JP2001332525A

JP2001332525A - セラミックスヒータ

Info

Publication number: JP2001332525A
Application number: JP2000154589A
Authority: JP
Inventors: Takaro Kitagawa; 高郎北川; Masayuki Ishizuka; 雅之石塚; Kazunori Endo; 和則遠藤; Masayuki Hashimoto; 昌幸橋本; Takeshi Nagata; 毅永田
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2000-05-25
Publication date: 2001-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】断熱材を構成する材質に制限がなく、製品寿
命がより一層向上され、しかも、製造容易で廉価なセラ
ミックスヒータを提供する。【解決手段】セラミックスヒータ１００は、セラミッ
クス焼結体製の支持板（基体）２と、この支持板２の全
領域を覆うとともに支持板２と第１の接合層１０を介し
て気密に接合されたセラミックス焼結体製の載置板（被
覆板）３とを備えるとともに、支持板２の接合面に設け
られた凹部１２に装填されたヒータエレメント８と、凹
部１２に装填され、ヒータエレメント８の下部に配設さ
れた断熱材１３と、ヒータエレメント８に一端が接続さ
れた少なくとも1対のヒータ給電用電極９とを備えたも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、反応チャンバー内
に配置されてウェハ等の被加熱物の加熱に用いられるセ
ラミックスヒータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、セラミックスヒータとして、ヒー
タエレメントが、熱伝導性、耐食性、耐プラズマ性に優
れたセラミックス焼結体内に埋設されてなる面状ヒータ
部と、この面状ヒータ部を支持し、反応チャンバーに連
結する支持部材との間に、単層または複層の断熱材を設
け、前記面状ヒータ部から前記支持部材への熱伝導を制
限するように構成されたセラミックスヒータが知られて
いる。

【０００３】図４に、従来のセラミックスヒータの一例
の概略断面構造を示し、このセラミックスヒータ１００
０の構造について説明する。

【０００４】図４において、符号１０３は面状ヒータ
部、符号１０８はヒータエレメント、符号１０４は電極
板、符号１１３は断熱材、符号１０２は支持部材を示し
ている。

【０００５】図４に示すように、セラミックスヒータ１
０００は、内部に、所定の形状（例えば、スパイラル形
状）のヒータエレメント１０８と、プラズマを発生させ
るための円盤状の電極板１０４とを具備する面状ヒータ
部１０３と支持部材１０２との間に、単層の断熱材１１
３が挟持されてなるものである。セラミックスヒータ１
０００において、断熱材１１３と面状ヒータ部１０３、
及び断熱材１１３と支持部材１０２は気密に接合されて
いる。

【０００６】面状ヒータ部１０３は、ヒータエレメント
１０８を保持する第１のセラミックス焼結体１０３ａ
と、電極板１０４を保持する第２のセラミックス焼結体
１０３ｂと被加熱物を載置するための第３のセラミック
ス焼結体１０３ｃとを具備し、第１のセラミックス焼結
体１０３ａと第２のセラミックス焼結体１０３ｂ、及び
第２のセラミックス焼結体１０３ｂと第３のセラミック
ス焼結体１０３ｃは、それぞれ耐熱性の接合剤からなる
接合層１１０、１０７を介して気密に接合されている。

【０００７】また、図４に示すように、ヒータエレメン
ト１０８は第１のセラミックス焼結体１０３ａの図示上
側表面にヒータエレメント１０８の形状に沿って刻設さ
れた凹部１１２内に装填されていて、電極板１０４は第
２のセラミックス焼結体１０３ｂの図示上側表面に刻設
された凹部１１１内に装填されている。

【０００８】ヒータエレメント１０８には一対のヒータ
給電用電極１０９が接続されていて、電極板１０４には
高周波／直流電圧印加用電極１０５が接続されている。
また、セラミックスヒータ１０００には、面状ヒータ部
１０３内の温度を測定するために、一端が面状ヒータ部
１０３内に挿入された熱電対１０６が設けられている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のセラミックスヒータ１０００においては、断熱材
１１３の側面が耐食性の雰囲気ガスやプラズマ等に曝さ
れるため、断熱材１１３を構成する材質に制限があると
いう問題点があった。

【００１０】そのため、面状ヒータ部１０３と断熱材１
１３の熱膨張係数差あるいは断熱材１１３と支持部材１
０２の熱膨張係数差を略等しくさせることが困難であっ
たため、セラミックスヒータ１０００の製品寿命が充分
でないという問題点があった。また、断熱材１１３を構
成する材質に制限があるため、製造が煩雑になり、製造
コストも高くなるという問題点があった。

【００１１】そこで、本発明は上記の問題を解決し、熱
効率に優れることは勿論のこと、断熱材を構成する材質
に制限がなく、製品寿命がより一層向上され、しかも、
製造容易で廉価なセラミックスヒータを提供することを
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、請求項１において、セラミックス焼結体製
の基体と、該基体と接合層を介して気密に接合されたセ
ラミックス焼結体製の被覆板とを備えるとともに、前記
基体と前記被覆板とのいずれか又は双方の接合面に設け
られた凹部に装填されたヒータエレメントと、前記凹部
に装填され、ヒータエレメントの少なくとも下部に配設
された断熱材と、前記ヒータエレメントに接続された少
なくとも1対の電極とを備えたことを特徴とするセラミ
ックスヒータを提供する。

【００１３】本発明によれば、断熱材が基体と被覆板と
のいずれか又は双方の接合面に設けられた凹部に装填さ
れているので、断熱材が耐食性の雰囲気ガスやプラズマ
等に曝されないため、断熱材を構成する材質に制限がな
く、製品寿命がより一層向上され、しかも、製造容易で
廉価なセラミックスヒータを提供することができる。

【００１４】また、本発明のセラミックスヒータは、少
なくともヒータエレメントの少なくとも下部（被加熱物
を載置しない側）に断熱材を備えたものであるので、被
加熱物を載置する側の熱伝導性を確保したまま被加熱物
を載置しない側の熱放散を有効に防止することができ、
熱効率の優れたものとなる。

【００１５】また、本発明のセラミックスヒータにおい
て、前記断熱材が窒化アルミニウム、窒化珪素、シリカ
質材料、アルミナ等のセラミックス又は金属からなるこ
とが好ましい。断熱材がこのような材料からなる場合
に、ヒータエレメントの発熱を効率的に断熱することが
できる。

【００１６】また、本発明のセラミックスヒータにおい
て、前記基体の熱伝導率が、前記被覆板の熱伝導率より
も小さく設定されていることが好ましい。

【００１７】更に、前記基体と前記被覆板とが、いずれ
も窒化アルミニウム焼結体、あるいは、いずれも窒化ア
ルミニウム基焼結体からなることが好ましい。

【００１８】更に、前記基体及び前記被覆板がいずれも
Ｙ₂Ｏ₃を含有するものであることが望ましく、かつ前記
被覆板のＹ₂Ｏ₃含有量が前記基体のＹ₂Ｏ₃含有量よりも
多く設定されていることが好ましい。

【００１９】基体と被覆板とをこのような構造とするこ
とにより、基体の熱伝導性を被覆板のそれよりも低下せ
しめ、被加熱物を載置しない基体側からの熱放散を低減
することができるので、熱効率を向上させることができ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る実施形態に
ついて詳細に説明する。

【００２１】なお、以下に記載の実施形態は、発明の趣
旨をより良く理解させるために具体的に説明するもので
あり、特に指定のない限り、発明の内容を限定するもの
ではない。

【００２２】［第１実施形態］図１、図２(a)、(b)に基
づいて、本発明に係る第１実施形態のセラミックスヒー
タ１００の構造について説明する。図１はセラミックス
ヒータ１００の概略断面図であり、図２(a)、(b)はセラ
ミックスヒータ１００の後述する電極板４、ヒータエレ
メント８（凹部１２）の構造を示す概略平面図である。
なお、図２(a)は後述する載置下部板３ａを電極板４側
から見たときの平面図であり、図２(b)は後述する支持
板２をヒータエレメント８側から見たときの平面図であ
る。また、図１はセラミックスヒータ１００を図２(b)
に示すＡ−Ａ’線に沿って切断したときの断面図であ
る。

【００２３】図１に示すように、セラミックスヒータ１
００は、表面に所定の形状を有する凹部１２が刻設され
たセラミックス焼結体製の支持板（基体）２と、凹部１
２に装填され、所定の形状を有するヒータエレメント８
と、支持板２とヒータエレメント８の全領域を覆うとと
もにウェハ等の被加熱物を載置するセラミックス焼結体
製の載置板（被覆板）３と、ヒータエレメント８の下部
（被加熱物を載置しない側）に配置され、凹部１２に装
填された断熱材１３と、ヒータエレメント８に一端が接
続された少なくとも１対のヒータ給電用電極９と、被加
熱物を載置する載置板３の温度を測定する熱電対６とを
備えたものであり、支持板２と載置板３とは耐熱性の接
合剤からなる第１の接合層１０を介して接合一体化され
ている。

【００２４】本実施形態において、図１に示すように、
支持板２の載置板３との接合面には、ヒータエレメント
８の形状に沿って、ヒータエレメント８の厚みよりも深
い凹部１２が設けられていて、断熱材１３は、凹部１２
内において、ヒータエレメント８の直下に、凹部１２、
ヒータエレメント８の形状に沿うように配設されてい
る。

【００２５】なお、図１、図２(a)、(b)には、例とし
て、支持板２及び載置板３が円盤状に形成されていて、
凹部１２、ヒータエレメント８、断熱材１３が、支持板
２の中心部から外側に向けてスパイラル形状に配置され
ていて、一対のヒータ給電用電極９がヒータエレメント
８の両端部に接続されているものについて図示してい
る。

【００２６】また、図１に示すように、載置板３は、上
面に凹部１１が形成されたセラミックス焼結体製の載置
下部板３ａと、この凹部１１に装填された金属製又は金
属とセラミックスの複合導電材製の電極板４と、載置下
部板３ａと電極板４の全領域を覆うセラミックス焼結体
製の載置上部板３ｂと、電極板４に一端が接続された高
周波／直流電圧印加用電極５と、載置板３の温度を測定
するために一端が載置板３内に挿入された熱電対６とを
備えている。電極板４は図２に示すように、例えば、円
盤状に形成されている。

【００２７】また、支持板２と載置下部板３ａとが耐熱
性の接合剤からなる第１の接合層１０を介して気密に接
合されている。

【００２８】載置板３において、載置下部板３ａと載置
上部板３ｂとは、載置下部板３ａ又は載置上部板３ｂを
構成する材料と同一組成又は主成分が同一の材料からな
る第２の接合層７を介して接合されている。

【００２９】また、高周波／直流電圧印加用電極５とヒ
ータ給電用電極９とは、耐熱性に優れたニッケル、タン
グステン、タンタル等の金属からなっている。

【００３０】また、図１に示すように、高周波／直流電
圧印加用電極５、ヒータ給電用電極９、熱電対６は、い
ずれも支持板２を貫通して支持板２の下方にまで延出形
成されている。

【００３１】次に、本実施形態のセラミックスヒーター
１００を構成する各構成部材について、詳述する。

【００３２】〔載置板〕載置下部板３ａ、載置上部板３
ｂの材質としては、熱伝導性、機械的強度に優れ、ＣＦ
₄、Ｃ₂Ｆ₆、Ｃ₂Ｆ₈等のプラズマクリーニングガスに対
する耐久性に優れる等の理由から、窒化アルミニウム焼
結体又は窒化アルミニウム基焼結体が特に好適であり、
これらの窒化アルミニウム焼結体又は窒化アルミニウム
基焼結体は公知の方法により製造することができる。

【００３３】窒化アルミニウム基焼結体としては、焼結
性や耐プラズマ性を向上させるために、窒化アルミニウ
ムに、Ｙ₂Ｏ₃、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｉＣ、ＴｉＯ₂から
選択される１種または２種以上の添加物を合計で０．１
〜２０重量％程度添加したものを例示することができ
る。

【００３４】ただし、本実施形態において、載置下部板
３ａ、載置上部板３ｂの熱伝導性を制御するために、載
置下部板３ａ、載置上部板３ｂの材質として、Ｙ₂Ｏ₃を
助剤とした窒化アルミニウム基焼結体が特に好適であ
る。この理由については後述する。

【００３５】〔支持板〕支持板２の材質としては、熱伝
導性、機械的強度に優れ、ＣＦ₄、Ｃ₂Ｆ₆、Ｃ₂Ｆ₈等の
プラズマクリーニングガスに対する耐久性に優れる等の
理由から、窒化アルミニウム焼結体または窒化アルミニ
ウム基焼結体が好適であり、更に、載置下部板３ａ、載
置上部板３ｂを構成する窒化アルミニウム焼結体または
窒化アルミニウム基焼結体よりも熱伝導率が小さい窒化
アルミニウム焼結体または窒化アルミニウム基焼結体が
特に好適である。

【００３６】また、載置下部板３ａ、載置上部板３ｂ及
び支持板２は、いずれもＹ₂Ｏ₃を助剤とした窒化アルミ
ニウム基焼結体からなることが望ましく、かつ、載置下
部板３ａ、及び載置上部板３ｂを構成する焼結体中のＹ
₂Ｏ₃含有量が、支持板２を構成する焼結体中のＹ₂Ｏ₃含
有量よりも多く設定されていることが次の理由により好
ましい。

【００３７】Ｙ₂Ｏ₃添加量を０〜２０重量％、好ましく
は０〜１５重量％の範囲内で増減させることにより、窒
化アルミニウム基焼結体の熱伝導性を容易に制御するこ
とができる。そこで、載置下部板３ａ及び載置上部板３
ｂを構成する焼結体中のＹ₂Ｏ₃含有量を、支持板２を構
成する焼結体中のＹ₂Ｏ₃含有量よりも多く設定すること
により、支持板２の熱伝導性を載置下部板３ａ及び載置
上部板３ｂのそれよりも低下せしめ、もってヒータエレ
メント８の下側すなわち被加熱物を載置しない支持板２
側からの熱放散量を低減することができるので、セラミ
ックスヒータ１００の熱効率を向上させることができ
る。

【００３８】なお、Ｙ₂Ｏ₃添加量を増減させても窒化ア
ルミニウム基焼結体の熱膨張係数はほとんど不変である
から、昇温、降温のヒートサイクルが負荷されても支持
板２と載置下部板３ａとの接合界面（第１の接合層１
０）の耐久性を確保することができ、セラミックスヒー
タ１００の製品寿命を長くすることができる。

【００３９】〔ヒータエレメント〕ヒータエレメント８
の材質としては、添加剤が添加されることなく焼結さ
れ、焼結密度が２．８×１０³ｋｇ／ｍ³以上、室温での
電気比抵抗値が０．１×１０ ^-2Ωｍ以下の炭化珪素焼結
体が好適である。

【００４０】また、このヒータエレメント８は、支持板
２（凹部１２）及び第１の接合層１０（載置下部板３
ａ）とは接合されておらず、ヒータエレメント８と凹部
１２との間、及びヒータエレメント８と第１の接合層１
０（載置下部板３ａ）との間には図示は省略しているが
空隙が存在している。

【００４１】また、ヒータエレメント８の材質を炭化珪
素焼結体（熱膨張係数３．７×１０ ^―6／℃）とするこ
とにより、ヒータエレメント８の熱膨張係数を、支持板
２を構成する窒化アルミニウム焼結体または窒化アルミ
ニウム基焼結体の熱膨張係数（３．８×１０^―6〜４．
７×１０^―6／℃）と略等しくすることができる。

【００４２】このようにヒータエレメント８を設けるこ
とにより、ヒータエレメント８と支持板２、及びヒータ
エレメント８と第１の接合層１０、載置下部板３ａの間
に熱膨張係数の差に起因した熱ストレスが発生しないの
で、第１の接合層１０の耐久性を飛躍的に向上させるこ
とができる。

【００４３】そして、このヒータエレメント８に通電す
ることにより、載置板３を所定の温度に保持することか
できる。

【００４４】このような炭化珪素焼結体からなるヒータ
エレメント８は、例えば、特開平４−６５３６１号公報
に記載されている概略下記の方法により製造することが
できる。

【００４５】平均粒子径が０．１〜１０×１０^-6ｍ
（０．１〜１０μｍ）の第１の炭化珪素粉末と、非酸化
性雰囲気のプラズマ中にシラン化合物またはハロゲン化
珪素と炭化水素とからなる原料ガスを導入し、反応系の
圧力を１０１ｋＰａ未満から１３Ｐａ（０．１ｔｏｒ
ｒ）の範囲で制御しつつ気相反応させることによって合
成された平均粒子径が０．１×１０^-6ｍ（０．１μｍ）
以下の第２の炭化珪素粉末とを混合し、これを加熱し焼
結することによって炭化珪素焼結体を得て、この焼結体
を所定のパターンに従って放電加工することにより、ヒ
ータエレメント８を製造することができる。

【００４６】また、ヒータエレメント８は、例えば、特
開平４−６５３６１号公報に記載されている概略下記の
方法によっても製造することができる。

【００４７】非酸化性雰囲気のプラズマ中にシラン化合
物またはハロゲン化珪素と炭化水素とからなる原料ガス
を導入し、反応系の圧力を１０１ｋＰａ未満から１３Ｐ
ａ（０．１ｔｏｒｒ）の範囲で制御しつつ気相反応させ
ることによって合成された平均粒子径が０．１×１０^-6
ｍ（０．１μｍ）以下である炭化珪素粉末を加熱し、焼
結することによって炭化珪素焼結体を得て、この焼結体
を所望のパターンに従って放電加工することにより、ヒ
ータエレメント８を製造することができる。

【００４８】以上のいずれかの方法により製造されたヒ
ータエレメント８は、添加剤無添加、即ち異種物質を添
加することなく焼結された炭化珪素焼結体からなるの
で、均質なものであり、局所的に異常発熱が発生するこ
とがない。そのため、第１の接合層１０の一部が溶融し
て、第１の接合層１０にリークが生じることを防止する
ことができるので、第１の接合層１０の気密性を更に強
固に確保することができる。

【００４９】また、ヒータエレメント８は、添加剤が無
添加であることから極めて高純度なものであり、かつ、
焼結密度が２．８×１０³ｋｇ／ｍ³以上という高密度な
焼結体からなることから、仮に第１の接合層１０にリー
クが生じて気密性が損なわれたとしても、ヒータエレメ
ント８からの添加剤、即ち不純物の蒸発が起こらないた
め、反応チャンバー内が汚染されるという恐れはない。

【００５０】更に、ヒータエレメント８は耐熱性にも優
れることから、熱衝撃によりヒータエレメント８が変形
や断線を起こすことはない。また、ヒータエレメント８
は定温での電気比抵抗値が０．１×１０^-2Ωｍ以下とい
う低い電気比抵抗値を有するものであるため、ヒータエ
レメント８を細線化、薄膜化する必要がないので、ヒー
タエレメント８が断線する恐れもない。

【００５１】〔電極板〕電極板４は、載置下部板３ａと
載置上部板３ｂの熱膨張係数に略等しい熱膨張係数を有
すること、載置下部板３ａと載置上部板３ｂとを接合す
る際の熱処理温度及び雰囲気に安定であること、固有抵
抗値が低いこと、室温〜１０００℃までの実用温度域で
の長期使用が可能であること等の理由から、モリブデ
ン、タングステン、タンタル、ニオブ若しくはこれらの
合金等の高融点金属または高融点金属とセラミックスと
の導電性複合材からなることが好ましい。

【００５２】電極板４に高周波／直流電圧印加用電極５
を介して、図示は省略しているプラズマ発生用電源から
高周波電圧を印加することにより、プラズマを発生させ
ることができる。

【００５３】本実施形態において、電極板４は０．０１
×１０^-3ｍ（０．０１ｍｍ）以上の充分な厚みを有して
いることが望ましく、このように電極板４を設けること
により、高周波電圧を印加しても発熱して焼き切れる恐
れがない他、格子状またはメッシュ状の電極を用いた場
合と異なり、全域に緻密、安定、且つ均一なプラズマを
発生させることができ、更に、電極板４と高周波／直流
電圧印加用電極５との連結を面／ロッド間で確実に行え
る等の利点を有する。

【００５４】また、電極板４に高周波／直流電圧印加用
電極５を介して、図示は省略している静電吸着用電源よ
り５００Ｖ程度の直流高電圧を印加すると、載置板３が
絶縁体として機能し、シリコンウェハ等の被加熱物を載
置板３上に静電吸着させることが可能となる。

【００５５】なお、電極板４にプラズマ発生用電源の高
周波電圧と静電吸着用電源の直流高電圧の両方を印加す
る場合には、高周波をカットできるフィルタを静電吸着
用電源とヒータ給電用電極９との間に設置すればよい。

【００５６】〔断熱材〕本実施形態において、断熱材１
３は凹部１２内に装填されて内蔵されているので、プラ
ズマ、耐食性ガス等に曝されることがない。そのため、
断熱材１３を構成する材料は、耐食性、耐プラズマ性に
優れる必要はなく、断熱性に優れた材料であればよい。

【００５７】したがって、断熱材１３としては、ヒータ
エレメント８の発熱を効率的に断熱し得る材料、例え
ば、熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫ以下の材料を用いればよ
い。このような断熱性の材料として、例えば、窒化アル
ミニウム（熱伝導率：８０Ｗ／ｍＫ）、窒化珪素（熱伝
導率：３０Ｗ／ｍＫ）、石英等のシリカ質材料（熱伝導
率：３Ｗ／ｍＫ）、アルミナ（熱伝導率：２９Ｗ／ｍ
Ｋ）等のセラミックス、鉄（熱伝導率：８０Ｗ／ｍ
Ｋ）、マンガン（熱伝導率：８Ｗ／ｍＫ）等の金属、あ
るいはこれらの多孔質材料等を例示することができる。

【００５８】なお、本実施形態においては、ヒータエレ
メント８の下部にのみ断熱材１３が設けられた場合につ
いてのみ説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、凹部１２内おいて、ヒータエレメント８の下部
及び側部に断熱材１３が設けられていてもよい。

【００５９】〔第１の接合層〕第１の接合層１０は、例
えば、周期律表第IIIａ属元素から選ばれた少なくとも
２種の元素とアルミニウムと珪素とを含む接合剤、周期
律表第IIIａ属元素から選ばれた少なくとも１種の元素
とアルミニウムとを含む接合剤、周期律表第IIIａ属元
素から選ばれた少なくとも１種の元素を含む接合剤、周
期律表第IIIａ属元素から選ばれた少なくとも１種の元
素とアルミニウムと珪素と周期律表第IIａ属元素から選
ばれた少なくとも１種の元素を含む接合剤などからな
り、より好ましくは周期律表第IIIａ属元素から選ばれ
た少なくとも２種の元素とアルミニウムと珪素とを含む
接合剤を含むオキシナイトライドガラス層からなること
が望ましい。

【００６０】周期律表第IIIａ属元素から選ばれた少な
くとも２種の元素とアルミニウムと珪素とを含む接合剤
を含むオキシナイトライドガラス層からなる第１の接合
層１０は気密性が大幅に向上されたものとなり、かつ、
この気密性を長期に亘って確保し得るものとなる。この
理由については以下に詳述する。

【００６１】前記成分を有するオキシナイトライドガラ
ス層は、セラミックス焼結体との濡れ性が良好であり、
接合強度が優れているため、第１の接合層１０は気密性
が良好で、接合強度のバラツキも小さく、耐熱性にも優
れたものとなる。

【００６２】また、前記成分を含有するするオキシナイ
トライドガラス層の熱膨張係数は３×１０^-6〜８×１０
^-6／℃であり、窒化アルミニウム焼結体又は窒化アルミ
ニウム基焼結体の熱膨張係数（３．８×１０^-4〜４．７
×１０^-6／℃）と略等しく、もって繰り返しの昇温、降
温の熱負荷時の熱応力による第１の接合層１０の破損、
即ちクラックの発生を回避することができ、第１の接合
層１０の気密性を長期に亘って確保することができる。

【００６３】また、前記の成分を含有するオキシナイト
ライドガラス層のガラス軟化点（Ｔｇ）は８５０〜９５
０℃と高いため、セラミックスヒータ１００が高温雰囲
気に長時間曝されても第１の接合層１０が劣化しない。

【００６４】また、本実施形態において、第１の接合層
１０の厚みを５〜１８０×１０^-6ｍ（５〜１８０μm）
とすることが望ましい。

【００６５】第１の接合層１０の厚みを５〜１８０×１
０^-6ｍ（５〜１８０μｍ）とすることが好適な理由は、
以下に詳述するが、第１の接合層１０の気密性を更に強
固に確保することができるためである。

【００６６】第１の接合層１０の厚みが５×１０^-6ｍ
（５μｍ）未満では、第１の接合層１０の端部における
フィレットの形成が不十分であることから、第１の接合
層１０の気密性を確保できず、また接合強度も不足す
る。一方、第１の接合層１０の厚みが１８０×１０^-6ｍ
（１８０μｍ）超では、第１の接合層１０の気密性は確
保できるものの、接合強度の低下が起こりやすく、ま
た、第１の接合層１０を形成する際に、加熱処理により
溶融した接合剤が流出して支持板２と載置下部板３ａと
を平行に接合することができず、もって製品歩留まりが
低下し、また接合作業にも支障を来たす恐れがある。

【００６７】〔第２の接合層〕先に述べたように、載置
板３を構成する載置下部板３ａと載置上部板３ｂとは、
載置下部板３ａ又は載置上部板３ｂを構成する材料と同
一組成又は主成分が同一の材料からなる第２の接合層７
を介して接合されている。

【００６８】例えば、載置下部板３ａ又は載置上部板３
ｂが窒化アルミニウムからなるときには、窒化アルミニ
ウム粉末を載置下部板３ａと載置上部板３ｂとの接合面
に介在させ、他の接合剤を介在させることなく、載置下
部板３ａと載置上部板３ｂとを高温加圧することによ
り、載置下部板３ａと載置上部板３ｂとを窒化アルミニ
ウムからなる第２の接合層７を介して接合することがで
きる。

【００６９】窒化アルミニウム粉末を載置下部板３ａと
載置上部板３ｂとの接合面に介在させて、載置下部板３
ａと載置上部板３ｂとを高温加圧するときの熱処理雰囲
気は真空、Ａｒガス、Ｈｅガス、Ｎ₂ガス等の不活性雰
囲気であることが好ましい。また、加圧力は２．４５〜
１９．６ＭＰａ（２５〜２００ｋｇ／ｃｍ²）程度が好
ましく、また、熱処理温度は１４００〜２０００℃程度
が望ましい。

【００７０】なお、本実施形態において、「主成分が同
一の材料」とは、載置下部板３ａ又は載置上部板３ｂを
構成する材料以外の他の成分の含有量が５０モル％以下
である材料をいい、例えば、載置下部板３ａ又は載置上
部板３ｂを構成する材料が窒化アルミニウムであるとき
は、窒化アルミニウム以外の他の成分の含有量が５０モ
ル％以下である材料をいう。

【００７１】また、本実施形態において、第２の接合層
７の厚みを５〜１８０×１０^-6ｍ（５〜１８０μm）と
することが望ましい。

【００７２】第２の接合層７の厚みを５〜１８０×１０
^-6ｍ（５〜１８０μｍ）とすることが好適な理由は以下
に詳述するが、第２の接合層７の気密性を強固に確保す
ることができるためである。

【００７３】第２の接合層７の厚みが５×１０^-6ｍ（５
μｍ）未満では、第２の接合層７の端部におけるフィレ
ットの形成が不十分であることから、第２の接合層７の
気密性を確保できず、また接合強度も不足する。一方、
第２の接合層７の厚みが１８０×１０^-6ｍ（１８０μ
ｍ）超では、第２の接合層７の気密性は確保できるもの
の、接合強度の低下が起こりやすく、また、第２の接合
層７を形成する際に、加熱処理により溶融した接合剤が
流出して、載置下部板３ａと載置上部板３ｂとを平行に
接合することができず、もって製品歩留まりが低下し、
また接合作業にも支障を来たす恐れがある。

【００７４】次に、上記のセラミックスヒータ１００の
製造方法について説明する。

【００７５】〔セラミックスヒータの製造方法〕表面に
凹部１２、１１を有する支持板２、載置下部板３ａを、
公知の技術に従って形成した円盤状等の窒化アルミニウ
ム焼結体又は窒化アルミニウム基焼結体に適宜の方法に
て凹部加工を施すことにより形成する。次いで、載置下
部板３ａに設けられた凹部１１内に電極板４を形成す
る。また、載置上部板３ｂも公知の技術に従って形成す
る。

【００７６】次に、載置下部板３ａと載置上部板３ｂと
の接合面に、載置下部板３ａ又は載置上部板３ｂを構成
する材料と同一組成又は主成分が同一の材料を介在させ
て、載置下部板３ａと載置上部板３ｂとを高温加圧する
ことにより、載置下部板３ａと載置上部板３ｂとを第２
の接合層７を介して接合して、載置板３を形成する。

【００７７】例えば、載置下部板３ａ又は載置上部板３
ｂを構成する材料が窒化アルミニウムであるときは、載
置下部板３ａと載置上部板３ｂとの接合面に窒化アルミ
ニウム粉末を介在させて、他の接合剤を介在させること
なく、載置下部板３ａと載置上部板３ｂとを高温加圧接
合する。

【００７８】次いで、（段落番号００４５記載の）前記
方法に従って形成されたヒータエレメント８と断熱材１
３とを、断熱材１３がヒータエレメント８の下部に位置
するように、支持板２の凹部１２に装填する。

【００７９】次いで、支持板２と載置板３とを第１の接
合層１０を介して接合する。

【００８０】第１の接合層１０が、周期律表第IIIａ属
元素から選ばれた少なくとも２種の元素とアルミニウム
と珪素とを含む接合剤を含むオキシナイトライドガラス
層からなる場合を例として、以下に、支持板２と載置板
３との接合方法の一例について説明する。

【００８１】微粉砕されたガラス質接合剤をスクリーン
オイルと混合してペースト化し、このペースト状耐熱性
接合剤を、凹部１２にヒータエレメント８が装填された
支持板２と載置下部板３ａとのそれぞれの接合面に塗布
し、１００〜２００℃で乾燥する。第１の接合層１０を
形成する際に、用いるガラス質接合剤の製造方法の詳細
については後述する。

【００８２】その後、耐熱性接合剤が塗布された面を介
して、支持板２と載置板３とを、ヒータエレメント８を
挟持した状態で積層し、電気炉中で１３００〜１５００
℃で５〜４０分加熱して、耐熱性接合剤中に含有される
ガラス質接合剤を溶融させた後、冷却することにより、
支持板２と載置板３とを第１の接合層１０を介して接合
する。

【００８３】この工程において、耐熱性接合剤（ガラス
質接合剤）の加熱は、常圧下又は１０１０ｋＰａ以下の
加圧下において行なわれる。

【００８４】耐熱性接合剤（ガラス質接合剤）を加熱す
る際の雰囲気は、用いるガラス質接合剤により異なって
いる。

【００８５】ガラス質接合剤として、オキシナイトライ
ドガラスを含有するガラス質接合剤を用いる場合には、
ガラス質接合剤が予めオキシナイトライド化されている
ため、耐熱性接合剤（ガラス質接合剤）の加熱を非窒素
含有雰囲気下で行っても良い。ただし、オキシナイトラ
イド化をさらに進行させるために、あるいはオキシナイ
トライドガラスの酸化を防止するために、オキシナイト
ライドガラスを含有するガラス質接合剤を用いる場合に
おいても、耐熱性接合剤（ガラス質接合剤）の加熱を窒
素含有雰囲気下で行うことがより望ましい。

【００８６】これに対して、ガラス質接合剤として、オ
キサイドガラスを含有するガラス質接合剤を用いる場合
は、オキサイドガラスをオキシナイトライド化するため
の窒素源が必要であるため、耐熱性接合剤（ガラス質接
合剤）の加熱は、必ず窒素含有雰囲気下で行う必要があ
る。

【００８７】なお、窒素含有雰囲気は、Ｎ₂ガス、Ｈ₂−
Ｎ₂混合ガスまたはＮＨ₃ガス等を用いることにより得る
ことができる。

【００８８】加熱溶融したガラス質接合剤は冷却固化す
ることにより接合強度を持ち得るようになるが、急速冷
却を行わず徐冷することにより、窒素の取り込み量を高
い状態で保持しつつオキシナイトライドガラス層の安定
化を図ることが好ましい。したがって、ガラス質接合剤
の冷却速度は、５０℃／ｍｉｎ以下であることが好まし
く、３０℃／ｍｉｎ以下であることがより望ましい。

【００８９】なお、微粉砕されたガラス質接合剤とスク
リーンオイルとの混合比、ペースト状耐熱性接合剤の塗
布量、接合時の加熱温度、加熱時間等の処理条件を適宜
調整することにより、第１の接合層１０の厚みを前記の
範囲に設定することができる。

【００９０】ここで、周期律表第IIIａ属元素から選ば
れた少なくとも２種の元素とアルミニウムと珪素とを含
む接合剤を含むオキシナイトライドガラス層からなる第
１の接合層１０を形成する際に、用いて好適なガラス質
接合剤の製造方法の一例について詳述する。

【００９１】まず、ガラス質接合剤の原料粉末として、
例えば周期律表第IIIa属元素から選ばれた少なくとも２
種の元素の酸化物と、ニ酸化珪素と、酸化アルミニウム
とを混合するか、または熱処理によりこれらに変化する
化合物を混合する。

【００９２】そして、この原料混合粉末を、例えば粒径
５×１０^-6ｍ（５μｍ）以下に粉砕し、１５００〜１７
００℃で溶融した後、急冷してガラス質の冷却物を得、
これを粒径５×１０^-6ｍ（５μｍ）程度に粉砕して均一
組成の溶融体微粉末の接合剤を調整することにより、ガ
ラス質接合剤を製造することができる。

【００９３】なお、周期律表第IIIa属元素の酸化物とし
ては、特に限定されず、Ｙ₂Ｏ₃、Ｄｙ₂Ｏ₃、Ｅｒ₂Ｏ₃、
Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｙｂ₂Ｏ₃、Ｓｍ₂Ｏ₃等を例示する
ことができる。

【００９４】これらのうち、価格、入手のしやすさの点
から、用いる周期律表第IIIa属元素の酸化物の1つはＹ₂
Ｏ₃が好適であり、他の周期律表第IIIa属元素の酸化物
はこのＹ₂Ｏ₃と全率固溶体を形成しやすいＤｙ₂Ｏ₃、Ｅ
ｒ₂Ｏ₃、Ｇｄ₂Ｏ₃が好適であり、特にＤｙ₂Ｏ₃は価格の
点からも好適である。

【００９５】また、前記各成分の組成比率も特に限定さ
れないが、周期律表第IIIa属元素から選ばれた少なくと
も２種の元素の酸化物を合量で２０〜５０重量％、二酸
化珪素を３０〜７０重量％、酸化アルミニウムを１０〜
３０重量％含む溶融体が形成されるように配合すること
が、得られる溶融体の融点が低く、またセラミックス等
との濡れ性にも優れるので好ましい。

【００９６】更に、周期律表第IIIa属元素が２種の場合
は、周期律表第IIIa属元素の酸化物がモル比で約1：1と
なるように配合することが、接合剤の融点が最も低くな
るので好適である。

【００９７】このガラス質接合剤の調製時の雰囲気は特
に限定されないが、窒素雰囲気下で行うとオキシナイト
ライドガラスが形成され、非窒素雰囲気下で行うとオキ
サイドガラスが形成される。

【００９８】ただし、この実施の形態にあっては、最終
的にオキシナイトライドガラス層が形成されるようにし
ているため、ガラス質接合剤の調整は窒素含有雰囲気下
で行い、ガラス質接合剤を予めオキシナイトライド化さ
せておくことが好ましい。

【００９９】なお、窒素含有雰囲気は、Ｎ₂ガス、Ｈ₂−
Ｎ₂混合ガスまたはＮＨ₃ガス等を用いることにより得る
ことができる。

【０１００】また、前記ガラス質接合剤には、Ｓｉ₃Ｎ₄
粉末及び／又はＡＬＮ粉末を外割りで１〜５０重量％配
合することが好ましい。このようにＳｉ₃Ｎ₄粉末やＡＬ
Ｎ粉末を添加することにより、オキシナイトライドガラ
スの熱膨張係数を下げると共に耐熱性を向上させること
ができる。

【０１０１】なお、Ｓｉ₃Ｎ₄粉末及び／又はＡＬＮ粉末
を１重量％未満配合する場合には、Ｓｉ₃Ｎ₄粉末及び／
又はＡＬＮ粉末の添加を行ってもこのような効果を得る
ことはできず、また、５０重量％超配合する場合には、
支持板２と載置板３との接合強度の低下をもたらすので
好ましくない。

【０１０２】また、添加するＳｉ₃Ｎ₄粉末及び／又はＡ
ＬＮ粉末の粒径は特に限定されないが、均一な濃度のオ
キシナイトライドガラスを形成させることができる点
で、平均粒径０．８×１０^-6ｍ（０．８μｍ）以下であ
ることが好ましい。

【０１０３】本実施形態によれば、断熱材１３が支持板
（基体）２の載置板３との接合面に刻設された凹部１２
に装填されているので、断熱材１３が耐食性の雰囲気ガ
スやプラズマ等に曝されないため、断熱材１３を構成す
る材質に制限がなく、製品寿命がより一層向上され、し
かも、製造容易で廉価なセラミックスヒータを提供する
ことができる。

【０１０４】また、本実施形態のセラミックスヒータ１
００は、ヒータエレメント８の下部（被加熱物を載置し
ない側）に断熱材１２が設けられたものであるので、被
加熱物を載置する側の熱伝導性を確保したまま被加熱物
を載置しない側の熱放散を有効に防止することができ、
熱効率の優れたものとなる。

【０１０５】なお、本実施形態においては、支持板２の
載置板３との接合面に凹部１２が設けられ、凹部１２に
断熱材１３とヒータエレメント８とが埋設されたものに
ついてのみ説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、支持板２と載置板３とのいずれか又は双方の
接合面に凹部が設けられ、該凹部に装填されたヒータエ
レメントと、凹部に装填され、ヒータエレメントの下部
（被加熱物を載置しない側）、またはヒータエレメント
の下部及び側部に配設された断熱材を備えたものであれ
ばよい。

【０１０６】［第２実施形態］次に、図３に、本発明に
係る第２実施形態のセラミックスヒータ２００の概略断
面構造を示し、このセラミックスヒータの構造について
説明する。

【０１０７】セラミックスヒータ２００の基本構成は、
第１実施形態のセラミックスヒータ１００と同様であ
り、異なる点は支持板に設ける凹部の形状及び断熱材の
形状のみであるので、図３において、セラミックスヒー
タ１００と同じ構成要素については同じ参照符号を付
し、その説明は省略する。また、セラミックスヒータ２
００の電極板４、ヒータエレメント８の平面構造は、第
１実施形態において図２(a)、(b)に示したものと同一で
あるので、図示は省略する。

【０１０８】図３において、符号２０、２２、２３は、
それぞれ支持板、凹部、断熱材を示している。

【０１０９】本実施形態において、図３に示すように、
支持板２０の上面（載置板３との接合面）には、ヒータ
エレメント８よりも大きい面積を有する凹部２２が設け
られていて、凹部２２に所定の形状（例えば、スパイラ
ル形状）を有するヒータエレメント８が装填されてい
る。

【０１１０】また、断熱材２３は凹部２２内において、
ヒータエレメント８の下部に装填されているが、断熱材
２３は、図３に示すように、凹部２２の底面の全面に形
成され、凹部２２内において、ヒータエレメント８が形
成されている領域と形成されていない領域の両方に設け
られている。

【０１１１】なお、本実施形態においては、凹部２２の
底面にのみ断熱材１３が設けられた場合についてのみ図
示しているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、凹部２２の底面及び側面に、断熱材１３が設けられ
ていてもよい。

【０１１２】また、本実施形態において、支持板２０、
断熱材２３の材質は、第１実施形態の支持板２、断熱材
１３の材質と同一であり、セラミックスヒータ２００
は、第１実施形態のセラミックスヒータ１００と同様に
製造することができるものである。

【０１１３】本実施形態によれば、第１実施形態と同
様、断熱材２３が支持板（基体）２０の載置板３との接
合面に刻設された凹部２２に装填されているので、断熱
材２３が耐食性の雰囲気ガスやプラズマ等に曝されない
ため、断熱材２３を構成する材質に制限がなく、製品寿
命がより一層向上され、しかも、製造容易で廉価なセラ
ミックスヒータを提供することができる。

【０１１４】また、本実施形態のセラミックスヒータ２
００は、ヒータエレメント８の下部に断熱材２２が設け
られたものであるので、被加熱物を載置する側の熱伝導
性を確保したまま被加熱物を載置しない側の熱放散を有
効に防止することができ、熱効率の優れたものとなる。

【０１１５】なお、本実施形態においては、支持板２０
の載置板３との接合面に凹部２２が設けられ、凹部２２
に断熱材２３とヒータエレメント８とが埋設されたもの
についてのみ説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、支持板２０と載置板３とのいずれか又は双
方の接合面に凹部が設けられ、該凹部に装填されたヒー
タエレメントと、凹部に装填され、ヒータエレメントの
少なくとも下部（被加熱物を載置しない側）に配設され
た断熱材を備えたものであればよい。

【０１１６】

【実施例】以下に、本発明に係る実施例について詳述す
る。

【０１１７】表面に幅５×１０^-3ｍ（５ｍｍ）、深さ８
×１０^-3ｍ（８ｍｍ）のヒータエレメント装填用のスパ
イラル状凹部が設けられた直径２２０×１０^-3ｍ（２２
０ｍｍ）、厚み１５×１０^-3ｍ（１５ｍｍ）の円盤状の
窒化アルミニウム基焼結体からなる支持板を次のように
して形成した。

【０１１８】イットリアを含有していない平均粒径０．
６×１０^-6ｍ（０．６μｍ）の窒化アルミニウム粉末
（（株）トクヤマ製、Ｆ−グレード粉末）と平均粒径
０．０３×１０^-6ｍ（０．０３μｍ）の炭化珪素微粉末
（住友大阪セメント（株）製）とを重量比で９９．５：
０．５の割合で混合して得られた混合粉にイソプロピル
アルコールを分散媒として混合した後、スプレードライ
ヤーを用いて造粒した。

【０１１９】次いで、得られた顆粒を１８５０℃、１
９．６ＭＰａ（２００ｋｇ／ｃｍ²）の条件下で加圧焼
結し、円盤状の焼結体を得た。

【０１２０】得られた円盤状の焼結体を公知の研削法に
より研削加工し、上記のスパイラル状凹部（深さ８×１
０^-3ｍ（８ｍｍ））を備えた支持板を得た。

【０１２１】一方、前記窒化アルミニウム粉末と前記炭
化珪素微粉末とイットリア粉末（日本イットリウム
（株）製）とを重量比で９９．５：０．５：３．０とし
た混合粉末を用いた他は前記の支持板の形成方法に従
い、表面に直径２００×１０^-3ｍ（２００ｍｍ）、深さ
０．０３×１０^-3ｍ（０．０３ｍｍ）の凹部が設けられ
た直径２２０×１０^-3ｍ（２２０ｍｍ）、厚み８×１０
^-3ｍ（８ｍｍ）の円盤状の窒化アルミニウム基焼結体製
の載置下部板と、直径２２０×１０^-3ｍ（２２０ｍ
ｍ）、厚み１×１０^-3ｍ（１ｍｍ）の円盤状の窒化アル
ミニウム基焼結体製の載置上部板を作製した。

【０１２２】また、焼結助剤や導電性を付与するための
添加剤が添加されることなく焼結され、焼結密度が３．
１×１０³ｋｇ／ｍ³、室温での電気比抵抗値が０．０５
×１０^-2Ωｍの炭化珪素焼結体からなり、前記スパイラ
ル状凹部に装填し得る（クリアランス１×１０^-3ｍ（１
ｍｍ））形状で厚み４×１０^-3ｍ（４ｍｍ）のヒータエ
レメントを、段落番号００４５記載の製造方法により形
成した。

【０１２３】第１の炭化珪素粉末の平均粒径は０．７×
１０^-6ｍ（０．７μｍ）、添加量は９５重量％、第２の
炭化珪素の平均粒径は０．０１×１０^-6ｍ（０．０１μ
ｍ）、添加量は５重量％とし、ホットプレス焼結条件は
プレス圧を３９．２ＭＰａ（４００ｋｇ／ｃｍ²）、焼
結温度を２２００℃、焼結時間を９０分とした。

【０１２４】一方、平均粒径０．５×１０^-6ｍ（０．５
μｍ）のタングステン粉末と市販のスクリーンオイルと
を含む塗布剤を、載置下部板の表面に設けられた凹部内
に電極形状となるようスクリーン印刷して、タングステ
ン製の電極板を形成した。

【０１２５】次いで、前記の窒化アルミニウム粉末と市
販のスクリーンオイルとを含む接合剤を載置下部板の表
面の電極板が形成されていない領域にスクリーン印刷し
た。

【０１２６】そして、上記のスクリーン印刷面を介して
載置下部板と載置上部板とを重ね合わせて、１８００
℃、７．３５ＭＰａ（７５ｋｇ／ｃｍ²）の条件下で熱
処理することにより、窒化アルミニウムからなる第２の
接合層を介して載置下部板と載置上部板とを接合一体化
し、電極板が載置下部板と載置上部板とで挟持された載
置板を得た。

【０１２７】一方、支持板に刻設された前記スパイラル
状凹部に装填し得る形状の、窒化珪素焼結体製の断熱材
（厚み２×１０^-3ｍ（２ｍｍ）、クリアランス１×１０
^-3ｍ（１ｍｍ））を研削法により作製した。

【０１２８】次に、ヒータエレメントと断熱材とを、断
熱材がヒータエレメントの下部に位置するように、支持
板のスパイラル状凹部に装填した。

【０１２９】次いで、ガラス質接合剤（粒径約２×１０
^-6ｍ（２μｍ）、ＳｉＯ₂−Ｄｙ₂Ｏ ₃−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｙ₂Ｏ
₃系）を市販のスクリーンオイルと混合してベースト化
し、このペースト状耐熱性接合剤を、支持板と載置板
（載置下部板）のそれぞれの接合面に塗布し、１００〜
２００℃で乾燥した。

【０１３０】その後、耐熱性接合剤が塗布された面を介
して、支持板と載置板とを、ヒータエレメントと断熱材
とを挟持した状態で積層し、Ｎ₂ガス雰囲気の電気炉中
で１４５０℃で２０分加熱して、耐熱性接合剤に含有さ
れるガラス質接合剤を溶融させた後、冷却することによ
り、支持板と載置板とを第１の接合層を介して気密に接
合した。冷却速度は２５℃／ｍｉｎとした。

【０１３１】形成された第１の接合層の厚みは５０×１
０^-6ｍ（５０μｍ）であった。また、第１の接合層には
オキシナイトライドガラスが形成されていることを、オ
ージェ電子分光法により確認した。

【０１３２】

【発明の効果】本発明によれば、次のような格別顕著な
技術的効果が得られる。

【０１３３】本発明によれば、セラミックス焼結体製の
基体（支持板）と、該基体と接合層を介して気密に接合
されたセラミックス焼結体製の被覆板（載置板）とを備
えるとともに、前記基体と前記被覆板とのいずれか又は
双方の接合面に設けられた凹部に装填されたヒータエレ
メントと、前記凹部に装填され、ヒータエレメントの少
なくとも下部に配設された断熱材と、前記ヒータエレメ
ントに接続された少なくとも1対の電極（ヒータ給電用
電極）とを備える構成としたので、被加熱物を載置する
側の熱伝導性を確保したまま被加熱物を載置しない側の
熱放散を有効に防止することができ、もってセラミック
スヒータの熱効率を飛躍的に向上することができ、ま
た、断熱材を耐食性、耐プラズマ性に優れた材料で形成
する必要がないので、製品寿命がより一層向上され、し
かも、製造容易で廉価なセラミックスヒータを提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る第１実施形態のセラミ
ックスヒータの構造を示す概略断面図である。

【図２】図２(a)、(b)は、本発明に係る第１実施形態
のセラミックスヒータにおいて、電極板、ヒータエレメ
ントの構造を示す概略平面図である。

【図３】図３は、本発明に係る第２実施形態のセラミ
ックスヒータの構造を示す概略断面図である。

【図４】図４は、従来のセラミックスヒータの構造を
示す概略断面図である。

【符号の説明】

１００、２００セラミックスヒータ２、２０支持板（基体）３載置板（被覆板）３ａ載置下部板３ｂ載置上部板４電極板５高周波／直流電圧印加
用電極６熱電対８ヒータエレメント９ヒータ給電用電極１０第１の接合層７第２の接合層１１、１２、２２凹部１３、２３断熱材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者遠藤和則千葉県船橋市豊富町585番地住友大阪セメント株式会社新規技術研究所内 (72)発明者橋本昌幸千葉県市川市二俣新町22番地の１住友大阪セメント株式会社新材料事業部内 (72)発明者永田毅千葉県市川市二俣新町22番地の１住友大阪セメント株式会社新材料事業部内Ｆターム(参考） 3K092 PP20 QA05 QB03 QB09 QB44 QB62 QB66 QB74 QC02 RF03 RF11 RF25 RF27 UA05 VV40

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミックス焼結体製の基体と、該基体
と接合層を介して気密に接合されたセラミックス焼結体
製の被覆板とを備えるとともに、前記基体と前記被覆板とのいずれか又は双方の接合面に
設けられた凹部に装填されたヒータエレメントと、前記
凹部に装填され、ヒータエレメントの少なくとも下部に
配設された断熱材と、前記ヒータエレメントに接続され
た少なくとも1対の電極とを備えたことを特徴とするセ
ラミックスヒータ。
【請求項２】前記断熱材が窒化アルミニウム、窒化珪
素、シリカ質材料、アルミナ等のセラミックス又は金属
からなることを特徴とする請求項１記載のセラミックス
ヒータ。
【請求項３】前記基体の熱伝導率が、前記被覆板の熱
伝導率よりも小さくされたことを特徴とする請求項１又
は請求項２記載のセラミックスヒータ。
【請求項４】前記基体と前記被覆板とが、いずれも窒
化アルミニウム焼結体、あるいは、いずれも窒化アルミ
ニウム基焼結体からなることを特徴とする請求項１から
請求項３までのいずれか１項記載のセラミックスヒー
タ。
【請求項５】前記基体及び前記被覆板がＹ₂Ｏ₃を含有
するものであり、前記被覆板のＹ₂Ｏ₃含有量が、前記基
体のＹ₂Ｏ₃含有量よりも多くされたことを特徴とする請
求項４記載のセラミックスヒータ。