(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により発熱する発熱体素子に一端が連結された導電性セラミックス焼結体製の給電用電極棒と、前記給電用電極棒の他端に連結された金属製の給電用端子との連結構造であって、
前記給電用端子には凹状部が形成され、前記凹状部の内部に前記給電用電極棒の他端が挿入され、前記給電用端子は前記給電用電極棒に嵌着されて嵌着部を形成し、前記嵌着部において前記給電用端子と前記給電用電極棒とが機械的固定手段により固定されていることを特徴とする給電用電極棒と給電用端子との連結構造。
【請求項２】
前記給電用端子が、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｐｄ、インコネル合金、モネル合金のいずれかにより形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の給電用電極棒と給電用端子との連結構造。
【請求項３】
前記機械的固定手段は、前記給電用電極棒との熱膨張係数の差が２×１０-6／℃以下となる材料で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の給電用電極棒と給電用端子との連結構造。
【請求項４】
前記機械的固定手段は、前記給電用電極棒と同一の材料で形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の給電用電極棒と給電用端子との連結構造。
【請求項５】
前記凹状部を構成する壁面の厚みが、０．５〜３ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の給電用電極棒と給電用端子との連結構造。
【請求項６】
通電により発熱する発熱体素子と、前記発熱体素子に一端が連結された給電用電極棒と、前記給電用電極棒の他端に連結された給電用端子とを少なくとも備え、
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の給電用電極棒と給電用端子との連結構造を有することを特徴とするヒータエレメント。
【請求項７】
前記給電用端子は、前記給電用端子の軸の中心部にリード線が連結されたものであることを特徴とする請求項６に記載のヒータエレメント。
【請求項８】
チャンバーと、請求項６または請求項７に記載のヒータエレメントとを少なくとも備えたことを特徴とする加熱装置。
【請求項９】
チャンバーと、請求項６または請求項７に記載のヒータエレメントと、一方の面には基板が載置され、他方の面には前記ヒータエレメントの発熱体素子が配置される基板支持台とを少なくとも備えたことを特徴とする基板加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給電用電極棒と給電用端子との連結構造、この連結構造を有するヒータエレメント、加熱装置並びに基板加熱装置に関し、特に、給電用電極棒と給電用端子との連結部分の破損を防ぐことができ、優れた耐久性が得られる連結構造と、前記連結構造を有するヒータエレメント、および前記ヒータエレメントを用いた加熱装置並びに基板加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、高温での使用に耐え、酸化性雰囲気下をはじめとするあらゆる使用雰囲気下において使用されている基板加熱装置として、例えば、図６に示すような基板加熱装置が知られている。
図６は、従来の基板加熱装置の一例を示した概略断面図である。
この基板加熱装置３１は、チャンバー１と、導電性セラミックス焼結体からなり、通電により発熱する発熱体素子２と、この発熱体素子２に一端が連結された導電性セラミックス焼結体製の給電用電極棒５４，５４と、給電用電極棒５４、５４の他端に連結された給電用端子５７、５７と、給電用端子５７、５７に連結されたリード線５９、５９と、チャンバー１の壁面を貫通してリード線５９、５９に電流を導入する電流導入端子１０１，１０１と、基板支持台１０と、熱電対１５とを備えている。
【０００３】
この基板加熱装置３１では、基板支持板１０の上面１０ａにシリコンウエハ基板８が載置され、リード線５９、１０３と、電流導入端子１０１と、給電用端子５７と、給電用電極棒５４とを介して、基板支持板１０の下面に配置されている発熱体素子２に電力を供給することにより、発熱体素子２が昇温して基板支持台１０を介してシリコンウエハ基板８が加熱されるようになっている。
【０００４】
この基板加熱装置３１では、酸化性雰囲気下においても使用できるように、給電用端子５７として、耐熱性および耐酸化性に優れる金属である例えば、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｐｄ、インコネル合金、モネル合金等からなる金属薄板によって形成されたものを使用している。また、この基板加熱装置３１において、給電用電極棒５４と給電用端子５７とは、図７に示すような連結構造を有している。
【０００５】
図７は、図６に示した基板加熱装置における給電用電極棒とリード線との連結構造の一例を示した図であり、図７（ａ）は、側面図であり、図７（ｂ）は、給電用電極棒におけるリード線が連結される側の端部から見た図である。
図７において、符号５１は、給電用電極棒５４とリード線５９との連結部を示している。連結部５１において、給電用電極棒５４とリード線５９とは、給電用電極棒５４の端部に巻き付けられた給電用端子５７の貫通孔５８に、金属製のボルト５２を挿入して、金属製のナットおよびワッシャーを用いて固定し、給電用端子５７が固定されている部分にリード線５９を連結することによって連結されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図７に示した給電用電極棒５４とリード線５９との連結構造では、金属からなる給電用端子５７と導電性セラミックス焼結体からなる給電用電極棒５４との接触面積が、給電用端子５７と給電用電極棒５４との熱膨張係数の差に起因して低下し、給電用端子５７と給電用電極棒５４との間に隙間が形成されてしまうことによる異常放電が発生しやすい。このため、発熱体素子２に通電することによって、給電用電極棒５４とリード線５９との連結部分が破損しやすく、耐久性が充分でないという問題点があった。
【０００７】
また、リード線５９が給電用端子５７の軸の中心部に連結されていないため、基板加熱装置３１を昇温させた際に、リード線５９の熱膨張による連結部５１への不均一な応力が発生してしまう。このリード線５９の熱膨張による不均一な応力が、基板加熱装置３１を昇温させる度に連結部５１に繰り返し与えられることにより、連結部５１に緩みが生じ、リード線５９と給電用電極棒５４とが接触不良を起こすことが問題となっていた。
【０００８】
本発明は、上記の従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであり、そのための具体的な技術的課題は、給電用電極棒と給電用端子との連結部分の破損を防ぐことができ、優れた耐久性が得られる連結構造を提供することを目的とする。
また、前記連結構造を有するヒータエレメント、および前記ヒータエレメントを用いた加熱装置並びに基板加熱装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の給電用電極棒と給電用端子との連結構造は、通電により発熱する発熱体素子に一端が連結された導電性セラミックス焼結体製の給電用電極棒と、前記給電用電極棒の他端に連結された金属製の給電用端子との連結構造であって、前記給電用端子には凹状部が形成され、前記凹状部の内部に前記給電用電極棒の他端が挿入され、前記給電用端子は前記給電用電極棒に嵌着されて嵌着部を形成し、前記嵌着部において前記給電用端子と前記給電用電極棒とが機械的固定手段により固定されていることを特徴とする。
【００１０】
本願発明において、「機械的固定手段」とは、嵌着部を締め付け固定するためのものであり、給電用電極棒と給電用端子との連結を強固にし、給電用端子の熱膨張を抑制するものである。具体的には、例えば、ボルトと、ナットおよびワッシャーとからなるものなどが含まれる。
【００１１】
このような給電用電極棒と給電用端子との連結構造では、給電用端子には凹状部が形成され、前記凹状部の内部に前記給電用電極棒の他端が挿入され、前記給電用端子は前記給電用電極棒に嵌着されて嵌着部を形成し、前記嵌着部において前記給電用端子と前記給電用電極棒とが機械的固定手段により固定されているので、連結構造が昇温した際に生じる金属製の給電用端子の横方向の熱膨張を抑制することができ、給電用電極棒と給電用端子との接触面積の低下を防ぐことができる。このため、給電用電極棒と給電用端子との間に隙間が生じにくくなり、異常放電が発生しないものとなる。したがって、給電用電極棒と給電用端子との連結部分の破損を防ぐことができ、優れた耐久性が得られる。
【００１２】
また、上記の給電用電極棒と給電用端子との連結構造においては、前記給電用端子が、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｐｄ、インコネル合金、モネル合金のいずれかにより形成されたものであることが望ましい。
このような給電用電極棒と給電用端子との連結構造とすることで、給電用端子が耐熱性および耐酸化性に優れたものとなり、より一層、耐久性を向上させることができる。このことにより、大気中や酸化性雰囲気下における高温での使用に際しても十分な耐久性が得られるものとなり、大気中や酸化性雰囲気下で高温で使用する場合でも、支障なく使用することができる優れたものとなる。
【００１３】
また、上記の給電用電極棒と給電用端子との連結構造においては、前記機械的固定手段は、前記給電用電極棒との熱膨張係数の差が２×１０-6／℃以下となる材料で形成されていることが望ましい。
このような給電用電極棒と給電用端子との連結構造とすることで、連結構造が昇温した際に、給電用端子が熱膨張することにより、給電用電極棒と給電用端子との接触面積が低下して異常放電の原因となることを有効に防止することができ、より一層、耐久性を向上させることができる。
【００１４】
さらに、上記の給電用電極棒と給電用端子との連結構造においては、前記機械的固定手段は、前記給電用電極棒と同一の材料で形成されていることが望ましい。
このような給電用電極棒と給電用端子との連結構造とすることで、機械的固定手段と給電用電極棒との熱膨張係数の差がないものとなり、より一層、耐久性を向上させることができる。
【００１５】
また、上記の給電用電極棒と給電用端子との連結構造においては、前記凹状部を構成する壁面の厚みは、０．５〜３ｍｍの範囲であることが望ましい。
このような給電用電極棒と給電用端子との連結構造とすることで、電流を十分に流すことができるとともに、壁面が熱膨張して給電用電極棒と給電用端子との接触面積が低下することによる給電用電極棒と給電用端子との連結部分の破損を防ぐことができ、優れた耐久性が得られる。
【００１６】
また、上記の目的を達成するために、本発明のヒータエレメントは、通電により発熱する発熱体素子と、前記発熱体素子に一端が連結された給電用電極棒と、前記給電用電極棒の他端に連結された給電用端子とを少なくとも備え、上記のいずれかに記載の給電用電極棒と給電用端子との連結構造を有することを特徴とする。
【００１７】
このようなヒータエレメントは、上記のいずれかに記載の給電用電極棒と給電用端子との連結構造を有するものであるので、ヒータエレメントを昇温させた際の給電用端子の横方向の熱膨張を抑えることができ、給電用電極棒と給電用端子との接触面積の低下を防ぎ、給電用電極棒と給電用端子との間に隙間が生じにくくなり、異常放電が発生しないものとなる。したがって、給電用電極棒と給電用端子との連結部分の破損を防ぐことができ、優れた耐久性が得られる。
【００１８】
また、上記のヒータエレメントにおいては、前記給電用端子は、前記給電用端子の軸の中心部にリード線が連結されたものであることが望ましい。
このようなヒータエレメントとすることで、ヒータエレメントを昇温させた際に、リード線の熱膨張によって発生するリード線と給電用端子との連結部分への応力が均一なものとなり、リード線と給電用端子との熱膨張係数の差に起因するリード線と給電用端子との接触不良を防止することができ、より一層、耐久性を向上させることができる。
【００１９】
また、上記の目的を達成するために、本発明の加熱装置は、チャンバーと、上記のいずれかに記載のヒータエレメントとを少なくとも備えたことを特徴とする。
このような加熱装置は、上記のいずれかに記載のヒータエレメントを備えたものであるので、給電用電極棒と給電用端子との連結部分の破損を防ぐことができ、優れた耐久性が得られるものとなる。
【００２０】
また、上記の目的を達成するために、本発明の基板加熱装置は、チャンバーと、上記のいずれかに記載のヒータエレメントと、前記チャンバー内に設けられ、一方の面には基板が載置され、他方の面には前記ヒータエレメントの発熱体素子が配置される基板支持台とを少なくとも備えたことを特徴とする。
このような基板加熱装置は、上記のいずれかに記載のヒータエレメントを備えたものであるので、給電用電極棒と給電用端子との連結部分の破損を防ぐことができ、優れた耐久性が得られるものとなる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、この実施形態は、本発明の要旨を説明するためのものであり、特に限定がない限り本発明を限定するものではない。
【００２２】
図１は、本発明の給電用電極棒と給電用端子との連結構造を有するヒータエレメントの一例を説明するための図であり、図１（ａ）は、発熱体素子側から見た平面図であり、図１（ｂ）は、側面図である。
図１において、符号２０は、ヒータエレメントを示している。このヒータエレメント２０は、発熱体素子２と給電用電極棒４と給電用端子７と機械的固定手段２５とを備えたものであり、チャンバー（図示略）内に配置されものである。
【００２３】
発熱体素子２は、通電により発熱するものであり、図１に示すように平面視円形の平板状であり、中央部から外周部に向かって徐々に発熱体素子２の幅が薄くなるように形成されたスパイラル状となっている。
発熱体素子２は、導電性セラミックス焼結体からなり、具体的には、例えば、炭化珪素、二珪化モリブデン、ジルコニア、ランタンクロマイト等を例示することができ、中でも炭化珪素が好適に使用される。炭化珪素としては、高純度で金属汚染の原因とならない炭化珪素、例えば、特許第２７２６６９４号公報に記載されている常温下での熱伝導率が１２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上で、輻射率が０．７５以上である導電性炭化珪素材料などが好適に使用される。
【００２４】
給電用電極棒４は、２本設けられ、一端４ａ（発熱体素子側の端部）は、発熱体素子２に連結され、他端４ｂ（給電用端子側の端部）は、図２に示すように、給電用端子７の凹状部７ａに受容され、嵌着し得る形状となるように形成されているとともに、ボルト２１を挿入するための貫通穴４ｃが形成されている。
【００２５】
また、給電用電極棒４は、導電性セラミックス焼結体からなり、発熱体素子２と同様の導電性セラミックス焼結体などを使用することができるが、炭化珪素（熱膨張係数：４．０×１０-6／℃）、二珪化モリブデン（熱膨張係数：７．５×１０-6／℃）、ジルコニア（熱膨張係数：９．２×１０-6／℃）、ランタンクロマイト（熱膨張係数：９．７×１０-6／℃）からなる群から選ばれた少なくとも１種を主成分とするものであることが、高熱伝導性、耐熱性、焼結性などの点において好ましい。
【００２６】
例えば、発熱体素子２と給電用電極棒４とが共に炭化珪素で形成されている場合には、発熱体素子２と給電用電極棒４とを連結する際に、特願平１１−１５４３３６に開示されているように、Ｓｉを含む接合剤を用いて接合すれば、ヒータエレメントを酸化雰囲気中、不活性雰囲気中、還元雰囲気中のすべての雰囲気において好適に使用することができる。
【００２７】
給電用端子７は、２本の給電用電極棒４の他端４ｂにそれぞれ設けられている。給電用端子７の一方の端部には、図３に示すように、給電用電極棒４の他端４ｂを受容して嵌着し得る凹状部７ａが形成されている。凹状部７ａは、断面視コの字状であり、底部が矩形となっている。また、凹状部７ａを構成する壁面７ｅ、７ｅには、ボルトを挿入するための貫通孔７ｃ、７ｃが設けられている。
【００２８】
給電用端子７の凹状部７ａを構成する壁面７ｅの厚みｔは、０．５〜３ｍｍ程度の範囲とするのが好ましい。壁面７ｅの厚みｔを０．５ｍｍ未満とした場合、十分に電流を流せなくなる恐れや、十分な強度が得られない恐れがあるため好ましくない。また、壁面７ｅを３ｍｍを越える厚みｔとした場合、壁面７ｅの熱膨張により、給電用電極棒４と給電用端子７との接触面積が低下して、給電用電極棒４と給電用端子７との連結部分に破損が生じる恐れがあるので、好ましくない。
【００２９】
また、図２に示すように、給電用端子７の他方の端部７ｂにおける給電用端子７の軸の中心部には、リード線９が連結されるようになっている。
給電用端子７は、金属からなるものであり、具体的には、耐熱性に優れ、酸化性雰囲気下での使用も可能となるように、例えば、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金（インコネル合金）、モネル合金等を使用することができ、特に、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系合金またはＮｉが好適である。
また、リード線９は、Ｎｉなどの耐熱性に優れた材料により形成された撚り線の外周部を、アルミナ硝子などの耐熱性に優れた材料により保護したものである。
【００３０】
機械的固定手段２５は、給電用電極棒４と給電用端子７との連結を確実にし、給電用端子７の熱膨張を抑制するためのものであり、例えば、図２に示すように、給電用電極棒４の貫通穴４ｃと凹状部７ａの貫通孔７ｃとを貫通するように挿入されたボルト２１と、ナット２２およびワッシャー２３とからなるものなどが挙げられる。
また、機械的固定手段２５を形成する材料としては、給電用電極棒４との熱膨張係数の差が２×１０-6／℃以下となる材料などが好ましい。
さらに、機械的固定手段２５を形成する材料としては、給電用電極棒４と同一の材料としてもよい。
【００３１】
このようなヒータエレメント２０では、給電用電極棒４と給電用端子７とは、図２に示すように、給電用端子７の凹状部７ａ内に給電用電極棒４の他端４ｂを挿入して、給電用端子７が給電用電極棒４に嵌着された嵌着部５を形成し、さらに、機械的固定手段２５により嵌着部５を固定することによって連結されている。
【００３２】
また、給電用端子７とリード線９とは、図２に示すように、給電用端子７の他方の端部７ｂにおける給電用端子７の軸の中心部にかしめて連結されている。
そして、このようなヒータエレメント２０では、給電用端子７とリード線９とを連結することにより、電力の供給が可能となり、供給電力の増減により発熱体素子２の温度制御ができるようになっている。
【００３３】
このようなヒータエレメント２０は、上記の給電用電極棒４と給電用端子７との連結構造を有するものであるので、耐久性に優れたものとなる。
すなわち、本実施形態における給電用電極棒４と給電用端子７との連結構造では、給電用端子７には凹状部７ａが形成され、凹状部７ａの内部に給電用電極棒４の他端４ｂが挿入され、給電用端子７は給電用電極棒４に嵌着されて嵌着部５を形成し、嵌着部５において給電用端子７と給電用電極棒４とが機械的固定手段２５により固定されているので、ヒータエレメント２０が昇温した際の給電用端子７の横方向の熱膨張を抑えることができ、給電用電極棒４と給電用端子７との接触面積の低下を防ぎ、給電用電極棒４と給電用端子７との間に隙間が生じにくくなり、異常放電が発生しないものとなる。したがって、給電用電極棒４と給電用端子７との連結部分の破損を防ぐことができ、優れた耐久性が得られる。
【００３４】
また、このヒータエレメント２０においては、給電用端子７は、給電用端子７の軸の中心部にリード線９が連結されたものであるので、ヒータエレメント２０を昇温させた際に、リード線９の熱膨張によって発生するリード線９と給電用端子７との連結部分への応力が均一なものとなり、リード線９と給電用端子７との熱膨張係数の差に起因するリード線９と給電用端子７との接触不良を防止することができ、より一層、耐久性を向上させることができる。したがって、リード線９の熱膨張により発生する不均一な応力によって、リード線９が連結されている部分が緩み、接触不良を起こす虞もない。
【００３５】
また、本実施形態の給電用電極棒４と給電用端子７との連結構造においては、給電用端子７を、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｐｄ、インコネル合金、モネル合金のいずれかにより形成されたものとすることで、給電用端子７が耐熱性および耐酸化性に優れたものとなり、より一層、耐久性を向上させることができる。このことにより、大気中や酸化性雰囲気下における高温での使用に際しても十分な耐久性が得られるものとなり、大気中や酸化性雰囲気下で高温で使用する場合でも、支障なく使用することができる優れたものとなる。
【００３６】
また、機械的固定手段２５を、給電用電極棒４との熱膨張係数の差が２×１０-6／℃以下となる材料で形成することで、ヒータエレメント２０が昇温した際に、給電用端子７が熱膨張することにより、給電用電極棒４と給電用端子７との接触面積が低下して異常放電の原因となることを有効に防止することができ、より一層、耐久性を向上させることができる。
【００３７】
さらに、機械的固定手段２５を、給電用電極棒４と同一の材料で形成することで、機械的固定手段２５と給電用電極棒４との熱膨張係数の差がないものとなり、より一層、耐久性を向上させることができる。
【００３８】
さらに、本実施形態の給電用電極棒４と給電用端子７との連結構造においては、凹状部７ａを構成する壁面７ｅの厚みｔを、０．５〜３ｍｍの範囲とすることで、電流を十分に流すことができるとともに、壁面７ｅが熱膨張して給電用電極棒４と給電用端子７との接触面積が低下することによる給電用電極棒４と給電用端子７との連結部分の破損を防ぐことができ、優れた耐久性が得られる。
【００３９】
次に、本発明のヒータエレメントを備えた基板加熱装置を例に挙げて説明する。
図４は、本発明の基板加熱装置の一例を示した概略断面図である。
この基板加熱装置３０は、チャンバー１と、図１に示したヒータエレメント２０と、ヒータケース６と、基板支持台１０と、熱電対１５と、電流導入端子１０１とを備えている。
【００４０】
チャンバー１は、金属アルミニウムなどからなるものであり、基板支持板１０は、透明石英などからなるものである。基板支持板１０の上面１０ａには、シリコンウエハ基板８が載置され、下面にはヒータエレメント２０の発熱体素子２が配置されている。
発熱体素子２は、基板支持板１０と不透明石英などで形成されたヒータケース６とによって形成される空間内に、透明石英などで形成されたヒータケース６の脚１３によって支えられて収容されている。
【００４１】
電流導入端子１０１は、Ｎｉなどの耐熱性に優れた材料により形成された電流導入棒部１０１ａ、１０１ａと、チャンバー１に取り付けられてチャンバー１内を気密に覆うフランジ部１６とからなる２芯タイプのものであり、フランジ部１６をボルト１７を用いて固定することにより、オーリング（Ｏーリング）１１を介して、チャンバー１に気密に取り付けられている。
【００４２】
また、この基板加熱装置３０では、給電用端子７にリード線９の一端が連結され、リード線９の他端が電流導入端子１０１に連結されている。電流導入端子１０１は、チャンバー１の外に導出され、チャンバー１の外に向かって延出した電流導入端子１０１の端部には、コネクタ１０２を介してリード線１０３が着脱可能に取り付けられている。
そして、このような基板加熱装置３０では、リード線９、１０３と、電流導入端子１０１と、給電用端子７と、給電用電極棒４とを介して発熱体素子２に電力を供給することにより、発熱体素子２が昇温して基板支持台１０を介してシリコンウエハ基板８が加熱されるようになっている。
【００４３】
このような基板加熱装置３０は、図１に示したヒータエレメント２０を備えたものであるので、給電用電極棒４と給電用端子７との連結部分の破損を防ぐことができ、優れた耐久性が得られるものとなる。
【００４４】
なお、本発明においては、上述した例に示したように、発熱体素子２と給電用電極棒４とは、接合剤を用いて接合することにより連結されていてもよいが、他の連結方法によって連結されていてもよく、例えば、導電性セラミックス製ナットやワッシャー等を用いて機械的に連結されていてもよい。
【００４５】
また、本発明においては、給電用端子７の凹状部７ａの形状は、給電用電極棒４の他端４ａを受容し、嵌着し得る形状であれば、とくに限定されるものではなく、例えば、図５に示すように、壁面が湾曲しているものであってもよい。
また、本発明の加熱装置は、本発明のヒータエレメントとチャンバーとを少なくとも備えたものであればよく、上述した例に示した基板加熱装置に限定されるものではなく、基板以外のものを加熱する装置としても使用することができ、例えば、気体や液体を加熱する装置としても使用することができる。
【００４６】
【実施例】
以下、本発明を具体的に詳しく説明する。
（実施例）
図４に示す構造を有する基板加熱装置を作製した。
発熱体素子２および給電用電極棒４には、常温下での熱伝導率が１７５Ｗ／ｍ・Ｋで、かつ、輻射率が０．９の導電性炭化珪素焼結体を用いた。
発熱体素子２の形状は、平面視円形の平板状で、厚み３ｍｍ、直径２４０ｍｍとした。また、発熱体素子２の幅は、中央部で２４ｍｍ、外周部に向かって徐々に小さくして外周部の一番外側で６ｍｍのスパイラル状とした。
給電用電極棒４は、直径１０ｍｍ、長さ３００ｍｍの円柱状に形成した。また、給電用電極棒４の給電用端子７側の端部４ｂは、８ｍｍの角柱状とし、ボルト２１を挿入するためのＭ４のネジ切りの貫通孔４ｃを放電加工法と切削法により形成した。そして、給電用電極棒４，４は、発熱体素子２の中心から１８ｍｍの位置に配置した。
【００４７】
また、基板支持板１０およびヒータケース６の脚１３は、透明石英製とし、ヒータケース６は、不透明石英製とした。
給電用端子７は、凹状部７ａを構成する対応する壁面７ｅ、７ｅ同士の距離を１０ｍｍ、壁面７ｅ、７ｅの厚みｔを１ｍｍとし、その材質はＮｉとした。
ボルト２１と、ナット２２およびワッシャー２３として、発熱体素子２および給電用電極棒４と同一の材料のものを用いた。
電流導入端子１０１は、電流導入棒部１０１ａ、１０１ａが直径５ｍｍのＮｉで形成された２芯タイプのものを用いた。
リード線９、１０３は、Ｎｉにより形成された撚り線（断面積５．５ｍｍ2）の外周部を、アルミナ硝子により保護したものを用いた。
【００４８】
そして、発熱体素子２と給電用電極棒４の接合体を、以下のようにして得た。
珪素粉末０．７ｇとモリブデン粉末０．３ｇを秤量し、アクリル樹脂を溶解してなるα−テルピネオールを加えて混合した後、発熱体素子２と給電用電極棒４との接合面に塗付した。次いで、発熱体素子２と給電用電極棒４とを所定の形状に組み立て、３５０℃にて２０分間脱脂を行い、大気圧下１５００℃で３０分間熱処理することにより接合した。
【００４９】
また、図２に示すように、給電用端子７の凹状部７ａ内に給電用電極棒４の他端４ｂを挿入して、給電用端子７が給電用電極棒４に嵌着された嵌着部５を形成し、さらに、給電用電極棒４の貫通穴４ｃと凹状部７ａの貫通孔７ｃとを貫通するように挿入されたボルト２１と、ナット２２およびワッシャー２３により嵌着部５を固定することによって、給電用電極棒４と給電用端子７とを連結した。
さらに、図４に示すように、給電用端子７の軸の中心部にリード線９の一端をかしめて連結し、リード線９の他端を電流導入端子１０１に連結した。
【００５０】
（従来例）
給電用電極棒とリード線との連結構造を図７に示した構造とした他は、実施例と同様にして図６に示す基板加熱装置を作製した。
幅１６ｍｍ、厚み１ｍｍのＮｉ薄板を、給電用電極棒５４の発熱体素子２が接合されている側と反対側の端部に巻き付けて給電用端子５７とし、給電用端子５７が固定されている部分にリード線５９の一端をかしめて連結し、リード線５９の他端を電流導入端子１０１に連結した。
【００５１】
上記のようにして製作した実施例及び従来例の基板加熱装置について、以下に示すように、給電用電極棒と給電用端子との連結部分の耐久性を評価した。
「耐久性の評価」
基板支持板１０の上面１０ａにシリコンウエハ基板８を載置し、チャンバー１の外に向かって延出した電流導入端子１０１の端部に、リード線１０３を介して供給電源を接続し、出力を調整しながら室温から８００℃（ウエハ温度）まで３０分間で昇温し、８００℃に到達後、２３時間保持し、３０分間で室温まで降温する熱負荷サイクルを負荷した。
【００５２】
その結果、従来例の基板加熱装置３１では、５日後に給電用電極棒５４と給電用端子５７との連結部分に異常放電が認められ、連結部分が破損したが、実施例の基板加熱装置３０では、２００日後においても給電用電極棒４と給電用端子７との連結部分に異常放電が認められず、連結部分の破損も認められなかった。
このことにより、実施例の基板加熱装置３０は、従来例の基板加熱装置３１と比較して、優れた耐久性が得られることがあきらかとなった。
【００５３】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の給電用電極棒と給電用端子との連結構造、この連結構造を有するヒータエレメント、加熱装置並びに基板加熱装置によれば、連結構造が昇温した際の給電用端子の熱膨張を効率的に抑えることができ、給電用電極棒と給電用端子との接触面積の低下を防ぎ、給電用電極棒と給電用端子との間に隙間が生じにくくなり、異常放電が発生しないものとなる。したがって、給電用電極棒と給電用端子との連結部分の破損を防ぐことができ、優れた耐久性が得られる。
【００５４】
また、本発明においては、給電用端子の軸の中心部にリード線が連結されたものとすることで、連結構造が昇温した際に、リード線の熱膨張によって発生するリード線と給電用端子との連結部分への応力が均一なものとなり、リード線と給電用端子との熱膨張係数の差に起因するリード線と給電用端子との接触不良を防止することができ、より一層、耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】   本発明の給電用電極棒と給電用端子との連結構造を有するヒータエレメントの一例を説明するための図であり、図１（ａ）は、発熱体素子側から見た平面図であり、図１（ｂ）は、側面図である。
【図２】   給電用電極棒と給電用端子との連結構造を説明するための部分拡大図である。
【図３】   給電用端子の構造の一例を示した斜視図である。
【図４】   本発明の基板加熱装置の一例を示した概略断面図である。
【図５】   給電用端子の構造の他の例を示した斜視図である。
【図６】   従来の基板加熱装置の一例を示した概略断面図である。
【図７】   図６に示した基板加熱装置における給電用電極棒とリード線との連結構造の一例を示した図であり、図７（ａ）は、側面図であり、図７（ｂ）は、給電用電極棒におけるリード線が連結される側の端部から見た図である。
【符号の説明】
１  チャンバー
２  発熱体素子
４  ５４  給電用電極棒
４ａ  一端
４ｂ  他端
４ｃ、７ｃ、５８  貫通孔
５  嵌着部
６  ヒータケース
７  ５７  給電用端子
７ａ  凹状部
７ｂ  他方の端部
７ｅ  壁面
８  シリコンウエハ基板
９、５９、１０３  リード線
１０  基板支持台
１０ａ  上面
１１  オーリング（Ｏリング）
１３  脚
１５  熱電対
１６  フランジ部
１７、２１、５２  ボルト
２０  ヒータエレメント
２２  ナット
２３  ワッシャー
２５  機械的固定手段
３０、３１  基板加熱装置
５１  連結部
１０１  電流導入端子
１０１ａ  電流導入棒部
１０２  コネクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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