JP6867907B2 - セラミックス接合体およびセラミックス接合体の製造方法 - Google Patents
セラミックス接合体およびセラミックス接合体の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6867907B2 JP6867907B2 JP2017147878A JP2017147878A JP6867907B2 JP 6867907 B2 JP6867907 B2 JP 6867907B2 JP 2017147878 A JP2017147878 A JP 2017147878A JP 2017147878 A JP2017147878 A JP 2017147878A JP 6867907 B2 JP6867907 B2 JP 6867907B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- joint
- ceramic
- ceramic member
- joint portion
- main component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims description 109
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 45
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 37
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 16
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 14
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 claims description 13
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 3
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 42
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCO OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229920005822 acrylic binder Polymers 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Description
A−1.サセプタ100の構成:
図1は、本実施形態におけるサセプタ100の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図2は、本実施形態におけるサセプタ100のXZ断面構成を概略的に示す説明図である。各図には、方向を特定するための互いに直交するXYZ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Z軸正方向を上方向といい、Z軸負方向を下方向というものとするが、サセプタ100は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。サセプタ100は、特許請求の範囲におけるセラミックス接合体に相当し、上下方向は、特許請求の範囲における第1の方向に相当する。
保持部材10は、例えば円形平面の板状部材であり、AlN(窒化アルミニウム)を主成分とするセラミックスにより形成されている。なお、ここでいう主成分とは、含有割合(重量割合)の最も多い成分を意味する。保持部材10の直径は、例えば100(mm)〜500(mm)程度であり、保持部材10の厚さは、例えば3(mm)〜15(mm)程度である。
支持部材20は、例えば上下方向に延びた円筒状部材であり、支持側接合面S3(上面)から下面S4まで上下方向に貫通する貫通孔22が形成されている。支持部材20は、保持部材10と同様に、AlNを主成分とするセラミックスにより形成されている。支持部材20の外径は、例えば30(mm)〜90(mm)程度であり、内径は、例えば10(mm)〜60(mm)程度であり、上下方向の長さは、例えば100(mm)〜300(mm)程度である。支持部材20の貫通孔22内には、一対の電極端子56が収容されている。各電極端子56は、上下方向に延びる棒状の導電体である。各電極端子56の上端は、各受電電極54にロウ付けにより接合されている。一対の電極端子56に電源(図示せず)から電圧が印加されると、ヒータ50が発熱することによって保持部材10が温められ、保持部材10の上面(以下、「保持面S1」という)に保持されたウェハWが温められる。なお、ヒータ50は、保持部材10の保持面S1をできるだけ満遍なく温めるため、例えばZ方向視で略同心円状に配置されている。また、支持部材20の貫通孔22内には、熱電対の2本の金属線60(図2では1本のみ図示)が収容されている。各金属線60は、上下方向に延びるように配置され、各金属線60の上端部分62は、保持部材10の中央部に埋め込まれている。これにより、保持部材10内の温度が測定され、その測定結果に基づきウェハWの温度制御が実現される。
図3は、図2のサセプタ100におけるX1部分のXZ断面構成を概略的に示す説明図である。図2および図3に示すように、接合層30は、円環状のシート層であり、保持部材10の保持側接合面S2と支持部材20の支持側接合面S3とを接合している。接合層30は、第1の接合部34と第2の接合部32とを含む。第1の接合部34は、外部に露出し、かつ、保持部材10の保持側接合面S2と支持部材20の支持側接合面S3との両方に接触している。また、第1の接合部34は、AlNを主成分とする材料により形成されている。第2の接合部32は、Alを含む複合酸化物を主成分とする材料により形成されている。すなわち、第2の接合部32におけるAlNの含有量は、第1の接合部34におけるAlNの含有量より少ない。
D1:D2:DX=0.15〜5.13:0.10〜4.10:90.77〜99.74
例えば、D1=150(μm)、D2=100(μm)、DX=19000(μm)でもよいし、D1=30〜1000(μm)、D2=20〜800(μm)、DX=17000〜20000(μm)でもよい。なお、接合層30の外径は、例えば30(mm)〜90(mm)程度であり、内径は、例えば10(mm)〜60(mm)程度であり、厚さは、例えば2(μm)〜60(μm)程度である。
次に、本実施形態におけるサセプタ100の製造方法を説明する。図3は、本実施形態におけるサセプタ100の製造方法を示すフローチャートである。はじめに、保持部材10と支持部材20とを準備する(S110)。上述したように、保持部材10と支持部材20とは、いずれもAlNを主成分とするセラミックスにより形成されている。なお、保持部材10および支持部材20は、公知の製造方法によって製造可能であるため、ここでは製造方法の説明を省略する。
以上説明したように、本実施形態のサセプタ100では、接合層30は、第1の接合部34と第2の接合部32とを含む。第1の接合部34は、接合層30の外部に露出し、かつ、保持部材10と支持部材20との両方に接触し、AlNを主成分とする材料により形成されている。第2の接合部32は、Alを含む複合酸化物を主成分とする材料により形成されている。このように、本実施形態のサセプタ100によれば、接合層30は、AlNを主成分としない材料により形成された第2の接合部32を含むため、接合層全体がAlNを主成分とする材料により形成された構成に比べて、AlN同士の間に形成される空隙を原因とする接合強度の低下を抑制することができる。また、本実施形態のサセプタ100では、接合層30は、AlNを主成分とする材料により形成された第1の接合部34を含むため、接合層全体がAlNを主成分としない材料により形成された構成に比べて、セラミックス部材(保持部材10、支持部材20)の熱膨張率と接合層の熱膨張率との差を原因とするマイクロクラックの発生を抑制することができる。また、仮に、第2の接合部32にマイクロクラックが発生したとしても、そのマイクロクラックの進展が第1の接合部34によって抑制される。すなわち、本実施形態のサセプタ100によれば、接合層30が、Alを含む複合酸化物を主成分とする材料により形成された接合部を含む場合であっても、保持部材10と支持部材20とが、これらの部材と同じようにAlNを主成分とする第1の接合部34を介して一体的に接合される。これにより、保持部材10と支持部材20との接合強度の低下およびマイクロクラックの進展を抑制することができる。
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
Claims (5)
- AlNを主成分とする材料により形成された第1のセラミックス部材と、
AlNを主成分とする材料により形成された第2のセラミックス部材と、
前記第1のセラミックス部材と前記第2のセラミックス部材との間に配置され、前記第1のセラミックス部材と前記第2のセラミックス部材とを接合する接合部と、を備えるセラミックス接合体において、
前記接合部は、
外部に露出し、かつ、前記第1のセラミックス部材と前記第2のセラミックス部材との両方に接触し、AlNを主成分とする材料により形成された第1の接合部と、
Alを含む複合酸化物を主成分とする材料により形成された第2の接合部と、を含むことを特徴とするセラミックス接合体。 - 請求項1に記載のセラミックス接合体において、
前記第1の接合部は、前記接合部の全周にわたって形成されていることを特徴とするセラミックス接合体。 - 請求項1または請求項2に記載のセラミックス接合体において、
前記第2の接合部は、前記接合部の内部に位置し、かつ、前記第1のセラミックス部材と前記第2のセラミックス部材との両方に接触し、AlNの含有量が前記第1の接合部のAlNの含有量より少ないことを特徴とするセラミックス接合体。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載のセラミックス接合体において、
前記第1のセラミックス部材には、前記接合部を介して前記第1のセラミックス部材と前記第2のセラミックス部材とが対向する第1の方向に貫通する貫通孔が形成されており、
前記第1の接合部は、前記第1のセラミックス部材の内周側に位置する内周側接合部と、前記第1のセラミックス部材の外周側に位置し、前記貫通孔の径方向の寸法が前記内周側接合部の前記径方向の寸法に比べて大きい外周側接合部とを含むことを特徴とする、セラミックス接合体。 - AlNを主成分とする材料により形成された第1のセラミックス部材と、AlNを主成分とする材料により形成された第2のセラミックス部材とを準備する工程と、
前記第1のセラミックス部材と前記第2のセラミックス部材との間に、Alを含む複合酸化物を主成分とする接合剤を介在させた中間体を、窒素雰囲気で、1650(℃)以上、1750(℃)以下の温度で、1時間以内、加熱することにより、前記第1のセラミックス部材と前記第2のセラミックス部材とを接合する接合部であって、前記接合部の外部に露出し、かつ、前記第1のセラミックス部材と前記第2のセラミックス部材との両方に接触し、AlNを主成分とする材料により形成された第1の接合部と、Alを含む複合酸化物を主成分とする材料により形成された第2の接合部と、を含む前記接合部を形成する工程とを含むことを特徴とする、セラミックス接合体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017147878A JP6867907B2 (ja) | 2017-07-31 | 2017-07-31 | セラミックス接合体およびセラミックス接合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017147878A JP6867907B2 (ja) | 2017-07-31 | 2017-07-31 | セラミックス接合体およびセラミックス接合体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019026511A JP2019026511A (ja) | 2019-02-21 |
JP6867907B2 true JP6867907B2 (ja) | 2021-05-12 |
Family
ID=65475657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017147878A Active JP6867907B2 (ja) | 2017-07-31 | 2017-07-31 | セラミックス接合体およびセラミックス接合体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6867907B2 (ja) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3316167B2 (ja) * | 1996-10-08 | 2002-08-19 | 日本碍子株式会社 | 窒化アルミニウム質基材の接合体の製造方法およびこれに使用する接合助剤 |
JP4070752B2 (ja) * | 1997-01-30 | 2008-04-02 | 日本碍子株式会社 | 窒化アルミニウム質セラミックス基材の接合剤 |
JP4787568B2 (ja) * | 2004-11-16 | 2011-10-05 | 日本碍子株式会社 | 接合剤、窒化アルミニウム接合体及びその製造方法 |
TW200823166A (en) * | 2006-11-27 | 2008-06-01 | Tokuyama Corp | Process for manufacturing body in which aluminum nitride bodies are joined |
JP5487413B2 (ja) * | 2009-09-08 | 2014-05-07 | 太平洋セメント株式会社 | セラミックス接合体及びその製造方法 |
-
2017
- 2017-07-31 JP JP2017147878A patent/JP6867907B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019026511A (ja) | 2019-02-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5117146B2 (ja) | 加熱装置 | |
JP5018244B2 (ja) | 静電チャック | |
KR100859182B1 (ko) | 가열 장치 | |
KR102508959B1 (ko) | 정전 척 장치 | |
TWI480972B (zh) | A wafer holding body for improving the connection method of the high-frequency electrode, and a semiconductor manufacturing apparatus comprising the same | |
JP2003152057A (ja) | プラズマ発生用電極内蔵型サセプタ及びその製造方法 | |
JP2001274230A (ja) | 半導体製造装置用ウェハ保持体 | |
KR102094212B1 (ko) | 세라믹스 부재 | |
JP6495536B2 (ja) | 半導体製造装置用部品の製造方法、および、半導体製造装置用部品 | |
JP6490296B2 (ja) | 半導体製造装置用部品 | |
JP6867550B2 (ja) | 保持装置および保持装置の製造方法 | |
JP7110828B2 (ja) | 静電チャック装置 | |
JP7064987B2 (ja) | セラミックス接合体 | |
JP4436575B2 (ja) | ウエハ支持部材及びその製造方法 | |
JP2004253786A (ja) | セラミックスの接合構造 | |
JP3746935B2 (ja) | サセプタ及びその製造方法 | |
JP6867907B2 (ja) | セラミックス接合体およびセラミックス接合体の製造方法 | |
JP2003086519A (ja) | 被処理物保持体およびその製造方法ならびに処理装置 | |
JP6877301B2 (ja) | セラミックスヒータ | |
JP2023023670A (ja) | セラミックスヒータ | |
JP2005026585A (ja) | セラミック接合体 | |
JP3854145B2 (ja) | ウエハ支持部材 | |
JP4069875B2 (ja) | ウェハ保持部材 | |
JP2020174135A (ja) | 保持装置の製造方法 | |
JP2022116708A (ja) | 接合体、およびセラミックヒータ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200610 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210310 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210330 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210409 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6867907 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |