(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024020174
(43)【公開日】2024-02-14
(54)【発明の名称】セラミックサセプター
(51)【国際特許分類】
C23C 16/458 20060101AFI20240206BHJP
【ＦＩ】
C23C16/458
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023123672
(22)【出願日】2023-07-28
(31)【優先権主張番号】10-2022-0095402
(32)【優先日】2022-08-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】520139620
【氏名又は名称】ミコ セラミックス リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ペ、ハヌム
(72)【発明者】
【氏名】リ、チュソン
【テーマコード（参考）】
4K030
【Ｆターム（参考）】
4K030GA02
4K030HA06
4K030HA11
4K030KA39
4K030KA46
(57)【要約】
【課題】高周波電極ロッドにおけるクラック又は短絡発生無しで電気的特性を維持させることができるセラミックサセプターを提供する。
【解決手段】本発明は、セラミックサセプターに関し、本発明のセラミックサセプターは、高周波電極が配置された絶縁プレートと、一端が前記絶縁プレートに接続され、他端に隔離板を備えるシャフトと、上部が前記シャフトの他端に接続される連結マウントと、前記高周波電極に連結され、前記隔離板を貫通して前記連結マウントの内部に延長される、第１ロッド及び第２ロッドと、前記連結マウント内に配置されて前記連結マウントの内部に延長された前記第１ロッド及び前記第２ロッドを引込ロッドに接続する連結部材と、を含み、前記連結部材は、前記第１ロッド、前記第２ロッド及び前記引込ロッド間の熱による変形の差を吸収するための弾性部材を含み得る。
【選択図】図２
【解決手段】本発明は、セラミックサセプターに関し、本発明のセラミックサセプターは、高周波電極が配置された絶縁プレートと、一端が前記絶縁プレートに接続され、他端に隔離板を備えるシャフトと、上部が前記シャフトの他端に接続される連結マウントと、前記高周波電極に連結され、前記隔離板を貫通して前記連結マウントの内部に延長される、第１ロッド及び第２ロッドと、前記連結マウント内に配置されて前記連結マウントの内部に延長された前記第１ロッド及び前記第２ロッドを引込ロッドに接続する連結部材と、を含み、前記連結部材は、前記第１ロッド、前記第２ロッド及び前記引込ロッド間の熱による変形の差を吸収するための弾性部材を含み得る。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
高周波電極が配置された絶縁プレートと、
一端が前記絶縁プレートに接続され、他端に隔離板を備えるシャフトと、
上部が前記シャフトの他端に接続される連結マウントと、
前記高周波電極に連結され、前記隔離板を貫通して前記連結マウントの内部に延長される、第１ロッド及び第２ロッドと、
前記連結マウント内に配置されて前記連結マウントの内部に延長された前記第１ロッド及び前記第２ロッドを引込ロッドに接続する連結部材と、を含み、
前記連結部材は、前記第１ロッド、前記第２ロッド及び前記引込ロッド間の熱による変形の差を吸収するための弾性部材を含むセラミックサセプター。
一端が前記絶縁プレートに接続され、他端に隔離板を備えるシャフトと、
上部が前記シャフトの他端に接続される連結マウントと、
前記高周波電極に連結され、前記隔離板を貫通して前記連結マウントの内部に延長される、第１ロッド及び第２ロッドと、
前記連結マウント内に配置されて前記連結マウントの内部に延長された前記第１ロッド及び前記第２ロッドを引込ロッドに接続する連結部材と、を含み、
前記連結部材は、前記第１ロッド、前記第２ロッド及び前記引込ロッド間の熱による変形の差を吸収するための弾性部材を含むセラミックサセプター。
【請求項2】
前記弾性部材は、
前記第１ロッドを締結するための第１締結部と、
前記第２ロッド及び前記引込ロッドを締結するための第２締結部と、
前記第１締結部と前記第２締結部との間に備えられた屈曲プレートと、
を含む、請求項１に記載のセラミックサセプター。
前記第１ロッドを締結するための第１締結部と、
前記第２ロッド及び前記引込ロッドを締結するための第２締結部と、
前記第１締結部と前記第２締結部との間に備えられた屈曲プレートと、
を含む、請求項１に記載のセラミックサセプター。
【請求項3】
前記連結部材は、
前記第１ロッドの結合のための第１結合部材と、
前記第２ロッドの結合のための第２結合部材と、
前記引込ロッドの結合のための第３結合部材と、
前記第１結合部材、前記第２結合部材及び前記第３結合部材を一つに結合させるための弾性がある前記弾性部材と、
を含む、請求項１に記載のセラミックサセプター。
前記第１ロッドの結合のための第１結合部材と、
前記第２ロッドの結合のための第２結合部材と、
前記引込ロッドの結合のための第３結合部材と、
前記第１結合部材、前記第２結合部材及び前記第３結合部材を一つに結合させるための弾性がある前記弾性部材と、
を含む、請求項１に記載のセラミックサセプター。
【請求項4】
前記高周波電極は、第１高周波電極及び第２高周波電極を含み、
前記第１ロッド及び前記第１高周波電極、前記第２ロッド及び前記第２高周波電極がそれぞれ電気的に連結された、請求項１に記載のセラミックサセプター。
前記第１ロッド及び前記第１高周波電極、前記第２ロッド及び前記第２高周波電極がそれぞれ電気的に連結された、請求項１に記載のセラミックサセプター。
【請求項5】
前記連結マウントの内部の温度を測定するための温度センサー
をさらに含む、請求項１に記載のセラミックサセプター。
をさらに含む、請求項１に記載のセラミックサセプター。
【請求項6】
前記連結マウントを冷却させるための冷却構造物
をさらに含む、請求項１に記載のセラミックサセプター。
をさらに含む、請求項１に記載のセラミックサセプター。
【請求項7】
前記連結マウントは、密閉した形態であり、冷却媒体の循環のための引込口と排出口を含み、前記引込ロッドが密閉した前記連結マウントを貫通して外に露出される、請求項１に記載のセラミックサセプター。
【請求項8】
前記引込ロッドを固定する固定板をさらに含み、
前記引込ロッドが、前記固定板を貫通し、前記連結マウントを貫通して外に露出される、請求項１に記載のセラミックサセプター。
前記引込ロッドが、前記固定板を貫通し、前記連結マウントを貫通して外に露出される、請求項１に記載のセラミックサセプター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、セラミックサセプターに関し、特に、高周波電極部における発熱を低減させる構造を有するセラミックサセプターに関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、半導体装置又はディスプレイ装置は、誘電体層及び金属層を含む複数の薄膜層をガラス基板、フレキシブル基板又は半導体ウエハー基板上に順次に積層した後にパターニングする方式で製造される。これらの薄膜層は、化学気相蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，ＣＶＤ）工程又は物理気相蒸着（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，ＰＶＤ）工程によって基板上に順次に蒸着される。前記ＣＶＤ工程としては低圧力化学気相蒸着（Ｌｏｗ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ＣＶＤ，ＬＰＣＶＤ）工程、プラズマ強化化学気相蒸着（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ ＣＶＤ，ＰＥＣＶＤ）工程、有機金属化学気相蒸着（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ ＣＶＤ，ＭＯＣＶＤ）工程などがある。このようなＣＶＤ装置及びＰＶＤ装置には、ガラス基板、フレキシブル基板、半導体ウエハー基板などを支持し、所定の熱を発生したりプラズマ発生のための高周波信号を発生したりするためのセラミックサセプターが配置される。前記セラミックサセプターは、半導体素子の配線微細化などの精度の工程のために、プラズマ蒸着工程などにおいて正確な温度制御及び熱処理要求などに応じて広く用いられており、また、半導体ウエハー基板上に形成された薄膜層のエッチング工程（ｅｔｃｈｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）、又はフォトレジスト（ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ）の焼成工程などにおいてプラズマ形成や基板加熱のために用いられる。
【0003】
図１に示すように、従来のセラミックサセプターは、シャフト２０に結合している絶縁プレート１０を含み、絶縁プレート１０は、セラミック材質中に配置された高周波（ＲＦ）電極１２を含み、高周波（ＲＦ）電極１２は、負荷を減少させるために、並列高周波（ＲＦ）ロッド２１，２３及び連結部材４１を介して一つのロッド２９に連結されて外側電源部に連結される。半導体工程微細化と生産性向上のためにＲＦパワーは増加の一途にあるところ、シャフト２０内の高周波電極ロッド２１，２３を２個に分離設置して負荷を減少させるためのものであり、このような従来技術は、韓国特許登録番号第１０－２３６９３４６号（２０２２．０２．２４．）に開示されている。
【0004】
しかしながら、このような従来の構造では、２個の高周波（ＲＦ）ロッド２１，２３にそれぞれかかる熱膨脹の程度が異なることがあるため、２個の高周波（ＲＦ）ロッド２１，２３のいずれか一方でクラック又は短絡が発生し、電源が正常に供給されない故障が発生する問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
したがって、本発明は、上述した問題点を解決するために案出されたものであり、本発明の目的は、シャフト内の２個以上の高周波電極ロッドを連結マウント内で連結させるとき、高周波電極ロッド同士間に熱膨張差があっても、それを吸収可能な連結部材を適用することにより、高周波電極ロッドにおけるクラック又は短絡発生無しで電気的特性を維持させることができる、セラミックサセプターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
まず、本発明の特徴を要約すると、上記の目的を達成するための本発明の一面に係るセラミックサセプターは、高周波電極が配置された絶縁プレート；一端が前記絶縁プレートに接続され、他端に隔離板を備えるシャフト；上部が前記シャフトの他端に接続される連結マウント；前記高周波電極に連結され、前記隔離板を貫通して前記連結マウントの内部に延長される、第１ロッド及び第２ロッド；及び、前記連結マウント内に配置されて前記連結マウントの内部に延長された前記第１ロッド及び前記第２ロッドを引込ロッドに接続する連結部材を含み、前記連結部材は、前記第１ロッド、前記第２ロッド及び前記引込ロッド間の熱による変形の差を吸収するための弾性部材を含む。
【0007】
前記弾性部材は、前記第１ロッドを締結するための第１締結部；前記第２ロッド及び前記引込ロッドを締結するための第２締結部；前記第１締結部と前記第２締結部との間に備えられた屈曲プレートを含む。
【0008】
前記連結部材は、前記第１ロッドの結合のための第１結合部材；前記第２ロッドの結合のための第２結合部材；前記引込ロッドの結合のための第３結合部材；及び、前記第１結合部材、前記第２結合部材及び前記第３結合部材を一つに結合させるための弾性がある前記弾性部材を含む。
【0009】
前記高周波電極は、第１高周波電極及び第２高周波電極を含み、前記第１ロッド及び前記第１高周波電極、前記第２ロッド及び前記第２高周波電極がそれぞれ電気的に連結されてよい。
【0010】
前記セラミックサセプターは、前記連結マウントの内部の温度を測定するための温度センサーをさらに含んでよい。
【0011】
前記セラミックサセプターは、前記連結マウントを冷却させるための冷却構造物をさらに含んでよい。
【0012】
前記連結マウントは、密閉した形態であり、冷却媒体の循環のための引込口と排出口を含み、前記引込ロッドが密閉した前記連結マウントを貫通して外に露出されてよい。
【0013】
前記セラミックサセプターは、前記引込ロッドを固定する固定板をさらに含み、前記引込ロッドが、前記固定板を貫通し、前記連結マウントを貫通して外に露出されてよい。
【発明の効果】
【0014】
本発明に係るセラミックサセプターによれば、シャフト内の２個以上の高周波電極ロッドを連結マウント内で連結させるとき、高周波電極ロッド同士間の熱膨張差があっても、連結部材において中間媒介部材としての弾性に優れた弾性部材がその変形を吸収できるようにすることにより、高周波電力が増加しても、高周波電極ロッドでのクラックを防止し、酸化による短絡の発生を防止し、また、高周波電極部におけるアーキングや局部的な発熱を防止することにより、一定の電気的特性を維持させ、よって、基板工程上の薄膜異常無しで安定した半導体工程で収率向上に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部として含まれる添付の図面は、本発明の実施例を提供し、詳細な説明と一緒に本発明の技術的思想を説明する。
【図1】従来のセラミックサセプターを示す概略断面図である。
【図2】本発明の一実施例に係るセラミックサセプターを示す概略断面図である。
【図3】本発明の一実施例に係る連結部材を右側から見た概略斜視図である。
【図4】本発明の一実施例に係る連結部材を左側から見た概略斜視図である。
【図5】本発明の一実施例に係る連結部材を右下方から見た概略斜視図である。
【図6】本発明の一実施例に係る弾性部材の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下では添付の図面を参照して本発明について詳しく説明する。ここで、各図において同一の構成要素には可能な限り同一の符号を付する。また、既に公知の機能及び／又は構成に関する詳細な説明は省略する。以下に開示する内容は、様々な実施例に係る動作を理解する上で必要な部分を重点的に説明し、その説明の要旨を曖昧にし得る要素に関する説明は省略する。また、図面の一部の構成要素は、誇張して、省略して、又は概略して図示可能である。各構成要素の大きさは実の大きさを全的に反映するものではなく、したがって、各図に描かれている構成要素の相対的な大きさや間隔によってここに記載の内容が限定されることはない。
【0017】
本発明の実施例を説明するとき、本発明と関連している公知技術に関する具体的な説明が本発明の要旨を却って曖昧にさせ得ると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。そして、後述する用語は本発明における機能を考慮して定義された用語であり、それらは使用者、運用者の意図又は慣例などによって変更可能である。したがって、その定義は本明細書全般にわたる内容に基づいて下されるべきであろう。詳細な説明で使われる用語は、単に本発明の実施例を記述するためのものであり、決して制限的であってはならない。特に断らない限り、単数形態の表現は複数形態の意味を含む。本説明において、「含む」又は「備える」のような表現は、ある特性、数字、段階、動作、要素、それらの一部又は組合せを示すためのものであり、記述された以外の一つ又はそれ以上の特性、数字、段階、動作、要素、それらの一部又は組合せの存在又は可能性を排除するように解釈されてはならない。
【0018】
なお、第１、第２などの用語は様々な構成要素を説明するために使われてよいが、これらの用語によって前記様々な構成要素が限定されるものではなく、これらの用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的で使われるだけである。
【0019】
図２は、本発明の一実施例に係るセラミックサセプター１００を示す概略断面図である。
【0020】
図２を参照すると、本発明の一実施例に係るセラミックサセプター１００は、絶縁プレート１１０、シャフト（ｓｈａｆｔ）１２０及び連結マウント（ｍｏｕｎｔ）１４０を含む。絶縁プレート１１０、シャフト１２０及び連結マウント１４０は順に接続されており、シャフト１２０と連結マウント１４０との間には、相互の内部空間を隔離させるために、シャフト１２０の長さ方向の端部に形成された隔離板１３０が含まれる。
【0021】
本発明の一実施例に係るセラミックサセプター１００は、半導体ウエハー、ガラス基板、フレキシブル基板などのような様々な目的の加工対象基板を支持し、当該加工対象基板を所定の温度で加熱する半導体装置であってよい。また、セラミックサセプター１００は、静電チャック機能を支援するためのチャック電極を含んでよく、また、ヒーター機能を支援するための発熱体、又はプラズマ強化化学気相蒸着などの工程を支援するための高周波電極などを含んでよい。
【0022】
絶縁プレート１１０は、セラミック材質中に高周波電極１１２が配置（埋設）されるように構成され、場合によって、発熱体１１４が高周波電極１１２と所定の間隔で離隔して配置（埋設）されるようにさらに構成されてよい。絶縁プレート１１０は、加工対象基板を安定に支持しながら、発熱体１１４を用いた加熱及び（又は）高周波電極１１２を用いたプラズマ強化化学気相蒸着工程などの様々な半導体工程がなされ得るように構成される。また、本発明の一実施例に係るセラミックサセプター１００は、所定のチャック電極を用いた加工対象基板のチャッキング及びデチャッキングのための静電チャックとして用いられてもよい。絶縁プレート１１０は、所定の形状を有する板状構造物で形成されてよい。一例として、絶縁プレート１１０は、円形の板状構造物で形成されてよいが、必ずしもこれに限定されない。ここで、セラミック材質は、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３／Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＡｌＣ（Ａｕｔｏｃｌａｖｅｄ ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ ｃｏｎｃｒｅｔｅ）、ＴｉＮ、ＡｌＮ、ＴｉＣ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯ２、ＴｉＯ２、ＢｘＣｙ、ＢＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＣ、ＹＡＧ、ムライト（Ｍｕｌｌｉｔｅ）、ＡｌＦ３のうち少なくとも一つの物質であってよく、好ましくは窒化アルミニウム（ＡｌＮ）であってよい。さらに、前記セラミック材質の粉末が上記の電極と共に成形、焼結されて絶縁プレート１１０を構成することができ、そのための各セラミック粉末は選択的に０．１～１０％程度、好ましくは約１～５％程度の酸化イットリウム粉末を含んでよい。
【0023】
高周波電極１１２は、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、ニオビウム（Ｎｂ）、チタニウム（Ｔｉ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）又はこれらの合金からなってよく、好ましくはモリブデン（Ｍｏ）からなってよい。高周波電極１１２は、連結ロッド１２１，１２２を連結（短絡）させる連結部材１４９に連結された引込ロッド１２９を介して電源（例えば、接地（ｇｒｏｕｎｄ））に連結されてよい。連結ロッド１２１，１２２はシャフト１２０の内部を通過して隔離板１３０を貫通するように配置される。以下、連結ロッド１２１，１２２は２個であるとして説明するが、場合によって３個以上であってもよい。
【0024】
シャフト１２０の長さ方向の端部に連結マウント１４０が接続され、シャフト１２０の長さ方向の端部に形成された隔離板１３０を貫通した連結ロッド１２１，１２２は、密閉した形態の連結マウント１４０の内部に配置された連結部材１４９によって連結され、連結部材１４９に連結された引込ロッド１２９は、連結マウント１４０の下部を貫通して外に出るように延長される。高周波電極１１２は、ワイヤータイプ（ｗｉｒｅ ｔｙｐｅ）又はシートタイプ（ｓｈｅｅｔ ｔｙｐ）のメッシュ（ｍｅｓｈ）構造を有する。ここで、メッシュ構造は、第１方向に配列された複数の金属と第２方向に配列された複数の金属が互いにずれるように交差して形成された網形態の構造である。
【0025】
発熱体１１４は、発熱線（又は、抵抗線）による板状コイル形態又は平坦なプレート形態で形成されてよい。また、発熱体１１４は、精密な温度制御のために多層構造で形成されてもよい。このような発熱体１１４は、発熱体用連結ロッド（図示せず）を介して発熱体用電源に連結され、半導体工程において基板の加熱や蒸着工程及びエッチング工程などを行うために、絶縁プレート１１０上の加工対象基板を所定の一定の温度で加熱する機能を担うこともできる。図２には示していないが、発熱体用連結ロッドは、シャフト１２０の内部を通過して隔離板１３０を貫通するように配置されてよい。隔離板１３０を貫通した発熱体用連結ロッドは、密閉した形態の連結マウント１４０の下部を貫通して外に出るように延長されてよい。
【0026】
シャフト１２０は、貫通孔を有する管（ｐｉｐｅ）形であり、絶縁プレート１１０の下面に結合する。シャフト１２０は、絶縁プレート１１０と同じセラミック材質で形成されて結合してよい。ここで、セラミック材質は、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３／Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＡｌＣ（Ａｕｔｏｃｌａｖｅｄ ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ ｃｏｎｃｒｅｔｅ）、ＴｉＮ、ＡｌＮ、ＴｉＣ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯ２、ＴｉＯ２、ＢｘＣｙ、ＢＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＣ、ＹＡＧ、ムライト（Ｍｕｌｌｉｔｅ）、ＡｌＦ３のうち少なくとも一つの物質であってよく、好ましくは窒化アルミニウム（ＡｌＮ）であってよい。さらに、前記セラミック材質の粉末が成形、焼結されてシャフト１２０を構成することができ、そのための各セラミック粉末は選択的に０．１～１０％程度、好ましくは約１～５％程度の酸化イットリウム粉末を含んでよい。
【0027】
シャフト１２０は、後述するように、セラミックペーストなどの接合物質によって絶縁プレート１１０と結合してよい。場合によって、シャフト１２０はボルト、ナットなどを用いて絶縁プレート１１０と機構的に結合してもよい。シャフト１２０の貫通孔から高周波電極１１２及び（又は）発熱体１１４に電力を供給する各ロッド（１２１、１２２など）が収容され、これらは、密閉した形態の連結マウント１４０を通過して外に出るように延長される。
【0028】
本発明の一実施例に係るセラミックサセプター１００は、特に高周波電極１１２と連結されるシャフト１２０内の２つ以上の複数の連結ロッド１２１，１２２を、冷却構造（冷却媒体の循環のための引込口１９１と排出口１９２を含む。）を有する密閉した形態の連結マウント１４０内で連結させることにより、高周波（ＲＦ）電力の増加があっても、複数の連結ロッド１２１，１２２における電流の分岐により、高周波電極１１２と該高周波電極１１２に連結されるロッド１２１，１２２の周辺でクラック発生がなく、アーキング（ａｒｃｈｉｎｇ）発生がなく、また、発熱による基板上の成膜特性の均一化を可能にし、高周波電極１１２に連結されるロッド１２１，１２２の酸化による短絡の発生無しで電気的特性を維持できるようにした。特に、高周波電極ロッド同士間に熱膨張差があっても、連結部材１４９において弾性に優れた中間媒介部材としての弾性部材１４４でその変形を吸収可能にすることにより、高周波電力が増加しても高周波電極ロッド１２１，１２２におけるクラックを防止し、酸化による短絡発生を防止し、また、高周波電極１１２、電極ロッド１２１，１２２などを含む高周波電極部におけるアーキングや局部的な発熱を防止することで一定の電気的特性を維持させ、よって、基板工程上の薄膜異常無しで安定した半導体工程で収率向上に寄与できるようにした。
【0029】
また、本発明において、連結マウント１４０は冷却を維持するので、既存のシャフト内部のように高温に露出されず、連結マウント１４０内に連結ロッド１２１，１２２及び連結部材１４９が位置するためこれらは酸化し難く、また、連結マウント１４０の内部の冷却により、酸化及び短絡の発生無しで電気的特性を維持可能にした。また、既存では、シャフトの小さな直径を有する孔の中で高周波電極ロッドを連結させる作業が容易でなかったが、本発明では、連結部材１４９がシャフト１２０内に位置するのではなく連結マウント１４０に備えられているので、連結部材１４９を介して連結ロッド１２１，１２２を連結させる作業が既存の構造に比べてより容易になる。
【0030】
本発明において、図２に示すように、１つの高周波電極１１２に連結される複数の連結ロッド１２１，１２２が、連結マウント１４０内で連結部材１４９によって連結される構成を説明するが、これに限定されず、場合によって、高周波電極１１２は２つ以上の複数の分離電極（例えば、第１高周波電極及び第２高周波電極を含む２個の分離電極）で構成されてもよい。このとき、前記複数の連結ロッドのそれぞれが前記複数の分離電極にそれぞれ電気的に連結される構成が可能である。ここで、１つの高周波電極１１２に複数の連結ロッドを連結する前者の場合は、連結ロッド１２１，１２２を高周波電極１１２の端子と連結するために絶縁プレート１１０に形成する貫通孔の大きさを最小化することにより、連結ロッド１２１，１２２と絶縁プレート１１０の熱膨張係数差によるクラック発生を防止することに有利な構造になり得る。
【0031】
図２に示すように、シャフト１２０の長さ方向の端部に連結マウント１４０が接続される。連結マウント１４０は、シャフト１２０の長さ方向の端部に形成された隔離板１３０を挟んでシャフト１２０と機構的に結合してよい。シャフト１２０と隔離板１３０との接続は、ボルト、ナットなどを用いた機構的な結合によってなされてよい。また、シャフト１２０に結合した隔離板１３０と連結マウント１４０の上部との接続は、ボルト、ナットなどを用いた機構的な結合によってなされてよい。隔離板１３０を貫通する連結ロッド（１２１、１２２など）のための隔離板１３０の貫通孔（ｈｏｌｅｓ）の周囲は、上記のようなセラミック材質のペーストなどによって隙間がないように密封され、連結マウント１４０の上部は隔離板１３０の周囲を覆うように締結される。連結マウント１４０の上部と隔離板１３０との間も隙間がないように上記のようなセラミック材質のペーストなどによって密封されてよい。
【0032】
連結マウント１４０の下面も同様、引込ロッド１２９と温度センサー１８０が貫通するための貫通孔（ｈｏｌｅｓ）の周囲は隙間がないように上記のようなセラミック材質のペーストなどによって密封される。連結マウント１４０の下面は、図２に示すように、連結マウント１４０のボディー壁面と一体型に製作されてもよいが、これに限定されず、別個の下面プレート（ｐｌａｔｅ）が連結マウント１４０のボディー壁面とボルト、ナットなどによって機構的に結合し、連結マウント１４０を密閉した形態にすることも可能である。
【0033】
図２に示すように、高周波電極１１２と連結される連結ロッド１２１，１２２は、シャフト１２０の内部でシャフト１２０の長さ方向の端部を通過して連結マウント１４０に延長される。すなわち、連結ロッド１２１，１２２は、シャフト１２０の長さ方向の端部に形成された隔離板１３０を貫通するように配置される。隔離板１３０を貫通した連結ロッド１２１，１２２は、２つに分離されており、密閉した形態の連結マウント１４０の内部に配置された弾性部材１４３を有する連結部材１４９によって連結（短絡）され、連結部材１４９に連結された引込ロッド１２９は、連結マウント１４０の下部を貫通して外に出るように延長される。引込ロッド１２９は電源（例えば、接地（ｇｒｏｕｎｄ））に連結され、高周波電極１１２が高周波電源の一方の電極をなすようにしてよい。
【0034】
図３は、本発明の一実施例に係る連結部材１４９を右側から見た概略斜視図である。
図４は、本発明の一実施例に係る連結部材１４９を左側から見た概略斜視図である。
図５は、本発明の一実施例に係る連結部材１４９を右下方から見た概略斜視図である。
図６は、本発明の一実施例に係る弾性部材１４３の概略斜視図である。
図３～図６を参照すると、連結部材１４９は、第１連結ロッド１２１の結合のための第１結合部材１４１、第２連結ロッド１２２の結合のための第２結合部材１４２、引込ロッド１２９の結合のための第３結合部材１４３を含み、第１結合部材１４１、第２結合部材１４２及び第３結合部材１４３を一つ（一体）に結合させるための弾性がある弾性部材１４４を含む。
図４は、本発明の一実施例に係る連結部材１４９を左側から見た概略斜視図である。
図５は、本発明の一実施例に係る連結部材１４９を右下方から見た概略斜視図である。
図６は、本発明の一実施例に係る弾性部材１４３の概略斜視図である。
図３～図６を参照すると、連結部材１４９は、第１連結ロッド１２１の結合のための第１結合部材１４１、第２連結ロッド１２２の結合のための第２結合部材１４２、引込ロッド１２９の結合のための第３結合部材１４３を含み、第１結合部材１４１、第２結合部材１４２及び第３結合部材１４３を一つ（一体）に結合させるための弾性がある弾性部材１４４を含む。
【0035】
図６に示すよう、弾性部材１４４は、第１連結ロッド１２１を締結するための第１締結部１４５、第２連結ロッド１２２及び引込ロッド１２９を締結するための第２締結部１４６、及び第１締結部１４５と第２締結部１４６との間に設けられた屈曲プレート１４７を含む。
【0036】
弾性部材１４４は、第１連結ロッド１２１、第２連結ロッド１２２及び引込ロッド１２９間の熱による変形の差を吸収するためのものである。すなわち、第１結合部材１４１、第２結合部材１４２及び第３結合部材１４３と一緒に第１連結ロッド１２１、第２連結ロッド１２２、及び引込ロッド１２９が一つ（一体）に結合すると、上述したようなプラズマ強化化学気相蒸着工程などの様々な半導体工程中に第１連結ロッド１２１、第２連結ロッド１２２、及び引込ロッド１２９間に温度差が発生してそれぞれの変形にバラツキがあっても、柔軟な屈曲プレート１４７が柔軟にこのような変形のバラツキを吸収することができる。
【0037】
そのために、連結部材１４９の上記のような各構成要素は、Ｃｕ、ＢｅＣｕ又はこれにＡｕコートされた金属、Ａｕ、Ａｇなどの電気伝導度に優れた金属材質からなってよい。弾性部材１４４は、第１締結部１４５、第２締結部１４６、及び屈曲プレート１４７が一体型に構成されてよく、屈曲プレート１４７は、柔軟性のために第１締結部１４５及び第２締結部１４６に比べて小さい厚さで形成されてよい。
【0038】
弾性部材１４４の第１締結部１４５と第２締結部１４６には、１個以上のスクリュー孔が設けられてよい。第１締結部１４５のスクリュー孔とこれに対応する第１結合部材１４１のスクリュー孔に締結されるスクリューにより、スクリュー孔のねじ山や反対側のナットを用いて第１結合部材１４１の開いている相対向するプレートを引き締めることによって、第１結合部材１４１の一側の挿入孔にその端部が挿入される第１連結ロッド１２１の固定が可能になる。
【0039】
また、第２結合部材１４２は、「Ｌ」状のボディーの一側に、第２連結ロッド１２２の結合のための挿入孔と１つ以上のスクリュー孔が設けられ、他側に、第３結合部材１４３と引込ロッド１２９及び第２締結部１４６が結合するための１つ以上のスクリュー孔が設けられる。すなわち、第２結合部材１４２の一側の挿入孔に、第２連結ロッド１２２の端部を挿入し、当該スクリュー孔に締結されるスクリューにより、スクリュー孔のねじ山や反対側のナットを用いて第２結合部材１４２の開いている相対向するプレートを引き締めることによって、第２連結ロッド１２２の固定が可能になる。
【0040】
また、第２結合部材１４２の「Ｌ」状のボディーの他側において第３結合部材１４３と引込ロッド１２９及び第２締結部１４６が結合するべく、第２結合部材１４２のスクリュー孔に対応するように、一側の当該第２締結部１４６のスクリュー孔と他側の第３結合部材１４３のスクリュー孔が形成されており、これらの３つの部材の当該スクリュー孔に締結されるスクリューによってスクリュー孔のねじ山や反対側のナットを用いて第２結合部材１４２のボディーを挟んで第３結合部材１４３と第２締結部１４６とが密着結合しながら、第２結合部材１４２の端部側に形成された溝１８１と第３結合部材１４３の端部側に形成された溝１８２との間に挿入された引込ロッド１２９の固定が可能になる。
【0041】
一方、このように隔離板１３０を貫通して高周波電極１１２に連結される連結ロッド１２１，１２２は２つに分離されており、連結マウント１４０の内部に配置された連結部材１４９によって連結（短絡）され、連結部材１４９に連結された引込ロッド１２９は、密閉した形態の連結マウント１４０の下面を貫通して外に出るように延長される。
【0042】
また、図２で、本発明に係るセラミックサセプター１００は、連結マウント１４０の内部の温度を測定するための温度センサー１８０（例えば、サーモーカップル（ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ））をさらに含み、連結マウント１４０には連結マウント１４０を冷却させるための冷却構造物１９０が含まれてよい。
【0043】
冷却構造物１９０は、空気、水、ガス、冷却油などの冷却媒体の循環のための引込口１９１と排出口１９２を含む。冷却構造物１９０は、引込口１９１を通じて連結マウント１４０に冷却媒体を注入し、排出口１９２を通じて連結マウント１４０から冷却媒体を排出させるために、所定のモーターポンプ（図示せず）を含んでよい。
【0044】
また、温度センサー１８０は、コンピュータなどの制御装置（図示せず）と連結されてよく、制御装置（図示せず）のディスプレイ画面から連結マウント１４０の内部の温度がモニターできる。
【0045】
なお、制御装置（図示せず）は、温度センサー１８０が測定する温度値によって、前記ポンプ（図示せず）の作動を制御することができる。例えば、制御装置（図示せず）は、温度センサー１８０で測定される温度値が臨界値（例えば、８０℃）以上である場合に、引込口１９１と排出口１９２に連結された前記ポンプ（図示せず）を作動させて連結マウント１４０を冷却させ、温度センサー１８０で測定される温度値が臨界値（例えば、８０℃）よりも小さい場合に、前記ポンプ（図示せず）の作動を中止させるように制御することもできる。
【0046】
また、図２に示すように、本発明に係るセラミックサセプター１００の連結マウント１４０内には、引込ロッド１２９や他の連結ロッドを固定するための固定板１５０をさらに含んでよい。
【0047】
すなわち、引込ロッド１２９、及び発熱体１１４に連結されてシャフト１２０の内部を通過して隔離板１３０を貫通するように配置された１個以上のロッドが固定板１５０によってさらに固定されることにより、揺れなどによる短絡の防止などの安全維持が可能である。引込ロッド１２９、及び発熱体１１４に連結されてシャフト１２０の内部を通過して隔離板１３０を貫通するように配置された１個以上のロッドは、固定板１５０を貫通して連結マウント１４０の下面を貫通して外に露出される。
【0048】
上述した連結マウント１４０、隔離板１３０、固定板１５０などは、アルミニウム（Ａｌ）のような金属材質てあってもよく、上述したようなセラミック材質からなってもよい。すなわち、前記セラミック材質は、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３／Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＡｌＣ（Ａｕｔｏｃｌａｖｅｄ ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ ｃｏｎｃｒｅｔｅ）、ＴｉＮ、ＡｌＮ、ＴｉＣ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯ２、ＴｉＯ２、ＢｘＣｙ、ＢＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＣ、ＹＡＧ、ムライト（Ｍｕｌｌｉｔｅ）、ＡｌＦ３のうち少なくとも一つの物質であってよく、好ましくは窒化アルミニウム（ＡｌＮ）であってよい。さらに、前記セラミック材質の粉末が成形、焼結されてシャフト１２０を構成することができ、そのための各セラミック粉末は選択的に０．１～１０％程度、好ましくは約１～５％程度の酸化イットリウム粉末を含んでよい。
【0049】
また、上述した連結ロッド（１２１、１２２など）及び引込ロッド１２９の内部コアの伝導体はいずれも、上のようなセラミック材質のチューブによって被覆された形態であってよい。すなわち、シャフト１２０の内部の連結ロッド（１２１、１２２など）は、上記のようなセラミック材質のチューブによって被覆されていることが好ましい。また、隔離板１３０を貫通した後に固定板１５０を貫通して連結マウント１４０の下面を貫通した露出部分までの連結ロッド、及び隔離板１３０を貫通してから連結部材１４９までの連結ロッド１２１，１２２は、上記のようなセラミック材質のチューブによって被覆された形態であってよい。さらに、連結部材１４９から延長されて固定板１５０を貫通して連結マウント１４０の下面を貫通した露出部分までの引込ロッド１２９が、上記のようなセラミック材質のチューブによって被覆された形態であってよい。
【0050】
上述したように、本発明に係るセラミックサセプター１００によれば、シャフト内の２個以上の高周波電極ロッド１２１，１２２を連結マウント１４０内で連結させるとき、高周波電極ロッド１２１，１２２間の熱膨張差があっても、連結部材１４９において中間媒介部材としての弾性に優れた弾性部材１４３がその変形を吸収できるようにすることにより、高周波電力が増加しても高周波電極ロッド１２１，１２２におけるクラックを防止し、酸化による短絡発生を防止し、また、高周波電極部におけるアーキングや局部的な発熱を防止することにより、一定の電気的特性を維持させ、よって、基板工程上の薄膜異常無しで安定した半導体工程で収率向上に寄与できる。
【0051】
以上、本発明を具体的な構成要素などのような特定事項、限定された実施例及び図面によって説明してきたが、これは本発明のより全般的な理解を助けるために提供されただけで、本発明はこれらの実施例に限定されず、本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で様々な修正及び変形が可能であろう。したがって、本発明の思想は、説明された実施例に限定して定められてはならず、後述する特許請求の範囲の他、この特許請求の範囲と均等又は等価の変形があるいかなる技術思想も、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきであろう。
【符号の説明】
【0052】
１１０ 絶縁プレート
１１２ 高周波電極
１１４ 発熱体
１２０ シャフト
１２９ 引込ロッド
１３０ 隔離板
１４０ 連結マウント
１５０ 固定板
１９１ 引込口
１９２ 排出口
１４９ 連結部材
１４１ 第１結合部材
１４２ 第２結合部材
１４３ 第３結合部材
１４５ 第１締結部
１４６ 第２締結部
１４７ 屈曲プレート
１１２ 高周波電極
１１４ 発熱体
１２０ シャフト
１２９ 引込ロッド
１３０ 隔離板
１４０ 連結マウント
１５０ 固定板
１９１ 引込口
１９２ 排出口
１４９ 連結部材
１４１ 第１結合部材
１４２ 第２結合部材
１４３ 第３結合部材
１４５ 第１締結部
１４６ 第２締結部
１４７ 屈曲プレート
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【手続補正書】
【提出日】2023-11-21
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
高周波電極が配置された絶縁プレートと、
一端が前記絶縁プレートに接続され、他端に隔離板を備えるシャフトと、
上部が前記シャフトの他端に接続される連結マウントと、
前記高周波電極に連結され、前記隔離板を貫通して前記連結マウントの内部に延長される、第１ロッド及び第２ロッドと、
前記連結マウント内に配置されて前記連結マウントの内部に延長された前記第１ロッド及び前記第２ロッドを引込ロッドに接続する連結部材と、を含み、
前記連結部材は、
前記第１ロッドの結合のための第１結合部材と、
前記第２ロッドの結合のための第２結合部材と、
前記引込ロッドの結合のための第３結合部材、及び
弾性部材を含み、
前記第１、第２及び第３の結合部材は、互いに別々に形成されているが、それぞれが前記弾性部材と結合することで前記弾性部材によって一体化している
セラミックサセプター。
一端が前記絶縁プレートに接続され、他端に隔離板を備えるシャフトと、
上部が前記シャフトの他端に接続される連結マウントと、
前記高周波電極に連結され、前記隔離板を貫通して前記連結マウントの内部に延長される、第１ロッド及び第２ロッドと、
前記連結マウント内に配置されて前記連結マウントの内部に延長された前記第１ロッド及び前記第２ロッドを引込ロッドに接続する連結部材と、を含み、
前記連結部材は、
前記第１ロッドの結合のための第１結合部材と、
前記第２ロッドの結合のための第２結合部材と、
前記引込ロッドの結合のための第３結合部材、及び
弾性部材を含み、
前記第１、第２及び第３の結合部材は、互いに別々に形成されているが、それぞれが前記弾性部材と結合することで前記弾性部材によって一体化している
セラミックサセプター。
【請求項2】
前記弾性部材は、
前記第１ロッドを締結するための第１締結部と、
前記第２ロッド及び前記引込ロッドを締結するための第２締結部と、
前記第１締結部と前記第２締結部との間に備えられた屈曲プレートと、
を含む、請求項１に記載のセラミックサセプター。
前記第１ロッドを締結するための第１締結部と、
前記第２ロッド及び前記引込ロッドを締結するための第２締結部と、
前記第１締結部と前記第２締結部との間に備えられた屈曲プレートと、
を含む、請求項１に記載のセラミックサセプター。
【請求項3】
前記高周波電極は、第１高周波電極及び第２高周波電極を含み、
前記第１ロッド及び前記第１高周波電極、前記第２ロッド及び前記第２高周波電極がそれぞれ電気的に連結された、請求項１に記載のセラミックサセプター。
前記第１ロッド及び前記第１高周波電極、前記第２ロッド及び前記第２高周波電極がそれぞれ電気的に連結された、請求項１に記載のセラミックサセプター。
【請求項4】
前記連結マウントの内部の温度を測定するための温度センサー
をさらに含む、請求項１に記載のセラミックサセプター。
をさらに含む、請求項１に記載のセラミックサセプター。
【請求項5】
前記連結マウントを冷却させるための冷却構造物
をさらに含む、請求項１に記載のセラミックサセプター。
をさらに含む、請求項１に記載のセラミックサセプター。
【請求項6】
前記連結マウントは、密閉した形態であり、冷却媒体の循環のための引込口と排出口を含み、前記引込ロッドが密閉した前記連結マウントを貫通して外に露出される、請求項１に記載のセラミックサセプター。
【請求項7】
前記引込ロッドを固定する固定板をさらに含み、
前記引込ロッドが、前記固定板を貫通し、前記連結マウントを貫通して外に露出される、請求項１に記載のセラミックサセプター。
前記引込ロッドが、前記固定板を貫通し、前記連結マウントを貫通して外に露出される、請求項１に記載のセラミックサセプター。