JP3631614B2

JP3631614B2 - セラミックヒータ

Info

Publication number: JP3631614B2
Application number: JP15038198A
Authority: JP
Inventors: 英徳中間
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 1998-05-29
Publication date: 2005-03-23
Anticipated expiration: 2018-05-29
Also published as: JPH11339939A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セラミックヒータに関し、特に、ＣＶＤ、ＰＶＤ、スパッタリングなどの成膜装置用として使用されるセラミックヒータ、その中でも半導体製造装置用セラミックヒータとして好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体装置の製造工程において、半導体ウエハ（以下、ウエハと称す。）に薄膜を形成するＣＶＤ、ＰＶＤ、スパッタリングなどの成膜装置にはウエハを各種処理温度に加熱するための熱源としてステンレスヒータが使用されていた。
【０００３】
しかしながら、成膜装置では、デポジション用ガスやクリーニング用ガスとして塩素系やフッ素等の腐食性の強いハロゲン系ガスが使用されるため、これらのハロゲン系ガスに曝されるとパーティクルが発生したり、熱効率が悪くなるため、成膜する膜質や膜厚みに悪影響を与えるといった問題点があった。
【０００４】
こうした問題点を解決するために、耐食性に優れた緻密なセラミック体中に抵抗発熱体を埋設してなるセラミックヒータが提案されている。
【０００５】
図５（ａ）（ｂ）にセラミックヒータ１１の一般的な構造を示すように、１１はセラミックヒータで、円盤状をした緻密なセラミック体１２からなり、その内部には例えば図６に示すような渦巻き状をした発熱パターンＰを有する抵抗発熱体１４が埋設され、該抵抗発熱体１４はタングステンやモリブデンなどの単一の材料からなり、同一線幅、同一線厚みに構成されていた。また、上記セラミック体１２の上面はウエハ等の被加熱物Ｗを載置しつつ所定の温度に加熱するための載置面１３とし、上記セラミック体１２の下面中央にはセラミックヒータ１１を反応処理室（不図示）内に設置するためのセラミックスからなる筒状支持体１６が接合してあり、該筒状支持体１６により反応処理室の内外を気密にシールするとともに、上記筒状支持体１６の内側より前記抵抗発熱体１４に通電するための給電端子１５を反応処理室外へ取り出するようになっていた（特公平６−２８２５８号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、成膜工程ではこれまでウエハに成膜する膜材質としてＷ膜が用いられていたが、近年、膜材質の多様化によりＴｉ膜、ＳｉＯ_２膜、ＷＳｉｘ膜が使用されるようになり、これに伴ってこれまで処理温度が４００℃程度であったものが５００℃〜９００℃の処理温度で成膜することが要求されている。また、生産性を高めるためには処理時間、特にセラミックヒータ１１を所定の処理温度に加熱するまでの昇温時間を極力短くする必要があり、これまで５〜１０℃／ｍｉｎの昇温速度であったものを２０℃／ｍｉｎ以上の急速昇温が要求されていた。
ところが、上記セラミックヒータ１１を発熱させると、筒状支持体１６を介して反応処理室へ熱が逃げる熱引けが起こるため、筒状支持体１６が位置するセラミックヒータ１１の中央における熱容量が周縁より小さくなり、載置面１３の均熱性が阻害されるといった課題があった。その為、成膜毎に膜質や膜厚みが異なり、一定品質の薄膜を安定して成膜することができなかった。
【０００７】
しかも、この熱引けが大きくなるとセラミックヒータ１１に大きな熱応力が発生し、セラミックヒータ１１にクラックが発生して割れてしまうといった問題点もあった。特に、この問題点はセラミックヒータ１１の大型化、昇温速度の向上によりますます顕著な問題となっていた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、略同心円状又は略渦巻き状をした発熱パターンを有する抵抗発熱体を埋設してなるセラミック体の上面を被加熱物の載置面とし、上記セラミック体の下面にセラミックスからな筒状支持体を接合してなるセラミックヒータにおいて、上記発熱パターンのうち筒状支持体より内側に位置する領域の面積をＳ１、該筒状支持体より内側に位置する領域における抵抗発熱体の抵抗値をＲ１とし、上記発熱パターンのうち筒状支持体より外側に位置する領域の面積をＳ２、該筒状支持体より外側に位置する領域における抵抗発熱体の抵抗値をＲ２とした時、Ｒ１／Ｓ１をＲ２／Ｓ２に対して３〜６０％の範囲で大きくしたことを特徴とする。
【０００９】
【作用】
本発明によれば、筒状支持体より内側に位置する領域における抵抗発熱体の単位面積当たりの抵抗値（Ｒ１／Ｓ１）を、筒状支持体より外側に位置する領域における抵抗発熱体の単位面積当たりの抵抗値（Ｒ２／Ｓ２）より大きくしてあることから、筒状支持体を介して熱引きされる温度を補い載置面の温度分布を均一化することができる。また、その抵抗値（Ｒ１／Ｓ１）は抵抗値（Ｒ２／Ｓ２）に対して３〜６０％としてあることから、２０℃／ｍｉｎ以上の速度で急速に昇温しても割れないセラミックヒータを実現することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
図１（ａ）は本発明のセラミックヒータを示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図であり、抵抗発熱体４を埋設してなる円盤状をしたセラミック体２からなり、該セラミック体２の上面を被加熱物Ｗの載置面３としてある。また、上記セラミック体２の下面中央にはセラミックヒータ１を反応処理室（不図示）内に設置するためのセラミックスからなる筒状支持体６を接合してあり、該筒状支持体６によって反応処理室の内外を気密にシールするとともに、上記筒状支持体６の内側より前記抵抗発熱体４へ通電するための給電端子５を反応処理室外へ取り出するようになっている。
【００１２】
また、上記セラミック体２中に埋設する抵抗発熱体４の発熱パターンは、例えば、図２に示すような略同心円状としてあり、上記発熱パターンＱが占める面積をＳとした時、面積Ｓは載置面３全体の８０％以上となるようにしてある。なお、発熱パターンＱのパターン形状としては図２に示したものだけに限定されるものではなく、図６に示す渦巻き状をしたものなど載置面３を均一に加熱できるパーン形状であれば良い。
【００１３】
そして、本発明は、上記発熱パターンＱのうち筒状支持体６の最外周より内側に位置する領域Ｑ１の面積をＳ１、上記筒状支持体６の最外周より内側に位置する領域Ｑ１における抵抗発熱体４ａの抵抗値をＲ１とするとともに、上記発熱パターンＱのうち筒状支持体６の最外周より外側に位置する領域Ｑ２の面積をＳ２、上記筒状支持体６の最外周より外側に位置する領域Ｑ２における抵抗発熱体４ｂの抵抗値をＲ２とした時、上記筒状支持体６の内側に位置する領域Ｑ１における抵抗発熱体４ａの単位面積当たりの抵抗値（Ｒ１／Ｓ１）を、上記筒状支持体６の外側に位置する領域Ｑ２における抵抗発熱体４ｂの単位面積当たりの抵抗値（Ｒ２／Ｓ２）より大きくしたことを特徴とする。
【００１４】
即ち、上記セラミックヒータ１を発熱させると、筒状支持体６を介して反応処理室側へ熱が奪われて熱引けが発生し、載置面３の均熱化が阻害されるとともに、特に昇温時において、筒状支持体６が接合されているセラミックヒータ１の中央と、筒状支持体６が接合されていないセラミックヒータ１の周縁との境界に大きな熱応力が発生し、セラミックヒータ１が割れてしまうといった恐れがあるが、本発明では、発熱パターンＱの筒状支持体６より内側に位置する領域Ｑ１における抵抗発熱体４ａの単位面積当たりの抵抗値（Ｒ１／Ｓ１）を、筒状支持体６より外側に位置する領域Ｑ２における抵抗発熱体４ｂの単位面積当たりの抵抗値（Ｒ２／Ｓ２）より大きくし、筒状支持体６が接合されているセラミックヒータ１の中央の発熱量を周縁より大きくしてあることから、熱引けに伴う温度損失を補い、載置面６の温度分布を均一化することができるとともに、昇温時においてセラミックヒータ１の中央の発熱量を周縁より大きくできるため、セラミックヒータ１に発生する熱応力を緩和し、急速昇温によるセラミックヒータ１の破損を防ぐことができる。
【００１５】
ただし、上記抵抗値（Ｒ１／Ｓ１）は抵抗値（Ｒ２／Ｓ２）に対して３〜６０％の範囲で大きくすることが重要であり、好ましくは５〜２０％の範囲で大きくすることが良い。
【００１６】
これは抵抗値（Ｒ１／Ｓ１）が抵抗値（Ｒ２／Ｓ２）に対して３％未満であると、筒状支持体６からの熱引けに伴う温度損失を補えず、載置面３の中央における温度が周縁より低くなり、均一な温度分布を得ることができなくなるとともに、昇温時にセラミックヒータ１に大きな熱応力が発生し、割れてしまう恐れがあるからであり、逆に、抵抗値（Ｒ１／Ｓ１）が抵抗値（Ｒ２／Ｓ２）に対して６０％より大きくなると、筒状支持体６からの温度損失より抵抗発熱体４ａによる発熱量が大きくなり過ぎるために、載置面３の中央における温度が周縁より高くなり、均一な温度分布を得ることができなくなるとともに、昇温時に発生する熱応力が非常に大きくなりセラミックヒータ１が割れてしまうからである。
【００１７】
なお、筒状支持体６が接合されたセラミックヒータ１から抵抗値（Ｒ１／Ｓ１）と抵抗値（Ｒ２／Ｓ２）を求める方法としては、例えば、図２に示す発熱パターンＱを有するセラミックヒータ１の場合、まず、筒状支持体６を切除し、Ｘ線を当ててセラミック体２中に埋設されている発熱パターンＱの形状を解析し、筒状支持体６より内側に位置する領域Ｑ１の面積をＳ１、上記筒状支持体６外側に位置する領域Ｑ２の面積をＳ２として算出する。
【００１８】
一方、筒状支持体６より内側に位置する領域Ｑ１における抵抗発熱体４ａの抵抗値Ｒ１と筒状支持体６より外側に位置する領域Ｑ２における抵抗発熱体４ｂの抵抗値Ｒ２は、セラミック体２を筒状支持体６の最外周が位置していた部分で円板状のセラミック体とリング状のセラミック体に２分割し、円板状のセラミック体に埋設されている抵抗値をＲ１、リング状のセラミック体に埋設されている抵抗値をＲ２としてそれぞれ測定し、これらの値から抵抗値（Ｒ１／Ｓ１）と抵抗値（Ｒ２／Ｓ２）を算出すれば良い。
【００１９】
ところで、抵抗発熱体４ａ，４ｂの単位面積当たりの抵抗値（Ｒ１／Ｓ１），（Ｒ２／Ｓ２）を変化させるには以下の方法がある。
【００２０】
〔抵抗発熱体４をスクリーン印刷にて形成する場合〕
▲１▼ 抵抗発熱体４ａ，４ｂの厚みを一定とし、抵抗発熱体４ａと抵抗発熱体４ｂの線幅を異ならせる方法。即ち、抵抗発熱体４ａの線幅を抵抗発熱体４ｂの線幅より細くする。
【００２１】
▲２▼ 抵抗発熱体４ａ，４ｂの線幅を一定とし、抵抗発熱体４ａと抵抗発熱体４ｂの厚みを異ならせる方法。即ち、スクリーン印刷にて抵抗発熱体４と抵抗発熱体４ｂを印刷したあと、抵抗発熱体４ｂに相当する部分に再度スクリーン印刷にて抵抗発熱体を重ねる。
【００２２】
▲３▼ 抵抗発熱体４ａ，４ｂの厚み、線幅とも一定とし、抵抗発熱体４ａと抵抗発熱体４ｂの組成を異ならせる方法。例えば、抵抗発熱体を主にタングステンよって形成する場合、抵抗発熱体４ｂに含有させる炭化タングステンの添加量を抵抗発熱体４ａに含有させる炭化タングステンの添加量より多くすることにより、抵抗発熱体４ａの単位面積当たりの抵抗値（Ｒ１／Ｓ１）を抵抗発熱体４ｂの単位面積当たりの抵抗値（Ｒ２／Ｓ２）より大きくできる。
【００２３】
〔抵抗発熱体４に線材を用いる場合〕
▲４▼ 抵抗発熱体４ａ，４ｂの線径を一定とし、抵抗発熱体４ａと抵抗発熱体４ｂの巻き数を変更する方法。即ち、抵抗発熱体４ａの巻き数を抵抗発熱体４ｂより多くする。
【００２４】
また、上記方法による抵抗発熱体４を埋設するセラミックヒータ１の製造方法としては次の２つの方法がある。
【００２５】
まず、第一の方法は、高融点金属や導電性セラミックスを含む導体インクを作製し、これをセラミック体２を構成するセラミックグリーンシート上に例えば図２に示す発熱パターンＱを▲１▼〜▲３▼の方法を用いてスクリーン印刷したあと、上記発熱パターンＱを覆うように上記セラミックグリーンシート上に他のセラミックグリーンシートを積み重ねてグリーンシート積層体を製作する。そして、このグリーンシート積層体に切削加工を施して所定形状に形成したものを各種セラミック原料を焼結させることができる温度にて焼成することにより、抵抗発熱体４を埋設してなるセラミック体２を形成する。
【００２６】
第二の方法は、抵抗発熱体４として高融点金属からなる線材を用い、該線材を▲４▼の方法にて螺旋状に巻線したものを例えば図２に示す発熱パターンＱに配置してセラミック原料中に埋置し、ホットプレス法にて焼結一体化したあと、研削加工を施して所定形状に形成することにより、抵抗発熱体４を埋設してなるセラミック体２を形成する。
【００２７】
これらの方法により得られたセラミック体２は、一方の主面に研磨加工を施して載置面３を形成するとともに、他方の主面に抵抗発熱体４に連通する凹部を穿設し、該凹部に給電端子５をロウ付け等の方法にて接合することによりセラミックヒータ１を形成する。
【００２８】
一方、筒状支持体６は、セラミック原料を射出成形法、押し出し成形法、静水圧プレス成形法など通常のセラミック成形法にて所定の筒状に形成したあと、上記セラミック原料を焼結させることができる温度にて焼成して形成する。
【００２９】
そして、上記セラミック体２の給電端子５を内包するように上記セラミック体２の下面中央に筒状支持体６をガラス接合や拡散接合にて接合するか、あるいは上記セラミック体２と筒状支持体６とが同種のセラミックスからなる場合、上記セラミック原料の泥漿をセラミック体２と筒状支持体６の接合面間に介在させ、焼結一体化することによりセラミックヒータ１を得ることができる。
【００３０】
ただし、上記発熱パターンＱにおいて、筒状支持体６より内側に位置する領域Ｑ１における抵抗発熱体４ａの単位面積当たりの抵抗値（Ｒ１／Ｓ１）と筒状支持体６より外側に位置する領域Ｑ２における抵抗発熱体４ｂの単位面積当たりの抵抗値（Ｒ２／Ｓ２）を前記範囲で設定したとしてもセラミック体２の熱伝導率が４０Ｗ／ｍｋ未満であると、抵抗発熱体４の発熱を効率良くセラミック体２全体に伝えることができないために、セラミック材料による均熱化作用が無くなり、特に大型のセラミックヒータ１では載置面３の均熱化が達成できない。しかも、セラミック体２の厚みが厚くなると、セラミック体２の厚み方向に温度分布が生じ、熱応力が発生して抵抗発熱体４を埋設した界面からクラックが発生することもある。
【００３１】
しかも、成膜装置ではデポジション用ガスやクリーニング用ガスとして塩素系やフッ素等の腐食性の強いハロゲン系ガスが使用されているため、これらのハロゲン系ガスに対して耐食性の高いことが必要となる。
【００３２】
その為、セラミック体２を構成するセラミックスとしては熱伝導率が４０Ｗ／ｍｋ以上でかつハロゲン系ガスに対する優れた耐食性を有するセラミックスにより形成することが重要であり、可能な限り熱伝導率の高いものが望ましい。
【００３３】
具体的には、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化硼素を主成分とするセラミックスを用いることができ、これらの中でも窒化アルミニウムを主成分とするセラミックスが好ましい。
【００３４】
また、上記セラミック体２に接合する筒状支持体６の熱伝達率は、セラミック体２の熱伝達率と同等あるいはそれ以上とすることが望ましい。これは、筒状支持体６の熱伝達率がセラミック体２よりも極端に低いと、セラミックヒータ１を発熱させたときの熱伝搬が非常に少なく、セラミック体２と筒状支持体６との接合界面に熱応力が集中して筒状支持体６が接合界面より剥離してしまうからである。なお、筒状支持体６を構成するセラミックスとしては、セラミック体２と同様のアルミナ、窒化アルミニウム、窒化硼素を主成分とするセラミックスを用いることができ、特に、接合強度を高める観点からセラミック体２と同種のセラミックス、さらにはセラミック体２と同一のセラミックスにより形成することが良い。なお、同種のセラミックスとは、主成分が同じであることを言い、同一のセラミックスとは主成分は勿論のこと組成や特性が同じセラミックスのことを言う。
【００３５】
さらに、上記セラミック体２中に埋設する抵抗発熱体４としては、タングステン、モリブデン、白金、レニウム等の高融点金属やこれらの合金、あるいは周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素の炭化物や窒化物を用いることができ、セラミック体２を構成するセラミックスとの熱膨張差が近似したものを適宜選択して用いれば良い。
【００３６】
かくして、本発明のセラミックヒータ１を用いれば、処理温度での温度バラツキが１０％以内となるような均一な温度分布を得ることができるとともに、従来では成し得なかった２０℃／ｍｉｎ以上の急速な昇温においても割れることがない。
【００３７】
（実施例）
純度９９．９％のＡｌＮ粉末に対してバインダー、溶剤、可塑剤等を加え、回転ミルにて２４時間程度混合することにより泥漿を製作したあと、ドクターブレード法にてＡｌＮのグリーンシートを複数枚形成する。
【００３８】
一方、抵抗発熱体４として、タングステン粉末に溶剤、可塑剤、分散材等を加えて回転ミルにて混合粉砕したあと、バインダーを加えてさらに混合し、真空脱脂することにより導体インクを製作する。
【００３９】
そして、前記ＡｌＮのグリーンシートを数枚積み重ねた上に、上記導体インクをスクリーン印刷にて図２に示すような略同心円状をなし、抵抗発熱体４の厚みはほぼ一定とした状態で中央に位置する抵抗発熱体４ａの線幅を周縁に位置する抵抗発熱体４ｂの線幅より狭くした発熱パターンＱを敷設し、該発熱パターンＱを覆うように残りのＡｌＮのグリーンシートを積み重ね、熱圧着によりグリーンシート積層体を形成した。そして、このグリーンシート積層体に切削加工を施して円盤状に形成したあと、数百℃の窒素雰囲気にて脱脂し、次いで窒素雰囲気中にて２０００〜２０１０℃の温度にて焼成することにより、外径が約３００ｍｍ、厚みが約１５ｍｍの円盤状をした窒化アルミニウム製のセラミック体２を製作した。なお、上記セラミック体２を構成する窒化アルミニウムの組成についてＩＣＰにて測定したところ、窒化アルミニウムの含有量が９９．８重量％の高純度窒化アルミニウムセラミックスからなるものであった。
【００４０】
また、セラミック体２中に埋設する発熱パターンＱのうち、後述にて接合する筒状支持体６より内側に位置する領域Ｑ１における抵抗発熱体４ａの単位面積当たりの抵抗値（Ｒ１／Ｓ１）と、上記筒状支持体６より外側に位置する領域Ｑ２における抵抗発熱体４ｂの単位面積当たりの抵抗値（Ｒ２／Ｓ２）をそれぞれ測定したところ、０．４８Ω／ｃｍ^２と０．３６Ω／ｃｍ^２であり、抵抗値（Ｒ１／Ｓ１）が抵抗値（Ｒ２／Ｓ２）に対して３３％高かった。
【００４１】
次に、得られたセラミック体２の一方の主面を中心線平均粗さ（Ｒａ）で０．１μｍに研磨して載置面３を形成するとするとともに、上記セラミック体２の他方の主面に抵抗発熱体４に連通する２つの凹部を穿設したあと、該凹部にＦｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金からなる給電端子５を銀銅ロウにてロウ付け固定してセラミックヒータ１を得た。
【００４２】
そして、このセラミックヒータ１の下面に、外径７０ｍｍ、厚み１０ｍｍの円筒状をした上記セラミック体２と同一の窒化アルミニウムセラミックスからなる筒状支持体６を拡散接合した。
【００４３】
そこで、このセラミックヒータ１に１７０Ｖの直流電圧を印加して載置面３を設定温度で７００℃に発熱させ、載置面３の温度を放射温度計（商品名：サーモビュアー）にて測定したところ、図３に示すように、載置面３の平均温度が６９４℃、最も低いところでも設定温度に対して１５℃以内とすることができ、設定温度７００℃に対して２％以内の温度バラツキに抑えることができ、優れた均熱性が得られた。
【００４４】
一方、比較のために、発熱パターンの形状は図２と同一で、抵抗調整していない抵抗発熱体１４をセラミック体１２中に埋設する以外は実施例と同様の方法にて製作したセラミックヒータ１１を試作し、１７０Ｖの直流電圧を印加して載置面１３を発熱させたところ、図４に示すように、載置面１３の平均温度が６５４℃、最も低いところでは設定温度に対して１１４℃も低くなっており、設定温度７００℃に対して１６．２％と温度分布が大きくばらついていた。
【００４５】
（実験例１）
そこで、実施例におけるセラミックヒータ１において、筒状支持体６より内側に位置する領域Ｑ１における抵抗発熱体４ａの単位面積当たりの抵抗値（Ｒ１／Ｓ１）と筒状支持体６より外側に位置する領域Ｑ２における抵抗発熱体４ｂの単位面積当たりの抵抗値（Ｒ２／Ｓ２）を異ならせた時の載置面３における温度分布を確認する実験を行った。
【００４６】
それぞれの結果は表１に示す通りである。
【００４７】
この結果、抵抗値（Ｒ１／Ｓ１）を抵抗値（Ｒ２／Ｓ２）に対して３％以上、６０％以下とすることにより、載置面３の温度バラツキを１０％以内に抑えられることが判る。特に、抵抗値（Ｒ１／Ｓ１）を抵抗値（Ｒ２／Ｓ２）に対して５％以上、５０％以下とすれば、載置面３の温度バラツキを５％以内に抑えることができ、優れた均熱性が得られた。
【００４８】
【表１】

【００４９】
（実験例２）
次に、実験例１で用いたセラミックヒータ１の昇温速度を異ならせた時のセラミックヒータ１の耐久性について調べる実験を行った。
【００５０】
それぞれの結果は表２に示す通りである。
【００５１】
この結果、抵抗値（Ｒ１／Ｓ１）を抵抗値（Ｒ２／Ｓ２）に対して３％以上、６０％以下とすることにより、２０℃／ｍｉｎの昇温速度としてもセラミックヒータ１に割れを生じることがなく、特に抵抗値（Ｒ１／Ｓ１）を抵抗値（Ｒ２／Ｓ２）に対して５％以上、２０％以下とすることにより、５０℃／ｍｉｎの昇温速度においてもセラミックヒータ１に割れを生じることがなく優れていた。
【００５２】
【表２】

【００５３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、略同心円状又は略渦巻き状をした発熱パターンを有する抵抗発熱体を埋設してなるセラミック体の上面を被加熱物の載置面とし、上記セラミック体の下面にセラミックスからな筒状支持体を接合してなるセラミックヒータにおいて、上記発熱パターンのうち筒状支持体より内側に位置する領域の面積をＳ１、該筒状支持体より内側に位置する領域における抵抗発熱体の抵抗値をＲ１とし、上記発熱パターンのうち筒状支持体より外側に位置する領域の面積をＳ２、該筒状支持体より外側に位置する領域における抵抗発熱体の抵抗値をＲ２とした時、Ｒ１／Ｓ１をＲ２／Ｓ２に対して３〜６０％の範囲で大きくしたことから、筒状支持体を介して熱引きされる温度を補い載置面の温度分布を均一化することができるとともに、２０℃／ｍｉｎ以上の速度で急速に昇温しても割れない信頼性の高いセラミックヒータを提供することができる。
【００５４】
しかも、セラミックヒータを構成するセラミック体や筒状支持体はハロゲン系ガスやプラズマに対して優れた耐食性、耐プラズマ性を有するセラミックスからなるため、成膜装置やエッチング装置に用いたとしても長期使用が可能であるとともに、腐食や摩耗に伴う塵の発生が少ないことから、例えば半導体製造装置用として用いたとしても半導体ウエハに悪影響を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明のセラミックヒータを示す一部を破断した斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。
【図２】図１のセラミックヒータに埋設してなる発熱パターンを示す図である。
【図３】本発明のセラミックヒータの載置面における温度分布を示す図である。
【図４】従来のセラミックヒータの載置面における温度分布を示す図である。
【図５】（ａ）は従来のセラミックヒータを示す一部を破断した斜視図、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ線断面図である。
【図６】図５のセラミックヒータに埋設してなる発熱パターンを示す図である。
【符号の説明】
１，１１・・・セラミックヒータ
２，１２・・・セラミック体
３，１３・・・載置面
４（４ａ，４ｂ），１４・・・抵抗発熱体
５，１５・・・給電端子
６，１６・・・筒状支持体
Ｑ，Ｐ・・・発熱パターン
Ｑ１・・・筒状支持体より内側に位置する領域
Ｑ２・・・筒状支持体より外側に位置する領域
Ｓ・・・発熱パターンの全面積
Ｓ１・・・筒状支持体より内側に位置する領域の面積
Ｓ２・・・筒状支持体より外側に位置する領域の面積
Ｒ１・・・領域Ｓ１における抵抗発熱体の抵抗値
Ｒ２・・・領域Ｓ２における抵抗発熱体の抵抗値
Ｗ・・・被加熱物

Claims

略同心円状又は略渦巻き状をした発熱パターンを有する抵抗発熱体を埋設してなるセラミック体の上面を被加熱物の載置面とし、上記セラミック体の下面にセラミックスからなる筒状支持体を接合してなるセラミックヒータにおいて、上記発熱パターンのうち筒状支持体より内側に位置する領域の面積をＳ１、該筒状支持体より内側に位置する領域における抵抗発熱体の抵抗値をＲ１とし、上記発熱パターンのうち筒状支持体より外側に位置する領域の面積をＳ２、該筒状支持体より外側に位置する領域における抵抗発熱体の抵抗値をＲ２とした時、Ｒ１／Ｓ１をＲ２／Ｓ２に対して３〜６０％の範囲で大きくしたことを特徴とするセラミックヒータ。