JP2003152064A - 電極内蔵型サセプタ及びその製造方法 - Google Patents
電極内蔵型サセプタ及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐腐食性、耐プラズマ性に優れ、熱サイクル
の負荷に対する耐久性に優れた電極内蔵型のサセプタ、
及び該サセプタを廉価に製造することが可能な電極内蔵
型サセプタの製造方法を提供すること。 【解決手段】 酸化アルミニウム系焼結体製のサセプタ
基体と、該サセプタ基体中に内蔵された内部電極と、こ
の内部電極に接するように設けられた給電用端子とから
なり、前記内部電極が、炭化モリブデンを３０〜９５容
量％、酸化アルミニウムを７０〜５容量％含む酸化アル
ミニウム−炭化モリブデン系複合焼結体から形成されて
なることを特徴とする電極内蔵型サセプタを提供する。
の負荷に対する耐久性に優れた電極内蔵型のサセプタ、
及び該サセプタを廉価に製造することが可能な電極内蔵
型サセプタの製造方法を提供すること。 【解決手段】 酸化アルミニウム系焼結体製のサセプタ
基体と、該サセプタ基体中に内蔵された内部電極と、こ
の内部電極に接するように設けられた給電用端子とから
なり、前記内部電極が、炭化モリブデンを３０〜９５容
量％、酸化アルミニウムを７０〜５容量％含む酸化アル
ミニウム−炭化モリブデン系複合焼結体から形成されて
なることを特徴とする電極内蔵型サセプタを提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電極内蔵型サセプ
タ及びその製造方法に関し、特に、耐腐食性、耐プラズ
マ性に優れ、昇温と降温の繰り返し、即ち、熱サイクル
の負荷に対する耐久性に優れた電極内蔵型のサセプタ、
及び該サセプタを廉価に製造することが可能な電極内蔵
型サセプタの製造方法に関する。
タ及びその製造方法に関し、特に、耐腐食性、耐プラズ
マ性に優れ、昇温と降温の繰り返し、即ち、熱サイクル
の負荷に対する耐久性に優れた電極内蔵型のサセプタ、
及び該サセプタを廉価に製造することが可能な電極内蔵
型サセプタの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＩＣ、ＬＳＩ、ＶＬＳＩ等の半導
体の製造工程において使用されるプラズマエッチング装
置や、プラズマＣＶＤ装置等においては、エッチングや
ＣＶＤによる成膜をウエハ毎に均一に行うため、半導体
ウエハ、液晶基板ガラス、プリント基板等の板状試料
を、１枚ずつ処理する枚葉化がすすんでいる。この枚葉
化プロセスにおいては、板状試料を１枚ずつ処理室内に
保持するために、この板状試料をサセプタと称される試
料台（台座）に載置し、所定の処理を施している。
体の製造工程において使用されるプラズマエッチング装
置や、プラズマＣＶＤ装置等においては、エッチングや
ＣＶＤによる成膜をウエハ毎に均一に行うため、半導体
ウエハ、液晶基板ガラス、プリント基板等の板状試料
を、１枚ずつ処理する枚葉化がすすんでいる。この枚葉
化プロセスにおいては、板状試料を１枚ずつ処理室内に
保持するために、この板状試料をサセプタと称される試
料台（台座）に載置し、所定の処理を施している。
【０００３】このサセプタは、プラズマ中での使用に耐
え、かつ高温での使用に耐え得る必要があることから、
耐プラズマ性、耐熱性に優れ、熱伝導率が大きいことが
要求される。このようなサセプタとしては、耐プラズマ
性、熱伝導性、耐熱性に優れた酸化アルミニウム系焼結
体からなるサセプタが使用されている。
え、かつ高温での使用に耐え得る必要があることから、
耐プラズマ性、耐熱性に優れ、熱伝導率が大きいことが
要求される。このようなサセプタとしては、耐プラズマ
性、熱伝導性、耐熱性に優れた酸化アルミニウム系焼結
体からなるサセプタが使用されている。
【０００４】このようなサセプタには、高周波電力を通
電してプラズマを発生させてプラズマ処理するためのプ
ラズマ発生用電極、電荷を発生させて静電吸着力で板状
試料を固定するための静電チャック用電極、通電発熱さ
せて板状試料を加熱するためのヒータ電極等の内部電極
を配設したものがある。
電してプラズマを発生させてプラズマ処理するためのプ
ラズマ発生用電極、電荷を発生させて静電吸着力で板状
試料を固定するための静電チャック用電極、通電発熱さ
せて板状試料を加熱するためのヒータ電極等の内部電極
を配設したものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来、このような酸化
アルミニウム系焼結体からなる電極内蔵型サセプタとし
ては、例えば、図３に示されるような構造のものが知ら
れている。図３に示す電極内蔵型サセプタ５(内部電極
２をプラズマ発生用電極とした場合を例示)は、板状試
料を載置するための載置板１と、この載置板１を支持す
る支持板３と、前記載置板１と前記支持板３との間に形
成された内部電極２と、この内部電極２に接するように
前記支持板３に埋設され、電流を内部電極２内に供給す
る給電用端子４とからなる。前記載置板１は、絶縁性酸
化アルミニウム系焼結体製の盤状体からなり、前記支持
板３は、絶縁性酸化アルミニウム系焼結体製の盤状基体
からなり、前記内部電極２は、タングステン、モリブデ
ン、タンタル、ニオブ等の高融点金属を含むように構成
されている。
アルミニウム系焼結体からなる電極内蔵型サセプタとし
ては、例えば、図３に示されるような構造のものが知ら
れている。図３に示す電極内蔵型サセプタ５(内部電極
２をプラズマ発生用電極とした場合を例示)は、板状試
料を載置するための載置板１と、この載置板１を支持す
る支持板３と、前記載置板１と前記支持板３との間に形
成された内部電極２と、この内部電極２に接するように
前記支持板３に埋設され、電流を内部電極２内に供給す
る給電用端子４とからなる。前記載置板１は、絶縁性酸
化アルミニウム系焼結体製の盤状体からなり、前記支持
板３は、絶縁性酸化アルミニウム系焼結体製の盤状基体
からなり、前記内部電極２は、タングステン、モリブデ
ン、タンタル、ニオブ等の高融点金属を含むように構成
されている。
【０００６】しかしながら、このような酸化アルミニウ
ム系焼結体を用いた電極内蔵型サセプタにあっては、酸
化アルミニウム系焼結体と、タングステン、モリブデ
ン、タンタル、ニオブ等の高融点金属との熱膨張係数の
相違に起因した熱応力により、熱サイクルの負荷（例え
ば、前記内部電極２がヒータ電極として使用されるとき
の昇温、降温の繰り返しや、前記内部電極２がプラズマ
発生電極として使用されるときの内部電極の異常発熱）
に耐えられず、クラックが発生しやすく、耐久性が充分
でなく、また、高価なものとなるという問題点があっ
た。
ム系焼結体を用いた電極内蔵型サセプタにあっては、酸
化アルミニウム系焼結体と、タングステン、モリブデ
ン、タンタル、ニオブ等の高融点金属との熱膨張係数の
相違に起因した熱応力により、熱サイクルの負荷（例え
ば、前記内部電極２がヒータ電極として使用されるとき
の昇温、降温の繰り返しや、前記内部電極２がプラズマ
発生電極として使用されるときの内部電極の異常発熱）
に耐えられず、クラックが発生しやすく、耐久性が充分
でなく、また、高価なものとなるという問題点があっ
た。
【０００７】本発明は前記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、耐腐食性、耐熱性および耐プラズマ
性に優れることは勿論のこと、前記の熱サイクルの負荷
に対する耐久性にも優れた電極内蔵型サセプタを提供す
るとともに、このような電極内蔵型サセプタを廉価に得
ることができる電極内蔵型サセプタの製造方法を提供す
ることである。
あり、その目的は、耐腐食性、耐熱性および耐プラズマ
性に優れることは勿論のこと、前記の熱サイクルの負荷
に対する耐久性にも優れた電極内蔵型サセプタを提供す
るとともに、このような電極内蔵型サセプタを廉価に得
ることができる電極内蔵型サセプタの製造方法を提供す
ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
解決のため鋭意検討した結果、特殊な組成を有する導電
性材料を用いて、内部電極を、酸化アルミニウム系焼結
体（本明細書において、「酸化アルミニウム系焼結体」
とは、酸化アルミニウム焼結体は勿論のこと、酸化アル
ミニウムに炭化珪素やシリカ等の他の成分を５０重量％
以下、好ましくは２０重量％以下含む酸化アルミニウム
焼結体をも指称するものとする）からなるサセプタ基体
内に形成することによって、前記課題を効率よく解決し
得ることを知見し、本発明を完成するに至った。
解決のため鋭意検討した結果、特殊な組成を有する導電
性材料を用いて、内部電極を、酸化アルミニウム系焼結
体（本明細書において、「酸化アルミニウム系焼結体」
とは、酸化アルミニウム焼結体は勿論のこと、酸化アル
ミニウムに炭化珪素やシリカ等の他の成分を５０重量％
以下、好ましくは２０重量％以下含む酸化アルミニウム
焼結体をも指称するものとする）からなるサセプタ基体
内に形成することによって、前記課題を効率よく解決し
得ることを知見し、本発明を完成するに至った。
【０００９】即ち、本発明の請求項１に係る電極内蔵型
サセプタは、酸化アルミニウム系焼結体製のサセプタ基
体と、このサセプタ基体中に内蔵された内部電極と、こ
の内部電極に接するように設けられた給電用端子とから
なり、前記内部電極が、炭化モリブデンを３０〜９５容
量％、酸化アルミニウムを７０〜５容量％含む酸化アル
ミニウム−炭化モリブデン系複合焼結体から形成されて
なることを特徴とするものである。
サセプタは、酸化アルミニウム系焼結体製のサセプタ基
体と、このサセプタ基体中に内蔵された内部電極と、こ
の内部電極に接するように設けられた給電用端子とから
なり、前記内部電極が、炭化モリブデンを３０〜９５容
量％、酸化アルミニウムを７０〜５容量％含む酸化アル
ミニウム−炭化モリブデン系複合焼結体から形成されて
なることを特徴とするものである。
【００１０】このように構成された電極内蔵型サセプタ
にあっては、従来の電極内蔵型サセプタの場合にみられ
た、サセプタ基体を構成する載置板と支持板との接合面
からの腐食性のガスやプラズマの侵入がないので、これ
らの接合界面が破壊されることがない。また、内部電極
が腐食性ガスやプラズマに曝らされることがないので、
耐腐食性、耐プラズマ性に優れており、しかも、酸化ア
ルミニウム系焼結体と内部電極との熱膨張係数の相違に
起因した熱応力が緩和されているので、昇温と降温の繰
り返し（即ち、熱サイクル負荷）によるクラックの発生
がなく、耐久性が大幅に改善されている。
にあっては、従来の電極内蔵型サセプタの場合にみられ
た、サセプタ基体を構成する載置板と支持板との接合面
からの腐食性のガスやプラズマの侵入がないので、これ
らの接合界面が破壊されることがない。また、内部電極
が腐食性ガスやプラズマに曝らされることがないので、
耐腐食性、耐プラズマ性に優れており、しかも、酸化ア
ルミニウム系焼結体と内部電極との熱膨張係数の相違に
起因した熱応力が緩和されているので、昇温と降温の繰
り返し（即ち、熱サイクル負荷）によるクラックの発生
がなく、耐久性が大幅に改善されている。
【００１１】本発明の電極内蔵型サセプタにおいて、好
ましくは、サセプタ基体は、酸化アルミニウム系焼結体
製の第一の基体と、この第一の基体と接合一体化された
酸化アルミニウム系焼結体製の第二の基体とから構成さ
れる。
ましくは、サセプタ基体は、酸化アルミニウム系焼結体
製の第一の基体と、この第一の基体と接合一体化された
酸化アルミニウム系焼結体製の第二の基体とから構成さ
れる。
【００１２】本発明の請求項５に係る電極内蔵型サセプ
タの製造方法は、酸化アルミニウム系焼結体製の第二の
基体に、該基体を貫通するようにして孔を形成し、この
孔に給電用端子を固定し、ついで、この給電用端子を保
持する第二の基体上に、給電用端子に接するように、炭
化モリブデンを３０〜９５容量％及び酸化アルミニウム
を７０〜５容量％含む酸化アルミニウム−炭化モリブデ
ン系複合材（本明細書において、「酸化アルミニウム−
炭化モリブデン系複合材」とは、酸化アルミニウムと炭
化モリブデンとの混合物をも指称する）を含む塗布材を
塗布し、乾燥させ、この塗布材の塗布面を介して前記第
二の基体と酸化アルミニウム系焼結体製の第一の基体と
を重ね合わせ、加圧下にて熱処理することにより、これ
らを接合一体化すると共に、これらの第一の基体と第二
の基体との間に酸化アルミニウム−炭化モリブデン系複
合焼結体からなる内部電極を形成することを特徴として
いる。
タの製造方法は、酸化アルミニウム系焼結体製の第二の
基体に、該基体を貫通するようにして孔を形成し、この
孔に給電用端子を固定し、ついで、この給電用端子を保
持する第二の基体上に、給電用端子に接するように、炭
化モリブデンを３０〜９５容量％及び酸化アルミニウム
を７０〜５容量％含む酸化アルミニウム−炭化モリブデ
ン系複合材（本明細書において、「酸化アルミニウム−
炭化モリブデン系複合材」とは、酸化アルミニウムと炭
化モリブデンとの混合物をも指称する）を含む塗布材を
塗布し、乾燥させ、この塗布材の塗布面を介して前記第
二の基体と酸化アルミニウム系焼結体製の第一の基体と
を重ね合わせ、加圧下にて熱処理することにより、これ
らを接合一体化すると共に、これらの第一の基体と第二
の基体との間に酸化アルミニウム−炭化モリブデン系複
合焼結体からなる内部電極を形成することを特徴として
いる。
【００１３】このように構成された電極内蔵型サセプタ
の製造方法にあっては、既に焼結済みの載置板と支持板
とを共に熱処理して接合一体化することができるので、
耐腐食性、耐プラズマ性に優れ、熱負荷サイクルの負荷
に耐え、クラックの発生のない耐久性に優れた内部電極
内蔵型サセプタを容易に得ることができる。また、高価
なニオブ、タンタルを使用する必要がないので、内部電
極内蔵型サセプタを歩留まりよく廉価に製造することが
できる。
の製造方法にあっては、既に焼結済みの載置板と支持板
とを共に熱処理して接合一体化することができるので、
耐腐食性、耐プラズマ性に優れ、熱負荷サイクルの負荷
に耐え、クラックの発生のない耐久性に優れた内部電極
内蔵型サセプタを容易に得ることができる。また、高価
なニオブ、タンタルを使用する必要がないので、内部電
極内蔵型サセプタを歩留まりよく廉価に製造することが
できる。
【００１４】更に、本発明の請求項６に係る電極内蔵型
サセプタの製造方法は、酸化アルミニウム系粉末から、
焼結後にそれぞれ第一の基体及び第二の基体となる第一
のグリーン体及び第二のグリーン体を作製し、この第二
のグリーン体に孔を形成し、この孔に、第二のグリーン
体を貫通するようにして給電用端子を固定し、ついで、
この給電用端子を保持するグリーン体上に、炭化モリブ
デンを３０〜９５容量％、酸化アルミニウムを７０〜５
容量％含む酸化アルミニウム−炭化モリブデン系複合材
を含む塗布材を、給電用端子に接するように塗布して乾
燥させ、それから、この塗布材の塗布面を介して前記第
二のグリーン体と第一のグリーン体とを重ね合わせ、加
圧下にて熱処理し、焼結することによって、接合一体化
した第一の基体及び第二の基体を形成すると共に、第一
及び第二の基体の間に酸化アルミニウム−炭化モリブデ
ン系複合焼結体からなる内部電極を形成することを特徴
としている。
サセプタの製造方法は、酸化アルミニウム系粉末から、
焼結後にそれぞれ第一の基体及び第二の基体となる第一
のグリーン体及び第二のグリーン体を作製し、この第二
のグリーン体に孔を形成し、この孔に、第二のグリーン
体を貫通するようにして給電用端子を固定し、ついで、
この給電用端子を保持するグリーン体上に、炭化モリブ
デンを３０〜９５容量％、酸化アルミニウムを７０〜５
容量％含む酸化アルミニウム−炭化モリブデン系複合材
を含む塗布材を、給電用端子に接するように塗布して乾
燥させ、それから、この塗布材の塗布面を介して前記第
二のグリーン体と第一のグリーン体とを重ね合わせ、加
圧下にて熱処理し、焼結することによって、接合一体化
した第一の基体及び第二の基体を形成すると共に、第一
及び第二の基体の間に酸化アルミニウム−炭化モリブデ
ン系複合焼結体からなる内部電極を形成することを特徴
としている。
【００１５】このように構成された電極内蔵型サセプタ
の製造方法にあっては、第一及び第二のグリーン体を接
合一体化すると共に熱処理することができるので、耐腐
食性、耐プラズマ性に優れ、熱負荷サイクルの負荷に耐
え、クラックの発生のない耐久性に優れた内部電極内蔵
型サセプタを１度の熱処理により容易に得ることができ
る。また、高価なニオブ、タンタルを使用する必要がな
いので、電極内蔵型サセプタを歩留まりよく廉価に製造
することができる。
の製造方法にあっては、第一及び第二のグリーン体を接
合一体化すると共に熱処理することができるので、耐腐
食性、耐プラズマ性に優れ、熱負荷サイクルの負荷に耐
え、クラックの発生のない耐久性に優れた内部電極内蔵
型サセプタを１度の熱処理により容易に得ることができ
る。また、高価なニオブ、タンタルを使用する必要がな
いので、電極内蔵型サセプタを歩留まりよく廉価に製造
することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に、発明の実施の形態を掲
げ、本発明を詳述する。なお、この発明の実施の形態
は、特に限定のない限り発明の内容を制限するものでは
ない。
げ、本発明を詳述する。なお、この発明の実施の形態
は、特に限定のない限り発明の内容を制限するものでは
ない。
【００１７】「電極内蔵型サセプタ」図１は、本発明の
電極内蔵型サセプタの一つの実施態様を示したものであ
る。図１の電極内蔵型サセプタ２５は、内部電極２２を
プラズマ発生用電極とした場合の電極内臓型サセプタで
あり、板状試料を載置する載置板（板状試料の載置面の
平坦度が１０μｍ以下となるように研磨されている）で
ある第一の基体２１と、支持体として、前記第一の基体
２１と一体化された第二の基体２３と、この第一の基体
２１と第二の基体２３との間に形成された内部電極２２
と、この内部電極２２に通じ、第二の基体２３内部を貫
通するようにして設けられた給電用端子２４とからなっ
ている。そして、第一の基体２１と第二の基体２３とは
サセプタ基体１００を構成しており、これらを構成する
材料と同一組成または主成分が同一の絶縁材料によりな
る絶縁材層２７によって接合一体化されている。
電極内蔵型サセプタの一つの実施態様を示したものであ
る。図１の電極内蔵型サセプタ２５は、内部電極２２を
プラズマ発生用電極とした場合の電極内臓型サセプタで
あり、板状試料を載置する載置板（板状試料の載置面の
平坦度が１０μｍ以下となるように研磨されている）で
ある第一の基体２１と、支持体として、前記第一の基体
２１と一体化された第二の基体２３と、この第一の基体
２１と第二の基体２３との間に形成された内部電極２２
と、この内部電極２２に通じ、第二の基体２３内部を貫
通するようにして設けられた給電用端子２４とからなっ
ている。そして、第一の基体２１と第二の基体２３とは
サセプタ基体１００を構成しており、これらを構成する
材料と同一組成または主成分が同一の絶縁材料によりな
る絶縁材層２７によって接合一体化されている。
【００１８】前記第一の基体２１及び第二の基体２３
は、その重ね合わせ面の形状を同じくし、ともに、酸化
アルミニウム系焼結体からなるものである。前記絶縁材
層２７は、第一の基体２１と第二の基体２２との境界
部、すなわち内部電極２２形成部以外の外局部領域を接
合するために設けられたものであり、第一の基体２１及
び第二の基体２３と同一あるいは主成分が同一の粉末絶
縁材料からなるものである。ここで、「主成分が同一の
材料」とは、前記第一の基体２１や前記第二の基体２３
を構成する酸化アルミニウム以外の材料、例えば炭化珪
素、シリカ等の含有量が５０重量％以下、好ましくは２
０重量％以下である材料をいう。
は、その重ね合わせ面の形状を同じくし、ともに、酸化
アルミニウム系焼結体からなるものである。前記絶縁材
層２７は、第一の基体２１と第二の基体２２との境界
部、すなわち内部電極２２形成部以外の外局部領域を接
合するために設けられたものであり、第一の基体２１及
び第二の基体２３と同一あるいは主成分が同一の粉末絶
縁材料からなるものである。ここで、「主成分が同一の
材料」とは、前記第一の基体２１や前記第二の基体２３
を構成する酸化アルミニウム以外の材料、例えば炭化珪
素、シリカ等の含有量が５０重量％以下、好ましくは２
０重量％以下である材料をいう。
【００１９】前記内部電極２２は、高周波電力を通電し
てプラズマを発生させてプラズマ処理するためのプラズ
マ発生用電極、電荷を発生させて静電吸着力で板状試料
を固定するための静電チャック用電極、通電発熱させて
板状試料を加熱するためのヒータ電極等として用いられ
るもので、その用途によって、その形状や、大きさが適
宜調整される。この内部電極２２は、炭化モリブデンを
３０〜９５容量％、酸化アルミニウムを７０〜５容量％
含む酸化アルミニウム−炭化モリブデン系複合焼結体か
ら形成されている。この酸化アルミニウム−炭化モリブ
デン系複合焼結体は、低い体積固有抵抗値（約１０-4Ω
・ｃｍ）を有しているので、大電力を内部電極２２に投
入しても内部電極２２が異常発熱することがなく、よっ
て、大電力を内部電極２２に投入することができる。ま
た、内部電極２２をプラズマ発生用電極として用いると
きは高密度のプラズマを発生させることができる。
てプラズマを発生させてプラズマ処理するためのプラズ
マ発生用電極、電荷を発生させて静電吸着力で板状試料
を固定するための静電チャック用電極、通電発熱させて
板状試料を加熱するためのヒータ電極等として用いられ
るもので、その用途によって、その形状や、大きさが適
宜調整される。この内部電極２２は、炭化モリブデンを
３０〜９５容量％、酸化アルミニウムを７０〜５容量％
含む酸化アルミニウム−炭化モリブデン系複合焼結体か
ら形成されている。この酸化アルミニウム−炭化モリブ
デン系複合焼結体は、低い体積固有抵抗値（約１０-4Ω
・ｃｍ）を有しているので、大電力を内部電極２２に投
入しても内部電極２２が異常発熱することがなく、よっ
て、大電力を内部電極２２に投入することができる。ま
た、内部電極２２をプラズマ発生用電極として用いると
きは高密度のプラズマを発生させることができる。
【００２０】前記内部電極においては、炭化モリブデン
の含有量が３０容量％未満であると充分な導電性が得ら
れない。一方、前記内部電極における炭化モリブデンの
含有量が９５容量％超であると、サセプタ基体を構成す
る酸化アルミニウム系焼結体との拡散反応性が低く、サ
セプタ基体と内部電極とが剥離してしまうので、サセプ
タ基体を構成する前記第一の基体と第二の基体とを良好
に接合一体化することができない。また、酸化アルミニ
ウム系焼結体との熱膨張差に起因した熱応力を充分に緩
和できず、電極内蔵型サセプタの耐久性が低下する。
の含有量が３０容量％未満であると充分な導電性が得ら
れない。一方、前記内部電極における炭化モリブデンの
含有量が９５容量％超であると、サセプタ基体を構成す
る酸化アルミニウム系焼結体との拡散反応性が低く、サ
セプタ基体と内部電極とが剥離してしまうので、サセプ
タ基体を構成する前記第一の基体と第二の基体とを良好
に接合一体化することができない。また、酸化アルミニ
ウム系焼結体との熱膨張差に起因した熱応力を充分に緩
和できず、電極内蔵型サセプタの耐久性が低下する。
【００２１】前記給電用端子２４は、内部電極２２に電
流を供給するために設けられたもので、その数、形状、
大きさ等は、内部電極２２の形状により決定される。こ
の給電用端子２４は、例えば、酸化アルミニウム−炭化
モリブデン系複合セラミックス粉末や、酸化アルミニウ
ム−タンタルカーバイト系複合セラミックス粉末、酸化
アルミニウム−タングステン系複合セラミックス粉末、
酸化アルミニウム−炭化珪素系複合セラミックス粉末等
を加圧焼結した複合導電性焼結体で形成されている。前
記給電用端子２４が、これらのいずれかの複合導電性焼
結体で形成されると、昇温と降温の繰り返し、即ち、熱
サイクルの負荷に対する耐久性に優れた電極内蔵型サセ
プタとなる。
流を供給するために設けられたもので、その数、形状、
大きさ等は、内部電極２２の形状により決定される。こ
の給電用端子２４は、例えば、酸化アルミニウム−炭化
モリブデン系複合セラミックス粉末や、酸化アルミニウ
ム−タンタルカーバイト系複合セラミックス粉末、酸化
アルミニウム−タングステン系複合セラミックス粉末、
酸化アルミニウム−炭化珪素系複合セラミックス粉末等
を加圧焼結した複合導電性焼結体で形成されている。前
記給電用端子２４が、これらのいずれかの複合導電性焼
結体で形成されると、昇温と降温の繰り返し、即ち、熱
サイクルの負荷に対する耐久性に優れた電極内蔵型サセ
プタとなる。
【００２２】「電極内蔵型サセプタの製造方法」以下
に、このような電極内蔵型サセプタ２５の製造方法を詳
細に説明する。図２は、内部電極２２をプラズマ発生用
電極とした場合の電極内蔵型サセプタ２５の製造工程を
示したものである。まず、酸化アルミニウム系焼結体か
ら板状の第一の基体２１及び第二の基体２３を作製す
る。次いで、第一の基体２３に、給電用端子２４を組み
込み保持するための孔２６を形成する。この孔２６の穿
設方法は、特に制限されるものでなく、例えば、ダイヤ
モンドドリルによる孔あけ加工法、レーザ加工法、放電
加工法、超音波加工法を用いて穿設することができる。
また、その加工精度は、通常の加工精度でよく、歩留ま
りがほぼ１００％で加工できる。なお、孔２６の穿設位
置は、プラズマ発生用電極である内部電極２２の形状に
より決定される。
に、このような電極内蔵型サセプタ２５の製造方法を詳
細に説明する。図２は、内部電極２２をプラズマ発生用
電極とした場合の電極内蔵型サセプタ２５の製造工程を
示したものである。まず、酸化アルミニウム系焼結体か
ら板状の第一の基体２１及び第二の基体２３を作製す
る。次いで、第一の基体２３に、給電用端子２４を組み
込み保持するための孔２６を形成する。この孔２６の穿
設方法は、特に制限されるものでなく、例えば、ダイヤ
モンドドリルによる孔あけ加工法、レーザ加工法、放電
加工法、超音波加工法を用いて穿設することができる。
また、その加工精度は、通常の加工精度でよく、歩留ま
りがほぼ１００％で加工できる。なお、孔２６の穿設位
置は、プラズマ発生用電極である内部電極２２の形状に
より決定される。
【００２３】次いで、給電用端子２４を、前記第二の基
体２３の孔２６に密着固定し得る大きさ、形状となるよ
うに作製する。給電用端子２４の作製方法としては、給
電用端子２４を複合導電性焼結体製とする場合には、導
電性セラミックス粉末を所望の形状に成形して加圧焼結
する方法等があげられる。このとき、給電用端子２４に
用いられる導電性セラミックス粉末は、サセプタ２５内
部に形成される内部電極２２と同様のものからなること
が好ましい。また、給電用端子２４を金属製とする場合
には、高融点金属を用い、研削法、粉末冶金等の従来公
知の金属加工法などにより形成することができる。この
給電用端子２４の加工精度は、後の加圧熱処理で再焼成
して固定されるので、日本工業規格（ＪＩＳ）の標準公
差レベルでクリアランスをもっていてもよい。
体２３の孔２６に密着固定し得る大きさ、形状となるよ
うに作製する。給電用端子２４の作製方法としては、給
電用端子２４を複合導電性焼結体製とする場合には、導
電性セラミックス粉末を所望の形状に成形して加圧焼結
する方法等があげられる。このとき、給電用端子２４に
用いられる導電性セラミックス粉末は、サセプタ２５内
部に形成される内部電極２２と同様のものからなること
が好ましい。また、給電用端子２４を金属製とする場合
には、高融点金属を用い、研削法、粉末冶金等の従来公
知の金属加工法などにより形成することができる。この
給電用端子２４の加工精度は、後の加圧熱処理で再焼成
して固定されるので、日本工業規格（ＪＩＳ）の標準公
差レベルでクリアランスをもっていてもよい。
【００２４】次に、作製した給電用端子２４を第二の基
体２３の孔２６に嵌め込む。次に、炭化モリブデンを３
０〜９５容量％、酸化アルミニウムを７０〜５容量％含
む酸化アルミニウム−炭化モリブデン系複合材からなる
塗布材をテレピノール等の有機溶媒に分散させたプラズ
マ発生用電極形成用塗布材を、給電用端子２４が組み込
まれた第二の基体２３の表面の所定領域に、前記給電用
端子２４に接触するように塗布し、乾燥させて、内部電
極形成層２２’を形成する。このような塗布液の塗布方
法としては、均一な厚さに塗布する必要があることか
ら、スクリーン印刷法等を用いることが望ましい。
体２３の孔２６に嵌め込む。次に、炭化モリブデンを３
０〜９５容量％、酸化アルミニウムを７０〜５容量％含
む酸化アルミニウム−炭化モリブデン系複合材からなる
塗布材をテレピノール等の有機溶媒に分散させたプラズ
マ発生用電極形成用塗布材を、給電用端子２４が組み込
まれた第二の基体２３の表面の所定領域に、前記給電用
端子２４に接触するように塗布し、乾燥させて、内部電
極形成層２２’を形成する。このような塗布液の塗布方
法としては、均一な厚さに塗布する必要があることか
ら、スクリーン印刷法等を用いることが望ましい。
【００２５】また、第二の基体２３上の内部電極形成層
２２’を形成した領域以外の領域に、絶縁性、耐腐食
性、耐プラズマ性を向上させるために、第一の基体２１
や第二の基体２３とを構成する材料と同一組成または主
成分が同一の粉末材料を含む絶縁材層２７を形成する。
この絶縁材層２７の形成は、例えば、酸化アルミニウム
粉末をテレピノール等の有機溶媒に分散した塗布材を、
前記所定部位にスクリーン印刷などで塗布し、乾燥する
ことによって行うことができる。
２２’を形成した領域以外の領域に、絶縁性、耐腐食
性、耐プラズマ性を向上させるために、第一の基体２１
や第二の基体２３とを構成する材料と同一組成または主
成分が同一の粉末材料を含む絶縁材層２７を形成する。
この絶縁材層２７の形成は、例えば、酸化アルミニウム
粉末をテレピノール等の有機溶媒に分散した塗布材を、
前記所定部位にスクリーン印刷などで塗布し、乾燥する
ことによって行うことができる。
【００２６】次に、内部電極形成層２２’及び絶縁材層
２７を形成した第二の基体２３上に、該内部電極形成層
２２’及び絶縁材層２７を介して、第一の基体２１を重
ねた後、これらを加圧下にて熱処理する。このときの熱
処理の条件としては、熱処理雰囲気は真空、Ａｒ、Ｈ
ｅ、Ｎ2などの不活性雰囲気であるのが好ましい。加圧
力は０．５ＭＰａ〜４０ＭＰａが望ましく、また、熱処
理温度は１５００℃〜１８５０℃が望ましい。
２７を形成した第二の基体２３上に、該内部電極形成層
２２’及び絶縁材層２７を介して、第一の基体２１を重
ねた後、これらを加圧下にて熱処理する。このときの熱
処理の条件としては、熱処理雰囲気は真空、Ａｒ、Ｈ
ｅ、Ｎ2などの不活性雰囲気であるのが好ましい。加圧
力は０．５ＭＰａ〜４０ＭＰａが望ましく、また、熱処
理温度は１５００℃〜１８５０℃が望ましい。
【００２７】かくして、第二の基体２３上に形成された
内部電極形成層２２’は焼成されて複合導電性焼結体製
の内部電極２２とされる。また、前記第一の基体２１及
び第二の基体２３は、第二の基体２３と第一の基体２１
との間に有機物や金属からなる接合剤を介在させること
なく、加圧下での熱処理のみで前記絶縁材層２７を介し
て接合一体化される。また、前記給電用端子２４は、加
圧下での熱処理で再焼成して第二の基体２３の孔２６に
固定される。
内部電極形成層２２’は焼成されて複合導電性焼結体製
の内部電極２２とされる。また、前記第一の基体２１及
び第二の基体２３は、第二の基体２３と第一の基体２１
との間に有機物や金属からなる接合剤を介在させること
なく、加圧下での熱処理のみで前記絶縁材層２７を介し
て接合一体化される。また、前記給電用端子２４は、加
圧下での熱処理で再焼成して第二の基体２３の孔２６に
固定される。
【００２８】以上の電極内蔵型サセプタの製造方法によ
って得られる電極内蔵型サセプタは、酸化アルミニウム
系焼結体と内部電極との熱膨張係数の相違に起因した熱
応力が緩和されて、昇温と降温の繰り返し、即ち、熱サ
イクル負荷に耐え、クラックが発生することがなく、耐
久性が大幅に改善される。また、第一の基体２１と第二
の基体２３との接合面に、これらを構成する材料と同一
組成または主成分が同一の絶縁性材料からなる絶縁材層
２７を設け、この絶縁材層２７により第一の基体２１と
第二の基体２３とを接合一体化しているため、第一の基
体２１と第二の基体２３との接合界面からガスやプラズ
マ等が内部電極内蔵型サセプタ２５内部に侵入すること
がなく、内部電極２２がこれらに曝らされることがな
い。よって、第一の基体２１と第二の基体２３との接合
界面が破壊されることなく、また、内蔵された内部電極
２２が異常放電や破壊などを起こすことがないので、電
極内蔵型サセプタ２５の耐腐食性、耐プラズマ性を向上
させることができる。
って得られる電極内蔵型サセプタは、酸化アルミニウム
系焼結体と内部電極との熱膨張係数の相違に起因した熱
応力が緩和されて、昇温と降温の繰り返し、即ち、熱サ
イクル負荷に耐え、クラックが発生することがなく、耐
久性が大幅に改善される。また、第一の基体２１と第二
の基体２３との接合面に、これらを構成する材料と同一
組成または主成分が同一の絶縁性材料からなる絶縁材層
２７を設け、この絶縁材層２７により第一の基体２１と
第二の基体２３とを接合一体化しているため、第一の基
体２１と第二の基体２３との接合界面からガスやプラズ
マ等が内部電極内蔵型サセプタ２５内部に侵入すること
がなく、内部電極２２がこれらに曝らされることがな
い。よって、第一の基体２１と第二の基体２３との接合
界面が破壊されることなく、また、内蔵された内部電極
２２が異常放電や破壊などを起こすことがないので、電
極内蔵型サセプタ２５の耐腐食性、耐プラズマ性を向上
させることができる。
【００２９】また、このような電極内蔵型サセプタ２５
の製造方法によれば、高価なニオブ、タンタル等を使用
する必要がないので、電極内蔵型サセプタ２５を歩留ま
りよく廉価に製造することができる。また、前記第一の
基体２１と前記第二の基体２３とが絶縁材層２７により
良好に接合一体化されるので、これらの形状に特別な工
夫を必要とせず、簡単な板状形状とすることができる。
の製造方法によれば、高価なニオブ、タンタル等を使用
する必要がないので、電極内蔵型サセプタ２５を歩留ま
りよく廉価に製造することができる。また、前記第一の
基体２１と前記第二の基体２３とが絶縁材層２７により
良好に接合一体化されるので、これらの形状に特別な工
夫を必要とせず、簡単な板状形状とすることができる。
【００３０】上記の電極内蔵型サセプタの製造方法で
は、酸化アルミニウム系焼結体から作製された第一の基
体２１と第二の基体２３を用い、これらを加圧下で熱処
理することにより接合一体化する方法について説明して
きたが、加圧下の熱処理により第一の基体２１と第二の
基体２３とを内部電極２２を介して接合一体化する方法
であればどのような方法も可能であり、必ずしも上記の
方法に限定されるものでない。
は、酸化アルミニウム系焼結体から作製された第一の基
体２１と第二の基体２３を用い、これらを加圧下で熱処
理することにより接合一体化する方法について説明して
きたが、加圧下の熱処理により第一の基体２１と第二の
基体２３とを内部電極２２を介して接合一体化する方法
であればどのような方法も可能であり、必ずしも上記の
方法に限定されるものでない。
【００３１】上記以外の製造方法の一例としては、酸化
アルミニウム系粉末を含むスラリーから、焼結後に第一
及び第二の基体となる板状のグリーン体を作製し、これ
らのグリーン体を内部電極形成層を介して重ね合わせて
これを焼結する、焼結と同時に接合一体化される電極内
蔵型サセプタを得る方法がある。この製造方法にあって
は、給電用端子は、既に焼結されたものを使用してもよ
く、焼結後に給電用端子となるグリーン体を使用しても
よい。その他の製造条件は、既焼結体を用いる前者の製
造方法に準じる。
アルミニウム系粉末を含むスラリーから、焼結後に第一
及び第二の基体となる板状のグリーン体を作製し、これ
らのグリーン体を内部電極形成層を介して重ね合わせて
これを焼結する、焼結と同時に接合一体化される電極内
蔵型サセプタを得る方法がある。この製造方法にあって
は、給電用端子は、既に焼結されたものを使用してもよ
く、焼結後に給電用端子となるグリーン体を使用しても
よい。その他の製造条件は、既焼結体を用いる前者の製
造方法に準じる。
【００３２】
【実施例】以下に、内部電極をプラズマ発生用電極とし
た場合の実施例及び比較例を示して本発明を詳しく説明
する。 （実施例１） 「給電用端子の作製」酸化アルミニウム粉末（平均粒径
０．２μｍ）：５０容量部、炭化タンタル粉末（平均粒
径０．２μｍ）：５０容量部、及びイソプロピルアルコ
ール：１００容量部を混合し、更に遊星型ボールミルを
用いて均一に分散させてスラリーを得た。このスラリー
から、アルコール分を吸引ろ過して除去し、乾燥して酸
化アルミニウム−炭化タンタル複合粉末を得た。次に、
前記複合粉末を成型、焼結し、直径５ｍｍ、長さ５ｍｍ
の棒状酸化アルミニウム−炭化タンタル複合導電性焼結
体を得、これを給電用端子とした。焼結は、温度１８０
０℃、圧力１０ＭＰａの条件で、ホットプレスによる加
圧焼結を行った。焼結後の酸化アルミニウム−炭化タン
タル複合導電性焼結体の相対密度は９８％以上であっ
た。
た場合の実施例及び比較例を示して本発明を詳しく説明
する。 （実施例１） 「給電用端子の作製」酸化アルミニウム粉末（平均粒径
０．２μｍ）：５０容量部、炭化タンタル粉末（平均粒
径０．２μｍ）：５０容量部、及びイソプロピルアルコ
ール：１００容量部を混合し、更に遊星型ボールミルを
用いて均一に分散させてスラリーを得た。このスラリー
から、アルコール分を吸引ろ過して除去し、乾燥して酸
化アルミニウム−炭化タンタル複合粉末を得た。次に、
前記複合粉末を成型、焼結し、直径５ｍｍ、長さ５ｍｍ
の棒状酸化アルミニウム−炭化タンタル複合導電性焼結
体を得、これを給電用端子とした。焼結は、温度１８０
０℃、圧力１０ＭＰａの条件で、ホットプレスによる加
圧焼結を行った。焼結後の酸化アルミニウム−炭化タン
タル複合導電性焼結体の相対密度は９８％以上であっ
た。
【００３３】「支持板の作製」９１重量％の前記酸化ア
ルミニウム粉末と、９重量％の炭化珪素粉末（平均粒径
０．２μｍ）との混合粉末を成型、焼結し、直径２３０
ｍｍ、厚さ５ｍｍの円盤状酸化アルミニウム系焼結体の
支持板（第二の基体２３に相当）を得た。焼結時の条件
は、前記給電用端子の作製時と同様とした。次いで、こ
の酸化アルミニウム系焼結体に、前記給電用端子を組み
込んで固定するための孔を、ダイヤモンドドリルによっ
て孔あけ加工することにより穿設し、酸化アルミニウム
系焼結体製の支持板を得た。
ルミニウム粉末と、９重量％の炭化珪素粉末（平均粒径
０．２μｍ）との混合粉末を成型、焼結し、直径２３０
ｍｍ、厚さ５ｍｍの円盤状酸化アルミニウム系焼結体の
支持板（第二の基体２３に相当）を得た。焼結時の条件
は、前記給電用端子の作製時と同様とした。次いで、こ
の酸化アルミニウム系焼結体に、前記給電用端子を組み
込んで固定するための孔を、ダイヤモンドドリルによっ
て孔あけ加工することにより穿設し、酸化アルミニウム
系焼結体製の支持板を得た。
【００３４】「載置板の作製」前記酸化アルミニウム系
焼結体製の支持板の作製方法に準じて、直径２３０ｍ
ｍ、厚さ５ｍｍの円盤状酸化アルミニウム系焼結体（第
一の基体２１に相当）を得た。次いで、この円盤状酸化
アルミニウム系焼結体の一面（板状試料の載置面）を平
坦度が１０μｍとなるよう研磨し、酸化アルミニウム系
焼結体製の載置板を得た。
焼結体製の支持板の作製方法に準じて、直径２３０ｍ
ｍ、厚さ５ｍｍの円盤状酸化アルミニウム系焼結体（第
一の基体２１に相当）を得た。次いで、この円盤状酸化
アルミニウム系焼結体の一面（板状試料の載置面）を平
坦度が１０μｍとなるよう研磨し、酸化アルミニウム系
焼結体製の載置板を得た。
【００３５】「接合一体化」前記支持板に穿設された孔
に、前記給電用端子を押し込み、組み込み固定した。次
いで、図２−（ｂ）に示すように、この給電用端子が組
み込み固定された支持板上に、後の加圧下での熱処理工
程でプラズマ発生用電極となるよう、複合導電性材料
（炭化モリブデン（Ｍｏ2Ｃ）粉末（平均粒径０．５μ
ｍ）を５０容量％、前記酸化アルミニウム粉末を５０容
量％）とテレピノール等からなる塗布材を、スクリーン
印刷法にて印刷塗布し、乾燥して、プラズマ発生用電極
形成層を形成した。次いで、支持板上の前記プラズマ発
生用電極形成領域以外の領域に、前記酸化アルミニウム
粉末が７０重量％、残部がスクリーンオイルである塗布
材を、スクリーン印刷法にて印刷塗布し、乾燥して、絶
縁材層を形成した。
に、前記給電用端子を押し込み、組み込み固定した。次
いで、図２−（ｂ）に示すように、この給電用端子が組
み込み固定された支持板上に、後の加圧下での熱処理工
程でプラズマ発生用電極となるよう、複合導電性材料
（炭化モリブデン（Ｍｏ2Ｃ）粉末（平均粒径０．５μ
ｍ）を５０容量％、前記酸化アルミニウム粉末を５０容
量％）とテレピノール等からなる塗布材を、スクリーン
印刷法にて印刷塗布し、乾燥して、プラズマ発生用電極
形成層を形成した。次いで、支持板上の前記プラズマ発
生用電極形成領域以外の領域に、前記酸化アルミニウム
粉末が７０重量％、残部がスクリーンオイルである塗布
材を、スクリーン印刷法にて印刷塗布し、乾燥して、絶
縁材層を形成した。
【００３６】次いで、図２−（ｃ）に示すように、この
プラズマ発生用電極形成層（印刷面）及び絶縁材層を挟
み込むように、また、前記載置板の研磨面が上面となる
ように、前記支持板と載置板とを重ね合わせて、ホット
プレスにて、加圧下のアルゴン雰囲気下で熱処理して接
合一体化した。このときの加圧・熱処理条件は、温度１
８００℃、圧力１０ＭＰａ、熱処理時間２時間であっ
た。その後、室温まで放冷して、実施例１の電極内蔵型
サセプタを得た。
プラズマ発生用電極形成層（印刷面）及び絶縁材層を挟
み込むように、また、前記載置板の研磨面が上面となる
ように、前記支持板と載置板とを重ね合わせて、ホット
プレスにて、加圧下のアルゴン雰囲気下で熱処理して接
合一体化した。このときの加圧・熱処理条件は、温度１
８００℃、圧力１０ＭＰａ、熱処理時間２時間であっ
た。その後、室温まで放冷して、実施例１の電極内蔵型
サセプタを得た。
【００３７】（実施例２）実施例１に準じて、実施例２
の電極内蔵型サセプタを得た。ただし、プラズマ発生用
電極を形成する塗布材中の炭化モリブデン粉末量を７０
容量％に、酸化アルミニウム粉末量を３０容量％に変更
した。
の電極内蔵型サセプタを得た。ただし、プラズマ発生用
電極を形成する塗布材中の炭化モリブデン粉末量を７０
容量％に、酸化アルミニウム粉末量を３０容量％に変更
した。
【００３８】（実施例３）実施例１に準じて、実施例３
の電極内蔵型サセプタを得た。ただし、給電用端子を作
製する混合粉末を、前記酸化アルミニウム粉末：５０容
量％、前記炭化モリブデン粉末：５０容量％からなる混
合粉末に変更した。
の電極内蔵型サセプタを得た。ただし、給電用端子を作
製する混合粉末を、前記酸化アルミニウム粉末：５０容
量％、前記炭化モリブデン粉末：５０容量％からなる混
合粉末に変更した。
【００３９】（実施例４）公知の技術を用い、実施例１
に準じて、焼結後に給電用端子、載置板、支持板となる
グリーン体を作製した。また、給電用端子のグリーン体
は、支持板用グリーン体に穿孔された固定孔に組み込み
固定した。ついで、実施例１に準じて、支持板用グリー
ン体上に、プラズマ発生用電極形成層および絶縁材層を
形成し、これらのプラズマ発生用電極形成層および絶縁
材層を介して載置板用グリーン体と支持板用グリーン体
とを重ね合わせ、ホットプレスにより加圧焼結し、各グ
リーン体それぞれに相当する焼結体を得ると同時に接合
一体化し、実施例４の電極内蔵型サセプタを得た。
に準じて、焼結後に給電用端子、載置板、支持板となる
グリーン体を作製した。また、給電用端子のグリーン体
は、支持板用グリーン体に穿孔された固定孔に組み込み
固定した。ついで、実施例１に準じて、支持板用グリー
ン体上に、プラズマ発生用電極形成層および絶縁材層を
形成し、これらのプラズマ発生用電極形成層および絶縁
材層を介して載置板用グリーン体と支持板用グリーン体
とを重ね合わせ、ホットプレスにより加圧焼結し、各グ
リーン体それぞれに相当する焼結体を得ると同時に接合
一体化し、実施例４の電極内蔵型サセプタを得た。
【００４０】（比較例１）実施例１に準じて、比較例１
の電極内蔵型サセプタを得た。ただし、プラズマ発生用
電極を形成する塗布材を、導電性成分としてタングステ
ンを含み、残部がテレピノール等からなる塗布材に変更
した。
の電極内蔵型サセプタを得た。ただし、プラズマ発生用
電極を形成する塗布材を、導電性成分としてタングステ
ンを含み、残部がテレピノール等からなる塗布材に変更
した。
【００４１】（比較例２）実施例１に準じて、比較例２
の電極内蔵型サセプタを得た。ただし、プラズマ発生用
電極を形成する塗布材中の炭化モリブデン粉末を２８容
量％に、酸化アルミニウム粉末を７２容量％に変更し
た。
の電極内蔵型サセプタを得た。ただし、プラズマ発生用
電極を形成する塗布材中の炭化モリブデン粉末を２８容
量％に、酸化アルミニウム粉末を７２容量％に変更し
た。
【００４２】（比較例３）実施例１に準じて、比較例３
の電極内蔵型サセプタを得た。ただし、プラズマ発生用
電極を形成する塗布材中の炭化モリブデン粉末を９８容
量％に、酸化アルミニウム粉末を２容量％に変更した。
の電極内蔵型サセプタを得た。ただし、プラズマ発生用
電極を形成する塗布材中の炭化モリブデン粉末を９８容
量％に、酸化アルミニウム粉末を２容量％に変更した。
【００４３】「評価」このようにして作製された実施例
１〜４の電極内蔵型サセプタの接合断面をＳＥＭ観察し
たところ、いずれも、載置板と支持板と給電用端子とが
良好に接合されていた。また、実施例１〜４の電極内蔵
型サセプタを、ＣＦ4ガスとＯ2ガスとの混合ガス（０．
１torr）中に設置し、前記給電用端子２４を通じて前記
プラズマ発生用電極に１３．５６ＭＨｚ、１０ＫＷの高
周波電力を印加してプラズマを発生させ、このプラズマ
中に１５時間曝し、室温まで放冷した後、電極内蔵型サ
セプタ表面の性状を目視観察し、また、板状試料載置面
の表面粗さの変化を測定したところ、表面性状に変化は
認められず、また、表面粗さも殆ど変化しなかった（試
験前Ｒａ＝０．１２μｍ、試験後Ｒａ＝０．１３μｍ）
ことから、耐腐食性、耐プラズマ性が極めて良好である
ことが判明した。また、上記プラズマ中での暴露（即
ち、熱サイクル負荷）を１００００回繰り返しても、プ
ラズマ発生用電極と給電用端子との連結部近傍にクラッ
クが発生することはなく、何ら支障は認められなかっ
た。
１〜４の電極内蔵型サセプタの接合断面をＳＥＭ観察し
たところ、いずれも、載置板と支持板と給電用端子とが
良好に接合されていた。また、実施例１〜４の電極内蔵
型サセプタを、ＣＦ4ガスとＯ2ガスとの混合ガス（０．
１torr）中に設置し、前記給電用端子２４を通じて前記
プラズマ発生用電極に１３．５６ＭＨｚ、１０ＫＷの高
周波電力を印加してプラズマを発生させ、このプラズマ
中に１５時間曝し、室温まで放冷した後、電極内蔵型サ
セプタ表面の性状を目視観察し、また、板状試料載置面
の表面粗さの変化を測定したところ、表面性状に変化は
認められず、また、表面粗さも殆ど変化しなかった（試
験前Ｒａ＝０．１２μｍ、試験後Ｒａ＝０．１３μｍ）
ことから、耐腐食性、耐プラズマ性が極めて良好である
ことが判明した。また、上記プラズマ中での暴露（即
ち、熱サイクル負荷）を１００００回繰り返しても、プ
ラズマ発生用電極と給電用端子との連結部近傍にクラッ
クが発生することはなく、何ら支障は認められなかっ
た。
【００４４】一方、比較例１の電極内蔵型サセプタに対
して、上記プラズマ中での暴露（即ち、熱サイクル負
荷）を１００回繰り返したところ、プラズマ発生用電極
と給電用端子との連結部近傍にクラックが生じて破壊し
た。また、比較例２の電極内蔵型サセプタの接合断面を
ＳＥＭ観察したところ、載置板と支持板と給電用端子と
は良好に接合されていた。しかし、上記プラズマ中での
暴露（即ち、熱サイクル負荷）を１００回繰り返したと
ころ、プラズマ発生用電極と給電用端子との連結部近傍
にクラックが生じて破壊した。更に、比較例３の電極内
蔵型サセプタの接合断面をＳＥＭ観察したところ、載置
板や支持板とプラズマ発生用電極とが剥離しており、載
置板と支持板とは良好に接合一体化されていなかった。
して、上記プラズマ中での暴露（即ち、熱サイクル負
荷）を１００回繰り返したところ、プラズマ発生用電極
と給電用端子との連結部近傍にクラックが生じて破壊し
た。また、比較例２の電極内蔵型サセプタの接合断面を
ＳＥＭ観察したところ、載置板と支持板と給電用端子と
は良好に接合されていた。しかし、上記プラズマ中での
暴露（即ち、熱サイクル負荷）を１００回繰り返したと
ころ、プラズマ発生用電極と給電用端子との連結部近傍
にクラックが生じて破壊した。更に、比較例３の電極内
蔵型サセプタの接合断面をＳＥＭ観察したところ、載置
板や支持板とプラズマ発生用電極とが剥離しており、載
置板と支持板とは良好に接合一体化されていなかった。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電極内蔵
型サセプタによれば、酸化アルミニウム系焼結体と内部
電極との熱膨張係数の相違に起因した熱応力が緩和され
て、昇温と降温の繰り返し（即ち、熱サイクル負荷）に
耐え、クラックが発生することがなく、耐久性が大幅に
改善されており、しかも、第一の基体と第二の基体との
接合面からの腐食性のガスやプラズマの侵入がないの
で、これらの接合界面が破壊されることがなく、またプ
ラズマ発生用電極が腐食性ガスやプラズマに曝らされる
ことがないので、耐腐食性、耐プラズマ性に優れてい
る。また、本発明の電極内蔵型サセプタの製造方法によ
れば、高価なニオブ、タンタルなどを使用する必要がな
いので、電極内蔵型サセプタを廉価に製造することがで
きる。
型サセプタによれば、酸化アルミニウム系焼結体と内部
電極との熱膨張係数の相違に起因した熱応力が緩和され
て、昇温と降温の繰り返し（即ち、熱サイクル負荷）に
耐え、クラックが発生することがなく、耐久性が大幅に
改善されており、しかも、第一の基体と第二の基体との
接合面からの腐食性のガスやプラズマの侵入がないの
で、これらの接合界面が破壊されることがなく、またプ
ラズマ発生用電極が腐食性ガスやプラズマに曝らされる
ことがないので、耐腐食性、耐プラズマ性に優れてい
る。また、本発明の電極内蔵型サセプタの製造方法によ
れば、高価なニオブ、タンタルなどを使用する必要がな
いので、電極内蔵型サセプタを廉価に製造することがで
きる。
【図１】 本発明の第１の実施形態の電極内蔵型サセプ
タを示す断面図である。
タを示す断面図である。
【図２】 本発明の第１の実施形態の電極内蔵型サセプ
タの製造方法を示す過程図である。
タの製造方法を示す過程図である。
【図３】 従来の電極内蔵型サセプタの一例を示す断面
図である。
図である。
１…載置板
２…内部電極
３…支持板
４…給電用端子
５…電極内蔵型サセプタ
２１…第一の基体
２２…内部電極
２２’…内部電極形成層
２３…第二の基体
２４…給電用端子
２５…電極内蔵型サセプタ
２６…孔
２７…絶縁材層
１００…サセプタ基体
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4G001 BA03 BA24 BB03 BB24 BC42
BD04 BD37 BD38
4G026 BA03 BB03 BF04 BF07 BG06
BH06
5F031 CA02 CA05 HA02 HA17 HA37
MA28 MA32
Claims (7)
- 【請求項１】 酸化アルミニウム系焼結体製のサセプタ
基体と、該サセプタ基体中に内蔵された内部電極と、こ
の内部電極に接するように設けられた給電用端子とから
なり、前記内部電極が、炭化モリブデンを３０〜９５容
量％、酸化アルミニウムを７０〜５容量％含む酸化アル
ミニウム−炭化モリブデン系複合焼結体から形成されて
なることを特徴とする電極内蔵型サセプタ。 - 【請求項２】 前記サセプタ基体が、酸化アルミニウム
系焼結体製の第一の基体と、この第一の基体と接合一体
化された酸化アルミニウム系焼結体製の第二の基体とか
らなることを特徴とする請求項1記載の電極内蔵型サセ
プタ。 - 【請求項３】 前記内部電極の形成部分以外の領域に、
前記第一の基体と前記第二の基体を構成する材料と同一
組成または主成分が同一の材料粉末からなる絶縁材層を
形成した請求項１または２に記載の電極内蔵型サセプ
タ。 - 【請求項４】 前記給電用端子が、酸化アルミニウム−
炭化モリブデン系複合焼結体、酸化アルミニウム−炭化
タンタル系複合焼結体、酸化アルミニウム−タングステ
ン系複合焼結体、酸化アルミニウム−炭化珪素系複合焼
結体のいずれかで形成されてなる請求項１ないし３のい
ずれか１項に記載の電極内蔵型サセプタ。 - 【請求項５】 酸化アルミニウム系焼結体製の第二の基
体に孔を形成し、この孔に、第二の基体を貫通するよう
に給電用端子を固定し、ついで、この給電用端子を保持
する第二の基体上に、給電用端子に接するように、炭化
モリブデンを３０〜９５容量％及び酸化アルミニウムを
７０〜５容量％含む酸化アルミニウム−炭化モリブデン
系複合材を含む塗布材を塗布し、乾燥させ、この塗布材
の塗布面を介して前記第二の基体と酸化アルミニウム系
焼結体製の第一の基体とを重ね合わせ、加圧下にて熱処
理することにより、これらを接合一体化すると共に、こ
れらの第一の基体と第二の基体との間に酸化アルミニウ
ム−炭化モリブデン系複合焼結体からなる内部電極を形
成することを特徴とする電極内蔵型サセプタの製造方
法。 - 【請求項６】 酸化アルミニウム系粉末から、焼結後に
それぞれ第一の基体及び第二の基体となる第一のグリー
ン体及び第二のグリーン体を作製し、第二のグリーン体
に孔を形成し、この孔に、第二のグリーン体を貫通する
ようにして給電用端子を固定し、ついで、この給電用端
子を保持するグリーン体上に、炭化モリブデンを３０〜
９５容量％、酸化アルミニウムを７０〜５容量％含む酸
化アルミニウム−炭化モリブデン系複合材を含む塗布材
を、給電用端子に接するように塗布して乾燥させ、それ
から、この塗布材の塗布面を介して前記第二のグリーン
体と第一のグリーン体とを重ね合わせ、加圧下にて熱処
理し、焼結することによって、接合一体化した第一の基
体及び第二の基体を形成すると共に、第一及び第二の基
体の間に酸化アルミニウム−炭化モリブデン系複合焼結
体からなる内部電極を形成することを特徴とする電極内
蔵型サセプタの製造方法。 - 【請求項７】 前記内部電極の形成部分以外の領域に、
前記第一の基体及び前記第二の基体を構成する材料と同
一組成または主成分が同一の材料粉末からなる絶縁材層
を形成することを特徴とする請求項５または６に記載の
電極内蔵型サセプタの製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001347793A JP2003152064A (ja) | 2001-11-13 | 2001-11-13 | 電極内蔵型サセプタ及びその製造方法 |
| KR1020020066817A KR100918714B1 (ko) | 2001-11-13 | 2002-10-31 | 전극 내장형 서셉터 및 그 제조 방법 |
| US10/285,791 US6689984B2 (en) | 2001-11-13 | 2002-10-31 | Susceptor with built-in electrode and manufacturing method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001347793A JP2003152064A (ja) | 2001-11-13 | 2001-11-13 | 電極内蔵型サセプタ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003152064A true JP2003152064A (ja) | 2003-05-23 |
Family
ID=19160739
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001347793A Pending JP2003152064A (ja) | 2001-11-13 | 2001-11-13 | 電極内蔵型サセプタ及びその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP2003152064A (ja) |
| KR (1) | KR100918714B1 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7175714B2 (en) | 2002-07-05 | 2007-02-13 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Electrode-built-in susceptor and a manufacturing method therefor |
| US7211154B2 (en) | 2002-07-16 | 2007-05-01 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Electrode-built-in susceptor |
| JP2008305968A (ja) * | 2007-06-07 | 2008-12-18 | Sei Hybrid Kk | ウェハ保持体の電極接続構造 |
| JP2009004649A (ja) * | 2007-06-22 | 2009-01-08 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 静電チャック及びその製造方法 |
| JP2014011251A (ja) * | 2012-06-28 | 2014-01-20 | Taiheiyo Cement Corp | 静電チャックの製造方法 |
| JP2022111734A (ja) * | 2021-01-20 | 2022-08-01 | 日本碍子株式会社 | ウエハ載置台及びその製造方法 |
| KR20220136341A (ko) | 2020-01-31 | 2022-10-07 | 스미토모 오사카 세멘토 가부시키가이샤 | 세라믹스 접합체, 정전 척 장치, 세라믹스 접합체의 제조 방법 |
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|---|---|---|---|---|
| KR100478744B1 (ko) * | 2002-05-02 | 2005-03-28 | 주성엔지니어링(주) | 서셉터 및 이의 제조방법 |
| JP4034145B2 (ja) * | 2002-08-09 | 2008-01-16 | 住友大阪セメント株式会社 | サセプタ装置 |
| JP5269335B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2013-08-21 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
| WO2011094426A1 (en) | 2010-01-29 | 2011-08-04 | The United State Of America, As Represented By The Secretary, Department Of Health & Human Services | Caspase inhibitors |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2836986B2 (ja) | 1991-03-26 | 1998-12-14 | 日本碍子株式会社 | 静電チャック及びその製造方法 |
| JP3177026B2 (ja) | 1992-11-12 | 2001-06-18 | 日本碍子株式会社 | セラミックスヒーター及びその製造方法 |
| JP2642858B2 (ja) * | 1993-12-20 | 1997-08-20 | 日本碍子株式会社 | セラミックスヒーター及び加熱装置 |
| JPH11168134A (ja) * | 1997-12-03 | 1999-06-22 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 静電吸着装置およびその製造方法 |
| JP3228924B2 (ja) * | 2000-01-21 | 2001-11-12 | イビデン株式会社 | 半導体製造・検査装置用セラミックヒータ |
| JP2001244320A (ja) * | 2000-02-25 | 2001-09-07 | Ibiden Co Ltd | セラミック基板およびその製造方法 |
| JP2001308165A (ja) | 2000-04-19 | 2001-11-02 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | サセプタ及びその製造方法 |
| JP3746935B2 (ja) | 2000-04-05 | 2006-02-22 | 住友大阪セメント株式会社 | サセプタ及びその製造方法 |
| US6693789B2 (en) * | 2000-04-05 | 2004-02-17 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Susceptor and manufacturing method thereof |
| US6444957B1 (en) * | 2000-04-26 | 2002-09-03 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd | Heating apparatus |
-
2001
- 2001-11-13 JP JP2001347793A patent/JP2003152064A/ja active Pending
-
2002
- 2002-10-31 US US10/285,791 patent/US6689984B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-10-31 KR KR1020020066817A patent/KR100918714B1/ko not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7175714B2 (en) | 2002-07-05 | 2007-02-13 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Electrode-built-in susceptor and a manufacturing method therefor |
| US7211154B2 (en) | 2002-07-16 | 2007-05-01 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Electrode-built-in susceptor |
| JP2008305968A (ja) * | 2007-06-07 | 2008-12-18 | Sei Hybrid Kk | ウェハ保持体の電極接続構造 |
| JP2009004649A (ja) * | 2007-06-22 | 2009-01-08 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 静電チャック及びその製造方法 |
| JP2014011251A (ja) * | 2012-06-28 | 2014-01-20 | Taiheiyo Cement Corp | 静電チャックの製造方法 |
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| KR20030040049A (ko) | 2003-05-22 |
| KR100918714B1 (ko) | 2009-09-22 |
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