JP3495689B2 - Ceramic heater - Google Patents

Ceramic heater

Info

Publication number
JP3495689B2
JP3495689B2 JP2000174574A JP2000174574A JP3495689B2 JP 3495689 B2 JP3495689 B2 JP 3495689B2 JP 2000174574 A JP2000174574 A JP 2000174574A JP 2000174574 A JP2000174574 A JP 2000174574A JP 3495689 B2 JP3495689 B2 JP 3495689B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating element
ceramic
substrate
bag hole
conductive
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
Application number
JP2000174574A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001110880A (en
Inventor
康隆 伊藤
正和 古川
靖二 平松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ibiden Co Ltd
Original Assignee
Ibiden Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from PCT/JP1999/003086 external-priority patent/WO2000076273A1/en
Application filed by Ibiden Co Ltd filed Critical Ibiden Co Ltd
Priority to JP2000174574A priority Critical patent/JP3495689B2/en
Publication of JP2001110880A publication Critical patent/JP2001110880A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3495689B2 publication Critical patent/JP3495689B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製品の製造
装置や検査装置に用いられるセラミックヒータ基板に関
し、とくに半導体製品を乾燥するために用いられるホッ
トプレート (ヒータ) やサセプタあるいは静電チャック
やウエハプローバに用いて有用なセラミックヒータにつ
いての提案である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic heater substrate used in a semiconductor product manufacturing apparatus or inspection apparatus, and more particularly to a hot plate (heater), a susceptor, an electrostatic chuck or a wafer used for drying semiconductor products. This is a proposal for a ceramic heater useful for a prober.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体製品に設けられている集積回路等
は、シリコンウエハー上にエッチングレジストとして感
光性樹脂を塗布したのち、エッチングすることにより形
成されるのが普通である。この場合、シリコンウエハー
の表面に塗布された前記感光性樹脂は、スピンコーター
などにより塗布されていため、塗布後に乾燥する必要が
ある。その乾燥処理は、感光性樹脂を塗布したシリコン
ウエハーをホットプレートの上に載置して加熱すること
により行われる。従来、このようなホットプレート,即
ちヒータとしては、金属板 (アルミニウム板) からなる
基板の裏面に発熱体を配線したものなどが用いられてい
る。
2. Description of the Related Art An integrated circuit or the like provided in a semiconductor product is usually formed by applying a photosensitive resin as an etching resist on a silicon wafer and then etching the resin. In this case, since the photosensitive resin applied on the surface of the silicon wafer is applied by a spin coater or the like, it needs to be dried after the application. The drying process is carried out by placing a silicon wafer coated with a photosensitive resin on a hot plate and heating it. Conventionally, as such a hot plate, that is, a heater, one having a heating element wired on the back surface of a substrate made of a metal plate (aluminum plate) has been used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
金属製基板からなるヒータを半導体製品の乾燥に用いた
場合、次のような問題があった。それは、ヒータの基板
が金属製であることから、基板の厚みを15mm以上に厚
くしなければならない。なぜなら、薄い金属製基板で
は、加熱に起因する熱膨張により、そりや歪みが発生し
てしまい、この基板上に載置されるウエハーが破損した
り傾いたりしてしまうからである。しかも、従来のヒー
タは厚みがあるため重量が大きく、かさばるという問題
もあった。
However, when a heater made of such a metal substrate is used for drying semiconductor products, there are the following problems. Since the substrate of the heater is made of metal, the thickness of the substrate must be 15 mm or more. This is because a thin metal substrate causes warping or distortion due to thermal expansion due to heating, and the wafer mounted on this substrate is damaged or tilted. Moreover, since the conventional heater is thick, it is heavy and bulky.

【0004】また、基板に取付けた発熱体に印加する電
圧や電流量を変えることにより、ヒータの加熱温度を制
御する場合、基板の厚みが大きいと、ヒータ基板の温度
が電圧や電流量の変動に迅速に追従せず、基板の温度制
御特性が悪いという問題点もあった。
Further, when the heating temperature of the heater is controlled by changing the voltage and the amount of current applied to the heating element mounted on the substrate, when the thickness of the substrate is large, the temperature of the heater substrate fluctuates in the amount of voltage and current. There is also a problem in that the temperature control characteristics of the substrate are poor because the temperature does not follow quickly.

【0005】このような問題に対し、従来、特開平9−
306642号公報や、特開平4−324286号公報
では、ALN基板を利用したセラミックヒータが提案さ
れている。しかしながら、これらの公報に開示されてい
る従来技術では、ヒータの使用中に発熱体、外部端子、
セラミックそれぞれの熱膨張率差等に起因して発生する
応力により、外部端子と発熱体とが絶縁してしまうとい
う問題があった。
In order to solve such a problem, there is a conventional method disclosed in JP-A-9-
Japanese Patent No. 306642 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-324286 propose a ceramic heater using an ALN substrate. However, in the conventional techniques disclosed in these publications, the heating element, the external terminal, and the
There is a problem that the external terminals and the heating element are insulated from each other due to the stress generated due to the difference in the coefficient of thermal expansion of each ceramic.

【0006】そこで本発明の目的は、昇降温特性と吸着
能力との優れると共に、基板に埋設した導電体と外部端
子との接続信頼性に優れたセラミックヒータを提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a ceramic heater which is excellent in temperature raising and lowering characteristics and adsorption ability and which is excellent in connection reliability between a conductor embedded in a substrate and an external terminal.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このような課題に対し、
その克服手段として本発明では、次のような要旨構成に
かかるセラミック基板を提案する。即ち、本発明は、
ラミック基板の内部に発熱体が埋設され、基板表面から
前記埋設発熱体に向けて袋孔が設けられ、かつその袋孔
を介して外部端子を取り付けるようにしてなるセラミッ
クヒータにおいて、前記袋孔内周壁に、2個以上の凹
部が設けられ、その凹部に導電ペーストが充填されるこ
とで導電性支持部が形成され、この導電性支持部の少な
くともその一部が袋孔の内壁面に露出させられることに
より、該袋孔内壁面の少なくとも一部に導電層が形成さ
れ、かつ、その導電層を介して前記発熱体と外部端子と
が電気的に接続されるようにしてなることを特徴とする
セラミックヒータ
[Means for Solving the Problems] For such problems,
As a means for overcoming this problem, the present invention proposes a ceramic substrate having the following essential configuration. That is, the present invention is to
Inside heating element ceramic substrate is embedded, the bag hole is provided from the substrate surface toward the buried heating element, and comprising to attach an external terminal through the blind bore ceramic
In the quartet , two or more recesses are formed on the inner wall of the bag hole.
Part is provided and the recess is filled with the conductive paste.
The conductive support is formed by and
At least a part of it is exposed on the inner wall surface of the bag hole
A conductive layer is formed on at least a part of the inner wall surface of the bag hole.
It is, and, wherein said heating element through the conductive layer and the external terminal is so as to be electrically connected
Ceramic heater .

【0008】本発明にかかる上記セラミックヒータにお
いて、前記導電体に接して導電性接続パッドが設けられ
ていると共に、その接続パッド部に向けて前記袋孔が設
けられていることが好ましい。なお、前記外部端子は、
前記袋孔内に充填されるろう材を介して導電体または導
電性接続パッドと電気的に接続することが好ましい。
In the ceramic heater according to the present invention, it is preferable that a conductive connection pad is provided in contact with the conductor and the bag hole is provided toward the connection pad portion. The external terminal is
It is preferable to electrically connect to a conductor or a conductive connection pad through a brazing material filled in the bag hole.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明にかかるセラミックヒータ
、セラミック製の板状体, 即ちセラミック基板の部分
が、絶縁性の窒化物セラミックまたは炭化物セラミック
からなり、そして、この基板には、断面形状が扁平であ
る板状の導電体、例えばヒータの場合にあっては発熱体
を、該セラミック基板の内部の、厚み中心から基板厚さ
方向に偏芯した位置に埋設し、しかも発熱体からの距離
が遠い側にある面を作業面、例えばヒータの場合にあっ
ては加熱面としたものである。
Ceramic heater <br/> according to the present invention DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION, ceramic-made plate-like member, i.e., the portion of the ceramic substrate, a nitride ceramic or a carbide ceramic insulation, and this substrate In, in the case of a heater, a plate-shaped conductor having a flat cross section, for example, a heating element, is embedded inside the ceramic substrate at a position eccentric from the thickness center in the substrate thickness direction, Moreover, the surface on the side farther from the heating element is the work surface, for example, the heating surface in the case of a heater.

【0010】さらに、本発明でセラミックヒータとして
利用する場合では、該基板内に埋設される発熱体と外部
端子とを電気的に接続するための手段として、該基板に
直接または接続パッド(スルーホール)を介して袋孔
(端子ピン挿入用のピン立てホール) を形成し、この袋
孔内に前記外部端子を嵌め入れることにより、孔底にあ
る前記発熱体と直接に、もしくは接続パッドを介して間
接的に電気的な接続を行うようにしたセラミック基板で
ある。本発明ではとくに、前記袋孔内壁面の少なくとも
一部を導電層にて構成することにより、この導電層の部
分を介して導電性接続パッドを用いなくとも前記発熱体
と外部端子との電気的な接続ができるようにしたことが
特徴である。
Further, in the case where the present invention is used as a ceramic heater, as a means for electrically connecting a heating element embedded in the substrate and an external terminal, the substrate is directly connected or a connection pad (through hole). ) Through the blind hole
(Pin stand hole for terminal pin insertion) is formed, and by inserting the external terminal in this bag hole, it is possible to directly electrically connect with the heating element at the bottom of the hole or indirectly through the connection pad. It is a ceramic substrate that is designed to make various connections. In the present invention, in particular, by forming at least a part of the inner wall surface of the bag hole by a conductive layer, the electrical connection between the heating element and the external terminal can be achieved without using a conductive connection pad via the part of the conductive layer. The feature is that various connections are possible.

【0011】前記袋孔の内壁面に形成される前記導電層
の役割は、発熱体 (あるいは導電性接続パッド) と外部
端子との確実な電気的接続を果たすために有効であり、
とくに外部端子と発熱体 (あるいは接続パッド) とが何
らかの理由によって接続が破壊されるようなことがあっ
ても、該袋孔内壁面に形成した導電層を介して電気的に
確実な接続が確保できるようにすることにある。そのた
めに、本発明では、該袋孔のまわりに、少なくとも3個
の導電層を設け、これらの導電層の少なくとも一部がピ
ンホール内壁面に露出し、挿入される端子ピンと接触す
るようになることが望ましい。そして、このことは、外
部端子と導電層との接触面積を大きくすればするほど望
ましいと言える。
The role of the conductive layer formed on the inner wall surface of the bag hole is effective for ensuring reliable electrical connection between the heating element (or the conductive connection pad) and the external terminal.
In particular, even if the connection between the external terminal and the heating element (or connection pad) is destroyed for some reason, a reliable electrical connection is ensured through the conductive layer formed on the inner wall surface of the bag hole. To be able to do it. Therefore, in the present invention, at least three conductive layers are provided around the bag hole, and at least a part of these conductive layers is exposed on the inner wall surface of the pin hole and comes into contact with the inserted terminal pin. Is desirable. This can be said to be more desirable as the contact area between the external terminal and the conductive layer is increased.

【0012】また、かかるセラミックヒータについて
は、この袋孔中に外部端子の一端部を挿入して支持する
ようにしているため、該外部端子 (ピン) がガタつか
ず、また、外部端子が接続パッドを介し、かつこの接続
パッドに形成された円筒状の袋孔を介して発熱体に接続
されるようにしているため、たとえ外部端子に力が加わ
っても該接続パッドや袋孔に応力の集中が起こらず、力
を均等に分散させることができる。従って、埋設発熱体
やセラミック基板自体にクラックが発生するのを阻止で
き、また、外部端子の脱落防止に有効に作用する。
Further, with regard to such a ceramic heater, since one end of the external terminal is inserted and supported in the bag hole, the external terminal (pin) does not rattle and the external terminal is connected. Since it is connected to the heating element through the pad and through the cylindrical bag hole formed in this connection pad, even if a force is applied to the external terminal, stress will be applied to the connection pad and bag hole. You can evenly distribute the force without concentration. Therefore, it is possible to prevent cracks from being generated in the embedded heating element and the ceramic substrate itself, and to effectively prevent the external terminals from falling off.

【0013】なお、前記導電性接続パッドは、発熱体が
基板厚み方向に複数層にわたって設けられる場合に、上
下にわたるこれらの発熱体相互の間を接続するスルーホ
ール、あるいは発熱体と静電チャックとの間を接続する
ためのスルーホールとして機能するようにしてもよい。
When the heating element is provided in a plurality of layers in the thickness direction of the substrate, the conductive connection pad is provided with a through hole for connecting the heating elements extending vertically or a heating element and an electrostatic chuck. You may make it function as a through hole for connecting between.

【0014】かかるセラミックヒータにおいて基板は、
セラミック製の板状体, 即ちセラミック基板が、絶縁性
の窒化物セラミックまたは炭化物セラミックからなり、
そして、このセラミック基板中には、アスペクト比が1
0〜5000の扁平形状をなす板状の発熱体を埋設した
構成のものが用いられる。このセラミック基板は、0.
5〜5mm程度の厚みのものがよい。薄すぎると破損し
やすくなるからである。
In such a ceramic heater, the substrate is
A ceramic plate-like body, that is, a ceramic substrate is made of an insulating nitride ceramic or carbide ceramic,
And, in this ceramic substrate, the aspect ratio is 1
A structure in which a flat plate-shaped heating element of 0 to 5000 is embedded is used. This ceramic substrate is
It preferably has a thickness of about 5 to 5 mm. This is because if it is too thin, it will break easily.

【0015】本発明において、前記セラミック基板とし
て、絶縁性の窒化物セラミック、炭化物セラミックまた
は酸化物セラミックを用いる理由は、これらのセラミッ
クは熱膨張係数が金属よりも小さく、薄くしても加熱に
より反ったり、歪んだりしないからである。その結果、
本発明では基板を薄くて軽いものにすることができる。
また、このようなセラミック基板は、熱伝導率が高く、
また基板自体も薄いため、該セラミック基板の表面温度
が、発熱体の温度変化に迅速に応答しやすいという特性
がある。即ち、該セラミック基板内に埋設した発熱体の
電圧、電流量を変えると、その変化が速やかに基板加熱
面の温度変化として表われるので、温度制御特性ならび
に昇降温特性に優れるということができる。
In the present invention, the reason why an insulating nitride ceramic, a carbide ceramic or an oxide ceramic is used as the ceramic substrate is that these ceramics have a smaller thermal expansion coefficient than metal, and even if they are thin, they warp due to heating. It is not distorted. as a result,
The present invention allows the substrate to be thin and light.
In addition, such a ceramic substrate has high thermal conductivity,
In addition, since the substrate itself is thin, the surface temperature of the ceramic substrate has a characteristic that it easily responds quickly to the temperature change of the heating element. That is, when the voltage and the current amount of the heating element embedded in the ceramic substrate are changed, the changes immediately appear as a temperature change of the substrate heating surface, so that it can be said that the temperature control characteristic and the temperature raising / lowering characteristic are excellent.

【0016】なお、前記窒化物セラミックとしては、金
属窒化物セラミック、例えば、窒化アルミニウム、窒化
けい素、窒化ほう素、窒化チタンから選ばれる少なくと
も1種以上を用いることが望ましい。また、炭化物セラ
ミックとしては、金属炭化物セラミック、例えば、炭化
けい素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタ
ル、炭化タングステンから選ばれる少なくとも1種以上
のものを用いることが望ましい。また、酸化物セラミッ
クとしては、マグネシア、アルミナ、ベリリア、ジルコ
ニア、コージエライト、ムライト、チタニアから選ばれ
る一種以上を用いることが望ましい。これらのセラミッ
クの中で窒化アルミニウムが最も好適である。熱伝導率
が180W/m・Kと最も高いからである。
As the nitride ceramic, it is desirable to use at least one selected from metal nitride ceramics such as aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride and titanium nitride. Further, as the carbide ceramic, it is desirable to use at least one selected from metal carbide ceramics, for example, silicon carbide, zirconium carbide, titanium carbide, tantalum carbide, and tungsten carbide. As the oxide ceramic, it is desirable to use one or more selected from magnesia, alumina, beryllia, zirconia, cordierite, mullite and titania. Of these ceramics, aluminum nitride is the most preferred. This is because the highest thermal conductivity is 180 W / m · K.

【0017】次に、前記セラミックヒータは、断面形状
が扁平である板状の発熱体を基板内部に埋設すると共
に、その埋設位置が基板の中心からその厚さ方向に偏芯
した位置に埋設され、そして発熱体からの距離が遠い側
にある面を作業面 (加熱面) として構成したものであ
る。このような構成を採用したセラミックヒータについ
ては、熱の伝搬がセラミック基板全体に均一に拡散しや
すく、たとえば従来のように加熱面に発熱体のパターン
がそのまま投影されて不均一な温度分布が発生するよう
なことがなくなる。即ち、加熱面の温度分布を均一にす
ることができる。
Next, in the ceramic heater, a plate-shaped heating element having a flat cross section is embedded inside the substrate, and the embedded position is embedded at a position eccentric from the center of the substrate in the thickness direction. The surface farther from the heating element is the working surface (heating surface). With a ceramic heater that employs such a configuration, heat propagation is likely to spread uniformly throughout the ceramic substrate, and for example, the pattern of the heating element is projected as it is on the heating surface, resulting in an uneven temperature distribution. There is nothing to do. That is, the temperature distribution on the heating surface can be made uniform.

【0018】かかる発熱体の形状は、上述したように断
面アスペクト比 (発熱体の幅/発熱体の厚さ) で10〜
5000の範囲を示すような扁平形状のものが望まし
い。このような形状のものは、断面が真円形状のものや
断面が正方形に近い形状をしたものよりも、加熱面の温
度分布を均一なものにしやすいという特徴がある。即
ち、発熱体の断面アスペクト比が10未満では、発熱体
からの上方向 (ウエハー加熱面方向) への熱伝搬に対し
側面方向 (セラミック基板の側面方向) への無駄な熱伝
搬が大きくなってしまい、しかも発熱体の配線形に類似
した温度分布を示すようになる。一方、アスペクト比が
5000を越えると、発熱体の中心付近に熱の蓄積が起
こって、やはり偏った温度分布が発生してしまい、板面
温度の均一性が確保できなくなる。
As described above, the shape of the heating element has a cross-sectional aspect ratio (width of heating element / thickness of heating element) of 10 to 10.
A flat shape having a range of 5000 is desirable. The one having such a shape is characterized in that the temperature distribution on the heating surface can be made more uniform than the one having a perfect circular cross section or a shape having a cross section close to a square. That is, if the cross-sectional aspect ratio of the heating element is less than 10, wasteful heat transfer in the lateral direction (side surface direction of the ceramic substrate) becomes larger than heat transfer from the heating element in the upward direction (wafer heating surface direction). In addition, the temperature distribution is similar to that of the wiring shape of the heating element. On the other hand, when the aspect ratio exceeds 5000, heat is accumulated in the vicinity of the center of the heating element, and an uneven temperature distribution also occurs, so that it becomes impossible to secure the uniformity of the plate surface temperature.

【0019】より好ましいアスペクト比は100〜30
00である。即ち、アスペクト比が100未満では、発
熱体がクラックの起点となりやすく、一方、3000を
越えると製造時のグリーンシート間の焼結を阻害してグ
リーンシート間に界面ができ、これが起点となってクラ
ックが生じるからである。なお、こうしたアスペクト比
をもつ発熱体の場合、セラミック基板の耐衝撃温度ΔT
(水中投下でクラックや剥離が発生する温度) を150
℃以上にする上でも有効に作用する。
A more preferable aspect ratio is 100 to 30.
00. That is, when the aspect ratio is less than 100, the heating element is likely to become a starting point of cracks, while when it exceeds 3000, the sintering between the green sheets is obstructed at the time of production to form an interface between the green sheets, which becomes the starting point. This is because cracks occur. In the case of a heating element having such an aspect ratio, the impact resistance temperature ΔT of the ceramic substrate is
(Temperature at which cracks and peeling occur when dropped in water) is 150
It works effectively even at temperatures above ℃.

【0020】また、かかるセラミックヒータの場合は、
前記発熱体を基板の厚み中心からその厚さ方向に偏った
位置に埋設すると共に、その発熱体から遠い側にある面
を作業面 (加熱面) として構成されたものである。この
ように構成する理由は、熱の伝搬がヒータ板全般に容易
に拡散しやすく、加熱面に発熱体のパターンに類似した
温度分布が発生するのを防止する上で効果があり、加熱
面の温度分布を均一なものとすることができるからであ
る。即ち、その位置としては、基板の一方の面 (加熱
面) から50%を越え、99%まで偏った位置に埋設す
ることが望ましい。50%以下だと、加熱面に近すぎて
発熱体2のパターンに類似した温度分布が発生してしま
い、逆に、99%を越えると基板1自体にそりが発生し
て、ウエハーを破損するからである。
In the case of such a ceramic heater,
The heating element is embedded in a position deviated from the thickness center of the substrate in the thickness direction thereof, and the surface far from the heating element is configured as a working surface (heating surface). The reason for configuring in this way is that heat propagation easily diffuses throughout the heater plate, and is effective in preventing a temperature distribution similar to the pattern of the heating element from occurring on the heating surface. This is because the temperature distribution can be made uniform. That is, it is desirable that the position be embedded at a position which is deviated from the one surface (heating surface) of the substrate by more than 50% to 99%. If it is less than 50%, it is too close to the heating surface and a temperature distribution similar to the pattern of the heating element 2 occurs. On the other hand, if it exceeds 99%, the substrate 1 itself warps and the wafer is damaged. Because.

【0021】前記発熱体2は、具体的には図1, 図2に
示すように、セラミック基板1全体の温度を均一にする
上で、たとえば同心円状の配線パターンとすることが好
ましく、その厚さは、前記アスペクト比の範囲内におい
て、1〜50μm、幅は0.3〜20mmの扁平な板状に
することが好ましい。そして、上記範囲内であれば、断
線等を防止する目的で発熱体の相対的な厚みを厚くする
ことは可能である。厚さ、幅をこのように限定する意味
は、抵抗値を制御する上で、この範囲が最も実用的だか
らである。また、この発熱体2の構造 (厚さ, 幅) を上
記のように限定する他の理由は、発熱体自体の幅を拡げ
る必要があることに対応している。即ち、発熱体2を基
板1の内部に埋設した場合、加熱面1aと発熱体2との
距離が短くなると表面の温度均一性が低下するため、幅
広にすることが有効になるからである。
Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the heating element 2 preferably has a concentric wiring pattern, for example, in order to make the temperature of the entire ceramic substrate 1 uniform. In the aspect ratio, it is preferable that the plate has a flat plate shape of 1 to 50 μm and a width of 0.3 to 20 mm. Within the above range, it is possible to increase the relative thickness of the heating element for the purpose of preventing disconnection or the like. The reason for limiting the thickness and width in this way is that this range is most practical in controlling the resistance value. Another reason for limiting the structure (thickness, width) of the heating element 2 as described above corresponds to the need to increase the width of the heating element itself. That is, when the heating element 2 is embedded inside the substrate 1, the temperature uniformity of the surface is deteriorated when the distance between the heating surface 1a and the heating element 2 is shortened, so that widening is effective.

【0022】なお、発熱体2を基板内部に設けると、基
板材料である窒化物セラミック等との密着性をあまり考
慮する必要がなくなるので、W,Moなどの高融点金
属、WやMoなどの炭化物をも使用することができるよう
になり、ひいては抵抗値を高くすることができる。な
お、抵抗値は、発熱体2を薄く、細くするほど大きくな
る。
When the heating element 2 is provided inside the substrate, it is not necessary to consider the adhesion to the substrate material such as a nitride ceramic, so that a refractory metal such as W or Mo, or W or Mo. Carbides can also be used, and thus the resistance value can be increased. The resistance value increases as the heating element 2 becomes thinner and thinner.

【0023】この発熱体2は、扁平な板状体である限
り、断面が方形、楕円、紡錘、蒲鉾形状のいずれでもよ
い。扁平な板状体を採用した理由は、内部に発熱体を設
ける場合は、扁平形状の方が加熱面に向かって放熱しや
すいため、加熱面の偏った温度分布ができにくいからで
ある。なお、発熱体の断面が扁平でも螺旋コイル形状の
ものは断面が円形状と同じ熱伝搬効果を示すので本発明
には含まない。
The heating element 2 may have a rectangular cross section, an ellipse, a spindle, or a kamaboko shape as long as it is a flat plate. The reason why the flat plate-shaped body is adopted is that when the heating element is provided inside, the flat shape is more likely to dissipate heat toward the heating surface, so that uneven temperature distribution on the heating surface is less likely to occur. It should be noted that even if the heating element has a flat cross section, a spiral coil shape has the same heat transfer effect as that of the circular cross section, and thus is not included in the present invention.

【0024】発熱体2は、基板1厚み方向に複数層にわ
たって配設してもよい。この場合は、各層のパターン
は、平面からみて、相互に補完するような位置に埋設さ
れることが好ましく、加熱面のどこかが必ずいずれかの
層のパターンがカバーしているような状態に埋設される
ようにする。例えば、互いに千鳥模様の如き配置になっ
ている構造である。なお、この発熱体2は基板1の内部
に埋設される限りにおいてその一部が表面に露出するよ
うな状態にしてもよい。
The heating element 2 may be arranged in a plurality of layers in the thickness direction of the substrate 1. In this case, it is preferable that the patterns of the respective layers are buried in positions complementary to each other when viewed in a plane, so that somewhere on the heating surface must be covered by the pattern of one of the layers. To be buried. For example, the structures are arranged in a zigzag pattern. The heating element 2 may be partly exposed on the surface as long as it is embedded inside the substrate 1.

【0025】本発明において、前記発熱体を基板1の所
定の位置に埋設する方法としては、金属粒子等を含む導
電ペーストを積層するグリーンシートの1つに、塗布、
印刷することなどによって形成することができる。その
導電ペーストは、導電性を確保するための金属粒子また
は導電性セラミックの他、樹脂、溶剤、増粘剤などを含
むものが一般的である。金属粒子としては、タングステ
ン、モリブデンから選ばれる少なくとも1種以上がよ
い。これらの金属は比較的酸化しにくく、発熱するに十
分な抵抗値を有するからである。また、導電性セラミッ
クとしては、W、Moの炭化物から選ばれる少なくとも1
種以上を使用することができる。
In the present invention, as a method of embedding the heating element in a predetermined position of the substrate 1, coating on one of the green sheets for laminating a conductive paste containing metal particles,
It can be formed by printing. The conductive paste generally contains a resin, a solvent, a thickener, etc. in addition to metal particles or conductive ceramics for ensuring conductivity. The metal particles are preferably at least one selected from tungsten and molybdenum. This is because these metals are relatively hard to oxidize and have a resistance value sufficient to generate heat. Further, as the conductive ceramic, at least one selected from carbides of W and Mo
More than one species can be used.

【0026】これら金属粒子あるいは導電性セラミック
の粒径は、0.1〜100μmであることが望ましい。
微細すぎると酸化しやすく、大きすぎると焼結しにくく
なり、抵抗値が大きくなるからである。
The particle size of these metal particles or conductive ceramics is preferably 0.1 to 100 μm.
This is because if it is too fine, it is easily oxidized, and if it is too large, it becomes difficult to sinter and the resistance value increases.

【0027】導電ペーストに使用される樹脂としては、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂などがよい。また、溶剤
としては、イソプロピルアルコールなどが使用される。
増粘剤としては、セルロースなどが挙げられる。
As the resin used for the conductive paste,
Epoxy resin and phenol resin are preferable. Further, isopropyl alcohol or the like is used as the solvent.
Examples of the thickener include cellulose and the like.

【0028】なお、本発明では、発熱体をセラミック基
板内部に形成するので、発熱体表面が酸化されることが
ない。このため、該発熱体表面を酸化防止剤などで被覆
する必要はない。
In the present invention, since the heating element is formed inside the ceramic substrate, the surface of the heating element is not oxidized. Therefore, it is not necessary to coat the surface of the heating element with an antioxidant or the like.

【0029】本発明では、セラミック基板1の内部に発
熱体2を埋設することになるが、この場合、外部の端子
と接続するために、上述したように、セラミック基板1
の表面から発熱体2に向けてピンホール5を穿孔するこ
とを基本とするが、それに加えて、該発熱体2に接して
接続パッド4を設け、この接続パッド4を介して外部端
子3と接続するようにしてもよい。即ち、この接続パッ
ド4は、該基板1の加熱面とは反対側にある表面から発
熱体2に向けて開口したスルーホール (ビアホール) 中
に、タングステンペーストを充填することにより形成す
ることができる。この接続パッド4の直径は、0.1〜
10mmの大きさにすることが好ましい。つまり、接続
パッド4の大きさがこの程度であれば、断線を防止しつ
つ、クラックや歪みを防止する上で効果的だからであ
る。かかる接続パッド4と外部端子ピン3との接続は、
前記接続パッド4に設けた開口(ピンホール)5内にろ
う材を充填すると同時に前記ピン3と共に挿入すること
により行う。そのろう材としては、Au−Ni合金が望
ましい。Au−Ni合金は、タングステンとの密着性に
優れるからである。このAu/Ni合金の比率は81.5〜
82.5Au/18.5〜17.5Niのものが望ましい。また、このA
u−Ni合金層の厚さは、接続を確保するために 0.1〜
50μm程度にすることが望ましい。
In the present invention, the heating element 2 is embedded inside the ceramic substrate 1. In this case, in order to connect to the external terminal, the ceramic substrate 1 is connected as described above.
Basically, a pinhole 5 is drilled from the surface of the heating element 2 toward the heating element 2. In addition to that, a connection pad 4 is provided in contact with the heating element 2 and the external terminal 3 is connected via the connection pad 4. You may make it connect. That is, the connection pad 4 can be formed by filling a tungsten paste into a through hole (via hole) opened from the surface opposite to the heating surface of the substrate 1 toward the heating element 2. . The diameter of the connection pad 4 is 0.1 to
The size is preferably 10 mm. That is, if the size of the connection pad 4 is about this size, it is effective in preventing cracks and distortions while preventing disconnection. The connection between the connection pad 4 and the external terminal pin 3 is
This is performed by filling the opening (pin hole) 5 provided in the connection pad 4 with a brazing material and inserting the brazing material together with the pin 3 at the same time. Au-Ni alloy is desirable as the brazing material. This is because the Au-Ni alloy has excellent adhesion to tungsten. The ratio of this Au / Ni alloy is 81.5-
82.5Au / 18.5 to 17.5Ni is preferable. Also, this A
The thickness of the u-Ni alloy layer is 0.1 to secure the connection.
It is desirable to set the thickness to about 50 μm.

【0030】本発明では、必要に応じてセラミック基板
1には熱電対6を埋め込んでおくことができる。熱電対
により該セラミック基板1の温度を測定し、そのデータ
をもとに電圧、電流量を変えて、該基板の温度を制御す
ることができるからである。
In the present invention, the thermocouple 6 can be embedded in the ceramic substrate 1 if necessary. This is because the temperature of the ceramic substrate 1 can be measured with a thermocouple and the temperature of the substrate can be controlled by changing the voltage and current amount based on the data.

【0031】本発明のセラミックヒータの使用形態にお
いては、図2に示すように、セラミック基板1に貫通孔
7を複数設け、その貫通孔7に支持ピン8を挿通し、そ
のピン8頂部に基板1の加熱面に対向させて半導体ウエ
ハー9を支持した状態で加熱乾燥する。なお、この使用
形態については、支持ピン8を上下動させて半導体ウエ
ハー9を図示しない搬送機に渡したり、搬送機から半導
体ウエハー9を受け取ったりすることもできる。
In the usage pattern of the ceramic heater of the present invention, as shown in FIG. 2, a plurality of through holes 7 are provided in the ceramic substrate 1, the support pins 8 are inserted into the through holes 7, and the substrate is provided on top of the pins 8. The semiconductor wafer 9 is heated and dried while facing the heating surface of No. 1 and supporting the semiconductor wafer 9. In this usage mode, the support pins 8 can be moved up and down to pass the semiconductor wafer 9 to a carrier (not shown), or the semiconductor wafer 9 can be received from the carrier.

【0032】次に、上記セラミックヒータの製造方法に
ついて説明する。 (1) 窒化物セラミック、炭化物セラミックなどのセラミ
ックの粉体をバインダーおよび溶剤と混合してグリーン
シート (生成形体) を得る工程:この工程の処理におい
て、かかるセラミック粉体としては窒化アルミニウム、
炭化けい素などを使用でき、必要に応じてイットリアな
どの焼結助剤などを加えてもよい。また、バインダとし
ては、アクリル系バインダ、エチルセルロース、ブチル
セロソルブ、ポリビニラールから選ばれる少なくとも1
種以上が望ましい。さらに、溶媒としては、α−テルピ
オーネ、グリコールから選ばれる少なくとも1種以上が
望ましい。これらを混合して得られるペーストを、ドク
ターブレード法でシート状に成形してグリーンシートを
製造する。前記グリーンシートに、シリコンウエハー用
の支持ピン8を挿通するための貫通孔7や熱電対を埋め
込む凹部11を開口しておくことができる。これらの貫
通孔7や凹部11は、パンチング法などを適用して形成
することができる。グリーンシートの厚さは、0.1〜
5mm程度がよい。
Next, a method for manufacturing the ceramic heater will be described. (1) A step of mixing a ceramic powder such as a nitride ceramic or a carbide ceramic with a binder and a solvent to obtain a green sheet (green molded body): In the processing of this step, such a ceramic powder is aluminum nitride,
Silicon carbide or the like can be used, and if necessary, a sintering aid such as yttria may be added. As the binder, at least one selected from acrylic binder, ethyl cellulose, butyl cellosolve, and polyvinylal
More than one kind is desirable. Further, the solvent is preferably at least one selected from α-terpione and glycol. The paste obtained by mixing these is molded into a sheet by the doctor blade method to produce a green sheet. A through hole 7 for inserting the support pin 8 for the silicon wafer and a recess 11 for embedding a thermocouple can be opened in the green sheet. The through holes 7 and the recesses 11 can be formed by applying a punching method or the like. The thickness of the green sheet is 0.1
About 5 mm is good.

【0033】(2) グリーンシートに発熱体となる導電ペ
ーストを印刷する工程:この工程の処理において、前記
グリーンシート上の発熱体形成部分に金属ペーストある
いは導電性セラミックの如きからなる導電性ペーストを
塗布しまたは印刷する。これらの導電性ペースト中には
金属粒子あるいは導電性セラミック粒子が含まれてお
り、このような金属粒子としてはタングステンまたはモ
リブデンが、また導電性セラミック粒子としてはタング
ステンまたはモリブデンの炭化物が最適である。酸化し
にくく熱伝導率が低下しにくいからである。タングステ
ン粒子またはモリブデン粒子の平均粒子径は0.1〜5
μmがよい。大きすぎても小さすぎてもペーストを印刷
しにくいからである。このようなペーストとしては、金
属粒子または導電性セラミック粒子85〜97重量部、
アクリル系、エチルセルロース、ブチルセロソルブ、ポ
リビニラールから選ばれる少なくとも1種以上のバイン
ダー1.5〜10重量部、α−テルピオーネ、グリコー
ルから選ばれる少なくとも1種以上の溶媒を1.5〜1
0重量部混合して調整したタングステンペーストまたは
モリブデンペーストが最適である。
(2) Step of printing a conductive paste which becomes a heating element on the green sheet: In the processing of this step, a conductive paste such as a metal paste or a conductive ceramic is applied to the heating element forming portion on the green sheet. Apply or print. These conductive pastes contain metal particles or conductive ceramic particles. Tungsten or molybdenum is the most suitable as such metal particles, and tungsten or molybdenum carbide is most suitable as the conductive ceramic particles. This is because it is difficult to oxidize and the thermal conductivity does not easily decrease. The average particle diameter of tungsten particles or molybdenum particles is 0.1 to 5
μm is good. This is because it is difficult to print the paste when it is too large or too small. As such a paste, 85 to 97 parts by weight of metal particles or conductive ceramic particles,
1.5 to 10 parts by weight of at least one binder selected from acrylic, ethyl cellulose, butyl cellosolve and polyvinylal, and 1.5 to 1 of at least one solvent selected from α-terpione and glycol.
The most suitable is a tungsten paste or a molybdenum paste prepared by mixing 0 parts by weight.

【0034】(3) 工程(2) で得られた発熱体2用の導電
ペースト印刷グリーンシートと、工程(1) と同様の工程
で得られたペーストを印刷していないグリーンシートと
を各々少なくとも1枚以上積層する工程:この工程にお
いて、2種類のグリーンシートを各1層以上積層する場
合は、(2) のペーストつきグリーンシートの上側 (加熱
面側の意味) に積層されるグリーンシートの数を、下側
に積層される(1) のグリーンシートの数よりも少なくし
て、発熱体2の埋設位置を厚さ方向に偏芯させることが
重要である。具体的には、上側に20〜50枚、下側に
5〜20枚を積層する。
(3) At least a conductive paste printed green sheet for the heating element 2 obtained in the step (2) and a green sheet not printed with the paste obtained in the same step as the step (1), respectively. Step of laminating one or more sheets: In this step, when two or more layers of green sheets are laminated, each of the green sheets laminated on the upper side (meaning heating surface side) of the green sheet with paste in (2) It is important that the number of green sheets to be laminated on the lower side is smaller than the number of green sheets (1) so that the embedded position of the heating element 2 is eccentric in the thickness direction. Specifically, 20 to 50 sheets are laminated on the upper side and 5 to 20 sheets are laminated on the lower side.

【0035】(4) 上記のようにして得られたグリーンシ
ート積層材に対し、袋孔と導電性支持部材とを形成する
工程:この工程は、セラミック基板1の非加熱側の表面
から、前記発熱体2に向けて孔穿けすることにより、袋
孔5を形成する。この袋孔5はまた、前記発熱体2に隣
接して設けられた接続パッド4部を孔穿けすることによ
って形成してもよい。かかる袋孔4の内壁面の少なくと
もその一部は発熱体2につながる導電体にて構成する。
例えばこの袋孔の外まわりの少なくとも3か所に、図4
に示すような導電性支部材12を等間隔に設ける。そし
て、これらの導電性支持部材12を袋孔4の内壁面に露
出させ、この袋孔5に挿入される外部端子接続用ピン3
との電気的な接続がこの導電性支持部材12を介して行
われるように構成する。
(4) Step of forming a bag hole and a conductive support member in the green sheet laminated material obtained as described above: This step is performed from the surface of the ceramic substrate 1 on the non-heated side to The blind hole 5 is formed by making a hole toward the heating element 2. The bag hole 5 may also be formed by making a hole in the connection pad 4 portion provided adjacent to the heating element 2. At least a part of the inner wall surface of the bag hole 4 is made of a conductor connected to the heating element 2.
For example, as shown in FIG.
The conductive support members 12 as shown in are provided at equal intervals. Then, these conductive supporting members 12 are exposed on the inner wall surface of the bag hole 4, and the external terminal connecting pin 3 inserted into the bag hole 5 is formed.
The electrically conductive support member 12 is used for electrical connection with.

【0036】(5) 上記グリーンシート積層体を加熱加圧
してグリーンシートおよび導電ペーストを焼結し、セラ
ミック基板、発熱体ならびに接続パッドを形成する工
程:この工程において、加熱の温度は、1000〜20
00℃で、加圧は100〜200kg/cmで不活性ガス
雰囲気下で行う。不活性ガスとしては、アルゴン、窒素
などを使用できる。
(5) A step of heating and pressing the green sheet laminate to sinter the green sheet and the conductive paste to form a ceramic substrate, a heating element and a connection pad: In this step, the heating temperature is from 1000 to 20
The pressure is 100 to 200 kg / cm 2 and the temperature is 00 ° C., and the pressurization is performed in an inert gas atmosphere. Argon, nitrogen, etc. can be used as the inert gas.

【0037】(6) 最後に、発熱体2に接して直接設けら
れた袋孔5、または接続パッド4部に設けられた袋孔5
に、ろう材としてはんだペーストを印刷した後、外部端
子接続用ピン3を挿入したのち、加熱して前記ペ−スト
をリフローする。加熱温度は200〜500℃が好適で
ある。さらに、必要に応じて凹部11に熱電対6を埋め
込むことができる。なお、上述したセラミックヒータに
おいては、ウエハー加熱面と発熱体との間に静電チャッ
ク電極 (図示を省略) を埋設してもよい。
(6) Finally, the blind hole 5 provided directly in contact with the heating element 2 or the blind hole 5 provided in the connection pad 4 part.
After printing a solder paste as a brazing material, the external terminal connecting pin 3 is inserted and then heated to reflow the paste. The heating temperature is preferably 200 to 500 ° C. Further, the thermocouple 6 can be embedded in the recess 11 if necessary. In the ceramic heater described above, an electrostatic chuck electrode (not shown) may be embedded between the wafer heating surface and the heating element.

【0038】[0038]

【0039】[0039]

【0040】[0040]

【0041】[0041]

【0042】[0042]

【0043】[0043]

【0044】[0044]

【0045】[0045]

【実施例】実施例1 (セラミックヒータ) (1) 窒化アルミニウム粉末 (トクヤマ製、平均粒径1.1
μm) 100 重量部、イットリア (酸化イットリウムのこ
と、平均粒径 0.4μm) 4重量部、アクリルバインダー
11.5重量部、分散剤 0.5重量部および1−ブタノールお
よびエタノールからなるアルコール53重量部を混合した
組成物を、ドクターブレードによって厚さ0.47mm のグ
リーンシートを得た。 (2) 前記グリーンシートを80℃で5時間乾燥させた後、
発熱体2を形成するグリーンシートに、下記導電性ペー
ストAをスクリーン印刷法を用いてパターンを描いて印
刷した。印刷パターンは図1のような同心円とした。 (3) 発熱体2を形成するタングステンペ−ストを印刷し
たグリーンシートを中心とし、その上側(加熱面側)
に、発熱体2形成用導電ペーストAを印刷していないグ
リーンシートを上側 (加熱面側) に37枚、その反対の下
側に13枚を重ね合わせ、 130℃、80kg/cmの圧力で積
層した。 導電性ペ−ストA:平均粒子径1μmのタングステン
カーバイド粒子100 重量部、アクリル系バインダー3.0
重量部、α−テルピオーネ溶媒を3.5 重量部、分散剤0.
3 重量部を混合して導電性ペーストAとした。 導電性ペ−ストB:平均粒子径3μmのタングステン
粒子 100重量部、アクリル系バインダー 1.9重量部、α
−テルピオーネ溶媒を3.7 重量部、分散剤0.2 重量部を
混合して導電性ペーストBを調整とした。 (4) 前記グリーンシートの積層体を窒素ガス中で600 ℃
で5時間脱脂し、1890℃、圧力150 kg/cmで3時間ホ
ットプレスし、厚さ3mmの窒化アルミニウム板状体を得
た。これを直径230 mmの円状に切り出して内部に厚さ6
μm、幅10mmの発熱体を有するセラミック製の板状体と
した (図3(a))。 (5) (4) で得た板状体を、ダイアモンド砥石で研磨した
後、ダイアモンド砥石で穴穿けして熱電対6用の凹部11
を設けると共に、パンチングにて直径1.8 mm、3.0 mm、
5.0 mmの半導体ウエハー支持ピン8を挿入するための貫
通孔7 (図2) 、および発熱体2と外部端子接続用ピン
3とを接続するための袋孔5を設けた。(図3(b))。 (6) さらに、この袋孔5の内壁面の一部をえぐり取っ
て、図4に示すような3個の凹部を形成し、前記導電性
ペ−ストBを印刷充填して導電性支持部材12を形成
し、前記袋孔5にNi−Au合金からなるろう材を用い、70
0 ℃で加熱リフローしてコバール製の外部端子接続用ピ
ン3を固着した(図3(c) )。なお、前記端子ピン3の
接続は、接続信頼性を確保のため、前記導電性支持部材
12で支持するような構造とした。 (7) 温度抑制のための複数の熱電対6を凹部に埋め込
み、ヒータ100 を得た(図3(d) )。
Examples Example 1 (ceramic heater) (1) Aluminum nitride powder (manufactured by Tokuyama, average particle size 1.1)
μm) 100 parts by weight, yttria (yttrium oxide, average particle size 0.4 μm) 4 parts by weight, acrylic binder
A composition obtained by mixing 11.5 parts by weight, 0.5 parts by weight of a dispersant and 53 parts by weight of an alcohol composed of 1-butanol and ethanol was used to obtain a green sheet having a thickness of 0.47 mm by a doctor blade. (2) After drying the green sheet at 80 ° C. for 5 hours,
The following conductive paste A was printed on the green sheet forming the heating element 2 by drawing a pattern using a screen printing method. The printing pattern was concentric circles as shown in FIG. (3) Centering on the green sheet on which the tungsten paste forming the heating element 2 is printed, the upper side (heating side)
37 sheets of green sheet on which the conductive paste A for forming the heating element 2 is not printed on the upper side (heating side) and 13 sheets on the lower side opposite to the green sheet, and at 130 ° C and a pressure of 80 kg / cm 2 . Laminated. Conductive paste A: 100 parts by weight of tungsten carbide particles having an average particle size of 1 μm, acrylic binder 3.0
Parts by weight, 3.5 parts by weight of α-terpione solvent, dispersant 0.
3 parts by weight were mixed to prepare a conductive paste A. Conductive paste B: 100 parts by weight of tungsten particles having an average particle size of 3 μm, 1.9 parts by weight of an acrylic binder, α
A conductive paste B was prepared by mixing 3.7 parts by weight of a terpione solvent and 0.2 part by weight of a dispersant. (4) 600 ° C of the green sheet laminate in nitrogen gas
Degreasing was performed for 5 hours, and hot pressing was performed at 1890 ° C. and a pressure of 150 kg / cm 2 for 3 hours to obtain an aluminum nitride plate-shaped body having a thickness of 3 mm. This is cut into a circle with a diameter of 230 mm and the thickness is 6
A ceramic plate-shaped body having a heating element of μm and a width of 10 mm was formed (FIG. 3 (a)). (5) After polishing the plate-like body obtained in (4) with a diamond grindstone, a hole is punched with the diamond grindstone to form a recess 11 for the thermocouple 6.
With punching, punching diameter 1.8 mm, 3.0 mm,
A through hole 7 (FIG. 2) for inserting a 5.0 mm semiconductor wafer support pin 8 and a blind hole 5 for connecting the heating element 2 and the external terminal connecting pin 3 were provided. (Fig. 3 (b)). (6) Further, a part of the inner wall surface of the bag hole 5 is cut out to form three recesses as shown in FIG. 4, and the conductive paste B is printed and filled to form a conductive support member. 12 is formed, and a brazing material made of a Ni-Au alloy is used for the bag hole 5,
Reflowing was carried out by heating at 0 ° C to fix the external terminal connecting pin 3 made of Kovar (Fig. 3 (c)). The terminal pins 3 are connected by the conductive support member 12 in order to secure the connection reliability. (7) A plurality of thermocouples 6 for suppressing temperature were embedded in the recess to obtain a heater 100 (Fig. 3 (d)).

【0046】実施例2 (炭化けい素セラミック板製ヒ
ータ) 実施例1と基本的に同様であるが、平均粒径1.0 μmの
炭化けい素粉末100 重量部、アクリルバインダー11.5重
量部、分散剤 0.5重量部、および1−ブタノールおよび
エタノールからなるアルコール53重量部を混合した組成
物を、ドクターブレードで形成して厚さ0.50mmのグリー
ンシートを得た。焼結温度を1900℃とし、セラミックヒ
ータを形成した。
Example 2 (Silicon Carbide Ceramic Plate Heater) Basically the same as Example 1, except that 100 parts by weight of silicon carbide powder having an average particle size of 1.0 μm, 11.5 parts by weight of an acrylic binder, and 0.5 of a dispersant. A composition obtained by mixing 53 parts by weight of alcohol and 1 part of butanol and ethanol was mixed with a doctor blade to obtain a green sheet having a thickness of 0.50 mm. A ceramic heater was formed by setting the sintering temperature to 1900 ° C.

【0047】比較例1 基本的には実施例1と同様であるが、袋孔の内壁にタン
グステンペーストを充填しなかった。本発明に適合する
実施例とその比較例に当たるヒータについて、室温〜6
00℃の昇降温試験を1000回行った後の、4個所の
端子ピンの電気的絶縁の有無を調べた。その結果を表1
に示すが、実施例では絶縁した個所は全く無かったが、
比較例では1個所が絶縁していた。
Comparative Example 1 Basically the same as in Example 1, but the inner wall of the bag hole was not filled with tungsten paste. Regarding the heaters corresponding to the examples and the comparative examples thereof, which are suitable for the present invention, the temperature ranges from room temperature to 6
After conducting the temperature raising / lowering test at 00 ° C. 1000 times, the presence or absence of electrical insulation of the four terminal pins was examined. The results are shown in Table 1.
Although there is no insulated part in the example,
In the comparative example, one part was insulated.

【0048】[0048]

【表1】 [Table 1]

【0049】[0049]

【0050】[0050]

【0051】[0051]

【0052】[0052]

【0053】[0053]

【0054】[0054]

【0055】[0055]

【0056】[0056]

【0057】[0057]

【0058】[0058]

【0059】[0059]

【0060】[0060]

【0061】[0061]

【0062】[0062]

【0063】[0063]

【0064】[0064]

【0065】[0065]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のセラミッ
クヒータによれば、昇降温特性に優れると共に、埋設し
た導電体と外部端子の接続信頼性を向上させることがで
きる。
As described above, the ceramic of the present invention is
According to Kuhita, excellent in lifting temperature characteristic property, it is possible to improve the connection reliability of buried the conductor and the external terminals.

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

【図1】発熱体のパターンを示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing a pattern of a heating element.

【図2】セラミックヒータの使用状態を示す一部の断面
図である。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a usage state of a ceramic heater.

【図3】セラミックヒータの製造工程を表す模式図であ
る。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a manufacturing process of a ceramic heater.

【図4】端子の接続構造部分を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a connection structure portion of a terminal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 セラミック基板 2 発熱体 3 外部端子接続用ピン 4 接続パッド 5 袋孔 6 熱電対 7 貫通孔 8 ウエハー支持ピン 9 ウエハー 11 凹部 12 導電性支持部材 1 Ceramic substrate 2 heating element 3 External terminal connection pin 4 connection pads 5 bag holes 6 thermocouple 7 through holes 8 Wafer support pins 9 wafers 11 recess 12 Conductive support member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H05B 3/20 328 H05B 3/20 328 // H01L 21/027 H01L 21/30 567 (56)参考文献 特開 平8−306629(JP,A) 特開 平11−12053(JP,A) 特開 平9−213455(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/68 H01L 21/66 H05B 3/02 H05B 3/20 328 H01L 21/027 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H05B 3/20 328 H05B 3/20 328 // H01L 21/027 H01L 21/30 567 (56) Reference JP-A-8-306629 (JP, A) JP 11-12053 (JP, A) JP 9-213455 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/68 H01L 21 / 66 H05B 3/02 H05B 3/20 328 H01L 21/027

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】「(57) [Claims] " 【請求項1】 セラミック基板の内部に発熱体が埋設さ
れ、基板表面から前記埋設発熱体に向けて袋孔が設けら
れ、かつその袋孔を介して外部端子を取り付けるように
してなるセラミックヒータにおいて、 前記袋孔の内周壁に、2個以上の凹部が設けられ、その
凹部に導電ペーストが充填されることで導電性支持部が
形成され、この導電性支持部の少なくともその一部が袋
孔の内壁面に露出させられることにより、該袋孔内壁面
の少なくとも一部に導電層が形成され、かつ、その導電
層を介して前記発熱体と外部端子とが電気的に接続され
るようにしてなることを特徴とするセラミックヒータ。
1. A ceramic heater in which a heating element is embedded inside a ceramic substrate, a bag hole is provided from the surface of the substrate toward the embedded heating element, and an external terminal is attached through the bag hole. The inner peripheral wall of the bag hole is provided with two or more recesses, and the recesses are filled with a conductive paste to form a conductive support portion, and at least a part of the conductive support portion is formed in the bag hole. By being exposed to the inner wall surface of the bag hole, a conductive layer is formed on at least a part of the inner wall surface of the bag hole, and the heating element and the external terminal are electrically connected through the conductive layer. A ceramic heater characterized by:
【請求項2】 セラミック基板の内部に発熱体が埋設さ
れ、基板表面から前記埋設発熱体に向けて袋孔が設けら
れ、かつその袋孔を介して外部端子を取り付けるように
してなるセラミックヒータにおいて、 前記袋孔の内周壁に、2個以上の凹部を設け、その凹部
に導電ペーストを充填することで導電性支持部を設け、
この導電性支持部の少なくともその一部を袋孔の内壁面
に露出させることにより、該袋孔内壁面の少なくとも一
部に導電層を形成し、かつその導電層を介して前記発熱
体と外部端子とを電気的に接続するようにしてなること
を特徴とするセラミックヒータ。
2. A ceramic heater in which a heating element is embedded inside a ceramic substrate, a bag hole is provided from the substrate surface toward the embedded heating element, and an external terminal is attached through the bag hole. , Two or more recesses are provided in the inner peripheral wall of the bag hole, and the conductive support is provided by filling the recesses with a conductive paste,
By exposing at least a part of the conductive support portion to the inner wall surface of the bag hole, a conductive layer is formed on at least a part of the inner wall surface of the bag hole, and the heating element and the outside are connected via the conductive layer. A ceramic heater characterized by being electrically connected to a terminal.
【請求項3】 前記発熱体に接して導電性接続パッドが
設けられ、その接続パッド部に向けて前記袋孔が設けら
れていることを特徴とする請求項1に記載のセラミック
ヒータ。
3. The ceramic heater according to claim 1, wherein a conductive connection pad is provided in contact with the heating element, and the bag hole is provided toward the connection pad portion.
【請求項4】 前記外部端子が、袋孔内に充填されるろ
う材を介して発熱体または導電性接続パッドと電気的に
接続される請求項1または2に記載のセラミックヒー
タ。
4. The ceramic heater according to claim 1, wherein the external terminal is electrically connected to a heating element or a conductive connection pad via a brazing material filled in the bag hole.
JP2000174574A 1999-06-09 2000-06-09 Ceramic heater Expired - Lifetime JP3495689B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000174574A JP3495689B2 (en) 1999-06-09 2000-06-09 Ceramic heater

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP1999/003086 WO2000076273A1 (en) 1999-06-09 1999-06-09 Ceramic heater and method for producing the same, and conductive paste for heating element
EP99/03086 1999-06-09
JP99/03086 1999-07-30
JP21792999 1999-07-30
JP11-217929 1999-07-30
JP2000174574A JP3495689B2 (en) 1999-06-09 2000-06-09 Ceramic heater

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002205644A Division JP2003163146A (en) 1999-06-09 2002-07-15 Ceramic substrate for semiconductor manufacturing and inspection unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001110880A JP2001110880A (en) 2001-04-20
JP3495689B2 true JP3495689B2 (en) 2004-02-09

Family

ID=26522294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000174574A Expired - Lifetime JP3495689B2 (en) 1999-06-09 2000-06-09 Ceramic heater

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3495689B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL154264A0 (en) * 2001-06-06 2003-09-17 Ibiden Co Ltd Wafer prober

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001110880A (en) 2001-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3381909B2 (en) Ceramic heater for semiconductor manufacturing and inspection equipment
WO2003007661A1 (en) Ceramic heater and ceramic joined article
KR100615443B1 (en) Ceramic heater
WO2001097264A1 (en) Hot plate
WO2001078455A1 (en) Ceramic board
WO2001006559A1 (en) Wafer prober
JP2003204156A (en) Ceramic substrate
JP3495689B2 (en) Ceramic heater
JP2001257200A (en) Ceramic substrate for semiconductor manufacturing and checking device
JP2003077781A (en) Ceramic heater for semiconductor manufacturing/ inspecting device
JP3584203B2 (en) Ceramic substrate for semiconductor manufacturing and inspection equipment
JP3320706B2 (en) Wafer prober, ceramic substrate used for wafer prober, and wafer prober device
JP2002198302A (en) Hot plate for semiconductor manufacture/inspection system
JP3536251B2 (en) Wafer prober
JP2002334820A (en) Ceramic heater for heating semiconductor wafer or liquid crystal substrate
JP2004356638A (en) Ceramic substrate for semiconductor manufacture / inspection device
JP2001345370A (en) Semiconductor manufacturing and inspecting apparatus
JP2003163146A (en) Ceramic substrate for semiconductor manufacturing and inspection unit
JP2001358205A (en) Apparatus for manufacturing and inspecting semiconductor
JP2001332560A (en) Semiconductor manufacturing and inspecting device
JP2001135681A (en) Wafer prober device
JP2001077183A (en) Ceramic substrate and its manufacture for semiconductor manufacture and checking
JP2001237304A (en) Ceramic substrate for semiconductor manufacturing/ inspecting device
JP3396469B2 (en) Wafer prober and ceramic substrate used for wafer prober
JP2003158051A (en) Ceramic substrate for semiconductor production/ inspection system

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3495689

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081121

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081121

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091121

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091121

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101121

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101121

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111121

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111121

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121121

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131121

Year of fee payment: 10

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term