特許 7498015 保持装置及び保持装置の製造方法

(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】2024-06-03

(45)【発行日】2024-06-11

(54)【発明の名称】保持装置及び保持装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20240604BHJP

   H05B 3/02 20060101ALI20240604BHJP

   C04B 35/581 20060101ALI20240604BHJP

   C04B 37/00 20060101ALI20240604BHJP

   H05B 3/03 20060101ALN20240604BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

H05B3/02 A

C04B35/581

C04B37/00 A

H05B3/03

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020072143

(22)【出願日】2020-04-14

(65)【公開番号】P2021170567

(43)【公開日】2021-10-28

【審査請求日】2023-03-24

(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】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 洋史

(72)【発明者】

【氏名】坂巻 龍之介

【審査官】宮久保 博幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１９８９７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１２４２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０８２７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－３０６６２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１４１１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１３３５７６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０５Ｂ ３／０２

Ｃ０４Ｂ ３５／５８１

Ｃ０４Ｂ ３７／００

Ｈ０５Ｂ ３／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の表面を有し、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た保持部材と、前記保持部材の内部に配置された金属製の発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体と接する導電性の給電接続部材と、前記給電接続部材と電気的に接続された導電性の給電端子と、を備え、前記保持部材の前記第１の表面上に対象物を保持する保持装置において、
前記給電接続部材の表面のうち、前記給電端子との接続面の少なくとも一部が、ＴｉとＺｒとＶとＴａとＮｂとの少なくとも１つを含有する窒化物により形成された第１コート層に覆われ、
前記発熱抵抗体の表面のうち、前記給電接続部材との接触面を除く表面の少なくとも一部が、ＡｌとＴｉとＺｒとＶとＴａとＮｂとの少なくとも１つを含有する窒化物により形成された第２コート層に覆われている
ことを特徴とする保持装置。

【請求項2】

請求項１に記載する保持装置において、
前記第１コート層の厚さは、０．３μｍ以上、６０μｍ以下である
ことを特徴とする保持装置。

【請求項3】

第１の表面を有し、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た保持部材と、前記保持部材の内部に配置された金属製の発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体と接する導電性の給電接続部材と、前記給電接続部材と電気的に接続された導電性の給電端子と、を備え、前記保持部材の前記第１の表面上に対象物を保持する保持装置の製造方法において、
前記給電接続部材の表面のうち、前記給電端子との接続面の少なくとも一部に、ＴｉとＺｒとＶとＴａとＮｂとの少なくとも１つを含有する窒化物であるコート層を形成する工程と、
前記発熱抵抗体と前記コート層が形成された前記給電接続部材とが内部に配置された前記保持部材を焼成により作製する工程と、を備える
ことを特徴とする保持装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、対象物を保持する保持装置及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

保持装置の一例として、対象物（例えば、半導体ウエハ）を保持しつつ所定の温度（例えば、４０～８００℃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。このような加熱装置は、例えば、成膜装置（ＣＶＤ成膜装置やスパッタリング成膜装置など）やエッチング装置（プラズマエッチング装置など）といった半導体製造装置の一部として使用されている。

【0003】

一般的に、この種の保持装置は、セラミックス焼結体により形成された保持部材を備えており、その内部には、例えばタングステン（Ｗ）やモリブテン（Ｍｏ）等の金属製の発熱抵抗体が配置されている。また、保持装置は、発熱抵抗体と接する導電性の給電接続部材と、給電接続部材と電気的に接続された導電性の給電端子とを備えている。そして、これらの給電端子と給電接続部材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、保持部材の表面（以下、「保持面」ともいう）上に保持した対象物を加熱することができるようになっている。

【0004】

このような保持装置（加熱装置）が製造される際には、内部に発熱抵抗体の材料が配置された保持部材の材料の成形体が高温（例えば、１７００～１９００℃程度）で焼成されることにより、緻密なセラミックス焼結体により形成された保持部材と、保持部材の内部に配置された発熱抵抗体とが作製される。この焼成の際に、炉内雰囲気や原料由来の不純物（例えば、炭素）が、緻密化する前の保持部材の材料の成形体中に侵入して発熱抵抗体と反応することにより、発熱抵抗体の表面に変質層（例えば、炭化タングステン層や炭化モリブテン層）が形成されることがある。

【0005】

そして、発熱抵抗体の表面に変質層が形成されると、発熱抵抗体の抵抗値のバラツキ（製品内及び／又は製品間のバラツキ）が発生し、これにより発熱抵抗体の発熱量のバラツキが発生し、保持部材の保持面の温度（ひいては、保持面に保持された対象物の温度）のバラツキが発生するおそれがある。そのため、従来から、保持部材の相対密度や焼成条件を調整することにより、発熱抵抗体の表面に変質層が形成されることを抑制する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００６－２７３５８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記の従来技術では、発熱抵抗体の表面に形成される変質層のみに注目しており、給電接続部材の表面に形成される変質層については何も記載されていない。そのため、上記の従来技術では、保持部材の焼成の際に、炉内雰囲気や原料由来の不純物が給電接続部材と反応して、給電接続部材の表面に変質層が形成されてしまうと、この変質層の形成に起因して、給電接続部材の導電性が変化することや、給電接続部材と給電端子との接続界面における界面抵抗にバラツキが発生することにより、発熱抵抗体の発熱量にバラツキが生じてしまうので、保持部材の保持面の温度（ひいては、保持面に保持された対象物の温度）のバラツキの発生を抑制することができなかった。また、保持装置の使用時に、給電端子側から侵入する酸素により給電接続部材の酸化が発生し、その酸化による体積膨張に起因して、保持部材にクラックが発生するおそれもあった。

【0008】

そこで、本開示は上記した問題点を解決するためになされたものであり、対象物を保持する保持面における温度バラツキを抑制するとともに、保持部材にクラックが発生することを防止できる保持装置及び保持装置の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するためになされた本開示の一形態は、
第１の表面を有し、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た保持部材と、前記保持部材の内部に配置された金属製の発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体と接する導電性の給電接続部材と、前記給電接続部材と電気的に接続された導電性の給電端子と、を備え、前記保持部材の前記第１の表面上に対象物を保持する保持装置において、
前記給電接続部材の表面のうち、前記給電端子との接続面の少なくとも一部が、ＴｉとＺｒとＶとＴａとＮｂとの少なくとも１つを含有する窒化物により形成された第１コート層に覆われ、
前記発熱抵抗体の表面のうち、前記給電接続部材との接触面を除く表面の少なくとも一部が、ＡｌとＴｉとＺｒとＶとＴａとＮｂとの少なくとも１つを含有する窒化物により形成された第２コート層に覆われていることを特徴とする。

【0010】

この保持装置では、給電接続部材の表面を覆う第１コート層の存在により、保持部材の焼成の際に、給電接続部材が不純物と反応して給電接続部材の表面に変質層が形成されることを抑制することができる。これにより、給電接続部材の導電性の変化や、給電接続部材と給電端子との接続界面における界面抵抗のバラツキの発生を抑制することができる結果、発熱抵抗体の発熱量のバラツキを抑制することができる。従って、保持部材の保持面の温度（ひいては、保持面に保持された対象物の温度）のバラツキの発生を抑制することができる。

【0011】

また、給電接続部材の表面を覆う第１コート層の存在により、保持装置の使用時に、給電端子側から侵入する酸素による給電接続部材の酸化を抑制することができる。そのため、酸化による体積膨張に起因するクラックが保持部材に発生することを防止することができる。

【0012】

そして、第１コート層は、ＴｉとＺｒとＶとＴａとＮｂとの少なくとも１つを含有する窒化物により形成されているため、高温焼成時に耐熱性を有するとともに、窒化アルミニウムを主成分とする保持部材への元素拡散を起こしにくいものであり、さらに、導電性を有するために給電接続部材と発熱抵抗体との間の電気的接続を確保できるものである。従って、この保持装置によれば、第１コート層により給電接続部材と発熱抵抗体との間の電気的接続が阻害されることを回避しつつ、かつ、第１コート層からの元素拡散に起因する保持部材の特性変化の発生を抑制しつつ、耐熱性の高い第１コート層の存在により、給電接続部材の表面に変質層が形成されることを効果的に抑制することができる。これにより、給電接続部材の導電性の変化や、給電接続部材と給電端子との接続界面における界面抵抗のバラツキの発生を抑制することができる結果、発熱抵抗体の発熱量のバラツキを抑制することができる。そのため、保持部材の保持面の温度（ひいては、保持面に保持された対象物の温度）のバラツキの発生を抑制することができる。

【0013】

また、発熱抵抗体の表面のうち、給電接続部材との接触面を除く表面の少なくとも一部が、ＡｌとＴｉとＺｒとＶとＴａとＮｂとの少なくとも１つを含有する窒化物により形成された第２コート層に覆われているため、保持部材の焼成の際に、発熱抵抗体が不純物と反応して発熱抵抗体の表面に変質層が形成されることも抑制することができる。そのため、発熱抵抗体の抵抗値のバラツキを起因する発熱抵抗体の発熱量のバラツキの発生を抑制することができ、保持部材の保持面の温度（ひいては、保持面に保持された対象物の温度）のバラツキの発生を一層抑制することができる。

【0014】

そして、第２コート層は、ＡｌとＴｉとＺｒとＶとＴａとＮｂとの少なくとも１つを含有する窒化物により形成されているため、高温焼成時に耐熱性を有するとともに、窒化アルミニウムを主成分とする保持部材への元素拡散を起こしにくいものである。従って、この保持装置によれば、第２コート層からの元素拡散に起因する保持部材の特性変化の発生を抑制しつつ、耐熱性の高い第２コート層の存在により、発熱抵抗体の表面に変質層が形成されることを抑制することができる。これにより、発熱抵抗体の抵抗値（発熱量）のバラツキの発生を抑制することができる結果、保持部材の保持面の温度（ひいては、保持面に保持された対象物の温度）のバラツキの発生を抑制することができる。

【0016】

上記した保持装置において、
前記第１コート層の厚さは、０．３μｍ以上、６０μｍ以下であることが好ましい。

【0017】

このようにすることにより、第１コート層の厚さが過度に薄くない（０．３μｍ以上である）ため、第１コート層の存在により、給電接続部材の表面に変質層が形成されることをより確実に抑制することができる。また、第１コート層の厚さが過度に厚くない（６０μｍ以下である）ため、給電接続部材と第１コート層との間の線膨張差に起因して第１コート層に生じる応力を小さくすることができ、その応力によって第１コート層にクラックが生じて変質層の形成を抑制できない、という事態を防止することができる。

【0018】

上記課題を解決するためになされた本開示の別形態は、
第１の表面を有し、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た保持部材と、前記保持部材の内部に配置された金属製の発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体と接する導電性の給電接続部材と、前記給電接続部材と電気的に接続された導電性の給電端子と、を備え、前記保持部材の前記第１の表面上に対象物を保持する保持装置の製造方法において、
前記給電接続部材の表面のうち、前記給電端子との接続面の少なくとも一部に、ＴｉとＺｒとＶとＴａとＮｂとの少なくとも１つを含有する窒化物であるコート層を形成する工程と、
前記発熱抵抗体と前記コート層が形成された前記給電接続部材とが内部に配置された前記保持部材を焼成により作製する工程と、を備える
ことを特徴とする。

【0019】

この保持装置の製造方法では、給電接続部材の表面を覆うコート層の存在により、保持部材の焼成の際に、給電接続部材が不純物と反応して給電接続部材の表面に変質層が形成されることを抑制することができる。これにより、給電接続部材の導電性の変化や、給電接続部材と給電端子との接続界面における界面抵抗のバラツキの発生を抑制することができる結果、発熱抵抗体の発熱量のバラツキを抑制することができる。従って、保持部材の保持面の温度（ひいては、保持面に保持された対象物の温度）のバラツキの発生を抑制することができる。

【0020】

また、この製造方法により製造された保持装置が使用される際に、給電端子側から侵入する酸素による給電接続部材の酸化を抑制することができる。そのため、酸化による体積膨張に起因するクラックが保持部材に発生することを防止することができる。

【0021】

そして、コート層は、ＴｉとＺｒとＶとＴａとＮｂとの少なくとも１つを含有する窒化物により形成されているため、高温焼成時に耐熱性を有するとともに、窒化アルミニウムを主成分とする保持部材への元素拡散を起こしにくいものであり、さらに、導電性を有するために給電接続部材と給電端子との間の電気的接続を確保できるものである。従って、この保持装置の製造方法によれば、コート層により給電接続部材と給電端子との間の電気的接続が阻害されることを回避しつつ、かつ、コート層からの元素拡散に起因する保持部材の特性変化の発生を抑制しつつ、耐熱性の高いコート層の存在により、給電接続部材の表面に変質層が形成されることを効果的に抑制することができる。これにより、給電接続部材の導電性の変化や、給電接続部材と給電端子との接続界面における界面抵抗のバラツキの発生を抑制することができる結果、発熱抵抗体の発熱量のバラツキを抑制することができる。そのため、保持部材の保持面の温度（ひいては、保持面に保持された対象物の温度）のバラツキの発生を抑制することができる。

【発明の効果】

【0022】

本開示によれば、 対象物を保持する保持面における温度バラツキを抑制するとともに、保持部材にクラックが発生することを防止できる保持装置及び保持装置の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】実施形態の加熱装置の概略斜視図である。

【図2】実施形態の加熱装置のＸＺ断面の概略構成図である。

【図3】図２のＸ１部における加熱装置のＸＺ断面構成を拡大して示す第１実施例の概略構成図である。

【図4】第２実施例の概略構成図である。

【図5】第３実施例の概略構成図である。

【図6】第４実施例の概略構成図である。

【図7】実施形態の加熱装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。

【図8】比較例の概略構成図である。

【図9】評価性能結果を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

本開示に係る実施形態である保持装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、保持装置の一例として、対象物を保持しつつ所定温度に加熱する加熱装置を例示して説明する。

【0025】

＜加熱装置の全体構成＞
本実施形態の加熱装置について、図１～図３を参照しながら説明する。加熱装置１は、対象物（例えばウエハ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１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など）やエッチング装置（プラズマエッチング装置など）といった半導体製造装置を構成する半導体製造装置用部品として使用されている。この加熱装置１は、図１、図２に示すように、保持部材１０と、支持部材２０とを有する。なお、以下の説明においては、説明の便宜上、図１に示すようにＸＹＺ軸を定義するものとする。ここで、Ｚ軸は加熱装置１の軸方向（図１の上下方向）の軸であり、Ｘ軸とＹ軸は加熱装置１の径方向の軸である。

【0026】

保持部材１０は、Ｚ軸方向（上下方向）に略直交する一の表面（以下、「保持面」という）１１と、保持面１１とは反対側の表面（以下、「裏面」という）１２とを備える略円板状の部材である。保持部材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。保持部材１０の直径は、例えば、１００～５００ｍｍ程度であり、保持部材１０の厚さ（Ｚ軸方向の寸法）は、例えば、３～３０ｍｍ程度である。なお、ここでいう主成分とは、含有割合の最も多い成分（例えば、体積含有率が９０ｖｏｌ％以上の成分）を意味する。また、保持面１１は本開示の「第１の表面」の一例である。

【0027】

図１、図２に示すように、保持部材１０の裏面１２には、後述する一対の端子部材４０や一対の受電電極４２に対応する一対の凹部１３が形成されている。各凹部１３のＺ軸方向に直交する断面（ＸＹ断面）の形状は、例えば略円形である。

【0028】

このような保持部材１０の内部には、図２に示すように、保持部材１０を加熱するヒータとしての発熱抵抗体１５が配置されている。発熱抵抗体１５は、例えば、Ｚ軸方向視で略螺旋状に延びるパターンを構成しており、タングステン（Ｗ）やモリブテン（Ｍｏ）等の金属により形成されている。Ｚ軸方向視で、発熱抵抗体１５の全体の直径は、例えば、７０～４５０ｍｍ程度、発熱抵抗体１５の線幅は、例えば、０．１～１０ｍｍ程度、発熱抵抗体１５の厚さ（Ｚ軸方向の寸法）は、例えば、０．１～３ｍｍ程度である。

【0029】

また、保持部材１０には、一対の受電電極４２が配置されている。各受電電極４２は、例えば、Ｚ軸方向視で略円形の板状部材であり、タングステンやモリブテン等の導電性材料により形成されている。受電電極４２の厚さは、例えば、０．１～５ｍｍ程度である。なお、受電電極４２は本開示の「給電接続部材」の一例である。

【0030】

一対の受電電極４２のうちの一方は、保持部材１０の裏面１２に形成された一対の凹部１３のうちの一方の底面に露出しており、かつ、その上面が発熱抵抗体１５の一端付近の下面に接することによって発熱抵抗体１５と電気的に接続されている。また、一対の受電電極４２のうちの他方は、保持部材１０の裏面１２に形成された一対の凹部１３のうちの他方の底面に露出しており、かつ、その上面が発熱抵抗体１５の他端付近の下面に接することによって発熱抵抗体１５と電気的に接続されている。

【0031】

支持部材２０は、図１、図２に示すように、Ｚ軸方向に延びる略円環状の部材である。支持部材２０は、例えば、窒化アルミニウムやアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）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。支持部材２０の高さ（Ｚ軸方向の寸法）は、例えば、１００～３００ｍｍ程度である。

【0032】

図２に示すように、支持部材２０には、支持部材２０の上面２１から下面２２までＺ軸方向に延びる貫通孔２３が形成されている。貫通孔２３のＺ軸方向に直交する断面（ＸＹ断面）の形状は、例えば、略円形である。貫通孔２３の内径は、例えば、１０～７０ｍｍ程度である。

【0033】

貫通孔２３内には、一対の端子部材４０が収容されている。各端子部材４０は、例えば、略円柱状の部材であり、ニッケルやチタン等の導電性材料により形成されている。端子部材４０の直径は、例えば、３～８ｍｍ程度である。なお、端子部材４０は本開示の「給電端子」の一例である。

【0034】

一対の端子部材４０のうちの一方における上端部分は、保持部材１０の裏面１２に形成された一対の凹部１３のうちの一方に収容されており、その凹部１３の底面に露出した受電電極４２と、ろう付け部４４（図３参照）によって接合されている。また、一対の端子部材４０のうちの他方における上端部分は、保持部材１０の裏面１２に形成された他対の凹部１３のうちの他方に収容されており、その凹部１３の底面に露出した受電電極４２と、ろう付け部４４によって接合されている。各ろう付け部４４は、例えば、Ｎｉ合金（Ｎｉ－Ｃｒ系合金など）、Ａｕ合金（Ａｕ－Ｎｉ系合金など）、純Ａｕといった金属ろう材を用いて形成されている。各端子部材４０は、ろう付け部４４を介して受電電極４２と電気的に接続されている。

【0035】

そして、保持部材１０と支持部材２０とは、保持部材１０の裏面１２と支持部材２０の上面２１とがＺ軸方向に互いに対向するように、かつ、保持部材１０と支持部材２０とが互いに略同軸となるように配置されている。これら保持部材１０と支持部材２０とは、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。

【0036】

このような加熱装置１において、不図示の電源から各端子部材４０と各受電電極４２を介して発熱抵抗体１５に電圧が印加されると、発熱抵抗体１５が発熱し、これにより、保持部材１０の保持面１１上に保持された対象物（例えば、半導体ウエハＷ）が所定の温度（例えば、４００～８００℃程度）に加熱される。なお、本実施形態の加熱装置１では、端子部材４０と発熱抵抗体１５との間の熱膨張差に起因する応力を緩和することができる。

【0037】

＜受電電極及び発熱抵抗体周辺の構成＞
次に、受電電極４２及び端子部材４０の周辺の詳細構成について、図３～図６を参照しながら説明する。本実施形態の加熱装置１では、受電電極４２の表面のうち、端子部材４０との接触面の少なくとも一部が、第１コート層６１に覆われている。具体的には、受電電極４２の表面のうち、端子部材４０との接触面の大部分（例えば８０％以上）が、第１コート層６１に覆われている。第１コート層６１は、ＴｉとＺｒとＶとＴａとＮｂとの少なくとも１つを含有する窒化物により形成されており、導電性を有する。すなわち、第１コート層６１は、例えば、ＺｒＮ、ＴｉＮ、ＶＮ、（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎ、（Ａｌ，Ｔｉ，Ｓｉ）Ｎ、ＴａＮ、ＮｂＮ等により形成される。このように第１コート層６１は、導電性を有するため、第１コート層６１が受電電極４２の表面のうちの端子部材４０との接触面の全部又は一部を覆っていても受電電極４２と端子部材４０の間の導通には影響しない。

【0038】

第１コート層６１の厚さｔ１は、０．３～６０μｍであることが好ましく、１．０～５０μｍであることがより好ましい。また、第１コート層６１の気孔率は、３０％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましい。なお、受電電極４２の表面のうちの端子部材４０との接触面とは、受電電極４２の表面のうち、直接的に、又は、他の物（例えば、ろう付け部４４）を介して、端子部材４０と対向する表面を意味する。

【0039】

なお、「受電電極４２の表面のうち、端子部材４０との接触面の少なくとも一部が、第１コート層６１に覆われている」とは、受電電極４２の表面のうち端子部材４０との接触面に注目したときに、その全部又は一部が第１コート層６１に覆われていることを意味し、受電電極４２の表面のうちの端子部材４０の接触面を除く表面の全部又は一部が第１コート層６１に覆われている形態を排除するものではない。

【0040】

また、Ｂ、Ｃ、Ｏ元素は、ＭｏやＷにより形成された受電電極４２と反応するおそれがあるため、第１コート層６１は、Ｂ、Ｃ、Ｏ元素を含有しないことが好ましい。

【0041】

＜第１コート層の構造(形状)＞
（第１実施例）
ここで、第１コート層６１の構造（コーティングパターン）が異なる実施例として、第１～第４実施例を順に例示して説明する。まず、第１実施例について、図３を参照しながら説明する。第１実施例では、図３に示すように、受電電極４２の表面のうち、端子部材４０との接触面及び凹部１３に露出する部分が、第１コート層６１に覆われている。

【0042】

（第２実施例）
次に、第２実施例について、図４を参照しながら説明する。第２実施例では、図４に示すように、受電電極４２の表面のうち、下面が第１コート層６１に覆われている。つまり、第２実施例では、第１実施例に比べて、第１コート層６１に覆われる面積が大きくなっている。

【0043】

（第３実施例）
次に、第３実施例について、図５を参照しながら説明する。第３実施例では、図５に示すように、受電電極４２の表面のうち、下面及び側面が第１コート層６１に覆われている。つまり、第３実施例では、第２実施例と比べると、受電電極４２の側面も第１コート層６１に覆われており、第１コート層６１に覆われる面積が更に大きくなっている。これにより、受電電極４２の表面のうち、端子部材４０との接触面及び凹部１３に露出する部分に加えて保持部材１０に接触する部分が第１コート層６１に覆われる。

【0044】

（第４実施例）
最後に、第４実施例について、図６を参照しながら説明する。第４実施例では、図６に示すように、受電電極４２の表面すべてが、第１コート層６１に覆われている。つまり、第４実施例では、例示する実施例のうちで、第１コート層６１に覆われる面積が最も大きくなっている。そして、第４実施例では、発熱抵抗体１５が第２コート層６２に覆われている。すなわち、発熱抵抗体１５の表面のうち、受電電極４２との接触面を除く表面の少なくとも一部が、第２コート層６２に覆われている。具体的には、発熱抵抗体１５の表面のうち、受電電極４２との接触面を除く表面の大部分（例えば８０％以上）が、第２コート層６２に覆われている。第２コート層６２は、ＡｌとＴｉとＺｒとＶとＴａとＮｂとの少なくとも１つを含有する窒化物により形成されており、導電性を有する。すなわち、第２コート層６２は、例えば、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮ、（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎ、（Ａｌ，Ｔｉ，Ｓｉ）Ｎ、（Ａｌ，Ｔｉ，Ｃｒ）Ｎ、（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ、ＶＮ、ＴａＮ、ＮｂＮ等により形成される。

【0045】

第２コート層６２の厚さは、０．３～６０μｍであることが好ましい。また、第２コート層６２の気孔率は、３０％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましい。なお、発熱抵抗体１５の表面のうちの受電電極４２との接触面とは、発熱抵抗体１５の表面のうち、直接的に、又は、他の物（例えば、第２コート層６２）を介して、受電電極４２と対向する表面を意味する。

【0046】

なお、「発熱抵抗体１５の表面のうち、受電電極４２との接触面を除く表面の少なくとも一部が、第２コート層６２に覆われている」とは、発熱抵抗体１５の表面のうち受電電極４２との接触面を除く表面に注目したときに、その全部又は一部が第２コート層６２に覆われていることを意味し、発熱抵抗体１５の表面のうちの受電電極４２との接触面の全部又は一部が第２コート層６２に覆われている形態を排除するものではない。なお、第２コート層６２が導電性である場合（例えば、第２コート層６２がＴｉとＺｒとＶとＴａとＮｂとの少なくとも１つを含有する窒化物により形成されている場合）は、第２コート層６２が発熱抵抗体１５の表面のうちの受電電極４２との接触面の全部又は一部を覆っていても発熱抵抗体１５と受電電極４２との間の導通に影響はないが、第２コート層６２が導電性ではない場合（例えば、第２コート層６２がＡｌＮにより形成されている場合）は、発熱抵抗体１５と受電電極４２との間の導通を確保するため、第２コート層６２が発熱抵抗体１５の表面のうち受電電極４２との接触面の少なくとも一部を覆っていないことが好ましい。

【0047】

また、Ｂ、Ｃ、Ｏ元素は、ＭｏやＷにより形成された発熱抵抗体１５と反応するおそれがあるため、第２コート層６２は、Ｂ、Ｃ、Ｏ元素を含有しないことが好ましい。

【0048】

＜加熱装置の製造方法＞
続いて、本実施形態の加熱装置１の製造方法について、図７を参照しながら説明する。まず、例えば板状の導電性材料（例えば、タングステンやモリブテン）からなる受電電極４２を準備し、受電電極４２の表面のうち、端子部材４０との接続面の少なくとも一部が、ＴｉとＺｒとＶとＴａとＮｂとの少なくとも１つを含有する窒化物である導電性の第１コート層６１を形成する（ステップＳ１０）。なお、第１コート層６１は、例えば、受電電極４２の表面における第１コート層６１の非形成領域にマスクをして、溶射、スパッタリング、ＣＶＤ、ＰＶＤ等を行うことにより形成する。

【0049】

ここで、上記の第４実施例を製造する場合には、金属（例えば、タングステンやモリブテン）のメッシュや箔からなる発熱抵抗体１５の表面のうち、受電電極４２との接触面を除く表面の少なくとも一部（第４実施例では、受電電極４２との接触面を除く表面の大部分）に、ＡｌとＴｉとＺｒとＶとＴａとＮｂとの少なくとも１つを含有する窒化物である第２コート層６２を形成すればよい。なお、第２コート層６２は、例えば、発熱抵抗体１５の表面における第２コート層６２の非形成領域にマスクをして、溶射、スパッタリング、ＣＶＤ、ＰＶＤ等を行うことにより形成すればよい。

【0050】

次に、保持部材１０を、例えば以下のようにして作製する（ステップＳ１１）。すなわち、窒化アルミニウム粉末（例えば、９５重量部）に、必要に応じて適量（例えば、５重量部）の酸化イットリウム粉末が添加された混合原料粉末を、型に充填して一軸加圧することにより、成形体の第１層を形成する。この第１層の上に、発熱抵抗体１５（第４実施例の場合には第２コート層６２が形成されている）と、第１コート層６１が形成された受電電極４２とを、両者が互いに接する状態で載置する。次に、上記混合原料粉末を、発熱抵抗体１５及び受電電極４２の上に所定の厚さだけ充填して、成形体の第２層を形成する。この第２層の形成する際、型を用いて凹部１３となる貫通孔が形成される。このようにして作製された成形体を、所定の条件（例えば、温度：１７００～１９００℃程度、圧力：１～２０ＭＰａ程度、時間：１～５時間程度）でポットプレス焼成することにより、内部に発熱抵抗体１５と受電電極４２が配置された保持部材１０を作製する。

【0051】

また、支持部材２０を、例えば以下のようにして作製する（ステップＳ１２）。すなわち、窒化アルミニウム粉末（例えば、１００重量部）に、必要に応じて適量（例えば、１重量部）の酸化イットリウム粉末、ＰＶＡバインダ（例えば、３重量部）、分散剤及び可塑剤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てスラリーを得て、このスラリーをスプレードライヤーにて顆粒化することによって原料粉末を作製する。この原料粉末を所定の圧力（例えば、１００～２５０ＭＰａ程度）で冷間静水圧プレスして成形体を得る。なお、支持部材２０における貫通孔２３は、成形の際にゴム型を用いて形成してもよいし、成形後あるいは焼成後にマシニング加工を行うことにより形成してもよい。得られた成形体を空気中で、例えば６００℃で脱脂し、脱脂体を窒化ガス雰囲気の炉内に吊り下げて、所定の条件（例えば、温度：１８００～１９００℃程度、時間：４～６時間程度）で焼成することにより、支持部材２０を作製する。

【0052】

そして、保持部材１０と支持部材２０とを接合する（ステップＳ１３）。すなわち、保持部材１０の裏面１２及び支持部材２０の上面２１に対して、必要によりラッピング加工を行った後、保持部材１０の裏面１２と支持部材２０の上面２１との少なくとも一方に、例えばアルカリ土類、希土類、アルミニウムの複合酸化物などの公知の接合剤を有機溶剤などと混合してペースト状にしたものを均一に塗布し、その後、脱脂処理を行う。次いで、保持部材１０の裏面１２と支持部材２０の上面２１とを重ね合わせ、真空中又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、温度：１４００～１８５０℃程度、圧力：０．５～１０ＭＰａ程度）でホットプレス焼成することにより、保持部材１０と支持部材２０とを接合する接合部３０を形成する。

【0053】

最後に、支持部材２０の貫通孔２３内に端子部材４０を挿入し、端子部材４０の上端部分を受電電極４２にろう付けして、ろう付け部４４を形成する（ステップＳ１４）。このようにして、上記の加熱装置１が製造される。

【0054】

＜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１は、保持面１１を有し、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た保持部材１０と、保持部材１０の内部に配置された金属製の発熱抵抗体１５と、発熱抵抗体１５と接する導電性の受電電極４２と、受電電極４２と電気的に接続された導電性の端子部材４０と、を備え、保持部材１０の保持面１１上に半導体ウエハＷといった対象物を保持する保持装置である。そして、この加熱装置１では、受電電極４２の表面のうち、端子部材４０との接続面の少なくとも一部が、ＴｉとＺｒとＶとＴａとＮｂとの少なくとも１つを含有する窒化物により形成された第１コート層６１に覆われている。

【0055】

ここで、本実施形態の加熱装置１の製造の際には、内部に発熱抵抗体１５及び受電電極４２の材料が配置された保持部材１０の材料の成形体を高温（例えば、１７００～１９００℃程度）で焼成することにより、緻密なセラミックス焼成体により形成された保持部材１０と、保持部材１０の内部に配置された発熱抵抗体１５及び受電電極４２が作製される。この焼成の際に、炉内雰囲気や原料由来の不純物（例えば、炭素）が、緻密化する前の保持部材１０の材料の成形体中に侵入して受電電極４２と反応することにより、受電電極４２の表面に変質層（例えば、炭化タングステン層や炭化モリブテン層）が形成されることがある。また、保持部材１０の焼成の際に、炉内雰囲気や原料由来の不純物が受電電極４２と反応して、受電電極４２の表面に変質層が形成されるだけでなく、その後の支持部材２０の接合時に変質層が形成されてしまうこともある。

【0056】

このような変質層が受電電極４２の表面に形成されると、受電電極４２の導電性が変化したり、受電電極４２と端子部材４０との接続界面における界面抵抗にバラツキが発生する。そのため、発熱抵抗体１５の発熱量にバラツキが生じてしまい、保持部材１０の保持面１１の温度（ひいては、保持面１１に保持された半導体ウエハＷといった対象物の温度）のバラツキが発生するおそれがある。また、加熱装置１の使用時に、端子部材４０側から侵入する酸素により受電電極４２が酸化し、その酸化による体積膨張に起因して、保持部材１０にクラックが発生するおそれもある。

【0057】

しかしながら、本実施形態の加熱装置１では、受電電極４２の表面を覆う第１コート層６１の存在により、保持部材１０の焼成の際に、受電電極４２が不純物と反応して受電電極４２の表面に変質層が形成されることを抑制することができる。また、受電電極４２の表面を覆う第１コート層６１の存在により、支持部材２０の接合時においても、変質層の形成を抑制することができる。これにより、受電電極４２の導電性の変化や、受電電極４２と端子部材４０との接続界面における界面抵抗のバラツキの発生を抑制することができる結果、発熱抵抗体１５の発熱量のバラツキを抑制することができる。そして、受電電極４２の表面に形成される第１コート層６１は、ＴｉとＺｒとＶとＴａとＮｂとの少なくとも１つを含有する窒化物により形成されているため、高温焼成時に耐熱性を有するとともに、窒化アルミニウムを主成分とする保持部材１０への元素拡散を起こしにくいものであり、さらに、導電性を有するために受電電極４２と発熱抵抗体１５との間の電気的接続を確保できるものである。

【0058】

従って、本実施形態の加熱装置１によれば、第１コート層６１により受電電極４２と発熱抵抗体１５との間の電気的接続が阻害されることを回避しつつ、かつ、第１コート層６１からの元素拡散に起因する保持部材１０の特性変化の発生を抑制しつつ、耐熱性の高い第１コート層６１の存在により、受電電極４２の表面に変質層が形成されることを効果的に抑制することができる。これにより、受電電極４２の導電性の変化や、受電電極４２と端子部材４０との接続界面における界面抵抗のバラツキの発生を抑制することができる結果、発熱抵抗体１５の発熱量のバラツキを抑制することができる。

【0059】

また、受電電極４２の表面を覆う第１コート層６１の存在により、加熱装置１の使用時に、端子部材４０側から侵入する酸素による受電電極４２の酸化を抑制することができる。そのため、酸化による体積膨張に起因するクラックが保持部材１０に発生することを防止することができる。

【0060】

そして、第１コート層６１の厚さｔ１は、０．３μｍ以上、６０μｍ以下であることが好ましい。このようにすることにより、第１コート層６１の厚さが過度に薄くない（０．３μｍ以上である）ため、第１コート層６１の存在により、受電電極４２の表面に変質層が形成されることをより確実に抑制することができる。また、第１コート層６１の厚さが過度に厚くない（６０μｍ以下である）ため、受電電極４２と第１コート層６１との間の線膨張差に起因して第１コート層６１に生じる応力を小さくすることができ、その応力によって第１コート層６１にクラックが生じて変質層の形成を抑制できない、という事態を防止することができる。

【0061】

さらに、本実施形態の加熱装置１において、発熱抵抗体１５の表面のうち、受電電極４２との接触面を除く表面の少なくとも一部が、ＡｌとＴｉとＺｒとＶとＴａとＮｂとの少なくとも１つを含有する窒化物により形成された第２コート層６２に覆われていてもよい。

【0062】

こうすることにより、発熱抵抗体１５の表面を覆う第２コート層６２の存在により、保持部材１０の焼成の際に、発熱抵抗体１５が不純物と反応して発熱抵抗体１５の表面に変質層が形成されることも抑制することができる。そのため、発熱抵抗体１５の抵抗値のバラツキを起因する発熱抵抗体１５の発熱量のバラツキの発生を抑制することができ、保持部材１０の保持面１１の温度（ひいては、保持面１１に保持された対象物の温度）のバラツキの発生を一層抑制することができる。

【0063】

そして、第２コート層６２は、ＡｌとＴｉとＺｒとＶとＴａとＮｂとの少なくとも１つを含有する窒化物により形成されているため、高温焼成時に耐熱性を有するとともに、窒化アルミニウムを主成分とする保持部材１０への元素拡散を起こしにくいものである。従って、このような加熱装置１によれば、第２コート層６２からの元素拡散に起因する保持部材１０の特性変化の発生を抑制しつつ、耐熱性の高い第２コート層６２の存在により、発熱抵抗体１５の表面に変質層が形成されることを抑制することができる。これにより、発熱抵抗体１５の抵抗値（発熱量）のバラツキの発生を抑制することができる。

【0064】

＜加熱装置の性能評価＞
続いて、本実施形態の加熱装置１における第１～第４実施例に対して、性能評価を行ったので、その評価方法及び評価結果について、図９を参照しながら説明する。

【0065】

（加熱装置の分析方法）
まず、第１コート層６１の厚さｔ１の特定方法について説明する。受電電極４２の表面に形成された第１コート層６１の厚さｔ１は、次のようにして特定する。

【0066】

受電電極４２における端子部材４０との接触部分を含む断面（Ｚ軸方向に平行な断面）を鏡面研磨した後、アルゴンイオン等のイオンビームで試料の断面を処理するクロスセクションポリッシャ処理を行う。次に、加工面を対象として、電子線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）を用いて、１０視野を撮像して観察する。なお、元素マッピングの視野は、１００μｍ×１００μｍとする。次に、画像解析ソフト（Ｓｏｆｔ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ＧｍｂＨ社製のＡｎａｌｙｓｉｓ Ｆｉｖｅ）を用いて、受電電極４２と第１コート層６１との界面位置を（場合によっては第１コート層６１と発熱抵抗体１５との界面位置も）確認してラインを引く。各視野画像において、界面に引いたライン間の最短距離を、第１コート層６１の厚さｔ１として特定する。そして、１０個の視野画像において特定した第１コート層６１の厚さｔ１の平均値を、最終的な第１コート層６１の厚さｔ１とする。

【0067】

次に、ＡｌＮにより形成されたコート層の有無の特定方法について説明する。第２コート層６２がＡｌＮにより形成されている（すなわち、第２コート層６２が保持部材１０と同一材料により形成されている）場合において、発熱抵抗体１５がＡｌＮの第２コート層６２により覆われていることは、次のようにして特定する。

【0068】

発熱抵抗体１５を含む断面（Ｚ軸方向に平行な断面）を鏡面研磨した後、アルゴンイオン等のイオンビームで試料の断面を処理するクロスセクションポリッシャ処理を行う。次に、加工面を対象として、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、指定の視野を撮像して観察する。

【0069】

なお、撮像は次の２種類について各々５視野ずつ行うものとする。
（１）視野を１００μｍ×１００μｍとし、発熱抵抗体１５と保持部材１０との界面を含むもの
（２）視野を１ｍ×１ｍとし、発熱抵抗体１５と保持部材１０との界面を含むもの

【0070】

そして、下記の２つの条件を満たすとき、発熱抵抗体１５はＡｌＮの第２コート層６２により覆われているものと判断する。
・要件１：上記（１）における、発熱抵抗体１５と保持部材１０との界面の気孔径と気孔数を観察したとき、１０個の視野画像において、０．５μｍ以上、３μｍ以下の気孔が平均２個以上存在し、かつ、保持部材１０と発熱抵抗体１５とに含有されない成分の元素拡散がない。
・要件２：上記（２）における粒界相成分の分布を観察したとき、１０個の視野画像のうち少なくとも５個以上で発熱抵抗体１５と保持部材１０との界面近傍（界面から距離１００μｍ以内の範囲）に粒界相成分が少ない領域が存在しない。

【0071】

通常、ＷやＭｏなどの金属表面酸化物とＡｌＮ粒子表面の酸化物は、低温で液相を生成し、緻密化するため、界面に気孔が生じにくい。また、焼結が進行するとＡｌＮの粒界相成分は未焼結部に向かって排出されるため、粒界相成分の濃度差が生じる。一方、表面にＡｌＮにより形成された第２コート層６２が存在する場合、金属表面酸化物と保持部材１０のＡｌＮ粒子表面の酸化物との反応による、低温での液相生成が生じないため、界面気孔が残りやすい。また、界面近傍とそれ以外の箇所で焼結挙動の差が生じにくいため、粒界相成分の濃度差も生じにくい。そのため、上記２つの要件を満たせば、受電電極４２はＡｌＮの第２コート層６２により覆われていると判断することができる。

【0072】

（評価方法）
次に、性能評価の方法について説明する。今回は、後述する１１個のサンプル（ＳＡ１～ＳＡ１１）を準備して、各サンプルについて保持面１１の温度バラツキを測定した。具体的には、保持部材１０の保持面１１に黒色化したダミーウエハを載置し、端子部材４０を介して発熱抵抗体１５に電力を供給することにより、各サンプルの加熱装置を昇温させ、ダミーウエハの表面温度を測定した。そして、ダミーウエハの表面温度が５００℃に到達した時点から１５分間、端子部材４０を介した供給電力を同一の値に維持し、その後、ダミーウエハ内における最大温度差を、保持面１１の温度バラツキとして測定した。

【0073】

また、各サンプルについて耐熱試験を行った。具体的には、各サンプルを６００℃に加熱し、５０時間経過と１００時間経過の各タイミングで、保持部材１０のクラックの有無を確認するとともに、端子部材４０のはずれの有無を確認した。

【0074】

ここで、各サンプルは、上記の実施形態の加熱装置１の製造方法に準じた製造方法を作製した。各サンプルは、受電電極４２の材料、受電電極４２の表面における第１コート層６１の構造（コーティングパターン）、材料及び厚さｔ１、発熱抵抗体１５の表面における第２コート層６２の有無及び材料が、互いに異なっている。

【0075】

具体的には、サンプルＳＡ１～ＳＡ８、ＳＡ１０、ＳＡ１１（上記第１～第４実施例）では、上記実施形態と同様に、受電電極４２の表面に第１コート層６１を形成し、サンプルＳＡ９（比較例）では、図８に示すように、受電電極４２の表面に第１コート層６１を形成しなかった。なお、図９に示すように、サンプルＳＡ１～ＳＡ８、ＳＡ１０、ＳＡ１１では、第１コート層６１として、ＴｉとＺｒとＶとＴａとＮｂとの少なくとも１つを含有する窒化物を用いた。さらに、サンプルＳＡ６～ＳＡ８では、上記第４実施例と同様に、発熱抵抗体１５の表面に第２コート層６２を形成した。そして、サンプルＳＡ６，ＳＡ７では、第２コート層６２としてＡｌＮを用い、サンプルＳＡ８では、第２コート層６２としてＴｉＮを用い、いずれも第２コート層６２の厚さを３μｍとした。

【0076】

（評価結果）
続いて、性能評価の結果について説明する。まず、第１コート層６１の効果について考察する。受電電極４２に第１コート層６１を形成しなかったサンプルＳＡ９（比較例）では、図９に示すように、保持面１１の温度バラツキ（温度差）が１０℃以上と比較的大きくなった（図９で「×」と表記）。このサンプルＳＡ９では、受電電極４２の表面に第１コート層６１が存在しないため、保持部材１０の焼成の際に、炉内雰囲気や原料由来の不純物が、緻密化する前の保持部材１０の材料の成形体中に侵入して受電電極４２と反応する。そのため、受電電極４２の表面に変質層が比較的多く形成され、受電電極４２の導電性が変化するとともに、受電電極４２と端子部材４０との接続界面における界面抵抗にバラツキが発生する。これにより、保持面１１の温度バラツキに起因する発熱抵抗体１５の発熱量のバラツキが発生して、保持面１１の温度バラツキが発生したものと考えられる。

【0077】

また、サンプルＳＡ９では、６００℃、５０時間の耐熱試験において、保持部材１０にクラックの発生が確認された。このサンプルＳＡ９では、端子部材４０側から侵入する酸素により受電電極４２の酸化が発生し、その酸化による体積膨張に起因して、保持部材１０にクラックが発生したものと考えられる。

【0078】

これに対して、受電電極４２の表面のうち、少なくとも端子部材４０との接触面及び凹部１３に露出する部分に第１コート層６１を形成したサンプルＳＡ１～ＳＡ８、ＳＡ１０、ＳＡ１１では、保持面１１の温度バラツキ（温度差）が９℃以下と比較的小さい値となった（図９で「○」又は「◎」と表記）。これらのサンプルでは、受電電極４２の表面を覆う第１コート層６１の存在により、保持部材１０の焼成の際に、受電電極４２が不純物と反応して受電電極４２の表面に変質層が形成されることが抑制され、受電電極４２の導電性の変化や、受電電極４２と端子部材４０との接続界面における界面抵抗のバラツキに起因する発熱抵抗体１５の発熱量のバラツキの発生が抑制されたものと考えられる。

【0079】

また、これらのサンプルＳＡ１～ＳＡ８、ＳＡ１０、ＳＡ１１では、６００℃、５０時間の耐熱試験において、保持部材１０にクラックの発生は確認されなかった。これらのサンプルでは、受電電極４２の表面を覆う第１コート層６１の存在により、端子部材４０側から侵入する酸素による受電電極４２の酸化が抑制され、酸化による体積膨張に起因する保持部材１０のクラックの発生が抑制されたものと考えられる。

【0080】

この性能評価結果により、受電電極４２の表面のうち、端子部材４０との接続面の少なくとも一部が、ＴｉとＺｒとＶとＴａとＮｂとの少なくとも１つを含有する窒化物により形成された第１コート層６１に覆われていると、受電電極４２の表面に変質層が形成されることが抑制されることがわかる。その結果として、受電電極４２の導電性の変化や、受電電極４２と端子部材４０との接続界面における界面抵抗のバラツキの発生を抑制することができ、発熱抵抗体１５の発熱量のバラツキを抑制することができることが確認された。そして、発熱抵抗体１５の発熱量のバラツキの発生を抑制するとともに、加熱装置１の使用時に保持部材１０にクラックが発生しないようにするためには、受電電極４２の表面のうち、少なくとも端子部材４０との接触面及び凹部１３に露出する部分に第１コート層６１を形成することが好ましいことが確認された。

【0081】

次に、第１コート層６１の構造（コーティングパターン）について考察する。受電電極４２の表面に第１コート層６１を形成したサンプルＳＡ１～ＳＡ８、ＳＡ１０、ＳＡ１１のうち、上記第３実施例及び第４実施例に相当するサンプルＳＡ４（第３実施例）及びサンプルＳＡ６～ＳＡ８（第４実施例）では、保持面１１の温度バラツキ（温度差）が５℃以下と極めて小さい値となった（図９で「◎」と表記）。これらのサンプルＳＡ４、ＳＡ６～ＳＡ８では、受電電極４２の表面のうち、端子部材４０との接触面及び凹部１３に露出する部分に加えて保持部材１０に接触する部分（受電電極４２の底面及び側面）が第１コート層６１に覆われている。そのため、保持部材１０の焼成の際に、炉内雰囲気や原料由来の不純物が受電電極４２と反応して、受電電極４２の表面に変質層が形成されることを抑制することができる。その結果として、受電電極４２の導電性の変化や、受電電極４２と端子部材４０との接続界面における界面抵抗のバラツキに起因する発熱抵抗体１５の発熱量のバラツキの発生が抑制されたものと考えられる。

【0082】

この性能評価結果により、保持面１１の温度バラツキ（温度差）を小さくするためには、サンプルＳＡ４（第３実施例）のように、受電電極４２の表面のうち、端子部材４０との接触面及び凹部１３に露出する部分に加えて保持部材１０に接触する部分、すなわち、受電電極４２の底面及び側面が、第１コート層６１に覆われていることが好ましいことが確認された。

【0083】

また、サンプルＳＡ６～ＳＡ８（第４実施例）では、発熱抵抗体１５の表面を覆う第２コート層６２の存在により、保持部材１０の焼成の際に、発熱抵抗体１５が不純物と反応して発熱抵抗体１５の表面に変質層が形成されることも抑制することができる。その結果として、発熱抵抗体１５の抵抗値のバラツキに起因する発熱抵抗体１５の発熱量のバラツキの発生が抑制されたものと考えられる。そのため、発熱抵抗体１５の表面のうち、受電電極４２との接触面を除く表面の少なくとも一部が、ＡｌとＴｉとＺｒとＶとＴａとＮｂとの少なくとも１つを含有する窒化物により形成された第２コート層６２に覆われていることが好ましいことも確認された。

【0084】

最後に、第１コート層６１の厚さについて考察する。受電電極４２の表面に第１コート層６１を形成したサンプルＳＡ１～ＳＡ８、ＳＡ１０、ＳＡ１１のうち、第１コート層６１の厚さｔ１が０．３μｍ未満であるサンプルＳＡ１０、及び、第１コート層６１の厚さｔ１が６０μｍを超えるサンプルＳＡ１１では、上述したように、６００℃、５０時間の耐熱試験においては、端子部材４０のはずれは発生しなかった。しかしながら、より厳しい条件である６００℃、１００時間の耐熱試験において、端子部材４０のはずれが発生した。

【0085】

これに対し、第１コート層６１の厚さｔ１が ０．３μｍ以上、６０μｍ以下であるサンプルＳＡ１～ＳＡ８では、６００℃、１００時間の耐熱試験においても端子部材４０のはずれは発生しなかった。これらのサンプルＳＡ１～ＳＡ８では、第１コート層６１の厚さが過度に薄くない（０．３μｍ以上である）ため、第１コート層６１の存在により、受電電極４２の表面に変質層が形成されることをより確実に抑制することができる。また、第１コート層６１の厚さが過度に厚くない（６０μｍ以下である）ため、受電電極４２と第１コート層６１との間の線膨張差に起因して第１コート層６１に生じる応力を小さくすることができ、その応力によって第１コート層６１にクラックが生じて変質層の形成を抑制できない、という事態を防止することができたものと考えられる。この性能評価結果により、第１コート層６１の厚さｔ１は、０．３μｍ以上、６０μｍ以下であることが好ましいことが確認された。

【0086】

なお、上記の実施形態は単なる例示にすぎず、本開示を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、上記の実施形態では、本開示を加熱装置１に適用した場合を例示したが、本開示は加熱装置１に限られることなく、保持部材の保持面に対象物を保持する保持装置一般について適用することができる。

【0087】

また、上記の実施形態では、保持部材１０の内部に１つの発熱抵抗体１５が配置されている場合を例示したが、保持部材１０の内部に複数の発熱抵抗体１５が配置されていてもよい。その場合には、複数の発熱抵抗体１５のそれぞれに対応付けられた複数組の受電電極４２及び端子部材４０等が設けられる。

【0088】

また、上記の実施形態では、受電電極４２と端子部材４０とがろう付け部４４により接合されているが、受電電極４２と端子部材４０との熱膨張差による応力を緩和するために、受電電極４２と端子部材４０との間に、例えばコバール等の金属により形成された緩衝部材が配置されていてもよい。

【0089】

また、上記の実施形態では、保持部材１０を製造する際、混合原料粉末を型に充填して一軸加圧することにより成形体を形成しているが、セラミックスグリーンシートを積層して成形体を形成してもよい。

【符号の説明】

【0090】

１ 加熱装置
１０ 保持部材
１１ 保持面
１５ 発熱抵抗体
２０ 支持部材
４０ 端子部材
４２ 受電電極
６１ 第１コート層
６２ 第２コート層
Ｗ ウエハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】