JP2500367Y2 - 複層セラミックスヒ―タ― - Google Patents
複層セラミックスヒ―タ―Info
- Publication number
- JP2500367Y2 JP2500367Y2 JP1991030393U JP3039391U JP2500367Y2 JP 2500367 Y2 JP2500367 Y2 JP 2500367Y2 JP 1991030393 U JP1991030393 U JP 1991030393U JP 3039391 U JP3039391 U JP 3039391U JP 2500367 Y2 JP2500367 Y2 JP 2500367Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- ceramic heater
- heat
- resistant
- conductive coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Resistance Heating (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は複層セラミックスヒ−タ
−、特には電極部に導電性の耐酸化性の被覆をすること
によって酸化性雰囲気においても長時間安定に使用する
ことができるようにしたことから、化学気相蒸着法やス
パッタ−法によって薄膜を形成する際の基板やウエハ−
の加熱用に有用とされる複層セラミックスヒ−タ−に関
するものである。
−、特には電極部に導電性の耐酸化性の被覆をすること
によって酸化性雰囲気においても長時間安定に使用する
ことができるようにしたことから、化学気相蒸着法やス
パッタ−法によって薄膜を形成する際の基板やウエハ−
の加熱用に有用とされる複層セラミックスヒ−タ−に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】分子線エピタキシ装置（ＭＢＥ）やスパ
ッタリングウエ−ハの加熱、ＭＢＥのセルの加熱には、
熱分解窒化ほう素／パイロリテックグラファイト（以下
ＰＧと略記する）からなる複層セラミックスヒ−タ−を
用いることが有効なものとされており（特開昭63-24192
1 号公報参照）、このものは従来公知のタンタルワイヤ
−ヒ−タ−にくらべてコンパクトで熱変形もなく、断線
やショ−トなどのトラブルもなく、安定で使い易いもの
とされている。
ッタリングウエ−ハの加熱、ＭＢＥのセルの加熱には、
熱分解窒化ほう素／パイロリテックグラファイト（以下
ＰＧと略記する）からなる複層セラミックスヒ−タ−を
用いることが有効なものとされており（特開昭63-24192
1 号公報参照）、このものは従来公知のタンタルワイヤ
−ヒ−タ−にくらべてコンパクトで熱変形もなく、断線
やショ−トなどのトラブルもなく、安定で使い易いもの
とされている。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】しかし、このものはカ
−ボンが露出していることから、酸化性雰囲気に弱く、
ショ−トの原因となるという難点があるため、これにつ
いてはこのような難点を克服するためにこの表面全体を
窒素ほう素でオ−バ−コ−トするということも行なわれ
ているが、この窒素ほう素は耐酸化性であっても絶縁体
であるためにこの導電が必要とされる電極部はカ−ボン
を露出したままにしておく必要があるという欠点があ
る。
−ボンが露出していることから、酸化性雰囲気に弱く、
ショ−トの原因となるという難点があるため、これにつ
いてはこのような難点を克服するためにこの表面全体を
窒素ほう素でオ−バ−コ−トするということも行なわれ
ているが、この窒素ほう素は耐酸化性であっても絶縁体
であるためにこの導電が必要とされる電極部はカ−ボン
を露出したままにしておく必要があるという欠点があ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本考案はこのような不利
を解決した複層セラミックスヒ−タ−に関するものであ
り、これはＰＧよりなるヒ−タ−部を有するセラミック
スヒ−タ−におけるＰＧ露出表面あるいはその露出面全
体を融点が800 ℃以上である耐熱性導電性物質で被覆し
てなることを特徴とするものである。
を解決した複層セラミックスヒ−タ−に関するものであ
り、これはＰＧよりなるヒ−タ−部を有するセラミック
スヒ−タ−におけるＰＧ露出表面あるいはその露出面全
体を融点が800 ℃以上である耐熱性導電性物質で被覆し
てなることを特徴とするものである。
【０００５】すなわち、本考案者らは耐熱性が高く、酸
化性雰囲気下においても取扱いが簡単で安定して使用で
きる複層セラミックスヒ−タ−を開発すべく種々検討し
た結果、電極部がＰＧからなるセラミックスヒ−タ−に
おいてこのＰＧが露出している表面を耐熱性の導電性被
膜で被覆すれば電極部の酸化消耗が避けられるし、酸化
性雰囲気下においても長時間使用できるようになること
を見出すと共に、この導電性被膜としては金属を用いる
ことがよく、特には白金、タングステン、タンタルなど
の高融点金属を用いることがよいということを確認して
本考案を完成させた。以下にこれをさらに詳述する。
化性雰囲気下においても取扱いが簡単で安定して使用で
きる複層セラミックスヒ−タ−を開発すべく種々検討し
た結果、電極部がＰＧからなるセラミックスヒ−タ−に
おいてこのＰＧが露出している表面を耐熱性の導電性被
膜で被覆すれば電極部の酸化消耗が避けられるし、酸化
性雰囲気下においても長時間使用できるようになること
を見出すと共に、この導電性被膜としては金属を用いる
ことがよく、特には白金、タングステン、タンタルなど
の高融点金属を用いることがよいということを確認して
本考案を完成させた。以下にこれをさらに詳述する。
【０００６】
【作用】本考案は複層セラミックスヒ−タ−に関するも
のであり、これはＰＧよりなるヒ−タ−を有するセラミ
ックスヒ−タ−電極接続部のＰＧ露出表面あるいはその
露出面全体が、融点800 ℃以上の耐熱性導電性被膜で被
覆されてなることを特徴とするものである。
のであり、これはＰＧよりなるヒ−タ−を有するセラミ
ックスヒ−タ−電極接続部のＰＧ露出表面あるいはその
露出面全体が、融点800 ℃以上の耐熱性導電性被膜で被
覆されてなることを特徴とするものである。
【０００７】本考案の複層セラミックスヒ−タ−はセラ
ミックスからなる支持基材の表面にＰＧからなる発熱層
を設けたものとされる。このセラミックスからなる支持
基材はアルミナ、石英、ジルコニア、窒化アルミニウ
ム、窒化ほう素、サイアロンなどのセラミックスからな
るものとされ、このものはその表面にＰＧからなる発熱
層が設けられたものとされているが、この発熱層はこれ
がヒ−タ−であることから通常はその表面が露出された
ものとされている。
ミックスからなる支持基材の表面にＰＧからなる発熱層
を設けたものとされる。このセラミックスからなる支持
基材はアルミナ、石英、ジルコニア、窒化アルミニウ
ム、窒化ほう素、サイアロンなどのセラミックスからな
るものとされ、このものはその表面にＰＧからなる発熱
層が設けられたものとされているが、この発熱層はこれ
がヒ−タ−であることから通常はその表面が露出された
ものとされている。
【０００８】しかし、このＰＧからなる発熱層が露出し
ていると、これをヒ−タ−として使用するときにこれが
酸化消耗し、このものは分子線エピタキシ装置の基板加
熱やウエ−ハにスパッタリングするときのウエ−ハの加
熱に使用すると数回の使用で使用できなくなるという寿
命の短いものであるということから、本考案の複層セラ
ミックスヒ−タ−ではこのＰＧの露出部がエレメント部
は耐熱性、絶縁性の、電極接続部は耐熱性、導電性の被
膜で被覆される。また、ＰＧ露出部のみに被覆する場
合、ショ−トしない形では全面導電性の被覆でよい。
ていると、これをヒ−タ−として使用するときにこれが
酸化消耗し、このものは分子線エピタキシ装置の基板加
熱やウエ−ハにスパッタリングするときのウエ−ハの加
熱に使用すると数回の使用で使用できなくなるという寿
命の短いものであるということから、本考案の複層セラ
ミックスヒ−タ−ではこのＰＧの露出部がエレメント部
は耐熱性、絶縁性の、電極接続部は耐熱性、導電性の被
膜で被覆される。また、ＰＧ露出部のみに被覆する場
合、ショ−トしない形では全面導電性の被覆でよい。
【０００９】図１は本考案の複層セラミックスヒ−タ−
の平面図、図２はその縦断面図を示したものであるが、
このものは上記したようなセラミックスからなる支持基
材１の表面にＰＧからなる発熱層２を設け、これが加熱
源となることから通常はＰＧが露出している部分を図２
に示したようにエレメント部は耐熱性、絶縁性の被覆、
例えば熱分解窒化ほう素、窒化けい素などで被覆し、ま
た電極接続部は耐熱性で導電性の被膜、例えば融点が80
0 ℃以上であるＰｔ、Ｗ、Ｔａなどの金属で被覆するこ
とによって形成されている。
の平面図、図２はその縦断面図を示したものであるが、
このものは上記したようなセラミックスからなる支持基
材１の表面にＰＧからなる発熱層２を設け、これが加熱
源となることから通常はＰＧが露出している部分を図２
に示したようにエレメント部は耐熱性、絶縁性の被覆、
例えば熱分解窒化ほう素、窒化けい素などで被覆し、ま
た電極接続部は耐熱性で導電性の被膜、例えば融点が80
0 ℃以上であるＰｔ、Ｗ、Ｔａなどの金属で被覆するこ
とによって形成されている。
【００１０】この耐熱性で導電性をもつ被膜は、例えば
ニッケル、銀、金、白金、タングステン、モリブデン、
タンタルなどのような耐熱性の金属からなるものとすれ
ばよいが、これはこの複層セラミックスヒ−タ−が通常
高温で使用されるものであることから融点が800 ℃以上
のものとする必要があるので、これには融点の高い白
金、タングステン、タンタルとすることがよく、このも
のはまた金属で導電性であることから通電するときにこ
の被覆部を露出させる必要もないという有利性が与えら
れる。
ニッケル、銀、金、白金、タングステン、モリブデン、
タンタルなどのような耐熱性の金属からなるものとすれ
ばよいが、これはこの複層セラミックスヒ−タ−が通常
高温で使用されるものであることから融点が800 ℃以上
のものとする必要があるので、これには融点の高い白
金、タングステン、タンタルとすることがよく、このも
のはまた金属で導電性であることから通電するときにこ
の被覆部を露出させる必要もないという有利性が与えら
れる。
【００１１】この高融点金属による被覆は、ＰＧからな
る電極部以外をマスキングしたのち、このＰＧが露出し
ている電極部にこれらの金属を熱蒸着、エレクトロンビ
−ム蒸着（ＥＢ蒸着）、または化学蒸着させるか、ある
いはスパッタリング法により付着させればよいが、高融
点のものでは熱蒸着がむづかしいので他の手段を適宜選
択すればよい。
る電極部以外をマスキングしたのち、このＰＧが露出し
ている電極部にこれらの金属を熱蒸着、エレクトロンビ
−ム蒸着（ＥＢ蒸着）、または化学蒸着させるか、ある
いはスパッタリング法により付着させればよいが、高融
点のものでは熱蒸着がむづかしいので他の手段を適宜選
択すればよい。
【００１２】このようにして高融点の金属でＰＧ露出面
が被覆されると、この高融点金属が耐酸化性のすぐれた
ものであり、これが金属で導電性をもつものであること
から、このようにして得られた本考案の複層セラミック
スヒ−タ−には、これに電力を供給するとＰＧの発熱に
よって高温ヒ−タ−となるが、このヒ−タ−部が耐酸化
性で導電性の被膜で被覆されているので、このヒ−タ−
部はその酸化消耗性が著しく改善され、酸化性雰囲気で
も長時間安定して使用することができるようになる。
が被覆されると、この高融点金属が耐酸化性のすぐれた
ものであり、これが金属で導電性をもつものであること
から、このようにして得られた本考案の複層セラミック
スヒ−タ−には、これに電力を供給するとＰＧの発熱に
よって高温ヒ−タ−となるが、このヒ−タ−部が耐酸化
性で導電性の被膜で被覆されているので、このヒ−タ−
部はその酸化消耗性が著しく改善され、酸化性雰囲気で
も長時間安定して使用することができるようになる。
【００１３】つぎに本考案の実施例をあげる。
【実施例】直径100mm φで厚さが１mmの分解型窒化けい
素板を真空蒸着器内にセットして真空度１ト−ルに保持
し、1,900 ℃に加熱したのち、ここにプロピレンガスを
１リットル／分で５時間供給したところ、このプロピレ
ンガスの分解で発生したＰＧが窒化けい素板の片面に厚
さ100 μm で蒸着したものが得られたのでこれを機械加
工してヒ−タ−パタ−ンを形成し、積層セラミックスヒ
−タ−を作成した。
素板を真空蒸着器内にセットして真空度１ト−ルに保持
し、1,900 ℃に加熱したのち、ここにプロピレンガスを
１リットル／分で５時間供給したところ、このプロピレ
ンガスの分解で発生したＰＧが窒化けい素板の片面に厚
さ100 μm で蒸着したものが得られたのでこれを機械加
工してヒ−タ−パタ−ンを形成し、積層セラミックスヒ
−タ−を作成した。
【００１４】ついで、この積層セラミックスヒ−タ−の
電極部をマスキングし、上記と同様な装置内で１ト−
ル、1,500 ℃で四塩化けい素0.5 リットル／分、アンモ
ニア1.5 リットル／分、１時間供給して厚さ10μm の窒
化けい素膜を設け、さらにこの積層セラミックスヒ−タ
−の電極部以外をアルミニウムホイルでマスキングし、
この電極部に白金をスパッタリングして電極部を厚さ５
μm の白金被膜で被覆した。
電極部をマスキングし、上記と同様な装置内で１ト−
ル、1,500 ℃で四塩化けい素0.5 リットル／分、アンモ
ニア1.5 リットル／分、１時間供給して厚さ10μm の窒
化けい素膜を設け、さらにこの積層セラミックスヒ−タ
−の電極部以外をアルミニウムホイルでマスキングし、
この電極部に白金をスパッタリングして電極部を厚さ５
μm の白金被膜で被覆した。
【００１５】つぎにこのようにして得た電極部を白金で
被覆した積層セラミックスヒ−タ−に酸素ガス10-2ト−
ルの雰囲気下で通電してこれを1,000 ℃まで加熱したと
ころ、このものは図３に示したように100 時間後もその
抵抗に全く変化は認められなかったが、比較のためにこ
の白金被覆を設けないものについて同様の試験を行なっ
たところ、このものは図３に示したように10時間で断線
してしまい、以後使用することができなかった。
被覆した積層セラミックスヒ−タ−に酸素ガス10-2ト−
ルの雰囲気下で通電してこれを1,000 ℃まで加熱したと
ころ、このものは図３に示したように100 時間後もその
抵抗に全く変化は認められなかったが、比較のためにこ
の白金被覆を設けないものについて同様の試験を行なっ
たところ、このものは図３に示したように10時間で断線
してしまい、以後使用することができなかった。
【００１６】
【考案の効果】本考案は積層セラミックスヒ−タ−に関
するもので、これはＰＧよりなるヒ−タ−を有するセラ
ミックスヒ−タ−のＰＧ露出表面を、融点800 ℃の耐熱
性、導電性被膜で被覆してなることを特徴とするもので
あるが、これによれば通常加熱時には酸化消耗するＰＧ
の露出面が耐熱性、導電性の被膜で被覆されているので
これが酸化消耗されず、したがってこのものは酸化性雰
囲気で使用しても長時間使用することができるという有
利性が与えられる。
するもので、これはＰＧよりなるヒ−タ−を有するセラ
ミックスヒ−タ−のＰＧ露出表面を、融点800 ℃の耐熱
性、導電性被膜で被覆してなることを特徴とするもので
あるが、これによれば通常加熱時には酸化消耗するＰＧ
の露出面が耐熱性、導電性の被膜で被覆されているので
これが酸化消耗されず、したがってこのものは酸化性雰
囲気で使用しても長時間使用することができるという有
利性が与えられる。
【図１】本考案の積層セラミックスヒーターの平面図で
ある。
ある。
【図２】本考案の積層セラミックスヒーターの縦断面図
である。
である。
【図３】
本考案の実施例および比較例で作られた複層セ
ラミックスヒーターの加熱時間と抵抗値との関係図を示
したものである。
ラミックスヒーターの加熱時間と抵抗値との関係図を示
したものである。
フロントページの続き (72)考案者 原田 今朝治 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越 化学工業株式会社 精密機能材料研究所 内 (72)考案者 平田 和人 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越 化学工業株式会社 精密機能材料研究所 内 (56)参考文献 特開 昭55−43751（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−4193（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−186585（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−272587（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】パイロリテックグラファイトよりなるヒ−
タ−を有するセラミックスヒ−タ−の電極接続部のパイ
ロリテックグラファイト露出表面あるいはその露出面全
体を、融点800 ℃以上の耐熱性導電性被膜で被覆してな
ることを特徴とする複層セラミックスヒ−タ−。 - 【請求項２】耐熱性導電性被覆がニッケル、銀、金、白
金、タングステン、モリブデン、タンタルなどの高融点
金属からなるものである請求項１に記載した複層セラミ
ックスヒ−タ−。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991030393U JP2500367Y2 (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 複層セラミックスヒ―タ― |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991030393U JP2500367Y2 (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 複層セラミックスヒ―タ― |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0590880U JPH0590880U (ja) | 1993-12-10 |
| JP2500367Y2 true JP2500367Y2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=12302685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991030393U Expired - Lifetime JP2500367Y2 (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 複層セラミックスヒ―タ― |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2500367Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013004247A (ja) * | 2011-06-15 | 2013-01-07 | Shin Etsu Chem Co Ltd | セラミックスヒーター |
-
1991
- 1991-04-04 JP JP1991030393U patent/JP2500367Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0590880U (ja) | 1993-12-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |