(57)【要約】【課題】メッシュ電極の電気特性のばらつきの低下が図られている電極埋設部材を提供する。【解決手段】基体１００に埋設されている第１電極２１０および第２電極２２０を構成するメッシュ電極が、少なくとも一つ以上の帯状部を含んでいる。帯状部のうち、最も外周近くに位置する外側帯状部が、複数の経糸端点および当該複数の経糸のそれぞれの端点から離間している複数の緯糸端点により画定されており、外側帯状部を画定する前記複数の経糸のそれぞれの端点は緯糸との交点を含まず、外側帯状部を画定する前記複数の緯糸のそれぞれの端点は経糸との交点を含まない。外側帯状部が、交互に入れ替わりながら連続する経糸端点群および緯糸端点群により画定されている。経糸端点群が、隣り合う複数の経糸の緯糸の延在方向に並んでいる端点または一の経糸の端点により構成されている。緯糸端点群が、隣り合う複数の緯糸の経糸の延在方向に並んでいる端点または一の緯糸の端点により構成されている。【選択図】図４
2020136058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、導電性の複数の経糸および複数の緯糸の織物により構成され、前記基体に埋設されているメッシュ電極と、を備えている電極埋設部材であって、
前記メッシュ電極は、少なくとも一つ以上の帯状部を含み、前記帯状部のうち、最も外周近くに位置する外側帯状部が、前記複数の経糸のそれぞれの端点および当該複数の経糸のそれぞれの端点から離間している前記複数の緯糸のそれぞれの端点により画定されており、前記外側帯状部を画定する前記複数の経糸のそれぞれの端点は前記緯糸との交点を含まず、前記外側帯状部を画定する前記複数の緯糸のそれぞれの端点は前記経糸との交点を含まないことを特徴とする電極埋設部材。
【請求項２】
請求項１に記載の電極埋設部材において、
前記外側帯状部が、交互に入れ替わりながら連続する経糸端点群および緯糸端点群により画定され、
前記経糸端点群が、隣り合う複数の前記経糸の前記緯糸の延在方向に並んでいる端点または一の前記経糸の端点により構成され、前記緯糸端点群が、隣り合う複数の前記緯糸の前記経糸の延在方向に並んでいる端点または一の前記緯糸の端点により構成されていることを特徴とする電極埋設部材。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電極埋設部材の製造方法であって、レーザーカットにて前記外側帯状部を画定する裁断工程を備え、前記レーザーカットは、前記経糸または前記緯糸に平行な方向に階段状に操作されることを特徴とする電極埋設部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基体と、導電性の複数の経糸および複数の緯糸の織物により構成され、前記基体に埋設されているメッシュ電極と、を備えている電極埋設部材およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミックス焼結体（例えば、ＡｌＮ焼結体）からなる基体と、当該基体に埋設されている電極（例えば、ヒータ電極、ＲＦ電極または静電吸着用電極）と、を備えている電極埋設部材において、金属（例えば、Ｍｏ（モリブデン））のワイヤーを経糸および緯糸とする織物（メッシュ）が所定の形状に裁断されることにより作製されたメッシュ電極が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２３８３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、共通のメッシュ電極における複数の領域の延在態様がほぼ同一であるにもかかわらず、当該複数の領域のそれぞれにおける電気特性にばらつきが生じる場合がある。また、複数のメッシュ電極が同一の裁断パターンにしたがって作製されたにもかかわらず、当該複数のメッシュ電極の電気特性にばらつきが生じる場合がある。
【０００５】
そこで、本発明は、メッシュ電極の電気特性のばらつきの低下が図られている電極埋設部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電極埋設部材は、基体と、導電性の複数の経糸および複数の緯糸の織物により構成され、前記基体に埋設されているメッシュ電極と、を備えている電極埋設部材であって、前記メッシュ電極は、少なくとも一つ以上の帯状部を含み、前記帯状部のうち、最も外周近くに位置する外側帯状部が、前記複数の経糸のそれぞれの端点および当該複数の経糸のそれぞれの端点から離間している前記複数の緯糸のそれぞれの端点により画定されており、前記外側帯状部を画定する前記複数の経糸のそれぞれの端点は前記緯糸との交点を含まず、前記外側帯状部を画定する前記複数の緯糸のそれぞれの端点は前記経糸との交点を含まないことを特徴とする。
【０００７】
当該構成の電極埋設部材によれば、メッシュ電極の外側帯状部が織物を構成する複数の経糸のそれぞれの端点（以下、適宜「経糸端点」という。）および経糸端点から離間している複数の緯糸のそれぞれの端点（以下、適宜「緯糸端点」という。）により画定されている。「外側帯状部」は、メッシュ電極に含まれる少なくとも一つの帯状部のうち最も外周近くにある帯状部を指す。このため、外側帯状部が、相互に離間している経糸端点および緯糸端点のみならず、相互に接触している経糸端点および緯糸端点により画定され、かつ、当該相互に接触している端点、すなわち交点が不規則に配置されている場合と比較して、電気特性に影響を与える経糸および緯糸の交差箇所の配置態様が高精度で調節されうる。このため、外側帯状部およびこれを含むメッシュ電極の電気特性のばらつきの低減、ひいては均一化が図られる。
【０００８】
本発明の電極埋設部材において、前記外側帯状部が、交互に入れ替わりながら連続する経糸端点群および緯糸端点群により画定され、前記経糸端点群が、隣り合う複数の前記経糸の前記緯糸の延在方向に並んでいる端点または一の前記経糸の端点により構成され、前記緯糸端点群が、隣り合う複数の前記緯糸の前記経糸の延在方向に並んでいる端点または一の前記緯糸の端点により構成されていることが好ましい。
【０００９】
当該構成の電極埋設部材によれば、織物が裁断されることによりメッシュ電極が作製される場合、外側帯状部における当該裁断パターンが経糸の延在方向（以下、適宜「経糸方向」という。）に延びるパターンと、緯糸の延在方向（以下、適宜「緯糸方向」という。）に延びるパターンと、の組み合わせにより構成される。このため、外側帯状部において相互に接触している経糸端点および緯糸端点により画定され、かつ、当該相互に接触している端点が不規則に配置されているような事態が確実に回避され、電気特性に影響を与える経糸および緯糸の交差箇所の配置態様が高精度で調節されうる。その結果、外側帯状部およびこれを含むメッシュ電極の電気特性のばらつきの低減、ひいては均一化が図られる。
本発明の電極埋設部材の製造方法は、レーザーカットにて前記外側帯状部を画定する裁断工程を備え、前記レーザーカットは、前記経糸または前記緯糸に平行な方向に階段状に操作されることを特徴とする。
本発明の電極埋設部材の製造方法によれば、メッシュ電極が正確に位置決めされたうえでレーザーカットが施されることにより、電極パターンの対称性（例えば、電極パターンの中心を基準とした回転対称性または当該中心を通る電極パターンに平行な直線を基準とした鏡像対称性）が向上し、狙った温度分布や温度均一性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の電極埋設部材の一実施形態としてのセラミックスヒータの構成の概略に関する説明図。
【図２】第１電極の構成に関する説明図。
【図３】第２電極の構成に関する説明図。
【図４】メッシュ電極のミクロ的輪郭の第１実施形態に関する説明図。
【図５】メッシュ電極のミクロ的輪郭の第２実施形態に関する説明図。
【図６Ａ】第１電極（実施例）の電気特性に関する説明図。
【図６Ｂ】第１電極（比較例）の電気特性に関する説明図。
【図７Ａ】第２電極（実施例）の電気特性に関する説明図。
【図７Ｂ】第２電極（比較例）の電気特性に関する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（構成）
図１に概略的に示されている本発明の電極埋設部材の一実施形態であるセラミックスヒータ１は、基体１００と、第１電極２１０と、第２電極２２０と、一対の第１端子４１１および４１２と、一対の第２端子４２１および４２２と、を備えている。セラミックスヒータ１は、さまざまな半導体製造プロセスにおいて使用される半導体製造装置（たとえば、成膜装置、エッチング装置、クリーニング装置または検査装置など）のためのセラミックス製品として適用されうる。
【００１２】
基体１００は、略平坦な第１主面１０１およびその反対側にある第２主面１０２を有している略円板状のセラミックス焼結体により構成されている。第１主面１０１は、ウエハなどの基板が載置される載置面を構成する。セラミックスヒータ１の各構成要素の構成の説明の便宜のため、第１主面１０１に平行な、相互に直交する方向がｘ方向およびｙ方向として定義され、第１主面１０１に垂直な方向がｚ方向として定義される。基体１００は、第２主面１０２において、一対の第１端子４１１および４１２、ならびに、一対の第２端子４２１および４２２を内周面で取り囲む円筒状の支持部材と接合されていてもよい。
【００１３】
基体１００の材質としては、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素及びサイアロンなどの窒化物セラミックス、アルミナ−炭化ケイ素複合材料などの公知のセラミックス材料が採用されうる。ハロゲン系ガスなどの腐食性ガスに対して高い耐腐食性を付与するためには、窒化アルミニウムまたはアルミナが素材として好ましい。
【００１４】
第１電極２１０は、基体１００の第１主面１０１に平行な姿勢で当該基体１００に埋設されている。第１電極２１０の形状の説明の便宜のため、図２に示されているように、第１電極２１０を含む面において、第１電極２１０の中心を基準として、右方向（＋ｘ方向）の方位角θが０［ｒａｄ］、上方向（＋ｙ方向）の方位角θが（１／２）π［ｒａｄ］、左方向（−ｘ方向）の方位角θがπ［ｒａｄ］または−π［ｒａｄ］、下方向（−ｙ方向）の方位角θが−（１／２）π［ｒａｄ］、と定義される。
【００１５】
第１電極２１０の右半分は、蛇行領域Ｓ１２０、第１半円環状領域Ｓ１２１、第１接続領域Ｓ１１１、第２半円環状領域Ｓ１２２、第２接続領域Ｓ１１２、第３半円環状領域Ｓ１２３、第３接続領域Ｓ１１３および第４半円環状領域Ｓ１２４に大別される。
【００１６】
蛇行領域Ｓ１２０は、第１電極２１０の中心の右上の局所領域Ｒ１０１（θ〜π／２）から、左右にわずかに蛇行しながら下方に延在し、当該下方延在箇所の右側で同じく左右にわずかに蛇行しながら上方に延在して局所領域Ｒ１０２（θ〜π／２）に至る領域である。
【００１７】
第１半円環状領域Ｓ１２１は、蛇行領域Ｓ１２０よりも外側で局所領域Ｒ１０２から、局所領域Ｒ１０３（θ〜π／４）、局所領域Ｒ１０４（θ〜０）および局所領域Ｒ１０５（θ〜−π／４）を経て局所領域Ｒ１０６（θ〜−π／２）まで略半円環状に延在している領域である。第１接続領域Ｓ１１１は局所領域Ｒ１０６から下方に局所領域Ｒ１０７（θ〜−π／２）まで直線状に延在している領域である。
【００１８】
第２半円環状領域Ｓ１２２は、第１半円環状領域Ｓ１２１よりも外側で局所領域Ｒ１０７から、局所領域Ｒ１０８（θ〜−π／４）、局所領域Ｒ１０９（θ〜０）および局所領域Ｒ１１０（θ〜π／４）を経て局所領域Ｒ１１１（θ〜π／２）まで略半円環状に延在している領域である。第２接続領域Ｓ１１２は局所領域Ｒ１１１から上方に局所領域Ｒ１１２（θ〜π／２）まで直線状に延在している領域である。
【００１９】
第３半円環状領域Ｓ１２３は、第２半円環状領域Ｓ１２２よりも外側で局所領域Ｒ１１２から、局所領域Ｒ１１３（θ〜π／４）、局所領域Ｒ１１４（θ〜０）および局所領域Ｒ１１５（θ〜−π／４）を経て局所領域Ｒ１１６（θ〜−π／２）まで略半円環状に延在している領域である。第３接続領域Ｓ１１３は局所領域Ｒ１１６から下方に局所領域Ｒ１１７（θ〜−π／２）まで直線状に延在している領域である。
【００２０】
第４半円環状領域Ｓ１２４は、第３半円環状領域Ｓ１２３よりも外側で局所領域Ｒ１１７から、局所領域Ｒ１１８（θ〜−π／４）、局所領域Ｒ１１９（θ〜０）および局所領域Ｒ１２０（θ〜π／４）を経て局所領域Ｒ１２１（θ〜π／２）まで略半円環状に延在している領域である。
【００２１】
第１電極２１０は、図２に示されているように全体としてみた場合に略円形状に形成され、その中心を通りｙ−ｚ平面に平行な平面を基準とする鏡像対称性を有する形状である。このため、左半分の局所領域Ｌ１０１〜Ｌ１２１のそれぞれが、右半分の局所領域Ｒ１０１〜Ｒ１２１のそれぞれに対して当該平面を基準とした鏡像対称性を有している。局所領域Ｌ１２１および局所領域Ｒ１２１は接続されている。第１電極２１０の左半分の構成についてはこれ以上の説明を省略する。
第１電極２１０の右半分および左半分のそれぞれにおいて、蛇行領域Ｓ１２０、第１半円環状領域Ｓ１２１、第１接続領域Ｓ１１１、第２半円環状領域Ｓ１２２、第２接続領域Ｓ１１２、第３半円環状領域Ｓ１２３、第３接続領域Ｓ１１３および第４半円環状領域Ｓ１２４のうち、略同一幅で延在する第１半円環状領域Ｓ１２１、第２半円環状領域Ｓ１２２、第３半円環状領域Ｓ１２３および第４半円環状領域Ｓ１２４が「帯状部」に相当し、当該帯状部Ｓ１２１〜Ｓ１２４のうち最も外周側に存在する第４半円環状領域Ｓ１２４が「外側帯状部」に相当する。
【００２２】
第２電極２２０は、基体１００の第１主面１０１に平行な姿勢で、第１電極２１０よりも第１主面１０１から遠い位置で当該基体１００に埋設されている。第２電極２２０の形状の説明の便宜のため、図３に示されているように、第２電極２２０を含む面において、第２電極２２０の中心を基準として、右方向（＋ｘ方向）の方位角θが０［ｒａｄ］、上方向（＋ｙ方向）の方位角θが（１／２）π［ｒａｄ］、左方向（−ｘ方向）の方位角θがπ［ｒａｄ］または−π［ｒａｄ］、下方向（−ｙ方向）の方位角θが−（１／２）π［ｒａｄ］、と定義される。
【００２３】
第２電極２２０の右半分は、半円領域Ｓ２２０、第１接続領域Ｓ２１１、第１半円環状領域Ｓ２２１、第２接続領域Ｓ２１２および第２半円環状領域Ｓ２２２に大別される。
【００２４】
半円領域Ｓ２２０は、第２電極２２０の中心のやや右側で上下に延在する略直線状部分を直径とする略半円形状の領域である。半円領域Ｓ２２０は、略円形状の第１電極２１０と比較して同径または大径に形成されている。第２電極２２０の中心のやや右下の領域の上側において半円領域が局所的に右側に窪んでいるが、これは第１電極２１０に接続される一方の第１端子４１１が貫通する箇所（縦穴）を回避するための窪みである。
【００２５】
第１接続領域Ｓ２１１は、半円領域Ｓ２１０の下端局所領域（θ〜−π／２）から下方に局所領域Ｒ２０２（θ〜−π／２）まで直線状に延在している領域である。第１半円環状領域Ｓ２２１は、半円領域Ｓ２２０（さらには第１電極２１０の外縁）よりも外側で局所領域Ｒ２０２から、局所領域Ｒ２０３（θ〜−３π／８）、局所領域Ｒ２０４（θ〜−π／４）、局所領域Ｒ２０５（θ〜−π／８）、局所領域Ｒ２０６（θ〜０）、局所領域Ｒ２０７（θ〜π／８）、局所領域Ｒ２０８（θ〜π／４）および局所領域Ｒ２０９（θ〜３π／８）を経て局所領域Ｒ２１０（θ〜π／２）まで略半円環状に延在している領域である。
【００２６】
第２接続領域Ｓ２１２は局所領域Ｒ２１０から上方に局所領域Ｒ２１１（θ〜π／２）まで直線状に延在している領域である。第２半円環状領域Ｓ２２２は、第１半円環状領域Ｓ２２１よりも外側で局所領域Ｒ２１１から、局所領域Ｒ２１２（θ〜３π／８）、局所領域Ｒ２１３（θ〜π／４）、局所領域Ｒ２１４（θ〜π／８）、局所領域Ｒ２１５（θ〜０）、局所領域Ｒ２１６（θ〜−π／８）、局所領域Ｒ２１７（θ〜−π／４）および局所領域Ｒ２１８（θ〜−３π／８）を経て局所領域Ｒ２１９（θ〜−π／２）まで略半円環状に延在している領域である。
【００２７】
第２電極２２０は、図３に示されているように全体としてみた場合に略円形状に形成され、その中心を通りｙ−ｚ平面に平行な平面を基準とする鏡像対称性を有する形状である。このため、左半分の局所領域Ｌ２０１〜Ｌ２１９のそれぞれが、右半分の局所領域Ｒ２０１〜Ｒ２１９のそれぞれに対して当該平面を基準とした鏡像対称性を有している。局所領域Ｌ２１９および局所領域Ｒ２１９は接続されている。第２電極２２０の左半分の構成についてはこれ以上の説明を省略する。
第２電極２２０の右半分および左半分のそれぞれにおいて、半円領域Ｓ２２０、第１接続領域Ｓ２１１、第１半円環状領域Ｓ２２１、第２接続領域Ｓ２１２および第２半円環状領域Ｓ２２２のうち、略同一幅で延在する第１半円環状領域Ｓ２２１および第２半円環状領域Ｓ２２２が「帯状部」に相当し、当該帯状部Ｓ２２１〜Ｓ２２２のうち最も外周側に存在する第２半円環状領域Ｓ２２２が「外側帯状部」に相当する。
【００２８】
一対の第１端子４１１および４１２のそれぞれは、基体１００に第２主面１０２から第１主面１０１に向かって第１電極２１０まで延在する凹部または縦穴を通じて、第１電極２１０の局所領域Ｒ１０１およびＬ１０１のそれぞれに一端部が電気的に接続されている。一対の第２端子４２１および４２２のそれぞれは、基体１００に第２主面１０２から第１主面１０１に向かって第２電極２２０まで延在する凹部または縦穴を通じて、第２電極２２０の局所領域Ｒ２０１およびＬ２０１のそれぞれに一端部が電気的に接続されている。
【００２９】
（電極の構成（詳細））
第１電極２１０および第２電極２２０の構成についてさらに詳細に説明する。第１電極２１０および第２電極２２０のそれぞれは、金属（例えば、Ｍｏ）のワイヤーを経糸および緯糸する織物が、所望の形状に裁断されることによって作製されているメッシュ電極である。織物は、基本的に平織であるが、綾織または繻子織であってもよい。また、経糸と緯糸とが同じ直径であることが好ましい。
【００３０】
第１電極２１０における第４半円環状領域Ｓ１２４（外周帯状部）および第２電極２２０における第２半円環状領域Ｓ２２２（外周帯状部）のそれぞれは、複数の経糸のそれぞれの端点および当該複数の経糸のそれぞれの端点から離間している複数の緯糸のそれぞれの端点により画定されており、前記外側帯状部を画定する前記複数の経糸のそれぞれの端点は前記緯糸との交点を含まず、前記外側帯状部を画定する前記複数の緯糸のそれぞれの端点は前記経糸との交点を含まない。「端点」とは、経糸と緯糸とが交わっている点から経糸または緯糸が経糸または緯糸の直径の１／２以上はみ出した先の点を意味する。「交点」とは、経糸と緯糸とが交わっている点から経糸または緯糸とのはみ出しがそれぞれ経糸または緯糸の直径の１／２以下の交わっている点を意味する。例えば経糸、緯糸の直径が０．１ｍｍである場合は、経糸と緯糸とが交わっている点から０．０５ｍｍはみ出した先の点が「端点」、経糸と緯糸とが交わっている点からのはみ出しが０．０５ｍｍ以下の交わっている点が「交点」である。
具体的には、第１電極２１０における第４半円環状領域Ｓ１２４（外周帯状部）および第２電極２２０における第２半円環状領域Ｓ２２２（外周帯状部）のそれぞれは、交互に入れ替わりながら連続する経糸端点群および緯糸端点群により画定されている。「経糸端点群」は、一の経糸の端点または隣り合う複数の経糸の、緯糸の延在方向に並んでいる端点により構成されている。「緯糸端点群」は、一の緯糸の端点または隣り合う複数の緯糸の、経糸の延在方向に並んでいる端点により構成されている。
【００３１】
図４には、第２電極２２０の第２半円環状領域Ｓ２２２の局所領域Ｒ２１３の外側における経糸端点および緯糸端点の配置パターン（ミクロ的な裁断パターン）が示されている。当該局所領域Ｒ２１３において、メッシュ電極である第２電極２２０の外側が、連続している第１の経糸端点群ＰY11（経糸端点ｐ101およびｐ102により構成される。）、第１の緯糸端点群ＰX11（緯糸端点ｐ103およびｐ104により構成される。）、第２の経糸端点群ＰY12（経糸端点ｐ105およびｐ106により構成される。）、第２の緯糸端点群ＰX12（緯糸端点ｐ107およびｐ108により構成される。）、第３の経糸端点群ＰY12（経糸端点ｐ109およびｐ110により構成される。）、第３の緯糸端点群ＰX13（緯糸端点ｐ111およびｐ112により構成される。）、第４の経糸端点群ＰY14（経糸端点ｐ113およびｐ114により構成される。）および第４の緯糸端点群ＰX14（緯糸端点ｐ115およびｐ116により構成される。）により画定されている。
【００３２】
同一の経糸端点群を構成する複数の経糸端点が緯糸の延在方向に並んでいる。同一の緯糸端点群を構成する複数の緯糸端点が経糸の延在方向に並んでいる。
【００３３】
局所領域Ｒ２１３とマクロ的な延在方向がほぼ同じである第１電極２１０の第４半円環状領域Ｓ１２４の局所領域Ｒ１２０の外側における経糸端点および緯糸端点の配置パターンも図４と同様である。局所領域Ｒ２１３とマクロ的な延在方向がほぼ同じである第１電極２１０の第１半円環状領域Ｓ１２１、第２半円環状領域Ｓ１２２および第３半円環状領域Ｓ１２３のそれぞれの局所領域Ｒ１０３、Ｒ１１０およびＲ１１３のうち少なくとも１つの領域の外側における経糸端点および緯糸端点の配置パターンが図４と同様であってもよい。第２電極２２０の第１半円環状領域Ｓ２２１の局所領域Ｒ２０８の外側における経糸端点および緯糸端点の配置パターンが図４と同様であってもよい。
【００３４】
図５には、第２電極２２０の第２半円環状領域Ｓ２２２の局所領域Ｒ２１４の外側における経糸端点および緯糸端点の配置パターン（ミクロ的な裁断パターン）が示されている。当該局所領域Ｒ２１３において、メッシュ電極である第２電極２２０の外側が、連続している第１の経糸端点群ＰY21（緯糸の延在方向に並んでいる経糸端点ｐ201およびｐ202により構成される。）、第１の緯糸端点群ＰX21（緯糸端点ｐ203、ｐ204およびｐ205により構成される。）、第２の経糸端点群ＰY22（経糸端点ｐ206およびｐ207により構成される。）、第２の緯糸端点群ＰX22（緯糸端点ｐ208、ｐ209およびｐ210により構成される。）、第３の経糸端点群ＰY23（経糸端点ｐ211およびｐ212により構成される。）および第３の緯糸端点群ＰX23（緯糸端点ｐ213、ｐ214およびｐ215により構成される。）により画定されている。
【００３５】
同一の経糸端点群を構成する複数の経糸端点が緯糸の延在方向に並んでいる。同一の緯糸端点群を構成する複数の緯糸端点が経糸の延在方向に並んでいる。
【００３６】
局所領域Ｒ２１４とマクロ的な延在方向がほぼ同じである第１電極２１０の第４半円環状領域Ｓ１２４の局所領域（Ｒ１１９およびＲ１２０の中間局所領域など）の外側における経糸端点および緯糸端点の配置パターンが図５と同様である。局所領域Ｒ２１４とマクロ的な延在方向がほぼ同じである第１電極２１０の第１半円環状領域Ｓ１２１、第２半円環状領域Ｓ１２２および第３半円環状領域Ｓ１２３のそれぞれの局所領域のうち少なくとも１つの領域の外側における経糸端点および緯糸端点の配置パターンが図５と同様であってもよい。第２電極２２０の第１半円環状領域Ｓ２２１の局所領域Ｒ２０７の外側における経糸端点および緯糸端点の配置パターンが図５と同様であってもよい。
【００３７】
メッシュ電極の局所領域を画定するまたは輪郭を構成する経糸端点および緯糸端点の配置パターンと、当該輪郭のマクロ的な延在方向と、の関係について説明する。第１の端点群、第１の端点群に連続する第２端点群、‥、第２Ｎ−１の端点群、および、第２Ｎ−１の端点群に連続する第２Ｎの端点群（２≦Ｎ）により局所領域の輪郭が構成されている状況について考察する。経糸および緯糸が同径であり、かつ、経糸同士の間隔（目開き）および緯糸同士の間隔が同一であると仮定する。
【００３８】
第２ｋ−１（ｋ＝１，２，‥，Ｎ）の端点群が経糸端点群であり、第２ｋの端点群が緯糸端点群であり、かつ、第２ｋの端点群が第２ｋ−１の端点群の右側および左側のそれぞれに存在する場合、第２ｋ−１の端点群の極性が正（＋）および負（−）のそれぞれにより定義される。第２ｋ−１の端点群が緯糸端点群であり、第２ｋの端点群が経糸端点群であり、かつ、第２ｋの端点群が第２ｋ−１の端点群の上側および下側のそれぞれに存在する場合、第２ｋ−１の端点群の極性が正（＋）および負（−）のそれぞれにより定義される。
【００３９】
鍵括弧入り数字［ｎ］の絶対値により経糸端点群を構成する経糸端点の数が表わされ、かつ、正負により上記極性が表わされる。同様に、丸括弧入り数字（ｍ）の絶対値により緯糸端点群を構成する緯糸端点の数が表わされ、かつ、正負により上記極性が表わされる。また、端点群の連続性が矢印（→）により表わされる。
【００４０】
この定義にしたがって、局所領域の輪郭を構成する経糸端点および緯糸端点の配置パターンが［ｎ1］→（ｍ1）→［ｎ2］→（ｍ2）→‥［ｎN］→（ｍN）または（ｍ1）→［ｎ1］→（ｍ2）→［ｎ2］→‥（ｍN）→［ｎN］と表わされる場合、当該輪郭の第１の端点群を基準とした延在方向を表わす方位角φは関係式（１）にしたがって近似的に求められる。
【００４１】
φ＝｛Σk=1〜Nａｒｃｔａｎ（ｍk／ｎk）｝／Ｎ  ‥（１）。
【００４２】
例えば、図４に示されている経糸端点および緯糸端点の配置パターンは、第１の経糸端点群ＰY11（経糸端点ｐ101およびｐ102により構成される。）を第１の端点群として［２］→（−２）→［２］→（−２）→［２］→（−２）→［２］→（−２）と表わされる。このため、第１の経糸端点群ＰY11を基準として当該配置パターンにより定まる局所領域のマクロ的輪郭の延在方向は、方位角φ＝（ａｒｃｔａｎ（−２／２）＋ａｒｃｔａｎ（−２／２）＋ａｒｃｔａｎ（−２／２）＋ａｒｃｔａｎ（−２／２））／４＝−４５°により表わされる。
【００４３】
図５に示されている経糸端点および緯糸端点の配置パターンは、第１の経糸端点群ＰY21（経糸端点ｐ201およびｐ202により構成される。）を第１の端点群として［２］→（−３）→［２］→（−３）→［２］→（−３）と表わされる。このため、第１の経糸端点群ＰY11を基準として当該配置パターンにより定まる局所領域のマクロ的輪郭の延在方向は、方位角φ＝（ａｒｃｔａｎ（−３／２）＋ａｒｃｔａｎ（−３／２）＋ａｒｃｔａｎ（−３／２））／３＝−５６．３°により表わされる。
【００４４】
経糸の径Δx1および緯糸の径Δy1、ならびに、経糸同士の間隔（目開き）Δx2および緯糸同士の間隔Δy2を用いて、関係式（１）は関係式（２）で表わされるように一般化されうる。
【００４５】
φ＝｛Σk=1〜Nａｒｃｔａｎ（ｍk（Δy1＋Δy2）／ｎk（Δx1＋Δx2））｝／Ｎ  ‥（２）。
【００４６】
また、経糸端点と、これに最も近い当該経糸と緯糸との交差箇所までの間隔の長短が調節されることにより、当該方位角φが調節されうる。
【００４７】
（作製方法）
前記構成のセラミックスヒータ１の作成に際して、第１電極２１０および第２電極２２０が作製される。具体的には、金属ワイヤーを経糸および緯糸とする織物が、上記のように、第１電極２１０および第２電極２２０のそれぞれのマクロ的輪郭（図２および図３参照）およびミクロ的輪郭（図４および図５参照）が、相互に離間している経糸端点および緯糸端点により構成されるように、レーザーカット法にしたがってレーザービームを用いて裁断される。図４および図５に示されているように直線線分が複数個所で直角に折り曲げられたような略階段状の破線Ｃが、当該裁断パターン、ひいてはレーザービームの照射箇所の軌道パターンを表わしている。
【００４８】
下から略円柱状の下型（図示略）が挿入されている状態の円筒部材の内部空間にセラミックス粉末が充填され、このセラミックス粉末が下型および上型を用いてプレス成形されることにより略円板状の第１成形体が作製される。
【００４９】
さらに、第１成形体の上面に第１電極２１０が載置される。第１電極２１０を覆うようにセラミックス粉末が円筒部材の内側に充填され、セラミックス粉末が下型および上型を用いてプレス成形されることにより第１電極２１０が埋設された略円板状の第２成形体が作製される。
【００５０】
第２成形体の上面に第２電極２２０が載置される。第２電極２２０を覆うようにセラミックス粉末が円筒部材の内側に充填され、セラミックス粉末が下型および上型を用いてプレス成形されることにより第１電極２１０および第２電極２２０がプレス方向について離間した状態で、かつ、プレス方向に垂直な姿勢で埋設された略円板状の第３成形体が作製される。
【００５１】
第３成形体は、セラミックスホットプレス法またはホットアイソスタティックプレス法にしたがって焼結されることにより、セラミックスが緻密化され、基体１００の原型が得られる。そして、この原型が研削加工されることにより、電極４が基体１００に埋設されている一方、一対の主面のうち、第２電極２２０に近い一方の主面から他方の主面に向かって第１電極２１０の局所領域Ｒ１０１およびＬ１０１のそれぞれまで延在する一対の第１縦穴が機械加工により形成される。そのうえで、一対の第１端子４１１および４１２のそれぞれの一端部が、一対の第１縦穴のそれぞれに挿入されたうえで、第１電極２１０に対してロウ付けされる。同様に、当該一方の主面から他方の主面に向かって第２電極２２０の局所領域Ｒ２０１およびＬ２０１のそれぞれまで延在する一対の第２縦穴が機械加工により形成される。そのうえで、一対の第２端子４２１および４２２のそれぞれの一端部が、一対の第２縦穴のそれぞれに挿入されたうえで、第２電極２２０に対してロウ付けされセラミックスヒータ１が完成する。
【００５２】
（実施例）
【００５３】
（実施例１）
経糸および緯糸が径φ０．１ｍｍのＭｏワイヤーにより構成され、経糸および緯糸の目開きが０．４０８ｍｍである平織の織物が準備された。略階段状のパターンにしたがって織物が裁断されることにより径φ２４０ｍｍを有する第１電極２１０（図２参照）および径φ３２０ｍｍを有する第２電極２２０（図３参照）が作製された。当該裁断パターンにより、上記のように相互に離間している経糸端点および緯糸端点によりメッシュ電極が画定される（図４および図５参照）。第２電極２２０の第１半円環状領域および第２半円環状領域のそれぞれの幅（径方向の寸法）が１０ｍｍに設計された。径φ３４０ｍｍおよび厚さｔ２５ｍｍを有する略円板状のＡｌＮ焼結体からなる基体１００に、第１主面１０１から基体１００の厚み方向について１２ｍｍの位置および１６ｍｍの位置のそれぞれに第１電極２１０および第２電極２２０のそれぞれが埋設されている実施例１のセラミックスヒータが作製された。
【００５４】
（実施例２）
第２電極２２０の第１半円環状領域および第２半円環状領域のそれぞれの幅（径方向の寸法）が６ｍｍに設計されたほかは、実施例１と同一の条件下で実施例２のセラミックスヒータが作製された。
【００５５】
（実施例３）
第２電極２２０の第１半円環状領域および第２半円環状領域のそれぞれの幅（径方向の寸法）が４ｍｍに設計されたほかは、実施例１と同一の条件下で実施例３のセラミックスヒータが作製された。
【００５６】
（実施例４）
経糸および緯糸が径φ０．０５ｍｍのＭｏワイヤーにより構成され、経糸および緯糸の目開きが０．２０４ｍｍである平織の織物によりメッシュ電極が構成されたほかは、実施例２と同一の条件下で実施例４のセラミックスヒータが作製された。
【００５７】
（比較例）
【００５８】
（比較例１）
曲線状の織物が曲線状のパターンにしたがって裁断されることにより第１電極２１０および第２電極２２０が作製されたたほかは、実施例１と同一の条件下で比較例１のセラミックスヒータが作製された。
【００５９】
（比較例２）
曲線状の織物が曲線状のパターンにしたがって裁断されることにより第１電極２１０および第２電極２２０が作製されたたほかは、実施例３と同一の条件下で比較例２のセラミックスヒータが作製された。
【００６０】
（評価方法）
各実施例および各比較例のセラミックスヒータが真空チャンバに接地され、当該真空チャンバに負圧（１０Ｐａ〜５０００Ｐａ）が形成された。この状態で、セラミックスヒータを構成する基体１００の第１主面１０１の温度がＩＲカメラ（温度画像センサ）を用いて測定された。基体１００の第１主面１０１の平均温度が５００℃になるように、第１電極２１０および第２電極２２０のそれぞれに対する供給電力が調整された。この際の第２電極２２０の左右の第２半環状領域における最大温度差が当該ＩＲカメラの撮像画像を用いて評価された。
【００６１】
表１には、各実施例および各比較例のセラミックスヒータのメッシュ電極の特徴量と共に当該評価結果が示されている。
【００６２】
【表１】
2020136058.tif 000003
【００６３】
表１から、実施例１〜４のセラミックスヒータによれば、比較例１〜２のセラミックスヒータと比較して、少なくとも第２電極２２０の第２半円環状領域に対応する領域において基体１の第１主面１０１の温度分布の均一性が高いことがわかる。これは、比較例１〜２では、特に、第２電極２２０の第２半円環状領域において、相互に離間している経糸端点および緯糸端点のみならず、経糸端点および緯糸端点の不規則に存在する接触点によって画定され、当該接触点の存在により電気特性のばらつきが生じているためである。
【００６４】
（機能）
図６Ａには、実施例１のセラミックスヒータを構成する第１電極２１０と同様の構成を有する１０個のサンプルのそれぞれについて、隣り合う局所領域の間の電気抵抗値の測定結果が示されている。図６Ｂには、比較例１のセラミックスヒータを構成する第１電極２１０と同様の構成を有する５個のサンプルのそれぞれについて、隣り合う局所領域の間の電気抵抗値の測定結果が示されている。図６Ａおよび図６Ｂにおいて「ｓ−ｓ＋１」（ｓ＝１，２，３，‥，２０）は局所領域Ｒ１００＋ｓおよびＲ１０１＋ｓの間およびＬ１００＋ｓよびＬ１０１＋ｓの間に電圧が印加された際の電気抵抗値（平均値）が示されている。
【００６５】
図７Ａには、実施例１のセラミックスヒータを構成する第２電極２２０と同様の構成を有する１０個のサンプルのそれぞれについて、隣り合う局所領域の間の電気抵抗値の測定結果が示されている。図７Ｂには、比較例１のセラミックスヒータを構成する第２電極２２０と同様の構成を有する５個のサンプルのそれぞれについて、隣り合う局所領域の間の電気抵抗値の測定結果が示されている。図７Ａおよび図７Ｂにおいて「ｔ−ｔ＋１」（ｔ＝１，２，３，‥，１８）は局所領域Ｒ２００＋ｔおよびＲ２０１＋ｔの間およびＬ２００＋ｔおよびＬ２０１＋ｔの間に電圧が印加された際の電気抵抗値（平均値）が示されている。
【００６６】
図６Ａおよび図６Ｂの比較により、実施例１にしたがった第１電極２１０のサンプル間の電気抵抗値の分布態様のばらつきは、比較例１にしたがった第１電極２１０のサンプル間の電気抵抗値の分布態様のばらつきよりもわずかに小さいことがわかる。その一方、図７Ａおよび図７Ｂの比較により、実施例１にしたがった第２電極２２０のサンプル間の電気抵抗値の分布態様のばらつき（特に、１２−１３、１３−１４、１６−１７および１７−１８で表わされる局所領域間の電気抵抗値のばらつき）は、比較例１にしたがった第２電極２２０のサンプル間の電気抵抗値の分布態様のばらつきよりも著しく小さいことがわかる。これは、比較例１では、特に、第２電極２２０の第２半円環状領域において、相互に離間している経糸端点および緯糸端点のみならず、経糸端点および緯糸端点の不規則に存在する接触点によって画定され、当該接触点の存在により電気特性のばらつきが生じているためである。
【００６７】
（本発明の他の実施形態）
前記実施形態では、共通の経糸端点群を構成する複数の経糸端点が緯糸方向に並び、かつ、共通の緯糸端点群を構成する複数の緯糸端点が経糸方向に並ぶようにメッシュ電極が作製された。他の実施形態として、共通の経糸端点群を構成する複数の経糸端点が緯糸方向とは異なる方向（例えば緯糸方向に対してわずかに傾斜した方向）に並んでいてもよく、共通の緯糸端点群を構成する複数の緯糸端点が経糸方向とは異なる方向（例えば経糸方向に対してわずかに傾斜した方向）に並んでいてもよい。
【００６８】
前記実施形態では２つの別個のメッシュ電極２１０および２２０が基体１００に埋設されていたが、他の実施形態として、単一のメッシュ電極または３以上の複数のメッシュ電極が基体に埋設されていてもよい。
【００６９】
前記実施形態では、第１電極２１０および第２電極２２０のそれぞれがメッシュ電極であったが、他の実施形態として第１電極２１０および第２電極２２０のうち一方の電極がメッシュ電極であり、他方の電極が所定形状に形成された金属薄板またはパンチングメタル等により構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１００‥基体、１０１‥第１主面、１０２‥第２主面、２１０‥第１電極（メッシュ電極）、２２０‥第２電極（メッシュ電極）、４１１、４１２‥第１端子、４２１、４２２‥第２端子、Ｃ‥裁断パターン、ｐ101、ｐ102、ｐ105、ｐ106、ｐ109、ｐ110、ｐ113、ｐ114‥経糸端点、ｐ103、ｐ104、ｐ107、ｐ108、ｐ111、ｐ112、ｐ115、ｐ116‥緯糸端点、ｐ201、ｐ202、ｐ206、ｐ207、ｐ211、ｐ212‥経糸端点、ｐ203、ｐ204、ｐ205、ｐ208、ｐ209、ｐ210、ｐ213、ｐ214、ｐ215‥緯糸端点。
【図１】
2020136058.tif 000004
【図２】
2020136058.tif 000005
【図３】
2020136058.tif 000006
【図４】
2020136058.tif 000007
【図５】
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【図６Ａ】
2020136058.tif 000009
【図６Ｂ】
2020136058.tif 000010
【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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