WO2023190449A1 - 通気性プラグおよび載置台 - Google Patents

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WO2023190449A1
WO2023190449A1 PCT/JP2023/012387 JP2023012387W WO2023190449A1 WO 2023190449 A1 WO2023190449 A1 WO 2023190449A1 JP 2023012387 W JP2023012387 W JP 2023012387W WO 2023190449 A1 WO2023190449 A1 WO 2023190449A1
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holes
average value
hole
breathable plug
plug according
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PCT/JP2023/012387
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浩 浜島
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京セラ株式会社
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    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a breathable plug and a mounting table.
  • Patent Document 1 describes an electrostatic chuck.
  • This electrostatic chuck includes a first porous portion that serves as a breathable plug and includes a plurality of sparse portions having a plurality of holes and a dense portion having a higher density than the sparse portions.
  • the breathable plug according to the present disclosure includes a first member made of dense ceramics and having a cylindrical or disc shape.
  • the plurality of first through holes that penetrate the first member in the axial direction are located in the outer circumferential region of the first member.
  • the average value of the distance between the inner wall surfaces forming adjacent first through holes is larger than the average value of the diameters of the first through holes.
  • the mounting table according to the present disclosure is made of a plate-shaped ceramic having an adsorption surface on which a substrate to be processed is adsorbed, and an opposing surface located opposite to the adsorption surface, and a static plate having a first flow path along the thickness direction.
  • FIG. 1 is a front view of a breathable plug according to an embodiment of the present disclosure.
  • 2 is a top view seen from the direction of arrow A shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an outer peripheral region, an intermediate region, and an inner peripheral region included in the first member.
  • FIG. 7 is a top view of a breathable plug according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a top view showing a breathable plug according to yet another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing main parts of a mounting table according to an embodiment of the present disclosure.
  • the breathable plug according to the present disclosure has high resistance to arc discharge while maintaining the gas flow rate, and can easily remove reaction products.
  • a breathable plug according to an embodiment of the present disclosure will be described based on FIGS. 1 to 3.
  • a breathable plug 10 according to an embodiment shown in FIG. 1 includes a first member 1 and a second member 2. As shown in FIG. FIG. 1 is a front view showing a breathable plug 10 according to one embodiment.
  • the first member 1 is made of dense ceramics.
  • Dense ceramics are not limited, but include, for example, ceramics whose main component is silicon carbide, silicon carbonitride, boron carbide, etc., and ceramics whose main component is aluminum oxide, titanium carbide, titanium carbonitride, and titanium boride. Examples include ceramics containing at least one titanium compound as a subcomponent. Since these ceramics have semiconductivity, static electricity from the first member 1 made of these ceramics can be gradually released.
  • dense ceramics means ceramics with a relative density of 96% or more.
  • the relative density is determined by (apparent density/theoretical density) ⁇ 100.
  • the apparent density is the density of ceramics determined in accordance with JIS R 1634-1998.
  • Theoretical density is a theoretical density calculated from the components contained in ceramics.
  • main component refers to a component that accounts for 80% by mass or more of the total 100% by mass of the components constituting the ceramic. Identification of each component contained in the ceramic is performed using an X-ray diffraction device using CuK ⁇ rays, and the content of each component may be determined using, for example, an ICP (Inductively Coupled Plasma) emission spectrometer or a fluorescent X-ray spectrometer.
  • ICP Inductively Coupled Plasma
  • semiconductorivity means that the surface resistance value at 20 ⁇ 2° C. is 10 4 ⁇ or more and 10 11 ⁇ or less.
  • the surface resistance value may be measured using, for example, a surface resistance meter (for example, Hi-Tester 3127-10 manufactured by Hioki Electric Co., Ltd.).
  • the first member 1 has a cylindrical or disc shape.
  • the size of the first member 1 is appropriately set depending on the use of the breathable plug 10 to be obtained.
  • the height (length in the axial direction) of the first member 1 is 30 mm or more and 50 mm or less, and the outer diameter is 0.5 mm or more and 0.8 mm or less.
  • FIG. 2 is a top view seen from the direction of arrow A shown in FIG.
  • the first through hole 11 is located in the outer circumferential region 1a of the first member 1 and penetrates through the first member 1 in the axial direction.
  • the outer peripheral region 1a of the first member 1 means the outer periphery of the first member 1 and a region within 17% of the radius from the outer periphery.
  • R1 shown in FIG. 3 has a length of 17% of the radius, and the region from the outer periphery of the first member 1 to R1 is the outer peripheral region 1a.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the outer peripheral region 1a, the intermediate region 1b, and the inner peripheral region 1c included in the first member 1. As shown in FIG.
  • the diameter of the first through hole 11 is not limited, and is, for example, 15 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the first through holes 11 are arranged such that the average value of the distance between the inner wall surfaces forming adjacent first through holes 11 is larger than the average value of the diameters of the first through holes 11 .
  • the distance between the inner wall surfaces means the distance between the inner wall surfaces on a straight line connecting the axes of adjacent first through holes 11.
  • D1 shown in FIG. 2 corresponds to the distance between the inner wall surfaces.
  • the average value of the distance between the inner wall surfaces is not limited as long as it is larger than the average value of the diameters of the first through holes 11.
  • the average value of the distance between the inner wall surfaces may be, for example, 2 times or more and 3.5 times or less the average value of the diameter of the first through hole 11.
  • the first through holes 11 may be located on the same circumference at equal intervals. If the first through holes 11 are located on the same circumference at equal intervals, the mechanical strength between the first through holes 11 can be made relatively uniform.
  • on the same circumference means that the axes of the plurality of first through holes 11 are on the same circumference on both end surfaces of the first member 1.
  • the circularity of the circumference is allowed up to 20% or less of the average value of the diameter of the first through hole 11.
  • Equal spacing means a state in which the center angles between adjacent axes of the first through holes 11 located on the same circumference on both end faces of the first member 1 are equal. However, in this specification, “equal spacing” is allowed up to ⁇ ° ⁇ 2°, where this central angle is ⁇ °.
  • the average value of the shortest distance between each inner wall surface forming the first through hole 11 and the outer wall surface of the first member 1 may be larger than the average value of the diameter of the first through hole 11.
  • D2 shown in FIG. 2 corresponds to the above-mentioned shortest distance.
  • the average value of the shortest distances is larger than the average value of the diameters of the first through holes 11, mechanical strength near the outer edge can be sufficiently maintained in the outer circumferential region 1a.
  • the above average value of the shortest distances refers to the first through holes located on the outermost circumference. 11 and the outer wall surface of the first member 1.
  • the first member 1 is made of dense ceramics, and the first through hole 11 is located in the outer peripheral region 1a of the first member 1. Further, the first through holes 11 are arranged such that the average value of the distance between the inner wall surfaces forming adjacent first through holes 11 is larger than the average value of the diameters of the first through holes 11. Therefore, the obtained breathable plug 10 can improve mechanical properties such as mechanical strength and rigidity.
  • the first through hole 11 is a through hole that penetrates the first member 1 in the axial direction. Since the first through hole 11 has a straight body shape, reaction products adhering to the inner wall surface of the first through hole 11 can be easily removed by ultrasonic cleaning or the like. When the diameter of the first through hole 11 is, for example, 15 ⁇ m or more, a sufficient gas flow rate can be maintained. If the diameter of the first through hole 11 is, for example, 50 ⁇ m or less, resistance to arc discharge can be improved.
  • the percentage of the total cross-sectional area of the first through-holes 11 relative to the cross-sectional area of the first member 1 in a cross-section perpendicular to the axial direction is preferably 2% or more.
  • eight or more first through holes 11 are preferably located at equal intervals on the same circumference. The respective ranges of the same circumference and equal intervals are as described above.
  • the second member 2 has a larger outer diameter than the first member 1.
  • the outer diameter of the second member 2 is, for example, 0.8 mm or more and 1.2 mm or less, and the difference between the outer diameter of the second member 2 and the outer diameter of the first member 1 is, for example, 0.2 mm or more and 0.8 mm or more. It is 5 mm or less.
  • the second member 2 also has a cylindrical or disk shape, and is made of dense ceramics.
  • Dense ceramics are not limited, but include, for example, ceramics whose main component is silicon carbide, silicon carbonitride, boron carbide, etc., and ceramics whose main component is aluminum oxide, titanium carbide, titanium carbonitride, and titanium boride. Examples include ceramics containing at least one titanium compound as a subcomponent. Since these ceramics have semiconductivity, static electricity from the second member 2 made of these ceramics can be gradually released.
  • the second member 2 is connected to the side of the first member 1 to which gas is supplied.
  • the end face on the side to which the gas is supplied has a smaller average value of the root mean square slope (R ⁇ q) in the roughness curve than the end face on the side connected to the first member 1.
  • the root mean square slope (R ⁇ q) of the end face on the side to which gas is supplied is When the average value of is small, grain shedding starting from the end face of the second member 2 on the gas-supplied side can be reduced.
  • the average value of the root mean square slope (R ⁇ q) of the end face on the side to which gas is supplied is 2.6 or less
  • the root mean square slope (R ⁇ q) of the end face on the side connected to the first member 1 is 2.6 or less.
  • the average value of R ⁇ q) is 3.6 or less.
  • the difference between the average value of the root mean square slope (R ⁇ q) of the end face on the side to which gas is supplied and the average value of the root mean square slope (R ⁇ q) of the end face on the side connected to the first member 1 is , for example, 0.05 or more and 0.15 or less.
  • the root mean square slope (R ⁇ q) is calculated using a shape analysis laser microscope (manufactured by Keyence Corporation, ultra-deep color 3D shape measurement microscope (VK-X1000 or its successor model)) in accordance with JIS B 0601-2001. can be measured.
  • the measurement conditions were: coaxial lighting, 240x magnification, no cutoff value ⁇ s, 0.08mm cutoff value ⁇ c, end effect correction, and measurement range per location of 1428 ⁇ m x 1070 ⁇ m. shall be.
  • Line roughness measurement may be performed by drawing a circle to be measured along the periphery of the first through hole 11 in each measurement range.
  • the length of one circle to be measured is, for example, 180 ⁇ m.
  • At least eight measurement ranges are set on each end face, and in this case, there are a total of eight circles to be measured. What is necessary is to calculate the average value of the measured values obtained using these circles as measurement objects.
  • the first through hole 11 penetrates from the first member 1 to the second member 2.
  • FIG. 4 is a top view of a vent plug 10' according to another embodiment of the present disclosure.
  • the same members as in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the first through hole 11 is located in the outer circumferential region 1a of the first member 1.
  • a second through hole 12 is located in the intermediate region 1b of the first member 1. The second through hole 12 also passes through from the first member 1 to the second member 2.
  • the intermediate region 1b of the first member 1 is a region sandwiched between the outer region 1a and the inner region 1c of the first member 1 (R2 between R1 and R3 in FIG. area).
  • the inner circumferential region 1c of the first member 1 means a region corresponding to 33% of the radius from the axis of the first member 1.
  • R3 shown in FIG. 3 has a length of 33% of the radius, and the area surrounded by a circle with radius R3 from the axis is the inner peripheral area 1c.
  • the diameter of the second through hole 12 is not limited, and is, for example, 15 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the second through holes 12 are arranged such that the average value of the distance between the inner wall surfaces forming adjacent second through holes 12 is larger than the average value of the diameters of the second through holes 12.
  • the spacing between the inner wall surfaces is as described above for the first through hole 11, and detailed explanation will be omitted.
  • the average value of the distance between the inner wall surfaces is not limited as long as it is larger than the average value of the diameters of the second through holes 12.
  • the average value of the distance between the inner wall surfaces may be, for example, 1.4 times or more and twice or less the average value of the diameter of the second through hole 12.
  • the average value of the distance between the inner wall surfaces forming adjacent second through holes 12 is large, mechanical properties such as mechanical strength and rigidity between adjacent second through holes 12 will decrease in the resulting breathable plug 10'. can be improved. Furthermore, when the average value of the diameter of the second through holes 12 is small, the effect of suppressing arc discharge becomes high in the obtained breathable plug 10'.
  • the second through-holes 12 may be located at equal intervals on the same circumference, as shown in FIG.
  • the mechanical strength between the second through holes 12 can be made relatively uniform.
  • FIG. 5 is a top view of a vent plug 10'' according to yet another embodiment of the present disclosure.
  • the same members as those in FIGS. 2 and 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the first through hole 11 is located in the outer circumferential region 1a of the first member 1.
  • a second through hole 12 is located in the intermediate region 1b of the first member 1, and
  • the third through hole 13 is located at.
  • the third through hole 13 also passes through from the first member 1 to the second member 2.
  • the inner peripheral region 1c of the first member 1 is as described above.
  • the diameter of the third through hole 13 is not limited, and is, for example, 15 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the third through holes 13 are arranged such that the average value of the distance between the inner wall surfaces forming adjacent third through holes 13 is larger than the average value of the diameters of the third through holes 13.
  • the spacing between the inner wall surfaces is as described above for the first through hole 11, and detailed explanation will be omitted.
  • the average value of the distance between the inner wall surfaces is not limited as long as it is larger than the average value of the diameters of the third through holes 13.
  • the average value of the distance between the inner wall surfaces may be, for example, 1.1 times or more and 1.4 times or less the average value of the diameter of the third through hole 13.
  • the first through hole 11, the second through hole 12, and the third through hole 13 may have the same diameter, or may have different diameters.
  • the average value of the distance between the inner wall surfaces forming the adjacent third through holes 13 is large, the mechanical strength and rigidity between the adjacent third through holes 13 will be reduced in the resulting breathable plug 10''. Characteristics can be improved. Furthermore, when the average value of the diameter of the third through hole 13 is small, the effect of suppressing arc discharge becomes high in the obtained breathable plug 10''.
  • the third through-holes 13 may also be located at equal intervals on the same circumference, as shown in FIG.
  • the mechanical strength between the third through holes 13 can be made relatively uniform.
  • the method for manufacturing the breathable plug according to the present disclosure is not limited, and for example, the breathable plug according to the present disclosure can be obtained by the following procedure.
  • the powder that will be the raw material for dense ceramics When the dense ceramic is a ceramic whose main component is silicon carbide, coarse granular powder and fine granular powder are prepared as silicon carbide powder. Next, ion-exchanged water and a dispersant are added, and the mixture is pulverized and mixed for 40 to 60 hours using a ball mill or bead mill to form a slurry.
  • the particle size of the fine granular powder after pulverization and mixing is 0.4 ⁇ m or more and 4 ⁇ m or less, and the particle size of the coarse granular powder is 11 ⁇ m or more and 34 ⁇ m or less.
  • fine granular powder may be 6% by mass or more and 15% by mass or less, or even if coarse granular powder is 85% by mass or more and 94% by mass or less. good.
  • a sintering aid made of, for example, boron carbide powder, amorphous carbon powder, or phenol resin, and a binder are added to the obtained slurry and mixed.
  • the dense ceramic is a ceramic whose main component is aluminum oxide
  • the purity is 99.6% by mass or more and the average particle size (D 50 ) is 1 ⁇ m or more and 3 ⁇ m or less
  • aluminum oxide powder a binder, and a lubricant.
  • the average particle diameter (D 50 ) can be determined by laser diffraction particle size distribution measuring method.
  • at least one titanium compound selected from titanium carbide, titanium carbonitride, and titanium boride may be included as a subcomponent. The proportion of each powder in the total 100% by mass of these powders is 50% by mass or more and 86% by mass or less of aluminum oxide, and the remainder is a titanium compound.
  • titanium carbide powder and titanium nitride powder may be used.
  • titanium nitrides, carbides, carbonitrides, and borides include titanium nitride, titanium carbide, titanium carbonitride, and titanium boride.
  • powder of at least one of ytterbium oxide, yttrium oxide, and magnesium oxide may be added in a range of 0.06 parts by mass or more and 0.2 parts by mass or less.
  • binder examples include methylcellulose (MC), carboxymethylcellulose (CMC), hydroxypropylcellulose (HPC), polyvinyl alcohol (PVA), and polyvinyl butyral (PVB).
  • the total amount of the binder may be 2 parts by mass or more and 8 parts by mass or less in terms of solid content based on 100 parts by mass of aluminum oxide or silicon carbide powder. When the solid content of the binder is within this range, the fluidity in extrusion molding and the shape retention of the molded product can be improved.
  • Examples of the lubricant include wax, glycerin, and stearic acid.
  • the total amount of the lubricant may be 1 part by mass or more and 8 parts by mass or less in terms of solid content based on 100 parts by mass of aluminum oxide or silicon carbide powder.
  • the solvent examples include water, and ion-exchanged water is particularly good since it has a small amount of impurities.
  • the solvent is used in a proportion of, for example, 10 parts by mass or more and 20 parts by mass or less based on 100 parts by mass of aluminum oxide or silicon carbide powder so that the viscosity of the clay in the kneading step is 15,000 Pa ⁇ s or more and 22,000 Pa ⁇ s or less. It is added in
  • the viscosity can be measured by a flow characteristic evaluation method using a constant force extrusion rheometer (Shimadzu Flow Tester CFT-500C, manufactured by Shimadzu Corporation).
  • This clay is extrusion-molded in consideration of shrinkage due to firing so that the outer diameter after shrinkage becomes the outer diameter of the second member 2, and then dried to remove moisture within the molded body.
  • the pilot hole of the through hole such as the first through hole 11 may be formed by this extrusion molding.
  • the drying temperature is, for example, 40°C or higher and 70°C or lower.
  • the main component of the molded body is silicon carbide
  • the molded body is degreased by holding it at a temperature of 450° C. or more and 650° C. or less for 2 hours or more and 10 hours or less in a nitrogen atmosphere to obtain a degreased body.
  • this degreased body is baked in a reduced pressure atmosphere of an inert gas such as argon at a temperature of 1800° C. or more and 2200° C. or less for 0.5 hours or more and 5 hours or less, thereby forming through holes such as the first through hole 11.
  • an inert gas such as argon
  • the molded body is baked in an air atmosphere at a temperature of 1550°C or more and 1650°C or less for 0.5 hours or more and 5 hours or less, thereby forming the first through hole 11, etc.
  • a cylindrical sintered body having through holes is obtained.
  • the processed part becomes the first member 1 and the remaining part becomes the second member 2, thereby obtaining a breathable plug. be able to. If this processing is not performed, the entire sintered body becomes the first member 1.
  • the end face of the second member 2 on the side to which the gas is supplied is ground, polished, etc., as necessary, so that the average values of the root mean square slopes (R ⁇ q) of both end faces are different. In this way, a breathable plug 10, 10', 10'' is obtained.
  • the ventilation plug according to the present disclosure is used, for example, in devices that generate plasma, such as plasma etching devices and plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) devices.
  • the breathable plug is a member that constitutes a mounting table provided in such a device.
  • FIG. 6 is a sectional view showing the main parts of a mounting table according to an embodiment of the present disclosure.
  • the mounting table 20 shown in FIG. 6 includes the electrostatic adsorption member 7, the internal electrode 8, the base material 11a, and the breathable plug 10 according to the present disclosure.
  • the electrostatic attraction member 7 is made of a plate-shaped ceramic having an attraction surface 4 on which a substrate W to be processed such as a wafer is attracted, and an opposing surface 5 located opposite to the attraction surface 4. Further, the electrostatic adsorption member 7 has a first flow path 6 along the thickness direction.
  • Internal electrode 8 is located within electrostatic attraction member 7 .
  • the base material 11a has a second flow path 9 connected to the first flow path 6 along the thickness direction.
  • the breathable plug 10 according to one embodiment is installed inside the first channel 6 .
  • a focus ring 12a is provided on the outer periphery of the electrostatic attraction member 7.
  • the focus ring 12a improves the uniformity of plasma processing on the substrate W to be processed.
  • a sleeve 13a made of ceramics containing aluminum oxide as a main component is installed in the second flow path 9. The sleeve 13a reduces charging of the base material 11a and the substrate W to be processed, and suppresses abnormal discharge.
  • the base material 11a is made of a conductive metal, such as aluminum, and functions as a lower electrode.
  • the pore diameter of the second flow path 9 is larger than the pore diameter of the first flow path 6.
  • the first flow path 6 is open at the suction surface 4 . Cooling gas such as helium gas supplied through the second channel 9 is released from the adsorption surface 4 side of the first channel 6 to cool the substrate W to be processed.
  • the first flow path 6 has a stepped surface, and the hole diameter on the upper side of the stepped surface is smaller than the hole diameter on the lower side of the stepped surface. Further, the pore diameter of the second channel 9 is equal to the pore diameter of the first channel 6 below the stepped surface.
  • the first flow path 6 and the second flow path 9 have substantially the same radial position at room temperature.
  • the length of the breathable plug 10 in the axial direction may be the same as or shorter than the thickness of the electrostatic adsorption member 7.
  • a breathable plug 100 may be installed inside the second flow path 9.
  • the outer diameter of the second member 2 of the breathable plug 10 is smaller than the hole diameter on the lower side of the stepped portion of the first flow path 6.
  • the outer diameter of the second member 2 of the breathable plug 100 is smaller than the pore diameter of the second flow path 9.
  • the breathable plug 10 is disposed with a predetermined gap between the inner wall forming the first flow path 6 and the second flow path 9, respectively, and the cooling gas is passed through the gap and the first through hole 11. Flows into the hole.
  • the breathable plug 10 since the breathable plug 10 includes the first member 1 having a smaller outer diameter than the second member 2, even if the breathable plug 10 shifts in the radial direction with respect to the breathable plug 100, The flow rate of cooling gas is maintained. However, if the outer diameter of the first member 1 is made too small than the outer diameter of the second member 2, abnormal discharge may occur, so the difference in the outer diameters is preferably 0.5 mm or less.
  • the high-frequency power applied to the mounting table 20 is increased in voltage.
  • the high-frequency power applied to the mounting table 20 increases in voltage, a potential difference occurs between the substrate W to be processed and the opposing surface 5 of the electrostatic attraction member 7 due to the capacitance of the electrostatic attraction member 7. .
  • the ventilation plug 10 is not included in the mounting table 20, the potential difference in the RF potential generated in the first flow path 6 is likely to exceed the limit value at which discharge occurs due to the generation of this potential difference, and this limit value If it exceeds this, abnormal discharge will occur.
  • the breathable plug 10 is installed inside the first flow path 6 to suppress the occurrence of abnormal discharge.
  • the electrostatic adsorption member 7 is a member made of plate-shaped ceramics, and has an adsorption surface 4 on which the substrate to be processed W is adsorbed, and an opposing surface 5 located opposite to the adsorption surface 4.
  • the base material 11a is a member for supporting the electrostatic adsorption member 7.
  • a breathable plug according to the present disclosure may be further attached to the base material 11a inside the second flow path 9.
  • the breathable plug according to the present disclosure is not limited to the above-mentioned breathable plugs 10, 10', and 10''.
  • the breathable plugs 10, 10', 10'' described above include a first member 1 and a second member 2.
  • the breathable plug according to the present disclosure does not need to include the second member as long as it includes the first member.
  • the breathable plug may include only the first member, or may include the first member and the second member.
  • First member 11 First through hole 12 Second through hole 13 Third through hole 1a Outer region 1b Intermediate region 1c Inner region 2 Second member 4 Adsorption surface 5 Opposing surface 6 First channel 7 Electrostatic adsorption Member 8 Internal electrode 9 Second channel 10, 10', 10'', 100 Air permeable plug 11a Base material 12a Focus ring 13a Sleeve 20 Mounting table

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Abstract

本開示に係る通気性プラグは、円柱状または円板状を有する緻密質セラミックスからなる第１部材を含む。第１部材の軸方向に貫通する複数の第１貫通孔は、第１部材の外周側領域に位置している。隣り合う第１貫通孔を形成する内壁面間の間隔の平均値は、第１貫通孔の直径の平均値よりも大きい。

Description

通気性プラグおよび載置台
　本発明は、通気性プラグおよび載置台に関する。
　従来、プラズマエッチング装置、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置などの半導体製造装置では、プラズマを発生させているときに生じる放電を抑制するための部材が、種々検討されている。例えば、特許文献１には、静電チャックが記載されている。この静電チャックは、通気性プラグとして複数の孔を有する複数の疎部分と、疎部分よりも高い密度を有する密部分とを含む第１多孔質部を備えている。
　しかし、特許文献１に記載のような従来の通気性プラグは、外周面を含む環状の密部分を設けても、軸方向で貫通する孔や多孔質の壁部の占める体積が相対的に多くなる。そのため、機械的強度を十分に高めることができない。さらに、プラズマによって発生した反応生成物が壁部の気孔内に侵入して残留すると、その反応生成物の除去が困難である。
特開２０１９－１６５１９４号公報
　本開示に係る通気性プラグは、円柱状または円板状を有する緻密質セラミックスからなる第１部材を含む。第１部材の軸方向に貫通する複数の第１貫通孔は、第１部材の外周側領域に位置している。隣り合う第１貫通孔を形成する内壁面間の間隔の平均値は、第１貫通孔の直径の平均値よりも大きい。
　本開示に係る載置台は、被処理基板が吸着される吸着面と、吸着面の反対に位置する対向面とを有する板状のセラミックスからなり、厚み方向に沿って第１流路を有する静電吸着部材と、静電吸着部材内に位置する内部電極と、静電吸着部材を支持し、厚み方向に沿って第１流路に接続される第２流路を有する基材と、第１流路の内部に装着された上記の通気性プラグとを含む。
本開示の一実施形態に係る通気性プラグを示す正面図である。 図１に示す矢印Ａ方向から見た上面図である。 第１部材に含まれる外周側領域、中間領域および内周側領域を説明するための説明図である。 本開示の他の実施形態に係る通気性プラグを示す上面図である。 本開示のさらに他の実施形態に係る通気性プラグを示す上面図である。 本開示の一実施形態に係る載置台の主要部を示す断面図である。
　特許文献１に記載のような従来の通気性プラグは、外周面を含む環状の密部分を設けても、軸方向で貫通する孔や多孔質の壁部の占める体積が相対的に多くなる。そのため、機械的強度を十分に高めることができない。さらに、プラズマによって発生した反応生成物が壁部の気孔内に侵入して残留すると、その反応生成物の除去が困難である。そのため、ガスの流量を維持しつつ、アーク放電に対する耐性が高く、しかも反応生成物を容易に除去することができる通気性プラグが求められている。
　本開示に係る通気性プラグは、上記のような構成を有することによって、ガスの流量を維持しつつ、アーク放電に対する耐性が高く、しかも反応生成物を容易に除去することができる。
　本開示の一実施形態に係る通気性プラグを、図１～３に基づいて説明する。図１に示す一実施形態に係る通気性プラグ１０は、第１部材１および第２部材２を含む。図１は、一実施形態に係る通気性プラグ１０を示す正面図である。
　第１部材１は、緻密質セラミックスで形成されている。緻密質セラミックスとしては限定されず、例えば、炭化珪素、炭窒化珪素、炭化硼素などを主成分とするセラミックスや、酸化アルミニウムを主成分とし、チタンの炭化物、チタンの炭窒化物およびチタンの硼化物の少なくとも１種のチタン化合物を副成分とするセラミックスなどが挙げられる。これらのセラミックスは半導電性を有するため、これらのセラミックスで形成された第１部材１の静電気を徐々に逃がすことができる。
　本明細書において「緻密質セラミックス」とは、相対密度が９６％以上であるセラミックスを意味する。相対密度は、（見掛け密度／理論密度）×１００で求められる。見掛け密度は、ＪＩＳ　Ｒ　１６３４－１９９８に準拠して求められるセラミックスの密度である。理論密度は、セラミックスに含まれる成分から算出される理論上の密度である。
　本明細書において「主成分」とは、セラミックスを構成する成分の合計１００質量％における８０質量％以上を占める成分を意味する。セラミックスに含まれる各成分の同定は、ＣｕＫα線を用いたＸ線回折装置で行い、各成分の含有量は、例えばＩＣＰ（ＩｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄ　Ｐｌａｓｍａ）発光分光分析装置または蛍光Ｘ線分析装置により求めればよい。
　本明細書において「半導電性」とは、２０±２℃における表面抵抗値が１０４Ω以上１０１１Ω以下であることを意味する。表面抵抗値は、例えば、表面抵抗計（例えば、日置電機（株）製、ハイテスター３１２７－１０）を用いて測定すればよい。
　第１部材１は円柱状または円板状を有している。第１部材１の大きさは、得られる通気性プラグ１０の用途などに応じて適宜設定される。例えば、第１部材１の高さ（軸方向の長さ）は、３０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であり、外径は０．５ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である。
　第１部材１には、図２に示すように、複数の第１貫通孔１１が形成されている。図２は、図１に示す矢印Ａ方向から見た上面図である。第１貫通孔１１は、第１部材１の外周側領域１ａに位置しており、第１部材１の軸方向に貫通している。第１部材１の外周側領域１ａは、第１部材１の外周と外周から半径の１７％以内の領域を意味する。具体的には、図３に示すＲ１が半径の１７％の長さであり、第１部材１の外周からＲ１までの領域が外周側領域１ａである。図３は、第１部材１に含まれる外周側領域１ａ、中間領域１ｂおよび内周側領域１ｃを説明するための説明図である。
　第１貫通孔１１の直径は限定されず、例えば、１５μｍ以上５０μｍ以下である。第１貫通孔１１は、隣り合う第１貫通孔１１を形成する内壁面間の間隔の平均値が、第１貫通孔１１の直径の平均値よりも大きくなるように配置される。内壁面間の間隔とは、隣り合う第１貫通孔１１の軸心同士を結ぶ直線上における内壁面間の間隔を意味する。具体的には、図２に示すＤ１が内壁面間の間隔に相当する。内壁面間の間隔の平均値は、第１貫通孔１１の直径の平均値よりも大きければ限定されない。内壁面間の間隔の平均値は、例えば、第１貫通孔１１の直径の平均値の２倍以上３．５倍以下であってもよい。
　第１貫通孔１１は、図２に示すように、同一円周上に等間隔で位置していてもよい。第１貫通孔１１が同一円周上に等間隔で位置していると、第１貫通孔１１間の機械的強度を比較的均一にすることができる。ここで、同一円周上とは、第１部材１の両端面で、複数の第１貫通孔１１の軸心が同一円周上にある状態を意味する。しかし、この円周の真円度は、第１貫通孔１１の直径の平均値の２０％以下まで許容される。等間隔とは、第１部材１の両端面で同一円周上に位置する第１貫通孔１１の隣り合う軸心間の中心角が等しい状態を意味する。しかし、本明細書において「等間隔」とは、この中心角をθ°とすると、θ°±２°まで許容される。
　第１貫通孔１１を形成するそれぞれの内壁面と第１部材１の外壁面との最短距離の平均値は、第１貫通孔１１の直径の平均値よりも大きくてもよい。具体的には、図２に示すＤ２が上記の最短距離に相当する。最短距離の平均値が第１貫通孔１１の直径の平均値よりも大きいと、外周側領域１ａにおいて、外縁近傍の機械的強度を十分に維持することができる。外周側領域１ａにおいて、径の異なる複数の円周上に第１貫通孔１１が位置している場合、上記の最短距離の平均値とは、最外周の円周上に位置する第１貫通孔１１を形成するそれぞれの内壁面と第１部材１の外壁面との最短距離の平均値をいう。
　第１部材１が緻密質セラミックスで形成され、第１貫通孔１１が第１部材１の外周側領域１ａに位置している。さらに、隣り合う第１貫通孔１１を形成する内壁面間の間隔の平均値が、第１貫通孔１１の直径の平均値よりも大きくなるように、第１貫通孔１１が配置されている。そのため、得られる通気性プラグ１０は、機械的強度や剛性などの機械的特性を向上させることができる。第１貫通孔１１は第１部材１の軸方向に貫通する貫通孔である。この第１貫通孔１１は直胴状であるため、第１貫通孔１１の内壁面に付着する反応生成物を、超音波洗浄などにより、容易に除去することができる。第１貫通孔１１の直径が、例えば、１５μｍ以上であると、ガスの流量を十分維持することができる。第１貫通孔１１の直径が、例えば、５０μｍ以下であると、アーク放電に対する耐性を向上させることができる。
　ガスの流量を良好に維持するためには、第１部材１の軸方向に垂直な断面における断面積に対する第１貫通孔１１の断面積の合計の百分率は、２％以上であるのがよい。特に、第１貫通孔１１は、同一円周上に等間隔で８個以上位置しているとよい。同一円周および等間隔のそれぞれの範囲は、上述した通りである。
　図１および２に示すように、第２部材２は、第１部材１よりも大きな外径を有している。第２部材２の外径は、例えば、０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であり、第２部材２の外径と第１部材１の外径との差は、例えば、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。第２部材２も第１部材１と同様、円柱状または円板状を有しており、緻密質セラミックスで形成されている。
　緻密質セラミックスとしては限定されず、例えば、炭化珪素、炭窒化珪素、炭化硼素などを主成分とするセラミックスや、酸化アルミニウムを主成分とし、チタンの炭化物、チタンの炭窒化物およびチタンの硼化物の少なくとも１種のチタン化合物を副成分とするセラミックスなどが挙げられる。これらのセラミックスは半導電性を有するため、これらのセラミックスで形成された第２部材２の静電気を徐々に逃がすことができる。
　第２部材２は、第１部材１においてガスが供給される側に接続されている。第２部材２において、ガスが供給される側の端面は、第１部材１と接続されている側の端面よりも、粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が小さい。例えば、第２部材２のガスが供給される側の端面が別の通気性プラグなどの支持部材に固定されずに接する場合、ガスが供給される側の端面の２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が小さいと、第２部材２のガスが供給される側の端面を起点とする脱粒を低減することができる。一方、第２部材２において、第１部材１と接続されている側の端面の２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が大きいと、第１部材１の端面で、プラズマ空間を浮遊する反応生成物を補足することができる。
　例えば、ガスが供給される側の端面の２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値は、２．６以下であり、第１部材１と接続されている側の端面の２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値は、３．６以下である。ガスが供給される側の端面の２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値と、第１部材１と接続されている側の端面の２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値との差は、例えば、０．０５以上０．１５以下である。
　２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）は、ＪＩＳ　Ｂ　０６０１－２００１に準拠し、形状解析レーザ顕微鏡（（株）キーエンス製、超深度カラー３Ｄ形状測定顕微鏡（ＶＫ－Ｘ１０００またはその後継機種））を用いて測定することができる。測定条件としては、照明方式を同軸照明、倍率を２４０倍、カットオフ値λｓを無し、カットオフ値λｃを０．０８ｍｍ、終端効果の補正を有り、１か所当たりの測定範囲を１４２８μｍ×１０７０μｍとする。各測定範囲に、第１貫通孔１１の周囲に沿って測定対象とする円を描き、線粗さ計測を行えばよい。測定対象とする円１本当たりの長さは、例えば、１８０μｍである。測定範囲は、各端面で、少なくとも８箇所設定し、この場合、測定対象とする円は合計８本となる。これらの円を測定対象として求められた測定値の平均値を算出すればよい。
　通気性プラグ１０のように、第１部材１および第２部材２が含まれる場合、第１貫通孔１１は、第１部材１から第２部材２まで貫通している。
　次に、本開示の他の実施形態に係る通気性プラグを、図４に基づいて説明する。図４は、本開示の他の実施形態に係る通気性プラグ１０’を示す上面図である。図４において、図２と同じ部材については同じ符号を付しており、詳細な説明については省略する。
　図２に示す通気性プラグ１０では、貫通孔として第１貫通孔１１のみが、第１部材１の外周側領域１ａに位置している。一方、図４に示す通気性プラグ１０’では、第１貫通孔１１以外に、第１部材１の中間領域１ｂに第２貫通孔１２が位置している。第２貫通孔１２も第１部材１から第２部材２まで貫通している。
　第１部材１の中間領域１ｂは、図３に示すように、第１部材１の外周側領域１ａと内周側領域１ｃとで挟まれた領域（図３のＲ１とＲ３との間のＲ２の領域）を意味する。第１部材１の内周側領域１ｃは、第１部材１の軸心から半径の３３％の長さ分の領域を意味する。具体的には、図３に示すＲ３が半径の３３％の長さであり、軸心から半径Ｒ３の円で囲まれた領域が内周側領域１ｃである。
　第２貫通孔１２の直径は限定されず、例えば、１５μｍ以上５０μｍ以下である。第２貫通孔１２は、隣り合う第２貫通孔１２を形成する内壁面間の間隔の平均値が、第２貫通孔１２の直径の平均値よりも大きくなるように配置される。内壁面間の間隔については、上述のように、第１貫通孔１１において説明した通りであり、詳細な説明は省略する。内壁面間の間隔の平均値は、第２貫通孔１２の直径の平均値よりも大きければ限定されない。内壁面間の間隔の平均値は、例えば、第２貫通孔１２の直径の平均値の１．４倍以上２倍以下であってもよい。
　隣り合う第２貫通孔１２を形成する内壁面間の間隔の平均値が大きいと、得られる通気性プラグ１０’において、隣り合う第２貫通孔１２間の機械的強度や剛性などの機械的特性を向上させることができる。さらに、第２貫通孔１２の直径の平均値が小さいと、得られる通気性プラグ１０’において、アーク放電を抑制する効果が高くなる。
　第２貫通孔１２についても、第１貫通孔１１と同様、図４に示すように、同一円周上に等間隔で位置していてもよい。第２貫通孔１２が同一円周上に等間隔で位置していると、第２貫通孔１２間の機械的強度を比較的均一にすることができる。同一円周上および等間隔については、上述の通りであり、詳細な説明は省略する。
　次に、本開示のさらに他の実施形態に係る通気性プラグを、図５に基づいて説明する。図５は、本開示のさらに他の実施形態に係る通気性プラグ１０’’を示す上面図である。図５において、図２および４と同じ部材については同じ符号を付しており、詳細な説明については省略する。
　図２に示す通気性プラグ１０では、貫通孔として第１貫通孔１１のみが、第１部材１の外周側領域１ａに位置している。一方、図５に示す通気性プラグ１０’’では、第１貫通孔１１以外に、第１部材１の中間領域１ｂに第２貫通孔１２が位置し、第１部材１の内周側領域１ｃに第３貫通孔１３が位置している。第３貫通孔１３も第１部材１から第２部材２まで貫通している。第１部材１の内周側領域１ｃについては、上述の通りである。
　第３貫通孔１３の直径は限定されず、例えば、１５μｍ以上５０μｍ以下である。第３貫通孔１３は、隣り合う第３貫通孔１３を形成する内壁面間の間隔の平均値が、第３貫通孔１３の直径の平均値よりも大きくなるように配置される。内壁面間の間隔については、上述のように、第１貫通孔１１において説明した通りであり、詳細な説明は省略する。内壁面間の間隔の平均値は、第３貫通孔１３の直径の平均値よりも大きければ限定されない。内壁面間の間隔の平均値は、例えば、第３貫通孔１３の直径の平均値の１．１倍以上１．４倍以下であってもよい。
　第１貫通孔１１、第２貫通孔１２および第３貫通孔１３は、同じ径を有していてもよく、それぞれ異なる径を有していてもよい。
　隣り合う第３貫通孔１３を形成する内壁面間の間隔の平均値が大きいと、得られる通気性プラグ１０’’において、隣り合う第３貫通孔１３間の機械的強度や剛性などの機械的特性を向上させることができる。さらに、第３貫通孔１３の直径の平均値が小さいと、得られる通気性プラグ１０’’において、アーク放電を抑制する効果が高くなる。
　第３貫通孔１３についても、第１貫通孔１１と同様、図５に示すように、同一円周上に等間隔で位置していてもよい。第３貫通孔１３が同一円周上に等間隔で位置していると、第３貫通孔１３間の機械的強度を比較的均一にすることができる。同一円周上および等間隔については、上述の通りであり、詳細な説明は省略する。
　本開示に係る通気性プラグの製造方法は限定されず、例えば、次のような手順によって、本開示に係る通気性プラグが得られる。
　まず、緻密質セラミックスの原料となる粉末を準備する。緻密質セラミックスが炭化珪素を主成分とするセラミックスである場合、炭化珪素の粉末として、粗粒状粉末および微粒状粉末を準備する。次いで、イオン交換水および分散剤を添加し、ボールミルまたはビーズミルにより４０～６０時間粉砕混合してスラリーとする。粉砕混合した後の微粒状粉末の粒径は０．４μｍ以上４μｍ以下であり、粗粒状粉末の粒径は１１μｍ以上３４μｍ以下である。
　微粒状粉末と粗粒状粉末との質量比率としては、例えば、微粒状粉末が６質量％以上１５質量％以下であってもよく、粗粒状粉末が８５質量％以上９４質量％以下であってもよい。次いで、得られたスラリーに、例えば、炭化硼素の粉末および非晶質状の炭素の粉末またはフェノール樹脂からなる焼結助剤と、バインダとを添加して混合する。
　一方、緻密質セラミックスが酸化アルミニウムを主成分とするセラミックスである場合、純度が９９．６質量％以上であり、平均粒径（Ｄ５０）が１μｍ以上３μｍ以下の酸化アルミニウムの粉末、バインダ、潤滑剤および溶媒を混合する。平均粒径（Ｄ５０）は、レーザ回折式粒度分布測定法により求めることができる。酸化アルミニウムの粉末以外に、チタンの炭化物、チタンの炭窒化物およびチタンの硼化物の少なくとも１種のチタン化合物を副成分として含んでいてもよい。これらの粉末の合計１００質量％における各粉末の比率が酸化アルミニウムを５０質量％以上８６質量％以下、残部をチタン化合物とする。
　チタンの炭窒化物の粉末に代えて、チタンの炭化物の粉末およびチタンの窒化物の粉末を用いてもよい。チタンの窒化物、炭化物、炭窒化物および硼化物は、例えば、窒化チタン、炭化チタン、炭窒化チタン、硼化チタンである。緻密質セラミックスの緻密化を促進するために、酸化イッテルビウム、酸化イットリウムおよび酸化マグネシウムの少なくともいずれかの粉末を０．０６質量部以上０．２質量部以下加えてもよい。
　バインダとしては、例えば、メチルセルロース（ＭＣ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ヒドロキシプロピルセルロ－ス（ＨＰＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）などが挙げられる。バインダの総量は、酸化アルミニウムあるいは炭化珪素の粉末１００質量部に対して固形分で２質量部以上８質量部以下とすればよい。バインダの固形分がこの範囲であると、押し出し成形における流動性や成形体の保形性を高くすることができる。
　潤滑剤としては、例えば、ワックス、グリセリン、ステアリン酸などが挙げられる。潤滑剤の総量は、酸化アルミニウムあるいは炭化珪素の粉末１００質量部に対して固形分で１質量部以上８質量部以下とすればよい。
　溶媒としては、例えば水が挙げられ、特にイオン交換水が不純物の量が少ない点でよい。溶媒は、混練工程における坏土の粘度が１５０００Ｐａ・ｓ以上２２０００Ｐａ・ｓ以下になるように、酸化アルミニウムあるいは炭化珪素の粉末１００質量部に対して、例えば、１０質量部以上２０質量部以下の割合で添加される。
　上述の割合で原料を混合した後、万能混合機、３本ロールなどを用いて混練し、例えば、１５０００Ｐａ・ｓ以上２２０００Ｐａ・ｓ以下の粘度を有する坏土を得る。粘度の測定は、定荷重押出型レオメータ（（株）島津製作所製　島津フローテスタ　ＣＦＴ－５００Ｃ）を用いた流動特性評価法により求めることができる。
　この坏土を、焼成による収縮を考慮し、収縮後の外径が第２部材２の外径となるように押出成形した後、乾燥して成形体内の水分を除去する。第１貫通孔１１などの貫通孔の下穴は、この押出成形によって形成すればよい。乾燥温度は、例えば、４０℃以上７０℃以下である。成形体の主成分が炭化珪素の場合、窒素雰囲気中、４５０℃以上６５０℃以下の温度で、２時間以上１０時間以下保持して脱脂し、脱脂体を得る。次いで、この脱脂体を、アルゴンなどの不活性ガスの減圧雰囲気中、１８００℃以上２２００℃以下の温度で、０．５時間以上５時間以下焼成することにより、第１貫通孔１１などの貫通孔を有する円柱状の焼結体が得られる。
　一方、成形体の主成分が酸化アルミニウムの場合、成形体を大気雰囲気中、１５５０℃以上１６５０℃以下の温度で、０．５時間以上５時間以下焼成することにより、第１貫通孔１１などの貫通孔を有する円柱状の焼結体が得られる。
　これらの焼結体の外周面の一部を研削、研磨などの加工を施すことによって、加工された側の部分が第１部材１、残りの部分が第２部材２となり、通気性プラグを得ることができる。この加工を施さない場合、焼結体全体が第１部材１となる。次いで、第２部材２のガスが供給される側の端面を、必要に応じて研削、研磨などを行い、両端面の２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が差を有するようにする。このようにして、通気性プラグ１０、１０’、１０’’が得られる。
　本開示に係る通気性プラグは、例えば、プラズマエッチング装置、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置などプラズマを発生させるような装置に使用される。具体的には、通気性プラグは、このような装置に備えられる載置台を構成する部材である。
　図６は、本開示の一実施形態に係る載置台の主要部を示す断面図である。このような図６に示す載置台２０は、静電吸着部材７、内部電極８、基材１１ａおよび本開示に係る通気性プラグ１０を含む。静電吸着部材７は、ウェハなどの被処理基板Ｗが吸着される吸着面４と、吸着面４の反対に位置する対向面５とを有する板状のセラミックスからなる。さらに、静電吸着部材７は、厚み方向に沿って第１流路６を有している。内部電極８は、静電吸着部材７内に位置している。基材１１ａは、厚み方向に沿って第１流路６に接続される第２流路９を有している。一実施形態に係る通気性プラグ１０は、第１流路６の内部に装着されている。
　静電吸着部材７の外周には、フォーカスリング１２ａが設けられている。フォーカスリング１２ａは、被処理基板Ｗに対するプラズマ処理の均一性を向上させるものである。酸化アルミニウムを主成分とするセラミックスからなるスリーブ１３ａが第２流路９内に装着されている。スリーブ１３ａは、基材１１ａおよび被処理基板Ｗの帯電を低減し、異常放電を抑制するものである。基材１１ａは、導電性金属、例えば、アルミニウムなどからなり、下部電極として機能する。
　第２流路９の孔径は、第１流路６の孔径よりも大きい。第１流路６は吸着面４で開口している。第２流路９を介して供給されたヘリウムガスなどの冷却ガスは、第１流路６の吸着面４側から放出され、被処理基板Ｗを冷却する。
　第１流路６は段差面を有し、段差面の上側の孔径は段差面の下側の孔径よりも小さい。さらに、第２流路９の孔径は、第１流路６の段差面よりも下側の孔径と同等である。第１流路６および第２流路９は、例えば、常温において径方向の位置が略一致している。通気性プラグ１０の軸方向の長さは、静電吸着部材７の厚さと同じか短くてもよい。
　さらに、第２流路９の内部に、通気性プラグ１００が装着されていてもよい。通気性プラグ１０の第２部材２の外径は、第１流路６の段差部の下側の孔径よりも小さい。通気性プラグ１００の第２部材２の外径は、第２流路９の孔径よりも小さい。これにより、通気性プラグ１０は、それぞれ第１流路６、第２流路９を形成する内壁と所定の隙間を介して配置され、冷却ガスは、この隙間や第１貫通孔１１などの貫通孔に流入する。
　さらに、通気性プラグ１０は、第２部材２よりも外径が小さい第１部材１を含んでいることにより、通気性プラグ１０が通気性プラグ１００に対して、径方向にずれたとしても、冷却ガスの流量は維持される。ただし、第１部材１の外径を第２部材２の外径よりも小さくし過ぎると、異常放電が発生するおそれがあるため、外径の差は、０．５ｍｍ以下にするとよい。
　ところで、プラズマ処理装置は、載置台２０に印加される高周波電力が高電圧化されている。載置台２０に印加される高周波電力が高電圧化すると、静電吸着部材７の静電容量に起因して、被処理基板Ｗと静電吸着部材７の対向面５との間で電位差が生じる。通気性プラグ１０が載置台２０に含まれていない場合、この電位差の発生に伴って、第１流路６内に発生するＲＦ電位の電位差が放電の発生する限界値を超えやすく、この限界値を超えると、異常放電が発生する。
　一方、第１流路６の内部における冷却ガスの荷電粒子が直進可能な距離を短くすることで異常放電の発生が抑制されることが知られている。本実施形態では、第１流路６の内部に通気性プラグ１０を装着し、異常放電の発生を抑制することができる。
　静電吸着部材７は、被処理基板Ｗが吸着される吸着面４と吸着面４の反対に位置する対向面５とを有しており、板状のセラミックスからなる部材である。基材１１ａは、静電吸着部材７を支持するための部材である。基材１１ａには、本開示に係る通気性プラグが、第２流路９の内部にさらに装着されていてもよい。
　本開示に係る通気性プラグは、上述の通気性プラグ１０、１０’、１０’’に限定されない。例えば、上述の通気性プラグ１０、１０’、１０’’は、第１部材１および第２部材２を含んでいる。しかし、本開示に係る通気性プラグは、第１部材を含んでいれば、第２部材を含んでいなくてもよい。用途や装着される装置などに応じて、第１部材のみを含む通気性プラグであってもよく、第１部材および第２部材を含む通気性プラグであってもよい。
　１　　第１部材
　１１　第１貫通孔
　１２　第２貫通孔
　１３　第３貫通孔
　１ａ　外周側領域
　１ｂ　中間領域
　１ｃ　内周側領域
　２　　第２部材
　４　吸着面
　５　対向面
　６　第１流路
　７　静電吸着部材
　８　内部電極
　９　第２流路
　１０、１０’、１０’’、１００　通気性プラグ
　１１ａ　基材
　１２ａ　フォーカスリング
　１３ａ　スリーブ
　２０　載置台

Claims (12)

  1. 　円柱状または円板状を有する緻密質セラミックスからなる第１部材を含み、
    　該第１部材の軸方向に貫通する複数の第１貫通孔が、前記第１部材の外周側領域に位置しており、隣り合う前記第１貫通孔を形成する内壁面間の間隔の平均値は、前記第１貫通孔の直径の平均値よりも大きい、
    通気性プラグ。
  2. 　前記第１貫通孔は、同一円周上に等間隔で位置している、請求項１に記載の通気性プラグ。
  3. 　前記第１貫通孔を形成するそれぞれの内壁面と前記第１部材の外壁面との最短距離の平均値は、前記第１貫通孔の直径の平均値よりも大きい、請求項２に記載の通気性プラグ。
  4. 　第２貫通孔が、前記第１部材の外周側領域と内周側領域とに挟まれる中間領域に位置しており、隣り合う前記第２貫通孔を形成する内壁面間の間隔の平均値は、前記第２貫通孔の直径の平均値よりも大きい、請求項１～３のいずれかに記載の通気性プラグ。
  5. 　前記第２貫通孔は、同一円周上に等間隔で位置している、請求項４に記載の通気性プラグ。
  6. 　第３貫通孔が、前記第１部材の内周側領域に位置しており、隣り合う前記第３貫通孔を形成する内壁面間の間隔の平均値は、前記第３貫通孔の直径の平均値よりも大きい、請求項１～５のいずれかに記載の通気性プラグ。
  7. 　前記第３貫通孔は、同一円周上に等間隔で位置している、請求項６に記載の通気性プラグ。
  8. 　前記第１部材よりも大きな外径を有する第２部材を、さらに含み、
    　前記第２部材は、前記第１部材においてガスが供給される側に接続されており、
    　前記第２部材において、前記ガスが供給される側の端面は、前記第１部材と接続されている側の端面よりも、粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が小さい、請求項１～７のいずれかに記載の通気性プラグ。
  9. 　前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方は、炭化珪素、炭窒化珪素または炭化硼素を主成分とするセラミックスからなる、請求項１～８のいずれかに記載の通気性プラグ。
  10. 　前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方は、酸化アルミニウムを主成分とし、チタンの炭化物、チタンの炭窒化物およびチタンの硼化物の少なくとも１種のチタン化合物を副成分とするセラミックスからなる、請求項１～８のいずれかに記載の通気性プラグ。
  11. 　被処理基板が吸着される吸着面と、該吸着面の反対に位置する対向面とを有する板状のセラミックスからなり、厚み方向に沿って第１流路を有する静電吸着部材と、該静電吸着部材内に位置する内部電極と、前記静電吸着部材を支持し、厚み方向に沿って前記第１流路に接続される第２流路を有する基材と、前記第１流路の内部に装着された請求項１～１０のいずれかに記載の通気性プラグと、
    を含む、載置台。
  12. 　請求項１～１０のいずれかに記載の通気性プラグが、前記第２流路の内部に装着された請求項１１に記載の載置台。
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