特許 7146108 保持装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-22

(45)【発行日】2022-10-03

(54)【発明の名称】保持装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20220926BHJP

   H01L 21/205 20060101ALI20220926BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20220926BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20220926BHJP

   F16L 23/02 20060101ALI20220926BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

H01L21/205

H01L21/302 101G

C23C16/44 B

F16L23/02 Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021547083

(86)(22)【出願日】2020-12-10

(86)【国際出願番号】 JP2020046048

(87)【国際公開番号】W WO2021145110

(87)【国際公開日】2021-07-22

【審査請求日】2021-08-11

(31)【優先権主張番号】P 2020004065

(32)【優先日】2020-01-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001911

【氏名又は名称】特許業務法人アルファ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】駒津 貴久

(72)【発明者】

【氏名】田中 和孝

【審査官】湯川 洋介

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／１５４４３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００９－５４８７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０４４６５４５３（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０８１３８６４４（ＣＮ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０１６／１１７４２４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２００７／０２３８３１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－６１０４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第５９６８３７９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｃ２３Ｃ １６／４４

Ｆ１６Ｌ ２３／０２

(57)【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、
前記第１の方向に延び、セラミックスにより形成された管状部材であって、前記第１の方向の一方側の端部において前記板状部材の前記第２の表面に接合され、前記第１の方向の他方側の端部に、前記第１の方向に略直交する方向に突出し、かつ、前記第１の方向に延びる第１の貫通孔が形成されたフランジ部を有する管状部材と、
を備え、前記板状部材の前記第１の表面上に対象物を保持する保持装置において、さらに、
前記管状部材における、前記第１の方向の前記他方側に配置された接続部材であって、前記第１の方向の前記一方側の端面である第３の表面に開口するように、前記フランジ部の前記第１の貫通孔に挿通された締結部材が螺号する孔が形成された接続部材を備え、
前記管状部材における前記第１の方向の前記他方側の端面である第４の表面の一部分は、前記接続部材の前記第３の表面に接しており、かつ、前記管状部材の前記第４の表面の外縁線の内、前記第４の表面を包含する最小の仮想円に重なる部分である特定部分は、前記接続部材の前記第３の表面に接していない、
ことを特徴とする保持装置。

【請求項2】

請求項１に記載の保持装置において、
前記管状部材の前記第４の表面の前記外縁線の全体が、前記接続部材の前記第３の表面に接していない、
ことを特徴とする保持装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の保持装置において、
前記接続部材の前記第３の表面には、前記第１の方向視で前記管状部材の前記第４の表面の前記外縁線の前記特定部分に重なる部分が存在し、
前記第１の方向において、前記接続部材の前記第３の表面と、前記管状部材の前記第４の表面の前記外縁線の前記特定部分とは、離間している、
ことを特徴とする保持装置。

【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保持装置において、さらに、
前記フランジ部に対して前記第１の方向の前記一方側に配置されたスペーサであって、前記フランジ部の前記第１の貫通孔に連通し、かつ、前記締結部材が挿通される第２の貫通孔が形成されたスペーサを備え、
前記フランジ部における前記第１の方向の前記一方側の端面である第５の表面の一部分は、前記スペーサにおける前記第１の方向の前記他方側の端面である第６の表面に接しており、かつ、前記フランジ部の前記第５の表面の外縁線の全体が、前記スペーサの前記第６の表面に接していない、
ことを特徴とする保持装置。

【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保持装置において、
前記管状部材の前記フランジ部には、複数の前記第１の貫通孔が形成されており、
前記接続部材には、前記フランジ部の複数の前記第１の貫通孔に挿通された複数の前記締結部材が螺号する複数の前記孔が形成されている、
ことを特徴とする保持装置。

【請求項6】

請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の保持装置において、さらに、
前記締結部材を備える、
ことを特徴とする保持装置。

【請求項7】

請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の保持装置において、さらに、
前記板状部材の内部に配置された内部電極を備える、
ことを特徴とする保持装置。

【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、対象物を保持する保持装置に関する。

【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。

【0003】

一般に、加熱装置は、板状部材と管状部材とを備える。板状部材は、所定の方向（以下、「第１の方向」という。）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。）とを有する板状の部材である。管状部材（「シャフト」とも呼ばれる。）は、上記第１の方向に延びる管状の部材であり、上記第１の方向の一方側の端部において板状部材の裏面に接合されている。板状部材の内部には、抵抗発熱体であるヒータ電極が配置されており、ヒータ電極に電圧が印加されるとヒータ電極が発熱し、板状部材の保持面上に保持された対象物が加熱される。

【0004】

加熱装置は、さらに、管状部材における上記第１の方向の他方側（板状部材に対向する側とは反対側）に配置された接続部材（「アダプタ」とも呼ばれる。）を備える。接続部材は、管状部材を他の部材（例えば、真空チャンバ）に取り付けるための部材である。接続部材は、例えばアルミニウム等の金属材料により形成されている。

【0005】

加熱装置の管状部材と接続部材とは、ボルト等の締結部材により接合される（例えば、特許文献１参照）。より詳細には、管状部材における接続部材に対向する側の端部には、フランジ部が形成されており、該フランジ部には、貫通孔が形成されている。該フランジ部の貫通孔に挿通された締結部材が、接続部材における管状部材に対向する側の表面に形成された孔に螺号することにより、管状部材と接続部材とが接合される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開平１０－２９８７６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

一般に、加熱装置の管状部材は、欠けが生じやすいセラミックスにより形成されている。そのため、管状部材と接続部材とを締結部材により締結する際に、２つの部材間にわずかな傾きが生じた場合に、管状部材の端面（接続部材に対向する面）における外縁線付近に接続部材が接触し、該外縁線付近に欠けが生ずるおそれがある。

【0008】

なお、このような課題は、加熱装置に限らず、板状部材と、セラミックス製の管状部材と、接続部材とを備え、板状部材の表面上に対象物を保持する保持装置一般に共通の課題である。

【0009】

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】

【0010】

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。

【0011】

（１）本明細書に開示される保持装置は、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、前記第１の方向に延び、セラミックスにより形成された管状部材であって、前記第１の方向の一方側の端部において前記板状部材の前記第２の表面に接合され、前記第１の方向の他方側の端部に、前記第１の方向に略直交する方向に突出し、かつ、前記第１の方向に延びる第１の貫通孔が形成されたフランジ部を有する管状部材と、を備え、前記板状部材の前記第１の表面上に対象物を保持する保持装置において、さらに、前記管状部材における、前記第１の方向の前記他方側に配置された接続部材であって、前記第１の方向の前記一方側の端面である第３の表面に開口するように、前記フランジ部の前記第１の貫通孔に挿通された締結部材が螺号する孔が形成された接続部材を備え、前記管状部材における前記第１の方向の前記他方側の端面である第４の表面の一部分は、前記接続部材の前記第３の表面に接しており、かつ、前記管状部材の前記第４の表面の外縁線の内、前記第４の表面を包含する最小の仮想円に重なる部分である特定部分は、前記接続部材の前記第３の表面に接していない。

【0012】

上述した管状部材の第４の表面（接続部材に対向する側の端面）の外縁線の部分は、管状部材と接続部材とを締結部材により締結する際に、管状部材と接続部材との間にわずかな傾きが生じた場合に、接続部材との接触による管状部材の欠けが生じやすい箇所である。特に、管状部材の第４の表面の外縁線のうち、該第４の表面を包含する最小の仮想円に重なる部分である特定部分（すなわち、外縁線のうちの最外周側の部分）は、上記欠けが最も生じやすい箇所である。上述したように、本保持装置では、管状部材の第４の表面の外縁線における特定部分が、接続部材の第３の表面に接していない。そのため、本保持装置によれば、上述した２つの部材間のわずかな傾きが生じた場合であっても、管状部材の第４の表面の外縁線における特定部分が接続部材と接触することを抑制することができ、その結果、管状部材の欠けの発生を抑制することができる。

【0013】

（２）上記保持装置において、前記管状部材の前記第４の表面の前記外縁線の全体が、前記接続部材の前記第３の表面に接していない構成としてもよい。このような構成によれば、管状部材の欠けの発生をより確実に抑制することができる。

【0014】

（３）上記保持装置において、前記接続部材の前記第３の表面には、前記第１の方向視で前記管状部材の前記第４の表面の前記外縁線の前記特定部分に重なる部分が存在し、前記第１の方向において、前記接続部材の前記第３の表面と、前記管状部材の前記第４の表面の前記外縁線の前記特定部分とは、離間している構成としてもよい。このような構成によれば、によれば、管状部材のフランジ部と接続部材との間の外径の大小関係等にかかわらず、管状部材の欠けの発生を抑制することができる。

【0015】

（４）上記保持装置において、さらに、前記フランジ部に対して前記第１の方向の前記一方側に配置されたスペーサであって、前記フランジ部の前記第１の貫通孔に連通し、かつ、前記締結部材が挿通される第２の貫通孔が形成されたスペーサを備え、前記フランジ部における前記第１の方向の前記一方側の端面である第５の表面の一部分は、前記スペーサにおける前記第１の方向の前記他方側の端面である第６の表面に接しており、かつ、前記フランジ部の前記第５の表面の外縁線の全体が、前記スペーサの前記第６の表面に接していない構成としてもよい。スペーサを用いて管状部材と接続部材とを締結する形態において、上述した管状部材のフランジ部の第５の表面（スペーサに対向する側の端面）の外縁線の部分は、スペーサと管状部材との間にわずかな傾きが生じた場合に、スペーサとの接触により管状部材の欠けが生じやすい箇所である。上記構成では、管状部材のフランジ部の第５の表面の外縁線の全体が、スペーサの第６の表面に接していない。そのため、上記構成によれば、上述した２つの部材間のわずかな傾きが生じた場合であっても、管状部材のフランジ部の第５の表面の外縁線の部分がスペーサと接触することを抑制することができ、その結果、管状部材の欠けの発生を抑制することができる。

【0016】

（５）上記保持装置において、前記管状部材の前記フランジ部には、複数の前記第１の貫通孔が形成されており、前記接続部材には、前記フランジ部の複数の前記第１の貫通孔に挿通された複数の前記締結部材が螺号する複数の前記孔が形成されている構成としてもよい。このような構成では、管状部材と接続部材とを複数の締結部材により締結する際に、各締結部材の締結力のばらつきに起因して管状部材と接続部材との間にわずかな傾きが生じやすく、上記欠けが発生しやすい。しかしながら、本保持装置では、管状部材の第４の表面の外縁線における特定部分が、接続部材の第３の表面に接していないため、管状部材の第４の表面の外縁線における特定部分が接続部材と接触することを抑制することができ、その結果、管状部材の欠けの発生を抑制することができる。

【0017】

（６）上記保持装置において、さらに、前記締結部材を備える構成としてもよい。このような構成によれば、管状部材と接続部材とを締結する締結部材を備える保持装置において、管状部材の第４の表面の外縁線における特定部分が接続部材と接触することを抑制することができ、その結果、管状部材の欠けの発生を抑制することができる。

【0018】

（７）上記保持装置において、さらに、前記板状部材の内部に配置された内部電極を備える構成としてもよい。このような構成によれば、板状部材の内部に配置された内部電極を備える保持装置において、管状部材の第４の表面の外縁線における特定部分が接続部材と接触することを抑制することができ、その結果、管状部材の欠けの発生を抑制することができる。

【0019】

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、保持装置、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】

【0020】

【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

【図2】本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

【図3】管状部材２０の下面Ｓ４の構成を示す説明図

【図4】管状部材２０の断面構成を示す説明図

【図5】接続部材８０の上面Ｓ３の構成を示す説明図

【図6】接続部材８０の断面構成を示す説明図

【図7】スペーサ９０の下面Ｓ６の構成を示す説明図

【図8】スペーサ９０の断面構成を示す説明図

【発明を実施するための形態】

【0021】

Ａ．実施形態：
Ａ－１．加熱装置１００の構成：
図１は、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り、図２は、本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、後述する図３～図８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。

【0022】

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温度（例えば、４００～８００℃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、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、特許請求の範囲における保持装置の一例である。

【0023】

図１および図２に示すように、加熱装置１００は、板状部材１０と、管状部材２０と、接続部材８０とを備える。

【0024】

板状部材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。板状部材１０は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）やアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）等のセラミックスにより形成されている。板状部材１０の直径は、例えば１００ｍｍ以上、５００ｍｍ以下程度であり、板状部材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。板状部材１０の保持面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の方向に相当し、Ｚ軸方向に沿った上側は、特許請求の範囲における第１の方向の一方側に相当し、Ｚ軸方向に沿った下側は、特許請求の範囲における第１の方向の他方側に相当する。

【0025】

管状部材２０は、上記所定の方向（Ｚ軸方向）に延びる略円管状の部材である。管状部材２０は、板状部材１０と同様に、窒化アルミニウムやアルミナ等のセラミックスにより形成されている。本実施形態では、管状部材２０は、上側（板状部材１０に対向する側）の端部に、Ｚ軸方向に直交する方向（以下、「面方向」という。）に突出する上側フランジ部２２を有し、また、下側（接続部材８０に対向する側）の端部に、面方向に突出する下側フランジ部２３を有する。上側フランジ部２２および下側フランジ部２３は、管状部材２０の周方向の全体にわたって形成されている。なお、以下では、管状部材２０における上側フランジ部２２および下側フランジ部２３以外の部分を、本体部２１という。管状部材２０の本体部２１の外径は、例えば３０ｍｍ以上、９０ｍｍ以下程度であり、管状部材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。下側フランジ部２３は、特許請求の範囲におけるフランジ部に相当する。

【0026】

板状部材１０と管状部材２０とは、板状部材１０の裏面Ｓ２と管状部材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。管状部材２０は、板状部材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。

【0027】

図２に示すように、板状部材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、板状部材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。また、板状部材１０の裏面Ｓ２には、一対の凹部１２が形成されており、各凹部１２の位置には、導電性の給電電極（電極パッド）５４が設けられている。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。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。

【0028】

また、管状部材２０には、管状部材２０の全長にわたってＺ軸方向に延びる貫通孔２４が形成されている。貫通孔２４には、複数の端子部材７０が収容されている。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の上端部は、金属ろう材５６（例えば金ろう材）を介して給電電極５４に接合されている。

【0029】

図示しない電源から各端子部材７０、各給電電極５４、各ビア導体５２等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、板状部材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。

【0030】

接続部材８０は、管状部材２０の下側に配置されており、管状部材２０を他の部材（例えば、真空チャンバ（不図示））に取り付けるための部材である。接続部材８０は、例えば、上記所定の方向（Ｚ軸方向）に延びる略円柱状であり、例えばアルミニウム等の金属材料により形成されている。接続部材８０と管状部材２０とは、接続部材８０の上面Ｓ３と管状部材２０の下面Ｓ４とがＺ軸方向に対向するように配置されており、後述するように、複数のボルト９９により互いに接合されている。接続部材８０には、管状部材２０の貫通孔２４に連通する貫通孔８４が形成されており、上述した端子部材７０は、管状部材２０の貫通孔２４と接続部材８０の貫通孔８４とにより形成された空間に配置されている。接続部材８０の上面Ｓ３は、特許請求の範囲における第３の表面に相当し、管状部材２０の下面Ｓ４は、特許請求の範囲における第４の表面に相当する。

【0031】

なお、後述する図３～図６に示すように、管状部材２０の本体部２１には、Ｚ軸方向に延びる複数の貫通孔２６が形成されており、接続部材８０には、Ｚ軸方向に延び、かつ、それぞれ管状部材２０の貫通孔２６に連通する複数の貫通孔８６が形成されている。管状部材２０の貫通孔２６および接続部材８０の貫通孔８６により形成された空間（Ｚ軸方向に延びる空間）は、例えば、板状部材１０の保持面Ｓ１や半導体ウェハＷ等を取り囲むエアーカーテン（不図示）を形成するため、窒素やアルゴン等の不活性ガスが供給されるガス流路や、板状部材１０に配置された高周波電極（不図示）に接続された高周波体（不図示）を収容するための空間として利用される。

【0032】

Ａ－２．管状部材２０と接続部材８０との接合箇所付近の詳細構成：
次に、本実施形態の加熱装置１００における管状部材２０と接続部材８０との接合箇所付近の詳細構成について説明する。図３は、管状部材２０の下面Ｓ４の構成を示す説明図であり、図４は、管状部材２０の断面構成を示す説明図であり、図５は、接続部材８０の上面Ｓ３の構成を示す説明図であり、図６は、接続部材８０の断面構成を示す説明図であり、図７は、後述するスペーサ９０の下面Ｓ６の構成を示す説明図であり、図８はスペーサ９０の断面構成を示す説明図である。図４には、図２のＩＶ－ＩＶの位置における管状部材２０のＸＹ断面構成が示されており、図６には、図２のＶＩ－ＶＩの位置における接続部材８０のＸＹ断面構成が示されており、図８には、図２のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩの位置におけるスペーサ９０のＸＹ断面構成が示されている。

【0033】

上述したように、管状部材２０は、下側の端部に、面方向に突出する下側フランジ部２３を有する（図２～図４参照）。下側フランジ部２３は、管状部材２０の周方向の全体にわたって形成されている。本実施形態では、下側フランジ部２３に、周方向に沿って略均等に配置された８つの貫通孔２５が形成されている。下側フランジ部２３に形成された各貫通孔２５は、ボルト９９を挿通するための孔である。なお、本実施形態では、下側フランジ部２３に形成された各貫通孔２５は、閉じた孔ではなく、下側フランジ部２３の外周面に開口した孔（切り欠き）である。すなわち、本明細書において、ある部材に形成された、ある方向に延びる貫通孔は、該部材の該方向廻りの外周面に開口せずに閉じた孔の他に、該外周面に開口した孔（切り欠き）を含む。貫通孔２５は、特許請求の範囲における第１の貫通孔に相当し、ボルト９９は、特許請求の範囲における締結部材に相当する。

【0034】

また、図５および図６に示すように、接続部材８０には、上面Ｓ３に開口する８つのボルト孔８５が形成されている。各ボルト孔８５は、周方向に沿って略均等に配置されている。接続部材８０のボルト孔８５には、管状部材２０の下側フランジ部２３の貫通孔２５に挿通された複数のボルト９９が螺号している（図２参照）。これにより、管状部材２０と接続部材８０とが互いに接合される。ボルト孔８５は、特許請求の範囲における接続部材８０に形成された孔に相当する。

【0035】

なお、図５および図６に示すように、接続部材８０の上面Ｓ３には、貫通孔８４を囲むような略円環状の凹部（溝）８８が形成されており、凹部８８には、Ｏリング８９が配置されている（図２参照）。なお、図５および図６では、図の煩雑さを回避するために、Ｏリング８９を簡易的に一点鎖線で示している。Ｏリング８９の存在によって、貫通孔８４により形成された空間がシールされる。なお、本実施形態では、凹部８８が、各貫通孔８６が形成された箇所にも連続的に形成されており、Ｏリング８９が各貫通孔８６を取り囲むような形状となっており、その結果、各貫通孔８６により形成された空間もシールされている。

【0036】

また、本実施形態の加熱装置１００は、さらに、管状部材２０の下側フランジ部２３の上側に配置された２つのスペーサ９０を備えている（図２参照）。図７および図８に示すように、各スペーサ９０は、Ｚ軸方向視で略半円弧状の板状部材であり、例えばアルミニウム等の金属材料により形成されている。２つのスペーサ９０は、２つのスペーサ９０を合わせるとＺ軸方向視で略円形となるように配置されている。このように配置された２つのスペーサ９０の組には、周方向に沿って略均等に配置された８つの貫通孔９５（すなわち、１つのスペーサ９０あたり４つの貫通孔９５）が形成されている。各貫通孔９５は、管状部材２０の下側フランジ部２３に形成された各貫通孔２５に連通しており、ボルト９９が挿通される（図２参照）。２つのスペーサ９０は、下側フランジ部２３の上面Ｓ５に接すると共に、ボルト９９の座面に接しており、座金（ワッシャ）として機能する。貫通孔９５は、特許請求の範囲における第２の貫通孔に相当する。

【0037】

（管状部材２０の下面Ｓ４と接続部材８０の上面Ｓ３との関係）
本実施形態の加熱装置１００では、接続部材８０の上面Ｓ３に凹凸が形成されており、その結果、管状部材２０の下面Ｓ４の一部分は、接続部材８０の上面Ｓ３に接しており、管状部材２０の下面Ｓ４の残りの一部分は、接続部材８０の上面Ｓ３に接していない。以下、この点について、詳細に説明する。

【0038】

図３および図４に示すように、管状部材２０の下面Ｓ４の外縁線Ｌｘは、該下面Ｓ４を包含する最小の仮想円ＶＣに重なる部分（以下、「外周部分Ｌｘ１」という。）と、外周部分Ｌｘ１以外の部分（貫通孔２５の内周面を構成する部分であり、以下、「内側部分Ｌｘ２」という。）とから構成されている。管状部材２０の下面Ｓ４の外縁線Ｌｘのうち、外周部分Ｌｘ１は、下側フランジ部２３の最外周面を規定する部分であり、内側部分Ｌｘ２は、貫通孔２５の内周面を規定する部分である。なお、図５および図６には、管状部材２０の下面Ｓ４の外縁線Ｌｘと接続部材８０との位置関係を示すために、Ｚ軸方向視での外縁線Ｌｘの位置を破線で示している。管状部材２０の下面Ｓ４の外縁線Ｌｘにおける外周部分Ｌｘ１は、特許請求の範囲における特定部分に相当する。

【0039】

図５および図６に示すように、本実施形態の加熱装置１００では、接続部材８０の上面Ｓ３の外径は、管状部材２０の下面Ｓ４の外径より大きい。そのため、接続部材８０の上面Ｓ３には、Ｚ軸方向視で管状部材２０の下面Ｓ４の外縁線Ｌｘ（外周部分Ｌｘ１および内側部分Ｌｘ２）に重なる部分が存在する。

【0040】

また、図２、図５および図６に示すように、接続部材８０の上面Ｓ３には、凹部（下方に後退した部分）８７が形成されている。凹部８７は、Ｚ軸方向視で、接続部材８０の上面Ｓ３の外周全周に沿って略一定の幅を有する帯状の外周部分８７ａと、外周部分８７ａから各ボルト孔８５が形成された位置に向けて内側に延びる略半円形の内側部分８７ｂとから構成されている。図５および図６に示すように、Ｚ軸方向視で、管状部材２０の下面Ｓ４の外縁線Ｌｘのうちの外周部分Ｌｘ１は、その全体が、接続部材８０の上面Ｓ３に形成された凹部８７の外周部分８７ａに重なっている。そのため、該外周部分Ｌｘ１の全体は、Ｚ軸方向において接続部材８０の上面Ｓ３と離間しており、該上面Ｓ３に接していない。一方、Ｚ軸方向視で、管状部材２０の下面Ｓ４の外縁線Ｌｘのうちの内側部分Ｌｘ２は、その一部分は、凹部８７の外周部分８７ａに重なっているが、残りの一部分は、凹部８７の外周部分８７ａに重なっていない。ただし、該残りの一部分は、凹部８７の内側部分８７ｂに重なっている。そのため、該内側部分Ｌｘ２の全体も、Ｚ軸方向において接続部材８０の上面Ｓ３と離間しており、該上面Ｓ３に接していない。以上のことから、本実施形態の加熱装置１００では、管状部材２０の下面Ｓ４の外縁線Ｌｘの全体が、Ｚ軸方向において接続部材８０の上面Ｓ３と離間しており、該上面Ｓ３に接していない。

【0041】

（管状部材２０の下側フランジ部２３の上面Ｓ５とスペーサ９０の下面Ｓ６との関係）
本実施形態の加熱装置１００では、各スペーサ９０の下面Ｓ６に凹凸が形成されており、その結果、管状部材２０の下側フランジ部２３の上面Ｓ５の一部分は、各スペーサ９０の下面Ｓ６に接しており、管状部材２０の下側フランジ部２３の上面Ｓ５の残りの一部分は、各スペーサ９０の下面Ｓ６に接していない。以下、この点について、詳細に説明する。なお、管状部材２０の下側フランジ部２３の上面Ｓ５は、特許請求の範囲における第５の表面に相当し、スペーサ９０の下面Ｓ６は、特許請求の範囲における第６の表面に相当する。

【0042】

図２に示すように、管状部材２０の下側フランジ部２３の側面は、Ｚ軸方向に平行である。そのため、図３および図４に示すように、管状部材２０の下側フランジ部２３の上面Ｓ５の外縁線Ｌｙは、Ｚ軸方向視で、管状部材２０の下面Ｓ４の外縁線Ｌｘと一致する。すなわち、管状部材２０の下側フランジ部２３の上面Ｓ５の外縁線Ｌｙは、該上面Ｓ５を包含する最小の仮想円ＶＣに重なる部分（以下、「外周部分Ｌｙ１」という。）と、外周部分Ｌｙ１以外の部分（貫通孔２５の内周面を構成する部分であり、以下、「内側部分Ｌｙ２」という。）とから構成されている。管状部材２０の下側フランジ部２３の上面Ｓ５の外縁線Ｌｙのうち、外周部分Ｌｙ１は、下側フランジ部２３の最外周面を規定する部分であり、内側部分Ｌｙ２は、貫通孔２５の内周面を規定する部分である。なお、図７および図８には、管状部材２０の下側フランジ部２３の上面Ｓ５の外縁線Ｌｙとスペーサ９０との位置関係を示すために、Ｚ軸方向視での外縁線Ｌｙの位置を破線で示している。

【0043】

図７および図８に示すように、本実施形態の加熱装置１００では、２つのスペーサ９０の下面Ｓ６により構成される領域の外径は、管状部材２０の下側フランジ部２３の上面Ｓ５の外径より大きい。そのため、各スペーサ９０の下面Ｓ６には、Ｚ軸方向視で管状部材２０の下側フランジ部２３の上面Ｓ５の外縁線Ｌｙ（外周部分Ｌｙ１および内側部分Ｌｙ２）に重なる部分が存在する。

【0044】

また、図２、図７および図８に示すように、各スペーサ９０の下面Ｓ６には、凹部（上方に後退した部分）９７が形成されている。凹部９７は、Ｚ軸方向視で、各スペーサ９０の下面Ｓ６の外周全周に沿って略一定の幅を有する帯状の外周部分９７ａと、外周部分９７ａから各貫通孔９５が形成された位置に向けて内側に延びる略矩形の内側部分９７ｂとから構成されている。図７および図８に示すように、Ｚ軸方向視で、管状部材２０の下側フランジ部２３の上面Ｓ５の外縁線Ｌｙのうちの外周部分Ｌｙ１は、その全体が、各スペーサ９０の下面Ｓ６に形成された凹部９７の外周部分９７ａに重なっている。そのため、該外周部分Ｌｙ１の全体は、Ｚ軸方向においてスペーサ９０の下面Ｓ６と離間しており、該下面Ｓ６に接していない。一方、Ｚ軸方向視で、管状部材２０の下側フランジ部２３の上面Ｓ５の外縁線Ｌｙのうちの内側部分Ｌｙ２は、その一部分は、凹部９７の外周部分９７ａに重なっているが、残りの一部分は、凹部９７の外周部分９７ａに重なっていない。ただし、該残りの一部分は、凹部９７の内側部分９７ｂに重なっている。そのため、該内側部分Ｌｙ２の全体も、Ｚ軸方向においてスペーサ９０の下面Ｓ６と離間しており、該下面Ｓ６に接していない。以上のことから、本実施形態の加熱装置１００では、管状部材２０の下側フランジ部２３の上面Ｓ５の外縁線Ｌｙの全体が、Ｚ軸方向においてスペーサ９０の下面Ｓ６と離間しており、該下面Ｓ６に接していない。

【0045】

Ａ－３．本実施形態の効果：
以上説明したように、本実施形態の加熱装置１００は、Ｚ軸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とを有する板状部材１０と、Ｚ軸方向に延び、セラミックスにより形成された管状部材２０とを備え、板状部材１０の保持面Ｓ１上に対象物を保持する保持装置である。管状部材２０は、上側の端部において板状部材１０の裏面Ｓ２に接合され、下側の端部に、面方向に突出する下側フランジ部２３を有する。下側フランジ部２３には、Ｚ軸方向に延びる貫通孔２５が形成されている。また、本実施形態の加熱装置１００は、さらに、管状部材２０の下側に配置された接続部材８０を備える。接続部材８０には、接続部材８０の上面Ｓ３に開口するようにボルト孔８５が形成されている。このボルト孔８５には、管状部材２０の下側フランジ部２３の貫通孔２５に挿通されたボルト９９が螺号する。また、本実施形態の加熱装置１００では、管状部材２０の下面Ｓ４の一部分は、接続部材８０の上面Ｓ３に接しており、かつ、管状部材２０の下面Ｓ４の外縁線Ｌｘの内、該下面Ｓ４を包含する最小の仮想円ＶＣに重なる部分である外周部分Ｌｘ１は、接続部材８０の上面Ｓ３に接していない。

【0046】

上述した管状部材２０の下面Ｓ４（接続部材８０に対向する側の端面）の外縁線Ｌｘの部分は、管状部材２０と接続部材８０とをボルト９９により締結する際に、管状部材２０と接続部材８０との間にわずかな傾きが生じた場合に、接続部材８０との接触による管状部材２０の欠けが生じやすい箇所である。特に、管状部材２０の下面Ｓ４の外縁線Ｌｘのうち、該下面Ｓ４を包含する最小の仮想円ＶＣに重なる部分である外周部分Ｌｘ１（すなわち、外縁線Ｌｘのうちの最外周側の部分）は、上記欠けが最も生じやすい箇所である。上述したように、本実施形態の加熱装置１００では、管状部材２０の下面Ｓ４の外縁線Ｌｘにおける外周部分Ｌｘ１が、接続部材８０の上面Ｓ３に接していない。そのため、本実施形態の加熱装置１００によれば、上述した２つの部材間のわずかな傾きが生じた場合であっても、管状部材２０の下面Ｓ４の外縁線Ｌｘにおける外周部分Ｌｘ１が接続部材８０と接触することを抑制することができ、その結果、管状部材２０の欠けの発生を抑制することができる。

【0047】

また、本実施形態の加熱装置１００では、管状部材２０の下面Ｓ４の外縁線Ｌｘの全体が、接続部材８０の上面Ｓ３に接していない。そのため、本実施形態の加熱装置１００によれば、管状部材２０の欠けの発生をより確実に抑制することができる。

【0048】

また、本実施形態の加熱装置１００では、接続部材８０の上面Ｓ３には、Ｚ軸方向視で管状部材２０の下面Ｓ４の外縁線Ｌｘの外周部分Ｌｘ１に重なる部分が存在し、Ｚ軸方向において、接続部材８０の上面Ｓ３と、管状部材２０の下面Ｓ４の外縁線Ｌｘの外周部分Ｌｘ１とは離間している。そのため、本実施形態の加熱装置１００によれば、管状部材２０の下側フランジ部２３と接続部材８０との間の外径の大小関係等にかかわらず、管状部材２０の欠けの発生を抑制することができる。

【0049】

また、本実施形態の加熱装置１００は、さらに、管状部材２０の下側フランジ部２３の上側に配置されたスペーサ９０を備える。スペーサ９０には、貫通孔９５が形成されている。スペーサ９０の貫通孔９５は、管状部材２０の下側フランジ部２３の貫通孔２５に連通し、かつ、ボルト９９が挿通される孔である。また、本実施形態の加熱装置１００では、管状部材２０の下側フランジ部２３の上面Ｓ５の一部分は、スペーサ９０の下面Ｓ６に接しており、かつ、下側フランジ部２３の上面Ｓ５の外縁線Ｌｙの全体が、スペーサ９０の下面Ｓ６に接していない。スペーサ９０を用いて管状部材２０と接続部材８０とを締結する形態において、上述した管状部材２０の下側フランジ部２３の上面Ｓ５（スペーサ９０に対向する側の端面）の外縁線Ｌｙの部分は、スペーサ９０と管状部材２０との間にわずかな傾きが生じた場合に、スペーサ９０との接触により管状部材２０の欠けが生じやすい箇所である。上述したように、本実施形態の加熱装置１００では、管状部材２０の下側フランジ部２３の上面Ｓ５の外縁線Ｌｙの全体が、スペーサ９０の下面Ｓ６に接していない。そのため、本実施形態の加熱装置１００によれば、上述した２つの部材間のわずかな傾きが生じた場合であっても、管状部材２０の下側フランジ部２３の上面Ｓ５の外縁線Ｌｙの部分がスペーサ９０と接触することを抑制することができ、その結果、管状部材２０の欠けの発生を抑制することができる。

【0050】

また、本実施形態の加熱装置１００では、管状部材２０の下側フランジ部２３には、複数の貫通孔２５が形成されており、接続部材８０には、管状部材２０の下側フランジ部２３の複数の貫通孔２５に挿通された複数のボルト９９が螺号する複数のボルト孔８５が形成されている。そのため、本実施形態の加熱装置１００は、管状部材２０と接続部材８０とを複数のボルト９９により締結する際に、各ボルト９９の締結力のばらつきに起因して管状部材２０と接続部材８０との間にわずかな傾きが生じやすく、上記欠けが発生しやすい構成である。しかしながら、本実施形態の加熱装置１００では、上述したように、管状部材２０の下面Ｓ４の外縁線Ｌｘにおける外周部分Ｌｘ１が、接続部材８０の上面Ｓ３に接していないため、上述した２つの部材間のわずかな傾きが生じた場合であっても、管状部材２０の下面Ｓ４の外縁線Ｌｘにおける外周部分Ｌｘ１が接続部材８０と接触することを抑制することができ、その結果、管状部材２０の欠けの発生を抑制することができる。

【0051】

また、本実施形態の加熱装置１００は、さらに、ボルト９９を備える。そのため、本実施形態の加熱装置１００によれば、管状部材２０と接続部材８０とを締結するボルト９９を備える加熱装置１００において、管状部材２０の下面Ｓ４の外縁線Ｌｘにおける外周部分Ｌｘ１が接続部材８０と接触することを抑制することができ、その結果、管状部材２０の欠けの発生を抑制することができる。

【0052】

また、本実施形態の加熱装置１００は、さらに、板状部材１０の内部に配置された内部電極であるヒータ電極５０を備える。そのため、本実施形態の加熱装置１００によれば、板状部材１０の内部に配置された内部電極を備える加熱装置１００において、管状部材２０の下面Ｓ４の外縁線Ｌｘにおける外周部分Ｌｘ１が接続部材８０と接触することを抑制することができ、その結果、管状部材２０の欠けの発生を抑制することができる。

【0053】

Ｂ．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。

【0054】

上記実施形態における加熱装置１００の構成は、あくまで例示であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、管状部材２０の下面Ｓ４の外縁線Ｌｘの全体が接続部材８０の上面Ｓ３に接していないが、該外縁線Ｌｘのうち、外周部分Ｌｘ１は接続部材８０の上面Ｓ３に接していないが、内側部分Ｌｘ２（の少なくとも一部）は接続部材８０の上面Ｓ３に接しているとしてもよい。

【0055】

また、上記実施形態では、接続部材８０の上面Ｓ３に凹部８７が形成されることにより、管状部材２０の下面Ｓ４の外縁線Ｌｘのうちの外周部分Ｌｘ１が接続部材８０の上面Ｓ３に接していない構成が実現されているが、接続部材８０の上面Ｓ３の外径が管状部材２０の下面Ｓ４の外径より小さいことによって該構成が実現されてもよい。

【0056】

また、上記実施形態では、管状部材２０の下側フランジ部２３の上面Ｓ５の外縁線Ｌｙの全体がスペーサ９０の下面Ｓ６に接していないが、該外縁線Ｌｙのうち、外周部分Ｌｙ１はスペーサ９０の下面Ｓ６に接していないが、内側部分Ｌｙ２（の少なくとも一部）はスペーサ９０の下面Ｓ６に接しているとしてもよい。また、管状部材２０の下側フランジ部２３の上面Ｓ５の外縁線Ｌｙの全体がスペーサ９０の下面Ｓ６に接しているとしてもよい。また、加熱装置１００がスペーサ９０を備えないとしてもよい。

【0057】

また、上記実施形態では、管状部材２０の下側フランジ部２３に複数の貫通孔２５が形成されており、接続部材８０に、管状部材２０の下側フランジ部２３の複数の貫通孔２５に挿通された複数のボルト９９が螺号する複数のボルト孔８５が形成されているが、管状部材２０の下側フランジ部２３に１つの貫通孔２５が形成されており、接続部材８０に、管状部材２０の下側フランジ部２３の１つの貫通孔２５に挿通された１つのボルト９９が螺号する１つのボルト孔８５が形成されているとしてもよい。

【0058】

また、上記実施形態では、加熱装置１００が、板状部材１０の内部に配置された内部電極として、ヒータ電極５０を備えているが、加熱装置１００が、板状部材１０の内部に配置された内部電極として、他の電極（例えば、ＲＦ電極）を備えていてもよい。

【0059】

また、上記実施形態における加熱装置１００を構成する各部材の形成材料は、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。例えば、上記実施形態では、板状部材１０がセラミックス製であるとしているが、板状部材１０がセラミックス以外の材料製（例えば、アルミニウムやアルミニウム合金等の金属製）であるとしてもよい。また、上記実施形態では、接続部材８０やスペーサ９０が金属製であるとしているが、接続部材８０やスペーサ９０が金属以外の材料製であるとしてもよい。

【0060】

また、上記実施形態の加熱装置１００では、パージガスを供給するためのガス流路や高周波体を収容するための空間として利用される空間を形成するために、管状部材２０の貫通孔２６および接続部材８０の貫通孔８６が形成されているが、これらの孔は無くてもよいし、さらに他の空間を形成するための孔が形成されていてもよい。

【0061】

また、本明細書に開示される技術は、加熱装置に限らず、板状部材と、セラミックス製の管状部材と、接続部材とを備え、板状部材の表面上に対象物を保持する他の保持装置にも同様に適用可能である。

【符号の説明】

【0062】

１０：板状部材 １２：凹部 ２０：管状部材 ２１：本体部 ２２：上側フランジ部 ２３：下側フランジ部 ２４：貫通孔 ２５：貫通孔 ２６：貫通孔 ３０：接合部 ５０：ヒータ電極 ５２：ビア導体 ５４：給電電極 ５６：金属ろう材 ７０：端子部材 ８０：接続部材 ８４：貫通孔 ８５：ボルト孔 ８６：貫通孔 ８７：凹部 ８７ａ：外周部分 ８７ｂ：内側部分 ８８：凹部 ８９：Ｏリング ９０：スペーサ ９５：貫通孔 ９７：凹部 ９７ａ：外周部分 ９７ｂ：内側部分 ９９：ボルト １００：加熱装置 Ｌｘ１：外周部分 Ｌｘ２：内側部分 Ｌｘ：外縁線 Ｌｙ１：外周部分 Ｌｙ２：内側部分 Ｌｙ：外縁線 Ｓ１：保持面 Ｓ２：裏面 Ｓ３：上面 Ｓ４：下面 Ｓ５：上面 Ｓ６：下面 ＶＣ：仮想円 Ｗ：半導体ウェハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】