特許 7514817 半導体製造装置用部材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-03

(45)【発行日】2024-07-11

(54)【発明の名称】半導体製造装置用部材

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20240704BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALN20240704BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 R

H01L21/302 101G

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021211864

(22)【出願日】2021-12-27

(65)【公開番号】P2023096244

(43)【公開日】2023-07-07

【審査請求日】2023-07-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000004064

【氏名又は名称】日本碍子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】弁理士法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】井上 靖也

(72)【発明者】

【氏名】久野 達也

【審査官】内田 正和

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１５０２５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３４４７６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２４３２６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２３２６４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上面にウエハ載置面を有するセラミックプレートと、
前記セラミックプレートの下面に設けられた導電性基材と、
前記セラミックプレートを上下方向に貫通する第１穴と、
前記導電性基材を上下方向に貫通し、前記第１穴に連通する第２穴と、
下面に開口する有底穴を有し、前記第１穴及び前記第２穴に配置された緻密質の絶縁ケースと、
前記有底穴の底部を上下方向に貫通する複数の細孔と、
前記有底穴に配置されて前記底部に接する多孔質プラグと、
を備えた半導体製造装置用部材。

【請求項2】

前記ウエハ載置面は、ウエハを支持する多数の小突起を有し、
前記絶縁ケースの上面は、前記ウエハ載置面のうち前記小突起の設けられていない基準面と同じ高さにあり、
前記細孔の上下方向の長さは、０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である、
請求項１に記載の半導体製造装置用部材。

【請求項3】

前記第１穴は、細径の第１穴上部と、太径の第１穴下部と、前記第１穴上部と前記第１穴下部との境界をなす段差部とを有し、
前記絶縁ケースは、前記第１穴上部に挿入される細径の絶縁ケース上部と、前記第１穴下部に挿入される太径の絶縁ケース下部と、前記絶縁ケース上部と前記絶縁ケース下部との境界をなし前記段差部に突き当たる肩部とを有する、
請求項１又は２に記載の半導体製造装置用部材。

【請求項4】

前記細孔は、直径が０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であり、前記絶縁ケースの前記底部に１０個以上設けられている、
請求項１～３のいずれか１項に記載の半導体製造装置用部材。

【請求項5】

前記多孔質プラグの下面は、前記導電性基材の前記第２穴の内部に位置している、
請求項１～４のいずれか１項に記載の半導体製造装置用部材。

【請求項6】

前記絶縁ケースは、上方部材と下方部材とを一体化したものであり、
前記上方部材の上下方向の長さは、前記セラミックプレートの上下方向の長さよりも短く、
前記多孔質プラグの下面は、前記上方部材の下面と同じかそれよりも上に位置する、
請求項１～４のいずれか１項に記載の半導体製造装置用部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体製造装置用部材に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体製造装置用部材としては、ウエハ載置面を有する静電チャックが冷却装置上に設けられたものが知られている。例えば、特許文献１の半導体製造装置用部材は、冷却装置に設けられたガス供給孔と、ガス供給孔と連通するように静電チャックに設けられた凹部と、凹部の底面からウエハ載置面まで貫通する細孔と、凹部に充填された絶縁材料からなる多孔質プラグとを備えている。ヘリウム等のバックサイドガスがガス供給孔に導入されると、そのガスはガス供給孔、多孔質プラグおよび細孔を通ってウエハの裏面側の空間に供給される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－２３２６４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述した半導体製造装置用部材では、静電チャックを構成するセラミックプレートの凹部の底部に細孔が設けられているため、加工上、細孔の上下方向の長さを小さくすることは困難であった。

【0005】

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、ウエハ載置面と多孔質プラグの上面とを連通する細孔の加工性を良くすることを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の半導体製造装置用部材は、
上面にウエハ載置面を有するセラミックプレートと、
前記セラミックプレートの下面に設けられた導電性基材と、
前記セラミックプレートを上下方向に貫通する第１穴と、
前記導電性基材を上下方向に貫通し、前記第１穴に連通する第２穴と、
下面に開口する有底穴を有し、前記第１穴及び前記第２穴に配置された緻密質の絶縁ケースと、
前記有底穴の底部を上下方向に貫通する複数の細孔と、
前記有底穴に配置されて前記底部に接する多孔質プラグと、
を備えたものである。

【0007】

この半導体製造装置用部材では、セラミックプレートとは別体である絶縁ケースの有底穴の底部に複数の細孔が設けられている。そのため、セラミックプレートに直に複数の細孔が設けられている場合に比べて、細孔の加工性が良好になる。

【0008】

本発明の半導体製造装置用部材において、前記ウエハ載置面は、ウエハを支持する多数の小突起を有していてもよく、前記絶縁ケースの上面は、前記ウエハ載置面のうち前記小突起の設けられていない基準面と同じ高さにあってもよく、前記細孔の上下方向の長さは、０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であってもよい。こうすれば、ウエハの裏面と多孔質プラグの上面との間の空間の高さが低く抑えられるため、この空間でアーク放電が発生するのを防止することができる。なお、基準面の高さは、小突起ごとに異なる高さであってもよい。また、基準面の高さは、第１穴の直近に存在する小突起の底面と同じ高さであってもよい。

【0009】

本発明の半導体製造装置用部材において、前記第１穴は、細径の第１穴上部と、太径の第１穴下部と、前記第１穴上部と前記第１穴下部との境界をなす段差部とを有していてもよく、前記絶縁ケースは、前記第１穴上部に挿入される細径の絶縁ケース上部と、前記第１穴下部に挿入される太径の絶縁ケース下部と、前記絶縁ケース上部と前記絶縁ケース下部との境界をなし前記段差部に突き当たる肩部とを有していてもよい。こうすれば、第１穴の段差部に絶縁ケースの肩部を突き当てることにより、絶縁ケースの上面を容易に位置決めすることができる。

【0010】

本発明の半導体製造装置用部材において、前記細孔は、直径が０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であってもよく、前記絶縁ケースの前記底部に１０個以上設けられていてもよい。こうすれば、第２穴に供給されたガスはウエハの裏面に向かってスムーズに流出する。

【0011】

本発明の半導体製造装置用部材において、前記多孔質プラグの下面は、前記導電性基材の上面以下（好ましくは導電性基材の上面よりも下）に位置していてもよい。多孔質プラグの下面が金属接合層の上面よりも上に位置している場合には多孔質プラグの下面と導電性基材との間でアーク放電が発生する。これに対し、多孔質プラグの下面が金属接合層の上面以下に位置している場合にはそうしたアーク放電を抑制することができる。

【0012】

本発明の半導体製造装置用部材において、前記絶縁ケースは、上方部材と下方部材とを一体化したものであってもよく、前記上方部材の上下方向の長さは、前記セラミックプレートの上下方向の長さより短くてもよく、前記多孔質プラグの下面は、前記上方部材の下面と同じかそれよりも上に位置していてもよい。こうすれば、半導体製造装置用部材を製造する際、長さの短い上方部材の有底穴に長さの短い多孔質プラグを挿入し、その後上方部材と下方部材とを一体化することができる。このように、多孔質プラグの挿入距離が短くなるため、多孔質プラグが崩れにくい。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】半導体製造装置用部材１０の縦断面図。

【図2】セラミックプレート２０の平面図。

【図3】図１の部分拡大図。

【図4】一体化部材Ａｓ１の製造工程図。

【図5】半導体製造装置用部材１０の製造工程図。

【図6】一体化部材Ａｓ２及びその周辺を示す部分拡大図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

次に、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて説明する。図１は半導体製造装置用部材１０の縦断面図、図２はセラミックプレート２０の平面図、図３は図１の部分拡大図である。

【0015】

半導体製造装置用部材１０は、セラミックプレート２０と、冷却プレート３０と、金属接合層４０と、多孔質プラグ５０と、絶縁ケース６０とを備えている。

【0016】

セラミックプレート２０は、アルミナ焼結体や窒化アルミニウム焼結体などのセラミック製の円板（例えば直径３００ｍｍ、厚さ５ｍｍ）である。セラミックプレート２０の上面は、ウエハ載置面２１となっている。セラミックプレート２０は、電極２２を内蔵している。セラミックプレート２０のウエハ載置面２１には、図２に示すように、外縁に沿ってシールバンド２１ａが形成され、全面に複数の円形小突起２１ｂが形成されている。シールバンド２１ａ及び円形小突起２１ｂは同じ高さであり、その高さは例えば数μｍ～数１０μｍである。電極２２は、静電電極として用いられる平面状のメッシュ電極であり、直流電圧を印加可能となっている。この電極２２に直流電圧が印加されるとウエハＷは静電吸着力によりウエハ載置面２１（具体的にはシールバンド２１ａの上面及び円形小突起２１ｂの上面）に吸着固定され、直流電圧の印加を解除するとウエハＷのウエハ載置面２１への吸着固定が解除される。なお、ウエハ載置面２１のうちシールバンド２１ａや円形小突起２１ｂの設けられていない部分を、基準面２１ｃと称する。

【0017】

セラミックプレート２０には、第１穴２４が設けられている。第１穴２４は、セラミックプレート２０及び電極２２を上下方向に貫通する貫通穴である。第１穴２４は、図３に示すように段差付きの穴となっており、第１穴上部２４ａが細く、第１穴下部２４ｂが太くなっている。第１穴２４は、細径の円柱状の第１穴上部２４ａと太径の円柱状の第１穴下部２４ｂとが連なった穴であり、第１穴上部２４ａと第１穴下部２４ｂとの境界に段差部２４ｃを有する。第１穴２４は、セラミックプレート２０の複数箇所（例えば周方向に沿って等間隔に設けられた複数箇所）に設けられている。

【0018】

冷却プレート３０は、熱伝導率の良好な円板（セラミックプレート２０と同じ直径かそれよりも大きな直径の円板）である。冷却プレート３０の内部には、冷媒が循環する冷媒流路３２やガスを多孔質プラグ５０へ供給するガス穴３４が形成されている。冷媒流路３２は、平面視で冷却プレート３０の全面にわたって入口から出口まで一筆書きの要領で形成されている。ガス穴３４は、円柱状の穴であり、第１穴２４と同軸で第１穴２４に連通するように設けられている。ガス穴３４の径は、第１穴下部２４ｂの径と略同じである。冷却プレート３０の材料は、例えば、金属材料や金属マトリックス複合材料（ＭＭＣ）などが挙げられる。金属材料としては、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ又はそれらの合金などが挙げられる。ＭＭＣとしては、Ｓｉ，ＳｉＣ及びＴｉを含む材料（ＳｉＳｉＣＴｉともいう）やＳｉＣ多孔質体にＡｌ及び／又はＳｉを含浸させた材料などが挙げられる。冷却プレート３０の材料としては、セラミックプレート２０の材料と熱膨張係数の近いものを選択するのが好ましい。冷却プレート３０は、ＲＦ電極としても用いられる。具体的には、ウエハ載置面２１の上方には上部電極（図示せず）が配置され、その上部電極とセラミックプレート２０に内蔵された冷却プレート３０とからなる平行平板電極間に高周波電力を印加するとプラズマが発生する。

【0019】

金属接合層４０は、セラミックプレート２０の下面と冷却プレート３０の上面とを接合している。金属接合層４０は、例えばＴＣＢ（Ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｂｏｎｄｉｎｇ）により形成される。ＴＣＢとは、接合対象の２つの部材の間に金属接合材を挟み込み、金属接合材の固相線温度以下の温度に加熱した状態で２つの部材を加圧接合する公知の方法をいう。金属接合層４０には、セラミックプレート２０の第１穴２４及び冷却プレート３０のガス穴３４に連通するように上下方向に貫通する貫通穴４２が設けられている。貫通穴４２の直径は、ガス穴３４の直径と同じである。本実施形態の金属接合層４０及び冷却プレート３０が本発明の導電性基材に相当し、本実施形態の貫通穴４２及びガス穴３４が本発明の第２穴に相当する。

【0020】

多孔質プラグ５０は、ガスが上下方向に流通するのを許容する多孔質円柱部材である。多孔質プラグ５０は、例えばアルミナなどの電気絶縁性材料で形成されている。多孔質プラグ５０の上面５０ａは、絶縁ケース６０の底部６５に接している。多孔質プラグ５０の下面５０ｂは、金属接合層４０の上面４０ａ以下で絶縁ケース６０の下面６０ｂよりも上に位置している。

【0021】

絶縁ケース６０は、緻密質セラミック（例えば緻密質アルミナなど）で形成されたコップ形の部材である。絶縁ケース６０は、下面に開口する有底穴６４を有する。絶縁ケース６０の外周面は、第１穴２４の上面からガス穴３４の内部に至る接着層７０によって第１穴２４、貫通穴４２及びガス穴３４の各内周面に接着固定されている。有底穴６４の内径は、一定である。絶縁ケース上部６１の外径は細く、絶縁ケース下部６２の外径は太くなっている。絶縁ケース上部６１と絶縁ケース下部６２との境界は肩部６３となっている。絶縁ケース上部６１の外周面は、第１穴２４の第１穴上部２４ａの内周面に上部接着層７１を介して接着固定されている。絶縁ケース下部６２の外周面は、第１穴下部２４ｂの内周面、金属接合層４０の貫通穴４２及び冷却プレート３０のガス穴３４の各内周面に下部接着層７２を介して接着固定されている。第１穴２４の段差部２４ｃに絶縁ケース６０の肩部６３が突き当たると、絶縁ケース６０の上面６０ａがウエハ載置面２１の基準面２１ｃと同じ高さになるように設計されている。なお、「同じ」とは、完全に同じの場合のほか、実質的に同じの場合（例えば公差の範囲に入る場合など）も含む（以下同じ）。絶縁ケース６０の下面６０ｂは、ガス穴３４の内部に位置している。絶縁ケース６０は、複数の細孔６６を有している。細孔６６は、絶縁ケース６０の有底穴６４の底部６５を上下方向に貫通するように設けられている。細孔６６の上下方向の長さは、０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下が好ましく、０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下がより好ましく、また、高電圧を印加する装置においては０．０５ｍｍ以上０．１ｍｍ以下が特に好ましい。細孔６６の直径は、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とするのが好ましく、０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下とするのがより好ましい。細孔６６は、底部６５に１０個以上設けることが好ましい。

【0022】

絶縁ケース６０と多孔質プラグ５０とは、一体化されて一体化部材Ａｓ１を構成している。一体化部材Ａｓ１は、絶縁ケース６０の有底穴６４に多孔質プラグ５０が差し込まれ、底部６５に多孔質プラグ５０の上面５０ａが接した状態で、多孔質プラグ５０の外周面が接着剤によって有底穴６４の内周面に接着されたものである。

【0023】

次に、こうして構成された半導体製造装置用部材１０の使用例について説明する。まず、図示しないチャンバー内に半導体製造装置用部材１０を設置した状態で、ウエハＷをウエハ載置面２１に載置する。そして、チャンバー内を真空ポンプにより減圧して所定の真空度になるように調整し、セラミックプレート２０の電極２２に直流電圧をかけて静電吸着力を発生させ、ウエハＷをウエハ載置面２１（具体的にはシールバンド２１ａの上面や円形小突起２１ｂの上面）に吸着固定する。次に、チャンバー内を所定圧力（例えば数１０～数１００Ｐａ）の反応ガス雰囲気とし、この状態で、チャンバー内の天井部分に設けた図示しない上部電極と半導体製造装置用部材１０の冷却プレート３０との間に高周波電圧を印加させてプラズマを発生させる。ウエハＷの表面は、発生したプラズマによって処理される。冷却プレート３０の冷媒流路３２には、冷媒が循環される。ガス穴３４には、図示しないガスボンベからバックサイドガスが導入される。バックサイドガスとしては、熱伝導ガス（例えばヘリウム等）を用いる。バックサイドガスは、冷却プレート３０のガス穴３４、絶縁ケース６０の有底穴６４、多孔質プラグ５０及び複数の細孔６６を通って、ウエハＷの裏面とウエハ載置面２１の基準面２１ｃとの間の空間に供給され封入される。このバックサイドガスの存在により、ウエハＷとセラミックプレート２０との熱伝導が効率よく行われる。

【0024】

次に、半導体製造装置用部材１０の製造例を図４及び図５に基づいて説明する。図４は一体化部材Ａｓ１の製造工程図、図５は半導体製造装置用部材１０の製造工程図である。まず、厚底の絶縁コップ８０の底部８５に複数の貫通孔８６をレーザ加工で形成する（図４Ａ）。貫通孔８６の直径は、細孔６６の直径と同じである。続いて、絶縁コップ８０の底部８５の厚みが絶縁ケース６０の底部６５の厚みになるように、絶縁コップ８０を切削加工する（図４Ｂ）。これにより、貫通孔８６の上下方向の長さを０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下に調整することができる。その結果、貫通孔８６は細孔６６になる。続いて、絶縁コップ８０の有底穴の内周面に接着剤を塗布し、その有底穴に別途準備した多孔質プラグ５０を底部８５に接するまで差し込んで接着する（図４Ｃ）。最後に、絶縁コップ８０の外形が絶縁ケース６０の外形となるように絶縁コップ８０を切削加工することにより、絶縁ケース６０と多孔質プラグ５０とが一体化された一体化部材Ａｓ１を得る（図４Ｄ）。なお、絶縁コップ８０の底部８５の厚みを絶縁ケース６０の底部６５の厚みになるように絶縁コップ８０を切削加工したあと、貫通孔８６をレーザ加工で形成してもよい。

【0025】

これとは別に、セラミックプレート２０、冷却プレート３０及び金属接合材９０を準備する（図５Ａ）。セラミックプレート２０は、電極２２を内蔵し、第１穴２４を備えている。冷却プレート３０は、冷媒流路３２を内蔵し、ガス穴３４を備えている。金属接合材９０は、予め貫通穴４２に相当する位置に予備穴９２を開けたものである。

【0026】

そして、セラミックプレート２０の下面と冷却プレート３０の上面とをＴＣＢによって接合して接合体９４を得る（図５Ｂ）。ＴＣＢは、例えば以下のように行われる。まず、セラミックプレート２０の下面と冷却プレート３０の上面との間に金属接合材９０を挟み込んで積層体とする。このとき、セラミックプレート２０の第１穴２４と金属接合材９０の予備穴９２と冷却プレート３０のガス穴３４とが同軸になるように積層する。そして、金属接合材９０の固相線温度以下（例えば、固相線温度から２０℃引いた温度以上固相線温度以下）の温度で積層体を加圧して接合し、その後室温に戻す。これにより、金属接合材９０は金属接合層４０になり、予備穴９２は貫通穴４２になり、セラミックプレート２０と冷却プレート３０とを金属接合層４０で接合した接合体９４が得られる。このときの金属接合材としては、Ａｌ－Ｍｇ系接合材やＡｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系接合材を使用することができる。例えば、Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系接合材を用いてＴＣＢを行う場合、真空雰囲気下で加熱した状態で積層体を加圧する。金属接合材９０は、厚みが１００μｍ前後のものを用いるのが好ましい。

【0027】

続いて、セラミックプレート２０の第１穴２４の内周面と金属接合層４０の貫通穴４２の内周面と冷却プレート３０のガス穴３４の内周面の一部に接着剤を塗布する。そして、第１穴２４の上部開口を閉じた状態で第１穴２４、貫通穴４２及びガス穴３４を真空引きすることにより接着剤を脱泡しつつ、一体化部材Ａｓ１をこれらの穴３４，４２，２４に挿入する。一体化部材Ａｓ１の絶縁ケース６０の肩部６３が第１穴２４の段差部２４ｃに突き当たると絶縁ケース６０の上面６０ａがウエハ載置面２１の基準面２１ｃ（図３参照）と同一平面になるように設計されている。その後、接着剤が硬化して接着層７０となり、半導体製造装置用部材１０が得られる（図５Ｃ）。

【0028】

以上詳述した半導体製造装置用部材１０では、セラミックプレート２０とは別体である絶縁ケース６０の有底穴６４の底部６５に複数の細孔６６が設けられている。そのため、セラミックプレート２０に直に複数の細孔が設けられている場合に比べて、細孔６６の加工性が良好になる。

【0029】

また、絶縁ケース６０の上面６０ａは、ウエハ載置面２１のうち小突起２１ｂの設けられていない基準面２１ｃと同じ高さであり、細孔６６の上下方向の長さは、０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であることが好ましい。０．０５ｍｍ以上であれば、良好な加工性を確保しやすい。また、０．２ｍｍ以下であれば、ウエハＷの裏面と多孔質プラグ５０の上面５０ａとの間の空間の高さが低く抑えられるため、この空間でアーク放電が発生するのを防止することができる。ちなみに、この空間の高さが高いと、ヘリウムが電離するのに伴って生じた電子が加速して別のヘリウムに衝突することによりアーク放電が起きるが、この空間の高さが低いと、そうしたアーク放電が抑制される。

【0030】

更に、第１穴２４は、細径の第１穴上部２４ａと、太径の第１穴下部２４ｂと、第１穴上部２４ａと第１穴下部２４ｂとの境界をなす段差部２４ｃとを有し、絶縁ケース６０は、第１穴上部２４ａに挿入される細径の絶縁ケース上部６１と、第１穴下部２４ｂに挿入される太径の絶縁ケース下部６２と、絶縁ケース上部６１と絶縁ケース下部６２との境界をなし段差部２４ｃに突き当たる肩部６３とを有している。そのため、第１穴２４の段差部２４ｃに絶縁ケース６０の肩部６３を突き当てることにより、絶縁ケース６０の上面６０ａを容易に位置決めすることができる。

【0031】

更にまた、細孔６６は、直径が０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましく、絶縁ケース６０の底部６５に１０個以上設けられていることが好ましい。こうすれば、ガス穴３４に供給されたバックサイドガスはウエハＷの裏面に向かってスムーズに流出する。

【0032】

そして、多孔質プラグ５０の下面５０ｂは、金属接合層４０の上面４０ａ以下（ここでは金属接合層４０の上面４０ａよりも下）に位置している。多孔質プラグ５０の下面５０ｂが金属接合層４０の上面４０ａよりも上に位置している場合には多孔質プラグ５０の下面５０ｂと導電性基材（金属接合層４０及び冷却プレート５０）との間でアーク放電が発生する。これに対し、多孔質プラグ５０の下面５０ｂが金属接合層４０の上面４０ａ以下に位置している場合にはそうしたアーク放電を抑制することができる。

【0033】

そしてまた、多孔質プラグ５０の上面５０ａは細孔６６が設けられた絶縁ケース６０の底部６５によって覆われているため、多孔質プラグ５０からパーティクルが発生するのを抑制することができる。

【0034】

そして更に、絶縁ケース６０の下面６０ｂは、多孔質プラグ５０の下面５０ｂよりも下に位置している。そのため、ウエハＷから冷却プレート３０までの沿面距離が長くなり、多孔質プラグ５０内での火花放電を抑制することができる。特に、絶縁ケース６０の下面６０ｂは、ガス穴３４の内部に位置しているため、火花放電を抑制しやすい。

【0035】

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

【0036】

上述した実施形態において、一体化部材Ａｓ１の代わりに、図６に示す一体化部材Ａｓ２を採用してもよい。図６では、上述した実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付した。一体化部材Ａｓ２は、絶縁ケース１６０と多孔質プラグ１５０とを一体化したものであり、セラミックプレート２０の第１穴２４、金属接合層４０の貫通穴４２及び冷却プレート３０のガス穴３４の各内周面に接着層１７０を介して接着固定されている。絶縁ケース１６０は、上方部材１６１と下方部材１６２とを一体化したものである。上方部材１６１は、緻密質セラミック（例えば緻密質アルミナなど）で形成されたコップ形の部材である。上方部材１６１は、下面に開口する有底穴１６４を有する。有底穴１６４の内径は一定である。上方部材１６１の上部１６１ａの外径は細く、下部１６１ｂの外径は太くなっている。上方部材１６１のうち上部１６１ａと下部１６１ｂとの境界は肩部１６１ｃとなっている。第１穴２４の段差部２４ｃに上方部材１６１の肩部１６１ｃを突き当てると、上方部材１６１の上面１６１ｄがウエハ載置面２１の基準面２１ｃと同じ高さになるように設計されている。上方部材１６１の有底穴１６４には、多孔質プラグ１５０が接着固定されている。多孔質プラグ１５０は、ガスが上下方向に流通するのを許容する多孔質円柱部材である。多孔質プラグ１５０の上面１５０ａは有底穴１６４の底部１６５に接し、多孔質プラグ１５０の下面１５０ｂは上方部材１６１の下面１６１ｅと同じかそれよりも上に位置している。上方部材１６１は、複数の細孔１６６を有している。細孔１６６は、上方部材１６１の有底穴１６４の底部１６５を上下方向に貫通するように設けられている。細孔１６６の上下方向の長さや直径、個数の数値範囲は、上述した実施形態の細孔６６と同じである。上方部材１６１の下面１６１ｅには、下方部材１６２の上面が樹脂接着層又は金属接合層によって一体化されている。下方部材１６２は、緻密質セラミック（例えば緻密質アルミナなど）で形成されたパイプである。下方部材１６２の外径は上方部材１６１の下部１６１ｂの外径と同じかやや小さく、下方部材１６２の内径は上方部材１６１の有底穴１６４の内径と同じかやや大きい。図６の構成によれば、上述した実施形態と同様、細孔１６６の加工性が良好になる。加えて、半導体製造装置用部材を製造する際、長さの短い上方部材１６１の有底穴１６４に長さの短い多孔質プラグ１５０を挿入し、その後上方部材１６１と下方部材１６２とを一体化することができる。このように、多孔質プラグ１５０の挿入距離が短くなるため、多孔質プラグ１５０が崩れにくい。

【0037】

上述した実施形態では、多孔質プラグ５０の下面５０ｂを冷却プレート３０のガス穴３４の内部（つまり冷却プレート３０の上面よりも下方）に位置するようにしたが、特にこれに限定されない。例えば、多孔質プラグ５０の下面５０ｂを金属接合層４０の貫通穴４２の内部（つまり金属接合層４０の上面よりも下方）に位置するようにしてもよい。このようにしても上述した実施形態と同様の効果が得られる。

【0038】

上述した実施形態において、金属接合層４０の代わりに樹脂接着層を用いてもよい。その場合、冷却プレート３０が本発明の導電性基材に相当し、ガス穴３４が第２穴に相当する。

【0039】

上述した実施形態では、絶縁ケース６０を１つの部材で構成したが、複数の部材で構成してもよい。

【0040】

上述した実施形態では、絶縁ケース６０の内周面に多孔質プラグ５０を接着固定したが、特にこれに限定されない。例えば、絶縁ケース６０の内周面と多孔質プラグ５０の外周面とを焼結固定してもよい。具体的には、両面の少なくとも一方に焼結助剤を塗布して焼結してもよく、その場合、界面に焼結助剤の組成が凝集していてもよい。

【0041】

上述した実施形態において、セラミックプレート２０に内蔵される電極２２として、静電電極を例示したが、特にこれに限定されない。例えば、電極２２に代えて又は加えて、セラミックプレート２０にヒータ電極（抵抗発熱体）を内蔵してもよい。

【符号の説明】

【0042】

１０ 半導体製造装置用部材、２０ セラミックプレート、２１ ウエハ載置面、２１ａ シールバンド、２１ｂ 円形小突起、２１ｃ 基準面、２２ 電極、２４ 第１穴、２４ａ 第１穴上部、２４ｂ 第１穴下部、２４ｃ 段差部、３０ 冷却プレート、３２ 冷媒流路、３４ ガス穴、４０ 金属接合層、４２ 貫通穴、５０ 多孔質プラグ、５０ａ 上面、５０ｂ 下面、６０ 絶縁ケース、６０ａ 上面、６１ 絶縁ケース上部、６２ 絶縁ケース下部、６３ 肩部、６４ 有底穴、６５ 底部、６６ 細孔、７０ 接着層、７１ 上部接着層、７２ 下部接着層、８０ 絶縁コップ、８５ 底部、８６ 貫通孔、９０ 金属接合材、９２ 予備穴、９４ 接合体、１５０ 多孔質プラグ、１５０ａ 上面、１５０ｂ 下面、１６０ 絶縁ケース、１６１ 上方部材、１６１ａ 上部、１６１ｂ 下部、１６１ｃ 肩部、１６１ｄ 上面、１６１ｅ 下面、１６２ 下方部材、１６４ 有底穴、１６５ 底部、１６６ 細孔、１７０ 接着層、Ａｓ１，Ａｓ２ 一体化部材。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】