JP7265941B2 - zygote - Google Patents

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本明細書に開示される技術は、セラミックス部材と外部導電体と金属部材と接合部と、を備える接合体に関する。 The technology disclosed in this specification relates to a joined body including a ceramic member, an external conductor, a metal member, and a joining portion.

対象物(例えば、半導体ウェハ)を保持しつつ所定の処理温度(例えば、400~650℃程度)に加熱する加熱装置(「サセプタ」とも呼ばれる)が知られている。加熱装置は、例えば、成膜装置(CVD成膜装置やスパッタリング成膜装置等)やエッチング装置(プラズマエッチング装置等)といった半導体製造装置の一部として使用される。 2. Description of the Related Art A heating device (also called a “susceptor”) is known that holds an object (eg, a semiconductor wafer) and heats it to a predetermined processing temperature (eg, about 400 to 650° C.). A heating apparatus is used as part of a semiconductor manufacturing apparatus such as, for example, a film forming apparatus (CVD film forming apparatus, sputtering film forming apparatus, etc.) or an etching apparatus (plasma etching apparatus, etc.).

一般に、加熱装置は、所定の方向(以下、「第1の方向」という)に略直交する保持面および裏面を有し、セラミックスにより形成された板状の保持体と、第1の方向に延びる柱状であり、保持体の裏面に接合された柱状支持体とを備える。保持体の内部には、抵抗発熱体が配置されており、保持体の裏面側には、抵抗発熱体に電気的に接続された複数の受電電極(電極パッド)が配置されている。また、柱状支持体内には、各受電電極に接合された電極端子が収容されている。電極端子および受電電極を介して抵抗発熱体に電圧が印加されると、抵抗発熱体が発熱し、保持体の保持面上に保持された対象物(例えば、半導体ウェハ)が例えば400~650℃程度に加熱される。保持体の受電電極と電極端子(金属部材)とは、金およびニッケルを含むロウ材により形成された接合部により接合される。従来、接合部の気孔率を0.1~15%とすることにより、セラミックス部材と電極端子との接合強度の向上を図る技術が知られている(特許文献1参照)。 In general, a heating device has a holding surface and a back surface that are substantially orthogonal to a predetermined direction (hereinafter referred to as a "first direction"), a plate-like holding body made of ceramics, and a holding body extending in the first direction. and a columnar support that has a columnar shape and is joined to the back surface of the holder. A resistance heating element is arranged inside the holder, and a plurality of power receiving electrodes (electrode pads) electrically connected to the resistance heating element are arranged on the back side of the holder. Further, electrode terminals joined to the respective power receiving electrodes are accommodated in the columnar support. When a voltage is applied to the resistance heating element via the electrode terminals and the power receiving electrode, the resistance heating element generates heat, and the object (eg, semiconductor wafer) held on the holding surface of the holder is heated to a temperature of 400 to 650° C., for example. heated to some extent. The power-receiving electrode of the holder and the electrode terminal (metal member) are joined by a joining portion made of brazing material containing gold and nickel. Conventionally, there is known a technique for improving the bonding strength between the ceramic member and the electrode terminal by setting the porosity of the bonding portion to 0.1 to 15% (see Patent Document 1).

特開2014-91676号公報JP 2014-91676 A

接合部の気孔率を0.1~15%とする従来の技術では、特に外部導電体(受電電極)と接合部との密着性が十分に確保されず、その結果、セラミックス部材と金属部材(電極端子)との接合強度の向上を十分に図ることができないことがあり、改善の余地があった。 In the conventional technique in which the porosity of the joint is set to 0.1 to 15%, the adhesion between the external conductor (receiving electrode) and the joint cannot be sufficiently ensured, and as a result, the ceramic member and the metal member ( There is room for improvement because the bonding strength with the electrode terminal) cannot be sufficiently improved.

なお、このような課題は、加熱装置に限らず、例えば、静電チャック、真空チャック等の保持装置、サセプタ等の加熱装置、シャワーヘッド等の半導体製造装置用部品など、セラミックス部材と外部導電体と金属部材と接合部とを備える接合体であれば共通の課題である。 Such problems are not limited to heating devices. For example, holding devices such as electrostatic chucks and vacuum chucks; heating devices such as susceptors; This is a common problem in the case of a bonded body including a metal member and a bonding portion.

本明細書では、上述した課題の少なくとも一部を解決することが可能な技術を開示する。 This specification discloses a technology capable of solving at least part of the above-described problems.

本明細書に開示される技術は、以下の形態として実現することが可能である。 The technology disclosed in this specification can be implemented as the following modes.

(1)本明細書に開示される接合体は、セラミックス部材と、前記セラミックス部材の表面側に配置され、第1の金属成分を主成分とする外部導電体と、金属部材と、第2の金属成分を主成分とするロウ材を含み、前記外部導電体と前記金属部材とを接合する接合部と、を備える接合体において、前記接合体の少なくとも1つの特定断面において、前記外部導電体は、前記第2の金属成分の濃度(atm%)が10%以上である特定部分の存在割合が20%以上である部位を含む、という第1の要件を満たしている。本接合体では、接合体の少なくとも1つの特定断面において、外部導電体は、第1の要件を満たしている。第1の要件は、外部導電体が、第2の金属成分の濃度(atm%)が10%以上である特定部分の存在割合が20%以上である部位を含む、ことである。これにより、本接合体によれば、外部導電体が第1の要件を満たさない構成に比べて、外部導電体内に第2の金属成分が深く食い込んでいるため、外部導電体と接合部との密着性が高く、その結果、外部導電体と金属部材との接合強度を向上させることができる。 (1) A bonded body disclosed in the present specification includes a ceramic member, an external conductor disposed on the surface side of the ceramic member and having a first metal component as a main component, a metal member, and a second In a joined body comprising a brazing material having a metal component as a main component and a joining portion for joining the outer conductor and the metal member, in at least one specific cross section of the joined body, the outer conductor is , the first requirement of including a portion in which the ratio of existence of the specific portion in which the concentration (atm %) of the second metal component is 10% or more is 20% or more is included. In this joint, the outer conductor satisfies the first requirement in at least one specific cross-section of the joint. The first requirement is that the external conductor includes a portion in which the specific portion having a concentration (atm %) of the second metal component of 10% or more has an existence ratio of 20% or more. As a result, according to this joined body, compared to a configuration in which the outer conductor does not satisfy the first requirement, the second metal component deeply penetrates into the outer conductor. Adhesion is high, and as a result, the bonding strength between the external conductor and the metal member can be improved.

(2)上記接合体において、前記接合体の少なくとも1つの特定断面において、前記セラミックス部材と前記外部導電体との境界における前記第2の金属成分の存在割合が70%以下である、という第2の要件を満たしている構成としてもよい。本接合体によれば、接合体が第2の要件を満たさない構成に比べて、セラミックス部材と外部導電体との間に存在する第2の金属成分の量が少ないため、セラミックス部材と外部導電体との接合強度を向上させることができる。 (2) In the joined body, the presence ratio of the second metal component at the boundary between the ceramic member and the external conductor is 70% or less in at least one specific cross section of the joined body. A configuration that satisfies the requirements of According to this joined body, the amount of the second metal component present between the ceramic member and the external conductor is small compared to a configuration in which the joined body does not satisfy the second requirement. It can improve the bonding strength with the body.

(3)上記接合体において、前記外部導電体は、前記外部導電体と前記金属部材との対向方向における前記外部導電体の厚さの3%以上の長さ分だけ、前記外部導電体と前記接合部との境界線から前記セラミックス部材側に移動した位置において、前記第1の要件を満たしている構成としてもよい。本接合体によれば、外部導電体の厚さの3%以上の長さ分だけ、外部導電体と接合部との境界線からセラミックス部材側に移動した位置において、外部導電体が第1の要件を満たさない構成に比べて、外部導電体と接合部との密着性がより高くなり、その結果、外部導電体と金属部材との接合強度をさらに向上させることができる。 (3) In the joined body, the outer conductor is separated from the outer conductor by a length of 3% or more of the thickness of the outer conductor in the facing direction between the outer conductor and the metal member. A configuration may be adopted in which the first requirement is satisfied at a position moved from the boundary line with the joint portion toward the ceramic member. According to this joined body, the outer conductor is located at the position shifted from the boundary line between the outer conductor and the joint portion toward the ceramic member by a length of 3% or more of the thickness of the outer conductor. Compared to the configuration that does not satisfy the requirements, the adhesion between the external conductor and the joint portion is higher, and as a result, the joint strength between the external conductor and the metal member can be further improved.

(4)上記接合体において、前記外部導電体のうち、前記第1の要件を満たさない表面部分は、外部に露出していない構成としてもよい。本接合体によれば、外部導電体のうち、第1の要件を満たさない表面部分の少なくとも一部が外部に露出している構成に比べて、外部導電体が外気に触れて酸化することに起因して外部導電体と金属部材との接合強度が低下することを抑制することができる。 (4) In the joined body, a surface portion of the external conductor that does not satisfy the first requirement may not be exposed to the outside. According to this joined body, the external conductor is less likely to be oxidized when it comes into contact with the outside air, compared to a configuration in which at least a part of the surface portion of the external conductor that does not satisfy the first requirement is exposed to the outside. Therefore, it is possible to suppress the decrease in the bonding strength between the external conductor and the metal member.

なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、保持装置、静電チャック、CVDヒータ等のヒータ装置、真空チャック、シャワーヘッドなど、セラミックス部材と外部導電体と金属部材と接合部とを備える接合体、それらの製造方法等の形態で実現することが可能である。 The technology disclosed in the present specification can be implemented in various forms, for example, a holding device, an electrostatic chuck, a heater device such as a CVD heater, a vacuum chuck, a shower head, etc. It can be realized in the form of a bonded body including an external conductor, a metal member, and a bonding portion, a manufacturing method thereof, and the like.

実施形態における加熱装置100の外観構成を概略的に示す斜視図である。1 is a perspective view schematically showing an external configuration of a heating device 100 according to an embodiment; FIG. 実施形態における加熱装置100のXZ断面構成を概略的に示す説明図である。It is an explanatory view showing roughly the XZ section composition of heating device 100 in an embodiment. 加熱装置100における受電電極54付近のXZ断面構成を模式的に示す説明図である。4 is an explanatory view schematically showing an XZ cross-sectional configuration near a power receiving electrode 54 in the heating device 100; FIG. 変形例1における受電電極54付近の一部分の構成を拡大して示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing an enlarged configuration of a part near the power receiving electrode 54 in Modification 1; 変形例2における受電電極54付近の一部分の構成を拡大して示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing an enlarged configuration of a part near a power receiving electrode 54 in Modification 2;

A.本実施形態:
A-1.加熱装置100の構成:
図1は、本実施形態における加熱装置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加熱装置100のXZ断面構成を概略的に示す説明図である。なお、図2には、後述する受電電極54付近の一部分が拡大して示されている。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、加熱装置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。
A. This embodiment:
A-1. Configuration of heating device 100:
FIG. 1 is a perspective view schematically showing the external configuration of a heating device 100 according to the present embodiment, and FIG. 2 is an explanatory view schematically showing the XZ cross-sectional configuration of the heating device 100 according to the present embodiment. Note that FIG. 2 shows an enlarged portion of the vicinity of a power receiving electrode 54, which will be described later. Each figure shows mutually orthogonal XYZ axes for specifying directions. In this specification, for the sake of convenience, the positive direction of the Z-axis is referred to as the upward direction, and the negative direction of the Z-axis is referred to as the downward direction. may

加熱装置100は、対象物(例えば、半導体ウェハW)を保持しつつ所定の処理温度(例えば、400~650℃程度)に加熱する装置であり、サセプタとも呼ばれる。加熱装置100は、例えば、成膜装置(CVD成膜装置やスパッタリング成膜装置等)やエッチング装置(プラズマエッチング装置等)といった半導体製造装置の一部として使用される。 The heating device 100 is a device that holds an object (eg, a semiconductor wafer W) and heats it to a predetermined processing temperature (eg, about 400 to 650° C.), and is also called a susceptor. The heating apparatus 100 is used as part of a semiconductor manufacturing apparatus such as, for example, a film forming apparatus (CVD film forming apparatus, sputtering film forming apparatus, etc.) or an etching apparatus (plasma etching apparatus, etc.).

図1および図2に示すように、加熱装置100は、保持体10と柱状支持体20とを備える。 As shown in FIGS. 1 and 2, the heating device 100 includes a holder 10 and a columnar support 20. As shown in FIG.

(保持体10)
保持体10は、所定の方向(本実施形態では上下方向)に略直交する保持面S1および裏面S2を有する略円板状の部材である。保持体10は、例えば、AlN(窒化アルミニウム)やAl(アルミナ)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。保持体10の直径は、例えば100mm以上、500mm以下程度であり、保持体10の厚さ(上下方向における長さ)は、例えば3mm以上、20mm以下程度である。
(Holding body 10)
The holding body 10 is a substantially disk-shaped member having a holding surface S1 and a back surface S2 that are substantially orthogonal to a predetermined direction (vertical direction in this embodiment). The holder 10 is made of ceramics containing, for example, AlN (aluminum nitride) or Al 2 O 3 (alumina) as a main component. In addition, the main component here means the component with the highest content ratio (weight ratio). The diameter of the holder 10 is, for example, about 100 mm or more and 500 mm or less, and the thickness (length in the vertical direction) of the holder 10 is, for example, about 3 mm or more and 20 mm or less.

図2に示すように、保持体10の内部には、保持体10を加熱するヒータとしての抵抗発熱体50が配置されている。抵抗発熱体50は、例えば、タングステンやモリブデン等の導電性材料により形成されている。本実施形態では、抵抗発熱体50は、Z軸方向視で略同心円状に延びる線状のパターンを構成している。抵抗発熱体50の線状パターンの両端部は、保持体10の中心部近傍に配置されており、各端部にはビア導体52の上端部が接続されている。また、保持体10の裏面S2側には、一対の凹部12が形成されており、各凹部12内には受電電極(電極パッド)54が設けられている。ビア導体52の下端部は、受電電極54に接続されている。その結果、抵抗発熱体50と受電電極54とがビア導体52を介して電気的に接続された状態となっている。 As shown in FIG. 2, a resistance heating element 50 as a heater for heating the holder 10 is arranged inside the holder 10 . The resistance heating element 50 is made of a conductive material such as tungsten or molybdenum. In this embodiment, the resistance heating element 50 forms a linear pattern extending substantially concentrically when viewed in the Z-axis direction. Both ends of the linear pattern of the resistance heating element 50 are arranged near the center of the holder 10, and upper ends of via conductors 52 are connected to the respective ends. A pair of recesses 12 are formed on the rear surface S2 side of the holder 10, and a power receiving electrode (electrode pad) 54 is provided in each recess 12. As shown in FIG. A lower end portion of the via conductor 52 is connected to the power receiving electrode 54 . As a result, the resistance heating element 50 and the power receiving electrode 54 are electrically connected through the via conductors 52 .

(柱状支持体20)
柱状支持体20は、上記所定の方向(上下方向)に延びる略円柱状部材である。柱状支持体20は、保持体10と同様に、例えばAlNやAlを主成分とするセラミックスにより形成されている。柱状支持体20の外径は、例えば30mm以上、90mm以下程度であり、柱状支持体20の高さ(上下方向における長さ)は、例えば100mm以上、300mm以下程度である。
(Column support 20)
The columnar support 20 is a substantially cylindrical member extending in the predetermined direction (vertical direction). Like the holder 10, the columnar support 20 is made of ceramics containing, for example, AlN or Al2O3 as a main component. The outer diameter of the columnar support 20 is, for example, approximately 30 mm or more and 90 mm or less, and the height (vertical length) of the columnar support 20 is, for example, approximately 100 mm or more and 300 mm or less.

保持体10と柱状支持体20とは、保持体10の裏面S2と柱状支持体20の上面S3とが上下方向に対向するように配置されている。柱状支持体20は、保持体10の裏面S2の中心部付近に、公知の接合材料により形成された接合層30を介して接合されている。 The holder 10 and the columnar support 20 are arranged such that the back surface S2 of the holder 10 and the upper surface S3 of the columnar support 20 face each other in the vertical direction. The columnar support 20 is bonded to the vicinity of the central portion of the rear surface S2 of the holder 10 via a bonding layer 30 made of a known bonding material.

図2に示すように、柱状支持体20には、保持体10の裏面S2側に開口する貫通孔22が形成されている。貫通孔22は、上下方向と略同一方向に延び、延伸方向にわたって略一定の内径を有する断面略円形の孔である。貫通孔22には、複数(本実施形態では2つ)の電極端子70が収容されている。各電極端子70の上端部は、ロウ材を含む接合部56を介して受電電極54に接合されている。なお、接合部56は、ロウ材以外の物質を含んでいてもよい。図示しない電源から各電極端子70、各受電電極54、ビア導体52を介して抵抗発熱体50に電圧が印加されると、抵抗発熱体50が発熱し、保持体10の保持面S1上に保持された対象物(例えば、半導体ウェハW)が所定の温度(例えば、400~650℃程度)に加熱される。 As shown in FIG. 2, the columnar support 20 is formed with a through hole 22 that opens toward the rear surface S2 of the holder 10 . The through-hole 22 is a hole with a substantially circular cross section that extends in substantially the same direction as the vertical direction and has a substantially constant inner diameter over the extending direction. A plurality of (two in this embodiment) electrode terminals 70 are housed in the through hole 22 . An upper end portion of each electrode terminal 70 is joined to the power receiving electrode 54 via a joint portion 56 containing brazing material. Note that the joint portion 56 may contain a substance other than brazing material. When a voltage is applied to the resistance heating element 50 from a power source (not shown) through each electrode terminal 70, each power receiving electrode 54, and via conductor 52, the resistance heating element 50 generates heat and is held on the holding surface S1 of the holder 10. The target object (eg, semiconductor wafer W) is heated to a predetermined temperature (eg, about 400 to 650° C.).

A-2.接合部56の詳細構成:
上述したように、接合部56は、ロウ材を含んでおり、ロウ材の主成分は、第2の金属成分である。このため、接合部56は、受電電極54と電極端子70とを接合し、かつ、受電電極54と電極端子70とを電気的に接続することができる。第2の金属成分は、次述する受電電極54の主成分である第1の金属成分とは異なる種類の金属成分である。第2の金属成分は、例えば、Ni系、Au系の金属(活性金属以外)であることが好ましい。
A-2. Detailed configuration of joint 56:
As described above, the joint portion 56 contains brazing material, and the main component of the brazing material is the second metal component. Therefore, the joint portion 56 can join the power receiving electrode 54 and the electrode terminal 70 and electrically connect the power receiving electrode 54 and the electrode terminal 70 . The second metal component is a different kind of metal component from the first metal component, which is the main component of the power receiving electrode 54 described below. The second metal component is preferably, for example, a Ni-based or Au-based metal (other than the active metal).

A-3.受電電極54の詳細構成:
受電電極54の主成分は、第1の金属成分である。第1の金属成分は、例えば、タングステンやモリブデンであることが好ましい。なお、受電電極54は、主成分としての第1の金属成分以外に、他の種類の金属成分を含んでいてもよい。例えば、受電電極54は、タングステンおよびモリブデンを含み、かつ、タングステンおよびモリブデンの一方を主成分とする構成であってもよい。また、受電電極54は、金属成分以外の成分を含んでいてもよい。例えば、保持体10と受電電極54との熱膨張差の低減のため、受電電極54は、保持体10の主成分であるセラミックスと同じセラミックスを含んでいることが好ましい。
A-3. Detailed configuration of power receiving electrode 54:
A main component of the power receiving electrode 54 is a first metal component. The first metal component is preferably tungsten or molybdenum, for example. Note that the power receiving electrode 54 may contain other types of metal components in addition to the first metal component as the main component. For example, the power receiving electrode 54 may be configured to contain tungsten and molybdenum and have one of tungsten and molybdenum as a main component. Moreover, the power receiving electrode 54 may contain a component other than a metal component. For example, in order to reduce the difference in thermal expansion between the holding body 10 and the power receiving electrode 54 , the power receiving electrode 54 preferably contains the same ceramics as the main component of the holding body 10 .

また、受電電極54は、第1の金属成分に加えて、第2の金属成分を含んでおり、少なくとも次の第1の要件を満たす。
<第1の要件>
加熱装置100の少なくとも1つの特定断面において、受電電極54は、第2の金属成分の濃度(atm%)が10%以上である特定部分の存在割合が20%以上である部位を含む。
Moreover, the power receiving electrode 54 contains a second metal component in addition to the first metal component, and satisfies at least the following first requirement.
<First requirement>
In at least one specific cross section of the heating device 100, the power receiving electrode 54 includes a portion in which the specific portion having the second metal component concentration (atm %) of 10% or more has an abundance ratio of 20% or more.

図3は、加熱装置100における受電電極54付近のXZ断面構成を模式的に示す説明図である。図3では、保持体10の主成分は、AlNであり、受電電極54の主成分は、W(タングステン)であり、接合部56の主成分は、Niである。また、図3のうち、薄い灰色部分は、Niの濃度(atm%)が10%以上である特定部分を意味し、濃い灰色は、AlNを主成分とする部分を意味し、白色部分は、Wを主成分とする部分を意味する。各成分元素の濃度(atm%)は、EPMA(Electron Probe Micro Analyzer)の定量分析により特定することができる。以下、第1の要件を満たすか否かの判定方法について、図3を例に挙げて説明する。 FIG. 3 is an explanatory view schematically showing an XZ cross-sectional configuration near the power receiving electrode 54 in the heating device 100. As shown in FIG. In FIG. 3, the main component of the holder 10 is AlN, the main component of the power receiving electrode 54 is W (tungsten), and the main component of the joint 56 is Ni. In addition, in FIG. 3, the light gray part means a specific part where the Ni concentration (atm%) is 10% or more, the dark gray means a part mainly composed of AlN, and the white part is It means a portion containing W as a main component. The concentration (atm %) of each component element can be specified by EPMA (Electron Probe Micro Analyzer) quantitative analysis. A method for determining whether or not the first requirement is satisfied will be described below with reference to FIG. 3 as an example.

加熱装置100の少なくとも1つの特定断面(例えばXZ断面、50μm角)において、受電電極54に、少なくとも1本の特定線TLを引くことができることを条件に、加熱装置100は、第1の要件を満たしていると判定する。ここで、特定線TLは、受電電極54と接合部56との第1の境界線L1に略平行な線であり、かつ、該特定線TLの所定の長さ(例えば特定断面における全長)に対して、特定部分の割合が20%以上である線(直線または曲線)である。第1の境界線L1は、上記特定断面において、受電電極54と接合部56との厳密な境界線である必要はなく、受電電極54と接合部56との境界の近似線(直線または曲線)でよい。図3の例では、第1の境界線L1は、水平方向(X軸方向)に略平行な直線である。より具体的には、特定線TLのうち、上記特定部分と重なる線分を「第1の重複線分B1」というものとする。特定線TLは、例えば、該特定線TLの全長に対して、第1の重複線分B1の長さ(第1の重複線分B1が複数ある場合には、複数の第1の重複線分B1の合計長さ)の割合が20%以上である線である。なお、上記特定断面において、第1の境界線L1に略平行な仮想線(図示せず)について、該仮想線の所定の長さ(例えば特定断面における全長)に対して、該仮想線のうち、第1の金属成分(W)と重複する線分の合計長さの割合が20%以上である部位は、受電電極54である。なお、該仮想線に対する、第1の金属成分(W)と重複する線分の合計長さの割合は、90%以下であることが好ましい。図2に示すように、本実施形態では、受電電極54のうち、接合部56に対向する表面部分(下面部分)には、第1の要件を満たす反応層60が形成されている。なお、反応層60の上下方向の厚さは、受電電極54の上下方向の厚さの3%以上である(後述の第3の要件参照)。 On the condition that at least one specific line TL can be drawn on the power receiving electrode 54 in at least one specific cross section (eg, XZ cross section, 50 μm square) of the heating device 100, the heating device 100 satisfies the first requirement. determined to be satisfied. Here, the specific line TL is a line substantially parallel to the first boundary line L1 between the power receiving electrode 54 and the joint 56, and has a predetermined length (for example, the total length in a specific cross section) of the specific line TL. On the other hand, it is a line (straight line or curved line) in which the ratio of the specific portion is 20% or more. The first boundary line L1 does not have to be a strict boundary line between the power receiving electrode 54 and the joint 56 in the specific cross section, and an approximate line (straight line or curved line) of the boundary between the power receiving electrode 54 and the joint 56. OK. In the example of FIG. 3, the first boundary line L1 is a straight line substantially parallel to the horizontal direction (X-axis direction). More specifically, of the specific line TL, a line segment that overlaps with the specific portion will be referred to as a "first overlapping line segment B1". The specific line TL is, for example, the length of the first overlapping line segment B1 with respect to the total length of the specific line TL (when there are a plurality of first overlapping line segments B1, a plurality of first overlapping line segments It is a line in which the ratio of the total length of B1) is 20% or more. In addition, in the specific cross section, for a virtual line (not shown) substantially parallel to the first boundary line L1, for a predetermined length of the virtual line (for example, the total length in the specific cross section), , the portion where the ratio of the total length of the line segment overlapping with the first metal component (W) is 20% or more is the power receiving electrode 54 . The ratio of the total length of the line segments overlapping the first metal component (W) to the virtual line is preferably 90% or less. As shown in FIG. 2 , in the present embodiment, a reaction layer 60 that satisfies the first requirement is formed on the surface portion (lower surface portion) of the power receiving electrode 54 that faces the joint portion 56 . The vertical thickness of the reaction layer 60 is 3% or more of the vertical thickness of the power receiving electrode 54 (see the third requirement described below).

また、加熱装置100は、次の第2の要件を満たすことが好ましい。
<第2の要件>
加熱装置100の少なくとも1つの特定断面において、保持体10と受電電極54との境界におけるNi(上記特定部分)の存在割合が70%以下である。
具体的には、保持体10と受電電極54との第2の境界線L2のうち、上記特定部分と重なる線分を「第2の重複線分B2」というものとする。例えば、第2の境界線L2が、該第2の境界線L2の所定の長さ(例えば特定断面における全長)に対して、第2の重複線分B2の長さ(第2の重複線分B2が複数ある場合には、複数の第2の重複線分B2の合計長さ)の割合が70%以下であることを条件に、加熱装置100は、第2の要件を満たしていると判定する。なお、第2の境界線L2は、上記特定断面において、保持体10と受電電極54との厳密な境界線である必要はなく、保持体10と受電電極54との境界の近似線(直線または曲線)でよい。図3の例では、第2の境界線L2は、水平方向(X軸方向)に略平行な直線である。
Moreover, the heating device 100 preferably satisfies the following second requirement.
<Second requirement>
In at least one specific cross section of the heating device 100, the existence ratio of Ni (the above specific portion) at the boundary between the holder 10 and the power receiving electrode 54 is 70% or less.
Specifically, of the second boundary line L2 between the holder 10 and the power receiving electrode 54, a line segment that overlaps with the specific portion is referred to as a "second overlapping line segment B2". For example, the second boundary line L2 has a length of the second overlapping line segment B2 (second overlapping line segment If there are a plurality of B2, the heating device 100 is determined to satisfy the second requirement on the condition that the ratio of the total length of the plurality of second overlapping line segments B2) is 70% or less. do. It should be noted that the second boundary line L2 does not have to be a strict boundary line between the holder 10 and the power receiving electrode 54 in the above specific cross section, and an approximate line (a straight line or curve). In the example of FIG. 3, the second boundary line L2 is a straight line substantially parallel to the horizontal direction (X-axis direction).

また、加熱装置100は、次の第3の要件を満たすことが好ましい。
<第3の要件>
受電電極54は、受電電極54と接合部56との対向方向(上下方向(Z軸方向))における受電電極54の厚さの3%以上の長さ分だけ、第1の境界線L1から保持体10側に移動した位置において、上記第1の要件を満たしている。
Moreover, the heating device 100 preferably satisfies the following third requirement.
<Third requirement>
The power receiving electrode 54 is held from the first boundary line L1 by a length of 3% or more of the thickness of the power receiving electrode 54 in the facing direction (vertical direction (Z-axis direction)) between the power receiving electrode 54 and the joint 56. The position moved to the body 10 side satisfies the above first requirement.

なお、加熱装置100は、特許請求の範囲における接合体に相当し、保持体10は、特許請求の範囲におけるセラミックス部材に相当する。受電電極54は、特許請求の範囲における外部導電体に相当し、電極端子70は、特許請求の範囲における金属部材に相当する。タングステンやモリブデンは、特許請求の範囲における第1の金属成分に相当する。 Note that the heating device 100 corresponds to a joined body in the claims, and the holding body 10 corresponds to a ceramic member in the claims. The power receiving electrode 54 corresponds to an external conductor in the claims, and the electrode terminal 70 corresponds to a metal member in the claims. Tungsten and molybdenum correspond to the first metal component in the claims.

A-4.加熱装置100の製造方法:
加熱装置100の製造方法は、例えば以下の通りである。初めに、保持体10と柱状支持体20とを作製する。
A-4. Manufacturing method of heating device 100:
A method of manufacturing the heating device 100 is, for example, as follows. First, the holder 10 and the columnar support 20 are produced.

保持体10の作製方法は、例えば以下の通りである。まず、窒化アルミニウム粉末100重量部に、酸化イットリウム(Y)粉末1重量部と、アクリル系バインダ20重量部と、適量の分散剤および可塑剤とを加えた混合物に、トルエン等の有機溶剤を加え、ボールミルにて混合し、グリーンシート用スラリーを作製する。このグリーンシート用スラリーをキャスティング装置でシート状に成形した後に乾燥させ、グリーンシートを複数枚作製する。 A method for manufacturing the holder 10 is, for example, as follows. First, to a mixture of 100 parts by weight of aluminum nitride powder, 1 part by weight of yttrium oxide (Y 2 O 3 ) powder, 20 parts by weight of an acrylic binder, and appropriate amounts of a dispersant and a plasticizer, an organic solvent such as toluene is added. A solvent is added and mixed in a ball mill to prepare a green sheet slurry. This green sheet slurry is formed into a sheet by a casting apparatus and then dried to produce a plurality of green sheets.

また、窒化アルミニウム粉末、アクリル系バインダ、テルピネオール等の有機溶剤の混合物に、タングステンやモリブデン等の導電性粉末を添加して混練することにより、メタライズペーストを作製する。このメタライズペーストを例えばスクリーン印刷装置を用いて印刷することにより、特定のグリーンシートに、後に抵抗発熱体50や受電電極54等となる未焼結導体層を形成する。また、グリーンシートにあらかじめビア孔を設けた状態で印刷することにより、後にビア導体52となる未焼結導体部を形成する。 Alternatively, a metallized paste is prepared by adding conductive powder such as tungsten or molybdenum to a mixture of aluminum nitride powder, an acrylic binder, and an organic solvent such as terpineol and kneading the mixture. By printing this metallizing paste using, for example, a screen printer, an unsintered conductor layer that will later become the resistance heating element 50, the power receiving electrode 54, and the like is formed on a specific green sheet. In addition, by printing in a state in which via holes are provided in advance in the green sheet, an unsintered conductor portion that becomes the via conductor 52 later is formed.

次に、これらのグリーンシートを複数枚(例えば20枚)熱圧着し、必要に応じて外周を切断して、グリーンシート積層体を作製する。このグリーンシート積層体をマシニングによって切削加工して円板状の成形体を作製し、この成形体を脱脂し、さらにこの脱脂体を焼成して焼成体を作製し、この焼成体の表面を研磨加工する。以上の工程により、保持体10が作製される。 Next, a plurality (for example, 20) of these green sheets are thermocompressed, and the periphery is cut as necessary to produce a green sheet laminate. This green sheet laminate is cut by machining to produce a disk-shaped compact, the compact is degreased, the degreased compact is sintered to produce a sintered body, and the surface of the sintered body is polished. process. The holder 10 is produced by the above steps.

また、柱状支持体20の作製方法は、例えば以下の通りである。まず、窒化アルミニウム粉末100重量部に、酸化イットリウム粉末1重量部と、PVAバインダ3重量部と、適量の分散剤および可塑剤とを加えた混合物に、メタノール等の有機溶剤を加え、ボールミルにて混合し、スラリーを得る。このスラリーをスプレードライヤーにて顆粒化し、原料粉末を作製する。次に、貫通孔22に対応する中子が配置されたゴム型に原料粉末を充填し、冷間静水圧プレスして成形体を得る。得られた成形体を脱脂し、さらにこの脱脂体を焼成する。以上の工程により、柱状支持体20が作製される。 A method for manufacturing the columnar support 20 is, for example, as follows. First, an organic solvent such as methanol is added to a mixture of 100 parts by weight of aluminum nitride powder, 1 part by weight of yttrium oxide powder, 3 parts by weight of a PVA binder, and appropriate amounts of a dispersant and a plasticizer, followed by a ball mill. Mix to obtain a slurry. This slurry is granulated with a spray dryer to produce a raw material powder. Next, the raw material powder is filled into a rubber mold in which cores corresponding to the through holes 22 are arranged, and is subjected to cold isostatic pressing to obtain a compact. The molded body obtained is degreased, and the degreased body is fired. Through the steps described above, the columnar support 20 is manufactured.

次に、保持体10と柱状支持体20とを接合する。保持体10の裏面S2および柱状支持体20の上面S3に対して必要によりラッピング加工を行った後、保持体10の裏面S2と柱状支持体20の上面S3との少なくとも一方に、例えば、Ni系ロウ材を均一に塗布した後、脱脂処理する。 Next, the holder 10 and the columnar support 20 are joined together. After the rear surface S2 of the holder 10 and the upper surface S3 of the columnar support 20 are subjected to lapping as necessary, at least one of the rear surface S2 of the holder 10 and the upper surface S3 of the columnar support 20 is coated with, for example, a Ni-based After uniformly applying the brazing material, it is degreased.

ここで、ロウ付け時の温度が高いほど、また、ロウ付け時の加熱時間が長いほど、受電電極54の主成分である第1の金属成分(例えばW)と、接合部56の主成分である第2の金属成分(例えばNi)との反応性が高くなり、互いに混じりやすくなり、その結果、受電電極54における特定部位の存在割合が高くなる。したがって、ロウ付け時の温度および加熱時間の少なくとも一方を変更することにより、受電電極54における特定部位の存在割合を調整することができる。但し、ロウ付け時の温度を高くし過ぎたり、ロウ付け時の加熱時間を長くし過ぎたりすると、第2の金属成分(例えばNi)が受電電極54と保持体10との間に移動し、その結果、受電電極54と保持体10との密着性を低下させるおそれがある。このため、ロウ付け時の温度や加熱時間の上限を適宜調整することが好ましい。なお、加熱温度は、950度以上、1150度以下であることが好ましい。次いで、保持体10の裏面S2と柱状支持体20の上面S3とを重ね合わせ、ホットプレス焼成を行うことにより、保持体10と柱状支持体20とを接合する。 Here, the higher the temperature during brazing and the longer the heating time during brazing, the more the first metal component (for example, W), which is the main component of the power receiving electrode 54, and the main component of the joint 56. The reactivity with a certain second metal component (for example, Ni) is increased, making it easier to mix with each other. Therefore, by changing at least one of the brazing temperature and the heating time, it is possible to adjust the existence ratio of the specific portion in the power receiving electrode 54 . However, if the temperature during brazing is too high or the heating time during brazing is too long, the second metal component (for example, Ni) moves between the power receiving electrode 54 and the holder 10, As a result, the adhesion between the power receiving electrode 54 and the holding body 10 may be reduced. Therefore, it is preferable to appropriately adjust the upper limit of the temperature and heating time during brazing. The heating temperature is preferably 950 degrees or more and 1150 degrees or less. Next, the back surface S2 of the holder 10 and the upper surface S3 of the columnar support 20 are superimposed and hot-pressed to bond the holder 10 and the columnar support 20 together.

保持体10と柱状支持体20との接合の後、各電極端子70を各貫通孔22内に挿入し、各電極端子70の上端部を各受電電極54に、例えば950℃~1200℃程度の真空中で箔状のロウ材によりロウ付けすることにより接合部56を形成した。以上の製造方法により、上述した構成の加熱装置100が製造される。 After bonding the holder 10 and the columnar support 20, the electrode terminals 70 are inserted into the through holes 22, and the upper ends of the electrode terminals 70 are attached to the power receiving electrodes 54 at a temperature of, for example, about 950.degree. C. to 1200.degree. A joint portion 56 was formed by brazing with a foil brazing material in a vacuum. The heating device 100 having the configuration described above is manufactured by the manufacturing method described above.

A-5.本実施形態の効果:
以上説明したように、本実施形態の加熱装置100では、加熱装置100の少なくとも1つの特定断面において、受電電極54は、第1の要件を満たしている。第1の要件は、外部導電体が、第2の金属成分の濃度(atm%)が10%以上である特定部分の存在割合が20%以上である部位を含む、ことである。これにより、本実施形態によれば、受電電極54が第1の要件を満たさない構成に比べて、受電電極54内に、受電電極54の主成分である第2の金属成分が深く食い込んでいるため、受電電極54と接合部56との密着性が高く、その結果、受電電極54と電極端子70との接合強度を向上させることができる。
A-5. Effect of this embodiment:
As described above, in the heating device 100 of the present embodiment, the power receiving electrode 54 satisfies the first requirement in at least one specific cross section of the heating device 100 . The first requirement is that the external conductor includes a portion in which the specific portion having a concentration (atm %) of the second metal component of 10% or more has an existence ratio of 20% or more. Thus, according to the present embodiment, the second metal component, which is the main component of the power receiving electrode 54, penetrates deeper into the power receiving electrode 54 than when the power receiving electrode 54 does not satisfy the first requirement. Therefore, the adhesion between the power receiving electrode 54 and the joint portion 56 is high, and as a result, the joint strength between the power receiving electrode 54 and the electrode terminal 70 can be improved.

上記実施形態では、加熱装置100の少なくとも1つの特定断面において、保持体10と受電電極54との境界における第2の金属成分の存在割合が70%以下である、という第2の要件を満たしていることが好ましい。上記実施形態において、第2の要件を満たす場合、加熱装置100が第2の要件を満たさない構成に比べて、保持体10と受電電極54との間に存在する第2の金属成分の量が少ないため、保持体10と受電電極54との接合強度を向上させることができる。 The above embodiment satisfies the second requirement that the proportion of the second metal component present at the boundary between the holder 10 and the power receiving electrode 54 is 70% or less in at least one specific cross section of the heating device 100. preferably. In the above-described embodiment, when the second requirement is satisfied, the amount of the second metal component present between the holder 10 and the power receiving electrode 54 is less than when the heating device 100 does not satisfy the second requirement. Since the amount is small, the bonding strength between the holder 10 and the power receiving electrode 54 can be improved.

上記実施形態では、受電電極54は、受電電極54と接合部56との対向方向(上下方向(Z軸方向))における受電電極54の厚さの3%以上の長さ分だけ、第1の境界線L1から保持体10側に移動した位置において、上記第1の要件を満たしていることが好ましい。本実施形態において、受電電極54の厚さの3%以上の長さ分だけ、第1の境界線L1との境界線から保持体10側に移動した位置において、受電電極54が第1の要件を満たさない構成に比べて、受電電極54と接合部56との密着性がより高くなり、その結果、受電電極54と電極端子70との接合強度をさらに向上させることができる。 In the above-described embodiment, the power receiving electrode 54 has a length of 3% or more of the thickness of the power receiving electrode 54 in the direction in which the power receiving electrode 54 and the joint portion 56 face each other (vertical direction (Z-axis direction)). It is preferable that the first requirement is satisfied at a position moved from the boundary line L1 toward the holder 10 side. In the present embodiment, the power receiving electrode 54 satisfies the first requirement at a position shifted from the boundary line with the first boundary line L1 toward the holder 10 by a length of 3% or more of the thickness of the power receiving electrode 54. The adhesion between the power receiving electrode 54 and the joint portion 56 is higher than in a configuration that does not satisfy the above, and as a result, the joint strength between the power receiving electrode 54 and the electrode terminal 70 can be further improved.

B.変形例:
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。
B. Variant:
The technology disclosed in this specification is not limited to the above-described embodiments, and can be modified in various forms without departing from the scope of the invention. For example, the following modifications are possible.

上記実施形態における加熱装置100の構成は、あくまで例示であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、保持体10および柱状支持体20のZ軸方向視の外形が略円形であるとしているが、他の形状であってもよい。また、柱状支持体20に形成された貫通孔22に収容される電極端子は、抵抗発熱体50に電気的に接続された端子に限らず、例えば、プラズマを発生させる高周波(RF)電極に電気的に接続された端子や、静電吸着のための吸着電極に電気的に接続された端子でもよい。また、上記実施形態では、受電電極54は、保持体10の裏面S2に形成された凹部12内に配置されているが、保持体10の裏面S2上に配置されているとしてもよい。要するに、受電電極は、保持体の第2の表面側に配置されていればよい。また、外部導電体は、受電電極54に限られず、要するに、セラミックス部材の表面側に配置された導電体であればよい。また、金属部材は、電極端子70に限られず、要するに、第1の方向において外部導電体に対向して配置された金属製の部材であればよい。 The configuration of the heating device 100 in the above embodiment is merely an example, and various modifications are possible. For example, in the above-described embodiment, the holder 10 and the columnar support 20 have substantially circular outer shapes when viewed in the Z-axis direction, but they may have other shapes. Further, the electrode terminals accommodated in the through holes 22 formed in the columnar support 20 are not limited to the terminals electrically connected to the resistance heating element 50. It may be a terminal electrically connected or a terminal electrically connected to an attraction electrode for electrostatic attraction. Further, in the above-described embodiment, the power receiving electrode 54 is arranged in the recess 12 formed on the back surface S2 of the holder 10, but it may be arranged on the back surface S2 of the holder 10. FIG. In short, the power receiving electrode only needs to be arranged on the second surface side of the holder. Moreover, the external conductor is not limited to the power receiving electrode 54, and in short, any conductor disposed on the surface side of the ceramic member may be used. Moreover, the metal member is not limited to the electrode terminal 70, and in short, any metal member arranged to face the external conductor in the first direction may be used.

また、上記実施形態では、図2に示すように、受電電極54のうち、第1の要件を満たさない表面部分の少なくとも一部は、外部に露出していた。具体的には、受電電極54のうち、反応層60が形成された下面部分は、接合部56に覆われており、受電電極54の上面部分は、保持体10に覆われている。しかし、受電電極54の側面部分は、保持体10に形成された凹部12内おいて外部に露出しており、外気に晒される。このため、例えば、加熱装置100が高温大気中に配置された場合、外気に晒される受電電極54の側面部分から酸化して受電電極54が劣化し、受電電極54と電極端子70との接合強度が低下し、例えば、電極端子70が受電電極54から外れるおそれがある。そこで、外部導電体(受電電極54)のうち、第1の要件を満たさない表面部分は、外部に露出していない構成が好ましい。図4は、変形例1における受電電極54付近の一部分の構成を拡大して示す説明図であり、図5は、変形例2における受電電極54付近の一部分の構成を拡大して示す説明図である。 Further, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 2, at least part of the surface portion of the power receiving electrode 54 that does not satisfy the first requirement is exposed to the outside. Specifically, the lower surface portion of the power receiving electrode 54 on which the reaction layer 60 is formed is covered with the joint portion 56 , and the upper surface portion of the power receiving electrode 54 is covered with the holder 10 . However, the side portion of the power receiving electrode 54 is exposed to the outside inside the concave portion 12 formed in the holder 10 and exposed to the outside air. For this reason, for example, when the heating device 100 is placed in a high-temperature atmosphere, the power receiving electrode 54 is oxidized from the side portion of the power receiving electrode 54 that is exposed to the outside air, and the power receiving electrode 54 deteriorates, and the bonding strength between the power receiving electrode 54 and the electrode terminal 70 increases. may decrease, and for example, the electrode terminal 70 may come off from the power receiving electrode 54 . Therefore, it is preferable that the surface portion of the external conductor (receiving electrode 54) that does not satisfy the first requirement is not exposed to the outside. FIG. 4 is an explanatory view showing an enlarged part of the structure near the power receiving electrode 54 in Modification 1, and FIG. 5 is an explanatory view showing an enlarged part of the structure near the power receiving electrode 54 in Modification 2. be.

図4に示すように、変形例1では、外部導電体(受電電極54)のうち、第1の要件を満たさない表面部分(反応層60aが形成されていない表面部分)がセラミックス部材(保持体10a)に埋設され、第1の要件を満たす表面部分が接合部56に覆われることによって、外部導電体の全体が外部に露出していないようになっている。具体的には、変形例1では、保持体10a内に受電電極54が埋設されている。このため、受電電極54の上面部分および側面部分が保持体10aに覆われている。また、受電電極54の下面部分のうち、第1の要件を満たし反応層60aが形成された中央部分は、接合部56に覆われており、該反応層60aの外側部分は、保持体10aに覆われている。 As shown in FIG. 4, in Modification 1, the surface portion of the external conductor (receiving electrode 54) that does not satisfy the first requirement (the surface portion where the reaction layer 60a is not formed) is a ceramic member (holding body 10a) and the surface portion that satisfies the first requirement is covered with the joint portion 56, so that the entire external conductor is not exposed to the outside. Specifically, in Modification 1, the power receiving electrode 54 is embedded in the holder 10a. Therefore, the upper surface portion and the side surface portion of the power receiving electrode 54 are covered with the holder 10a. In addition, of the lower surface portion of the power receiving electrode 54, the central portion where the first requirement is satisfied and the reaction layer 60a is formed is covered with the joint portion 56, and the outer portion of the reaction layer 60a is attached to the holder 10a. covered.

図5に示すように、変形例2では、外部導電体(受電電極54)のうち、内部導電体(ビア導体52)に電気的に接続される表面部分がセラミックス部材(保持体10b)に覆われ、該表面部分以外の部分(側面部分および下面部分)が接合部56bに覆われることによって、外部導電体の全体が外部に露出していないようになっている。具体的には、変形例2では、受電電極54のうち、接合部56bに接触する側面部分および下面部分は、反応層60bが形成されると共に接合部56bに覆われている。受電電極54のうち、接合部56bに覆われない上面部分は、保持体10bに覆われている。なお、上記変形例1,2以外に、外部導電体の一の部分がセラミックス部材に埋設され、かつ、外部導電体の他の部分が接合部に埋設された構成であってもよい。 As shown in FIG. 5, in Modification 2, the surface portion of the external conductor (receiving electrode 54) electrically connected to the internal conductor (via conductor 52) is covered with the ceramic member (holder 10b). Since the portions (the side surface portion and the lower surface portion) other than the surface portion are covered with the joint portion 56b, the entire external conductor is not exposed to the outside. Specifically, in Modification 2, the side surface portion and the lower surface portion of the power receiving electrode 54 that are in contact with the joint portion 56b are formed with the reaction layer 60b and are covered with the joint portion 56b. An upper surface portion of the power receiving electrode 54 that is not covered with the joint portion 56b is covered with the holder 10b. In addition to the first and second modifications described above, one part of the external conductor may be embedded in the ceramic member and the other part of the external conductor may be embedded in the joint.

また、上記実施形態における加熱装置100を構成する各部材の形成材料は、あくまで例示であり、各部材が他の材料により形成されてもよい。例えば、上記実施形態における加熱装置100では、保持体10および柱状支持体20は、窒化アルミニウムまたはアルミナを主成分とするセラミックス製であるとしているが、保持体10と柱状支持体20との少なくとも一方が、他のセラミックス製であるとしてもよい。柱状支持体20は、セラミックス以外の材料製(例えば、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属製)であるとしてもよい。同様に、電極端子70等の形成材料も、他の材料であってよい。また、受電電極54は、タングステンやモリブデン以外の金属成分を主成分としていてもよい。また、受電電極54は、金属成分に加えて、例えば硝子など、金属成分以外の成分を含んでもいてもよい。上記実施形態では、外部導電体として、受電電極54を例示したが、これに限らず、保持体10に埋設されつつ一部が外部に露出した導電体であってもよい。また、上記実施形態において、接合部56に含まれるロウ材の第2の金属成分は、Ni系やAu系の金属以外の金属成分でもよい。 Further, the material for forming each member constituting the heating device 100 in the above embodiment is merely an example, and each member may be formed of another material. For example, in the heating device 100 in the above embodiment, the holder 10 and the columnar support 20 are made of ceramics containing aluminum nitride or alumina as a main component, but at least one of the holder 10 and the columnar support 20 may be made of other ceramics. The columnar support 20 may be made of a material other than ceramics (for example, made of metal such as aluminum or aluminum alloy). Similarly, the materials for forming the electrode terminals 70 and the like may also be other materials. Moreover, the power receiving electrode 54 may be mainly composed of metal components other than tungsten and molybdenum. In addition to the metal component, the power receiving electrode 54 may also contain a component other than the metal component, such as glass. In the above-described embodiment, the power receiving electrode 54 is used as an example of the external conductor. In the above-described embodiment, the second metal component of the brazing material included in the joint portion 56 may be a metal component other than Ni-based or Au-based metals.

上記実施形態において、加熱装置100は、第2の要件および第3の要件の少なくとも一方を満たさない構成であってもよい。また、上記特定断面は、加熱装置100のXZ断面に限らず、例えば、加熱装置100のXY断面など、他の断面でもよい。 In the above embodiment, the heating device 100 may have a configuration that does not satisfy at least one of the second requirement and the third requirement. Further, the specific cross section is not limited to the XZ cross section of the heating device 100, and may be another cross section such as the XY cross section of the heating device 100, for example.

本発明は、加熱装置に限らず、静電チャック、真空チャック等の保持装置、サセプタ等の加熱装置、シャワーヘッド等の半導体製造装置用部品にも適用可能である。要するに、本発明は、セラミックスにより形成されたセラミックス部材と外部導電体と金属部材と接合部とを備える接合体に適用可能である。 The present invention is applicable not only to heating devices, but also to holding devices such as electrostatic chucks and vacuum chucks, heating devices such as susceptors, and parts for semiconductor manufacturing equipment such as shower heads. In short, the present invention is applicable to a joined body including a ceramic member made of ceramics, an external conductor, a metal member, and a joining portion.

また、上記実施形態における加熱装置100の製造方法はあくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、保持体10は、プレス成形法により形成してもよい。 Moreover, the manufacturing method of the heating device 100 in the above-described embodiment is merely an example, and various modifications are possible. For example, the holder 10 may be formed by press molding.

10,10a,10b:保持体 12:凹部 20:柱状支持体 22:貫通孔 30:接合層 50:抵抗発熱体 52:ビア導体 54:受電電極 56,56b:接合部 60,60a,60b:反応層 70:電極端子 100:加熱装置 B1:第1の重複線分 B2:第2の重複線分 L1:第1の境界線 L2:第2の境界線 S1:保持面 S2:裏面 S3:上面 TL:特定線 W:半導体ウェハ 10, 10a, 10b: holder 12: recessed part 20: columnar support 22: through hole 30: joining layer 50: resistance heating element 52: via conductor 54: power receiving electrode 56, 56b: joining part 60, 60a, 60b: reaction Layer 70: Electrode terminal 100: Heating device B1: First overlapping line segment B2: Second overlapping line segment L1: First boundary line L2: Second boundary line S1: Holding surface S2: Back surface S3: Top surface TL : Specific line W: Semiconductor wafer

Claims (1)

セラミックス部材と、
前記セラミックス部材の表面側に配置され、タングステンを主成分とする外部導電体と、
金属部材と、
Niを主成分とするロウ材を含み、前記外部導電体と前記金属部材とを接合する接合部と、を備える接合体において、
前記接合体の少なくとも1つの特定断面において、
前記外部導電体は、前記外部導電体と前記金属部材との対向方向における前記外部導電体の厚さの3%以上の長さ分だけ、前記外部導電体と前記接合部との境界線から前記セラミックス部材側に移動した位置において、Niの濃度(atm%)が10%以上である特定部分の存在割合が20%以上である部位を含む、という第1の要件を満たし、前記外部導電体のうち、前記第1の要件を満たさない表面部分は、外部に露出しておらず、
前記セラミックス部材と前記外部導電体との境界における前記Niの存在割合が70%以下である、という第2の要件を満たしている、
ことを特徴とする接合体。
a ceramic member;
an external conductor disposed on the surface side of the ceramic member and containing tungsten as a main component;
a metal member;
A bonded body comprising a brazing material containing Ni as a main component and a bonding portion for bonding the external conductor and the metal member,
in at least one particular cross-section of said conjugate,
The external conductor extends from the boundary line between the external conductor and the joint by a length of 3% or more of the thickness of the external conductor in the direction in which the external conductor and the metal member face each other. It satisfies the first requirement that the position moved to the ceramic member side includes a portion where the existence ratio of the specific portion having a Ni concentration (atm%) of 10% or more is 20% or more , and the external conductor Among them, the surface portion that does not satisfy the first requirement is not exposed to the outside,
satisfying the second requirement that the proportion of Ni at the boundary between the ceramic member and the external conductor is 70% or less;
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