JP2021157948A - セラミックスヒーターおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＡｌＮセラミックスを含む基材にＭｏを含むヒーター用電極が埋設されてなるセラミックスヒーターにおいて、発熱体の体積抵抗率が安定し、加熱温度の均一性が高いセラミックスヒーターおよびその製造方法を提供する。【解決手段】ＡｌＮセラミックスを含む基材にヒーター用電極が埋設されてなる。ヒーター用電極はＭｏおよびＣを含み、Ｍｏの原子数とＣの原子数との合計に対するＣの原子数の比が０．２０以上である。基材はＹを含む。基材におけるヒーター用電極の周囲にＹＡＧが形成されている。ヒーター用電極の周囲の基材のＸ線回折チャートにおいて、２θが５４．９７８°の位置におけるＹＡＧのピーク強度をＡとし、２θが３６．０４１°の位置におけるＡｌＮのピーク強度をＢとするとき、（Ａ／Ｂ）≧０．１１の関係式を満たす。【選択図】図２
Description
本発明は、半導体製造装置用部材であるセラミックスヒーターおよびその製造方法に関する。
特許文献１には、窒化アルミニウム製の焼結体からなる基板にヒーター電極層が形成されたセラミックヒーターを製造する方法において、一炭化一タングステン粒子を含む導電性ペーストを用いて、窒化アルミニウム製のグリーンシートにヒーター電極層を形成し、次いでグリーンシートを非酸化性雰囲気下にて本焼成時よりも低い温度域で加熱する熱処理工程を行った後、グリーンシートを完全に焼結させる本焼成工程を行うセラミックヒーター製造方法が開示されている。
特許文献２には、耐熱性金属材料の表面に、金属炭化物の標準生成自由エネルギーが該耐熱性金属材料より小さい金属材料からなる金属皮膜を形成する皮膜形成ステップと、皮膜形成ステップで皮膜を形成した耐熱性金属材料を、セラミックス基体の原材料である粉体中の所定の位置に配設し、加圧成型してセラミックス成型体を成型する成型ステップと、成型ステップで成型したセラミックス成型体を焼結してセラミックス焼結体を生成する焼結ステップとを含むセラミックス焼結体の製造方法が開示されている。
特許文献３には、セラミックス基体の原料となるセラミックス原料粉中に、発熱体と該発熱体を取り囲む金属部材とを両者の間にセラミックス原料粉と主成分が同じ原料粉が介在するように埋設させて成形体を作製する工程と、金属部材が発熱体に優先して炭化又は酸化するように成形体を焼結させることによりセラミックス基体及び反応層を作製する工程とを含むセラミックスヒーターの製造方法が開示されている。
特許文献４には、セラミック焼結体と、このセラミック焼結体に接触するように設けられている抵抗発熱体とを備えているセラミックヒーターを製造する方法であって、セラミック粉末の成形体に、抵抗発熱体、および周期律表４ａ、５ａおよび６ａ族元素から選ばれた一種以上の金属元素を含む金属からなるダミー部材を接触させ、次いで成形体を焼結させることによってセラミック焼結体を得るセラミックヒーターの製造方法が開示されている。
特許文献１〜４のセラミックヒーターの製造方法では、ＡｌＮセラミックスに埋設されるＷ、Ｍｏ等の発熱体の炭化を抑制することによってヒーター用電極の体積抵抗率を小さくし（電気伝導率を大きくし）、体積抵抗率のばらつきを抑制しようとする。しかしながら、これらの方法では、部分的にヒーター用電極の体積抵抗率が小さくなって体積抵抗率のばらつきが生じ、その結果、加熱温度が不均一になるという課題があった。
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、ＡｌＮセラミックスを含む基材にＷ、Ｍｏを含むヒーター用電極が埋設されてなるセラミックスヒーターにおいて、発熱体の体積抵抗率が安定し、加熱温度の均一性が高いセラミックスヒーターおよびその製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係るセラミックスヒーターは、ＡｌＮセラミックスを含む基材にヒーター用電極が埋設されてなるセラミックスヒーターであって、前記ヒーター用電極はＭｏおよびＣを含み、Ｍｏの原子数とＣの原子数との合計に対するＣの原子数の比が０．２０以上であることを特徴とする。
本発明に係るセラミックスヒーターにおいて、前記基材はＹ成分を含み、前記基材における前記ヒーター用電極の周囲にＹＡＧが形成されており、前記ヒーター用電極の周囲の前記基材のＸ線回折チャートにおいて、２θが５４．９７８°の位置におけるＹＡＧのピーク強度をＡとし、２θが３６．０４１°の位置におけるＡｌＮのピーク強度をＢとするとき、（Ａ／Ｂ）≧０．１１の関係式を満たすことが好ましい。
本発明に係るセラミックスヒーターの製造方法は、前述のセラミックスヒーターの製造方法であって、バインダーを含み、前記基材を形成する第１の前駆体と第２の前駆体とを用意する工程と、前記第１の前駆体と前記第２の前駆体との間に前記ヒーター用電極を形成するＭｏワイヤーからなるメッシュを挟んで積層した積層体を、積層方向に所定の圧力を負荷しつつ焼成する焼成工程とを有し、前記圧力をＰ（ＭＰａ）、 前記Ｍｏワイヤーの直径をφ（ｍ）とするとき、（Ｐ／φ）≦５×１０４ の関係式を満たすことを特徴とする。
本発明に係る他のセラミックスヒーターの製造方法は、前述のセラミックスヒーターの製造方法であって、前記基材を形成する第１の前駆体と第２の前駆体とを用意する工程と、前記ヒーター用電極を形成するＭｏ材を炭化する炭化工程と、前記第１の前駆体と前記第２の前駆体との間に前記炭化工程後の前記Ｍｏ材を挟んで積層した積層体を、積層方向に所定の圧力を負荷しつつ焼成する焼成工程とを、有することを特徴とする。
本発明によれば、ＡｌＮセラミックスを含む基材にＭｏを含むヒーター用電極が埋設されてなるセラミックスヒーターにおいて、発熱体（ヒーター用）の体積抵抗率が安定し、加熱温度の均一性が高いセラミックスヒーターおよびその製造方法を提供することができる。
本発明の実施の形態のセラミックスヒーターは、ＡｌＮセラミックスを含む基材にヒーター用電極が埋設されてなるセラミックスヒーターであって、前記ヒーター用電極はＭｏおよびＣを含み、Ｍｏの原子数とＣの原子数との合計に対するＣの原子数の比が０．２０以上である。
本発明の実施の形態のセラミックスヒーターにおいて、ヒーター用電極は電流が通過する電極断面全体が主にＭｏ２Ｃとなり、ヒーター用電極の体積抵抗率が高い値で安定する。その結果、従来のＭｏ単体のヒーター用電極と比較すると体積抵抗率が低くなりすぎることを抑制できる。また、Ｍｏの一部がＭｏ２Ｃ化すると、ヒーター用電極は部分的に体積抵抗率が低い領域と高い領域が混在し、ヒーター用電極の抵抗の不均一性を生じ、温度均一性が悪化するが、本発明に係るセラミックスヒーターではそれが抑制され温度均一性が向上する。
すなわち、 ２Ｍｏ＋Ｃ→Ｍｏ２Ｃ の反応が十分進んだヒーター電極は、体積抵抗率が高く維持され、ヒーター電極の抵抗値が安定する。
すなわち、 ２Ｍｏ＋Ｃ→Ｍｏ２Ｃ の反応が十分進んだヒーター電極は、体積抵抗率が高く維持され、ヒーター電極の抵抗値が安定する。
その時のヒーター用電極を構成する原子の数の比は、Ｍｏに対するＣとＭｏとの合計の原子数の比が、０．２０以上である。これより小さい値をとるとＣ成分が相対的に少なく、Ｃと十分に反応していないＭｏが混在して電極の抵抗率が低下し、ヒーターの温度分布の均温化効果が発揮されない。完全にＭｏ２Ｃ化すると、理論的に原子数の比は０．３３３となり、これが上限となる。
本発明の実施の形態のセラミックスヒーターにおいて、前記基材はＹ成分を含み、前記基材における前記ヒーター用電極の周囲にＹＡＧが形成されており、前記ヒーター用電極の周囲の前記基材のＸ線回折チャートにおいて、２θが５４．９７８°の位置におけるＹＡＧのピーク強度をＡとし、２θが３６．０４１°の位置におけるＡｌＮのピーク強度をＢとするとき、（Ａ／Ｂ）≧０．１１の関係式を満たすことが好ましい。
本発明の実施の形態のセラミックスヒーターにおいて、Ｍｏ２Ｃ化の反応が進んでいるときは、電極の周囲のＡｌＮセラミックスの粒界にＹＡＧ （Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２）の成分が多く形成されることが分かった。ＡｌＮセラミックには、焼結助剤としてＹ２Ｏ３が添加され、粒界にＹＡＧ（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２）、ＹＡＰ （ＹＡｌＯ３）、ＹＡＭ（Ｙ４Ａｌ２Ｏ９）の少なくとも1つ以上の成分からなるＹ系酸化物の粒子が形成される。
Ｍｏ２Ｃの生成の比率が高い電極で抵抗の低下が小さいものは、ＭｏとＡｌＮの界面付近のＡｌＮ焼結体の粒界でＹＡＧの生成割合が多いことを発見した。そして、ＹＡＧのピーク強度Ａと、２θが３６．０４１°の位置におけるＡｌＮのピーク強度Ｂとで、（Ａ／Ｂ）≧０．１１の関係式を満たす場合、抵抗のばらつきが小さくなることを見出した。
Ｍｏ２Ｃの生成の比率が高い電極で抵抗の低下が小さいものは、ＭｏとＡｌＮの界面付近のＡｌＮ焼結体の粒界でＹＡＧの生成割合が多いことを発見した。そして、ＹＡＧのピーク強度Ａと、２θが３６．０４１°の位置におけるＡｌＮのピーク強度Ｂとで、（Ａ／Ｂ）≧０．１１の関係式を満たす場合、抵抗のばらつきが小さくなることを見出した。
本発明の実施の形態のセラミックスヒーターの製造方法は、前述のセラミックスヒーターの製造方法であって、バインダーを含み、前記基材を形成する第１の前駆体と第２の前駆体とを用意する工程と、前記第１の前駆体と前記第２の前駆体との間に前記ヒーター用電極を形成するＭｏワイヤーからなるメッシュを挟んで積層した積層体を、積層方向に所定の圧力を負荷しつつ焼成する焼成工程とを有し、前記圧力をＰ（ＭＰａ）、 前記Ｍｏワイヤーの直径をφ（ｍ）とするとき、（Ｐ／φ）≦５×１０４ の関係式を満たす。
本発明の実施の形態のセラミックスヒーターの製造方法では、ヒーター用電極を形成するＭｏワイヤーの断面にＣ成分が相対的に少なく、Ｍｏ成分が相対的に多い領域が形成されるのを防ぎ、ＭｏとＣとが十分反応してＭｏ２Ｃ化した電極を形成できる。その結果、電極は体積抵抗率が低くなることを抑制できるとともに、部分的に抵抗率が低くなりヒーター用電極の抵抗の不均一性が生じることが抑制され、ヒーターの温度均一性が向上する。発明者は、この反応にワイヤーの直径と圧力とが起因していることを発見した。すなわち、ワイヤーの断面で圧力を負荷する方向に沿ってＣ成分が相対的に少なくなる領域が形成されていること、そして、圧力が一定以上であるとこの領域が形成されやすいことを発見した。この領域は、特にワイヤーの交点近傍に顕著に現れる。焼成時の圧力を一定値以下にすることによって、上記領域の形成を抑制することができる。
本発明の他の実施の形態のセラミックスヒーターの製造方法は、前述のセラミックスヒーターの製造方法であって、前記基材を形成する第１の前駆体と第２の前駆体とを用意する工程と、前記ヒーター用電極を形成するＭｏ材を炭化する炭化工程と、前記第１の前駆体と前記第２の前駆体との間に前記炭化工程後の前記Ｍｏ材を挟んで積層した積層体を、積層方向に所定の圧力を負荷しつつ焼成する焼成工程とを、有する。
本発明の他の実施の形態のセラミックスヒーターの製造方法では、ヒーター用電極を形成するＭｏ材を予め炭化することにより、Ｍｏ材のＭｏがＭｏ２Ｃに変質している。このＭｏ材をヒーター用電極に用いてヒーターを製造することにより、ワイヤーの断面にＣ成分が相対的に少なく、Ｍｏ成分が相対的に多い領域が形成されるのを防ぎ、ＭｏとＣとが十分反応しＭｏ２Ｃ化したヒーター用電極を形成できる。その結果、ヒーターの温度均一性が向上する。
以下、図面に基づき、本発明の実施例について説明する。
図１に示すように、ヒーターは、直径が１２インチ、厚み１５〜３０ｍｍ程度のヒータープレート１の一方の面１ａの中心に、ヒータープレート１を支持する円筒状のＡｌＮセラミックス製のシャフト２の一端２ａが垂直に接合される。更に、ヒーターは給電用の金属製の端子３が、電極と電気的接続させるためにシャフト２の他端２ｂより内部に挿入され、端子３の一端がロウ材（図示しない）を介して、ヒータープレート１の内部に埋設されている電極に電気的に接続される。ヒータープレート１およびシャフトは、ＡｌＮセラミックスを含む材料で構成される。
図１に示すように、ヒーターは、直径が１２インチ、厚み１５〜３０ｍｍ程度のヒータープレート１の一方の面１ａの中心に、ヒータープレート１を支持する円筒状のＡｌＮセラミックス製のシャフト２の一端２ａが垂直に接合される。更に、ヒーターは給電用の金属製の端子３が、電極と電気的接続させるためにシャフト２の他端２ｂより内部に挿入され、端子３の一端がロウ材（図示しない）を介して、ヒータープレート１の内部に埋設されている電極に電気的に接続される。ヒータープレート１およびシャフトは、ＡｌＮセラミックスを含む材料で構成される。
ヒータープレート１は、以下の工程で作成した。図２に示すように、ＡｌＮ原料に焼結助剤として５ｗｔ％のＹ２Ｏ３と、バインダーとを添加して成形し、ＡｌＮセラミックス前駆体１１，１２を準備した（１．前駆体準備）。成形した一方の前駆体１２の上面に電極埋設用凹部１２ａを設けた（２．前駆体加工）。その前駆体１１，１２を脱脂した（３．前駆体の脱脂）。脱脂した一方の前駆体１２の上面の電極埋設用凹部１２ａにＭｏメッシュ電極１３を配置し、前駆体１２に前駆体１１を積層し（４．積層）、Ｍｏメッシュ電極１３を前駆体１１，１２に埋設した。これをホットプレス焼成し（５．ホットプレス焼成）、ＡｌＮセラミックスヒータープレート１を作成した。
(ヒーター用電極の抵抗)
埋設するＭｏメッシュ電極は、ヒーター抵抗値が焼成後に４．１Ωとなるように、メッシュを構成するワイヤー径およびメッシュサイズ（1インチ当たりのワイヤー数）に合わせて所定の形状に裁断した。
ＡｌＮセラミックスヒーターの抵抗値は、市販のテスターで端子間の抵抗を測定して求めた。
埋設するＭｏメッシュ電極は、ヒーター抵抗値が焼成後に４．１Ωとなるように、メッシュを構成するワイヤー径およびメッシュサイズ（1インチ当たりのワイヤー数）に合わせて所定の形状に裁断した。
ＡｌＮセラミックスヒーターの抵抗値は、市販のテスターで端子間の抵抗を測定して求めた。
(温度分布測定)
製作したＡｌＮセラミックスヒーターを真空チャンバ内に載置し、端子間に通電し、ヒータープレート裏面側中心部に熱電対を別途配置して、熱電対により測定した温度が５５０℃になるようにＡｌＮセラミックスヒーターを加熱した。
ヒーター温度が定常状態になったのち、赤外線カメラ(ＦＬＩＲ社製)でサファイア透過窓越しにＡｌＮセラミックスヒーターを撮影し、ヒーターの基板載置面の最大温度と最小温度との差を温度分布（℃）として測定した。なお、測定時の投入電力は３ｋＷ程度であった。
製作したＡｌＮセラミックスヒーターを真空チャンバ内に載置し、端子間に通電し、ヒータープレート裏面側中心部に熱電対を別途配置して、熱電対により測定した温度が５５０℃になるようにＡｌＮセラミックスヒーターを加熱した。
ヒーター温度が定常状態になったのち、赤外線カメラ(ＦＬＩＲ社製)でサファイア透過窓越しにＡｌＮセラミックスヒーターを撮影し、ヒーターの基板載置面の最大温度と最小温度との差を温度分布（℃）として測定した。なお、測定時の投入電力は３ｋＷ程度であった。
(元素の定量方法)
焼成体の断面について、図３および図４に示すようにＦＥ−ＥＰＭＡ（電界放出型電子線マイクロアナライザ）による元素マッピング分析を行い、ＣおよびＭｏを定量し、Ｃ／（Ｃ＋Ｍｏ）比を計算した。また、比較例１のセラミックヒーターのヒーター用電極断面のＭｏおよびＣの強度スペクトル図を図５に示す。
焼成体の断面について、図３および図４に示すようにＦＥ−ＥＰＭＡ（電界放出型電子線マイクロアナライザ）による元素マッピング分析を行い、ＣおよびＭｏを定量し、Ｃ／（Ｃ＋Ｍｏ）比を計算した。また、比較例１のセラミックヒーターのヒーター用電極断面のＭｏおよびＣの強度スペクトル図を図５に示す。
図３に示す実施例３のセラミックヒーターの電極断面の場合、全体的に元素の分布が均一でＭｏ２Ｃ化が進んでいるものと考えられる。図４に示す比較例１のセラミックヒーターの電極断面の場合、図５に示すように、測定点１ではＭｏ２Ｃ化が進んでいるが、測定点２ではＭｏ２Ｃ化が進んでいないことがわかる。
(試験１)
電極の形態および焼成時の圧力を変えて、前述の方法で、実施例１〜８、比較例１、２のＡｌＮセラミックスヒーターを製造し、試験を行った。表１に、条件と測定結果を示す。
表１に示すように、ワイヤー断面の原子の数の比がＣ／（Ｃ＋Ｍｏ）比０．２０以上となっている場合には、ヒーター抵抗値が高く維持された。そのときのヒーターの温度分布は、１０℃以下であり、均熱性が高くなることが分かった。更に、Ｃ／（Ｃ＋Ｍｏ）比が０．２６以上、特に０．２９以上であると、ヒーター抵抗値がより高く維持され、ヒーターの温度分布も６℃以内と更に小さくできることが示された。
また、焼成時の圧力ＰとＭｏのワイヤー径φの比Ｐ／φ（ＭＰａ／ｍ）がＰ／φ≦５×１０４であれば、Ｃ／（Ｃ＋Ｍｏ）比が０．２４以上となっていることが示された。
Ｐ／φは、（実施例１の）１×１０４以上が好ましい。また、Ｐ／φは、０．３３３以下である。
電極の形態および焼成時の圧力を変えて、前述の方法で、実施例１〜８、比較例１、２のＡｌＮセラミックスヒーターを製造し、試験を行った。表１に、条件と測定結果を示す。
表１に示すように、ワイヤー断面の原子の数の比がＣ／（Ｃ＋Ｍｏ）比０．２０以上となっている場合には、ヒーター抵抗値が高く維持された。そのときのヒーターの温度分布は、１０℃以下であり、均熱性が高くなることが分かった。更に、Ｃ／（Ｃ＋Ｍｏ）比が０．２６以上、特に０．２９以上であると、ヒーター抵抗値がより高く維持され、ヒーターの温度分布も６℃以内と更に小さくできることが示された。
また、焼成時の圧力ＰとＭｏのワイヤー径φの比Ｐ／φ（ＭＰａ／ｍ）がＰ／φ≦５×１０４であれば、Ｃ／（Ｃ＋Ｍｏ）比が０．２４以上となっていることが示された。
Ｐ／φは、（実施例１の）１×１０４以上が好ましい。また、Ｐ／φは、０．３３３以下である。
(ＡｌＮセラミックスのＸ線回折)
実施例１、３、比較例１、２のＡｌＮセラミックスヒーターについて、μ−ＸＲＤ（マイクロＸ線回折）により、局所的な領域(直径約１００μｍ)のＸ線回折を行った。
回折角２θがＪＣＰＤＳカード（ＰＤＦ♯００−０２５−１１３３）における３６．０４１°に相当するＡｌＮのピーク強度に対する、ＪＣＰＤＡカード(ＰＤＦ♯０４−００６−４０５２)における５４．９７８°に相当するＹＡＧのピーク強度の比を測定した。
その結果を表２に示す。
実施例１、３、比較例１、２のＡｌＮセラミックスヒーターについて、μ−ＸＲＤ（マイクロＸ線回折）により、局所的な領域(直径約１００μｍ)のＸ線回折を行った。
回折角２θがＪＣＰＤＳカード（ＰＤＦ♯００−０２５−１１３３）における３６．０４１°に相当するＡｌＮのピーク強度に対する、ＪＣＰＤＡカード(ＰＤＦ♯０４−００６−４０５２)における５４．９７８°に相当するＹＡＧのピーク強度の比を測定した。
その結果を表２に示す。
実施例３と比較例１のＡｌＮセラミックスヒーターの周囲のＡｌＮセラミックスのＸ線回折チャートを図６、図７に示す。
図６、図７から、上記ＡｌＮのピーク強度に対するＹＡＧのピーク強度の比が、実施例３は比較例１に比べ大きくなっていることがわかる。
また、実施例３の（Ａ）Ｍｏ電極断面のＳＥＭ像、（Ｂ）Ｙ元素マップ、（Ｃ）Ｏ元素マップを図８に示す。図８では、電極２１がＡｌＮセラミックスヒータープレート２２の間に挟まれているのが見える。図８（Ｂ）、（Ｃ）において、白色部分はＹ、Ｏ元素が多いことを意味している。このことから、電極２１の周囲にＹ，Ｏ元素が集まっていることがわかる。
図６、図７から、上記ＡｌＮのピーク強度に対するＹＡＧのピーク強度の比が、実施例３は比較例１に比べ大きくなっていることがわかる。
また、実施例３の（Ａ）Ｍｏ電極断面のＳＥＭ像、（Ｂ）Ｙ元素マップ、（Ｃ）Ｏ元素マップを図８に示す。図８では、電極２１がＡｌＮセラミックスヒータープレート２２の間に挟まれているのが見える。図８（Ｂ）、（Ｃ）において、白色部分はＹ、Ｏ元素が多いことを意味している。このことから、電極２１の周囲にＹ，Ｏ元素が集まっていることがわかる。
（試験２）
ヒーター用電極を形成するメッシュ状のＭｏ材を予めＭｏ２Ｃに炭化した。
まず、図９に示すように、カーボン製の収納容器２３内にメッシュ状のＭｏ材２４を載置し、所定の雰囲気（窒素、または不活性ガス）で熱処理をしてＭｏ２Ｃ化したメッシュを製造した。そのＭｏ２Ｃ化したメッシュを用いて、実施例１の製法に従い、実施例９〜１０のＡｌＮセラミックスヒーターを製作した。
ヒーター用電極を形成するメッシュ状のＭｏ材を予めＭｏ２Ｃに炭化した。
まず、図９に示すように、カーボン製の収納容器２３内にメッシュ状のＭｏ材２４を載置し、所定の雰囲気（窒素、または不活性ガス）で熱処理をしてＭｏ２Ｃ化したメッシュを製造した。そのＭｏ２Ｃ化したメッシュを用いて、実施例１の製法に従い、実施例９〜１０のＡｌＮセラミックスヒーターを製作した。
メッシュ仕様は、ワイヤー直径φ０．１ｍｍ、メッシュサイズ＃５０、平織りであった。
熱処理条件は、表３に示す条件で、温度：１３００℃以上、キープ時間：０．１時間以上（以下の実施例では１時間とした）、雰囲気：窒素とした。
各実施例の熱処理後Ｃ／（Ｃ＋Ｍｏ）比と、焼成後Ｃ／（Ｃ＋Ｍｏ）比と、ヒーター抵抗と、温度分布を表３に示す。
表３に示すとおり、予めＭｏ電極をＭｏ２Ｃに炭化する熱処理をすることにより、ヒーター抵抗が安定化し温度分布が小さくなることが示された。
熱処理条件は、表３に示す条件で、温度：１３００℃以上、キープ時間：０．１時間以上（以下の実施例では１時間とした）、雰囲気：窒素とした。
各実施例の熱処理後Ｃ／（Ｃ＋Ｍｏ）比と、焼成後Ｃ／（Ｃ＋Ｍｏ）比と、ヒーター抵抗と、温度分布を表３に示す。
表３に示すとおり、予めＭｏ電極をＭｏ２Ｃに炭化する熱処理をすることにより、ヒーター抵抗が安定化し温度分布が小さくなることが示された。
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施し得る。
本発明はヒーター用電極について説明をしたが、ＡｌＮに埋設される静電吸着用の電極や 高周波用の電極に対しても電極の体積抵抗率の安定化に対して本発明がそのまま適用でき、 静電チャック機能、高周波電極機能を搭載したヒーターにも適用できる。
本発明はヒーター用電極について説明をしたが、ＡｌＮに埋設される静電吸着用の電極や 高周波用の電極に対しても電極の体積抵抗率の安定化に対して本発明がそのまま適用でき、 静電チャック機能、高周波電極機能を搭載したヒーターにも適用できる。
１ ヒータープレート
２ シャフト
３ 端子
１１，１２ ＡｌＮセラミックス前駆体
１２ａ 電極埋設用凹部
１３ Ｍｏメッシュ電極
２１ 電極
２２ ＡｌＮセラミックスヒータープレート
２３ カーボン製の収納容器
２４ メッシュ状のＭｏ材
２ シャフト
３ 端子
１１，１２ ＡｌＮセラミックス前駆体
１２ａ 電極埋設用凹部
１３ Ｍｏメッシュ電極
２１ 電極
２２ ＡｌＮセラミックスヒータープレート
２３ カーボン製の収納容器
２４ メッシュ状のＭｏ材
Claims (4)
- ＡｌＮセラミックスを含む基材にヒーター用電極が埋設されてなるセラミックスヒーターであって、前記ヒーター用電極はＭｏおよびＣを含み、Ｍｏの原子数とＣの原子数との合計に対するＣの原子数の比が０．２０以上であることを特徴とするセラミックスヒーター。
- 前記基材はＹを含み、前記基材における前記ヒーター用電極の周囲にＹＡＧが形成されており、前記ヒーター用電極の周囲の前記基材のＸ線回折チャートにおいて、２θが５４．９７８°の位置におけるＹＡＧのピーク強度をＡとし、２θが３６．０４１°の位置におけるＡｌＮのピーク強度をＢとするとき、（Ａ／Ｂ）≧０．１１の関係式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のセラミックスヒーター。
- 請求項１または２に記載のセラミックスヒーターの製造方法であって、
バインダーを含み、前記基材を形成する第１の前駆体と第２の前駆体とを用意する工程と、
前記第１の前駆体と前記第２の前駆体との間に前記ヒーター用電極を形成するＭｏワイヤーからなるメッシュを挟んで積層した積層体を、積層方向に所定の圧力を負荷しつつ焼成する焼成工程とを有し、前記圧力をＰ（ＭＰａ）、 前記Ｍｏワイヤーの直径をφ（ｍ）とするとき、
（Ｐ／φ）≦５×１０４ の関係式を満たすことを特徴とするセラミックスヒーターの製造方法。 - 請求項１または２に記載のセラミックスヒーターの製造方法であって、
前記基材を形成する第１の前駆体と第２の前駆体とを用意する工程と、
前記ヒーター用電極を形成するＭｏ材を炭化する炭化工程と、
前記第１の前駆体と前記第２の前駆体との間に前記炭化工程後の前記Ｍｏ材を挟んで積層した積層体を、積層方向に所定の圧力を負荷しつつ焼成する焼成工程とを、有することを特徴とするセラミックスヒーターの製造方法。
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| JP2020056961A JP2021157948A (ja) | 2020-03-27 | 2020-03-27 | セラミックスヒーターおよびその製造方法 |
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Citations (6)
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| JP2006013302A (ja) * | 2004-06-29 | 2006-01-12 | Ngk Insulators Ltd | 基板載置装置及び基板温度調整方法 |
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-
2020
- 2020-03-27 JP JP2020056961A patent/JP2021157948A/ja active Pending
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