KR20160039536A - 반도체 제조장치용 부품 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR20160039536A
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ceramic green
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다나쿠니 나스
도모노리 니와
다이치 기베
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니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 발열체의 두께나 폭의 편차를 억제하여 발열체를 설치한 본체 기판의 온도 편차를 억제할 수 있는 반도체 제조장치용 부품 및 그 제조방법을 제공하는 것.
(해결수단) 정전척(반도체 제조장치용 부품)의 제조방법은, 본체 기판이 되는 세라믹 그린시트(110e) 위에 발열체 재료인 감광성 금속 페이스트(410)를 도포하는 도포공정과, 세라믹 그린시트(110e) 위에 도포한 감광성 금속 페이스트(410)를 노광 및 현상하여 세라믹 그린시트(110e) 위에 발열체가 되는 중간 발열체 (410a)를 형성하는 노광현상공정과, 세라믹 그린시트(110e) 및 중간 발열체(410a)를 동시 소성하여 본체 기판 및 발열체를 형성하는 소성공정을 가진다.

Description

반도체 제조장치용 부품 및 그 제조방법{PART FOR SEMICONDUCTOR MANUFACTURING DEVICE, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 반도체 제조장치용 부품 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래, 반도체 제조장치에서는 드라이 에칭(예를 들면 플라스마 에칭) 등의 가공처리가 반도체 웨이퍼(예를 들면 실리콘 웨이퍼)에 대해서 실행되고 있다. 이 가공정밀도를 높이기 위해, 반도체 제조장치 내에 반도체 웨이퍼를 확실하게 지지하는 지지수단이 필요하다. 이 지지수단으로서 정전인력(靜電引力)에 의해서 반도체 웨이퍼를 지지하는 정전척(Electrostatic Chuck)이 알려져 있다.
반도체 웨이퍼의 온도에 편차가 발생하면, 가공정밀도가 저하된다. 가공정밀도를 높이기 위해, 정전척에 지지된 반도체 웨이퍼의 온도를 균일하게 할 필요가 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는 반도체 웨이퍼가 지지되는 세라믹 기판의 내부에 발열체(히터 전극)를 구비한 정전척이 개시되어 있다. 그 발열체에 의해서, 반도체 웨이퍼는 가열된다.
특허문헌 1: 일본국 특개2004-71647호 공보
그러나 특허문헌 1의 정전척에서는 다음과 같은 문제가 있다. 즉, 발열체는 발열체 재료(금속 페이스트)를 스크린 인쇄에 의해 원하는 패턴으로 형성(패턴 형성)함으로써 제작된다. 그런데 스크린 인쇄의 경우, 인쇄 번짐, 스크린 마스크에 의한 메시(mesh) 자국, 스크린 마스크의 위치 어긋남, 인쇄 방향과 패턴 형성 방향의 상위 등에 의해, 패턴 형성된 발열체 재료에 두께나 폭의 편차 등이 발생하는 경우가 있다.
그로 인해, 소성 후의 발열체의 두께나 폭에 편차가 발생하여 발열체를 균일하게 발열시키는 것이 곤란하게 된다. 이에 따라, 발열체가 내장되는 세라믹 기판의 온도 편차(면 방향의 온도 편차)가 발생하기 때문에, 세라믹 기판에 지지된 반도체 웨이퍼에 온도 편차가 발생한다. 결과로서 반도체 웨이퍼의 가공정밀도가 저하되는 경우가 있다.
본 발명은 상기의 배경에 감안하여 이루어진 것이며, 발열체의 두께나 폭의 편차를 억제하여 발열체가 설치된 본체 기판의 온도 편차를 억제할 수 있는 반도체 제조장치용 부품 및 그 제조방법을 제공하려고 하는 것이다.
본 발명의 제 1 형태는 세라믹으로 이루어지는 본체 기판과, 당해 본체 기판에 설치된 발열체를 구비한 반도체 제조장치용 부품의 제조방법으로서, 상기 본체 기판이 되는 세라믹 그린시트 위에 발열체 재료인 감광성 금속 페이스트를 도포하는 도포공정과, 상기 세라믹 그린시트 위에 도포한 상기 감광성 금속 페이스트를 노광 및 현상하여 상기 세라믹 그린시트 위에 상기 발열체가 되는 중간 발열체를 형성하는 노광현상공정과, 상기 세라믹 그린시트 및 상기 중간 발열체를 동시 소성하여 상기 본체 기판 및 상기 발열체를 형성하는 소성공정을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치용 부품의 제조방법이다.
상기 반도체 제조장치용 부품의 제조방법에서는 상기 도포공정, 상기 노광현상공정을 차례로 실행한다. 즉, 포토리소그래피를 이용하여 발열체 재료(감광성 금속 페이스트)를 원하는 패턴으로 형성한다. 그로 인해, 포토리소그래피를 이용하여 형성된 발열체 재료(중간 발열체)의 패턴의 두께나 폭의 편차는 종래의 스크린 인쇄 등의 방법으로 형성된 패턴의 두께나 폭의 편차와 비교하여 적게 할 수 있다.
이에 따라, 두께나 폭의 편차가 억제되어 발열의 균일성이 우수한 발열체를 상기 소성공정에 있어서 형성할 수 있다. 따라서, 발열체가 설치된 본체 기판의 온도 편차(면 방향의 온도 편차), 게다가 본체 기판에 지지된 반도체 웨이퍼 등의 온도 편차를 억제할 수 있다. 그 결과, 예를 들면, 반도체 웨이퍼에 대한 에칭의 가공정밀도를 높여 제조 수율을 향상시킬 수 있다.
또, 상기의 포토리소그래피를 이용하여 형성된 발열체 재료(중간 발열체)의 패턴에 다른 선 폭(線幅)이 혼재하고 있다고 해도, 각각의 패턴의 두께나 폭의 편차를 억제할 수 있다. 이에 따라, 예를 들면, 다른 선 폭이 혼재하는 복잡한 패턴의 발열체를 정밀도 좋게 형성할 수 있다.
본 발명의 제 2 형태는 세라믹으로 이루어지는 본체 기판과, 당해 본체 기판에 설치된 발열체를 구비한 반도체 제조장치용 부품의 제조방법으로서, 캐리어 필름 위에 발열체 재료인 감광성 금속 페이스트를 도포하는 도포공정과, 상기 캐리어 필름 위에 도포한 상기 감광성 금속 페이스트를 노광 및 현상하여 상기 캐리어 필름 위에 상기 발열체가 되는 중간 발열체를 형성하는 노광현상공정과, 상기 캐리어 필름 위의 상기 중간 발열체를 상기 본체 기판이 되는 세라믹 그린시트 위에 전사하는 전사공정과, 상기 세라믹 그린시트 및 상기 중간 발열체를 동시 소성하여 상기 본체 기판 및 상기 발열체를 형성하는 소성공정을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치용 부품의 제조방법이다.
상기 반도체 제조장치용 부품의 제조방법에서는 상기 도포공정, 상기 노광현상공정, 상기 전사공정을 차례로 실행한다. 즉, 포토리소그래피를 이용하여 캐리어 필름 위에 발열체 재료(감광성 금속 페이스트)를 원하는 패턴으로 형성하고, 이것을 세라믹 그린시트 위에 전사한다. 그로 인해, 상기한 본 발명의 제 1 형태에 있어서의 반도체 제조장치용 부품의 제조방법과 마찬가지의 작용 효과가 얻어진다.
본 발명의 제 3 형태는 세라믹으로 이루어지는 본체 기판과, 당해 본체 기판에 설치된 발열체를 구비하고, 당해 발열체는 직사각형 형상의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치용 부품이다.
상기 반도체 제조장치용 부품에 있어서, 본체 기판에 설치된 발열체는 직사각형 형상의 단면을 가진다. 그로 인해, 발열체는 두께나 폭의 편차가 적어 발열의 균일성이 우수한 것이 된다. 이에 따라, 발열체가 설치된 본체 기판의 온도 편차(면 방향의 온도 편차), 게다가 본체 기판에 지지된 반도체 웨이퍼 등의 온도 편차를 억제할 수 있다. 그 결과, 예를 들면, 반도체 웨이퍼에 대한 에칭의 가공정밀도를 높여 제조 수율을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 발열체의 두께나 폭의 편차를 억제하여 발열체가 설치된 본체 기판의 온도 편차를 억제할 수 있는 반도체 제조장치용 부품 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 형태의 반도체 제조장치용 부품의 제조방법에 있어서, 상기 중간 발열체는 직사각형 형상의 단면을 가지고 있어도 좋다. 이 경우에는, 발열체 재료(중간 발열체)의 두께나 폭의 편차를 억제할 수 있다. 이에 따라, 두께나 폭의 편차를 억제하여 발열의 균일성이 우수한 발열체가 얻어진다. 또한, 여기에서의 「단면」이란, 예를 들면, 중간 발열체의 길이 방향(축 방향)에 직교하는 단면의 것을 말한다. 후술하는 발열체도 마찬가지이다. 또, 「직사각형 형상」이란, 예를 들면, 중간 발열체의 단면이 장방형 형상인 것을 말하며, 장방형의 코너부에 다소의 둥그스름한 모양을 가지는 대략 장방형 형상 등도 포함한다.
상기 중간 발열체는 표면 조도(粗度, Ra)가 1㎛ 이하라도 좋다. 이 경우에는, 발열체 재료(중간 발열체)의 두께나 폭의 편차를 억제할 수 있다. 이에 따라, 두께나 폭의 편차를 억제하여 발열의 균일성이 우수한 발열체가 얻어진다.
또, 상기 반도체 제조장치용 부품의 제조방법에 있어서, 상기 도포공정에서는 세라믹 그린시트 위에 발열체 재료인 감광성 금속 페이스트를 도포한다. 감광성 금속 페이스트의 도포방법은 종래 공지의 스크린 인쇄 등의 방법을 이용할 수 있다.
또, 상기 노광현상공정에서는 상기 도포공정에 있어서 세라믹 그린시트 위에 도포한 감광성 금속 페이스트를 노광 및 현상한다. 감광성 금속 페이스트에는, 「네거티브형」과「포지티브형」이 있다. 네거티브형의 감광성 금속 페이스트를 이용한 경우에는 발열체가 되는 부분을 노광하고, 그 이외의 부분을 노광하지 않는다. 또, 현상에 있어서 미노광 부분을 제거하고, 노광 부분을 남긴다. 한편, 포지티브형의 감광성 금속 페이스트를 이용한 경우에는 발열체가 되는 부분을 노광하지 않고, 그 이외의 부분을 노광한다. 또, 현상에 있어서 노광 부분을 제거하고, 미노광 부분을 남긴다.
상기 감광성 금속 페이스트로서는 「네거티브형」의 경우, 예를 들면, 금속 분말(금속 재료), 감광성 폴리머, 광경화제 등을 함유하는 금속 페이스트를 이용할 수 있다. 감광성 폴리머, 광경화제 등은 종래 공지의 것을 이용할 수 있다. 한편, 「포지티브형」의 경우, 예를 들면, 금속 분말(금속 재료), 용해억제제(폴리머), 광분해 촉진제 등을 함유하는 금속 페이스트를 이용할 수 있다.
상기 감광성 금속 페이스트에 함유하는 금속 분말(금속 재료)로서는, 상기 소성공정에 있어서 세라믹으로 이루어지는 본체 기판 및 발열체를 동시 소성에 의해 형성하기 때문에, 본체 기판의 연소온도보다도 고융점일 필요가 있다. 따라서, 금속 분말(금속 재료)로서는, 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 이들의 합금 등을 주된 성분으로서 이용할 수 있다. 「주된 성분으로 한다」란, 감광성 금속 페이스트가 텅스텐, 몰리브덴 등의 금속 분말(금속 재료)을 50 체적％ 이상 포함하는 것을 말한다.
상기 제 3 형태의 반도체 제조장치용 부품에 있어서, 상기 발열체는 표면 조도(Ra)가 1㎛ 이하라도 좋다. 이 경우에는, 발열체는 두께나 폭의 편차가 적어 발열의 균일성이 우수한 것이 된다.
또, 상기 반도체 제조장치용 부품으로서는, 예를 들면, 반도체 웨이퍼 등을 지지하여 가열하는 가열장치, 반도체 웨이퍼 등을 정전인력에 의해 흡착 유지하는 정전척, 반도체 웨이퍼 등을 정전인력에 의해 흡착 유지하여 반송하는 반송 부재를 들 수 있다. 가열장치에서는 본체 기판이 반도체 웨이퍼 등을 지지한다. 또, 본체 기판에 설치된 발열체가 반도체 웨이퍼 등을 가열한다. 정전척이나 반송 부재에서는 본체 기판에 설치된 흡착용 전극에 의해서 발생한 정전인력에 의해, 반도체 웨이퍼 등은 본체 기판에 흡착 유지된다. 또, 본체 기판에 설치된 발열체가 반도체 웨이퍼 등을 가열한다.
상기 본체 기판은 예를 들면, 적층한 복수의 세라믹층에 의해 구성할 수 있다. 이와 같은 구성으로 하면, 본체 기판의 내부에 각종의 구조(예를 들면 발열체 등)를 용이하게 형성할 수 있다.
상기 본체 기판을 구성하는 세라믹 재료로서는 예를 들면, 알루미나, 이트리아(산화이트륨), 질화알루미늄, 질화붕소, 탄화규소, 질화규소 등의 고온소성세라믹을 주된 성분으로 하는 소결체 등을 이용할 수 있다.
상기 본체 기판을 구성하는 세라믹 재료로서는 용도에 따라서 붕규산계 유리나 붕규산납계 유리에 알루미나 등의 무기 세라믹 필러를 첨가한 유리 세라믹 등의 저온소성세라믹을 주된 성분으로 하는 소결체를 이용해도 좋다. 또, 티탄산바륨, 티탄산납, 티탄산스트론튬 등의 유전체 세라믹을 주된 성분으로 하는 소결체를 이용해도 좋다.
또, 반도체의 제조에 있어서의 드라이 에칭 등의 각 처리에서는 플라스마를 이용한 기술이 여러 가지 채용된다. 플라스마를 이용한 처리에서는 할로겐 가스 등의 부식성 가스가 다용된다. 이로 인해, 플라스마나 부식성 가스에 노출되는 정전척 등의 반도체 제조장치용 부품에는 높은 내식성이 요구된다. 따라서, 본체 기판은 플라스마나 부식성 가스에 대한 내식성이 있는 세라믹 재료, 예를 들면, 알루미나, 이트리아 등을 주된 성분으로 하는 세라믹 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 발열체를 구성하는 금속 재료로서는, 상기 감광성 금속 페이스트에 함유하는 금속 분말(금속 재료)과 마찬가지이며, 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 이들의 합금 등을 주된 성분으로서 이용할 수 있다.
도 1은 실시형태 1의 정전척의 구조를 나타내는 단면 설명도이다.
도 2의 (A)는 흡착용 전극을 나타내는 평면도이며, (B)는 흡착용 전극에 접속되는 비아를 나타내는 평면도이다.
도 3의 (A)는 발열체를 나타내는 평면도이며, (B)는 발열체에 접속되는 비아를 나타내는 평면도이고, (C)는 드라이버(내부 도전층)를 나타내는 평면도이며, (D)는 드라이버에 접속되는 비아를 나타내는 평면도이다.
도 4의 (A)은 세라믹 그린시트에 스루홀을 형성하는 공정을 나타내는 단면 설명도이며, (B)는 스루홀 내에 비아용 잉크를 충전하는 공정을 나타내는 단면 설명도이다.
도 5의 (A)는 세라믹 그린시트 위에 감광성 금속 페이스트를 도포하는 공정을 나타내는 단면 설명도이며, (B)는 감광성 금속 페이스트를 노광하는 공정을 나타내는 단면 설명도이고, (C)는 감광성 금속 페이스트를 현상하는 공정을 나타내는 단면 설명도이다.
도 6은 세라믹 그린시트 위의 감광성 금속 페이스트(중간 발열체)의 단면 형상을 나타내는 단면 설명도이다.
도 7은 복수의 세라믹 그린시트를 적층하는 공정을 나타내는 단면 설명도이다.
도 8의 (A)는 캐리어 필름 위에 감광성 금속 페이스트를 도포하는 공정을 나타내는 단면 설명도이며, (B)는 감광성 금속 페이스트를 노광하는 공정을 나타내는 단면 설명도이고, (C)는 감광성 금속 페이스트를 현상하는 공정을 나타내는 단면 설명도이다.
도 9의 (A)는 세라믹 그린시트 위에 캐리어 필름을 접착하는 공정을 나타내는 단면 설명도이며, (B)는 세라믹 그린시트 위에 감광성 금속 페이스트(중간 발열체)를 전사하는 공정을 나타내는 단면 설명도이다.
도 10은 발열체 재료(시료 11)의 표면 조도의 분석 결과를 나타내는 그래프이다.
도 11은 발열체 재료(시료 21)의 표면 조도의 분석 결과를 나타내는 그래프이다.
도 12는 발열체 재료(시료 12, 시료 22)의 선 폭과 두께의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 13은 발열체(시료 13)의 단면 형상을 나타내는 사진이다[(A)는 선 폭 0.18㎜, (B)는 선 폭 0.36㎜, (C)는 선 폭0.72㎜].
도 14는 발열체(시료 13)의 단면 형상을 나타내는 설명도이다.
도 15는 발열체(시료 23)의 단면 형상을 나타내는 사진이다[(A)는 선 폭 0.18㎜, (B)는 선 폭 0.36㎜, (C)는 선 폭 0.72㎜].
도 16은 발열체(시료 23)의 단면 형상을 나타내는 설명도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면과 함께 설명한다.
(실시형태 1)
본 실시형태는 본 발명의 반도체 제조장치용 부품을 정전척에 적용한 예이다.
도 1∼도 3에 나타내는 바와 같이, 정전척(반도체 제조장치용 부품, 1)은 세라믹으로 이루어지는 본체 기판(11)과, 본체 기판(11)에 설치된 발열체(41)를 구비하고 있다. 발열체(41)는 직사각형 형상의 단면을 가진다. 이하, 이 정전척에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 정전척(1)은 피흡착물인 반도체 웨이퍼(8)를 흡착 유지하는 장치이다. 정전척(1)은 본체 기판(11), 금속 베이스(12), 접착층(13) 등을 구비하고 있다. 본체 기판(11)과 금속 베이스(12)는 양자의 사이에 배치된 접착층(13)을 통하여 접합되어 있다.
본 실시형태에서는 본체 기판(11)측을 상측, 금속 베이스(12)측을 하측으로 한다. 상하 방향이란, 본체 기판(11)과 금속 베이스(12)의 적층 방향이며, 본체 기판(11) 및 금속 베이스(12)의 두께 방향이다. 상하 방향(두께 방향)에 직교하는 방향이란, 정전척(1)이 평면적으로 넓어지는 방향(평면 방향, 면 방향)이다.
동일 도면에 나타내는 바와 같이, 본체 기판(11)은 반도체 웨이퍼(8)를 흡착 유지하는 부재이다. 본체 기판(11)은 직경 300㎜, 두께 3㎜의 원판 형상으로 형성되어 있다. 본체 기판(11)의 상면(111)은 반도체 웨이퍼(8)를 흡착하는 흡착면이다. 본체 기판(11)은 복수의 세라믹층(도시생략)을 적층하여 구성되어 있다. 각 세라믹층은 알루미나를 주된 성분으로 하는 알루미나질 소결체로 이루어진다.
본체 기판(11)의 내부에는 흡착용 전극(21) 및 발열체(히터 전극, 41)가 배치되어 있다. 흡착용 전극(21)은 본체 기판(11)의 내부에 있어서, 대략 동일 평면 위에 배치되어 있다. 흡착용 전극(21)은 직류 고전압을 인가함으로써 정전인력을 발생한다. 이 정전인력에 의해, 반도체 웨이퍼(8)는 본체 기판(11)의 상면(흡착면, 111)에 흡착되어 유지된다. 흡착용 전극(21)은 텅스텐으로 이루어진다.
발열체(41)는 본체 기판(11)의 내부에 있어서, 흡착용 전극(21)보다도 하방 측[금속 베이스(12)측]에 배치되어 있다. 발열체(41)는 본체 기판(11)의 내부에 있어서, 대략 동일 평면 위에 배치되어 있다. 또, 발열체(41)는 직사각형 형상(장방형 형상)의 단면을 가진다. 발열체(41)는 표면 조도(Ra)가 1㎛ 이하이다. 또, 발열체(41)는 텅스텐으로 이루어진다. 흡착용 전극(21) 및 발열체(41)를 구성하는 재료로서는, 상기의 텅스텐 외에, 몰리브덴, 이들의 합금 등을 이용할 수 있다. 흡착용 전극(21) 및 발열체(41)를 구성하는 재료로서 금이나 은을 이용하는 경우에 비하여 세라믹 다층배선 기판의 제조 비용을 낮게 억제할 수 있다.
동일 도면에 나타내는 바와 같이, 금속 베이스(12)는 알루미늄 또는 알루미늄합금으로 이루어지는 금속제의 냉각용 부재(쿨링 플레이트)이다. 금속 베이스 (12)는 직경 340㎜, 두께 32㎜의 원판 형상으로 형성되어 있다. 금속 베이스(12)는 본체 기판(11)의 하방측에 배치되어 있다. 금속 베이스(12)의 내부에는 냉각 매체[예를 들면, 불소화액, 순수(純水) 등]를 유통시키는 냉매 유로(123)가 설치되어 있다.
동일 도면에 나타내는 바와 같이, 접착층(13)은 본체 기판(11)과 금속 베이스(12)의 사이에 배치되어 있다. 접착층(13)은 실리콘 수지로 이루어지는 접착제에 의해 구성되어 있다. 본체 기판(11)과 금속 베이스(12)는 접착층(13)을 통하여 접합되어 있다.
도 2의 (A)에 나타내는 바와 같이, 흡착용 전극(21)은 상기와 같이, 본체 기판(11)의 내부에 있어서, 대략 동일 평면 위에 배치되어 있다. 흡착용 전극(21)은 평면에서 보는 것[이하, ‘평면시(平面視)’라고 하는 일도 있다]으로 원형 형상으로 형성되어 있다.
도 2의 (B)에 나타내는 바와 같이, 흡착용 전극(21)의 하방측[금속 베이스 (12)측]에는 비아(22)가 배치되어 있다. 비아(22)는 본체 기판(11)의 중심축을 따라서 상하 방향으로 형성되어 있다. 비아(22)는 흡착용 전극(21)에 접속되어 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 정전척(1)의 내부에는 금속 베이스(12)의 하면 (122)에서 본체 기판(11)측으로 향하여 상하 방향으로 형성된 내부 구멍(31)이 설치되어 있다. 내부 구멍(31)에는 통 형상의 절연 부재(32)가 끼워 넣어져 있다. 내부 구멍(31)의 바닥면에는 메탈라이즈층(23)이 설치되어 있다. 메탈라이즈층(23)은 비아(22)에 접속되어 있다. 즉, 흡착용 전극(21)은 비아(22)를 통하여 메탈라이즈층(23)에 접속되어 있다.
메탈라이즈층(23)에는 내부접속단자(33)가 설치되어 있다. 내부접속단자(33)에는 금속단자(34)가 장착되어 있다. 금속단자(34)는 전원회로(도시생략)에 접속되어 있다. 흡착용 전극(21)에는 내부접속단자(33) 등을 통하여 정전인력을 발생시키기 위한 전력이 공급된다.
도 3의 (A)에 나타내는 바와 같이, 발열체(41)는 상기와 같이, 본체 기판 (11)의 내부에 있어서, 대략 동일 평면 위에 배치되어 있다. 장척(長尺) 형상의 1개의 발열체(41)는 몇 번이나 되접어 꺾어서 대략 동심원 형상으로 배치되어 있다.
도 3의 (B)에 나타내는 바와 같이, 발열체(41)의 하방측[금속 베이스(12)측]에는 1쌍의 비아(42, 43)가 배치되어 있다. 1쌍의 비아(42, 43)는 발열체(41)의 1쌍의 단자부(411, 412)에 각각 접속되어 있다.
도 3의 (C)에 나타내는 바와 같이, 1쌍의 비아(42, 43)의 하방측[금속 베이스(12)측]에는 1쌍의 드라이버(내부 도전층, 44, 45)가 배치되어 있다. 1쌍의 드라이버(44, 45)는 1쌍의 비아(42, 43)에 각각 접속되어 있다. 각 드라이버(44, 45)는 평면시가 대략 반원형 형상으로 형성되어 있다.
도 3(D)에 나타내는 바와 같이, 1쌍의 드라이버(44, 45)의 하방측[금속 베이스(12)측]에는 1쌍의 비아(46, 47)가 배치되어 있다. 1쌍의 비아(46, 47)는 1쌍의 드라이버(44, 45)에 각각 접속되어 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 정전척(1)의 내부에는 금속 베이스(12)의 하면 (122)에서 본체 기판(11)측으로 향하여 상하 방향으로 형성된 내부 구멍(51)이 설치되어 있다. 내부 구멍(51)에는 통 형상의 절연 부재(52)가 끼워 넣어져 있다. 내부 구멍(51)의 바닥면에는 1쌍의 메탈라이즈층(48)이 설치되어 있다(도 1에서는 일방만을 나타낸다). 1쌍의 메탈라이즈층(48)은 1쌍의 비아(46, 47)에 각각 접속되어 있다. 즉, 발열체[41, 단자부(411, 412)]는 비아(42, 43), 드라이버(44, 45) 및 비아(46, 47)를 통하여 메탈라이즈층(48)에 접속되어 있다.
메탈라이즈층(48)에는 내부접속단자(53)가 설치되어 있다. 내부접속단자(53)에는 금속단자(54)가 장착되어 있다. 금속단자(54)는 전원회로(도시생략)에 접속되어 있다. 발열체(41)에는 내부접속단자(53) 등을 통하여 발열체(41)를 발열시키기 위한 전력이 공급된다.
도시를 생략했지만, 정전척[1, 본체 기판(11), 금속 베이스(12), 접착층 (13)]의 내부에는 반도체 웨이퍼(8)를 냉각하는 헬륨 등의 냉각용 가스의 공급 통로가 되는 냉각용 가스공급로가 설치되어 있다. 본체 기판(11)의 상면(흡착면, 111)에는 냉각용 가스공급로가 개구하여 형성된 복수의 냉각용 개구부(도시생략) 및 그 냉각용 개구부로부터 공급된 냉각용 가스가 본체 기판(11)의 상면(흡착면, 111) 전체로 퍼지도록 형성된 환 형상의 냉각용 홈부(도시생략)가 설치되어 있다.
다음에, 정전척(반도체 제조장치용 부품, 1)의 제조방법에 대해서 설명한다.
도 4∼도 7에 나타내는 바와 같이, 정전척(반도체 제조장치용 부품, 1)의 제조방법은 본체 기판(11)이 되는 세라믹 그린시트(110e) 위에 발열체 재료인 감광성 금속 페이스트(410)를 도포하는 도포공정과, 세라믹 그린시트(110e) 위에 도포한 감광성 금속 페이스트(410)를 노광 및 현상하여 세라믹 그린시트(110e) 위에 발열체(41)가 되는 중간 발열체(410a)를 형성하는 노광현상공정과, 세라믹 그린시트 (110e) 및 중간 발열체(410a)를 동시 소성하여 본체 기판(11) 및 발열체(41)를 형성하는 소성공정을 가진다. 이하, 이 정전척(1)의 제조방법을 상세하게 설명한다.
우선, 스텝 1로서 종래 공지의 방법에 의해, 알루미나를 주된 성분으로 하는 세라믹 그린시트를 제작한다. 본 실시형태에서는 본체 기판(11)이 되는 6매의 세라믹 그린시트(110a∼110f, 도 7 참조)를 제작한다.
이어서, 스텝 2로서 도 4의 (A)에 나타내는 바와 같이, 세라믹 그린시트 (110e, 도 7 참조)에 펀칭 등의 방법으로 1쌍의 스루홀(191, 192)을 형성한다. 1쌍의 스루홀(191, 192)은 1쌍의 비아(42, 43)가 되는 위치에 형성한다.
이어서, 스텝 3으로서 도 4의 (B)에 나타내는 바와 같이, 세라믹 그린시트 (110e)에 형성 한 1쌍의 스루홀(191, 192) 내에, 메탈마스크 등을 이용하여 비아용 잉크(420, 430)를 충전한다. 비아용 잉크(420, 430)는 알루미나를 주된 성분으로 하는 세라믹 그린시트용의 원료 분말에 텅스텐 분말을 혼합하여 슬러리 형상으로 한 메탈라이즈 잉크이다.
이어서, 스텝 4로서 도 5의 (A)에 나타내는 바와 같이, 세라믹 그린시트 (110e) 위에 스크린 인쇄로 감광성 금속 페이스트(410)를 도포한다. 감광성 금속 페이스트(410)는 세라믹 그린시트(110e) 위의 전체에 도포한다. 감광성 금속 페이스트(410)는 텅스텐 분말, 감광성 폴리머, 광경화제 등을 함유하는 페이스트이다. 감광성 금속 페이스트(410)는 점도를 100∼20000푸아즈(poise), 도포 두께를 5∼30㎛로 할 수 있다. 도포한 감광성 금속 페이스트(410)는 80∼120℃, 5∼30분의 조건으로 건조시킨다.
이어서, 스텝 5로서 도 5의 (B)에 나타내는 바와 같이, 세라믹 그린시트 (110e)의 상방에 유리마스크(72)를 위치 맞춤하여 배치한다. 그리고 세라믹 그린시트(110e) 위의 감광성 금속 페이스트(410)에 대해서 노광장치(71)로부터 유리마스크(72)를 통하여 소정의 부분에 빛(자외선)을 쬔다. 광원으로서는 수은등(g선, h선) 등을 이용할 수 있다. 노광량은 200∼6000mj로 할 수 있다. 노광장치(71)로서는, 예를 들면, 직묘(直描)노광장치(LDI: Laser　Direct　Imager)가 이용된다. 유리마스크(72)는 자외선을 투과 가능하게 하는 복수의 광투과부 및 자외선을 투과 불가능하게 하는 비투과부로 이루어지는 포토마스크가 이용된다.
이때, 감광성 금속 페이스트(410) 중, 발열체(41)가 되는 부분에 빛을 쬔다. 이에 따라, 감광성 금속 페이스트(410) 중, 빛을 쬔 부분(노광한 부분)을 경화시켜서 중간 발열체(410a)를 형성한다. 빛을 쬐지 않았던 부분(노광하지 않았던 부분)은 미노광부(410b)가 된다.
이어서, 스텝 6으로서 도 5의 (C)에 나타내는 바와 같이, 감광성 금속 페이스트(410) 중, 중간 발열체(410a) 이외의 부분[미노광부(410b)]을 제거한다. 구체적으로는, 감광성 금속 페이스트(410)를 도포한 세라믹 그린시트(110e)를 현상액에 침지한다. 현상액으로서는 0.1∼5질량％ 탄산나트륨 수용액을 이용했다. 이에 따라, 감광성 금속 페이스트(410) 중, 미노광부(410b)가 제거되고, 중간 발열체 (410a)가 남는다. 그 후, 세정, 건조를 실행한다. 건조는 80∼120℃, 5∼30분의 조건으로 실행한다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 세라믹 그린시트(110e) 위의 중간 발열체(410a)는 직사각형 형상(장방형 형상)의 단면을 가진다. 중간 발열체(410a)는 표면 조도(Ra)가 1㎛ 이하이다. 중간 발열체(410a)의 패턴 폭(선 폭, W)은 20∼2000㎛로 할 수 있다. 또한, 동일 도면은 중간 발열체(410a)의 길이 방향(축 방향)에 직교하는 단면을 나타낸 것이다.
이어서, 스텝 7로서 도 7에 나타내는 바와 같이, 세라믹 그린시트(110e) 이외의 세라믹 그린시트(110c, 110f)의 필요한 개소에도 상기의 메탈라이즈 잉크의 충전, 도포 등을 실행한다.
구체적으로는, 세라믹 그린시트(110c)에 펀칭 등의 방법으로 스루홀을 형성한다. 그리고 스루홀 내에 메탈마스크 등을 이용하여 비아(22)가 되는 비아용 잉크 (220)를 충전한다. 그 후, 세라믹 그린시트(110c) 위에 스크린 인쇄 등의 방법으로 흡착용 전극(21)이 되는 전극용 잉크(210)를 도포한다. 비아용 잉크(220) 및 전극용 잉크(210)는 상기의 메탈라이즈 잉크이다.
또, 세라믹 그린시트(110f)에 펀칭 등의 방법으로 1쌍의 스루홀을 형성한다. 그리고 1쌍의 스루홀 내에 메탈마스크 등을 이용하여 1쌍의 비아(46, 47)가 되는 비아용 잉크(460, 470)를 충전한다. 그 후, 세라믹 그린시트(110f) 위에 스크린 인쇄 등의 방법으로 드라이버(44, 45)가 되는 드라이버용 잉크(440, 450)를 도포한다. 비아용 잉크(460, 470) 및 드라이버용 잉크(440, 450)는 상기의 메탈라이즈 잉크이다.
또, 세라믹 그린시트(110d∼110f)에는 내부 구멍(31)이 되는 부분에 관통 구멍을 형성하여 둔다(상기의 도 5에서는 관통 구멍의 도시를 생략). 또, 세라믹 그린시트(110f)에는 내부 구멍(51)이 되는 부분에 오목부를 형성하여 둔다.
이어서, 스텝 8로서 복수의 세라믹 그린시트(110a∼110f, 도 7 참조)를 적층하여 열압착한다. 이에 따라, 세라믹 그린시트(110a∼110f), 중간 발열체(410a) 등을 포함하는 적층시트를 얻는다. 그리고 적층시트를 소정의 형상으로 절단한다. 그 후, 환원 분위기 중, 1400∼1800℃의 범위(예를 들면 1450℃)의 온도조건으로 5시간 적층시트의 동시 소성을 실행한다. 그 결과, 세라믹 그린시트(110a∼110f) 중의 알루미나, 도전성 페이스트 중의 텅스텐 및 감광성 금속 페이스트[410, 중간 발열체(410a)] 중의 텅스텐이 동시 소결한다. 그리고 세라믹 그린시트(110a∼110f)가 알루미나질 소결체로 되고, 감광성 금속 페이스트[410, 중간 발열체(410a)]가 발열체(41)로 된다.
이어서, 스텝 9로서 알루미나질 소결체의 필요한 개소에 메탈라이즈층(23, 48) 등을 형성한다. 이에 따라, 본체 기판(11)을 얻는다. 그 후, 실리콘 수지로 이루어지는 접착제를 이용하여 본체 기판(11)과 금속 베이스(12)를 접합한다. 이에 따라, 본체 기판(11)과 금속 베이스(12)가 접착층(13)에 의해 접합된 정전척(1)을 얻는다.
또한, 본 실시형태에서는 본체 기판(11)을 구성하는 세라믹으로서 알루미나를 이용했지만, 예를 들면, 질화 알루미늄을 이용할 경우, 상기의 스텝 8에 있어서, 환원 분위기 중, 1600∼2000℃의 범위의 온도조건으로 5시간, 적층시트의 동시 소성을 실행한다.
다음에, 본 실시형태의 작용 효과에 대해서 설명한다.
본 실시형태의 정전척(반도체 제조장치용 부품, 1)의 제조방법에서는 상기 도포공정, 상기 노광공정 및 상기 현상공정을 실행한다. 즉, 포토리소그래피를 이용하여 발열체 재료[감광성 금속 페이스트(410)]를 원하는 패턴으로 형성한다. 그로 인해, 포토리소그래피를 이용하여 형성된 발열체 재료[중간 발열체(410a)]의 패턴의 두께나 폭의 편차는 종래의 스크린 인쇄 등의 방법으로 형성된 패턴의 두께나 폭의 편차와 비교하여 적게 할 수 있다.
이에 따라, 두께나 폭의 편차가 억제되어 발열의 균일성이 우수한 발열체 (41)를 상기 소성공정에 있어서 형성할 수 있다. 따라서, 발열체(41)가 설치된 본체 기판(11)의 온도 편차(면 방향의 온도 편차), 게다가 본체 기판(11)에 지지된 반도체 웨이퍼(8)의 온도 편차를 억제할 수 있다. 그 결과, 예를 들면, 반도체 웨이퍼(8)에 대한 에칭의 가공정밀도를 높여 제조 수율을 향상시킬 수 있다.
또, 상기의 포토리소그래피를 이용하여 형성된 발열체 재료[중간 발열체 (410a)]의 패턴에 다른 선 폭이 혼재하고 있었다고 해도, 각각의 패턴의 두께나 폭의 편차를 억제할 수 있다. 이에 따라, 예를 들면, 다른 선 폭이 혼재하는 복잡한 패턴의 발열체(41)를 정밀도 좋게 형성할 수 있다.
또, 본 실시형태의 제조방법에서는, 중간 발열체(410a)는 직사각형 형상의 단면을 가진다. 그로 인해, 발열체 재료[중간 발열체(410a)]의 두께나 폭의 편차를 억제할 수 있다. 이에 따라, 두께나 폭의 편차를 억제하여 발열의 균일성이 우수한 발열체(41)를 얻을 수 있다.
또, 중간 발열체(410a)는 표면 조도(Ra)가 1㎛ 이하이다. 그로 인해, 발열체 재료[중간 발열체(410a)]의 두께나 폭의 편차를 억제할 수 있다. 이에 따라, 두께나 폭의 편차를 억제하여 발열의 균일성이 우수한 발열체(41)를 얻을 수 있다.
본 실시형태의 정전척(반도체 제조장치용 부품, 1)에 있어서, 본체 기판(11)에 설치된 발열체(41)는 직사각형 형상의 단면을 가진다. 그로 인해, 발열체(41)는 두께나 폭의 편차가 적어 발열의 균일성이 우수한 것이 된다. 이에 따라, 발열체 (41)가 설치된 본체 기판(11)의 온도 편차(면 방향의 온도 편차), 게다가 본체 기판(11)에 지지(유지)된 반도체 웨이퍼(8)의 온도 편차를 억제할 수 있다. 그 결과, 예를 들면, 반도체 웨이퍼(8)에 대한 에칭 등의 가공정밀도를 높여 제조 수율을 향상시킬 수 있다.
또, 본 실시형태에 있어서, 본체 기판(11)에 설치된 발열체(41)는 표면 조도 (Ra)가 1㎛ 이하이다. 그로 인해, 발열체(41)는 두께나 폭의 편차가 적어 발열의 균일성이 우수한 것이 된다.
이와 같이, 본 실시형태에 따르면, 발열체(41)의 두께나 폭의 편차를 억제하여 발열체(41)가 설치된 본체 기판(11)의 온도 편차를 억제할 수 있는 정전척(반도체 제조장치용 부품, 1) 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태는 도 8, 도 9에 나타내는 바와 같이, 상기의 실시형태 1의 정전척(1, 도 1∼도 3 참조)에 있어서, 그 제조방법을 변경한 예이다.
도 8, 도 9에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 정전척(반도체 제조장치용 부품, 1)의 제조방법은 캐리어 필름(600) 위에 발열체 재료인 감광성 금속 페이스트(410)를 도포하는 도포공정과, 캐리어 필름(600) 위에 도포한 감광성 금속 페이스트(410)를 노광 및 현상하여 캐리어 필름(600) 위에 발열체(41)가 되는 중간 발열체(410a)를 형성하는 노광현상공정과, 캐리어 필름(600) 위의 중간 발열체(410a)를 본체 기판(11)이 되는 세라믹 그린시트(110e) 위에 전사하는 전사공정과, 세라믹 그린시트(110e) 및 중간 발열체(410a)를 동시 소성하여 본체 기판(11) 및 발열체(41)를 형성하는 소성공정을 가진다.
본 실시형태의 제조방법은 상기의 실시형태 1의 제조방법에 있어서의 스텝 1∼9 중, 스텝 4∼6이 다르고, 그 밖의 스텝은 상기의 실시형태 1과 마찬가지이다. 이하, 실시형태 1과 다른 스텝 4∼6을 중심으로 설명한다.
스텝 4A로서 도 8의 (A)에 나타내는 바와 같이, 수지제의 캐리어 필름(600) 위에 도공기(塗工機) 등을 이용하여 감광성 금속 페이스트(410)를 도포한다. 감광성 금속 페이스트(410)는 캐리어 필름(600) 위의 전체에 도포한다. 도포한 감광성 금속 페이스트(410)는 80∼120℃, 5∼30분의 조건으로 건조시킨다. 본 실시형태의 캐리어 필름(600)은 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN)로 이루어진다. 또한, 캐리어 필름(600)으로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리페닐렌술피드(PPS), 폴리이미드 등을 이용할 수 있다.
스텝 5A로서 도 8의 (B)에 나타내는 바와 같이, 캐리어 필름(600)의 상방에 유리마스크(72)를 위치 맞춤하여 배치한다. 그리고 캐리어 필름(600) 위의 감광성 금속 페이스트(410)에 대해서, 노광장치(71)로부터 유리마스크(72)를 통하여 소정의 부분에 빛(자외선)을 쬔다.
이때, 감광성 금속 페이스트(410) 중, 발열체(41)가 되는 부분에 빛을 쬔다. 이에 따라, 감광성 금속 페이스트(410) 중, 빛을 쬔 부분(노광한 부분)을 경화시켜서 중간 발열체(410a)를 형성한다. 빛을 쬐지 않았던 부분(노광하지 않았던 부분)은 미노광부(410b)가 된다.
스텝 6A-1로서 도 8의 (C)에 나타내는 바와 같이, 감광성 금속 페이스트 (410) 중, 중간 발열체(410a) 이외의 부분[미노광부(410b)]을 제거한다. 구체적으로는, 감광성 금속 페이스트(410)를 도포한 캐리어 필름(600)을 현상액에 침지한다. 이에 따라, 감광성 금속 페이스트(410) 중, 미노광부(410b)가 제거되고, 중간 발열체(410a)가 남는다. 그 후, 세정, 건조를 실행한다. 건조는 80∼120℃, 5∼30분의 조건으로 실행한다.
스텝 6A-2로서 도 9의 (A)에 나타내는 바와 같이, 세라믹 그린시트(110e) 위에 중간 발열체(410a)가 형성된 캐리어 필름(600)을 접착(압착)한다. 이때, 캐리어 필름(600)에 형성된 중간 발열체(410a)가 세라믹 그린시트(110e)측이 되도록, 세라믹 그린시트(110e) 위에 캐리어 필름(600)을 접착(압착)한다.
스텝 6A-3으로서 도 9의 (B)에 나타내는 바와 같이, 세라믹 그린시트(110e)로부터 캐리어 필름(600)을 박리한다. 이에 따라, 세라믹 그린시트(110e) 위에 중간 발열체(410a)를 전사한다. 즉, 세라믹 그린시트(110e) 위에 중간 발열체(410a)를 형성한다.
다음에, 본 실시형태의 작용 효과에 대해서 설명한다.
본 실시형태의 정전척(반도체 제조장치용 부품, 1)의 제조방법에서는 상기 도포공정, 상기 노광현상공정, 상기 전사공정을 차례로 실행한다. 즉, 포토리소그래피를 이용하여 캐리어 필름(600) 위에 발열체 재료[감광성 금속 페이스트(410)]를 원하는 패턴으로 형성하고, 이것을 세라믹 그린시트(110e) 위에 전사한다. 그로 인해, 상기한 실시형태 1에 있어서의 정전척(반도체 제조장치용 부품, 1)의 제조방법과 마찬가지의 작용 효과가 얻어진다.
또, 본 실시형태의 제조방법은 세라믹 그린시트(110e)가 물과 반응하기 쉬운 재료의 경우에 매우 적합하다. 물과 반응하기 쉬운 재료로서는, 질화알루미늄을 들 수 있다(2AlN+3H2O→2NH3+Al2O3). 예를 들면, 현상액이 탄산나트륨 수용액인 경우, 그 현상액과 세라믹 그린시트(110e)가 반응하여 버리지만, 본 실시형태의 제조방법에서는 현상액과 세라믹 그린시트(110e)가 접촉하지 않기 때문에, 그와 같은 문제가 일어나지 않아 매우 적합하다.
(실험예)
본 실험예에서는 다른 방법으로 패턴 형성한 발열체 재료의 표면 조도 및 두께 편차를 평가했다. 또, 다른 방법으로 패턴 형성한 발열체 재료를 세라믹 그린시트와 동시 소성한 발열체의 형상을 관찰했다.
우선, 실시형태 1과 마찬가지의 감광성 금속 페이스트(발열체 재료)를 이용하여 실시형태 1과 마찬가지의 포토리소그래피에 의해 패턴을 세라믹 그린시트(알루미나 그린시트) 위에 형성했다(시료 11). 비교로서, 종래의 금속 페이스트(발열체 재료)를 이용하여 스크린 인쇄에 의해 패턴을 세라믹 그린시트 위에 형성했다(시료 21). 선 폭은 어느 것이나 0.70㎜로 했다.
이어서, 접촉식의 조도측정기(도쿄정밀사제, SURFCOM 1500SD3)를 이용하여 시료 11 및 시료 21의 발열체 재료의 표면 조도를 분석했다. 측정 조건으로서는 측정범위: 1000㎛, 최소분해능: 0.0001㎛, 측정력: 0.75mN, 촉침(觸針) 재질: 다이아몬드, 촉침 형상: 60°원추(圓錐)형, 측정 속도: 0.5㎜/초로 했다.
도 10은 시료 11의 발열체 재료의 표면 조도 분석결과이다. 도 11은 시료 21의 발열체 재료의 표면 조도 분석결과이다. 도 10 및 도 11을 비교하면, 포토리소그래피에 의해 형성된 시료 11의 표면 조도는 스크린 인쇄에 의해 형성된 시료 21의 표면 조도에 비하여 작은 것을 알 수 있다. 또, 도 10에 나타내는 바와 같이, 시료 11의 발열체 재료는 단면이 직사각형 형상인 것을 알 수 있다.
다음에, 감광성 금속 페이스트(발열체 재료)를 이용하여 포토리소그래피에 의해 4종류의 다른 선 폭의 패턴을 동일한 세라믹 그린시트 위에 동시에 형성했다(시료 12). 비교로서, 종래의 금속 페이스트(발열체 재료)를 이용하여 스크린 인쇄에 의해 4종류의 다른 선 폭의 패턴을 동일한 세라믹 그린시트 위에 동시에 형성했다(시료 22). 4종류의 다른 선 폭은 0.18㎜, 0.36㎜, 0.72㎜, 1.10㎜이다. 각각의 선 폭의 패턴에 있어서의 두께의 평균값을 구했다.
도 12는 시료 12 및 시료 22의 발열체 재료의 선 폭과 두께와의 관계를 나타낸 그래프이다. 동일 도면에 있어서, S1가 시료 12의 결과, S2가 시료 22의 결과이다. 동일 도면으로부터, 포토리소그래피에 의해 형성된 시료 12(S1)는, 선 폭이 다른 시료 마다의 두께의 차이가 작은 것을 알 수 있다. 따라서, 패턴이 다른 선 폭이 혼재하고 있었다고 해도, 포토리소그래피에 의해 형성된 시료 12(S1)는 스크린 인쇄에 의해 형성된 시료 22(S2)보다도, 패턴의 두께의 편차를 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.
다음에, 감광성 금속 페이스트(발열체 재료)를 이용하여 포토리소그래피에 의해 3종류의 다른 선 폭의 패턴을 세라믹 그린시트 위에 형성했다. 이 세라믹 그린시트를 포함하는 복수의 세라믹 시트를 적층ㆍ열압착하고, 소정의 조건으로 소성을 실행함으로써, 발열체를 가지는 본체 기판을 얻었다(시료 13). 비교로서, 종래의 금속 페이스트(발열체 재료)를 이용하여 스크린 인쇄에 의해 3종류의 다른 선 폭의 패턴을 세라믹 그린시트 위에 형성했다. 이 세라믹 그린시트를 포함하는 복수의 세라믹 시트를 적층ㆍ열압착하고, 소정의 조건으로 소성을 실행함으로써, 발열체를 가지는 본체 기판을 얻었다(시료 23). 이들의 본체 기판의 단면(특히 발열체의 단면 형상)을 관찰했다.
도 13의 (A)∼(C)는 시료 13의 발열체(선 폭: 0.18㎜, 0.36㎜, 0.72㎜)의 단면 형상을 나타내는 사진이다. 도 14는 시료 13의 발열체의 단면 형상을 나타내는 모식도이다. 도 15의 (A)∼(C)는 시료 23의 발열체(선 폭: 0.18㎜, 0.36㎜, 0.72㎜)의 단면 형상을 나타내는 사진이다. 도 16은 시료 23의 발열체의 단면 형상을 나타내는 모식도이다.
도 13의 (A)∼(C)에 나타내는 바와 같이, 시료 13의 발열체는 단면이 직사각형 형상(장방형 형상)이다. 즉, 도 14에 나타내는 바와 같이, 본체 기판(11)에 설치된 발열체(41)는 단면이 직사각형 형상(장방형 형상)이다. 장방형의 코너부는 다소의 둥그스름한 모양을 가지고 있다. 발열체(41)는 선 폭이나 두께가 거의 일정하다.
한편, 도 15의 (A)∼(C)에 나타내는 바와 같이, 시료 23의 발열체는 폭 방향 양단부가 삼각형 형상으로 뾰족하게 되어 있다. 즉, 도 16에 나타내는 바와 같이, 본체 기판(911)에 설치된 발열체(941)는 폭 방향 양단부가 삼각형 형상으로 뾰족하게 되어 있다. 발열체(941)의 폭 방향 양단부는 끝으로 갈수록 두께가 작게 되어 있다.
이 결과로부터, 시료 13의 발열체(포토리소그래피에 의해 패턴을 형성)는 직사각형 형상의 단면을 가짐으로써, 시료 23의 발열체(스크린 인쇄에 의해 패턴을 형성)에 비하여 두께나 폭의 편차가 적어 발열의 균일성이 우수한 것인 것을 알 수 있다.
(그 밖의 실시형태)
본 발명은 상기의 실시형태, 실험예 등에 하등 한정되는 것은 아니고, 본 발명을 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지의 형태로 실시할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
(1) 상기의 실시형태에서는 상기 도포공정에 있어서, 세라믹 그린시트 위에 스크린 인쇄로 감광성 금속 페이스트를 도포했지만, 예를 들면, 세라믹 그린시트에 대해서 메탈마스크를 배치하여 두고, 도포공정에서는 메탈마스크를 통하여 감광성 금속 페이스트를 도포하도록 해도 좋으며, 도공기 등을 이용하여 도포해도 좋다.
(2) 상기의 실시형태에서는 발열체를 본체 기판의 내부에 설치했지만, 예를 들면, 본체 기판의 표면에 설치해도 좋다. 마찬가지로, 흡착용 전극을 본체 기판의 내부에 설치했지만, 예를 들면, 본체 기판의 표면에 설치해도 좋다.
(3) 상기의 실시형태에서는 감광성 금속 페이스트로서, 현상시에 노광 부분이 남는 「네거티브형」의 감광성 금속 페이스트를 이용했지만, 현상시에 노광 부분이 제거되는 「포지티브형」의 감광성 금속 페이스트를 이용해도 좋다.
1: 정전척(반도체 제조장치용 부품)
11: 본체 기판
41: 발열체
110a∼110e: 세라믹 그린시트
410: 감광성 금속 페이스트
410a: 중간 발열체

Claims (7)

  1. 세라믹으로 이루어지는 본체 기판과, 당해 본체 기판에 설치된 발열체를 구비한 반도체 제조장치용 부품의 제조방법으로서,
    상기 본체 기판이 되는 세라믹 그린시트 위에 발열체 재료인 감광성 금속 페이스트를 도포하는 도포공정과,
    상기 세라믹 그린시트 위에 도포한 상기 감광성 금속 페이스트를 노광 및 현상하여 상기 세라믹 그린시트 위에 상기 발열체가 되는 중간 발열체를 형성하는 노광현상공정과,
    상기 세라믹 그린시트 및 상기 중간 발열체를 동시 소성하여 상기 본체 기판 및 상기 발열체를 형성하는 소성공정을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치용 부품의 제조방법.
  2. 세라믹으로 이루어지는 본체 기판과, 당해 본체 기판에 설치된 발열체를 구비한 반도체 제조장치용 부품의 제조방법으로서,
    캐리어 필름 위에 발열체 재료인 감광성 금속 페이스트를 도포하는 도포공정과,
    상기 캐리어 필름 위에 도포한 상기 감광성 금속 페이스트를 노광 및 현상하여 상기 캐리어 필름 위에 상기 발열체가 되는 중간 발열체를 형성하는 노광현상공정과,
    상기 캐리어 필름 위의 상기 중간 발열체를 상기 본체 기판이 되는 세라믹 그린시트 위에 전사하는 전사공정과,
    상기 세라믹 그린시트 및 상기 중간 발열체를 동시 소성하여 상기 본체 기판 및 상기 발열체를 형성하는 소성공정을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치용 부품의 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 중간 발열체는 직사각형 형상의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치용 부품의 제조방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 중간 발열체는 직사각형 형상의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치용 부품의 제조방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중간 발열체는 표면 조도(Ra)가 1㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치용 부품의 제조방법.
  6. 세라믹으로 이루어지는 본체 기판과,
    당해 본체 기판에 설치된 발열체를 구비하고,
    당해 발열체는 직사각형 형상의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치용 부품.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 발열체는 표면 조도(Ra)가 1㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치용 부품.
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