KR20240023224A - 반도체 제조 장치용 부재 - Google Patents

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KR20240023224A
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미츠루 고지마
히로시 다케바야시
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엔지케이 인슐레이터 엘티디
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Abstract

웨이퍼 배치대(10)는, 반도체 제조 장치용 부재의 일례이며, 세라믹 플레이트(20)와, 세라믹 플레이트 관통 구멍(24)과, 베이스 플레이트(30)와, 베이스 플레이트 관통 구멍(34)과, 절연 슬리브(50)와, 슬리브 관통 구멍(54)을 구비한다. 슬리브 관통 구멍(54)은, 절연 슬리브(50)를 상하 방향으로 관통하고, 세라믹 플레이트 관통 구멍(24)과 연통한다. 절연 슬리브(50)는, 베이스 플레이트 관통 구멍(34)에 삽입되어 외주면(50c)이 베이스 플레이트 관통 구멍(34)의 내주면에 접착층(60)을 통해 접착되어 있다. 절연 슬리브(50)는, 절연 슬리브(50)의 상단부(56)를 제외한 절연 슬리브(50)의 외주면(50c)에 적어도 하나의 원환형의 외주 홈(52)을 갖는다.

Description

반도체 제조 장치용 부재
본 발명은 반도체 제조 장치용 부재에 관한 것이다.
종래, 전극을 내장한 세라믹 플레이트와, 세라믹 플레이트의 하면측에 설치된 도전성의 베이스 플레이트를 구비한 반도체 제조 장치용 부재가 알려져 있다. 예컨대, 특허문헌 1에는, 이러한 반도체 제조 장치용 부재에 있어서, 세라믹 플레이트를 두께 방향으로 관통하는 세라믹 플레이트 관통 구멍과, 베이스 플레이트를 두께 방향으로 관통하는 베이스 플레이트 관통 구멍과, 베이스 플레이트 관통 구멍에 삽입되어 외주면이 베이스 플레이트 관통 구멍의 내주면에 접착층을 통해 접착된 절연 슬리브를 구비한 것이 개시되어 있다. 절연 슬리브는, 세라믹 플레이트와는 반대측의 대직경부와, 세라믹 플레이트측의 소직경부를 가지며, 소직경부와 베이스 플레이트 관통 구멍의 간극에 접착제가 충전된다. 그 때문에, 절연 슬리브를 베이스 플레이트 관통 구멍에 단단하게 고착할 수 있다고 설명되어 있다.
일본 등록 실용신안 제3182120호 공보
그러나, 절연 슬리브의 소직경부의 주위에 접착제를 도포한 상태로 베이스 플레이트 관통 구멍에 삽입할 때, 소직경부의 중심축이 베이스 플레이트 관통 구멍의 중심축에 대하여 크게 기울어지기 쉽기 때문에, 소직경부 주위의 접착제가 베이스 플레이트 관통 구멍에 의해 깎여서 떨어지기 쉽다고 하는 문제가 있었다. 그 때문에, 접착제가 절연 슬리브와 베이스 플레이트 관통 구멍의 간극에 충분히 충전되지 않고, 단단하게 접착할 수 없는 경우가 있었다.
본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 절연 슬리브와 베이스 플레이트 관통 구멍의 간극에 접착제를 높은 충전율로 충전할 수 있도록 하는 것을 주된 목적으로 한다.
[1] 본 발명의 반도체 제조 장치용 부재는,
상면에 웨이퍼 배치면을 가지며, 전극을 내장한 세라믹 플레이트와,
상기 세라믹 플레이트를 상하 방향으로 관통하는 세라믹 플레이트 관통 구멍과,
상기 세라믹 플레이트의 하면측에 설치된 도전성의 베이스 플레이트와,
상기 베이스 플레이트를 상하 방향으로 관통하는 베이스 플레이트 관통 구멍과,
상기 베이스 플레이트 관통 구멍에 삽입되어 외주면이 상기 베이스 플레이트 관통 구멍의 내주면에 접착층을 통해 접착된 절연 슬리브와,
상기 절연 슬리브를 상하 방향으로 관통하고, 상기 세라믹 플레이트 관통 구멍과 연통하는 슬리브 관통 구멍
을 구비한 반도체 제조 장치용 부재로서,
상기 절연 슬리브는, 상기 절연 슬리브의 상단부를 제외한 상기 절연 슬리브의 외주면에 적어도 하나의 원환형 또는 나선형의 외주 홈을 갖는 것이다.
이 반도체 제조 장치용 부재에서는, 절연 슬리브는, 상단부를 제외한 외주면에 적어도 하나의 원환형 또는 나선형의 외주 홈을 갖는다. 절연 슬리브를 베이스 플레이트 관통 구멍에 삽입하여 접착할 때, 절연 슬리브의 외주면에 접착제를 도포하고, 그 상태로 베이스 플레이트 관통 구멍에 삽입하고, 그 후 접착제를 고화시켜 접착층으로 한다. 절연 슬리브는 상단부로부터 베이스 플레이트 관통 구멍에 삽입되지만, 이 상단부에는 외주 홈이 형성되어 있지 않기 때문에, 상단부의 외경은 작아지지 않았다. 그 때문에, 베이스 플레이트 관통 구멍에 절연 슬리브의 상단부를 삽입하기 시작할 때에, 절연 슬리브의 중심축이 베이스 플레이트 관통 구멍의 중심축에 대하여 크게 기울어지지는 않고, 절연 슬리브의 외주면에 도포된 접착제가 베이스 플레이트 관통 구멍에 의해 깎여서 떨어지기 어렵다. 또한, 깎여서 떨어진 접착제는 외주 홈에 머무를 수 있기 때문에, 절연 슬리브와 베이스 플레이트 관통 구멍의 간극에는, 높은 충전율로 접착제가 충전된다. 그 결과, 절연 슬리브를 베이스 플레이트 관통 구멍에 확실하게 접착할 수 있다.
[2] 본 발명의 반도체 제조 장치용 부재(상기 [1]에 기재된 반도체 제조 장치용 부재)에 있어서, 상기 외주 홈은, 원환형의 홈이어도 좋고, 상기 절연 슬리브의 외주면에 복수 개 형성되어 있어도 좋다. 원환형의 외주 홈을 복수 개 형성한 경우, 그러한 외주 홈을 하나만 형성한 경우에 비해, 절연 슬리브와 베이스 플레이트 관통 구멍의 간극에 충전되는 접착제의 충전율이 높아지기 쉽다.
[3] 본 발명의 반도체 제조 장치용 부재(상기 [2]에 기재된 반도체 제조 장치용 부재)에 있어서, 상기 외주 홈의 수는 2 이상 4 이하이어도 좋다. 이렇게 하면, 외주 홈의 수가 적정하기 때문에, 외주 홈의 수가 과잉인 경우에 비해, 절연 슬리브를 비교적 용이하게 제작할 수 있다.
[4] 본 발명의 반도체 제조 장치용 부재(상기 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 반도체 제조 장치용 부재)에 있어서, 상기 외주 홈은, 상기 절연 슬리브의 하단부에는 형성되어 있지 않아도 좋다. 절연 슬리브의 하단부는, 외주 홈이 존재하지 않더라도 베이스 플레이트 관통 구멍과의 사이에서 접착제가 충전되기 쉽다. 그 때문에, 하단부에 외주 홈을 형성하는 것을 생략하더라도, 절연 슬리브와 베이스 플레이트 관통 구멍의 접착성은 유지할 수 있다.
[5] 본 발명의 반도체 제조 장치용 부재(상기 [4]에 기재된 반도체 제조 장치용 부재)로서, 상기 절연 슬리브의 하단부는, 상기 절연 슬리브의 하단부면으로부터 미리 정해진 높이까지의 영역이어도 좋고, 상기 미리 정해진 높이는, 상기 절연 슬리브의 높이의 1/3 이상 1/2 이하이어도 좋다.
[6] 본 발명의 반도체 제조 장치용 부재(상기 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 반도체 제조 장치용 부재)에 있어서, 상기 절연 슬리브의 상단부는, 상기 절연 슬리브의 상단부면으로부터 미리 정해진 길이까지의 영역이어도 좋고, 상기 미리 정해진 길이는 1 mm 이상 3 mm 이하이어도 좋다.
도 1은 웨이퍼 배치대(10)의 평면도.
도 2는 도 1의 A-A 단면도.
도 3은 도 2의 부분 확대도.
도 4는 절연 슬리브(50)의 사시도.
도 5는 웨이퍼 배치대(10)의 제조 공정도.
도 6은 웨이퍼 배치대(10)의 다른 예의 종단면도의 부분 확대도.
도 7은 웨이퍼 배치대(10)의 다른 예의 종단면도의 부분 확대도.
도 8은 웨이퍼 배치대(10)의 다른 예의 종단면도의 부분 확대도.
다음으로, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해, 도면을 이용하여 설명한다. 도 1은 웨이퍼 배치대(10)의 평면도, 도 2는 도 1의 A-A 단면도, 도 3은 도 2의 부분 확대도(일점쇄선의 프레임 내의 확대도), 도 4는 절연 슬리브(50)의 사시도이다. 또, 본 명세서에서, 「상」「하」는, 절대적인 위치 관계를 나타내는 것이 아니라, 상대적인 위치 관계를 나타내는 것이다. 그 때문에, 웨이퍼 배치대(10)의 방향에 따라서 「상」「하」는 「하」「상」이 되거나 「좌」「우」가 되거나 「전」「후」가 되거나 한다.
웨이퍼 배치대(10)는, 본 발명의 반도체 제조 장치용 부재의 일례이며, 도 2에 도시하는 바와 같이, 세라믹 플레이트(20)와, 베이스 플레이트(30)와, 본딩층(40)과, 절연 슬리브(50)와, 가스 구멍(70)을 구비하고 있다.
세라믹 플레이트(20)는, 알루미나 소결체나 질화알루미늄 소결체 등의 세라믹제의 원판(예컨대 직경 300 mm, 두께 5 mm)이다. 세라믹 플레이트(20)의 상면은, 웨이퍼(W)를 배치하는 웨이퍼 배치면(21)이 된다. 세라믹 플레이트(20)는, 웨이퍼 배치면(21)으로부터 가까운 순으로, 정전 전극(22) 및 히터 전극(23)을 내장하고 있다. 세라믹 플레이트(20)의 웨이퍼 배치면(21)에는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 외연을 따라 고리형의 시일 밴드(21a)가 형성되고, 시일 밴드(21a)의 내측의 전면에 복수의 원형 소돌기(21b)가 형성되어 있다. 시일 밴드(21a) 및 원형 소돌기(21b)는 동일한 높이이며, 그 높이는 예컨대 수 μm∼수십 μm이다. 웨이퍼 배치면(21) 중 시일 밴드(21a)나 원형 소돌기(21b)가 설치되지 않은 부분을 기준면(21c)으로 칭한다.
정전 전극(22)은, 평면형의 메쉬 전극이며, 도시하지 않은 급전 부재를 통해 외부의 직류 전원에 접속되어 있다. 급전 부재는, 베이스 플레이트(30)와 전기적으로 절연되어 있다. 정전 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.
히터 전극(23)은, 평면에서 볼 때 세라믹 플레이트(20)의 전체에 걸쳐 일단으로부터 타단까지 원스트로크 패턴(one-stroke pattern)으로 배선된 저항 발열체이다. 히터 전극(23)의 일단과 타단에는, 도시하지 않은 급전 부재를 통해 히터 전원이 접속되어 있다. 급전 부재는, 베이스 플레이트(30)와 전기적으로 절연되어 있다. 히터 전극(23)은, 통전되면 발열하여 웨이퍼 배치면(21), 나아가서는 웨이퍼(W)를 가열한다.
베이스 플레이트(30)는, 도전율 및 열전도율이 양호한 원판(예컨대, 세라믹 플레이트(20)와 동일한 직경이거나 그것보다 큰 직경의 원판, 두께 25 mm)이다. 베이스 플레이트(30)의 내부에는, 냉매가 순환하는 냉매 유로(32)가 형성되어 있다. 냉매 유로(32)를 흐르는 냉매는, 액체가 바람직하고, 전기 절연성인 것이 바람직하다. 전기 절연성의 액체로는, 예컨대 불소계 불활성 액체 등을 들 수 있다. 냉매 유로(32)는, 평면에서 볼 때 베이스 플레이트(30)의 전체에 걸쳐 일단(입구)으로부터 타단(출구)까지 원스트로크 패턴으로 형성되어 있다. 냉매 유로(32)의 일단 및 타단에는, 도시하지 않은 외부 냉매 장치의 공급구 및 회수구가 각각 접속된다. 외부 냉매 장치의 공급구로부터 냉매 유로(32)의 일단에 공급된 냉매는, 냉매 유로(32)를 통과한 후 냉매 유로(32)의 타단으로부터 외부 냉매 장치의 회수구로 되돌아가, 온도 조정된 후 다시 공급구로부터 냉매 유로(32)의 일단에 공급된다. 베이스 플레이트(30)는, 고주파(RF) 전원에 접속되고, RF 전극으로서도 이용된다.
베이스 플레이트(30)의 재료는, 예컨대, 금속 재료나 금속과 세라믹의 복합 재료 등을 들 수 있다. 금속 재료로는, Al, Ti, Mo 또는 이들의 합금 등을 들 수 있다. 금속과 세라믹의 복합 재료로는, 금속 매트릭스 복합 재료(MMC)나 세라믹 매트릭스 복합 재료(CMC) 등을 들 수 있다. 이러한 복합 재료의 구체예로는, Si, SiC 및 Ti를 포함하는 재료(SiSiCTi라고도 함), SiC 다공질체에 Al 및/또는 Si를 함침시킨 재료, Al2O3과 TiC의 복합 재료 등을 들 수 있다. 베이스 플레이트(30)의 재료로는, 세라믹 플레이트(20)의 재료와 열팽창 계수가 가까운 것을 선택하는 것이 바람직하다.
본딩층(40)은, 여기서는 수지 접착층이며, 세라믹 플레이트(20)의 하면과 베이스 플레이트(30)의 상면을 접합하고 있다. 수지 접착층의 재료로는, 예컨대, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지 등의 절연성 수지를 들 수 있다.
절연 슬리브(50)는, 베이스 플레이트 관통 구멍(34)에 수납되어 있다. 베이스 플레이트 관통 구멍(34)은, 베이스 플레이트(30)를 상하 방향으로 관통하는 구멍이며, 냉매 유로(32)를 관통하지 않도록 형성되어 있다. 절연 슬리브(50)는, 전기 절연성 재료(예컨대 세라믹 플레이트(20)와 동일한 재료)로 제작된 대략 원기둥형의 부재이며, 절연 슬리브(50)의 중심축을 따라서 절연 슬리브(50)를 상하 방향으로 관통하는 슬리브 관통 구멍(54)을 갖는다. 절연 슬리브(50)의 외주면(50c)은, 베이스 플레이트 관통 구멍(34)의 내주면에 접착층(60)을 통해 접착되어 있다. 접착층(60)의 재료로서, 예컨대, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지 등의 절연성 수지를 들 수 있다. 도 2 및 도 3에서는, 접착층(60)은, 절연 슬리브(50)의 외주면(50c)과 베이스 플레이트 관통 구멍(34)의 내주면 사이에 간극없이 충전되어 있는 모습을 도시했지만, 약간 간극이 있어도 좋다. 절연 슬리브(50)의 외주면(50c)에는, 복수(여기서는 2개)의 원환형의 외주 홈(52)이 형성되어 있다. 각 외주 홈(52)은, 절연 슬리브(50)의 상단부(세라믹 플레이트측의 단부)(56)를 제외한 절연 슬리브(50)의 외주면(50c)에 형성되어 있다. 상단부(56)는, 절연 슬리브(50)의 상단부면(세라믹 플레이트측의 단부면)(60a)으로부터 미리 정해진 길이까지의 영역이다. 미리 정해진 길이는, 1 mm 이상 3 mm 이하가 바람직하고, 1.5 mm 이상 2.5 mm 이하가 보다 바람직하다. 외주 홈(52)은, 절연 슬리브(50)의 하단부(58)에는 형성되어 있지 않다. 하단부(58)는, 절연 슬리브(50)의 하단부면(세라믹 플레이트(20)와는 반대측의 단부면)(50b)으로부터 미리 정해진 높이까지의 영역이다. 미리 정해진 높이는, 절연 슬리브(50)의 높이의 1/3 이상 1/2 이하가 바람직하다.
인접하는 외주 홈(52, 52)의 간격 d(도 3 참조)은, 짧은 쪽이 바람직하지만, 예컨대 3 mm 이하가 바람직하고, 2.5 mm 이하가 보다 바람직하고, 2 mm 이하가 더욱 바람직하다. 외주 홈(52)의 깊이는, 깊은 쪽이 바람직하고, 예컨대 0.25 mm 이상이 바람직하고, 0.5 mm 이상이 보다 바람직하고, 0.7 mm 이상이 더욱 바람직하다. 단, 외주 홈(52)의 깊이는, 절연 슬리브(50)의 외주면(50c)에 형성되는 외주 홈(52)의 수가 많으면 얕아도 좋다. 외주 홈(52)의 수는 많은 쪽이 바람직하지만, 지나치게 많으면 절연 슬리브(50)를 제조하기 어려워진다는 점에서, 2 이상 4 이하인 것이 바람직하다.
가스 구멍(70)은, 세라믹 플레이트 관통 구멍(24), 본딩층 관통 구멍(44) 및 슬리브 관통 구멍(54)으로 구성된다. 세라믹 플레이트 관통 구멍(24)은, 세라믹 플레이트(20)를 상하 방향(두께 방향)으로 관통한다. 세라믹 플레이트 관통 구멍(24)은, 웨이퍼 배치면(21)의 기준면(21c)에 개구되어 있다. 세라믹 플레이트 관통 구멍(24)의 내주면에는, 정전 전극(22)이나 히터 전극(23)이 노출되어 있지 않다. 즉, 세라믹 플레이트 관통 구멍(24)의 내주면은 세라믹으로 덮여 있다. 본딩층 관통 구멍(44)은, 본딩층(40)을 상하 방향(두께 방향)으로 관통하여, 세라믹 플레이트 관통 구멍(24)과 연통한다. 본딩층 관통 구멍(44)의 내경은, 세라믹 플레이트 관통 구멍(24)의 내경보다 크다. 본딩층 관통 구멍(44)의 가장자리는, 절연 슬리브(50)의 상단부면(50a)에 위치하고 있다. 슬리브 관통 구멍(54)은, 세라믹 플레이트 관통 구멍(24) 및 본딩층 관통 구멍(44)에 연통한다. 슬리브 관통 구멍(54)의 내경은, 세라믹 플레이트 관통 구멍(24)의 내경보다 크고, 본딩층 관통 구멍(44)의 내경보다 작다. 가스 구멍(70)은, 웨이퍼 배치면(21)에 열전도 가스를 공급하는 데 이용된다.
다음으로, 웨이퍼 배치대(10)의 제조 방법의 일례에 대해 도 5에 기초하여 설명한다. 도 5는 웨이퍼 배치대(10)의 제조 공정도이다.
먼저, 베이스 플레이트(30)와 절연 슬리브(50)를 준비한다. 그리고, 절연 슬리브(50)의 외주면(50c)에 점도가 높은 접착제(65)를 도포하고, 절연 슬리브(50)의 상단부(56)로부터 베이스 플레이트 관통 구멍(34)에 삽입한다(도 5a).
절연 슬리브(50)의 상단부(56)는, 외주 홈(52)이 형성되어 있는 부분보다 외경이 크다. 그 때문에, 베이스 플레이트 관통 구멍(34)에 절연 슬리브(50)의 상단부(56)를 삽입하기 시작할 때에, 상단부(56)의 중심축이 베이스 플레이트 관통 구멍(34)의 중심축에 대하여 크게 기울어지지는 않는다. 또한, 절연 슬리브(50)가 베이스 플레이트 관통 구멍(34)에 삽입됨에 따라서, 접착제(65)의 일부는 베이스 플레이트 관통 구멍(34)에 의해 깎여서 떨어지지만, 깎여서 떨어진 접착제(65)는, 외주 홈(52)에 들어가 머무른다. 그 때문에, 절연 슬리브(50)의 상단부면(50a)이 베이스 플레이트(30)의 상면과 일치하는 위치에 도달했을 때, 절연 슬리브(50)의 외주면(50c)과 베이스 플레이트 관통 구멍(34)의 내주면의 간극에는, 높은 충전율로 접착제(65)에 의해 충전된다. 접착제(65)가 경화하면 접착층(60)이 된다(도 5b). 또, 도 5a에서는 베이스 플레이트(30)의 아래로부터 절연 슬리브(50)를 삽입하는 모습을 도시했지만, 도 5a의 상하를 뒤집어, 베이스 플레이트(30)의 위로부터 절연 슬리브(50)를 삽입해도 좋다.
계속해서, 세라믹 플레이트(20)와 본딩 시트(80)를 준비한다(도 5b). 본딩 시트(80)는, 상하 양면에 접착제(예컨대 열경화성 수지 접착제)의 층을 갖고 있다. 본딩 시트(80)에는, 최종적으로 본딩층 관통 구멍(44)이 되는 시트 관통 구멍(84)을 형성해 놓는다. 그리고, 베이스 플레이트(30)의 상면에 본딩 시트(80)를 통해 세라믹 플레이트(20)를 적층한다. 이 때, 슬리브 관통 구멍(54)과 시트 관통 구멍(84)과 세라믹 플레이트 관통 구멍(24)이 연통하도록 배치한다. 계속해서, 그 적층체를 가열한 상태로 가압하고, 그 후 냉각시킨다. 이것에 의해, 세라믹 플레이트(20)와 베이스 플레이트(30)는 본딩층(40)에 의해 접합된다. 또한, 세라믹 플레이트 관통 구멍(24), 본딩층 관통 구멍(44) 및 슬리브 관통 구멍(54)이 연통하는 것에 의해 가스 구멍(70)이 형성된다. 그 결과, 웨이퍼 배치대(10)가 얻어진다(도 5c).
다음으로, 이렇게 하여 구성된 웨이퍼 배치대(10)의 사용예에 관해 설명한다. 먼저, 도시하지 않은 챔버 내에 웨이퍼 배치대(10)를 설치한 상태로, 웨이퍼(W)를 웨이퍼 배치면(21)에 배치한다. 그리고, 챔버 내부를 진공 펌프에 의해 감압하여 소정의 진공도가 되도록 조정하고, 세라믹 플레이트(20)의 정전 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. 또한, 히터 전극(23)에 통전하여 세라믹 플레이트(20)를 발열시켜 웨이퍼(W)를 소정 온도로 가열한다. 또한, 가스 구멍(70)을 구성하는 슬리브 관통 구멍(54)에는, 도시하지 않은 가스 봄베로부터 백사이드 가스가 도입된다. 백사이드 가스로는, 열전도 가스(예컨대 He 가스 등)를 이용한다. 가스 구멍(70)에 도입된 백사이드 가스는, 웨이퍼(W)의 이면과 웨이퍼 배치면(21)의 기준면(21c) 사이의 공간(웨이퍼(W)의 이면과 웨이퍼 배치면(21)의 시일 밴드(21a), 원형 소돌기(21b) 및 기준면(21c)으로 둘러싸인 공간)에 충전되어 봉입된다. 이 백사이드 가스의 존재에 의해, 웨이퍼(W)와 세라믹 플레이트(20)의 열전도가 효율적으로 행해진다. 다음으로, 챔버 내를 소정 압력(예컨대 수십∼수백 Pa)의 반응 가스 분위기로 하고, 이 상태에서, 챔버 내의 천장 부분에 설치한 도시하지 않은 상부 전극과 웨이퍼 배치대(10)의 베이스 플레이트(30) 사이에 RF 전압을 인가시켜 플라즈마를 발생시킨다. 웨이퍼(W)의 표면은, 발생한 플라즈마에 의해 처리된다. 베이스 플레이트(30)의 냉매 유로(32)에는, 적시에 냉매가 순환된다.
이상 상세히 설명한 웨이퍼 배치대(10)에서는, 절연 슬리브(50)는, 상단부(56)를 제외한 외주면(50c)에 원환형의 외주 홈(52)을 갖는다. 절연 슬리브(50)를 베이스 플레이트 관통 구멍(34)에 삽입하여 접착할 때, 절연 슬리브(50)의 외주면(50c)에 접착제를 도포하고, 그 상태로 베이스 플레이트 관통 구멍(34)에 삽입하고, 그 후 접착제를 고화시켜 본딩층(40)으로 한다. 절연 슬리브(50)는 상단부(56)로부터 베이스 플레이트 관통 구멍(34)에 삽입되지만, 이 상단부(56)에는 외주 홈(52)이 형성되어 있지 않기 때문에, 상단부(56)의 외경은 작아지지 않았다. 그 때문에, 베이스 플레이트 관통 구멍(34)에 절연 슬리브(50)의 상단부(56)를 삽입하기 시작할 때에, 절연 슬리브(50)의 중심축이 베이스 플레이트 관통 구멍(34)의 중심축에 대하여 크게 기울어지지는 않고, 외주면(50c)의 접착제가 베이스 플레이트 관통 구멍(34)에 의해 깎여서 떨어지기 어렵다. 또한, 깎여서 떨어진 접착제는 외주 홈(52)에 머물 수 있기 때문에, 절연 슬리브(50)와 베이스 플레이트 관통 구멍(34)의 간극에는, 높은 충전율로 접착제가 충전된다. 그 결과, 절연 슬리브(50)를 베이스 플레이트 관통 구멍(34)에 확실하게 접착할 수 있다.
또, 절연 슬리브(50)와 베이스 플레이트 관통 구멍(34)의 간극에 충전되는 접착제의 충전율 대신에, 그 간극에 충전되어 있는 접착제의 상하 방향의 길이(충전 길이)를 지표로 해도 좋다.
또한, 외주 홈(52)은, 절연 슬리브(50)의 외주면(50c)에 2개 형성되어 있기 때문에, 그러한 외주 홈(52)을 1개만 형성한 경우에 비해, 절연 슬리브(50)와 베이스 플레이트 관통 구멍(34)과의 간극에 충전되는 접착제의 충전율이 높아지기 쉽다.
또한, 외주 홈(52)의 수는 2개이므로, 외주 홈(52)의 수가 과잉인 경우에 비해, 절연 슬리브(50)를 비교적 용이하게 제작할 수 있다.
또한, 외주 홈(52)은, 절연 슬리브(50)의 하단부(58)에는 형성되어 있지 않다. 절연 슬리브(50)의 하단부(58)는, 외주 홈(52)이 존재하지 않더라도 베이스 플레이트 관통 구멍(34)과의 사이에서 접착제가 충전되기 쉽다. 그 때문에, 하단부(58)에 외주 홈(52)을 형성하는 것을 생략하더라도, 절연 슬리브(50)와 베이스 플레이트 관통 구멍(34)의 접착성은 유지할 수 있다.
또, 본 발명은 전술한 실시형태에 전혀 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 범위에 속하는 한 여러가지 양태로 실시할 수 있는 것은 물론이다.
전술한 실시형태에서는, 2개의 외주 홈(52)을 구비한 절연 슬리브(50)를 예시했지만, 특별히 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 절연 슬리브(50)는, 도 6에 도시하는 바와 같이 외주면(50c)에 하나의 원환형의 외주 홈(52)을 구비하고 있어도 좋고, 도 7에 도시하는 바와 같이 외주면(50c)에 3개의 원환형의 외주 홈(52)을 구비하고 있어도 좋고, 도 8에 도시하는 바와 같이 외주면(50c)에 4개의 원환형의 외주 홈(52)을 구비하고 있어도 좋다. 도 6∼도 8에서는, 전술한 실시형태와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙였다. 이와 같이 하더라도, 전술한 실시형태와 동일한 효과가 얻어진다. 또, 외주 홈(52)의 수가 많을수록, 절연 슬리브(50)와 베이스 플레이트 관통 구멍(34)의 간극에 충전되는 접착제의 충전율은 높아지는 경향이 있다. 또한, 외주 홈(52)의 수가 동일한 경우, 외주 홈(52)의 깊이가 깊을수록, 절연 슬리브(50)와 베이스 플레이트 관통 구멍(34)의 간극에 충전되는 접착제의 충전율은 높아지는 경향이 있다.
전술한 실시형태에서는, 절연 슬리브(50)의 외주면(50c)에 원환형의 외주 홈(52)을 형성했지만, 나선형의 외주 홈을 형성해도 좋다. 나선형의 외주 홈은, 절연 슬리브(50)의 외주면(50c) 중 상단부(56) 및 하단부(58)를 제외한 영역에 형성해도 좋다. 이와 같이 하더라도, 전술한 실시형태와 거의 동일한 효과가 얻어진다.
전술한 실시형태에서는, 웨이퍼 배치대(10)의 제조 방법으로서, 베이스 플레이트(30)의 베이스 플레이트 관통 구멍(34)에 절연 슬리브(50)를 접착한 후, 그 베이스 플레이트(30)를 세라믹 플레이트(20)와 접착했지만, 특별히 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 베이스 플레이트(30)를 세라믹 플레이트(20)와 접착한 후, 베이스 플레이트(30)의 베이스 플레이트 관통 구멍(34)에 절연 슬리브(50)를 접착해도 좋다.
전술한 실시형태에서는, 본딩층(40)으로서 수지 접착층을 예시했지만, 특별히 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 본딩층(40)으로서 금속 접합층을 채용해도 좋다. 금속 접합층은, 금속 접합재(예컨대 Al-Mg계 접합재나 Al-Si-Mg계 접합재)를 사용하여 주지의 TCB(Thermal compression bonding)에 의해 형성할 수 있다.
전술한 실시형태에서는, 세라믹 플레이트(20)에 정전 전극(22) 및 히터 전극(23)을 내장했지만, 특별히 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 세라믹 플레이트(20)에 정전 전극(22) 및 히터 전극(23) 중 어느 한쪽만을 내장해도 좋다. 혹은, 히터 전극(23)을 두께 방향으로 2단 또는 그 이상이 되도록 내장해도 좋다.
전술한 실시형태에서는, 세라믹 플레이트 관통 구멍(24), 본딩층 관통 구멍(44) 및 슬리브 관통 구멍(54)을 가스 구멍(70)으로서 이용했지만, 특별히 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 세라믹 플레이트 관통 구멍(24), 본딩층 관통 구멍(44) 및 슬리브 관통 구멍(54)을 리프트핀 구멍으로서 이용해도 좋다. 리프트핀 구멍은, 웨이퍼 배치면(21)에 대하여 웨이퍼(W)를 상하 이동시키는 리프트핀을 삽입 관통하기 위한 구멍이다. 리프트핀 구멍은, 웨이퍼(W)를 예컨대 3개의 리프트핀으로 지지하는 경우에는 3개소에 형성된다.
본 발명의 반도체 제조 장치용 부재는, 예컨대 웨이퍼를 플라즈마 등으로 처리하는 분야에 이용 가능하다.
10 : 웨이퍼 배치대, 20 : 세라믹 플레이트, 21 : 웨이퍼 배치면, 21a : 시일 밴드, 21b : 원형 소돌기, 21c : 기준면, 22 : 정전 전극, 23 : 히터 전극, 24 : 세라믹 플레이트 관통 구멍, 30 : 베이스 플레이트, 32 : 냉매 유로, 34 : 베이스 플레이트 관통 구멍, 40 : 본딩층, 44 : 본딩층 관통 구멍, 50 : 절연 슬리브, 50a : 상단부면, 50b : 하단부면, 50c 외주면, 52 : 외주 홈, 54 : 슬리브 관통 구멍, 56 : 상단부, 58 : 하단부, 60 : 접착층, 65 : 접착제, 70 : 가스 구멍, 80 : 본딩 시트, 84 : 시트 관통 구멍.

Claims (6)

  1. 반도체 제조 장치용 부재에 있어서,
    상면에 웨이퍼 배치면을 가지며, 전극을 내장한 세라믹 플레이트와,
    상기 세라믹 플레이트를 상하 방향으로 관통하는 세라믹 플레이트 관통 구멍과,
    상기 세라믹 플레이트의 하면측에 설치된 도전성의 베이스 플레이트와,
    상기 베이스 플레이트를 상하 방향으로 관통하는 베이스 플레이트 관통 구멍과,
    상기 베이스 플레이트 관통 구멍에 삽입되어 외주면이 상기 베이스 플레이트 관통 구멍의 내주면에 접착층을 통해 접착된 절연 슬리브와,
    상기 절연 슬리브를 상하 방향으로 관통하고, 상기 세라믹 플레이트 관통 구멍과 연통하는 슬리브 관통 구멍
    을 구비하고,
    상기 절연 슬리브는, 상기 절연 슬리브의 상단부를 제외한 상기 절연 슬리브의 외주면에 적어도 하나의 원환형 또는 나선형의 외주 홈을 갖는, 반도체 제조 장치용 부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외주 홈은, 원환형의 홈이며, 상기 절연 슬리브의 외주면에 복수 개 형성되어 있는, 반도체 제조 장치용 부재.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 외주 홈의 수는 2 이상 4 이하인, 반도체 제조 장치용 부재.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외주 홈은, 상기 절연 슬리브의 하단부에는 형성되어 있지 않은, 반도체 제조 장치용 부재.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 절연 슬리브의 하단부는, 상기 절연 슬리브의 하단부면으로부터 미리 정해진 높이까지의 영역이며, 상기 미리 정해진 높이는, 상기 절연 슬리브의 높이의 1/3 이상 1/2 이하인, 반도체 제조 장치용 부재.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연 슬리브의 상단부는, 상기 절연 슬리브의 상단부면으로부터 미리 정해진 길이까지의 영역이며, 상기 미리 정해진 길이는 1 mm 이상 3 mm 이하인, 반도체 제조 장치용 부재.
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