特許 7579051 中空構造部材の作製方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-29

(45)【発行日】2024-11-07

(54)【発明の名称】中空構造部材の作製方法

(51)【国際特許分類】

   C04B 37/00 20060101AFI20241030BHJP

   C04B 35/64 20060101ALI20241030BHJP

【ＦＩ】

C04B37/00 Z

C04B35/64

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019132744

(22)【出願日】2019-07-18

(65)【公開番号】P2021017378

(43)【公開日】2021-02-15

【審査請求日】2022-04-12

【審判番号】

【審判請求日】2023-09-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】デロイトトーマツ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】薮花 優棋

【合議体】

【審判長】宮澤 尚之

【審判官】深草 祐一

【審判官】増山 淳子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２９２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２１６３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－７７９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２３３８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１６３５６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

C04B 37/00-37/04

C04B 35/64

H05K 3/46

H05K 1/00-1/02

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくともセラミックス粉末及びバインダを含有してシート状に形成されてなるセラミックシートを複数枚用意し、前記複数枚のセラミックシートのうち少なくとも１枚のセラミックシートに貫通孔、切り欠き又は凹部を形成し、前記複数枚のセラミックシートを厚み方向に積層して中空構造を有するセラミックシート積層体を作製する工程と、
前記セラミックシート積層体を加熱して一体化し、中空空間がセラミックスだけで囲まれる中空構造を有するセラミックス仮焼体又はセラミックス焼結体からなる中空構造体を作製する工程と、
前記中空構造体の厚み方向の少なくとも一方の面にセラミックス粉末を載せたうえで前記厚み方向に加圧しながら加熱することにより、前記中空構造体と前記セラミックス粉末に由来する部分とが一体化したセラミックス焼結体からなる、半導体製造装置用の中空構造部材を作製する工程とを含むことを特徴とする中空構造部材の作製方法。

【請求項2】

少なくともセラミックス粉末及びバインダを含有してシート状に形成されてなるセラミックシートを複数枚用意し、前記複数枚のセラミックシートのうち少なくとも１枚のセラミックシートに貫通孔、切り欠き又は凹部を形成し、前記複数枚のセラミックシートを厚み方向に積層して中空構造を有するセラミックシート積層体を作製する工程と、
前記セラミックシート積層体を加熱して一体化し、中空空間がセラミックスだけで囲まれる中空構造を有するセラミックス仮焼体又はセラミックス焼結体からなる中空構造体を作製する工程と、
前記中空構造体の厚み方向の少なくとも一方の面にセラミックス粉末を成形してなるセラミックス成形体又は当該セラミックス成形体を加熱してなる脱脂体若しくはセラミックス仮焼体からなるセラミックス加熱体を重ね合せたうえで前記厚み方向に加圧しながら加熱することにより、前記中空構造体と前記セラミックス成形体又は前記セラミックス加熱体に由来する部分とが一体化したセラミックス焼結体からなる、半導体製造装置用の中空構造部材を作製する工程とを含むことを特徴とする中空構造部材の作製方法。

【請求項3】

前記セラミックシート積層体を常圧で加熱して一体化することにより前記中空構造体を作製することを特徴とする請求項１又は２に記載の中空構造部材の作製方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、中空構造部材の作製方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体製造装置において、表面に載置された基板を加熱するヒータ、サセプタなどは、セラミックス基材の内部に電極を内蔵すると共に、セラミックス基材を冷却するための冷却媒体が流れる中空構造の流路を備えた中空構造部材を備えている。

【0003】

特許文献１において、このような中空構造体の中空構造は、少なくとも１つのセラミックス焼結体の接合面に凹部を形成しておき、複数のセラミックス焼結体を拡散接合（固相接合）することにより前記凹部に由来するものとして形成していた。

【0004】

また、特許文献２においては、複数枚のセラミックシートのうち少なくとも１枚のセラミックシートに貫通孔、切り欠き又は凹部を形成し、これらセラミックシートを厚み方向に積層してなるセラミックシート積層体を焼成することにより、前記貫通孔、切り欠き又は凹部に由来する中空構造を有するセラミックス焼結体を形成していた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１２－７１９９５号公報

【文献】特開２００７－１２７９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、セラミックス焼結体は高硬度であるので、接合面の表面粗さが拡散接合を行うことができる程度に小さくなるように研磨することは困難であった。

【0007】

また、セラミックシート積層体を形成する際、セラミックシート積層体の厚みを厚くするには、多数のセラミックシートを積層する必要があり、所望の厚さのセラミックシート積層体の作製に長時間を要するなどの問題が生じる。

【0008】

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、厚みのある中空構造を有する中空構造部材の簡易な作製を図ることが可能な方法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】

【0009】

本発明の第１の中空構造部材の作製方法は、少なくともセラミックス粉末及びバインダを含有してシート状に形成されてなるセラミックシートを複数枚用意し、前記複数枚のセラミックシートのうち少なくとも１枚のセラミックシートに貫通孔、切り欠き又は凹部を形成し、前記複数枚のセラミックシートを厚み方向に積層して中空構造を有するセラミックシート積層体を作製する工程と、前記セラミックシート積層体を加熱して一体化し、中空空間がセラミックスだけで囲まれる中空構造を有するセラミックス仮焼体又はセラミックス焼結体からなる中空構造体を作製する工程と、 前記中空構造体の厚み方向の少なくとも一方の面にセラミックス粉末を載せたうえで前記厚み方向に加圧しながら加熱することにより、前記中空構造体と前記セラミックス粉末に由来する部分とが一体化したセラミックス焼結体からなる、半導体製造装置用の中空構造部材を作製する工程とを含むことを特徴とする。

【0010】

本発明の第１の中空構造部材の作製方法によれば、中空構造体とセラミックス粉末に由来する部分とが一体化したセラミックス焼結体からなる中空構造部材が作製される。この中空構造部材は、中空構造体における中空構造を維持しながら、セラミックス粉末に由来する部分の分だけ中空構造体よりも厚さが増したものとなる。これにより、厚みのある中空構造を有する中空構造部材を簡易に作製を図ることが可能となる。

【0011】

本発明の第２の中空構造部材の作製方法は、少なくともセラミックス粉末及びバインダを含有してシート状に形成されてなるセラミックシートを複数枚用意し、前記複数枚のセラミックシートのうち少なくとも１枚のセラミックシートに貫通孔、切り欠き又は凹部を形成し、前記複数枚のセラミックシートを厚み方向に積層して中空構造を有するセラミックシート積層体を作製する工程と、前記セラミックシート積層体を加熱して一体化し、中空空間がセラミックスだけで囲まれる中空構造を有するセラミックス仮焼体又はセラミックス焼結体からなる中空構造体を作製する工程と、前記中空構造体の厚み方向の少なくとも一方の面にセラミックス粉末を成形してなるセラミックス成形体又は当該セラミックス成形体を加熱してなる脱脂体若しくはセラミックス仮焼体からなるセラミックス加熱体を重ね合せたうえで前記厚み方向に加圧しながら加熱することにより、前記中空構造体と前記セラミックス成形体又は前記セラミックス加熱体に由来する部分とが一体化したセラミックス焼結体からなる、半導体製造装置用の中空構造部材を作製する工程とを含むことを特徴とする。

【0012】

本発明の第２の中空構造部材の作製方法によれば、中空構造体とセラミックス成形体又はセラミックス加熱体に由来する部分とが一体化したセラミックス焼結体からなる中空構造部材が作製される。この中空構造部材は、中空構造体における中空構造を維持しながら、セラミックス成形体又はセラミックス加熱体に由来する部分の分だけ中空構造体よりも厚さが増したものとなる。これにより、厚みのある中空構造を有する中空構造部材を簡易に作製を図ることが可能となる。

【0013】

なお、本発明において、中空構造体又は中空構造部材における中空構造とは、中空構造体又は中空構造部材の内部にて閉じ外部に連通しない空間を有する構造の他、中空構造体又は中空構造部材において周縁部にて開口して外部に連通する空間を有する構造も含めて意味する。

【0014】

本発明の第１又は第２の中空構造部材の作製方法において、前記セラミックシート積層体を常圧で加熱して一体化することにより前記中空構造体を作製することが好ましい。

【0015】

この場合、セラミックシート積層体における中空構造が、その形状が崩れることなく保持された状態で中空構造体、ひいては中空構造部材にて維持することを図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る中空構造部材の作製方法を示すフローチャート。

【図2A】セラミックシート積層体を示す模式断面図。

【図2B】中空構造体及びセラミックス粉末の型内に配置した状態を示す模式断面図。

【図2C】中空構造部材を示す模式断面図。

【図3A】セラミックシート積層体の別態様を示す模式断面図。

【図3B】セラミックシート積層体のさらに別態様を示す模式断面図。

【図4A】本発明の第２の実施形態に係る中空構造部材の作製方法におけるセラミックシート積層体を示す模式断面図。

【図4B】中空構造体及びセラミックス成形体又はセラミックス加熱体の型内に配置した状態を示す模式断面図。

【図4C】中空構造部材を示す模式断面図。

【図5】実施例１の中空構造部材を示す模式断面図。

【図6】実施例４の中空構造部材を示す模式断面図。

【図7】実施例５の中空構造部材を示す模式断面図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明の実施形態に係る中空構造部材３０の作製方法について図面を参照して説明する。なお、図面においては、中空構造部材３０及び構成要素などを明確化するためにデフォルメされており、実際の比率を表すものではなく、上下などの方向も単なる例示である。

【0018】

本発明の第１の実施形態に係る中空構造部材３０の作製方法は、図１に示すように、セラミックシート積層体形成工程ＳＴＥＰ１、中空構造体作製工程ＳＴＥＰ２及び中空構造部材作製工程ＳＴＥＰ３を備えている。

【0019】

グリーンシート積層体作製工程ＳＴＥＰ１においては、図２Ａを参照して、シート積層法により中空構造を有するセラミックシート積層体１０を作製する工程である。具体的には、少なくともセラミックス粉末及びバインダを含有してシート状に形成されてなるセラミックシート１１，１２を複数枚用意し、これらセラミックシート１１，１２のうち少なくとも１枚のセラミックシート１２に厚さ方向に貫通孔１２ａを形成し、前記複数枚のセラミックシート１１，１２を厚み方向（図２Ａの上下方向）に積層して中空構造を有するセラミックシート積層体１０を作製する工程である。なお、接着剤などの接合剤を介してセラミックシート１１，１２を積層してもよい。

【0020】

セラミックシート積層体１０においては、貫通孔１２ａが形成されたセラミックシート１２の厚さ方向の両側には、貫通孔１２ａが形成されていないセラミックシート１１が少なくとも１枚ずつ配置されている。これにより、セラミックシート積層体１０は、外部に連通しない中空空間Ｓを有する中空構造を有する。

【0021】

なお、図３Ａに示すように、セラミックシート１１，１２のうち少なくとも１枚のセラミックシート１２に厚さ方向に貫通する切り欠き１２ｂを形成し、セラミックシート積層体１０において、切り欠き１２ｂが形成されたセラミックシート１２の厚さ方向の両側には、切り欠き１２ｂや貫通孔１２ａが形成されていないセラミックシート１１が少なくとも１枚ずつ配置されていてもよい。これによっても、セラミックシート積層体１０は、その側面において外部に連通した中空空間Ｓを有する中空構造を形成する。

【0022】

さらに、図３Ｂに示すように、セラミックシート１１，１２のうち少なくとも１枚のセラミックシート１２に厚さ方向に貫通しない凹部１２ｃを形成し、セラミックシート積層体１０において、凹部１２ｃが形成された側のセラミックシート１２の面に面接触するように、セラミックシート１１が少なくとも１枚配置されていてもよい。

【0023】

また、図示しないが、前記面接触するセラミックシート１１において、凹部１２ｃと対向する位置に、又は凹部１２ｃの位置とは関係しない位置に凹部が形成されていてもよい。さらに、凹部１２ｃは、セラミックシート１２の側面において外部に開放されるものであっても、外部に開放されずに閉じたものであってもよい。

【0024】

以上に例示したものの他、セラミックシート積層体１０は、任意の中空構造を有するものであればよく、例えば、内部において閉じた又は、何れかの面において外部と連通する、１又は複数の中空空間Ｓを有するものであってもよい。また、貫通孔１２ａ，切り欠き１２ｂ及び凹部１２ｃの内部に樹脂などから中子を入れてもよい。これにより、中空構造体作製工程ＳＴＥＰ２において、中空空間Ｓの維持をさらに良好に図ることが可能となる。

【0025】

さらに、中空空間は、セラミックシート積層体１０の厚さ方向の面において外部と連通していてもよい。ただし、中空構造体作製工程ＳＴＥＰ２においてセラミックス粉末２１が載せられる側の面に中空空間Ｓが開口している場合、この中空空間内に樹脂製などの中子を挿入してセラミックス粉末２１が流入することを防止することが好ましい。

【0026】

セラミックシート１１，１２は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）などのセラミックス粉末に焼結助剤、有機バインダなどのバインダや可塑剤を添加したものを溶剤を用いて混合して、ドクターブレード法などの公知の方法を用いて薄板状に形成したものであり、セラミックグリーンシートなどとも呼称される。

【0027】

セラミックシート１１，１２の厚さは０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、好ましくは０．３ｍｍ以上０．７ｍｍ以下である。複数枚のセラミックシート１１，１２において、厚さなどは相違していてもよい。また、セラミックシート積層体１０を構成するセラミックシート１１，１２の枚数又は合計厚さは特に限定されない、ただし、中空構造体作製工程ＳＴＥＰ２において、セラミックシート積層体１０を加熱する際に、セラミックシート１１，１２の間に剥がれなどが生じないと共に、その全体が同様に加熱されて一体化する程度に、セラミックシート積層体１０の厚さは、２０ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以下であることがより好ましい。

【0028】

さらに、セラミックス積層体１０に、中空構造部材３０において内部電極などとして機能するものを形成するために金属又は金属を含む材料を埋設してもよい。例えば、セラミックシート１１，１２の上に導電体ペーストを印刷などによって塗布し、その上にセラミックシート１１，１２を積み重ねてもよい。また、セラミックシート１１，１２に貫通孔又は凹部を形成して、これらの中にメッシュ金属や箔状金属などを配置、又は導電体ペーストを印刷などによって充填してもよい。

【0029】

中空構造体作製工程ＳＴＥＰ２は、図２Ｂを参照して、セラミックシート積層体１０を加熱して一体化し、中空構造を有する中空構造体２０を作製する工程である。

【0030】

具体的には、セラミックシート積層体１０を９００℃以上でセラミックシート１１，１２に含まれるセラミックスの粒子がネッキングを開始し、かつ粒子の体積拡散による焼結が進む焼結温度未満の温度で加熱を行うことにより、セラミックス仮焼体からなり中空構造を有する中空構造体２０を作製する。あるいは、セラミックシート積層体１０を９００℃以上でセラミックシート１１，１２に含まれるセラミックスの粒子の体積拡散による焼結が進む焼結温度以上の温度で加熱を行うことにより、セラミックス焼結体からなり中空構造を有する中空構造体２０を作製する。

【0031】

中空構造体作製工程ＳＴＥＰ２においては、常圧、セラミックシート積層体１０の積層方向に多少、例えば錘を載せた程度に加圧した状態で加熱することが好ましい。これにより、セラミックシート積層体１０における中空構造が、その形状が崩れることなく保持された状態で中空構造体２０にて維持される。

【0032】

中空構造部材作製工程ＳＴＥＰ３は、図２Ｂ及び図２Ｃを参照して、中空構造体２０の厚み方向の少なくとも一方の面にセラミックス粉末２１を載せたうえで厚み方向に加圧しながら加熱することにより、中空構造体２０とセラミックス粉末２１に由来する部分とが一体化したセラミックス焼結体からなる中空構造部材３０を作製する工程である。

【0033】

セラミックス粉末２１は、セラミックシート１１，１２の原料としたセラミックス粉末に焼結助剤、有機バインダなどのバインダや可塑剤などの添加剤を適宜添加して混合して、成形原料を作製し、この成形材料を用いて加圧成形して粉末としたものである。混合方法は、湿式、乾式の何れであってもよく、例えばボールミル、振動ミルなどの混合器を用いることができる。

【0034】

なお、セラミックス粉末２１に、中空構造部材３０において内部電極などとして機能するものを形成するために金属又は金属を含む材料を埋設してもよい。例えば、セラミックス粉末２１内にメッシュ金属や箔状金属などを埋設してもよい。

【0035】

中空構造部材作製工程ＳＴＥＰ３は、ホットプレス法を用いて加熱及び加圧を行えばよい。この場合、中空構造体２０を型内に載置し、その上方の型内にセラミックス粉末を充填した後、一軸加圧を行いながら、セラミックシート１１，１２及びセラミックス粉末２１に含まれるセラミックスの粒子の体積拡散による焼結が進む焼結温度以上の温度で加熱を行う。また、型内の下部にセラミックス粉末２１を所定の厚さだけ敷きしめ、その上に中空構造体２０を載置し、さらにその上方の型内にセラミックス粉末を充填した後、一軸加圧を行いながら、セラミックシート１１，１２及びセラミックス粉末２１に含まれるセラミックスの粒子の体積拡散による焼結が進む焼結温度以上の温度で加熱を行う。

【0036】

これらにより、中空構造体２０とセラミックス粉末２１に由来する部分とが一体焼結化したセラミックス焼結体からなる中空構造部材３０が作製される。この中空構造部材３０は、中空構造体２０における中空空間Ｓを維持しながら、セラミックス粉末２１に由来する部分の分だけ中空構造体２０よりも厚さが増したものとなる。

【0037】

以下、本発明の第２の実施形態に係る中空構造部材３０の作製方法は、前述した第１の実施形態に係る中空構造部材３０の作製方法とは、中空構造部材作製工程ＳＴＥＰ３が異なる。

【0038】

本発明の第２の実施形態において、中空構造部材作製工程ＳＴＥＰ３は、図４Ｂ及び図４Ｃを参照して、中空構造体２０の厚み方向の少なくとも一方の面に上述したセラミックス粉末２１を成形してなるセラミックス成形体２２又は当該セラミックス成形体２２を加熱したセラミックス加熱体２３を重ね合せたうえで厚み方向に加圧しながら加熱することにより、中空構造体２０とセラミックス成形体２２又はセラミックス加熱体２３に由来する部分とが一体化したセラミックス焼結体からなる中空構造部材３０を作製する工程である。

【0039】

セラミックス成形体２２は、セラミックシート粉末２１を型などを用いて所定の形状に形成したものである。なお、セラミックス粉末２１に、中空構造部材３０において内部電極などとして機能するものを形成するために金属又は金属を含む材料を埋設しておき、セラミックス成形体２２にこれらを内蔵させてもよい。

【0040】

セラミックス加熱体２３はセラミックス成形体２２を加熱して作製したものである。具体的には、セラミックス成形体２２を大気または窒素ガス雰囲気下で５００℃以上９００℃未満の温度で加熱して脱脂処理を行うことにより、脱脂体からなるセラミックス加熱体２３を作製する。あるいは、セラミックス成形体２２を９００℃以上でセラミックス粉末２１に含まれるセラミックスの粒子がネッキングを開始し、かつ粒子の体積拡散による焼結が進む焼結温度未満の温度で加熱を行うことにより、セラミックス仮焼体からなるセラミックス加熱体２３を作製する。

【0041】

中空構造部材作製工程ＳＴＥＰ３は、ホットプレス法を用いて加熱及び加圧を行えばよい。この場合、中空構造体２０を型内に載置し、その上方の型内にセラミックス成形体２２又はセラミックス加熱体２３を載置した後、一軸加圧を行いながら、セラミックス粉末３１に含まれるセラミックスの粒子の体積拡散による焼結が進む焼結温度以上の温度で加熱を行う。また、型内の下部にセラミックス成形体２２又はセラミックス加熱体２３を載置し、その上に中空構造体２０を載置し、さらにその上方の型内に別のセラミックス成形体２２又はセラミックス加熱体２３を載置した後、一軸加圧を行いながら、セラミックスの粒子の体積拡散による焼結が進む焼結温度以上の温度で加熱を行う。

【0042】

これらにより、中空構造体２０とセラミックス成形体２２又はセラミックス加熱体２３に由来する部分とが一体焼結化したセラミックス焼結体からなる中空構造部材３０が作製される。この中空構造部材３０は、中空構造体２０における中空空間Ｓを維持しながら、セラミックス成形体２２又はセラミックス加熱体２３に由来する部分の分だけ中空構造体２０よりも厚さが増したものとなる。

【実施例】

【0043】

以下、図５～図７を参照して、実施例１～４として、直径８０ｍｍ、厚み１５ｍｍ、中空空間Ｓの断面が１辺５ｍｍの正方形である中空構造部材４０，５０を作製し、実施例５として、直径３３０ｍｍ、厚み１５ｍｍ、中空空間Ｓの断面が１辺５ｍｍの正方形である中空構造部材６０を作製した。

【0044】

（実施例１）
セラミックシート積層体形成工程ＳＴＥＰ１として、図２Ａを参照して、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を主原料とする厚さ０．６５ｍｍの複数のセラミックシート１１，１２を積層してセラミックシート積層体１０を作製した。ここで用いる、複数のグリーンシート１１，１２としては、電極４２（図５参照）となるタングステンペーストを表面に印刷したセラミックシート１１と、打ち抜き加工により直径５ｍｍの貫通孔１２ａを形成したセラミックシート１２と何も加工されていないセラミックシート１１とが含まれている。これら複数のグリーンシート１１，１２を所望の順番で積層することでセラミックシート積層体１０を作製した。

【0045】

次に、中空構造体作製工程ＳＴＥＰ２として、セラミックシート積層体１０を、粒子の体積拡散による焼結が進む温度として１８００℃で還元雰囲気で常圧焼成し、焼成後に加工を行うことにより、直径８０ｍｍ、厚み１０ｍｍのセラミックス焼結体からなる中空構造体２０を作製した。

【0046】

次に、中空構造部材作製工程ＳＴＥＰ３として、中空構造体２０をカーボン型に設置した後、カーボン型内に窒化アルミニウムを主成分とするセラミックス粉末２１を充填し、２ＭＰａの圧力を加えながら１８５０℃に加熱する一軸ホットプレス焼成を行った。これにより、図５に示すように、中空構造体２０に由来する部分４１と中空構造体２０の厚み方向の一方の面側のセラミックス粉末２１に由来する部分４３とが一体化した中空構造部材４０が作製された。この中空構造部材４０の中空構造体２０に由来する部分４１には電極４２が内蔵されている。

【0047】

（実施例２）
図４Ｂを参照して、カーボン型内に窒化アルミニウムを主成分とするセラミックス粉末２１を充填する代わりに脱脂体からなるセラミックス加熱体２３を中空構造体２０に重ねて配置したことを除いて、実施例１と同様の方法により中空構造部材４０を作製した。

【0048】

（実施例３）
電極４２となるタングステンペーストを表面に印刷したセラミックシート１１を用いず、中空構造体２０とセラミックス加熱体２３との間にモリブデン（Ｍｏ）からなり線径０．１ｍｍ、メッシュサイズ５０の平織メッシュからなる電極を載置したことを除いて、実施例２と同様の方法により中空構造部材を作製した。そして、この中空構造部材は、図示しないが、中空構造体２０に由来する部分とセラミックス加熱体２３に由来する部分との間に電極が介在された構造となっている。

【0049】

（実施例４）
実施例１と同様の方法により中空構造部材２０を作製した後、この中空構造体２０を表裏反転させた状態でカーボン型に設置した。次に、カーボン型内の中空構造体２０の他方の面側に窒化アルミニウムを主成分とするセラミックス粉末２１を充填し、２ＭＰａの圧力を加えながら１８５０℃に加熱する一軸ホットプレス焼成を行った。

【0050】

その結果、図６に示すように、中空構造体２０に由来する部分５１と中空構造体２０の厚み方向の両面側のセラミックス粉末２１に由来する部分５３，５４とが一体化した中空構造部材５０を作製した。実施例４によれば、より厚みの厚い中空構造部材５０を容易に作製できることが確かめられた。

【0051】

（実施例５）
実施例５の中空構造部材６０は、図７に示すように、セラミックス粉末２１に由来する部分６２の内部に電極６３が埋設され、その直径が３３０ｍｍであることを除いて実施例１の中空構造部材４０と同様である。

【0052】

実施例５は、実施例１と同様の方法で電極６４が内蔵された中空構造体２０を作製し、これをカーボン型に設置した後、カーボン型内に窒化アルミニウムを主成分とするセラッミクス粉末２１（図２Ｂ参照）を充填し、その上にモリブデンからなり線径０．１ｍｍ、メッシュサイズ５０の平織メッシュからなる電極６３を載置し、さらにその電極６３の上に窒化アルミニウムを主成分とするセラッミクス粉末２１を充填したのち２ＭＰａの圧力を加えながら１８５０℃に加熱する一軸ホットプレス焼成を行った。

【0053】

その結果、図７に示すように、中空構造体２０に由来する部分６１と中空構造体２０の厚み方向の一方の面側のセラミックス粉末２１に由来する部分６２とにそれぞれ電極６３，６４が埋設された中空構造部材６０が作製された。実施例５の中空構造部材６０によれば、埋設された一の電極をヒータ電極、他の電極を静電吸着用電極や高周波発生用電極として機能させることができる。

【符号の説明】

【0054】

１０…セラミックシート積層体、 １１，１２…セラミックシート、 １２ａ…貫通孔、 １２ｂ…切り欠き、 １２ｃ…凹部、 ２０…中空構造体、 ２１…セラミックス粉末、 ２２…セラミックス成形体、 ２３…セラミック加熱体、 ３０，４０，５０，６０…中空構造部材、 ４１，５１，６１…中空構造体に由来する部分、 ４２，５２，６３，６４…電極、 ４３，５３，５４，６２…セラミックス粉末に由来する部分、Ｓ…中空空間。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】

【図7】