JPH04101380A - 盤状セラミックスヒーター及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体製造装置等に好適に使用できる盤状セ
ラミックスヒーター及びその製造方法に関するものであ
る。

（従来の技術及びその問題点） 半導体製造に必要とされる高温処理時の加熱温度は数百
〜１０００°Ｃの領域にあり、こうした高温処理工程と
しては、酸化拡散、薄膜形成、アニーリング、ゲッタリ
ング、シンタリング等がある。

スーパークリーン状態を必要とする半導体製造用装置で
は、デポジション用ガス、エツチング用ガス、クリーニ
ング用ガスとして塩素系ガス、弗素系ガス等の腐食性ガ
スが使用されている。このため、ウェハーをこれらの腐
食性ガスに接触させた状態で加熱するための加熱装置と
して、抵抗発熱体の表面をステンレススチール、インコ
ネル等の金属により被覆した従来のヒーターを使用する
と、これらのガスの曝露によって、塩化物、酸化物、弗
化物等の粒径数μ霧の、好ましくないパーティクルが発
生する。このため、不純物汚染、耐食性に問題があった
。

そこでデポジション用ガス等に曝露される容器の外側に
赤外線ランプを設置し、容器外壁に赤外線透過窓を設け
、グラファイト等の耐食性良好な材質からなる被加熱体
に赤外線を放射し、被加熱体の上面に置かれたウェハー
を加熱する、間接加熱方式のウェハー加熱装置が開発さ
れている。ところがこの方式のものは、直接加熱式のも
のに比較して熱損失が大きいこと、温度上昇に時間がか
かること、赤外線透過窓へのＣＶＤ膜の付着により赤外
線の透過が次第に妨げられ、赤外線透過窓で熱吸収が生
じて窓が加熱すること等の問題があった。

更に、いわゆる高周波加熱法が知られているが、この方
法では温度制御が困難であり、またウェハー加熱領域を
均熱化できない。

（発明に到る経過） 上記の問題を解決するため、本発明者等は、新たに円盤
状の緻密質セラミックス内に螺旋状の抵抗発熱体を埋設
し、このセラミックスヒーターをグラファイトのケース
に保持した加熱装置について検討した。その結果この加
熱装置は、上述のような問題点を一掃した極めて優れた
装置であることが判明した。

しかし、このセラミックスヒーターを実際の半導体装置
に使用すると、新たな問題が生ずることが解った。

即ち、セラミックス成形体内部に螺旋状の抵抗発熱体を
埋設し、ホットプレス法によって焼成するため、プレス
時の抵抗発熱体の断線を防止するため、抵抗発熱体、セ
ラミックス成形体に剛性を与える必要があった。このた
め、線状の抵抗発熱体の線径、円盤状セラミックス成形
体の厚さをある程度大きくする必要があり、この厚さを
小さくしかつ微細な発熱体パターンを形成することがで
きなかった。

このため、プレス成形時に抵抗発熱体が歪み易く、また
個々の製品毎に抵抗発熱体形状が異なり、温度分布のバ
ラツキが大きかった。またセラミックス成形体の外周部
にまで抵抗発熱体を埋め込むと、この成形体にクラック
、破壊が発生した。

更に、以上の制限から、ヒーターの肉厚を小さくしてそ
の熱容量を下げ、また発熱量を大きくすることができず
、表面温度変化に対する応答が遅く、また昇温速度が遅
いため、この点で半導体の生産性を上げることができな
かった。

（発明が解決しようとする課！ｉり 本発明の課題は、不純物汚染を生じず、耐食性、耐熱衝
撃性に優れ、かつ温度分布の製品毎のバラツキや応答速
度、昇温速度の遅さを克服できるようなセラミックスヒ
ーター及びその製造方法を提供することである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、盤状の窒化珪素焼結体及び；この窒化珪素焼
結体の内部に印刷により形成され、前記窒化珪素焼結体
の焼結温度よりも高い融点を有する金属からなる膜状抵
抗発熱体を有する盤状セラミックスヒーターに係るもの
である。

また、本発明は、盤状窒化珪素成形体を作製する工程； この盤状窒化珪素成形体の表面に、この窒化珪素成形体
の焼結温度よりも高い融点を有する金属粉を含有する抵
抗発熱体ペーストを印刷する印刷工程； 前記盤状窒化珪素成形体の少なくとも前記表面側を窒化
珪素成形材料で覆い、盤状の窒化珪素ヒーター成形体を
作製する工程；及び この窒化珪素ヒーター成形体をホットプレス法によって
焼結する焼結工程 を有する、盤状セラミックスヒーターの製造方法に係る
ものである。

「盤状窒化珪素成形体」の内部にも、予め抵抗発熱体ペ
ーストを印刷していてよく、この場合は焼結後に抵抗発
熱体が積層される。

（実施例） まず、本発明の実施例に係る円盤状セラミックスヒータ
ーについて説明する。

第１図、第２図はそれぞれ窒化珪素セラミックスヒータ
ー１，１１を示す部分断面図、第４図、第５図はそれぞ
れ抵抗発熱体パターンの例を示す破断平面図である。

本実施例においては、円盤状窒化珪素焼結体２の内部に
、この焼結体２の焼結温度よりも高い融点を有する金属
からなる膜状抵抗発熱体３を印刷により形成する。この
際、第１図に示すように抵抗発熱体３を複数層（この例
では３層）設けることが可能であり、第２図に示すよう
に１層設けることも可能である。抵抗発熱体３の形成方
法については後述する。

抵抗発熱体３は、例えば、第４図、第５図に示すような
パターンに形成する。

第４図に示す例では、膜状抵抗発熱体の端部３ａを円盤
状焼結体２の外周部から中央部へと向って形成し、円形
の内周電極３ｂを設け、この内周電極３ｂの内側に中央
発熱部３ｃを設け、中央発熱部３ｃの端を連結部３ｄに
接続し、連結部３ｄのヒーター外周側端部からヒーター
外周縁部全体に亘って円形の外周電極３ｅを形成した。

そして、内周電極３ｂと外周電極３ｅとの間の領域に、
全体として扇形形状の配線パターン３ｆを複数形成し、
この領域を複数の扇形配線パターン３ｆで埋める（第４
図では、見易くするため、一部でパターン３ｆを図示省
略した。）。

これにより、主として、内周電極３ｂの内側は中央発熱
部３ｃで加熱し、内周電極３ｂと外周電極３ｅとの間は
、複数の扇形配線パターン３ｆで加熱する。

また、第５図の例でも、内周電極３ｂと外周電極３ｅと
の間に、やはり全体として扇形の配線パターン３ｇを複
数個形成し、電極３ｂと３ｅとの間を埋めている（パタ
ーン３ｇは一部図示省略しである。）。

第６図はセラミックスヒーターを熱ＣＶＤ装置へと取り
つけた状態を示す断面図である。ここでは、見易くする
ため、抵抗発熱体３を図示省略しである。

第６図において、１８は半導体製造用ＣＶＤに使用され
る容器、１　（又は１１）はその内部のケース７に取付
けられたウェハー加熱用の円盤状セラミックスヒーター
であり、ウェハー加熱面６の大きさは例えば４〜８イン
チとしてウェハーを設置可能なサイズとしておく。

容器１８の内部にはガス供給孔１６から熱ＣＶＤ用のガ
スが供給され、吸引孔１７から真空ポンプにより内部の
空気が排出される。円盤状セラミックスヒーター１　　
（１１）の中央及び端部の電極部材２０を介して外部か
ら電力が供給され、円盤状セラミックスヒーター１　　
（１１）を例えば１１００’Ｃ程度に加熱することがで
きる。１０はケース７の上面を覆う水冷ジャケット１５
付きのフランジであり、Ｏリング１４により容器１８の
側壁との間がシールされ、容器１８の天井面が構成され
ている。８はこのような容器１８のフランジ１０の壁面
を貫通して容器１８の内部へと挿入された中空シースで
あり、セラミックスヒーター１　　（１１）に接合され
ている。中空シース８の内部に、ステンレスシース付き
の熱電対９が挿入されている。中空シース８と容器１８
のフランジ１０との間には０リングを設け、大気の侵入
を防止している。

ウェハー加熱面６は平滑面とすることが好ましく、特に
ウェハー加熱面６にウェハーが直接セットされる場合に
は、平面度を５００μｍ以下としてウェハーの裏面への
デポジション用ガスの侵入を防止する必要がある。

本実施例の円盤状セラミックスヒーターによれば以下の
効果を奏しうる。

（１）円盤状窒化珪素焼結体２の内部に膜状の抵抗発熱
体３を形成しであるので、装置内部の汚染や間接加熱方
式の場合における熱効率の悪化等の問題を解決できる。

（２）　　ヒーター基体として窒化珪素焼結体を使用し
ているので、腐食性ガスに対する耐食性、耐熱衝撃性が
高く、繰り返し加熱と冷却とを行っても基体にクランク
が発生しない。

（３）膜状の抵抗発熱体を印刷によって形成しているの
で、プレス成形し易く、プレス成形時に膜状の抵抗発熱
体が歪みにくい。従って、製品毎に同一のパターンを成
形によるバラツキ無しに形成でき、温度分布の差を少な
くできる。また、印刷によりパターンを形成するので、
螺旋状の発熱体にくらべて一層微細なパターンを形成す
ることか可能である。更に、円盤状焼結体２の外周付近
にも膜状の抵抗発熱体を形成しても、焼結体２に無理な
応力がかからないので、クラックが生じにくい。

しかも、抵抗発熱体が膜状なので、ヒーター肉厚を小さ
くしてその熱容量を下げても、容易に成形体のプレス成
形ができる。従って、ヒーターの表面温度変化に対する
応答を速くし、またヒーターの昇温速度を速くできる。

この意味で、焼結体２の肉厚は８腫以下とすることが好
ましい。

（４）近年、半導体は集積化の一途にあり、半導体製造
工程では、大型のウェハーを用いる方向にあり、例えば
１６ＭＤＲＡＭでは８インチタイプのウェハーの採用が
検討されている。こうした半導体に微細なパターンを形
成するには、膜形成の均一化、ウェハーの歪防止が重要
である。この点、本例のヒーターは抵抗加熱型であるの
で、均熱性に優れている。

（５）第１図に示すように、膜状の抵抗発熱体３を複数
層設けた場合は、−層当りの発熱量を小さく抑えること
ができる。

（６）膜状の抵抗発熱体３を構成する金属をタングステ
ン、モリブテンとすると、抵抗発熱体３と焼結体２との
密着性が優れている。

（７）従来、導電性セラミックスのペーストを絶縁性セ
ラミックス成形体内部に印刷し、この成形体を焼結して
導電性セラミックスのパターンを形成したセラミックス
ヒーターがある。しかし、こうしたヒーターでは、いわ
ゆるヒートスポットと呼ばれる現象が生じ、発熱体断線
の原因となっていた。

この点、本実施例においても、高融点金属からなる抵抗
発熱体３を形成しても、第３図に示すように、例えば小
孔４があると、小孔４の周辺で断面積の小さいヒートス
ポット部５が発生する。この部分は周囲よりも比抵抗が
大きいので、発熱量が増大して温度が上昇し、この温度
上昇によって更に比抵抗が大きくなるという悪循環によ
り、抵抗発熱体３の断線につながる。

しかし、第４図、第５図に示すように、外周電極３ｅと
内周電極３ｂとの間に扇形形状の配線パターン３ｆ又は
３ｇを複数形成すると、外周電極３ｅと内周電極３ｂと
の間は並列接続となるので、配線パターン３ｆ又は３ｇ
のうちいずれか一つが前記のように断線しても、他のパ
ターンは正常のまま保持されている。従って、配線パタ
ーン３ｆ又は３ｇのうちいずれかが断線しても、全体と
しである程度の均熱性を保持でき、従ってヒーターを使
用できる。この意味で、扇形配線パターンの数は、３０
個以上ある方が好ましい。

上記各側において、セラミックスヒーターの形状は、円
形ウェハーを均等に加熱するためには円盤状とするのが
好ましいが、他の形状、例えば四角盤状、六角盤状等と
してもよい。また、これらのセラミックスヒーターは、
プラズマエツチング装置、光エツチング装置等における
セラミックスヒーターに対しても適用可能である。

窒化珪素焼結体として、特願昭６２−２９９１９号明細
書（特開昭６３−１００６７号公報）によって本出願人
が開示した窒化珪素焼結体が、高温強度、熱伝導率が大
きいことから特に好ましい。

即ち、この窒化珪素焼結体は、ＹＺＯ３１ＥｒＪ３゜Ｔ
ｌ１１２０３１　Ｙｂｚ（１＋＋　ＬｕｚＯｉの希土類
酸化物のうちの２種以上と窒化珪素原料粉末との混合粉
末であって、選ばれた希土類酸化物のうちのどの１種も
希土類酸化物総添加量の９５モル％以下であるとともに
、選ばれた希土類酸化物の総添加量が焼結後焼結体に含
まれる酸素（希土類酸化物から導入される酸素を除く）
をＳｉＯ□に換算したＳｉＯ□のモル量に対する比で０
．４〜１．３である混合粉末を成形し、この成形体を好
ましくは仮焼し、次いで成形体を本発明に従ってホット
プレス焼成するものである。この窒化珪素焼結体では、
陽イオン半径の小さい希土類元素の酸化物（ＥｒｚＯｓ
＋　ｈｏａ＋ＴＯ１ｚｏ＊＋　ｙｂ２ｏ３゜Ｌｕｚｏｓ
　）のうちの２種以上の混合、好ましくはｙｂｚｏｓを
希土類元素の酸化物の総添加量の５０〜９５モル％、さ
らに好ましくはＹ２Ｏ，とＹｂ２Ｏ３とを混合すること
により、窒化珪素焼結体の緻密化を促進している。陽イ
オン半径の大きい希土類元素を使用した場合でも緻密化
促進効果はあるが、高温（１４００°Ｃ）での強度は高
くない。これは、陽イオン半径の大きい希土類元素を含
むアパタイト構造の結晶粒界相と、陽イオン半径の小さ
い希土類元素のものでは性質が異なるためである。

希土類酸化物のどの１種も希土類酸化物総添加量の９５
モル％以下と限定するのは、この範囲外では２種混合に
よって得られる液相では、共融点の低下、濡れ性向上、
粘性低下の緻密化効果が発現せず、緻密な窒化珪素焼結
体を得ることができないためである。なお、この添加量
は、少なくともＹｂ２０ｊを含み、ＹｂｚＯｓが希土類
酸化物の総添加量の５０〜９５モル％であると好ましく
、　Ｙ２Ｏ，とＹｂ２ｏ３がモル比テｙｚｏ：＋　／Ｙ
ｂ２Ｏ３＝５０１５０〜５／９５テするとさらに好まし
い。

希土類酸化物の総添加モル量が焼結後焼結体に含まれる
酸素（希土類酸化物がら導入される酸素を除く）をＳｉ
Ｏ□に換算した５ｉＯｚのモル量に対する比が０．４〜
１．３となるように希土類酸化物の添加量を決定するの
は、この比の範囲で添加することにより緻密化効果のあ
る粒界液相が得られ、かつ粒界相を実質的にアパタイト
構造の結晶相にすることができるためである。この比が
１．３を超えると緻密化効果のある粒界液相が得られず
、Ｌｎ４ＳｉｚＯｔＮｚ（Ｌｎ　：希土類元素）が結晶
相に多く含まれる。

力比が０．４より小さい場合には緻密化効果のある粒界
液相が得られるが結晶相にＬｎｚＳｉｚ０７　（Ｌｎ：
希土類元素）が含まれ、高温で高強度の焼結体は得られ
な（なる。緻密化し高温で高強度な焼結体となるには少
なくとも窒化珪素粒子の粒界相が実質的に結晶相よりな
り、少なくとも粒界相の５０％以上がアパタイト構造の
結晶相である必要があり、好ましくは実質的に全てアパ
タイト構造の結晶相であることが望ましい。なお、この
モル比は０．５〜１．２であるとさらに好ましい。

アパタイト構造の結晶相とはＪＣＰＤＳカード３０−１
４６２に代表されるＹＨｏ　（Ｓｉ０４）６Ｎｚの化学
式を持つ六方晶系の結晶と同じ結晶構造の結晶相であり
、希土類元素の２種以上の混合添加焼結体ではＹｌ。

（ＳｉＯａ）　ｂＮｔの結晶のＹイオンの占める位置に
希土類元素イオンが置換しており、希土類元素が２種以
上でも完全に固溶する。また、Ｎの位置に０が置換し、
電気的中性を保つためＹの位置が空孔になる場合もある
。

５ｉＯｚ量は、窒化珪素原料粉末に含まれる酸素量と調
製中に窒化珪素の酸化によって導入される酸素量を考慮
して、化学分析により焼結体中の酸素量を求め、希土類
酸化物の添加物により焼結体に含有される酸素量を差し
引き、残りの酸素量をＳｉＯ□に換算した量である。そ
のため、酸素量の少ない窒化珪素焼結体原料粉末、Ｓｉ
Ｏ□を別に添加した窒化珪素原料粉末あるいは原料粉末
を仮焼して酸素量を増加した粉末を使用した場合、また
調製法の変更により酸素導入量を増減した場合には５ｊ
Ｏ２量に応じて希土類酸化物の添加量を増減する。

ＳｉＯ□量は緻密化のための粒界相の量を得るために１
．０〜５．０重量％が好ましい。１．０重量％以下では
希土類酸化物の総添加量が少なく緻密化のための液相量
が不十分であり、５．０重量％以上では粒界相が過剰と
なり高温強度が著しく低下するとともに窒化珪素が少な
く窒化珪素焼結体本来の強度特性が失われる。

次いで、第１図の円盤状セラミックスヒーターの製造手
順について、第７図〜第９図を参照しながら説明する。

まず、窒化珪素原料粉末に、焼結助剤を添加する。この
とき、更に、タングステン化合物又はモリブデン化合物
をも添加すると、焼結体を黒色化する効果があり、好ま
しい。

窒化珪素原料はα含有率の大きいものの方が焼結性の点
から好ましい。含有酸素量は１〜３重量％が好ましい。

次いで、これらの原料を蒸留水中、アトライター等によ
って混合する。この後、必要に応じて、脱鉄、ふるい分
けを行い、混合粉末に造粒用バインダーを添加し造粒粉
末を作製する。次いで、この造粒粉末を、必要に応じて
整粒、水分調整、ふるい分け、放置する。

この後は、以下に示す二種類の工程のいずれかを採用す
ることが好ましい。

（ａ）第７図に示すように、窒化珪素成形材料である造
粒粉末をプレス成形して成形体２１を作製し、成形体２
１を好ましくは４００〜８００°Ｃで仮焼して強度を付
与し、仮焼後の成形体表面２１ａに、窒化珪素焼結体の
焼結温度よりも高い融点を有する金属を含有するペース
トを印刷し、抵抗発熱体ペースト層２３を形成する。次
いで、この成形体２１の上面に再び造粒粉末を充填して
プレスして成形し、この成形体の上に再び抵抗発熱体ペ
ースト層２３を形成する。そして、この上に更に造粒粉
末を充填してプレス成形し、第８図に示すように円盤状
窒化珪素成形体２４を得る。そして、円盤状窒化珪素成
形体２４の表面２４ａに更に抵抗発熱体ペースト層２３
を印刷する。

次いで、この円盤状窒化珪素成形体２４の表面２４ａを
、窒化珪素成形材料である造粒粉末で覆い、再びプレス
成形して第９図に示す円盤状窒化珪素ヒーター成形体２
５を作製する。

最後に、この成形体２５を、好ましくは４００〜８００
°Ｃ（７）温度で仮焼し、次イテ１７ｏｏ〜２１ｏｏ″
Ｃ（７）温度でホットプレス焼結する。

４００°Ｃ以下の仮焼温度では有機物が十分に分解しな
い。一方ｓｏｏ　’ｃ以上では原料窒化珪素が酸化する
ためである。

焼結温度の限定理由は１７００°Ｃより低い温度では、
焼結性が十分でなく、高緻密化せず、強度が低い。一方
２１００°Ｃを越える領域においては、窒化珪素が分解
し、焼結体内部に気孔が増加し、緻密化が不十分となる
。

（ｂ）第７図に示すように、造粒粉末をシート成形して
成形体２１を作製し、この成形体の表面２１ａに抵抗発
熱体ペースト２３を印刷する。次いで、前述したような
方法により、第９図に示すように抵抗発熱体ペースト２
３を積層して円盤状の窒化珪素ヒーター成形体２５を作
製し、この窒化珪素ヒーター成形体２５を、前述したよ
うに仮焼し、ホットプレス焼結する。

また、第７図〜第９図の例ごは、抵抗発熱体ペースト層
２３を３層形成したが、第７図において、円盤状窒化珪
素成形体２１の表面２１ａを造粒粉末で覆ってプレス形
成し、これにより円盤状の窒化珪素ヒーター成形体を作
製し、これを仮焼、ホットプレス焼結して第２図のヒー
ター１１を製造することもできる。

次いで、更に具体的に実験例について述べる。

前記ら）の方法に従い、第１図のヒーターを製造した。

ここで抵抗発熱体ペースト層２３はスクリーン印刷で形
成し、この層の幅は５００　μｍ、厚さ３０μ−とした
。また、円盤状セラミンクスヒーターの寸法は径２００
ｍ、厚さ５Ｂとした。また、バインダーを飛散させるた
めの仮焼温度は４５０　’Ｃとし、ホットプレス焼結時
の圧力は２００　ａｔｍ　、焼結温度１８５０°Ｃとし
た。

抵抗発熱体ペーストの組成は、以下の通りとした。

抵抗発熱体ペーストの組成は、７０１量パーセントのタ
ングステン粉末と５重量パーセントの台０粉末に酢酸プ
チルカービトルに融解させた２５重量パーセントのエチ
ルセルロースから成るペーストを使用した。

窒化珪素は以下のものを用いた。

比表面積１５ｍ”７ｇ、酸素量１．５　ｗｔ％、α化率
９６％の窒化珪素粉末９３．３１　ｗｔ％にＹ２Ｏ，を
１．３２、ＹｂｚＯａを５．３’７ｖｔ％加えた。この
混合粉末を成形、仮焼、ホットプレス焼結した。

こうして得られたヒーター１について、次の各実験を行
った。抵抗発熱体のパターンとしては、第４図のものを
採用した。

（昇温速度） ヒーターに２５Ｖを印加し、室温から下記の各温度まで
の温度上昇に必要な時間を測定した。

室温→　４００°ｃ　　　７秒 〃　→　６００°Ｃ１２秒 〃　→　８００°Ｃ１８秒 〃　→　１０００”Ｃ２５秒 （温度分布） 径２００　ｒｔｍのウェハー加熱面の全面に対し、６０
０℃〜１０００℃に加熱した際の温度分布を赤外線放射
温度計で測定したところ、±１　’Ｃであった。また、
４００°Ｃ〜６００°Ｃに加熱した場合は±１．４°Ｃ
であった。

（圧力変動に対する応答） まず、ウェハー加熱面を６００°Ｃまで加熱し、第６図
において容器内へと窒素ガスを導入し、容器内の圧力を
１０−”ｔｏｒｒから１００ｔｏｒｒへと変えた。そし
て、ウェハー加熱面の温度が６００°Ｃ±３°Ｃまで回
復するのに１秒かかり、６００　’Ｃ±１°Ｃまで回復
するのに４秒かかった。

止較炎 ニクロム線抵抗発熱体をコイル状に埋設した、径１５０
ｍｍ、厚さ１５肛のステンレスヒーターを使用し、前記
した各試験結果を行った。

（昇温速度） ヒーターに２００Ｖを印加し、室温から下記の各温度ま
での温度上昇に必要な時間を測定した。

室温→　４００°Ｃ２４秒 〃　→　６００°Ｃ３９秒 〃　→　８００℃　　　９３秒 〃　→　１０００°ｃ　　　３分以上経っても昇温しな
い （温度分布） 径１５０閣のウェハー加熱面の全面に対し、４００℃〜
６００℃に加熱した際の温度分布を赤外線放射温度計で
測定したところ、上２゜５°Ｃであった。また、６５０
°Ｃ〜７００°ｃに加熱した場合は±３°Ｃであり、７
５０〜８００　”Ｃに加熱した場合は±４°Ｃであった
。

（圧力変動に対する応答） まず、ウェハー加熱面を６００″Ｃまで加熱し、第６図
において容器内へと窒素ガスを導入し、容器内の圧力を
１０−’ｔｏｒｒから１００　ｔｏｒｒへと変えた。そ
して、ウェハー加熱面の温度が６００″Ｃ±３°Ｃまで
回復するのに２０秒がかった。

（発明の効果） 本発明に係る盤状セラミックスヒーター及びその製造方
法によれば、盤状の窒化珪素焼結体の内部に抵抗発熱体
を形成するので、従来のステンレスヒーターの場合のよ
うな装置の内部の汚染や間接加熱方式の場合のような熱
効率の悪化は生じない また、窒化珪素焼結体をヒーター基体として使用してい
るので、耐食性、耐熱衝撃性が高い。

更に、膜状の抵抗発熱体を印刷によって形成しているの
で、成形が容易であり、螺旋状の抵抗発熱体とくらべて
成形時に歪みにくく、また−層微細なパターンを形成す
ることが可能であり、盤状の焼結体の外周付近に抵抗発
熱体ペーストを印刷してもこの部分に無理な応力がかか
らない。こうした成形の容易さから、焼結体の肉厚を小
さくしてその熱容量を下げることが可能であり、これに
よりヒーターの表面温度変化に対する応答を速くし、ま
たヒーターの昇温速度を速くできる。

しかも、ヒーター基体が高温強度の大きい窒化珪素焼結
体からなり、膜状の抵抗発熱体が、この焼結体の焼結温
度よりも高い融点を有する金属からなるので、従来の例
えばステンレスヒーターなどよりも高温で安定に使用で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれ本発明の実施例に係る円盤状
セラミックスヒーターを示す部分断面図、第３図はヒー
トスポットを説明するための断面図、 第４図、第５図はそれぞれ膜状抵抗発熱体の形成パター
ンを示す破断平面図、 第６図は円盤状セラミックスヒーターをＣＶＤ装置に取
り付けた状態を示す断面図、 第７図、第８図、第９図は円盤状セラミックスヒーター
の製造工程を説明するための断面図である。 １．１１・・・円盤状セラミックスヒーター２・・・円
盤状の窒化珪素焼結体 ３・・・膜状の抵抗発熱体 ３ｂ・・・内周電極　　　　　３ｅ・・・外周電極３ｆ
、　３ｇ・・・全体として扇形形状のパターン５・・・
ヒートポット部　　６・・・ウェハー加熱面１８・・・
容器 ２１・・・シート成形又はプレス成形による成形体２３
・・・抵抗発熱体ペースト層 ２４・・・円盤状窒化珪素成形体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、盤状の窒化珪素焼結体；及び この窒化珪素焼結体の内部に印刷により形成され、前記
   窒化珪素焼結体の焼結温度よりも高い融点を有する金属
   からなる膜状抵抗発熱体を有する盤状セラミックスヒー
   ター。 ２、盤状窒化珪素成形体を作製する工程； この盤状窒化珪素成形体の表面に、この窒 化珪素成形体の焼結温度よりも高い融点を有する金属粉
   を含有する抵抗発熱体ペーストを印刷する印刷工程； 前記盤状窒化珪素成形体の少なくとも前記 表面側を窒化珪素成形材料で覆い、盤状の窒化珪素ヒー
   ター成形体を作製する工程；及びこの窒化珪素ヒーター
   成形体をホットプレ ス法によって焼結する焼結工程 を有する、盤状セラミックスヒーターの製造方法。