TW569374B - Joined ceramic article, substrate holding structure and apparatus for treating substrate - Google Patents

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569374 A7 _______B7 五、發明説明（1 ) 技術領域 玉本發明係關於一種陶瓷接合體、基板固持構造及基板處 里裝置，更特足τ之，係關於一種可實現優良密封性和高 寸和度的陶瓷接合體、基板固持構造及基板處理裝置。 背景技術 4以往在半導體記憶裝置等半導體裝置或液晶顯示裝置等 製k進仃在為處理對象物的半導體基板或玻璃基板等基板 表面形成預足膜的成膜製程或蚀刻製程等時，使用每片處 理基板的處理裝置（所謂的各片式處理裝置）。在半導體裝 置或液晶顯示裝置等製程設置多數如上述的各片式處理裝 置，利用裝載機等移動裝置將為虑理對象物的基板搬運、 供應給此處理裝置。各處理裝置設有配置由裝載機所件應 =基板的基板固持體。在搭載基板於此基板固持體的狀 毖，進行對於基板的成膜處理或蝕刻處理等。 基板固持體設有處理時為了使基板溫度上升到預定溫度 的加熱益。此外，為了將基板固定於基板固持部體，有時 會在基板固持體形成靜電吸附用電極。或者為了將基板固 足於基板固持體，也有時會使用下述手法：使基板固持體 的配置基板的面（基板搭載面）的平坦性良好，在此基板搭 載面吸附基板。 在上述基板固持體，基板搭載·面或其附近部分會曝露於 對於基板的成膜處理或蝕刻處理-時為了進行成膜處理或蝕 刻處理等的反應氣體中。因此，就基板固持體的構成材科 而言’要纟具有對於這些反應氣體（例如腐⑭性高的自素 -4- 569374 五、發明説明（2 氣體等）的充分耐蝕性。 再：，在基板的成膜處理或银刻處理等有以基板 比較咼溫的情況。因此，對基 為 ^ 對基板固持體除了上述耐蝕性之 外，運要求充分的耐熱性。 持麵姑M從耐則生、耐熱性甚至耐久性等觀點，就基板固 料而言，檢討了使用陶i而不是金屬或樹脂。而 二陶资中，氧化銘因製造比較容易、廉價而已實 為基板固持體材料。 然而，氧化銘熱導率為30 W/mK程度，很低，所以使用 氧化銘作為基板固持體材料時，在基板固持體的基板搭載 面的μ度刀佈產生偏差等，精度良好地控制溫度困難。這 種情況，為處理對象物的基板溫度也會偏差，所以有眛不 月匕均勾進行對於基板的成膜處理或蝕刻處理。此結果產生 所製造的半導體裝置或液晶顯示裝置的特性偏差這種問 題。 " 為了避免這種問題，作為基板固持體材料，氮化鋁受到 注意。是因為氮化鋁耐熱性、耐蝕性佳，同時絕緣性高且 熱導率高。 ° 就使用氮化鋁的基板固持體之製造方法而言，例如有如 下者。首先，準備以氮化鋁粉末為原料的成型體。在此成 型體中插入由鉬等高熔點金屬軚成的線圈或導線。這些 圈或導線起作用作為加熱器或靜電吸附用電極等。其後 藉由熱壓燒結成型體，得到基板固持體。這種固持體揭 於例如特開平6-76924號公報。特開平6-76924號公報揭 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 裝 訂 線 示 569374 A7 B7 五、發明説明（3 ) 一種為了使基板固持體均熱性提高的埋設加熱器構造。 在基板固持體埋設加熱器或電極時，需要從基板固持體 外部供應電力給這些加熱器或電極。因此，在基板固持體 設置和加熱器或電極連接、延伸到基板固持體外部的電極 線。此外，為了控制基板固持體溫度，測量基板固持體溫 度的熱電偶或感測器等溫度測量構件設於基板固持體。 這種電極線或溫度測量構件因用於基板處理（成膜處 理、蝕刻處理、洗滌處理等）的反應氣體（例如函素系列氣 體）而有被腐蝕之虞。因此，需要保護此電極線或溫度測 量構件防止室内部的反應氣體。因此，將電極線或溫度測 量構件配置於内部，同時在基板亩持體設置確實分離室内 的反應氣體和配置電極線等的區域的保護構件。此保護-構 件需要對於i素氣體等反應氣體的耐蝕性高且密封性高。 特別是保護構件和基板固持體的接合部需要進行密封性高 的接合。 如此，就在基板固持體接合保護構件的方法而言，例如 在特開平4-78 138號公報揭示一種方法：在基板固持體背 面利用玻璃接合或焊接接合由氮化鋁、氮化矽、氧化鋁、 *不銹鋼等構成的筒狀保護構件。 此外，在特開平10-242252號公報揭示：如圖4所示，使 用以氮化鋁為主要成分並包含稀_土金屬氧化物的接合層接 合由氮化鋁構成的基板固持體和_保護構件。圖4為顯示習 知由基板固持體和保護構件構成旳固持體的截面模式圖。 參考圖4，習知固持體1 0 1利用接合層1 0 8接合包含電阻 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 五、發明説明（4 ) 發熱體106和基體座103的陶资基體及作為保護構件 的保護筒體】07。此處’作為包含於接合層ι〇8的稀土全 ^化物，可舉Y2〇3、Ce〇2、E咏等，此稀土金屬氧化 物的添加率為3〜2 0質量百分比。 此外，在接合由氮仙構成的構件以，作為與上述技 衡相關者，特開平7_5嶋號公報揭示一種技術：用以氮 :匕：為王要成分的接合材料接合由氮化銘構成的基座和散 尤、片邵。就接合材料成分而言，揭示氮化銘·· y办u 之例。 · 在基板固持構造設置為處理對象的基板，在此 姓刻處理或成膜處理時，基板固持構造在 成 用於上述㈣處理等的電氣體等=二 吏用。基板固持構造在這種嚴酷的環境下也 要=持1度寺健全性。因此’基板固持體和保護構件的 7邵也需要具㈣於如上料電蒙或齒素氣體 耐蝕性、耐熱性。 无刀 t匕外，處理基板時在室内若極微量粒子等異物存在，則 t物會帶給基板的處理不良影響。其結果在所製造的半 裝置或液晶顯示裝置往往產生起因於異.物的不良。因 此基板固持構造需要不使上述異物產生。因此，在 固持體和保護構件的接合部也要·求優（的耐㈣， =伴隨基板處理而接合部受㈣損傷而使粒子等異物產^ 從這種觀點來看，在上述習知基板固持構造有如下的問 本紙張尺度適财®®M_21〇_ X 297公釐） 五、發明説明（5 ) ^即，如特開平4-78138號公報所示的料破璃接 钎誶的接合邵的金屬一般耐姓性^ ^ 沉m , Γ生差，同時其熔點也比較 低。因此，因和用於基板處理的由素

應而使粒子等異物產生。 亨屙蝕I"生U 此外，以熱壓擴教接合基板固持體和保護構件時，在施 =大8:29_4胳（⑽〜_kgfW)程度的高負荷給接合部 怨以南溫接合。因此，有時因基板固持體經由這種埶 壓製程變形而其尺寸笋声幺仆,,付恤、.·工由以種^ ΒΦ古二 此外，利用這種熱壓製程 與访/問題為了製造基板固持構造所需的設備或為了 男施製程的成本變大。 ^匕外，如揭示於特開平⑻24加號公報的技術，使用 ::?化鋁為主要成分並包含稀土金屬氧化物的接合層時·， 2述添加Y2〇3等稀土金屬氧化物3〜2 〇質量百分比的接 :層必須藉由以⑽代以上的高溫燒結’接合基板固持體 :達構件。此1800t以上的溫度為和形成由氮化銘構成 勺基板固持體時的燒結溫度同等的溫度。因此，有時會因 ^ 了利，上述接合層接合基板固持體和保護構件的1800t 的t ^’皿的熱處理而基板固持體變形。在接合保護構件 的^奴，基板固持體已在内部配置加熱器或電極，基板固 ^=形狀或尺寸機械加工等所精密設定。因此，若因為 Z上述接合層接合的熱處理而基板固持體變形，則最後所 =到的基板固持構造的形狀就會變形。此結果，發生起因 /基板固持構造變形而基板固持構造的溫度分佈成為和設 十不同的狀態（均熱特性劣化）等問題。 569374 A7

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線 569374 A7 B7 五、發明説明（7 ) 使可將揭示於特開平7-50369號公報的技術適用於基板固 持構造的基板固持體和保護構件的接合，也會發生和上述 特開平10-242252號公報同樣的問題。 本發明係為了解決如上述的課題所完成的，本發明之目 的係提供一種具有優良耐蝕性及密封性，同時具有優良尺 寸精度，施加機械或熱應力時具有充分耐久性的陶瓷接合 體、基板固持構造及具備這些的基板處理裝置。 發明之揭示 發明者就為了接合基板固持構造的陶瓷基體和密封構件 的接合層進行專心研究的結果，終於完成本發明。說明於 下。 * 就接合層而言，希望接合後具有充分的密封性且對於鹵 素系列氣體等反應氣體或淨化氣體等的耐蝕性高。由耐蝕 Ί 性的觀點，氮化鋁或氧化鋁因具有充分的耐蝕性而作為接 合層的材料較佳。然而，氮化鋁無熔點，在2000°C以上的 高溫昇華。此外，氧化鋁的熔點為2000°C以上。因此，以 氮化鋁及氧化鋁單體構成接合層困難。 此外，燒結氮化鋁要添加燒結助劑，作為此燒結助劑之 一，已知包含驗土族元素的燒結助劑。然而，驗土族元素 特別是在半導體製造方面，係作為異物被敬而遠之的元素 群。因此，不能使用包含鹼土政元素的燒結助劑。不用包 含此驗土族元素的燒結助劑而燒結氮化铭時，燒結溫度通 常為1800°C〜2000°C程度。利用氮化鋁的燒結體形成由接 合層所接合的陶瓷基體或密封構件時，為了防止這些陶瓷 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 五、發明説明（8 基體或密封構件因為了接合 ^ ^ ΛΑ PA 〇 、…、處理而變形，需要在比此 粍口組的燒結溫度（18〇〇t：〜2〇〇〇 而要在比此 負荷給接合層的無加壓)广度且在不施加 kgf/Cm)以下的狀態）進行為了接合的熱處理。·（ 匕處稀土金屬氧化物（例如Υ2〇3、Ce02、Er 0、 Nd203、Sm2〇3等）和氧化銘 2 3 最化铷的fr於 形成共日日，所以添加稀土金屬 ^ =的乳化㈣點降低。因此，最好使用氧化銘和稀土 ^乳化物作為接合層的主要成分。然而，即使將例如氧 、'、（Yf3 )添加於氧化鋁而組成共晶，其熔點也為176〇c>c 程度一。實=使用添加此氧化乾的氧化艇作為接合層時，為 Z均勻接合接合層全體，需要加熱接合層到超過180(TC的 値。在此溫度條件下，仍然有產生陶瓷基體等變形的不良 的可能性。 於疋’發明者檢討接合層各種組成的結果，發現藉由在 包含上述氧化銘和稀土金屬氧化物的接合層再添加氮化 銘’可使接合層熔點再降低。這種情況，為了接合的熱處 理溫度可定為165〇°C〜1800°C程度。 然而’由發明者的實驗得知，若過度增加氮化鋁的添加 量’則在接合層因產生許多間隙而密封性降低。具體而 言，得知在接合層若稀土金屬氧化物、氧化鋁、氮化鋁 中’使氮化鋁最多，則在無加壓-狀態進行為了接合的熱處 理’所得到的接合層密封性降低·。因此，得知需要使稀土 金屬氧化物或氧化鋁的任一比奉最多，使其具有流動性。 再者’就氮化銘的添加量進行檢討的結果’發明者發現 五、發明説明（9 控制氮化鋁的禾‘ η ^ ^ — ^ … I ’，、在以氮化叙的比率為2質量％以 士 50貝量/。以下可形成顯示充分密封性，同時具有 又、々接Ό層。即，定為如上述的氮化鋁的添加比率 時作為形成接合層的第一過程，在高溫的接合時，氮化 招和同時添加的稀土金屬氧化物及氧㈣共同產生三元系 列的炫液。藉由⑽液黏性流動，可成為大 ==狀態1此，接合後可形成無氨(He心 戌漏率小於1.0X1(r8pa.m3/s)的接合層。 其久，作為第二過程，在從上述高溫狀態的冷卻過程， 氮化銘粒子從作為接合材料的稀土金屬氧化物-氧化 化銘的熔液再析出。此結果’接合層就以不僅破璃層而且 由析出的上述氮化姉子構成的陶€層填充。因此， 接合層的熱膨脹率值接近母材（接合對象物） 值，所以可縮小施加於加熱、冷卻時的接合層的熱應力。 此外，简謂氮化鋁粒子的陶絲子填充接合層 使接合層的粒界強度提高。 u 此外，根據發明者的研究，在陶*基體和密封構件 合部也可以預先在陶瓷基體和密封構件要 人播 τη, 万形成嵌 入4曰。而且，也可以如將陶瓷基體和密封構件的任 與此嵌入槽嵌合般地接合。如此一來，可防止成為= 的接合材料揮發，所以可消除接-合不均句。此外，、二層 受到橫方向的應力，其應力就會集中於一點，而办接合層 ^力集中部破損二然而’若先形成嵌人槽:則‘艾^ 面承i來自此檢方向的應力，所以可抑制典力隹 、、 569374 五、發明説明（ ） 點。此結果，接合層的接合強度提高。 此外，發明者使氮化鋁的添加量變化而實驗的結果，得 到如下的見解。即，若氮化鋁含有率超過5 〇質量％，則 添加氮化銘於稀土金屬氧化物和氧化銘時，一部分氮化銘 和稀土金屬氧化物及氧化銘共同形成液相，如降低嫁點般 地起作用。然而，其他大部分的氮化鋁不形成液相而殘留 著。因此，失去熱處理時在接合層的流動性。這種情況， 接合層不能充分填滿接合層和陶瓷基體及密封構件間的間 隙，所以熱處理後也間隙部分地殘留。此結果，在接合部 的密封性降低。 根據如上的發明者的見解，本發明一局面的基板固持構 造係處理基板時固持基板的基板固持構造，具備陶瓷基 體：為了固持基板；密封構件：與陶瓷基體接合；及，接 合層··位於陶資基體和密封構件之間，接合陶资基體和密 封構件。接合層含有稀土金屬氧化物2質量％以上70質量 %以下、氧化鋁10質量％以上78質量％以下、氮化鋁2質 量％以上50質量％以下。在接合層三種成分（稀土金屬氧 化物、氧化銘及氮化銘）中，稀土金屬氧化物或氧化銘的 比率最多。 此外，本發明其他局面的基板固持構造係處理基板時固 持基板的基板固持構造，具備陶-瓷基體：和按照上述一局 面的基板ϋ持構造同樣’為了固持基板；密封構件：盘陶 竞基體m ’接合層··位於陶竞基體和密封構：之 間’接合陶竞基體和密封構件。接合層係由加熱培燒接合 569374 A7 B7

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線 569374 五、發明説明（12 1 〇質量％以上，是因為如此、 時’可以比較低的溫度在接合〜^為了接合的熱處理 化物的複合氧化物液相。此結^ ^虱化鋁和稀土金屬氧 基體和密封構件。此外，之/、’可利用接合層接合陶瓷 氧化鋁含有率為78質量%:斤以以，合層(或接合材料)的 超過78質量％，則在接人° μ ，是因為若氧化鋁含有率 以十分低的溫度進行陶瓷某_ 生成/皿度變同，不月匕 Η 、# 體和_構件的接合。 此外，《所以以接合層（或接合材 魅 2質量％以上，是因為如此 ）氮化銘。有率為 #现眭，可尸糾敗/ 术’在接合層為了接合的熱 處理時，可仵到降低形成液相 ^ . . %皿度的效果，並且在冷卻 過桂，亂化鋁粒子從液相再析 短舌即.A 出可使接合層的接合強度 提问。即，在冷卻過程，n仆 轧化鋁粒子從液相再析出，可強 化接合層，同時可徒接a爲ΑΑ上^ 接°層的熱膨脹率接近母材陶瓷（構 成陶资基組寺的陶資）的熱膨脹率。此、结果，可使接合層 的接合強度提高。此外’之所以以接合層(或接合材料二 氮化銘含有率為50質量％以下，是因為氮化銘含有率超 過5 0質量％ ’則為了接合的熱處理時，在接合層的流動 性降低。如此流動性降低，則會在所形成的接合層出 現間隙，而不能確保充分的密封性。 此外，之所以在接合層稀土金屬氧化物或氧化鋁的比率 最多（即以接合層的主要成分為稀土金屬氧化物或氧化 铭），疋因為氮化铭成為接合層的主要成分時，會在接合 層產生許多間隙’為了接合的熱處理時，在無加壓狀態不 能確保接合層的密封性。又，也可以在接合層以稀土金屬 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 569374 A7

氧化物和氧化鋁的合計比率為5〇質量％以上。 上述一局面的基板固牲婼土真 攸口待構造取好在接合層為稀 化物含有率1〇質量％以上5〇皙景。/ ν τ ^ 土金屬我 上5 0貝1 %以下、氧化鋁含 3 〇質量％以上70質量％以 $手 r a化鋁含有率1 0質量。/0以 上3 0質量％以下。 S 2 /0 Μ 此外，上述其他局面的某柘 叫日]丞扳固持構造最好藉由加欹 接合材料產生接合層，該接人姑拉你#丄人 ^ ^ μ接口材枓係稀土金屬氧化物含 率1 〇質量％以上5 0質量％以Λ, „ . ^ ! /〇以下、虱化鋁含有率3 0質量〇/0 以上7 0質量％以下，彔仆加人士十 氣化銘含有率1 〇質量％以上3 0質量 %以下。 這種情況，可比以往確實降低搂合層㈣點。因此，在 比以往低的溫度條件且比以往縮小施加於接合層的負荷的 狀I、下’可進行接合層為了接合的熱處理。此結果，可確 貫防止基板固持構造的陶资基體因為了此接合的熱處理而 變形的不良產生。 又，之所以以接合層（或接合材料）的稀土金屬氧化物含 有率為1 0質量％以上，是因為如此一來’在接合層對於 陶瓷基體或密封構件表面的潤濕性顯現特別顯著。此外， 足所以以接合層（或接合材料）的稀土金屬氧化物含有率為 5 0質量％以下，是因為若接合層的稀土金屬氧化物含有 率超過5 0質量％，則熱處理$的接合層的液目黏性變 高，此液相流動性開始降低。 - 此外’之所以以接合層（或接合材料）的氧化鋁含有率為 3 0質量％以上，是因為如此一來，為了接合的熱處理 -16- I紙張尺度適财@ @家標準(CNS) A4規格( X297公爱) 569374 A7 B7 五、發明説明（14 時，可在接合層顯著降低形成氧化鋁和稀土金屬氧化物的 複合氧化物液相的溫度。此外，之所以以接合層（或接合 材料）的氧化銘含有率為70質％以下，是因為若氧化鋁: 有率超過70質量％，則在接合層的液相生成溫度上升而 液相流動性降低。 此外，之所以以接合層（或接合材料）的氮化鋁含有率為 質量％以上，是因為如此一來，在接合層為了接合的 熱處理時，降低形成液相的溫度的效果顯著。此外，之所 以以接合層（或接合材料）的氮化鋁含有率為3〇質量％以 下，是因為若氮化鋁含有率為3 〇質量％以下，則為了接 合的熱處理時，接合層的流動性顯著提高。 在上述一局面或其他局面的基板固持構造，陶瓷基髖具 有電路亦可。此述-局面或其他局面的基板固持構造^ 以更具備連接於陶瓷基體的電路的供電用導電構件。最好 密封構件配置成包圍供電用導電構件。 這種情況’為了保護供電用導電構件密封構件與陶竞基 體在無洩漏的狀態接合，所以可防止反應氣體等從 入密封構件内部。此結果，可確實防止 又 K々史供弘用導電構件因 基板固持構造外部的反應氣體等而腐蝕的不良產生。 本發明另外局面的基板處理裝置具備在上述一 他局面的基板固持構造。 _ 或八 、這種情況，ϋ由使用無戌漏或變形的基板固持 防止以下問題的發生：基板處理裝置的供電用導電構 反應氣體而腐蝕或起因於陶瓷基體變形的基板溫^八佈因 -17- 15 ) 五、發明説明 本發明其他局面的陶资接合體具備第一触 瓷體：與第一陶瓷體接人· 瓷把，罘—陶 和第二陶㈣之Γγ 層：位於第一陶资體 弟一陶是缸之間，接合第一陶㈣和第二陶 :含有稀土金屬氧化物2質量％以上7 ;: 仆。乂下在接合層上逑三種成分(稀土金屬氧化物、氧 及氮化銘)中，稀土金屬氧化物或氧化銘的比率； =外’本發明另—局面的陶㈣合體和上述其他局面的 :接合體同樣’具備第一和第乂陶瓷體，·及，接合層： 位於此第-和第二陶資體之間，同時接合第一和第二：資 體。接合層係由熱培燒接合材料所產生，該接合材料含有 :土金屬氧化物2質量％以上7〇質量％以下、氧化鋁1〇質 里％以上7 8質量％以下、氮化鋁2質量％以上5 〇質量％以 下。在接合層上述三種成分（稀土金屬氧化物、氧化鋁及 氮化鋁）中，稀土金屬氧化物或氧化鋁的比率最多）。 如此，作為接合層的材料，以氧化鋁和稀土金屬氧化物 為主要成分，再添加氮化鋁的接合層可充分降低熔點。因 此，在比以往低的溫度條件且比以往縮小施加於接合層的 負荷的狀態下，可進行接合層-為了接合的熱處理。此結 果，可防止第一和第二陶瓷體因·為了此接合的熱處理而變 形的不良產生。此外，所得到的接合層密封性亦可充分良 妤地保持。具體而έ ’可得到無洩漏（氦洩漏率小於1 〇·8 569374 五、發明説明（16

Pa · m3/s)的陶瓷接合體。此外，可抑制接合層的接合不 均勻的不良產生。 又，之所以以接合層（或接合材料）的稀土金屬氧化物含 有率為2質量％以上，是因為如此一來，在接合層可使對 於第一和第二陶瓷體表面的潤濕性顯現。此外，之所以以 接合層（或接合材料）的稀土金屬氧化物含有率為7 〇質量％ =下，是因為若接合層的稀土金屬氧化物含有率超過 質量％，則在接合層為了填滿第一和第二陶资體表面的凹 凸部或接合層中的間隙的流動性降低，所形成的接合層密 封性降低。 匕卜之所以以接合層（或接合材料）的氧化鋁含有率為 1 〇貝I /〇以上，疋因為如此一來，為了接合的熱處·理 時可以比較低的溫度在接合層形成氧化鋁和稀土金屬氧 化物的複合氧化物液相。此結果’可利用接合層接合第一 和弟二陶资體。此外’之所以以接合層(或接合材料)的氧 化銘含有率為78質量％以下，是因為若氧化銘含有率超 過78質量％ ’則在接合層的液相生成溫度變高，不能以 十分低的溫度進行第一和第二陶竟體的接合。 _ θ卜之所以以接合層（或接合材料）的氮化鋁含有率為 2貝里％以上，是因為根據如下的理由，#，若以氮化銘 :有：如上述為2質量％以上則在接合層為了接合的熱 可知到降低形成液相的溫度的效果。再者，由於 在冷卻過程’氮化銘粒子從液層再析出，所以可強化接合 ^ ㈣1使接合層的熱膨脹率接近母材較（構成第一 19- 本紙張尺度適財A4規格(21GX2^^ 裝 訂 f 569374 五、發明説明（17 ) A7 B7

和第二陶瓷體的陶瓷）的熱膨脹率。此結果，可使接合層 的接合強度提鬲。此外，之所以以接合層（或接合材料）的 氮化鋁含有率為5 0質量。/〇以下，是因為氮化鋁含有率超 過5 0質量％，則為了接合的熱處理時，在接合層的流動 性降低。如此，若流動性降低，則會在所形成的接合層出 現間隙，而不能確保充分的密封性。 此外，< 所以在接合層成為稀土金屬氧化物或氧化鋁最 多的比率，是因為氮化鋁成為接合層的主要成分時，會在 ^合層產生許多間隙，為了接合的熱處理時，在無加^狀 態不能確保接合層的密封性。又，也可以在接合層以稀土 金屬氧化物和氧化鋁的合計比率為5 〇質量％以上。 上述其他局面的陶瓷接合體最好在接合層為稀土金羼氧 化物含有率1 0質量％以上5 〇質量％以下、氧化鋁含有率 30質量％以上70質量％以下，氮化鋁含有率1〇質^%以 上3 0質量％以下。 此外，上述另一局面的陶瓷接合體最好藉由加熱焙燒接 合材料產生接合層，該接合材料係稀土金屬氧化物含有率 1 〇質量％以上5 0質量％以下、氧化鋁含有率3 〇質量％以 上7 0質量％以下，氮化鋁含有率丨〇質量％以上3 〇質量％ 以下。 這種情況，可比以往確實降g接合層的溶點。因此，在 比以往低的溫度條件且比以往縮小施加於接合層的負荷的 狀態下，可進行接合層為了接合的熱處理。此結果，'可確 實防止第一或第二陶瓷體因為了此接合的熱處理而變形的

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線 -20-

569374 A7 B7 五、發明説明（ 不良產生。 又，之所以以接合層（或接合材料）的稀土金屬氧化物含 有率為1 0質量％以上，是因為如此一來，在接合層對於 第一或第二陶瓷體表面的潤濕性顯現特別顯著。此外，之 所以以接合層（或接合材料）的稀土金屬氧化物含有率為 50質量％以下，是因為若接合層的稀土金屬氧化物含有 率超過5 0質量％，則熱處理時的接合層的液相黏性變 高，此液相流動性開始降低。 此外’之所以以接合層（或接合材料）的氧化銘含有率為 3 0質量％以上，是因為如此一來，為了接合的熱處理 時，可在接合層顯著降低形成氧化鋁和稀土金屬氧化物的 複合氧化物液相的溫度。此外，之所以以接合層（或接·合 材料）的氧化銘含有率為7 0質量％以下，是因為若氧化鋁 含有率超過7 0質量％，則在接合層的液相生成溫度上升 而液相流動性降低。 此外，之所以以接合層（或接合材料）的氮化鋁含有率為 1 〇貝量％以上’是因為如此一來，在接合層為了接合的 熱處理時，降低形成液相的溫度的效果顯著。此外，之所 以以接合層（或接合材料）的氮化鋁含有率為3 〇質量％以 下’疋因為若氮化铭含有率為3〇質量％以下，則為了接 合的熱處理時，接合層的流動性-顯著提高。 在上述一局面或其他局面的基粒固持構造，或上述其他 局面或另一局面的陶瓷接合體，關於接合層也可以氦（H e ) 洩漏率小於1.0X 1(r8 Pa · m3/s。根據JIS規格的4點變曲強 ____ -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇Χ297公釐) 569374 A7

度超過H7 MPa (15 kgf/mm2)。此外，最好接合層包含氮 化鋁粒子，該氮化鋁粒子係藉由氮化鋁因熔化再析出現象 而析出所形成。 /土、伙叫付稱這，在陶 瓷基體和密封構件的 槽在嵌合陶瓷基體和 瓷基體和密封構件。 陶瓷接合體，在前述 部可以在第一和第二 以在此嵌入槽在嵌合 怨下接合弟一和第二 再者，在上述一局面或其他局面的 瓷基體和密封構件的接合部可以在陶 任何一方形成嵌入槽，也可以在嵌入 密封構件的任何他方的狀態下接合陶 此外，在上述其他局面或另一局面的 第一陶瓷體和前述第二陶瓷體的接合 陶瓷體的任何一方形成嵌入槽，也可 弟 和弟—陶資基體的任何他方的狀 陶瓷體。 這種情況，可充分確保陶瓷基體和密封構件的接合部 (或第一和第二陶瓷體間的接合部）密封性及強度。此外， 作為接合部，採用在嵌入槽嵌合陶瓷基體或密封構件的任 何一方（或第一和第二陶瓷體中的任何一方）的構造，防止 接合材料揮發，同時在接合層可組合化學接合和機械（構 造）接合利用，所以可得到適當的接合層。此結果，接人 層的可靠性提高。 " 在上述其他局面或另一局面的陶瓷接合體，第一陶瓷鹘 也可以具有電路。上述其他局面或另_局面的料接合= 也可以更具備連接於竹一陶瓷體的電路的供電用導電構 件。最好第二陶瓷體配置成包圍供電用導電構件。％ 這種情況，由於起作用作為保護供電用導電構件的密封 -22-

569374 五、發明説明（2〇 =的第二陶資體與第一陶资體在無淺 :可防止反應氣體等從外部侵入第二陶竞體内部此: ^確實防止供電用導電構件因陶謎合體外部的二 氧fa等而腐蝕的不良產生。 〜 或他局面的基板處理裝置具備上述其他局面 次另一局面的陶瓷接合體。 k種《況’可將無洩漏或變形的陶瓷接合體利用於 2裝置的練固持構料。因此，可防 理 的供電用導電構件因反應氣體而腐姓或起因於基 造變形的基板溫度分析不均“ «發生。板固持構 圖式之間單說明 · 圖1為顯示作為本發明甚4 模式圖。 基板支持構造體的固持體的截-面 圖2為顯示圖1所示的固持體變形例的截面模式圖。 圖3為說明氦檢漏試驗的模式圖。 體 圖4為顯示由習知基板固持體和保 的截面模式圖。 傅战的固持 實施發明之最佳形態 的 明 以下’根據圖面說明本發明之實施形態。又，在 圖面中，在同一或相當的部分附上同一參考號碼 不重複。 - 參考圖1，說明本發明之固持體。 如圖1所不’固持體1具備陶堯基體2和作為血此陶资基 體2接合的密封構件的保護筒體7。陶€基體2和保護筒^ 本紙張尺度適财關轉 -23- 569374 A7

裝 訂

線 五、發明説明（22 ) 卜也可以在陶瓷燒結體表面形成溝，在此溝中配 電阻發熱體等以取代壓膜涂佑 _ π n澄腰坌佈上逑導電層後燒結的製程。 廷種情況’也可以使用由高熔點金屬等構成的線圏 或金屬il作為電阻發熱體。此外，也可以如上述，在參 基心表面不形成溝，而在其表面上直接配置線圈、導或 金屬箔等。 或 此外，也可以如了使用㈣资燒結體燒結前（對 成型體）配置導電層的手法，而不是如上述在陶资燒結ί 燒結處理後形成導電層β具體而言，首先準備為了成 瓷基體2的陶瓷成型體。此陶瓷成型體之製造方法例如如 下。首先對於陶資原料粉末按照需要添加燒結助劑、結合 劑及有機㈣等，制球磨機等混合。將如此所準備^ 料用刮塗法（doctor blade)形成片材。層疊此片材可得到成 為陶瓷；基體的陶瓷;成型體β 其次，在此陶資成型體表面配置成為電阻發熱體6等的 導電層。具體而言’首先在成為由鎢或鉬之類的高熔點金 屬、銀（Ag)-鈀（Pd)合金、鉑（Pt)、鉑（以卜金“幻合金 等金屬構成的電阻發熱體主要成分的原料粉末中添加促進 焙燒用的助劑後，再添加溶劑或結合劑。又，燒結助劑也 可以不添加。然後，將混合如此添加溶劑等的原料粉末者 厚膜塗佈於陶资成型體表面。‘後，在塗佈成為此二且發 熱體等導電層的面上配置別的陶瓷成型體。在陶资成型體 和上述別的陶瓷成型體之間可以配置接合材料，也可^把 配置。如此一來，可實現在陶資;成型體中埋設電阻:二= -25- 569374 A7 B7 五、發明説明（23~)' ' 寺導電層的狀態。然後，藉由在非氧化性氣氛中以預定溫 度同時焙燒所得到的陶瓷成型體，可得到陶瓷燒結體。其 後二藉由對於此陶瓷燒結體按照需要施以切斷、研磨、磨 肖】等機械加工，可得到預定形狀的陶瓷基體2。 、、又，也可以在陶瓷成型體表面形成溝。在此溝内部厚膜 塗佈包含高熔點金屬粉末等的導電層原料。此外，也可以 在此溝内部配置成為電阻發熱體等的金屬性導線、線圈或 金屬箔等。又，這些線圈或導線也可以配置於未形成溝的 成型體表面。然後，在如此配置導電層的表面上配置其他 成型體後，如上述進行預定的熱處理等，可得到陶资基體 2 〇 * 、此外，也可以準備燒結體：在陶瓷成型體表面上配置上 述導電層後，藉由進行預定的熱處理在陶资燒結體表面形 成金屬層。也可以此熱處理後，在形成導電層的表面上塗 佈耐蝕性保護層，藉由進行熱處理燒結。此外，也可以藉 由調整成刀成導私層的燒結溫度和保護層的燒結溫度成為 大致相同溫度水準，在相同熱處理製程進行導電層的燒結 和保護層的燒結。 凡'" 在如此所得到的陶瓷基體2，對於搭載基板等被處理對 象物的基板搭載面丨5要求嚴格的尺寸精度。即，需要利 用橋正叙曲或研磨等儘量縮小此基板搭載面15的2曲或 2伏。因此，就將保護筒體7連接於陶資基體2的部分而 言，在陶瓷基體2，在位於和基板搭載面15相反側的背面 16接合保護筒體7。又，就保護筒體7的材料而言，最好 -26- 569374 五、發明説明（24 ) 使用和陶瓷基體2的材料同樣的材料。 、為第二陶資體的保護筒體7與陶资基體2接合的 ::’首先在接合面的陶资基體2的背面16，藉由研 :::保護筒體7的部分的表面加以平滑化。此外，在保 f同-7也藉由研磨連接於陶资基體2的端面加以平滑 。然後，在接合陶資基體2的支持部7的面上或支持部 7’在與陶瓷基體2接合的端面上或上述兩方的面上塗佈 接合材料。 :尤f合材料的成分而言’最好是稀土金屬氧化物含有率 2貝厂/〇以上70質量％以下、氧化鋁含有率2質量。/〇以上 78質量％以下、氮化鋁含有率2.質量％以上質量％以 下。此外，作為接合材料的成分，更好是稀土金屬氧化物 :有率10質量％以上5〇質量％以下' 氧化鋁含有率3〇質 I %以上70質量％以下、氮化鋁含有率〗〇質量％以上3 〇 質量％以下。 然後，在陶瓷基體2的背面丨6的預定區域，在推壓保護 筒體7接合面（端面）的狀態進行乾燥處理。又，此時也可 以預先乾燥接合材料後起將保護筒體7推壓到陶瓷基體2 的預定區域。然後，為了防止陶瓷基體2和保護筒體7的 相對位置偏離，以夾具固定陶瓷基體2和保護筒體7。此 時，施2加於為了固定的夾具的負荷（壓力）定為〇 i Mpa(i kgf/cm )。然後，在施加這種低負荷的狀態下進行熱處 理。就熱處理的溫度條件而言，係165〇〇c〜18〇〇〇c的溫度 k件以保持時間為1〜6小時程度。藉由此熱處理，可得 27- 569374 五、發明説明（25 =持體！。#固持體w利用藉由加熱培燒接合材料所 形成的接合層8連接保護筒體7和陶究基體2。 、此處，在接合層8若是稀土金屬氧化物含有率2質量％ 以上7〇質量％以下、氧化鋁含有率2質量％以上78質量％ Γ下氣化銘含有率2質量％以上5 〇質量。以下的範圍 ’則在接合層8不會產生空隙等’可緊密連接陶资基體 2和保護筒體7。而且’根據如上述成分的接合層8，可得 :二固持該固持⑴係此接合層8幾乎沒有氣體*漏的 心、（氣戍漏率1 X 10-8 Pa · m3/s以下）。 此外，若接合層8的稀土金屬氧化物含有率1〇質量％以 上50質量％以下、氧化鋁含有率·3〇質量％以上質量％ 以下、氮化鋁含有率10質量％以上3〇質量％以下，对可 更加降低此接合層8的洩漏率’料可更加堅固連接陶瓷 基體2和保護筒體7。而且，若利用這種成分的接合層㈣ 合陶瓷基體2和保護筒體7 ’則進行例如從室溫使溫度上 升到700 C (類的熱循環(heat cycle )後’可大幅減低此接 合層8的淺漏發生率。此外，在接合層8局部產生空隙等 這種接合不均句等不良產生比率亦可大幅減低。 此外，若接合層8的稀土金屬氧化物含有率2〇質量％以 上40質量％以下、氧化鋁含有率4〇質量％以上6〇質量％ 以下、氮化鋁含有率1〇質量％-以上3〇質量％以下，則可 更加降低此接合層8的洩漏率。· 此外，在如上述所得到的本-發明固持體〗，接合層8含 有藉由氮化鋁因熔化再析出現象而析出所形成的氮化鋁粒 -28- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 五、發明説明（26 二二可使接合層8的粒界強度提高。此外，關於本 :固=】的接合層8的接合部，根據IJS規格的 曲強度超過147 1^“151^/1111112)<) 其次，參考圖2,說明本發明固持體的變形例。 同伯固持體1基本上具備和圖1所示的固持體1 ’ p ^ —陶瓷基體2和保護筒體7的接合部構造不 同。即，圖2所示的固梏浐始次计 ^ 接合部，在陶《體2表::成和:護筒體7的 入掸174山人z /成歆入槽17。而且，在此嵌 槽η如敢合般地配置保護筒體7。 17的底壁透過接合層8接合。 心-7與欲入槽 再':此：：^:得到和圖1所示的·固持體1同樣的效果。 =接合邵之際’可抑制成為接合層8的 3機:=合化學接合和㈣入槽17嵌合保護筒體7 -機械接5利用，所以可使接合層8的可靠性 。 16又;二然在圖2將嵌入槽”形成於陶資基體二背面 -也可以將嵌入槽形成於保護筒體7 陶資基體2對向的表面）。這種情 $表面（和 7 , ^ , . k種隋況取好先在和保護筒 :邵表面接觸的陶資基體2的背面“部 =入槽嵌合的凸部。如此-來，亦可得到同樣的效 (實施例1) - 為了確認本發明的效果，進行了如下的實驗。首先 ::的製程準備陶资基體的試樣。起初在氮化銘粉末中混八 作為燒結助劑的三氧化二丸(Y203) 0 5質量％，再添加： -29- 569374 A7 B7 五、發明説明（27 ) 乙晞醇作為結合劑，混合乙醇作為溶劑，將此原料利用球 磨機分散混合。將此混合粉末噴霧乾燥。然後，藉由將乾 燥的原料粉末如燒結後直徑成為350 mm 4、厚度成為7 mm般地壓塑成型，得到成型體。對於此成型體在氮氣中 以溫度800°C的條件進行脫脂處理。其後，藉由將脫脂處 理後的成型體以溫度1850°C的條件燒結4小時，得到氮化 鋁燒結體。用金剛石磨粒研磨所得到的燒結體上面和下 面。此結果，以燒結體的厚度為6 mm。 在燒結體研磨面的一方上塗佈成為電阻發熱體的導電 層。就導電層而言，使用以乙基纖維素結合劑捏和鎢粉末 和焙燒助劑者。就成為電阻發熱體的導電層的印刷圖案而 言，使用線狀圖案寬度5 mm、鄰接線狀圖案間的距離Ό.5 mm、3條線狀圖案並排的3並排線狀圖案。然後，遍及燒 結體一方表面的大致全面螺旋形地印刷塗佈此線狀圖案。 印刷塗佈的導電層厚度定為40 //m。又，在此印刷圖案， 在端部直徑6 mm的端子部亦同樣藉由印刷塗佈形成。 對於如此形成導電層的印刷圖案的氮化鋁燒結體以溫度 800 °C的溫度條件在氮氣中進行脫脂處理。其後，以溫 1700°C、氣氛氣體氮氣的條件進行培燒處理.。如此一來， 準備了氮化鋁燒結體：形成由以鎢為主要成分的導電層作 為電阻發熱體構成的加熱電路圖案。 在上述氮化鋁燒結體，在形成加熱電路圖案的面上再形 成保護層。就此保護層而言，準備保護層原料：在氮化鋁 粉末中添加三氧化二釔（Y2〇3)粉末0.5質量％、氧化鋁 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 569374 A7 B7

-31 - (Al2〇3 )粉末〇·5質量％後，添加乙基纖維素結合劑捏和。 將此保護層原料塗佈於形成氮化鋁燒結體的加熱電路圖案 的面上。然後，對於塗佈保護層原料的氮化鋁燒結體在= 度條件900°C、氣氛氣體氮氣的條件進行脫脂處理。其 後’藉由在氮氣中以溫度1750。(：的條件加熱，在加熱電路 圖案上形成保護層。如此一來，得到陶瓷基體的試樣。 又’雖然保護層基本上全面地形成，但如僅端子部上加熱 電路圖案的端子部露出般地形成開口部。 準備多數這種陶瓷基體的試樣。而且，準備與此陶资基 體接合的保護筒體。就此保護筒體而言，準備外周直徑如 mm、内周直徑50 mm的圓筒狀構件。 在此保護筒體與陶瓷基體結合的面上塗佈具有如表ι所 示的成分的接合層，使其乾燥。又，接合層在如下的製程 準備。首先，以球磨機混合如表1所示的Υ2〇3粉末、 AhO3粉末及氮化鋁（Α1Ν)粉末、5叱〇3粉末。然後，乾燥 混合的粉末後，添加乙基纖維素結合劑再捏和，準備接合 層的原料。 在保護筒體與陶瓷基體接合的面上印刷塗佈此接合層的 原料後，進行乾燥處理。其後，藉由在氮氣氛中以85胃〇它 的溫度條件加熱配置接合層的保護筒體，進行脫結合劑處 理。然後，將保護筒體塗佈接合層的面觸接於陶瓷基體。 然後，使用陶瓷基體和保護筒體的定位夾具將陶瓷基體和 保護筒體在接合的狀態固定。在施力約〇 〇1 Mpa (〇3 kgf/cm )的負荷（壓力）給此接合部的狀態。將陶瓷基體和 本紙張尺度適财關家標準(CNS) ^規格(摩297公爱「 裝 訂

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保護同體的接人4士'士举gg，$上 n8〇r ^由 壚中。然後，在氮氣氛中以 1780 C的溫度條祙推仁，τ n土， ^ τ ^ •'牛進仃1小時加熱處理。又，關 示的各個試樣號碼卜15， 、表1所 對應的樣品。 料備各10㈣各試樣條件 =此準備的各樣品實施如圖3所示的氦檢漏拭驗。 二 I ’將在陶資基體2接合保護筒體7的樣品配置於

裝 口座10上。台座10形成排氣口 11。保護筒體7和台座10 的接合面由密封構件做密封處理。然後，、如圖3所示，昭 到接合層8 ’―面從排氣口 11在箭頭12的方向由保 護同體7内部抽吸顏菅曹，m 4人丨口 、 用^測盜檢測此抽吸氣體中的氦 (H e)量。如此測量洩漏率。 · " μ此外，關於接合部的接合強度，在肖资基體2接合保篇 "同體7後，根據JIS規格的4點彎曲試驗規格切下 (mm)的4片，就該試片進行彎曲試驗。表i顯示其結果。 -32-

訂

569374 A7 B7 五、發明説明（3Q ) 海黏爷拉搀：axl°cr * * * * * 关 * 比較例 顯示欄 (氺：比較例） 1 -....... 1 v〇 00 ON U) to No· __ί * σ\ VO 00 N·) to U) U) U) Ui LO 00 U) 00 Υ2〇3 〇 ο 〇 〇 ο O 〇 o O o 〇 〇 o o o Sm203 to VO Os to to Os) U) t t Ui 00 2 Os ON U) ai2o3 Ιφ νο 00 Ui Di On Ui Ln to 00 t U) to NJ 00 U) k 〇 AIN ¥ ¥ ¥ ¥ 昝 p ¥ 椒 嵌入 . . 不能測量 不能量量 不能測量 不能測量 00 VO 00 as H-* t〇 Os vo 不能測量 洩漏率 (Pa · m3/s) • 1780〇C X lh i) \〇 s〇 v〇 V 〇 VO s〇 i) ON cr X X X X X 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 X X 判定 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 保持部 變形 0(0) 0(0) 20(2) 59(6) 88( 9)' 147(15) 177(18) 186(19) 235(24) 245(25) 245(25) 167(17) 147(15) 29(3) 0(0) 彎曲強度 (MPa (kgf/mm2)) 不能測量 1 不能測量 不能測量 00 1 1 1 1 1 1 1 1 Ό 不能測量 洩漏率 (Pa · m3/s) 1830〇CXlh 1 1 1 1 1 1 1 1 ό σ* X X X X 〇 1 1 I 1 l \ 1 〇 X 判定 X X X X X 1 a 1 1 1 1 1 1 X X % 1 I 着 « 1 1 1 1 1 蠢 1 1 層 1 1 1 彎曲強度 (MPa (kgf/mm2)) > 裝· .訂· -33- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 569374 A7 ____ B7 五、發明説明（31 ~) ^---- 如表1所示得知，關於與本發明實施形態對應的試樣號 碼3〜1 0，在如上述的氦檢漏試驗也是洩漏率小於1 X 1〇·8 Pa · m /s，具有充分的密封性。而且，得知作為比較例的 試樣1、2、1 1〜i 5洩漏率的值比為本發明實施例的試樣 號碼3〜1 〇大，密封性不足。如此，根據本發明，可十分 高地保持接合層8的密封性。 又’關於戍漏率比i X 10-8 pa · m3/s大者，準備將陶瓷基 體和保護筒體的接合體試樣再在氮氣氛中進行溫度條件 1830°C、處理時間i小時的熱處理的試樣，實施上述氦檢 漏4 。其結果也一併顯示於表丨。這種情況，試樣2及 1 1在密封性評估之點雖然洩漏率·顯示1 X 1〇·8 Pa · m3/s的 充分數值，但接合部或陶瓷基體變形。此結果，陶瓷基體 的基板搭載面的平坦性等劣化。 此外，在表丨中，對於就各試樣熱處理後的陶瓷基體2 有無變形的評估結果也以〇、χ顯示於保持部欄。保持部 欄的〇顯示沒有變形，χ顯示產生變形。此外，關於洩漏 率欄的記載，例如就試樣3受到178(rc χ丨h的加熱處理時 的洩漏率顯示表現9 χ 1〇·9 pa · m3/s之值。 此外’關於接合體的強度，試樣3〜1 〇進行丨78〇。〇 χ j匕 (小時）的加熱處理時，4點彎曲試驗的結果，強度超過Μ? MPa (15 kgf/mm2)，都充分具有+用水準的強度。特別是 氮化銘含有率1 〇質量。/〇以上3 0質量％以下的試樣5〜7具有 超過196 MPa (20 kgf/mm2)的充分強度。又，關於彎曲強 度攔的死載，例如就試樣3記載成147 〇5)顯示彎曲強度 -34-

569374 A7 B7 五、發明説明（32 ) 為 147 MPa (15 kgf/mm2) 〇 (實施例2 ) 實施例1的接合層含有Y203作為主要成分，但就使用含 有Sm2〇3作為接合層成分的接合層的情況，進行和實施例 1同樣的試驗。表2顯示用於試驗的試樣的接合層成分及 其試驗的結果。又，基本上試樣的製造方法及實驗方法和 實施例1同樣。 -35- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 569374 A7 B7 五、發明説明（33 ) .· PXS- 比較例 顯示欄 (氺：比較例） 5； 2； 〇 ο Y2O3 成分(質量％) Sm2〇3 U) AI2O3 00 AIN P 嵌入 接合條件 00 &3 洩漏率 (Pa · m3/s) • 1780〇CXlh 1 Ο σ* 〇 〇 判定 〇 〇 保持部 變形 157(16) 245(25) 彎曲強度 (MPa (kgf/mm2)) 1 1 洩漏率 (Pa · m3/s) 1830〇CXlh 1 1 cr 1 1 判定 1 1 保持部 變形 1 1 彎曲強度 (MPa (kgf/mm2)) >2

線 -36 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 569374 A7 -—__B7 五、發明説明（34 ) 參考表2 ’在與本發明實施例對應的任一試樣丨6及j 7 都在接合層可實現十分高的密封性，同時陶瓷基體的變形 等缺陷也未產生。此外，關於接合層的強度也是試樣工6 因1780 C X 1 h的加熱處理具有超過147 MPa (15 kgf/mm2) 的實用水準的強度。再者，包含於接合層的氮化雜含有率 1 〇質量％以上3 0質量％以下的範圍的試樣1 7具有超過196 MPa (20 kgf/mm2)的充分強度。 (實施例3 ) 其次，在接合層的成分方面，就氮化鋁（A1N )含有率在 大致保持於一定的狀態下使三氧化二釔（γ2〇3 )、氧化鋁 (Al2〇3)含有率變化時的影響，進·行和本發明實施例1同樣 的試驗並加以評估。表3顯示接合層的成分及實驗結果-。 -37- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 569374 A7 B7 五、發明説明（35 αβ .· ΡΧ5- * 关 * 关 比較例 顯示欄 (氺：比較例） Ui s> Os) C\ to to N) M 00 ίο On Ut to to 00 o Y2〇3 成分(質量％) ο ο O O o 〇 O o O 〇 o Sm2〇3 U) 00 00 LO G\ 00 ai2o3 Μ Μ M g AIN Ρ P 嵌入 不能測量 VO U) ON Ό Ut 不能測量 »3 洩漏率 (Pa · m3/s) • 1780〇CXlh 二 vb « 〇 v〇 v〇 ON cr X X 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 X X 判定 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 保持部 變形 255(26) 245(25) 255(26) 245(25) 255(26) 245(25) 226(23) 245(25) 235(24) 69(7) 0(0) 弩曲強度 (MPa (kgf/mm2)) 00 1 1 1 1 1 1 1 ON 不能測量 洩漏率 (Pa · m3/s) 1830〇CXlh 〇〇 \〇 1 1 1 1 1 1 1 00 cr X 〇 1 1 1 1 1 1 1 X X 判定 X X 1 1 1 1 1 1 1 X X 保持部 變形 1 1 I « 1 着 1 1 1 1 1 弩曲強度 (MPa (kgf/mm2)) U) 裝 訂 -38- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 569374

如從表3亦得知’與本發明實施例對應的試樣2〇〜_ 不十分南的密封性，同時陶竟基體的變形等亦未產生。另 :万面得知，作為比較例的試樣18、19、26及27，淺漏 量變大，密封性比本發明的實施例低。 广卜關於比較例18、19、冗及”，就按照以熱處理 :度為1830 C、以加熱時間為！小時的條件製成的試樣而 了’僅相當於試樣26，密封性比較提高，但產生陶瓷基 把的k形| ’所以結果得知，防止陶竞基體的基板搭載面 變形，同時實現接合層8的高密封性在習知例是困難的。 此外，關於接合體的強度亦得知，試樣2〇〜25顯示因178〇 C X 1 h的加熱處理而超過196 Mp.a (2〇 kgf/mm2)的充分強 度。 (實施例4 ) 除了進行在接合部的陶瓷基體形成深度〇·5 mm嵌入槽的 加工（嵌入加工）之外，還準備使接合層的成分及接合條件 等和試樣6同樣的試樣2 8。對於此試樣2 8進行和實施例j 同樣的試驗。表4顯示其結果。 _____-39· U張尺度適财S S家標準(CNS) Μ_21()χ297公爱) 569374 A7 B7 五、發明説明（37 ) §ίβ - ΡΧ5- 比較例 顯示欄 (氺：比較例） to 00 Y2〇3 〇 Sm203 — 1 Al2〇3 1 AIN 神 嵌入 接合條件 洩漏率 (Pa · m3/s) • 1780〇CXlh 1 h—» cr 〇 判定 〇 保持部 變形 294(30) 彎曲強度 (MPa (kgf/mm2)) 1 洩漏率 (Pa · m3/s) 1830〇CXlh 1 cr 1 判定l 1 保持部 變形 1 寶曲強度 (MPa (kgf/mm2)) 诹4 40- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

1. 5&^7ii …> A8 B8 C8 D8 丨第0911074^^專利申請案(劃線） 匕―_ 文申1 青專利te圍修正本(％年8月） 六、申請專利範圍 1. 一種基板固持構造，其係用於在處理基板之時固持基板 者，其具備 陶瓷基體：用以固持基板； 密封構件：與前述陶瓷基體接合；及， 接合層：位於前述陶瓷基體和前述密封構件之間，接 合前述陶瓷基體和前述密封構件， 前述接合層含有 稀土金屬氧化物2質量％以上7 0質量％以下， 氧化銘1 0質量％以上7 8質量％以下， 氮化銘2質量％以上5 〇質量％以下， 在前述接合層前述三種成分中，前述稀土金屬氧化物 或前述氧化鋁的比率最多者。 2. 如申請專利範圍第丨項之基板固持構造，其中在前述接 合層， 前述稀-土金屬氧化物含有率為i 〇質量％以上5 〇質量％ 以下， 削述氧化銘含有率為3 〇質量％以上7 〇質量。/。以下， 前述氮化鋁含有率為1 〇質量％以上3 〇質量％以下。 3·如申請專利範圍第丨項之基板固持構造，其中前述接合 層氛戌漏率小於1.〇\1〇-81^.1113/3，根據][13規格的4點 彎曲強度超過147 MPa。 4.如申請專利範圍第丨項之基板固持構造，其中前述接合 層包含藉由前述氮化鋁因熔化再析出現象而析出所形成 的氮化鋁粒子。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)--------- 569374 申請專利範圍 5·如申請專利範圍第丨項 资基體和前述密封構件的^持$造’其中在前迷陶 述”構件的任何—”在前述陶資基體和前 在前述嵌入槽在嵌合前述陶瓷其_ 6 ::::的狀態接合前述陶心前:= 構件的 …固持構造.二* 電路更具備供電料電構件：連接於前迷陶《μ的前迷 7. 前述密封構件配置成包圍前述供電料電構件。 一種基板處理裝置，其特徵在於：具備μ專利 1項之基板固持構造者。 8. 一種基板固持構造，其係用於在處理基板之時固持基板 者，其具備 陶瓷基-體：用以固持基板； 密封構件：與前述陶瓷基體接合；及， 接合層：位於前述陶瓷基體和前述密封構件之間，接 合前述陶瓷基體和前述密封構件， 氧 上 前述接合層係由加熱焙燒接合材料所產生，該接合材 料含有稀土金屬氧化物2質量％以上7 0質量％以下、一 化鋁1 0質量°/。以上7 8質量％以下、氮化鋁2質量％以 5 0質量％以下， 物 在前述接合層前述三種成分中，前述稀土金屬氧化 或前述氧化銘的比率最多者。 -2- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐） 569374 ------ 六、申請專利範圍 AB CD 9·如申請專利範圍第8項之基板固持構造，其中前述接入 層係由加熱焙燒前述接合材料產生，該前述接合材料^ 前述稀土金屬氧化物含有率10質量％以上5〇質量％以 下 '前述氧化鋁含有率3 0質量％以上7 〇質量％以下、前 述氮化鋁含有率1 〇質量％以上3 〇質量％以下。 ’ 10· —種陶瓷接合體，其特徵在於：具備 第一陶瓷體； 第二陶瓷體：與前述第一陶瓷體接合；及， 接合層：位於前述第一陶瓷體和前述第二陶瓷體之 間’接合前述第一陶瓷體和前述第二陶瓷體， & 削述接合層含有 稀土金屬氧化物2質量％以上7 〇質量％以下， 氧化鋁1 0質量％以上7 8質量％以下， 氮化館2質量％以上50質量％以下， 在前述·接合層前述三種成分中，前述稀土金屬氧化物 或前述氧化鋁的比率最多者。 11·如申請專利範圍第10項之陶瓷接合體，其中在前述接人 層， σ 前述稀土金屬氧化物含有率為10質量％以上50質量％ 以下， 前述氧化鋁含有率為30質量％以上7〇質量％以下， 前述氮化鋁含有率為1 〇質量〇/。以上3 〇質量％以下。 12·如申請專利範圍第！ 〇項之陶瓷接合體，其中前述接合層 氮洩漏率小於1·0Χ10-8 Pa.m3/s，根據m規格的4點； —— —__ ___ - 3 - 本紙張尺度適用中g國家鮮(CNS) A4規格T710X297公爱）

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   、申請專利範 強度超過147 MPa。 13.tr=:範圍第10項之陶資接合體，其中前述接合層 氮^粒:以化銘因溶化再析出現象而析出所形成的 印專利範圍第10項之陶资接合體’其中在前述第— ^體和前述第二陶㈣的接合冑，在前 陶資體的任何-方形成嵌入槽， 和弟— 在前述嵌人槽在丧合前述第_和第二陶走基體的任何 万的狀態接合前述第一陶瓷體和前述第二陶瓷髀。 5.如申請專利範圍第10項之陶资接合體，其中前述第一陶 瓷體具有電路， 更具備供電用導電構件 述電路， 連接於前述第一陶瓷體的前 則述第二陶瓷體配置成包圍前述供電用導電構件。 16· 一種基梃處理裝置，其特徵在於··具備令請專利範圍第 1 〇項之陶瓷接合體者。 17·—種陶瓷接合體，其特徵在於··具備 第一陶瓷體； 第二陶瓷體··與前述第一陶瓷體接合；及， 接合層：位於前述第一陶瓷體和前述第二陶瓷體之 間’接合前述第一陶瓷體和前述第二陶瓷體， 前述接合層係由加熱焙燒接合材料所產生，該接合材 料含有稀土金屬氧化物2質量％以上70質量％以下、氧 化鋁10質量％以上78質量％以下、氮化鋁2質量％以上 _ -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格^0X297公釐） 569374 ABCD 六、申請專利範圍 5 0質量％以下， 在前述接合層前述三種成分中，前述稀土金屬氧化物 或前述氧化鋁的比率最多者。 18·如申請專利範圍第1 7項之陶瓷接合體，其中前述接合層 係由加熱焙燒前述接合材料產生，該前述接合材料係前 述稀土金屬氧化物含有率1 0質量％以上5 〇質量％以下、 前述氧化銘含有率30質量％以上7〇質量。/q以下、前述氮 化銘含有率1 〇質量〇/。以上3 〇質量％以下。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）