具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。图1是陶瓷加热器10的立体图，图2是图1的A-A剖视图。

陶瓷加热器10用于对实施了蚀刻、CVD等处理的晶片进行加热，设置在未图示的真空腔内。该陶瓷加热器10具备陶瓷制的板20，其在上表面设置有晶片载置面20a；以及陶瓷制的筒状轴40，其与该板20的下表面20b接合。

板20是由氮化铝、氧化铝等为代表的陶瓷材料构成的圆盘状的板。板20的直径没有特别限定，例如为300mm左右。板20通过与板20呈同心圆状的假想边界20c(参照图1)而被分为小圆形的内周区域Z1和圆环状的外周区域Z2。在板20的内周区域Z1埋设有内周侧电阻发热体21，在外周区域Z2埋设有外周侧电阻发热体24。两个电阻发热体21、24例如由以钼、钨或碳化钨为主成分的线圈构成。

筒状轴40与板20同样地由氮化铝、氧化铝等陶瓷形成。筒状轴40的上端与板20进行固相接合或扩散接合。在筒状轴40中，从下端到预定的高度为止是直径固定的小径部42，从预定的高度到上端为止是直径比小径部42大的扩径部44。在本实施方式中，扩径部44是直径随着接近上端而变大的形状。在筒状轴40的上端设置有朝外的凸缘46。

内周侧电阻发热体21以如下方式形成：从一个端部21a起以一笔画的要领在多个折回部折回并在内周区域Z1的大致整个区域配线后，到达另一个端部21b的另一个。端部21a、21b设置于板20中的筒状轴40的内侧区域(轴内区域)。端部21a经由圆柱状的连接端子22a与供电构件51a连接，端部21b经由圆柱状的连接端子22b与供电构件51b连接。连接端子22a、22b的下端面位于设置于板20的下表面20b的圆孔23a、23b的底面。供电构件51a、51b与未图示的第一外部电源连接。因此，对于内周侧电阻发热体21，由第一外部电源经由供电构件51a、51b及连接端子22a、22b来供给电力。需要说明的是，供电构件51a、51b可以是金属线被绝缘材料覆盖的构件，或者也可以是没有被覆盖的构件。另外，连接端子22a、22b的材质、供电构件51a、51b的金属线的材质与内周侧电阻发热体21同样。

外周侧电阻发热体24以如下方式形成：从一个端部24a起以一笔画的要领在多个折回部折回并在外周区域Z2的大致整个区域配线后，到达另一个端部24b。端部24a、24b设置于与筒状轴40的朝外的凸缘46对置的位置。端部24a经由圆柱状的连接端子25a与供电构件54a连接，端部24b经由圆柱状的连接端子25b与供电构件54b连接。连接端子25a、25b的下端面成为与板20的下表面20b相同的面。供电构件54a、54b沿上下方向贯通筒状轴40的周壁部而与外周侧电阻发热体24的端部24a、24b电连接。供电构件54a、54b例如是以钨、钼为主要成分的金属线，埋设于筒状轴40的周壁部，与筒状轴40的陶瓷材料密合。具体而言，供电构件54a、54b从筒状轴40的下端穿过小径部42的周壁部以及扩径部44的周壁部而在朝外的凸缘46的上端面露出。供电构件54a、54b与未图示的第二外部电源(与第一外部电源不同的电源)连接。因此，对于外周侧电阻发热体24，由第二外部电源经由供电构件54a、54b及连接端子25a、25b来供给电力。连接端子25a、25b的材质与外周侧电阻发热体24同样。

接着，对陶瓷加热器10的使用例进行说明。首先，在未图示的真空腔内设置陶瓷加热器10，在该陶瓷加热器10的晶片载置面20a上载置晶片W。并且，通过第一外部电源调整向内周侧电阻发热体21供给的电力，以使由未图示的内周侧热电偶检测出的内周区域Z1的温度成为预先确定的内周侧目标温度。并且，通过第二外部电源调整向外周侧电阻发热体24供给的电力，以使由未图示的外周侧热电偶检测出的外周区域Z2的温度成为预先确定的外周侧目标温度。由此，以晶片W的温度成为期望的温度的方式进行控制。然后，将真空腔内设定为真空气氛或减压气氛，在真空腔内产生等离子体，利用该等离子体对晶片W实施CVD成膜或实施蚀刻。

接着，对陶瓷加热器10的制造例进行说明。该制造例包括：(a)筒状成型体66的制作工序、(b)筒状轴40的制作工序、(c)板20的制作工序、(d)板20与筒状轴40的接合工序。图3是筒状轴40的制造工序图(包括筒状成型体66的制作工序)，图4是板20的制造工序图，图5是表示板20与筒状轴40的接合工序的说明图。

·工序(a)

制作筒状成型体66。首先，通过模铸成型制作用于制作筒状轴40的内壁的第一成型体62，在第一成型体62的外表面设置2个用于配置供电构件54a、54b的槽62a、62b(参照图3(A))。模铸成型是有时也被称为凝胶铸造成型的方法，其详细情况例如在日本专利第5458050号公报等中公开。在模铸成型中，向具备与第一成型体62相同形状的内部空间的第一成型模具中注入包含陶瓷粉体、溶剂、分散剂和凝胶化剂的陶瓷浆料，使凝胶化剂进行化学反应而使陶瓷浆料凝胶化，然后进行脱模，从而得到第一成型体62。作为溶剂，只要是溶解分散剂和凝胶化剂的溶剂，就没有特别限定，优选使用多元酸酯(例如戊二酸二甲酯等)、多元醇的酸酯(例如三乙酸甘油酯等)等具有2个以上酯键的溶剂。作为分散剂，只要是将陶瓷粉体均匀地分散在溶剂中的分散剂，就没有特别限定，优选使用聚羧酸系共聚物、聚羧酸盐等。作为凝胶化剂，例如可以含有异氰酸酯类、多元醇类和催化剂。其中，作为异氰酸酯类，只要是具有异氰酸酯基作为官能团的物质就没有特别限定，例如可以举出甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)或它们的改性体等。作为多元醇类，只要是具有2个以上能够与异氰酸酯基反应的羟基的物质就没有特别限定，例如可以举出乙二醇(EG)、聚乙二醇(PEG)、丙二醇(PG)、聚丙二醇(PPG)等。作为催化剂，只要是促进异氰酸酯类与多元醇类的氨基甲酸酯反应的物质就没有特别限定，例如可以举出三亚乙基二胺、己二胺、6-二甲基氨基-1-己醇等。在此，凝胶化反应是异氰酸酯类与多元醇类发生氨基甲酸酯反应而成为聚氨酯树脂(聚氨基甲酸酯)的反应。通过凝胶化剂的反应，从而陶瓷浆料凝胶化，聚氨酯树脂作为有机粘结剂发挥功能。

接着，在第一成型体62的槽62a、62b中嵌入预先加工成图2所示的形状的供电构件54a、54b(参照图3(B))。由此，供电构件54a、54b成为沿上下方向铺设在第一成型体62的外表面的状态。

接着，在第一成型体62的外表面，通过模铸成型制作用于制作筒状轴40的外壁的第二成型体64，得到筒状成型体66(参照图3(C))。在此，在将第一成型体62放入具备与筒状成型体66相同形状的内部空间的成型模具后，将与之前同样的陶瓷浆料注入剩余的内部空间中，使凝胶化剂进行化学反应而使陶瓷浆料凝胶化，然后进行脱模，从而得到筒状成型体66。筒状成型体66在第一成型体62的外侧形成有第二成型体64。供电构件54a、54b不从筒状成型体66的上端和下端露出而埋没于筒状成型体66。

·工序(b)

对筒状成型体66进行干燥、脱脂后进行烧成，从而得到筒状烧成体68(参照图3(D))。干燥是为了使筒状成型体66所含的溶剂蒸发而进行的。干燥温度、干燥时间根据所使用的溶剂适当设定即可。但是，注意设定干燥温度以避免干燥中的筒状成型体66产生裂纹。干燥后的脱脂是为了分解、除去筒状成型体66所含的分散剂、催化剂等有机物而进行的。脱脂温度只要根据所含有的有机物的种类适当设定即可，例如可以设定为400～600℃。脱脂后的烧成是为了使筒状成型体66所含的陶瓷粒子烧结而进行的。烧成温度根据陶瓷粉末的种类、粒径等适当设定即可，但优选设定在1000～2000℃的范围。需要说明的是，气氛只要根据陶瓷粉末的种类从大气气氛、非活性气氛、真空气氛中适当选择即可。例如，在陶瓷粉末为氮化铝粉末的情况下，优选在非活性气氛下进行干燥、脱脂、烧成。接着，对筒状烧成体68的上端及下端进行磨削而使供电构件54a、54b的上端及下端露出，从而得到筒状轴40(参照图3(E))。这样，用于利用模铸成型而在筒状成型体66中埋设供电构件54a、54b，然后进行烧成而得到筒状轴40，因此供电构件54a、54b与筒状轴40的陶瓷材料密合。

·工序(c)

按照图4(A)～(E)的顺序制作板20。首先，通过模铸成型制作用于制作板20的晶片载置面20a侧的部分的圆盘状的第一成型体72(参照图4(A))。在此，向具备与第一成型体72相同形状的内部空间的成型模具中注入与工序(a)同样的陶瓷浆料，使凝胶化剂进行化学反应而使陶瓷浆料凝胶化，然后进行脱模，由此得到第一成型体72。

接着，在第一成型体72的表面配置内周侧电阻发热体21和外周侧电阻发热体24，在内周侧电阻发热体21的两端21a、21b分别配置连接端子22a、22b，在外周侧电阻发热体24的两端24a、24b分别配置连接端子25a、25b(参照图4(B))。

接着，在第一成型体72的表面，通过模铸成型制作用于制作板20的接合面侧的部分的圆盘状的第二成型体74，得到圆盘状成型体76(参照图4(C))。在此，在具备与圆盘状成型体76相同形状的内部空间的成型模具中放入图4(B)的第一成型体72后，将与之前同样的陶瓷浆料注入剩余的内部空间。然后，使凝胶化剂进行化学反应而使陶瓷浆料凝胶化，然后进行脱模，从而得到圆盘状成型体76。圆盘状成型体76在第一成型体72的表面层叠有第二成型体74，内置有内周侧以及外周侧电阻发热体21、24、连接端子22a、22b、25a、25b。

接着，将圆盘状成型体76干燥、脱脂后进行烧成，从而得到圆盘状烧成体78(参照图4(D))。与由筒状成型体66得到筒状烧成体68时同样地进行干燥、脱脂及烧成。接着，对圆盘状烧成体78的表面进行磨削而使连接端子25a、25b露出，从而得到板20(参照图4(E))。在该阶段，连接端子22a、22b保持埋设在板20中的状态。

·工序(d)

将工序(c)中得到的板20与工序(b)中得到的筒状轴40接合。首先，如图5(A)所示，在板20的表面露出的连接端子25a、25b上涂布金属糊剂34作为金属接合材料，在涂布后的金属糊剂34的周围涂布陶瓷接合材料35。金属糊剂34所包含的金属也可以使用与内周侧及外周侧电阻发热体21、24相同的金属。作为陶瓷接合材料35，可列举出固相接合时使用的接合助剂的溶液(例如硝酸钇水溶液等)。

接着，如图5(B)所示，以使板20与筒状轴40成为同轴的方式将筒状轴40载置于板20。此时，使供电构件54a、54b中从朝外的凸缘46的端面露出的部分与金属糊剂34接触。另外，使朝外的凸缘46的端面与陶瓷接合材料35接触。由此，成为在供电构件54a、54b的端部与连接端子25a、25b之间配置有金属糊剂34，在筒状轴40的端面与板20的表面之间配置有陶瓷接合材料35的状态。然后，向筒状轴40插入加压筒80，将加压筒80载置于筒状轴40的朝外的凸缘46，进而将重物82载置于加压筒80。将其设置在未图示的加热炉内，在非活性气体气氛下升温至预定的高温(例如1800～2000℃)，在该温度下维持预定时间后降温。由此，筒状轴40的朝外的凸缘46在被重物82按压于板20的状态下被加热，因此朝外的凸缘46与筒状轴40的陶瓷彼此固相接合。另外，在朝外的凸缘46的端面露出的供电构件54a、54b经由金属糊剂34固化而产生的金属层与连接端子25a、25b接合。

之后，在板20的表面中的与连接端子22a、22b对置的位置开设圆孔23a、23b，使连接端子22a、22b的端面在圆孔23a、23b的底面露出。经由焊料等将供电构件51a、51b与该连接端子22a、22b电连接，得到图2的陶瓷加热器10。

在以上说明的本实施方式的陶瓷加热器10中，供电构件54a、54b埋设于筒状轴40的周壁部，与筒状轴40的陶瓷材料密合。因此，即使应力作用于供电构件54a、54b，供电构件54a、54b也不会在筒状轴40的周壁部内晃动，能够确保供电构件54a、54b与外周侧电阻发热体24的接合。

另外，筒状轴40在上端具有朝外的凸缘46，供电构件54a、54b穿过朝外的凸缘46而与外周侧电阻发热体24电连接。因此，在制造陶瓷加热器10时，如果将筒状轴40的朝外的凸缘46按压于板20，则与此同时，供电构件54a、54b被按压于外周侧电阻发热体24的连接端子25a、25b。因此，能够在确保供电构件54a、54b与连接端子25a、25b的导通的同时将筒状轴40与板20接合。

进而，由于筒状轴40从下端到预定的高度为止是小径部42，从预定的高度到上端为止是直径比小径部42大的扩径部44，因此与直线形状的筒状轴相比，从上端到下端的距离变长，板20的热量难以传递到筒状轴40的下端。因此，在将筒状轴40的下端经由未图示的O形环与其他构件连接的情况下，能够防止O形环因热而劣化。

此外，在板20的内周区域Z1配置有内周侧电阻发热体21，在板20的外周区域Z2配置有外周侧电阻发热体24，埋设于筒状轴40的周壁部的供电构件54a、54b与外周侧电阻发热体24电连接。即，与外周侧电阻发热体24连接的供电构件54a、54b不会配置在筒状轴40的内部空间。因此，能够将筒状轴40的内部空间利用于其他目的。在上述的实施方式中，将筒状轴40的内部空间用于配置与内周侧电阻发热体21连接的供电构件51a、51b。

而且，连接端子22a、22b的端面位于设置于板20的下表面的圆孔23a、23b的底面，这样的结构适于采用如下的制法：在将筒状轴40与板20接合时，预先使连接端子22a、22b处于埋设于板20的状态，在接合后在板20的下表面20b设置圆孔23a、23b并使连接端子22a、22b在该圆孔23a、23b的底面露出。这样，能够防止在筒状轴40与板20接合时连接端子22a、22b变质。

而且，在上述的制造例中，由于不需要在筒状轴40开设用于插通供电构件54a、54b的贯通孔，并且在将筒状轴40与板20接合的同时也进行供电构件54a、54b与连接端子25a、25b的接合，因此制造作业的效率大幅改善。

需要说明的是，不言而喻，本发明不受上述实施方式的任何限定，只要属于本发明的技术范围，就能够以各种方式实施。

例如，在上述的实施方式中，图2的筒状轴40是从下端到预定的高度为止是小径部42，从预定的高度到上端为止是直径比小径部42大的扩径部44。因此，即使将外周区域Z2分割为多个小区，并在每个小区设置外周侧电阻发热体，也能够比较容易地将供电构件连接于外周侧电阻发热体。例如，在具有扩径部44的筒状轴40和直线形状的筒状轴中，在将相同数量的供电构件埋设于筒状轴的周壁部的情况下，对于在筒状轴的上端露出的供电构件彼此的间隔而言，前者比后者更容易设宽。因此，也能够扩大外周侧电阻发热体的端子间距离，能够比较容易地将供电构件连接于外周侧电阻发热体。需要说明的是，供电构件针对每个外周侧电阻发热体需要1对。

在上述的实施方式中，埋设于筒状轴40的供电构件54a、54b穿过朝外的凸缘46，但也可以如图6所示不穿过朝外的凸缘46。另外，也可以使供电构件54a、54b中的一方穿过朝外的凸缘46，另一方不穿过朝外的凸缘46。

在上述的实施方式中，对将板20与筒状轴40进行了固相接合的情况进行了说明，但也可以通过固相接合以外的方法进行接合，例如也可以采用TCB接合(Thermalcompression bonding，热压接合)。TCB接合的详细情况在例如日本专利第5008875号等中详述。

在上述的实施方式中，如果陶瓷加热器10的供电构件54a、54b与连接端子25a、25b没有导通，则也可以从朝外的凸缘46中的下表面朝向没有导通的部位开孔，向该孔注入焊料而确保导通，然后喷镀陶瓷粉末而使孔关闭。

在上述实施方式中，例示了具有小径部42和扩径部44的筒状轴40，但也可以使筒状轴40为直线形状。

在上述的实施方式中，例示了在板20内置有内周侧及外周侧电阻发热体21、24的情况，但也可以在板20内置静电电极或者内置RF电极。静电电极是用于将晶片吸附于晶片载置面20a的电极，RF电极是用于产生等离子体的电极。

本申请将2019年3月18日申请的日本专利申请第2019-050231号作为优先权主张的基础，通过引用将其全部内容包含在本说明书中。

产业上的利用可能性

本发明例如能够用于半导体制造装置。

符号说明

10：陶瓷加热器，20：板，20a：晶片载置面，20b：下表面，20c：假想边界，21：内周侧电阻发热体，21a、21b：端部，22a、22b：连接端子，23a、23b：圆孔，24：外周侧电阻发热体，24a、24b：端部，25a、25b：连接端子，34：金属糊剂，35：陶瓷接合材料，40：筒状轴，42：小径部，44：扩径部，46：朝外的凸缘，51a、51b：供电构件，54a、54b：供电构件，62：第一成型体，62a、62b：槽，64：第二成型体，66：筒状成型体，68：筒状烧成体，72：第一成型体，74：第二成型体，76：圆盘状成型体，78：圆盘状烧成体，80：加压筒，82：重物，Z1：内周区域，Z2：外周区域。