워지고, 수지 다공질 플러그(250)의 상면의 높이를 정밀도 좋게 위치 결정할 수 있다. 또한, 가스는 주로 수지 다공질 플러그(250)의 상부[치밀질 원통 부재(252)보다 윗부분]를 통과하게 되기 때문에, 가스의 압력 손실을 줄일 수 있다. 치밀질 원통 부재(252)의 재료는, 치밀질이면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 세라믹이어도 좋고 수지(예컨대 경질 수지)여도 좋다.
도 7의 수지 다공질 플러그(350))는, 수지 다공질 플러그(350)보다 기공률이 높은 다공질 원주 부재(352)를 내장하고 있다. 다공질 원주 부재(352)는, 수지 다공질 플러그(350)와 동축으로 되어 있고, 수지 다공질 플러그(350)의 상면(350a)으로부터 하면(350b)까지 관통하고 있다. 이 경우, 가스는 주로 다공질 원주 부재(352)를 통과하기 때문에, 가스의 압력 손실을 줄일 수 있다. 또한, 다공질 원주 부재(352)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 수지 다공질 플러그(350)를 상하 방향으로 관통하지 않는 상태, 여기서는 하면(350b)으로부터 삽입되어 상면(350a)을 관통하지 않는 상태로 내장되어 있어도 좋다. 다공질 원주 부재(352)의 재료는, 다공질이면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 세라믹이어도 좋고 수지여도 좋다.
전술한 실시형태에서는, 원주형의 수지 다공질 플러그(50)를 이용하였으나, 그 대신에, 도 9∼도 10에 도시된 형상의 수지 다공질 플러그(550, 650)를 이용하여도 좋다.
도 9의 수지 다공질 플러그(550)는, 상면(550a)의 면적보다 하면(550b)의 면적 쪽이 작은 역원뿔대 형상의 플러그이다. 이 수지 다공질 플러그(550)를 이용하는 경우에는, 플러그 삽입 구멍도 이것에 맞는 형상으로 변경한다.
도 10의 수지 다공질 플러그(650)는, 하면(650b)으로부터 중간 위치(650c)(소정의 높이)까지는 원주 형상이며, 중간 위치(650c)로부터 상면(650a)까지는 역원뿔대 형상의 플러그이다. 이 수지 다공질 플러그(650)를 이용하는 경우에는, 플러그 삽입 구멍도 이것에 맞는 형상으로 변경한다.
또한, 도 9나 도 10의 형상의 수지 다공질 플러그(550, 650)를, 도 5∼도 8에 도시된 바와 같이 변형하여도 좋다.
전술한 실시형태에서는, 수지 다공질 플러그(50)의 상면(50a)은, 웨이퍼 배치면(21)의 기준면(21c)과 동일한 높이로 하였으나, 특별히 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 11에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 배치면(21)의 기준면(21c)의 높이에서 수지 다공질 플러그(50)의 상면(50a)의 높이를 뺀 차(Δh)가 0.5 ㎜ 이하(바람직하게는 0.2 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 0.1 ㎜ 이하)의 범위가 되도록 하여도 좋다. 바꾸어 말하면, 수지 다공질 플러그(50)의 상면(50a)을, 웨이퍼 배치면(21)의 기준면(21c)보다 0.5 ㎜ 이하(바람직하게는 0.2 mm 이하, 보다 바람직하게는 0.1 ㎜ 이하)의 범위에서 낮은 위치에 배치하여도 좋다. 이와 같이 하여도, 웨이퍼(W)의 하면과 수지 다공질 플러그(50)의 상면(50a) 사이의 공간의 높이는 비교적 낮게 억제된다. 따라서, 이 공간에서 아크 방전이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
전술한 실시형태에 있어서, 세라믹 플레이트(20)에 내장되는 전극(22)으로서, 정전 전극을 예시하였으나, 특별히 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 전극(22) 대신에 또는 이외에 세라믹 플레이트(20)에 히터 전극(저항 발열체)을 내장하여도 좋고, RF 전극을 내장하여도 좋다.
전술한 실시형태에서는, 세라믹 플레이트(20)와 냉각 플레이트(30)를 금속 접합층(40)으로 접합하였으나, 금속 접합층(40) 대신에 수지 접착층을 이용하여도 좋다. 그 경우, 냉각 플레이트(30)가 본 발명의 도전성 기재에 상당한다.
본 출원은, 2022년 1월 7일에 출원된 일본국 특허 출원 제2022-001652호를 우선권 주장의 기초로 하고 있고, 인용에 의해 그 내용 전체가 본 명세서에 포함된다.

Claims (7)

  1. 상면에 웨이퍼 배치면을 갖는 세라믹 플레이트와,
    상면이 상기 웨이퍼 배치면에 노출되고, 상기 세라믹 플레이트를 상하 방향으로 관통하는 플러그 삽입 구멍에 압입 고정되며, 가스의 유통을 허용하는 수지 다공질 플러그
    를 포함하는 반도체 제조 장치용 부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세라믹 플레이트는 하면에 도전성 기재(基材)를 가지며,
    상기 수지 다공질 플러그는 상기 도전성 기재에 접촉되어 있는 것인, 반도체 제조 장치용 부재.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수지 다공질 플러그는 상기 수지 다공질 플러그보다 소경(小徑)의 치밀질 원주 부재를 내장하고 있는 것인, 반도체 제조 장치용 부재.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수지 다공질 플러그는, 상기 수지 다공질 플러그보다 소경의 치밀질 원통 부재를, 상기 수지 다공질 플러그의 하면으로부터 삽입되어 상기 수지 다공질 플러그의 상면을 관통하지 않는 상태로 내장하고 있는 것인, 반도체 제조 장치용 부재.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수지 다공질 플러그는, 상기 수지 다공질 플러그보다 기공률이 높은 다공질 원주 부재를 내장하고 있는 것인, 반도체 제조 장치용 부재.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 웨이퍼 배치면은 웨이퍼를 지지하는 다수의 소돌기를 가지며,
    상기 수지 다공질 플러그의 상면은 상기 소돌기의 상면보다 낮은 위치에 있는 것인, 반도체 제조 장치용 부재.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수지 다공질 플러그의 상면은, 상기 웨이퍼 배치면 중 상기 소돌기가 형성되어 있지 않은 기준면과 동일한 높이에 있거나, 상기 기준면보다 0.5 ㎜ 이하의 범위에서 낮은 위치에 있는 것인, 반도체 제조 장치용 부재.
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