KR20210134113A - 세라믹 성형체 및 그 제조 방법 - Google Patents

세라믹 성형체 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20210134113A
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최성민
성진일
장주용
조순천
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명에 따르면, 모재와 접합층을 동시소성시킴으로써, 세라믹 성형체의 표면이 실질적으로 평탄하게 제조할 수 있게 된다.
또한, 동시소성을 실시함으로써, 소성 및 평탄화 과정을 동시에 진행할 수 있으므로, 열처리 과정을 줄일 수 있으며, 제조공정의 시간 및 비용을 절감할 수 있다.
더불어, 제품의 불량률을 낮추고 생산성을 향상시켜 대량 생산에 용이한 효과가 있다.

Description

세라믹 성형체 및 그 제조 방법{CERAMIC FORMATION BODY AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은 세라믹 성형체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼나 디스플레이 제조 공정에서, 칩 제조공정과 같은 특정한 제조공정 동안 기판을 유지하는데 기판 지지체가 사용된다.
이러한 기판 지지체에는 정전 척(electrostatic chuck: ESC)이 있다. 정전척은 PVD(physical vapor deposition) 공정 시스템, CVD(chemical vapor deposition) 공정 시스템과 에칭 시스템 등에서 제조공정 동안 반도체 웨이퍼를 기판상에 정전기적으로 고정하는 구성이다.
정전 척의 제법으로는 2층 구조의 정전 척의 제법이나 3층 구조의 정전 척의 제법이 알려져 있다.
2층 구조의 정전 척의 제법으로서는 세라믹 성형체를 형성하는 공정과, 그 세라믹 성형체 상에 정전 전극용의 전극 페이스트를 인쇄하는 공정과 그 전극 페이스트 상에 알루미나 분체를 충전하여 금형 성형하는 공정과, 금형 성형하는 공정에서 일체화된 성형체를 소성하는 공정을 포함하는 제법이 알려져 있다.
3층 구조의 정전 척의 제법으로서는 세라믹 성형체의 상면에 정전 전극용의 전극 페이스트를 인쇄하는 것과 함께, 하면에 히터 전극용의 전극 페이스트를 인쇄하는 공정과 그 인쇄 후의 세라믹 성형체를 하소하는 공정과 정전 전극 위에 알루미나 분체를 배치하는 것과 함께, 히터 전극의 아래에도 알루미나 분체를 배치하여 그 상태에서 이들을 가압 성형하여 가압 소성을 실시하는 공정을 포함하는 제법이 알려져 있다.
이와 같은 공정을 통해 세라믹 성형체를 형성하는 경우에는 계면 박리, 균열 등의 표면에 결함을 피할 수 없다. 또한, 세라믹 성형체의 표면에 형성된 표면 결함은 기존 소결 공정으로 완전히 제거하는 것이 어려운 문제가 있을 뿐만 아니라, 후속될 PVD코팅 시에 코팅 품질에 영향을 미치게 되어 불량률이 향상되는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 위와 같은 문제를 해결하여, 표면 결함이 없는 세라믹 성형체를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 세라믹 성형체 제조 방법은 알루미나 및 소결조제를 포함하는 모재를 준비하는 단계; 상기 모재의 상면에 접합층를 형성하는 단계; 및 상기 모재와 상기 접합층을 동시소성하는 단계;를 포함하며, 상기 모재의 수축률은 소성 온도에서 상기 접합층의 수축률 보다 빠른 것을 특징으로 한다.
또한, 동시소성 후에 상기 접합층의 일면에 코팅층을 형성할 수 있다.
또한, 소성 온도에서 상기 모재의 수축률과 상기 접합층의 수축률의 차이는 1~10%인 것을 특징으로 하며, 상기 동시소성은 1400~1600℃의 온도에서 실시하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소결조제는 SiO2, MgO, La2O3, TiO2, ZnO, CuO 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소결조제는 상기 모재 중에 1~10 mol% 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 측면에 따른 세라믹 성형체는 모재와 접합층이 적층되어 소정의 소성 온도에서 동시 소성된 세라믹 성형체로서, 상기 모재는 알루미나 및 소결 조제를 포함하고, 상기 모재의 수축률은 상기 소성 온도에서 상기 접합층의 수축률 보다 빠른 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소성 온도에서 상기 모재의 수축률과 상기 접합층의 수축률의 차이는 1~10%인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소결조제는 SiO2, MgO, La2O3, TiO2, ZnO, CuO 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소결조제는 상기 모재 중에 1~10 mol% 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 모재와 접합층을 동시소성시킴으로써, 세라믹 성형체의 표면이 실질적으로 평탄하게 제조할 수 있게 된다.
또한, 동시소성을 실시함으로써, 소성 및 평탄화 과정을 동시에 진행할 수 있으므로, 열처리 과정을 줄일 수 있으며, 제조공정의 시간 및 비용을 절감할 수 있다.
더불어, 제품의 불량률을 낮추고 생산성을 향상시켜 대량 생산에 용이한 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 성형체를 나타낸 단면도이다.
도 2는 모체와 접합층의 온도에 따른 압축응력을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 성형체를 제조하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 세라믹 성형체(100)를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시형태에 따른 세라믹 성형체(100)의 일면에 코팅층(200)을 형성할 수 있다.
세라믹 성형체(100)는 모재(110), 접합층(120)를 포함한다.
모재(110)는 산화물계 세라믹이라도 좋고, 비산화물계 세라믹이라도 좋다. 예컨대, 알루미나, 이트리아, 질화알루미늄, 질화규소, 탄화규소, 사마리아, 마그네시아, 불화마그네슘, 산화이테르븀 등을 들 수 있다. 이들 재료는 1 종류 단독으로 사용하더라도 좋고, 2종 이상을 조합시켜 사용하더라도 좋다. 세라믹 분체의 평균 입경은, 균일한 세라믹 슬러리를 조정·제작할 수 있다면, 특별히 한정되지 않지만, 0.4∼0.6 ㎛가 바람직하고, 0.45∼0.55 ㎛가 보다 바람직하다.
본 발명에서는 알루미나(Al2O3)를 주원료로 하는 모재를 일례로 하여 설명한다.
소결조제를 적당량 첨가함으로써, 소결특성을 개선시킬 수 있으며, 세라믹 성형체(100)의 표면을 치밀화하기 위하여 소결조제의 양은 모재 중에 1~10mol%로 포함되는 것이 바람직하다.
소결조제는 SiO2, MgO, La2O3, TiO2, ZnO, CuO 중 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.
또한, 용매, 분산제, 겔화제 등을 추가적으로 포함할 수 있다.
용매로서는, 분산제 및 겔화제를 용해하는 것이라면, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 탄화수소계용매(톨루엔, 크실렌, 솔벤트 나프타 등), 에테르계 용매(에틸렌글리콜모노에틸에테르, 부틸카르비톨, 부틸카르비톨아세테이트 등), 알코올계 용매(이소프로판올, 1-부탄올, 에탄올, 2-에틸헥산올, 테르피네올, 에틸렌글리콜, 글리세린 등), 케톤계 용매(아세톤, 메틸에틸케톤 등), 에스테르계 용매(초산부틸, 글루타르산디메틸, 트리아세틴 등), 다염기산계 용매(글루타르산 등)를 들 수 있다. 특히, 다염기산에스테르(예컨대, 글루타르산디메틸 등), 다가 알코올의 산에스테르(예컨대, 트리아세틴 등) 등의 2 이상의 에스테르 결합을 갖는 용매를 사용하는 것이 바람직하다.
분산제로서는, 세라믹 분체를 용매 중에 균일하게 분산하는 것이라면, 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 폴리카르복실산계 공중합체, 폴리카르복실산염, 소르비탄지방산에스테르, 폴리글리세린지방산에스테르, 인산에스테르염계 공중합체, 술폰산염계 공중합체, 3급 아민을 갖는 폴리우레탄폴리에스테르계 공중합체 등을 들 수 있다. 특히, 폴리카르복실산계 공중합체, 폴리카르복실산염 등을 사용하는 것이 바람직하다. 이 분산제를 첨가함으로써, 성형 전의 슬러리를 저점도로 하고, 또한 높은 유동성을 갖는 것으로 할 수 있다.
겔화제로서는, 예컨대, 이소시아네이트류, 폴리올류 및 촉매를 포함하는 것으로 하더라도 좋다. 이 중, 이소시아네이트류로서는, 이소시아네이트기를 관능기로서 갖는 물질이라면 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 톨릴렌디이소시아네이트(TDI), 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI) 또는 이들의 변성체 등을 들 수 있다. 한편, 분자 내에 있어서, 이소시아네이트기 이외의 반응성 관능기가 함유되어 있더라도 좋고, 나아가서는, 폴리이소시아네이트와 같이, 반응 관능기가 다수 함유되어 있더라도 좋다. 폴리올류로서는, 이소시아네이트기와 반응할 수 있는 수산기를 2 이상 갖는 물질이라면 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 에틸렌글리콜(EG),폴리에틸렌글리콜(PEG),프로필렌글리콜(PG),폴리프로필렌글리콜(PPG),폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG),폴리헥사메틸렌글리콜(PHMG),폴리비닐알코올(PVA) 등을 들 수 있다. 촉매로서는, 이소시아네이트류와 폴리올류의 우레탄 반응을 촉진시키는 물질이라면 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 트리에틸렌디아민, 헥산디아민, 6-디메틸아미노-1-헥산올 등을 들수 있다.
접합층(120)는 열팽창 계수의 차이로 인한 휨 변형을 최소화할 수 있도록 하기 위해, 모재(110)와 비슷한 순도의 소재로 제작되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 모재(110)와 동일한 성분인 알루미나로 설명되었으나, 온도에 따른 소성수축률이 모재(110)의 소성수축률의 0.8~1.2배 범위 내인 다른 재료가 사용되어도 무방하다.
또한, 접합층(120)의 두께는 모재(110)의 두께 보다 얇게 형성하는 것이 바람직하다.
도 2에 나타난 그래프를 참고하여 보면, 모재(110)와 접합층(120)를 동시소성할 때, 모재(110)의 수축에 의한 압축응력(εS)이 접합층(120)의 압축응력(εC)에 영향을 미치게 된다.
접합층(120)의 두께가 모재(110) 보다 얇게 형성시킴으로써, 모재(110)의 수축률이 접합층(120)의 수축률 보다 빨라 치밀한 세라믹 성형체(100)를 형성할 수 있음을 확인할 수 있다. 보다 바람직하게는 이와 같은 효과를 발현하기 위하여, 접합층(120)의 두께는 20㎛ 이하로 제어하는 것이 바람직하다.
더불어, 모재(110)의 수축률과 접합층(120)의 수축률의 차이는 소성 온도에서 1~10%인 것이 바람직하다. 이와 같은 차이로 인하여, 세라믹 성형체의 표면이 치밀화되어 표면 결함이 없는 코팅층을 형성할 수 있다.
코팅층(200)은 모재(110)와 접합층(120)를 동시소성하여 세라믹 성형체(100)를 형성한 후에, 접합층(120)의 일면에 화학적 기상 증착법, 원자층 증착법 및 물리적 기상 증착법 중 선택된 하나 이상의 방식에 의해 코팅층(200)을 형성하는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 세라믹 성형체(100)를 제조하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 세라믹 성형체(100)를 제조하는 방법은 모재(110)를 준비하는 단계(S10 단계), 접합층 (120)를 형성하는 단계(S20 단계), 동시소성하는 단계(S30 단계)로 이루어진다.
모재(110)를 준비하는 단계(S10 단계)에서는 알루미나와 소결조제를 준비하는 것을 말한다. 앞서 설명한 바와 같이, 소결조제는 소결특성을 개선시키고, 세라믹 성형체(100)의 표면을 치밀화하기 위하여 포함하는 것이 바람직하다. 모재에 포함되는 소결조제는 알루미나 대비 1~10mol% 포함되는 것이 바람직하다.
모재(110)에 적용될 수 있는 재료에 용매 및 분산제를 소정의 비율로 첨가하고, 소정 시간에 걸쳐 이들을 혼합함으로써 슬러리 전구체를 조제하고, 그 후, 이 슬러리 전구체에, 겔화제를 첨가하여 혼합·진공 탈포하여 세라믹 슬러리로 하는 것이 바람직하다. 슬러리 전구체나 슬러리를 조제할 때의 혼합 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니며, 예컨대 볼밀, 자공전식(自公轉式) 교반, 진동식 교반, 프로펠라식 교반 등을 사용할 수 있다. 한편, 슬러리 전구체에 겔화제를 첨가한 세라믹 슬러리는, 시간이 경과함에 따라 겔화제의 화학 반응(우레탄 반응)이 진행되기 시작하기 때문에, 신속하게 성형형 내에 유입시키는 것이 바람직하다. 성형형에 유입된 세라믹 슬러리는, 슬러리에 포함되는 겔화제가 화학 반응함으로써 겔화된다. 겔화제의 화학 반응이란, 이소시아네이트류와 폴리올류가 우레탄 반응을 일으켜 우레탄 수지(폴리우레탄)로 되는 반응이다. 겔화제의 반응에 의해 세라믹 슬러리가 겔화되고, 우레탄 수지는 유기 바인더로서 기능한다.
이후, 세라믹 성형체를 건조한 후 탈지하고 나서 하소한다. 세라믹 성형체의 건조는 세라믹 성형체에 포함되는 용매를 증발시키기 위해서 행한다. 건조 온도나 건조 시간은 사용하는 용매에 따라서 적절하게 설정하면 된다. 단, 건조 온도는, 건조 중인 세라믹 성형체에 크랙이 들어가지 않도록 주의하여 설정한다. 또한, 분위기는 대기 분위기, 불활성 분위기, 진공 분위기 중 어느 것이라도 좋다.
건조 후의 세라믹 성형체의 탈지는, 분산제나 촉매나 바인더 등의 유기물을 분해·제거하기 위해서 행한다. 탈지 온도는, 포함되는 유기물의 종류에 따라서 적절하게 설정하면 되지만, 예컨대 400∼600℃로 설정하더라도 좋다. 또한, 분위기는 대기 분위기, 불활성 분위기, 진공 분위기 중 어느 것이라도 좋다.
탈지 후의 세라믹 성형체의 하소는, 강도를 높여 핸들링하기 쉽게 하기 위해서 행한다. 하소 온도는, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예컨대 750∼900℃로 설정하더라도 좋다.
탈지 후 선택에 따라 핫프레스 소성을 실시할 수도 있다.
핫프레스 소성에서는, 적어도 최고 온도(소성 온도)에 있어서, 프레스 압력을 30∼300 kgf/㎠로 하는 것이 바람직하고, 50∼250 kgf/㎠로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 최고 온도는, 세라믹 분말의 종류, 입경 등에 따라 적절하게 설정하면 되는데, 1000∼2000℃의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 분위기는, 대기 분위기, 불활성 분위기, 진공 분위기 중에서, 세라믹 분말의 종류에 따라서 적절하게 선택하면 된다.
접합층(120)를 형성하는 단계(S20 단계)는 모재의 일면에 위치된다.
접합층(120)은 모재를 준비하는 방식과 동일한 방법에 의해 별도로 제작한 후에 모재의 일면에 위치될 수 있다. 또는 모재의 일면에 직접 형성할 수도 있다.
동시소성하는 단계(S30 단계)를 실시함으로써, 소성 및 평탄화 과정을 동시에 진행할 수 있으며, 이에 열처리 과정을 줄일 수 있는 장점이 있다.
성질이 다른 2개 이상의 층은 열팽창 계수의 차이에 의해 서로 다른 수축 및 팽창 거동을 보이며, 이에 따라 소성시 모재와 접합층이 형성된 적층된 층에서 휨 현상이 발생하게 된다. 이러한 휨 현상이 발생하는 경우에는 적층된 층이 받는 스트레스가 커져서 제품의 불량률이 높아지고, 소성 후 별도의 평탄화 공정이 필요하다는 문제가 있다. 따라서, 양질의 제품을 생산하기 위해서는 동시 소성 시 발생하는 휨 현상을 해결하여 평편하게 적층된 층을 얻어야 한다. 그렇기 때문에 소성 및 평탄화 과정을 동시에 진행하는 방안으로 모재(110)와 접합층(120)를 동시 소성한다.
동시 소성은 1400~1600℃에서 실시하는 것이 바람직하다. 동시소성 온도가 1400℃ 미만인 경우에는 밀도가 높지 않아 세라믹 성형체(100)의 기계적 강도 및 초기마찰계수가 높아지며, 원하는 수준의 치밀도를 확보하기 어렵다. 동시소성 온도가 1600℃ 초과한 경우에는 세라믹 성형체(100)의 기계적 강도가 극단적으로 저하되는 문제가 있다.
동시 소성하는 단계에 있어서는 모재(110)와 접합층(120)로 이루어지는 세라믹 성형체(100)를 내열성 용기 내에 수용하고, 비산화성 분위기 하에서 동시소성할 수 있다.
비산화성 분위기로는 진공하, 혹은 아르곤 가스, 헬륨 가스 등의 불활성 가스 또는 수소 가스 분위기를 들 수 있다. 또한, 불활성 가스 및 수소 가스의 혼합 분위기어도 좋다. 이들 비산화성 분위기 중에서도, 바람직하게는 진공하, 또는 불활성 가스와 수소 가스의 혼합 가스 분위기를 채용하는 것이 바람직하다.
진공하에서 동시소성을 행하는 경우 진공도는 분위기 중의 산소나 질소 등의 반응성 가스가 티타늄과 반응하는 것을 방지하는 목적에서 되도록이면 높은 쪽이 좋으며, 진공도의 하한은 특별히 제한되지 않으며 공업적 생산을 고려하여 진공도를 결정한다.
동시 소성 하는 단계를 거친 후에 코팅층(200)을 형성할 수 있다. 이때 코팅층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 아니한다.
또는, 본 발명에 따른 세라믹 성형체(100)를 제조하는 또 다른 방법은 챔버의 상부에 위치되어 처리 공간을 외부로부터 구획하는 세라믹 성형체(100, 윈도우 부재)를 포함하는 공정에 의할 수 있다.
본 실시예에서는, ICP 타입의 플라즈마 발생 유닛을 포함하는 기판 처리 장치에 상술한 윈도우 유닛이 제공된 것을 예로 들어 설명하나, 용량성 결합 플라즈마(CCP: Capacitively Coupled Plasma) 타입의 플라즈마 발생 유닛을 포함하는 기판 처리 장치에 상술한 윈도우 유닛이 적용될 수 있다.
공정 중 세라믹 성형체(100)로 인하여 발생하는 파티클은 공정 효율에 직결된다. 따라서 파티클 발생을 줄이기 위해 세라믹 성형체(100)를 코팅하는 기술이 중요하다.
세라믹 성형체(100)의 코팅을 위해 스프레이 코팅이 주로 사용되고 있으며, 이러한 스프레이 코팅은 스프레인 분사 방향과 모재(110)의 표면이 수직을 이룰 때 코팅 물질이 가장 이상적으로 접착된다.
세라믹 성형체(100) 제조를 위해 먼저 통공이 형성된 모재(110)가 제공될 수 있다. 모재(110)는 전술한 모재(110)를 이용하는 것이 바람직하다.
모재(110)의 일면에 스프레이 코팅에 의해 접합층(120)을 형성할 수 있다. 접합층(120)은 전술한 접합층(120)을 이용하는 것이 바람직하다.
접합층(120)을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 아니하나, 본 발명에서는 스크린 프린팅 방법을 일례로 들 수 있다.
스크린 프린팅 방법은 마스크에 형성된 관통공을 통해 인쇄될 물질을 통과시켜 회로패턴 등을 형성하는 방식으로서, 회로기판 등의 제조과정에서 널리 활용되고 있는데, 이를 이용하여 접합층을 형성한다.
여기서, 스크린 프린팅에 활용되는 마스크는 스크린 인쇄용 메쉬에 충진재를 충진하여 관통공을 형성함으로써 구현되는 것이 일반적이다. 이에, 메쉬를 이용해서 제작된 스크린 프린팅 마스크를 활용하여 스크린 프린팅 방식으로 접합층(120)을 형성한다.
이후, 모재(110)와 접합층(120)을 동시에 소성하는 단계를 실시한다.
이 역시, 동시 소성은 1400~1600℃에서 실시하는 것이 바람직하다. 동시소성 온도가 1400℃ 미만인 경우에는 밀도가 높지 않아 세라믹 성형체(100)의 기계적 강도 및 초기마찰계수가 높아지며, 원하는 수준의 치밀도를 확보하기 어렵다. 동시소성 온도가 1600℃ 초과한 경우에는 세라믹 성형체(100)의 기계적 강도가 극단적으로 저하되는 문제가 있다.
동시 소성 하는 단계를 거친 후에 코팅층(200)을 형성할 수 있다. 코팅층은 화학적 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition), 원자층 증착법(Atomic Layer Deposition), 및 물리적 기상 증착법(Physical Vapor Deposition) 중 선택된 하나 이상의 방식에 의해 형성될 수 있다.
예를 들어, 스프레이 코팅 방식은 에어로졸 스프레이 방식을 포함할 수 있다. 에어로졸 스프레이 방식은 고속 유체를 이용하여 고체, 액체 원료를 스프레이 하는 방식을 나타낸다. 또 다른 예로, 스프레이 코팅 방식은 Arc, APS, SPS 등 열 플라즈마(Thermal plasma)를 이용하는 플라즈마 스프레이 방식을 포함할 수 있다.
화학적 기상 증착법은 예를 들면 PE-CVD(Plasma Enhanced-CVD), 및 Thermal-CVD 중 선택되는 하나 이상의 방식을 포함할 수 있다. 또한, 상기 물리적 기상 증착법은 스퍼터링 방식, 증발기를 이용한 방식, 전자/이온 빔을 이용한 방식 등을 포함할 수 있다.
또한, 코팅층(200)을 형성한 후에 폴리싱(polishing)하는 단계를 더 포함할 수 있다. 폴리싱하는 단계를 실시함으로써, 코팅층(200)이 일정 두께 잔류하도록 연마할 수 있다. 더불어, 폴리싱 단계를 통해, 코팅층(200) 상면의 표면 조도를 개선시킬 수 있다. 표면 조도가 높을 경우, 표면의 요철로 인해 전기장이 쏠리는 현상이 발생하여 파티클 발생 확률이 높아진다. 이를 방지하기 위해, 코팅층(200)을 형성한 후에 폴리싱을 실시할 수 있다.
이상에서 본 발명의 여러 실시예에 대하여 설명하였으나, 지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 세라믹 성형체
110: 모재
120: 접합층
200: 코팅층

Claims (10)

  1. 알루미나 및 소결조제를 포함하는 모재를 준비하는 단계;
    상기 모재의 상면에 접합층를 형성하는 단계; 및
    상기 모재와 상기 접합층을 동시소성하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 모재의 수축률은 소성 온도에서 상기 접합층의 수축률 보다 빠른 것을 특징으로 하는 세라믹 성형체 제조 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 동시소성 후에 상기 접합층의 일면에 코팅층을 형성하는 세라믹 성형체 제조 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 소성 온도에서 상기 모재의 수축률과 상기 접합층의 수축률의 차이는 1~10%인 세라믹 성형체 제조 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 동시소성은 1400~1600℃의 온도에서 실시하는 세라믹 성형체 제조 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 소결조제는 SiO2, MgO, La2O3, TiO2, ZnO, CuO 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 세라믹 성형체 제조 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 소결조제는 상기 모재 중에 1~10 mol% 포함되는 것을 특징으로 하는 세라믹 성형체 제조 방법.
  7. 모재와 접합층이 적층되어 소정의 소성 온도에서 동시 소성된 세라믹 성형체로서,
    상기 모재는 알루미나 및 소결 조제를 포함하고,
    상기 모재의 수축률은 상기 소성 온도에서 상기 접합층의 수축률 보다 빠른 것을 특징으로 하는 세라믹 성형체.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 소성 온도에서 상기 모재의 수축률과 상기 접합층의 수축률의 차이는 1~10%인 세라믹 성형체.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 소결조제는 SiO2, MgO, La2O3, TiO2, ZnO, CuO 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 세라믹 성형체.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 소결조제는 상기 모재 중에 1~10 mol% 포함되는 것을 특징으로 하는 세라믹 성형체.
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