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公開番号2024065891
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-15
出願番号2022174974
出願日2022-10-31
発明の名称セラミックスヒーター
出願人日本特殊陶業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 21/683 20060101AFI20240508BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】基板載置面の温度分布を均質化することができるセラミックスヒーターを提供する。
【解決手段】セラミックスヒーター100であって、上面に基板載置面114を有し、セラミックス焼結体により平板状に形成された基材本体112、および前記基板載置面114に対向する前記基材本体の下面116から下方に突出して前記基材本体112と一体的に形成された凸部118を有するセラミックス基材110と、前記セラミックス基材110の前記基材本体112に埋設された発熱抵抗体130と、前記基板載置面114に対向する前記凸部の下面120に接合され、前記セラミックス基材110側にフランジ142が形成された円筒状のシャフト140と、を備え、前記基材本体の下面116と前記凸部の下面120の平行距離をP(mm)、前記フランジ142の厚さをS(mm)とするとき、0.15≦P/S≦5.0かつP≧2である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
セラミックスヒーターであって、
上面に基板載置面を有し、セラミックス焼結体により平板状に形成された基材本体、および前記基板載置面に対向する前記基材本体の下面から下方に突出して前記基材本体と一体的に形成された凸部を有するセラミックス基材と、
前記セラミックス基材の前記基材本体に埋設された発熱抵抗体と、
前記基板載置面に対向する前記凸部の下面に接合され、前記セラミックス基材側にフランジが形成された円筒状のシャフトと、を備え、
前記基材本体の下面と前記凸部の下面の平行距離をＰ（ｍｍ）、前記フランジの厚さをＳ（ｍｍ）とするとき、
０．１５≦Ｐ／Ｓ≦５．０かつＰ≧２
であることを特徴とするセラミックスヒーター。
続きを表示（約 330 文字）【請求項２】
前記基材本体の上面と前記基材本体の下面の平行距離をＨ（ｍｍ）とするとき、
Ｐ×Ｈ≧５０
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】
前記凸部の側面および前記フランジの側面のＲａがそれぞれ１．０μｍ以下、かつ前記凸部と前記フランジとの接合面における前記凸部の側面と前記フランジの側面の段差が０．１ｍｍ以下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】
前記凸部の側面および前記フランジの側面のうち、前記接合面からの距離が１ｍｍ以内の領域のＲａはそれぞれ０．３μｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載のセラミックスヒーター。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックスヒーターに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、半導体製造装置用に基板を加熱するヒーターとしてセラミックス焼結体からなる加熱保持部材とそれを支持するシャフトを一体化した構造が提案されている。
【０００３】
特許文献１は、本体と盤状突起とを備えているセラミックス部材と、セラミックス筒状体との接合体に係る技術であって、筒状体の内側に盤状突起が挿入されており、盤状突起の相対密度が筒状体の相対密度よりも大きく、筒状体が、盤状突起に接触していない一定の内径を有する直筒部分と、盤状突起に対して接触している最も内径の大きい拡径部分と、直筒部分と拡径部分との間に形成されている連結部分とを備え、拡径部分の内径と直筒部分の内径との差が０．０５ｍｍ以上、０．６ｍｍ以下であるセラミックス複合体が開示されている。
【０００４】
特許文献２は、円盤状の基板支持部材の下面中央に、少なくとも一端にフランジを有する中空形状のシャフトのフランジ側を拡散接合する工程を含むシャフト付き基板支持部材の製造方法であって、前記シャフトの外径をＤ、前記シャフトの長手方向の長さをＬ、前記シャフトの長手方向を法線方向とする面に沿った断面積をＳとしたとき、Ｌ／Ｄ≧２又はＬ／Ｓ０．５≧３の場合においては、前記基板支持部材とシャフトとの拡散接合に際し、前記シャフトのフランジを前記基板支持部材に当接させた状態で前記フランジを押圧することを特徴とするシャフト付き基板支持部材の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平１０－０５３４７０号公報
特開２０１８－３０１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
セラミックスヒーターにシャフトを接合する場合、接合面の表面粗さを小さくして接合している。近年、セラミックスヒーターの大口径化に伴い、接合面側の一方の面の全面の表面粗さを小さくすることは非常に時間がかかり、製造コストが大きくなっていた。そこで、セラミック基材の一方の面にシャフトを接合する凸部を設け、その凸部のみ表面粗さを小さくすることがなされていた。
【０００７】
セラミックス基材とシャフトが接合されると、接合面を挟んで熱抵抗（接合面を挟んだ温度勾配）が現れる。また、凸部を設けてシャフトを接合する場合、凸部の厚さが小さいと接合面と基材上面までの距離も近くなるため、接合面の熱抵抗が基材上面の基板載置面やその上に載置される基板の温度分布に影響を与えていた。また、基材下面の凸部からシャフトへの伝熱が接合面での熱抵抗により影響を受け、結果的に基材載置面や基板の温度分布に影響を与えていた。そこで、接合面での熱抵抗の影響を小さくした接合部近傍の形状を有するセラミックスヒーターが望まれていた。
【０００８】
本発明者らは鋭意研究により、凸部の厚さとシャフトのフランジの厚さが所定の関係を満たす場合、接合面の熱抵抗の影響が基板載置面に表れにくくなることを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、基板載置面の温度分布を均質化することができるセラミックスヒーターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）上記の目的を達成するため、本発明のセラミックスヒーターは、以下の手段を講じた。すなわち、本発明の適用例のセラミックスヒーターは、セラミックスヒーターであって、上面に基板載置面を有し、セラミックス焼結体により平板状に形成された基材本体、および前記基板載置面に対向する前記基材本体の下面から下方に突出して前記基材本体と一体的に形成された凸部を有するセラミックス基材と、前記セラミックス基材の前記基材本体に埋設された発熱抵抗体と、前記基板載置面に対向する前記凸部の下面に接合され、前記セラミックス基材側にフランジが形成された円筒状のシャフトと、を備え、前記基材本体の下面と前記凸部の下面の平行距離をＰ（ｍｍ）、前記フランジの厚さをＳ（ｍｍ）とするとき、０．１５≦Ｐ／Ｓ≦５．０かつＰ≧２であることを特徴としている。
（【００１１】以降は省略されています）

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