JP2020150247A - セラミックス回路複合構造およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】セラミックス回路複合構造を提供する。【解決手段】本発明のセラミックス回路複合構造は、セラミックス板と、前記セラミックス板に埋設される曲面回路と、前記曲面回路と電気的に接続される電力供給ユニットとを備える。本発明はさらに、セラミックス回路複合構造の製造方法を提供する。本発明のセラミックス回路複合構造は、曲面回路を利用することで、中心部の温度または静電気が外周部より低い問題を改善することができる。【選択図】図１
Description
本発明はセラミックス回路複合構造に関し、特に、半導体の製造工程に適したセラミックス回路複合構造に関する。
電子及び半導体の分野において、その製造工程は非常に精密であり、原料や製造工程の条件が製品の品質に与える影響は大きく、製造工程に使われる装置に組み込まれる部品も往々にして製品の品質に影響を与える。
例えば、電子及び半導体の製造工程においては、ウェハまたは絶縁体（ガラスなど）基板を真空チャンバーの特定の位置に固定し加熱、エッチング、コーティング、洗浄などの工程を行う。従来の技術でよく見られるメカチャック（例えば固定リング）は、部品やウェハの端を機械により固定するものであるが、固定リングは高い品質が求められる半導体産業においては欠点が多い。例えば、固定リングが接触することにより備品やウェハの端に均一でない部分、微粒子やシャドーイング効果などが現れる。近年ではメカチャックに代わってクーロン力を利用した静電チャックが多く採用されている。静電チャックは相反する電荷同士からなる引力（クーロン力）を利用し把持対象を特定の位置に把持することができる。静電チャックはメカチャックにより部品やウェハに発生させる微粒子やシャドーイング効果が起こる問題を克服することができるが、静電が均一でない場合に把持力が均一に作用しない問題がある。
また、製造工程においては加熱装置がしばしば使用されるが、半導体の製造工程では反応性の高いハロゲン系プラズマを使用しエッチング、コーティング、洗浄などの工程を行うことが多く、加熱装置やその中の部品の耐食性が不足することにより徐々に腐食し、ひいては表面が均等でない、発塵、ウェハ上の温度を均一に保てないなどの現象が発生し、ウェハのコーティング品質に影響を与える可能性がある。
従来の半導体製造工程において使用される加熱装置や固定装置は、均一性に欠ける問題があり、ひいては部品やウェハなどの製品の品質に影響を与え、部品やウェハの品質をコントロールできていない状況では、後続の産業利用において支障が起こる。よって、製造工程の面から部品やウェハの品質を向上させることがこの分野に従事する者が取り組むべき研究テーマである。
この問題に鑑み、上述の問題を解決するため、本発明の目的は、セラミックス回路複合構造を提供することにある。前記セラミックス回路複合構造は、セラミックス板と、前記セラミックス板に埋設される曲面回路と、前記曲面回路と電気的に接続される電力供給ユニットとを備える。
好ましい実施形態においては、前記セラミックス板は凹型ステージを備える。
好ましい実施形態においては、前記曲面回路は凹曲面加熱回路、凸曲面加熱回路または不規則曲面加熱回路である。
好ましい実施形態においては、前記曲面回路は凹曲面静電回路、凸曲面静電回路または不規則曲面静電回路である。
好ましい実施形態においては、前記セラミックス回路複合構造はさらに、前記セラミックス板に埋設されるプラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路を備え、前記プラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路は前記曲面回路の上方に設置される。
好ましい実施形態においては、前記セラミックス回路複合構造はさらに、前記セラミックス板に埋設される静電回路を備え、前記静電回路は前記曲面回路の上に位置する。
好ましい実施形態においては、前記セラミックス回路複合構造はさらに、前記セラミックス板に埋設され、前記静電回路の上に位置するプラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路を備える。
好ましい実施形態においては、前記セラミックス回路複合構造はさらに、前記セラミックス板と前記電力供給ユニットの間に設置されるセラミック管を有する。前記セラミック管はその中に一対の金属電極を備え、前記曲面回路及び前記電力供給ユニットと電気的に接続される。
好ましい実施形態においては、前記セラミックス回路複合構造はさらに、前記セラミックス板と前記電力供給ユニットの間に設置されるセラミック管を有する。前記セラミック管はその中に一対の金属電極を備え、前記曲面回路、前記静電回路及び前記プラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路及び前記電力供給ユニットと電気的に接続される。
好ましい実施形態においては、前記セラミックス板の材料は、窒化アルミニウム、酸化イットリウム及びカーボンの組み合わせ、窒化アルミニウム及び酸化マグネシウムの組み合わせ、窒化ケイ素、炭化ケイ素、樹脂、半導体材料及び絶縁材料からなる群から選ばれる。
好ましい実施形態においては、前記曲面回路の材料は、金属または導電材料である。
好ましい実施形態においては、前記金属は、モリブデン、タングステン、ニッケル、チタン及びカーボンの組み合わせから成る。
本発明はさらに、上述のセラミックス回路複合構造の製造方法を提供することを目的とする。前記製造方法は以下の工程を含む。（ａ）セラミックス粒子から成る成形体を高圧曲面モールドで成型、またはプレス成型後曲面加工を行う。（ｂ）前記成形体の側面に印刷（例えば、スクリーン印刷または孔版印刷など）、インクジェット、既製の回路またはプリントにより１以上の曲面回路を形成する。（ｃ）前記成形体をプレス成型後、焼結前のセラミックス板を得る。（ｄ）前記焼結前のセラミックス板を脱脂、焼結（普通焼結、高圧焼結または油圧焼結）及び研磨し、前記セラミックス回路複合構造を得る。
好ましい実施形態においては、前記（ｂ）はさらに、１以上の前記曲面回路上にプラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路を備える。
好ましい実施形態においては、前記セラミックス回路複合構造の製造方法はさらに、（ｅ）セラミック管を前記セラミックス回路複合構造と接着した後、一対の金属電極を前記セラミック管の中に設置し、前記セラミックス回路複合構造と共に焼結し結合する工程を含む。
本発明はさらに、上述のセラミックス回路複合構造の製造方法を提供することを目的とする。前記製造方法は以下の工程を含む。（ａ）セラミックス粒子から成る成形体をグリーン加工する。（ｂ）前記成形体の側面に印刷（例えば、スクリーン印刷または孔版印刷など）、インクジェット、既製の回路またはプリントにより１以上の曲面回路を形成する。（ｃ）前記成形体をグリーン加工後、冷間等方圧加圧法または水圧プレスし、焼結前のセラミックス板を得る。（ｄ）前記焼結前のセラミックス板を脱脂、焼結（普通焼結、高圧焼結または油圧焼結）及び研磨し、前記セラミックス回路複合構造を得る。
好ましい実施形態においては、前記セラミックス回路複合構造の製造方法の前記（ｂ）はさらに、１以上の前記曲面回路上にプラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路を備える。
従来の加熱装置または静電チャックは、その中の回路が平面回路であるため、中心の温度または静電気が外周の部分より低い。それに比べ、本発明のセラミックス回路複合構造は曲面回路を利用し、回路の配線幅を調整することで、全体の温度または静電気を均一にすることができ、部品またはウェハが受ける熱または吸着力が均一でない問題を解決することができる。また、本発明は加熱回路及び／または静電回路のほか、プラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路を同時に備えることで、製造工程におけるプラズマ発生器の吸引力を増加させることができる。よって、本発明は製造した部品またはウェハの品質を高めることが可能である。
以下、本発明の技術内容を図面に基づいて説明する。なお、これら図面は説明のためのものであるため、実際の比率に従い描かれたものではなく、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
「含む」又は「備える」の語は、本明細書及び特許請求の範囲では、挙げられた要素を備えるユニット、構造、物品、または装置は、必ずしもこれらの要素のみに限定されるものでなく、明示的に挙げられていないか、又はこのようなユニット、構造、物品、または装置に本来備わっている他の要素も含んでよい。
本発明のセラミックス回路複合構造は、セラミックス板と、前記セラミックス板に埋設される曲面回路と、前記曲面回路と電気的に接続される電力供給ユニットとを備える。
ここに述べるセラミックス回路複合構造は、あらゆる分野に適用することができる。特に、製造工程において精度が要求される電子や半導体分野に適しており、技術者は使用する産業または製造工程に基づき本発明を変化または修飾することができる。本発明は前記セラミックス回路複合構造を応用する産業分野について限定しない。好ましい実施形態においては、本発明のセラミックス回路複合構造は加熱装置、把持装置（例えば：静電チャック）または運搬装置とすることができ、用途上の必要に応じ前記セラミックス板／静電チャックの材料を調整することができる。
本発明において「セラミックス板」とは、物質を運搬する際に用いられ、積載面は平面状または凹型ステージを備えている。平面状のセラミックス板の用途としては例えば、セラミックアーム、セラミック静電チャックなどがある。凹型ステージを備えるセラミックス板の用途としては例えば、セラミック加熱装置などがある。前記セラミックス板の表面には模様または指ぬきによって加工することができ、フィルムでコーティングしてもよく、技術者は用途上の必要に応じセラミックス板の形状を調整することができる。好ましい実施形態においては、前記セラミックス板の材料は、窒化アルミニウム、酸化イットリウム及びカーボンの組成物、窒化アルミニウム及び酸化マグネシウムの組成物、窒化ケイ素及び酸化マグネシウムまたは酸化アルミニウムの組成物、窒化ケイ素、炭化ケイ素、樹脂、半導体材料、絶縁材料またはこれらの複合材料である。
必要に応じ、前記セラミックス回路複合構造はさらに、前記セラミックス板及び前記電力供給ユニットの間にセラミック管を設置する。前記セラミック管は前記セラミックス板の支持体とすることができ、中空の内部には金属電極を埋設することができる。前記セラミック管及びセラミックス板及び／または前記電力供給ユニットの間は、例えばこれに限定しないが、セラミック接着剤、金属接着剤や耐熱樹脂接着剤で接着する。前記金属電極と前記回路（前記曲面回路または平面回路を含む）の間は、例えば銀接着剤、銅接着剤などのあらゆる導電性接着剤と高温焼結により接着する。好ましい実施形態においては、前記セラミック管はその中に一対の金属電極を備え、前記曲面回路及び前記電力供給ユニットと電気的に接続される。好ましい実施形態においては、前記セラミック管はその中に一対の金属電極を備え、前記曲面回路、前記静電回路及び前記プラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路及び前記電力供給ユニットと電気的に接続される。好ましい実施形態においては、前記セラミック管は一体成型である。前記セラミック管の材料は前記セラミックス板の材料と同じでもよく、異なってもよい。好ましい実施形態においては、前記セラミック管の材料は、窒化アルミニウム、酸化イットリウム及びカーボンの組成物、窒化アルミニウム及び酸化マグネシウムの組成物、窒化ケイ素及び酸化マグネシウムまたは酸化アルミニウムの組成物、窒化ケイ素、炭化ケイ素、樹脂、半導体材料、絶縁材料またはこれらの複合材料である。
本発明における「回路」は、印刷（例えば、スクリーン印刷または孔版印刷など）、インクジェット、既製の回路またはプリント等の回路製造工程により製造したもの、または既製の回路を利用することができるが、本発明では回路の製造工程について限定しない。また、本発明の加熱回路、静電回路またはプラズマ制御回路は、曲面か平面かにかかわらず、その配線幅は同じでも異なっていてもよい。本発明の回路の材料（平面回路または曲面回路を含む）は金属または導電材料である。前記金属は例えばこれに限定しないが、金、銀、ルビジウム、パラジウム、白金、モリブデン、アルミニウム、タングステン、ニッケル、チタン、カーボンまたはそれらの組み合わせである。より好ましい実施形態においては、本発明の回路の材料はタングステン／モリブデン／カーボンの組み合わせである。
本発明において「曲面回路」とは回路の分布が湾曲していることを指し、凹曲面、凸曲面、不規則曲面及びその組み合わせによる曲面であり、技術者が必要に応じ適宜選択し、必要な効果が達成できるよう曲面の曲率を調整しうるものである。本発明では曲面の組み合わせ及びその曲率について限定しない。好ましい実施形態においては、前記曲面回路の材料は、モリブデン、タングステン、ニッケル、チタン及びカーボンの組み合わせから成る。好ましい実施形態においては、前記曲面回路は凹曲面加熱回路、凸曲面加熱回路または不規則曲面加熱回路である。好ましい実施形態においては、前記曲面回路は凹曲面静電回路、凸曲面静電回路または不規則曲面静電回路である。
必要に応じ、前記セラミックス回路複合構造はさらに、前記セラミックス板にプラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路を有してもよい。好ましい実施形態においては、前記プラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路は前記セラミックス板内に埋設され、前記プラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路は前記曲面回路の上方に設置される。好ましい実施形態においては、前記プラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路は平面回路または曲面回路である。より好ましい実施形態においては、前記プラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路は曲面回路である。前記曲面回路は、凹曲面、凸曲面、不規則曲面及びその組み合わせであり、同じまたは異なる配線幅を有する。技術者は必要に応じ曲面の種類を適宜選択し、必要な効果が達成できるよう曲面の曲率及び／または配線幅を調整しうるものである。本発明では前記プラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路の曲面の組み合わせ及びその曲率と配線幅について限定しない。
本発明のセラミックス板は、１または複数組の回路である。好ましい実施形態においては、前記セラミックス回路複合構造は、前記セラミックス板内に埋設される曲面回路及び平面回路を有する。前記曲面回路は加熱回路であり、前記平面回路は静電回路である。前記静電回路は前記曲面回路の上に位置し、前記回路の配線幅は同じでもよく、異なっても良い。好ましい実施形態においては、前記セラミックス回路複合構造はさらに、前記セラミックス板に埋設される曲面回路及び平面回路を有する。前記曲面回路は静電回路であり、前記平面回路は加熱回路である。好ましい実施形態においては、前記セラミックス回路複合構造は、１または複数の曲面回路を有する。前記曲面回路は例えばこれに限定しないが、加熱回路、静電回路、プラズマ制御回路またはその組み合わせである。好ましい実施形態においては、前記セラミックス回路複合構造は、前記セラミックス板内に埋設される曲面回路、静電回路及びプラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路を有する。前記曲面回路は凹面曲面加熱回路、凸面曲面加熱回路または不規則曲面加熱回路である。前記静電回路は前記曲面回路の上に位置し、前記プラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路は前記静電回路の上に位置し、前記回路の配線幅は同じでもよく、異なっても良い。
本発明はさらに、上述のセラミックス回路複合構造の製造方法を提供することを目的とする。前記製造方法は以下の工程を含む。（ａ）セラミックス粒子から成る成形体を高圧曲面モールドで成型、またはプレス成型後曲面加工を行う。（ｂ）前記成形体の側面に印刷（例えば、スクリーン印刷または孔版印刷など）、インクジェット、既製の回路またはプリントにより１以上の曲面回路を形成する。（ｃ）前記成形体をプレス成型後、焼結前のセラミックス板を得る。（ｄ）前記焼結前のセラミックス板を脱脂、焼結（普通焼結、高圧焼結または油圧焼結）及び研磨し、前記セラミックス回路複合構造を得る。好ましい実施形態においては、前記（ｂ）はさらに、１以上の前記曲面回路上にプラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路を設置し、前記回路の配線幅は同じでもよく、異なっても良い。好ましい実施形態においては、前記製造方法はさらに、（ｅ）セラミック管を前記セラミックス回路複合構造と接着した後、一対の金属電極を前記セラミック管の中に設置し、前記セラミックス回路複合構造と共に焼結し結合する工程を含む。
本発明はさらに、上述のセラミックス回路複合構造の製造方法を提供することを目的とする。前記製造方法は以下の工程を含む。（ａ）セラミックス粒子から成る成形体をグリーン加工する。（ｂ）前記成形体の側面に印刷（例えば、スクリーン印刷または孔版印刷など）、インクジェット、既製の回路またはプリントにより１以上の曲面回路を形成し、前記曲面回路の配線幅は同じでもよく、異なっても良い。（ｃ）前記成形体をグリーン加工後、冷間等方圧加圧法または水圧プレスし、焼結前のセラミックス板を得る。（ｄ）前記焼結前のセラミックス板を脱脂、焼結（普通焼結、高圧焼結または油圧焼結）及び研磨し、前記セラミックス回路複合構造を得る。好ましい実施形態においては、前記（ｂ）はさらに、１以上の前記曲面回路上にプラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路を設置し、前記プラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路の配線幅は同じでもよく、異なっても良い。
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、これらの実施例は本発明の理解を助けるためのものであり、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
（第一実施形態）
図１は本発明のセラミックス回路複合構造１００の凹曲面回路を示す断面図である。図２は本発明のセラミックス回路複合構造１００の凸曲面回路を示す断面図である。図３は本発明のセラミックス回路複合構造１００の不規則曲面回路を示す断面図である。
図１は本発明のセラミックス回路複合構造１００の凹曲面回路を示す断面図である。図２は本発明のセラミックス回路複合構造１００の凸曲面回路を示す断面図である。図３は本発明のセラミックス回路複合構造１００の不規則曲面回路を示す断面図である。
第一実施形態のセラミックス回路複合構造１００は、セラミックス板１１と、セラミック管１６と、曲面回路１２（配線幅は同じでも異なっても良い）と、電力供給ユニット１３とを備える。曲面回路１２はセラミックス板１１内に埋設され、セラミック管１６はセラミックス板１１及び電力供給ユニット１３の間に接着される。セラミック管１６はその中に一対の金属電極１６１を備え、曲面回路１２及び電力供給ユニット１３と電気的に接続される。
セラミックス板１１は凹型ステージ１１１を備える。凹型ステージ１１１はウェハを把持し、ウェハが滑り出るのを防ぐ。セラミックス板１１、セラミック管１６及び電力供給ユニット１３の端は外力による破壊を防止するため角度をつける加工をしてもよい。
曲面回路１２は加熱回路または静電回路（前記加熱回路または静電回路の配線幅は同じでも異なっても良い）であり、それぞれ加熱装置または静電チャックとして用いる。更に、曲面回路１２は凹曲面加熱回路または凹曲面静電回路（図１に示す）、凸曲面加熱回路または凸曲面静電回路（図２に示す）または不規則曲面加熱回路または不規則曲面静電回路（図３に示す）である。前述の各曲面回路１２は、印刷（例えば、スクリーン印刷または孔版印刷など）、インクジェット、既製の回路などの方法またはプリントにより回路を形成し、これによりセラミックス板１１の中に回路を埋設する。
平面回路を使用する従来の装置の中心温度または中心の静電気が外側よりも低くなるが、この実施形態によれば、本発明は曲面回路と回路の配線幅を調整することで熱や静電気の均一性の問題を解決することができる。
（第二実施形態）
図４〜図６は本発明のセラミックス回路複合構造２００の第二実施形態を示す断面図である。セラミックス回路複合構造２００はプラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路２４を備え、それぞれ凹曲面回路（配線幅は同じでも異なっても良い）、凸曲面回路（配線幅は同じでも異なっても良い）及び不規則曲面回路（配線幅は同じでも異なっても良い）を有する。
図４〜図６は本発明のセラミックス回路複合構造２００の第二実施形態を示す断面図である。セラミックス回路複合構造２００はプラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路２４を備え、それぞれ凹曲面回路（配線幅は同じでも異なっても良い）、凸曲面回路（配線幅は同じでも異なっても良い）及び不規則曲面回路（配線幅は同じでも異なっても良い）を有する。
第二実施形態は第一実施形態をベースにしている。前記セラミックス回路複合構造２００は、セラミックス板２１（図中、セラミックス板２１は凹型ステージ２１１を有する）と、セラミック管２６（一対の金属電極２６１を有する）と、曲面回路２２と、電力供給ユニット２３とを備えるほか、さらにプラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路２４を備える。曲面回路２２（配線幅は同じでも異なっても良い）及びプラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路２４（配線幅は同じでも異なっても良い）はセラミックス板２１内に埋設され、プラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路２４は曲面回路２２の上方に設置される。
曲面回路２２は加熱回路または静電回路であり、プラズマ制御メッシュ（またはプラズマ制御回路）を有するセラミック加熱器またはプラズマ制御メッシュ（またはプラズマ制御回路）を有する静電チャックを形成する。更に、曲面回路２２は凹曲面加熱回路または凹曲面静電回路（図４に示す）、凸曲面加熱回路または凸曲面静電回路（図５に示す）または不規則曲面加熱回路または不規則曲面静電回路（図６に示す）である。各回路の配線幅は同じでも異なっても良い。曲面回路２２及びプラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路２４は印刷（例えば、スクリーン印刷または孔版印刷など）、インクジェット、既製の回路またはプリントにより必要な回路の製造を行う。曲面回路２２及びプラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路２４の回路製造工程は同じでも異なっても良い。
本実施形態においては、プラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路２４は平面回路であるが、プラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路２４は曲面でもよい。前記曲面は、例えばこれに限定しないが、凹曲面、凸曲面及び不規則曲面などであり、曲面形態のプラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路２４（配線幅は同じでも異なっても良い）はプラズマの均一性を調整することができる。
一般の製造工程環境のプラズマ発生装置は正電荷を発生させるが、本実施形態によれば、本発明のプラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路は負電荷を発生させることで、正電荷と負電荷を互いに引き寄せ、プラズマ発生装置が発生させる正電荷の吸引力を効果的に増加させることができる。
（第三実施形態）
図７〜図９は本発明のセラミックス回路複合構造３００の第三実施形態を示す断面図である。セラミックス回路複合構造３００は静電回路３５を有し、それぞれ凹曲面加熱回路、凸曲面加熱回路及び不規則曲面加熱回路を有する。
図７〜図９は本発明のセラミックス回路複合構造３００の第三実施形態を示す断面図である。セラミックス回路複合構造３００は静電回路３５を有し、それぞれ凹曲面加熱回路、凸曲面加熱回路及び不規則曲面加熱回路を有する。
第三実施形態は第一実施形態をベースにしている。前記セラミックス回路複合構造３００は、セラミックス板３１（図中、セラミックス板３１は凹型ステージ３１１を有する）と、セラミック管３６（一対の金属電極３６１を有する）と、曲面回路３２と、電力供給ユニット３３とを備えるほか、さらに静電回路３５を備える。曲面回路３２及び静電回路３５はセラミックス板３１内に埋設され、静電回路３５は曲面回路３２の上に設置される。
曲面回路３２は加熱回路であり、その配線幅は同じでも異なっても良く、静電チャックを有するセラミック加熱装置を形成する。更に、曲面回路３２は凹曲面加熱回路（図７に示す）、凸曲面加熱回路（図８に示す）または不規則曲面加熱回路（図９に示す）である。曲面回路３２及び静電回路３５は印刷（例えば、スクリーン印刷または孔版印刷など）、インクジェット、既製の回路またはプリントにより必要な回路の製造を行う。曲面回路３２及び静電回路３５の回路製造工程は同じでも異なっても良い。
本実施形態においては、静電回路３５は平面回路であるが、静電回路３５は曲面でもよい。前記曲面は、例えばこれに限定しないが、凹曲面、凸曲面及び不規則曲面などであり、その配線幅は同じでも異なっても良く、曲面形態の静電回路３５は静電気の均一性を調整することができる。
本実施形態によれば、製造工程において部品またはウェハを加熱すると同時に静電チャックにより固定することができ、加熱装置の温度を均一にすることができ、部品やウェハが受ける熱や吸着される力の均一性の問題を解決することができる。
（第四実施形態）
図１０〜図１２は本発明のセラミックス回路複合構造４００の第四実施形態を示す断面図である。セラミックス回路複合構造４００はプラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路４４及び静電回路４５を有し、それぞれ凹曲面加熱回路、凸曲面加熱回路及び不規則曲面加熱回路を有する。
図１０〜図１２は本発明のセラミックス回路複合構造４００の第四実施形態を示す断面図である。セラミックス回路複合構造４００はプラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路４４及び静電回路４５を有し、それぞれ凹曲面加熱回路、凸曲面加熱回路及び不規則曲面加熱回路を有する。
第四実施形態は第一実施形態をベースにしている。前記セラミックス回路複合構造４００は、セラミックス板４１（図中、セラミックス板４１は凹型ステージ４１１を有する）と、セラミック管４６（一対の金属電極４６１を有する）と、曲面回路４２（配線幅は同じでも異なっても良い）と、電力供給ユニット４３とを備えるほか、さらに静電回路４５及びプラズマ制御メッシュ（またはプラズマ制御回路）４４を備える。曲面回路４２、静電回路４５及びプラズマ制御メッシュ（またはプラズマ制御回路）４４はセラミックス板４１内に埋設され、静電回路４５は曲面回路４２の上に設置され、プラズマ制御メッシュ（またはプラズマ制御回路）４４は静電回路４５の上に設置される。
曲面回路４２は加熱回路であり、プラズマ制御メッシュ（またはプラズマ制御回路）／静電チャックを有するセラミック加熱装置を形成する。更に、前記曲面回路は凹曲面加熱回路（図１０に示す）、凸曲面加熱回路（図１１に示す）または不規則曲面加熱回路（図１２に示す）である。曲面回路４２、静電回路４５及びプラズマ制御メッシュ（またはプラズマ制御回路）４４は印刷（例えば、スクリーン印刷または孔版印刷など）、インクジェット、既製の回路またはプリントにより必要な回路の製造を行う。前記回路の配線幅は同じでも異なっても良い。曲面回路４２、静電回路４５及びプラズマ制御メッシュ（またはプラズマ制御回路）４４の回路製造工程は同じでも異なっても良い。
本実施形態においては、静電回路４５及びプラズマ制御メッシュ（またはプラズマ制御回路）４４は平面形態の回路であるが、静電回路４５及びプラズマ制御メッシュ（またはプラズマ制御回路）４４は独立して平面形態または曲面形態の回路でもよい。前記曲面は、例えばこれに限定しないが、凹曲面、凸曲面及び不規則曲面などであり、その配線幅は同じでも異なっても良く、曲面形態の静電回路４５は静電気の均一性を調整することができ、プラズマ制御メッシュ（またはプラズマ制御回路）４４はプラズマの均一性を調整することができる。
本実施形態によれば、製造工程において部品またはウェハを静電チャックにより固定し加熱することができ、同時に製造工程環境においてプラズマ発生装置の正電荷の吸引力を増加させることが可能である。本発明によると、加熱装置全体の温度を均一にすることができ、製造工程におけるプラズマの効果を増加させ、生産する製品の品質を高めることができる。
（第五実施形態）
図１３は本発明のセラミックス回路複合構造５００の第五実施形態を示す断面図である。
図１３は本発明のセラミックス回路複合構造５００の第五実施形態を示す断面図である。
本発明のセラミックス回路複合構造５００は、セラミックス板５１と、セラミックス板５１に埋設される曲面回路５２と、曲面回路５２と電気的に接続される電力供給ユニット５３とを備える。
曲面回路５２は静電回路である。セラミックス板５１は平面状であり、その上に積載物Pを吸着し静電チャックとして使用することができる。更に、曲面回路５２の配線幅は同じでも異なっても良い。曲面回路５２は凹曲面静電回路（図示せず）、凸曲面静電回路（図１３に示す）または不規則曲面静電回路（図示せず）である。曲面回路５２は印刷（例えば、スクリーン印刷または孔版印刷など）、インクジェット、既製の回路などの方法またはプリントにより回路を形成し、これにより前記セラミックス板５１の中に回路を埋設する。
本実施形態によれば、本発明は曲面回路を利用することにより静電気の均一性の問題を解決することができ、半導体／絶縁体材料、可撓材料、セラミック材料、多孔材料及び光沢材料などに応用することができ、各産業用途に広く用いることができる。
（セラミックス回路複合構造の製造方法１）
セラミックス回路複合構造の製造方法は、次の工程を含む。
セラミックス回路複合構造の製造方法は、次の工程を含む。
工程（ａ）：粉粒体の噴霧造粒を行う。窒化アルミニウム、酸化イットリウム、カーボンの組成物、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムの組成物、窒化ケイ素、炭化ケイ素、樹脂、それらの複合材料またはあらゆる絶縁材料にＰＶＢと分散剤を添加し混合することで、粉粒体を形成し、前記粉粒体からなる成形体を製造する。前記成形体を高圧曲面モールドで成型する。または、前記成形体を高圧プレス後に曲面加工を行う。
工程（ｂ）：前記成形体の側面に印刷（例えば、スクリーン印刷または孔版印刷など）、インクジェット、既製の回路などの方法またはプリントにより１以上の曲面回路を形成する。前記回路の配線幅は同じでも異なっても良い。複数の回路を有する状況（例えば、実施形態２〜４）では、本工程では前記成形体の同一側面に再度印刷（例えば、スクリーン印刷または孔版印刷など）、インクジェット、既製の回路などの方法またはプリントにより１以上の曲面回路を形成し、順に他の回路を形成する。
工程（ｃ）：前記成形体を高圧プレス成型する。または前記成形体を高圧プレス成型後冷間等方圧加圧（ＣＩＰ）し、焼結前のセラミックス板を得る。
工程（ｄ）：前記焼結前のセラミックス板に脱脂、焼結及び機械研磨加工を行い、セラミック回路複合構造を得る。前記焼結は普通焼結、高圧焼結または油圧焼結である。
前述の製造工程は更に次の工程を含んでも良い。工程（ｅ）：前記セラミック回路複合構造と金属電極を共に焼結し結合する。前記セラミックス回路複合構造がセラミック管を有する状況（例えば、実施形態１〜４）においては、工程（ｅ）は以下のようになる。工程（ｅ）：セラミック管を前記セラミックス回路複合構造と接着した後、一対の金属電極を前記セラミック管の中に設置し、前記セラミックス回路複合構造と共に焼結し結合する。
（セラミックス回路複合構造の製造方法２）
ここで提供するセラミックス回路複合構造の製造方法は、次の工程を含む。
ここで提供するセラミックス回路複合構造の製造方法は、次の工程を含む。
工程（ａ）：粉粒体の混合スラリーを製造する。窒化アルミニウム、酸化イットリウム、カーボンの組成物、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムの組成物、窒化ケイ素、炭化ケイ素、樹脂、それらの複合材料またはあらゆる絶縁材料にＰＶＢと分散剤を添加し混合することで、粉粒体を形成し、前記粉粒体からなる成形体を製造し、前記成形体をグリーン加工する。
工程（ｂ）：前記成形体の側面に印刷（例えば、スクリーン印刷または孔版印刷など）、インクジェット、既製の回路などの方法またはプリントにより１以上の曲面回路を形成する。前記回路の配線幅は同じでも異なっても良い。複数の回路を有する状況（例えば、実施形態２〜４）では、本工程では前記成形体の同一側面に再度印刷（例えば、スクリーン印刷または孔版印刷）、インクジェット、既製の回路などの方法またはプリントにより１以上の曲面回路を形成し、順に他の回路を形成する。
工程（ｃ）：前記成形体をグリーン加工後、冷間等方圧加圧法または水圧プレスし、焼結前のセラミックス板を得る。
工程（ｄ）：前記成形体に脱脂、焼結及び機械研磨加工を行い、セラミック回路複合構造を得る。前記焼結は普通焼結、高圧焼結または油圧焼結である。
前述の製造工程は更に次の工程を含んでも良い。工程（ｅ）：前記セラミック回路複合構造と金属電極を共に焼結し結合する。前記セラミックス回路複合構造がセラミック管を有する状況（例えば、実施形態１〜４）においては、工程（ｅ）は以下のようになる。工程（ｅ）：セラミック管を前記セラミックス回路複合構造と接着した後、一対の金属電極を前記セラミック管の中に設置し、前記セラミックス回路複合構造と共に焼結し結合する。
上述のとおり、従来の加熱装置または静電チャックは、その中の回路が平面回路であるため、中心の温度または静電気が外周の部分より低い。それに比べ、本発明のセラミックス回路複合構造は曲面回路を利用することで、全体の温度または静電気を均一にすることができ、部品またはウェハが受ける熱または吸着力が均一でない問題を解決することができる。また、本発明は加熱回路及び／または静電回路のほか、プラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路を同時に備えることで、製造工程におけるプラズマ発生器の吸引力を増加させることができる。
以上、本発明について詳細に説明したが、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は更に別の態様でも実施でき、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。
１００ セラミックス回路複合構造
１１ セラミックス板
１１１ 凹型ステージ
１２ 曲面回路
１３ 電力供給ユニット
１６ セラミック管
１６１ 金属電極
２００ セラミックス回路複合構造
２１ セラミックス板
２１１ 凹型ステージ
２２ 曲面回路
２３ 電力供給ユニット
２４ プラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路
２６ セラミック管
２６１ 金属電極
３００ セラミックス回路複合構造
３１ セラミックス板
３１１ 凹型ステージ
３２ 曲面回路
３３ 電力供給ユニット
３５ 曲面回路
３６ セラミック管
３６１ 金属電極
４００ セラミックス回路複合構造
４１ セラミックス板
４１１ 凹型ステージ
４２ 曲面回路
４３ 電力供給ユニット
４４ プラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路
４５ 曲面回路
４６ セラミック管
４６１ 金属電極
５００ セラミックス回路複合構造
５１ セラミックス板
５２ 曲面回路
５３ 電力供給ユニット
Ｐ 積載物
１１ セラミックス板
１１１ 凹型ステージ
１２ 曲面回路
１３ 電力供給ユニット
１６ セラミック管
１６１ 金属電極
２００ セラミックス回路複合構造
２１ セラミックス板
２１１ 凹型ステージ
２２ 曲面回路
２３ 電力供給ユニット
２４ プラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路
２６ セラミック管
２６１ 金属電極
３００ セラミックス回路複合構造
３１ セラミックス板
３１１ 凹型ステージ
３２ 曲面回路
３３ 電力供給ユニット
３５ 曲面回路
３６ セラミック管
３６１ 金属電極
４００ セラミックス回路複合構造
４１ セラミックス板
４１１ 凹型ステージ
４２ 曲面回路
４３ 電力供給ユニット
４４ プラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路
４５ 曲面回路
４６ セラミック管
４６１ 金属電極
５００ セラミックス回路複合構造
５１ セラミックス板
５２ 曲面回路
５３ 電力供給ユニット
Ｐ 積載物
Claims (18)
- セラミックス板と、
前記セラミックス板に埋設される曲面回路と、
前記曲面回路と電気的に接続される電力供給ユニットとを備えることを特徴とするセラミックス回路複合構造。 - 前記セラミックス板は凹型ステージ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回路複合構造。
- 前記曲面回路は、凹曲面加熱回路、凸曲面加熱回路または不規則曲面加熱回路であることを特徴とする請求項１に記載のセラミックス回路複合構造。
- 前記曲面回路は、凹曲面静電回路、凸曲面静電回路または不規則曲面静電回路であることを特徴とする請求項１に記載のセラミックス回路複合構造。
- 前記セラミックス回路複合構造はさらに、前記セラミックス板に埋設されるプラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路を備え、前記プラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路は前記曲面回路の上方に設置されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のセラミックス回路複合構造。
- 前記セラミックス回路複合構造はさらに、前記セラミックス板に埋設される静電回路を備え、前記静電回路は前記曲面回路の上に位置することを特徴とする請求項３に記載のセラミックス回路複合構造。
- 前記セラミックス回路複合構造はさらに、前記セラミックス板に埋設され、前記静電回路の上に位置するプラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路を備えることを特徴とする請求項６に記載のセラミックス回路複合構造。
- 前記セラミックス回路複合構造はさらに、前記セラミックス板と前記電力供給ユニットの間に設置されるセラミック管を備え、前記セラミック管はその中に一対の金属電極を備え、前記曲面回路及び前記電力供給ユニットと電気的に接続されることを特徴とする請求項５に記載のセラミックス回路複合構造。
- 前記セラミックス回路複合構造はさらに、前記セラミックス板と前記電力供給ユニットの間に設置されるセラミック管を備え、前記セラミック管はその中に一対の金属電極を備え、
前記曲面回路、前記静電回路及び前記プラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路及び前記電力供給ユニットと電気的に接続されることを特徴とする請求項６または７に記載のセラミックス回路複合構造。 - 前記セラミックス板の材料は、窒化アルミニウム、酸化イットリウム及びカーボンの組み合わせ、窒化アルミニウム及び酸化マグネシウムの組み合わせ、窒化ケイ素、炭化ケイ素、樹脂、半導体材料及び絶縁材料からなる群から選ばれることを特徴とする請求項５に記載のセラミックス回路複合構造。
- 前記セラミックス板の材料は、窒化アルミニウム、酸化イットリウム及びカーボンの組み合わせ、窒化アルミニウム及び酸化マグネシウムの組み合わせ、窒化ケイ素、炭化ケイ素、樹脂、半導体材料及び絶縁材料からなる群から選ばれることを特徴とする請求項６または７に記載のセラミックス回路複合構造。
- 前記曲面回路の材料は、金属または導電材料であることを特徴とする請求項５に記載のセラミックス回路複合構造。
- 前記金属は、モリブデン、タングステン、ニッケル、チタン及びカーボンの組み合わせから成ることを特徴とする請求項１２に記載のセラミックス回路複合構造。
- 請求項１に記載のセラミックス回路複合構造の製造方法であって、
（ａ）セラミックス粒子から成る成形体を高圧曲面モールドで成型、またはプレス成型後曲面加工を行う工程と、
（ｂ）前記成形体の側面にスクリーン印刷、孔版印刷、インクジェット、既製の回路またはプリントにより１以上の曲面回路を形成する工程と、
（ｃ）前記成形体をプレス成型後、焼結前のセラミックス板を得る工程と、
（ｄ）前記焼結前のセラミックス板を脱脂、焼結及び研磨し、前記セラミックス回路複合構造を得る工程と
を含み、前記焼結は、普通焼結、高圧焼結または油圧焼結であることを特徴とするセラミックス回路複合構造の製造方法。 - 前記（ｂ）はさらに、１以上の前記曲面回路上にプラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路を設置する工程を含むことを特徴とする請求項１４に記載の製造方法。
- 前記製造方法はさらに、
（ｅ）セラミック管を前記セラミックス回路複合構造と接着した後、一対の金属電極を前記セラミック管の中に設置し、前記セラミックス回路複合構造と共に焼結し結合する工程
を含むことを特徴とする請求項１４または１５に記載の製造方法。 - 請求項１に記載のセラミックス回路複合構造の製造方法であって、
（ａ）セラミックス粒子から成る成形体をグリーン加工する工程と、
（ｂ）前記成形体の側面にスクリーン印刷、孔版印刷、インクジェット、既製の回路またはプリントにより１以上の曲面回路を形成する工程と、
（ｃ）前記成形体をグリーン加工後、冷間等方圧加圧法または水圧プレスし、焼結前のセラミックス板を得る工程と、
（ｄ）前記焼結前のセラミックス板を脱脂、焼結及び研磨し、前記セラミックス回路複合構造を得る工程と
を含み、前記焼結は、普通焼結、高圧焼結または油圧焼結であることを特徴とするセラミックス回路複合構造の製造方法。 - 前記（ｂ）はさらに、１以上の前記曲面回路上にプラズマ制御メッシュまたはプラズマ制御回路を設置する工程を含むことを特徴とする請求項１７に記載の製造方法。
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