JP6796436B2 - セラミックヒータ及びその製造方法。 - Google Patents

Description

本発明は、半導体製造装置などにおいてウエハなどの加熱に用いられるセラミックヒータに関連する。

従来、セラミックヒータにおいて、ヒーターを平面に配置する場合、平面内ではヒーターエレメント（発熱抵抗要素）が発熱抵抗体として機能するとともに、ヒーターエレメント間を結線する機能が不可避的に設けられる。このような構成において、ヒーターの均温化を図るため発熱抵抗体としてパターンを設計しても、ヒーターエレメント間での抵抗発熱が無視できず、均温化の妨げとなっていた。特に、シャフト付円板状ヒーターで外縁部と、その内側部で抵抗発熱領域が２ゾーンに分かれて、シャフト付近の中心部から外縁部のヒーターエレメントに結線する場合、細く長い接続部になり、その接続部の抵抗発熱は大きくなり均温化を妨げてしまう問題があった。

特許文献１には、ヒーターと端子とを繋ぐ給電経路の膜厚を大きくすることにより、意図しない発熱を抑制することが提案されている。ただし、抵抗発熱が大きくなり得る接続部を、金属体が積層された状態で一体化された積層部とするものは提案されていない。

また、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）ヒーターは、原料であるＡｌＮに発熱抵抗体を内蔵した状態で同時焼成によって一体化するため、埋設可能なヒーターエレメントの材質形状に制約があった。

特開２０１５−１９１８３７号公報

本発明は、以上の従来の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、簡単な構成により発熱抵抗体の均温化を図ることができるセラミックヒータ及びその製造方法を提供することにある。

本発明のセラミックヒータは、 セラミックス焼結体からなり、対象物が載置される載置面を有する基体と、前記基体に埋設されている発熱抵抗体とを備えるセラミックヒータであって、
前記発熱抵抗体は、メッシュ状又は箔状の金属体を含み、
前記発熱抵抗体の一部はさらにメッシュ状及び箔状の少なくとも一方からなる金属体が積層された状態で一体化された積層部を有することを特徴とする。

本発明のセラミックヒータにおいては、メッシュ状及び箔状の少なくとも一方からなる金属体が積層された状態で一体化された積層部を発熱抵抗体の一部に有するといった簡単な構成で、当該積層部の電気抵抗を低くすることができる。ひいては、電気抵抗を低くすべき部位（抵抗発熱が大きい部位）を上記のような積層部とすることで抵抗発熱が抑えられ、発熱抵抗体全体として均温化に寄与する。

本発明のセラミックヒータにおいて、前記発熱抵抗体は、複数のゾーンのそれぞれに配置されている複数の発熱抵抗要素と、前記複数の発熱抵抗要素を互いに接続する第１接続部とを備える場合、前記第１接続部が前記積層部として形成されていることが好ましい。上述のように、複数の発熱抵抗要素を互いに接続する第１接続部は電気抵抗が高くなる傾向にあり、高温になりやすいため均温化の妨げとなるが、第１接続部を上記のような積層部として形成することで電気抵抗が低くなり温度上昇が抑えられ均温化を図ることができる。

本発明のセラミックヒータにおいて、前記発熱抵抗体は、所定のゾーンに配置された発熱抵抗要素、及び前記発熱抵抗体に電力を供給する給電端子と前記発熱抵抗要素とを接続する第２接続部を備える場合、前記第２接続部が前記積層部として形成されていることが好ましい。前記第１接続部と同様、発熱抵抗体に電力を供給する給電端子と発熱抵抗要素とを接続する第２接続部も、電気抵抗が高くなる傾向にあり、高温になりやすいため均温化の妨げになるが、第２接続部を上記のような積層部として形成することで電気抵抗が低くなり温度上昇が抑えられ均温化を図ることができる。

本発明のセラミックヒータにおいて、複数の前記発熱抵抗体が前記基体に埋設され、前記複数の発熱抵抗体は、外側のゾーンに配置された前記発熱抵抗要素を含む第１発熱抵抗体と、内側のゾーンに配置された前記発熱抵抗要素を含む第２発熱抵抗体とを備え、前記第１発熱抵抗体と、前記第２発熱抵抗体とは前記載置面からの距離が互いに異なる構成とすることができる。前記載置面からの距離を互いに異ならせて第１発熱抵抗体と第２発熱抵抗体とを配置すれば、第１発熱抵抗体と第２発熱抵抗体とが載置面と平行な方向において互いに干渉することが抑制され、第１発熱抵抗体および第２発熱抵抗体のパターンを最適化することにより容易に載置面全体の均温化を図ることができる。

本発明のセラミックヒータの製造方法は、前記本発明のセラミックヒータの製造方法であって、
メッシュ状又は箔状の金属体を準備する工程と、
前記金属体の一部に、さらにメッシュ状又は箔状の金属体を重ね合わせて発熱抵抗体を作製する工程と、
前記発熱抵抗体をセラミックス粉末中に埋設し、ホットプレス焼結を行う工程と、を含むことを特徴とする。

本発明のセラミックヒータの製造方法においては、メッシュ状又は箔状の金属体の一部にメッシュ状又は箔状の金属体を重ね合わせて得た発熱抵抗体をセラミックス粉末中に埋設したものをホットプレス焼結するといった簡便な工程により本発明のセラミックヒータを製造することができる。

本発明のセラミックヒータの製造方法において、前記発熱抵抗体を作製する工程は、金属ペーストを介して前記金属体の一部にメッシュ状又は箔状の金属体を重ね合わせる工程とすることが好ましい。金属ペーストを用いることで前記発熱抵抗体を容易に作製することができる。

本発明の第１実施形態のセラミックヒータの模式的断面図。 本発明の第１実施形態のセラミックヒータの上面図。 図２のＡ−Ａ線に沿った断面図。 本発明の第２実施形態のセラミックヒータの模式的断面図。 本発明の第２実施形態のセラミックヒータにおける上側の発熱抵抗体を模式的に示す上面図。 本発明の第２実施形態のセラミックヒータにおける下側の発熱抵抗体を模式的に示す上面図。

＜セラミックヒータ＞
以下、本発明の第１実施形態に係るセラミックヒータ１００について図１、図２を参照して、説明する。

図１および図２に示されている本発明の第１実施形態としてのセラミックヒータ１００は、略円板状の基体１と、発熱抵抗体２と、一対の給電端子４と、を備えている。基体１の上面（載置面）は略平面状に形成され、そこにはウエハ（対象物）Ｗが載置される。基体１は、ＡｌＮ焼結体、Ｓｉ₃Ｎ₄焼結体またはＡｌ₂Ｏ₃焼結体などのセラミックス焼結体からなる。発熱抵抗体２は、Ｍｏ、Ｗなどのメッシュ又は箔からなる。基体１は円板状のほか矩形板状、台形状、楕円形状など、さまざまな形態に変更されてもよく、これに応じて発熱抵抗体２の延在態様も本発明の技術的思想を逸脱しない範囲でさまざまな形態に変更されてもよい。その詳細は後述する。

一対の給電端子４のそれぞれは、基体１の下面中央領域から発熱抵抗体２の一対の端部２０のそれぞれまで連続するように基体１に埋設されている。一対の給電端子４のそれぞれには電線が接続され、電源から当該電線および給電端子４を介して発熱抵抗体２に電圧が印加される。基体１の下面中央領域には当該電線等を収容する中空部を有する略筒状の支持部材６が接合される。支持部材６は、基体１との接合部分の外径が他の円筒部７より拡径した拡径部８を有し、拡径部８の上面が基体１との接合面となっている。

給電端子４は支持部材６の内側面によって区画される基体１の内径領域に配置される。

なお、基体１が内部に通気路を備えた真空チャックを構成するほか、基体１が静電チャックを構成していてもよい。この場合、静電チャック電極（図示略）が発熱抵抗体２よりも基体１の上面に近い位置で基体１に埋設され、通気路に代えて当該静電チャック電極に接続される端子が、発熱抵抗体２のための給電端子４と同様に基体１に埋設されていてもよい。また、静電チャック電極に代えて基体１の上方にプラズマを発生させるためのプラズマ電極が基体１に埋設されていてもよい。

基体１には、ウエハＷを昇降させるためのリフトピンが挿通される貫通孔が適当な位置に適当な数だけ形成されていてもよい。

発熱抵抗体２は、一対の内側要素２２、一対の中間要素２４および外側要素２６の各ゾーンに配置されている発熱抵抗要素により構成されている。外側要素２６は、基体１の外周縁部に沿って略円環状に延在している。一対の内側要素２２は、外側要素２６の内側において図２に示すように上下に離間した半円状の一対の領域にそれぞれ配置されている。そして、当該一対の領域のそれぞれを網羅するように当該発熱抵抗体２の一対の端部２０を始端として屈曲しながら延在している。一対の内側要素２２のそれぞれにおいて少なくとも屈曲箇所を除く部分と、中間要素２４と、外側要素２６のそれぞれの幅が同一になるように発熱抵抗体２が設計される。また各々の幅を変えて設計されてもかまわないが一対の内側要素２２を構成する発熱抵抗体２では対称位置にある発熱抵抗体２の幅は互いに同一とする。

一対の内側要素２２は、全体的（または部分的）に、一対の領域を画定する境界線（図２のＡ−Ａ線参照）を通る面（図２に垂直な面または基体１の軸線に対して平行な面）を基準とする鏡映対称性を有する。

一対の内側要素２２のそれぞれは、第１要素２２１および第２要素２２２が交互に連続することで構成されている。第１要素２２１は、境界線（図２のＡ−Ａ線参照）に平行に外側に向かって延在する第１径要素２２１１と、第１径要素２２１１の始端を基準として第１径要素２２１１の終端の反対側（右側または左側）まで時計回り方向に延在する円弧状の第１周要素２２１２と、が順に連続することで構成されている。第２要素２２２は、境界線に平行に外側に向かって延在する第２径要素２２２１と、第２径要素２２２１の始端を基準として第２径要素２２２１の終端の反対側（右側または左側）まで反時計回り方向に延在する円弧状の第２周要素２２２２と、が順に連続することで構成されている。

一対の内側要素２２のそれぞれが、相互に隣り合う第１周要素２２１２と第２周要素２２２２との間隔よりも、第１径要素２２１１および第２径要素２２２１のそれぞれと、発熱抵抗体２の一対の端部２０の間を通る中間要素２４との間隔が狭くなるように延在している。

上側にある一方の内側要素２２が、始端部から第１要素２２１→第２要素２２２→第１要素２２１という形態で連続しながら外側に広がるように延在している。一方の中間要素２４が、一方の内側要素２２の終端部から発熱抵抗体２の一対の端部２０の間を通って、外側要素２６においてその中心を基準として９時または西に位置する箇所に連続するように左方向に延在している。

下側にある他方の内側要素２２が、始端部から第２要素２２２→第１要素２２１→第２要素２２２という形態で連続しながら外側に広がるように延在している。他方の中間要素２４が、他方の内側要素２２の終端部から発熱抵抗体２の一対の端部２０の間を通らずに、外側要素２６においてその中心を基準として３時または東に位置する箇所に連続するように右方向に延在している。

上側にある一方の内側要素２２における第１要素２２１の第１径要素２２１１と、下側にある他方の内側要素２２における第２要素２２２の第２径要素２２２１とは、内側から外側に同一方向（左方向）に延在している。同様に、上側にある一方の内側要素２２における第２要素２２２の第２径要素２２２１と、下側にある他方の内側要素２２における第１要素２２１の第１径要素２２１１とは、内側から外側に同一方向（右方向）に延在している。
各内側要素２２における第１要素２２１および第２要素２２２の数は任意に変更されてもよい。これは他の実施形態においても同様である。

以上の構成において、中間要素２４は各要素を互いに接続する第１接続部をなす。そして、中間要素２４は、図３に示すように、直下には金属体２８が積層された状態で一体化された積層部をなしている。当該金属体としては、メッシュ状及び箔状の少なくとも一方からなる。中間要素２４はそのままの状態では、細長い形態であるため電気抵抗が高くなるが、図３に示すように、中間要素２４を、メッシュ状及び箔状の少なくとも一方からなる金属体が積層された状態で一体化された積層部を有する構成とすることで電気抵抗が低下する。

同様に、給電端子４と、発熱抵抗体（第１周要素２２１２）とを接続する第１径要素２２１１は第２接続部をなす。この第２接続部も、電気抵抗が高くなるが、メッシュ状及び箔状の少なくとも一方からなる金属体が積層された状態で一体化された積層部を有する構成とすることで電気抵抗が低下する。他の接続部においても同様に積層部を設けることにより、抵抗発熱が抑えられ、発熱抵抗体全体として均温化に寄与する。

発熱抵抗体は、メッシュ状又は箔状の金属体を含み、金属体としては、モリブデン（Ｍｏ）又はタングステン（Ｗ）等の耐熱金属などが好ましい。また、発熱抵抗体は、面状の形態を有し、積層部を除く発熱抵抗体の厚さは一定となっている。

メッシュ状の金属体は、例えば、モリブデン（Ｍｏ）又はタングステン（Ｗ）等の高融点金属からなる複数の線材から構成され、互いに直交する方向に延びる複数の線材が細目の網目状に編まれ、網目の形状が四角形になっていることが好ましい。メッシュ状の金属体は、０．０３ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下の線径を有する線材から構成されることが好ましく、１インチ当たりのメッシュサイズが２０以上１７５以下であることが好ましい。メッシュ状の金属体を編むには、線材を屈曲させる必要があるものの、線材の線径が０．０３ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下である場合には、メッシュサイズが１７５を超えると線材を屈曲させることができず、所望の金属体を得ることが困難になる。また、メッシュサイズが２０よりも小さくなると、抵抗値及び加熱するための電圧が過度に高くなるため、発熱抵抗体として適さなくなる。箔状の金属体は、例えば、モリブデン（Ｍｏ）又はタングステン（Ｗ）等の高融点金属からなり、厚みが０．０２５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であることが好ましい。厚みが０．０２５ｍｍよりも薄くなると金属体を箔状に製作することが困難になり、０．３ｍｍより厚いと抵抗値が過度に小さくなり発熱抵抗体として機能しない。

前記第１接続部又は第２接続部において、積層部の形成に用いる金属体としては、モリブデン（Ｍｏ）又はタングステン（Ｗ）等の耐熱金属などが好ましい。この場合、メッシュ状の金属体としては、前述のメッシュ状の金属体と同様のものを用いることが好ましい。また、箔状の金属体としては、前述した高融点金属からなり厚みが０．０２５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましい。厚みが０．０２５ｍｍよりも薄くなると金属体を箔状に製作することが困難になり、０．５ｍｍより厚いと基体１に埋設することが困難になる。
第１接続部又は第２接続部が所望の電気抵抗値となるように積層部の形成に用いる金属体の厚みを設定することが好ましい。

基体１は、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等のセラミックス焼結体からなるセラミックス基体である。基体１は、上記の材料を所定形状の型に入れて成形し、緻密化させるため、例えばホットプレス焼成等によって円板状に作製すればよい。

支持部材６の材質は、基体１の材質と同等でよいが、断熱性を高めるために、基体１の素材より熱伝導率の低い素材から形成されていてもよい。

基体１の下面と支持部材６の上端面とが、拡散接合又はセラミックス若しくはガラス等の接合材による固相接合によって接合されている。なお、基体１と支持部材６とは、ねじ止めやろう付けなどによって接続されてもよい。

また、セラミックヒータ１００は、電極に給電ロッドから電圧が印加されることによって発生するクーロン力により、基体１の表面に基板を吸引する静電チャックを兼用するものであってもよい。

給電端子４には電流供給部材がろう付け又は溶接により接続されている。給電端子４は、箔、板、塊状のニッケル（Ｎｉ）、コバール（登録商標）（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、又はモリブデン（Ｍｏ）及びタングステン（Ｗ）を主成分とする耐熱合金などの耐熱金属から構成される。電流供給部材はモリブデン（Ｍｏ）又はタングステン（Ｗ）などからなる。

次いで、図４〜図６を参照して、第２実施形態のセラミックヒータについて説明する。まず、本発明の実施形態に係るセラミックヒータ１０１について図４〜図６を参照して説明する。

セラミックヒータ１０１は、図示しないウエハなどの被加熱物（対象物）を保持するための略円板状の絶縁体からなる基体１０と、相互に短絡しないように基体１０に埋設されている上側発熱抵抗体３０及び下側発熱抵抗体４０と、基体１０の下面の中心部に接続された支持部材５０とを備えている。

支持部材５０は、図１の支持部材６と同様に、中空部を有する大略円筒形状であり、基体１０との接合部分の外径が他の円筒部５１より拡径した拡径部５２を有し、拡径部５２の上面が基体１０との接合面となっている。支持部材５０の材質、及び基体１０との接合方法は、既述の第１実施形態と同様であるので説明は省略する。

なお、基体１０には、発熱抵抗体３０，４０のほか、ウエハをクーロン力により載置面に引き付けるための静電チャック電極及び基体１０の上方にプラズマを発生させるためのプラズマ電極のうち少なくとも一方が埋設されていてもよい。

さらに、セラミックヒータ１０１は、上側発熱抵抗体３０に対して電力を供給するための一対の上側用給電端子６０と、下側発熱抵抗体４０に対して電力を供給するための一対の下側用給電端子７０とを備えている。

給電端子６０，７０には、それぞれ図示しない電流供給部材が接続されている。そして、支持部材５０の中空部を通って配線されている図示しない給電線が接続され、この給電線は図示しない電源に接続されている。

給電端子６０，７０と電流供給部材とはろう付け又は溶接により接続されている。給電端子６０、７０及び電流供給部材の構成材料は、既述の第１実施形態と同様であるので説明は省略する。

また、基体１０の構成材料及びその作製方法、及び発熱抵抗体３０，４０の材質及び形状は、既述の第１実施形態と同様であるので説明は省略する。

なお、基体１０となる材料の間に発熱抵抗体３０，４０を挟み込んだ状態で、焼成することにより基体１０が形成される点において、既述の第１実施形態と異なる。

発熱抵抗体３０，４０のパターンの一例を説明する。

上側発熱抵抗体３０は、一対の上側用給電端子６０とそれぞれ接続された第１上側発熱抵抗要素３１と、第１上側発熱抵抗要素３１と接続され、第１上側発熱抵抗要素３１を重畳的に囲む相互に離間している１又は複数の上側環状区域のそれぞれに配置されている第２上側発熱抵抗要素３２ａ〜３２ｄと、隣り合う上側環状区域に配置されている第２上側発熱抵抗要素３２ａ〜３２ｄ同士を接続する第３上側発熱抵抗要素３３ａ〜３３ｃとにより構成されている。

なお、本実施形態では、第２上側発熱抵抗要素３２ａ〜３２ｄは、４つの上側環状区域のそれぞれに半円環状に２つずつ配置されている。

下側発熱抵抗体４０は、一対の下側用給電端子７０とそれぞれ接続された第１下側発熱抵抗要素４１と、第１下側発熱抵抗要素４１と接続され、第１下側発熱抵抗要素４１を重畳的に囲む相互に離間している１又は複数の下側環状区域のそれぞれに配置されている第２下側発熱抵抗要素４２ａ，４２ｂと、隣り合う下側環状区域に配置されている第２下側発熱抵抗要素４２ａ，４２ｂ同士を接続する第３下側発熱抵抗要素４３ａとにより構成されている。

以上の発熱抵抗体３０、４０について別の表現をすると、発熱抵抗体３０は、内側のゾーンに配置された発熱抵抗要素（３２ａ〜３２ｄ）を含む第２発熱抵抗体をなし、発熱抵抗体４０は、外側のゾーンに配置された発熱抵抗要素（４２ａ、４２ｂ）を含む第１発熱抵抗体をなす。そして、第１発熱抵抗体と、第２発熱抵抗体とは載置面からの距離が互いに異なる。載置面からの距離を互いに異ならせて第１発熱抵抗体と第２発熱抵抗体とを配置すれば、第１発熱抵抗体と第２発熱抵抗体とが載置面と平行な方向において互いに干渉することが抑制され、第１発熱抵抗体および第２発熱抵抗体のパターンを最適化することにより容易に載置面全体の均温化を図ることができる。

なお、本実施形態では、第２下側発熱抵抗要素４２ａ，４２ｂは、第１下側発熱抵抗要素４１を重畳的に囲む相互に離間している２つの下側環状区域のそれぞれに半円環状に２つずつ配置されている。ただし、第２下側発熱抵抗要素４２ａ，４２ｂは、例えば、折り曲がり線状に配置されていてもよい。

下側発熱抵抗体４０は、上述した構成、形態に限定されない。下側発熱抵抗体４０は、半円環状のものが２つ結合された形態、蛇行した形態などであってもよい。

図６の二点鎖線は、上面視における上側発熱抵抗体３０の外周を示している。この図から分かるように、第１下側発熱抵抗要素４１は、上面視において上側発熱抵抗体３０の内側に位置する領域を含むように配置され、第２下側発熱抵抗要素４２ａ，４２ｂは、上面視において上側発熱抵抗体３０の最外周より外側の領域に配置されている。

そして、第１下側発熱抵抗要素４１は、基体１０の中心部から外周側に延びる直線状である。

以上の第２実施形態のセラミックヒータ１０１においても、各発熱抵抗要素同士を接続する接続部や給電端子と発熱抵抗要素とを接続する接続部（例えば、第１上側発熱抵抗要素３１や第１下側発熱抵抗要素４１）を、第１実施形態と同様、メッシュ状及び箔状の少なくとも一方からなる金属体が積層された状態で一体化された積層部を有する構成とすることで電気抵抗が低下する。他の接続部においても同様に積層部を設けることにより、抵抗発熱が抑えられ、発熱抵抗体全体として均温化に寄与する。

＜セラミックヒータの製造方法＞
以上の本発明のセラミックヒータは、本発明のセラミックヒータの製造方法により製造することができる。

すなわち、本発明のセラミックヒータの製造方法は、メッシュ状又は箔状の金属体を準備する工程（以下、「工程Ａ」と呼ぶ。）と、前記金属体の一部に、さらにメッシュ状又は箔状の金属体を重ね合わせて発熱抵抗体を作製する工程（以下、「工程Ｂ」と呼ぶ。）と、前記発熱抵抗体をセラミックス粉末中に埋設し、ホットプレス焼結を行う工程（以下、「工程Ｃ」と呼ぶ。）と、を含むことを特徴とする。以下に、各工程について説明する。

［工程Ａ］
工程Ａは、メッシュ状又は箔状の金属体を準備する工程であり、既述のメッシュ状又は箔状の金属体を準備する。当該金属体の詳細は、本発明のセラミックヒータにおいて説明したのでここではその説明を省略する。なお、当該金属体は、最終的に発熱抵抗体となるものであり、所定の形状に加工する。

［工程Ｂ］
工程Ｂは、工程Ａで準備した金属体の一部に、さらにメッシュ状又は箔状の金属体を重ね合わせて発熱抵抗体を作製する工程である。工程Ｂにより得られる発熱抵抗体は、既述の本発明のセラミックヒータにおいて説明した積層部となる発熱抵抗体である。つまり、重ね合わせる金属体は、既述の積層部の形成に用いる金属体である。そして、積層後において、所望の電気抵抗値となるように、積層部の形成に用いる金属体の厚みやメッシュの目開きを設定する。

工程Ｂにおいては、金属ペーストを介して金属体の一部にメッシュ状又は箔状の金属体を重ね合わせることが好ましい。このようにすることにより、焼結後に金属体同士が金属ペーストに含まれる金属を介して一体化するため、金属体同士の接触抵抗を下げることができ好ましい。
金属ペーストとしては、モリブデン（Ｍｏ）又はタングステン（Ｗ）のペーストが好ましい。

［工程Ｃ］
工程Ｃは、工程Ｂで得た発熱抵抗体をセラミックス粉末中に埋設し、ホットプレス焼結を行う工程である。まず、セラミックス粉末を所定の型に充填して、加圧処理を施して円板状成形体を作製する。次いで、当該円板状成形体の上に、発熱抵抗体を載置して、続いて原料粉末を発熱抵抗体の上にさらに所定の厚さに充填して、再び加圧しながら、ホットプレス焼結を行う。

ホットプレス焼結に際し、焼結温度は、１５００〜２０００℃とすることが好ましい。また、ホットプレスの圧力は、１〜１０ＭＰａとすることが好ましい。

以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
以下のようにして、図１〜図３に示すセラミックヒータを作製した。まず、Ｍｏからなるメッシュ（線径０．１ｍｍ、＃５０、平織り）を図２の破線で示す形状に裁断した。次いで、図２に示す中間要素２４に相当する領域に対し、同一形状のＭｏメッシュ（線径０．１ｍｍ、＃５０、平織り）をＭｏペーストを介在させて積層し一体化した。これをＡｌＮ粉末中に埋設し、焼結温度１８００℃、ホットプレスの圧力８ＭＰａの条件で５時間保持し、ホットプレス焼結を行った。

［比較例１］
中間要素２４に相当する領域に対しＭｏメッシュを積層しなかったこと以外は実施例１と同様にしてセラミックヒータを作製した。

＜評価＞
得られたセラミックヒータに対し、外部電源と給電端子４とを接続し、設定温度５００℃で自動温度制御加熱を行い、設定温度に到達した３０分後にＩＲカメラによりセラミックヒータの表面温度（特に接続部周辺の表面温度）の観察を行った。実施例１のセラミックヒータは優れた均温性が得られたのに対し、比較例１のものは、特に中間要素２４の近傍の温度が高く、均温性に劣っていた。

１，１０‥基体、２‥発熱抵抗体、４‥給電端子、６，５０‥支持部材、７，５１‥円筒部、８，５２‥拡径部、２０‥発熱抵抗体の一対の端部、２２‥内側要素、２４‥中間要素（第１接続部）、２６‥外側要素、２２１‥第１要素、２２２‥第２要素、２２１１‥第１径要素、２２１２‥第１周要素、２２２１‥第２径要素、２２２２‥第２周要素、Ｗ‥ウエハ（基板）、３０‥上側発熱抵抗体、３１‥第１上側発熱抵抗要素（第２接続部）、３２ａ〜３２ｅ‥上側発熱抵抗要素、３３ａ〜３３ｃ‥第３上側発熱抵抗要素、４０‥下側発熱抵抗体、４１‥第１下側発熱抵抗要素（第２接続部）、４２ａ，４２ｂ‥第２下側発熱抵抗要素、４３ａ‥第３下側発熱抵抗要素、６０‥上側用給電端子、７０‥下側用給電端子、１００，１０１‥セラミックヒータ。

Claims (6)

1. セラミックス焼結体からなり、対象物が載置される載置面を有する基体と、前記基体に埋設されている発熱抵抗体とを備えるセラミックヒータであって、
   前記発熱抵抗体は、メッシュ状又は箔状の金属体を含み、
   前記発熱抵抗体の一部はさらにメッシュ状及び箔状の少なくとも一方からなる金属体が積層された状態で一体化された積層部を有することを特徴とするセラミックヒータ。
2. 請求項１に記載のセラミックヒータにおいて、前記発熱抵抗体は、複数のゾーンのそれぞれに配置されている複数の発熱抵抗要素と、前記複数の発熱抵抗要素を互いに接続する第１接続部とを備え、前記第１接続部が前記積層部として形成されていることを特徴とするセラミックヒータ。
3. 請求項１又は２に記載のセラミックヒータにおいて、前記発熱抵抗体は、所定のゾーンに配置された発熱抵抗要素、及び前記発熱抵抗体に電力を供給する給電端子と前記発熱抵抗要素とを接続する第２接続部を備え、前記第２接続部が前記積層部として形成されていることを特徴とするセラミックヒータ。
4. 請求項３に記載のセラミックヒータにおいて、複数の前記発熱抵抗体が前記基体に埋設され、前記複数の発熱抵抗体は、外側のゾーンに配置された前記発熱抵抗要素を含む第１発熱抵抗体と、内側のゾーンに配置された前記発熱抵抗要素を含む第２発熱抵抗体とを備え、前記第１発熱抵抗体と、前記第２発熱抵抗体とは前記載置面からの距離が互いに異なることを特徴とするセラミックヒータ。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のセラミックヒータの製造方法であって、
   メッシュ状又は箔状の金属体を準備する工程と、
   前記金属体の一部に、さらにメッシュ状又は箔状の金属体を重ね合わせて発熱抵抗体を作製する工程と、
   前記発熱抵抗体をセラミックス粉末中に埋設し、ホットプレス焼結を行う工程と、を含むことを特徴とするセラミックヒータの製造方法。
6. 請求項５に記載のセラミックヒータの製造方法であって、
   前記発熱抵抗体を作製する工程は、金属ペーストを介して前記金属体の一部にメッシュ状又は箔状の金属体を重ね合わせる工程であることを特徴とするセラミックヒータの製造方法。