WO2023190786A1 - 流路構造体および半導体製造装置 - Google Patents

流路構造体および半導体製造装置 Download PDF

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WO2023190786A1
WO2023190786A1 PCT/JP2023/013014 JP2023013014W WO2023190786A1 WO 2023190786 A1 WO2023190786 A1 WO 2023190786A1 JP 2023013014 W JP2023013014 W JP 2023013014W WO 2023190786 A1 WO2023190786 A1 WO 2023190786A1
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metal wiring
thermocouple
metal
flow path
section
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美紀 ▲濱▼田
大貴 渡邉
雄也 小川
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京セラ株式会社
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
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    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping

Definitions

  • the disclosed embodiments relate to a flow path structure and a semiconductor manufacturing apparatus.
  • Patent Document 1 describes that a semiconductor wafer is placed on a mounting table on which a temperature sensor S1 is mounted as an example of a sensor, and temperature data in the vicinity of the semiconductor wafer is obtained. It is also described that the temperature sensor S2 is disposed on the back surface of the shower plate.
  • the flow path structure of the present disclosure includes a base, a flow path, a plurality of openings, a first metal wiring, and a second metal wiring.
  • the base has a first surface and is made of ceramic.
  • the flow path is located inside the base body and has a plurality of branch paths. A plurality of openings are located on the first surface and are connected to the plurality of branch paths, respectively.
  • the first metal wiring is at least partially located inside the base and is made of a first metal.
  • the second metal wiring is at least partially located inside the base and is made of a second metal different from the first metal.
  • the first metal wiring and the second metal wiring constitute a thermocouple section that is connected inside the base body and has a thermocouple function. When the first surface is viewed from the front, the first metal wiring and the second metal wiring surround the opening, and the thermocouple section is located around the opening.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of the configuration of the flow path structure according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a front view showing an example of the configuration of the channel structure according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG.
  • FIG. 5 is a front view showing an example of the configuration of the thermocouple section according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the thermocouple section according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the thermocouple section according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of the configuration of the flow path structure according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a front view
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the thermocouple section according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a front view showing another example of the configuration of the thermocouple section according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a sectional view showing another example of the configuration of the thermocouple section according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a sectional view showing another example of the configuration of the thermocouple section according to the embodiment.
  • FIG. 12 is a front view showing an example of the configuration of a flow path structure according to Modification 1 of the embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a flow path structure according to Modification 2 of the embodiment.
  • FIG. 14 is a front view showing an example of the configuration of a flow path structure according to Modification 3 of the embodiment.
  • FIG. 15 is a front view showing an example of the configuration of a flow path structure according to Modification 3 of the embodiment.
  • FIG. 16 is a front view showing an example of the configuration of a flow path structure according to Modification 4 of the embodiment.
  • FIG. 17 is an enlarged sectional view showing an example of the configuration of a flow path structure according to modification 5 of the embodiment.
  • FIG. 18 is an enlarged sectional view showing an example of the configuration of a flow path structure according to modification 6 of the embodiment.
  • a technology has been disclosed in which a temperature sensor is used to acquire temperature data within the semiconductor manufacturing equipment to perform a process while estimating various process data.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a semiconductor manufacturing apparatus 100 according to an embodiment.
  • the semiconductor manufacturing apparatus 100 is, for example, a plasma processing apparatus that processes a semiconductor wafer W using plasma.
  • a semiconductor manufacturing apparatus 100 include a CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus and a dry etching apparatus.
  • the semiconductor manufacturing apparatus 100 includes a flow path structure 1, a chamber 110, a mounting table 120, and a shaft 130.
  • the chamber 110 accommodates the channel structure 1, at least a portion of the mounting table 120, and at least a portion of the shaft 130.
  • the inside of the chamber 110 can be evacuated or depressurized using an exhaust section (not shown) or the like. Further, an opening 111 for loading and unloading the semiconductor wafer W is located on the side of the chamber 110.
  • the mounting table 120 is located below the channel structure 1 in the chamber 110.
  • the mounting table 120 supports the semiconductor wafer W on the surface facing the channel structure 1, here, the upper surface of the mounting table 120.
  • the shaft 130 supports the flow path structure 1 inside the chamber 110 and introduces a medium such as a process gas into the inside of the flow path structure 1.
  • a through hole 131 is formed inside the shaft 130, and the through hole 131 is connected to the opening 3 of the channel structure 1 (see FIG. 2).
  • the mounting table 120 and the shaft 130 may be made of ceramics. For example, aluminum oxide or aluminum nitride may be used as the ceramic.
  • a process gas used for plasma processing is supplied to the chamber 110 from the through hole 131 of the shaft 130, through the flow path 4 of the flow path structure 1 (see FIG. 4), and from the plurality of openings 5 (see FIG. 3). is derived inside. That is, the flow path structure 1 according to the embodiment functions as a shower plate in the semiconductor manufacturing apparatus 100, for example.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of the configuration of the channel structure 1 according to the embodiment
  • FIG. 3 is a front view showing an example of the structure of the channel structure 1 according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA shown in FIG. 3.
  • the channel structure 1 includes a base 2, an opening 3 formed in the base 2, a channel 4, and a plurality of openings 5.
  • the base 2 has a disk shape, for example, and has a first surface 2a and a second surface 2b.
  • the lower surface is the first surface 2a
  • the upper surface is the second surface 2b.
  • the shape of the base 2 is not limited to the disk shape, and may be any shape.
  • the opening 3 is located on the second surface 2b of the base 2, and the plurality of openings 5 are located on the first surface 2a of the base 2.
  • the opening 3 and the plurality of openings 5 are connected by a flow path 4.
  • the opening 3 is located at the center of the second surface 2b of the base 2, as shown in FIG.
  • the plurality of openings 5 may be located so as to be evenly distributed over the entire first surface 2a of the base body 2, as shown in FIG.
  • the present disclosure has shown an example in which one opening 3 is provided as an inflow port for a medium such as a process gas, and a plurality of openings 5 are provided as a medium discharge port, the present disclosure is limited to such an example. do not have. For example, a plurality of openings 3 may be provided, or one opening 5 may be provided.
  • the flow path 4 includes, in order from the side connected to the opening 3, an introduction path 4a, a widened path 4b, and a plurality of branch paths 4c.
  • the introduction path 4a is, for example, a portion extending from the opening 3 perpendicularly to the second surface 2b.
  • the widening path 4b is, for example, a portion that extends from the end of the introduction path 4a on the first surface 2a side in parallel to the first surface 2a.
  • the plurality of branch paths 4c are, for example, portions extending from the widened path 4b to the plurality of openings 5, respectively. Note that the configuration of the flow path 4 in the present disclosure is not limited to the example shown in FIG. 4.
  • the base body 2 according to the embodiment may be made of any material such as resin, metal, and ceramics.
  • the base body 2 is made of ceramics, it is superior to resins and metals in terms of mechanical strength, heat resistance, corrosion resistance, and the like.
  • ceramics include aluminum oxide ceramics, zirconium oxide ceramics, yttrium oxide ceramics, magnesium oxide ceramics, silicon nitride ceramics, aluminum nitride ceramics, silicon carbide ceramics, cordierite ceramics, or mullite ceramics. etc.
  • an aluminum oxide ceramic is one that contains 70% by mass or more of aluminum oxide out of 100% by mass of all components constituting the ceramic. Note that the same applies to other ceramics.
  • the material of the target substrate can be confirmed by the following method.
  • the target substrate is measured using an X-ray diffraction device (XRD), and the obtained 2 ⁇ value, which is the diffraction angle, is compared with the JCPDS card.
  • XRD X-ray diffraction device
  • the target substrate is made of aluminum oxide ceramics.
  • the flow path structure 1 of the present disclosure includes a plurality of openings 5 and the base body 2 is made of ceramics, a shower plate used in a semiconductor manufacturing apparatus 100 (see FIG. 1) that requires corrosion resistance. It can be suitably used for. Furthermore, since the flow path structure 1 according to the embodiment has little deterioration in the quality of the inflowing gas, the quality of the processed material is high.
  • thermocouple section 10 includes a first metal wiring 11 (see FIG. 5) made of a first metal, and a second metal wiring 12 (see FIG. 5) made of a second metal different from the first metal. It has a thermocouple function.
  • thermocouple sections 10 by locating a plurality of thermocouple sections 10 inside the base 2, a plurality of temperature measurement points can be provided within the shower plate. Thereby, the temperature inside the shower plate can be measured, and the temperature distribution inside the shower plate can also be measured.
  • thermocouple sections 10 are located at different distances from the center of the first surface 2a.
  • one thermocouple section 10 is located at the center of the first surface 2a, and another thermocouple section 10 is located at the end of the first surface 2a.
  • the plurality of thermocouple sections 10 may be located at different distances from the opening 111 (see FIG. 1) of the chamber 110 (see FIG. 1).
  • the thermocouple section 10 may be located at a portion of the base 2 closer to the opening 111 and at a portion of the base 2 farther from the opening 111.
  • the temperature distribution inside the chamber 110 can be measured with high accuracy.
  • FIG. 4 shows an example in which the widened path 4b is disk-shaped, the present disclosure is not limited to such an example, and a support may be provided in the widened path 4b.
  • FIG. 5 is a front view showing an example of the configuration of the thermocouple section 10 according to the embodiment
  • FIG. 6 is a sectional view showing an example of the configuration of the thermocouple section 10 according to the embodiment. Further, FIG. 6 is a sectional view taken along the line BB shown in FIG.
  • thermocouple section 10 is constructed at a portion where a first metal wiring 11 made of a first metal and a second metal wiring 12 made of a second metal are in contact with each other.
  • the first metal and the second metal may include, for example, W (tungsten) and Re (rhenium), and may be configured such that the ratios of W and Re are different from each other. Thereby, it is possible to generate an electromotive force due to the Seebeck effect in the portions of the first metal wiring 11 and the second metal wiring 12 that are in contact with each other.
  • thermocouple part 10 Although this alloy is not specified by industrial standards such as JIS as a material for forming the thermocouple part 10, it has a melting point of 3000°C or higher, so it can be fired at the same time as the ceramics forming the base 2. In addition, since the electromotive force is large, a commercially available thermocouple temperature measurement instrument can be used as is.
  • the material of the first metal wiring 11 and the second metal wiring 12 is not limited to an alloy containing W and Re, but may also include Pt (platinum) and Rh (rhodium). It may be an alloy, an alloy containing Ni (nickel) and Cr (chromium), or an alloy standardized by JIS C1602.
  • the materials of the first metal wiring 11 and the second metal wiring 12 have a large electromotive force and different resistance temperature coefficients from the viewpoint of improving measurement accuracy, and are suitable for the firing temperature of the ceramics constituting the base body 2. Any alloy that has a high melting point and can be used in commercially available instruments may be used.
  • a tape made of ceramics and containing a binder is prepared. Note that, if necessary, the shape may be processed using a tool, a mold, or a laser.
  • the tape is printed and filled with a conductive paste that will become the first metal wiring 11 and the second metal wiring 12.
  • the flow path structure 1 can be obtained by stacking the tapes after drying, degreasing and baking them under conditions depending on the material of the tapes.
  • thermocouple portion 10 can be easily formed inside the base 2 by using such a tape lamination method. Furthermore, in the embodiment, by forming the thermocouple section 10 inside the base body 2 using a printed conductive paste, calibration of the thermocouple section 10 can be made unnecessary even after long-term use.
  • the first metal wiring 11 may include a surrounding portion 11a, a wiring portion 11b, and a via portion 11c (see FIG. 14).
  • the enclosing portion 11a is located so as to surround the branch road 4c.
  • the surrounding portion 11a may seamlessly surround the entire circumference of the branch road 4c.
  • the wiring portion 11b is located so as to extend parallel to the first surface 2a of the base 2 (see FIG. 6).
  • the via portion 11c is located so as to extend perpendicularly to the first surface 2a of the base 2.
  • the second metal wiring 12 has a surrounding part 12a, a wiring part 12b, and a via part 12c (see FIG. 14).
  • the enclosing portion 12a is located so as to surround the branch road 4c.
  • the wiring portion 12b is located so as to extend parallel to the first surface 2a of the base 2.
  • the wiring portion 12b is positioned so as to ride over the surrounding portion 11a of the first metal wiring 11.
  • the via portion 12c is located so as to extend perpendicularly to the first surface 2a of the base 2.
  • the enclosing part 11a and the enclosing part 12a are located so as to concentrically surround the outside of the branch path 4c. Furthermore, the enclosing part 11a and the enclosing part 12a are located so as to be in contact with each other. As a result, a circular thermocouple portion 10 is formed at a portion where the surrounding portion 11a and the surrounding portion 12a are in contact with each other.
  • thermocouple section 10 is located around the opening 5.
  • the temperature of the branch path 4c and the opening 5 through which the process gas is discharged can be measured with high accuracy.
  • thermocouple section 10 may surround the opening 5 when the first surface 2a is viewed from the front. Thereby, the temperature in the vicinity of the branch passage 4c and the opening 5 through which the process gas is discharged can be measured with higher accuracy.
  • thermocouple section 10 shown in FIG. 5 is not limited to the example shown in FIG. 6.
  • 7 and 8 are cross-sectional views showing an example of the configuration of the thermocouple section 10 according to the embodiment, and correspond to FIG. 6 described above. As shown in FIG. 7, in the embodiment, a portion may be cut out so that the surrounding part 11a of the first metal wiring 11 is divided into wiring parts 12b of the second metal wiring 12.
  • the first metal wiring 11 and the second metal wiring 12 may be positioned so as to be laminated inside the base 2. Then, the thermocouple section 10 may be formed by stacking the surrounding part 12a of the second metal wiring 12 in contact with the surrounding part 11a of the first metal wiring 11.
  • the first metal wiring 11 and the second metal wiring 12 are located in an overlapping manner in the thermocouple part 10, thereby making contact between the surrounding part 11a and the surrounding part 12a.
  • the area can be increased.
  • the temperature in the vicinity of the branch path 4c and the opening 5 through which the process gas is discharged can be measured with higher accuracy.
  • the planar shape of the thermocouple section 10 is not limited to the example shown in FIG. 5.
  • FIG. 9 is a front view showing another example of the configuration of the thermocouple section 10 according to the embodiment
  • FIG. 10 is a sectional view showing another example of the configuration of the thermocouple section 10 according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a sectional view taken along the line CC shown in FIG.
  • the semicircular enclosing part 11a and the semicircular enclosing part 12a are connected to each other to form a circular shape, so that the first metal wiring 11 and the second metal
  • the wiring 12 may be positioned so as to surround the opening 5 as a whole.
  • thermocouple portion 10 even if the portion where the first metal wiring 11 and the second metal wiring 12 are in contact with each other, that is, the thermocouple portion 10 is located apart, the distance is 1 (cm) or less. If the two thermocouple sections are located at a distance of , and are connected to the same first metal wiring 11 and second metal wiring 12, it can be considered as one thermocouple section 10.
  • thermocouple section 10 shown in FIG. 9 is not limited to the example shown in FIG. 10.
  • FIG. 11 is a sectional view showing another example of the configuration of the thermocouple section 10 according to the embodiment.
  • the first metal wiring 11 and the second metal wiring 12 may be positioned so as to be laminated inside the base 2. Then, the thermocouple section 10 may be formed by stacking the surrounding part 12a of the second metal wiring 12 in contact with the surrounding part 11a of the first metal wiring 11.
  • the first metal wiring 11 and the second metal wiring 12 are located in an overlapping manner in the thermocouple part 10, thereby making contact between the surrounding part 11a and the surrounding part 12a.
  • the area can be increased.
  • the temperature in the vicinity of the branch path 4c and the opening 5 through which the process gas is discharged can be measured with higher accuracy.
  • thermocouple section 10 may have a region containing the first metal and the second metal. That is, in the embodiment, the thermocouple section 10 may have a region where the first metal and the second metal are mixed. Thereby, the reliability of the thermocouple section 10 can be improved.
  • FIG. 12 is a front view showing an example of the configuration of the channel structure 1 according to Modification 1 of the embodiment, and corresponds to FIG. 3 of the embodiment.
  • thermocouple sections 10 may be located inside the base 2.
  • one thermocouple section 10 is located at the center of the first surface 2a
  • another thermocouple section 10 is located at the end of the first surface 2a
  • yet another thermocouple section 10 is located at the center of the first surface 2a. It is located between the center and the end of the first surface 2a.
  • the temperature distribution according to the spread of the medium discharged from the channel structure 1 can be measured with high accuracy.
  • thermocouple sections 10 may be arranged in a straight line. This makes it possible to grasp the temperature trend inside the chamber 110.
  • thermocouple sections 10 are located inside the base 2
  • present disclosure is not limited to such an example, and four or more thermocouple sections 10 are located inside the base 2. It may be located in
  • FIG. 13 is a sectional view showing an example of the configuration of a flow path structure 1 according to a second modification of the embodiment, and corresponds to FIG. 4 of the embodiment.
  • thermocouple section 10 may be located around the introduction path 4a in addition to the area around the branch path 4c. Thereby, temperature changes on the upstream and downstream sides of the flow path 4 can be measured.
  • the plurality of thermocouple sections 10 located around the branch path 4c may be located at different distances from the first surface 2a. Thereby, temperature changes in the process gas on the upstream and downstream sides of the branch path 4c can be measured.
  • the plurality of thermocouple sections 10 located around the branch path 4c may be located at overlapping positions when the first surface 2a is viewed from the front. Thereby, temperature changes in the process gas on the upstream and downstream sides of the same branch path 4c can be measured.
  • FIG. 14 and 15 are front views showing an example of the configuration of a flow path structure 1 according to a third modification of the embodiment. Note that FIG. 14 is a front view when viewed from the first surface 2a side of the base body 2, and FIG. 15 is a front view when viewed from the second surface 2b side of the base body 2.
  • thermocouple sections 10 As shown in FIGS. 14 and 15, in Modification 3, a plurality of thermocouple sections 10, three in the figure, are connected to the second surface 2b through the wiring section 11b and via section 11c of the common first metal wiring 11. It is connected to one terminal 13 located at.
  • thermocouple sections 10 are respectively connected to the plurality of terminals 14 located on the second surface 2b via the wiring section 12b and the via section 12c of the individual second metal wiring 12. Ru.
  • the manufacturing process of the flow path structure 1 can be simplified.
  • each thermocouple section 10 can be measured by switching the terminal 14 to be measured with a temperature measuring device (not shown).
  • FIGS. 13 and 14 show examples in which the first metal wiring 11 is shared, the present disclosure is not limited to such examples, and the second metal wiring 12 may be shared. That is, either the first metal wiring 11 or the second metal wiring 12 may be shared.
  • FIGS. 13 and 14 show examples in which the via portions 11c and 12c are located at the peripheral edge of the base 2, the present disclosure is not limited to such examples.
  • the via portions 11c and 12c may be located on the support. Thereby, the degree of freedom in designing the first metal wiring 11 and the second metal wiring 12 can be improved.
  • FIG. 16 is a front view showing an example of the configuration of a flow path structure 1 according to a fourth modification of the embodiment.
  • the thermocouple section 10 when the first surface 2a is viewed from the front, the thermocouple section 10 is further away from the center of the first surface 2a than the aperture group 5A composed of the plurality of apertures 5. It may be located at any position.
  • thermocouple section 10 outside the opening group 5A, it is possible to measure the temperature outside the opening group 5A, where the temperature tends to drop during the process.
  • FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the configuration of a flow path structure 1 according to modification 5 of the embodiment. Note that FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view of the peripheral portion of the base body 2. As shown in FIG. As shown in FIG. 17, in modification 5, the RF electrode 20 is located inside the base 2 along the first surface 2a.
  • the RF electrode 20 is connected to a high frequency power source (not shown). Then, by applying a high frequency to the RF electrode 20 from such a high frequency power source, plasma can be generated inside the semiconductor manufacturing apparatus 100 (see FIG. 1).
  • thermocouple section 10 is located further away from the center of the first surface 2a than the RF electrode 20. Good too.
  • thermocouple section 10 is located outside the RF electrode 20, when generating plasma on the first surface 2a side of the base body 2, the thermocouple section 10 of the conductive material It is possible to reduce the possibility that the transmission of high frequency waves toward the surface 2a is inhibited.
  • FIG. 18 is an enlarged sectional view showing an example of the configuration of a flow path structure 1 according to modification 6 of the embodiment. As shown in FIG. 18, the thermocouple section 10 may be located further away from the first surface 2a than the RF electrode 20.
  • thermocouple section 10 is located farther away from the first surface 2a than the RF electrode 20, so that when generating plasma on the first surface 2a side of the base 2, the thermocouple section of the conductor 10 can reduce the possibility that the transmission of high frequency waves toward the first surface 2a side of the base body 2 is inhibited.
  • the flow path structure 1 includes a base 2, a flow path 4, a plurality of openings 5, a first metal wiring 11, and a second metal wiring 12.
  • the base body 2 has a first surface 2a and is made of ceramics.
  • the flow path 4 is located inside the base 2 and has a plurality of branch paths 4c.
  • the plurality of openings 5 are located on the first surface 2a and are respectively connected to the plurality of branch paths 4c.
  • the first metal wiring 11 is at least partially located inside the base 2 and is made of a first metal.
  • the second metal wiring 12 is at least partially located inside the base 2 and is made of a second metal different from the first metal.
  • first metal wiring 11 and the second metal wiring 12 are connected inside the base 2 and constitute a thermocouple section 10 having a thermocouple function.
  • first metal wiring 11 and the second metal wiring 12 surround the opening 5, and the thermocouple section 10 is located around the opening 5. Thereby, process data during the process can be estimated with high accuracy.
  • thermocouple section 10 surrounds the opening 5 when the first surface 2a is viewed from the front. Therefore, process data during the process can be estimated with higher accuracy.
  • thermocouple section 10 when the first surface 2a is viewed from the front, the first metal wiring 11 and the second metal wiring 12 are located in an overlapping position in the thermocouple section 10. Thereby, process data during the process can be estimated with higher accuracy.
  • thermocouple section 10 has a region containing the first metal and the second metal. Therefore, the reliability of the thermocouple section 10 can be improved.
  • thermocouple section 10 when the first surface 2a is viewed from the front, the thermocouple section 10 is located closer to the center of the first surface 2a than the opening group 5A constituted by the plurality of openings 5. located in a remote location. Thereby, process data during the process can be estimated with high accuracy.
  • the base body 2 further includes an RF electrode 20 located inside. Furthermore, when the first surface 2a is viewed from the front, the thermocouple section 10 is located further away from the center of the first surface 2a than the RF electrode 20 is. Thereby, process data during the process can be estimated with high accuracy, and the process of the semiconductor wafer W in the semiconductor manufacturing apparatus 100 can be carried out stably.
  • the base body 2 further includes an RF electrode 20 located inside. Furthermore, the thermocouple section 10 is located further away from the first surface 2a than the RF electrode 20 is. Thereby, process data during the process can be estimated with high accuracy, and the process of the semiconductor wafer W in the semiconductor manufacturing apparatus 100 can be carried out stably.
  • the semiconductor manufacturing apparatus 100 includes a mounting table 120, a chamber 110, and the flow path structure 1 described above. Thereby, the semiconductor wafer W can be processed while accurately estimating the process data during the process.
  • a heater may be provided inside the base body 2 in the flow path structure 1 of the present disclosure. Thereby, the process gas flowing through the flow path 4 can be heated. Further, the temperature of the heater can also be measured by the thermocouple section 10. In the present disclosure, by using the thermocouple section 10, local temperature measurement is possible, and by having a plurality of thermocouple sections 10, the temperature distribution within the shower plate can be precisely measured.

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Abstract

流路構造体は、基体と、流路と、複数の開口と、第１金属配線と、第２金属配線と、を備える。基体は、第１面を有し、セラミックスで構成される。流路は、基体の内部に位置し、複数の分岐路を有する。複数の開口は、第１面に位置し、複数の分岐路とそれぞれ連結する。第１金属配線は、少なくとも一部が基体の内部に位置し、第１金属で構成される。第２金属配線は、少なくとも一部が基体の内部に位置し、第１金属とは異なる第２金属で構成される。また、第１金属配線および第２金属配線は、基体の内部で接続され熱電対機能を有する熱電対部を構成する。そして、第１面を正面視した場合に、第１金属配線および第２金属配線は、開口の周囲を取り囲んでおり、熱電対部は、開口の周囲に位置する。

Description

流路構造体および半導体製造装置
　開示の実施形態は、流路構造体および半導体製造装置に関する。
　半導体製造装置において、複数の種類のセンサを用いて取得したデータに基づいて各種プロセスデータを推定しながらプロセスを行う技術が開示されている。例えば、特許文献１には、センサの例として温度センサＳ１が搭載された載置台に半導体ウェハを載置し、かかる半導体ウェハ近傍の温度データを取得することが記載されている。また、シャワープレートの裏面に温度センサＳ２を配置することも記載されている。
国際公開第２０２１／１５７４５３号
　本開示の流路構造体は、基体と、流路と、複数の開口と、第１金属配線と、第２金属配線と、を備える。基体は、第１面を有し、セラミックスで構成される。流路は、前記基体の内部に位置し、複数の分岐路を有する。複数の開口は、前記第１面に位置し、複数の前記分岐路とそれぞれ連結する。第１金属配線は、少なくとも一部が前記基体の内部に位置し、第１金属で構成される。第２金属配線は、少なくとも一部が前記基体の内部に位置し、前記第１金属とは異なる第２金属で構成される。また、前記第１金属配線および前記第２金属配線は、前記基体の内部で接続され熱電対機能を有する熱電対部を構成する。そして、前記第１面を正面視した場合に、前記第１金属配線および前記第２金属配線は、前記開口の周囲を取り囲んでおり、前記熱電対部は、前記開口の周囲に位置する。
図１は、実施形態に係る半導体製造装置の構成の一例を示す断面図である。 図２は、実施形態に係る流路構造体の構成の一例を示す斜視図である。 図３は、実施形態に係る流路構造体の構成の一例を示す正面図である。 図４は、図３に示すＡ－Ａ線の矢視断面図である。 図５は、実施形態に係る熱電対部の構成の一例を示す正面図である。 図６は、実施形態に係る熱電対部の構成の一例を示す断面図である。 図７は、実施形態に係る熱電対部の構成の一例を示す断面図である。 図８は、実施形態に係る熱電対部の構成の一例を示す断面図である。 図９は、実施形態に係る熱電対部の構成の別の一例を示す正面図である。 図１０は、実施形態に係る熱電対部の構成の別の一例を示す断面図である。 図１１は、実施形態に係る熱電対部の構成の別の一例を示す断面図である。 図１２は、実施形態の変形例１に係る流路構造体の構成の一例を示す正面図である。 図１３は、実施形態の変形例２に係る流路構造体の構成の一例を示す断面図である。 図１４は、実施形態の変形例３に係る流路構造体の構成の一例を示す正面図である。 図１５は、実施形態の変形例３に係る流路構造体の構成の一例を示す正面図である。 図１６は、実施形態の変形例４に係る流路構造体の構成の一例を示す正面図である。 図１７は、実施形態の変形例５に係る流路構造体の構成の一例を示す拡大断面図である。 図１８は、実施形態の変形例６に係る流路構造体の構成の一例を示す拡大断面図である。
　以下、添付図面を参照して、本願の開示する流路構造体および半導体製造装置の実施形態について説明する。なお、以下に示す実施形態により本開示が限定されるものではない。
　また、以下に示す実施形態では、「一定」、「直交」、「垂直」あるいは「平行」といった表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密に「一定」、「直交」、「垂直」あるいは「平行」であることを要しない。すなわち、上記した各表現は、例えば製造精度、設置精度などのずれを許容するものとする。
　半導体製造装置において、温度センサを用いて、半導体製造装置内の温度データを取得することで、各種プロセスデータを推定しながらプロセスを行う技術が開示されている。
　しかしながら、上記の従来技術では、流路構造体であるシャワープレートについてみるとシャワープレートの裏面側の温度データしか取得できないことから、更なる改善の余地があった。例えば、シャワープレートのうち、より半導体ウェハに近い位置に温度センサが配置されていれば、プロセスが起こっている位置により近い温度データが得られる。
＜半導体製造装置＞
　最初に、実施形態に係る半導体製造装置１００の構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、実施形態に係る半導体製造装置１００の構成の一例を示す断面図である。
　実施形態に係る半導体製造装置１００は、たとえば、プラズマを用いて半導体ウェハＷを処理するプラズマ処理装置である。このような半導体製造装置１００としては、たとえば、ＣＶＤ（Chemical　Vapor　Deposition）装置やドライエッチング装置などが挙げられる。
　実施形態に係る半導体製造装置１００は、流路構造体１と、チャンバ１１０と、載置台１２０と、シャフト１３０とを備える。チャンバ１１０は、流路構造体１と、載置台１２０の少なくとも一部と、シャフト１３０の少なくとも一部とを収容する。
　チャンバ１１０の内部は、図示しない排気部などによって排気や減圧が可能である。また、チャンバ１１０の側部には、半導体ウェハＷを搬入出するための開口部１１１が位置する。
　載置台１２０は、チャンバ１１０内において流路構造体１よりも下方に位置する。載置台１２０は、流路構造体１に対向する面、ここでは、載置台１２０の上面において半導体ウェハＷを支持する。
　シャフト１３０は、チャンバ１１０の内部において流路構造体１を支持するとともに、流路構造体１の内部にプロセスガスなどの媒体を導入する。シャフト１３０の内部には貫通孔１３１が形成され、かかる貫通孔１３１と流路構造体１の開口３（図２参照）とが接続される。載置台１２０やシャフト１３０は、セラミックスで構成されてもよい。セラミックスとして、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムが用いられてもよい。
　半導体製造装置１００において、プラズマ処理に用いられるプロセスガスは、シャフト１３０の貫通孔１３１から流路構造体１の流路４（図４参照）を通じて、複数の開口５（図３参照）からチャンバ１１０の内部に導出される。すなわち、実施形態に係る流路構造体１は、たとえば、半導体製造装置１００におけるシャワープレートとして機能する。
＜流路構造体＞
　つづいて、実施形態に係る流路構造体１の構成について、図２～図４を参照しながら説明する。図２は、実施形態に係る流路構造体１の構成の一例を示す斜視図であり、図３は、実施形態に係る流路構造体１の構成の一例を示す正面図である。また、図４は、図３に示すＡ－Ａ線の矢視断面図である。
　図２～図４に示すように、実施形態に係る流路構造体１は、基体２と、かかる基体２に形成される開口３、流路４および複数の開口５とを備える。
　図２に示すように、基体２は、たとえば円板状であり、第１面２ａおよび第２面２ｂを有する。図２においては、下面が第１面２ａであり、上面が第２面２ｂである。なお、本開示では、基体２の形状が円板状である例を示しているが、基体２の形状は円板状に限られず、どのような形状であってもよい。
　図４に示すように、開口３は、基体２の第２面２ｂに位置し、複数の開口５は、基体２の第１面２ａに位置する。そして、かかる開口３と複数の開口５との間が、流路４で接続される。
　たとえば、開口３は、図２に示すように、基体２の第２面２ｂにおける中央部に位置する。また、複数の開口５は、図３に示すように、基体２の第１面２ａの全体に均等に分布するように位置していてもよい。
　なお、本開示では、プロセスガスなどの媒体の流入口である開口３が１つ設けられ、媒体の吐出口である開口５が複数設けられる例について示したが、本開示はかかる例に限られない。たとえば、開口３が複数設けられてもよいし、開口５が１つ設けられてもよい。
　図４に示すように、流路４は、開口３に繋がる側から順に、導入路４ａと、拡幅路４ｂと、複数の分岐路４ｃとを有する。導入路４ａは、たとえば、開口３から、第２面２ｂに対して垂直に延びる部位である。
　拡幅路４ｂは、たとえば、導入路４ａにおける第１面２ａ側の端部から、第１面２ａに対して平行に延びる部位である。複数の分岐路４ｃは、たとえば、拡幅路４ｂから、複数の開口５に対してそれぞれ延びる部位である。なお、本開示における流路４の構成は、図４の例に限られない。
　実施形態に係る基体２は、樹脂、金属およびセラミックスなど、どのような材料で構成されてもよい。一方で、基体２がセラミックスで構成される場合、機械的強度、耐熱性および耐食性などの点において樹脂や金属よりも優れる。
　ここで、セラミックスとは、酸化アルミニウム質セラミックス、酸化ジルコニウム質セラミックス、酸化イットリウム質セラミックス、酸化マグネシウム質セラミックス、窒化珪素質セラミックス、窒化アルミニウム質セラミックス、炭化珪素質セラミックス、コージェライト質セラミックスまたはムライト質セラミックスなどである。
　そして、たとえば、酸化アルミニウム質セラミックスとは、セラミックスを構成する全成分１００質量％のうち、酸化アルミニウムを７０質量％以上含有するものである。なお、他のセラミックスについても同様である。
　また、対象基体の材質は、以下の方法により確認することができる。まず、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）を用いて対象基体を測定し、得られた回折角度である２θの値より、ＪＣＰＤＳカードと照合する。ここでは、ＸＲＤにより対象基体に酸化アルミニウムの存在が確認された場合を例に挙げて説明する。
　次に、ＩＣＰ発光分光分析装置（ＩＣＰ）または蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）を用いて、アルミニウム（Ａｌ）の定量分析を行なう。そして、ＩＣＰまたはＸＲＦで測定したＡｌの含有量から酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）に換算した含有量が７０質量％以上であれば、対象基体は酸化アルミニウム質セラミックスで構成されている。
　そして、本開示の流路構造体１が複数の開口５を備え、基体２がセラミックスで構成される場合には、耐食性が必要とされる半導体製造装置１００（図１参照）に用いられるシャワープレートに好適に用いることができる。さらに、実施形態に係る流路構造体１は、流入ガスの品質低下が少ないものであることから、被処理物の品質が高い。
　ここで、実施形態では、図３に示すように、基体２の内部に複数、図では２つの熱電対部１０が位置する。かかる熱電対部１０は、第１金属で構成される第１金属配線１１（図５参照）と、かかる第１金属とは異なる第２金属で構成される第２金属配線１２（図５参照）とが接続されることで構成され、熱電対機能を有する。
　そして、実施形態では、基体２の内部に複数の熱電対部１０が位置することで、シャワープレート内に複数の温度測定ポイントを設けることができる。これにより、シャワープレート内部の温度を測定できるとともに、シャワープレート内の温度分布を測定することができる。
　また、実施形態では、図３に示すように、複数の熱電対部１０が、第１面２ａの中心からの距離がそれぞれ異なる位置に位置する。たとえば、図３の例では、１つの熱電対部１０が第１面２ａの中心に位置し、別の熱電対部１０が第１面２ａの端部に位置する。
　これにより、流路構造体１から吐出される媒体の広がりに応じた温度分布を計測することができる。
　また、実施形態では、複数の熱電対部１０が、チャンバ１１０（図１参照）の開口部１１１（図１参照）からの距離がそれぞれ異なる位置に位置してもよい。たとえば、実施形態では、基体２における開口部１１１に近い側の部位と、基体２における開口部１１１から離れた部位とにそれぞれ熱電対部１０が位置してもよい。
　これにより、温度が下がりやすい開口部１１１近傍の温度と、温度が下がりにくい開口部１１１から離れた部位の温度とを両方とも測定することができる。したがって、実施形態によれば、チャンバ１１０内部の温度分布を精度よく計測できる。
　なお、図４の例では、拡幅路４ｂが円板状である例について示したが、本開示はかかる例に限られず、拡幅路４ｂの中に支柱が設けられていてもよい。
＜熱電対部＞
　つづいて、実施形態に係る熱電対部１０の構成について、図５～図１１を参照しながら説明する。図５は、実施形態に係る熱電対部１０の構成の一例を示す正面図であり、図６は、実施形態に係る熱電対部１０の構成の一例を示す断面図である。また、図６は、図５に示すＢ－Ｂ線の矢視断面図である。
　図５に示すように、熱電対部１０は、第１金属で構成される第１金属配線１１と、第２金属で構成される第２金属配線１２とが接する部位に構成される。
　かかる第１金属および第２金属は、たとえば、Ｗ（タングステン）およびＲｅ（レニウム）を含み、かかるＷおよびＲｅの比率が互いに異なるように構成されていてもよい。これにより、第１金属配線１１および第２金属配線１２において互いに接する部位に、ゼーベック効果による起電力を生じさせることができる。
　この合金は、熱電対部１０を形成する材質としてＪＩＳなどの工業規格で定められたものではないが、３０００℃以上の融点を有することから、基体２を構成するセラミックスと同時に焼成することができるとともに、起電力が大きいため、市販されている熱電対の温度測定に用いられている計器をそのまま適用することができる。
　具体的には、第１金属配線１１を体積比がＷ：Ｒｅ＝９４：６～９７：３である合金により形成し、第２金属配線１２を体積比がＷ：Ｒｅ＝７３：２７～７６：２４である合金により形成してもよい。第１金属配線１１および第２金属配線１２を構成するＷ－Ｒｅ合金のＷとＲｅとの体積比を上記範囲とすることで、容易に精度の高い測定を実現することができる。
　なお、本開示において、第１金属配線１１および第２金属配線１２の材質としては、ＷとＲｅとを含む合金だけに限定されるものではなく、Ｐｔ（白金）とＲｈ（ロジウム）とを含む合金やＮｉ（ニッケル）とＣｒ（クロム）とを含む合金、あるいはＪＩＳ　Ｃ１６０２で規格されている合金などであってもよい。
　そして、本開示では、第１金属配線１１および第２金属配線１２の材質が、測定精度を高める観点から起電力が大きく、異なる抵抗温度係数が得られ、基体２を構成するセラミックスの焼成温度に耐え得る高融点のものであって、かつ市販の計器で使える合金であればよい。
　第１金属配線１１および第２金属配線１２を含んだ基体２の製造工程は、まず、セラミックスを原料としバインダを含んだテープを準備する。なお、必要に応じて、工具や金型やレーザを用いて形状の加工を行ってもよい。
　次に、テープに第１金属配線１１および第２金属配線１２となる導電性ペーストを印刷、充填する。そして、テープを乾燥後に積層し、テープの材質に応じた条件で、脱脂、焼成することによって、流路構造体１を得ることができる。
　実施形態では、このようなテープ積層工法を用いることによって、基体２の内部に簡便に熱電対部１０を形成することができる。また、実施形態では、基体２の内部に熱電対部１０を印刷された導電性ペーストで形成することによって、長期間使用した後でも熱電対部１０の較正を不要とすることができる。
　図５に示すように、第１金属配線１１は、囲み部１１ａと、配線部１１ｂと、ビア部１１ｃ（図１４参照）とを有していてもよい。図５の例では、囲み部１１ａは、分岐路４ｃを囲むように位置する。囲み部１１ａは、たとえば、図５および図６に示すように、分岐路４ｃの全周を切れ目なく囲んでいてもよい。
　配線部１１ｂは、基体２の第１面２ａ（図６参照）に対して平行に延びるように位置する。ビア部１１ｃは、基体２の第１面２ａに対して垂直に延びるように位置する。
　また、第２金属配線１２は、囲み部１２ａと、配線部１２ｂと、ビア部１２ｃ（図１４参照）とを有する。囲み部１２ａは、分岐路４ｃを囲むように位置する。配線部１２ｂは、基体２の第１面２ａに対して平行に延びるように位置する。
　また、配線部１２ｂは、図６に示すように、第１金属配線１１の囲み部１１ａを乗り上げるように位置する。ビア部１２ｃは、基体２の第１面２ａに対して垂直に延びるように位置する。
　そして、囲み部１１ａおよび囲み部１２ａは、分岐路４ｃの外側を同心円状に囲むように位置する。さらに、囲み部１１ａおよび囲み部１２ａは、互いに接するように位置する。これにより、囲み部１１ａおよび囲み部１２ａが接する部位に円状の熱電対部１０が形成される。
　ここまで説明したように、実施形態では、図５に示すように、第１面２ａを正面視した場合に、第１金属配線１１および第２金属配線１２は、開口５の周囲を取り囲んでいるとともに、熱電対部１０は、開口５の周囲に位置する。
　これにより、プロセスガスが吐出される分岐路４ｃおよび開口５の温度を精度よく測定することができる。
　また、実施形態では、第１面２ａを正面視した場合に、熱電対部１０は、開口５を取り囲んでいてもよい。これにより、プロセスガスが吐出される分岐路４ｃおよび開口５の近傍の温度をさらに精度よく測定することができる。
　また、実施形態において、図５に示した熱電対部１０の断面形状は、図６の例に限られない。図７および図８は、実施形態に係る熱電対部１０の構成の一例を示す断面図であり、上述の図６に対応する図である。図７に示すように、実施形態では、第１金属配線１１の囲み部１１ａが第２金属配線１２の配線部１２ｂに分断されるように、一部が切り欠かれてもよい。
　また、実施形態では、図８に示すように、第１金属配線１１と第２金属配線１２とが基体２の内部で積層されるように位置してもよい。そして、第２金属配線１２の囲み部１２ａが第１金属配線１１の囲み部１１ａに接しながら積層されることで、熱電対部１０が形成されてもよい。
　このように、第１面２ａを正面視した場合に、熱電対部１０において、第１金属配線１１および第２金属配線１２が重なって位置することで、囲み部１１ａと囲み部１２ａとの接触面積を増やすことができる。
　そのため、プロセスガスが吐出される分岐路４ｃおよび開口５の近傍の温度をさらに精度よく測定することができる。
　また、実施形態において、熱電対部１０の平面形状は、図５の例に限られない。図９は、実施形態に係る熱電対部１０の構成の別の一例を示す正面図であり、図１０は、実施形態に係る熱電対部１０の構成の別の一例を示す断面図である。また、図１０は、図９に示すＣ－Ｃ線の矢視断面図である。
　図９および図１０に示すように、実施形態では、半円状の囲み部１１ａと半円状の囲み部１２ａとが互いに繋がって円状になることで、第１金属配線１１および第２金属配線１２が、全体として開口５の周囲を囲むように位置してもよい。
　これによっても、プロセスガスが吐出される分岐路４ｃおよび開口５の近傍の温度を精度よく測定することができる。
　なお、本開示では、図９に示すように、第１金属配線１１と第２金属配線１２とが接する部位、すなわち、熱電対部１０が離れて位置していたとしても、１（ｃｍ）以下の距離に位置するとともに、同じ第１金属配線１１および第２金属配線１２に接続されている場合、１つの熱電対部１０とみなすことができる。
　また、実施形態において、図９に示した熱電対部１０の断面形状は、図１０の例に限られない。図１１は、実施形態に係る熱電対部１０の構成の別の一例を示す断面図である。
　図１１に示すように、実施形態では、第１金属配線１１と第２金属配線１２とが基体２の内部で積層されるように位置してもよい。そして、第２金属配線１２の囲み部１２ａが第１金属配線１１の囲み部１１ａに接しながら積層されることで、熱電対部１０が形成されてもよい。
　このように、第１面２ａを正面視した場合に、熱電対部１０において、第１金属配線１１および第２金属配線１２が重なって位置することで、囲み部１１ａと囲み部１２ａとの接触面積を増やすことができる。
　そのため、プロセスガスが吐出される分岐路４ｃおよび開口５の近傍の温度をさらに精度よく測定することができる。
　また、実施形態では、熱電対部１０が、第１金属および第２金属を含んだ領域を有してもよい。すなわち、実施形態では、第１金属および第２金属が混ざり合った領域を熱電対部１０が有してもよい。これにより、熱電対部１０の信頼性を向上させることができる。
＜変形例１＞
　つづいて、実施形態の各種変形例について、図１２～図１８を参照しながら説明する。図１２は、実施形態の変形例１に係る流路構造体１の構成の一例を示す正面図であり、実施形態の図３に対応する図である。
　図１２に示すように、変形例１では、３つ以上、図では３つの熱電対部１０が基体２の内部に位置してもよい。たとえば、変形例１では、１つの熱電対部１０が第１面２ａの中心に位置し、別の熱電対部１０が第１面２ａの端部に位置し、さらに別の熱電対部１０が第１面２ａの中心と端部との中間に位置する。
　これにより、流路構造体１から吐出される媒体の広がりに応じた温度分布を精度よく計測することができる。
　また、変形例１では、３つ以上の熱電対部１０が、一直線上に並んで位置してもよい。これにより、チャンバ１１０内部の温度の傾向を把握することができる。
　なお、図１２の例では、３つの熱電対部１０が基体２の内部に位置する例について示したが、本開示はかかる例に限られず、４つ以上の熱電対部１０が基体２の内部に位置してもよい。
＜変形例２＞
　図１３は、実施形態の変形例２に係る流路構造体１の構成の一例を示す断面図であり、実施形態の図４に対応する図である。
　図１３に示すように、変形例２では、分岐路４ｃの周囲に加えて、導入路４ａの周囲にも熱電対部１０が位置してもよい。これにより、流路４の上流側および下流側における温度変化を測定できる。
　また、変形例２では、分岐路４ｃの周囲に位置する複数の熱電対部１０が、第１面２ａからの距離がそれぞれ互いに異なる位置に位置してもよい。これにより、分岐路４ｃの上流側および下流側におけるプロセスガスの温度変化を測定できる。
　また、変形例２では、分岐路４ｃの周囲に位置する複数の熱電対部１０が、第１面２ａを正面視した場合に、重なる位置に位置してもよい。これにより、同じ分岐路４ｃの上流側および下流側におけるプロセスガスの温度変化を測定できる。
＜変形例３＞
　図１４および図１５は、実施形態の変形例３に係る流路構造体１の構成の一例を示す正面図である。なお、図１４は、基体２の第１面２ａ側から見た場合の正面図であり、図１５は、基体２の第２面２ｂ側から見た場合の正面図である。
　図１４および図１５に示すように、変形例３では、複数、図では３つの熱電対部１０が、共通の第１金属配線１１の配線部１１ｂおよびビア部１１ｃを介して、第２面２ｂに位置する１つの端子１３に接続される。
　一方で、変形例３では、複数の熱電対部１０が、個別の第２金属配線１２の配線部１２ｂおよびビア部１２ｃを介して、第２面２ｂに位置する複数の端子１４にそれぞれ接続される。
　このように、第１金属配線１１および第２金属配線１２の少なくとも一方を共通化することで、通常、合わせて熱電対部１０の２倍の数だけ必要となる端子１３、１４の数を削減することができる。したがって、変形例３によれば、流路構造体１の製造工程を簡素化することができる。
　なお、変形例３の流路構造体１では、図示しない温度測定器において測定する端子１４を切り替えることで、各熱電対部１０の温度を測定することができる。
　また、図１３および図１４の例では、第１金属配線１１を共通化する例について示したが、本開示はかかる例に限られず、第２金属配線１２が共通化されてもよい。すなわち、第１金属配線１１または第２金属配線１２のいずれかが共通化されていてもよい。
　また、図１３および図１４の例では、ビア部１１ｃ、１２ｃが基体２の周縁部に位置する例について示したが、本開示はかかる例に限られない。たとえば、拡幅路４ｂ（図４参照）に支柱が設けられる場合、ビア部１１ｃ、１２ｃがかかる支柱に位置してもよい。これにより、第１金属配線１１および第２金属配線１２の設計自由度を向上させることができる。
＜変形例４＞
　図１６は、実施形態の変形例４に係る流路構造体１の構成の一例を示す正面図である。図１６に示すように、変形例４では、第１面２ａを正面視した場合に、熱電対部１０が、複数の開口５で構成される開口群５Ａよりも第１面２ａの中心から離れた位置に位置してもよい。
　このように、熱電対部１０が開口群５Ａよりも外側に位置することで、プロセス中に温度が下がりやすい開口群５Ａよりも外側の温度を測定することができる。
＜変形例５＞
　図１７は、実施形態の変形例５に係る流路構造体１の構成の一例を示す拡大断面図である。なお、図１７は、基体２の周縁部を拡大した断面図である。図１７に示すように、変形例５では、基体２の内部にＲＦ電極２０が第１面２ａに沿って位置する。
　かかるＲＦ電極２０は、図示しない高周波電源に接続される。そして、かかる高周波電源からＲＦ電極２０に高周波が印加されることで、半導体製造装置１００（図１参照）の内部にプラズマを発生させることができる。
　そして、変形例５では、図１７に示すように、第１面２ａを正面視した場合に、熱電対部１０は、ＲＦ電極２０よりも第１面２ａの中心から離れた位置に位置してもよい。
　このように、熱電対部１０がＲＦ電極２０よりも外側に位置することで、基体２の第１面２ａ側にプラズマを発生させる際に、導電体の熱電対部１０によって基体２の第１面２ａ側に向けた高周波の伝達が阻害されることを低減することができる。
　したがって、変形例５によれば、半導体製造装置１００における半導体ウェハＷのプロセスを安定して実施することができる。
＜変形例６＞
　図１８は、実施形態の変形例６に係る流路構造体１の構成の一例を示す拡大断面図である。図１８に示すように、熱電対部１０は、ＲＦ電極２０よりも第１面２ａから離れた位置に位置してもよい。
　このように、熱電対部１０が第１面２ａに対してＲＦ電極２０よりも離れて位置することで、基体２の第１面２ａ側にプラズマを発生させる際に、導電体の熱電対部１０によって基体２の第１面２ａ側に向けた高周波の伝達が阻害されることを低減することができる。
　したがって、変形例６によれば、半導体製造装置１００における半導体ウェハＷのプロセスを安定して実施することができる。
　実施形態に係る流路構造体１は、基体２と、流路４と、複数の開口５と、第１金属配線１１と、第２金属配線１２と、を備える。基体２は、第１面２ａを有し、セラミックスで構成される。流路４は、基体２の内部に位置し、複数の分岐路４ｃを有する。複数の開口５は、第１面２ａに位置し、複数の分岐路４ｃとそれぞれ連結する。第１金属配線１１は、少なくとも一部が基体２の内部に位置し、第１金属で構成される。第２金属配線１２は、少なくとも一部が基体２の内部に位置し、第１金属とは異なる第２金属で構成される。また、第１金属配線１１および第２金属配線１２は、基体２の内部で接続され熱電対機能を有する熱電対部１０を構成する。そして、第１面２ａを正面視した場合に、第１金属配線１１および第２金属配線１２は、開口５の周囲を取り囲んでおり、熱電対部１０は、開口５の周囲に位置する。これにより、プロセス中のプロセスデータを精度よく推定することができる。
　また、実施形態に係る流路構造体１において、第１面２ａを正面視した場合に、熱電対部１０は、開口５を取り囲んでいる。これにより、プロセス中のプロセスデータをさらに精度よく推定することができる。
　また、実施形態に係る流路構造体１において、第１面２ａを正面視した場合に、熱電対部１０において、第１金属配線１１および第２金属配線１２は、重なって位置する。これにより、プロセス中のプロセスデータをさらに精度よく推定することができる。
　また、実施形態に係る流路構造体１において、熱電対部１０は、第１金属および第２金属を含んだ領域を有する。これにより、熱電対部１０の信頼性を向上させることができる。
　また、実施形態に係る流路構造体１において、第１面２ａを正面視した場合に、熱電対部１０は、複数の開口５で構成される開口群５Ａよりも第１面２ａの中心から離れた位置に位置する。これにより、プロセス中のプロセスデータを精度よく推定することができる。
　また、実施形態に係る流路構造体１において、基体２は、内部に位置するＲＦ電極２０をさらに有する。また、第１面２ａを正面視した場合に、熱電対部１０は、ＲＦ電極２０よりも第１面２ａの中心から離れた位置に位置する。これにより、プロセス中のプロセスデータを精度よく推定することができるとともに、半導体製造装置１００における半導体ウェハＷのプロセスを安定して実施することができる。
　また、実施形態に係る流路構造体１において、基体２は、内部に位置するＲＦ電極２０をさらに有する。また、熱電対部１０は、ＲＦ電極２０よりも第１面２ａから離れた位置に位置する。これにより、プロセス中のプロセスデータを精度よく推定することができるとともに、半導体製造装置１００における半導体ウェハＷのプロセスを安定して実施することができる。
　また、実施形態に係る半導体製造装置１００は、載置台１２０と、チャンバ１１０と、上記に記載の流路構造体１と、を備える。これにより、プロセス中のプロセスデータを精度よく推定しながら半導体ウェハＷの処理を実施することができる。
　以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。たとえば、本開示の流路構造体１には、基体２の内部にヒータが設けられてもよい。これにより、流路４を通流するプロセスガスを加熱することができる。また、熱電対部１０によって、ヒータの温度を測定することもできる。本開示では、熱電対部１０を用いることで、局所的な温度測定が可能であり、複数の熱電対部１０を有することでシャワープレート内の温度分布を精密に測定することができる。
　さらなる効果や他の態様は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本開示のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
　１　　　流路構造体
　２　　　基体
　２ａ　　第１面
　３　　　開口
　４　　　流路
　４ａ　　導入路
　４ｂ　　拡幅路
　４ｃ　　分岐路
　５　　　開口
　５Ａ　　開口群
　１０　　熱電対部
　１１　　第１金属配線
　１２　　第２金属配線
　１００　半導体製造装置
　１１０　チャンバ
　１１１　開口部
　１２０　載置台

Claims (8)

  1. 　第１面を有し、セラミックスで構成される基体と、
    　前記基体の内部に位置し、複数の分岐路を有する流路と、
    　前記第１面に位置し、複数の前記分岐路とそれぞれ連結する複数の開口と、
    　少なくとも一部が前記基体の内部に位置し、第１金属で構成される第１金属配線と、
    　少なくとも一部が前記基体の内部に位置し、前記第１金属とは異なる第２金属で構成される第２金属配線と、
    　を備え、
    　前記第１金属配線および前記第２金属配線は、前記基体の内部で接続され熱電対機能を有する熱電対部を構成し、
    　前記第１面を正面視した場合に、前記第１金属配線および前記第２金属配線は、前記開口の周囲を取り囲んでおり、前記熱電対部は、前記開口の周囲に位置する
    　流路構造体。
  2. 　前記第１面を正面視した場合に、前記熱電対部は、前記開口を取り囲んでいる
    　請求項１に記載の流路構造体。
  3. 　前記第１面を正面視した場合に、前記熱電対部において、前記第１金属配線および前記第２金属配線は、重なって位置する
    　請求項１または２に記載の流路構造体。
  4. 　前記熱電対部は、前記第１金属および前記第２金属を含んだ領域を有する
    　請求項１～３のいずれか一つに記載の流路構造体。
  5. 　前記第１面を正面視した場合に、前記熱電対部は、複数の前記開口で構成される開口群よりも前記第１面の中心から離れた位置に位置する
    　請求項１～４のいずれか一つに記載の流路構造体。
  6. 　前記基体は、内部に位置するＲＦ電極をさらに有し、
    　前記第１面を正面視した場合に、前記熱電対部は、前記ＲＦ電極よりも前記第１面の中心から離れた位置に位置する
    　請求項５に記載の流路構造体。
  7. 　前記基体は、内部に位置するＲＦ電極をさらに有し、
    　前記熱電対部は、前記ＲＦ電極よりも前記第１面から離れた位置に位置する
    　請求項５または６に記載の流路構造体。
  8. 　載置台と、
    　チャンバと、
    　請求項１～７のいずれか一つに記載の流路構造体と、
    　を備える半導体製造装置。
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