JP2022048064A - 保持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】端子部材と端子側接続部の接続強度の低下を抑制する。
【解決手段】本開示の保持装置は、第１の方向に略直交する第１の表面と、第１の表面とは反対側の第２の表面と、を有する板状部材と、板状部材の内部に配置された内部電極と、板状部材の内部において第１の方向に延びて配置され、内部電極と電気的に接続されたビアと、内部電極に通電可能な端子部材と、ビアと端子部材を電気的に接続する導電性の接続部材と、を備え、接続部材は、ビアと接続されるビア側接続部６４と、端子部材と接続される端子側接続部と、を有し、ビア側接続部６４と端子側接続部は、第１の方向に直交する方向において異なる位置に配置されている、保持装置である。
【選択図】図２

Description

本開示は、対象物を保持する保持装置に関する。

対象物（例えば、半導体ウェハ）を保持しつつ所定の温度（例えば、４００～８００℃程度）に加熱する加熱装置（「サセプタ」とも呼ばれる）が知られている。加熱装置は、例えば、成膜装置（ＣＶＤ成膜装置、スパッタリング成膜装置等）やエッチング装置（プラズマエッチング装置等）といった半導体製造装置の一部として使用される。

一般に、加熱装置は、所定の方向に略直交する表面（以下「保持面」という）と、保持面とは反対側の表面（以下「裏面」という）と、を有するセラミックス部材を備える。セラミックス部材の内部には、例えばタングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）等の抵抗発熱体が配置されている。抵抗発熱体には、少なくとも一部分がセラミックス部材の裏面に露出した導電性の受電電極が電気的に接続されている。受電電極には、金属ろう材により形成された接合部により、金属製の電極端子ユニットが接合されている。電極端子ユニットおよび受電電極を介して抵抗発熱体に電圧が印加されると、抵抗発熱体が発熱し、セラミックス部材の保持面上に保持された対象物が加熱される。このような加熱装置として、例えば、特開２０１８－４９９６４号公報（下記特許文献１）に記載の加熱装置が知られている。

特開２０１８－４９９６４号公報

上記の加熱装置は、本体基板と、本体基板の内部に配置された抵抗発熱体と、電極端子ユニットに接続される受電電極と、を備えている。一般的に、抵抗発熱体は、ビア導体を介して、受電電極と接続されている。本体基板は、複数枚のグリーンシートを積層して焼結することで形成され、ビア導体は各グリーンシートに貫通孔を設けメタライズペーストを貫通孔に埋め、焼成することで形成される。ビア導体と受電電極とを確実に接触させる必要があるため、ビア導体１つ分の高さはグリーンシート１枚分の厚さよりもやや厚めに形成されている。よって、受電電極のうちビア導体の端部に対応する部分が突き出た状態となり、受電電極の平坦性が失われ、受電電極と端子の接続強度が低下する一因になる。特に、抵抗発熱体と受電電極とを、複数のビア導体を介して接続する場合に、ビア導体の端部の受電電極に対する突き上げが顕著である。

本開示の保持装置は、第１の方向に略直交する第１の表面と、前記第１の表面とは反対側の第２の表面と、を有する板状部材と、前記板状部材の内部に配置された内部電極と、前記板状部材の内部において前記第１の方向に延びて配置され、前記内部電極と電気的に接続されたビアと、前記内部電極に通電可能な端子部材と、前記ビアと前記端子部材を電気的に接続する導電性の接続部材と、を備え、前記接続部材は、前記ビアと接続されるビア側接続部と、前記端子部材と接続される端子側接続部と、を有し、前記ビア側接続部と前記端子側接続部は、前記第１の方向に直交する方向において異なる位置に配置されている、保持装置である。

本開示によれば、端子部材と端子側接続部の接続強度の低下を抑制できる。

図１は、実施形態１における加熱装置を概略的に示した斜視図である。 図２は、加熱装置の内部構成を示した断面図である。 図３は、図２の一部を拡大して示した断面図である。 図４は、図３の一部を拡大して示した断面図である。 図５は、複数枚のグリーンシートを熱圧着する前の状態を示した断面図である。 図６は、グリーンシートの下面にメタライズペーストを印刷してメタライズ導体を形成する様子を示した図である。 図７は、グリーンシートの下面に形成された複数のメタライズ導体の配置を示した図である。 図８は、メタライズペーストのうち電極端子との接続面以外を覆うようにセラミックペーストでオーバーコートした後の状態を示した図である。 図９は、従来の構造を示した図であって、図５に対応する図である。 図１０は、従来の構造を示した図であって、図６に対応する図である。 図１１は、従来の構造における問題点を説明した図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
（１）本開示の保持装置は、第１の方向に略直交する第１の表面と、前記第１の表面とは反対側の第２の表面と、を有する板状部材と、前記板状部材の内部に配置された内部電極と、前記板状部材の内部において前記第１の方向に延びて配置され、前記内部電極と電気的に接続されたビアと、前記内部電極に通電可能な端子部材と、前記ビアと前記端子部材を電気的に接続する導電性の接続部材と、を備え、前記接続部材は、前記ビアと接続されるビア側接続部と、前記端子部材と接続される端子側接続部と、を有し、前記ビア側接続部と前記端子側接続部は、前記第１の方向に直交する方向において異なる位置に配置されている、保持装置である。

ビア側接続部と端子側接続部が第１の方向に直交する方向において異なる位置に配置されているため、ビア側接続部のうちビアに対応する部分が第１の方向に突き上げた状態となっていても、端子側接続部は平坦であるため、端子部材と端子側接続部の接続強度の低下を抑制できる。

（２）前記接続部材は、前記板状部材の前記第２の表面側に露出する前記端子側接続部と、絶縁部材によって覆われる端子側非接続部とを有し、前記第１の方向において前記端子側非接続部と前記端子部材との間には前記絶縁部材が配置されていることが好ましい。
端子側非接続部が絶縁部材によって覆われているため、端子側接続部（接続部材）の露出面の大きさを調整でき、端子部材との接続状態において端子側接続部が第２の表面側に露出しないようにできる。

（３）前記接続部材は前記第１の方向視で円周上に配置されるように複数設けられており、前記ビア側接続部は、前記端子側接続部よりも外周側に配されていることが好ましい。
複数のビア側接続部を互いに遠ざけて配置できるため、複数のビアを配置しやすくできる。

（４）前記接続部材は、前記ビアとの接続領域を第１接続領域とし、前記端子部材との接続領域を第２接続領域とした場合に、一つの前記第２接続領域に対して複数の前記第１接続領域が接続された態様を含むことが好ましい。
ビアから端子部材へ向かう電流経路が複数に増えることになるため、接続部材の断面積を増やして導体抵抗を下げることができ、発熱を抑制できる。

［本開示の実施形態１の詳細］
本開示の保持装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

＜加熱装置＞
本開示の保持装置は、対象物（例えば、半導体ウェハＷ）を保持しつつ所定の処理温度（例えば、４００～８００℃）に加熱する加熱装置１００であり、サセプタとも呼ばれる。加熱装置１００は、例えば、成膜装置（ＣＶＤ成膜装置、スパッタリング成膜装置等）やエッチング装置（プラズマエッチング装置等）といった半導体製造装置の一部として使用される。加熱装置１００は、図１に示すように、保持体１０と、柱状支持体２０と、を備える。加熱装置１００が請求項の「保持装置」に対応する。なお、本明細書に開示される技術は、加熱装置以外に、静電チャック、保持装置等に適用可能である。

＜保持体＞
保持体１０は、図２に示すように、上下方向に略直交する保持面Ｓ１および裏面Ｓ２を有する略円板状の部材である。保持体１０は、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）やアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）を主成分とするセラミックス等の絶縁部材により形成されている。なお、ここでいう主成分とは、含有割合（重量割合）の最も多い成分を意味する。保持体１０の直径は、例えば１００ｍｍ以上、５００ｍｍ以下程度である。保持体１０が請求項の「板状部材」に対応し、上下方向が請求項の「第１の方向」に対応し、保持面Ｓ１が請求項の「第１の表面」に対応し、裏面Ｓ２が請求項の「第２の表面」に対応する。

保持体１０の内部には、保持体１０を加熱するヒータ電極としての抵抗発熱体５０が埋設されている。抵抗発熱体５０は、例えば、タングステンやモリブデン等の導電性材料により形成されている。抵抗発熱体５０は、上方から見て、略同心円状に延びる線状のパターンを構成している。抵抗発熱体５０の線状パターンの両端部は、ビアパッドを介して第１ビア５２Ａの上端部に接続されている。抵抗発熱体５０が請求項の「内部電極」に対応する。

第１ビア５２Ａの下端部は、第１ランド５５Ａに接続されている。第１ランド５５Ａの下方には、ビアパッド５８が設けられている。第１ランド５５Ａとビアパッド５８は、第２ビア５２Ｂを介して接続されている。ビアパッド５８の下方には、導電性のメタライズ導体６０が設けられている。メタライズ導体６０が請求項の「接続部材」に対応する。メタライズ導体６０は、保持体１０の中心部近傍に配置されている。ビアパッド５８とメタライズ導体６０は、第３ビア５２Ｃを介して接続されている。メタライズ導体６０のうち第３ビア５２Ｃと接続された部分は、ビア側接続部６４とされている。

保持体１０の裏面Ｓ２側には、一対の端子穴１２が形成されている。各端子穴１２の上端部には、端子側電極６２が設けられている。端子側電極６２は、メタライズ導体６０の一部分（後述する内側部ＩＰ）が保持体１０の裏面Ｓ２側に露出した部分を含む。抵抗発熱体５０とメタライズ導体６０は、各ビア５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃなどを介して電気的に接続された状態となっている。

＜柱状支持体＞
柱状支持体２０は、上下方向に延びる略円柱状部材である。柱状支持体２０は、保持体１０と同様に、例えば窒化アルミニウムやアルミナを主成分とするセラミックス等の絶縁部材により形成されている。柱状支持体２０の外径は、例えば３０ｍｍ以上、９０ｍｍ以下程度であり、柱状支持体２０の高さ（上下方向における長さ）は、例えば１００ｍｍ以上、３００ｍｍ以下程度である。

保持体１０と柱状支持体２０は、保持体１０の裏面Ｓ２と柱状支持体２０の上面Ｓ５とが上下方向に対向するように配置されている。柱状支持体２０は、保持体１０の裏面Ｓ２の中心部付近に、公知の接合材料により形成された接合部３０を介して接合されている。

図２に示すように、柱状支持体２０には、保持体１０の裏面Ｓ２側に開口する貫通孔２２が形成されている。貫通孔２２は、上下方向に延出し、その延出方向にわたって略一定の内径を有する断面略円形の孔である。貫通孔２２には、複数の電極端子７４が収容されている。電極端子７４は、上方から見て、略円形の柱状部材であり、ニッケル（Ｎｉ）等の導電性材料により形成されている。電極端子７４の直径は、例えば２ｍｍ以上、６ｍｍ以下程度である。

また、上下方向において電極端子７４の上端部とメタライズ導体６０との間には、ペレット７２が配置されている。ペレット７２は、上方から見て、略円形の板状部材であり、タングステンやモリブデン、コバール等の金属により形成されている。ただし、ペレット７２は、電極端子７４とメタライズ導体６０の間の熱膨張差を緩和する機能を担うため、ペレット７２の形成材料としては、電極端子７４の熱膨張係数とメタライズ導体６０の熱膨張係数との間の熱膨張係数を有する材料が用いられることが好ましい。ペレット７２の直径は、例えば３ｍｍ以上、９ｍｍ以下程度であり、ペレット７２の厚さは、例えば１ｍｍ以上、６ｍｍ以下程度である。ペレット７２と電極端子７４が請求項の「端子部材」に対応する。

図３および図４に示すように、ペレット７２は、非活性ろう材により形成された第１接合部７６により、端子側電極６２の内側部ＩＰと接合（ろう付け）されている。なお、非活性ろう材は、セラミックスに対して実質的に化学的結合しないろう材を意味し、例えば、Ｎｉ系（Ｎｉ－Ｃｒ系合金等）、Ａｕ系（純Ａｕ、Ａｕ－Ｎｉ系合金等）、Ａｇ系（純Ａｇ等）のろう材である。加熱装置１００は、４００～８００℃程度の大気環境下で使用されるため、ろう材にＣｕ等の酸化されやすい成分が含まれていると、ろう材の劣化が懸念される。そのため、ろう材はＣｕ等の酸化されやすい成分を含まないことが好ましい。本実施形態では、第１接合部７６は、端子側電極６２の内側部ＩＰの下面に加えて、保持体１０の裏面Ｓ２にも対向するように形成されている。しかしながら、第１接合部７６は、非活性ろう材により形成されているために、保持体１０とは接合していない。

一方、ペレット７２は、ろう材により形成された第２接合部７８により、電極端子７４と接合されている。第２接合部７８は、例えば、Ａｇ系のろう材である。第１接合部７６と第２接合部７８が請求項の「端子部材」に対応する。

図示しない電源から電極端子７４、第２接合部７８、ペレット７２、第１接合部７６、メタライズ導体６０、各ビア５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、各ビアパッド、各ランド５５Ａ、５５Ｂを介して抵抗発熱体５０に電圧が印加されると、抵抗発熱体５０が発熱し、保持体１０の保持面Ｓ１上に保持された対象物（例えば、半導体ウェハＷ）が所定の温度（例えば、４００～８００℃程度）に加熱される。

＜メタライズ導体の詳細構成＞
メタライズ導体６０の構成について、さらに詳細に説明する。本実施形態のメタライズ導体６０は、金属材料とセラミックス材料とを含むように形成されている。メタライズ導体６０に含まれる金属材料は、例えば、タングステンやモリブデン等である。なお、メタライズ導体６０に含まれる金属材料は、ペレット７２を構成する金属材料の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する金属材料であることが好ましい。また、メタライズ導体６０に含まれるセラミックス材料は、例えば、窒化アルミニウムやアルミナである。なお、メタライズ導体６０に含まれるセラミックス材料は、保持体１０の主成分であるセラミックス材料の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有するセラミックス材料であることが好ましい。

また、メタライズ導体６０の端子側電極６２は、例えば上方から見て、略円形の略平板状部材である。ただし、端子側電極６２は、外周部分が全周にわたって斜め上方に屈曲したような形状となっている。すなわち、端子側電極６２は、そのように屈曲して保持体１０の内部に位置する外周部ＯＰと、外周部ＯＰ以外の部分である略平板状の内側部ＩＰと、から構成されている。外周部ＯＰが請求項の「端子側非接続部」に対応し、内側部ＩＰが請求項の「端子側接続部」に対応する。

端子側電極６２における第１接合部７６に対向する側の表面（下面）Ｓ３の内、外周部ＯＰに相当する領域は保持体１０を構成するセラミックス材料等の絶縁部材１３によって覆われているが、内側部ＩＰに相当する領域は保持体１０の裏面Ｓ２側に露出している。端子側電極６２の内側部ＩＰの直径は、例えば３ｍｍ以上、１２ｍｍ以下程度であり、端子側電極６２の厚さは、例えば０．００５ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下程度である。また、外周部ＯＰを覆う絶縁部材１３の最大厚さ（最大かぶり厚）は、例えば０．００５ｍｍ以上、０．１ｍｍ以下程度である。絶縁部材１３の材料は保持体１０の材料と同じである。絶縁部材１３が保持体１０と同じ材料で構成されているから、絶縁部材１３と保持体１０を一体に形成できる。さらに、外周部ＯＰは絶縁部材１３で覆われているから、平面視で内側部ＩＰを円周上に配置した際に、対向する内側部ＩＰ同士を互いに近づけて配置できる。

端子側電極６２とビア側接続部６４は、水平方向（上下方向に直交する方向）において異なる位置に設けられている。端子側電極６２は、中継接続部６９を介してビア側接続部６４に接続されている。ビア側接続部６４と中継接続部６９と端子側電極６２とは、上下方向において略同じ高さに配置され、水平方向に並んで配置されている。ビア側接続部６４と端子側電極６２は、中継接続部６９の水平方向の長さ分だけ離間して配置されている。言い換えると、第３ビア５２Ｃと、電極端子７４および第２接合部７８とは、平面視（上面視）で重なっておらず、第３ビア５２Ｃが複数あるときは、全ての第３ビア５２Ｃと、電極端子７４および第２接合部７８とが、平面視で重ならない配置とされている。

＜加熱装置の製造方法＞
本実施形態の加熱装置１００の製造方法は、例えば以下の通りである。まず、保持体１０と柱状支持体２０とを作製する。

保持体１０の作製方法は、例えば以下の通りである。まず、窒化アルミニウム粉末１００重量部に、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）粉末１重量部と、アクリル系バインダ２０重量部と、適量の分散剤および可塑剤とを加えた混合物に、トルエン等の有機溶剤を加え、ボールミルにて２０時間混合し、グリーンシート用スラリーを作製する。このグリーンシート用スラリーをキャスティング装置でシート状に成形した後に乾燥させ、グリーンシート６５を複数枚作製する。

また、窒化アルミニウム粉末、アクリル系バインダ、テルピネオール等の有機溶剤の混合物に、タングステンやモリブデン等の金属粉末を添加して混練することにより、メタライズペースト６６を作製する。このメタライズペースト６６を例えばスクリーン印刷装置を用いて印刷することにより、図５に示すように、特定の各グリーンシート６５に、後に抵抗発熱体５０、第１ランド５５Ａ、ビアパッド５８、メタライズ導体６０となる未焼結導体層を形成する。

メタライズ導体６０は、図６に示すように、複数の第３ビア５２Ｃとの接続領域である第１接続領域５３と、保持体１０の端子穴１２に配された電極端子７４との接続領域である第２接続領域５４と、にわたってメタライズペースト６６を印刷することで水平方向に長い長円状となるように形成される。図７を参照にしてさらに詳細に説明すると、例えば５つの第２接続領域５４が平面視で円周上に配置されるように複数設けられており、これらの第２接続領域５４の外周側に第１接続領域５３が配置されている。一つの第２接続領域５４に対して一つの第１接続領域５３が接続されているが、一つの第２接続領域５４に対して二つの第１接続領域５３が接続されるようにしてもよい。

本開示のように第３ビア５２Ｃと端子側電極６２をずらして配置した際に、メタライズ導体６０で発熱する可能性がある。この対策として、例えばメタライズ導体６０の厚みを大きくして断面積を増やすことも考えられる。しかしながら、メタライズ導体６０の厚みを大きくすると、製造時にメタライズペースト６６とグリーンシート６５との間に隙間が生じ、その結果メタライズ導体６０と保持体１０を形成するセラミックス部材との間に隙間が生じ、クラックの原因となる、保持体１０の厚みが厚くなる等、得策とは言い難い。

そこで、メタライズ導体６０について、一つの第２接続領域５４に対して二つの第１接続領域５３が接続されるようにすると、第３ビア５２Ｃから端子側電極６２へ向かう電流経路が２倍に増えることになるため、１つの経路を通る電流量を減らすことができ、発熱を抑制できる。ここで、経路が２倍に増えることの技術的意義について考察する。単純に経路が２倍に増えるということは断面積が２倍に増えることを意味するから、１つの経路を厚く太くして断面積を２倍にしても同じ断面積なので抵抗値は同じとなり、発熱を抑制できるように思われる。しかしながら、電流は経路内を均等に流れるのではなく、最も距離が短い経路に集中しやすいことがシミュレーションの結果から判明している。したがって、１つの経路を厚く太くするよりも、経路を２倍に増やして、それぞれの経路に電流が流れるようにすることで全体の電流量を増やすほうが抵抗値が小さくなり、経路を増やす効果（発熱が抑えられる効果）が得られやすいと考えられる。

図７においては、二つの第１接続領域５３が第２接続領域５４に接続されているものを例示したが、三つ以上の第１接続領域５３が第２接続領域５４に接続されるようにしてもよい。また、図７においては、二つの第１接続領域５３と第２接続領域５４とを接続するＬ字状の単一のメタライズ導体６０を例示したが、Ｉ字状の二つのメタライズ導体６０に分離してもよい。

メタライズペースト６６の印刷の際には、例えば１回で５０μｍ以上の厚さになるようにメタライズペースト６６を印刷し、有機溶剤を揮発させるために乾燥させる。この工程を、設定された厚さになるまで繰り返し実行する。次に、図８に示すように、メタライズ導体６０用の各メタライズペースト６６の印刷後、その外周部６７を全周にわたって覆うように、セラミックペースト（例えば、窒化アルミニウムとアクリル系バインダとテルピネオール等の有機溶剤との混合物）６８によるオーバーコートを行う。

次に、図５に示すように、これらのグリーンシート６５を積層した後、複数枚（例えば２０枚）熱圧着し、必要に応じて外周を切断して、グリーンシート積層体（例えば厚さ８ｍｍ）を作製する。このグリーンシート積層体をマシニングによって切削加工して円板状の成形体を作製し、この成形体を脱脂し、さらにこの脱脂体を焼成して焼成体を作製した後に、焼成体の表面を研磨加工する。以上の工程により、保持体１０が作製される。

また、柱状支持体２０の作製方法は、例えば以下の通りである。まず、窒化アルミニウム粉末１００重量部に、酸化イットリウム粉末１重量部とＰＶＡバインダ３重量部と適量の分散剤および可塑剤とを加えた混合物に、メタノール等の有機溶剤を加え、ボールミルにて混合し、スラリーを得る。このスラリーをスプレードライヤーにて顆粒化し、原料粉末を作製する。次に、貫通孔２２に対応する中子が配置されたゴム型に原料粉末を充填し、冷間静水圧プレスして成形体を得る。得られた成形体を脱脂し、さらにこの脱脂体を焼成する。以上の工程により、柱状支持体２０が作製される。

次に、保持体１０と柱状支持体２０とを接合する。保持体１０の裏面Ｓ２および柱状支持体２０の上面Ｓ５に対して必要によりラッピング加工を行った後、保持体１０の裏面Ｓ２と柱状支持体２０の上面Ｓ５との少なくとも一方に、例えば希土類や有機溶剤等を混合してペースト状にした公知の接合剤を均一に塗布した後、脱脂処理する。次いで、保持体１０の裏面Ｓ２と柱状支持体２０の上面Ｓ５とを重ね合わせ、加熱を行うことにより、保持体１０と柱状支持体２０とを接合する。

保持体１０と柱状支持体２０との接合の後、各ペレット７２を貫通孔２２内に挿入し、各ペレット７２の上端部を各端子側電極６２の下面Ｓ３に、非活性ろう材（例えば、Ｎｉ系、Ａｕ系、Ａｇ系のろう材）を用いてろう付け（９５０～１１５０℃、１０～３０分）することにより、第１接合部７６を形成する。また、各電極端子７４を貫通孔２２内に挿入し、各電極端子７４の上端部を各ペレット７２に、例えばＡｇ系のろう材を用いてろう付けすることにより、第２接合部７８を形成する。主として以上の製造方法により、上述した構成の加熱装置１００が製造される。

＜従来の構造とその問題点＞
本実施形態の効果を説明するのに先立って、まず従来の構造とその問題点を説明する。図９および図１０に示すように、従来においてはビア導体５１の下端部にメタライズペースト６６を直接印刷していた。このようにすると、ビア導体５１から電極端子７４までの距離が短くなって導体抵抗が下がるため、メタライズ導体６１の発熱防止の点で有利になるという利点がある。

しかしながら、ビア導体５１は各グリーンシートに貫通孔を設けメタライズペーストを貫通孔に埋め、焼成することで形成される。ビア導体５１の１つ分の高さはグリーンシート１枚分の厚さよりもやや厚めに形成されている。よって、複数のビア導体５１を積層した場合、図１１（Ａ）に示すように、ビア導体５１の一部が端子穴１１の内部に突出して凹凸が形成される場合がある。そのような場合、ビア接続領域５３にメタライズペースト６６を印刷すると、メタライズペースト６６が凹凸に沿って印刷されるため、メタライズ導体６１も凹凸に形成される現象（以下「ビア突き上げ」という）が発生する場合がある。したがって、図１１（Ｂ）に示すように、メタライズ導体６１にろう材７１を塗布すると、ろう材７１の下面が凹凸に形成され、ろう材７１の下面と電極端子７４の上面との間に隙間が形成されてしまう。その結果、メタライズ導体６１と電極端子７４の接続強度が低下する。

そこで、図１１（Ｃ）に示すように、ろう材７１を厚くすることでメタライズ導体６１とろう材７１の間の隙間を埋めることが考えられる。このようにすると、メタライズ導体６１とろう材７１の間の隙間、およびろう材７１と電極端子７４の間の隙間をなくすことはできる。しかしながら、ろう材７１が厚くなることで熱膨張差による応力が大きくなるため、接合部への負荷が大きくなる。その上、メタライズ導体６１と窒化アルミニウム（保持体１０）との密着は弱く、ろう材７１から応力を受けることでメタライズ導体６１の端部からの剥離（クラック）が発生しやすくなる。

また、ろう材７１と電極端子７４の間の隙間をなくすため、図１１（Ｄ）に示すように、ろう材７１を電極端子７４の上面に予め塗布すると、ろう材７１の上面が平坦面となるため、メタライズ導体６１とろう材７１の間に隙間が発生しやすくなる。

このように、従来の構造では、ビア導体５１の端部にメタライズペースト６６を直接印刷していたため、ビア突き上げによる凹凸が発生し、この凹凸に起因した隙間をなくすことが困難であった。逆にこういった問題が無いように、ろう材７１を厚くするとメタライズ導体６１の端部からの剥離が発生しやすくなるという問題があった。

また、焼成を行った際、メタライズ導体６１の表面に窒化アルミニウムからなるＡｌＮ析出物が発生し、特にビア導体５１の端部に対応する位置に多くのＡｌＮ析出物が発生する現象（以下「ビア析出」という）がある。ＡｌＮ析出物は絶縁物であるため、電極端子７４との接触面積が小さくなるという問題があった。

＜本実施形態の効果＞
本開示の加熱装置１００は、上下方向に略直交する保持面Ｓ１と、保持面Ｓ１とは反対側の裏面Ｓ２と、を有する保持体１０と、保持体１０の内部に配置された抵抗発熱体５０と、保持体１０の内部において上下方向に延びて配置され、抵抗発熱体５０と電気的に接続されたビア５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃと、抵抗発熱体５０に通電可能なペレット７２および電極端子７４と、ビア５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃとペレット７２および電極端子７４とを電気的に接続する導電性のメタライズ導体６０と、を備え、メタライズ導体６０は、ビア５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃと接続されるビア側接続部６４と、ペレット７２および電極端子７４と接続される端子側電極６２の内側部ＩＰと、を有し、ビア側接続部６４と端子側電極６２の内側部ＩＰとは、上下方向に直交する方向において異なる位置に配置されている、加熱装置１００である。

ビア側接続部６４と端子側電極６２の内側部ＩＰとが上下方向に直交する方向において異なる位置に配置されているため、ビア側接続部６４のうちビア５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃに対応する部分が上下方向に突き上げた状態、すなわちビア突き上げが発生しても、端子側電極６２の内側部ＩＰは平坦であるため、ペレット７２および電極端子７４と端子側電極６２の内側部ＩＰとの接続強度の低下を抑制できる。

また、ビア側接続部６４のうちビア５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃに対応する部分にＡｌＮ析出物が残った状態、すなわちビア析出が発生しても、ＡｌＮ析出物とグリーンシートとは同じ材料であるため、問題にならない。

メタライズ導体６０は、保持体１０の裏面Ｓ２側に露出する内側部ＩＰと、絶縁部材１３によって覆われる外周部ＯＰとを有し、上下方向において外周部ＯＰとペレット７２および電極端子７４との間には絶縁部材１３が配置されていることが好ましい。

メタライズ導体６０が裏面Ｓ２側に露出した状態で高温に加熱されると、メタライズ導体６０中のタングステンが酸化してしまう。そこで、上記の構成では外周部ＯＰが絶縁部材１３によって覆われるようにオーバーコートを行っているため、内側部ＩＰ（メタライズ導体６０）の露出面の大きさを調整でき、ペレット７２および電極端子７４との接続状態において内側部ＩＰが裏面Ｓ２側に露出しないようにできる。したがって、メタライズ導体６０中のタングステンの酸化を抑制できる。また、絶縁部材１３によるオーバーコートによってメタライズ導体６０の端部からの剥離を防止できる。

メタライズ導体６０は、第３ビア５２Ｃとの接続領域を第１接続領域５３とし、電極端子７４との接続領域を第２接続領域５４とした場合に、 一つの第２接続領域５４に対して二つの第１接続領域５３が接続された態様を含むことが好ましい。
第３ビア５２Ｃから電極端子７４へ向かう電流経路が２倍に増えることになるため、メタライズ導体６０の断面積を増やして導体抵抗を下げることができ、発熱を抑制できる。

＜他の実施形態＞
（１）上記実施形態では、電極端子７４と端子側電極６２の間にペレット７２が配置されているが、ペレット７２が配置されず、電極端子７４と端子側電極６２がろう材により形成された接合部により接合されているとしてもよい。このような形態では、ろう材と電極端子７４が請求項の「端子部材」に対応する。

（２）上記実施形態では、端子側電極６２は、略平板状部材の外周部分が全周にわたって斜め上方に屈曲したような形状であるが、端子側電極は、外周部が保持体１０の内部に配置され、かつ、内側部が端子穴１２に露出している限りにおいて、他の形状であってもよい。

（３）上記実施形態では、保持体１０の内部に配置された抵抗発熱体５０に電気的に接続された端子側電極６２の構成について説明したが、保持体１０の内部に配置された他の内部電極に電気的に接続された端子側電極が同様の構成であるとしてもよい。

（４）上記実施形態の加熱装置における各部材を形成する材料は、あくまで例示であり、各部材が他の材料により形成されてもよい。また、上記実施形態における加熱装置の製造方法は、あくまで一例であり、種々変形可能である。

（５）また、本開示は、加熱装置１００に限らず、セラミックス部材と、セラミックス部材の内部に配置された内部電極（ヒータ電極、チャック電極、ＲＦ電極等）と、内部電極と電気的に接続されたビアと、内部電極に通電可能な端子部材と、ビアと端子部材を電気的に接続する導電性の接続部材と、を備え、セラミックス部材の表面上に対象物を保持する他の保持装置（例えば、静電チャック等）にも同様に適用可能である。

（６）上記実施形態では、端子側電極６２の外周部ＯＰが絶縁部材１３によって覆われているが、外周部ＯＰが端子穴１２の内部に露出しているものでもよい。

（７）上記実施形態では、ビア側接続部６４が端子側電極６２の内側部ＩＰよりも外周側に配されているが、ビア側接続部と端子側電極の内側部とのいずれもが平面視で円周上に配されるものでもよい。

１０…保持体（板状部材） １１…端子穴 １２…端子穴 １３…絶縁部材
２０…柱状支持体 ２２…貫通孔
３０…接合部
５０…抵抗発熱体（内部電極） ５１…ビア導体 ５２Ａ…第１ビア ５２Ｂ…第２ビア ５２Ｃ…第３ビア ５３…第１接続領域 ５４…第２接続領域 ５５Ａ…第１ランド ５５Ｂ…第２ランド ５６…ビア ５７…ビア ５８…ビアパッド
６０…メタライズ導体（接続部材） ６１…メタライズ導体 ６２…端子側電極 ６４…ビア側接続部 ６５…グリーンシート ６６…メタライズペースト ６７…外周部 ６８…セラミックペースト ６９…中継接続部
７１…ろう材 ７２…ペレット（端子部材） ７４…電極端子（端子部材） ７６…第１接合部 ７８…第２接合部
１００…加熱装置（保持装置）
ＣＤ…電流の流れてくる方向
ＩＰ…内側部（端子側接続部） ＯＰ…外周部（端子側非接続部）
Ｓ１…保持面（第１の表面） Ｓ２…裏面（第２の表面） Ｓ３…下面 Ｓ５…上面
Ｗ…半導体ウェハ（対象物）

Claims (4)

1. 第１の方向に略直交する第１の表面と、前記第１の表面とは反対側の第２の表面と、を有する板状部材と、
   前記板状部材の内部に配置された内部電極と、
   前記板状部材の内部において前記第１の方向に延びて配置され、前記内部電極と電気的に接続されたビアと、
   前記内部電極に通電可能な端子部材と、
   前記ビアと前記端子部材を電気的に接続する導電性の接続部材と、を備え、
   前記接続部材は、前記ビアと接続されるビア側接続部と、前記端子部材と接続される端子側接続部と、を有し、
   前記ビア側接続部と前記端子側接続部は、前記第１の方向に直交する方向において異なる位置に配置されている、保持装置。
2. 前記接続部材は、前記板状部材の前記第２の表面側に露出する前記端子側接続部と、絶縁部材によって覆われる端子側非接続部とを有し、前記第１の方向において前記端子側非接続部と前記端子部材との間には前記絶縁部材が配置されている、請求項１に記載の保持装置。
3. 前記接続部材は前記第１の方向視で円周上に配置されるように複数設けられており、
   前記ビア側接続部は、前記端子側接続部よりも外周側に配されている、請求項１または請求項２に記載の保持装置。
4. 前記接続部材は、前記ビアとの接続領域を第１接続領域とし、前記端子部材との接続領域を第２接続領域とした場合に、一つの前記第２接続領域に対して複数の前記第１接続領域が接続された態様を含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の保持装置。

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