JP2003077781A - Ceramic heater for semiconductor manufacturing/ inspecting device - Google Patents

Ceramic heater for semiconductor manufacturing/ inspecting device

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JP2003077781A
JP2003077781A JP2001264002A JP2001264002A JP2003077781A JP 2003077781 A JP2003077781 A JP 2003077781A JP 2001264002 A JP2001264002 A JP 2001264002A JP 2001264002 A JP2001264002 A JP 2001264002A JP 2003077781 A JP2003077781 A JP 2003077781A
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JP
Japan
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external terminal
hole
bottomed hole
ceramic heater
ceramic
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Application number
JP2001264002A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasutaka Ito
康隆 伊藤
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Ibiden Co Ltd
Original Assignee
Ibiden Co Ltd
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Publication date
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor manufacturing/inspecting device ceramic heater excellently usable over a long period of time without generating cracks or the like on a ceramic substrate in a semiconductor manufacturing/inspecting device process. SOLUTION: The ceramic heater for a semiconductor manufacturing/ inspecting device has the ceramic substrate provided with a resistance heating element in the inside. A through-hole provided with a blind hold is formed right below an end of the resistance heating element, an external terminal is inserted to the blind hole, and the external terminal is fixed to the blind hole by a member for fixing the external terminal inserted to the blind hole similarly.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ホットプレート
(セラミックヒータ)、静電チャック、サセプタなどに
用いられ、その内部に抵抗発熱体が設けられたセラミッ
ク製のセラミック基板を有する半導体製造・検査装置用
セラミックヒータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used in a hot plate (ceramic heater), an electrostatic chuck, a susceptor, etc., and has a semiconductor ceramic substrate having a resistance heating element provided therein and a semiconductor manufacturing / inspecting apparatus. Ceramic heaters for automobiles.

【0002】[0002]

【従来の技術】エッチング装置や、化学的気相成長装置
等を含む半導体製造・検査装置等においては、従来、ス
テンレス鋼やアルミニウム合金などの金属製基材を用い
たヒータや静電チャック等が用いられてきた。
2. Description of the Related Art In semiconductor manufacturing / inspection equipment including etching equipment and chemical vapor deposition equipment, heaters and electrostatic chucks using metal base materials such as stainless steel and aluminum alloy have been conventionally used. Has been used.

【0003】ところが、このような金属製のヒータは、
以下のような問題があった。まず、金属製であるため、
ヒータ板の厚みは、15mm程度と厚くしなければなら
ない。なぜなら、薄い金属板では、加熱に起因する熱膨
張により、反り、歪み等が発生していまい、金属板上に
載置したシリコンウエハが破損したり傾いたりしてしま
うからである。しかしながら、ヒータ板の厚みを厚くす
ると、ヒータの重量が重くなり、また、嵩張ってしまう
という問題があった。
However, such a metal heater is
There were the following problems. First of all, because it is made of metal,
The thickness of the heater plate should be as thick as about 15 mm. This is because, in a thin metal plate, warping, distortion, etc. may not occur due to thermal expansion due to heating, and the silicon wafer placed on the metal plate may be damaged or tilted. However, when the thickness of the heater plate is increased, there is a problem that the weight of the heater becomes heavy and the heater becomes bulky.

【0004】また、抵抗発熱体に印加する電圧や電流量
を変えることにより、シリコンウエハ等の被加熱物を加
熱する面(以下、加熱面という)の温度を制御するので
あるが、金属板が厚いために、電圧や電流量の変化に対
してヒータ板の温度が迅速に追従せず、温度制御しにく
いという問題もあった。
Further, the temperature of a surface (hereinafter referred to as a heating surface) for heating an object to be heated such as a silicon wafer is controlled by changing the voltage and the amount of current applied to the resistance heating element. Since it is thick, the temperature of the heater plate does not quickly follow changes in voltage and current amount, and there is a problem that temperature control is difficult.

【0005】そこで、特開平4−324276号公報で
は、基板として、熱伝導率が高く、強度も大きい非酸化
物セラミックである窒化アルミニウムを使用し、この窒
化アルミニウム基板中に抵抗発熱体とタングステンから
なるスルーホールとが形成され、これらに外部端子とし
て二クロム線がろう付けされたセラミックヒータが提案
されている。
Therefore, in Japanese Patent Laid-Open No. 4-324276, aluminum nitride, which is a non-oxide ceramic having high thermal conductivity and high strength, is used as a substrate, and a resistance heating element and tungsten are used in the aluminum nitride substrate. Has been proposed, and a ceramic heater in which a dichrome wire is brazed to these as external terminals is proposed.

【0006】このようなセラミックヒータでは、高温に
おいても機械的な強度の大きいセラミック基板を用いて
いるため、セラミック基板の厚さを薄くして熱容量を小
さくすることができ、その結果、電圧や電流量の変化に
対してセラミック基板の温度を迅速に追従させることが
できる。
In such a ceramic heater, since a ceramic substrate having high mechanical strength even at high temperature is used, the thickness of the ceramic substrate can be reduced to reduce the heat capacity, and as a result, voltage and current can be reduced. The temperature of the ceramic substrate can be quickly made to follow the change in the amount.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、外部端
子をろう付け等により、セラミックヒータに形成された
スルーホールに接着する場合では、ろう材等の劣化によ
り、外部端子とスルーホールの電気的接続が損なわれた
りすることがあった。また、ろう材が脱落して、パーテ
ィクル発生の原因となるものであった。
However, when the external terminals are bonded to the through holes formed in the ceramic heater by brazing or the like, the electrical connection between the external terminals and the through holes is made due to deterioration of the brazing material or the like. It was sometimes damaged. Further, the brazing material falls off, which causes the generation of particles.

【0008】このような課題を解決するためには、スル
ーホールにねじ溝を有する有底孔を形成し、この有底孔
に、一方の端部にねじ部を有する外部端子をねじ込むこ
とで、確実に外部端子と抵抗発熱体とを接続を確保する
ことができる。
In order to solve such a problem, a bottomed hole having a thread groove is formed in the through hole, and an external terminal having a threaded portion at one end is screwed into the bottomed hole. The connection between the external terminal and the resistance heating element can be reliably ensured.

【0009】ところが、上述のようなセラミックヒータ
を半導体製造・検査工程で使用した場合、昇温、降温過
程が繰り返されることによって、セラミック基板と外部
端子との熱膨張係数等の物性の差に起因して、スルーホ
ールやセラミック基板にクラックが発生し、その部分か
ら腐食が進行したり、パーティクル発生の原因となる場
合があった。
However, when the ceramic heater as described above is used in the semiconductor manufacturing / inspecting process, the temperature rising and cooling processes are repeated, which causes a difference in physical properties such as a thermal expansion coefficient between the ceramic substrate and the external terminal. Then, a crack may be generated in the through hole or the ceramic substrate, and corrosion may progress from that portion, or particles may be generated.

【0010】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、上記半導体製造・検査装置用セラミッ
クヒータの内部に形成された抵抗発熱体外部端子との接
続をより確実に行うことが可能な半導体製造・検査装置
用セラミックヒータを提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and can more reliably make a connection with an external terminal of a resistance heating element formed inside the ceramic heater for a semiconductor manufacturing / inspecting apparatus. It is an object of the present invention to provide a possible ceramic heater for semiconductor manufacturing / inspection equipment.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体製造・検
査装置用セラミックヒータは、その内部に抵抗発熱体が
設けられたセラミック基板を有する半導体製造・検査装
置用セラミックヒータであって、上記抵抗発熱体の端部
の直下には、有底孔を備えたスルーホールが形成され、
上記有底孔に外部端子が挿入されるとともに、同じく上
記有底孔に挿入された外部端子固定用部材により、上記
外部端子が上記有底孔に固定されていることを特徴とす
るものである。
A ceramic heater for a semiconductor manufacturing / inspecting apparatus according to the present invention is a ceramic heater for a semiconductor manufacturing / inspecting apparatus having a ceramic substrate having a resistance heating element provided therein. Immediately below the end of the heating element, a through hole with a bottomed hole is formed.
The external terminal is inserted into the bottomed hole, and the external terminal is fixed to the bottomed hole by an external terminal fixing member that is also inserted into the bottomed hole. .

【0012】本発明の半導体製造・検査装置用セラミッ
クヒータ(以下、単にセラミックヒータという)では、
有底孔に挿入された外部端子固定用部材により、外部端
子が有底孔に固定されているため、半導体製造・検査工
程において、昇温・降温を繰り返す場合であっても、外
部端子固定用部材により、セラミック基板と外部端子と
の熱膨張率の差を吸収することができるため、半導体製
造・検査工程において、セラミック基板と外部端子との
熱膨張率の差に起因するクラック等が発生することがな
く、セラミック基板を保護することができる。
In the ceramic heater for semiconductor manufacturing / inspection equipment of the present invention (hereinafter, simply referred to as ceramic heater),
The external terminal is fixed to the bottomed hole by the external terminal fixing member that is inserted into the bottomed hole, so even if the temperature rise / fall is repeated in the semiconductor manufacturing / inspection process, the external terminal is fixed. Since the member can absorb the difference in the coefficient of thermal expansion between the ceramic substrate and the external terminal, a crack or the like occurs due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the ceramic substrate and the external terminal in the semiconductor manufacturing / inspection process. Without, the ceramic substrate can be protected.

【0013】また、外部端子固定用部材が衝撃を吸収す
ることが可能であるため、外部端子に横方向や下方向へ
の外力が加わった場合であっても、スルーホールや外部
端子に過大な力が加わず、これらが破損することがな
い。
Further, since the external terminal fixing member can absorb the impact, even if an external force is applied to the external terminal in a lateral direction or a downward direction, an excessive force is applied to the through hole and the external terminal. No force is applied and they are not damaged.

【0014】さらに、外部端子固定用部材を有底孔内に
配設するのみであるため、比較的容易に配設することが
できるとともに、上記外部端子固定用部材により、電気
的接続も確保されることから、接続信頼性の高いセラミ
ックヒータとすることができる。
Furthermore, since the external terminal fixing member is only arranged in the bottomed hole, it can be relatively easily arranged, and the external terminal fixing member also secures the electrical connection. Therefore, a ceramic heater with high connection reliability can be obtained.

【0015】上記有底孔には、ねじ溝が切られており、
前記有底孔にねじ部を有する外部端子がねじ込まれてい
るとともに、上記有底孔の壁面と上記外部端子との間に
は、空隙が形成され、同じく上記有底孔に挿入された板
バネからなる上記外部端子固定用部材により、上記外部
端子が上記有底孔に固定されていることが望ましい。
A thread groove is formed in the bottomed hole,
An external terminal having a threaded portion is screwed into the bottomed hole, a gap is formed between the wall surface of the bottomed hole and the external terminal, and the leaf spring is also inserted into the bottomed hole. It is desirable that the external terminal is fixed to the bottomed hole by the external terminal fixing member.

【0016】このような方法によれば、ろう材等を介し
て外部端子をスルーホールに接着する場合のように、ろ
う材等の劣化により、接続不良が発生することはなく、
長期間に渡って良好な接続状態を維持することができ
る。また、セラミック基板より外部端子を容易に取り外
すことができるため、劣化した外部端子のみを交換し
て、新たなセラミックヒータとして使用することが可能
である。
According to such a method, connection failure does not occur due to deterioration of the brazing material and the like, as in the case of adhering the external terminal to the through hole via the brazing material or the like.
A good connection can be maintained for a long period of time. Further, since the external terminals can be easily removed from the ceramic substrate, it is possible to replace only the deteriorated external terminals and use them as a new ceramic heater.

【0017】また、外部端子とスルーホールとの間に
は、空隙が形成されていることから、外部端子とスルー
ホールとが完全に密着している場合に比べ、両者の熱膨
張率等の物性の差による影響を受けることが少なく、ス
ルーホールやセラミック基板にクラックが生じる等の不
都合が発生しにくい。
Further, since a space is formed between the external terminal and the through hole, physical properties such as thermal expansion coefficient of the external terminal and the through hole are different from those in the case where the external terminal and the through hole are completely adhered. Is less affected by the difference between the two, and inconveniences such as cracks in the through holes and the ceramic substrate are less likely to occur.

【0018】上記有底孔には、外部端子用固定部材が配
設されており、その一方の端部に軸部分の直径より大き
い固定用ヘッド部を備えた外部端子が上記有底孔に挿入
されるとともに、同じく上記有底孔に挿入された板バネ
からなる上記外部端子固定用部材により、上記外部端子
が上記有底孔に固定されていることが望ましい。
A fixing member for an external terminal is provided in the bottomed hole, and an external terminal having a fixing head portion larger than the diameter of the shaft portion at one end thereof is inserted into the bottomed hole. At the same time, it is preferable that the external terminal is fixed to the bottomed hole by the external terminal fixing member, which is also a leaf spring inserted in the bottomed hole.

【0019】この場合も、板バネからなる外部端子固定
用部材により、外部端子とスルーホールとの熱膨張率の
差を吸収することができるとともに、両者の間には空隙
が形成されていることから、熱膨張率等の物性の差によ
る影響を受けることが少なく、スルーホールやセラミッ
ク基板にクラックが生じる等の不都合が発生しにくい。
さらに、上述の有底孔に外部端子固定用部材を挿入する
場合によりも容易に外部端子を脱着することが可能とな
り、長期間に渡り良好にセラミックヒータを使用するこ
とができる。
Also in this case, the external terminal fixing member made of a leaf spring can absorb the difference in the coefficient of thermal expansion between the external terminal and the through hole, and a gap is formed between the two. Therefore, it is less affected by the difference in physical properties such as the coefficient of thermal expansion, and the inconvenience such as cracks in the through holes and the ceramic substrate is less likely to occur.
Further, even when the external terminal fixing member is inserted into the bottomed hole, the external terminal can be easily attached / detached, and the ceramic heater can be favorably used for a long period of time.

【0020】本発明のセラミックヒータには、静電電極
が形成されており、加熱手段を備えた静電チャックとし
て機能することが望ましい。静電チャックにおいても、
同様の問題が発生するため、上記静電チャックが、この
ような構造であれば、半導体製造・検査工程において、
好適に使用することができる。
An electrostatic electrode is formed on the ceramic heater of the present invention, and it is desirable that the ceramic heater functions as an electrostatic chuck provided with a heating means. Even in electrostatic chucks,
Since the same problem occurs, if the electrostatic chuck has such a structure, in the semiconductor manufacturing / inspection process,
It can be used preferably.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に則し
て説明する。なお、本発明は、この記載に限定されるこ
とはない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below with reference to the embodiments. The present invention is not limited to this description.

【0022】初めに本発明の半導体製造・検査装置用セ
ラミックヒータについて説明する。本発明のセラミック
ヒータは、その内部に抵抗発熱体が設けられたセラミッ
ク基板を有する半導体製造・検査装置用セラミックヒー
タであって、上記抵抗発熱体の端部の直下には、有底孔
を備えたスルーホールが形成され、上記有底孔に外部端
子が挿入されるとともに、同じく上記有底孔に挿入され
た外部端子固定用部材により、上記外部端子が上記有底
孔に固定されていることを特徴とするものである。
First, the ceramic heater for semiconductor manufacturing / inspection equipment of the present invention will be described. The ceramic heater of the present invention is a ceramic heater for a semiconductor manufacturing / inspection apparatus, which has a ceramic substrate having a resistance heating element provided therein, and has a bottomed hole immediately below the end of the resistance heating element. A through hole is formed, the external terminal is inserted into the bottomed hole, and the external terminal is fixed to the bottomed hole by an external terminal fixing member that is also inserted into the bottomed hole. It is characterized by.

【0023】次に、本発明のセラミックヒータの実施の
形態について、図面を用いて説明することとする。図1
は、本発明のセラミックヒータの一例を模式的に示した
平面図であり、図2は、その断面図であり、図3は、本
発明のセラミックヒータに形成されたスルーホールの内
部の形状を模式的に示す拡大水平断面図である。
Next, an embodiment of the ceramic heater of the present invention will be described with reference to the drawings. Figure 1
FIG. 2 is a plan view schematically showing an example of the ceramic heater of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view thereof, and FIG. 3 shows an internal shape of a through hole formed in the ceramic heater of the present invention. It is an expansion horizontal sectional view which shows typically.

【0024】セラミック基板11の内部には、図2に示
すような、複数の回路からなる抵抗発熱体12が埋設さ
れるとともに、有底孔14が形成されている。有底孔1
4には、セラミック基板11の温度を測定するための、
リード線(図示せず)が接続された測温素子(図示せ
ず)が埋め込まれている。
Inside the ceramic substrate 11, as shown in FIG. 2, a resistance heating element 12 composed of a plurality of circuits is embedded and a bottomed hole 14 is formed. Bottomed hole 1
4 is for measuring the temperature of the ceramic substrate 11,
A temperature measuring element (not shown) to which a lead wire (not shown) is connected is embedded.

【0025】抵抗発熱体12は、図1に示すように、セ
ラミック基板11の最外周に、同心円の一部を描くよう
にして繰り返して形成された円弧パターンである抵抗発
熱体12a〜12dが配置され、その内部に一部が切断
された同心円パターンである抵抗発熱体12e〜12h
が配置されている。
As shown in FIG. 1, the resistance heating element 12 has resistance heating elements 12a to 12d, which are circular arc patterns repeatedly formed so as to draw a part of a concentric circle, on the outermost periphery of the ceramic substrate 11. And the resistance heating elements 12e to 12h, which are concentric circular patterns partially cut inside
Are arranged.

【0026】最外周の抵抗発熱体12aは、同心円を円
周方向に4分割した円弧状のパターンが繰り返して形成
され、隣り合う円弧の端部は、屈曲線により接続され一
連の回路を構成している。そして、これと同パターンで
ある抵抗発熱体12a〜12dの4つの回路が、外周を
取り囲むように近接して形成され、全体的に円環状のパ
ターンを構成している。
The outermost resistance heating element 12a is formed by repeatedly forming arc-shaped patterns obtained by dividing a concentric circle into four in the circumferential direction, and the ends of adjacent arcs are connected by bending lines to form a series of circuits. ing. Then, four circuits of the resistance heating elements 12a to 12d, which have the same pattern as this, are formed close to each other so as to surround the outer circumference, and form an annular pattern as a whole.

【0027】また、抵抗発熱体12a〜12dの端部
は、クーリングスポット等の発生を防止するために、円
環状パターンの内側に形成されており、そのため、外側
の回路の端部は内側の方に向かって延設されている。
Further, the end portions of the resistance heating elements 12a to 12d are formed inside the annular pattern in order to prevent the generation of cooling spots, etc. Therefore, the end portion of the outer circuit is the inner portion. Has been extended toward.

【0028】最外周に形成された抵抗発熱体12a〜1
2dの内側には、そのごく一部が切断された同心円パタ
ーンの回路からなる抵抗発熱体12e〜12hが形成さ
れている。この抵抗発熱体12e〜12hでは、隣り合
う同心円の端部が、順次直線からなる抵抗発熱体で接続
されることにより一連の回路が構成されている。
Resistance heating elements 12a-1 formed on the outermost periphery
Inside the 2d, resistance heating elements 12e to 12h each having a circuit of a concentric pattern, a part of which is cut, are formed. In the resistance heating elements 12e to 12h, a series of circuits are configured by connecting the ends of adjacent concentric circles with resistance heating elements that are linear in sequence.

【0029】また、抵抗発熱体12a〜12d、12
e、12f、12g、12hの間には、帯状(円環状)
の発熱体非形成領域が設けられており、中心部分にも、
円形の発熱体非形成領域が設けられている。
Further, the resistance heating elements 12a to 12d, 12
Between e, 12f, 12g, and 12h, there is a strip (annular shape)
The heating element non-formation area of is provided, and in the center part,
A circular heating element non-forming area is provided.

【0030】従って、全体的に見ると、円環状の抵抗発
熱体形成領域と発熱体非形成領域とが、外側から内側に
交互に形成されており、これらの領域をセラミック基板
の大きさ(口径)や厚さ等を考慮して、適当に設定する
ことにより、加熱面の温度を均一にすることができるよ
うになっている。
Therefore, as a whole, annular resistance heating element forming regions and heating element non-forming regions are alternately formed from the outside to the inside, and these regions are formed in the size (caliber of the ceramic substrate). ), The thickness, etc., the temperature of the heating surface can be made uniform by appropriately setting.

【0031】セラミック基板11の内部に形成された抵
抗発熱体12の端部には、スルーホール19が配設され
るとともに、スルーホール19には、その底面に開口部
を有する有底孔20が形成されており、有底孔20の壁
面には、スルーホール19の下面からねじ溝が切られて
いる。そして、有底孔20には、その先端部にねじ部を
有する外部端子13がねじ込まれ、外部端子13の一方
の端部は、有底孔20の底部に接触している。また、外
部端子13の直径は、有底孔20の直径に比べてわずか
に小さいものとなっている。従って、有底孔20の壁面
と外部端子13との間には、空隙が形成されている。
A through hole 19 is provided at the end of the resistance heating element 12 formed inside the ceramic substrate 11, and the through hole 19 has a bottomed hole 20 having an opening at its bottom surface. The bottom surface of the through hole 19 is formed with a thread groove on the wall surface of the bottomed hole 20. Then, the external terminal 13 having a threaded portion at its tip is screwed into the bottomed hole 20, and one end of the external terminal 13 is in contact with the bottom of the bottomed hole 20. The diameter of the external terminal 13 is slightly smaller than the diameter of the bottomed hole 20. Therefore, a gap is formed between the wall surface of the bottomed hole 20 and the external terminal 13.

【0032】また、有底孔20の壁面と外部端子13と
の間の空隙には、外部端子固定用部材21が介在してい
る。さらに、図3に示すように、外部端子固定用部材2
1は、外部端子13に押し付けられることにより、屈曲
しており、外部端子固定用部材21が有する弾性力によ
り、有底孔20内に外部端子13を保持している。従っ
て、外部端子とスルーホールとが完全に密着している場
合に比べ、両者の熱膨張率等の物性の差による影響を受
けることが少なく、スルーホール19やセラミック基板
11にクラック等が発生するおそれが少ない。
An external terminal fixing member 21 is interposed in the space between the wall surface of the bottomed hole 20 and the external terminal 13. Further, as shown in FIG. 3, the external terminal fixing member 2
1 is bent by being pressed against the external terminal 13 and holds the external terminal 13 in the bottomed hole 20 by the elastic force of the external terminal fixing member 21. Therefore, as compared with the case where the external terminal and the through hole are completely adhered to each other, the influence of the difference in physical properties such as thermal expansion coefficient between them is less likely to occur, and cracks or the like occur in the through hole 19 and the ceramic substrate 11. There is little fear.

【0033】また、スルーホール19および外部端子1
3を上記のような構成とすることにより、スルーホール
19に形成された有底孔20の上部壁面および外部端子
13の先端部により、電気的接続が行われるだけでな
く、外部端子固定用部材を介してスルーホール19と外
部端子13とを接続することが可能となり、確実に抵抗
発熱体と外部端子との電気的接続を確保することができ
る。
Further, the through hole 19 and the external terminal 1
By configuring 3 as described above, not only electrical connection is made by the upper wall surface of the bottomed hole 20 formed in the through hole 19 and the tip portion of the external terminal 13, but also an external terminal fixing member. Through hole 19 and external terminal 13 can be connected to each other, and the electrical connection between the resistance heating element and the external terminal can be reliably ensured.

【0034】図4は、本発明のセラミックヒータの別の
一例を模式的に示した断面図であり、図5は、図4に示
すセラミックヒータに形成されたスルーホールの内部の
形状を模式的に示す拡大水平断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing another example of the ceramic heater of the present invention, and FIG. 5 is a schematic view of the internal shape of the through hole formed in the ceramic heater shown in FIG. It is an enlarged horizontal sectional view shown in FIG.

【0035】セラミック基板31の内部に形成された抵
抗発熱体12の端部には、スルーホール39が配設され
るとともに、スルーホール39には、その底面に開口部
を有する有底孔40が形成されており、図5に示すよう
に、有底孔40の壁面には、外部端子固定用部材41が
3箇所に設置されている。そして、外部端子33の固定
用ヘッド部33aを有底孔40内の外部端子固定用部材
41が設置されている部分よりも内部へ押し込むこと
で、外部端子固定用部材41により、外部端子33を固
定している。また、外部端子33の一方の端部は、有底
孔40の底部に接触している。
A through hole 39 is provided at an end of the resistance heating element 12 formed inside the ceramic substrate 31, and a through hole 39 has a bottomed hole 40 having an opening at its bottom surface. As shown in FIG. 5, the external terminal fixing member 41 is installed at three places on the wall surface of the bottomed hole 40. The external terminal 33 is pushed by the external terminal fixing member 41 by pushing the fixing head portion 33a of the external terminal 33 inward from the portion of the bottomed hole 40 where the external terminal fixing member 41 is installed. It is fixed. Further, one end of the external terminal 33 is in contact with the bottom of the bottomed hole 40.

【0036】さらに、図5に示すように、3箇所に形成
された外部端子固定用部材41は、外部端子33に押し
付けられることにより、屈曲しており、外部端子固定用
部材41が有する弾性力により、有底孔40内に外部端
子33を保持している形状となっている。従って、外部
端子33は、外部端子固定用部材41により、垂直方向
および水平方向の両方向から固定されており、接続信頼
性の高いセラミックヒータを実現することができる。
Further, as shown in FIG. 5, the external terminal fixing member 41 formed at three places is bent by being pressed against the external terminal 33, and the elastic force of the external terminal fixing member 41 is exerted. Thus, the external terminal 33 is held in the bottomed hole 40. Therefore, the external terminal 33 is fixed from both the vertical direction and the horizontal direction by the external terminal fixing member 41, and a ceramic heater with high connection reliability can be realized.

【0037】スルーホール39および外部端子33を上
記のような構成とすることで、スルーホール39に形成
された有底孔40の上部壁面および外部端子33の先端
部により、電気的接続が行われるだけでなく、外部端子
固定用部材41を介してスルーホール39と外部端子3
3とを接続することが可能となり、確実に抵抗発熱体1
2と外部端子33との電気的接続を確保することができ
るまた、冶具を用いて外部端子固定用部材を広げること
により、外部端子33のスルーホール39からの離脱も
容易に行うことができる。
By configuring the through hole 39 and the external terminal 33 as described above, electrical connection is established by the upper wall surface of the bottomed hole 40 formed in the through hole 39 and the tip of the external terminal 33. In addition to the external terminal fixing member 41, the through hole 39 and the external terminal 3
3 can be connected, and the resistance heating element 1 can be reliably connected.
The electrical connection between the external terminal 33 and the external terminal 33 can be secured, and the external terminal 33 can be easily detached from the through hole 39 by expanding the external terminal fixing member using a jig.

【0038】なお、図4に示したセラミックヒータ30
は、外部端子固定用部材41、外部端子33、スルーホ
ール39以外の構成については、図1、2に示したセラ
ミックヒータ10と同様であるため、その説明を省略す
ることとする。
The ceramic heater 30 shown in FIG.
Since the configuration other than the external terminal fixing member 41, the external terminal 33, and the through hole 39 is the same as that of the ceramic heater 10 shown in FIGS. 1 and 2, description thereof will be omitted.

【0039】上記外部端子固定用部材としては、板バネ
等が望ましく、上記板バネの材質としては、例えば、ス
テンレス、インコネル、鋼鉄、アルミニウム、ニッケ
ル、銅等が挙げられる。加工等が容易で、機械的特性に
優れるからである。
A plate spring or the like is desirable as the external terminal fixing member, and examples of the material of the plate spring include stainless steel, inconel, steel, aluminum, nickel, copper and the like. This is because it is easy to process and has excellent mechanical properties.

【0040】スルーホール19は、セラミック基板と熱
膨張係数等の物性が余り変わらない導電性セラミック等
を含有するため、クラックが発生しにくく、信頼性の高
いセラミックヒータとすることができる。また、その直
径は、0.1〜10mmが望ましい。断線を防止しつ
つ、クラックや歪みを防止することができるからであ
る。
Since the through hole 19 contains a conductive ceramic or the like whose physical properties such as a thermal expansion coefficient are not so different from those of the ceramic substrate, cracks are unlikely to occur and a highly reliable ceramic heater can be obtained. The diameter is preferably 0.1 to 10 mm. This is because it is possible to prevent cracks and distortions while preventing disconnection.

【0041】また、外部端子を接続するために、スルー
ホールに形成する有底孔の直径は、0.1〜20mmが
望ましい。0.1mm未満では、有底孔を形成したり、
外部端子固定用部材を設置することが困難となり、20
mmを超えると、通常使用される大きさの外部端子を強
固に固定することができなくなるからである。また、外
部端子を介して熱が逃散し、半導体ウエハを均一に加熱
することが困難となるためである。
The diameter of the bottomed hole formed in the through hole for connecting the external terminal is preferably 0.1 to 20 mm. If it is less than 0.1 mm, a bottomed hole may be formed,
It becomes difficult to install the external terminal fixing member,
This is because if it exceeds mm, it becomes impossible to firmly fix the external terminal of a size that is normally used. Further, heat is dissipated through the external terminals, which makes it difficult to uniformly heat the semiconductor wafer.

【0042】さらに、有底孔の深さは、0.1mm以
上、セラミック基板の厚さの80%以下であることが望
ましい。0.1mm未満では、外部端子を強固に固定す
ることができず、セラミック基板の厚さの80%を超え
ると、外部端子固定用部材を設置することが困難となる
だけでなく、外部端子を強固に固定することができない
からである。
Further, the depth of the bottomed hole is preferably 0.1 mm or more and 80% or less of the thickness of the ceramic substrate. If it is less than 0.1 mm, the external terminal cannot be firmly fixed, and if it exceeds 80% of the thickness of the ceramic substrate, not only is it difficult to install the external terminal fixing member, but also the external terminal is fixed. This is because it cannot be firmly fixed.

【0043】外部端子の材料としては特に限定されず、
例えば、ニッケル、コバール等の金属が挙げられる。ま
た、外部端子としては、ねじ部を有するもの、一方の端
部に固定用ヘッド部を有するもの等を使用することが望
ましい。なお、固定用ヘッド部を有する外部端子の形状
としては、固定用ヘッド部の一部分の直径が軸部分の直
径より大きいものであれば、特に限定されず、例えば、
図4に示すような断面視キノコ型、矢印型等が挙げられ
る。
The material of the external terminal is not particularly limited,
Examples include metals such as nickel and kovar. Further, as the external terminal, it is desirable to use one having a screw portion, one having a fixing head portion at one end portion, or the like. The shape of the external terminal having the fixing head portion is not particularly limited as long as the diameter of a part of the fixing head portion is larger than the diameter of the shaft portion, and, for example,
Examples include cross-section mushroom type and arrow type as shown in FIG.

【0044】また、外部端子のサイズは、使用するセラ
ミック基板の大きさ、抵抗発熱体の大きさ等によって適
宜調整されるため特に限定されない。
The size of the external terminal is not particularly limited because it is appropriately adjusted depending on the size of the ceramic substrate used, the size of the resistance heating element and the like.

【0045】そして、これらの外部端子13には導電線
25を有するソケット22が取り付けられ、この導電線
25は、底板(図示せず)に形成された貫通孔から外部
に引き出され、電源等(図示せず)と接続されている。
A socket 22 having a conductive wire 25 is attached to these external terminals 13, and the conductive wire 25 is drawn out from a through hole formed in a bottom plate (not shown) to a power source or the like ( (Not shown).

【0046】一方、セラミック基板11の底面11bに
形成された有底孔14には、リード線を有する熱電対等
の測温素子(図示せず)が挿入され、耐熱性樹脂、セラ
ミック(シリカゲル等)等を用いて封止されている。さ
らに、セラミック基板11の中央に近い部分には、リフ
ターピン(図示せず)を挿通するための貫通孔15が設
けられている。
On the other hand, a temperature measuring element (not shown) such as a thermocouple having a lead wire is inserted into the bottomed hole 14 formed on the bottom surface 11b of the ceramic substrate 11, and a heat resistant resin, ceramic (silica gel, etc.) is used. Etc. are used for sealing. Further, a through hole 15 for inserting a lifter pin (not shown) is provided in a portion near the center of the ceramic substrate 11.

【0047】上記リフターピンは、その上にシリコンウ
エハ等の被処理物を載置して上下させることができるよ
うになっており、これにより、シリコンウエハを図示し
ない搬送機に渡したり、搬送機からシリコンウエハを受
け取ったりするとともに、シリコンウエハをセラミック
基板11の加熱面11aに載置して加熱したり、シリコ
ンウエハを加熱面11aから50〜2000μm離間さ
せた状態で支持し、加熱することができるようになって
いる。
The lifter pin is designed so that an object to be processed such as a silicon wafer can be placed on the lifter pin and moved up and down, whereby the silicon wafer can be transferred to a transfer machine (not shown) or transferred. It is possible to receive a silicon wafer from the same, place the silicon wafer on the heating surface 11a of the ceramic substrate 11 to heat it, or to support and heat the silicon wafer in a state of being separated from the heating surface 11a by 50 to 2000 μm. You can do it.

【0048】また、セラミック基板11に貫通孔や凹部
を設け、この貫通孔または凹部に先端が尖塔状または半
球状の支持ピンを挿入した後、支持ピンをセラミック基
板11よりわずかに突出させた状態で固定し、上記支持
ピンでシリコンウエハを支持することにより、加熱面1
1aから50〜2000μm離間させた状態で加熱して
もよい。
A state in which a through hole or a recess is provided in the ceramic substrate 11 and a support pin having a pointed or hemispherical tip is inserted into the through hole or the recess, and then the support pin is slightly projected from the ceramic substrate 11. The heating surface 1 is fixed by fixing it with
You may heat in the state spaced apart from 1a by 50-2000 micrometers.

【0049】図6は、本発明のセラミックヒータを支持
容器に嵌め込み、ホットプレートユニットとして使用す
る場合を模式的に示す断面図である。セラミックヒータ
10を断面視L字形状の断熱リング45を介して略円筒
形状の支持容器50に嵌め込んだ場合、ホットプレート
ユニット100となる。支持容器50は、略円筒形状の
外枠部と円板状の底部とが、一体的に形成されている。
この支持容器50では、略円筒形状の外枠部の内側に、
セラミックヒータ10と断熱リング45とを支持する円
環形状の基板受け部43が設けられている。断熱リング
45およびセラミックヒータ10は、基板受け部43と
ボルト48を介した固定金具47とで固定されている。
すなわち、ボルト48には、固定金具47が取り付けら
れ、セラミックヒータ10等を押しつけて固定してい
る。支持容器50の底部には、冷媒導入管49が取り付
けてられており、支持容器50の内部に強制冷却用の冷
媒等を導入することができるようになっているととも
に、導入した強制冷却用の冷媒等を排出するための貫通
孔46aが形成されている。また、セラミックヒータ1
0と、支持容器50の底部とは、略平行となるように支
持、固定されている。また、はっきりと図示はしていな
いが、抵抗発熱体12と外部端子13との接続は、図2
及び図4を用いて説明した本発明の方法により行われて
いる。
FIG. 6 is a sectional view schematically showing a case where the ceramic heater of the present invention is fitted into a support container and used as a hot plate unit. When the ceramic heater 10 is fitted into the substantially cylindrical support container 50 via the heat insulating ring 45 having an L-shaped cross section, the hot plate unit 100 is obtained. In the support container 50, a substantially cylindrical outer frame portion and a disc-shaped bottom portion are integrally formed.
In this support container 50, inside the outer frame of the substantially cylindrical shape,
An annular substrate receiving portion 43 that supports the ceramic heater 10 and the heat insulating ring 45 is provided. The heat insulating ring 45 and the ceramic heater 10 are fixed to each other by the board receiving portion 43 and the fixing metal fitting 47 via the bolt 48.
That is, the fixing member 47 is attached to the bolt 48, and the ceramic heater 10 and the like are pressed and fixed. A coolant introduction pipe 49 is attached to the bottom of the support container 50 so that a coolant or the like for forced cooling can be introduced into the inside of the support container 50, and the introduced coolant for forced cooling is also provided. A through hole 46a for discharging the refrigerant or the like is formed. Also, the ceramic heater 1
0 and the bottom of the support container 50 are supported and fixed so as to be substantially parallel to each other. Although not clearly shown, the connection between the resistance heating element 12 and the external terminal 13 is as shown in FIG.
And the method of the present invention described with reference to FIG.

【0050】さらに、本発明のホットプレートユニット
100には、中底板(図示せず)が形成されていてもよ
い。中底板は、配線等の固定や遮熱等を目的として形成
するものであり、また、中底板には、冷媒導入管49、
リフターピン(図示せず)を保護するガイド管42等の
邪魔にならないように貫通孔が形成されている。なお、
本発明において、中底板は、必須のものではない。すな
わち、支持容器50に中底板が形成されていなくても、
本発明のホットプレートユニットとして機能する。
Further, the hot plate unit 100 of the present invention may be formed with an inner bottom plate (not shown). The inner bottom plate is formed for the purpose of fixing wiring and the like, heat shielding, etc. Further, the inner bottom plate has a refrigerant introduction pipe 49,
A through hole is formed so as not to interfere with the guide tube 42 or the like that protects the lifter pin (not shown). In addition,
In the present invention, the insole plate is not essential. That is, even if the support container 50 does not have the insole plate,
It functions as the hot plate unit of the present invention.

【0051】また、セラミック基板11の内部には、有
底孔14、貫通孔15が形成されているが、貫通孔15
には、リフターピン(図示せず)を挿通させることによ
り、被加熱物である半導体ウエハ29を支持することが
できるようになっており、また、リフターピンを上下さ
せることにより、半導体ウエハ29の受渡し等が可能で
ある。有底孔14には、セラミック基板11の温度を測
定するための、リード線170が接続された測温素子1
7が埋め込まれている。
Further, although the bottomed hole 14 and the through hole 15 are formed inside the ceramic substrate 11, the through hole 15
A semiconductor wafer 29, which is an object to be heated, can be supported by inserting a lifter pin (not shown) into the, and the semiconductor wafer 29 can be moved by moving the lifter pin up and down. Delivery is possible. The temperature measuring element 1 to which the lead wire 170 for measuring the temperature of the ceramic substrate 11 is connected to the bottomed hole 14.
7 is embedded.

【0052】また、外部端子13、ソケット22、導電
線25等を管状の部材(筒状体)で保護してもよい。こ
のことにより、ホットプレートユニット100の周囲が
反応性ガスやハロゲンガス等を含む雰囲気となってお
り、これら反応性ガス等が支持容器の内部に入り込み易
い状態であっても、筒状体の内部の配線等が腐食するこ
とはない。なお、測温素子17からの配線170も、碍
子等により保護することが望ましい。なお、筒状体の内
部には、不活性ガス等をゆっくり流し込んで、反応性ガ
スやハロゲンガス等が筒状体の内部に流れ込まないよう
にすることが望ましい。これにより、一層確実に導電線
の腐食を防止することができる。
Further, the external terminal 13, the socket 22, the conductive wire 25, etc. may be protected by a tubular member (cylindrical body). As a result, the hot plate unit 100 is surrounded by an atmosphere containing a reactive gas, a halogen gas, or the like, and even if the reactive gas or the like easily enters the inside of the support container, the inside of the tubular body is The wiring, etc. will not be corroded. The wiring 170 from the temperature measuring element 17 is also preferably protected by an insulator or the like. It is desirable that an inert gas or the like is slowly flown into the cylindrical body so that the reactive gas, the halogen gas, or the like does not flow into the cylindrical body. Thereby, the corrosion of the conductive wire can be prevented more reliably.

【0053】また、筒状体は、セラミック基板11をし
っかりと支持する働きも有しているので、セラミック基
板11が高温に加熱された際にも、自重により反るのを
防止することができ、その結果、シリコンウエハ等の被
処理物の破損を防止するとともに、該被処理物を均一な
温度になるように加熱することもできる。
Further, since the cylindrical body also has a function of firmly supporting the ceramic substrate 11, it is possible to prevent the ceramic substrate 11 from warping due to its own weight even when it is heated to a high temperature. As a result, it is possible to prevent damage to an object to be processed such as a silicon wafer and to heat the object to be processed to a uniform temperature.

【0054】セラミック基板11の形状は、図示したよ
うな円板形状が好ましく、その直径は、200mm以上
が好ましく、250mm以上が最適である。円板形状の
セラミック基板11は、温度の均一性が要求されるが、
直径の大きな基板ほど温度が不均一になりやすいからで
ある。
The shape of the ceramic substrate 11 is preferably a disc shape as shown in the drawing, and its diameter is preferably 200 mm or more, and optimally 250 mm or more. The disk-shaped ceramic substrate 11 is required to have uniform temperature.
This is because the larger the diameter of the substrate, the more likely the temperature becomes uneven.

【0055】セラミック基板11の厚さは、50mm以
下が好ましく、20mm以下がより好ましい。また、1
〜5mmが最適である。上記厚さが薄すぎると、高温で
加熱する際に反りが発生しやすく、一方、厚過ぎると熱
容量が大きくなりすぎて昇温降温特性が低下するからで
ある。
The thickness of the ceramic substrate 11 is preferably 50 mm or less, more preferably 20 mm or less. Also, 1
~ 5 mm is optimal. This is because if the thickness is too thin, warpage is likely to occur when heating at high temperatures, while if it is too thick, the heat capacity becomes too large and the temperature raising / lowering characteristics deteriorate.

【0056】また、セラミック基板11の気孔率は、0
または5%以下が好ましい。上記気孔率はアルキメデス
法により測定する。高温での熱伝導率の低下、反りの発
生を抑制することができるからである。
The porosity of the ceramic substrate 11 is 0.
Alternatively, it is preferably 5% or less. The porosity is measured by the Archimedes method. This is because it is possible to suppress the decrease in thermal conductivity at high temperatures and the occurrence of warpage.

【0057】セラミック基板11は、明度がJIS Z
8721の規定に基づく値でN6以下のものであるこ
とが望ましい。このような明度を有するものが輻射熱
量、隠蔽性に優れるからである。また、このようなセラ
ミック基板から構成されるセラミックヒータは、サーモ
ビュアにより、正確な表面温度測定が可能となる。
The brightness of the ceramic substrate 11 is JIS Z.
The value based on the standard of 8721 is preferably N6 or less. This is because those having such brightness are excellent in radiant heat amount and concealing property. Further, the ceramic heater constituted by such a ceramic substrate enables accurate surface temperature measurement by a thermoviewer.

【0058】ここで、明度のNは、理想的な黒の明度を
0とし、理想的な白の明度を10とし、これらの黒の明
度と白の明度との間で、その色の明るさの知覚が等歩度
となるように各色を10分割し、N0〜N10の記号で
表示したものである。そして、実際の測定は、N0〜N
10に対応する色票と比較して行う。この場合の小数点
1位は0または5とする。
Here, the lightness N is such that the ideal lightness of black is 0, the ideal lightness of white is 10, and the brightness of the color is between the lightness of black and the lightness of white. Each color is divided into 10 so that the perception of is equal to each other, and is displayed by symbols N0 to N10. And the actual measurement is N0-N
The color chart corresponding to 10 is compared. In this case, the first decimal place is 0 or 5.

【0059】このような特性を有するセラミック基板1
1は、基板中にカーボンを100〜5000ppm含有
させることにより得られる。カーボンには、非晶質のも
のと結晶質のものとがあり、非晶質のカーボンは、基板
の高温における体積抵抗率の低下を抑制することでき、
結晶質のカーボンは、基板の高温における熱伝導率の低
下を抑制することができるため、その製造する基板の目
的等に応じて適宜カーボンの種類を選択することができ
る。
Ceramic substrate 1 having such characteristics
No. 1 is obtained by incorporating 100 to 5000 ppm of carbon in the substrate. Carbon includes amorphous ones and crystalline ones. Amorphous carbon can suppress a decrease in volume resistivity of a substrate at a high temperature,
Since crystalline carbon can suppress a decrease in the thermal conductivity of the substrate at high temperatures, the type of carbon can be appropriately selected according to the purpose of the substrate to be manufactured.

【0060】非晶質のカーボンは、例えば、C、H、O
だけからなる炭化水素、好ましくは、糖類を、空気中で
焼成することにより得ることができ、結晶質のカーボン
としては、グラファイト粉末等を用いることができる。
また、アクリル系樹脂を不活性雰囲気下で熱分解させた
後、加熱加圧することによりカーボンを得ることができ
るが、このアクリル系樹脂の酸価を変化させることによ
り、結晶性(非晶性)の程度を調整することもできる。
Amorphous carbon is, for example, C, H or O.
It can be obtained by calcining a hydrocarbon consisting only of saccharides, preferably sugar, in air, and graphite powder or the like can be used as the crystalline carbon.
Carbon can be obtained by thermally decomposing an acrylic resin in an inert atmosphere and then applying heat and pressure. By changing the acid value of this acrylic resin, crystalline (non-crystalline) properties can be obtained. The degree of can be adjusted.

【0061】抵抗発熱体12のパターンとしては、図1
に示した同心円形状と屈曲線状とを組み合わせた形状の
ほか、渦巻き形状、偏心円形状、これらを組み合わせた
形状等を挙げることができる。また、抵抗発熱体12の
厚さは、1〜50μmが望ましく、その幅は、5〜20
μmが望ましい。
The pattern of the resistance heating element 12 is shown in FIG.
In addition to the concentric circular shape and the curved linear shape shown in the above, a spiral shape, an eccentric circular shape, a shape in which these are combined, and the like can be mentioned. The resistance heating element 12 preferably has a thickness of 1 to 50 μm and a width of 5 to 20 μm.
μm is desirable.

【0062】抵抗発熱体12の厚さや幅を変化させるこ
とにより、その抵抗値を変化させることができるが、こ
の範囲が最も実用的だからである。抵抗発熱体12の抵
抗値は、その厚さが薄く、また、その幅が狭くなるほど
大きくなる。
The resistance value can be changed by changing the thickness or width of the resistance heating element 12, but this range is the most practical. The resistance value of the resistance heating element 12 increases as the thickness thereof decreases and the width thereof decreases.

【0063】抵抗発熱体12は、断面が方形、楕円形、
紡錘形、蒲鉾形状のいずれでもよいが、偏平なものであ
ることが望ましい。偏平の方が加熱面11aに向かって
放熱しやすいため、加熱面11aへの熱伝搬量を多くす
ることができ、加熱面11aの温度分布ができにくいか
らである。なお、抵抗発熱体12は螺旋形状でもよい。
The resistance heating element 12 has a rectangular cross section, an elliptical cross section,
It may have a spindle shape or a kamaboko shape, but it is preferably flat. This is because the flat surface is more likely to radiate heat toward the heating surface 11a, so that the amount of heat transfer to the heating surface 11a can be increased and the temperature distribution on the heating surface 11a is less likely to occur. The resistance heating element 12 may have a spiral shape.

【0064】ホットプレートユニット100において、
抵抗発熱体12からなる回路の数は1以上であれば特に
限定されないが、加熱面11aを均一に加熱するために
は、複数の回路が形成されていることが望ましい。
In the hot plate unit 100,
The number of circuits including the resistance heating element 12 is not particularly limited as long as it is 1 or more, but it is desirable that a plurality of circuits be formed in order to uniformly heat the heating surface 11a.

【0065】抵抗発熱体12を、セラミック基板11の
内部に形成する際、その形成位置は特に限定されない
が、セラミック基板11の底面11bからその厚さの6
0%までの位置に少なくとも1層形成されていることが
好ましい。加熱面11aまで熱が伝搬する間に拡散し、
加熱面11aでの温度が均一になりやすいからである。
When the resistance heating element 12 is formed inside the ceramic substrate 11, the formation position thereof is not particularly limited, but the thickness of the resistance heating element 12 from the bottom surface 11b of the ceramic substrate 11 is 6 mm.
It is preferable that at least one layer is formed at a position of up to 0%. Diffuses while heat propagates to the heating surface 11a,
This is because the temperature on the heating surface 11a tends to be uniform.

【0066】セラミック基板11の内部に抵抗発熱体1
2を形成する際には、金属や導電性セラミックからなる
導体ペーストを用いることが好ましい。即ち、セラミッ
ク基板11の内部に抵抗発熱体12を形成する際には、
グリーンシート上に導体ペースト層を形成した後、グリ
ーンシートを積層、焼成することにより、内部に抵抗発
熱体12を作製する。
The resistance heating element 1 is provided inside the ceramic substrate 11.
When forming 2, the conductor paste made of metal or conductive ceramic is preferably used. That is, when the resistance heating element 12 is formed inside the ceramic substrate 11,
After the conductor paste layer is formed on the green sheet, the green sheets are laminated and fired to produce the resistance heating element 12 inside.

【0067】上記導体ペーストとしては特に限定されな
いが、導電性を確保するため金属粒子または導電性セラ
ミックが含有されているほか、樹脂、溶剤、増粘剤など
を含むものが好ましい。
The conductor paste is not particularly limited, but it is preferable that the conductor paste contains metal particles or a conductive ceramic in order to secure conductivity, and contains a resin, a solvent, a thickener and the like.

【0068】上記金属粒子としては、例えば、貴金属
(金、銀、白金、パラジウム)、鉛、タングステン、モ
リブデン、ニッケル等が好ましい。これらは、単独で用
いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの金属
は、比較的酸化しにくく、発熱するに充分な抵抗値を有
するからである。
As the metal particles, for example, noble metals (gold, silver, platinum, palladium), lead, tungsten, molybdenum, nickel and the like are preferable. These may be used alone or in combination of two or more. This is because these metals are relatively difficult to oxidize and have a resistance value sufficient to generate heat.

【0069】上記導電性セラミックとしては、例えば、
タングステン、モリブデンの炭化物などが挙げられる。
これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用しても
よい。これら金属粒子または導電性セラミック粒子の粒
径は、0.1〜100μmが好ましい。0.1μm未満
と微細すぎると、酸化されやすく、一方、100μmを
超えると、焼結しにくくなり、抵抗値が大きくなるから
である。
As the above-mentioned conductive ceramic, for example,
Examples thereof include tungsten and molybdenum carbides.
These may be used alone or in combination of two or more. The particle size of these metal particles or conductive ceramic particles is preferably 0.1 to 100 μm. This is because if it is less than 0.1 μm and too fine, it is easily oxidized, while if it exceeds 100 μm, it becomes difficult to sinter and the resistance value increases.

【0070】上記金属粒子の形状は、球状であっても、
リン片状であってもよい。これらの金属粒子を用いる場
合、上記球状物と上記リン片状物との混合物であってよ
い。上記金属粒子がリン片状物、または、球状物とリン
片状物との混合物の場合は、金属粒子間の金属酸化物を
保持しやすくなり、抵抗発熱体12とセラミック基板1
1との密着性を確実にし、かつ、抵抗値を大きくするこ
とができるため有利である。
Even if the shape of the metal particles is spherical,
It may be flaky. When these metal particles are used, they may be a mixture of the above-mentioned spherical material and the above-mentioned scaly material. When the metal particles are scaly particles or a mixture of spherical particles and scaly particles, it becomes easier to hold the metal oxide between the metal particles, and the resistance heating element 12 and the ceramic substrate 1
This is advantageous because it is possible to secure the adhesion to 1 and to increase the resistance value.

【0071】導体ペーストに使用される樹脂としては、
例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等が挙げられ
る。また、溶剤としては、例えば、イソプロピルアルコ
ール等が挙げられる。増粘剤としては、セルロース等が
挙げられる。
The resin used for the conductor paste is
For example, epoxy resin, phenol resin, etc. may be mentioned. Examples of the solvent include isopropyl alcohol and the like. Examples of the thickener include cellulose and the like.

【0072】本発明に係るセラミックヒータ10は、1
00℃で以上使用することが望ましく、200℃以上で
使用することがより望ましい。
The ceramic heater 10 according to the present invention has one
It is desirable to use at a temperature of 00 ° C or higher, and more desirably to use at a temperature of 200 ° C or higher.

【0073】本発明では、ソケット22を介して外部端
子13と接続されている導電線25は、他の導電線との
間の短絡等を防止するために、耐熱性の絶縁部材で被覆
されていることが望ましい。このような絶縁性部材とし
ては、窒化アルミニウムや、その他、アルミナ、シリ
カ、ムライト、コージェライト等の酸化物セラミック、
窒化珪素、および、炭化珪素等が挙げられる。
In the present invention, the conductive wire 25 connected to the external terminal 13 through the socket 22 is covered with a heat resistant insulating member in order to prevent a short circuit or the like with another conductive wire. Is desirable. Such insulating members include aluminum nitride and other oxide ceramics such as alumina, silica, mullite, and cordierite.
Examples thereof include silicon nitride and silicon carbide.

【0074】また、図6に示したホットプレートユニッ
ト100では、通常、セラミック基板11が支持容器
(図示せず)の上部に嵌合されているが、他の実施の形
態においては、基板が上端に基板受け部を有する支持容
器の上面に載置され、ボルト等の固定部材により固定さ
れていてもよい。
Further, in the hot plate unit 100 shown in FIG. 6, the ceramic substrate 11 is usually fitted on the upper part of the support container (not shown), but in another embodiment, the substrate is the upper end. It may be placed on the upper surface of the support container having the substrate receiving portion and fixed by a fixing member such as a bolt.

【0075】本発明では、図6に示したように測温素子
17として熱電対を用いることができる。熱電対により
抵抗発熱体12の温度を測定し、そのデータをもとに電
圧、電流量を変えて、温度を制御することができるから
である。
In the present invention, as shown in FIG. 6, a thermocouple can be used as the temperature measuring element 17. This is because the temperature of the resistance heating element 12 can be measured with a thermocouple and the temperature can be controlled by changing the voltage and current amount based on the data.

【0076】上記熱電対のリード線の接合部位の大きさ
は、各リード線の素線径と同一か、もしくは、それより
も大きく、かつ、0.5mm以下がよい。このような構
成によって、接合部分の熱容量が小さくなり、温度が正
確に、また、迅速に電流値に変換されるのである。この
ため、温度制御性が向上してウエハの加熱面11aの温
度分布が小さくなるのである。上記熱電対としては、例
えば、JIS−C−1602(1980)に挙げられる
ように、K型、R型、B型、E型、J型、T型熱電対が
挙げられる。
The size of the joining portion of the lead wire of the thermocouple is preferably equal to or larger than the wire diameter of each lead wire, and 0.5 mm or less. With such a configuration, the heat capacity of the joint portion is reduced, and the temperature is converted into a current value accurately and quickly. Therefore, the temperature controllability is improved and the temperature distribution on the heating surface 11a of the wafer is reduced. Examples of the thermocouple include K-type, R-type, B-type, E-type, J-type, and T-type thermocouples, as described in JIS-C-1602 (1980).

【0077】上記熱電対の他に、本発明に係るセラミッ
クヒータ10の測温手段としては、例えば、白金測温抵
抗体、サーミスタ等の測温素子が挙げられるほか、サー
モビュア等の光学的な手段を用いた測温手段も挙げられ
る。
In addition to the thermocouples described above, examples of the temperature measuring means of the ceramic heater 10 according to the present invention include platinum temperature measuring resistors, temperature measuring elements such as thermistors, and optical means such as a thermoviewer. There is also a temperature measuring means using.

【0078】上記サーモビュアを用いた場合には、セラ
ミック基板11の加熱面11aの温度を測定することが
できるほか、シリコンウエハ等の被加熱物表面の温度を
直接測定することができるため、被加熱物の温度制御の
精度が向上する。
When the above-mentioned thermoviewer is used, the temperature of the heating surface 11a of the ceramic substrate 11 can be measured, and the temperature of the surface of an object to be heated such as a silicon wafer can be directly measured. The accuracy of temperature control of the object is improved.

【0079】本発明の接合体を構成するセラミック基板
は、半導体の製造や半導体の検査を行うために用いられ
るものであり、具体的には、例えば、静電チャック、サ
セプタ、ホットプレート(セラミックヒータ)等が挙げ
られる。
The ceramic substrate forming the bonded body of the present invention is used for manufacturing semiconductors and inspecting semiconductors. Specifically, for example, an electrostatic chuck, a susceptor, a hot plate (ceramic heater). ) And the like.

【0080】上述したセラミックヒータは、セラミック
基板の内部に抵抗発熱体のみが設けられた装置であり、
これにより、シリコンウエハ等の被処理物をセラミック
基板の表面に載置または離間させて保持し、所定の温度
に加熱したり洗浄を行うことができる。
The above-mentioned ceramic heater is a device in which only the resistance heating element is provided inside the ceramic substrate,
As a result, an object to be processed such as a silicon wafer can be placed on or separated from the surface of the ceramic substrate, and can be heated to a predetermined temperature or washed.

【0081】本発明のセラミックヒータの内部に形成さ
れた導電体が静電電極および導体回路である場合には、
上記セラミックヒータは、静電チャックとして機能す
る。図7(a)は、静電チャックを模式的に示す縦断面
図であり、(b)は、(a)に示した静電チャックのA
−A線断面図である。
When the conductors formed inside the ceramic heater of the present invention are electrostatic electrodes and conductor circuits,
The ceramic heater functions as an electrostatic chuck. FIG. 7A is a vertical sectional view schematically showing the electrostatic chuck, and FIG. 7B is a sectional view of the electrostatic chuck A shown in FIG.
FIG.

【0082】この静電チャック70では、セラミック基
板71の内部にチャック正負電極層72、73が埋設さ
れ、それぞれスルーホール790と接続され、その電極
上にセラミック誘電体膜74が形成されている。また、
セラミック基板71の内部には、抵抗発熱体76とスル
ーホール79とが設けられ、半導体ウエハ29を加熱す
ることができるようになっている。なお、セラミック基
板71には、必要に応じて、RF電極が埋設されていて
もよい。
In this electrostatic chuck 70, chuck positive and negative electrode layers 72 and 73 are buried inside a ceramic substrate 71, respectively connected to through holes 790, and a ceramic dielectric film 74 is formed on the electrodes. Also,
A resistance heating element 76 and a through hole 79 are provided inside the ceramic substrate 71 so that the semiconductor wafer 29 can be heated. An RF electrode may be embedded in the ceramic substrate 71, if necessary.

【0083】また、スルーホール790、79には、ス
ルーホール790、79に外部端子を接続させるための
有底孔(図示せず)が設けられている。このセラミック
基板71を支持容器に配設した場合には、スルーホール
790、79に形成された有底孔に、図2または図4に
示したセラミックヒータの場合と同様に、外部端子固定
用部材を設置し、ねじ部を有する外部端子や固定用ヘッ
ド部を備えた外部端子を挿入する方法により、スルーホ
ールと外部電源との接続が図られるようになっている。
Further, the through holes 790 and 79 are provided with bottomed holes (not shown) for connecting external terminals to the through holes 790 and 79. When this ceramic substrate 71 is arranged in a support container, the external terminal fixing member is provided in the bottomed holes formed in the through holes 790 and 79, as in the case of the ceramic heater shown in FIG. 2 or 4. Is installed and an external terminal having a screw portion or an external terminal having a fixing head portion is inserted to connect the through hole to an external power source.

【0084】また、(b)に示したように、静電チャッ
ク70は、通常、平面視円形状に形成されており、セラ
ミック基板71の内部に図7に示した半円弧状部72a
と櫛歯部72bとからなるチャック正極静電層72と、
同じく半円弧状部73aと櫛歯部73bとからなるチャ
ック負極静電層73とが、互いに櫛歯部72b、73b
を交差するように対向して配置されている。この静電チ
ャックを使用する場合には、チャック正極静電層72と
チャック負極静電層73、および、抵抗発熱体76のそ
れぞれ直流電源の+側と−側を接続し、直流電圧を印加
する。これにより、静電チャック70上に載置されたシ
リコンウエハが所定温度に加熱されるとともに、静電的
にセラミック基板71に吸着されることになる。なお、
この静電チャックは、必ずしも、抵抗発熱体720を備
えていなくてもよい。
Further, as shown in (b), the electrostatic chuck 70 is usually formed in a circular shape in plan view, and the semi-arcuate portion 72a shown in FIG.
And a chuck positive electrode electrostatic layer 72 including a comb tooth portion 72b,
Similarly, the chuck negative electrode electrostatic layer 73 including the semi-circular portion 73a and the comb tooth portion 73b is formed by the comb tooth portions 72b and 73b.
Are arranged to face each other. When this electrostatic chuck is used, the positive electrode electrostatic layer 72 of the chuck, the negative electrode electrostatic layer 73 of the chuck, and the resistance heating element 76 are connected to the positive and negative sides of a DC power source, respectively, and a DC voltage is applied. . As a result, the silicon wafer placed on the electrostatic chuck 70 is heated to a predetermined temperature and electrostatically attracted to the ceramic substrate 71. In addition,
This electrostatic chuck does not necessarily have to include the resistance heating element 720.

【0085】図8および図9は、他の静電チャックにお
ける静電電極を模式的に示した水平断面図であり、図8
に示す静電チャック80では、セラミック基板81の内
部に半円形状のチャック正極静電層82とチャック負極
静電層83が形成されており、図9に示す静電チャック
90では、セラミック基板91の内部に円を4分割した
形状のチャック正極静電層92a、92bとチャック負
極静電層93a、93bが形成されている。また、2枚
のチャック正極静電層92a、92bおよび2枚のチャ
ック負極静電層93a、93bは、それぞれ交差するよ
うに形成されている。なお、円形等の電極が分割された
形態の電極を形成する場合、その分割数は特に限定され
ず、5分割以上であってもよく、その形状も扇形に限定
されない。
8 and 9 are horizontal sectional views schematically showing electrostatic electrodes in another electrostatic chuck.
In the electrostatic chuck 80 shown in FIG. 9, a semi-circular chuck positive electrode electrostatic layer 82 and a chuck negative electrode electrostatic layer 83 are formed inside a ceramic substrate 81. In the electrostatic chuck 90 shown in FIG. Chuck positive electrode electrostatic layers 92a and 92b and chuck negative electrode electrostatic layers 93a and 93b, each having a shape obtained by dividing a circle into four, are formed in the inside. Further, the two chuck positive electrode electrostatic layers 92a and 92b and the two chuck negative electrode electrostatic layers 93a and 93b are formed so as to intersect each other. In the case of forming an electrode having a shape in which a circular electrode is divided, the number of divisions is not particularly limited and may be 5 or more, and the shape thereof is not limited to a fan shape.

【0086】上記静電電極は、貴金属(金、銀、白金、
パラジウム)、鉛、タングステン、モリブデン、ニッケ
ル等の金属、または、タングステン、モリブデンの炭化
物等の導電性セラミックからなるものであることが好ま
しい。また、これらは、単独で用いてもよく、2種以上
を併用してもよい。
The electrostatic electrode is made of a noble metal (gold, silver, platinum,
Palladium), lead, tungsten, molybdenum, nickel, or another metal, or tungsten, molybdenum carbide, or another conductive ceramic is preferable. These may be used alone or in combination of two or more.

【0087】次に、本発明のセラミックヒータの製造方
法の一例について、図8を参照しながら説明する。図1
0(a)〜(d)は、本発明のセラミックヒータの製造
方法の一部を模式的に示した断面図である。
Next, an example of the method for manufacturing the ceramic heater of the present invention will be described with reference to FIG. Figure 1
0 (a) to (d) are cross-sectional views schematically showing a part of the method for manufacturing a ceramic heater of the present invention.

【0088】(1)グリーンシートの作製工程 まず、窒化アルミニウムの粉末をバインダ、溶剤等と混
合してペーストを調製し、これを用いてグリーンシート
100を作製する。
(1) Green Sheet Manufacturing Step First, aluminum nitride powder is mixed with a binder, a solvent, etc. to prepare a paste, and the green sheet 100 is manufactured using this.

【0089】上述した窒化アルミニウム粉末には、必要
に応じて、イットリア等の焼結助剤、Na、Caを含む
化合物等を加えてもよい。また、バインダとしては、ア
クリル系バインダ、エチルセルロース、ブチルセロソル
ブ、ポリビニルアルコールから選ばれる少なくとも1種
が望ましい。
If necessary, a sintering aid such as yttria or a compound containing Na or Ca may be added to the above-mentioned aluminum nitride powder. Further, the binder is preferably at least one selected from acrylic binders, ethyl cellulose, butyl cellosolve, and polyvinyl alcohol.

【0090】さらに溶媒としては、α−テルピネオー
ル、グリコールから選ばれる少なくとも1種が望まし
い。これらを混合して得られるペーストをドクターブレ
ード法でシート状に成形してグリーンシートを作製す
る。グリーンシートの厚さは、0.1〜5mmが好まし
い。
Further, the solvent is preferably at least one selected from α-terpineol and glycol. The paste obtained by mixing these is molded into a sheet by the doctor blade method to produce a green sheet. The thickness of the green sheet is preferably 0.1 to 5 mm.

【0091】(2)グリーンシート上に導体ペーストを
印刷する工程 グリーンシート100上に、抵抗発熱体12を形成する
ための金属ペーストまたは導電性セラミックを含む導体
ペーストを印刷し、導体ペースト層120を形成し、貫
通孔にスルーホール19用の導体ペースト充填層190
を形成する。これらの導電ペースト中には、金属粒子ま
たは導電性セラミック粒子が含まれている。
(2) Step of Printing Conductor Paste on Green Sheet On the green sheet 100, a conductor paste containing a metal paste or a conductive ceramic for forming the resistance heating element 12 is printed to form the conductor paste layer 120. The conductive paste filling layer 190 for the through hole 19 is formed in the through hole.
To form. These conductive pastes contain metal particles or conductive ceramic particles.

【0092】タングステン粒子またはモリブデン粒子の
平均粒子径は、0.1〜5μmが好ましい。平均粒子が
0.1μm未満であるか、5μmを超えると、導体ペー
ストを印刷しにくいからである。このような導体ペース
トとしては、例えば、金属粒子または導電性セラミック
粒子85〜87重量部;アクリル系、エチルセルロー
ス、ブチルセロソルブ、ポリビニルアルコールから選ば
れる少なくとも1種のバインダ1.5〜10重量部;お
よび、α−テルピネオール、グリコールから選ばれる少
なくとも1種の溶媒を1.5〜10重量部を混合した組
成物(ペースト)が挙げられる。
The average particle size of the tungsten particles or molybdenum particles is preferably 0.1 to 5 μm. If the average particle size is less than 0.1 μm or exceeds 5 μm, it is difficult to print the conductor paste. Examples of such a conductor paste include, for example, 85 to 87 parts by weight of metal particles or conductive ceramic particles; 1.5 to 10 parts by weight of at least one binder selected from acrylic, ethyl cellulose, butyl cellosolve, and polyvinyl alcohol; and Examples thereof include a composition (paste) in which 1.5 to 10 parts by weight of at least one solvent selected from α-terpineol and glycol is mixed.

【0093】また、パンチングにて、半導体ウエハ29
を支持するためのリフターピン16を挿入するリフター
ピン用貫通孔となる部分150、熱電対などの測温素子
を埋め込むための有底孔となる部分140を形成する。
Further, by punching, the semiconductor wafer 29
A portion 150 serving as a lifter pin through hole into which the lifter pin 16 for supporting the is is formed, and a portion 140 serving as a bottomed hole into which a temperature measuring element such as a thermocouple is embedded.

【0094】なお、貫通孔および有底孔の形成は、グリ
ーンシート積層体の焼結後にサンドブラスト等のブラス
ト処理を行うことにより形成してもよい。
The through holes and the bottomed holes may be formed by performing a blasting process such as sandblasting after the green sheet laminate is sintered.

【0095】(3)グリーンシートの積層工程 導体ペーストを印刷していないグリーンシート100
を、導体ペーストを印刷したグリーンシート100の上
側に積層し、導体ペーストを印刷したグリーンシート1
00の下側には、スルーホール19用の導体ペースト充
填層190を形成されたグリーンシート100を積層す
る(図10(a)参照)。このとき、導体ペーストを印
刷したグリーンシート100が積層したグリーンシート
の厚さに対して、底面から60%以下の位置になるよう
に積層する。
(3) Stacking process of green sheet Green sheet 100 on which no conductor paste is printed
Is laminated on the upper side of the green sheet 100 on which the conductor paste is printed, and the green sheet 1 on which the conductor paste is printed
On the lower side of 00, the green sheet 100 on which the conductor paste filling layer 190 for the through holes 19 is formed is laminated (see FIG. 10A). At this time, the green sheet 100 on which the conductor paste is printed is laminated at a position of 60% or less from the bottom surface with respect to the thickness of the laminated green sheets.

【0096】(4)グリーンシート積層体の焼成工程 グリーンシート積層体の加熱、加圧を行い、グリーンシ
ートおよび内部の導体ペーストを焼結させる。また、加
熱温度は、1000〜2000℃が望ましく、加熱時の
圧力は、10〜20MPaで行うことが望ましい。加熱
は、不活性ガス雰囲気中で行ってもよい。不活性ガスと
しては、例えば、アルゴン、窒素などを使用することが
できる。また、真空中で加熱を行ってもよい。
(4) Firing Step of Green Sheet Laminated Body The green sheet laminated body is heated and pressed to sinter the green sheet and the conductor paste inside. The heating temperature is preferably 1000 to 2000 ° C., and the heating pressure is preferably 10 to 20 MPa. The heating may be performed in an inert gas atmosphere. As the inert gas, for example, argon, nitrogen or the like can be used. Moreover, you may heat in a vacuum.

【0097】このようにして、半導体ウエハ29を支持
するためのリフターピン16を挿入するリフターピン用
貫通孔15、熱電対などの測温素子を埋め込むための有
底孔14、抵抗発熱体12を外部端子13と接続するた
めのスルーホール19等が形成される。(図10(b)
参照)
In this way, the lifter pin through hole 15 for inserting the lifter pin 16 for supporting the semiconductor wafer 29, the bottomed hole 14 for embedding a temperature measuring element such as a thermocouple, and the resistance heating element 12 are formed. Through holes 19 and the like for connecting to the external terminals 13 are formed. (Fig. 10 (b)
reference)

【0098】(5)外部端子接続用有底孔の形成 次に、スルーホール19の底面に、外部端子13を挿入
するための有底孔20を設ける。上記有底孔は、ドリル
加工やサンドブラストなどのブラスト処理等を行うこと
により、形成することができる(図10(c)参照)。
なお、有底孔20の直径は、外部端子13の軸部分の直
径よりも大きいものとする。
(5) Formation of Bottomed Holes for Connecting External Terminals Next, bottomed holes 20 for inserting the external terminals 13 are provided on the bottom surface of the through holes 19. The bottomed hole can be formed by performing a blasting process such as a drilling process or a sandblasting process (see FIG. 10C).
The diameter of the bottomed hole 20 is larger than the diameter of the shaft portion of the external terminal 13.

【0099】そして、有底孔20の壁面に、外部端子1
3を設置するためのねじ溝を形成し、有底孔20内に外
部端子固定用部材21を設置する。また、外部端子固定
用部材21は、複数個を設置してもよい。なお、外部端
子固定用部材21は、有底孔20に形成されたねじ溝に
嵌め込むように設置する。
Then, on the wall surface of the bottomed hole 20, the external terminal 1
A thread groove for installing 3 is formed, and the external terminal fixing member 21 is installed in the bottomed hole 20. Further, a plurality of external terminal fixing members 21 may be installed. It should be noted that the external terminal fixing member 21 is installed so as to be fitted into the screw groove formed in the bottomed hole 20.

【0100】さらに、有底孔14に測温素子としての熱
電対(図示せず)などを銀ろう、金ろうなどで取り付
け、ポリイミドなどの耐熱性樹脂で封止する。
Further, a thermocouple (not shown) as a temperature measuring element is attached to the bottomed hole 14 with silver solder, gold solder or the like, and sealed with a heat resistant resin such as polyimide.

【0101】なお、耐腐食性の向上を目的として、上記
構成のセラミックヒータにセラミック製の筒状体を設け
てもよい。上記筒状体は、セラミック接合層等を介して
接合する方法や、これらの接合する面に焼結助剤を含有
する溶液を塗布して接合したりする方法等により、セラ
ミック基板に接合することができる。また、筒状体の大
きさは、セラミック基板の内部に形成したスルーホール
19がその内側に収まるように調整することが望まし
い。
For the purpose of improving the corrosion resistance, the ceramic heater having the above structure may be provided with a ceramic cylindrical body. The cylindrical body is bonded to a ceramic substrate by a method of bonding via a ceramic bonding layer or the like, or a method of applying a solution containing a sintering aid to the surfaces to be bonded and bonding the same. You can Further, it is desirable to adjust the size of the cylindrical body so that the through hole 19 formed inside the ceramic substrate fits inside the through hole 19.

【0102】(6)端子等の取り付け 次に、外部端子固定用部材21が設置された有底孔20
に、先端部にねじ部を有し、その直径が有底孔20の直
径よりも少し小さい外部端子13をねじ込みながら挿入
し、外部端子13の上端部を外部端子固定用部材21を
介してスルーホール19に接続する(図10(d)参
照)。
(6) Attachment of terminals, etc. Next, the bottomed hole 20 in which the external terminal fixing member 21 is installed
An external terminal 13 having a threaded portion at its tip and having a diameter slightly smaller than the diameter of the bottomed hole 20 is inserted while being screwed in, and the upper end of the external terminal 13 is passed through the external terminal fixing member 21. It is connected to the hole 19 (see FIG. 10 (d)).

【0103】次に、この外部端子13にソケット22を
介して電源に接続される導電線25に接続する。更に、
測温素子としての熱電対等を、形成した有底孔に挿入
し、耐熱性樹脂等で封止することで、窒化アルミニウム
製のセラミックヒータを製造することができる。
Next, the external terminal 13 is connected to the conductive wire 25 connected to the power source through the socket 22. Furthermore,
A ceramic heater made of aluminum nitride can be manufactured by inserting a thermocouple or the like as a temperature measuring element into the formed bottomed hole and sealing with a heat resistant resin or the like.

【0104】このセラミックヒータでは、その上にシリ
コンウエハ等の半導体ウエハを載置するか、または、シ
リコンウエハ等をリフターピンや支持ピン等で保持させ
た後、シリコンウエハ等の加熱や冷却を行いながら、洗
浄等の操作を行うことができる。
In this ceramic heater, a semiconductor wafer such as a silicon wafer is placed on the ceramic heater, or the silicon wafer or the like is held by lifter pins or support pins, and then the silicon wafer or the like is heated or cooled. Meanwhile, operations such as washing can be performed.

【0105】上記セラミックヒータを製造する際に、セ
ラミック基板の内部に静電電極を設けることにより静電
チャックを製造することができる。ただし、この場合
は、静電電極と外部端子とを接続するためのスルーホー
ルを形成する必要があるが、支持ピンを挿入するための
貫通孔を形成する必要はない。
When manufacturing the above ceramic heater, an electrostatic chuck can be manufactured by providing an electrostatic electrode inside the ceramic substrate. However, in this case, it is necessary to form a through hole for connecting the electrostatic electrode and the external terminal, but it is not necessary to form a through hole for inserting the support pin.

【0106】セラミック基板の内部に電極を設ける場合
には、抵抗発熱体を形成する場合と同様にグリーンシー
トの表面に静電電極となる導体ペースト層を形成すれば
よい。
When an electrode is provided inside the ceramic substrate, a conductor paste layer to be an electrostatic electrode may be formed on the surface of the green sheet as in the case of forming a resistance heating element.

【0107】以下、本発明をさらに詳細に説明する。The present invention will be described in more detail below.

【実施例】(実施例1) セラミックヒータの製造(図
1〜3、図10参照) (1)窒化アルミニウム粉末(トクヤマ社製、平均粒径
1.1μm)100重量部、酸化イットリウム(Y
:イットリア、平均粒径0.4μm)4重量部、アク
リル系樹脂バインダ11.5重量部、分散剤0.5重量
部および1−ブタノールとエタノールとからなるアルコ
ール53重量部を混合したペーストを用い、ドクターブ
レード法により成形を行って、厚さ0.47mmのグリ
ーンシートを作製した。
EXAMPLES Example 1 Manufacturing of Ceramic Heater (See FIGS. 1 to 3) (1) 100 parts by weight of aluminum nitride powder (manufactured by Tokuyama Corporation, average particle size 1.1 μm), yttrium oxide (Y 2 O
3 : Yttria, average particle size 0.4 μm) 4 parts by weight, acrylic resin binder 11.5 parts by weight, dispersant 0.5 parts by weight, and a paste prepared by mixing 53 parts by weight of alcohol consisting of 1-butanol and ethanol. The green sheet having a thickness of 0.47 mm was manufactured by using the doctor blade method.

【0108】(2)次に、このグリーンシートを80℃
で5時間乾燥させた後、図2に示すようなシリコンウエ
ハを運搬等するためのリフターピンを挿入するための貫
通孔15となる部分、有底孔14となる部分、および、
スルーホール19となる部分をパンチングにより形成し
た。
(2) Next, this green sheet is heated to 80 ° C.
After being dried for 5 hours, the portion to be the through hole 15 for inserting the lifter pin for transporting the silicon wafer as shown in FIG. 2, the portion to be the bottomed hole 14, and
The portion to be the through hole 19 was formed by punching.

【0109】(3)平均粒径1μmのタングステンカー
バイト粒子100重量部、アクリル系バインダ3.0重
量部、α−テルピネオール溶媒3.5重量部および分散
剤0.3重量部を混合して導体ペーストAを調整した。
(3) A conductor obtained by mixing 100 parts by weight of tungsten carbide particles having an average particle size of 1 μm, 3.0 parts by weight of an acrylic binder, 3.5 parts by weight of an α-terpineol solvent and 0.3 part by weight of a dispersant. Paste A was prepared.

【0110】平均粒径3μmのタングステン粒子100
重量部、アクリル系バインダ1.9重量部、α−テルピ
ネオール溶媒3.7重量部および分散剤0.2重量部を
混合して導体ペーストBを調整した。
Tungsten particles 100 having an average particle size of 3 μm
By weight, 1.9 parts by weight of an acrylic binder, 3.7 parts by weight of an α-terpineol solvent, and 0.2 parts by weight of a dispersant were mixed to prepare a conductor paste B.

【0111】続いて、抵抗発熱体と外部端子とを接続す
るためのスルーホール用貫通孔を設けたグリーンシート
の表面に、上記導電性ペーストAをスクリーン印刷法に
より印刷し、抵抗発熱体となる導体ペースト層を印刷し
た。印刷のパターンは、図1に示すように同心円形状と
した。また、導体ペーストBを、スルーホールとなる部
分190に充填した。
Subsequently, the conductive paste A is printed by a screen printing method on the surface of the green sheet provided with through-hole through holes for connecting the resistance heating element and the external terminals, to form a resistance heating element. The conductor paste layer was printed. The printing pattern was concentric as shown in FIG. Further, the conductor paste B was filled in the portion 190 to be the through hole.

【0112】上記処理の終わった導体ペースト層120
を印刷したグリーンシートの上に、導体ペーストを印刷
していないグリーンシートを37枚重ね、その下に、ス
ルーホールとなる部分を印刷したグリーンシートを1枚
重ねて、130℃、8MPaの圧力で積層した。
The conductor paste layer 120 which has been subjected to the above processing
37 green sheets on which the conductor paste is not printed are stacked on the green sheet on which is printed, and one green sheet on which a portion to be a through hole is printed is stacked under the green sheet, and the temperature is 130 ° C. and the pressure is 8 MPa. Laminated.

【0113】(4)次に、得られた積層体を窒素ガス
中、600℃で5時間脱脂し、1890℃、15MPa
の条件で10時間加熱して焼結させた後、室温まで冷却
し、厚さ3mmの窒化アルミニウム板状体を得た。これ
を230mmの円板状に切り出し、内部に厚さ6μm、
幅10mmの抵抗発熱体12およびスルーホール19を
有するセラミック基板11とした。
(4) Next, the obtained laminated body was degreased in nitrogen gas at 600 ° C. for 5 hours, and then at 1890 ° C. and 15 MPa.
After heating for 10 hours under the above conditions to sinter, it was cooled to room temperature to obtain an aluminum nitride plate-shaped body having a thickness of 3 mm. This is cut into a 230 mm disc shape, and the thickness is 6 μm inside.
A ceramic substrate 11 having a resistance heating element 12 having a width of 10 mm and a through hole 19 was formed.

【0114】(5)セラミック基板11のスルーホール
19の底面にドリル加工により、外部端子を接続するた
めの直径1mm、深さ1mmの有底孔20を形成した。
その後、有底孔20の壁面に外部端子13を設置するた
めのねじ溝を形成するとともに、有底孔内に外部端子固
定用部材21を1個取り付けた。
(5) A bottomed hole 20 having a diameter of 1 mm and a depth of 1 mm for connecting an external terminal was formed on the bottom surface of the through hole 19 of the ceramic substrate 11 by drilling.
Then, a screw groove for installing the external terminal 13 was formed on the wall surface of the bottomed hole 20, and one external terminal fixing member 21 was attached in the bottomed hole.

【0115】(6)そして、有底孔20に、先端部にね
じ部を有する外部端子をねじ込みながら挿入し、外部端
子13の上端部とスルーホール19とを接続させた。そ
して、外部端子13にソケット22を介して導電線25
を接続した。
(6) Then, an external terminal having a threaded portion at the tip is inserted into the bottomed hole 20 while being screwed in, and the upper end of the external terminal 13 and the through hole 19 are connected. Then, the conductive wire 25 is connected to the external terminal 13 via the socket 22.
Connected.

【0116】(7)そして、温度制御のための熱電対を
有底孔14に挿入し、シリカゾルを充填し、190℃で
2時間硬化、ゲル化させることで、その内部に抵抗発熱
体およびスルーホールが設けられたセラミックヒータ1
0を製造した。
(7) Then, a thermocouple for temperature control is inserted into the hole 14 having a bottom, silica sol is filled therein, and the mixture is cured at 190 ° C. for 2 hours to be gelled. Ceramic heater 1 with a hole
0 was produced.

【0117】(実施例2) 静電チャックの製造(図7
〜9参照) (1)窒化アルミニウム粉末(トクヤマ社製、平均粒径
1.1μm)100重量部、Y(平均粒径0.4
μm)4重量部、アクリル系樹脂バインダ12重量部、
分散剤0.5重量部および1−ブタノールとエタノール
とからなるアルコール53重量部を混合した組成物を用
い、ドクターブレード法を用いて成形することにより厚
さ0.47mmのグリーンシートを得た。
(Example 2) Manufacturing of electrostatic chuck (Fig. 7)
9) (1) 100 parts by weight of aluminum nitride powder (manufactured by Tokuyama Corporation, average particle size 1.1 μm), Y 2 O 3 (average particle size 0.4
μm) 4 parts by weight, 12 parts by weight of acrylic resin binder,
A composition obtained by mixing 0.5 part by weight of a dispersant and 53 parts by weight of an alcohol composed of 1-butanol and ethanol was molded by a doctor blade method to obtain a green sheet having a thickness of 0.47 mm.

【0118】(2)次に、このグリーンシートを80℃
で5時間乾燥した後、何も加工を施していないグリーン
シートと、パンチングを行い、静電電極と外部端子とを
接続するための直径8mmのスルーホール用貫通孔を設
けたグリーンシートおよび直径12mmのスルーホール
用貫通孔を設けたグリーンシートとを作製した。また、
パンチングにて、熱電対等を挿入するための有底孔に相
当する部分に、貫通孔を有するグリーンシートを作製し
た。
(2) Next, this green sheet is heated to 80 ° C.
After being dried for 5 hours, the unprocessed green sheet and the green sheet punched to form through holes for through holes with a diameter of 8 mm for connecting an electrostatic electrode and an external terminal and a diameter of 12 mm And a green sheet provided with through holes for through holes. Also,
By punching, a green sheet having a through hole in a portion corresponding to a bottomed hole for inserting a thermocouple or the like was produced.

【0119】(3)平均粒子径1μmのタングステンカ
ーバイド粒子100重量部、アクリル系バインダ3.0
重量部、α−テルピネオール溶媒3.5重量部、分散剤
0.3重量部を混合して導体ペーストAを調製した。ま
た、平均粒子径3μmのタングステン粒子100重量
部、アクリル系バインダ1.9重量部、α−テルピネオ
ール溶媒3.7重量部、分散剤0.2重量部を混合して
導体ペーストBを調製した。
(3) 100 parts by weight of tungsten carbide particles having an average particle diameter of 1 μm and an acrylic binder of 3.0
By weight, 3.5 parts by weight of the α-terpineol solvent and 0.3 parts by weight of the dispersant were mixed to prepare a conductor paste A. Further, a conductor paste B was prepared by mixing 100 parts by weight of tungsten particles having an average particle diameter of 3 μm, 1.9 parts by weight of an acrylic binder, 3.7 parts by weight of an α-terpineol solvent, and 0.2 parts by weight of a dispersant.

【0120】(4)抵抗発熱体と外部端子とを接続する
ためのスルーホール用貫通孔を設けたグリーンシートの
表面に、上記導電性ペーストAをスクリーン印刷法によ
り印刷し、導体回路となる導体ペースト層を印刷した。
更に、何も加工を施していないグリーンシートに図8に
示した形状の静電電極パターンからなる導体ペースト層
を形成した。
(4) A conductor which becomes a conductor circuit by printing the above-mentioned conductive paste A by a screen printing method on the surface of a green sheet provided with through holes for through holes for connecting the resistance heating element and external terminals. The paste layer was printed.
Further, a conductor paste layer having an electrostatic electrode pattern having the shape shown in FIG. 8 was formed on the green sheet which was not processed.

【0121】更に、抵抗発熱体と外部端子を接続するた
めのスルーホール用貫通孔を設けたグリーンシートに導
体ペーストBを充填した。
Further, the green sheet having through holes for through holes for connecting the resistance heating element and the external terminals was filled with the conductor paste B.

【0122】次に、上記処理の終わった各グリーンシー
トを積層した。まず、抵抗発熱体となる導体ペースト層
が印刷されたグリーンシートの上側(加熱面側)に、何
も加工が施されていないグリーンシートを34枚積層
し、そのすぐ下側(底面側)にスルーホールとなる部分
が形成されたグリーンシートを1枚積層した。このよう
に積層したグリーンシートの最上部に、静電電極パター
ンからなる導体ペースト層を印刷したグリーンシートを
積層し、さらにその上に何の加工もしていないグリーン
シートを2枚積層し、これらを130℃、8MPaの圧
力で圧着して積層体を形成した。
Next, the green sheets that had been subjected to the above treatment were laminated. First, on the upper side (heating surface side) of the green sheet on which the conductor paste layer serving as a resistance heating element is printed, 34 green sheets without any processing are laminated, and immediately below (on the bottom side). One green sheet in which a portion to be a through hole was formed was laminated. A green sheet on which a conductor paste layer composed of an electrostatic electrode pattern is printed is laminated on the top of the thus laminated green sheet, and two unprocessed green sheets are further laminated thereon. A laminated body was formed by pressure bonding at 130 ° C. and a pressure of 8 MPa.

【0123】(5)次に、得られた積層体を窒素ガス
中、600℃で5時間脱脂し、1890℃、15MPa
の条件で3時間加熱して燒結させた後、室温まで冷却
し、厚さ3mmの窒化アルミニウム板状体を得た。これ
を直径230mmの円板状に切り出し、内部に、厚さが
5μm、幅が2.4mmの抵抗発熱体76、厚さ6μm
のチャック正極静電層72a、チャック負極静電層72
bを有するセラミック基板71とした。
(5) Next, the obtained laminated body was degreased in nitrogen gas at 600 ° C. for 5 hours, and then at 1890 ° C. and 15 MPa.
After heating for 3 hours under the above conditions to sinter, it was cooled to room temperature to obtain an aluminum nitride plate-like body having a thickness of 3 mm. This is cut into a disk shape having a diameter of 230 mm, and a resistance heating element 76 having a thickness of 5 μm and a width of 2.4 mm is formed inside, and a thickness of 6 μm.
Chuck positive electrode electrostatic layer 72a, chuck negative electrode electrostatic layer 72
The ceramic substrate 71 having b is used.

【0124】(6)次に、セラミック基板71のスルー
ホール79、790の底面にドリル加工により、外部端
子を接続するための直径1mm、深さ1mmの有底孔を
形成した。その後、有底孔の壁面に外部端子を設置する
ためのねじ溝を形成するとともに、有底孔内に外部端子
固定用部材を2個取り付けた。
(6) Next, a bottomed hole having a diameter of 1 mm and a depth of 1 mm for connecting an external terminal was formed on the bottom surface of the through holes 79 and 790 of the ceramic substrate 71 by drilling. After that, a screw groove for installing an external terminal was formed on the wall surface of the bottomed hole, and two external terminal fixing members were attached in the bottomed hole.

【0125】(7)そして、有底孔に、先端部にねじ部
を有する外部端子をねじ込みながら挿入し、外部端子の
上端部とスルーホール79、790とを接続させた。そ
して、外部端子にソケットを介して導電線を接続した。
(7) Then, an external terminal having a threaded portion at the tip was inserted into the bottomed hole while being screwed in, and the upper end of the external terminal and the through holes 79 and 790 were connected. Then, the conductive wire was connected to the external terminal through the socket.

【0126】(8)そして、温度制御のための熱電対を
有底孔に挿入し、シリカゾルを充填し、190℃で2時
間硬化、ゲル化させることで、その内部に静電電極、抵
抗発熱体、導体回路およびスルーホールが設けられた静
電チャックを製造した。
(8) Then, a thermocouple for controlling the temperature was inserted into the hole having a bottom, silica sol was filled therein, and the mixture was cured and gelled at 190 ° C. for 2 hours. An electrostatic chuck having a body, a conductor circuit and a through hole was manufactured.

【0127】(実施例3) (1)実施例1の(1)〜(4)の工程を行った後、ス
ルーホール19に、図4に示すような形状で直径1m
m、深さ1mmの有底孔40を設けるとともに、有底孔
40の内部に外部端子固定用部材41を設置するための
溝部を設け、外部端子固定用部材41を3箇所に設置し
た。
(Embodiment 3) (1) After performing steps (1) to (4) of Embodiment 1, the through hole 19 has a shape as shown in FIG.
A bottomed hole 40 having a depth of 1 mm and a depth of 1 mm was provided, and a groove for installing the external terminal fixing member 41 was provided inside the bottomed hole 40, and the external terminal fixing member 41 was installed at three locations.

【0128】(2)その後、有底孔40に、その一方の
端部に軸部分の直径より大きい固定用ヘッド部33aを
備えた外部端子33を挿入し、外部端子33の固定用ヘ
ッド部33aを外部端子固定用部材41が設置されてい
る部分よりも内部へ押し込むことで、外部端子固定用部
材41により、外部端子33をスルーホール39内に固
定した。
(2) Then, the external terminal 33 having the fixing head portion 33a larger than the diameter of the shaft portion at one end thereof is inserted into the bottomed hole 40, and the fixing head portion 33a of the external terminal 33 is inserted. The external terminal 33 was fixed in the through hole 39 by pushing the inside of the external terminal fixing member 41 from the portion where the external terminal fixing member 41 was installed.

【0129】(3)そして、外部端子33にソケットを
介して導電線を接続することで、その内部に抵抗発熱体
およびスルーホールが設けられたセラミックヒータを製
造した。
(3) Then, a conductive wire was connected to the external terminal 33 via a socket to manufacture a ceramic heater having a resistance heating element and a through hole therein.

【0130】(実施例4) (1)実施例2の(1)〜(5)の工程を行った後、ス
ルーホール79、790に、図4に示すような形状の有
底孔を設け、有底孔の内部に外部端子固定用部材を3箇
所に設置する。なお、有底孔の直径、深さは実施例3と
同様とした。
(Embodiment 4) (1) After performing the steps (1) to (5) of Embodiment 2, through holes 79 and 790 are provided with bottomed holes having a shape as shown in FIG. External terminal fixing members are installed at three locations inside the bottomed hole. The diameter and depth of the bottomed holes were the same as in Example 3.

【0131】(2)その後、有底孔に、その一方の端部
に軸部分の直径より大きい固定用ヘッド部を備えた外部
端子を挿入し、外部端子の固定用ヘッド部を外部端子固
定用部材が設置されている部分よりも内部へ押し込むこ
とで、外部端子固定用部材により、外部端子をスルーホ
ール79、790内に固定した。
(2) After that, an external terminal having a fixing head portion larger than the diameter of the shaft portion at one end thereof is inserted into the bottomed hole, and the fixing head portion of the external terminal is fixed to the external terminal. The external terminal was fixed in the through holes 79 and 790 by the external terminal fixing member by pushing it inward from the portion where the member was installed.

【0132】(3)そして、外部端子にソケットを介し
て導電線を接続することで、その内部に静電電極、抵抗
発熱体、導体回路およびスルーホールが設けられた静電
チャックを製造した。
(3) Then, a conductive wire was connected to the external terminal via a socket to manufacture an electrostatic chuck having an electrostatic electrode, a resistance heating element, a conductor circuit and a through hole therein.

【0133】(比較例1)実施例1の(5)の工程で、
スルーホール19に有底孔20を形成せず、Ni−Au
からなる金ろうを用い、700℃で加熱リフローしてコ
バール製で断面視T字型の外部端子を接続させた以外
は、実施例1と同様にして、セラミックヒータを製造し
た。
(Comparative Example 1) In the step (5) of Example 1,
The bottomed hole 20 is not formed in the through hole 19 and Ni-Au is used.
A ceramic heater was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the reflow soldering was performed at 700 ° C. to connect the external terminal made of Kovar and having a T-shaped cross section.

【0134】(比較例2)実施例2の(6)の工程で、
スルーホールに有底孔を形成せず、Ni−Auからなる
金ろうを用い、700℃で加熱リフローしてコバール製
で断面視T字型の外部端子を接続させた以外は、実施例
2と同様にして、静電チャックを製造した。
(Comparative Example 2) In the step (6) of Example 2,
Example 2 was the same as Example 2 except that a bottomed hole was not formed in the through hole, a gold braze made of Ni-Au was used, and reflow was performed at 700 ° C. to connect an external terminal made of Kovar and having a T-shaped cross section. Similarly, an electrostatic chuck was manufactured.

【0135】(比較例3)実施例1の(5)の工程で、
スルーホール19に外部端子13の軸部分の直径と同じ
直径を有する有底孔を形成し、有底孔の壁面に外部端子
13を設置するためのねじ溝を形成した後、先端部にね
じ部を有する外部端子13をねじ込みながら挿入し、外
部端子13の上端部とスルーホール19とを接続させた
以外は実施例1と同様にしてセラミックヒータを製造し
た。
(Comparative Example 3) In the step (5) of Example 1,
After forming a bottomed hole having the same diameter as the shaft portion of the external terminal 13 in the through hole 19 and forming a screw groove for installing the external terminal 13 on the wall surface of the bottomed hole, a threaded portion is formed at the tip. A ceramic heater was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the external terminal 13 having the above was inserted while being screwed in and the upper end portion of the external terminal 13 was connected to the through hole 19.

【0136】実施例1〜4および比較例1〜3に係るセ
ラミックヒータについて、以下の評価試験を行った。
The following evaluation tests were conducted on the ceramic heaters of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3.

【0137】(1)クラック発生の有無 実施例および比較例に係るセラミックヒータを支持容器
に取り付け、電圧を印加し、200℃まで昇温した後、
室温まで降温させるヒートサイクルを1000回繰り返
すヒートサイクル試験を行い、セラミック基板やスルー
ホールのクラックの有無を目視により観察した。
(1) Presence or absence of crack generation The ceramic heaters according to the examples and comparative examples were attached to a supporting container, a voltage was applied, and the temperature was raised to 200 ° C.
A heat cycle test was repeated 1000 times in which the heat cycle of cooling to room temperature was repeated, and the presence or absence of cracks in the ceramic substrate and through holes was visually observed.

【0138】(2)外部端子付近の観察 上述のヒートサイクル試験を行った後のセラミック基板
に形成した外部端子付近の状態を観察した。
(2) Observation of the vicinity of external terminals The state near the external terminals formed on the ceramic substrate after the above heat cycle test was observed.

【0139】その結果、実施例1〜4に係るセラミック
ヒータでは、セラミック基板の全部分においてクラック
は見られなかったが、比較例3に係るセラミックヒータ
では、スルーホールやセラミック基板のスルーホール形
成部付近で無数のクラックが発見された。これは、金属
からなる外部端子とセラミックからなるスルーホールお
よびセラミック基板との熱膨張率の差に起因して発生し
たものと考えられた。また、実施例1〜4に係るセラミ
ックヒータでは、外部端子付近の状態に変化はなかった
が、比較例1、2に係るセラミックヒータでは、外部端
子とスルーホールを接続するろう材が劣化し、ヒートサ
イクル試験の途中で脱落が見られた。
As a result, in the ceramic heaters according to Examples 1 to 4, no cracks were found in all parts of the ceramic substrate, but in the ceramic heater according to Comparative Example 3, through holes and through hole forming portions of the ceramic substrate were formed. Countless cracks were found in the vicinity. This was considered to be caused by the difference in the coefficient of thermal expansion between the external terminal made of metal, the through hole made of ceramic, and the ceramic substrate. Further, in the ceramic heaters according to Examples 1 to 4, there was no change in the state near the external terminals, but in the ceramic heaters according to Comparative Examples 1 and 2, the brazing material connecting the external terminals and the through holes deteriorated, Dropping was observed during the heat cycle test.

【0140】[0140]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体製
造・検査装置用セラミックヒータでは、外部端子とスル
ーホールとの熱膨張率の差を吸収することができること
から、スルーホールやセラミック基板にクラック等が発
生することがなく、接続信頼性の高いセラミックヒータ
とすることができ、長期間に渡り良好にセラミックヒー
タとして使用することができる。
As described above, the ceramic heater for a semiconductor manufacturing / inspecting device of the present invention can absorb the difference in the coefficient of thermal expansion between the external terminal and the through hole. It is possible to obtain a ceramic heater having high connection reliability without cracks and the like, and it is possible to favorably use the ceramic heater for a long period of time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のセラミックヒータの一例を模式的に示
す底面図である。
FIG. 1 is a bottom view schematically showing an example of a ceramic heater of the present invention.

【図2】本発明のセラミックヒータの一例を模式的に示
す部分断面図である。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view schematically showing an example of the ceramic heater of the present invention.

【図3】本発明のセラミックヒータの外部端子およびス
ルーホールを模式的に示す水平断面図である。
FIG. 3 is a horizontal sectional view schematically showing external terminals and through holes of the ceramic heater of the present invention.

【図4】本発明のセラミックヒータの一例を模式的に示
す部分断面図である。
FIG. 4 is a partial cross-sectional view schematically showing an example of the ceramic heater of the present invention.

【図5】本発明のセラミックヒータの外部端子およびス
ルーホールを模式的に示す水平断面図である。
FIG. 5 is a horizontal sectional view schematically showing external terminals and through holes of the ceramic heater of the present invention.

【図6】本発明のセラミックヒータを支持容器に設置
し、ホットプレートユニットとした場合を模式的に示す
断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a case where the ceramic heater of the present invention is installed in a support container to form a hot plate unit.

【図7】(a)は、本発明のセラミックヒータを静電チ
ャックとして機能させる場合の一例を模式的に示す断面
図であり、(b)は、(a)の水平断面図である。
FIG. 7A is a sectional view schematically showing an example in which the ceramic heater of the present invention functions as an electrostatic chuck, and FIG. 7B is a horizontal sectional view of FIG.

【図8】セラミック基板に埋設されている静電電極の別
の一例を模式的に示す水平断面図である。
FIG. 8 is a horizontal sectional view schematically showing another example of the electrostatic electrode embedded in the ceramic substrate.

【図9】セラミック基板に埋設されている静電電極のさ
らに別の一例を模式的に示す水平断面図である。
FIG. 9 is a horizontal sectional view schematically showing still another example of the electrostatic electrode embedded in the ceramic substrate.

【図10】(a)〜(d)は、本発明の接合体の一例で
あるセラミックヒータの製造方法の一例を模式的に示す
断面図である。
10 (a) to 10 (d) are cross-sectional views schematically showing an example of a method for manufacturing a ceramic heater which is an example of the bonded body of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、30 セラミックヒータ 11、71、81、91 セラミック基板 11a 加熱面 11b 底面 12 抵抗発熱体 12a 抵抗発熱体端部 13 外部端子 14 有底孔 15 貫通孔 16 リフターピン 17 測温素子 19、39 スルーホール 20、40 有底孔 21、41 外部端子固定用部材 29 半導体ウエハ 70、80、90 静電チャック 10, 30 Ceramic heater 11, 71, 81, 91 Ceramic substrate 11a heating surface 11b bottom 12 Resistance heating element 12a end of resistance heating element 13 External terminal 14 Bottomed hole 15 through holes 16 lifter pins 17 Temperature measuring element 19, 39 through hole 20, 40 bottomed holes 21, 41 External terminal fixing member 29 Semiconductor wafer 70, 80, 90 Electrostatic chuck

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05B 3/20 393 H05B 3/74 3/74 H01L 21/30 567 Fターム(参考) 3K034 AA02 AA08 AA10 AA19 AA34 AA37 BA06 BA14 BA17 BB06 BB14 BC04 BC16 BC29 CA02 CA14 CA17 CA19 CA22 CA27 CA29 CA32 CA39 HA01 HA10 JA01 JA10 3K092 PP20 QA05 QB02 QB18 QB20 QB30 QB31 QB37 QB43 QB62 QB70 QB74 QB75 QB76 QC02 QC20 QC25 QC42 QC45 QC46 QC49 QC54 QC58 QC59 QC62 QC64 RF03 RF06 RF11 RF17 RF26 RF27 TT09 TT16 TT30 VV31 VV36 5F046 KA04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H05B 3/20 393 H05B 3/74 3/74 H01L 21/30 567 F term (reference) 3K034 AA02 AA08 AA10 AA19 AA34 AA37 BA06 BA14 BA17 BB06 BB14 BC04 BC16 BC29 CA02 CA14 CA17 CA19 CA22 CA27 CA29 CA32 CA39 HA01 HA10 JA01 JA10 3K092 PP20 QA05 QB02 QB18 QB20 QB30 QB31 QC QC QC QC QC QC QC QC QC QC QBQ RF03 RF06 RF11 RF17 RF26 RF27 TT09 TT16 TT30 VV31 VV36 5F046 KA04

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 その内部に抵抗発熱体が設けられたセラ
ミック基板を有する半導体製造・検査装置用セラミック
ヒータであって、前記抵抗発熱体の端部の直下には、有
底孔を備えたスルーホールが形成され、前記有底孔に外
部端子が挿入されるとともに、同じく前記有底孔に挿入
された外部端子固定用部材により、前記外部端子が前記
有底孔に固定されていることを特徴とする半導体製造・
検査装置用セラミックヒータ。
1. A ceramic heater for a semiconductor manufacturing / inspecting apparatus, comprising a ceramic substrate having a resistance heating element provided therein, wherein a through hole having a bottomed hole is provided immediately below an end of the resistance heating element. A hole is formed, an external terminal is inserted into the bottomed hole, and the external terminal is fixed to the bottomed hole by an external terminal fixing member that is also inserted into the bottomed hole. Semiconductor manufacturing
Ceramic heater for inspection equipment.
【請求項2】 前記有底孔には、ねじ溝が切られてお
り、前記有底孔にねじ部を有する外部端子がねじ込まれ
るとともに、前記有底孔の壁面と前記外部端子との間に
は、空隙が形成され、同じく前記有底孔に挿入された板
バネからなる前記外部端子固定用部材により、前記外部
端子が前記有底孔に固定されている請求項1に記載の半
導体製造・検査装置用セラミックヒータ。
2. A screw groove is formed in the bottomed hole, an external terminal having a threaded portion is screwed into the bottomed hole, and a wall surface of the bottomed hole is provided between the external terminal. The semiconductor manufacturing according to claim 1, wherein the external terminal is fixed to the bottomed hole by a member for fixing the external terminal, which is formed with a space and is also inserted into the bottomed hole. Ceramic heater for inspection equipment.
【請求項3】 その一方の端部に軸部分の直径より大き
い固定用ヘッド部を備えた外部端子が前記有底孔に挿入
されるとともに、同じく前記有底孔に挿入された板バネ
からなる前記外部端子固定用部材により、前記外部端子
が前記有底孔に固定されている請求項1に記載の半導体
製造・検査装置用セラミックヒータ。
3. An external terminal having a fixing head portion larger than a diameter of a shaft portion at one end thereof is inserted into the bottomed hole, and is also composed of a leaf spring also inserted into the bottomed hole. The ceramic heater for a semiconductor manufacturing / inspecting apparatus according to claim 1, wherein the external terminal is fixed to the bottomed hole by the external terminal fixing member.
【請求項4】 さらに、静電電極が形成されており、加
熱手段を備えた静電チャックとして機能する請求項1〜
3のいずれか1に記載の半導体製造・検査装置用セラミ
ックヒータ。
4. An electrostatic electrode is further formed and functions as an electrostatic chuck provided with a heating means.
3. A ceramic heater for semiconductor manufacturing / inspection equipment according to any one of 3 above.
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