KR20220136341A - 세라믹스 접합체, 정전 척 장치, 세라믹스 접합체의 제조 방법 - Google Patents

세라믹스 접합체, 정전 척 장치, 세라믹스 접합체의 제조 방법 Download PDF

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KR20220136341A
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유키오 미우라
노부히로 히다카
준 아리카와
히로노리 구기모토
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스미토모 오사카 세멘토 가부시키가이샤
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Abstract

도전성 물질을 포함하는 한 쌍의 세라믹스판(2, 3)과, 상기 한 쌍의 세라믹스판(2, 3)의 사이에 개재하는 도전층(4) 및 절연층(5)을 구비하고, 한 쌍의 세라믹스판(2, 3)과 절연층(5)의 계면에 있어서의 기공률이 4% 이하, 세라믹스판(2, 3)을 구성하는 절연성 물질의 평균 1차 입자경에 대한 절연층(5)을 구성하는 절연성 물질의 평균 1차 입자경의 비가 1보다 큰 세라믹스 접합체(1).

Description

세라믹스 접합체, 정전 척 장치, 세라믹스 접합체의 제조 방법
본 발명은, 세라믹스 접합체, 정전 척 장치 및 세라믹스 접합체의 제조 방법에 관한 것이다.
본원은, 2020년 1월 31일에, 일본에 출원된 특허출원 2020-015794호에 근거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
종래, IC, LSI, VLSI 등의 반도체 장치를 제조하는 반도체 제조 공정에 있어서, 실리콘 웨이퍼 등의 판상 시료는, 정전 척 기능을 구비한 정전 척 부재에 정전 흡착에 의하여 고정되어, 소정의 처리가 실시된다.
상기 판상 시료에, 예를 들면, 플라즈마 분위기하에서 에칭 처리 등을 실시하는 경우, 플라즈마의 열에 의하여 판상 시료의 표면이 고온이 되고, 표면의 레지스트막이 터지는(버스트(burst)하는) 등의, 문제가 발생하는 경우가 있다.
따라서, 이 판상 시료의 온도를 원하는 일정한 온도로 유지하기 위하여, 정전 척 장치가 이용되고 있다. 정전 척 장치는, 정전 척 부재와 온도 조정용 베이스 부재를 갖는다. 상기 정전 척 부재의 하면에는, 금속제의 부재의 내부에 온도 제어용의 냉각 매체를 순환시키는 유로가 형성된 상기 온도 조정용 베이스 부재가, 실리콘계 접착제를 개재하여, 접합·일체화되어 있다.
이 정전 척 장치에서는, 온도 조정용 베이스 부재의 유로에, 온도 조정용의 냉각 매체를 순환시켜 열교환을 행한다. 즉, 정전 척 부재의 상면에 고정된 판상 시료의 온도를 바람직한 일정한 온도로 유지하면서, 정전 흡착을 행하고, 이 판상 시료에, 각종 플라즈마 처리를 실시한다.
그런데, 정전 척 장치의 정전 척 부재에는, 내(耐)부식성, 내열성, 내플라즈마성, 열사이클의 부하에 대한 내구성 등이 요구된다. 이와 같은 성능이 우수한 정전 척 장치를 실현하는 부재로서, 절연성 세라믹스 재료에, 도전성 재료를 첨가한, 복합 유전체 세라믹스로 이루어지는 정전 척 기체(基體)와, 당해 정전 척 기체 내에 내장된 내부 전극과, 이 내부 전극에 접하도록 마련된 급전용 단자로 이루어지는, 정전 척 부재가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1, 2 참조).
일본 공개특허공보 2003-152064호 일본 공개특허공보 2007-051045호
특허문헌 1 및 2에 기재되는 정전 척 전극 내장형 서셉터의 내부 전극의 재료는, 특별히 한정되어 있지 않지만, 이 재료는, 도전성이 높은 고융점 재료이며, 절연성 세라믹스 재료와 도전성의 고융점 재료를 포함하는 복합체 소결체여도 된다. 정전 척 기체의 복합 유전체 세라믹스와, 내부 전극의 접합면은, 일반적으로 표면을 연마하고 나서 접합된다. 그 때문에, 정전 척 기체와 내부 전극의 접합 계면에는, 각각의 면에서 도전성 재료가 노출되어 있다. 그 때문에, 정전 척 기체와 내부 전극(도전층)의 계면에 있어서, 도전 패스가 형성되기 쉬워, 절연성이 낮아져 있다. 따라서, 복합 유전체 세라믹스와 내부 전극의 접합 계면에 있어서, 절연 파괴(방전)가 발생한다는 과제가 있었다.
본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 세라믹스판과 도전층의 접합 계면에 있어서, 절연 파괴(방전)가 발생하는 것을 억제한, 세라믹스 접합체, 세라믹스 접합체를 포함하는 정전 척 장치, 및 세라믹스 접합체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제1 양태는, 도전성 물질을 포함하는 한 쌍의 세라믹스판과, 상기 한 쌍의 세라믹스판의 사이에 개재하는 도전층 및 절연층을 구비하고, 상기 한 쌍의 세라믹스판과 상기 절연층의 계면에 있어서의 기공률이 4% 이하이며, 상기 세라믹스판을 구성하는 절연성 물질의 평균 1차 입자경에 대한, 상기 절연층을 구성하는 절연성 물질의 평균 1차 입자경의 비가, 1보다 큰, 세라믹스 접합체를 제공한다.
본 발명의 제1 양태는, 이하의 특징을 갖는 것도 바람직하다. 이하의 특징은 2개 이상을 서로 조합해도 된다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 도전층은, 도전성 물질과 절연성 물질로 구성되며, 상기 절연층은 절연성 물질로 구성되어 있어도 된다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 절연층을 구성하는 절연성 물질의 평균 1차 입자경은, 1.6μm 이상 또한 10.0μm 이하여도 된다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 세라믹스판은, 산화 알루미늄과 탄화 규소의 복합체로 이루어져도 된다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 도전층 및 상기 절연층에 포함되는 절연성 물질은, 산화 알루미늄만으로 이루어져도 된다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 도전층에 포함되는 도전성 물질은, Mo2C, Mo, WC, W, TaC, Ta, SiC, 카본 블랙, 카본 나노 튜브 및 카본 나노 파이버로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이어도 된다.
본 발명의 제2 양태는, 세라믹스로 이루어지는 정전 척 부재와, 금속으로 이루어지는 온도 조정용 베이스 부재가, 접착제층을 개재하여 접합된 정전 척 장치로서, 상기 정전 척 부재는, 본 발명의 일 양태에 관한 세라믹스 접합체로 이루어지는 정전 척 장치를 제공한다.
본 발명의 제3 양태는, 도전성 물질을 포함하는 제1 세라믹스판과, 도전성 물질을 포함하는 제2 세라믹스판을 준비하는 공정과, 상기 제1 세라믹스판의 일방의 면에 연삭 가공 또는 연마 가공을 실시하여, 상기 제1 세라믹스판의 일방의 면의 산술 평균 조도(Ra)를 0.25μm 이하로 하는 공정과, 상기 제1 세라믹스판의 상기 가공된 일방의 면 상에, 도전층 형성용 페이스트를 도포하여 도전층 도막을 형성하는 공정과, 상기 제1 세라믹스판의 상기 가공된 일방의 면 상에, 절연층 형성용 페이스트를 도포하여, 절연층 도막을 형성하는 공정과, 상기 제2 세라믹스판의 상기 일방의 면에, 연삭 가공 또는 연마 가공을 실시하여, 상기 제2 세라믹스판의 일방의 면의 산술 평균 조도(Ra)를 0.25μm 이하로 하는 공정과, 상기 도전층 도막 및 상기 절연층 도막의, 상기 제1 세라믹스판과 접하는 면과는 반대 측에 있는 면에, 상기 제2 세라믹스판의 상기 가공된 일방의 면이 접하도록, 상기 제2 세라믹스판을, 상기 도전층 도막 및 상기 절연층 도막과 적층하는 공정과, 상기 제1 세라믹스판, 상기 도전층 도막, 상기 절연층 도막 및 상기 제2 세라믹스판을 포함하는 적층체를, 가열하면서, 두께 방향으로 가압하는 공정을 갖는, 세라믹스 접합체의 제조 방법을 제공한다.
제3 양태의 제조 방법은, 제1 양태의 세라믹스 접합체를 바람직하게 제조할 수 있다.
본 발명에 의하면, 세라믹스판과 도전층의 접합 계면에 있어서, 절연 파괴(방전)가 발생하는 것을 억제한, 세라믹스 접합체, 세라믹스 접합체를 포함하는 정전 척 장치 및 세라믹스 접합체의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 관한 세라믹스 접합체의 예를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 관한 정전 척 장치의 예를 나타내는 개략 단면도이다.
본 발명의 세라믹스 접합체, 정전 척 장치, 세라믹스 접합체의 제조 방법의 실시형태의 바람직한 예에 대하여 설명한다.
또한, 본 실시형태는, 발명의 취지를 보다 잘 이해시키기 위하여 구체적으로 설명하는 것이며, 특별히 지정이 없는 한, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명을 벗어나지 않는 범위에서, 수나 위치나 크기나 수치나 비율이나 재료 등에 대하여, 변경이나 생략이나 추가를 할 수 있다.
[세라믹스 접합체]
(제1 실시형태)
이하, 도 1을 참조하면서, 본 발명의 일 실시형태에 관한 세라믹스 접합체의 바람직한 예에 대하여 설명한다.
또한, 이하의 모든 도면에 있어서는, 도면을 보기 쉽게 하기 위하여, 각 구성 요소의 치수나 비율 등은 적절히 상이하게 하는 경우가 있다.
도 1은, 본 실시형태의 세라믹스 접합체를 나타내는 개략 단면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 세라믹스 접합체(1)는, 도전성 물질을 포함하는 한 쌍의 세라믹스판(2, 3)과, 상기 한 쌍의 세라믹스판(2, 3)의 사이에 개재하는 도전층(4) 및 절연층(5)을 구비하고 있다.
이하, 세라믹스판(2)을 제1 세라믹스판(2), 세라믹스판(3)을 제2 세라믹스판(3)이라고 한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 세라믹스 접합체(1)는, 제1 세라믹스판(2)과, 도전층(4) 및 절연층(5)의 조합과, 제2 세라믹스판(3)이, 도면의 상측에서부터 이 순서로 적층되어 있다. 즉, 세라믹스 접합체(1)는, 제1 세라믹스판(2)과 제2 세라믹스판(3)이, 도전층(4) 및 절연층(5)을 개재하여, 접합 일체화되어 이루어지는 접합체이다. 도면에 있어서, 절연층(5)은, 도전층(4)의 외주(外周)에 배치되어 있다. 도전층(4)과 절연층(5)의 계면은, 이들 층의 위와 아래에 배치된 제1 세라믹스판(2)과 제2 세라믹스판(3)에도 접촉한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 세라믹스판(2)과 절연층(5)의 계면, 및 제2 세라믹스판(3)과 절연층(5)의 계면에는, 기공(6)이 존재한다. 제1 세라믹스판(2)과 절연층(5)의 계면, 및 제2 세라믹스판(3)과 절연층(5)의 계면에 있어서의 기공률은 4% 이하이며, 3% 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 2% 이하이다. 상기의 기공률이 4%를 초과하면, 세라믹스판(2, 3)과 도전층(4)의 접합 계면에 있어서, 절연 파괴(방전)가 발생하는 것을 억제할 수 없다. 상기 기공률의 하한은 임의로 선택할 수 있지만, 예를 들면, 0.1% 이상인 것이 바람직하고, 0.3% 이상인 것이 더 바람직하며, 0.5% 이상인 것이 더 바람직하지만, 이 예에만 한정되지 않는다.
제1 세라믹스판(2)과 절연층(5)의 계면, 및 제2 세라믹스판(3)과 절연층(5)의 계면에 있어서의 기공률의 측정 방법은, 이하와 같은 방법으로 측정할 수 있다. 먼저, 세라믹스 접합체(1)를 두께 방향으로 절단한다. 그리고, 전계 방출형 주사 전자 현미경(FE-SEM)으로, 예를 들면 니혼 덴시사제의 전계 방출형 주사 전자 현미경으로, 제1 세라믹스판(2), 제2 세라믹스판(3) 및 절연층(5)의 두께 방향의 절단면을 관찰한다. 그리고, 화상 해석 소프트웨어, 예를 들면 화상 해석 소프트웨어(Mac-View Version 4: 주식회사 마운텍제)에 의하여, 그 절단면의 화상을 해석하여, 기공(6)의 면적을 산출한다. 얻어진 산출 결과로부터, 절연층(5)의 면적과 기공(6)의 면적을 이용하고, 하기의 식 (1)에 따라, 기공률(%)을 산출한다. 화상의 측정 영역은, 예를 들면, 이하와 같이 설정해도 된다.
측정 영역: 360μm×480μm(절연층(5)의 영역: 15μm×480μm, 세라믹스판(3)의 영역: 345μm×480μm)
또한 상기 측정 영역은, 제2 세라믹스판(3)과 절연층(5)이 서로 접하고 있는 영역이다. 또 식 (1)에 이용되는 각 면적에는, 상기 면적이나 상기 면적에서 확인된 기공률을 사용해도 된다.
기공률=기공의 면적/(절연층의 면적+기공의 면적)×100 (1)
제1 세라믹스판(2), 제2 세라믹스판(3) 및 절연층(5)은, 후술하는 바와 같은 절연성 물질로 구성된다. 제1 세라믹스판(2) 및 제2 세라믹스판(3)을 구성하는 절연성 물질의 평균 1차 입자경에 대한, 절연층(5)을 구성하는 절연성 물질의 평균 1차 입자경의 비((절연층(5)을 구성하는 절연성 물질의 평균 1차 입자경)/(제1 세라믹스판(2) 및 제2 세라믹스판(3)을 구성하는 절연성 물질의 평균 1차 입자경))는, 1보다 크고, 1.3 이상인 것이 바람직하다. 2.2 이상인 것이 더 바람직하다. 상기의 비가 1 미만에서는, 세라믹스판(2, 3)과 도전층(4)의 접합 계면에 있어서, 절연 파괴(방전)가 발생하는 것을 억제할 수 없다. 상기 비의 상한은 임의로 선택할 수 있지만, 예를 들면, 10 이하여도 되고, 7 이하여도 되지만, 이들 예에만 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 비는, 2~6이나, 3~5나, 4~8 등이어도 된다.
제1 세라믹스판(2) 및 제2 세라믹스판(3)은, 그 중첩면의 형상을 동일하게 하는 것이 바람직하다. 세라믹판의 형상은 임의로 선택할 수 있으며, 예를 들면, 원형이나, 도넛 형상이나, 사각이나, 직사각형이어도 되지만, 이들 예에만 한정되지 않는다.
제1 세라믹스판(2) 및 제2 세라믹스판(3)의 두께는, 특별히 한정되지 않고 임의로 선택할 수 있으며, 세라믹스 접합체(1)의 용도에 따라 적절히 조정된다. 예를 들면, 0.3~3.0mm나, 0.4~0.5mm나, 0.5~1.5mm를 예로서 들 수 있지만, 이들 예에만 한정되지 않는다. 상기 세라믹스판(1과 2)의 두께는 동일해도 되고, 상이해도 된다.
제1 세라믹스판(2) 및 제2 세라믹스판(3)은, 동일 조성이거나, 또는 주성분이 동일하다. 즉, 제1 세라믹스판(2) 및 제2 세라믹스판(3)은, 동일한 조성을 가져도 되고, 상이한 조성을 가져도 된다. 제1 세라믹스판(2) 및 제2 세라믹스판(3)은, 절연성 물질과 도전성 물질의 복합체로 이루어진다. 상기 복합체는, 절연성 물질과 도전성 물질만으로 이루어지는 것이 바람직하다. 제1 세라믹스판(2) 및 제2 세라믹스판(3)에 포함되는 절연성 물질은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 산화 알루미늄(Al2O3), 질화 알루미늄(AlN), 산화 이트륨(Y2O3), 이트륨·알루미늄·가닛(YAG) 등으로부터 선택되는 적어도 1종을 들 수 있다. 또, 제1 세라믹스판(2) 및 제2 세라믹스판(3)에 포함되는 도전성 물질은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 탄화 규소(SiC), 산화 타이타늄(TiO2), 질화 타이타늄(TiN), 탄화 타이타늄(TiC), 탄소(C), 카본 나노 튜브(CNT), 카본 나노 파이버, 희토류 산화물, 희토류 불화물 등으로부터 선택되는 적어도 1종을 들 수 있다.
복합체 중의 절연성 물질의 비율은, 임의로 선택할 수 있으며, 80~99질량%인 것이 바람직하고, 85~98질량%인 것이 바람직하지만, 이들 예에만 한정되지 않는다. 상기 비율은, 예를 들면, 80~95질량%이거나, 83~90질량%이거나 해도 된다. 복합체 중의 도전성 물질의 비율은, 임의로 선택할 수 있으며, 1~20질량%인 것이 바람직하고, 2~15질량%인 것이 바람직하지만, 이들 예에만 한정되지 않는다. 상기 비율은, 예를 들면, 3~12질량%이거나, 5~10질량%이거나 해도 된다.
제1 세라믹스판(2) 및 제2 세라믹스판(3)의 재료(복합체)는, 체적 고유 저항값이 1013Ω·cm 이상 또한 1015Ω·cm 이하 정도이며, 기계적인 강도를 갖고, 또한 부식성 가스 및 그 플라즈마에 대한 내구성을 갖는 것인 것이 바람직하다. 이와 같은 재료로서는, 예를 들면, 산화 알루미늄(Al2O3) 소결체, 질화 알루미늄(AlN) 소결체, 산화 알루미늄(Al2O3)-탄화 규소(SiC) 복합 소결체 등을 들 수 있지만, 고온에서의 유전 특성, 고(高)내식성, 내플라즈마성, 내열성의 관점에서, 산화 알루미늄(Al2O3)-탄화 규소(SiC) 복합 소결체가 바람직하다.
제1 세라믹스판(2) 및 제2 세라믹스판(3)을 구성하는 절연성 물질의, 이하에 설명하는 방법으로 측정되는, 평균 1차 입자경은, 0.5μm 이상 또한 3.0μm 이하인 것이 바람직하고, 0.8μm 이상 또한 2.5μm 이하인 것이 보다 바람직하며, 1.0μm 이상 또한 2.0μm 이하인 것이 더 바람직하다.
제1 세라믹스판(2) 및 제2 세라믹스판(3)을 구성하는 절연성 물질의 평균 1차 입자경이 0.5μm 이상 3.0μm 이하이면, 치밀하고 내전압성이 높아, 내구성이 높은 제1 세라믹스판(2) 및 제2 세라믹스판(3)을 얻을 수 있다.
제1 세라믹스판(2) 및 제2 세라믹스판(3)을 구성하는 절연성 물질의 평균 1차 입자경은, 이하의 측정 방법으로 측정된다. 전계 방출형 주사 전자 현미경(FE-SEM), 예를 들면, 니혼 덴시사제의 전계 방출형 주사 전자 현미경으로, 제1 세라믹스판(2) 및 제2 세라믹스판(3)의 두께 방향의 절단면을 관찰한다. 그리고 관찰되는 절단면에 대하여, 인터셉트법에 의하여, 절연성 물질의 200개의 입자의 입자경의 평균을, 평균 1차 입자경으로 한다. 또한 FE-SEM으로 관찰되는 절연성 물질의 1차 입자는, 등축상 입자와 같이 관찰되어도 된다.
도전층(4)은, 예를 들면, 고주파 전력을 통전하여 플라즈마를 발생시켜 플라즈마 처리하기 위한 플라즈마 발생용 전극, 전하를 발생시켜 정전 흡착력으로 판상 시료를 고정하기 위한 정전 척용 전극, 및/또는, 통전 발열시켜 판상 시료를 가열하기 위한 히터 전극 등으로서, 이용되는 층이다. 도전층(4)의 형상(도전층(4)을 평면시한(두께 방향에서 본) 경우의 형상)이나, 크기(두께나, 도전층(4)을 평면시한(두께 방향에서 본) 경우의 면적)는, 특별히 한정되지 않고, 세라믹스 접합체(1)의 용도에 따라 적절히 조정된다. 도전층(4)의 두께는, 예를 들면 5~200mm나 8~150mm여도 되지만, 이들 예에만 한정되지 않는다. 상기 두께는, 10~100μm여도 된다. 도전층(4)의 형상은 임의로 선택되지만, 예를 들면, 평면시에서 원형이나 도넛상이나 사각이나 직사각형 등이어도 된다.
도전층(4)은, 도전성 물질과 절연성 물질로 이루어진다. 도전층(4)은, 도전성 물질과 절연성 물질만으로 이루어지는 도전성 복합재인 것이 바람직하다.
도전층(4)에 포함되는 도전성 물질은, 탄화 몰리브데넘(Mo2C), 몰리브데넘(Mo), 탄화 텅스텐(WC), 텅스텐(W), 탄화 탄탈럼(TaC), 탄탈럼(Ta), 탄화 규소(SiC), 카본 블랙, 카본 나노 튜브 및 카본 나노 파이버로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다. 도전층(4)에 포함되는 도전성 물질이 상기 물질로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종임으로써, 도전층의 도전율을 담보할 수 있다.
도전층(4)에 포함되는 절연성 물질은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 산화 알루미늄(Al2O3), 질화 알루미늄(AlN), 산화 이트륨(Y2O3), 이트륨·알루미늄·가닛(YAG) 등으로부터 선택되는 적어도 1종을 들 수 있다. 도전층(4)에 포함되는 절연성 물질은, 제1 세라믹판(2) 및 제2 세라믹판(3)의 절연성 물질과 동일한 것도 바람직하다.
도전층(4)이, 도전성 물질과 절연성 물질로 이루어짐으로써, 제1 세라믹판(2) 및, 제2 세라믹판(3)과의 접합 강도, 및, 전극으로서의 기계적 강도가 강해진다. 도전층(4)에 포함되는 절연성 물질이, 산화 알루미늄(Al2O3)임으로써, 고온에서의 유전 특성, 고내식성, 내플라즈마성, 내열성이 유지된다.
도전층(4)에 있어서의 도전성 물질과 절연성 물질의 함유량의 비(배합비)는, 특별히 한정되지 않고, 세라믹스 접합체(1)의 용도에 따라 적절히 조정된다.
도전층(4)에 사용되는 절연성 물질의 비율은, 임의로 선택할 수 있으며, 도전성 물질과 절연성 물질의 총량에 대하여, 25~65질량%인 것이 바람직하고, 35~55질량%인 것이 바람직하지만, 이들 예에만 한정되지 않는다. 상기 비율은, 예를 들면, 30~60질량%나, 40~50질량% 등이어도 된다.
도전층(4)에 사용되는 도전성 물질의 비율은, 임의로 선택할 수 있으며, 상기 총량에 대하여, 35~75질량%인 것이 바람직하고, 45~65질량%인 것이 바람직하지만, 이들 예에만 한정되지 않는다. 상기 비율은, 예를 들면, 40~70질량%나, 50~60질량% 등이어도 된다.
절연층(5)은, 제1 세라믹스판(2)과 제2 세라믹스판(3)의 경계부, 즉 도전층(4) 형성부 이외의 외연부 영역을 접합하기 위하여 마련된 층이다. 절연층(5)의 형상(절연층(5)을 평면시한(두께 방향에서 본) 경우의 형상)은, 특별히 한정되지 않고, 도전층(4)의 형상에 따라 적절히 조정된다.
본 실시형태의 세라믹스 접합체(1)에서는, 절연층(5)의 두께는, 도전층(4)의 두께와 동일한 것이 바람직하다. 절연층(5)의 형상은 임의로 선택되지만, 예를 들면, 평면시에서 원형이나 도넛상이나 사각이나 직사각형 등이어도 되지만, 이들 예에만 한정되지 않는다. 절연층(5)의 형상은, 평면시에서, 도전층(4)을 둘러싸는 형상이어도 된다.
절연층(5)은, 절연성 물질만으로 이루어진다.
절연층(5)을 구성하는 절연성 물질은, 특별히 한정되지 않지만, 제1 세라믹판(2) 및 제2 세라믹판(3)의 절연성 물질과 동일한 것이 바람직하다. 절연층(5)을 구성하는 절연성 물질은, 예를 들면, 산화 알루미늄(Al2O3), 질화 알루미늄(AlN), 산화 이트륨(Y2O3), 이트륨·알루미늄·가닛(YAG) 등으로부터 선택되는 적어도 1종을 들 수 있다. 절연층(5)을 구성하는 절연성 물질은, 산화 알루미늄(Al2O3)만으로 이루어지는 것이 바람직하다. 절연층(5)을 구성하는 절연성 물질이, 산화 알루미늄(Al2O3)임으로써, 고온에서의 유전 특성, 고내식성, 내플라즈마성, 내열성이 바람직하게 유지된다.
절연층(5)을 구성하는 절연성 물질의 평균 1차 입자경은, 1.6μm 이상 또한 10.0μm 이하인 것이 바람직하고, 1.6μm 이상 또한 8.0μm 이하인 것이 보다 바람직하며, 1.6μm 이상 또한 6.0μm 이하인 것이 더 바람직하다. 상기 값은, 1.6~2.5μm나, 2.5~3.5μm나, 3.5~5.0μm 등이어도 된다.
절연층(5)을 구성하는 절연성 물질의 평균 1차 입자경이 1.6μm 이상이면, 충분한 내전압성을 얻을 수 있다. 한편, 절연층(5)을 구성하는 절연성 물질의 평균 1차 입자경이 10.0μm 이하이면, 연삭 등의 가공성이 양호하다.
절연층(5)을 구성하는 절연성 물질의 평균 1차 입자경의 측정 방법은, 제1 세라믹스판(2) 및 제2 세라믹스판(3)을 구성하는 절연성 물질의 평균 1차 입자경의 측정 방법과 동일하다.
본 실시형태의 세라믹스 접합체(1)에 의하면, 도전성 물질을 포함하는 한 쌍의 세라믹스판(2, 3)과, 세라믹스판(2, 3)의 사이에 개재하는 도전층(4) 및 절연층(5)을 구비하고, 세라믹스판(2, 3)과 절연층(5)의 계면에 있어서의 기공률이 4% 이하, 세라믹스판(2, 3)을 구성하는 절연성 물질의 평균 1차 입자경에 대한 절연층(5)을 구성하는 절연성 물질의 평균 1차 입자경의 비가 1보다 크기 때문에, 세라믹스판(2, 3)과 도전층(4)의 접합 계면에 있어서, 절연 파괴(방전)가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
[세라믹스 접합체의 제조 방법]
본 실시형태의 세라믹스 접합체의 제조 방법은, 도전성 물질을 포함하는 제1 세라믹스판의 일방의 면에 연삭 가공 또는 연마 가공을 실시하여, 제1 세라믹스판의 일방의 면의 산술 평균 조도(Ra)를 0.25μm 이하로 하는 공정(이하, "제1 공정"이라고 한다.)과, 연삭 가공 또는 연마 가공을 실시한 제1 세라믹스판의 일방의 면에, 도전층 형성용 페이스트를 도포하여 도전층 도막을 형성함과 함께, 절연층 형성용 페이스트를 도포하여 절연층 도막을 형성하는 공정(이하, "제2 공정"이라고 한다.)과, 도전성 물질을 포함하는 제2 세라믹스판의 일방의 면에 연삭 가공 또는 연마 가공을 실시하여, 제2 세라믹스판의 일방의 면의 산술 평균 조도(Ra)를 0.25μm 이하로 하는 공정(이하, "제3 공정"이라고 한다.)과, 도전층 도막 및 절연층 도막의 제1 세라믹스판과 접하는 면과는 반대 측에 있는 면에, 연삭 가공 또는 연마 가공을 실시한 제2 세라믹스판의 일방의 면이 접하도록, 제2 세라믹스판을 적층하는 공정(이하, "제4 공정"이라고 한다.)과, 제1 세라믹스판, 도전층 도막, 절연층 도막 및 제2 세라믹스판을 포함하는 적층체를, 가열하면서, 두께 방향으로 가압하는 공정(이하, "제5 공정"이라고 한다.)을 갖는다.
상기 도전층은, 상기 한 쌍의 세라믹스판에 직접 접촉 또한 끼는 것이 바람직하고, 상기 절연층은, 상기 한 쌍의 세라믹스판에 직접 접촉 또한 사이에 끼워지는 것이 바람직하다.
이하, 도 1을 참조하면서, 본 실시형태의 세라믹스 접합체의 제조 방법에 대하여 설명한다.
제1 공정에서는, 제1 세라믹스판(2)의 적어도 일방의 면, 즉 절연층(5)과 대향하는 면(2a)에, 연삭 가공 또는 연마 가공을 실시하여, 제1 세라믹스판(2)의 상기 면(2a)의 산술 평균 조도(Ra)를 0.25μm 이하로 한다. 연삭 가공이나 연마 가공의 조건은 임의로 선택할 수 있다.
제1 세라믹스판(2)의 일방의 면(2a)의 산술 평균 조도(Ra)는 0.25μm 이하이고, 0.23μm 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.20μm 이하인 것이 더 바람직하다. 또한 보다 바람직하게는, 0.1μm 이하이다. 단, 이들 예에만 한정되지 않는다. 하한값은 임의로 선택할 수 있지만, 예를 들면, 산술 평균 조도(Ra)는, 0.005μm 이상이며, 바람직하게는 0.01μm 이상이지만, 이들 예에만 한정되지 않는다.
제1 세라믹스판(2)의 일방의 면(2a)의 산술 평균 조도(Ra)는, 표면 조도계를 이용하여, 예를 들면 도쿄 세이미쓰사제의 촉침식의 표면 조도계를 이용하여, JIS B 0601:2013 "제품의 기하 특성 사양(GPS)-표면 성상(性狀): 윤곽 곡선 방식-용어, 정의 및 표면 성상 파라미터"에 준하여 측정한다.
제1 세라믹스판(2)의 면(2a)의 산술 평균 조도(Ra)를 0.25μm 이하로 하기 위해서는, 연삭 가공 또는 연마 가공에서, 적절히 선택되는 입자경의 지립을 이용하는 것이 바람직하다. 지립의 입자경으로서는, 예를 들면, 입도 JIS 표시 #200으로부터 #4000의 범위의 입자경을 이용하는 것이 바람직하다.
제2 공정에서는, 스크린 인쇄법 등의, 임의로 선택되는 도공법에 의하여, 연삭 가공 또는 연마 가공을 실시한 제1 세라믹스판(2)의 면(2a)의 소정의 위치에, 도전층 형성용 페이스트를 도포하여, 도전층(4)이 되는 도막(도전층 도막)을 형성한다.
도전층 형성용 페이스트로서는, 도전층(4)을 형성하는 도전성 물질 및 절연성 물질을, 임의로 선택되는 용매에 분산시킨 것이, 바람직하게 이용된다.
도전층 형성용 페이스트에 포함되는 용매로서는, 아이소프로필알코올 등이 이용된다. 도전층 형성용 페이스트 중의 상기 물질의 비율은, 임의로 선택할 수 있지만, 10~40질량%인 것이 바람직하고, 20~30질량%인 것이 보다 바람직하다.
도전성 물질의 평균 1차 입자경은, 바람직하게는 0.1μm~10μm이고, 보다 바람직하게는, 0.5μm~5μm이다. 상기 입경은, 필요에 따라, 0.3~6μm나, 1~8μm나, 2~4μm 등이어도 되지만, 이들 예에만 한정되지 않는다. 절연성 물질의 평균 1차 입자경은, 바람직하게는 0.01μm~10μm이고, 보다 바람직하게는, 1.0μm~10μm이다. 상기 입경은, 필요에 따라, 0.3~6μm나, 1~8μm나, 2~4μm 등이어도 되지만, 이들 예에만 한정되지 않는다.
또, 제2 공정에서는, 스크린 인쇄법 등의, 임의로 선택되는 도공법에 의하여, 연삭 가공 또는 연마 가공을 실시한 제1 세라믹스판(2)의 면(2a)의 소정의 위치에 절연층 형성용 페이스트를 도포하여, 절연층(5)이 되는 도막(절연층 도막)을 형성한다. 절연층 형성용 페이스트와, 도전층 형성용 페이스트는, 서로 중첩되어도 되지만, 서로 중첩되지 않는 것이 바람직하다. 절연층 형성용 페이스트와, 도전층 형성용 페이스트는, 서로 나열되어 형성되어도 되고, 서로 접촉해도 된다.
절연층 형성용 페이스트로서는, 절연층(5)을 형성하는 절연성 물질을, 임의로 선택되는 용매에 분산시킨 것이 바람직하게 이용된다.
절연층 형성용 페이스트에 포함되는 용매로서는, 아이소프로필알코올 등이 이용된다. 절연층 형성용 페이스트 중의 상기 물질의 비율은, 임의로 선택할 수 있지만, 20~70질량%인 것이 바람직하고, 30~50질량%인 것이 보다 바람직하다.
또한, 절연층 형성용 페이스트가 먼저 도포되어도 되고, 혹은, 도전층 형성용 페이스트가 먼저 도포되어도 되며, 동시에 도포되어도 된다. 2개의 상기 페이스트는, 먼저 도포된 페이스트가 건조하고 나서, 다음의 페이스트를 도포해도 되고, 또는 건조 전에 도포해도 된다.
제3 공정에서는, 제1 공정과 동일하게 하여, 제2 세라믹스판(3)의 적어도 일방의 면, 즉 절연층(5)이나 도전층(4)과 대향하는 면(3a)에, 연삭 가공 또는 연마 가공을 실시하여, 제2 세라믹스판(3)의 면(3a)의 산술 평균 조도(Ra)를 0.25μm 이하로 한다.
제2 세라믹스판(3)의 면(3a)의 산술 평균 조도(Ra)는 0.25μm 이하이고, 0.23μm 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.20μm 이하인 것이 더 바람직하다. 또 보다 바람직하게는, 0.1μm 이하이다. 하한값은 임의로 선택할 수 있지만, 예를 들면, 산술 평균 조도(Ra)는, 0.005μm 이상이며, 바람직하게는 0.01μm 이상이지만, 이들 예에만 한정되지 않는다.
상기 제2~3 공정에서는, 도포된 페이스트를 원하는 상태까지 건조시키는 건조 공정을, 포함해도 되고 포함하지 않아도 된다.
제4 공정에서는, 도전층 도막 및 절연층 도막의, 이들 막의 제1 세라믹스판(2)과 접하는 면과는 반대 측에 있는 면에, 연삭 가공 또는 연마 가공을 실시한 제2 세라믹스판(3)의 면(3a)이 접하도록, 제2 세라믹스판(3)을, 적층한다.
제5 공정에서는, 제1 세라믹스판(2), 도전층(4)이 되는 도막, 절연층(5)이 되는 도막, 및 제2 세라믹스판(3)을 포함하는 적층체를, 가열하면서, 두께 방향으로 가압한다. 적층체를, 가열하면서, 두께 방향으로 가압할 때의 분위기는, 진공, 혹은 Ar, He, N2 등의 불활성 분위기인 것이 바람직하다.
상기의 적층체를 가열하는 온도(열처리 온도)는 임의로 선택되지만, 1600℃ 이상 또한 1900℃ 이하인 것이 바람직하고, 1650℃ 이상 또한 1850℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 1700℃ 이상 또한 1800℃ 이하여도 된다. 적층체를 가열하는 온도가 1600℃ 이상 또한 1900℃ 이하이면, 각각의 도막에 포함되는 용매를 휘발시켜, 제1 세라믹스판(2)과 제2 세라믹스판(3)의 사이에, 도전층(4) 및 절연층(5)을 바람직하게 형성할 수 있다. 또, 도전층(4) 및 절연층(5)을 개재하여, 제1 세라믹스판(2)과 제2 세라믹스판(3)을 바람직하게 접합 일체화할 수 있다.
상기의 적층체를 두께 방향으로 가압하는 압력(가압력)은 임의로 선택되지만, 1.0MPa 이상 또한 50.0MPa 이하인 것이 바람직하고, 3.0MPa 이상 또한 35.0MPa 이하인 것이 보다 바람직하며, 5.0MPa 이상 또한 20.0MPa 이하인 것이 더 바람직하다.
적층체를 두께 방향으로 가압하는 압력이 1.0MPa 이상 또한 50.0MPa 이하이면, 제1 세라믹스판(2)과 제2 세라믹스판(3)의 사이에, 서로 밀착된 도전층(4) 및 절연층(5)을 바람직하게 형성할 수 있다. 또, 도전층(4) 및 절연층(5)을 개재하여, 제1 세라믹스판(2)과 제2 세라믹스판(3)을 바람직하게 접합 일체화할 수 있다.
[정전 척 장치]
이하, 도 2를 참조하면서, 본 발명의 일 실시형태에 관한 정전 척 장치에 대하여 설명한다.
도 2는, 본 실시형태의 정전 척 장치의 예를 나타내는 개략 단면도이다. 또한, 도 2에 있어서, 도 1에 나타낸 세라믹스 접합체와 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙여, 중복되는 설명을 생략한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 정전 척 장치(100)는, 원판상의 정전 척 부재(102)와, 정전 척 부재(102)를 원하는 온도로 조정하는 원판상의 온도 조절용 베이스 부재(103)와, 이들 정전 척 부재(102) 및 온도 조정용 베이스 부재(103)를 접합·일체화하는 접착제층(104)을 갖고 있다. 본 실시형태의 정전 척 장치(100)에서는, 정전 척 부재(102)가, 예를 들면, 상술한 실시형태의 세라믹스 접합체(1) 또는 세라믹스 접합체(1)로 이루어진다. 여기에서는, 정전 척 부재(102)가 세라믹스 접합체(1)로 이루어지는 경우에 대하여 설명한다.
이하의 설명에 있어서는, 재치판(111)의 재치면(111a) 측을 "상(上)", 온도 조정용 베이스 부재(103) 측을 "하(下)"로서 기재하며, 각 구성의 상대 위치를 나타내는 경우가 있다.
[정전 척 부재]
정전 척 부재(102)는, 상면이 반도체 웨이퍼 등의 판상 시료를 재치하는 재치면(111a)으로 된 세라믹스로 이루어지는 재치판(111)과, 재치판(111)의 재치면(111a)과는 반대의 면 측에 마련된 지지판(112)과, 이들 재치판(111)과 지지판(112)의 사이에 협지된 정전 흡착용 전극(113)과, 재치판(111)과 지지판(112)에 협지되어 정전 흡착용 전극(113)의 주위를 둘러싸는 환상의 절연재(114)와, 정전 흡착용 전극(113)에 접하도록 온도 조절용 베이스 부재(103)의 고정 구멍(115) 내에 마련된 급전용 단자(116)를 갖고 있다.
정전 척 부재(102)에 있어서, 재치판(111)이 상기의 제2 세라믹스판(3)에 상당하고, 지지판(112)이 상기의 제1 세라믹스판(2)에 상당하며, 정전 흡착용 전극(113)이 상기의 도전층(4)에 상당하고, 절연재(114)가 상기의 절연층(5)에 상당해도 된다.
[재치판]
재치판(111)(제2 세라믹스판(3))의 재치면(111a)에는, 반도체 웨이퍼 등의 판상 시료를 지지하기 위한 다수의 돌기가 바람직하게 세워져(도시 생략) 있다. 또한, 재치판(111)의 재치면(111a)의 둘레 가장자리부에는, 헬륨(He) 등의 냉각 가스가 누출되지 않도록, 이 둘레 가장자리부를 일주하도록, 단면 사각형상의 환상 돌기부가 마련되어 있어도 된다. 또한, 이 재치면(111a) 상의 환상 돌기부에 둘러싸인 영역에는, 환상 돌기부와 높이가 동일하고 횡단면이 원형상 또한 종단면이 대략 직사각형상의 복수의 돌기부가 마련되어 있어도 된다. 이와 같이 재치판(111)은 바람직하게 가공될 수 있다.
재치판(111)의 두께는 임의로 선택할 수 있지만, 0.3mm 이상 또한 3.0mm 이하인 것이 바람직하고, 0.4mm 이상 또한 2.5mm 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.5mm 이상 또한 1.5mm 이하인 것이 더 바람직하다. 재치판(111)의 두께가 0.3mm 이상이면, 내전압성이 우수하다. 한편, 재치판(111)의 두께가 3.0mm 이하이면, 정전 척 부재(102)의 정전 흡착력이 저하되는 경우가 없고, 재치판(111)의 재치면(111a)에 재치되는 판상 시료와 온도 조정용 베이스 부재(103)의 사이의 열전도성이 저하되는 경우도 없으며, 처리 중의 판상 시료의 온도를 바람직한 일정한 온도로 유지할 수 있다.
[지지판]
지지판(112)(제1 세라믹스판(2))은, 재치판(111)과 정전 흡착용 전극(113)을 하측으로부터 지지하고 있다.
지지판(112)의 두께는, 0.3mm 이상 또한 3.0mm 이하인 것이 바람직하고, 0.4mm 이상 또한 2.5mm 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.5mm 이상 또한 1.5mm 이하인 것이 더 바람직하다. 지지판(112)의 두께가 0.3mm 이상이면, 충분한 내전압을 확보할 수 있다. 한편, 지지판(112)의 두께가 3.0mm 이하이면, 정전 척 부재(102)의 정전 흡착력이 저하되는 경우가 없고, 재치판(111)의 재치면(111a)에 재치되는 판상 시료와 온도 조정용 베이스 부재(103)의 사이의 열전도성이 저하되는 경우도 없으며, 처리 중의 판상 시료의 온도를 바람직한 일정한 온도로 유지할 수 있다.
[정전 흡착용 전극]
정전 흡착용 전극(113)(도전층(4))에서는, 전압을 인가함으로써, 재치판(111)의 재치면(111a)에 판상 시료를 유지하는 정전 흡착력이 발생한다.
정전 흡착용 전극(113)의 두께는 임의로 선택할 수 있지만, 5μm 이상 또한 200μm 이하인 것이 바람직하고, 8μm 이상 또한 150μm 이하인 것이 보다 바람직하며, 10μm 이상 또한 100μm 이하인 것이 더 바람직하다. 20μm 이상 또한 80μm 이하나, 40μm 이상 또한 60μm 이하여도 된다. 정전 흡착용 전극(113)의 두께가 5μm 이상이면, 충분한 도전성을 확보할 수 있다. 한편, 정전 흡착용 전극(113)의 두께가 200μm 이하이면, 재치판(111)의 재치면(111a)에 재치되는 판상 시료와 온도 조정용 베이스 부재(3)의 사이의 열전도성이 저하되는 경우가 없고, 처리 중의 판상 시료의 온도를 바람직한 일정한 온도로 유지할 수 있다. 또, 플라즈마 투과성이 저하되는 경우가 없어, 안정적으로 플라즈마를 발생시킬 수 있다.
[절연재]
절연재(114)(절연층(5))는, 정전 흡착용 전극(113)을 둘러싸 부식성 가스 및 그 플라즈마로부터 정전 흡착용 전극(113)을 보호하기 위한 것이다.
절연재(114)에 의하여, 재치판(111)과 지지판(112)이, 정전 흡착용 전극(113)을 개재하여 접합 일체화되어 있다.
[급전용 단자]
급전용 단자(116)는, 정전 흡착용 전극(113)에 전압을 인가하기 위한 것이다.
급전용 단자(116)의 수, 형상 등은, 정전 흡착용 전극(113)의 형태, 즉 단극형인지, 쌍극형인지 등에 따라, 임의로 결정된다.
급전용 단자(116)의 재료는, 내열성이 우수한 도전성 재료이면 특별히 제한되지 않는다. 급전용 단자(116)의 재료로서는, 열팽창 계수가 정전 흡착용 전극(113) 및 지지판(112)의 열팽창 계수에 근사한 것인 것이 바람직하고, 예를 들면, 코바르(kovar) 합금, 나이오븀(Nb) 등의 금속 재료, 각종 도전성 세라믹스가 적합하게 이용된다.
[도전성 접착층]
도전성 접착층(117)은, 온도 조절용 베이스 부재(103)의 고정 구멍(115) 내 및 지지판(112)의 관통 구멍(118) 내에 마련되어 있다. 또, 도전성 접착층(117)은, 정전 흡착용 전극(113)과 급전용 단자(116)의 사이에 개재하여, 정전 흡착용 전극(113)과 급전용 단자(116)를 전기적으로 접속하고 있다.
도전성 접착층(117)을 구성하는 도전성 접착제는 임의로 선택할 수 있으며, 탄소 섬유, 금속 분말 등의 도전성 물질과 수지를 바람직하게 포함한다.
도전성 접착제에 포함되는 수지로서는, 열응력에 의하여 응집 파괴를 일으키기 어려운 것이면 특별히 한정되지 않고 임의로 선택할 수 있다. 예를 들면, 실리콘 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리유레테인 수지, 불포화 폴리에스터 수지 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 신축도가 높고, 열응력의 변화에 의하여 응집 파괴되기 어려운 점에서, 실리콘 수지가 바람직하게 사용된다.
[온도 조정용 베이스 부재]
온도 조정용 베이스 부재(103)는, 금속 및 세라믹스 중 적어도 일방으로 이루어지는, 두께가 있는 원판상의 부재이다. 온도 조정용 베이스 부재(103)의 골조는, 플라즈마 발생용 내부 전극을 겸한 구성이다. 온도 조정용 베이스 부재(103)의 골조의 내부에는, 물, He 가스, N2 가스 등의 냉각 매체를 순환시키는 유로(121)가 형성되어 있다.
온도 조정용 베이스 부재(103)의 골조는, 외부의 고주파 전원(122)에 접속되어 있다. 또, 온도 조정용 베이스 부재(103)의 고정 구멍(115) 내에는, 그 외주가 절연 재료(123)에 의하여 둘러싸인 급전용 단자(116)가, 절연 재료(123)를 개재하여 고정되어 있다. 급전용 단자(116)는, 외부의 직류 전원(124)에 접속되어 있다.
온도 조정용 베이스 부재(103)를 구성하는 재료는, 열전도성, 도전성, 가공성이 우수한 금속, 또는 이들 금속을 포함하는 복합재이면 특별히 제한되지 않는다. 온도 조정용 베이스 부재(3)를 구성하는 재료로서는, 예를 들면, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 스테인리스강(SUS), 타이타늄(Ti) 등이 적합하게 이용된다.
온도 조정용 베이스 부재(103)에 있어서의 적어도 플라즈마에 노출되는 면은, 알루마이트 처리 또는 폴리이미드계 수지에 의한 수지 코팅이 실시되어 있는 것이 바람직하다. 또, 온도 조정용 베이스 부재(103)의 전체면이, 상기의 알루마이트 처리 또는 수지 코팅이 실시되어 있는 것이 보다 바람직하다.
온도 조정용 베이스 부재(103)에 알루마이트 처리 또는 수지 코팅을 실시함으로써, 온도 조정용 베이스 부재(103)의 내플라즈마성이 향상됨과 함께, 이상 방전이 방지된다. 따라서, 온도 조정용 베이스 부재(103)의 내플라즈마 안정성이 향상되고, 또, 온도 조정용 베이스 부재(103)의 표면 흠집의 발생도 방지할 수 있다.
[접착제층]
접착제층(104)은, 정전 척부(102)와, 냉각용 베이스부(103)를 접착 일체화하는 층이다.
접착제층(104)의 두께는 임의로 선택할 수 있지만, 100μm 이상 또한 200μm 이하인 것이 바람직하고, 130μm 이상 또한 170μm 이하인 것이 보다 바람직하다.
접착제층(104)의 두께가 상기의 범위 내이면, 정전 척부(102)와 냉각용 베이스부(103)의 사이의 접착 강도를 충분히 유지할 수 있다. 또, 정전 척부(102)와 냉각용 베이스부(103)의 사이의 열전도성을 충분히 확보할 수 있다.
접착제층(104)의 재료는 임의로 선택할 수 있지만, 예를 들면, 실리콘계 수지 조성물을 가열 경화한 경화체, 아크릴 수지, 에폭시 수지 등으로 형성되어 있다.
실리콘계 수지 조성물은, 실록세인 결합(Si-O-Si)을 갖는 규소 화합물이며, 내열성, 탄성이 우수한 수지이므로, 보다 바람직하다.
이와 같은 실리콘계 수지 조성물로서는, 특히, 열경화 온도가 70℃~140℃인 실리콘 수지가 바람직하다.
여기에서, 열경화 온도가 70℃를 하회하면, 정전 척부(102)와 냉각용 베이스부(103)를 대향시킨 상태에서 접합할 때에, 접합 과정에서 경화가 충분히 진행되지 않는 점에서, 작업성이 뒤떨어지게 될 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 열경화 온도가 140℃를 초과하면, 정전 척부(102) 및 냉각용 베이스부(103)와의 열팽창 차가 커, 정전 척부(102)와 냉각용 베이스부(103)의 사이의 응력이 증가하고, 이들 사이에서 박리가 발생할 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다.
본 실시형태의 정전 척 장치(100)에 의하면, 정전 척 부재(102)가 세라믹스 접합체(1)로 이루어지기 때문에, 정전 척 부재(102)에 있어서, 절연 파괴(방전)가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
이하, 본 실시형태의 정전 척 장치의 제조 방법에 대하여 설명한다.
상술한 바와 같이 하여 얻어진 세라믹스 접합체(1)로 이루어지는 정전 척 부재(102)를 준비한다.
냉각용 베이스부(103)의 일주면(一主面)(103a)의 소정 영역에, 실리콘계 수지 조성물로 이루어지는 접착제를 도포한다. 여기에서, 접착제의 도포량을, 정전 척부(102)와 냉각용 베이스부(103)가 접합 일체화할 수 있도록 조정한다.
이 접착제의 도포 방법으로서는, 스패출러 등을 이용하여 수동으로 도포하는 것 외에, 바 코트법, 스크린 인쇄법 등을 들 수 있다.
냉각용 베이스부(103)의 일주면(103a)에 접착제를 도포한 후, 정전 척부(102)(세라믹스 접합체(1))와, 접착제를 도포한 냉각용 베이스부(103)를 중첩한다.
또, 세워진 급전용 단자(116)를, 냉각용 베이스부(103) 중에 천공(穿孔)된 고정 구멍(115)에 삽입하여 끼워 넣는다.
이어서, 정전 척부(102)를 냉각용 베이스부(103)에 대하여 소정의 압력으로 압압하여, 정전 척부(102)와 냉각용 베이스부(103)를 접합 일체화한다. 이로써, 정전 척부(102)와 냉각용 베이스부(103)가 접착제층(104)을 개재하여 접합 일체화된 것이 된다.
이상에 의하여, 정전 척부(102) 및 냉각용 베이스부(103)는, 접착제층(104)을 개재하여 접합 일체화된 본 실시형태의 정전 척 장치(100)가 얻어진다.
또한, 본 실시형태에 관한 판상 시료로서는, 반도체 웨이퍼에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 유기 EL 디스플레이 등의 평판형 디스플레이(FPD)용 유리 기판 등이어도 된다. 또, 그 기판의 형상이나 크기에 맞추어, 본 실시형태의 정전 척 장치를 설계하면 된다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에 의하여 본 발명을 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
"세라믹스 접합체의 제작"
91질량%의 산화 알루미늄 분말과, 9질량%의 탄화 규소 분말의 혼합 분말을 준비하고, 이것을 성형, 소결하여, 직경 450mm, 두께 5.0mm의 원반상의 산화 알루미늄-탄화 규소 복합 소결체(산화 알루미늄과 탄화 규소의 복합체)로 이루어지는 세라믹스판(제1 세라믹스판, 제2 세라믹스판)을 제작했다.
제1 세라믹스판의 일방의 면(절연층과 접하는 면)에 연마 가공을 실시하여, 제1 세라믹스판의 일방의 면의 산술 평균 조도(Ra)를 0.2μm로 했다. 또, 제2 세라믹스판의 일방의 면(절연층과 접하는 면)에 연마 가공을 실시하여, 제2 세라믹스판의 일방의 면(절연층과 접하는 면)의 산술 평균 조도(Ra)를 0.2μm로 했다.
이어서, 스크린 인쇄법에 의하여, 제1 세라믹스판의 상기 일방의 면 상에, 도전층 형성용 페이스트를 도포하여, 도전층 도막을 형성했다. 또, 스크린 인쇄법에 의하여, 제1 세라믹스판의 상기 일방의 면 상에, 절연층 형성용 페이스트를 도포하여, 절연층 도막을 형성했다. 절연층 도막과 도전층 도막은, 서로 중첩되지 않도록 형성했다. 또, 평면시에서의 도전층 도막의 형상은, 원형으로 했다. 절연층 도막의 형상은, 도전층의 외주를 둘러싸도록 형성했다. 절연층의 외주는 제1 세라믹판의 외주와 동일하게 했다. 즉 평면시에서 이들 외주가 일치하도록 형성했다. 또 두께는 도전층 도막과 동일한 두께로 했다.
도전층 형성용 페이스트로서는, 산화 알루미늄 분말과 탄화 몰리브데넘 분말을, 아이소프로필알코올에 분산시킨 것을 이용했다. 도전층 형성용 페이스트에 있어서의 산화 알루미늄 분말의 함유량을 25질량%로 하고, 탄화 몰리브데넘 분말의 함유량을 25질량%로 했다. 절연층 형성용 페이스트로서는, 평균 1차 입자경이 2.0μm의 산화 알루미늄 분말을, 아이소프로필알코올에 분산시킨 것을 이용했다. 절연층 형성용 페이스트에 있어서의 산화 알루미늄 분말의 함유량을 50질량%로 했다.
이어서, 도전층 도막 및 절연층 도막의 제1 세라믹스판과 접하는 면과는 반대 측에 있는 면에, 연삭 가공 또는 연마 가공을 실시한 제2 세라믹스판의 일방의 면이 접하도록, 제2 세라믹스판을 적층했다.
이어서, 제1 세라믹스판, 도전층 도막, 절연층 도막 및 제2 세라믹스판을 포함하는 적층체를, 아르곤 분위기하, 가열하면서, 두께 방향으로 가압했다. 열처리 온도를 1700℃, 가압력을 10MPa, 열처리 및 가압하는 시간을 2시간으로 했다.
이상의 공정에 의하여, 도 1에 나타내는 바와 같은 실시예 1의 세라믹스 접합체를 얻었다.
(기공률의 측정)
얻어진 세라믹스 접합체에 있어서, 제1 세라믹스판과 절연층의 계면, 및 제2 세라믹스판과 절연층의 계면에 있어서의 기공률을 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
제1 세라믹스판과 절연층의 계면, 및 제2 세라믹스판과 절연층의 계면에 있어서의 기공률을, 다음과 같이 측정했다. 니혼 덴시사제의 전계 방출형 주사 전자 현미경(FE-SEM)으로, 제1 세라믹스판, 제2 세라믹스판 및 절연층의 두께 방향의 절단면을 관찰하고, 화상 해석 소프트웨어(Mac-View Version4: 주식회사 마운텍제)에 의하여 그 절단면의 화상을 해석하여, 기공의 면적을 산출했다. 또한 해석에 사용된 영역이나, 조건은, 360μm×480μm(절연층(5): 15μm×480μm, 세라믹스판(3)의 영역: 345μm×480μm)로 했다. 또한, 상기 측정 영역은, 제2 세라믹스판(3)과 절연층(5)이 서로 접하고 있는 영역이다.
얻어진 산출 결과로부터, 절연층의 면적과 기공의 면적을 이용하고, 하기의 식 (1)에 따라, 기공률(%)을 산출했다.
기공률=기공의 면적/(절연층의 면적+기공의 면적)×100 (1)
(절연성 물질의 평균 1차 입자경의 측정)
얻어진 세라믹스 접합체에 있어서, 제1 세라믹스판 및 제2 세라믹스판을 구성하는 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경을 측정했다. 또, 절연층을 구성하는 절연성 물질의 평균 1차 입자경(표 1에서, "Al2O3 분말(입자)의 평균 1차 입자경"이라고 기재한다.)을 측정한 결과, 2.0μm였다. 또한, 제1 세라믹스판 및 제2 세라믹스판을 구성하는 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경에 대한 절연층을 구성하는 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경의 비(표 1에서, "Al2O3 분말(입자)의 평균 1차 입자경의 비"라고 기재한다.)를 산출한 결과, 1.3이었다. 결과를 표 1에 나타낸다.
또한 제1 세라믹스판 및 제2 세라믹스판을 구성하는 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경, 및 절연층을 구성하는 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경은, 다음과 같이 측정했다. 얻어진 세라믹스 접합체를 절단했다. 그리고, 니혼 덴시사제의 전계 방출형 주사 전자 현미경(FE-SEM)으로, 제1 세라믹스판 및 제2 세라믹스판의 두께 방향의 절단면을 관찰하고, 인터셉트법에 의하여, 절연성 물질 200개의 입자경의 평균을, 평균 1차 입자경으로 했다. 상기 관찰에서는, 세라믹스판 중이나 절연층 중에 포함되는, 절연성 물질인 Al2O3 입자를 관찰할 수 있으며, 또 그 평균 1차 입자경을 관찰 및 계산에 의하여 얻을 수 있다.
(절연성 평가)
이하와 같이 하여, 세라믹스 접합체의 절연성을 평가했다.
세라믹스 접합체의 측면(세라믹스 접합체의 두께 방향의 측면)에 있어서, 제1 세라믹스판, 절연층 및 제2 세라믹스판에 접하도록, 카본 테이프를 첩부했다. 또한, 도전층은 절연층에 둘러싸여 있기 때문에, 카본 테이프와는 접하지 않는다.
제1 세라믹스판을, 그 두께 방향으로 관통시켜, 제1 세라믹스판의 도전층과 접하는 면과는 반대 측에 있는 면으로부터 도전층에 이르는, 관통 전극을 형성했다. 관통 전극은 도전층에 접촉하도록 마련되었다.
카본 테이프와 관통 전극을 통하여, 세라믹스 접합체에 전압을 인가하여, 세라믹스 접합체가 절연 파괴(방전)되는 전압을 측정했다. 구체적으로는, 3000V의 전압을 인가한 상태에서 RF 전압을 인가하여 10분 유지하고, 그 후 500V씩 서서히 전압을 인가하여, 10분 유지하며, 측정한 전륫값이 0.1mA(밀리암페어)를 초과한 경우를 절연 파괴로 했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 2]
제1 세라믹스판의 일방의 면 및 제2 세라믹스판의 일방의 면의 산술 평균 조도(Ra)를 0.07μm로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 2의 세라믹스 접합체를 얻었다.
실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 2의 세라믹스 접합체의 기공률 및 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경을 측정하고, 절연성을 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 3]
제1 세라믹스판의 일방의 면 및 제2 세라믹스판의 일방의 면의 산술 평균 조도(Ra)를 0.01μm로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 3의 세라믹스 접합체를 얻었다.
실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 3의 세라믹스 접합체의 기공률 및 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경을 측정하고, 절연성을 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 4]
95.5질량%의 산화 알루미늄 분말과, 4.5질량%의 탄화 규소 분말의 혼합 분말을 성형, 소결하여, 직경 450mm, 두께 5.0mm의 원반상의 산화 알루미늄-탄화 규소 복합 소결체로 이루어지는 세라믹스판(제1 세라믹스판, 제2 세라믹스판)을 제작했다.
절연층을 구성하는 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경을 3.0μm로 하고, 제1 세라믹스판 및 제2 세라믹스판을 구성하는 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경에 대한 절연층을 구성하는 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경의 비를 2.0으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 4의 세라믹스 접합체를 얻었다.
실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 4의 세라믹스 접합체의 기공률 및 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경을 측정하고, 절연성을 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 5]
절연층을 구성하는 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경을 3.3μm로 하고, 제1 세라믹스판 및 제2 세라믹스판을 구성하는 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경에 대한 절연층을 구성하는 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경의 비를 2.2로 하며, 제1 세라믹스판, 도전층 도막, 절연층 도막 및 제2 세라믹스판을 포함하는 적층체의 열처리 온도를 1750℃로 한 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여, 실시예 5의 세라믹스 접합체를 얻었다.
실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 5의 세라믹스 접합체의 기공률 및 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경을 측정하고, 절연성을 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 6]
절연층을 구성하는 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경을 5.8μm로 하고, 제1 세라믹스판 및 제2 세라믹스판을 구성하는 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경에 대한 절연층을 구성하는 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경의 비를 3.9로 하며, 제1 세라믹스판, 도전층 도막, 절연층 도막 및 제2 세라믹스판을 포함하는 적층체의 열처리 온도를 1800℃로 한 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여, 실시예 6의 세라믹스 접합체를 얻었다.
실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 6의 세라믹스 접합체의 기공률 및 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경을 측정하고, 절연성을 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 1]
제1 세라믹스판의 일방의 면 및 제2 세라믹스판의 일방의 면의 산술 평균 조도(Ra)를 0.3μm로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 비교예 1의 세라믹스 접합체를 얻었다.
실시예 1과 동일하게 하여, 비교예 1의 세라믹스 접합체의 기공률 및 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경을 측정하고, 절연성을 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 2]
절연층을 구성하는 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경을 1.5μm로 하고, 제1 세라믹스판 및 제2 세라믹스판을 구성하는 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경에 대한 절연층을 구성하는 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경의 비를 1.0으로 하며, 제1 세라믹스판, 도전층 도막, 절연층 도막 및 제2 세라믹스판을 포함하는 적층체의 열처리 온도를 1650℃로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 비교예 2의 세라믹스 접합체를 얻었다.
실시예 1과 동일하게 하여, 비교예 2의 세라믹스 접합체의 기공률 및 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경을 측정하고, 절연성을 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 3]
절연층을 구성하는 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경을 1.0μm로 하고, 제1 세라믹스판 및 제2 세라믹스판을 구성하는 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경에 대한 절연층을 구성하는 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경의 비를 0.7로 하며, 제1 세라믹스판, 도전층 도막, 절연층 도막 및 제2 세라믹스판을 포함하는 적층체의 열처리 온도를 1600℃로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 비교예 3의 세라믹스 접합체를 얻었다.
실시예 1과 동일하게 하여, 비교예 3의 세라믹스 접합체의 기공률 및 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경을 측정하고, 절연성을 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
열처리
온도
[℃]
산술
평균 조도
(Ra)
[μm]
기공률
[%]
Al2O3 분말의
평균
1차 입자경
[μm]
Al2O3 분말의
평균
1차 입자경의 비
절연 내압
[kV/mm]
실시예 1 1700 0.2 3.0 2.0 1.3 8
실시예 2 1700 0.07 2.1 2.0 1.3 18
실시예 3 1700 0.01 1.0 2.0 1.3 19
실시예 4 1700 0.2 3.0 3.0 2.0 9
실시예 5 1750 0.2 3.0 3.3 2.2 18
실시예 6 1800 0.2 3.0 5.8 3.9 19
비교예 1 1700 0.3 4.5 2.0 1.3 4
비교예 2 1650 0.2 3.0 1.5 1.0 3.5
비교예 3 1600 0.2 3.0 1.0 0.7 0.5
표 1의 결과로부터, 기공률이 4.5%(4%를 초과한다)인 비교예 1의 세라믹스 접합체는 절연 내압이 낮지만, 기공률이 3.0% 이하인 실시예 1~실시예 6의 세라믹스 접합체는 절연 내압이 높은 것을 알 수 있었다.
또, 세라믹스판을 구성하는 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경에 대한 절연층을 구성하는 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경의 비가 1.0 이하인 비교예 2 및 비교예 3의 세라믹스 접합체는, 절연 내압이 낮은 것을 알 수 있었다. 이에 대하여, 세라믹스판을 구성하는 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경에 대한 절연층을 구성하는 Al2O3 입자의 평균 1차 입자경의 비가 1을 초과하는 실시예 1~실시예 6의 세라믹스 접합체는, 절연 내압이 높은 것을 알 수 있었다.
본 발명은, 세라믹스판과 도전층의 접합 계면에 있어서, 절연 파괴(방전)가 발생하는 것을 억제한 세라믹스 접합체, 정전 척 장치 및 세라믹스 접합체의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 세라믹스 접합체는, 한 쌍의 세라믹스판과 절연층의 계면에 있어서의 기공률이 4% 이하, 세라믹스판을 구성하는 절연성 물질의 평균 1차 입자경에 대한 절연층을 구성하는 절연성 물질의 평균 1차 입자경의 비가 1보다 크다. 그 때문에, 세라믹스판과 도전층의 접합 계면에 있어서, 절연 파괴(방전)가 발생하는 것이 억제된 것이다. 따라서, 본 발명의 세라믹스 접합체는, 정전 척 장치의 정전 척 부재에 적합하게 이용되며, 그 유용성은 매우 큰 것이다.
1 세라믹스 접합체
2 세라믹스판(제1 세라믹스판)
2a 제1 세라믹스판의 일방의 면
3 세라믹스판(제2 세라믹스판)
3a 제2 세라믹스판(3) 일방의 면
4 도전층
5 절연층
6 기공
100 정전 척 장치
102 정전 척 부재
103 온도 조정용 베이스 부재(냉각용 베이스부)
103a 냉각용 베이스부의 일주면
104 접착제층
111 재치판
111a 재치판의 재치면
112 지지판
113 정전 흡착용 전극
114 절연재
115 고정 구멍
116 급전용 단자
117 도전성 접착층
118 관통 구멍
121 유로
122 고주파 전원
123 절연 재료
124 직류 전원

Claims (11)

  1. 도전성 물질을 포함하는 한 쌍의 세라믹스판과,
    상기 한 쌍의 세라믹스판의 사이에 개재하는 도전층 및 절연층을 구비하고,
    상기 한 쌍의 세라믹스판과 상기 절연층의 계면에 있어서의 기공률이 4% 이하이며,
    상기 세라믹스판을 구성하는 절연성 물질의 평균 1차 입자경에 대한, 상기 절연층을 구성하는 절연성 물질의 평균 1차 입자경의 비가, 1보다 큰, 세라믹스 접합체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전층은, 도전성 물질과 절연성 물질로 이루어지고,
    상기 절연층은 절연성 물질로 이루어지는, 세라믹스 접합체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 절연층을 구성하는 절연성 물질의 평균 1차 입자경은, 1.6μm 이상 또한 10.0μm 이하인, 세라믹스 접합체.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세라믹스판은, 산화 알루미늄과 탄화 규소의 복합체로 이루어지는, 세라믹스 접합체.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전층 및 상기 절연층에 포함되는 절연성 물질은, 산화 알루미늄만으로 이루어지는 세라믹스 접합체.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전층에 포함되는 도전성 물질은, Mo2C, Mo, WC, W, TaC, Ta, SiC, 카본 블랙, 카본 나노 튜브 및 카본 나노 파이버로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인, 세라믹스 접합체.
  7. 세라믹스로 이루어지는 정전 척 부재와, 금속으로 이루어지는 온도 조정용 베이스 부재가, 접착제층을 개재하여 접합된, 정전 척 장치로서,
    상기 정전 척 부재는, 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 세라믹스 접합체로 이루어지는, 정전 척 장치.
  8. 도전성 물질을 포함하는 제1 세라믹스판과, 도전성 물질을 포함하는 제2 세라믹스판을 준비하는 공정과,
    상기 제1 세라믹스판의 일방의 면에, 연삭 가공 또는 연마 가공을 실시하여, 상기 제1 세라믹스판의 일방의 면의 산술 평균 조도(Ra)를 0.25μm 이하로 하는, 공정과,
    상기 제1 세라믹스판의 상기 가공된 일방의 면 상에, 도전층 형성용 페이스트를 도포하여, 도전층 도막을 형성하는 공정과,
    상기 제1 세라믹스판의 상기 가공된 일방의 면 상에, 절연층 형성용 페이스트를 도포하여, 절연층 도막을 형성하는 공정과,
    상기 제2 세라믹스판의 일방의 면에, 연삭 가공 또는 연마 가공을 실시하여, 상기 제2 세라믹스판의 상기 일방의 면의 산술 평균 조도(Ra)를 0.25μm 이하로 하는 공정과,
    상기 도전층 도막 및 상기 절연층 도막의, 상기 제1 세라믹스판과 접하는 면과는 반대 측에 있는 면에, 상기 제2 세라믹스판의 상기 가공된 일방의 면이 접하도록, 상기 제2 세라믹스판을, 상기 도전층 도막 및 상기 절연층 도막과 적층하는 공정과,
    상기 제1 세라믹스판, 상기 도전층 도막, 상기 절연층 도막, 및 상기 제2 세라믹스판을 포함하는 적층체를, 가열하면서, 두께 방향으로 가압하는 공정을 갖는, 세라믹스 접합체의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 도전층 도막을 형성하는 공정 후에, 상기 절연층 도막을 형성하는 공정이 행해지는, 세라믹스 접합체의 제조 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전층이, 상기 한 쌍의 세라믹스판에 직접 접촉 또한 사이에 끼워지고,
    상기 절연층이, 상기 한 쌍의 세라믹스판에 직접 접촉 또한 사이에 끼워지는, 세라믹스 접합체.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연층은 상기 도전층의 외주에 배치되고,
    상기 세라믹스판이, 산화 알루미늄과 탄화 규소의 복합체로 이루어지며,
    상기 도전층이, 산화 알루미늄과 탄화 몰리브데넘으로 이루어지고,
    상기 절연층이, 산화 알루미늄으로 이루어지는, 세라믹스 접합체.
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