ホットプレートユニット
【課題】 ヒータ昇温時間が短くてしかも発塵の心配がないホットプレートユニットを提供すること。
【解決手段】 このホットプレートユニット１は、有底状のケーシング２とヒータ３とを備える。ヒータ３は、セラミックからなる板状体９に発熱体１０を設けたものであり、ケーシング２の開口部５に配置されている。ケーシング２とヒータ３との間には、輻射熱の反射体４が設けられている。
【解決手段】 このホットプレートユニット１は、有底状のケーシング２とヒータ３とを備える。ヒータ３は、セラミックからなる板状体９に発熱体１０を設けたものであり、ケーシング２の開口部５に配置されている。ケーシング２とヒータ３との間には、輻射熱の反射体４が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有底状のケーシングとヒータとを備えるホットプレートユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造プロセスにおいては、シリコンウェハ上に感光性樹脂をエッチングレジストとして形成した状態で、エッチャントを用いてそのシリコンウェハをエッチングするという工程が実施される。感光性樹脂のシリコンウェハへの塗布は、スピンコータ等の塗布装置を用いて行われる。その場合、塗布された感光性樹脂は液状かつ未硬化状態であるので、まず乾燥工程を行なってある程度流動性を低下させてから、次の露光・現像工程に付される必要がある。
【０００３】塗布工程を経たシリコンウェハを乾燥させるための装置としては、裏面に発熱体が配線されたアルミニウム板からなる金属製ヒータを用いたホットプレートユニットが従来より使用されていた。しかしながら、従来では熱膨張による歪みの発生を防止するために金属製ヒータを肉厚にせざるを得なく、どうしても温度制御性の点で劣っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】また、ヒータを加熱すると、ヒータの裏面側が発する輻射熱によってケーシングが加熱され、その温度が上昇する。即ち、本来ヒータの加熱に用いられるべき熱エネルギーの一部が結果としてケーシングの加熱にも用いられ、これが熱エネルギーのロスとなるからである。従って、ヒータを設定温度まで昇温させるのに要する時間が長くなることで乾燥工程全体の所要時間も長くなり、これにより生産性の向上が妨げられるおそれがある。加えて、ケーシング用金属材料の耐熱温度を超えて同ケーシングが加熱されることは、好ましい事態であるとはいいがたい。
【０００５】上記の問題を解消しうる対策としては、ヒータとケーシングとの間に例えばガラス繊維等の断熱材を充填することで、輻射熱を遮断するという方法が考えられる。しかし、これではケーシングの過度の温度上昇を回避できたとしても、断熱材が塵埃を発生させる原因となり、周囲の環境を汚染する結果となる。従って、高い清浄度が要求される半導体製造分野に適さない装置となってしまう。
【０００６】本発明は上記の課題を解決するためなされたものであり、その目的は、ヒータ昇温時間が短くてしかも発塵の心配がないホットプレートユニットを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、有底状のケーシングと、セラミックからなる板状体に発熱体を設けてなりかつ前記ケーシングの開口部に配置されるヒータとを備えるホットプレートユニットであって、前記ケーシングと前記ヒータとの間に輻射熱の反射体が設けられていることを特徴とするホットプレートユニットをその要旨とする。
【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記板状体は、窒化物セラミックまたは炭化物セラミックからなる円盤状の板状体であるとしている。以下、本発明の「作用」を説明する。
【０００９】請求項１に記載の発明によると、ヒータの発した輻射熱は、反射体により反射され、ヒータ側に戻される。従って、熱エネルギーのロスが極めて少なくて済み、ヒータが効率よく昇温する。逆にケーシング側に到達する輻射熱の量は減少するので、ケーシングの過度の温度上昇が回避される。また、反射体とヒータとはじかに接触していないため、伝導熱による反射体の温度上昇も同様に回避される。さらに、ヒータとケーシングとの間に必ずしも輻射熱遮断用の断熱材を充填する必要がなくなるため、塵埃を発生させる心配もなくなる。
【００１０】請求項２に記載の発明によると、窒化物セラミックや炭化物セラミックは耐熱性に優れるため、設定温度を高くすることができ、しかもその設定温度に昇温するまでの時間を短縮することができる。また、窒化物セラミックや炭化物セラミックは熱膨張係数が金属よりも小さいため、肉薄にしたときでも、加熱による反りや歪みが生じない。ゆえに、肉薄かつ軽量のヒータを得ることができる。さらに、窒化物セラミックや炭化物セラミックは熱伝導率が高いため、発熱体の温度変化に対してヒータの表面温度が迅速に追従する。即ち、電圧や電流の量を変更して発熱体の温度を変化させることにより、ヒータの表面温度を比較的容易に制御することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施形態のホットプレートユニット１を図１〜図５に基づき詳細に説明する。
【００１２】図１に示されるように、このホットプレートユニット１は、ケーシング２、ヒータ３及び板状反射体としてのステンレス板４をその主要な構成要素としている。
【００１３】ケーシング２は有底状の金属製部材（ここではアルミニウム製部材）であって、断面円形状の開口部５をその上部側に備えている。このケーシング２の底部２ａの中心部には、図示しないウェハ支持ピンを挿通するためのピン挿通孔６が３つ形成されている。ピン挿通孔６に挿通されたウェハ支持ピンを上下させれば、ウェハを搬送機に受け渡したり、ウェハを搬送機から受け取ったりすることができる。また、底部２ａの外周部にはリード線引出用孔７がいくつか形成されている。この孔７にはヒータ３に電流を供給するためのリード線８が挿通される。
【００１４】本実施形態のヒータ３は、感光性樹脂が塗布されたシリコンウェハを高温（５００℃以上）で乾燥させるための高温用ヒータ３である。このヒータ３は、セラミックからなる板状体９に、発熱体としての発熱配線層１０を設けることで構成され、ケーシング２の開口部５に配置されるようになっている。
【００１５】ヒータ３を構成する板状体９は円形状であって、ケーシング２の開口部５とほぼ同径となるように設計されている。板状体９は多層構造であり、発熱配線層１０は各層の層間に埋設されている。即ち、ここでは発熱配線層１０はヒータ３の外表面からは全く露出していない。
【００１６】板状体９を構成するセラミック材料としては、具体的には窒化物セラミックまたは炭化物セラミックが用いられることが好ましい。その理由は、以下のとおりである。窒化物セラミックや炭化物セラミックは耐熱性に優れるため、設定温度を高くすることができ、しかもその設定温度に昇温するまでの時間を短縮することができるからである。また、窒化物セラミックや炭化物セラミックは熱膨張係数が金属よりも小さいため、肉薄にしたときでも加熱による反りや歪みが生じない。ゆえに、ヒータ３の肉薄化や軽量化に好都合だからである。さらに、窒化物セラミックや炭化物セラミックは熱伝導率が高いため、発熱配線層１０の温度変化に対してヒータ３の表面温度が迅速に追従するからである。
【００１７】窒化物セラミックとしては、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等のような金属窒化物セラミックが望ましい。炭化物セラミックとしては、例えば、炭化ケイ素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等のような金属炭化物セラミックが望ましい。以上列挙したセラミックの中では、特に窒化アルミニウムが好適である。熱伝導率が１８０Ｗ／ｍ・Ｋであって最も高いからである。
【００１８】ここで、ヒータ３を構成する板状体９の厚さは０．５mm〜５mm程度、さらには１mm〜３mm程度であることがよい。これが薄すぎると破損しやすくなり、厚すぎると大型化や高コスト化につながるおそれがあるからである。
【００１９】図１に示されるように、ヒータ３の中心部には、前記ピン挿通孔６に対応する３つの箇所に同じくピン挿通孔１１が形成されている。また、ヒータ３の裏側面には２種のピン（端子ピン１２及びダミーピン１３）がそれぞれ複数本ずつ立設されている。
【００２０】発熱配線層１０との導通に関与する端子ピン１２は、ヒータ３の中心部から外周部に向かって２列配置されている。これらの端子ピン１２の基端部は、板状体９の裏面側に形成されたスルーホール１４のランドにロウ付け等により接合されている。その結果、端子ピン１２と発熱配線層１０との電気的な導通が図られている。なお、端子ピン１２の基端部はスルーホール１４内に直接嵌挿されてもよい。端子ピン１２の先端部には、リード線８の金属部分がロウ付け等によって接合されている。従って、リード線８及び端子ピン１２を介して発熱配線層１０に電流が供給される結果、発熱配線層１０の温度が上昇して、ヒータ３が加熱される。なお、端子ピン１２は導電性を有している必要があることから、その形成材料としてコバールや４２アロイ等の導電金属材料が使用されている。もっとも、本実施形態では導電性の要らないダミーピン１３についても同様の材料を用いている。
【００２１】発熱配線層１０との導通に関与しないダミーピン１３は、ヒータ３の外周部における複数の箇所に設けられていて、リード線８とは接続されてはいない。本実施形態の各ダミーピン１３は、いずれも各端子ピン１２よりも長めに形成されている。本実施形態ではダミーピン１３を３０mm、端子ピン１２を１７mmに設定している。従って、ヒータ３をケーシング２の開口部５に設置した場合、各ダミーピン１３の先端部のみがケーシング２の底部２ａの内面外周部に当接する。即ち、ヒータ３は各ダミーピン１３によって水平状態に支持された状態となる。このとき、ヒータ３の裏面側外周部とケーシング２の開口部５上面との間には、ある程度の隙間１５が確保されることがよい。このような非接触状態でヒータ３を設置しておけば、ヒータ３からの伝導熱によりケーシング２の温度が上昇してしまうことが回避できるからである。
【００２２】なお、上記のヒータ３には、必要に応じて熱電対を埋め込んでおくことも可能である。熱電対によりヒータ３の温度を測定し、そのデータをもとに電圧値や電流値を変えて、ヒータ３の温度を制御することができるからである。
【００２３】図２に概略的に示されるように、ヒータ３において層間に形成された発熱配線層１０は、略同心円状のパターンになっている。このような形状を採用したのは、ヒータ３の全領域を均一に加熱することで、ヒータ３内の温度差を、ひいては被加熱物であるシリコンウェハの温度差を極力少なくするためである。発熱配線層１０は、導電ペースト中に含まれる金属粒子を焼結させることによって形成されたものである。
【００２４】発熱配線層１０の厚さは１μm 〜２０μｍであることが望ましく、幅は０．５mm〜５mmであることが望ましい。発熱配線層１０の抵抗値は厚さや幅の変更によって変化させることができ、その場合において前記範囲内が最も実用的だからである。
【００２５】導電ペーストとしては、金属粒子、樹脂、溶剤、増粘剤などを含むものが一般的に使用される。導電性ペーストに使用される好適な金属粒子としては、例えば、金、銀、白金、パラジウム、鉛、タングステン、ニッケル等が挙げられる。これらの金属は高温に晒されても比較的酸化しにくく、通電により発熱させるにあたって充分な抵抗値を有するからである。金属粒子の粒径は、０．１μm 〜１００μｍであることが望ましい。金属粒子の粒径が小さすぎると、酸化しやすくなるからである。逆にこれが大きすぎると、焼結しにくくなり抵抗値が大きくなるからである。
【００２６】導電ペーストに使用される好適な樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。同様に好適な溶剤としてはイソプロピルアルコールなどがあり、好適な増粘剤としてはセルロースなどがある。
【００２７】前記導電ペーストには、金属粒子等に加えて金属酸化物が含有されていることがよい。その理由は、セラミックからなる板状体９と金属からなる発熱配線層１０とを確実に密着させ、層間における剥離の発生を防止するためである。
【００２８】金属酸化物としては、例えば、酸化鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3 ）、アルミナ、イットリア、チタニア等が使用されることがよい。これらの酸化物は、発熱体の抵抗値を増大させることなく、金属−セラミック間の密着性を改善することができるからである。
【００２９】図１，図３に示されるように、反射体としては、輻射熱の反射面Ｓ1 を有する板状円形のステンレス板４が用いられている。このステンレス板４は、ケーシング２の開口部５やヒータ３よりもひとまわり小径となるように設計されている。ステンレス板４の中心部には、前記ピン挿通孔６に対応する３つの箇所に同じくピン挿通孔１６が形成されている。また、前記ステンレス板４には、端子ピン１２及びダミーピン１３を挿通させるためのピン挿通孔１７も形成されている。装置の組み付けに際して、各端子ピン１２はスリーブ１８に挿通された状態でステンレス板４のピン挿通孔１７に挿通される。スリーブ１８は耐熱性及び絶縁性を有するセラミック材料（例えばアルミナ等）からなるものであって、端子ピン１２とステンレス板４との接触を回避する役割を果たしている。
【００３０】ステンレス板４は少なくともその片面に輻射熱の反射面Ｓ1 を有している必要がある。ここでいう反射面とは、ある方向からの輻射熱が反射される物体表面のことをいい、吸収・透過面に対する概念である。特に本実施形態では、このような反射面Ｓ1 をその両面に持つステンレス板４を使用している。
【００３１】反射面Ｓ1 を有するステンレス板４は、例えば圧延ステンレス鋼の両面を所定の表面粗さとなるように研磨加工（例えばバフ研磨等）をすることにより作製されることができる。
【００３２】上記のようなステンレス板４は、ケーシング２とヒータ３との間において同ヒータ３の裏側面と所定間隔Ｌ1 を隔てた状態かつ平行状態で配置される。その所定間隔Ｌ1 とは３mm〜２０mmであることがよく、さらには５mm〜１０mmであることがよい。本実施形態ではその間隔Ｌ1 を８．５mmに設定している。
【００３３】その際、反射面Ｓ1 は少なくともヒータ３の裏側面に対面するように配置されている必要がある。その理由は、ヒータ３の発する輻射熱を反射して再びヒータ３に戻すことで、熱エネルギーのロスを低減するためである。両面に反射面Ｓ1がある本実施形態はこの条件を満たしている。なお、本実施形態においては、ケーシング２の底部２ａの内面とステンレス板４との間にも一定の間隔が確保されている。
【００３４】ステンレス板４の上面とヒータ３の裏側面との間には、耐熱性を有するセラミック等の材料からなるスペーサ（図示略）が介在されていてもよい。このようなスペーサがあると、互いに所定間隔Ｌ1 を保ちつつステンレス板４とヒータ３とを平行状態に維持できるからである。このようなスペーサは、ステンレス板４及びヒータ３に対して耐熱性接着剤等により接合されていることがよい。
【００３５】次に、上記のホットプレートユニット１を製造する手順の一例を説明する。炭化物または窒化物セラミックの粉体に、必要に応じてイットリアなどの焼結助剤やバインダー等を添加してなる混合物を作製し、これを３本ロール等により均一に混練する。この混練物を材料として、シート状かつ略正方形状の生成形体（いわゆるグリーンシート）をドクターブレード装置を用いて作製する。このようなシート成形法のみならず、下記のようなプレス形成法を採用することも可能である。即ち、前記混合物をスプレードライ等の方法により顆粒状にし、得られた顆粒を金型などに入れて加圧することで、板状かつ略正方形状の生成形体を作製してもよい。具体的にいうと本実施形態では、窒化アルミニウム粉末（平均粒径１．１μｍ）１００重量部、イットリア（酸化イットリウムのこと 平均粒径０．４μｍ）４重量部、アクリルバインダー１２重量部及びアルコールからなる混練物を材料としてシート成形を行なった。
【００３６】必要な層数の数だけ生成形体を作製した後、その生成形体にパンチングまたはドリリングを行うことにより、スルーホール形成用孔及びピン挿通孔１１を形成する。さらに、あらかじめ調製しておいた導電ペーストを印刷してスルーホール形成用孔内に導電ペーストを充填することにより、所定箇所にスルーホールを形成する。この後、生成形体に導電ペーストをスクリーン印刷することにより、後に発熱配線層１０となるパターンを形成する。この状態で導電ペーストを乾燥する工程を行なって、ペースト中に含まれている溶剤やバインダ等を除去させることがよい。本実施形態において具体的には、タングステンを含むものを発熱配線層１０の形成用の導電ペーストとして使用した。
【００３７】次に、印刷工程を経た生成形体を複数枚積層した後、所定温度・所定時間で乾燥、仮焼成及び本焼成の各工程を実施し、生成形体及び導電ペーストを同時にかつ完全に焼結させる。その結果、発熱配線層１０を内層に備えるセラミック製の板状体９を得ることができる。焼成工程はＨＩＰ装置によって行われることがよく、窒化物セラミックまたは炭化物セラミックを用いた場合にその温度は１５００℃〜２５００℃程度に設定されることがよい。具体的にいうと、窒化アルミニウム生成形体を用いた本実施形態では、１８００℃、圧力２３０ｋｇ／ｃｍ2 でＨＩＰを行い、厚さ３mmの焼結体（板状体９）を得ている。
【００３８】続いて、前記板状体９を所定径（本実施形態では２３０mmφ）かつ円形状に切り出した後、バフ研磨装置等を用いて表面研削加工を行う。そして、スルーホール１４のランドにピン１２，１３をはんだ付けを行うことにより、ヒータ３が完成する。
【００３９】このようにして得られたヒータ３の各ピン１２，１３を、あらかじめ作製しておいたステンレス板４の各ピン挿通孔１７に挿通させる。各端子ピン１２はさらにスリーブ１８に挿通され、かつこの状態で先端部にリード線８がはんだ付けされる。そして、裏面側にステンレス板４を備えるヒータ３をケーシング２の開口部５に設置すれば、ホットプレートユニット１の組み付けが完了する。
【００４０】次に、このようにして製造されたホットプレートユニット１の性能試験の方法及び結果を説明する。この性能試験は、ヒータ３の加熱時における昇温・降温特性を調査するためになされたものである。試験に際して、ヒータ３の表側面中心部にヒータ側熱電対を設置し、ステンレス板４の裏側面中心部に反射体側熱電対を設置して、それぞれの温度を経時的に測定した。なお、ヒータ３への通電は２４分とし、その後はヒータ３の加熱を止めて自然に冷却した。ヒータ３の設定温度は約５５０℃とし、設定温度でホールドする時間を２０分に設定することとした。その結果を図４に示す。
【００４１】図４において縦軸は温度（℃）を示し、横軸は経過時間（分）を示している。曲線Ｃ1 はヒータ３の表側面の温度変化曲線であり、それよりも下方にある曲線Ｃ2 はステンレス板４の裏側面の温度変化曲線である。
【００４２】ヒータ３への通電を開始すると、ヒータ３の表側面の温度は急激に上昇して、４〜５分後には設定温度である５５０℃近くまで到達する。ヒータ３の温度は、開始から２４分経過後まではほぼ一定となる。一方、ステンレス板４の裏側面の温度の上昇は比較的緩やかであり、開始から５分経過後の時点ではまだ１２０℃〜１３０℃である。この温度は開始から２４分が経過した時点においても、約２３０℃という低い値に抑えられる。従って、両者の温度差はおよそ３２０℃と極めて大きいものとなる。ヒータ３への通電を停止すると、ヒータ３の表側面の温度は下降し始め、約１５分以上経過した後に常温に復帰する。ステンレス板４の裏面側温度も、これと同様の経過を辿る。以上のように本実施形態では、トータル約４０分で一連の工程が終了することがわかる。
【００４３】以上の結果からすると、ステンレス板４の裏側面の温度でさえ約２３０℃以下に抑えられることから、ケーシング２についてはそれよりもさらに低い温度に抑えられることがわかる。従って、ステンレス板４の有効性が実証されるものとなった。
【００４４】さて、以下に本実施形態において特徴的な作用効果を列挙する。
（イ）この実施形態では、ケーシング２とヒータ３との間に、反射面Ｓ1 を有するステンレス板４を同ヒータ３から所定間隔Ｌ1 を隔てて設けている。従って、ヒータ３の発した輻射熱は、前記ステンレス板４の反射面Ｓ1 により反射され、ヒータ３側に戻される。従って、実質的にヒータ３から逃げる熱エネルギーの量が減少し、熱エネルギーのロスが極めて少なくて済む。ゆえに、反射体を備えていない従来装置に比べ、ヒータ３を効率よく昇温することができる。
【００４５】逆にステンレス板４があることにより、ケーシング２側に到達する輻射熱の量は確実に減少するので、ケーシング２の過度の温度上昇を回避することができる。また、ステンレス板４とヒータ３とはじかに接触していないため、伝導熱によるステンレス板４の温度上昇も同様に回避される。
【００４６】以上のことからすると、本実施形態によればヒータ昇温時間の短いホットプレートユニット１を実現することができる。これによりウェハ乾燥工程全体の所要時間が短縮化され、半導体の生産性を向上することができる。また、ケーシング用金属材料の耐熱温度を超えてケーシング２が加熱されることも回避できる。
【００４７】（ロ）この実施形態によると、ステンレス板４の設置により反射作用が得られることから、ヒータ３とケーシング２との間に必ずしも輻射熱遮断用の断熱材を充填する必要がなくなる。そのため、塵埃を発生させる心配もなくなり、高い清浄度が要求される半導体製造分野での使用に適したホットプレートユニット１とすることができる。
【００４８】（ハ）この実施形態のヒータ３は、耐熱性に優れ、熱膨張係数が金属よりも小さく、かつ熱伝導率が高い窒化物セラミックからなる円盤状の板状体９を用いて構成されている。従って、肉薄かつ軽量で温度制御性に優れたものとすることができる。
【００４９】なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、例えば次のような形態に変更することが可能である。
◎ 図６に示される別例のホットプレートユニット２１のように、板状反射体であるステンレス板４を複数枚（同図では２枚）設けてもよい。このようにすると１枚のみとしたときよりも輻射熱遮断作用が高くなるので、ヒータ昇温時間をより短くすることができる。
【００５０】◎ 実施形態にて示したステンレス板４に代えて、反射面Ｓ1 を有する銅板やニッケル板等を用いてもよい。
◎ 図７に示される別例のホットプレートユニット３１のように、反射体を箔状のもの、例えばアルミホイル３２等のような金属箔等に変更してもよい。この場合においても、アルミホイル３２の少なくとも片側面には反射面Ｓ1 が形成されている必要がある。アルミニウム以外の金属、例えば金、銀、ニッケル等を用いた金属箔であっても勿論よい。なお、実施形態の板状反射体と図７の箔状反射体とを組み合わせて反射を図ってもよい。
【００５１】◎ 図８に示される別例のホットプレートユニット４１のように、反射体を層状のもの、例えば銅めっき層４２等のようなめっき層とし、そのめっき層をケーシング２の内壁面に形成してもよい。かかるめっき層は、銅以外の金属、例えば金、白金、銀、アルミニウム、クロム、ニッケル、コバルト等のような金属を用いたものでもよい。この場合においてめっき層の表面粗さは、反射面Ｓ1 となるような範囲に設定される必要がある。ただし、輻射熱を遮断する作用については、反射体がケーシング２からも離間している実施形態及び図７の別例の構成のほうが勝っている。
【００５２】◎ 本発明は、発熱配線層１０がヒータ３の層間に埋設されているもの（いわゆる高温用ヒータ）に限られず、ヒータ３が板状体９の外表面に焼き付けられているもの（いわゆる低温用ヒータ）にも適用されることが可能である。その際において発熱配線層１０の表面は、酸化防止のために金属層で被覆されていることが望ましい。
【００５３】ここで、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。
（１） 請求項１，２において、前記反射体は前記ヒータの裏側面から所定間隔を隔てた状態で同面と平行関係に配置された板状反射体であるホットプレートユニット。
【００５４】（２） 技術的思想１において、前記板状反射体は複数枚設けられているホットプレートユニット。この構成であると、ヒータ昇温時間をより短くできる。
（３） 技術的思想１または２において、前記板状反射体はその両面に前記反射面を備えるホットプレートユニット。
【００５５】（４） 請求項１，２において、前記反射体は前記ケーシングの内壁面に形成された層状反射体（例えばめっき層）であるホットプレートユニット。
（５） 請求項，２において、前記反射体は箔状反射体（例えば金属箔等）であるホットプレートユニット。
【００５６】（６） 請求項１，２、技術的思想１乃至５のいずれか１つにおいて、前記ケーシングの開口縁上面と前記ヒータの裏側面外周部との間には隙間が確保されるホットプレートユニット。この構成であると、非接触状態となるためヒータからの伝導熱によるケーシング温度の上昇が回避できる。
【００５７】（７） 請求項１，２、技術的思想１乃至６のいずれか１つにおいて、前記ヒータは、前記発熱体との導電に関与する複数の端子ピンと、前記端子ピンよりも長くて前記発熱体との導電に関与しない複数のダミーピンとを備えるホットプレートユニット。この構成であると、端子ピンとケーシングとの接触を回避しつつ、ヒータをケーシングの開口部に水平状態で支持させることができる。
【００５８】（８） 技術的思想７において、前記端子ピンは耐熱性及び絶縁性を有する材料からなるスリーブに挿通されているホットプレートユニット。この構成であると、端子ピンが保護されるため反射体との接触が回避される。
【００５９】（９） 請求項１，２、技術的思想１乃至８のいずれか１つにおいて、前記ヒータは多層構造であり、前記発熱体は層間に埋設されているホットプレートユニット。この構成であると、発熱体が露出しないため高温用のヒータとすることができる。
【００６０】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１，２に記載の発明によれば、ヒータ昇温時間が短くてしかも発塵の心配がないホットプレートユニットを提供することができる。
【００６１】特に、請求項２に記載の発明によれば、肉薄かつ軽量で温度制御性に優れたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した一実施形態のホットプレートユニットの分解斜視図。
【図２】前記ホットプレートユニットを構成するヒータの発熱配線層のパターン概略図。
【図３】前記ホットプレートユニットを構成するステンレス板の平面図。
【図４】性能試験の結果を示すグラフ。
【図５】前記ホットプレートユニットの部分断面図。
【図６】別例のホットプレートユニットの部分断面図。
【図７】別例のホットプレートユニットの部分断面図。
【図８】別例のホットプレートユニットの部分断面図。
【符号の説明】
１，２１，３１，４１…ホットプレートユニット、２…ケーシング、３…ヒータ、４…（板状）反射体としてのステンレス板、９…板状体、１０…発熱体としての発熱配線層、３２…（箔状）反射体としてのアルミホイル、４２…（層状）反射体としての銅めっき層、Ｓ1 …反射面、Ｌ1 …間隔。
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有底状のケーシングとヒータとを備えるホットプレートユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造プロセスにおいては、シリコンウェハ上に感光性樹脂をエッチングレジストとして形成した状態で、エッチャントを用いてそのシリコンウェハをエッチングするという工程が実施される。感光性樹脂のシリコンウェハへの塗布は、スピンコータ等の塗布装置を用いて行われる。その場合、塗布された感光性樹脂は液状かつ未硬化状態であるので、まず乾燥工程を行なってある程度流動性を低下させてから、次の露光・現像工程に付される必要がある。
【０００３】塗布工程を経たシリコンウェハを乾燥させるための装置としては、裏面に発熱体が配線されたアルミニウム板からなる金属製ヒータを用いたホットプレートユニットが従来より使用されていた。しかしながら、従来では熱膨張による歪みの発生を防止するために金属製ヒータを肉厚にせざるを得なく、どうしても温度制御性の点で劣っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】また、ヒータを加熱すると、ヒータの裏面側が発する輻射熱によってケーシングが加熱され、その温度が上昇する。即ち、本来ヒータの加熱に用いられるべき熱エネルギーの一部が結果としてケーシングの加熱にも用いられ、これが熱エネルギーのロスとなるからである。従って、ヒータを設定温度まで昇温させるのに要する時間が長くなることで乾燥工程全体の所要時間も長くなり、これにより生産性の向上が妨げられるおそれがある。加えて、ケーシング用金属材料の耐熱温度を超えて同ケーシングが加熱されることは、好ましい事態であるとはいいがたい。
【０００５】上記の問題を解消しうる対策としては、ヒータとケーシングとの間に例えばガラス繊維等の断熱材を充填することで、輻射熱を遮断するという方法が考えられる。しかし、これではケーシングの過度の温度上昇を回避できたとしても、断熱材が塵埃を発生させる原因となり、周囲の環境を汚染する結果となる。従って、高い清浄度が要求される半導体製造分野に適さない装置となってしまう。
【０００６】本発明は上記の課題を解決するためなされたものであり、その目的は、ヒータ昇温時間が短くてしかも発塵の心配がないホットプレートユニットを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、有底状のケーシングと、セラミックからなる板状体に発熱体を設けてなりかつ前記ケーシングの開口部に配置されるヒータとを備えるホットプレートユニットであって、前記ケーシングと前記ヒータとの間に輻射熱の反射体が設けられていることを特徴とするホットプレートユニットをその要旨とする。
【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記板状体は、窒化物セラミックまたは炭化物セラミックからなる円盤状の板状体であるとしている。以下、本発明の「作用」を説明する。
【０００９】請求項１に記載の発明によると、ヒータの発した輻射熱は、反射体により反射され、ヒータ側に戻される。従って、熱エネルギーのロスが極めて少なくて済み、ヒータが効率よく昇温する。逆にケーシング側に到達する輻射熱の量は減少するので、ケーシングの過度の温度上昇が回避される。また、反射体とヒータとはじかに接触していないため、伝導熱による反射体の温度上昇も同様に回避される。さらに、ヒータとケーシングとの間に必ずしも輻射熱遮断用の断熱材を充填する必要がなくなるため、塵埃を発生させる心配もなくなる。
【００１０】請求項２に記載の発明によると、窒化物セラミックや炭化物セラミックは耐熱性に優れるため、設定温度を高くすることができ、しかもその設定温度に昇温するまでの時間を短縮することができる。また、窒化物セラミックや炭化物セラミックは熱膨張係数が金属よりも小さいため、肉薄にしたときでも、加熱による反りや歪みが生じない。ゆえに、肉薄かつ軽量のヒータを得ることができる。さらに、窒化物セラミックや炭化物セラミックは熱伝導率が高いため、発熱体の温度変化に対してヒータの表面温度が迅速に追従する。即ち、電圧や電流の量を変更して発熱体の温度を変化させることにより、ヒータの表面温度を比較的容易に制御することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施形態のホットプレートユニット１を図１〜図５に基づき詳細に説明する。
【００１２】図１に示されるように、このホットプレートユニット１は、ケーシング２、ヒータ３及び板状反射体としてのステンレス板４をその主要な構成要素としている。
【００１３】ケーシング２は有底状の金属製部材（ここではアルミニウム製部材）であって、断面円形状の開口部５をその上部側に備えている。このケーシング２の底部２ａの中心部には、図示しないウェハ支持ピンを挿通するためのピン挿通孔６が３つ形成されている。ピン挿通孔６に挿通されたウェハ支持ピンを上下させれば、ウェハを搬送機に受け渡したり、ウェハを搬送機から受け取ったりすることができる。また、底部２ａの外周部にはリード線引出用孔７がいくつか形成されている。この孔７にはヒータ３に電流を供給するためのリード線８が挿通される。
【００１４】本実施形態のヒータ３は、感光性樹脂が塗布されたシリコンウェハを高温（５００℃以上）で乾燥させるための高温用ヒータ３である。このヒータ３は、セラミックからなる板状体９に、発熱体としての発熱配線層１０を設けることで構成され、ケーシング２の開口部５に配置されるようになっている。
【００１５】ヒータ３を構成する板状体９は円形状であって、ケーシング２の開口部５とほぼ同径となるように設計されている。板状体９は多層構造であり、発熱配線層１０は各層の層間に埋設されている。即ち、ここでは発熱配線層１０はヒータ３の外表面からは全く露出していない。
【００１６】板状体９を構成するセラミック材料としては、具体的には窒化物セラミックまたは炭化物セラミックが用いられることが好ましい。その理由は、以下のとおりである。窒化物セラミックや炭化物セラミックは耐熱性に優れるため、設定温度を高くすることができ、しかもその設定温度に昇温するまでの時間を短縮することができるからである。また、窒化物セラミックや炭化物セラミックは熱膨張係数が金属よりも小さいため、肉薄にしたときでも加熱による反りや歪みが生じない。ゆえに、ヒータ３の肉薄化や軽量化に好都合だからである。さらに、窒化物セラミックや炭化物セラミックは熱伝導率が高いため、発熱配線層１０の温度変化に対してヒータ３の表面温度が迅速に追従するからである。
【００１７】窒化物セラミックとしては、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等のような金属窒化物セラミックが望ましい。炭化物セラミックとしては、例えば、炭化ケイ素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等のような金属炭化物セラミックが望ましい。以上列挙したセラミックの中では、特に窒化アルミニウムが好適である。熱伝導率が１８０Ｗ／ｍ・Ｋであって最も高いからである。
【００１８】ここで、ヒータ３を構成する板状体９の厚さは０．５mm〜５mm程度、さらには１mm〜３mm程度であることがよい。これが薄すぎると破損しやすくなり、厚すぎると大型化や高コスト化につながるおそれがあるからである。
【００１９】図１に示されるように、ヒータ３の中心部には、前記ピン挿通孔６に対応する３つの箇所に同じくピン挿通孔１１が形成されている。また、ヒータ３の裏側面には２種のピン（端子ピン１２及びダミーピン１３）がそれぞれ複数本ずつ立設されている。
【００２０】発熱配線層１０との導通に関与する端子ピン１２は、ヒータ３の中心部から外周部に向かって２列配置されている。これらの端子ピン１２の基端部は、板状体９の裏面側に形成されたスルーホール１４のランドにロウ付け等により接合されている。その結果、端子ピン１２と発熱配線層１０との電気的な導通が図られている。なお、端子ピン１２の基端部はスルーホール１４内に直接嵌挿されてもよい。端子ピン１２の先端部には、リード線８の金属部分がロウ付け等によって接合されている。従って、リード線８及び端子ピン１２を介して発熱配線層１０に電流が供給される結果、発熱配線層１０の温度が上昇して、ヒータ３が加熱される。なお、端子ピン１２は導電性を有している必要があることから、その形成材料としてコバールや４２アロイ等の導電金属材料が使用されている。もっとも、本実施形態では導電性の要らないダミーピン１３についても同様の材料を用いている。
【００２１】発熱配線層１０との導通に関与しないダミーピン１３は、ヒータ３の外周部における複数の箇所に設けられていて、リード線８とは接続されてはいない。本実施形態の各ダミーピン１３は、いずれも各端子ピン１２よりも長めに形成されている。本実施形態ではダミーピン１３を３０mm、端子ピン１２を１７mmに設定している。従って、ヒータ３をケーシング２の開口部５に設置した場合、各ダミーピン１３の先端部のみがケーシング２の底部２ａの内面外周部に当接する。即ち、ヒータ３は各ダミーピン１３によって水平状態に支持された状態となる。このとき、ヒータ３の裏面側外周部とケーシング２の開口部５上面との間には、ある程度の隙間１５が確保されることがよい。このような非接触状態でヒータ３を設置しておけば、ヒータ３からの伝導熱によりケーシング２の温度が上昇してしまうことが回避できるからである。
【００２２】なお、上記のヒータ３には、必要に応じて熱電対を埋め込んでおくことも可能である。熱電対によりヒータ３の温度を測定し、そのデータをもとに電圧値や電流値を変えて、ヒータ３の温度を制御することができるからである。
【００２３】図２に概略的に示されるように、ヒータ３において層間に形成された発熱配線層１０は、略同心円状のパターンになっている。このような形状を採用したのは、ヒータ３の全領域を均一に加熱することで、ヒータ３内の温度差を、ひいては被加熱物であるシリコンウェハの温度差を極力少なくするためである。発熱配線層１０は、導電ペースト中に含まれる金属粒子を焼結させることによって形成されたものである。
【００２４】発熱配線層１０の厚さは１μm 〜２０μｍであることが望ましく、幅は０．５mm〜５mmであることが望ましい。発熱配線層１０の抵抗値は厚さや幅の変更によって変化させることができ、その場合において前記範囲内が最も実用的だからである。
【００２５】導電ペーストとしては、金属粒子、樹脂、溶剤、増粘剤などを含むものが一般的に使用される。導電性ペーストに使用される好適な金属粒子としては、例えば、金、銀、白金、パラジウム、鉛、タングステン、ニッケル等が挙げられる。これらの金属は高温に晒されても比較的酸化しにくく、通電により発熱させるにあたって充分な抵抗値を有するからである。金属粒子の粒径は、０．１μm 〜１００μｍであることが望ましい。金属粒子の粒径が小さすぎると、酸化しやすくなるからである。逆にこれが大きすぎると、焼結しにくくなり抵抗値が大きくなるからである。
【００２６】導電ペーストに使用される好適な樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。同様に好適な溶剤としてはイソプロピルアルコールなどがあり、好適な増粘剤としてはセルロースなどがある。
【００２７】前記導電ペーストには、金属粒子等に加えて金属酸化物が含有されていることがよい。その理由は、セラミックからなる板状体９と金属からなる発熱配線層１０とを確実に密着させ、層間における剥離の発生を防止するためである。
【００２８】金属酸化物としては、例えば、酸化鉛、酸化亜鉛、シリカ、酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3 ）、アルミナ、イットリア、チタニア等が使用されることがよい。これらの酸化物は、発熱体の抵抗値を増大させることなく、金属−セラミック間の密着性を改善することができるからである。
【００２９】図１，図３に示されるように、反射体としては、輻射熱の反射面Ｓ1 を有する板状円形のステンレス板４が用いられている。このステンレス板４は、ケーシング２の開口部５やヒータ３よりもひとまわり小径となるように設計されている。ステンレス板４の中心部には、前記ピン挿通孔６に対応する３つの箇所に同じくピン挿通孔１６が形成されている。また、前記ステンレス板４には、端子ピン１２及びダミーピン１３を挿通させるためのピン挿通孔１７も形成されている。装置の組み付けに際して、各端子ピン１２はスリーブ１８に挿通された状態でステンレス板４のピン挿通孔１７に挿通される。スリーブ１８は耐熱性及び絶縁性を有するセラミック材料（例えばアルミナ等）からなるものであって、端子ピン１２とステンレス板４との接触を回避する役割を果たしている。
【００３０】ステンレス板４は少なくともその片面に輻射熱の反射面Ｓ1 を有している必要がある。ここでいう反射面とは、ある方向からの輻射熱が反射される物体表面のことをいい、吸収・透過面に対する概念である。特に本実施形態では、このような反射面Ｓ1 をその両面に持つステンレス板４を使用している。
【００３１】反射面Ｓ1 を有するステンレス板４は、例えば圧延ステンレス鋼の両面を所定の表面粗さとなるように研磨加工（例えばバフ研磨等）をすることにより作製されることができる。
【００３２】上記のようなステンレス板４は、ケーシング２とヒータ３との間において同ヒータ３の裏側面と所定間隔Ｌ1 を隔てた状態かつ平行状態で配置される。その所定間隔Ｌ1 とは３mm〜２０mmであることがよく、さらには５mm〜１０mmであることがよい。本実施形態ではその間隔Ｌ1 を８．５mmに設定している。
【００３３】その際、反射面Ｓ1 は少なくともヒータ３の裏側面に対面するように配置されている必要がある。その理由は、ヒータ３の発する輻射熱を反射して再びヒータ３に戻すことで、熱エネルギーのロスを低減するためである。両面に反射面Ｓ1がある本実施形態はこの条件を満たしている。なお、本実施形態においては、ケーシング２の底部２ａの内面とステンレス板４との間にも一定の間隔が確保されている。
【００３４】ステンレス板４の上面とヒータ３の裏側面との間には、耐熱性を有するセラミック等の材料からなるスペーサ（図示略）が介在されていてもよい。このようなスペーサがあると、互いに所定間隔Ｌ1 を保ちつつステンレス板４とヒータ３とを平行状態に維持できるからである。このようなスペーサは、ステンレス板４及びヒータ３に対して耐熱性接着剤等により接合されていることがよい。
【００３５】次に、上記のホットプレートユニット１を製造する手順の一例を説明する。炭化物または窒化物セラミックの粉体に、必要に応じてイットリアなどの焼結助剤やバインダー等を添加してなる混合物を作製し、これを３本ロール等により均一に混練する。この混練物を材料として、シート状かつ略正方形状の生成形体（いわゆるグリーンシート）をドクターブレード装置を用いて作製する。このようなシート成形法のみならず、下記のようなプレス形成法を採用することも可能である。即ち、前記混合物をスプレードライ等の方法により顆粒状にし、得られた顆粒を金型などに入れて加圧することで、板状かつ略正方形状の生成形体を作製してもよい。具体的にいうと本実施形態では、窒化アルミニウム粉末（平均粒径１．１μｍ）１００重量部、イットリア（酸化イットリウムのこと 平均粒径０．４μｍ）４重量部、アクリルバインダー１２重量部及びアルコールからなる混練物を材料としてシート成形を行なった。
【００３６】必要な層数の数だけ生成形体を作製した後、その生成形体にパンチングまたはドリリングを行うことにより、スルーホール形成用孔及びピン挿通孔１１を形成する。さらに、あらかじめ調製しておいた導電ペーストを印刷してスルーホール形成用孔内に導電ペーストを充填することにより、所定箇所にスルーホールを形成する。この後、生成形体に導電ペーストをスクリーン印刷することにより、後に発熱配線層１０となるパターンを形成する。この状態で導電ペーストを乾燥する工程を行なって、ペースト中に含まれている溶剤やバインダ等を除去させることがよい。本実施形態において具体的には、タングステンを含むものを発熱配線層１０の形成用の導電ペーストとして使用した。
【００３７】次に、印刷工程を経た生成形体を複数枚積層した後、所定温度・所定時間で乾燥、仮焼成及び本焼成の各工程を実施し、生成形体及び導電ペーストを同時にかつ完全に焼結させる。その結果、発熱配線層１０を内層に備えるセラミック製の板状体９を得ることができる。焼成工程はＨＩＰ装置によって行われることがよく、窒化物セラミックまたは炭化物セラミックを用いた場合にその温度は１５００℃〜２５００℃程度に設定されることがよい。具体的にいうと、窒化アルミニウム生成形体を用いた本実施形態では、１８００℃、圧力２３０ｋｇ／ｃｍ2 でＨＩＰを行い、厚さ３mmの焼結体（板状体９）を得ている。
【００３８】続いて、前記板状体９を所定径（本実施形態では２３０mmφ）かつ円形状に切り出した後、バフ研磨装置等を用いて表面研削加工を行う。そして、スルーホール１４のランドにピン１２，１３をはんだ付けを行うことにより、ヒータ３が完成する。
【００３９】このようにして得られたヒータ３の各ピン１２，１３を、あらかじめ作製しておいたステンレス板４の各ピン挿通孔１７に挿通させる。各端子ピン１２はさらにスリーブ１８に挿通され、かつこの状態で先端部にリード線８がはんだ付けされる。そして、裏面側にステンレス板４を備えるヒータ３をケーシング２の開口部５に設置すれば、ホットプレートユニット１の組み付けが完了する。
【００４０】次に、このようにして製造されたホットプレートユニット１の性能試験の方法及び結果を説明する。この性能試験は、ヒータ３の加熱時における昇温・降温特性を調査するためになされたものである。試験に際して、ヒータ３の表側面中心部にヒータ側熱電対を設置し、ステンレス板４の裏側面中心部に反射体側熱電対を設置して、それぞれの温度を経時的に測定した。なお、ヒータ３への通電は２４分とし、その後はヒータ３の加熱を止めて自然に冷却した。ヒータ３の設定温度は約５５０℃とし、設定温度でホールドする時間を２０分に設定することとした。その結果を図４に示す。
【００４１】図４において縦軸は温度（℃）を示し、横軸は経過時間（分）を示している。曲線Ｃ1 はヒータ３の表側面の温度変化曲線であり、それよりも下方にある曲線Ｃ2 はステンレス板４の裏側面の温度変化曲線である。
【００４２】ヒータ３への通電を開始すると、ヒータ３の表側面の温度は急激に上昇して、４〜５分後には設定温度である５５０℃近くまで到達する。ヒータ３の温度は、開始から２４分経過後まではほぼ一定となる。一方、ステンレス板４の裏側面の温度の上昇は比較的緩やかであり、開始から５分経過後の時点ではまだ１２０℃〜１３０℃である。この温度は開始から２４分が経過した時点においても、約２３０℃という低い値に抑えられる。従って、両者の温度差はおよそ３２０℃と極めて大きいものとなる。ヒータ３への通電を停止すると、ヒータ３の表側面の温度は下降し始め、約１５分以上経過した後に常温に復帰する。ステンレス板４の裏面側温度も、これと同様の経過を辿る。以上のように本実施形態では、トータル約４０分で一連の工程が終了することがわかる。
【００４３】以上の結果からすると、ステンレス板４の裏側面の温度でさえ約２３０℃以下に抑えられることから、ケーシング２についてはそれよりもさらに低い温度に抑えられることがわかる。従って、ステンレス板４の有効性が実証されるものとなった。
【００４４】さて、以下に本実施形態において特徴的な作用効果を列挙する。
（イ）この実施形態では、ケーシング２とヒータ３との間に、反射面Ｓ1 を有するステンレス板４を同ヒータ３から所定間隔Ｌ1 を隔てて設けている。従って、ヒータ３の発した輻射熱は、前記ステンレス板４の反射面Ｓ1 により反射され、ヒータ３側に戻される。従って、実質的にヒータ３から逃げる熱エネルギーの量が減少し、熱エネルギーのロスが極めて少なくて済む。ゆえに、反射体を備えていない従来装置に比べ、ヒータ３を効率よく昇温することができる。
【００４５】逆にステンレス板４があることにより、ケーシング２側に到達する輻射熱の量は確実に減少するので、ケーシング２の過度の温度上昇を回避することができる。また、ステンレス板４とヒータ３とはじかに接触していないため、伝導熱によるステンレス板４の温度上昇も同様に回避される。
【００４６】以上のことからすると、本実施形態によればヒータ昇温時間の短いホットプレートユニット１を実現することができる。これによりウェハ乾燥工程全体の所要時間が短縮化され、半導体の生産性を向上することができる。また、ケーシング用金属材料の耐熱温度を超えてケーシング２が加熱されることも回避できる。
【００４７】（ロ）この実施形態によると、ステンレス板４の設置により反射作用が得られることから、ヒータ３とケーシング２との間に必ずしも輻射熱遮断用の断熱材を充填する必要がなくなる。そのため、塵埃を発生させる心配もなくなり、高い清浄度が要求される半導体製造分野での使用に適したホットプレートユニット１とすることができる。
【００４８】（ハ）この実施形態のヒータ３は、耐熱性に優れ、熱膨張係数が金属よりも小さく、かつ熱伝導率が高い窒化物セラミックからなる円盤状の板状体９を用いて構成されている。従って、肉薄かつ軽量で温度制御性に優れたものとすることができる。
【００４９】なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、例えば次のような形態に変更することが可能である。
◎ 図６に示される別例のホットプレートユニット２１のように、板状反射体であるステンレス板４を複数枚（同図では２枚）設けてもよい。このようにすると１枚のみとしたときよりも輻射熱遮断作用が高くなるので、ヒータ昇温時間をより短くすることができる。
【００５０】◎ 実施形態にて示したステンレス板４に代えて、反射面Ｓ1 を有する銅板やニッケル板等を用いてもよい。
◎ 図７に示される別例のホットプレートユニット３１のように、反射体を箔状のもの、例えばアルミホイル３２等のような金属箔等に変更してもよい。この場合においても、アルミホイル３２の少なくとも片側面には反射面Ｓ1 が形成されている必要がある。アルミニウム以外の金属、例えば金、銀、ニッケル等を用いた金属箔であっても勿論よい。なお、実施形態の板状反射体と図７の箔状反射体とを組み合わせて反射を図ってもよい。
【００５１】◎ 図８に示される別例のホットプレートユニット４１のように、反射体を層状のもの、例えば銅めっき層４２等のようなめっき層とし、そのめっき層をケーシング２の内壁面に形成してもよい。かかるめっき層は、銅以外の金属、例えば金、白金、銀、アルミニウム、クロム、ニッケル、コバルト等のような金属を用いたものでもよい。この場合においてめっき層の表面粗さは、反射面Ｓ1 となるような範囲に設定される必要がある。ただし、輻射熱を遮断する作用については、反射体がケーシング２からも離間している実施形態及び図７の別例の構成のほうが勝っている。
【００５２】◎ 本発明は、発熱配線層１０がヒータ３の層間に埋設されているもの（いわゆる高温用ヒータ）に限られず、ヒータ３が板状体９の外表面に焼き付けられているもの（いわゆる低温用ヒータ）にも適用されることが可能である。その際において発熱配線層１０の表面は、酸化防止のために金属層で被覆されていることが望ましい。
【００５３】ここで、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。
（１） 請求項１，２において、前記反射体は前記ヒータの裏側面から所定間隔を隔てた状態で同面と平行関係に配置された板状反射体であるホットプレートユニット。
【００５４】（２） 技術的思想１において、前記板状反射体は複数枚設けられているホットプレートユニット。この構成であると、ヒータ昇温時間をより短くできる。
（３） 技術的思想１または２において、前記板状反射体はその両面に前記反射面を備えるホットプレートユニット。
【００５５】（４） 請求項１，２において、前記反射体は前記ケーシングの内壁面に形成された層状反射体（例えばめっき層）であるホットプレートユニット。
（５） 請求項，２において、前記反射体は箔状反射体（例えば金属箔等）であるホットプレートユニット。
【００５６】（６） 請求項１，２、技術的思想１乃至５のいずれか１つにおいて、前記ケーシングの開口縁上面と前記ヒータの裏側面外周部との間には隙間が確保されるホットプレートユニット。この構成であると、非接触状態となるためヒータからの伝導熱によるケーシング温度の上昇が回避できる。
【００５７】（７） 請求項１，２、技術的思想１乃至６のいずれか１つにおいて、前記ヒータは、前記発熱体との導電に関与する複数の端子ピンと、前記端子ピンよりも長くて前記発熱体との導電に関与しない複数のダミーピンとを備えるホットプレートユニット。この構成であると、端子ピンとケーシングとの接触を回避しつつ、ヒータをケーシングの開口部に水平状態で支持させることができる。
【００５８】（８） 技術的思想７において、前記端子ピンは耐熱性及び絶縁性を有する材料からなるスリーブに挿通されているホットプレートユニット。この構成であると、端子ピンが保護されるため反射体との接触が回避される。
【００５９】（９） 請求項１，２、技術的思想１乃至８のいずれか１つにおいて、前記ヒータは多層構造であり、前記発熱体は層間に埋設されているホットプレートユニット。この構成であると、発熱体が露出しないため高温用のヒータとすることができる。
【００６０】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１，２に記載の発明によれば、ヒータ昇温時間が短くてしかも発塵の心配がないホットプレートユニットを提供することができる。
【００６１】特に、請求項２に記載の発明によれば、肉薄かつ軽量で温度制御性に優れたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した一実施形態のホットプレートユニットの分解斜視図。
【図２】前記ホットプレートユニットを構成するヒータの発熱配線層のパターン概略図。
【図３】前記ホットプレートユニットを構成するステンレス板の平面図。
【図４】性能試験の結果を示すグラフ。
【図５】前記ホットプレートユニットの部分断面図。
【図６】別例のホットプレートユニットの部分断面図。
【図７】別例のホットプレートユニットの部分断面図。
【図８】別例のホットプレートユニットの部分断面図。
【符号の説明】
１，２１，３１，４１…ホットプレートユニット、２…ケーシング、３…ヒータ、４…（板状）反射体としてのステンレス板、９…板状体、１０…発熱体としての発熱配線層、３２…（箔状）反射体としてのアルミホイル、４２…（層状）反射体としての銅めっき層、Ｓ1 …反射面、Ｌ1 …間隔。
【特許請求の範囲】
【請求項１】有底状のケーシングと、セラミックからなる板状体に発熱体を設けてなりかつ前記ケーシングの開口部に配置されるヒータとを備えるホットプレートユニットであって、前記ケーシングと前記ヒータとの間に輻射熱の反射体が設けられていることを特徴とするホットプレートユニット。
【請求項２】前記板状体は、窒化物セラミックまたは炭化物セラミックからなる円盤状の板状体であることを特徴とする請求項１に記載のホットプレートユニット。
【請求項１】有底状のケーシングと、セラミックからなる板状体に発熱体を設けてなりかつ前記ケーシングの開口部に配置されるヒータとを備えるホットプレートユニットであって、前記ケーシングと前記ヒータとの間に輻射熱の反射体が設けられていることを特徴とするホットプレートユニット。
【請求項２】前記板状体は、窒化物セラミックまたは炭化物セラミックからなる円盤状の板状体であることを特徴とする請求項１に記載のホットプレートユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開平１１−２８３７２９
【公開日】平成１１年（１９９９）１０月１５日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１０−８０９８７
【出願日】平成１０年（１９９８）３月２７日
【出願人】（００００００１５８）イビデン株式会社 (856)
【公開日】平成１１年（１９９９）１０月１５日
【国際特許分類】
【出願日】平成１０年（１９９８）３月２７日
【出願人】（００００００１５８）イビデン株式会社 (856)
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