KR101540933B1 - 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 물체들 - Google Patents

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Abstract

화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 물체들 및 이들을 생산하는 방법이 개시된다. 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 물체들은 소결된 세라믹 조인트들에 의해 함께 결합된 복수 개의 파트들로 구성된다. 조인트들은 물체들의 조인트들에서 공차를 강화하고 유지한다. 물체들은 반도체 공정에 사용될 수 있다.
실리콘 카바이드, 소결된 세라믹

Description

화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 물체들{CHEMICAL VAPOR DEPOSITED SILICON CARBIDE ARTICLES}
본 발명은 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 물체들에 관한 것이다. 더 상세하게, 본 발명은 향상된 강도 및 치수 공차(tolerance)들을 가진 화학 기상 증착된 실리콘 카바이드 물체들에 관한 것이다.
세라믹 산업 내에서 알려진 실리콘 카바이드의 많은 형태들이 존재한다. 각각의 형태는 이것이 만들어진 수단에 의해 공정에 따라 분류된다. 각각의 공정은 하나 이상의 상이한 물리적 또는 구조적 상태량들을 가진 실리콘 카바이드를 제공한다. 실리콘 카바이드의 상이한 형태들의 예들은 화학 기상 증착된 실리콘 카바이드, 반응 보세 실리콘 카바이드, 소결된 실리콘 카바이드, 고온으로 가압된 실리콘 카바이드, 발포제로 단열된 실리콘 카바이드를 포함한다. 실리콘 카바이드의 다양한 형태들은 하나 이상의 겹치는 상태량들을 가질 것이며, 이들은 동일하지 않고, 각각은 X-레이 회절 분석 및 화학 분석에 의해 쉽게 구별될 수 있다. 다양한 실리콘 카바이드들의 상이한 물리적 및 구조적 상태량들은 종종 이들의 적용들을 결정한다.
화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드(CVD-SiC)는 특화된 물질들 적용들에 매우 적합하게 만드는 상태량의 조합을 가진다. CVD-SiC는 아주 뜨겁게 전도성이 있을 것이고, 화학적이고 산화적으로 안정할 것이며, 내열성, 하드(hard), 스크레치 저항물, 전기적으로 저항성 및 이론적으로 고밀도일 것이다. CVD-SiC가 매우 적당한 곳에서 적용들의 예들은 반도체 공정에서 사용된 웨이퍼 보트(wafer boat)들, 웨트 벤치 클리닝(wet bench cleaning)에서 사용된 웨이퍼 캐리어(wafer carrier)들, 반도체 공정 챔버들에서 사용된 퍼니처(furniture), 광학 망원경 구조물들, 반도체 용광로로부터 로딩(loading) 및 언로딩(unloading)하는 동안 반도체 웨이퍼들을 수용하기 위한 옵티컬 벤치(optical bench)들 및 엔드 이펙터(end effector)들을 포함한다.
예를 들어, 반도체 웨이퍼들의 공정은 부식성의 조건들에 대한 노출과 같은, 부식성의 화합물들을 가진 것과 같은, 고온들 및 빠른 열순환인 HF와 같은, 열악한 조건들을 포함한다. 따라서, 용광로 퍼니처 및 웨이퍼 보트들은 이러한 열악한 조건들을 견뎌야 한다. 반도체 웨이퍼들 공정을 위한 하나의 방법은 빠른 열공정(RTP)를 포함한다. 이러한 공정들은 빠른 열 어닐링(annealing) 장치(RTA) 내에서 수행된다. 반도체 웨이퍼들은 수초동안 실온에서부터 400°Ｃ 내지 1400°Ｃ의 온도까지에서 RTA내에서 취급된다. 이러한 열악한 조건들은 표면들로부터 퍼니처 및 보트들까지에서 물질들의 슬로핑 오프(sloughing off) 및 퍼니처 및 웨이퍼 보트들 내에서 형성한 흠집들 및 균열들을 초래한다. 퍼니처 및 보트들에 대한 손상은 대체를 요구하고, 표면들로부터 물질들의 슬로핑 오프는 손실 및 증가된 비용을 초래하는 웨이퍼들의 오염을 초래한다.
반도체 산업은 CVD-SiC가 반도체 공정 내에 포함된 열악한 조건들을 견딜 수 있고 퍼니처 및 웨이퍼 보트들의 구조를 위한 상위 물질이라는 것을 인정하고 있다. CVD-SiC 전에, 석영 및 나중에 소결된 실리콘 카바이드는 퍼니처 및 보트들을 위한 물질로서 사용됐다. 그러나, 이러한 물질들 모두는, 일반적으로, 열악한 공정 조건들을 견디기 부적합했고, 종종 대체되어야 한다. 또한, 웨이퍼 제조에 사용된 물질들을 가진 열 부적합성(incompatibility)은 제조시 손실 및 초과 비용을 야기하는 웨이퍼들에 대한 손상을 초래한다.
CVD-SiC가 특화된 응용들 내에서 많은 상태량들을 아주 바람직하게 하는 동안, 이러한 동일한 상태량들 중의 어떤 것은 동일한 상태량들의 어떤 것으로부터 물체를 제조하는 것에 어려운 물질이 되게 한다. 예를 들어, 이것의 단단함은 CVD-SiC를 기계가공하기 어렵게 한다. CVD-SiC는 형상 내에 매우 복잡하고, 대량으로 단일의 모노리식(momolithic), 증착된 시트 또는 블록으로부터 실제적으로 제조되기 위한 물체를 제조하는 것에 상당한 어려움들이 나타난다. CVD-SiC의 고밀도는, 다시 말해 이론적인 밀도, 다공성이 없는 것에 대한 최소값을 제공한다. 다공성은 소결된 실리콘 카바이드와 같은, 실리콘 카바이드들의 다른 형태들 내에서 접착제들을 본딩하는 파트들을 용이하게 한다.
몇몇의 기술들은 실리콘 카바이드의 다양한 형태들의 파트들을 바인딩하기 위하여 제시되고 있다. 이것들은 다이렉트 본딩, 인터레이어(inter layer)들 및 그린 바디(green body)들의 컨덴시피케이션(condensification), 적합한 실리콘 카바이드 파우더들의 열간 성형법, 폴리머 프리커서(polymeric precursor)들을 가진 본딩, 브레징(brazing) 및 반응 금속 본딩, 가압 연소 반응, 테이프 및 마이크로파 접합의 사용을 가진 반응 및 테이프 및 마이크로파 접합의 사용이 없는 반응을 포함한다. 이러한 기술들은 용광로 환경을 오염시키는 충진 물질의 사용, 높은 서비스 온도들을 견디기 위한 조인트들의 무능력, 및 연결 공정 동안 매우 높은 온도를 또는 압력들을 위한 필요와 같은, 하나 이상의 결점들 때문에, 반도체 적용들을 위한 사용을 한정하고 있다.
고엘라 등에 의해 미국 특허 제5,683,028호는 두개의 CVD-SiC 파트들 사이에 수/암(male/female) 조인트들을 고정하는 화학적 수단을 설명한다. 특허는 4개 모노리식 CVD-SiC 로드들로 구성된 웨이퍼 보트들을 설명한다. 각각의 로드는 단일의 물체를 형성하기 위해 각각의 엔드플레이트(endplate) 파트들에서 대응되는 암 포트들 안으로 슬라이드하는 두 개의 수 조인트 부재들을 가진다. 조인트는 고체 상태 실리콘 밀봉제에 의해 고정된다. 실리콘은 실리콘이 녹을 때까지 가열되는 곳에서 파우더로써 조인트 내에서 적용된다. 이어서, 이것은 파트들을 함께 수용하기 위해 냉각 및 응고시키기 위해 허용된다. 조인트는 CVD-SiC의 코팅으로 더 고정될 것이다.
비록, 미국 특허 제 5,683,028호에서 설명된 물체는 많은 종래의 웨이퍼 보트들에 대한 개선안이더라도, 이러한 물체들은 제조 동안 조인트들에서 타이트한 치수 공차들을 요구한다. 일반적으로 이러한 치수 공차들은 +/-0.01mm 내지 0.05mm이내로 정확해야한다. 공차들이 정확하면 할수록 기계가공, 마운팅 및, 파트들을 위치에 대한 핸들링시에 에러를 위한 공간이 더 적게 요구됐다. 이러한 물체들은 물체들의 상이한 파트들을 정렬하는 다양한 형태들의 고정 장치를 사용하여 어셈블리된다. 그러나, 어떤 작동은 일반적으로 정렬 공정 동안에 파트들 사이에서 발생한다. 이러한 작동은 이들의 조인트들에서 파트들의 정렬 불량을 초래할 수 있고, 따라서, +/-0.01 내지 0.05mm의 범위를 넘어서 공차 범위를 증가시킬 것이다. 이것은 갭(gap)들과 같은, 조인트들에서 결점들을 종종 초래한다. 이러한 갭들은 조인트들의 강도를 감소시킬 것이며, 레일(rail)들과 같은 파트들을 엔드플레이트들에 대해 약간 움직이게 유발할 수 있으며, 이들은 보트가 약간 경사지거나 엔드플레이트들이 중앙을 벗어나게 하면서 연결된다. 이것은 서로에 대한 엔드플레이트들의 트루 포지션(TP)의 크기를 증가시키고, 따라서 이것의 의도된 목적에 무관하게 본질적으로 조인트들의 정렬 불량을 야기하고, 웨이퍼 보트들을 랜더링(rendering)한다. 이것은 종종 물체가 사용되는 조건들 아래의 열악한 조건들 내에 균열들 및 파손의 형성을 초래한다.
ＴＰ내에서 증가는 반도체 웨이퍼 공정시 물체의 위치를 정하는 단계에 영향을 미친다. 예를 들어, 수직 웨이퍼 보트들이 위치되게 하여, 하나의 엔드플레이트가 용광로 내의 받침대에 받쳐있도록 한다. 만족스러운 웨이퍼 공정을 성취하기 위해, 보트들은 단지 몇 밀리미터에서 받침대에 대하여 경사질 수 없다. ＴＰ값은 일반적으로 3밀리미터를 초과한다; 그러나, 3밀리미터 이하의 ＴＰ값이 추구되지만, 거의 불연속적으로 성취된다. 이상적인 ＴＰ값은 0이다.
또한, 갭들은 웨이퍼 공정 전 또는 웨이퍼 공정 동안에, 오염물질들의 수거를 위한 장소를 제공한다. 클리닝 공정들은 웨이퍼 공정 전후에 적절하게 이런 오염물질들을 종종 제거하는데 실패하고, 마지막으로 반도체 웨이퍼들을 오염시키고 손상시키는 것을 초래한다.
또한, 치수 공차들은 상술한 특허 내에서와 같이, 어떤 가열 공정 및 조인트들 사이에서 접착제의 적용 동안 영향을 받을 것이다. 다시, 물체의 파트들을 서로 연결시키는 조인트의 강도는 사용하는 동안 형성한 흠집들 및 균열들을 초래하면서 약화될 것이다.
CVD-SiC는 일반적으로 실리콘 카바이드의 다른 형태들보다 더 단단하다. 따라서, CVD-SiC 파트들을 기계 가공하는 것은 다른 형태들을 기계 가공하는 것보다 더 어렵다. 더 많은 시간 및 비용이 CVD-SiC로 구성된 조인트들에서 원하는 타이트한 공차들을 성취하기 위해 요구된다.
따라서, 향상된 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 물체 및 물체의 파트들을 연결시키는 방법을 위한 필요가 있다.
한 관점에서, 물체는 소결된 세라믹들에 의해 함께 연결된 적어도 두개의 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 파트들을 포함한다.
다른 관점에서, 물체는 소결된 세라믹들에 의해 각각의 엔드플레이트들에 대한 마주보는 종단들에 연결된 복수 개의 로드들을 포함하고, 복수 개의 로드들 및 엔드플레이트들은 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드로 이루어진다.
추가적인 관점에서, 물체는 소결된 세라믹 조인트들에 의해 백플레이트(backplate)의 베이스에 대한 이들의 각각 종단들 중 하나에 연결된 복수 개의 로드들을 포함하고, 복수 개의 로드들의 마주보는 종단들은 소결된 세라믹 조인트들에 의해 지지 레일에 연결되고, 복수 개의 로드들, 백플레이트, 및 지지 레일은 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드로 이루어진다.
추가적 관점에서, 방법은 하나 이상의 세라믹들을 포함하는 페이스트(paste), 졸(sol), 또는 슬러리(slurry)를 제공하는 단계; 파트들을 결합시키기 위한 두 개의 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 파트들에 하나 이상의 세라믹들을 포함하는 페이스트, 졸, 또는 슬러리를 적용하는 단계; 두 개의 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 파트들 주위에 하나 이상의 세라믹들을 포함하는 건조된 조성물을 형성하기 위한 페이스트, 졸, 또는 슬러리를 건조하는 단계; 및 소결된 세라믹 조인트를 형성하기 위해 두 개의 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 파트들 주위에 하나 이상의 세라믹들을 포함하는 건조된 조성물을 소결시키는 단계를 포함한다.
또 다른 관점에서, 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 물체의 적어도 소결된 세라믹들은 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드에 의해 코팅된다.
소결된 세라믹들에 의해 서로 연결된 파트들을 가진 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드의 물체들은 이들의 어셈블리 동안 타이트한 공차들을 유지하고 조인트들에서 갭 형성을 방지 또는 감소한다. 세라믹들은 조인트들에 대한 슬러리로써 적용되며, 갭 형성을 방지하면서 조인트 파트들 주위에 씰(seal)을 형성한다. 이것은 공정 동안에 반도체 웨이퍼들의 입자 오염을 방지 또는 감소시키며, 물체들을 클리닝하는 어려움을 감소시키며, 흠집들 및 균열들의 형성을 감소시키는 조인트들의 강도를 증가시킨다. 따라서, ＴＰ의 물체들은 실리콘 카바이드로 구성된 많은 종래의 물체들과 대조하여 적어도 이들의 가장 중요한 정렬 위치에서 감소된다. 따라서, 메이팅(mating) 파트들은 타이트한 공차들에 의해 기계 가공되어야하는 것은 아니다.
전체적인 본 명세서에 사용된 대로, 하기의 약어들은 문맥이 다르게 나타내는 것이 없다면 하기의 의미를 가진다: ℃ = 섭씨 온도(Celsius Degree); ㎜ = 밀리미터; ㎝ = 센티미터; 2.54㎝ = 1인치(inch); slpm = 분당 표준 리터; 토르(torr) = 0℃에서의 수은의 1㎜를 지지하기 위하여 요구된 압력; 수은의 1㎜ = 0.00132 기압(atmospheres(atm)); 1 기압 = 1.01325 × 106 dyne/㎠; ㎛ = 마이크론; ppb = 10억분율; CVD = 화학적 기상 증착(chemical vapor deposited); SiC = 실리콘 카바이드(silicon carbide); RMS = 제곱 평균 제곱근(root mean squared); OD = 외경 및 TP = 트루 포지션(true position).
용어 "트루 포지션"은 기준 참조 구조체(datum reference feature)에 대하여 구조체의 점, 선 또는 평면(일반적으로 중앙)의 완벽한(정확한) 위치로써 정의된다. 용어 "모노리식(monolithic)"은 적어도 98%의 이론적인 밀도(density)를 갖는 물질의 단일 고체 조각이다. 용어 "조인트(joint)"는 적어도 두 개의 종단(end)들, 표면들 또는 모서리(edge)들이 부착된 것에서의 영역(area)을 의미한다. 용어 "결합(joining)"은 복수의 파트들이 통합하는 것을 의미한다.
모든 수치적인 범위들은, 이러한 수치적인 범위들이 합계 100%가 되기 위하여 제한된다 것이 논리적인 경우를 제외하고는, 포괄적이며(inclusive), 어떠한 순서로도 결합될 수 있다.
물체들은 소결된 세라믹들에 의해 함께 결합된 적어도 두 개의 CVD-SiC 파트들을 포함한다. CVD-SiC 파트들 및 소결된 세라믹들 사이에 형성된 조인트들은 CVD-SiC를 포함하는, 실리콘 카바이드로 만들어진 물체들에 대한 많은 종래의 조인트들보다 더 강한 조인트들을 제공한다. 이러한 조인트들은 반도체 웨이퍼(waper) 공정의 가혹한(harsh) 조건들을 견딜 수 있고, 3㎜이하의 TP들을 가질 수 있다. 게다가, CVD-SiC 및 소결된 세라믹 조인트들은 조인트들에서의 갭(gap)들의 형성없이 증가된 치수 공차를 갖는 물체들의 조립을 가능하게 하고, 따라서 가혹한 반도체 공정 조건들 하에서 물체들로의 손상의 가능성을 감소시킨다.
적절한 CVD-SiC은 당업계에서 알려진 어떠한 CVD-SiC들을 포함한다. 일반적으로, 이러한 CVD-SiC은 30ppb와 같거나 10ppb와 같은, 또는 50ppb의 금속 불순물의 총량을 가진 높은 순도 CVD-SiC이다. 이러한 CVD-SiC 물질들은 β-결정체 CVD-SiC(β-crystalline CVD-SiC), α-CVD-SiC 뿐만 아니라 α 및 β-CVD-SiC의 혼합물들을 갖는 CVD-SiC을 포함하나, 한정되지 않는다. 이는 입방(cubic) β-CVD-SiC 뿐만 아니라, 입방 및 육방(hexagonal) 결정체 구조물들을 갖는 β-CVD-SiC를 포함하나, 한정되지 않는다. 이러한 CVD-SiC은 당업계에서 알려진 어떠한 적절한 방법에 의해 만들어질 수 있고 문헌에서 개시될 수 있다. 일반적으로, CVD-SiC은 모노리식 파트들로써 형성된다. 이러한 CVD-SiC들은 적어도 90%의 이론적인 밀도를 가질 수 있다.
일반적으로 물체들의 파트들을 만들기 위하여 사용된 CVD-SiC은 입방 β-결정체 SiC이다. 입방 β-결정체 CVD-SiC를 만드는 방법들의 예들은 미국 특허 제5,374,412호 및 제5,354,580호에서 개시된다. 기체 반응물(gaseous reactant)들은 모노리식 입방 β-결정체 CVD-SiC 파트를 형성하기 위하여 CVD 고로(furnace)에서, 심축(mandrel)과 같은, 기판상에 증착된다. 이러한 방법들은 엑스-레이 회절 분석에 의해 도시된 대로 순수한 입방 β-결정체 CVD-SiC인 입방 β-결정체 CVD-SiC을 제공한다. 육방 결정체 구조물들은 이러한 입방 β-결정체 CVD-SiC의 엑스-레이 회절 스펙트럼상에서 관찰할 수 없다. 이러한 β-결정체 CVD-SiC은 적어도 98%의 이론적인 밀도를 가진다. 일반적으로, 이론적인 밀도는 98%부터 99%까지이다.
CVD-SiC 파트들은 원하는 형상 및 거칠기를 제공하기 위하여 기계가공될(machined) 수 있다. 종래의 기계가공(machining)이 사용될 수 있다. 이러한 방법들은 당업계에서 잘 알려지고 문헌에 개시된 방법들에 의해 획득될 수 있다. 더 높은 치수 공차들은 종래 방법들보다 소결된 세라믹 물질들과 함께 CVD-SiC 파트들을 결합함으로써 만들어진 물체들에 대하여 받아들일 수 있기 때문에, 덜 기계가공하는 것은 결합 파트들을 맞추기(match) 위하여 완료된다. 이는 CVD-SiC가 정밀하게 기계 가공하기 위하여 단단하고 다루기 힘든 물질이기 때문에 상당히 바람직하다. 일반적으로, 조인트를 구성하는 파트들의 마디(section)들은 적어도 기계가공된다. 조인트 마디들의 표면들로부터 어떤 돌기(protrusion)들 및 거칠기는 소결된 세라믹들로 코팅된다(coated). 또한, 거칠기 및 돌기들은 조인트를 더 강화하기 위하여 표면 영역을 증가시킨다. 평균 표면 거칠기(Ra)는 0.2㎛부터 0.5㎛까지 이다. Rmax는 2㎛부터 50㎛까지 범위일 수 있다.
표면 거칠기 측정을 위한 어떠한 방법은 사용될 수 있다. 하나의 적절한 방법은 자기공분산(auto-covariance) 기능이다. 표면 토포그래피(topography)의 결정에 자기공분산 기능의 적용의 설명을 위하여, 진공과학 기술의 저널 B, 제15권, 제4호, 1997 7월/8월, 페이지 1484 내지 1493의 Quantification of Topographic Structure by Scanning Probe Microscopy(Kiely 등)을 참조한다. 더욱이 이들 파라미터들의 값들 측정의 방법 및 거칠기 파라미터들의 설명들은 2003년 미국 기계 기술자 협회의 표준 ASME B46.1-2002, 표면 텍스처(surface texture)(표면 거칠기, 파형 및 층)에서 제공된다. 일반적으로, 표면 구조체들의 방향성(directionality) 표면 토포그래피는 원자력 분광법(atomic force spectroscopy; AFM) 및 광학 프로필로미터(profilometer)를 사용하여 결정된다.
방법들은 다양한 크기 및 형상들의 두 개 이상의 CVD-SiC 물체들을 결합하기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 형상들은 원주 형상, 로드 형상, 실린더 형상, 플레이트 형상, 시트 형상, 필름 형상, 정사각형 로드 형상, 평평한 플레이트 형상, 원뿔 형상, 절두원뿔형(frustoconical) 형상, 피라미드 형상 및 장사방 형상을 포함하나, 한정되지 않는다. 결합은 동일한 형상의 파트들 사이뿐만 아니라, 상이한 형상들을 가지는 파트들 사이에서도 수행될 수 있다.
물체들의 조인트들을 형성하기 위하여 사용될 수 있는 세라믹 물질들은 원하는 조인트 강도 및 치수 공차들을 가능하게 하는 세라믹들을 포함한다. 이러한 세라믹 물질들은 실리콘 카바이드들(silicon carbides), 실리콘 나이트라이드들(silicon nitride), 다양한 옥사이드들(oxides) 및 실리콘 카바이드를 갖는 옥사이드들의 혼합물들을 포함하는, 다양한 옥사이드들의 혼합물들을 포함하나, 한정되지 않는다. 이러한 옥사이드들은 알루미늄(aluminum), 니켈(nickel), 란탄(lanthanum), 바륨(barium), 아연(zinc), 리튬(lithium), 코발트(cobalt), 카드뮴(cadmium), 세륨(cerium), 크롬(chrome), 안티몬(antimony), 철(iron), 이트륨(yttrium), 탄탈(tantalum), 텅스텐(tungsten), 스트론튬(strontium), 칼슘(calcium), 비스무트(bismuth), 주석(tin), 망간(manganese), 마그네슘(magnesium), 지르코늄(zirconium), 티타늄(titanium), 납(lead), 니오브(niobium) 및 실리콘(silicon)의 옥사이드들을 포함하나, 한정되지 않는다.
다른 적절한 세라믹들은 원광물 물질(raw mineral material)들을 포함하나, 제한하지 않는다. 이러한 원광물 물질들은 혈암(shale), 석기(stoneware), 점토(clay), 보트사이트(bauxite), 남정석(kyanite), 벤토나이트(bentonite), 고령토(kaolin), 엽납석(pyrophilite), 활석(talc), 장석(feldspar), 하석 성장암(nepheline syenite), 규회석(wollastonite), 리티아 휘석(spodumene), 부싯돌(석영)(flint(quartz)), 지르콘(zircon), 지르콘산염들(zirconates) 및 코디어라이트(corderite)를 포함하나, 한정되지 않는다. 이러한 원광물 물질의 혼합물이 사용될 수 있다. 이러한 원광물 물질들은 세라믹 옥사이드들, 실리콘 나이트라이드 및 실리콘 카바이드 중 하나 이상과 함께 혼합될 수 있다.
세라믹들은 페이스트(paste)들, 졸(sol)들 또는 슬러리(slurry)들의 형태로 조인트에 적용된다. 종래의 페이스트들, 졸들 및 슬러리들은 그것을 만드는 종래의 방법들과 마찬가지로 사용될 수 있다. 세라믹들은 종래의 양들로 포함된다. 일반적으로, 세라믹들은 조성물의 20중량% 내지 80중량%의 양들로 포함된다.
하나 이상의 세라믹들 이외에, 페이스트들, 졸들 및 슬러리들은 하나 이상의 바인더들(binders), 매개물들(vehicles), 가소제들(plasticizers), 분산제들(dispersants), 소결 보조제(sintering aids) 및 당업계에서 잘 알려진 종래의 공정 보조제들과 같은 요소들의 혼합물들을 포함하나, 한정되지 않는다. 각각 구성요소들의 양들은 종래의 것이고 그것이 페이스트, 졸 또는 슬러리인지에 따라 변한다. 양들은 당업계에서 당업자에 잘 알려진 것이다.
일반적으로 바인더들은 유기(organic)이다. 이러한 유기 바인더들은 왁스들(waxes), 열경화성 수지들(thermosetting resins), 껌들(gums), 폴리비닐 알콜들(polyvinyl alcohols), 폴리비닐 아세테이트(polyvinyl acetate), 셀룰로오스 들(celluloses), 폴리카보실란들(polycarbosilanes), 폴리에틸렌 글리콜들(polyethylene glycols), 열가소성 수지들(thermoplastic resins) 및 그것의 혼합물들을 포함하나, 한정되지 않는다. 일반적으로, 이러한 바인더들은 하나 이상의 메틸 셀룰로오스(methyl cellulose), 폴리비닐 아세테이트(polyvinyl acetate), 아크릴 수지들(acrylic resins) 및 덱스트린(dextrin)이다. 바인더들은 0.5중량% 내지 50중량%의 양들의 범위일 수 있다.
분산 작용제(dispersing agent)들은 세라믹 물질들을 분배하고 현탁하기(suspend) 위하여 사용된다. 이러한 분산 작용제들은 폴리아크릴 산(polyacrylic acid), 아크릴/말레 산 코폴리머(acrylic/maleic acid copolymer), 라우릴 황산염(lauryl sulfate), 도데실벤젠술포네이트(dodecylbenzenesulfonate), 파이로인산염(pyrophosphate) 및 암모늄 및 알칼리염들과 같은, 수용성 염들을 포함하나, 한정되지 않는다. 일반적으로 분산 작용제들은 0.5중량% 내지 10중량%의 양들에서 사용된다.
가소제들은 수용성 및 불수용성 가소제들을 모두 포함한다. 이러한 가소제들은 물, 에틸렌 글리콜들(ethylene glycols), 폴리에틸렌 글리콜들(polyethylene glycols), 글리세롤(glycerol), 디프틸 프탈레이트(dibutyl phthalate), 디메틸 프탈레이트(methyl phtalate) 및 그것의 화합물들을 포함하나, 한정되지 않는다. 일반적으로, 가소제들은 1중량% 내지 15중량%의 양들에서 포함된다.
소결 보조제들은 일반적으로 바인더들뿐만 아니라, 다른 종래의 유기 소결 보조제들로써 사용된 많은 유기 화합물들을 포함한다. 다른 소결 보조제들은 붕소 카바이드(boron carbide), Mg3N2, AlN와 같은, 무기 화합물들 및 MgO, CeO2, ZrO2, BeO, Y2O3 및 La2O3와 같은, 다양한 옥사이드들을 포함하나, 한정되지 않는다. 일반적으로, 소결 보조제들은 0.5중량% 내지 10중량%의 양들에서 포함된다.
매개물들은 물, 유기 용매들 및 그것의 혼합물들을 포함한다. 이러한 유기 용매들은 디메틸 포름아미드(dimethyl formamide), 메톡시에탄올(methoxyethanol), 아세트산(acetic acid), 알콜들(alcohols) 및 글리콜들(glycols)을 포함하나, 한정되지 않는다. 일반적으로, 매개물들은 수성(aqueous)이다. 매개물의 상당한 양은 요구된 체적 및 점탄성에 그것들을 이르게 하기 위하여 조성물들이 첨가된다.
구성요소들은 종래의 장치를 사용하여 혼합될 수 있다. 구성요소들을 혼합하는 것은 실내 온도에서 완료될 수 있거나 혼합물에서 요소들을 균일하게 분산하고 다양한 요소들의 혼합의 용이함을 증가시키기 위하여 충분한 온도로 가열될 수 있다. 세라믹 물질들은 분말 혹은 과립 형태로 사용되고 균일하거나 균등한 분산의 형성을 가능하게 하는 어떠한 입자 크기를 지닐 수 있다. 입자 크기들은 종래의 것이다. 일반적으로, 입자 크기들은 0.05㎛부터 1000㎛까지 또는 10㎛부터 500㎛까지와 같거나 25㎛부터 250㎛까지와 같은 범위를 가진다. 상기에 개시된 다른 구성요소들과 함께 많은 입자들은 상업적으로 제공할 수 있거나 문헌에서 개시된 방법들에 따라 만들어질 수 있다.
페이스트, 졸 또는 슬러리는 당업계에서 알려진 어떠한 적절한 수단들에 의해 적용될 수 있다. 일반적으로, 그것들은 조인트를 구성하는 파트들 사이에서 공간(space)들에 적용될 뿐만 아니라 파트들의 조인트 마디들을 덮는다. 세라믹은 붓(brush) 또는 주걱(spatula)과 같은 어떠한 적절한 공구로 적용된다. 세라믹은 적용되어 매끄러운 표면은 파트들 사이에서의 공간들에서 어떠한 갭들없이 형성되고 어떠한 돌기 파트들을 덮는다. 어떠한 갭들은 추가적인 세라믹 물질로 코팅되고 그것에 걸쳐서 매끄럽게 될(smoothed) 수 있다. 취급 및 사용 동안에 이러한 갭들은 물체 파트들의 정렬 불량(misalignment)을 초래하는 조인트에서 약점들을 야기할 수 있다. 두 개 이상의 CVD-SiC 파트들은 세라믹 페이스트, 졸 또는 슬러리와 함께 결합될 수 있다. 조인트의 파트들의 어떠한 것이 부합하지 않으면, 그것들은 세라믹 물질로 덮인다. 따라서, 타이트한(tight) 공차들을 요구하는 종래의 물체들과 대조를 이루는 대로 파트들은 상호 간에 접촉하는 것이 필요하지 않다. 따라서, 타이트한 치수 공차들은 필요하지 않다.
세라믹이 적용된 다음에 그것은 건조된 조성물을 형성하기 위하여 실내 온도에서 건조된다. 이어서 그것은 매끈한 전이에 아래로 샌딩된다(sanded). 샌딩(sanding)은 어떠한 종래의 방법에 의해 완료될 수 있다. 종래의 그레이드 샌드 페이퍼(grade sand paper)가 사용되거나 어떠한 파워 샌딩 공구(power sanding tool)일 수 있다. 다양한 그리트(grit)들을 갖는 다이아몬드 공구들이 사용될 수 있다.
세라믹이 적용되는 동시에 종래의 고정물(fixture)들은 두 개 이상의 파트들을 정렬하고 유지하기 위하여 사용될 수 있다. 조인트를 소결한 다음에, 파트들은 유지되고 정렬되어 가장 중요한 정렬을 위한 TP는 3㎜ 이하, 즉 0 이상에서 유지된다. 일반적으로, 가장 중요한 정렬을 위한 TP는 +/-0.5 내지 1㎜의 치수 공차를 갖는 1.5㎜부터 2㎜까지이다. 세로 방향의 웨이퍼 보트들(wafer boats)에 대한 가장 중요한 정렬은 꼭대기 엔드 플레이트(end plate)의 TP이고, 바닥 엔드플레이트로 경로 형성이 이루어진다(rail). 웨트 벤치 웨이퍼 캐리어(carrier)들 또는 리프터(lifter)들과 같은, 다른 물체들에 대한 중요한 치수들은 엔드플레이트에 대한 로드들의 수직이고, 상호 간에 대한 로드들의 평행이다. 어떠한 종래 방법은 물체의 TP를 측정하기 위하여 사용될 수 있다. 방법들은 좌표 측정기(coordinate measuring machine; CMM)들, Faro Technologies, Inc.로부터 입수가능한, FaroArm™ 기구, 레이저 트래커(laser tracker) 또는 다른 종래의 3-D 측정 기술들을 포함하나, 한정되지 않는다.
소결은 당업계에서 알려진 어떠한 적절한 방법에 의해 완료될 수 있다. 종래의 방법들은 사용될 수 있다. 일반적으로, 세라믹이 조인트들에 적용된 다음에, 고정물에 여전히 바인딩된 물체는 소결하는 고로 내에 위치된다. 고로는 1500℃ 내지 2100℃의 온도로 가열된다. 소결은 30분 내지 24시간 동안 완료된다. 소결은 세라믹을 포함하는 페이스트, 졸 혹은 슬러리에서 어떠한 습기를 내몰고(drive off) 조인트를 결속시키기(solidify) 위하여 어떠한 유기 바인더들 및 다른 유기 물질을 탄화한다(carbonize). 조인트로부터 사용될 수 있는 소결 방법들의 추가적인 예들은 미국 특허 제 4,351,787호, Bull. Master Sci., 제25권, 제3호, 2002년 7월, 페이지 181 내지 189의 미국 특허 제6,065,615호 "붕소 카바이드로 함께 도핑함(doping)으로써 나노 결정체 α실리콘 카바이드의 소결(Danna 등)" 및 유럽 세라믹 학회의 저널 24(2004년) 페이지 265 내지 270의 "회토(rare-earth) 옥사이드 첨가제들로 밀도가 높아진 실리콘 카바이드의 열 전도성(Zhou 등)"에서 개시된 그것들의 방법들을 포함하나, 한정되지 않는다.
두 개 이상의 CVD-SiC 파트들을 바인딩하는(binding) 소결된 세라믹 조인트는 CVD-SiC로부터 또는 당업계에서 잘 알려진 SiC의 다른 형태들인지에서 많은 종래의 SiC 조인트들에 걸쳐서 향상된 강도 및 안정성을 가진다. 물체들의 TP는 많은 종래의 물체들의 TP보다 더 좁은 받아들일 수 있는 범위 내에서 유지된다. 따라서, 큰 정렬 에러(large alignment error)의 가능성은 감소된다. 이는 조인트들에서 형성에서 갭들을 방지하고, 그것은 조인트들을 약화시키고, 거친 조건들 하에서 취급 및 사용 동안에 물체들로의 손상의 가능성을 감소시킨다. 더욱이, TP 범위들은 3㎜이하부터 유지되고, 제조 동안에 +/-0.01 내지 0.05㎜의 정확한 치수 공차들의 유지의 어려움은 회피된다.
선택적으로, CVD-SiC의 코팅은 적어도 조인트들 상에 증착될 수 있으나, 전체 물체는 CVD-SiC의 층으로 코팅될 수 있다. 코팅은 0.5㎜ 내지 3 ㎜의 두께 범위를 가질 수 있다. 일반적으로, CVD-SiC 코팅의 두께는 1㎜ 내지 2㎜ 범위일 수 있다. CVD-SiC 코팅은 당업계에서 알려진 CVD-SiC 증착의 어떠한 적절한 방법에 의해 적용될 수 있다. 이러한 방법들의 예들은 미국 특허 제5,354,580호 및 미국 특허 제5,374,412호에 개시된다.
마이너(minor) 기계 가공은 매끄럽게 하고, CVD-SiC 코팅의 적용 다음에 물체의 표면상에 어떠한 원치않은 거친 파트들을 제거하기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 마이너 기계 가공은 현저하게 물체들의 TP를 변경하지 않는다. 마이너 교정(correction)들은 원하는 TP를 제공하기 위하여 물체를 조정하기(true up) 위하여 요구될 수 있다.
방법들에 의해 만들어질 수 있는 물체들의 형태들은 웨이퍼 보트(wafer boat)들, 웨트 벤치 클리닝(wet bench cleaning)에서 사용된 웨이퍼 캐리어들, 반도체 공정 챔버(chamber)들에서 사용된 퍼니처(furniture), 광학 망원경 구조물들, 광학 벤치 및 로딩(loading) 및 언로딩(unloading) 동안에 웨이퍼들을 고정하기 위한 엔드 이펙터(end effector)들을 포함하나, 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 물체는, 페이스트, 졸 또는 슬러리에 포함된 세라믹으로부터 형성된, 소결된 세라믹에 의해, 양 종단들에서 각 엔드플레이트에 결합된 복수 개의 로드들을 포함하며, 상기 복수 개의 로드들 및 엔드플레이트들은 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드로 이루어지되, 엔드플레이트들의 상호 간의 트루 포지션은 2 mm 이하인 것을 특징으로 한다.
적어도 상기 소결된 세라믹은 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드로 코팅되는 것이 바람직하며, 상기 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 코팅은 0.5 내지 3mm 두께인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 물체는, 페이스트, 졸 또는 슬러리에 포함된 세라믹으로부터 형성된, 소결된 세라믹 조인트들에 의해, 양 종단들 중 하나에서는 백플레이트의 베이스에 결합되는 복수 개의 로드들을 포함하며, 상기 복수 개의 로드들의 반대쪽 종단들은, 페이스트, 졸 또는 슬러리에 포함된 세라믹으로부터 형성된, 소결된 세라믹 조인트들에 의해, 지지 레일에 결합되고, 상기 복수 개의 로드들, 백플레이트 및 지지 레일은 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 백플레이트에 대한 상기 복수 개의 로드들의 수직 상태 및 상기 복수 개의 로드들 상호 간의 평행 상태는 ±0.5 내지 1 ㎜의 치수 공차를 갖는 2 ㎜ 이하의 트루 포지션을 가지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른, 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 물체를 생산하는 방법은, a) 복수 개의 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 로드들 - 상기 로드들 각각은 제 1 종단 및 제 2 종단을 가진다 -, 제 1 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 엔드플레이트 및 제 2 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 엔드플레이트 - 상기 엔드플레이트 각각은 3개의 측면을 가지는 복수 개의 포트들을 포함한다 - 를 제공하는 단계; b) 상기 복수 개의 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 로드들의 제 1 종단들을 상기 제 1 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 엔드플레이트의 3개 측면의 포트들 안으로 삽입시켜 개방된 조인트들을 형성하고, 상기 복수 개의 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 로드들의 제 2 종단들을 상기 제 2 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 엔드플레이트의 3개 측면의 포트들 안으로 삽입시켜 개방된 조인트들을 형성하는 단계; c) 하나 이상의 세라믹 및 하나 이상의 바인더를 포함하는 페이스트, 졸 또는 슬러리를 제공하는 단계; d) 하나 이상의 세라믹 및 하나 이상의 바인더를 포함하는 상기 페이스트, 졸 또는 슬러리를 상기 개방된 조인트들 안에 도포하는 단계; e) 하나 이상의 세라믹 및 하나 이상의 바인더를 포함하는 상기 페이스트, 졸 또는 슬러리를 건조시켜 건조된 조성물을 형성하는 단계; 및 f) 상기 건조된 조성물을 소결하여, 상기 세라믹으로부터 형성된 소결된 조인트를 형성하되, 제 1 및 제 2 엔드플레이트들 간의 트루 포지션은 3 mm 이하가 되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하나 이상의 세라믹은 실리콘 카바이드, 금속 산화물 및 원광물 물질을 포함하는 것이 바람직하며, 상기 방법은 적어도 상기 소결된 세라믹 조인트 상에 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드의 레이어를 증착하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
도 1, 도 2 및 도 3은 반도체 웨이퍼 공정을 위한 복수의 반도체 웨이퍼들을 고정하기 위한 모노리식 CVD-SiC 파트들로 구성된 웨이퍼 보트의 일 실시예를 예시한다. 웨이퍼 보트(100)는 엔드플레이트(114)들의 면에 포트(port)들로 삽입된 복수의 로드(112)들을 포함한다. 로드(112)들은 소결된 세라믹 조인트(116)들에 의해 엔드플레이트(114)들로 고정된다. 도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 대로 소결된 세라믹 조인트(116)들은 폐쇄 조인트들이다. 엔드플레이트들은 반도체 웨이퍼 공정 동안에 가스들의 통로(passage)에 대한 그것들의 중앙에서의 홀들(118, 120)을 포함한다. 소결된 세라믹 조인트(116)들은 플레이트들 및 로드들의 접합(junction)에서 오목 필렛 반경(concave fillet radius)(r)을 형성한다. 필렛 반경(r)은 세 개의 면(122)들을 갖는다. 소결된 세라믹 조인트(116)들은 CVD-SiC의 2㎜ 코팅을 가진다. 로드(112)들은 반도체 웨이퍼들을 유지하기 위한 교차하는(alternating) 그루브(groove)(126)들을 복수의 치차들(teeth)(124)을 포함한다.
도 1, 도 2 및 도 3은 웨이퍼 보트들의 일 실시예를 개시한다. 웨이퍼 보트들은 도면들에서 개시된 실시예에 한정되지 않는다. 치차들 및 그루브들의 수 및 치수들은 변경할 수 있다. 종래의 기계 가공 기술들은 치차들 및 그루브들의 수 및 치수들을 변경하기 위하여 사용될 수 있다. 또한, 홀들은 선택적이고, 로드들의 수는 2부터 4까지 변경할 수 있다. 웨이퍼 보트들은 로드들 및 플레이트들의 접합에서의 필렛 반경을 형성하지 않은 조인트를 가진다.
도 4는 웨이퍼 보트의 개방 조인트의 일 실시예를 예시한다. 개방 조인트(200)는, 도면에서는 단지 두 개가 도시되는 네 개의 면(204)들을 가진 직사각형 로드(202)를 포함한다. 로드(202)는 플레이트(208)의 포트(206)에 삽입되어 그것은 포트의 세 개의 측면(210)들의 어떠한 것을 접촉하지 않는다. 포트 내에 존재하는 로드들의 마디는 0.05㎛ 내지 0.5㎛의 Ra를 가진다. 조인트가 왼성될 때, 개방 조인트(200)는 소결된 세라믹 물질(미도시 됨)로 밀봉된다. 조인트는 조인트에 그 이상의 강도 및 내구성을 제공하기 위하여 CVD-SiC로 코팅될 수 있다.
도 5는 웨이퍼 보트의 개방 조인트의 다른 실시예를 예시한다. 개방 조인트(300)는 단지 두 개가 도면에서 개시된 것의 네 개의 면(304)들을 갖는 직사각형 로드(302)를 포함한다. 직사각형 로드(302)는 베이스(306)를 가진다. 베이스(306)는 베이스의 두 개의 반대편의 측면들상에 두 개의 오목 갈라진 틈(fissure)들을 포함한다. 오목 갈라진 틈들은 베이스의 길이를 따라 연장되고 직사각형 로드의 길이에 대하여 수직이다. 각각의 갈라진 틈(308)은 직사각형 로드의 베이스(306)의 바닥 마디에서 평평한 표면(309)에서 경계짓는다(terminate). 직사각형 로드는 엔드플레이트(312)의 측면에서 포트(310)로 삽입된다. 직사각형 로드(302)는 포트에 삽입되어 그것은 포트(310)의 세 개의 측면(314)들을 접촉하지 않는다. 세 개의 측면(314)들의 각각은 세 개의 인접하는 면(316)들을 가진다. 포트의 측면들의 세 개의 면들 및 오목 갈라진 틈들은 조인트의 표면 영역을 증가시키고, 따라서 포트가 완성된 폐쇄 조인트를 형성하기 위하여 소결된 세라믹 물질로 채워진 이후에 조인트의 강도를 증가시킨다. 가상선(imaginery line)(318)들은 세라믹 물질이 개방 조인트(300)에 채우는 부분을 예시한다. 선택적으로, 조인트에서 포함된 포트의 측면들 및 직사각형 로드의 마디들은 0.05㎛부터 0.5㎛까지의 표면 거칠기(Ra)를 가진다.
도 6은 웨이퍼 보트의 개방 조인트의 실시예를 더 예시한다. 개방 조인트(400)는 네 개의 면(404)들을 갖는 직사각형 로드(402)를 포함한다. 직사각형 로드(402)의 베이스(406)는 직사각형 로드(402)의 반대편의 측면들 상에 두 개의 쐐기 갈라진 틈(408)들을 포함한다. 각각의 쐐기 갈라진 틈(408)은 베이스(406)의 길이를 연장하고 직사각형 로드(402)의 길이에 수직이다. 각각의 쐐기 갈라진 틈은 두 개의 반대편 면들, 꼭대기면(410) 및 바닥면(412)을 포함한다. 각각의 면은 쐐기 갈라진 틈들의 개구부(opening)를 반대하는 일반적인 접합(414)에서 결합된다. 각각의 바닥 갈라진 틈(412)은 베이스(412)의 바닥의 각각 측면상에서 개별적인 면(416)에서 경계 짓는다. 직사각형 로드는 엔드플레이트(420)의 포트(418)로 삽입되어 그것은 엔드플레이트의 포트의 세 개의 측면(422)들 중 어떠한 것을 접촉하지 않는다. 각 측면(422)은 세 개의 인접하는 면(424)들을 가진다. 개방 조인트는 세라믹 물질의 페이스트, 졸 또는 슬러리로 채워지고, 건조되고, 이어서 조인트 구성요소들을 고정하기 위하여 소결된다. 포트를 정의하는 측면들의 면들 및 쐐기 갈라진 틈들은 조인트의 강도를 증가시키기 위하여 세라믹 물질이 적용된 표면 영역을 증가시킨다. 선택적으로, 조인트를 구성하는 파트들은 0.05㎛ 내지 0.5㎛의 표면 거칠기를 가지기 위하여 기계 가공될 수 있고, 그것은 더 조인트를 강하게 한다. 조인트는 CVD-SiC로 코팅될 수 있다.
도 7은 폐쇄 조인트의 단면이다. 폐쇄 조인트(500)는 꼭대기 면(506), 바닥 면(508) 및 꼭대기면 및 바닥면이 만나는 측면(510)인, 세 개의 면들을 가지는 쐐기 갈라진 틈(504)을 갖는 둥근(round) 로드(502)를 포함하고, 쐐기 갈라진 틈은 로드를 두른다(circumavallate). 쐐기 갈라진 틈은 그것의 베이스(512)로부터 로드의 주된 영역을 분리한다. 둥근 로드(502)는 엔드플레이트(514)의 측면에서 포트로 삽입된다. 로드는 포트의 측면들을 접촉하지 않는다. 포트는 그것의 세 개의 측면(516)들에 의해 정의되고, 두 개의 그것은 도 7에 도시된다. 각각의 측면은 인접하는 면(518)들을 가진다. 포트의 측면들 및 로드 사이의 공간은 소결된 세라믹(520)들로 채워진다. 전체의 조인트 뿐만 아니라 로드 및 엔드플레이트는 CVD-SiC의 층(322)으로 코팅된다. 필렛 반경(r)은 엔드플레이트 및 로드의 접합에서 형성된다. 선택적으로, 포트의 면들 및 조인트에 포함된 로드의 마디들은 0.05㎛ 내지 0.5㎛의 표면 거칠기(Ra)를 제공하기 위하여 기계 가공될 수 있다.
도 8은 개방된 조인트의 실시예를 더 예시한다. 조인트의 이 방식은 도 9에 도시된 대로 웨트 벤치 캐리어 또는 리프터에서 발견된다. 폐쇄 조인트(600)는 평평한 로드(602)를 포함하고, 이는 평평한 로드(602)의 베이스(606) 근처에 포트(604) 및 평평한 로드(602)의 베이스(606)에서 두 개의 직사각형 갈라진 틈(608)들을 포함한다. 평평한 로드(602)는 포트(604) 및 직사각형 갈라진 틈(608)들을 따라 소결된 세라믹(612)으로 채워진 백플레이트(backplate) 포트에서 백플레이트(610)로 삽입된다. 선택적으로, 조인트를 구성하는 파트들은 원하는 표면 거칠기(Ra)로 거칠게 될 수 있고, CVD-SiC로 코팅될 수 있다.
도 9는 반도체 웨이퍼 공정 동안에 반도체 웨이퍼들을 지지하기 위한 웨트 벤치 캐리어 또는 리프터(700)를 예시한다. 백플레이트(702)는 웨이퍼 공정 동안에 리프터를 화학적 용액(chemical solutions)에 들어갔다 나오게 이동하는 매카니즘(mechanism)상에 리프터를 탑재하기 위한 백플레이트(702)의 상부단에서의 공구 홀들(704,706)을 포함한다. 로드들(708, 710)은 도 8에 도시된 대로 소결된 세라믹 조인트들에 의해 일 종단이 백플레이트(702)의 베이스에 결합된다. 로드들(708, 710)은 반도체 웨이퍼들(미도시 됨)을 지지하기 위한 복수의 번갈아 배열된 갭들(714) 및 돌기들(712)을 포함한다. 로드들은 지지 레일(716)에 의해 백플레이트의 반대편 종단들이 고정되고, 지지 레일(716)은 로드들의 길이에 대해 수직이다. 레일은 세라믹 조인트들에 의해 로드들에 결합된다.
물체들 또는 조인트들은 일반적인 실시예들로 개시되어 왔던 반면에, 물체들 및 조인트 파트들은 상기의 개시된 형상들로 한정되지 않으나, 변경하는 형상의 파트들을 갖는 물체들을 포함하기 위하여 계획된다(envision). 예를 들어, 엔드플레이트들은 단지 형상이 타원형일 뿐만 아니라, 직사각형 및 삼각형과 같은 다각형일 수 있다. 로드들은 두 개 또는 네 개의 면들 또는 둥근 면들을 가질 수 있을 뿐만 아니라, 두 개 또는 세 개 이상의 면들을 가질 수 있다. 일반적으로, 로드들은, 다각형이다. 더욱이, 포트를 정의하는 엔드플레이트들의 측면들 및 로드들의 베이스의 표면들은 소결된 세라믹 물질로 채워질 때 표면 영역을 증가시키고 조인트를 더 고정하는 어떠한 돌기를 포함하기 위하여 계획된다.
도 1 내지 도 7에 개시된 대로 웨이퍼 보트들을 위한 가장 중요한 정렬 이슈(issue)는 상호 간에 엔드플레이트들의 TP이다. 도 8 및 도 9에 개시된 대로, 리프터들에 관하여, 중요한 치수들은 상호 간에 로드들의 평행 및 백플레이트에 로드들의 수직이다. 일반적으로 TP는 +/- 0.5 내지 1㎜의 치수 공차를 갖는 2㎜이하이다. 예를 들어, 웨이퍼 보트가 수직 보트일 때, TP는 FaroArm™ 기구를 사용하여 바닥 엔드플레이트에 의해 생성된 중앙선에 상대적인 꼭대기 엔드플레이트의 위치를 측정함으로써 결정된다. 기구는 상이한 위치들에서 보트를 접촉하는 것을 허용하고 공간에서의 상이한 위치들은 공간에서 고정된 점(기준점)에 대하여 계산된다. 바닥 플레이트 표면 및 바닥 플레이트의 OD는 바닥 플레이트 표면에 수직이고 바닥 플레이트의 중앙을 통하여 지나는 중앙을 결정하기 위하여 측정된다. 꼭대기 플레이트 OD는 이어서 측정되고 이런 중앙선에 대한 그것의 중앙 위치는 결정된다. TP는 이어서 꼭대기 플레이트가 중앙으로부터 이동한 만큼의 거리에 2를 곱함으로써 계산된다. 수평 보트들은 수직 보트들과 동일한 과정에 의해 측정된다. 수평 보트들은 수직 위치에 배치되고, TP는 FaroArm™ 기구를 사용하여 바닥 엔드플레이트에 의해 생성된 중앙 선에 대한 꼭대기 엔드플레이트의 위치를 측정함으로써 결정된다.
다음 실험예들은 본 발명을 더 예시하고, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
실험예 1(비교)
조인트의 세개의 형태들은 조인트들의 강도를 테스트하기 위해 기준 테스트 방법을 사용하여 이들의 강도를 테스트하기 위해 준비됐다. 두개의 조인트 형태들은 각 엔드플레이트의 측면 포트들 안으로 삽입을 위한 대응되는 사각형 CVC-SiC 로드들과 함께 원형의 CVC-SiC 엔드플레이트들을 포함한다. 조인트의 세번째 종류는 엔드플레이트들의 측면 포트들 안으로 삽입을 위해 원형의 소결된 실리콘 카바이드 엔드플레이트들 및 대응되는 사각형의 소결된 실리콘 카바이드 로드들로 구성되었다. CVC-SiC 엔드플레이트 및 로드들은 종래의 CVC-SiC 방법으로 구성되었으며, 미국, 메사추세츠주, 워본의 어드밴스드 머티리얼즈 비즈니스로부터 롬앤하스 컴퍼니로부터 획득됐다. 소결된 실리콘 카바이트 엔드플레이트들 및 로드들은 소결된 실리콘 카바이드 내로 주입된 실리콘을 가진 종래의 소결시키는 방법에 의해 만들어졌다.
첫번째 조인트 형태는 종래의 수/암(male/female) 형태 조인트를 형성하기 위해 CVC-SiC 로드들을 CVC-SiC의 엔드플레이트의 포트들 안으로 삽입함에 의해 형성됐다. 공차들이 로드와 포트 사이에서 측면 갭이 0.01 내지 0.05 mm의 범위로 내려앉도록 선택됐다. 이러한 갭은 녹은 실리콘을 측면 갭으로 밀어넣기 위한 모세관 현상에 적절했다.
실리콘 파우더는 조인트 요소들을 바인딩하기 위해 사용됐다. 파우더는 존스 매트헤이(아세어르)로부터 구입됐다. 소량의 실리콘 파우더는 포트 내의 플레이트의 바닥에 위치됐고, 로드는 포트 안으로 삽입됐다. 어셈블리들은 네개 박스 생산 시행의 하나의 증착물 박스 안에 위치됐다. 종래의 고정물들은 파트를 함께 수용했다. 샘플들은 아르곤 기압에서 1360°Ｃ의 온도로 가열됐다. 실리콘 카바이드는 메틸트리콜로실레인(methlytrichlorosilane)(MTS), 수소가스(hydrogen gas), 및 아르곤의 혼합물을 증착 지역에 통과시킴으로써 조인트들 상에 증착됐다. 증착 파라미터들은 아래의 표 1에 보여주는 대로 존재했다. 실리콘 카바이드 증착은 2mm의 코팅이 조인트들 표면에 형성될 때까지 계속됐다.
표 1
공정 매개 변수 양
용광로 압력 200 torr
증착 온도 1360 C
수소 가스 유랑 124 slpm
아르곤 가스 유량 408 slpm
MTS 가스 유량 24.5 slpm
수소 가스 부분압력 44 torr
아르곤 가스 부분압력 147 torr
MTS 부분압력 9 torr
증착비율 0.08 mm/hour
H2/MTS 가스 흐름비 5
실리콘 카바이드의 증착이 완료된 후, 증착 챔버 온도는 실리콘을 용해상태로 이르게 하기 위해 1485°C로 증가됐다. 조인트들은 1485°C에서 30분동안 유지됐다. 이어서, 증착 챔버에는 극저온냉각이 허용됐고, 조인트들이 챔버에서 제거됐다. 이어서 모든 조인트들이 시각적으로 균열들에 대해 검사됐다. 조인트들 중 어느 것도 어떤 시각적인 균열들 또는 흠집들을 나타내지 않았다. 조인트들은 0.5㎛ RMS로 거칠어진 조인트들을 형성하기 위한 220그릿 다이아몬드 포화된 그라인딩 휠과 도구들을 사용하여 기계가공됐다.
조인트들의 두 번째 세트는 75wt%실리콘 카바이드 파우더, 바인더로서 7wt% 메틸 셀룰로오스 및 18wt% 물을 혼합함에 의해 슬러리들로부터 준비됐다. 슬러리들은 슬립주조에 의해 석고형으로 형상되었고, 이어서 형상된 슬러리는 그린바디에서 엔트플레이트들 및 바(bar)들을 얻기 위해 잘라졌다. 조인트 파트들을 준비하는 데에 사용된 동일한 슬러리로 구성된 점착제는 엔드플레이트 및 로드들의 연결부의 포트들에서 적용된다. 조인트들의 어셈블리는 종래의 고정물을 사용하여 행해졌다. 어셈블리 동안, 치수 공차들은 0.01 내지 0.05mm로 유지됐다. 이어서 이들의 구조물들 내에서 조인트들은 소결시키는 용광로 내에 위치되었고, 소결된 실리콘 카바이드 조인트들을 얻기 위해 1800°C에서 60분 동안 가열됐다.
소결시키는 것이 완료된 후, 용광로는 냉각됐고 조인트들은 제거됐으며 검사됐다. 흠집들 또는 균열들 아무것도 발견되지 않았다. 이어서, 조인트들은 0.5㎛ RMS로 거칠어진 조인트들을 형성하기 위해 220그릿 다이아몬드 포화된 그라인딩 휠을 사용하여 기계로 만들어졌다.
조인트들의 세 번째 세트는 CVD-SiC 로드들을 CVD-SiC 엔드플레이트들의 포트들 안으로 삽입함으로써 형성되었다. 로드들의 베이스 및 포트들의 측면이 220그릿 다이아몬드 포화된 그라인딩 휠을 사용하여 기계가공되어, Ra가 0.1㎛부터 0.5㎛까지이도록 했다. 파트들이 고정물을 사용하여 정렬되어 치수 공차들이 0.1mm부터 0.5mm까지가 되도록 했다. 75wt% 실리콘 카바이드, 7wt% 메틸 셀룰로오스, 및 18wt% 물로 구성된 실리콘 카바이드 슬러리는 주걱을 가진 조인트들에 적용됐다. 조인트 요소들 사이 공간들을 채우고 조인트들을 구성했던 로드들 및 엔드플레이트들의 부분들을 덮기 위해 초과는 조인트들에 적용됐다. 슬러리는 실온에서 건조됐고, 이어서 건조 조성물은 조인트들에서 고른 전이를 제공하기 위해 샌드페이퍼로 닦아 졌다.
여전히 어셈블리의 고정물들 내에서, 조인트들은 소결시키는 용광로 안에 위치되었다. 소결시키는 것은 24시간 동안 2000°C에서 행해졌다. 이어서 용광로는 냉각되었고 조인트들은 용광로에서 제거되었다. 균열들 및 흠집들은 조인트들 내에서 어느 것도 관찰되지 않았다.
이어서 그래폴리™ 마스크들(흑연의 얇은 시트들)은 계속 노출된 조인트들에서 외에는 로드들 및 엔드플레이트들 위에 위치되었다. 이어서 조인트들은 증착 챔버에 위치되었으며 2mm의 CVD-SiC로 코팅되었다. 증착 조건들 및 반응물들은 상기 표1에서 설명했던 대로 존재했다. 챔버가 냉각된 후, 조인트들은 제거되었고, 조인트들 상에 CVD-SiC 코팅은 220 그릿 다이아몬드 휠을 사용하여 0.5㎛의 RMS로 기계가공되었다.
이어서 조인트의 세가지 형태들의 각각은 조인트들이 파괴전에 허용할 수 있는 하중량을 테스트하기 위한 인스트론 메케니컬 테스터(Instron Mechnical Tester) 기준에 위치되었다. 각 조인트의 엔드플레이트가 수평으로 고정물로부터 둘출한 로드를 가진 엔드플레이트를 수용하기 위해 고정물 안에 고정되어서, 엔드플레이트로부터 하중(힘)이 적용되었던 로드 상에서 포인트까지 거리가 2.5인치(6.3cm)이도록 했다. 이어서 인스트론 메케니컬 테스터 헤드(로드 셀)은 로드 영역을 밀어내리는 0.02인치/분(0.05cm/분)의 속도로 이동하도록 설정됐다. 파운드로의 하중 값 및 하중률(인치/분)은 종래의 차트 레코더 상에 기록되었고, 조인트가 부서졌던 포인트는 차트 레코더 상에서 확인되었고, 조인트를 부서지도록 유발했던 로드 위에 하중(힘)을 결정하는 데에 사용되었다.
결과들은 평균하여, 소결된 실리콘 카바이드에 의해 연결된 파트들을 가진 CVD-SiC 코팅된 조인트들은 용해된 실리콘 조인트들을 가진 CVD-SiC 코팅된 조인트들보다 35% 더 강했고, 전반적으로 소결된 실리콘 카바이드로 구성된 조인트들보다 20%이상 강했다는 것을 보여줬다. 따라서 소결된 실리콘 카바이드에 의해 연결된 CVD-SiC 파트들을 가진 CVD-SiC 코팅된 조인트들은 종래의 조인트들에 대하여 향상된 강도를 가졌다.
실험예 2(비교)
CVD-SiC의 파트들을 연결했던 조인트들의 형태들에 의해 구별된 웨이퍼 보트들의 세 개의 형태들은 이들의 TP들을 비교하기 위해 CVD-SiC로부터 준비됐다. CVD-SiC 파트들은 화학적 기상 증착 용광로내에서 적절한 형상들 및 크기들을 가진 흑연 심축들 위에 실리콘 카바이드를 증착시킴에 의해 준비되었다. 사용됐던 반응 요소들 및 파라미터들은 아래의 표2안에서 설명된 대로였다.
표 2
공정 매개 변수 양
용광로 압력 200 torr
증착 온도 1360 C
수소 가스 유동 124 slpm
아르곤 가스 유동 408 slpm
MTS 가스 유동 24.5 slpm
수소 가스 부분 압력 44 torr
아르곤 가스 부분 압력 147 torr
MTS 부분 압력 9 torr
증착 비율 0.08 mm/hour
H2/MTS 가스 흐름비 5
파트들이 심축들 상에 형성됐던 후, 파트들은 증착 동안 형성된 어떤 원하지 않는 거친 표면들을 제거하고 파트들을 형상하기 위해 220 그릿 다이아몬드 도구들을 사용하여 제거되었고 기계가공되었다. 이어서 파트들은 조인트 어셈블리의 상이한 형태를 가진 세 개의 웨이퍼 보트들 각각을 형성하기 위해 조립되었다. 각각의 보트는 엔트플레이트에 의해 로드들의 마주보는 종단들에서 연결된 세 개의 사각형 로드들을 포함했다. 모든 보트들은 원하는 치수 공차들에 대한 이들의 파트들을 적절히 정렬하기 위해 종래의 고정물들 내에서 조립되었다.
보트의 첫 번째 형태는 엔트플레이트들에 대한 로드들을 수용하기 위해 웨지 조인트들을 가졌다. 각각의 로드는 이들의 종단에서 기울어졌고, 엔드플레이트 내에서 사각형 포트들로 삽입되었다. 로드들의 기울어진 종단들을 보완하는 CVD-SiC 웨지들은, 엔드플레이트들 내로 로드들을 고정하기 위해 엔드플레이트들의 마주보는 측면들 상에 삽입된다. 조립 후, 작은 갭들이 조인트들 모두에서 로드들과 엔드플레이트들 사이에서 관찰되었다.
보트의 두 번째 형태는 엔드플레이트들의 측면에 개방된 보완적인 포트들로 삽입되었던 로드 종단들을 가졌다. 로드들은 로드들의 길이 방향과 수직을 이룬 로드들에서 구멍들 내로 삽입되었던 CVD-SiC 핀에 의한 엔드플레이트에 고정되었다. 엔드플레이트들에 로드들을 고정하기 위해, 엔드플레이트들 내의 보완적인 구멍들은 핀들이 로드들 내에 구멍을 관통하고 엔드플레이트 그 자체 안으로 들어갈 수 있게 한다. 조립 후, 작은 갭들이 조인트들의 모두에서 로드들과 엔드플레이트들 사이에서 관찰되었다.
보트의 세 번째 형태는 서로에 대해 보완적이지 않는 엔드플레이트들의 측면 포트들에 위치되었던 로드 종단들을 가졌다. 파트들은 함께 맞춰지지 않아서, 로드들은 조인트들의 다른 두 개의 형태들 내에서와 같이 포트들의 측면들을 접촉했다. 로드들과 엔드플레이트의 측면들 사이에 개방 공간이 있었다. 파트들은 75wt% 실리콘 카바이드 파우더, 7wt% 메틸 셀룰로오스 및 18wt% 물의 슬러리 초과를 적용함에 의해 조인트들 내에서 고정되었다. 전반적인 조인트는 슬러리로 코팅되었고 이어서 조인트 주위에 필렛 반경을 형성하기 위해 매끄럽게 되었다. 슬러리는 실온에서 건조되었고, 이어서 매끄러운 전이 표면을 만들기 위해 샌드페이퍼로 닦아졌다. 이어서 보트는 소결시키는 용광로 내에서 그것의 고정물에 위치되었으며 24시간동안 2000°C에서 점화되었다. 용광로가 냉각됐던 후, 보트는 제거되었다. 흠집들, 균열들, 또는 갭들은 소결된 실리콘 카바이드에 의해 고정된 조인트들 중 어떤 것 주위에서도 관찰되지 않았다.
보트들의 모든 세 개의 형태들의 서로에 대한 엔드플레이트의 TP는 종래의 파로암(FaroArm)™ 3-D 측정 기술을 사용하여 결정되었다. 측정 공정에서, 각각의 보트는 수직식 웨이퍼 보트로서 취급되었다. 꼭대기 엔드플레이트의 위치는 바닥 엔드플레이트에 생성된 중앙선에 대하여 측정되었다. 바닥 엔드플레이트 및 바닥 엔드플레이트 표면의 OD는 바닥 엔드플레이트 표면에 직교하고 바닥 엔드플레이트 중앙을 관통하는 중앙을 결정하기 위해 측정되었다. 이어서 꼭대기 엔드플레이트의 OD는 결정되었고 이러한 중앙선에 대한 이것의 중앙 위치는 결정되었다. 웨지 조인트 보트의 TP가 5.10mm인 것으로 결정되었고, 핀으로 연결된 조인트를 가진 보트의 TP는 3.06mm이었고, 소결된 조인트를 가진 보트의 TP는 2.27mm이었다. 결과는 소결된 조인트는 핀으로 연결된 조인트보다 35% 더 양호했고, 웨지 조인트보다 125% 더 양호했다는 것을 보여줬다.
더구나, 균열들, 흠집들, 또는 갭들은 웨지 조인트 및 핀으로 연결된 조인트 내에서와 같은 소결된 조인트 내에서 관찰되지 않았다. 웨지 조인트 및 핀으로 연결된 조인트의 조인트들 내에서 관찰된 갭들은 로드들이 보트들을 기울어지게 유발하거나 엔드플레이트를 상이한 중앙선들에 있게 유발하는 엔드플레이트에 대하여 움직이게 할 수 있다. 차례로 이것은 상기 결과들이 보여준 대로 보트들의 TP를 바람직하지 못하게 증가시킨다. 또한, 갭들은 마운팅, 핸들링 동안 정렬 불량을 야기할 수 있고, 로드들 및 엔드플레이트들의 팽창 때문에 가열될 수 있다. 대조적으로, 소결된 조인트를 가진 보트는 갭들이 없다. 따라서, TP는 더 양호하고, 정렬 불량의 가능성은 감소된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소결된 세라믹들에 의해 엔드플레이트들에 연결된 레일들을 가진 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드의 투시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레일들의 치차들(teeth) 및 그루브들을 보여주는 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 웨이처의 소결된 세라믹들에 의해 엔드플레이트에 연결된 레일들 및 엔드플레이트의 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 필릿 반경을 가진 조인트의 정면도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔드플레이트 포트 안으로 삽입된 사각 로드를 가진 열린 조인트를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 각각의 이것의 측면들 상 세개의 표면들을 가진 이것의 베이스 및 엔드플레이트에서 틈새를 가진 로드와 함께 열린 조인트를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 각각의 이것의 측면들 상 세개의 표면들을 가진 웨지 틈새 및 엔드플레이트을 가진 로드와 함께 다른 열린 조인트를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 CVD-SiC의 막 및 세라믹 바인더를 보여주는 막힌 조인트의 횡단면을 나타낸다.
도 8은 조인트 내의 세라믹 바인더의 위치 및 막힌 조인트의 다른 실시예의 정면도를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼들을 수용하기 위한 리프터의 투시도이다.

Claims (10)

  1. 페이스트, 졸 또는 슬러리에 포함된 세라믹으로부터 형성된, 소결된 세라믹에 의해, 양 종단들에서 각 엔드플레이트에 결합된 복수 개의 로드들을 포함하며, 상기 복수 개의 로드들 및 엔드플레이트들은 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드로 이루어지되, 엔드플레이트들의 상호 간의 트루 포지션은 2 mm 이하인 것을 특징으로 하는 물체.
  2. 제 1 항에 있어서, 적어도 상기 소결된 세라믹은 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드로 코팅된 것을 특징으로 하는 물체.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 코팅은 0.5 내지 3mm 두께인 것을 특징으로 하는 물체.
  4. 페이스트, 졸 또는 슬러리에 포함된 세라믹으로부터 형성된, 소결된 세라믹 조인트들에 의해, 양 종단들 중 하나에서는 백플레이트의 베이스에 결합되는 복수 개의 로드들을 포함하며, 상기 복수 개의 로드들의 반대쪽 종단들은, 페이스트, 졸 또는 슬러리에 포함된 세라믹으로부터 형성된, 소결된 세라믹 조인트들에 의해, 지지 레일에 결합되고, 상기 복수 개의 로드들, 백플레이트 및 지지 레일은 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드로 이루어진 것을 특징으로 하는 물체.
  5. 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 물체를 생산하는 방법에 있어서,
    a) 복수 개의 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 로드들 - 상기 로드들 각각은 제 1 종단 및 제 2 종단을 가진다 -, 제 1 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 엔드플레이트 및 제 2 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 엔드플레이트 - 상기 엔드플레이트 각각은 3개의 측면을 가지는 복수 개의 포트들을 포함한다 - 를 제공하는 단계;
    b) 상기 복수 개의 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 로드들의 제 1 종단들을 상기 제 1 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 엔드플레이트의 3개 측면의 포트들 안으로 삽입시켜 개방된 조인트들을 형성하고, 상기 복수 개의 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 로드들의 제 2 종단들을 상기 제 2 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드 엔드플레이트의 3개 측면의 포트들 안으로 삽입시켜 개방된 조인트들을 형성하는 단계;
    c) 하나 이상의 세라믹 및 하나 이상의 바인더를 포함하는 페이스트, 졸 또는 슬러리를 제공하는 단계;
    d) 하나 이상의 세라믹 및 하나 이상의 바인더를 포함하는 상기 페이스트, 졸 또는 슬러리를 상기 개방된 조인트들 안에 도포하는 단계;
    e) 하나 이상의 세라믹 및 하나 이상의 바인더를 포함하는 상기 페이스트, 졸 또는 슬러리를 건조시켜 건조된 조성물을 형성하는 단계; 및
    f) 상기 건조된 조성물을 소결하여, 상기 세라믹으로부터 형성된 소결된 조인트를 형성하되, 제 1 및 제 2 엔드플레이트들 간의 트루 포지션은 3 mm 이하가 되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 백플레이트에 대한 상기 복수 개의 로드들의 수직 상태 및 상기 복수 개의 로드들 상호 간의 평행 상태는 ±0.5 내지 1 ㎜의 치수 공차를 갖는 2 ㎜ 이하의 트루 포지션을 가지는 것을 특징으로 하는 물체.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 하나 이상의 세라믹은 실리콘 카바이드, 금속 산화물 및 원광물 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 방법은 적어도 상기 소결된 세라믹 조인트 상에 화학적 기상 증착된 실리콘 카바이드의 레이어를 증착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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