特許 7566115 セラミックサセプター

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-03

(45)【発行日】2024-10-11

(54)【発明の名称】セラミックサセプター

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20241004BHJP

   C23C 16/458 20060101ALI20241004BHJP

   C23C 14/50 20060101ALI20241004BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 R

C23C16/458

C23C14/50 A

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2023199956

(22)【出願日】2023-11-27

【審査請求日】2023-11-27

(31)【優先権主張番号】10-2023-0133536

(32)【優先日】2023-10-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【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】パク、ヒョ ソン

【審査官】杢 哲次

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２２－１４７７１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２６１６７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２５６７８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１４２５６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３７６７８０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００７－４６１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－４９４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１６１５２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２１－５３２２７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｃ２３Ｃ １６／４５８

Ｃ２３Ｃ １４／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電極が配置された絶縁プレートと、
前記絶縁プレートに接合され、パージ流路を有するベースボディと、
前記ベースボディに接合され、側壁に、前記パージ流路と連通する一つ以上の第１貫通孔を有する中空シャフトと、
前記電極に連結され、前記シャフトの内部空間を通過するように延長される電力供給ロッドと、を含み、
前記パージ流路は、経路矯正のための矯正孔、前記一つ以上の第１貫通孔から前記矯正孔まで延長された矯正流路、及び前記矯正孔から前記ベースボディの側面のエッジまで延長される一つ以上の流路を含み、
前記矯正孔は、前記ベースボディの中心に位置するサセプター。

【請求項2】

前記一つ以上の流路は、前記矯正孔から前記エッジまで放射状に延長される複数の分岐流路を含む、請求項１に記載のサセプター。

【請求項3】

前記複数の分岐流路は、前記矯正孔を中心にして原点対称である位置に配置されている、請求項２に記載のサセプター。

【請求項4】

前記一つ以上の第１貫通孔は、前記シャフトの側壁に形成された２個以上の貫通孔を含み、
前記２個以上の貫通孔から延長されたそれぞれの矯正流路が前記矯正孔で出会う、請求項１に記載のサセプター。

【請求項5】

前記第１貫通孔を陽圧として大気圧よりも高く維持させることによってパージ機能を行う、請求項１に記載のサセプター。

【請求項6】

前記絶縁プレートの上部表面と前記ベースボディの下部表面との間を貫通する第１貫通流路をさらに含み、
前記シャフトは、前記側壁に、前記第１貫通流路と連通する一つ以上の第２貫通孔をさらに含む、請求項１に記載のサセプター。

【請求項7】

前記第２貫通孔を陰圧として大気圧よりも低く維持させることによって前記絶縁プレートの上部に配置された基板を吸着する、請求項６に記載のサセプター。

【請求項8】

前記電極は、プラズマ発生機能用電極、静電チャック機能用電極、又は発熱体用電極のうち一つ以上である、請求項１に記載のサセプター。

【請求項9】

前記ベースボディは、
前記一つ以上の第１貫通孔から前記矯正孔まで延長された前記矯正流路を含む第１レイヤと、
前記矯正孔を含み、前記矯正孔から前記エッジまで延長される前記一つ以上の流路を含む第２レイヤと、を含む、請求項１に記載のサセプター。

【請求項10】

前記絶縁プレートの上部表面から前記第１レイヤ及び前記第２レイヤを貫通する第１貫通流路をさらに含み、
前記シャフトは、前記側壁に、前記第１貫通流路と連通する一つ以上の第２貫通孔をさらに含む、請求項９に記載のサセプター。

【請求項11】

前記ベースボディは、
前記一つ以上の第１貫通孔から前記矯正孔まで延長された前記矯正流路を含む第１レイヤと、
前記矯正孔を含む第２レイヤと、
前記矯正孔から前記エッジまで延長される前記一つ以上の流路を含む第３レイヤと、を含む、請求項１に記載のサセプター。

【請求項12】

前記絶縁プレートの上部表面から前記第１レイヤ、前記第２レイヤ及び前記第３レイヤを貫通する第１貫通流路をさらに含み、
前記シャフトは、前記側壁に、前記第１貫通流路と連通する一つ以上の第２貫通孔をさらに含む、請求項１１に記載のサセプター。

【請求項13】

前記ベースボディは、
前記一つ以上の第１貫通孔と連通する進入孔であって、前記矯正流路の一部である前記進入孔を含む第１レイヤと、
前記進入孔から前記矯正孔まで延長された連結流路であって、前記矯正流路の残り一部である前記連結流路、及び前記矯正孔を含む第２レイヤと、
前記矯正孔から前記エッジまで延長される前記一つ以上の流路を含む第３レイヤと、を含む、請求項１に記載のサセプター。

【請求項14】

前記絶縁プレートの上部表面から前記第１レイヤ、前記第２レイヤ及び前記第３レイヤを貫通する第１貫通流路をさらに含み、
前記シャフトは、前記側壁に、前記第１貫通流路と連通する一つ以上の第２貫通孔をさらに含む、請求項１３に記載のサセプター。

【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、パージ（ｐｕｒｇｅ）のためのエアーポンピングがサセプターの上面で全体的に均一になされ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後にパターニングする半導体工程によって製造される。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工程には、低圧化学気相蒸着（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て半導体工程を処理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、ＣＶＤ装置及びＰＶＤ装置に設置されて基板を支持するためのチャック電極と、熱処理工程などで基板を加熱するための発熱線を備えることができる。また、前記セラミックサセプターは、発熱線に代えて高周波（ＲＦ）電極を備えるか、高周波（ＲＦ）電極をさらに備えることにより、基板上に形成された薄膜層のエッチング工程（ｅｔｃｈｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）などにおいてプラズマの形成のためにも用いられてよい。

【0003】

しかしながら、従来の一般セラミックサセプターは、基板が置かれる上面のパージ孔や溝の配置によってパージガスを供給する場合に、サセプターの上面で全体的に均一にパージガスが供給されない構造を有し、これに対する改善が必要な現状である。すなわち、従来の一般セラミックサセプターのパージ構造は、特定方向に局部的にパージがなされないこともあり、又は特定方向にのみ局部的にパージが多くなされる構造を有することもある。この場合には、前記装置のチャンバーに備えられた前記セラミックサセプター上の基板に対する蒸着工程などがなされる間に薄膜が不均一に蒸着されることがあり、そのため、収率が低減したり又は蒸着性能などが低下する問題があった。

【0004】

したがって、基板が置かれる全ての方向において均一にパージがなされ得るセラミックサセプターが望まれている。

【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、パージのためのエアーポンピングがサセプターの上面で全体的に均一になされるように、ベースボディのパージ用矯正孔をベースボディの中心に位置させ、放射状に対称な分岐流路によって最外側エッジまで全ての流体経路の長さが同一であるサセプター又はセラミックサセプターを提供することにある。

【0006】

また、本発明の他の目的は、シャフトに形成された２個の流路（ｆｌｏｗ ｐａｔｈ）がそれぞれ、サセプターの前記パージ用矯正孔及び真空ポンピングのためのチャック孔（ｃｈｕｃｋ ｈｏｌｅ）と流体連通し、前記パージ用矯正孔によるパージ機能及び前記チャック孔による真空チャック機能を複合的に実現できるセラミックサセプター又は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】

【0007】

まず、本発明の特徴を要約すれば、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、電極が配置された絶縁プレートと、前記絶縁プレートに接合され、パージ流路を有するベースボディと、前記ベースボディに接合され、側壁に、前記パージ流路と連通する一つ以上の第１貫通孔を有する中空シャフトと、前記電極に連結され、前記シャフトの内部空間を通過するように延長される電力供給ロッドと、を含み、前記パージ流路は、経路矯正のための矯正孔、前記一つ以上の第１貫通孔から前記矯正孔まで延長された矯正流路、及び前記矯正孔からエッジまで延長される一つ以上の流路を含んでよい。

【0008】

前記一つ以上の流路は、前記矯正孔からエッジまで放射状に延長される複数の分岐流路を含んでよい。

【0009】

前記複数の分岐流路は、前記矯正孔を中心にして原点対称である位置に配置されることが好ましい。

【0010】

前記矯正孔は前記ベースボディの中心に位置することが好ましい。

【0011】

前記一つ以上の第１貫通孔は、前記シャフトの側壁に形成された２個以上の貫通孔を含み、前記２個以上の貫通孔から延長されたそれぞれの矯正流路が前記矯正孔で出会う。

【0012】

前記第１貫通孔を陽圧として大気圧よりも高く維持させることによってパージ機能を果たすことができる。

【0013】

前記絶縁プレートの上部表面と前記ベースボディの下部表面との間を貫通する第１貫通流路をさらに含み、前記シャフトは、前記側壁に、前記第１貫通流路と連通する一つ以上の第２貫通孔をさらに含んでよい。

【0014】

前記第２貫通孔を陰圧として大気圧よりも低く維持させることによって前記絶縁プレート上部に配置された基板を吸着することができる。

【0015】

前記電極は、プラズマ発生機能用電極、静電チャック機能用電極、又は発熱体用電極のうち一つ以上であってよい。

【0016】

前記ベースボディは、前記一つ以上の第１貫通孔から前記矯正孔まで延長された前記矯正流路を含む第１レイヤと、前記矯正孔を含み、前記矯正孔からエッジまで延長される前記一つ以上の流路を含む第２レイヤとを含んでよい。

【0017】

前記絶縁プレートの上部表面から前記第１レイヤ及び前記第２レイヤを貫通する第１貫通流路をさらに含み、前記シャフトは、前記側壁に、前記第１貫通流路と連通する一つ以上の第２貫通孔をさらに含んでよい。

【0018】

前記ベースボディは、前記一つ以上の第１貫通孔から前記矯正孔まで延長された前記矯正流路を含む第１レイヤと、前記矯正孔を含む第２レイヤと、前記矯正孔からエッジまで延長される前記一つ以上の流路を含む第３レイヤとを含んでよい。

【0019】

前記絶縁プレートの上部表面から前記第１レイヤ、前記第２レイヤ及び前記第３レイヤを貫通する第１貫通流路をさらに含み、前記シャフトは、前記側壁に、前記第１貫通流路と連通する一つ以上の第２貫通孔をさらに含んでよい。

【0020】

前記ベースボディは、前記一つ以上の第１貫通孔と連通する進入孔であって、前記矯正流路の一部である前記進入孔を含む第１レイヤと、前記進入孔から前記矯正孔まで延長された連結流路であって、前記矯正流路の残り一部である前記連結流路、及び前記矯正孔を含む第２レイヤと、前記矯正孔からエッジまで延長される前記一つ以上の流路を含む第３レイヤとを含んでよい。

【0021】

前記絶縁プレートの上部表面から前記第１レイヤ、前記第２レイヤ及び前記第３レイヤを貫通する第１貫通流路をさらに含み、前記シャフトは、前記側壁に、前記第１貫通流路と連通する一つ以上の第２貫通孔をさらに含んでよい。

【発明の効果】

【0022】

本発明に係るセラミックサセプターによれば、パージ用矯正孔をベースボディの中心に位置させ、放射状に対称な分岐流路によって最外側エッジまで全ての流体経路の長さが同一に形成されることにより、パージのためのエアーポンピングがサセプターの上面で全体的に均一になされ得る。このように、基板が置かれる全ての方向において均一にパージがなされることにより、前記セラミックサセプター上の基板に対する蒸着工程などがなされる間に薄膜が均一に蒸着され、よって、収率を増加させ、蒸着性能などを向上させることができる。

【0023】

また、本発明に係るセラミックサセプターによれば、シャフトに形成された流路（ｆｌｏｗ ｐａｔｈ）とサセプターの前記パージ用矯正孔とが流体連通してサセプターの上面で全体的に均一なパージ機能がなされる他にも、シャフトに形成された他の流路はサセプターの真空ポンピングのためのチャック孔（ｃｈｕｃｋ ｈｏｌｅ）と流体連通して真空チャック機能がさらになされ、複合機能を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

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、本発明に関する実施例を提供し、詳細な説明と一緒に本発明の技術的思想を説明する。

【0025】

図１Ａは、本発明の第１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１Ｂは、本発明の第２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１Ｃは、本発明の第３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２Ａは、図１Ａに示したセラミックサセプターにおけるベースボディの構成レイヤの実施例であり、図２Ｂ～図２Ｅは、前記レイヤのそれぞれの平面図及び底面図である。
図３Ａは、図１Ｂに示したセラミックサセプターにおけるベースボディの構成レイヤの実施例であり、図３Ｂ～図３Ｅは、前記レイヤのそれぞれの平面図及び底面図である。
図４Ａは、図１Ａに示したセラミックサセプターにおけるベースボディの構成レイヤの他の実施例であり、図４Ｂ～図４Ｇは、前記レイヤのそれぞれの平面図及び底面図である。
図５Ａは、図１Ｂに示したセラミックサセプターにおけるベースボディの構成レイヤの他の実施例であり、図５Ｂ～図５Ｇは、前記レイヤのそれぞれの平面図及び底面図である。
図６Ａは、図１Ａに示したセラミックサセプターにおけるベースボディの構成レイヤのさらに他の実施例であり、図６Ｂ～図６Ｇは、前記レイヤのそれぞれの平面図及び底面図である。
図７Ａは、図１Ｂに示したセラミックサセプターにおけるベースボディの構成レイヤのさらに他の実施例であり、図７Ｂ～図７Ｇは、前記レイヤのそれぞれの平面図及び底面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

図１Ａは、本発明の第１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。

【0030】

図１Ｂは、本発明の第２実施例に係るセラミックサセプター２００を示す概略断面図である。

【0031】

図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、第２実施例に係るセラミックサセプター２００は、第１実施例に係るセラミックサセプター１００と殆ど同一であるが、絶縁プレート１１０の上部表面１１９とベースボディ１２０の下部表面１２９との間を貫通する第１貫通流路１３６－１をさらに備えている。第１貫通流路１３６－１は、絶縁プレート１１０の上面に真空ポンピングのためのチャック孔（ｃｈｕｃｋ ｈｏｌｅ）９１を形成し、絶縁プレート１１０上に置かれる基板１１がチャック孔９１を通じて吸着されて支持され得るようにした。

【0032】

図１Ｃは、本発明の第３実施例に係るセラミックサセプター３００を示す概略断面図である。

【0033】

図１Ｃを参照すると、本発明の第３実施例に係るセラミックサセプター３００は、前記第２実施例に係るセラミックサセプター２００において電極１１２を省いた変形例であり、それ以外の構成は第２実施例のセラミックサセプター２００と同一である。

【0034】

すなわち、本発明の（セラミック）サセプター１００、２００、３００は、セラミックペーストなどの接着剤にて接合された絶縁プレート１１０とベースボディ１２０を含み、ベースボディ１２０の下部には、接合体１１０、１２０を支持するためにセラミックペーストなどの接着剤にて接合された中空シャフト（ｈｏｌｌｏｗ ｓｈａｆｔ）１３０が含まれる。場合によっては、シャフト１３０の下部は、半導体装備のチャンバーのようなシステムへの連結を容易にするための連結マウント１４０が用いられてよい。

【0035】

各ロッド１３１、１３２、．．．は、シャフト１３０の貫通する内部空間に収容され、絶縁プレート１１０に内在している電極１１２及び（又は）発熱体１１４に連結されて必要な電力を供給できる。各ロッド１３１、１３２．．．は、シャフト１３０の内部空間から延長され、外側が密閉している形態（例えば、リジッドボディ又は中空の空間を有する部材）の連結マウント１４０を通過して外に出るようにしてよい。

【0036】

本発明のセラミックサセプター１００、２００、３００は、発熱体１１４を用いて半導体工程中に該当の加工対象基板１１を所定の温度に加熱するヒーター機能を有してよい。また、本発明のセラミックサセプター１００、２００は、電極１１２を備えることができ、電極１１２は、絶縁プレート１１０上に置かれる基板１１を支持するための静電チャック機能のためのチャック電極として用いられてもよく、プラズマ強化化学気相蒸着やＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈ）装備でのドライエッチングなどの工程のためのプラズマ発生機能のためのプラズマ電極として用いられてもよい。これは、チャック孔９１を通じて真空ポンピングによって基板１１を支持する真空チャック機能とは別の機能であり得る。

【0037】

そのために、絶縁プレート１１０は、セラミック材質間に発熱体１１４が配置（埋設）されるように構成され、場合によって、電極１１２が発熱体１１４と所定の間隔を置いて配置（埋設）されるようにさらに構成されてよい。また、場合によって、チャック電極が発熱体１１４の上側又は下側に所定の間隔を置いて配置（埋設）されるようにさらに構成されてよい。

【0038】

このように、絶縁プレート１１０は、加工対象基板を安定して支持しながら発熱体１１４を用いた加熱及び（又は）電極１１２を用いた静電チャック機能やプラズマ発生機能などによって様々な半導体工程が可能なように構成されてよい。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く、必ずしもこれに限定されない。ここで、セラミック材質は、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３／Ｙ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＡｌＣ（Ａｕｔｏｃｌａｖｅｄ ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ ｃｏｎｃｒｅｔｅ）、ＴｉＮ、ＡｌＮ、ＴｉＣ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｂ_ｘＣ_ｙ、ＢＮ、ＳｉＯ_２、ＳｉＣ、ＹＡＧ、ムライト（Ｍｕｌｌｉｔｅ）、ＡｌＦ_３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。なお、前記セラミック材質の粉末が成形、焼結されて絶縁プレート１１０を構成することができ、そのためのそれぞれの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。

【0039】

発熱体（又は、発熱電極）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、電力供給ロッド１３１、１３２を通じて電源に連結されて電力供給がなされ、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１１を所定の温度に加熱する機能を有してよい。電力供給ロッド１３１、１３２は、シャフト１３０の内部空間を通過し、マウント１４０の所定の隔離板を貫通してマウント１４０を通過して外部に出るように延長される。

【0040】

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。電極１１２は、発熱体１１４用の電力供給ロッド１３１、１３２以外の別の電力供給ロッド（図示せず）を通じて電源端子（例えば、接地（ｇｒｏｕｎｄ））に連結されてよい。電極１１２用の電力供給ロッド（図示せず）も同様、シャフト１３０の内部空間を通過し、マウント１４０の所定の隔離板を貫通しマウント１４０を通過して外部に出るように延長されてよい。

【0041】

シャフト１３０は、貫通する内部空間を有する中空型（ｈｏｌｌｏｗ）であり、絶縁プレート１１０とベースボディ１２０との接合体の下面に結合している。シャフト１３０は、絶縁プレート１１０と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、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３／Ｙ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＡｌＣ（Ａｕｔｏｃｌａｖｅｄ ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ ｃｏｎｃｒｅｔｅ）、ＴｉＮ、ＡｌＮ、ＴｉＣ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｂ_ｘＣ_ｙ、ＢＮ、ＳｉＯ_２、ＳｉＣ、ＹＡＧ、ムライト、ＡｌＦ_３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。なお、前記セラミック材質の粉末が成形、焼結されてシャフト１３０を構成でき、そのためのそれぞれの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。

【0042】

前記連結マウント１４０はアルミニウム（Ａｌ）のような金属材質であってもよく、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、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３／Ｙ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＡｌＣ（Ａｕｔｏｃｌａｖｅｄ ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ ｃｏｎｃｒｅｔｅ）、ＴｉＮ、ＡｌＮ、ＴｉＣ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｂ_ｘＣ_ｙ、ＢＮ、ＳｉＯ_２、ＳｉＣ、ＹＡＧ、ムライト、ＡｌＦ_３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。なお、前記セラミック材質の粉末が成形、焼結されてシャフト１３０を構成でき、そのためのそれぞれの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。

【0043】

図１Ａ～図１Ｃを再び参照すると、絶縁プレート１１０の下部に接合されたベースボディ１２０はパージ（ｐｕｒｇｅ）流路１２５を有する。ベースボディ１２０に中空シャフト１３０の側壁上端部が接合され、シャフト１３０は側壁に、パージ流路１２５と連通する一つ以上の第１貫通孔１３５を有する。ベースボディ１２０は、セラミック材質からなってよい。ここで、セラミック材質は、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３／Ｙ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＡｌＣ（Ａｕｔｏｃｌａｖｅｄ ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ ｃｏｎｃｒｅｔｅ）、ＴｉＮ、ＡｌＮ、ＴｉＣ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｂ_ｘＣ_ｙ、ＢＮ、ＳｉＯ_２、ＳｉＣ、ＹＡＧ、ムライト、ＡｌＦ_３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。なお、前記セラミック材質の粉末が成形、焼結されてシャフト１３０を構成でき、そのためのそれぞれの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。

【0044】

前記パージ流路１２５は、矯正流路１２１、矯正孔１２２、及び複数の分岐流路１２３を含む。矯正流路１２１は、シャフト１３０の第１貫通孔１３５から経路矯正のための矯正孔１２２まで延長される流路部分である。矯正孔１２２は、矯正流路１２１の直径よりも大きい所定の直径を有するように設計され、絶縁プレート１１０の上面に対して垂直に適切な高さで形成されてよい。分岐流路１２３は、矯正孔１２２からエッジ（ｅｄｇｅ）まで放射状に延長される流路（図２Ｅ、図３Ｅ、図４Ｆ、図５Ｆ、図６Ｆ、図７Ｆ参照）。

【0045】

さらにいうと、矯正孔１２２はベースボディ１２０の中心に位置することが好ましいが、場合によって、他の位置に配置されてもよい。また、複数の分岐流路１２３は矯正孔１２２と連結／連通するように構成され、矯正孔１２２を中心にして原点対称である位置に配置されることが好ましい。前記シャフト１３０の側壁に形成された一つ以上の第１貫通孔１３５は図面では２個としているが、シャフト１３０の側壁に１個が形成されてもよく、シャフト１３０の側壁に３個以上の適切な個数で形成されてもよい。このような複数個の貫通孔１３５から延長されたそれぞれの矯正流路１２１が矯正孔１２２で出会い、分岐流路１２３と共に放射状に延長されるように形成されてよい。

【0046】

このような第１貫通孔１３５を陽圧として大気圧よりも高く維持させることによってパージ機能を果たすことができる。例えば、シャフト１３０の第１貫通孔１３５を通じた陽圧エアーポンピングにて大気圧よりも高く維持させることによってパージ（ｐｕｒｇｅ）機能を果たすことができる。このとき、所定のエア・ポンプ（図示せず）は、第１貫通孔１３５を通じて大気圧よりも高い所定の圧力でエアーを注入するポンピングを行うことができる。例えば、上記のＣＶＤ装置及びＰＶＤ装置のチャンバー内に第１貫通孔１３５を通じて陽圧エアーポンピングにて所定のガス（例えば、窒素ガスやＨｅ、Ａｒなどの不活性ガスなど）含有のエアーを吹き込むパージを行うことができる。

【0047】

一方、上記のようなセラミックサセプター１００、２００、３００の共通する特徴の他に、図１Ｂでは、第２実施例のセラミックサセプター２００は絶縁プレート１１０の上部表面１１９とベースボディ１２０の下部表面１２９との間を貫通する第１貫通流路１３６－１をさらに備える。これに対応するようにシャフト１３０は側壁に、第１貫通流路１３６－１と連通する一つ以上の第２貫通孔１３６をさらに含んでよい。

【0048】

このような第２貫通孔１３６を陰圧として大気圧よりも低く維持させることにより、絶縁プレート１１０の上部に配置された基板１１を吸着するための真空チャック機能を果たすことができる。すなわち、第１貫通流路１３６－１は、絶縁プレート１１０の上面に真空ポンピングのためのチャック孔（ｃｈｕｃｋ ｈｏｌｅ）９１を形成し、絶縁プレート１１０上に置かれる基板１１がチャック孔９１を通じて吸着されて支持され得るようにした。

【0049】

例えば、前記絶縁プレート１１０の上面に露出された一つ以上のチャック孔９１は、前記絶縁プレート１１０の上面に形成された溝（ｇｒｏｏｖｅ）と出会ってよい。絶縁プレート１１０の上面に形成された溝は、一つ以上のチャック孔９１からの陰圧によって基板１１を吸着して支持できるように様々な実施が可能である。例えば、絶縁プレート１１０の上面に形成された溝は全体的につながり、チャック孔９１からの陰圧によって基板１１を安定して吸着できるように設計されてよい。

【0050】

このように、本発明のセラミックサセプター２００は第２貫通孔１３６を通じた陰圧エアーポンピングによって基板１１のチャッキングとデチャッキングが可能であり、この時、絶縁プレート１１０上の加工対象基板１１を安定して支持しながら発熱体１１４を用いた加熱及び（又は）電極１１２を用いたプラズマを利用する蒸着やドライエッチング工程などの様々な半導体工程が可能であるように構成されてよい。

【0051】

本発明の実施例に係るセラミックサセプター１００、２００、３００は、パージ用矯正孔１２２をベースボディ１２０の中心に位置させ、放射状に対称な分岐流路１２３によって絶縁プレート１１０の最外側エッジまで全ての流体経路の長さが同一に形成されることにより、パージのためのエアーポンピングがサセプターの上面で全体的に均一になされ得るようにした。

【0052】

さらに、図１Ｂ及び図１Ｃでは、第２実施例のセラミックサセプター２００は、シャフト１３０に形成された流路（ｆｌｏｗ ｐａｔｈ）とサセプターの前記パージ用矯正孔１２２とが流体連通することによってサセプターの上面で全体的に均一なパージ機能がなされる他にも、シャフト１３０に形成された他の流路１３６はサセプターの真空ポンピングのためのチャック孔（ｃｈｕｃｋ ｈｏｌｅ）と流体連通して真空チャック機能がさらになされ、複合機能を実現できるようにした。

【0053】

以下、図２Ａ～図２Ｅ、図４Ａ～図４Ｇ、及び図６Ａ～図６Ｇ（図１Ａの上下を転倒して拡大した図）を参照して本発明の第１実施例のセラミックサセプター１００についてより詳しく説明し、図３Ａ～図３Ｅ、図５Ａ～図５Ｇ、及び図７Ａ～図７Ｇ（図１Ｂの上下を転倒して拡大した図）を参照して本発明の第２／第３実施例のセラミックサセプター２００／３００についてより詳しく説明する。第３実施例に係るセラミックサセプター３００は、前記第２実施例に係るセラミックサセプター２００において電極１１２を省いた変形例であり、当業者であれば、第２実施例に係るセラミックサセプター２００の構造から容易に把握できよう。

【0054】

図２Ａは、図１Ａに示したセラミックサセプター１００におけるベースボディ１２０の構成レイヤ３１１、３１２の実施例であり、図２Ｂ及び図２Ｃはそれぞれ、第１レイヤ３１１の平面図（ｔｏｐ ｖｉｅｗ）及び底面図（ｂｏｔｔｏｍ ｖｉｅｗ）であり、図２Ｄ及び図２Ｅはそれぞれ、第２レイヤ３１２の平面図及び底面図である。

【0055】

図２Ａを参照すると、本発明のセラミックサセプター１００のベースボディ１２０は、第１レイヤ３１１及び第２レイヤ３１２を含んでよい。第１レイヤ３１１及び第２レイヤ３１２は別体として製作され、セラミックペーストなどで接合されてもよく、素材粉末の装入や複数シートを積層する場合には各レイヤの成形及び焼結によって積層されてもよい。

【0056】

図２Ｂ及び図２Ｃを参照すると、第１レイヤ３１１は、シャフト１３０の一つ以上の第１貫通孔１３５から矯正孔１２２まで延長された矯正流路１２１を含んでよい。

【0057】

図２Ｄ及び図２Ｅを参照すると、第２レイヤ３１２は矯正孔１２２を含み、矯正孔１２２からベースボディ１２０／絶縁プレート１１０のエッジまで放射状に延長される複数の分岐流路１２３を含んでよい。

【0058】

図３Ａは、図１Ｂのセラミックサセプター２００におけるベースボディ１２０の構成レイヤ３１１、３１２の実施例であり、図３Ｂ及び図３Ｃはそれぞれ、第１レイヤ３１１の平面図及び底面図であり、図３Ｄと図３Ｅはそれぞれ、第２レイヤ３１２の平面図及び底面図である。

【0059】

図３Ａを参照すると、本発明のセラミックサセプター２００のベースボディ１２０は、第１レイヤ４１１及び第２レイヤ４１２を含んでよい。第１レイヤ４１１及び第２レイヤ４１２は別体として製作されてセラミックペーストなどで接合されてもよく、素材粉末の装入や複数シートを積層する場合には各レイヤの成形及び焼結によって積層されてもよい。

【0060】

図３Ａに示す本発明のセラミックサセプター２００の構造は、図２Ａの構造に似ているか、絶縁プレート１１０の上部表面から第１レイヤ４１１及び第２レイヤ４１２を貫通する第１貫通流路１３６－１をさらに含んでいる。第１貫通流路１３６－１はその経路方向において矯正流路１２１及び分岐流路１２３と出会うことなく連通しないように互いに別個の位置に配置される。このとき、シャフト１３０は側壁に、前記第１貫通流路１３６－１と連通する一つ以上の第２貫通孔１３６を含んでいる。シャフト１３０の第１貫通孔１３５と第２貫通孔１３６は互いに連通しない。

【0061】

図３Ｂ及び図３Ｃを参照すると、第１レイヤ４１１は、シャフト１３０の一つ以上の第１貫通孔１３５から矯正孔１２２まで延長された矯正流路１２１を含んでよい。

【0062】

図３Ｄ及び図３Ｅを参照すると、第２レイヤ４１２は矯正孔１２２を含み、矯正孔１２２からベースボディ１２０／絶縁プレート１１０のエッジまで放射状に延長される複数の分岐流路１２３を含んでよい。

【0063】

図４Ａは、図１Ａに示したセラミックサセプター１００におけるベースボディ１２０の構成レイヤ５１１、５１２、５１３の実施例であり、図４Ｂ及び図４Ｃはそれぞれ、第１レイヤ５１１の平面図及び底面図であり、図４Ｄ及び図４Ｅはそれぞれ、第２レイヤ５１２の平面図及び底面図であり、図４Ｆ及び図４Ｇはそれぞれ、第３レイヤ５１３の平面図及び底面図である。

【0064】

図４Ａを参照すると、本発明のセラミックサセプター１００のベースボディ１２０は、第１レイヤ５１１、第２レイヤ５１２、及び第３レイヤ５１３を含んでよい。第１レイヤ５１１、第２レイヤ５１２、及び第３レイヤ５１３は別体として製作されてセラミックペーストなどで接合されてもよく、素材粉末の装入や複数シートを積層する場合には各レイヤの成形及び焼結によって積層されてもよい。

【0065】

図４Ｂ及び図４Ｃを参照すると、第１レイヤ５１１は、一つ以上の第１貫通孔１３５から矯正孔１２２まで延長された矯正流路１２１を含む。

【0066】

図４Ｄ及び図４Ｅを参照すると、第２レイヤ５１２は、矯正孔１２２が形成されているレイヤである。

【0067】

図４Ｆ及び図４Ｇを参照すると、第３レイヤ５１３は、矯正孔１２２からベースボディ１２０／絶縁プレート１１０のエッジまで放射状に延長される複数の分岐流路１２３を含む。

【0068】

図５Ａは、図１Ｂのセラミックサセプター２００におけるベースボディ１２０の構成レイヤ６１１、６１２、６１３の実施例であり、図５Ｂ及び図５Ｃはそれぞれ、第１レイヤ６１１の平面図及び底面図であり、図５Ｄ及び図５Ｅはそれぞれ、第２レイヤ６１２の平面図及び底面図であり、図５Ｆ及び図５Ｇはそれぞれ、第３レイヤ６１３の平面図及び底面図である。

【0069】

図５Ａを参照すると、本発明のセラミックサセプター２００のベースボディ１２０は、第１レイヤ６１１、第２レイヤ６１２及び第３レイヤ６１３を含んでよい。第１レイヤ６１１、第２レイヤ６１２及び第３レイヤ６１３は別体として製作されてセラミックペーストなどで接合されてもよく、素材粉末の装入や複数シートを積層する場合には各レイヤの成形及び焼結によって積層されてもよい。

【0070】

図５Ａに示す本発明のセラミックサセプター２００の構造は、図４Ａの構造に似ているが、絶縁プレート１１０の上部表面から第１レイヤ６１１、第２レイヤ６１２及び第３レイヤ６１３を貫通する第１貫通流路１３６－１をさらに含んでいる。第１貫通流路１３６－１はその経路方向において矯正流路１２１及び分岐流路１２３と出会うことなく連通しないように互いに別個の位置に配置される。このとき、シャフト１３０は側壁に、第１貫通流路１３６－１と連通する一つ以上の第２貫通孔１３６をさらに含んでいる。シャフト１３０の第１貫通孔１３５と第２貫通孔１３６は互いに連通しない。

【0071】

図５Ｂ及び図５Ｃを参照すると、第１レイヤ６１１は一つ以上の第１貫通孔１３５から矯正孔１２２まで延長された矯正流路１２１を含む。

【0072】

図５Ｄ及び図５Ｅを参照すると、第２レイヤ６１２は、矯正孔１２２が形成されているレイヤである。

【0073】

図５Ｆ及び図５Ｇを参照すると、第３レイヤ６１３は、矯正孔１２２からベースボディ１２０／絶縁プレート１１０のエッジまで放射状に延長される複数の分岐流路１２３を含む。

【0074】

図６Ａは、図１Ａに示したセラミックサセプター１００におけるベースボディ１２０の構成レイヤ７１１、７１２、７１３の実施例であり、図６Ｂ及び図６Ｃはそれぞれ、第１レイヤ７１１の平面図及び底面図であり、図６Ｄ及び図６Ｅはそれぞれ、第２レイヤ７１２の平面図及び底面図であり、図６Ｆ及び図６Ｇはそれぞれ、第３レイヤ７１３の平面図及び底面図である。

【0075】

図６Ａを参照すると、本発明のセラミックサセプター１００のベースボディ１２０は、第１レイヤ７１１、第２レイヤ７１２、及び第３レイヤ７１３を含んでよい。第１レイヤ７１１、第２レイヤ７１２、及び第３レイヤ７１３は別体として製作されてセラミックペーストなどで接合されてもよく、素材粉末の装入や複数シートを積層する場合には各レイヤの成形及び焼結によって積層されてもよい。

【0076】

図６Ｂ及び図６Ｃを参照すると、第１レイヤ７１１は、一つ以上の第１貫通孔１３５と連通する進入孔１３５－１であって、矯正流路１２１の一部である前記進入孔１３５－１を含んでいる。

【0077】

図６Ｄ及び図６Ｅを参照すると、第２レイヤ７１２は、進入孔１３５－１から矯正孔１２２まで延長された連結流路であって、矯正流路１２１の残り一部である前記連結流路を含み、また矯正孔１２２を含んでいる。

【0078】

図６Ｆ及び図６Ｇを参照すると、第３レイヤ７１３は、矯正孔１２２からベースボディ１２０／絶縁プレート１１０のエッジまで放射状に延長される複数の分岐流路１２３を含んでいる。

【0079】

図７Ａは、図１Ｂに示したセラミックサセプター２００におけるベースボディ１２０の構成レイヤ８１１、８１２、８１３の実施例であり、図７Ｂ及び図７Ｃはそれぞれ、第１レイヤ８１１の平面図及び底面図であり、図７Ｄ及び図７Ｅはそれぞれ、第２レイヤ８１２の平面図及び底面図であり、図７Ｆ及び図７Ｇはそれぞれ、第３レイヤ８１３の平面図及び底面図である。

【0080】

図７Ａを参照すると、本発明のセラミックサセプター２００のベースボディ１２０は、第１レイヤ８１１、第２レイヤ８１２及び第３レイヤ８１３を含んでよい。第１レイヤ８１１、第２レイヤ８１２及び第３レイヤ８１３は別体として製作されてセラミックペーストなどで接合されてもよく、素材粉末の装入や複数シートを積層する場合には各レイヤの成形及び焼結によって積層されてもよい。

【0081】

図７Ａに示す本発明のセラミックサセプター２００の構造は、図６Ａの構造に似ているが、絶縁プレート１１０の上部表面から第１レイヤ８１１、第２レイヤ８１２及び第３レイヤ８１３を貫通する第１貫通流路１３６－１をさらに含んでいる。第１貫通流路１３６－１はその経路方向において矯正流路１２１及び分岐流路１２３と出会うことなく連通しないように互いに別個の位置に配置される。このとき、シャフト１３０は側壁に、第１貫通流路１３６－１と連通する一つ以上の第２貫通孔１３６をさらに含んでいる。シャフト１３０の第１貫通孔１３５と第２貫通孔１３６は互いに連通しない。

【0082】

図７Ｂ及び図７Ｃを参照すると、第１レイヤ８１１は、一つ以上の第１貫通孔１３５と連通する進入孔１３５－１であって、矯正流路１２１の一部である前記進入孔１３５－１を含んでいる。

【0083】

図７Ｄ及び図７Ｅを参照すると、第２レイヤ８１２は、進入孔１３５－１から矯正孔１２２まで延長された連結流路であって、矯正流路１２１の残り一部である前記連結流路を含み、また矯正孔１２２を含んでいる。

【0084】

図７Ｆ及び図７Ｇを参照すると、第３レイヤ８１３は、矯正孔１２２からベースボディ１２０／絶縁プレート１１０のエッジまで放射状に延長される複数の分岐流路１２３を含んでいる。

【0085】

上述したように、本発明の実施例に係るセラミックサセプター１００、２００、３００は、パージ用矯正孔１２２をベースボディ１２０の中心に位置させ、放射状に対称な分岐流路１２３によって絶縁プレート１１０の最外側エッジまで全ての流体経路の長さが同一に形成されることにより、パージのためのエアーポンピングがサセプターの上面で全体的に均一になされ得る。このように、基板が置かれる全ての方向において均一にパージがなされることにより、前記セラミックサセプター上の基板に対する蒸着工程などがなされる間に薄膜が均一に蒸着され、よって、収率を増加させ、蒸着性能などを向上させることができる。さらに、図１Ｂでは、第２実施例のセラミックサセプター２００は、シャフト１３０に形成された流路（ｆｌｏｗ ｐａｔｈ）とサセプターの前記パージ用矯正孔１２２とが流体連通してサセプターの上面で全体的に均一なパージ機能がなされる他にも、シャフト１３０に形成された他の流路１３６はサセプターの真空ポンピングのためのチャック孔（ｃｈｕｃｋ ｈｏｌｅ）と流体連通して真空チャック機能がさらになされ、複合機能を実現することができる。

【0086】

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ているだけで、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、添付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】

【0087】

１１ 基板
９１ チャック孔
１１０ 絶縁プレート
１２０ ベースボディ
１３０ シャフト
１３１、１３２ 電力供給ロッド
１３５ 第１貫通孔
１３５－１ 進入孔
１３６ 第２貫通孔
１３６－１ 第１貫通流路
１２５ パージ流路
１２１ 矯正流路
１２２ 矯正孔
１２３ 複数の分岐流路

【要約】      （修正有）

【課題】基板が置かれる全ての方向において均一にパージがなされるセラミックサセプターを提供する。
【解決手段】セラミックサセプター１００は、電極１１２が配置された絶縁プレート１１０と、絶縁プレートに接合され、パージ流路１２５を有するベースボディ１２０と、ベースボディに接合され、側壁に、パージ流路と連通する一つ以上の第１貫通孔１３５を有する中空シャフト１３０と、前記電極に連結され、前記中空シャフトの内部空間を通過するように延長される電力供給ロッド１３１、１３２と、を含む。パージ流路は、経路矯正のための矯正孔１２２、前記一つ以上の第１貫通孔から前記矯正孔まで延長された矯正流路１２１及び前記矯正孔からベースボディのエッジまで延長される一つ以上の分岐流路１２３を含む。
【選択図】図１Ａ

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図4F】

【図4G】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図5F】

【図5G】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図6E】

【図6F】

【図6G】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図7E】

【図7F】

【図7G】