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公開番号2025100519
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2024225851
出願日2024-12-20
発明の名称セラミックサセプター
出願人ミコセラミックスリミテッド
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類C23C 14/50 20060101AFI20250626BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】RF電流に対して低いインピーダンスと良好な高周波伝送特性を有する電極ロッドを備えるサセプターを提供する。
【解決手段】本発明のセラミックサセプター100は、電極111が配置されたセラミックプレート110を含むセラミックサセプターであって、セラミックプレートは、電極に接続される電極パッド112と、一側端部が電極パッドに連結されて電極に電力を供給するための電極ロッドとを含み、電極ロッドは、電極パッドに連結された延在部130と、延在部のテーパーした部分の端部に備えられた電源連結部133とを含んでよい。
【選択図】図10A
特許請求の範囲【請求項１】
電極が配置されたセラミックプレートを含むサセプターであって、
前記セラミックプレートは、前記電極に接続される電極パッドと、一側端部が前記電極パッドに連結されて前記電極に電力を供給するための電極ロッドとを含み、
前記電極ロッドは、前記電極パッドに連結された延在部と、前記延在部のテーパーした部分の端部に備えられた電源連結部とを含み、
前記電極ロッドは、前記延在部、前記テーパーした部分及び前記テーパーした部分から延在する前記電源連結部を含めて、同一の素材で形成されている、サセプター。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記電極ロッドは、母材表面に金属窒化膜を含む、請求項１に記載のサセプター。
【請求項３】
直径の異なる前記延在部と前記電源連結部との間に前記テーパーした部分を含むように、前記テーパーした部分が工作機械によってテーパー加工して形成されている、請求項１に記載のサセプター。
【請求項４】
前記延在部の前記テーパーした部分の傾斜角は、前記延在部の長手方向に対して１０°～８０°である、請求項１に記載のサセプター。
【請求項５】
前記延在部の前記テーパーした部分の長さは、前記延在部の長手方向に１．０ｍｍ～１０．０ｍｍである、請求項１に記載のサセプター。
【請求項６】
前記延在部の前記テーパーした部分において直径の小さい方の端部の位置は、前記セラミックプレートの最下端面の温度より１０％以上低い位置である、請求項１に記載のサセプター。
【請求項７】
前記延在部の前記テーパーした部分において直径の小さい方の端部の位置は、前記セラミックプレートの最下端面の温度より２０％以上低い位置である、請求項１に記載のサセプター。
【請求項８】
前記電極ロッドは、Ｍｏ、Ｗ又はそれらの合金を母材からなる、請求項１に記載のサセプター。
【請求項９】
前記電極ロッドの延在部は、前記電極パッドにブレージング接合された第２ロッド、及び前記第２ロッドにブレージング接合された第１ロッドを含む、請求項１に記載のサセプター。
【請求項１０】
前記第２ロッドは、前記電極パッドの素材との熱膨張係数差が３以下である金属材質で形成されている、請求項９に記載のサセプター。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、サセプターに関し、特に、セラミックベースのサセプターにインピーダンスを減少させるための電極ロッドの素材を適用したサセプターに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【０００２】
また、本発明は、サセプターに関し、電極ロッドの耐久性を向上させたセラミックサセプターに関する。
【背景技術】
【０００３】
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の上に順次に積層した後、パターニングする方式で製造される。かかる半導体製造工程において基板を保持するための保持構造としてサセプターが使用される。サセプターは、半導体素子の配線微細化などの精密な工程のためにプラズマ蒸着工程などにおいて正確な温度制御と熱処理の要求などに応じて広く使用されており、また、半導体ウエハー基板上に形成された薄膜層のエッチング工程（ｅｔｃｈｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ）などにおいてプラズマの形成又は基板加熱のために用いられている。
【０００４】
図１は、従来のサセプターの電極部を説明するための図である。図１を参照すると、従来のサセプターは、セラミックプレート３０の内部に、電極ロッド３１，３２との結合のための導電パッド３６を有する。セラミックプレート３０には、円形または半月形のような様々な２次元形状のＲＦ電極３５が埋設されている。また、ＲＦ電極３５と電気的に連結される導電パッド３６が埋設されている。
【０００５】
内部に電極ロッド３１，３２を収容するアイレット（ｅｙｅｌｅｔ）形態の支持体３４は、セラミックプレート３０の開口部に形成されたネジ山にてセラミックプレートに螺合する。このとき、上部電極ロッド３１と下部電極ロッド３２との間及び下部電極ロッド３２と導電パッド３６との間にはブレージングフィラー３７が提供されてよく、ブレージングフィラー３７は、ブレージングなどの接合工程によって電極ロッド３１，３２とＲＦ電極３５を電気的に連結させることができる。このような従来のサセプターにおいて、支持体３４と下部電極ロッド３２間の隙間、又は支持体３４とセラミックプレート３０間の隙間は、高温雰囲気で酸素が浸透し得る経路として作用し、上部電極ロッド３１、下部電極ロッド３２を酸化させることがある。このような酸化によって電極ロッドの電気伝導度が減少して電力伝達効率が減少すると、電極部の信頼性低下につながることがあり、サセプターの寿命を短縮させる問題点があった。
【０００６】
このような酸化問題から、従来の電極ロッドには主にＮｉやＮｉ合金素材のような耐熱性、耐酸化性の素材が使用されてきている。しかし、従来の電極ロッドに適用されたＮｉ系耐熱素材は、高い高周波領域で電力伝送線路として使用される場合に電流が電極ロッドの表面に沿って流れる表皮効果（ｓｋｉｎｅｆｆｅｃｔ）によって電極ロッドのインピーダンスが増加し、発熱を伴ってしまう。
【０００７】
その上、半導体工程の発展に伴い、より高い温度で動作し、より高いプラズマ特性を有するように高電力の高周波の印加が可能なサセプターが要求されており、そのため、電極ロッドにおける表皮効果はより目立ち、発熱及び酸化による短絡の問題が頻繁に発生している。
【０００８】
これを改善するために、従来では、韓国特許公開第１０－２０１８－０１２１６６２号（２０１８．１１．０７）のようにＮｉ又はＴｉのロッド母材に、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ又はＣｕなどをコートするか、韓国特許公開第１０－２０２１－０１３９３６８（２０２１．１１．２２）のようにＭｏ、Ｎｉ、Ｔｉのロッド母材にアルミナ薄膜をコートすることで、熱の発生を減らしたり、熱伝導を減少させようとした。しかしながら、このような場合にも、高周波領域の電力伝送において周波数の増加によって電極ロッド素材が有するインピーダンス増加の問題は根本的に解決されていない現状である。
【０００９】
図９は、従来のセラミックサセプターの他の電極部を説明するための図である。
【００１０】
図９を参照すると、従来のセラミックサセプターは、セラミックプレート３０の中心部に、外部の電極ロッド３１，３２との結合のための電極部を有する。セラミックプレート３０には、発熱体（電極）又はＲＦ（高周波）電極となり得る電極３５がリング形、円形などに埋設されており、また、電極３５に電気的に連結された電極母材である導電パッド３６が埋設されている。アイレット（ｅｙｅｌｅｔ）形態の支持体３４は、開口部に形成されたネジ山にて螺合し、上端部電極ロッド３１と下端部電極ロッド３２との間及び下端部電極ロッド３２と導電パッド３６との間はブレージング（ｂｒａｚｉｎｇ）接合し、電力供給のための電極ロッド３１，３２と電極３５とを電気的に連結させる。このような従来のセラミックサセプターにおいて、支持体３４と下端部電極ロッド３２との間の隙間又は支持体３４とセラミックプレート３０との間の隙間が、高温雰囲気で酸素が浸透し得る経路を作り、電極母材である導電パッド３６と下端部電極ロッド３２との界面に形成されたブレージングフィラー３７又は導電パッド３６と下端部電極ロッド３２を酸化させてしまう。上端部電極ロッド３１と下端部電極ロッド３２との界面に形成されたブレージングフィラーも酸素浸透によって酸化することがある。このような酸化によって電気伝導度が減少して電力伝達効率が低下すると、電極部の信頼性低下につながることがあり、セラミックサセプターの寿命を短縮させる問題点があった。
（【００１１】以降は省略されています）

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