(57)【要約】【課題】ヒーター加熱面の温度の均一性向上に好適であり、かつヒーター加熱面におけるコールドスポットを効果的に防止できるような構造を提供する。【解決手段】セラミックヒーター１は、セラミックスからなり、加熱面２ａを有する基体２、基体２に埋設されている抵抗発熱体、および抵抗発熱体と電気的に接続されている端子６を備えている。抵抗発熱体が、第一の巻回体３Ａ、３Ｂと第二の巻回体４とを含んでいる。第一の巻回体３Ａ、３Ｂの巻き径が第二の巻回体４の巻き径よりも大きい。第二の巻回体４の代わりに素線を使用できる。【選択図】　　　　　　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックスからなり、加熱面を有する基体、この基体に埋設されている抵抗発熱体、および前記抵抗発熱体と電気的に接続されている端子を備えているセラミックヒーターであって、
前記抵抗発熱体が、第一の巻回体と第二の巻回体とを含んでおり、前記第一の巻回体の巻き径が前記第二の巻回体の巻き径よりも大きいことを特徴とする、セラミックヒーター。
【請求項２】
前記基体に構造欠陥部が設けられており、この構造欠陥部と前記第二の巻回体との間隔が４０ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１記載のセラミックヒーター。
【請求項３】
前記構造欠陥部と前記第二の巻回体との間隔が２ｍｍ以上であることを特徴とする、請求項２記載のセラミックヒーター。
【請求項４】
前記第一の巻回体および前記第二の巻回体が、前記加熱面に対して略平行な平面を通過していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つの請求項に記載のセラミックヒーター。
【請求項５】
半導体を設置するためのサセプターとして機能することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つの請求項に記載のセラミックヒーター。
【請求項６】
前記基体に前記構造欠陥部が少なくとも一対設けられており、前記第二の巻回体が前記一対の構造欠陥部の間を通過していることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか一つの請求項に記載のセラミックヒーター。
【請求項７】
セラミックスからなり、加熱面を有する基体、この基体に埋設されている抵抗発熱体、および前記抵抗発熱体と電気的に接続されている端子を備えているセラミックヒーターであって、
前記抵抗発熱体が、巻回体と素線とを含んでいることを特徴とする、セラミックヒーター。
【請求項８】
前記基体に構造欠陥部が設けられており、この構造欠陥部と前記素線との間隔が４０ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項７記載のセラミックヒーター。
【請求項９】
前記構造欠陥部と前記素線との間隔が２ｍｍ以上であることを特徴とする、請求項８記載のセラミックヒーター。
【請求項１０】
前記巻回体および前記素線が、前記加熱面に対して略平行な平面を通過していることを特徴とする、請求項７〜９のいずれか一つの請求項に記載のセラミックヒーター。
【請求項１１】
半導体を設置するためのサセプターとして機能することを特徴とする、請求項７〜１０のいずれか一つの請求項に記載のセラミックヒーター。
【請求項１２】
前記基体に前記構造欠陥部が少なくとも一対設けられており、前記素線が前記一対の構造欠陥部の間を通過していることを特徴とする、請求項８〜１１のいずれか一つの請求項に記載のセラミックヒーター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体製造装置用途に好適なセラミックヒーターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造装置においては、熱ＣＶＤなどによってシランガスなどの原料ガスから半導体薄膜を製造するに当たって、ウエハーを加熱するためのセラミックヒーターが採用されている。こうしたセラミックヒーターは、加熱面およびその上に設置される半導体ウエハーの温度を高度に均一化することが必要不可欠である。
【０００３】こうしたセラミックヒーターにおいて、ヒーターの加熱面の温度を均一化するための手法が種々知られている。例えば、いわゆる２ゾーンヒーターはこうした手法の一つである。２ゾーンヒーターは、セラミック基体中に、高融点金属からなる内周側抵抗発熱体と外周側抵抗発熱体とを埋設し、各抵抗発熱体にそれぞれ別個の電流導入端子を形成し、各抵抗発熱体にそれぞれ独立して電圧を印加することにより、内周側抵抗発熱体及び外周側抵抗発熱体からの発熱を独立して制御するものである。
【０００４】特許文献１においては、セラミック基体内に、２層の加熱素子を埋設する。そして、各層の加熱素子の内周側の発熱量と外周側の発熱量とを制御することによって、内周ゾーンと外周ゾーンとの２ゾーン制御を行っている。
【特許文献１】
特開２００１−１０２１５７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】半導体ウエハーを設置するためのサセプターとしてセラミックヒーターを使用する場合には、ヒーターのセラミック基体内には、抵抗発熱体の他に、種々の機能部品を埋設することが多い。例えば、基体内に、静電チャック用の電極、高周波発生用の電極を埋設することがある。また、基体内には、半導体ウエハーを支持するためのリフトピンを挿入するリフトピン孔、バックサイドガスを供給するためのガス供給孔、熱電対を挿入するための熱電対挿入孔など、種々の孔を設けることがある。セラミック基体に上記のような機能部材や孔を設けると、これらの機能部材や孔は、セラミック基体の構造欠陥部分となる。従って、基体内に抵抗発熱体を埋設するときに、抵抗発熱体と機能部材や孔との間に一定の間隔を保持しなければならず、抵抗発熱体の埋設パターンの設計が制約されている。
【０００６】例えば、図１０のセラミックヒーター３１においては、セラミック基体２内にコイルスプリング状の巻回体３Ｃが埋設されており、巻回体３Ｃの両端がそれぞれ端子６に結線されている。コイルスプリング状の抵抗発熱体を埋設すると、抵抗発熱体の実質的な直径（つまりコイルスプリングの巻き径）が比較的に大きいことから、基体２の厚さ方向の温度変化（温度降下）を少なくできる。これは、基体２の加熱面の温度の均一性を向上させる上で好適である。抵抗発熱体３Ｃは、ヒーター加熱面の全体にわたって、できる限り均一に埋設することが望ましい。従って、抵抗発熱体を同心円状パターンや渦巻き状パターンに従って埋設することが多い。
【０００７】しかし、このようにコイルスプリング状の抵抗発熱体を埋設し、加熱面の温度の均一化を図ろうとしたとき、基体内に埋設された機能部材や孔が邪魔になるだけでなく、機能部材や孔の近傍にも抵抗発熱体を埋設することができず、コールドスポット発生の原因になる。なぜなら、孔と抵抗発熱体との間には、孔加工の寸法精度および抵抗発熱体の埋設時の寸法精度を考慮し、ある程度の安全間隔を設けることが必須である。更に、機能部材と抵抗発熱体との間では、短絡を防止するため、絶縁性を確保する必要がある。この絶縁性は、機能部材と抵抗発熱体との間隔および形状、およびセラミックスの体積抵抗率によって決定される。従って、機能部材と抵抗発熱体との間には，ある程度の安全間隔を設けることが必要である。しかし、機能部材と抵抗発熱体との間に安全間隔を設けると、設計によってはコールドスポットが発生しやすくなる。
【０００８】例えば図１０の例では、一対の機能部材７、例えば静電チャック電極用の端子７が近くに配置されている。また、本例では、一対のヒーター用端子６が近くに配置されている。これは、後述するようにヒーター背面の中央部に管状の支持部材を接合し、支持部材の内側に電力供給部材を挿入するためである。この場合には、端子６、７が基体２の中央部分に集まるという設計を余儀なくされている。ところが、一対の端子７および一対の端子６が近傍に位置すると、一対の端子７の近傍に抵抗発熱体を埋設することがきわめて困難になる。なぜなら、一対の端子７間は狭いので、抵抗発熱体を通す余地が少なく、また端子６と７との間にも抵抗発熱体を通す余地が少ないからである。この結果、一対の端子７の間とその近傍領域２８にコールドスポットが発生するおそれがある。
【０００９】本発明の課題は、セラミックスからなり、加熱面を有する基体、この基体に埋設されている抵抗発熱体、および抵抗発熱体と電気的に接続されている端子を備えているセラミックヒーターにおいて、ヒーター加熱面の温度の均一性向上に好適であり、かつヒーター加熱面におけるコールドスポットを効果的に防止できるような構造を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、セラミックスからなり、加熱面を有する基体、この基体に埋設されている抵抗発熱体、および抵抗発熱体と電気的に接続されている端子を備えているセラミックヒーターであって、抵抗発熱体が、第一の巻回体と第二の巻回体とを含んでおり、第一の巻回体の巻き径が第二の巻回体の巻き径よりも大きいことを特徴とする。
【００１１】また、本発明は、セラミックスからなり、加熱面を有する基体、この基体に埋設されている抵抗発熱体、および抵抗発熱体と電気的に接続されている端子を備えているセラミックヒーターであって、抵抗発熱体が、巻回体と素線とを含んでいることを特徴とする。
【００１２】本発明者は、セラミックヒーター内の抵抗発熱体を、巻き径の大きい巻回体と巻き径の小さい巻回体との組み合わせとしたり、あるいは巻回体と素線との組み合わせとすることを想到した。このような構造は、ヒーター加熱面の温度の均一性向上に好適であり、かつヒーター加熱面におけるコールドスポットを防止する上で有効であることを見いだし、本発明に到達した。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しつつ、本発明を更に詳細に説明する。
【００１４】図１は、本発明の一実施形態に係るセラミックヒーター１において、基体２に埋設された抵抗発熱体１６のパターンを示す図であり、図２は、図１の要部拡大図であり、図４、図５は、それぞれ、セラミックヒーター１と支持部材１３とを有する加熱装置１７を示す。セラミックヒーター１においては、抵抗発熱体はセラミック基体２内に埋設しており、基体表面には露出していないが、図１においては、抵抗発熱体の平面的パターンを示すために断面ハッチングは省略してある。
【００１５】図４、図５を参照しつつ、最初に本加熱装置の全体を説明する。基体２は略円板状である。基体２の内部には、巻回体３Ａ、４、３Ｂと、他の機能部材１９とが埋設されている。図４に示すように、抵抗発熱体３Ｂは、端子６および１１を介して電力供給部材１２に接続されている。そして、図５に示すように、機能部材１９は、端子７を介して電力供給部材１２Ａに接続されている。機能部材１９は例えば静電チャック電極である。
【００１６】基体２の背面２ｂには、中空の支持部材１３の端面が接合されている。この接合方法は特に限定されず、例えばろう材またはボルト止めによって接合でき、あるいは特開平８−７３２８０号公報に記載のようにして固相接合できる。また、ヒーターと支持部材とは、Ｏリングやメタルパッキングなどのシール部材を用いてシール接合することができる。支持部材１３は筒状を呈している。支持部材１３の内側空間１４は、チャンバー内の雰囲気とは隔離されている。内側空間１４には、電力供給手段１２、１２Ａが収容されている。
【００１７】ここで、本実施形態においては、基体２内に、抵抗発熱体として、第一の巻回体３Ａ、３Ｂおよび第二の巻回体４が埋設されている。第一の巻回体３Ａは、略渦巻き状の平面的パターンに沿って埋設されており、第一の巻回体３Ａの両端部が、それぞれ、端子５を介して第二の巻回体４に接続されている。各巻回体４の他端はそれぞれ第一の巻回体３Ｂに接続されており、各巻回体３Ｂの各端部が端子６に接続されている。
【００１８】図２に示すように、本発明に従い、第一の巻回体３Ａ、３Ｂの巻き径ＬＡ、ＬＢを、第二の巻回体４の巻き径ＬＣよりも大きくする。これによる作用効果は以下のとおりである。図１０に示すようなパターンの抵抗発熱体においては、図１１に拡大して示すように、抵抗発熱体３Ａの巻き径ＬＡは一定であった。ここで、抵抗発熱体３Ａと端子７との間には、絶縁性を確保するためと、製造時の位置精度から見た裕度を確保するために、最低限でも所定の安全間隔Ｅを確保する必要がある。この結果、抵抗発熱体３Ａは、一対の端子７の外側を大きく迂回する設計とならざるを得ず、結果的にコールドスポット２８が発生する。
【００１９】これに対して、本発明においては、図２に示すように、巻き径の相対的に小さい巻回体４を、構造欠陥部、例えば端子７の近傍に配設することができる。この際、巻回体４の巻き径ＬＣが小さいことから、巻回体４を曲折させ、安全間隔Ｆ、Ｇを確保しつつ、端子７および端子６の双方に最も接近するようなパターンに埋設することが容易である。巻回体４の巻き径が大きい場合には、端子６と７との双方に接近するように配置するように巻回体を折り曲げることは困難である。この結果、コールドスポット２８を消去し、あるいは少なくとも低減、抑制することが可能である。
【００２０】また、図３の実施形態においては、第二の巻回体の代りに、導電性材料の線からなる素線９Ａ、９Ｂを使用している。この場合も、素線９Ａ、９Ｂと端子６、７との間隔Ｆ、Ｇを、安全間隔を確保した上で最小限とする。
【００２１】第一の巻回体の巻き径ＬＡ、ＬＢが大きいほど、基体２の厚さ方向の温度分布（温度降下）が小さくなり、結果的に加熱面２ａの温度分布が小さくなるように制御しやすい。この観点からは、第一の巻回体の巻き径ＬＡ、ＬＢは、１．０以上が好ましく、１．５ｍｍ以上が更に好ましい。しかし、第一の巻回体の巻き径が大きくなると、セラミック基体を厚くする必要があり、セラミックヒーターの熱容量が増大する。セラミックヒーターの熱容量を低減するという観点からは、第一の巻回体の巻き径を２０ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００２２】第二の巻回体の巻き径ＬＣは、本発明の観点からは、１０ｍｍ　　以下であることが好ましく、５ｍｍ以下とすることが更に好ましい。また、本発明の観点からは、第二の巻回体の巻き径ＬＣ／第一の巻回体の巻き径ＬＡ、ＬＢは、０．９以下とすることが好ましく、０．８以下とすることが更に好ましい。更に、本発明の観点からは、第二の巻回体の巻き径ＬＣと第一の巻回体の巻き径ＬＡ、ＬＢとの差は、１ｍｍ以上とすることが好ましく、２ｍｍ以上とすることが更に好ましい。
【００２３】第二の巻回体の巻き径ＬＣの下限は特にないが、製造しやすさという観点からは、０．５ｍｍ以上であることが好ましい。
【００２４】好適な実施形態においては、図１〜図３に示すように、基体に構造欠陥部７が設けられている。ここで、構造欠陥部とは、基体を構成するセラミックスとは異なる異物、あるいは空間ないし空隙が設けられている部分のことをいう。この異物としては、基体を構成するセラミックスとは異種のセラミックス、金属（合金を含む）、金属とセラミックスとの複合材料を例示できる。更に具体的には、端子、導電接続部、高周波電極用電極や、静電チャック用電極、熱電対を例示できる。また、空間ないし空隙としては、リフトピン挿入用の孔、バックサイドガス供給孔を例示できる。
【００２５】第二の巻回体あるいは素線と構造欠陥部との間隔Ｆ、Ｇは、コールドスポットを低減するという観点からは、４０ｍｍ以下であることが好ましく、３０ｍｍ以下であることが更に好ましい。しかし、第二の巻回体あるいは素線と構造欠陥部とが接近しすぎると、絶縁性が低下したり、あるいは設計上の裕度を確保できなくなるおそれがある。絶縁性を確保する距離は基体を構成するセラミックスの導電性及びヒータ使用温度より決まるものであるが、この観点からは、第二の巻回体あるいは素線と構造欠陥部との間隔Ｆ、Ｇを、１ｍｍ以上とすることが好ましく、２ｍｍ以上とすることが更に好ましい。
【００２６】第一の巻回体と、第二の巻回体または素線とは、直接接続することもできるが、端子を介して接続することが好ましい。巻回体と端子、素線と端子との接合方法は限定されず、ネジ、かしめ、勘合、ロウ付け、溶接、共晶を例示できる。
【００２７】基体を構成するセラミックスは特に限定されない。しかし、基体の材質は、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、アルミナー炭化ケイ素複合材料などの公知のセラミックス材料であってよい。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、窒化アルミニウムやアルミナが特に好ましい。
【００２８】基体の形状は特に限定されないが、円板形状が好ましい。加熱面の形状は、ポケット形状、エンボス形状、溝形状とする場合もある。
【００２９】基体の製法は限定されないが、ホットプレス製法、ホットアイソスタティックプレス製法が好ましい。
【００３０】抵抗発熱体の材質は、タンタル、タングステン、モリブデン、白金、レニウム、ハフニウム及びこれらの合金である高融点金属であることが好ましい。特に、セラミックス基体を窒化アルミニウムから構成した場合においては、モリブデン及びモリブデン合金であることが好ましい。また、上記高融点金属以外に、カーボン、ＴｉＮ、ＴｉＣなどの導電性材料を使用することもできる。
【００３１】第一の巻回体、第二の巻回体の線径は、必要な供給熱量、巻き径、基体の熱伝導率や形態によって決定されるが、一般的には、０．０５〜３ｍｍが好ましい。素線の線径は、端子への結合のしやすさという点からは０．１ｍｍ以上が好ましい。また、素線からある程度の熱量を供給し、コールドスポットを低減するという観点からは、２ｍｍ以下が好ましい。
【００３２】抵抗発熱体と電気的に接続されている端子の形態や材質は限定されないが、前述した抵抗発熱体用の材質であってよい。
【００３３】本発明のセラミックヒーターの用途は特に限定されないが、半導体製造装置用途であることが好ましい。この半導体製造装置とは、半導体の金属汚染が懸念されるような、幅広い半導体製造プロセスにおいて使用される装置のことを意味している。これには、成膜装置の他、エッチング装置、クリーニング装置、検査装置が含まれる。
【００３４】各電力供給手段の形態は限定されず、ロッド形状、ワイヤー形状、ロッドとワイヤーとの複合体を例示できる。電力供給手段の材質も限定されない。これらはチャンバー内雰囲気から隔離されており、腐食を受けにくいことから、その材質を金属とすることが好ましく、特にニッケルが好ましい。
【００３５】各抵抗発熱体は、各端子間で一筆書きのパターンを構成している必要はなく、端子間で、電気的分岐部、電気的結合部を有していてよい。
【００３６】好適な実施形態においては、第一の巻回体および第二の巻回体（または素線）が、加熱面２ａに対して略平行な平面Ｌを通過している（図４、図５参照）。この場合には、本発明の作用効果が特に著しい。この場合は、各抵抗発熱体が同一平面Ｌを通過するように設計すればよく、各抵抗発熱体の中心面が幾何学的に厳密に平面Ｌと一致することは要求していない。製造上の誤差により、各抵抗発熱体の中心面が、意図した平面Ｌに対してずれることも許容されている。
【００３７】好適な実施形態においては、各抵抗発熱体が、加熱面２ａと略平行となるように配設されている。これにより、加熱面２ａの均熱性を確保しやすくなる。なお、ここでいう略平行とは、完全に平行な場合に加えて、−０．５〜０．５度の範囲内にあるものを含む。また、製造上の誤差は許容される。
【００３８】好適な実施形態においては、基体に構造欠陥部が少なくとも一対設けられており、第二の巻回体または素線が一対の構造欠陥部の間を通過している。即ち、基体に少なくとも一対の構造欠陥部が設けられている場合には、一対の構造欠陥部の間に十分なスペースをとることが難しく、このために一対の構造欠陥部の間にコールドスポットが発生しやすい。例えば、図１０の例においては、一対の構造欠陥部７の間や、構造欠陥部７と６との間にはコールドスポットが発生しやすくなる。
【００３９】しかし、複数の構造欠陥部の間隔が小さい場合には、通常の巻回体を複数の構造欠陥部の間に通すことは、前述したように設計上困難である。ここで、本発明によれば、複数の構造欠陥部の間に、素線や巻き径の小さい巻回体を挿通し、それ以外の領域では巻き径の相対的に大きい巻回体を使用できる。従って、複数の構造欠陥部の間の領域を中心とするコールドスポットを効果的に防止できる。
【００４０】図６は、この実施形態に係る抵抗発熱体１６および端子６、７の埋設パターンを示す図であり、図７はその要部拡大図である。
【００４１】本例では、セラミックヒーター２１の基体２内には、巻回体３Ａと素線９Ｃ、９Ｄとが埋設されており、巻回体３Ａと素線９Ｃ、９Ｄとは、端子５によって接続されている。各素線９Ｃ、９Ｃの末端は、各端子６に接続されている。図７に示すように、各素線９Ｃ、９Ｄは、一対の端子７の間を通過し、各端子６に接続されている。各素線９Ｃ、９Ｄと各端子７との間隔Ｈは、前述したような安全間隔以上でなければならない。なお、この素線を、巻き径の相対的に小さい第二の巻回体とすることも可能である。
【００４２】好適な実施形態においては、素線または第二の巻回体を、基体の厚さ方向に向かって曲折させることができる。例えば、図８に示す例においては、第一の巻回体３は、基体２の加熱面２ａに略平行な平面Ｌに沿って形成されている。しかし、素線９は、Ｌから見て、加熱面２ａ側や背面２ｂ側に向かって曲折している。この作用効果は以下の通りである。素線９が平面Ｌに沿って伸びている場合には、素線９と加熱面２ａとの間隔が大きく、素線９と背面２ｂとの間隔も大きいので、素線と加熱面との間、素線と背面との間で温度勾配が発生しやすく、この結果加熱面の温度に分布が発生しやすい。このため、素線９を基体２の厚さ方向に向かって曲折させることによって、基体２の厚さ方向の温度勾配を低減している。
【００４３】素線９の代わりに、巻き径の小さい第二の巻回体を使用した場合にも同様の構成をとることができる。
【００４４】上述の各例においては、巻き径の異なる二種類の巻回体を一つの基体中に埋設していた。むろん、本発明においては、一つの基体中において、巻回体の巻き径を３種類以上に増加させることができる。これによって、ヒーターの実際の設計に併せて、加熱面の温度分布を一層緻密にコントロールすることができ、設計の裕度が広がる。
【００４５】図９は、この実施形態に係る巻回体の平面的埋設パターンを概略的に示す図である。本例においては、基体の左半分について巻回体の埋設パターンを示すが、右半分も同様の埋設パターンである。本例のヒーター１Ａにおいては、基体２に端子６、一対の構造欠陥部７が設けられている。このため、構造欠陥部７の周辺およびその外周領域Ｃではコールドスポットが生じ易くなっている。
【００４６】本例では、最外周の巻回体３Ｅおよびその内周の巻回体３Ｄ、３Ｃの巻き径ＬＡは相対的に大きい。これらの巻回体は弧状に緩やかに湾曲しているので、巻き径が比較的に大きくとも問題がない。むしろ、巻き径を大きくして、できるだけ広い範囲に熱量を供給することが、加熱面の温度の均一性を向上させるという点で有利である。
【００４７】一方、一対の構造欠陥部７の間を通過し、各構造欠陥部７をそれぞれ包囲するように巻回体４Ｂが伸びている。前述したように、構造欠陥部７の周辺では安全間隔Ｆを確保するために、巻回体４Ｂの巻き径ＬＥを最小限とする必要がある。
【００４８】また、本例では、巻き径ＬＥが最小の巻回体４Ｂと端子６との間に、巻き径ＬＤの巻回体４Ａを設けており、巻回体４Ｂと巻回体３Ｃとの間に、巻き径ＬＤの巻回体４Ｃを設けている。これらの巻回体４Ａ、４Ｃの領域は、構造欠陥部７からは離れているので、できるだけ広範囲に熱量を供給するという点からは巻き径ＬＤを大きくすることが好ましい。しかし、これらの領域では比較的に湾曲の度合いが大きい（曲率が大きい）ので、巻き径をＬＡまで大きくすると、巻回体を滑らかに湾曲させることが難しくなり、断線や電流集中のおそれが高くなる。このため、巻回体４Ａ、４Ｃの巻き径ＬＤは、巻き径ＬＥとＬＡとの間になるようにした。
【００４９】なお、本例のパターンでは、構造欠陥部７の周辺およびその外周側の領域Ｃにコールドスポットが生じ易いことを述べた。このため、本例においては、構造欠陥部７の外周側において、巻回体４Ｄを曲折させることによって、発熱量を大きくし、コールドスポットが生じにくいようにしている。ただし、巻回体４Ｄを曲折させると、その曲率が大きくなるので、巻回体の巻き径ＬＤをＬＡよりも小さくしている。
本例において、４種類以上の巻き径を有する巻回体を設けることも可能である。また、構造欠陥部７の周囲の巻回体４Ｂを素線に変更することも可能である。
【００５０】
【実施例】図１、図２、図４、図５に示す加熱装置１７を製造した。基体２は、窒化アルミニウム焼結体とし、基体の直径φは３５０ｍｍとし、厚さは２０ｍｍとした。基体２の内部には、巻回体３Ａ、３Ｂ、４を埋設した。巻回体３Ａ、３Ｂの巻き径ＬＡ、ＬＢは８ｍｍとし、巻回体４の巻き径ＬＣは２ｍｍとした。巻回体３Ａ、３Ｂの線径は０．４ｍｍとし、巻回体４の線径は０．１ｍｍとした。端子５は、金属製のかしめ部材とした。第一の巻回体と端子６、７との間隔Ｅは３ｍｍとした。第二の巻回体４と端子６、７との間隔Ｇ、Ｆは３．５ｍｍとした。巻回体３Ａ、３Ｂ、４はモリブデン製である。端子６、７は、それぞれモリブデン製の円柱状端子とした。
【００５１】支持部材１１は、窒化アルミニウム焼結体によって形成した。支持部材１３の外径を８０ｍｍとし、内径を５０ｍｍとし、長さを２５０ｍｍとした。支持部材１３を基体２の中央部の背面２ｂに固相接合した。ニッケルロッドからなる電力供給手段１２、１２Ａを支持部材１３の内側空間１４に挿入し、各端子と電気的に接続した。
【００５２】このセラミックヒーターを昇温し、加熱面２ａの平均温度が約７００℃となるようにした。そして、加熱面２ａの温度分布をサーモビュアーによって観測した。この結果、図１０に示したようなコールドスポット２８が消滅した。加熱面の最高温度と最低温度との差を測定したところ、２℃であった。
【００５３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ヒーター加熱面の温度の均一性向上に好適であり、かつヒーター加熱面におけるコールドスポットを効果的に防止できるような構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るセラミックヒーター１に埋設されている抵抗発熱体１６の平面的パターンを示す図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】本発明の他の実施形態における抵抗発熱体の平面的パターンの図である。
【図４】図１のヒーター１および支持部材１３を備える加熱装置１７の断面図であり、図１におけるＩＶ−ＩＶ線断面に相当する。
【図５】図１のヒーター１および支持部材１３を備える加熱装置１７の断面図であり、図１におけるＶ−Ｖ線断面に相当する。
【図６】本発明の更に他の実施形態に係るヒーター２１における抵抗発熱体１６の平面的パターンを示す図である。
【図７】図６の抵抗発熱体の平面的パターンの要部拡大図である。
【図８】本発明の更に他の実施形態において、巻回体３および素線９の埋設パターン（基体２の厚さ方向のパターン）を示す図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係るヒーターにおける巻回体の埋設パターンを示す平面図であり、巻き径ＬＡ、ＬＤ、ＬＥが３種類存在する。
【図１０】参考例のセラミックヒーター３１に埋設されている抵抗発熱体の平面的パターンを示す図である。
【図１１】図１０の要部拡大図である。
【符号の説明】１、１１、２１　セラミックヒーター　　　　２　基体
３Ａ、３Ｂ　第一の巻回体　　　　４　第二の巻回体　　　　５　第一の巻回体と第二の巻回体または素線とを接続する端子　　　　６　抵抗発熱体に電力を供給するための端子（構造欠陥部）　　　　７　機能部分９用の端子（構造欠陥部）　　　　９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ　素線　　　　１２Ａ　電力供給部材
１９　機能部分（構造欠陥部）　　　　Ｅ　第一の巻回体と構造欠陥部との間隔　　　　Ｆ、Ｇ、Ｈ　第二の巻回体または素線と構造欠陥部との間隔
ＬＡ、ＬＢ　第一の巻回体の巻き径　　　　ＬＣ、ＬＤ、ＬＥ　第二の巻回体の巻き径　　　　Ｌ　加熱面２ａと略平行な平面
【図１】
2004006242.tif 000003
【図２】
2004006242.tif 000004
【図３】
2004006242.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004006242.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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