JP2003258072A

JP2003258072A - セラミックス−金属接合体

Info

Publication number: JP2003258072A
Application number: JP2002062229A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Fujii; 知之藤井; Hideyoshi Tsuruta; 英芳鶴田
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2002-03-07
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2003-09-12
Anticipated expiration: 2022-03-07
Also published as: JP4003932B2

Abstract

(57)【要約】【課題】セラミックス部材、金属部材、およびセラミッ
クス部材と金属部材とを接合する接合層を備えているセ
ラミックス−金属接合体において、セラミックス部材の
表面の平坦度を向上させるのと共に、熱サイクル印加後
にもセラミックス部材と金属部材との間の気密性を高く
維持する。【解決手段】セラミックス−金属接合体１１は、セラミ
ックス部材２、金属部材７、およびセラミックス部材２
と金属部材７とを接合する接合層２７を備えている。接
合層２７が、流動性接着剤組成物の硬化物からなる接着
部１３と、樹脂からなるスペーサー部１５、１５Ａとを
含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体支持装置や
電子部品などのセラミックス部材と金属部材の接合体に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＣＶＤ法、スパッタリング法、エッチン
グ法等の半導体プロセスにおいては、いわゆるサセプタ
ーの上に半導体ウエハーを設置し、このサセプターを加
熱して半導体ウエハーを加熱している。この際、最近
は、セラミックス製の静電チャックをサセプターとして
使用し、半導体ウエハーをサセプターに対して吸着しな
がら加熱処理を行うことが開示されている。また、セラ
ミックスヒーターをサセプターとして使用し、このセラ
ミックスヒーターの上に半導体ウエハーを設置し、これ
を直接加熱することが知られている。しかし、半導体ウ
エハーの生産量を向上させるためには、サセプター上の
半導体ウエハーの着脱サイクルにおける温度変化を抑制
するために、加熱と冷却とを応答性良く行うことが必要
であり、このためにはサセプターに対して冷却装置を結
合する必要がある。

【０００３】静電チャックを水冷式の金属冷却板に対し
て金属ボンディングによって結合する技術が提案されて
いる（特開平３−３２４９号公報）。この技術において
は、アルミナからなる静電チャックとアルミニウム製の
水冷冷却板とをインジウムで結合している。また、特開
平４−２８７３４４号公報においては、ペースト状のシ
リコーン樹脂からなる接着剤組成物を使用し、サセプタ
ーと金属冷却板とを接着している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、インジウムや
シリコーン樹脂接着剤組成物を接合材として用い、セラ
ミックス製静電チャックと金属製の水冷フランジとを接
合する際には、接合時の圧力が小さいと、接合後に、静
電チャックの半導体ウエハー吸着面の平坦度が低下する
ことがあった。ウエハー処理時には、ウエハーが静電チ
ャックの吸着面に対して吸着するので、吸着面の平坦度
が低下すると使用できなくなり、歩留り低下の原因とな
る。また、静電チャックの表面側へとバックサイドガス
を供給することが多いが、静電チャックと金属部材との
間の接合部分の気密性を高く維持することは難しい問題
である。特に半導体製造システムの内部では熱サイクル
が印加されるが、熱サイクル印加後にも接合部分の蜜性
を高度に維持することが求められている。一方、接合時
の圧力を大きくすると、静電チャックと金属冷却板との
界面から接着剤が外部へとはみ出すおそれがある。ま
た、接着剤の厚さが不均一になったり、製品ごとに不揃
いになったりするおそれがある。この場合には、半導体
支持部材と金属部材との間の熱伝導性能が不均一になる
ので、製造歩留りが低下する。

【０００５】本発明の課題は、セラミックス部材、金属
部材、およびセラミックス部材と金属部材とを接合する
接合層を備えているセラミックス−金属接合体におい
て、セラミックス部材の表面の平坦度を向上させるのと
共に、熱サイクル印加後にもセラミックス部材と金属部
材との間の気密性を高く維持できるようにすることであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、セラミックス
部材、金属部材、およびセラミックス部材と金属部材と
を接合する接合層を備えているセラミックス−金属接合
体であって、接合層が、流動性接着剤組成物の硬化物か
らなる接着部と、樹脂からなるスペーサー部とを含むこ
とを特徴とする。

【０００７】本発明者は、セラミックス部材と金属部材
との間の接合層を、流動性接着剤組成物によって形成す
る接合部と、樹脂からなる異相のスペーサー部とに機能
分離することを想到した。このような構造を採用するこ
とによって、セラミックス部材と金属部材とを接合する
のに際して、高い圧力を加えたときに、スペーサー部に
よって高い圧力がある程度吸収され、流動性接着剤組成
物のはみ出しが抑制され、接着剤層の厚さを均一化する
ことができる。この結果、セラミックス部材の表面の平
面度を向上させることができ、かつ接着部における気密
性が高くなり、熱サイクル印加後にも接着部における剥
離や気密性の低下が生じにくい。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を適宜参照しつつ、本
発明を更に説明する。図１（ａ）は、本発明の一実施形
態において使用する静電チャック１を概略的に示す断面
図であり、図１（ｂ）は金属部材７の断面図である。

【０００９】静電チャック１は、セラミックス製の基体
２と、基体２内に埋設された静電チャック電極３とを備
えている。電極３には端子６が接続されている。静電チ
ャック１の吸着面２ａに半導体ウエハーを支持し、吸着
する。

【００１０】本例の金属部材７は、冷却機能を有する冷
却フランジである。冷却フランジ７には貫通孔１８が設
けられており、貫通孔１８からバックサイドガス、例え
ばアルゴンガスや窒素ガスを供給可能となっている。ま
た、冷却フランジ７および静電チャック１には、半導体
ウエハーを持ち上げるためのリフトピン用の貫通孔を形
成できる（図示せず）。

【００１１】本発明におけるセラミックス部材は特に限
定されないが、半導体支持部材や電子部品が好ましい。
半導体支持部材は、半導体ウエハーを設置するサセプタ
ーであればよく、種々の機能を有していてよい。例え
ば、基体の内部に静電チャック電極を設けた場合には、
このセラミックス部材は静電チャックとして使用でき
る。また、基体の内部に抵抗発熱体を設けた場合には、
この保持部材をセラミックスヒーターとして使用でき
る。更に、基体中にプラズマ発生用の電極を設けた場合
には、この保持部材をプラズマ発生用電極として使用で
きる。好適な実施形態では半導体支持部材が静電チャッ
クである。電子部品としては、放熱板を接合したＩＣチ
ップ、特に発熱量が多いスーパーコンピューター用のＩ
Ｃチップなどを例示できる。

【００１２】セラミックス部材の基体を構成するセラミ
ックスとしては、アルミナのような酸化物系セラミック
ス、チタン酸カルシウム、チタン酸バリウム、窒化物セ
ラミックスを例示できる。窒化物セラミックスとして
は、窒化珪素およびサイアロンが、耐熱衝撃性の点で好
ましい。また、窒化アルミニウムは、フッ素系腐食性ガ
スに対する耐蝕性、および熱伝導性の点で好ましい。

【００１３】金属部材の種類は特に限定されない。好適
な実施形態においては、金属部材が、冷却機構を備えた
金属部材である。金属部材の材質は特に制限はないが、
ハロゲン系腐食性ガスに対して冷却装置がさらされる場
合には、アルミニウム、銅、ステンレス鋼、ニッケルま
たはこれらの金属の合金を使用することが好ましい。

【００１４】冷却装置において使用できる冷媒は、水、
シリコンオイル等の液体であってよく、また空気、不活
性ガス等の気体であってもよい。

【００１５】ここで、セラミックス部材１の接着面２ｂ
と、金属部材７の接着面７ａとの一方または双方に、所
定パターンに従って流動性接着剤組成物４Ａ、４Ｂを設
ける。好ましくは、セラミックス部材１の接着面２ｂ
と、金属部材７の接着面７ａとの双方に流動性接着剤組
成物４Ａ、４Ｂを設ける。

【００１６】流動性接着剤組成物の種類は、後述するス
ペーサー部の材質を劣化させないような温度で硬化可能
であれば、特に限定されないが、好ましくは樹脂であ
る。特に好ましくは、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、
アクリル樹脂である。

【００１７】シリコーン樹脂組成物としては、特開平４
−２８７３４４号公報に記載の組成物を利用できるし、
また他の公知の樹脂組成物を利用できる。一般的には、
シリコーン樹脂は、シロキサン結合を主骨格とする珪素
化合物重合体であって、未架橋、部分架橋、未架橋の各
重合体を含む。例えば、下式のいずれかの繰り返し単位
を主要な繰り返し単位とする。ここで、Ｒは、水素原
子、炭化水素基、あるいは芳香族基であり、好ましくは
水素原子、置換または未置換のアルキル基、または置換
または未置換のフェニル基であり、特に好ましくは、水
素原子、メチル基、エチル基、フェニル基である）

【００１８】

【化１】

【００１９】

【化２】

【００２０】アクリル樹脂組成物も特に限定されない。
一般的には、アクリル樹脂は、アクリル酸およびアクリ
ル酸の誘導体の重合体の総称であり、ホモポリマーとコ
ポリマーとの両者を含み、架橋物、部分架橋物、未架橋
物のいずれも含む。アクリル酸の誘導体は、アクリル酸
エステル、アクリルアミド、アクリロニトリル、メタク
リル酸、メタクリル酸エステルを含む。

【００２１】エポキシ樹脂組成物も特に限定されない。

【００２２】セラミックス部材の接着面、金属部材の接
着面に流動性接着剤組成物を設ける方法は特に限定され
ず、公知の塗布方法、印刷方法を利用できる。例えば、
スクリーン印刷法、はけ塗り法、霧吹き法を例示でき
る。

【００２３】流動性接着剤組成物中には、熱伝導性の高
い材質からなるフィラーを充填することによって、セラ
ミックス部材と金属部材との間の熱伝導を促進すること
が好ましい。このフィラーの形態、材質は特に限定され
ない。フィラーの形態は、例えば粒子状、鱗片状、ウィ
スカー状であってよい。フィラーの材質は、セラミック
スや金属が好ましい。このセラミックスとしては、アル
ミナ，窒化アルミニウム、炭化珪素が好ましく、金属と
してはアルミニウムおよびアルミニウム合金が好まし
い。フィラーの粒径は、０．５〜５０μｍが好ましい。
また、流動性接着剤組成物中におけるフィラーの含有量
は、接着部分の熱伝導を促進するという観点からは、１
０ｖｏｌ％以上が好ましく、２０ｖｏｌ％以上が更に好
ましい。また、接着部分の気密性を一層向上させるとい
う観点からは、６０ｖｏｌ％以下が好ましい。

【００２４】次いで、図２（ａ）に示すように、金属部
材７の接着面７ａ上に、流動性接着剤組成物４Ｂのない
領域に、スペーサー部８、８Ａを設ける。スペーサー部
８、８Ａは、セラミックス部材の接着面２ｂ上に設ける
こともできる。スペーサー部を構成する樹脂は特に限定
されないが、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、アクリ
ル樹脂、エポキシ樹脂からなることが好ましい。特に接
合部分の気密性の観点から、スペーサー部の少なくとも
一部がポリイミド樹脂からなることが好ましい。シリコ
ーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂の好適例は前述
した。

【００２５】ポリイミド樹脂は、主鎖中に酸イミド結合
を有する重合体であり、好ましくは下式で表される繰り
返し単位を、重合体全体の５０ｍｏｌ％以上有する。こ
こで、Ａｒ１は、少なくとも一個の芳香環を有する化合
物である。イミド環を形成する２つのカルボニル基は、
この芳香環上の隣接する炭素原子に結合している。Ａｒ
は有機官能基であり、好ましくは芳香環を含む官能基で
ある。

【００２６】

【化３】

【００２７】更に好ましくは、ポリイミド樹脂は、下式
で表される繰り返し単位を、重合体全体の５０ｍｏｌ％
以上有している。

【００２８】

【化４】

【００２９】好ましくは、スペーサー部が、例えば図２
（ｂ）に示すように、セラミックス部材１に接触する第
一層８ａ、金属部材７に接触する第二層８ｃ、および第
一層８ａと第二層８ｃとの間にある中間層８ｂを備えて
いる。第一層８ａと第二層８ｃとがそれぞれシリコーン
樹脂またはアクリル樹脂からなる。特に好ましくは、中
間層８ｂがポリイミド樹脂からなる。このような積層構
造を採用すると、接合時に高い圧力を印加可能であり、
熱サイクル後の接合部分の信頼性が一層向上する。

【００３０】スペーサー部は、金属部材やセラミックス
部材の各接合面に対して、粘着性や接着性を有している
必要はない。しかし、図２に示すようにスペーサー部
８、８Ａを固定する際には、下地となる接合面に対する
粘着性や接着性を有していることが好ましい。

【００３１】本発明においては、複数のスペーサー部が
接着部によって互いに分離されていることが好ましい。
言い換えると、平面的に見て、接着部が連続相を構成し
ており、複数のスペーサー部がそれぞれ接着部によって
分離された分離相を形成していることが好ましい。例え
ば、図５に示す例においては、接着部７は連続相を構成
しており、各スペーサー部１５、１５Ａは分離相を構成
している。

【００３２】図２（ａ）に示すように、セラミックス部
材１を支持棒９によって支持し、セラミックス部材１の
接着面２ｂを金属部材７の接着面７ａに対向させる。こ
の時点で、接着面２ｂ上の流動性接着剤組成物４Ａと、
接着面７ａ上の流動性接着剤組成物４Ｂとが、平面的に
見て同じ位置にくるように位置決めする。

【００３３】次いで、図３に示すように、セラミックス
部材１と金属部材７とを積層して積層体２８を作製す
る。そして、積層体２８を加熱および加圧し、接合す
る。この時点においては、積層体２８を等方加圧しなが
ら加熱することが好ましい。ここで、積層体の等方加圧
方法や加熱方法は特に限定されない。典型的には、図３
に示すように、積層体２８を被膜１９内に真空パック
し、不活性雰囲気の充填された密閉容器内に収容し、こ
の密閉容器内で不活性雰囲気によって積層体を等方加圧
する。しかし、液体によって積層体を等方加圧すること
も可能である。また、流動性接着剤組成物が真空中で加
熱しても硬化しにくい場合は、積層体２８を被膜１９内
に大気圧でパックすることも可能である。

【００３４】被膜１９の材質は、弾性および加熱温度で
の耐熱性を有する限り、特に限定されない。不活性気体
としては、窒素、アルゴン、窒素とアルゴンとの混合気
体を例示できる。また、不活性気体の圧力は、接合体に
おいて充分な気密性が得られる程度の圧力であれば良
い。一般的に、接合体の気密性を向上させるという観点
からは、密閉容器内と被膜１９内の差圧が０．２ａｔｍ
以上とすることが好ましく、０．５ａｔｍ以上とするこ
とが更に好ましい。密閉容器内と被膜１９内の差圧の上
限は特にないが、実用的には２０ａｔｍ以下が好まし
く、１０ａｔｍ以下が更に好ましい。

【００３５】密閉容器は特に限定されないが、好適な実
施形態においてはオートクレーブである。

【００３６】本発明においては、少なくとも、加熱時の
最高温度時に等方加圧を行っていることが好ましい。即
ち、図６に示すように、加熱時の最高温度（Ｔ１）時
（時間ｔ２からｔ３の間）には、圧力が所定圧力Ｐ１に
達している必要がある。

【００３７】好適な実施形態においては、最高温度Ｔ１
からの降温時（ｔ３以降）にも等方加圧を継続する。特
に好適な実施形態においては、室温ＴＲへの温度降下時
（ｔ４）まで等方加圧を継続する。これによって、接合
後のセラミックス部材の表面の平坦度が一層向上する。

【００３８】流動性接着剤組成物の加熱温度Ｔ１は、特
に限定されないが、セラミックス部材の支持面２ａの平
面度を向上させるという観点からは、１５０℃以下であ
ることが好ましく、１２０℃以下であることが更に好ま
しい。なお、流動性接着剤組成物の種類によっては、加
熱は必ずしも必要なく、あるいは５０℃以下の低温加熱
でも十分に硬化する場合がある。

【００３９】この結果、図４に示すような接合体１１が
得られる。図５は、図４の接合体（半導体支持装置）１
１において、金属部材７の接着面７ａ上の接合層２７の
平面的パターンを示す図であり、従ってセラミックス部
材２は図示省略してある。

【００４０】この装置１１においては、セラミックス部
材２の接着面２ｂと金属部材７の接着面７ａとが接合層
２７によって接合されている。接合層２７は、流動性接
着剤組成物４の硬化物からなる接着部１３と、樹脂から
なるスペーサー部１５、１５Ａとからなる。ここで、図
５に示すように、スペーサー部１５は略円形をしてお
り、接着面７上にほぼ一定の密度で規則的に配列されて
いる。スペーサー部１５Ａはそれぞれリング状をしてお
り、ガス供給孔１８の周囲を包囲するか、あるいはリフ
トピン孔１９の周囲を包囲している。このように、孔部
の周囲をリング状のスペーサー部１５Ａによって包囲す
ることで、流動性接着剤組成物の孔部へのはみ出しを防
止し、孔部の周囲における熱伝導の不良や剥離を防止で
きる。

【００４１】本発明において、セラミックス部材の表面
２ａの平坦度は、好ましくは３０μｍ以下であり、更に
好ましくは１０μｍ以下である。

【００４２】接合層の厚さは、接合後のセラミックス部
材表面の平面度を良好とするという観点からは、０．０
３ｍｍ以上であることが好ましく、０．０５ｍｍ以上で
あることが好ましい。また、セラミックス部材と金属部
材との間の熱伝導を良好とするという観点からは、０．
５ｍｍ以下とすることが好ましく、０．２ｍｍ以下とす
ることが更に好ましい。

【００４３】

【実施例】（実施例１）図１〜図４を参照しつつ説明し
た方法に従って、図４、図５に示す装置を製造した。具
体的には、静電チャック１と水冷フランジ７とを準備し
た。静電チャック１の基体２は、直径φ３００ｍｍ、厚
さ１０ｍｍの円板形状をしている。基体２は窒化アルミ
ニウムからなり、基体２の内部にモリブデン製の金網か
らなる電極３が埋設されている。水冷フランジ７はアル
ミニウム合金製であり、寸法φ３００ｍｍ、厚さ３０ｍ
ｍの円板形状をしている。水冷フランジ７の内部には水
冷溝が形成されており、かつ端子用の孔、リフトピン用
の貫通孔、バックサイドガス用の貫通孔が設けられてい
る。静電チャック１の吸着面２ａの平坦度は１０μｍで
ある。接着面２ｂ、７ａの平坦度は３０μｍ以下であ
る。静電チャックは、アセトン、イソプロピルアルコー
ルおよび純水の順番で超音波洗浄した。

【００４４】付加反応形のシリコーン樹脂組成物を使用
した。この組成物中には、平均粒径２０μｍのアルミナ
粒子からなるフィラーが、３０ｖｏｌ％添加されてい
る。この組成物を、真空容器中で１Ｔｏｒｒで２０分間
保持することによって真空脱泡した。次いで、２００メ
ッシュのスクリーンを使用し、接着剤組成物を接着面２
ｂ、７上にスクリーン印刷した。この際に、図５に示す
ような平面的パターンのマスクを使用した。一方、ポリ
イミドテープ（「カプトンテープ」３Ｍ製：厚さ５０〜
１００μｍ）を切断し、図５に示すような形態の円形あ
るいはリング状のスペーサー部を作製した。次いで、図
２に示すように、各スペーサー部８、８Ａを設置した。
スペーサー部の厚さは７０μｍである。

【００４５】次いで、真空容器中に水冷フランジ７を設
置し、その上に静電チャック２を対向させて保持し、真
空吸引して０．１Ｔｏｒｒとした。次いで、静電チャッ
ク２と水冷フランジ７とを貼り合わせて積層体２８を得
た。この積層体を真空パックし、オートクレーブ中に収
容し、１２０℃、３ａｔｍで２時間加熱および加圧し、
シリコーン樹脂を硬化させた。なお、シリコーン樹脂の
場合には、真空中で硬化しないことがあるので、その場
合には大気中でパックする。

【００４６】得られた半導体支持装置について、初期と
熱サイクル印加後との双方について、ウエハー吸着面の
平面度とヘリウムリーク量とを測定した。ただし、熱サ
イクル印加時には、室温から５０℃まで２０℃／分で温
度を上昇させ、次いで５０℃で３０分間保持し、−２０
℃まで２０℃／分で温度を降下させた。これを１サイク
ルとし、１００サイクル繰り返した。

【００４７】静電チャックの吸着面の平坦度は、以下の
ように測定した。定盤の上に接合体を設置する。この
際、吸着面が上向きになるようにする。そして、吸着面
の各測定点の高さをハイトゲージによって測定する。吸
着面の中心点を測定するのと共に、中心点からＸ軸方向
に沿って８点選択して測定し、中心点からＹ軸方向に沿
って８点選択して測定する。合計１７点についての高さ
の測定値を得た後、最高高さと最低高さとの差を算出
し、平坦度とする。

【００４８】また、バックサイドガス用の貫通孔１８を
利用し、ヘリウムリーク試験を行った。製造条件を表１
に示し、測定結果を表２に示す。

【００４９】

【表１】

【００５０】

【表２】

【００５１】（実施例２）実施例１と同様にして、図
４、図５に示す装置１１を製造した。ただし、実施例１
において、室温硬化型のエポキシ樹脂組成物を使用し
た。この組成物中には、平均粒径２０μｍのアルミナ粒
子からなるフィラーが、３０vol％添加されている。接
合時の温度は３０℃とし、圧力は１ｋｇ／ｃｍ^２とし
た。測定結果を表２に示す。

【００５２】（実施例３）実施例１と同様にして、図
４、図５に示す装置１１を製造した。ただし、実施例１
において、室温硬化型のアクリル樹脂組成物を使用し
た。この組成物中には、平均粒径２０μｍのアルミナ粒
子からなるフィラーが、３０vol％添加されている。接
合時の温度は３０℃とし、圧力は１ｋｇ／ｃｍ^２とし
た。測定結果を表２に示す。

【００５３】（比較例１）実施例１において、スペーサ
ー部を使用せず、静電チャックおよび水冷フランジの各
接着面の全体にシリコーン樹脂組成物を印刷した。そし
て、両者の積層体を真空パックしてオートクレーブに収
容する工程は行わず、積層体上に１５ｇ／ｃｍ^２の圧力
のおもりを乗せた状態で、１２０℃で接合した。測定結
果を表２に示す。

【００５４】（比較例２）実施例１において、シリコー
ン樹脂接着剤組成物およびスペーサー部を使用しなかっ
た。その代わりに、ポリイミドテープ（「カプトンテー
プ」：厚さ５０〜１００μｍ）を水冷フランジの接着面
上に設置し、その上に静電チャックを対向させて保持
し、真空吸引して０．１Ｔｏｒｒとした。次いで、静電
チャックと水冷フランジ７とを貼り合わせて積層体を得
た。この積層体を真空パックし、オートクレーブ中に収
容し、１２０℃、１４ｋｇ／ｃｍ^２で２時間加熱および
加圧した。

【００５５】実施例１、２、３においては、初期、熱サ
イクル後共に吸着面の平面度が高く、ヘリウムリーク量
が１０^−１０Ｐａ・ｍ^３／ｓ以下である。比較例１にお
いては、初期、熱サイクル後ともに吸着面の平面度が低
い。比較例２においては、吸着面の平面度が十分に高く
なるような加圧は可能であった。しかし、熱サイクル後
のヘリウムリーク量が大きくなり、気密性が低下してい
た。

【００５６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、セ
ラミックス部材、金属部材、およびセラミックス部材と
金属部材とを接合する接合層を備えている半導体支持装
置において、セラミックス部材の表面の平坦度を向上さ
せるのと共に、熱サイクル印加後にもセラミックス部材
と金属部材との間の気密性を高く維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態で使用するセラ
ミックス部材１を概略的に示す断面図であり、（ｂ）
は、金属部材７を概略的に示す断面図である。

【図２】（ａ）は、接合直前のセラミックス部材１と金
属部材７とを概略的に示す断面図であり、（ｂ）は、三
層構造のスペーサー部を示す図である。

【図３】セラミックス部材１と金属部材７との接合体２
８を概略的に示す断面図である。

【図４】半導体支持装置１１を概略的に示す断面図であ
る。

【図５】図４の接合体（半導体支持装置）１１におい
て、金属部材７の接着面７ａ上の接合層２７の平面的パ
ターンを示す図である（半導体支持部材２は図示省略し
てある）。

【図６】接合時の圧力および温度スケジュールの一例を
示す。

【符号の説明】

１セラミックス部材（静電チャック）２基
体２ａ表面（吸着面）２ｂ接着面３
電極４Ａ、４Ｂ流動性接着剤組成物
６端子７金属部材（冷却フランジ）
７ａ接着面８、８Ａスペーサー部（接
合前）１１半導体支持装置１３接着部１
５、１５Ａスペーサー部１８ガス供給孔
２７接合層Ａ加圧の方向Ｂガスの流れ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミックス部材、金属部材、および前記
セラミックス部材と前記金属部材とを接合する接合層を
備えているセラミックス−金属接合体であって、前記セラミックス部材と前記金属部材がプレート状であ
り、前記接合層が、流動性接着剤組成物の硬化物からな
る接着部と、樹脂からなるスペーサー部とを含み、前記
接合層中の同一平面内に前記接着部と前記スペーサー部
がともに含まれることを特徴とする、セラミックス−金
属接合体。
【請求項２】複数の前記スペーサー部が互いに分離され
ており、かつ前記接着部によって包囲されていることを
特徴とする、請求項１記載のセラミックス−金属接合
体。
【請求項３】前記セラミックス部材と前記金属部材とが
加圧接合されていることを特徴とする、請求項１または
２記載のセラミックス−金属接合体。
【請求項４】前記接着部がシリコーン樹脂接着剤または
エポキシ樹脂接着剤からなることを特徴とする、請求項
１〜３のいずれか一つの請求項に記載のセラミックス−
金属接合体。
【請求項５】前記スペーサー部の少なくとも一部がポリ
イミド樹脂からなることを特徴とする、請求項１〜４の
いずれか一つの請求項に記載のセラミックス−金属接合
体。
【請求項６】前記スペーサー部が、前記セラミックス部
材に接触する第一層、前記金属部材に接触する第二層、
および前記第一層と前記第二層との間にある中間層を備
えており、前記第一層と前記第二層とがそれぞれシリコ
ーン樹脂またはアクリル樹脂からなることを特徴とす
る、請求項１〜５のいずれか一つの請求項に記載のセラ
ミックス−金属接合体。
【請求項７】前記中間層がポリイミド樹脂からなること
を特徴とする、請求項６記載のセラミックス−金属接合
体。
【請求項８】前記セラミックス部材が半導体支持部材で
あることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一つの
請求項に記載のセラミックス−金属接合体。
【請求項９】前記半導体支持部材が少なくとも静電チャ
ック機能を備えていることを特徴とする、請求項８記載
のセラミックス−金属接合体。