(57)【要約】【課題】セラミックスヒーター上に直接載置された被加熱物を均一に加熱できて加熱効率も高く、ヒーター本体が大型化せずコンパクトなセラミックスヒーターを提供する。【解決手段】少なくとも、一対以上の貫通孔１３が形成された絶縁性セラミックスからなる板状部材１２と、一端に給電端子１８を有し他端が貫通孔１３に挿入された導電性セラミックスからなる棒状部材１４と、板状部材１２上に形成された導電性セラミックスからなる導電層１９と、該導電層上に形成された絶縁性セラミックスからなる被覆層２１とを備えたセラミックスヒーター１１であって、棒状部材の一端面１６が板状部材の主面１５と同一平面をなし、該同一平面をなす板状部材の主面１５上にヒーターパターン２０を有する導電層１９が形成され、反対側の主面１７において棒状部材１４同士が短絡しないように電気的に絶縁されたセラミックスヒーター。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、一対以上の貫通孔が形成された絶縁性セラミックスからなる板状部材と、一端に給電端子を有し他端が前記板状部材の貫通孔に挿入された導電性セラミックスからなる棒状部材と、前記板状部材上に形成された導電性セラミックスからなる導電層と、該導電層上に形成された絶縁性セラミックスからなる被覆層とを備えたセラミックスヒーターであって、前記棒状部材の給電端子を有する側と反対側の一端面が前記板状部材の主面と同一平面をなし、該同一平面をなす前記板状部材の主面上にヒーターパターンを有する前記導電層が形成され、前記板状部材の前記ヒーターパターンが形成された側の反対側の主面において前記棒状部材同士が短絡しないように電気的に絶縁されたものであることを特徴とするセラミックスヒーター。
【請求項２】
前記棒状部材は、前記板状部材の貫通孔に圧入されたものであり、前記導電層および被複層が被覆されて板状部材に固定されたものであることを特徴とする請求項１に記載のセラミックスヒーター。
【請求項３】
前記板状部材は、熱分解窒化ホウ素、炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素のいずれかからなるものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のセラミックスヒーター。
【請求項４】
前記棒状部材は、グラファイト、炭化ケイ素焼結体、炭化ホウ素焼結体のいずれかからなるものであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のセラミックスヒーター。
【請求項５】
前記導電層は、熱分解グラファイト、ホウ素および／または炭化ホウ素を含有する熱分解グラファイトのいずれかからなるものであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のセラミックスヒーター。
【請求項６】
前記被覆層は、熱分解窒化ホウ素、炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素のいずれかからなるものであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のセラミックスヒーター。
【請求項７】
少なくとも、絶縁性セラミックスからなる板状部材に一対以上の貫通孔を形成し、導電性セラミックスからなる棒状部材の一端に給電端子を形成し他端を前記板状部材の貫通孔に挿入した後、前記板状部材上に導電性セラミックスからなる導電層を形成し、その後、該導電層上に絶縁性セラミックスからなる被覆層を形成するセラミックスヒーターの製造方法であって、前記棒状部材の給電端子を有する側と反対側の一端面が前記板状部材の主面と同一平面をなすように前記棒状部材を前記板状部材の貫通孔に挿入した後、前記棒状部材および前記板状部材を一体的に被覆するように前記導電層を形成して棒状部材と板状部材を固着し、前記同一平面をなす前記板状部材の主面上の前記導電層を加工してヒーターパターンを形成し、前記板状部材の該ヒーターパターンを形成した主面と反対側の主面上の導電層を一部または全部除去することにより前記棒状部材同士が短絡しないように電気的に絶縁し、その後、前記板状部材、前記棒状部材、および前記導電層を一体的に被覆するように前記被覆層を形成することを特徴とするセラミックスヒーターの製造方法。
【請求項８】
前記棒状部材の前記板状部材の貫通孔への挿入は、圧入によることを特徴とする請求項７に記載のセラミックスヒーターの製造方法。
【請求項９】
前記板状部材として、熱分解窒化ホウ素、炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素のいずれかを用いることを特徴とする請求項７または請求項８に記載のセラミックスヒーターの製造方法。
【請求項１０】
前記棒状部材として、グラファイト、炭化ケイ素焼結体、炭化ホウ素焼結体のいずれかからなるものを用いることを特徴とする請求項７ないし請求項９のいずれか一項に記載のセラミックスヒーターの製造方法。
【請求項１１】
前記導電層を、熱分解グラファイト、ホウ素および／または炭化ホウ素を含有する熱分解グラファイトのいずれかを化学気相蒸着させることにより形成することを特徴とする請求項７ないし請求項１０のいずれか一項に記載のセラミックスヒーターの製造方法。
【請求項１２】
前記被覆層を、熱分解窒化ホウ素、炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素のいずれかを化学気相蒸着させることにより形成することを特徴とする請求項７ないし請求項１１のいずれか一項に記載のセラミックスヒーターの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体の製造工程における半導体ウエハの加熱や、化学気相蒸着法、スパッタ法によって薄膜を形成する際の基材の加熱に使用されるセラミックスヒーターおよびセラミックスヒーターの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の製造工程における半導体ウエハの加熱や、化学気相蒸着法、スパッタ法によって薄膜を形成する際の基材の加熱に使用されるセラミックスヒーターには、窒化珪素や窒化アルミニウム、窒化ホウ素などの焼結体からなる支持基材に、金属の箔や巻回線からなる発熱体や、金属粒子または導電性セラミック粒子を含む導電性ペーストをスクリーン印刷することによって形成された発熱体を埋設した構造のヒーターが用いられている（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
しかしスクリーン印刷によりヒーターパターンを形成した場合、発熱層の膜厚が不均一となりやすく、均熱性の良いヒーターとならないことがある。また、スクリーン印刷に用いられるペーストに含まれる有機物や、セラミック焼結体に含まれる焼結助剤成分が、不純物の発生源となる可能性がある。
【０００４】
これに対し、化学気相蒸着法によって生成された熱分解窒化ホウ素からなる支持基材上に、化学気相蒸着法によって熱分解グラファイトからなる導電層を成膜し、これに機械加工を施して所望のヒーターパターンを形成し、さらに化学気相蒸着法によって熱分解窒化ホウ素からなる被覆層でヒーターパターンを覆ったものは、均一な膜厚の導電層を得やすく、均熱性の良いセラミックスヒーターとすることができる（特許文献３参照）。
また、支持基材、導電層、被覆層のすべてが化学気相蒸着法で製造されるので、焼結法によって製造されたものより高純度で半導体ウエハが不純物によって汚染されにくいという利点があり、加熱プロセスでは有利である。
【０００５】
この化学気相蒸着法によって生成された熱分解窒化ホウ素からなる支持基材上に、化学気相蒸着法によって熱分解グラファイトからなる導電層を成膜し、これに機械加工を施して所望のヒーターパターンを形成し、さらに化学気相蒸着法によって熱分解窒化ホウ素からなる被覆層でヒーターパターンを覆ってなるヒーターは、ヒーターパターンの両端に貫通孔を設けると共に、貫通孔の周囲の被覆層を除去して導電層を露出させ、この導電層露出部分に電源からの導線を金属、またはグラファイトや炭素／炭素複合材料などの炭素材料からなるボルト、ナットで固定することによって電源と接続される。
【０００６】
しかし、上記接続方法では、炭素と反応性のある雰囲気では電源接続部分で露出している導電層が消耗して異常発熱を起こし、さらに消耗が進むと放電が起こりヒーターが破損してしまうため、ヒーターの使用条件（加熱温度、雰囲気）が制限されるという問題がある。また、グラファイトや炭素/炭素複合材料などからなるボルト、ナットを使用した場合、これがパーティクルの発生源となる。また、金属製のボルトやナットを使用した場合、使用開始からある程度の期間は、グラファイトや炭素/炭素複合材料などからなるボルト、ナットを使用した場合よりもパーティクルは発生し難い。しかし長期間使用し続けると、例え金属製のボルトやナットであっても熱で劣化してしまい、やはりパーティクルの発生源となるという問題がある。また、処理する半導体ウエハを金属汚染する危険もある。
【０００７】
これらの問題を解決するものとして、特許文献４に記載のセラミックスヒーターが挙げられる。これは、熱分解窒化ホウ素からなる基材に、熱分解グラファイトからなるヒーターパターンを設けたものをヒーター本体とし、ヒーターパターンの両端に位置する接触端に貫通孔を設け、グラファイトネジを用い、貫通孔を介して所定の長さのグラファイト棒状部材をヒーターパターンとは反対側の面に位置するように固定した後、ヒーター本体、グラファイトネジ、グラファイト棒状部材を一体的に熱分解窒化ホウ素からなる被覆層で覆った構造のセラミックスヒーターである。
【０００８】
そして、グラファイトネジおよびグラファイト棒状部材の取り付けを機械的および電気的に強固にするために、フレキシブルグラファイトワッシャーがグラファイトネジ〜ヒーター本体間およびヒーター本体〜グラファイト棒状部材間に配置されている。グラファイト棒状部材の、グラファイトネジによってヒーター本体に固定されている一端とは反対側の他端には、熱分解窒化ホウ素からなる被覆層が形成されておらず、この部分に電源からの導線が接続される。
【０００９】
この特許文献４に記載のヒーターであれば、ヒーターパターンを形成する熱分解グラファイトからなる導電層や、グラファイトネジ、グラファイト棒状部材など炭素材料からなる部材が、ほぼ完全に熱分解窒化ホウ素からなる被覆層で覆われているので、炭素と反応性のある雰囲気でも使用可能なヒーターとなり、またグラファイトネジ、グラファイト棒状部材などからのパーティクルの発生も抑えられる。
【００１０】
グラファイト棒状部材の、グラファイトネジによってヒーター本体に固定されている一端とは反対側の他端は、熱分解窒化ホウ素からなる被覆層が形成されておらず、この部分に電源からの導線が接続されているが、この部分は所定の長さを持つグラファイト棒状部材の分だけヒーターパターンから距離が離れているため、温度が低く抑えられている。よって炭素と反応性がある雰囲気で使用しても、消耗はある程度小さい。また、導線の接続に金属製のネジを使用しても、温度が低いので、金属製のネジが熱で劣化してパーティクルの発生源になることも少ない。
【００１１】
ここで、セラミックスヒーターによって半導体ウエハを加熱する主な方法は、半導体ウエハとヒーターを接触させず、ヒーターからの輻射光によって加熱する方法と、半導体ウエハをヒーター上に直置きし、熱伝導により加熱する方法とがある。
減圧下で輻射加熱を行う場合、使用時間が長くなるにつれて、プロセスガスの回り込みに起因する膜付着や、周囲部材からの飛散物の付着によりヒーター表面が汚れ、このため輻射率が変化し、同じ電力でも半導体ウエハを同じように加熱できなくなることがある。このような現象は、特に１０００℃以上の高温プロセスで顕著である。
直置き加熱の場合にはこのような問題が無い。また直置き加熱の方が輻射加熱よりも加熱効率がよいため、高温のプロセスでは直置き加熱がコスト的にも適している。
【００１２】
特許文献４に記載のヒーターでは、グラファイト棒状部材を固定するグラファイトネジの頭がヒーターの加熱面に突出している。従って、被加熱物をヒーターの上に直接載せて加熱を行う場合は、グラファイト棒状部材の取り付け位置はヒーター上の被加熱物が載置される領域よりも必ず外側にしなければならず、このためヒーターが大型化するという問題がある。
【００１３】
また、近年の半導体ウエハの大直径化に伴い、これを加熱するヒーターも大型のものが使用されるようになってきているが、電流値、電圧値を過大にしないため、あるいは、半導体ウエハの温度分布の改善等の理由により、第一の電源で加熱されるヒーター中心付近の第一の発熱領域と、その外側の第二の電源で加熱される第二の発熱領域を設け、二台の電源によりヒーターを加熱するという２ゾーン式のヒーターが用いられる場合が多い。
特許文献４に記載の構造のヒーターで２ゾーン式のヒーターとし、半導体ウエハを直置きして加熱する場合、ヒーターの第一の加熱領域と第二の加熱領域の形状は、グラファイトネジの頭がヒーターの加熱面に突出しているため、図６に示した形状にせざるを得ない。
【００１４】
半導体ウエハは図６の点線部分１の内側領域に載置される。ヒーター中心が第一の加熱領域２、その外側が第二の加熱領域３である。第一の加熱領域２に接続されるグラファイト棒状部材４、第二の加熱領域３に接続されるグラファイト棒状部材５がそれぞれヒーター最外周部に設けられている。即ち、ヒーター中心付近に位置する第一の加熱領域２に接続されるグラファイト棒状部材４がヒーター最外周部に設けられるため、第一の加熱領域２とグラファイト棒状部材４とを結ぶ導電経路６を第二の加熱領域３中に設けなければならない。
よって第二の電源で加熱される第二の発熱領域３の中に、第一の電源で加熱される発熱体が存在することになり、第一の電源と第二の電源の電力バランス次第では、この導電経路６の部分が局所的な発熱部、または局所的な低温部となり、ウエハの温度分布に悪影響を与えるという問題がある。
【００１５】
また、グラファイト棒状部材がグラファイトネジによって間にヒーター本体を挟みこむ形で固定されているが、グラファイトの線膨張係数は通常３〜７×１０−６であるのに対し、基材である熱分解窒化ホウ素の厚さ方向の線膨張係数は５〜８×１０−５である。よって、グラファイトネジやグラファイト棒状部材はヒーターが昇温される度に、基材である熱分解窒化ホウ素の熱膨張に起因する応力が作用する。
このため、グラファイトネジ及びグラファイト棒状部材を径の細いものにした場合、グラファイトネジの頭部が破断したり、グラファイトネジとグラファイト棒状部材のねじ山部分が破壊されたりし、グラファイトネジと導電層が接触不良となり、ヒーターが加熱できなくなる恐れがあるという問題がある。
グラファイトネジとグラファイト棒状部材を径の太いものとすれば、グラファイトネジ頭部の破断やねじ山の破壊による接触不良は防げるが、グラファイトネジ、グラファイト棒状部材の断面積が大きくなるので、外部へ流出する熱量が大きくなり、被加熱物を均一に加熱することが困難になるという問題がある。
【００１６】
【特許文献１】特開２００４−２２０９６６号公報
【特許文献２】特開２００４−２５３７９９号公報
【特許文献３】特許第３５６０４５６号公報
【特許文献４】特許第２７０２６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、セラミックスヒーター上に直接載置された被加熱物を均一に加熱でき、加熱効率も高く、ヒーター本体が大型化せずコンパクトなセラミックスヒーターおよびセラミックスヒーターの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明によれば、少なくとも、一対以上の貫通孔が形成された絶縁性セラミックスからなる板状部材と、一端に給電端子を有し他端が前記板状部材の貫通孔に挿入された導電性セラミックスからなる棒状部材と、前記板状部材上に形成された導電性セラミックスからなる導電層と、該導電層上に形成された絶縁性セラミックスからなる被覆層とを備えたセラミックスヒーターであって、前記棒状部材の給電端子を有する側と反対側の一端面が前記板状部材の主面と同一平面をなし、該同一平面をなす前記板状部材の主面上にヒーターパターンを有する前記導電層が形成され、前記板状部材の前記ヒーターパターンが形成された側の反対側の主面において前記棒状部材同士が短絡しないように電気的に絶縁されたものであることを特徴とするセラミックスヒーターが提供される（請求項１）。
【００１９】
このように、棒状部材の一端面が板状部材の主面と同一平面をなし、該同一平面をなす板状部材の主面上にヒーターパターンを有する導電層が形成されたものとすれば、棒状部材の取り付け位置を板状部材上の被加熱物が載置される領域より外側にする必要がないので、ヒーター本体が大型化せずコンパクトな構造であり、前記同一平面上に形成されたヒーターパターンによって、平坦なヒーター上に直接載置された被加熱物を、高い加熱効率で均一に加熱できるセラミックスヒーターとすることができる。
【００２０】
このとき、前記棒状部材は、前記板状部材の貫通孔に圧入されたものであり、前記導電層および被複層が被覆されて板状部材に固定されたものであることが好ましい（請求項２）。
このように、棒状部材は、板状部材の貫通孔に圧入されたものであり、導電層および被複層が被覆されて固定されたものであれば、板状部材と棒状部材の接続に、破断等の不具合の原因となるネジを使用しないため、導電層と棒状部材の接触が良好で耐久性が高くなり、棒状部材の断面積を小さくすることもできる。その結果、外部へ流出する熱量を小さく抑えることができて被加熱物をより高い加熱効率で均一に加熱できる。また、パーティクルの発生源となるボルトとナットを使用する必要がないため、不純物の飛散がなく高純度が要求される加熱プロセスにも対応できる。
【００２１】
また、前記板状部材は、熱分解窒化ホウ素、炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素のいずれかからなるものであることが好ましい（請求項３）。
このように、板状部材は、熱分解窒化ホウ素、炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素のいずれかからなるものであれば、化学気相蒸着法により製造することができ、高温での使用でも安定で不純物の飛散がなく高純度が要求される加熱プロセスにも対応できる。
ここで前記板状部材が炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素である場合は、炭素含有量または珪素含有量またはアルミニウムの含有量が大きくなるにつれて板状部材の抵抗率は小さくなる。炭素含有量または珪素含有量またはアルミニウム含有量は、ヒーターパターン間の絶縁を保ち得る量に抑えられる必要がある。
【００２２】
さらに、前記棒状部材は、グラファイト、炭化ケイ素焼結体、炭化ホウ素焼結体のいずれかからなるものであることが好ましい（請求項４）。
このように、棒状部材は、グラファイト、炭化ケイ素焼結体、炭化ホウ素焼結体のいずれかからなるものであれば、耐熱性に優れたものとなる上に、外面に導電層および被覆層が被覆されるので、不純物の飛散がなく高純度が要求される加熱プロセスにも対応できる。特に、グラファイトは、比較的安価で加工も容易であるためさらに好ましい。
【００２３】
また、前記導電層は、熱分解グラファイト、ホウ素および／または炭化ホウ素を含有する熱分解グラファイトのいずれかからなるものであることが好ましい（請求項５）。
このように、導電層は、熱分解グラファイト、ホウ素および／または炭化ホウ素を含有する熱分解グラファイトのいずれかからなるものであれば、金属の箔や巻回線よりも加工が容易なためヒーターパターンを蛇行パターンとして、その幅や厚さを変えることにより、任意の温度傾斜をつけたり、熱環境に応じた発熱分布をもたせて均熱化したりすることが容易となる。さらに、化学気相蒸着法を用いれば、導電性ペーストをスクリーン印刷により塗布する手法よりも厚さを均一にできる。
【００２４】
さらに、前記被覆層は、熱分解窒化ホウ素、炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素のいずれかからなるものであることが好ましい（請求項６）。
このように、被覆層は、熱分解窒化ホウ素、炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素のいずれかからなるものであれば、高温での使用による剥離や不純物の飛散がなく高純度が要求される加熱プロセスにも対応できる被覆層となる。
ここで前記被覆層が炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素である場合は、炭素含有量または珪素含有量またはアルミニウムの含有量が大きくなるにつれて板状部材の抵抗率は小さくなる。炭素含有量または珪素含有量またはアルミニウム含有量は、ヒーターパターン間あるいはヒーターパターンと被加熱物の間の絶縁を保ち得る量に抑えられる必要がある。
【００２５】
また、本発明によれば、少なくとも、絶縁性セラミックスからなる板状部材に一対以上の貫通孔を形成し、導電性セラミックスからなる棒状部材の一端に給電端子を形成し他端を前記板状部材の貫通孔に挿入した後、前記板状部材上に導電性セラミックスからなる導電層を形成し、その後、該導電層上に絶縁性セラミックスからなる被覆層を形成するセラミックスヒーターの製造方法であって、前記棒状部材の給電端子を有する側と反対側の一端面が前記板状部材の主面と同一平面をなすように前記棒状部材を前記板状部材の貫通孔に挿入した後、前記棒状部材および前記板状部材を一体的に被覆するように前記導電層を形成して棒状部材と板状部材を固着し、前記同一平面をなす前記板状部材の主面上の前記導電層を加工してヒーターパターンを形成し、前記板状部材の該ヒーターパターンを形成した主面と反対側の主面上の導電層を一部または全部除去することにより前記棒状部材同士が短絡しないように電気的に絶縁し、その後、前記板状部材、前記棒状部材、および前記導電層を一体的に被覆するように前記被覆層を形成することを特徴とするセラミックスヒーターの製造方法が提供される（請求項７）。
【００２６】
このように、棒状部材の一端面が板状部材の主面と同一平面をなすように棒状部材を板状部材の貫通孔に挿入することにより、棒状部材の取り付け位置を板状部材上の被加熱物が載置される領域より外側にする必要がないので、ヒーター本体が大型化せずコンパクトな構造であり、前記同一平面上に形成されるヒーターパターンによって、平坦なヒーターの上に直接載置された被加熱物を、高い加熱効率で均一に加熱可能なヒーターを製造することができる。
【００２７】
また、棒状部材および板状部材を一体的に被覆するように導電層を形成することにより棒状部材と板状部材を固着することが可能である。特に、棒状部材および板状部材全体に対して導電性セラミックス材料を化学気相蒸着させることにより、棒状部材と板状部材を容易に固着することができ、ネジ等を用いる必要がない。
【００２８】
さらに、前記同一平面をなす板状部材の主面上の導電層を加工してヒーターパターンを形成し、板状部材の反対側の主面上の導電層を一部または全部除去することにより棒状部材同士が短絡しないように電気的に絶縁することによって、高い加熱効率で均一に加熱可能なヒーターを容易に製造することができる。
また、板状部材、棒状部材、および導電層を一体的に被覆するように被覆層を形成することによって、例えば化学気相蒸着法により被覆層を形成しつつ棒状部材と板状部材を容易に固定することができる。
【００２９】
このとき、前記棒状部材の前記板状部材の貫通孔への挿入は、圧入によることが好ましい（請求項８）。
このように、棒状部材の板状部材の貫通孔への挿入は、圧入によることとすれば、板状部材と棒状部材の接続にネジを使用せず導電層と棒状部材の接触を良好にして棒状部材の断面積を小さくすることができるので、外部へ流出する熱量を小さく抑えることができて被加熱物をより高い加熱効率で均一に加熱できる。この場合、棒状部材の一端面と板状部材の主面とが正確に同一面となるように、圧入した後主面を平面研削する等により平面加工するのが好ましい。
【００３０】
また、前記板状部材として、熱分解窒化ホウ素、炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素のいずれかを用いることが好ましい（請求項９）。
このように、板状部材として、熱分解窒化ホウ素、炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素のいずれかを用いれば、化学気相蒸着法により製造することができ、高温での使用による不純物の飛散がなく高純度が要求される加熱プロセスにも対応可能なヒーターを製造できる。
ここで前記板状部材が炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素である場合は、炭素含有量または珪素含有量またはアルミニウム含有量が大きくなるにつれて板状部材の抵抗率は小さくなる。炭素含有量または珪素含有量またはアルミニウム含有量は、ヒーターパターン間の絶縁を保ち得る量に抑えられる必要がある。
【００３１】
さらに、前記棒状部材として、グラファイト、炭化ケイ素焼結体、炭化ホウ素焼結体のいずれかからなるものを用いることが好ましい（請求項１０）。
このように、棒状部材として、グラファイト、炭化ケイ素焼結体、炭化ホウ素焼結体のいずれかからなるものを用いれば、耐熱性に優れたものとなる上に、外面に導電層および被覆層が被覆されるので、不純物の飛散がなく高純度が要求される加熱プロセスにも対応できる。
【００３２】
また、前記導電層を、熱分解グラファイト、ホウ素および／または炭化ホウ素を含有する熱分解グラファイトのいずれかを化学気相蒸着させることにより形成することが好ましい（請求項１１）。
このように、導電層を、熱分解グラファイト、ホウ素および／または炭化ホウ素を含有する熱分解グラファイトのいずれかを化学気相蒸着させることにより形成すれば、金属の箔や巻回線よりも加工が容易なためヒーターパターンを蛇行パターンとして、その幅や厚さを変えることにより、任意の温度傾斜をつけたり、熱環境に応じた発熱分布をもたせて均熱化したりすることが容易となる。
【００３３】
さらに、前記被覆層を、熱分解窒化ホウ素、炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素のいずれかを化学気相蒸着させることにより形成することが好ましい（請求項１２）。
このように、被覆層を、熱分解窒化ホウ素、炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素のいずれかを化学気相蒸着させることにより形成すれば、高温での使用による剥離や不純物の飛散がなく高純度が要求される加熱プロセスにも対応できる被覆層となる。
ここで前記被覆層が炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素である場合は、炭素含有量または珪素含有量またはアルミニウムの含有量が大きくなるにつれて板状部材の抵抗率は小さくなる。炭素含有量または珪素含有量またはアルミニウム含有量は、ヒーターパターン間あるいはヒーターパターンと被加熱物の間の絶縁を保ち得る量に抑えられる必要がある。
【発明の効果】
【００３４】
このように、本発明により、ヒーター本体が大型化せずコンパクトな構造で、平坦なヒーター上に直接載置された被加熱物を高い加熱効率で均一に加熱でき、加熱時に不純物の飛散がなく高純度が要求される加熱プロセスにも対応することが可能となった。
さらに、板状部材と棒状部材の接続に、破断等の不具合の原因となるネジを使用する必要がないので、導電層と棒状部材の接触が良好で耐久性も高く、棒状部材の断面積を小さくすることもできるので、被加熱物をより高い加熱効率で均一に加熱できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
従来、加熱時に不純物の飛散がなく高純度が要求される加熱プロセスに対応する耐久性が高いヒーターを製造する場合、グラファイト棒状部材のネジによる取り付け位置をヒーター上の被加熱物が載置される領域よりも外側にしなければならないためヒーターが大型化し、また、細いグラファイト棒状部材を用いると支持基材に固定するグラファイトネジと導電層が接触不良となり、太いグラファイト棒状部材を用いると、被加熱物を均一に加熱することが困難になるという問題があった。
【００３６】
そこで、本発明者等は、鋭意研究を重ね、少なくとも、一対以上の貫通孔が形成された絶縁性セラミックスからなる板状部材と、一端に給電端子を有し他端が前記板状部材の貫通孔に挿入された導電性セラミックスからなる棒状部材と、前記板状部材上に形成された導電性セラミックスからなる導電層と、該導電層上に形成された絶縁性セラミックスからなる被覆層とを備えたセラミックスヒーターであって、前記棒状部材の給電端子を有する側と反対側の一端面が前記板状部材の主面と同一平面をなし、該同一平面をなす前記板状部材の主面上にヒーターパターンを有する前記導電層が形成され、前記板状部材の前記ヒーターパターンが形成された側の反対側の主面において前記棒状部材同士が短絡しないように電気的に絶縁されたセラミックスヒーターであれば、平坦なヒーター上に直接載置された被加熱物を均一に加熱できて加熱効率も高く、ヒーター本体が大型化せずコンパクトなセラミックスヒーターとすることができることを見出した。
【００３７】
さらにこのとき、前記棒状部材は、前記板状部材の貫通孔に圧入されたものであり、前記導電層および被複層が被覆されて固定されたものとすることにより、板状部材と棒状部材の接続に破断等の不具合の原因となるネジを使用せずに、導電層と棒状部材の接触を良好にしつつ、棒状部材の断面積を小さくすることができるので、被加熱物をより高い加熱効率で均一に加熱できることを見出した。
【００３８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図１は、本発明のセラミックスヒーターの一例を示す図である。図２、３は、本発明のセラミックスヒーターの板状部材および棒状部材の一例を示す図である。
【００３９】
本発明は、少なくとも、一対以上の貫通孔１３が形成された絶縁性セラミックスからなる板状部材１２と、一端に給電端子１８を有し他端が板状部材１２の貫通孔１３に挿入された導電性セラミックスからなる棒状部材１４と、板状部材１２上に形成された導電性セラミックスからなる導電層１９と、該導電層上に形成された絶縁性セラミックスからなる被覆層２１とを備えたセラミックスヒーター１１であって、棒状部材１４の給電端子１８を有する側と反対側の一端面１６が板状部材の主面１５と同一平面をなし、該同一平面をなす板状部材の主面１５上にヒーターパターン２０を有する導電層１９が形成され、板状部材１２のヒーターパターン２０が形成された側の反対側の主面１７において棒状部材１４同士が短絡しないように電気的に絶縁されたセラミックスヒーターである。
【００４０】
このように、棒状部材の一端面１６が板状部材の主面１５と同一平面をなし、該同一平面をなす板状部材の主面１５上にヒーターパターン２０を有する導電層１９が形成されたものとすれば、棒状部材１４の取り付け位置を板状部材１２上の被加熱物が載置される領域より外側にする必要がなく、該領域の内側で任意の位置に設置できるので、従来のものより小型のセラミックスヒーターであってヒーターの加熱面に突起物のない平坦なヒーターとすることができる。
その上、前記同一平面上に形成されたヒーターパターンによって、平坦なヒーター上に直接載置された被加熱物を高い加熱効率で均一に加熱できるセラミックスヒーターとすることができる。尚、図１では、より均熱化を図るため、棒状部材１４の一端面１６上にもヒーターパターン２０が形成されている。
【００４１】
この場合、板状部材１２の反対側の主面１７において棒状部材１４同士が短絡しないように電気的に絶縁されたものとする。このように電気的に絶縁するには、反対側面にある導電層を一部又は全部除去すればよい。図１では、溝２２を形成することによって一部除去している。
【００４２】
さらに、本発明のセラミックスヒーターを２ゾーン式とする場合では、図６に示すような従来のヒーターと異なり、第一の加熱領域２に接続される棒状部材１４を、第一の加熱領域２内に設けることができるので、第一の加熱領域２と棒状部材１４とを結ぶ導電経路を第二の加熱領域３中に設ける必要が無い。よって、２ゾーン式の場合、さらに均熱性のよいセラミックスヒーターとすることができる（図４参照）。
【００４３】
ここで、板状部材１２は、一対以上の貫通孔１３が形成された絶縁性セラミックスからなるものであって、ヒーターパターン２０が形成される支持基材として機能するものであればよいが、熱分解窒化ホウ素、炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素のいずれかからなるものであることが好ましい。
【００４４】
この場合、板状部材１２は、化学気相蒸着法により製造することができ、高い絶縁性を有し、高温での使用による不純物の飛散がなく高純度が要求される加熱プロセスにも対応できる。特に、１５００℃付近の高温プロセスで、しかも１００℃／ｍｉｎ以上の急速な昇降温でも安定して使用することができる。板状部材１２の厚さは、１〜５ｍｍとするのが好ましく、より好ましくは２〜４ｍｍである。板状部材１２の厚さが１ｍｍよりも薄い場合、反りが発生することがある。５ｍｍよりも厚い場合、板状部材１２の厚さ方向の熱膨張と、棒状部材１４との熱膨張量の差が大きくなり、圧入部分で導電性セラミックスからなる導電層１９や被覆層２１にクラックや剥離が発生することがある。
【００４５】
なお、板状部材１２の形状は、被加熱物として大直径の円形の半導体ウエハを支持するため、図２、４のように円盤状が好ましいが、必要に応じて多角形の板状であってもよい。また、貫通孔１３は、１対以上形成されるが、例えば、２ゾーン式のヒーターの場合、図２、３のように２対形成される。貫通孔１３の形状は、棒状部材１４を挿入して固定できる形状であれば、特に限定されないが、円柱状の棒状部材１４を圧入して固定可能な円形形状であることが好ましい。
【００４６】
また、棒状部材１４は、一端に電源が供給される給電端子１８を有し他端が板状部材１２の貫通孔１３に挿入された導電性セラミックスからなるものであり、給電端子１８を有する側と反対側の一端面１６が板状部材の主面１５と同一平面をなすものである。
これにより、棒状部材の取り付け位置を板状部材上の被加熱物が載置される領域より外側にする必要がないので、ヒーター本体が大型化せずコンパクトな構造であり、前記同一平面上に形成されるヒーターパターンによって、平坦なヒーター上に直接載置された被加熱物を高い加熱効率で均一に加熱可能なヒーターを製造することができる。
【００４７】
棒状部材１４は、図１〜３のように一対以上の貫通孔１３に挿入されたものであり、  板状部材の反対側の主面１７（裏面）においては、棒状部材１４同士が短絡しないように電気的に絶縁されたものとされる。例えば、図５、図１に示すように、ヒーターの裏面に導電層の除去部２２を設けることによって、電気的に絶縁することができる。
【００４８】
さらに、棒状部材１４は、板状部材１２の貫通孔１３に圧入されたものであり、導電層１９および被複層２１が被覆されて固定されたものである。例えば、棒状部材１４を板状部材１２に圧入した後、板状部材の主面１５と同一平面となすように主面１５と一端面１６を平面研削等をすることにより平面加工して、形成することができる。これを導電層と被覆層で固定することにより、板状部材と棒状部材の接続にネジを用いずに固定される構造となるため、ネジの頭が破断するという不具合は起こり得ないし、従来技術のようにグラファイトネジとグラファイト棒状部材のネジ山部分が破壊され、グラファイトネジと導電層が接触不良となるという不具合も起こり得ないので、長期間に渡って導電層と棒状部材の接触を良好に保ち、安定して使用できるセラミックスヒーターとすることができる。
【００４９】
さらに、従来技術のように、ネジ山部分の不具合を防ぐ目的で導電性セラミックからなる棒状部材１４を太いものにする必要も無いので、棒状部材１４の断面積を小さくすることができるので、外部へ流出する熱量を小さく抑えることができて被加熱物をより高い加熱効率で均一に加熱できる。なお、パーティクルの発生源となるボルトとナットを使用する必要もないため、不純物の飛散がなく高純度が要求される加熱プロセスにも対応できる。
【００５０】
また、棒状部材１４は、グラファイト、炭化ケイ素焼結体、炭化ホウ素焼結体のいずれかからなるものであれば好ましい。これにより、耐熱性に優れたものとなる上に、外面に導電層および被覆層が被覆されるので、不純物の飛散がなく高純度が要求される加熱プロセスにも対応できる。特に、グラファイトは比較的安価で加工も容易であるためさらに好ましい。
【００５１】
棒状部材１４の形状は、図１、図３に示すように円柱形状であることが好ましいが、これに限定されず、貫通孔１３に挿入して固定できる形状であればよい。棒状部材１４の直径は、特に限定されないが、直径３〜２０ｍｍ、より好ましくは８〜１４ｍｍとすればよい。直径が３ｍｍより小さいと折れることがあり、直径が２０ｍｍより大きいと、棒状部材１４から外部への熱の流出が大きく、ヒーターの温度分布が大きくなることがある。
【００５２】
また、導電層１９は、導電性セラミックスからなるものであり、棒状部材１４の給電端子１８を有する側と反対側の一端面１６と板状部材の主面１５がなす同一平面の板状部材の主面１５上にヒーターパターン２０を有するものである。この場合、前述のように棒状部材の面１６上にもヒーターパターンを形成することができ、このようなヒーターパターン２０とすれば、被加熱物を高い加熱効率で均一に加熱できる。
【００５３】
さらに、導電層１９は被複層２１とともに、板状部材１２およびその貫通孔１３に圧入された棒状部材１４を被覆して固定するものである。これにより、棒状部材１４と板状部材１２を固着することができるとともに、導電層と棒状部材の電気的接触を良好にすることができる。
【００５４】
また、導電層１９は、熱分解グラファイト、ホウ素および／または炭化ホウ素を含有する熱分解グラファイトのいずれかからなるものとすることが好ましい。これにより、高温まで安定して使用することができるし、金属の箔や巻回線よりも加工が容易なためヒーターパターンを蛇行パターンとして、その幅や厚さを変えることにより、任意の温度傾斜をつけたり、熱環境に応じた発熱分布をもたせて均熱化したりすることが容易となる。さらに、化学気相蒸着法を用いれば、導電性ペーストをスクリーン印刷により塗布する手法よりも厚さを均一にできる。
【００５５】
導電層１９の厚さは、特に限定されないが、１０〜３００μｍ、特に３０〜１５０μｍとすることが望ましい。ヒーター温度を目的の温度に到達させ、かつ均熱化させるために、電源容量やヒーターパターン２０の形状との兼ね合いをよく考慮し、適切な厚さを選択すればよい。
【００５６】
導電層１９の形成は、棒状部材１４および板状部材１２を一体的に被覆するように行うことが好ましい。これによって、棒状部材と板状部材を固着することが可能である。特に、棒状部材および板状部材全体に対して導電性セラミックス材料を化学気相蒸着させることにより、棒状部材と板状部材を容易に固着することができる。
【００５７】
さらに、前記同一平面をなす棒状部材の面１６上および板状部材の主面１５上の導電層１９を加工してヒーターパターン２０を形成する。例えば、図４に示すように、２ゾーン式として、一対の棒状部材が、内側の白色部の第一の発熱領域２を形成するパターンに電流を供給できるようにし、他の一対の棒状部材が、外側の灰色部の第二の発熱領域３を形成するパターンに電流を供給できるようにヒーターパターン２０を形成することが好ましい。
【００５８】
近年の半導体ウエハの大直径化に伴い、これを加熱するヒーターも大型のものが使用されるようになってきているが、電流値、電圧値を過大にしないため、あるいは、半導体ウエハの温度分布の改善等の理由により、このような２ゾーン式あるいはそれ以上の領域に分けたヒーターパターンを形成することが好ましいが、必ずしもこれに限定されない。
【００５９】
また、板状部材１２の反対側の主面１７（裏面）上の導電層１９を一部または全部除去することにより棒状部材１２同士が短絡しないように電気的に絶縁することが好ましい。例えば、図５、図１に示すように裏面１７に、導電層の除去部２２を形成することによって容易に電気的な絶縁を行うことができる。
【００６０】
このように、前記同一平面をなす棒状部材の面１６上および板状部材の主面１５上の導電層１９を加工してヒーターパターン２０を形成し、板状部材１２の反対側の主面１７上の導電層１９を一部または全部除去することにより棒状部材１４同士が短絡しないように電気的に絶縁することによって、高い加熱効率で均一に加熱可能なヒーターを製造することができる。
【００６１】
また、被覆層２１は、導電層１９上に形成された絶縁性セラミックスからなるものであり、熱分解窒化ホウ素、炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素のいずれかからなるものであることが好ましい。これにより、高温での使用による剥離や不純物の飛散がなく高純度が要求される加熱プロセスにも対応できる被覆層となる。例えば、１５００℃付近の高温プロセスで、しかも１００℃/ｍｉｎ以上の急速な昇降温でも安定して使用することができる。
ここで前記被覆層が炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素である場合は、炭素含有量または珪素含有量またはアルミニウムの含有量が大きくなるにつれて板状部材の抵抗率は小さくなる。炭素含有量または珪素含有量またはアルミニウム含有量は、ヒーターパターン間あるいはヒーターパターンと被加熱物の間の絶縁を保ち得る量に抑えられる必要がある。
【００６２】
被覆層２１の厚さは、特に限定されないが、２０〜３００μｍ、特に５０〜２００μｍとすることが望ましい。被覆層２１の厚さが２０μｍより厚ければ絶縁破壊の危険があり、３００μｍより薄いと剥離するようなこともない。
【００６３】
さらに、被覆層２１は、板状部材１２、棒状部材１４、および導電層１９を一体的に被覆するように形成することによって、化学気相蒸着法により被覆層を形成しつつ棒状部材と板状部材を容易に固定することができる。
【００６４】
このような本発明のセラミックスヒーター１１は、少なくとも、絶縁性セラミックスからなる板状部材１２に一対以上の貫通孔１３を形成し、導電性セラミックスからなる棒状部材１４の一端に給電端子１８を形成し他端を板状部材１２の貫通孔１３に挿入した後、板状部材１２上に導電性セラミックスからなる導電層１９を形成し、その後、該導電層上に絶縁性セラミックスからなる被覆層２１を形成するセラミックスヒーターの製造方法であって、棒状部材１４の給電端子１８を有する側と反対側の一端面１６が板状部材の主面１５と同一平面をなすように棒状部材１４を板状部材１２の貫通孔１３に挿入した後、棒状部材１４および板状部材１２を一体的に被覆するように導電層１９を形成して棒状部材１４と板状部材１２を固着し、前記同一平面をなす板状部材の主面１５上の導電層１９を加工してヒーターパターン２０を形成し、板状部材１２の該ヒーターパターンを形成した主面と反対側の主面１７上の導電層１９を一部または全部除去することにより棒状部材１４同士が短絡しないように電気的に絶縁し、その後、板状部材１２、棒状部材１４、および導電層１９を一体的に被覆するように被覆層２１を形成することによって製造することができる。
【００６５】
これにより、ヒーター本体が大型化せずコンパクトな構造で、平坦なヒーター上に直接載置された被加熱物を高い加熱効率で均一に加熱することができる本発明のセラミックスヒーターを低コストで容易に製造することができる。
【００６６】
このような本発明のセラミックスヒーターは、棒状部材１４の一端面１６が板状部材１２の主面１５と同一平面をなすヒーターパターン２０が形成された面側に、大直径の半導体ウエハ等の被加熱物を直置きにて、給電端子１８から電力を供給することによって、ヒーター本体が大型化せずコンパクトな構造でありながら、被加熱物を高い加熱効率で均一に加熱することができる。
【実施例】
【００６７】
以下、実施例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例）
まず、アンモニア４ＳＬＭと三塩化ホウ素２ＳＬＭを圧力１０Ｔｏｒｒ、温度１８５０℃で反応させて直径３１０ｍｍ、厚さ２．５ｍｍの熱分解窒化ホウ素製の板状部材を作製した。この板状部材の中心から半径１０２ｍｍ上の２箇所と半径１１１ｍｍ上の２箇所に直径１２ｍｍの貫通孔を設けた。
【００６８】
次に、この貫通孔にグラファイト（東洋炭素（株）、ＩＧ−１１０）からなる円柱状の棒状部材（直径：１２＋０．１〜０．２ｍｍ）を圧入した後、棒状部材の一端面が板状部材と同一平面を成すように平面加工を施した。また、円柱の他端は板状部材から１００ｍｍの部分で切断し、電源からの導線と接続するため、Ｍ５のネジ加工を施して給電端子を形成した。
【００６９】
次に、このようにして形成した図２および図３に示すような板状部材と棒状部材に対して、メタン３ＳＬＭと三塩化ホウ素０．１ＳＬＭとを圧力５Ｔｏｒｒ、温度１７５０℃で熱分解させて厚さ５０μｍの炭化ホウ素を含有する熱分解グラファイト層を設け、これに機械加工を施して図４のようなヒーターパターンを形成し、２ゾーン式のセラミックスヒーターとした。
【００７０】
ヒーター中心部分の第一の加熱領域と、その外側に位置する第二の加熱領域は、図４中のＡで示された半径１０８．８ｍｍ部分で分割されており、第一の加熱領域はほぼ同心円形状、第二の加熱領域はリング形状を成している。
【００７１】
裏面に形成された炭化ホウ素を含有する熱分解グラファイト層は、図５に示したように棒状部材の周囲のみに部分的に機械加工を施して除去した。さらにこのセラミックスヒーター上にアンモニア５ＳＬＭと三塩化ホウ素２ＳＬＭを圧力１０Ｔｏｒｒ、温度１８９０℃の条件で反応させて、板状部材、棒状部材、および導電層を熱分解窒化ホウ素の絶縁膜で一体的に被覆し、直径３００ｍｍ（１２インチ）の大直径の半導体ウエハを加熱するためのセラミックスヒーターを完成させた。
【００７２】
このヒーターを真空チャンバーにセットし、ヒーターに温度測定用の熱電対を取り付けた後、真空ポンプでチャンバー内部を５Ｐａに減圧した。その後このヒーターに通電し、ヒートサイクル試験を行った。昇温速度は１５０℃／ｍｉｎ、降温速度は１００℃/ｍｉｎとし、３００〜１１００℃の間で５００回の昇降温を繰り返した。その結果、途中で断線は発生せず、５００回の昇降温を問題なく行うことができた。ヒートサイクル試験の後、セラミックスヒーターを真空チャンバーから取り出し、外観の確認を行った。熱分解窒化ホウ素の絶縁膜にクラック、剥離などの外観異常は全く観察されなかった。
【００７３】
このように、本発明のセラミックスヒーターであれば、直径３００ｍｍ（１２インチ）の大直径の半導体ウエハを加熱するためのヒーターであっても、棒状部材の取り付け位置を板状部材上の半導体ウエハが載置される領域より外側にする必要がないので、ヒーター本体が大型化せずわずか直径３１０ｍｍ程度というコンパクトな構造のヒーターで、被加熱物を高い加熱効率で均一に加熱することができる。
【００７４】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００７５】
例えば、上記実施形態では、棒状部材の一端面と板状部材の主面とがなす同一平面上に、ヒーターパターンを形成する場合を示したが、これに限定されず、板状部材の前記ヒーターパターンが形成された側の反対側の主面において、さらにヒーターパターンが形成されたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明のセラミックスヒーターの一例を示す断面図である。
【図２】本発明のセラミックスヒーターの板状部材および棒状部材の一例を示す平面図である。
【図３】本発明のセラミックスヒーターの板状部材および棒状部材の一例を示す側面図である。
【図４】本発明のセラミックスヒーターのヒーターパターンの一例を示す平面図である。
【図５】本発明のセラミックスヒーターの裏面の一例を示す平面図である。
【図６】従来技術の２ゾーン式のセラミックスヒーターのヒーターパターンのゾーン分割の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１…被加熱物の載置位置、  ２…第一の加熱領域、  ３…第二の加熱領域、
４、５…棒状部材、  ６…導電経路、  １１…セラミックスヒーター、  
１２…板状部材、  １３…貫通孔、  １４…棒状部材、
１５…ヒーターパターンが形成される板状部材の主面、  １６…棒状部の一端面、
１７…板状部材の反対側の主面、１８…給電端子、  １９…導電層、  
２０…ヒーターパターン、  ２１…被覆層、  ２２…導電層の除去部（溝）。
【図１】
2007134088.tif 000003
【図２】
2007134088.tif 000004
【図３】
2007134088.tif 000005
【図４】
2007134088.tif 000006
【図５】
2007134088.tif 000007
【図６】
2007134088.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成18年10月25日(2006.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
さらに、前記被覆層は、熱分解窒化ホウ素、炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素のいずれかからなるものであることが好ましい（請求項６）。
このように、被覆層は、熱分解窒化ホウ素、炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素のいずれかからなるものであれば、高温での使用による剥離や不純物の飛散がなく高純度が要求される加熱プロセスにも対応できる被覆層となる。
ここで前記被覆層が炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素である場合は、炭素含有量または珪素含有量またはアルミニウムの含有量が大きくなるにつれて被覆層の抵抗率は小さくなる。炭素含有量または珪素含有量またはアルミニウム含有量は、ヒーターパターン間あるいはヒーターパターンと被加熱物の間の絶縁を保ち得る量に抑えられる必要がある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
さらに、前記被覆層を、熱分解窒化ホウ素、炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素のいずれかを化学気相蒸着させることにより形成することが好ましい（請求項１２）。
このように、被覆層を、熱分解窒化ホウ素、炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素のいずれかを化学気相蒸着させることにより形成すれば、高温での使用による剥離や不純物の飛散がなく高純度が要求される加熱プロセスにも対応できる被覆層となる。
ここで前記被覆層が炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素である場合は、炭素含有量または珪素含有量またはアルミニウムの含有量が大きくなるにつれて被覆層の抵抗率は小さくなる。炭素含有量または珪素含有量またはアルミニウム含有量は、ヒーターパターン間あるいはヒーターパターンと被加熱物の間の絶縁を保ち得る量に抑えられる必要がある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
また、板状部材１２の反対側の主面１７（裏面）上の導電層１９を一部または全部除去することにより棒状部材１４同士が短絡しないように電気的に絶縁することが好ましい。例えば、図５、図１に示すように裏面１７に、導電層の除去部２２を形成することによって容易に電気的な絶縁を行うことができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
また、被覆層２１は、導電層１９上に形成された絶縁性セラミックスからなるものであり、熱分解窒化ホウ素、炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素のいずれかからなるものであることが好ましい。これにより、高温での使用による剥離や不純物の飛散がなく高純度が要求される加熱プロセスにも対応できる被覆層となる。例えば、１５００℃付近の高温プロセスで、しかも１００℃/ｍｉｎ以上の急速な昇降温でも安定して使用することができる。
ここで前記被覆層が炭素を含有する熱分解窒化ホウ素、珪素を含有する熱分解窒化ホウ素、アルミニウムを含有する熱分解窒化ホウ素である場合は、炭素含有量または珪素含有量またはアルミニウムの含有量が大きくなるにつれて被覆層の抵抗率は小さくなる。炭素含有量または珪素含有量またはアルミニウム含有量は、ヒーターパターン間あるいはヒーターパターンと被加熱物の間の絶縁を保ち得る量に抑えられる必要がある。