KR20010095312A - 서셉터 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
내부식성 및 내플라즈마성이 뛰어난 전극 내장형 서셉터를 얻는다. 세라믹제의 재치판 및 지지판을 준비하고, 이 지지판에는 고정공을 형성하고, 이 고정공에 도전성 복합 세라믹으로 이루어지는 급전용 단자를 지지판을 관통하도록 하여 끼워 넣고, 이 지지판 위에 상기 급전용 단자에 접하도록, 도전성 복합 세라믹으로 이루어지는 도전재층을 형성하여, 지지판상의 상기 도전재층을 사이에 두고 지지판과 재치판을 서로 겹치고, 가압하에서 소결 열처리함으로써 이들을 일체화하며, 상기 도전재층을 도전성 복합 세라믹 소결체로 이루어지는 내부전극으로 하여, 전극 내장형 서셉터로 한다. 재치판과 지지판을 서로 겹쳐 접합할 때, 이들과 동질의 절연층을 사이에 두고 접합하여도 좋다.
Description
본 발명은 서셉터 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 서셉터의 내부에 내장된 내부전극에 확실하게 통전 가능한 서셉터, 및 그 서셉터를 수율성 좋게 경제적으로 제조하는 것이 가능한 서셉터의 제조방법에 관한 것이다.
최근, IC, LSI, VLSI 등의 반도체의 제조공정에 있어서 사용되는 드라이에칭장치나, CVD장치 등에 있어서는, 에칭이나 CVD에 의한 성막을 웨이퍼마다 균일하게 행하기 때문에, 반도체웨이퍼, 액정 기판 글래스, 프린트기판 등의 판상 시료를, 한 장씩 처리하는 매엽화(枚葉化)가 진행되고 있다. 이 매엽식 프로세스에 있어서는, 판상시료를 한 장씩 처리실내에 유지하기 위해, 이 판상시료를 서셉터라 칭해지는 대좌에 올려놓고, 소정의 처리를 실시하고 있다.
이 서셉터는, 플라즈마 중에서의 사용에 견디고, 또한 고온에서의 사용에 견딜 수 있을 필요가 있으므로, 내플라스마성이 뛰어나고, 열전도율이 클 것이 요구된다.
이와 같은 서셉터로는, 내플라즈마성, 열전도성이 뛰어난 세라믹소결체로 이루어지는 서셉터가 사용되고 있다.
이와 같은 서셉터에는, 그 내부에 전하를 발생시켜 정전 흡착력으로 판상시료를 고정하기 위한 정전 척용 전극, 통전 발열시켜 판상시료를 가열하기 위한 히터전극, 고주파전력을 통전하여 플라즈마를 발생시켜 플라즈마처리하기 위한 플라즈마 발생용 전극 등의 내부전극을 배치한 것이 있다.
도 3은, 이와 같은 내부전극이 내장된 서셉터의 일례를 나타낸 것이다. 서셉터(15)는, 판상시료(미도시)를 올려놓는 재치판(1)과, 이 재치판(11)을 지지하는 지지판(13)과, 이 재치판(11)과 지지판(13)에 끼워져 유지되는 내부전극(12)과, 이 내부전극(12)에 접하도록 지지판(13)내에 매설되고, 전류를 내부전극(12)으로 공급하는 급전용 단자(14, 14)로 이루어진다.
이와 같은 서셉터(15)의 제조방법으로는, 예컨대, 미리 지지판(13)에, 급전용 단자(14, 14)를 내부전극(12)에 연결시키기 위한 고정공(16)을 형성하고, 이 고정공(16)에 금속제의 급전용 단자(14, 14)를 고정하고, 이 급전단자(14, 14)를 갖는 지지판(13)과, 재치판(11)과의 사이에 텅스텐, 탄탈, 몰리브덴 등의 고융점 금속으로 이루어지는 내부전극(12)을 배치하고, 이들을 각종 접합제에 의해 가압하에서 접합하는 방법을 들 수 있다.
그러나, 이와 같은 서셉터(15)의 제조방법에 있어서는, 재치판(11)과 급전용 단자(14, 14)를 갖는 지지판(13)과의 접합시, 상기 재치판(11)이나 상기 지지판(13)의 열팽창율과, 급전용 단자(14, 14)의 열팽창률을 근사시키는 것이 곤란하였다. 또한 급전용 단자(14, 14)를 형성하는 금속에는, 내열성이 풍부한 고가의 텅스텐, 탄탈, 몰리브덴 등의 고융점 금속을 사용할 필요가 있었다.
또한, 가압하에서의 고온 접합시, 금속제의 급전용 단자(14, 14)의 영률과, 재치판(11)이나 지지판(13)의 영률이 크게 다르기 때문에, 큰 압력으로 가압하면, 이들의 변형률의 차에 의해, 이들의 파괴가 발생하기 때문에, 충분히 가압할 수 없어, 급전용 단자(14, 14)와 내부전극(12)과의 전기적인 연결이 충분하지 않거나, 내부전극(12)과 재치판(11)과의 사이에 틈새가 생겨, 내부전극(12)의 용도에 의해,정전흡착성능이 저하하거나, 히터가열성능이 저하하거나, 재치판(11)상에 플라즈마를 발생시키지 않거나 할 수 있고, 또한 접합제가 노출되어 접합제 성분이 휘발, 비산하여 판상시료를 오염시킬 수도 있었다.
따라서, 이들 불편함을 해소하기 위하여, 서셉터(15) 내부에 내부전극(12)을 형성하는 방법으로서, 예컨대, 소정의 패턴형상으로, 내부전극(12)인 전극재료를 유기용매 중에 분산시킨 도전페이스트를 지지판(13)상에 인쇄하고, 이 지지판(13)과 재치판(11)을 상기 전극재료로 이루어지는 도전페이스트가 인쇄된 면을 사이에 두고 서로 겹쳐 소결하고 일체화한 다음, 내부전극(12)과 서셉터(15)의 외부와의 사이에 도전회로를 형성하기 위하여, 지지판(13)에, 내부전극(12)에 도달하도록 고정공(16)을 뚫어 마련하는 작업을 행하고, 이 구멍에 금속제 급전용 단자(14, 14)를 수납하고, 땜납재를 통해 금속제 급전용 단자(14, 14)와 내부전극(12)을 접합하는 제조방법이 일반적으로 행해지고 있다.
또한, 다른 종래의 전극 내장형 서셉터로는, 판상시료를 올려놓기 위한 재치판(11)과, 이 재치판(11)을 지지하는 지지판(13)과, 상기 재치판(11)과 상기 지지판(13)을 접합 일체화하고, 내부전극(12)이 되는 도전성 접합제층과, 이 도전성 접합제층에 접하도록, 상기 지지판(13)에 매설되고, 전류를 내부전극(12)으로 공급하는 급전용 단자(14, 14)로 이루어지는 서셉터로서, 상기 재치판(11)은, 절연성 세라믹 소결체를 사용하여 얻어진 유전체로 이루어지고, 상기 지지판(13)은, 절연성 세라믹 소결체를 사용하여 얻어진 베이스체로 이루어지며, 상기 도전성 접합제층은유기물 또는 금속으로 구성되어 있다.
그러나, 이러한 종류의 전극 내장형 서셉터(15)에 있어서는, 상술한 바와 같이, 상기 재치판(11) 및 지지판(13)이 다른 재료로 이루어지는 도전성 접합제층에 의해 접합되는 것이므로, 재치판(11)과 지지판(13)과의 접합이 불충분해지고, 이들 경계 면으로부터 부식성의 가스나 플라즈마가 침입하여, 내부전극(12)이 가스나 플라즈마에 노출되거나, 재치판(11)과 지지판(13)과의 접합계면이 파괴되는 등의 우려가 있어, 서셉터(15)의 내부식성, 내플라즈마성이 충분하지 않다는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 종래의 서셉터(15)의 제조방법에 있어서는, 재치판(11)과 지지판(13)과의 접합을 확실하게 하고, 접합부에 가스나 플라즈마 등이 침입하지 않도록 할 필요가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위한 수단으로서, 예컨대, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 재치판(21)을, 그 측주변부에 링 형상의 플랜지(21a)를 마련하고, 이에 의해 원반형상의 오목부(21b)를 마련하는 구조로 하고, 이 재치판(21)의 오목부(21b)내에 내부전극(22)인 도전성 접합층, 및 급전용 단자(24)가 매설된 지지판(23)을 내장하는 방법을 생각할 수 있었다. 그러나, 이러한 방법에 있어서는, 재치판(21)을 상기의 구조의 형상으로 하고, 도전성 접합층 및 지지판(23)을 재치판(21)의 오목부(21b)에 틈새 없이 끼워 결합하는 형상으로 설계하여야 하며, 따라서, 서셉터(25)의 제조 공정이 번잡해진다는 문제가 있었다.
그러나, 상술한 바와 같이 재치판(21)과 지지판(23)을 접합한 다음 고정공을뚫는 서셉터(25)의 제조방법에 있어서는, 상기 급전용 단자(24, 24)를 고정하기 위한 구멍을 뚫는 작업은, 지지판(23)의 표면으로부터 파기 시작하여, 내부전극(22)에 접촉되는 면에서 정확하게 구멍의 형성을 멈추어야 한다. 또한, 내부전극(22)과 급전용 단자(24, 24)는 양호하게 접촉하고, 전기적으로 완전히 접합될 것이 요구되는데, 내부전극(22)까지 도달되지 않은 경우에는 물론, 내부전극(22)을 관통하여 버린 경우에는 전기적인 접합은 불완전해져, 내부전극(22)에의 통전은 불확실하게 되어 버린다.
또한, 일반적으로 내부전극(22)의 두께는 수십 ㎛로서, 내부전극(22)의 두께 이하의 천설(穿設)속도로 가공을 행할 필요가 있어서 천설작업은 매우 효율이 나쁜 작업이 되고, 또한 정확하게 멈춤위치를 결정할 수 없기 때문에 가공 수율 저하의 원인으로도 되고 있다.
또한, 내부전극(22)이, 쌍극형 정전 척용 전극과 같이, 내부전극(22)의 패턴평면상의 급전용 단자(24, 24)의 위치가 중요해질 경우에는, X선 투과장치 등을 이용하여 천설위치를 모니터링하면서 신중하게 천설작업을 행할 필요가 있어, 많은 시간을 필요로 하는 작업이 되어 버린다.
이와 같이, 종래에 있어서는, 내부전극(22)과, 급전용 단자(24, 24)를 정확한 위치에 형성하고, 확실하게 내부전극(22)에 통전 가능한 서셉터(25), 및 그 서셉터(25)를 효율 좋게 경제적으로 제조하는 것이 가능한 서셉터(25)의 제조방법으로서 적절한 것이 없었다.
본 발명은, 이들 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그를 위해 구체적으로 설정된 과제는, 서셉터의 내부에 형성된 내부전극에 확실하게 통전 가능한 서셉터를 제공하는 것이고, 게다가 재치판과 지지판과의 접합면으로부터, 서셉터 내부로 부식성의 가스나 플라즈마 등의 침입이 없고, 내부식성 및 내플라즈마성이 뛰어난 전극 내장형 서셉터를 제공하고, 이와 같은 전극 내장형 서셉터를 용이하게 수율 좋게, 게다가 경제적으로 얻을 수 있는 서셉터의 제조방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 서셉터의 일례를 나타내는 단면도이고,
도 2는 본 발명의 서셉터의 제조방법의 일례를 나타내는 공정도이고,
도 3은 종래의 서셉터의 일례를 나타내는 단면도이고,
도 4는 종래의 서셉터의 일례에 있어서의 재치판 및 지지판의 형상을 나타내는 단면도이고,
도 5는 도 4의 종래의 서셉터의 단면도이다.
<부호의 설명>
1, 11, 21 재치판
2, 12, 22 내부전극
3, 13, 23 지지판
4, 14, 24 급전용 단자
5, 15, 25 서셉터
6 고정공
7 절연재층
본 발명자들은, 상기 여러 과제해결을 위해 예의 검토한 결과, 지지판에 고정공을 천공해 두고, 이 고정공을 갖는 지지판에 급전용 단자를 끼워 결합하고, 또한 미리 내부전극인 도전체를 형성한 다음, 재치판과 지지판을 서로 겹쳐 소결 접합하여 일체화시킴으로써 전극 내장형의 서셉터를 얻는 방법을 개발하였다. 그리고, 이 때, 재치판, 지지판, 내부전극 및 급전용 단자의 각 부재에 특정 재질을 선택하여 조합함으로써, 종래의 서셉터가 안고 있는 과제를 모두 해결하고, 내부식성 및 내플라즈마성이 뛰어난 서셉터를 경제적으로 제공하는 것을 가능하게 하였다.
즉, 청구항 1의 발명은, 판상시료를 올려놓는 재치판과, 이 재치판을 지지하는 지지판과, 이들 재치판과 지지판과의 사이에 마련되며, 외부와 접하지 않도록 마련된 내부전극과, 이 내부전극에 접하도록 상기 지지판으로 관통하여 마련된 급전용 단자로 이루어지며, 상기 재치판과 상기 지지판이, 이들을 구성하는 재료와 동일 조성 또는 주성분이 동일한 절연성 재료에 의해 접합 일체화되어 얻어지는 전극 내장형 서셉터이다.
이와 같은 구성의 서셉터로 함으로써, 내부식성 및 내플라즈마성이 뛰어난서셉터로 되는 이점이 있다.
청구항 2의 발명은, 판상시료를 올려놓는 재치판과, 이 재치판을 지지하는 지지판과, 이들 재치판과 지지판과의 사이에 마련되며, 외부와 접하지 않도록 마련된 내부전극과, 이 내부전극에 접하도록 상기 지지판으로 관통하여 마련된 급전용 단자로 이루어지고, 상기 내부전극과 상기 급전용 단자가 도전성 세라믹으로 구성되어 이루어지는 전극 내장형 서셉터이다.
이와 같은 구성의 서셉터로 함으로써, 비저항의 선택 폭이 넓어지고, 내부전극이 목적으로 하는 기능에 따라 적절한 비저항의 내부저항이 얻어지기 쉬워지는 이점이 있다.
청구항 3의 발명은, 상기 도전성 세라믹이, 알루미나 탄탈 카바이드 복합 세라믹 도전체, 알루미나 텅스텐 복합 세라믹 도전체, 또는 알루미나 탄화규소 복합 세라믹 도전체, 질화알루미늄-텅스텐 복합 세라믹 도전체, 질화알루미늄-탄탈 복합 세라믹 도전체 중 하나의 복합 세라믹 도전체인 전극 내장형 서셉터이다.
이와 같은 구성의 서셉터로 함으로써, 내부전극의 비저항을 1×10-5∼1×105까지 폭넓게 선정하는 것이 가능해지는 이점이 있다.
청구항 4의 발명은, 상기 알루미나-탄탈 카바이드 복합 세라믹 도전체가 54∼71중량%의 탄탈카바이드를 함유하는 재질로 하였다.
청구항 5의 발명은, 상기 알루미나-텅스텐 복합 세라믹 도전체가 54∼95중량%의 텅스텐을 함유하는 재질로 하였다.
또한, 청구항 6의 발명은, 상기 알루미나-탄화규소 복합 세라믹 도전체가 5∼30중량%의 탄화규소를 함유하는 재질로 하였다.
이와 같은 재질의 복합 세라믹 도전체로 하면, 적절한 비저항을 가지고, 또한 적절한 열팽창률과 영률을 갖는 내부전극과 급전용 단자로 하는 것이 가능해지므로, 열응력파괴의 발생을 억제할 수 있고, 제품 수율이 향상되어 경제적으로 제공할 수 있게 되는 이점이 있다.
청구항 7의 발명은, 상기 재치판과 상기 지지판이 알루미나기 소결체 또는 질화알루미늄 소결체로 이루어지는 전극 내장형 서셉터이다.
이와 같은 구성의 서셉터로 함으로써, 열충격에 강하고, 내부식성, 내플라즈마성이 뛰어난 서셉터로 되는 이점이 있다.
청구항 8의 발명은, 서셉터의 제조방법에 관한 것으로서, 세라믹 소결체로부터 판 형상의 재치판 및 지지판을 제작하고, 이어서 이 지지판에 급전용 단자를 고정하기 위한 고정공을 형성하고, 이어서, 이 고정공에 급전용 단자를 지지판을 관통하도록 끼워 결합시키고, 이어서, 이 급전용 단자를 유지하는 지지판상에, 내부전극인 도전재층을 급전용 단자에 접하도록 하여 형성하고, 이어서, 상기 도전재층을 사이에 두고 지지판과 재치판을 서로 겹치고, 가압하에서 소결 처리함으로써 이들을 일체화하고, 이들의 지지판과 재치판과의 사이에, 상기 도전재층으로 이루어지는 내부전극을 형성하는 서셉터의 제조방법이다.
이와 같은 공정의 서셉터의 제조방법으로 함으로써, 간편한 방법으로 경제적으로 제공할 수 있게 되는 이점이 있다.
청구항 9의 발명은, 지지판과 재치판을 서로 겹칠 때, 지지판상의 상기 도전재층의 형성부분 이외의 영역에, 상기 재치판 및 지지판을 구성하는 세라믹 소결체 재료와 동일 조성 또는 주성분이 동일한 재료의 분말로 이루어지는 절연재층을 형성하는 서셉터의 제조방법이다.
이와 같은 공정의 서셉터의 제조방법으로 함으로써, 재치판과 지지판과의 계면에 절연재층을 마련하여 일체화 접합하고 있으므로, 내부식성, 내플라즈마성이 뛰어난 서셉터를 용이하게 얻을 수 있는 이점이 있다. 또한, 재치판이나 지지판의 표면형상을 복잡한 형상으로 가공할 필요가 없고, 단지 판상체로 하면 되므로, 서셉터를 수율 좋게 경제적으로 제공하는 것이 가능해진다.
청구항 10의 발명은, 내부전극 또는 급전용 단자인 도전재로서, 알루미나-탄탈 카바이드 복합 세라믹 도전재, 알루미나-텅스텐 복합 세라믹 도전재, 알루미나-탄화규소 복합 세라믹 도전재, 질화알루미늄-텅스텐 복합 세라믹 도전재, 질화알루미늄-탄탈 복합 세라믹 도전체 또는 고융점 금속 중 어느 하나를 사용하는 서셉터의 제조방법이다.
이와 같은 공정의 서셉터의 제조방법으로 함으로서, 적절한 비저항의 재질을 선택하여 조합하는 것이 가능해지는 이점이 있다.
이하, 발명의 실시의 형태를 들어, 본 발명을 설명하기로 한다. 또한, 본 발명의 실시의 형태는 특별히 한정이 없는 한 발명의 내용을 제한하는 것이 아니다.
(제1 실시형태)
도 1은 본 발명의 서셉터의 제1 실시형태의 일례를 나타낸 것이다.
서셉터(5)는 판상시료를 올려놓는 재치판(1)과, 이 재치판(1)과 일체화되는지지판(3)과, 이 재치판(1)과 지지판(3)과의 사이에 형성된 내부전극(2)과, 이 내부전극(2)에 통하며, 상기 지지판(3) 내부에 관통하도록 하여 마련된 급전용 단자(4, 4)로 이루어진다.
그리고, 상기 재치판(1)과 상기 지지판(3)은, 이들을 구성하는 재료와 동일 조성 또는 주성분이 동일한 절연재료에 의해 이루어지는 절연재층(7)에 의해 접합 일체화되는 것이다.
상기 재치판(1) 및 지지판(3)은, 그 서로 겹쳐지는 면의 형상을 동일하게 하고, 또한 알루미나기 소결체나 질화알루미늄기 소결체 등의 절연성 세라믹 소결체로 이루어지는 것이다.
상기 알루미나기 소결체나 질화알루미늄기 소결체로는, 특별히 한정되지 않으며, 일반적으로 시판되고 있는 것으로도 좋다.
또한, 상기 알루미나기 소결체나 질화알루미늄기 소결체는, 소결성이나 내플라즈마성을 향상시키기 위하여, 이트리아(Y2O3), 칼시아(CaO), 마그네시아(MgO), 탄화규소(SiC), 티타니아(TiO2)로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 총 0.1∼10.0중량% 함유한 것이어도 좋다.
상기 절연재층(7)은, 상기 재치판(1)과 지지판(3)과의 경계부, 즉 내부전극(2) 형성부 이외의 외주부영역을 접합하기 위해 마련된 것으로서, 상기 재치판(1) 및 지지판(3)과 동일 혹은 주성분이 동일한 분말절연재료로 이루어지는 것이다.
여기서, 「주성분이 동일한 재료」란, 상기 재치판(1)과 상기 지지판(3)을 구성하는 재료 이외의 재료의 함유량이 50중량%이하인 재료를 말하며, 예컨대, 상기 재치판(1)과 상기 지지판(3)이 질화알루미늄으로 구성되는 경우, 질화알루미늄 이외의 성분이 50중량% 이하인 재료를 말한다.
절연재층(7)으로서 상기 재치판(1) 및 지지판(3)과 동일성분의 재료를 사용하는 경우에는, 서셉터 형성 후에는 재치판(1)과 지지판(3)의 경계가 없어져 일체화되어 버린다.
상기 내부전극(2)은, 전하를 발생시켜 정전 흡착력으로 판상시료를 고정하기 위한 정전 척용 전극, 통전 발열시켜 판상시료를 가열하기 위한 히터전극, 고주파전력을 관통하여 플라즈마를 발생시켜 플라즈마처리하기 위한 플라즈마 발생용 전극 등으로서 사용되는 것으로서, 그 용도에 따라, 그 형상이나 크기가 적절히 조정된다.
이 내부전극(2)은, 알루미나-탄탈 카바이드 복합 도전성 세라믹재료, 알루미나-텅스텐복합 도전성 세라믹재료, 알루미나-탄화규소 복합 도전성 세라믹재료, 질화알루미늄-텅스텐 복합도전성 세라믹재료, 질화알루미늄-탄탈 복합도전성 세라믹재료 등의 도전성 세라믹, 또는 텅스텐, 탄탈, 몰리브덴 등의 고융점 금속으로 형성되어 있다.
그리고, 이들 도전성 복합 세라믹 소결체 중, 알루미나-탄탈 카바이드 도전성 복합 세라믹 소결체와 알루미나-텅스텐 도전성 복합 세라믹 소결체는, 특히 낮은 비저항(1×10-1∼1×10-5Ωcm)을 갖기 때문에, 정전 척용 전극, 통전 발열시켜 판상시료를 가열하기 위한 히터전극, 및 고주파 전력을 통전하여 플라즈마를 발생시켜 플라즈마처리하기 위한 플라즈마 발생용 전극에 바람직하게 사용된다.
한편, 알루미나-탄화규소 도전성 복합 세라믹소결체는, 다른 도전성 복합 세라믹 소결체보다 높은 비저항(1×104∼1×105Ωcm)을 갖기 때문에, 정전 척용 전극, 통전 발열시켜 판상시료를 가열하기 위한 히터전극에 바람직하게 사용된다.
상기 알루미나-탄탈 카바이드 도전성 복합 세라믹 소결체로는, 탄탈 카바이드의 함유량이 54∼71중량%인 것이 바람직하다. 탄탈카바이드의 함유량을 54∼71중량%로 한 것은, 54중량% 미만에서는 내부전극(2)의 저항값이 높아져 내부전극(2)으로서 기능하지 않게 되고, 71중량%를 초과하면 내부전극(2)의 열팽창률이 상기 재치판(1)과 상기 지지판(3)을 형성하는 알루미나기 소결체와 크게 달라, 후공정의 가압 열처리에 의해 열응력 파괴되기 때문이다.
또한, 상기 알루미나-텅스텐 도전성 복합 세라믹 소결체로는, 텅스텐의 함유량이 54∼95중량%인 것이 바람직하다. 텅스텐의 함유량을 54∼95중량%로 한 것은, 54중량% 미만에서는 내부전극(2)의 저항 값이 높아져 내부전극(2)으로서 기능하지 않게 되고, 95중량%를 초과하면, 내부전극(2)의 열팽창률이, 상기 재치판(1)과 상기 지지판(3)을 형성하는 알루미나기 소결체와 크게 달라져, 후공정의 가압 열처리에 의해 열응력파괴하기 때문이다.
또한, 상기 알루미나-탄화규소 도전성 복합 세라믹 소결체로는, 탄화규소의 함유량이 5∼30중량%인 것이 바람직하다. 탄화규소의 함유량을 5∼30중량%로 한 것은, 5중량% 미만에서는 내부전극(2)의 저항 값이 높아져, 내부전극(2)으로서 기능하지 않게 되고, 30중량%를 초과하면, 내부전극(2)의 열팽창률이 상기 재치판(1)과 상기 지지판(3)을 형성하는 알루미나기 소결체와 크게 달라져, 후공정의 가압 열처리에 의해 열응력 파괴되기 때문이다.
상기 급전용 단자(4, 4)는, 내부전극(2)에 전류를 공급하기 위해 마련된 것으로서, 그 수, 형성, 크기 등은 내부전극(2)의 형상과, 태양(즉, 정전 척용 전극, 히터전극, 플라즈마발생전극 등의 어느 한 종류의 내부전극(2)으로 하거나)에 의해 결정된다.
이러한 급전용 단자(4)는, 상기 내부전극(2)을 형성하고 있는 도전성 세라믹재료 분말을 가압 소결한 복합 도전성 세라믹 소결체로 이루어지거나, 탄탈, 텅스텐, 몰리브덴 등의 고융점금속의 소결체 또는 주조체로 형성되어 있다.
이러한 급전용 단자(4)를 복합 세라믹 도전체로 형성하는 경우에는, 예컨대, 알루미나분말과 탄탈카바이드분말을 혼합한 분말, 알루미나분말과 텅스텐분말을 혼합한 분말, 알루미나분말과 탄화규소분말을 혼합한 분말, 질화알루미늄과 텅스텐분말을 혼합한 분말, 또는 질화알루미늄과 탄탈분말을 혼합한 분말 등을 사용한다. 이들 혼합분말을 성형한 다음, 가압 소결하여 도전성 복합 세라믹소결체로 이루어지는 급전용 단자(4)로 한다. 그 재질은, 내부전극과의 접합의 관점으로부터, 상기 내부전극(2)과 동일한 것이 바람직한데, 도전성의 관점으로부터는 비저항이 낮은 것을 사용하는 것이 바람직하다.
특히, 알루미나-탄탈 카바이드 도전성 복합 세라믹소결체와 알루미나-텅스텐 도전성 복합 세라믹 소결체는, 상술한 바와 같이 충분히 낮은 비저항을 갖기 때문에, 큰 전력을 상기 내부전극(2)에 투입할 수 있고, 상기 내부전극(2)을 플라즈마발생전극으로서 사용할 때에는 고밀도의 플라즈마를 발생시킬 수 있으므로 바람직하다.
상기 내부전극(2)과 상기 급전용 단자(4)는 동일한 재료를 사용하여 형성하는 것이 전기적 접속의 관점으로부터 바람직한데, 이종 재료를 사용하여 저저항화하는 것도 가능하다.
하기에 이러한 서셉터(5)의 제조방법을 설명하기로 한다.
도 2는 서셉터(5)의 제조공정을 나타낸 것이다.
먼저, 알루미나기 소결체나 질화알루미늄기 소결체 등의 절연성 세라믹소결체로부터 판상의 재치판(1) 및 지지판(3)을 제작한다. 이러한 경우, 상기 절연성 세라믹재료의 분말을 원하는 형상으로 성형, 소결함으로써 재치판(1) 및 지지판(3)을 얻을 수 있다.
이 때, 바람직하기로는, 재치판(1)의 한쪽 면(판상시료의 재치면)을 평탄도가 10㎛이하가 되도록 연마한다.
이어서, 상기 지지판(3)에, 미리 급전용 단자(4, 4)를 내장하여 유지하기 위한 고정공(6, 6)을 형성한다. 이 고정공(6, 6)의 천공방법은, 특별히 제한되지 않으며, 예컨대, 다이아몬드 드릴에 의한 천공가공법, 레이저가공법, 방전가공법, 초음파가공법을 이용하여 천공할 수 있다. 또한, 그 가공정밀도는, 통상의 가공정밀도여도 좋고, 수율은 거의 100%로 가공할 수 있다.
또한, 고정공(6, 6)의 천공위치 및 수는, 내부전극(2)의 태양과 형상으로부터 결정된다.
이어서, 급전용 단자(4)를, 상기 지지체(3)의 고정공(6)에 밀착 고정할 수 있는 크기, 형상이 되도록 제작한다.
급전용 단자(4)의 제작방법으로는, 급전용 단자(4)를 도전성 세라믹 소결체를 사용하여 얻어지는 경우에는, 도전성 세라믹 재료분말을 원하는 형상으로 성형하여 가압 소결하는 방법 등을 들 수 있다. 이 때, 급전용 단자(4)에 사용되는 도전성 세라믹재료분말은, 서셉터(5)에 형성되는 내부전극(2)과 동일한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 급전용 단자(4)를 금속제로 할 경우에는, 탄탈, 텅스텐, 몰리브덴 등의 고융점 금속을 사용하여, 연삭법, 주조법, 분말야금 등의 종래 공지의 금속가공법 등에 의해 형성한다.
이러한 급전용 단자(4)의 가공정밀도는, 이어지는 가압열처리로 재소성하여 고정되므로, 일본공업규격(JIS)의 표준공차레벨로 클리어런스를 가지고 있어도 좋다.
다음, 제작한 급전용 단자(4, 4)를 지지판(3)의 고정공(6, 6)에 끼워 넣는다.
다음, 급전용 단자(4, 4)가 내장된 지지판(3) 표면의 소정 영역에 상기 급전용 단자(4, 4)에 접촉하도록, 상기 도전성 세라믹 또는 고융점 금속 등의 도전재료 분말을 에틸알콜 등의 유기용매에 분산한 내부전극 형성용 도포제를 도포하고, 건조하여 내부전극 형성층(2')을 형성한다. 이러한 도포액의 도포방법으로는, 균일한 두께로 도포할 필요가 있으므로, 스크린인쇄법이나 닥터블레이드법 등을 이용하는것이 바람직하다.
또한, 다른 방법으로서, 상기 도전성 세라믹이나 고융점 금속의 박판을 배치하여 내부전극형성층(2')으로 하는 방법이나, 상기 고융점 금속의 증착막 등의 박막을 형성하는 방법이 있다. 이들 박막이나 박판을 배치하는 경우에는, 이들과 급전용 단자(4, 4)와 견고하게 접촉시켜 둘 필요가 있다.
또한, 지지판(3)상의 내부전극 형성층(2')을 형성한 영역 이외의 영역에, 절연성, 내부식성, 내플라즈마성을 향상시키기 위하여, 상기 재치판(1)과 상기 지지판(3)을 구성하는 재료와 동일한 조성 또는 주성분이 동일한 분말재료를 포함하는 절연재층(7)을 형성한다.
이러한 절연재층(7)을 형성하기 위해서는, 예컨대, 상기 재치판(1)과 상기 지지판(3)이 알루미나기 소결체로 형성되어 있을 때에는 알루미나분말을 에틸알콜 등의 유기용매에 분산한 도포제를 도포하고, 건조시킨다. 상기 재치판(1)과 상기 지지판(3)이 질화알루미늄기 소결체로 형성되어 있을 때에는 질화알루미늄분말을 에틸알콜 등의 유기용매에 분산한 도포제를, 상기 소정부위에 스크린인쇄법이나 닥터블레이드법 등으로 도포하고, 건조한다.
다음, 내부전극형성층(2') 및 절연재층(7)을 형성한 지지판(3)상에, 그 내부전극형성층(2') 및 절연재층(7)을 사이에 두고 재치판(1)을 겹친 다음, 이들을 가압하에서 열처리하여 일체화한다.
이와 같은 제조방법에 있어서는, 상기 지지판(3)과, 상기 재치판(1)과의 사이에, 유기물이나 금속으로 이루어지는 이종재질의 접합재를 개재시키지 않고, 가압하에서 소결시키는 열처리만으로, 재치판(1)과 지지판(3)과의 접합일체화를 달성할 수 있다.
이 때의 소결열처리의 조건으로는, 열처리분위기는 진공, Ar, He, N2등의 불활성분위기인 것이 바람직하다. 가압력은 5∼10MPa가 바람직하며, 또한, 열처리온도는 1600∼1850℃가 바람직하다.
그리고, 이 때, 지지판(3)상에 형성된 내부전극 형성층(2')이 도전성 세라믹분말 등의 도전재료로 이루어지는 경우에는, 내부전극형성층(2')은 소결되어, 도전성 복합 세라믹 소결체를 사용하여 얻어지는 내부전극(2)으로 된다. 또한, 상기 지지판(21) 및 재치판(23)은, 상기 절연재층(7)을 사이에 두고 접합 일체화된다. 또한, 상기 급전용 단자(4, 4)는, 가압하에서의 열처리로 재소결하여 지지판(3)의 고정공(6, 6)에 고정된다.
이와 같은 서셉터의 제조방법에 의하면, 재치판(1)과 지지판(3)과의 접합면에, 이들을 구성하는 재료와 동일조성 또는 주성분이 동일한 절연성재료로 이루어지는 절연재층(7)이 마련되어, 이 절연재층(7)에 의해 재치판(1)과 지지판(3)이 접합 일체화되기 때문에, 재치판(1)과 지지판(3)과의 접합계면으로부터, 가스나 플라즈마 등이 서셉터(5) 내부에 침입하지 않고, 내부전극(2)이 이들에 노출되지 않는다. 따라서, 재치판(1)과 지지판(3)과의 접합계면이 파괴되지 않고, 또한 내장된 내부전극(2)이 이상방전이나 파괴 등을 일으키지 않으므로, 서셉터(5)의 내부식성, 내플라즈마성을 향상시킬 수 있다.
또한, 이와 같은 서셉터(5)의 제조방법에 의하면, 상기 지지판(3)과 상기 재치판(1)이 절연재층(7)에 의해 양호하게 접합 일체화되는 것이므로, 종래와 같이, 이들 형상에 특별한 연구를 필요로 하지 않고, 간단한 판상형상으로 할 수 있으므로, 서셉터(5)를 수율 좋게 경제적으로 제조할 수 있다.
(제2 실시형태)
제2 실시형태가 제1 실시형태와 다른 점은, 재치판(1)과 지지판(3)과의 접합에 절연재층(7)을 사용하지 않고, 재치판(1)과 지지판(3)을 직접 서로 겹쳐 가압소결하고, 접합일체화하고 있는 점이다. 제1 실시형태 및 제2 실시형태의 어느 경우에도 소결 후에는 재치판(1)과 지지판(3)과의 접합면은 일체화하고 있으므로, 특히 경계는 보일 수 없다.
그 밖의 재치판(1), 내부전극(2), 급전용 단자(4) 등은 모두 제1 실시형태와 동일하다.
제2 실시형태의 서셉터의 제조방법은, 재치판(1)과 지지판(3)과의 접합을 확실하게 하기 위해, 내부전극 형성층(2')을 도포하는 영역에 약간의 웅덩이를 만들고, 내부전극(2)이 형성된 후에, 재치판(1)과 지지판(3)이 직접 접촉하도록 하는 것이 바람직하다. 가압소결의 조건 등은 제1 실시형태와 동일하면 된다.
이하 본 발명을 실시예를 통해 상세하게 설명하기로 한다.
이하의 실시예에서는 도 1에 나타낸 내부전극(2)을 정전 척용 전극으로 한 경우의 실시예를 들어, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
실시예 1
「급전용 단자의 제작」
알루미나분말(평균입경 0.2㎛, 다이메이화학공업(주)제) 40중량부, 탄탈 카바이드분말(평균입경 1㎛, 닛폰 신금속(주)제) 60중량부, 이소프로필알콜 150중량부를 혼합하고, 또한 유성형 볼밀을 이용하여 균일하게 분산시켜 슬러리를 얻었다.
이러한 슬러리로부터, 알콜 부분을 흡입여과하여 제거하고, 건조하여 알루미나-탄탈 카바이드 복합분말을 얻었다.
다음, 상기 복합분말을 성형, 소결하고, 직경 2.5mm, 길이 5mm의 봉형상 알루미나-탄탈 카바이드 도전성 복합 세라믹 소결체를 얻은 다음, 이를 급전용 단자(4)로 하였다. 소결은 온도 1700℃, 압력 20MPa의 조건에서 핫프레스에 의한 가압소결을 행하였다. 소결후의 알루미나-탄탈 카바이드 도전성 복합 세라믹소결체의 상대밀도는 98%이상이었다.
「지지판의 제작」
알루미나분말(평균입경 0.2㎛, 다이메이 화학공업(주)제)을 성형, 소결하여, 직경 230mm, 두께 5mm의 원반형상의 알루미나 소결체를 얻었다. 소결시의 조건은 상기 급전용 단자(4)의 제작시와 동일하게 하였다.
이어서, 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이, 이러한 알루미나소결체에 급전용 단자(4, 4)를 내장하고, 고정하기 위한 고정공(6, 6)을 다이아몬드 드릴에 의해 천공가공함으로써 천설하여, 알루미나 소결체를 사용하여 얻어지는 지지판(3)을 얻었다.
「재치판의 제작」
상기 알루미나기 소결체를 사용하여 얻어지는 지지판(3)의 제작방법에 준하여, 직경 230mm, 두께 5mm의 원반형상의 알루미나기 소결체를 얻었다. 이어서, 이러한 원반형상의 알루미나기 소결체의 일면(판상시료의 재치면)을 평탄도가 10㎛이하가 되도록 연마하여, 알루미나기 소결체를 사용하여 얻어지는 재치판(1)을 얻었다.
「일체화」
상기 지지판(3)에 천설된 상기 고정공(6, 6)에, 상기 급전용 단자(4, 4)를 눌러 넣어, 내장고정하였다.
이어서, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 이러한 급전용 단자(4, 4)가 내장고정된 지지판(3)상에, 이어지는 가압하에서의 열처리공정으로 내부전극(2)이 되도록, 40중량%의 알루미나분말과 60중량%의 탄탈 카바이드 분말을 포함하는 알루미나-탄탈 카바이드 복합 도전성 세라믹재료로 이루어지는 도포제를, 스크린인쇄법으로 인쇄도포하고, 건조하여, 내부전극 형성층(2')을 형성하였다.
이어서 지지판(3) 위의 상기 내부전극(2) 형성 이외의 영역에 알루미나 분말(평균 입경 0.2㎛, 다이메이 화학공업(주)제), 에틸알콜을 포함하는 도포제를 스크린 인쇄법으로 인쇄도포하고, 건조하여 절연재층(7)을 형성하였다.
이어서, 도 2의 (c)에 나타낸 바와 같이, 이러한 내부전극 형성층(2')(인쇄면) 및 절연재층(7)을 끼워 넣도록, 또한, 상기 재치판(1)의 연마면이 윗면이 되도록, 상기 지지판(3)과 재치판(1)을 서로 겹쳐, 핫프레스로 가압하에서 열처리하여 일체화하여 실시예 1의 서셉터(5)를 제작하였다. 이 때의 가압, 열처리조건은 온도 1750℃, 압력 7.5MPa의 조건에서 행하였다.
「평가」
이와 같이 하여 제작된 서셉터(5)의 접합단면을 SEM 관찰한 결과, 상기 재치판(1)과, 상기 지지판(3)과, 상기 급전용 단자(4, 4)는 양호하게 접합되어 있었다.
또한, 이 실시예로서의 전극 내장형 서셉터(5)를 CF4가스와 O2가스와의 혼합가스의 플라즈마 중에 15시간 노출한 다음, 서셉터(5) 표면의 성상을 육안으로 관찰하고, 또한, 서셉터(5)의 판상시료 재치면의 표면 거칠기의 변화, 흡착력의 변화를 측정한 결과, 표면성상의 변화는 인식되지 않고, 또한, 표면 거칠기도 거의 변화하지 않으며(시험 전 Ra=0.12㎛, 시험 후 Ra=0.13㎛), 흡착력도 변화하지 않으므로(시험 전:0.03MPa, 시험 후 0.03MPa), 내부식성, 내플라즈마성이 매우 양호한 것이 판명되었다.
실시예 2
본 실시예 2가 상기 실시예 1과 다른 점은, 재치판(1)과 지지판(3)과의 접합에 있어서, 절연재층(7)을 사용하지 않고, 재치판(1)과 지지판(3)을 직접 접합한 점이다. 그 외는 실시예 1과 동일하다.
「급전용 단자의 제작」
알루미나분말(평균입경 0.2㎛, 다이메이화학공업(주)제) 40중량부, 탄탈 카바이드분말(평균입경 1㎛, 닛폰 신금속(주)제) 60중량부, 이소프로필알콜 150중량부를 혼합하고, 또한 유성형 볼밀을 이용하여 균일하게 분산시켜 슬러리를 얻었다.
이 슬러리로부터 알콜 부분을 흡입 여과하여 제거하고, 건조하여 알루미나-탄탈 카바이드 복합분말을 얻었다.
다음, 상기 복합분말을 성형, 소결하여, 직경 2.5mm, 길이 5mm의 봉형상의 알루미나-탄탈 카바이드 도전성 복합 세라믹 소결체를 얻어, 이를 급전용 단자(4)로 하였다. 소결은 온도 1700℃, 압력 20MPa의 조건에서 핫프레스에 의한 가압소결을 행하였다. 소결후의 알루미나-탄탈 카바이드 도전성 복합 세라믹 소결체의 상대밀도는 98% 이상이었다.
「지지판의 제작」
알루미나분말(평균입경 0.2㎛, 다이메이화학공업(주)제)을 성형, 소결하여, 직경 230mm, 두께 5mm의 원반형상 알루미나소결체를 얻었다. 소결시의 조건은 상기 급전용 단자(4)의 제작시와 동일하게 하였다.
이어서, 이 알루미나소결체에, 급전용 단자(4, 4)를 내장고정하기 위한 고정공(6, 6)을 다이아몬드 드릴에 의해 천공가공함으로써 천설하여 알루미나 소결체를 사용하여 얻어지는 지지판(3)을 얻었다.
「지지판의 제작」
상기 알루미나기 소결체를 사용하여 얻어지는 지지판(3)의 제작방법에 준하여, 직경 230mm, 두께 5mm의 원반형상 알루미나기 소결체를 얻었다. 이어서, 이러한 원반형상 알루미나기 소결체의 일면(판상시료의 재치면)을 평탄도가 10㎛가 되도록 연마하여, 알루미나기 소결체를 사용하여 얻어지는 재치판(1)을 얻었다.
「일체화」
상기 지지판(13)에 천설된 상기 고정공(6, 6)에, 상기 급전용 단자(4, 4)를 눌러 넣어, 내장고정하였다.
이어서, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 이러한 급전용 단자(4, 4)가 내장고정된 지지판(3)상에, 이어지는 가압하에서의 열처리공정으로 내부전극(2)이 되도록, 40중량%의 알루미나분말과 60중량%의 탄탈 카바이드분말을 포함하는, 알루미나-탄탈 카바이드 복합도전성 세라믹재료로 이루어지는 도포제를, 스크린인쇄법으로 인쇄도포하고, 건조하여, 내부전극 형성층(2')을 형성하였다. 본 실시예에서는 도 2의 (b)에 나타내는 절연재층(7)은 사용하고 있지 않다.
이어서, 도 2의 (c)에 나타낸 바와 같이, 이러한 내부전극형성층(2')(인쇄면)을 끼워 넣도록, 또한, 상기 재치판(1)의 연마면이 윗면이 되도록, 상기 지지판(3)과 재치판(1)을 서로 겹쳐, 핫프레스로 가압하에서 열처리하여 일체화함으로써 실시예 2의 서셉터(5)를 제작하였다. 이 때의 가압, 열처리조건은 온도 1750℃, 압력 7.5MPa의 조건으로 행하였다.
「평가」
이와 같이 하여 제작된 서셉터(5)의 접합단면을 SEM 관찰한 결과, 상기 재치판(1)과 상기 지지판(3)과 상기 급전용 단자(4, 4)는 양호하게 접합되어 있었다.
또한, 접합된 상기 재치판(1), 상기 지지판(3), 상기 급전용 단자(4, 4)에 균열 등의 발생은 없고, 내부전극(2)의 박리도 보이지 않았다.
또한, 상기 급전용 단자(4, 4)와 상기 내부전극(12)과의 사이의 도통도 양호하여, 전기적으로 확실하게 연결되어 있는 것도 확인되었다.
실시예 3
탄탈 카바이드 분말을 텅스텐 분말(평균입경 0.5㎛, 도쿄텅스텐(주)제)로 바꾼 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여, 실시예 3의 서셉터(5)를 얻었다.
이 서셉터(5)의 접합 단면을 SEM 관찰한 결과, 상기 재치판(1)과 상기 지지판(3)과 상기 급전용 단자(4, 4)는 양호하게 접합되어 있었다.
또한, 접합된 상기 재치판(1), 상기 지지판(3), 상기 급전용 단자(4, 4)에 균열 등의 발생은 없고, 내부전극(2)의 박리도 보이지 않았다.
또한, 상기 급전용 단자(4, 4)와 상기 내부전극(2)과의 사이의 도통도 양호하고, 전기적으로 확실하게 연결되어 있는 것도 확인되었다.
실시예 4
탄탈 카바이드 분말을 탄화규소 분말(평균입경 0.05㎛, 스미토모오사카시멘트(주)제)로 바꾸고, 혼합분말조성을 알루미나분말:90중량부, 탄화규소분말:10중량부로 한 것 이외에는, 실시예2와 동일하게 하여, 실시예 4의 서셉터(5)를 얻었다.
이 서셉터(5)의 접합단면을 SEM 관찰한 결과, 상기 재치판(1)과 상기 지지판(3)과 상기 급전용 단자(4, 4)는 양호하게 접합되어 있었다.
또한, 접합된 상기 재치판(1), 상기 지지판(3), 상기 급전용 단자(4, 4)에 균열 등의 발생은 없고, 내부전극(2)의 박리도 보이지 않았다.
또한, 상기 급전용 단자(4, 4)와 상기 내부전극(2)과의 사이의 도통도 양호하고, 전기적으로 확실하게 연결되어 있는 것도 확인되었다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 서셉터에 의하면, 재치판과 지지판과의 접합면으로부터, 부식성의 가스나 플라즈마의 침입이 없으므로, 이들 접합계면이파괴되지 않고, 또한 내부전극이 상기 가스나 플라즈마에 노출되지 않으므로, 내부식성, 내플라즈마성이 뛰어난 서셉터를 얻을 수 있다.
또한, 재치판과 지지판과의 경계 면에, 절연재층을 마련하여 이들을 접합 일체화하는 본 발명의 서셉터의 제조방법에 의하면, 내부식성, 내플라즈마성이 뛰어난 서셉터를 용이하게 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 서셉터는, 급전용 단자가 내부전극과 확실하고 견고하게 연결되어 있어, 통전확실성이 매우 높은 것이다.
또한, 서셉터의 내부전극 및 급전용 단자에, 통전성 복합 세라믹 소결체를 사용하면, 그 제조시에 있어서의 각 부재간의 열팽창률의 차이 등에 기인하는 열응력에 의한 파괴를 막을 수 있으므로, 내부전극과 급전용 단자가 확실하고 견고하게 연결되어, 통전확실성이 보다 높아진다.
또한, 본 발명의 서셉터의 제조방법에 의하면, 상기 특성을 구비한 서셉터를 어려운 후가공 없이 수율 좋게, 게다가 경제적으로 제조할 수 있다.
Claims (10)
- 판상시료를 올려놓는 재치판과, 이 재치판을 지지하는 지지판과, 이들 재치판과 지지판과의 사이에 마련되며, 외부와 접하지 않도록 마련된 내부전극과, 이 내부전극에 접하도록 상기 지지판에 관통하여 마련된 급전용 단자로 이루어지며, 상기 재치판과 상기 지지판이 이들을 구성하는 재료와 동일 조성 또는 주성분이 동일한 절연성 재료에 의해 접합 일체화되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극 내장형 서셉터.
- 판상시료를 올려놓는 재치판과, 이 재치판을 지지하는 지지판과, 이들 재치판과 지지판과의 사이에 마련되며, 외부와 접하지 않도록 마련된 내부전극과, 이 내부전극에 접하도록 상기 지지판에 관통하여 마련된 급전용 단자로 이루어지며, 상기 내부전극과 상기 급전용 단자가 도전성 세라믹으로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극 내장형 서셉터.
- 제 2항에 있어서, 상기 도전성 세라믹이, 알루미나-탄탈 카바이드 복합 세라믹 도전체, 알루미나-텅스텐 복합 세라믹 도전체, 알루미나-탄화규소 복합 세라믹 도전체, 질화알루미늄-텅스텐복합 세라믹 도전체 또는 질화알루미늄-탄탈 복합 세라믹 도전체 중 어느 하나의 복합 세라믹 도전체인 것을 특징으로 하는 전극 내장형 서셉터.
- 제 3항에 있어서, 상기 알루미나-탄탈 카바이드 복합 세라믹 도전체가, 54∼71중량%의 탄탈 카바이드를 함유하는 것을 특징으로 하는 전극 내장형 서셉터.
- 제 3항에 있어서, 상기 알루미나-텅스텐 복합 세라믹 도전체가 54∼95중량%의 텅스텐을 함유하는 것을 특징으로 하는 전극 내장형 서셉터.
- 제 3항에 있어서, 상기 알루미나-탄화규소 복합 세라믹 도전체가 5∼30중량%의 탄화규소를 함유하는 것을 특징으로 하는 전극 내장형 서셉터.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 재치판과 상기 지지판이 알루미나기 소결체 또는 질화알루미늄기 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전극 내장형 서셉터.
- 세라믹소결체로부터 판상의 재치판 및 지지판을 제작하고, 이어서 이 지지판에 급전용 단자를 고정하기 위한 고정공을 형성하고, 이어서, 이 고정공에 급전용 단자를 지지판을 관통하도록 끼워 결합하고, 이어서, 이 급전용 단자를 유지하는 지지판상에, 내부전극인 도전재층을 급전용 단자에 접하도록 하여 형성하고, 이어서, 상기 도전재층을 사이에 두고 지지판과 재치판을 서로 겹치고, 가압하에서 소결처리함으로써 이들을 일체화하고, 이들 지지판과 재치판과의 사이에 상기 도전재층으로 이루어지는 내부전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 전극 내장형 서셉터의 제조방법.
- 제 8항에 있어서, 지지판과 재치판을 서로 겹칠 때, 지지판상의 상기 도전재층의 형성부분 이외의 영역에, 상기 재치판 및 지지판을 구성하는 세라믹소결체 재료와 동일조성 또는 주성분이 동일한 재료의 분말로 이루어지는 절연재층을 형성하는 것을 특징으로 하는 전극 내장형 서셉터의 제조방법.
- 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 내부전극 또는 급전용 단자인 도전재로서, 알루미나-탄탈 카바이드 복합 세라믹 도전재, 알루미나-텅스텐 복합 세라믹 도전재, 알루미나-탄화규소 복합 세라믹 도전재, 질화알루미늄-텅스텐 복합 세라믹 도전재, 질화알루미늄-탄탈 복합 세라믹 도전재 또는 고융점 금속 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 전극 내장형 서셉터의 제조방법.
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