(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-12-20
(54)【発明の名称】セラミックヒーター及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
H05B 3/06 20060101AFI20221213BHJP
H05B 3/12 20060101ALI20221213BHJP
H05B 3/74 20060101ALI20221213BHJP
【ＦＩ】
H05B3/06 B
H05B3/12 A
H05B3/74
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022513843
(86)(22)【出願日】2020-01-07
(85)【翻訳文提出日】2022-02-28
(86)【国際出願番号】 KR2020000275
(87)【国際公開番号】W WO2021080088
(87)【国際公開日】2021-04-29
(31)【優先権主張番号】10-2019-0131087
(32)【優先日】2019-10-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】520139620
【氏名又は名称】ミコ セラミックス リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】チェ、チェ ホ
【テーマコード（参考）】
3K092
【Ｆターム（参考）】
3K092PP20
3K092QA05
3K092QB02
3K092QB26
3K092QB31
3K092QB74
3K092RF03
3K092RF11
3K092RF27
3K092TT11
3K092VV40
(57)【要約】
本発明は、信頼性が向上したセラミックヒーターに関し、メッシュタイプの高周波電極と、該高周波電極の下面に接触する電極ロッド連結部材とを備えるヒーター胴体部；及び、前記ヒーター胴体部の下部に装着され、前記ヒーター胴体部を支持するヒーター支持部を含み、前記電極ロッド連結部材は、前記高周波電極の一表面に面接触することを特徴とする。
【選択図】図４
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
メッシュタイプ（ｍｅｓｈ ｔｙｐｅ）の高周波電極と、該高周波電極の下面に接触する電極ロッド連結部材とを備えるヒーター胴体部；及び前記ヒーター胴体部の下部に装着され、前記ヒーター胴体部を支持するヒーター支持部を含み、
前記電極ロッド連結部材は、前記高周波電極の一表面に面接触（ａｒｅａ ｃｏｎｔａｃｔ）することを特徴とするセラミックヒーター。
【請求項2】
前記高周波電極は、第１方向に配列された複数の金属ワイヤーと第２方向に配列された複数の金属ワイヤーとが相互直交して形成されることを特徴とする、請求項１に記載のセラミックヒーター。
【請求項3】
前記高周波電極は、前記電極ロッド連結部材と面接触する水平断面部を備えることを特徴とする、請求項１に記載のセラミックヒーター。
【請求項4】
前記水平断面部は、前記高周波電極の一表面を加工して形成されることを特徴とする、請求項３に記載のセラミックヒーター。
【請求項5】
前記高周波電極の一表面を加工した厚さは、前記高周波電極の全厚さの１／５～１／２であることを特徴とする、請求項４に記載のセラミックヒーター。
【請求項6】
前記高周波電極の一表面を加工する方式としては研磨（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）方式又は圧延（ｒｏｌｌｉｎｇ）方式が用いられることを特徴とする、請求項４に記載のセラミックヒーター。
【請求項7】
前記水平断面部は、前記電極ロッド連結部材の接触面の面積と同一であるか或いはより大きく形成されることを特徴とする、請求項３に記載のセラミックヒーター。
【請求項8】
前記水平断面部は、前記電極ロッド連結部材の位置に対応して形成されることを特徴とする、請求項３に記載のセラミックヒーター。
【請求項9】
前記電極ロッド連結部材は、ろう付け（ｂｒａｚｉｎｇ）工程によって前記高周波電極の水平断面部に付着することを特徴とする、請求項３に記載のセラミックヒーター。
【請求項10】
前記高周波電極と前記電極ロッド連結部材との面接触面積は、あらかじめ定められた臨界値以上であることを特徴とする、請求項１に記載のセラミックヒーター。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、セラミックヒーター及びその製造方法に関し、より具体的には、信頼性が向上したセラミックヒーター及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、半導体装置又はディスプレイ装置は、誘電体層及び金属層を含む多数の薄膜層をガラス基板、フレキシブル基板又は半導体ウエハー基板上に順次に積層後にパターニングする方式で製造される。それらの薄膜層は、化学気相蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，ＣＶＤ）工程又は物理気相蒸着（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，ＰＶＤ）工程によって基板上に順次に蒸着される。前記ＣＶＤ工程には、低圧力化学気相蒸着（Ｌｏｗ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ＣＶＤ，ＬＰＣＶＤ）工程、プラズマ強化化学気相蒸着（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ ＣＶＤ，ＰＥＣＶＤ）工程、有機金属化学気相蒸着（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ ＣＶＤ，ＭＯＣＶＤ）工程などがある。
【0003】
このようなＣＶＤ装置及びＰＶＤ装置には、ガラス基板、フレキシブル基板、半導体ウエハー基板などを支持し、所定の熱を印加するためのヒーターが配置される。前記ヒーターは、支持基板上に形成された薄膜層のエッチング工程（ｅｔｃｈｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）とフォトレジスト（ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ）の焼成工程などにも、基板加熱のために用いられている。前記ＣＶＤ装置及びＰＶＤ装置に設置されるヒーターは、正確な温度制御、半導体素子の配線微細化及び半導体ウエハー基板の精密な熱処理の要求からセラミックヒーター（Ｃｅｒａｍｉｃ Ｈｅａｔｅｒ）が広く用いられている。
【0004】
図１Ａは、従来技術によるセラミックヒーターの構成を示す図である。図１Ａに示すように、セラミックヒーター１は、半導体製造工程においてウエハー（ｗａｆｅｒ）などのような基板を支持し、前記基板を工程温度、例えばＣＶＤ工程又はＰＶＤ工程を行うための温度に加熱するために用いられてよい。
【0005】
従来のセラミックヒーター１は、円形の板状構造を有するセラミック本体１０と、該セラミック本体１０の下部に装着されるセラミック支持部２０とで構成される。ここで、前記セラミック本体１０は、プラズマ生成の際に、セラミックヒーター１に充電された電流を接地（ｇｒｏｕｎｄ）に放電させる高周波電極（又は、接地電極）１１、基板を加熱するための熱エネルギーを生成する発熱体１３、高周波電極１１と接地ロッド２１とを電気的に連結する第１ロッド連結部材１２、及び発熱体１３と発熱体ロッド２３とを電気的に連結する第２ロッド連結部材１４を含む。前記セラミック支持部２０は、高周波電極１１を接地に連結する接地ロッド２１と、発熱体１３を外部電源（図示せず）に連結する発熱体ロッド２３とを含む。
【0006】
このようなセラミックヒーター１に埋設された高周波電極１１は、プラズマ接地（Ｐｌａｓｍａ ｇｒｏｕｎｄ）として働き得るように高融点の金属材質で形成され、一般的には、垂直方向に配列されたワイヤータイプのモリブデン（Ｍｏ）金属と水平方向に配列されたワイヤータイプのモリブデン（Ｍｏ）金属とが相互交差して織物形態のメッシュタイプ（Ｍｅｓｈ Ｔｙｐｅ）に作製される。このようなメッシュタイプを有する高周波電極１１の一領域に第１ロッド連結部材１２が接触する。
【0007】
ところが、図１Ｂに示すように、従来のセラミックヒーター１の高周波電極１１は、第１ロッド連結部材１２の接触面と点接触（ｐｏｉｎｔ ｃｏｎｔａｃｔ）するように形成される。すなわち、高周波電極１１を構成するワイヤータイプ（すなわち、円形）のモリブデン金属は、第１ロッド連結部材１２の接触面と点接触することになる。このような点接触によって接触抵抗が大きく増加するが、これによって接触地点で所定の熱が発生し、高周波電極１１と第１ロッド連結部材１２との間に欠陥発生（例えば、クラック発生）を招いてしまう。
【0008】
しかも、近年、半導体工程の製品処理量（Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）の増加に伴って使用周波数が益々高まっているが、このとき、誘電体内に蓄積された電荷の速い移動が必須である。このため、高周波電極１１と第１ロッド連結部材１２との間に接触抵抗を最小化する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、前述の問題及び他の問題を解決することを目的とする。さらに他の目的は、信頼性が向上したセラミックヒーター及びその製造方法を提供することにある。
【0010】
さらに他の目的は、電極ロッド連結部材が高周波電極の一表面に面接触するセラミックヒーター及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記の又は他の目的を達成するために、本発明の一側面によれば、メッシュタイプ（ｍｅｓｈ ｔｙｐｅ）の高周波電極と、該高周波電極の下面に接触する電極ロッド連結部材とを備えるヒーター胴体部；及び、前記ヒーター胴体部の下部に装着され、前記ヒーター胴体部を支持するヒーター支持部を含み、前記電極ロッド連結部材は、前記高周波電極の一表面に面接触（ａｒｅａ ｃｏｎｔａｃｔ）することを特徴とするセラミックヒーターを提供する。
【0012】
より好ましくは、前記高周波電極は、第１方向に配列された複数の金属ワイヤーと第２方向に配列された複数の金属ワイヤーとが相互直交して形成されることを特徴とする。また、前記高周波電極は、電極ロッド連結部材と面接触する水平断面部を備えることを特徴とする。また、前記高周波電極と電極ロッド連結部材との面接触面積は、あらかじめ定められた臨界値以上であることを特徴とする。
【0013】
より好ましくは、前記水平断面部は、高周波電極の一表面を加工して形成されることを特徴とする。ここで、前記高周波電極の一表面を加工した厚さは、該当高周波電極の全厚さの１／５～１／２であることを特徴とする。また、前記高周波電極の一表面を加工する方式としては研磨（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）方式又は圧延（ｒｏｌｌｉｎｇ）方式が用いられることを特徴とする。
【0014】
より好ましくは、前記水平断面部は、電極ロッド連結部材の位置に対応して形成されることを特徴とする。また、前記電極ロッド連結部材は、ろう付け（ｂｒａｚｉｎｇ）工程によって高周波電極の水平断面部に付着することを特徴とする。また、前記水平断面部は、電極ロッド連結部材の接触面の面積と同一であるか或いはより大きく形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
本発明の少なくとも一つの実施例によれば、高周波電極の一表面を加工して前記高周波電極と電極ロッド連結部材とが面接触するように結合させることにより、前記高周波電極と電極ロッド連結部材との接触抵抗を減少させることができ、その結果、セラミックヒーターの信頼性を向上させることができるという長所がある。
【0016】
また、本発明の少なくとも一つの実施例によれば、セラミックヒーター製造工程の際に、焼結過程で電極ロッドが移動することを防止するために高周波電極と電極ロッド連結部材とを結合させるための真空用バインダー（ｂｉｎｄｅｒ）の使用を要求しないので、前記真空用バインダーの使用に起因する局部的な抵抗上昇を効果的に除去することができるという長所がある。
【0017】
ただし、本発明の実施例に係るセラミックヒーター及びその製造方法によって達成できる効果は、以上で言及したものに制限されず、言及していない別の効果は、以下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に明確に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1A】従来技術によるセラミックヒーターの構成を示す図である。
【図2】本発明の一実施例に係るセラミックヒーターの外形を示す斜視図である。
【図3】本発明の一実施例に係るセラミックヒーターの構成を示す断面図である。
【図7A】本発明の一実施例に係るセラミック成形体の製造方法を説明する図である。
【図7B】本発明の一実施例に係るセラミック成形体の製造方法を説明する図である。
【図7C】本発明の一実施例に係るセラミック成形体の製造方法を説明する図である。
【図7D】本発明の一実施例に係るセラミック成形体の製造方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、添付の図面を参照して、本明細書に開示される実施例を詳細に説明するが、図面符号に関係なく、同一又は類似の構成要素には同一の参照番号を付し、それに関す重複説明は省略する。以下、本発明に係る実施例の説明において、各層（膜）、領域、パターン又は構造物が基板、各層（膜）、領域、パッド又はパターン「の上／上（ｏｎ）」又は「の下／下（ｕｎｄｅｒ）」に形成されると記載される場合、「の上／上（ｏｎ）」と「の下／下（ｕｎｄｅｒ）」は、「直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）」又は「他の層を介在して（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）」形成されるものを含む。また、各層の「の上／上」又は「の下／下」は、図面を基準として説明する。図面中、各層の厚さや大きさは、説明の便宜及び明確性のために、誇張、省略又は概略して示されている。なお、各構成要素の大きさは実際の大きさを完全に反映するものではない。
【0020】
また、本明細書に開示される実施例を説明するにおいて、関連する公知技術に関する具体的な説明が本明細書に開示される実施例の要旨を曖昧にし得ると判断される場合、その詳細な説明を省略する。また、添付の図面は、本明細書に開示される実施例の容易な理解を可能にするためのものに過ぎず、添付の図面によって本明細書に開示の技術的思想が制限されるものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変更、均等物又は代替物を含むものと理解されるべきである。
【0021】
本発明は、信頼性が向上したセラミックヒーター及びその製造方法を提案する。また、本発明は、電極ロッド連結部材が高周波電極の一表面に面接触するセラミックヒーター及びその製造方法を提案する。以下、本明細書で説明する「接触」は、少なくとも二つの構成要素が互いに当接していることを意味し、「接地」は、特定の構成要素が地面（ｇｒｏｕｎｄ）に電気的に連結されることを意味する。また、本明細書で説明する「付着」は、少なくとも二つの構成要素を互いに付けることを意味し、「結合」は、二つ以上の構成要素を一つの構成要素にすることを意味する。したがって、本明細書で説明する「付着」は「結合」の下位概念であり得る。
【0022】
以下では、本発明の様々な実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【0023】
【0024】
図２～図４を参照すると、本発明の一実施例に係るセラミックヒーター１００は、半導体ウエハー、ガラス基板、フレキシブル基板などのような様々な目的の熱処理対象体を支持し、当該熱処理対象体をあらかじめ定められた温度に加熱する半導体装置である。
【0025】
セラミックヒーター１００は、熱処理対象体（図示せず）を安定に支持しながら熱を伝達するヒーター胴体部１１０と、前記ヒーター胴体部１１０の下部に装着されるヒーター支持部１２０とを含む。一方、図示してはいないが、ヒーター胴体部１１０とヒーター支持部１２０との間には接着層（図示せず）が形成されてよい。
【0026】
ヒーター胴体部１１０は、あらかじめ定められた形状を有する板状構造物で形成されてよい。一例として、前記ヒーター胴体部１１０は、円形の板状構造物で形成されてよく、必ずしもこれに制限されない。
【0027】
ヒーター胴体部１１０の上部には、ウエハーのような熱処理対象体が安定して実装可能なように、所定の段差で凹んだ構造を有するポケット領域（又は、キャビティ領域）１１１が形成されてよい。前記ポケット領域に該当するヒーター胴体部１１０の上面は、優れた平坦度を有するように形成されてよい。これは、チャンバー内に設置された熱処理対象体が片方に傾くことなく水平に配置されるようにするためである。
【0028】
ヒーター胴体部１１０は、熱伝導性に優れたセラミック材質で形成された複数のセラミック板（図示せず）で構成され、前記複数のセラミック板に対して圧縮焼結工程を行って成形されてよい。ここで、前記セラミック材質は、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３／Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＡｌＣ（Ａｕｔｏｃｌａｖｅｄ ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ ｃｏｎｃｒｅｔｅ）、ＴｉＮ、ＡｌＮ、ＴｉＣ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯ２、ＴｉＯ２、ＢｘＣｙ、ＢＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＣ、ＹＡＧ、ムライト（Ｍｕｌｌｉｔｅ）、ＡｌＦ３のうち少なくとも一つの物質であってよく、より好ましくは、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）であってよい。
【0029】
ヒーター胴体部１１０は、高周波電極１１２、前記高周波電極１１２の下面に接触する第１ロッド連結部材１１３、前記高周波電極１１２の下に配置される発熱体１１４、及び前記発熱体１１４の下面に接触する第２ロッド連結部材１１５を含むことができる。
【0030】
高周波電極（又は、接地電極）１１２は、ヒーター胴体部１１０の上部に埋め立てられ、円形のプレート状に形成されてよい。前記高周波電極１１２は、プラズマ強化化学気相蒸着のための電極層であって、選択的に、ＲＦ電源に連結されるか或いは接地されてよい。
【0031】
高周波電極１１２は、メッシュタイプ（ｍｅｓｈ ｔｙｐｅ）、シートタイプ（ｓｈｅｅｔ ｔｙｐｅ）及びペーストタイプ（ｐａｓｔｅ ｔｙｐｅ）のいずれか一つで形成されてよく、より好ましくは、メッシュタイプで形成されてよい。前記高周波電極１１２がメッシュタイプで形成された場合に、前記高周波電極１１２は、垂直方向に配列された複数のワイヤータイプ金属と水平方向に配列された複数のワイヤータイプ金属とが相互交差して織物の形態に製造されてよい。
【0032】
高周波電極１１２は、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、ニオビウム（Ｎｂ）、チタニウム（Ｔｉ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）又はそれらの合金で形成されてよく、より好ましくは、モリブデン（Ｍｏ）で形成されてよい。
【0033】
高周波電極１１２の厚さは０．１～０．５ｍｍでよく、より好ましくは０．２ｍｍでよい。また、高周波電極１１２の直径は３００～３５０ｍｍでよく、より好ましくは３２０ｍｍでよい。
【0034】
このような高周波電極１１２は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）接地機能及び静電チャック（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｃｈｕｃｋ）機能のいずれか一機能を選択的に果たすことができる。ここで、‘ＲＦ接地機能’とは、ウエハー沈着工程時に、チャンバー中のプラズマによってヒーター胴体部１１０に帯電した電流を外部接地に放電させる機能を意味する。そして、‘静電チャック機能’とは、電場（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ）を用いてウエハーなどのような熱処理対象体をヒーター胴体部１１０の上面に密着させる機能を意味する。
【0035】
このような高周波電極１１２の一領域には、電極ロッド連結部材１１３と面接触する水平断面部１３０が形成されてよい。高周波電極１１２の一領域に形成される水平断面部１２０の位置は、前記高周波電極１１２に接触する電極ロッド連結部材１１３の埋立位置によって可変してよい。
【0036】
発熱体１１４は、ヒーター胴体部１１０の下部に埋め立てられ、熱処理対象体の形状に対応する形状に形成されてよい。前記発熱体１１４は、高周波電極１１２の下部に当該高周波電極１１２から一定の距離だけ離隔して配置されてよい。
【0037】
発熱体１１４は、熱処理対象体の位置に対応するヒーター胴体部１１０に埋め立てられてよい。また、発熱体１１４は、熱処理対象体を全体的に均一に加熱するために、位置に従って加熱温度を均一に制御できるだけでなく、熱処理対象体に熱が伝達される距離が略全ての位置で一定に維持されるように、前記熱処理対象体と平行にヒーター胴体部１１０に埋め立てられてよい。
【0038】
発熱体１１４は、発熱線（又は、抵抗線）による板状コイル状又は平坦なプレート状に形成されてよい。また、発熱体１１４は、精密な温度制御のために多層構造で形成されてよい。
【0039】
このような発熱体１１４は、半導体製造工程において円滑な蒸着工程及びエッチング工程のために、ヒーター胴体部１１０の上部面に位置する熱処理対象体を一定の温度に加熱する機能を果たす。
【0040】
第１ロッド連結部材（又は、電極ロッド連結部材）１１３は高周波電極１１２の下部面に接触し、前記高周波電極１１２と第１ロッド１２１とを電気的に連結する機能を果たす。
【0041】
第１ロッド連結部材１１３は、メッシュタイプを有する高周波電極１１２の一表面と面接触（ａｒｅａ ｃｏｎｔａｃｔ）するように形成されてよい。そのために、図４に示すように、高周波電極１１２の一表面を機械工程装備又は化学工程装備で加工して水平断面部１３０を形成させることができる。このとき、前記高周波電極１１２の一表面を加工した厚さは、前記高周波電極１１２の全厚さの１／５～１／２であってよい。また、前記高周波電極１１２の一表面に形成された水平断面部１３０の面積は、第１ロッド連結部材１１３の接触面の面積と同一であるか或いはそれよりも大きく形成されてよい。
【0042】
このような水平断面部１３０を形成するために高周波電極１１２の一表面を加工する方式には研磨（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）方式、プレッシング（ｐｒｅｓｓｉｎｇ）方式又は圧延（ｒｏｌｌｉｎｇ）方式などがあり、必ずしもこれに制限されない。
【0043】
本明細書で説明する点接触（ｐｏｉｎｔ ｃｏｎｔａｃｔ）は、高周波電極を構成する複数のワイヤータイプ（すなわち、円形）金属と第１ロッド連結部材の一面とが接触することを意味し、面接触（ａｒｅａ ｃｏｎｔａｃｔ）は、高周波電極を構成する複数のワイヤータイプ金属の少なくとも一部分が水平断面を有するように加工され、当該金属の水平断面と第１ロッド連結部材の一面とが接触することを意味する。ただし、セラミックヒーターの製造工程の際に、高周波電極と第１ロッド連結部材との理想的な点接触が具現し難いため、点接触と面接触との区別が少し曖昧であることがあるが、以下、本実施例では、高周波電極と第１ロッド連結部材との接触面積が第１臨界値以下である場合に、当該構成要素間の接触を「点接触」と定義する。また、高周波電極と第１ロッド連結部材間の接触面積が第２臨界値以上である場合に、当該構成要素間の接触を「面接触」と定義する。ここで、第１臨界値と第２臨界値は互いに同一に或いは異なるように設定できる。一例として、高周波電極と第１ロッド連結部材との接触面積が第１ロッド連結部材の断面積の１０％～６０％である場合を面接触（ａｒｅａ ｃｏｎｔａｃｔ）と定義し、前記接触面積が第１ロッド連結部材１１３の断面積の１０％未満である場合を点接触（ｐｏｉｎｔ ｃｏｎｔａｃｔ）と定義することができる。
【0044】
高周波電極１１２の一表面に形成された水平断面部１３０に第１ロッド連結部材１１３を付着させることができる。このとき、前記第１ロッド連結部材１１３はろう付け（ｂｒａｚｉｎｇ）工程で高周波電極１１２に付着してよいが、必ずしもこれに制限されない。
【0045】
このような第１ロッド連結部材１１３と高周波電極１１２との面接触により、前記第１ロッド連結部材１１３と高周波電極１１２間の接触抵抗（ｃｏｎｔａｃｔ ｒｅｓｉｓｔｏｒ）は大幅に減少する。
【0046】
第２ロッド連結部材（又は、発熱体ロッド連結部材）１１５は、発熱体１１４の下部面に接触し、前記発熱体１１４と第２ロッド１２３とを電気的に連結する機能を果たす。
【0047】
第１及び第２ロッド連結部材１１３，１１５は、電気伝導性に優れた金属物質で形成されてよい。一例として、前記第１及び第２ロッド連結部材１１３，１１５は、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、ニオビウム（Ｎｂ）、チタニウム（Ｔｉ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）又はそれらの合金で形成されてよく、より好ましくは、モリブデン（Ｍｏ）で形成されてよい。
【0048】
ヒーター支持部１２０はヒーター胴体部１１０の下部に装着され、前記ヒーター胴体部１１０を支持する役割を担う。これにより、前記ヒーター支持部１２０はヒーター胴体部１１０と結合し、全体的にＴ字状を有するセラミックヒーター１００を構成する。
【0049】
ヒーター支持部１２０は、中空の内部を有する円筒の管（ｔｕｂｅ）の形態に形成されてよい。これは、ヒーター支持部１２０を通じてヒーター胴体部１１０の高周波電極１１２及び発熱体１１４に連結される複数のロッド１２１，１２３を設置するためである。
【0050】
ヒーター支持部１２０は、ヒーター胴体部１１０と同一であるセラミック材質で形成されてよい。一例として、前記ヒーター支持部１２０は、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３／Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＡｌＣ（Ａｕｔｏｃｌａｖｅｄ ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ ｃｏｎｃｒｅｔｅ）、ＴｉＮ、ＡｌＮ、ＴｉＣ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＣｅＯ２、ＴｉＯ２、ＢｘＣｙ、ＢＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＣ、ＹＡＧ、ムライト（Ｍｕｌｌｉｔｅ）、ＡｌＦ３のうち少なくとも一つの物質で形成されてよく、より好ましくは、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）で形成されてよい。
【0051】
第１ロッド（又は、電極ロッド）１２１はヒーター支持部１２０の内部に設置され、第１ロッド連結部材１１３と外部接地（図示せず）とを電気的に連結する機能を果たすことができる。これにより、ヒーター胴体部１１０に埋め立てられた高周波電極１１２は、第１ロッド１２１を介してＲＦ電源又は外部接地と電気的に連結され得る。
【0052】
第２ロッド（又は、発熱体ロッド）１２３は、ヒーター支持部１２０の内部に設置され、第２ロッド連結部材１１５と外部電源装置（図示せず）とを電気的に連結する機能を果たすことができる。これにより、ヒーター胴体部１１０に埋め立てられた発熱体１１４は、第２ロッド１２３を介して外部電源装置と電気的に連結され得る。
【0053】
第１及び第２ロッド１２１，１２３は、電気伝導性に優れた金属物質で形成されてよい。一例として、前記第１及び第２ロッド１２１，１２３は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、ニオビウム（Ｎｂ）、チタニウム（Ｔｉ）又はそれらの合金で形成されてよく、より好ましくは、ニッケル（Ｎｉ）で形成されてよい。
【0054】
以上、詳述したように、本発明の一実施例に係るセラミックヒーターは、高周波電極の一表面を加工して前記高周波電極と電極ロッド連結部材とが面接触するように結合させることにより、前記高周波電極と電極ロッド連結部材間の接触抵抗を効果的に減少させることができる。
【0055】
図５は、図３のセラミックヒーターを構成するヒーター胴体部の製造方法を説明するフローチャートであり、図６は、図３のセラミックヒーターを構成するヒーター胴体部の製造方法を説明するために参照される図である。
【0056】
図５及び図６を参照すると、本発明の一実施例に係るセラミックヒーター１００を構成するヒーター胴体部の全体的な形状に対応する成形モールド（又は、収納モールド）５１０と、該成形モールド５１０に充填されたセラミック粉末に圧力を印加する加圧モールド５２０とを準備することができる（Ｓ５１０）。
【0057】
第１セラミック粉末を成形モールド５１０に充填して第１セラミック粉末層６１０を形成することができる（Ｓ５２０）。高周波電極（図示せず）が埋設されたセラミック成形体６２０をあらかじめ加工しておき、成形モールド５１０内の第１セラミック粉末層６１０の上部に積層することができる（Ｓ５３０）。このとき、前記セラミック成形体６２０は、所定の圧力で加圧されて形状が保持できる成形体の形態で提供されてよい。
【0058】
その後、第２セラミック粉末を成形モールド５１０内のセラミック成形体６２０の上部に充填して第２セラミック粉末層６３０を形成することができる（Ｓ５４０）。そして、螺旋形態又はメッシュ形態の板状構造を有する発熱体６４０をあらかじめ加工しておき、第２セラミック粉末層６３０の上部に埋設することができる（Ｓ５５０）。
【0059】
その後、第３セラミック粉末を成形モールド５１０内の発熱体６４０の上部に充填して第３セラミック粉末層６５０を形成することができる（Ｓ５６０）。前記第１～第３セラミック粉末は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）粉末を含むことができ、選択的に、約０．１～１０％、より好ましくは約１～５％の酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）を含むことができる。
【0060】
第１セラミック粉末層６１０、セラミック成形体６２０、第２セラミック粉末層６３０、発熱体６４０及び第３セラミック粉末層６５０を順次に積層した後、加圧モールド５２０を用いて所定の圧力で加圧すると同時に高い温度の熱を提供して前記セラミック粉末層を焼結させることで、ヒーター胴体部６００を成形することができる（Ｓ５７０）。一例として、前記ヒーター胴体部６００は、約０．０１～０．３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力及び約１６００～１９５０℃の温度で圧縮焼結してよい。
【0061】
以下では、上述したヒーター胴体部６００を構成する要素のうち、ＲＦ接地機能を果たし得るセラミック成形体６２０の製造方法について詳しく説明する。
【0062】
【0063】
図７Ａを参照すると、第１方向に配列された複数の金属ワイヤーと第２方向に配列された複数の金属ワイヤーとが相互直交して織物の形態に形成されたメッシュタイプの高周波電極７１０を製造することができる。このとき、前記複数の金属ワイヤーは、電気伝導性に優れたモリブデン（Ｍｏ）で形成されてよい。
【0064】
図７Ｂを参照すると、第１ロッド連結部材７３０と接触する高周波電極７１０の上面を機械工程装備又は化学工程装備で加工（例えば、研磨（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）、プレッシング（ｐｒｅｓｓｉｎｇ）又は圧延（ｒｏｌｌｉｎｇ））して水平断面部７２０を形成させることができる。このとき、前記高周波電極７１０の上面に形成された水平断面部７２０の面積は、第１ロッド連結部材７３０の接触面の面積と同一であるか或いはそれよりも大きく形成されてよい。
【0065】
図７Ｃを参照すると、高周波電極７１０の上面に形成された水平断面部７２０上に第１ロッド連結部材７３０を付着させることができる。これにより、高周波電極７１０に形成された水平断面部７２０と第１ロッド連結部材７３０とが面接触する。
【0066】
図７Ｄを参照すると、成形モールド（図示せず）内に配置された高周波電極７１０及び第１ロッド連結部材７３０の周辺にセラミック粉末を充填し、前記成形モールド内に積層された構造物をホットプレス（ｈｏｔ ｐｒｅｓｓ）工程で焼結することで、セラミック成形体７００を製造する。
【0067】
以上、詳述したように、本発明の一実施例に係るセラミック成形体の製造方法は、高周波電極と第１ロッド連結部材とを結合させるための真空用バインダー（ｂｉｎｄｅｒ）の使用を要求しないので、前記真空用バインダーの使用に起因する局部的な抵抗上昇を効果的に除去することができる。
【0068】
一方、以上では本発明の具体的な実施例に関して説明したが、本発明の範囲から逸脱しない限度内で、様々な変形が可能であることは勿論である。したがって、本発明の範囲は、説明された実施例に制限されず、後述する特許請求の範囲及びそれと均等なものによって定められるべきである。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【国際調査報告】