JP3833974B2 - 加熱装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、半導体ウエハーや液晶基板等の基板を被加熱体として加熱する際に用いられる加熱装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の加熱装置は、被加熱体を加熱する加熱面を備えている基体と、この基体に設けられた抵抗発熱体とを少なくとも有して構成されている。
【０００３】
そして、この加熱装置は、従来、抵抗発熱体エリア外周部を判別し、その外周部基準で前記エリア中心点を割り出し、前記エリアと基体とが同心となるように加工されて製造されている。抵抗発熱体エリア外周部は、抵抗発熱体が基体内に埋設されている場合はＸ線撮影等により判別することができ、あるいは抵抗発熱体が基体の表面部にある場合は画像処理技術等により判別することができる。
【０００４】
また、加熱装置の均熱性評価は、従来では、電気的接続が可能となる完成体において評価されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、加熱装置の加熱面における均熱性に対する要求が一層厳しさを増しており、所定温度（ｔ℃）における均熱性がｔ℃±１．０％以下であったり、あるいは特定の温度分布を有する均熱性において狙いに対する変動の最小化が求められたりする。
【０００６】
ところが従来の加熱装置は、前述したようにその均熱性評価が完成体において行われている関係で、製造の最終段階まで均熱性を確認することができず、その段階で例え均熱性に問題があることが判明しても、加熱装置形状を変更するような形状修正は成膜装置との取り合いの関係上不可能であり、結局は所望の均熱性が得られない虞がある、という課題を有している。
【０００７】
ここで云う所望の均熱性とは、基体の加熱面の温度分布のことで、温度差の小さい温度分布を得ること、ウエハー上に所定の成膜を施す最終使用環境に対応した温度分布に修正・変更すること、あるいは個体間の温度分布のばらつきの最小化を図ることである。
【０００８】
そこで、発明者は、種々検討した結果、抵抗発熱体エリアと基体との同心については、エリア中心と基体中心との位置ずれ量が０．００５ｍｍ以下となる複数の加熱装置を製造し均熱性を評価したところ、前記位置ずれ量が温度分布のばらつき低減に必ずしも寄与していないこと、および複数の熱処理を加える加熱装置において、初期の熱処理の温度分布傾向が完成体の均熱性に大きく影響を及ぼしていることが判明した。
【０００９】
ここで抵抗発熱体エリアとは、抵抗発熱体が設けられている基体の表面部分をいい、エリア中心とは、基体に設けられた抵抗発熱体に外接する外接円の中心を云う。また、熱処理とは、抵抗発熱体の設けられた基体を所定温度に加熱すると共に、その温度に保持後常温にする一連の温度変化工程を云う。
【００１０】
そして発明者は、前記判明事項に鑑みて、円状または多角形状の抵抗発熱体の中心点と、前記抵抗発熱体を有する基体の中心点との間に位置ずれ量を設けることにより、基体の加熱面における温度分布について均熱性を改善できること、あるいは均熱性の傾向を変更することができることを見出し、さらには製造工程の初期の熱処理後に均熱性評価を行うと共に、その評価結果を基に前記位置ずれ量を決めることにより、均熱性を改善した（あるいは均熱性の傾向を変更した）加熱装置を製造することができることを見出し、本発明を完成したものである。
【００１１】
すなわちこの発明は、所望の均熱性が得られる加熱面を備えた加熱装置の製造方法を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願発明は、被加熱体を加熱する加熱面を備えている基体と、この基体に設けられた抵抗発熱体とを少なくとも有して構成される加熱装置において、前記抵抗発熱体は、その外接円の中心を、前記基体の基体中心から位置ずれさせて設けられていることを特徴とする。
【００１３】
このため本願発明では、抵抗発熱体の中心を、対象となる抵抗発熱体の外周に外接する外接円の中心として捉えることにより、円形状から多角形状に至る全ての形状の抵抗発熱体の中心を設定することができる。
【００１４】
そして、抵抗発熱体は、その中心を、前記抵抗発熱体を有する基体の基体中心から位置ずれさせて設けられているので、前記位置ずれにより、前記基体の加熱面を所望の均熱性を奏する温度分布に設定することができる。
【００１５】
なお、前記外接円の中心と前記基体中心との位置ずれ量は、１〜１０ｍｍであることが望ましい。
【００１６】
これにより、位置ずれ量の下限を１ｍｍとしたので位置ずれに起因する所望の均熱性を奏することができると共に、その上限を１０ｍｍとしたので、基体に設けられるリフトピン孔やシャフト等の他部分との干渉を避けて抵抗発熱体を有効に設けて所望の均熱性を奏することができる。
【００１７】
また、前記抵抗発熱体は、前記基体に設けられる１個ないし複数個の単位発熱体から構成されており、前記外接円は、前記単位発熱体の前記加熱面への投影形状に対する外接円であることが望ましい。
【００１８】
これにより、抵抗発熱体の中心は、単位発熱体の加熱面への投影形状に対する外接円の中心として捉えることができる。
【００１９】
また、前記加熱装置の製造方法は、前記基体よりも大面積の表裏面を有する源基体を形成する源基体形成工程と、前記源基体に設けられた前記抵抗発熱体の外接円の中心を割り出す発熱体中心測定工程と、前記源基体の熱処理後に実施する均熱性評価工程と、前記均熱性評価の結果に基づいて、前記発熱体の中心を基準にして所望の均熱性の得られる方向に前記源基体の中心を位置ずれさせる基体中心位置決め工程と、前記位置ずれ後の中心を加工中心として前記源基体を加工することにより加工中心を基体中心とする基体を製造する偏心加工工程とを備えていることを特徴とする。
【００２０】
これにより、源基体形成工程、発熱体中心測定工程、均熱性評価工程、基体中心位置決め工程、および偏心加工工程を順次経た後、さらに従来と同様な工程を経ると共に、完成体均熱評価工程を経て完成体を得ることができる。
【００２１】
源基体形成工程では、従来と同様な方法により、完成体としての基体よりも大面積の表裏面を有する源基体が形成される。この源基体には、抵抗発熱体が設けられており、源基体の外周縁部と抵抗発熱体の外周縁部との間に、幅広の加工代が得られる。
【００２２】
また、発熱体中心測定工程では、例えばＸ線撮影や画像処理技術等により、源基体に設けられた抵抗発熱体の外接円の中心を割り出す。抵抗発熱体は、その中心を源基体の中心に大略一致させて設けられている。
【００２３】
また、均熱性評価工程は、最も均熱性へ大きく影響する初期の熱処理後、例えば赤外線放射温度計を用いて加熱面となる源基体の表面の温度分布を測定することにより行う。
【００２４】
また、基体中心位置決め工程では、均熱性評価結果のホット部位の加工取代が最小となり、そのクール部位の加工取代が最大となるように、発熱体の中心を基準にして源基体の中心の位置ずれ方向と位置ずれ量を設定する。
【００２５】
また、偏心加工工程では、前工程で設定した位置ずれ方向と位置ずれ量を、例えばＮＣ加工機に入力し、そのオフセット機能により、位置ずれ後の中心を加工中心として源基体を加工する。この加工により、前記加工中心を基体中心とする基体が製造でき、この基体には基体中心から位置ずれした中心をもつ抵抗発熱体が設けられている。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態としての加熱装置１を示す。この加熱装置１は、被加熱体を加熱する加熱面２を備えている基体３と、この基体３に設けられた抵抗発熱体４とを少なくとも有して構成されている。このとき抵抗発熱体４は、その外接円Ｃ（図１（ａ）中、１点差線で示す）の中心Ｃ１を、基体３の基体中心Ｃ２から位置ずれさせて設けられている。このときの位置ずれ量は、図１（ａ）中、符号Ｄで示す。
【００２８】
この加熱装置１は、基板を加熱するものであり、好ましくは半導体ウエハーや結晶基板等を被加熱体として加熱するために用いられる。
【００２９】
基体３は、窒化アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、酸化アルミニウム、アルミニウムおよびその合金、あるいはステンレススチールを用いて円盤状に形成される。このとき基体３は、その厚みＴ（図１（ｂ）参照）が０．５ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内になるように形成される。円盤状の基体３の外周形状は、図１（ａ）に示す円形ばかりでなく、多角形状にも形成することができ、そのときの基体中心Ｃ２は、対象となる多角形に外接する外接円の中心となる。
【００３０】
また、基体３の加熱面２は、図１（ｂ）に示すように、フラット面に形成するだけでなく、被加熱体の載置面を窪ませたポケット形状、あるいは／および前記載置面にエンボスあるいは溝を設けて凹凸面に形成することもできる。
【００３１】
また、抵抗発熱体４は、モリブデン、タングステン、タングステン／モリブデン化合物、白金等を用いて形成される、網状（メッシュ状）、コイル状、膜状、あるいはシート状の長尺部材を折曲して形成されるもの、あるいは基体３の露出面にペースト印刷を施して形成されるものが用いられる。
【００３２】
そして長尺部材を折曲して形成される抵抗発熱体４は、例えば図２（ａ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、基体３の内部に埋設されて配設される。抵抗発熱体４は、図２（ａ）では加熱面２に対して略平行に配設されており、図２（ｃ）では中央部分が加熱面２に対して凹となるテーパ状（逆円錐状）に配設されており、図２（ｄ）では中央部分が加熱面２に対して凸となるテーパ状（円錐状）に配設されている。ペースト印刷により形成される抵抗発熱体４は、例えば図２（ｂ）に示すように、加熱面２の反対側の面に塗布することにより配設されている。
【００３３】
さらに、抵抗発熱体４は、その外周形状が円形状あるいは多角形状を呈して形成される。このため、抵抗発熱体４の中心Ｃ１は、対象となる抵抗発熱体の外周に外接する外接円の中心として捉えることができ、これにより円形状から多角形状に至る全ての形状の抵抗発熱体の中心を設定することができる。
【００３４】
すなわち、図７は、後述する本発明の加熱装置の製造方法における源基体形成工程で形成される源基体１０を示しており、その図７（ａ）に示す源基体１０には円形状の抵抗発熱体４が配設されており、その図７（ｂ）に示す源基体１０には正方形状（多角形状）の抵抗発熱体４が配設されているが、いずれも抵抗発熱体４に外接する外接円Ｃ（１点鎖線で示す）の中心として、抵抗発熱体４の中心Ｃ１を特定することができる。
【００３５】
このように構成された加熱装置１は、抵抗発熱体４に通電することにより加熱面２を加熱することができるが、抵抗発熱体４が、その中心Ｃ１を、抵抗発熱体４を有する基体３の基体中心Ｃ２から位置ずれ（位置ずれ量Ｄ）させて設けられているので、前記位置ずれにより、基体３の加熱面２を所望の均熱性を奏する温度分布に設定することができる。
【００３６】
また、好ましくは位置ずれ量Ｄは、０．００５〜１０ｍｍの範囲に設定される。
【００３７】
この構成では、位置ずれ量Ｄの下限を０．００５ｍｍとしたので、位置ずれに起因する所望の均熱性を奏することができると共に、その上限を１０ｍｍとしたので、基体３に設けられるリフトピン孔やシャフト等の他部分（図示せず）との干渉を避けて抵抗発熱体４を有効に設けて所望の均熱性を奏することができる。リフトピン孔やシャフトは、基体中心Ｃ２を基準にして設けられるので、位置ずれ量Ｄが１０ｍｍを越えるときは、抵抗発熱体４がリフトピン孔やシャフトと干渉して均熱性を低下させるだけでなく、特にシャフト付き加熱装置の場合は、抵抗発熱体４の両端に接続した端子と外部のコネクタとを接続するためにシャフト内に配設されるロッド（図示せず）の取り出しが困難になる。このため位置ずれ量Ｄは、より好ましくは０．０１〜８ｍｍ、さらに好ましくは０．０２〜５ｍｍに設定する。
【００３８】
また、加熱装置１においては、抵抗発熱体４は、図３に示すように、基体３に設けられる１個ないし複数個の単位発熱体５、５、…から構成することができ、そのときの外接円Ｃは、単位発熱体５、５、…の加熱面２への投影形状Ｅに対する外接円とすることができる。
【００３９】
すなわち、図３（ａ）に示す抵抗発熱体４は、加熱面２に対して略平行に配設された同一大きさの２個の単位発熱体５、５とから構成されており、図３（ｂ）に示す抵抗発熱体４は、加熱面２に対して略平行に配設された１個の単位発熱体５と、加熱面２に対して凹となるテーパ状（逆円錐状）に配設された１個の単位発熱体５とから構成されており、図３（ｃ）に示す抵抗発熱体４は、加熱面２に対して略平行に配設された異なる大きさ（下段が上段よりも幅広に形成されている）の２個の単位発熱体５、５とから構成されている。
【００４０】
この構成では、抵抗発熱体４の中心Ｃ１は、単位発熱体５の加熱面２への投影形状Ｅに対する外接円の中心として捉えることができるので、その設定を容易に行うことができ、これにより所望の均熱性の得られる加熱面２を備えた加熱装置１を容易に設計することができる。
【００４１】
なお、抵抗発熱体４を複数個の単位発熱体５、５、…で構成するときは、各単位発熱体５は、図３で示すように加熱面２からの深さ領域を変えて配設するばかりでなく、加熱面２からの同一深さ領域で複数個の単位発熱体５、５、…を並列させて配設することもできる。
【００４２】
次に実験例を示す。この実験例は、図４および図５に示すように、基体３の加熱面２対する温度分布を赤外線放射温度計で測定し、その結果を加熱面２上に等温線Ｆで示すと共に、加熱面２上の各測定点に対する測定温度をグラフで示し、従来品と本発明品とを比較している。
【００４３】
実験例１（図４に示す）
図４中、（ａ）は従来品としての加熱装置１００に対するデータを示し、（ｂ）は本発明品としての加熱装置１に対するデータを示している。
【００４４】
加熱装置１、１００の各基体３は、窒化アルミニウム製で、φ３３５ｍｍ×厚さＴ（図１（ｂ）参照）１５ｍｍの円盤体で構成されている。
【００４５】
加熱装置１は、抵抗発熱体４の中心Ｃ１を基体３の基体中心Ｃ２から左斜め下方へ（図面上での方向付け）位置ずれ量Ｄ＝１．５ｍｍだけ位置ずれさせて、抵抗発熱体４が基体３内に埋設されて構成されている。
【００４６】
加熱装置１００は、抵抗発熱体４の中心Ｃ１と基体３の基体中心Ｃ２とが同心上にあるように設計されている。
【００４７】
５２５℃における測定結果；基体中心Ｃ２を基準にした半径１３８ｍｍの円周上に等間隔に設定した、加熱面２上の１２個の測定点におけるΔＴ（＝最高温度−最低温度）は、加熱装置１が５．８℃であるのに対して、加熱装置１００が１３．２℃であり、これから加熱装置１は、加熱装置１００に比べて、５２５℃における均熱性が位置ずれ量１．０ｍｍ当たり４．９℃改善されていることが理解できる。
【００４８】
また、加熱装置１は、加熱装置１００に比べて等温線Ｆの数が少なく、加熱面２の全面に亘って均熱化が図られていることが理解できる。すなわち、均熱性要求ｔ℃±１．０％以下（５２５±５℃）に対し、加熱装置１００が±１．３％であるが、加熱装置１は、±０．５％へ改善されている。
【００４９】
実験例２（図５に示す）
図５中、（ａ）は従来品としての加熱装置１００に対するデータを示し、（ｂ）は本発明品としての加熱装置１に対するデータを示している。
【００５０】
加熱装置１、１００の各基体３は、窒化アルミニウム製で、φ３４０ｍｍ×厚さＴ（図１（ｂ）参照）１７ｍｍの円盤体で構成されている。また、各基体３の内部に配設される抵抗発熱体４は、加熱面２から６．５ｍｍの深さ領域に配設された第１の単位発熱体５と、加熱面２から１２ｍｍの深さ領域に配設された第２の単位発熱体５とにより構成されている（図３（ａ）、（ｂ）参照）。したがって、抵抗発熱体４の外接円Ｃは、第１および第２の単位発熱体５、５の投影形状の外周に当接する外接円である。
【００５１】
加熱装置１は、抵抗発熱体４の中心Ｃ１を基体３の基体中心Ｃ２から左水平方向へ（図面上での方向付け）位置ずれ量Ｄ＝１．０ｍｍだけ位置ずれさせて構成されている。
【００５２】
加熱装置１００は、抵抗発熱体４の中心Ｃ１と基体３の基体中心Ｃ２とが同心上にあるように設計されている。
【００５３】
６００℃における測定結果；基体中心Ｃ２を通る直径上に等間隔に設定した、加熱面２上の５個の測定点Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５で温度を測定した。そして、両端の測定点Ｇ１、Ｇ５の温度差ΔＴ（＝｜ＴＧ１−ＴＧ５｜）を求めたところ、加熱装置１では０．３℃となるのに対して、加熱装置１００では４．０℃となり、これから加熱装置１は、加熱装置１００に比べて、６００℃における均熱性が位置ずれ量１．０ｍｍ当たり３．７℃改善されていることが理解できる。
【００５４】
また、加熱装置１は、基体中心Ｃ２を通る縦の直径を基準にした等温線Ｆの形状が、加熱装置１００に比べて左右対称の度合いが強まっており、これにより左右対称の均熱性を奏することができる。
【００５５】
次に図６〜図９に基づいて、加熱装置１の製造方法について説明する。
【００５６】
図６は、一実施形態としての製造方法のフローチャートである。この製造方法は、基体３よりも大面積の表裏面を有する源基体１０を形成する源基体形成工程Ｓ１と、源基体１０に設けられた抵抗発熱体４の外接円Ｃの中心Ｃ１を割り出す発熱体中心測定工程Ｓ２と、源基体１０の初期の熱処理により実施する均熱性評価工程Ｓ３と、均熱性評価の結果に基づいて、抵抗発熱体４の中心Ｃ１を基準にして所望の均熱性の得られる方向に源基体１０の中心Ｃ３を位置ずれさせる基体中心位置決め工程Ｓ４と、源基体１０を、前記位置ずれ後の中心Ｃ２を加工中心として基体３を加工する偏心加工工程Ｓ５とを備えて構成されるが、通常、さらに完成体均熱評価工程を最終工程とする従来工程Ｓ６を備えて構成される。
【００５７】
そして前記実験例１および２の加熱装置１は、工程Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、およびＳ６を順次経ることにより製造することができる。
【００５８】
源基体形成工程Ｓ１では、従来と同様な方法により、完成体としての基体３よりも大面積の表裏面を有する源基体１０が形成される。
【００５９】
すなわち、源基体形成工程Ｓ１では、プレス成形機内に窒化アルミニウム粉体を仕込み、ある程度の硬さになるまで予備成形し、この際、予備成形体の表面に凹みを設ける。そして抵抗発熱体４を前記凹みに収容し、その上に更に窒化アルミニウム粉体を充填する。このとき、高周波電極用エレメントや静電チャック用エレメントを同時に埋設することもできる。
【００６０】
この抵抗発熱体４の埋設は、実験例１の加熱装置１の場合は１回でよいが、実験例２の加熱装置１の場合は第１および第２の単位発熱体５、５毎に行う。
【００６１】
その後、窒化アルミニウム粉体を一軸加圧成形して円盤状成形体を形成し、さらに円盤状成形体をホットプレス焼結させることにより、図７に示す源基体１０を形成することができる。図７中、（ａ）は円形状の抵抗発熱体４を配設した源基体１０を示し、（ｂ）は正方形状（多角形状）の抵抗発熱体４を配設した源基体１０を示す。
【００６２】
この源基体１０は、加工代Ｈを有する分、完成体としての基体３よりも大面積の表裏面を有して形成される。図７中、基体３の外形線を２点鎖線で示している。加工代Ｈは、大きくすると後の研削加工の負担が増大することに鑑み５ｍｍ以下、好ましくは１．５ｍｍ程度に設定する。
【００６３】
また、発熱体中心測定工程Ｓ２では、例えばＸ線撮影や画像処理技術等により、源基体に設けられた抵抗発熱体の外接円の中心を割り出す。源基体１０には、抵抗発熱体４が、その中心Ｃ１を源基体１０の中心Ｃ３に大略一致させて設けられている。
【００６４】
また、均熱性評価工程Ｓ３は、最も均熱性へ大きく影響する初回熱処理後、例えば赤外線放射温度計を用いて加熱面２となる源基体１０の表面の温度分布を測定することにより行う。この温度分布の測定は、詳しくは源基体１０を測定に必要な形状に加工した後行う。
【００６５】
また、基体中心位置決め工程Ｓ４では、均熱性評価結果のホット部位の加工取代が最小となり、そのクール部位の加工取代が最大となるように、発熱体４の中心Ｃ１を基準にして源基体１０の中心Ｃ３の位置ずれ方向と位置ずれ量Ｄを設定する。
【００６６】
例えば、実験例１の加熱装置１の場合は、図８に示すように、均熱性評価の結果、ホット部位Ａが源基体１０の中央部から右斜め上方に広がるエリア（ハッチで示す）に現れ、クール部位Ｂが源基体１０の左斜め下方のエリア（交差ハッチで示す）に現れているので、源基体１０の中心Ｃ３の位置ずれ方向は、発熱体４の中心Ｃ１を通りクール部位Ｂからホット部位Ａに向く矢印Ｋ１の方向となり、この方向に沿って位置ずれ量Ｄ（図４（ｂ）参照）を設定することによって、完成体としての基体３の中心Ｃ２（次工程の加工中心となる）を位置決めすることができる。
【００６７】
実験例２の加熱装置１の場合は、図９に示すように、均熱性評価の結果、ホット部位Ａが源基体１０の水平直径に沿う右端のエリア（ハッチで示す）に現れ、クール部位Ｂが前記水平直径に沿う左端のエリア（交差ハッチで示す）に現れているので、源基体１０の中心Ｃ３の位置ずれ方向は、水平直径に沿ってクール部位Ｂからホット部位Ａに向かう矢印Ｋ２の方向となり、この方向に沿って位置ずれ量Ｄ（図５（ｂ）参照）を設定することによって、完成体としての基体３の中心Ｃ２（次工程の加工中心となる）を位置決めすることができる。
【００６８】
また、偏心加工工程Ｓ５では、前工程Ｓ４で設定した位置ずれ方向（矢印Ｋ１、あるいはＫ２方向）と位置ずれ量Ｄを、例えばＮＣ加工機に入力し、そのオフセット機能により、位置ずれ後の中心Ｃ２を加工中心として源基体１０を加工する。この加工により、基体３の外周縁部と源基体１０の外周縁部との間のハッチングで示す削除部分Ｊ１（図８参照）、あるいはＪ２（図９参照）は除去される。これにより、前記加工中心を基体中心Ｃ２とする基体３が製造でき、この基体３には基体中心Ｃ２から位置ずれした中心Ｃ１をもつ抵抗発熱体４が設けられることになる。
【００６９】
また、従来工程Ｓ６は、図６に示すように、基体３にリフトピン孔を設けたり、次工程のシャフト接合に必要な形状に基体３を加工したりする１次基体加工工程Ｓ６１と、基体３にシャフトを接合するシャフト接合工程Ｓ６２と、全体を最終形状に仕上げる２次基体加工工程Ｓ６３と、抵抗発熱体４の両端に端子を接合すると共に該端子に給電用部品を接続する端子接合工程Ｓ６４と、完成体の品質をチェックする完成体均熱評価工程Ｓ６５とから構成されており、完成体均熱評価工程Ｓ６５で合格したものが完成体となる。
【００７０】
この従来工程Ｓ６は、加熱装置１がシャフト無しで構成される場合は、シャフト接合工程Ｓ６２、および２次基体加工工程Ｓ６３を除外して構成することができる。
【００７１】
具体的には、１次基体加工工程Ｓ６１では、基体３の基体中心Ｃ２を基準にして、リフトピン孔を穿設したり他の加工も行う。
【００７２】
また、シャフト接合工程Ｓ６２において、シャフトは、窒化アルミニウム、窒化珪素、アルミナ等を用いて形成されると共に、基体３に一体接合、あるいはＯリングやメタルパッキング等を用いたシール接合により接合される。
【００７３】
また、２次基体加工工程Ｓ６３では、シャフトを含めた全体形状を仕上げ加工する。
【００７４】
また、端子接合工程Ｓ６４において、給電用部品は、金属が好ましく特にニッケル（Ｎｉ）が良く、ロッドやワイヤー形状にして適用される。給電用部品と端子との電気的接続手段としては、ねじ、かしめ、嵌合、ロウ付け、溶接、共晶等の手段が適用できる。
【００７５】
そして本実施形態の製造方法によれば、実験例１および２の加熱装置１を、個体間の温度分布のばらつきを最小化した品質の安定したものとして製造することができる。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１の発明によれば、抵抗発熱体は、その中心を、前記抵抗発熱体を有する基体の基体中心から位置ずれさせて設けられているので、前記位置ずれにより、前記基体の加熱面を所望の均熱性を奏する温度分布に設定することができる。また、加熱装置を、個体間の温度分布のばらつきを最小化した品質の安定したものとして製造することができる。
【００７７】
また、請求項２の発明によれば、位置ずれ量を１〜１０ｍｍに設定したので、請求項１の発明の効果に加えて、基体に設けられるリフトピン孔やシャフト等の他部分との干渉を避けて抵抗発熱体を有効に設けることができ、ひいては所望の均熱性を的確に奏することができる。
【００７８】
請求項３の発明によれば、抵抗発熱体の中心は、それを構成する１乃至複数の単位発熱体の加熱面への投影形状に対する外接円の中心として捉えることができるので、請求項１または２の発明の効果に加えて、抵抗発熱体の中心の設定が精度良く容易に行うことができ、ひいては所望の均熱性を奏する温度分布を精度良く設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての加熱装置で、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図２】図１の加熱装置を構成する基体に設けられる抵抗発熱体の配設状態の説明図で、（ａ）および（ｂ）は基体の一部破断した側面図、（ｃ）および（ｄ）は基体の横断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１の加熱装置を構成する基体に設けられる抵抗発熱体の他の配設状態を説明する横断面図である。
【図４】本発明の実験例１データ説明図で、（ａ）は従来品のデータ説明図、（ｂ）は本発明品のデータ説明図である。
【図５】本発明の実験例２のデータ説明図で、（ａ）は従来品のデータ説明図、（ｂ）は本発明品のデータ説明図である。
【図６】本発明の製造方法のフローチャートである。
【図７】本発明の製造方法の源基体形成工程で形成される源基体の平面図で、（ａ）は円形状の抵抗発熱体が配設された源基体を、（ｂ）は多角形状の抵抗発熱体が配設された源基体を示している。
【図８】本発明の製造方法の基体中心位置決め工程における位置ずれの仕方を、実験例１に基づいて説明している説明図である。
【図９】本発明の製造方法の基体中心位置決め工程における位置ずれの仕方を、実験例２に基づいて説明している説明図である。
【符号の説明】
１ 加熱装置
２ 加熱面
３ 基体
４ 発熱体（抵抗発熱体）
５ 単位発熱体
１０ 源基体
Ｃ 外接円
Ｃ１ 中心（外接円の）
Ｃ２ 基体中心
Ｃ３ 中心（源基体の）
Ｄ 位置ずれ量
Ｅ 投影形状
Ｓ１ 源基体形成工程
Ｓ２ 発熱体中心測定工程
Ｓ３ 均熱性評価工程
Ｓ４ 基体中心位置決め工程
Ｓ５ 偏心加工工程
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、半導体ウエハーや液晶基板等の基板を被加熱体として加熱する際に用いられる加熱装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の加熱装置は、被加熱体を加熱する加熱面を備えている基体と、この基体に設けられた抵抗発熱体とを少なくとも有して構成されている。
【０００３】
そして、この加熱装置は、従来、抵抗発熱体エリア外周部を判別し、その外周部基準で前記エリア中心点を割り出し、前記エリアと基体とが同心となるように加工されて製造されている。抵抗発熱体エリア外周部は、抵抗発熱体が基体内に埋設されている場合はＸ線撮影等により判別することができ、あるいは抵抗発熱体が基体の表面部にある場合は画像処理技術等により判別することができる。
【０００４】
また、加熱装置の均熱性評価は、従来では、電気的接続が可能となる完成体において評価されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、加熱装置の加熱面における均熱性に対する要求が一層厳しさを増しており、所定温度（ｔ℃）における均熱性がｔ℃±１．０％以下であったり、あるいは特定の温度分布を有する均熱性において狙いに対する変動の最小化が求められたりする。
【０００６】
ところが従来の加熱装置は、前述したようにその均熱性評価が完成体において行われている関係で、製造の最終段階まで均熱性を確認することができず、その段階で例え均熱性に問題があることが判明しても、加熱装置形状を変更するような形状修正は成膜装置との取り合いの関係上不可能であり、結局は所望の均熱性が得られない虞がある、という課題を有している。
【０００７】
ここで云う所望の均熱性とは、基体の加熱面の温度分布のことで、温度差の小さい温度分布を得ること、ウエハー上に所定の成膜を施す最終使用環境に対応した温度分布に修正・変更すること、あるいは個体間の温度分布のばらつきの最小化を図ることである。
【０００８】
そこで、発明者は、種々検討した結果、抵抗発熱体エリアと基体との同心については、エリア中心と基体中心との位置ずれ量が０．００５ｍｍ以下となる複数の加熱装置を製造し均熱性を評価したところ、前記位置ずれ量が温度分布のばらつき低減に必ずしも寄与していないこと、および複数の熱処理を加える加熱装置において、初期の熱処理の温度分布傾向が完成体の均熱性に大きく影響を及ぼしていることが判明した。
【０００９】
ここで抵抗発熱体エリアとは、抵抗発熱体が設けられている基体の表面部分をいい、エリア中心とは、基体に設けられた抵抗発熱体に外接する外接円の中心を云う。また、熱処理とは、抵抗発熱体の設けられた基体を所定温度に加熱すると共に、その温度に保持後常温にする一連の温度変化工程を云う。
【００１０】
そして発明者は、前記判明事項に鑑みて、円状または多角形状の抵抗発熱体の中心点と、前記抵抗発熱体を有する基体の中心点との間に位置ずれ量を設けることにより、基体の加熱面における温度分布について均熱性を改善できること、あるいは均熱性の傾向を変更することができることを見出し、さらには製造工程の初期の熱処理後に均熱性評価を行うと共に、その評価結果を基に前記位置ずれ量を決めることにより、均熱性を改善した（あるいは均熱性の傾向を変更した）加熱装置を製造することができることを見出し、本発明を完成したものである。
【００１１】
すなわちこの発明は、所望の均熱性が得られる加熱面を備えた加熱装置の製造方法を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願発明は、被加熱体を加熱する加熱面を備えている基体と、この基体に設けられた抵抗発熱体とを少なくとも有して構成される加熱装置において、前記抵抗発熱体は、その外接円の中心を、前記基体の基体中心から位置ずれさせて設けられていることを特徴とする。
【００１３】
このため本願発明では、抵抗発熱体の中心を、対象となる抵抗発熱体の外周に外接する外接円の中心として捉えることにより、円形状から多角形状に至る全ての形状の抵抗発熱体の中心を設定することができる。
【００１４】
そして、抵抗発熱体は、その中心を、前記抵抗発熱体を有する基体の基体中心から位置ずれさせて設けられているので、前記位置ずれにより、前記基体の加熱面を所望の均熱性を奏する温度分布に設定することができる。
【００１５】
なお、前記外接円の中心と前記基体中心との位置ずれ量は、１〜１０ｍｍであることが望ましい。
【００１６】
これにより、位置ずれ量の下限を１ｍｍとしたので位置ずれに起因する所望の均熱性を奏することができると共に、その上限を１０ｍｍとしたので、基体に設けられるリフトピン孔やシャフト等の他部分との干渉を避けて抵抗発熱体を有効に設けて所望の均熱性を奏することができる。
【００１７】
また、前記抵抗発熱体は、前記基体に設けられる１個ないし複数個の単位発熱体から構成されており、前記外接円は、前記単位発熱体の前記加熱面への投影形状に対する外接円であることが望ましい。
【００１８】
これにより、抵抗発熱体の中心は、単位発熱体の加熱面への投影形状に対する外接円の中心として捉えることができる。
【００１９】
また、前記加熱装置の製造方法は、前記基体よりも大面積の表裏面を有する源基体を形成する源基体形成工程と、前記源基体に設けられた前記抵抗発熱体の外接円の中心を割り出す発熱体中心測定工程と、前記源基体の熱処理後に実施する均熱性評価工程と、前記均熱性評価の結果に基づいて、前記発熱体の中心を基準にして所望の均熱性の得られる方向に前記源基体の中心を位置ずれさせる基体中心位置決め工程と、前記位置ずれ後の中心を加工中心として前記源基体を加工することにより加工中心を基体中心とする基体を製造する偏心加工工程とを備えていることを特徴とする。
【００２０】
これにより、源基体形成工程、発熱体中心測定工程、均熱性評価工程、基体中心位置決め工程、および偏心加工工程を順次経た後、さらに従来と同様な工程を経ると共に、完成体均熱評価工程を経て完成体を得ることができる。
【００２１】
源基体形成工程では、従来と同様な方法により、完成体としての基体よりも大面積の表裏面を有する源基体が形成される。この源基体には、抵抗発熱体が設けられており、源基体の外周縁部と抵抗発熱体の外周縁部との間に、幅広の加工代が得られる。
【００２２】
また、発熱体中心測定工程では、例えばＸ線撮影や画像処理技術等により、源基体に設けられた抵抗発熱体の外接円の中心を割り出す。抵抗発熱体は、その中心を源基体の中心に大略一致させて設けられている。
【００２３】
また、均熱性評価工程は、最も均熱性へ大きく影響する初期の熱処理後、例えば赤外線放射温度計を用いて加熱面となる源基体の表面の温度分布を測定することにより行う。
【００２４】
また、基体中心位置決め工程では、均熱性評価結果のホット部位の加工取代が最小となり、そのクール部位の加工取代が最大となるように、発熱体の中心を基準にして源基体の中心の位置ずれ方向と位置ずれ量を設定する。
【００２５】
また、偏心加工工程では、前工程で設定した位置ずれ方向と位置ずれ量を、例えばＮＣ加工機に入力し、そのオフセット機能により、位置ずれ後の中心を加工中心として源基体を加工する。この加工により、前記加工中心を基体中心とする基体が製造でき、この基体には基体中心から位置ずれした中心をもつ抵抗発熱体が設けられている。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態としての加熱装置１を示す。この加熱装置１は、被加熱体を加熱する加熱面２を備えている基体３と、この基体３に設けられた抵抗発熱体４とを少なくとも有して構成されている。このとき抵抗発熱体４は、その外接円Ｃ（図１（ａ）中、１点差線で示す）の中心Ｃ１を、基体３の基体中心Ｃ２から位置ずれさせて設けられている。このときの位置ずれ量は、図１（ａ）中、符号Ｄで示す。
【００２８】
この加熱装置１は、基板を加熱するものであり、好ましくは半導体ウエハーや結晶基板等を被加熱体として加熱するために用いられる。
【００２９】
基体３は、窒化アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、酸化アルミニウム、アルミニウムおよびその合金、あるいはステンレススチールを用いて円盤状に形成される。このとき基体３は、その厚みＴ（図１（ｂ）参照）が０．５ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内になるように形成される。円盤状の基体３の外周形状は、図１（ａ）に示す円形ばかりでなく、多角形状にも形成することができ、そのときの基体中心Ｃ２は、対象となる多角形に外接する外接円の中心となる。
【００３０】
また、基体３の加熱面２は、図１（ｂ）に示すように、フラット面に形成するだけでなく、被加熱体の載置面を窪ませたポケット形状、あるいは／および前記載置面にエンボスあるいは溝を設けて凹凸面に形成することもできる。
【００３１】
また、抵抗発熱体４は、モリブデン、タングステン、タングステン／モリブデン化合物、白金等を用いて形成される、網状（メッシュ状）、コイル状、膜状、あるいはシート状の長尺部材を折曲して形成されるもの、あるいは基体３の露出面にペースト印刷を施して形成されるものが用いられる。
【００３２】
そして長尺部材を折曲して形成される抵抗発熱体４は、例えば図２（ａ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、基体３の内部に埋設されて配設される。抵抗発熱体４は、図２（ａ）では加熱面２に対して略平行に配設されており、図２（ｃ）では中央部分が加熱面２に対して凹となるテーパ状（逆円錐状）に配設されており、図２（ｄ）では中央部分が加熱面２に対して凸となるテーパ状（円錐状）に配設されている。ペースト印刷により形成される抵抗発熱体４は、例えば図２（ｂ）に示すように、加熱面２の反対側の面に塗布することにより配設されている。
【００３３】
さらに、抵抗発熱体４は、その外周形状が円形状あるいは多角形状を呈して形成される。このため、抵抗発熱体４の中心Ｃ１は、対象となる抵抗発熱体の外周に外接する外接円の中心として捉えることができ、これにより円形状から多角形状に至る全ての形状の抵抗発熱体の中心を設定することができる。
【００３４】
すなわち、図７は、後述する本発明の加熱装置の製造方法における源基体形成工程で形成される源基体１０を示しており、その図７（ａ）に示す源基体１０には円形状の抵抗発熱体４が配設されており、その図７（ｂ）に示す源基体１０には正方形状（多角形状）の抵抗発熱体４が配設されているが、いずれも抵抗発熱体４に外接する外接円Ｃ（１点鎖線で示す）の中心として、抵抗発熱体４の中心Ｃ１を特定することができる。
【００３５】
このように構成された加熱装置１は、抵抗発熱体４に通電することにより加熱面２を加熱することができるが、抵抗発熱体４が、その中心Ｃ１を、抵抗発熱体４を有する基体３の基体中心Ｃ２から位置ずれ（位置ずれ量Ｄ）させて設けられているので、前記位置ずれにより、基体３の加熱面２を所望の均熱性を奏する温度分布に設定することができる。
【００３６】
また、好ましくは位置ずれ量Ｄは、０．００５〜１０ｍｍの範囲に設定される。
【００３７】
この構成では、位置ずれ量Ｄの下限を０．００５ｍｍとしたので、位置ずれに起因する所望の均熱性を奏することができると共に、その上限を１０ｍｍとしたので、基体３に設けられるリフトピン孔やシャフト等の他部分（図示せず）との干渉を避けて抵抗発熱体４を有効に設けて所望の均熱性を奏することができる。リフトピン孔やシャフトは、基体中心Ｃ２を基準にして設けられるので、位置ずれ量Ｄが１０ｍｍを越えるときは、抵抗発熱体４がリフトピン孔やシャフトと干渉して均熱性を低下させるだけでなく、特にシャフト付き加熱装置の場合は、抵抗発熱体４の両端に接続した端子と外部のコネクタとを接続するためにシャフト内に配設されるロッド（図示せず）の取り出しが困難になる。このため位置ずれ量Ｄは、より好ましくは０．０１〜８ｍｍ、さらに好ましくは０．０２〜５ｍｍに設定する。
【００３８】
また、加熱装置１においては、抵抗発熱体４は、図３に示すように、基体３に設けられる１個ないし複数個の単位発熱体５、５、…から構成することができ、そのときの外接円Ｃは、単位発熱体５、５、…の加熱面２への投影形状Ｅに対する外接円とすることができる。
【００３９】
すなわち、図３（ａ）に示す抵抗発熱体４は、加熱面２に対して略平行に配設された同一大きさの２個の単位発熱体５、５とから構成されており、図３（ｂ）に示す抵抗発熱体４は、加熱面２に対して略平行に配設された１個の単位発熱体５と、加熱面２に対して凹となるテーパ状（逆円錐状）に配設された１個の単位発熱体５とから構成されており、図３（ｃ）に示す抵抗発熱体４は、加熱面２に対して略平行に配設された異なる大きさ（下段が上段よりも幅広に形成されている）の２個の単位発熱体５、５とから構成されている。
【００４０】
この構成では、抵抗発熱体４の中心Ｃ１は、単位発熱体５の加熱面２への投影形状Ｅに対する外接円の中心として捉えることができるので、その設定を容易に行うことができ、これにより所望の均熱性の得られる加熱面２を備えた加熱装置１を容易に設計することができる。
【００４１】
なお、抵抗発熱体４を複数個の単位発熱体５、５、…で構成するときは、各単位発熱体５は、図３で示すように加熱面２からの深さ領域を変えて配設するばかりでなく、加熱面２からの同一深さ領域で複数個の単位発熱体５、５、…を並列させて配設することもできる。
【００４２】
次に実験例を示す。この実験例は、図４および図５に示すように、基体３の加熱面２対する温度分布を赤外線放射温度計で測定し、その結果を加熱面２上に等温線Ｆで示すと共に、加熱面２上の各測定点に対する測定温度をグラフで示し、従来品と本発明品とを比較している。
【００４３】
実験例１（図４に示す）
図４中、（ａ）は従来品としての加熱装置１００に対するデータを示し、（ｂ）は本発明品としての加熱装置１に対するデータを示している。
【００４４】
加熱装置１、１００の各基体３は、窒化アルミニウム製で、φ３３５ｍｍ×厚さＴ（図１（ｂ）参照）１５ｍｍの円盤体で構成されている。
【００４５】
加熱装置１は、抵抗発熱体４の中心Ｃ１を基体３の基体中心Ｃ２から左斜め下方へ（図面上での方向付け）位置ずれ量Ｄ＝１．５ｍｍだけ位置ずれさせて、抵抗発熱体４が基体３内に埋設されて構成されている。
【００４６】
加熱装置１００は、抵抗発熱体４の中心Ｃ１と基体３の基体中心Ｃ２とが同心上にあるように設計されている。
【００４７】
５２５℃における測定結果；基体中心Ｃ２を基準にした半径１３８ｍｍの円周上に等間隔に設定した、加熱面２上の１２個の測定点におけるΔＴ（＝最高温度−最低温度）は、加熱装置１が５．８℃であるのに対して、加熱装置１００が１３．２℃であり、これから加熱装置１は、加熱装置１００に比べて、５２５℃における均熱性が位置ずれ量１．０ｍｍ当たり４．９℃改善されていることが理解できる。
【００４８】
また、加熱装置１は、加熱装置１００に比べて等温線Ｆの数が少なく、加熱面２の全面に亘って均熱化が図られていることが理解できる。すなわち、均熱性要求ｔ℃±１．０％以下（５２５±５℃）に対し、加熱装置１００が±１．３％であるが、加熱装置１は、±０．５％へ改善されている。
【００４９】
実験例２（図５に示す）
図５中、（ａ）は従来品としての加熱装置１００に対するデータを示し、（ｂ）は本発明品としての加熱装置１に対するデータを示している。
【００５０】
加熱装置１、１００の各基体３は、窒化アルミニウム製で、φ３４０ｍｍ×厚さＴ（図１（ｂ）参照）１７ｍｍの円盤体で構成されている。また、各基体３の内部に配設される抵抗発熱体４は、加熱面２から６．５ｍｍの深さ領域に配設された第１の単位発熱体５と、加熱面２から１２ｍｍの深さ領域に配設された第２の単位発熱体５とにより構成されている（図３（ａ）、（ｂ）参照）。したがって、抵抗発熱体４の外接円Ｃは、第１および第２の単位発熱体５、５の投影形状の外周に当接する外接円である。
【００５１】
加熱装置１は、抵抗発熱体４の中心Ｃ１を基体３の基体中心Ｃ２から左水平方向へ（図面上での方向付け）位置ずれ量Ｄ＝１．０ｍｍだけ位置ずれさせて構成されている。
【００５２】
加熱装置１００は、抵抗発熱体４の中心Ｃ１と基体３の基体中心Ｃ２とが同心上にあるように設計されている。
【００５３】
６００℃における測定結果；基体中心Ｃ２を通る直径上に等間隔に設定した、加熱面２上の５個の測定点Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５で温度を測定した。そして、両端の測定点Ｇ１、Ｇ５の温度差ΔＴ（＝｜ＴＧ１−ＴＧ５｜）を求めたところ、加熱装置１では０．３℃となるのに対して、加熱装置１００では４．０℃となり、これから加熱装置１は、加熱装置１００に比べて、６００℃における均熱性が位置ずれ量１．０ｍｍ当たり３．７℃改善されていることが理解できる。
【００５４】
また、加熱装置１は、基体中心Ｃ２を通る縦の直径を基準にした等温線Ｆの形状が、加熱装置１００に比べて左右対称の度合いが強まっており、これにより左右対称の均熱性を奏することができる。
【００５５】
次に図６〜図９に基づいて、加熱装置１の製造方法について説明する。
【００５６】
図６は、一実施形態としての製造方法のフローチャートである。この製造方法は、基体３よりも大面積の表裏面を有する源基体１０を形成する源基体形成工程Ｓ１と、源基体１０に設けられた抵抗発熱体４の外接円Ｃの中心Ｃ１を割り出す発熱体中心測定工程Ｓ２と、源基体１０の初期の熱処理により実施する均熱性評価工程Ｓ３と、均熱性評価の結果に基づいて、抵抗発熱体４の中心Ｃ１を基準にして所望の均熱性の得られる方向に源基体１０の中心Ｃ３を位置ずれさせる基体中心位置決め工程Ｓ４と、源基体１０を、前記位置ずれ後の中心Ｃ２を加工中心として基体３を加工する偏心加工工程Ｓ５とを備えて構成されるが、通常、さらに完成体均熱評価工程を最終工程とする従来工程Ｓ６を備えて構成される。
【００５７】
そして前記実験例１および２の加熱装置１は、工程Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、およびＳ６を順次経ることにより製造することができる。
【００５８】
源基体形成工程Ｓ１では、従来と同様な方法により、完成体としての基体３よりも大面積の表裏面を有する源基体１０が形成される。
【００５９】
すなわち、源基体形成工程Ｓ１では、プレス成形機内に窒化アルミニウム粉体を仕込み、ある程度の硬さになるまで予備成形し、この際、予備成形体の表面に凹みを設ける。そして抵抗発熱体４を前記凹みに収容し、その上に更に窒化アルミニウム粉体を充填する。このとき、高周波電極用エレメントや静電チャック用エレメントを同時に埋設することもできる。
【００６０】
この抵抗発熱体４の埋設は、実験例１の加熱装置１の場合は１回でよいが、実験例２の加熱装置１の場合は第１および第２の単位発熱体５、５毎に行う。
【００６１】
その後、窒化アルミニウム粉体を一軸加圧成形して円盤状成形体を形成し、さらに円盤状成形体をホットプレス焼結させることにより、図７に示す源基体１０を形成することができる。図７中、（ａ）は円形状の抵抗発熱体４を配設した源基体１０を示し、（ｂ）は正方形状（多角形状）の抵抗発熱体４を配設した源基体１０を示す。
【００６２】
この源基体１０は、加工代Ｈを有する分、完成体としての基体３よりも大面積の表裏面を有して形成される。図７中、基体３の外形線を２点鎖線で示している。加工代Ｈは、大きくすると後の研削加工の負担が増大することに鑑み５ｍｍ以下、好ましくは１．５ｍｍ程度に設定する。
【００６３】
また、発熱体中心測定工程Ｓ２では、例えばＸ線撮影や画像処理技術等により、源基体に設けられた抵抗発熱体の外接円の中心を割り出す。源基体１０には、抵抗発熱体４が、その中心Ｃ１を源基体１０の中心Ｃ３に大略一致させて設けられている。
【００６４】
また、均熱性評価工程Ｓ３は、最も均熱性へ大きく影響する初回熱処理後、例えば赤外線放射温度計を用いて加熱面２となる源基体１０の表面の温度分布を測定することにより行う。この温度分布の測定は、詳しくは源基体１０を測定に必要な形状に加工した後行う。
【００６５】
また、基体中心位置決め工程Ｓ４では、均熱性評価結果のホット部位の加工取代が最小となり、そのクール部位の加工取代が最大となるように、発熱体４の中心Ｃ１を基準にして源基体１０の中心Ｃ３の位置ずれ方向と位置ずれ量Ｄを設定する。
【００６６】
例えば、実験例１の加熱装置１の場合は、図８に示すように、均熱性評価の結果、ホット部位Ａが源基体１０の中央部から右斜め上方に広がるエリア（ハッチで示す）に現れ、クール部位Ｂが源基体１０の左斜め下方のエリア（交差ハッチで示す）に現れているので、源基体１０の中心Ｃ３の位置ずれ方向は、発熱体４の中心Ｃ１を通りクール部位Ｂからホット部位Ａに向く矢印Ｋ１の方向となり、この方向に沿って位置ずれ量Ｄ（図４（ｂ）参照）を設定することによって、完成体としての基体３の中心Ｃ２（次工程の加工中心となる）を位置決めすることができる。
【００６７】
実験例２の加熱装置１の場合は、図９に示すように、均熱性評価の結果、ホット部位Ａが源基体１０の水平直径に沿う右端のエリア（ハッチで示す）に現れ、クール部位Ｂが前記水平直径に沿う左端のエリア（交差ハッチで示す）に現れているので、源基体１０の中心Ｃ３の位置ずれ方向は、水平直径に沿ってクール部位Ｂからホット部位Ａに向かう矢印Ｋ２の方向となり、この方向に沿って位置ずれ量Ｄ（図５（ｂ）参照）を設定することによって、完成体としての基体３の中心Ｃ２（次工程の加工中心となる）を位置決めすることができる。
【００６８】
また、偏心加工工程Ｓ５では、前工程Ｓ４で設定した位置ずれ方向（矢印Ｋ１、あるいはＫ２方向）と位置ずれ量Ｄを、例えばＮＣ加工機に入力し、そのオフセット機能により、位置ずれ後の中心Ｃ２を加工中心として源基体１０を加工する。この加工により、基体３の外周縁部と源基体１０の外周縁部との間のハッチングで示す削除部分Ｊ１（図８参照）、あるいはＪ２（図９参照）は除去される。これにより、前記加工中心を基体中心Ｃ２とする基体３が製造でき、この基体３には基体中心Ｃ２から位置ずれした中心Ｃ１をもつ抵抗発熱体４が設けられることになる。
【００６９】
また、従来工程Ｓ６は、図６に示すように、基体３にリフトピン孔を設けたり、次工程のシャフト接合に必要な形状に基体３を加工したりする１次基体加工工程Ｓ６１と、基体３にシャフトを接合するシャフト接合工程Ｓ６２と、全体を最終形状に仕上げる２次基体加工工程Ｓ６３と、抵抗発熱体４の両端に端子を接合すると共に該端子に給電用部品を接続する端子接合工程Ｓ６４と、完成体の品質をチェックする完成体均熱評価工程Ｓ６５とから構成されており、完成体均熱評価工程Ｓ６５で合格したものが完成体となる。
【００７０】
この従来工程Ｓ６は、加熱装置１がシャフト無しで構成される場合は、シャフト接合工程Ｓ６２、および２次基体加工工程Ｓ６３を除外して構成することができる。
【００７１】
具体的には、１次基体加工工程Ｓ６１では、基体３の基体中心Ｃ２を基準にして、リフトピン孔を穿設したり他の加工も行う。
【００７２】
また、シャフト接合工程Ｓ６２において、シャフトは、窒化アルミニウム、窒化珪素、アルミナ等を用いて形成されると共に、基体３に一体接合、あるいはＯリングやメタルパッキング等を用いたシール接合により接合される。
【００７３】
また、２次基体加工工程Ｓ６３では、シャフトを含めた全体形状を仕上げ加工する。
【００７４】
また、端子接合工程Ｓ６４において、給電用部品は、金属が好ましく特にニッケル（Ｎｉ）が良く、ロッドやワイヤー形状にして適用される。給電用部品と端子との電気的接続手段としては、ねじ、かしめ、嵌合、ロウ付け、溶接、共晶等の手段が適用できる。
【００７５】
そして本実施形態の製造方法によれば、実験例１および２の加熱装置１を、個体間の温度分布のばらつきを最小化した品質の安定したものとして製造することができる。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１の発明によれば、抵抗発熱体は、その中心を、前記抵抗発熱体を有する基体の基体中心から位置ずれさせて設けられているので、前記位置ずれにより、前記基体の加熱面を所望の均熱性を奏する温度分布に設定することができる。また、加熱装置を、個体間の温度分布のばらつきを最小化した品質の安定したものとして製造することができる。
【００７７】
また、請求項２の発明によれば、位置ずれ量を１〜１０ｍｍに設定したので、請求項１の発明の効果に加えて、基体に設けられるリフトピン孔やシャフト等の他部分との干渉を避けて抵抗発熱体を有効に設けることができ、ひいては所望の均熱性を的確に奏することができる。
【００７８】
請求項３の発明によれば、抵抗発熱体の中心は、それを構成する１乃至複数の単位発熱体の加熱面への投影形状に対する外接円の中心として捉えることができるので、請求項１または２の発明の効果に加えて、抵抗発熱体の中心の設定が精度良く容易に行うことができ、ひいては所望の均熱性を奏する温度分布を精度良く設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての加熱装置で、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図２】図１の加熱装置を構成する基体に設けられる抵抗発熱体の配設状態の説明図で、（ａ）および（ｂ）は基体の一部破断した側面図、（ｃ）および（ｄ）は基体の横断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１の加熱装置を構成する基体に設けられる抵抗発熱体の他の配設状態を説明する横断面図である。
【図４】本発明の実験例１データ説明図で、（ａ）は従来品のデータ説明図、（ｂ）は本発明品のデータ説明図である。
【図５】本発明の実験例２のデータ説明図で、（ａ）は従来品のデータ説明図、（ｂ）は本発明品のデータ説明図である。
【図６】本発明の製造方法のフローチャートである。
【図７】本発明の製造方法の源基体形成工程で形成される源基体の平面図で、（ａ）は円形状の抵抗発熱体が配設された源基体を、（ｂ）は多角形状の抵抗発熱体が配設された源基体を示している。
【図８】本発明の製造方法の基体中心位置決め工程における位置ずれの仕方を、実験例１に基づいて説明している説明図である。
【図９】本発明の製造方法の基体中心位置決め工程における位置ずれの仕方を、実験例２に基づいて説明している説明図である。
【符号の説明】
１ 加熱装置
２ 加熱面
３ 基体
４ 発熱体（抵抗発熱体）
５ 単位発熱体
１０ 源基体
Ｃ 外接円
Ｃ１ 中心（外接円の）
Ｃ２ 基体中心
Ｃ３ 中心（源基体の）
Ｄ 位置ずれ量
Ｅ 投影形状
Ｓ１ 源基体形成工程
Ｓ２ 発熱体中心測定工程
Ｓ３ 均熱性評価工程
Ｓ４ 基体中心位置決め工程
Ｓ５ 偏心加工工程
Claims (3)
- 被加熱体を加熱する加熱面を備えている基体と、この基体に設けられた抵抗発熱体とを少なくとも有して構成される加熱装置の製造方法であって、
前記基体よりも大面積の表裏面を有する源基体を形成する源基体形成工程と、
前記源基体に設けられた前記抵抗発熱体の外接円の中心を割り出す発熱体中心測定工程と、
前記源基体の熱処理後に実施する均熱性評価工程と、
前記均熱性評価の結果に基づいて、前記発熱体の中心を基準にして所望の均熱性の得られる方向に前記源基体の中心を位置ずれさせる基体中心位置決め工程と
前記位置ずれ後の中心を加工中心として前記源基体を加工することにより加工中心を基体中心とする基体を製造する偏心加工工程とを備えていることを特徴とする加熱装置の製造方法。 - 請求項１に記載の加熱装置の製造方法であって、
前記外接円の中心と前記基体中心との位置ずれ量は、１〜１０ｍｍであることを特徴とする加熱装置の製造方法。 - 請求項１または２に記載の加熱装置の製造方法であって、
前記抵抗発熱体は、前記基体に設けられる１個ないし複数個の単位発熱体から構成されており、
前記外接円は、前記単位発熱体の前記加熱面への投影形状に対する外接円であることを特徴とする加熱装置の製造方法。
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