JP2021125463A - セラミックヒータ及びその製法 - Google Patents

Abstract

【課題】付帯部品の配置の自由度を高める。
【解決手段】セラミックヒータ１０は、表面にウエハ載置面２０ａを有するセラミックプレート２０と、セラミックプレート２０に埋設された抵抗発熱体２２，２４と、セラミックプレート２０をセラミックプレート２０の裏面２０ｂから支持する筒状シャフト４０と、セラミックプレート２０の裏面２０ｂのうち筒状シャフト４０に囲まれたシャフト内領域２０ｄに設けられ、シャフト内領域２０ｄと一致する大きさの凹部２１と、凹部２１の側面２１ａに設けられた開口部２６ａからセラミックプレート２０の外周部の終端位置２６ｅに至る長穴２６と、セラミックプレート２０の裏面のシャフト内領域２０ｄに設けられた付帯部品（端子２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂなど）と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、セラミックヒータ及びその製法に関する。

従来、セラミックヒータとしては、ウエハ載置面を有する円盤状のセラミックプレートの内周側と外周側にそれぞれ独立に抵抗発熱体を埋め込んだ２ゾーンヒータと呼ばれるものが知られている。例えば特許文献１には、図１１及び図１２に示すセラミックヒータ４１０が開示されている。このセラミックヒータ４１０は、セラミックプレート４２０の外周側の温度を外周側熱電対４５０で測定する。熱電対ガイド４３２は、筒状シャフト４４０の内部で下方から上方にまっすぐ延びたあと円弧状に曲げられて９０°方向転換している。この熱電対ガイド４３２は、セラミックプレート４２０の裏面のうち筒状シャフト４４０に囲まれた領域に設けられたスリット４２６ａに取り付けられている。スリット４２６ａは、熱電対通路４２６の入口部分をなす。外周側熱電対４５０は、熱電対ガイド４３２の筒内に挿入されて熱電対通路４２６の終端位置に達している。

国際公開第２０１２／０３９４５３号パンフレット（図１１）

しかしながら、セラミックプレート４２０の裏面のうち筒状シャフト４４０に囲まれた領域にはヒータ端子などの付帯部品を配置するが、そうした付帯部品の配置がスリット４２６ａによって制限されることがあった。

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、付帯部品の配置の自由度を高めることを主目的とする。

本発明のセラミックヒータは、
表面にウエハ載置面を有するセラミックプレートと、
前記セラミックプレートに埋設された抵抗発熱体と、
前記セラミックプレートを前記セラミックプレートの裏面から支持する筒状シャフトと、
前記セラミックプレートの前記裏面のうち前記筒状シャフトに囲まれたシャフト内領域に設けられた凹部と、
前記凹部の側面に設けられた開口部から前記セラミックプレートの外周部の所定の終端位置に至る長穴と、
前記セラミックプレートの裏面の前記シャフト内領域に設けられ、前記抵抗発熱体の端子を含む付帯部品と、
を備えたものである。

このセラミックヒータでは、セラミックプレートの裏面のうち筒状シャフトに囲まれたシャフト内領域に凹部が設けられている。長穴は、凹部の側面に設けられた開口部からセラミックプレートの外周部の所定の終端位置に至るように設けられ、付帯部品は、セラミックプレートの裏面のシャフト内領域に設けられている。長穴の入口は、従来のようにシャフト内領域に設けられたスリットではなく、凹部の側面に設けられた開口部であるため、シャフト内領域がスリットによって制限されることはない。したがって、付帯部品の配置の自由度が高まる。

本発明のセラミックヒータにおいて、前記凹部は、前記シャフト内領域と一致する大きさとしてもよい。こうすれば、凹部の底面を広くすることができるため、凹部の底面を有効に利用することができる。なお、「シャフト内領域と一致する大きさの凹部」とは、凹部の外縁がシャフト内領域の外縁と完全に一致する場合のほか、凹部の外縁とシャフト内領域の外縁との差が微小な場合も含む。

本発明のセラミックヒータにおいて、前記抵抗発熱体は、前記セラミックプレートの内周部に埋設された内周側抵抗発熱体と、前記セラミックプレートの外周部に埋設された外周側抵抗発熱体と、を含み、前記付帯部品は、前記内周側抵抗発熱体の一対の端子と、前記外周側抵抗発熱体の一対の端子と、を含んでいてもよい。こうすれば、内周側及び外周側抵抗発熱体の一対の端子の配置の自由度が高まる。

本発明のセラミックヒータにおいて、前記セラミックプレートは、前記ウエハ載置面を有し前記抵抗発熱体が埋設された円盤状の本体部と、前記本体部と同心円状であり前記本体部の裏面に接合された円環部と、を含み、前記凹部は、前記円環部の内側の空間であり、前記長穴は、前記円環部の表面に設けられた長溝と前記本体部とによって形成されていてもよい。こうすれば、比較的容易に凹部や長穴を形成することができる。

本発明のセラミックヒータにおいて、前記セラミックプレートは、前記ウエハ載置面を有し前記抵抗発熱体が埋設された円盤状の本体部と、前記本体部と同心円状であり前記本体部の裏面に接合された円環部と、を含み、前記凹部は、前記円環部の内側の空間と、前記本体部の裏面のうち前記円環部の内側の空間と対向する部分に設けられた円形窪みと、を含み、前記長穴は、前記本体部の裏面に前記円形窪みと通じるように設けられた長溝と前記円環部とによって形成されていてもよい。こうすれば、比較的容易に凹部や長穴を形成することができる。また、本体部に長溝を設けることにより円環部を薄くすることができる。

本発明のセラミックヒータにおいて、前記凹部の側面は、前記筒状シャフトの端部から視認可能な位置にあるようにしてもよい。こうすれば、凹部の側面に設けられた長穴の開口部に他の部材（例えば熱電対や熱電対ガイド）をセットしやすい。

本発明のセラミックヒータにおいて、前記長穴は、熱電対を挿入する熱電対挿入用長穴であってもよい。こうすれば、長穴に熱電対を挿入すれば長穴の所定の終端位置の温度を測定することができる。

本発明のセラミックヒータは、前記長穴に挿入された熱電対を備えていてもよい。こうすれば、熱電対により長穴の所定の終端位置の温度を測定することができる。この場合、前記熱電対は、前記筒状シャフトの内部空間では前記筒状シャフトの内壁に沿う形状になっていることが好ましい。こうすれば、シャフト内領域の中央付近に付帯部品を配置したり、その付帯部品に接続された各種部材を筒状シャフトの内部空間に配置したりしても、付属部品や各種部材は熱電対と干渉しにくい。

本発明のセラミックヒータは、前記熱電対の先端が前記長穴の前記開口部に入るようにガイドする熱電対ガイド、を備え、前記熱電対は、前記熱電対ガイドにガイドされて前記長穴に挿入されていてもよい。こうすれば、熱電対ガイドを利用して熱電対を容易に長穴に挿入することができる。この場合、前記熱電対ガイドは、前記筒状シャフトの内壁に沿う形状になっていることが好ましい。こうすれば、シャフト内領域の中央付近に付帯部品を配置したり、その付帯部品に接続された各種部材を筒状シャフトの内部空間に配置したりしても、付属部品や各種部材は熱電対ガイドと干渉しにくい。また、前記長穴は、大径部分と小径部分とを備え、前記大径部分は、前記開口部から所定長さの部分であり、前記小径部分は、前記長穴のうち前記大径部分以外の部分であり、前記大径部分の径は、前記熱電対ガイドの先端が挿入可能な大きさであり、前記小径部分の径は、前記大径部分の径よりも小さく、前記熱電対を挿入可能な大きさであってもよい。このように熱電対ガイドの先端が入る大径部分のみ太くし、それ以外の部分（小径部分）を細くすることにより、長穴による均熱性への影響を小さくすることができる。

本発明のセラミックヒータの製法は、
（ａ）抵抗発熱体が埋設された円板と、前記円板と同じ外径の円環板とを用意し、前記円環板の一方の面に中央穴から外周に向かって延びる長溝を設け、前記円板と前記円環板のうち前記長溝が設けられた面とを接合してセラミックプレートを得る工程と、
（ｂ）前記セラミックプレートの裏面のうち前記円環板の中央穴と前記円板とによって形成された凹部の周囲に筒状シャフトを接合する工程と、
（ｃ）前記セラミックプレートの前記凹部の底面を掘削することにより前記抵抗発熱体を前記凹部の底面に露出させる工程と、
（ｄ）前記凹部の底面に露出した前記抵抗発熱体に給電棒を接合する工程と、
（ｅ）前記円環板の前記長溝と前記円板とによって形成された長穴に熱電対ガイドを用いて熱電対を導入する工程と、
を含むものである。

この製法によれば、熱電対付きのセラミックヒータを容易に作製することができる。

セラミックヒータ１０の斜視図。 図１のＡ−Ａ断面図（縦断面図）。 図１のＢ−Ｂ断面図。 図３の要部拡大図。 セラミックヒータ１０の変形例の要部拡大図。 セラミックヒータ１０の変形例の縦断面図。 セラミックヒータ１０の変形例の縦断面図。 セラミックヒータ１０の変形例の縦断面図。 セラミックヒータ１０の変形例の要部拡大図。 セラミックヒータ１０の変形例の要部縦断面図。 従来例の縦断面図。 図１０のＣ−Ｃ断面図。

本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら以下に説明する。図１はセラミックヒータ１０の斜視図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図、図４は図３の要部拡大図である。

セラミックヒータ１０は、エッチングやＣＶＤなどの処理が施されるウエハＷを加熱するために用いられるものであり、図示しない真空チャンバ内に設置される。このセラミックヒータ１０は、ウエハ載置面２０ａを有する円盤状のセラミックプレート２０と、セラミックプレート２０のウエハ載置面２０ａとは反対側の面（裏面）２０ｂに接合された筒状シャフト４０とを備えている。

セラミックプレート２０は、窒化アルミニウムやアルミナなどに代表されるセラミック材料からなる円盤状のプレートである。セラミックプレート２０の直径は特に限定されるものではないが、例えば３００ｍｍ程度である。セラミックプレート２０は、セラミックプレート２０と同心円状の仮想境界２０ｃ（図３参照）によって小円形の内周側ゾーンＺ１と円環状の外周側ゾーンＺ２とに分けられている。セラミックプレート２０の内周側ゾーンＺ１には内周側抵抗発熱体２２が埋設され、外周側ゾーンＺ２には外周側抵抗発熱体２４が埋設されている。両抵抗発熱体２２，２４は、例えばモリブデン、タングステン又はそれらの炭化物を主成分とするコイルで構成されている。セラミックプレート２０は、図２に示すように、内周側及び外周側抵抗発熱体２２，２４が埋設された円板Ｐ１の裏面に、その円板Ｐ１よりも薄い円環板Ｐ２を面接合することにより作製されている。円環板Ｐ２は円板Ｐ１と同心円状に設けられ、円環板Ｐ２の外径は円板Ｐ１の外径と同じである。

筒状シャフト４０は、セラミックプレート２０をセラミックプレート２０の裏面２０ｂから支持するものであり、セラミックプレート２０と同じく窒化アルミニウム、アルミナなどのセラミックスで形成されている。筒状シャフト４０は、上端のフランジ部４０ａがセラミックプレート２０の裏面２０ｂに接合されている。筒状シャフト４０の下端からみたとき、筒状シャフト４０はセラミックプレート２０と同心円状になっている。

内周側抵抗発熱体２２は、図３に示すように、一対の端子２２ａ，２２ｂの一方から端を発し、一筆書きの要領で複数の折り返し部で折り返されつつ内周側ゾーンＺ１のほぼ全域に配線されたあと、一対の端子２２ａ，２２ｂの他方に至るように形成されている。一対の端子２２ａ，２２ｂは、シャフト内領域２０ｄ（セラミックプレート２０の裏面２０ｂのうち筒状シャフト４０の内側の領域）に設けられている。一対の端子２２ａ，２２ｂには、それぞれ金属製（例えばＮｉ製）の給電棒４２ａ，４２ｂが接合されている。

外周側抵抗発熱体２４は、図３に示すように、一対の端子２４ａ，２４ｂの一方から端を発し、一筆書きの要領で複数の折り返し部で折り返されつつ外周側ゾーンＺ２のほぼ全域に配線されたあと一対の端子２４ａ，２４ｂの他方に至るように形成されている。一対の端子２４ａ，２４ｂは、セラミックプレート２０の裏面２０ｂのシャフト内領域２０ｄに設けられている。一対の端子２４ａ，２４ｂには、それぞれ金属製（例えばＮｉ製）の給電棒４４ａ，４４ｂが接合されている。

セラミックプレート２０の内部には、図２に示すように、外周側熱電対５０を挿入するための長穴２６がウエハ載置面２０ａと平行に設けられている。セラミックプレート２０の裏面２０ｂのシャフト内領域２０ｄには、凹部２１が設けられている。凹部２１は、円環状の円環板Ｐ２の内側の空間であり、シャフト内領域２０ｄと略一致する大きさである。本実施形態では、凹部２１の内径と筒状シャフト４０の内径とは同じであるか又は両者の差が微小である。尚、筒状シャフト４０のフランジ部分４０ａを押圧してセラミックプレート２０と筒状シャフト４０とを接合するため、筒状シャフト４０の外壁から飛び出した部分まで凹部２１を設けることも可能である。長穴２６は、凹部２１の側面２１ａに設けられた開口部２６ａからセラミックプレート２０の外周部の所定の終端位置２６ｅに至っている。本実施形態では、長穴２６は、円環板Ｐ２の表面に設けられた長溝２６ｐを円板Ｐ１で覆うことにより形成されている。凹部２１の側面２１ａは、筒状シャフト４０の下端から視認可能な位置にある。

熱電対ガイド３２は、ガイド穴３２ａを備えた金属製（例えばステンレス製）の筒状部材である。熱電対ガイド３２は、ウエハ載置面２０ａに対して垂直方向に延びる垂直部３３と、垂直方向から水平方向に転換する湾曲部３４とを備えている。垂直部３３の外径は湾曲部３４の外径より大きいが、垂直部３３の内径は湾曲部３４の内径と同じである。但し、垂直部３３の外径と湾曲部３４の外径を同じにしてもよい。湾曲部３４の曲率半径Ｒは特に限定するものではないが、例えば３０ｍｍ程度である。熱電対ガイド３２のガイド穴３２ａには、外周側熱電対５０が挿通されている。湾曲部３４の先端は、熱電対ガイド３２のガイド穴３２ａと長穴２６の開口部２６ａとが連通するように凹部２１の側面２１ａに接合又は接着されている。但し、接合も接着もされずに配置されているだけでもよい。外周側熱電対５０は、凹部２１の側面２１ａに接合又は接着された熱電対ガイド３２のガイド穴３２ａの下端から挿入され、熱電対ガイド３２にガイドされつつ長穴２６の開口部２６ａから長穴２６に挿通され、測温部５０ａが終端位置２６ｅに接するように配置される。

筒状シャフト４０の内部には、図２に示すように、熱電対ガイド３２のほか、内周側抵抗発熱体２２の一対の端子２２ａ，２２ｂのそれぞれに接続される給電棒４２ａ，４２ｂや外周側抵抗発熱体２４の一対の端子２４ａ，２４ｂのそれぞれに接続される給電棒４４ａ，４４ｂが配置されている。筒状シャフト４０の内部には、セラミックプレート２０の中央付近の温度を測定するための内周側熱電対４８やセラミックプレート２０の外周付近の温度を測定するための外周側熱電対５０も配置されている。内周側熱電対４８は、セラミックプレート２０の裏面２０ｂのシャフト内領域２０ｄに設けられた有底穴４９に差し込まれ、先端の測温部４８ａがセラミックプレート２０に接触している。有底穴４９は、各端子２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂと干渉しない位置に設けられている。外周側熱電対５０は、シース熱電対であり、熱電対ガイド３２のガイド穴３２ａ及び長穴２６を通過するように配置されている。外周側熱電対５０の先端の測温部５０ａは、長穴２６を通って終端位置２６ｅに接している。

次に、セラミックヒータ１０の製造例について説明する。まず、内周側及び外周側抵抗発熱体２２，２４が埋設された円板Ｐ１と、円板Ｐ１と同じ外径の円環板Ｐ２とを用意する。続いて、円環板Ｐ２の一方の面に円環板Ｐ２の中央穴から外周に向かって長溝２６ｐを設け、円板Ｐ１の裏面と円環板Ｐ２のうち長溝２６ｐが設けられた面とを接合してセラミックプレート２０を得る。このとき、円環板Ｐ２の中央穴と円板Ｐ１の裏面とによって凹部２１が形成される。また、円環板Ｐ２の長溝２６ｐと円板Ｐ１の裏面とによって長穴２６が形成される。次に、セラミックプレート２０の裏面のうち凹部２１の周囲に筒状シャフト４０を接合する。次に、セラミックプレート２０の凹部２１の底面２１ｂを掘削することにより内周側及び外周側抵抗発熱体２２，２４を凹部２１の底面２１ｂに露出させる。ここでは、内周側及び外周側抵抗発熱体２２，２４の端子２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂも円板Ｐ１に埋設されているため、端子２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂを凹部２１の底面２１ｂに露出させる。次に、凹部２１の底面２１ｂに露出した端子２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂに給電棒４２ａ，４２ｂ，４４ａ，４４ｂを接合する。次に、長穴２６に熱電対ガイド３２を用いて外周側熱電対５０を導入する。こうすることにより、外周側熱電対５０を備えたセラミックヒータ１０が得られる。

次に、セラミックヒータ１０の使用例について説明する。まず、図示しない真空チャンバ内にセラミックヒータ１０を設置し、そのセラミックヒータ１０のウエハ載置面２０ａにウエハＷを載置する。そして、内周側熱電対４８によって検出された温度が予め定められた内周側目標温度となるように内周側抵抗発熱体２２に供給する電力を調整すると共に、外周側熱電対５０によって検出された温度が予め定められた外周側目標温度となるように外周側抵抗発熱体２４に供給する電力を調整する。これにより、ウエハＷの温度が所望の温度になるように制御される。そして、真空チャンバ内を真空雰囲気もしくは減圧雰囲気になるように設定し、真空チャンバ内にプラズマを発生させ、そのプラズマを利用してウエハＷにＣＶＤ成膜を施したりエッチングを施したりする。

以上説明した本実施形態のセラミックヒータ１０では、セラミックプレート２０の裏面２０ｂのシャフト内領域２０ｄに凹部２１が設けられている。長穴２６は、凹部２１の側面２１ａに設けられた開口部２６ａから終端位置２６ｅに至るように設けられ、付帯部品である端子２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂや有底穴４９などは、シャフト内領域２０ｄに設けられている。長穴２６の入口は、従来のようにシャフト内領域２０ｄに設けられたスリットではなく、凹部２１の側面２１ａに設けられた開口部２６ａであるため、シャフト内領域２０ｄがスリットによって制限されることはない。したがって、付帯部品の配置の自由度が高まる。

また、凹部２１はシャフト内領域２０ｄと略一致する大きさで広いため、凹部２１の底面２１ｂを有効に利用することができる。

更に、セラミックプレート２０は、円板Ｐ１の裏面に円環板Ｐ２を接合したものであり、凹部２１は、円環板Ｐ２の内側の空間であり、長穴２６は、円環板Ｐ２の表面に設けられた長溝２６ｐと円板Ｐ１とによって形成されている。そのため、比較的容易に凹部２１や長穴２６を形成することができる。

更にまた、凹部２１の側面２１ａは、筒状シャフト４０の端部から視認可能な位置にすることにより、凹部２１の側面２１ａに設けられた長穴２６の開口部２６ａに熱電対ガイド３２をセットしやすくすることができる。

そして、長穴２６に外周側熱電対５０を挿入して測温部５０ａを長穴２６の終端位置２６ｅに接触させているため、終端位置２６ｅの温度を精度よく測定することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態において、図５に示すように、熱電対ガイド３２を屈曲させて、筒状シャフト４０の内壁に沿う形状にしてもよい。図５では、上述した実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付した。こうすれば、シャフト内領域２０ｄの中央付近に付帯部品（端子２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂなど）を配置したり、その付帯部品に接続された各種部材（給電棒４２ａ，４２ｂ，４４ａ，４４ｂなど）を筒状シャフト４０の内部空間に配置したりしても、付属部品や各種部材は熱電対ガイド３２と干渉しにくい。

上述した実施形態では、凹部２１は円環板Ｐ２の内側の空間であり、長穴２６は円環板Ｐ２の表面に設けられた長溝２６ｐと円板Ｐ１とによって形成されたものとしたが、特にこれに限定されない。例えば、図６に示すように、凹部２１は、円環板Ｐ２の内側の空間２１ｐと、円板Ｐ１の裏面のうち円環板Ｐ２の内側の空間２１ｐと対向する部分に設けられた円形窪み２１ｑとで構成され、長穴２６は、円板Ｐ１の裏面に円形窪み２１ｑと通じるように設けられた長溝２６ｑと円環板Ｐ２とによって形成されていてもよい。図６では、上述した実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付した。こうすれば、比較的容易に凹部２１や長穴２６を形成することができる。また、円板Ｐ１に長溝２６ｑを設けることにより円環板Ｐ２を薄くすることができる。

上述した実施形態では、熱電対ガイド３２を利用して外周側熱電対５０を長穴２６に挿通したあとも熱電対ガイド３２を凹部２１の側面２１ａに取り付けたままとしたが、熱電対ガイド３２を利用して外周側熱電対５０を長穴２６に挿通したあと熱電対ガイド３２を凹部２１の側面２１ａから取り外してもよい。このときの様子を図７に示す。この場合、図８に示すように、筒状シャフト４０の内部空間では、外周側熱電対５０を屈曲させて筒状シャフト４０の内壁に沿う形状にしてもよい。こうすれば、シャフト内領域２０ｄの中央付近に付帯部品（端子２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂなど）を配置したり、その付帯部品に接続された各種部材（給電棒４２ａ，４２ｂ，４４ａ，４４ｂなど）を筒状シャフト４０の内部空間に配置したりしても、付属部品や各種部材は熱電対ガイド３２と干渉しにくい。なお、図７及び図８では、上述した実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付した。

上述した実施形態では、凹部２１はシャフト内領域２０ｄと略同じ大きさになるようにしたが、図９に示す凹部１２１のように、シャフト内領域２０ｄの外周縁の一部を含む扇形溝（例えば中心角θが９０°以上）としてもよい。

上述した実施形態では、両抵抗発熱体２２，２４をコイル形状としたが、特にコイル形状に限定されるものではなく、例えば印刷パターンであってもよいし、リボン形状やメッシュ形状などであってもよい。

上述した実施形態において、セラミックプレート２０に両抵抗発熱体２２，２４に加えて静電電極やＲＦ電極を内蔵してもよい。

上述した実施形態では、いわゆる２ゾーンヒータを例示したが、特に２ゾーンヒータに限定されない。例えば、内周側ゾーンＺ１を複数の内周側小ゾーンに分けて内周側小ゾーンごとに抵抗発熱体を一筆書きの要領で引き回してもよい。また、外周側ゾーンＺ２を複数の外周側小ゾーンに分けて外周側小ゾーンごとに抵抗発熱体を一筆書きの要領で引き回してもよい。外周側小ゾーンの形状は、例えば環状としてもよいし扇形状としてもよい。

上述した実施形態では、長穴２６は凹部２１の側面２１ａに繋がるように設けられているため、従来（図１１参照）のようにセラミックプレート４２０の裏面のうち筒状シャフト４４０に囲まれた領域にスリット４２６ａを設ける必要がない。このため、複数の長穴２６を容易に設けることが可能となる。これにより、周方向の温度分布も容易に測定することができる。

上述した実施形態において、長穴２６を断面略四角形の通路とする場合、通路内の面と面との境界（例えば底面と側面との境界）は、エッジが立たないようにＣ面又はＲ面になっていることが好ましい。

上述した実施形態において、外周側熱電対５０の外径ｄは０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下とするのが好ましい。外径ｄが０．５ｍｍ未満では、外周側熱電対５０を長穴２６に挿入するときに曲がってしまい、終端位置２６ｅまで挿入するのが困難になる。外径ｄが２ｍｍを超えると、外周側熱電対５０の柔軟性がなくなるため外周側熱電対５０を終端位置２６ｅまで挿入するのが困難になる。

上述した実施形態において、外周側熱電対５０の測温部５０ａが凸状曲面の場合、長穴２６の終端面（終端位置２６ｅにおける立壁）のうち測温部５０ａが接触する部分を凹状曲面としてもよい。こうすれば、外周側熱電対５０の測温部５０ａが面接触するか又はそれに近い状態で接触するため、測温精度が向上する。

上述した実施形態において、図１０に示すように、長穴２６は、大径部分２６ｉと小径部分２６ｊとを備えていてもよい。大径部分２６ｉは、長穴２６の開口部２６ａから所定長さの部分であり、小径部分２６ｊは、長穴２６のうち大径部分２６ｉ以外の部分である。大径部分２６ｉの径は、熱電対ガイド３２の先端（湾曲部３４の先端）が挿入可能な大きさとなっている。そのため、熱電対ガイド３２の先端を大径部分２６ｉに挿入して固定することが可能となっている。小径部分２６ｊの径は、大径部分２６ｉの径よりも小さく、熱電対ガイド３２よりも細い外周側熱電対５０が挿入可能な大きさとなっている。このように熱電対ガイド３２の先端が入る大径部分２６ｉのみ太くし、それ以外の部分（小径部分２６ｊ）を細くすることにより、長穴２６による均熱性への影響を小さくすることができる。

１０ セラミックヒータ、２０ セラミックプレート、２０ａ ウエハ載置面、２０ｂ 裏面、２０ｃ 仮想境界、２０ｄ シャフト内領域、２１ 凹部、２１ａ 側面、２１ｂ 底面、２１ｐ 空間、２１ｑ 円形窪み、２２ 内周側抵抗発熱体、２２ａ，２２ｂ 端子、２４ 外周側抵抗発熱体、２４ａ，２４ｂ 端子、２６ 長穴、２６ａ 開口部、２６ｅ 終端位置、２６ｉ 大径部分、２６ｊ 小径部分、２６ｐ 長溝、２６ｑ 長溝、３２ 熱電対ガイド、３２ａ ガイド穴、３３ 垂直部、３４ 湾曲部、４０ 筒状シャフト、４０ａ フランジ部、４２ａ，４２ｂ，４４ａ，４４ｂ 給電棒、４８ 内周側熱電対、４８ａ 測温部、４９ 有底穴、５０ 外周側熱電対、５０ａ 測温部、１２１ 凹部、４１０ セラミックヒータ、４２０ セラミックプレート、４２６ 熱電対通路、４２６ａ スリット、４３２ 熱電対ガイド、４４０ 筒状シャフト、４５０ 外周側熱電対、Ｐ１ 円板、Ｐ２ 円環板、Ｗ ウエハ、Ｚ１ 内周側ゾーン、Ｚ２ 外周側ゾーン。

Claims (13)

1. 表面にウエハ載置面を有するセラミックプレートと、
   前記セラミックプレートに埋設された抵抗発熱体と、
   前記セラミックプレートを前記セラミックプレートの裏面から支持する筒状シャフトと、
   前記セラミックプレートの前記裏面のうち前記筒状シャフトに囲まれたシャフト内領域に設けられた凹部と、
   前記凹部の側面に設けられた開口部から前記セラミックプレートの外周部の所定の終端位置に至る長穴と、
   前記セラミックプレートの裏面の前記シャフト内領域に設けられ、前記抵抗発熱体の端子を含む付帯部品と、
   を備えたセラミックヒータ。
2. 前記凹部は、前記シャフト内領域と一致する大きさである、
   請求項１に記載のセラミックヒータ。
3. 前記抵抗発熱体は、前記セラミックプレートの内周部に埋設された内周側抵抗発熱体と、前記セラミックプレートの外周部に埋設された外周側抵抗発熱体と、を含み、
   前記付帯部品は、前記内周側抵抗発熱体の一対の端子と、前記外周側抵抗発熱体の一対の端子と、を含む、
   請求項１又は２に記載のセラミックヒータ。
4. 前記セラミックプレートは、前記ウエハ載置面を有し前記抵抗発熱体が埋設された円盤状の本体部と、前記本体部と同心円状であり前記本体部の裏面に接合された円環部と、を含み、
   前記凹部は、前記円環部の内側の空間であり、
   前記長穴は、前記円環部の表面に設けられた長溝と前記本体部とによって形成されている、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のセラミックヒータ。
5. 前記セラミックプレートは、前記ウエハ載置面を有し前記抵抗発熱体が埋設された円盤状の本体部と、前記本体部と同心円状であり前記本体部の裏面に接合された円環部と、を含み、
   前記凹部は、前記円環部の内側の空間と、前記本体部の裏面のうち前記円環部の内側の空間と対向する部分に設けられた円形窪みと、を含み、
   前記長穴は、前記本体部の裏面に前記円形窪みと通じるように設けられた長溝と前記円環部とによって形成されている、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のセラミックヒータ。
6. 前記凹部の側面は、前記筒状シャフトの端部から視認可能な位置にある、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載のセラミックヒータ。
7. 前記長穴は、熱電対を挿入する熱電対挿入用長穴である、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載のセラミックヒータ。
8. 請求項７に記載のセラミックヒータであって、
   前記長穴に挿入された熱電対
   を備えたセラミックヒータ。
9. 前記熱電対は、前記筒状シャフトの内部空間では前記筒状シャフトの内壁に沿う形状になっている、
   請求項８に記載のセラミックヒータ。
10. 請求項８又は９に記載のセラミックヒータであって、
    前記熱電対の先端が前記長穴の前記開口部に入るようにガイドする熱電対ガイド、
    を備え、
    前記熱電対は、前記熱電対ガイドにガイドされて前記長穴に挿入されている、
    セラミックヒータ。
11. 前記熱電対ガイドは、前記筒状シャフトの内壁に沿う形状になっている、
    請求項１０に記載のセラミックヒータ。
12. 前記長穴は、大径部分と小径部分とを備え、
    前記大径部分は、前記開口部から所定長さの部分であり、前記小径部分は、前記長穴のうち前記大径部分以外の部分であり、
    前記大径部分の径は、前記熱電対ガイドの先端が挿入可能な大きさであり、前記小径部分の径は、前記大径部分の径よりも小さく、前記熱電対を挿入可能な大きさである、
    請求項１０又は１１に記載のセラミックヒータ。
13. （ａ）抵抗発熱体が埋設された円板と、前記円板と同じ外径の円環板とを用意し、前記円環板の一方の面に中央穴から外周に向かって延びる長溝を設け、前記円板と前記円環板のうち前記長溝が設けられた面とを接合してセラミックプレートを得る工程と、
    （ｂ）前記セラミックプレートの裏面のうち前記円環板の中央穴と前記円板とによって形成された凹部の周囲に筒状シャフトを接合する工程と、
    （ｃ）前記セラミックプレートの前記凹部の底面を掘削することにより前記抵抗発熱体を前記凹部の底面に露出させる工程と、
    （ｄ）前記凹部の底面に露出した前記抵抗発熱体に給電棒を接合する工程と、
    （ｅ）前記円環板の前記長溝と前記円板とによって形成された長穴に熱電対ガイドを用いて熱電対を導入する工程と、
    を含むセラミックヒータの製法。

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