JP7368488B2

JP7368488B2 - 構造体および加熱装置

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Publication number: JP7368488B2
Application number: JP2021552292A
Authority: JP
Inventors: 保典川邊; 吉博小松; 善裕大川
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
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Filing date: 2020-09-25
Publication date: 2023-10-24
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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。

被処理体の熱処理を行うヒータとして構造体を利用する場合、構造体の内部に埋め込まれた電極層を電源と接続するために、電極層に対して給電用の端子が接続される。

特開２００３－４０６８６号公報

本開示の一態様による構造体は、基体と、電極層と、端子とを有する。基体は、セラミックスからなる。電極層は、基体の内部に位置する。端子は、先端部において電極層と電気的に接続される。また、端子は、先端面および側面において電極層と接触する。

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、実施形態に係る基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５は、実施形態に係る基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６は、実施形態に係る基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７は、実施形態に係る基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８は、実施形態に係る基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９は、実施形態に係る基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１０は、第１変形例に係る構造体の模式的な断面図である。図１１は、第１変形例に係る基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１２は、第１変形例に係る基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１３は、第１変形例に係る基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１４は、第１変形例に係る基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１変形例に係る基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２変形例に係る構造体の模式的な断面図である。図１７は、第３変形例に係る構造体の模式的な断面図である。図１８は、第４変形例に係る構造体の模式的な断面図である。図１９は、第５変形例に係る構造体の模式的な断面図である。図２０は、第６変形例に係る構造体の模式的な断面図である。図２１は、第７変形例に係る構造体の模式的な断面図である。図２２は、第８変形例に係る構造体の模式的な断面図である。図２３は、第９変形例に係る構造体の模式的な断面図である。図２４は、第１０変形例に係る構造体の模式的な断面図である。図２５は、第１１変形例に係る構造体の模式的な断面図である。図２６は、第１２変形例に係る構造体の模式的な断面図である。図２７は、第１３変形例に係る構造体の模式的な断面図である。図２８は、第１４変形例に係る構造体の模式的な断面図である。図２９は、第１５変形例に係る構造体の模式的な断面図である。図３０は、第１６変形例に係る構造体の模式的な断面図である。図３１は、第１７変形例に係る構造体の模式的な断面図である。図３２は、第１７変形例に係る端子の模式的な上面図である。図３３は、第１８変形例に係る構造体の模式的な断面図である。図３４は、第１８変形例に係る端子の模式的な上面図である。

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）
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、ビア導体１１３を介して電気的に接続される。なお、電極層１１は、必ずしも２層であることを要せず、少なくとも１層（たとえば、第１電極層１１１）を含んでいればよい。

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。

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、第１電極層１１１に電気的に接続されている。また、端子４１は、ビア導体１１３を介して第２電極層１１２とも電気的に接続されている。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、端子４１は、先端部４１０において電極層１１（ここでは、第１電極層１１１）と電気的に接続される。具体的には、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。

セラミックスからなる構造体を被処理体の熱処理を行うヒータとして利用する場合、構造体の内部に埋め込まれた電極層を電源と接続するために、電極層に対して給電用の端子が接続される。従来、かかる構造体には、端子と電極層との接合強度を向上させるという点で更なる改善の余地がある。

実施形態に係る端子４１は、先端面４１１および側面４１２において第１電極層１１１と接触する。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。

なお、端子４１と第１電極層１１１との接合は、たとえば、基体１０の製造工程において、第１電極層１１１が熱収縮して端子４１と密着することによって行われる。また、端子４１と第１電極層１１１との接合は、図示しない封止剤が端子４１と第１電極層１１１との微少な隙間に介在することによっても行われ得る。封止剤は、たとえば、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）を主成分とし、酸化カルシウム（ＣａＯ）および酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）を含有する。

端子４１と接続される第１電極層１１１は、端子４１と接触する箇所に接触部１５を有する。接触部１５は第１電極層１１１の一部分であり、その厚み（上下方向の幅）は、第１電極層１１１における他の部位と比較して厚い。具体的には、接触部１５は、第１電極層１１１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。一例として、接触部１５の厚さ（後述する凹部１５１を除いた最大厚さ）は、０．４ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、好ましくは、０．６ｍｍ以上２ｍｍ以下である。

このように、端子４１との接触箇所である接触部１５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、詳細については後述するが、基体１０の製造工程において、第１電極層１１１に対してドリル等を用いて端子４１の先端部４１０を収容するための凹部を形成する際に、誤って第１電極層１１１を貫通させてしまうことを抑制することができる。すなわち、基体１０の製造工程を容易化することができる。

また、基体１０は、接触部１５の周囲に空間１７を有する。空間１７は、接触部１５の側方に広がっており、接触部１５の全周を囲んでいる。このように、接触部１５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。

＜実施形態に係る基体の製造方法＞
次に、基体１０の製造方法の一例について図４～図９を参照して説明する。図４～図９は、実施形態に係る基体１０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４に示すように、まず、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等を主成分とするセラミックグリーンシート２０１が複数枚積層される。その上に、第１電極層１１１を構成するタングステン（Ｗ）等の金属あるいは合金からなる１枚（または複数枚）の金属シート２０２が積層され、さらにその上に複数枚のセラミックグリーンシート２０１が積層される。金属シート２０２上に積層される複数枚のセラミックグリーンシート２０１には、上述した接触部１５を位置させるための開口２０３が予め形成されている。

つづいて、図５に示すように、開口２０３に対し、タングステンカーバイト（ＷＣ）のペースト２０４が充填される。なお、ペースト２０４は、最終的に第１電極層１１１と一体化されるものであればよく、必ずしも、タングステンカーバイトであることを要しない。開口２０３に充填されたペースト２０４は、開口２０３内にて乾燥される。つづいて、図６に示すように、複数枚のセラミックグリーンシート２０１がさらに積層される。

つづいて、積層体は、たとえば窒素雰囲気下において、１７００～１８００℃の温度で焼成される。これにより、図７に示すように、ペースト２０４が第１電極層１１１と一体化して接触部１５が形成される。また、この際、ペースト２０４が収縮することにより、接触部１５の側方に空間１７が形成される。

つづいて、図８に示すように、基体１０に開口２０５が形成される。開口２０５は、基体１０の下面１０２からウエハ載置面１０１（図２等参照）に向かって上下方向に延在するように、たとえばドリル等を用いて形成される。このとき、基体１０だけでなく接触部１５の一部もドリル等によって削られる。これにより、接触部１５の一部を接触部１５の厚み方向に凹ませた凹部１５１が形成される。

つづいて、図９に示すように、開口２０５（図８参照）に端子４１が挿入される。これにより、端子４１の先端部４１０が接触部１５の凹部１５１の内部に位置する。つづいて、端子４１の周囲に封止剤２０６が塗布される。その後、基体１０は、たとえば真空中、１５５０℃で熱処理される。これにより、封止剤２０６が毛管現象によって端子４１と開口２０５との隙間に入り込むことで、端子４１と開口２０５との隙間が封止される。また、端子４１と第１電極層１１１とが接合される。

なお、端子４１を開口２０５に挿入する前に、端子４１の先端（凹部１５１に接する側）にＰｔ（白金）またはＮｉ（ニッケル）の金属微粒子を主成分とするペーストを塗布しても良い。端子４１の先端にＰｔペーストまたはＮｉペーストを塗布してから開口２０５に挿入することにより、端子４１と凹部１５１（接触部１５）がＰｔまたはＮｉを介して接合される。これにより、端子４１と接触部１５との接合強度が高くなるため、端子４１と接触部１５の接合の信頼性を高めることができる。

（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１０を参照して説明する。図１０は、第１変形例に係る構造体の模式的な断面図である。

図１０に示すように、第１変形例に係る構造体２Ａは、基体１０Ａを有する。基体１０Ａは、上述した実施形態に係る基体１０が有する空間１７よりも広い空間１７Ａを有する。具体的には、上述した実施形態に係る基体１０が有する空間１７が接触部１５の側方にのみ広がっているのに対し、空間１７Ａは、接触部１５の側方および突出方向（ここでは、Ｚ軸負方向）にも広がっている。言い換えれば、空間１７Ａは、接触部１５の側面１５２と基体１０Ａとの間に介在するとともに、接触部１５の突出面１５３（第１電極層１１１の他の部位よりも突出した端面）と基体１０Ａとの間に介在する。

このように、接触部１５の周囲に、接触部１５の側方および突出方向に広がる空間１７Ａを有することにより、空間１７Ａ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さらに抑制することができる。また、後述するように、基体１０Ａの製造工程において、接触部１５に凹部１５１を形成する作業を容易化することができる。

＜第１変形例に係る基体の製造方法＞
次に、第１変形例に係る基体１０Ａの製造方法について図１１～図１５を参照して説明する。図１１～図１５は、第１変形例に係る基体１０Ａ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１１に示すように、上述した実施形態に係る基体１０と同様の手順で複数のセラミックグリーンシート２０１および金属シート２０２が積層された後、開口２０３にタングステンカーバイト（ＷＣ）のペースト２０４が充填される。ペースト２０４は、開口２０３を満たさない程度に充填される。つづいて、開口２０３に樹脂２０７がさらに充填された後、図１２に示すように、複数枚のセラミックグリーンシート２０１がさらに積層される。

つづいて、積層体は、たとえば窒素雰囲気下において、１７００～１８００℃の温度で焼成される。これにより、図１３に示すように、ペースト２０４が第１電極層１１１と一体化して接触部１５が形成される。また、この際、ペースト２０４が収縮することにより、また、樹脂２０７が焼失することによって接触部１５の周囲に空間１７Ａが形成される。

なお、開口２０３（図１１参照）に樹脂２０７を充填せずとも、空間１７Ａを形成することは可能であるが、樹脂２０７を充填することで、焼成後の基体１０Ａの歪みを抑制することができる。具体的には、ペースト２０４の収縮率が他と比較して大きいため、焼成によってペースト２０４（接触部１５）の周辺が歪みやすいが、開口２０３に樹脂２０７を充填しておくことによってかかる歪みの発生を抑制することができる。

つづいて、図１４に示すように、基体１０Ａに開口２０５が形成される。開口２０５は、基体１０Ａの下面１０２からウエハ載置面１０１（図２等参照）に向かって上下方向に延在するように、たとえばドリル等を用いて形成される。これにより、まず、基体１０Ａの外部と基体１０Ａ内部の空間１７Ａとが開口２０５によって連通する。つづいて、接触部１５の突出面１５３がドリル等によって削られることにより、接触部１５の一部を接触部１５の厚み方向に凹ませた凹部１５１が形成される。このとき、開口２０５と接触部１５の突出面１５３との間には空間１７Ａが介在しているため、作業者は、開口２０５を通して接触部１５の突出面１５３を目視にて確認することが容易である。したがって、凹部１５１の位置決めを容易に行うことができる。

つづいて、図１５に示すように、開口２０５に端子４１が挿入される。これにより、端子４１の先端部４１０が接触部１５の凹部１５１の内部に位置する。つづいて、端子４１の周囲に封止剤２０６が塗布される。その後、基体１０は、たとえば真空中、１５５０℃で熱処理される。これにより、封止剤２０６が毛管現象によって端子４１と開口２０５との隙間に入り込むことで、端子４１と開口２０５との隙間が封止される。また、端子４１と第１電極層１１１とが接合される。

（第２変形例）
次に、第２変形例に係る構造体について図１６を参照して説明する。図１６は、第２変形例に係る構造体の模式的な断面図である。なお、図１６および後述する図１７～図２７には、第１電極層および端子のみを示しており、他の構成については図示を省略している。

図１６に示すように、第２変形例に係る構造体２Ｂは、接触部１５の中心位置からずれた位置に端子４１が接続される。このように、端子４１は、必ずしも接触部１５の中心位置に接続されることを要しない。

（第３変形例）
次に、第３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３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、第３変形例に係る構造体２Ｃは、第１電極層１１１Ｃを有する。第３変形例に係る第１電極層１１１Ｃの接触部１５Ｃは、突出高さの異なる複数の突出面１５３ａ，１５３ｂを有する。このように、接触部１５Ｃの突出面１５３ａ、１５３ｂは、必ずしも平坦であることを要しない。

（第４変形例）
次に、第４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４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、第４変形例に係る構造体２Ｄは、第１電極層１１１Ｄを有する。第４変形例に係る第１電極層１１１Ｄの接触部１５Ｄは、側面１５２Ｄと突出面１５３Ｄとの間に曲面状の角部１５５Ｄを有する。このように、接触部１５Ｄの角部１５５Ｄを曲面状とすることで、接触部１５Ｄへの応力集中を緩和させることができる。

（第５変形例）
次に、第５変形例に係る構造体について図１９を参照して説明する。図１９は、第５変形例に係る構造体の模式的な断面図である。

図１９に示すように、第５変形例に係る構造体２Ｅは、第１電極層１１１Ｄを有する。第５変形例に係る第１電極層１１１Ｄの接触部１５Ｅは、側面１５２Ｅと第１電極層１１１Ｄの他の部位との間に曲面状の角部１５６Ｅを有する。このように、接触部１５Ｅの角部１５６Ｅを曲面状とすることで、接触部１５Ｅへの応力集中を緩和させることができる。

（第６変形例）
次に、第６変形例に係る構造体について図２０を参照して説明する。図２０は、第６変形例に係る構造体の模式的な断面図である。

図２０に示すように、第６変形例に係る構造体２Ｆは、第１電極層１１１Ｆを有する。第６変形例に係る第１電極層１１１Ｆは、接触部１５Ｆを中心に端子４１に向かって湾曲している。このように、第１電極層１１１Ｆが端子４１に向かって湾曲していることで、第１電極層１１１Ｆは端子４１の押圧に抗しやすくなる。このため、端子４１と第１電極層１１１Ｆとの接合をより確実なものとすることができる。

なお、第１電極層１１１Ｆは、少なくとも接触部１５Ｆを含む一部の領域において端子４１に向かって湾曲していればよく、必ずしも全体的に湾曲していることを要しない。

また、ここでは、第１電極層１１１Ｆが、端子４１に向かって湾曲する場合の例について説明したが、第１電極層１１１Ｆは、たとえば、ウエハ載置面１０１に向かって湾曲していてもよい。

（第７変形例）
次に、第７変形例に係る構造体について図２１を参照して説明する。図２１は、第７変形例に係る構造体の模式的な断面図である。

図２１に示すように、第７変形例に係る構造体２Ｇは、端子４１Ｇを有する。第７変形例に係る端子４１Ｇは、先端面４１１Ｇと側面４１２Ｇとの間に、側面４１２Ｇから先端面４１１Ｇに向かって縮径する縮径部４１３Ｇを有する。たとえば、第７変形例に係る縮径部４１３Ｇは、端子４１Ｇの先端面４１１Ｇと側面４１２Ｇとの間に位置する、面取りされた角部である。ここでは、縮径部４１３ＧがＣ面である場合を例示しているが、縮径部４１３Ｇは、Ｒ面であってもよい。

このように、端子４１Ｇの先端部４１０Ｇに縮径部４１３Ｇを設けることで、端子の先端部４１０Ｇと接触部１５との接触面積を大きくすることができる。したがって、端子４１Ｇ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。

（第８変形例）
次に、第８変形例に係る構造体について図２２を参照して説明する。図２２は、第８変形例に係る構造体の模式的な断面図である。

図２２に示すように、第８変形例に係る構造体２Ｈは、端子４１Ｈを有する。第８変形例に係る端子４１Ｈは、側面４１２Ｈから先端面４１１Ｈに向かって縮径する縮径部４１３Ｈを有する。第８変形例に係る縮径部４１３Ｈは、先端面４１１Ｈと側面４１２Ｈとの間に位置する段部である。

このように、端子４１Ｈの先端部４１０Ｈに段差状の縮径部４１３Ｈを設けることで、端子４１Ｈ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。

（第９変形例）
次に、第９変形例に係る構造体について図２３を参照して説明する。図２３は、第９変形例に係る構造体の模式的な断面図である。

図２３に示すように、第９変形例に係る構造体２Ｉは、端子４１Ｉを有する。第９変形例に係る端子４１Ｉは、曲面状の先端面４１１Ｉを有する。このように、端子４１Ｉの先端面４１１Ｉを曲面状とすることによっても、端子４１Ｉの先端部４１０Ｉと接触部１５との接触面積を大きくすることができる。したがって、端子４１Ｉ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。

（第１０変形例）
次に、第１０変形例に係る構造体について図２４を参照して説明する。図２４は、第１０変形例に係る構造体の模式的な断面図である。

図２４に示すように、第１０変形例に係る構造体２Ｊは、端子４１Ｊを有する。第１０変形例に係る端子４１Ｊは、側面４１２Ｊが先端面４１１Ｊに向かって縮径するテーパ形状を有する。このように、端子４１Ｊの先端部４１０Ｊをテーパ形状とすることにより、端子４１Ｊの先端部４１０Ｊと接触部１５との接触面積を大きくすることができる。したがって、端子４１Ｊ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。

（第１１変形例）
次に、第１１変形例に係る構造体について図２５を参照して説明する。図２５は、第１１変形例に係る構造体の模式的な断面図である。

図２５に示すように、第１１変形例に係る構造体２Ｋは、端子４１Ｋを有する。第１１変形例に係る端子４１Ｋは、側面４１２Ｋが先端面４１１Ｋに向かって拡径する逆テーパ形状を有する。このように、端子４１Ｋの先端部４１０Ｋを逆テーパ形状とすることにより、端子４１Ｋの先端部４１０Ｋと接触部１５との接触面積を大きくすることができる。したがって、端子４１Ｋ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、逆テーパ形状とすることにより、端子４１Ｋの抜けを抑制することができる。

（第１２変形例）
次に、第１２変形例に係る構造体について図２６を参照して説明する。図２６は、第１２変形例に係る構造体の模式的な断面図である。

図２６に示すように、第１２変形例に係る構造体２Ｌは、接触部１５の突出方向（ここでは、Ｚ軸方向）に対して斜めに延在する。このように、端子４１Ｌは、接触部１５の突出方向、言い換えれば、基体の厚み方向（上下方向）に対して斜めに延びていてもよい。これにより、端子４１Ｌの熱膨張を左右方向にずらすことができるため、基体にクラックが生じることを抑制することができる。

（第１３変形例）
次に、第１３変形例に係る構造体について図２７を参照して説明する。図２７は、第１３変形例に係る構造体の模式的な断面図である。

図２７に示すように、第１３変形例に係る構造体２Ｍは、第１電極層１１１Ｍを有する。第１３変形例に係る第１電極層１１１Ｍの接触部１５Ｍは、凹部１５１における底面１５１ａの一部と端子４１における先端面４１１の一部との間に間隙２０８を有する。このように、間隙２０８を有することにより、第１電極層１１１Ｍから端子４１への熱伝導を抑制することができる。したがって、第１電極層１１１Ｍにおいて発生した熱を効率よくウエハへ伝えることができる。

（第１４変形例）
次に、第１４変形例に係る構造体について図２８を参照して説明する。図２８は、第１４変形例に係る構造体の模式的な断面図である。

図２８に示すように、第１４変形例に係る構造体２Ｎは、第１電極層１１１Ｎを有する。第１４変形例に係る第１電極層１１１Ｎの接触部１５Ｎは、第１電極層１１１Ｎの他の部位と比較して、ウエハ載置面１０１（図２参照）側に突出している。このように、接触部１５Ｎは、たとえば図３に示す接触部１５のように基体１０の下面１０２に向かって突出していることを要さず、ウエハ載置面１０１に向かって突出していてもよい。

（第１５変形例）
次に、第１５変形例に係る構造体について図２９を参照して説明する。図２９は、第１５変形例に係る構造体の模式的な断面図である。

図２９に示すように、第１５変形例に係る構造体２Ｏは、第１電極層１１１Ｏを有する。第１５変形例に係る第１電極層１１１Ｏの接触部１５Ｏは、第１電極層１１１Ｏの他の部位と比較して、基体１０のウエハ載置面１０１（図２参照）側に突出するとともに、基体１０の下面１０２側にも突出している。このように、接触部１５Ｏは、ウエハ載置面１０１および下面１０２の両方に向かって突出していてもよい。これにより、端子４１と接触部１５Ｏとの接触面積を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１１１Ｏとの接合強度をさらに向上させることができる。

（第１６変形例）
次に、第１６変形例に係る構造体について図３０を参照して説明する。図３０は、第１６変形例に係る構造体の模式的な断面図である。

図３０に示すように、第１６変形例に係る構造体２Ｐは、第１ビア導体１１３ａと、第２ビア導体１１３ｂとを有する。

このように、複数のビア導体（第１ビア導体１１３ａおよび第２ビア導体１１３ｂ）を用いて第１電極層１１１と第２電極層１１２とを接続することで、第１電極層１１１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、構造体２Ｐ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、第１６変形例に係る構造体２Ｐでは、第１電極層１１１および第２電極層１１２が、複数のビア導体（第１ビア導体１１３ａおよび第２ビア導体１１３ｂ）によって接続されている。このため、第１６変形例に係る構造体２Ｐによれば、第１電極層１１１および第２電極層１１２の熱変形を複数のビア導体によって抑制することができる。したがって、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。

しかも、第１ビア導体１１３ａおよび第２ビア導体１１３ｂは、接触部１５の両側にそれぞれ位置している。たとえば、図３０に示す例では、接触部１５の紙面左側に第１ビア導体１１３ａが位置し、接触部１５の紙面右側に第２ビア導体１１３ｂが位置している。このように、接触部１５の両側に第１ビア導体１１３ａおよび第２ビア導体１１３ｂが位置していることで、特に、接触部１５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、たとえば構造体２Ｐの使用時に、第１電極層１１１および第２電極層１１２の熱変形によって端子４１が第１電極層１１１から離れてしまうことを抑制することができる。言い換えれば、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１７変形例）
次に、第１７変形例に係る構造体について図３１および図３２を参照して説明する。図３１は、第１７変形例に係る構造体の模式的な断面図である。また、図３２は、第１７変形例に係る端子の模式的な上面図である。

図３１に示すように、第１７変形例に係る構造体２Ｑは、端子４１Ｑを有する。図３１および図３２に示すように、端子４１Ｑは、側面４１２に凹部４１５を有する。凹部４１５は、端子４１Ｑの先端部４１０に設けられる。具体的には、端子４１Ｑの側面４１２のうち、接触部１５と対向する部位および基体１０と対向する部位にかけて凹部４１５が設けられる。

かかる凹部４１５には、封止剤２０６が入り込んでいる。言い換えれば、凹部４１５は、封止剤２０６で充填される。

このように、凹部４１５に封止剤２０６が入り込むことで、端子４１Ｑと基体１０との接合強度を向上させることができる。また、凹部４１５に封止剤２０６が入り込むことで、端子４１Ｑと接触部１５との接合強度を向上させることができる。さらに、製造工程において必要量を超える封止剤２０６（たとえばｐｔ（白金））が塗布された場合であっても、余分な封止剤２０６が凹部４１５に溜まることで、たとえば製造中に封止剤２０６が基体１０の下面１０２からはみ出ることを抑制することができる。

なお、ここでは、端子４１Ｑが１つの凹部４１５を有する場合の例を示したが、端子４１Ｑが有する凹部４１５の数は、２つ以上であってもよい。また、凹部４１５は、端子４１Ｑの先端面４１１から基端面まで延びていてもよい。

（第１８変形例）
次に、第１８変形例に係る構造体について図３３および図３４を参照して説明する。図３３は、第１８変形例に係る構造体の模式的な断面図である。また、図３４は、第１８変形例に係る端子の模式的な上面図である。

図３３に示すように、第１８変形例に係る構造体２Ｒは、端子４１Ｒを有する。図３３および図３４に示すように、端子４１Ｒは、先端面４１１に凹部４１６を有する。凹部４１６は、端子４１Ｒの先端部４１０に設けられる。具体的には、凹部４１６は、端子４１Ｒの先端面４１１に設けられる。凹部４１６の両端は端子４１Ｒの側面４１２に達している。なお、ここでは、端子４１Ｒが１つの凹部４１６を有する場合の例を示しているが、端子４１Ｒは、複数の凹部４１６を有していてもよい。たとえば、端子４１Ｒは、十字に交差する２つの凹部４１６を有していてもよい。また、端子４１Ｒは、第１７変形例に係る端子４１Ｑが有する凹部４１５と同様の凹部４１５をさらに有していてもよい。この場合、凹部４１５と凹部４１６とは連続していてもよい。

かかる凹部４１６には、封止剤２０６が入り込んでいる。言い換えれば、凹部４１６は、封止剤２０６で充填される。

このように、凹部４１６に封止剤２０６が入り込むことで、端子４１Ｒと基体１０との接合強度を向上させることができる。また、凹部４１６に封止剤２０６が入り込むことで、端子４１Ｒと接触部１５との接合強度を向上させることができる。さらに、製造工程において必要量を超える封止剤２０６（たとえばｐｔ（白金））が塗布された場合であっても、余分な封止剤２０６が凹部４１６に溜まることで、たとえば製造中に封止剤２０６が基体１０の下面１０２からはみ出ることを抑制することができる。

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～２Ｐ）は、基体（一例として、１０，１０Ａ）と、電極層（一例として、第１電極層１１１，１１１Ｃ，１１１Ｄ，１１１Ｆ，１１１Ｍ，１１１Ｎ，１１１Ｏ）と、端子（一例として、端子４１，４１Ｇ，４１Ｈ，４１Ｉ，４１Ｊ，４１Ｋ，４１Ｌ）とを有する。基体は、セラミックスからなる。電極層は、基体の内部に位置する。端子は、先端部において電極層と電気的に接続される。また、端子は、先端面（一例として、先端面４１１，４１１Ｇ，４１１Ｈ，４１１Ｉ，４１１Ｊ，４１１Ｋ）および側面（一例として、側面４１２，４１２Ｇ，４１２Ｈ，４１２Ｊ，４１２Ｋ）において電極層と接触する。したがって、実施形態に係る構造体によれば、端子と電極層との接合強度を向上させることができる。

電極層は、端子との接触部（一例として、接触部１５，１５Ｃ，１５Ｄ，１５Ｅ，１５Ｆ，１５Ｍ，１５Ｎ，１５Ｏ）を有していてもよい。この場合、接触部は、電極層における他の部位と比較して厚くてもよい。端子との接触箇所である接触部を電極層の他の箇所よりも厚くすることで、端子の側面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、端子と電極層との接合強度をさらに向上させることができる。

電極層は、接触部の一部を接触部の厚み方向に凹ませた凹部（一例として、凹部１５１）を有していてもよい。この場合、端子の先端部は、凹部の内部に位置していてもよい。接触部が厚く形成されているため、基体の製造工程においてドリル等を用いて接触部に凹部を形成する際に、誤って電極層を貫通させてしまうことを抑制することができる。すなわち、基体の製造工程を容易化することができる。

実施形態に係る構造体（一例として、構造体２Ｍ）は、凹部における底面の一部と端子における先端面の一部との間に間隙（一例として、間隙２０８）を有していてもよい。これにより、電極層から端子への熱伝導を抑制することができる。

電極層（一例として、電極層１１１Ｆ）は、少なくとも接触部を含む領域において端子に向かって湾曲していてもよい。これにより、電極層が端子の押圧に抗しやすくなるため、端子と電極層との接合をより確実なものとすることができる。

基体（一例として、基体１０，１０Ａ）は、接触部の周囲に空間（一例として、空間１７，１７Ａ）を有していてもよい。これにより、空間の断熱作用によって空間が存在する方向への熱伝導を抑制することができる。

空間（一例として、空間１７Ａ）は、接触部の側方および突出方向に広がっていてもよい。これにより、空間が存在する方向への熱伝導をさらに抑制することができる。

端子（一例として、端子４１Ｊ）は、先端面（一例として、先端面４１１Ｊ）に向かって縮径する形状を有していてもよい。これにより、端子の先端部と接触部との接触面積を大きくすることができる。したがって、端子と電極層との接合強度をさらに向上させることができる。

端子（一例として、端子４１Ｋ）は、先端面（一例として、先端面４１１Ｋ）に向かって拡径する形状を有していてもよい。これにより、端子の先端部と接触部との接触面積を大きくすることができる。したがって、端子と電極層との接合強度をさらに向上させることができる。また、逆テーパ形状とすることにより、端子の抜けを抑制することができる。

端子（一例として、端子４１Ｉ）の先端面（一例として、先端面４１１Ｉ）は、曲面状であってもよい。これにより、端子の先端部と接触部との接触面積を大きくすることができる。したがって、端子と電極層との接合強度をさらに向上させることができる。

なお、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
１５：接触部
１７：空間
２０：シャフト
４１：端子
４２：導線
１０１：上面（ウエハ載置面）
１０２：下面
１１１：第１電極層
１１２：第２電極層
１１３：ビア導体
１１３ａ：第１ビア導体
１１３ｂ：第２ビア導体
１５１：凹部
１５２：側面
１５３：突出面
２０１：セラミックグリーンシート
２０２：金属シート
２０３：開口
２０４：ペースト
２０５：開口
２０６：封止剤
２０８：間隙
４１０：先端部
４１１：先端面
４１２：側面

Claims

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電極層と、
先端部において前記電極層と電気的に接続される端子と
を有し、
前記端子は、先端面と、該先端面につながる側面とを有し、
前記電極層は、前記電極層における他の部位と比較して厚い接触部を有するとともに、該接触部に、突出面と、該突出面に取り囲まれて位置する凹部とを有し、
前記端子は、前記側面の少なくとも一部と前記先端面とが前記凹部の内部で前記電極層と接触し、
前記凹部における底面の一部と前記端子における前記先端面の一部との間に間隙を有する、構造体。
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電極層と、
先端部において前記電極層と電気的に接続される端子と
を有し、
前記端子は、先端面と、該先端面につながる側面とを有し、
前記電極層は、突出面と、該突出面に取り囲まれて位置する凹部と、前記端子との接触部とを有し、
前記端子は、前記側面の少なくとも一部と前記先端面とが前記凹部の内部で前記電極層と接触し、
前記接触部は、前記電極層における他の部位と比較して厚く、
前記基体は、前記接触部の周囲に空間を有する、構造体。
前記電極層は、前記凹部を前記接触部に有する、請求項２に記載の構造体。
前記凹部における底面の一部と前記端子における前記先端面の一部との間に間隙を有する、請求項３に記載の構造体。
前記空間は、前記接触部の側方および突出方向に広がる、請求項２～４のいずれか一つに記載の構造体。
前記電極層は、少なくとも前記接触部を含む領域において前記端子に向かって湾曲している、請求項１～５のいずれか一つに記載の構造体。
前記端子は、前記先端面に向かって縮径する形状を有する、請求項１～６のいずれか一つに記載の構造体。
前記端子は、前記先端面に向かって拡径する形状を有する、請求項１～６のいずれか一つに記載の構造体。
前記端子の前記先端面は、曲面状である、請求項１～８のいずれか一つに記載の構造体。
前記端子は、前記先端部における前記側面に凹部を有する、請求項１～９のいずれか一つに記載の構造体。
前記端子は、前記先端面に凹部を有する、請求項１～１０のいずれか一つに記載の構造体。
前記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１～１１のいずれか一つに記載の構造体。
請求項１～１２のいずれか一つに記載の構造体と、
前記電極層に電力を供給することにより、前記電極層を発熱させる電力供給部と
を有する、加熱装置。