JP7057747B2

JP7057747B2 - ヒータ

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Publication number: JP7057747B2
Application number: JP2018246027A
Authority: JP
Inventors: 善裕大川
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2022-04-20
Anticipated expiration: 2038-12-27
Also published as: JP2020107517A

Description

本開示は、ヒータに関する。

半導体製造装置などに用いられるヒータが知られている（例えば特許文献１及び２）。このようなヒータとして、例えば、セラミックからなる板状の基体と、基体に埋設されたコイルとを有するものが知られている。コイルは、例えば、抵抗発熱体からなる線材がコイル軸の回りに螺旋状に巻き回されて構成され、コイル軸が基体の主面（板の最も広い面、表裏）に沿って渦巻状又はミアンダ状に延びるように基体内に配置される。

特許文献１では、抵抗発熱体（線材）として、高融点金属からなる本体と、本体を覆う炭化物層と、炭化物層を覆う酸化物層とを有するものを開示している。特許文献２では、抵抗発熱体（線材）として、高融点金属からなる本体と、本体を覆う、本体を構成する高融点金属と基体を構成する材料との反応層と、反応層を覆う非酸化物層とを有するものを開示している。これらの構成は、ヒートサイクルに対する耐久性が向上する効果を奏するとされている。

特開平７－２３０８７６号公報特開平７－２２６２９０号公報

温度変化に対する耐久性を向上させることができるヒータが提供されることが待たれる。

本開示の一態様に係るヒータは、希土類を含むセラミックスからなり、第１面を有している基体と、該基体の内部に位置し、線材がコイル軸の回りに螺旋状に巻き回されて構成されたコイルを含み、前記コイル軸が前記第１面に沿って延びている抵抗発熱体と、を有する。また、前記線材の中心線に直交する断面において、当該断面における前記線材の円相当径をＤとしたときに、前記基体は、前記線材の輪郭から距離２Ｄまでの第１領域と、前記第１領域を囲んでいる第２領域と、を有する。また、前記第１領域における希土類の含有割合は、前記第２領域における希土類の含有割合よりも小さい。

上記の構成によれば、温度変化に対する耐久性に優れる。

図１（ａ）は実施形態に係るヒータの構成を示す斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩｂ－Ｉｂ線における断面図。図１のヒータのヒータプレートの平面透視図。図２の領域IIIを拡大及び透視して示す斜視図。図１のヒータの抵抗発熱体を構成する線材及びその周囲の断面図。図４の領域Ｖの拡大図。図６（ａ）及び図６（ｂ）は図４の断面における種々の領域の区分を説明するための模式図。図１のヒータの製造方法の手順の一例を示すフローチャート。図８（ａ）及び図８（ｂ）は図７のフローチャートを補足する模式図。第１変形例に係る線材及びその周囲の模式的な断面図。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は第２変形例に係るヒータプレートの一部を示す模式的な平面図。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は第３変形例に係るヒータプレートを示す模式的な断面図及び平面図。第３変形例に係る線材及びその周囲の模式的な断面図。図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は第４変形例に係るヒータプレートを示す断面図。

以下、本開示の実施形態に係るヒータについて、図面を参照しつつ説明する。以下で参照する図面は、説明の便宜上の模式的なものである。従って、細部は省略されていることがあり、また、寸法比率は必ずしも現実のものとは一致していない。また、ヒータは、各図に示されていない周知の構成要素をさらに備えていても構わない。

以下の説明において、各部材の材料について主成分と言うとき、主成分は、例えば、その材料の５０質量％以上又は８０質量％以上を占める成分である。また、各部材の形状について円形又は多角形等と表現するとき、特に断りが無い限り、厳密に円形又は多角形である必要は無い。例えば、多角形の角部は面取りされていてよいし、外縁に比較的小さな突部又は凹部等が形成されていてよい。

（ヒータの概略構成）
図１（ａ）は、実施形態に係るヒータ１の構成を示す模式的な分解斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のヒータ１を含むヒータシステム１０１の構成を示す模式図である。図１（ｂ）において、ヒータ１については、図１（ａ）のＩｂ－Ｉｂ線断面図が示されている。

図１（ａ）及び図１（ｂ）において紙面上方は、例えば、鉛直上方である。ただし、ヒータ１は、必ずしも紙面上方を実際の上方として利用される必要はない。以下では、便宜上、紙面上方が実際の上方であるものとして、上面及び下面等の用語を用いることがある。また、特に断りがない限り、単に平面視という場合、図１（ａ）及び図１（ｂ）の紙面上方から見ることを指すものとする。

ヒータシステム１０１は、ヒータ１と、ヒータ１に電力を供給する電力供給部１０３と、電力供給部１０３を制御する制御部１０５と、を有している。ヒータ１と電力供給部１０３とは配線部材７によって接続されている。なお、配線部材７は、ヒータ１の一部と捉えられても構わない。また、ヒータシステム１０１は、上記に挙げた構成の他、例えば、ヒータ１に気体及び／又は液体を供給する流体供給部を有していてもよい。

ヒータ１は、例えば、概略板状（図示の例では円盤状）のヒータプレート３と、ヒータプレート３から下方へ延びているパイプ５とを有している。ヒータプレート３は、その上面３ａに加熱対象物の一例としてのウェハＷｆ（図１（ｂ））が載置され（重ねられ）、ウェハＷｆの加熱に直接に寄与する。パイプ５は、例えば、ヒータプレート３の支持及び配線部材７の保護に寄与する。

（ヒータプレートの概略構成）
ヒータプレート３の上面３ａ及び下面３ｂは、例えば、概ね平面である。ヒータプレート３の平面形状及び各種の寸法は、加熱対象物の形状及び寸法等を考慮して適宜に設定されてよい。例えば、平面形状は、円形（図示の例）又は多角形（例えば矩形）である。寸法の一例を示すと、直径は２０ｃｍ以上３５ｃｍ以下、厚さは５ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。

ヒータプレート３は、例えば、絶縁性の基体９と、基体９に埋設されている抵抗発熱体１１と、抵抗発熱体１１に電力を供給するための端子１３とを備えている。抵抗発熱体１１に電流が流れることによって、ジュールの法則に従って熱が発生し、ひいては、基体９の上面３ａに載置されているウェハＷｆが加熱される。

（基体の概略構成）
基体９の外形は、ヒータプレート３の外形を構成している。従って、上述のヒータプレート３の形状及び寸法に係る説明は、そのまま基体９の外形及び寸法の説明と捉えられてよい。基体９の材料は、例えば、セラミックである。セラミックは、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３、アルミナ）、炭化珪素（ＳｉＣ）、及び窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）等を主成分とする焼結体である。

また、基体９を構成するセラミックは、希土類を含んでいてよい。希土類としては、スカンジウム（Ｓｃ）及びイットリウム（Ｙ）の２元素と、ランタノイドの１５元素との合計で１７元素を挙げることができる。これらの希土類は、適宜な化合物としてセラミックに含まれていてよい。一例を挙げると、例えば、希土類がイットリウム（Ｙ）である場合において、イットリウム（Ｙ）の化合物として、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）及びＹＡＧ（Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２）を挙げることができる。

（抵抗発熱体の概略構成）
図２は、ヒータプレート３の平面透視図である。図３は、図２の領域IIIを拡大及び透視して示す斜視図である。

抵抗発熱体１１は、コイル１５を有している。コイル１５は、線材１７がコイル軸ＣＡ（図２及び図３において一部のみ示す。）の回りに螺旋状に巻き回されて構成されている。そして、抵抗発熱体１１は、コイル軸ＣＡが上面３ａに沿って（例えば平行に）延びるように基体９内に埋設されている。基体９を構成する材料は、コイル１５の全体を覆っているとともにコイル１５の内側（コイル軸ＣＡ側）に充填されており、ひいては、線材１７の外周面の全面に接している。

なお、図３では、当該図３と後述する図４及び図５との対応関係の把握を容易にするために、直交座標系ＸＹＺを付している。Ｙ軸は、図３に示した範囲において、コイル軸ＣＡが概ね直線であると仮定したときに、コイル軸ＣＡに平行な軸である。Ｚ軸は、基体９の上面３ａに直交する軸である。Ｘ軸は、Ｙ軸及びＺ軸に直交する軸（コイル１５に対して側方に延びる軸）である。

線材１７は、細長い部材であり、その長さは、横断面の寸法に比較して十分に長い。なお、以下の説明において、単に「線材１７の横断面」という場合、特に断りが無い限り、当該横断面は、線材１７が延びる方向に直交する断面（線材１７の中心線ＣＬ（図６（ａ）及び図６（ｂ）参照）に直交する断面）を指すものとする。線材１７の横断面の形状及び寸法は、線材１７の概ね全長に亘って、概略、一定である。ただし、後述するように、厳密には、線材１７の横断面の形状及び寸法は、長さ方向の位置によって異なっていてよい。

線材１７の横断面の形状は、円形、楕円形、又は多角形（例えば矩形）等の適宜な形状とされてよい。ただし、本実施形態の説明では、主として、線材１７の横断面の形状が概ね円形又は楕円形である場合を例に取る。線材１７の横断面の寸法は、適宜に設定されてよい。一例を挙げると、線材１７の横断面の直径は、０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下、又は０．３ｍｍ以上０．６ｍｍ以下である。横断面の形状が円形でない場合、ここでいう直径は、例えば、円相当径であってもよいし、最大径であってもよい。

なお、線材１７の円相当径について確認的に説明する。図６（ａ）に示すように、円相当径Ｄは、線材１７の横断面の面積と同等の面積の真円１８を仮定したときの真円１８の直径である。このような円相当径Ｄは、例えば、線材１７の横断面の撮像画像から当該横断面の面積を特定し、円の面積の公式から直径が逆算されることによって特定されてよい。また、線材１７の横断面の形状が概ね楕円であるときは、長軸と短軸との積の平方根の２倍を円相当径Ｄとしてもよい。

図３に戻って、コイル１５の、コイル軸ＣＡ方向に見たときの形状（コイル軸ＣＡ方向に見たときの線材１７の経路）は、円形（図示の例）、楕円形、又は多角形（例えば矩形）等の適宜な形状とされてよい。なお、以下の説明では、便宜上、当該形状をコイル１５の横断面の形状ということがある。本実施形態の説明では、主として、コイル１５の横断面の形状が概ね円形又は楕円形である場合を例に取る。

なお、図２に示されているように、平面視又は側面視においては、コイル軸ＣＡ回りに螺旋状に巻き回されている線材１７は、コイル軸ＣＡを中心として振動する波状に見える。また、図１（ｂ）では、コイル１５は、内部に基体９の材料が充填されていない円筒状であるかのように模式的に示されている。図１（ｂ）を厳密に示した場合においては、コイル軸ＣＡの回りの円周上の一部に表れる線材１７の断面が上面３ａに沿う複数位置に示される。

コイル１５の各種の寸法は、適宜に設定されてよい。例えば、平面視及び／又は側面視において、コイル１５の波高（波の谷から隣の山までの高さ、振幅の２倍）は、１ｍｍ以上１０ｍｍ、又は２ｍｍ以上５ｍｍ以下である。ただし、コイル軸ＣＡが屈曲するような特異部分においては、この限りではない。また、例えば、コイル１５のピッチ（平面視及び／又は側面視における波長）は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下、又は２ｍｍ以上５ｍｍである。ただし、コイル軸ＣＡが屈曲するような特異部分においては、この限りではない。

コイル軸ＣＡの平面視における経路（パターン）は、適宜な形状とされてよい。例えば、コイル１５は、ヒータプレート３において１つのみ設けられており、コイル軸ＣＡは、その一端から他端まで自己に対して交差することなく延びている。ひいては、コイル１５及び線材１７も平面視において自己に対して重複していない。

図２に示す例では、コイル軸ＣＡは、ヒータプレート３を２分割した各領域において、円周方向に往復するように（ミアンダ状に）延びている。換言すれば、コイル軸ＣＡは、円周方向に沿って湾曲しつつ互いに並列（例えば平行）に延びている複数の並列部ＣＡ１と、互いに隣り合う並列部ＣＡ１の一方から他方へ折り返す部分を構成している折返し部ＣＡ２とを有している。ミアンダ状に延びるコイル軸ＣＡにおいて、ヒータプレート３を２分割した半円内における並列部ＣＡ１の本数（図示の例では７本）及び径方向の間隔（ピッチ）は適宜に設定されてよい。

なお、コイル軸ＣＡは、図示の例の他、例えば、渦巻状に延びていてもよい。また、コイル軸ＣＡは、一の半径方向において直線状に往復するように延びていてもよい。別の観点では、図示の例とは異なり、並列部ＣＡ１は、直線状に延びていてもよい。折返し部ＣＡ２の形状は、例えば、隣り合う並列部ＣＡ１の端部間を直線的に延びる形状であってもよいし、全体として湾曲する形状であってもよい。

コイル軸ＣＡの基体９の厚み方向における位置は適宜に設定されてよい。例えば、コイル軸ＣＡは、基体９の厚み方向の中央位置（上面３ａと下面３ｂとの中間位置）に位置していてもよいし、前記中央位置よりも上面３ａ側に位置していてもよいし、前記中央位置よりも下面３ｂ側に位置していてもよい。

線材１７の横断面の形状及び寸法、コイル１５の横断面の形状及び寸法、並びにコイル１５のピッチ（平面視において波状に見える線材１７の波長）は、コイル軸ＣＡの全長に亘って一定であってもよいし、コイル軸ＣＡの位置に応じて異なっていてもよい。例えば、特に図示しないが、最も内周の並列部ＣＡ１及び最も外周の並列部ＣＡ１においては、コイル１５のピッチが他の並列部ＣＡ１におけるコイル１５のピッチよりも小さくされていてもよい。

抵抗発熱体１１の材料は、電流が流れることによって熱を生じる導体（例えば金属）である。導体は、適宜に選択されてよく、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、プラチナ（Ｐｔ）若しくはインジウム（Ｉｎ）又はこれらを主成分とする合金である。また、抵抗発熱体１１の材料は、前記のような金属を含む導電ペーストを焼成して得られるものであってもよい。すなわち、抵抗発熱体１１の材料は、ガラス粉末及び／又はセラミック粉末等の無機絶縁物を含むものであってもよい。

（端子）
図１（ｂ）及び図２に示すように、端子１３は、例えば、抵抗発熱体１１の長さ方向両端に接続されているとともに、当該両端の位置にて、基体９のうちの下面３ｂ側の部分を貫通して下面３ｂから露出している。これにより、ヒータプレート３の外部から抵抗発熱体１１へ電力を供給可能になっている。１対の端子１３（抵抗発熱体１１の両端）は、例えば、ヒータプレート３の中央側に位置している。端子１３と抵抗発熱体１１との接合は適宜な方法によってなされてよい。例えば、端子１３は、導電ペーストが焼成されることによって抵抗発熱体１１と共に一体的に形成されてもよいし、端子１３となる部材の一部をかしめて抵抗発熱体１１に圧着してもよい。

（パイプ）
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すパイプ５は、上下（軸方向両側）が開口している中空状である。別の観点では、パイプ５は、上下に貫通する空間５ｓを有している。パイプ５の横断面（軸方向に直交する断面）及び縦断面（軸方向に平行な断面。図１（ｂ）に示す断面）の形状は適宜に設定されてよい。図示の例では、パイプ５は、軸方向の位置に対して径が一定の円筒形状である。もちろん、パイプ５は、高さ方向の位置によって径が異なっていてもよい。また、パイプ５の寸法の具体的な値は適宜に設定されてよい。特に図示しないが、パイプ５には、気体又は液体が流れる流路が形成されていてもよい。

パイプ５は、セラミック等の絶縁材料から構成されていてもよいし、金属（導電材料）から構成されていてもよい。セラミックの具体的な材料としては、例えば、基体９の説明で挙げたもの（ＡｌＮ等）が利用されてよい。また、パイプ５の材料は、パイプ５と現に接合されている基体９の材料と同一であってもよいし、異なっていてもよい。

基体９とパイプ５との固定は、適宜な方法によってなされてよい。例えば、両者は、両者の間に介在する接着剤（不図示）によって固定されてもよいし、両者の間に接着材を介在させずに、固相接合によって固定されてもよいし、ボルト及びナット（いずれも不図示）を利用して機械的に固定されてもよい。

（配線部材）
配線部材７は、パイプ５の空間５ｓ内に挿通されている。平面透視において、ヒータプレート３のうちパイプ５の空間５ｓ内に露出する領域では、複数の端子１３が基体９から露出している。そして、配線部材７は、その一端が複数の端子１３に接続されている。

複数の配線部材７は、可撓性の電線であってもよいし、可撓性を有さないロッド状のものであってもよいし、これらの組み合わせであってもよい。また、複数の可撓性の電線は、纏められて１本のケーブルのようになっていてもよいし、纏められていなくてもよい。

配線部材７と端子１３との接続も適宜なものとされてよい。例えば、両者は、導電性の接合材によって接合されてよい。また、例えば、両者は、一方に雄ねじ部が形成され、他方に雌ねじ部が形成されることにより、螺合されていてもよい。

（線材及びその周囲の構成の詳細）
図４は、線材１７及びその周囲について、線材１７の横断面（既に述べたように線材１７の中心線ＣＬに直交する断面）を示す図である。より詳細には、図４は、線材１７のうちコイル軸ＣＡに対して上面３ａ側に位置している部分の横断面を示しており、また、図４の紙面上方（＋Ｚ方向）は、上面３ａ側に対応している。図５は、図４の領域Ｖの拡大図である。ヒータプレート３の鏡面加工された断面をＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）によって撮像することによって、図４及び図５と同様の写真を得ることができる。

線材１７の横断面の概略形状は、既述のように、また、図４に示されているように、真円でなくてよい。また、線材１７は、微視的には、その表面に凹凸（別の観点では図５に示す複数の突部１７ｐ）を有していてよい。基体９は、線材１７からの距離に応じて成分比率が変化してよい。より詳細には、例えば、図４及び図５に対応する写真において、所定の成分からなる粒（第１粒子１９及び第２粒子２１）が観察されてよい。以下、線材１７の横断面の概略形状、表面の凹凸及び基体９の成分比率の変化等について順に説明する。

（線材の横断面の概略形状）
線材１７は、コイル軸ＣＡ回りに巻き回されているから、例えば、コイル軸ＣＡに対して、上面３ａ側に位置する部分、下面３ｂ側に位置する部分、及び、側方に位置する部分（上記２つの部分をつなぐ部分）を有していると捉えることができる。

線材１７のうちコイル軸ＣＡに対して上面３ａ側又は下面３ｂ側に位置する部分の横断面の形状は、図４に示すように、コイル１５の径方向（図４では上下方向）における径が、コイル１５の径方向に直交する方向（図４では左右方向）の径よりも短い形状とされてよい。換言すれば、上記横断面の形状は、所定の長手方向（ここでは図４の左右方向）における径（長径）よりも長手方向に直交する短手方向における径（短径）が短い形状とされてよい。すなわち、上記横断面の形状は、扁平な形状とされてよい。ただし、ここでいう扁平は、扁平率が比較的０に近いものであっても構わない。確認的に記載すると、扁平率は、長半径（長径の１／２）をａ、短半径（短径の１／２）をｂとしたときに、（ａ－ｂ）／ａである。扁平率は、真円では０であり、扁平であるほど１に近づく。より詳細には、例えば、線材１７の横断面の形状は楕円状又は長方形とされてよい。また、扁平率は、例えば、０．１以上とされてよい。

また、特に図示しないが、線材１７のうちコイル軸ＣＡに対して側方に位置する部分の横断面の形状は、例えば、コイル１５の径方向における径と、コイル１５の径方向に直交する方向の径とが同等の形状とされてよい。又は、線材１７において、コイル軸ＣＡに対して側方に位置する部分の横断面の形状は、コイル軸ＣＡに対して上面３ａ側又は下面３ｂ側に位置する部分の横断面の形状よりも扁平率が０に近い形状とされてよい。より詳細には、例えば、線材１７の横断面の形状は真円、又はコイル軸ＣＡに対して上面３ａ側又は下面３ｂ側に位置する部分よりも真円に近い楕円状とされてよい。

（線材の表面の凹凸）
図５に示すように、線材１７は、その表面に凹凸を有している。この凹凸に含まれる突部のうち、突出量Ｈ及び根元径Ｗのそれぞれが３０μｍ以上のものを突部１７ｐというものとする。

突出量Ｈは、例えば、図５のような断面において、突部１７ｐの両側の谷のうち最も低い位置（両側の谷同士で最も低い位置が異なる場合は高い方）から突部１７ｐの頂部までの線材１７の径方向の長さとされてよい。また、根元径Ｗは、例えば、図５のような断面において、突部１７ｐの両側の谷のうち最も低い位置同士の距離とされてよい。両側の谷の最も低い位置の線材１７の径方向における位置のずれが大きい場合においては、谷の最も低い位置が高い方の谷における最も低い位置における突部１７ｐの幅（線材１７の概略形状の輪郭に沿う方向における長さ）を根元径Ｗとしてよい。

なお、線材１７の径方向及び概略形状の輪郭に沿う方向は、線材１７の横断面の形状から合理的に判断されてよい。これらの方向の特定についての多少のずれは、突出量Ｈ及び根元径Ｗの実測値に大きくは影響しない。

突部１７ｐの形状、寸法、数及び密度等は適宜に設定されてよい。例えば、突部１７ｐ又はその両側の谷において、その表面は、滑らかではなく、微細な凹凸を含んでいてよい。なお、このような微細な凹凸に含まれる突部を突部１７ｐの一部としてみなすか、突部１７ｐとは別個の突部（突部１７ｐと同列に突出量Ｈ及び根元径Ｗが３０μｍ以上である否かが判定される突部）としてみなすかは、微細な凹凸の大きさ、形状、及び線材１７の横断面の径方向に対する向き等に基づいて合理的に判断されてよい。

また、例えば、図４に示すような線材１７に直交する断面において、複数の突部１７ｐは、突出量Ｈ及び根元径Ｗそれぞれが、後述する複数の第１粒子１９の径（例えば円相当径。以下、特に断りが無い限り、同様。後述する第２粒子２１についても、また、粒径等という場合も同様。）の代表値よりも大きいものを含んでいてよい。代表値は、例えば、平均値、中央値又は最頻値であり、これらは個数基準であってもよいし、又は面積基準であってもよい（特に断りが無い限り、以下、同様。）。

より詳細には、例えば、複数の突部１７ｐの５割以上、８割以上又は全部において、突出量Ｈ及び根元径Ｗそれぞれが、第１粒子１９の径の代表値よりも大きくてよい。

突部１７ｐの突出量Ｈ及び根元径Ｗの上限値は特に存在しない。ただし、例えば、線材１７の横断面が矩形である場合における当該矩形の角部のように、線材１７の横断面の概略形状の一部として捉えられるような大きな突部は、当然に、突部１７ｐから排除されてよい。その判断は、線材１７の横断面の形状及び突部の大きさから合理的に判断されてよい。また、例えば、複数の突部１７ｐの全部又は大部分（例えば８割以上）において、突出量Ｈ及び根元径Ｗそれぞれは、線材１７の円相当径の１／１０以下又は１／２０以下とされてよい。

図６（ａ）は、図４と同様の横断面を模式的に示している。この図は、図４と同様に、線材１７のうちコイル軸ＣＡに対して上面３ａ側の部分の横断面を示しており、この図において、紙面下方（－Ｚ側）はコイル軸ＣＡ側である。線材１７の表面（横断面においては外縁）を４つの面に分けて考える。４つの面の１つは、コイル軸ＣＡ側の内側面１７ａである。他の１つは、コイル軸ＣＡとは反対側の外側面１７ｂである。残りの２つは、内側面１７ａと外側面１７ｂとをつなぐ軸方向面１７ｃである。軸方向面１７ｃは、別の観点では、コイル軸ＣＡが延びる方向に面している面である。なお、４つの面の境界は適宜に設定されてよい。例えば、コイル軸ＣＡと線材１７の中心線ＣＬとを最短で結ぶ線と、線材１７の表面の法線とが成す角度が４５°となる位置を４つの面の境界としてよい。

上記のように４つの面を考えたとき、複数の突部１７ｐの単位面積当たりの数（以下、密度という。）は、４つの面同士において互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。後者の場合において、密度が相対的に高い、又は低い面は、４つの面のうちのいずれの面とされてもよく、また、密度の差の具体的な大きさも適宜に設定されてよい。

例えば、上記密度は、外側面１７ｂにおいて最も高くされてよい。この場合、内側面１７ａにおける密度及び１つの軸方向面１７ｃにおける密度は、互いに同等であってもよいし、異なっていてもよい。また、内側面１７ａ及び／又は軸方向面１７ｃは、突部１７ｐを有していなくてもよい。より詳細には、例えば、外側面１７ｂにおける密度は、内側面１７ａ及び／又は１つの軸方向面１７ｃにおける密度（ここでは０でないものと仮定する）の１．５倍以上、２倍以上又は５倍以上とされてよい。

また、上記のように外側面１７ｂにおける密度が最も高い場合において、内側面１７ａにおける密度が２番目に高くされてもよい。この場合、２つの軸方向面１７ｃにおける密度は、互いに同等であってもよいし、異なっていてもよい。また、２つの軸方向面１７ｃの一方又は双方は、突部１７ｐを有していなくてもよい。より詳細には、例えば、内側面１７ａにおける密度は、１つの軸方向面１７ｃにおける密度（ここでは０でないものと仮定する）の１．５倍以上、２倍以上又は５倍以上とされてよい。

図５に示すように、線材１７は、その表面に複数の溝１７ｅを有している。ここでいう溝は、例えば、図５に示すような断面において、複数の凹部のうち幅よりも深さが大きいものをいうものとする。複数の溝１７ｅは、突部１７ｐの表面に形成されているもの、複数の突部１７ｐ間の凹部を形成するもの、及び前記凹部の表面に形成されているものを含んでよい。複数の溝のうち、深さが線材１７の円相当径の１／３０以下のものをここでいう溝１７ｅとして定義してもよい。なお、既述のように、本実施形態の説明では、突部１７ｐは、突出量Ｈが３０μｍ以上であるから、複数の溝のうち深さが１０μｍ以下のものをここでいう溝１７ｅとして定義した場合においては、溝１７ｅには、突部１７ｐ間の凹部は含まれない。

複数の突部１７ｐの間の凹部及び／又はそれ以外の凹部（例えば比較的小さな溝１７ｅ）の内部には、例えば、基体９の材料が位置している。基体９の材料は、基本的に、凹部に充填されている。なお、基体９内には気孔が形成されていてよく、当該気孔が凹部内の一部又は全部に位置していても構わない。

（基体の成分比率の変化）
図４に示すように、線材１７の周囲においては、基体９を構成する成分のうちのいずれかからなる複数の第１粒子１９及び第２粒子２１が観察されてよい。複数の第１粒子１９は、例えば、線材１７から離れた位置にて線材１７を囲むように帯状に分布している。すなわち、線材１７の横断面において、複数の第１粒子１９は、線材１７を囲む帯２０を構成している。なお、帯２０は、３次元的に見たときには、線材１７を囲む筒状である。複数の第２粒子２１は、例えば、帯２０から外側へ離れた位置から、線材１７から離れる方向へ広がっている。複数の第２粒子２１の線材１７から離れる方向への広がりは、線材１７の径及び／又はコイル１５の径に比較して十分な広さで広がってよく、例えば、基体９の表面又はその付近まで広がっていてよい。換言すれば、複数の第２粒子２１は、線材１７の周囲を除いて基体９の全体に分布してよい。

第１粒子１９及び第２粒子２１の材料は、互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。また、後者の場合において、互いに異なる材料は、互いに同一の元素（例えば互いに同一の希土類元素）を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。また、第１粒子１９及び第２粒子２１は、例えば、結晶からなるものであってよい。第１粒子１９及び第２粒子２１は、１つの元素からなるものであってもよいし、化合物からなるものであってもよい。

本実施形態の説明では、第１粒子１９及び第２粒子２１それぞれが希土類元素を含む態様を例に取る。また、第１粒子１９及び第２粒子２１は、体積当たりの希土類元素の含有割合が同程度である態様を例に取る。従って、第１粒子１９及び／又は第２粒子２１が占める体積％又は面積％が相対的に大きい領域は、希土類元素の含有割合が相対的に高い領域とみなされてよい。このような態様としては、例えば、第１粒子１９及び第２粒子２１が互いに同一の化合物からなる態様を挙げることができる。第１粒子１９及び第２粒子２１を構成する化合物は、適宜なものとされてよく、例えば、既述のＹ_２Ｏ_３及びＹ_３Ａｌ_５Ｏ_１２を挙げることができる。

以上のような材料の第１粒子１９及び第２粒子２１が図４のように観察される場合においては、基体９の断面を以下のように複数の領域に分類してその成分比率を特徴付けることが可能である。及び／又は、以下のように複数の領域を定義してその成分比率を互いに異ならせるように各領域の成分を積極的に調整したときに、その結果として第１粒子１９及び第２粒子２１が観察されてよい。

図６（ｂ）は、ヒータプレート３における線材１７に直交する横断面（図４に相当）を模式的に示す図である。この図では、線材１７及び基体９を示すとともに、第１粒子１９によって構成される帯２０も示されている。

線材１７の円相当径Ｄの２倍の距離を２Ｄとする。そして、線材１７の輪郭から距離２Ｄまでの範囲を第１領域Ｒ１とする。第１領域Ｒ１を囲む領域（第１領域Ｒ１の外側の領域）を第２領域Ｒ２とする。このとき、第１領域Ｒ１における希土類の含有割合は、第２領域Ｒ２における希土類の含有割合よりも小さい。なお、本実施形態の説明において、含有割合は、質量％と同様のものであるものとする。

上記のように第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２を定義した場合においては、第１領域Ｒ１には、帯２０（第１粒子１９）と、帯２０よりも内側（線材１７側）の領域と、帯２０と複数の第２粒子２１との間の領域とが含まれる。帯２０においては、希土類の含有割合が比較的大きい。しかし、その内側（線材１７側）及び外側においては、希土類の含有割合が小さい。従って、第１領域Ｒ１全体としては、複数の第２粒子２１が分布している第２領域Ｒ２における希土類の含有割合よりも希土類の含有割合が小さくなる。

第１領域Ｒ１において、線材１７に接している領域を第３領域Ｒ３とする。第３領域Ｒ３を囲む領域を第４領域Ｒ４とする。第４領域Ｒ４を囲み、第２領域Ｒ２に囲まれている（接している）領域を第５領域Ｒ５とする。

第３領域Ｒ３と第４領域Ｒ４との境界、及び第４領域Ｒ４と第５領域Ｒ５との境界は適宜に設定されてよい。例えば、これらの境界は、第４領域Ｒ４に帯２０（複数の第１粒子１９）の全部又は大部分（例えば８割以上）が含まれるように、図４のような写真の目視に基づいて、又は画像解析に基づいて設定されてよい。また、例えば、第３領域Ｒ３を線材１７の輪郭からの距離が２０μｍまで又は３０μｍまでの領域としてよく、第４領域Ｒ４を線材１７の輪郭からの距離がＤ／２又はＤまでの領域としてよく、前記の第３領域Ｒ３の外縁の具体例と第４領域Ｒ４の外縁の具体例とは適宜に組み合わされてよい。このように定義すると、帯２０の大部分は第４領域Ｒ４に含まれる。

上記のように第３領域Ｒ３～第５領域Ｒ５を設定した場合においては、第４領域Ｒ４における希土類の含有割合は、第３領域Ｒ３及び第５領域Ｒ５における希土類の含有割合よりも大きい。なお、第４領域Ｒ４における希土類の含有割合が第３領域Ｒ３及び／又は第５領域Ｒ５における希土類の含有割合よりも大きいという場合には、第３領域Ｒ３及び／又は第５領域Ｒ５における希土類の含有割合が０である場合も含まれる。

第１領域Ｒ１に含まれる希土類のうち第１領域Ｒ１における質量濃度（及び／又は質量％。本段落において、以下、同様。）が最も高い元素と、第２領域Ｒ２に含まれる希土類のうち第２領域Ｒ２における質量濃度が最も高い元素と、第４領域Ｒ４に含まれる希土類のうち第４領域Ｒ４における質量濃度が最も高い元素とは、互いに異なっていてもよいし、互いに同一であってもよい。本実施形態では、互いに同一である場合を例に取る。この互いに同一の希土類元素は、既述の種々の希土類元素のいずれでもよく、例えば、イットリウム（Ｙ）である。

なお、各領域においては、上記の希土類のうち質量濃度が最も高い元素以外の希土類元素が含まれていてもよい。例えば、希土類がＹである場合、Ｙの他にＥｒ及び／又はＨｏなどが少量含まれていてよい。このような少量含まれる希土類は、意図的に基体９に添加されたものであってもよいし、意図せずに混入したものであってもよい。後者としては、例えば、基体９に添加される希土類酸化物粉末（例えばＹ_２Ｏ_３粉末）に精製過程で含まれる複数の希土類が挙げられる。

各領域における希土類の含有割合の具体的な値は適宜に設定されてよい。基体９（各領域）に含まれる希土類元素の全部又は略全部をイットリウム（Ｙ）が占める場合について、Ｙ_２Ｏ_３に換算した値での含有割合（別の観点では希土類の化合物換算での含有割合）の一例を以下に挙げる。例えば、第１領域Ｒ１におけるＹ_２Ｏ_３の含有割合は、２質量％以下（０でもよい。）とされてよい。第２領域Ｒ２におけるＹ_２Ｏ_３の含有割合は、第１領域Ｒ１における含有割合よりも大きいことを条件として、１質量％以上６質量％以下、又は２質量％以上５質量％以下とされてよい。第４領域Ｒ４におけるＹ_２Ｏ_３の含有割合は、７質量％以上３０質量％以下、又は１５質量％以上３０質量％以下とされてよい。別の観点では、第４領域Ｒ４におけるＹ_２Ｏ_３の含有割合は、第２領域Ｒ２におけるＹ_２Ｏ_３の含有割合の３倍以上とされてよい。

各領域における希土類及び／又は各種の元素の含有割合（質量％）及び質量濃度等の測定は、適宜な方法によってなされてよい。例えば、希土類の含有割合は、ＥＤＳ（Energy dispersive X-ray spectrometry）によって測定されてよい。測定倍率は、例えば、５００倍以上１０００倍以下とされてよい。また、例えば、適宜な大きさの視野における測定を複数の視野（複数の位置）に対して行い、その平均が求められてよい。１つの視野は、例えば、５０μｍ四方の矩形又は直径５０μｍの円形とされてよい。

なお、上記では、第１粒子１９及び第２粒子２１が観察できる場合について述べたが、第１粒子１９及び第２粒子２１が観察できない場合においても、上記の複数の領域同士の希土類の含有割合の相違が成立してよい。

希土類の化合物の粒子（第１粒子１９）が分布している帯２０（第４領域Ｒ４を帯２０と同じと定義した場合は第４領域Ｒ４。以下、同様。）の形状及び大きさは適宜に設定されてよい。例えば、図４のように線材１７の横断面が扁平な形状である場合においては、帯２０は、長手方向（図４では紙面左右方向）における線材１７の輪郭からの距離が、短手方向（図４では紙面上下方向）における線材１７の輪郭からの距離よりも長くされてよい。別の観点では、帯２０の線材１７側の縁部（内縁）によって形成される形状（ここでは楕円）は、線材１７が潰れている方向と同じ方向に潰れている形状とされてよい。

上記の距離等は適宜に設定されてよい。例えば、帯２０の内縁によって形成される形状の扁平率は、線材１７の扁平率よりも１に近くされてよく、また、例えば、０．２以上とされてよい。また、例えば、線材１７の横断面の短手方向における線材１７と帯２０との距離（最短距離）は、突部１７ｐが無いものとしたときに（別の観点では突部１７ｐの根本を線材１７の輪郭として）２０μｍ以上又は３０μｍ以上とされてよく、また、１００μｍ以下又は５０μｍ以下とされてよく、前記の下限と上限とは適宜に組み合わされてよい。一方で、線材１７の横断面の長手方向における線材１７と帯２０との距離は、上記の短手方向における距離よりも長いことを条件として、Ｄ／５以上又はＤ／３以上とされてよく、また、Ｄ以下又は２／３Ｄ以下とされてよく、前記の下限と上限とは適宜に組み合わされてよい。

第１粒子１９及び第２粒子２１の形状及び大きさは適宜に設定されてよい。例えば、第１粒子１９の円相当径の代表値（既述のように平均値等）は、第２粒子２１の円相当径の代表値よりも大きい。その差の程度は適宜に設定されてよい。例えば、第１粒子１９の円相当径の代表値は、第２粒子２１の円相当径の代表値の２倍以上、５倍以上又は１０倍以上とされてよい。また、上記代表値の具体的な値も適宜に設定されてよい。例えば、第１粒子１９の円相当径の代表値は、既に触れたように、例えば、突部１７ｐを定義している突出量Ｈ及び根元径Ｗの大きさ（３０μｍ）よりも小さくされてよい。ただし、前者は後者以上とされても構わない。また、例えば、第１粒子１９の円相当径の代表値は、５μｍ以上又は１０μｍ以上とされてよい。

第１粒子１９及び第２粒子２１の径の測定は適宜な方法によりなされてよい。例えば、まず、線材１７を含む基体９の断面を鏡面に加工する。加工した断面を倍率５００～１０００倍程度で、金属顕微鏡またはＳＥＭにより撮影する。撮影した画像のうち、希土類元素及び／又は希土類を含む化合物が現れている部分を黒色で白紙にトレースする。なお、希土類元素及び／又は希土類を含む化合物と画像中の色相との対応関係は、ＥＤＳ及び／又はＥＰＭＡ（Electron Probe Micro Analyzer）等を用いた回析によって特定されてよい。トレースした用紙を電子化画像に変換する。変換した画像を画像解析ソフト「Ａ像くん」（登録商標、旭化成エンジニアリング（株）製）の粒子解析という手法を用いて解析する。解析条件としては、例えば粒子の明度を「暗」、２値化の方法を「自動」、小図形除去面積を「１μｍ」、閾値を画像内の各点（各ピクセル）が有する明るさを示すヒストグラムのピーク値の１．２～１．６倍に設定すればよい。なお、金属顕微鏡またはＳＥＭで撮影した画像をそのまま用いて（トレースせずに）、「Ａ像くん」の粒子抽出及び粒子解析という手法で解析してもよい。「Ａ像くん」の粒子解析という手法によって、各粒子の径の各種の代表値が得られる。

（気孔率）
特に図示しないが、基体９内には複数の気孔が存在してよい。図４のような横断面において、単位面積当たりの気孔の面積率は、一様であってもよいし、変化していてもよい。例えば、気孔の面積率は、線材１７の近くにおいて相対的に高くなっていてよい。例えば、線材１７の輪郭から距離３Ｄ（距離Ｄの３倍）までの領域における気孔の面積率は、その外側（線材１７から離れる側）の領域における気孔の面積率よりも高くされてよい。この場合において、前記外側の領域における気孔の面積率は０であってもよい。気孔率の面積率の具体的な値は適宜に設定されてよい。一例を挙げると、線材１７から距離３Ｄまでの領域における気孔の面積率は、３％以上１４％以下とされてよい。気孔の面積率は、例えば、上述した粒子の径の測定方法において、粒子に代えて気孔を測定対象としてトレースし、「Ａ像くん」の粒子解析によって解析して算出すればよい。

（ヒータの製造方法）
ヒータ１の製造方法においては、例えば、ヒータプレート３、パイプ５及び配線部材７等が互いに別個に作製される。その後、これらの部材が互いに固定される。ただし、ヒータプレート３及びパイプ５は一部又は全部が共に作製されてもよい。パイプ５及び配線部材７の製造方法は、例えば、公知の種々の方法と同様とされてよい。

ヒータプレート３の製造方法は、例えば、線材１７の表面に凹凸を形成するための工程、及び線材１７の周囲において希土類の含有割合を変化させるための工程を除いて、公知の種々の方法と概略同様とされてよい。例えば、ホットプレスを用いた方法により、ヒータプレート３を製造することができる。具体的には、例えば、以下のとおりである。

図７は、ヒータプレート３の製造方法の手順の一例を示すフローチャートである。図８（ａ）及び図８（ｂ）は、図７のフローチャートを補足する模式図である。

ステップＳＴ１では、コイル１５を有する抵抗発熱体１１を作製する。この作製方法は、線材１７の表面に凹凸（突部１７ｐ等）を形成する以外は、公知の種々の方法と同様とされてよい。例えば、直線状に延びる軸状部材に線材１７を巻き回し、その後、軸状部材を引き抜くことによってコイル１５が形成されてよい。線材１７の表面の凹凸は、例えば、上記のように線材１７を軸状部材に巻き回すときに、熱間加工を行うことによって形成してよい。また、熱間加工後に、機械的加工、流体研磨、放電加工などの公知の加工方法を用いて、コイルの表面に突部１７ｐを形成してもよい。これらの加工を施す位置及び／又は向き毎に加工条件を変えることなどによって、任意の位置において突部１７ｐの大きさ及び／又は数を調整することができる。

ステップＳＴ２～ＳＴ４では、図８（ａ）に示すように、線材１７の外周面に第１被覆層３１、第２被覆層３３及び第３被覆層３５を順に形成する。これらの被覆層は、基体９のうちの線材１７の周囲部分を構成するものである。従って、これらの被覆層の材料は、例えば、基体９の材料において、希土類の含有割合が適宜に調整されたものとされている。例えば、第３領域Ｒ３、第４領域Ｒ４及び第５領域Ｒ５において、希土類の含有割合が相対的に「小」、「大」及び「小」となっていることに対応して、第１被覆層３１、第２被覆層３３及び第３被覆層３５における希土類の含有割合は「小」、「大」及び「小」とされる。これにより、希土類の含有割合が互いに異なる第３領域Ｒ３、第４領域Ｒ４及び第５領域Ｒ５が実現される。

ステップＳＴ５では、図８（ｂ）に示すように、ホットプレスを行う。すなわち、抵抗発熱体１１（図１（ｂ）と同様に模式的に示す）とセラミック原料粉末２５とを型２７の内部に配置し（ステップＳＴ６）、型２７を介して抵抗発熱体１１及びセラミック原料粉末２５を加熱及び加圧する（ステップＳＴ７）。加圧は、例えば、上型２７ａと下型２７ｂとがヒータプレート３の厚さ方向に接近することによってなされる。そして、第１被覆層３１、第２被覆層３３、第３被覆層３５及びセラミック原料粉末２５は、焼成されて基体９となる。

ステップＳＴ２～ＳＴ４において、第１被覆層３１、第２被覆層３３及び第３被覆層３５の具体的な材料及びその作製方法は適宜なものとされてよい。以下に、一例を示す。窒化アルミニウム粉末と、酸化イットリウム粉末と、有機溶媒（例えばテルピネオール）と、バインダー溶液（例えばエチルセルロース系又はアクリル系）とを攪拌脱泡装置内の収納容器に投入する。焼結助剤（例えば炭酸カルシウム粉末）が少量添加されてもよい。そして、収納容器内の上記の種々の材料を攪拌・脱泡して、流動性のあるペーストを作製する。このとき、窒化アルミニウム粉末、酸化イットリウム粉末、有機溶媒及びバインダー溶液の合計１００質量％に対して、有機溶媒の含有量は１５質量％以上３０質量％以下とされてよく、バインダー溶液の含有量は５質量％以上１５質量％以下とされてよい。

上記のペーストにおいて、窒化アルミニウム粉末と酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）粉末の合計を１００質量％とするとき、第１被覆層３１、第２被覆層３３及び第３被覆層３５におけるＹ_２Ｏ_３粉末の質量％は、例えば、第３領域Ｒ３、第４領域Ｒ４及び第５領域Ｒ５におけるＹ_２Ｏ_３の質量％（この範囲の一例については既に述べた。）と概ね同等又はこれよりも少しずれた値とされてよい。例えば、一例を挙げると、上記のように定義したＹ_２Ｏ_３粉末の質量％は、第１被覆層３１においてゼロ、第２被覆層３３において５質量％、第３被覆層３５において１質量％とされてよい。

ステップＳＴ６におけるセラミック原料粉末２５は、例えば、窒化アルミニウム粉末と、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）粉末とを含んでいる。上記のペーストと同様に、窒化アルミニウム粉末と酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）粉末の合計を１００質量％とするとき、Ｙ_２Ｏ_３粉末の質量％は、例えば、第３被覆層３５（第５領域Ｒ５）におけるＹ_２Ｏ_３粉末の質量％と、第２被覆層３３（第４領域Ｒ４）におけるＹ_２Ｏ_３粉末の質量％との間の大きさとされてよい。

Ｙ_２Ｏ_３粉末は、焼成中に窒化アルミニウムの結晶の粒界に広がってＹ化合物を形成する。Ｙ_２Ｏ_３粉末の添加量が多いほど、Ｙ化合物の粒径が大きくなる。Ｙ化合物が粒成長するためである。従って、第２被覆層３３（第４領域Ｒ４）及びセラミック原料粉末２５（第２領域Ｒ２）においてＹ_２Ｏ_３粉末の添加量が多いことによって、図４又は図５のような写真において観察可能な大きさで第１粒子１９及び第２粒子２１が形成される。また、第２被覆層３３（第４領域Ｒ４）におけるＹ_２Ｏ_３粉末の添加量がセラミック原料粉末２５（第２領域Ｒ２）におけるＹ_２Ｏ_３粉末の添加量よりも多いことによって、第１粒子１９の径は第２粒子２１の径よりも大きくなる。

ステップＳＴ２～ＳＴ４における具体的手順も適宜なものとされてよい。例えば、ステップＳＴ２では、線材１７の表面に第１被覆層３１となる材料（例えばペースト）を塗布して乾燥させる。次に、ステップＳＴ３では、第１被覆層３１の表面に第２被覆層３３となる材料（例えばペースト）を塗布して乾燥させる。次に、第２被覆層３３の表面に第３被覆層３５となる材料（例えばペースト）を塗布して乾燥させる。

このように多層の被覆層を順次塗布する場合、各層の粘着性を上げて、各層間の混じり合いを少なくするため、バインダー溶液を添加してもよい。各層は若干混じり合うので、各層の境界は最終的には不鮮明となる。この不鮮明さ（焼結助剤の含有量の緩やかな濃度変化）により、基体９においては、線材１７に接する領域から線材１７から遠ざかる方向に向かって希土類及び／又はその化合物の急激な組成変化が抑制される。その結果、例えば、焼成過程で各層間においてクラックが発生する蓋然性が低減される。

被覆層となるペーストの塗布は、例えば、スプレー方式とされてよい。この場合、例えば、被覆層の厚みの制御が容易である。また、例えば、抵抗発熱体１１のパターン（経路）上の互いに異なる部位同士（例えば並列部ＣＡ１及び折返し部ＣＡ２）で、及び／又は線材１７がコイル軸ＣＡを１周する間における互いに異なる部位同士で被覆層の厚みを互いに異ならせることも容易である。スプレー方式の他、ペーストの塗布は、例えば、抵抗発熱体１１全体をペースト中に浸漬させてから引き上げる方式とされてもよい。

線材１７の横断面の形状は、例えば、当初（ステップＳＴ１）においては、概ね真円、又は真円よりもコイル１５の径方向に潰れた形状とされてよい。また、線材１７の横断面においては、線材１７を軸状部材の回りに巻いたときの変形によって、コイル１５の径方向への潰れが生じてもよい。ホットプレス（ステップＳＴ５）において、線材１７に圧縮力が加えられるときは、上型２７ａ及び下型２７ｂによる接近方向（基体９の厚さ方向、Ｚ方向）に圧縮力が加えられやすい。また、線材１７は、ホットプレスがなされている間は高温となるため、塑性変形しやすくなっている。このホットプレスの際に、線材１７は上下方向に潰れてもよい。

なお、上記の製造方法の例では、ホットプレスを行う態様を例示したが、ホットプレスに代えて、ホットプレスよりも圧力の方向が均等化されたホットアイソスタティックプレスが行われてもよい。

各領域の形状は、上記の説明から理解されるように、例えば、第１被覆層３１、第２被覆層３３及び第３被覆層３５の厚みを線材１７の中心線ＣＬ回りの位置に応じて適宜に調整することによって制御できる。また、各領域の形状は、ホットプレス等の圧力によって複数の被覆層及びその外側のセラミック原料粉末２５の少なくとも１つが所定方向に潰れることによって実現されてもよい。上記所定方向としては、例えば、型２７による圧縮方向が挙げられる。

以上のとおり、本実施形態では、ヒータ１は、基体９と、抵抗発熱体１１とを有している。基体９は、希土類を含むセラミックスからなり、第１面（上面３ａ）を有している。抵抗発熱体１１は、基体９の内部に位置している。また、抵抗発熱体１１は、線材１７がコイル軸ＣＡの回りに螺旋状に巻き回されて構成されたコイルを含む。コイル軸ＣＡは上面３ａに沿って延びている。線材１７の中心線ＣＬに直交する断面（図４等）において、当該断面における線材１７の円相当径をＤとしたときに、基体９は、線材１７の輪郭から距離２Ｄまでの第１領域Ｒ１と、第１領域Ｒ１を囲んでいる第２領域Ｒ２と、を有している。第１領域Ｒ１における希土類の含有割合は、前記第２領域における希土類の含有割合よりも小さい。

従って、例えば、基体９にクラックが生じる蓋然性を低減することができる。具体的には、例えば、以下のとおりである。

抵抗発熱体１１の温度が上昇したとき、線材１７の熱膨張によって基体９の線材１７に接する部分（第１領域Ｒ１）に応力が加えられる。このとき、第１領域Ｒ１にクラックが生じる可能性がある。一見、第１領域Ｒ１の熱膨張係数が大きい（線材１７の熱膨張係数に近い）と、線材１７と第１領域Ｒ１との熱膨張差が低減されてクラックの発生が抑制されるように思われる。しかし、抵抗発熱体１１の熱が第１領域Ｒ１から第２領域Ｒ２へ伝わるまでには時間を要する。その結果、第１領域Ｒ１は、外周側への変形が第２領域Ｒ２によって規制され、第１領域Ｒ１の熱膨張は内周側（線材１７側）への応力を大きくする作用を奏する可能性がある。この場合、第１領域Ｒ１の熱膨張係数が大きいほど上記応力が大きくなる。一方、第１領域Ｒ１は、希土類の含有割合が相対的に小さくされている。希土類の含有割合が小さい程、セラミックの熱膨張係数は小さくなる。これにより、応力の上昇が緩和され、第１領域Ｒ１にクラックが生じる蓋然性が低減される。

また、上記のように抵抗発熱体１１の熱が第１領域Ｒ１から第２領域Ｒ２へ伝わるには時間を要するから、加熱（特に昇温）中において、第１領域Ｒ１の温度が第２領域Ｒ２の温度よりも高くなりやすい。すなわち、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間で温度差が生じる。そして、第１領域Ｒ１の熱膨張量が第２領域Ｒ２の熱膨張量よりも大きくなり、第２領域Ｒ２にクラックが生じる可能性がある。一方、本実施形態では、第１領域Ｒ１における希土類の含有割合は、第２領域Ｒ２における希土類の含有割合よりも小さくされている。通常、希土類の含有割合が小さい程、セラミックの熱膨張係数は小さくなる。従って、第１領域Ｒ１の熱膨張係数は第２領域Ｒ２の熱膨張係数よりも小さくなる。その結果、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間の熱膨張差が低減され、クラックが生じる蓋然性が低減される。

また、本実施形態では、第１領域Ｒ１は、第３領域Ｒ３と、第４領域Ｒ４とを有している。第３領域Ｒ３は、線材１７に接して線材１７を囲んでいる領域である。第４領域Ｒ４は、第３領域Ｒ３を囲んでおり、第３領域Ｒ３よりも希土類の含有割合が大きい領域である。

この場合、例えば、第１領域Ｒ１にクラックが生じた場合に、クラックの進展を低減することができる。その理由は次の通りである。焼結助剤としての希土類の含有量が多いほど、機械的強度は向上する傾向がある。このため、抵抗発熱体１１に接する第３領域Ｒ３においてクラックが生じたとしても、第４領域Ｒ４でクラックの進展が抑制される。より正確には、クラックが第４領域Ｒ４まで進展しても、第４領域Ｒ４に沿って（線材１７を周回する方向に沿って）クラックの進展方向が変わるため、クラックの進展が抑制される。

また、本実施形態では、第４領域Ｒ４及び第２領域Ｒ２は、希土類を含む化合物からなる粒子（第１粒子１９及び第２粒子２１）を複数有している。第１粒子１９の円相当径の第４領域Ｒ４における平均値が、第２粒子２１の円相当径の第２領域Ｒ２における平均値よりも大きい。

この場合、例えば、上述した第４領域Ｒ４におけるクラックの進展を抑制する効果が向上する。具体的には、第３領域Ｒ３で生じたクラックが第４領域Ｒ４へ向かって進展したときに、クラックが第１粒子１９に到達すると、クラックは第１粒子１９を迂回して第５領域Ｒ５へ向かって進展しようとする。このとき、第１粒子１９の径が相対的に大きいことによって、クラックが第１粒子１９を迂回しにくくなる。その結果、クラックの進展を抑制する効果が向上する。

また、本実施形態では、第１領域Ｒ１に含まれる希土類のうち第１領域Ｒ１における質量濃度が最も高い元素（例えばＹ）と、第２領域Ｒ２に含まれる希土類のうち第２領域Ｒ２における質量濃度が最も高い元素と、第４領域Ｒ４に含まれる希土類のうち第４領域Ｒ４における質量濃度が最も高い元素とは同じである。

この場合、例えば、ホットプレスのときに焼成収縮カーブが上記の領域間で同等となる。焼成収縮カーブは、温度の上昇に伴って成形体の寸法が収縮するときの温度と収縮率との対応関係を示すグラフにおける曲線である。従って、基体９にクラックが生じる蓋然性が低減される。

また、本実施形態では、前記質量濃度が最も高い元素はイットリウムである。

この場合、例えば、クラックが生じる蓋然性を低減する効果を向上させることができる。より具体的には、例えば、以下のとおりである。ヒータ１がウェハＷｆに対して薄膜を形成するＣＶＤ（chemical vapor deposition）装置に利用された場合を考える。このとき、例えば、成膜のためにフッ素系の腐食性ガスが使用される。その結果、基体９において、主成分（例えば窒化アルミニウム）の結晶の粒界に位置する希土類が腐食する可能性がある。一方、Ｙの化合物は、希土類の化合物の中でも、フッ素を含む腐食性ガスに対する耐食性に優れている。従って、基体９の腐食を抑制することができる。その結果、腐食に起因する基体９の強度低下、及び／又はクラックの発生を抑制することができる。

また、本実施形態では、線材１７は、当該線材１７に直交する断面（図４参照）における形状が所定の長手方向における径よりも前記長手方向に直交する短手方向における径が短い形状である第１部分（図４に例示した部分）を有している。上記断面において、希土類を含む化合物からなる複数の粒子（第１粒子１９）が帯状に分布している領域（帯２０）を第４領域Ｒ４とする。このとき、前記第１部分を囲んでいる第４領域Ｒ４は、前記長手方向における線材１７の輪郭からの距離が、前記短手方向における線材１７の輪郭からの距離よりも長い。

この場合、例えば、クラックが生じる蓋然性を低減することができる。具体的には、以下のとおりである。線材１７の温度が上昇したとき、線材１７の横断面において、熱膨張率は長手方向と短手方向とで概ね同等であるから、長手方向の熱膨張量は短手方向の熱膨張量よりも大きい。その結果、長手方向において線材１７から基体９へ加えられる応力は、短手方向において線材１７から基体９へ加えられる応力よりも大きくなりやすい。一方、帯２０は、その長手方向において線材１７からの距離が長くされている。既述のように、帯２０よりも線材１７側の第３領域Ｒ３は、希土類の含有割合が相対的に小さくされており、また、希土類の含有割合が小さい程、セラミックの熱膨張係数は小さくなる。従って、線材１７の長手方向外側における基体９の熱膨張量が相対的に小さくされることによって、長手方向の熱応力の上昇が低減される。ひいては、クラックが生じる蓋然性が低減される。

［変形例］
ヒータの種々の変形例について以下に述べる。変形例の説明では、基本的に、実施形態又は先に説明された変形例との相違点についてのみ述べる。従って、特に言及がない事項については、実施形態又は先に説明された変形例と同様とされてよい。また、実施形態の構成と対応する構成については、実施形態の構成と差異があっても、便宜上、実施形態の構成に付した符号と同一の符号を付すことがある。

（第１変形例）
図９は、第１変形例の構成を示す、図６（ｂ）と同様の模式的な断面図である。

この図において、紙面左右方向は、コイル軸ＣＡに平行な方向である。そして、線材１７のうち、コイル軸ＣＡに平行な方向において互いに隣り合う２つの部位が図示されている。すなわち、図示されている２つの部位は、線材１７のうちコイル軸ＣＡが延びる方向にコイルの１ピッチで互いに離れた部位である。

この２つの部位を第１部位及び第２部位とする。このとき、本変形例では、第１部位を囲む帯２０（第４領域Ｒ４）の第２部位側の一部と、第２部位を囲む帯２０（第４領域Ｒ４）の第１部位側の一部とが互いに重複している。帯２０が重複している部分における希土類の含有割合は、帯２０が重複していない部分における希土類の含有割合に対して、同等であってもよいし、大きくなっていてもよい。このような構成は、例えば、第２被覆層３３を形成するときに、第２被覆層３３のうち、第１部位を囲む部分と第２部位を囲む部分とを接触又は近接させることによって実現されてよい。

このような構成では、例えば、帯２０が重複している部分は、第１部位からのクラックの進展の抑制と、第２部位からのクラックの進展の抑制とに兼用されるから、希土類元素を含む化合物によるクラックの進展の抑制の効果が効率的に得られることになる。また、帯２０が重複している部分における希土類の含有割合が、帯２０が重複していない部分における希土類の含有割合よりも大きくなっている場合においては、重複している部分におけるクラックの進展の抑制の効果が向上する。これにより、例えば、第１部位からのクラックと第２部位からのクラックとがつながって大きなクラックが形成される蓋然性が低減される。

（第２変形例）
図１０（ａ）は、抵抗発熱体１１（コイル１５）のうち、折返し部ＣＡ２（図２参照）及びその付近の拡大図となっている。

折返し部ＣＡ２は、既に述べたように、並列部ＣＡ１の端部間を直線的に延びる形状であってもよいし、全体として湾曲する形状であってもよい。図示の折返し部ＣＡ２は、２つの並列部ＣＡ１に概ね直交する交差部ＣＡ２１と、この交差部ＣＡ２１と並列部ＣＡ１とをつなぐように湾曲している角部ＣＡ２２とを有している。換言すれば、コイル軸ＣＡは、並列部ＣＡ１と、交差部ＣＡ２１と、これらの曲率よりも大きい曲率で曲がって延びている角部ＣＡ２２とを有している。

角部ＣＡ２２において、角部ＣＡ２２の外側におけるコイル１５のピッチｐ３は、例えば、並列部ＣＡ１及び交差部ＣＡ２１におけるコイル１５のピッチｐ１及びｐ２よりも大きくなっている。なお、ピッチｐ２は、例えば、ピッチｐ１と概ね同等である。折返し部ＣＡ２付近及び／又は角部ＣＡ２２付近においては、発熱密度が高くなりやすい。このような位置においてピッチが相対的に大きくされることによって、線材１７から基体９へ加えられる応力を低減し、クラックが発生する蓋然性を低減することができる。

なお、ここでは、角部ＣＡ２２のピッチｐ２について述べたが、折返し部ＣＡ２が全体として湾曲する形状（２つの並列部ＣＡ１の曲率よりも曲率が大きい形状）とされて、折返し部ＣＡ２におけるピッチが２つの並列部ＣＡ１におけるピッチよりも大きくされた場合も同様の効果が奏される。また、交差部ＣＡ２１及び角部ＣＡ２２は、全体として、２つの並列部ＣＡ１の曲率よりも曲率が大きい部分とみなされてよく、交差部ＣＡ２１及び角部ＣＡ２２の平均的なピッチが２つの並列部ＣＡ１におけるピッチよりも大きくされてもよい。また、図示の例とは異なり、交差部ＣＡ２１におけるピッチｐ２は、並列部ＣＡ１におけるピッチｐ１よりも大きくされてよく、例えば、角部ＣＡ２２におけるピッチｐ３と同程度とされてもよい。

図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のうち角部ＣＡ２２付近の拡大図である。この図では、線材１７の横断面において線材１７を囲む帯２０（第４領域Ｒ４）のうち、線材１７に対してコイル軸ＣＡとは反対側に位置する部分の平面視における形状が模式的に示されている。

この図に示すように、第２変形例においては、線材１７のうち、角部ＣＡ２２回りに巻き回されている部分は、他の部分に比較して、線材１７と帯２０との距離が長くされてもよい。なお、図４に示したように、線材１７と帯２０との距離は、線材１７の中心線ＣＬ回りの位置によって異なる。従って、線材１７と帯２０との距離について、線材１７のうち角部ＣＡ２２回りの部分と、他の部分とで比較する場合は、線材１７の中心線ＣＬ回りの位置が互いに同一の位置同士においてなされる。例えば、コイル軸ＣＡに対して上面３ａ側に位置する部分同士、コイル軸ＣＡに対して下面３ｂ側に位置する部分同士、コイル軸ＣＡに対して側方に位置する部分同士で比較が行われる。角部ＣＡ２２における線材１７と帯２０との距離と、他の部分における線材１７と帯２０との距離との差は適宜に設定されてよい。例えば、前者は、後者の１．２倍以上、１．５倍以上又は２倍以上とされてよい。線材１７と帯２０との距離は、例えば、既述の製造方法の説明から理解されるように、第１被覆層３１の厚さの調整によって調整されてよい。

上述のように、折返し部ＣＡ２付近及び／又は角部ＣＡ２２付近においては、発熱密度が高くなりやすい。一方、これも既に述べたように、希土類の含有割合が少ないほど熱膨張係数は低い。そして、線材１７と帯２０との距離が長いほど、希土類の含有割合が少ない第３領域Ｒ３の内縁から外縁までの距離が長くなる。従って、角部ＣＡ２２付近において線材１７と帯２０との距離が相対的に長いことによって、局所的に大きい熱応力が生じる蓋然性を低減することができる。

なお、ここでは、角部ＣＡ２２における線材１７と帯２０（第４領域Ｒ４）との距離について述べたが、図示のような交差部ＣＡ２１を含む折返し部ＣＡ２の全体、又は全体として湾曲する形状の折返し部ＣＡ２の全体において、並列部ＣＡ１に比較して、線材１７と帯２０との距離が長くされてもよい。

（第３変形例）
図１１（ａ）は、第３変形例に係るヒータプレート３０３の一部の構成を示す断面図である。ヒータプレート３０３の上面３０３ａ及び下面３０３ｂが示されていることから理解されるように、この図において、紙面上下方向はヒータプレート３０３の厚み方向である。また、図１１（ｂ）は、ヒータプレート３０３の一部において抵抗発熱体１１（１１Ａ及び１１Ｂ）を平面透視して示す図である。この図では、波状に見える抵抗発熱体１１の包絡線も図示している。

これらの図に示されているように、ヒータプレート３０３は、その厚さ方向に階層的に配置された複数（図示の例では２つ）の抵抗発熱体１１（１１Ａ及び１１Ｂ）を有していてもよい。平面視において、２つの抵抗発熱体１１は、互いに同一のパターン（経路）であってもよいし、互いに異なるパターンであってもよい。また、両者は、互いに重なっていてもよいし、互い重なっていなくてもよい。コイル１５の横断面の形状及び寸法、並びに線材１７の横断面の形状、寸法及び材料等は、２つの抵抗発熱体１１同士で同一であってもよいし、異なっていてもよい。

図示の例では、ヒータプレート３０３は、平面透視において２つの抵抗発熱体１１が互いに重なっている重複領域ＬＰ１と、互いに重なっていない非重複領域ＬＰ０とを有している。なお、図１１（ｂ）では、抵抗発熱体１１が紙面上下方向に延びている部分に着目して、重複領域ＬＰ１及び非重複領域ＬＰ０の符号を示している。

コイル１５の２つの包絡線に挟まれた帯状の領域の幅を抵抗発熱体１１の幅というものとする。このとき、重複領域ＬＰ１において、２つの抵抗発熱体１１は、その幅の全部同士が重なっていてもよいし（図１１（ｂ）において抵抗発熱体１１が紙面左右方向に延びている部分を参照）、一部同士が重なっていてもよい（図１１（ｂ）において抵抗発熱体１１が紙面上下方向に延びている部分を参照）。なお、特に図示しないが、一方の抵抗発熱体１１の幅が他方の抵抗発熱体１１の幅よりも小さく、一方の幅の全部が他方の幅の一部に重なってもよい。

図１１（ｂ）では、２つの抵抗発熱体１１の幅の一部同士が重なっている場合においても、その２つの抵抗発熱体１１の幅全体を含む幅で重複領域ＬＰ１を定義している。ただし、２つの抵抗発熱体１１の幅のうちの現に重なっている一部のみが重複領域ＬＰ１として定義されても構わない。図１１（ｂ）では、主として２つの抵抗発熱体１１が並列に延びている部分について重複領域ＬＰ１及び非重複領域ＬＰ０を示している。ただし、２つの抵抗発熱体１１が互いに交差する重複領域ＬＰ１が設けられてもよい。

図１２は、２つの抵抗発熱体１１及びその周囲（基体９）について、重複領域ＬＰ１及び非重複領域ＬＰ０における線材１７の横断面を示す模式図である。図１２の紙面上下方向は、２つの抵抗発熱体１１の積層方向（上面３０３ａに直交する方向）である。図示されている線材１７の４つの横断面は、コイル軸ＣＡ回りの位置（例えば、コイル軸ＣＡに対して上面３ａ側、下面３ｂ側及び側方のいずれであるか等）が互いに同一であるものとする。

線材１７の輪郭から帯２０（第４領域Ｒ４）までの上下方向における距離をｓ１～ｓ８とする。具体的には、非重複領域ＬＰ０、かつ上面３０３ａ側の抵抗発熱体１１Ａにおいて、線材１７の上方側における上記距離をｓ１とし、線材１７の下方側における上記距離をｓ２とする。非重複領域ＬＰ０、かつ下面３０３ｂ側の抵抗発熱体１１Ｂにおいて、線材１７の上方側における上記距離をｓ３とし、線材１７の下方側における上記距離をｓ４とする。重複領域ＬＰ１、かつ上面３０３ａ側の抵抗発熱体１１Ａにおいて、線材１７の上方側における上記距離をｓ５とし、線材１７の下方側における上記距離をｓ６とする。重複領域ＬＰ１、かつ下面３０３ｂ側の抵抗発熱体１１Ｂにおいて、線材１７の上方側における上記距離をｓ７とし、線材１７の下方側における上記距離をｓ８とする。

この場合において、距離ｓ１～ｓ８は、互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。例えば、距離ｓ１～ｓ４の合計が距離ｓ５～ｓ８の合計よりも大きくされてもよい。換言すれば、線材１７の輪郭から帯２０（第４領域Ｒ４）までの上面３０３ａに直交する方向における距離（ｓ１～ｓ８）をｄ１とし、１つの線材１７に直交する同一断面における、線材１７に対して上面３０３ａ側の距離ｄ１と線材１７に対して下面３０３ｂ側の距離ｄ１との２つの合計（例えばｓ１＋ｓ２）の距離をｄ２とし、距離ｄ２の２つの抵抗発熱体１１（１１Ａ及び１１Ｂ）における合計の距離（例えばｓ１＋ｓ２＋ｓ３＋ｓ４）をｄ３としたときに、非重複領域ＬＰ０における距離ｄ３（ｓ１＋ｓ２＋ｓ３＋ｓ４）は、重複領域ＬＰ１における距離ｄ３（ｓ５＋ｓ６＋ｓ７＋ｓ８）よりも長い。別の観点では、重複領域ＬＰ１においては、非重複領域ＬＰ０に対して、第３領域Ｒ３が小さくされてよい。

第３領域Ｒ３においては、希土類の含有割合が第４領域Ｒ４よりも小さいことから、例えば、熱伝導率が高い。従って、例えば、非重複領域ＬＰ０の第３領域Ｒ３を相対的に大きくして、非重複領域ＬＰ０における抵抗発熱体１１の熱を迅速に上面３０３ａへ伝えることができる。その結果、上面３０３ａのうち重複領域ＬＰ１における部分が相対的に早期に昇温される蓋然性を低減できる。

（第４変形例）
図１３（ａ）は、第４変形例に係るヒータプレート４０３の一部の構成を示す断面図であり、図１１（ａ）に対応している。ただし、ここでは、重複領域ＬＰ１及び非重複領域ＬＰ０の符号から理解されるように、便宜上、非重複領域ＬＰ０についても、２つの抵抗発熱体１１が同一断面に位置しているかのように示している。

ヒータプレート４０３は、ヒータプレート３０３と同様に、２つの抵抗発熱体１１（１１Ａ及び１１Ｂ）を有している。ただし、この変形例では、重複領域ＬＰ１における２つの抵抗発熱体１１同士の上下方向（上面４０３ａに直交する方向）における距離は、非重複領域ＬＰ０における２つの抵抗発熱体１１同士の上下方向における距離よりも短い。なお、重複領域ＬＰ１における２つの抵抗発熱体１１同士の上下方向における距離は、例えば、２つの抵抗発熱体１１の現に重なっている部分同士の距離とされてよい。非重複領域ＬＰ０の２つの抵抗発熱体１１同士の上下方向における距離は、例えば、平面視において互いに重なっていないながらも互いに隣り合っている部分同士の、上下方向に平行な距離とされてよい。当該距離は、ヒータプレート４０３を側面視したときの２つの抵抗発熱体１１間の最短距離であってもよいし、２つの抵抗発熱体１１の、コイル軸ＣＡ回りの互いに同一の位置同士の距離であってもよい。

別の観点では、上面４０３ａ側の抵抗発熱体１１Ａと上面４０３ａとの距離を考えたときに、重複領域ＬＰ１における距離ｓ１１は、非重複領域ＬＰ１における距離ｓ１０よりも長い（ｓ１１＞ｓ１０）。同様に、下面４０３ｂ側の抵抗発熱体１１Ｂと下面４０３ｂとの距離を考えたときに、重複領域ＬＰ１における距離ｓ１３は、非重複領域ＬＰ１における距離ｓ１２よりも長い（ｓ１３＞ｓ１２）。なお、ｓ１１＞ｓ１０及びｓ１３＞ｓ１２のうち一方のみが成立しても構わない。

重複領域ＬＰ１における２つの抵抗発熱体１１同士の上下方向における距離と、非重複領域ＬＰ０における２つの抵抗発熱体１１同士の上下方向における距離との差は適宜に設定されてよい。例えば、両者の差は、コイル１５の直径の１／１０以上、１／５以上、１／２以上又は１倍以上とされてよい。

重複領域ＬＰ１においては、発熱量が多い。一方、非重複領域ＬＰ０においては抵抗発熱体１１同士の距離を長くすることにより、例えば、抵抗発熱体１１の熱を基体９に伝えやすくなる（分散しやすくなる。）。その結果、例えば、上面４０３ａの昇温について、重複領域ＬＰ１と非重複領域ＬＰ０との差を低減できる。また、例えば、重複領域ＬＰ１において上面４０３ａ側の抵抗発熱体１１Ａと上面４０３ａとの距離ｓ１１を相対的に長くすることによって、抵抗発熱体１１のうちの重複領域ＬＰ１に位置する部分の熱が上面４０３ａに伝わる過程で、この熱を非重複領域ＬＰ０へ伝えやすくすることもできる。

２つの抵抗発熱体１１同士の距離の調整は適宜な方法によってなされてよい。例えば、セラミック原料粉末２５（図８（ｂ）参照）の流動性を適宜に調整することなどによって、重複領域ＬＰ１におけるセラミック原料粉末２５の密度を相対的に低くする。これにより、焼成時の基体９の収縮によって、２つの抵抗発熱体１１同士の距離を重複領域ＬＰ１において相対的に短くすることができる。

上記のような製造方法を採用する場合においては、焼成直後において、基体９は、図１３（ｂ）に示すような形状となっていてもよい。すなわち、重複領域ＬＰ１の厚みが非重複領域ＬＰ０の厚みよりも薄くなってよい。そして、このような形状の基体９の上面及び下面を研磨することによって、最終的な上面４０３ａ及び下面４０３ｂが形成されてよい。

以上の実施形態及び変形例において、上面３ａ、３０３ａ及び４０３ａはそれぞれ第１面の一例である。第１粒子１９及び第２粒子２１は粒子の一例である。図９に示した線材１７の２つの部分は第１部位及び第２部位の一例である。並列部ＣＡ１及び交差部ＣＡ２１は第１延在部及び第２延在部の一例であり、角部ＣＡ２２は屈曲部の一例である。別の観点では、２つの並列部ＣＡ１は第１延在部及び第２延在部の一例であり、折返し部ＣＡ２は屈曲部の一例である。図４に示した扁平な部分は第１部分の一例である。

本開示に係るヒータは、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

ヒータは、ヒータとしての機能以外の機能を有していてもよい。例えば、基体内には、抵抗発熱体以外に、ヒータプレートを静電チャックとして機能させるための電極、及び／又はプラズマを発生させるための電極等が設けられていてもよい。このような電極は、例えば、抵抗発熱体に対して上面側に位置してよい。

また、例えば、（１層の）抵抗発熱体は、複数に分割されて、又は１本の抵抗発熱体の複数個所に給電点が設けられて、個別に発熱量を制御可能とされていてよい。ヒータは、抵抗発熱体及び端子に加えて、端子と抵抗発熱体とを接続する配線パターンを抵抗発熱体の層とは別個の層に有していてもよい。突部１７ｐ等の線材の表面の凹凸は設けられていなくてもよい。

１…ヒータ、３ａ…上面（第１面）、９…基体、１１…抵抗発熱体、１５…コイル、１７…線材、ＣＡ…コイル軸、Ｒ１…第１領域、Ｒ２…第２領域。

Claims

希土類を含むセラミックスからなり、第１面を有している基体と、
該基体の内部に位置し、線材がコイル軸の回りに螺旋状に巻き回されて構成されたコイルを含み、前記コイル軸が前記第１面に沿って延びている抵抗発熱体と、
を有しており、
前記線材の中心線に直交する断面において、当該断面における前記線材の円相当径をＤとしたときに、
前記基体は、
前記線材の輪郭から距離２Ｄまでの第１領域と、
前記第１領域を囲んでいる第２領域と、を有しており、
前記第１領域における希土類の含有割合は、前記第２領域における希土類の含有割合よりも小さい
ヒータ。
前記第１領域は、
前記線材に接して前記線材を囲んでいる第３領域と、
前記第３領域を囲んでおり、前記第３領域よりも希土類の含有割合が大きい第４領域と、を有している
請求項１に記載のヒータ。
前記第４領域及び前記第２領域は、希土類を含む化合物からなる粒子を複数有し、
前記粒子の円相当径の前記第４領域における平均値が、前記粒子の円相当径の前記第２領域における平均値よりも大きい
請求項２に記載のヒータ。
前記第１領域に含まれる希土類のうち前記第１領域における質量濃度が最も高い元素と、前記第２領域に含まれる希土類のうち前記第２領域における質量濃度が最も高い元素と、前記第４領域に含まれる希土類のうち前記第４領域における質量濃度が最も高い元素とは同じである
請求項２又は３に記載のヒータ。
前記質量濃度が最も高い元素はイットリウムである
請求項４に記載のヒータ。
前記線材のうち前記コイル軸が延びる方向に前記コイルの１ピッチで互いに離れた部分同士を第１部位及び第２部位としたときに、前記基体は、前記第１部位を囲む前記第４領域の前記第２部位側の一部と、前記第２部位を囲む前記第４領域の前記第１部位側の一部とが互いに重複している部分を有している
請求項２～５のいずれか１項に記載のヒータ。
前記コイル軸は、前記第１面の平面視において、
第１延在部と、
第２延在部と、
前記第１延在部から前記第２延在部へこれらの曲率よりも大きい曲率で曲がって延びている屈曲部と、
を有しており、
前記線材のうち前記屈曲部の回りに延びている部分の輪郭から前記第４領域までの距離は、前記線材のうち前記第１延在部及び前記第２延在部の回りに延びている部分の輪郭から前記第４領域までの距離よりも長い
請求項２～６のいずれか１項に記載のヒータ。
前記線材は、当該線材に直交する断面における形状が所定の長手方向における径よりも前記長手方向に直交する短手方向における径が短い形状である第１部分を有しており、
希土類の化合部からなる複数の粒子が帯状に分布している領域を前記第４領域としたときに、前記第１部分を囲んでいる前記第４領域は、前記長手方向における前記線材の輪郭からの距離が、前記短手方向における前記線材の輪郭からの距離よりも長い
請求項２～７のいずれか１項に記載のヒータ。
前記第１面に直交する方向の位置が互いに異なる２つの前記抵抗発熱体と、
前記第１面の平面視において前記２つの抵抗発熱体が互いに重なる領域、及び互いに重ならない領域と、を有しており、
前記線材の輪郭から前記第４領域までの前記第１面に直交する方向における距離をｄ１とし、１つの前記線材に直交する同一断面における、前記線材に対して前記第１面側の距離ｄ１と前記線材に対して前記第１面とは反対側の距離ｄ１との２つの合計の距離をｄ２とし、距離ｄ２の前記２つの抵抗発熱体における合計の距離をｄ３としたときに、
前記互いに重ならない領域における距離ｄ３は、前記互いに重なる領域における距離ｄ３よりも長い
請求項２～８のいずれか１項に記載のヒータ。
前記第１面に直交する方向の位置が互いに異なる２つの前記抵抗発熱体と、
前記第１面の平面視において前記２つの抵抗発熱体が互いに重なる領域、及び互いに重ならない領域と、を有しており、
前記互いに重なる領域における前記２つの抵抗発熱体同士の前記第１面に直交する方向における距離は、前記互いに重ならない領域における前記２つの抵抗発熱体同士の前記第１面に直交する方向における距離よりも短い
請求項１～８のいずれか１項に記載のヒータ。
前記基体の主成分は、窒化アルミニウムである
請求項１～１０のいずれか１項に記載のヒータ。
前記抵抗発熱体の主成分は、タングステン又はモリブデンである
請求項１～１１のいずれか１項に記載のヒータ。