KR20230162550A - 세라믹스 히터 - Google Patents

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KR20230162550A
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가즈야 다카하시
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니테라 컴퍼니 리미티드
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Abstract

(과제) 가열 대상인 웨이퍼의 온도 균열성을 향상시키는 것에 기여하는 세라믹스 히터를 제공한다.
(해결 수단) 세라믹스 히터 (100) 는, 세라믹스 기재 (110) 와, 세라믹스 기재 (110) 에 매설된 내측 히터 전극 (120) 및 외측 히터 전극 (122) 의 히터부 (122a) 를 구비하고 있다. 측온접점 (171a) 이 위치 (A) 및 위치 (C) 에 배치된 열전쌍 (171) 에 있어서는, 측온접점 (171a) 이, 내측 히터 전극 (120) 및 외측 히터 전극 (122) 의 히터부 (122a) 와 상하 방향에 있어서 겹쳐져 있지 않다.

Description

세라믹스 히터{CERAMIC HEATER}
본 발명은, 실리콘 웨이퍼 등의 기판을 가열하는 세라믹스 히터에 관한 것이다.
특허문헌 1 에 기재된 세라믹스 히터는, 원판상의 세라믹스 기판 (세라믹스 기체) 과, 세라믹스 기판에 매설된 발열체 (발열 저항체) 와, 열전쌍을 구비한다.
일본 공개특허공보 2021-174586호
특허문헌 1 에 기재된 세라믹스 히터에 있어서는, 열전쌍의 측온부는, 발열체와 세라믹스 기판의 표면 사이에 배치되어 있다. 그 때문에, 열전쌍을 사용하여, 세라믹스 기판의 표면에 재치된 웨이퍼의 온도를 정확하게 측정할 수 있다.
최근, 웨이퍼의 온도를 더욱 균열화할 수 있는 세라믹스 히터가 요망되고 있다. 본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 가열 대상이 되는 웨이퍼의 온도 균열성을 향상시킬 수 있는 세라믹스 히터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 양태에 따르면, 상면, 및 상기 상면과 상하 방향에 있어서 대향하는 하면을 갖는 세라믹스 기재와,
상기 세라믹스 기재에 매설된 복수의 발열체와,
측온부가 상기 세라믹스 기재에 매설된 복수의 측온체를 구비하고,
상기 복수의 측온체 중, 적어도 1 개의 상기 측온체의 상기 측온부는, 상기 상하 방향에 있어서 상기 복수의 발열체와 겹치지 않는 위치에 배치되어 있는 세라믹스 히터가 제공된다.
상기 양태에 있어서는, 측온부가, 복수의 발열체와 상하 방향에 있어서 겹쳐 있지 않은 위치에 배치된 측온체를 사용하여, 세라믹스 기재의 온도를 제어할 수 있다. 이로써, 예를 들어, 온도 평가용 실리콘 웨이퍼 등의 가열 대상인 웨이퍼의 온도 균열성을 향상시키는 것에 기여할 수 있다.
도 1 은, 세라믹스 히터 (100) 의 사시도이다.
도 2 는, 세라믹스 히터 (100) 의 개략 설명도이다.
도 3(a) 는, 내측 히터 전극 (120) 의 개략 설명도이고, 도 3(b) 는, 외측 히터 전극 (122) 의 개략 설명도이고, 도 3(c) 는, 정전 흡착용 전극 (124) 의 개략 설명도이다.
도 4 는, 샤프트 (130) 의 형상을 설명하기 위한 설명도이다.
도 5(a) ∼ 도 5(e) 는, 세라믹스 기재 (110) 의 제조 방법의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 6 은, 실시예 1 ∼ 15 의 결과를 정리한 표이다.
도 7 은, 실시예 1 의 세라믹스 히터 (100) 를 설명하기 위한 설명도이다.
도 8 은, 실시예 3 의 세라믹스 히터 (100) 를 설명하기 위한 설명도이다.
도 9 는, 실시예 12 의 세라믹스 히터 (100) 의, 내측 히터 전극 (120) 의 개구 (120h) 를 설명하기 위한 설명도이다.
도 10 은, 실시예 13 의 세라믹스 히터 (100) 의, TC 배선공 (170) 의 곡선 부분 (C1) 을 설명하기 위한 설명도이다.
도 11 은, 실시예 14 의 세라믹스 히터 (100) 의, TC 배선공 (170) 의 곡선 부분 (C2) 을 설명하기 위한 설명도이다.
도 12 는, 실시예 15 의 세라믹스 히터 (100) 를 설명하기 위한 설명도이다.
도 13 은, 내측 히터 전극 (120) 의 상방에, 외측 히터 전극 (122) 이 배치된 세라믹스 히터 (100) 를 설명하기 위한 설명도이다.
＜세라믹스 히터 (100)＞
본 발명의 실시형태에 관한 세라믹스 히터 (100) 에 대하여, 도 1, 2 를 참조하면서 설명한다. 본 실시형태에 관한 세라믹스 히터 (100) 는, 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 웨이퍼 (이하, 간단히 웨이퍼 (10) 라고 한다) 의 가열에 사용되는 세라믹스 히터이다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 세라믹스 히터 (100) 가 사용 가능하게 설치된 상태 (도 1 의 상태) 를 기준으로 하여 상하 방향 (5) 이 정의된다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관한 세라믹스 히터 (100) 는, 세라믹스 기재 (110) 와, 전극 (내측 히터 전극 (120), 외측 히터 전극 (122), 정전 흡착용 전극 (124) (도 2 참조)) 과, 샤프트 (130) 와, 급전선 (140, 142) (도 2 참조) 과, 측온체인 열전쌍 (171) (도 2 참조) 을 구비한다.
세라믹스 기재 (110) 는, 직경 12 인치 (약 300 ㎜) 의 원형의 판상의 형상을 갖는 부재이고, 세라믹스 기재 (110) 위에는 가열 대상인 웨이퍼 (10) 가 재치된다. 또한, 도 1 에서는 도면을 보기 쉽게 하기 위해서, 웨이퍼 (10) 와 세라믹스 기재 (110) 를 떼어 놓고 도시하고 있다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에는, 환상의 볼록부 (152) (이하, 간단히 환상 볼록부 (152) 라고 한다) 와, 복수의 볼록부 (156) 가 형성되어 있다. 또한, 도 1 에 있어서는, 도면을 보기 쉽게 하기 위해서, 복수의 볼록부 (156) 의 수를 줄여 도시하고 있다. 또, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 세라믹스 기재 (110) 의 내부에는, 후술하는 제 1 가스 유로 (164) 가 형성되어 있다. 세라믹스 기재 (110) 는, 예를 들어, 질화알루미늄, 탄화규소, 알루미나, 질화규소 등의 세라믹스 소결체에 의해 형성할 수 있다.
도 1, 2 에 나타내는 바와 같이, 환상 볼록부 (152) 는, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 의 외주부 (외연부) 에 배치된 원환상의 볼록부이고, 상면 (111) 으로부터 상방으로 돌출되어 있다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (10) 가 세라믹스 기재 (110) 위에 재치되었을 때, 환상 볼록부 (152) 의 상면 (152a) 은 웨이퍼 (10) 의 하면과 맞닿는다. 요컨대, 환상 볼록부 (152) 는, 웨이퍼 (10) 가 세라믹스 기재 (110) 위에 재치되었을 때에, 상하 방향 (5) 에 있어서 웨이퍼 (10) 와 겹치는 위치에 배치되어 있다. 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 의, 환상 볼록부 (152) 의 내측에는, 복수의 볼록부 (156) 가 형성되어 있다. 복수의 볼록부 (156) 는 모두 원기둥 형상을 갖고 있다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 복수의 볼록부 (156) 중 하나는, 상면 (111) 의 대략 중심에 배치되어 있다. 나머지 볼록부 (156) 는, 등간격으로 나열된 4 중의 동심원의 원주 상에 나열되어 있다. 또, 각 동심원의 원주 상에 있어서, 볼록부 (156) 는 등간격으로 나열되어 있다. 또한, 볼록부 (156) 가 배치되는 동심원, 위치 및/또는 수는, 용도, 작용, 기능에 따라 적절히 설정된다.
환상 볼록부 (152) 의 높이는, 5 ㎛ ∼ 2 ㎜ 의 범위로 할 수 있다. 마찬가지로, 복수의 볼록부 (156) 의 높이도, 5 ㎛ ∼ 2 ㎜ 의 범위로 할 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 환상 볼록부 (152) 의 높이와 복수의 볼록부 (156) 의 높이는 동일하다. 바꾸어 말하면, 환상 볼록부 (152) 의 상면 (152a) 과, 복수의 볼록부 (156) 의 상면 (156a) 은 면일하다. 또한, 본 명세서에 있어서, 환상 볼록부 (152) 의 높이 및 복수의 볼록부 (156) 의 높이는, 세라믹스 기판 (110) 의 상면 (111) 으로부터의 상하 방향의 길이로서 정의된다. 또한, 세라믹스 기판 (110) 의 상면 (111) 이 평탄하지 않고, 예를 들어, 단차를 갖고 있는 경우에는, 세라믹스 기판 (110) 의 상면 (111) 중, 가장 높은 위치를 기준으로 하여, 그곳으로부터의 상하 방향의 길이로서 정의된다.
환상 볼록부 (152) 의 상면 (152a) 의 폭은, 일정한 폭인 것이 바람직하고, 0.1 ㎜ ∼ 10 ㎜ 로 할 수 있다. 환상 볼록부 (152) 의 상면 (152a) 의 표면 조도 (Ra) 는 1.6 ㎛ 이하로 할 수 있다. 마찬가지로, 복수의 볼록부 (156) 의 상면 (156a) 의 표면 조도 (Ra) 는 1.6 ㎛ 이하로 할 수 있다. 또한, 환상 볼록부 (152) 의 상면 (152a), 및 복수의 볼록부 (156) 의 상면 (156a) 의 표면 조도 (Ra) 는 0.4 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.2 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.1 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
복수의 볼록부 (156) 의 상면 (156a) 은, 직경 0.1 ㎜ ∼ 5 ㎜ 의 원형인 것이 바람직하다. 또, 복수의 볼록부 (156) 의, 각 볼록부의 이간 거리는, 1.5 ㎜ ∼ 30 ㎜ 의 범위로 할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 세라믹스 기판 (110) 의 상면 (111) 에 있어서, 복수의 볼록부 (156) 는 4 개의 동심원의 원주 상에 나열되어 있다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 상면 (111) 의, 복수의 볼록부 (156) 가 배치된 가장 내측의 동심원과 내측으로부터 2 번째의 동심원 사이에는, 제 1 가스 유로 (164) 의 개구 (164a) 가 개구되어 있다. 제 1 가스 유로 (164) 는, 개구 (164a) 를 구비하는 가스 유로이고, 세라믹스 기재 (110) 의 내부에 형성되어 있다. 제 1 가스 유로 (164) 는, 개구 (164a) 로부터 하방으로 연장되어 있다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 가스 유로 (164) 의 하단은, 샤프트 (130) 의 내부에 형성된 제 2 가스 유로 (168) 의 상단에 접합되어 있다.
제 1 가스 유로 (164) 는, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 과 웨이퍼 (10) 의 하면에 의해 획정되는 공간 (간극) 에 가스를 공급하기 위한 유로로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼 (10) 와 세라믹스 기재 (110) 사이의 전열을 위한 전열 가스를 공급할 수 있다. 전열 가스로서, 예를 들어, 헬륨, 아르곤과 같은 불활성 가스나, 질소 가스 등을 사용할 수 있다. 전열 가스는, 제 1 가스 유로 (164) 를 통해서, 100 Pa ∼ 40000 Pa 의 범위 내에서 설정된 압력으로 공급된다. 또, 환상 볼록부 (152) 의 상면 (152a) 과 웨이퍼 (10) 의 하면의 간극으로부터, 환상 볼록부 (152) 의 내측의 간극에 프로세스 가스가 침입해 오는 경우에는, 제 1 가스 유로 (164) 를 통해, 가스를 배기할 수 있다. 이 때, 배기압을 조정함으로써 간극의 외측의 압력과, 간극의 내측의 압력의 차압을 조절할 수 있다. 이로써, 웨이퍼 (10) 를 세라믹스 기재 (110) 의 상면을 향하여 흡착시킬 수 있다.
＜내측 히터 전극 (120) 및 외측 히터 전극 (122)＞
도 2 에 나타내는 바와 같이, 세라믹스 기재 (110) 의 내부에는, 내측 히터 전극 (120) 과 외측 히터 전극 (122) 과 정전 흡착용 전극 (124) 이 매설되어 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 내측 히터 전극 (120) 과 외측 히터 전극 (122) 을 총칭하여, 간단히 히터 전극이라고 부르는 경우가 있다. 또한, 내측 히터 전극 (120) 과 외측 히터 전극 (122) 과 정전 흡착용 전극 (124) 을 총칭하여, 간단히 전극이라고 부르는 경우가 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 외측 히터 전극 (122) 의 상방에 내측 히터 전극 (120) 이 위치하고 있다. 내측 히터 전극 (120) 은, 텅스텐 (W), 몰리브덴 (Mo), 몰리브덴 및/또는 텅스텐을 포함하는 합금의 와이어를 짜낸 메시나 박 등의 내열 금속 (융점 2000 ℃ 이상의 고융점 금속) 을 도 3(a) 와 같이 띠상으로 재단함으로써 형성되어 있다. 마찬가지로, 외측 히터 전극 (122) 은, 금속제의 메시나 박을 도 3(b) 와 같은 형상으로 재단함으로써 형성되어 있다. 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 외측 히터 전극 (122) 은, 대략 원환상의 히터부 (122a) 와, 히터부 (122a) 의 내측에 배치된 도통부 (122b) 를 갖는다. 또한, 도통부 (122b) 는 히터부 (122a) 와 비교하여 저항이 작고, 발열에는 그다지 기여하고 있지 않다. 도통부 (122b) 는, 내측 히터 전극 (120) 과 대략 동심의 반달상의 형상을 갖고 있다. 상면에서 보아, 도통부 (122b) 와 내측 히터 전극 (120) 이 거의 겹치도록 배치되어 있고, 그 외측을 히터부 (122a) 가 둘러싸고 있다. 내측 히터 전극 (120) 및 외측 히터 전극 (122) 의 히터부 (122a) 는, 본 발명의 복수의 발열체의 일례이다. 내측 히터 전극 (120) 은 본 발명의 이너 발열체의 일례이고, 외측 히터 전극 (122) 의 히터부 (122a) 는 본 발명의 아우터 발열체의 일례이다.
본 실시형태에 있어서는, 외측 히터 전극 (122) 의 히터부 (122a) 의 외경은 298 ㎜ 이고, 외측 히터 전극 (122) 은 세라믹스 기재 (110) 의 측면으로부터 노출되지 않는다. 내측 히터 전극 (120) 의 대략 중앙에는, 급전선 (140) (도 2 참조) 과 접속되는 단자부 (121) 가 형성되어 있다. 외측 히터 전극 (122) 의 도통부 (122b) 의 대략 중앙에는, 급전선 (141) (도 2 참조) 과 접속되는 단자부 (123) 가 형성되어 있다. 또, 외측 히터 전극 (122) 의 도통부 (122b) 의 대략 중앙에는, 정전 흡착용 전극 (124) 에 접속되는 도시 생략의 급전선을 통과시키기 위한 여유부가 형성되어 있다.
상기 서술한 바와 같이, 내측 히터 전극 (120) 및 외측 히터 전극 (122) 은, 텅스텐 (W), 몰리브덴 (Mo), 몰리브덴 및/또는 텅스텐을 포함하는 합금의 와이어를 짜낸 메시나 박 등의 내열 금속 (고융점 금속) 에 의해 형성되어 있다. 텅스텐, 몰리브덴의 순도는 99 ％ 이상인 것이 바람직하다. 내측 히터 전극 (120) 및 외측 히터 전극 (122) 의 두께는 0.15 ㎜ 이하이다. 또한, 내측 히터 전극 (120) 및 외측 히터 전극 (122) 의 히터부 (122a) 의 저항값을 높게 한다는 관점에서는, 메시의 와이어의 선 직경을 0.1 ㎜ 이하로 하는 것, 혹은, 박의 두께를 0.1 ㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또, 띠상으로 재단된 내측 히터 전극 (120) 의 폭 및 외측 히터 전극 (122) 의 히터부 (122a) 의 폭은 2.5 ㎜ ∼ 20 ㎜ 인 것이 바람직하고, 5 ㎜ ∼ 15 ㎜ 인 것이 더욱 바람직하다. 본 실시형태에 있어서는, 내측 히터 전극 (120) 및 외측 히터 전극 (122) 은, 도 3(a), (b) 에 나타내는 형상으로 재단되어 있지만, 내측 히터 전극 (120) 및 외측 히터 전극 (122) 의 형상은 이것에는 한정되지 않고, 적절히 변경할 수 있다.
＜정전 흡착용 전극 (124)＞
도 2 에 나타내는 바와 같이, 세라믹스 기재 (110) 의 내부의, 내측 히터 전극 (120) 및 외측 히터 전극 (122) 의 상방에는, 정전 흡착용 전극 (124) 이 매설되어 있다. 도 3(c) 에 나타내는 바와 같이, 정전 흡착용 전극 (124) 은 2 개의 반원 형상의 전극 (124a, 124b) 이 소정의 간격 (5 ㎜) 을 두고 서로 마주보도록 배치되어 있고, 전체적으로 대략 원형의 형상을 갖고 있다. 정전 흡착용 전극 (124) 의 외경은 294 ㎜ 이다. 정전 흡착용 전극 (124) 의 전극 (124a, 124b) 의 대략 중앙에는, 각각, 도시 생략의 급전선과 접속되는 단자부 (125) 가 형성되어 있다.
＜샤프트 (130) 및 접합 볼록부 (114)＞
도 1, 2 에 나타내는 바와 같이, 세라믹스 기재 (110) 의 하면 (113) 에는, 샤프트 (130) 가 접속되어 있다. 샤프트 (130) 는 중공의 대략 원통 형상의 원통부 (131) 와, 원통부 (131) 의 하방에 형성된 대직경부 (132) (도 1 참조) 를 갖는다. 대직경부 (132) 는, 원통부 (131) 의 직경보다 큰 직경을 갖고 있다. 이하의 설명에 있어서, 원통부 (131) 의 길이 방향을 샤프트 (130) 의 길이 방향 (6) 으로서 정의한다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 세라믹스 히터 (100) 의 사용 상태에 있어서, 샤프트 (130) 의 길이 방향 (6) 은 상하 방향 (5) 과 평행하다.
또한, 세라믹스 기재 (110) 의 하면 (113) 은 평탄한 면이어도 되지만, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 샤프트 (130) 와의 접합을 위한 볼록부 (114) (이하, 접합용 볼록부 (114) 라고 부른다) 가 형성되어 있어도 된다. 접합용 볼록부 (114) 의 형상은, 접합되는 샤프트 (130) 의 상면의 형상과 동일한 것이 바람직하고, 접합용 볼록부 (114) 의 직경은 100 ㎜ 이하인 것이 바람직하다. 접합용 볼록부 (114) 의 높이 (하면 (113) 으로부터의 높이) 는, 0.2 ㎜ 이상이면 되고, 5 ㎜ 이상인 것이 바람직하다. 특히 높이의 상한에 제한은 없지만, 제작상의 용이함을 감안하면, 접합용 볼록부 (114) 의 높이는 20 ㎜ 이하인 것이 바람직하다. 또, 접합용 볼록부 (114) 의 하면은, 세라믹스 기재 (110) 의 하면 (113) 에 평행한 것이 바람직하다. 접합용 볼록부 (114) 의 하면의 표면 조도 (Ra) 는 1.6 ㎛ 이하이면 된다. 또한, 접합용 볼록부 (114) 의 하면의 표면 조도 (Ra) 는 0.4 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.2 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
원통부 (131) 의 상면은, 세라믹스 기재 (110) 의 하면 (113) (접합용 볼록부 (114) 가 형성되어 있는 경우에는, 접합용 볼록부 (114) 의 하면) 에 고정되어 있다. 또한, 샤프트 (130) 는, 세라믹스 기재 (110) 와 동일하게, 질화알루미늄, 탄화규소, 알루미나, 질화규소 등의 세라믹스 소결체에 의해 형성되어도 된다. 혹은, 단열성을 높이기 위해서, 세라믹스 기재 (110) 보다 열전도율이 낮은 재료로 형성되어도 된다. 또한, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 원통부 (131) 의 상면에, 원통부 (131) 의 하방에 형성된 대직경부 (132) 와 동일한 확경부 (133) 가 형성되어도 된다. 예를 들어, 대직경부 (132) 의 외경을 접합용 볼록부 (114) 의 외경과 동일하게 할 수 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 샤프트 (130) 는 중공의 원통 형상을 갖고 있고, 그 내부 (내경보다 내측의 영역) 에는 길이 방향 (6) (도 1 참조) 으로 연장되는 관통공이 형성되어 있다. 샤프트 (130) 의 중공의 부분 (관통공) 에는, 내측 히터 전극 (120) 에 전력을 공급하기 위한 급전선 (140) 과, 외측 히터 전극 (122) 에 전력을 공급하기 위한 급전선 (142) 이 배치되어 있다. 또한, 도시는 되어 있지 않지만, 샤프트 (130) 의 중공의 부분 (관통공) 에는, 정전 흡착용 전극 (124) 의 단자부 (125) (도 3(c) 참조) 에 접속되는 별도의 급전선도 배치되어 있다. 급전선 (140) 의 상단은, 내측 히터 전극 (120) 의 중앙에 배치된 단자부 (121) (도 3(a) 참조) 에 전기적으로 접속되어 있다. 마찬가지로, 급전선 (142) 의 상단은, 외측 히터 전극 (122) 의 중앙에 배치된 단자부 (123) (도 3(b) 참조) 에 전기적으로 접속되어 있다. 급전선 (140, 142) 은, 각각, 도시 생략의 히터용 전원에 접속된다. 이로써, 급전선 (140, 142) 을 통해 내측 히터 전극 (120) 및 외측 히터 전극 (122) 에 개별적으로 전력을 공급할 수 있다.
또, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 샤프트 (130) 의 원통부 (131) 에는, 상하 방향 (5) 으로 연장되는 제 2 가스 유로 (168) 가 형성되어 있다. 상기 서술한 바와 같이, 제 2 가스 유로 (168) 의 상단은 제 1 가스 유로 (164) 의 하단에 접속되어 있다. 또, 샤프트 (130) 의 원통부 (131) 에는, 열전쌍 (171) 을 삽입하기 위한 TC 배선공 (170) 의 일부가 형성되어 있다.
＜열전쌍 (171)＞
도 2 에 나타내는 바와 같이, 샤프트 (130) 의 원통부 (131) 및 세라믹스 기재 (110) 에는, 열전쌍 (171) 을 삽입하는 TC 배선공 (170) (도 5(e) 참조) 이 형성되어 있고, TC 배선공 (170) 을 따라 열전쌍 (171) 이 삽입되어 있다. 열전쌍 (171) 의 선단에는, 측온접점 (171a) 이 형성되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 열전쌍 (171) 으로서, 직경 1.6 ㎜ 의 SUS 시스 열전쌍을 사용하고 있고, TC 배선공 (170) 의 직경은 3 ㎜ 이다. 열전쌍 (171) 은, 본 발명의 측온체의 일례이고, 측온접점 (171a) 은 본 발명의 측온부의 일례이다. 도 2 에 있어서는 2 개의 열전쌍 (171) 이 도시되어 있지만, 본 실시형태에 있어서는, 세라믹스 기재 (110) 에 3 개의 열전쌍 (171) 이 형성되어 있다. 열전쌍 (171) 의 측온접점 (171a) 은 적절한 위치에 배치할 수 있지만, 본 실시형태에 있어서는, 측온접점 (171a) 이 도 3(a) 에 나타내는 위치 (A ∼ C) 에 배치되도록, TC 배선공이 형성되어 있다. 위치 (A, C) 는, 상하 방향 (5) 에 있어서 내측 히터 전극 (120) 과 겹치지 않는 위치이고, 위치 (B) 는, 상하 방향 (5) 에 있어서 내측 히터 전극 (120) 과 겹치는 위치이다. 여기서, 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 내측 히터 전극 (120) 에 의해, 중앙에 형성된 대략 원형의 간극 (GP1) 과, 간극 (GP1) 을 관통하도록 직경 방향으로 연장되는 직선상의 간극 (GP2) 과, 간극 (GP1) 을 동심상으로 둘러싸는 3 개의 원호상의 간극 (GP3 ∼ GP5) 이 형성되어 있다. 위치 (A) 는, 직선상으로 연장되는 간극 (GP2) 과 원호상의 간극 (GP5) 이 교차하는 위치에 대응하고, 위치 (C) 는, 직선상으로 연장되는 간극 (GP2) 과 원호상의 간극 (GP4) 이 교차하는 위치에 대응한다.
＜세라믹스 히터 (100) 의 제조 방법＞
세라믹스 히터 (100) 의 제조 방법에 대해 설명한다. 이하에서는, 세라믹스 기재 (110) 및 샤프트 (130) 가 질화알루미늄으로 형성되는 경우를 예로 들어 설명한다.
먼저, 세라믹스 기재 (110) 의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 5(a) 에 나타내는 바와 같이, 질화알루미늄 (AlN) 분말을 주성분으로 하는 조립분 (P) 에 바인더를 첨가하여 CIP 성형하고, 원판상으로 가공하여, 복수의 질화알루미늄의 성형체 (510) 를 제작한다. 또한, 조립분 (P) 에는, 5 wt％ 이하의 소결 보조제 (예를 들어, Y2O3) 가 포함되는 것이 바람직하다. 다음으로, 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이, 성형체 (510) 의 탈지 처리를 실시하여, 바인더를 제거한다.
도 5(c) 에 나타내는 바와 같이, 탈지된 성형체 (510) 에, 내측 히터 전극 (120), 외측 히터 전극 (122), 정전 흡착용 전극 (124) 을 매설하기 위한 오목부 (511) 와, TC 배선공의 일부가 되는 오목부 (512) 를 형성한다. 또한, 오목부 (511, 512) 는 미리 성형체 (510) 에 형성해 두어도 된다.
성형체 (510) 의 오목부 (511) 에, 내측 히터 전극 (120), 외측 히터 전극 (122), 정전 흡착용 전극 (124) 을 배치하고, 별도의 성형체 (510) 를 적층한다. 여기서, 단자 (121, 123) (도 3(a), (b) 참조) 와 겹치는 위치에 텅스텐, 몰리브덴, 또는, 이들 중 적어도 1 개를 포함하는 합금에 의해 형성된 펠릿을 매설해도 된다. 펠릿을 매설한 경우에는, 필요에 따라, 내측 히터 전극 (120) 과 펠릿 사이, 및 외측 히터 전극 (122) 과 펠릿 사이에, 텅스텐, 몰리브덴 등의 고융점 금속의 분말을 페이스트로 하여 도포해도 된다. 이로써, 전극과 펠릿 사이의 밀착성을 높일 수 있다.
도 5(d) 에 나타내는 바와 같이, 적층된 복수의 성형체 (510) 를 프레스한 상태에서 소성 (1 축 핫 프레스 소성) 하여, 소성체를 제작한다. 소성시에 가하는 압력은, 1 ㎫ 이상인 것이 바람직하다. 또, 1800 ℃ 이상의 온도에서 소성하는 것이 바람직하다.
도 5(e) 에 나타내는 바와 같이, 단자부 (121, 123) 를 형성하기 위해서, 내측 히터 전극 (120), 외측 히터 전극 (122) 까지의 블라인드 홀 가공을 실시한다. 또한, 펠릿을 매설한 경우에는, 펠릿까지의 블라인드 홀 가공을 실시하면 된다. 또, TC 배선공 (170) 을 형성하기 위한 블라인드 홀 가공을 실시한다. 또한 제 1 가스 유로 (164) 의 일부가 되는 관통공을 형성한다. 이로써, 내부에 제 1 가스 유로 (164) 가 형성된 세라믹스 기재 (110) 를 제작할 수 있다. 이 경우, 전극이 제 1 가스 유로 (164) 로부터 노출되지 않도록, 전극에 미리 소정의 여유부를 형성해 둔다.
이와 같이 하여 형성된 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에 대해 연삭을 실시하고, 랩 가공 (경면 연마 가공) 을 실시한다. 또한 상면 (111) 에 대해 샌드 블라스트 가공을 실시함으로써, 상면 (111) 에 복수의 볼록부 (156) 및 환상 볼록부 (152) 를 형성한다. 이 때, 환상 볼록부 (152) 및 복수의 볼록부 (156) 의 높이는 동일해지도록 가공된다. 또한, 복수의 볼록부 (156), 환상 볼록부 (152) 를 형성하기 위한 가공 방법은, 샌드 블라스트 가공이 바람직하지만, 다른 가공 방법을 사용할 수도 있다. 세라믹스 기재 (110) 의 하면 (113) 에는, 하면 (113) 으로부터 돌출된 접합용 볼록부 (114) 가 형성되어도 된다.
다음으로, 샤프트 (130) 의 제조 방법 및 샤프트 (130) 와 세라믹스 기재 (110) 의 접합 방법에 대해 설명한다. 먼저, 바인더를 수 wt％ 첨가한 질화알루미늄의 조립분 (P) 을 정수압 (1 ㎫ 정도) 으로 성형하고, 성형체를 소정 형상으로 가공한다. 이 때, 성형체에 제 2 가스 유로 (168) 가 되는 관통공을 형성한다. 또한, 샤프트 (130) 의 외경은, 30 ㎜ ∼ 100 ㎜ 정도이다. 샤프트 (130) 의 원통부 (131) 의 단면에는 원통부 (131) 의 외경보다 큰 직경을 갖는 플랜지부 (133) 가 형성되어도 된다 (도 4 참조). 원통부 (131) 의 길이는 예를 들어, 50 ㎜ ∼ 500 ㎜ 로 할 수 있다. 성형체를 소정 형상으로 가공한 후, 성형체를 질소 분위기 중에서 소성한다. 예를 들어, 1900 ℃ 의 온도에서 2 시간 소성한다. 그리고, 소성 후에 소결체를 소정 형상으로 가공함으로써 샤프트 (130) 가 형성된다. 원통부 (131) 의 상면과 세라믹스 기재 (110) 의 하면 (113) 을, 1600 ℃ 이상, 1 ㎫ 이상의 1 축 압력하에서, 확산 접합에 의해 고정시킬 수 있다. 이 경우에는, 세라믹스 기재 (110) 의 하면 (113) 의 표면 조도 (Ra) 는 0.4 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.2 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또, 원통부 (131) 의 상면과 세라믹스 기재 (110) 의 하면 (113) 을, 접합제를 사용하여 접합할 수도 있다. 접합제로서, 예를 들어, 10 wt％ 의 Y2O3 을 첨가한 AlN 접합재 페이스트를 사용할 수 있다. 예를 들어, 원통부 (131) 의 상면과 세라믹스 기재 (110) 의 하면 (113) 의 계면에 상기의 AlN 접합제 페이스트를 15 ㎛ 의 두께로 도포하고, 상면 (111) 에 수직인 방향 (샤프트 (130) 의 길이 방향 (6)) 으로 5 kPa 의 힘을 가하면서, 1700 ℃ 의 온도에서 1 시간 가열함으로써, 접합할 수 있다. 혹은, 원통부 (131) 의 상면과 세라믹스 기재 (110) 의 하면 (113) 을, 나사 고정, 납땜 등에 의해 고정시킬 수 있다.
실시예
이하, 본 발명에 대해 실시예 1 ∼ 15 를 사용하여 더욱 설명한다. 단, 본 발명은, 이하에 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 또한, 도 6 에는, 이하에 나타내는 비교예 및 실시예 1 ∼ 15 의 결과를 정리한 표가 나타나 있다.
[실시예 1]
실시예 1 의 세라믹스 히터 (100) 에 대해 설명한다. 실시예 1 에 있어서는, 5 wt％ 의 소결 보조제 (Y2O3) 를 첨가한 질화알루미늄 (AlN) 을 원료로 하여, 상기 서술한 제작 방법에 의해 직경 310 ㎜ 의 세라믹스 기재 (110) 를 제작하였다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 세라믹스 기재 (110) 의 두께 (D0) 는 25 ㎜ 이다. 또한, 내측 히터 전극 (120) 으로서, 몰리브덴 메시 (선 직경 0.1 ㎜, 메시 사이즈 ＃50, 평직) 를 도 3(a) 의 형상으로 재단한 것을 제작하였다. 마찬가지로, 외측 히터 전극 (122) 으로서, 동일한 몰리브덴 메시를 도 3(b) 의 형상으로 재단한 것을 제작하였다. 또한, 도 3(c) 의 형상의 정전 흡착용 전극 (124) 을 제작하고, 이들의 전극을 세라믹스 기재 (110) 에 매설하였다. 또한, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 내측 히터 전극 (120) 까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D2) (도 7 참조) 는 8 ㎜ 이다. 또, 실시예 1 에 있어서, 세라믹스 기재 (110) 의 두께 (D0) 에 대한, 거리 (D2) 의 비 (D2/D0) 는 0.32 이다.
또한, 세라믹스 기재 (110) 에는 3 개의 열전쌍 (171) 이 매설되어 있다. 3 개의 열전쌍 (171) 의 선단의 측온접점 (171a) 은, 각각, 도 3(a) 에 나타내는 위치 (A ∼ C) 에 배치되어 있다. 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 측온접점 (171) 까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D1) (도 7 참조) 는 4 ㎜ 이다. 또한, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 열전쌍 (171) 이 배치되는 TC 배선공 (170) 의, 상하 방향 (5) 과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 부분은, 상하 방향 (5) 에 있어서 내측 히터 전극 (120) 보다 상방에 위치하고 있다.
제 1 가스 유로 (164) 의 개구 (164a) 의 직경은 3 ㎜ 이다. 개구 (164a) 의 중심은, 세라믹스 기재 (110) 의 중심으로부터 30 ㎜ 의 위치에 있다.
이와 같은 형상의 세라믹스 히터 (100) 를 프로세스 챔버에 설치하였다. 프로세스 챔버 내에, 프로세스 가스로서 아르곤 가스를 26600 Pa (200 Torr) 의 압력으로 공급하였다. 또한, 제 1 가스 유로 (164) 를 통해서, 아르곤 가스를 6650 Pa (50 Torr) 의 압력으로 조절하였다.
그리고, 이하의 순서로 세라믹스 히터 (100) 의 온도 평가를 실시하였다. 먼저, 세라믹스 기재 (110) 위에 온도 평가용 실리콘 웨이퍼를 올리고, 세라믹스 히터 (100) 의 내측 히터 전극 (120) 및 외측 히터 전극 (122) 에 도시 생략의 외부 전원을 접속하였다. 상기의 압력으로 프로세스 가스와 전열 가스를 도입하여, 정상 상태에서 세라믹스 기재 (110) 의 온도가 약 500 ℃ 가 되도록 외부 전원의 출력 전력을 조정하였다. 실시예 1 에 있어서는, 3 개의 열전쌍 (171) 중, 위치 (A) (도 3(a) 참조) 에 측온접점 (171a) 이 배치된 열전쌍 (171) 을 사용하여 세라믹스 기재 (110) 의 온도 제어를 실시하였다.
세라믹스 기재 (110) 의 온도가 정상 상태가 된 후에, 적외선 카메라로 온도 평가용 실리콘 웨이퍼의 온도 분포를 측정하였다. 또한, 온도 평가용 실리콘 웨이퍼의 온도 분포의 측정에 있어서는, 세라믹스 기재 (110) 의 온도 제어에 이용된 측온접점 (171a) 이 배치된 위치 (A) 에 대응하는, 온도 평가용 실리콘 웨이퍼의 상면의 위치를 중심으로, 직경 30 ㎜ 의 영역을 측정 영역으로 정의하였다. 그리고, 측정 영역 내에서의 최고 온도와 최저 온도의 차를 온도차 Δ 로 하였다. 온도차 Δ 가 작을수록, 히터 전극의 패턴의 영향을 받지 않고 온도 평가용 실리콘 웨이퍼의 온도를 균열화할 수 있다. 또한, 온도 평가용 실리콘 웨이퍼는, 직경 300 ㎜ 의 실리콘 웨이퍼의 상면에 두께 30 ㎛ 의 흑체막을 코팅한 것이다. 흑체막이란, 방사율 (복사율) 이 90 ％ 이상인 막이고, 예를 들어, 카본 나노 튜브를 주원료로 하는 흑체 도료를 코팅함으로써 성막할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 실시예 1 에 있어서는, 위치 (A) (도 3(a) 참조) 에 측온접점 (171a) 이 배치된 열전쌍 (171) 을 사용하여 세라믹스 기재 (110) 의 온도 조정을 실시하였다. 실시예 1 에 있어서, 온도 평가용 실리콘 웨이퍼의, 위치 (A) 에 대응하는 측정 영역에 있어서의 온도차 Δ 는 1.1 ℃ 였다.
[실시예 2]
실시예 2 에 있어서는, 위치 (C) (도 3(a) 참조) 에 측온접점 (171a) 이 배치된 열전쌍 (171) 을 사용하여 세라믹스 기재 (110) 의 온도 조정을 실시하였다. 이 점을 제외하고, 실시예 2 는 실시예 1 과 동일하다. 실시예 2 에 있어서, 온도 평가용 실리콘 웨이퍼의, 위치 (C) 에 대응하는 측정 영역에 있어서의 온도차 Δ 는 0.9 ℃ 였다.
[비교예]
비교예에 있어서는, 위치 (B) (도 3(a) 참조) 에 측온접점 (171a) 이 배치된 열전쌍 (171) 을 사용하여 세라믹스 기재 (110) 의 온도 조정을 실시하였다. 요컨대, 상하 방향 (5) 에 있어서 내측 히터 전극 (120) 과 겹치는 위치에 측온접점 (171a) 이 배치된 열전쌍 (171) 을 사용하여 세라믹스 기재 (110) 의 온도 조정을 실시하였다. 또한, 이 점을 제외하고, 비교예는 실시예 1 과 동일하다. 비교예에 있어서, 온도 평가용 실리콘 웨이퍼의, 위치 (B) 에 대응하는 측정 영역에 있어서의 온도차 Δ 는 2.6 ℃ 였다.
[실시예 3]
실시예 3 에 있어서는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 열전쌍 (171) 이 배치되는 TC 배선공 (170) 의, 상하 방향 (5) 과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 부분은, 상하 방향 (5) 에 있어서 외측 히터 전극 (122) 보다 하방에 위치하고 있다. 이 점을 제외하고, 실시예 3 은 실시예 1 과 동일하다. 실시예 3 에 있어서, 온도 평가용 실리콘 웨이퍼의, 위치 (A) 에 대응하는 측정 영역에 있어서의 온도차 Δ 는 1.2 ℃ 였다.
[실시예 4]
실시예 4 에 있어서도, 실시예 3 과 마찬가지로, 열전쌍 (171) 이 배치되는 TC 배선공 (170) 의, 상하 방향 (5) 과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 부분은, 상하 방향 (5) 에 있어서 외측 히터 전극 (122) 보다 하방에 위치하고 있다 (도 8 참조). 또한 실시예 4 에 있어서는, 위치 (C) (도 3(a) 참조) 에 측온접점 (171a) 이 배치된 열전쌍 (171) 을 사용하여 세라믹스 기재 (110) 의 온도 조정을 실시하였다. 이들의 점을 제외하고, 실시예 4 는 실시예 1 과 동일하다. 실시예 4 에 있어서, 온도 평가용 실리콘 웨이퍼의, 위치 (C) 에 대응하는 측정 영역에 있어서의 온도차 Δ 는 1.0 ℃ 였다.
[실시예 5]
실시예 5 ∼ 11 에 있어서는, 실시예 1 과 마찬가지로, 열전쌍 (171) 이 배치되는 TC 배선공 (170) 의, 상하 방향 (5) 과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 부분은, 상하 방향 (5) 에 있어서 내측 히터 전극 (120) 보다 상방에 위치하고 있다 (도 7 참조). 또, 실시예 5 ∼ 11 에 있어서는, 위치 (A) (도 3(a) 참조) 에 측온접점 (171a) 이 배치된 열전쌍 (171) 을 사용하여 세라믹스 기재 (110) 의 온도 조정을 실시하였다. 실시예 5 에 있어서는, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 측온접점 (171) 까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D1) (도 7 참조) 를 1 ㎜ 로 하였다. 이 점을 제외하고, 실시예 5 는 실시예 1 과 동일하다. 실시예 5 에 있어서, 온도 평가용 실리콘 웨이퍼의, 위치 (A) 에 대응하는 측정 영역에 있어서의 온도차 Δ 는 1.4 ℃ 였다.
[실시예 6]
실시예 6 에 있어서는, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 측온접점 (171) 까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D1) (도 7 참조) 를 2 ㎜ 로 하였다. 이 점을 제외하고, 실시예 6 은 실시예 1 과 동일하다. 실시예 6 에 있어서, 온도 평가용 실리콘 웨이퍼의, 위치 (A) 에 대응하는 측정 영역에 있어서의 온도차 Δ 는 1.3 ℃ 였다.
[실시예 7]
실시예 7 에 있어서는, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 측온접점 (171) 까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D1) (도 7 참조) 를 3 ㎜ 로 하였다. 이 점을 제외하고, 실시예 7 은 실시예 1 과 동일하다. 실시예 7 에 있어서, 온도 평가용 실리콘 웨이퍼의, 위치 (A) 에 대응하는 측정 영역에 있어서의 온도차 Δ 는 1.2 ℃ 였다.
[실시예 8]
실시예 8 에 있어서는, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 측온접점 (171) 까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D1) (도 7 참조) 를 6 ㎜ 로 하였다. 이 점을 제외하고, 실시예 8 은 실시예 1 과 동일하다. 실시예 8 에 있어서, 온도 평가용 실리콘 웨이퍼의, 위치 (A) 에 대응하는 측정 영역에 있어서의 온도차 Δ 는 0.9 ℃ 였다.
[실시예 9]
실시예 9 에 있어서는, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 내측 히터 전극 (120) 까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D2) (도 7 참조) 를 5 ㎜ 로 하고, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 측온접점 (171) 까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D1) (도 7 참조) 를 2 ㎜ 로 하였다. 세라믹스 기재 (110) 의 두께 (D0) 에 대한, 거리 (D2) 의 비 (D2/D0) 는 0.2 이다. 이들 점을 제외하고, 실시예 9 는 실시예 1 과 동일하다. 실시예 9 에 있어서, 온도 평가용 실리콘 웨이퍼의, 위치 (A) 에 대응하는 측정 영역에 있어서의 온도차 Δ 는 1.6 ℃ 였다.
[실시예 10]
실시예 10 에 있어서는, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 내측 히터 전극 (120) 까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D2) (도 7 참조) 를 12 ㎜ 로 하고, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 측온접점 (171) 까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D1) (도 7 참조) 를 6 ㎜ 로 하였다. 세라믹스 기재 (110) 의 두께 (D0) 에 대한, 거리 (D2) 의 비 (D2/D0) 는 0.48 이다. 이들 점을 제외하고, 실시예 10 은 실시예 1 과 동일하다. 실시예 10 에 있어서, 온도 평가용 실리콘 웨이퍼의, 위치 (A) 에 대응하는 측정 영역에 있어서의 온도차 Δ 는 0.7 ℃ 였다.
[실시예 11]
실시예 11 에 있어서는, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 내측 히터 전극 (120) 까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D2) (도 7 참조) 를 12 ㎜ 로 하고, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 측온접점 (171) 까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D1) (도 7 참조) 를 3 ㎜ 로 하였다. 세라믹스 기재 (110) 의 두께 (D0) 에 대한, 거리 (D2) 의 비 (D2/D0) 는 0.48 이다. 이들 점을 제외하고, 실시예 11 은 실시예 1 과 동일하다. 실시예 11 에 있어서, 온도 평가용 실리콘 웨이퍼의, 위치 (A) 에 대응하는 측정 영역에 있어서의 온도차 Δ 는 0.9 ℃ 였다.
[실시예 12]
실시예 12 에 있어서는, 실시예 1 과 마찬가지로, 열전쌍 (171) 이 배치되는 TC 배선공 (170) 의, 상하 방향 (5) 과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 부분은, 상하 방향 (5) 에 있어서 내측 히터 전극 (120) 보다 상방에 위치하고 있다 (도 7 참조). 실시예 12 에 있어서는, 위치 (B) (도 3(a) 참조) 에 측온접점 (171a) 이 배치된 열전쌍 (171) 을 사용하여 세라믹스 기재 (110) 의 온도 조정을 실시하였다. 단, 측온접점 (171a) 과 내측 히터 전극 (120) 이 상하 방향 (5) 에 있어서 겹치지 않도록, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 내측 히터 전극 (120) 의, 측온접점 (171a) 과 겹치는 위치에, 개구 (120h) 를 형성하였다. 이로써, 위치 (B) (도 3(a) 참조) 에 배치된 측온접점 (171a) 은, 상하 방향 (5) 에 있어서 내측 히터 전극 (120) 과 겹쳐져 있지 않다. 이들 점을 제외하고, 실시예 12 는 실시예 1 과 동일하다. 실시예 12 에 있어서, 온도 평가용 실리콘 웨이퍼의, 위치 (B) 에 대응하는 측정 영역에 있어서의 온도차 Δ 는 1.2 ℃ 였다.
[실시예 13]
실시예 13 에 있어서는, 실시예 1 과 마찬가지로, 열전쌍 (171) 이 배치되는 TC 배선공 (170) 의, 상하 방향 (5) 과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 부분은, 상하 방향 (5) 에 있어서 내측 히터 전극 (120) 보다 상방에 위치하고 있다 (도 7 참조). 실시예 13 에 있어서는, 열전쌍 (171) 이 배치되는 TC 배선공 (170) 의, 상하 방향 (5) 과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 부분이, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 세라믹스 기판 (110) 의 상면 (111) 및 하면 (113) 에 평행한 면 내 (수평면 내) 에 있어서 곡선 부분 (C1) 을 갖고 있다. 이 점을 제외하고, 실시예 13 은 실시예 1 과 동일하다. 실시예 13 에 있어서, 온도 평가용 실리콘 웨이퍼의, 위치 (A) 에 대응하는 측정 영역에 있어서의 온도차 Δ 는 1.1 ℃ 였다.
[실시예 14]
실시예 14 에 있어서는, 실시예 3 과 마찬가지로, 열전쌍 (171) 이 배치되는 TC 배선공 (170) 의, 상하 방향 (5) 과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 부분은, 상하 방향 (5) 에 있어서 외측 히터 전극 (122) 보다 하방에 위치하고 있다 (도 11 참조). 또한, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 열전쌍 (171) 이 배치되는 TC 배선공 (170) 의, 상하 방향 (5) 과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 부분은 세라믹스 기판 (110) 의 상면 (111) 및 하면 (113) 에 평행하지 않고, 실시예 14 에 있어서는, 열전쌍 (171) 이 배치되는 TC 배선공 (170) 의, 상하 방향 (5) 과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 부분이, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 세라믹스 기판 (110) 의 상면 (111) 및 하면 (113) 에 평행하지 않고, 상하 방향 (5) 에 평행한 면 내에 있어서 곡선 부분 (C2) 을 갖고 있다. 이 점을 제외하고, 실시예 14 는 실시예 1 과 동일하다. 실시예 14 에 있어서, 온도 평가용 실리콘 웨이퍼의, 위치 (A) 에 대응하는 측정 영역에 있어서의 온도차 Δ 는 1.1 ℃ 였다.
[실시예 15]
실시예 15 에 있어서는, 실시예 1 과 마찬가지로, 열전쌍 (171) 이 배치되는 TC 배선공 (170) 의, 상하 방향 (5) 과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 부분은, 상하 방향 (5) 에 있어서 내측 히터 전극 (120) 보다 상방에 위치하고 있다 (도 12 참조). 단, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 (도 7) 과 비교하여, 내측 히터 전극 (120) 및 외측 히터 전극 (122) 이 세라믹스 기판 (110) 의 상면 (111) 으로부터 보다 떨어진 위치에 매설되어 있다. 구체적으로는, 실시예 15 에 있어서는, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 내측 히터 전극 (120) 까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D2) (도 7 참조) 는 16 ㎜ 이다. 세라믹스 기재 (110) 의 두께 (D0) 에 대한, 거리 (D2) 의 비 (D2/D0) 는 0.64 이다. 이 점을 제외하고, 실시예 15 는 실시예 1 과 동일하다. 실시예 15 에 있어서, 온도 평가용 실리콘 웨이퍼의, 위치 (A) 에 대응하는 측정 영역에 있어서의 온도차 Δ 는 0.4 ℃ 였다.
＜실시형태의 작용 효과＞
상기 실시형태 및 실시예 1 ∼ 15 에 있어서, 세라믹스 히터 (100) 는, 세라믹스 기재 (110) 와, 세라믹스 기재 (110) 에 매설된 복수의 발열체 (내측 히터 전극 (120) 및 외측 히터 전극 (122) 의 히터부 (122a)) 를 구비하고 있다. 세라믹스 기재 (110) 에는, 측온접점 (171a) 이 매설된 복수의 열전쌍 (171) 이 형성되어 있다. 그리고, 복수의 열전쌍 (171) 중, 적어도 1 개의 열전쌍 (171) (예를 들어, 측온접점 (171a) 이 위치 (A) 및 위치 (C) (도 3(a) 참조) 에 배치된 열전쌍 (171)) 에 있어서는, 측온접점 (171a) 이, 내측 히터 전극 (120) 및 외측 히터 전극 (122) 의 히터부 (122a) 와 상하 방향에 있어서 겹쳐져 있지 않다. 바꾸어 말하면, 측온접점 (171a) 은, 세라믹스 기재 (110) 에 있어서의 히터 전극 (122) 사이에 위치하는 세라믹스 소결체와 겹쳐져 있다.
예를 들어, 상기 서술한 위치 (A) 및 위치 (C) 와 같이, 히터 전극이 형성하는 복수의 간극 (GP1 ∼ GP5) 이 교차하는 교차 영역과 상하 방향에 있어서 겹치는 위치에 열전쌍 (171) 의 측온접점 (171a) 을 배치할 수 있다 (실시예 1 ∼ 11, 13 ∼ 15 참조). 또한 실시예 12 와 같이, 히터 전극에 형성된 개구와 상하 방향에 있어서 겹치는 위치에, 열전쌍 (171) 의 측온접점 (171a) 을 배치할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 비교예에 있어서는, 측온접점 (171a) 이, 내측 히터 전극 (120) 과 상하 방향에 있어서 겹치는 위치에 배치된 열전쌍 (171) 을 사용하여, 세라믹스 기재 (110) 의 온도를 제어하였다. 이 경우에는, 상기 서술한 바와 같이 정의한 측정 영역 내의 온도차 Δ 가 비교적 큰 값 (2.6 ℃) 이 되었다. 이에 반하여, 실시예 1 ∼ 15 에 있어서는, 측온접점 (171a) 이, 내측 히터 전극 (120) 및 외측 히터 전극 (122) 의 히터부 (122a) 와 상하 방향에 있어서 겹치지 않는 위치에 배치된 열전쌍 (171) 을 사용하여, 세라믹스 기재 (110) 의 온도를 제어하였다. 이 경우에 있어서는, 측정 영역 내의 온도차 Δ 를 1.6 ℃ 이내로 억제할 수 있었다. 이것으로부터, 측온접점 (171a) 이, 내측 히터 전극 (120) 및 외측 히터 전극 (122) 의 히터부 (122a) 와 상하 방향에 있어서 겹치지 않는 위치에 배치된 열전쌍 (171) 을 사용하여, 세라믹스 기재 (110) 의 온도를 제어함으로써, 온도 평가용 실리콘 웨이퍼 등의 가열 대상인 웨이퍼의 온도 균열성을 향상시키는 것에 기여할 수 있는 것을 알 수 있었다.
본 실시형태에 있어서, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 측온접점 (171) 까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D1) 를, 1 ㎜ ≤ D1 ≤ 4 ㎜ 로 할 수 있다. 일반적으로, 세라믹스 기재 (110) 에 매설된 열전쌍 (171) 에서 측정되는 온도와 비교하여, 적외선 카메라로 측정되는 온도 측정용 실리콘 웨이퍼의 상면의 온도 쪽이 약간 낮아진다. 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 측온접점 (171) 까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D1) 를 1 ㎜ ≤ D1 ≤ 4 ㎜ 로 함으로써, 세라믹스 기재 (110) 에 매설된 열전쌍 (171) 에서 측정되는 온도를, 적외선 카메라로 측정되는 온도 측정용 실리콘 웨이퍼의 상면의 온도에 접근할 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 세라믹스 기재 (110) 의 두께 (D0) 에 대한, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 내측 히터 전극 (120) 까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D2) 의 비 D2/D0 를, D2/D0 ≤ 0.4 로 할 수 있다. 또한, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 측온접점 (171) 까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D1) 와, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 내측 히터 전극 (120) 까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D2) 를, 1 ㎜ ≤ D1 ≤ D2 로 할 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 외측 히터 전극 (122) 을 내측 히터 전극 (120) 보다 상방에 배치할 수도 있다 (도 13 참조). 이 경우에는, 세라믹스 기재 (110) 의 두께 (D0) 에 대한, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 외측 히터 전극 (122) 까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D2) 의 비 D2/D0 를, D2/D0 ≤ 0.4 로 할 수 있다. 또한, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 측온접점 (171) 까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D1) 와 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 외측 히터 전극 (122) 까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D2) 를, 1 ㎜ ≤ D1 ≤ D2 로 할 수 있다.
히터 전극을 매설하는 위치를 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에 근접시킴으로써, 가열 대상인 웨이퍼에 대한 온도 제어성을 향상시킬 수 있다. 그 때문에, 세라믹스 기재 (110) 의 두께 (D0) 에 대한, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 히터 전극까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D2) 의 비 D2/D0 는 작게 하는 것이 바람직하다. 또한, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 측온접점 (171) 까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D1) 와, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 히터 전극까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D2) 를, 1 ㎜ ≤ D1 ≤ D2 로 하고 있다. 이로써, 측온접점 (171) 을 히터 전극보다 상방에 배치할 수 있다. 또한, 측온접점 (171) 과 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 사이에, 예를 들어, RF 전극 등을 배치하기 위한 충분한 간극을 확보할 수 있다.
상기 실시형태에 있어서, 세라믹스 기재 (110) 의 두께 (D0) 에 대한, 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 에서 히터 전극까지의 상하 방향 (5) 의 거리 (D2) 의 비 D2/D0 를, 0.5 ≤ D2/D0 ≤ 0.9 로 할 수 있다. 히터 전극을 매설하는 위치를 세라믹스 기재 (110) 의 상면 (111) 으로부터 멀게 함으로써, 세라믹스 기재 (110) 의 내부에 열전쌍 (171) 을 배치하기 위한 TC 배선공 (170) 을 형성할 충분한 영역을 확보할 수 있다.
상기 실시형태에 있어서, 열전쌍 (171) 은, 샤프트 (130) 의 외경보다 내측의 영역에 있어서 배선되어 있다. 구체적으로는, 샤프트 (130) 의 원통부 (131) 에, 열전쌍 (171) 을 삽입하기 위한 TC 배선공 (170) 의 일부가 형성되어 있다. 세라믹스 히터 (100) 에 샤프트 (130) 가 형성되어 있기 때문에, 샤프트 (130) 에 접속되는 부재와 세라믹스 기재 (110) 사이의 단열성을 향상시킬 수 있어, 가열 대상이 되는 웨이퍼의 균열성을 향상시킬 수 있다. 또한, 샤프트 (130) 의 내부에 TC 배선공 (170) 을 형성할 수 있으므로, 열전쌍 (171) 의 배선이 용이해진다.
본 실시형태에 있어서, 실시예 13 과 같이, 열전쌍 (171) 이 배치되는 TC 배선공 (170) 의, 상하 방향 (5) 과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 부분이, 수평면 내에 있어서 곡선 부분을 갖고 있어도 된다. 또, 실시예 14 와 같이, 열전쌍 (171) 이 배치되는 TC 배선공 (170) 의, 상하 방향 (5) 과 직교하는 직경 방향으로 연장되는 부분이, 상하 방향으로 평행한 면 내에 있어서 곡선 부분을 갖고 있어도 된다. 어느 경우에 있어서도, 열전쌍 (171) 이 TC 배선 홈 (170) 에 삽입되었을 때에, 열전쌍 (171) 이 TC 배선 홈 (170) 의 벽면과 접촉하여 휨으로써 탄성 변형된다. 이로써, 열전쌍 (171) 의 선단의 측온접점 (171a) 이, TC 배선 홈 (170) 의 단부에 가압되기 때문에, 측온접점 (171a) 의 측온 정밀도가 향상된다. 또한, TC 배선공 (170) 에 형성된 곡선 부분은, 반드시 곡선상이 아니어도 되고, 예를 들어, 꺾은선상이어도 된다. 이 경우에도 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
＜변경형태＞
상기 서술한 실시형태는, 어디까지나 예시에 지나지 않고, 적절히 변경할 수 있다. 예를 들어, 열전쌍 (171) 으로서, SUS 시스 열전쌍을 사용하는 것에는 한정되지 않고, 적절한 열전쌍을 사용할 수 있다. 또한, 측온체로서, 열전쌍을 사용하는 것에도 한정되지 않는다. 예를 들어, 백금 저항체 등의 측온 저항체, 광 파이버 온도계와 같은 광학식의 측온체 등의 임의의 측온체를 사용할 수 있다. TC 배선공 (170) 의 형상, 단면 형상 등도 측온체에 맞춰 적절히 변경할 수 있다. 세라믹스 기재 (110), 샤프트 (130) 의 형상 및 치수는 상기 실시형태의 것에는 한정되지 않고, 적절히 변경할 수 있다. 환상 볼록부 (152) 의 높이, 폭 등의 치수, 종단면 형상, 상면의 표면 조도 (Ra) 의 크기는 적절히 변경할 수 있다. 복수의 볼록부 (156) 의 높이, 상면 (156a) 의 형상, 상면 (156a) 의 표면 조도 (Ra) 의 크기는 적절히 변경할 수 있다. 복수의 볼록부 (156) 의 배치도 적절히 변경할 수 있다.
상기 실시형태에 있어서는, 히터 전극으로서, 몰리브덴, 텅스텐, 몰리브덴 및/또는 텅스텐을 포함하는 합금을 사용하고 있었지만, 본 발명은 그러한 양태에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 몰리브덴, 텅스텐 이외의 금속 또는 합금을 사용할 수도 있다. 또, 히터 전극의 형상 (패턴), 배치 등도 적절히 변경할 수 있다. 예를 들어, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 내측 히터 전극 (120) 의 상방에, 외측 히터 전극 (122) 을 배치할 수 있다. 이 경우에는, 가열 대상인 웨이퍼의 외주부를 가열하는 외측 히터 전극 (122) 의 히터부 (122a) 와, 가열 대상인 웨이퍼의 거리를 접근시킬 수 있기 때문에, 가열 대상인 웨이퍼의 외주부의 온도 조정이 용이해진다.
상기 실시형태에 있어서는, 세라믹스 히터 (100) 는 샤프트 (130) 를 구비하고 있었지만, 본 발명은 그러한 양태에 한정되지는 않고, 세라믹스 히터 (100) 는 반드시 샤프트 (130) 를 구비하고 있지 않아도 된다. 또, 세라믹스 히터 (100) 가 샤프트 (130) 를 구비하고 있는 경우라도, 샤프트 (130) 의 원통부 (131) 에, 상하 방향 (5) 으로 연장되는 제 2 가스 유로 (168) 가 형성되어 있지 않아도 된다. 예를 들어, 제 2 가스 유로 (168) 대신에, 원통부 (131) 의 중공의 영역 (급전선 (140) 이 형성되어 있는 영역) 에, 별도 가스의 배관을 형성할 수도 있다. 마찬가지로, 반드시 원통부 (131) 의 통의 내부에 열전쌍 (171) 을 배치하는 TC 배선공 (170) 을 형성할 필요는 없고, 예를 들어, 원통부 (131) 의 중공의 영역에 열전쌍 (171) 을 배선할 수도 있다.
이상, 발명의 실시형태 및 그 변경형태를 사용하여 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 기재된 범위에 한정되지는 않는다. 상기 실시형태에 다양한 변경 또는 개량을 가하는 것이 당업자에게 분명하다. 그러한 변경 또는 개량을 가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있는 것이 청구범위의 기재로부터도 분명하다.
명세서, 및 도면 중에 있어서 나타낸 제조 방법에 있어서의 각 처리의 실행 순서는, 특별히 순서가 명기되지 않고, 또, 이전 처리의 출력을 이후 처리에서 사용하지 않는 한, 임의의 순서로 실행할 수 있다. 편의상, 「먼저,」「다음으로,」 등을 사용하여 설명하였다고 해도, 이 순서로 실시하는 것이 필수인 것을 의미하는 것은 아니다.
＜부기＞
본 발명은 이하의 [1] ∼ [10] 의 양태를 포함할 수 있다.
[1] 상면, 및 상기 상면과 상하 방향에 있어서 대향하는 하면을 갖는 세라믹스 기재와,
상기 세라믹스 기재에 매설된 복수의 발열체와,
측온부가 상기 세라믹스 기재에 매설된 복수의 측온체를 구비하고,
상기 복수의 측온체 중, 적어도 1 개의 상기 측온체의 상기 측온부는, 상기 상하 방향에 있어서 상기 복수의 발열체와 겹치지 않는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹스 히터.
[2] 상기 세라믹스 기재의 상기 상면과, 상기 적어도 1 개의 측온체의 상기 측온부 사이의, 상기 상하 방향의 거리 (D1) 가,
1 ㎜ ≤ D1 ≤ 4 ㎜
인 [1] 에 기재된 세라믹스 히터.
[3] 상기 세라믹스 기재의 상기 상하 방향의 두께 (D0) 와,
상기 거리 (D1) 와,
상기 세라믹스 기재의 상기 상면과, 상기 발열체 중 적어도 1 개의 발열체 사이의, 상기 상하 방향의 거리 (D2) 가,
D2/D0 ≤ 0.4, 또한, 1 ㎜ ≤ D1 ≤ D2
인 [1] 또는 [2] 에 기재된 세라믹스 히터.
[4] 상기 세라믹스 기재의 상기 상하 방향의 두께 (D0) 와,
상기 세라믹스 기재의 상기 상면과, 상기 발열체 중 적어도 1 개의 발열체 사이의, 상기 상하 방향의 거리 (D2) 가,
0.5 ≤ D2/D0 ≤ 0.9
인 [1] 또는 [2] 에 기재된 세라믹스 히터.
[5] 상기 복수의 발열체는, 복수의 간극을 형성하도록 배치되고,
상기 적어도 1 개의 측온체의 상기 측온부는, 상기 복수의 간극이 교차하는 교차 영역과 상기 상하 방향에 있어서 겹치도록 배치되어 있는, [1] ∼ [4] 중 어느 하나에 기재된 세라믹스 히터.
[6] 상기 복수의 발열체 중, 적어도 1 개의 발열체에는 개구가 형성되어 있고,
상기 적어도 1 개의 측온체의 상기 측온부는, 상기 개구와 상기 상하 방향에 있어서 겹치도록 배치되어 있는, [1] ∼ [5] 중 어느 하나에 기재된 세라믹스 히터.
[7] 추가로, 상기 세라믹스 기재의 상기 하면에 접합된 샤프트를 구비하고,
상기 복수의 측온체는, 상기 샤프트의 외경보다 내측의 영역에 있어서 배선되어 있는, [1] ∼ [6] 중 어느 하나에 기재된 세라믹스 히터.
[8] 상기 세라믹스 기재의 내부에는, 상기 복수의 측온체가 배치된 복수의 배선공이 형성되어 있고,
상기 복수의 배선공 중, 상기 적어도 1 개의 측온체가 배치된 배선공은, 상기 상하 방향에 직교하는 수평 방향에 있어서 곡선상, 또는 꺾은선상으로 연장되는 제 1 곡선 부분을 갖는, [1] ∼ [7] 중 어느 하나에 기재된 세라믹스 히터.
[9] 상기 세라믹스 기재의 내부에는, 상기 복수의 측온체가 배치된 복수의 배선공이 형성되어 있고,
상기 복수의 배선공 중, 상기 적어도 1 개의 측온체가 배치된 배선공은, 상기 상하 방향에 있어서 곡선상, 또는 꺾은선상으로 연장되는 제 2 곡선 부분을 갖는 [1] ∼ [8] 중 어느 하나에 기재된 세라믹스 히터.
[10] 상기 복수의 발열체는, 상기 세라믹스 기재의 외주 부분에 매설된 아우터 발열체와, 상기 아우터 발열체보다 내측이고, 또한, 상기 아우터 발열체보다 하방에 매설된 이너 발열체를 갖고,
상기 적어도 1 개의 측온체의 상기 측온부와 상기 아우터 발열체 사이의 상기 상하 방향의 거리는, 상기 적어도 1 개의 측온체의 상기 측온부와 상기 이너 발열체 사이의 상기 상하 방향의 거리보다 작은, [1] ∼ [9] 중 어느 하나에 기재된 세라믹스 히터.
100 : 세라믹스 히터
110 : 세라믹스 기재
120 : 내측 히터 전극
122 : 외측 히터 전극
130 : 샤프트
140, 142 : 급전선
152 : 환상 볼록부
156 : 복수의 볼록부

Claims (10)

  1. 상면, 및 상기 상면과 상하 방향에 있어서 대향하는 하면을 갖는 세라믹스 기재와,
    상기 세라믹스 기재에 매설된 복수의 발열체와,
    측온부가 상기 세라믹스 기재에 매설된 복수의 측온체를 구비하고,
    상기 복수의 측온체 중, 적어도 1 개의 상기 측온체의 상기 측온부는, 상기 상하 방향에 있어서 상기 복수의 발열체와 겹치지 않는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹스 히터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹스 기재의 상기 상면과, 상기 적어도 1 개의 측온체의 상기 측온부 사이의, 상기 상하 방향의 거리 (D1) 가,
    1 ㎜ ≤ D1 ≤ 4 ㎜
    인 세라믹스 히터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 세라믹스 기재의 상기 상하 방향의 두께 (D0) 와,
    상기 거리 (D1) 와,
    상기 세라믹스 기재의 상기 상면과, 상기 발열체 중 적어도 1 개의 발열체 사이의, 상기 상하 방향의 거리 (D2) 가,
    D2/D0 ≤ 0.4, 또한, 1 ㎜ ≤ D1 ≤ D2
    인 세라믹스 히터.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 세라믹스 기재의 상기 상하 방향의 두께 (D0) 와,
    상기 세라믹스 기재의 상기 상면과, 상기 발열체 중 적어도 1 개의 발열체 사이의, 상기 상하 방향의 거리 (D2) 가,
    0.5 ≤ D2/D0 ≤ 0.9
    인 세라믹스 히터.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 발열체는, 복수의 간극을 형성하도록 배치되고,
    상기 적어도 1 개의 측온체의 상기 측온부는, 상기 복수의 간극이 교차하는 교차 영역과 상기 상하 방향에 있어서 겹치도록 배치되어 있는, 세라믹스 히터.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 발열체 중, 적어도 1 개의 발열체에는 개구가 형성되어 있고,
    상기 적어도 1 개의 측온체의 상기 측온부는, 상기 개구와 상기 상하 방향에 있어서 겹치도록 배치되어 있는, 세라믹스 히터.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    추가로, 상기 세라믹스 기재의 상기 하면에 접합된 샤프트를 구비하고,
    상기 복수의 측온체는, 상기 샤프트의 외경보다 내측의 영역에 있어서 배선되어 있는 세라믹스 히터.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세라믹스 기재의 내부에는, 상기 복수의 측온체가 배치된 복수의 배선공이 형성되어 있고,
    상기 복수의 배선공 중, 상기 적어도 1 개의 측온체가 배치된 배선공은, 상기 상하 방향에 직교하는 수평 방향에 있어서 곡선상, 또는 꺾은선상으로 연장되는 제 1 곡선 부분을 갖는 세라믹스 히터.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세라믹스 기재의 내부에는, 상기 복수의 측온체가 배치된 복수의 배선공이 형성되어 있고,
    상기 복수의 배선공 중, 상기 적어도 1 개의 측온체가 배치된 배선공은, 상기 상하 방향에 있어서 곡선상, 또는 꺾은선상으로 연장되는 제 2 곡선 부분을 갖는 세라믹스 히터.
  10. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 발열체는, 상기 세라믹스 기재의 외주 부분에 매설된 아우터 발열체와, 상기 아우터 발열체보다 내측이고, 또한, 상기 아우터 발열체보다 하방에 매설된 이너 발열체를 갖고,
    상기 적어도 1 개의 측온체의 상기 측온부와 상기 아우터 발열체 사이의 상기 상하 방향의 거리는, 상기 적어도 1 개의 측온체의 상기 측온부와 상기 이너 발열체 사이의 상기 상하 방향의 거리보다 작은 세라믹스 히터.
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