保持装置及保持装置的制造方法与流程

在本说明书中公开的技术涉及对对象物进行保持的保持装置。

背景技术：

公知有对对象物(例如，半导体晶片)进行保持并加热至规定的温度(例如，400～800℃的程度)的加热装置(也称为“基座”。)。加热装置例如作为如成膜装置(cvd成膜装置、溅射成膜装置等)、蚀刻装置(等离子蚀刻装置等)这样的半导体制造装置的一部分而使用。

一般而言，加热装置具备由陶瓷烧结体形成的陶瓷构件。在陶瓷构件的内部配置有例如钨(w)、钼(mo)等金属制的发热电阻器。另外，加热装置具备与发热电阻器接触的导电性的供电连接构件以及与供电连接构件电连接的导电性的供电端子。当经由供电端子及供电连接构件对发热电阻器施加电压时，发热电阻器发热，从而保持在陶瓷构件的表面(以下，称为“保持面”。)上的对象物被加热。

在加热装置的制造时，通过在高温(例如，1700℃～1900℃的程度)下对在内部配置有发热电阻器的材料的陶瓷构件的材料的成形体进行烧成，制作由致密的陶瓷烧结体形成的陶瓷构件和在陶瓷构件的内部配置的发热电阻器。在该烧成时，来自炉内气氛、原料的杂质(例如，碳)进入致密化前的陶瓷构件的材料的成形体中而与发热电阻器发生反应，由此会在发热电阻器的表面形成变质层(例如，碳化钨层、碳化钼层)。若在发热电阻器的表面形成变质层，则产生发热电阻器的电阻值的偏差(产品内及/或产品间的偏差)，由此可能产生发热电阻器的发热量的偏差，从而产生陶瓷构件的保持面的温度(进而，保持于保持面的对象物的温度)的偏差。以往，公知有通过对陶瓷构件的相对密度、烧成条件进行调整，抑制在发热电阻器的表面形成变质层的技术(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-273586号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

上述现有技术仅注目于在发热电阻器的表面形成的变质层。然而，本申请发明人新发现了如下课题，即，在陶瓷构件的烧成时，来自炉内气氛、原料的杂质与供电连接构件发生反应，由此会在供电连接构件的表面形成变质层，由于变质层的形成，可能会发生供电连接构件与发热电阻器或者供电端子之间的接触不良，或由供电连接构件的电阻值的偏差引起的发热电阻器的发热量的偏差。

需要说明的是，这样的课题不限于上述的结构的加热装置，而是具备由陶瓷烧结体形成的陶瓷构件、配置于陶瓷构件的内部的金属制的发热电阻器、与发热电阻器接触的导电性的供电连接构件及与供电连接构件电连接的导电性的供电端子，并将对象物保持在陶瓷构件的表面上的一般的保持装置的通用课题。

在本说明书中，公开了能够解决上述的课题的技术。

用于解决课题的技术方案

在本说明书中公开的技术例如能够作为以下的方式实现。

(1)在本说明书中公开的保持装置具备：陶瓷构件，具有第一表面，并且由以氮化铝为主要成分的陶瓷烧结体形成；金属制的发热电阻器，配置于所述陶瓷构件的内部；与所述发热电阻器接触的导电性的供电连接构件；及与所述供电连接构件电连接的导电性的供电端子，该保持装置将对象物保持在所述陶瓷构件的所述第一表面上，其中，所述供电连接构件的表面中除了与所述发热电阻器的接触面及与所述供电端子的连接面以外的表面的至少一部分被由氮化物形成的第二涂层覆盖，该氮化物含有al、ti、zr、v、ta和nb中的至少1种。在本保持装置中，由于覆盖供电连接构件的表面的第二涂层的存在，在陶瓷构件的烧成时，能够抑制供电连接构件与杂质发生反应而在供电连接构件的表面形成变质层，进而，能够抑制供电连接构件与发热电阻器或者供电端子之间的接触不良的发生、由供电连接构件的电阻值的偏差引起的发热电阻器的发热量的偏差的产生，结果，能够抑制陶瓷构件的第一表面的温度(进而，保持于第一表面的对象物的温度)的偏差。另外，第二涂层由含有al、ti、zr、v、ta和nb中的至少1种的氮化物形成，因此在高温烧成时具有耐热性，并且不易发生向以氮化铝为主要成分的陶瓷构件的元素扩散。因此，根据本保持装置，能够在抑制由来自第二涂层的元素扩散引起的陶瓷构件的特性变化的发生的同时，通过耐热性高的第二涂层的存在，抑制在供电连接构件的表面形成变质层，进而，能够抑制供电连接构件与发热电阻器或者供电端子之间的接触不良的发生，并且能够抑制由供电连接构件的电阻值的偏差引起的发热电阻器的发热量的偏差，结果，能够抑制陶瓷构件的第一表面的温度(进而，保持于第一表面的对象物的温度)的偏差。

(2)在上述保持装置中也可以是如下结构：所述供电连接构件的表面中与所述发热电阻器的接触面的至少一部分被由氮化物形成的第一涂层覆盖，该氮化物含有ti、zr、v、cr、ta和nb中的至少1种。若采用这样的结构，则由于覆盖供电连接构件的表面的第一涂层的存在，在陶瓷构件的烧成时，能够有效地抑制供电连接构件与杂质发生反应而在供电连接构件的表面形成变质层，进而，能够抑制供电连接构件与发热电阻器或者供电端子之间的接触不良的发生、由供电连接构件的电阻值的偏差引起的发热电阻器的发热量的偏差的产生，结果，能够抑制陶瓷构件的第一表面的温度(进而，保持于第一表面的对象物的温度)的偏差。另外，第一涂层由含有ti、zr、v、cr、ta和nb中的至少1种的氮化物形成，因此在高温烧成时具有耐热性，并且不易发生向以氮化铝为主要成分的陶瓷构件的元素扩散，进一步地，由于具有导电性，因此能够确保供电连接构件与发热电阻器之间的电连接。因此，根据本保持装置，能够在避免因第一涂层而供电连接构件与发热电阻器之间的电连接被阻碍的同时，且在抑制由来自第一涂层的元素扩散引起的陶瓷构件的特性变化的发生的同时，通过耐热性高的第一涂层的存在，有效地抑制在供电连接构件的表面形成变质层，进而，能够抑制供电连接构件与发热电阻器或者供电端子之间的接触不良的发生，并且能够抑制由供电连接构件的电阻值的偏差引起的发热电阻器的发热量的偏差，结果，能够抑制陶瓷构件的第一表面的温度(进而，保持于第一表面的对象物的温度)的偏差。

(3)在上述保持装置中也可以是如下结构，所述第一涂层的厚度为0.3μm以上且60μm以下。若采用这样的结构，则由于第一涂层的厚度不会过薄(为0.3μm以上)，因此由于第一涂层的存在，能够更可靠地抑制在供电连接构件的表面形成变质层。另外，若采用这样的结构，则由于第一涂层的厚度不会过厚(为60μm以下)，因此能够减小因供电连接构件与第一涂层之间的线膨胀差而在第一涂层产生的应力，从而能够防止以下事态的发生：因该应力而在第一涂层产生裂纹从而无法抑制变质层的形成。

(4)在上述保持装置中也可以是如下结构：所述发热电阻器的表面中除了与所述供电连接构件的接触面以外的表面的至少一部分被由氮化物形成的第三涂层覆盖，该氮化物含有al、ti、zr、v、ta和nb中的至少1种。若采用这样的结构，则由于覆盖发热电阻器的表面的第三涂层的存在，在陶瓷构件的烧成时，能够抑制发热电阻器与杂质发生反应而在发热电阻器的表面形成变质层，进而，能够抑制由发热电阻器的电阻值的偏差引起的发热电阻器的发热量的偏差的产生，结果，能够抑制陶瓷构件的第一表面的温度(进而，保持于第一表面的对象物的温度)的偏差。另外，第三涂层由含有al、ti、zr、v、ta和nb中的至少1种的氮化物形成，因此在高温烧成时具有耐热性，并且不易发生向以氮化铝为主要成分的陶瓷构件的元素扩散。因此，若采用这样的结构，则能够在抑制由来自第三涂层的元素扩散引起的陶瓷构件的特性变化的发生的同时，通过耐热性高的第三涂层的存在，抑制在发热电阻器的表面形成变质层，进而，能够抑制发热电阻器的电阻值(发热量)的偏差，结果，能够抑制陶瓷构件的第一表面的温度(进而，保持于第一表面的对象物的温度)的偏差。

(5)另外，在本说明书中公开的保持装置的制造方法是如下保持装置的制造方法，该保持装置具备：陶瓷构件，具有第一表面，并且由以氮化铝为主要成分的陶瓷烧结体形成；金属制的发热电阻器，配置于所述陶瓷构件的内部；与所述发热电阻器接触的导电性的供电连接构件；及与所述供电连接构件电连接的导电性的供电端子，该保持装置将对象物保持在所述陶瓷构件的所述第一表面上，其中，所述保持装置的制造方法包括：在所述供电连接构件的表面中除了与所述发热电阻器的接触面及与所述供电端子的连接面以外的表面的至少一部分形成含有al、ti、zr、v、ta和nb中的至少1种的氮化物的涂层；及通过烧成来制作在内部配置有所述发热电阻器和形成有所述涂层的所述供电连接构件的所述陶瓷构件。在本保持装置的制造方法中，由于覆盖供电连接构件的表面的涂层的存在，在陶瓷构件的烧成时，能够抑制供电连接构件与杂质发生反应而在供电连接构件的表面形成变质层，进而，能够抑制供电连接构件与发热电阻器或者供电端子之间的接触不良的发生、由供电连接构件的电阻值的偏差引起的发热电阻器的发热量的偏差的产生，结果，能够抑制陶瓷构件的第一表面的温度(进而，保持于第一表面的对象物的温度)的偏差。另外，涂层由含有al、ti、zr、v、ta和nb中的至少1种的氮化物形成，因此在高温烧成时具有耐热性，并且不易发生向以氮化铝为主要成分的陶瓷构件的元素扩散。因此，根据本保持装置的制造方法，能够在抑制由来自涂层的元素扩散引起的陶瓷构件的特性变化的发生的同时，通过耐热性高的涂层的存在来抑制在供电连接构件的表面形成变质层，进而，能够抑制供电连接构件与发热电阻器或者供电端子之间的接触不良的发生，并且能够抑制由供电连接构件的电阻值的偏差引起的发热电阻器的发热量的偏差，结果，能够抑制陶瓷构件的第一表面的温度(进而，保持于第一表面的对象物的温度)的偏差。

需要说明的是，在本说明书公开的技术能够以多种方式实现，例如，能够以保持装置、加热装置、半导体制造装置用构件及它们的制造方法等方式实现。

附图说明

图1是概略地示出本实施方式中的加热装置100的外观结构的立体图。

图2是概略地示出本实施方式中的加热装置100的xz截面结构的说明图。

图3是放大示出图2的x1部中的加热装置100的xz截面结构的说明图。

图4是示出本实施方式的加热装置100的制造方法的一例的流程图。

图5是示出性能评价结果的说明图。

图6是示出性能评价结果的说明图。

具体实施方式

a.实施方式：

a-1.加热装置100的结构：

图1是概略地示出本实施方式中的加热装置100的外观结构的立体图，图2是概略地示出本实施方式中的加热装置100的xz截面结构的说明图，图3是放大示出图2的x1部中的加热装置100的xz截面结构的说明图。在各图中示出了用于确定方向的互相正交的xyz轴。在本说明书中，方便起见，将z轴正方向称为上方向，将z轴负方向称为下方向，但是加热装置100实际上也可以以与该朝向不同朝向设置。

加热装置100是对对象物(例如，半导体晶片w)进行保持并加热至规定的温度(例如，400～800℃的程度)的装置，也称为基座。加热装置100例如作为构成像成膜装置(cvd成膜装置、溅射成膜装置等)、蚀刻装置(等离子蚀刻装置等)这样的半导体制造装置的半导体制造装置用部件而使用。加热装置100相当于要求保护的范围中的保持装置。

如图1及图2所示，加热装置100具备保持构件10和支承构件20。

保持构件10是具有与z轴方向(上下方向)大致正交的一个表面(以下，称为“保持面”。)s1和与保持面s1相反侧的表面(以下，称为“背面”。)s2的大致圆板状的构件。保持构件10由以氮化铝(aln)为主要成分的陶瓷烧结体形成。需要说明的是，在本说明书中，主要成分是指含有比例(重量比例)最多的成分。保持构件10的直径例如为100mm以上且500mm以下的程度，保持构件10的厚度(z轴方向上的尺寸)例如为3mm以上且30mm以下的程度。保持构件10相当于要求保护的范围中的陶瓷构件，保持面s1相当于要求保护的范围中的第一表面。

如图2及图3所示，在保持构件10的背面s2形成有与后述的一对端子构件70、一对受电电极53对应的一对凹部12。与各凹部12的z轴方向正交的截面(xy截面)的形状例如为大致圆形。

支承构件20是沿大致z轴方向延伸的大致圆管状的构件。支承构件20由例如以氮化铝、氧化铝(al2o3)为主要成分的陶瓷烧结体形成。支承构件20的外径例如为30mm以上且90mm以下的程度，支承构件20的高度(z轴方向上的尺寸)例如为100mm以上且300mm以下的程度。

如图2所示，在支承构件20形成有从支承构件20的上表面s3到下表面s4为止在z轴方向上延伸的贯通孔22。贯通孔22的与z轴方向正交的截面(xy截面)的形状例如为大致圆形。贯通孔22的内径例如为10mm以上且70mm以下的程度。

如图2所示，保持构件10和支承构件20以保持构件10的背面s2与支承构件20的上表面s3在z轴方向上互相对向的方式，并且以保持构件10和支承构件20为互相大致同轴的方式配置，并经由接合部30互相接合，该接合部30由公知的接合材料形成。

如图2所示，在保持构件10的内部配置有作为对保持构件10进行加热的加热器的发热电阻器50。发热电阻器50例如构成在z轴方向观察时大致螺旋状地延伸的图案。发热电阻器50例如由钨(w)、钼(mo)等金属形成。在z轴方向观察时的发热电阻器50的整体的直径例如为70mm以上且450mm以下的程度，在z轴方向观察时的发热电阻器50的线宽例如为0.1mm以上且10mm以下的程度，发热电阻器50的厚度(z轴方向上的大小)例如为0.1mm以上且3mm以下的程度。

另外，如图2及图3所示，在保持构件10配置有一对受电电极53。各受电电极53例如是在z轴方向上观察时大致圆形的板状构件。各受电电极53例如由钨、钼等导电性材料形成。受电电极53的厚度例如为0.1mm以上且5mm以下的程度。在本实施方式中，受电电极53相当于要求保护的范围中的供电连接构件。

一对受电电极53中的一方露出到在保持构件10的背面s2形成的一对凹部12中的一方的底面，且通过上表面s6与构成大致螺旋状图案的发热电阻器50的一端附近的下表面s5接触而与发热电阻器50电连接。另外，一对受电电极53中的另一方露出到在保持构件10的背面s2形成的一对凹部12中的另一方的底面，且通过上表面s6与发热电阻器50的另一端附近的下表面s5接触而与发热电阻器50电连接。

另外，如图2及图3所示，在形成于支承构件20的贯通孔22内，收容有一对端子构件70。各端子构件70例如为大致圆柱状的构件。各端子构件70例如由镍、钛等导电性材料形成。端子构件70的直径例如为3mm以上且8mm以下的程度。在本实施方式中，端子构件70相当于要求保护的范围中的供电端子。

一对端子构件70中的一方的上端部分收容于在保持构件10的背面s2形成的一对凹部12中的一方，通过钎焊部56与露出到该凹部12的底面的受电电极53接合。另外，一对端子构件70中的另一方的上端部分收容于在保持构件10的背面s2形成的一对凹部12中的另一方，通过钎焊部56与露出到该凹部12的底面的受电电极53接合。各钎焊部56例如使用如ni合金(ni-cr系合金等)、au合金(au-ni系合金等)、纯au这样的金属焊料而形成。各端子构件70经由钎焊部56与受电电极53电连接。

在这样的结构的加热装置100中，当从未图示的电源经由各端子构件70及各受电电极53对发热电阻器50施加电压时，发热电阻器50发热，由此，保持在保持构件10的保持面s1上的对象物(例如，半导体晶片w)被加热至规定的温度(例如，400～800℃的程度)。此外，在本实施方式的加热装置100中，由于端子构件70和发热电阻器50经由受电电极53连接，因此能够缓和由端子构件70与发热电阻器50之间的热膨胀差产生的应力。

a-2.受电电极53及发热电阻器50的周边的详细结构：

接下来，参照图3对受电电极53及发热电阻器50的周边的详细结构进行说明。

在本实施方式的加热装置100中，受电电极53的表面中与发热电阻器50的接触面的至少一部分被第一涂层61覆盖。更具体而言，受电电极53的表面中与发热电阻器50的接触面的大部分(例如80％以上)被第一涂层61覆盖。第一涂层61由含有ti、zr、v、cr、ta和nb中的至少1种的氮化物形成，具有导电性。即，第一涂层61例如由zrn、tin、(al,ti)n、(al,cr)n、vn、(ti,cr)n、(al,ti,cr)n、(al,ti,si)n、tan、nbn等形成。第一涂层61的厚度t1优选为0.3μm以上且60μm以下，更优选为1.0μm以上且50μm以下。另外，第一涂层61的气孔率优选为30％以下，更优选为10％以下。需要说明的是，在本说明书中，受电电极53的表面中的与发热电阻器50的接触面是指受电电极53的表面中直接或经由其他物体(例如，第一涂层61)与发热电阻器50对向的表面。

另外，在本实施方式的加热装置100中，受电电极53的表面中除了与发热电阻器50的接触面及与端子构件70的连接面以外的表面的至少一部分被第二涂层62覆盖。更具体而言，受电电极53的表面中除了与发热电阻器50的接触面及与端子构件70的连接面以外的表面的大部分(例如80％以上)被第二涂层62覆盖。第二涂层62由含有al、ti、zr、v、ta和nb中的至少1种的氮化物形成。即，第二涂层62例如由aln、tin、zrn、(al,ti)n、(al,ti,si)n、(al,ti,cr)n、(al,cr)n、vn、tan、nbn等形成。第二涂层62的厚度优选为0.3μm以上且60μm以下。另外，第二涂层62的气孔率优选为30％以下，更优选为10％以下。需要说明的是，在本说明书中，受电电极53的表面中的与端子构件70的连接面是指受电电极53的表面中直接或经由其他的物体与端子构件70或者钎焊部56对向的表面，该钎焊部56将受电电极53和端子构件70接合。

需要说明的是，“受电电极53的表面中除了与发热电阻器50的接触面及与端子构件70的连接面以外的表面的至少一部分被第二涂层62覆盖”是指，在关注于受电电极53中的除了与发热电阻器50的接触面及与端子构件70的连接面以外的表面时，其全部或者一部分被第二涂层62覆盖，而不排除受电电极53的表面中的与发热电阻器50的接触面及/或与端子构件70的连接面的全部或一部分被第二涂层62的方式。此外，在第二涂层62有导电性的情况(例如，第二涂层62由含有ti、zr、v、ta和nb中的至少1种的氮化物形成的情况)下，即使该第二涂层62覆盖了受电电极53的表面中的与发热电阻器50的接触面及/或与端子构件70的连接面的全部或者一部分，也不会对受电电极53与发热电阻器50及/或端子构件70之间的导通造成影响，但是在第二涂层62无导电性的情况(例如，第二涂层62由aln形成的情况)下，为了确保受电电极53与发热电阻器50及/或端子构件70之间的导通，优选该第二涂层62不覆盖受电电极53的表面中的与发热电阻器50的接触面及/或与端子构件70的连接面的至少一部分。

另外，由于b、c、o元素可能会与由mo、w形成的受电电极53发生反应，因此第一涂层61及第二涂层62优选不含有b、c、o元素。

另外，若第一涂层61及第二涂层62的形成材料相同(即，若都有导电性)，则在向受电电极53的表面的第一涂层61及第二涂层62的形成时，无需进行特别的处置(例如，对应该确保导通的部分进行掩膜的处理)，并且，由于能够在同一工序中进行成膜，因此能够实现制造工序的简化/低成本化。

另外，在本实施方式的加热装置100中，发热电阻器50的表面中除了与受电电极53的接触面以外的表面的至少一部分被第三涂层63覆盖。更具体而言，发热电阻器50的表面中除了与受电电极53的接触面以外的表面的大部分(例如80％以上)被第三涂层63覆盖。第三涂层63由含有al、ti、zr、v、ta和nb中的至少1种的氮化物形成。即，第三涂层63例如由aln、tin、zrn、(al,ti)n、(al,ti,si)n、(al,ti,cr)n、(al,cr)n、vn、tan、nbn等形成。第三涂层63的厚度优选为0.3μm以上且60μm以下。另外，第三涂层63的气孔率优选为30％以下，更优选为10％以下。需要说明的是，在本说明书中，发热电阻器50的表面中的与受电电极53的接触面是指发热电阻器50的表面中直接或经由其他的物体(例如，第一涂层61)与受电电极53对向的表面。

需要说明的是，“发热电阻器50的表面中除了与受电电极53的接触面以外的表面的至少一部分被第三涂层63覆盖”是指，在关注于发热电阻器50的表面中的除了与受电电极53的接触面以外的表面时，其全部或者一部分被第三涂层63覆盖，而不排除发热电阻器50的表面中的与受电电极53的接触面的全部或者一部分被第三涂层63覆盖的方式。此外，在第三涂层63有导电性的情况(例如，第三涂层63由含有ti、zr、v、ta和nb中的至少1种的氮化物形成的情况)下，即使该第三涂层63覆盖了发热电阻器50的表面中的与受电电极53的接触面的全部或者一部分也不会对发热电阻器50与受电电极53之间的导通造成影响，在第三涂层63无导电性的情况(例如，第三涂层63由aln形成的情况)下，为了确保发热电阻器50与受电电极53之间的导通，优选该第三涂层63不覆盖发热电阻器50的表面中的与受电电极53的接触面的至少一部分。

另外，由于b、c、o元素可能会与由mo、w形成的发热电阻器50发生反应，因此第三涂层63优选不含有b、c、o元素。

a-3.加热装置100的制造方法：

本实施方式的加热装置100的制造方法例如以下。图4是示出本实施方式的加热装置100的制造方法的一例的流程图。首先，准备由金属(例如，钨、钼)的网格、箔构成的发热电阻器50，在发热电阻器50的表面中除了与受电电极53的接触面以外的表面的至少一部分(在本实施方式中，除了与受电电极53的接触面以外的表面的大部分)形成作为含有al、ti、zr、v、ta和nb中的至少1种的氮化物的第三涂层63(s110)。此外，第三涂层63例如通过如下方式形成，在发热电阻器50的表面中的第三涂层63的非形成区域设置掩膜，并进行喷镀、溅镀、cvd、pvd等。

另外，准备例如由板状的导电性材料(例如，钨、钼)构成的受电电极53，在受电电极53的表面中与发热电阻器50的接触面的至少一部分(在本实施方式中，与发热电阻器50的接触面的大部分)形成作为含有ti、zr、v、cr、ta和nb中的至少1种的氮化物的导电性的第一涂层61(s120)。另外，在受电电极53的表面中除了与发热电阻器50的接触面以外的表面的至少一部分(在本实施方式中，除了与发热电阻器50的接触面以外的表面的大部分)形成作为含有al、ti、zr、v、ta和nb中的至少1种的氮化物的第二涂层62(s120)。即，第二涂层62也形成于受电电极53的表面中与端子构件70的连接面。此外，第一涂层61及第二涂层62例如通过以下方式形成，在受电电极53的表面中的第一涂层61及第二涂层62的非形成区域设置掩膜，并进行喷镀、溅镀、cvd、pvd等。

另外，例如以如下的方式制作保持构件10(s130)。即，将在氮化铝粉末(例如95重量份)中根据需要添加有适量(例如5重量份)的氧化钇粉末而成的混合原料粉末填充于模具并进行单轴加压，由此形成成形体的第1层。在该第1层上将形成有第三涂层63的发热电阻器50以及形成有第一涂层61及第二涂层62的受电电极53以两者(经由第一涂层61)互相接触的状态载置。接下来，在发热电阻器50及受电电极53之上以规定的厚度填充上述混合原料粉末，形成成形体的第二层。将这样制作的成形体在规定的条件(例如，温度：1700℃～1900℃的程度，压力：1mpa～20mpa的程度，时间：1小时～5小时的程度)下热压烧成，由此制作在内部配置有发热电阻器50和受电电极53的保持构件10。

另外，保持构件10的背面s2的凹部12例如通过在上述的热压烧成后，进行使用了磨削工具的磨削加工而形成。该磨削加工进行到受电电极53露出为止。另外，通过该磨削加工，将在形成于受电电极53的表面的第二涂层62中与端子构件70的连接面形成的部分除去，受电电极53的表面在该部分处露出。此外，优选使受电电极53的厚度比发热电阻器50厚，从而即使在用于凹部12的形成的磨削加工时被磨削工具稍微磨削，在受电电极53也不会产生裂纹等的破损。

另外，例如以如下的方式制作支承构件20(s140)。即，将甲醇等的有机溶剂加入在氮化铝粉末(例如100重量份)中根据需要添加了适量(例如1重量份)的氧化钇粉末、pva粘合剂(例如3重量份)、分散剂及可塑剂而成的混合物，利用球磨机混合而得到浆料，利用喷雾干燥器将该浆料颗粒化，由此制作原料粉末。对该原料粉末在规定的压力(例如，100mpa～250mpa)下进行冷等静压而得到成形体。此外，支承构件20中的贯通孔22可以在成形时使用橡胶模具来形成，也可以在成形后或者烧成后通过进行机械加工来形成。将所得到的成形体在空气中在例如600℃下进行脱脂，将脱脂体悬挂在氮气气氛的炉内并在规定的条件(例如，温度：1800℃～1900℃的程度，时间：4小时～6小时的程度)下烧成，由此，制作支承构件20。

接下来，将保持构件10和支承构件20接合(s150)。即，在根据需要对保持构件10的背面s2及支承构件20的上表面s3进行了研磨加工之后，在保持构件10的背面s2和支承构件20的上表面s3中的至少一方均匀地涂布将例如碱性土类、稀土类、铝的复合氧化物等公知的接合剂与有机溶剂等混合而形成为糊状的材料，之后，进行脱脂处理。接下来，将保持构件10的背面s2与支承构件20的上表面s3重叠，在真空中或者减压后的氮气、氩气等惰性气体中，在规定的条件(例如，温度：1400℃～1850℃的程度，压力：0.5mpa～10mpa的程度)下进行热压烧成，由此形成将保持构件10和支承构件20接合的接合部30。

接下来，将端子构件70插入支承构件20的贯通孔22内，将端子构件70的上端部分钎焊于受电电极53，形成钎焊部56(s160)。主要通过以上的制造方法，制造上述结构的加热装置100。

a-4.本实施方式的效果：

如以上说明那样，本实施方式的加热装置100具备具有保持面s1且由以氮化铝为主要成分的陶瓷烧结体形成的保持构件10、配置于保持构件10的内部的金属制的发热电阻器50、与发热电阻器50接触的导电性的受电电极53及与受电电极53电连接的导电性的端子构件70，是将如半导体晶片w那样的对象物保持在保持构件10的保持面s1上的保持装置。在本实施方式的加热装置100中，受电电极53的表面中除了与发热电阻器50的接触面及与端子构件70的连接面以外的表面的至少一部分被由氮化物形成的第二涂层62覆盖，该氮化物含有al、ti、zr、v、ta和nb中的至少1种。

在此，如上所述，在本实施方式的加热装置100的制造时，通过在高温(例如，1700℃～1900℃的程度)下对在内部配置有发热电阻器50及受电电极53的材料的保持构件10的材料的成形体进行烧成，制作由致密的陶瓷烧结体形成的保持构件10和配置于保持构件10的内部的发热电阻器50及受电电极53。在该烧成时，来自炉内气氛、原料的杂质(例如，碳)进入致密化前的保持构件10的材料的成形体中而与受电电极53发生反应，由此会在受电电极53的表面形成变质层(例如，碳化钨层、碳化钼层)。若在受电电极53的表面形成变质层，则可能会发生受电电极53与发热电阻器50或者端子构件70之间的接触不良，并且可能会发生由受电电极53的电阻值的偏差引起的发热电阻器50的发热量的偏差，从而发生保持构件10的保持面s1的温度(进而，保持于保持面s1的半导体晶片w等对象物的温度)的偏差。

然而，在本实施方式的加热装置100中，由于覆盖受电电极53的表面的第二涂层62的存在，在保持构件10的烧成时，能够抑制受电电极53与杂质发生反应而在受电电极53的表面形成变质层，进而，能够抑制受电电极53与发热电阻器50或者端子构件70之间的接触不良的发生、由受电电极53的电阻值的偏差引起的发热电阻器50的发热量的偏差产生。另外，在受电电极53的表面形成的第二涂层62由含有al、ti、zr、v、ta和nb中的至少1种的氮化物形成，因此在高温烧成时具有耐热性，并且不易发生向以氮化铝为主要成分的保持构件10的元素扩散。

因此，根据本实施方式的加热装置100能够在抑制由来自第二涂层62的元素扩散引起的保持构件10的特性变化的发生的同时，通过耐热性高的第二涂层62的存在，抑制在受电电极53的表面形成变质层，进而，能够抑制受电电极53与发热电阻器50或者端子构件70之间的接触不良的发生，并且能够抑制由受电电极53的电阻值的偏差引起的发热电阻器50的发热量的偏差。

此外，在第二涂层62有导电性的情况(例如，第二涂层62由含有ti、zr、v、ta和nb中的至少1种的氮化物形成的情况)下，在向受电电极53的表面的第二涂层62的形成时，由于无需进行特别的处理(例如，对应该确保导通的部分(受电电极53的表面中的与发热电阻器50的接触面及/或与端子构件70的连接面等)进行掩膜的处理)，能够实现制造工序的简化/低成本化。另外，在由aln形成第二涂层62的情况下，由于第二涂层62与保持构件10及受电电极53之间的热膨胀差变得较小，因此即使使第二涂层62的厚度较厚也能够抑制第二涂层62的裂纹的产生。

另外，在本实施方式的加热装置100中，受电电极53的表面中与发热电阻器50的接触面的至少一部分被由氮化物形成的第一涂层61覆盖，该氮化物含有ti、zr、v、cr、ta和nb中的至少1种。因此，由于覆盖受电电极53的表面的第一涂层61的存在，在保持构件10的烧成时，能够抑制受电电极53与杂质发生反应而在受电电极53的表面形成变质层，进而，能够抑制受电电极53与发热电阻器50或者端子构件70之间的接触不良的发生、由受电电极53的电阻值的偏差引起的发热电阻器50的发热量的偏差的产生。另外，在受电电极53的表面中的与发热电阻器50的接触面形成的第一涂层61由含有ti、zr、v、cr、ta和nb中的至少1种的氮化物形成，因此在高温烧成时具有耐热性，并且不易发生向以氮化铝为主要成分的保持构件10的元素扩散，进一步地，由于具有导电性，因此能够确保受电电极53与发热电阻器50之间的电连接。因此，根据本实施方式的加热装置100，能够在避免因第一涂层61阻碍受电电极53与发热电阻器50之间的电连接的同时，并且，在抑制由来自第一涂层61的元素扩散引起的保持构件10的特性变化的发生的同时，通过耐热性高的第一涂层61的存在，有效地抑制在受电电极53的表面形成变质层，进而，能够抑制受电电极53与发热电阻器50或者端子构件70之间的接触不良的发生，并且能够抑制由受电电极53的电阻值的偏差引起的发热电阻器50的发热量的偏差。

另外，在本实施方式的加热装置100中，发热电阻器50的表面中除了与受电电极53的接触面以外的表面的至少一部分被由氮化物形成的第三涂层63覆盖，该氮化物含有al、ti、zr、v、ta和nb中的至少1种。因此，在本实施方式的加热装置100中，由于覆盖发热电阻器50的表面的第三涂层63的存在，在保持构件10的烧成时，能够抑制发热电阻器50与杂质反应而在发热电阻器50的表面形成变质层，进而，能够抑制由发热电阻器50的电阻值的偏差引起的发热电阻器50的发热量的偏差的产生。另外，第三涂层63由含有al、ti、zr、v、ta和nb中的至少1种的氮化物形成，因此在高温烧成时具有耐热性，并且不易发生向以氮化铝为主要成分的保持构件10的元素扩散。因此，根据本实施方式的加热装置100，能够在抑制由来自第三涂层63的元素扩散引起的保持构件10的特性变化的发生的同时，通过耐热性高的第三涂层63的存在，抑制在发热电阻器50的表面形成变质层，进而，能够抑制发热电阻器50的电阻值(发热量)的偏差。

此外，在第三涂层63有导电性的情况(例如，第三涂层63由含有ti、zr、v、ta和nb中的至少1种的氮化物形成的情况)下，由于在第三涂层63向发热电阻器50的表面的形成时，无需进行特别的处理(例如，对应该确保导通的部分(发热电阻器50的表面中的与受电电极53的接触面等)进行掩膜的处理)，因此能够实现制造工序的简化/低成本化。另外，在第三涂层63由aln形成的情况下，由于第三涂层63与保持构件10及发热电阻器50之间的热膨胀差变得较小，因此即使使第三涂层63的厚度较厚也能够抑制第三涂层63的裂纹的产生。

此外，第一涂层61的厚度t1优选为0.3μm以上且60μm以下。若采用这样的结构，则由于第一涂层61的厚度t1不会过薄(为0.3μm以上)，因此由于第一涂层61的存在，能够更可靠地抑制在受电电极53的表面形成变质层。另外，若采用这样的结构，则由于第一涂层61的厚度t1不会过厚(为60μm以下)，因此能够减小因受电电极53与第一涂层61之间的线膨胀差而在第一涂层61产生的应力，能够防止因该应力而在第一涂层61产生裂纹从而无法抑制变质层的形成这样的事态的发生。此外，从进一步可靠地抑制在受电电极53的表面形成变质层的观点出发，第一涂层61的厚度t1进一步优选为1.0μm以上。

a-5.加热装置100的分析方法：

a-5-1.第一涂层61的厚度t1的确定方法：

形成于受电电极53的表面的第一涂层61的厚度t1的确定方法如下。

在对包含受电电极53中的与发热电阻器50的接触部分的截面(与z轴方向平行的截面)进行了镜面研磨之后，进行利用氩离子等离子束对样品的截面进行处理的离子束剖面研磨(crosssectionpolisher)处理。接下来，以加工面为对象，使用电子探针微量分析仪(epma)，对10个视野进行拍摄并观察。此外，元素映射的视野设为100μm×100μm。接下来，使用图像解析软件(softimagingsystemgmbh公司制造的analysisfive)确认受电电极53与第一涂层61的界面以及第一涂层61与发热电阻器50的界面位置，并画线。在各视野图像中，将在两界面画的线之间的最短距离确定为第一涂层61的厚度t1。将在10个视野图像中确定的第一涂层61的厚度t1的平均值作为最终的第一涂层61的厚度t1。

a-5-2.由aln形成的涂层的有无的确定方法：

在第二涂层62由aln形成的情况(即，第二涂层62由与保持构件10相同的材料形成的情况)下，能够通过以下的方式确定受电电极53由aln的第二涂层62覆盖。

在对包含受电电极53的截面(与z轴方向平行的截面)进行了镜面研磨之后，进行利用氩离子等离子束对样品的截面进行处理的离子束剖面研磨处理。接下来，以加工面为对象，使用扫描型电子显微镜(sem)，对确定的视野进行拍摄并观察。此外，针对以下的2种各对5个视野分别进行拍摄。

(1)将视野设为100μm×100μm，包含受电电极53与保持构件10的界面。

(2)将视野设为1mm×1mm，包含受电电极53与保持构件10的界面。

在满足下述的2个必要条件时，判断为受电电极53由aln的第二涂层62覆盖。

·必要条件1：在观察上述(1)中的受电电极53与保持构件10的界面的气孔直径和气孔数量时，在10个视野图像中，0.5μm以上且3μm以下的气孔平均存在2个以上，且无在保持构件10和受电电极53中不含有的成分的元素扩散。

·必要条件2：在观察上述(2)中的晶界相成分的分布时，在10个视野图像内至少5个以上中，在受电电极53与保持构件10的界面附近(距离界面100μm以内的范围)不存在晶界相成分少的区域。

通常，由于w、mo等金属表面氧化物与aln粒子表面的氧化物在低温下生成液相并致密化，因此在界面不易产生气孔。另外，当烧结进行时aln的晶界相成分朝向未烧结部被排出，因此产生晶界相成分的浓度差。另一方面，在表面存在由aln形成的第二涂层62的情况下，基于金属表面氧化物与保持构件10的aln粒子表面的氧化物的反应的低温下的液相生成反应不发生，因此界面气孔容易残留。另外，由于在界面附近和除其以外的位置处不易产生烧结动作的差别，因此也不易产生晶界相成分的浓度差。因此，若满足上述2个必要条件，则能够判断为受电电极53由aln的第二涂层62覆盖。

此外，在第三涂层63由aln形成的情况(即，第三涂层63由与保持构件10相同的材料形成的情况)下，也能够通过同样的方法确定发热电阻器50由aln的第三涂层63覆盖。

b.性能评价：

对通过采用上述的加热装置100的结构而得到的上述的效果的点进行了性能评价。以下，对该性能评价进行说明。图5及图6是示出性能评价结果的说明图。

如图5及图6所示，在性能评价中使用了26个样品(sa1～sa26)的加热装置。各样品利用基于上述的实施方式的加热装置100的制造方法的制造方法制作。对于各样品，受电电极53的材料、受电电极53的表面上的第一涂层61的有无、材料及厚度t1、受电电极53的表面上的第二涂层62的有无及材料、发热电阻器50的表面上的第三涂层63的有无及材料互相不同。

具体而言，在样品sa1～sa12、sa15、sa16、sa18～sa26中，与上述实施方式同样地在受电电极53的表面形成有第一涂层61，在样品sa13、sa14、s17中，在受电电极53的表面未形成第一涂层61。此外，如图5及图6所示，在样品sa1～sa12、sa15、sa16、sa18～sa26中，作为第一涂层61使用了含有ti、zr、v、cr、ta和nb中的至少1种的氮化物。另外，在样品sa1～sa12、sa15～sa26中，与上述实施方式同样地在受电电极53的表面形成有第二涂层62，在样品sa13、sa14中，在受电电极53的表面未形成第二涂层62。此外，如图5及图6所示，在样品sa1～sa12、sa15～sa26中，作为第二涂层62，使用了含有al、ti、zr、v、ta和nb中的至少1种的氮化物，且均使第二涂层62的厚度为5μm。另外，在样品sa11、sa12、sa26中，与上述实施方式同样地，在发热电阻器50的表面形成有第三涂层63，在样品sa1～sa10、sa13～sa25中，在发热电阻器50的表面未形成第三涂层63。此外，在样品sa11、sa12中，作为第三涂层63使用了aln，在样品sa26中，作为第三涂层63使用了zrn，均使第三涂层63的厚度为3μm。

另外，作为性能评价，对各样品测定了保持构件10的保持面s1的温度偏差。更详细而言，通过在保持构件10的保持面s1载置黑色化后的假晶片，并经由端子构件70向发热电阻器50供给电力，使各样品的加热装置升温，并测定假晶片的表面温度。从假晶片的表面温度到达了500℃的时间点起的15分钟期间，将经由了端子构件70的供给电力维持为同一值，然后，将假晶片内的最大温度差作为保持面s1的温度偏差而测定。

另外，作为性能评价，对各样品进行了耐热试验。更详细而言，将各样品加热至600℃，在经过50小时及经过100小时的时刻确认端子构件70的偏移的有无，并确认保持构件10的龟裂的有无。

如图5及图6所示，在受电电极53的表面未形成第二涂层62的样品sa13、sa14中，在600℃、50小时的耐热试验中发生了端子构件70的偏移。另外，在这些样品中，保持面s1的温度偏差(温度差)为10℃以上，是较大的值。在这些样品中，认为由于在受电电极53的表面不存在第二涂层62，因此在保持构件10的烧成时，来自炉内气氛、原料的杂质进入致密化前的保持构件10的材料的成形体中而与受电电极53发生反应，由此，在受电电极53的表面较多地形成变质层，发生受电电极53与端子构件70之间的接触不良，并且发生由受电电极53的电阻值的偏差引起的发热电阻器50的发热量的偏差，从而发生保持面s1的温度偏差。此外，在这些样品中的样品sa13中，确认了在600℃、50小时的耐热试验中，在保持构件10中的与受电电极53的角部的接触部位发生龟裂。在该样品中，认为由于在受电电极53的表面较多地形成与保持构件10的形成材料即aln的热膨胀差大的变质层，因此因保持构件10与变质层之间的热膨胀差而在保持构件10产生龟裂。

与此相对，在受电电极53的表面形成有第二涂层62的样品sa1～sa12、sa15～sa26中，在600℃、50小时的耐热试验中端子构件70的偏移未发生。另外，在这些样品中，保持面s1的温度偏差(温度差)为9℃以下，是较小的值。此外，在这些样品中，在样品sa17中，在受电电极53的表面未形成第一涂层61，但是在600℃、50小时的耐热试验中端子构件70的偏移仍然未发生，保持面s1的温度偏差(温度差)为9℃以下，是较小的值。在这些样品中，认为由于覆盖受电电极53的表面的第二涂层62的存在，在保持构件10的烧成时，抑制了受电电极53与杂质反应而在受电电极53的表面形成变质层，抑制了受电电极53与端子构件70之间的接触不良的发生、由受电电极53的电阻值的偏差引起的发热电阻器50的发热量的偏差的产生。此外，在这些样品中，在600℃、50小时的耐热试验中，未确认到保持构件10中的龟裂的产生。在这些样品中，认为由于抑制了在受电电极53的表面形成与保持构件10的形成材料即aln的热膨胀差大的变质层，因此抑制了由保持构件10与变质层之间的热膨胀差引起的保持构件10的龟裂的产生。

根据该性能评价结果，确认了如下内容，若受电电极53的表面中除了与发热电阻器50的接触面及与端子构件70的连接面以外的表面的至少一部分被含有由al、ti、zr、v、ta和nb中的至少1种的氮化物形成的第二涂层62覆盖，则能够抑制在受电电极53的表面形成变质层，进而，能够抑制受电电极53与发热电阻器50或者端子构件70之间的接触不良的发生、由受电电极53的电阻值的偏差引起的发热电阻器50的发热量的偏差的产生，结果，能够抑制保持构件10的保持面s1的温度的偏差。

此外，在受电电极53的表面形成有第二涂层62的样品sa1～sa12、sa15～sa26中，在发热电阻器50的表面形成有第三涂层63的样品sa11、sa12、sa26中，保持面s1的温度偏差(温度差)为4℃以下，是极小的值。在这些样品中，考虑由于覆盖发热电阻器50的表面的第三涂层63的存在，在保持构件10的烧成时，能够抑制发热电阻器50与杂质发生反应而在发热电阻器50的表面形成变质层，能够抑制由发热电阻器50的电阻值的偏差引起的发热电阻器50的发热量的偏差的产生。根据该性能评价结果，确认了优选发热电阻器50的表面中除了与受电电极53的接触面以外的表面的至少一部分被由含有al、ti、zr、v、ta和nb中的至少1种的氮化物形成的第三涂层63覆盖。

另外，在受电电极53的表面形成有第一涂层61的样品sa1～sa12、sa15、sa16、sa18～sa26中，在第一涂层61的厚度t1小于0.3μm的样品sa1、sa15及第一涂层61的厚度t1超过60μm的样品sa2、sa16中，如上所述在600℃、50小时的耐热试验中未发生端子构件70的偏移，但是在更严苛的条件即600℃、100小时的耐热试验中发生了端子构件70的偏移。与此相对，在第一涂层61的厚度t1为0.3μm以上且60μm以下的样品sa3～sa12、sa18～sa26中，即使在600℃、100小时的耐热试验中也未发生端子构件70的偏移。在样品sa3～sa12、sa18～sa26中，认为由于第一涂层61的厚度t1不会过薄(为0.3μm以上)，因此通过第一涂层61的存在，能够更可靠地抑制在受电电极53的表面形成变质层，另外，由于第一涂层61的厚度t1不会过厚(为60μm以下)，因此能够减小因受电电极53与第一涂层61之间的线膨胀差而在第一涂层61产生的应力，能够防止因该应力而第一涂层61产生裂纹从而无法抑制变质层的形成这样的事态的发生。根据该性能评价结果，确认优选第一涂层61的厚度t1为0.3μm以上且60μm以下。

c.变形例：

在本说明书中公开的技术不限于上述的实施方式，在不脱离其主旨范围内能够变形为多种方式，例如也可以进行如下的变形。

上述实施方式中的加热装置100的结构仅是例示，可以进行多种变形。例如，在上述实施方式中，受电电极53和端子构件70通过钎焊部56接合，但是为了缓和由受电电极53与端子构件70的热膨胀差产生的应力，也可以在受电电极53与端子构件70之间配置例如由可伐合金等金属形成的缓冲构件。

另外在上述实施方式中，受电电极53的表面中与发热电阻器50的接触面的大部分(例如80％以上)被第一涂层61覆盖，但是只要受电电极53的表面中与发热电阻器50的接触面的至少一部分被第一涂层61覆盖即可。另外，第一涂层61的形成也可以省略。同样地，在上述实施方式中，受电电极53的表面中除了与发热电阻器50的接触面及与端子构件70的连接面以外的表面的大部分(例如80％以上)被第二涂层62覆盖，但是只要受电电极53的表面中除了与发热电阻器50的接触面及与端子构件70的连接面以外的表面的至少一部分被第二涂层62即可。同样地，在上述实施方式中，发热电阻器50的表面中除了与受电电极53的接触面以外的表面的大部分(例如80％以上)被第三涂层63覆盖，但是只要发热电阻器50的表面中除了与受电电极53的接触面以外的表面的至少一部分被第三涂层63覆盖即可。另外，第三涂层63的形成也可以被省略。

另外，在上述实施方式中，在保持构件10的内部配置有1个发热电阻器50，但是也可以在保持构件10的内部配置多个发热电阻器50。在这样的结构中设置有与多个发热电阻器50分别建立对应的多组受电电极53及端子构件70等。

另外，构成上述实施方式的加热装置100的各构件的形状、个数、形成材料等仅是一例，能够进行多种变形。另外，上述实施方式中的加热装置100的制造方法仅是一例，能够进行多种变形。

另外，在上述实施方式中对加热装置100的结构进行了详细的说明，但是在本说明书中公开的技术对于具备由以氮化铝为主要成分的陶瓷烧结体形成的陶瓷构件、配置于陶瓷构件的内部的金属制的发热电阻器、与发热电阻器接触的导电性的供电连接构件及与供电连接构件电连接的导电性的供电端子，并将对象物保持在陶瓷构件的表面上的一般的保持装置，能够同样地适用。

标号说明

10：保持构件12：凹部20：支承构件22：贯通孔30：接合部50：发热电阻器53：受电电极56：钎焊部61：第一涂层62：第二涂层63：第三涂层70：端子构件100：加热装置s1：保持面s2：背面s3：上表面s4：下表面s5：下表面s6：上表面w：半导体晶片。