JP2004134238A - Sheet ceramic heater and its manufacturing method - Google Patents

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JP2004134238A
JP2004134238A JP2002297579A JP2002297579A JP2004134238A JP 2004134238 A JP2004134238 A JP 2004134238A JP 2002297579 A JP2002297579 A JP 2002297579A JP 2002297579 A JP2002297579 A JP 2002297579A JP 2004134238 A JP2004134238 A JP 2004134238A
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Japan
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ceramic
layer
heating element
heater
soaking
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JP2002297579A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeko Muramatsu
村松 滋子
Shinichiro Aonuma
青沼 伸一朗
Koji Oishi
大石 浩司
Mitsuhiro Fujita
藤田 光広
Hideo Nakanishi
中西 秀夫
Akira Miyazaki
宮崎 晃
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Coorstek KK
Original Assignee
Toshiba Ceramics Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sheet ceramic heater superior in temperature uniformity within surface. <P>SOLUTION: This is the sheet ceramic heater constructed of a heating element circuit 3 wiring formed on the ceramic substrate 2 and a heating object mounting side surface ceramic layer arranged on its surface. The heating object mounting side surface ceramic layer is made of two layers of ceramic layers 4, 5 and a temperature equalizer layer 5 clipped by these. This temperature equalizer layer 5 can be formed by using a material having superior heat conductivity such as tungsten, and can be formed by paste printing method or pasting of a foil, board, or mesh or the like. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セラミックスで形成した面状ヒータおよびその製造方法に関し、特にシリコンウェハの加熱に用いるのに適した面状セラミックスヒータおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
AlNセラミックスは高熱伝導率、高い耐熱衝撃性といった優れた熱特性とフツ素プラズマに対する耐食性を有することから半導体製造装置のウェハ加熱用ヒータとして広く用いられている。その形状としては、2層のセラミックス層間に発熱体が挟持されているもの、あるいは、セラミック基体層上に発熱体層が形成されているもの(特許文献1参照)がある。
【0003】
その製造方法としては、所定の厚さのセラミックスベース用基材グリーンシート積層体上に発熱体回路を構築し、その上に所定の厚みのヒータカバー部をシート成形で積層させる方法が知られている。この方法において、発熱体や電極を形成するには、導電性ペーストをスクリーン印刷で形成する方法が一般的である。こうして形成された積層体にヒータ発熱体の電源接続用端子を設け、所定の条件で脱脂、ホットプレス等で所定の温度で焼結してヒータが得られる。
【0004】
他の方法として、焼結体基材に発熱体回路を形成し、その表面に焼結体操を配置して接合剤を塗着した後、ホットプレスを用いて接合するする方法が知られており、この場合の発熱体や電極の形成方法も、導電性ペーストのスクリーン印刷や配線形状に加工した金属プレート、メッシュを埋設するなどの方法がある(特許文献2参照)。
【0005】
一般に、面状セラミックスヒータは、面状セラミックスヒータの内外周に同一幅、同一ピッチで発熱体配線パターンを形成したものは、外周部から熱が散逸し易く、面内に温度勾配が生じて、その応力によってヒータ破損が生じるおそれがある。
【0006】
これを回避するため、面状セラミックスヒータの面内温度分布を均一化するためには、(1)外周部の発熱体配線の間隔を密にする、(2)抵抗値を変える、(3)外周部、中心部で別の発熱体配線の回路を形成する、(4)発熱体の外周部、中心部を別々に温度制御する、などの対策を講じることが考えられる。
【0007】
しかし、近年のウェハの大口径化、熱処理温度の高温化に伴う、ヒータの大型化、高温化要求により、外周部からの熱の逃げはより顕著となりより効果の高い均熱化の対策が求められている。
例えば、外周部発熱体配線間隔を密にする方法では、配線間でのショートを生じやすくなり製造歩留まりを低下させたり、製品の信頼性が低下する問題がある。また、配線幅を細くして抵抗値を増加させると、異常発熱や、断線が生じるおそれがある。また、発熱体に供給する電源を2回路とする加熱方法では、電力投入端子部の取り付け位置が2ケ所のため装置が複雑化し、電源を2台必要とするため装置の大型化など、省エネ、省スペースの時流に逆行するものであり、配線だけを変えることで温度分布を向上させることは大変困難である。さらに、計算シミュレーションで配線パターンの最適化を図ることも可能であるが、精度良く実際のヒータに再現する必要があり、設計が困難となる。
【0008】
このように、従来の面状セラミックスヒータにおいては、大口径シリコンウェハの処理に用いるためには面内温度均一性の点で不十分であった。
【0009】
【特許文献1】
特開平8−45651号公報
【特許文献2】
特開平5−174949号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来の面状セラミックスヒータの問題を解決するためになされたもので、面内温度均一性に優れた面状セラミックスヒータを提供することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
第1の本発明は、セラミック基板上に形成された発熱体回路配線と、その表面に配置された被加熱体載置側表面セラミック層からなる面状セラミックスヒータにおいて、
被加熱体載置側表面セラミック層が、2層のセラミック層と、これらに挟持された均熱層からなることを特徴とする面状セラミックスヒータである。
【0012】
前記第1の本発明において、前記被加熱体載置側表面セラミック層が窒化アルミニウムからなるものであることが、発熱体からの熱を損失無く伝達できる点で好ましい。
【0013】
第2の本発明は、セラミック基板上に形成された発熱体回路配線と、その表面に配置された被加熱体載置側表面セラミック層からなる面状セラミックスヒータの製造方法において、
セラミック基板となる焼結板状体上に発熱体回路を形成する工程と、
該発熱体回路上に、セラミック中間層となる焼結板状体を形成する工程と、
該セラミック中間層上に、均熱性材料層を形成する工程と、
該均熱性材料層上に、セラミック表面層となる焼結板状体を形成する工程と、こうして得られた積層体を加熱・加圧することを特徴とする面状セラミックスヒータの製造方法である。
【0014】
前記第2の本発明において、前記均熱性材料層を形成する工程が、均熱性材料層をペースト印刷によって形成する工程とすることができる。この方法によれば、面状セラミックスヒータの構成層の層間剥離の可能性を減少させることができる。
【0015】
また、前記第2の本発明において、前記均熱性材料層を形成する工程が、均熱性材料の箔、板またはメッシュを載置する工程とすることができる。この方法によれば、均熱層の形成を効率よく行うことができ、作業性が改善される。
【0016】
【発明の実施の形態】
[面状セラミックスヒータの構造]
本発明の面状セラミックスヒータは、セラミック基板と発熱体表面セラミック層との間に発熱体回路を形成したヒータにおいて、発熱体表面セラミック層の中間に均熱性を向上させるための均熱層を挟持させたものである。この本発明の面状セラミックスヒータの形状を、本発明の面状セラミックスヒータの概略断面図である図1を用いて説明する。図1中、1が面状セラミックスヒータであり、このヒータ1は、電力供給端子側表面となるセラミック基板2と、このセラミック基板2上に形成された発熱体回路3と、該セラミック基板2および発熱体回路3に接して形成されているセラミック中間層4と、このセラミック中間層4の表面に接して形成されている均熱層5と、この均熱層5の表面に接して形成されている被加熱体載置側表面となるセラミック表面層6とを少なくとも備えている。また、この面状セラミックスヒータ1の電力供給端子側表面には、セラミック基板2に形成された孔を通して、電力供給端子7を導出することができる。
この面状セラミックスヒータ1は、シリコンウェハ加熱用に用いる場合には、円盤状であることが好ましいが、これに限定されることなく、矩形のような多角形や、楕円形状などであっても良い。
また、本発明の面状セラミックスヒータを構成する材料としては、熱応力による破壊の可能性を減少させるためには、この面状セラミックスヒータを構成する材料の熱膨張率が、ほぼ等しいことが好ましい。以下、本発明において用いられる各構成層について詳述する。
【0017】
(セラミック表面層)
このセラミック表面層6の材料としては、耐熱性があり、降温雰囲気下で不活性で、かつ熱伝導性が良好な材料を用いることができる。具体的には、窒化アルミニウム、アルミナ、などの材料があげられるが、耐熱衝撃性、熱伝導性が良好であることから、窒化アルミニウムが最も好ましい。
【0018】
(均熱層)
この均熱層5が、本発明の面状セラミックス発熱体1の面内温度不均一を改善するためのものであり、熱伝導性が高い材料が好ましい。また、基材のAlNと熱膨張率が近いものが好ましい。このような材料として、Wをペースト印刷で層形成したり、ワイヤー、箔、板、メッシュの他、スパッタ、溶射などの手段により層形成したものが好ましい。
均熱層をペースト印刷で形成する場合、均熱層材料の粉末は、粒径範囲が0.1〜50μmの範囲が好ましい。粒径範囲がこれを下回ると、厚膜の均熱層の形成が困難になり、一方、粒径範囲がこれを上回ると、平滑な表面の均熱層を得ることが困難になる。また、均熱層材料をペーストとする場合、均熱層材料の粉末に窒化アルミニウム粉末などを加えて、熱膨張率を調整することも可能である。この場合、均熱層材料と、添加する材料との混合比率は、100:0〜50の範囲が好ましい。添加する材料の比率がこの範囲を上回ると、均熱性向上の効果を期待することができず、好ましくない。
【0019】
均熱層5の厚さは、5〜200μm、より好ましくは、30〜100μmの範囲が好ましい。この厚さが、5μmを下回ると、均熱効果を期待することができず、一方、厚さが200μmを超えると、ペースト印刷を行うことが困難になる。また、ペースト印刷以外の方法によって均熱層を形成する場合、均熱層材料の量が増加する割には、均熱性改善の効果が得られず、不経済である。
この均熱層5は、セラミック中間層4の全表面を被覆するように形成されていても良いが、セラミック中間層4の中央部のみ形成されていても良い。セラミック中央層4の外周部は、セラミック表面層6と接していた方が、均熱層5の材料として異種材料を用いている場合には、層間剥離の可能性が減少する。
この均熱層5は、前記セラミック表面層6と後記セラミック中間層4とで挟持されるが、セラミック表面層6とセラミック中間層との厚さの比が、1:3〜3:1の範囲となる位置に配置される。
【0020】
(セラミック中間層)
このセラミック中間層4は、均熱層5と、発熱体回路3およびセラミック基板2との間に介在してこれらを接合するとともに、発熱体回路3で発生した熱を効率よく均熱層5に伝達する機能を有する材料が好ましい。このような材料としては、熱伝導率が良好で、かつ、耐熱性の優れた材料が好ましい。具体的には、窒化アルミニウム、アルミナ、などがあげられるが、熱膨張率がセラミック表面層と等しい点で、窒化アルミニウムが好ましい。
【0021】
(発熱体回路)
セラミック基板2上に配置されている発熱体回路3は、高抵抗材料を用いて形成した回路配線であって、この高抵抗材料としては、例えばW、Mo、Pt、Agなどの金属、あるいはこれらの合金を用いることができる。これらの内で、セラミック表面層6と熱膨張率が近いWが最も適している。これらの材料を発熱体回路として構成する方法としては、発熱体材料粉末をペースト状にし、印刷により発熱体回路をセラミック基板2条に構成する方法、ワイヤーを引き回して発熱体回路パターンを形成する方法、箔、板、メッシュなどをセラミック基板2に貼着して発熱体とする方法、あるいは、上記材料の板状体あるいは箔状体をセラミック基板2に貼着し、その後、発熱体回路パターンにエッチングする方法など、様々なものがあり、限定されるものではない。
この発熱体回路3の厚さは、この面状セラミックスヒータ1の発熱量を決定するものであり、発熱体材料が設定された抵抗値となるように決定される。
【0022】
(セラミック基板)
セラミック基板2としては、耐熱性が良好なセラミックスであれば使用することができる。具体的には、窒化アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、アルミナ、などをあげることができる。このセラミック基板2は、被加熱物に接触することがないため、可能な限りその表面から発熱体回路3から発生する熱を散逸させないことが、省エネルギーの加熱装置を実現する上で必要であり、そのためには、熱伝導率が低い材料が好ましい。また、このセラミックスヒータは、使用温度が800℃を超える範囲で使用されるものであり、熱膨張によって積層構造のセラミックスヒータ1が破壊されないように、セラミック中間層などと熱膨張率が同等であることが必要である。
また、このセラミック基板2は、発熱体回路3に電力を供給する端子7が形成される。そのために、このセラミック基板2には少なくとも2個の貫通孔が形成される。
【0023】
[製造方法の第1の実施の形態]
本実施の形態の製造方法は、例えばAlN焼結体を板状に加工したものをセラミック基板、セラミック中間層、およびセラミック表面層として用い、セラミック基板2、発熱体配線3、セラミック中間層4、均熱層4、およびセラミック表面層6を、それぞれの層間に接合剤を塗布して積層し、接合する。その後、外部から電気を供給する端子7を予め焼結体であるセラミック基板2に開けておいた貫通孔から発熱体回路3の配線に接続するように埋め込み、その後接合熱処理を施し、各層を接合する。この接合熱処理は、いわゆるHP処理で行うことができる。
【0024】
次いで、この接合体を切削加工して、形状および寸法を所定の範囲としたAlN製面状セラミックスヒータが得られる。AlN焼結体加工はマシニング、サンドブラストなど通常のセラミック加工法でよい。また成形時に加工、焼結して所定形状寸法を有する面状セラミックスヒータを製造することもできる。
【0025】
前記方法で用いる接合剤は、通常セラミック焼結体基材の接合に用いるものを使用することができ、具体的には、AlN−Y系の材料があげられる。この場合には、面状セラミックスヒータ積層体の接合は、1550〜1800℃で6g/cm以上の荷重をかけ、不活性もしくは減圧雰囲気中でのHP接合熱処理で接合することができる。この接合剤は、ペースト化してスクリーン印刷したり、アルコールなどの有機溶剤に分散させてスプレー噴霧して基材上に塗布すればよい。
【0026】
この方法において、均熱層5材料として、例えばWの箔を用いた場合、前記接合剤によっても、セラミック表面層あるいはセラミック中間層とW箔との接合強度は低く、剥離しやすい。そのため、W箔の複数箇所に「接合しろ」としての穴を形成しておき、この穴を通してセラミック表面層とセラミック中間層とが直接接合できるようにすることが好ましい。この穴の総面積が大きければ大きいほど接合強度は向上するが、一方、面内温度均一性は低下する。
【0027】
[製造方法の第2の実施の形態]
第2の面状セラミックスヒータの製造方法は、前記製造方法の第1の実施の形態と比較して、特に面状セラミックスヒータの温度均一性を向上させるもので、ヒータ内部に前記第1の実施の形態において採用した「接合しろ」を必要とせず、セラミック表面層およびセラミック中間層と均熱層とが密着接合できる均熱機構をそなえることを特徴としている。
【0028】
具体的にはセラミック基体2、発熱体回路3、およびセラミック中間層4からなる積層体の上面に接着しろなしに、均熱層成分であるAlNとWの混合ペーストを焼付けて形成することで、発熱体層を含む積層体と密着する均熱層5を形成することができ、発熱体回路3配線で発せられた熱を、均熱層5を通して、温度ムラを緩和して、面内温度分布を向上させることを特徴とするAlNセラミックスヒータの製造方法であり、薄肉ヒータにも適応できるため温度応答性と面内温度均一性の両方を発揮できるヒータも提供することができる。
【0029】
すなわち、前記製造方法の第1の実施の形態においては、面内温度分布を均一化するためセラミック中間層4の表面に金属箔やメッシュ、溶射膜を均熱層5として埋設する。この方法によれば、簡単な方法で均熱層5を形成することができるが、この均熱層5をセラミック中間層4と十分に密着させることが難しく、加熱を繰り返すことにより均熱層5がセラミック中間層4から剥離してしまうおそれがある。また剥離を防止するため均熱層5に上下基材との接着面積を大きくするための接合しろ用の貫通穴を多数設ける方法があるが、接合しろでは均熱板の効果が得られず接合しろ部分の温度分布が悪くなる。接合しろの温度分布低下を緩和するために均熱層を多層化する方法もあるがヒータ構造の複雑化、厚み増大化となる問題がある。
【0030】
本実施の形態の製造方法は、図1の様な形状にAlN焼結体を加工してセラミック基板2、セラミック中間層4、セラミック表面層6として用い、セラミック基板2とセラミック中間層4との間に発熱体回路3の配線を挟み込んで、接着し、ついでセラミック中間層4の表面にペースト印刷にて均熱層4を形成し、次いでその表面にセラミック表面層6を配置する。その後、外部から電気を供給する端子を予めセラミック基板2に開けておいた穴から発熱体回路3の配線に接続するように埋め込み、接合熱処理で、基材同士を接合する。この接合体を加工し、均熱層を備えたAlN製面状セラミックヒータ1が得られる。AlN焼結体加工はマシニング、サンドブラストなど通常のセラミック加工法でよい。また成形時に加工、焼結して基材を得ても良い。
【0031】
ペースト印刷法によって均熱層を形成するペーストとしては、W−AlNペーストが好ましく、その配合比(重量)は、W:AlN=100:1〜30の範囲が適している。このペーストにおいて、この比よりAlN添加量が少ないと基材との密着性が低下し、添加量が多くなると均熱層の熱伝導率が低下し、均熱効果が減少する。ペーストを作製する方法は一般にセラミック材料を用いたペースト印刷法において公知の方法を採用することができる。
【0032】
この方法において用いられる接合剤は、通常焼結体基材の接合に用いられる材料を用いることができ、具体的には、AlN−Y系接合剤があげられる。この接合剤を用いた場合には、1550〜1800℃で6g/cm以上の荷重をかけ、不活性もしくは減圧雰囲気中でHP接合熱処理で面状セラミックスヒータ積層体を接合することができる。この接合剤は、ペースト化してスクリーン印刷したり、アルコールなどの有機溶剤に分散させてスプレー噴霧して基材上に塗布すればよい。
【0033】
【実施例】
(実施例1)
φ300×4tのAlN焼結体からなる板状体に2個の貫通孔を形成し、セラミック基板とした。この表面にWワイヤーを配置して発熱体回路3とし、その表面にAlN−Y系接合剤を塗布・乾燥後、同径で厚さ3mmのAlN焼結板状体を配置してセラミック中間層4とした。ついで、その表面にWペーストを印刷してφ295×30μmの均熱層4を形成し、このペーストを乾燥後、AlN−Y系接合剤を塗布・乾燥し、その表面にφ300で厚さ3mmのAlN焼結板状体を載置しセラミック表面層とした。
セラミック基板2に形成された2個の貫通孔に、W棒からなる端子を挿入し、この積層体を、HPで最高圧力0.1tom/cm、温度1750℃に加圧加熱焼結して、図1に示すφ300×10tの面状セラミックスヒータを作製した。
この面状セラミックスヒータに通電し、加熱試験を行った。800℃に加熱する設定で、加熱試験を行ったところ、ウェハ搭載部表面(セラミック表面層6)において800℃±2℃の面内温度均一性を示した。
【0034】
(実施例2)
均熱層4をφ295×150μmのW箔によって形成したこと以外は実施例1と同様にして、φ300×10tのヒータを作製、加熱試験を行った。800℃に加熱する設定で加熱試験を行ったところウェハ搭載部表面(セラミック表面層6)において800℃±2℃の面内温度均一性を示した。
【0035】
(実施例3)
均熱層4をφ295×30μmのW−AlN(配合比100:1)ペーストによって形成したこと以外は、実施例1と同様にして、φ300×10tのヒータを作製、加熱試験を行った。800℃に加熱する設定で加熱試験を行ったところ、ウェハ搭載部表面(セラミック表面層6)において800℃±2℃の面内温度均一性を示した。
【0036】
(実施例4)
均熱層4をφ295×30μmのW−AlN(配合比100:30)ペーストによって形成したこと以外は実施例1と同様にして、φ300×10tのヒータを作製、加熱試験を行った。800℃に加熱する設定で加熱試験を行ったところ、ウェハ搭載部表面(セラミック表面層6)において800℃±2℃の面内温度均一性を示した。
【0037】
(実施例5)
均熱層4をφ295×30μmのW−AlN(配合比100:1)ペーストによって形成したこと以外は、実施例1と同様にして、φ300×10tのヒータを作製、繰り返し加熱試験を行った。室温−800℃間を昇・降温速度300℃/hrの条件で100回繰り返したところ均熱板に剥離はなくウェハ搭載部表面(セラミック表面層6)において800℃±2℃の面内温度均一性を示した。
【0038】
(実施例6)
均熱層4をφ295×30μmのW−AlN(配合比100:1)ペーストによって形成したこと以外は、実施例1と同様にして、φ300×10tのヒータを作製、繰り返し加熱試験を行った。室温−800℃間を昇・降温速度300℃/hrの条件で100回繰り返したところ均熱板に剥離はなく、ウェハ搭載部表面(セラミック表面層6)において800℃±2℃の面内温度均一性を示した。
【0039】
(実施例7)
均熱層4をφ295×30μmのW−AlN(配合比100:1)ペーストによって形成したこと以外は、実施例1と同様にして、φ300×5tの薄肉ヒータを作製、繰り返し加熱試験を行った。室温−800℃間を昇・降温速度300℃/hrの条件で100回繰り返したところ均熱板に剥離はなく、ウェハ搭載部表面(セラミック表面層6)において800℃±2℃の面内温度均一性を示した。
【0040】
(比較例1)
均熱層4をφ295×150μmのW箔によって形成したφ300×10tのヒータを作製、繰り返し加熱試験を行った。室温−800℃間を昇・降温速度300/hrの条件で30回繰り返したところで均熱層がセラミック中間層より剥離した。
【0041】
(比較例2)
均熱層の剥離を防止するため均熱層5aのように接合しろφ10を均等に37箇所設けたφ295×150μmのW箔によって形成したφ300×1tのヒータを作製、繰り返し加熱試験を行った。室温−800℃間を昇・降温速度300℃/hrの条件で100回繰り返したところ均熱板に剥離はなく、ウェハ搭載部表面(セラミック表面層6)において800℃±40℃の面内温度均一性を示した。
【0042】
(比較例3)
均熱層の剥離を防止するため接合しろφ10を均等に37箇所設けたφ295×150μmのW箔の均熱層板状体5aを2枚準備し、これら2枚の均熱層板状体の内の一方を11.25°回転させて他方に積層して形成した均熱層5bを用いて、φ300×20tの厚さとなったヒータを作製、繰り返し加熱試験を行った。室温−800℃間を昇・降温速度100℃/hrの条件で100回繰り返したところ均熱板に剥離はなく、ウェハ搭載部表面(セラミック表面層6)において800℃±3℃の面内温度均一性を示した。
【0043】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な方法によって、面状セラミックスヒータの面内温度均一性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の面状セラミックスヒータの概略断面図である。
【図2】比較例で用いている均熱層の形状を示す表面図である。
【符号の説明】
1…面状セラミックスヒータ
2…セラミック基板
3…発熱体回路
4…セラミック中間層
5…均熱層
6…セラミック表面層
7…端子
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a planar heater formed of ceramics and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a planar ceramic heater suitable for use in heating a silicon wafer and a method of manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
AlN ceramics are widely used as a heater for heating a wafer in a semiconductor manufacturing apparatus because they have excellent thermal characteristics such as high thermal conductivity and high thermal shock resistance and corrosion resistance to fluorine plasma. As the shape, there is a shape in which a heating element is sandwiched between two ceramic layers, or a shape in which a heating element layer is formed on a ceramic base layer (see Patent Document 1).
[0003]
As a manufacturing method, a method is known in which a heating element circuit is constructed on a ceramic base substrate green sheet laminate having a predetermined thickness, and a heater cover portion having a predetermined thickness is laminated thereon by sheet molding. I have. In this method, to form a heating element and an electrode, a method of forming a conductive paste by screen printing is generally used. A power supply connection terminal of the heater heating element is provided on the laminated body thus formed, and the heater is obtained by degreasing under a predetermined condition and sintering at a predetermined temperature by a hot press or the like.
[0004]
As another method, there is known a method in which a heating element circuit is formed on a sintered body base material, a sintered body is arranged on the surface of the heating element circuit, a bonding agent is applied, and then a hot press is used for joining. As a method of forming the heating element and the electrodes in this case, there is a method such as screen printing of a conductive paste or embedding a metal plate or mesh processed into a wiring shape (see Patent Document 2).
[0005]
In general, a planar ceramic heater, in which a heating element wiring pattern is formed at the same width and the same pitch on the inner and outer periphery of the planar ceramic heater, heat is easily dissipated from the outer peripheral portion, and a temperature gradient occurs in the surface, The stress may cause breakage of the heater.
[0006]
In order to avoid this, in order to make the in-plane temperature distribution of the planar ceramic heater uniform, (1) the distance between the heating element wirings on the outer peripheral portion is made closer, (2) the resistance value is changed, (3) It is conceivable to take countermeasures such as forming another heating element wiring circuit in the outer peripheral portion and the central portion, and (4) separately controlling the temperature of the outer peripheral portion and the central portion of the heating element.
[0007]
However, with the recent demand for larger heaters and higher temperatures due to larger wafer diameters and higher heat treatment temperatures, the escape of heat from the outer peripheral part has become more remarkable, and more effective measures for soaking are required. Has been.
For example, in the method of making the outer peripheral heating element wiring intervals close, there is a problem in that a short circuit between the wirings easily occurs, the production yield is lowered, and the reliability of the product is lowered. Further, when the resistance value is increased by reducing the wiring width, abnormal heat generation or disconnection may occur. In addition, in the heating method in which the power supply to the heating element is two circuits, the installation position of the power input terminal portion is two places, which complicates the apparatus, and requires two power supplies, thereby enlarging the apparatus. It goes against the trend of space saving, and it is very difficult to improve the temperature distribution by changing only the wiring. Further, although it is possible to optimize the wiring pattern by calculation simulation, it is necessary to accurately reproduce the wiring pattern on an actual heater, which makes the design difficult.
[0008]
As described above, the conventional planar ceramic heater is insufficient in terms of in-plane temperature uniformity for use in processing a large-diameter silicon wafer.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-8-45651 [Patent Document 2]
JP-A-5-174949
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the conventional planar ceramic heater, and has as its object to provide a planar ceramic heater having excellent in-plane temperature uniformity.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a planar ceramic heater including a heating element circuit wiring formed on a ceramic substrate, and a heating object mounting side surface ceramic layer disposed on the surface thereof.
The planar ceramic heater is characterized in that the object-mounting-side surface ceramic layer is composed of two ceramic layers and a soaking layer sandwiched therebetween.
[0012]
In the first aspect of the present invention, it is preferable that the surface ceramic layer on the side on which the object to be heated is made of aluminum nitride because heat from the heat generating element can be transmitted without loss.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a planar ceramic heater including a heating element circuit wiring formed on a ceramic substrate and a heating object mounting side surface ceramic layer disposed on the surface thereof.
A step of forming a heating element circuit on a sintered plate-shaped body serving as a ceramic substrate,
Forming a sintered plate-shaped body to be a ceramic intermediate layer on the heating element circuit;
Forming a soaking layer on the ceramic intermediate layer;
A method for producing a planar ceramic heater, comprising: a step of forming a sintered plate-like body serving as a ceramic surface layer on the heat-equalizing material layer; and heating and pressing the laminate thus obtained.
[0014]
In the second aspect of the present invention, the step of forming the soaking material layer may be a step of forming the soaking material layer by paste printing. According to this method, the possibility of delamination of the constituent layers of the planar ceramic heater can be reduced.
[0015]
Further, in the second aspect of the present invention, the step of forming the heat uniform material layer may be a step of mounting a foil, a plate, or a mesh of the heat uniform material. According to this method, the soaking layer can be efficiently formed, and workability is improved.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Structure of planar ceramic heater]
According to the planar ceramic heater of the present invention, in a heater in which a heating element circuit is formed between a ceramic substrate and a heating element surface ceramic layer, a heat equalizing layer for improving uniformity is sandwiched between heating element surface ceramic layers. It was made. The shape of the planar ceramic heater of the present invention will be described with reference to FIG. 1 which is a schematic sectional view of the planar ceramic heater of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a planar ceramic heater. The heater 1 includes a ceramic substrate 2 serving as a power supply terminal side surface, a heating element circuit 3 formed on the ceramic substrate 2, A ceramic intermediate layer 4 formed in contact with the heating element circuit 3, a heat equalizing layer 5 formed in contact with the surface of the ceramic intermediate layer 4, and a heat equalizing layer 5 formed in contact with the surface of the heat equalizing layer 5. And at least a ceramic surface layer 6 serving as a surface on which the object to be heated is placed. The power supply terminal 7 can be led out through a hole formed in the ceramic substrate 2 on the power supply terminal side surface of the planar ceramic heater 1.
When the planar ceramic heater 1 is used for heating a silicon wafer, the planar ceramic heater 1 is preferably disk-shaped, but is not limited thereto, and may be a polygon such as a rectangle or an ellipse. good.
In order to reduce the possibility of breakage due to thermal stress, the material constituting the planar ceramic heater of the present invention preferably has substantially the same coefficient of thermal expansion as the material constituting the planar ceramic heater. . Hereinafter, each constituent layer used in the present invention will be described in detail.
[0017]
(Ceramic surface layer)
As a material of the ceramic surface layer 6, a material having heat resistance, being inert under a low temperature atmosphere, and having good thermal conductivity can be used. Specific examples include materials such as aluminum nitride and alumina, but aluminum nitride is most preferable because of its excellent thermal shock resistance and thermal conductivity.
[0018]
(Soaking layer)
This heat equalizing layer 5 is for improving the in-plane temperature non-uniformity of the planar ceramic heating element 1 of the present invention, and a material having high thermal conductivity is preferable. Further, a substrate having a thermal expansion coefficient close to that of AlN of the substrate is preferable. As such a material, W is preferably formed in a layer by paste printing, or a layer formed by means such as sputtering, thermal spraying or the like in addition to wire, foil, plate, mesh.
When the soaking layer is formed by paste printing, the particle size of the soaking layer material powder is preferably in the range of 0.1 to 50 μm. When the particle size range falls below this range, it becomes difficult to form a thick film soaking layer. On the other hand, when the particle size range exceeds this range, it becomes difficult to obtain a smooth surface soaking layer. When the soaking layer material is used as a paste, the coefficient of thermal expansion can be adjusted by adding aluminum nitride powder or the like to the soaking layer material powder. In this case, the mixing ratio between the soaking layer material and the added material is preferably in the range of 100: 0 to 50. If the ratio of the added material exceeds this range, the effect of improving the heat uniformity cannot be expected, which is not preferable.
[0019]
The thickness of the soaking layer 5 is preferably in the range of 5 to 200 μm, more preferably 30 to 100 μm. If the thickness is less than 5 μm, a soaking effect cannot be expected, while if the thickness exceeds 200 μm, it becomes difficult to perform paste printing. Further, when the soaking layer is formed by a method other than the paste printing, the effect of improving the soaking property cannot be obtained, although the amount of the soaking layer material increases, which is uneconomical.
The heat equalizing layer 5 may be formed so as to cover the entire surface of the ceramic intermediate layer 4, or may be formed only at the center of the ceramic intermediate layer 4. When the outer peripheral portion of the ceramic central layer 4 is in contact with the ceramic surface layer 6, the possibility of delamination is reduced when a different material is used as the material of the heat equalizing layer 5.
The heat equalizing layer 5 is sandwiched between the ceramic surface layer 6 and a ceramic intermediate layer 4 described later. The thickness ratio of the ceramic surface layer 6 to the ceramic intermediate layer is in the range of 1: 3 to 3: 1. It is arranged at the position where
[0020]
(Ceramic intermediate layer)
The ceramic intermediate layer 4 is interposed between the soaking layer 5 and the heating element circuit 3 and the ceramic substrate 2 to join them together, and the heat generated in the heating element circuit 3 is efficiently transferred to the soaking layer 5. Materials having the function of transmitting are preferred. As such a material, a material having good thermal conductivity and excellent heat resistance is preferable. Specific examples include aluminum nitride and alumina, but aluminum nitride is preferred because the coefficient of thermal expansion is equal to that of the ceramic surface layer.
[0021]
(Heating element circuit)
The heating element circuit 3 disposed on the ceramic substrate 2 is a circuit wiring formed by using a high-resistance material. Examples of the high-resistance material include metals such as W, Mo, Pt, and Ag, and the like. Alloy can be used. Among them, W having a thermal expansion coefficient close to that of the ceramic surface layer 6 is most suitable. As a method of forming these materials as a heating element circuit, a method of forming a heating element circuit into two ceramic substrates by printing paste of a heating element material powder and a method of forming a heating element circuit pattern by routing wires are provided. , A method of attaching a foil, a plate, a mesh, or the like to the ceramic substrate 2 to form a heating element, or attaching a plate-shaped or foil-shaped material of the above-described material to the ceramic substrate 2 and then forming a heating element circuit pattern. There are various methods such as an etching method, and the method is not limited.
The thickness of the heating element circuit 3 determines the amount of heat generated by the planar ceramic heater 1, and is determined so that the heating element material has a set resistance value.
[0022]
(Ceramic substrate)
As the ceramic substrate 2, any ceramic having good heat resistance can be used. Specifically, aluminum nitride, silicon carbide, silicon nitride, alumina, and the like can be given. Since the ceramic substrate 2 does not come into contact with the object to be heated, it is necessary to dissipate the heat generated from the heating element circuit 3 from the surface as much as possible in order to realize an energy-saving heating device. For that purpose, a material having a low thermal conductivity is preferable. Further, this ceramic heater is used in a temperature range exceeding 800 ° C., and has the same thermal expansion coefficient as that of the ceramic intermediate layer and the like so that the ceramic heater 1 having a laminated structure is not broken by thermal expansion. It is necessary.
The ceramic substrate 2 has terminals 7 for supplying power to the heating element circuit 3. For this purpose, at least two through holes are formed in the ceramic substrate 2.
[0023]
[First Embodiment of Manufacturing Method]
The manufacturing method according to the present embodiment uses, for example, an AlN sintered body processed into a plate shape as a ceramic substrate, a ceramic intermediate layer, and a ceramic surface layer, and uses a ceramic substrate 2, a heating element wiring 3, a ceramic intermediate layer 4, The heat equalizing layer 4 and the ceramic surface layer 6 are laminated by applying a bonding agent between the respective layers, and bonded. Thereafter, a terminal 7 for supplying electricity from the outside is buried so as to be connected to the wiring of the heating element circuit 3 from a through-hole previously opened in the ceramic substrate 2 which is a sintered body, and then a bonding heat treatment is performed. I do. This bonding heat treatment can be performed by a so-called HP process.
[0024]
Next, the joined body is cut to obtain an AlN planar ceramic heater having a shape and dimensions within a predetermined range. The processing of the AlN sintered body may be an ordinary ceramic processing method such as machining or sandblasting. Further, it can be processed and sintered at the time of molding to produce a planar ceramic heater having a predetermined shape and size.
[0025]
Bonding agent used in the method typically can be used and to be used for bonding the sintered ceramic substrate, specifically, AlN-Y 2 0 3 based materials. In this case, the bonding of the planar ceramic heater laminates can be performed by applying a load of 6 g / cm 2 or more at 1550 to 1800 ° C. and performing an HP bonding heat treatment in an inert or reduced pressure atmosphere. This bonding agent may be formed into a paste and screen-printed, or may be dispersed in an organic solvent such as alcohol and applied by spraying onto a base material.
[0026]
In this method, when, for example, a foil of W is used as the material of the heat equalizing layer 5, the bonding strength between the ceramic surface layer or the ceramic intermediate layer and the W foil is low even with the bonding agent, and the foil is easily peeled off. For this reason, it is preferable to form holes as “joining margins” at a plurality of locations of the W foil so that the ceramic surface layer and the ceramic intermediate layer can be directly joined through the holes. The larger the total area of the holes, the higher the bonding strength, but the lower the in-plane temperature uniformity.
[0027]
[Second Embodiment of Manufacturing Method]
The manufacturing method of the second planar ceramic heater is to improve the temperature uniformity of the planar ceramic heater, in particular, as compared with the first embodiment of the manufacturing method. The present invention is characterized in that it does not require the "joining margin" adopted in the above-mentioned embodiment, and has a heat equalizing mechanism capable of closely bonding the ceramic surface layer and the ceramic intermediate layer to the heat equalizing layer.
[0028]
Specifically, a mixed paste of AlN and W, which is a soaking layer component, is formed by baking without adhering to the upper surface of the laminated body including the ceramic base 2, the heating element circuit 3, and the ceramic intermediate layer 4, It is possible to form the soaking layer 5 which is in close contact with the laminated body including the heating element layer. This is a method of manufacturing an AlN ceramic heater characterized by improving the temperature, and can be applied to a thin-wall heater, so that it is possible to provide a heater capable of exhibiting both temperature response and in-plane temperature uniformity.
[0029]
That is, in the first embodiment of the manufacturing method, a metal foil, a mesh, or a sprayed film is embedded as a soaking layer 5 on the surface of the ceramic intermediate layer 4 in order to make the in-plane temperature distribution uniform. According to this method, the heat equalizing layer 5 can be formed by a simple method. However, it is difficult to sufficiently adhere the heat equalizing layer 5 to the ceramic intermediate layer 4, and the heat equalizing layer 5 is formed by repeating heating. May be separated from the ceramic intermediate layer 4. Also, there is a method of providing a large number of through holes for joining to increase the bonding area between the upper and lower substrates in the heat equalizing layer 5 in order to prevent peeling. The temperature distribution in the margin becomes worse. There is also a method of increasing the number of heat equalizing layers in order to alleviate a decrease in the temperature distribution at the joining margin, but there is a problem that the heater structure becomes complicated and the thickness increases.
[0030]
In the manufacturing method of the present embodiment, the AlN sintered body is processed into a shape as shown in FIG. 1 and used as the ceramic substrate 2, the ceramic intermediate layer 4, and the ceramic surface layer 6. The wiring of the heating element circuit 3 is interposed therebetween and bonded, and then the soaking layer 4 is formed on the surface of the ceramic intermediate layer 4 by paste printing, and then the ceramic surface layer 6 is disposed on the surface. Thereafter, a terminal for supplying electricity from the outside is buried so as to be connected to the wiring of the heating element circuit 3 from a hole previously formed in the ceramic substrate 2, and the base materials are joined by joining heat treatment. By processing this joined body, an AlN planar ceramic heater 1 having a soaking layer is obtained. The processing of the AlN sintered body may be an ordinary ceramic processing method such as machining or sandblasting. Further, a substrate may be obtained by processing and sintering at the time of molding.
[0031]
As the paste for forming the soaking layer by the paste printing method, a W-AlN paste is preferable, and the compounding ratio (weight) is suitably in the range of W: AlN = 100: 1 to 30. In this paste, if the amount of AlN added is less than this ratio, the adhesion to the substrate decreases, and if the amount of AlN increases, the thermal conductivity of the soaking layer decreases, and the soaking effect decreases. As a method for producing the paste, a known method can be generally employed in a paste printing method using a ceramic material.
[0032]
Bonding agent used in this method, the material can be used which is used for bonding the usual sintered substrate, specifically, AlN-Y 2 0 3 based bonding agent. When this bonding agent is used, the planar ceramic heater laminate can be bonded by applying a load of 6 g / cm 2 or more at 1550 to 1800 ° C. and performing an HP bonding heat treatment in an inert or reduced pressure atmosphere. This bonding agent may be formed into a paste and screen-printed, or may be dispersed in an organic solvent such as alcohol and applied by spraying onto a base material.
[0033]
【Example】
(Example 1)
Two through-holes were formed in a plate made of an AlN sintered body of φ300 × 4t to obtain a ceramic substrate. By placing a W wire as the heating element circuit 3 on the surface, after coating and drying the AlN-Y 2 0 3 based bonding agent on the surface thereof, by placing the AlN sintered plate like body having a thickness of 3mm with the same diameter The ceramic intermediate layer 4 was obtained. Then, by printing a W paste on the surface thereof to form a heat equalizing layer 4 of φ295 × 30μm, after drying the paste, and applying and drying the AlN-Y 2 0 3 based bonding agent, a thickness at φ300 to the surface An AlN sintered plate having a thickness of 3 mm was placed thereon to form a ceramic surface layer.
Terminals made of W rods are inserted into the two through holes formed in the ceramic substrate 2, and the laminate is pressure-sintered by HP at a maximum pressure of 0.1 tom / cm 2 and a temperature of 1750 ° C. Then, a planar ceramic heater of φ300 × 10 t shown in FIG. 1 was produced.
Electric current was supplied to the planar ceramic heater to perform a heating test. When a heating test was performed at a setting of heating to 800 ° C., the in-plane temperature uniformity of 800 ° C. ± 2 ° C. was shown on the surface of the wafer mounting portion (ceramic surface layer 6).
[0034]
(Example 2)
A heater of φ300 × 10 t was prepared and a heating test was performed in the same manner as in Example 1 except that the soaking layer 4 was formed of W foil of φ295 × 150 μm. When a heating test was performed at a setting of heating to 800 ° C., the in-plane temperature uniformity of 800 ° C. ± 2 ° C. was shown on the wafer mounting portion surface (ceramic surface layer 6).
[0035]
(Example 3)
Except that the soaking layer 4 was formed of a W-AlN (blending ratio: 100: 1) paste of φ295 × 30 μm, a heater of φ300 × 10 t was prepared and a heating test was performed in the same manner as in Example 1. When a heating test was performed at a setting of heating to 800 ° C., in-plane temperature uniformity of 800 ° C. ± 2 ° C. was shown on the surface of the wafer mounting portion (ceramic surface layer 6).
[0036]
(Example 4)
A heater having a diameter of 300 x 10 t was prepared and a heating test was performed in the same manner as in Example 1 except that the soaking layer 4 was formed of a W-AlN (mixing ratio 100: 30) paste having a diameter of 295 x 30 m. When a heating test was performed at a setting of heating to 800 ° C., in-plane temperature uniformity of 800 ° C. ± 2 ° C. was shown on the surface of the wafer mounting portion (ceramic surface layer 6).
[0037]
(Example 5)
Except that the soaking layer 4 was formed of a W-AlN (blending ratio: 100: 1) paste of φ295 × 30 μm, a heater of φ300 × 10 t was prepared and subjected to repeated heating tests in the same manner as in Example 1. When the temperature between room temperature and 800 ° C. was repeated 100 times under the conditions of a temperature rising / falling rate of 300 ° C./hr, there was no peeling of the soaking plate, and a uniform in-plane temperature of 800 ° C. ± 2 ° C. on the surface of the wafer mounting portion (ceramic surface layer 6). Showed sex.
[0038]
(Example 6)
Except that the soaking layer 4 was formed of a W-AlN (blending ratio: 100: 1) paste of φ295 × 30 μm, a heater of φ300 × 10 t was prepared and repeatedly subjected to a heating test in the same manner as in Example 1. When the temperature between room temperature and 800 ° C. was repeated 100 times at a temperature rise / fall rate of 300 ° C./hr, there was no peeling of the soaking plate, and an in-plane temperature of 800 ° C. ± 2 ° C. on the wafer mounting portion surface (ceramic surface layer 6). Showed uniformity.
[0039]
(Example 7)
Except that the soaking layer 4 was formed of W-AlN (blending ratio: 100: 1) paste of φ295 × 30 μm, a thin-walled heater of φ300 × 5 t was prepared and subjected to repeated heating tests in the same manner as in Example 1. . When the temperature between room temperature and 800 ° C. was repeated 100 times at a temperature rise / fall rate of 300 ° C./hr, there was no peeling of the soaking plate, and an in-plane temperature of 800 ° C. ± 2 ° C. on the wafer mounting portion surface (ceramic surface layer 6). Showed uniformity.
[0040]
(Comparative Example 1)
A heater of φ300 × 10 t in which the soaking layer 4 was formed of a W foil of φ295 × 150 μm was prepared and subjected to repeated heating tests. When the temperature between room temperature and 800 ° C. was repeated 30 times under the conditions of a heating / cooling rate of 300 / hr, the soaking layer was separated from the ceramic intermediate layer.
[0041]
(Comparative Example 2)
In order to prevent the heat equalizing layer from peeling off, a heater having a diameter of 300 x 1t was formed by a W foil of φ 295 x 150 µm provided with 37 equally spaced φ 10 like the heat equalizing layer 5a and subjected to repeated heating tests. When the temperature between room temperature and 800 ° C. was repeated 100 times under the conditions of a temperature rise / fall rate of 300 ° C./hr, there was no peeling of the heat equalizing plate, and an in-plane temperature of 800 ° C. ± 40 ° C. on the wafer mounting surface (ceramic surface layer 6). Showed uniformity.
[0042]
(Comparative Example 3)
In order to prevent peeling of the heat equalizing layer, two heat equalizing layer plate-like bodies 5a of W 295 × 150 μm W foil provided with 37 bonding margins φ10 uniformly at 37 places are prepared. A heater having a thickness of φ300 × 20 t was manufactured using the heat equalizing layer 5b formed by rotating one of them by 11.25 ° and laminating the other, and a heating test was repeatedly performed. When the temperature between room temperature and 800 ° C. was repeated 100 times under the conditions of a temperature rise / fall rate of 100 ° C./hr, there was no peeling of the soaking plate, and an in-plane temperature of 800 ° C. ± 3 ° C. on the wafer mounting surface (ceramic surface layer 6). Showed uniformity.
[0043]
【The invention's effect】
According to the present invention, the in-plane temperature uniformity of the planar ceramic heater can be improved by a simple method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of a planar ceramic heater of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing the shape of a soaking layer used in a comparative example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Planar ceramic heater 2 ... Ceramic substrate 3 ... Heating element circuit 4 ... Ceramic intermediate layer 5 ... Thermal uniform layer 6 ... Ceramic surface layer 7 ... Terminal

Claims (5)

セラミック基板上に形成された発熱体回路配線と、その表面に配置された被加熱体載置側表面セラミック層からなる面状セラミックスヒータにおいて、
被加熱体載置側表面セラミック層が、2層のセラミック層と、これらに挟持された均熱層からなることを特徴とする面状セラミックスヒータ。
In a planar ceramic heater comprising a heating element circuit wiring formed on a ceramic substrate and a surface-mounted ceramic layer on a surface to be heated disposed on the surface thereof,
A planar ceramic heater, wherein the surface ceramic layer on the heated object mounting side is composed of two ceramic layers and a soaking layer sandwiched between the two ceramic layers.
前記被加熱体載置側表面セラミック層が窒化アルミニウムからなることを特徴とする請求項1記載の面状セラミックスヒータ。2. The planar ceramic heater according to claim 1, wherein the surface ceramic layer on the placement side of the object to be heated is made of aluminum nitride. セラミック基板上に形成された発熱体回路配線と、その表面に配置された被加熱体載置側表面セラミック層からなる面状セラミックスヒータの製造方法において、
セラミック基板となる焼結板状体上に発熱体回路を形成する工程と、
該発熱体回路上に、セラミック中間層となる焼結板状体を形成する工程と、
該セラミック中間層上に、均熱性材料層を形成する工程と、
該均熱性材料層上に、セラミック表面層となる焼結板状体を形成する工程と、こうして得られた積層体を加熱・加圧することを特徴とする面状セラミックスヒータの製造方法。
In a method for manufacturing a planar ceramic heater comprising a heating element circuit wiring formed on a ceramic substrate and a heating object mounting side surface ceramic layer disposed on the surface thereof,
A step of forming a heating element circuit on a sintered plate-shaped body serving as a ceramic substrate,
Forming a sintered plate-shaped body to be a ceramic intermediate layer on the heating element circuit;
Forming a soaking layer on the ceramic intermediate layer;
A method for manufacturing a planar ceramic heater, comprising: a step of forming a sintered plate-like body serving as a ceramic surface layer on the heat-equalizing material layer; and heating and pressing the laminate thus obtained.
前記均熱性材料層を形成する工程が、均熱性材料層をペースト印刷によって形成する工程であることを特徴とする請求項3記載の面状セラミックスヒータの製造方法。4. The method for manufacturing a planar ceramic heater according to claim 3, wherein the step of forming the soaking material layer is a step of forming the soaking material layer by paste printing. 前記均熱性材料層を形成する工程が、均熱性材料の箔、板またはメッシュを載置する工程であることを特徴とする請求項3記載の面状セラミックスヒータの製造方法。4. The method for manufacturing a planar ceramic heater according to claim 3, wherein the step of forming the heat uniform material layer is a step of mounting a foil, a plate, or a mesh of the heat uniform material.
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