特開 2025-31611 セラミックサセプタ及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025031611

(43)【公開日】2025-03-07

(54)【発明の名称】セラミックサセプタ及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 16/458 20060101AFI20250228BHJP

   C23C 14/50 20060101ALI20250228BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20250228BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20250228BHJP

   C22C 1/10 20230101ALI20250228BHJP

   B32B 9/00 20060101ALI20250228BHJP

   B32B 15/04 20060101ALI20250228BHJP

【ＦＩ】

C23C16/458

C23C14/50 A

H01L21/68 N

H01L21/31 F

C22C1/10 E

C22C1/10 Z

B32B9/00 A

B32B15/04 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024134601

(22)【出願日】2024-08-09

(31)【優先権主張番号】10-2023-0110990

(32)【優先日】2023-08-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】520139620

【氏名又は名称】ミコ セラミックス リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】パク、ソ ヨン

(72)【発明者】

【氏名】チュン、ビョン ギル

【テーマコード（参考）】

4F100

4K020

4K029

4K030

5F045

5F131

【Ｆターム（参考）】

4F100AA01

4F100AA01A

4F100AA01C

4F100AB00

4F100AB00A

4F100AB00C

4F100AB10

4F100AB10D

4F100AB10E

4F100AB12

4F100AB12A

4F100AB12C

4F100AB19

4F100AB19A

4F100AB19C

4F100AD00

4F100AD00A

4F100AD00C

4F100BA03

4F100BA05

4F100BA07

4F100DE00

4F100DE00B

4F100GB41

4F100YY00A

4F100YY00C

4K020AA24

4K020AC01

4K029DA08

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4K030GA02

4K030KA26

4K030KA46

5F045AA06

5F045AA08

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5F045EC05

5F045EM05

5F045EM09

5F131AA02

5F131AA32

5F131AA33

5F131BA03

5F131BA04

5F131BA19

5F131BA23

5F131CA17

5F131CA70

5F131EA03

5F131EA04

5F131EB11

5F131EB16

5F131EB78

5F131EB79

5F131EB81

5F131EB82

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ＭＭＣ（Ｍｅｔａｌ Ｍａｔｒｉｃ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）金属セラミック複合材ベースボディーの上板及び下板の結合力が向上したセラミックサセプタの製造方法、およびセラミックサセプタを提供する。
【解決手段】セラミックサセプタのベースボディーは、それぞれ金属セラミック複合材からなる下板２１０及び上板２２０の接合体を含み、セラミックサセプタのベースボディーの製造方法は、前記上板の接合面に第１活性金属層３２１、第１アルミニウム層３２２及びブレージングフィラー層３２３を順次積層する段階、前記下板の接合面上に第２活性金属層３１１及び第２アルミニウム層３１２を順次積層する段階、及び前記ブレージングフィラー層によって前記下板と前記上板とをブレージング接合する段階を含む。
【選択図】図２Ｃ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

セラミックサセプタのベースボディーの製造方法であって、
前記ベースボディーはそれぞれ金属セラミック複合材からなる下板及び上板の接合体を含み、
前記上板の接合面に第１活性金属層、第１アルミニウム層及びブレージングフィラー層を順次積層する段階と、
前記下板の接合面上に第２活性金属層及び第２アルミニウム層を順次積層する段階と、
前記ブレージングフィラー層を介した前記第１アルミニウム層及び前記第２アルミニウム層の接合がなされるように前記下板と前記上板とをブレージング接合する段階と、
を含むセラミックサセプタのベースボディーの製造方法。

【請求項2】

前記下板の接合面の間に溝部を含む、請求項１に記載のセラミックサセプタのベースボディーの製造方法。

【請求項3】

前記第１活性金属層及び前記第２活性金属層は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｈｆ、又はＴａのいずれか一つ以上を含む、請求項１に記載のセラミックサセプタのベースボディーの製造方法。

【請求項4】

前記第１活性金属層及び前記第２活性金属層の厚さは、１～５μｍである、請求項１に記載のセラミックサセプタのベースボディーの製造方法。

【請求項5】

前記第１アルミニウム層及び前記第２アルミニウム層の厚さは、５～１０μｍである、請求項１に記載のセラミックサセプタのベースボディーの製造方法。

【請求項6】

ベースボディーと絶縁プレートとを含むセラミックサセプタであって、
前記ベースボディーはそれぞれ金属セラミック複合材からなる下板及び上板と、それらの間の接合部と、を含み、
前記接合部は、
前記上板上に順次積層された第１活性金属層、第１アルミニウム層及びブレージングフィラー層と、
前記下板上に順次積層された第２活性金属層及び第２アルミニウム層と、を含み、
前記下板と前記上板とが前記ブレージングフィラー層によってブレージング接合されている、セラミックサセプタ。

【請求項7】

前記接合部は、前記ベースボディーの冷却流路の間に形成されている、請求項６に記載のセラミックサセプタ。

【請求項8】

前記第１活性金属層及び前記第２活性金属層は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｈｆ、又はＴａのいずれか一つ以上を含む、請求項６に記載のセラミックサセプタ。

【請求項9】

前記第１活性金属層及び前記第２活性金属層の厚さは、１～５μｍである、請求項６に記載のセラミックサセプタ。

【請求項10】

前記第１アルミニウム層及び前記第２アルミニウム層の厚さは、５～１０μｍである、請求項６に記載のセラミックサセプタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、セラミックサセプタに関し、特に、ＭＭＣ（Ｍｅｔａｌ Ｍａｔｒｉｃ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）金属セラミック複合材ベースボディーの上板及び下板の結合力の向上のためのブレージング接合に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、半導体装置又はディスプレイ装置は、誘電体層及び金属層を含む複数の薄膜層をガラス基板、フレキシブル基板、又は半導体ウエハー基板上に順次に積層した後、パターニングする方式で製造される。これらの薄膜層は、化学気相蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，ＣＶＤ）工程又は物理気相蒸着（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，ＰＶＤ）工程によって基板上に順次に蒸着される。前記ＣＶＤ工程には、低圧化学気相蒸着（Ｌｏｗ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ＣＶＤ，ＬＰＣＶＤ）工程、プラズマ強化化学気相蒸着（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ ＣＶＤ，ＰＥＣＶＤ）工程、有機金属化学気相蒸着（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ ＣＶＤ，ＭＯＣＶＤ）工程などがある。

【0003】

このようなＣＶＤ装置及びＰＶＤ装置には、ガラス基板、フレキシブル基板、半導体ウエハー基板などを保持し、半導体工程を処理するためのセラミックサセプタが配置される。前記セラミックサセプタは、ＣＶＤ装置及びＰＶＤ装置に設置され、基板を保持するためのチャック電極と、熱処理工程などで基板を加熱するための発熱線を備えることができる。また、前記セラミックサセプタは、発熱線の代わりに高周波（ＲＦ）電極を備えるか、高周波（ＲＦ）電極をさらに備え、基板上に形成された薄膜層のエッチング工程（ｅｔｃｈｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）などでプラズマを形成するためにも用いられてよい。

【0004】

図１Ａ及び図１Ｂは、従来のセラミックサセプタの問題点を説明するための図である。図１Ａは、Ａｌ系のベースボディーのブレージングフィラー（ｂｒａｚｉｎｇ ｆｉｌｌｅｒ）による上下板接合を示し、図１Ｂは、ＭＭＣ（Ｍｅｔａｌ Ｍａｔｒｉｃ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）金属セラミック複合材ベースボディーのブレージングフィラー（ｂｒａｚｉｎｇ ｆｉｌｌｅｒ）による上下板接合を示す。

【0005】

図１Ａに示すように、従来のセラミックサセプタのＡｌ系のベースボディーの上下板接合は、一般のアルミニウムブレージング接合方式によって可能である。このとき、ベースボディーとブレージングフィラーの材質が同一系列の素材であるので、ブレージング接合が良好になされ得る。

【0006】

現在、極限工程環境変化により、特に低温変形を補完するために、Ａｌとセラミック粉末を複合化させたＭＭＣ（Ｍｅｔａｌ Ｍａｔｒｉｃ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）素材、すなわち、金属セラミック複合材をセラミックサセプタのベースボディーに適用している。しかし、図１Ｂに示すように、従来のセラミックサセプタのＭＭＣ金属セラミック複合材ベースボディーでは、一般のアルミニウムブレージング接合方式で上下板を接合するとき、金属セラミック複合素材の間におけるブレージングフィラーの材質が異なる系列の素材であるため、接合不良によって、半導体装備内での工程中にＨｅガスなどの工程ガスのリーク（Ｌｅａｋ）、冷却流路での冷却水のリーク、及び真空度不良が発生する問題点があり、工程自体の不良又は収率低下の原因となっている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

したがって、本発明は、上述した問題点を解決するために案出されたものであり、本発明の目的は、ＭＭＣ（Ｍｅｔａｌ Ｍａｔｒｉｃ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）金属セラミック複合材ベースボディーの上板及び下板の結合力の向上のために、ベースボディープレートとブレージングフィラーとの間に多層（活性金属層とアルミニウム層）の表面処理を適用するセラミックサセプタのベースボディーの製造方法及び該ベースボディーが適用されたセラミックサセプタを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

まず、本発明の特徴を要約すれば、上記の目的を達成するための本発明の一面に係る、セラミックサセプタのベースボディーの製造方法は、前記ベースボディーはそれぞれ金属セラミック複合材からなる下板及び上板の接合体を含み、前記上板の接合面に第１活性金属層、第１アルミニウム層及びブレージングフィラー層を順次積層する段階；前記下板の接合面上に第２活性金属層及び第２アルミニウム層を順次積層する段階；及び、前記ブレージングフィラー層を介した前記第１アルミニウム層及び前記第２アルミニウム層の接合がなされるように前記下板と前記上板とをブレージング接合する段階を含む。

【0009】

前記下板の接合面の間に溝部を含む。

【0010】

前記第１活性金属層及び前記第２活性金属層は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｈｆ、又はＴａのいずれか一つ以上を含んでよい。

【0011】

前記第１活性金属層及び前記第２活性金属層の厚さは、１～５μｍであってよい。

【0012】

前記第１アルミニウム層及び前記第２アルミニウム層の厚さは、５～１０μｍであってよい。

【0013】

そして、本発明の他の一面に係る、ベースボディーと絶縁プレートを含むセラミックサセプタは、前記ベースボディーがそれぞれ金属セラミック複合材からなる下板及び上板と、それらの間の接合部と、を含み、前記接合部は、前記上板上に順次積層された第１活性金属層、第１アルミニウム層及びブレージングフィラー層；及び、前記下板上に順次積層された第２活性金属層及び第２アルミニウム層を含み、前記下板と前記上板とが前記ブレージングフィラー層によってブレージング接合されている。

【発明の効果】

【0014】

本発明に係るセラミックサセプタ及びその製造方法によれば、ベースボディーの上板と下板の各プレートとブレージングフィラーとの間に多層（活性金属層とアルミニウム層）の表面処理を適用することにより、ＭＭＣ金属セラミック複合材ベースボディーの上板と下板との結合力を向上させることができ、これにより、半導体装備内での工程中にＨｅガスなどのリークレート（Ｌｅａｋ ｒａｔｅ）を減少させて真空度を向上させることができ、冷却流路での冷却媒のリークを低減でき、よって、安定した工程を維持して収率向上に寄与することができる。実施例において、前記Ｈｅガスのリークレートは、従前の１．０Ｅ－０３（ｍｂａｒ＊ｌ／ｓ）から、改善後に２．０．Ｅ－０８（ｍｂａｒ＊ｌ／ｓ）レベルまで低くなることを確認した。

【図面の簡単な説明】

【0015】

本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部として含まれる添付の図面は、本発明に係る実施例を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的思想を説明する。

【0016】

【図1A】従来のセラミックサセプタの問題点を説明するための図である。

【図1B】従来のセラミックサセプタの問題点を説明するための図である。

【図2A-2C】本発明の一実施例に係るセラミックサセプタの製造方法を説明するためのベースボディー下板と上板の断面図である。

【図3】本発明の一実施例に係るセラミックサセプタのベースボディーへの絶縁プレートの接合構造を説明するための図である。

【図4】本発明の一実施例に係るセラミックサセプタのベースボディーの実際製作下板の写真の一例である。

【図5】本発明の一実施例に係るセラミックサセプタのベースボディーの実際製作上板の上から見た写真の一例である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下では、添付の図面を参照して本発明について詳しく説明する。ここで、各図において同一の構成要素には可能な限り同一の符号を付する。また、既に公知の機能及び／又は構成に関する詳細な説明は省略する。以下に開示する内容は、様々な実施例に係る動作を理解する上で必要な部分を重点的に説明し、その説明の要旨を曖昧にし得る要素に関する説明は省略する。また、図面の一部の構成要素は、誇張して、省略して、又は概略して図示可能である。各構成要素の大きさは実の大きさを全的に反映するものではなく、したがって、各図に描かれている構成要素の相対的な大きさや間隔によってここに記載の内容が限定されることはない。

【0018】

本発明の実施例を説明するとき、本発明と関連している公知技術に関する具体的な説明が本発明の要旨を却って曖昧にさせ得ると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。そして、後述する用語は本発明における機能を考慮して定義された用語であり、それらは使用者、運用者の意図又は慣例などによって変更可能である。したがって、その定義は本明細書全般にわたる内容に基づいて下されるべきであろう。詳細な説明で使われる用語は、単に本発明の実施例を記述するためのものであり、決して制限的であってはならない。特に断らない限り、単数形態の表現は複数形態の意味を含む。本説明において、「含む」又は「備える」のような表現は、ある特性、数字、段階、動作、要素、それらの一部又は組合せを示すためのものであり、記述された以外の一つ又はそれ以上の特性、数字、段階、動作、要素、それらの一部又は組合せの存在又は可能性を排除するように解釈されてはならない。

【0019】

なお、第１、第２などの用語は様々な構成要素を説明するために使われてよいが、これらの用語によって前記様々な構成要素が限定されるものではなく、これらの用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的で使われるだけである。

【0020】

まず、本発明において、セラミックサセプタは、半導体ウエハー、ガラス基板、フレキシブル基板などのような様々な目的の加工対象基板を処理するための半導体装置であり、当該加工対象基板を保持するために静電チャックとして用いるための静電チャック電極を備えることもでき、当該加工対象基板を所定の温度に加熱するために発熱線（又は、発熱体）を備えることもでき、又は、当該加工対象基板のプラズマ強化化学気相蒸着などの工程処理のために高周波電極をさらに備えるか又は発熱線の代わりに備えることもできる。

【0021】

したがって、以下に言及される導電体（又は、電極）は、前記発熱線（又は、発熱体）であるとして説明するが、これに限定されず、前記高周波電極や前記静電チャック電極にもそのまま適用可能であることをあらかじめ明らかにしておきたい。

【0022】

例えば、前記導電体（又は、電極）として発熱線（又は、発熱体）は、所定の抵抗を有する抵抗線による板状コイルの形態又は平らなプレートの形態で形成されてよい。また、発熱線（又は、発熱体）は、精密な温度制御のために多層構造で形成されてもよい。このような発熱線（又は、発熱体）は、電源の供給を受け、半導体製造工程において円滑な蒸着工程及びエッチング工程を行うために、セラミックサセプタの上部面に位置する基板を一定の温度に加熱する機能を有してよい。

【0023】

また、例えば、前記導電体（又は、電極）として前記静電チャック電極又は高周波電極は、伝導性金属材質である銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）及びチタニウム（Ｔｉ）など又はこれらの合金で構成されてよい。前記静電チャック電極は、半導体製造工程において電源のバイアスを印加されて静電気力を発生させ、セラミックサセプタの上部面に位置する基板をチャッキングでき、基板をアンローディングする時には、反対のバイアスを印加されて放電がなされ、デチャッキングができる。前記高周波電極は、半導体製造工程で電源を供給され、セラミックサセプタの上部面に位置する基板に対してプラズマ強化化学気相蒸着などの工程処理を可能にすることができる。

【0024】

このような本発明のセラミックサセプタ１０００は、下板（図３の２１０）と上板（図３の２２０）の接合を含むベースボディー（図３の１１００）と、その上に接合された絶縁プレート（図３の１２００）と、を含み、上記のような導電体（又は、電極）１２１０，１２２０が絶縁プレート（図３の１２００）内に配置／埋設されている。

【0025】

以下、図２Ａ～図２Ｃ、及び図３～図５を参照して、本発明の一実施例に係るセラミックサセプタ１０００の製造方法及びそれによって製造されたセラミックサセプタ１０００の構造について詳しく説明する。

【0026】

図２Ａ～図２Ｃは、本発明の一実施例に係るセラミックサセプタの製造方法を説明するためのベースボディーの下板と上板の断面図である。

【0027】

まず、図２Ａを参照すると、本発明の一実施例に係るセラミックサセプタ１０００の製造のために、まず、上板２２０の接合面、すなわち、上板２２０の一側表面に、第１活性金属層３２１、第１アルミニウム層３２２及びブレージングフィラー層３２３を順次積層する。

【0028】

また、図２Ｂを参照すると、下板２１０の接合面、すなわち、下板２１０の冷却流路（図３の２１５）となる溝部（ｇｒｏｏｖｅ）２１１（図４参照）の間の基材上に、第２活性金属層３１１及び第２アルミニウム層３１２を順次積層する。

【0029】

また、図２Ｃを参照すると、前記ブレージングフィラー層３２３によって下板２１０と上板２２０とをブレージング接合することにより、下板２１０と上板２２０との接合体からなる本発明のセラミックサセプタ１０００のベースボディー１１００が製作される。

【0030】

前記ブレージング（ｂｒａｚｉｎｇ）接合のために、下板２１０と上板２２０とを密着させた後、高温加熱し、冷却させる方法により、前記ブレージングフィラー層３２３の導電性フィラー（ｆｉｌｌｅｒ）が下板２１０と上板２２０とを接合させることができる。例えば、前記ブレージングフィラー層３２３の導電性フィラーとしてＡｕ－Ｎｉ金属フィラー、Ａｌ系金属フィラーなどが使用されてよい。上板２２０の一側は下板２１０と接合されるし、図５に示すように、上板２２０の他側には絶縁プレート（図３の１２００）のホールに対応するホール２２５が備えられ、ホール２２５は冷却ガスなどを提供するための流路と連結され、必要によって絶縁プレート（図３の１２００）の上に冷却ガスを提供するように構成されてよい。

【0031】

上記において、前記下板２１０と上板２２０は、極限工程環境変化により、特に低温変形に対応して変形が発生しないように補完するために、金属セラミック複合材、すなわち、Ａｌ－セラミック複合粉末のＭＭＣ（Ｍｅｔａｌ Ｍａｔｒｉｃ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）素材からなり、例えば、ＡｌにＳｉＣ、Ｓｉ、Ｂ（Ｂｏｒｏｎ）、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）、グラファイトなどが複合化された粉末を用いて製造されてよい。

【0032】

また、上板２２０の第１活性金属層３２１及び下板２１０の第２活性金属層３１１は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｈｆ、又はＴａのいずれか一つ又はこれらの合金を含んでよく、その厚さは１～５μｍに形成されてよい。

【0033】

また、上板２２０の第１アルミニウム層３２２及び下板２１０の第２アルミニウム層３１２は、５～１０μｍの厚さに形成されてよい。

【0034】

前記上板２２０の第１活性金属層３２１及び下板２１０の第２活性金属層３１１は、前記ブレージング接合時に、前記導電性フィラーと前記第１アルミニウム層３２２及び第２アルミニウム層３１２と共に溶融されながら接合性を向上させるように働き得る。物理的・化学的性質が異なる界面で両側の接合性を向上させるように酸化還元反応を起こし、界面生成物を形成することができる（「活性金属ブレージングを用いたセラミックと金属との接合」、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ＆ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｓｏｃｉｅｔｙ，Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．３，ｐ．１－７．２０１１、参照）。

【0035】

上記のような本発明の一実施例に係るセラミックサセプタ１０００の製造方法によってベースボディー１１００が得られると、絶縁プレート１２００と接合させることで、本発明の一実施例に係るセラミックサセプタ１０００が製作され得る。

【0036】

図３は、本発明の一実施例に係るセラミックサセプタ１０００のベースボディー１１００と絶縁プレート１２００との接合構造を説明するための図である。

【0037】

図３を参照すると、本発明の一実施例に係るセラミックサセプタ１０００は、下板２１０と上板２２０の接合を含むベースボディー１１００と、その上に接合された絶縁プレート１２００と、を含む。

【0038】

上記のような絶縁プレート１２００内には導電体（又は、電極）１２１０，１２２０が配置／埋設されている。上述したように、セラミックサセプタ１０００は、半導体ウエハー、ガラス基板、フレキシブル基板などのような様々な目的の加工対象基板を処理するための半導体装置であり、導電体（又は、電極）１２１０，１２２０は、当該加工対象基板を保持するために静電チャックとして用いられるための静電チャック電極と、当該加工対象基板を所定の温度に加熱するための発熱線（又は、発熱体）、又は当該加工対象基板をプラズマ強化化学気相蒸着などの工程処理をするための高周波電極などであってよい。

【0039】

ベースボディー１１００は、ブレージングフィラー層３２３による下板２１０と上板２２０とのブレージング接合によって溝部２１１に形成された冷却流路２１５を含む。冷却流路２１５は、冷却媒、例えば、冷却水、冷却油などの循環のための流路であり、半導体工程中にセラミックサセプタ１０００の温度を一定レベルに維持させるために冷却流路２１５を通じて冷却媒が循環してよい。

【0040】

一方、冷却流路２１５の間に下板２１０と上板２２０との接合部２３０，２４０が形成され、下板２１０と上板２２０との間の接合部２３０，２４０は、上板２２０上に順次積層された第１活性金属層３２１、第１アルミニウム層３２２及びブレージングフィラー層３２３を含む上板接合部２４０を含み、下板２１０上に順次積層された第２活性金属層３１１及び第２アルミニウム層３１２を含む下板接合部２３０を含んでよい。下板２１０と上板２２０はブレージングフィラー層３２３によってブレージング接合されている。

【0041】

＜実施例＞

【0042】

下記の［表１］は、金属セラミック複合材（ＭＭＣ）素材の下板２１０と上板２２０を使用し、ブレージングフィラー層３２３にＡｌ系金属フィラーを適用した場合に、接合部２３０，２４０の表面処理条件として活性金属層３１１，３２１及びアルミニウム（Ａｌ）層３１２，３２２を適用したか否か（適用：Ｏ、非適用：Ｘ）による、Ｈｅガス漏洩、及び冷却水漏出の有無に対するベースボディー１１００の製作結果である。

【0043】

【表1】

【0044】

上記の［表１］のように、活性金属層３１１，３２１及びアルミニウム（Ａｌ）層３１２，３２２が適用されていない場合と、活性金属層３１１，３２１は適用しているが、アルミニウム（Ａｌ）層３１２，３２２を適用していない場合に、冷却水が漏出される不良と、Ｈｅガス漏洩基準１．０Ｅ－０４（ｍｂａｒ＊ｌ／ｓ）以上と接合部でのＨｅガス漏洩が発生する不良を確認した。これに対し、本発明のように、金属セラミック複合材（ＭＭＣ）素材の下板２１０と上板２２０を使用し、接合部２３０，２４０の表面処理条件として、活性金属層３１１，３２１及びアルミニウム（Ａｌ）層３１２，３２２を全て適用してブレージング接合した場合には、接合部２３０，２４０の接合が優秀であるので、冷却水の漏出がなく、Ｈｅガス漏洩基準１．０Ｅ－０４（ｍｂａｒ＊ｌ／ｓ）未満であって、ガス漏洩が僅かなレベルへと改善されることを確認した。

【0045】

下記の［表２」は、金属セラミック複合材（ＭＭＣ）素材の下板２１０と上板２２０を使用し、ブレージングフィラー層３２３にＡｌ系金属フィラーを適用した場合に、接合部２３０，２４０の表面処理条件として活性金属層３１１，３２１及びアルミニウム（Ａｌ）層３１２，３２２を適用したか否か（適用：Ｏ、非適用：Ｘ）による、製作されたベースボディー１１００の不良率の比較結果である。

【0046】

【表2】

【0047】

上記の［表２］のように、活性金属層３１１，３２１、アルミニウム（Ａｌ）層３１２，３２２が適用されていない場合と、活性金属層３１１，３２１は適用したが、アルミニウム（Ａｌ）層３１２，３２２を適用していない場合に、冷却水が漏出される不良と、Ｈｅガス漏洩基準１．０Ｅ－０４（ｍｂａｒ＊ｌ／ｓ）以上と接合部でのＨｅガス漏洩が発生する不良率が、平均して７７％と現れた。

【0048】

これに対し、本発明のように、金属セラミック複合材（ＭＭＣ）素材の下板２１０と上板２２０を使用し、接合部２３０，２４０の表面処理条件として活性金属層３１１，３２１及びアルミニウム（Ａｌ）層３１２，３２２を全て適用してブレージング接合した場合には、接合部２３０，２４０の接合が優秀であるので、不良率がゼロ（ｚｅｒｏ）と現れた。

【0049】

このような本発明に係るセラミックサセプタ及びその製造方法によれば、ベースボディーの上板２２０と下板２１０の各プレートとブレージングフィラーとの間に多層（活性金属層とアルミニウム層）の表面処理を適用することにより、ＭＭＣ金属セラミック複合材ベースボディー１１００の上板２２０と下板２１０との結合力を向上させることができ、これにより、半導体装備内での工程中にＨｅガスなどのリークレート（Ｌｅａｋ ｒａｔｅ）を減少させ、真空度を向上させることができ、冷却流路での冷却媒のリークを低減でき、結果として安定した工程を維持して収率向上に寄与することができる。実施例において、前記Ｈｅガスのリークレートは、従前の１．０Ｅ－０３（ｍｂａｒ＊ｌ／ｓ）から、改善後に２．０．Ｅ－０８（ｍｂａｒ＊ｌ／ｓ）レベルまで低くなることを確認した。

【0050】

以上のように、本発明が具体的な構成要素などのような特定事項、限定された実施例、及び図面によって説明されてきたが、これは、本発明のより全般的な理解を助けるために提供されただけであり、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で様々な修正及び変形が可能であろう。したがって、本発明の思想は、説明された実施例に限定して定められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等又は等価の変形がある技術思想はいずれも本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきであろう。

【符号の説明】

【0051】

２２０ 上板
３２１ 第１活性金属層
３２２ 第１アルミニウム層
３２３ ブレージングフィラー層
２１０ 下板
２１５ 冷却流路
２１１ 溝部
３１１ 第２活性金属層
３１２ 第２アルミニウム層
１１００ ベースボディー
１２００ 絶縁プレート

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4】

【図5】