KR100934827B1 - 처리 장치용 워크피스 지지체 및 이를 사용하는 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

공기중의 산소에 의하여 야기된 손상이 방지되는 워크피스 지지체를 구비한 처리 장치와 높은 신뢰성을 갖는 저렴한 워크피스 지지체가 제공된다. 지지체는 워크피스를 지지할 수 있고, 전열 회로와 전극을 갖는 세라믹체와, 세라믹체에 접속된 단부를 갖는 관형 부재와, 관형 부재 내에 배치되고, 관형 부재 내의 공간을 제1 단부측 구역("밀봉 구역")과 대향측 구역("대향 구역")의 두 구역으로 분리하는 밀봉 부재와, 밀봉 구역측으로 밀봉 부재를 관통하며, 대향 구역측에서 신장하며, 전극과 전열 회로에 전기적으로 접속된 전력 공급 전도 부재를 포함한다.
Figure R1020030023262
워크피스, 지지체, 세라믹체, 관형 부재, 밀봉 부재,전극, 전열 회로

Description

처리 장치용 워크피스 지지체 및 이를 사용하는 처리 장치 {WORKPIECE HOLDER FOR PROCESSING APPARATUS, AND PROCESSING APPARATUS USING THE SAME}
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 처리 장치에 사용된 워크피스 지지체의 개략 단면도.
도2는 도1에 도시된 워크피스 지지체의 부분을 도시하는 개략 확대 단면도.
도3은 도1에 도시된 워크피스 지지체의 도2에 도시된 것과는 다른 부분을 도시하는 개략 확대 단면도.
도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 워크피스 지지체의 개략 단면도.
도5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 워크피스 지지체의 개략 단면도.
도6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 워크피스 지지체의 개략 단면도.
도7은 도6에 도시된 지지체의 부분을 도시하는 개략 단면도.
도8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 도6 및 도7에 도시된 워크피스 지지체의 제1 수정예를 도시하는 개략 단면도.
도9는 도8에 도시된 워크피스 지지체의 부분을 도시하는 개략 단면도.
도10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 도6 및 도7에 도시된 워크피스 지지체의 제2 수정예를 도시하는 개략 단면도.
도11은 도10에 도시된 워크피스 지지체의 부분을 도시하는 개략 단면도.
도12는 기밀도를 결정하기 위하여 사용된 샘플의 개략 단면도.
도13은 기밀도를 결정하기 위하여 사용된 샘플의 개략 단면도.
도14는 기밀도를 결정하기 위하여 사용된 샘플의 개략 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 지지체
2 : 세라믹체
4 : 전극
5 : 전열 회로
6 : 관형 부재
8 : 단자측 전극선
21 : 밀봉 부재
본 발명은 반도체 제조 장치들과 같은 처리 장치에서 처리될 웨이퍼와 같은 재료를 지지하기 위한 지지체(이하 "워크피스 지지체", 또는 "서셉터(susceptor)"로 언급된다) 및 이를 사용하는 처리 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 열 사이클에 대한 우수한 신뢰성을 갖는 워크피스 지지체 및 그러한 워크피스 지지체를 갖는 처리 장치에 관한 것이다.
지금까지, 반도체 장치들의 제조 단계에서 막 형성 또는 에칭 처리는 워크피 스 즉, 반도체 기판상에서 수행되어 왔다. 그러한 기판을 처리하기 위한 처리 장치는 그 처리중 반도체 기판을 유지하기 위한 지지체인 서셉터를 구비한다.
전술한 종래의 서셉터는 예를 들면 일본 공개 특허 공보 제7-153706호에 개시되어 있다.
그러나, 전술한 종래의 서셉터는 후술하는 것과 같은 그러한 문제들을 갖는다. 즉, 지지 테이블내에 비활성 기체를 공급하기 위하여, 가스 공급관이 서셉터용으로 제공되어야 하고, 또한, 질량 흐름 컨트롤러와 같은 비활성 기체를 공급하기 위하여 필요한 기구들이 가스 공급관에 연결되어야 한다. 결과적으로, 서셉터의 구조는 복잡하게 되고, 결과로서, 워크피스 지지체로서 사용된 서셉터의 제조비는 증가된다.
또한, 이 서셉터가 사용될 때, 비활성 기체가 지지 테이블 내에 항상 공급되어야 하므로 서셉터의 구동비는 또한 증가된다.
본 발명의 목적은 반응 가스에 의하여 야기된 손상을 피함으로써 얻을 수 있는 고 신뢰성의 저렴한 워크피스 지지체 및 그러한 워크피스 지지체를 구비한 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 워크피스 지지체는, 전기 회로를 가지고 워크피스를 지지할 수 있는 세라믹체와, 세라믹체의 배면에 고정된 단부("제1 단부")를 갖는 관형 부재와, 관형 부재 내에 배치되고 이에 접착되며 관형 부재 내의 공간을 두 구역 즉, 제1 단부측의 구역("밀봉 구역")과 대향측의 구역("대향 구역")으로 분리하는 밀봉 부재와, 세라믹체의 전기 회로에 전기적으로 접속되고 대향 구역측으로부터 밀봉 구역측으로 신장하여 밀봉 부재를 관통하는 전력 공급 전도 부재를 포함한다.
본 발명의 처리 장치는 전술한 워크피스 지지체를 구비한다.
반도체 제조 장치들에 사용된 서셉터는 반도체 기판들상의 에칭처리와 같은 엄격한 처리 조건에 견디는 것이 요구되고, 또한 서셉터들은 저렴하게 되는 것이 요구되어 왔다. 본 발명의 워크피스 지지체가 사용될 때, 엄격한 처리 조건들에 신뢰성있게 저항할 수 있는 저렴한 서셉터가 반도체 제조 장치에서 사용하기 위해 얻어질 수 있다.
본 발명에 따른 워크피스 지지체에서, 밀봉 부재는 세라믹체를 지지하는 관형 부재 내에 배치되고 이에 접착되므로, 세라믹체용 전기 회로가 전력 공급 전도 부재에 접속되는 접속부는 워크피스 지지체 주위의 대기에서 격리될 수 있다. 그러므로, 본 발명의 워크피스 지지체는 기판과 같은 워크피스들을 처리하기 위하여 사용되고, 접속부들은 관형 부재 내에 존재하는 공기에 포함된 산소에 의해서 손상되는 것이 방지될 수 있다. 그러므로, 전술한 것처럼 접속부의 그러한 손상을 피하기 위하여 관형 부재 내의 공간으로 비활성 기체를 공급하는 것이 불필요하다. 이는 워크피스 지지체의 비용에서 감소를 가져온다.
본 발명의 제1 태양에 따른 워크피스 지지체는 워크피스를 지지하기 위해서 사용되고 전기 회로를 갖는 세라믹체, 세라믹체에 접착된 단부("제1 단부")를 갖는 관형 부재, 관형 부재 내에 배치되고 이에 접착되며 관형 부재 내의 공간을 두 구역 즉, 제1 단부측의 구역("밀봉 구역")과 대향측의 구역("대향 구역")으로 분리하는 밀봉 부재, 대향 구역측에서 밀봉 구역측까지 신장하며, 밀봉 부재를 관통하며 전기 회로에 전기적으로 접속하는 전력 공급 전도 부재를 포함한다.
세라믹체의 전기 회로는 예를 들면, 워크피스를 가열하기 위한 전열 회로, 세라믹체에 워크피스를 유지하기 위한 정전 전극 또는 플라즈마를 발생하기 위한 RF 전극을 포함한다. 이 전기 회로를 형성하기 위한 재료는 저 산화-저항 텅스텐 또는 몰리브덴 등일 수도 있다. 또한, 낮은 내산성을 갖는 재료는 전기 회로 와 전력 공급 전도 부재 사이의 접속부에서 사용된 전력 공급 단자용으로 여러 경우에 또한 사용된다. 따라서, 전력 공급 전도 부재와 전기 회로 또는 전력 공급 단자 사이의 접속부가 공기중에 있으면, 관형 부재에 노출된 전기 회로는 워크피스 지지체가 가열되고 반도체 기판등이 그 위에 배치되고 에칭되는 경우에 공기중에 존재하는 산소에 의하여 부식될 수도 있다.
그러나, 본 발명에 따르면, 전력 공급 전도 부재와 세라믹체용 전기 회로사이의 접속부는 밀봉 부재, 관형 부재, 세라믹체에 의하여 둘러싸인 구역(즉, 전술한 밀봉된 구역)에 배치된다. 관형 부재와 세라믹체사이의 접착 구역과 밀봉 부재와 세라믹체사이의 접착부가 소정의 기밀도를 가지도록 형성된다면, 전술한 접속부가 배치되는 부분(밀봉부)은 관형 부재 내의 밀봉부를 둘러싸는 공간(이후, "주위 구역"으로 약칭)에서 격리된다. 결과적으로, 에칭과 같은 열처리가 수행될 때, 접속부를 형성하는 재료 또는 전기 회로가 관형 부재 내의 대기에 존재하는 산소에 의하여 부식되는 것을 방지하는 것이 가능하다.
또한, 밀봉 부재는 밀봉된 구역이 전술한 것처럼 주위 구역으로부터 이에 의하여 격리되도록 관형 부재 내에 배치되므로, 종래 장치에서 행해진 것처럼 관형 부재 내로 비활성 기체를 공급하기 위한 배관을 제공하는 것이 불필요하다. 따라서, 워크피스 지지체의 구성이 단순할 수 있고, 그러므로 그 제조비는 감소될 수 있다. 또한, 워크피스가 워크피스 지지체를 사용하여 처리될 때(에칭등에 의하여) 관형 부재 내에 비활성 기체를 연속적으로 공급하는 것이 불필요하고, 그러므로 전술한 워크피스 지지체를 사용하는 처리의 구동비가 감소될 수 있다.
또한, 워크피스 지지체를 구성하는, 전력 공급 전도 부재, 밀봉 부재, 관형 부재, 세라믹체용으로 서로 그렇게 상이하지 않은 적절한 열팽창 계수를 갖는 재료를 선택함으로써, 대기 온도에서의 변화에 의하여 열 응력의 국부적인 집중과 같은 문제를 피하는 것이 가능하다. 따라서, 열 사이클로 인한 열 이력현상에 대한 높은 신뢰도를 갖는 워크피스 지지체가 얻어질 수 있다.
본 발명의 제1 태양에 따른 워크피스 지지체에서, 밀봉 부재는 바람직하기로는 세라믹체의 배면(웨이퍼가 장착되는 면의 반대측)과 접촉하며 제공된다. 또한, 본 발명의 제1 태양에 따른 워크피스 지지체에서, 밀봉 부재는 이들 사이에 제공된 고정 접착 부재로 세라믹체의 표면에 접착될 수도 있다.
그 경우에, 세라믹체는 밀봉 부재를 지지할 수 있으므로, 밀봉 부재 자체는 큰 힘을 갖는 것이 불필요하다. 따라서, 밀봉 부재의 두께는 감소될 수 있다. 그러므로, 밀봉 부재를 설계하는 자유도는 더 크게 된다.
본 발명의 제1 태양에 따른 워크피스 지지체에서, 고정 접착 부재는 고정 접착 재료에 밀봉 부재를 통하여 100g/cm2이상의 압력을 가하면서 가열함으로써 형성될 수도 있다.
따라서, 미세 갭들의 수는 고정 접착 부재에서 감소될 수 있고, 따라서 우수한 기밀성을 갖는 접착부가 얻어질 수 있다. 또한, 세라믹체와 밀봉 부재 사이의 접착 강도는 동시에 증가될 수 있다. 고정 접착 부재에 가해지는 압력이 100g/cm2이상으로 설정되는 이유는 압력이 100g/cm2이상일때 고정 접착 부재의 기밀성이 증가될 수 있고, 그리고 압력이 100g/cm2 미만일때 기밀성의 증가의 이점이 얻어질 수 없다.
본 발명의 제1 태양에 따른 워크피스 지지체에서, 밀봉 부재는 세라믹체의 표면에서 거리를 두고 배치될 수도 있다.
이 경우에, 밀봉 부재가 세라믹체와 접촉하지 않으므로, 밀봉 부재와 세라믹체가 접촉하는 것에 기인하여 세라믹체의 온도 분배가 밀봉 부재와의 접촉때문에 고르지 않게 되는 것이 방지될 수 있다. 결과로서, 세라믹체에서 온도 분배는 더 일정하게 될 수 있고, 이에 따라 세라믹체에 지지된 워크피스에서의 온도 분배는 용이하게 일정하게 될 수 있다.
본 발명의 제1 태양에 따른 워크피스 지지체에서, 밀봉 부재, 관형 부재와 세라믹체에 의하여 둘러싸인 구역은 진공이거나 비산화 분위기일 수도 있다.
이 경우에, 구역에 있는 전기 회로와 전력 공급 전도 부재 사이의 접속부와 전력 공급 전도 부재들의 산화는 효과적으로 방지될 수 있다.
본 발명의 제1 태양에 따른 워크피스 지지체에서, 밀봉 부재, 관형 부재, 세라믹체에 의하여 둘러싸인 구역(밀봉 구역)에서 다른 구역까지의 헬륨 누출량은 10-8Pa·m3/s이하일 수도 있다.
이 경우에, 밀봉된 구역에서 헬륨 누출량이 전술한 범위내의 값으로 설정될 때, 구역에 배치된 전력 공급 전도 부재와 전기 회로 사이의 접속부와 전력 공급 전도 부재의 산화는 실패없이 방지될 수 있다.
본 발명의 제1 태양에 따른 워크피스 지지체는 관형 부재와 밀봉 부재 사이의 접착부에 제공된 접착 부재를 또한 포함할 수도 있다.
이 경우에, 관형 부재와 밀봉 부재 사이의 접착부에서의 갭은 접착 부재로 채워질 수 있다. 결과로서, 전술한 접착부의 기밀성은 개선될 수 있다. 따라서, 관형 부재 내의 제1 구역은 워크피스 지지체를 둘러싸는 외부 구역에서 확실히 격리될 수 있다.
본 발명의 제1 태양에 따른 워크피스 지지체에서, 접착 부재는 관형 부재의 내면의 부분에서 밀봉 부재의 표면의 부분 위로 신장하는 표면을 가질 수도 있고, 접착 부재의 표면은 바람직하기로는 오목한 메니스커스이다.
접착 부재가 전술한 형상(소위 메니스커스)을 가질 때 접착 부재는 밀봉 부재와 관형 부재의 표면에 양호한 습윤성을 갖는다고 이해된다. 즉, 접착 부재가 그러한 오목한 메니스커스를 가질 때 접착부는 높은 기밀성을 갖는다. 결과로서, 접착부에서 누출 발생은 신뢰성있게 억제될 수 있다.
본 발명의 제2 태양에 따른 워크피스 지지체는 워크피스를 지지하기 위해서 사용되고 전기 회로를 갖는 세라믹체, 세라믹체의 배면에 고정된 단부를 갖는 관형 부재, 관형 부재 내에 배치된 접속부에서 전기 회로에 전기적으로 접속된 전력 공급 전도 부재, 밀봉 부재가 밀봉 부재의 외주를 둘러싸는 대기로부터 접속부의 밀봉된 부분을 격리하도록 각각의 접속부를 각각 둘러싸는 밀봉부를 형성하기 위하여 관형 부재 내에 배치되고 세라믹체의 배면에 고정되는 밀봉 부재를 포함한다.
따라서, 전력 공급 전도 부재와 세라믹체의 전기 회로사이의 접속부는 밀봉 부재와 세라믹체에 의하여 둘러싸인 구역에 각각 배치된다. 세라믹체와 밀봉 부재 사이의 접착 구역이 소정의 기밀성을 가지도록 형성될 때, 접속부가 배치되는 구역은 밀봉 부재를 둘러싸는 공간에서 격리된다. 결과적으로, 에칭과 같은 열처리가 수행될 때, 접속부를 형성하는 재료 또는 전기 회로는 관형 부재 내에 존재하는 공기중의 산소에 의하여 부식되는 문제의 발생을 방지하는 것이 가능하다.
또한, 밀봉 부재가 관형 부재 내에 배치되고, 전술한 접속부가 밀봉 부재를 둘러싸는 구역에서 격리(밀봉)되므로, 관형 부재 내로 비활성 기체를 공급하기 위한 배관을 설치하는 것이 불필요하다. 따라서, 워크피스 지지체의 구조는 단순하게 될 수 있고, 이에 따라 그 제조비는 감소될 수 있다. 또한, 워크피스가 워크피스 지지체를 사용하여 처리(에칭등)될 때, 관형 부재 내에 비활성 기체를 공급할 필요가 없고, 그러므로 워크피스 지지체를 사용하는 처리의 구동비가 감소될 수 있다.
또한, 워크피스 지지체를 구성하는 전력 공급 전도 부재, 밀봉 부재, 관형 부재, 세라믹체용으로 서로 그렇게 상이하지 않은 열 팽창 계수를 갖는 재료를 선택함으로써, 대기 온도에서의 변화에 의하여 열 응력의 국부적인 집중과 같은 문제를 피하는 것이 가능하다. 따라서, 열 사이클과 같은 열 이력에 대한 높은 신뢰성을 갖는 워크피스 지지체가 얻어질 수 있다.
또한, 전술한 것처럼, 밀봉 부재가 전기 회로와 전력 공급 전도 부재 사이의 개별 접속부용으로 제공되므로, 각각의 밀봉 부재의 치수는 감소될 수 있다. 따라서, 밀봉 부재의 비용은 감소될 수 있다. 또한, 밀봉 부재가 세라믹체와 접촉하는 구역이 감소하므로 세라믹체에서 온도 분배에 대한 밀봉 부재의 영향이 감소될 수 있다. 결과로서, 세라믹체에서 온도 분배는 더 일정하게 될 수 있고, 이에 따라 세라믹체에 지지되는 워크피스에서의 온도 분배는 용이하게 일정하게 될 수 있다.
본 발명의 제2 태양에 따른 워크피스 지지체에서, 전기 회로와 전력 공급 전도 부재 사이의 접속부가 배치되는 구역을 둘러싸는 대기는 바람직하기로는 진공 또는 비산화 분위기이다.
이 경우에, 전기 회로와 전력 공급 전도 부재 사이의 접속부와 전력 공급 전도 부재의 산화는 효과적으로 방지될 수 있다.
본 발명의 제2 태양에 따른 워크피스 지지체에서, 접속부가 다른 구역에 배치되는 구역에서 헬륨 누출량은 바람직하기로는 10-8Pa·m3/s이하이다.
이 경우에, 전술한 구역의 헬륨 누출량이 전술한 것처럼 설정될때, 전기 회로와 전력 공급 전도 부재 사이의 접속부와 전력 공급 전도 부재의 산화는 신뢰성 있게 억제될 수 있다.
본 발명의 제2 태양에 따른 워크피스 지지체는 또한 세라믹체와 밀봉 부재 사이의 접착부에 제공된 접착 부재를 포함할 수도 있다.
이 경우에, 세라믹체와 밀봉 부재 사이의 접착부에서, 이들 사이의 갭은 접착 부재로 채워질 수 있다. 결과로서, 전술한 접착부의 기밀성은 개선될 수 있다. 따라서, 전기 회로와 전력 공급 전도 부재 사이의 접속부가 배치되는 구역은 밀봉 부재를 둘러싸는 구역에서 확실히 격리될 수 있다.
본 발명의 제1 또는 제2 태양에 따른 워크피스 지지체에서, 접착 부재는 밀봉 부재를 통하여 접착 재료에 100g/cm2이상의 압력을 가하면서 접착 재료의 열처리에 의하여 형성될 수도 있다.
이 경우에, 미세 갭들의 수가 접착 부재에서 감소될 수 있으므로, 우수한 기밀성을 갖는 접착부가 얻어질 수 있다. 따라서, 밀봉 부재, 관형 부재, 세라믹체에 의하여 둘러싸인 구역에서 전기 회로와 전력 공급 전도 부재 사이의 접속부가 배치되는 다른 구역까지의 헬륨 누출량이 감소될 수 있다.(즉, 기밀성이 개선될 수 있다.) 또한, 관형 부재와 밀봉 부재 사이의 접착부의 접착 강도 또는 세라믹체와 밀봉 부재 사이의 접착부의 접착 강도는 증가될 수 있다. 그러므로, 더 신뢰성있는 접착부가 얻어질 수 있다. 접착 재료에 가해진 압력을 100g/cm2이상으로 설정하는 이유는 압력이 100g/cm2이상이 되면 헬륨 누출량이 감소될 수 있고, 그리고 압력 이 100g/cm2미만이 되면 헬륨 누출량이 거의 감소될 수 없기 때문이다.
또한, 이 경우에, 접착제는 유리를 포함할 수도 있다. 유리를 포함하는 이 접착제는 접착 부재에 대략 유사한 형상으로 사전 연소에 의하여 사전에 형성될 수도 있다. 결과적으로, 이렇게 미리 처리된 접착 재료는 소정의 위치에 배치될 수도 있고 열처리에 의하여 처리될 수도 있다. 그러므로 접착 및 밀봉은 접착부에서 용이하게 이루어질 수 있다.
본 발명의 제2 태양에 따른 워크피스 지지체에서, 접착 부재는 세라믹체의 배면의 부분에서 밀봉 부재의 표면의 부분 위로 신장하는 표면을 가질 수도 있고, 접착 부재의 표면은 바람직하기로는 오목한 메니스커스이다.
전술한 경우에, 접착 부재가 전술한 것처럼 소위 메니스커스 형상을 형성할 때, 접착 부재는 세라믹체와 밀봉 부재의 표면에 양호한 습윤성을 갖는 것으로 이해된다. 즉, 접착 부재가 오목한 메니스커스를 가질 때, 접착부는 높은 기밀성을 갖는다. 결과로서, 접착부에서 누출의 발생은 확실히 방지될 수 있다.
본 발명의 제1 또는 제2 태양에 따른 워크피스 지지체에서, 접착 부재는 유리를 포함할 수도 있다.
세라믹 재료가 접착 부재용으로 사용될 때, 열처리 온도는 접착부에서 접착 부재를 형성하는 처리에서 1,500℃이상으로 증가된다. 이 처리에서, 밀봉 부재와 전력 공급 전도 부재가 사전에 함께 접착될 때, 1500℃이상의 고온을 견딜 수 있는 재료는 이 전력 공급 전도 부재를 형성하기 위하여 사용되어야 한다. 그러므로, 전력 공급 전도 부재를 형성하기 위하여 사용될 수 있는 재료의 종류는 아주 한정된다.
대조적으로, 유리가 접착 부재용으로 사용될 때, 접착부에서 접착 부재를 형성하기 위한 열처리 온도는 상대적으로 낮은 온도로 감소될 수 있다. (대략 1000℃이하) 따라서, 전력 공급 전도 부재용 재료를 선택하기 위한 자유가 증가될 수 있다.
밀봉 부재 또는 관형 부재가 세라믹으로 형성되는 경우에, 금속 브레이징 재료가 전형적인 접착 부재로서 사용된다면, 열 사이클등에 의하여 야기된 열 응력은 세라믹이 금속 브레이징 재료보다도 더 작은 열 팽창 계수를 가지므로 접착부에 집중될 수도 있다. 결과로서, 접착부는 몇 가지 경우에 열 응력에 의하여 손상될 수도 있다. 대조적으로, 유리의 열 팽창 계수는 금속 브레이징 재료등 보다 상대적으로 더 낮다. 따라서, 접착 부재용의 적절한 종류의 유리가 선택될 때, 접착 부재의 열팽창계수는 관형 부재등을 형성하는 세라믹과 대략 동일하게 제조될 수 있다. 결과로서, 접착부에서 열응력의 집중은 억제될 수 있다. 결과적으로, 열응력에 의하여 야기된 접착부의 파손은 억제될 수 있고, 이에 따라 고 신뢰성을 갖는 워크피스 지지체가 얻어질 수 있다.
본 발명의 제1 또는 제2 태양에 따른 워크피스 지지체는 제공된 또 다른 접착 부재를 포함할 수도 있고, 밀봉 부재와 전력 공급 전도 부재를 접착하기 위한 부분은 이들 사이에 제공된 추가적 접착 부재를 가질 수도 있다. 추가적 접착 부재는 밀봉 부재의 표면의 부분에서 전력 공급 전도 부재의 표면의 부분으로 신장하 는 표면을 가질 수도 있고, 접착 부재의 표면은 오목한 메니스커스이다.
추가적 접착 부재가 전술한 것처럼 메니스커스 형상을 형성할 때, 접착 부재는 밀봉 부재와 전력 공급 전도 부재의 표면에 양호한 습윤성을 갖는 것으로 이해된다. 즉, 추가적 접착 부재가 전술한 것처럼 그러한 메니스커스 형상을 가질 때, 밀봉 부재와 전력 공급 전도 부재 사이의 접착부는 높은 기밀성을 갖는다. 결과로서, 접착부에서 누출의 발생은 효과적으로 방지될 수 있다.
본 발명의 제1 또는 제2 태양에 따른 워크피스 지지체에서, 추가적 접착 부재는 유리를 포함할 수도 있다.
이 경우에, 접착 재료용 유리가 추가적 접착 부재용으로 사용될 때, 밀봉 부재와 전력 공급 전도 부재 사이의 접착부에서 접착 부재를 형성하기 위한 열처리는 상대적으로 낮은 온도(대략 1000℃이하)에서 수행될 수 있다. 따라서, 전력 공급 전도 부재를 형성하기 위한 재료를 선택하기 위한 더 큰 자유가 얻어질 수 있다.
본 발명의 제1 또는 제2 태양에 따른 워크피스 지지체에서, 유리는 ZnO-SiO2-B2O3-계 유리일 수도 있다.
ZnO-SiO2-B2O3-계 유리는 세라믹과 동일한 열팽창계수를 가지고, 그러한 유리는 세라믹으로 제조된 밀봉 부재와 관형 부재에 대해 양호한 습윤성을 갖는다. 따라서, ZnO-SiO2-B2O3-계 유리가 접착 부재로서 사용될 때, 접착부의 기밀성과 신뢰성이 개선될 수 있다.
본 발명의 제1 또는 제2 태양에 따른 워크피스 지지체에서, 밀봉 부재는 관 형 부재를 형성하는 것과 동등한 재료를 포함할 수도 있다.
이 경우에, 밀봉 부재와 관형 부재는 서로 동일한 열팽창계수를 갖는 재료로 형성될 수 있다. 따라서, 밀봉 부재와 관형 부재 사이의 접착부에서, 밀봉 부재와 관형 부재를 형성하는 재료의 열팽창 계수에서의 차이에 의하여 야기된 열응력의 집중이 억제될 수 있다. 그러므로, 전술한 접착부의 신뢰성이 개선될 수 있다.
본 발명의 제1 또는 제2 태양에 따른 워크피스 지지체에서, 밀봉 부재는 세라믹체를 형성하는 것과 동등한 재료를 포함할 수도 있다.
이 경우에, 밀봉 부재와 세라믹체는 서로 동일한 열팽창 계수를 갖는 재료로 형성될 수 있다. 따라서, 밀봉 부재와 세라믹체사이의 접착부에서, 밀봉 부재와 세라믹체를 형성하는 재료의 열팽창계수에서의 차이에 의하여 야기된 열응력의 집중이 억제될 수 있다. 그러므로, 전술한 접착부의 신뢰성이 개선될 수 있다.
본 발명의 제1 또는 제2 태양에 따른 워크피스 지지체에서, 세라믹체는 질화 알루미늄을 포함할 수도 있다.
질화 알루미늄은 반도체 기판을 처리하기 위하여 사용된 할로겐화된 가스에 대하여 높은 내식성을 갖는다. 또한, 질화 알루미늄으로 제조된 세라믹체의 입자 발생율은 질화 알루미늄과는 다른 재료로 된 입자 발생율보다 더 작다. 또한, 질화 알루미늄의 열 전도성이 상대적으로 높으므로, 세라믹체의 표면(반도체 기판과 같은 워크피스가 장착된 표면)의 온도 분배는 일정하게 될 수 있다.
본 발명의 제1 또는 제2 태양에 따른 워크피스 지지체에서, 전력 공급 전도 부재는 철-니켈-코발트 합금을 포함할 수도 있다.
전술한 철-니켈-코발트 합금과 세라믹사이의 열팽창계수에서의 차이는 상대적으로 작다. 따라서, 전력 공급 전도 부재와 밀봉 부재 사이의 접착부가 형성될 때 그리고 워크피스 지지체가 열 사이클을 받을 때, 전력 공급 전도 부재와 밀봉 부재 사이의 접착부에서 발생된 열 응력을 감소시키는 것이 가능하다.
또한, 전술한 철-니켈-코발트 합금은 접착 부재로서 사용된 유리에 비해 우수한 습윤성을 갖는다. 따라서, 전력 공급 전도 부재와 밀봉 부재 사이의 접착부의 신뢰성은 개선될 수 있다.
본 발명의 제1 또는 제2 태양에 따른 워크피스 지지체에서, 전력 공급 전도 부재는 기재(base material)와 코팅층을 포함할 수도 있다. 기재는 텅스텐, 몰리브덴과 그 합금으로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 코팅 층은 기재의 표면상에 형성될 수도 있고, 니켈과 금 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 또한, 코팅층은 니켈과 금의 적어도 하나를 포함하는 도금층일 수도 있다.
이 경우에, 기재를 형성하는 텅스텐과 같은 금속의 내산성은 특별히 우수하지 않으나 전력 공급 전도 부재의 내산성은 그 위에 니켈 또는 금을 포함하는 코팅층을 부착함으로써 개선될 수 있다. 또한, 전술한 기재를 형성하는 재료는 상대적으로 낮은 열팽창 계수를 갖는 금속이다. 따라서, 열이 전력 공급 전도 부재와 밀봉 부재를 함께 접착하는 처리에서 접착부에 가해질 때, 예를 들면, 이에 의하여 발생된 열응력이 감소될 수 있다.
본 발명의 제3 태양에 따른 처리 장치는 본 발명의 제1 또는 제2 태양에 따 른 워크피스 지지체를 포함한다.
전술한 것처럼 상대적으로 적절한 비용으로 제조된 높은 신뢰성의 워크피스 지지체를 사용함으로써 기판과 같은 워크피스의 처리가 저렴하게 수행될 수 있는 높은 신뢰성의 처리 장치를 제조하는 것이 가능하다.
반도체 제조 장치에서 사용하기 위한 서셉터는 적당한 비용으로 제조되는 것과, 반도체 기판을 위한 에칭 처리의 경우에서처럼 엄격한 조건을 또한 견딜 수 있는 것이 요구되어 왔다. 본 발명의 워크피스 지지체는 저렴하게 조립할 수 있고, 반도체 제조 장치에서 사용하기 위한 엄격한 작업 조건을 견딜 수 있다.
실시예
이하에서, 본 발명의 실시예는 도면을 참조로 기술될 것이다. 이하에 도시된 도면에서, 동일하거나 또는 동등한 구성요소는 동일한 도면 부호로 나타내고, 그 기술은 반복되지 않을 것이다.
제1 실시예
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 처리 장치에 사용되는 워크피스 지지체를 도시하는 개략 단면도이다. 도2는 도1에 도시된 워크피스 지지체의 부분을 도시하는 개략 확대 단면도이다. 도3은 도1에 도시된 지지체의 도2에 도시된 것과는 다른 부분을 도시하는 개략 확대 단면도이다. 도1 내지 3을 참조로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 지지체가 기술된다.
도1 내지 3에 도시된 것처럼, 처리 장치의 챔버내에 배치된 서셉터인 지지체(1)는 세라믹체(2)와 그 배면측에서 이 세라믹체(2)에 접착된 관형 부재(6)를 포함한다. 관형 부재(6)는 세라믹으로 제조된다. 지지체(1)는 관형 부재(6)의 바닥부에서 챔버의 벽면(도시안됨)에 접착된다. 처리 장치로서, 예를 들면 반도체 기판을 제조하는 단계에서 사용되는 에칭 장치 또는 막 형성장치와 같은 반도체 제조 장치가 언급될 수도 있다.
세라믹체(2)는 반도체 기판과 같은 워크피스를 그 표면상에 지지한다. 세라믹체(2)는 세라믹으로 된 몸체 기부(3)와 전극(4)을 포함하는 전기 회로와 이 몸체 기부(3)에 끼워 넣어진 전열 회로(5)를 포함한다. 전극(4)은 세라믹체(2)의 표면상의 기판과 같은 워크피스를 지지하기 위한 정전 척 전극일수도 있거나 또는 기판을 처리하기 위한 플라즈마를 발생하기 위하여 사용된 플라즈마 발생(라디오 주파수(RF)) 전극일 수도 있다. 또한, 정전 척 전극과 플라즈마 발생 전극의 둘다는 세라믹체(2)에 형성될 수도 있다.
전력 공급 단자(7a 내지 7c)는 전열 회로(5)와 전극(4)의 전기 회로에 접속된다. 이들 전력 공급 단자(7a 내지 7c)는 금속과 같은 전도 재료로 만들어지고, 세라믹체(2)에 끼워 넣어진다. 각각의 전력 공급 단자(7a 내지 7c)의 일단부는 관형 부재(6)내의 세라믹체(2)의 표면에 노출된다. 전력 공급 전도 부재로서 사용된 단자측 전극선(8)은 이들 대응하는 전력 공급 단자(7a 내지 7c)와 접촉하기 위하여 배치된다. 단자측 전극선(8)은 관형 부재(6)의 내부에 배치된다. 단자측 전극선(8)은 금(Au) 브레이징 재료(17)로 접속부(10)에서 대응하는 전력측 전극선(9)에 접속된다. 니켈(Ni)은 전력측 전극선(9)을 위한 재료로서 사용될 수도 있다. 니켈 이외에 내산성을 갖는 전도 재료가 전력측 전극선(9)을 위한 재료로서 사용될 수 있다. 스크류인(screw-in) 구조는 단자측 전극선(8)과 전력측 전극선(9) 사이의 조인트 구조로서 사용될 수도 있다. 예를 들면, 나사부가 단자측 전극선(8)의 단부에 형성될 수도 있고, 나사부가 삽입되고 고정되는 나사 구멍은 전력측 전극선(9)의 단부에 형성될 수도 있고, 그 단부는 단자측 전극선(8)에 대향된다. 그후, 단자측 전극선(8)과 대응하는 전력측 전극선(9)은 나사부를 나사 구멍으로 삽입하고 함께 고정함으로써 함께 접속되고 고정될 수도 있다.
도2에 도시된 것처럼, 단자측 전극선(8)과 전력측 전극선(9) 사이의 접속부(10)에서, 단부 개구부(15)는 전력측 전극선(9)의 단부에 형성된다. 단자측 전극선(8)의 단부(전력 공급 단자(7a 내지 7c)에 접속된 단부에 대향하는 단부)는 이들 대응하는 단부 개구부(15)내로 삽입되고, 전술한 상태에서 금 브레이징 재료(17)는 단부 개구부(15)내에 채워진다.
또한, 관형 부재(6)내에서, 세라믹으로 제조된 밀봉 부재(11)는 단자측 전극선(8)과 전력측 전극선(9) 사이의 접속부(10)위에 배치된 구역에 배치된다. 평면도에서 밀봉 부재(11)의 형상은 관형 부재(6)가 신장하는 수직 방향으로 관형 부재의 내주에 대략 일치한다. 또한, 복수의 개구들(12)은 밀봉 부재(11)에 형성된다. 단자측 전극선(8)은 이들 개구들(12)을 통하도록 노출된다.
단자측 전극선(8)과 밀봉 부재(11)는 유리(13)를 사용하여 추가적 접착 부재로 개구들(12)에 함께 고정된다. 유리(13)는 접착부인 개구들(12)을 채우기 위한 밀봉재로서 기능하고, 이에 따라 관형 부재(6), 밀봉 부재(11), 세라믹체(2)에 의하여 둘러싸인 밀봉된 구역(관형 부재(6)에 있는 제1 단부측의 공간)은 다른 구역(관형 부재(6)에서 밀봉된 구역에 대향된 대향 구역과 지지체(1)의 외주를 둘러싸는 외부 공간)으로부터 밀봉 부재에 의하여 격리된다. 또한, 밀봉 부재(11)와 관형 부재(6)는 접착 부재로서 기능하는 유리(13)에 의하여 서로에게 접착되고 고정된다. 결과로서, 밀봉 부재(11)는 실린더 부재 내의, 밀봉된 구역에 대향하는 대향 구역에서 관형 부재(6)내의 밀봉된 구역을 격리할 수 있다. 또한, 전력 공급 전도 부재로서 사용된 단자측 전극선(8)은 개구들(12)을 통하여 밀봉 부재(11)를 관통하고 대향 구역에서 관형 부재(6)내의 밀봉된 구역으로 신장하고, 전력 공급 단자(7a 내지 7c)를 거쳐 전극(4)과 전열 회로(5)에 접속된다.
밀봉 부재(11)와 단자측 전극선(8) 사이의 접착부에 배치된 유리(13)와 밀봉 부재(11)와 관형 부재(6) 사이의 접착부에 배치된 유리(13)는 메니스커스부(14)를 형성한다. 전술한 메니스커스부(14)는 밀봉 부재(11), 단자측 전극선(8), 관형 부재(6)의 표면에 대한 유리(13)의 습윤성이 우수할 때 형성된다. 메니스커스부(14)가 전술한 것처럼 형성될 때, 접착부는 높은 신뢰성을 나타내고, 누출이 발생하지 않는 경향이 있다.
밀봉 부재(11)와 단자측 전극선(8) 사이의 접착부에 배치된 유리(13)와 밀봉 부재(11)와 관형 부재(6) 사이의 접착부에 배치된 유리(13)는 밀봉 부재(11)를 통하여 유리(13)에 100g/cm2이상의 압력이 가해지는 동안에 열처리를 수행함으로써 형성될 수도 있다. 그러한 처리에 따라서, 미세 갭들의 수는 유리(13)에서 감소될 수 있다. 그러므로, 기밀성에서의 개선이외에 유리(13)를 포함하는 접착부의 접착강도가 개선될 수 있다.
텅스텐(W) 또는 몰리브덴(Mo)과 같은 낮은 내산성을 갖는 재료가 전열 회로(5) 또는 전극(4)을 형성하기 위한 재료로서 사용된다. 유사하게, 전력 공급 단자(7a 내지 7c)는 몇 개의 경우에 낮은 내산성을 갖는 재료로 제조된다. 본 발명의 지지체(1)에서, 세라믹체(2)의 전열 회로(5)등의 전력 공급 단자와 단자측 전극선(8) 사이의 접속부는 밀봉 부재(11), 관형 부재(6), 세라믹체(2)에 의하여 둘러싸인 밀봉된 구역(관형 부재의 제1 단부측에 있는 구역)에 배치된다. 따라서, 관형 부재(6)와 세라믹체(2) 사이의 접착 구역, 관형 부재(6)와 밀봉 부재(11) 사이의 접착 구역, 밀봉 부재(11)와 단자측 전극선(8) 사이의 접착 구역이 소정의 기밀성을 가지도록 형성된다면, 전열 회로(5)등을 위한 전력 공급 단자(7)와 단자측 전극선(8) 사이의 접속부가 배치되는 구역은 지지체(1)를 둘러싸는 대기(다른 구역)에서 격리된다. 그러므로, 에칭과 같은 처리가 수행될 때, 전극(4)과 전열 회로(5)를 위한 전력 공급 단자(7)와 접속부는 지지체(1) 주위의 대기에 존재하는 반응 가스에 의하여 부식될 수 있는 문제가 발생되는 것이 방지될 수 있다.
또한, 전술한 제1 구역 즉, 제1 단부측에 있는 관형 부재(6)의 구역이 전술한 제1 구역과는 다른 구역에서 격리되도록 밀봉 부재(11)가 관형 부재(6)내에 배치되므로, 과거에 수행되었던 관형 부재(6)내로 비활성 기체를 공급하기 위한 배관은 불필요하다. 지지체(1)의 구성이 과거의 것에 비해 단순하게 될 수 있으므로 제조비는 감소될 수 있다. 또한, 반도체 기판 즉, 워크피스가 지지체(1)를 사용하여 처리될 때, 관형 부재(6)내로 비활성 기체를 연속적으로 공급하는 것이 불필요 하고, 그러므로 구동비는 지지체(1)를 사용하여 감소될 수 있다.
게다가, 대기 온도에서의 변화에 의하여 야기된 열응력의 국부적인 집중과 같은 문제의 발생은 서로 그렇게 다르지 않은 열팽창계수를 갖는 적절한 재료가 지지체(1)를 형성하는 단자측 전극선(8), 밀봉 부재(11), 관형 부재(6), 세라믹체(2)를 위한 재료로서 선택된다면 억제될 수 있다. 따라서, 열 사이클로 인한 열이력에 대한 고 신뢰성을 갖는 지지체(1)가 얻어질 수 있다.
도1 내지 3에 도시된 지지체(1)에서, 밀봉 부재(11)가 세라믹체(2)의 표면에서 거리를 두고 배치되므로 밀봉 부재(11)는 이와 접촉하지 않는다. 결과적으로, 세라믹체(2)에서의 온도 분포는 세라믹체(2)와 접촉하는 밀봉 부재(11) 때문에 불균일하게 되는 문제의 발생을 방지하는 것이 가능하다. 결과로서, 세라믹체(2)에서 온도분배의 균일성이 또한 개선될 수 있다.
접착 부재로서 사용된 유리(13)가 관형 부재(6)와 밀봉 부재(11) 사이의 접착부에 제공되므로, 밀봉 부재(11)와 관형 부재(6) 사이의 갭은 유리(13)로 채워질 수 있다. 결과로서, 전술한 접착부의 기밀성은 개선될 수 있다.
또한, 유리(13)의 열팽창 계수가 금 브레이징 재료등 보다 상대적으로 낮으므로, 유리(13)의 열팽창 계수는 접착 부재용의 적절한 타입의 유리(13)가 여러 재료중에서 선택된다면 관형 부재(6)를 형성하는 세라믹과 대략 동일하게 제조될 수 있다. 결과로서, 접착부에서 열응력의 집중은 억제될 수 있다.
도3에 도시된 것처럼, 유리(13)는 관형 부재(6)의 표면의 부분에서 밀봉 부재(11)의 표면의 부분까지 신장하는 표면을 가지고, 유리는 오목한 단면 형상을 갖 는다(소위 메니스커스부(14)가 형성된다). 전술한 메니스커스부(14)는 유리(13)가 관형 부재(6)와 밀봉 부재(11)의 표면에 대해 양호한 습윤성을 가질 때 형성된다. 즉, 접착 부재가 오목한 메니스커스를 가질 때, 접착부는 높은 기밀성을 갖는다.
또한, 도1 내지 3에 도시된 지지체(1)에서, 유리(13)는 밀봉 부재(11)와 단자측 전극선(8) 사이의 접착부에서 추가적 접착 부재로서 제공된다. 도2에 도시된 것처럼, 유리(13)는 밀봉 부재(11)의 표면의 부분에서 단자측 전극선(8)의 표면의 부분 위로 신장하는 표면을 가지고, 유리(13)의 표면은 오목한 메니스커스이다(메니스커스부(14)가 형성된다). 전술한 메니스커스부(14)가 유리(13)의 표면상에 형성될 때, 유리(13)는 밀봉 부재(11)와 단자측 전극선(8)의 표면에 양호한 습윤성을 갖는 것으로 이해된다. 즉, 전술한 메니스커스부(14)가 형성될 때, 밀봉 부재(11)와 단자측 전극선(8) 사이의 접착부는 높은 기밀성을 갖는다. 또한, 유리(13)가 상기 또 다른 접착 부재로서 사용될 때, 밀봉 부재(11)와 단자측 전극선(8) 사이의 접착부에서 유리(13)를 제공하는 열처리 단계는 상대적으로 낮은 온도(대략 1,000℃이하)에서 수행될 수 있다. 결과로서, 단자측 전극선(8)을 형성하는 재료를 선택하는 자유도가 더 크게 될 수 있다.
유리(13)로서, ZnO-SiO2-B2O3-계 유리가 사용될 수도 있다. ZnO-SiO2-B2O3-계 유리는 세라믹으로 만들어진 밀봉 부재(11)와 관형 부재(6)에 대해 우수한 습윤성을 가지고 세라믹과 동일한 열팽창계수를 갖는다. 그러므로, 그러한 ZnO-SiO2-B2O3-계 유리가 유리(13)로서 사용된다면, 접착부의 기밀성과 신뢰성은 개선될 수 있다.
또한, 밀봉 부재(11)를 형성하는 재료는 관형 부재(6)를 형성하는 것과 동등한 재료를 포함할 수도 있다. 재료가 이에 따라 선택될 때, 밀봉 부재(11)는 관형 부재(6)와 대략 동일한 열팽창계수를 갖는 재료로 형성될 수 있다. 따라서, 밀봉 부재(11)와 관형 부재(6)의 재료들 사이의 열팽창계수에서의 차이 때문에 밀봉 부재(11)와 관형 부재(6) 사이의 접착부에 열응력이 집중되는 것을 방지하는 것이 가능하다.
밀봉 부재(11)를 형성하는 재료는 세라믹체(2)를 형성하는 몸체 기부(3)와 동등한 재료를 포함할 수도 있다.
전술한 경우에, 밀봉 부재(11)와 세라믹체(2)는 서로 대략 동일한 열팽창계수를 갖는 재료로 형성될 수 있다. 따라서, 밀봉 부재(11)와 세라믹체(2)가 본 발명의 제3 실시예에서 후술된 지지체(1)의 경우에서처럼 함께 직접 접착될 때, 밀봉 부재(11)와 세라믹체(2)의 재료들 사이의 열팽창계수에서의 차이 때문에 접착부에 열응력이 집중되는 것을 방지하는 것이 가능하다.
세라믹체(2)를 형성하는 몸체 기부(3)를 위한 재료가 질화 알루미늄을 포함할 수도 있다. 질화 알루미늄은 반도체 기판을 처리하기 위하여 사용된 할로겐화된 가스에 대해 높은 내식성을 갖는다. 또한, 질화 알루미늄을 포함하는 세라믹체(2)는 다른 재료를 포함하는 세라믹체와 비교할 때, 낮은 입자 발생율을 나타낸다. 또한, 질화 알루미늄의 열전도성이 상대적으로 높으므로, 세라믹체(2)의 표면(반도체 기판과 같은 워크피스가 장착된 표면)의 온도 분배는 일정하게 될 수 있다.
또한, 밀봉 부재(11), 관형 부재(6), 세라믹체(2)에 의하여 둘러싸인 구역은 바람직하기로는 진공이거나 또는 비산화 상태가 된다. 이 경우에, 산화는 전술한 구역에 배치된 전극(4) 또는 전열 회로(5)를 위한 전력 공급 단자와 단자측 전극선(8) 사이의 접속부 또는 단자측 전극선(8)에 발생하는 것이 효과적으로 억제될 수 있다.
철-니켈-코발트 합금은 단자측 전극선(8)을 형성하기 위한 재료로서 사용될 수도 있다. 이 경우에, 철-니켈-코발트 합금의 열팽창계수는 세라믹과는 그렇게 다르지 않다. 따라서, 단자측 전극선(8)과 밀봉 부재(11) 사이의 접착부에서 발생된 열응력은 세라믹으로 만들어진 밀봉 부재(11)와 단자측 전극선(8) 사이의 접착부가 형성되고, 그리고 지지체(1)가 열 사이클을 받을 때 억제될 수 있다. 또한, 전술한 철-니켈-코발트 합금은 접착 부재로서 사용된 유리에 비해 우수한 습윤성을 갖는다. 그러므로, 단자측 전극선(8)과 밀봉 부재(11) 사이의 접착부의 신뢰성은 개선될 수 있다.
전력 공급 전도 부재로서 사용된 단자측 전극선(8)은 니켈과 금 중 적어도 하나를 포함하는 코팅층으로서 기능하며, 기재 상에 형성된 도금층과 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo)과 그 합금으로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 기재를 포함할 수도 있다. 이 경우에, 기재를 형성하는 전술한 금속과 세라믹사이의 열팽창 계수에서의 차이는 상대적으로 작다. 따라서, 단자측 전극선(8)과 밀봉 부재(11) 사이에 접착부가 형성될 때, 단자측 전극선(8)과 밀봉 부재(11) 사이의 열팽창계수에서의 차이에 의하여 야기된, 접착부에서 발생된 열응력의 집중이 억제될 수 있다.
밀봉 부재(11), 관형 부재(6), 세라믹체(2)에 의하여 둘러싸인 밀봉된 구역에서 다른 구역까지의 헬륨 누출량은 바람직하기로는 10-8Pa·m3/s이하이다. 이 경우에, 밀봉된 구역에 배치된 전극(4)과 전열 회로(5)를 위한 전력 공급 단자와 단자측 전극선(8) 사이의 접속부와 단자측 전극선(8)의 산화는 확실하게 억제될 수 있다.
도1 내지 3에 도시된 지지체(1)가 반도체 기판을 처리하기 위한 처리 장치에 적용될 때, 반도체 기판은 저렴한 비용으로 처리될 수 있고, 이에 더해 높은 신뢰성을 갖는 처리 장치가 실현될 수 있다.
제2 실시예
도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 지지체의 개략 단면도이다. 도4를 참조로 본 발명의 제2 실시예에 따른 지지체가 기술된다.
도4에 도시된 것처럼, 이 실시예의 지지체(1)는 도1 내지 3에 도시된 것과 기본적으로 동일한 구성을 가지나, 밀봉 부재(11)의 위치를 한정하기 위한 돌출부(18)가 관형 부재(6)의 내벽상에 형성된다. 밀봉 부재(11)의 단부가 이 돌출부(18)에 대하여 눌러지는 동안에 관형 부재(6)와 밀봉 부재(11)는 이들 사이에 제공된 유리(13)와 함께 접착되고 고정된다.
전술한 구성에 따르면, 도1 내지 3에 도시된 지지체(1)와 동일한 이점이 얻어질 수 있고, 동시에 돌출부(18)의 존재에 의하여 관형 부재(6)와 밀봉 부재(11)가 서로 대향되는 구역이 증가될 수 있다. 따라서, 관형 부재(6)와 밀봉 부재(11) 사이의 접착부의 신뢰성이 증가될 수 있다. 결과로서, 누출 발생량이 효과적으로 감소될 수 있다.
제3 실시예
도5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 지지체의 개략 단면도이다. 도5를 참조로, 본 발명의 제3 실시예에 따른 지지체가 기술된다.
도5에 도시된 것처럼, 이 실시예의 지지체(1)는 도1 내지 3에 도시된 것과 기본적으로 동일한 구성을 가지나, 밀봉 부재(11)가 배치된 위치는 다르다. 즉, 밀봉 부재(11)는 세라믹체(2)의 배면과 밀접하게 접촉하도록 관형 부재(6)내에 배치된다.
또한, 이렇게 배치된 밀봉 부재(11)는 유리(13)로 단자측 전극선(8)과 관형 부재(6)에 고정된다.
전술한 구성에 따르면, 도1 내지 3에 도시된 지지체(1)와 동일한 이점이 얻어질 수 있고, 동시에 밀봉 부재(11)가 세라믹체(2)의 배면과 접촉하므로 세라믹체(2)는 밀봉 부재(11)를 수용할 수 있다. 결과로서, 밀봉 부재(11)의 두께는 감소될 수 있다. 그러므로, 밀봉 부재(11)를 설계하기 위한 자유도는 더 크게 된다.
또한, 전술한 경우에, 세라믹체(2)와 밀봉 부재(11) 사이의 고정 접착 부재로서 기능하는 유리를 제공함으로써 세라믹체(2)와 밀봉 부재(11)는 서로 접착될 수도 있다. 따라서, 도4에 도시된 지지체(1)와 동일한 이점이 얻어질 수 있다. 또한, 세라믹체(2)와 밀봉 부재(11) 사이에 제공된 유리는 밀봉 부재(11)측을 통하여 100g/cm2이상의 압력에서 가압되는 중에 열처리에 의하여 형성될 수도 있다. 이 경우에, 미세 갭들의 수가 유리에 의하여 제거될 수 있으므로, 세라믹체(2)와 밀봉 부재(11) 사이의 접착부의 기밀성은 개선될 수 있고, 이에 더해 접착 강도가 개선될 수 있다.
제4 실시예
도6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 지지체의 개략 단면도이다. 도7은 도6에 도시된 지지체의 부분을 도시하는 개략 단면도이다. 도6 및 도7을 참조로, 본 발명의 제4 실시예에 따른 지지체가 기술된다.
도6 및 도7에 도시된 것처럼, 반도체 제조 장치용 서셉터로서 사용된 지지체(1)는 도5에 도시된 것과 기본적으로 동일한 구성을 가지나 밀봉 부재(21)의 구성(도6참조)은 이와는 다르다. 즉, 도6 및 도7에 도시된 지지체(1)에서, 밀봉 부재(21)는 전극(4)과 전열 회로(5)와 같은 전기 회로와 전력 공급 전도 부재로서 사용된 단자측 전극선(8) 사이의 접속부의 주변을 둘러싸기 위하여 관형 부재(6)내에 배치된다. 밀봉 부재(21)는 유리(13)와 함께 질화 알루미늄을 포함하는 세라믹체(2)의 표면에 접착되고 고정된다. 또한, 밀봉 부재(21)(밀봉 부재(21)에 있는 개구부)내에는 단자측 전극선(8)이 배치되고, 단자측 전극선(8)과 밀봉 부재(21) 사이에는 유리(13)가 상기 또 다른 접착 부재로서 제공된다. 단자측 전극선(8)을 위한 재료로서, 철-니켈-코발트 합금이 사용될 수도 있다. 밀봉 부재(21)는 밀봉 부재(21)의 주위를 둘러싸는 대기로부터 전극(4)과 전열 회로(5)를 가진 단자측 전극선(8)의 접속부를 격리한다.
상기 또 다른 접착 부재로서 기능하는 유리(13)는 밀봉 부재(21)의 표면의 부분에서 단자측 전극선(8)의 표면의 부분까지 신장하는 표면을 가지고, 유리(13)는 오목한 단면 형상을 갖는다(소위 메니스커스가 형성된다). 결과로서, 본 발명의 제1 실시예에서의 지지체(1)의 경우처럼, 높은 기밀성이 밀봉 부재(21)와 단자측 전극선(8) 사이의 접착부에서 유리(13)에 의하여 얻어질 수 있다.
또한, 도6 및 도7에 도시된 지지체(1)에서, 전열 회로(5)와 전극(4)을 위한 전력 공급 단자와 같은 세라믹체(2)의 전기회로와 단자측 전극선(8) 사이의 접속부는 세라믹체(2)와 밀봉 부재(21)에 의하여 둘러싸인 구역에 배치된다. 밀봉 부재(21)와 세라믹체(2) 사이의 접착 구역은 소정의 기밀성을 가지도록 유리(13)로 형성되고, 밀봉 부재(21)와 단자측 전극선(8)이 유리(13)로 함께 고정될 때, 접속부가 배치되는 구역은 밀봉 부재(21)의 주위를 둘러싸는 대기(다른 구역)에서 격리된다. 따라서, 본 발명의 제1 실시예에서처럼, 접속부를 형성하는 재료 또는 전기회로는 에칭과 같은 열처리가 수행될 때, 관형 부재(6)등의 내부에 존재하는 공기중의 산소에 의하여 부식되는 문제의 발생을 방지하는 것이 가능하다.
또한, 밀봉 부재(21)가 관형 부재(6)의 내부에 배치되고, 그리고 전술한 접속부가 밀봉 부재(21)의 주위를 둘러싸는 구역에서 격리(밀봉)되므로, 과거에 수행되어 왔던 관형 부재(6)내로 비활성 기체를 공급하는 배관이 필요없다. 따라서, 지지체(1)의 구성이 단순할 수 있으므로, 제조비가 감소될 수 있다. 또한, 워크피스가 지지체(1)를 사용하여 에칭등에 의하여 처리될 때, 관형 부재(6)내로 비활성 기체를 연속적으로 공급하는 것이 불필요하고, 이에 따라, 구동비가 지지체(1)를 사용함으로써 감소될 수 있다.
서로 크게 상이하지 않은 열팽창계수를 갖는 재료가 세라믹체(2), 밀봉 부재(21), 단자측 전극선(8), 전력측 전극선(9)을 위한 재료로서 사용될 수도 있다. 이 경우에, 열응력은 예를 들면 주위 온도에서의 변화에 의하여 세라믹체(2)와 밀봉 부재(21)를 위한 재료들 사이의 접착부에 국부적으로 집중되는 것이 방지될 수 있다.
전술한 것처럼, 밀봉 부재(21)가 전열 회로(5)와 전극(4)과 같은 전기 회로와 단자측 전극선(8) 사이의 접속부의 각각을 위하여 각각 제공되므로, 밀봉 부재(21)의 치수가 감소될 수 있다. 따라서, 밀봉 부재(21)의 비용이 감소될 수 있다. 또한, 세라믹체(2)와 밀봉 부재(21)가 서로 접촉하는 구역이 감소될 수 있으므로, 세라믹체(2)에서 온도 분배에 관한 밀봉 부재(21)의 영향이 감소될 수 있다. 결과로서, 세라믹체(2)에서 온도 분배가 더 일정하게 될 수 있으므로, 세라믹체(2)위에 배치된 반도체 기판과 같은 워크피스의 온도 분배는 또한 일정하게 될 수 있다.
도6 및 도7에 도시된 지지체(1)에서, 유리(13)는 전열 회로(5)와 전극(4)을 위한 전력 공급 단자와 단자측 전극선(8) 사이의 접속부에서 밀봉 부재(21)와 단자측 전극선(8) 사이의 추가 접착 부재로서 채워진다. 이 경우에, 밀봉 부재(21)와 단자측 전극선(8)이 함께 확실하게 접착되고, 밀봉 부재(21)의 바닥에 밀봉되는 한, 예를 들면 밀봉 부재(21)의 상부 또는 중심부에 있는 단자측 전극선(8)과 밀봉 부재(21)의 내벽 사이에 갭이 형성될 수도 있다. 바람직하기로는, 갭이 진공 또는 비산화 분위기이어야 한다. 이 경우에, 전열 회로(5)와 같은 전기 회로와 단자측 전극선(8) 사이의 접속부와 단자측 전극선(8)은 산화되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
지지체(1)에서, 전열 회로(5)와 같은 전기 회로와 단자측 전극선(8) 사이의 접속부가 배치되는 구역에서 밀봉 부재(21)를 둘러싸는 구역까지의 헬륨의 누출량은 바람직하기로는 10-8Pa·m3/s이하이다. 이 경우에, 밀봉 부재(21)내에 배치된 전열 회로(5)등을 위한 전력 공급 단자와 단자측 전극선(8) 사이의 접속부와 단자측 전극선(8)의 산화는 확실하게 억제될 수 있다.
지지체(1)에서, 세라믹체(2)와 밀봉 부재(21) 사이의 접착부에는, 접착 부재로서 기능하는 유리가 이들 사이에 제공될 수도 있다. 이 경우에, 밀봉 부재(21)와 세라믹체(2) 사이의 갭은 유리로 채워질 수 있다. 결과로서, 접착부의 기밀성은 개선될 수 있다.
도6 및 도7에 도시된 것처럼, 접착 부재로서 기능하는 유리(13)는 세라믹체(2)의 배면의 부분으로부터 밀봉 부재(21)의 표면의 부분 위로 신장하는 표면을 가지고, 유리(13)의 표면은 오목한 메니스커스이다. 이 경우에, 유리(13)는 밀봉 부재(21)와 세라믹체(2)의 표면에 양호한 습윤성을 가지고, 밀봉 부재(21)와 세라믹체(2) 사이의 접착부는 양호한 기밀성을 갖는 것으로 이해된다. 결과로서, 접착부에서의 누출 발생은 실패없이 방지될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에서처럼, ZnO-SiO2-B2O3-계 유리는 유리(13)로서 사용될 수도 있다. 또한, 밀봉 부재(21)를 형성하기 위한 재료는 관형 부재(6)를 형성하는 것과 동등한 재료를 포함할 수도 있다. 또한, 밀봉 부재(21)를 형성하기 위한 재료는 세라믹체(2)를 형성하는 재료를 포함할 수도 있다.
도8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 도6 및 도7에 도시된 지지체(1)의 제1 수정예1을 도시하는 개략 단면도이다. 도9는 도8에 도시된 워크피스 지지체의 부분을 도시하는 개략 단면도이다. 도8과 9를 참조로, 본 발명의 제4 실시예에 따른 지지체의 제1 수정예가 기술된다.
도8과 9에 도시된 것처럼, 반도체 제조 장치용 서셉터로서 사용된 지지체(1)는 세라믹체(2)에 밀봉 부재(21)를 접착하기 위한 유리(13)의 형상이 상이한 것을 제외하고는 도6 및 도7에 도시된 지지체(1)와 기본적으로 동일한 구성을 갖는다. 즉, 도8과 9에 도시된 지지체(1)에서, 유리(13)는 밀봉 부재(21)와 세라믹체(2) 사이에 제공된다. 또한, 유리(13)는 단자측 전극선(8)과 전력 공급 단자(7a 내지 7c) 사이의 접속부를 둘러싸고 밀봉하기 위하여 배치된다. 또한, 밀봉 부재(21)와 단자측 전극선(8) 사이에는 유리(13)가 제공되지 않는 공간이 있다. 즉, 밀봉 부재(21)와 단자측 전극선(8) 사이에는 유리(13)가 세라믹체(2)측에 단지 제공된다. 이 구성은 도6 및 도7에 도시된 지지체(1)와 같은 이점을 제공할 수 있다.
유리(13)를 지지체(1)에 고정하기 위한 열처리에서, 압력은 바람직하기로는 밀봉 부재(21)를 통하여 유리(13)에 가해진다. 이 경우에, 100g/cm2이상의 압력이 바람직하기로는 밀봉 부재(21)측으로부터 유리(13)에 가해진다. 따라서, 유리(13)와 세라믹체(2), 밀봉 부재(21) 또는 단자측 전극선(8) 사이의 인터페이스에 존재하는 미세 갭들의 수는 감소될 수 있거나 또는 제거될 수 있다. 결과로서, 전력 공급 단자(7a 내지 7c)와 단자측 전극선(8) 사이의 접속부가 배치되는 구역들의 각각으로부터의 헬륨 누출량이 감소될 수 있고, 즉 기밀성이 개선될 수 있다. 또한, 100g/cm2이상의 압력이 가해질 때, 제4 실시예에서와 대략 동일한 이점이 얻어질 수 있으나 압력이 100g/cm2미만일 때, 헬륨 누출량이 감소하는 중요한 효과가 얻어질 수 없다.
도10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 도6 및 도7에 도시된 지지체(1)의 제2 수정예를 도시하는 개략 단면도이다. 도11은 도10에 도시된 워크피스 지지체의 부분을 도시하는 개략 단면도이다. 도10 및 도11을 참조로, 본 발명의 제4 실시예에 따른 지지체의 제2 수정예가 기술된다.
도10 및 도11에 도시된 것처럼, 반도체 제조 장치용의 서셉터로서 사용된 지지체(1)는 세라믹체(2)의 표면의 형상이 상이한 것을 제외하고는 도8과 9에 도시된 지지체(1)와 기본적으로 동일한 구성을 갖는다. 즉, 도10에 도시된 지지체(1)에서, 3개의 그루브(25)(도11 참조)는 세라믹체(2)의 배면측에 형성된다. 평면도에 있는 그루브(25)의 형상은 원형 또는 다각형상일 수도 있다. 또한, 그루브(25)의 바닥벽에는 전력 공급 단자(7a 내지 7c)가 노출된다. 그루브(25)의 바닥벽에 노출된 전력 공급 단자(7a 내지 7c)의 단면은 대응하는 단자측 전극선(8)에 접속된다. 밀봉 부재(21)와 유리(13)는 도8과 9에 도시된 지지체(1)에서처럼, 전력 공급 단자(7a 내지 7c)와 단자측 전극선(8) 사이의 접속부 주위에 제공된다.
이렇게 형성된 구성은 도8과 9에 도시된 지지체(1)와 동일한 이점을 제공한다. 또한, 전력 공급 단자(7a 내지 7c)와 단자측 전극선(8) 사이의 접속부가 그루브(25)내에 배치되므로, 어떠한 응력이 횡방향으로 단자측 전극선(8)에 가해진다면(즉, 횡방향으로의 응력이 예를 들면 접속부에 가해질 때), 응력은 그루브(25)의 바닥벽과 유리(13) 사이의 접착부에 뿐만 아니라 그루브(25)의 측벽에도 분산하여 가해진다. 따라서, 접속부의 내구성이 개선될 수 있다. 이 경우에, 유리(13) 또는 밀봉 부재(21)는 바람직하기로는 그루브(25)의 측벽과 접촉하도록 배치된다. 그러한 구성으로, 유리(13) 또는 밀봉 부재(21)가 그루브(25)의 측벽에 의하여 지지되므로, 외력에 대한 접속부의 내구성이 효과적으로 개선될 수 있다.
본 발명의 전술한 실시예에서, 전력 공급 단자(7a 내지 7c)와 단자측 전극선(8) 사이의 접속부가 스크류-인 구조를 가질 수도 있다. 예를 들면, 나사부는 전력 공급 단자(7a 내지 7c)의 각각의 단부에 형성될 수도 있고, 나사 구멍은 단자측 전극선(8)의 (각각의 전력 공급 단자(7a 내지 7c)에 대향하는) 각각의 상부에 형성될 수도 있다. 그후, 나사 구멍내로 나사부를 삽입하고 이들을 고정함으로써, 단자측 전극선(8)과 대응하는 전력 공급 단자(7a 내지 7c)는 서로 접속될 수도 있다.
실시예들
본 발명에 따른 지지체의 이점을 증명하기 위하여 다음의 실험들이 수행된다.
먼저, 표I에 도시된 조성을 갖는 4가지 타입의 분말의 개시 물질이 준비된다.
번호 질량비
조성1 AIN : Y2O3 = 100:5
조성2 AIN : Y2O3= 100:0.5
조성3 Al2O3: CaO : MgO = 100 : 0.2 : 0.2
조성4 AIN : CaO = 100 : 2.0
상기 표I에 도시된 조성을 갖는 개시 물질의 각각에 결합제와 용매가 추가되고, 그후 볼밀을 사용하여 혼합이 수행되고, 이에 따라 조성(조성 1 내지 4)을 갖는 슬러리들이 형성된다.
다음, 표1에 도시된 조성 1 내지 4를 갖는 개별 슬러리들은 닥터 블레이드법에 의하여 시트로 형성된다. 이렇게 형성된 시트들(녹색 시트들)은 소결이 수행된 후에 350mm의 직경을 가지도록 원형으로 절단된다. 그후, 텅스텐(W)을 포함하는 페이스트는 스크린 인쇄법에 의하여 이렇게 형성된 원형 시트에 부착되고, 이에 의하여 전열 회로가 형성된다.
다음, 전열 회로로 제공되지 않은 복수의 시트는 전술한 전열 회로가 형성되는 표면상에 적층된다. 또한, 이 적층판의 표면에, 스크린 인쇄법에 의하여 텅스텐을 포함하는 페이스트를 부착함으로써 형성된 정전 전극(정전 처킹) 또는 플라즈 마 형성(RF) 전극을 갖는 시트가 적층된다. 이에 따라, 시트로 된 적층판이 형성된다.
이렇게 형성된 적층 시트들이 질소 분위기에서 700℃의 가열 온도에서 열처리에 의하여 탈지된다.
다음, 조성1,2 및 4를 갖는 슬러리를 사용하는 적층판들이 질소 분위기에서 1,800℃의 가열 온도에서 소결된다. 조성3을 갖는 슬러리로 된 적층판은 질소 분위기에서 1,600℃의 가열 온도에서 소결된다. 그후, 전류를 전열 회로와 정전 전극 또는 플라즈마 형성 전극에 공급하기 위한 전력 공급 단자가 소정의 위치에 형성된다. 그러므로, 전술한 조성으로 구성된 세라믹체가 형성된다.
다음, 표I에 도시된 조성1 내지 4를 갖는 슬러리들의 각각은 분무 건조법에 의하여 펠릿들로 형성된다. 개시 물질로서 펠릿을 사용함으로써 원통형상의 성형체가 건조 프레스법에 의하여 형성된다. 이러한 성형된 몸체들은 질소 스트림에서 700℃의 가열 온도에서 탈지된다. 그후, 소결 처리가 조성1 내지 4의 각각을 갖는 세라믹체의 전술한 소결용의 동일한 조건하에서 수행된다.
상기 소결 처리가 수행된 후에 기계 가공이 이렇게 형성된 원통형상의 소결된 몸체를 위하여 수행된다. 결과로서, 내경이 50mm이고, 외경이 60mm이고, 200mm의 길이를 갖는 관형 부재가 얻어진다.
이들 관형부재 이외에, 전술한 관형 부재와는 상이한 구조를 갖는 관형 부재가 전술한 것과 동일한 단계에 의하여 형성된다. 이들 관형 부재들의 내벽에는 밀봉 부재를 지지하기 위한 돌출부가 세라믹체로 접착될 접착부(관형 부재의 단부)에 서 30mm의 거리에 제공된다. 지지부로서 기능하는 돌출부는 5mm의 높이(관형 부재의 내벽에서의 높이)와 40mm의 내경을 갖는다.
Al2O3-Y2O3-AlN으로된 슬러리는 관형 부재의 단면에 부착된다. 관형 부재와 세라믹체는 세라믹체의 배면과 접촉하는 슬러리 코팅면과 함께 결합하고, 이렇게 형성된 결합체는 세라믹체를 소결하기 위한 처리과 동일한 조건하에서 열처리된다. 결과로서, 각각의 세라믹체와 각각의 관형 부재는 함께 접착된다. 각각의 결합체에서, 외부에서 세라믹체내에 끼워 넣어진 플라즈마 형성 전극, 정전 전극, 전열 회로로 전력을 공급하기 위한 각각의 전력 공급 단자의 단부는 관형 부재 내에 배치된 표면 구역에 노출된다.
다음, 전력 공급 부재로서 사용된 단자측 전극선은 전열 회로, 정전 전극, 플라즈마 형성 전극용 전력 공급 단자에 접속된다. 이들 전극선을 통하여, 전류는 전열 회로, 정전 전극, 플라즈마 형성 전극에 공급될 수 있다.
또한, 조성1 내지 4를 각각 갖는 시트들은 소정의 치수로 절단되고, 그후 이들은 세라믹체를 형성하는 경우처럼 소결된 몸체가 되도록 열처리된다. 소결된 몸체는 필요하다면 소정의 두께를 갖는 복수의 시트들을 적층함으로써 형성될 수도 있다. 다음, 이렇게 형성된 소결된 몸체는 단자측 전극선이 관통하는 개구부를 내부에 형성하기 위하여 기계 가공된다. 또한, 적층된 몸체는 그 주변의 체적을 조정하기 위하여 기계 가공되고 이에 따라 이들은 관형 부재 내에 삽입될 수 있다. 이에 따라 밀봉 부재들이 형성된다. 또한, 본 발명의 제4 실시예에 기술된 것처럼 전기 회로와 단자측 전극선사이의 각각의 접속부용으로 사용된 또 다른 타입의 밀봉 부재가 유사한 방법으로 형성된다.
그후, 각각의 세라믹체가 전력 공급 부재로서 기능하는 전극선, 전력 공급 단자, 관형부재로 제공된 후에 밀봉 부재들은 각각 관형 부재 내에 삽입된다. 선택적으로, 결합체는 관형 부재의 내부에 밀봉 부재를 고정함으로써 형성될 수도 있고, 그후 결합체는 세라믹체에 접착될 수도 있다. 또한, 전술한 또 다른 타입의 밀봉 부재는 단자측 전극선의 각각의 접속부를 둘러싸기 위하여 세라믹체상에 제공된다.
그후, 유리는 관형 부재와 밀봉 부재 사이, 전극선과 밀봉 부재 사이에 각각 부착된다. 밀봉 부재는 질소 분위기, 아르곤 분위기, 진공 분위기, 또는 공기중에서 700℃의 온도에서 소성 처리에 의하여 각각 고정되고, 이에 따라 밀봉 부재, 관형 부재, 세라믹체에 의하여 둘러싸인 구역이 밀봉된다. 또한, 전술한 또 다른 타입의 밀봉 부재를 갖는 샘플에서, 유리가 밀봉 부재와 세라믹체사이, 전극선과 밀봉 부재 사이에 각각 부착되고, 그후 열처리(소성 처리)가 전술한 것과 유사한 방법으로 수행된다. 몇 개의 샘플에서, 열처리는 밀봉 부재를 통하여 유리에 100g/cm2이상의 압력이 가해지는 중에 수행된다. 그러므로, 밀봉 부재는 각각 고정되고, 밀봉 부재와 세라믹체에 의하여 둘러싸인 각각의 구역은 밀봉된다. 이 실시예들에서 밀봉을 위하여 사용된 유리는 ZnO-SiO2-B2O3 결정화된 유리이다.
전술한 방법에 따르면, 표2 내지 6에 도시된 68개의 샘플들이 준비된다. 또한, 유리의 소성 처리중에 가해진 압력이 영향을 증명하기 위하여 표7 내지 9에 도시된 39개의 샘플들(샘플 번호 69 내지 107)이 준비된다. 표2 내지 9는 다음 테스트와 그 평가 결과에 도시된 샘플들을 조립하기 위한 조건을 도시한다.
샘플 번호 타입 세라믹 체용 재료 관형부재용 재료 밀봉부재용 재료 밀봉 밀봉대기 전극선용 재료 매니스커스의 형성 누출량 (Pa·m3/s) 내산성(공기중에서 750℃)
1 실시예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 코바(Kovar) 있음 10-8이하 양호
2 실시예 조성1 조성1 조성1 공간 Ar 코바 있음 10-8이하 양호
3 실시예 조성1 조성1 조성1 공간 진공 코바 있음 10-8이하 양호
4 비교예 조성1 조성1 조성1 공간 공기 코바 없음 밀봉가능하지 않음 (전력 공급 단자의 산화
5 비교예 조성1 조성1 조성3 공간 N2 코바 없음 밀봉가능하지 않음 (전력 공급 단자의 산화
6 비교예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Ni 없음 밀봉가능하지 않음 (전력 공급 단자의 산화
7 실시예 조성1 조성1 조성2 공간 N2 코바 있음 10-8이하 양호
8 실시예 조성1 조성1 조성4 공간 N2 코바 있음 10-8이하 양호
9 실시예 조성2 조성2 조성1 공간 N2 코바 있음 10-8이하 양호
10 실시예 조성3 조성3 조성3 공간 N2 코바 있음 10-8이하 양호
11 비교예 조성3 조성3 조성1 공간 N2 코바 없음 밀봉가능하지 않음 (전력 공급 단자의 산화
12 실시예 조성1 조성2 조성4 공간 N2 코바 있음 10-8이하 양호
13 실시예 조성1 조성1 조성1 접촉 N2 코바 있음 10-8이하 양호
14 실시예 조성1 조성1 조성1 접촉 Ar 코바 있음 10-8이하 양호
15 실시예 조성1 조성1 조성1 접촉 진공 코바 있음 10-8-이하 양호
샘플 번호 타입 세라믹 체용 재료 관형부재용 재료 밀봉부재용 재료 밀봉 밀봉대기 전극선용 재료 매니스커스의 형성 누출량 (Pa·m3/s) 내산성(공기중에서 750℃)
16 비교예 조성1 조성1 조성1 접촉 공기 코바 없음 밀봉가능하지 않음 (전력 공급 단자의 산화
17 비교예 조성1 조성1 조성3 접촉 N2 코바 없음 밀봉가능하지 않음 (전력 공급 단자의 산화
18 비교예 조성1 조성1 조성1 접촉 N2 Ni 없음 밀봉가능하지 않음 (전력 공급 단자의 산화
19 실시예 조성1 조성1 조성2 접촉 N2 코바 있음 10-8-이하 양호
20 실시예 조성1 조성1 조성4 접촉 N2 코바 있음 10-8-이하 양호
21 실시예 조성2 조성2 조성1 접촉 N2 Ni 있음 10-8-이하 양호
22 실시예 조성3 조성3 조성3 접촉 N2 코바 있음 10-8-이하 양호
23 비교예 조성3 조성3 조성1 접촉 N2 코바 없음 밀봉가능하지 않음 (전력 공급 단자의 산화
24 실시예 조성1 조성2 조성4 접촉 N2 코바 있음 10-8-이하 양호
샘플 번호 타입 세라믹 체용 재료 관형부재용 재료 밀봉부재용 재료 밀봉 밀봉대기 전극선용 재료1 매니스커스의 형성 누출량 (Pa·m3/s) 내산성(공기중에서 750℃)
25 실시예 조성1 조성1 조성1 개별 N2 코바 있음 10-8이하 양호
26 실시예 조성1 조성1 조성1 개별 Ar 코바 있음 10-8이하 양호
27 실시예 조성1 조성1 조성1 개별 진공 코바 있음 10-8이하 양호
28 비교예 조성1 조성1 조성1 개별 공기 코바 없음 밀봉가능하지 않음
29 실시예 조성1 조성1 조성3 개별 N2 코바 있음 10-8이하 양호
30 비교예 조성1 조성1 조성1 개별 N2 Ni 없음 밀봉가능하지 않음
31 실시예 조성1 조성1 조성2 개별 N2 코바 있음 10-8이하 양호
32 실시예 조성1 조성1 조성4 개별 N2 코바 있음 10-8이하 양호
33 실시예 조성2 조성2 조성1 개별 N2 코바 있음 10-8이하 양호
34 실시예 조성3 조성3 조성3 개별 N2 코바 있음 10-8이하 양호
35 비교예 조성3 조성3 조성1 개별 N2 코바 없음 밀봉가능하지 않음
36 실시예 조성1 조성2 조성4 개별 N2 코바 있음 10-8이하 양호
샘플 번호 타입 세라믹 체용 재료 관형부재용 재료 밀봉부재용 재료 밀봉 밀봉대기 전극선용 재료 매니스커스의 형성 누출량 (Pa·m3/s) 내산성(공기중에서 750℃)
37 비교예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 W(비도금) 있음 10-8이하 산화됨
38 실시예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 W-1 있음 10-8이하 양호
39 실시예 조성1 조성1 조성1 공간 진공 W-2 있음 10-8이하 양호
40 실시예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 W-3 있음 10-8이하 양호
41 비교예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Cu-W(비도금) 있음 10-8이하 산화됨
42 실시예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Cu-W-1 있음 10-8이하 양호
43 실시예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Cu-W-2 있음 10-8이하 양호
44 실시예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Cu-W-3 있음 10-8이하 양호
45 비교예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Mo(비도금) 있음 10-8이하 산화됨
46 실시예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Mo-1 있음 10-8이하 양호
47 실시예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Mo-2 있음 10-8이하 양호
48 실시예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Mo-3 있음 10-8이하 양호
49 비교예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Cu-Mo(비도금) 있음 10-8이하 산화됨
50 실시예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Cu-Mo-1 있음 10-8이하 양호
51 실시예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Cu-M-2 있음 10-8이하 양호
52 실시예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Cu-M-3 있음 10-8이하 양호
샘플 번호 타입 세라믹 체용 재료 관형부재용 재료 밀봉부재용 재료 밀봉 밀봉대기 전극선용 재료 매니스커스의 형성 누출량 (Pa·m3/s) 내산성(공기중에서 750℃)
53 비교예 조성1 조성1 조성1 접촉 N2 W(비도금) 있음 10-8이하 산화됨
54 실시예 조성1 조성1 조성1 접촉 N2 W-1 있음 10-8이하 양호
55 실시예 조성1 조성1 조성1 접촉 진공 W-2 있음 10-8이하 양호
56 실시예 조성1 조성1 조성1 접촉 N2 W-3 있음 10-8이하 양호
57 비교예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Cu-W(비도금) 있음 10-8이하 산화됨
58 실시예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Cu-W-1 있음 10-8이하 양호
59 실시예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Cu-W-2 있음 10-8이하 양호
60 실시예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Cu-W-3 있음 10-8이하 양호
61 비교예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Mo(비도금) 있음 10-8이하 산화됨
62 실시예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Mo-1 있음 10-8이하 양호
63 실시예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Mo-2 있음 10-8이하 양호
64 실시예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Mo-3 있음 10-8이하 양호
65 비교예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Cu-Mo(비도금) 있음 10-8이하 산화됨
66 실시예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Cu-Mo-1 있음 10-8이하 양호
67 실시예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Cu-Mo-2 있음 10-8이하 양호
68 실시예 조성1 조성1 조성1 공간 N2 Cu-Mo-3 있음 10-8이하 양호
샘플 번호 타입 세라믹 체용 재료 관형부재용 재료 밀봉부재용 재료 밀봉 밀봉대기 전극선용 재료 밀봉용 부하 누출량 (Pa·m3/s) 내산성(공기중에서 750℃)
69 실시예 조성1 조성1 조성1 유리와 접촉(도8) N2 코바 없음 10-8이하 양호
70 비교예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 W 없음 10-8이하 비양호
71 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 W-1 없음 10-8이하 양호
72 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 W-1 100g/cm2 10-8이하 양호
73 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 W-2 없음 10-8이하 양호
74 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 W-2 100g/cm2 10-8이하 양호
75 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 W-3 없음 10-8이하 양호
76 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 W-3 100g/cm2 10-8이하 양호
77 비교예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 Mo 없음 10-8이하 비양호
78 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 Mo-1 없음 10-8이하 양호
79 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 Mo-1 100g/cm2 10-8이하 양호
80 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 Mo-2 없음 10-8이하 양호
81 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 Mo-2 100g/cm2 10-8이하 양호
82 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 Mo-3 없음 10-8이하 양호
83 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 Mo-3 100g/cm2 10-8이하 양호
84 비교예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 Cu-W 없음 10-8이하 비양호
샘플 번호 타입 세라믹 체용 재료 관형부재용 재료 밀봉부재용 재료 밀봉 밀봉대기 전극선용 재료 밀봉용 부하 누출량 (Pa·m3/s) 내산성(공기중에서 750℃)
85 실시예 조성1 조성1 조성1 유리와 접촉(도8) N2 Cu-W-1 없음 10-8이하 양호
86 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 Cu-W-1 100g/cm2 10-8이하 양호
87 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 Cu-W-2 없음 10-8이하 양호
88 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 Cu-W-2 100g/cm2 10-8이하 양호
89 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 Cu-W-3 없음 10-8이하 양호
90 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 Cu-W-3 100g/cm2 10-8이하 양호
91 비교예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 Cu-Mo 없음 10-8이하 비양호
92 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 Cu-W-1 없음 10-8이하 양호
93 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 Cu-W-1 100g/cm2 10-8이하 양호
94 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 Cu-W-2 없음 10-8이하 양호
95 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 Cu-W-2 100g/cm2 10-8이하 양호
96 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 Cu-W-3 없음 10-8이하 양호
97 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 Cu-W-3 100g/cm2 10-8이하 양호
98 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 N2 코바 100g/cm2 10-8이하 양호
99 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 아르곤 코바 없음 10-8이하 양호
100 실시예 조성1 조성1 조성1 상동 아르곤 코바 100g/cm2 10-8이하 양호
샘플 번호 타입 세라믹 체용 재료 관형부재용 재료 밀봉부재용 재료 밀봉 밀봉대기 전극선용 재료 밀봉용 부하 누출량 (Pa·m3/s) 내산성(공기중에서 750℃)
101 실시예 조성1 조성1 조성1 유리와 접촉(도8) 진공 코바 없음 10-8이하 양호
102 실시예 조성1 조성1 조성2 상동 N2 코바 없음 10-8이하 양호
103 실시예 조성1 조성1 조성4 상동 N2 코바 없음 10-8이하 양호
104 실시예 조성2 조성2 조성1 상동 N2 코바 없음 10-8이하 양호
105 실시예 조성3 조성3 조성3 상동 N2 코바 없음 10-8이하 양호
106 비교예 조성3 조성3 조성1 상동 N2 코바 없음 밀봉가능하지 않음 (유리 파손)
107 실시예 조성1 조성2 조성4 상동 N2 코바 없음 10-8이하 양호
표의 칼럼 "전극선용 재료"에서, Cu-W는 구리(Cu)-텅스텐(W) 합금을 의미한다. 표5에 있는 칼럼 "전극선용 재료"에서, 샘플 번호38은 전극선이 2μm두께의 니켈(Ni) 도금층(이후에는 "제1 도금층"으로 언급)을 갖는 텅스텐 기재로 만들어진다는 것을 의미한다. 칼럼 "전극선용 재료"에서 샘플 번호39의 "W-2"는 도금층으로서 1μm 두께의 금(Au) 도금층(이후 "제2 도금층"으로 언급)을 갖는 텅스텐(W) 기재가 전극선용으로 사용되는 것을 의미한다. 칼럼 "전극선용 재료"에서 샘플 번호40의 "W-3"는 다음의 순서로 그 위에 도금된 2μm 두께의 니켈(Ni)층과 1μm의 두께의 금(Au)이 도금된 층(이후 "제3 도금층"으로 언급)을 갖는 텅스텐 기재가 전극선용으로 사용된 것을 의미한다.
칼럼 "전극선용 재료"에서 샘플 번호42 내지 44의 "Cu-W-1", Cu-W-2", 그리고 "Cu-W-3"는 전극선이 각각 제1, 제2, 제3 도금층의 도금을 갖는 Cu-W 합금 기재로 각각 만들어진다는 것을 의미한다. 칼럼 "전극선용 재료"에서 샘플 번호 46 내지 48의 "Mo-1"내지 "Mo-3"은 전극선들이 각각 제1 내지 제3 도금층의 도금을 갖는 몰리브덴(Mo) 기재로 각각 형성된다는 것을 의미한다. 표7 내지 9의 칼럼 "밀봉"에서, 용어"유리와 접촉(도8)"은 도8에 도시된 지지체에 사용하는 밀봉의 타입이 이용되는 것을 의미한다.
지지체의 열저항과 내산성을 결정하기 위하여, 각각의 샘플은 공기에서 1,000시간동안 750℃에서 열처리를 받는다. 그후, 각각의 샘플은 열처리후 전열 회로등의 회로 저항을 측정함으로써 전열 회로등과 전극선사이의 접속부(전력 공급 단자등)에서 산화에 대하여 평가된다. 결과로서, 본 발명의 실시예에 따라 형성된 지지체의 샘플들은 도2 내지 9에 도시된 것처럼 충분한 내산성을 갖는다고 확인된다.
다음, 각 샘플의 밀봉부(세라믹체, 관형 부재, 밀봉 부재에 의하여 둘러싸인 구역)의 기밀성을 결정하기 위하여, 도12와 13에 도시된 것처럼, 세라믹체의 표면(웨이퍼가 장착된)에서 밀봉부까지 관통하는 구멍인 측정 구멍(19)이 형성된다. 본 발명의 제4 실시예에 따른 도6 및 도7에 도시된 것에 대응하는 구성을 갖는 샘플에 대하여, 측정구멍(19)은 도14에 도시된 것처럼 그 내주로 신장하기 위하여 밀봉 부재(21)의 내벽에 형성된다. 본 발명의 제4 실시예에 따른 제1 수정예의 도8에 도시된 것에 대응하는 구성을 갖는 샘플(샘플 번호 69 내지 107)용으로, 기밀성을 결정하기 위하여, 세라믹체의 표면(웨이퍼가 장착된)에서 밀봉부까지 관통하는 구멍인 측정 구멍이 형성된다. 도12 내지 14는 기밀성의 측정을 위하여 사용된 샘플을 각각 도시하는 개략 단면도이다. 밀봉 구역(밀봉 부재와 세라믹체에 의하여 둘러싸인 구역)과 밀봉 구역(관형 부재, 밀봉 부재, 세라믹체에 의하여 둘러싸인 구역)의 내부는 기계 가공에 의하여 형성된 이 측정 구멍(19)을 통하여 화살표(20)에 의하여 지적된 방향으로 배출되고, 그후 누출량 측정은 헬륨 검출기를 사용하는 각 샘플을 위하여 수행된다. 결과는 표2 내지 표4에 도시된다. 표2에서 표4까지 도시된 것처럼, 본 발명의 실시예에 따른 각 샘플의 밀봉 구역은 충분한 기밀성을 갖는다.
또한, 밀봉부(밀봉 부재와 단자측 전극선사이의 접착부, 밀봉 부재와 세라믹체사이의 밀봉부)는 접착 부재로서 기능하는 유리와 관형 부재, 밀봉 부재, 세라믹체 또는 전극선 사이의 메니스커스부의 형성에 대하여 평가된다. 결과들은 표2 내지 6에 도시된다. 표2 내지 표6에 도시된 것처럼, 메니스커스부를 갖는 모든 지지체 샘플에서, 밀봉 구역은 높은 기밀성을 갖는다.
샘플 번호 69 내지 107에 대하여, 소성 처리중(밀봉이 수행되는 중) 압력이 가해지는지 여부가 표7내지 9에 도시된다. 표7에서 9까지 밀봉중 압력이 가해지는 샘플이 더 높은 기밀성을 갖는 것으로 이해된다.
표2 내지 9에 도시되지 않았지만 몰리브덴(Mo) 또는 텅스텐(W)은 세라믹체에 끼워 넣어진 전력 공급 단자를 형성하는 재료로서 사용된다. 몰리브덴(Mo) 또는 텅스텐(W)이 전력 공급 단자용 재료로서 사용될 때, 특별히 재료들 사이의 이점에서는 인식할 만한 차이가 없다.
표2 내지 6에 있는 칼럼 "밀봉"에서, "공간", "접촉"과 "개별"이 도시된다. "공간"은 본 발명의 제1 실시예의 경우에서처럼, 밀봉 부재와 세라믹체가 서로 떨어져서 배치되므로 밀봉 부재, 관형 부재, 세라믹체에 의한 밀봉 구역으로서 공간이 형성되는 구성을 의미한다. 용어"접촉"은 본 발명의 제3 실시예의 경우에서처럼, 밀봉 부재가 세라믹체의 배면과 접촉하는 구성을 의미한다. 또한, "개별"은 본 발명의 제4 실시예의 경우에서처럼, 개별 밀봉 부재들은 전기 회로와 단자측 전극선사이의 대응하는 접속부용으로 제공되는 구성을 의미한다. 용어"유리와 접촉(도8)"은 도8에 도시된 지지체의 경우에서처럼, 유리가 밀봉 부재의 세라믹체측에만 제공되는 구성을 의미한다.
칼럼 "밀봉 대기"는 유리의 부착후에 관형 부재 또는 전극선에 밀봉 부재를 접착하고 고정하기 위하여 수행되는 열처리에 사용된 대기를 도시한다. 칼럼 "전극선용 재료"에 도시된 재료는 세라믹체에 끼워 넣어진 플라즈마 형성 전극과 정전 전극, 전열 회로와 같은 전기 회로용 전력 공급 단자에 접속된 전극선용으로 사용된 재료이다.
전술한 실시예들은 실시예에 의하여 개시되었고, 본 발명은 이에 국한되지 않는다. 본 발명의 정신과 범위는 청구범위에 개시되고, 또한 그 수정은 본 발명의 정신과 범위에서 일탈함이 없이 선택적으로 이루어 질 수 있다.
전술한 것처럼, 본 발명의 워크피스 지지체가 사용될 때, 엄격한 처리 조건들에 신뢰성있게 저항할 수 있는 저렴한 서셉터가 반도체 제조 장치에서 사용하기 위해 얻어질 수 있고, 또한, 본 발명에 따른 워크피스 지지체에서, 밀봉 부재는 세라믹체를 지지하는 관형 부재 내에 배치되고 이에 접착되므로, 세라믹체용 전기 회로가 전력 공급 전도 부재에 접속되는 접속부는 워크피스 지지체 주위의 대기에서 격리될 수 있어서, 접속부들은 관형 부재 내에 존재하는 공기에 포함된 산소에 의해서 손상되는 것이 방지될 수 있다. 그러므로, 접속부의 손상을 피하기 위하여 관형 부재 내의 공간으로 비활성 기체를 공급하는 것이 불필요하게 되고 이에 따라 워크피스 지지체의 비용면에서 감소를 가져온다.

Claims (39)

  1. 워크피스를 지지하고 전기 회로를 갖는 세라믹체와,
    상기 세라믹체의 배면에 고정된 단부("제1 단부")를 갖는 관형 부재와,
    상기 관형 부재 내에 배치되고 이에 접착되며, 상기 관형 부재 내의 공간을 제1 단부측 구역("밀봉 구역")과 대향측 구역("대향 구역")의 두 구역으로 분리하는 밀봉 부재와,
    상기 밀봉 부재를 관통하여 상기 대향측으로부터 상기 밀봉 구역측으로 신장하고, 상기 세라믹체의 전기 회로에 전기적으로 접속된 전력 공급 전도 부재를 포함하고,
    상기 밀봉 부재와 상기 관형 부재와 상기 세라믹체에 둘러싸여진 영역의 분위기는 진공 및 비산화성 분위기 중 어느 한 쪽인, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밀봉 부재는 상기 세라믹체의 배면과 접촉하는, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 밀봉 부재는 상기 세라믹체의 배면에서 거리를 두고 배치되는, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 밀봉 부재는 고정 접착 부재를 통하여 상기 세라믹체의 배면에 접착된, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 고정 접착 부재는 고정 접착 재료에 상기 밀봉 부재를 통하여 100g/cm2이상의 압력을 가하면서 가열함으로써 형성되는, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 밀봉 부재, 관형 부재 및 세라믹체에 의해 한정된 구역에서 다른 구역까지의 헬륨 누출량이 10-8Pa·m3/s이하인, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  8. 제1항에 있어서, 상기 관형 부재와 밀봉 부재는 이들 사이에 제공된 접착 부재를 통하여 함께 접착되는, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  9. 제8항에 있어서, 상기 접착 부재는 접착 재료에 상기 밀봉 부재측을 통해 100g/cm2이상의 압력을 가하면서 가열함으로써 형성되는, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  10. 제9항에 있어서, 상기 접착 부재는 상기 관형 부재의 내면의 부분에서 상기 밀봉 부재의 표면의 부분 위로 신장하는 표면을 갖고, 상기 접착 부재의 표면은 오목한 메니스커스인, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  11. 제8항에 있어서, 상기 접착 부재는 상기 관형 부재의 내면의 부분에서 상기 밀봉 부재의 표면의 부분 위로 신장하는 표면을 가지고, 접착 부재의 표면은 오목한 메니스커스인, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  12. 제8항에 있어서, 상기 접착 부재는 유리를 포함하는, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  13. 제12항에 있어서, 상기 유리는 ZnO-SiO2-B203-계 유리인, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  14. 제8항에 있어서, 상기 밀봉 부재와 상기 전력 공급 전도 부재 사이의 접착부는 상기 밀봉 부재와 전력 공급 전도 부재 사이에 제공된 추가적 접착 부재를 포함하고,
    상기 접착 부재는 밀봉 부재의 표면의 부분에서 전력 공급 전도 부재의 표면의 부분 위로 신장하는 표면을 가지며,
    추가적 접착 부재의 표면은 오목한 메니스커스인, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  15. 제1항에 있어서, 상기 밀봉 부재는 상기 관형 부재를 형성하는 재료와 동등한 재료를 포함하는, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  16. 제1항에 있어서, 상기 밀봉 부재는 상기 세라믹체를 형성하는 재료와 동등한 재료를 포함하는, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  17. 제1항에 있어서, 상기 세라믹체는 질화 알루미늄을 포함하는, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  18. 제1항에 있어서, 상기 전력 공급 전도 부재는 철-니켈-코발트 합금을 포함하는, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  19. 제1항에 있어서, 상기 전력 공급 전도 부재는
    텅스텐, 몰리브덴과 그 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 기재와,
    니켈과 금 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 기재의 표면상에 제공된 코팅층을 포함하는, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  20. 제1항에 따른 워크피스 지지체를 구비하는 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  21. 제1항에 따른 워크피스 지지체를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
  22. 워크피스를 지지하고 전기 회로를 갖는 세라믹체와,
    상기 세라믹체의 배면에 고정된 단부를 갖는 관형 부재와
    상기 관형 부재 내의 접속부에서 상기 전기 회로에 전기적으로 접속되는 전력 공급 전도 부재와,
    상기 관형 부재 내에 위치되고, 상기 접속부를 각각 둘러싸는 밀봉부를 형성하기 위하여 상기 세라믹체의 배면에 고정되는 밀봉 부재를 포함하고,
    상기 밀봉 부재들은 밀봉 부재의 외주를 둘러싸는 대기로부터 상기 접속부의 밀봉부를 격리하고,
    상기 전기 회로와 전력 공급 전도 부재의 상기 접속부 주위의 분위기는 진공 또는 비산화성 분위기 중 어느 한 쪽인, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  23. 삭제
  24. 제22항에 있어서, 상기 전력 공급 전도 부재와 전기 회로가 함께 접속되는 접속부의 밀봉부에서 다른 구역으로의 헬륨 누출량이 10-8Pa·m3/s이하인, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  25. 삭제
  26. 제22항에 있어서, 상기 밀봉부는 상기 세라믹체와 상기 밀봉 부재 사이에 제공된 접착 부재를 포함하는, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  27. 제26항에 있어서, 상기 접착 부재는 접착 재료에 밀봉 부재를 통하여 100g/cm2이상의 압력을 가하면서 가열함으로써 형성되는, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  28. 제27항에 있어서, 상기 접착 부재는 상기 세라믹체의 배면의 부분에서 상기 밀봉 부재의 표면의 부분 위로 신장하는 표면을 가지고, 상기 접착 부재의 표면은 오목한 메니스커스인, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  29. 제26항에 있어서, 상기 접착 부재는 상기 세라믹체의 배면의 부분에서 상기 밀봉 부재의 표면의 부분 위로 신장하는 표면을 갖고, 상기 접착 부재의 표면이 오목한 메니스커스인, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  30. 제26항에 있어서, 상기 접착 부재는 유리를 포함하는, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  31. 제30항에 있어서, 상기 유리는 ZnO-SiO2-B203-계 유리인, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  32. 제26항에 있어서, 상기 밀봉 부재와 상기 전력 공급 전도 부재 사이의 접착부는 상기 밀봉 부재와 상기 전력 공급 전도 부재 사이에 제공된 추가적 접착 부재를 포함하고,
    상기 접착 부재는 상기 밀봉 부재의 표면의 부분에서 전력 공급 전도 부재의 표면의 부분 위로 신장하는 표면을 갖고,
    상기 추가적 접착 부재의 표면은 오목한 메니스커스인, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  33. 제22항에 있어서, 상기 밀봉 부재는 관형 부재를 형성하는 재료와 동등한 재료를 포함하는, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  34. 제22항에 있어서, 상기 밀봉 부재는 상기 세라믹체를 형성하는 재료와 동등한 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  35. 제22항에 있어서, 상기 세라믹체는 질화 알루미늄을 포함하는, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  36. 제22항에 있어서, 상기 전력 공급 전도 부재는 철-니켈-코발트 합금을 포함하는, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  37. 제22항에 있어서, 상기 전력 공급 전도 부재는
    텅스텐, 몰리브덴 및 그 합금으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 기재와,
    상기 기재의 표면상에 제공되고 니켈과 금 중 적어도 하나를 포함하는 코팅층을 포함하는, 워크피스를 지지하기 위한 워크피스 지지체.
  38. 제22항에 따른 워크피스 지지체를 구비한 처리 장치.
  39. 제22항에 따른 워크피스 지지체를 구비한 반도체 제조 장치.
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