(57)【要約】  【課題】  ヒータにおける均熱性を向上させる。  【解決手段】  本開示のヒータは、絶縁材料から成る基板と、該基板の一方の主面の全体に引き回された線状の発熱抵抗体とを備えており、前記一方の主面は外縁に位置する第１領域および該第１領域よりも中心側に位置する第２領域を有しており、前記発熱抵抗体は、前記第１領域に位置する部分の厚みが前記第２領域に位置する部分の厚みよりも薄い。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材料から成る基板と、該基板の一方の主面の全体に引き回された線状の発熱抵抗体とを備えており、前記一方の主面は外縁に位置する第１領域および該第１領域よりも中心側に位置する第２領域を有しており、前記発熱抵抗体は、前記第１領域に位置する部分の厚みが前記第２領域に位置する部分の厚みよりも薄いことを特徴とするヒータ。
【請求項２】
前記一方の主面が矩形状であって、前記第１領域は前記一方の主面のそれぞれの角部を含む４つの第３領域および該第３領域の間に位置する第４領域を有しており、前記発熱抵抗体は、前記第３領域に位置する部分の厚みが前記第４領域に位置する部分の厚みよりも薄いことを特徴とする請求項１に記載のヒータ。
【請求項３】
前記基板のうち外縁の少なくとも１箇所に前記発熱抵抗体に接続された電極端子が取り付けられているとともに、前記発熱抵抗体のうち前記第１領域に位置する部分であって前記電極端子が接続された部分の厚みが前記第１領域に位置する他の部分の厚みよりも薄いことを特徴とする請求項１に記載のヒータ。
【請求項４】
前記基板を第１基板としたときに、該第１基板の前記一方の主面を前記発熱抵抗体ごと覆うように接合材を介して取り付けられた、絶縁材料から成る第２基板をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のヒータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ヒータとして、例えば、特許文献１に記載の半導体製造装置用セラミックスヒーターが知られている。特許文献１に記載の半導体製造装置用セラミックスヒーターは、２枚のセラミックス基板と、セラミックス基板の表面または内部に設けられた抵抗発熱体とを有している。
【０００３】
ヒータは、加熱面における均熱性の向上が求められている。このため、例えば、特許文献２に記載されているようなレーザートリミング加工を用いて、微細な抵抗調整を行なう技術が知られている。レーザートリミング加工においては、抵抗発熱体の一部をレーザーによって焼失または除去することによって、抵抗発熱体の抵抗値の調整を行なうことが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１４６５６７号公報
【特許文献２】特開２００６−３４４８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のヒータにおいては、ヒータのうち外縁部から外部に熱が放出されてしまい、ヒータの外縁部が中心部と比較して低温になってしまうおそれがあった。そのため、均熱性を向上させることが困難であった。そこで、特許文献２に記載されたレーザートリミング加工を特許文献１に記載のヒータの外縁部に施すことによって、外縁部に位置する抵抗発熱体の抵抗値を大きくすることが考えられる。
【０００６】
しかしながら、このようなヒータを急速昇温させた場合には、均熱性を高めるのに時間がかかる場合があった。具体的には、ヒータを急速昇温させたときには、まず、レーザートリミング加工が施されたことによって局所的に抵抗値が大きくなっている領域が大きく発熱する。そして、この熱が周囲の領域に伝わっていくことによって均熱性が高まっていく。
【０００７】
そのため、昇温を開始した直後においては、レーザートリミング加工が施された領域と、これ以外の領域との間で温度差が生じるおそれがあった。このため、急速昇温を行ないつつ均熱性を向上させることが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示のヒータは、絶縁材料から成る基板と、該基板の一方の主面の全体に引き回された線状の発熱抵抗体とを備えており、前記一方の主面は外縁に位置する第１領域および該第１領域よりも中心側に位置する第２領域を有しており、前記発熱抵抗体は、前記第１領域に位置する部分の厚みが前記第２領域に位置する部分の厚みよりも薄いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本開示のヒータによれば、外部に熱が放出される外縁において発熱抵抗体による発熱を
大きくしつつ、外縁における発熱抵抗体の発熱量の偏りを低減することができる。これにより、急速昇温を行ないつつ均熱性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ヒータを示す平面図である。
【図２】ヒータの変形例を示す平面図である。
【図３】ヒータの変形例を示す平面図である。
【図４】ヒータの変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を用いて本実施形態のヒータについて説明する。
【００１２】
図１に示すヒータ１００は、第１基板である基板１と、基板１の一方の主面に設けられた発熱抵抗体２とを備えている。
【００１３】
基板１は、一方の主面に発熱抵抗体２が設けられた部材である。基板１は、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ケイ素またはイットリア等のセラミック材料からなる。基板１は、例えば、矩形状または円形状の部材である。基板１の寸法は、例えば、矩形状の場合は、縦の長さを１０〜１２０ｍｍ、横の長さを１０〜１２０ｍｍ、厚みを１〜１０ｍｍに設定できる。また、円形状の場合は直径５０ｍｍ〜４５０ｍｍ、厚みは１〜１０ｍｍに設定できる。
【００１４】
発熱抵抗体２は、基板１の一方の主面に設けられている。発熱抵抗体２は、電圧を印加することによって、発熱させることができる部材である。図１に示すように、発熱抵抗体２は、複数の折り返し部を有する線状のパターンであって、基板１の一方の主面の全体に引き回されている。これにより、基板１の熱分布にばらつきが生じることを抑制できる。発熱抵抗体２は、引き回されている全領域において幅が一定である。これにより、発熱抵抗体２の厚みを調整することによって、この厚みの変化に比例するように抵抗値を調整することができる。
【００１５】
発熱抵抗体２は、導体成分およびガラス成分を含んでいる。導体成分としては、例えば銀パラジウム、白金、アルミニウムまたは金等の金属材料を含んでいる。ガラス成分が発泡してしまうことを抑制するために、金属材料としては大気中で焼結可能な金属を選択してもよい。また、ガラス成分としては、ケイ素、アルミニウム、ビスマス、カルシウム、ホウ素および亜鉛等の材料の酸化物を含んでいる。
【００１６】
ここで、ヒータ１００は、一方の主面に第１領域１１と第２領域１２とを有している。第１領域１１は、一方の主面の外縁（外縁に沿った部分。図１においては外辺と破線との間の領域。）に位置している。第２領域１２（図１においては破線で囲んだ領域）は第１領域１１よりも中心側に位置している。本実施形態においては、基板１の一方の主面の形状が矩形状であって、一方の主面は第１領域１１および第２領域１２に二分される。第１領域１１は、内周および外周の形状が矩形状である環状であって、第２領域１２は、矩形状である。そして、発熱抵抗体２は、第１領域１１に位置する部分の厚みが第２領域１２に位置する部分の厚みよりも薄い。より具体的には、発熱抵抗体２のうち、第１領域１１に位置する部分の全体が、第２領域１２に位置する部分の全体と比べて薄い。これにより、外部に熱が放出される外縁において発熱抵抗体２の抵抗値を局所的にではなく全体的に大きくすることができる。そのため、外縁における発熱抵抗体２による発熱を大きくしつつ、外縁における発熱抵抗体２の発熱量の偏りを低減することができる。これにより、急速昇温を行ないつつ均熱性を向上させることができる。
【００１７】
発熱抵抗体２の厚みは、例えば、第１領域１１における厚みを３３μｍに、第２領域１２における厚みを３５μｍに設定できる。また、発熱抵抗体２の幅は、例えば、０．３ｍｍに一定である。これにより、第１領域１１における発熱抵抗体２の単位長さ当たりの発熱量を第２領域１２における発熱抵抗体２の単位長さ当たりの発熱量の１．０６倍にすることができる。
【００１８】
また、第１領域１１については、例えば、基板１の一方の主面であって外縁に沿った部分のうち、発熱抵抗体２の厚みが他の領域（第２領域１２）における発熱抵抗体２の厚みが薄い領域を第１領域としてみなすことができる。また、第１領域１１の内側に位置する領域を第２領域１２とみなすことができる。そのため、例えば、第１領域１１と第２領域１２との境界に跨って発熱抵抗体２が伸びる場合には、発熱抵抗体２の表面には段差が生じることになる。
【００１９】
また、図２に示すように、一方の主面が矩形状であって、第１領域１１は一方の主面のそれぞれの角部を含む４つの第３領域１３および第３領域１３の間に位置する第４領域１４を有しており、発熱抵抗体２は、第３領域１３に位置する部分の厚みが第４領域１４に位置する部分の厚みよりも薄くてもよい。基板１のうち角部に位置する第３領域１３は、第４領域１４の方よりも外部に熱が放出されてしまう傾向にあるが、第３領域１３に位置する発熱抵抗体２を第４領域１４に位置する発熱抵抗体２よりも薄くすることによって、第３領域１３における発熱量を第４領域１４における発熱量よりも大きくすることができる。これにより、第３領域１３と第４領域１４との間の均熱性を向上させることができる。第４領域１４の厚みは、例えば、３３μｍに、第３領域１３の厚みは、例えば、３０μｍに設定できる。
【００２０】
第３領域１３については、例えば、第１領域１１のうち角部に位置する領域であって、他の領域（第４領域１４）よりも厚みが薄い領域を第３領域１３としてみなすことができる。
【００２１】
また、図３に示すように、基板１のうち外縁の少なくとも１箇所に発熱抵抗体２に接続された電極端子３が取り付けられているとともに、発熱抵抗体２のうち第１領域１１に位置する部分であって電極端子３が接続された部分（第５領域１５）の厚みが第１領域１１に位置する他の部分（第６領域１６）の厚みよりも薄くてもよい。
【００２２】
電極端子３は、ヒータ１００に電力を供給するための部材である。電極端子３は、例えば、一方が発熱抵抗体２に電気的に接続されている。電極端子３は、例えば、他方が外部の電源に接続されて用いられる。電極端子３は、棒状または端子状の部材である。電極端子３は、基板１の外縁に取り付けられる。電極端子３は、例えば、鉄ニッケルコバルトまたはニッケル等の金属材料からなる。
【００２３】
電極端子３が設けられている部分（第５領域１５）は電極端子３からの熱引きがあることから、温度が上昇しにくい傾向にある。この電極端子３が設けられている部分（第５領域１５）における発熱抵抗体２の厚みを薄くすることによって、第１領域１１の均熱性を向上できる。第６領域１６の厚みは、例えば、３３μｍに、第５領域１５の厚みは、例えば、３０μｍに設定できる。
【００２４】
第５領域１５については、例えば、第１領域１１のうち電極端子３に接続された領域であって、他の領域（第６領域１６）よりも厚みが薄い領域を第５領域１５としてみなすことができる。
【００２５】
また、図４に示すように、基板１を第１基板１としたときに、第１基板１の一方の主面
を発熱抵抗体２ごと覆うように接合材５を介して取り付けられた、絶縁材料から成る、第２基板４をさらに備えていてもよい。第１基板１と第２基板４とが接合材５によって取り付けられていることによって、発熱抵抗体２で発せられた熱を接合材５および第２基板４で広げることができる。これにより、第２基板４の主面を加熱面として用いたときに、均熱性を向上できる。第２基板４としては、例えば、第１基板１と同様にセラミック材料からなる基板１を用いることができる
【符号の説明】
【００２６】
１：基板（第１基板）
２：発熱抵抗体
１１：第１領域
１２：第２領域
１３：第３領域
１４：第４領域
１５：第５領域
１６：第６領域
３：電極端子
４：第２基板
５：接合材
１００：ヒータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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