JP7293381B2 - 構造体および加熱装置 - Google Patents

Description

本開示は、構造体および加熱装置に関する。

セラミックスからなる基板は、金属および樹脂等と比較して耐熱性に優れる。たとえば、窒化アルミニウム質セラミックスは、熱伝導率が高いことから、各種素子や部品等の被処理体の熱処理を行う際に、被処理体を載置または保持する構造体として利用される場合がある。

特開２００３－４０６８６号公報

本開示の一態様による構造体は、基体と、第１電極層と、第２電極層と、第１ビア導体と、第２ビア導体と、接続導体とを有する。基体は、セラミックスからなる。第１電極層および第２電極層は、基体の内部に位置する。第１ビア導体および第２ビア導体は、基体の内部に位置し、第１電極層および第２電極層を接続する。接続導体は、基体の内部に位置し、第１ビア導体および第２ビア導体を接続する。

図１は、実施形態に係るウエハ載置装置の模式的な斜視図である。 図２は、実施形態に係る構造体の模式的な断面図である。 図３は、図２に示すＨ部の模式的な拡大図である。 図４は、第１変形例に係る構造体の模式的な断面図である。 図５は、第２変形例に係る構造体の模式的な断面図である。 図６は、第３変形例に係る構造体の模式的な断面図である。 図７は、第４変形例に係る構造体の模式的な断面図である。 図８は、第５変形例に係る構造体の模式的な断面図である。 図９は、第６変形例に係る構造体の模式的な断面図である。 図１０は、第１ビア導体および第２ビア導体の傾きの態様例を示す模式図である。 図１１は、第１ビア導体および第２ビア導体の傾きの態様例を示す模式図である。 図１２は、第１ビア導体および第２ビア導体の傾きの態様例を示す模式図である。 図１３は、第１ビア導体および第２ビア導体の傾きの態様例を示す模式図である。 図１４は、第６変形例に係る構造体の製造方法の一例を説明するための模式的な断面図である。 図１５は、第６変形例に係る構造体の製造方法の一例を説明するための模式的な断面図である。 図１６は、第６変形例に係る構造体の製造方法の一例を説明するための模式的な断面図である。 図１７は、第７変形例に係る構造体の模式的な断面図である。 図１８は、第７変形例に係る構造体の模式的な断面図である。

以下に、本開示による構造体および加熱装置を実施するための形態（以下、「実施形態」と記載する）について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示による構造体および加熱装置が限定されるものではない。また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。また、以下の各実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。

また、以下に示す実施形態では、「一定」、「直交」、「垂直」あるいは「平行」といった表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密に「一定」、「直交」、「垂直」あるいは「平行」であることを要しない。すなわち、上記した各表現は、たとえば製造精度、設置精度などのずれを許容するものとする。

また、以下参照する各図面では、説明を分かりやすくするために、鉛直上向き方向をＺ軸方向として規定する。

＜ウエハ載置装置の全体構成＞
まず、実施形態に係るウエハ載置装置の構成について図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係るウエハ載置装置１の模式的な斜視図である。

図１に示す実施形態に係るウエハ載置装置１は、半導体ウエハ、水晶ウエハその他のウエハ（以下、単に「ウエハ」と記載する）を載置する装置である。ウエハ載置装置１は、載置したウエハを加熱する加熱機能を有しており、たとえば、ウエハに対してプラズマ処理等を行う基板処理装置に搭載される。

図１に示すように、ウエハ載置装置１は、構造体２と、配線部４と、電力供給部５と、制御部６とを有する。

構造体２は、上下（Ｚ軸方向）に厚みがある円板状の基体１０と、基体１０に接続される筒状のシャフト２０とを有する。基体１０の上面１０１には、ウエハが載置される。また、基体１０の下面１０２には、シャフト２０が接続される。基体１０の上面１０１および下面１０２は、略同形状であり、ともにウエハよりも大径である。基体１０の内部には、発熱体としての電極層（ここでは図示せず）が位置している。

配線部４は、基体１０の内部に位置する電極層を基体１０の外部に位置する電力供給部５と電気的に接続する。電力供給部５は、配線部４を介して電極層と電気的に接続され、配線部４を介して電極層に電力を供給する。電力供給部５は、図示しない電源から給電された電力を適切な電圧に変換する電源回路を含む。制御部６は、電力供給部５における電力の供給を制御する。

ウエハ載置装置１は、上記のように構成されており、電力供給部５から供給される電力を用いて基体１０内部の電極層を発熱させることにより、ウエハ載置面１０１に載置されたウエハを加熱する。

＜構造体の構成＞
次に、構造体２の構成について図２を参照して説明する。図２は、実施形態に係る構造体２の模式的な断面図である。なお、図２には、図１に示すＩＩ－ＩＩ矢視における模式的な断面図を示している。

（基体について）
基体１０は、セラミックスからなる。基体１０を構成するセラミックスは、たとえば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３、アルミナ）、炭化珪素（ＳｉＣ）、及び窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）等を主成分とする。ここでいう主成分とは、たとえば、その材料の５０質量％以上又は８０質量％以上を占める材料のことである。なお、基体１０には、上述したセラミックス以外に、たとえば焼結助剤が含まれていてもよい。焼結助剤としては、たとえば、酸化カルシウム（ＣａＯ）および酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）の混合物が用いられる。

図２に示すように、基体１０の内部には、電極層１１が位置している。本実施形態において、電極層１１は、第１電極層１１１と、第２電極層１１２とを含む。第１電極層１１１は、基体１０の下面１０２側に相対的に位置する電極層である。第２電極層１１２は、第１電極層１１１との関係において基体１０の上面１０１（以下、「ウエハ載置面１０１」と記載する場合がある）側に相対的に位置する電極層である。第１電極層１１１および第２電極層１１２は、たとえば、Ｎｉ、Ｗ、ＭｏおよびＰｔ等の金属、または、上記金属の少なくとも１つを含む合金からなる。

第１電極層１１１および第２電極層１１２は、ウエハ載置面１０１に沿って延在している。具体的には、第１電極層１１１および第２電極層１１２は、たとえば渦巻き状やミアンダ状などの所定のパターンを描きながらウエハ載置面１０１の略全面に張り巡らされている。第１電極層１１１および第２電極層１１２の厚さは、例示すると３０μｍ以上１２０μｍ以下である。

第１電極層１１１と第２電極層１１２とは、導体部１３を介して電気的に接続される。導体部１３の具体的な構成については後述する。

なお、基体１０の上面１０１（ウエハ載置面１０１）と下面１０２とは平行である。また、基体１０の形状は任意である。たとえば、実施形態において、基体１０の形状は、平面視円形状であるが、これに限らず、平面視において楕円形状、矩形状、台形状などであってもよい。基体１０の寸法は、一例を示すと、直径が２０ｃｍ以上３５ｃｍ以下、厚さが４ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。

（シャフトについて）
シャフト２０は、筒状を呈し、上端が基体１０の下面中央部に接合されている。１つの態様として、シャフト２０は、接着材によって基体１０の下面１０２に接合（接着）される。その他の態様として、シャフト２０は、固相接合によって基体１０に接合されてもよい。シャフト２０の形状は任意である。１つの態様として、シャフト２０の形状は、円筒形状を呈している。その他の態様として、シャフト２０の形状は、たとえば、角筒などの形状を呈していてもよい。シャフト２０の材料は、任意である。１つの態様として、シャフト２０の材料は絶縁性のセラミックスである。その他の態様として、シャフト２０の材料は、たとえば、導電性の材料（金属）であってもよい。

筒状のシャフト２０は、基体１０の下面１０２に接合されている上面２１と、この上面２１とは反対に位置する下面２２と、これら上面２１および下面２２を繋ぐと共にシャフト２０の内側を構成している内面２３と、上面２１及び下面２２を繋ぐと共にシャフト２０の外側を構成している外面２４と、を有している。

図示の例において、内面２３は、シャフト２０が延びる方向に沿って、外面２４に対し平行に設けられている。別の観点では、内面２３は、基体１０の厚み方向に平行な直線に対し平行に設けられている。但し、内面２３は、シャフト２０の内径が下方に向かって小さくなるよう傾斜していてもよいし、シャフト２０の内径が下方に向かって大きくなるよう傾斜していてもよい。尚、外面２４についても同様の構成にすることができる。これにより、シャフト２０を、上端から下端に亘って、内径および外径の少なくとも一方が異なるようにすることができる。

（配線部について）
配線部４は、端子４１と、導線４２とを有する。端子４１は、上下方向にある程度の長さを有する金属（バルク材）である。端子４１は、上端側が基体１０内に位置し、下端側が基体１０外に位置する。図示の例において、端子４１は、導体部１３を介して第１電極層１１１および第２電極層１１２に電気的に接続される。この点については後述する。

なお、端子４１の形状は任意である。１つの態様では、端子４１の形状は、円柱状を呈している。端子４１は、たとえば、Ｎｉ、Ｗ、ＭｏおよびＰｔ等の金属、または、上記金属の少なくとも１つを含む合金からなる。

＜基体の内部構成＞
次に、上述した基体１０の内部構成について図３を参照して具体的に説明する。図３は、図２に示すＨ部の模式的な拡大図である。

図３に示すように、第１電極層１１１と第２電極層１１２とを電気的に接続する導体部１３は、第１ビア導体１３１と、第２ビア導体１３２と、接続導体１３３とを有する。第１ビア導体１３１、第２ビア導体１３２および接続導体１３３は、たとえば、Ｎｉ、Ｗ、Ｍｏ又はＰｔなどの金属、または、これらのうち少なくとも一部を含む合金などからなる。

第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２は、基体１０の内部において、第１電極層１１１および第２電極層１１２に交差する方向に延在する。第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２は、第１電極層１１１および第２電極層１１２を貫通している。

なお、ここでは、第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２が、第１電極層１１１および第２電極層１１２に直交する方向、すなわち、基体１０の厚み方向であるＺ軸方向に沿って延在する場合を例示しているが、第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２は、たとえば基体１０の厚み方向に対して斜めに延在していてもよい。また、ここでは、第１ビア導体１３１と第２ビア導体１３２が平行に延在する場合を例示しているが、第１ビア導体１３１と第２ビア導体１３２とは必ずしも平行であることを要しない。また、ここでは、第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２が、第１電極層１１１および第２電極層１１２を貫通する場合の例を示しているが、第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２は、第１電極層１１１および第２電極層１１２のうち、少なくとも一方を貫通していればよい。

接続導体１３３は、基体１０の内部において、第１電極層１１１および第２電極層１１２に沿って延在する。実施形態において、接続導体１３３は、第１電極層１１１と基体１０の下面１０２との間に位置しており、第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２における第１電極層１１１を貫通した端部同士を接続する。

セラミックスからなる構造体には、均熱性を向上させるという点でさらなる改善の余地がある。

導体部１３が位置する場所は、第１電極層１１１と第２電極層１１２とが平面視において重なる場所であることから、基体１０の他の場所と比べて温度が高いヒートスポットになり易い。一方、導体部１３は、金属を主成分としており、セラミックスからなる基体１０よりも熱伝導率が高い。さらに、実施形態に係る導体部１３は、第１電極層１１１および第２電極層１１２に沿って延在する接続導体１３３を有する。したがって、実施形態に係る構造体２によれば、上記ヒートスポットに発生した熱を接続導体１３３を介して第１電極層１１１および第２電極層１１２に沿った方向、言い換えれば、ウエハ載置面１０１の面内方向に分散させることができる。これにより、実施形態に係る構造体２は、均熱性を向上させることができる。

また、実施形態に係る構造体２は、複数のビア導体（第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２）を用いて第１電極層１１１と第２電極層１１２とを接続するため、第１電極層１１１と第２電極層１１２との導通を確実なものとすることができる。

また、構造体２の使用時において、第１電極層１１１および第２電極層１１２は、温度変化によって水平方向（ウエハ載置面１０１に沿った方向）に膨張または収縮する。このような第１電極層１１１および第２電極層１１２の変形は、基体１０にクラックを生じさせるおそれがある。これに対し、実施形態に係る構造体２によれば、第１電極層１１１および第２電極層１１２が第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２によって接続されているため、第１電極層１１１および第２電極層１１２の熱変形を第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２によって好適に抑制することができる。これにより、基体１０にクラックが生じることを抑制することができる。

また、実施形態に係る構造体２において、接続導体１３３は、電極層１１（第１電極層１１１および第２電極層１１２）との関係において相対的に基体１０の下面１０２側に位置している。

これにより、第１電極層１１１および第２電極層１１２において発生した熱を基体１０の下面１０２側へ効率よく逃がすことができる。したがって、実施形態に係る構造体２によれば、均熱性をさらに向上させることができる。

また、実施形態に係る構造体２において、端子４１は、接続導体１３３に接続される。接続導体１３３の厚さ（上下方向における幅）は、第１電極層１１１および第２電極層１１２の厚さよりも大きい。したがって、端子４１を第１電極層１１１または第２電極層１１２に接続する場合と比べて、たとえば、端子４１を挿通させるための穴を基体１０に形成する際に第１電極層１１１または第２電極層１１２を貫通してしまうといったことが生じ難いことから、端子４１の接続作業が容易である。

なお、第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２の厚さ（水平方向における幅）は、接続導体１３３の厚さと概ね同一である。すなわち、図３に示すように、基体１０を断面視したとき、第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２の厚さは、第１電極層１１１および第２電極層１１２の厚さよりも大きい。このように、第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２を太くすることで、第１電極層１１１および第２電極層１１２と第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２との接合の信頼性を向上させることができる。一例として、第１電極層１１１および第２電極層１１２の厚さは、３０μｍ以上１２０μｍ以下であり、第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２の厚さは、０．４ｍｍ以上１ｍｍ以下である。

＜実施形態に係る基体の製造方法＞
以下では、基体１０の主成分がＡｌＮであり、電極層１１の主成分がＷ（タングステン）であり、導体部１３の主成分がＷ（タングステン）であり、端子４１が金属Ｗからなる場合の基体１０の製造方法について説明する。

まず、未焼成のＡｌＮシートを準備する。このＡｌＮシートは、ＡｌＮ粉末を主成分とし、ＣａＯ、Ｙ_２Ｏ_３などの焼結助剤粉末と、バインダとを含む。バインダは例えばアクリル樹脂等である。

いずれも未焼成である電極層シート、第１ビア導体用シート、第２ビア導体用シート、接続導体用シートを準備する。これらのシートは、Ｗ（タングステン）粉末およびバインダからなる。

下面１０２に位置することとなるＡｌＮシートを基体１０の外縁形状に切断し、載置する。このＡｌＮシートの上に、さらに、準備したＡｌＮシート、電極層シート、第１ビア導体用シート、第２ビア導体用シート、接続導体用シートを用いて、図３の構造体の形状（焼成前）となるように、所定形状に各シートを切断し、積層していく。各シートを積層後、全体を加圧して各シートを密着させ、各シートが一体化した生積層体を作製する。

得られた生積層体を窒素ガス雰囲気中、１７００℃から１８５０℃で焼成する。焼成により、基体であるＡｌＮを焼結させると共に、第１ビア導体１３１を第１電極層１１１および第２電極層１１２と接合し、第２ビア導体１３２を第１電極層１１１および第２電極層１１２と接合し、接続導体１３３を第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２と接合する。

下面１０２側に端子４１を取り付けるための貫通穴をあける。貫通穴に端子４１を挿入し、接続導体１３３と端子４１とを、公知のろう付け、拡散接合などにより接合する。端子４１に導線４２を接合する。基体１０の底面１０２に筒状のシャフト２０を接合し、シャフト２０内に端子４１、導線４２を収納する。

（第１変形例）
次に、上述した実施形態に係る構造体２の変形例について説明する。まず、第１変形例に係る構造体について図４を参照して説明する。図４は、第１変形例に係る構造体の模式的な断面図である。

図４に示すように、第１変形例に係る構造体２Ａは、導体部１３Ａを有する。第１変形例に係る導体部１３Ａは、突出部１３５，１３６を有する。

突出部１３５は、第１ビア導体１３１から第１電極層１１１に沿った方向に突出して第１電極層１１１と接している。また、突出部１３６は、第２ビア導体１３２から第１電極層１１１に沿った方向に突出して第１電極層１１１と接している。

このように、導体部１３Ａに突出部１３５，１３６を設けることで、導体部１３Ａと第１電極層１１１との接触面積を大きくすることができる。したがって、第１変形例に係る構造体２Ａによれば、導体部１３Ａと第１電極層１１１との電気的な接続をより確実なものとすることができる。また、導体部１３Ａと第１電極層１１１との接合強度を高めることができる。

ここでは、第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２の両方に突出部１３５，１３６が設けられる場合の例を示したが、突出部１３５，１３６は、第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２の少なくとも一方に設けられていればよい。

また、ここでは、突出部１３５，１３６が第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２の外側に向かって突出する場合の例について説明したが、突出部１３５，１３６は、第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２の内側に向かって突出していてもよい。すなわち、突出部１３５は、第１ビア導体１３１から第２ビア導体１３２に向かって突出していてもよく、突出部１３６は、第２ビア導体１３２から第１ビア導体１３１に向かって突出していてもよい。

また、ここでは、突出部１３５，１３６が、第１電極層１１１の下面（基体１０の下面１０２側に位置する面）側において第１電極層１１１と接する場合の例を示したが、突出部１３５，１３６は、第１電極層１１１の上面（基体１０のウエハ載置面１０１側に位置する面）側において第１電極層１１１と接していてもよい。言い換えれば、突出部１３５，１３６は、第１電極層１１１と第２電極層１１２との間に位置していてもよい。

（第２変形例）
次に、第２変形例に係る構造体について図５を参照して説明する。図５は、第２変形例に係る構造体の模式的な断面図である。

図５に示すように、第２変形例に係る構造体２Ｂは、導体部１３Ｂを有する。第２変形例に係る導体部１３Ｂは、突出部１３７，１３８を有する。

突出部１３７は、第１ビア導体１３１から第２電極層１１２に沿った方向に突出して第２電極層１１２と接している。また、突出部１３８は、第２ビア導体１３２から第２電極層１１２に沿った方向に突出して第２電極層１１２と接している。

このように、突出部１３７，１３８は、第２電極層１１２に接していてもよい。この場合、導体部１３Ｂと第２電極層１１２との接触面積を大きくすることができることから、導体部１３Ｂと第２電極層１１２との電気的な接続をより確実なものとすることができる。また、導体部１３Ｂと第２電極層１１２との接合強度を高めることができる。

ここでは、第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２の両方に突出部１３７，１３８が設けられる場合の例を示したが、突出部１３７，１３８は、第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２の少なくとも一方に設けられていればよい。

また、ここでは、突出部１３７，１３８が第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２の外側に向かって突出する場合の例について説明したが、突出部１３７，１３８は、第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２の内側に向かって突出していてもよい。

また、ここでは、突出部１３７，１３８が、第２電極層１１２の下面側において第２電極層１１２と接する場合の例を示したが、突出部１３７，１３８は、第２電極層１１２の上面側において第２電極層１１２と接していてもよい。

また、構造体２Ｂは、第１変形例に係る突出部１３５，１３６をさらに備えていてもよい。

（第３変形例）
次に、第３変形例に係る構造体について図６を参照して説明する。図６は、第３変形例に係る構造体の模式的な断面図である。

図６に示すように、第３変形例に係る構造体２Ｃは、導体部１３Ｃを有する。第３変形例に係る導体部１３Ｃにおいて、接続導体１３３は、第２電極層１１２と基体１０のウエハ載置面１０１（図２参照）との間に位置する。第３変形例に係る接続導体１３３は、第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２における第２電極層１１２を貫通した端部同士を接続する。

このように、接続導体１３３は、電極層１１（第１電極層１１１および第２電極層１１２）との関係において相対的に基体１０のウエハ載置面１０１側に位置していてもよい。

また、第３変形例に係る構造体２Ｃにおいて、端子４１は、第１ビア導体１３１に接続される。具体的には、端子４１は、第１ビア導体１３１における第１電極層１１１を貫通した端部に接続される。このように、端子４１は、第１ビア導体１３１に接続されてもよい。また、端子４１は、第２ビア導体１３２に接続されてもよい。

（第４変形例）
次に、第４変形例に係る構造体について図７を参照して説明する。図７は、第４変形例に係る構造体の模式的な断面図である。

図７に示すように、第４変形例に係る構造体２Ｄは、基体１０Ｄを有する。第４変形例に係る基体１０Ｄは、第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２における第１電極層１１１を貫通した端部が露出する位置に下面１０２Ｄを有する。

このように、第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２の端部が下面１０２Ｄに露出していることで、第１ビア導体１３１または第２ビア導体１３２の端部に端子４１を接続する作業を容易化することができる。

（第５変形例）
次に、第５変形例に係る構造体について図８を参照して説明する。図８は、第５変形例に係る構造体の模式的な断面図である。

図８に示すように、第５変形例に係る構造体２Ｅにおいて、端子４１は、先端面４１１および側面４１２において第１電極層１１１と接触している。このため、たとえば、先端面４１１においてのみ第１電極層１１１と接触する場合や、側面４１２においてのみ第１電極層１１１と接触する場合と比べて、端子４１と第１電極層１１１との接合強度を向上させることができる。

また、第５変形例に係る構造体２Ｅは、導体部１３Ｅを有する。第５変形例に係る導体部１３Ｅは、接続導体１３３の端子４１と接触する箇所に接触部１３９を有する。接触部１３９は接続導体１３３の一部分であり、その厚み（上下方向の幅）は、接続導体１３３における他の部位と比較して厚い。具体的には、接触部１３９は、接続導体１３３の他の部位と比較して、下面１０２側すなわちウエハ載置面１０１とは反対側に向かって突出している。

このように、端子４１との接触箇所である接触部１３９を他の箇所よりも厚くすることで、端子４１の側面４１２との接触面積をより大きくすることができる。したがって、端子４１と第１電極層１１１との接合強度をさらに向上させることができる。

また、第５変形例に係る基体１０Ｅは、接触部１３９の周囲に空間１７を有する。空間１７は、接触部１３９の側方に広がっており、接触部１３９の全周を囲んでいる。このように、接触部１３９の周囲に空間１７を設けることで、空間１７の断熱作用により、ウエハ載置面１０１とは反対側に熱が伝わることを抑制することができる。したがって、ウエハ載置面１０１に載置されたウエハを効率よく加熱することが可能となる。

また、第５変形例に係る構造体２Ｅでは、第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２が、接触部１３９の両側にそれぞれ位置している。このように、接触部１３９の両側に第１ビア導体１３１および第２ビア導体１３２が位置していることで、接触部１３９周辺における第１電極層１１１および第２電極層１１２の熱変形を抑制することができる。したがって、昇温、降温を繰り返す使用環境下における端子４１と第１電極層１１１との接合強度を高めることができる。

（第６変形例）
次に、第６変形例に係る構造体について図９～図１３を参照して説明する。図９は、第６変形例に係る構造体の模式的な断面図である。また、図１０～図１３は、第１ビア導体１３１Ｆおよび第２ビア導体１３２Ｆの傾きの態様例を示す模式図である。

図９に示すように、構造体２Ｆは、基体１０Ｆと導体部１３Ｆとを有する。基体１０Ｆは、第５変形例に係る基体１０Ｅと同様、接触部１３９の周囲に空間１７を有する。

導体部１３Ｆは、第１ビア導体１３１Ｆと、第２ビア導体１３２Ｆと、接続導体１３３Ｆとを有する。

第１ビア導体１３１Ｆ、第２ビア導体１３２Ｆおよび接続導体１３３Ｆは、段差部１５０を有する。段差部１５０は、第１電極層１１１または第２電極層１１２に沿った平面（段差面）を有する。言い換えれば、第１ビア導体１３１Ｆ、第２ビア導体１３２Ｆおよび接続導体１３３Ｆは、複数の箇所において第１電極層１１１または第２電極層１１２に沿った方向にずれており、このずれにより段差部１５０が形成されている。

図９では、第１ビア導体１３１Ｆの延在方向Ｄ１および第２ビア導体１３２Ｆの延在方向Ｄ２が、いずれも鉛直方向（Ｚ軸方向）と一致する場合の例を示している。第１ビア導体１３１Ｆの延在方向Ｄ１は、たとえば、第１ビア導体１３１Ｆの下端（Ｚ軸負方向側の端部）中央部と上端（Ｚ軸正方向側の端部）中央部とを結ぶ直線の向き（下端から上端に向かう向き）で特定されてもよい。第２ビア導体１３２Ｆの延在方向Ｄ２についても同様である。

第１ビア導体１３１Ｆおよび第２ビア導体１３２Ｆの延在方向Ｄ１，Ｄ２は、図９に示す例に限定されない。たとえば、図１０に示すように、延在方向Ｄ１，Ｄ２は、Ｚ軸正方向（鉛直上方）に対して所定の角度θ１，θ２で傾斜していてもよい。

図１０では、第１ビア導体１３１Ｆと第２ビア導体１３２Ｆとが同じ方向に傾いている例を示したが、第１ビア導体１３１Ｆおよび第２ビア導体１３２Ｆの傾斜方向は、必ずしも同じであることを要しない。たとえば、図１１に示すように、第１ビア導体１３１Ｆと第２ビア導体１３２Ｆとは、下端から上端に向かうに従って互いに離れる方向に傾いていても良い。また、図１２に示すように、第１ビア導体１３１Ｆと第２ビア導体１３２Ｆとは、下端から上端に向かうに従って互いに近付く方向に傾いていても良い。

また、図９～図１２では、第１ビア導体１３１Ｆおよび第２ビア導体１３２Ｆの延在方向Ｄ１，Ｄ２は、下端から上端に亘って一定である場合の例を示したが、延在方向Ｄ１，Ｄ２は、必ずしも一定であることを要しない。たとえば、図１３に示すように、第１ビア導体１３１Ｆの下半分における延在方向Ｄ１１と第１ビア導体１３１Ｆの上半分における延在方向Ｄ１２とが異なっていてもよい。同様に、第２ビア導体１３２Ｆの下半分における延在方向Ｄ２１と第２ビア導体１３２Ｆの上半分における延在方向Ｄ２２とが異なっていてもよい。

なお、延在方向Ｄ１，Ｄ２の傾斜角度θ１，θ２は、たとえば２°以上３０°以下である。

第６変形例に係る構造体２Ｆの製造方法の一例について図１４～図１６を参照して説明する。図１４～図１６は、第６変形例に係る構造体２Ｆの製造方法の一例を説明するための模式的な断面図である。

図１４に示すように、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を主成分とする複数のセラミックグリーンシート２０１、タングステン（Ｗ）を主成分とする複数の金属シート（Ｗ金属粉末を主成分とする複数のシート）２０２，２０３を図９の構造体２Ｆの形状（焼成前）となるように積層していく。セラミックグリーンシート２０１には、所定の位置に開口が形成されており、金属シート２０２はかかる開口に位置する。各シートを積層後、全体を加圧して各シートを密着させ、各シートが一体化した生積層体を作製する。

得られた生積層体を窒素ガス雰囲気中、１７００℃から１８５０℃で焼成する。これにより、図１５に示すように、基体１０ＦであるＡｌＮが焼結する。また、第１ビア導体１３１Ｆが第１電極層１１１および第２電極層１１２と接合され、第２ビア導体１３２Ｆが第１電極層１１１および第２電極層１１２と接合され、接続導体１３３Ｆが第１ビア導体１３１Ｆおよび第２ビア導体１３２Ｆと接合される。

つづいて、図１６に示すように、下面１０２側に端子４１を取り付けるための貫通穴をあける。その後、貫通穴の底部にＰｔ（白金）ペーストを塗布したうえで、貫通孔に端子４１を挿入し、熱処理を行う。これにより、端子４１と接触部１３９とが接合される。また、端子４１と基体１０Ｆとの隙間にＰｔが入り込み端子４１と基体１０Ｆとの隙間が封止される。

つづいて、端子４１の周囲に封止剤のペーストが塗布された後、基体１０Ｆは、たとえば真空中、１５５０℃で熱処理される。これにより、封止剤が毛管現象によって端子４１と基体１０Ｆとの隙間に入り込むことで、端子４１と基体１０Ｆとの隙間がさらに封止される。

（第７変形例）
次に、第７変形例に係る構造体について図１７を参照して説明する。図１７は、第７変形例に係る構造体の模式的な断面図である。

図１７に示すように、構造体２Ｇは、基体１０Ｇと導体部１３Ｇとを有する。基体１０Ｇは、第５変形例に係る基体１０Ｅと同様、接触部１３９の周囲に空間１７を有する。

導体部１３Ｇは、第１ビア導体１３１Ｇと、第２ビア導体１３２Ｇと、接続導体１３３Ｇとを有する。第１ビア導体１３１Ｇおよび第２ビア導体１３２Ｇは、第１電極層１１１と第２電極層１１２との間において、下端側の径Ｋ１よりも上端側の径Ｋ２の方が大きい。図１７では、第１電極層１１１と第２電極層１１２との間において、第１ビア導体１３１Ｇおよび第２ビア導体１３２Ｇが、下端側から上端側に向かって段階的に拡径する場合の例を示している。

（第８変形例）
次に、第８変形例に係る構造体について図１８を参照して説明する。図１８は、第７変形例に係る構造体の模式的な断面図である。

図１８に示すように、構造体２Ｈは、基体１０Ｈと導体部１３Ｈとを有する。基体１０Ｈは、第５変形例に係る基体１０Ｅと同様、接触部１３９の周囲に空間１７を有する。

導体部１３Ｈは、第１ビア導体１３１Ｈと、第２ビア導体１３２Ｈと、接続導体１３３Ｈとを有する。第１ビア導体１３１Ｈおよび第２ビア導体１３２Ｈは、第１電極層１１１と第２電極層１１２との間において、下端側の径Ｋ３よりも上端側の径Ｋ４の方が小さい。図１８では、第１電極層１１１と第２電極層１１２との間において、第１ビア導体１３１Ｈおよび第２ビア導体１３２Ｈが、下端側から上端側に向かって段階的に縮径する場合の例を示している。

上述してきたように、実施形態に係る構造体（一例として、構造体２，２Ａ～２Ｅ）は、基体（一例として、基体１０，１０Ｄ，１０Ｅ）と、第１電極層（一例として、第１電極層１１１）と、第２電極層（一例として、第２電極層１１２）と、第１ビア導体（一例として、第１ビア導体１３１）と、第２ビア導体（一例として、第２ビア導体１３２）と、接続導体（一例として、接続導体１３３）とを有する。基体は、セラミックスからなる。第１電極層および第２電極層は、基体の内部に位置する。第１ビア導体および第２ビア導体は、基体の内部に位置し、第１電極層および第２電極層を接続する。接続導体は、基体の内部に位置し、第１ビア導体および第２ビア導体を接続する。

したがって、実施形態に係る構造体によれば、第１電極層と第２電極層とが重なるヒートスポットにおいて発生した熱を接続部を介して分散させることができることから、均熱性を向上させることができる。

第１ビア導体および第２ビア導体は、第１電極層を貫通しており、接続導体は、第１ビア導体および第２ビア導体の第１電極層を貫通した端部同士を接続する。また、基体は、被載置物（一例として、ウエハ）が載置される第１面（一例として、ウエハ載置面１０１）および第１面の反対に位置する第２面（一例として、下面１０２）を有する。この場合において、第１電極層は、第２電極層との関係において相対的に第２面側に位置していてもよい。

これにより、ヒートスポットにおいて発生した熱を基体の第２面側へ効率よく逃がすことができる。したがって、実施形態に係る構造体によれば、均熱性をさらに向上させることができる。

実施形態に係る構造体は、接続導体と接続される端子（一例として、端子４１）を有していてもよい。この場合、接続導体は、第１電極層および第２電極層よりも厚くてもよい。したがって、実施形態に係る構造体によれば、端子の接続作業が容易である。

端子は、先端面（一例として、先端面４１１）および側面（一例として、側面４１２）において接続導体と接触してもよい。これにより、たとえば、先端面においてのみ第１電極層と接触する場合や、側面においてのみ第１電極層と接触する場合と比べて、端子と第１電極層との接合強度を向上させることができる。

実施形態に係る構造体は、第１ビア導体および第２ビア導体の少なくとも一方から第１電極層または第２電極層に沿った方向に突出して第１電極層または第２電極層と接する突出部（一例として、突出部１３５～１３８）を有していてもよい。これにより、導体部と第１電極層との接触面積を大きくすることができることから、導体部と第１電極層との電気的な接続をより確実なものとすることができる。

上述した実施形態では、加熱装置の一例としてウエハ載置装置を例に挙げて説明したが、本開示による加熱装置は、基体内部の電極層を発熱させることによって物体（たとえば、基体の一方の面に載置された被載置物）を加熱するものであればよく、ウエハ載置装置に限定されない。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ ：ウエハ載置装置
２ ：構造体
４ ：配線部
５ ：電力供給部
６ ：制御部
１０ ：基体
１１ ：電極層
１３ ：導体部
２０ ：シャフト
４１ ：端子
１０１ ：上面（ウエハ載置面）
１０２ ：下面
１１１ ：第１電極層
１１２ ：第２電極層
１３１ ：第１ビア導体
１３２ ：第２ビア導体
１３３ ：接続導体
１３５～１３９ ：突出部

Claims (10)

1. 被載置物が載置される第１面および前記第１面の反対に位置する第２面を有し、セラミックスからなる基体と、
   前記基体の内部に位置する第１電極層と、
   前記基体の内部に位置する第２電極層と、
   前記基体の内部に位置し、前記第１電極層および前記第２電極層を接続する第１ビア導体と、
   前記基体の内部に位置し、前記第１電極層および前記第２電極層を接続する第２ビア導体と、
   前記基体の内部に位置し、前記第１ビア導体および前記第２ビア導体を接続する接続導体と、
   を有し、
   前記第１面からの距離は、前記接続導体、前記第１電極層および前記第２電極層のそれぞれで異なっている、構造体。
2. 前記接続導体は、前記第１ビア導体および前記第２ビア導体の前記第１電極層を貫通した端部同士を接続する、請求項１に記載の構造体。
3. 前記第１電極層は、前記第２電極層との関係において相対的に前記第２面側に位置する、請求項２に記載の構造体。
4. 前記接続導体と接続される端子を有し、
   前記接続導体は、前記第１電極層および前記第２電極層よりも厚い、請求項１～３のいずれか一つに記載の構造体。
5. 前記端子は、
   先端面および側面において前記接続導体と接触する、請求項４に記載の構造体。
6. 前記第１ビア導体および前記第２ビア導体の少なくとも一方から前記第１電極層または前記第２電極層に沿った方向に突出して前記第１電極層または前記第２電極層と接する突出部を有する、請求項１～５のいずれか一つに記載の構造体。
7. 前記第１ビア導体および前記第２ビア導体は、前記第１電極層または前記第２電極層に沿った段差面を形成するように設けられた段差部を有する、請求項１～５のいずれか一つに記載の構造体。
8. 前記第１ビア導体および前記第２ビア導体は、前記第１電極層と前記第２電極層との間において、段階的に拡径または縮径する、請求項１～５のいずれか一つに記載の構造体。
9. 前記第１電極層および前記第２電極層を発熱させて物体を加熱する加熱装置に用いられる、請求項１～８のいずれか一つに記載の構造体。
10. 請求項１～９のいずれか一つに記載の構造体と、
    前記第１電極層および前記第２電極層に電力を供給することにより、前記第１電極層および前記第２電極層を発熱させる電力供給部と
    を有する、加熱装置。

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