WO2020067357A1 - セラミック構造体及びウェハ用システム - Google Patents

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WO2020067357A1
WO2020067357A1 PCT/JP2019/037996 JP2019037996W WO2020067357A1 WO 2020067357 A1 WO2020067357 A1 WO 2020067357A1 JP 2019037996 W JP2019037996 W JP 2019037996W WO 2020067357 A1 WO2020067357 A1 WO 2020067357A1
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connection conductor
base
conductor
terminal
hole
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保典 川邊
大川　善裕
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京セラ株式会社
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    • C04B2237/68—Forming laminates or joining articles wherein at least one substrate contains at least two different parts of macro-size, e.g. one ceramic substrate layer containing an embedded conductor or electrode

Definitions

  • the present disclosure relates to a ceramic structure and a system for a wafer including the ceramic structure.
  • a ceramic structure on which a wafer is stacked on the upper surface is known (for example, Patent Document 1 or 2).
  • Such a ceramic structure has a plate-shaped base made of ceramic and an internal conductor located inside the base. When a voltage is applied to the internal conductor, the ceramic structure exerts, for example, a function of heating the wafer, a function of attracting the wafer, a function of generating plasma around the wafer, or a combination of two or more thereof. I do.
  • Such a ceramic structure is used, for example, in a semiconductor manufacturing apparatus.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose ceramic heaters in which a resistance heating element as an internal conductor is provided in a base made of ceramic.
  • the ceramic heater has terminals electrically connected to the internal conductor and exposed from the lower surface of the base.
  • the lower surface of the base is flat, and the lower surface of the terminal is flush with the lower surface of the base.
  • the ceramic structure according to an aspect of the present disclosure has a base, an internal conductor, and a terminal portion.
  • the base is made of ceramic, and has a plate shape having an upper surface on which a wafer is stacked and a lower surface on the opposite side.
  • the inner conductor is located in the base.
  • the terminal portion is electrically connected to the internal conductor, at least a part of the terminal portion is located in the base, and is exposed from the lower surface of the base to the outside of the base.
  • the base has a hole opened on the lower surface of the base.
  • the terminal has a connection conductor. The connection conductor is inserted into the hole and connected to the internal conductor.
  • connection conductor is located closer to the upper surface of the base than the lower surface of the base.
  • the hole has a reduced diameter portion having a diameter smaller than a diameter of the connection conductor between a lower surface of the connection conductor and a lower surface of the base.
  • a wafer system includes the above-described ceramic structure, a power supply unit that supplies power to the terminal unit, and a control unit that controls the power supply unit.
  • FIG. 1 is a schematic exploded perspective view illustrating a configuration of a heater according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 1.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view showing a terminal portion of the heater according to the first embodiment and the periphery thereof
  • FIG. 3B is an exploded perspective view of a part of the terminal portion of FIG.
  • FIGS. 4A and 4B are cross-sectional views illustrating a terminal portion of a heater according to the second and third embodiments and a periphery thereof.
  • FIG. 10 is a sectional view showing a terminal portion of a heater according to a fourth embodiment and its periphery.
  • FIG. 6A and FIG. 6B are cross-sectional views illustrating a terminal portion of a heater according to fifth and sixth embodiments and the vicinity thereof.
  • FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views illustrating an example of a heater material.
  • the ceramic structure of the present disclosure will be described using a ceramic heater as an example.
  • the drawings referred to below are schematic for convenience of explanation. Therefore, details may be omitted and the dimensional ratio does not always match the actual one. Further, the heater may further include well-known components not shown in each drawing.
  • FIG. 1 is a schematic exploded perspective view showing the configuration of the heater 1 according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a heater system 101 including the heater 1 of FIG.
  • FIG. 2 is a sectional view of the heater 1 taken along the line II-II of FIG.
  • FIG. 1 shows the heater 1 exploded for convenience to show the structure of the heater 1, and the heater 1 after actual completion does not need to be disassembled as in the exploded perspective view of FIG. .
  • the upper side of the paper of FIGS. 1 and 2 is, for example, a vertical upper side.
  • the heater 1 does not necessarily need to be used vertically above the paper surface of FIGS. 1 and 2.
  • terms such as an upper surface and a lower surface may be used with the upper side of the paper of FIGS. 1 and 2 being the upper side.
  • a simple plan view refers to a view from above the paper of FIGS. 1 and 2.
  • the heater system 101 includes the heater 1, a power supply unit 3 (FIG. 2) for supplying power to the heater 1, and a control unit 5 (FIG. 2) for controlling the power supply unit 3.
  • the heater 1 and the power supply unit 3 are connected by a wiring member 7 (FIG. 2).
  • the wiring member 7 may be regarded as a part of the heater 1.
  • the heater system 101 may include, for example, a fluid supply unit that supplies gas and / or liquid to the heater 1 in addition to the above-described configuration.
  • the heater 1 includes, for example, a heater plate 9 having a substantially plate shape (a disk shape in the illustrated example), and a pipe 11 extending downward from the heater plate 9.
  • the heater plate 9 has a wafer Wf (FIG. 2) as an example of an object to be heated placed (overlaid) on the upper surface 13a thereof, and directly contributes to the heating of the wafer.
  • the pipe 11 contributes, for example, to supporting the heater plate 9 and protecting the wiring member 7. Note that only the heater plate 9 may be regarded as a heater.
  • the upper surface 13a and the lower surface 13b of the heater plate 9 are, for example, substantially flat.
  • the planar shape and various dimensions of the heater plate 9 may be appropriately set in consideration of the shape and dimensions of the object to be heated.
  • the planar shape is a circle (the illustrated example) or a polygon (eg, a rectangle).
  • the diameter is 20 cm or more and 35 cm or less
  • the thickness is 4 mm or more and 30 mm or less.
  • the heater plate 9 includes, for example, an insulating base 13, a resistance heating element 15 (an example of an internal conductor) embedded in the base 13, and a terminal portion 17 for supplying power to the resistance heating element 15. ing.
  • a current flows through the resistance heating element 15, heat is generated according to Joule's law, and the wafer placed on the upper surface 13a of the base 13 is heated.
  • the outer shape of the base 13 constitutes the outer shape of the heater plate 9. Therefore, the above description of the shape and dimensions of the heater plate 9 may be regarded as the description of the outer shape and dimensions of the base 13 as it is.
  • the material of the base 13 is, for example, ceramic.
  • the ceramic is a sintered body mainly containing aluminum nitride (AlN), aluminum oxide (Al 2 O 3 , alumina), silicon carbide (SiC), silicon nitride (Si 3 N 4 ), and the like.
  • the main component is, for example, a material that accounts for 50% by mass or more or 80% by mass or more of the material (the same applies hereinafter).
  • the base 13 is composed of a first insulating layer 19A and a second insulating layer 19B.
  • the base 13 may be manufactured by laminating materials (for example, ceramic green sheets) to be the first insulating layer 19A and the second insulating layer 19B, or may be manufactured and completed by a method different from such a method. It may be only possible to be regarded as conceptually constituted by the first insulating layer 19A and the second insulating layer 19B later due to the presence of the resistance heating element 2 and the like.
  • the thickness of these insulating layers may be appropriately set, and the ratio of each insulating layer to the thickness of the base 13 may be appropriately set.
  • the technology according to the present embodiment is applied to a heater in which the thickness (thickness of the second insulating layer 19B) from the lower surface 13b of the base 13 to the lowermost inner conductor (the resistance heating element 15) is relatively small.
  • An example of the thickness of such a relatively thin second insulating layer 19B is, for example, 1 mm or more and 3 mm or less. In this case, for example, the thickness of the base 13 may be 4 mm or more and 6 mm or less.
  • the resistance heating element 15 extends (for example, in parallel) along the upper surface 13 a and the lower surface 13 b of the base 13.
  • the resistance heating element 15 extends, for example, over substantially the entire surface of the base 13 in plan view. In FIG. 1, the resistance heating element 15 is located between the first insulating layer 19A and the second insulating layer 19B.
  • a specific pattern (path) of the resistance heating element 15 in a plan view may be an appropriate one.
  • only one resistance heating element 15 is provided on the heater plate 9 and extends from one end to the other end without intersecting with itself.
  • the resistance heating element 15 extends (in a meandering shape) so as to reciprocate in the circumferential direction in each of the divided regions of the heater plate 9.
  • the resistance heating element 15 may extend spirally, or may extend so as to reciprocate linearly in one radial direction.
  • the resistance heating element 15 when viewed locally may be made appropriate.
  • the resistance heating element 15 may be a layered conductor parallel to the upper surface 13a and the lower surface 13b, a coil shape (spring shape) wound around the above path, or a mesh shape. It may be formed. The dimensions in various shapes may be appropriately set.
  • the material of the resistance heating element 15 is a conductor (for example, a metal) that generates heat when an electric current flows.
  • the conductor may be appropriately selected, and is, for example, tungsten (W), molybdenum (Mo), platinum (Pt), indium (In), or an alloy containing these as a main component.
  • the material of the resistance heating element 15 may be a material obtained by firing a conductive paste containing a metal as described above. That is, the material of the resistance heating element 15 may include an additive such as a glass powder and / or a ceramic powder (in another respect, an inorganic insulator).
  • the terminal portions 17 are connected to, for example, both ends in the longitudinal direction of the resistance heating element 15 and penetrate a part (the second insulating layer 19B) of the base 13 on the lower surface 13b side at the positions of the both ends. And is exposed from the lower surface 13b. Thus, electric power can be supplied to the resistance heating element 15 from outside the heater plate 9.
  • the pair of terminal portions 17 (both ends of the resistance heating element 15) are located, for example, on the center side of the heater plate 9. Note that three or more terminal portions 17 for supplying power to one resistance heating element 15 may be provided, or two or more terminals for supplying power to two or more (for example, two or more layers) resistance heating elements 15. A part 17 may be provided.
  • the pipe 11 has a hollow shape whose upper and lower sides (both sides in the axial direction) are open. From another viewpoint, the pipe 11 has a space 11s penetrating vertically.
  • the shapes of the cross section (the cross section orthogonal to the axial direction) and the vertical cross section (the cross section parallel to the axial direction; the cross section shown in FIG. 2) of the pipe 11 may be appropriately set.
  • the pipe 11 has a cylindrical shape whose diameter is constant with respect to the position in the axial direction.
  • the pipe 11 may have a different diameter depending on the position in the height direction. Further, specific values of the dimensions of the pipe 11 may be appropriately set.
  • the pipe 11 may be formed with a flow path through which gas or liquid flows.
  • the pipe 11 may be made of an insulating material such as a ceramic, or may be made of a metal (conductive material).
  • a specific material of the ceramic for example, the materials (such as AlN) described in the description of the base 13 may be used. Further, the material of the pipe 11 may be the same as the material of the base 13 or may be different.
  • the base 13 and the pipe 11 may be fixed by an appropriate method.
  • the two may be fixed by an adhesive (not shown) interposed therebetween, or may be fixed by solid-phase joining without interposing the adhesive between the two, It may be mechanically fixed using a nut (both not shown).
  • the adhesive may be an organic material, an inorganic material, a conductive material, or an insulating material.
  • a glass-based adhesive may be used (glass bonding may be used).
  • the solid-phase bonding for example, diffusion bonding may be used. In the diffusion bonding, the base 13 and the pipe 11 are bonded by being heated and pressurized.
  • the diffusion bonding includes not only a structure in which the base 13 and the pipe 11 are directly brought into contact with each other, but also a structure in which a material for promoting bonding is disposed between the two.
  • the material may be in a solid phase state or a liquid phase state at the time of joining.
  • the wiring member 7 is inserted into the space 11s of the pipe 11. In planar see-through, a plurality of terminal portions 17 are exposed from the base 13 in a region of the heater plate 9 exposed in the space 11s.
  • the wiring member 7 has one end connected to the plurality of terminal portions 17.
  • the plurality of wiring members 7 may be flexible electric wires, rod-shaped members having no flexibility, or a combination thereof. Further, the plurality of flexible electric wires may be put together to form a single cable, or may not be put together. Further, the connection between the wiring member 7 and the terminal portion 17 may be made appropriate. For example, both may be joined by a conductive joining material. Further, for example, both may be screwed together by forming a male screw on one side and a female screw on the other side.
  • FIG. 3A is an enlarged view of a region III in FIG.
  • the terminal portion 17 has a connection conductor 31 connected to the internal conductor (the resistance heating element 15), and a terminal conductor 21 extending downward from the connection conductor 31 (on the side away from the internal conductor). The lower end of the terminal conductor 21 is connected to the wiring member 7. With such a configuration, power can be supplied from the wiring member 7 to the resistance heating element 15 via the terminal portion 17.
  • connection conductor 31 may be block-shaped (lumped) as in the illustrated example, or may be plate-shaped or rod-shaped unlike the illustrated example.
  • shape of the connection conductor 31 may be substantially a straight column, a cone, or a truncated cone.
  • shape in plan view may be an appropriate shape such as a circle or a polygon. In the connection conductor 31, any of the vertical size and the diameter (the maximum diameter or the minimum diameter) in plan view may be large.
  • the vertical length of the connection conductor 31 may be appropriately set as long as the lower surface of the connection conductor 31 is located above the lower surface 13 b of the base 13.
  • the connection conductor 31 protrudes above the internal conductor (the resistance heating element 15) to which the connection conductor 31 is connected, the length of the connection conductor 31 in the vertical direction is adjusted by the resistance to which the connection conductor 31 is connected. It is also possible to make the distance longer than the distance from the heating element 15 to the lower surface 13b of the base 13.
  • the vertical length of the connection conductor 31 is, for example, 1/10 or more, 1/3 or more, 1/2 or more, with respect to the distance from the resistance heating element 15 to which the connection conductor 31 is connected to the lower surface 13b.
  • the diameter (for example, the maximum diameter) of the connection conductor 31 may be, for example, 0.1 mm or more, 1 mm or more, 5 mm or more, or 10 mm or more, and 100 mm or less, 50 mm or less, 20 mm or less, 10 mm or less, or 5 mm or less.
  • the lower limit and the upper limit may be appropriately combined unless there is a contradiction.
  • connection conductor 31 may be the same as or different from the material of the internal conductor (resistance heating element 15) and / or the material of the wiring member 7.
  • Examples of the material of the connection conductor 31 include W, Mo, and Pt.
  • connection conductor 31 is connected to the resistance heating element 15 by, for example, protruding above the resistance heating element 15.
  • the upper surface of the connection conductor 31 may be connected to the resistance heating element 15 by being positioned at substantially the same height as the resistance heating element 15.
  • a portion of the connection conductor 31 that is connected to the resistance heating element 15 is referred to as a connection portion 31a.
  • connection (for example, joining) between the connection portion 31a and the resistance heating element 15 may be made by direct contact between the two, or a material and / or another member different from both are interposed between the two. It may be done by doing.
  • a conductive bonding material (not shown) may be interposed between the connection portion 31a and the resistance heating element 15.
  • the material of the bonding material may be an appropriate material.
  • the material may be a composite material including the same component as the material of the resistance heating element 15 and the same component as the material of the base 13. Examples of such a composite material include a material containing W and AlN.
  • the terminal conductor 21 has a shaft shape (pin shape) that extends linearly in the vertical direction.
  • the terminal conductor 21 may be solid as shown, or may be hollow unlike the example shown.
  • the shape of the cross section may be an appropriate shape such as a circle or a polygon. Further, the shape and size of the cross section are constant in the length direction, for example. However, the shape and size of the cross section may change in the length direction.
  • the material of the terminal conductor 21 may be, for example, the same as or different from the material of the internal conductor (resistance heating element 15) and / or the material of the connection conductor 31. Examples of the material of the terminal conductor 21 include W, Mo, and Pt.
  • the length of the terminal conductor 21 is not particularly limited.
  • the terminal conductor 21 may have such a length that a minimum length necessary for joining with the wiring member 7 is ensured at a portion extending from the connection conductor 31 or close to the lower end of the pipe 11. It may extend to a position.
  • the cross section (diameter) of the terminal conductor 21 is smaller than the cross section (diameter) of the connection conductor 31 at least at a position above the lower surface 13 b of the base 13.
  • the diameter of the terminal conductor 21 may be appropriately set.
  • the diameter of the terminal conductor 21 (the maximum diameter in the case of a non-circle) is 1/100 or more, 1/50 or more, 1/20 or more of the diameter of the connection conductor 31 (the maximum diameter in the case of a non-circle). , 1/10 or more, 1/5 or more, or 1/3 or more, and 4/5 or less, 2/3 or less, 1/3 or less, 1/5 or less, 1/10 or less, 1/20 or less.
  • the lower limit and the upper limit may be appropriately combined unless there is a contradiction.
  • the diameter of the terminal conductor 21 (the maximum diameter in the case of a non-circular shape) may be 0.5 mm or more, 1 mm or more, or 3 mm or more, or may be 1 mm or less, 5 mm or less, or 10 mm or less, These lower and upper limits may be appropriately combined as long as there is no contradiction.
  • connection between the terminal conductor 21 and the connection conductor 31 may be made by an appropriate method.
  • the terminal conductor 21 is inserted into a hole 31 h provided in the connection conductor 31, thereby being connected to the connection conductor 31.
  • the connection conductor 31 is not provided with a hole, and the lower surface of the connection conductor 31 and the upper part of the terminal conductor 21 are joined, or the connection conductor 31 and the terminal conductor 21 are made of the same material. And may be integrally formed.
  • the hole 31h of the connection conductor 31 may be a through hole (an example shown) or a bottomed hole (recessed portion) that opens downward. ). Further, the upper surface of the terminal conductor 21 may be flush with the upper surface of the connection conductor 31 (an example shown), may be located above the upper surface of the connection conductor 31, or may be It may be located below the upper surface (in this case, the hole of the connection conductor 31 may be a through hole or may have a bottom).
  • the outer surface of the terminal conductor 21 and the inner surface of the hole of the connection conductor 31 may be appropriately connected.
  • a male screw 21 s may be formed in the terminal conductor 21
  • a female screw 31 s may be formed in the connection conductor 31, and both may be screwed together.
  • the terminal conductor 21 and the connection conductor 31 may simply be in contact with each other. In this case, caulking may be performed.
  • the terminal conductor 21 and the connection conductor 31 may be joined by a conductive joining material interposed therebetween.
  • connection between the terminal conductor 21 and the wiring member 7 may be made by an appropriate method as described in the description of the wiring member 7.
  • a male screw may be formed on one of the two and a female screw may be formed on the other, and the two may be screwed together, fixed by caulking, or joined by a conductive joining material.
  • the terminal conductor 21 and the wiring member 7 are described as separate members. However, both can be integrally formed of the same material.
  • the base 13 has a hole 13h into which the connection conductor 31 is inserted.
  • the hole 13h has a hole main body 13hm whose inner surface is in contact with the upper surface and the side surface of the connection conductor 31.
  • the hole 13h has a reduced diameter portion 13ha having a diameter smaller than the diameter of the connection conductor 31 (the hole main body 13hm) below the lower surface of the connection conductor 31.
  • the base 13 has a projection 13e that protrudes from the inner surface of the hole 13h toward the center of the hole 13h and forms a reduced diameter portion 13ha. The provision of the reduced diameter portion 13ha makes it difficult for the connection conductor 31 to fall out of the hole 13h.
  • the shape and dimensions of the reduced diameter portion 13ha may be appropriately set.
  • the reduced diameter portion 13ha has a minimum diameter at the same height (up and down direction) as the lower surface of the connection conductor 31. That is, the protrusion 13e is in contact with the lower surface of the connection conductor 31.
  • the reduced diameter portion 13ha is formed so as to increase in diameter from the lower surface of the connection conductor 31 toward the lower surface 13b of the base 13, and has a maximum diameter of the reduced diameter portion 13ha on the lower surface 13b of the base 13. I have.
  • the inner surface of the reduced diameter portion 13ha may have a linear shape in a vertical cross section as shown in FIG. 3A, a curved shape concave on the inner side of the hole 13h, or a hole 13h.
  • the shape may be a curved shape protruding inward from the inside, or a combination thereof.
  • the shape of the reduced diameter portion 13ha in a plan view may be, for example, similar to or not similar to the shape of the connection conductor 31 in a plan view, and may be an appropriate shape such as a circle or a polygon. May be. Further, the shape of the reduced diameter portion 13ha in plan view may be a distorted shape such that a part of the inner surface protrudes toward the center of the hole 13h more than the other part of the inner surface. Further, in plan view, the inner surface of the reduced diameter portion 13ha does not need to be located inside the outer edge of the lower surface of the connection conductor 31 over the entire circumference thereof, and the outer edge of the lower surface of the connection conductor 31 is only partially provided. It may be located inside.
  • the minimum diameter (the uppermost diameter in the present embodiment), the maximum diameter (the lowermost diameter in the present embodiment), and the vertical size of the reduced diameter portion 13ha may be appropriately set.
  • the minimum diameter of the reduced diameter portion 13ha may be greater than or equal to the diameter of the terminal conductor 21 and less than the diameter of the connection conductor 31 (if the shape is non-circular in plan view, the diameters in the same direction may be compared. Similar.)
  • half of the difference between the minimum diameter of the reduced diameter portion 13ha and the diameter of the lower surface of the connection conductor 31 is half the diameter of the lower surface of the connection conductor 31.
  • the maximum diameter of the reduced diameter portion 13ha may be, for example, equal to or smaller than the diameter of the hole main body 13hm, or may be larger than the diameter of the hole main body 13hm.
  • the size of the reduced diameter portion 13ha in the vertical direction is, for example, 1/50 or more, 1/20 or more, 1/10 or more, 1/5 or more with respect to the distance from the lowermost resistance heating element 15 to the lower surface 13b. , 1/3 or more, or 1/2 or more, and may be 2/3 or less, 1/2 or less, 1/5 or less, 1/10 or less, or 1/20 or less.
  • the upper limit may be appropriately combined unless there is a contradiction.
  • Method of manufacturing heater In the method of manufacturing the heater 1, for example, the heater plate 9, the pipe 11, the wiring member 7, and the like are separately manufactured. Thereafter, these members are fixed to each other. However, the heater plate 9 and the pipe 11 may be partially or entirely manufactured together.
  • the method for manufacturing the pipe 11 and the wiring member 7 may be, for example, the same as various known methods.
  • the method of manufacturing the heater plate 9 may be the same as various known methods, except for the method of manufacturing the terminal portion 17 and the reduced diameter portion 13ha (projection 13e).
  • the heater plate 9 may be manufactured by firing a laminate of ceramic green sheets to be the first insulating layer 19A and the second insulating layer 19B, on which the conductive paste to be the resistance heating element 15 is disposed.
  • the heater plate 9 may be manufactured by arranging a coil serving as the resistance heating element 15 and a ceramic raw material powder serving as the base 13 in a mold and performing heating and pressing (that is, by a hot pressing method).
  • the method of providing the terminal section 17 on the heater plate 9 is, for example, as follows.
  • a hole 13h is formed in the ceramic green sheet constituting a portion of the base 13 into which the terminal portion 17 is inserted.
  • the connection conductor 31 is inserted into the hole 13h.
  • a conductive paste serving as a bonding material may be applied to at least a part of the inner surface of the hole 13h or the outer surface of the upper end portion of the terminal portion 17. Thereafter, the ceramic green sheet is fired.
  • the base 13 may tighten the connection conductor 31 due to shrinkage of the ceramic upon firing.
  • the hole 13h before firing may be larger than the diameter of the connection conductor 31 and may be smaller than the diameter of the connection conductor 31 due to shrinkage due to firing (assuming that there is no connection conductor 31).
  • the difference between the diameter of the connection conductor 31 and the diameter of the hole 13h after contraction assuming that there is no connection conductor 31 may be, for example, 0.2 mm or more and 0.4 mm or less.
  • connection conductor 31 is arranged in a mold for heating and pressing the ceramic raw material powder to be the base 13, and the connection conductor 31 is smaller than the connection conductor 31 in the hole 13 h.
  • a core forming a lower portion may be arranged in the mold.
  • connection conductor 31 may be fixed to the connection conductor 31 before firing, or may be fixed to the connection conductor 31 after firing, depending on a method of manufacturing and / or a method of fixing the terminal conductor 21 to the connection conductor 31. .
  • the reduced diameter portion 13ha may be formed by an appropriate method. For example, after the connection conductor 31 is inserted into the hole 13h of the ceramic green sheet serving as the base body 13, a raw ceramic material before firing serving as the protrusion 13e is disposed on the inner surface of the hole 13h, and the ceramic green sheet is fired. Good. It is also possible to arrange a raw ceramic material to be the projection 13e on the inner surface of the hole 13h of the fired base 13 and fire again. Further, for example, the inner surface of the hole 13h protrudes toward the center of the hole 13h below the connection conductor 31 by the action of the hole 13h of the ceramic green sheet trying to reduce the diameter of the connection conductor 31 by firing, and the reduced diameter portion is formed. 13ha may be formed.
  • the arrangement of the above-described materials and the protrusion due to shrinkage may be combined.
  • the reduced diameter portion 13ha may be formed by making the diameter of the above-described core smaller than the diameter of the connection conductor 31.
  • the heater 1 as the ceramic structure has the base 13, the internal conductor (the resistance heating element 15), and the terminal portion 17.
  • the base 13 is made of ceramic and has a plate shape having an upper surface 13a on which the wafer Wf is overlapped and a lower surface 13b on the opposite side.
  • the resistance heating element 15 is located inside the base 13.
  • the terminal portion 17 is electrically connected to the resistance heating element 15, at least a part of which is located inside the base 13, and is exposed from the lower surface 13 b of the base 13 to the outside of the base 13.
  • the base 13 has a hole 13h opening on the lower surface 13b.
  • the terminal portion 17 has a connection conductor 31. The connection conductor 31 is inserted into the hole 13h and connected to the resistance heating element 15.
  • the lower surface of the connection conductor 31 is located closer to the upper surface 13 a of the base 13 than the lower surface 13 b of the base 13.
  • the hole 13h has a reduced diameter portion 13ha whose diameter is smaller than the diameter of the connection conductor 31 between the lower surface of the connection conductor 31 and the lower surface 13b of the base 13 (in the case of a non-circular shape in a plan view, the same direction is used). Diameters may be compared.).
  • the probability that the connection conductor 31 will fall out of the hole 13h can be reduced.
  • the joint area between the connection conductor 31 and the base 13 in another respect, the contact length in the vertical direction) can be reduced.
  • the thickness from the resistance heating element 15 to the lower surface 13b can be reduced, and / or the vertical length of the connection conductor 31 can be reduced.
  • connection conductor 31 in the up-down direction, for example, heat transmitted from the resistance heating element 15 to the lower portion of the base 13 via the connection conductor 31 is reduced, and the upper surface 13a of the base 13 is efficiently formed. Can be heated.
  • the diameter of the reduced diameter portion 13ha increases from the lower surface of the connection conductor 31 to the lower surface 13b of the base 13.
  • the connection conductor 31 and the protrusion 13e can be used.
  • the connection conductor 31 and the protrusion 13e are easy to engage.
  • the probability of poor conduction between the resistance heating element 15 and the connection conductor 31 due to the displacement of the connection conductor 31 can be reduced, and the reliability of electrical connection can be improved.
  • the heat capacity of the base 13 immediately below the connection conductor 31 can be reduced as compared with a mode in which the diameter of the reduced diameter portion 13ha is constant in the vertical direction (FIG. 4A described later). As a result, for example, the heat transmitted from the resistance heating element 15 to the projection 13e via the connection conductor 31 is easily transmitted upward.
  • the terminal portion 17 has the terminal conductor 21 partly located below the connection conductor 31.
  • the connection conductor 31 has a female screw 31 s opened on the lower surface of the connection conductor 31.
  • the terminal conductor 21 has a male screw 21s screwed with the female screw 31s.
  • the reliability of fixing both can be improved.
  • the terminal conductor 21 can be attached to the connection conductor 31 after the base 13 is fired, the firing conditions are relaxed. From another viewpoint, the degree of freedom in designing the terminal conductor 21 is improved.
  • the terminal conductor 21 may be a part of the wiring member 7.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating a configuration of a main part of the heater 201 according to the second embodiment, and corresponds to FIG. 3A of the first embodiment.
  • the heater 201 is different from the heater 1 of the first embodiment in the shape of the reduced diameter portion 13ha (convex portion 13e).
  • the reduced diameter portion 13ha has a constant cross-sectional shape (cross-section parallel to the lower surface 13b) in shape and size (diameter) from the lower surface of the connection conductor 31 to the lower surface 13b of the base 13.
  • the difference from the maximum value may be 20% or less or 10% or less of the maximum value.
  • the size of the diameter of the reduced diameter portion 13ha in the present embodiment for example, a specific example of the size of the minimum diameter (diameter at the position of the lower surface of the connection conductor 31) of the reduced diameter portion 13ha in the first embodiment.
  • the description about may be referred to.
  • the same effect as in the first embodiment is exerted by the hole 13h having the reduced diameter portion 13ha.
  • the probability that the connection conductor 31 will fall off the base 13 is reduced.
  • the reduced diameter portion 13ha has a constant diameter from the lower surface of the connection conductor 31 to the lower surface 13b of the base 13.
  • a small displacement of the connection conductor in the downward direction is restricted as compared with a mode in which the diameter of the reduced diameter portion 13ha decreases as the diameter decreases (FIG. 4B).
  • Cheap Further, for example, it is easier to increase the strength of the projection 13e than in the first embodiment.
  • FIG. 4B is a diagram illustrating a configuration of a main part of the heater 301 according to the third embodiment, and corresponds to FIG. 3A of the first embodiment.
  • the heater 301 is different from the heater 1 of the first embodiment in the shape of the reduced diameter portion 13ha (projection 13e). Specifically, the diameter of the reduced diameter portion 13ha decreases as the distance from the lower surface of the connection conductor 31 to the lower surface 13b of the base 13 decreases.
  • the reduced diameter portion 13ha of the present embodiment and the reduced diameter portion 13ha of the first embodiment have the opposite vertical relationship between the portion having the minimum diameter and the portion having the maximum diameter.
  • the description regarding the reduced diameter portion 13ha of the first embodiment (for example, the description of the shape of the inner surface, the size of the minimum diameter, the size of the maximum diameter, and the like) is used for the description of the reduced diameter portion 13ha according to the present embodiment. May be.
  • the same effect as in the first embodiment is exerted by the hole 13h having the reduced diameter portion 13ha.
  • the probability that the connection conductor 31 will fall off the base 13 is reduced.
  • the diameter of the reduced diameter portion 13ha decreases as the distance from the lower surface of the connection conductor 31 to the lower surface 13b of the base 13 decreases.
  • the heat capacity of the base 13 immediately below the connection conductor 31 can be reduced as in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the heater 401 according to the fourth embodiment, and corresponds to FIG. 3A of the first embodiment.
  • the heater 401 differs from the heaters of other embodiments in the shape of the connection conductor 31.
  • the configuration of the third embodiment (FIG. 4B) is illustrated as the configuration of the reduced diameter portion 13ha of the base 13.
  • the connection conductor 31 of the present embodiment may be combined with the reduced diameter portion 13ha in the first or second embodiment (FIG. 3 or FIG. 4A).
  • connection conductor 31 has a concave retreating portion 31r formed on a side surface (outer peripheral surface). From another viewpoint, with reference to the bottom surface of the retracting portion 31r, the connection conductor 31 has a protruding portion 31f that protrudes laterally around the retracting portion 31r (for example, above or below the retracting portion 31r). .
  • the retracting portion 31r is formed on the side surface of the straight column. However, the retracting portion 31r can be provided on the side surface of a block shape other than the straight column.
  • connection conductor 31 in plan view in the first embodiment is given. May be used.
  • the number, shape, and size of the retracting portions 31r may be appropriately set.
  • only one retreat part 31r may be provided, or a plurality of retreat parts may be provided.
  • a plurality of evacuation sections 31r may have the same shape or different shapes.
  • the plurality of evacuation units 31r may be arranged or distributed in an appropriate direction such as a vertical direction and / or a horizontal direction.
  • the arrangement pitch or distribution density may be uniform or uniform, or may be biased in any direction.
  • the retreating portion 31r may have a shape extending in a groove shape when the outer peripheral surface of the connection conductor 31 is viewed in the normal direction (when the outer peripheral surface is developed in a planar shape).
  • the shape may be such that the lengths in directions orthogonal to each other are not extremely different (for example, a circle or a polygon generally recalled).
  • the groove-shaped evacuation portion 31r may extend in the horizontal direction, for example, or may extend spirally like a thread groove.
  • the shape of the cross section orthogonal to the normal direction of the retracting portion 31r may be constant with respect to the position of the retracting portion 31r in the depth direction, or may change depending on the position in the depth direction. Good.
  • the total length of the plurality of retreating parts 31r in the vertical direction when they are provided is, for example, 1/50 or more, 1/10 or more, 1/5 or more with respect to the vertical length of the connection conductor 31. , 1 / or more, or 1 / or more, or 9/10 or less, / or less, 1 / or less, or 1 / or less. Unless otherwise specified, they may be appropriately combined.
  • the length in the vertical direction of each evacuation section 31r may be, for example, 0.1 mm or more.
  • the retracting portions 31r are provided at two positions in the vertical direction. At each position, the retracting portion 31r extends, for example, around the connection conductor 31 in a plan view. That is, the retreating portion 31r is configured by a concave groove that goes around the connection conductor 31, and the protruding portion 31f is configured by a ridge or a flange. Alternatively, at each position, a plurality of retreating portions 31r are arranged so as to go around the connection conductor 31 in plan view. In this case, at one position in the up-down direction, the number of the plurality of retreating portions 31r and the interval between the retreating portions 31r may be appropriately set.
  • the plurality of retreating parts 31r may be arranged so that three or more retreating parts 31r and each angular interval between the retreating parts 31r is 120 ° or less in plan view.
  • the retreating part 31r formed of a revolving concave groove or a plurality of retreating parts 31r arranged so as to revolve may be provided at an appropriate number of positions in the vertical direction, for example, at one to three positions. .
  • a region facing the retreating portion 31r protrudes into the retreating portion 31r, and forms an intrusion portion 13p.
  • the shape and size of the intrusion portion 13p may be an appropriate shape.
  • the invading portion 13p is formed in a tapered shape.
  • a space exists between the intruding portion 13p and the inner surface of the retreating portion 31r.
  • the space may be filled with an appropriate gas or may be evacuated (in a state where the pressure is reduced below the atmospheric pressure).
  • the invading portion 13p may be substantially filled in the evacuation portion 31r.
  • the heater 401 may be manufactured by, for example, inserting the connection conductor 31 into the hole 13h of the base 13 before or after firing, as in the first embodiment.
  • the connection conductor 31 When the connection conductor 31 is inserted into the hole 13h of the ceramic green sheet serving as the base 13 and fired, the connection conductor 31 may be tightened by the base 13 due to shrinkage of the base 13 due to firing. At the time of this contraction, a region of the inner surface of the hole 13h facing the evacuation portion 31r is pushed into the evacuation portion 31r, thereby forming an intrusion portion 13p.
  • the heater 401 may be manufactured by a hot press method. In this case, the retracting portion 31r is filled with the ceramic raw material powder to be the base 13, and the intruding portion 13p having the shape filled in the retracting portion 31r is formed.
  • connection conductor 31 has a concave retreating portion 31r on the outer peripheral surface surrounded by the inner surface of the hole 13h.
  • the invading portion 13p that has entered the evacuation portion 31r can be engaged with the connection conductor 31 (projection portion 31f), and the probability that the connection conductor 31 will fall off the base 13 can be reduced. From another viewpoint, the load applied to the protrusion 13e can be reduced.
  • the contact area between the portion of the base 13 below the resistance heating element 15 and the connection conductor 31 is reduced, and the resistance heating element 15 Heat transmitted to the lower side of the base 13 via the connection conductor 31 can be reduced, and the upper surface 13a of the base 13 can be efficiently heated.
  • the effect of these retreating parts 31r is that the retreating part 31r extends so as to go around the connection conductor 31 in plan view of the base 13, or a plurality of retreating parts 31r goes around the connection conductor 31 in plan view of the base 13. It is improved by being arranged in such a manner.
  • a sealing material 25 that is in close contact with the lower surface of the connection conductor 31 and the inner surface of the reduced-diameter portion 13ha to seal between the outer peripheral surface of the connection conductor 31 and the inner surface of the hole main body 13hm is also illustrated. ing.
  • a sealing material 25 may be provided not only in the present embodiment but also in other embodiments.
  • the material of the sealing material 25 may be an appropriate material.
  • a general glass sealing may be used, or a CaO—Al 2 O 3 —Y 2 O 3 based bonding agent may be used. Is also good.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating a configuration of a main part of a heater 501 according to the fifth embodiment, and corresponds to FIG. 3A of the first embodiment.
  • the heater 501 differs from the other embodiments in that the sealing member 33 is provided below the connection conductor 31.
  • the configuration of the third embodiment (FIG. 4B) is illustrated as the configuration of the reduced diameter portion 13ha of the base 13.
  • the connection conductor 31 of the present embodiment may be combined with the reduced diameter portion 13ha in the first or second embodiment (FIG. 3 or FIG. 4A).
  • the material of the sealing member 33 may be a conductor or an insulator, but is, for example, ceramic.
  • the ceramic forming the sealing member 33 may be the same as or different from the ceramic forming the base 13. In the latter case, the main components of the two may be the same or different. Specific examples of the ceramic are, for example, as described in the description of the base 13.
  • the shape and size of the sealing member 33 in plan view are, for example, approximately fitted to the lower end of the hole body 13hm of the hole 13h. From another viewpoint, the shape and size of the sealing member 33 in plan view are equivalent to the shape and size of the lower surface of the connection conductor 31.
  • the outer peripheral surface of the sealing member 33 and the inner surface of the hole 13h are joined. The joining of the two is performed, for example, by bringing both ceramic particles into close contact. However, an adhesive may be interposed between the two.
  • the boundary between the two members is ambiguous from the viewpoint of the materials depending on the components of the materials of the two members. Or no. However, it is possible to specify the boundary between both members from the position of the outer edge of the lower surface of the connection conductor 31.
  • the sealing member 33 is, for example, substantially plate-shaped. That is, the length in the vertical direction (the thickness of the plate) is shorter than the length in various directions in plan view. For example, the thickness of the sealing member 33 is 1/5 or less or 1/10 or less of the diameter (for example, the minimum diameter) of the sealing member 33. However, the sealing member 33 may have a block shape.
  • connection conductor 31 and the upper surface of the sealing member 33 are in contact with each other, for example. However, a gap may exist between them, or a bonding material may be interposed.
  • terminal conductor 21 extends below the sealing member 33 (a side away from the internal conductor) through a through hole (not shown) of the sealing member 33.
  • the reduced diameter portion 13ha is located below the sealing member 33. Therefore, unlike the first to fourth embodiments, the projection 13e is engaged with the lower surface of the sealing member 33.
  • the sealing material 25 is in close contact with the lower surface of the sealing member 33 and the inner surface of the reduced diameter portion 13ha to seal between the outer peripheral surface of the sealing member 33 and the inner peripheral surface of the hole main body 13hm. Is provided. Further, a sealing material 25 which is in close contact with the lower surface of the sealing member 33 and the outer peripheral surface of the terminal conductor 21 to seal between the inner peripheral surface of the through hole of the sealing member 33 and the outer peripheral surface of the terminal conductor 21 is provided. Is provided. However, these sealing materials 25 need not be provided.
  • the method of manufacturing the heater 501 may be basically the same as the method of manufacturing the heater of the other embodiments.
  • the sealing member 33 is disposed together with the connection conductor 31 in the hole 13h of the base 13 before firing, for example, before or after firing, and fired together with the base 13. Thereby, the sealing member 33 and the inner surface of the hole 13h are joined by the ceramic particles being in close contact with each other.
  • the sealing member 33 before or after firing is disposed on the base 13 after firing, and the base 13 is fired again, or the sealing member 33 after firing and the base 13 after firing are joined by solid-phase bonding. It is also possible to make the ceramic particles adhere to each other.
  • the solid-phase bonding is as described in the description of the pipe 11.
  • the provision of the reduced diameter portion 13ha provides the same effects as those of the other embodiments.
  • the heater 501 has the sealing member 33 made of ceramic.
  • the terminal portion 17 has a terminal conductor 21 connected to the connection conductor 31 and at least a part of the terminal conductor 21 is located below the connection conductor 31.
  • the sealing member 33 closes the hole 13h with the terminal conductor 21 penetrating below the connection conductor 31.
  • connection conductor 31 has a larger diameter than the terminal conductor 21
  • the terminal portion 17 has a larger diameter than the hole 13 h compared to the case where only the terminal conductor 21 is embedded in the base 13 without providing the connection conductor 31.
  • the area exposed downward is large.
  • the characteristics may be degraded by oxidation or the like.
  • the sealing member 33 is made of ceramic, the bonding with the base 13 can be strengthened, and the probability that the connection conductor 31 will fall off the base 13 can be reduced.
  • the load applied to the projection 13 e from the connection conductor can be dispersed to the joint between the sealing member 33 and the base 13.
  • the lower surface of the connection conductor 31 is thermally insulated by the sealing member 33, so that heat escaping from the resistance heating element 15 to the outside of the base 13 via the connection conductor 31 can be reduced.
  • FIG. 6B is a diagram illustrating a configuration of a main part of the heater 601 according to the sixth embodiment, and corresponds to FIG. 3A of the first embodiment.
  • the sealing member 33 is applied to the connection conductor 31 having the retreating portion 31r.
  • the sealing member 33 may be applied to the connection conductor 31 having no evacuation portion 31r.
  • the configuration of the reduced diameter portion 13ha may be any of the first to third embodiments (FIGS. 3 to 4B).
  • the base 13 is made of ceramic.
  • the crystal grain size of the ceramic may be substantially uniform over the entire base 13, or may be different between portions of the base 13.
  • FIGS. 5 and 6 an example of the latter case will be described using the fourth and fifth embodiments (FIGS. 5 and 6) as examples.
  • connection conductor 31 has a concave retreating portion 31r on the outer peripheral surface. Therefore, the base 13 is referred to as a portion that is in contact with the outer peripheral surface of the connection conductor 31 around the evacuation portion 31r (contacts the outer peripheral surface of the protruding portion 31f) (hereinafter, “contact portion 13c”). ) And a portion (the invading portion 13p) facing the evacuation portion 31r.
  • FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views of a part of the base 13.
  • FIG. 7A shows the one of the intruding part 13p
  • FIG. 7B shows the one of the contact part 13c.
  • This cross-sectional view shows a range in which one side is 50 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, for example, and shows a plurality of particles Gr (single crystal particles, ceramic particles).
  • Gr single crystal particles, ceramic particles
  • grain boundaries are illustrated.
  • the average value (average particle size) of the crystal grain size of the contact portion 13c may be larger than the average value of the crystal grain size of the intrusion portion 13p.
  • the strength of the contact portion 13c can be relatively increased.
  • the stress at the contact portion 13c is larger than the stress at the intrusion portion 13p.
  • the reason is, for example, that the invading portion 13p does not abut on the connection conductor 31 in the radial direction.
  • / or the amount of radial expansion of the connection conductor 31 is relatively large at a position where the diameter is large (the position of the protruding portion 31f). Therefore, for example, by increasing the strength of the contact portion 13c, it is possible to reduce the probability that cracks will occur in the entire base 13.
  • the thermal conductivity at the invading portion 13p can be relatively reduced. Therefore, for example, heat transmitted from the resistance heating element 15 to the lower side of the base 13 via the connection conductor 31 can be reduced, and the upper surface 13a of the base 13 can be efficiently heated.
  • the contact area between the base 13 and the connection conductor 31 is reduced, and the resistance heating element 15 is moved downward through the connection conductor 31 to below the base 13. The transmitted heat can be reduced. Therefore, for example, as the retreat portion 31r is increased, the heating efficiency is improved in terms of both the crystal grain size and the space, and the design is easier.
  • the ceramic component and the average particle size in the mode in which the average particle size of the intrusion portion 13p is smaller than the average particle size of the contact portion 13c may be appropriately set.
  • the main component of the ceramic may be aluminum nitride (AlN).
  • the average particle size at the intrusion portion 13p may be, for example, not less than 3 ⁇ m and not more than 8 ⁇ m.
  • the average particle size in the contact portion 13c may be, for example, 5 ⁇ m or more and 12 ⁇ m or less (however, larger than the average particle size in the intrusion portion 13p).
  • the contact portion 13c and the intrusion portion 13p may include the same or the same main component containing the same sintering aid.
  • the element constituting the sintering aid may be, for example, yttrium (Y).
  • the average particle size may be measured by an appropriate method.
  • An example is shown below.
  • the average circle equivalent diameter of the crystal of the main component (for example, AlN) of the contact portion 13c and the intrusion portion 13p is regarded as the average particle size.
  • the equivalent circle diameter is measured as follows. First, the cross section of each of the contact portion 13c and the intrusion portion 13p is processed into a mirror surface. The processed cross section is photographed by an SEM (Scanning Electron Microscope). The magnification at this time is approximately 1000 times or more and 3000 times or less. The projection area, and 1000 .mu.m 2 or more 20000Myuemu 2 or less. Next, in the captured image, the outline of the crystal of the main component is traced and drawn with a black line.
  • the crystals containing the sintering aid are painted black.
  • the traced image is analyzed by using a method called particle analysis of image analysis software "A image kun" (registered trademark, manufactured by Asahi Kasei Engineering Corporation). By this analysis, the average equivalent circle diameter of the particles is obtained.
  • a method of making the average particle size of the contact portion 13c larger than the average particle size of the intrusion portion 13p may be an appropriate method.
  • a method is employed in which the connection conductor 31 is inserted into the hole 13h of the molded body (ceramic green sheet) to be the base 13 and fired.
  • the inner surface of the hole 13h is in contact with the protruding portion 31f and faces the retreating portion 31r via a space. Therefore, the contact portion 13c is more likely to receive pressure from the connection conductor 31 than the intrusion portion 13p, and is fired in a state where a relatively high pressure is applied.
  • the crystal grain size of the contact portion 13c becomes larger than the crystal grain size of the intrusion portion 13p.
  • each of the heaters 1, 201, 301, 401, 501 and 601 is an example of a ceramic structure.
  • the heater system 101 is an example of a wafer system.
  • the resistance heating element 15 is an example of an internal conductor.
  • the heater according to the present disclosure is not limited to the above embodiments, and may be implemented in various modes.
  • a ceramic heater having a heating function is taken as an example of the ceramic structure.
  • the ceramic structure may have another function.
  • the ceramic structure may be an electrostatic chuck or a structure for generating plasma, or may function as a combination of two or more of these and a heater.
  • the internal conductor is a resistance heating element for heating in the embodiment, but may be a conductor for other uses, for example, an electrode for an electrostatic chuck, or an electrode for plasma generation. Is also good.
  • the ceramic structure may have one or a combination of two or more of these electrodes and resistance heating elements.
  • the internal conductor is, for example, a conductor having a shape that can be said to be spread (facing upward) along the upper surface of the base (13) as a whole. Further, for example, when assuming a minimum convex curve surrounding the entire inner conductor in a plan view, a region surrounded by the convex curve occupies 60% or more or 80% or more of the upper surface of the base.
  • SYMBOLS 1 heater (ceramic structure), 13 ... base, 13a ... upper surface, 13b ... lower surface, 13h ... hole, 13ha ... diameter reduction part, 15 ... resistance heating element (internal conductor), 17 ... terminal part, 31 ... connection conductor .

Abstract

ヒータは、基体と、抵抗発熱体と、端子部とを有している。基体は、セラミックからなる板状である。抵抗発熱体は、基体内に位置している。端子部は、抵抗発熱体に電気的に接続されており、少なくとも一部が基体内に位置しており、基体の下面から基体の外部へ露出している。基体は、下面に開口する穴を有している。端子部は、接続導体を有している。接続導体は、穴に挿入されて抵抗発熱体に接続されている。接続導体の下面は、基体の下面よりも基体の上面側に位置している。穴は、接続導体の下面から基体の下面までの間に接続導体の径よりも径が小さい縮径部を有している。

Description

セラミック構造体及びウェハ用システム
　本開示は、セラミック構造体及び該セラミック構造体を含むウェハ用システムに関する。
　上面にウェハが重ねられるセラミック構造体が知られている（例えば特許文献１又は２）。このようなセラミック構造体は、セラミックからなる板状の基体と、その内部に位置している内部導体とを有している。そして、セラミック構造体は、内部導体に電圧が印加されることによって、例えば、ウェハを加熱する機能、ウェハを吸着する機能若しくはウェハの周囲にプラズマを発生させる機能又はこれらの２以上の組み合わせを発揮する。このようなセラミック構造体は、例えば、半導体製造装置に用いられる。
　特許文献１及び２では、セラミックからなる基体内に内部導体としての抵抗発熱体が設けられたセラミックヒータを開示している。このセラミックヒータは、内部導体と電気的に接続され、基体の下面から露出する端子を有している。基体の下面は平面状であり、また、端子の下面は基体の下面と面一になっている。
特開２００４－８７３９２号公報 特開平５－１０１８７１号公報
　本開示の一態様に係るセラミック構造体は、基体と、内部導体と、端子部とを有している。前記基体は、セラミックからなり、ウェハが重ねられる上面及びその反対側の下面を有している板状である。前記内部導体は、前記基体内に位置する。前記端子部は、前記内部導体に電気的に接続されており、少なくとも一部が前記基体内に位置しており、前記基体の下面から前記基体の外部へ露出している。前記基体は、該基体の下面に開口する穴を有している。前記端子部は、接続導体を有している。前記接続導体は、前記穴に挿入されて前記内部導体に接続されている。前記接続導体の下面は、前記基体の下面よりも前記基体の上面側に位置している。前記穴は、前記接続導体の下面から前記基体の下面までの間に前記接続導体の径よりも径が小さい縮径部を有している。
　本開示の一態様に係るウェハ用システムは、上記のセラミック構造体と、前記端子部に電力を供給する電力供給部と、前記電力供給部を制御する制御部と、を有している。
実施形態に係るヒータの構成を示す模式的な分解斜視図。 図１のII－II線における断面図。 図３（ａ）は第１実施形態係るヒータの端子部及びその周辺を示す断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の端子部の一部の分解斜視図。 図４（ａ）及び図４（ｂ）は第２及び第３実施形態に係るヒータの端子部及びその周辺を示す断面図。 第４実施形態に係るヒータの端子部及びその周辺を示す断面図。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は第５及び第６実施形態に係るヒータの端子部及びその周辺を示す断面図。 図７（ａ）及び図７（ｂ）はヒータの材料の一例を示す断面図。
　以下、本開示のセラミック構造体について、セラミックヒータを例に取って説明する。以下で参照する各図は、説明の便宜上の模式的なものである。従って、細部は省略されていることがあり、また、寸法比率は必ずしも現実のものとは一致していない。また、ヒータは、各図に示されていない周知の構成要素をさらに備えていても構わない。
　第２実施形態以降においては、基本的に、先に説明された実施形態との相違部分についてのみ説明する。特に言及がない事項については、先に説明された実施形態と同様とされてよい。また、説明の便宜上、複数の実施形態間で互いに対応する構成については、相違点があっても同じ符号を付すことがある。
　１つの端子部及びその周辺の構成の縦断面図（図３（ａ）～図６（ｂ））については、特に断りがない限り、上記１つの端子部回り（紙面上下に延びる中心線回り）のいずれの方角から見ても、同じ縦断面図が得られると捉えられてよい。
［第１実施形態］
（ヒータシステム）
　図１は、実施形態に係るヒータ１の構成を示す模式的な分解斜視図である。図２は、図１のヒータ１を含むヒータシステム１０１の構成を示す模式図である。図２において、ヒータ１については、図１のII－II線断面図が示されている。図１は、ヒータ１の構造を示すために便宜的にヒータ１を分解して示しており、実際の完成後のヒータ１は、図１の分解斜視図のように分解可能である必要はない。
　図１及び図２の紙面上方は、例えば、鉛直上方である。ただし、ヒータ１は、必ずしも図１及び図２の紙面上方を鉛直上方として利用される必要はない。以下では、便宜上、図１及び図２の紙面上方を上方として、上面及び下面等の用語を用いることがある。特に断りがない限り、単に平面視という場合、図１及び図２の紙面上方から見ることを指すものとする。
　ヒータシステム１０１は、ヒータ１と、ヒータ１に電力を供給する電力供給部３（図２）と、電力供給部３を制御する制御部５（図２）と、を有している。ヒータ１と電力供給部３とは配線部材７（図２）によって接続されている。なお、配線部材７は、ヒータ１の一部と捉えられても構わない。また、ヒータシステム１０１は、上記に挙げた構成の他、例えば、ヒータ１に気体及び／又は液体を供給する流体供給部を有していてもよい。
（ヒータ）
　ヒータ１は、例えば、概略板状（図示の例では円盤状）のヒータプレート９と、ヒータプレート９から下方へ延びているパイプ１１とを有している。
　ヒータプレート９は、その上面１３ａに加熱対象物の一例としてのウェハＷｆ（図２）が載置され（重ねられ）、ウェハの加熱に直接に寄与する。パイプ１１は、例えば、ヒータプレート９の支持及び配線部材７の保護に寄与する。なお、ヒータプレート９のみがヒータと捉えられても構わない。
（ヒータプレート）
　ヒータプレート９の上面１３ａ及び下面１３ｂは、例えば、概ね平面である。ヒータプレート９の平面形状及び各種の寸法は、加熱対象物の形状及び寸法等を考慮して適宜に設定されてよい。例えば、平面形状は、円形（図示の例）又は多角形（例えば矩形）である。寸法の一例を示すと、直径は２０ｃｍ以上３５ｃｍ以下、厚さは４ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。
　ヒータプレート９は、例えば、絶縁性の基体１３と、基体１３に埋設されている抵抗発熱体１５（内部導体の一例）と、抵抗発熱体１５に電力を供給するための端子部１７とを備えている。抵抗発熱体１５に電流が流れることによって、ジュールの法則に従って熱が発生し、ひいては、基体１３の上面１３ａに載置されているウェハが加熱される。
（基体）
　基体１３の外形は、ヒータプレート９の外形を構成している。従って、上述のヒータプレート９の形状及び寸法に係る説明は、そのまま基体１３の外形及び寸法の説明と捉えられてよい。基体１３の材料は、例えば、セラミックである。セラミックは、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３、アルミナ）、炭化珪素（ＳｉＣ）、及び窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）等を主成分とする焼結体である。なお、主成分は、例えば、その材料の５０質量％以上又は８０質量％以上を占める材料である（以下、同様。）。
　図１では、基体１３は、第１絶縁層１９Ａ及び第２絶縁層１９Ｂによって構成されている。なお、基体１３は、第１絶縁層１９Ａ及び第２絶縁層１９Ｂとなる材料（例えばセラミックグリーンシート）が積層されて作製されてもよいし、そのような方法とは異なる方法によって作製され、完成後に抵抗発熱体２等の存在によって概念的に第１絶縁層１９Ａ及び第２絶縁層１９Ｂによって構成されていると捉えることができるだけであってもよい。
　これらの絶縁層の厚みは適宜に設定されてよく、各絶縁層が基体１３の厚みに占める割合も適宜に設定されてよい。後述するように、本実施形態に係る技術は、基体１３の下面１３ｂから最下層の内部導体（抵抗発熱体１５）までの厚さ（第２絶縁層１９Ｂの厚さ）が比較的薄いヒータに適用可能である。このような比較的薄い第２絶縁層１９Ｂの厚さの一例を挙げると、例えば、１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。この場合、例えば、基体１３の厚さは、４ｍｍ以上６ｍｍ以下とされてよい。
（抵抗発熱体）
　抵抗発熱体１５は、基体１３の上面１３ａ及び下面１３ｂに沿って（例えば平行に）延びている。また、抵抗発熱体１５は、平面視において、例えば、基体１３の概ね全面に亘って延びている。図１では、抵抗発熱体１５は、第１絶縁層１９Ａ及び第２絶縁層１９Ｂとの間に位置している。
　平面視における抵抗発熱体１５の具体的なパターン（経路）は適宜なものとされてよい。例えば、抵抗発熱体１５は、ヒータプレート９において１本のみ設けられており、その一端から他端まで自己に対して交差することなく延びている。また、図示の例では、抵抗発熱体１５は、ヒータプレート９を２分割した各領域において、円周方向に往復するように（ミアンダ状に）延びている。この他、例えば、抵抗発熱体１５は、渦巻状に延びていたり、一の半径方向において直線状に往復するように延びていたりしてよい。
　抵抗発熱体１５を局部的に見たときの形状も適宜なものとされてよい。例えば、抵抗発熱体１５は、上面１３ａ及び下面１３ｂに平行な層状導体であってもよいし、上記の経路を軸として巻かれたコイル状（スプリング状）であってもよいし、メッシュ状に形成されているものであってもよい。各種の形状における寸法も適宜に設定されてよい。
　抵抗発熱体１５の材料は、電流が流れることによって熱を生じる導体（例えば金属）である。導体は、適宜に選択されてよく、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、プラチナ（Ｐｔ）若しくはインジウム（Ｉｎ）又はこれらを主成分とする合金である。また、抵抗発熱体１５の材料は、前記のような金属を含む導電ペーストを焼成して得られるものであってもよい。すなわち、抵抗発熱体１５の材料は、ガラス粉末及び／又はセラミック粉末等の添加剤（別の観点では無機絶縁物）を含むものであってもよい。
（端子部（概要））
　端子部１７は、例えば、抵抗発熱体１５の長さ方向両端に接続されているとともに、当該両端の位置にて、基体１３のうちの下面１３ｂ側の一部（第２絶縁層１９Ｂ）を貫通して下面１３ｂから露出している。これにより、ヒータプレート９の外部から抵抗発熱体１５へ電力を供給可能になっている。１対の端子部１７（抵抗発熱体１５の両端）は、例えば、ヒータプレート９の中央側に位置している。なお、１つの抵抗発熱体１５に電力を供給する３以上の端子部１７が設けられてもよいし、２以上（例えば２層以上）の抵抗発熱体１５に電力を供給する２組以上の端子部１７が設けられてもよい。
（パイプ）
　パイプ１１は、上下（軸方向両側）が開口している中空状である。別の観点では、パイプ１１は、上下に貫通する空間１１ｓを有している。パイプ１１の横断面（軸方向に直交する断面）及び縦断面（軸方向に平行な断面。図２に示す断面）の形状は適宜に設定されてよい。図示の例では、パイプ１１は、軸方向の位置に対して径が一定の円筒形状である。もちろん、パイプ１１は、高さ方向の位置によって径が異なっていてもよい。また、パイプ１１の寸法の具体的な値は適宜に設定されてよい。特に図示しないが、パイプ１１には、気体又は液体が流れる流路が形成されていてもよい。
　パイプ１１は、セラミック等の絶縁材料から構成されていてもよいし、金属（導電材料）から構成されていてもよい。セラミックの具体的な材料としては、例えば、基体１３の説明で挙げたもの（ＡｌＮ等）が利用されてよい。また、パイプ１１の材料は、基体１３の材料と同一であってもよいし、異なっていてもよい。
　基体１３とパイプ１１との固定は、適宜な方法によってなされてよい。例えば、両者は、両者の間に介在する接着剤（不図示）によって固定されてもよいし、両者の間に接着剤を介在させずに、固相接合によって固定されてもよいし、ボルト及びナット（いずれも不図示）を利用して機械的に固定されてもよい。
　接着剤は、有機材料であってもよいし、無機材料であってもよいし、導電材料であってもよいし、絶縁材料であってもよい。具体的には、接着剤としては、例えば、ガラス系のものが用いられてよい（ガラス接合が利用されてよい）。固相接合としては、例えば、拡散接合が利用されてよい。拡散接合では、基体１３とパイプ１１とが加熱加圧されることによって接合される。拡散接合は、基体１３とパイプ１１とを直接に当接させるものだけでなく、両者の間に接合を促進するための材料が配置されるものも含むものとする。当該材料は、接合の際、固相状態であってもよいし、液相状態であってもよい。
（配線部材）
　配線部材７は、パイプ１１の空間１１ｓ内に挿通されている。平面透視において、ヒータプレート９のうち空間１１ｓ内に露出する領域では、複数の端子部１７が基体１３から露出している。そして、配線部材７は、その一端が複数の端子部１７に接続されている。
　複数の配線部材７は、可撓性の電線であってもよいし、可撓性を有さないロッド状のものであってもよいし、これらの組み合わせであってもよい。また、複数の可撓性の電線は、纏められて１本のケーブルのようになっていてもよいし、纏められていなくてもよい。また、配線部材７と端子部１７との接続も適宜なものとされてよい。例えば、両者は、導電性の接合材によって接合されてよい。また、例えば、両者は、一方に雄ねじが形成され、他方に雌ねじが形成されることにより、螺合されていてもよい。
（端子部の詳細）
　図３（ａ）は、図２の領域IIIの拡大図である。
　端子部１７は、内部導体（抵抗発熱体１５）に接続される接続導体３１と、接続導体３１から下方（内部導体から離れる側）に延びる端子導体２１とを有している。端子導体２１の下端は、配線部材７と接続される。このような構成により、配線部材７から端子部１７を介して抵抗発熱体１５へ給電可能となっている。
　接続導体３１の形状、寸法及び材料は適宜に設定されてよい。例えば、接続導体３１は、図示の例のようにブロック状（塊状）であってもよいし、図示の例とは異なり、板状又は棒状であってもよい。また、接続導体３１の形状は、概略、直柱状であってもよいし、錐体状であってもよいし、錐台状であってもよい。また、例えば、平面視における形状は、円形又は多角形等の適宜な形状とされてよい。接続導体３１において、上下方向の大きさと、平面視における径（最大径又は最小径）とは、いずれが大きくてもよい。
　また、例えば、接続導体３１の上下方向の長さは、接続導体３１の下面が基体１３の下面１３ｂよりも上方に位置する限り、適宜に設定されてよい。接続導体３１が、当該接続導体３１が接続される内部導体（抵抗発熱体１５）よりも上方に突出する場合においては、接続導体３１の上下方向の長さを当該接続導体３１が接続される抵抗発熱体１５から基体１３の下面１３ｂまでの距離よりも長くすることも可能である。接続導体３１の上下方向の長さは、例えば、当該接続導体３１が接続される抵抗発熱体１５から下面１３ｂまでの距離に対して、１／１０以上、１／３以上、１／２以上、２／３以上又は４／５以上とされてよく、また、１倍以下、９／１０以下、４／５以下、２／３以下又は１／２以下とされてよく、これらの下限と上限とは、矛盾しない限り、適宜に組み合わされてよい。また、接続導体３１の径（例えば最大径）は、例えば、０．１ｍｍ以上、１ｍｍ以上、５ｍｍ以上又は１０ｍｍ以上とされてよく、また、１００ｍｍ以下、５０ｍｍ以下、２０ｍｍ以下、１０ｍｍ以下又は５ｍｍ以下とされてよく、これらの下限と上限とは、矛盾しない限り、適宜に組み合わされてよい。
　また、接続導体３１の材料は、内部導体（抵抗発熱体１５）の材料及び／又は配線部材７の材料と同一であってもよいし、異なっていてもよい。接続導体３１の材料としては、例えば、Ｗ、Ｍｏ又はＰｔを挙げることができる。
　接続導体３１は、例えば、抵抗発熱体１５よりも上方へ突出することによって、その側面が抵抗発熱体１５と接続されている。ただし、図示の例とは異なり、接続導体３１は、その上面が抵抗発熱体１５と略同一の高さに位置することによって、上面が抵抗発熱体１５と接続されていてもよい。接続導体３１のうち、抵抗発熱体１５と接続される部分（接続導体３１の上端及び／又は上下方向のいずれかの位置の一部）を接続部３１ａと呼称する。
　接続部３１ａと抵抗発熱体１５との接続（例えば接合）は、両者が直接に当接することによってなされていてもよいし、両者の間に両者とは異なる材料及び／又は他の部材が介在することによってなされていてもよい。後者としては、例えば、接続部３１ａと抵抗発熱体１５との間に導電性の接合材（不図示）を介在させることが挙げられる。接合材の材料は、適宜なものとされてよい。例えば、当該材料は、抵抗発熱体１５の材料と同一の成分と、基体１３の材料と同一の成分とを含む複合材料とされてよい。このような複合材料としては、例えば、ＷとＡｌＮとを含むものを挙げることができる。
　端子導体２１の具体的な形状及び各種の寸法は適宜に設定されてよい。例えば、端子導体２１は、概略、上下方向に直線状に延びる軸状（ピン状）とされている。端子導体２１は、図示のように中実であってもよいし、図示の例とは異なり、中空状であってもよい。横断面の形状は、円形又は多角形等の適宜な形状とされてよい。また、横断面の形状及び大きさは、例えば、長さ方向において一定である。ただし、長さ方向において横断面の形状及び大きさが変化しても構わない。端子導体２１の材料は、例えば、内部導体（抵抗発熱体１５）の材料及び／又は接続導体３１の材料と同一であってもよいし、異なっていてもよい。端子導体２１の材料としては、Ｗ、Ｍｏ又はＰｔを挙げることができる。
　端子導体２１の長さについては、特に限定は無い。例えば、端子導体２１は、接続導体３１から延び出る部分に、配線部材７との接合に必要最小限の長さが確保されるだけの長さであってもよいし、パイプ１１の下端に近い位置まで延びていてもよい。
　端子導体２１の横断面（径）は、少なくとも基体１３の下面１３ｂよりも上方の位置において、接続導体３１の横断面（径）よりも小さくされている。この要件を満たす限り、端子導体２１の径は適宜に設定されてよい。例えば、端子導体２１の径（非円形の場合は最大径）は、接続導体３１の径（非円形の場合は最大径）に対して、１／１００以上、１／５０以上、１／２０以上、１／１０以上、１／５以上又は１／３以上とされてよく、また、４／５以下、２／３以下、１／３以下、１／５以下、１／１０以下、１／２０又は１／５０以下とされてよく、これらの下限と上限とは、矛盾しない限り、適宜に組み合わされてよい。また、例えば、端子導体２１の径（非円形の場合は最大径）は、０．５ｍｍ以上、１ｍｍ以上又は３ｍｍ以上とされてよく、また、１ｍｍ以下、５ｍｍ以下又は１０ｍｍ以下とされてよく、これらの下限と上限とは、矛盾しない限り、適宜に組み合わされてよい。
　端子導体２１と接続導体３１との接続は、適宜な方法によりなされてよい。図示の例では、端子導体２１は、接続導体３１に設けられた穴３１ｈに挿入されており、これにより、接続導体３１に接続されている。なお、図示の例とは異なり、接続導体３１に穴が設けられずに、接続導体３１の下面と、端子導体２１の上部とが接合されていたり、接続導体３１と端子導体２１とが同一材料から一体的に形成されていたりしてもよい。
　上記のように端子導体２１が接続導体３１に挿通される場合において、接続導体３１の穴３１ｈは、貫通孔であってもよいし（図示の例）、下方に開口する有底の穴（凹部）であってもよい。また、端子導体２１の上面は、接続導体３１の上面と面一であってもよいし（図示の例）、接続導体３１の上面よりも上方に位置していてもよいし、接続導体３１の上面よりも下方に位置していてもよい（この場合、接続導体３１の穴は、貫通孔であってもよいし、有底であってもよい。）。
　また、端子導体２１の外面と、接続導体３１の穴の内面とは、適宜に接続されてよい。例えば、図３（ｂ）に例示するように、端子導体２１に雄ねじ２１ｓが形成され、接続導体３１に雌ねじ３１ｓが形成され、両者が螺合されてもよい。また、例えば、端子導体２１と接続導体３１とは、単に当接しているだけであってもよい。この場合、かしめがなされていてもよい。また、例えば、端子導体２１と接続導体３１とは、両者の間に介在する導電性の接合材によって接合されていてもよい。
　端子導体２１と配線部材７との接続は、配線部材７の説明で述べたように、適宜な方法によりなされてよい。例えば、両者の一方に雄ねじが形成され、他方に雌ねじが形成されることによって螺合されてもよいし、かしめによって固定されてもよいし、導電性の接合材によって接合されていてもよい。また、実施形態の説明では、端子導体２１と配線部材７とを別個の部材として説明するが、両者を同一の材料によって一体的に形成することも可能である。
（端子部の周囲の詳細）
　基体１３は、接続導体３１が挿入される穴１３ｈを有している。穴１３ｈは、内面が接続導体３１の上面及び側面と接する穴本体１３ｈｍを有している。また、穴１３ｈは、接続導体３１の下面よりも下方に、接続導体３１（穴本体１３ｈｍ）の径よりも径が小さい縮径部１３ｈａを有している。別の観点では、基体１３は、穴１３ｈの内面から穴１３ｈの中心側に突出して縮径部１３ｈａを構成する凸部１３ｅを有している。縮径部１３ｈａが設けられることにより、接続導体３１は、穴１３ｈから抜けにくくなっている。
　縮径部１３ｈａ（凸部１３ｅ）の形状及び寸法は適宜に設定されてよい。図示の例では、縮径部１３ｈａは、接続導体３１の下面と同じ高さ（上下方向の位置）において最小径を有している。すなわち、凸部１３ｅは、接続導体３１の下面に接している。そして、縮径部１３ｈａは、接続導体３１の下面から基体１３の下面１３ｂに近づくほど拡径するように形成されており、基体１３の下面１３ｂにおいて当該縮径部１３ｈａの最大径を有している。縮径部１３ｈａの内面は、図３（ａ）に示すような縦断面において、直線状であってもよいし、穴１３ｈの内部側に凹となる曲線状であってもよいし、穴１３ｈの内部側に凸となる曲線状であってもよいし、これらの組み合わせであってもよい。
　平面視における縮径部１３ｈａの形状は、例えば、平面視における接続導体３１の形状と相似であってもよいし、相似でなくてもよく、また、円形又は多角形等の適宜な形状とされてよい。また、平面視における縮径部１３ｈａの形状は、内面の一部が内面の他の一部よりも穴１３ｈの中心側に突出するような歪な形状であっても構わない。また、平面視において、縮径部１３ｈａの内面は、その全周に亘って接続導体３１の下面の外縁よりも内側に位置している必要は無く、一部においてのみ接続導体３１の下面の外縁よりも内側に位置していてもよい。
　縮径部１３ｈａの最小径（本実施形態では最上部の径）、最大径（本実施形態では最下部の径）及び上下方向の大きさは、適宜に設定されてよい。例えば、縮径部１３ｈａの最小径は、端子導体２１の径以上かつ接続導体３１の径未満とされてよい（平面視で非円形の場合は同一方向の径同士を比較してよい。以下、同様。）。例えば、縮径部１３ｈａの最小径と接続導体３１の下面の径との差の半分（凸部１３ｅの接続導体３１の下面外縁からの最大突出量）は、接続導体３１の下面の径の半分に対して、１／１００以上、１／５０以上、１／１０以上、１／５以上、１／３以上又は１／２以上とされてよく、また、４／５以下、１／２以下、１／３以下、１／５以下、１／１０以下又は１／２０以下とされてよく、これらの下限及び上限は、矛盾しない限り、適宜に組み合わされてよい。また、例えば、縮径部１３ｈａの最小径と接続導体３１の下面の径との差の半分は、０．０１ｍｍ以上、０．０５ｍｍ以上、０．１ｍｍ以上、０．２ｍｍ以上又は１ｍｍ以上とされてよく、また、５ｍｍ以下、１ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下又は０．１ｍｍ以下とされてよく、これらの下限及び上限は、矛盾しない限り、適宜に組み合わされてよい。また、縮径部１３ｈａの最大径は、例えば、穴本体１３ｈｍの径以下とされてよく、また、穴本体１３ｈｍの径よりも大きくすることも可能である。縮径部１３ｈａの上下方向の大きさは、例えば、最下層の抵抗発熱体１５から下面１３ｂまでの距離に対して、１／５０以上、１／２０以上、１／１０以上、１／５以上、１／３以上又は１／２以上とされてよく、また、２／３以下、１／２以下、１／５以下、１／１０以下又は１／２０以下とされてよく、これらの下限と上限とは、矛盾しない限り、適宜に組み合わされてよい。
（ヒータの製造方法）
　ヒータ１の製造方法においては、例えば、ヒータプレート９、パイプ１１及び配線部材７等が互いに別個に作製される。その後、これらの部材が互いに固定される。ただし、ヒータプレート９及びパイプ１１は一部又は全部が共に作製されてもよい。パイプ１１及び配線部材７の製造方法は、例えば、公知の種々の方法と同様とされてよい。
　ヒータプレート９の製造方法は、例えば、端子部１７及び縮径部１３ｈａ（凸部１３ｅ）の作製方法を除いては、公知の種々の方法と同様とされてよい。例えば、抵抗発熱体１５となる導電ペーストが配置された、第１絶縁層１９Ａ及び第２絶縁層１９Ｂとなるセラミックグリーンシートの積層体を焼成してヒータプレート９を作製してよい。また、抵抗発熱体１５となるコイルと、基体１３となるセラミック原料粉末とを型内に配置して加熱及び加圧を行い（すなわちホットプレス法により）、ヒータプレート９を作製してよい。
　端子部１７をヒータプレート９に設ける方法は、例えば、以下のとおりである。
　セラミックグリーンシートを焼成してヒータプレート９を作製する場合においては、例えば、基体１３のうち端子部１７が挿入される部分を構成するセラミックグリーンシートに穴１３ｈを形成する。この穴１３ｈに接続導体３１を挿入する。なお、穴１３ｈの内面の少なくとも一部又は端子部１７の上端側部分の外面には、接合材となる導電ペーストが塗布されてよい。その後、セラミックグリーンシートを焼成する。
　このようにして端子部１７を設ける場合においては、焼成したときのセラミックの収縮によって、基体１３が接続導体３１を締め付けてもよい。例えば、焼成前の穴１３ｈは、接続導体３１の径以上であって、焼成による収縮によって（接続導体３１が無いと仮定した場合に）接続導体３１の径よりも小さくなる大きさとされてよい。接続導体３１の径と、接続導体３１が無いと仮定した場合の収縮後の穴１３ｈの径との差は、例えば、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下とされてよい。
　また、ホットプレス法によりヒータプレート９を作製する場合においては、例えば、基体１３となるセラミック原料粉末を加熱及び加圧する型内に接続導体３１を配置するとともに、穴１３ｈのうち接続導体３１よりも下方側の部分（縮径部１３ｈａ等）を形成する中子を型内に配置してよい。
　なお、焼成後の基体１３の穴１３ｈに接続導体３１を挿入し、接合材によって両者を接合することも可能である。また、端子導体２１は、その作製方法及び／又は接続導体３１との固定方法にもよるが、焼成前に接続導体３１に固定されてもよいし、焼成後に接続導体３１に固定されてもよい。
　縮径部１３ｈａは、適宜な方法によって形成されてよい。例えば、基体１３となるセラミックグリーンシートの穴１３ｈに接続導体３１を挿入した後、穴１３ｈの内面に凸部１３ｅとなる焼成前の生のセラミック素材を配置し、セラミックグリーンシートを焼成してもよい。焼成後の基体１３の穴１３ｈの内面に凸部１３ｅとなる生のセラミック素材を配置して再度焼成することも可能である。また、例えば、セラミックグリーンシートの穴１３ｈが、焼成によって接続導体３１よりも縮径しようとする作用によって、接続導体３１よりも下方において穴１３ｈの内面が穴１３ｈの中心側に突出し、縮径部１３ｈａが形成されてもよい。また、例えば、上記の素材の配置と、収縮による突出とが組み合わされてもよい。ホットプレス法においては、例えば、既述の中子の径を接続導体３１の径よりも小さくすることによって、縮径部１３ｈａが形成されてよい。
　以上のとおり、本実施形態では、セラミック構造体としてのヒータ１は、基体１３と、内部導体（抵抗発熱体１５）と、端子部１７とを有している。基体１３は、セラミックからなり、ウェハＷｆが重ねられる上面１３ａ及びその反対側の下面１３ｂを有している板状である。抵抗発熱体１５は、基体１３内に位置している。端子部１７は、抵抗発熱体１５に電気的に接続されており、少なくとも一部が基体１３内に位置しており、基体１３の下面１３ｂから基体１３の外部へ露出している。基体１３は、下面１３ｂに開口する穴１３ｈを有している。端子部１７は、接続導体３１を有している。接続導体３１は、穴１３ｈに挿入されて抵抗発熱体１５に接続されている。接続導体３１の下面は、基体１３の下面１３ｂよりも基体１３の上面１３ａ側に位置している。穴１３ｈは、接続導体３１の下面から基体１３の下面１３ｂまでの間に接続導体３１の径よりも径が小さい縮径部１３ｈａを有している（平面視で非円形の場合は同一方向の径が比較されてよい。）。
　従って、例えば、接続導体３１が穴１３ｈから脱落する蓋然性を低下させることができる。その結果、例えば、接続導体３１と基体１３との接合面積（別の観点では上下方向における接触長さ）を低減することができる。ひいては、基体１３において、抵抗発熱体１５から下面１３ｂまでの厚さを薄くし、及び／又は接続導体３１の上下の長さを短くすることができる。基体１３の下面１３ｂ側の厚さを薄くすることによって、例えば、抵抗発熱体１５の熱を効率的に基体１３の上面１３ａに伝えることができる。また、接続導体３１の上下方向の長さを短くすることによって、例えば、抵抗発熱体１５から接続導体３１を介して基体１３の下部へ伝わる熱を低減し、基体１３の上面１３ａを効率的に加熱することができる。
　また、本実施形態では、縮径部１３ｈａは、接続導体３１の下面から基体１３の下面１３ｂへ近づくほど拡径している。この場合、例えば、下面１３ｂへ近づくほど縮径する態様（後述する図４（ｂ））に比較して、接続導体３１の下方への微小なずれに対しても接続導体３１と凸部１３ｅとが係合しやすい。その結果、接続導体３１のずれに起因する抵抗発熱体１５と接続導体３１との導通不良の蓋然性を低下させ、電気的接続の信頼性を向上させることができる。また、例えば、縮径部１３ｈａの径が上下方向で一定の態様（後述する図４（ａ））に比較して、基体１３の、接続導体３１直下における熱容量を小さくできる。その結果、例えば、抵抗発熱体１５から接続導体３１を介して凸部１３ｅに伝わった熱を上方へ伝えやすくなる。
　また、本実施形態では、端子部１７は、一部が接続導体３１よりも下方に位置している端子導体２１を有している。接続導体３１は、接続導体３１の下面に開口する雌ねじ３１ｓを有している。端子導体２１は、雌ねじ３１ｓに螺合する雄ねじ２１ｓを有している。この場合、例えば、両者の固定の信頼性を向上させることができる。また、例えば、基体１３の焼成後に端子導体２１を接続導体３１に取り付けることができるから、焼成の条件が緩和される。別の観点では、端子導体２１の設計の自由度が向上する。例えば、既に述べたように、端子導体２１は、配線部材７の一部とすることもできる。
［第２実施形態］
　図４（ａ）は、第２実施形態に係るヒータ２０１の要部の構成を示す図であり、第１実施形態の図３（ａ）に相当する。
　ヒータ２０１は、縮径部１３ｈａ（凸部１３ｅ）の形状が第１実施形態のヒータ１と相違する。具体的には、縮径部１３ｈａは、接続導体３１の下面から基体１３の下面１３ｂまで、横断面（下面１３ｂに平行な断面）の形状及び大きさ（径）が一定である。ここでの一定は、例えば、図４（ａ）に示すような縦断面に現れる２つの凸部１３ｅのそれぞれにおいて、接続導体３１の下面の外縁からの凸部１３ｅの突出量の最小値と最大値との差が前記最大値の２０％以下又は１０％以下である場合とされてよい。本実施形態における縮径部１３ｈａの径の大きさの具体例については、例えば、第１実施形態における縮径部１３ｈａの最小径（接続導体３１の下面の位置における径）の大きさの具体例についての説明が援用されてよい。
　本実施形態においても、穴１３ｈが縮径部１３ｈａを有していることにより、第１実施形態と同様の効果が奏される。例えば、接続導体３１が基体１３から脱落する蓋然性が低下する。また、本実施形態では、縮径部１３ｈａは、接続導体３１の下面から基体１３の下面１３ｂまで一定の径である。この場合、例えば、第１実施形態と同様に、縮径部１３ｈａの径が下方ほど縮径する態様（図４（ｂ））に比較して、接続導体の下方への微小なずれを規制しやすい。また、例えば、第１実施形態に比較して、凸部１３ｅの強度を高くすることが容易である。
［第３実施形態］
　図４（ｂ）は、第３実施形態に係るヒータ３０１の要部の構成を示す図であり、第１実施形態の図３（ａ）に相当する。
　ヒータ３０１は、縮径部１３ｈａ（凸部１３ｅ）の形状が第１実施形態のヒータ１と相違する。具体的には、縮径部１３ｈａは、接続導体３１の下面から基体１３の下面１３ｂに近づくほど縮径している。なお、本実施形態の縮径部１３ｈａと第１実施形態の縮径部１３ｈａとは、最小径となる部分と最大径となる部分との上下関係が逆であるが、この点に関する読み替えを行えば、第１実施形態の縮径部１３ｈａに関する説明（例えば内面の形状、最小径の大きさ及び最大径の大きさ等についての説明）は、本実施形態に係る縮径部１３ｈａの説明に援用されてよい。
　本実施形態においても、穴１３ｈが縮径部１３ｈａを有していることにより、第１実施形態と同様の効果が奏される。例えば、接続導体３１が基体１３から脱落する蓋然性が低下する。また、本実施形態では、縮径部１３ｈａは、接続導体３１の下面から基体１３の下面１３ｂに近づくほど縮径している。この場合、例えば、第１実施形態（図３（ａ））に比較して、接続導体３１が上下に熱膨張したときに凸部１３ｅの根本の上方側部分に生じる応力集中を低減できる。また、例えば、第２実施形態（図４（ａ））に比較して、第１実施形態と同様に、基体１３の、接続導体３１の直下における熱容量を小さくできる。
［第４実施形態］
　図５は、第４実施形態に係るヒータ４０１の要部の構成を示す図であり、第１実施形態の図３（ａ）に相当する。
　ヒータ４０１は、接続導体３１の形状が他の実施形態のヒータと相違する。なお、図示の例では、基体１３の縮径部１３ｈａの構成として、第３実施形態（図４（ｂ））のものを例示している。ただし、本実施形態の接続導体３１は、第１又は第２実施形態（図３又は図４（ａ））における縮径部１３ｈａと組み合わされても構わない。
　本実施形態では、接続導体３１は、側面（外周面）に凹状の退避部３１ｒが形成されている。別の観点では、退避部３１ｒの底面を基準とすれば、接続導体３１は、退避部３１ｒの周囲（例えば退避部３１ｒの上方又は下方）で側方に突出する突出部３１ｆを有している。なお、図示の例では、退避部３１ｒは、直柱の側面に形成されているが、直柱以外のブロック状の形状の側面に退避部３１ｒを設けることも可能である。なお、接続導体３１において、退避部３１ｒ以外の部分（例えば接続部３１ａ）における平面視における形状及び大きさについては、第１実施形態における接続導体３１の平面視における形状及び大きさについての説明が援用されてよい。
　退避部３１ｒ（突出部３１ｆ）の数、形状及び寸法は、適宜に設定されてよい。例えば、退避部３１ｒは、一つのみ設けられてもよいし、複数設けられてもよい。また、退避部３１ｒは、複数設けられる場合において、互いに同一の形状であってもよいし、互いに異なる形状であってもよい。複数の退避部３１ｒは、上下方向及び／又は水平方向等の適宜な方向に配列乃至分布されてよい。配列のピッチ乃至分布の密度は、均等乃至一様であってもよいし、いずれかの方向において偏っていてもよい。
　また、例えば、退避部３１ｒは、接続導体３１の外周面をその法線方向に見たときに（外周面を平面状に展開して見たときに）、溝状に延びる形状であってもよいし、互いに直交する方向の長さが極端に相違しない形状（例えば円形又は一般的に想起される多角形）であってもよい。溝状の退避部３１ｒは、例えば、水平方向に延びてもよいし、ねじ溝のように螺旋状に延びてもよい。また、退避部３１ｒは、前記法線方向に直交する横断面の形状が、退避部３１ｒの深さ方向の位置に対して一定であってもよいし、深さ方向の位置によって変化してもよい。
　また、例えば、上下方向（基体１３の厚さ方向）において、１つの位置のみに退避部３１ｒが設けられている場合の退避部３１ｒの上下方向の長さ、又は複数の位置に退避部３１ｒが設けられている場合の複数の退避部３１ｒの上下方向の長さの合計は、例えば、接続導体３１の上下方向の長さに対して、１／５０以上、１／１０以上、１／５以上、１／３以上又は１／２以上とされてよく、また、９／１０以下、２／３以下、１／２以下又は１／５以下とされてよく、上記の下限と上限とは、矛盾しない限り、適宜に組み合わされてよい。また、各退避部３１ｒの上下方向の長さは、例えば、０．１ｍｍ以上とされてよい。
　図示の例では、上下方向の２つの位置に退避部３１ｒが設けられている。各位置において、退避部３１ｒは、例えば、平面視において接続導体３１を周回するように延びている。すなわち、退避部３１ｒは、接続導体３１を周回する凹溝によって構成されており、突出部３１ｆは、突条乃至はフランジによって構成されている。又は、各位置において、平面視において接続導体３１を周回するように複数の退避部３１ｒが配列されている。この場合、上下方向の１つの位置において、複数の退避部３１ｒの数及び互いの間隔は、適宜に設定されてよい。例えば、上下方向の１つの位置において、複数の退避部３１ｒは、３以上であり、平面視において退避部３１ｒの間の各角度間隔がいずれも１２０°以下となるように配置されてよい。周回する凹溝からなる退避部３１ｒ又は周回するように配列された複数の退避部３１ｒは、上下方向の適宜な数の位置に設けられてよく、例えば、１～３つの位置に設けられてよい。
　穴１３ｈの内面において、退避部３１ｒに対向する領域は、退避部３１ｒ内に突出しており、侵入部１３ｐを構成している。侵入部１３ｐの形状及び大きさは、適宜な形状とされてよい。図示の例では、侵入部１３ｐは、テーパ状に形成されている。また、侵入部１３ｐと退避部３１ｒの内面との間には空間が存在している。当該空間は、適宜なガスが封入されていてもよいし、真空（大気圧よりも減圧された状態）とされていてもよい。また、図示の例とは異なり、侵入部１３ｐは、退避部３１ｒ内に略充填された状態となっていても構わない。
　ヒータ４０１は、例えば、第１実施形態と同様に、接続導体３１が焼成前又は焼成後の基体１３の穴１３ｈに挿入されることによって作製されてよい。基体１３となるセラミックグリーンシートの穴１３ｈに接続導体３１を挿入して焼成する場合においては、接続導体３１は、焼成による基体１３の収縮によって、基体１３によって締め付けられてよい。この収縮の際、穴１３ｈの内面のうち退避部３１ｒに対向する領域は、退避部３１ｒ内に押し出され、これにより、侵入部１３ｐが形成される。また、ヒータ４０１は、ホットプレス法によって作製されてもよい。この場合、基体１３となるセラミック原料粉末が退避部３１ｒに充填され、退避部３１ｒに充填された形状の侵入部１３ｐが形成される。
　本実施形態においても、縮径部１３ｈａが設けられていることによって、他の実施形態と同様の効果が奏される。また、本実施形態では、接続導体３１は、穴１３ｈの内面に囲まれる外周面に凹状の退避部３１ｒを有している。この場合、例えば、退避部３１ｒに入り込んだ侵入部１３ｐを接続導体３１（突出部３１ｆ）に係合させ、接続導体３１が基体１３から脱落する蓋然性を低下させることができる。別の観点では、凸部１３ｅに加えられる荷重を低減することができる。また、例えば、退避部３１ｒに空間が構成される場合においては、基体１３のうちの抵抗発熱体１５よりも下方側の部分と接続導体３１との接触面積を低減して、抵抗発熱体１５から接続導体３１を介して基体１３の下方へ伝わる熱を低減して、基体１３の上面１３ａの加熱を効率的に行うことができる。これらの退避部３１ｒによる効果は、退避部３１ｒが基体１３の平面視において接続導体３１を周回するように延びている、又は複数の退避部３１ｒが基体１３の平面視において接続導体３１を周回するように配列されていることにより向上する。
　図５に示す例では、接続導体３１の下面と縮径部１３ｈａの内面とに密着して接続導体３１の外周面と穴本体１３ｈｍの内面との間を封止する封止材２５も示されている。このような封止材２５は、本実施形態だけでなく、他の実施形態においても設けられてよい。封止材２５の材料は、適宜なものとされてよく、例えば、一般的なガラス封止であってもよいし、ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－Ｙ２Ｏ３系の接合剤が用いられてもよい。
［第５実施形態］
　図６（ａ）は、第５実施形態に係るヒータ５０１の要部の構成を示す図であり、第１実施形態の図３（ａ）に相当する。
　ヒータ５０１は、接続導体３１の下方に封止部材３３が設けられている点が他の実施形態と相違する。なお、図示の例では、基体１３の縮径部１３ｈａの構成として、第３実施形態（図４（ｂ））のものを例示している。ただし、本実施形態の接続導体３１は、第１又は第２実施形態（図３又は図４（ａ））における縮径部１３ｈａと組み合わされても構わない。
　封止部材３３の材料は、導電体及び絶縁体のいずれでもよいが、例えば、セラミックである。封止部材３３を構成するセラミックは、基体１３を構成するセラミックと同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、後者の場合において、両者の主成分は同一であってもよいし、異なっていてもよい。セラミックの具体例としては、例えば、基体１３の説明で挙げたとおりである。
　封止部材３３の平面視における形状及び大きさは、例えば、概略、穴１３ｈの穴本体１３ｈｍの下端に嵌合するものとされている。別の観点では、封止部材３３の平面視における形状及び大きさは、接続導体３１の下面の形状及び大きさと同等とされている。そして、封止部材３３の外周面と穴１３ｈの内面とは接合されている。両者の接合は、例えば、両者のセラミック粒子が密着することによってなされている。ただし、接着剤が両者の間に介在していてもよい。なお、上記のように封止部材３３及び基体１３との境界においてセラミック粒子が密着している場合、両部材の材料の成分等によっては、材料の観点からは、両部材の境界は曖昧であるか、無い。ただし、接続導体３１の下面の外縁の位置から両部材の境界を特定することは可能である。
　封止部材３３は、例えば、概略板状とされている。すなわち、上下方向の長さ（板の厚さ）は、平面視における各種の方向における長さに比較して短い。例えば、封止部材３３の厚さは、封止部材３３の径（例えば最小径）の１／５以下又は１／１０以下である。ただし、封止部材３３は、ブロック状とされても構わない。
　接続導体３１の下面と封止部材３３の上面とは、例えば、互いに当接している。ただし、両者の間に隙間が存在したり、接合材が介在していたりしてもよい。また、端子導体２１は、封止部材３３の貫通孔（符号省略）を貫通して封止部材３３よりも下方（内部導体から離れる側）に延び出ている。縮径部１３ｈａは、封止部材３３よりも下方に位置している。従って、凸部１３ｅは、第１～第４実施形態とは異なり、封止部材３３の下面に係合する。
　図示の例では、封止部材３３の下面と縮径部１３ｈａの内面とに密着して封止部材３３の外周面と穴本体１３ｈｍの内周面との間を封止する封止材２５が設けられている。また、封止部材３３の下面と端子導体２１の外周面とに密着して封止部材３３の貫通孔の内周面と端子導体２１の外周面との間を封止する封止材２５が設けられている。ただし、これらの封止材２５は設けられなくてもよい。
　ヒータ５０１の製造方法は、基本的には、他の実施形態のヒータの製造方法と同様とされてよい。封止部材３３は、例えば、焼成前又は焼成後の状態で、焼成前の基体１３の穴１３ｈ内に接続導体３１とともに配置され、基体１３とともに焼成される。これにより、封止部材３３と穴１３ｈの内面とはセラミック粒子が密着することによって接合される。なお、焼成前又は焼成後の封止部材３３を焼成後の基体１３に配置して基体１３を再度焼成したり、焼成後の封止部材３３と焼成後の基体１３とを固相接合によって接合したりして、セラミック粒子同士を密着させることも可能である。固相接合については、パイプ１１の説明で述べたとおりである。
　本実施形態においても、縮径部１３ｈａが設けられていることによって、他の実施形態と同様の効果が奏される。
　また、本実施形態では、ヒータ５０１は、セラミックからなる封止部材３３を有している。端子部１７は、接続導体３１に接続されているとともに少なくとも一部が接続導体３１よりも下方に位置している端子導体２１を有している。封止部材３３は、接続導体３１の下方にて端子導体２１が貫通された状態で穴１３ｈを塞いでいる。
　接続導体３１は、端子導体２１に比較して径が大きいことから、端子部１７は、接続導体３１を設けずに、端子導体２１のみを基体１３に埋設した場合に比較して、穴１３ｈから下方に露出する面積が大きい。ひいては、酸化等によって特性が劣化する可能性がある。そして、本実施形態のように封止部材３３を設けることによって、例えば、端子部１７の耐酸化性が向上する。また、例えば、封止部材３３がセラミックからなることから、基体１３との接合を強固にして、接続導体３１が基体１３から脱落する蓋然性を低下させることができる。別の観点では、接続導体から凸部１３ｅに加えられる荷重を封止部材３３と基体１３との接合部に分散させることができる。また、例えば、封止部材３３によって接続導体３１の下面を断熱して抵抗発熱体１５から接続導体３１を介して基体１３の外部へ逃げる熱を低減できる。
［第６実施形態］
　図６（ｂ）は、第６実施形態に係るヒータ６０１の要部の構成を示す図であり、第１実施形態の図３（ａ）に相当する。
　第５実施形態では、退避部３１ｒを有する接続導体３１について封止部材３３を適用した。ただし、本実施形態のように、封止部材３３は、退避部３１ｒを有さない接続導体３１に適用されてもよい。縮径部１３ｈａの構成が第１～第３実施形態（図３～図４（ｂ））のいずれのものであってもよいことは、第５実施形態と同様である。
［ヒータの材料の一例］
　既述のように、基体１３はセラミックによって構成されている。ここで、セラミックの結晶粒径は、基体１３の全体に亘って概略一様であってもよいし、基体１３の部位同士で異なっていてもよい。以下では、後者の場合の一例について、第４及び第５実施形態（図５及び図６）を例に取って述べる。
　第４及び第５実施形態では、接続導体３１は、外周面に凹状の退避部３１ｒを有している。従って、基体１３は、退避部３１ｒの周囲にて接続導体３１の外周面に接している（突出部３１ｆの外周面に接している）部分（以下、「当接部１３ｃ」というものとする。）と、退避部３１ｒに対向している部分（侵入部１３ｐ）とを有している。
　図７（ａ）及び図７（ｂ）は、基体１３の一部の断面図である。図７（ａ）は、侵入部１３ｐのものであり、図７（ｂ）は、当接部１３ｃのものである。この断面図は、例えば、１辺が５０μｍ以上２００μｍ以下となるような範囲を示しており、複数の粒子Ｇｒ（単結晶粒子、セラミック粒子）が図示されている。別の観点では、粒界が図示されている。これらの図に示されているように、当接部１３ｃの結晶粒径の平均値（平均粒径）は、侵入部１３ｐの結晶粒径の平均値よりも大きくされてよい。
　この場合、例えば、セラミックは結晶粒径が大きいほどヤング率が大きくなるから、当接部１３ｃの強度を相対的に高くすることができる。ここで、接続導体３１が熱によって膨張したときに基体１３が接続導体３１から受ける径方向の応力について考えると、侵入部１３ｐにおける応力よりも当接部１３ｃにおける応力の方が大きい。その理由としては、例えば、侵入部１３ｐは接続導体３１に対して径方向に当接していないことが挙げられる。及び／又は、接続導体３１の径方向の膨張量は、径が大きい位置（突出部３１ｆの位置）において相対的に大きいことが挙げられる。従って、例えば、当接部１３ｃの強度が相対的に高くなることによって、基体１３全体として、クラックが発生する蓋然性を低減することができる。
　また、例えば、結晶粒径が小さいほど熱伝導率が低くなるから、侵入部１３ｐにおける熱伝導率を相対的に低くすることができる。従って、例えば、抵抗発熱体１５から接続導体３１を介して基体１３の下方へ伝わる熱を低減して、基体１３の上面１３ａの加熱を効率的に行うことができる。既述のように、退避部３１ｒに空間が構成される場合においては、基体１３と接続導体３１との接触面積を低減して、抵抗発熱体１５から接続導体３１を介して基体１３の下方へ伝わる熱を低減できる。従って、例えば、退避部３１ｒを大きくするほど、結晶粒径の観点においても、空間の観点においても、加熱効率が向上することになり、設計が容易である。
　このように侵入部１３ｐの平均粒径が当接部１３ｃの平均粒径よりも小さい態様におけるセラミックの成分及び平均粒径は適宜に設定されてよい。例えば、セラミックの主成分は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）とされてよい。侵入部１３ｐにおける平均粒径は、例えば、３μｍ以上８μｍ以下とされてよい。当接部１３ｃにおける平均粒径は、例えば、５μｍ以上１２μｍ以下（ただし、侵入部１３ｐにおける平均粒径よりも大きい）とされてよい。当接部１３ｃ及び侵入部１３ｐは、同一又は主成分が同一の焼結助剤を含んでいてもよい。焼結助剤を構成する元素は、例えば、イットリウム（Ｙ）とされてよい。
　なお、平均粒径は適宜な方法によって測定されてよい。以下に、一例を示す。当接部１３ｃ及び侵入部１３ｐの主成分（例えばＡｌＮ）の結晶の平均円相当径を平均粒径としてみなすこととする。円相当径は、次のように測定する。まず、当接部１３ｃ及び侵入部１３ｐそれぞれの断面を鏡面に加工する。加工した断面をＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）により撮影する。このときの倍率は概ね１０００倍以上３０００倍以下とする。また、投影面積は、１０００μｍ２以上２００００μｍ２以下とする。次に、撮影した画像のうち、主成分の結晶の輪郭を黒い線でトレースして描く。このとき、焼結助剤が含まれる場合には、焼結助剤を含む結晶を黒く塗りつぶす。トレースした画像を画像解析ソフト「Ａ像くん」（登録商標、旭化成エンジニアリング（株）製）の粒子解析という手法を用いて解析する。この解析によって、粒子の平均円相当径が得られる。
　当接部１３ｃの平均粒径を侵入部１３ｐの平均粒径よりも大きくする方法は適宜なものとされてよい。例えば、第４実施形態の説明で述べた製造方法のうち、基体１３となる成形体（セラミックグリーンシート）の穴１３ｈに接続導体３１を挿入して焼成する方法を採用する。この場合、穴１３ｈの内面は、例えば、突出部３１ｆに当接し、退避部３１ｒに対して空間を介して対向している。従って、当接部１３ｃは、侵入部１３ｐに比較して、接続導体３１から圧力を受けやすく、相対的に高い圧力が付与された状態で焼成されることになる。その結果、当接部１３ｃの結晶粒径は、侵入部１３ｐの結晶粒径よりも大きくなる。
　以上の実施形態において、ヒータ１、２０１、３０１、４０１、５０１及び６０１のそれぞれはセラミック構造体の一例である。ヒータシステム１０１はウェハ用システムの一例である。抵抗発熱体１５は内部導体の一例である。
　本開示に係るヒータは、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
　実施形態では、セラミック構造体として、加熱機能を有するセラミックヒータを例に取った。ただし、セラミック構造体は、他の機能を有するものであってもよい。例えば、セラミック構造体は、静電チャック、又はプラズマ発生用の構造体であってもよいし、これら及びヒータの２つ以上の組み合わせとして機能するものであってもよい。
　換言すれば、内部導体は、実施形態では加熱用の抵抗発熱体であったが、他の用途の導体であってよく、例えば、静電チャック用の電極、又はプラズマ発生用の電極であってもよい。セラミック構造体は、これらの電極及び抵抗発熱体の１つ、又は２以上の組み合わせを有していてもよい。内部導体は、例えば、全体として、基体（１３）の上面に沿って広がっている（上方に面している）といえる形状を有している導体である。また、例えば、平面視において内部導体全体を囲む最小の凸曲線を仮定したときに、当該凸曲線により囲まれた領域は、基体の上面の６割以上又は８割以上を占める。
　１…ヒータ（セラミック構造体）、１３…基体、１３ａ…上面、１３ｂ…下面、１３ｈ…穴、１３ｈａ…縮径部、１５…抵抗発熱体（内部導体）、１７…端子部、３１…接続導体。

Claims (12)

  1. 　セラミックからなり、ウェハが重ねられる上面及びその反対側の下面を有している板状の基体と、
    　前記基体内に位置する内部導体と、
    　前記内部導体に電気的に接続されており、少なくとも一部が前記基体内に位置しており、前記基体の下面から前記基体の外部へ露出している端子部と、
    　を有しており、
    　前記基体は、該基体の下面に開口する穴を有しており、
    　前記端子部は、前記穴に挿入されて前記内部導体に接続されている接続導体を有しており、
    　前記接続導体の下面は、前記基体の下面よりも前記基体の上面側に位置しており、
    　前記穴は、前記接続導体の下面から前記基体の下面までの間に前記接続導体の径よりも径が小さい縮径部を有している
    　セラミック構造体。
  2. 　前記縮径部は、前記接続導体の下面から前記基体の下面へ近づくほど拡径している
    　請求項１に記載のセラミック構造体。
  3. 　前記縮径部は、前記接続導体の下面から前記基体の下面まで一定の径である
    　請求項１に記載のセラミック構造体。
  4. 　前記縮径部は、前記接続導体の下面から前記基体の下面に近づくほど縮径している
    　請求項１に記載のセラミック構造体。
  5. 　前記接続導体は、前記穴の内面に囲まれる外周面に凹状の退避部を有している
    　請求項１～４のいずれか１項に記載のセラミック構造体。
  6. 　前記退避部が前記基体の下面の平面視において前記接続導体を周回するように延びている、又は複数の前記退避部が前記基体の下面の平面視において前記接続導体を周回するように配列されている
    　請求項５に記載のセラミック構造体。
  7. 　前記基体は、前記退避部内に突出している侵入部を有している
    　請求項５又は６に記載のセラミック構造体。
  8. 　前記退避部と前記穴の内面との間に空間が構成されている
    　請求項５～７のいずれか１項に記載のセラミック構造体。
  9. 　前記基体のうち、前記退避部の周囲にて前記接続導体の外周面に接している部分の平均結晶粒径は、前記基体のうち、前記退避部と対向している部分の平均結晶粒径よりも大きい
    　請求項５～８のいずれか１項に記載のセラミック構造体。
  10. 　セラミックからなる封止部材を更に有しており、
    　前記端子部は、前記接続導体に接続されているとともに少なくとも一部が前記接続導体よりも下方に位置している端子導体を有しており、
    　前記封止部材は、前記接続導体の下方にて前記端子導体が貫通された状態で前記穴を塞いでいる
    　請求項１～９のいずれか１項に記載のセラミック構造体。
  11. 　前記端子部は、一部が前記接続導体よりも下方に位置している端子導体を有しており、
    　前記接続導体は、当該接続導体の下面に開口する雌ねじを有しており、
    　前記端子導体は、前記雌ねじに螺合する雄ねじを有している
    　請求項１～１０のいずれか１項に記載のセラミック構造体。
  12. 　請求項１～１１のいずれか１項に記載のセラミック構造体と、
    　前記端子部に電力を供給する電力供給部と、
    　前記電力供給部を制御する制御部と、
    　を有しているウェハ用システム。
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