KR20230050222A - 반도체 제조 장치용 부재 - Google Patents

반도체 제조 장치용 부재 Download PDF

Info

Publication number
KR20230050222A
KR20230050222A KR1020220081764A KR20220081764A KR20230050222A KR 20230050222 A KR20230050222 A KR 20230050222A KR 1020220081764 A KR1020220081764 A KR 1020220081764A KR 20220081764 A KR20220081764 A KR 20220081764A KR 20230050222 A KR20230050222 A KR 20230050222A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plug
semiconductor manufacturing
insertion hole
circumferential surface
wafer
Prior art date
Application number
KR1020220081764A
Other languages
English (en)
Inventor
다츠야 구노
세이야 이노우에
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 KR20230050222A publication Critical patent/KR20230050222A/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
    • 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
    • H01L21/67005—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
    • H01L21/683—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
    • H01L21/6875—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 plurality of individual support members, e.g. support posts or protrusions
    • 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
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
    • H01J2237/2007—Holding mechanisms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder

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)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Die Bonding (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

반도체 제조 장치용 부재(10)는, 세라믹 플레이트(20)와, 플러그 삽입 구멍(24)과, 플러그(26)를 구비한다. 세라믹 플레이트(20)는, 상면에 웨이퍼 배치면(21)을 갖고, 전극(22)을 내장한다. 플러그 삽입 구멍(24)은, 세라믹 플레이트(20)를 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍의 적어도 일부에 형성되고, 내주면에 암나사부(24a)를 갖는다. 플러그(26)는, 암나사부(24a)에 나사 결합되는 수나사부(26a)를 외주면에 갖고, 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 부재로서는, 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, 먼저 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 소성하고 연소 소실 입자를 소실시킨다. 이에 의해, 관통 구멍 내에 다공질 플러그가 형성되어, 전술한 정전 척이 얻어진다. 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 불꽃 방전이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 웨이퍼의 이면측에서 불꽃 방전이 발생하면, 웨이퍼가 변질되어 버려, 디바이스로서 이용할 수 없게 되기 때문에, 바람직하지 않다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2019-29384호 공보
그러나, 전술한 정전 척에서는, 소성 공정이 2회 필요해진다. 즉, 세라믹 플레이트를 제작하는 공정과, 다공질 플러그를 제작하는 공정의 각각에서 소성이 필요해진다. 그 때문에, 제조 비용이 높아진다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 가스의 유통을 허용하는 플러그를 구비한 저렴한 반도체 제조 장치용 부재를 제공하는 것을 주목적으로 한다.
본 발명의 반도체 제조 장치용 부재는,
상면에 웨이퍼 배치면을 갖고, 전극을 내장하는 세라믹 플레이트와,
상기 세라믹 플레이트를 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍의 적어도 일부에 형성되고, 내주면에 암나사부를 갖는 플러그 삽입 구멍과,
상기 암나사부에 나사 결합되는 수나사부를 외주면에 갖고, 가스의 유통을 허용하는 절연성의 플러그
를 구비한 것이다.
이 반도체 제조 장치용 부재에서는, 가스의 유통을 허용하는 플러그를 세라믹 플레이트의 플러그 삽입 구멍에 나사로 고정한다. 그 때문에, 플러그를 플러그 삽입 구멍에 고정하기 위해서 소성할 필요는 없다. 따라서, 플러그를 구비한 반도체 제조 장치용 부재를 저렴하게 제공할 수 있다.
또한, 본 명세서에서는, 상하, 좌우, 전후 등을 이용하여 본 발명을 설명하는 경우가 있으나, 상하, 좌우, 전후는, 상대적인 위치 관계에 불과하다. 그 때문에, 반도체 제조 장치용 부재의 방향을 변경한 경우에는 상하가 좌우가 되거나 좌우가 상하가 되거나 하는 경우가 있으나, 그러한 경우도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
본 발명의 반도체 제조 장치용 부재에 있어서, 상기 웨이퍼 배치면은, 웨이퍼를 지지하는 다수의 소돌기를 갖고 있어도 좋고, 상기 플러그의 상면은, 상기 소돌기의 상면보다 낮은 위치에 있도록 해도 좋다. 이렇게 하면, 플러그의 상면으로 웨이퍼를 들어 올려 버리는 일이 없다. 이 경우, 상기 플러그의 상면은, 상기 웨이퍼 배치면 중 상기 소돌기가 형성되어 있지 않은 기준면과 동일한 높이에 있어도 좋고, 상기 기준면보다 0.1 ㎜ 이하의 범위에서 낮은 위치에 있어도 좋다. 이렇게 하면, 웨이퍼의 이면과 플러그 상면 사이의 공간의 높이가 낮게 억제되기 때문에, 이 공간에서 불꽃 방전이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 반도체 제조 장치용 부재에 있어서, 상기 수나사부의 적어도 일부는, 상기 암나사부에 접착되어 있어도 좋다. 이렇게 하면, 반도체 제조 장치용 부재의 사용에 따라 플러그의 나사가 풀리는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 반도체 제조 장치용 부재에 있어서, 상기 플러그는, 다공질체여도 좋다. 다공질체는, 미세한 기공을 다수 갖고 있기 때문에, 가스의 유통을 허용하는 플러그로서 적합하다. 이 경우, 상기 수나사부는, 치밀화되어 있어도 좋다. 이렇게 하면, 다공질체의 플러그의 수나사부를 플러그 삽입 구멍의 암나사부에 비틀어 넣을 때에 수나사부가 쓸려 가루 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 반도체 제조 장치용 부재에 있어서, 상기 플러그는, 원기둥 부재여도 좋고, 상기 플러그 삽입 구멍은, 원기둥 구멍이어도 좋다. 이렇게 하면, 플러그나 플러그 삽입 구멍의 형상이 비교적 단순하기 때문에, 플러그나 플러그 삽입 구멍을 용이하게 제작할 수 있다.
본 발명의 반도체 제조 장치용 부재에 있어서, 상기 플러그는, 역원뿔대형의 머리부와, 원기둥형의 다리부를 구비하고 있어도 좋고, 상기 수나사부는, 상기 머리부의 외주면에는 형성되어 있지 않고 상기 다리부의 외주면에 형성되어 있어도 좋다. 또한, 상기 플러그 삽입 구멍은, 상기 머리부와 동일 형상의 머리부 대응부와, 상기 다리부와 동일 형상의 다리부 대응부를 구비하고 있어도 좋고, 상기 암나사부는, 상기 머리부 대응부의 내주면에 형성되어 있지 않고 상기 다리부 대응부의 내주면에 형성되어 있어도 좋다. 이렇게 하면, 플러그의 머리부나 플러그 삽입 구멍의 머리부 대응부에 나사를 형성할 필요가 없다.
도 1은 반도체 제조 장치용 부재(10)의 종단면도이다.
도 2는 세라믹 플레이트(20)의 평면도이다.
도 3은 도 1의 부분 확대도이다.
도 4는 플러그(26)의 다른 예를 도시한 부분 확대도이다.
도 5는 플러그(26)의 다른 예를 도시한 부분 확대도이다.
도 6은 플러그(26)의 다른 예를 도시한 부분 확대도이다.
도 7은 플러그(26)의 다른 예를 도시한 부분 확대도이다.
도 8은 플러그(76)를 도시한 부분 확대도이다.
도 9는 플러그(26)를 플러그 삽입 구멍(24)에 접착한 모습을 도시한 부분 확대도이다.
도 10은 플러그(26)를 플러그 삽입 구멍(24)에 접착한 모습을 도시한 부분 확대도이다.
도 11은 플러그 삽입 구멍(124)을 관통 구멍의 일부에 형성한 예를 도시한 부분 확대도이다.
도 12는 냉각 플레이트(30)에 가스 공급 통로(64)를 형성한 예를 도시한 종단면도이다.
도 13은 플러그(226)를 비스듬히 아래에서 보았을 때의 사시도이다.
다음으로, 본 발명의 적합한 실시형태에 대해, 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, 플러그 삽입 구멍(24)과, 플러그(26)와, 냉각 플레이트(30)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, 외연(外緣)을 따라 시일 밴드(21a)가 형성되고, 전면(全面)에 복수의 원형 소돌기(21b)가 형성되어 있다. 시일 밴드(21a) 및 원형 소돌기(21b)는 동일한 높이이고, 그 높이는 예컨대 수 ㎛∼수10 ㎛이다. 전극(22)은, 정전 전극으로서 이용되는 평면형의 메쉬 전극이고, 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)에의 흡착 고정이 해제된다. 이 전극(22)은, RF 전극으로서도 이용되는 경우가 있다. 구체적으로는, 웨이퍼 배치면(21)의 상방에는 상부 전극(도시하지 않음)이 배치되고, 그 상부 전극과 세라믹 플레이트(20)에 내장된 전극(22)을 포함하는 평행 평판 전극 사이에 고주파 전력을 인가하면 플라즈마가 발생한다. 전극(22)에는 플러그(26)를 삽입 관통시키기 위한 관통 구멍(22a)이 형성되어 있다. 또한, 웨이퍼 배치면(21) 중 시일 밴드(21a)나 원형 소돌기(21b)가 형성되어 있지 않은 부분을, 기준면(21c)이라고 칭한다.
플러그 삽입 구멍(24)은, 세라믹 플레이트(20)를 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍이다. 플러그 삽입 구멍(24)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 내주면에 암나사부(24a)를 갖는다. 플러그 삽입 구멍(24)은, 세라믹 플레이트(20)의 복수 개소(예컨대 둘레 방향을 따라 등간격으로 형성된 복수 개소)에 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 플러그 삽입 구멍(24)은, 원기둥형[예컨대 개구 직경 8 ㎜, 전체 길이(상하 방향의 길이) 5 ㎜]의 구멍이다.
플러그(26)는, 가스가 상하 방향으로 유통되는 것을 허용하는 전기 절연성의 원기둥 부재[예컨대 윗변 및 밑변의 외경 8 ㎜, 전체 길이(상하 방향의 길이) 5 ㎜]이다. 플러그(26)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 암나사부(24a)에 나사 결합 가능한 수나사부(26a)를 외주면에 갖는다. 플러그(26)의 상면(26b)은, 시일 밴드(21a)의 상면이나 소돌기(21b)의 상면보다 낮은 위치에 있다. 본 실시형태에서는, 플러그(26)의 상면(26b)은, 웨이퍼 배치면(21)의 기준면(21c)과 동일한 높이로 되어 있다. 또한, 플러그(26)의 전체 길이는, 플러그 삽입 구멍(24)의 전체 길이와 동일하게 되어 있다. 플러그(26)는, 다공질체이고, 본 실시형태에서는 세라믹 다공질체이다. 세라믹 다공질체로서는, 예컨대 세라믹 플레이트(20)와 동일한 재료의 다공질체를 이용할 수 있다.
냉각 플레이트(30)는, 열전도율이 양호한 원판[세라믹 플레이트(20)와 동일한 직경이거나 그것보다 큰 직경의 원판]이다. 냉각 플레이트(30)의 내부에는, 냉매가 순환하는 냉매 유로(32)나 가스를 플러그(26)에 공급하는 가스 공급 통로(34)가 형성되어 있다. 냉매 유로(32)는, 평면시(平面視)에서 냉각 플레이트(30)의 전면에 걸쳐 입구로부터 출구까지 일필휘지의 요령으로 형성되어 있다. 냉각 플레이트(30)의 재료는, 예컨대, 금속 재료나 금속 매트릭스 복합 재료(MMC) 등을 들 수 있다. 금속 재료로서는, Al, Ti, Mo 또는 이들의 합금 등을 들 수 있다. MMC로서는, Si, SiC 및 Ti를 포함하는 재료(SiSiCTi라고도 함)나 SiC 다공질체에 Al 및/또는 Si를 함침시킨 재료 등을 들 수 있다.
냉각 플레이트(30)와 세라믹 플레이트(20)는, 접합층(40)을 통해 접합되어 있다. 접합층(40)은, 수지층이어도 좋고, 금속층이어도 좋다. 접합층(40)이 금속층인 경우, 냉각 플레이트(30)의 재료는, 세라믹 플레이트(20)의 열팽창 계수에 가까운 재료가 바람직하다. 접합층(40)에는, 플러그 삽입 구멍(24) 및 가스 공급 통로(34)와 대향하는 위치에 상하 방향으로 관통하는 구멍(40a)이 형성되어 있다.
다음으로, 이렇게 해서 구성된 반도체 제조 장치용 부재(10)의 사용예에 대해 설명한다. 먼저, 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. 다음으로, 챔버 내를 소정 압력(예컨대 수10∼수100 ㎩)의 반응 가스 분위기로 하고, 이 상태에서, 챔버 내의 천장 부분에 형성한 도시하지 않은 상부 전극과 반도체 제조 장치용 부재(10)의 전극(22) 사이에 고주파 전압을 인가시켜 플라즈마를 발생시킨다. 또한, 상부 전극과 전극(22) 사이에 고주파 전압을 인가하는 대신에, 상부 전극과 냉각 플레이트(30) 사이에 고주파 전압을 인가해도 좋다. 웨이퍼(W)의 표면은, 발생한 플라즈마에 의해 처리된다. 냉각 플레이트(30)의 냉매 유로(32)에는, 냉매가 순환된다. 가스 공급 통로(34)에는, 도시하지 않은 가스 봄베로부터 백사이드 가스가 도입된다. 백사이드 가스로서는, 열전도 가스(예컨대 헬륨 등)를 이용한다. 백사이드 가스는, 가스 공급 통로(34) 및 플러그(26)를 지나, 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.
다음으로, 반도체 제조 장치용 부재(10)의 제조예에 대해 설명한다. 먼저, 세라믹 플레이트(20) 및 플러그(26)를 준비한다. 세라믹 플레이트(20) 및 플러그(26)는 이미 설명한 바와 같은 것이다. 다음으로, 플러그(26)를 세라믹 플레이트(20)의 플러그 삽입 구멍(24)에 나사 결합한다. 구체적으로는, 플러그(26)의 상면 또는 하면에 점착성의 손잡이를 부착시키고, 그 손잡이를 손으로 잡고 플러그(26)를 플러그 삽입 구멍(24)의 상부 개구 또는 하부 개구로부터 나사 결합한다. 이때, 플러그(26)의 상면(26b)이 웨이퍼 배치면(21)의 기준면(21c)과 일치하도록 나사 결합한다. 계속해서, 점착성의 손잡이를 떼어내고, 필요에 따라 손잡이를 떼어낸 면을 청소한다. 그 후, 세라믹 플레이트(20)의 하면과 냉각 플레이트(30)의 상면을 접합재를 통해 접합한다. 이에 의해, 접합재가 접합층(40)이 되어, 반도체 제조 장치용 부재(10)가 얻어진다.
이상 상세히 서술한 반도체 제조 장치용 부재(10)에서는, 가스의 유통을 허용하는 플러그(26)를 세라믹 플레이트(20)의 플러그 삽입 구멍(24)에 나사로 고정한다. 그 때문에, 플러그(26)를 플러그 삽입 구멍(24)에 고정하기 위해서 소성할 필요는 없다. 따라서, 플러그(26)를 구비한 반도체 제조 장치용 부재(10)를 저렴하게 제공할 수 있다.
또한, 플러그(26)의 상면(26b)은, 시일 밴드(21a)의 상면이나 원형 소돌기(21b)의 상면보다 낮은 위치에 있다. 그 때문에, 플러그(26)의 상면(26b)으로 웨이퍼(W)를 들어 올려 버리는 일이 없다.
또한, 플러그(26)의 상면(26b)은, 웨이퍼 배치면(21)의 기준면(21c)과 동일한 높이이다. 그 때문에, 웨이퍼(W)의 하면과 플러그(26)의 상면(26b) 사이의 공간의 높이가 낮게 억제된다. 따라서, 이 공간에서 불꽃 방전이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 플러그(26)는 원기둥 부재, 플러그 삽입 구멍(24)은 원기둥 구멍이며, 모두 형상이 비교적 단순하기 때문에, 플러그(26)나 플러그 삽입 구멍(24)을 용이하게 제작할 수 있다.
그리고 또한, 플러그(26)의 외주면과 플러그 삽입 구멍(24)의 내주면은 나사가 형성되어 있기 때문에 상하 방향으로 지그재그로 되어 있다. 이에 의해, 나사가 형성되어 있지 않은 경우에 비해, 웨이퍼(W)로부터 플러그(26)의 외주면과 플러그 삽입 구멍(24)의 내주면 사이를 지나 냉각 플레이트(30)에 이르기까지의 거리가 길어진다. 그 때문에, 웨이퍼(W)와 냉각 플레이트(30) 사이에서 연면 방전(沿面放電)이 일어나는 것을 방지할 수 있다.
그리고 또한, 반도체 제조 장치용 부재(10)를 장기간에 걸쳐 사용하여 플러그(26)의 상면(26b)이 두께가 감소되어 기준면(21c)보다 낮아진 경우, 플러그 삽입 구멍(24)에 대한 플러그(26)의 비틀어 넣음량을 조정하여 플러그(26)의 상면(26b)을 기준면(21c)과 동일한 높이로 복귀시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 전술한 실시형태에 조금도 한정되는 일은 없고, 본 발명의 기술적 범위에 속하는 한 여러 가지 양태로 실시할 수 있는 것은 물론이다.
전술한 실시형태에서는, 플러그(26)의 상면(26b)은, 웨이퍼 배치면(21)의 기준면(21c)과 동일한 높이로 하였으나, 특별히 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 배치면(21)의 기준면(21c)의 높이로부터 플러그(26)의 상면(26b)의 높이를 뺀 차(Δh)가 0.1 ㎜ 이하의 범위가 되도록 해도 좋다. 환언하면, 플러그(26)의 상면(26b)을, 웨이퍼 배치면(21)의 기준면(21c)보다 0.1 ㎜ 이하의 범위에서 낮은 위치에 배치해도 좋다. 이와 같이 해도, 웨이퍼(W)의 하면과 플러그(26)의 상면(26b) 사이의 공간의 높이는 비교적 낮게 억제된다. 따라서, 이 공간에서 불꽃 방전이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
전술한 실시형태에서는, 플러그(26)의 전체 길이를 플러그 삽입 구멍(24)의 전체 길이와 동일하게 하였으나, 특별히 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이 플러그(26)의 전체 길이를 플러그 삽입 구멍(24)의 전체 길이보다 짧게 해도 좋고, 도 6에 도시된 바와 같이 플러그(26)의 전체 길이를 플러그 삽입 구멍(24)의 전체 길이보다 길게 해도 좋다. 혹은, 도 7에 도시된 바와 같이 플러그(26)의 전체 길이를 플러그 삽입 구멍(24)의 전체 길이와 접합층(40)의 두께의 합과 동일하게 되도록 해도 좋다. 도 7에서는, 세라믹 플레이트(20)와 냉각 플레이트(30)를 접합층(40)으로 접합한 후, 플러그(26)의 하면이 냉각 플레이트(30)의 상면에 도달할 때까지 플러그(26)를 플러그 삽입 구멍(24)의 상부 개구로부터 플러그 삽입 구멍(24)에 나사 결합하면, 플러그(26)의 상면(26b)이 웨이퍼 배치면(21)의 기준면(21c)과 동일한 높이가 된다. 또한, 도 5 내지 도 7에서, 도 4와 같이 플러그(26)의 상면(26b)을, 웨이퍼 배치면(21)의 기준면(21c)보다 0.1 ㎜ 이하의 범위에서 낮은 위치에 배치해도 좋다.
전술한 실시형태에서는, 플러그(26)를 원기둥 부재, 플러그 삽입 구멍(24)을 원기둥 구멍으로 하였으나, 특별히 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 8에 도시된 플러그(76) 및 플러그 삽입 구멍(74)을 채용해도 좋다. 플러그(76)는, 역원뿔대형의 머리부(761)와, 원기둥형의 다리부(762)를 구비하고 있다. 수나사부(76a)는, 머리부(761)의 외주면에는 형성되어 있지 않고 다리부(762)의 외주면에 형성되어 있다. 플러그 삽입 구멍(74)은, 머리부(761)와 동일 형상의 공간인 머리부 대응부(741)와, 다리부(762)와 동일 형상의 공간인 다리부 대응부(742)를 구비하고 있다. 암나사부(74a)는, 머리부 대응부(741)의 내주면에 형성되어 있지 않고 다리부 대응부(742)의 내주면에 형성되어 있다. 이렇게 하면, 플러그(76)의 머리부(761)나 플러그 삽입 구멍(74)의 머리부 대응부(741)에 나사를 형성할 필요가 없다. 이 경우, 플러그(76)의 머리부(761)의 외주면이 플러그 삽입 구멍(74)의 머리부 대응부(741)의 내주면과 일치했을 때에 머리부(761)의 상면(76b)이 기준면(21c)과 동일한 높이가 되도록 설계해 두는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 플러그(76)를 플러그 삽입 구멍(74)에 부착할 때, 플러그(76)를 플러그 삽입 구멍(74)에 비틀어 넣어 가서 충돌했을 때에, 머리부(761)의 상면(76b)이 기준면(21c)과 동일한 높이가 된다.
전술한 실시형태에 있어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 플러그 삽입 구멍(24)의 암나사부(24a)와 플러그(26)의 수나사부(26a) 사이를 접착층(50)으로 접착해도 좋다. 접착층(50)으로서는, 유기 접착제를 사용해도 좋고, 무기 접착제를 사용해도 좋으며, 금속 납땜재를 사용해도 좋다. 이렇게 하면, 반도체 제조 장치용 부재(10)의 사용에 따라 플러그(26)의 수나사부(26a)가 풀리는 것을 방지할 수 있다. 접착층(50)은, 도 10에 도시된 바와 같이, 암나사부(24a)와 수나사부(26a) 사이 중 플러그 삽입 구멍(24)의 하부 개구에 가까운 부분에만 형성해도 좋다. 또한, 도 4 내지 도 8에서도, 도 9나 도 10과 같은 접착층(50)을 형성해도 좋다.
전술한 실시형태에 있어서, 다공질체인 플러그(26)의 수나사부(26a)의 표면에 치밀질층을 형성해도 좋다. 이렇게 하면, 플러그(26)의 수나사부(26a)를 플러그 삽입 구멍(24)의 암나사부(24a)에 비틀어 넣을 때에 수나사부(26a)가 쓸려 가루 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 치밀질층을 형성하는 방법으로서는, 예컨대, 수나사부(26a)의 표면에 내열 수지제의 튜브나 시트를 씌워 열풍 가열이나 노(爐) 내 가열에 의해 내열 수지막을 밀착시켜도 좋고, 수나사부(26a)의 표면에 용사에 의해 치밀한 용사막을 형성해도 좋다.
전술한 실시형태에서는, 세라믹 플레이트(20)를 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍 전체를 플러그 삽입 구멍(24)으로서 이용하였으나, 특별히 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 11에 도시된 바와 같이, 세라믹 플레이트(20)를 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍의 상부를 복수의 세공(細孔; 128)으로 구성하고, 관통 구멍의 하부를 플러그 삽입 구멍(124)으로 구성해도 좋다. 즉, 플러그 삽입 구멍(124)을, 관통 구멍의 일부에 형성해도 좋다. 플러그 삽입 구멍(124)은, 내주면에 암나사부(124a)를 갖는다. 플러그(126)는, 전술한 실시형태의 플러그(26)와 대략 동일하지만, 상면에 복수의 세공(128)과 연통(連通)되는 공간(126d)을 갖는다. 이와 같이 해도, 전술한 실시형태와 동일한 효과가 얻어진다.
전술한 실시형태에서는, 가스 공급 통로(34)로서, 냉각 플레이트(30)를 상하 방향으로 관통하는 구멍을 형성하였으나, 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 12에 도시된 바와 같은 가스 공급 통로(64)를 냉각 플레이트(30)에 형성해도 좋다. 가스 공급 통로(64)는, 평면시에서 냉각 플레이트(30)와 동심원의 링부(64a)와, 냉각 플레이트(30)의 이면으로부터 링부(64a)에 가스를 도입하는 도입부(64b)와, 링부(64a)로부터 각 플러그(26)에 가스를 분배하는 분배부(64c)를 구비한다. 도입부(64b)의 수는, 분배부(64c)의 수보다 적고, 예컨대 1개로 해도 좋다. 이렇게 하면, 냉각 플레이트(30)에 연결되는 가스 배관의 수를 플러그(26)의 수보다 적게 할 수 있다. 이 경우, 플러그(26)는 플러그 삽입 구멍(24)의 상부 개구로부터 나사 결합하게 된다.
전술한 실시형태에서는, 다공질체의 플러그(26)를 이용하였으나, 특별히 이것에 한정되지 않는다. 플러그(26)로서, 예컨대, 절연성의 세라믹을 잘게 부순 것을 통기성을 갖도록 무기 접착제로 굳힌 것을 이용해도 좋고, 유리 파이버를 통기성을 갖도록 무기 접착제로 굳힌 것을 이용해도 좋으며, 내열성 테플론 수지 스펀지(테플론은 등록 상표)를 이용해도 좋다. 혹은, 도 13에 도시된 바와 같이, 원기둥 형상의 세라믹 치밀질체의 외주면에 수나사부(226a)를 갖고, 상하 방향을 굴곡하면서 관통하는 나선형의 내부 유로(226d)를 갖는 플러그(226)를 이용해도 좋다.
전술한 실시형태에 있어서, 세라믹 플레이트(20)에 내장되는 전극(22)으로서, 정전 전극을 예시하였으나, 특별히 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 전극(22)을 대신하여 또는 더하여, 세라믹 플레이트(20)에 히터 전극(저항 발열체)을 내장해도 좋고, RF 전극을 내장해도 좋다.
본 출원은 2021년 10월 7일에 출원된 일본국 특허 출원 제2021-165314호를 우선권 주장의 기초로 하고 있고, 인용에 의해 그 내용 모두가 본 명세서에 포함된다.

Claims (8)

  1. 상면에 웨이퍼 배치면을 갖고, 전극을 내장하는 세라믹 플레이트와,
    상기 세라믹 플레이트를 상하 방향으로 관통하는 관통 구멍의 적어도 일부에 형성되고, 내주면에 암나사부를 갖는 플러그 삽입 구멍과,
    상기 암나사부에 나사 결합되는 수나사부를 외주면에 갖고, 가스의 유통을 허용하는 절연성의 플러그
    를 구비한 반도체 제조 장치용 부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 배치면은 웨이퍼를 지지하는 다수의 소돌기를 갖고,
    상기 플러그의 상면은 상기 소돌기의 상면보다 낮은 위치에 있는 것인 반도체 제조 장치용 부재.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 플러그의 상면은, 상기 웨이퍼 배치면 중 상기 소돌기가 형성되어 있지 않은 기준면과 동일한 높이에 있거나, 상기 기준면보다 0.1 ㎜ 이하의 범위에서 낮은 위치에 있는 것인 반도체 제조 장치용 부재.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수나사부의 적어도 일부는 상기 암나사부에 접착되어 있는 것인 반도체 제조 장치용 부재.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플러그는 다공질체인 것인 반도체 제조 장치용 부재.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수나사부는 치밀화되어 있는 것인 반도체 제조 장치용 부재.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플러그는 원기둥 부재이고,
    상기 플러그 삽입 구멍은 원기둥 구멍인 것인 반도체 제조 장치용 부재.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플러그는 역원뿔대형의 머리부와 원기둥형의 다리부를 구비하고, 상기 수나사부는 상기 머리부의 외주면에는 형성되어 있지 않고 상기 다리부의 외주면에 형성되며,
    상기 플러그 삽입 구멍은, 상기 머리부와 동일 형상의 머리부 대응부와, 상기 다리부와 동일 형상의 다리부 대응부를 구비하고, 상기 암나사부는 상기 머리부 대응부의 내주면에 형성되어 있지 않고 상기 다리부 대응부의 내주면에 형성되어 있는 것인 반도체 제조 장치용 부재.
KR1020220081764A 2021-10-07 2022-07-04 반도체 제조 장치용 부재 KR20230050222A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021165314A JP7569772B2 (ja) 2021-10-07 2021-10-07 半導体製造装置用部材
JPJP-P-2021-165314 2021-10-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230050222A true KR20230050222A (ko) 2023-04-14

Family

ID=85797016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220081764A KR20230050222A (ko) 2021-10-07 2022-07-04 반도체 제조 장치용 부재

Country Status (5)

Country Link
US (1) US12087610B2 (ko)
JP (1) JP7569772B2 (ko)
KR (1) KR20230050222A (ko)
CN (1) CN115954310A (ko)
TW (1) TWI811011B (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019029384A (ja) 2017-07-25 2019-02-21 新光電気工業株式会社 セラミックス混合物、多孔質体及びその製造方法、静電チャック及びその製造方法、基板固定装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000252270A (ja) 1999-03-01 2000-09-14 Ebara Corp ガス噴射ヘッド
EP1124256A1 (en) * 1999-11-10 2001-08-16 Ibiden Co., Ltd. Ceramic substrate
JP2002043401A (ja) 2000-07-25 2002-02-08 Shibaura Mechatronics Corp 載置装置
US6490145B1 (en) * 2001-07-18 2002-12-03 Applied Materials, Inc. Substrate support pedestal
US7244336B2 (en) 2003-12-17 2007-07-17 Lam Research Corporation Temperature controlled hot edge ring assembly for reducing plasma reactor etch rate drift
JP4921150B2 (ja) 2005-12-27 2012-04-25 日本碍子株式会社 窒化アルミニウム接合体の製造方法
JP6195519B2 (ja) 2010-08-06 2017-09-13 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 静電チャック及びその使用方法
JP6005579B2 (ja) 2012-04-27 2016-10-12 日本碍子株式会社 半導体製造装置用部材
US11715652B2 (en) 2018-09-28 2023-08-01 Ngk Insulators, Ltd. Member for semiconductor manufacturing apparatus
US11626310B2 (en) 2018-10-30 2023-04-11 Toto Ltd. Electrostatic chuck
JP7402411B2 (ja) 2018-10-30 2023-12-21 Toto株式会社 静電チャック
JP7269759B2 (ja) 2019-03-12 2023-05-09 新光電気工業株式会社 基板固定装置
CN113710444B (zh) 2019-04-25 2023-06-23 日本碍子株式会社 三维烧成体的制法
JP2022167481A (ja) 2021-04-23 2022-11-04 新光電気工業株式会社 静電吸着部材及び基板固定装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019029384A (ja) 2017-07-25 2019-02-21 新光電気工業株式会社 セラミックス混合物、多孔質体及びその製造方法、静電チャック及びその製造方法、基板固定装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW202316591A (zh) 2023-04-16
JP7569772B2 (ja) 2024-10-18
CN115954310A (zh) 2023-04-11
US12087610B2 (en) 2024-09-10
JP2023056156A (ja) 2023-04-19
US20230115033A1 (en) 2023-04-13
TWI811011B (zh) 2023-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI847343B (zh) 半導體製造裝置用構件
KR20230050222A (ko) 반도체 제조 장치용 부재
TWI822204B (zh) 晶圓放置座
JP7560675B1 (ja) 半導体製造装置用部材
JP7569342B2 (ja) 半導体製造装置用部材
JP7546160B1 (ja) ウエハ載置台
KR102665928B1 (ko) 반도체 제조 장치용 부재
JP7503708B1 (ja) 半導体製造装置用部材
JP7573117B1 (ja) ウエハ載置台
JP7483121B2 (ja) 半導体製造装置用部材
KR20230095821A (ko) 반도체 제조 장치용 부재
TW202407859A (zh) 半導體製造裝置用構件
TW202435355A (zh) 晶圓載置台

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal