(57)【要約】      （修正有）【課題】高純度で優れた耐熱性や強度特性を有するとともに、絶縁性に優れた発熱体エレメントを提供する。【解決手段】発熱体エレメント１は、抵抗率が０．００５Ω・ｃｍ〜１０Ω・ｃｍであるＳｉＣ基材４上に、抵抗率が１０，０００Ω・ｃｍを超え１，０００，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍであるＳｉＣ中間層５と、抵抗率が１０Ω・ｃｍを超え１０，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍである不純物量総量が５質量ｐｐｍ以下のＳｉＣ外層６とを順次有する。【選択図】図３
2017050058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗率が０．００５Ω・ｃｍ〜１０Ω・ｃｍであるＳｉＣ基材上に、
抵抗率が１０，０００Ω・ｃｍを超え１，０００，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍであるＳｉＣ中間層と、
抵抗率が１０Ω・ｃｍを超え１０，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍである不純物量総量が５質量ｐｐｍ以下のＳｉＣ外層とを
順次有することを特徴とする発熱体エレメント。
【請求項２】
前記ＳｉＣ基材が、窒素ドープされたＳｉＣにより構成されている請求項１記載の発熱体エレメント。
【請求項３】
前記ＳｉＣ中間層が、ホウ素ドープされたＳｉＣにより構成されている請求項１または請求項２に記載の発熱体エレメント。
【請求項４】
前記ＳｉＣ基材が、その端部に前記ＳｉＣ基材と電気的に接合する黒鉛製またはＳｉＣ製導電性端子をさらに有し、
当該黒鉛製またはＳｉＣ製導電性端子上に、前記ＳｉＣ中間層とＳｉＣ外層とが前記ＳｉＣ基材上から各々連続するように形成されている
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発熱体エレメント。
【請求項５】
抵抗率が０．００５Ω・ｃｍ〜１０Ω・ｃｍであるＳｉＣ基材上に、
抵抗率が１０，０００Ω・ｃｍを超え１，０００，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍであるＳｉＣ中間層と、
抵抗率が１０Ω・ｃｍを超え１０，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍである不純物量総量が５質量ｐｐｍ以下のＳｉＣ外層とを
順次形成することを特徴とする発熱体エレメントの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱体エレメントおよび発熱体エレメントの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体製造装置を構成する半導体ウエハの加熱装置等、半導体製造装置の拡散炉装置、エッチング装置、ＣＶＤ装置等に加熱装置が使用されている（例えば、特許文献１（特開２００２−３７３７６４号公報）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３７３７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記加熱装置を構成する発熱体エレメントとしては、使用時における不純物の拡散（飛散）を抑制するために高純度であるとともに、耐熱性や強度特性が高いものが求められるようになっており、上記半導体ウエハを加熱する枚葉式加熱装置を構成する発熱体エレメントとしては、高純度な絶縁性焼結体の内部に金属や窒化チタンなどの導電体を埋め込んだものが考えられる。
そして、上記高純度で耐熱性や強度特性に優れた焼結体として、ＣＶＤ法（化学気相蒸着法）で作製した炭化ケイ素（ＳｉＣ）や、ＣＶＤ法で作製した窒素ドープしたＳｉＣを用いることが考えられる。
【０００５】
ＳｉＣや窒素ドープしたＳｉＣは抵抗率が低く、使用目的に適合した加熱性を発揮し得る一方で、半導体製造装置を構成する加熱装置は、通電部（発熱体エレメント）が露出していることから、ＳｉＣや窒素ドープしたＳｉＣにより構成される発熱体エレメントが、使用時に漏電やアーク放電を生じる場合が考えられることから、絶縁性に優れた発熱体エレメントが求められる。
【０００６】
このような状況下、本発明は、高純度で優れた耐熱性や強度特性を有するとともに、絶縁性に優れた発熱体エレメントおよびその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明者等が鋭意検討を行った結果、抵抗率が０．００５Ω・ｃｍ〜１０Ω・ｃｍであるＳｉＣ基材上に、抵抗率が１０，０００Ω・ｃｍを超え１，０００，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍであるＳｉＣ中間層と、抵抗率が１０Ω・ｃｍを超え１０，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍである不純物量総量が５質量ｐｐｍ以下のＳｉＣ外層とが順次形成されている発熱体エレメントにより、上記目的を達成し得ることを見出し、本知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、
（１）抵抗率が０．００５Ω・ｃｍ〜１０Ω・ｃｍであるＳｉＣ基材上に、
抵抗率が１０，０００Ω・ｃｍを超え１，０００，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍであるＳｉＣ中間層と、
抵抗率が１０Ω・ｃｍを超え１０，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５〜１００μｍである不純物量総量が５質量ｐｐｍ以下のＳｉＣ外層とを
順次有することを特徴とする発熱体エレメント、
（２）前記ＳｉＣ基材が、窒素ドープされたＳｉＣにより構成されている上記（１）に記載の発熱体エレメント、
（３）前記ＳｉＣ中間層が、ホウ素ドープされたＳｉＣにより構成されている上記（１）または（２）に記載の発熱体エレメント、
（４）前記ＳｉＣ基材が、その端部に前記ＳｉＣ基材と電気的に接合する黒鉛製またはＳｉＣ製導電性端子をさらに有し、
当該黒鉛製またはＳｉＣ製導電性端子上に、前記ＳｉＣ中間層とＳｉＣ外層とが
前記ＳｉＣ基材上から各々連続するように形成されている上記（１）〜（３）のいずれかに記載の発熱体エレメント、
（５）抵抗率が０．００５Ω・ｃｍ〜１０Ω・ｃｍであるＳｉＣ基材上に、
抵抗率が１０，０００Ω・ｃｍを超え１，０００，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍであるＳｉＣ中間層と、
抵抗率が１０Ω・ｃｍを超え１０，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍである不純物量総量が５質量ｐｐｍ以下のＳｉＣ外層とを
順次形成することを特徴とする発熱体エレメントの製造方法
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る発熱体エレメントによれば、抵抗率が０．００５Ω・ｃｍ〜１０Ω・ｃｍであるＳｉＣ基材を導電部とし、係るＳｉＣ基材上に、抵抗率が１０，０００Ω・ｃｍを超え１，０００，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍであるＳｉＣ中間層を有することにより、ＳｉＣからなる優れた耐熱性や強度特性を発揮し得るとともに、上記ＳｉＣ中間層により、使用時における漏電やアーク放電の発生を高度に抑制する優れた絶縁性を発揮することができる。一方、一般に抵抗率の高いＳｉＣ材料は一定程度の量の不純物（ドープ材）を含むため、使用時に雰囲気中に拡散して雰囲気を汚染する場合があるが、本発明に係る発熱体エレメントによれば、上記ＳｉＣ中間層上にさらに抵抗率が１０Ω・ｃｍを超え１０，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍである不純物量総量が５質量ｐｐｍ以下のＳｉＣ外層を設けたものであることにより、使用時における雰囲気の汚染を高度に抑制することができる。
また、本発明に係る発熱体エレメントの製造方法によれば、簡便かつ低コストに本発明に係る発熱体エレメントを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る発熱体エレメントの一形態例を示す上面図である。
【図２】本発明に係る発熱体エレメントの一形態例を示す上面図である。
【図３】本発明に係る発熱体エレメントの一形態例を示す垂直断面図である。
【図４】本発明に係る発熱体エレメントの一形態例を示す長手方向に沿った垂直断面図（部分図）である。
【図５】本発明に係る発熱体エレメントの一形態例を示す長手方向に沿った垂直断面図（部分図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
先ず、本発明に係る発熱体エレメントについて説明する。
本発明に係る発熱体エレメントは、抵抗率が０．００５Ω・ｃｍ〜１０Ω・ｃｍであるＳｉＣ基材上に、抵抗率が１０，０００Ω・ｃｍを超え１，０００，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍであるＳｉＣ中間層と、抵抗率が１０Ω・ｃｍを超え１０，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍである不純物量総量が５質量ｐｐｍ以下のＳｉＣ外層とを順次有することを特徴とするものである。
【００１２】
本出願書類において、ＳｉＣ基材とは、ＳｉＣを主成分とする材料からなる基材を意味する。
ＳｉＣ基材の形状としては特に制限されず、得ようとする発熱体エレメント形状に対応した形状、例えば線形状（線条形状）を有し、必要に応じ所望形状に屈曲、蛇行させたものを挙げることができる。ＳｉＣ基材の形状が線条形状である場合、その断面形状が全長にわたって同じ形状（例えば、角形状や、面取り、Ｒ加工等により角取りした角形状や、円形状や、楕円形状等）であってもよいし、長手方向のいずれかの箇所で断面形状が変化するものであってもよく、例えば均熱化のために、長手方向のいずれかの箇所で断面積が減少する（絞り加工された）ものであったり、長手方向のいずれかの箇所で断面積が増大する（太径化された）ものであってもよい。
【００１３】
本発明に係る発熱体エレメントにおいて、ＳｉＣ基材は、抵抗率（電気抵抗率）が、０．００５Ω・ｃｍ〜１０Ω・ｃｍであるものであり、０．０１Ω・ｃｍ〜０．０５Ω・ｃｍであるものが好ましく、０．０１Ω・ｃｍ〜０．０３Ω・ｃｍであるものがより好ましい。
【００１４】
上記抵抗率が０．００５Ω・ｃｍ未満であると、ＣＶＤ法等によりＳｉＣを形成した場合に緻密なものが得られ難くなり、上記抵抗率が１０Ω・ｃｍを超えると、通電し難くなり加熱装置を構成する発熱体エレメントとして使用し難くなる。
【００１５】
なお、本出願書類において、抵抗率は、ＪＩＳ Ｋ ７１９４ に準拠して、４探針法により（株）三菱化学アナリテック製低抵抗率計ロレスタ  ＧＸを用い測定電圧９０Ｖで測定した値を意味する。
【００１６】
本発明に係る発熱体エレメントにおいて、ＳｉＣ基材の厚さは、得ようとする発熱体に応じて適宜調整されるが、０．５ｍｍ〜１０ｍｍであることが好ましく、０．７５ｍｍ〜５ｍｍであることがより好ましく、１ｍｍ〜３ｍｍであることがさらに好ましい。
ＳｉＣ基材の厚みが上記範囲内にあることにより、所望の導電性を容易に発揮することができる。
なお、本出願書類において、ＳｉＣ基材の厚さは、ノギスにより測定される値を意味する。
【００１７】
本発明に係る発熱体エレメントにおいて、ＳｉＣ基材のＪＩＳ Ｂ ００６１の規定に準拠して測定される算術平均粗さＲａは、０μｍを超え５．０μｍ以下が好ましく、０．１μｍ〜３．０μｍがより好ましく、０．２μｍ〜２．０μｍがさらに好ましい。
本発明に係る発熱体エレメントにおいて、ＳｉＣ基材の算術平均粗さＲａが上記範囲内にあることにより、ＳｉＣ中間層やＳｉＣ外層との密着性を容易に高めることができる。
【００１８】
本発明に係る発熱体エレメントにおいて、ＳｉＣ基材としては、窒素ドープされたＳｉＣからなるものであることが好ましく、化学気相蒸着法（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により作製された窒素ドープされたＳｉＣからなるものであることがより好ましい。  
ＣＶＤ法により作製されたＳｉＣ（ＣＶＤ−ＳｉＣ）は、例えばＳｉＣ粉末に焼結助剤を添加し焼結して得られる焼結ＳｉＣと比較した場合に、高純度であるとともに、ＣＶＤ−ＳｉＣの理論密度が３．２１ｇ／ｃｍ３であるのに対し、焼結ＳｉＣの密度は３．１０ｇ／ｃｍ３〜３．１５ｇ／ｃｍ３である等、その他の物性も異なるものであるので、一般に他のＳｉＣとは区別されるものである。
ＳｉＣ基材が窒素ドープされたものである場合、窒素原子の含有量が５０質量ｐｐｍ〜８００質量ｐｐｍであるものが好ましく、１００質量ｐｐｍ〜６００質量ｐｐｍであるものがより好ましく、２００質量ｐｐｍ〜６００質量ｐｐｍであるものがさらに好ましい。
【００１９】
本発明に係る発熱体エレメントは、ＳｉＣを主成分とする基材を有するものであるために、優れた耐熱性や強度特性を容易に発揮することができる。
【００２０】
本発明に係る発熱体エレメントは、ＳｉＣ基材上に、抵抗率が１０，０００Ω・ｃｍを超え１，０００，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍであるＳｉＣ中間層を有するものである。
【００２１】
本出願書類において、ＳｉＣ中間層とは、ＳｉＣを主成分とする材料からなり、ＳｉＣ基材およびＳｉＣ外層間に形成される層状物を意味する。
ＳｉＣ中間層は、ＳｉＣ基材の少なくとも一部を被覆するものであり、発熱体エレメントとして使用したときにＳｉＣ基材面のうち被加熱物に対向する面（加熱面）の全面を被覆するものであることが好ましく、ＳｉＣ基材の表面全体を被覆するものであることがより好ましい。
【００２２】
本発明に係る発熱体エレメントにおいて、ＳｉＣ中間層は、抵抗率（電気抵抗率）が、１０,０００Ω・ｃｍ〜１,０００,０００Ω・ｃｍであるものであり、１０，０００Ω・ｃｍ〜６０，０００Ω・ｃｍであるものが好ましく、１０，０００Ω・ｃｍ〜３０，０００Ω・ｃｍであるものがより好ましい。
【００２３】
上記抵抗率が１０，０００Ω・ｃｍ未満であると、所望とする絶縁性が得られ難くなり、上記抵抗率が１，０００，０００Ω・ｃｍを超えると、所望の抵抗率を有するＳｉＣ中間層を形成し難くなる。
【００２４】
なお、上述したように、本出願書類において、抵抗率は、ＪＩＳ Ｋ ７１９４ に準拠して、４探針法により（株）三菱化学アナリテック製低抵抗率計ロレスタ  ＧＸを用い測定電圧９０Ｖで測定した値を意味する。
【００２５】
本発明に係る発熱体エレメントにおいて、ＳｉＣ中間層の厚さは、２５μｍ〜１００μｍであり、２５μｍ〜７５μｍであることが好ましく、２５μｍ〜５０μｍであることがさらに好ましい。
ＳｉＣ中間層の厚さが上記範囲内にあることにより、所望の絶縁性を容易に発揮することができ、ＳｉＣ中間層の厚さが２５μｍ未満であると十分な絶縁性を発揮し難くなり、１００μｍを超えると所望の絶縁性を得るために必要以上の厚さになるために不経済となる。
なお、本出願書類において、ＳｉＣ中間層の厚さは、断面をマイクロメータで測定したときの４点の算術平均値（平均厚さ）を意味する。
【００２６】
本発明に係る発熱体エレメントにおいて、ＳｉＣ中間層としては、ホウ素ドープされたＳｉＣからなるものであることが好ましく、ＣＶＤ法により作製されたホウ素ドープされたＳｉＣからなるもの（ホウ素ドープされたＣＶＤ−ＳｉＣ）であることがより好ましい。
ＳｉＣ基材がホウ素ドープされたものである場合、ホウ素原子の含有量が１〜２５質量ｐｐｍであるものが好ましく、１〜１０質量ｐｐｍであるものがより好ましく、２〜５質量ｐｐｍであるものがさらに好ましい。
【００２７】
本発明に係る発熱体エレメントは、抵抗率の高いＳｉＣを主成分とする中間層を有するものであるために、使用時における漏電やアーク放電の発生を高度に抑制し、優れた絶縁性を発揮することができる。
【００２８】
本発明に係る発熱体エレメントは、ＳｉＣ中間層上に、抵抗率が１０Ω・ｃｍを超え１０，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍである不純物量総量が５質量ｐｐｍ以下のＳｉＣ外層を有するものである。
【００２９】
本出願書類において、ＳｉＣ外層とは、ＳｉＣを主成分とする材料からなり、ＳｉＣ中間層上に形成される層状物を意味する。
ＳｉＣ外層は、ＳｉＣ中間層の少なくとも一部を被覆するものであり、発熱体エレメントとして使用したときに被加熱物に対向する面（加熱面）の全面を被覆するものであることが好ましく、発熱体エレメントの外表面全体を被覆するものであることがより好ましい。
【００３０】
本発明に係る発熱体エレメントにおいて、ＳｉＣ外層は、抵抗率（電気抵抗率）が、１０Ω・ｃｍを超え１０，０００Ω・ｃｍ以下であるものであり、３０Ω・ｃｍ〜３，０００Ω・ｃｍであるものが好ましく、１００Ω・ｃｍ〜１，０００Ω・ｃｍであるものがより好ましい。
【００３１】
ＳｉＣ外層の抵抗率が上記範囲内にあることにより、使用時における漏電やアーク放電の発生を抑制し、優れた絶縁性を発揮しつつ、使用時における雰囲気の汚染を高度に抑制することができる。
【００３２】
なお、上述したように、本出願書類において、抵抗率は、ＪＩＳ Ｋ ７１９４ に準拠して、４探針法により（株）三菱化学アナリテック製低抵抗率計ロレスタ  ＧＸを用い測定電圧９０Ｖで測定した値を意味する。
【００３３】
本発明に係る発熱体エレメントにおいて、ＳｉＣ外層の厚さは、２５μｍ〜１００μｍであり、２５μｍ〜７５μｍであることが好ましく、２５μｍ〜５０μｍであることがより好ましい。
ＳｉＣ外層の厚さが上記範囲内にあることにより、ＳｉＣ中間層からの不純物の拡散を容易に抑制することができ、ＳｉＣ外層の厚さが２５μｍ未満であると十分な不純物の拡散を抑制し難くなり、１００μｍを超えると所望の封止性を得る上で必要以上の厚さになるために不経済となる。
なお、本出願書類において、ＳｉＣ外層の厚さは、断面をマイクロメータで測定したときの４点の算術平均値（平均厚さ）を意味する。
【００３４】
本発明に係る発熱体エレメントにおいて、ＳｉＣ外層は、不純物の総量が５質量ｐｐｍ以下であるものであり、３質量ｐｐｍ以下であるものが好ましく、２質量ｐｐｍ以下であるものがさらに好ましい。
本出願書類において、上記不純物とは、ＳｉＣ以外の成分を意味する。
なお、本出願書類においては、不純物量は、ＶＧ  Ｅｌｅｍｅｎｔａｌ社製ＧＤ−ＭＳ（グロー放電質量分析装置）ＶＧ９０００により測定された値を意味する。
【００３５】
本発明に係る発熱体エレメントにおいて、ＳｉＣ外層としては、ＣＶＤ法により作製されたＳｉＣであることがより好ましい。
【００３６】
本発明に係る発熱体エレメントにおいて、ＳｉＣ中間層は、抵抗率の高い絶縁性に優れたものであり、係る抵抗率を発揮する上で、通常はＳｉＣ中にホウ素等の不純物を含むが、これ等は使用時に雰囲気中に飛散（拡散）して雰囲気を汚染する場合がある。そこで本発明においては、ＳｉＣ中間層ほど抵抗率は高くないものの、不純物の含有割合を高度に低減しつつ所定の抵抗率を有するＳｉＣ外層を上記ＳｉＣ中間層上に形成することにより、ＳｉＣ中間層による絶縁性を発揮しつつ不純物の拡散を抑制して所望の封止性を容易に発揮することができる。
【００３７】
本発明に係る発熱体エレメントは、ＳｉＣ基材の端部にＳｉＣ基材と電気的に接合する黒鉛製またはＳｉＣ製導電性端子をさらに有することが好ましい。  本出願書類において、黒鉛製またはＳｉＣ製導電性端子とは、黒鉛またはＳｉＣを主成分とする材料からなる導電性端子を意味する。
導電性端子がＳｉＣ製である場合、導電性端子を構成するＳｉＣとしては、ＣＶＤ−ＳｉＣ、焼結ＳｉＣ等から選ばれる一種以上を挙げることができ、上述したＳｉＣ基材と同様の材料からなるものであることが好ましい。
【００３８】
上記導電性端子の形態は、ＳｉＣ基材に通電し得るものであれば特に制限されない。
ＳｉＣ基材とＳｉＣ導電性端子とは、ねじ止めまたは差し込み等により固定されていることが好ましい。
【００３９】
以下、本発明に係る発熱体エレメントの形態例について、図面を用いて説明する。
図１は、本発明に係る発熱体エレメント１の一形態例を示す上面図であり、図１に示す例において、発熱体エレメント１は、線条形状を有する発熱性本体部２とＳｉＣ導電性端子との接合部３とを有している。
図１に示す例において、発熱性本体部２は、屈曲、蛇行した線条形状を有しており、屈曲、蛇行した線条形状を有する発熱性本体部の形態としては特に制限されず、例えば図２に示す渦巻形状を成すものであってもよい。また、発熱性本体部の形状は、線条形状である場合の他、単に円板状であってもよい。
【００４０】
図３は、本発明に係る発熱体エレメント１の一形態例を示す垂直断面図であり、図３に示すように、本発明に係る発熱体エレメント１は、ＳｉＣ基材４上に、ＳｉＣ中間層５と、ＳｉＣ外層６とを順次有することを特徴とするものである。
図３に示すように、本発明に係る発熱体エレメント１の垂直断面が四角形状である場合、発熱体エレメント１の厚さ（縦方向の長さ）の好適な範囲は上述したとおりであり、また、発熱体エレメント１の幅（横方向の長さ）は、得ようとする形状に対応して適宜選択することができる。
【００４１】
図４は、本発明に係る発熱体エレメントの長手方向に沿う垂直断面図であり、図４に示すように、本発明に係る発熱体エレメント１は、ＳｉＣ基材４上に、ＳｉＣ中間層５と、ＳｉＣ外層６とを順次有するとともに、上記ＳｉＣ基材４が、その端部に前記ＳｉＣ基材４と電気的に接合する黒鉛製またはＳｉＣ製導電性端子との接合部３をさらに有している。
導電性端子がＳｉＣ製である場合、上述したＳｉＣ基材４の構成材料と同様の構成材料からなるものであることが好ましい。
【００４２】
図５は、図４に示す発熱体エレメント１において、ＳｉＣ基材４の端部の接合部３に上記ＳｉＣ基材４と電気的に接合する黒鉛製またはＳｉＣ製導電性端子７が固定された例を示すものである。
図５に示す例においては、黒鉛製またはＳｉＣ製導電性端子７がＳｉＣ基材４の端部の接合部３に差し込み固定されている。
【００４３】
図５に例示するように、本発明に係る発熱体エレメントは、黒鉛製またはＳｉＣ製導電性端子７上に、ＳｉＣ中間層５とＳｉＣ外層６とが各々ＳｉＣ基材４上から連続するように形成されているものであることが好ましい。このような構成を採ることにより、本発明に係る発熱体エレメントが黒鉛製またはＳｉＣ製導電性端子を有するものである場合においても、端子部からの漏電やアーク放電の発生を高度に抑制しつつ、使用時における雰囲気の汚染を高度に抑制して、所望効果を容易に発揮することができる。
【００４４】
本発明に係る発熱体エレメントによれば、抵抗率が０．００５Ω・ｃｍ〜１０Ω・ｃｍであるＳｉＣ基材を導電部とし、係るＳｉＣ基材上に、抵抗率が１０，０００Ω・ｃｍを超え１，０００，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍであるＳｉＣ中間層を有することにより、ＳｉＣからなる優れた耐熱性や強度特性を発揮し得るとともに、上記ＳｉＣ中間層により、使用時における漏電やアーク放電の発生を高度に抑制する優れた絶縁性を発揮することができる。一方、一般に抵抗率の高いＳｉＣ材料は一定程度の量の不純物（ドープ材）を含み、使用時に雰囲気中に拡散して雰囲気を汚染する場合があるが、本発明に係る発熱体エレメントによれば、上記ＳｉＣ中間層上にさらに抵抗率が１０Ω・ｃｍを超え１０，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍである不純物量総量が５質量ｐｐｍ以下のＳｉＣ外層を設けたものであることにより、使用時における雰囲気の汚染を高度に抑制することができる。
【００４５】
次に、本発明に係る発熱体エレメントの製造方法について説明する。
本発明に係る発熱体エレメントの製造方法は、抵抗率が０．００５Ω・ｃｍ〜１０Ω・ｃｍであるＳｉＣ基材上に、抵抗率が１０，０００Ω・ｃｍを超え１，０００，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍであるＳｉＣ中間層と、抵抗率が１０Ω・ｃｍを超え１０，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍである不純物量総量が５ｐｐｍ以下のＳｉＣ外層とを順次形成することを特徴とするものである。
【００４６】
本発明に係る発熱体エレメントの製造方法において、ＳｉＣ基材を製造する方法としては、例えば、ＣＶＤ法により製造する方法を挙げることができる。
【００４７】
ＳｉＣ基材をＣＶＤ法により製造する方法として、例えば、加熱可能な反応室内に原料ガス、キャリアガスを導入するとともに、必要に応じて窒素ガス等のドープ対象となるガスを導入してＣＶＤ法により炭素質基材の表面にＳｉＣを成膜した後、炭素質基材を除去する方法を挙げることができる。
具体的には、炭素質基材を反応チャンバー内の支持台上に載置して加熱し、反応系内にハロゲン化有機珪素化合物等の原料ガスと水素ガス等のキャリアガスの混合ガスを、必要に応じてドープ対象となるガスの存在下に導入して、ハロゲン化有機化合物等の原料ガスの還元熱分解を介してＳｉＣを炭素質基材面に気相析出させる方法を挙げることができる。
【００４８】
原料ガス、キャリアガスとともにドープ対象となるガスを導入する場合、例えば、キャリアガスである水素ガスを、原料タンク内に収容された原料液をバブリングしつつ導入して、原料ガスとキャリアガスとの混合ガスを生成し、得られた混合ガスを混合器に導入し、ドープ対象となるガスも同時に混合器に導入する。
混合器で混合された原料ガス、キャリアガスおよびドープ対象となるガスの混合ガスは、ガス導入管を介して反応室に導入され、反応室内に設置され所定温度に加熱された炭素質基材の表面に、ＣＶＤ法によりＳｉＣを析出する。
【００４９】
上記原料ガスとしてハロゲン化有機珪素化合物を使用する場合、ハロゲン化有機珪素化合物としては、トリクロロメチルシラン(ＣＨ３ＳｉＣｌ３)、トリクロロフェニルシラン(Ｃ６Ｈ５ＳｉＣｌ３) 、ジクロロメチルシラン(ＣＨ３ＳｉＨＣｌ３) 、ジクロロジメチルシラン((ＣＨ３)２ＳｉＣｌ２) 、クロロトリメチルシラン((ＣＨ３)３ＳｉＣｌ)、ジクロロシラン(ＳｉＨ２Ｃｌ２) 、モノシラン(ＳｉＨ４)／メタン(ＣＨ４) 混合系、四塩化珪素(ＳｉＣｌ４) ／メタン(ＣＨ４) 混合系等から選ばれる一種以上を挙げることができ、トリクロロメチルシラン(ＣＨ３ＳｉＣｌ３)であることが好ましい。
【００５０】
また、上記キャリアガスとしては水素ガスおよびアルゴンガスから選ばれる一種以上を挙げることができる。
ドープ対象となるガスとしては、窒素ガスを挙げることができ、窒素ガスとしては、純度９９．９９％以上で酸素含有量が５ｐｐｍ以下の性状のものが挙げられる。
【００５１】
また、炭素質基材としては、黒鉛材が好適に使用される。炭素質基材の形状は製造対象となるＳｉＣ基材を形成可能なものであれば特に制限されず、例えば円盤状のものが挙げられる。
黒鉛材としては、不純物が２０質量ｐｐｍ以下のものが好ましく、また、熱膨張係数が３．０×１０-6／℃〜４．５×１０-6／℃であるものが好ましく、嵩比重が１．７５〜１．８５であるものが好ましい。
【００５２】
上記反応において、反応室に導入する下記式により算出される原料ガスの濃度が２体積％〜１５体積％であることが好ましく、２体積％〜１０体積％であることがより好ましく、５体積％〜１０体積％であることがさらに好ましい。
原料ガスの濃度＝｛（原料ガス流量（ｌ／分）／（（原料ガス流量（ｌ／分）＋キャリアガス流量（ｌ／分））｝×１００
【００５３】
上記反応において、反応室に導入する下記式により算出されるドープ対象となる窒素ガス等のガスの濃度は１０体積％〜１２０体積％であることが好ましく、３０〜９０体積％であることがより好ましく、４０体積％〜８０体積％であることがさらに好ましい。
ドープ対象となるガスの濃度＝｛（ドープ対象となるガス流量（ｌ／分）／（原料ガス流量（ｌ／分）＋キャリアガス流量（ｌ／分））｝×１００
ドープ対象となるガス濃度を適宜制御することにより、得られるＳｉＣ基材の抵抗率を容易に制御することができる。
【００５４】
上記反応において、下記式により算出される原料ガスの滞留時間は７〜１１０秒間に制御することが好ましく、７〜６０秒間に制御することがより好ましく、７〜３０秒間に制御することがさらに好ましい。
原料ガスの滞留時間（秒間）＝｛（反応室の反応有効容積（ｌ）／（原料ガス流量（ｌ／分）＋キャリアガス流量（ｌ／分））｝×｛（２７３＋２０）／（２７３＋反応温度（℃））｝×６０
【００５５】
炭素質基材の温度は１０５０℃〜１７００℃が好ましく、１１５０℃〜１６００℃がより好ましく、１２００℃〜１５００℃がさらに好ましい。
原料ガスの滞留時間や炭素質基材の温度を制御することにより、得ようとするＳｉＣ基材の厚さを容易に制御することができる。
【００５６】
ＳｉＣ基材が図１に示すような蛇行形状を成すものであったり、図２に示す渦巻形状を成すものである場合は、蛇行形状や渦巻形状は、円板状のＳｉＣ基材を作製した後、機械加工、放電加工、レーザー加工にて切削加工することにより作製することができる。
【００５７】
炭素質基材上に目的とするＳｉＣ基材を作製した後、炭素質基材を除去する。
炭素質基材の除去は、切削ないし研削加工したり、酸化雰囲気中で熱処理して焼却する方法等を挙げることができる。
【００５８】
得られるＳｉＣ基材の詳細は、本発明の発熱体エレメントの説明で述べたとおりである。
【００５９】
本発明に係る発熱体エレメントの製造方法においては、上記ＳｉＣ基材上に、抵抗率が１０，０００Ω・ｃｍを超え１，０００，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍであるＳｉＣ中間層を形成する。
【００６０】
ＳｉＣ中間層を作製する方法としては、ＣＶＤ法により作製する方法を挙げることができる。
ＳｉＣ中間層は、例えば、加熱可能な反応室内にＳｉＣ基材を載置した状態で、上述したＳｉＣ基材の製造方法と同様に、原料ガス、キャリアガスを導入するとともに、必要に応じてホウ素化合物ガス等のドープ対象となるガスを導入してＣＶＤ法によりＳｉＣ基材の表面に成膜する方法を挙げることができる。
具体的には、ＳｉＣ基材を反応チャンバー内の支持台上に載置して加熱し、反応系内にハロゲン化有機珪素化合物等の原料ガスと水素ガス等のキャリアガスの混合ガスを、必要に応じてドープ対象となるガスの存在下に導入して、ハロゲン化有機化合物等の原料ガスの還元熱分解を介してＳｉＣをＳｉＣ基材面に気相析出させる方法を挙げることができる。
【００６１】
原料ガス、キャリアガスとともにドープ対象となるガスを導入する場合、例えば、キャリアガスである水素ガスを、原料タンク内に収容された原料液をバブリングしつつ導入して、原料ガスとキャリアガスとの混合ガスを生成し、得られた混合ガスを混合器に導入し、ドープ対象となるガスも同時に混合器に導入する。
混合器で混合された原料ガス、キャリアガスおよびドープ対象となるガスの混合ガスは、ガス導入管を介して反応室に導入され、反応室内に設置され所定温度に加熱されたＳｉＣ基材の表面に、ＣＶＤ法によりＳｉＣを析出する。
【００６２】
上記原料ガスとしてハロゲン化有機珪素化合物を使用する場合、ハロゲン化有機珪素化合物としては、上述したものと同様のものを挙げることができる。
【００６３】
また、上記キャリアガスとしては水素ガスおよびアルゴンガスから選ばれる一種以上を挙げることができる。
ドープ対象となるガスとしては、ホウ素化合物ガスを挙げることができ、ホウ素化合物ガスとしては、純度９９．９９％以上で酸素含有量が５ｐｐｍ以下のものが挙げられる。
ホウ素化合物ガスとして、具体的には、ＢＦ３ガス、ＢＣｌ３ガス、ＢＢｒ３ガス、Ｂ２Ｏ３ガス等から選ばれる一種以上を挙げることができる。
【００６４】
上記反応において、反応室に導入する下記式により算出される原料ガスの濃度が２〜１５体積％であることが好ましく、２〜１０体積％であることがより好ましく、５〜１０体積％であることがさらに好ましい。
原料ガスの濃度＝｛（原料ガス流量（ｌ／分）／（原料ガス流量（ｌ／分）+キャリアガス流量（ｌ／分））｝×１００
【００６５】
上記反応において、反応室に導入する下記式により算出されるドープ対象となるホウ素化合物ガス等のガスの濃度は５×１０−４体積％〜０．０２体積％であることが好ましく、５×１０−４体積％〜０．００５体積％であることがより好ましく、５×１０−４体積％〜０．００２５体積％であることがさらに好ましい。
ドープ対象となるガスの濃度＝｛（ドープ対象となるガス流量（ｌ／分）／（原料ガス流量（ｌ／分）＋キャリアガス流量（ｌ／分））｝×１００
ドープ対象となるガス濃度を適宜制御することにより、得られるＳｉＣ中間層の抵抗率を容易に制御することができる。
【００６６】
上記反応において、下記式により算出される原料ガスの滞留時間は７秒間〜１１０秒間に制御することが好ましく、７秒間〜６０秒間に制御することがより好ましく、７秒間〜３０秒間に制御することがさらに好ましい。
原料ガスの滞留時間（秒間）＝｛（反応室の反応有効容積（ｌ））／（原料ガス流量（ｌ／分）＋キャリアガス流量（ｌ／分））｝×｛（２７３＋２０）／（２７３＋反応温度（℃））｝×６０
【００６７】
ＳｉＣ基材の温度は１０５０℃〜１７００℃が好ましく、１１５０℃〜１６００℃がより好ましく、１２００℃〜１５００℃がさらに好ましい。
原料ガスの滞留時間やＳｉＣ基材の温度を制御することにより、得ようとするＳｉＣ中間層の厚さを容易に制御することができる。
【００６８】
得られるＳｉＣ中間層の詳細は、本発明の発熱体エレメントの説明で述べたとおりである。
【００６９】
本発明に係る発熱体エレメントの製造方法においては、上記ＳｉＣ中間層上に、抵抗率が１０Ω・ｃｍを超え１０，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍである不純物量総量が５質量ｐｐｍ以下のＳｉＣ外層を形成する。
【００７０】
ＳｉＣ外層を作製する方法としては、ＣＶＤ法により作製する方法を挙げることができる。
ＳｉＣ外層は、例えば、加熱可能な反応室内に、表面にＳｉＣ中間層を形成したＳｉＣ基材を載置した状態で、上述したＳｉＣ基材の製造方法と同様に、原料ガス、キャリアガスを導入してＣＶＤ法によりＳｉＣ中間層の表面に成膜する方法を挙げることができる。
具体的には、表面にＳｉＣ中間層を形成したＳｉＣ基材を反応チャンバー内の支持台上に載置して加熱し、反応系内にハロゲン化有機珪素化合物等の原料ガスと水素ガス等のキャリアガスの混合ガスを導入して、ハロゲン化有機化合物等の原料ガスの還元熱分解を介してＳｉＣをＳｉＣ中間層上に気相析出させる方法を挙げることができる。
【００７１】
例えば、キャリアガスである水素ガスを、原料タンク内に収容された原料液をバブリングしつつ導入して、原料ガスとキャリアガスとの混合ガスを生成し、得られた混合ガスを、ガス導入管を介して反応室に導入し、反応室内に設置され所定温度に加熱されたＳｉＣ基材表面に設けられたＳｉＣ中間層上に、ＣＶＤ法によりＳｉＣを析出する。
【００７２】
上記原料ガスとしてハロゲン化有機珪素化合物を使用する場合、ハロゲン化有機珪素化合物としては、上述したものと同様のものを挙げることができる。
【００７３】
また、上記キャリアガスとしては水素ガスおよびアルゴンガスから選ばれる一種以上を挙げることができる。
【００７４】
本発明に係る発熱体エレメントの製造方法において、ＳｉＣ外層の作製工程においては、反応室内にドープ対象となるガスを導入しない。
このように、ＳｉＣ中間層上に不純物を添加しないＳｉＣ外層を設けることにより、使用時において、ホウ素等の不純物の雰囲気中への拡散（飛散）を抑制することができる。
【００７５】
上記反応において、反応室に導入する下記式により算出される原料ガスの濃度が２体積％〜１５体積％であることが好ましく、２体積％〜１０体積％であることがより好ましく、５体積％〜１０体積％であることがさらに好ましい。
原料ガスの濃度＝｛（原料ガス流量（ｌ／分）／（原料ガス流量（ｌ／分）+キャリアガス流量（ｌ／分））｝×１００
【００７６】
上記反応において、下記式により算出される原料ガスの滞留時間は７秒間〜１１０秒間に制御することが好ましく、７秒間〜６０秒間に制御することがより好ましく、７秒間〜３０秒間に制御することがさらに好ましい。
原料ガスの滞留時間（秒間）＝｛（反応室の反応有効容積（ｌ））／（原料ガス流量（ｌ／分）＋キャリアガス流量（ｌ／分））｝×｛（２７３＋２０）／（２７３＋反応温度（℃））｝×６０
【００７７】
表面にＳｉＣ中間層を設けたＳｉＣ基材の温度は１０５０℃〜１７００℃が好ましく、１１５０℃〜１６００℃がより好ましく、１２００℃〜１５００℃がさらに好ましい。
原料ガスの滞留時間やＳｉＣ基材の温度を制御することにより、得ようとするＳｉＣ外層の厚さを容易に制御することができる。
【００７８】
得られるＳｉＣ外層の詳細は、本発明の発熱体エレメントの説明で述べたとおりである。
【００７９】
ＳｉＣ基材上に形成されたＳｉＣ中間層およびＳｉＣ外層は、適宜切削することにより、所望形状に加工してもよい。
【００８０】
さらに、上記ＳｉＣ中間層およびＳｉＣ外層を形成する前に、図５に示すように、ＳｉＣ基材４の端部に黒鉛製またはＳｉＣ製導電性端子７を固定してもよく、係る固定した状態でＳｉＣ中間層５およびＳｉＣ外層６を形成することにより、上記導電性端子７上に、ＳｉＣ基材４上から各々連続するようにＳｉＣ中間層５とＳｉＣ外層６とを形成することができる。
【００８１】
本発明に係る発熱体エレメントの製造方法によれば、簡便かつ低コストに本発明に係る発熱体エレメントを製造することができる。
【００８２】
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明は以下の例により何ら限定されるものではない。
【００８３】
（実施例１）
（ＳｉＣ基材の作製）
ＳｉＣ原料としてトリクロロメチルシラン（ＣＨ３ＳｉＣｌ３）ガス、キャリアガスとして水素ガス、ｎ型ドーパントとして窒素ガス（純度９９．９９９％）を使用し、これ等のガスを同時に反応室内に導入することにより、反応室内に予め載置した直径２００ｍｍ×厚さ５ｍｍの円板状の黒鉛基材（不純物含有量３質量ｐｐｍ、熱膨張係数４．２×１０−６／℃）上に厚さ約２ｍｍの窒素ドープした円板状ＳｉＣ層状物を作製した。
このとき、反応室内に導入するＳｉＣ原料ガスの濃度（ＳｉＣ原料ガス流量（ｌ／分）／（ＳｉＣ原料ガス流量（ｌ／分）+  キャリアガス流量（ｌ／分）））は１０体積％、窒素ガスの濃度は（窒素ガス流量（ｌ／分）／（ＳｉＣ原料ガス流量（ｌ／分）＋キャリアガス流量（ｌ／分）））は５０体積％（窒素ガス濃度が５００，０００ｐｐｍ）、ＳｉＣ原料ガスの滞留時間は２０秒間、黒鉛基材の表面温度は１４００℃であった。
次いで、上記黒鉛基材を切削除去し、次いで平面研削加工して２枚の円板形状を有するＳｉＣ自立体を得た。
この円板形状を有するＳｉＣ自立体の抵抗率を測定したところ、０．０１５Ω・ｃｍであった。
この円板形状を有するＳｉＣ自立体を切削加工することにより、図１に示すような形状を有し、全抵抗１８．７８Ω、平均表面粗さＲａが３μｍ、抵抗率が０．０１５Ω・ｃｍである窒素ドープされたＳｉＣ基材を得、これをヒーター形状体Ａとした。また、加工残部を用いて純度分析を実施し、ホウ素（Ｂ）原子量および窒素（Ｎ）原子量を測定することにより不純物量を求めた。結果を表１に示す。
【００８４】
（ＳｉＣ中間層の形成）
上記ヒーター形状体Ａを、アルカリ溶液（アンモニア（ＮＨ４ＯＨ）＋過酸化水素（Ｈ２Ｏ２））で洗浄した後、酸溶液（塩酸（ＨＣ１）＋過酸化水素（Ｈ２Ｏ２））で洗浄した。
上記洗浄処理後のヒーター形状Ａの端部を切削加工することにより、図４に示すように端子接続用の孔を設け、ＳｉＣ導電性端子を差し込み固定した。
次いで、ＳｉＣ原料としてトリクロロメチルシラン（ＣＨ３ＳｉＣｌ３）ガス、キャリアガスとして水素ガス、ｐ型ドーパントとして三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）ガス（純度９９．９９９％）を使用し、これ等のガスを同時に反応室内に導入することにより、反応室内に予め載置したヒーター形状体Ａの表面に平均厚さ５０μｍのホウ素ドープしたＳｉＣ層状物を形成することにより、ヒーター形状体Ｂを得た。
このとき、反応室内に導入するＳｉＣ原料ガスの濃度（ＳｉＣ原料ガス流量（ｌ／分）／（ＳｉＣ原料ガス流量（ｌ／分）＋キャリアガス流量（ｌ／分）））は１０体積％、三塩化ホウ素ガスの濃度は（三塩化ホウ素ガス流量（ｌ／分）／（ＳｉＣ原料ガス流量（ｌ／分）＋キャリアガス流量（ｌ／分）））は０．００１体積％（三塩化ホウ素ガス濃度が１０ｐｐｍ）、ＳｉＣ原料ガスの滞留時間は３０秒間、ヒーター形状体Ａの表面温度は１４００℃であった。
また、上記反応時において、反応室内にヒーター形状体Ａとともに高純度黒鉛製小片を載置して表面に同様に平均厚さ５０μｍのホウ素ドープしたＳｉＣ層状物を形成し、抵抗率を測定したところ３５，０００Ω・ｃｍであった。
また、上記表面にホウ素ドープしたＳｉＣ層状物を形成した高純度黒鉛製小片を用いて純度分析を実施し、ホウ素（Ｂ）原子量および窒素（Ｎ）原子量を測定した。結果を表１に示す。
【００８５】
（ＳｉＣ外層の形成）
ＳｉＣ原料としてトリクロロメチルシラン（ＣＨ３ＳｉＣｌ３）ガス、キャリアガスとして水素ガスを使用し、これ等のガスを同時に反応室内に導入することにより、反応室内に予め載置したヒーター形状体Ｂの表面に平均厚さ５０μｍのＳｉＣ層状物を形成したヒーター形状体Ｃ（発熱体エレメント）を得た。
このとき、反応室内に導入するＳｉＣ原料ガスの濃度（ＳｉＣ原料ガス流量（ｌ／分）／（ＳｉＣ原料ガス流量（ｌ／分）＋キャリアガス流量（ｌ／分）））は１０体積％、ＳｉＣ原料ガスの滞留時間は３０秒間、ヒーター形状体Ｂの表面温度は１４００℃であった。
得られた発熱体エレメントの密度は、その重量と体積から３．２１ｇ／ｃｍ３であった。
また、上記反応時において、反応室内にヒーター形状体Ａとともに高純度黒鉛製小片を載置して表面に同様に平均厚さ５０μｍのＳｉＣ層状物を形成し、抵抗率を測定したところ３，０００Ω・ｃｍであった。
また、上記表面にＳｉＣ層状物を形成した高純度黒鉛製小片を用いて純度分析を実施し、ホウ素（Ｂ）原子量および窒素（Ｎ）原子量を測定した。結果を表１に示す。
さらに、日置電気（株）製絶縁抵抗器（ＩＲ４０１２）を用い、ＪＩＳ  Ｃ  １３０２に準拠して、測定電圧  ２５０Ｖ、電流量１ｍＡで絶縁抵抗値を測定した。結果を表１に示す。
【００８６】
（比較例１）
実施例１と同様の方法でヒーター形状体Ａを作製し、これを比較用発熱体エレメント１とした。
得られた比較用発熱体エレメント１の抵抗率、ホウ素原子量、窒素原子量、絶縁抵抗率を実施例１と同様に測定した。結果を表１に示す。
【００８７】
（比較例２）
実施例１と同様の方法でヒーター形状体Ｂを作製し、これを比較用発熱体エレメント２とした。
得られた比較用発熱体エレメント２の抵抗率、ホウ素原子量、窒素原子量、絶縁抵抗率を実施例１と同様に測定した。結果を表１に示す。
【００８８】
【表１】
2017050058.tif 000003
【００８９】
表１等より、本発明に係る発熱体エレメントは、抵抗率が０．００５Ω・ｃｍ〜１０Ω・ｃｍであるＳｉＣ基材を導電部とし、係るＳｉＣ基材上に、抵抗率が１０，０００Ω・ｃｍを超え１，０００，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍであるＳｉＣ中間層を有することにより、ＳｉＣからなる優れた耐熱性や強度特性を発揮し得るとともに、上記ＳｉＣ中間層により、使用時における漏電やアーク放電の発生を高度に抑制する優れた絶縁性を発揮できることが分かる。一般に抵抗率の高いＳｉＣ材料は一定程度の量の不純物（ドープ材）を含み、使用時に雰囲気中に拡散して雰囲気を汚染する場合があるが、本発明に係る発熱体エレメントによれば、上記ＳｉＣ中間層上にさらに抵抗率が１０Ω・ｃｍを超え１０，０００Ω・ｃｍ以下であり、厚さが２５μｍ〜１００μｍである不純物量総量が５質量ｐｐｍ以下のＳｉＣ外層を設けたものであることにより、使用時における雰囲気の汚染を高度に抑制できることが分かる。
【００９０】
一方、表１等より、比較例１で得られた比較用発熱体エレメント１（ヒーター形状体Ａ）は、ＳｉＣ中間層およびＳｉＣ外層を有さないことから、使用時における漏電やアーク放電の発生を抑制し得ないものであることが分かる。
また、表１等より、比較例２で得られた比較用発熱体エレメント２（ヒーター形状体Ｂ）は、ＳｉＣ外層を有さないことから、使用時に不純物であるホウ素の雰囲気中への拡散を抑制し得ないものであることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明によれば、高純度で優れた耐熱性や強度特性を有するとともに、絶縁性に優れた発熱体エレメントを提供し得るとともに、当該発熱体エレメントを簡便かつ低コストに製造することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１  発熱体エレメント
２  発熱性本体部
３  ＳｉＣ導電性端子との接合部４  ＳｉＣ基材
５  ＳｉＣ中間層
６  ＳｉＣ外層
７  ＳｉＣ導電性端子
【図１】
2017050058.tif 000004
【図２】
2017050058.tif 000005
【図３】
2017050058.tif 000006
【図４】
2017050058.tif 000007
【図５】
2017050058.tif 000008