TW202041096A - 陶瓷加熱器及其製法 - Google Patents

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Abstract

陶瓷加熱器10係包括陶瓷板20。外周側電阻發熱體26係被設於陶瓷板20的外周側區域Z2。電線24係分別自被設於陶瓷板20的中央部之一對端子23,23，往外周側區域Z2延伸，接近外周側區域Z2之部分係成為直線部。連接端子25係連接電線24與外周側電阻發熱體26之導電性構件，其具有插入有電線24的直線部之第1孔、及插入有外周側電阻發熱體26的端部之第2孔。

Description

陶瓷加熱器及其製法
本發明係關於一種陶瓷加熱器及其製法。
在半導體製造裝置中，係採用用於加熱晶圓之陶瓷加熱器。這種陶瓷加熱器，眾所周知有所謂兩區域加熱器。此種兩區域加熱器，如專利文獻1所開示地，眾所周知地有在陶瓷基體中，埋設內周側電阻發熱體與外周側電阻發熱體於相同之平面，分別獨立施加電壓到各電阻發熱體，藉此，獨立控制來自各電阻發熱體之發熱者。在專利文獻1中，外周側電阻發熱體有例示鉬製之線圈。又，自分別被設於陶瓷基體的中央部之一對端子，至外周側電阻發熱體的端部為止之導電連接部，有例示鉬線。 ［專利文獻］
［專利文獻1］日本專利第3897563號公報（圖1-3、段落0056）
當製作這種陶瓷加熱器時，有考慮在乾燥以壓鑄法成型之陶瓷成型體後，脱脂煅燒，然後，熱壓燒結。但是，在乾燥以壓鑄法成型之陶瓷成型體之步驟中，由鉬線所構成之導電連接部，係無法跟隨成型體之乾燥收縮，應力施加於成型體，有時成型體在乾燥後破損。
本發明係用於解決這種課題所研發出者，其主要目的係在於：於自陶瓷板的中央往外周延伸之電線，連接有外周側電阻發熱體之陶瓷板中，抑制陶瓷板之破損。
本發明之陶瓷加熱器係包括： 陶瓷板，呈圓盤狀，具有晶圓放置面，其包括環狀之外周側區域； 外周側電阻發熱體，被設於該外周側區域； 電線，分別自被設於該陶瓷板的中央部之一對端子，往該外周側區域延伸，接近該外周側區域之部分係成為直線部；以及 連接端子，具有導電性，其具有：第1孔，插入有該電線的該直線部；以及第2孔，插入有該外周側電阻發熱體的端部；連接該電線與該外周側電阻發熱體。
在此陶瓷加熱器中，分別自被設於陶瓷板的中央部之一對端子，往外周側區域延伸之電線的直線部，與被設於外周側區域之外周側電阻發熱體的端部，係藉導電性之連接端子連接。連接端子係具有：第1孔，插入有電線的直線部；以及第2孔，插入有外周側電阻發熱體的端部。因此，當以壓鑄法製作陶瓷板時，即使電線無法追隨陶瓷成型體之乾燥收縮，電線的直線部也可在連接端子的第1孔移動，所以，不會施加較大之應力在陶瓷成型體。因此，陶瓷板之破損係被抑制。
在本發明之陶瓷加熱器中，該第1孔與該第2孔也可以被平行設置。如此一來，在陶瓷成型體之乾燥收縮時，電線的直線部係可在第1孔移動，同時外周側電阻發熱體的端部也可在第2孔移動，所以，可更加減輕施加在陶瓷成型體之應力。
在本發明之陶瓷加熱器中，也可以該外周側電阻發熱體與該電線係被設於不同面，該連接端子係位於設有該電線之面。如此一來，可不必注意外周側電阻發熱體之模式地，配置電線。
在本發明之陶瓷加熱器中，也可以該電線的該直線部貫穿該第1孔。如此一來，可防止電線自連接端子的第1孔脫落。
在本發明之陶瓷加熱器中，該連接端子也可以呈在外表面不具有邊緣之形狀。如此一來，可抑制龜裂將連接端子的外表面當作起點，進入陶瓷板。
在本發明之陶瓷加熱器中，也可以該連接端子係呈自該陶瓷板之上下方向，被壓潰之形狀。如此一來，連接端子的被壓潰之第1孔的內表面，係與電線確實地連接，連接端子的被壓潰之第2孔的內表面，係與外周側電阻發熱體確實地連接。
在本發明之陶瓷加熱器中，也可以該外周側電阻發熱體係呈線圈狀。如此一來，可使外周側電阻發熱體之發熱量比較大。而且，最好外周側電阻發熱體之中，被插入第2孔之端部係成為直線狀。
本發明之陶瓷加熱器，也可以在該陶瓷板的圓形內周側區域，包括內周側電阻發熱體，該內周側電阻發熱體與該外周側電阻發熱體，係被獨立施加電壓。如此一來，可獨立控制來自各電阻發熱體之發熱。
本發明之陶瓷加熱器之製法係包含： （a）藉壓鑄法，製作圓盤狀之第1陶瓷成型體之步驟； （b）配置外周側電阻發熱體於該第1陶瓷成型體的既定面的外周側區域，配置分別自被設於該第1陶瓷成型體的中央部之一對端子之位置，往該外周側區域延伸，接近該外周側區域之部分係成為直線部之電線，在具有第1孔及第2孔之導電性連接端子的該第1孔，具有餘隙地插入該電線的該直線部，在該第2孔插入該外周側電阻發熱體的端部之步驟； （c）在該第1陶瓷成型體的該既定面，藉壓鑄法，製作圓盤狀之第2陶瓷成型體之步驟； （d）乾燥包含該第1及第2陶瓷成型體之陶瓷成型體，以當作乾燥體之步驟；以及 （e）熱壓燒結乾燥體之步驟。
當依據此陶瓷加熱器之製法時，在步驟（c）中，以壓鑄法所製作之包含第1及第2陶瓷成型體之陶瓷成型體，係包括外周側電阻發熱體與電線與連接端子。在連接端子的第1孔，插入有電線的直線部，在連接端子的第2孔，插入有外周側電阻發熱體的端部。因此，在步驟（d）中，於乾燥陶瓷成型體時，即使電線無法依循陶瓷成型體之乾燥收縮，電線的直線部也可在連接端子的第1孔移動，所以，不會施加較大之應力於陶瓷成型體。因此，陶瓷板之破損係被抑制。此製法係適於上述陶瓷加熱器之製造。
在本發明之陶瓷加熱器之製法中，於該步驟（b）中，也可以該電線的該直線部貫穿該第1孔。如此一來，可防止電線自連接端子的第1孔脫落之情形。
在本發明之陶瓷加熱器之製法中，也可以該連接端子係呈於外表面不具有邊緣之形狀。如此一來，可抑制龜裂將連接端子的外表面當作起點，進入陶瓷板之情形。
在本發明之陶瓷加熱器之製法中，於該步驟（e）中，也可以自該陶瓷板之上下方向，壓潰該連接端子。如此一來，連接端子的被壓潰之第1孔的內表面，係與電線確實地連接，連接端子的被壓潰之第2孔的內表面，係與外周側電阻發熱體確實地連接。
在本發明之陶瓷加熱器之製法中，也可以該外周側電阻發熱體係呈線圈狀。如此一來，可使外周側電阻發熱體之發熱量比較大。而且，外周側電阻發熱體之中，被插入第2孔之端部，最好成為直線狀。
而且，所謂「壓鑄法」，係指注入包含陶瓷原料粉末與模化劑之陶瓷漿料到成型模內，在該成型模內，使模化劑產生化學反應以成模化陶瓷漿料，藉此，可獲得成型體之方法。模化劑也可以係有包含例如異氰酸酯及多元醇，藉胺甲酸乙酯反應以成模化者。
以下，參照圖面，說明本發明之最佳實施形態。圖1係陶瓷加熱器10之立體圖；圖2係陶瓷加熱器10之縱剖面圖（以包含中心軸之面，切斷陶瓷加熱器10後之剖面圖）；圖3係沿著陶瓷板20的內周側及外周側電阻發熱體22,26水平地切斷後，自上方所觀得之剖面圖。圖3係表示實質上，自晶圓放置面20a觀看陶瓷板20時之外觀。而且，在圖3中，係省略表示切斷面之剖面線。圖4係圖3之電線24的周邊之放大圖；圖5係圖4之虛線框架內之放大圖。
陶瓷加熱器10係用於加熱實施蝕刻或CVD等處理之晶圓W者，被設置於未圖示之真空腔體內。此陶瓷加熱器10係包括：陶瓷板20，呈圓盤狀，具有晶圓放置面20a；以及筒狀轉軸40，與陶瓷板20同軸地，被接合於陶瓷板20的晶圓放置面20a的相反側之面（內表面）20b。
陶瓷板20係由氮化鋁或氧化鋁等所代表之陶瓷材料所構成之圓盤狀之板體。陶瓷板20之直徑係例如300mm左右。在陶瓷板20的晶圓放置面20a，雖然未圖示，但是，細小之凹凸係由壓花加工所加工成。陶瓷板20係藉陶瓷板20與同心圓之虛擬邊界20c（參照圖3），分成小圓形之內周側區域Z1與圓環狀之外周側區域Z2。虛擬邊界20c之直徑係例如200mm左右。在陶瓷板20的內周側區域Z1，埋設有內周側電阻發熱體22，在外周側區域Z2埋設有外周側電阻發熱體26。兩電阻發熱體22,26係在平行於晶圓放置面20a之同一平面上。
如圖3所示，陶瓷板20係包括複數氣孔27。氣孔27係自陶瓷板20的內表面20b，貫穿至晶圓放置面20a，供給氣體到被設於晶圓放置面20a之凹凸與被放置於晶圓放置面20a之晶圓W間所產生之間隙。被供給到此間隙之氣體，係發揮使晶圓放置面20a與晶圓W之熱傳導良好之角色。又，陶瓷板20係包括複數升降銷孔28。升降銷孔28係自陶瓷板20的內表面20b，貫穿至晶圓放置面20a，貫穿有未圖示之升降銷。升降銷係發揮抬起被放置於晶圓放置面20a之晶圓W之角色。在本實施形態中，升降銷孔28係於相同圓周上，等間隔地設有三個。
如圖3所示，內周側電阻發熱體22係自被配設於陶瓷板20的中央部（陶瓷板20的內表面20b之中，被筒狀轉軸40所包圍之領域）之一對端子21,21之一者開端，以一筆畫之要領，在複數折返部折返地，被配線於內周側區域Z1的大概全域後，到達一對端子21,21之另一者。內周側電阻發熱體22係呈線圈狀。構成內周側電阻發熱體22之加熱器素線之直徑，最好係0.4～0.6mm，線圈之捲繞直徑最好係2.0～6.0mm。內周側電阻發熱體22之材質，可例舉例如高熔點金屬或其碳化物。高熔點金屬可例舉例如鎢、鉬、鉭、白金、錸、鉿及這些之合金。高熔點金屬之碳化物，可例舉例如碳化鎢或碳化鉬等。
如圖3所示，外周側電阻發熱體26係自被埋設於陶瓷板20之一對連接端子25,25開端，以一筆畫之要領，在複數折返部折返地，被配線於外周側區域Z2的幾乎全域地到達一對連接端子25,25之另一者。外周側電阻發熱體26係兩端部以外，為螺旋狀捲繞加熱器素線所成之線圈狀，但是，兩端部26a係成為沿著陶瓷板20之半徑方向之直線狀。構成外周側電阻發熱體26之加熱器素線之直徑，最好係0.4～0.6mm，線圈之捲繞直徑最好係2.0～6.0mm。外周側電阻發熱體26之材質，可例舉例如高熔點金屬或其碳化物。針對這些具體例，係如上述說明。在陶瓷板20的中央部，設有外周側電阻發熱體26的一對端子23,23。在端子23與連接端子25之間，設有電線24。
如圖4所示，電線24係一端被連接於端子23，自端子23往外周側區域Z2延伸，另一端係被連接於連接端子25。電線24係被設於與外周側電阻發熱體26相同之平面上。電線24之中，接近外周側區域Z2之部分係成為直線部24a。直線部24a係沿著陶瓷板20之半徑方向。電線24之直徑最好係0.4～1.0mm。電線24之材質，係例如高熔點金屬或其碳化物。針對這些具體例，係如上述之說明。
連接端子25係連接電線24與外周側電阻發熱體26之導電性構件。連接端子25係呈球自上下被壓潰之形狀，貫穿有孔之剖面，如圖5所示，係包括彼此平行，被設成沿著陶瓷板20之半徑方向之第1孔251與第2孔252。在第1孔251插入有電線24的直線部24a，在第2孔252插入有外周側電阻發熱體26之直線狀之端部26a。電線24的直線部24a係第1孔251在上下方向上被壓潰，藉此，與第1孔251的內表面相接觸。外周側電阻發熱體26的端部26a，係第2孔252在上下方向上被壓潰，藉此，與第2孔252的內表面相接觸。連接端子25之材質，係例如高熔點金屬或其碳化物。針對這些具體例，係如上述之說明。
筒狀轉軸40係與陶瓷板20相同地，以氮化鋁、氧化鋁等之陶瓷形成。筒狀轉軸40之內徑係例如40mm左右，外徑係例如60mm左右。此筒狀轉軸40係上端被擴散接合於陶瓷板20。在筒狀轉軸40的內部，配置有分別被連接於內周側電阻發熱體22的一對端子21,21之供電棒41,41，或分別被連接於外周側電阻發熱體26的一對端子23,23之供電棒43,43。供電棒41,41係被連接於第1電源31，供電棒43,43係被連接於第2電源33。因此，可個別地溫度控制被內周側電阻發熱體22加熱之內周側區域Z1，與被外周側電阻發熱體26加熱之外周側區域Z2。而且，雖然未圖示，供給氣體到氣孔27之氣體供給管或貫穿升降銷孔28之升降銷，也被配置於筒狀轉軸40的內部。
接著，說明陶瓷加熱器10之使用例。首先，設置陶瓷加熱器10於未圖示之真空腔體內，放置晶圓W於該陶瓷加熱器10的晶圓放置面20a。而且，藉第1電源31調整供給電力到內周側電阻發熱體22，使得被未圖示之內周側熱電偶所檢出之內周側區域Z1之溫度，成為被事先決定之內周側目標溫度，同時藉第2電源33調整供給電力到外周側電阻發熱體26，使得未圖示之外周側熱電偶所檢出之外周側區域Z2之溫度，成為被事先決定之外周側目標溫度。藉此，控制使得晶圓W之溫度成為期望之溫度。而且，設定使得真空腔體內為真空環境氣體或減壓環境氣體，在真空腔體內產生電漿，利用該電漿，施加CVD成膜或蝕刻於晶圓W。
接著，說明陶瓷加熱器10之製造例。圖6係陶瓷板20之製造步驟圖。
1.第1成型步驟（參照圖6（a）） 首先，藉壓鑄法製作用於製造陶瓷加熱器10之第1陶瓷成型體51。第1陶瓷成型體51係最終成為陶瓷板20的下層之部分。在第1陶瓷成型體51的上表面，形成有用於配置內周側電阻發熱體22、外周側電阻發熱體26、電線24,24及連接端子25,25之凹部。用於成型第1陶瓷成型體51之成型模（未圖示），係內部空間成為與第1陶瓷成型體51相同之形狀。注入陶瓷漿料到此成型模，硬化該漿料，藉此，獲得第1陶瓷成型體51。具體性順序係如以下所述。
加入溶劑及分散劑到陶瓷粉體以混合，而製作陶瓷漿料前體。又，陶瓷粉體之粒子徑，係只要可調整・製作漿料，其並未特別侷限。溶劑係只要為溶解分散劑、異氰酸酯、多元醇及觸媒者，其並未特別侷限。例如，可例示碳化氫溶劑（甲苯、二甲苯、溶劑石腦油等）、醚溶劑（乙二醇單乙醚、丁基卡必醇、乙酸丁基卡必醇酯（butyl carbitol acetate）等）、醇溶劑（異丙醇、1-丁醇、乙醇，2-乙基己醇、松脂醇、乙二醇、甘油等）、酮溶劑（丙酮、甲乙酮等）、酯（乙酸丁酯、戊二酸二甲酯、甘油三乙酸酯（triacetin）等）、多元酸溶劑（戊二酸等）。尤其，較佳為使用多元酸酯（例如戊二酸二甲酯等）、多元醇的酸酯（例如甘油三乙酸酯等）等之具有2以上之酯鍵之溶劑。分散劑只要係例如使陶瓷粉體均勻地分散到溶劑中者，其並未特別侷限。例如，可例示聚羧酸類共聚物、聚羧酸鹽、脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、磷酸酯鹽類共聚物、磺酸鹽類共聚物、含三級胺的聚胺甲酸乙酯聚酯類共聚物等。尤其，較佳為使用聚羧酸類共聚物、聚羧酸鹽等。藉添加此分散劑，可使成型前之漿料，為低黏度且具有較高流動性者。如此一來，以既定之比例添加溶劑及分散劑到陶瓷粉體，持續既定時間將其混合・壓碎這些，可製作陶瓷漿料前體。
接著，在陶瓷漿料前體添加模化劑（異氰酸酯及多元醇）與觸媒，使這些混合及真空脱泡，以製作陶瓷漿料。異氰酸酯如果係為具有異氰酸酯基作為官能基之物質時，其並未特別侷限，但是，例如可使用六亞甲基二異氰酸酯（HDI）、甲苯二異氰酸酯（TDI），二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）、或者這些之改質體等。而且，在分子內，也可以含有異氰酸酯基以外之反應性官能基，甚至，也可以如聚異氰酸酯，含有多數反應官能基。多元醇如果係為具有可與異氰酸酯基反應之官能基，例如具有羥基、胺基等之物質時，其並未特別侷限，但是，可使用例如乙二醇（EG）、聚乙二醇（PEG）、丙二醇（PG）、聚丙二醇（PPG）、四亞甲基二醇（polytetramethylene glycol, PTMG）、聚六亞甲基二醇（polyhexamethylene glycol, PHMG）、聚乙烯縮丁醛（polyvinyl butyral, PVB）等。觸媒如果係促進胺甲酸乙酯反應之物質時，其並未特別侷限，但是，可使用例如三伸乙基二胺(triethylenediamine)、己二胺、6-二甲基胺基-1-己醇、1,5-二氮雜環（4.3.0）壬烯-5,1,8-二氮雜二環-[5.4.0] -7-十一烯、（二甲基芐胺）、六甲基四伸乙基四胺等。填充陶瓷漿料到成型模的內部空間後，藉由異氰酸酯及多元醇所致之化學反應（胺甲酸乙酯反應），生成作為有機黏合劑之胺甲酸乙酯樹脂，而且，在隣接之胺甲酸乙酯樹脂的分子間，以使於同分子中各自生成之胺甲酸乙酯基（-O-CO-NH-）彼此鍵結的方式進行交聯，藉此硬化陶瓷漿料。胺甲酸乙酯樹脂係發揮當作有機黏合劑之功能。藉此，藉壓鑄法，可獲得第1陶瓷成型體51。
而且，製作陶瓷漿料前體或陶瓷漿料時之混合方法，係並未特別侷限，可例示例如球磨機、自公轉式攪拌、震動式攪拌、螺旋槳式攪拌、靜態混合器等。第1陶瓷成型體51之大小，係考慮陶瓷加熱器10之大小與乾燥收縮或燒結收縮等以決定之。
2.配置步驟（參照圖6（b）） 接著，在被設於第1陶瓷成型體51的上表面之凹部，配置內周側電阻發熱體22、外周側電阻發熱體26、電線24,24及連接端子25,25。具體說來，係在第1陶瓷成型體51的內周側區域，配置內周側電阻發熱體22，在外周側區域配置外周側電阻發熱體26。在圖6（b）之框架內，表示自上方觀看連接端子25時之外觀。如此圖所示，插入外周側電阻發熱體26的直線狀端部26a，到球狀連接端子25的第2孔252。端部26a係可以具有餘隙地，被插入第2孔252，也可以在沒有餘隙之狀態下，被插入。又，配置電線24的一端到端子23之位置，同時具有餘隙地，插入直線部24a到連接端子25的第1孔251。藉此，電線24的直線部24a，係可移動地被插入第1孔251。此時，電線24的直線部24a係貫穿第1孔251。藉此，可防止電線24自第1孔251脫落。以同樣之理由，最好外周側電阻發熱體26的端部26a，也貫穿第2孔252。而且，球狀連接端子25之直徑係例如3～4mm左右。
3.第2成型步驟（參照圖6（c）） 接著，在第1陶瓷成型體51的上表面，藉壓鑄法，製作第2陶瓷成型體52。第2陶瓷成型體52係最終成為陶瓷板20的上層之部分。用於成型第2陶瓷成型體52之成型模（未圖示），係在第1陶瓷成型體51的上表面之上方，形成與第2陶瓷成型體52相同形狀之空間者。注入陶瓷漿料到此空間，硬化該漿料，藉此，製作第2陶瓷成型體52。具體之順序係與第1成型步驟同樣。藉此，可獲得第1及第2陶瓷成型體51,52被一體化之陶瓷成型體53。此陶瓷成型體53係在第1及第2陶瓷成型體51,52之間，夾入內周側電阻發熱體22、外周側電阻發熱體26、電線24,24及連接端子25,25者。
4.乾燥・脱脂・煅燒步驟（參照圖6（d）） （1）乾燥 蒸發被包含於陶瓷成型體53之分散介質。只要因為使用之分散介質種，適宜設定乾燥溫度或乾燥時間即可。乾燥溫度係例如100～200℃。又，環境氣體也可以係大氣、惰性環境氣體、真空、氫氣環境氣體之任一者。在此步驟中，陶瓷成型體53係在半徑方向上，乾燥收縮2～3%左右。乾燥收縮時，愈接近陶瓷成型體53的外周，則收縮長度變得愈大。在乾燥陶瓷成型體53時，電線24即使無法追隨陶瓷成型體53之乾燥收縮，電線24係具有餘隙地，被插入連接端子25的第1孔251，所以，可在第1孔251內移動。因此，不會施加較大之應力於陶瓷成型體53。 （2）脱脂 分解蒸發分散介質後之被包含於陶瓷成型體53之黏合劑、分散劑及觸媒。分解溫度係例如400～600℃，環境氣體也可以係大氣、惰性環境氣體、真空、氫氣環境氣體之任一者。 （3）煅燒 脱脂後之陶瓷成型體53，在750～1300℃進行熱處理（煅燒），藉此，獲得煅燒體54（參照圖6（d））。煅燒係用於提高強度以易於處理。環境氣體也可以係大氣、惰性環境氣體、真空、氫氣環境氣體之任一者。而且，乾燥後，也可以進行一次脱脂與煅燒。又，陶瓷成型體53係在脱脂時或煅燒時中也收縮，但是，乾燥時之收縮率係最高。
5.燒結步驟（參照圖6（e）） 熱壓燒結煅燒體54以獲得陶瓷板20。燒結條件係由粉末之種類、粉末之粒子徑等而適宜設定，但是，燒結溫度最好設定於1000～2000℃之範圍，加壓壓力最好設定於50～400kgf/cm2 之範圍。環境氣體也可以係大氣、惰性環境氣體、真空之任一者。在熱壓燒結時，煅燒體54係在金屬模具內，在上下方向上被施加壓力，所以，在上下方向上收縮，但是，水平方向上幾乎不收縮。在熱壓燒結後，球狀連接端子25係成為自上下方向，被壓潰之形狀。
6.開孔步驟及轉軸接合步驟 設置端子用孔於陶瓷板20的內表面，安裝端子21,21,23,23於該端子用孔。又，在陶瓷板20設置氣孔27或升降銷孔28。接著，安裝供電棒41,41,43,43到端子21,21,23,23。之後，在陶瓷板20的內表面20b，與陶瓷板20同軸地擴散接合筒狀轉軸40，以獲得陶瓷加熱器10。
在上述之陶瓷成型體53中，係製作不使用連接端子25地，直接連結電線24與外周側電阻發熱體26者，在該乾燥步驟，測試調查是否產生龜裂後，在電線24與外周側電阻發熱體26的連結部，產生有龜裂。又，如圖7所示，製作以波狀電線124連結端子23與外周側電阻發熱體26的端部者，在陶瓷成型體之乾燥步驟中，測試調查是否產生龜裂。在此測試中，係期待波狀電線124追隨陶瓷成型體53之乾燥收縮以伸縮，但是，結果係與此相反，於電線24與外周側電阻發熱體26的連結部，產生有龜裂。
在以上說明過之本實施形態之陶瓷加熱器10中，當以壓鑄法製作陶瓷板20時，即使電線24無法追隨陶瓷成型體53之乾燥收縮，電線24係可滑動地被插入連接端子25的第1孔251，所以，不會施加較大應力於陶瓷成型體53。因此，陶瓷板20之破損係被抑制。
又，在陶瓷成型體53乾燥收縮時，電線24係可在第1孔251移動，同時，外周側電阻發熱體26的端部26a也可在第2孔252移動，所以，可更加輕減施加在陶瓷成型體之應力。
又，電線24的直線部24a係貫穿連接端子25的第1孔251，所以，可防止電線24自連接端子25的第1孔251脫落。
而且，在製作陶瓷板20時所使用之連接端子25，係呈球狀，其係在外表面不具有邊緣之形狀，所以，可抑制將連接端子25的外表面當作起點而開始龜裂。
而且，製作陶瓷板20後之連接端子25，係成為自陶瓷板20之上下方向，被壓潰之形狀。因此，連接端子25的被壓潰之第1孔251的內表面，係與電線24確實地連接，連接端子25的被壓潰之第2孔252的內表面，係與外周側電阻發熱體26的端部26a確實地連接。
並且，外周側電阻發熱體26係除了端部26a，呈線圈狀，所以，可使發熱量比較大。
而且，本發明係並不侷限於上述實施形態，當然，只要屬於本發明之技術性範圍，可藉種種態樣實施。
例如，在上述實施形態中，雖然使連接端子25的第1孔251與第2孔252設為平行，但是，如圖8所示之連接端子65所示，也可以使第1孔651設為沿著陶瓷板20之半徑方向，使第2孔652設為與第1孔651立體交叉。圖8係自陶瓷板之上方觀看連接端子65的周邊之說明圖。即使如此，在陶瓷成型體53乾燥收縮時，電線24的直線部24a也可在陶瓷板20之半徑方向上，於第1孔651移動，所以，不會施加較大之應力於陶瓷成型體53。但是，在圖8中，於陶瓷成型體53乾燥收縮時，外周側電阻發熱體26的端部26a，係幾乎無法在陶瓷板20之半徑方向上移動。因此，如上述實施形態所示，最好平行設置第1孔251與第2孔252，在陶瓷成型體53乾燥收縮時，外周側電阻發熱體26的端部26a，也可在陶瓷板20之半徑方向上，於第2孔252移動。
在上述實施形態中，雖然設置電線24與外周側電阻發熱體26於相同平面上，但是，如圖9及圖10所示，也可以設置電線24與外周側電阻發熱體26於不同平面。圖9及圖10係自陶瓷板之側面，觀看連接端子75,85的周邊所得之說明圖。圖9之連接端子75與電線24係被設於相同平面。在連接端子75設有第1孔751，使得沿著陶瓷板20之半徑方向，與第1孔751立體交叉地，於厚度方向上設有第2孔752。於第1孔751插入有電線24的直線部24a，於第2孔752插入有沿著外周側電阻發熱體26之厚度方向延伸之直線部26a。圖10之連接端子85與電線24係被設於相同平面。在連接端子85設有第1孔851，使得沿著陶瓷板20之半徑方向，第2孔852係被設成與第1孔851平行。於第1孔851插入有電線24的直線部24a，於第2孔852插入有外周側電阻發熱體26的直線部26a。圖10之直線部26a係自外周側電阻發熱體26的線圈，於厚度方向上延伸後，概略直角地彎曲以沿著半徑方向之部分。在圖9及圖10之任一者中，皆可不在意外周側發熱體26之模式地，配置電線24。而且，在陶瓷成型體53乾燥收縮時，在圖9中，相對於僅電線24的直線部24a可在收縮方向上移動，在圖10中，除了電線24的直線部24a，外周側發熱體26的直線部26a也可在收縮方向上移動，所以，最好係圖10。
在此，使設置電線24與外周側電阻發熱體26於不同面之陶瓷加熱器之製造步驟之一例，表示於圖11。首先，藉壓鑄法，製作第1陶瓷成型體151（參照圖11（a））。第1陶瓷成型體151係包括：深凹槽151a，用於配置內周側及外周側電阻發熱體22,26；淺凹槽151b，用於配置電線24；以及半圓凹槽151c，用於在淺凹槽151b的外周側的端部，配置球狀連接端子。接著，配置內周側電阻發熱體22（在圖11中，予以省略）及外周側電阻發熱體26於深凹槽151a，配置電線24於淺凹槽151b，配置連接端子於半圓凹槽151c（參照圖11（b））。此時，具有餘隙地插入電線24的直線部到連接端子的第1孔，插入外周側電阻發熱體26的直線部到第2孔。接著，在第1陶瓷成型體151的上表面，藉壓鑄法，製作圓板狀之第2陶瓷成型體152，乾燥包含成型體151,152之陶瓷成型體153以做成乾燥體（參照圖11（c））。之後，熱壓燒結乾燥體以獲得陶瓷加熱器。
在上述實施形態中，雖然設置內周側電阻發熱體22與外周側電阻發熱體26於相同之平面上，但是，也可以使內周側電阻發熱體22與外周側電阻發熱體26，與晶圓放置面20a平行地，設於高度不同之面。或者，也可以在內周側區域Z1與外周側區域Z2之間，設置環狀之平原區域（未配線有電阻發熱體之區域）。在此情形下，也可以於與晶圓放置面20a平行且設有電阻發熱體22,26之面的不同面之中，對應環狀之平原區域之領域，另外配線電阻發熱體。
在上述實施形態中，雖然說明過外周側區域Z2為一個區域，但是，其也可以分割為兩個以上之小區域。在此情形下，使線圈狀之電阻發熱體在各區域，分別獨立配線。又，各電阻發熱體的端部，如圖4及圖5所示，係透過電線及連接端子，連接在陶瓷板中央部的端子。小區域係可以以與陶瓷板20為同心圓之邊界線，分割外周側區域Z2，藉此，形成環狀，或者，以自陶瓷板20的中心成放射狀延伸之線，分割外周側區域Z2，藉此，形成扇形（展開圓錐座的側面後之形狀）。
在上述實施形態中，也可以在陶瓷板2 0內建靜電電極。在此情形下，於晶圓放置面20a放置晶圓W後，施加電壓到靜電電極，藉此，可靜電吸附晶圓W到晶圓放置面20a。或者，也可以於陶瓷板20內建RF電極。在此情形下，也可以在晶圓放置面20a之上方空出空間，以配置未圖示之淋浴頭，供給高頻電力到由淋浴頭與RF電極所構成之平行平板電極間，藉此，產生電漿，利用該電漿，可施加CVD成膜或蝕刻於晶圓W。而且，也可以使靜電電極與RF電極兼用。
在上述實施形態中，在製作陶瓷板20時所使用之連接端子25，雖然使用球狀者，但是，其並未特別侷限，也可以使用例如橢圓球狀者，或者，邊緣導圓角之矩形體形狀或立方體形狀者。
本申請案係將2019年2月19日提出申請之日本專利申請第2019-027685號，當作優先權主張之基礎，因為引用而使其內容之全部，包含於本專利說明書。 ［産業上之利用可能性］
本發明係被用於例如加熱晶圓。
10:陶瓷加熱器 20:陶瓷板 20a:晶圓放置面 20b:內表面 20c:虛擬邊界 21:端子 22:內周側電阻發熱體 23:端子 24:電線 24a:直線部 25:連接端子 251:第1孔 252:第2孔 26:外周側電阻發熱體 26a:直線部 27:氣孔 28:升降銷孔 31:第1電源 33:第2電源 40:筒狀轉軸 41,43:供電棒 51,151:第1陶瓷成型體 151a:深凹槽 151b:淺凹槽 151c:半圓凹槽 52,152:第2陶瓷成型體 53,153:陶瓷成型體 54:煅燒體 65,75,85:連接端子 651,751,851:第1孔 652,752,852:第2孔 124:電線 Z1:內周側區域 Z2:外周側區域
〔圖1〕係陶瓷加熱器10之立體圖。 〔圖2〕係陶瓷加熱器10之縱剖面圖。 〔圖3〕係沿著內周側及外周側電阻發熱體22,26，水平地切斷陶瓷板20，以自上方所觀得之剖面圖。 〔圖4〕係圖3電線24之周邊之放大圖。 〔圖5〕係圖4虛線框架內之放大圖。 〔圖6〕係陶瓷板20之製造步驟圖。 〔圖7〕係使端子23與外周側電阻發熱體26，以波狀之電線124連結後之局部剖面圖。 〔圖8〕係自陶瓷板之上方觀看連接端子65周邊所得之說明圖。 〔圖9〕係自陶瓷板之側面觀看連接端子75周邊所得之說明圖。 〔圖10〕係自陶瓷板之側面觀看連接端子85周邊所得之說明圖。 〔圖11〕係使電線24與外周側電阻發熱體26，設於不同面之陶瓷加熱器之製造步驟圖。
10:陶瓷加熱器
20:陶瓷板
20c:虛擬邊界
21:端子
22:內周側電阻發熱體
23:端子
24:電線
25:連接端子
26:外周側電阻發熱體
27:氣孔
28:升降銷孔
Z1:內周側區域
Z2:外周側區域

Claims (8)

  1. 一種陶瓷加熱器，其包括： 圓盤狀的陶瓷板，具有晶圓放置面，包括環狀之外周側區域； 外周側電阻發熱體，設於該外周側區域； 電線，分別自被設於該陶瓷板的中央部之一對端子，往該外周側區域延伸，接近該外周側區域之部分係成為直線部；以及 導電性的連接端子，具有：第1孔，插入有該電線的該直線部；以及第2孔，插入有該外周側電阻發熱體的端部；連接該電線與該外周側電阻發熱體。
  2. 如請求項1所述之陶瓷加熱器，其中該第1孔與該第2孔係設為平行。
  3. 如請求項1或請求項2所述之陶瓷加熱器，其中該外周側電阻發熱體與該電線，係被設於不同面， 該連接端子係位於設有該電線之面。
  4. 如請求項1～請求項3中任一項所述之陶瓷加熱器，其中該電線的該直線部係貫穿該第1孔。
  5. 如請求項1～請求項4中任一項所述之陶瓷加熱器，其中該連接端子係呈在外表面不具有邊緣之形狀。
  6. 如請求項1～請求項5中任一項所述之陶瓷加熱器，其中該連接端子係成為自該陶瓷板之上下方向，被壓潰之形狀。
  7. 如請求項1～請求項6中任一項所述之陶瓷加熱器，其中該外周側電阻發熱體係呈線圈狀。
  8. 一種陶瓷加熱器之製法，其包含： （a）藉壓鑄法，製作圓盤狀之第1陶瓷成型體之步驟； （b）配置外周側電阻發熱體於該第1陶瓷成型體的既定面的外周側區域，配置分別自設於該第1陶瓷成型體的中央部之一對端子之位置，往該外周側區域延伸，接近該外周側區域之部分係成為直線部之電線，具有餘隙地插入該電線的該直線部，到具有第1孔及第2孔之導電性之連接端子的該第1孔，插入該外周側電阻發熱體的端部到該第2孔之步驟； （c）在該第1陶瓷成型體的該既定面，藉壓鑄法，製作圓盤狀之第2陶瓷成型體之步驟； （d）乾燥包含該第1及第2陶瓷成型體之陶瓷成型體，以當作乾燥體之步驟；以及 （e）熱壓燒結乾燥體之步驟。
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