CN1461288A - 陶瓷接合体、基片支承构造体及基片处理装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种基片支承构造体，所述的基片支承构造体具有优良的耐腐蚀性及气密性、同时有优良的尺寸精度，在被加有机械的或热的应力时有足够的耐久性。本发明基片支承构造体的支承体(1)包括：支承基片用的陶瓷基体(2)、接合在陶瓷基体(2)上的保护筒体(7)、位于陶瓷基体(2)与保护筒体(7)之间并把陶瓷基体(2)和保护筒体(7)接合的接合层(8)。接合层(8)含有稀土类氧化物质量2％以上质量70％以下、氧化铝质量10％以上质量78％以下、氮化铝质量2％以上质量50％不到。接合层(8)的上述三种成分中稀土类氧化物或氧化铝的比例最多。

Description

陶瓷接合体、基片支承构造体 及基片处理装置
技术领域
本发明涉及陶瓷接合体、基片支承构造体及基片处理装置，特别是涉及能实现优良气密性和高尺寸精度的陶瓷接合体、基片支承构造体及其片处理装置。
背景技术
现在在半导体记忆装置等的半导体装置和液晶显示装置等的制造工序中，进行在处理对象物的半导体基片和玻璃基片等的基片表面上形成规定膜的成膜工序和腐蚀工序等时，一直在使用将基片每一片处理的处理装置(所谓各片式处理装置)。在半导体装置和液晶显示装置等的制造工序中设置多个上述的各片式处理装置、通过装料器等移动装置把处理对象物基片运送、供给该处理装置。各处理装置上设置基片支承体以配置由装料器供给的基片。在该基片上搭载支承体上搭载有基片的状态进行对基片的成膜处理和腐蚀处理等。
基片支承体上设置有用于处理时使基片的温度上升至规定的温度的加热器。且为了将基片固定在基片支承构件上有时在基片支承体上形成静电吸附用电极。或为了把基片固定在基片支承体上也有时使用把基片支承体配置基片的面(基片安装面)制得平坦性优良、使基片吸附在该基片安装面上的办法。
上述基片支承体中基片安装面及其近旁部分在对基片的成膜处理和腐蚀处理时，暴露在进行成膜处理和腐蚀处理等用的反应气体中。因此要求作为基片支承体的构成材料对这些反应气体(例如腐蚀性高的卤素气体等)有充分的耐腐蚀性。
在基片的成膜处理和腐蚀处理等中有时把基片温度变成较高温度。因此对基片支承体不但要求上述的耐腐蚀性还被要求充分的耐热性。
这样从耐腐蚀性、耐热性以及耐久性等的观点上看，正在研究不是用金属和树脂而是使用陶瓷作为基片支承体的材料。且陶瓷中氧化铝比较易制造并便宜，所以可使其作为基片支承体的材料实用化。
但氧化铝其热传导率是低到30W/mK左右，所以因作为基片支承体的材料使用氧化铝时在基片支承体基片安装面的温度分布上不均匀等、而难于高精度控制温度。这时处理对象物基片的温度也变得有偏差，所以有时不能均匀进行对基片的成膜处理和腐蚀处理。其结果是产生制造的半导体装置和液晶显示装置的特性有偏差的问题。
为避开这种问题而关注把氮化铝作为基片支承体的材料。这是因为氮化铝耐热性、耐腐蚀性优良，同时绝缘性高且热传导率高。
作为使用氮化铝的基片支承体的制造方法，例如有如下的方法。首先准备以氮化铝粉末为原料的成形体。把由钼等高融点金属构成的线圈和金属线插在该成形体中。这些线圈和金属线作为加热器或静电吸附用电极等起作用。然后通过把成形体热压烧结得到基片支承体。这种支承体例如在特开平6-76924号公报中被公开。特开平6-76942号公报中公开了提高基片支承体均热性用的埋设加热器结构。
在基片支承体内埋设有加热器和电极时需要从基片支承体外部向这些加热器和电极供给电功率。因此基片支承体设置有与加热器和电极连接并延伸至基片支承体外部的电极线。且为了控制基片支承体的温度，而在基片支承体上设置有测量基片支承体温度的热电偶和传感器等温度测量构件。
这种电极线和温度测量构件有可能被基片处理(成膜处理、腐蚀处理、洗净处理等)用的反应气体(例如卤素系气体)腐蚀。因此需要保护该电极线和温度测量构件不受容器内部的反应气体的腐蚀。所以在内部配置电极线和温度测量构件的同时，基片支承体设置有使容器内的反应气体与配置有电极线等的区域可靠分离的保护构件。该保护构件要求对卤素气体等反应气体的耐腐蚀性高且气密性好。特别是保护构件与基片支承体的接合部需要进行高气密性的接合。
这样作为把保护构件接合在基片支承体上的方法，例如在特开平4-78138号公报中公开了通过玻璃接合和钎焊把氮化铝、氮化硅、氧化铝、不锈钢等构成的筒状保护构件接合在基片支承体背面的方法。
作为把基片支承体和保护构件接合的其它方法通过热压把氮化铝构成的基片支承体和氮化铝构成的管状保护构件扩散接合的方法也是公知的。
如图4所示，特开平10-242252号公报中公开了通过以氮化铝为主成分含有稀土类氧化物的接合层把氮化铝构成的基片支承体与保护层接合的方案。图4是表示现有的由基片支承体和保护构件构成的支承体的剖面模式图。参照图4，现有的支承体101把包括电阻发热体106和基片底座103的陶瓷基片102与作为保护构件的保护筒体107通过接合层108接合。这里作为接合层108包含的稀土类氧化物有Y2O3、CeO2、Er2O3等，该稀土类氧化物的添加率是3～20质量％。
在把氮化铝构成的部件接合这点上作为与上述技术相关的技术，在特开平7-50369号公报中公开了把氮化铝构成的底座和凸片部用以氮化铝为主成分的接合材料接合的技术。作为接合材料的组成举出了氮化铝∶Y2O3＝97∶3的例。
在基片支承构造体上设置处理对象基片、对该基片进行腐蚀处理和成膜处理时，使基片支承构造体的温度变成高温、或暴露在上述腐蚀处理等中使用的等离子体和卤素气体等内，在这样苛刻的环境中使用。即使在这样苛刻的环境下基片支承构造体也需要保持其强度等的健全性。因此基片支承体和保护构件的接合部也需要对上述的等离子体和卤素气体等具有充分的耐腐蚀性、耐热性。
在处理基片时舱内一旦有极微量的微粒等异物存在时，该异物就会对基片的处理有不良影响。其结果是制造的半导体装置和液晶显示装置中有时产生因异物引起的不良。因此要求基片支承构造体上不产生上述异物。因此即使在基片支承体和保护构件的接合部也要求有优良的耐腐蚀性，以使随着基片的处理接合部受损伤而产生微粒等异物的问题不发生。
根据这种观点，上述现在的基片支承构造体中有以下的问题。即特开平4-78138号公报中所示玻璃接合和钎焊接合部所用的金属一般耐腐蚀性不好，同时其融点也比较低。因而通过与基片处理中使用的卤素气体等腐蚀性气体的反应产生微粒等异物。
把基片支承体与保护构件用热压扩散接合时，以加有9.8～29.4MPa(100～300kgf/cm2)左右高负载的状态在高温下接合。因此有时由于这种热压工序基片支承体变形而其尺寸精度变差。且使用这种热压工序时有制造基片支承构造体所用必要的设备和为完成制造工艺的成本增加的问题。
如特开平10-242252号公报中公开的技术在使用以氮化铝为主成分含有稀土类氧化物的接合层时，把Y2O3等的稀土类氧化物添加了3～20质量％的接合层必须以1800℃以上的高温用烧结把基片支承体和保护构件接合。该1800℃以上的温度是与形成氮化铝构成的基片支承体时的烧结温度相同的温度。因此按上述接合层以把基片支承体和保护构件接合用的1800℃以上的高温热处理，有时基片支承体变形。在接合保护构件的阶段基片支承体已经在内部配置了加热器和电极，基片支承体的形状和尺寸通过机械加工等被精密设定。所以若因用于上述接合层接合作热处理而使基片支承体变形时，那最终得到的基片支承构造体的形状是变形的。其结果是发生因基片支承构造体变形引起的基片支承构造体的温度分布成为与设计不同的状态(均热特性变差)等问题。
以氮化铝为主成分的接合层通过烧结处理而致密化。因此在作接合的热处理时，在被接合部接合层沿基片支承体及保护构件与接合层接触表面的凹凸流动的现象发生不明显。从而对接合层和被接合物(基片支承体和保护构件)以不特别施加负荷的状态进行接合的热处理时就不大能得到接合层把上述凹凸产生的间隙填埋的效果。且这样得到的接合层多存在有间隙、气密性不好。为了用保护构件保护电极线不受容器内的卤素气体等损害，包括接合层的保护构件的气密性必须足够高(氦(He)漏气率必须不到10-8Pa·m3/S)。为实现这样高的气密性，而在对接合层的热处理(接合用热处理)时必须用热压边挤压接合层的间隙边加热。由于这样在接合层上边加负荷边进行热处理，所以上述的基片支承体在该热处理时变形的问题特别严重。
而且以基片支承构造体的搬运和向装置装卸等的处理、或在装置内实际安装使用基片支承构造体时的升温·冷却等的热应力等为起因，构成基片支承构造体的基片支承体和保护构件的接合部易受到机械的或热的应力。因此接合部必须具有足够的强度(在实用上接合部的弯曲强度按JIS标准的4点弯曲强度必须在147MPa(15kgf/mm2)以上)。
而特开平7-50369号公报公开的技术是关于具有由氮化铝构成的底座和凸片部的半导体用陶瓷放热体的，与本发明技术领域不同、特别是不需要气密性。特开平7-50369号公报公开的技术即使能适用于基片支承构造体的基片支承体与保护构件的接合上也有与上述特开平10-242252号公报同样的问题发生。
发明内容
本发明是为解决上述课题而提出的，本发明的目的在于提供一种具有优良的耐腐蚀性及气密性、同时具有优良的尺寸精度、在加有机械的或热的应力时具有足够耐久性的陶瓷接合体及基片支承构造体和具有它们的基片处理装置。
发明者利用把基片支承构造体的陶瓷基体与气密密封构件接合用的接合层进行锐意研究的结果直到完成了本发明。以下进行说明。
作为接合层最好在接合后具有足够的气密性，且对卤素系气体等反应气体和清洗气体等的耐腐蚀性高。从耐腐蚀性的观点，氮化铝和氧化铝有足够的耐腐蚀性，所以作为接合层的材料最好。但氮化铝没有熔点、在2000℃以上的高温升华。氧化铝的熔点在2000℃以上。因此用氮化铝和氧化铝单体难于构成接合层。
在氮化铝的烧结中添加烧结助剂，作为该烧结助剂的一种公知的有含碱土类元素的烧结助剂。但碱土类元素在半导体制造中作为异物是特别有意回避的元素类。因此含碱土类元素的烧结助剂不能使用。不用该含碱土类元素的烧结助剂烧结氮化铝时烧结温度一般是1800℃～2000℃左右。由接合层接合的陶瓷基片和气密密封构件是通过氮化铝的烧结体形成时，为防止因接合时的热处理使这些陶瓷基片和气密密封构件变形，用比该烧结体的烧结温度(1800℃～2000℃)低的温度、以对接合层不加负荷的无加压状态(所加压力在0.1MPa(1kgf/cm3)以下的状态)进行接合时的热处理是必要的。
这里稀土类氧化物(例如Y2O3、CeO2、Er2O3、Nd2O3、Sm2O3等)与氧化铝形成共晶，所以添加了稀土类氧化物的氧化铝熔点降低。因此作为接合层的主成分最好是使用氧化铝和稀土类氧化物。但例如即使把氧化钇(Y2O3)添加在氧化铝内组成共晶其熔点也是1760℃左右。实际上把添加了该氧化钇的氧化铝作为接合层使用时，为使接合层整体均匀接合必须把接合层加热到超过1800℃的高温。在该温度条件下仍然有可能发生陶瓷基片等变形的不良。
发明者从对接合层的各种组成研讨的结果中发现通过在上述含有氧化铝和稀土类氧化物的接合层里再添加氧化铝就能使接合层的熔点进一步降低。这时接合时的热处理温度可变为1650℃～1800℃左右。
但发明者通过实验判明若把氮化铝的添加量增加过多，则接合层多发生间隙而气密性降低。具体说就是了解到接合层的稀土类氧化物、氧化铝、氮化铝中当氮化铝最多时以无加压状态进行接合的热处理得到的接合层其气密性降低。从而知道了必须把稀土类氧化物或氧化铝的某个的比例定得最多以保持流动性。
从把关于氮化铝添加量的研讨推进的结果中，发明者发现控制氮化铝的添加量、仅在把氮化铝的比例定在质量2％以上质量50％以上时能形成表现出足够的气密性并同时具有高强度的接合层。即规定上述氮化铝的添加比例时作为形成接合层的第一过程，在高温下接合时氮化铝与同时添加的稀土类氧化物及氧化铝一起生成三元系溶液。该溶液通过粘性流动使接合层的间隙大致出现完全消失的状态。因此能形成接合后没有氦(He)漏气(He漏气率不足1.0×10-8Pa·m3/S)的接合层。
接着作为第二过程在从上述高温状态的冷却过程中，从作为接合材料的稀土类氧化物-氧化铝-氮化铝的熔液中氮化铝粒子再析出。其结果是接合层不仅被玻璃层而且被由析出的上述氮化铝粒子构成的陶瓷层所填充。从而能使接合层热膨胀率的值接近于母材(接合对象物)热膨胀率的值，故而能减小加热·冷却时加给接合层的热应力。且由于是用氮化铝粒子这种陶瓷粒子填充的接合层，所以可提高接合层的粒界强度。
根据发明者的研究，陶瓷基体和气密密封构件的接合部也可事先在陶瓷基体和气密密封构件的某一方形成锪孔槽。然后在该锪孔槽内嵌入陶瓷基体和气密密封构件的某另一方接合也可。这样的话可防止成为接合层的接合材料的挥发，所以能消除接合不均。且接合层当受到横向应力时其应力集中在一点，所以易从该应力集中部破损。但若形成锪孔槽，该来自横向的应力由锪孔槽侧面承受，所以能抑制应力集中于一点。其结果是提高了接合层的接合强度。
发明者改变氮化铝的添加量进行实验的结果得到了下面的见解。即氮化铝的含有率达质量50％以上、把氮化铝添加入稀土类氧化物和氧化铝中时，一部分的氮化铝与稀土类氧化物及氧化铝一起形成液相、起降低熔点的作用。但其它大部分的氮化铝不形成液相地残存着。因此热处理时接合层的流动性被失去。这时接合层不能充分填埋接合层与陶瓷基体及气密密封构件间的间隙，所以热处理后也部分地残存有间隙。其结果是在接合部气密性降低。
根据以上发明者的见解，本发明1形式的基片支承构造体是处理基片时支承基片的基片支承构造体，包括：用于支承基片的陶瓷基体、与陶瓷基体接合的气密密封构件、和位于陶瓷基体与气密密封构件间并把陶瓷基体与气密密封构件接合的接合层。接合层含有稀土类氧化物质量2％以上质量70％以下、氧化铝质量10％以上质量78％以下、氮化铝质量2％以上质量50％不到。接合层的三种成分(稀土类氧化物、氧化铝及氮化铝)中稀土类氧化物或氧化铝的比例最多。
本发明其它形式的基片支承构造体是处理基片时支承基片的基片支承构造体，与按照上述1形式的基片支承构造体相同，包括：用于支承基片的陶瓷基体、与陶瓷基体接合的气密密封构件、和位于陶瓷基体与气密密封构件间并把陶瓷基体与气密密封构件接合的接合层。接合层把含有稀土类氧化物质量2％以上质量70％以下、氧化铝质量10％以上质量78％以下、氮化铝质量2％以上质量50％以下的接合材料通过加热煅烧生成。接合层的上述三种成分(稀土类氧化物、氧化铝及氮化铝)中稀土类氧化物或氧化铝的比例最多。
这样作为接合层的材料以氧化铝和稀土类氧化物为主成分再添加氮化铝的接合层可把熔点充分降低。因此可在比现有技术的温度低的条件下以比现有技术减少加给接合层负载的状态进行接合层的接合用热处理。其结果是可防止发生基片支承构造体的陶瓷基体因该接合的热处理而变形这样的不良。且得到的接合层的气密性也能充分保持良好。具体说就是能得到无漏气(He漏气率不足10-8Pa·m3/S)的基片支承构造体。这种基片支承构造体在例如700℃的热循环后漏气发生率也能大幅度降低。且能抑制接合层接合不均匀这样不良的发生。
把接合层(或接合材料)稀土类氧化物的含有率设定在质量2％以上是因为这样的话接合层可出现对陶瓷基体和气密密封构件表面的熔析面性。而把接合层(或接合材料)稀土类氧化物的含有率设定在质量70％以下是因为接合层稀土类氧化物的含有率若超过质量70％则填埋接合层陶瓷基体等表面凹凸部和接合层中间隙的流动性降低、形成的接合层的气密性降低。
把接合层(或接合材料)氧化铝的含有率定在质量10％以上是因为这样的话在接合的热处理时可用比较低的温度在接合层形成氧化铝和稀土类氧化物的复合氧化物的液相。其结果是通过接合层能把陶瓷基体和气密密封构件接合。而把接合层(或接合材料)氧化铝的含有率设定在质量78％以下是因为氧化铝的含有率若超过质量78％则在接合层的液相生成温度变高、不能用足够低的温度进行陶瓷基体与气密密封构件的接合。
把接合层(或接合材料)氮化铝的含有率定在质量2％以上是因为这样做能得到用于在接合层作接合的热处理时使液相形成的温度降低的效果并在冷却过程中通过氮化铝粒子从液相再析出能提高接合层的接合强度。即在冷却过程中通过氮化铝粒子从液相再析出、在能强化接合层的同时能使接合层的热膨胀率接近于母材陶瓷(构成陶瓷基体等的陶瓷)的热膨胀率。结果可以提高接合层的接合强度。而把接合层(或接合材料)氮化铝的含有率定在质量不足50％是因为氮化铝的含有率若在质量50％以上则在接合的热处理时接合层的流动性降低。当这种流动性降低则形成的接合层出现间隙，所以不能确保足够的气密性。
把接合层中稀土类氧化物或氧化铝的比例设定得最多(即把接合层的主成分定为稀土类氧化物或氧化铝)是因为氮化铝成为接合层的主成分时接合层多发生间隙、在接合的热处理时无加压状态不能确保接合层的气密性。也可把在接合层中的稀土类氧化物和氧化铝的合计比例设定在质量50％以上。
上述1形式的基片支承构造体中最好接合层稀土类氧化物的含有率是质量10％以上质量50％以下、氧化铝的含有率是质量30％以上质量70％以下、氮化铝的含有率是质量10％以上质量30％以下。
上述其它形式的基片支承构造体中最好把稀土类氧化物的含有率是质量10％以上质量50％以下、氧化铝的含有率是质量30％以上质量70％以下、氮化铝的含有率是质量10％以上质量30％以下的接合材料通过加热煅烧生成接合层。
这时能比现在把接合层的熔点可靠降低。因此可在比现在温度低的条件下以比现在减少加给接合层负载的状态进行接合层的接合用热处理。其结果是能可靠防止基片支承构造体的陶瓷基体因该接合的热处理而变形这样不良的发生。
把接合层(或接合材料)稀土类氧化物的含有率定在质量10％以上是因为这样的话接合层出现对陶瓷基体和气密密封构件表面的熔析面性特别显著。而把接合层(或接合材料)稀土类氧化物的含有率定在质量50％以下是因为接合层稀土类氧化物的含有率若超过质量50％则热处理时接合层液相的粘性变高、该液相的流动性开始降低。
把接合层(或接合材料)氧化铝的含有率定在质量30％以上是因为这样的话在接合的热处理时接合层氧化铝与稀土类氧化物的复合氧化物其液相形成温度可被显著降低。而把接合层(或接合材料)氧化铝的含有率定在质量70％以下是因为氧化铝的含有率若超过质量70％则接合层的液相生成温度上升、液相的流动性降低。
把接合层(或接合材料)氮化铝的含有率定在质量10％以上是因为这样的话在接合层作接合的热处理时降低形成液相温度的效果显著。而把接合层(或接合材料)氮化铝的含有率定在质量30％以下是因为氮化铝的含有率若在质量30％以下的话在接合的热处理时接合层的流动性显著提高。
上述1形式或其它形式的基片支承构造体中陶瓷基体也可包括电路。上述1形式或其它形式的基片支承构造体也可包括与陶瓷基体的电路连接的供电用导电构件。气密密封构件最好配置成包围住供电用导电构件。
这时因为保护供电用导电构件的气密密封构件与陶瓷基体是在无漏气的状态下接合的，所以能防止反应气体从外部侵入到气密密封构件的内部。其结果是能可靠防止供电用导电构件被基片支承构造体外部的反应气体等腐蚀这样不良的发生。
本发明其它形式的基片处理装置具备上述1形式或其它形式的基片支承构造体。
这时通过使用没有漏气和变形的基片支持构造体，可防止发生基片处理装置的供电用导电构件因反应气体造成的腐蚀和由陶瓷基体变形引起的基片温度分布偏差这样的问题。
本发明其它形式的陶瓷接合体包括：第一陶瓷体、与第一陶瓷体接合的第二陶瓷体、和位于第一陶瓷体和第二陶瓷体间并将第一陶瓷体与第二陶瓷体接合的接合层。接合层含有稀土类氧化物质量2％以上质量70％以下、氧化铝质量10％以上质量78％以下、氮化铝质量2％以上质量50％以下。接合层的上述三种成分(稀土类氧化物、氧化铝及氮化铝)中稀土类氧化物或氧化铝的比例最多。
本发明又一种形式的陶瓷接合体与上述其它形式的陶瓷接合体相同，具有第一及第二陶瓷体和位于该第一及第二陶瓷体间并把第一及第二陶瓷体接合的接合层。接合层通过把含有稀土类氧化物质量2％以上质量70％以下、氧化铝质量10％以上质量78％以下、氮化铝质量2％以上质量50％不到的接合材料加热煅烧而生成。接合层的上述三种成分(稀土类氧化物、氧化铝、氮化铝)中稀土类氧化物或氧化铝的比例最多。
这样作为接合层的材料以氧化铝和稀土类氧化物为主成分再添加氮化铝的接合层可把熔点充分降低。因此可在比现在温度低的条件下以比现在减少加给接合层负载的状态进行接合层的接合用热处理。其结果是可防止发生第一及第二陶瓷体因该接合的热处理而变形这样的不良。且得到的接合层的气密性也能充分保持良好。具体说就是能得到无漏气(He漏气率不足10-8Pa·m3/S)的陶瓷接合体。且能抑制接合层接合不均匀这样不良的发生。
把接合层(或接合材料)稀土类氧化物的含有率定在质量2％以上是因为如这样做接合层就会出现对第一及第二陶瓷体表面的熔析面性。而把接合层(或接合材料)稀土类氧化物的含有率定在质量70％以下是因为接合层稀土类氧化物的含有率若超过70％则填埋接合层第一及第二陶瓷体表面凹凸部和接合层中间隙的流动性降低、形成的接合层的气密性低下。
把接合层(或接合材料)氧化铝的含有率定在质量10％以上是因为如这样做在接合的热处理时就会用比较低的温度在接合层形成氧化铝和稀土类氧化物的复合氧化物的液相。其结果是通过接合层能把第一及第二陶瓷体接合。而把接合层(或接合材料)氧化铝的含有率定在质量78％以下是因为氧化铝的含有率超过质量78％则在接合层的液相生成温度变高、不能用足够低的温度进行第一及第二陶瓷体的接合。
把接合层(或接合材料)氮化铝的含有率定在质量2％以上有以下理由。即若把氮化铝的含有率如上述定在质量2％以上则在接合层作接合的热处理时能得到降低液相形成温度的效果。而且冷却过程中氮化铝粒子从液相再析出，所以能强化接合层、同时能使接合层的热膨胀率接近于母材陶瓷(构成第一及第二陶瓷体的陶瓷)的热膨胀率。结果可提高接合层的接合强度。而把接合层(或接合材料)氮化铝的含有率定在质量不足50％是因为氮化铝的含有率若在质量50％以上则在接合的热处理时接合层的流动性降低。当这种流动性降低时则形成的接合层出现间隙，就不能确保足够的气密性。
把接合层中稀土类氧化物或氧化铝的比例设定得最多是因为氮化铝成为接合层主成分时接合层多发生间隙、在接合的热处理时无加压状态不能确保接合层的气密性。也可把在接合层中的稀土类氧化物和氧化铝的合计比例定在质量50％以上。
上述其它形式的陶瓷接合体中最好接合层稀土类氧化物的含有率是质量10％以上质量50％以下、氧化铝的含有率是质量30％以上质量70％以下、氮化铝的含有率是质量10％以上质量30％以下。
上述又一种形式的陶瓷接合体中最好把稀土类氧化物的含有率是质量10％以上质量50％以下、氧化铝的含有率是质量30％以上质量70％以下、氮化铝的含有率是质量10％以上质量30％以下的接合材料通过加热煅烧生成接合层。
这时能比现在把接合层的熔点可靠降低。因此可在比现有技术的温度低的条件下以比现在减少加给接合层负载的状态进行接合层的接合用热处理。其结果是能可靠防止第一或第二陶瓷体因该接合的热处理而变形这样不良的发生。
把接合层(或接合材料)稀土类氧化物的含有率定在质量10％以上是因为这样做会使接合层出现对第一或第二陶瓷体表面的熔析面特别显著。而把接合层(或接合材料)稀土类氧化物的含有率定在质量50％以下是因为接合层稀土类氧化物的含有率若超过质量50％则热处理时接合层液相的粘性变高、该液相的流动性开始降低。
把接合层(或接合材料)氧化铝的含有率定在质量30％以上是因为这样做能使在接合的热处理时接合层氧化铝与稀土类氧化物的复合氧化物其液相形成温度显著降低。而把接合层(或接合材料)氧化铝的含有率定在质量70％以下是因为氧化铝的含有率若超过质量70％则接合层的液相生成温度上升、液相的流动性降低。
把接合层(或接合材料)氮化铝的含有率设定在质量10％以上是因为这样的话在接合层作接合的热处理时降低液相形成温度的效果显著。而把接合层(或接合材料)氮化铝的含有率定在质量30％以下是因为氮化铝的含有率若在质量30％以下的话在接合的热处理时接合层的流动性显著提高。
上述1形式或其它形式的基片支持构造体、或者上述其它形式或又一种形式的陶瓷接合体其接合层氦(He)漏气率不到1.0×10-8Pa·m3/S，JIS标准的4点弯曲强度是147MPa(15kgf/mm2)以上也可。且接合层最好含有通过氮化铝熔解再析出现象而析出形成的氮化铝粒子。
上述1形式或其它形式的基片支承构造体其陶瓷基体与气密密封构件的接合部在陶瓷基体和气密密封构件的某一方也可形成锪孔槽，以在锪孔槽内嵌入陶瓷基体和气密密封构件的某另一方的状态接合陶瓷基体和气密密封构件也可。上述其它形式或又一种形式的陶瓷接合体其所述第一陶瓷体和所述第二陶瓷体的接合部在第一及第二陶瓷体的某一方也可形成锪孔槽，以在锪孔槽内嵌入第一及第二陶瓷基体的某另一方的状态接合第一及第二陶瓷体也可。
这时可充分确保陶瓷基体与气密密封构件接合部(或第一及第二陶瓷体间接合部)的气密性及强度。作为接合部结构通过采用把陶瓷基体或气密密封构件的某个(或第一及第二陶瓷体中的某个)嵌入锪孔槽的结构，防止接合材料的挥发，同时在接合层可组合利用化合接合和机械(结构)接合，所以可得到恰当的接合层。其结果是接合层的可靠性提高。
上述其它形式或又一种形式的陶瓷接合体中第一陶瓷体也可包括电路。上述其它形式或又一种形式的陶瓷接合体也可具备与第一陶瓷体电路连接的供电用导电构件。第二陶瓷体最好配置成包围住供电用导电构件。
这时作为保护供电用导电构件的气密密封构件而起作用的第二陶瓷体是以无漏气状态接合在第一陶瓷体上的，所以能防止反应气体等从外部侵入到第二陶瓷体内部。其结果是能可靠防止供电用导电构件因陶瓷接合体外部的反应气体等而腐蚀这样不良的发生。
本发明其它形式的基片处理装置具备上述其它形式或又一种形式的陶瓷接合体。
这时可把不漏气和不变形的陶瓷接合体利用在基片处理装置的基片支承构造体上。因此可防止发生基片处理装置的供电用导电构件因反应气体造成的腐蚀和因基片支承构造体变形而引起基片温度分布偏差这样的问题。
附图说明
图1是表示作为本发明基片支承构造体的支承体的剖面模式图；
图2是表示图1所示保持体变形例的剖面模式图；
图3是为说明氦漏气试验的模式图；
图4是表示现在的由基片支承体和保护构件构成的支承体的剖面模式图。
具体实施方式
下面按照附图说明本发明的实施例。下面附图中对相同或相等部分附以相同的参照号码、其说明不再重复。
参照图1说明本发明的支承体。
如图1所示支承体1具有陶瓷基体2和作为气密密封构件与该陶瓷基体2接合的保护筒体7。陶瓷基体2和保护筒体7用接合层8接合。
作为第一陶瓷体的陶瓷基体2包括由氮化铝等的陶瓷构成的基体底座3和成为埋设在该基体底座3中状态的电阻发热体、等离子体用电极5、静电吸附用电极4。作为电路的电阻发热体6、等离子体用电极5及静电吸附用电极4可把钨、钼等高熔点金属作为其材料使用。陶瓷基体2的背面16配置有向电路供电用的电极线13a～13d及温度测量构件热电偶14。该电极线13a～13d及热电偶14配置在氮化铝构成的保护筒体7的内部。
接着说明图1所示支承体1的制造方法。首先陶瓷基体2的制造方法没有特别限制，例如可用以下方法。
首先用一般的方法准备成为陶瓷基体2的陶瓷烧结体。在该陶瓷烧结体的表面把成为电阻发热体等的导电层进行压膜涂布烧接处理。作为形成导电层用的涂布材料，采用在银(Ag)-钯(Pd)合金、铂(Pt)-金(Au)合金等金属组成的原料粉末里添加促进煅烧用的助剂后再添加溶媒和粘合剂的组合物。在烧接了该导电层的表面上通过接合材料等又配置了其它陶瓷烧结体后，把陶瓷烧结体和上述的其它陶瓷烧结体加热接合。也可在其它陶瓷烧结体与陶瓷烧结体之间不配置接合材料，直接把陶瓷烧结体和上述的其它陶瓷烧结体加热接合。且不是在其它陶瓷烧结体上而是在导电层上将耐腐蚀性的保护层厚膜涂布烧接也可。
而且代替上述的将导电层压膜涂布烧接的工序，在陶瓷烧结体的表面形成槽、在该槽中配置电阻发热体等也可。这时作为电阻发热体也可使用由高熔点金属构成线圈和金属线或金属箔。且不像上述那样在陶瓷基体表面形成槽而是在其表面上直接配置线圈、金属线或金属箔等也可。
且不像上述那样在陶瓷烧结体烧结处理完成后形成导电层而是使用如下面那样在陶瓷烧结体烧结前(对陶瓷成形体)配置导电层的方法也可。具体说就是首先准备应成为陶瓷基体2的陶瓷成形体。该陶瓷成形体的制造方法例如如下所述。首先根据需要对陶瓷原料粉末添加烧结助剂、粘合剂及有机溶剂，用球磨机等混合。把这样准备的料浆用刮浆刀法形成片。通过层合该片可得到成为陶瓷基体的陶瓷成形体。
接着在该陶瓷成形体的表面配置成为电阻发热体6等导电层。具体说就是首先在钨和钼这样的高熔点金属、银(Ag)-钯(Pd)合金、铂(Pt)、铂(Pt)-金(Au)合金等金属构成的电阻发热体的主成分原料粉末里添加促进煅烧用的助剂、并且还添加熔媒和粘合剂。不添加烧结助剂也可。然后把这样添加了熔媒等的原料粉末混合并厚膜涂布在陶瓷成形体的表面上。然后在涂布了成为该电阻发热体等的导电层的面上配置其它陶瓷成形体。在陶瓷成形体与上述其它陶瓷成形体之间配置接合材料也可、不配置也可。这样能实现在陶瓷成形体中埋设电阻发热体等导电层的状态。再把得到的陶瓷成形体通过在非氧化性空气中按规定的温度同时煅烧就可得到陶瓷烧结体。之后根据需要通过对该陶瓷烧结体进行切断、研磨、磨削等的机械加工可得到规定形状的陶瓷基体2。
在陶瓷成形体的表面形成槽、在该槽内部厚膜涂布含有高熔点金属粉末等的导电层原料也可。在该槽内部配置成为电阻发热体等的金属性的线和线圈或金属箔等也可。这些线圈和线配置在没形成槽的成形体表面也可。在这样配置了导电层的表面上配置其它成形体后，通过进行上述规定的热处理可得到陶瓷基体2。
在陶瓷成形体表面上配置了上述导电层后，通过进行规定的热处理在陶瓷烧结体的表面准备形成了金属层的烧结体也可。该热处理后在形成有导电层的表面上涂布耐腐蚀性的保护层，通过进行热处理烧接也可。通过调整成分使导电层的烧接温度与保护层的烧接温度大致在相同温度水平、把导电层的烧接与保护层的烧接在同一热处理工序中进行也可。
这样得到的陶瓷基体2对安装基片等被处理对象物的基片安装面15有严格的尺寸精度要求。即需要通过翘曲矫正和研磨等尽量减少该基片安装面15的翘曲和起伏。因此作为把保护筒体7连接在陶瓷基体2上的部分，在位于陶瓷基体2基片安装面15相反侧的背面16上接合保护筒体7。作为保护筒体7的材料最好使用与陶瓷基体2的材料相同的材料。
把作为第二陶瓷体的保护筒体接合在陶瓷基体2上的方法，首先是把接合面陶瓷基体2的背面16上接合保护筒体7部分的表面通过研磨平滑化。保护筒体7也把与陶瓷基体2连接的端面通过研磨平滑化。在陶瓷基体2与支承部7接合的面上、或支承部7与陶瓷基体2接合的端面上、或上述两者的面上涂布接合材料。
作为接合材料的组成最好是稀土类氧化物的含有率在质量2％以上质量70％以下、氧化铝的含有率在质量2％以上质量78％以下、氮化铝的含有率在质量2％以上质量50％以下。且作为接合材料的组成更理想的是稀土类氧化物的含有率在质量10％以上质量50％以下、氧化铝的含有率在质量30％以上质量70以下、氮化铝的含有率在质量10％以上质量30％以下。
在陶瓷基体2背面16的规定区域把保护筒体7的接合面(端面)以按压状态进行干燥处理。且这时已预先把接合材料干燥了所以也可把保护筒体7按压在陶瓷基体2的规定区域上。为防止陶瓷基体2与保护筒体7相对位置的偏移把陶瓷基体2与保护筒体7用夹具固定。这时加在固定用夹具上的负荷(压力)定在0.1MPa(1kgf/cm2)以下。并在加有这种低负荷的状态下进行热处理。热处理的温度条件是1650℃～1800℃的温度条件、持续时间定为1～6小时左右。通过该热处理保护筒体7和陶瓷基体2可得到由接合层8连接的支承体1，该接合层8是通过加热煅烧接合材料而形成的。
这里接合层8中若稀土类氧化物的含有率在质量2％以上质量70％以下、氧化铝的含有率在质量2％以上质量78％以下、氮化铝的含有率在质量2％以上质量50％以下的范围内的话，接合层8不产生空隙等、可把陶瓷基体2和保护筒体7紧密连接。且根据上述组成的接合层8可得到该接合层8几乎没有漏气状态(He的漏气率在1×10-8Pa·m3/S以下)的支承体1。
若接合层8的稀土类氧化物的含有率在质量105以上质量50％以下、氧化铝的含有率在质量30％以上质量70％以下、氮化铝的含有率在质量10％以上质量30％以下的话，可进一步降低该接合层8的漏气率，同时可更牢固地把陶瓷基体2与保护筒体7连接。且用这种组成的接合层8接合陶瓷基体2和保护筒体7的话，在进行把温度例如从室温上升到700℃的热循环后可大幅度减少该接合层8的漏气发生率。并可大幅度减少接合层8局部产生空隙这样接合不均匀等的不良发生比例。
若接合层8的稀土类氧化物的含有率在质量20％以上质量40％以下、氧化铝的含有率在质量40％以上质量60％以下、氮化铝的含有率在质量10％以上质量30％以下，则可进一步降低该接合层8的漏气率。
如上述得到的本发明的支承体1中接合层8含有氮化铝因溶解再析出现象而析出形成的氮化铝粒子。因此可提高接合层8的粒界强度。本发明支承体1中接合层8的接合部其JIS标准的4点弯曲强度在147MPa(15kgf/mm2)以上。
下面参照图2说明本发明支承体的变型例。
如图2所示，支承体1基本上与图1所示的支承体1具有相同结构，但陶瓷基体2与保护筒体7接合部的结构不同。即如图2所示的支承体1其陶瓷基体2与保护筒体7的接合部在陶瓷基体2的表面形成有锪孔槽17。并配置成能把保护筒体7嵌入该锪孔槽17内。保护筒体7通过接合层8接合在锪孔槽17的底壁上。
这样做可得到与图1所示支承体1相同的效果。且在形成接合部时可抑制成为接合层8的接合材料的挥发，同时可利用组合化学接合与将保护筒体7嵌入锪孔槽17的机械接合，从而能提高接合层8的可靠性。
图2中把锪孔槽17形成在陶瓷基体2的背面16上，但把锪孔槽形成在保护筒体7的上部表面(与陶瓷基体2相对的表面)上也可。这时在与保护筒体7上部表面接触的陶瓷基体2背部16的部分最好先形成嵌入上述锪孔槽用的凸部。这样也可得到同样的效果。
(实施例1)
为确认本发明的效果进行了以下实验。首先用以下工序准备陶瓷基体的试料。先在氮化铝粉末里混合质量0.5％的作为烧结助剂的氧化钇(Y2O3)，再作为粘合剂添加聚乙烯醇，把作为溶媒混合了乙醇的原料用球磨机分散混合。把该混合粉末进行喷雾干燥法干燥。再把干燥的原料粉末烧结后通过冲压成形得到直径φ350mm、厚度7mm的成形体。在氮气中以温度800℃的条件对该成形体进行脱脂处理。之后以温度1850℃的条件通过把脱脂处理后的成形体烧结4小时得到氮化铝的烧结体。把所得烧结体的上面和下面用金刚石磨料研磨。结果是将烧结体厚度制成6mm。
在烧结体研磨面的一侧上涂布成为电阻发热体的导电层。作为导电层使用把钨粉末和烧结助剂用乙基纤维素粘合剂混练之物。成为电阻发热体的导电层，其印刷图形线状图形的宽度是5mm、相邻线状图形间的距离是0.5mm，使用三条线状图形并列的三并列线状图形。将该线状图形在烧结体一侧表面的大致整个面上螺旋状地印刷涂布。印刷涂布的导电层厚度是40μm。该印刷图形在端部直径6mm的端子部也同样通过印刷涂布形成。
在氮气中以温度800℃的温度条件对这样形成有导电层印刷图形的氮化铝烧结体进行脱脂处理。然后在温度1700℃、周围气体是氮气的条件下进行煅烧处理。这样准备氮化铝烧结体，其上形成有作为电阻发热体由以钨为主成分的导电层构成的加热器电路图形。
在上述氮化铝烧结体形成有加热器电路图形的面上再形成保护层。作为该保护层是在氮化铝粉末里将氧化钇(Y2O3)粉末质量0.5％、氧化铝(Al2O3)粉末质量0.5％添加后添加乙基纤维素粘合剂，准备混练的保护层原料。把该保护层原料涂布在氮化铝烧结体形成有加热器电路图形的面上。再在温度条件700℃、周围气体是氮气的条件下对涂布了保护层原料的氮化铝烧结体进行脱脂处理。之后通过在氮气中以温度1750℃的条件加热在加热器电路图形上形成保护层。这样得到了陶瓷基体的试料。保护层基本上是在整个面上形成的，仅在端子部上形成开口部以露出加热器电路图形的端子部。
准备多个这样的陶瓷基体试料。并准备与该陶瓷基体接合的保护筒体。作为该保护筒体准备外周直径80mm、内周直径50mm的圆筒状构件。
在该保护筒体与陶瓷基体接合的面上涂布具有表1所示组成的接合层、并干燥之。接合层按以下工序准备。首先把表1所示的Y2O3粉末、Al2O3粉末及氮化铝(AlN)粉末、Sm2O3粉末用球磨机混合。通过把混合完的粉末干燥后加入乙基纤维素粘合剂再混练，准备接合层的原料。
把该接合层的原料印刷涂布在保护筒体与陶瓷基体接合的面上后进行干燥处理。然后把配置了接合层的保护筒体通过在氮气中以850℃温度条件加热进行脱粘合剂处理。再把保护筒体涂布了接合层的面接触在陶瓷基体上。使用陶瓷基体与保护筒体的定位夹具把陶瓷基体与保护筒体在接合状态下固定。以对该接合部加以0.01MPa(0.1kgf/cm2)负荷(压力)的状态在加热炉中配置陶瓷基体和保护筒体的接合试料。在氮气中以1780℃的温度条件进行一小时加热处理。分别对表1所示试料号码1～15，各准备10个与各试料条件对应的样件。
对这样准备的各样件实施如图3所示的氦漏气试验。
参照图3把将保护筒体7接合在了陶瓷基体2上的样件配置在台座10上。台座10上形成有排气口11。保护筒体7与台座10的接合面通过密封构件作了气密处理。且如图2所示以向接合层8辐照氦9的同时经排气口11按箭头12的方向从保护筒体7的内部抽吸气体，用检测器检测该抽吸的气体中氦(He)的量。这样来检测漏气率。
对接合部的接合强度是在把保护筒体7接合在陶瓷基体2上后根据JIS标准的4点弯曲试试标准切出3×4×35(mm)的试验片、对该试验片进行弯曲试验。其结果表示在表1。
表1
                                                   接合条件
比较例表示栏(*：比较例)              组成(质量％)  锪孔                       1780℃×1h                      1830℃×1h
  No.   Y2O3  Sm2O3  Al2O3  AlN     漏气率(Pa·m3/s)  支承部变形     弯曲强度(MPa(kgf/mm2))     漏气率(Pa·m3/s)   支承部变形    弯曲强度(MPa(kgf/mm2))
    a     b    判定    a    b  判定
    *   1    38     0   63   0   无     不能测量   ×   ○     0(0)    不能测量   ×     ×        -
    *   2    37     0   62   1   无   7    -6   ×   ○     29(3)   9   -9   ○     ×        -
  3    38     0   61   3   无   9    -9   ○   ○     147(15)   -   -   -     -        -
  4    35     0   58   8   无   6    -9   ○   ○     167(17)   -   -   -     -        -
  5    33     0   55   12   无   2    -9   ○   ○     245(25)   -   -   -     -        -
  6    30     0   50   20   无   7    -10   ○   ○     245(25)   -   -   -     -        -
  7    27     0   45   28   无   1    -9   ○   ○     235(24)   -   -   -     -        -
  8    26     0   43   32   无   6    -9   ○   ○     186(19)   -   -   -     -        -
  9    21     0   34   45   无   8    -9   ○   ○     177(18)   -   -   -     -        -
  10    20     0   33   48   无   9    -9   ○   ○     147(15)   -   -   -     -        -
    *   11    18     0   30   52   无   8    -7   ×   ○     88(9)   8   -9   ○     ×        -
    *   12    13     0   22   65   无     不能测量   ×   ○     59(6)   7   -7   ×     ×        -
    *   13    9     0   16   75   无     不能测量   ×   ○     20(2)   不能测量   ×     ×        -
    *   14    6     0   9   85   无     不能测量   ×   ○     0(0)   不能测量   ×     ×        -
    *   15    1     0   2   97   无     不能测量   ×   ○     0(0)   不能测量   ×     ×        -
                                 漏气率表示：a×10b
如表1所示不难看出，就对应于本发明实施例的试料号码3～10，在上述的氦漏气试验中漏气率也不到1×10-8Pa·m3/S，具有足够的气密性。且发现作为比较例的试料1、2、11～15其漏气率的值比本发明实施例试料号码3～10的大，气密性不足。这样根据本发有可把接合层8的气密性保持得足够高。
对漏气率比1×10-8Pa·m3/S大的试料，将其陶瓷基体与保护筒体的接合体试料再在氮气中温度条件1830℃进行处理时间一小时的热处理、准备试料，完成上述的氦漏气试验。其结果也一起表示在表1中。虽然这时试料2及11气密性评价的点其漏气率显示了1×10-8Pa·m3/S的足够数值，但接合部和陶瓷基片却变形了。其结果是陶瓷基体基片安装面的平坦性等劣化了。
表1中对各试料热处理后陶瓷基体2有无变形的评价结果也在支承部栏里用○、×表示了。支承部栏的○表示无变形、×表示发生了变形。漏气率栏的记载中例如试料3的受到1780℃×1h加热处理时漏气率的表示是表示9×10-9Pa·m3/S的值。
接合体的强度中试料3～10在进行1780℃×1h(小时)加热处理的情况下，全部4点弯曲试验的结果其强度在147MPa(15kgf/mm2)以上、具有足够实用水平的强度。特别是氮化铝的含有率在质量10％以上质量30％以下的试料5～7具有196MPa(20kgf/mm2)以上的充分的强度。弯曲强度栏的记载中例如试料3的147(15)的记载是表示弯曲强度是147MPa(15kgf/mm2)。
(实施例2)
实施例1的接合层中作为主成分含有Y2O3，作为接合层的成分对使用含Sm2O3的接合层的情况进行了与实施例1同样的试验。试验中所用试料接合层的组成及其试验结果表示在表2中。试料的制造方法及实验方法基本上与
实施例1相同。
表2
接合条件
比较例表示栏(*：比较例) 组成(质量％) 锪孔 1780℃×1h 1830℃×1h
No. Y2O3 Sm2O3 Al2O3 AlN 漏气率(Pa·m3/s) 支承部变形 弯曲强度(MPa(kgf/mm2)) 漏气率(Pa·m3/s) 支承部变形 弯曲强度(MPa(kgf/mm2))
a b 判定 a b 判定
16 0 30 50 20 无 8 -10 ○ ○  245(25) - - - - -
17 0 20 33 48 无 7 -9 ○ ○ 157(16) - - - - -
                                                             漏气率表示：a×10b
参照表2，对应于本发明实施例的试料16及17的无论哪个都能实现接合层足够高的气密性，同时陶瓷基体变形等不好情况也没产生。接合体的强度上试料16也通过1780℃×1h的加热处理具有147MPa(15kgf/mm2)以上的实用水平的强度。且接合层氮化铝的含有率进入质量10％以上质量30％以下范围的试料17具有196MPa(20kgf/mm2)以上的充分的强度。
(实施例3)
接着对接合层的组成以氮化铝(AlN)的含有率大致保持一定的状态而改变氧化钇(Y2O3)、氧化铝(Al2O3)含有率时的影响进行了与本发明实施例1同样的试验、评价。接合层的组成及实验结果表示在表3。
表3
接合条件
比较例表示栏(*：比较例) 组成(质量％) 锪孔 1780℃×1h 1830℃×1h
No. Y2O3  Sm2O3  Al2O3 AlN 漏气率(Pa·m3/s) 支承部变形 弯曲强度(MPa(kgf/mm2)) 漏气率Pa·m3/s 支承部变形 弯曲强度(MPa(kgf/mm2))
a b 判定 a b 判定
* 18 0 0 74 20 无 不能测量 × ○ 0(0) 不能测量 × × -
* 19 1 0 79 20 无 5 -6 × ○ 69(7) 6 -8 × × -
20 2 0 78 20 无 9 -9 ○ ○ 235(24) - - - - -
21 8 0 72 20 无 6 -9 ○ ○ 245(25) - - - - -
22 12 0 68 20 无 1 -9 ○ ○ 226(23) - - - - -
6 30 0 50 20 无 7 -10 ○ ○ 245(25) - - - - -
23 48 0 32 20 无 3 -9 ○ ○ 255(26) - - - - -
24 52 0 28 20 无 7 -9 ○ ○ 245(25) - - - - -
25 65 0 15 20 无 9 -9 ○ ○ 255(26) - - - - -
* 26 72 0 8 20 无 7 -7 × ○ 245(25) 8 -9 ○ × -
* 27 77 0 3 20 无 不能测量 × ○ 255(26) 7 -8 × × -
                                                        漏气率表示：a×10b
从表3也不难看出，对应于本发明实施例的试料20～25表示出足够高的气密性的同时也没发生陶瓷基体的变形等。且发现作为比较例的试料18、19、26及27中漏气量大、气密性也比本发明实施例低。
比较例18、19、26及27以热处理温度1830℃、加热时间一小时为条件制成的试料仅试料26比较提高了气密性，但发生了陶瓷基体的变形等，结果表明，在现有的例中在防止陶瓷基体基片安装面变形的同时实现接合层8的高气密性是困难的。且发现在接合体强度上试料20～25通过1780℃×1h的加热处理也表示出196MPa(20kgf/mm2)以上的充分的强度。
(实施例4)
准备试料28，其除了在接合部的陶瓷基体上进行了形成深度0.5mm的锪孔槽的加工(锪孔槽加工)外，接合层的组成及接合条件等与试料6相同。对该试料28进行与实施例1同样的试验。其结果表示在表4。
表4
                                                           接合条件
比较例表示栏(*：比较例)             组成(质量％) 锪孔                      1780℃×1h     1830℃×1h
 No. Y2O3  Sm2O3  Al2O3  AlN 漏气率(Pa·m3/s) 支承部变形 弯曲强度(MPa(kgf/mm2)) 漏气率Pa·m3/s   支承部变形 弯曲强度(MPa(kgf/mm2))
a  b   判定  a  b   判定
28 30  0  50  20  有 5 -10   ○ ○ 294(30) - - - - -
                                                     漏气率表示：a×10b
从表4不难持出，试料28表示出足够高的气密性的同时还没发生陶瓷基体的变形等。在接合体的强度上在进行1780×1h加热处理的情况下也表示出294MPa(30kfg/mm2)的这次所制的试料中最高的强度。
需要指出的是，这次公开的实施方式及实施例只是所有点的例示而并不是限制。本发明的范围不是上述的实施方式及实施例而是包括根据权利要求书的范围所示的和与在权利要求书的范围等同代换范围内的所有变更。
工业上实用性
本发明可适用于为制造半导体装置和液晶显示装置的腐蚀处理或成膜处理等中支承半导体基片和玻璃基片的基片支承体，特别适合在具有控制半导体基片和玻璃基片温度的加热构件和冷却构件等的基片支承体上使用。

Claims (18)

1.一种基片支承构造体(1)，是处理基片时支承基片的基片支承构造体(1)，其特征在于，包括：用于支承基片的陶瓷基体(2)、接合在所述陶瓷基体(2)上的气密密封构件(7)、和位于所述陶瓷基体(2)与所述气密密封构件(7)之间并把所述陶瓷基体(2)和所述气密密封构件(7)接合的接合层(8)；所述接合层(8)含有稀土类氧化物质量2％以上质量70％以下、含有氧化铝质量10％以上质量78％以下、含氮化铝质量2％以上质量50％以下，在所述接合层中所述三种成分中所述稀土类氧化物或所述氧化铝的比例最多。
2.如权利要求1所述的基片支承构造体(1)，其特征在于：所述接合层(8)中所述稀土类氧化物的含有率是质量10％以上质量50％以下、所述氧化铝的含有率是质量30％以上质量70％以下、所述氮化铝的含有率是质量10％以上质量30％以下。
3.如权利要求1所述的基片支承构造体(1)，其特征在于：所述接合层(8)氦漏气率不到1.0×10-8Pa·m3/S，JIS标准的4点弯曲强度在147MPa以上。
4.如权利要求1所述的基片支承构造体(1)，其特征在于：所述接合层(8)包含通过使所述氮化铝溶解再析出现象析出形成的氮化铝粒子。
5.如权利要求1所述的基片支承构造体(1)，其特征在于：所述陶瓷基体(2)与所述气密密封构件(7)的接合部在所述陶瓷基体(2)和所述气密密封构件(7)中任何一个上形成锪孔槽(17)，在所述陶瓷基体(2)和所述气密密封构件(7)的某另一方嵌入所述锪孔槽(17)的状态将所述陶瓷基体(2)和所述气密密封构件(7)接合。
6.如权利要求1所述的基片支承构造体(1)，其特征在于：所述陶瓷基体(2)包括电路(4、5、6)、还具备与所述陶瓷基体(2)的所述电路(4、5、6)连接的供电用导电构件(13a～13d)，所述气密密封构件(7)以包围所述供电用导电构件(13a～13d)的方式配置。
7.一种装备有权利要求1所述的基片支承构造体(1)的基片处理装置。
8.一种基片支承构造体(1)，是处理基片时支承基片的基片支承构造体(1)，其特征在于，包括：用于支承基片的陶瓷基体(2)、接合在所述陶瓷基体(2)上的气密密封构件(7)、位于所述陶瓷基体(2)与所述气密密封构件(7)之间并把所述陶瓷基体(2)和所述气密密封构件(7)接合的接合层(8)；所述接合层(8)是把含有稀土类氧化物质量2％以上质量70％以下、氧化铝质量10％以上质量78％以下、氮化铝质量2％以上质量50％以下的接合材料通过加热煅烧生成的，所述接合层(8)的所述三种成分中所述稀土类氧化物或所述氧化铝的比例最多。
9.如权利要求8所述的基片支承构造体(1)，其特征在于：所述接合层(8)是把所述稀土类氧化物的含有率是质量10％以上质量50％以下、所述氧化铝的含有率是质量30％以上质量70％以下、所述氮化铝的含有率是质量10％以上质量30％以下的所述接合材料通过加热煅烧生成的。
10.一种陶瓷接合体，其特征在于，包括：第一陶瓷体(2)、接合在所述第一陶瓷体(2)上的第二陶瓷体(2)、位于所述第一陶瓷体(2)与所述第二陶瓷体(7)之间并把所述第一陶瓷体(2)和所述第二陶瓷体(7)接合的接合层(8)；所述接合层(8)含有稀土类氧化物质量2％以上质量70以下、氧化铝质量10％以上质量78％以下、氮化铝质量2％以上质量50％以下，所述接合层(8)的所述三种成分中所述稀土类氧化物或所述氧化铝的比例最多。
11.如权利要求10所述的陶瓷接合体(1)，其特征在于：所述接合层(8)中所述稀土类氧化物的含有率是质量10％以上质量50％以下、所述氧化铝的含有率是质量30％以上质量70％以下、所述氮化铝的含有率是质量10％以上质量30％以下。
12.如权利要求10所述的陶瓷接合体(1)，其特征在于：所述接合层(8)的氦漏气率不到1.0×10-8Pa m3/S、JIS标准的4点弯曲强度在147MPa以上。
13.如权利要求10所述的陶瓷接合体(1)，其特征在于：所述接合层(8)包含通过使所述氮化铝溶解再析出现象析出形成的氮化铝粒子。
14.如权利要求10所述的陶瓷接合体(1)，其特征在于：所述第一陶瓷体(2)与所述第二陶瓷体(7)的接合部在所述第一及第二陶瓷基体(2、7)的某一方上形成锪孔槽(17)，在所述第一及第二陶瓷体(2、7)的另一方嵌入所述锪孔槽(17)的状态将所述第一陶瓷体(2)与所述第二陶瓷体(7)接合。
15.如权利要求10所述的陶瓷接合体(1)，其特征在于：所述第一陶瓷基体(2)具有电路(4、5、6)、还包括与所述第一陶瓷体(2)的所述电路(4、5、6)连接的供电用导电构件(13a～13d)，所述第二陶瓷体(7)以包围所述供电用导电构件(13a～13d)的方式配置。
16.一种装备有权利要求10所述的陶瓷接合体的的基片处理装置(1)。
17.一种陶瓷接合体，其特征在于，包括：第一陶瓷体(2)、接合在所述第一陶瓷体(2)上的第二陶瓷体(7)、位于所述第一陶瓷体(2)与所述第二陶瓷体(7)之间并把所述第一陶瓷体(2)和所述第二陶瓷体(7)接合的接合层(8)；所述接合层(8)是把含有稀土类氧化物质量2％以上质量70％以下、氧化铝质量10％以上质量78％以下、氮化铝质量2％以上质量50％不到的接合材料通过加热煅烧生成的。所述接合层(8)的所述三种成分中所述稀土类氧化物或所述氧化铝的比例最多。
18.如权利要求17所述的陶瓷接合体(1)，其特征在于：所述接合层(8)是把所述稀土类氧化物的含有率是质量10％以上质量50％以下、所述氧化铝的含有率是质量30％以上质量70％以下、所述氮化铝的含有率是质量10％以上质量30％以下的所述接合材料通过加热煅烧生成的。
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