JP2813148B2

JP2813148B2 - セラミックス製品

Info

Publication number: JP2813148B2
Application number: JP7039816A
Authority: JP
Inventors: 和宏 ▲昇▼; 鍠一梅本; 隆介牛越; 慎治山口
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1994-03-02
Filing date: 1995-02-28
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2013-10-22
Also published as: JPH07297005A; US5573690A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セラミックスヒーター
やセラミックス静電チャックといったセラミックス製品
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、エッチング装置、化学的気相成長
装置等の半導体装置においては、いわゆるステンレスヒ
ーターや、間接加熱方式のヒーターが一般的であった。
しかし、これらの熱源を用いると、ハロゲン系腐食性ガ
スの作用によってパーティクルが発生することがあり、
また熱効率が悪かった。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基材の内部に、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、円盤状基材の内部で螺旋
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有していることが判った。

【０００３】こうしたセラミックスヒーターを製造する
際には、高融点金属からなる線体やワイヤーを巻回して
巻回体を得、この巻回体の両端に端子を接続する。一
方、プレス成形機内にセラミックス粉末を仕込み、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。巻回体をこの凹部に収容し、こ
の上にセラミックス粉末を充填し、セラミックス粉末を
一軸加圧成形して円盤状成形体を作成し、円盤状成形体
をホットプレス焼結させる。

【０００４】セラミックスヒーターの形状を円盤状にし
たのは、以下の理由からである。従来のステンレスヒー
ターの場合には、半導体ウエハー加熱面と抵抗発熱体の
端子とは、大きく離れており、端子と外部の電力供給用
ケーブルとは、半導体製造装置の容器の外で結合されて
いた。加熱部分は高温であって、腐食性雰囲気に曝され
るが、端子と電力供給ケーブルとの結合部分は、こうし
た高温や腐食性雰囲気には曝されなかった。これに対
し、セラミックスヒーターの製造時には、抵抗発熱体を
セラミックス粉末内に入れて成形するため、生産性の観
点から、円盤形状等の単純な成形形状を採用しなければ
ならない。焼成段階でも、成形体をホットプレス焼結す
るので、やはり円盤形状等の単純な成形形状を採用しな
ければならない。しかも、焼成後の焼成体の表面には、
黒皮と呼ばれる焼成変質層があるので、加工によりこの
焼成変質層を除去しなければならない。このときには、
ダイヤモンド砥石等による研削加工が必要である。従っ
て、焼成体の形状が複雑であると、研削加工のコストが
非常に高くなる。このように、抵抗発熱体を埋設したセ
ラミックスヒーターでは、製造上の困難さから、円盤状
等の単純な形状を採用しなければならない。従って、ヒ
ーターの端子を半導体製造装置の容器の外に出すこと
は、構造上、非常に困難である。必然的に、端子が、高
温、腐食性ガスにさらされることになる。

【０００５】この問題を解決するため、本出願人は、特
開平４─８７１７９号公報において、セラミックスヒー
ターの端子と電力供給部材とを、耐熱性、耐腐食性の結
合によって結合する方法を開示した。この場合、端子の
直径を大きくし、抵抗発熱体の端部を端子に結合する必
要がある。

【０００６】この結合方法としては、端子に「かしめ」
部分を設け、このかしめ部分に抵抗発熱体の端部を挿入
し、かしめて固定する方法がある。また、抵抗発熱体の
端部を円柱状の端子に巻き付け、固定する方法がある。
図１５は、こうしたセラミックスヒーターにおける、端
子１２と抵抗発熱体２との結合部分を拡大して示す概略
断面図である。ただし、抵抗発熱体２については、便宜
的に正面図を示した。円盤状基材１内に、抵抗発熱体２
及び端子１２が埋設されている。円盤状基材１には、２
つの主面１ａ、１ｂが設けられている。端子１２の本体
１２ｂは、主面１ｂ側に露出する露出面１２ａを有して
いる。抵抗発熱体２は、本例では、主としてコイルスプ
リング状の巻回体からなる。５は、この巻回体を構成す
る各コイルを示している。巻回体５の端部に直線状部分
３０が連続しており、この直線状部分３０が、端子１２
の筒状突出部１２ｃ内に挿入されている。この筒状突出
部１２ｃを、かしめにより変形させ、筒状突出部１２ｃ
の内部２２に直線状部分３０の端部１３を挿入し、結合
する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、上記の方
法でセラミックスヒーターを製作し、更に詳しく検討を
重ねた。この結果、次の問題があることが判明した。即
ち、円盤状の基材１を窒化珪素で製造し、抵抗発熱体２
及び端子１２をタングステンで製造し、抵抗発熱体２の
端部をかしめにより固定した。そして、セラミックスヒ
ーターの加熱面１ａ側に放射温度計を固定し、加熱面１
ａの温度を測定してみた。

【０００８】この結果、端子１２の存在する部分の周辺
で、局部的に、直径７〜８ｍｍ程度のホットスポットが
観測されることがあった。例えば、加熱面１ａの温度を
８００°Ｃに設定すると、このホットスポットの温度
は、周囲の温度よりも約１００°Ｃ程度も高くなり、は
なはだしい場合にはこのホットスポットで抵抗発熱体の
断線が生じた。

【０００９】本発明の課題は、セラミックスの焼結体か
らなる基材と、この基材内に埋設された抵抗発熱体等の
機能性部材と、この機能性部材に接続され、基材に埋設
された端子とを有するセラミックス製品において、端子
の周辺における異常発熱を防止し、特に機能性部材と端
子との接続部分およびその周辺における断線を防止する
ことである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記したセ
ラミックスヒーターにおいて、端子１２の存在する部分
の周辺で、局部的に直径７〜８ｍｍ程度のホットスポッ
トが観測される原因について研究した。この結果、次の
現象を初めて発見した。この現象について、図１５を参
照しつつ、更に説明する。

【００１１】前述したように、図１５に示すセラミック
スヒーターを製造する際には、抵抗発熱体２を製造し、
抵抗発熱体２の両端に端子１２を結合する。プレス成形
機内のセラミックス粉末中の所定位置に、端子１２付き
の抵抗発熱体２を埋設する。この後、セラミックス粉末
を一軸加圧成形し、円盤状成形体を作成し、円盤状成形
体をホットプレス焼結させる。

【００１２】ところが、特にホットプレスによってセラ
ミックス粉末を圧縮し、反応させる際には、粉末が大き
く流動する。この際、抵抗発熱体２の端部では、円盤状
基材１の厚さ方向のほぼ中央部に、巻回体５の末端Ｄが
位置する。また、筒状突出部１２ｃと抵抗発熱体２との
結合部分の位置Ｃは、Ｄに比べて背面１ｂの近傍に存在
する。位置ＤとＣとの間の領域は、巻回体５と端子１２
とを接続する直線状の導電線３０である。

【００１３】そして、ホットプレス時には、点Ｄの周辺
では、粉末の流動による位置変化が少ない。なぜなら、
基材１の厚さ方向に圧力が加わるので、基材１は厚さ方
向に収縮するため、主面１ａ、１ｂの位置はかなり大き
く変動するが、厚さ方向の中央部分では、この変動量が
小さい。一方、端子１２は、この時に大きく移動するの
で、位置Ｃは大きく移動する。特に端子１２が当初の位
置からみて傾斜することが多い。

【００１４】この結果、位置Ｃと位置Ｄとの間で、直線
状の導電線３０に対して引張応力が加わる。抵抗発熱体
の材料である高融点金属は、ホットプレス時の高温条件
では、非常に脆くなっているので、この引張応力には耐
えることができず、抵抗値が上昇して異常発熱したり、
断線したりする。この問題は、基材をホットアイソスタ
ティックプレス法で焼結させた場合にも、同様に発生し
た。

【００１５】本発明者は、抵抗発熱体２を太くすること
によって、これに加わる引っ張り応力の影響を減衰させ
ることも検討した。しかし、例えばタングステンは、焼
成温度が１８００°Ｃ程度まで上昇すると、非常に脆く
なるので、抵抗発熱体２を太くしても、これに引っ張り
応力が加わると、むしろ簡単に断線することが判明し
た。

【００１６】そこで、本発明者は、導電線と端子との結
合部分の末端Ｃと、抵抗発熱体との間において、導電線
をコイルスプリング状の巻回体とし、この巻回体を、導
電線と端子との結合部分の末端Ｃから連続的に引き出す
ことを想到した。この結果、前述したホットプレス成形
やホットアイソスタティックプレス成形のときに、粉末
の流動に伴って端子が流動したり、端子が当初の位置か
らみて傾斜したりしても、即ち、導電線と端子との結合
部分の末端Ｃと、抵抗発熱体と導電線との境界の位置
（抵抗発熱体の末端の位置）Ｄとの間隔が大きくなるよ
うなケースでも、コイルスプリング状の巻回体が直ちに
変形して、結合部分の位置Ｃの変位を吸収する。これに
より、抵抗発熱体と端子との間の領域における断線や異
常発熱は生じなくなった。

【００１７】更に、図１５の例では抵抗発熱体を基材内
に埋設したが、この抵抗発熱体の代わりに、後述するよ
うな種々の機能性部材を埋設し、この機能性部材と端子
との間を、抵抗発熱体の場合と同様に導電線で結合し、
導電線と端子との結合部分の末端Ｃと、抵抗発熱体との
間において、導電線をコイルスプリング状の巻回体とし
た。

【００１８】この場合にも、上記と同様の作用効果が得
られることが判明した。従って、本発明の第一の態様
は、種々の機能性部材を埋設したセラミックス製品に対
して適用可能である。

【００１９】従って、本発明の第一の態様においては、
セラミックスの焼結体からなる基材と、基材内に埋設さ
れた機能性部材と、基材に埋設されている端子と、機能
性部材に連続する導電線とを有するセラミックス製品で
あって、導電線が端子に結合されており、導電線と端子
との結合部分の末端から機能性部材に至るまで、導電線
がコイルスプリング状の巻回体からなる。

【００２０】この結果、導電線と端子との結合部分の末
端から、巻回体からなる導電線が連続的に引き出されて
おり、導電線と端子との結合部分の末端と巻回体とが連
続している。

【００２１】また、本発明者は更に検討を進めた結果、
粉末の流動によって端子が傾斜することによる前記引っ
張り応力を効果的に緩和するためには、端子の中心軸上
に、コイルスプリング状の巻回体からなる導電線を設け
ることが有利であることを発見した。即ち、端子が当初
の位置から傾斜したときに、巻回体が即座に変形して応
力を緩和するように作用し易い。

【００２２】従って、本発明の第二の態様においては、
前述のセラミックス製品において、更に端子のうち導電
線と接触している部分の中心軸上に、前記の巻回体を形
成する。

【００２３】本発明の第一の態様および第二の態様にお
いては、巻回体が１周巻回している必要はなく、例えば
半周していれば、本発明の効果は十分に達成することが
できる。

【００２４】また、導電線と端子との結合方法は、特に
限定されず、次の方法を好ましい方法として例示するこ
とができる。かしめ法によって導電線を端子に固定す
る。端子に柱状部分を形成し、この柱状部分に対して導
電線を巻き付ける。端子に巻き付け用部材を設け、この
巻き付け用部材に導電線を巻き付け、この巻き付け用部
材を係止部材に嵌め合わせる。導電線を巻回させ、端子
に雄ネジを設け、この雄ネジの巻回方向と導電線の巻回
方向とを一致させ、雄ネジの谷部に導電線を巻き付け
る。その他、溶接法、固相接合法等の化学的手段。

【００２５】また、本発明者は、盤状基材の場合に、端
子に柱状部分を設け、この柱状部分が、盤状基材の厚さ
方向と交差する方向に向かって延びるようにし、この柱
状部分に導電線を巻き付けてみた。この結果、やはり導
電線と端子との結合部分から導電線が延びる方向が、盤
状基材の厚さ方向と交差する方向となるので、この結合
部分がやはり盤状基材の厚さ方向には変動しにくい。こ
の結果、上記の引っ張り応力が小さく、この結合部分お
よびその周辺における温度上昇が小さくなった。本発明
の第二の態様においては、この場合には、柱状部分に対
して導電線が接触しているので、この柱状部分の中心軸
上に、コイルスプリング状の巻回体を形成する。

【００２６】従って、本発明の第三の態様においては、
セラミックスの焼結体からなる盤状基材と、この盤状基
材内に埋設された機能性部材と、盤状基材に埋設されて
いる端子と、機能性部材に連続する導電線とを有するセ
ラミックス製品において、端子に柱状部分を設け、この
柱状部分を、盤状基材の厚さ方向と交差する方向に向か
って延ばし、導電線を柱状部分に巻き付け、結合した。

【００２７】この際、柱状部分を、盤状基材の厚さ方向
と直行する方向に向かって延ばすことが特に好ましい
が、これに対して４５度程度以内の傾斜角度であれば、
顕著な作用効果を奏することができる。

【００２８】本発明の第三の態様においては、柱状部分
の形状は特に限定されないが、この柱状部分の横断面の
形状は、円形や、四辺形、六角形等の正多角形とするこ
とが好ましい。また、この柱状部分の表面は滑らかであ
ってもよい。しかし、柱状部分の表面に雄ネジを形成す
ることができる。この場合には、導電線を巻回させ、雄
ネジの巻回方向と導電線の巻回方向とを一致させ、雄ネ
ジの谷部に導電線を巻き付けることができる。こうした
結合方法の作用効果については後述する。

【００２９】また、導電線の全体を直線状とすることも
できる。しかし導電線の一部または全部を湾曲部分とす
ることもできる。この湾曲部分の形状は特に限定されな
いが、螺旋状に巻回された巻回体であることが特に好ま
しい。なぜなら、導電線と端子との結合部分の位置が若
干変化したときに、この巻回体の部分が容易に変形する
ことによって、引っ張り応力が緩和されるからである。
しかし、この場合にも、この螺旋が１周巻回している必
要はなく、例えば半周していれば、この作用効果を十分
に達成することができる。

【００３０】このように導電線に湾曲部分を設ける場合
には、導電線のうち湾曲部分の直径を直線状部分の長さ
よりも大きくすることが好ましい。導電線と端子との結
合部分から湾曲部分が連続的に引き出されている場合
が、応力の緩和という観点から特に好ましい。この場合
には、前記の結合部分と湾曲部分とが連続しているの
で、両者の間に直線状部分が実質的に存在しなくなる。
または、端子の中心軸上に湾曲部分を形成することが好
ましい。

【００３１】また、基材が盤状基材である場合には、盤
状基材の厚さ方向の中央部において、導電線を端子に結
合させることが好ましい。これによって、前記の結合部
分の位置の変動を、一層減少させることができる。ま
た、導電線の周面に、この導電線よりも細い金属線を巻
き付けることもできる。

【００３２】また、本発明者は、盤状基材の場合に、盤
状基材の厚さ方向の中央部において、導電線を端子に結
合することを想到した。この結果、盤状基体の中央部に
おいては、粉末の流動が少ないので、やはり前記結合部
分の位置が、盤状基材の厚さ方向に変動しにくくなっ
た。この結果、上記の引っ張り応力を減少させることが
でき、この結合部分およびその周辺における温度上昇を
減少させることができた。

【００３３】従って、本発明の第四の態様においては、
セラミックスの焼結体からなる盤状基材と、この盤状基
材内に埋設された機能性部材と、盤状基材に埋設されて
いる端子と、機能性部材に連続する導電線とを有するセ
ラミックス製品において、盤状基材の厚さ方向の中央部
において、導電線を端子に結合させる。

【００３４】本発明の第四の態様においては、導電線の
全体を直線状とすることもできる。しかし、導電線の一
部または全部を湾曲部分とすることが、引っ張り応力を
更に緩和するという観点からみて、好ましい。この湾曲
部分の形状は特に限定されないが、螺旋状に巻回された
巻回体であることが特に好ましい。なぜなら、導電線と
端子との結合部分の位置が若干変化したときに、この巻
回体の部分が容易に変形し易いからである。しかし、こ
の場合にも、巻回体が１周巻回している必要はなく、例
えば半周していれば、この作用効果を十分に達成するこ
とができる。

【００３５】このように導電線に湾曲部分を設ける場合
には、導電線のうち湾曲部分の直径を直線状部分の長さ
よりも大きくすることが好ましい。導電線と端子との結
合部分から湾曲部分が連続的に引き出されている場合
が、応力の緩和という観点から特に好ましい。即ち、前
記の結合部分と湾曲部分とが連続しているので、両者の
間に直線状部分が実質的に存在しなくなる。または、端
子の中心軸上に湾曲部分を形成することが好ましい。

【００３６】また、導電線の周面に、この導電線よりも
細い金属線を巻き付けることもできる。

【００３７】本発明の第四の態様においては、導電線と
端子との結合方法は、特に限定されないが、次の方法を
好ましい方法として例示することができる。かしめ法に
よって導電線を端子に固定する。端子に柱状部分を形成
し、この柱状部分に対して導電線を巻き付ける。端子に
巻き付け用部材を設け、この巻き付け用部材に導電線を
巻き付け、この巻き付け用部材を係止部材に嵌め合わせ
る。導電線を巻回させ、端子に雄ネジを設け、この雄ネ
ジの巻回方向と導電線の巻回方向とを一致させ、雄ネジ
の谷部に導電線を巻き付ける。その他、溶接法、固相接
合法等の化学的手段。

【００３８】また、本発明者は、導電線の周面に、他の
金属材を配置してみた。これによって、導電線と端子と
の結合部分の位置の変動によって導電線に引っ張り応力
がかかったときに、金属材の弾性ないし塑性によってこ
の引張応力が一部保持され、緩和された。

【００３９】従って、本発明の第五の態様においては、
セラミックスの焼結体からなる基材と、この基材内に埋
設された機能性部材と、基材に埋設されている端子と、
機能性部材に連続する導電線とを有するセラミックス製
品であって、導電線が端子に結合されており、導電線の
周囲に、少なくともセラミックスの焼結時の流動によっ
て導電線に加わる応力を緩和するための他の金属材が配
置されている。

【００４０】この態様においては、更に、他の金属材と
して、導電線よりも細い金属線を使用し、この金属線を
導電線の周面に巻き付けることが好ましい。これによっ
て、金属線の弾性による応力緩和の作用効果が特に顕著
となる。しかも、仮に導電線と端子との結合部分の位置
の変動によって、導電線が断線しても、この導電線に巻
き付けられた金属線の方は断線しないので、この金属線
の方を通って電流が流れる。従って、この部分における
断線や異常発熱は、やはり防止することができる。

【００４１】また、本発明の第五の態様においては、他
の金属材として金属製の線体、板状体、箔状体からなる
応力緩和材を使用し、この応力緩和材を、導電線と端子
との結合部分の近傍を覆うように配設することができ
る。これによって、焼成時には、応力緩和材により、導
電線の端子との結合部分の周辺における粉末の流動及び
応力が規制され、緩和される。

【００４２】また、導電線の全体を直線状とすることも
できる。しかし、導電線の一部または全部を湾曲部分と
することが、更に引っ張り応力を緩和するという観点か
らみて、好ましい。この湾曲部分の形状は特に限定され
ないが、螺旋状に巻回された巻回体であることが特に好
ましい。なぜなら、導電線と端子との結合部分の位置が
若干変化したときに、この巻回体の部分が容易に変形す
るからである。しかし、この場合にも、この螺旋が１周
巻回している必要はなく、例えば半周していれば、この
作用効果を十分に達成することができる。

【００４３】このように導電線に湾曲部分を設ける場合
には、導電線のうち湾曲部分の直径を直線状部分の長さ
よりも大きくすることが好ましい。導電線と端子との結
合部分から湾曲部分が連続的に引き出されている場合
が、応力の緩和という観点から特に好ましい。この場合
には、前記の結合部分と湾曲部分とが連続しているの
で、両者の間に直線状部分が実質的に存在しなくなる。
または、端子の中心軸上に湾曲部分を形成することが好
ましい。

【００４４】また、基材が盤状基材である場合には、盤
状基材の厚さ方向の中央部において、導電線を端子に結
合させることが好ましい。これによって、前記の結合部
分の位置の変動を、一層減少させることができる。

【００４５】本発明の第五の態様においては、導電線と
端子との結合方法は、特に限定されないが、次の方法を
好ましい方法として例示することができる。かしめ法に
よって導電線を端子に固定する。端子に柱状部分を形成
し、この柱状部分に対して導電線を巻き付ける。この
際、柱状部分を、盤状基材の厚さ方向と交差する方向、
特には直交する方向に向かって延ばし、導電線を柱状部
分に巻き付け、結合することが好ましい。端子に巻き付
け用部材を設け、この巻き付け用部材に導電線を巻き付
け、この巻き付け用部材を係止部材に嵌め合わせる。導
電線を巻回させ、端子に雄ネジを設け、この雄ネジの巻
回方向と導電線の巻回方向とを一致させ、雄ネジの谷部
に導電線を巻き付ける。その他、溶接法、固相接合法等
の化学的手段。

【００４６】また、本発明者は、導電線を巻回させ、端
子に雄ネジを設け、雄ネジの谷部に導電線を巻き付ける
ことに想到した。しかも、この方法においては、雄ネジ
の巻回方向と導電線の巻回方向とが一致しているので、
雄ネジを導電線の谷部に沿わせて巻き付けたときには、
両者の間に若干の隙間ないしクリアランスが存在してい
るが、導電線を引っ張れば巻回体が締まり、この巻回体
が隙間無く雄ネジの谷部に対して密着し、強固に締めつ
けられることになる。これによって、きわめて簡便な作
業によって、導電線を端子に対してきわめて強固に結合
することに成功した。

【００４７】従って、本発明の第六の態様においては、
セラミックスの焼結体からなる基材と、基材内に埋設さ
れた機能性部材と、基材に埋設されている端子と、機能
性部材に連続する導電線とを有するセラミックス製品に
おいて、端子に雄ネジを設け、雄ネジの谷部に導電線を
巻き付ける。この場合には、導電線の真っ直ぐな末端部
分を、雄ネジの谷部に沿って順次収容していくことがで
きる。または、導電線の末端部分を、あらかじめ雄ネジ
の巻回方向と同じ方向に巻回した巻回体によって形成
し、この導電線の巻回体部分を、雄ネジの谷部内に収容
することができる。

【００４８】本発明の第六の態様においては、前記の結
合部分と機能性部材との間で、導電線の全体を直線状と
することもできる。しかし、前記の結合部分と機能性部
材との間で、導電線の一部または全部を湾曲部分とする
ことが、更に引っ張り応力を緩和するという観点からみ
て、好ましい。湾曲部分の形状は特に限定されないが、
螺旋状に巻回された巻回体であることが特に好ましい。
しかし、この場合にも、この螺旋が１周巻回している必
要はなく、例えば半周していれば、本発明の効果は十分
に達成することができる。

【００４９】このように導電線に湾曲部分を設ける場合
には、導電線のうち湾曲部分の直径を直線状部分の長さ
よりも大きくすることが好ましい。導電線と端子との結
合部分から湾曲部分が連続的に引き出されている場合
が、応力の緩和という観点から特に好ましい。この場合
には、前記の結合部分と湾曲部分とが連続しているの
で、両者の間に直線状部分が実質的に存在しなくなる。
または、端子の中心軸上に湾曲部分を形成することが好
ましい。

【００５０】また、基材が盤状基材である場合には、盤
状基材の厚さ方向の中央部において、導電線を端子に結
合させることが好ましい。これによって、前記の結合部
分の位置の変動を、一層減少させることができる。ま
た、導電線の周面に、この導電線よりも細い金属線を巻
き付けることもできる。

【００５１】更には、端子に柱状部分を設け、この柱状
部分を、盤状基材の厚さ方向と交差する方向に向かって
延ばし、柱状部分の表面に雄ネジを形成することができ
る。この場合にも、雄ネジの谷部に導電線を巻き付け
る。

【００５２】この際、柱状部分を、盤状基材の厚さ方向
と直行する方向に向かって延ばすことが特に好ましい
が、これに対して４５度程度以内の傾斜角度であれば、
顕著な作用効果を奏することができる。この柱状部分の
形状は特に限定されないが、この柱状部分の横断面の形
状は、円形、四辺形、六角形等の正多角形とすることが
好ましい。

【００５３】本発明の第七の態様においては、セラミッ
クスの焼結体からなる盤状基材と、盤状基材内に埋設さ
れた機能性部材と、盤状基材に埋設されている端子と、
機能性部材に連続する導電線とを有するセラミックス製
品であって、端子に巻き付け用部材を設け、この巻き付
け用部材に導電線を巻き付け、この巻き付け用部材を係
止部材に嵌め合わせる。これによって、導電線の端部が
確実に保持され、端子から抜けるおそれがない。

【００５４】巻き付け用部材としては、好ましくは雄ね
じを採用することができ、係止部材としては、好ましく
は雌ねじを採用することができる。ただし、巻き付け用
部材は、導電線を巻き付けることができる限り、雄ねじ
を有しない突起であってもよい。また、係止部材は、巻
き付け用部材に巻かれた導電線を係止する作用を有して
いれば、ねじ状である必要はない。巻き付け用部材の形
状は特に限定されないが、この横断面の形状は、円形
や、四辺形、六角形等の正多角形とすることが好まし
い。

【００５５】本発明の第七の態様においては、導電線の
端子との結合部分と、機能性部材との間に、湾曲部分を
設けることができる。この湾曲部分の形状は特に限定さ
れないが、螺旋状に巻回された巻回体であることが特に
好ましい。しかし、この場合にも、この螺旋が１周巻回
している必要はなく、例えば半周していれば、引っ張り
応力を緩和するという作用効果は十分に達成することが
できる。

【００５６】このように導電線に湾曲部分を設ける場合
には、導電線のうち湾曲部分の直径を直線状部分の長さ
よりも大きくすることが好ましい。導電線と端子との結
合部分から湾曲部分が連続的に引き出されている場合
が、応力の緩和という観点から特に好ましい。この場合
には、前記の結合部分と湾曲部分とが連続しているの
で、両者の間に直線状部分が実質的に存在しなくなる。
または、端子の中心軸上に湾曲部分を形成することが好
ましい。

【００５７】また、基材が盤状基材である場合には、盤
状基材の厚さ方向の中央部において、導電線を端子に結
合させることが好ましい。これによって、前記の結合部
分の位置の変動を、一層減少させることができる。ま
た、導電線の周面に、この導電線よりも細い金属線を巻
き付けることもできる。

【００５８】

【実施例】本発明の第一〜第七の各態様において、セラ
ミックスからなる基材の材質としては、窒化珪素、サイ
アロン、窒化アルミニウム等の窒化物系セラミックスが
特に好ましい。窒化珪素やサイアロンが、耐熱衝撃性の
点で好ましい。窒化アルミニウムは、ＮＦ₃等のフッ素
系腐食性ガスに対して、高い耐蝕性を有する。

【００５９】端子や、端子と電気的に接続されるべき電
力供給部材の材質としては、タングステン、モリブデ
ン、白金、ニッケル等の高融点金属が好ましく、これら
の高融点金属の合金も好ましい。盤状基材を使用する場
合には、その平面的形状は、円形、円環形状、正方形、
長方形、六角形等の形状にすることができる。

【００６０】機能性部材としては、抵抗発熱体に適用す
ることができる。抵抗発熱体自体は、線体、板状、箔状
であってよい。抵抗発熱体の形態は特に制限はないが、
コイルスプリング状（螺旋状）の巻回体とすることがも
っとも好ましい。この際、この螺旋ないしコイルスプリ
ングを、その中心軸方向に見たときの形状は、円形、三
角形、四辺形等であってよい。この抵抗発熱体の材質と
しては、タングステン、モリブデン、白金、ニッケル等
の高融点金属が好ましく、これらの高融点金属の合金も
好ましい。

【００６１】また、本発明は、プラズマ発生電極装置に
おける埋設電極と端子との結合部分に対して適用するこ
とができる。このプラズマ発生電極装置について説明す
る。

【００６２】このプラズマ発生電極装置は、例えば次の
方法によって製造することができる。方法（１）予備成形体を製造し、この予備成形体の上
に高周波電極を設置する。次いで、この予備成形体及び
電極の上にセラミックス粉末を充填し、一軸プレス成形
する。この成形体を、高周波電極の厚さ方向に向かって
加圧しながらホットプレス焼結させる。方法（２）コールドアイソスタティックプレス法によ
って、平板状の成形体を２つ製造し、２つの平板状成形
体の間に高周波電極を挟む。この状態で２つの成形体及
び高周波電極を、この電極の厚さ方向に向かって加圧し
ながらホットプレス焼結させる。

【００６３】高周波電極としては、特に６００°Ｃ以上
の高温にまで温度が上昇する用途においては、高融点金
属で形成することが好ましい。こうした高融点金属とし
ては、タンタル，タングステン，モリブデン，白金，レ
ニウム、ハフニウム及びこれらの合金を例示できる。半
導体製造装置内に設置する用途においては、半導体汚染
防止の観点から、更に、タンタル、タングステン、モリ
ブデン、白金及びこれらの合金が好ましい。

【００６４】電極の形態は、薄板からなる面状の電極の
他、多数の小孔を有する板状体からなる面状の電極も含
む。電極が、多数の小孔を有する板状体である場合に
は、これらの多数の小孔にセラミックス粉末が流動して
回り込むので、板状体の両側におけるセラミックスの接
合力が大きくなり、基材の強度が向上する。

【００６５】こうした板状体としては、パンチングメタ
ル、金網を例示できる。ただし、電極が高融点金属から
なり、かつパンチングメタルである場合には、金属の硬
度が高いので、高融点金属からなる板に多数の小孔をパ
ンチによって開けることは困難であり、加工コストも非
常に高くなる。

【００６６】この点、電極が網状電極である場合には、
高融点金属からなる線材が容易に入手できるので、この
線材を編組すれば網状電極を製造できる。従って、電極
の製造が容易である。

【００６７】また、電極の形態が薄板である場合には、
電極と基材との熱膨張係数の差によって、電極の周縁部
分に特に大きな応力が加わり、この応力のために基材が
破損することがあった。しかし、電極が、多数の小孔を
有する板状体である場合には、この応力が多数の小孔に
よって分散される。更に、網状電極では、線材を使用す
るために、断面が円形となり、応力分散の効果が大き
い。

【００６８】網状電極のメッシュ形状、線径等は特に限
定しない。しかし、網状電極の線幅が０．８ｍｍ以下で
あり、１インチ当たり８本以上の線交差を有しているこ
とが好ましい。即ち、線幅が０．８ｍｍを越えると、対
向電極によって構成したプラズマ発生用空間における電
界強度分布が乱れるため、プラズマの分布が悪化し易
い。また、プラズマ発生電極装置を長時間使用したとき
に，セラミックス中に異物として存在する線体による応
力場が、セラミックスの強度を越えることにより、セラ
ミックスの破損が生じやすい傾向があった。また，１イ
ンチ当たりの線交差が８本未満であると、網状電極全体
に均一な電流が流れにくくなった。

【００６９】実際の製造上の観点から見ると、網状電極
の線幅は０．１ｍｍ以上とすることが好ましく、１イン
チ当たりの線交差の数は１００本以下とすることが好ま
しい。網状電極を構成する線材の幅方向断面形状は、円
形の他、楕円形、長方形等、種々の圧延形状であってよ
い。

【００７０】本発明においては、このプラズマ発生電極
装置の埋設された電極と、端子とを、導電線によって接
続する。

【００７１】また、本発明によって、セラミックス基材
内に埋設された静電チャック用電極を端子に対して電気
的に接続することができる。

【００７２】本発明の第三〜第七の各態様において、導
電線の端子との結合部分と、機能性部材との間で、導電
線に湾曲部分を形成する場合には、この湾曲部分はコイ
ルスプリング状（螺旋状）の巻回体とすることが好まし
いが、螺旋を構成する必要はない。例えば、湾曲部分
は、平面的な三角波形、矩形波形等の平面的な波形であ
ったとしても、十分な効果を発揮することができる。

【００７３】次に、図面を参照しつつ、更に詳細に本発
明を説明する。図１〜図３は、本発明の第一の態様、第
二の態様および第六の態様に関するものである。図１
は、円盤状基材１の内部の構造を示すための破断斜視図
であり、図２（ａ）は、端子４に対して抵抗発熱体２を
結合する前の状態を示す正面図であり、図２（ｂ）は、
端子の雄ネジの谷部に対して抵抗発熱体２の末端を巻き
付けた状態を示す正面図であり、図３（ａ）は、端子の
雄ネジの谷部に対して抵抗発熱体２の末端を巻き付けた
状態を、端子４の雄ネジ８側から見た平面図であり、図
３（ｂ）は、抵抗発熱体２の末端を締め付けた状態を、
端子４の雄ネジ８側から見た平面図である。

【００７４】円盤状基材１内に、抵抗発熱体２及び端子
４が埋設されている。円盤状基材１には、２つの主面１
ａ、１ｂが設けられている。端子４の本体４ａは、背面
１ｂ側に露出する露出面を有しており、この露出面側に
雌ねじ７が形成されている。本体４ａから、本体よりも
直径の小さな円柱形状の突起４ｂが延びており、この突
起４ｂの外周面には、雄ネジ８が形成されている。ただ
し、８ａは雄ネジ８の山部であり、８ｂは雄ネジ８の谷
部である。図２（ａ）において、矢印Ａ方向に見たと
き、抵抗発熱体２は右回りに巻回されており、かつ雄ネ
ジ８の山部および谷部も右回りに巻回されている。

【００７５】次いで、図２（ｂ）に示すように、抵抗発
熱体２の末端を谷部８ｂ内に収容する。ただし、６は谷
部８ｂに巻き付けられた部分である。この状態では、図
３（ａ）に示すように、抵抗発熱体２の末端と雄ネジ８
との間には、僅かながら隙間が存在している。

【００７６】次いで、抵抗発熱体２を、矢印Ａ方向に見
たときに右回りの方向、即ち、雄ネジ８と同じ方向に回
転させると、雄ネジ８に対して抵抗発熱体の末端部分が
締まり、図３（ｂ）に示すように、雄ネジ８の谷部８ｂ
と導電線の部分６との間の隙間が消滅する。そして、図
２（ｂ）において、矢印Ｃのように抵抗発熱体２に力を
加え、抵抗発熱体２を曲げることによって、図１に示す
ように、導電線６に対して抵抗発熱体２をほぼ垂直に曲
げる。この状態では、導電線６は雄ネジ８に対して強固
に結合されており、抵抗発熱体２の中心軸の方向Ａと導
電線６の中心軸の方向Ｂとは、ほぼ垂直となる。抵抗発
熱体２と導電線６との間には、垂直に曲げられた巻回体
からなる導電線３１が残留することになる。

【００７７】そして、図１に示すように、端子４と抵抗
発熱体２とは、円盤状基材１内に埋設されている。ここ
で、図１においては、端子４を１箇所しか示していない
が、これは２箇所ないし３箇所以上に存在していてよ
い。また、図１においては、便宜上、仮想線３によって
抵抗発熱体２の立体的位置を示すことにした。即ち、抵
抗発熱体２は、円盤状基材１内を、平面的に見て略渦巻
き状となるように埋設されている。なお、導電線の末端
部分を真っ直ぐな形状とし、この真っ直ぐな部分を雄ネ
ジの谷部内に順次収容することも可能である。

【００７８】図４（ａ）、（ｂ）および図５は、本発明
の第六の態様を示す実施例である。図４（ａ）は、プス
ズマ発生用電極として使用できる網状電極９および端子
４を概略的に示す斜視図である。網状電極９は、多数本
の縦横に組み合わされた細かい金属線１０からなってい
る。むろん、この金属線１０の編み方は、種々変更でき
る。ここで、図４（ｂ）および図５に示すように、網状
電極９から例えば一本の導電線１１を抜き出し、この導
電線１１の末端部分を、端子４の雄ネジ８の谷部８ｂに
対して巻き付け、次いでこの導電線１１を雄ネジ８の方
向に向かって回転させることによって、導電線１１の末
端部分６を雄ネジ８に対して締めつけ、固定する。この
状態では、導電線１１の末端の巻回部分６が谷部８ｂに
対して隙間なく接触している。

【００７９】図６は、本発明の第一の態様および第二の
態様に関するものである。図６は、セラミックスヒータ
ーの端子１２の周辺を示す概略断面図である。盤状基材
１内に、抵抗発熱体２及び端子１２が埋設されている。
盤状基材１には、２つの主面１ａ、１ｂが設けられてい
る。端子１２の本体１２ｂは、主面１ｂ側に露出する露
出面１２ａを有している。抵抗発熱体２は、コイルスプ
リング状の巻回体５からなる。巻回体５の端部に導電線
５Ａが連続しており、導電線５Ａの端部１３が端子１２
の筒状突出部１２ｃ内に挿入されている。この筒状突出
部１２ｃを、かしめにより変形させ、筒状突出部１２ｃ
の内部２２に端部１３を結合し、固定する。

【００８０】端子１２と導電線との結合部分の末端Ｃか
ら、抵抗発熱体に至るまでは、巻回体５Ａからなる導電
線によって構成されており、導電線と端子１２との結合
部分の末端Ｃから巻回体５Ａが直接に引き出されてい
る。更に、端子１２の中心軸上にこの巻回体５Ａが存在
している。

【００８１】このため、抵抗発熱体２と端子１２との結
合部分の末端Ｃが、ホットプレス等の際に変化しても、
巻回体５Ａが変形し、この結合部分の変位を吸収する。
これにより、端子１２の周辺における断線、異常発熱は
生じなくなる。

【００８２】図７は、本発明の第一の態様、第二の態
様、第三の態様および第四の態様に係る実施例を示す概
略断面図である。図７は、セラミックスヒーターの端子
の周辺を示す概略断面図であり、ここでは抵抗発熱体２
のみは便宜上正面図によって示してある。図７のセラミ
ックスヒーターでは、図７における断面が略Ｌ字形状の
端子３３を使用する。端子３３には、本体３３ａと、こ
の本体３３ａから垂直方向に延びる柱状部分３３ｃとが
設けられている。本体３３ａの上側面３３ｂは、主面１
ｂに露出している。

【００８３】本実施例では、柱状部分３３ｃは、盤状基
材１の厚さ方向と直交する方向に向かって延びている。
抵抗発熱体２は巻回体５からなっている。柱状部分３３
ｃに対して、巻回している導電線１７が巻き付けられて
いる。

【００８４】本実施例では、盤状基材１の厚さ方向に見
た本体３３ａの寸法が、盤状基材１の厚さのほぼ半分に
達する。この結果、柱状部分３３ｃは、盤状基材１の厚
さ方向の中央部に位置する。当然、巻回している導電線
１７は、盤状基材１の厚さ方向の中央部で、端子３３に
結合されることになる。

【００８５】この結果、端子３３と抵抗発熱体２との結
合部分の位置は、焼成時にあまり変動しない。しかも、
柱状部分３３ｃに結合している巻回体１７と、抵抗発熱
体２の巻回体５との間には、直線状部分は実質的に存在
しておらず、巻回体からなる導電線５Ａによって接続さ
れている。即ち、端子３３と導電線１７との結合部分の
位置Ｃから、巻回体５Ａが直接に引き出されている。更
に、柱状部分３３ｃの中心軸Ｆ上に、巻回体５Ａが存在
している。従って、仮に上記の結合部分の位置Ｃが若干
変動しても、その変動が、巻回体５Ａの変形によって吸
収される。

【００８６】図８は、本発明の第一の態様、第二の態
様、第三の態様および第四の態様に関するものである。
図８のセラミックスヒーターでは、図８における断面が
略Ｔ字形状の端子３４を使用する。端子３４には、本体
３４ａと、この本体３４ａから垂直方向に延びる柱状部
分３４ｃと、下側に延びる部分３４ｄとが設けられてい
る。本体３４ａの上側面３４ｂは、主面１ｂに露出して
いる。

【００８７】本実施例では、柱状部分３４ｃは、盤状基
材１の厚さ方向と直交する方向に向かって延びている。
抵抗発熱体２は巻回体５からなっている。柱状部分３４
ｃに対して、巻回している導電線１７が巻き付けられて
いる。

【００８８】柱状部分３４ｃは、盤状基材１の厚さ方向
のほぼ中央部に位置する。巻回している導電線１７は、
盤状基材１の厚さ方向の中央部で、端子３４に結合され
ることになる。

【００８９】柱状部分３４ｃに結合している巻回体１７
と、抵抗発熱体２の巻回体５との間には、直線状部分は
実質的に存在しておらず、巻回体からなる導電線５Ａに
よって接続されている。即ち、端子３４と導電線１７と
の結合部分の位置Ｃから、巻回体５Ａが直接に引き出さ
れている。更に、柱状部分３４ｃの中心軸Ｆ上に、巻回
体５Ａが存在している。従って、仮に上記の結合部分の
位置Ｃが若干変動しても、その変動が、巻回体５Ａの変
形によって吸収される。

【００９０】図９は、本発明の第一の態様、第二の態
様、第三の態様および第四の態様に係る実施例を示すも
のである。図９のセラミックスヒーターでは、端子１６
は、本体１６ｂ及び柱状部分１６ｃからなる。本体１６
ｂの上側面１６ａは、主面１ｂの方へと向かって露出し
ている。ただし、本体１６ｂは、研削孔１５内に埋設さ
れており、上側面１６ａは、主面１ｂから見て凹んだ位
置にある。柱状部分１６ｃは、盤状基材１の厚さ方向と
直交する方向に向かって延びている。

【００９１】本実施例では、柱状部分１６ｃは、盤状基
材１の厚さ方向の中央部に位置する。巻回している導電
線１７は、盤状基材１の厚さ方向の中央部で、端子１６
に結合されることになる。柱状部分１６ｃに結合してい
る巻回体１７と、抵抗発熱体２の巻回体５との間には、
直線状部分は実質的に存在しておらず、巻回体からなる
導電線５Ａによって接続されている。即ち、端子１６と
導電線１７との結合部分の位置Ｃから、巻回体５Ａが直
接に引き出されている。更に、端子１６の中心軸Ｆ上に
この巻回体５Ａが存在している。

【００９２】図１０は、本発明の第五の態様に係る実施
例を示すものである。図１０に示すセラミックスヒータ
ーにおいては、盤状基材１内に、抵抗発熱体２及び端子
１２が埋設されている。巻回体５の端部に導電線２０が
連続しており、導電線２０の端部１３が、端子１２の筒
状突出部１２ｃ内に挿入されている。この筒状突出部１
２ｃを、かしめにより変形させ、筒状突出部１２ｃの内
部２２に端部１３を結合し、固定する。

【００９３】導電線の端部１３と直線状部分２０とは連
続しており、直線状部分２０と巻回体５とが連続してい
る。抵抗発熱体２の末端の巻回体５と、端子３との結合
部分Ｃとの間で、直線状の導電線２０に対して、これよ
りも細い金属線１９が巻き付けられている。これによ
り、上記の結合部分の位置Ｃに変位が生じても、金属線
１９の弾性によってこの引張応力が一部保持され、緩和
される。また、仮に導電線２０が断線しても、金属線１
９の方は断線しないので、金属線１９の方を通って電流
が流れる。

【００９４】更に、金属製の線体、板状体または箔状体
からなる応力緩和材２１が、導電線２０の端子１２との
結合部分Ｃの近傍を覆うように、配設されている。この
応力緩和材２１の、図１０において上端側は、筒状突出
部１２ｃ内に挿入され、かしめによって固定されてい
る。応力緩和材２１の下端側は、直線状の導電線２０の
周囲を囲むようにして延びている。

【００９５】焼成時には、応力緩和材２１により、導電
線２０の端子１２との結合部分の周辺における粉末の流
動及び応力が規制され、緩和される。金属線１９の材質
としては、タングステン、モリブデン、白金、ニッケル
等の高融点金属が好ましく、これらの高融点金属の合金
も好ましい。

【００９６】また、図１０において、応力緩和材２１の
長さを更に短くすることができる。また、図１０におい
て、応力緩和材２１を、略円錐形状にすることができ
る。

【００９７】図１１は、図１０の接合構造を、網状電極
９と端子１２との結合に対して適用した実施例を示すも
のである。網状電極９を構成する金属線１９のうち一本
が引き出されており、この引き出された導電線１１が、
端子１２の筒状突出部１２ｃの内部２２に挿入され、固
定されている。この他、応力緩和材２１、金属線１９に
ついては、図１０のものと同じである。

【００９８】図１２は、本発明の第五の態様を示すもの
である。図１２に示すセラミックスヒーターでは、導電
線１１は直線状であり、この導電線１１が、図示しない
巻回体に対して連続している。直線状の導電線１１およ
び筒状突出部内の導電線１３に対して、これよりも細い
金属線１９が巻き付けられている。

【００９９】図１３（ａ）、（ｂ）は、本発明の第四の
態様および第七の態様に関するものである。図１３
（ａ）に示すセラミックスヒーターでは、盤状基材１内
に端子２２が埋設されている。端子２２は、ボルト状部
分２３とナット状部分２４とからなっている。ボルト状
部分２３は、頭部２３ｂと雄ねじ部２３ｃとからなって
いる。ナット状部分２４の雌ねじに対して、雄ねじ部２
３ｃを嵌め合わせ、端子２２を構成する。頭部２３ｂ
は、研削孔１５内に埋設されており、頭部２３ｂの上側
面２３ａは、背面１ｂから見て凹んだ位置にある。

【０１００】抵抗発熱体２は、巻回体５からなる。巻回
体５の端部に連続している導電線２１が、雄ねじ部２３
ｃに対して巻き付けられ、結合、固定されている。雄ね
じ部２３ｃは、盤状基材１の厚さ方向の中央部に位置す
る。即ち、盤状基材１の中心線Ｇが雄ねじ部２３ｃを通
過する。導電線２１は、盤状基材１の厚さ方向の中央部
で、端子２２に結合されることになる。

【０１０１】本実施例のセラミックスヒーターにおいて
も、前述した作用効果を奏することができる。しかも、
ナット状部分２４がボルト状部分２３に結合され、基材
内に埋め込まれているので、端子２２が研削孔１５から
外側へと抜けるおそれはない。

【０１０２】図１３（ｂ）においては、図１３（ａ）と
同様の結合構造であるが、ただし、網状電極９に対して
導電線２１を介して端子２２を結合している。ただし、
図１３（ｂ）においては、導電線１７の周辺のみを正面
図として示し、他の部分は断面図として表示した。

【０１０３】図１４は、本発明の第四の態様、第六の態
様および第七の態様に関するものである。図１４に示す
セラミックスヒーターでは、盤状基材１内に端子２５が
埋設されている。端子２５は、係止部材２６と巻き付け
用部材３５とからなる。係止部材２６の上側面２６ａ
は、背面１ｂに露出している。係止部材２６の下側部分
には、雌ねじ２６ｂが設けられている。巻き付け用部材
３５は略円柱形状であり、その外周には、雄ネジ２７が
設けられている。ただし、２７ａが雄ネジ２７の山部で
あり、２７ｂは雄ネジ２７の谷部である。

【０１０４】抵抗発熱体２は、巻回体５からなる。巻回
体５の端部が導電線２１に連続している。導電線２１の
端部を雄ねじ２７に対して巻き付ける。この際、導電線
２１の巻回体６の巻回方向と、雄ネジ２７の巻回方向と
は同じである。導電線６を谷部２７ｂに対して嵌め合わ
せ、導電線６を前述したようにして締めつける。この後
は、必要に応じて、係止部材２６を雄ネジ２７に対して
嵌め合わせることができる。

【０１０５】本実施例のセラミックスヒーターにおいて
も、前述した作用効果を奏することができる。しかも、
係止部材２６を雄ネジ２７に対して嵌め合わせた場合に
は、抵抗発熱体２が端子２５内に確実に固定されるの
で、抵抗発熱体２が端子２５から抜けるおそれはない。

【０１０６】なお、図１４のセラミックスヒーターにお
いては、盤状基材１の厚さ方向における端子２５の寸法
が比較的に大きいので、端子２５の、図１４において下
側の末端は、基材１の厚さ方向におけるほぼ中央部に達
している。従って、抵抗発熱体２と端子２５との結合固
定部分Ｃは、盤状基材１の厚さ方向に見たほぼ中央部に
あるので、この結合部分が、焼成時にあまり変位しな
い。

【０１０７】なお、図１〜図１４において、抵抗発熱
体、金属線、応力緩和材等については、便宜上、断面で
はなく正面図又は斜視図を示した。

【０１０８】次に、実験結果について述べる。図１、図
６、図７、図８、図９、図１０、図１２、図１３
（ａ）、図１４に示す各実施例のセラミックスヒーター
を製造した。また、図１５に示す比較例のセラミックス
ヒーターを製造した。各実施例、比較例における抵抗発
熱体は、それぞれタングステンからなる線体で製造し
た。この線体の線径は０．５ｍｍであり、螺旋状の巻回
体を構成する螺旋の直径は５ｍｍとした。線体を、所定
の発熱比となるように引き延ばし、次いで、真空中、１
０００°Ｃで熱処理した。また、図１０においては、応
力緩和材２１の寸法を、直径φ０．４ｍｍ、長さ１０ｍ
ｍとし、金属線１９の寸法を、直径φ０．１ｍｍ、長さ
６０ｍｍとした。

【０１０９】各例の抵抗発熱体の両端に、各例の端子を
接続した。仮焼後の窒化珪素粉末を、プレス成形機内に
仕込み、ある程度の硬さになるまで予備成形した。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、連続的な凹部を設けた。

【０１１０】各例の抵抗発熱体及び端子をこの凹部に収
容し、この上に窒化珪素粉末を充填した。金型プレスに
よって窒化珪素粉末を一軸加圧成形し、円盤状成形体を
作成した。円盤状成形体を、窒素中、１８００°Ｃでホ
ットプレス焼結させた。得られた焼結体を、円筒研削、
平面研削、超音波加工、放電加工によって加工し、直径
８インチのセラミックスヒーターを得た。

【０１１１】各例の端子を、電力供給用のケーブルと結
合した。このケーブルを通して２００Ｖの交流電圧を印
加し、基材１の主面１ａの平均温度を８００°Ｃに上昇
させた。主面１ａの各点の温度を、赤外線放射温度計に
よって測定し、最高温度と最低温度との温度差を測定し
た。この結果を表１に示す。

【０１１２】

【表１】

【０１１３】表１からも明らかなように、比較例（図１
５）のセラミックスヒーターにおいては、５０°Ｃの温
度差が生じたが、本発明の実施例では、この温度差が大
きく改善された。特に、図１、図６、図７、図８、図
９、図１０、図１２、図１３（ａ）、図１４のものが好
ましく、図１、図１０、図１４のものが一層好ましく、
図１のものが特に好ましいことが分かる。

【０１１４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、セ
ラミックスからなる基材と、この基材内に埋設された機
能性部材と、この機能性部材に接続され、基材に埋設さ
れた端子とを有するセラミックス製品において、端子の
周辺における異常発熱を防止し、抵抗発熱体の断線を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るセラミックスヒーターの
端子４の周辺を概略的に示す破断斜視図である。

【図２】（ａ）は、端子４に対して抵抗発熱体２を結合
する前の状態を示す正面図であり、（ｂ）は、端子の雄
ネジの谷部に対して抵抗発熱体２の末端を巻き付けた状
態を示す正面図である。

【図３】（ａ）は、端子の雄ネジの谷部に対して抵抗発
熱体２の末端を巻き付けた状態を、端子４の雄ネジ側か
ら見た平面図であり、（ｂ）は、抵抗発熱体２の末端を
締め上げた状態を、端子４の雄ネジ側から見た平面図で
ある。

【図４】（ａ）は、網状電極９および端子４を示す斜視
図であり、（ｂ）は、網状電極９を端子４に対して結合
した状態を示す斜視図である。

【図５】プラズマ発生用電極装置の端子４の周辺を示す
断面図である。

【図６】本発明の実施例に係るセラミックスヒーターの
端子１２の周辺を示す概略断面図である。

【図７】本発明の実施例に係るセラミックスヒーターの
端子３３の周辺を示す概略断面図である。

【図８】本発明の実施例に係るセラミックスヒーターの
端子３４の周辺を示す概略断面図である。

【図９】本発明の実施例に係るセラミックスヒーターの
端子１６の周辺を示す概略断面図である。

【図１０】端子１２の筒状突出部１２ｃ内に応力緩和材
２１を収容し、かつ導電線２０の周面に金属線１９を巻
き付けた実施例を示す概略断面図である。

【図１１】プラズマ発生用電極装置において、端子１２
と網状電極９との結合部分を概略的に示す斜視図であ
る。

【図１２】導電線１１の周面に金属線１９を巻き付けた
実施例を示す概略断面図である。

【図１３】（ａ）は、本発明の実施例に係るセラミック
スヒーターの端子２２の周辺を示す概略断面図であり、
（ｂ）は、本発明の実施例に係るプラズマ電極装置の端
子２２の周辺を示す概略断面図である。

【図１４】本発明の実施例に係るセラミックスヒーター
の端子２５の周辺を示す概略断面図である。

【図１５】比較例のセラミックスヒーターの端子１２の
周辺を示す概略断面図である。

【符号の説明】１基材１ａ加熱面１ｂ背
面２抵抗発熱体４、１２、１６、２２、２５、３
３、３４端子１２ｃ筒状突出部１５研削孔
１９金属線２１応力緩和材１６ｃ、３
３ｃ、３４ｃ柱状部分３０直線状部分Ｃ結
合部分の末端

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山口慎治愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号日本碍子株式会社内 (56)参考文献特開平４−104494（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01C 3/00 H05B 3/02 H05B 3/18 H05B 3/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミックスの焼結体からなる基材と、こ
の基材内に埋設された機能性部材と、前記基材に埋設さ
れている端子と、前記機能性部材に連続する導電線とを
有するセラミックス製品であって、前記導電線が前記端
子に結合されており、前記導電線と前記端子との結合部
分の末端から前記機能性部材に至るまで、前記導電線が
コイルスプリング状の巻回体からなることを特徴とす
る、セラミックス製品。
【請求項２】前記端子のうち前記導電線と接触している
部分の中心軸上に前記巻回体が形成されていることを特
徴とする、請求項１記載のセラミックス製品。
【請求項３】セラミックスの焼結体からなる盤状基材
と、この盤状基材内に埋設された機能性部材と、前記盤
状基材に埋設されている端子と、前記機能性部材に連続
する導電線とを有するセラミックス製品であって、前記
端子に柱状部分が設けられており、この柱状部分が、前
記盤状基材の厚さ方向と交差する方向に向かって延びて
おり、前記導電線が前記柱状部分に巻き付けられ、結合
されていることを特徴とする、セラミックス製品。
【請求項４】セラミックスの焼結体からなる盤状基材
と、この盤状基材内に埋設された機能性部材と、前記盤
状基材に埋設されている端子と、前記機能性部材に連続
する導電線とを有するセラミックス製品であって、前記
盤状基材の厚さ方向の中央部において、前記導電線が前
記端子に結合されていることを特徴とする、セラミック
ス製品。
【請求項５】セラミックスの焼結体からなる基材と、こ
の基材内に埋設された機能性部材と、前記基材に埋設さ
れている端子と、前記機能性部材に連続する導電線とを
有するセラミックス製品であって、前記導電線が前記端
子に結合されており、前記導電線の周囲に、少なくとも
前記セラミックスの焼結時の流動によって前記導電線に
加わる応力を緩和するための他の金属材が配置されてい
ることを特徴とする、セラミックス製品。
【請求項６】セラミックスの焼結体からなる基材と、こ
の基材内に埋設された機能性部材と、前記基材に埋設さ
れている端子と、前記機能性部材に連続する導電線とを
有するセラミックス製品であって、前記導電線がコイル
スプリング状の巻回体をなしており、前記端子に雄ネジ
が設けられており、前記雄ネジの谷部に前記導電線が巻
き付けられている、セラミックス製品。
【請求項７】セラミックスの焼結体からなる盤状基材
と、この盤状基材内に埋設された機能性部材と、前記盤
状基材に埋設されている端子と、前記機能性部材に連続
する導電線とを有するセラミックス製品であって、前記
端子に巻き付け用部材が設けられており、この巻き付け
用部材に前記導電線が巻き付けられており、かつこの巻
き付け用部材が係止部材に嵌め合わされていることを特
徴とする、セラミックス製品。