KR20220120656A - 세라믹 구조체의 제조 방법 - Google Patents

세라믹 구조체의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

세라믹 구조체의 제조 방법은, 세라믹을 함유하는 원료의 내부에 금속을 함유하는 전극층(11)을 형성하고, 전체를 판 형상으로 성형하여 성형체(10)를 얻는 공정과, 성형체(10)에 있어서의 전극층(11)에 가까운 측의 주면을 하향으로 한 상태에서, 주면의 일부와 접하여 지지하는 지지 부재(20)에 성형체(10)를 적재하는 공정과, 지지 부재(20)에 적재된 성형체(10)를 탈지하는 공정을 포함한다.

Description

세라믹 구조체의 제조 방법
개시의 실시형태는, 세라믹 구조체의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 등을 유지하기 위한 정전척으로서 사용되는 세라믹 구조체로서, 내부에 전극이 형성된 세라믹 구조체가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
국제 공개 제2015/029575호
실시형태의 일양태에 의한 세라믹 구조체의 제조 방법은, 세라믹을 함유하는 원료의 내부에 금속을 함유하는 전극층을 형성하고, 전체를 판 형상으로 성형하여 성형체를 얻는 공정과, 상기 성형체에 있어서의 상기 전극층에 가까운 측의 주면을 하향으로 한 상태에서, 상기 주면의 일부와 접하여 지지하는 지지 부재에 상기 성형체를 적재하는 공정과, 상기 지지 부재에 적재된 상기 성형체를 탈지하는 공정을 포함한다.
도 1은 실시형태에 의한 성형체의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 실시형태에 의한 성형체 내부의 전극층의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 3은 실시형태에 의한 성형체 내부의 유로의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 3에 나타내는 A-A선의 화살시 단면도이다.
도 5는 실시형태에 의한 탈지 공정에 있어서의 성형체 및 지지 부재의 배치를 나타내는 단면도이다.
도 6은 실시형태에 의한 탈지 공정에 있어서의 성형체 및 지지 부재의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 7은 실시형태에 의한 세라믹 구조체의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 8은 실시형태에 의한 세라믹 구조체의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 9는 실시형태의 변형예 1에 의한 탈지 공정에 있어서의 성형체 및 지지 부재의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 10은 실시형태의 변형예 2에 의한 탈지 공정에 있어서의 성형체 및 지지 부재의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 11은 실시형태의 변형예 3에 의한 지지 부재의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 12는 실시형태의 변형예 3에 의한 지지 부재의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 13은 실시형태의 변형예 4에 의한 지지 부재의 구성을 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본원의 개시하는 세라믹 구조체의 제조 방법의 실시형태에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한 이하에 나타내는 각 실시형태에 있어서, 동일 부위에는 동일 부호를 첨부함으로써 중복하는 설명을 생략한다.
반도체 웨이퍼 등을 유지하기 위한 정전척으로서 사용되는 세라믹 구조체로서, 내부에 전극이 형성된 세라믹 구조체가 알려져 있다.
그러나, 반도체 웨이퍼와의 접촉면(즉, 전극에 가까운 측의 주면)의 평탄성을 확보하기 위해서, 이러한 접촉면을 하향으로 한 상태에서 선반판에 적재하여 탈지 공정을 행한 경우, 접촉면 전체가 외기에 닿지 않기 때문에 이러한 접촉면으로부터 유기 성분이 충분히 빠지지 않는 경우가 있었다.
즉, 종래 기술에서는 내부에 전극이 형성된 세라믹 구조체를 제조할 때에, 성형체의 전체로부터 충분히 탈지할 수 없는 경우가 있었다. 이에 따라, 소성한 후의 소성체에 크랙이 생길 우려가 있었다.
그래서, 상술의 문제점을 극복하고, 성형체의 전체로부터 충분히 탈지할 수 있는 세라믹 구조체의 제조 방법의 실현이 기대되고 있다.
<성형 공정>
실시형태에 의한 세라믹 구조체(100)(도 7 참조)를 제조하는 공정에서는, 우선 성형체(10)를 성형하는 공정이 행해진다. 그래서, 최초에 이러한 성형체(10)의 구성에 대해서 도 1∼도 4를 참조하면서 설명한다.
도 1은 실시형태에 의한 성형체(10)의 구성을 나타내는 사시도이며, 도 2는 실시형태에 의한 성형체(10) 내부의 전극층(11)의 배치를 나타내는 평면도이며, 도 3은 실시형태에 의한 성형체(10) 내부의 유로(14)의 배치를 나타내는 평면도이며, 도 4는 도 3에 나타내는 A-A선의 화살시 단면도이다.
도 1 등에 나타내는 바와 같이, 실시형태에 의한 성형체(10)는 세라믹을 함유하는 원료를 대략 원판 형상으로 성형한 것이며, 일방의 주면인 겉면(10a)과, 타방의 주면인 이면(10b)과, 측면(10c)을 갖는다. 성형체(10)의 두께는, 예를 들면 20∼60㎜ 정도이다.
성형체(10)는, 예를 들면 산화알루미늄(Al2O3)이나 질화알루미늄(AlN), 코디어라이트, 탄화규소(SiC), 질화규소(Si3N4) 등을 주성분으로서 포함하고 있다. 또한, 성형체(10)의 내부에는 전극층(11) 및 유로(14)가 형성된다.
전극층(11)은 백금이나 텅스텐, 몰리브덴 등의 금속을 함유하는 페이스트로 구성되고, 성형체(10)가 소성된 후에 세라믹 구조체(100)의 전극(101)(도 7 참조)이 되는 부위이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 실시형태에 의한 전극층(11)은 제 1 전극층(12)과 제 2 전극층(13)으로 분리되어 있다.
제 1 전극층(12) 및 제 2 전극층(13)은, 각각 반원판 형상으로 형성되고, 반원의 현끼리가 대향하도록 성형체(10)의 내부에 배치된다. 그리고, 제 1 전극층(12) 및 제 2 전극층(13)의 2개가 합쳐져, 원 형상의 전극층(11)이 구성된다.
제 1 전극층(12)은 성형체(10)의 측면(10c)으로부터 노출되는 접속부(12a)를 갖고, 제 2 전극층(13)은 성형체(10)의 측면(10c)으로부터 노출되는 접속부(13a)를 갖는다. 이러한 접속부(12a, 13a)는 제 1 전극층(12) 및 제 2 전극층(13)에 있어서의 원호와 현이 교차하는 부위로부터, 이러한 현을 따라 연장되도록 설치된다.
이 전극층(11) 전체의 외형에 있어서의 원 형상의 중심은, 성형체(10)의 외형에 있어서의 원의 중심과 동일하게 설정된다. 전극층(11)의 두께는, 예를 들면 1∼100㎛ 정도이다.
또한, 도 4에 나타내는 바와 같이 전극층(11)은 성형체(10)의 내부에 있어서, 이면(10b)보다 겉면(10a) 가까이 설치되고, 이러한 겉면(10a)과 대략 평행하게 배치된다. 환언하면, 성형체(10)의 겉면(10a)은 성형체(10)에 있어서의 1쌍의 주면 중, 전극층(11)에 가까운 측의 주면이다.
또한, 실시형태에 의한 전극층(11)의 구성은 도 1∼도 4의 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 실시형태에 의한 전극층(11)은 평면으로 볼 때에 소용돌이 형상이나 동심원 형상 등이어도 좋고, 2층 이상의 전극층(11)이 적층하여 배치되어도 좋다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 유로(14)는 평면으로 볼 때에, 겉면(10a)의 전체에 널리 퍼지도록 사행 형상을 갖는다. 성형체(10)의 측면(10c)에는 유로(14)의 개구부(14a, 14b)가 형성된다.
또한, 도 4에 나타내는 바와 같이 유로(14)는 성형체(10)의 내부에 있어서, 겉면(10a)에 대하여 전극층(11)보다 떨어진 위치에 형성되고, 이러한 겉면(10a)과 대략 평행하게 배치된다.
또한, 실시형태에 의한 유로(14)의 구성은 도 1∼도 4의 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 실시형태에 의한 유로(14)는 평면으로 볼 때에 소용돌이 형상 등이어도 좋고, 2층 이상의 유로(14)가 적층하여 배치되어도 좋다.
여기까지 설명한 성형체(10)의 성형 공정의 일례에 대해서, 다음에 설명한다. 또한, 이하에서는 성형체(10)의 주성분으로서 산화알루미늄을 사용한 경우의 예에 대해서 나타낸다.
출발 원료로서, 평균 입경 1.5㎛로 순도 99.9%의 산화알루미늄 분말을 사용한다. 그리고, 이 산화알루미늄 분말에 대하여 소결 조제를 가하지 않고, 유기계의 바인더 및 용제를 혼합하여 60℃에서 건조시킨 후에, 메쉬 패스를 사용하여 정립을 행함으로써 조립분을 제작한다.
다음에, 이 조립분을 형 내에 충전하고, 98㎫의 성형압에 의해 소정의 직경 및 두께를 갖는 복수매의 원판 형상의 그린 시트를 성형한다.
그러고 나서, 소정의 그린 시트에 대하여 절삭 가공에 의해 유로(14)에 대응하는 노치를 형성한다. 또한, 별도의 소정의 그린 시트에 대하여 백금 분말의 페이스트를 스크린 인쇄하여 전극층(11)을 형성한다.
그리고, 도 1∼도 4에 나타낸 성형체(10)의 구조가 실현되도록, 복수매의 원판 형상의 그린 시트를 유기 바인더를 개재해서 적층하고, 이 적층체를 98㎫의 성형압으로 프레스 성형하여 밀착시킨다. 이에 따라, 실시형태에 의한 성형체(10)의 성형 공정이 완료된다.
<탈지 공정 및 소성 공정>
실시형태에 의한 세라믹 구조체(100)(도 7 참조)를 제조하는 공정에서는, 상술한 성형 공정에 계속해서, 성형체(10)의 탈지 공정 및 소성 공정이 행해진다. 그래서, 이러한 성형체(10)의 탈지 공정 및 소성 공정의 상세에 대해서, 도 5∼도 8을 참조하면서 설명한다.
도 5는 실시형태에 의한 탈지 공정에 있어서의 성형체(10) 및 지지 부재(20)의 배치를 나타내는 단면도이며, 도 6은 실시형태에 의한 탈지 공정에 있어서의 성형체(10) 및 지지 부재(20)의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 실시형태에 의한 성형체(10)의 탈지 공정은 성형체(10)를 지지 부재(20) 상에 적재한 상태에서 행해진다. 즉, 세라믹 구조체(100)를 제조하는 공정에서는 성형체(10)를 탈지하는 공정 전에, 성형체(10)를 지지 부재(20) 상에 적재하는 공정이 행해진다.
이러한 성형체(10)의 적재 공정에서는, 우선 선반판(21) 상에 지지 부재(20)가 배치된다. 실시형태에서는, 도 6에 나타내는 바와 같이 평면으로 볼 때에 직선 형상인 복수의 지지 부재(20)가 대략 평행하게 나란히 배치된다.
지지 부재(20)는, 예를 들면 4각 기둥 형상이며, 이러한 4각 기둥을 눕힌 상태에서 선반판(21) 상에 배치된다. 지지 부재(20)는 상면에 성형체(10)와 접하는 접촉부(20a)를 갖는다. 또한, 실시형태에서는 복수의 지지 부재(20)의 상면(즉, 접촉부(20a))이 대략 동일 높이면으로 배치된다.
이와 같이 배치된 복수의 지지 부재(20)의 상면에, 성형체(10)가 적재된다. 여기에서, 실시형태에 의한 적재 공정에서는 도 5에 나타내는 바와 같이 성형체(10)의 겉면(10a)을 하향으로 한 상태에서, 성형체(10)가 지지 부재(20)에 적재된다.
이에 따라, 성형체(10)는 겉면(10a)의 일부의 부위가 지지 부재(20)의 접촉부(20a)와 접촉하고, 겉면(10a)의 나머지 부위가 외기에 노출된 상태에서 지지 부재(20)에 적재된다. 또한 적재된 성형체(10)에 있어서, 이면(10b) 및 측면(10c)은 전부 외기에 노출되어 있다.
그리고, 실시형태에서는 지지 부재(20)에 적재된 성형체(10)를 탈지한다. 예를 들면, 지지 부재(20)에 적재된 성형체(10)를 대기 분위기 중에서 소정의 탈지 온도(예를 들면, 250∼350℃ 정도)로 승온하고, 승온 후에 소정의 시간(예를 들면, 24시간 정도) 유지함으로써, 성형체(10)에 포함되는 유기 바인더 등의 유기 성분을 탈지할 수 있다.
또한, 전극층(11)의 재료로서 텅스텐 분말이나 몰리브덴 분말의 페이스트를 사용하는 경우, 상기 탈지 공정은, 예를 들면 지지 부재(20)에 적재된 성형체(10)를 질소 분위기 중에서 소정의 탈지 온도(예를 들면, 250∼350℃ 정도)로 승온하고, 승온 후에 소정의 시간(예를 들면, 24시간 정도) 유지함으로써 행해진다.
그리고, 실시형태에서는 성형체(10)를 지지 부재(20)에 적재한 상태에서 탈지를 행하기 때문에, 성형체(10)에 있어서의 겉면(10a)의 일부가 외기에 노출된 상태에서 탈지를 행할 수 있다.
이에 따라, 성형체(10)의 겉면(10a)으로부터도 충분히 유기 성분을 탈지할 수 있기 때문에, 성형체(10)의 전체로부터 충분히 탈지할 수 있다. 따라서, 실시형태에 의하면, 성형체(10)를 소성한 후에 크랙이 생기는 것을 억제할 수 있다.
또한, 실시형태에 의해서는 대기 분위기를 통해서 성형체(10)의 겉면(10a) 및 이면(10b)에 마찬가지로 열을 가할 수 있기 때문에, 탈지 공정시에 상하에 이러한 열의 불균일성에 기인하여 성형체(10)가 휘어지는 것을 억제할 수 있다.
또한, 실시형태에서는 복수의 지지 부재(20)의 접촉부(20a)가 대략 동일 높이면이기 때문에, 탈지한 후의 성형체(10)에 있어서 겉면(10a)(즉, 반도체 웨이퍼와의 접촉면)의 평탄성을 확보할 수 있다.
따라서, 실시형태에 의하면, 탈지 공정 및 소성 공정에 의해 휨이 생기지 않는 구성의 세라믹 구조체(100)에 있어서, 반도체 웨이퍼가 접촉하는 겉면(100a)(도 7 참조)의 평탄성을 확보할 수 있다.
또한, 실시형태에서는 평행하게 나란히 배치된 복수의 직선 형상의 지지 부재(20) 상에 성형체(10)를 적재하면 좋다. 이에 따라, 접촉부(20a)에 접촉하지 않는 겉면(10a)으로부터 탈지되는 유기 성분을 폐쇄 공간에 머무르지 않고 전부 외부로 방출할 수 있다.
따라서, 실시형태에 의하면, 성형체(10)의 겉면(10a)으로부터 더욱 효과적으로 유기 성분을 탈지할 수 있기 때문에, 성형체(10)의 전체로부터 더욱 효과적으로 탈지할 수 있다.
또한, 실시형태에서는 도 6에 나타내는 바와 같이 지지 부재(20)의 접촉부(20a)가 원 형상의 겉면(10a)의 중심(10a1)과 접하지 않도록 배치되면 좋다. 이에 따라, 이러한 중심(10a1)이 지지 부재(20)로 압박되어 성형체(10)의 중심부가 변형해 버리는 것을 억제할 수 있다.
또한, 실시형태에서는 지지 부재(20)의 접촉부(20a)가 평면으로 볼 때에 유로(14)를 피해서 배치되면 좋다. 이에 따라, 구조적으로 약한 부분인 유로(14) 근방의 부위가 지지 부재(20)로 압박되어 성형체(10)가 변형해 버리는 것을 억제할 수 있다.
또한, 실시형태에서는 지지 부재(20)의 접촉부(20a)가 평면으로 볼 때에 유로(14)와 교차하도록 배치되어도 좋다. 이것에 의해서도, 구조적으로 약한 부분인 유로(14) 근방의 부위가 지지 부재(20)로 압박되어 성형체(10)가 변형해 버리는 것을 억제할 수 있다.
또한, 실시형태에서는 여기까지 설명한 탈지 공정 후, 이러한 탈지 공정과 같은 상태(즉, 성형체(10)가 지지 부재(20)에 적재된 상태)인채로, 성형체(10)를 소성하면 좋다.
이러한 소성 공정은, 예를 들면 지지 부재(20)에 적재된 성형체(10)를 대기 분위기 중에서 소정의 소성 온도(예를 들면, 1500∼1700℃ 정도)로 승온하고, 승온 후에 소정의 시간(예를 들면, 2시간 정도) 유지함으로써 행해진다.
또한, 전극층(11)의 재료로서 텅스텐 분말이나 몰리브덴 분말의 페이스트를 사용하는 경우, 상기 소성 공정은, 예를 들면 지지 부재(20)에 적재된 성형체(10)를 질소 분위기 중에서 소정의 소성 온도(예를 들면, 1500∼1700℃ 정도)로 승온하고, 승온 후에 소정의 시간(예를 들면, 2시간 정도) 유지함으로써 행해진다.
이에 따라, 성형체(10)의 겉면(10a)의 근방에 일부 남은 유기 성분을 소성 공정에서 충분히 탈지하면서 성형체(10)를 소성할 수 있다. 따라서, 실시형태에 의하면, 탈지가 불충분한 것에 기인해서 발생하는 크랙을 억제할 수 있다.
또한, 실시형태에서는 성형체(10)의 탈지 공정과 소성 공정을 연속해서 행할 수 있기 때문에, 세라믹 구조체(100)의 제조 공정 전체를 단축할 수 있다.
실시형태에서는, 이 소성 공정에 의해서 도 7에 나타내는 세라믹 구조체(100)가 얻어진다. 도 7은 실시형태에 의한 세라믹 구조체(100)의 구성을 나타내는 사시도이다. 실시형태에 의한 세라믹 구조체(100)는 반도체 웨이퍼 등의 시료를 정전기력에 의해 겉면(100a)에 유지하는 시료 유지구로서 사용할 수 있다.
실시형태에 의한 세라믹 구조체(100)는 대략 원판상이며, 겉면(100a)과 이면(100b)을 갖는다. 겉면(100a)은 성형체(10)의 겉면(10a)에 대응하는 부위이며, 이면(100b)은 성형체(10)의 이면(10b)에 대응하는 부위이다.
또한, 겉면(100a) 및 이면(100b)은 소성 공정 후, 소정의 연마 공정에서 평탄면으로 연마된다. 예를 들면, 실시형태에서는 겉면(100a)을 연마한 후에 이면(100b)을 연마하면 좋다. 이에 따라, 겉면(100a)을 정밀도 좋게 평탄면으로 연마할 수 있다.
또한, 세라믹 구조체(100)의 내부에는 전극(101)과, 유로(104)가 형성된다. 전극(101)은 성형체(10)의 전극층(11)에 대응하는 부위이며, 유로(104)는 성형체(10)의 유로(14)에 대응하는 부위이다.
또한, 전극(101)은 정전극(102)과 부전극(103)으로 분리되어 있다. 정전극(102)은 제 1 전극층(12)에 대응하는 부위이며, 도시되지 않은 외부 전원의 정극에 접속된다. 부전극(103)은 제 2 전극층(13)에 대응하는 부위이며, 외부 전원의 부극에 접속된다.
그리고, 실시형태에 의한 세라믹 구조체(100)에서는, 유로(104)에 열 매체가 흐름으로써, 겉면(100a)에 유지된 시료를 가열, 냉각 또는 보온할 수 있다.
유로(104)에 흘려지는 열 매체로서는 유로(104)로부터 겉면(100a)에 유지되는 시료와 열 교환가능한 물질이면, 어떠한 열 매체를 사용해도 좋다. 그러한 열 매체로서는 각종 유체, 예를 들면 온수, 냉수 또는 스팀 등의 수계 매체, 에틸렌글리콜 등의 유기계 매체, 또는 공기를 포함하는 기체 등을 사용할 수 있다.
또한, 실시형태에 있어서 열 매체로서 순수 등의 수계 용매를 사용하는 경우에는, 내수성이 우수한 산화알루미늄 또는 탄화규소 등을 세라믹 구조체(100)의 주성분으로서 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 실시형태에서는 지지 부재(20)가 성형체(10)와 같은 주성분으로 구성되면 좋다. 이에 따라, 탈지 공정이나 소성 공정시에 지지 부재(20)로부터 탈리한 상이한 주성분이 성형체(10)에 혼입되어, 성형체(10)의 품질이 저하하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 여기에서 말하는 「동일 주성분으로 구성되는」이란, 조성의 80% 이상이 동일하다는 것을 의미하고 있다.
또한, 성형체(10)와 지지 부재(20)가 같은 주성분으로 구성되는 것은, 예를 들면 형광 X선 분석 장치를 사용하여 조성을 동정하거나, X선 회절 장치를 사용하여 결정상을 동정하거나 함으로써 확인할 수 있다.
또한, 실시형태에서는 겉면(10a)을 하향으로 한 상태에서 지지 부재(20)에 적재하면서 탈지 공정 및 소성 공정을 행함으로써, 도 8에 나타내는 바와 같이 색조가 상이한 제 1 영역(100a1)과 제 2 영역(100a2)을 겉면(100a)에 형성할 수 있다. 도 8은 실시형태에 의한 세라믹 구조체(100)의 구성을 나타내는 평면도이다.
여기에서, 제 1 영역(100a1)은 탈지 공정시에 지지 부재(20)의 접촉부(20a)와 접촉한 부위이며, 제 2 영역(100a2)은 탈지 공정시에 지지 부재(20)의 접촉부(20a)와 접촉하지 않았던 부위이다.
실시형태에 의한 제 1 영역(100a1)은 예를 들면 백색이며, CIE1976L*a*b*색 공간에 있어서의 명도 지수 L*가 94.23, 크로마틱네스 지수 a*가 -0.10, 크로마틱네스 지수 b*가 +1.65이다.
또한, 실시형태에 의한 제 2 영역(100a2)은 예를 들면 황색이며, CIE1976L*a*b* 색 공간에 있어서의 명도 지수 L*가 91.74, 크로마틱네스 지수 a*가 -0.26, 크로마틱네스 지수 b*가 +5.04이다.
이와 같이, 실시형태에 의한 세라믹 구조체(100)에서는, 색조가 상이한 2개의 영역을 겉면(100a)에 형성할 수 있기 때문에, 이러한 2개의 영역의 윤곽을 사용함으로써 반도체 웨이퍼 등의 시료의 위치맞춤을 용이하게 실시할 수 있다.
<변형예>
계속해서, 실시형태의 각종 변형예에 대해서, 도 9∼도 13을 참조하면서 설명한다. 도 9는 실시형태의 변형예 1에 의한 탈지 공정에 있어서의 성형체(10) 및 지지 부재(20)의 배치를 나타내는 평면도이다.
상술의 실시형태에서는 직선 형상의 지지 부재(20)를 복수 나란히 탈지를 행한 예에 대해서 나타냈지만, 지지 부재(20)의 형상은 직선 형상에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 9에 나타내는 바와 같이 원호 형상의 지지 부재(20)를 복수 나란히 탈지를 행해도 좋다.
이것에 의해서도, 성형체(10)에 있어서의 겉면(10a)의 일부가 외기에 노출된 상태에서 탈지를 행할 수 있기 때문에, 성형체(10)의 전체로부터 충분히 탈지할 수 있다.
또한, 도 9의 예에서는 4개의 반원호 형상의 지지 부재(20)를 동심원 형상으로 나란히 배치하고, 이러한 복수의 지지 부재(20) 상에 겉면(10a)을 하향으로 한 성형체(10)를 적재한 상태에서 탈지 공정이 행해진다.
이와 같이, 반원호 형상의 지지 부재(20)를 동심원 형상으로 나란히 배치함으로써, 접촉부(20a)에 접촉하지 않는 겉면(10a)으로부터 탈지되는 유기 성분을 폐쇄 공간에 머무르지 않고 전부 외부로 방출할 수 있다.
따라서, 변형예 1에 의하면, 성형체(10)의 겉면(10a)으로부터 더욱 효과적으로 유기 성분을 탈지할 수 있기 때문에, 성형체(10)의 전체로부터 더욱 효과적으로 탈지할 수 있다.
또한, 변형예 1에서는 지지 부재(20)의 접촉부(20a)(도 5 참조)가 원 형상의 겉면(10a)의 중심(10a1)과는 접하지 않도록 배치되면 좋다. 이에 따라, 이러한 중심(10a1)이 지지 부재(20)로 압박되어 성형체(10)의 중심부가 변형해 버리는 것을 억제할 수 있다.
또한, 변형예 1에서는 지지 부재(20)의 접촉부(20a)가 겉면(10a)의 가장자리(10a2)와는 접하지 않도록 배치되면 좋다. 이에 따라, 성형체(10)가 탈지 공정 및 소성 공정에 있어서 줄어들어도, 성형체(10)의 전체가 지지 부재(20)로 지지할 수 없게 되는 것을 억제할 수 있다.
도 10은 실시형태의 변형예 2에 의한 탈지 공정에 있어서의 성형체(10) 및 지지 부재(20)의 배치를 나타내는 평면도이다. 예를 들면, 도 10에 나타내는 바와 같이 격자 형상의 지지 부재(20) 상에 성형체(10)를 적재하여 탈지 공정을 행해도 좋다.
이것에 의해서도, 성형체(10)에 있어서의 겉면(10a)의 일부가 외기에 노출된 상태에서 탈지를 행할 수 있기 때문에, 탈지 공정에 있어서 성형체(10)의 전체로부터 충분히 탈지할 수 있다.
또한, 도 10의 예에 있어서 격자 형상의 지지 부재(20)로 둘러싸인 공간은, 도시하지 않은 슬릿 등에 의해 외부와 통풍가능하게 하면 좋다. 이에 따라, 접촉부(20a)에 접촉하지 않는 겉면(10a)으로부터 탈지되는 유기 성분을 폐쇄 공간에 머무르지 않고 전부 외부로 방출할 수 있다.
따라서, 변형예 2에 의하면, 성형체(10)의 겉면(10a)으로부터 더욱 효과적으로 유기 성분을 탈지할 수 있기 때문에, 성형체(10)의 전체로부터 더욱 효과적으로 탈지할 수 있다.
또한, 변형예 2에서는 지지 부재(20)의 접촉부(20a)(도 5 참조)가 원 형상의 겉면(10a)의 중심(10a1)과는 접하지 않도록 배치되면 좋다. 이에 따라, 이러한 중심(10a1)이 지지 부재(20)로 압박되어 성형체(10)의 중심부가 변형해 버리는 것을 억제할 수 있다.
도 11은 실시형태의 변형예 3에 의한 지지 부재(20)의 구성을 나타내는 평면도이며, 도 12는 실시형태의 변형예 3에 의한 지지 부재(20)의 구성을 나타내는 단면도이다.
이 변형예 3에서는, 도 11에 나타내는 바와 같이 성형체(10)의 중앙부에 인접하는 한 쌍의 반원호 형상의 지지 부재(20A)와, 성형체(10)의 둘레가장자리부에 인접하는 한 쌍의 반원호 형상의 지지 부재(20B)가 나란히 배치된다.
그리고, 도 12에 나타내는 바와 같이 성형체(10)의 중앙부에 인접하는 지지 부재(20A)의 접촉부(20a1)가, 성형체(10)의 둘레가장자리부에 인접하는 지지 부재(20B)의 접촉부(20a2)보다 높은 위치에 배치된다.
이에 따라, 변형예 3에서는 성형체(10)를 위로 볼록하게 휘어진 상태에서, 탈지 공정 및 소성 공정을 행할 수 있다. 따라서, 변형예 3에 의하면, 탈지 공정 및 소성 공정에 의해 아래로 볼록하게 휨이 생기는 구성의 세라믹 구조체(100)(도 7 참조)에 있어서, 반도체 웨이퍼가 접촉하는 겉면(100a)의 평탄성을 확보할 수 있다.
도 13은 실시형태의 변형예 4에 의한 지지 부재(20)의 구성을 나타내는 단면도이며, 변형예 3의 도 12에 대응하는 도면이다. 도 13에 나타내는 바와 같이 변형예 4에서는, 성형체(10)의 중앙부에 인접하는 지지 부재(20A)의 접촉부(20a1)가 성형체(10)의 둘레가장자리부에 인접하는 지지 부재(20B)의 접촉부(20a2)보다 낮은 위치에 배치된다.
이에 따라, 변형예 4에서는 성형체(10)를 아래로 볼록하게 휘어진 상태에서, 탈지 공정 및 소성 공정을 행할 수 있다. 따라서, 변형예 4에 의하면, 탈지 공정 및 소성 공정에 의해 위로 볼록하게 휨이 생기는 구성의 세라믹 구조체(100)(도 7 참조)에 있어서, 반도체 웨이퍼가 접촉하는 겉면(100a)의 평탄성을 확보할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 한에 있어서 여러가지 변경이 가능하다. 예를 들면, 실시형태에 의한 지지 부재(20)는 다공체로 구성되어 있어도 좋다.
이것에 의해서도, 성형체(10)에 있어서의 겉면(10a)의 일부가 외기에 노출된 상태에서 탈지를 행할 수 있기 때문에, 탈지 공정에 있어서 성형체(10)의 전체로부터 충분히 탈지할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는 원판 형상의 세라믹 구조체(100)를 제조하는 공정에 대해서 나타냈지만, 제조되는 세라믹 구조체(100)의 형상은 원판 형상으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 링 형상의 세라믹 구조체(100)를 상기한 각 공정에서 제조해도 좋다.
이러한 링 형상의 세라믹 구조체(100)는, 예를 들면 원판 형상의 세라믹 구조체(100)를 소성한 후에, 내측을 절삭 가공해서 도려냄으로써 형성할 수 있다.
또한, 상기의 실시형태에서는 성형체(10)를 지지 부재(20)에 적재한 상태에서, 성형체(10)의 탈지 공정 및 소성 공정을 행한 예에 대해서 나타냈지만, 성형체(10)를 지지 부재(20)에 적재한 상태에서, 성형체(10)의 탈지 공정만을 행해도 좋다.
또한, 본 실시형태의 세라믹 구조체는, 예를 들면 반도체 제조에 있어서의 고주파 전극이나 히터로서 이용해도 상관없다.
새로운 효과나 다른 양태는, 당업자에 의해 용이하게 도출될 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 보다 광범한 양태는, 이상과 같이 나타내고 또한 기술한 특정 상세 및 대표적인 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 첨부의 청구범위 및 그 균등물에 의해 정의되는 총괄적인 발명의 개념의 정신 또는 범위로부터 일탈하지 않고, 다양한 변경이 가능하다.
10 성형체 10a 겉면(주면의 일례)
11 전극층 12 제 1 전극층
13 제 2 전극층 14 유로
20 지지 부재 20a 접촉부
21 선반판 100 세라믹 구조체

Claims (14)

  1. 세라믹을 함유하는 원료의 내부에 금속을 함유하는 전극층을 형성하고, 전체를 판 형상으로 성형하여 성형체를 얻는 공정과,
    상기 성형체에 있어서의 상기 전극층에 가까운 측의 주면을 하향으로 한 상태에서, 상기 주면의 일부와 접하여 지지하는 지지 부재에 상기 성형체를 적재하는 공정과,
    상기 지지 부재에 적재된 상기 성형체를 탈지하는 공정을 포함하는 세라믹 구조체의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 성형체와 접하는 상기 지지 부재의 접촉부는, 모두 대략 동일 높이면인 세라믹 구조체의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 성형체와 접하는 상기 지지 부재의 접촉부 중, 상기 성형체의 중앙부에 인접하는 상기 접촉부는, 상기 성형체의 둘레가장자리부에 인접하는 상기 접촉부보다 높은 위치에 배치되는 세라믹 구조체의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 성형체와 접하는 상기 지지 부재의 접촉부 중, 상기 성형체의 중앙부에 인접하는 상기 접촉부는, 상기 성형체의 둘레가장자리부에 인접하는 상기 접촉부보다 낮은 위치에 배치되는 세라믹 구조체의 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 부재는 평면으로 볼 때에 직선 형상이며,
    복수의 직선 형상의 상기 지지 부재가 평행하게 나란히 배치되는 세라믹 구조체의 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 부재는 평면으로 볼 때에 원호 형상이며,
    복수의 원호 형상의 상기 지지 부재가 동심원 형상으로 나란히 배치되는 세라믹 구조체의 제조 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 부재는 평면으로 볼 때에 격자 형상인 세라믹 구조체의 제조 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 부재는 다공체로 구성되는 세라믹 구조체의 제조 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형체는 원판 형상이며,
    상기 성형체와 접하는 상기 지지 부재의 접촉부는, 원 형상의 상기 주면의 중심과는 접하지 않도록 배치되는 세라믹 구조체의 제조 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형체와 접하는 상기 지지 부재의 접촉부는, 상기 주면의 가장자리와는 접하지 않도록 배치되는 세라믹 구조체의 제조 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형체는 내부에 유로를 갖고,
    상기 성형체와 접하는 상기 지지 부재의 접촉부는, 평면으로 볼 때에 상기 유로를 피해서 배치되는 세라믹 구조체의 제조 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형체는 내부에 유로를 갖고,
    상기 성형체와 접하는 상기 지지 부재의 접촉부는, 평면으로 볼 때에 상기 유로와 교차하도록 배치되는 세라믹 구조체의 제조 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 부재는 상기 성형체와 같은 주성분으로 구성되는 세라믹 구조체의 제조 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형체를 탈지하는 공정 후에, 상기 지지 부재에 적재된 상기 성형체를 소성하는 공정을 더 포함하는 세라믹 구조체의 제조 방법.
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