KR100756776B1

KR100756776B1 - 질화 알루미늄 접합체 및 그의 제조 방법

Info

Publication number: KR100756776B1
Application number: KR1020067008295A
Authority: KR
Inventors: 다쯔오 에사끼; 히데끼 사또; 마사노부 아즈마
Original assignee: 가부시끼가이샤 도꾸야마
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2004-10-28
Publication date: 2007-09-07
Also published as: TW200517357A; EP1690845A1; JP4189373B2; KR20060120058A; TWI312342B; CN1898183A; JP2005159334A; CN100432024C; US20070212567A1; WO2005042436A1; EP1690845A4

Abstract

반도체 제조 방법에 있어서, 반도체 웨이퍼를 유지하기 위한 정전 척으로서 유용한 질화 알루미늄 접합체에 관한 것으로, 이는 소결 금속층을 통해 접합된 질화 알루미늄 소결체를 포함하며, 상기 용도로서 사용한 경우, 반도체 웨이퍼의 흡착 처리를 균일하게 수행하는 것을 가능하게 하는 접합 구조체를 제공한다.

접합면의 적어도 일부에, 두께 15 내지 100 ㎛의 텅스텐 또는 몰리브덴을 포함하는 소결 금속층이 형성된 2장의 질화 알루미늄 소결체의 접합체에 있어서, 상기 소결 금속층의 시트 저항치가 1 Ω/□ 이하이고, 상기 소결 금속층의 휨이 100 ㎛/100 ㎜ 이하이면서, 또한 상기 접합면에 있어서의 상기 소결 금속층과 질화 알루미늄 소결체 간의 전단 강도가 4 kg/㎜² 이상인 질화 알루미늄 소결체이다.

질화 알루미늄 접합체, 소결 금속층, 질화 알루미늄 소결체, 정전 척

Description

질화 알루미늄 접합체 및 그의 제조 방법{ALUMINUM NITRIDE JOINED ARTICLE AND METHOD FOR MANUFACTURE THEREOF}

본 발명은 질화 알루미늄 소결판 사이에 소결 금속층을 끼워 접합한 질화 알루미늄 접합체에 관한 것으로, 특히, 반도체 웨이퍼를 탑재하여 처리하기 위한 정전 척으로서 반도체 제조 공정에서 바람직하게 사용되는 질화 알루미늄 접합체 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

실리콘 웨이퍼 등의 반도체 웨이퍼에 막증착이나 에칭 등의 처리를 수행하는 공정에서는 반도체 웨이퍼에 형성되는 반도체 칩의 미세화에 따라 건조 공정이 중심이 되어 오고 있다. 또한, 반도체 칩의 비용 절감을 위한 수율 향상을 위해 반도체 웨이퍼의 대형화도 진행되고 있다. 이와 같은 현실하에서, 반도체 제조 공정에 있어서 반도체 웨이퍼를 탑재하기 위해 사용되는 지지대로서는 정전 척이 사용되게 되었다. 정전 척으로는 반도체 웨이퍼의 이면 전체를 정전 흡착하여 유지할 수 있고, 이에 따라 반도체 웨이퍼 처리면 전체에 걸쳐 막증착이나 에칭 처리가 가능해진다.

그런데, 반도체 제조 공정에서의 건조 공정에서는 에칭 가스나 막증착 처리 후의 진공 용기 내의 클리닝 가스로서, 플라즈마 여기된 염소계나 불소계의 할로겐 계 부식성 가스를 많이 사용한다. 또한, 공정 조건에 따라서는 급속한 가열이나 냉각을 수행할 수도 있다. 나아가, 대형화된 반도체 웨이퍼에 대해서는 박막을 정밀도 좋게 균일하게 막증착할 것이 요구되고, 또한 반도체 웨이퍼 상에 형성된 대면적의 각종 박막을 균일하게 에칭할 것도 요구된다. 따라서, 정전 척에는 플라즈마 여기된 할로겐계 부식성 가스에 대한 내식성이나 내열충격성이 우수하고, 게다가 높은 열전도성을 구비할 것이 요구된다.

정전 척의 구조는 세라믹 기판 상에 고융점 금속으로 이루어지는 소결 금속층을 전극으로서 마련하고, 그 위에 유전층이 되는 다른 하나의 세라믹 기판을 접합한 것이 일반적이며, 세라믹 기판 상에 반도체 웨이퍼가 탑재된다. 따라서, 상기 요구를 만족시키기 위해, 이러한 세라믹 기판으로서 질화 알루미늄 소결체로 제조된 것이 사용되게 되었다.

또한, 상기 정전 척에 있어서는 반도체 웨이퍼와 세라믹 기판과의 접촉면으로부터 소결 금속층까지의 거리(즉, 유전층의 두께)를 균일하게 하는 것이 반도체 웨이퍼의 이면 전체를 균일하게 흡착하여 안정적으로 유지하기 위해 필요하다.

종래, 2장의 질화 알루미늄 소결체판 사이에 소결 금속층이 형성되어 있는 질화 알루미늄 접합체는 소결시의 치수 변화에 따른 문제를 피하기 위해, 질화 알루미늄 소결체판을 제조하고, 한쪽 소결체판 표면에 도전성 페이스트를 도포한 후 소성하여 소결 금속층을 형성하고, 이어서 접착제를 통해 다른 쪽 소결체판을 접합함으로써 제조되었다.

상기와 같은 제조법에 있어서, 일본 특허 공개 제2002-57207호 공보, 일본 특허 공개 제2002-176096호 공보, 및 일본 특허 공개 제2002-173378호 공보에는 비교적 큰 두께(15 내지 100 ㎛ 정도)의 소결 금속층을 형성하기 위해, 소결체 기판에 홈을 마련하고, 이 홈 내에 도전성 페이스트를 충전하여 소결 금속층을 형성하는 것이 제안되었고, 또한, 이러한 수단에 따르면 소결 금속층의 휨이 억제되어, 기판 표면에서 균일한 거리로 소결 금속층이 형성된 질화 알루미늄 접합체를 얻을 수 있다는 것이 보고되었다.

그런데, 정전 척에서는 통상 1 kV 이상의 고전압을 상기 소결 금속층에 인가하여 유전층(세라믹 기판)에 정전 흡착력을 발생시킨다. 또한, 최신예 반도체 장치에 있어서 정전 척은 건식 에칭 공정이나 CVD 공정의 진공 챔버 내에서 전기적으로 가혹한 환경하에 놓여진다. 즉, 이러한 진공 챔버 내에는 할로겐계 부식성 가스 또는 반응 가스가 도입되고, 예를 들면 13.56 MHz의 고주파를 2 내지 3 kV의 고전압으로 인가함으로써 플라즈마를 발생시킨다. 이 때문에, 반도체 웨이퍼를 확실히 흡착 유지하기 위해 정전 척(소결 금속층)에는 직류 고전압이 인가된다.

따라서, 질화 알루미늄 접합체를 정전 척으로서 사용하는 경우, 소결 금속층에는 매우 높은 도전성이 요구되지만, 상술한 방법으로 얻어지는 질화 알루미늄 접합체에서는 소결 금속층의 도전성이 낮다는 문제가 있다. 즉, 도전성이 낮으면 그 저항에 의해 소결 금속층의 평면 방향으로 높은 전위차가 생기고, 이로 인해 정전 흡착력에 고저가 생겨, 특히 소결 금속층 주변에서는 절연 파괴가 일어나기 쉽다는 문제가 우려된다.

이에, 소결 금속층의 도전성을 향상시키는 방법으로서는 입경이 작은 금속 입자를 함유하는 도전성 페이스트를 사용하여 상기 소결 금속층을 치밀화하는 것을 고려할 수 있다. 그러나, 입경이 작은 금속 입자를 함유하는 도전성 페이스트를 사용하는 경우, 소성시의 수축이 현저하고, 따라서 상기 제조 방법에 의해 질화 알루미늄 접합체를 제조했을 경우, 소결 금속층에 휨이 생기기 쉬워지며, 특히 AlN 소결체판 표면에 홈부와 같은 오목부를 형성하고, 소결 금속층의 두께를 15 내지 100 ㎛로 비교적 두껍게 형성했을 경우에는 얻어지는 접합체에 있어서도 현저한 휨을 발생시키게 된다.

또한, 공지된 제조 방법으로 얻어진 질화 알루미늄 접합체에서는 소결 금속층과 질화 알루미늄 소결체판과의 접합 강도가 낮다는 문제도 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 비교적 큰 두께를 가지면서 도전성이 높은 소결 금속층을 내장하고, 게다가 휨의 발생이 매우 작게 억제되며, 나아가 소결 금속층과 기판과의 접합 강도도 높아 정전 척의 용도에 바람직한 질화 알루미늄 접합체 및 그의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭하였다. 그 결과, 질화 알루미늄 소결체판 표면에 마련한 오목부에 특정한 작은 입경으로 제어된 금속 입자를 도체 성분으로서 함유하는 도전성 페이스트를 충전하고, 이 질화 알루미늄 소결체판에 소정 접착층을 통해 다른 질화 알루미늄 소결체판을 적층하고, 탈지한 후 2 단계로 소결을 수행함으로써, 매우 낮은 시트 저항치를 갖는 소결 금속층이 형성되었고, 소결 금속층의 휨도 매우 낮게 억제되고, 나아가 소결 금속층과 소결체판의 접합 강도도 높은 질화 알루미늄 접합체를 개발하는 데에 성공하였다.

즉, 본 발명에 따르면, 서로 접합된 2장의 질화 알루미늄 소결체판과, 그 접합면에 형성되어 있는 두께 15 내지 100 ㎛의 텅스텐 또는 몰리브덴제의 소결 금속층으로 이루어지는 질화 알루미늄 접합체에 있어서,

상기 소결 금속층의 시트 저항치가 1 Ω/□ 이하이고, 상기 소결 금속층의 휨이 100 ㎛/100 ㎜ 이하로 억제되면서, 상기 접합면에서의 상기 소결 금속층과 질화 알루미늄 기판 간의 전단 강도가 4 kg/mm² 이상인 것을 특징으로 하는 질화 알루미늄 접합체가 제공된다.

본 발명의 접합체에 있어서는 상기 접합면에서의 소결 금속층의 면적율이 50 내지 90％의 범위에 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 또한,

2장의 질화 알루미늄 소결체판을 준비하는 공정;

한쪽 질화 알루미늄 소결체판 표면에 오목부를 형성하는 공정;

평균 입경(D₅₀)이 3.5 ㎛ 이하인 텅스텐 분말 또는 몰리브덴 분말을 도체 성분으로서 함유하는 도전성 페이스트를 상기 오목부에 충전하는 공정;

상기 도전성 페이스트가 충전되어 있는 질화 알루미늄 소결체판의 표면 전체에, 질화 알루미늄을 접착 성분으로서 함유하는 접착 페이스트를 도포하여 접착층을 형성하는 공정;

상기 도전성 페이스트 및 접착 페이스트의 탈지 처리를 수행하는 공정;

다른 쪽 질화 알루미늄 소결판을 상기 질화 알루미늄 소결체의 접착층이 형성되어 있는 면에 0.5 내지 10 MPa의 압력으로 압접시키면서, 1600 내지 1700 ℃의 온도에서 0.5 내지 4 시간 가열하여 1차 소결을 수행하는 공정; 및

상기 1차 소결에 이어서 1800 ℃ 내지 1900 ℃의 온도에서 2 내지 8 시간 가열하여 2차 소결을 수행하는 공정;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 질화 알루미늄 접합체의 제조 방법이 제공된다.

이러한 제조 방법에 있어서는 상기 도전성 페이스트를 고형분 환산으로 상기 오목부 부피의 1.05 내지 1.5배의 양으로 상기 오목부에 충전하는 것이 바람직하다.

본 발명의 질화 알루미늄(AlN) 접합체는 소결 금속층의 휨이 작게 억제되어 있기 때문에, 특히 정전 척으로서 바람직하게 사용되며, 반도체 웨이퍼의 이면 전체를 균일하게 흡착 유지하는 것이 가능하다.

또한, 내부의 소결 금속층이 치밀한 조직이고, 시트 저항치가 1 Ω/□ 이하이므로, 종래 공지된 AlN 접합체에 비해 소결 금속층은 매우 높은 도전성을 나타낸다. 나아가, 접합면에서 소결 금속층과 AlN 소결판과의 전단 강도도 매우 높다. 따라서, 본 발명의 AlN 접합체는 정전 척으로서 사용되는 경우, 최신예 반도체 제조 장치에서 장기간 반복 사용하더라도 쥴열(Joule's heat)의 국부적 발생이나 소결 금속층 내에서의 전기 방전이 억제되고, 장기간에 걸쳐 안정한 성능을 발휘하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 질화 알루미늄 접합체의 일례의 부분 파단 사시도이다.

도 2는 도 1의 질화 알루미늄 접합체의 측단면도이다.

도 3은 소결 금속층의 휨 측정 방법을 나타내는 개념도이다.

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

이하, 본 발명을 도면에 기초하여 상세히 설명하겠지만, 본 발명의 양태는 이러한 도면에 나타낸 것에 한정되지 않는다는 것을 알아야 한다.

(질화 알루미늄 접합체)

도 1 및 도 2에 있어서, 본 발명의 AlN 접합체는 2장의 질화 알루미늄(AlN) 소결체판(1-a), (1-b)을 접합한 것으로서, 그 접합 계면에 소결 금속층(2)이 형성되어 있다. 한편, 도시되어 있지 않지만, 예를 들면 소결체판(1-a)에는 일반적으로 스루 홀에 도전성 페이스트를 충전함으로써 형성된 비아 홀 도체가 설치되어 있고, 이 비아 홀 도체를 통해 소결 금속층(2)에 통전되도록 되어 있다.

AlN 소결체판(1-a), (1-b)은 일반적으로 1 내지 100 ㎜, 바람직하게는 5 내지 50 ㎜의 두께를 가지고 있다. 2장의 AlN 소결체판은 동일 두께를 갖는 것일 수 있지만, 정전 척으로서 사용하는 경우에는 일반적으로는 웨이퍼 탑재면측(흡착면측)에서 유전층으로서 기능하는 AlN 소결체판(1-b)은 얇고, 다른 쪽 AlN 소결체판(1-a)은 강도를 유지하기 위해 두껍게 하는 것이 바람직하다. 특히 유전층으로서 기능하는 AlN 소결체판(1-b)의 두께는 1 내지 20 ㎜ 정도가 바람직하다.

또한, AlN 소결체판의 평면 형상은, 예를 들면 정전 척으로서 사용하는 경우 원형이 일반적이다.

본 발명에 있어서, 소결 금속층(2)은 상기 정전 척의 용도에 있어서 전극의 회로 패턴을 형성하는 것으로서, 도 1에 나타낸 바와 같이 단순히 솔리드 패턴으로 존재하는 경우도 있고, 선형 패턴으로 존재하는 경우도 있다.

이 소결 금속층(2)은 텅스텐 또는 몰리브덴과 같은 고융점 금속의 분말을 소결함으로써 형성된다. 즉, 소결 금속층(2)을 저융점 금속을 이용하여 형성하면, 소결시에 이러한 금속이 AlN 소결체판 중에 확산되어, AlN 소결체판의 부피 저항치가 작아질(유전율이 저하될) 수 있다. 또한, AlN 소결체판의 접합 계면 전체에 저융점 금속이 흘러, 정전 척으로서 이용했을 때 외부에 전류가 누출될 수도 있다. 이 때문에, 소결 금속층(2)은 고융점 금속인 텅스텐 또는 몰리브덴에 의해 형성된다.

소결 금속층(2)이 접합면에 차지하는 면적율은 웨이퍼의 이면 전체를 흡착 유지한다는 점에서 50 내지 90％, 특히 60 내지 80％의 범위에 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 높은 면적율로 소결 금속층(2)을 형성한 경우에는 휨이 생기기 쉬워지지만, 후술하는 바와 같이, 본 발명에서는 이러한 휨을 유효하게 억제한다.

소결 금속층(2)의 두께는 15 내지 100 ㎛, 특히 20 내지 90 ㎛의 범위에 있어야만 한다. 즉, 소결 금속층(2)의 두께가 15 ㎛보다 얇은 경우, 시트 저항치를 충분히 낮게 하는 것이 곤란해지는 반면, 그 두께가 100 ㎛를 초과한 경우, 시트 저항치의 향상 효과가 한계점에 달할 뿐만 아니라 휨의 억제가 곤란해지게 된다. 또한, 소결 금속층(2)은 상기와 같이 두껍게 형성되기 때문에, AlN 소결체판(1-a)에 형성되어 있는 오목부(3)에 매립된 형태를 가지고 있다.

본 발명의 AlN 접합체는 후술하는 방법에 의해 제조되고 있기 때문에 종래에 공지된 것에서는 볼 수 없는 우수한 특성을 갖고 있다. 즉, 소결 금속층(2)의 시트 저항치가 낮고, 게다가 시트 저항치가 낮음에도 불구하고, 또한 소결 금속층(2)이 두꺼우면서 높은 면적율로 형성되어 있음에도 불구하고, 휨이 유효하게 억제될 수 있다. 또한, 접합면에서의 소결 금속층(2)과 AlN 소결체판(1-b)과의 접합 강도가 높다.

예를 들면, 소결 금속층(2)의 시트 저항치는 그 두께를 두껍게 함으로써 어느 정도는 저하시킬 수 있으나 한계가 있다. 그러나, 후술하는 바와 같이, 본 발명에서의 소결 금속층(2)은 소입경의 금속(W 또는 Mo) 분말을 함유하는 도전성 페이스트를 이용한 소성에 의해 형성되어 있기 때문에, 소결 금속층(2)의 시트 저항치는 1 Ω/□ 이하, 특히 1×10^-1 Ω/□ 이하로서 매우 높은 도전성을 나타낸다. 또한, 이러한 시트 저항치의 하한은 소결 금속층(2)을 구성하는 고융점 금속의 이론 저항치와 층의 두께에 따라 자연히 결정되는데, 일반적으로는 1×10^-3Ω/□ 이다.

또한, 이미 개설한 바와 같이, 소입경의 금속 분말을 함유하는 도전성 페이스트를 이용하여 소결 금속층을 형성하는 경우에는 소결 금속층의 휨은 커지며, 또한 소결 금속층(2)의 두께나 면적율을 크게 하는 경우에도 소결 금속층(2)의 휨이 커진다. 그런데, 후술하는 바와 같이, 소정 접착제를 이용하면서 2 단계에 의한 소결에 의해 2장의 AlN 소결체판(1-a), (1-b)의 접합을 수행하는 본 발명에서는 소 결 금속층(2)의 휨을 현저히 억제할 수 있다.

이러한 소결 금속층(2)의 휨(W)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 소결 금속층(2)에 대하여 직교하는 절단면에 있어서, 소결 금속층(2)의 양 끝점을 연결하는 직선(일점쇄선)과 소결 금속층(2)과의 최대 거리 R(㎛)을 측정하고, 이 최대 거리 R과 끝점 간의 길이 L(㎜)로부터 하기 수학식에 의해 산출된다.

W (㎛/100 mm)＝(R/L)×100

즉, 본 발명의 AlN 접합체에서는 상기 수학식에 의해 산출되는 소결 금속층(2)의 휨이 100 ㎛/100 ㎜ 이하, 특히 70 ㎛/100 ㎜ 이하이다. 종래 공지된 AlN 접합체에서 휨이 어느 정도로 억제된 것은 제안되어 있지만, 그의 시트 저항치는 고작 3 Ω/□ 정도로 정전 척으로서 충분히 만족할 만한 것은 아니며, 본 발명과 같이 시트 저항치가 매우 낮음에도 불구하고(1 Ω/□ 이하) 휨이 현저히 억제되어 있는 AlN 접합체는 종래에는 전혀 알려져 있지 않다.

또한, 본 발명에 있어서는 접합면에서의 소결 금속층(2)과 AlN 소결판(1-b)과의 접합 강도가 매우 높다. 이 접합 강도는 다이 쉐어 테스터(die shear tester)에 의해 측정되는 전단 강도로 평가할 수 있다. 본 발명의 AlN 접합체에서 소결 금속층(2)과 AlN 소결판(1-b)과의 전단 강도는 후술하는 실시예에도 나타나 있는 바와 같이 4.0 kg/mm² 이상, 특히 5.0 kg/mm² 내지 8.0 kg/mm²의 범위에 있다. 즉, 소결 금속층은 금속의 산화를 피하기 위해 카본로 내에서의 소성에 의해 형성 되기 때문에, 소결 금속층 표면의 카바이드화가 발생한다. 이 때문에, 종래 공지된 AlN 접합체에서는 소결 금속층과 AlN 소결판과의 접합 강도가 낮지만, 후술하는 본 발명 방법에서는 소결 금속층 표면의 카바이드화가 유효하게 방지되기 때문에 상기한 바와 같은 높은 전단 강도를 확보할 수 있다.

(질화 알루미늄 접합체의 제조 방법)

본 발명의 AlN 접합체는 미리 제조된 2장의 질화 알루미늄 소결체판을 준비, 오목부의 형성, 상기 오목부로 도전성 페이스트의 충전, 접착층의 형성, 탈지 처리, 및 2 단계로의 소결에 의해 양자를 접합함으로써 제조된다.

<질화 알루미늄 소결체판>

AlN 소결체판으로서는 일반적으로 소결 보조제의 함유율이 1 중량％ 이하, 바람직하게는 0.5 중량％ 이하인 것을 사용하는 것이, 후술하는 온도에서의 소결에 의해 확실하게 접합을 하기 때문에 바람직하다. 또한, 상기한 바와 같이, 접합하는 AlN 소결체판은 양쪽이 동일한 두께일 수 있고, 상이할 수도 있다.

AlN 소결체판의 제조 방법은 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로는 AlN 분말 100 중량부에 아크릴 결합제와 같은 유기 결합제 2 내지 5 중량부와, 필요에 따라 장쇄 탄화수소 에테르계 분산제와 같은 분산제 0.3 내지 1.0 중량부, 에탄올과 같은 분산매 10 내지 20 중량부를 첨가, 혼합하여 슬러리를 제조하고, 이 슬러리를 판형으로 성형하고, 상기 유기 결합제 등을 분해 제거(탈지)하고, 이어서 상기 판을 소성함으로써 AlN 소결체판이 제조된다.

상기 성형은 예를 들면 슬러리를, 분무 건조기를 이용하여 조립한 후, 조립 분말을 금형 성형하고, 그 후, 냉간 정수압 프레스법에 의해 성형하는 방법이 바람직하다. 또한, 탈지는 공기 중 550 내지 650 ℃에서 이루어지며, 소성은 질소 분위기 중, 1850 내지 1900 ℃에서 수행하는 것이 바람직하다.

또한, 상기한 바와 같이하여 얻어진 소결체판의 표면은 표면 조도(Ra)(평균 조도)가 0.8 ㎛ 이하가 되도록 연삭 가공을 실시하는 것이, 후술하는 소결 금속층과 질화 알루미늄, 나아가 질화 알루미늄 소결체판끼리를 견고하게 접합하는 데 바람직하다.

<오목부 형성 공정>

상술한 방법에 의해 얻어진 질화 알루미늄 소결체판의 한쪽 표면(접합면)에 소결 금속층(2)을 존재시키는 범위(패턴)에서 오목부(3)를 형성한다. 이 오목부(3)는 2장의 질화 알루미늄 소결체판 중 두께가 두꺼운 소결체판(도 1에서 (1-a)로 나타내는 질화 알루미늄 소결체판)의 표면에 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 오목부(3)의 깊이는 형성하는 소결 금속층(2)의 두께에 대응하여 결정되며, 예를 들면 15 내지 100 ㎛의 범위로 설정된다.

이러한 오목부(3)의 형성은 샌드 블라스트, 머시닝 등의 공지된 방법에 의해 수행할 수 있다.

<도전성 페이스트의 충전 공정>

이어서, 상기 오목부(3) 내에 도전성 페이스트를 충전하여 소결 금속층(2)을 형성한다. 즉, 이 도전성 페이스트는 도체 성분으로서 텅스텐 분말 또는 몰리브덴 분말(이하, 단순히 금속 분말이라 칭함)을 함유하지만, 이러한 금속 분말로서는, 예를 들면 레이저 회절/산란법으로 측정되는 부피 기준 평균 입경(D₅₀)이 3.5 ㎛ 이하, 바람직하게는 1 내지 3 ㎛의 미세 분말을 사용하는 것이 중요하며, 이러한 미세한 금속 분말을 사용함으로써, 소결 금속층(2)을 치밀화하여 시트 저항치를 상술한 범위로 감소시킬 수 있다. 예를 들면, 그의 평균 입경이 3.5 ㎛를 초과하면, 소결 금속층(2)의 치밀화가 곤란해져 소결 금속층(2) 내에 공극이 생기기 때문에 시트 저항치가 커진다.

또한, 상기 금속 분말에 있어서는 입경 10 ㎛ 이상의 조립자 함유율이 1％ 이하인 것이 바람직하다. 조립자가 많이 존재하면, 소결 금속층(2)의 내부에 많은 공극이 남아 종종 소결 금속층(2)의 내부에서 이상 방전을 일으킬 수 있기 때문이다.

또한, 상기 금속 분말의 BET 비표면적은 0.1 ㎡/g 이상, 특히 0.1 내지 1.3 ㎡/g의 범위에 있는 것이 바람직하다. 비표면적이 상기 범위보다 작을 경우, 금속 입자 간의 접촉 면적이 작아지고, 소결성이 나빠져, 소결 금속층(2) 중에 공극이 남기 쉬워지는 경향이 있기 때문이다.

상기 도전성 페이스트는 공지된 수단에 의해 제조되며, 예를 들면 상기 금속 분말에 테르피네올 등의 용매, 및 필요에 따라 에틸 셀룰로오스와 같은 분산제를 혼합함으로써 제조된다. 용매는 통상적으로 상기 금속 분말 100 중량부당 12 내지 18 중량부의 양으로 사용되며, 분산제는 1 내지 5 중량부 정도의 양으로 사용된다. 도전성 페이스트의 오목부(3)로의 충전은 일반적으로 도포, 스크린 인쇄 등의 방법 에 의해 이루어진다.

또한, 도전성 페이스트의 충전량은 건조 후의 고형분 환산으로 오목부(3) 부피의 1.05 내지 1.5배, 바람직하게는 1.1 내지 1.3배로 하는 것이 바람직하다. 즉, 소입경의 금속 분말을 함유하는 도전성 페이스트는 수축성이 심하기 때문에, 오목부(3)의 부피보다 약간 많게 충전함으로써 이러한 수축을 완화시켜, 얻어지는 AlN 접합체의 휨을 한층 방지할 수 있다.

<접착층 형성 공정>

본 발명에 있어서는 AlN 소결체판(1-a)의 오목부(3)에 상기 도전성 페이스트를 충전하고, 건조한 후, 상기 페이스트 충전면을 포함하는 AlN 소결체판(1-a)의 표면 전체(접합면)에 질화 알루미늄을 접착 성분으로서 함유하는 접착 페이스트를 도포하여 접착층을 형성하는 것이 중요하다. 즉, 종래 공지된 제조 방법에서는 도전성 페이스트(금속 분말)의 소성을 실시하여 소결 금속층(2)을 형성한 후에 접착층을 형성하고, AlN 소결체판을 접합했었지만, 본 발명에서는 도전성 페이스트의 소성에 앞서 접착층을 형성하고, 접착층이 형성되어 있는 상태에서 AlN 소결체판(1-b)을 접착하여 소결을 실시하는 것이다.

이미 설명한 바와 같이, 도체 성분으로서 미세한 입경의 금속 분말을 함유하는 도전성 페이스트를 사용하고, 이러한 도전성 페이스트(금속 분말)를 소성함으로써 소결 금속층(2)을 형성하는 경우에는 소성시의 수축이 크고, 이러한 수축은 소결 금속층(2)에 큰 휨을 발생시킨다. 소결 금속층(2)에 큰 휨이 생기면, 계속해서 이루어지는 AlN 소결체판(1-b)의 접합이 곤란해지고, 또한 접합할 수 있었다 하더 라도 얻어지는 접합체에 휨이 남는다. 그러나, 본 발명에서는 도전성 페이스트 중의 금속 분말이 소결하는 과정에서의 수축에 의해 접합 계면에 생기는 간극이 접착층에 의해 보완되고, 그 결과, 상기 휨을 유효하게 억제하는 것이 가능해지는 것이다.

또한, 상기 접착층은 AlN 소결체판에 대한 습윤성이 높고, 또한 후술하는 소결에 의해 AlN 소결체판과 일체화된다. 따라서, AlN 소결판끼리의 접합을 보다 강고하게 할 수 있다. 게다가, 본 발명에 있어서는 접착층이 형성되어 있는 상태에서 도전성 페이스트의 소결이 이루어지기 때문에, 소결 금속층(2)과 AlN 소결체판(1-b)과의 접합 강도를 현저히 높일 수 있다. 즉, 도전성 페이스트의 소성은 금속 분말이나 AlN 소결체의 산화를 방지하기 위해 환원성 분위기하에서 이루어지며, 예를 들면 카본로 내에서 이루어진다. 따라서, 접착층이 존재하지 않는 상태에서 도전성 페이스트의 소성이 실시되면, 금속 분말의 산화는 방지되더라도, 얻어지는 소결 금속의 표면은 카바이드화되어 버리고, 그 결과, AlN 소결판(1-b)과 소결 금속층(2)과의 접합 강도가 저하된다. 그러나, 본 발명에서는 도전성 페이스트 상에 접착층이 형성되어 있기 때문에, 이 접착층이 보호층으로서 작용하여 소결 금속층(2) 표면의 카바이드화를 억제할 수 있고, 소결 금속층(2)과 AlN 소결판(1-b)의 접합 강도를 높여, 예를 들면 전단 강도를 상술한 범위로 향상시키는 것이 가능해지는 것이다.

본 발명에 있어서, 상기와 같은 접착층의 형성에 이용하는 접착 페이스트는 질화 알루미늄 분말을, 상술한 도전성 페이스트와 마찬가지로, 테르피네올 등의 용 매, 및 필요에 따라 에틸 셀룰로오스 등의 분산제와 혼합함으로써 제조된다. 용매나 분산제의 배합량도 상술한 도전성 페이스트와 동일한 범위일 수 있다. 또한, 사용하는 AlN 분말은 상술한 금속 분말과 마찬가지로, 미세한 입경의 분말인 것이 휨 방지 효과 면에서 바람직하며, 그 평균 입경(D₅₀)은 3.5 ㎛ 이하, 특히 1 내지 3 ㎛의 범위에 있는 것이 바람직하고, 또한 입경이 10 ㎛ 이상의 조립자 성분 함량이 1％ 이하인 것이 바람직하다. 이러한 미세한 AlN 입자는 소결 금속층(2)의 표면이나 AlN 소결 기판 표면에 대하여 높은 앵커 효과를 나타내어, 높은 접합 강도를 발현시키는 데에 있어서 매우 유리하다.

상기 접착 페이스트에 의한 접착층의 형성은 상기 도전성 페이스트를 충전하는 경우와 마찬가지로, 도포 또는 인쇄에 의한 방법이 채용된다. 또한, 접착층의 두께는 10 내지 100 ㎛가 적당하다.

<탈지 공정>

본 발명에 있어서는 상기 접착층을 AlN 소결 기판(1-a)의 접합면 전체에 형성한 후, 도전성 페이스트 및 접착층(접착 페이스트)의 탈지를 수행한다.

이러한 탈지 조건은 질소 분위기하, 온도 850 내지 950 ℃, 바람직하게는 880 내지 930 ℃가 적당하고, 통상 2 내지 5 시간 정도이다.

<소결 공정>

본 발명에 있어서는 상기 탈지 후, 다른 쪽 AlN 소결판(1-b)을 탈지 처리된 접착층이 형성되어 있는 AlN 소결판(1-a)의 접합면에 적층하고, 1차 소결 및 2차 소결의 2 단계로 소결을 수행한다.

우선, 1차 소결 공정에서는 0.5 내지 30 MPa, 특히 1 내지 10 MPa의 압력으로 AlN 소결판(1-b)을 압접하면서, 1600 내지 1700 ℃, 특히 1650 내지 1700 ℃의 온도에서 0.5 내지 4 시간, 특히 1 내지 2 시간의 가열 처리에 의해 수행한다.

또한, 계속되는 2차 소결 공정은, 상기한 바와 같이 AlN 소결판(1-b)을 압접한 상태에서 1800 ℃ 내지 1900 ℃ 이하, 특히 1850 내지 1890 ℃의 온도에서 2 내지 8 시간, 특히 4 내지 6 시간의 가열 처리에 의해 수행된다.

이러한 2 단계로의 소결 공정에 의해, 도전성 페이스트 중의 금속 분말(W 분말 또는 Mo 분말) 및 접착층 중의 AlN 분말의 소결이 이루어져, 상술한 특성을 갖는 본 발명의 AlN 접합체를 얻을 수 있다.

즉, 본 발명에서는 소결이 2 단계로 수행되고 있기 때문에, 금속 입자의 소결이 서서히 진행되고, 이 때문에 수축이 일거에 진행되는 일이 없다. 따라서, 이 수축에 의해 접합 계면에 생성되는 간극을 접착층 중의 AlN 입자가 메우게 되고, 이러한 AlN 입자의 보완에 의해 휨을 유효하게 억제할 수 있다. 또한, 1차 소결 공정의 가열에 의해 접촉해 있는 소결체 입자끼리 약하게 접합되고, 이 때문에 AlN 소결 기판(1-b)이 임시 고정되고, 이 상태에서 2차 소결 공정에서 보다 강고한 접합이 형성된다. 즉, 2차 소결 공정에 있어서의 큰 수축은 임시 고정되어 있는 AlN 소결 기판(1-b)에 의해 억제되게 되고, 이러한 수축 억제에 의해서도 소결 금속층(2)의 휨을 억제할 수 있는 것으로 추정된다.

또한, AlN 미세 분말을 함유하는 접착층의 존재하에서 2 단계로 소결을 수행 하기 때문에 이러한 접착층의 앵커 효과에 의해 AlN 소결체판끼리의 접합은 물론, 소결 금속층(2)과 AlN 소결판(1-b)과의 접합 계면도 간극 없이 치밀한 계면을 갖게 되어, 높은 접합 강도를 확보하는 것이 가능해진다.

예를 들면, 1차 소결을 하지 않고, 온도를 한꺼번에 2차 소결 공정의 온도까지 승온시켜 소결을 수행한 경우에는 금속 분말의 수축(즉, 소결 금속층(2)의 수축)이 일거에 진행되고, 그 결과, 소결 금속층(2)이나 얻어지는 접합 기판에 큰 휨이 발생한다. 또한, 1차 소결 공정의 가열 시간이 상기 범위보다 짧은 경우에도 동일한 문제가 발생한다. 한편, 1차 소결 공정의 온도가 상기 범위보다 낮은 경우에는 1차 소결을 하지 않는 경우와 마찬가지이다. 또한, 1차 소결 공정의 시간이 상기 범위보다 긴 경우에는 소결 금속층(2) 중의 금속(W 또는 Mo)의 AlN 소결체 기판(1-a), (1-b) 내로의 확산이 진행되어 소결 금속층(2)의 분포가 불균일해져서, 얻어지는 접합체는 특히 정전 척으로서의 용도에는 부적당하게 된다.

2차 소결 공정의 온도가 상기 범위보다 낮은 경우에는 AlN 소결체판(1-b)이 접합되지 않게 된다. 또한, 2차 소결 공정의 온도가 상기 범위보다 높은 경우에도 소결 금속층(2) 중의 금속이 AlN 소결체판으로 확산되는 것이 진행되어, 소결 금속층(2)의 분포가 불균일해져서 소결 금속층(2)의 휨이 커지고, 접합체 자체의 휨도 커져 버린다. 2차 소결 공정의 온도가 상기 범위보다 낮은 경우에는 소결 금속층(2)이 치밀화되지 않아, 시트 저항치가 커져 버린다. 또한, 2차 소결 공정 시간이 상기 범위보다 짧은 경우에는 접합 불충분에 의해 접합 계면에서 쉽게 박리되는 문제가 발생하고, 상기 범위보다 긴 경우에는 휨이 커져 버린다.

또한, 1차 소결 공정 및 2차 소결 공정의 가열을 통해, AlN 소결체판의 접합면에 작용하는 압력이 상기 범위보다 작은 경우에는 접합력이 저하되는 반면, 너무 강한 경우에는 소결체판의 파손이 발생하고, 수율이 저하된다.

또한, 1차 소결 공정 및 2차 소결 공정은 소결 금속이나 AlN의 산화를 방지하기 위해 카본 함유의 환원성 분위기에서 이루어지지만, 본 발명에서는 소결 공정시에 소결 금속층(2)을 형성하는 도전성 페이스트 상에 접착층이 형성되어 있기 때문에, 카본 분위기에서의 소성에 의한 소결 금속층(2) 표면의 카바이드화를 유효하게 피할 수 있다. 즉, 이러한 카바이드화에 의한 접합력 저하를 방지할 수 있기 때문에, 본 발명의 AlN 접합체에서는 소결 금속층(2)과 AlN 소결체(1-b)와의 접합력이 높고, 매우 높은 전단 강도를 나타낸다.

이와 같이 해서 얻어지는 본 발명의 AlN 접합체는 특히 정전 척으로서 유용할 뿐만 아니라, 다른 용도, 예를 들면 히터(소결 금속층(2)이 발열판으로서 기능함)로서도 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 AlN 접합체는 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 2장의 AlN 소결체판 사이에 소결 금속층이 끼워진 구조인 상태에서 정전 척 등의 용도에 사용할 수 있지만, 이러한 접합체 상에 추가로 소결 금속층을 끼워 AlN 소결체판을 접합하여 3장의 AlN 소결체판을 접합한 3층 구조의 접합체로서 사용할 수도 있고, 이러한 접합을 순차적으로 반복하여 추가로 다층 구조의 접합체로서 사용하는 것도 가능하다. 나아가, 2장의 AlN 소결체판 사이에 소결 금속층이 끼워진 구조의 접합체를 1 단위로 하여, 이러한 1 단위의 접합체끼리를 접합한 다층 구조의 접합체로서 사용 할 수도 있다.

이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명의 효과를 보다 상세히 설명한다.

또한, 이하의 예에서 나타나는 AlN 접합체의 여러 특성은 하기와 같이 하여 측정하였다.

<소결 금속층의 휨>

원반형의 접합체를 4 분할하고, 각 단면에 대하여 소결 금속층의 양 끝점을 연결한 선에서 소결 금속층까지의 거리를 디지탈식 메져 스코프(Measure Scope)를 이용하여 측정하고, 그 최대치 R을 취해 하기 수학식에 의해 휨(W)을 산출하였다(L은 양 끝점의 간격임).

[수학식 1]

W (㎛/100 ㎜)＝(R/L)×100

<시트 저항치>

AlN 접합체에 있어서의 AlN 소결 기판의 일면을 내부의 소결 금속층이 표면에 나타날 때까지 연삭하고, 나타난 소결 금속층의 시트 저항치를 4 탐침법으로 측정하였다.

<전단 강도>

다이 쉐어 테스터에 의해 접합면에서의 소결 금속층과 AlN 소결체판과의 전단 강도를 측정하였다.

<흡착력 및 내구성 평가>

AlN 접합체의 AlN 소결체판의 일면을 소결 금속층으로부터의 두께가 0.8 ㎜ 두께가 되도록 연삭하여 유전층을 형성시키고, 반대측의 AlN 소결체판의 중앙에 소결 금속층까지 직경 5㎜의 구멍을 뚫어 직류 전압을 인가할 수 있도록 리드선을 접속하였다. 이 접합체를 진공 챔버 내에 셋팅하고, 유전층 표면에 접지 접속한 실리콘 웨이퍼를 얹어 챔버 내를 10 mTorr까지 감압한 후, 실온에서 1.5 kV의 전압을 소결 금속층에 인가하면서, 실리콘 웨이퍼를 상부로 끌어 당기고, 떼었을 때의 강도를 흡착력으로 하였다.

또한, 내구성 평가는 3 kV의 직류 전압을 소결 금속층에 10초간 인가하는 것을 100회 반복하고, 유전층 절연 파괴의 유무를 확인하였다.

접합체 중심으로부터 외측을 향해 각도 90도 간격으로 4 군데의 절단면을 취하고, 상기 절단면의 질화 알루미늄 소결판 간의 계면을 주사형 전자 현미경(SEM)을 이용하여 배율 600배로 연속적으로 사진 촬영하였다. 그 후, 상기 사진을 기초로 접합 계면에서 길이가 10 ㎛ 이상인 공극의 총 수(V)를 구하고, 하기 수학식에 의해 100 ㎜ 길이 내의 공극수를 산출하고, 그 값에 기초하여 AlN 소결판의 접합 상태에 대하여 하기와 같은 평가를 하였다.

100 ㎜ 길이 내의 공극수＝(V/D)×100

여기서, D는 SEM을 이용하여 관찰한 영역의 길이(㎜)이다.

평가;

○: 100 ㎜ 길이 내의 공극수가 5 미만임(접합 상태가 양호).

×: 100 ㎜ 길이 내의 공극수가 5 이상임(접합 상태가 좋지 않음).

실시예에 있어서, AlN 소결체판, 소결 금속층 형성을 위한 W 분말, Mo 분말, 및 접착 페이스트 형성을 위한 AlN 분말로서는 이하의 것을 사용하였다. 평균 입경은 레이저 회절/산란법에 의해 측정한 부피 기준 직경(D₅₀)이다.

(주) 도꾸야마사 제조 SH-50

직경: 215 ㎜

두께: 12 ㎜

Y 함량(소결 보조제): 0.02 중량％

표면 조도(Ra): 0.4 ㎛

(주) 얼라이드 머티리얼사 제조 C30

평균 입경: 2.2 ㎛

조립자 함량(입경 10 ㎛ 이상): 5.0 중량％ 이하

도쿄 텅스텐 가부시끼가이샤 제조 TMO-20

평균 입경: 2.2 ㎛

조립자 함량(입경 10 ㎛ 이상): 5.0 중량％ 이하

(주) 도꾸야마사 제조 H 등급

평균 입경: 1.5 ㎛

조립자 함량(입경 10 ㎛ 이상): 5.0 중량％ 이하

<실시예 1>

AlN 소결체판 한쪽 면에 바깥 둘레로부터 10 ㎜의 폭을 남기고 샌드 블라스트에 의해 깊이 40 ㎛의 오목부를 형성하였다. 그 후, W 분말에, 분산제로서 에틸 셀룰로오스(닛신가세이(주) 제조 에토셀(Etocell)), 및 용매로서 테르피네올(야스하라케미컬(주) 제조)를 가하여 도전성 페이스트를 제조하였다. 이 도전성 페이스트의 조성은 W 분말 100 중량부, 분산제 2.1 중량부, 용매 15.7 중량부였다.

이 도전성 페이스트를, 스크린 인쇄법에 의해 상기 오목부에 충전하고, 이 AlN 소결체판을 건조기에서 80 ℃, 30분간 건조시켰다. 오목부의 부피에 대한 페이스트의 건조 후의 고형분 부피는 1.3배였다.

이어서, AlN 분말에 에틸 셀룰로오스 및 테르피네올을 가하여 접착 페이스트를 제조하였다. 이 접착 페이스트의 조성은 AlN 분말 100 중량부, 분산제 3 중량부, 용매 70 중량부였다.

상기 접착 페이스트를 도전성 페이스트가 인쇄되어 있는 AlN 소결판의 표면 전체에 스크린 인쇄하여 두께가 20 ㎛ 정도인 접착층을 형성하였다. 그 후, 80 ℃, 30분간 건조한 후, 전기로에서 900 ℃, 2 시간 탈지하였다.

이어서, 오목부 가공을 실시하지 않은 AlN 소결체판을 상기 AlN 소결체판의 접착층면에 중첩시키고, 카본제 시료 지그로 고정하고, 고온 프레스로에 넣었다. 그 후, 상기 AlN 소결체판에 하중 8.6 tf(압력 2.4 MPa)를 가하면서 카본 함유 질소기류 중 1650 ℃에서 2 시간 유지하여 1차 소결을 수행한 후, 승온 속도 10 ℃/분으로 1850 ℃까지 승온시키고, 4 시간 유지하여 2차 소결을 수행하였다. 실온까지 냉각한 후, 노에서 꺼내어 AlN 접합체를 얻었다. 이 AlN 접합체의 제조 조건은 하기 표 1에 나타내었다.

얻어진 AlN 접합체에 대하여 상술한 방법으로 각종 특성을 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

<실시예 2 내지 9>

오목부의 깊이, 오목부로의 도전성 페이스트의 충전량, 또는 소결 조건을 표 1에 나타낸 바와 같이 변경한 점 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 AlN 접합체를 제조하였다. 얻어진 AlN 접합체의 각종 특성을 실시예 1과 동일하게 하여 측정하고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.

<실시예 10>

W 분말 대신에 Mo 분말을 사용하고, 표 1에 나타내는 조건을 채용한 점 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 AlN 접합체를 제조하였다. 얻어진 AlN 접합체의 각종 특성을 실시예 1과 동일하게 하여 측정하고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.

<비교예 1 내지 4>

한편, 비교예 3에서는 충격에 의해 AlN 소결체판이 용이하게 박리되었기 때문에 흡착력 및 내구성의 평가는 하지 않았다.

<비교예 5>

W 분말로서 평균 입경이 5.1 ㎛이고, 조립자 함량(입경 10 ㎛ 이상)이 15 중량％인 것을 사용한 점 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 AlN 접합체를 제조하였다. 얻어진 AlN 접합체의 각종 특성을 실시예 1과 동일하게 하여 측정하고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.

<비교예 6>

도전성 페이스트의 충전량을 오목부 부피의 1.1배로 변경한 점 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 AlN 소결체판의 오목부에 도체 페이스트를 충전하였다. 이어서, 900 ℃, 2 시간으로 탈지 처리를 한 후, 1750 ℃에서 3 시간 가열하여 소결 금속층을 형성하였다. 이 때의 AlN 소결체판의 휨은 580 ㎛/100 ㎜이었다.

이어서, 상기 AlN 소결체판의 소결 금속층이 존재하는 면 전체에 실시예 1과 동일하게 하여 접착 페이스트를 도포하고, 이 접착층 상에 오목부를 형성하지 않은 AlN 소결체판을 중첩하여 카본제 시료 지그로 고정하고, 고온 프레스로에 넣었다. 그 후, 상기 AlN 소결체판에 하중 8.6 tf(압력 2.4 MPa)를 가하면서 질소기류중 1650 ℃에서 2 시간 유지한 후, 승온 속도 10 ℃/분으로 1850 ℃까지 승온시키고, 4 시간 유지하고, 실온까지 냉각 후, 노에서 꺼내어 AlN 접합체를 얻었다. 이 AlN 접합체의 각종 특성을 실시예 1과 동일하게 하여 측정하고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.

이 AlN 접합체에서는 내구성 시험에 있어서, 8회째의 전압 인가시에 접합 계면으로부터 전류가 누출되어 전압 인가를 할 수 없었다.

Claims

서로 접합된 2장의 질화 알루미늄 소결체판과, 그 접합면에 형성되어 있는 두께 15 내지 100 ㎛의 텅스텐 또는 몰리브덴제의 소결 금속층을 포함하는 질화 알루미늄 접합체에 있어서,

상기 소결 금속층의 시트 저항치가 1 Ω/□ 이하이고, 상기 소결 금속층의 휨은 100 ㎛/100 ㎜ 이하로 억제되면서, 상기 접합면에서의 상기 소결 금속층과 질화 알루미늄 기판 간의 전단 강도가 4 kg/mm² 이상인 것을 특징으로 하는 질화 알루미늄 접합체.
제1항에 있어서, 상기 접합면에서의 소결 금속층의 면적율이 50 내지 90％인 질화 알루미늄 접합체.
2장의 질화 알루미늄 소결체판을 준비하는 공정;

한쪽 질화 알루미늄 소결체판의 표면에 오목부를 형성하는 공정;

평균 입경(D₅₀)이 3.5 ㎛ 이하인 텅스텐 분말 또는 몰리브덴 분말을 도체 성분으로서 함유하는 도전성 페이스트를 상기 오목부에 충전하는 공정;

상기 도전성 페이스트가 충전되어 있는 질화 알루미늄 소결체판의 표면 전체에, 질화 알루미늄을 접착 성분으로서 함유하는 접착 페이스트를 도포하여 접착층 을 형성하는 공정;

상기 도전성 페이스트 및 접착 페이스트의 탈지 처리를 수행하는 공정;

다른 쪽 질화 알루미늄 소결판을 상기 질화 알루미늄 소결체의 접착층이 형성되어 있는 면에 0.5 내지 10 MPa의 압력으로 압접시키면서, 1600 내지 1700 ℃의 온도에서 0.5 내지 4 시간 가열하여 1차 소결을 수행하는 공정; 및

상기 1차 소결에 이어서 1800 ℃ 내지 1900 ℃의 온도에서 2 내지 8 시간 가열하여 2차 소결을 수행하는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 질화 알루미늄 접합체의 제조 방법.
제3항에 있어서, 상기 도전성 페이스트를, 고형분 환산으로 상기 오목부 부피의 1.05 내지 1.5배의 양으로 상기 오목부에 충전하는 질화 알루미늄 접합체의 제조 방법.