JP2662360B2 - Manufacturing method of ceramic heater and ceramic heater - Google Patents

Manufacturing method of ceramic heater and ceramic heater

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JP2662360B2
JP2662360B2 JP18509893A JP18509893A JP2662360B2 JP 2662360 B2 JP2662360 B2 JP 2662360B2 JP 18509893 A JP18509893 A JP 18509893A JP 18509893 A JP18509893 A JP 18509893A JP 2662360 B2 JP2662360 B2 JP 2662360B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】 本発明は、各種の半導体製造装
置、エッチング装置等に使用できるセラミックスヒータ
ーの製造方法及びセラミックスヒーターに関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a ceramic heater which can be used in various semiconductor manufacturing apparatuses, etching apparatuses, and the like, and a ceramic heater.

【0002】[0002]

【従来の技術】 従来、半導体製造装置における熱源と
しては、いわゆるステンレスヒーターや、間接加熱方式
のものが一般的であった。しかし、これらの熱源を用い
ると、ハロゲン系腐蝕性ガスの作用によってパーティク
ルが発生したり、熱効率が悪いといった問題があった。
こうした問題を解決するため、本発明者は、緻密質セラ
ミックスからなる円盤状基体の内部に、高融点金属から
なるワイヤーを埋設したセラミックスヒーターを提案し
た。このワイヤーは、円盤状基体内部で螺旋状に巻回さ
れており、かつこのワイヤーの両端に端子を接続する。
こうしたセラミックスヒーターは、特に半導体製造用と
して、優れた特性を備えていることが解った。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a heat source in a semiconductor manufacturing apparatus, a so-called stainless steel heater or an indirect heating type has been generally used. However, when these heat sources are used, there has been a problem that particles are generated due to the action of the halogen-based corrosive gas, and heat efficiency is poor.
In order to solve such a problem, the present inventor has proposed a ceramic heater in which a wire made of a high melting point metal is embedded in a disk-shaped base made of dense ceramics. The wire is spirally wound inside the disc-shaped base, and terminals are connected to both ends of the wire.
It has been found that such a ceramic heater has excellent characteristics especially for semiconductor production.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】 しかし、こうした円
盤状のセラミックスヒーターにおいても、特に製造上の
理由から、幾つかの問題が生ずることが解った。即ち、
上記したようなセラミックスヒーターを製造するために
は、まず高融点金属のワイヤーないし線体を巻回して巻
回体を得、この線体の両端に端子(電極)を接着する。
一方、プレス成形機内にセラミックス粉体を仕込み、あ
る程度の硬さになるまで予備成形する。この際、予備成
形体の表面に、所定の平面的パターンに沿って連続的な
凹部ないし溝を設ける。そして、巻回体をこの凹部に収
容し、その上に更にセラミックス粉体を充填する。そし
て、セラミックス粉体を一軸加圧成形して円盤状成形体
を作製し、円盤状成形体をホットプレス焼結させる。
However, it has been found that some problems also occur in such a disk-shaped ceramic heater, particularly for manufacturing reasons. That is,
In order to manufacture the above-described ceramic heater, first, a wire or wire of a high melting point metal is wound to obtain a wound body, and terminals (electrodes) are bonded to both ends of the wire.
On the other hand, ceramic powder is charged into a press molding machine and pre-molded until a certain degree of hardness is obtained. At this time, continuous concave portions or grooves are provided on the surface of the preform along a predetermined planar pattern. Then, the wound body is accommodated in the concave portion, and the ceramic powder is further filled thereon. Then, the ceramic powder is uniaxially pressed to form a disk-shaped molded body, and the disk-shaped molded body is subjected to hot press sintering.

【0004】 しかし、上記の巻回体を所定の平面的パ
ターンに沿って予備成形体の上に配置する際には、手作
業で予備成形体の凹部に沿って巻回体を挿入していかな
ければならず、煩雑極まりない作業である。そして、こ
の際にどうしても位置ズレが発生したり、型崩れが生ず
る。この結果、焼結後のセラミックス基体の内部におい
ても、やはり抵抗発熱体の位置が一定せず、このため、
発熱量が密な部分と疎な部分とが発生する。この結果、
ヒーターの発熱面の温度にムラが発生するし、ヒーター
の加熱特性が一定しない。ヒーターの発熱面の温度にム
ラが発生すると、特に半導体製造装置用の場合には、半
導体膜の膜厚が不均一となり、半導体不良の原因となっ
てしまう。
However, when arranging the above-mentioned wound body on the preformed body along a predetermined planar pattern, it is necessary to manually insert the wound body along the concave portion of the preformed body. This is a very complicated task. In this case, a positional shift occurs and a shape collapse occurs. As a result, the position of the resistance heating element is still not constant inside the ceramic base after sintering.
A portion having a high calorific value and a portion having a low calorific value occur. As a result,
The temperature of the heating surface of the heater becomes uneven, and the heating characteristics of the heater are not constant. If the temperature of the heating surface of the heater becomes uneven, the thickness of the semiconductor film becomes non-uniform, especially in the case of a semiconductor manufacturing apparatus, which causes a semiconductor defect.

【0005】 本発明の課題は、上記の抵抗発熱体をセ
ラミックス成形体へと埋設するのに際し、この埋設作業
を容易かつ短時間に行なえるようにし、また抵抗発熱体
の埋設位置のズレを防止することである。
An object of the present invention is to embed the above-mentioned resistance heating element in a ceramic molded body so that the burying operation can be performed easily and in a short time, and to prevent displacement of the embedment position of the resistance heating element. It is to be.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】 本発明は、高融点金属
の線体を巻回してなる巻回体を、所定の平面的パターン
に保持し、次いで前記高融点金属の1次再結晶開始温度
以下で非酸化性雰囲気下に巻回体を熱処理して抵抗発熱
体を得、この抵抗発熱体をセラミックス成形体の内部に
埋設し、次いでこのセラミックス成形体を焼結させるこ
とにより、セラミックス基体とこのセラミックス基体の
内部に所定の平面的パターンに沿って埋設された抵抗発
熱体とを備えたセラミックスヒーターを得る、セラミッ
クスヒーターの製造方法に係るものである。
Means for Solving the Problems According to the present invention, a winding body formed by winding a high melting point metal wire is held in a predetermined planar pattern, and then the primary recrystallization starting temperature of the high melting point metal is obtained. In the following, the wound body is heat-treated in a non-oxidizing atmosphere to obtain a resistance heating element, the resistance heating element is buried inside the ceramic molded body, and then the ceramic molded body is sintered to form a ceramic base. The present invention relates to a method for manufacturing a ceramic heater, which obtains a ceramic heater having a resistance heating element embedded in a predetermined planar pattern inside the ceramic base.

【0007】 また、本発明は、セラミックス基体とこ
のセラミックス基体の内部に所定の平面的パターンに沿
って埋設された抵抗発熱体とを備えたセラミックスヒー
ターであって、この抵抗発熱体が、高融点金属の線体を
巻回してなる巻回体を所定の平面的パターンに沿って保
持しつつ前記高融点金属の1次再結晶開始温度以下で非
酸化性雰囲気下で熱処理して得た抵抗発熱体である、セ
ラミックスヒーターに係るものである。
Further, the present invention is a ceramic heater comprising a ceramic base and a resistance heating element embedded in the ceramic base along a predetermined planar pattern, wherein the resistance heating element has a high melting point. Resistance heating obtained by heat treatment in a non-oxidizing atmosphere at a temperature lower than the primary recrystallization start temperature of the refractory metal while holding a wound body formed by winding a metal wire along a predetermined planar pattern. The present invention relates to a ceramic heater which is a body.

【0008】[0008]

【実施例】 以下、本発明の一実施例を説明する。ま
ず、高融点金属の線体を巻回し、例えば図1(a)に示
すような形状の巻回体1を得る。本例では、線体を螺旋
形状に巻回した巻回体1を用いたが、この螺旋の幅方向
形状は、円形、楕円形、四辺形等の形状とすることがで
きる。また、図1(a)の段階では、巻回体1の螺旋形
の長さ方向にみたピッチは比較的小さい。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. First, a wire of a high melting point metal is wound to obtain a wound body 1 having, for example, a shape as shown in FIG. In this example, the wound body 1 in which the wire is wound in a spiral shape is used, but the shape of the spiral in the width direction can be a circle, an ellipse, a quadrilateral, or the like. In the stage of FIG. 1A, the pitch of the spirally wound body 1 in the helical length direction is relatively small.

【0009】 次いで、巻回体を、所定の平面的パター
ンに保持する。この手段としては、任意の方法を採用す
ることができるが、このパターンに沿って型に設けられ
た溝内に収容することが望ましい。この段階では、大別
して2つの方法がある。第一の方法では、何らかの治具
を用いて、図1(b)に示すような平面的パターンの被
処理巻回体2を作製する。本例で作製したパターンは、
二ゾーン加熱ヒーター用のものである。即ち、三個の円
柱状端子3のうち、一つは被処理巻回体2の外側の末端
に結合され、一つは巻回体2の内側末端に結合され、残
りの一つはこれらの間に結合されている。そして、被処
理巻回体2において、最外周部分2aは螺旋のピッチが
密であり、最外周部分2aとこの内側の端子3との間の
中間部分2bは螺旋のピッチが疎であり、内周部分2c
は螺旋のピッチが比較的密である。
Next, the wound body is held in a predetermined planar pattern. As this means, any method can be adopted, but it is desirable to house it in a groove provided in a mold along this pattern. At this stage, there are roughly two methods. In the first method, a winding body 2 to be processed having a planar pattern as shown in FIG. The pattern made in this example is
For two-zone heater. That is, of the three cylindrical terminals 3, one is connected to the outer end of the wound body 2 to be processed, one is connected to the inner end of the wound body 2, and the other is these. It is connected between. In the wound body 2 to be processed, the outermost peripheral portion 2a has a dense spiral pitch, and the intermediate portion 2b between the outermost peripheral portion 2a and the inner terminal 3 has a spiral spiral pitch. Circumference part 2c
Has a relatively dense spiral pitch.

【0010】 図2(a)、(b)に示すような型4を
準備する。型4の表面側には、幅方向断面が略長方形の
溝4aが形成されている。溝4aの平面的パターンは、
被処理巻回体2と同じパターンにしておく。そして、図
1(b)の被処理巻回体2を、溝4a内に収容する。
A mold 4 as shown in FIGS. 2A and 2B is prepared. On the front side of the mold 4, a groove 4a having a substantially rectangular cross section in the width direction is formed. The planar pattern of the groove 4a is
The pattern is the same as that of the wound body 2 to be processed. Then, the wound body 2 to be processed in FIG. 1B is accommodated in the groove 4a.

【0011】 第二の方法では、図1(a)の巻回体1
を引き延ばした後、型4の溝4aに順次収容していき、
これによって被処理巻回体2を溝4a内で形成する。第
二の方法によれば、第一の方法にくらべて、被処理巻回
体2を前記治具から型4へと移送する手間は省くことが
できる。しかし一方、型4は後述の熱処理に供されるも
のであるので、前記治具よりも高コストである。第一の
方法によれば、高コストの型4の稼働率が、第二の方法
よりも高くなる。
In the second method, the wound body 1 shown in FIG.
Is stretched, and then sequentially housed in the groove 4a of the mold 4,
Thereby, the wound body 2 to be processed is formed in the groove 4a. According to the second method, as compared with the first method, it is possible to save the trouble of transferring the wound body 2 to be processed from the jig to the mold 4. However, on the other hand, since the mold 4 is subjected to a heat treatment described later, the cost is higher than that of the jig. According to the first method, the operation rate of the high-cost mold 4 is higher than that of the second method.

【0012】 次いで、巻回体1を構成する高融点金属
の1次再結晶開始温度以下で非酸化性雰囲気下に被処理
巻回体2を熱処理し、抵抗発熱体を得る。そして、この
抵抗発熱体をセラミックス成形体の内部に埋設し、次い
で、このセラミックス成形体を焼結させる。この段階
で、本実施例では、以下の方法によった。
Next, the roll 2 to be treated is heat-treated in a non-oxidizing atmosphere at a temperature not higher than the primary recrystallization start temperature of the high melting point metal constituting the roll 1 to obtain a resistance heating element. Then, the resistance heating element is embedded in the ceramic molded body, and then the ceramic molded body is sintered. At this stage, in this embodiment, the following method was used.

【0013】 図3(a)〜(d)は、円盤状セラミッ
クス成形体の作製手順を模式的に示す断面図である。ま
ず、下型6Aの上(枠5の内側)にセラミックス粉体を
充填し、一旦プレス成形して予備成形体7を得る。端子
がおさまる穴をあけ、予備成形体7の上に抵抗発熱体12
を設置し、この際端子3が抵抗発熱体12の下にくるよう
にする。抵抗発熱体12の上にセラミックス粉体8を充填
する。次いで、図3(c)に示すように、上型6Bと下
型6Aとでセラミックス粉体を一軸加圧成形し、セラミ
ックス成形体9を得る。次いで、図3(d)に示すよう
に、下型6Aを上昇させてセラミックス成形体9を取り
出す。
FIGS. 3A to 3D are cross-sectional views schematically showing a procedure for manufacturing a disc-shaped ceramic molded body. First, a ceramic powder is filled in the upper part of the lower mold 6A (inside of the frame 5), and press-formed once to obtain a preformed body 7. Drill holes to accommodate the terminals, and place the resistance heating element 12 on the preform 7
Is installed so that the terminal 3 is located below the resistance heating element 12. The ceramic powder 8 is filled on the resistance heating element 12. Next, as shown in FIG. 3C, the ceramic powder is uniaxially pressed with the upper mold 6B and the lower mold 6A to obtain a ceramic molded body 9. Next, as shown in FIG. 3D, the lower mold 6A is raised and the ceramic molded body 9 is taken out.

【0014】 次いで、セラミックス成形体9を焼結し
てセラミックスを緻密化させ、円盤状のセラミックス基
体とする。このセラミックス基体の背面側を研削加工
し、セラミックスヒーターを得る。セラミックス成形体
9は、ホットプレス法で焼結するのが最も好ましいが、
常圧焼結、あるいは常圧で予備焼結させた後にホットア
イソスタティックプレス法で焼結させてもよい。
Next, the ceramic molded body 9 is sintered to densify the ceramic, thereby obtaining a disk-shaped ceramic base. The back side of the ceramic base is ground to obtain a ceramic heater. Most preferably, the ceramic molded body 9 is sintered by a hot press method.
After sintering under normal pressure or pre-sintering under normal pressure, sintering may be performed by hot isostatic pressing.

【0015】 上述の実施例によれば、被処理巻回体2
を溝4a内に収容して熱処理しているので、抵抗発熱体
の平面的パターンに保形性が付与される。このため、抵
抗発熱体12を予備成形体7上へと設置する際に、抵抗発
熱体を簡単に、短時間に移送することができるようにな
った。上記のような巻回体2は三次元的に変形するの
で、従来は、この平面的パターンを保持しつつ予備成形
体7上に設置することは、非常に難しい作業であった。
しかも、抵抗発熱体12の設置時及び設置後においても、
抵抗発熱体12の埋設位置のズレが少なくなり、これによ
り、セラミックスヒーターの発熱面の均熱性も向上し
た。
According to the above-described embodiment, the wound body 2 to be processed
Is housed in the groove 4a and is subjected to the heat treatment, so that the planar pattern of the resistance heating element is given shape retention. Therefore, when the resistance heating element 12 is placed on the preform 7, the resistance heating element can be easily and quickly transferred. Since the wound body 2 described above is three-dimensionally deformed, it has conventionally been very difficult to install the wound body 2 on the preform 7 while maintaining this planar pattern.
Moreover, even when the resistance heating element 12 is installed and after the installation,
The displacement of the buried position of the resistance heating element 12 was reduced, and the uniformity of the heating surface of the ceramic heater was also improved.

【0016】 また、非酸化性雰囲気下に被処理巻回体
2を熱処理することにより、被処理巻回体2の劣化や変
質を抑制できる。
Further, by subjecting the wound body 2 to be heat-treated in a non-oxidizing atmosphere, it is possible to suppress deterioration and deterioration of the wound body 2 to be processed.

【0017】 基体を構成する緻密質セラミックスとし
ては、窒化珪素、窒化アルミニウム、サイアロン等を例
示できる。本発明者の研究によると、このうち窒化珪素
を使うとヒーターの耐熱衝撃性が高い。また、窒化アル
ミニウムを使うと、ハロゲン系腐蝕性ガスに対して、高
い耐蝕効果が得られる。抵抗発熱体12を構成する高融点
金属としては、タングステン、モリブデン、白金や、こ
れらの合金が好ましい。
Examples of the dense ceramic constituting the base include silicon nitride, aluminum nitride, sialon, and the like. According to the study of the present inventors, the thermal shock resistance of the heater is high when silicon nitride is used. Also, when aluminum nitride is used, a high corrosion resistance effect can be obtained with respect to a halogen-based corrosive gas. As the high melting point metal constituting the resistance heating element 12, tungsten, molybdenum, platinum, or an alloy thereof is preferable.

【0018】 被処理巻回体2は、これを構成する高融
点金属の1次再結晶開始温度以下の温度で、熱処理す
る。熱処理温度が2次再結晶開始温度を超えると、抵抗
発熱体12が脆くなるからである。
The wound body 2 to be processed is heat-treated at a temperature equal to or lower than the primary recrystallization start temperature of the refractory metal constituting the wound body 2. If the heat treatment temperature exceeds the secondary recrystallization start temperature, the resistance heating element 12 becomes brittle.

【0019】 タングステンの線体について、熱処理温
度と強度との関係を図4に示す。熱処理温度が約1200℃
を超えると、引張り強度の低下が始まっている。従っ
て、1200℃近辺が1次再結晶開始温度であると考えられ
る。1500℃近辺では、1次再結晶がほぼ完了している。
そして、熱処理温度が約2000℃〜約2200℃の領域で、再
び引張り強度が著しく減少している。これから、2次再
結晶開始温度は、約2000℃であると考えられる。実際
に、熱処理後の金属組織を観察すると、熱処理温度が21
50℃の場合には、繊維組織が切れて2次再結晶が起こっ
ている。熱処理温度が2350℃の場合には、2次再結晶組
織のみであり、2次再結晶が完了している。
FIG. 4 shows the relationship between the heat treatment temperature and the strength of the tungsten wire. Heat treatment temperature is about 1200 ℃
If it exceeds, a decrease in tensile strength has begun. Therefore, it is considered that the vicinity of 1200 ° C. is the primary recrystallization start temperature. At around 1500 ° C., primary recrystallization is almost complete.
Then, in the region where the heat treatment temperature is about 2000 ° C. to about 2200 ° C., the tensile strength is significantly reduced again. From this, it is considered that the secondary recrystallization start temperature is about 2000 ° C. Actually, when observing the metal structure after heat treatment, the heat treatment temperature was 21
In the case of 50 ° C., the fibrous structure has been cut and secondary recrystallization has occurred. When the heat treatment temperature is 2350 ° C., only the secondary recrystallization structure is obtained, and the secondary recrystallization has been completed.

【0020】 また、熱処理後の抵抗発熱体12の強度は
高い方が良く、かつ熱処理による劣化や変質は最小限に
止める必要がある。この意味で、上記熱処理は、高融点
金属の1次再結晶開始温度以下で行なうことが好まし
い。また、抵抗発熱体12に保形性を付与するために、上
記熱処理は、 800℃以上の温度で行なうことが好まし
い。 高融点金属がタングステンである場合は、上記熱
処理を 800℃〜900℃で行なうと、充分な保形性が得ら
れ、かつ抵抗発熱体の劣化も生じない。
Further, the strength of the resistance heating element 12 after the heat treatment is preferably higher, and the deterioration and deterioration due to the heat treatment must be minimized. In this sense, the heat treatment is preferably performed at a temperature lower than the primary recrystallization start temperature of the refractory metal. In addition, in order to impart shape retention to the resistance heating element 12, the heat treatment is preferably performed at a temperature of 800 ° C. or higher. When the refractory metal is tungsten, if the above heat treatment is performed at 800 to 900 ° C., sufficient shape retention can be obtained and the resistance heating element does not deteriorate.

【0021】 本発明では、非酸化性雰囲気下に巻回体
を熱処理する。こうした非酸化性雰囲気としては、10-3
torr以下の真空、水素雰囲気、窒素、アルゴンなどの不
活性ガス雰囲気が含まれる。
In the present invention, the roll is heat-treated in a non-oxidizing atmosphere. As such a non-oxidizing atmosphere, 10 -3
Vacuum below torr, hydrogen atmosphere, and inert gas atmosphere such as nitrogen and argon are included.

【0022】 型4の材質としては、上記の熱処理によ
って変質、劣化の生じにくいものを用いる。具体的に
は、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素等のセラミックス
や、ステンレス、ニッケル、タングステンなどの高融点
金属が好ましい。
As the material of the mold 4, a material that is not easily deteriorated or deteriorated by the above heat treatment is used. Specifically, ceramics such as alumina, silicon carbide and silicon nitride, and high melting point metals such as stainless steel, nickel and tungsten are preferable.

【0023】 以下、具体的な実験結果について述べ
る。図1、図2に示したような方法で、巻回体2を熱処
理し、図3に示したような方法で円盤状セラミックス成
形体を作製し、これを焼結させて8インチ用の円盤状セ
ラミックスヒーターを得た。ただし、型4は高純度アル
ミナセラミックスで成形した。また、被処理巻回体2を
熱処理するときの雰囲気は、表1に示すものとし、ま
た、熱処理温度を、表1に示すように変更した。熱処理
時間は1時間とした。セラミックス成形体9の材質とし
ては窒化珪素粉末を用い、巻回体1の材質としてはタン
グステン線を用いた。このタングステン線の太さはφ0.
5mm とし、巻回のピッチは2.5mm とした。
Hereinafter, specific experimental results will be described. The heat treatment of the wound body 2 is performed by the method shown in FIGS. 1 and 2, a disc-shaped ceramic molded body is produced by the method shown in FIG. 3, and this is sintered to form a disc for 8 inches. A ceramic heater was obtained. However, the mold 4 was formed from high-purity alumina ceramics. In addition, the atmosphere when heat-treating the wound body 2 to be treated was as shown in Table 1, and the heat treatment temperature was changed as shown in Table 1. The heat treatment time was 1 hour. Silicon nitride powder was used as the material of the ceramic molded body 9, and a tungsten wire was used as the material of the wound body 1. The thickness of this tungsten wire is φ0.
The winding pitch was 2.5 mm.

【0024】 そして、熱処理後における抵抗発熱体の
表面状態及び脆化の有無を確認した。また、抵抗発熱体
を型4から予備成形体の上へと移送し、載置した。そし
て、図3に示すようにして成形し、更に焼結した後、セ
ラミックス基体中における抵抗発熱体の位置をX線で調
べ、目的位置からの位置ズレを測定し、表1に示した。
また、上記熱処理を行なわなかった場合についても、上
記と同様の測定を行なった。これらの結果を表1に示
す。
Then, the surface state of the resistance heating element after heat treatment and the presence or absence of embrittlement were confirmed. Further, the resistance heating element was transferred from the mold 4 onto the preform and placed thereon. Then, after molding and sintering as shown in FIG. 3, the position of the resistance heating element in the ceramic base was examined by X-ray, and the positional deviation from the target position was measured.
Also, the same measurement as above was performed when the above heat treatment was not performed. Table 1 shows the results.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】 本発明を適用しなかった場合は、抵抗発
熱体の位置ズレが大きく、かつ発熱面の均熱性が損なわ
れていた。本発明により、これらの点は大きく改善され
ていた。しかも、本発明により抵抗発熱体を熱処理する
と、予備成形体7上への抵抗発熱体の設置を、容易かつ
短時間に行なえることを確認した。
When the present invention was not applied, the displacement of the resistance heating element was large, and the uniformity of the heating surface was impaired. According to the present invention, these points have been greatly improved. Moreover, it was confirmed that when the resistance heating element was heat-treated according to the present invention, the resistance heating element could be easily and quickly installed on the preform 7.

【0027】[0027]

【発明の効果】 本発明によれば、所定の平面的パター
ンに沿って型に設けられた溝内に、巻回体を収容し、こ
の巻回体を構成する高融点金属の1次再結晶開始温度以
下の温度で巻回体を熱処理しているので、抵抗発熱体の
平面的パターンに保形性が付与される。このため、抵抗
発熱体をセラミックス成形体内に埋設する際に、抵抗発
熱体を簡単に、短時間に移送することができるようにな
った。上記のような巻回体は三次元的に変形するので、
従来は、この平面的パターンを保持しつつセラミックス
成形体内に埋設することは、非常に難しい作業であっ
た。しかも、抵抗発熱体の埋設時及び埋設後において
も、抵抗発熱体の埋設位置のズレが少なくなり、これに
より、セラミックスヒーターの発熱面の均熱性も向上し
た。また、非酸化性雰囲気下に巻回体を熱処理すること
により、巻回体の劣化や変質を抑制できる 。
According to the present invention, a wound body is accommodated in a groove provided in a mold along a predetermined planar pattern, and primary recrystallization of a high melting point metal constituting the wound body is performed. Since the wound body is heat-treated at a temperature equal to or lower than the starting temperature, shape retention is imparted to the planar pattern of the resistance heating element. Therefore, when the resistance heating element is embedded in the ceramic molded body, the resistance heating element can be easily and quickly transferred. Since the wound body described above deforms three-dimensionally,
Conventionally, embedding in a ceramic molded body while maintaining this planar pattern has been a very difficult task. In addition, even when the resistance heating element is buried and after the resistance heating element is buried, the displacement of the buried position of the resistance heating element is reduced, thereby improving the uniformity of the heating surface of the ceramic heater. Further, by performing heat treatment on the wound body in a non-oxidizing atmosphere, deterioration and deterioration of the wound body can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 (a)は、巻回体材料1を示す正面図、
(b)は、被処理巻回体2を模式的に示す平面図であ
る。
FIG. 1A is a front view showing a wound material 1;
(B) is a plan view schematically showing the wound body 2 to be processed.

【図2】 (a)は、型4を示す断面図、(b)は、型
4の溝4aに被処理巻回体2を収容した状態を示す平面
図である。
FIG. 2A is a cross-sectional view showing a mold 4, and FIG. 2B is a plan view showing a state where a wound body 2 to be processed is accommodated in a groove 4a of the mold 4. FIG.

【図3】 (a)、(b)、(c)、(d)は、円盤状
セラミックス成形体9の作製手順を模式的に示す断面図
である。
FIGS. 3 (a), (b), (c), and (d) are cross-sectional views schematically showing a procedure for manufacturing a disc-shaped ceramic molded body 9. FIG.

【図4】 タングステン線の強度と熱処理温度との関係
を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between the strength of a tungsten wire and a heat treatment temperature.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 巻回体材料、2 被処理巻回体、3 端子、4
型、4a 溝、7 予備成形体、9 円盤状セラミック
ス成形体、12 抵抗発熱体
1 roll material, 2 rolls to be processed, 3 terminals, 4
Mold, 4a groove, 7 preform, 9 disc-shaped ceramics, 12 resistance heating element

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 高融点金属の線体を巻回してなる巻回体
を、所定の平面的パターンに保持し、次いで前記高融点
金属の1次再結晶開始温度以下で非酸化性雰囲気下に巻
回体を熱処理して抵抗発熱体を得、この抵抗発熱体をセ
ラミックス成形体の内部に埋設し、次いでこのセラミッ
クス成形体を焼結させることにより、セラミックス基体
とこのセラミックス基体の内部に所定の平面的パターン
に沿って埋設された抵抗発熱体とを備えたセラミックス
ヒーターを得る、セラミックスヒーターの製造方法。
1. A wound body formed by winding a wire of a high melting point metal is held in a predetermined planar pattern, and is then placed in a non-oxidizing atmosphere at a temperature lower than the primary recrystallization start temperature of the high melting point metal. The wound body is heat-treated to obtain a resistance heating element, the resistance heating element is buried inside the ceramic molded body, and then the ceramic molded body is sintered to form a ceramic base and a predetermined inside of the ceramic base. A method for manufacturing a ceramic heater, comprising: obtaining a ceramic heater having a resistance heating element embedded along a planar pattern.
【請求項2】 セラミックス基体とこのセラミックス基
体の内部に所定の平面的パターンに沿って埋設された抵
抗発熱体とを備えたセラミックスヒーターであって、こ
の抵抗発熱体が、高融点金属の線体を巻回してなる巻回
体を所定の平面的パターンに沿って保持しつつ前記高融
点金属の1次再結晶開始温度以下で非酸化性雰囲気下で
熱処理して得た抵抗発熱体である、セラミックスヒータ
ー。
2. A ceramic heater comprising a ceramic base and a resistance heating element embedded inside the ceramic base along a predetermined planar pattern, wherein the resistance heating element is a linear body of a high melting point metal. Is a resistance heating element obtained by performing a heat treatment in a non-oxidizing atmosphere at a temperature equal to or lower than a primary recrystallization start temperature of the refractory metal while holding a wound body formed by winding the refractory metal along a predetermined planar pattern, Ceramic heater.
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