JP2020040865A

JP2020040865A - セラミックス部材の製造方法

Info

Publication number: JP2020040865A
Application number: JP2018171651A
Authority: JP
Inventors: 誠檜野; Makoto Hino
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2018-09-13
Filing date: 2018-09-13
Publication date: 2020-03-19

Abstract

【課題】表面における色調差又は色むらの抑制を図ることが可能なセラミックス部材の製造方法を提供する。【解決手段】セラミックス原料粉末を冷間等方圧加圧法を用いて成形することにより厚さ２ｍｍ以上６ｍｍ以下の板状の複数のセラミックス成形体１０を作製する工程と、セラミックス成形体又はセラミックス成形体を仮焼したセラミックス仮焼体からなるセラミックス成形体等１０を複数枚積層した状態で、積層方向に加圧しながら加熱してセラミックス焼結体５０を形成する工程とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、セラミックス部材の製造方法に関する。

半導体製造装置において、ウエハなどの基板を表面に保持する静電チャックや、表面に載置された基板を加熱するヒータ、サセプタなどは、セラミックス焼成体からなる基材の内部に電極を内蔵したセラミックス部材を備えている。

このようなセラミックス部材は、例えば特許文献１に示されるように、冷間等方圧加圧法（ＣＩＰ）によりセラミックス成形体を成形し、セラミック成形体に形成した溝内に電極を収容し、複数のセラミックス成形体を重ね合わせ、重ね合わせ方向に加圧しながら焼成することにより、電極が内蔵されたセラミックス焼成体を得ることにより製造されることが多い。

特許第６１４８８４５号公報

しかしながら、上記従来のようにセラミックス部材を得た場合、その表面に色調差又は色むらが生じることが多いという課題がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、表面における色調差又は色むらの抑制を図ることが可能なセラミックス部材の製造方法を提供することを目的とする。

本発明のセラミックス部材の製造方法は、セラミックス原料粉末を冷間等方圧加圧法を用いて成形することにより厚さ２ｍｍ以上６ｍｍ以下の板状の複数のセラミックス成形体を作製する工程と、前記セラミックス成形体又は前記セラミックス成形体を仮焼したセラミックス仮焼体を複数枚積層した状態で、前記積層方向に加圧しながら加熱してセラミックス焼結体を形成する工程とを備えることを特徴とする。

発明者は、上記特許文献１に開示されているように、厚さの厚い（上記特許文献１では厚さが１５ｍｍ、２５ｍｍ）セラミックス成形体又はセラミックス仮焼体（以下、合わせてセラミックス成形体等ともいう。）を焼成すると、均一に焼成されず、色調差が生じるおそれが高いことを見出した。

一方、本発明のセラミックス部材の製造方法においては、セラミックス成形体等の積層体の積層界面は脱脂や焼成等の加熱時の炉内雰囲気の影響を受けやすいが、セラミックス成形体の厚さが２ｍｍ以上６ｍｍ以下と薄いので、厚さの厚いセラミックス成形体等を用いる場合と比べて所定厚みのセラミックス焼結体を得る際に形成される積層界面が増える。これにより、焼成時の複数のセラミックス成形体等の間での物質移動やセラミックス成形体の脱脂が促進されると考えられる。その結果、各セラミックス成形体等は均一に焼成されるので、セラミックス部材の表面における色調差発生の抑制を図ることが可能となる。

セラミックス成形体等の厚さが２ｍｍより薄いとセラミックス成形体等の取り扱いが難しく、セラミックス成形体等の積層体を容易に得ることが困難になる。また、セラミックス成形体等の厚さが６ｍｍを超えると、所定厚みのセラミックス焼結体を得る際に必要なセラミックス成形体等の積層数が相対的に少なくなる。その結果、脱脂や焼成等の加熱時における積層界面からのガスの放出や積層界面での物質移動が相対的に抑制されるために均一に焼成されず、セラミックス部材が均質となり難く、その表面の色調の不均一さを招くおそれがある。

さらに、発明者は、積層方向に加圧しながら加熱してセラミックス焼結体を形成する際に、内部のセラミックス成形体等に割れが加熱途中で生じ易く、その後の加熱によって割れの発生箇所が一体化されたとしても割れが存在したことに起因する色むらが完成品であるセラミックス部材の表面に生じるおそれが高いことも見出した。

一方、本発明のセラミックス部材の製造方法においては、セラミックス焼結体を形成する際に、セラミックス成形体等に割れが生じても、この割れは当該セラミックス成形体等に留まり、他のセラミックス成形体等に影響を与えない。そして、割れが生じたセラミックス成形体等が焼成後のセラミックス部材の内部に位置していれば、セラミックス部材の表面における色むら発生の抑制を図ることが可能となる。

本発明のセラミックス部材の製造方法において、前記複数のセラミックス成形体又は前記複数のセラミックス仮焼体の少なくとも１枚に電極を配置する工程を備えることが好ましい。

この場合、内部に電極が埋設されたセラミックス部材を得ることが可能になる。さらに、電極が配置されたセラミックス成形体等は、積層方向に加圧しながら加熱してセラミックス焼結体を形成する際に、割れが生じ易い。しかし、この割れが生じ易いセラミックス成形体等が複数のセラミックス成形体等の積層体の内部に存在していれば、セラミックス部材の表面に色むらは発生せず、色むらの抑制を図ることが可能となる。

また、本発明のセラミックス部材の製造方法において、前記複数のセラミックス成形体又は前記複数のセラミックス仮焼体の少なくとも１枚に電極及び前記電極と接する導電性の接続部材を配置する工程と、前記セラミックス焼結体の一の面から前記接続部材に達する穴を形成する工程と、前記接続部材に電気的に接続され、前記穴内に少なくとも一部が位置する接続端子を設ける工程とを備えることが好ましい。

この場合、内部に電極及びこの電極に電気的に接続された接続部材が埋設されたセラミックス部材を得ることが可能になる。さらに、セラミックス成形体等に電極又は接続部材を収容するための穴又は凹部を形成する場合、このような穴又は凹部が形成されたセラミックス成形体等を積層方向に加圧しながら加熱してセラミックス焼結体を形成する際に、割れが生じ易い。しかし、この割れが生じ易いセラミックス成形体等は複数のセラミックス成形体等の積層体の内部に存在していれば、セラミックス部材の表面に色むらが発生せず、色むらの抑制を図ることが可能となる。

また、本発明のセラミックス部材の製造方法において、前記電極が配置された少なくとも１枚の前記複数のセラミックス成形体又は前記複数のセラミックス仮焼体の厚さ方向に沿った上下にそれぞれ少なくとも２枚の前記セラミックス成形体又は前記セラミックス仮焼体を積層することが好ましい。

この場合、電極が配置されたセラミックス成形体等は、積層方向に加圧しながら加熱してセラミックス焼結体を形成する際に、割れが生じ易いが、この割れが生じ易いセラミックス成形体等は複数のセラミックス成形体等の積層体の内部に存在しているので、セラミックス部材の表面に色むらが発生せず、色むらの抑制を図ることが可能となる。

特に、セラミックス成形体等の加熱途中での割れは、セラミックス成形体等と電極等の他部材との境界近傍で発生することが多い。しかしながら、電極から離れたセラミックス成形体等にまで割れが伝播しないため、セラミックス部材の表面に色むらが発生せず、色むらの抑制を図ることが可能となる。

また、本発明のセラミックス部材の製造方法において、前記複数のセラミックス成形体又は前記複数のセラミックス仮焼体の少なくとも１枚に形成された凹部又は穴部に電極を配置する工程を備えることが好ましい。

この場合、セラミックス成形体等に電極を収容するための穴又は凹部を形成しており、このような穴又は凹部が形成されたセラミックス成形体等は、積層方向に加圧しながら加熱してセラミックス焼結体を形成する際に、割れが生じ易い。しかし、この割れが生じ易いセラミックス成形体等は複数のセラミックス成形体等の積層体の内部に存在していれば、セラミックス部材の表面に色むらが発生せず、色むらの抑制を図ることが可能となる。

特に、セラミックス成形体等を加圧しながら加熱する場合、セラミックス成形体等の加熱途中での割れは、セラミックス成形体等と電極等の他部材との境界近傍で発生することが多い。しかしながら、電極から離れたセラミックス成形体等にまで割れが伝播しないため、セラミックス部材の表面に色むらが発生せず、色むらの抑制を図ることが可能となる。

また、本発明のセラミックス部材の製造方法において、前記複数のセラミックス成形体又は前記複数のセラミックス仮焼体の少なくとも１枚に形成された凹部又は穴部に電極及び前記電極と接する導電性の接続部材を配置する工程と、前記セラミックス焼結体の一の面から前記接続部材に達する穴を形成する工程と、前記接続部材に電気的に接続され、前記穴内に少なくとも一部が位置する接続端子を設ける工程とを備えることが好ましい。

この場合、セラミックス成形体等に電極及び接続部材を収容するための穴又は凹部を形成しており、このような穴又は凹部が形成されたセラミックス成形体等は、積層方向に加圧しながら加熱してセラミックス焼結体を形成する際に、割れが生じ易い。しかし、この割れが生じ易いセラミックス成形体等は複数のセラミックス成形体等の積層体の内部に存在していれば、セラミックス部材の表面に色むらが発生せず、色むらの抑制を図ることが可能となる。

また、本発明のセラミックス部材の製造方法において、前記凹部又は穴部が形成された少なくとも１枚の前記セラミックス成形体又は前記セラミックス仮焼体の厚さ方向に沿った上下にそれぞれ少なくとも２枚の前記セラミックス成形体又は前記セラミックス仮焼体を積層することが好ましい。

この場合、電極又は接続部材を収容するために穴又は凹部が形成されたセラミックス成形体等は、積層方向に加圧しながら加熱してセラミックス焼結体を形成する際に、割れが生じ易いが。この割れが生じ易いセラミックス成形体等は複数のセラミックス成形体等の積層体の内部に存在しているので、セラミックス部材の表面に色むらが発生せず、色むらの抑制を図ることが可能となる。

特に、セラミックス成形体等の加熱途中での割れは、凹部又は穴の近傍で発生することが多い。しかしながら、凹部又は穴から離れたセラミックス成形体等にまで割れが伝播しないため、セラミックス部材の表面に色むらが発生せず、色むらの抑制を図ることが可能となる。

本発明の実施形態に係るセラミックス部材の製造方法を示すフローチャート。複数枚のセラミックス成形体等を示す模式断面図。セラミックス積層体を示す模式断面図。セラミックス部材を示す模式断面図。

本発明の実施形態に係るセラミックス部材１００の製造方法について図面を参照して説明する。なお、各図面は、セラミックス部材１００及び構成要素などを明確化するためにデフォルメされており、実際の比率を表すものではなく、上下などの方向、セラミックス成形体等１０の個数も単なる例示である。

本発明の実施形態に係るセラミックス部材１００の製造方法は、図１に示すように、セラミックス成形体等作製工程（ＳＴＥＰ１）、電極配置工程（ＳＴＥＰ２）、接続部材配置工程（ＳＴＥＰ３）、積層工程（ＳＴＥＰ４）、脱脂工程（ＳＴＥＰ５）、焼成工程（ＳＴＥＰ６）、接続穴形成工程（ＳＴＥＰ７）及び接続端子設置工程（ＳＴＥＰ８）を備えている。

まず、図２に示すように、セラミックス成形体等作製工程（ＳＴＥＰ１）においては、セラミックス原料を冷間等方圧加圧法（ＣＩＰ：Cold Isostatic Pressing）を用いて成形することにより板状の複数枚のセラミックス成形体１０を作製する。具体的には、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などのセラミックス粉末にバインダ、可塑剤、焼結助剤、分散剤などを添加し、溶剤を用いて混合した後、スプレードライ乾燥をすることで、セラミックス顆粒を得る。そして、このセラミックス顆粒をＣＩＰ成形することによりインゴットを得て、このインゴットを機械加工して所定の外形に形成することによりセラミックス成形体１０を作製する。

セラミックス成形体等作製工程（ＳＴＥＰ１）には、得られたセラミックス成形体１０を脱脂してセラミックス仮焼体を作製する脱脂工程が含まれていてもよい。以下、セラミックス成形体等作製工程（ＳＴＥＰ１）において作製されるセラミックス成形体又はセラミックス仮焼体を合わせて、セラミックス成形体等１０ともいう。

セラミックス成形体等１０の厚さは、２ｍｍ以上６ｍｍ以下、より好ましくは２ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、全体に亘って一定であることが好ましい。

電極配置工程（ＳＴＥＰ２）においては、セラミックス成形体等１０の少なくとも１枚に電極２０を配置する。

電極２０の配置は、予めセラミックス成形体等作製工程（ＳＴＥＰ１）において、セラミックス成形体等１０の一の表面（図２における上面）１１に凹部１２を機械加工によって形成し、この凹部１２にモリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）又はこれらの合金などの導電性材料からなる箔、メッシュ状などの電極２０を収容することによって行う。また、図示しないが、セラミックス成形体等１０の一の表面に導電性ペーストの印刷などによって塗布することにより電極を形成してもよい。

なお、後述する積層工程（ＳＴＥＰ４）において、電極２０が形成されたセラミックス成形体等１０の上下には別のセラミックス成形体等１０が少なくとも１層以上、好ましくは２層以上配置されていてもよい。

さらに、図示しないが、セラミックス成形体等１０に貫通孔を形成して、後述する積層工程（ＳＴＥＰ４）においてセラミックス成形体等１０を積層してセラミックス積層体４０（図３参照）を形成する際に、この貫通孔内に箔、メッシュ状などの電極２０を収容してもよい。

接続部材配置工程（ＳＴＥＰ３）においては、セラミックス成形体等１０の少なくとも１枚に接続部材３０を配置する。

接続部材３０の配置は、予めセラミックス成形体等作製工程（ＳＴＥＰ１）において、セラミックス成形体等１０の一の表面（図２における上面）１１に凹部１３を機械加工によって形成し、この凹部１３にモリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）又はこれらの合金などの導電性材料からなる塊状の接続部材３０を収容することによって行う。

図２に示すように、凹部１２を形成したセラミックス成形体等１０に凹部１３を形成してもよく、この場合、凹部１２，１３は一体化している。そして、凹部１３に接続部材３０が配置され、その後、凹部１２に電極２０が配置されることにより、電極２０と接続部材３０は接触して配置されることになる。

なお、図示しないが、セラミックス成形体等１０に貫通孔を形成して、後述する積層工程（ＳＴＥＰ４）においてセラミックス成形体等１０を積層してセラミックス積層体４０（図３参照）を形成する際に、この貫通孔内に接続部材を収容してもよい。また、電極２０を収容する孔と接続部材３０を収容する孔とが一体化されてなる貫通孔を形成してもよい。

積層工程（ＳＴＥＰ４）においては、セラミックス成形体等１０を複数枚厚み方向（上下方向）に積層してセラミックス積層体４０を得る。

このとき、電極２０を配置したセラミックス成形体等１０と接続部材３０を配置したセラミックス成形体等１０が別個である場合には、電極２０と接続部材３０とが接触するように、電極２０が配置されたセラミックス成形体等１０と接続部材３０が配置されたセラミックス成形体等１０とが隣接するように積層する。さらに、電極２０又は接続部材３０が配置されたセラミックス成形体等１０の厚さ方向に沿った上下にそれぞれ少なくとも２枚のセラミックス成形体等１０が存在するように積層する。

脱脂工程（ＳＴＥＰ５）においては、セラミックス積層体４０からバインダ成分を脱脂してセラミックス仮焼体（不図示）を得る。具体的には、セラミックス積層体４０を焼成炉内に入れ、炉内を大気雰囲気とした所定温度で常圧焼成して脱脂する。

なお、ＳＴＥＰ１に脱脂工程を設け、この脱脂工程において各セラミックス成形体１０を脱脂（仮焼）してセラミックス仮焼体を得てもよい。この場合、ＳＴＥＰ２以降の工程におけるセラミックス成形体等１０はセラミックス仮焼体となる。さらに、この場合、ＳＴＥＰ５を省略することができる場合がある。

焼成工程（ＳＴＥＰ６）においては、セラミックス積層体４０から得られるセラミックス仮焼体をホットプレスにより焼成する。具体的には、セラミックス仮焼体をホットプレス焼成炉に入れ、セラミックス仮焼体４０を積層方向（上下方向）に所定圧力で加圧しながら不活性雰囲気又は真空雰囲気において所定温度で所定時間加熱する。これにより、図４に示すように、セラミックス仮焼体は一体化してセラミックス焼結体５０となる。そして、このセラミックス焼結体５０には、互い接続された電極２０及び接続部材３０が埋設されている。

なお、セラミックス積層体４０を同じ炉で加熱することにより、脱脂工程（ＳＴＥＰ５）と焼成工程（ＳＴＥＰ６）とを連続的に行ってもよい。例えば、湿潤水素ガス雰囲気での脱脂の後、還元雰囲気で常圧焼成することにより、脱脂工程（ＳＴＥＰ５）と焼成工程（ＳＴＥＰ６）とを連続的に行うことができる。

接続穴形成工程（ＳＴＥＰ７）においては、セラミックス焼結体５０の接続部材３０側の面５１（図４における下面）から接続部材３０に達する接続穴５２を機械加工によって形成する。すなわち、接続穴５２を形成することにより接続部材３０の端面の少なくとも一部を露出させる。なお、セラミックス焼結体５０の外形を適宜所望の形状とするために機械加工をしてもよい。

接続端子設置工程（ＳＴＥＰ８）においては、接続部材３０に電気的に接続され、接続穴５２内に少なくとも一部が位置する接続端子６０を設ける。接続端子６０は、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）などの耐熱性、耐酸性及び導電性の優れた金属から形成されており、本実施形態では、丸棒状となっている。接続部材３０と接続端子６０とは例えばろう付けなどによって接続される。また、タングステンやモリブデン又はこれらの合金からなる第２の接続部材を接続部材３０と接続端子６０との間に介在させることによりろう付け時の残留応力を緩和させてもよい。

なお、図示しないが、接続部材３０の露出した表面にニッケル（Ｎｉ）などのメッキを行ってメッキ層を設け、このメッキ層にろう付けなどによって接続端子６０を接続してもよい。そして、図示しないが、接続端子には、その下端側に図示しない電源が電気的に接続される。

これにより、図４に示すようなセラミックス部材１００が完成する。

発明者は、上記特許文献１に開示されているように、厚さの厚い（上記特許文献１では厚さが１５ｍｍ、２５ｍｍ）セラミックス成形体を焼成すると、均一に焼成されず、色調差が発生するおそれが高いことを見出した。

一方、本実施形態においては、セラミックス成形体等１０の厚さが２ｍｍ以上６ｍｍ以下と薄く、これらは均一に焼成されるので、セラミックス部材１００の表面における色調差の発生の抑制を図ることが可能となる。

さらに、発明者は、焼成工程（ＳＴＥＰ６）におけるホットプレスの際に、セラミックス成形体等１０に割れが生じ易く、その後の焼成過程において一体化されたとしても割れが存在したことに起因する色むらが完成品であるセラミックス部材１００の表面に生じるおそれが高いことも見出した。

一方、本実施形態においては、焼成工程（ＳＴＥＰ６）において、電極２０や接続部材３０を収容するための凹部１２，１３や孔が形成されているセラミックス成形体等１０に割れが生じても、この割れは当該セラミックス成形体等１０に留まり、他のセラミックス成形体等１０に影響を与えない。そして、割れが生じたセラミックス成形体等１０はセラミックス部材１００の表面ではなく内部に位置している。これらにより、セラミックス部材１００の表面における色むら発生の抑制を図ることが可能となる。

以下、本発明の実施例及び比較例を具体的に挙げて、図１などを参照して本発明を説明する。

（実施例１）
まず、図２に示すように、セラミックス成形体等作製工程（ＳＴＥＰ１）として、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）粉末９５質量％に焼結助剤として酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）を５質量％添加し、溶剤を用いて混合した後、スプレードライ乾燥して、セラミックス顆粒を得た。そして、このセラミックス顆粒を、１ｔｏｎ／ｃｍ^２の圧力でＣＩＰ成形することにより、セラミックス成形体のインゴットを得た。そして、このインゴットを機械加工して、直径３４０ｍｍ、厚さ５ｍｍの円板状のセラミックス成形体１０を複数枚得た。

そして、１枚のセラミックス成形体１０の一の表面１１に、その中心を中心とした直径３００ｍｍ、深さ１ｍｍの凹部１２を機械加工によって形成した。さらに、この凹部１２の中心を中心とした直径８ｍｍ、深さ０．５ｍｍの凹部１３を機械加工によって形成した。

次に、電極配置工程（ＳＴＥＰ２）及び接続部材配置工程（ＳＴＥＰ３）として、凹部１３に、直径８ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの円板状のタングステンペレットからなる接続部材３０を配置すると共に、凹部１２に、線径０．１ｍｍのモリブデンワイヤを平織してなるメッシュを直径２９４ｍｍの円形状に裁断してなる電極２０を配置した。メッシュサイズは＃５０であった。

次に、積層工程（ＳＴＥＰ４）として、合計１０枚のセラミック成形体１０を厚さ方向に積層してセラミックス積層体４０を得た。電極２０及び接続部材３０を配置したセラミックス成形体等１０の上に３枚、下に６枚、それぞれセラミックス成形体１０を積層した。

次に、脱脂工程（ＳＴＥＰ５）として、セラミックス積層体４０を脱脂炉内に入れ、大気雰囲気で炉内温度５００℃を１時間維持して脱脂して、セラミックス仮焼体の積層体を得た。

次に、焼成工程（ＳＴＥＰ６）として、セラミックス仮焼体の積層体をカーボン型内に移設し、これをホットプレス炉内に入れ、積層方向に１ＭＰａ以上の圧力で加圧しながらアルゴン雰囲気において炉内温度１８００℃を２時間維持して焼成し、セラミックス焼結体５０を得た。

次に、セラミックス焼結体５０の外形全面に対して研削加工及び研磨加工を行う、直径３２０ｍｍ厚さ２５ｍｍの円板状に形成した。このとき、電極２０の上面からセラミックス焼結体５０の上面までの距離（絶縁体厚さ）は０．３ｍｍであった。そして、セラミックス焼結体５０の上面はウエハ載置面であり、その表面粗さＲａは０．４μｍであった。

次に、接続穴形成工程（ＳＴＥＰ７）として、セラミックス焼結体５０の接続部材３０側の面５１から接続部材３０に達する、直径５ｍｍの断面円形状の接続穴５２を機械加工によって形成した。

次に、接続端子設置工程（ＳＴＥＰ８）として、直径５ｍｍ、厚さ２ｍｍの円板状のコバール製の緩衝部材（不図示）、及び直径５ｍｍ、長さ３０ｍｍの円柱状のニッケル製の接続端子６０を準備した。

そして、接続部材３０と緩衝部材との間及び緩衝部材と接続端子６０との間にＡｕ−Ｎｉ系ろう材を介在させ、この状態で真空炉内に入れて、炉内を１０５０℃まで加熱させた。これにより、接続部材３０、緩衝部材及び接続端子６０が接続され、セラミックス部材１００が完成した。

そして、セラミックス部材１００の上面（ウエハ載置面）における１０か所の色差は３．０であった。ここで、色差は、国際照明委員会（ＣＩＥ）が定義したＬ＊ａ＊ｂ＊色空間における色差ΔＥ＊を用いており、コニカミノルタ社製のＣＭ−７００ｄを用いてＤＥ２０００色差式の値を計測した。

また、実験者による目視によっては、セラミックス部材１００の何れの表面にも色むらは確認できなかった。

（実施例２）
ＳＴＥＰ１において機械加工後に５００℃、４時間以上の脱脂工程を追加し、ＳＴＥＰ５の脱脂工程を省略した点を除いて実施例１と同一の工程でセラミックス部材１００を作製した。セラミックス部材１００の上面（ウエハ載置面）における１０か所の式差は２．４であった。また、実験者による目視によっては、セラミックス部材１００の何れの表面にも色むらは確認できなかった。

（比較例）
まず、セラミックス成形体等作製工程（ＳＴＥＰ１）として、実施例と同じセラミックス顆粒を用いて、１ｔｏｎ／ｃｍ^２の圧力でＣＩＰ成形することにより、セラミックス成形体のインゴットを得た。そして、このインゴットを機械加工して、直径３４０ｍｍ、厚さ１５ｍｍの円板状の第１のセラミックス成形体と、直径３４０ｍｍ、厚さ２５ｍｍの円板状の第２のセラミックス成形体とを得た。

そして、第１のセラミック成形体の一の表面に、その中心を中心とした直径３００ｍｍ、深さ１ｍｍの第１の凹部を機械加工によって形成した。さらに、この第１の凹部の中心を中心とした直径８ｍｍ、深さ０．５ｍｍの第２の凹部を機械加工によって形成した。

次に、電極配置工程（ＳＴＥＰ２）及び接続部材配置工程（ＳＴＥＰ３）として、第２の凹部に、実施例１と同じ接続部材３０を配置すると共に、第１の凹部に実施例１と同じ電極２０を配置した。

次に、積層工程（ＳＴＥＰ４）として、第１及び第２のセラミック成形体を厚さ方向に積層してセラミックス積層体を得た。

次に、脱脂工程（ＳＴＥＰ５）及び焼成工程（ＳＴＥＰ６）として、実施例と同じ上限でセラミックス積層体を加熱し、セラミックス焼結体を得た。

次に、セラミックス焼結体の外形全面に対して研削加工及び研磨加工を行う、直径３２０ｍｍ厚さ２５ｍｍの円板状に形成した。このとき、電極２０の上面からセラミックス焼結体５０の上面までの距離（絶縁体厚さ）は０．３ｍｍであった。そして、セラミックス焼結体５０の上面はウエハ載置面であり、その表面粗さＲａは０．４μｍであった。

次に、接続穴形成工程（ＳＴＥＰ７）として、実施例と同じ接続穴５２を機械加工によってセラミックス焼結体を形成した。さらに、接続端子設置工程（ＳＴＥＰ８）として、実施例と同じ緩衝部材及び接続端子６０を、実施例と同じようにしてセラミックス焼結体５０に設け、セラミックス部材が完成した。

そして、セラミックス部材の上面における１０か所の色差を実施例と同様に測定したところ、５．２であり、実施例と比較して大きかった。また、実験者によるセラミックス部材を目視したところ、上面に線状の色むらが確認された。

１０…セラミックス成形体等（セラミックス成形体、セラミックス仮焼体）、１１…一の表面、上面、１２，１３…凹部、２０…電極、３０…接続部材、４０…セラミックス積層体、５０…セラミックス焼結体、５１…接続部材側の面、下面、５２…接続穴（穴）、６０…接続端子、１００…セラミックス部材。

Claims

セラミックス原料粉末を冷間等方圧加圧法を用いて成形することにより厚さ２ｍｍ以上６ｍｍ以下の板状の複数のセラミックス成形体を作製する工程と、
前記セラミックス成形体又は前記セラミックス成形体を仮焼したセラミックス仮焼体を複数枚積層した状態で、前記積層方向に加圧しながら加熱してセラミックス焼結体を形成する工程とを備えることを特徴とするセラミックス部材の製造方法。
前記複数のセラミックス成形体又は前記複数のセラミックス仮焼体の少なくとも１枚に電極を配置する工程を備えることを特徴とする請求項１に記載のセラミックス部材の製造方法。
前記複数のセラミックス成形体又は前記複数のセラミックス仮焼体の少なくとも１枚に電極及び前記電極と接する導電性の接続部材を配置する工程と、
前記セラミックス焼結体の一の面から前記接続部材に達する穴を形成する工程と、
前記接続部材に電気的に接続され、前記穴内に少なくとも一部が位置する接続端子を設ける工程とを備えることを特徴とする請求項１に記載のセラミックス部材の製造方法。
前記電極が配置された少なくとも１枚の前記複数のセラミックス成形体又は前記複数のセラミックス仮焼体の厚さ方向に沿った上下にそれぞれ少なくとも２枚の前記セラミックス成形体又は前記セラミックス仮焼体を積層することを特徴とする請求項２又は３に記載のセラミックス部材の製造方法。
前記複数のセラミックス成形体又は前記複数のセラミックス仮焼体の少なくとも１枚に形成された凹部又は穴部に電極を配置する工程を備えることを特徴とする請求項１に記載のセラミックス部材の製造方法。
前記複数のセラミックス成形体又は前記複数のセラミックス仮焼体の少なくとも１枚に形成された凹部又は穴部に電極及び前記電極と接する導電性の接続部材を配置する工程と、
前記セラミックス焼結体の一の面から前記接続部材に達する穴を形成する工程と、
前記接続部材に電気的に接続され、前記穴内に少なくとも一部が位置する接続端子を設ける工程とを備えることを特徴とする請求項１に記載のセラミックス部材の製造方法。
前記凹部又は穴部が形成された少なくとも１枚の前記セラミックス成形体又は前記セラミックス仮焼体の厚さ方向に沿った上下にそれぞれ少なくとも２枚の前記セラミックス成形体又は前記セラミックス仮焼体を積層することを特徴とする請求項５又は６に記載のセラミックス部材の製造方法。