JP2019026511A

JP2019026511A - セラミックス接合体およびセラミックス接合体の製造方法

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Publication number: JP2019026511A
Application number: JP2017147878A
Authority: JP
Inventors: 元樹堀田; Genki Hotta; 丹下　秀夫; Hideo Tange; 秀夫丹下; 耕平三矢; Kohei Mitsuya; 貴道小川; Takamichi Ogawa
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2017-07-31
Publication date: 2019-02-21
Anticipated expiration: 2037-07-31
Also published as: JP6867907B2

Abstract

【課題】第１のセラミックス部材と第２のセラミックス部材との接合強度の低下およびマイクロクラックの進展を抑制する。【解決手段】セラミックス接合体は、ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第１のセラミックス部材と、ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第２のセラミックス部材と、第１のセラミックス部材と第２のセラミックス部材との間に配置され、第１のセラミックス部材と第２のセラミックス部材とを接合する接合部と、を備える。接合部は、外部に露出し、かつ、第１のセラミックス部材と第２のセラミックス部材との両方に接触し、ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第１の接合部と、Ａｌを含む複合酸化物を主成分とする材料により形成された第２の接合部と、を含む。【選択図】図３

Description

本明細書に開示される技術は、セラミックス接合体に関する。

半導体製造装置用部品として、サセプタ（加熱装置）が用いられる。サセプタは、例えば、内部にヒータを有する板状のセラミックス製の保持部材と、保持部材の一方の面側に配置される円筒状のセラミックス製の支持部材と、保持部材と支持部材との間に配置され、保持部材の一方の面と支持部材の一方の面とを接合する接合部とを備える。保持部材の一方の面とは反対側の保持面にウェハが配置される。サセプタは、ヒータに電圧が印加されることにより発生する熱を利用して、保持面に配置されたウェハを加熱する。

このようなサセプタの中には、保持部材と支持部材とが、比較的に熱伝導率が高いＡｌＮ（窒化アルミニウム）を主成分とする材料により形成されたものがある。また、このようなサセプタは、使用時に、熱サイクルにさらされる。セラミックス部材（保持部材、支持部材）の熱膨張率と接合部の熱膨張率とが互いに異なる場合（例えば、接合部全体が、Ａｌを含む複合酸化物を主成分とする材料により形成された場合）、サセプタが熱サイクルにさらされると、セラミックス部材と接合部との間に熱膨張差が生じ、例えば接合部にマイクロクラックが発生するおそれがある。マイクロクラックが発生すると、セラミックス部材同士の接合強度が低下したり、セラミックス部材同士の間の気密性が低下したりするおそれがある。従来、ＡｌＮ粉末を含む接合剤を熱処理することにより、接合部のセラミックス部材側の表面にＡｌＮを析出させ、その析出したＡｌＮを介して接合部とセラミックス部材とを接合する技術が知られている（例えば特許文献１，２参照）。

特開２００４−３３１４９７号公報

しかし、上述の従来の技術では、接合部から析出したＡｌＮと各セラミックス部材との間に空隙ができやすく、接合強度が低下するおそれがあった。

なお、このような課題は、サセプタを構成する保持部材と支持部材との接合体に限らず、例えば静電チャック等の保持装置を構成するセラミックス部材同士の接合体にも共通の課題である。また、このような課題は、保持装置に限らず、例えばシャワーヘッド等の半導体製造装置用部品を構成するセラミックス部材同士の接合体に共通の課題である。

本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。

本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本明細書に開示されるセラミックス接合体は、ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第１のセラミックス部材と、ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第２のセラミックス部材と、前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材との間に配置され、前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材とを接合する接合部と、を備えるセラミックス接合体において、前記接合部は、外部に露出し、かつ、前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材との両方に接触し、ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第１の接合部と、Ａｌを含む複合酸化物を主成分とする材料により形成された第２の接合部と、を含むことを特徴とする。本セラミックス接合体によれば、接合部は、第１の接合部と第２の接合部とを含む。第１の接合部は、接合部の外部に露出し、かつ、第１のセラミックス部材と第２のセラミックス部材との両方に接触し、ＡｌＮを主成分とする材料により形成されている。これにより、接合部が、Ａｌを含む複合酸化物を主成分とする材料により形成された接合部を含む場合であっても、第１のセラミックス部材と第２のセラミックス部材とが、これらの部材と同じようにＡｌＮを主成分とする第１の接合部を介して一体的に接合される。これにより、第１のセラミックス部材と第２のセラミックス部材との接合強度の低下およびマイクロクラックの進展を抑制することができる。

（２）上記セラミックス接合体において、前記第１の接合部は、前記接合部の全周にわたって形成されていることを特徴とする構成としてもよい。本セラミックス接合体によれば、接合部の全周にわたって、第１のセラミックス部材と第２のセラミックス部材とが、これらの部材と同じようにＡｌＮを主成分とする第１の接合部を介して一体的に接合される構成としてもよい。これにより、仮に接合部の内部でマイクロクラックが発生したとしても、そのマイクロクラックが接合部の外周面に至ることを抑制することができる。

（３）上記セラミックス接合体において、前記第２の接合部は、前記接合部の内部に位置し、かつ、前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材との両方に接触し、ＡｌＮの含有量が前記第１の接合部のＡｌＮの含有量より少ないことを特徴とする構成としてもよい。本セラミックス接合体によれば、接合部のうち、第１の接合部以外の部分（第２の接合部）において、ＡｌＮ同士の間に空隙が形成されることを原因とする第１のセラミックス部材と第２のセラミックス部材との接合強度の低下を抑制することができる。

（４）上記セラミックス接合体において、前記第１のセラミックス部材には、前記接合部を介して前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材とが対向する第１の方向に貫通する貫通孔が形成されており、前記第１の接合部は、前記第１のセラミックス部材の内周側に位置する内周側接合部と、前記第１のセラミックス部材の外周側に位置し、前記貫通孔の径方向の寸法が前記内周側接合部の前記径方向の寸法に比べて大きい外周側接合部とを含むことを特徴とする構成としてもよい。本セラミックス接合体によれば、第１の接合部は、第１のセラミックス部材の内周側に位置する内周側接合部と、第１のセラミックス部材の外周側に位置し、内周側接合部に比べて、貫通孔の径方向の寸法が大きい外周側接合部とを含む構成としてもよい。これにより、特に熱膨張による膨張量が大きい第１のセラミックス部材の外周側において、第１のセラミックス部材と第２のセラミックス部材との接合強度の低下をより確実に抑制することができる。

（５）本明細書に開示されるセラミックス接合体の製造方法は、ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第１のセラミックス部材と、ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第２のセラミックス部材とを準備する工程と、前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材との間に、Ａｌを含む複合酸化物を主成分とする接合剤を介在させた中間体を、窒素雰囲気で、１６５０（℃）以上、１７５０（℃）以下の温度で、１時間以内、加熱することにより、前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材とを接合する接合部であって、前記接合部の外部に露出し、かつ、前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材との両方に接触し、ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第１の接合部と、Ａｌを含む複合酸化物を主成分とする材料により形成された第２の接合部と、を含む前記接合部を形成する工程とを含むことを特徴とする。

なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、静電チャック、真空チャック等の保持装置、サセプタ等の加熱装置、シャワーヘッド等の半導体製造装置用部品、それらの製造方法の形態で実現することが可能である。

本実施形態におけるサセプタ１００の外観構成を概略的に示す斜視図である。本実施形態におけるサセプタ１００のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図である。図２のサセプタ１００におけるＸ１部分のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図である。本実施形態におけるサセプタ１００の製造方法を示すフローチャートである。

Ａ．実施形態：
Ａ−１．サセプタ１００の構成：
図１は、本実施形態におけるサセプタ１００の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図２は、本実施形態におけるサセプタ１００のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図である。各図には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Ｚ軸正方向を上方向といい、Ｚ軸負方向を下方向というものとするが、サセプタ１００は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。サセプタ１００は、特許請求の範囲におけるセラミックス接合体に相当し、上下方向は、特許請求の範囲における第１の方向に相当する。

サセプタ１００は、対象物（例えばウェハＷ）を保持しつつ所定の処理温度に加熱する装置であり、例えば半導体装置の製造工程で使用される薄膜形成装置（例えばＣＶＤ装置やスパッタリング装置）やエッチング装置（例えばプラズマエッチング装置）に備えられている。サセプタ１００は、所定の配列方向（本実施形態では上下方向（Ｚ軸方向））に並べて配置された保持部材１０および支持部材２０を備える。保持部材１０と支持部材２０とは、保持部材１０の下面（以下、「保持側接合面Ｓ２」という）と支持部材２０の上面（以下、「支持側接合面Ｓ３」という）とが上記配列方向に対向するように配置されている。サセプタ１００は、さらに、保持部材１０の保持側接合面Ｓ２と支持部材２０の支持側接合面Ｓ３との間に配置された接合層３０を備える。保持部材１０は、特許請求の範囲における第２のセラミックス部材に相当し、支持部材２０は、特許請求の範囲における第１のセラミックス部材に相当し、接合層３０は、特許請求の範囲における接合部に相当する。

（保持部材１０）
保持部材１０は、例えば円形平面の板状部材であり、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）を主成分とするセラミックスにより形成されている。なお、ここでいう主成分とは、含有割合（重量割合）の最も多い成分を意味する。保持部材１０の直径は、例えば１００（ｍｍ）〜５００（ｍｍ）程度であり、保持部材１０の厚さは、例えば３（ｍｍ）〜１５（ｍｍ）程度である。

保持部材１０の内部には、導電性材料（例えば、タングステンやモリブデン等）により形成された線状の抵抗発熱体で構成されたヒータ５０が設けられている。ヒータ５０の一対の端部は、保持部材１０の中央部付近に配置されている。また、保持部材１０の内部には、一対のビア５２が設けられている。各ビア５２は、上下方向に延びる線状の導電体であり、各ビア５２の上端は、ヒータ５０の各端部に接続されており、各ビア５２の下端は、保持部材１０の保持側接合面Ｓ２側に配置されている。また、保持部材１０の保持側接合面Ｓ２の中央部付近には、一対の受電電極５４が配置されている。各受電電極５４は、各ビア５２の下端に接続されている。これにより、ヒータ５０と各受電電極５４とが電気的に接続されている。

（支持部材２０）
支持部材２０は、例えば上下方向に延びた円筒状部材であり、支持側接合面Ｓ３（上面）から下面Ｓ４まで上下方向に貫通する貫通孔２２が形成されている。支持部材２０は、保持部材１０と同様に、ＡｌＮを主成分とするセラミックスにより形成されている。支持部材２０の外径は、例えば３０（ｍｍ）〜９０（ｍｍ）程度であり、内径は、例えば１０（ｍｍ）〜６０（ｍｍ）程度であり、上下方向の長さは、例えば１００（ｍｍ）〜３００（ｍｍ）程度である。支持部材２０の貫通孔２２内には、一対の電極端子５６が収容されている。各電極端子５６は、上下方向に延びる棒状の導電体である。各電極端子５６の上端は、各受電電極５４にロウ付けにより接合されている。一対の電極端子５６に電源（図示せず）から電圧が印加されると、ヒータ５０が発熱することによって保持部材１０が温められ、保持部材１０の上面（以下、「保持面Ｓ１」という）に保持されたウェハＷが温められる。なお、ヒータ５０は、保持部材１０の保持面Ｓ１をできるだけ満遍なく温めるため、例えばＺ方向視で略同心円状に配置されている。また、支持部材２０の貫通孔２２内には、熱電対の２本の金属線６０（図２では１本のみ図示）が収容されている。各金属線６０は、上下方向に延びるように配置され、各金属線６０の上端部分６２は、保持部材１０の中央部に埋め込まれている。これにより、保持部材１０内の温度が測定され、その測定結果に基づきウェハＷの温度制御が実現される。

（接合層３０）
図３は、図２のサセプタ１００におけるＸ１部分のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図である。図２および図３に示すように、接合層３０は、円環状のシート層であり、保持部材１０の保持側接合面Ｓ２と支持部材２０の支持側接合面Ｓ３とを接合している。接合層３０は、第１の接合部３４と第２の接合部３２とを含む。第１の接合部３４は、外部に露出し、かつ、保持部材１０の保持側接合面Ｓ２と支持部材２０の支持側接合面Ｓ３との両方に接触している。また、第１の接合部３４は、ＡｌＮを主成分とする材料により形成されている。第２の接合部３２は、Ａｌを含む複合酸化物を主成分とする材料により形成されている。すなわち、第２の接合部３２におけるＡｌＮの含有量は、第１の接合部３４におけるＡｌＮの含有量より少ない。

具体的には、第２の接合部３２は、略円筒状であり、支持部材２０と略同心円上に位置する。第２の接合部３２は、上下方向視で、円管状であり、かつ、全周にわたって、支持部材２０の支持側接合面Ｓ３に重なっている。また、第２の接合部３２の上面全体は、保持部材１０の保持側接合面Ｓ２に接触しており、第２の接合部３２の下面全体は、支持部材２０の支持側接合面Ｓ３に接触している。第２の接合部３２は、例えば、Ｇｄ（ガドリニウム）とＡｌ（アルミニウム）とを含む複合酸化物を含む材料により形成されている。具体的には、第２の接合部３２は、ＧｄＡｌＯ_３と、Ａｌ_２Ｏ_３（アルミナ）とを含み、ＡｌＮを含まない材料により形成されている。なお、本明細書において、「ＡｌＮを含まない」とは、接合層３０において、複数のＡｌＮ粒子の凝集体であって、互いに隣り合う複数のＡｌＮ粒子によって囲まれた隙間を有する凝集体を、含まないことを意味する。

一方、第１の接合部３４は、支持部材２０（接合層３０）の内周側に位置する内周側接合部３４Ａと、支持部材２０の外周側に位置する外周側接合部３４Ｂとを含む。具体的には、内周側接合部３４Ａは、第２の接合部３２の内周面全体を覆う略円筒状であり、該内周側接合部３４Ａの上面全体は、保持部材１０の保持側接合面Ｓ２に接触しており、該内周側接合部３４Ａの下面全体は、支持部材２０の支持側接合面Ｓ３に接触している。外周側接合部３４Ｂは、第２の接合部３２の外周面全体を覆う略円筒状であり、該外周側接合部３４Ｂの上面全体は、保持部材１０の保持側接合面Ｓ２に接触しており、該外周側接合部３４Ｂの下面全体は、支持部材２０の支持側接合面Ｓ３に接触している。このため、第２の接合部３２は、接合層３０の内部に位置しており、接合層３０の外部に露出していない。また、外周側接合部３４Ｂの径方向の寸法Ｄ１は、内周側接合部３４Ａの径方向の寸法Ｄ２に比べて大きい。外周側接合部３４Ｂの径方向の寸法Ｄ１と、内周側接合部３４Ａの径方向の寸法Ｄ２と、第２の接合部３２の径方向の寸法ＤＸとの比率の範囲は、次の通りであることが好ましい。
Ｄ１：Ｄ２：ＤＸ＝０．１５〜５．１３：０．１０〜４．１０：９０．７７〜９９．７４
例えば、Ｄ１＝１５０（μｍ）、Ｄ２＝１００（μｍ）、ＤＸ＝１９０００（μｍ）でもよいし、Ｄ１＝３０〜１０００（μｍ）、Ｄ２＝２０〜８００（μｍ）、ＤＸ＝１７０００〜２００００（μｍ）でもよい。なお、接合層３０の外径は、例えば３０（ｍｍ）〜９０（ｍｍ）程度であり、内径は、例えば１０（ｍｍ）〜６０（ｍｍ）程度であり、厚さは、例えば２（μｍ）〜６０（μｍ）程度である。

Ａ−２．サセプタ１００の製造方法：
次に、本実施形態におけるサセプタ１００の製造方法を説明する。図３は、本実施形態におけるサセプタ１００の製造方法を示すフローチャートである。はじめに、保持部材１０と支持部材２０とを準備する（Ｓ１１０）。上述したように、保持部材１０と支持部材２０とは、いずれもＡｌＮを主成分とするセラミックスにより形成されている。なお、保持部材１０および支持部材２０は、公知の製造方法によって製造可能であるため、ここでは製造方法の説明を省略する。

次に、接合層３０の形成材料であるペースト状の接合剤を準備する（Ｓ１２０）。具体的には、Ｇｄ_２Ｏ_３（ガドリニア）粉末とＡｌ_２Ｏ_３粉末とを所定の割合で混合し、さらに、アクリルバインダおよびブチルカルビトールと共に混合することにより、ペースト状の接合剤を形成する。なお、ペースト状の接合剤の形成材料の組成比は、例えば、Ｇｄ_２Ｏ_３が２４ｍｏｌ％であり、Ａｌ_２Ｏ_３が７６ｍｏｌ％であることが好ましい。次に、保持部材１０と支持部材２０との間に、準備されたペースト状の接合剤を配置する（Ｓ１３０）。具体的には、保持部材１０の保持側接合面Ｓ２と支持部材２０の支持側接合面Ｓ３とをラップ研磨し、各接合面Ｓ２，Ｓ３の表面粗さを１（μｍ）以下、平坦度を１０（μｍ）以下にする。そして、保持部材１０の保持側接合面Ｓ２と支持部材２０の支持側接合面Ｓ３との少なくとも一方に、マスク印刷により、ペースト状の接合剤を塗布して脱脂処理をする。その後、支持部材２０の支持側接合面Ｓ３と保持部材１０の保持側接合面Ｓ２とを、ペースト状の接合剤を介して重ね合わせることにより、保持部材１０と支持部材２０との積層体を形成する。

次に、保持部材１０と支持部材２０との積層体（中間体）をホットプレス炉内に配置し、カーボンケース（図示せず）で覆い、Ｎ_２（窒素）雰囲気で加圧しつつ加熱する（Ｓ１４０）。これにより、ペースト状の接合剤が溶融して接合層３０が形成され、保持部材１０と支持部材２０とが接合層３０により接合される。この加熱・加圧接合における圧力は、０．１ＭＰａ以上、１５ＭＰａ以下の範囲内に設定されることが好ましい。なお、本実施形態では、後述する加熱・加圧接合における加熱工程の昇温期間から、昇温後の温度維持期間、温度維持後の降温期間までの全期間にわたって圧力は一定である。加熱・加圧接合における圧力が０．１ＭＰａ以上に設定されると、被接合部材（保持部材１０や支持部材２０）の表面にうねり等があった場合でも被接合部材間に接合されない隙間が生じることが抑制され、初期の接合強度が低下することを抑制することができる。また、加熱・加圧接合における圧力が１５ＭＰａ以下に設定されると、保持部材１０の割れや支持部材２０の変形が発生することを抑制することができる。なお、接合面Ｓ２，Ｓ３には、０．２Ｋｇｆ／ｃｍ^２〜３Ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力が付与される。

また、この加熱・加圧接合における温度は、１６５０（℃）〜１７５０（℃）、好ましくは１７５０（℃）まで上昇させることが好ましい。加熱・加圧接合における温度が１７５０（℃）まで上昇したら、１７５０（℃）の状態を約１０（分）維持した後、ホットプレス炉内の温度を室温まで下げる。上記のように、上記積層体に対してＮ_２雰囲気で加熱処理がされることにより、ペースト状の接合剤の外部に露出する部分付近において、該接合剤に含まれるＡｌ_２Ｏ_３と周囲のＮ_２とが反応してＡｌＮが生成される。これにより、上述した第１の接合部３４および第２の接合部３２を含む接合層３０を形成することができる。ここで、上記加熱処理を１時間以内とすることにより、接合剤の形成材料が保持部材１０や支持部材２０のＡｌＮの粒界を通じて移動して接合界面に空隙が生じることを原因とする保持部材１０と支持部材２０との間の気密性低下や接合強度低下を抑制することができる。加熱・加圧接合の後、必要により後処理（外周や上下面の研磨、端子の形成等）を行う。以上の製造方法により、上述した構成のサセプタ１００が製造される。

Ａ−３．本実施形態の効果：
以上説明したように、本実施形態のサセプタ１００では、接合層３０は、第１の接合部３４と第２の接合部３２とを含む。第１の接合部３４は、接合層３０の外部に露出し、かつ、保持部材１０と支持部材２０との両方に接触し、ＡｌＮを主成分とする材料により形成されている。第２の接合部３２は、Ａｌを含む複合酸化物を主成分とする材料により形成されている。このように、本実施形態のサセプタ１００によれば、接合層３０は、ＡｌＮを主成分としない材料により形成された第２の接合部３２を含むため、接合層全体がＡｌＮを主成分とする材料により形成された構成に比べて、ＡｌＮ同士の間に形成される空隙を原因とする接合強度の低下を抑制することができる。また、本実施形態のサセプタ１００では、接合層３０は、ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第１の接合部３４を含むため、接合層全体がＡｌＮを主成分としない材料により形成された構成に比べて、セラミックス部材（保持部材１０、支持部材２０）の熱膨張率と接合層の熱膨張率との差を原因とするマイクロクラックの発生を抑制することができる。また、仮に、第２の接合部３２にマイクロクラックが発生したとしても、そのマイクロクラックの進展が第１の接合部３４によって抑制される。すなわち、本実施形態のサセプタ１００によれば、接合層３０が、Ａｌを含む複合酸化物を主成分とする材料により形成された接合部を含む場合であっても、保持部材１０と支持部材２０とが、これらの部材と同じようにＡｌＮを主成分とする第１の接合部３４を介して一体的に接合される。これにより、保持部材１０と支持部材２０との接合強度の低下およびマイクロクラックの進展を抑制することができる。

しかも、本実施形態のサセプタ１００によれば、接合層３０の全周にわたって、保持部材１０と支持部材２０とが、これらの部材と同じようにＡｌＮを主成分とする第１の接合部３４を介して一体的に接合される。これにより、仮に接合層３０の内部でマイクロクラックが発生したとしても、そのマイクロクラックが接合層３０の外周面に至ることを抑制することができる。

また、本実施形態のサセプタ１００によれば、第２の接合部３２におけるＡｌＮの含有量は、第１の接合部３４におけるＡｌＮの含有量より少ない。これにより、接合層３０のうち、第１の接合部３４以外の部分（第２の接合部３２）において、ＡｌＮ同士の間に空隙が形成されることを原因とする保持部材１０と支持部材２０との接合強度の低下を抑制することができる。

また、本実施形態のサセプタ１００によれば、第１の接合部３４は、支持部材２０の内周側に位置する内周側接合部３４Ａと、支持部材２０の外周側に位置し、内周側接合部３４Ａに比べて、貫通孔２２の径方向の寸法が大きい外周側接合部３４Ｂとを含む。これにより、特に熱膨張による膨張量が大きい支持部材２０の外周側において、保持部材１０と支持部材２０との接合強度の低下をより確実に抑制することができる。

Ｂ．変形例：
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。

上記実施形態において、第１の接合部３４は、第２の接合部３２の外周の一部分だけに形成されているとしてもよい。すなわち、接合層３０において、第２の接合部３２の一部が外部に露出しているとしてもよい。例えば、第１の接合部３４は、内周側接合部３４Ａおよび外周側接合部３４Ｂのいずれか一方を含まないとしてもよい。

上記実施形態において、内周側接合部３４Ａの径方向の寸法と外周側接合部３４Ｂの径方向の寸法とは同じであるとしてもよいし、内周側接合部３４Ａの径方向の寸法が外周側接合部３４Ｂの径方向の寸法より大きいとしてもよい。

上記実施形態における保持部材１０および支持部材２０を形成するセラミックスは、ＡｌＮを主成分として含んでいれば、他の元素を含んでいてもよい。また、第２の接合部３２は、ＡｌＮを含むとしてもよい。また、第１の接合部３４は、ＡｌＮを主成分として含んでいれば、他の元素を含んでいてもよい。また、第２の接合部３２は、ＧｄＡｌＯ_３とＡｌ_２Ｏ_３（アルミナ）との複合酸化物以外の、Ａｌを含む複合酸化物を主成分とする材料により形成されていてもよいし、ＡｌＮを含んでいてもよい。要するに、第２の接合部３２は、Ａｌを含む複合酸化物を主成分とする材料により形成されていればよい。

上記実施形態において、保持部材１０と支持部材２０とが、一体の接合層３０ではなく、複数の接合部分によって接合されているとしてもよい。具体的には、保持部材１０と支持部材２０との間に、保持部材１０と支持部材２０との対向方向に直交する一の仮想平面上に配置された複数の接合部分が離散的に形成されているとともに、保持部材１０と支持部材２０とが、保持部材１０および支持部材２０の形成材料であるＡｌＮ粒子を介して部分的に連結されているとしてもよい。

また、上記実施形態におけるサセプタ１００の製造方法はあくまで一例であり、種々変形可能である。

本発明は、サセプタ１００に限らず、ポリイミドヒータ等の他の加熱装置、セラミックス板とベース板とを備え、セラミックス板の表面上に対象物を保持する保持装置（例えば、静電チャックや真空チャック）、シャワーヘッド等の他の半導体製造装置用部品にも適用可能である。

１０：保持部材２０：支持部材２２：貫通孔３０：接合層３２：第２の接合部３４：第１の接合部３４Ａ：内周側接合部３４Ｂ：外周側接合部５０：ヒータ５２：ビア５４：受電電極５６：電極端子６０：金属線６２：上端部分１００：サセプタＤ１，Ｄ２：寸法Ｓ１：保持面Ｓ２：保持側接合面Ｓ３：支持側接合面Ｓ４：下面Ｗ：ウェハ

Claims

ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第１のセラミックス部材と、
ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第２のセラミックス部材と、
前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材との間に配置され、前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材とを接合する接合部と、を備えるセラミックス接合体において、
前記接合部は、
外部に露出し、かつ、前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材との両方に接触し、ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第１の接合部と、
Ａｌを含む複合酸化物を主成分とする材料により形成された第２の接合部と、を含むことを特徴とするセラミックス接合体。
請求項１に記載のセラミックス接合体において、
前記第１の接合部は、前記接合部の全周にわたって形成されていることを特徴とするセラミックス接合体。
請求項１または請求項２に記載のセラミックス接合体において、
前記第２の接合部は、前記接合部の内部に位置し、かつ、前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材との両方に接触し、ＡｌＮの含有量が前記第１の接合部のＡｌＮの含有量より少ないことを特徴とするセラミックス接合体。
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のセラミックス接合体において、
前記第１のセラミックス部材には、前記接合部を介して前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材とが対向する第１の方向に貫通する貫通孔が形成されており、
前記第１の接合部は、前記第１のセラミックス部材の内周側に位置する内周側接合部と、前記第１のセラミックス部材の外周側に位置し、前記貫通孔の径方向の寸法が前記内周側接合部の前記径方向の寸法に比べて大きい外周側接合部とを含むことを特徴とする、セラミックス接合体。
ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第１のセラミックス部材と、ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第２のセラミックス部材とを準備する工程と、
前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材との間に、Ａｌを含む複合酸化物を主成分とする接合剤を介在させた中間体を、窒素雰囲気で、１６５０（℃）以上、１７５０（℃）以下の温度で、１時間以内、加熱することにより、前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材とを接合する接合部であって、前記接合部の外部に露出し、かつ、前記第１のセラミックス部材と前記第２のセラミックス部材との両方に接触し、ＡｌＮを主成分とする材料により形成された第１の接合部と、Ａｌを含む複合酸化物を主成分とする材料により形成された第２の接合部と、を含む前記接合部を形成する工程とを含むことを特徴とする、セラミックス接合体の製造方法。