DE102014203100A1

DE102014203100A1 - Keramische heizeinrichtung

Info

Publication number: DE102014203100A1
Application number: DE102014203100.1A
Authority: DE
Inventors: Kano Shoji
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2014-02-20
Publication date: 2014-09-18
Also published as: JP5996519B2; US20140263281A1; KR102087640B1; JP2014199800A; TW201448657A; US9351344B2; KR20140112389A; TWI548301B

Abstract

Es wird eine keramische Heizeinrichtung vorgeschlagen, bei der in dem Umgebungen der Heizelementanschlüsse, an denen eine Schraube und eine Beilegscheibe dazu verwendet werden, die Stromzufuhrverbindung zu dem Heizelement zu befestigen und zu bewirken, die Deckschicht, die das meiste des Heizelements bedeckt, mit einem unmittelbar benachbarten Teil der Heizelementschicht bündig ist, sodass die Deckschicht an ihrer Kante nicht abgestuft ist, und somit die Beilegscheibe die Deckschicht nicht verkratzt oder anderweitig beschädigt; ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel verwendet einen elektrisch leitfähigen Schutzüberzug, der auf diese bündige Ebene aufgebracht ist, der einen Bereich bedeckt, der sich von dem Schraubenloch nach wesentlich hinter der Linie erstreckt, an der die Deckschicht die Heizelementschicht trifft.

Description

Die vorliegende nicht-provisorische Patentanmeldung beansprucht die Priorität gemäß Pariser Konvention der am 13.03.2013 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-049862 und der am 16.12.2013 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-0258853, deren Offenbarungen hiermit unter Bezugnahme in ihrer Gesamtheit eingegliedert sind.
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine langlebige, keramische Heizeinrichtung mit einem hohen Korrosionswiderstand, die beim Heizen von Wafern in Prozessen zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen, optischen Vorrichtungen usw. bei Rohmaterialheizprozessen, beim Heizen für das Einkristallwachstum oder zum Herstellen von Solarzellen und beim Heizen zum Schmelzen von Glas oder zum Bewirken von Glühen (annealing) nützlich sind.
HINTERGRUNDTECHNOLOGIE
Herkömmlicherweise war eine elektrische Widerstandsheizeinrichtung, die in einem Halbleiterprozess oder einem optischen Prozess verwendet wurde, von einer Bauart, die aus einer Trägerbasis besteht, die aus einer gesinterten Keramik, etwa aus Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Zirkonium, Bornitrid oder dergleichen gefertigt ist, auf die ein Draht oder eine Folie eines Metalls mit hohem Schmelzpunkt, etwa Molybdän und Wolfram durch Wickeln oder mittels Klebstoff als die Heizeinrichtung aufgebracht wird, wobei eine elektrisch isolierende Keramikplatte daran montiert ist, oder von einer Bauart, die durch direktes Einbetten des Heizelements in eine Trägerbasis und durch Sintern dieser beiden zusammen auf einmal gefertigt ist. Ferner wurde eine verbesserte, keramische, elektrische Widerstandsheizeinrichtung entwickelt, in der eine aus einer leitfähigen Keramik gefertigte Heizelementschicht über einer elektrisch isolierenden Keramikträgerbasis vorgesehen ist und das gesamte System mit einer elektrisch isolierenden Keramikabdeckungsschicht bedeckt ist, mit dem Ergebnis, dass die elektrische Nichtableitung und der Korrosionswiderstand verbessert werden.
Die keramische Trägerbasis ist für gewöhnlich aus einem gesinterten Material gefertigt, das durch Sintern eines Rohpulvers nach dem Hinzufügen eines Sinteradditivs erhalten wird; da jedoch ein Sinteradditiv hinzugefügt wird, gibt es Bedenken, dass Verunreinigungen eine Verschmutzung zur Zeit des Heizens hervorrufen können und die Korrosionswiderstandsfähigkeit abnimmt. Da zudem die Trägerbasis aus einem gesinterten Material gefertigt ist, birgt dies ein Problem hinsichtlich des Widerstands gegen einen thermischen Stoß, und insbesondere dann, wenn die Abmessung relativ groß ist, würde der Sintervorgang weniger gleichmäßig fortschreiten, mit dem Ergebnis, dass der gesinterte Körper eine Neigung dazu hat, dass ein Riss oder dergleichen auftritt, sodass ein solcher Körper in einem Prozess, bei dem ein schneller Temperaturanstieg oder -abfall unvermeidbar ist, nicht nützlich sein kann.
Um dies zu beheben, wurde eine elektrische Widerstandsheizeinrichtung der Ein-Körper-Bauart entwickelt, die aus einer mehrfach geschichteten Keramik gefertigt ist, die aus der Trägerbasis, das aus pyrolytischem Bornitrid (im Weiteren einfach als „PBN“ bezeichnet) gefertigt ist, das mittels eines thermochemischen Gasphasenabscheidungsverfahrens (im Weiteren auch als „Thermo-CVD-Verfahren“ bezeichnet) ausgebildet ist, dem Heizelement, das aus pyrolytischem Graphit (im weiteren Verlauf als „PG“ bezeichnet) gefertigt ist, das mittels Thermo-CVD über die Oberfläche der Trägerbasis gelegt ist, und der dicht laminierten Schutzdeckschicht besteht, die aus dem gleichen Material wie die Trägerbasis, das über das Heizelement gelegt ist, um die gesamte Heizeinrichtung abzudecken, ebenso mittels des Thermo-CVD-Verfahrens gefertigt ist.
Diese Art der mehrfach geschichteten, keramischen Heizeinrichtung wird weit verbreitet als eine äußerst reine Heizeinrichtung, die Charakteristiken einer chemischen Stabilität und eines Widerstands gegen einen thermischen Stoß aufweist, in verschiedenen Gebieten verwendet, in denen ein schneller Temperaturanstieg oder -abfall durchgeführt wird, insbesondere in dem kontinuierlichen Prozess oder dergleichen, in dem Halbleiterwafer oder dergleichen Stück für Stück jeweils stufenweise mit Temperatursteuerung behandelt werden. Da zudem alle der bestandteilbildenden Schichten dieser mehrfach geschichteten, keramischen Heizeinrichtung mittels des Thermo-CVD-Verfahrens gefertigt sind, gibt es keine Korngrenze darin, die in einer durch Sintern von Pulver gefertigten gesinterten, keramischen Heizeinrichtung gefunden wird, sodass das Gewebe bzw. die Struktur dicht ist und kein Gas absorbiert, wodurch kein Ausgasen auftritt, mit der Konsequenz, dass ihre Popularität als Heizeinrichtung, die den Grad des Vakuums in einem Evakuierungsprozess nicht beeinträchtigt, zugenommen hat.
Zudem muss bei dieser Art einer keramischen Heizeinrichtung zum Zwecke des Leitens von Elektrizität zu dem Heizelement normalerweise ein Loch durch einen als Anschluss dienenden Endabschnitt ausgebildet werden und zudem muss ein Teil des Heizelements, der den elektrischen Durchlass bildet, durch Entfernen eines Teils der elektrisch isolierenden Schutzdeckschicht, die das Heizelement bedeckt, freigelegt werden. Die gängige Praxis liegt darin, eine Schraube und eine Beilegscheibe an den Anschlussstellen zu verwenden, um den Elektrizitätsdurchgang sicherzustellen. Wenn dieser Vorgang des Befestigens mittels Schraube und Unterlegscheibe verwendet wird, um die Elektrizitätsleitfähigkeit zu bewirken, kann das Aufschrauben der Schraube dazu führen, dass sich die Beilegscheibe geringfügig dreht, und dies kann wiederum die Kante der isolierenden Keramikschutzdeckschicht in der Nähe beschädigen und kann ein anormales Heizen wegen des daraus folgenden schlechten elektrischen Kontakts verursachen, wodurch die Temperaturverteilung schlimm beeinträchtigt wird, und ohne Abhilfe kann der freiliegende Teil des Anschlusses abnutzen und damit beginnen, Funken zu bilden und schließlich kann der Kreislauf an dem Anschlussabschnitt abreißen.
Diesbezüglich offenbart die IP-Veröffentlichung 1 eine PBN-Heizvorrichtung, bei der zum Zwecke, das zuvor erwähnte Problem zu verhindern, ein Anschlussstift, der mit einem Innengewinde ausgebildet ist, sodass er eine Schraube durch Gewindeeingriff empfängt, an einer Anschlussstelle eines Heizelements befestigt ist, wodurch der Heizkörper und der Anschlussstift in einem Körper gefertigt sind und dieser eine Körper mit einer isolierenden Deckschicht beschichtet ist. Selbst mit dieser Art eines PBN-Heizelements tritt zwischen dem Anschlussstift und dem Anschluss des Heizelements ein Kontaktfehler auf, nachdem eine thermische Hysterese für ein anormales Heizen und ein Abreißen des Kreislaufs sorgt, sodass immer noch Hoffnung für ein Verbindungsverfahren besteht, das die zuvor erwähnten Probleme perfekt verhindern kann.
DRUCKSCHRIFTENLISTE

IP-Druckschriften
IP-Druckschrift 1: Japanisches Patent Nr. 2702609

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Probleme, die durch die Erfindung gelöst werden sollen
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, im Hinblick auf die zuvor erläuterten Umstände eine langlebige, keramische Heizeinrichtung mit einer hohen Korrosionswiderstandsfähigkeit bereitzustellen, die als Heizeinrichtung beim Herstellen von Einkristallen usw. nützlich ist, und die in der Lage ist, zu verhindern, dass eine Beilegscheibe Schäden verursacht, die dann auftreten können, wenn der Heizkörper mit dem Elektrizitätsversorgungselement verbunden wird.
Der vorliegende Erfinder hat herausgefunden, dass Fremdstoffe oder Verunreinigungen erzeugt werden, wenn die Schutzdeckschicht reißt, wenn die Beilegscheibe oder eine Kopfschraube, die gedreht wird, während der Verbindungsarbeit des Elektrizitätsversorgungselements mit dem Heizanschluss mit der Kante der Schutzdeckschicht kollidiert, und zwar aus dem Grund, dass zwischen der freiliegenden Fläche 11 des elektrisch leitfähigen Elements (Heizelements) und der dieses umgebenden, elektrisch isolierenden Keramikschutzdeckschicht 10 eine Stufe vorhanden ist (siehe 1). Solche Fremdstoffe und Verunreinigungen verunreinigen einerseits beispielsweise einen Halbleiterwafer, der wärmebehandelt wird, und werden andererseits eine Ursache für eine schlechte Verbindung an dem Elektrizitätsversorgungsanschluss, was wiederum Ursache für ein Problem eines anormalen Heizens und Funkenbildung ist, die durch das Abreißen des Kreislaufs ausgelöst wird, mit einem Ergebnis, dass die Lebensdauer der Heizeinrichtung verkürzt wird, und somit hat der Erfinder gedacht, dass durch Verbessern der Struktur des Heizeinrichtungsanschlusses Probleme wie diese vermieden werden könnten, und folglich kam er in den Besitz der vorliegenden Erfindung.
Mittel zum Lösen des Problems
Folglich hat eine keramische Heizeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine aus einem elektrisch isolierenden Keramikmaterial gefertigte Trägerbasis, ein aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigtes und über die Trägerbasis gelegtes Heizelementmuster, und eine aus einem elektrisch isolierenden Keramikmaterial gefertigte und über das Heizelementmuster gelegte Deckschicht, und diese keramische Heizeinrichtung hat an jedem seiner Elektrizitätsversorgungsanschlüsse ein Durchgangsloch zum Befestigen von Anschlussvorrichtungen, etwa Schrauben, und bei dieser keramischen Heizeinrichtung trifft die obere Fläche der Deckschicht in den Umgebungen der Anschlüsse die freigeliegende, obere Fläche einer elektrisch leitfähigen Schicht, sodass sie eine bündige, ebene Fläche bilden.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Abschnitt der elektrisch leitfähigen Schicht, der dem Durchgangsloch unmittelbar benachbart ist, durch einen elektrisch isolierenden Keramikkörper ersetzt, der vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Deckschicht gefertigt ist. Aufgrund dieses elektrisch isolierenden Keramikkörpers erreicht das korrosive Gas, das entlang der Windungen der Schraube entwichen ist, die elektrisch leitfähige Schicht nicht und erodiert diese nicht.
Die elektrisch leitfähige Schicht der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise aus dem gleichen Material gefertigt, aus dem auch das vorstehend erwähnte, elektrisch leitfähige Element (Heizelementmuster) gefertigt ist. Insbesondere ist es möglich, dass die elektrisch leitfähige Schicht aus einem Teil des elektrisch leitfähigen Elements besteht, d.h., dem Heizelementmuster, oder aus einem elektrisch leitfähigen, ringartigen, flachen Körper, der um das Durchgangsloch herumgelegt ist. Die elektrisch leitfähige Schicht ist als eine Erhebung (Plateau) in Form eines Kreiskegelstumpfs oder einer Kreissäule mit einer Bohrung in der Mitte ausgeführt. In dem Fall, dass die Erhebung aus einem Teil der elektrisch leitfähigen Schicht besteht, kann die Erhebung auf Grundlage dessen ausgebildet sein, dass die Trägerbasis einen erhöhten Teil in den Umgebungen der Anschlüsse in Form eines Kreiskegelstumpfs mit einer Bohrung in der Mitte hat. In dem Fall, dass die Erhebung aus einer Schicht des elektrisch leitfähigen, ringartigen, flachen Körpers besteht, bildet der flache Körper selbst die Erhebung. Es ist möglich, diesen elektrisch leitfähigen, ringartigen, flachen Körper auf einen Bereich der Trägerbasis oder des elektrisch leitfähigen Elements zu legen, an dem die elektrisch leitfähige Schicht ausgebildet werden soll, und in jedem dieser Fälle ist es möglich, dass die Trägerbasis im Vorfeld maschinell bearbeitet wurde, sodass sie in dem zuvor erwähnten Bereich eine Erhebung hat.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, dass ein korrosionswiderstandsfähiger, elektrisch leitfähiger Schutzüberzug an der bündigen Ebene über einen Bereich vorgesehen ist, der sich von dem Durchgangsloch weit hinter die freiliegende, obere Fläche der elektrisch leitfähigen Schicht erstreckt, um dadurch die freiliegende, obere Fläche der elektrisch leitfähigen Schicht zu bedecken. Bevorzugte Beispiele für Materialien zum Fertigen der elektrisch leitfähigen Schutzschicht, die einen Korrosionswiderstand gegen die Art von Atmosphären hat, die in dem Gebiet der vorliegenden Erfindung verwendet werden, beinhalten Wolfram, Tantal, Silizium, Platin, Nickel, Molybdänsilizid und Siliziumkarbid. Bevorzugte Beispiele für Keramikmaterialien zum Fertigen der Trägerbasis und der isolierenden Keramikschicht der vorliegenden Erfindung beinhalten Aluminiumoxid (Al₂O₃), Aluminiumnitrid (AlN), Bornitrid (BN), ein Komplex aus AlN und BN, pyrolytisches Bornitrid (PBN), mit pyrolytischem Bornitrid beschichtetes Graphit und Quarz.
Wirkungen der vorliegenden Erfindung
Bei der keramischen Heizeinrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine Stufe zwischen der freiliegenden, oberen Fläche einer elektrisch leitfähigen Schicht und der umgebenden, isolierenden Keramikschutzdeckschicht beseitigt und somit bildet die Kante der Deckschicht keine Stufe, sodass die Beilegscheibe oder dergleichen beim Befestigen des Elektrizitätsversorgungselements nicht mehr dazu neigt, die Schutzdeckschicht oder dergleichen zu beschädigen, mit dem Ergebnis, dass es keine Möglichkeit der Verunreinigung durch Staub oder Verunreinigungen gibt, die durch Beschädigen dieser Elemente auftreten würden, und ferner mit dem Ergebnis, dass dann, wenn die Heizeinrichtung in einer korrosiven Atmosphäre verwendet wird, die freiliegende Fläche des elektrisch leitfähigen Heizelements davon frei ist, durch das Umgebungsgas beschädigt zu werden, sodass die Heizeinrichtung für eine lange Zeitdauer stabil verwendet werden kann.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Schnittansicht von Elementen in der Umgebung eines Anschlusses in dem Fall von Beispiel 1 der keramischen Heizeinrichtung der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schematische Schnittansicht von Elementen in der Nähe eines Anschlusses in dem Fall von Beispiel 2 der keramischen Heizeinrichtung der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine schematische Schnittansicht von Elementen in der Nähe eines Anschlusses in dem Fall von Beispiel 3 der keramischen Heizeinrichtung der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine schematische Schnittansicht von Elementen in der Nähe eines Anschlusses in dem Fall einer herkömmlichen, keramischen Heizeinrichtung.
5 ist eine schematische Ansicht, die ein Heizelementmuster und Anschlüsse in dem Fall einer keramischen Heizeinrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt.
Beispiele zum Ausführen der vorliegenden Erfindung
Nun werden Beispiele der keramischen Heizeinrichtung 1 der vorliegenden Erfindung in konkreten Ausdrücken erläutert, jedoch soll der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht durch diese Beispiele eingeschränkt werden.
Ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass in dem Anschlussbereich der keramischen Heizeinrichtung 1 die freiliegende, obere Fläche 11 der elektrisch leitfähigen Schicht mit der oberen Fläche der Deckschicht 4 bündig ist und aufgrund der Verwendung dieser Art der Anschlussstruktur zwischen der freiliegenden oberen Fläche 11 der elektrisch leitfähigen Schicht und der umgebenden, isolierenden Keramikdeckschicht 4 keine Stufe erzeugt wird, und damit die Kante der Deckschicht 4 keine Stufe bildet. Aufgrund dessen ist es möglich, zu verhindern, dass die Elektrizitätsversorgungsanschlusselemente, etwa die Beilegscheibe 6 und die Kopfschraube 5 mit der Kante der umgebenden, isolierenden Keramikdeckschicht 4 kollidieren und diese beschädigen, was dann passiert, wenn eine herkömmliche Anschlussstruktur verwendet wird, sodass (i) ein anormales Heizen, das durch schlechte elektrische Verbindung verursacht wird, die durch Fremdstoffe oder von der Beschädigungskollision herrührende Verunreinigungen ausgelöst wird, oder (ii) Funkenbildung, die durch Abnutzen des freiliegenden Teils des Anschlusses verursacht wird, verhindert werden, und folglich die Lebensdauer der Heizeinrichtung verlängert ist. In der vorliegenden Erfindung ist die obere Fläche der Deckschicht 4 mit der freiliegenden, oberen Fläche 11 der elektrisch leitfähigen Schicht bündig und sie bilden eine spaltfreie Ebene. Um die obere Fläche der Deckschicht 4 mit der freiliegenden Fläche 11 der elektrisch leitfähigen Schicht bündig zu machen, ist es möglich, die Deckschicht 4 einem maschinellen Schleifvorgang zu unterwerfen. Bei diesem Vorgang ist es vorzuziehen, die Bündigkeit über einen Bereich von nicht weniger als 0,5 mm ab der Linie, an der die Deckschicht die elektrisch leitfähige Schicht trifft, zu erreichen, da dann, wenn der Bereich kleiner als 0,5 mm ist, die Möglichkeit besteht, dass die Beilegscheibe 6 die Oberfläche der Deckschicht 4 ankratzt.
Nun ist die elektrisch leitfähige Schicht der vorliegenden Erfindung eine Schicht mit einer wesentlichen Dicke, die aus einem Material mit einer elektrischen Leitfähigkeit gefertigt ist; insbesondere kann sie ein Teil des elektrisch leitfähigen Elements 3 sein, welches das Heizmuster bildet, wie dies in 1 gezeigt ist, oder sie kann der elektrisch leitfähige, ebene Körper 9 sein, wie dies in 2 gezeigt ist, der so ausgelegt ist, dass er den durch Bezugszeichen 11 in 5 angegebenen Bereich belegt, um die freiliegende Fläche 11 an dem Heizanschluss bereitzustellen. In Fällen anderer Ausführungsbeispiele, in denen die elektrisch leitfähige Schicht in dem Bereich 11 auf verschiedene Arten ausgebildet ist, liegen diese Ausführungsbeispiele ebenso in dem Bereich der vorliegenden Erfindung.
Als ein Verfahren zum Herstellen der freiliegenden Fläche 11 der elektrisch leitfähigen Schicht, die mit der oberen Fläche der Deckschicht 4 bündig ist, ist es vorzuziehen, die elektrisch leitfähige Schicht als eine Erhebung auszuführen. In dem Fall, dass die Erhebung aus einem Teil des elektrisch leitfähigen Elements 3 besteht, kann diese Erhebung ausgebildet werden, indem zuerst die Trägerbasis 2 so vorbereitet wird, dass sie einen erhöhten Teil in einem Bereich hat, der mit dem Bereich 11 in 4 übereinstimmt, und dann das elektrisch leitfähige Element 3 über die Trägerbasis 2 gelegt wird. Wie in 1 gezeigt ist, ist es insbesondere vorzuziehen, die Erhebung mit einer abgeschrägten Seitenwand auszubilden, sodass die Erhebung die Form eines Kreiskegelstumpfes hat und die abgeschrägte Seitenwand kann ein Profil eines Bogens haben. In dem Fall eines Bogenprofils ist es möglich, die Erhebung ökonomisch herzustellen, da es keinen Bedarf dazu gibt, einen komplex geformten Abschnitt hinzuzufügen, da es möglich ist, eine kontinuierliche und äußerst glatte Seitenwandfläche an der Erhebung mittels einer Drehmaschine mit einem Schaftfräsenwerkzeug herzustellen und fertigzustellen.
Als eine alternative Art, die Erhebung auszubilden, ist es möglich, wie in 2 gezeigt ist, einen elektrisch leitfähigen, flachen, ringartigen Körper 9, der aus dem gleichen oder nicht aus dem gleichen Material wie das Heizelement gefertigt ist, über den mit dem Bereich 11 des Heizanschlusses übereinstimmenden Bereich in einer solchen Art aufzulegen, dass die obere Fläche dieses elektrisch leitfähigen, flachen Körpers 9 mit der oberen Fläche der Deckschicht 4 bündig wird. In einer weiteren Alternative ist es zudem möglich, zuerst diesen elektrisch leitfähigen, flachen Körper 9 über die Trägerbasis 2 zu legen und danach das elektrisch leitfähige Element 3 sowohl über den elektrisch leitfähigen, flachen Körper 9 als auch die Trägerbasis 2 abzuscheiden, um die elektrisch leitfähige Schicht zu erzeugen, die mit der Deckschicht 4 bündig ist.
Übrigens ist in dem Ausführungsbeispiel von 2 die Trägerbasis 2 an dem Anschluss nicht erhöht, aber selbst bei dieser Art des Ausführungsbeispiels ist es möglich, eine kegelstumpfartige Erhöhung an der Trägerbasis 2 auszubilden und dann das elektrisch leitfähige Element 3 und den flachen Körper 9 über die Erhöhung zu legen, wobei in diesem Fall der flache Körper 9 die elektrisch leitfähige Schicht der vorliegenden Erfindung bildet.
3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem in der unmittelbaren Nähe des Durchgangslochs 12 zum schraubbaren Befestigen der Anschlusskopfschraube 5 ein Abschnitt des erhöhten Teils des elektrisch leitfähigen Elements 3 durch die aus einer elektrisch isolierenden keramikgefertigten Deckschicht 4 derart ersetzt ist, dass die obere Fläche der Deckschicht 4 mit der freiliegenden Fläche 11 des Heizanschlusses bündig ist. Da die Deckschicht 4 außerdem in der Nähe des Durchgangslochs 12 ausgebildet ist, ist die freiliegende Fläche 11 des elektrisch leitfähigen Elements 3 der Kopfschraube 5 nicht ausgesetzt, sodass korrosives Gas, das entlang des Gewindes der Schraube 5 entwichen ist, das elektrisch leitfähige Element 3 nicht erreicht und nicht erodiert, mit dem Ergebnis, dass die Lebensdauer der keramischen Heizeinrichtung 1 weiter verlängert ist.
Es ist vorzuziehen, dass die Trägerbasis 2 der vorliegenden Erfindung aus einem Material gefertigt ist, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Aluminiumoxid (Al₂O₃), Aluminiumnitrid (AlN), Bornitrid (BN), einem Komplex aus AlN und BN, pyrolytischem Bornitrid (PBN), mit pyrolytischem Bornitrid beschichtetes Graphit und Quarz besteht. Diese Materialien sind bei hohen Temperaturen fest und wärmebeständig, was unerlässliche Eigenschaften der Trägerbasis 2 sind.
Es ist zudem vorzuziehen, dass der Heizeinrichtungsanschluss und das Heizelement aus einem Metall mit hohem Schmelzpunkt, etwa Wolfram, Tantal und Molybdän oder aus einem anderen bekannten Material, das geeignet ist, eine Heizeinrichtung zu fertigen, etwa pyrolytischem Graphit, Siliziumkarbid und Molybdänsilizid gefertigt sind. Das auf diese Weise gefertigte, elektrisch leitfähige Element 3 ist mittels einem Bedampfungsverfahren, einem Gasphasenabscheidungsverfahren, einem Ionenbeschichtungsverfahren, einem Druckverfahren, einem Beschichtungsverfahren usw. über der Trägerbasis 2 ausgebildet und nach dessen Ausbildung wird es einer Wärmebehandlung zu einem Ausmaß unterworfen, das von den Anforderungen abhängig ist.
Die aus einer elektrisch isolierenden Keramik gefertigte Deckschicht 4 der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise aus dem gleichen Material gefertigt, aus dem die Trägerbasis 2 gefertigt ist, wodurch es möglich ist, eine keramische Heizeinrichtung zu bauen, die einen kleinen Unterschied im thermischen Ausdehnungskoeffizienten mit sich bringt und somit kaum einer Verformung unterzogen wird. Eine solche Deckschicht 4 kann durch eine gleichzeitige Kalzination zusammen mit der Trägerbasis 2 oder durch ein Aufdampfverfahren, Gasphasenabscheidungsverfahren, Ionenbeschichtungsverfahren, Druckverfahren oder Beschichtungsverfahren ausgebildet werden, und nach dem Ausbilden wird es einer Wärmebehandlung zu einem Ausmaß unterzogen, das von der Anforderung abhängig ist.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die freiliegende Fläche 11 des aus der elektrisch leitfähigen Schicht bestehenden Anschlusses in den zuvor aufgezählten Arten bündig mit der oberen Fläche der Deckschicht 4 zu bringen, aber es ist vorzuziehen, dass ein korrosionsbeständiger, elektrisch leitfähiger Schutzüberzug 7 danach vorgesehen wird, um die freiliegende Fläche 11 der elektrisch leitfähigen Schicht und einiges des umgebenden Teils der Deckschicht 4 zu bedecken, um diese gegen die Umgebungsatmosphäre im Gebrauch zu schützen. Es ist möglich, die freiliegende Anschlussfläche 11 der elektrisch leitfähigen Schicht gegen die Umgebungsatmosphäre, die aus einem korrosiven Gas usw. besteht, mittels des elektrisch leitfähigen Schutzüberzugs 7 zu schützen, sodass die Lebensdauer der keramischen Heizeinrichtung noch weiter verlängert wird. Das Material, aus dem der elektrisch leitfähige Schutzüberzug 7 gefertigt ist, wird vorzugsweise aus Wolfram, Tantal, Silizium, Platin, Nickel, Molybdänsilizid und Siliziumkarbid ausgewählt, da diese Materialien mit besserer Stabilität in einer Atmosphäre einschließlich eines höchstkorrosiven Gases, etwa einem Fluor enthaltenden Gas, Ammoniumgas, Wasserstoffgas, Wasserstoffchlorgas und Sauerstoff verwendet werden können. Der elektrisch leitfähige Schutzüberzug 7 der vorliegenden Erfindung kann mittels Bedampfungsverfahren, CVD-Verfahren, Ionenplattierungsverfahren, Druckverfahren oder Beschichtungsverfahren aufgebracht werden; es ist zudem möglich, den elektrisch leitfähigen Schutzüberzug 7 durch Kleben aufzubringen.
Zudem ist es in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorzuziehen, dass der Durchmesser der Beilegscheibe 6 und jener des Kopfs der Kopfschraube 5 größer als der Durchmesser der freigelegten, elektrisch leitfähigen Schicht sind. Wenn eine Beilegscheibe 6 oder eine Kopfschraube 5 mit einem Durchmesser, der größer als jener der freiliegenden Fläche der elektrisch leitfähigen Schicht ist, verwendet wird, wird verhindert, dass die freiliegende Fläche 11 der elektrisch leitfähigen Schicht dem höchstkorrosiven Gas an dem Anschluss direkt ausgesetzt ist, sodass die Lebensdauer weiter verlängert werden kann. Ferner kann die Beilegscheibe 6 aus jedem Material gefertigt werden, solange sie eine elektrische Leitfähigkeit hat; jedoch wird vorzugsweise ein Material mit einer hohen Schmiedbarkeit, etwa Graphitblech oder Platin verwendet, damit das Abdichten an der Anschlussstelle verbessert wird und somit das Permeieren des korrosiven Gases unterdrückt wird.
Ausführungsbeispiel
Nun werden konkrete Beispiele der vorliegenden Erfindung erläutert.
Beispiel 1
Zunächst wurde zum Herstellen einer Trägerbasis 2 aus pyrolytischem Bornitrid (PBN) der vorliegenden Erfindung Ammoniak (NH₃) mit Bortrichlorid (BCl₃) unter einem Druck von 100 Torr bei 1900 Grad C in der Art eines CVD-Verfahrens reagieren gelassen und das Produkt wurde maschinell bearbeitet, um einen Körper mit einem Außendurchmesser von 50 mm und einer Dicke von 2 mm auszubilden. Wie in 1 gezeigt ist, wurde dann diese Trägerbasis 2 maschinell bearbeitet, um zwei kegelstumpfartige Erhebungen zu haben, und zwar eine für jeden elektrisch leitfähigen Anschluss, in einer solchen Art, dass die Erhebungen eine Höhe von 0,15 mm hatten und dass die obere Fläche der Erhebung einen Durchmesser von 8 mm hatte, der in etwa gleich wie der Außendurchmesser der später ausgebildeten, freiliegenden Fläche des elektrisch leitfähigen Elements 3 war, und somit wurde die Trägerbasis 2 fertiggestellt.
Als Nächstes wurde zum Ausbilden einer Heizschicht und Anschlüssen des elektrisch leitfähigen Elements 3 der keramischen Heizeinrichtung 1 Methan bei 5 Torr und 1750 Grad C thermisch zersetzt und eine 50 Mikrometer dicke pyrolytische Graphitschicht als das elektrisch leitfähige Element 3 wurde an der Trägerbasis 2 ausgebildet und wurde maschinell bearbeitet, um ein Heizelementmuster 10 der keramischen Heizeinrichtung 1 zu erhalten, wie es in 5 gezeigt ist; und dann wurde eine Deckschicht 4 eines pyrolytischen Bornitrids mit einer Dicke von 0,15 mm über das gesamte Heizelementmuster 10 unter den gleichen Bedingungen wie jene im Fall des Ausbildens der Trägerbasis 2 ausgebildet.
Ein Durchgangsloch 12 mit einem Durchmesser von 3,4 mm wurde an jedem einzelnen von 2 Anschlüssen der keramischen Heizeinrichtung 1 ausgebildet und die Abdeckschicht 4 wurde durch maschinelle Bearbeitung von den Umgebungen der Durchgangslöcher 12 beseitigt, und somit wurde, wie in 1 gezeigt ist, das elektrisch leitende Element 3 in einer solchen Art freigelegt, dass die freiliegende Fläche 11 für den Anschluss einer Stromquelle bündig mit der oberen Fläche der Deckschicht 4 wird. Dann wird der elektrisch leitfähige Schutzüberzug 7 aus Wolfram mit einem Außendurchmesser von 12 mm, der einen Korrosionswiderstand gegen die zu verwendende Umgebungsatmosphäre hat, durch ein Ionenplattierungsverfahren ausgebildet, um die Gesamtheit der beiden elektrisch leitfähigen, freiliegenden Anschlussflächen 11 sowie die engen Teile der Deckschicht 4 der elektrisch isolierenden Keramik, die die jeweiligen freiliegenden Flächen 11 umgeben, zu bedecken, und somit wurde die keramische Heizeinrichtung 1 gemäß 1 fertiggestellt.
Die derart fertiggestellte, keramische Heizeinrichtung 1 wurde in eine Vakuumkammer eingebracht und wurde mit Anschlussstiften 8 der Heizvorrichtung über eine Platinbeilegscheibe 6, die den gleichen Außendurchmesser wie die elektrisch leitfähige, freiliegende Anschlussfläche 11 hat, angeschlossen bzw. verbunden; als dann die Luft aus der Vakuumkammer herausgesogen wurde, wurde die Temperatur auf 1300 Grad C erhöht; danach wurde in die Kammer Ammoniak bei einer Strömungsrate von 100 ml pro Minute zugeführt und zur gleichen Zeit wurde der Zwischenkammerdruck auf 5000 Pa eingestellt. Die Vakuumkammer wurde in diesem Zustand mit bei 1300 Grad C unveränderter Temperatur der keramischen Heizeinrichtung 1 beibehalten, und nachdem einhundert Stunden verstrichen waren, wurde die Elektrizitätszufuhr unterbrochen und die Heizeinrichtung wurde gekühlt.
Nach dem Kühlen wurde die keramische Heizeinrichtung 1 aus der Kammer herausgenommen und die Anschlüsse der Heizeinrichtung 1 wurden untersucht und es wurde herausgefunden, dass die Schutzschichten 7 aus Wolfram an den Heizeinrichtungsanschlüssen vollständig vorhanden waren und dass kein Verbrauch der elektrisch leitfähigen, freiliegenden Flächen 11 der Anschlüsse auftrat. Zudem wurde während des Versuchs weder ein anormales Heizen noch ein sich auf Funkenbildung beziehendes Problem beobachtet.
Beispiel 2
In Beispiel 2 wurde das gleiche CVD-Verfahren wie in Beispiel 1 zum Herstellen einer PBN-Trägerbasis 2 mit einer Abmessung von 50 mm im Außendurchmesser und 2 mm in der Dicke verwendet. Zudem wurde unter Verwendung des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 1 eine Heizschicht und Anschlüsse des elektrisch leitfähigen Elements 3 der keramischen Heizeinrichtung 1 und zudem ein Heizelementmuster 10 der keramischen Heizeinrichtung gefertigt, wie in 5 gezeigt ist; dann wurde über alle diese Elemente eine Deckschicht 4 aus pyrolytischem Bornitrid mit einer Dicke von 0,15 mm ausgebildet.
Als Nächstes wurde in Beispiel 2 ein Durchgangsloch 12 mit 3,4 mm Durchmesser in jedem der zwei Anschlüsse der keramischen Heizeinrichtung 1 ausgebildet und ein Teil der Deckschicht 4, die mit einem Ringbereich übereinstimmt, der einen Außendurchmesser von 8 mm hat und das Durchgangsloch 12 umgibt, wurde durch maschinelle Bearbeitung beseitigt, und somit wurde das elektrisch leitfähige Element 3 dort freigelegt, und, wie in 2 gezeigt ist, wurde auf diesen gegenwärtig freigelegten Bereich des elektrisch leitfähigen Elements 3 ein elektrisch leitfähiger, ringartiger, flacher Körper 9 derart aufgebracht, dass die obere Fläche dieses elektrisch leitfähigen, flachen Körpers 9 mit der oberen Fläche der Deckschicht 4 bündig war, und somit wurde der Heizeinrichtungsanschluss vorbereitet.
In den folgenden Schritten wurden unter Verwendung der gleichen Arten wie in 1 ein elektrisch leitfähiger Schutzüberzug 7 aus Wolfram mit einem Außendurchmesser von 12 mm, der einen Korrosionswiderstand gegen die zu verwendende Umgebungsatmosphäre hat, durch das Ionenplattierungsverfahren ausgebildet, und somit wurde die keramische Heizeinrichtung 1 von 2 fertiggestellt.
Die somit fertiggestellte, keramische Heizeinrichtung 1 wurde über Platinbeilegscheiben 6, die den gleichen Außendurchmesser wie die elektrisch leitfähige, freiliegende Anschlussfläche 11 haben, an Anschlussstifte 8 des Heizgeräts angeschlossen. Dann wurde unter Erfüllung der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 die keramische Heizeinrichtung 1 bei einer Temperatur von 1300 Grad C für einhundert Stunden beibehalten; danach wurde die Stromversorgung gestoppt und die Heizeinrichtung wurde gekühlt.
Nach dem Kühlen wurde die keramische Heizeinrichtung 1 aus der Kammer herausgenommen und die Anschlüsse der Heizeinrichtung 1 wurden untersucht und es wurde herausgefunden, dass auch in diesem Beispiel 2 der Schutzüberzug 7 aus Wolfram an den Heizeinrichtungsanschlüssen vollständig vorhanden war und dass kein Verbrauch der elektrisch leitfähigen, freiliegenden Flächen 11 der Anschlüsse aufgetreten war. Zudem gab es kein anormales Heizen während des Versuchs und es wurde auch kein sich auf Funkenbildung beziehendes Problem beobachtet.
Beispiel 3
In Beispiel 3 wurde das gleiche CVD-Verfahren wie in Beispiel 1 verwendet, um eine PBN-Trägerbasis 2 mit einer Abmessung von 50 mm im Außendurchmesser und 2 mm in der Dicke herzustellen. Zudem wurde unter Verwendung des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 1 diese Trägerbasis 2 maschinell bearbeitet, sodass sie zwei kegelstumpfartige Erhöhungen hat, eine für jeden elektrisch leitfähigen Anschluss, wie dies in 3 gezeigt ist, und zwar in einer solchen Art, dass die Erhöhung eine Höhe von 0,15 mm hatte und die obere Fläche der Erhöhung einen Durchmesser von 8 mm hatte, der im Wesentlichen gleich wie der Außendurchmesser der später ausgebildeten, freiliegenden Fläche des elektrisch leitfähigen Elements 3 war, und somit wurde die Trägerbasis 2 fertiggestellt.
Dann wurde unter Verwendung des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 1 eine pyrolytische Graphit-(PG)-Schicht mit einer Dicke von 50 Mikrometern zum Bilden des elektrisch leitfähigen Elements 3 über die Trägerbasis 2 gelegt, und dieses Element 3 wurde maschinelle bearbeitet, sodass es, wie in 5 gezeigt ist, ein Heizelementmuster 10 der keramischen Heizeinrichtung 1 hat. In diesem Beispiel 3 wurde zum Zeitpunkt des maschinellen Herausarbeitens des Heizelementmusters 10 ein Teil der PG-Schicht, d.h., des elektrisch leitfähigen Elements 2 durch maschinelle Bearbeitung von einem Ein-Millimeter breiten Ringbereich, der das später auszubildende Durchgangsloch 12 an jedem Anschluss unmittelbar umgibt, beseitigt, und danach wurde eine Deckschicht 4 aus pyrolytischem Bornitrid mit einer Dicke von 0,15 mm vollständig über dieses Heizelementmuster 10 unter Verwendung des gleichen Verfahrens wie in dem Fall des Ausbildens der Stützbasis 2 ausgebildet.
Als Nächstes wurde ein Durchgangsloch 12 mit einem Durchmesser von 3,4 mm in jedem der beiden Anschlüsse der keramischen Heizeinrichtung 1 ausgebildet und die Deckschicht 4 in einem die Durchgangslöcher 2 umgebenden Bereich mit Ausnahme des vorstehend erwähnten Ringbereichs mit einer Breite von einem Millimeter wurde durch maschinelle Bearbeitung beseitigt und somit wurde das elektrisch leitfähige Element 3 dort in einer Art freigelegt, dass die obere Fläche der Deckschicht 4 mit der gegenwärtig freigelegten oberen Fläche des elektrisch leitfähigen Elements 3 bündig war, und somit wurde die elektrisch leitfähige, freiliegende Anschlussfläche 11 zum Anschließen einer Stromquelle ausgebildet. Die auf diese Art vorbereitete Heizeinrichtungsanschlussstruktur ist in 3 gezeigt.
In den folgenden Schritten wurde unter Verwendung der gleichen Arten wie in Beispiel 1 ein elektrisch leitfähiger Schutzüberzug 7 aus Wolfram mit einem Außendurchmesser von 12 mm, der einen Korrosionswiderstand gegen die zu verwendende Umgebungsatmosphäre hat, durch ein Ionenplattierungsverfahren ausgebildet und somit wurde die keramische Heizeinrichtung 1 von 3 fertiggestellt.
Die somit fertiggestellte keramische Heizeinrichtung 1 wurde über eine Platinbeilegscheibe 6, die den gleichen Außendurchmesser wie die elektrisch leitfähige, freiliegende Anschlussfläche 11 hat, an Anschlussstifte 8 des Heizgeräts angeschlossen. Dann wurde unter Erfüllung der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 die keramische Heizeinrichtung 1 für einhundert Stunden bei einer Temperatur von 1300 Grad C beibehalten; danach wurde die Stromzufuhr gestoppt und die Heizeinrichtung wurde gekühlt.
Nach dem Kühlen wurde die keramische Heizeinrichtung 1 aus der Kammer entnommen und die Anschlüsse der Heizeinrichtung 1 wurden untersucht und es wurde herausgefunden, dass auch in diesem Beispiel 3 die Schutzüberzüge 7 aus Wolfram an den Heizeinrichtungsanschlüssen vollständig vorhanden waren und dass kein Verbrauch der elektrisch leitfähigen, freiliegenden Flächen 11 der Anschlüsse aufgetreten war. Zudem gab es kein anormales Heizen während des Versuchs und es wurde auch kein sich auf Funkenbildung beziehendes Problem beobachtet. Insbesondere ist bei diesem Beispiel 3 anzunehmen, dass die Deckschicht 4, die den vorstehend erwähnten Ein-Millimeter breiten Ringbereich belegt, der das Durchgangsloch 12 unmittelbar umgibt, so gewirkt hat, dass sie das höchst korrosive Gas so gut von dem Durchgangsloch 12 stoppt, dass die elektrisch leitfähige, freiliegende Anschlussfläche 11 perfekt intakt gehalten wurde.
Vergleichsbeispiel
In Beispiel 3 wurde das gleiche CVD-Verfahren wie in Beispiel 1 verwendet, um eine ähnliche PBN-Trägerbasis 2 herzustellen, und zudem wurde unter Verwendung der gleichen Prozedur wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme, dass der elektrisch leitfähige, flache Körper 9 und der elektrisch leitfähige Schutzüberzug 7 nicht enthalten sind, die Anschlussstruktur der keramischen Heizeinrichtung 1 einschließlich des elektrisch leitfähigen Elements 3, des Heizelementmusters 10 und der pyrolytischen Bornitriddeckschicht 4 gefertigt. Wie in 4 gezeigt ist, ist die freiliegende Fläche 11 des elektrisch leitfähigen Elements 3 mit der oberen Fläche der Deckschicht 4 nicht bündig und da der elektrisch leitfähige, flache Körper 9 von dem Heizeinrichtungsanschluss fehlt, ist zwischen der freiliegenden Fläche 11 und der oberen Fläche der Deckschicht 4 eine Stufe ausgebildet, und folglich hat die Deckschicht 4 eine abgestufte Kante.
Die derart fertiggestellte, keramische Heizeinrichtung 1 wurde über eine Platinbeilegscheibe 6 an Anschlussstifte 8 des Heizgeräts angeschlossen und dann wurde unter Beibehaltung der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 die keramische Heizeinrichtung 1 für einhundert Stunden bei einer Temperatur von 1300 Grad C beibehalten; danach wurde die Stromzufuhr gestoppt und die Heizeinrichtung wurde gekühlt.
Nach dem Kühlen wurde die keramische Heizeinrichtung aus der Kammer entnommen und die Anschlüsse der Heizeinrichtung 1 wurden untersucht und es wurde herausgefunden, dass die Beilegscheibe 6 verschoben war und dass in ihrer Nähe die elektrisch isolierende Deckschicht 4 teilweise gebrochen war. Zudem gab es ein Erscheinungsbild, das zeigte, dass die elektrisch leitfähige, freiliegende Fläche 11 des Anschlusses zu einem gewissen Ausmaß verbraucht war.
Es wird eine keramische Heizeinrichtung vorgeschlagen, bei der in dem Umgebungen der Heizelementanschlüsse, an denen eine Schraube und eine Beilegscheibe dazu verwendet werden, die Stromzufuhrverbindung zu dem Heizelement zu befestigen und zu bewirken, die Deckschicht, die das meiste des Heizelements bedeckt, mit einem unmittelbar benachbarten Teil der Heizelementschicht bündig ist, sodass die Deckschicht an ihrer Kante nicht abgestuft ist, und somit die Beilegscheibe die Deckschicht nicht verkratzt oder anderweitig beschädigt; ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel verwendet einen elektrisch leitfähigen Schutzüberzug, der auf diese bündige Ebene aufgebracht ist, der einen Bereich bedeckt, der sich von dem Schraubenloch nach wesentlich hinter der Linie erstreckt, an der die Deckschicht die Heizelementschicht trifft.
Bezugszeichenliste

1: keramische Heizeinrichtung
2: Trägerbasis
3: elektrisch leitfähiges Element
4: Deckschicht
5: Schraube
6: Beilegscheibe
7: elektrisch leitfähiger Schutzüberzug
8: Anschlussstift für Stromzufuhr
9: elektrisch leitfähiger, flacher Körper (der anzubringen ist)
10: Heizelementmuster
11: freiliegende Fläche des Heizanschlusses
12: Durchgangsloch

Claims

Keramische Heizeinrichtung mit einer Trägerbasis, die aus einem elektrisch isolierenden Keramikmaterial gefertigt ist, einem Heizelementmuster, das aus einem über die Trägerbasis gelegten elektrisch leitfähigen Material gefertigt ist, und einer Deckschicht, die aus einem über das Heizelementmuster gelegten, elektrisch isolierenden Keramikmaterial gefertigt ist, wobei die keramische Heizeinrichtung ein Durchgangsloch an jedem seiner Stromzufuhranschlüsse zum Befestigen von Anschlussvorrichtungen aufweist, wobei in den Umgebungen der Anschlüsse eine obere Fläche der Deckschicht eine freiliegende, obere Fläche einer elektrisch leitfähigen Schicht trifft, wodurch eine bündige Ebene ausgebildet wird.
Keramische Heizeinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Abschnitt der elektrisch leitfähigen Schicht, der dem Durchgangsloch unmittelbar benachbart ist, durch einen elektrisch isolierenden Keramikkörper ersetzt ist.
Keramische Heizeinrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die elektrisch leitfähige Schicht aus dem gleichen Material wie das Heizelementmuster gefertigt ist.
Keramische Heizeinrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die elektrisch leitfähige Schicht entweder ein Teil des Heizelementmusters oder ein elektrisch leitfähiges, flaches Mittel ist, das um das Durchgangsloch herumgelegt ist.
Keramische Heizeinrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die elektrisch leitfähige Schicht die Form einer Erhebung annimmt.
Keramische Heizeinrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die Erhebung dadurch hervorgerufen wird, dass die Trägerbasis einen erhöhten Teil in einer Form eines Kreiskegelstumpfes hat.
Keramische Heizeinrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei das elektrisch leitfähige, flache Mittel auf einen Bereich der Trägerbasis oder des elektrisch leitfähigen Heizelementmusters gelegt ist, wobei an diesem Bereich die elektrisch leitfähige Schicht ausgebildet sein soll.
Keramische Heizeinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1, 2 und 6, wobei ein korrosionswiderstandsfähiger, elektrisch leitfähiger Schutzüberzug so vorgesehen ist, dass er über der bündigen Ebene liegt, die einen Bereich bedeckt, der sich von dem Durchgangsloch bis wesentlich hinter die freiliegende, obere Fläche der elektrisch leitfähigen Schicht erstreckt.
Keramische Heizeinrichtung gemäß Anspruch 8, wobei der korrosionswiderstandsfähige, elektrisch leitfähige Schutzüberzug aus einem Material gefertigt ist, das aus Wolfram, Tantal, Silizium, Platin, Nickel, Molybdänsilizid und Siliziumkarbid gewählt ist.
Keramische Heizeinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1, 2, 6 und 9, wobei die Trägerbasis und die Deckschicht unabhängig voneinander aus einem Material gefertigt sind, das aus Aluminiumoxid (Al₂O₃), Aluminiumnitrid (AlN), Bornitrid (BN), einem Komplex aus AlN und BN, pyrolytischem Bornitrid (PBN), mit pyrolytischem Bornitrid beschichtetem Graphit und Quarz ausgewählt ist.