KR20210008038A - 반도체 제조 장치용 부재의 제조 방법 및 반도체 제조 장치용 부재 - Google Patents

반도체 제조 장치용 부재의 제조 방법 및 반도체 제조 장치용 부재 Download PDF

Info

Publication number
KR20210008038A
KR20210008038A KR1020207035221A KR20207035221A KR20210008038A KR 20210008038 A KR20210008038 A KR 20210008038A KR 1020207035221 A KR1020207035221 A KR 1020207035221A KR 20207035221 A KR20207035221 A KR 20207035221A KR 20210008038 A KR20210008038 A KR 20210008038A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal
semiconductor manufacturing
manufacturing apparatus
mass
paste
Prior art date
Application number
KR1020207035221A
Other languages
English (en)
Inventor
케이이치 세키구치
타케시 무네이시
Original Assignee
교세라 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 교세라 가부시키가이샤 filed Critical 교세라 가부시키가이샤
Publication of KR20210008038A publication Critical patent/KR20210008038A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/02—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
    • C04B37/023—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used
    • C04B37/026—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used consisting of metals or metal salts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/02—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
    • C04B37/023—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12—Metallic interlayers
    • C04B2237/125—Metallic interlayers based on noble metals, e.g. silver
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/34—Oxidic
    • C04B2237/341—Silica or silicates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/34—Oxidic
    • C04B2237/343—Alumina or aluminates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/34—Oxidic
    • C04B2237/345—Refractory metal oxides
    • C04B2237/348—Zirconia, hafnia, zirconates or hafnates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/36—Non-oxidic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/36—Non-oxidic
    • C04B2237/365—Silicon carbide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/36—Non-oxidic
    • C04B2237/366—Aluminium nitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/32—Ceramic
    • C04B2237/36—Non-oxidic
    • C04B2237/368—Silicon nitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/40—Metallic
    • C04B2237/403—Refractory metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/40—Metallic
    • C04B2237/405—Iron metal group, e.g. Co or Ni
    • C04B2237/406—Iron, e.g. steel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Die Bonding (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

본 개시의 반도체 제조 장치용 부재의 제조 방법은 수지와, 금속입자를 함유하고, 상기 금속입자는 상기 금속입자 100질량% 중 100nm 이하의 입경을 갖는 금속 미립자가 1질량% 이상을 차지하는 페이스트를 사용해서 금속단자와 세라믹스 부재를 접합한다. 또한, 본 개시의 반도체 제조 장치용 부재는 금속단자와, 세라믹스 부재와, 상기 금속단자 및 상기 세라믹스 부재를 연결하는 접합부를 구비한다. 그리고 상기 접합부는 금속입자를 함유한다.

Description

반도체 제조 장치용 부재의 제조 방법 및 반도체 제조 장치용 부재
본 개시는 반도체 제조 장치용 부재의 제조 방법 및 반도체 제조 장치용 부재에 관한 것이다.
반도체 제조 장치에 사용되는 구조부재(이하, 반도체 제조 장치용 부재라고 기재한다)에는 기계적 강도가 우수한 세라믹스 부재가 널리 사용되고 있다. 여기에서, 세라믹스 부재란, 예를 들면, 전체가 세라믹스로 구성되는 부재이거나, 세라믹스로 이루어지는 기체의 내부에 도전부를 갖는 부재이다. 그리고, 이 세라믹스 부재에는 여러가지 목적으로 금속단자를 접합하는 것이 행해지고 있다. 그 때문에, 전자이면 세라믹스 부재와 금속단자가 접합된다. 또한, 후자이면 세라믹스 부재와 금속단자의 접합에 추가해서, 도전부에 전력을 공급하는 목적을 위해서 도전부와 금속단자가 접합된다.
예를 들면, 특허문헌 1에는 금속단자와 세라믹스 부재를 접합함에 있어서, 금의 합금계의 접합재를 사용하는 구조가 제안되어 있다.
일본 특허공개 2012-216786호 공보
본 개시의 반도체 제조 장치용 부재의 제조 방법은 수지와, 금속입자를 함유하고, 상기 금속입자는 상기 금속입자 100질량% 중 100nm 이하의 입경을 갖는 금속 미립자가 1질량% 이상을 차지하는 페이스트를 사용해서 금속단자와 세라믹스 부재를 접합한다.
또한, 본 개시의 반도체 제조 장치용 부재는 금속단자와, 세라믹스 부재와, 상기 금속단자 및 상기 세라믹스 부재를 연결하는 접합부를 구비한다. 그리고, 상기 접합부는 금속입자를 함유한다.
도 1은 본 개시의 반도체 제조 장치용 부재의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 세라믹스 부재에 있어서의 접합부에 접촉하는 표면의 확대도이다.
도 3은 도 1에 있어서의 영역 E의 확대도이다.
이하에, 본 개시의 반도체 제조 장치용 부재의 제조 방법에 대해서 설명한다.
본 개시의 반도체 제조 장치용 부재의 제조 방법은 수지와, 금속입자를 함유하고, 금속입자는 금속입자 100질량% 중 100nm 이하의 입경을 갖는 금속 미립자가 1질량% 이상을 차지하는 페이스트를 사용해서 금속단자와 세라믹스 부재를 접합한다. 이렇게, 금속단자와 세라믹스 부재를 접합하는 페이스트가 상기 양의 금속 미립자를 함유하고 있음으로써, 세라믹스 부재의 표면에 존재하는 오목부 등 안에 수지와 함께 금속 미립자가 들어가서 금속단자와 세라믹스 부재를 강고하게 접합할 수 있다.
여기에서, 수지는 에폭시 수지, 시아네이트 수지, 아크릴 수지, 말레이미드 수지 등으로부터 선택되는 1종류 이상으로 이루어지면 좋다.
또한, 금속 미립자를 구성하는 성분은 니켈, 구리, 금, 은, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 백금 등이면 좋다. 특히, 금속 미립자를 구성하는 성분이 은이면, 저렴함과 아울러, 열전도율 및 내부식성이 우수한 페이스트가 된다.
또한, 금속단자를 구성하는 성분은 티타늄 또는 스테인레스 등이면 좋다. 또한, 금속단자는 전기를 공급하기 위한 급전 단자 이외에, 나사 또는 너트 등을 사용해서 세라믹스 부재를 고정화하기 위한 부시 및 이리사이트 등이어도 상관없다.
또한, 세라믹스 부재로서는 알루미나, 지르코니아, 질화규소, 질화알루미늄, 탄화규소, 탄화붕소, 코젤라이트, 뮬라이트 또는 이들의 복합물을 주성분으로 하는 세라믹스이면 좋다.
또한, 세라믹스 부재는 CIP(냉간 등방압 가압)법 또는 적층법 등으로 성형체를 제작하고, 그 성형체를 소성함으로써 소결체를 얻은 후, 이것에 연마, 연삭 등의 가공을 실시함으로써 얻을 수 있다. 또한, 필요에 따라서, 성형체 또는 소결체에 레이저 가공 또는 드릴 가공을 실시함으로써 임의의 형상으로 해도 좋다.
또한, 페이스트에는 금속입자 100질량부에 대해서 용제를 7질량부 이상 20질량부 이하 첨가해도 좋다. 이렇게, 페이스트에 용제를 첨가함으로서, 페이스트의 유동성을 높일 수 있다. 여기에서, 용제의 종류로서는 예를 들면, 알콜이어도 좋다.
그리고, 세라믹스 부재에 대해서 임의의 접합 개소에 페이스트를 도포 또는 충전한 후에, 상기 페이스트에 접촉하도록 금속단자를 배치하고, 150℃ 이상 400℃ 이하의 온도에서 열처리함으로써, 반도체 제조 장치용 부재를 제조할 수 있다.
또한, 본 개시의 반도체 제조 장치용 부재의 제조 방법에 있어서의 페이스트의 금속입자, 금속입자 100질량% 중 금속 미립자가 50질량% 이하 차지하고 있어도 좋다. 이러한 구성을 만족하면, 열처리시에 있어서, 금속 미립자끼리가 결합하는 것에 의한 페이스트의 수축이 억제되어 금속단자와 세라믹스 부재를 보다 강고하게 접합할 수 있다.
또한, 본 개시의 반도체 제조 장치용 부재의 제조 방법에 있어서의 페이스트는 금속입자 100질량에 대해서 수지를 1질량부 이상 20질량부 이하 함유해도 좋다. 이러한 구성을 만족하면, 금속 미립자 뿐만 아니라, 수지에 의해서도 효과적으로 금속단자와 세라믹스 부재를 접합할 수 있고, 금속단자와 세라믹스 부재를 보다 강고하게 접합할 수 있다.
또한, 본 개시의 반도체 제조 장치용 부재의 제조 방법에 있어서의 페이스트의 금속입자는 금속입자 100질량% 중 0.5㎛ 이상 10㎛ 이하의 입경을 갖는 금속 조입자가 50질량% 이상 99질량% 이하 차지하고 있어도 좋다. 이러한 구성을 만족하면, 금속 조입자가 골재의 역할을 하고, 열처리시에 페이스트가 수축하기 어려워지는 점에서 금속단자와 세라믹스 부재를 보다 강고하게 접합할 수 있다.
또한, 본 개시의 반도체 제조 장치용 부재의 제조 방법에 있어서의 세라믹스 부재는 주성분이 귀금속인 도전부를 갖고, 페이스트에 있어서의 금속 미립자는 귀금속이며, 도전부와 금속단자를 이 귀금속의 금속 미립자를 함유하는 페이스트로 접합해도 좋다.
여기에서, 귀금속이란 금, 은, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 백금이다. 또한, 주성분이 귀금속인 도전부란 도전부를 구성하는 전성분 100질량% 중 귀금속이 70질량% 이상을 차지하는 것을 말한다.
이러한 구성을 만족하면, 도전부와 금속 미립자가 결합하기 쉬워 금속단자 및 세라믹스 부재 뿐만 아니라, 금속단자 및 도전부도 강고하게 접합할 수 있다.
또한, 페이스트의 두께는 10㎛ 이상 500㎛ 이하, 도전부의 두께는 3㎛ 이상 40㎛ 이하이어도 좋다.
또한, 페이스트의 두께는 도전부의 두께와 같아도 좋다. 또한, 페이스트의 두께는 도전부의 두께보다 두꺼워도 좋다. 이러한 구성을 갖는 경우, 도전부와 페이스트가 접합하기 쉽다.
또한, 페이스트의 두께가 도전부의 두께에 대해서 1∼80배이어도 좋다.
여기에서, 두께란 금속단자와 페이스트가 접합하는 방향에 직교하는 방향에 있어서의 길이를 말한다. 상기 두께란 SEM 화상에 있어서 배율 1000배로 반도체 제조 장치용 부재(10)를 관찰했을 때에, 등간격으로 계측한 5점의 두께의 평균값이라고 정의한다.
또한, 도전부에 있어서의 페이스트에 접촉하는 표면은 함몰부 또는 돌출부를 갖고 있어도 좋다. 이러한 구성을 갖는 경우, 도전부와 페이스트가 접합하기 쉽다. 이것은 도전부와 페이스트가 접촉하는 표면적이 증가하기 때문이다.
여기에서, 함몰부란 도전부와 페이스트가 접합하는 방향에 직교하는 단면에 있어서, 도전부가 페이스트에 대해서 우묵하게 들어가 있는 부위라고 정의해도 좋다. 또한, 돌출부란 금속단자와 페이스트가 접합하는 방향에 직교하는 단면에 있어서, 도전부가 페이스트에 대해서 돌출되어 있는 부위라고 정의해도 좋다.
또한, 돌출부의 높이는 함몰부의 깊이라고 바꿔 말할 수 있다.
또한, 돌출부 및 함몰부는 이하의 크기를 갖고 있어도 좋다. 페이스트에 있어서, 금속단자로부터의 두께가 가장 얇은 부분(A)과, 부분(A)에 인접하는 금속단자로부터의 두께가 가장 두꺼운 부분(B)을 정의한다. 금속단자와 페이스트가 접합하는 방향에 직교하는 방향에 있어서의, 부분(A)과 부분(B)의 거리를 돌출부의 높이라고 정의한다. 돌출부의 높이는 1㎛∼25㎛이어도 좋다.
또한, 페이스트에 있어서, 세라믹스 부재로부터의 두께가 가장 얇은 부분(C)과, 부분(C)에 인접하는 세라믹스 부재로부터의 두께가 가장 두꺼운 부분(D)을 정의한다. 금속단자와 페이스트가 접합하는 방향에 직교하는 방향에 있어서의, 부분(C)과 부분(D)의 거리를 함몰부의 깊이라고 정의한다. 함몰부의 깊이는 1㎛∼25㎛이어도 좋다.
또한, 도전부를 갖는 세라믹스 부재의 제작 방법으로서는 세라믹 그린시트에 귀금속을 주성분으로 하는 도전부 페이스트를 인쇄한 후에, 다른 세라믹 그린시트로 적층해서 성형체로 하고, 그것을 소성하면 좋다.
다음에, 본 개시의 반도체 제조 장치용 부재에 대해서 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
본 개시의 반도체 제조 장치용 부재(10)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 금속단자(1)와, 세라믹스 부재(2)와, 금속단자(1) 및 세라믹스 부재(2)를 연결하는 접합부(3)를 구비한다. 그리고, 접합부(3)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 금속입자(4)를 함유한다. 이러한 구성을 만족하고 있음으로써, 금속입자(4)를 함유하는 접합부(3)에 의해, 금속단자(1)와 세라믹스 부재(2)가 강고하게 접합되어 본 개시의 반도체 제조 장치용 부재(10)는 높은 신뢰성을 갖는다.
또한, 본 개시의 반도체 제조 장치용 부재(10)에 있어서의 접합부(3)는 수지를 함유해도 좋다. 이러한 구성을 만족하면, 온도변화에 따른 접합부(3)의 팽창 또는 수축이 수지에 의해 완화되는 점에서 온도가 변화되어도 금속단자가 세라믹스 부재로부터 떨어지기 어려워 본 개시의 반도체 제조 장치용 부재(10)의 신뢰성이 향상된다.
또한, 본 개시의 반도체 제조 장치용 부재(10)에 있어서, 세라믹스 부재(2)에 있어서의 접합부(3)에 접촉하는 표면은 도 2에 나타낸 바와 같이, 오목부(5)를 갖고 있어도 좋다. 그리고, 이 오목부(5)에 상당하는 접합부(3)는 금속성분이 90면적% 이상 차지하고, 또한 100nm 이하의 금속입자(4)를 갖고 있어도 좋다. 여기에서, 오목부(5)란 세라믹스 부재(2)에 있어서의 접합부(3)에 접촉하는 표면에 있어서, 이웃하는 볼록부끼리의 정점을 연결한 직선(도 2에서 나타내는 1점 파선)으로부터 세라믹스 부재(2)측의 영역이다.
그리고, 이러한 구성을 만족하면, 오목부(5)가 대부분 금속성분으로 채워지고, 또한 100nm 이하의 금속입자(4)가 오목부(5)에 들어가 있음으로써 접합 강도가 향상되고, 본 개시의 반도체 제조 장치용 부재(10)의 신뢰성이 향상된다.
또한, 금속입자(4) 및 수지의 확인 방법으로서는 반도체 제조 장치용 부재(10)를 접합부(3)가 노출되도록 할단한 후, SEM(주사형 전자 현미경)으로 접합부(3)를 관찰함과 아울러, SEM에 부설의 EDS(에너지 분산형 X선 분석)로 접합부(3)의 구성성분을 동정함으로써 확인하면 좋다.
또한, 본 개시의 반도체 제조 장치용 부재(10)에 있어서, 세라믹스 부재(2)에 있어서의 접합부(3)에 접촉하는 표면은 거칠기 곡선으로부터 구해지는 산부 정점의 평균 간격(S)이 5㎛ 이상이어도 좋다. 여기에서, 산부 정점의 평균 간격(S)이란 JIS B 0601(1994)에 규정되어 있으며, 이웃하는 산부의 정점끼리의 간격의 평균값을 나타내는 지표이다.
그리고, 이러한 구성을 만족하면, 세라믹스 부재(2)에 있어서의 접합부(3)에 접촉하는 표면에 있어서, 금속입자(4)가 이웃하는 산부끼리의 사이에 들어가기 쉬워 접합 강도가 향상되는 점에서 본 개시의 반도체 제조 장치용 부재(10)의 신뢰성이 향상된다.
또한, 본 개시의 반도체 제조 장치용 부재(10)에 있어서, 세라믹스 부재(2)에 있어서의 접합부(3)에 접촉하는 표면은 거칠기 곡선으로부터 구해지는 최대 단면 높이(Rt)가 2㎛ 이상이어도 좋다. 여기에서, 최대 단면 높이(Rt)란 JIS B 0601(2013)에 규정되어 있고, 평가 길이에 있어서의, 최대 산 높이와 최대 골짜기 깊이의 합을 나타내는 지표이다.
그리고, 이러한 구성을 만족하면, 세라믹스 부재(2)에 있어서의 접합부(3)에 접촉하는 표면에 있어서, 금속입자(4)가 이 골짜기부 내에 들어가기 쉬워 접합 강도가 향상되는 점에서 본 개시의 반도체 제조 장치용 부재(10)의 신뢰성이 향상된다.
여기에서, 산부 정점의 평균 간격(S) 및 최대 단면 높이(Rt)는 각각 JIS B 0601(1994) 및 JIS B 0601(2013)에 의거해서 이하의 방법으로 측정하면 좋다. 우선, 측정 조건을, 예를 들면, 측정 길이를 1mm, 컷오프값을 0.25mm로 하고, 촉침반경이 2㎛인 촉침을 사용하고, 주사 속도를 0.15mm/초로 설정한다. 그리고, 산 또는 알칼리의 용제로 접합부(3)를 제거한 후, 세라믹스 부재(2)에 있어서의 접합부(3)에 접촉하는 표면에 있어서, 적어도 3개소 이상 측정하고, 그 평균값을 구하면 좋다.
또한, 본 개시의 반도체 제조 장치용 부재(10)에 있어서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 세라믹스 부재(2)는 주성분이 귀금속인 도전부(6)를 갖고, 접합부(3)에 있어서의 금속입자(4)는 귀금속이며, 도전부(6)와 금속단자(1) 사이에 이 귀금속의 금속입자(4)를 함유하는 접합부(3)를 갖고 있어도 좋다.
이러한 구성을 만족하면, 금속단자(1) 및 세라믹스 부재(2) 뿐만 아니라, 금속단자(1) 및 도전부(6)도 접합부(3)에 의해 강고하게 접합되는 점에서 본 개시의 반도체 제조 장치용 부재(10)의 신뢰성이 향상된다.
또한, 접합부(3)의 두께는 10㎛ 이상 500㎛ 이하, 도전부(6)의 두께는 3㎛ 이상 40㎛ 이하이어도 좋다.
또한, 접합부(3)의 두께는 도전부(6)의 두께와 같아도 좋다. 또한, 접합부(3)의 두께는 도전부(6)의 두께보다 두꺼워도 좋다. 이러한 구성을 갖는 경우, 도전부(6)과 접합부(3)가 접합되기 쉽다.
또한, 접합부(3)의 두께가 도전부(6)의 두께에 대해서 1∼80배이어도 좋다.
여기에서, 두께란 금속단자(1)와 접합부(3)가 접합하는 방향에 직교하는 방향에 있어서의 길이를 말한다. 상기 두께란 SEM 화상에 있어서 배율 1000배로 반도체 제조 장치용 부재(10)를 관찰했을 때에, 등간격으로 계측한 5점의 두께의 평균값이라고 정의한다.
또한, 도전부(6)에 있어서의 접합부(3)에 접촉하는 표면은 함몰부(7) 또는 돌출부(8)를 갖고 있어도 좋다. 이러한 구성을 갖는 경우, 도전부(6)와 접합부(3)가 접합하기 쉽다. 이것은 도전부(6)와 접합부(3)가 접촉하는 표면적이 증가하기 때문이다.
여기에서, 함몰부(7)란 도전부(6)와 접합부(3)가 접합하는 방향에 직교하는 단면에 있어서, 도전부(6)가 접합부(3)에 대해서 오목하게 들어가 있는 부위라고 정의해도 좋다. 또한, 돌출부(8)란 도전부(6)와 접합부(3)가 접합하는 방향에 직교하는 단면에 있어서, 도전부(6)가 접합부(3)에 대해서 돌출되어 있는 부위라고 정의해도 좋다.
또한, 돌출부(8)의 높이는 함몰부(7)의 깊이라고 바꿔 말할 수 있다.
또한, 돌출부(8) 및 함몰부(7)는 이하의 크기를 갖고 있어도 좋다. 접합부(3)에 있어서, 금속단자(1)로부터의 두께가 가장 얇은 부분(A)과, 부분(A)에 인접하는 금속단자(1)로부터의 두께가 가장 두꺼운 부분(B)을 정의한다. 금속단자(1)와 접합부(3)가 접합하는 방향에 직교하는 방향에 있어서의, 부분(A)과 부분(B)의 거리를 돌출부(8)의 높이라고 정의한다. 돌출부(8)의 높이는 1㎛∼25㎛이어도 좋다.
또한, 도전부(6)에 있어서, 세라믹스 부재(2)로부터의 두께가 가장 얇은 부분(C)과, 부분(C)에 인접하는 세라믹스 부재(2)로부터의 두께가 가장 두꺼운 부분(D)을 정의한다. 금속단자(1)와 접합부(3)가 접합하는 방향에 직교하는 방향에 있어서의, 부분(C)과 부분(D)의 거리를 함몰부(7)의 깊이라고 정의한다. 함몰부(7)의 깊이는 1㎛∼25㎛이어도 좋다.
1:금속단자
2:세라믹스 부재
3:접합부
4:금속입자
5:오목부
6:도전부
7:함몰부
8:돌출부
10:반도체 제조 장치용 부재

Claims (15)

  1. 수지와, 금속입자를 함유하고,
    상기 금속입자는 상기 금속입자 100질량% 중 100nm 이하의 입경을 갖는 금속 미립자가 1질량% 이상을 차지하는 페이스트를 사용해서 금속단자와 세라믹스 부재를 접합하는 반도체 제조 장치용 부재의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속입자는 상기 금속입자 100질량% 중 상기 금속 미립자가 50질량% 이하 차지하는 반도체 제조 장치용 부재의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 페이스트는 상기 금속입자 100질량부에 대해서, 상기 수지를 1질량부 이상 20질량부 이하 함유하는 반도체 제조 장치용 부재의 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속입자는 상기 금속입자 100질량% 중 0.5㎛ 이상 10㎛ 이하의 입경을 갖는 금속 조입자가 50질량% 이상 99질량% 이하를 차지하는 반도체 제조 장치용 부재의 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세라믹스 부재는 주성분이 귀금속인 도전부를 갖고,
    상기 페이스트에 있어서의 상기 금속 미립자는 귀금속이며,
    상기 도전부와 상기 금속단자를 페이스트로 접합하는 반도체 제조 장치용 부재의 제조 방법.
  6. 금속단자와,
    세라믹스 부재와,
    상기 금속단자 및 상기 세라믹스 부재를 연결하는 접합부를 구비하고,
    상기 접합부는 금속입자를 함유하는 반도체 제조 장치용 부재.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 접합부는 수지를 함유하는 반도체 제조 장치용 부재.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 세라믹스 부재에 있어서의 상기 접합부에 접촉하는 표면은 오목부를 갖고,
    상기 오목부에 상당하는 접합부는 금속성분이 90면적% 이상 차지하고, 또한 100nm 이하의 금속입자를 갖는 반도체 제조 장치용 부재.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세라믹스 부재에 있어서의 상기 접합부에 접촉하는 표면은 거칠기 곡선으로부터 구해지는 산부 정점의 평균 간격(S)이 5㎛ 이상인 반도체 제조 장치용 부재.
  10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세라믹스 부재에 있어서의 상기 접합부에 접촉하는 표면은 거칠기 곡선으로부터 구해지는 최대 단면 높이(Rt)가 2㎛ 이상인 반도체 제조 장치용 부재.
  11. 제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세라믹스 부재는 주성분이 귀금속인 도전부를 갖고,
    상기 접합부에 있어서의 상기 금속입자는 귀금속이며,
    상기 도전부와 상기 금속단자 사이에 접합부를 갖는 반도체 제조 장치용 부재.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 도전부에 있어서의 상기 페이스트에 접촉하는 표면은 함몰부 또는 돌출부를 갖고 있는 반도체 제조 장치용 부재의 제조 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 도전부에 있어서의 상기 접합부에 접촉하는 표면은 함몰부 또는 돌출부를 갖고 있는 반도체 제조 장치용 부재.
  14. 제 5 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 페이스트의 두께는 상기 도전부의 두께와 같거나, 또는 상기 도전부의 두께보다 두꺼운 반도체 제조 장치용 부재의 제조 방법.
  15. 제 11 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 접합부의 두께는 상기 도전부의 두께와 같거나, 또는 상기 도전부의 두께보다 두꺼운 반도체 제조 장치용 부재.
KR1020207035221A 2018-06-28 2019-06-27 반도체 제조 장치용 부재의 제조 방법 및 반도체 제조 장치용 부재 KR20210008038A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018123307 2018-06-28
JPJP-P-2018-123307 2018-06-28
PCT/JP2019/025655 WO2020004564A1 (ja) 2018-06-28 2019-06-27 半導体製造装置用部材の製造方法および半導体製造装置用部材

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210008038A true KR20210008038A (ko) 2021-01-20

Family

ID=68986650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207035221A KR20210008038A (ko) 2018-06-28 2019-06-27 반도체 제조 장치용 부재의 제조 방법 및 반도체 제조 장치용 부재

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11472748B2 (ko)
JP (1) JPWO2020004564A1 (ko)
KR (1) KR20210008038A (ko)
WO (1) WO2020004564A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12027405B2 (en) * 2018-10-02 2024-07-02 Kyocera Corporation Semiconductive ceramic member
JP7521404B2 (ja) 2020-12-15 2024-07-24 住友大阪セメント株式会社 静電チャック装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012216786A (ja) 2011-03-31 2012-11-08 Ngk Insulators Ltd 半導体製造装置用部材

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61201676A (ja) * 1985-03-05 1986-09-06 三菱重工業株式会社 セラミツクスと金属との接着方法
JP3771686B2 (ja) 1997-08-29 2006-04-26 京セラ株式会社 ウエハ支持部材
JP4548928B2 (ja) * 2000-10-31 2010-09-22 京セラ株式会社 電極内蔵体及びこれを用いたウエハ支持部材
JP2002345273A (ja) * 2001-05-18 2002-11-29 Toto Ltd 静電チャック
JP3559549B2 (ja) 2002-01-29 2004-09-02 京セラ株式会社 ウエハ加熱装置
JP4331983B2 (ja) 2003-06-23 2009-09-16 京セラ株式会社 ウェハ支持部材およびその製造方法
WO2007086568A1 (ja) * 2006-01-30 2007-08-02 Kyocera Corporation 樹脂フィルム、接着シート、配線基板および電子装置
KR101081163B1 (ko) * 2006-10-10 2011-11-07 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 접속 구조 및 그의 제조 방법
JP4962901B2 (ja) * 2006-12-05 2012-06-27 Ｔｏｔｏ株式会社 静電機能部材とその製造方法
JP5591627B2 (ja) 2010-08-24 2014-09-17 太平洋セメント株式会社 セラミックス部材及びその製造方法
WO2012147931A1 (ja) * 2011-04-27 2012-11-01 住友大阪セメント株式会社 静電チャック装置
US20140025374A1 (en) * 2012-07-22 2014-01-23 Xia Lou Speech enhancement to improve speech intelligibility and automatic speech recognition
JP6254015B2 (ja) 2014-02-27 2017-12-27 京セラ株式会社 導電性ペースト、電気・電子部品及びその製造方法
JP6666717B2 (ja) * 2015-12-28 2020-03-18 日本特殊陶業株式会社 セラミックス部材
JP6591911B2 (ja) * 2016-02-25 2019-10-16 京セラ株式会社 半導体製造装置用部品

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012216786A (ja) 2011-03-31 2012-11-08 Ngk Insulators Ltd 半導体製造装置用部材

Also Published As

Publication number Publication date
US11472748B2 (en) 2022-10-18
WO2020004564A1 (ja) 2020-01-02
JPWO2020004564A1 (ja) 2021-07-15
US20210253486A1 (en) 2021-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101975633B1 (ko) 금속-세라믹스 접합 기판 및 그 제조 방법
JP6400788B2 (ja) パワーモジュールの製造方法
US6605868B2 (en) Insulating substrate including multilevel insulative ceramic layers joined with an intermediate layer
KR20190121768A (ko) 히트 싱크가 부착된 파워 모듈용 기판
JP5202333B2 (ja) 放熱基板およびこれを用いた電子装置
JP5174991B2 (ja) 層間接続孔を備えたセンサ素子
KR20210008038A (ko) 반도체 제조 장치용 부재의 제조 방법 및 반도체 제조 장치용 부재
JP4744385B2 (ja) 放熱基板およびこれを用いた電子装置
EP3093882B1 (en) Electronic circuit device
JP6833818B2 (ja) セラミック回路基板およびそれを用いた半導体装置
KR20200015519A (ko) 세라믹스 회로 기판
KR20200013677A (ko) 세라믹스 회로 기판 및 그 제조 방법
US10828697B2 (en) Assembly method by silver sintering without pressure
KR20210087081A (ko) 히터 및 히터의 제조 방법
JP7344759B2 (ja) 静電チャック装置
JP2019207977A (ja) 配線基板
JP5485127B2 (ja) セラミックス回路基板の製造方法
KR20220047260A (ko) 세라믹스 기판, 회로 기판 및 그 제조 방법, 그리고 파워 모듈
CN114600237A (zh) 接合基板以及接合基板的制造方法
JP5648682B2 (ja) 金属ベース基板
CN110419097B (zh) 半导体元件接合体及其制造方法、半导体装置
JP5585649B2 (ja) 金属ベース基板およびその製造方法
JP4795573B2 (ja) セラミックス回路基板
JP2019212668A (ja) 電極埋設部材
JP5649489B2 (ja) 放熱基板およびこれを用いた電子装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal