(57)【要約】      （修正有）【課題】保持面の均熱性を確保しつつ、給電電極付近の保持体におけるクラック発生を抑制し、または、端子部材の給電電極からの脱離を抑制する。【解決手段】加熱装置１００は、保持体１０と柱状支持体２０とを備える。柱状支持体２０には、保持体１０の裏面Ｓ２側に開口する収容空間２２が形成されている。収容空間２２内（柱状支持体２０の内部）には、柱状支持体２０とは別体として設けられた、上下方向に延びる収容部材９０が備えられている。収容部材９０には、Ｚ軸方向に延びる複数の貫通孔９２が形成されており、貫通孔９２の内径は、貫通孔９２の長手方向の全体に亘って、同径である。【選択図】図２
2020191199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に略直交する第１の表面および第２の表面を有する板状であり、発熱抵抗体を有する保持体と、
前記第１の方向に延びる柱状であり、前記保持体の前記第２の表面に接合された柱状支持体と、
前記保持体の前記第２の表面に配置された複数の給電電極と、
前記第１の方向に延びる複数の端子部材であって、それぞれ、前記複数の給電電極に電気的に接続された複数の端子部材と、
前記端子部材の一方の端部に接合され、前記端子部材と前記給電電極とを電気的に接続する接続部と、
を備え、前記保持体の前記第１の表面上に保持された対象物を加熱する加熱装置において、さらに、
前記柱状支持体の内部に、前記柱状支持体とは別体として設けられた収容部材、を備え、
前記収容部材には、前記第１の方向に延びる複数の貫通孔が形成されており、
前記貫通孔の数は、前記端子部材の数と同数以上であり、
前記複数の端子部材は、それぞれ、前記複数の貫通孔の内の異なる貫通孔に収容され、
前記貫通孔の少なくとも一部の径は、前記端子部材のうちの前記収容部材に収容された部分の少なくとも一部の径と同径である、
ことを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
請求項１に記載の加熱装置において、
前記保持体は、前記第２の表面に凹部を有し、
前記収容部材は、前記保持体の前記第２の表面に対向する表面に、前記凹部と係合し、かつ、前記第１の方向に略直交する第２の方向への相対移動が規制されるように設けられた凸部を有する、
ことを特徴とする加熱装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の加熱装置において、さらに、
前記接続部は、
前記給電電極と前記端子部材との間に配置された、導電性を有する緩衝部材と、
前記端子部材と前記緩衝部材とを接合する第１のロウ付け部と、
前記給電電極と前記緩衝部材とを接合する第２のロウ付け部と、を備え、
前記緩衝部材の形成材料における熱膨張係数は、前記給電電極の形成材料における熱膨張係数以上であり、かつ、前記端子部材の形成材料における熱膨張係数以下である、
ことを特徴とする加熱装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の加熱装置において、
前記収容部材に形成された前記貫通孔の、前記保持体の前記第２の表面に対向する側の端部は、径が拡大された拡径部、を備え、
前記接続部の少なくとも一部分は、前記拡径部を画定する内面と、前記収容部材における前記保持体の前記第２の表面に対向する表面で形成される拡径空間内に配置されている、
ことを特徴とする加熱装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の加熱装置において、
前記収容部材の形成材料における熱伝導率は、前記保持体の形成材料における熱伝導率より低い、
ことを特徴とする加熱装置。
【請求項６】
第１の方向に略直交する第１の表面および第２の表面を有する板状であり、発熱抵抗体を有する保持体、を備え、前記保持体の前記第１の表面上に保持された対象物を加熱する加熱装置の製造方法において、
複数の給電電極が前記第２の表面に配置された前記保持体を準備する第１の工程と、
前記保持体と、柱状支持体と、前記保持体と前記柱状支持体との間に配置された接合前接合部とを配置し、かつ、加熱することにより、前記保持体と前記柱状支持体とを接合する接合部を形成する第２の工程と、
前記複数の給電電極の、前記保持体における前記第２の表面に対向する表面とは反対側の表面に、複数の接続前接続部を配置する第３の工程と、
前記第１の方向に延びる複数の貫通孔が形成された収容部材を、前記第１の方向において、前記複数の貫通孔と前記複数の給電電極とがそれぞれ重なるように、前記柱状支持体の内部に配置する第４の工程と、
前記複数の貫通孔内へ複数の端子部材をそれぞれ挿入し、加熱することにより、前記複数の端子部材と前記複数の給電電極とを接続する複数の接続部を形成する第５の工程と、を備え、
前記収容部材に形成された前記貫通孔の少なくとも一部の径は、前記端子部材のうちの前記収容部材に収容される部分の少なくとも一部の径と同径である、
ことを特徴とする加熱装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示される技術は、加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物（例えば、半導体ウェハ）を保持しつつ所定の処理温度（例えば、４００〜６５０℃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成膜装置や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。
【０００３】
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。）とを有する保持体を備える。保持体には、発熱抵抗体であるヒータ電極が配置されている。ヒータ電極には、ビア導体等を介して給電電極（「電極パッド」とも呼ばれる。）が電気的に接続されている。給電電極は、保持体の裏面に配置されている。給電電極には、接続部（例えばロウ付け）により端子部材が接合されている。端子部材および給電電極を介してヒータ電極に電圧が印加されると、ヒータ電極が発熱し、保持体の保持面上に保持された対象物が加熱される。また、柱状支持体には、保持体の裏面側に開口する複数の貫通孔が形成されており、各貫通孔には、各給電電極に対して例えばロウ付けにより接続された端子部材が収容されている。端子部材および給電電極を介して発熱抵抗体に電圧が印加されると、発熱抵抗体が発熱し、保持体の保持面上に保持された対象物（例えば、半導体ウェハ）が例えば４００〜６５０℃程度に加熱される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１３３５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
端子部材は、比較的長尺であるため、揺動することにより端子部材と給電電極とを接合する接続部（例えばロウ付け部）に発生する応力（モーメント）によって、該接続部（例えばロウ付け部）付近（換言すれば、給電電極付近）において保持体にクラックが発生したり、端子部材が給電電極から脱離したりするおそれがある。このため、上記従来の加熱装置のように、複数の端子部材のそれぞれを貫通孔に個別に収容することにより、端子部材を支持することが好ましい。
【０００６】
上記従来の加熱装置においては、柱状支持体自体に貫通孔が形成されている。このような構成では、柱状支持体において、貫通孔のある部分と、貫通孔のない部分とで、保持体からの熱引きの大きさが異なり、保持面上に温度特異点が発生する原因となる。このため、当該貫通孔の大きさ（例えば、貫通孔の径）をできるだけ小さくすることが好ましい。貫通孔の大きさを小さくすることに応じて、貫通孔に収容される端子部材の大きさ（例えば、端子部材の径）も小さくすることが必要である。しかしながら、端子部材と給電電極との接続強度を確保するためには、十分な大きさの（例えば、第１の方向視において、接続部の径が端子部材の径より大きい）接続部が必要である。
【０００７】
ここで、従来の加熱装置においては、柱状支持体を保持体に接合後、接続部を柱状支持体に形成された貫通孔内に挿通し、当該接続部を介して、端子部材を給電電極に接合している。そのため、第１の方向視において、端子部材の径より大きい径を有する接続部を上記貫通孔内に挿通するためには、当該貫通孔の全体において、当該貫通孔の大きさ（例えば、貫通孔の径）を接続部の大きさ（例えば、接続部の径）よりも大きい径とする必要がある。しかしながら、上記貫通孔の径を接続部の径より大きくすると、貫通孔の径は端子部材の径より大きくなる。このため、当該貫通孔の内部で端子部材が揺動し、給電電極付近において保持体にクラックが発生したり、端子部材が給電電極から脱離したりするおそれがある。
【０００８】
また、上記貫通孔の全体における径を、端子部材の径および接続部の径よりも大きくすることが必要であると、換言すれば、貫通孔の全体における径を十分に小さくすることができないと、柱状支持体において、貫通孔のある部分と、貫通孔のない部分とで、保持体からの熱引きの大きさが異なるため、保持面上に温度特異点が発生する原因となり、ひいては、保持面の温度が不均一になるおそれがある。このように、従来の加熱装置では、給電電極付近の保持体におけるクラック発生の抑制、または、端子部材の給電電極からの脱離の抑制と、保持面の均熱性との両立の点で、向上の余地がある。
【０００９】
なお、このような課題は、保持体と、保持体に配置された発熱抵抗体と、発熱抵抗体と電気的に接続された給電電極と、端子部材と、端子部材の一方の端部に接合され、当該端子部材と給電電極とを電気的に接続する接続部とを備え、保持体の表面上に対象物を保持する加熱装置一般に共通の課題である。
【００１０】
本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。
【００１２】
（１）本明細書に開示される加熱装置は、第１の方向に略直交する第１の表面および第２の表面を有する板状であり、発熱抵抗体を有する保持体と、前記第１の方向に延びる柱状であり、前記保持体の前記第２の表面に接合された柱状支持体と、前記保持体の前記第２の表面に配置された複数の給電電極と、前記第１の方向に延びる複数の端子部材であって、それぞれ、前記複数の給電電極に電気的に接続された複数の端子部材と、前記端子部材の一方の端部に接合され、前記端子部材と前記給電電極とを電気的に接続する接続部と、を備え、前記保持体の前記第１の表面上に保持された対象物を加熱する加熱装置において、さらに、前記柱状支持体の内部に、前記柱状支持体とは別体として設けられた収容部材、を備え、前記収容部材には、前記第１の方向に延びる複数の貫通孔が形成されており、前記貫通孔の数は、前記端子部材の数と同数以上であり、前記複数の端子部材は、それぞれ、前記複数の貫通孔の内の異なる貫通孔に収容され、前記貫通孔の少なくとも一部の径は、前記端子部材のうちの前記収容部材に収容された部分の少なくとも一部の径と同径である。
【００１３】
このように、本加熱装置では、上記収容部材が柱状支持体とは別体であるため、柱状支持体と収容部材とが一体である構成と比較して、柱状支持体の製造が容易である。また、収容部材が柱状支持体とは別体であることにより、柱状支持体を保持体に接合し、接続部（端子部材との接続前の状態である接続前接続部）を配置した後に、収容部材を配置することができる。すなわち、本加熱装置では、上記接続前接続部を収容部材に形成された貫通孔に挿通することを要しないため、貫通孔の全体に亘って当該貫通孔の径を接続部（接続前接続部）の大きさに合わせる必要がなく、接続部（接続前接続部）の大きさ（例えば、径）を十分に確保できる。換言すれば、貫通孔のうち接続部に対応する必要な部分のみ、接続部に対応する大きさ（径）とすることができる。このため、接続部に対応する必要な部分以外は、端子部材の大きさ（例えば、径）に合わせて貫通孔の大きさ（例えば、径）を小さくすることができる。このように、本加熱装置では、接続部の大きさ（例えば、径）を十分に確保できるため、端子部材と給電電極との間の接続強度を向上させ、ひいては、端子部材の給電電極からの脱離を抑制することができる。また、貫通孔の大きさ（例えば、径）を小さくすることができるため、保持面上に温度特異点が発生することを抑制することができ、ひいては、保持面の均熱性を確保することができる。
【００１４】
また、本加熱装置における収容部材には、第１の方向に延びる複数の貫通孔が形成されており、上記複数の端子部材が、それぞれ、当該複数の貫通孔のうちの異なる貫通孔に収容されている。更には、当該貫通孔の少なくとも一部の径は、上記端子部材のうちの収容部材に収容された部分の少なくとも一部の径と同径である。このため、収容部材に形成された貫通孔の少なくとも一部の内周面、すなわち、端子部材のうちの収容部材に収容された部分の少なくとも一部の径と同径である貫通孔の内周面によって、端子部材を支持することができる。従って、本加熱装置によれば、保持面の均熱性を確保するとともに、端子部材の揺動を抑制しつつ、端子部材と給電電極との間の接続強度を向上させ、ひいては、給電電極付近の保持体におけるクラック発生を抑制し、または、端子部材の給電電極からの脱離の抑制することができる。
【００１５】
（２）上記加熱装置において、前記保持体は、前記第２の表面に凹部を有し、前記収容部材は、前記保持体の前記第２の表面に対向する表面に、前記凹部と係合し、かつ、前記第１の方向に略直交する第２の方向への相対移動が規制されるように設けられた凸部を有する構成としてもよい。本加熱装置によれば、保持体の第２の表面に形成された給電電極に対する端子部材の第２の方向への相対移動が規制される。従って、本加熱装置によれば、端子部材と給電電極との間に位置する接続部に第２の方向の応力が集中することを抑制することができ、ひいては、給電電極付近の保持体におけるクラック発生の抑制、または、端子部材の給電電極からの脱離の抑制をより効果的に抑制することができる。
【００１６】
（３）上記加熱装置において、さらに、前記接続部は、前記給電電極と前記端子部材との間に配置された、導電性を有する緩衝部材と、前記端子部材と前記緩衝部材とを接合する第１のロウ付け部と、前記給電電極と前記緩衝部材とを接合する第２のロウ付け部と、を備え、前記緩衝部材の形成材料における熱膨張係数は、前記給電電極の形成材料における熱膨張係数以上であり、かつ、前記端子部材の形成材料における熱膨張係数以下である構成としてもよい。本加熱装置によれば、緩衝部材が、給電電極と端子部材との間の熱膨張差を緩和する機能を担うことができる。従って、本加熱装置によれば、給電電極付近の保持体におけるクラック発生の抑制、または、端子部材の給電電極からの脱離の抑制をより効果的に抑制することができる。
【００１７】
（４）上記加熱装置において、前記収容部材に形成された前記貫通孔の、前記保持体の前記第２の表面に対向する側の端部は、径が拡大された拡径部、を備え、前記接続部の少なくとも一部分は、前記拡径部を画定する内面と、前記収容部材における前記保持体の前記第２の表面に対向する表面で形成される拡径空間内に配置されている構成としてもよい。本加熱装置によれば、充分な量の接続部を配置することができ、ひいては、給電電極と端子部材との間の接合をより強固にすることができる。従って、本加熱装置によれば、給電電極付近の保持体におけるクラック発生の抑制、または、端子部材の給電電極からの脱離の抑制をより効果的に抑制することができる。
【００１８】
（５）上記加熱装置において、前記収容部材の形成材料における熱伝導率は、前記保持体の形成材料における熱伝導率より低い構成としてもよい。本加熱装置によれば、収容部材の形成材料における熱伝導率が、保持体の形成材料における熱伝導率と同等以上である構成と比較して、保持体からの収容部材を介した熱引きを抑制することができる。
【００１９】
（６）本明細書に開示される加熱装置の製造方法は、第１の方向に略直交する第１の表面および第２の表面を有する板状であり、発熱抵抗体を有する保持体、を備え、前記保持体の前記第１の表面上に保持された対象物を加熱する加熱装置の製造方法において、複数の給電電極が前記第２の表面に配置された前記保持体を準備する第１の工程と、前記保持体と、柱状支持体と、前記保持体と前記柱状支持体との間に配置された接合前接合部とを配置し、かつ、加熱することにより、前記保持体と前記柱状支持体とを接合する接合部を形成する第２の工程と、前記複数の給電電極の、前記保持体における前記第２の表面に対向する表面とは反対側の表面に、複数の接続前接続部を配置する第３の工程と、前記第１の方向に延びる複数の貫通孔が形成された収容部材を、前記第１の方向において、前記複数の貫通孔と前記複数の給電電極とがそれぞれ重なるように、前記柱状支持体の内部に配置する第４の工程と、前記複数の貫通孔内へ複数の端子部材をそれぞれ挿入し、加熱することにより、前記複数の端子部材と前記複数の給電電極とを前記接続する複数の接続部を介してそれぞれ接続する形成する第５の工程と、を備え、前記収容部材に形成された前記貫通孔の少なくとも一部の径は、前記端子部材のうちの前記収容部材に収容される部分の少なくとも一部の径と同径である構成としてもよい。
【００２０】
本加熱装置の製造方法では、上記本加熱装置による効果と同様に、柱状支持体と収容部材とが一体である構成と比較して、柱状支持体の製造が容易である。また、上記本加熱装置による効果と同様に、接続部の大きさ（例えば、径）を十分に確保できるため、端子部材と給電電極との間の接続強度を向上させ、ひいては、端子部材の給電電極からの脱離を抑制することが可能な加熱装置を製造することができる。また、上記本加熱装置による効果と同様に、貫通孔の大きさ（例えば、径）を小さくすることができるため、保持面上に温度特異点が発生することを抑制することができ、ひいては、保持面の均熱性を確保することが可能な加熱装置を製造することができる。更には、本加熱装置の製造方法では、収容部材に形成された貫通孔の少なくとも一部の径は、端子部材のうちの収容部材に収容される部分の少なくとも一部の径と同径である。このため、収容部材に形成された貫通孔の少なくとも一部の内周面、すなわち、端子部材のうちの収容部材に収容された部分の少なくとも一部の径と同径である貫通孔の内周面によって、端子部材を支持することが可能な加熱装置を製造することができる。従って、本加熱装置の製造方法によれば、端子部材の揺動を抑制しつつ、端子部材と給電電極との間の接続強度を向上させ、ひいては、給電電極付近の保持体におけるクラック発生を抑制し、または、端子部材の給電電極からの脱離の抑制することが可能な加熱装置を製造することができる。
【００２１】
なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、加熱装置、半導体製造装置、それらの製造方法等の形態で実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態における加熱装置１００の外観構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】第１実施形態における加熱装置１００のＸＺ断面構成を概略的に示す説明図である。
【図３】第１実施形態における加熱装置１００のＸＹ断面構成を概略的に示す説明図である。
【図４】第１実施形態における加熱装置１００のＸ１部を拡大して示す説明図である。
【図５】第１実施形態における加熱装置１００のＸＹ断面構成を概略的に示す説明図である。
【図６】第１実施形態における加熱装置１００の製造方法を示すフローチャートである。
【図７】第１実施形態における加熱装置１００の製造方法の概要を示す説明図である。
【図８】第２実施形態における加熱装置１００ａのＸＺ断面構成を概略的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．加熱装置１００の構成：
図１は、第１実施形態における加熱装置１００の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図２から図５は、第１実施形態における加熱装置１００の断面構成を概略的に示す説明図である。図２には、図３および図５のＩＩ−ＩＩの位置における加熱装置１００のＸＺ断面構成が示されており、図３には、図２のＩＩＩ−ＩＩＩの位置における加熱装置１００のＸＹ断面構成が示されており、図４には、図２のＸ１部が拡大して示されており、図５には、図２のＶ−Ｖの位置における加熱装置１００のＸＹ断面構成が示されている。各図には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Ｚ軸正方向を上方向といい、Ｚ軸負方向を下方向というものとするが、加熱装置１００は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。
【００２４】
加熱装置１００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、４００〜６５０℃程度）に加熱する装置であり、サセプタとも呼ばれる。加熱装置１００は、例えば、成膜装置（ＣＶＤ成膜装置や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。
【００２５】
図１および図２に示すように、加熱装置１００は、保持体１０と柱状支持体２０とを備える。
【００２６】
保持体１０は、所定の方向（本実施形態ではＺ軸方向）に略直交する表面（以下、「保持面Ｓ１」という。）と、保持面Ｓ１とは反対側の表面（以下、「裏面Ｓ２」という。）と、を有する略円板状の部材である。保持体１０は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を主成分とするセラミックス焼結体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以下程度であり、保持体１０の厚さ（上下方向における長さ）は、例えば３ｍｍ以上、２０ｍｍ以下程度である。保持面Ｓ１は、特許請求の範囲における第１の表面に相当し、裏面Ｓ２は、特許請求の範囲における第２の表面に相当し、Ｚ軸方向は、特許請求の範囲における第１の方向に相当する。
【００２７】
図２および図３に示すように、保持体１０の内部には、発熱抵抗体であるヒータ電極５０が配置されている。ヒータ電極５０は、例えば、タングステンまたはモリブデン等の金属を含む材料により形成されている。本実施形態では、ヒータ電極５０は、Ｚ軸方向視で略同心円状に延びる線状のパターンを構成している。ヒータ電極５０の線状パターンの両端部は、保持体１０の中心部近傍に配置されており、各端部にはビア導体５２の上端部が接続されている。図２および図４に示すように、保持体１０の裏面Ｓ２には、一対の第１の凹部１２が形成されており、各第１の凹部１２の位置には、導電性の給電電極５４が設けられている。Ｙ軸方向視において、第１の凹部１２の深さは、０．５ｍｍ以上、５ｍｍ以下である。本実施形態では、給電電極５４は、Ｚ軸方向視で略円形であり、タングステンを含む材料（例えば、タングステンと窒化アルミニウムとの混合材料）により形成されている。また、本実施形態では、給電電極５４の全体が、保持体１０の裏面Ｓ２に露出している。ただし、給電電極５４の少なくとも一部が保持体１０の裏面Ｓ２に露出している限りにおいて、給電電極５４の一部が保持体１０の内部に埋設されていてもよい。ビア導体５２の下端部は、給電電極５４に接続されている。その結果、ヒータ電極５０と給電電極５４とがビア導体５２を介して電気的に接続された状態となっている。なお、給電電極５４の形成材料における熱膨張係数は、例えば、４Ｘ１０−６／℃以上、６Ｘ１０−６／℃以下である。ヒータ電極５０は、特許請求の範囲における発熱抵抗体に相当する。
【００２８】
図２および図５に示すように、本実施形態では、保持体１０の裏面Ｓ２には、複数の（３つの）第２の凹部１４が形成されている。本実施形態において、各第２の凹部１４は、Ｚ軸方向において、第１の凹部１２よりも外側に形成されている。Ｚ軸方向視において、第２の凹部１４の径は、１ｍｍ以上、５ｍｍ以下である。また、Ｙ軸方向視において、第２の凹部１４の深さは、０．５ｍｍ以上、５ｍｍ以下である。各第２の凹部１４の機能については、後述する。第２の凹部１４は、特許請求の範囲における凹部に相当する。
【００２９】
柱状支持体２０は、上記所定の方向（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、窒化アルミニウムを主成分とするセラミックス焼結体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。
【００３０】
保持体１０と柱状支持体２０とは、保持体１０の裏面Ｓ２と柱状支持体２０の上面Ｓ３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。
【００３１】
図２に示すように、柱状支持体２０には、保持体１０の裏面Ｓ２側に開口する収容空間２２が形成されている。収容空間２２内（柱状支持体２０の内部）には、柱状支持体２０とは別体として設けられた、上記所定の方向（上下方向）に延びる収容部材９０が備えられている。本実施形態において、収容部材９０の形成材料における熱伝導率は、保持体１０の形成材料における熱伝導率より低い。また、収容部材９０の形成材料としては、例えばアルミナ等のセラミックスを用いることができる。収容部材９０の外径は、柱状支持体２０の内径と略同一（クリアランス：１ｍｍ以下）であり、例えば１５ｍｍ以上、８０ｍｍ以下程度であり、収容部材９０の高さ（上下方向における長さ、部分Ｐに相当）は、例えば１０ｍｍ以上、５０ｍｍ以下程度である。
【００３２】
図２および図５に示すように、収容部材９０には、Ｚ軸方向に延びる複数の（本実施形態では４つの）貫通孔９２が形成されている。複数の貫通孔９２には、複数の（本実施形態では４つの（図５参照））端子部材７０が収容されている。本実施形態において、貫通孔９２の数は、端子部材７０の数と同じであるため、一の貫通孔９２に対して、一の端子部材７０が収容される。図２および図４に示すように、本実施形態において、貫通孔９２の内径Ｄｈは、貫通孔９２の長手方向の全体に亘って、同径であり、当該貫通孔９２に収容されている端子部材７０のうちの収容部材９０に収容された部分Ｐの外径Ｄｔと同径である。このため、貫通孔９２の全内周面Ｓ７で、端子部材７０を支持することができ、端子部材７０の揺動を抑制することができる。ここで、「同径」とは、両者の径が完全に一致する構成のみでなく、略同径である構成を含むことを意味する。すなわち、貫通孔９２の内径Ｄｈが、端子部材７０のうちの部分Ｐの外径Ｄｔより僅かに大きい（例えば２００μｍ以内）構成であってもよい。貫通孔９２の内径Ｄｈは、端子部材７０における部分Ｐの外径Ｄｔに依存するが、例えば、１ｍｍ以上、７ｍｍ以下である。貫通孔９２の内径Ｄｈは、特許請求の範囲における貫通孔９２の少なくとも一部の径に相当し、端子部材７０における部分Ｐの外径Ｄｔは、特許請求の範囲における端子部材７０のうちの収容部材９０に収容された部分Ｐの少なくとも一部の径に相当する。
【００３３】
図２および図５に示すように、本実施形態では、収容部材９０の上面Ｓ４（保持体１０の裏面Ｓ２に対向する表面）には、複数の（３つの）凸部９４が形成されている。Ｚ軸方向視において、各凸部９４は、上述の保持体１０の裏面Ｓ２に形成された複数の（３つの）第２の凹部１４と重なるように形成されている。具体的には、本実施形態において、各凸部９４は、Ｚ軸方向視において、収容部材９０の上面Ｓ４の外周部において、等間隔に配置されている。また、本実施形態において、Ｚ軸方向視において、凸部９４の外径は、第２の凹部１４の内径と略同一であり、１ｍｍ以上、５ｍｍ以下である。また、Ｙ軸方向視において、凸部９４の高さは、第２の凹部１４の深さと略同一であり、０．５ｍｍ以上、５ｍｍ以下である。収容部材９０に形成された各凸部９４と、保持体１０の裏面Ｓ２に形成された各第２の凹部１４とが、係合することにより、保持体１０に対する収容部材９０の面方向への相対移動（例えば、Ｚ軸を中心とした相対回転）が規制される。なお、図５において、第２の凹部１４および凸部９４として図示された点線は、収容部材９０における位置関係を説明するために便宜上図示された点線である。
【００３４】
上述の端子部材７０は、例えばＺ軸方向視で略円形の柱状部材であり、ニッケル（Ｎｉ）含む材料（例えば、純ニッケルやニッケルを含む合金（例えばコバール））により形成されている。端子部材７０の形成材料における熱膨張係数は、例えば、５Ｘ１０−６／℃以上、１８Ｘ１０−６／℃以下である。また、端子部材７０における部分Ｐの外径Ｄｔは、収容部材９０の貫通孔９２の内径Ｄｈに依存するが、例えば、１ｍｍ以上、７ｍｍ以下である。また、図２に示すように、各端子部材７０における部分Ｐの下側には、支持部７２が形成されている。支持部７２の上面Ｓ６は、収容部材９０の下面Ｓ５に当接している。このように、端子部材７０の支持部７２により、収容部材９０は、下方向への移動が規制されている。Ｚ軸方向視において、支持部７２は、例えば、貫通孔９２の内径Ｄｈより２ｍｍ程度大きい径を有する円形状である。なお、Ｚ軸方向において、端子部材７０における、保持体１０の裏面Ｓ２から支持部７２の上面Ｓ６までの長さは、収容部材９０における、凸部９４の上面から下面Ｓ５までの長さより短い。収容部材９０の凸部９４を、保持体１０の第２の凹部１４に、確実に係合させるためである。
【００３５】
端子部材７０の上端部には、端子部材７０と給電電極５４とを電気的に接続する接続部６５が接合されている。本実施形態において、接続部６５は、緩衝部材６０と、電極側ロウ付け部８１と、端子側ロウ付け部８２とから構成されている。
【００３６】
緩衝部材６０は、Ｚ軸方向において各端子部材７０の上端部と各給電電極５４との間に配置されている。緩衝部材６０は、例えばＺ軸方向視で略円形の板状部材であり、タングステンを含む導電性を有する材料（例えば、純タングステンやタングステンを含む合金）により形成されている。緩衝部材６０は、端子部材７０と給電電極５４との間の熱膨張差を緩和する機能を担う部材である。本実施形態において、緩衝部材６０の形成材料における熱膨張係数は、給電電極５４の形成材料における熱膨張係数と等しく、かつ、端子部材７０の形成材料における熱膨張係数より小さい。具体的には、緩衝部材６０の形成材料における熱膨張係数は、４Ｘ１０−６／℃以上、６Ｘ１０−６／℃以下であることが好ましい。緩衝部材６０の直径は、例えば４．５ｍｍ〜１０．０ｍｍである。本実施形態において、緩衝部材６０の厚さｔは、第１の凹部１２の深さより小さく、例えば０．５ｍｍ〜２ｍｍである。
【００３７】
緩衝部材６０の上面は、電極側ロウ付け部８１により、給電電極５４の下面（露出面）と接合（ロウ付け）されている。また、緩衝部材６０の下面は、端子側ロウ付け部８２により、端子部材７０と接合されている。電極側ロウ付け部８１および端子側ロウ付け部８２は、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）のロウ材である。電極側ロウ付け部８１は、特許請求の範囲における第２のロウ付け部に相当し、端子側ロウ付け部８２は、特許請求の範囲における第１のロウ付け部に相当する。
【００３８】
本実施形態において、接続部６５を構成する緩衝部材６０、電極側ロウ付け部８１および端子側ロウ付け部８２のうち、端子側ロウ付け部８２は、Ｚ軸方向視における外径が最も小さい（図４参照）。従って、図５の拡大図に示すように、本実施形態において、Ｚ軸方向視において、この端子側ロウ付け部８２の最外縁Ｅｂは、貫通孔９２の最内縁Ｅｎを取り囲んでいる。換言すれば、本実施形態において、Ｚ軸方向視において、接続部６５の最外縁は、収容部材９０における貫通孔９２の最内縁Ｅｎを取り囲んでいる。なお、図５において、端子側ロウ付け部８２として図示された点線は、収容部材９０の貫通孔９２と比較するために便宜上図示された点線である。
【００３９】
図示しない電源から各端子部材７０、各緩衝部材６０、各給電電極５４、各ビア導体５２を介してヒータ電極５０に電圧が印加されると、ヒータ電極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、４００〜６５０℃程度）に加熱される。
【００４０】
Ａ−２．加熱装置１００の製造方法：
次に、第１実施形態における加熱装置１００の製造方法について説明する。図６は、第１実施形態における加熱装置１００の製造方法を示すフローチャートである。また、図７は、第１実施形態における加熱装置１００の製造方法の概要を示す説明図である。
【００４１】
加熱装置１００（保持体１０および柱状支持体２０）の製造方法は、例えば以下の通りである。初めに、保持体１０を準備する（Ｓ１１０）。
【００４２】
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（Ｙ２Ｏ３）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、グリーンシートを複数枚作製する。
【００４３】
また、窒化アルミニウム粉末、アクリル系バインダ、有機溶剤の混合物に、タングステンやモリブデン等の導電性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を作製する。このメタライズペースト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、特定のグリーンシートに、後にヒータ電極５０や給電電極５４等となる未焼結導体層を形成する。また、グリーンシートにあらかじめビア孔を設けた状態でメタライズペーストを印刷することにより、後にビア導体５２となる未焼結導体部を形成する。
【００４４】
次に、これらのグリーンシートを複数枚（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する。この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を準備することができる。ステップＳ１１０は、特許請求の範囲における第１の工程に相当する。
【００４５】
次に、保持体１０と、予め準備した柱状支持体２０とを、接合部３０を介して接合する（Ｓ１２０、図７（Ａ）参照）。すなわち、保持体１０の裏面Ｓ２および柱状支持体２０の上面Ｓ３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Ｓ３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（接合前接合部３０Ｐ）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Ｓ３とを重ね合わせ、真空中または減圧した窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス中で、所定の条件（例えば、第１の温度Ｔ１：１４００℃〜１８５０℃程度、圧力：０．５ＭＰａ〜１０ＭＰａ程度）でホットプレス焼成することにより、保持体１０と柱状支持体２０とを接合する接合部３０を形成する。ステップＳ１２０は、特許請求の範囲における第２の工程に相当する。
【００４６】
なお、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、収容空間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。
【００４７】
保持体１０と柱状支持体２０との接合の後、各給電電極５４の下面に、各接続前接続部６５Ｐの上面を配置する（Ｓ１３０、図７（Ｂ）参照）。具体的には、各接続前接続部６５Ｐを構成する各緩衝部材６０の上面および下面に、ロウ材（例えば、Ｎｉ系、Ａｕ系、Ａｇ系のロウ材）を配置し、当該ロウ材が配置された各接続前接続部６５Ｐの上面を、各給電電極５４の下面に配置する。なお、後述のステップＳ１５０において、各緩衝部材６０の上面に配置されたロウ材から電極側ロウ付け部８１が形成され、各緩衝部材６０の下面に配置されたロウ材から端子側ロウ付け部８２が形成される。ステップＳ１３０は、特許請求の範囲における第３の工程に相当する。
【００４８】
次に、柱状支持体２０の内部へ、予め準備された収容部材９０を配置する（Ｓ１４０、図７（Ｃ）参照）。具体的には、Ｚ軸方向において、収容部材９０に形成された各貫通孔９２と、各給電電極５４とがそれぞれ重なるように、収容部材９０を柱状支持体２０の収容空間２２へ配置する。本実施形態では、更に、収容部材９０に形成された凸部９４と、保持体１０の裏面Ｓ２に形成された第２の凹部１４とが係合するように、収容部材９０を配置する。ステップＳ１４０は、特許請求の範囲における第４の工程に相当する。
【００４９】
なお、収容部材９０の作製方法は、例えば以下の通りである。まず、柱状支持体２０の作製方法と同様に、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、収容部材９０が型取ら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、収容部材９０が作製される。
【００５０】
柱状支持体２０の収容空間２２へ、収容部材９０を配置した後、各端子部材７０を、収容部材９０に形成された各貫通孔９２内に挿入し、各接続部６５を介して各給電電極５４と接続する（Ｓ１５０、図７（Ｄ）参照）。具体的には、各端子部材７０を各貫通孔９２内に挿入し、各端子部材７０の上端部を各緩衝部材６０の下面に配置されたロウ材へ配置する。その後、真空中または減圧した窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス中で、所定の条件（例えば、第２の温度Ｔ２：６００℃〜１０００℃程度）で加熱することにより、各端子部材７０と、各給電電極５４とを接続する接続部６５を形成する。これにより、各給電電極５４と各緩衝部材６０とをロウ付けする電極側ロウ付け部８１が形成され、各緩衝部材６０と各端子部材７０とをロウ付けする端子側ロウ付け部８２が形成される。なお、電極側ロウ付け部８１および端子側ロウ付け部８２を形成するための第２の温度Ｔ２は、接合部３０を形成するための第１の温度Ｔ１より低い温度を要する。ステップＳ１５０は、特許請求の範囲における第５の工程に相当する。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。
【００５１】
Ａ−３．第１実施形態の効果：
以上説明したように、本実施形態の加熱装置１００は、保持面Ｓ１および裏面Ｓ２を有する板状であり、ヒータ電極５０を有する保持体１０と、保持体１０の裏面Ｓ２に接合された柱状支持体２０と、保持体１０の裏面Ｓ２に配置された複数の給電電極５４と、複数の給電電極５４にそれぞれ電気的に接続された複数の端子部材７０と、端子部材７０の一方の端部に接合され、端子部材７０と給電電極５４とを電気的に接続する接続部６５と、を備え、保持体１０の保持面Ｓ１上に保持された半導体ウェハＷといった対象物を加熱する加熱装置である。本実施形態の加熱装置１００は、さらに、柱状支持体２０の内部に、柱状支持体２０とは別体として設けられた収容部材９０を備える。
【００５２】
このように、本実施形態の加熱装置１００では、収容部材９０が柱状支持体２０とは別体であるため、柱状支持体２０と収容部材９０とが一体である構成と比較して、柱状支持体２０の製造が容易である。また、収容部材９０が柱状支持体２０とは別体であることにより、柱状支持体２０を保持体１０に接合し、接続部６５の端子部材７０との接続前の状態である接続前接続部６５Ｐを配置した後に、収容部材９０を配置することができる。すなわち、本実施形態の加熱装置１００では、接続前接続部６５Ｐを収容部材９０に形成された貫通孔９２に挿通することを要しないため、貫通孔９２の全体に亘って当該貫通孔９２の内径Ｄｈを接続前接続部６５Ｐの大きさに合わせる必要がなく、接続前接続部６５Ｐひいては接続部６５の大きさ（例えば、径）を十分に確保できる。換言すれば、貫通孔９２のうち接続部６５に対応する必要な部分のみ、接続部６５に対応する大きさ（径）とすることができる。このため、接続部６５に対応する必要な部分以外は、端子部材７０の大きさ（例えば、外径Ｄｔ）に合わせて貫通孔９２の大きさ（例えば、内径Ｄｈ）を小さくすることができる。このように、本実施形態の加熱装置１００では、接続部６５の大きさ（例えば、径）を十分に確保できるため、端子部材７０と給電電極５４との間の接続強度を向上させ、ひいては、端子部材７０の給電電極５４からの脱離を抑制することができる。また、貫通孔９２の大きさ（例えば、内径Ｄｈ）を小さくすることができるため、保持面Ｓ１上に温度特異点が発生することを抑制することができ、ひいては、保持面Ｓ１の均熱性を確保することができる。
【００５３】
また、収容部材９０には、Ｚ軸方向に延びる複数の貫通孔９２が形成されている。本実施形態において、貫通孔９２の数は、端子部材７０の数と同数であり、複数の端子部材７０は、それぞれ、複数の貫通孔９２の内の異なる貫通孔９２に収容されている。また、貫通孔９２の内径Ｄｈは、端子部材７０のうちの収容部材９０に収容された部分Ｐの外径Ｄｔと同径である。このため、収容部材９０に形成された貫通孔９２の内周面Ｓ７、すなわち、端子部材７０のうちの収容部材９０に収容された部分Ｐの外径Ｄｔと同径である貫通孔９２の内周面Ｓ７によって、端子部材７０を支持することができる。従って、本実施形態の加熱装置１００によれば、端子部材７０の揺動を抑制しつつ、端子部材７０と給電電極５４との間の接続強度を向上させ、ひいては、給電電極５４付近の保持体１０におけるクラック発生を抑制し、または、端子部材７０の給電電極５４からの脱離の抑制することができる。
【００５４】
本実施形態の加熱装置１００では、保持体１０は、裏面Ｓ２に第２の凹部１４を有し、収容部材９０は、上面に第２の凹部１４と係合し、かつ、面方向への相対移動が規制されるように設けられた凸部９４を有する。これにより、保持体１０の裏面Ｓ２に形成された給電電極５４に対する端子部材７０の面方向への相対移動が規制される。従って、本実施形態の加熱装置１００によれば、端子部材７０と給電電極５４との間に位置する接続部６５に面方向の応力が集中することを抑制することができ、ひいては、給電電極５４付近の保持体１０におけるクラック発生の抑制、または、端子部材７０の給電電極５４からの脱離の抑制をより効果的に抑制することができる。
【００５５】
本実施形態の加熱装置１００では、接続部６５は、緩衝部材６０と、電極側ロウ付け部８１と、端子側ロウ付け部８２とを備える。緩衝部材６０は、給電電極５４と端子部材７０との間に配置され、導電性を有する。電極側ロウ付け部８１は、給電電極５４と緩衝部材６０とを接合し、端子側ロウ付け部８２は、端子部材７０と緩衝部材６０とを接合する。また、緩衝部材６０の形成材料における熱膨張係数は、給電電極５４の形成材料における熱膨張係数以上であり、かつ、端子部材７０の形成材料における熱膨張係数以下である。このため、緩衝部材６０が、給電電極５４と端子部材７０との間の熱膨張差を緩和する機能を担うことができる。従って、本実施形態の加熱装置１００によれば、給電電極５４付近の保持体１０におけるクラック発生の抑制、または、端子部材７０の給電電極５４からの脱離の抑制をより効果的に抑制することができる。
【００５６】
本実施形態の加熱装置１００では、収容部材９０の形成材料における熱伝導率は、保持体１０の形成材料における熱伝導率より低い。このため、収容部材９０の形成材料における熱伝導率が、保持体１０の形成材料における熱伝導率と同等以上である構成と比較して、保持体１０からの収容部材９０を介した熱引きを抑制することができる。
【００５７】
本実施形態の加熱装置１００の製造方法では、Ｚ軸方向に略直交する保持面Ｓ１および裏面Ｓ２を有する板状であり、ヒータ電極５０を有する保持体１０を備え、保持体１０の保持面Ｓ１上に保持された半導体ウェハＷといった対象物を加熱する加熱装置１００の製造方法において、複数の給電電極５４が裏面Ｓ２に配置された保持体１０を準備する第１の工程（Ｓ１１０）と、保持体１０と、柱状支持体２０と、保持体１０と柱状支持体２０との間に配置された接合前接合部３０Ｐとを配置し、かつ、加熱することにより、保持体１０と柱状支持体２０とを接合する接合部３０を形成する第２の工程（Ｓ１２０）と、複数の給電電極５４の下面に、複数の接続前接続部６５Ｐを配置する第３の工程（Ｓ１３０）と、Ｚ軸方向に延びる複数の貫通孔９２が形成された収容部材９０を、Ｚ軸方向において、複数の貫通孔９２と複数の給電電極５４とがそれぞれ重なるように、柱状支持体２０の内部（収容空間２２）に配置する第４の工程（Ｓ１４０）と、複数の貫通孔９２内へ複数の端子部材７０をそれぞれ挿入し、加熱することにより、複数の端子部材７０と複数の給電電極５４とを接続する複数の接続部６５を形成する第５の工程（Ｓ１５０）とを備える。また、収容部材９０に形成された貫通孔９２の少なくとも一部の内径Ｄｈは、端子部材７０のうちの収容部材９０に収容される部分Ｐの少なくとも一部の外径Ｄｔと同径である。
【００５８】
このため、本実施形態の加熱装置１００の製造方法では、上記本実施形態の加熱装置１００による効果と同様に、柱状支持体２０と収容部材９０とが一体である構成と比較して、柱状支持体２０の製造が容易である。また、上記本実施形態の加熱装置１００による効果と同様に、接続部６５の大きさ（例えば、径）を十分に確保できるため、端子部材７０と給電電極５４との間の接続強度を向上させ、ひいては、端子部材７０の給電電極５４からの脱離を抑制することが可能な加熱装置１００を製造することができる。また、上記本実施形態の加熱装置１００による効果と同様に、貫通孔９２の大きさ（例えば、内径Ｄｈ）を小さくすることができるため、保持面Ｓ１上に温度特異点が発生することを抑制することができ、ひいては、保持面Ｓ１の均熱性を確保することが可能な加熱装置１００を製造することができる。更には、本実施形態の加熱装置１００の製造方法では、収容部材９０に形成された貫通孔９２の内径Ｄｈは、端子部材７０のうちの収容部材９０に収容される部分の外径Ｄｔと同径である。このため、収容部材９０に形成された貫通孔９２の内周面Ｓ７、すなわち、端子部材７０のうちの収容部材９０に収容された部分Ｐの外径Ｄｔと同径である貫通孔９２の内周面Ｓ７によって、端子部材７０を支持することが可能な加熱装置１００を製造することができる。従って、本実施形態の加熱装置１００の製造方法によれば、端子部材７０の揺動を抑制しつつ、端子部材７０と給電電極５４との間の接続強度を向上させ、ひいては、給電電極５４付近の保持体１０におけるクラック発生を抑制し、または、端子部材７０の給電電極５４からの脱離の抑制することが可能な加熱装置１００を製造することができる。
【００５９】
本実施形態では、保持体１０と柱状支持体２０とを接合する接合部３０を形成した（Ｓ１２０、第１の温度Ｔ１）後、複数の接続前接続部６５Ｐを配置し（Ｓ１３０）、複数の端子部材７０と複数の給電電極５４とを接続する複数の接続部６５を形成している（Ｓ１５０、第２の温度Ｔ２）。接続部６５を形成するための第２の温度Ｔ２は、接合部３０を形成するための第１の温度Ｔ１より低い温度を要する。第２の温度Ｔ２が第１の温度Ｔ１以上であると、接続部６５が軟化し、給電電極５４から剥がれるおそれがあるためである。従って、本実施形態の加熱装置１００の製造方法によれば、さらに、接続部６５の給電電極５４からの剥がれを抑制することができる。
【００６０】
Ｂ．第２実施形態：
図８は、第２実施形態の加熱装置１００ａの構成を概略的に示す説明図である。図８には、第２実施形態の加熱装置１００ａの構成のうち図４に示す部分（Ｘ１部）と同等の部分の構成が拡大して示されている。図８に示すように、第２実施形態の加熱装置１００ａは、接続部６５に代えて接続部６５ａを、収容部材９０に代えて収容部材９０ａを備えている点で、上述した第１実施形態の加熱装置１００の構成と異なる。以下では、第２実施形態の加熱装置１００ａの構成のうち、上述した第１実施形態の加熱装置１００ａの構成（図４等参照）と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。
【００６１】
本実施形態の接続部６５ａは、第１実施形態の接続部６５と同様に、端子部材７０と給電電極５４とを電気的に接続し、端子部材７０の上端部に接合されている。本実施形態において、接続部６５ａは、緩衝部材６０ａと、電極側ロウ付け部８１と、端子側ロウ付け部８２とから構成されている。第１実施形態の緩衝部材６０と同様に、緩衝部材６０ａは、Ｚ軸方向において各端子部材７０の上端部と各給電電極５４との間に配置されている。緩衝部材６０ａは、例えば板状部材であり、タングステンを含む導電性を有する材料により形成されている。第１実施形態の緩衝部材６０と同様に、緩衝部材６０ａの形成材料における熱膨張係数は、給電電極５４の形成材料における熱膨張係数以上であり、かつ、端子部材７０の形成材料における熱膨張係数以下である。緩衝部材６０ａの直径は、例えば４．５ｍｍ〜１０．０ｍｍである。本実施形態において、緩衝部材６０ａの厚さｔａは、第１の凹部１２の深さより大きく、例えば２ｍｍ〜５ｍｍである。
【００６２】
本実施形態では、柱状支持体２０の収容空間２２内（柱状支持体２０の内部）には、収容部材９０ａが備えられている。収容部材９０ａは、第１実施形態の収容部材９０と同様に、柱状支持体２０とは別体として設けられた、上記所定の方向（上下方向）に延びる部材である。収容部材９０ａの形成材料については、第１実施形態の収容部材９０と同様である。すなわち、収容部材９０ａの形成材料における熱伝導率は、柱状支持体２０の形成材料における熱伝導率より低い。また、収容部材９０の形成材料としては、例えばアルミナ等のセラミックスを用いることができる。また、第１実施形態の収容部材９０と同様に、収容部材９０ａの外径は、柱状支持体２０の内径と略同一であり、例えば１５ｍｍ以上、８０ｍｍ以下程度であり、収容部材９０の高さ（上下方向における長さ、部分Ｐに相当）は、例えば１０ｍｍ以上、５０ｍｍ以下程度である。また、第１実施形態の収容部材９０と同様に、収容部材９０ａには、Ｚ軸方向に延びる複数の（本実施形態では４つの）貫通孔９２が形成されており、一の貫通孔９２に対して、一の端子部材７０が収容される。
【００６３】
図８に示すように、本実施形態では、収容部材９０ａに形成された貫通孔９２は、その上端部（すなわち、保持体１０の裏面Ｓ２に対向する側の端部）に、拡径部９６を備えている。本実施形態において、拡径部９６の内径Ｄｅは、貫通孔９２の内径Ｄｈより大きい。換言すれば、拡径部９６は、貫通孔９２と比較して、拡大された径を有している。また、拡径部９６の内径Ｄｅは、保持体１０の裏面Ｓ２に形成された第１の凹部１２の内径Ｄｄより大きい。
【００６４】
本実施形態では、貫通孔９２の上端部が拡径部９６を備えていることにより、当該上端部付近において、拡径空間９８を有している。本実施形態において、拡径空間９８内には、接続部６５ａの一部分が配置されている。このように、本実施形態の加熱装置１００ａでは、貫通孔９２が拡径部９６を備えているため、第１実施形態における緩衝部材６０の厚さｔより厚い厚さｔａを有する緩衝部材６０ａを第１の凹部１２内に配置することができる。このため、本実施形態では、緩衝部材６０ａが緩衝部材６０と比較して、給電電極５４と端子部材７０との間の熱膨張差を緩和する機能をより効果的に発揮することができる。なお、拡径空間９８は、拡径部９６を画定する内周面Ｓ８および底面Ｓ９と、収容部材９０ａの上面Ｓ４ａ（保持体１０の裏面Ｓ２に対向する表面）で形成される空間である。ここで、拡径部９６を画定する底面Ｓ９は、当該底面Ｓ９を面方向に延長した面を含む面であり、収容部材９０ａの上面Ｓ４ａは、当該上面Ｓ４ａを面方向に延長した面を含む面である。拡径部９６を画定する内周面Ｓ８および底面Ｓ９は、特許請求の範囲における拡径部を画定する内面に相当し、収容部材９０ａの上面Ｓ４ａは、特許請求の範囲における収容部材における保持体の第２の表面に対向する表面に相当する。
【００６５】
本実施形態の加熱装置１００ａでは、収容部材９０ａに形成された貫通孔９２の上端部（保持体１０の裏面Ｓ２に対向する側の端部）が、拡径部９６を備えていることにより、当該上端部付近において、拡径空間９８を有している。また、端子部材７０に接合された接続部６５ａの少なくとも一部分（本実施形態において、緩衝部材６０ａの一部分および端子側ロウ付け部８２）が、上記拡径空間９８内に配置されている。このため、本実施形態の加熱装置１００ａでは、充分な量の接続部６５ａ（本実施形態において、例えば、厚さの厚い緩衝部材６０ａ）を配置することができ、ひいては、給電電極５４と端子部材７０との間の熱膨張差をより効果的に担うことができる。また、従って、本実施形態の加熱装置１００ａによれば、給電電極５４付近の保持体１０におけるクラック発生の抑制、または、端子部材７０の給電電極５４からの脱離の抑制をより効果的に抑制することができる。
【００６６】
また、一般的な加熱装置１００では、保持体１０の厚さが薄い。このため、保持体１０の裏面Ｓ２に形成される第１の凹部１２の深さを深くしないことが好ましい。保持体１０内において、保持面Ｓ１とヒータ電極５０との間の距離を確保しつつ、第１の凹部１２の底面とヒータ電極５０との間の距離を確保するためである。本実施形態の加熱装置１００では、収容部材９０ａに形成された貫通孔９２の上端部が拡径部９６を備えているため、第１の凹部１２の深さを深くすることなく、上記充分な量の接続部６５ａを配置することができる。
【００６７】
Ｃ．変形例：
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
【００６８】
上記実施形態では、収容部材９０に形成された貫通孔９２の数が、端子部材７０の数と同数としたが、これに限定されない。例えば、貫通孔９２の数は、端子部材７０の数より多くてもよい。また、上記実施形態では、端子部材７０は、間接的にヒータ電極５０に接続しているが、これに限定されない。例えば、端子部材７０は、ヒータ電極５０以外の内部電極（ＲＦ電極等）に接続していてもよい。
【００６９】
上記実施形態では、収容部材９０に形成された貫通孔９２の内径Ｄｈ、および、端子部材７０のうちの収容部材９０に収容された部分Ｐの外径Ｄｔは、貫通孔９２の長手方向の全体に亘ってそれぞれ同径であり、かつ、内径Ｄｈと外径Ｄｔとは同径であることとしたが、これに限定されない。例えば、端子部材７０のうちの収容部材９０に収容された部分Ｐの少なくとも一部分における外径Ｄｔが、貫通孔９２の内径Ｄｈと同径である構成であってもよい。すなわち、端子部材７０のうちの収容部材９０に収容された部分Ｐの上記少なくとも一部分以外の部分、貫通孔９２の内径Ｄｈより小さい径であってもよい。
【００７０】
上記実施形態では、Ｚ軸方向において、接続部６５の最外縁は、収容部材９０における貫通孔９２の最内縁Ｅｎを取り囲んでいるとしたが、これに限定されない。例えば、貫通孔９２の最内縁Ｅｎが、接続部６５の最外縁を取り囲んでいてもよい。また、接続部６５を構成する緩衝部材６０と、電極側ロウ付け部８１と、端子側ロウ付け部８２との少なくとも１つの最外縁が、貫通孔９２の最内縁Ｅｎを取り囲んでいるとしてもよい。
【００７１】
上記実施形態では、保持体１０の裏面Ｓ２には３つの第２の凹部１４が形成され、収容部材９０の上面Ｓ４には３つの凸部９４が形成されているがこれに限定されない。例えば、保持体１０の裏面Ｓ２および収容部材９０の上面Ｓ４には、それぞれ第２の凹部１４および凸部９４が形成されていなくてもよい。または、例えば、それぞれ２つ以下の、または、４つ以上の第２の凹部１４および凸部９４が形成されていてもよい。また、第２の凹部１４は、第１の凹部１２よりも外側に形成されていなくてもよく、凸部９４は、収容部材９０の上面Ｓ４の外周部において等間隔に配置されていなくてもよい。例えば、第２の凹部１４および凸部９４は、それぞれ保持体１０の裏面Ｓ２および収容部材９０の上面Ｓ４のそれぞれ中央部に配置されていてもよい。また、例えば、第２の凹部１４は、Ｚ軸方向視において、第１の凹部１２で形成される円周上に形成されていてもよい。
【００７２】
上記実施形態では、接続部６５（接続部６５ａ）は、緩衝部材６０（緩衝部材６０ａ）と、電極側ロウ付け部８１と、端子側ロウ付け部８２とを備えているが、これに限定されない。例えば、接続部６５（接続部６５ａ）が、端子側ロウ付け部８２のみから構成されていてもよい。この構成において、端子側ロウ付け部８２の上面は、給電電極５４に接合（ロウ付け）される。
【００７３】
上記実施形態において、緩衝部材６０（緩衝部材６０ａ）の形成材料における熱膨張係数は、給電電極５４の形成材料における熱膨張係数を超えてもよく、または、給電電極５４の形成材料における熱膨張係数未満であってもよい。また、緩衝部材６０（緩衝部材６０ａ）の形成材料における熱膨張係数は、端子部材７０の形成材料における熱膨張係数以上であってもよい。
【００７４】
上記実施形態において、収容部材９０の形成材料における熱伝導率が、柱状支持体２０の形成材料における熱伝導率と同等以上であってもよい。
【００７５】
上記実施形態において、端子部材７０に形成された支持部７２は、Ｚ軸方向視において、円形状でなくてもよく、例えば、矩形状や、複数の突起から形成される歯車状であってもよい。
【００７６】
第２実施形態において、収容部材９０ａの貫通孔９２ａに形成された拡径部９６の内径Ｄｅは、保持体１０の裏面Ｓ２に形成された第１の凹部１２の内径Ｄｄと同等であってもよい。
【００７７】
第２実施形態において、保持体１０の裏面Ｓ２には第１の凹部１２が形成されていなくてもよい。このような構成においても、収容部材９０ａに形成された貫通孔９２の上端部が拡径部９６を備えていることにより、充分な量の接続部６５ａ（緩衝部材６０ａ、電極側ロウ付け部８１および端子側ロウ付け部８２）を配置することができる。このため、接続部６５ａと給電電極５４（または端子部材７０）との接合をより強固にすることができる。このため、端子部材７０と給電電極５４との接続強度を向上させることができる。
【００７８】
また、上記実施形態の加熱装置１００が、さらに、熱電対や白金抵抗体等の測温体や、高周波電極（ＲＦ電極）等の他の構成部材を備えるとしてもよい。
【００７９】
また、上記実施形態の加熱装置１００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１００の製造方法は、あくまで一例であり、種々変形可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１０：保持体  １２：第１の凹部  １４：第２の凹部  ２０：柱状支持体  ２２：収容空間  ３０：接合部  ３０Ｐ：接合前接合部  ５０：ヒータ電極  ５２：ビア導体  ５４：給電電極  ６０：緩衝部材  ６０ａ：緩衝部材  ６５：接続部  ６５Ｐ：接続前接続部  ６５ａ：接続部  ７０：端子部材  ７２：支持部  ８１：電極側ロウ付け部  ８２：端子側ロウ付け部  ９０：収容部材  ９０ａ：収容部材  ９２：貫通孔  ９２ａ：貫通孔  ９４：凸部  ９６：拡径部  ９８：拡径空間  １００：加熱装置  １００ａ：加熱装置  Ｐ：部分  Ｓ１：保持面  Ｓ２：裏面  Ｓ３：上面  Ｓ４：上面  Ｓ４ａ：上面  Ｓ５：下面  Ｓ６：上面  Ｓ７：内周面  Ｓ８：内周面  Ｓ９：底面  Ｗ：半導体ウェハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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