JP2024038621A - セラミックスヒータ - Google Patents

Abstract

【課題】ウェハの温度を局所的に調整することができるセラミックスヒータを提供する。【解決手段】セラミックスヒータ１００は、円板状のセラミックス基材１１０と、セラミックス基材１１０に埋設されたヒータ電極１２２とを備えている。セラミックス基材１１０の上面１１１には、複数の第１凸部１５６と、第２凸部１５７が設けられている。第２凸部１５７の上面１５７ａは、複数の第１凸部１５６の上面１５６ａの包絡面よりも下方に位置している。【選択図】 図２

Description

本発明は、シリコンウェハ等の基板を保持して加熱するセラミックスヒータに関する。

特許文献１には、ウェハなどの基板を保持して加熱するセラミックスヒータが開示されている。特許文献１に記載のセラミックスヒータは、基板が載置されるセラミックス基材（セラミックス基体）と、セラミックス基材内に埋設されている発熱体と、セラミックス基材の上面（加熱面）から上方に突出してウェハに接触する複数の凸部（エンボス部）とを備える。特許文献１のセラミックスヒータにおいては、ヒートスポットの発生を抑制することを目的としている。

特開２００２－１２４３６７号公報

特許文献１に記載のセラミックヒータにおいては、ヒートスポットが発生した領域において、エンボス部の単位面積当たりの突起の個数を、ヒートスポットが発生していない領域よりも少なくしている。しかしながら、発明者らの知見によれば、単位面積当たりの突起の個数を減らすだけでは、ウェハの温度を局所的に微調整することが難しいことが分かった。

本発明は、かかる事情を鑑みてなされたものであり、単位面積当たりの突起の個数を減らす場合と比べて、ウェハの局所的な温度をより細かく調整することができるセラミックスヒータを提供することを目的とする。

本発明の態様に従えば、上面、前記上面と上下方向において対向する下面、前記セラミックス基材の前記上面よりも上方に突出する複数の第１凸部を有する円板状のセラミックス基材と、
前記セラミックス基材に埋設された、又は前記セラミックス基材の前記下面に配置された発熱体と、を備え、
前記セラミックス基材は、前記セラミックス基材の前記上面よりも上方に突出し、前記複数の第１凸部の上面の包絡面よりも下方に位置する上面を有する第２凸部を備えることを特徴とするセラミックスヒータが提供される。

複数の第１凸部の上面と、シリコンウェハ等の基板は、主に接触により伝熱する。これに対して、基板とセラミックス基材の上面との間、及び、基板と第２凸部の上面との間においては、対流及び輻射によって伝熱する。上記の構成においては、第２凸部の上面は、複数の第１凸部の上面の包絡面よりも下方に位置している。これにより、第２凸部が設けられている領域における基板への伝熱量（対流熱伝達、セラミックス基材の上面からの輻射熱伝達、及び、第２凸部の上面からの輻射熱伝達)を、第１凸部が設けられている領域における基板への伝熱量（固体熱伝導、対流熱伝達およびセラミックス基材の上面からの輻射熱伝達)を小さくすることができる。これにより、基板の温度を局所的に調節することができる。また、第２凸部の上面と、複数の第１凸部の上面の包絡面との離間距離を調節することができる。これにより、第２凸部が設けられている領域における基板への伝熱量（対流熱伝達、及び、第２凸部の上面からの輻射熱伝達）を調節することができる。そのため、第２凸部を設けることに代えて、単に第１凸部の数を減らした場合と比べて、第２凸部が設けられている領域における基板への伝熱量をより細かく調節することができる。

図１は、セラミックスヒータ１００の斜視図である。 図２は、セラミックスヒータ１００の概略説明図である。 図３は、電極１２０の概略説明図である。 図４は、ヒータ電極１２２の概略説明図である。 図５は、セラミックスヒータ１００の一部拡大図である。 （ａ）～（ｅ）は、セラミックス基材１１０の製造方法の流れを示す図である。 （ａ）～（ｄ）は、セラミックス基材１１０の別の製造方法の流れを示す図である。 （ａ）は円形状に配置された第２凸部１５７を説明するための説明図であり、（ｂ）は円環状に配置された第２凸部１５７を説明するための説明図であり、（ｃ）は円形状及び円環状に配置された第２凸部１５７を説明するための説明図である。 図９は上に凸の包絡面Ｓ２に配置された第２凸部１５７を説明するための説明図である。 図１０は下に凸の包絡面Ｓ３と円環状に配置された第２凸部１５７を説明するための説明図である。 図１１は、実施例１～７の結果をまとめた表である。

＜セラミックスヒータ１００＞
本発明の実施形態に係るセラミックスヒータ１００について、図１、２を参照しつつ説明する。本実施形態に係るセラミックスヒータ１００は、シリコンウェハなどの半導体ウェハ（以下、単にウェハ１０という）の加熱に用いられるセラミックスヒータである。なお、以下の説明においては、セラミックスヒータ１００が使用可能に設置された状態（図１の状態）を基準として上下方向５が定義される。図１に示されるように、本実施形態に係るセラミックスヒータ１００は、セラミックス基材１１０と、電極１２０（図２参照）と、シャフト１３０と、給電線１４０、１４１（図２参照）とを備える。

セラミックス基材１１０は、直径１２インチ（約３００ｍｍ）の円形の板状の形状を有する部材であり、セラミックス基材１１０の上には加熱対象であるウェハ１０が載置される。なお、図１では図面を見やすくするためにウェハ１０とセラミックス基材１１０とを離して図示している。図１に示されるように、セラミックス基材１１０の上面１１１には、環状の凸部１５２（以下、単に環状凸部１５２という）と、複数の第１凸部１５６と、複数の第２凸部１５７とが設けられている。なお、図１においては、図面を見やすくするために、図２と比べて第１凸部１５６及び第２凸部１５７の数を減らして図示している。また、図２に示されるように、セラミックス基材１１０の内部には、後述の第１ガス流路１６４が形成されている。セラミックス基材１１０は、例えば、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、アルミナ、窒化ケイ素等のセラミックス焼結体により形成することができる。

図１、２に示されるように、環状凸部１５２は、セラミックス基材１１０の上面１１１の外周部（外縁部）に配置された円環状の凸部であり、上面１１１から上方に突出している。図２に示されるように、ウェハ１０がセラミックス基材１１０の上に載置されたとき、環状凸部１５２の上面１５２ａはウェハ１０の下面と当接する。つまり、環状凸部１５２は、ウェハ１０がセラミックス基材１１０の上に載置されたときに、上下方向５においてウェハ１０と重なる位置に配置されている。

図１、２に示されるように、セラミックス基材１１０の上面１１１の、環状凸部１５２の内側には、複数の第１凸部１５６及び複数の第２凸部１５７が設けられている。後述のように、第１凸部１５６の高さ（上面１１１から第１凸部１５６の上面１５６ａまでの上下方向５の距離）は、第２凸部１５７の高さ（上面１１１から第２凸部１５７の上面１５７ａまでの上下方向５の距離）よりも高い。第１凸部１５６及び第２凸部１５７は円柱形状又は円錐台形状であることが好ましい。本実施形態においては、第１凸部１５６及び第２凸部１５７はいずれも円柱形状を有している。なお、第１凸部１５６及び第２凸部１５７の径は適宜の大きさにすることができるが、０．１ｍｍ～５ｍｍであることが好ましい。第１凸部１５６及び第２凸部１５７の径が０．１ｍｍ未満である場合には、第１凸部１５６及び第２凸部１５７の作製が困難になる。また、第１凸部１５６及び第２凸部１５７の径が５ｍｍより大きい場合には、第１凸部１５６及び第２凸部１５７以外の領域の面積が大きくなるため、その領域で行われるガスによる対流熱伝達の効果が小さくなる。これにより、ウェハ１０全体の平均温度をガスの圧力によって調節することが難しくなる。

本実施形態において、第１凸部１５６のうちの１つは、上面１１１の略中心に配置されている。残りの第１凸部１５６及び第２凸部１５７は、等間隔に並んだ４重の同心円の円周上に並んでいる。詳細には、第２凸部１５７は、最も内側の同心円の円周上に並んでおり、残りの第１凸部１５６は、第２凸部１５７の外側で３重の同心円の円周上に並んでいる。また、各同心円の円周上において、第１凸部１５６及び第２凸部１５７は等間隔で並んでいる。なお、第１凸部１５６及び第２凸部１５７が配置される位置及び／又は数は、用途、作用、機能に応じて適宜設定される。例えば、連続して配置された正三角形や正四角形の各頂点の位置に第１凸部１５６及び第２凸部１５７を配置することもできる。

本実施形態において、第１凸部１５６の個数Ｎ１と第２凸部１５７の個数Ｎ２との総和（Ｎ１＋Ｎ２）に対する、第２凸部１５７の個数Ｎ２の比を、０．００１≦Ｎ２／（Ｎ１＋Ｎ２）≦０．５とすることができる。なお、好適には、０．０１≦Ｎ２／（Ｎ１＋Ｎ２）≦０．２であり、さらに好適には、０．０１≦Ｎ２／（Ｎ１＋Ｎ２）≦０．１である。

図２に示されるように、第１凸部１５６の高さをＨとしたとき、第２凸部１５７の高さは、（Ｈ－Ｇ）である。つまり、第２凸部１５７の高さは、第１凸部１５６の高さよりも長さＧだけ低くなっている。また、複数の第１凸部１５６の上面１５６ａの包絡面Ｓ１は、上面１１１と平行な平面である。セラミックス基材１１０の上面１１１と包絡面Ｓ１との、上下方向５の距離はＨである。第２凸部１５７の上面１５７ａは、包絡面Ｓ１よりも距離Ｇだけ低い位置にある。

環状凸部１５２の高さは、５μｍ～２ｍｍの範囲にすることができる。同様に、第１凸部１５６及び第２凸部１５７の高さも、５μｍ～２ｍｍの範囲にすることができる。なお、環状凸部１５２の高さ及び複数の第１凸部１５６（第２凸部１５７）の高さは、１０μｍ～２ｍｍの範囲であることが好ましく、５０μｍ～２００μｍの範囲であることがさらに好ましい。後述のように静電吸着電極１２４（図２参照）が埋設されている場合において、環状凸部１５２の高さ及び第１凸部１５６（第２凸部１５７）の高さが５μｍ未満である場合には、ウェハ１０がセラミックス基板１１０の上面１１１と接触し、吸着不具合が生じる可能性がある。また、環状凸部１５２の高さ及び第１凸部１５６（第２凸部１５７）の高さが２ｍｍより大きい場合には、環状凸部１５２及び第１凸部１５６（第２凸部１５７）の形成が困難になる。本実施形態において、環状凸部１５２の高さ及び複数の第１凸部１５６の高さはいずれも１５０μｍである。複数の第２凸部１５７の高さは１４０μｍである。なお、本明細書において、環状凸部１５２の高さ、複数の第１凸部１５６の高さ、及び複数の第２凸部１５７の高さは、セラミックス基板１１０の上面１１１からの上下方向の長さとして定義される。なお、セラミックス基板１１０の上面１１１が平坦でなく、段差が形成されている場合には、セラミックス基板１１０の上面１１１のうち、段差が形成されていない領域を基準にして、そこからの上下方向の長さとして定義される。

環状凸部１５２の上面１５２ａの幅は、一定の幅であることが望ましく、０．１ｍｍ～１０ｍｍにすることができる。複数の第１凸部１５６の上面１５６ａは、直径０．１ｍｍ～５ｍｍの円形であることが好ましい。また、複数の第１凸部１５６の、各凸部の離間距離は、１．５ｍｍ～３０ｍｍの範囲にすることができる。

環状凸部１５２の上面１５２ａの中心線平均粗さＲａ１は０．００１μｍ以上１．６μｍ以下にすることができる。なお、中心線平均粗さは、表面の凹凸を、その中心線からの偏差の絶対値の平均で表したものである。同様に、複数の第１凸部１５６の上面１５６ａの中心線平均粗さＲａ２は０．００１μｍ以上１．６μｍ以下にすることができる。なお、ガスの気密性の観点から、環状凸部１５２の上面１５２ａの中心線平均粗さＲａ１は０．４μｍ以下であることが好ましい。また、ウェハ１０にパーティクルが付着することを抑制する観点から、第１凸部１５６の上面１５６ａ及び第２凸部１５７の上面１５７ａの中心線平均粗さＲａ２は０．４μｍ以下であることが好ましい。なお、中心線平均粗さＲａ１及びＲａ２は、０．２μｍ以下であることがさらに好ましく、０．１μｍ以下であることがさらに好ましい。なお、中心線平均粗さＲａ１及びＲａ２を０．０００１μｍ未満とすることは製造上困難であるため、通常は中心線平均粗さＲａ１及びＲａ２を０．０００１μｍ以上としている。

上述のように、セラミックス基板１１０の上面１１１において、第１凸部１５６及び第２凸部１５７は４つの同心円の円周上に並んでいる。図２に示されるように、上面１１１の、第２凸部１５７が配置された最も内側の同心円と、第１凸部１５６が配置された内側から２番目の同心円との間には、第１ガス流路１６４の開口１６４ａが開口している。第１ガス流路１６４は、開口１６４ａを備えるガス流路であり、セラミックス基材１１０の内部に形成されている。第１ガス流路１６４は、開口１６４ａから下方に延びている。後述のように、第１ガス流路１６４の下端は、シャフト１３０の内部に形成された第２ガス流路１６８の上端に接合されている。

第１ガス流路１６４は、セラミックス基材１１０の上面１１１とウェハ１０の下面とによって画定される空間（間隙）にガスを供給するための流路として用いることができる。例えば、ウェハ１０とセラミックス基材１１０との間の伝熱のための伝熱ガスを供給することができる。伝熱ガスとして、例えば、ヘリウム、アルゴンのような不活性ガスや、窒素ガスなどを用いることができる。伝熱ガスは、第１ガス流路１６４を通じて、１００Ｐａ～４００００Ｐａの範囲内で設定された圧力で供給される。また、環状凸部１５２の上面１５２ａとウェハ１０の下面との隙間から、環状凸部１５２の内側の間隙にプロセスガスが侵入してくる場合には、第１ガス流路１６４を介して、ガスを排気することができる。この際、排気圧を調整することによって間隙の外側の圧力と、間隙の内側の圧力の差圧を調節することができる。これにより、ウェハ１０をセラミックス基材１１０の上面に向けて吸着させることができる。

図２に示されるように、セラミックス基材１１０の内部には、電極１２０が埋設されている。電極１２０は、ヒータ電極１２２と、静電吸着用電極１２４とを含んでいる。静電吸着用電極１２４はヒータ電極１２２の上方に埋設されている。

図３に示されるように、静電吸着用電極１２４は２つの半円形状の電極１２４ａ、１２４ｂが所定の間隔を隔てて向かい合うように配置されており、全体として略円形の形状を有している。本実施形態において、静電吸着用電極１２４の外径は２９２ｍｍである。電極１２４ａ及び電極１２４ｂにそれぞれ所定の電圧（例えば、±５００Ｖ）を印加することにより、ウェハ１０を静電吸着することができる。

図４に示されるように、ヒータ電極１２２は帯状に裁断された金属製のメッシュや箔である。ヒータ電極１２２の外径は２９８ｍｍである。ヒータ電極１２０はセラミックス基材１１０の側面から露出しない。ヒータ電極１２０の略中央には、給電線１４０（図２参照）と接続される端子部１２１が設けられている。ヒータ電極１２２はタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、モリブデン及び／又はタングステンを含む合金のワイヤーを織ったメッシュや箔等の耐熱金属（高融点金属）により形成されている。タングステン、モリブデンの純度は９９％以上であることが好ましい。ヒータ電極１２２の厚さは０．１５ｍｍ以下である。なお、ヒータ電極１２２の抵抗値を高くして、セラミックスヒータ１００の消費電流を低減させるという観点からは、ワイヤーの線径を０．１ｍｍ以下、ヒータ電極１２２の厚さを０．１ｍｍ以下にすることが好ましい。また、帯状に裁断されたヒータ電極１２２の幅は２．５ｍｍ～２０ｍｍであることが好ましく、５ｍｍ～１５ｍｍであることがさらに好ましい。本実施形態においては、ヒータ電極１２２は、図４に示される形状に裁断されているがヒータ電極１２２の形状はこれには限られず、適宜変更しうる。なお、セラミックス基材１１０の内部にはヒータ電極１２２に加えて、あるいは、ヒータ電極１２２に代えて、セラミックス基材１１０の上方にプラズマを発生させるためのプラズマ電極が埋設されていてもよい。

図１、２に示されるように、セラミックス基材１１０の下面１１３には、シャフト１３０が接続されている。シャフト１３０は中空の略円筒形状の円筒部１３１と、２つの大径部１３２、１３３とを有する。大径部１３２は円筒部１３１の上方に設けられており（図２参照）、大径部１３３は円筒部１３１の下方に設けられている（図１参照）。大径部１３２、１３３は、円筒部１３１の径よりも大きな径を有している。以下の説明において、円筒部１３１の長手方向をシャフト１３０の長手方向６として定義する。図１に示されるように、セラミックスヒータ１００の使用状態において、シャフト１３０の長手方向６は上下方向５と平行である。

図２に示されるように、セラミックス基材１１０の下面１１３に、シャフト１３０との接合のための凸部１１４（以下、接合用凸部１１４と呼ぶ。）が設けられている。接合用凸部１１４の形状は、接合されるシャフト１３０の上面の形状と同じであることが好ましく、接合用凸部１１４の直径は１００ｍｍ以下であることが好ましい。接合用凸部１１４の高さ（下面１１３からの高さ）は、０．２ｍｍ以上であればよく、５ｍｍ以上であることが好ましい。特に高さの上限に制限はないが、製作上の容易さを勘案すると、接合用凸部１１４の高さは２０ｍｍ以下であることが好ましい。また、接合用凸部１１４の下面１１４Ｂは、セラミックス基材１００の下面１１３に平行であることが好ましい。接合用凸部１１４の下面１１４Ｂの中心線平均粗さＲａは１．６μｍ以下であればよい。なお、接合用凸部１１４の下面１１４Ｂの中心線平均粗さＲａは０．４μｍ以下であることが好ましく、０．２μｍ以下であることがさらに好ましい。

円筒部１３１の上面は、セラミックス基材１１０の接合用凸部１１４の下面１１４Ｂに固定されている。なお、シャフト１３０は、セラミックス基材１１０と同じように、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、アルミナ、窒化ケイ素等のセラミックス焼結体により形成されてもよい。あるいは、断熱性を高めるために、セラミックス基材１１０より熱伝導率の低い材料で形成されてもよい。

図２に示されるように、シャフト１３０は中空の円筒形状を有しており、その内部（内径より内側の領域）には長手方向６（図１参照）に延びる貫通孔が形成されている。シャフト１３０の中空の部分（貫通孔）には、ヒータ電極１２２に電力を供給するための給電線１４０と、静電吸着用電極１２４に電力を供給するための給電線１４１とが配置されている。なお、図２においては、給電線１４０、１４１はそれぞれ１つずつしか図示されていないが、実際には複数の給電線１４０及び複数の給電線１４１が配置されている。給電線１４０の上端は、ヒータ電極１２２の中央に配置された端子部１２１（図３参照）に電気的に接続されている。給電線１４０は、不図示のヒータ用電源に接続される。これにより、給電線１４０を介してヒータ電極１２２に電力が供給される。同様に、給電線１４１を介して、静電吸着用電極１２４に電力が供給される。

また、図２に示されるように、シャフト１３０の円筒部１３１には、上下方向５に延びる第２ガス流路１６８が形成されている。上述のように、第２ガス流路１６８の上端は第１ガス流路１６４の下端に接続されている。

次に、セラミックスヒータ１００の製造方法について説明する。以下では、セラミックス基材１１０及びシャフト１３０が窒化アルミニウムで形成される場合を例に挙げて説明する。

まず、セラミックス基材１１０の製造方法について説明する。なお、説明を簡略化するために、セラミックス基材１１０の内部には、電極１２０としてヒータ電極１２２のみが埋設されているものとする。図６（ａ）に示されるように、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）粉末を主成分とする造粒粉Ｐをカーボン製の有床型６０１に投入し、パンチ６０２で仮プレスする。なお、造粒粉Ｐには、５ｗｔ％以下の焼結助剤（例えば、Ｙ_２Ｏ_３）が含まれることが好ましい。次に、図６（ｂ）に示されるように、仮プレスされた造粒粉Ｐの上に、所定形状に裁断されたヒータ電極１２２を配置する。なお、ヒータ電極１２２は、加圧方向に垂直な面（有床型５０１の底面）に平行になるように配置される。このとき、Ｗのペレット又はＭｏのペレットをヒータ電極１２２の端子１２１（図４参照）の位置に埋設してもよい。

図６（ｃ）に示されるように、ヒータ電極１２２を覆うようにさらに造粒粉Ｐを有床型６０１に投入し、パンチ６０２でプレスして成形する。次に、図６（ｄ）に示されるように、ヒータ電極１２２が埋設された造粒粉Ｐをプレスした状態で焼成する。焼成の際に加える圧力は、１ＭＰａ以上であることが好ましい。また、１８００℃以上の温度で焼成することが好ましい。次に、図６（ｅ）に示されるように、端子１２１を形成するために、ヒータ電極１２２までの止まり穴加工を行う。なお、ペレットを埋設した場合には、ペレットまでの止まり穴加工を行えばよい。さらに、第１ガス流路１６４の一部となる貫通孔を形成する。これにより、内部に第１ガス流路１６４が形成されたセラミックス基材１１０を作製することができる。この場合、ヒータ電極１２２が第１ガス流路１６４から露出しないように、予めヒータ電極１２２に所定の開口部を設けることが好ましい。

なお、セラミックス基材１１０は以下の方法によっても製造することができる。図７（ａ）に示されるように、窒化アルミニウムの造粒粉Ｐにバインダーを加えてＣＩＰ成型し、円板状に加工して、窒化アルミニウムの成形体６１０を作製する。次に、図７（ｂ）に示されるように、成形体６１０の脱脂処理を行い、バインダーを除去する。

図７（ｃ）に示されるように、脱脂された成形体６１０に、ヒータ電極１２２を埋設するための凹部６１１を形成する。成形体６１０の凹部６１１にヒータ電極１２２を配置し、別の成形体６１０を積層する。なお、凹部６１１は予め成形体６１０に形成しておいてもよい。次に、図７（ｄ）に示されるように、ヒータ電極１２２を挟むように積層された成形体６１０をプレスした状態で焼成し、焼成体を作製する。焼成の際に加える圧力は、１ＭＰａ以上であることが好ましい。また、１８００℃以上の温度で焼成することが好ましい。焼成体を作製した後の工程は、上述の工程と同様であるので、説明を省略する。

このようにして形成されたセラミックス基材１１０の上面１１１に対して研削を行い、ラップ加工を行う。さらに、上面１１１に対してサンドブラスト加工を行うことにより、上面１１１に複数の第１凸部１５６、複数の第２凸部１５７及び環状凸部１５２を形成する。なお、複数の第１凸部１５６の高さは同じになるように加工される。また、環状凸部１５２の上面１５２ａも所定の形状に加工される。このとき、複数の第１凸部１５６の上面１５６ａの包絡面Ｓ１と比べて、第２凸部１５７の上面１５７ａが距離Ｇだけ低くなるように加工される。なお、複数の第１凸部１５６、複数の第２凸部１５７、環状凸部１５２を形成するための加工方法は、サンドブラスト加工が好適であるが、他の公知の加工方法を用いることもできる。さらに、セラミックス基材１１０の下面１１３に円筒加工を行い、下面１１３から突出した接合用の凸部１１４を形成する。

次に、シャフト１３０の製造方法及びシャフト１３０とセラミックス基材１１０との接合方法について説明する。まず、バインダーを数ｗｔ％添加した窒化アルミニウムの造粒粉Ｐを静水圧（１ＭＰａ程度）で成形し、成形体を所定形状に加工する。このとき、成形体に第２ガス流路１６８となる貫通孔を形成する。なお、シャフト１３０の外径は、３０ｍｍ～１００ｍｍ程度である。シャフト１３０の円筒部１３１の端面にはフランジ部１３３がなくてもよい（図５参照）。円筒部１３１の長さは例えば、５０ｍｍ～５００ｍｍにすることができる。成形体を所定形状に加工した後、成形体を窒素雰囲気中で焼成する。例えば、１９００℃の温度で２時間焼成する。そして、焼成後に焼結体を所定形状に加工することによりシャフト１３０が形成される。円筒部１３１の上面とセラミックス基材１１０の接合用凸部１１４とを、１６００℃以上、１ＭＰａ以上の一軸圧力下で、拡散接合により固定することができる。この場合には、セラミックス基材１１０の接合用凸部１１４の下面１１４Ｂの中心線平均粗さＲａは０．４μｍ以下であることが好ましく、０．２μｍ以下であることがさらに好ましい。また、フランジ部１３３の上面と接合用凸部１１４の下面１１４Ｂとを、接合剤を用いて接合することもできる。接合剤として、例えば、１０ｗｔ％のＹ_２Ｏ_３を添加したＡｌＮ接合材ペーストを用いることができる。例えば、フランジ部１３３の上面と接合用凸部１１４の下面１１４Ｂとの界面に上記のＡｌＮ接合剤ペーストを１５μｍの厚さで塗布し、上面１１１に垂直な方向（シャフト１３０の長手方向６）に５ｋＰａの力を加えつつ、１７００℃の温度で１時間加熱することにより、接合することができる。あるいは、円筒部１３１の上面と接合用凸部１１４の下面１１４Ｂとを、ねじ止め、ろう付け等によって固定することもできる。

以下、本発明について実施例１～７を用いて更に説明する。但し、本発明は、以下に説明する実施例に限定されない。なお、図１１には、実施例１～７の結果をまとめた表が示されている。

［実施例１］
実施例１のセラミックスヒータ１００（図８（ａ）参照）について説明する。実施例１においては、５ｗｔ％の焼結助剤（Ｙ_２Ｏ_３）を添加した窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を原料として、上述の作製方法により直径３００ｍｍ、厚さ２５ｍｍのセラミックス基材１１０を作製した。なお、ヒータ電極１２２として、モリブデンメッシュ（線径０．１ｍｍ、メッシュサイズ＃５０、平織り）を図４の形状に裁断したものを作製し、このようなヒータ電極１２２をセラミックス基材１１０に埋設した。同様に、図３に示される形状の静電吸着用電極１２４をセラミックス基材１１０に埋設した。

セラミックス基材１１０の上面１１１に、内径２９２ｍｍ、外径２９８ｍｍ、幅３ｍｍの環状凸部１５２を形成した。環状凸部１５２の上面１５２ａとセラミックス基材１１０の上面１１１との間の、上下方向５の長さ（以下、環状凸部１５２の高さ）は１５０μｍである。さらに、セラミックス基材１１０の上面１１１に、直径２ｍｍの円柱形状の複数の第１凸部１５６及び複数の第２凸部１５７を形成した。図８（ａ）に示されるように、セラミックス基材１１０の上面１１１の、中心から半径３０ｍｍ（Φ６０ｍｍ）の円形の領域に複数の第２凸部１５７を同心円状に配置し、その外側に複数の第１凸部１５６を同心円状に配置した。各凸部間の距離は１０ｍｍ～２０ｍｍの範囲とした。複数の第１凸部１５６の高さは１５０μｍであり、複数の第２凸部１５７の高さは１４０μｍである。複数の第１凸部１５６の包絡面Ｓ１と、第２凸部１５７の上面１５７ａとの間の、上下方向５の距離（以下、単に離間距離Ｇという）は１０μｍである。

複数の第１凸部１５６のうち第２凸部１５７と隣り合い、かつ、セラミックス基材１１０の中心から最も遠い位置にある第１凸部１５６を通る、セラミックス基材１１０と同心の同心円（第１の同心円と呼ぶ）を画定する。図８（ａ）に示されるように、セラミックス基材１１０の上面１１１の、円形の領域に複数の第２凸部１５７が配置されている場合には、第１の同心円の直径を距離Ｌとする。なお、後述のように、セラミックス基材１１０の上面１１１の、円環状の領域に複数の第２凸部１５７が配置されている場合（例えば、図８（ｂ）参照）には、さらに、第２凸部１５７と隣り合い、かつ、セラミックス基材１１０の中心から最も近い位置にある第１凸部１５６を通る、セラミックス基材１１０と同心の同心円（第２の同心円と呼ぶ）を画定する。そして、第１の同心円と第２の同心円の半径の差を距離Ｌとする。なお、以下の説明においては、セラミックス基材１１０の上面１１１の、第２凸部１５７が形成されている領域の径方向の長さＬと称する。実施例１において、セラミックス基材１１０の上面１１１の、第２凸部１５７が形成されている領域の径方向の長さＬは６０ｍｍである。このとき、長さＬに対する離間距離Ｇの比Ｇ／Ｌは１．７×１０^－４である。また、複数の第１凸部１５６の上面１５６ａの包絡面Ｓ１は、水平な平面であり、その平面度は２μｍである。なお、ある面の平面度は、ある面を平行な二つの平面で挟んだ場合の、２つの平面の最小間隔として定義される。実施例１において、セラミックス基材１１０の上面１１１と包絡面Ｓ１とは、互いに平行な平面である。

第１ガス流路１６４の開口１６４ａの直径は３ｍｍである。開口１６４ａの中心は、セラミックス基材１１０の中心から３０ｍｍの位置にある第１凸部１５６に隣接する位置にある。

このような形状のセラミックスヒータ１００をプロセスチャンバに設置し、以下の手順でセラミックスヒータ１００の温度評価を行った。セラミックスヒータ１００に直径３００ｍｍの温度評価用のシリコンウェハを載置し、セラミックスヒータ１００のヒータ電極１２２に不図示の外部電源を接続した。プロセスチャンバ内の圧力を１Ｐａ以下に減圧した後、プロセスチャンバ内に、プロセスガスとして窒素ガスを１０Ｐａの圧力で供給した。第１ガス流路１６４にヘリウムガスを流した。第１ガス流路１６４を流れるヘリウムガスの圧力を１３３３Ｐａ（１０Ｔｏｒｒ）に調節した。実施例１において、第１ガス流路１６４を流れるヘリウムガスのガス流量は０．１ｓｃｃｍ未満であった。そして、定常状態でシリコンウェハの上面の温度が４００℃となるように外部電源の出力電力を調整した。その後、温度評価用のシリコンウェハの温度分布を赤外線カメラで計測し、段差部１５９と重なる領域の平均温度Ｔ１を計測した。なお、温度評価用のシリコンウェハは、直径３００ｍｍのシリコンウェハの上面に厚さ３０μｍの黒体膜をコーティングしたものである。黒体膜とは、放射率（輻射率）が９０％以上である膜であり、例えば、カーボンナノチューブを主原料とする黒体塗料をコーティングすることにより成膜することができる。

なお、比較例として、第２凸部１５７に代えて第１凸部１５６が設けられていることを除いて実施例１と同様の形状のセラミックスヒータを用意して、上記と同様の手順で温度評価用のシリコンウェハの温度分布を赤外線カメラで計測した。そして、比較例における、温度評価用のシリコンウェハの、実施例１の第２凸部１５７が設けられていた領域に相当する部分と重なる領域の平均温度Ｔ０と、実施例１における、温度評価用のシリコンウェハの、第２凸部１５７が設けられている領域と重なる領域の平均温度Ｔ１との温度差ΔＴ（＝Ｔ０－Ｔ１）を評価した。

実施例１においては、温度差ΔＴは２．８℃であった。つまり、実施例１においては、温度評価用のシリコンウェハの、第２凸部１５７と重なる領域の平均温度Ｔ１を、第２凸部１５７に代えて第１凸部１５６が設けられている場合と比べて２．８℃下げることができた。

［実施例２］
実施例２のセラミックスヒータ１００は、第２凸部１５７の高さを１００μｍとしたことを除いて、実施例１のセラミックスヒータ１００と同様である。実施例２において、複数の第１凸部１５６の包絡面Ｓ１と、第２凸部１５７の上面１５７ａとの間の離間距離Ｇは５０μｍである。また、セラミックス基材１１０の上面１１１の、第２凸部１５７が形成されている領域の径方向の長さＬに対する離間距離Ｇの比Ｇ／Ｌは８．３×１０^－４である。

このような形状のセラミックスヒータ１００をプロセスチャンバに設置し、セラミックスヒータ１００に実施例１と同様の温度評価用シリコンウェハを載置した。そして、実施例１と同様の手順でセラミックスヒータ１００の温度評価を行った。実施例２において、温度差ΔＴは２．４℃であった。つまり、実施例２においては、温度評価用のシリコンウェハの、第２凸部１５７と重なる領域の平均温度Ｔ１を、第２凸部１５７に代えて第１凸部１５６が設けられている場合と比べて２．４℃下げることができた。

［実施例３］
実施例３のセラミックスヒータ１００は、第２凸部１５７の高さを５０μｍとしたことを除いて、実施例１のセラミックスヒータ１００と同様である。実施例３において、複数の第１凸部１５６の包絡面Ｓ１と、第２凸部１５７の上面１５７ａとの間の離間距離Ｇは１００μｍである。また、セラミックス基材１１０の上面１１１の、第２凸部１５７が形成されている領域の径方向の長さＬに対する離間距離Ｇの比Ｇ／Ｌは１．７×１０^－３である。

このような形状のセラミックスヒータ１００をプロセスチャンバに設置し、セラミックスヒータ１００に実施例１と同様の温度評価用シリコンウェハを載置した。そして、実施例１と同様の手順でセラミックスヒータ１００の温度評価を行った。実施例３において、温度差ΔＴは２．０℃であった。つまり、実施例３においては、温度評価用のシリコンウェハの、第２凸部１５７と重なる領域の平均温度Ｔ１を、第２凸部１５７に代えて第１凸部１５６が設けられている場合と比べて２．０℃下げることができた。

［実施例４］
実施例４のセラミックスヒータ１００は、図８（ｂ）に示されるように、セラミックス基材１１０の上面１１１の、半径５０ｍｍ～６５ｍｍ（Φ１００ｍｍ～１３０ｍｍ）の円環状の領域に第２凸部１５７を形成したことと、第２凸部１５７の高さを１２０μｍとしたことを除いて、実施例１のセラミックスヒータ１００と同様である。実施例４において、複数の第１凸部１５６の包絡面Ｓ１と、第２凸部１５７の上面１５７ａとの間の離間距離Ｇは３０μｍである。また、セラミックス基材１１０の上面１１１の、第２凸部１５７が形成されている領域の径方向の長さＬは１５ｍｍであり、第２凸部１５７が形成されている領域の径方向の長さＬに対する離間距離Ｇの比Ｇ／Ｌは２．０×１０^－３である。

このような形状のセラミックスヒータ１００をプロセスチャンバに設置し、セラミックスヒータ１００に実施例１と同様の温度評価用シリコンウェハを載置した。そして、実施例１と同様の手順でセラミックスヒータ１００の温度評価を行った。実施例４において、温度差ΔＴは１．８℃であった。つまり、つまり、実施例４においては、温度評価用のシリコンウェハの、第２凸部１５７と重なる領域の平均温度Ｔ１を、第２凸部１５７に代えて第１凸部１５６が設けられている場合と比べて１．８℃下げることができた。

［実施例５］
実施例５のセラミックスヒータ１００は、図８（ｃ）に示されるように、セラミックス基材１１０の上面１１１の、半径３０ｍｍ（Φ６０ｍｍ）の円形の領域と、半径５０ｍｍ～６５ｍｍ（Φ１００ｍｍ～１３０ｍｍ）の円環状の領域とに第２凸部１５７を形成したことと、第２凸部１５７の高さを１２０μｍとしたことを除いて、実施例１のセラミックスヒータ１００と同様である。実施例５において、複数の第１凸部１５６の包絡面Ｓ１と、第２凸部１５７の上面１５７ａとの間の離間距離Ｇは３０μｍである。なお、実施例５においては、セラミックス基材１１０の上面１１１の、第２凸部１５７が形成されている領域の径方向の長さＬは６０ｍｍと１５ｍｍである。第２凸部１５７が形成されている領域の径方向の長さＬとして、６０ｍｍを採用したとき、長さＬに対する離間距離Ｇの比Ｇ／Ｌは５．０×１０^－４である。

このような形状のセラミックスヒータ１００をプロセスチャンバに設置し、セラミックスヒータ１００に実施例１と同様の温度評価用シリコンウェハを載置した。そして、実施例１と同様の手順でセラミックスヒータ１００の温度評価を行った。実施例５において、半径３０ｍｍ（Φ６０ｍｍ）の円形の領域における温度差ΔＴは２．５℃であり、半径５０ｍｍ～６５ｍｍ（Φ１００ｍｍ～１３０ｍｍ）の円環状の領域における温度差ΔＴは１．８℃であった。つまり、実施例５においては、温度評価用のシリコンウェハの、第２凸部１５７と重なる領域の平均温度Ｔ１を、第２凸部１５７に代えて第１凸部１５６が設けられている場合と比べて２．５℃及び１．８℃下げることができた。

［実施例６］
実施例６のセラミックスヒータ１００は、図９に示されるように、第２凸部１５７の高さを１００μｍとしたことと、セラミックス基材１１０の上面１１１が上に凸の曲面であり、且つ、複数の第１凸部１５６の上面１５６ａの包絡面Ｓ２が上に凸の曲面であることとを除いて、実施例１のセラミックスヒータ１００と同様である。詳細には、セラミックス基材１１０の上面１１１と、複数の第１凸部１５６の上面１５６ａの包絡面Ｓ２とは互いに平行であり、包絡面Ｓ２の、セラミックス基材１１０の中心を通る垂直面での断面線（以下、単に複数の第１凸部１５６の上面１５６ａの包絡線という）は、上に凸の二次曲線である。また、包絡面Ｓ２の平面度は２０μｍである。複数の第２凸部１５７の上面１５７ａと包絡面Ｓ２との離間距離Ｇは５０μｍである。セラミックス基材１１０の上面１１１の、第２凸部１５７が形成されている領域の径方向の長さＬは６０ｍｍである。長さＬに対する離間距離Ｇの比Ｇ／Ｌは８．３×１０^－４である。

このような形状のセラミックスヒータ１００をプロセスチャンバに設置し、セラミックスヒータ１００に実施例１と同様の温度評価用シリコンウェハを載置した。そして、実施例１と同様の手順でセラミックスヒータ１００の温度評価を行った。実施例６において、温度差ΔＴは２．４℃であった。つまり、実施例６においては、温度評価用のシリコンウェハの、第２凸部１５７と重なる領域の平均温度Ｔ１を、第２凸部１５７に代えて第１凸部１５６が設けられている場合と比べて２．４℃下げることができた。

［実施例７］
実施例７のセラミックスヒータ１００は、図１０に示されるように、セラミックス基材１１０の上面１１１の、半径５０ｍｍ～６５ｍｍ（Φ１００ｍｍ～１３０ｍｍ）の円環状の領域に第２凸部１５７を形成したことと、第２凸部１５７の高さを１００μｍとしたことと、セラミックス基材１１０の上面１１１が下に凸の曲面であり、且つ、複数の第１凸部１５６の上面１５６ａの包絡面Ｓ３が下に凸の曲面であることとを除いて、実施例１のセラミックスヒータ１００と同様である。詳細には、セラミックス基材１１０の上面１１１と、複数の第１凸部１５６の上面１５６ａの包絡面Ｓ３とは平行であり、複数の第１凸部１５６の上面１５６ａの包絡線は、下に凸の二次曲線である。また、包絡面Ｓ３の平面度は２０μｍである。複数の第２凸部１５７の上面１５７ａと包絡面Ｓ３との離間距離Ｇは５０μｍである。複数の第２凸部１５７の上面１５７ａと包絡面Ｓ３との離間距離Ｇは５０μｍである。セラミックス基材１１０の上面１１１の、第２凸部１５７が形成されている領域の径方向の長さＬは１５ｍｍである。長さＬに対する離間距離Ｇの比Ｇ／Ｌは３．３×１０^－３である。

このような形状のセラミックスヒータ１００をプロセスチャンバに設置し、セラミックスヒータ１００に実施例１と同様の温度評価用シリコンウェハを載置した。そして、実施例１と同様の手順でセラミックスヒータ１００の温度評価を行った。実施例７において、温度差ΔＴは２．５℃であった。実施例７においては、温度評価用のシリコンウェハの、第２凸部１５７と重なる領域の平均温度Ｔ１を、第２凸部１５７に代えて第１凸部１５６が設けられている場合と比べて２．５℃下げることができた。

＜実施形態の作用効果＞
上記実施形態及び実施例１～７において、セラミックスヒータ１００は、円板状のセラミックス基材１１０と、セラミックス基材１１０に埋設されたヒータ電極１２２とを備えている。セラミックス基材１１０の外周部には、セラミックス基材１１０の上面１１１よりも上方に突出する環状凸部１５２が設けられ、セラミックス基材１１０の、環状凸部１５２の内側には、セラミックス基材１１０の上面１１１よりも上方に突出する複数の第１凸部１５６及び複数の第２凸部１５７が設けられている。上記実施形態及び実施例１～７においては、第２凸部１５７の高さは第１凸部１５６の高さよりも低い。つまり、複数の第２凸部１５７の上面１５７ａは、複数の第１凸部１５６の上面１５６ａの包絡面よりも下方に位置している。

複数の第１凸部１５６の上面１５６ａとウェハ１０は、主に接触により伝熱する。これに対して、ウェハ１０とセラミックス基体１１０の上面１１１とは接触していない。同様に、ウェハ１０と複数の第２凸部１５７の上面１５７ａとは接触していない。しかしながら、ウェハ１０とセラミックス基体１１０の上面１１１との間、及び、ウェハ１０と複数の第２凸部１５７の上面１５７ａとの間においては、対流及び輻射によって伝熱する。本実施形態及び実施例１～７においては、複数の第２凸部１５７の上面１５７ａは、複数の第１凸部１５６の上面１５６ａの包絡面よりも下方に位置している。これにより、第２凸部１５７が設けられている領域におけるウェハ１０への伝熱量（対流熱伝達、上面１１１からの輻射熱伝達、及び、第２凸部１５７の上面１５７ａからの輻射熱伝達)を、第１凸部１５６が設けられている領域におけるウェハ１０への伝熱量（固体熱伝導、対流熱伝達および上面１１１からの輻射熱伝達)を小さくすることができる。これにより、ウェハ１０の温度を局所的に調節することができる。また、第２凸部１５７の上面１５７ａと、複数の第１凸部１５６の上面１５６ａの包絡面との離間距離Ｇを調節することができる。これにより、第２凸部１５７が設けられている領域におけるウェハ１０への伝熱量（対流熱伝達、及び、第２凸部１５７の上面１５７ａからの輻射熱伝達）を調節することができる。そのため、第２凸部１５７を設けることに代えて、単に第１凸部１５６の数を減らした場合と比べて、第２凸部１５７が設けられている領域におけるウェハ１０への伝熱量をより細かく調節することができる。

実施例１～３、５、６において、第２凸部１５７はセラミックス基材１１０と同心の円形状の領域に形成されている。また、実施例４、５、７において、第２凸部１５７はセラミックス基材１１０と同心の円環状の領域に形成されている。このように、第２凸部１５７をセラミックス基材１１０と同心の円形状の領域、及び／又は、セラミックス基材１１０と同心の円環状の領域に形成することにより、セラミックス基材１１０の径方向の温度分布を調節することができる。

上記実施例６において、複数の第１凸部１５６の上面１５６ａの包絡面Ｓ２は、セラミックス基材１１０の中心側が外縁側よりも上方に位置する凸面形状である。また、上記実施例７において、複数の第１凸部１５６の上面１５６ａの包絡面Ｓ３は、セラミックス基材１１０の中心側が外縁側よりも下方に位置する凹面形状である。

ウェハ１０は、必ずしも平坦な平面形状であるとは限られず、上に凸又は下に凸の曲面形状である場合がある。このようなウェハ１０の形状に合わせて、複数の第１凸部１５６の上面１５６ａの包絡面の形状を調整することにより、ウェハ１０を安定に支持することができる。なお、包絡面の平面度は１００μｍ以下であることが好ましい。特に、真空吸着によってウェハ１０を支持する場合には、包絡面の平面度は１００μｍ以下であることが好ましい。包絡面の平面度が１００μｍより大きくなると、ウェハ１０を載置した際に、静定するまでに時間がかかるとともに、包絡面に倣わない形状でウェハ１０が載置される可能性が高くなる。

実施例１～７において、距離Ｌと離間距離Ｇとの比Ｇ／Ｌは、１×１０^－４≦Ｇ／Ｌ≦４×１０^－３を満たしている。なお、上述のように、図８（ａ）に示されるように、セラミックス基材１１０の上面１１１の、円形の領域に複数の第２凸部１５７が配置されている場合には、距離Ｌは、第１の同心円の直径である。また、セラミックス基材１１０の上面１１１の、円環状の領域に複数の第２凸部１５７が配置されている場合（例えば、図８（ｂ）参照）には、距離Ｌは第１の同心円と第２の同心円の半径の差である。ここで、第１の同心円は、複数の第１凸部１５６のうち第２凸部１５７と隣り合い、かつ、セラミックス基材１１０の中心から最も遠い位置にある第１凸部１５６を通る、セラミックス基材１１０と同心の同心円である。第２の同心円は、第２凸部１５７と隣り合い、かつ、セラミックス基材１１０の中心から最も近い位置にある第１凸部１５６を通る、セラミックス基材１１０と同心の同心円である。また、離間距離Ｇは、複数の第１凸部１５６の包絡面と、第２凸部１５７の上面１５７ａとの間の、上下方向５の距離である。

比Ｇ／Ｌが１×１０^－４未満であると、離間距離Ｇに対して距離Ｌが大きくなりすぎるため、ウェハ１０のたわみが大きくなることがある。そのため、本来であればウェハ１０と接触しないはずの第２凸部１５７の上面と、ウェハ１０とが不安定に接触し、ウェハ１０の温度の安定性が損なわれてしまう。また、比Ｇ／Ｌ比が４×１０^－３よりも大きくなると、第２凸部１５７の上面１５７ａからウェハ１０への伝熱（対流、輻射）の影響が小さくなり、温度調節機能を十分に発揮できなくなる。

上記実施形態及び実施例１～７において、セラミックス基板１１０の下面１１３には、シャフト１３０が接合されている。これにより、セラミックスヒータ１００の断熱性を向上させることができる。

＜変更形態＞
上述の実施形態は、あくまで例示に過ぎず、適宜変更しうる。例えば、セラミックス基材１１０、シャフト１３０の形状、寸法は上記実施形態のものには限られず、適宜変更しうる。環状凸部１５２の高さ、幅等の寸法、環状凸部１５２の上面１５２ａの断面形状は適宜変更しうる。

複数の第１凸部１５６の高さ、上面１５６ａの形状は適宜変更しうる。例えば、複数の第１凸部１５６の上面１５６ａの形状は必ずしも円形でなくてもよく、任意の形状にすることができる。なお、その場合においても、直径０．１ｍｍ～５ｍｍの円と同程度の面積を有することが好ましい。複数の第２凸部１５７の高さ、上面１５７ａの形状についても同様である。また、上記説明において、複数の第１凸部１５６及び複数の第２凸部１５７は同心円状に分布するように配置されていたが、本発明はそのような態様には限られない。例えば、複数の第１凸部１５６が、正三角形、正四角形の各頂点の位置に分布するように、格子状に連続的に配列されてもよく、複数の第１凸部１５６及び複数の第２凸部１５７がランダムな位置に分布するように配置されていてもよい。その場合であっても、複数の第１凸部１５６および複数の第２凸部１５７の、各凸部の離間距離は、１．５ｍｍ～３０ｍｍの範囲にあることが好ましい。なお、上記実施形態及び上記実施例１～７において、第２凸部１５７の数は２以上であったが、本発明はそのような態様には限られず、第２凸部１５７の数が１つであってもよい。

上記実施形態及び実施例１～７において、複数の第１凸部１５６の上面１５６ａの包絡面Ｓ１は平坦な平面であり、包絡面Ｓ２は上に凸の曲面であり、包絡面Ｓ３は下に凸の曲面であった。なお、上記実施形態及び実施例１～７においては、上に凸の包絡面Ｓ２と円環形状の領域に配置された第２凸部１５７との組み合わせ、及び、下に凸の包絡面Ｓ３と円形状の領域に配置された第２凸部１５７との組み合わせは例示されていなかった。しかしながら、図示はされていないが、上に凸の包絡面Ｓ２と円環形状の領域に配置された第２凸部１５７とを組み合わせることができ、下に凸の包絡面Ｓ３と円形状の領域に配置された第２凸部１５７とを組み合わせることもできる。さらに、本発明において、複数の第１凸部１５６の包絡面の形状は、上述のような態様に限られず、複数の第１凸部１５６の上面１５６ａの包絡面の形状を適宜の形状に設定しうる。なお、複数の第１凸部１５６の上面１５６ａの包絡面の形状は、ウェハ１０の外径より５ｍｍ内側までの領域で決定することができる。

上記実施形態においては、ヒータ電極１２２として、モリブデン、タングステン、モリブデン及び／又はタングステンを含む合金を用いていたが、本発明はそのような態様には限られない。例えば、モリブデン、タングステン以外の金属又は合金を用いることもできる。また、電極１２０は発熱体としてのヒータ電極１２２を含んでいた。しかしながら、電極１２０は必ずしも発熱体としてのヒータ電極１２２を含む必要は無く、例えば、発熱体として高周波電極を含んでいてもよい。

上記実施形態においては、セラミックスヒータ１００はセラミックス基材１１０に埋設されたヒータ電極１２２を備えていたが、本発明はそのような態様には限られず、ヒータ電極１２２はセラミックスヒータ１００のセラミックス基材１１０に埋設されていなくてもよい。例えば、ヒータ電極１２２又は高周波電極がセラミックス基材１１０の裏面１１３に貼付されていてもよい。

上記実施形態においては、シャフト１３０は大径部１３２、１３３を備えていたが、本発明はそのような態様には限られず、必ずしもシャフト１３０は大径部１３２、１３３を備えていなくてもよい。また、シャフト１３０の円筒部１３１に、上下方向５に延びる第２ガス流路１６８が形成されていなくてもよい。例えば、第２ガス流路１６８に代えて、円筒部１３１の中空の領域（給電線１４０が設けられている領域）に、別途ガスの配管を設けることもできる。

以上、発明の実施形態及びその変更形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記の記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることが当業者に明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが請求の範囲の記載からも明らかである。

明細書、及び図面中において示した製造方法における各処理の実行順序は、特段に順序が明記されておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるので無い限り、任意の順序で実行しうる。便宜上、「まず、」「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するわけではない。

１００ 基板保持部材
１１０ セラミックス基材
１２０ 電極
１３０ シャフト
１４０ 給電線
１５２ 環状凸部
１５６ 第１凸部
１５７ 第２凸部

Claims (4)

1. 上面、前記上面と上下方向において対向する下面、前記上面よりも上方に突出する複数の第１凸部を有する円板状のセラミックス基材と、
   前記セラミックス基材に埋設された、又は前記セラミックス基材の前記下面に配置された発熱体と、を備え、
   前記セラミックス基材は、前記セラミックス基材の前記上面よりも上方に突出し、前記複数の第１凸部の上面の包絡面よりも下方に位置する上面を有する第２凸部を備えることを特徴とするセラミックスヒータ。
2. 前記第２凸部は、前記セラミックス基材の中心に対して同心円状に並ぶように配置されている請求項１に記載のセラミックスヒータ。
3. 前記セラミックス基材の前記中心を通り、前記上下方向に平行な面での前記セラミックス基材の断面において、
   前記第２凸部を挟むように、前記少なくとも１つの第２凸部と隣り合う２つの前記第１凸部の、前記セラミックス基材の径方向の距離Ｌと、
   前記包絡面と、前記第２凸部の上面との間の前記上下方向の距離Ｇとが、
   １×１０^－４≦Ｇ／Ｌ≦４×１０^－３
   を満たす請求項２に記載のセラミックスヒータ。
4. さらに、前記セラミックス基材の前記下面に接合された筒状のシャフトを備える請求項１～３のいずれか一項に記載のセラミックスヒータ。

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