JP4222086B2

JP4222086B2 - Heat treatment equipment

Info

Publication number: JP4222086B2
Application number: JP2003103458A
Authority: JP
Inventors: 裕雄川崎; 輝夫岩田; 学網倉
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2003-04-07
Filing date: 2003-04-07
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2023-04-07
Also published as: CN100477087C; CN1833312A; JP2004307939A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体の熱処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体集積回路を製造するには、半導体ウエハ等の被処理体に、成膜処理、エッチング処理、熱処理、改質処理、結晶化処理等の各種の枚葉処理を繰り返し行なって、所望する集積回路を形成するようになっている。上記したような各種の処理を行なう場合には、その処理の種類に対応して必要な処理ガス、例えば成膜処理の場合には成膜ガスを、改質処理の場合にはオゾンガス等を、結晶化処理の場合にはＮ₂ ガス等の不活性ガスやＯ₂ ガス等をそれぞれ処理容器内へ導入する。
例えば半導体ウエハに対して１枚毎に熱処理を施す枚葉式の熱処理装置を例にとれば、真空引き可能になされた処理容器内に、例えば抵抗加熱ヒータを内蔵した載置台を設置し、この上面に半導体ウエハを載置した状態で所定の処理ガスを流し、所定のプロセス条件下にてウエハに各種の熱処理を施すようになっている。
【０００３】
ところで、上記した載置台は、一般的には処理容器内にその表面を露出した状態で設置されている。このため、この載置台を構成する材料、例えばＡｌＮ等のセラミックや金属材料からこれに含まれる僅かな重金属等が熱によって処理容器内へ拡散して金属汚染や有機汚染等のコンタミネーションを発生する原因となっていた。この金属汚染や有機汚染等のコンタミネーションに関しては、最近のように成膜用の原料ガスとして有機金属材料を用いる場合には、特に厳しい汚染対策が望まれている。
また、熱処理としてウエハ表面に薄膜を堆積させる成膜処理を行う場合には、薄膜が目的とするウエハ表面のみならず、載置台の表面や処理容器の内壁面等にも不要な膜として付着してしまうことは避けられない。この場合、この不要な膜が剥がれ落ちると、製品の歩留り低下の原因となるパーティクルが発生するので、定期的、或いは不定期的に処理容器内へエッチングガスを流して上記不要な膜を除去したり、或いは処理容器内の構造物を硝酸等のエッチング溶液中に浸漬して不要な膜を除去したりするクリーニング処理が行われている。
【０００４】
この場合、上記した汚染対策やクリーニング処理の回数を減らすこと等を目的とし、特許文献１に開示されているように発熱体ヒータを石英ケーシングで覆って載置台を構成したり、特許文献２に開示されているように密閉された石英製のケース内に抵抗発熱体を設けてこの全体を載置台として用いるようにしたり、特許文献３及び４に開示されているようにヒータ自体を石英板で挟み込んで載置台として用いることが行われている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６３−２７８３２２号公報
【特許文献２】
特開平０７−０７８７６６号公報
【特許文献３】
特開平０３−２２０７１８号公報
【特許文献４】
特開平０６−２６０４３０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した各従来技術にあっては、載置台を石英カバーで覆うなどしているのである程度の金属汚染や有機汚染等のコンタミネーションの発生は抑制できるが、載置台の裏面やこの裏面側を覆うカバーに不要な薄膜がまだら状に、或いは凹凸状に付着する場合がある。この場合には、付着した不要な膜の厚い部分と薄い部分とで熱の輻射率が異なることからこれが原因で載置台の表面温度に分布が発生し、ひいてはウエハ面内の温度の不均一性を引き起こしてしまい、ウエハに対する熱処理の面内均一性を低下させる原因となっていた。
【０００７】
また、載置台の表面やカバーの表面に付着した不要な膜は、比較的に早く剥がれ易いので、これが剥がれ落ちる前にクリーニング処理を行う必要からクリーニング処理などのメンテナンス作業の間隔が短くなり、このメンテナンス作業を行なう頻度が高くなってしまう。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。
本発明の目的は、金属汚染や有機汚染等のコンタミネーションの発生を確実に抑制することが可能な熱処理装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、不要な膜が載置台側にまだら状に付着してもその熱的悪影響を排除して載置台の面内温度の均一性を高く維持することが可能な熱処理装置を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、不要な膜が載置台等に付着してもそれができるだけ剥がれ落ちることを防止して、クリーニング処理等のメンテナンスサイクルの長期化を図ることができ、しかもクリーニング処理が容易に行なうことが可能な熱処理装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、処理容器の底部より支柱を介して起立されて内部に加熱手段が埋め込まれた載置台の上面に被処理体を載置し、該被処理体に対して所定の熱処理を施すようにした熱処理装置において、前記載置台の上面及び側面に、それぞれ耐熱性のカバー部材を設けると共に、前記載置台の下面側に、耐熱性の不透明裏面カバー部材を設け、更に、前記不透明裏面カバー部材の下面側に、耐熱性のカバー部材を設けるように構成したことを特徴とする熱処理装置である。
このように、被処理体を載置する載置台の上面及び側面に、それぞれ耐熱性のカバー部材を設け、載置台の下面側に、耐熱性の不透明裏面カバー部材を設け、更に、不透明裏面カバー部材の下面に、耐熱性のカバー部材を設けるようにしたので、載置台から汚染原因となる金属原子等が熱拡散することを防止でき、従って、金属汚染や有機汚染等の各種のコンタミネーションが発生することを防止することが可能となる。
【０００９】
また、被処理体を載置する載置台の下面側に耐熱性の不透明裏面カバー部材を設けるようにしたので、載置台の裏面においてこの不透明裏面カバー部材の表面（下面）に例えばまだら状（凹凸状）に不要な膜が付着してもこの不透明裏面カバー部材の表面からの輻射率は面内において略均一に保たれており、従って、載置台の表面温度の面内均一性及び被処理体の面内温度の均一性を高く維持することが可能となる。
【００１０】
この場合、例えば請求項２に規定するように、前記不透明裏面カバー部材は不透明石英ガラスよりなる。
【００１１】
また例えば請求項３に規定するように、前記支柱の側面に、耐熱性のカバー部材を設ける。
これによれば、載置台の支柱にもカバー部材を設けるようにしたので、金属汚染や有機汚染等の各種のコンタミネーションの発生を一層抑制することが可能となる。
また例えば請求項４に規定するように、前記カバー部材は、上面カバー部材と、周縁部カバー部材と、下面カバー部材と、前記支柱カバー部材とよりなり、前記下面カバー部材と前記支柱カバー部材とは一体的に成形されており、前記カバー部材の全体は分解及び組み立てが可能になされている。
これによれば、各カバー部材は分解及び組み立てができるようになっているので、ウェットクリーニング処理等のメンテナンス作業を迅速に行うことができる。
【００１２】
また例えば請求項５に規定するように、前記上面カバー部材は、前記載置台の直径と実質的に同じ直径に設定されており、前記上面カバー部材の上面には凸部が形成されていると共に、該凸部には凹部状に窪ませて前記被処理体を載置するための収容凹部が形成されている。
また例えば請求項６に規定するように、前記上面カバー部材の周縁部の上面は、前記周縁部カバー部材の一部と接触して覆われている。
また例えば請求項７に規定するように、前記載置台の側面には、不透明石英カバー部材が設けられる。
また例えば請求項８に規定するように、前記不透明裏面カバー部材と前記下面カバー部材との間には隙間が形成されている。
また例えば請求項９に規定するように、前記不透明裏面カバー部材の下面には、前記隙間を形成するための突起状の脚部が形成されている。
【００１３】
また例えば請求項１０に規定するように、前記載置台の上面に形成したカバー部材及び前記不透明裏面カバー部材を除く他のカバー部材は、それぞれ透明石英ガラスよりなり、該透明石英ガラスのカバー部材の表面には、これに付着する膜の剥がれを防止するための表面粗化処理が施されている。
これにより、カバー部材の表面に付着したパーティクルとなり得る不要な膜が容易に剥がれ落ちることを防止できるので、その分、クリーニング処理等のメンテナンス作業のサイクルを長くすることができる。
また例えば請求項１１に規定するように、前記支柱の下端部の接合部には、シール部材が設けられると共に、該シール部材の近傍には、前記シール部材に前記載置台側から放出される熱を遮断するための不透明部材が設けられる。
これにより、支柱の下端部の接合部に設けたシール部材は、この近傍に設けた不透明部材により載置台側からくる輻射熱が遮断されるので、熱による損傷を受けることがない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る熱処理装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る熱処理装置を示す断面構成図、図２は載置台を示す断面図、図３は載置台を覆うカバー部材を示す分解図である。
図示するようにこの熱処理装置２は、例えば断面の内部が略円形状になされたアルミニウム製の処理容器４を有している。この処理容器４内の天井部には必要な処理ガス、例えば成膜ガスを導入するためにガス供給手段であるシャワーヘッド部６が設けられており、この下面のガス噴射面８に設けた多数のガス噴射孔から処理空間Ｓに向けて処理ガスを吹き出すようにして噴射するようになっている。
【００１５】
このシャワーヘッド部６内には、中空状の２つに区画されたガス拡散室１２Ａ、１２Ｂが形成されており、ここに導入された処理ガスを平面方向へ拡散した後、各ガス拡散室１２Ａ、１２Ｂにそれぞれ連通された各ガス噴射孔１０Ａ、１０Ｂより吹き出すようになっている。すなわち、ガス噴射孔１０Ａ、１０Ｂはマトリクス状に配置されている。このシャワーヘッド部６の全体は、例えばニッケルやハステロイ（登録商標）等のニッケル合金、アルミニウム、或いはアルミニウム合金により形成されている。尚、シャワーヘッド部６としてガス拡散室が１つの場合でもよい。そして、このシャワーヘッド部６と処理容器４の上端開口部との接合部には、例えばＯリング等よりなるシール部材１４が介在されており、処理容器４内の気密性を維持するようになっている。
【００１６】
また、処理容器４の側壁には、この処理容器４内に対して被処理体としての半導体ウエハＷを搬入搬出するための搬出入口１６が設けられると共に、この搬出入口１６には気密に開閉可能になされたゲートバルブ１８が設けられている。
そして、この処理容器４の底部２０に排気落とし込め空間２２が形成されている。具体的には、この容器底部２０の中央部には大きな開口２４が形成されており、この開口２４に、その下方へ延びる有底円筒体状の円筒区画壁２６を連結してその内部に上記排気落とし込め空間２２を形成している。そして、この排気落とし込め空間２２を区画する円筒区画壁２６の底部２８には、これより起立させて例えばＡｌＮ等のセラミックよりなる円筒体状の支柱３０が設けられており、この上端部に載置台３２が固定されている。
【００１７】
そして、上記排気落とし込め空間２２の入口開口２４は、載置台３２の直径よりも小さく設定されており、上記載置台３２の周縁部の外側を流下する処理ガスが載置台３２の下方に回り込んで入口開口２４へ流入するようになっている。そして、上記円筒区画壁２６の下部側壁には、この排気落とし込め空間２２に臨ませて排気口３４が形成されており、この排気口３４には、図示しない真空ポンプが介設された排気管３６が接続されて、処理容器４内及び排気落とし込め空間２２の雰囲気を真空引きして排気できるようになっている。
【００１８】
そして、この排気管３６の途中には、開度コントロールが可能になされた図示しない圧力調整弁が介設されており、この弁開度を自動的に調整することにより、上記処理容器４内の圧力を一定値に維持したり、或いは所望する圧力へ迅速に変化させ得るようになっている。
また、上記載置台３２は、加熱手段として例えば内部に所定のパターン形状に配置された例えばモリブデンよりなる抵抗加熱ヒータ３８を有しており、この外側は焼結された例えばＡｌＮ等よりなるセラミックスにより構成され、上面に被処理体としての半導体ウエハＷを載置し得るようになっている。また、上記抵抗加熱ヒータ３８は上記支柱３０内に配設された給電線４０に接続されて、電力を制御しつつ供給できるようになっている。そして、この給電線４０は石英管３９内に挿通され、またこの給電線４０は、上記支柱３０の下部にて電源ケーブルと接続されている。尚、抵抗加熱ヒータ３８は、例えば内側ゾーンと、その外側を同心円状に囲む外側ゾーンとに分割されており、各ゾーン毎に個別に電力制御できるようになっている。図示例では給電線４０は２本しか記載していないが、この場合は４本設けられることになる。
【００１９】
上記載置台３２には、この上下方向に貫通して複数、例えば３本のピン挿通孔４１が形成されており（図１においては２つのみ示す）、上記各ピン挿通孔４１に上下移動可能に遊嵌状態で挿通させた押し上げピン４２を配置している。この押し上げピン４２の下端には、円形リング形状に形成された例えばアルミナのようなセラミックス製の押し上げリング４４が配置されており、この押し上げリング４４に、上記各押し上げピン４２の下端を固定されない状態にて支持させている。この押し上げリング４４から延びるアーム部４５は、容器底部２０を貫通して設けられる出没ロッド４６に連結されており、この出没ロッド４６はアクチュエータ４８により昇降可能になされている。これにより、上記各押し上げピン４２をウエハＷの受け渡し時に各ピン挿通孔４１の上端から上方へ出没させるようになっている。また、アクチュエータ４８の出没ロッド４６の容器底部の貫通部には、伸縮可能なベローズ５０が介設されており、上記出没ロッド４６が処理容器４内の気密性を維持しつつ昇降できるようになっている。
【００２０】
そして、図２に示すように、載置台３２を支持固定する例えばＡｌＮ等の円筒体状の支柱３０の下端部には、拡径されたフランジ部５２が形成されている。尚、図２においては載置台３２の内部構造や押し上げピン４０等の記載は省略している。そして、底部２８の中心には所定の大きさの開口５４が形成されており、の開口５４をその内側から塞ぐようにして上記開口５４より少し大きい直径の例えばアルミニウム合金製のベース板５６をボルト５８により締め付け固定している。この底部２８の上面と上記ベース板５６の下面との間には、例えばＯリング等のシール部材６０が介設されており、この部分の気密性を保持している。
【００２１】
そして、上記ベース板５６上に上記支柱３０を起立させて、この支柱３０のフランジ部５２にリング状になされた断面Ｌ字状の例えばアルミニウム合金製の押さえ部材６２を嵌装し、この押さえ部材６２と上記ベース板５６とをボルト６４で固定することにより、上記フランジ部５２を上記押さえ部材６０で挟み込んで固定している。ここで上記ベース板５６の上面と上記フランジ部５２の下面との間には、例えばＯリング等のシール部材６６が介設されており、この部分の気密性を保持するようになっている。そして、上記ベース板５６には、複数の挿通孔６８が形成されており、この挿通孔６８を介して上記給電線４０を外へ引き出すようになっている。従って、この円筒状の支柱３０内は大気圧雰囲気になっている。尚、この支柱３０の上端部は、載置台３２の裏面の中心部に気密に溶接等により接続固定されている。また上記支柱３０内は気密に封止してもよい。
【００２２】
そして、このように取り付け固定された載置台３２に、本発明の特徴とするカバー部材が設けられる。具体的には、図３にも示すように上記カバー部材としては、上記載置台３２の上面の半導体ウエハＷを載置する部分を覆う円板状の上面カバー部材７２と、この載置台３２の周縁部とその側面の一部、或いは全部を覆うリング状の周縁部カバー部材７４と、この載置台３２の側面の一部、或いは全部と載置台３２の下面とを覆う下面カバー部材７６と、上記支柱３０の側面全体を覆う支柱カバー部材７８と、支柱３０の下端部を覆う脚部カバー部材８０とがそれぞれ設けられる。また、特にこの実施例においては、上記載置台３２の下面（裏面）と直接的に接触してこれと上記下面カバー部材７６との間に介在させて、リング状の不透明裏面カバー部材８２が設けられる。従って、この場合には上記下面カバー部材７６は上記不透明裏面カバー部材８２の下面を覆うことになる。
【００２３】
上記全てのカバー部材７２、７４、７６、７８、８０、８２は耐熱性及び耐腐食性材料よりなる。特に、上面カバー部材７２は、この上面にウエハＷを直接的に載置することから金属汚染や有機汚染等のコンタミネーションが発生する恐れが極めて少なくて、且つ熱伝導性の良好な材料、例えばＳｉＣ等のセラミックよりなる。また、不透明裏面カバー部材８２は、金属汚染や有機汚染等のコンタミネーションが発生する恐れが極めて少なくて且つ熱線を透過し難いような材料、例えば不透明石英ガラスよりなる。また他のカバー部材７４、７６、７８、８０は、金属汚染や有機汚染等が発生する恐れが極めて少ない材料、例えば透明な石英ガラスよりなる。
【００２４】
伝熱性の良好なＳｉＣよりなる上記上面カバー部材７２は、円板状に形成されて中央部にウエハＷを直接的に載置するための収容凹部８４が形成されており、この収容凹部８４の深さは、ウエハＷの厚さと略同等になされている。この上面カバー部材７２には、押し上げピン４２（図１参照）を通すピン挿通孔４１が形成されている。そして、この上面カバー部材７２の厚みは例えば３．０ｍｍ程度である。
透明石英ガラスよりなる上記周縁部カバー部材７４は、リング状に成形されており、上述したように載置台３２の上面の周縁部と側面の一部、或いは全部を覆うように、断面逆Ｌ字状に成形されており、載置台３２の周縁部に図２に示すように着脱可能に嵌装し得るようになっている。そして、この周縁部カバー部材７４の内周面には、その周方向に沿って係合段部８６がリング状に形成されており、この係合段部８６に上記上面カバー部材７２の周縁部を当接させて、この上面カバー部材７２を着脱可能（分解可能）に支持するようになっている。この周縁部カバー部材７４の厚みは例えば２．０〜３．０ｍｍ程度である。
【００２５】
透明石英ガラスよりなる上記下面カバー部材７６と同じく透明石英ガラスよりなる上記支柱カバー部材７８とは、溶接により一体的に成形されている。まず、下面カバー部材は、前述したように載置台３２の側面の一部、或いは全部と載置台３２の下面全体とを覆うように円形の容器状に成形されており、その中心部には支柱３０（図２参照）を通すための開口８８が形成されている。そして、この開口８８の周縁部に上記支柱カバー部材７８の上端部が溶接されている。上記容器状の下面カバー部材７６内に上記載置台３２の全体を挿脱可能に収容し得るようになっている。この場合、上記周縁部カバー部材７４の側壁の内径は、上記下面カバー部材７６の側壁の外径よりも僅かに大きく設定されており、図２に示すように、上記周縁部カバー部材７４の側壁の下端部が、上記下面カバー部材７６の側壁の外周面の全体を覆ってこれに接するような状態で両端部が重なるように分解可能に嵌装される。
【００２６】
これにより、上記載置台３２の側面は完全に覆われることになる。そして、この下面カバー部材７６には、上記押し上げピン４２（図１参照）を挿通するためのピン挿通孔４１が形成されている。
またこの下面カバー部材７６に一体的に接合されている上記支柱カバー部材７８の内径は、フランジ部５２の外径よりも僅かに大きく設定されており、その下端部は、上記押さえ部材６２（図２参照）の上面に達している。ここで上述のようにこの下面カバー部材７６と支柱カバー部材７８とは一体的に結合された状態で、載置台３２の分解時に支柱３０側から下方に抜けるようになっている。この下面カバー部材７６の厚みは例えば３．０ｍｍ程度であり、支柱カバー部材７８の厚みは例えば５．０ｍｍ程度である。
【００２７】
また、透明石英ガラスよりなる上記脚部カバー部材８０は、上記押さえ部材６２の露出表面と上記ベース板５６の露出表面とを覆うように断面逆Ｌ字状になされて全体がリング状に形成されている。この脚部カバー部材８０は、着脱が容易にできるように２分割可能に半割り状態になされている。この脚部カバー部材８０の厚みは例えば３．０ｍｍ程度である。尚、上記脚部カバー部材８０は２分割ではなく、リング状に一体型に成形してもよい。
また、上記フランジ部５２の直径は、上記支柱カバー部材７８の内径よりも僅かに小さく設定されており、ボルト５８、６４を緩めてベース板５６や押さえ部材６２を取り外した際に、支柱カバー部材７８内の支柱３０を上方へ抜き出して分解できるようになっている。
【００２８】
一方、上記不透明裏面カバー部材８２は、上記載置台３２の下面（裏面）の略全体（支柱３０との接続部を除く）を覆うように円板状に形成されており、その中心部には支柱３０を通す開口９０が形成されている。またこの不透明裏面カバー部材８２には、押し上げピン４２を挿通するためのピン挿通孔４１が形成されている。更にこの不透明裏面カバー部材８２は載置台３２の下面と密接状態で介在されているが、不透明裏面カバー部材８２の下面には３個（図２では２個のみ示す）の突起状の脚部１２０が設けられ、不透明裏面カバー部材８２と下面カバー部材７６との間に隙間１２２を形成することにより、不透明裏面カバー部材８２に移動の自由度を持たせて不透明裏面カバー部材８２の割れを防止するようになっている。尚、この脚部１２０を、下面カバー部材７６の上面に突起状に設けてもよい。
上記不透明裏面カバー部材８２は、前述したように例えば多数の微細な気泡を含んで白濁状態になされた不透明石英ガラスを用いており、載置台３２の下面からの熱線が外方へ透過することを阻止し得るようになっていると共に、熱線を上面へ反射する。よってこの不透明裏面カバー部材８２の材料としては少なくとも不透明で耐熱性がある材料ならよく、反射率が高いほどよい。
【００２９】
そして、本実施例では上記透明石英ガラスよりなるカバー部材、すなわち周縁部カバー部材７４、下面カバー部材７６、支柱カバー部材７８及び脚部カバー部材８０の各表面には、予めサンドブラスト等による表面粗化処理が施されており、その表面に微細な凹凸が形成されて、この表面に付着した不要な膜がアンカー効果により剥がれ難くなるようにしている。
尚、図示されてないが、この載置台３２には、温度制御のためにこの温度を検出する熱電対が押し付けられて設けられ、また、ウエハＷの裏面側にウエハＷとの熱伝導性を良好にするために例えばＮ₂ やＡｒガス等の不活性ガスを供給するガス供給口が形成されている。
【００３０】
次に、以上のように構成された熱処理装置の動作について説明する。
まず、未処理の半導体ウエハＷは、図示しない搬送アームに保持されて開状態となったゲートバルブ１８、搬出入口１６を介して処理容器４内へ搬入され、このウエハＷは、上昇された押し上げピン４２に受け渡された後に、この押し上げピン４２を降下させることにより、ウエハＷを載置台３２の上面、具体的には上面カバー７２の上面の収容凹部８４に載置してこれを支持する。
次に、シャワーヘッド部６へ処理ガスとして例えばＴｉＣｌ₄ 、Ｈ₂ 、ＮＨ₃ 、ＷＦ₆ 、ＳｉＨ₄ 、Ｈ₂ 、ＰＥＴ、Ｏ₂ 等の成膜ガスを流量制御しつつ供給して、このガスをガス噴射孔１０より吹き出して噴射し、処理空間Ｓへ導入する。そして、図示してないが排気管３６に設けた真空ポンプの駆動を継続することにより、処理容器４内や排気落とし込め空間２２内の雰囲気を真空引きし、そして、圧力調整弁の弁開度を調整して処理空間Ｓの雰囲気を所定のプロセス圧力に維持する。この時、ウエハＷの温度は例えば４００〜７００℃程度に維持されている。これにより、半導体ウエハＷの表面にＴｉ、ＴｉＮ、Ｗ、ＷＳｉ、Ｔａ₂ Ｏ₅ 等の薄膜が形成されることになる。
【００３１】
このような成膜過程において、高温に加熱されている例えばＡｌＮ材よりなる載置台３２からは、これに非常に僅かに含まれている重金属等が熱拡散して処理容器４内側へ放出される恐れが存在する。しかしながら、本実施例においては、載置台３２の全表面は、耐熱性が高く、且つ金属汚染や有機汚染等のコンタミネーションの恐れのない材料、例えばＳｉＣにより形成されている上面カバー部材７２や、同じく耐熱性が高く、且つ金属汚染や有機汚染等のコンタミネーションの恐れのない材料である透明石英ガラスよりなる周縁部カバー部材７４や下面カバー部材７６により完全に覆われているので、重金属等が処理容器４内側へ拡散することを阻止でき、従って半導体ウエハＷが金属汚染や有機汚染等されることを防止することが可能となる。この場合、上記３つのカバー部材、すなわち上面カバー部材７２、周縁部カバー部材７４及び下面カバー部材７６だけを設けても金属汚染や有機汚染等のコンタミネーションの防止効果を十分に得ることができる。
【００３２】
そして、本実施例では、例えばＡｌＮ材よりなる支柱３０を同じく例えば透明石英ガラスよりなる支柱カバー部材７８によりその周囲を完全に覆っているので、金属汚染や有機汚染等のコンタミネーションの防止効果を一層向上させることができる。また、この支柱３０の下端部を固定する押さえ部材６２やベース板５６の表面も、透明石英ガラスよりなる脚部カバー部材８０により覆っているので、更に金属汚染や有機汚染等のコンタミネーションの防止効果を向上させることができる。
また、載置台３２とウエハＷとの間に介在される上面カバー部材７２は、透明石英ガラスよりも熱伝導性の良好な材料、例えばＳｉＣにより形成しているので、載置台３２内に埋め込まれた抵抗加熱ヒータ３８からの熱を効率良くウエハＷに伝達してこれを効率的に加熱することが可能である。また石英ガラスによって上面カバー部材７２を形成してもよく、この場合には実験ではＳｉＣよりヒータ３８とウエハＷとの温度差が少なくなった。
【００３３】
また成膜の進行に従って、ウエハＷの表面に目的とする必要な膜が堆積するのみならず、各カバー部材７４、７６、７８、８０の露出面には、不要な膜が付着することは避けられない。この場合、本実施例においては、各カバー部材７４、７６、７８、８０の表面には、表面粗化処理が施されて微細な凹凸が形成されているので、上記不要な膜が付着した場合、上記微細な凹凸によるアンカー効果で不要な膜が剥がれ落ち難くなる。従って、その分、クリーニング処理等のメンテナンスサイクルを長くすることができ、装置の稼働率も向上させることができる。
【００３４】
また、成膜処理時には載置台３２の下面側、すなわちここでは下面カバー部材７６の下面側には不要な膜がまだら状に付着する傾向にあり、従来装置にあってはこのまだら状に付着する膜が載置台からの輻射熱に分布を生ぜしめる原因となっていたが、本実施例の場合には、載置台３２の下面全体に接するようにしてリング状の不透明裏面カバー部材８２を設けているので、上記不要な膜がまだら状に付着しても載置台３２からの輻射熱に分布が生ずることはなく、このため載置台３２の温度分布は目標とする温度分布、例えば面内均一に維持されるので、ウエハＷの温度の面内均一性も高めることが可能となる。
【００３５】
そして、この点よりも、本発明のように抵抗加熱ヒータ３８をゾーン毎に温度調整できるようにした場合には、成膜処理時における温度チューニングの必要性も減少させることができる。またこの不透明裏面カバー部材８２は載置台３２からの熱線を反射して輻射熱の放出を抑制することができるので、その分、抵抗加熱ヒータ３８の熱効率も高めることができる。
尚、本実施例では複数のカバー部材を設けているが、上記載置台３２の下面に上記不透明裏面カバー部材８２のみを設けてもよく、この場合には、上述したように不要な膜がまだら状に付着しても載置台３２及びウエハＷの温度分布の面内均一性を高く維持でき、また、輻射熱を抑制できるので、その分、抵抗加熱ヒータ３８の熱効率も向上させることができる。
【００３６】
また、ここでは載置台３２の下面側に、下面カバー部材７６と不透明裏面カバー部材８２の２枚のカバー部材を設けたが、これに限定されず、下面カバー部材７６の設置を省略し、支柱カバー部材７８の上端部に上記不透明裏面カバー部材８２を直接溶接して両者を一体化させるようにしてもよい。
また、クリーニング処理の場合には、ウェット洗浄やドライ洗浄は各カバー部材７２、７４、７６、７８、８０のみを対象として施せばよいので、メンテナンス性を向上させることができる。
尚、上記実施例にあっては、載置台３２及びこれを起立させる支柱３０を、共にＡｌＮ材料で形成した場合を例にとって説明したが、これらはどのような材料で形成した場合にあっても、本発明を適用することができる。
【００３７】
次に、上記載置台３２や支柱３０を透明石英ガラスで形成した場合を例にとって説明する。図４は本発明の第１の変形実施例である透明石英ガラスにより形成された載置台の一例を示す断面図、図５は図４中の部分拡大図である。尚、図１乃至図３に示した構成部分と同一構成部分については同一参照符号を付してその説明を省略する。
【００３８】
図４及び図５に示すように、この載置台３２及び支柱３０は共に耐熱性及び耐腐食性に優れた材料、例えば透明石英ガラスにより形成されている。そして、この場合にも載置台３２及び支柱３０を覆うようにして、上面カバー部材７２、周縁部カバー部材７４、下面カバー部材７６、支柱カバー部材７８、脚部カバー部材８０及び不透明裏面カバー部材８２が先の実施例と同様に設けられている。具体的には、上記載置台３２は、上板１００Ａと、中板１００Ｂと、下板１００Ｃとを、それぞれこの順序で重ねて溶着により接合した３層構成になっている。そして、この上板１００Ａ上には、必要に応じて例えばＳｉＣ等の不透明材料よりなる薄い均熱板１０１が着脱可能に設置されている。上記中板１００Ｂの上面側には、その全面に亘って描かれた配線溝１０２が形成されており、この配線溝１０２内にこの溝１０２に沿って例えばカーボンワイヤーよりなる抵抗加熱ヒータ３８が配設されている。この場合にも、上記抵抗加熱ヒータ３８は、例えば同心円状に複数のゾーン毎に区画して配設される。
【００３９】
上記抵抗加熱ヒータ３８には給電を行う給電線４０が接続されており、この接続線４０の一部は屈曲されて上記中板１００Ｂと上記下板１００Ｃとの間に沿って配設されている。そして、この給電線４０は、載置台３２の略中心より下方に延びている。この下方に延びる給電線４０は例えば石英管３９内に挿通されている。
また、上記下板１００Ｃ及び中板１００Ｂを貫通して上記上板１００Ａに届くようにして熱電対収容穴１０４が形成されており、この熱電対収容穴１０４内に温度制御用の熱電対１０６が設けられる。
【００４０】
また更に、上記下板１００Ｃ、中板１００Ｂ及び上板１００Ａを貫通してバックサイド用ガス孔１０８が形成されており、このバックサイド用ガス孔１０８には、これより下方に延びる例えば透明石英管よりなるガス管１１０が接続されている。
そして、上記支柱３０の下端部の接合部の近傍には、この接合部に介在されるＯリング等のシール部材６０、６６を載置台３２から放射される熱から保護するための不透明部材１１２が設けられており、上記熱を遮断するようになっている。具体的には、まず上記支柱３０の途中は、例えば不透明石英ガラスよりなる円筒体状の第１の不透明部材１１２Ａの全周が溶接により接続して介在されている。この第１の不透明部材１１２Ａの長さは例えば７０ｍｍ程度に設定されている。
【００４１】
またこの第１の不透明部材１１２Ａの内側には、同じく例えば不透明石英ガラスよりなる円板体状の第２の不透明部材１１２Ｂが嵌装されている。更には、上記シール部材６０、６６の直上であって上記支柱カバー部材７８の下端部と直接当接して支持するようにして例えば不透明石英ガラスよりなるリング状の第３の不透明部材１１２Ｃが設けられている。そして、載置台３２から放射されて上記シール部材６０、６６に向かう熱（輻射熱）を、上記第１〜第３の不透明部材１１２Ａ〜１１２Ｃにより遮断することにより、上記各シール部材６０、６６が熱損傷を受けることを防止するようになっている。尚、底部２８、ベース板５６、押さえ部材６２及び第３の不透明部材１１２Ｃには、上記ガス管１１０に連通されるガス通路１１４が形成されている。
【００４２】
この実施例の場合にも先の実施例と同様な作用効果を得ることができる。例えば載置台３２や支柱３０を構成する材料が透明石英ガラスである上に、更に各カバー部材で覆っているので金属汚染や有機汚染等のコンタミネーションが発生することを一層確実に防止することができる。
そして、各カバー部材の表面も表面粗化処理が施されているので不要な膜が付着してもこれが剥がれ難くなり、更には下面カバー部材７６の下面に膜厚が不均一なまだら状の不要な膜が付着しても、不透明裏面カバー部材８２の作用により従来装置で発生していた温度分布の発生を抑制でき、載置台３２及びウエハＷの面内温度の均一性を高く維持することができる。
【００４３】
また、載置台３２の全体が透明石英ガラスよりなることから、ＳｉＣよりなる不透明な上面カバー部材７２を設けていない場合には、抵抗加熱ヒータ３８の配線パターンの温度分布がそのままウエハＷに投映される恐れがあるが、上記ＳｉＣよりなる不透明な上面カバー部材７２を設けることにより、この上面カバー部材７２は、面内温度の均一性が良好な状態で加熱されるので、この点よりウエハＷの面内温度の均一性を高く維持できる。
また本実施例の場合にも、載置台３２の下面に、不透明裏面カバー部材８２のみを設けて、他のカバー部材を設けないようにしてもよいし、或いは下面カバー部材７６を設けないで、不透明裏面カバー部材８２と支柱カバー部材７８とを一体的に接続するようにしてもよい。
【００４４】
次に、本発明の第２の変形実施例について説明する。
図６は本発明の第２の変形実施例である載置台の一例を示す部分断面図、図７は図６に示す載置台を覆うカバー部材を示す分解図である。尚、ここで図２及び図３に示す部分と同一構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
図２に示す上面カバー部材７２は、その直径をウエハＷの直径よりも僅かに大きくなるように設定したが、この図６及び図７に示す第２の変形実施例では、この上面カバー部材７２の直径を、載置台３２の直径と実質的に同じになるように設定している。これにより、載置台３２の上面全体をこの上面カバー部材７２で覆うようになっている。この場合、図４において説明した均熱板１０１を用いてもよいし、或いは用いないでもよい。
【００４５】
そして、この上面カバー部材７２の周縁部を除いた中央部側は上方へ僅かに突出させた円形状の凸部１２４として形成されている。そして、この凸部１２４には凹部状に窪ませて、ここにウエハＷを収容して載置するための収容凹部８４が形成されている。この収容凹部８４を区画する周辺部の段部１２６の内周面は、その内側に向けて傾斜するテーパ面１２６Ａとして形成されており、ウエハＷの載置時にこの位置ずれが生じてもこのテーパ面１２６Ａに沿ってウエハＷが滑り落ちることによってその位置ずれを修正できるようになっている。そして、周縁部カバー部材７４の下面が、上記上面カバー部材７２の一部である周縁部の上面と接触し、これを覆うようになっている。
【００４６】
また上記載置台３２の側面には、この周囲を覆うようにして不透明石英カバー１２８が設けられており、この不透明石英カバー１２８で載置台３２側からの熱線を反射して熱効率を高めるようになっている。ここでは上記不透明石英カバー１２８は、上記載置台３２の下面を覆う不透明裏面カバー部材８２と一体的に成形されているが、両者を分割させて個別に設けてもよい。
【００４７】
この第２の変形実施例の上面カバー部材７２の構造や、不透明石英カバー１２８の構造は、図４及び図５に示す第１の変形実施例にも適用することができる。ここで載置台３２が例えばＡｌＮにより形成されている場合には、上記上面カバー部材７２はＡｌＮや石英ガラス（透明でも不透明でもよい）で形成される。これに対して、載置台３２が図４で説明したように透明な石英ガラスにより形成されている場合には、上記カバー部材７２はＡｌＮや不透明石英ガラスで形成されることになる。
この第２の変形実施例の場合にも先に説明した各実施例と同様な作用効果を発揮できる。また上面カバー部材７２の周縁部の上面は、周縁部カバー部材７４によって２重に覆われているので、その分、載置台３２の上面が汚染されることを一層抑制することができる。
【００４８】
また上記実施例では処理として熱ＣＶＤによる成膜処理を例にとって説明したが、これに限定されず、プラズマＣＶＤ処理装置、エッチング処理装置、酸化拡散処理装置、スパッタ処理装置等についても本発明を適用することができる。
また、本実施例では被処理体として半導体ウエハを例にとって説明したが、これに限定されず、ＬＣＤ基板、ガラス基板等にも適用できるのは勿論である。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の熱処理装置によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
本発明によれば、被処理体を載置する載置台の上面及び側面に、それぞれ耐熱性のカバー部材を設け、載置台の下面側に、耐熱性の不透明裏面カバー部材を設け、更に、不透明裏面カバー部材の下面側に、耐熱性のカバー部材を設けるようにしたので、載置台から汚染原因となる金属原子等が熱拡散することを防止でき、従って、金属汚染や有機汚染等の各種のコンタミネーションが発生することを防止することができる。
また、被処理体を載置する載置台の下面側に耐熱性の不透明裏面カバー部材を設けるようにしたので、この不透明裏面カバー部材の表面（下面）に例えばまだら状（凹凸状）に不要な膜が付着してもこの不透明裏面カバー部材の表面からの輻射率は面内において略均一に保たれており、従って、載置台の表面温度の面内均一性及び被処理体の面内温度の均一性を高く維持することができる。
特に請求項３に係る発明によれば、載置台の支柱にもカバー部材を設けるようにしたので、金属汚染や有機汚染等の各種のコンタミネーションの発生を一層抑制することができる。
特に請求項４に係る発明によれば、各カバー部材は分解及び組み立てができるようになっているので、カバー部材のみをクリーニングすればよいのでウェットクリーニング処理等のメンテナンス作業を迅速に行うことができる。
特に請求項１０に係る発明によれば、カバー部材の表面に付着した不要な膜が容易に剥がれ落ちることを防止できるので、その分、クリーニング処理等のメンテナンス作業のサイクルを長くすることができる。
特に請求項１１に係る発明によれば、支柱の下端部の接合部に設けたシール部材は、この近傍に設けた不透明部材により載置台側からくる輻射熱が遮断されるので、熱による損傷を受けることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る熱処理装置を示す断面構成図である。
【図２】載置台を示す断面図である。
【図３】載置台を覆うカバー部材を示す分解図である。
【図４】本発明の第１の変形実施例である透明石英ガラスにより形成された載置台の一例を示す断面図である。
【図５】図４中の部分拡大図である。
【図６】本発明の第２の変形実施例である載置台の一例を示す部分断面図である。
【図７】図６に示す載置台を覆うカバー部材を示す分解図である。
【符号の説明】
２熱処理装置
４処理容器
６シャワーヘッド部
３２載置台
３８抵抗加熱ヒータ（加熱手段）
６０，６６シール部材
７２上面カバー部材
７４周縁部カバー部材
７６下面カバー部材
７８支柱カバー部材
８０脚部カバー部材
８２不透明裏面カバー部材
１１２，１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃ不透明部材
Ｗ半導体ウエハ（被処理体）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat treatment apparatus for an object to be processed such as a semiconductor wafer.
[0002]
[Prior art]
In general, in order to manufacture a semiconductor integrated circuit, it is desired to repeatedly perform various single wafer processes such as a film forming process, an etching process, a heat treatment, a modification process, and a crystallization process on a target object such as a semiconductor wafer. An integrated circuit is formed. When performing various processes as described above, a processing gas required corresponding to the type of the process, for example, a film forming gas in the case of a film forming process, an ozone gas or the like in the case of a reforming process, N for crystallization treatment₂ Inert gas such as gas or O₂ Each gas is introduced into the processing container.
For example, in the case of a single wafer type heat treatment apparatus that performs heat treatment on a semiconductor wafer one by one, for example, a mounting table with a built-in resistance heater is installed in a processing container that can be evacuated. A predetermined processing gas is allowed to flow while a semiconductor wafer is placed on the upper surface, and various heat treatments are performed on the wafer under predetermined process conditions.
[0003]
By the way, the mounting table described above is generally installed in a processing container with its surface exposed. For this reason, the material constituting the mounting table, for example, a slight heavy metal contained in a ceramic or metal material such as AlN diffuses into the processing container due to heat, and causes contamination such as metal contamination and organic contamination. It was the cause. Concerning contamination such as metal contamination and organic contamination, especially when an organic metal material is used as a raw material gas for film formation, a particularly severe countermeasure against contamination is desired.
In addition, when performing a film formation process in which a thin film is deposited on the wafer surface as a heat treatment, the thin film adheres not only to the target wafer surface but also to the surface of the mounting table and the inner wall surface of the processing vessel as an unnecessary film. Inevitable. In this case, if the unnecessary film is peeled off, particles that cause a decrease in the yield of the product are generated. Therefore, the unnecessary film is removed by flowing an etching gas into the processing container regularly or irregularly. Alternatively, a cleaning process is performed in which a structure in the processing container is immersed in an etching solution such as nitric acid to remove unnecessary films.
[0004]
In this case, for the purpose of reducing the above-mentioned contamination countermeasures and the number of cleaning processes, a mounting table is formed by covering the heating element heater with a quartz casing as disclosed in Patent Document 1, or in Patent Document 2. As disclosed, a resistance heating element is provided in a sealed quartz case so that the whole is used as a mounting table, or the heater itself is made of a quartz plate as disclosed in Patent Documents 3 and 4. It is carried out and used as a mounting table.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-278322
[Patent Document 2]
JP 07-077866 A
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 03-220718
[Patent Document 4]
Japanese Patent Laid-Open No. 06-260430
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in each of the above prior arts, since the mounting table is covered with a quartz cover and the like, it is possible to suppress the occurrence of contamination such as metal contamination and organic contamination to some extent. In some cases, an unnecessary thin film adheres to the cover covering the surface in a mottled or uneven manner. In this case, since the heat radiation rate differs between the thick and thin portions of the unnecessary film that has adhered, this causes a distribution in the surface temperature of the mounting table, which in turn causes non-uniform temperature in the wafer surface. As a result, the in-plane uniformity of the heat treatment on the wafer is reduced.
[0007]
In addition, unnecessary films attached to the surface of the mounting table and the cover surface are easy to peel off relatively quickly. The frequency of performing maintenance work increases.
The present invention has been devised to pay attention to the above problems and to effectively solve them.
The objective of this invention is providing the heat processing apparatus which can suppress generation | occurrence | production of contamination, such as metal contamination and organic contamination, reliably.
Another object of the present invention is to provide a heat treatment apparatus that can maintain high uniformity of the in-plane temperature of the mounting table even if an unnecessary film adheres to the mounting table in a mottled manner. Is to provide.
Still another object of the present invention is to prevent the unnecessary film from being peeled off as much as possible even if it adheres to the mounting table, etc., and to prolong the maintenance cycle such as the cleaning process. Is to provide a heat treatment apparatus that can be easily performed.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  According to the first aspect of the present invention, an object to be processed is placed on the upper surface of a mounting table that is erected from the bottom of the processing vessel via a support and has heating means embedded therein. In a heat treatment apparatus adapted to perform heat treatment,On top and sideIf a heat-resistant cover member is provided,BeforeA heat-resistant opaque back cover member is provided on the bottom surface of the table.Furthermore, a heat-resistant cover member is provided on the lower surface side of the opaque back cover member.It is the heat processing apparatus characterized by the above.
  In this way, on the mounting table on which the object is placedOn face and sideEach is provided with a heat-resistant cover memberIn addition, a heat-resistant opaque back cover member is provided on the lower surface side of the mounting table, and a heat-resistant cover member is provided on the lower surface of the opaque back cover member.As a result, it is possible to prevent metal atoms or the like that cause contamination from the mounting table from being thermally diffused, and therefore it is possible to prevent various contaminations such as metal contamination and organic contamination from occurring.
[0009]
  Also coveredSince the heat-resistant opaque back cover member is provided on the lower surface side of the mounting table on which the processing body is mounted, the surface (lower surface) of the opaque back cover member on the back surface of the mounting table is, for example, mottled (irregular). Even if an unnecessary film adheres, the emissivity from the surface of the opaque back cover member is kept substantially uniform within the surface. Therefore, the in-plane uniformity of the surface temperature of the mounting table and the in-plane of the object to be processed are maintained. High temperature uniformity can be maintained.
[0010]
  In this case, for example, as defined in claim 2, the opaque back cover member is opaque quartz glass.It becomes more.
[0011]
  For example, claimsTo 3As specified, a heat-resistant cover member is provided on the side surface of the support column.
  According to this, since the cover member is also provided on the support column of the mounting table, it is possible to further suppress the occurrence of various contaminations such as metal contamination and organic contamination.
  Also for example billingItem 4The cover member includes an upper surface cover member, a peripheral edge cover member, a lower surface cover member, and the support column cover member, and the lower surface cover member and the support column cover member are integrally formed. The entire cover member can be disassembled and assembled.
  According to this, since each cover member can be disassembled and assembled, maintenance work such as wet cleaning processing can be quickly performed.
[0012]
  For example, claimsTo 5As defined, the upper surface cover member is set to a diameter substantially the same as the diameter of the mounting table, and a convex portion is formed on the upper surface of the upper surface cover member, and the convex portion includes An accommodating recess for placing the object to be processed is formed in a recess.
  For example, claims6The upper surface of the peripheral edge portion of the upper surface cover member is in contact with and covered with a part of the peripheral edge cover member.
  Also for example billingItem 7As specified, an opaque quartz cover member is provided on the side surface of the mounting table.
  Also for example billingItem 8A gap is formed between the opaque back surface cover member and the lower surface cover member.
  For example, claims9As defined, a projecting leg for forming the gap is formed on the lower surface of the opaque back cover member.
[0013]
  Also for example billingItem 10The cover member formed on the top surface of the mounting table and the other cover members excluding the opaque back surface cover member are each made of transparent quartz glass, and the surface of the cover member of the transparent quartz glass is Surface roughening treatment is performed to prevent the film adhering to the film from peeling off.
  Accordingly, it is possible to prevent an unnecessary film that can become particles adhering to the surface of the cover member from being easily peeled off, and accordingly, a maintenance work cycle such as a cleaning process can be lengthened.
  For example, claims11As defined in the above, a seal member is provided at the joint portion of the lower end portion of the support column, and in the vicinity of the seal member, the seal member is for blocking heat released from the mounting table side. An opaque member is provided.
  Thereby, since the radiant heat which comes from the mounting base side is interrupted | blocked by the opaque member provided in this vicinity, the sealing member provided in the junction part of the lower end part of a support | pillar is not damaged by heat.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a heat treatment apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing a heat treatment apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing a mounting table, and FIG. 3 is an exploded view showing a cover member covering the mounting table.
As shown in the figure, the heat treatment apparatus 2 includes an aluminum processing vessel 4 having a substantially circular cross section. A shower head portion 6 serving as a gas supply means is provided on the ceiling portion in the processing vessel 4 to introduce a necessary processing gas, for example, a film forming gas. The process gas is ejected from the gas injection holes toward the process space S.
[0015]
In the shower head portion 6, gas diffusion chambers 12A and 12B divided into two hollow shapes are formed. After the processing gas introduced therein is diffused in the plane direction, each gas diffusion chamber 12A is formed. , 12B are blown out from the respective gas injection holes 10A, 10B communicated with each other. That is, the gas injection holes 10A and 10B are arranged in a matrix. The entire shower head portion 6 is made of, for example, a nickel alloy such as nickel or Hastelloy (registered trademark), aluminum, or an aluminum alloy. The shower head unit 6 may have one gas diffusion chamber. A sealing member 14 made of, for example, an O-ring or the like is interposed at the joint between the shower head 6 and the upper end opening of the processing container 4 so that the airtightness in the processing container 4 is maintained. ing.
[0016]
In addition, a loading / unloading port 16 for loading / unloading a semiconductor wafer W as an object to be processed into / from the processing container 4 is provided on the side wall of the processing container 4, and the loading / unloading port 16 can be opened and closed in an airtight manner. A gate valve 18 is provided.
An exhaust dropping space 22 is formed at the bottom 20 of the processing container 4. Specifically, a large opening 24 is formed in the central portion of the container bottom 20, and a cylindrical partition wall 26 having a bottomed cylindrical shape extending downward is connected to the opening 24, and the above described inside An exhaust dropping space 22 is formed. A cylindrical support column 30 made of ceramic such as AlN is provided on the bottom 28 of the cylindrical partition wall 26 that partitions the exhaust dropping space 22, and is mounted on the upper end. The table 32 is fixed.
[0017]
The inlet opening 24 of the exhaust dropping space 22 is set to be smaller than the diameter of the mounting table 32, and the processing gas flowing down outside the peripheral edge of the mounting table 32 wraps around below the mounting table 32. So as to flow into the inlet opening 24. An exhaust port 34 is formed in the lower side wall of the cylindrical partition wall 26 so as to face the exhaust drop space 22. An exhaust pipe provided with a vacuum pump (not shown) is provided in the exhaust port 34. 36 is connected so that the atmosphere in the processing container 4 and the exhaust dropping space 22 can be evacuated and exhausted.
[0018]
In the middle of the exhaust pipe 36, a pressure regulating valve (not shown) capable of opening degree control is provided. By automatically adjusting the valve opening degree, the inside of the processing container 4 is provided. The pressure can be maintained at a constant value or can be rapidly changed to a desired pressure.
Further, the mounting table 32 includes a resistance heater 38 made of, for example, molybdenum arranged in a predetermined pattern shape, for example, as a heating means, and the outside is made of sintered ceramics made of, for example, AlN. The semiconductor wafer W as a to-be-processed object can be mounted on the upper surface. The resistance heater 38 is connected to a power supply line 40 disposed in the support column 30 so that power can be supplied while being controlled. The power supply line 40 is inserted into the quartz tube 39, and the power supply line 40 is connected to the power cable at the lower part of the column 30. The resistance heater 38 is divided into, for example, an inner zone and an outer zone that concentrically surrounds the outer zone, and the power can be controlled individually for each zone. In the illustrated example, only two power supply lines 40 are shown, but in this case, four power supply lines 40 are provided.
[0019]
The mounting table 32 is formed with a plurality of, for example, three pin insertion holes 41 penetrating in the vertical direction (only two are shown in FIG. 1), and can be moved up and down in each of the pin insertion holes 41. A push-up pin 42 inserted in a loosely fitted state is arranged. A push-up ring 44 made of ceramic such as alumina formed in a circular ring shape is disposed at the lower end of the push-up pin 42, and the lower end of each push-up pin 42 is not fixed to the push-up ring 44. It is supported by. The arm portion 45 extending from the push-up ring 44 is connected to a retracting rod 46 provided through the container bottom portion 20, and the retracting rod 46 can be moved up and down by an actuator 48. As a result, the push-up pins 42 are projected and retracted upward from the upper ends of the pin insertion holes 41 when the wafer W is transferred. In addition, an extendable bellows 50 is interposed in a through-hole portion of the bottom of the retractable rod 46 of the actuator 48 so that the retractable rod 46 can be moved up and down while maintaining the airtightness in the processing container 4. ing.
[0020]
As shown in FIG. 2, an enlarged flange portion 52 is formed at the lower end portion of a cylindrical column 30 such as AlN that supports and fixes the mounting table 32. In FIG. 2, descriptions of the internal structure of the mounting table 32, the push-up pins 40, and the like are omitted. An opening 54 of a predetermined size is formed at the center of the bottom portion 28. A base plate 56 made of, for example, an aluminum alloy having a diameter slightly larger than the opening 54 is bolted so as to close the opening 54 from the inside. 58 is fastened and fixed. Between the upper surface of the bottom portion 28 and the lower surface of the base plate 56, for example, a seal member 60 such as an O-ring is interposed, and the airtightness of this portion is maintained.
[0021]
And the said support | pillar 30 is stood up on the said base board 56, The cross-section L-shaped pressing member 62 made from aluminum alloy is fitted by the flange part 52 of this support | pillar 30, This pressing member The flange portion 52 is sandwiched and fixed by the pressing member 60 by fixing 62 and the base plate 56 with bolts 64. Here, a sealing member 66 such as an O-ring is interposed between the upper surface of the base plate 56 and the lower surface of the flange portion 52 so as to maintain the airtightness of this portion. A plurality of insertion holes 68 are formed in the base plate 56, and the power supply line 40 is drawn out through the insertion holes 68. Therefore, the inside of this cylindrical column 30 is an atmospheric pressure atmosphere. The upper end portion of the column 30 is connected and fixed to the center portion of the back surface of the mounting table 32 by welding or the like. Further, the inside of the column 30 may be hermetically sealed.
[0022]
And the cover member characterized by this invention is provided in the mounting base 32 attached and fixed in this way. Specifically, as shown in FIG. 3, the cover member includes a disk-shaped upper surface cover member 72 that covers a portion of the upper surface of the mounting table 32 on which the semiconductor wafer W is mounted, and the mounting table 32. A ring-shaped peripheral edge cover member 74 covering the peripheral edge and part or all of the side surface thereof; a lower surface cover member 76 covering a part or all of the side surface of the mounting table 32 and the lower surface of the mounting table 32; A column cover member 78 that covers the entire side surface of the column 30 and a leg cover member 80 that covers the lower end of the column 30 are provided. Further, particularly in this embodiment, a ring-shaped opaque back cover member 82 is provided in direct contact with the lower surface (back surface) of the mounting table 32 and interposed between the lower surface cover member 76 and the lower surface cover member 76. It is done. Therefore, in this case, the lower surface cover member 76 covers the lower surface of the opaque back surface cover member 82.
[0023]
All the cover members 72, 74, 76, 78, 80, 82 are made of a heat resistant and corrosion resistant material. In particular, since the upper surface cover member 72 directly mounts the wafer W on the upper surface, there is very little risk of contamination such as metal contamination and organic contamination, and a material having good thermal conductivity, for example, It consists of ceramics, such as SiC. The opaque back cover member 82 is made of a material that hardly causes contamination such as metal contamination and organic contamination and hardly transmits heat rays, for example, opaque quartz glass. The other cover members 74, 76, 78, and 80 are made of a material that is extremely unlikely to cause metal contamination, organic contamination, or the like, for example, transparent quartz glass.
[0024]
The upper surface cover member 72 made of SiC having good heat conductivity is formed in a disc shape, and an accommodation recess 84 for directly placing the wafer W on the center is formed. The depth is substantially equal to the thickness of the wafer W. The top cover member 72 has a pin insertion hole 41 through which the push-up pin 42 (see FIG. 1) is passed. The thickness of the upper surface cover member 72 is, for example, about 3.0 mm.
The peripheral edge cover member 74 made of transparent quartz glass is formed in a ring shape and has an inverted L-shaped cross section so as to cover part or all of the peripheral edge and side surface of the mounting table 32 as described above. 2 and can be detachably fitted to the periphery of the mounting table 32 as shown in FIG. An engagement step portion 86 is formed in a ring shape along the circumferential direction on the inner peripheral surface of the peripheral portion cover member 74, and the peripheral portion of the upper surface cover member 72 is formed on the engagement step portion 86. The upper surface cover member 72 is detachably supported (can be disassembled). The thickness of the peripheral edge cover member 74 is, for example, about 2.0 to 3.0 mm.
[0025]
The lower surface cover member 76 made of transparent quartz glass and the column support member 78 made of transparent quartz glass are integrally formed by welding. First, as described above, the lower surface cover member is formed in a circular container shape so as to cover a part or all of the side surface of the mounting table 32 and the entire lower surface of the mounting table 32, and a support column is formed at the center thereof. The opening 88 for letting 30 (refer FIG. 2) pass is formed. And the upper end part of the said support | pillar cover member 78 is welded to the peripheral part of this opening 88. As shown in FIG. The entire mounting table 32 can be removably accommodated in the container-like lower surface cover member 76. In this case, the inner diameter of the side wall of the peripheral edge cover member 74 is set slightly larger than the outer diameter of the side wall of the lower surface cover member 76, and as shown in FIG. The lower end portion of the lower surface cover member 76 is fitted so as to be disassembled so that both end portions overlap with each other in a state of covering the entire outer peripheral surface of the side wall of the lower surface cover member 76 and coming into contact therewith.
[0026]
Thereby, the side surface of the mounting table 32 is completely covered. The lower surface cover member 76 is provided with a pin insertion hole 41 for inserting the push-up pin 42 (see FIG. 1).
Further, the inner diameter of the column cover member 78 integrally joined to the lower surface cover member 76 is set to be slightly larger than the outer diameter of the flange portion 52, and the lower end portion thereof is the pressing member 62 (see FIG. 2). Here, as described above, the lower surface cover member 76 and the column cover member 78 are integrally coupled, and can be removed downward from the column 30 side when the mounting table 32 is disassembled. The thickness of the lower surface cover member 76 is about 3.0 mm, for example, and the thickness of the column cover member 78 is about 5.0 mm, for example.
[0027]
Further, the leg cover member 80 made of transparent quartz glass is formed in a ring shape with an inverted L-shaped cross section so as to cover the exposed surface of the pressing member 62 and the exposed surface of the base plate 56. ing. The leg cover member 80 is divided in half so that it can be divided into two so that it can be easily attached and detached. The leg cover member 80 has a thickness of about 3.0 mm, for example. The leg cover member 80 may be integrally formed in a ring shape instead of being divided into two.
The diameter of the flange 52 is set to be slightly smaller than the inner diameter of the column cover member 78, and when the base plate 56 and the holding member 62 are removed by loosening the bolts 58 and 64, the column cover member. The support 30 in 78 can be extracted and disassembled upward.
[0028]
On the other hand, the opaque back surface cover member 82 is formed in a disc shape so as to cover substantially the entire lower surface (back surface) of the mounting table 32 (excluding the connection portion with the support column 30). An opening 90 through which the support 30 is passed is formed. The opaque back cover member 82 has a pin insertion hole 41 through which the push-up pin 42 is inserted. Further, the opaque back cover member 82 is interposed in close contact with the lower surface of the mounting table 32, but there are three projecting leg portions 120 (only two are shown in FIG. 2) on the lower surface of the opaque back cover member 82. Is provided, and a gap 122 is formed between the opaque back cover member 82 and the lower surface cover member 76, thereby allowing the opaque back cover member 82 to have freedom of movement and preventing the opaque back cover member 82 from cracking. It is like that. The legs 120 may be provided in a protruding shape on the upper surface of the lower surface cover member 76.
As described above, the opaque back cover member 82 is made of, for example, opaque quartz glass that contains a large number of fine bubbles and is clouded, and heat rays from the lower surface of the mounting table 32 are transmitted to the outside. It can be blocked and reflects heat rays to the top surface. Therefore, the material of the opaque back cover member 82 may be at least an opaque and heat resistant material, and the higher the reflectance, the better.
[0029]
In this embodiment, the surfaces of the cover member made of the above-described transparent quartz glass, that is, the peripheral edge cover member 74, the lower surface cover member 76, the column cover member 78, and the leg cover member 80 are roughened by sandblasting or the like in advance. The surface is processed, and fine irregularities are formed on the surface thereof, so that an unnecessary film attached to the surface is hardly peeled off due to the anchor effect.
Although not shown in the figure, the mounting table 32 is provided with a thermocouple that detects the temperature for temperature control, and the back surface of the wafer W has thermal conductivity with the wafer W. For example, N₂ A gas supply port for supplying an inert gas such as Ar gas is formed.
[0030]
Next, the operation of the heat treatment apparatus configured as described above will be described.
First, the unprocessed semiconductor wafer W is loaded into the processing container 4 through the gate valve 18 and the loading / unloading port 16 which are held by a transfer arm (not shown) and opened, and this wafer W is pushed up. After being transferred to the pins 42, the push-up pins 42 are lowered to place the wafer W on the upper surface of the mounting table 32, specifically the upper surface of the upper surface cover 72, and support it. .
Next, for example, TiCl as a processing gas to the shower head unit 6._Four , H₂ , NH_Three , WF₆ , SiH_Four , H₂ , PET, O₂ A film-forming gas such as the above is supplied while controlling the flow rate, and this gas is blown out from the gas injection hole 10 and injected into the processing space S. Although not shown, the vacuum pump provided in the exhaust pipe 36 is continuously driven to evacuate the atmosphere in the processing container 4 and the exhaust dropping space 22, and the opening degree of the pressure regulating valve To maintain the atmosphere of the processing space S at a predetermined process pressure. At this time, the temperature of the wafer W is maintained at about 400 to 700 ° C., for example. Thereby, Ti, TiN, W, WSi, Ta on the surface of the semiconductor wafer W₂ O_Five Thus, a thin film is formed.
[0031]
In such a film formation process, from a mounting table 32 made of, for example, an AlN material heated to a high temperature, heavy metal or the like contained in a very slight amount is thermally diffused and released to the inside of the processing container 4. There is fear. However, in this embodiment, the entire surface of the mounting table 32 has a high heat resistance and is free from contamination such as metal contamination and organic contamination, for example, an upper surface cover member 72 formed of SiC, Since it is completely covered by the peripheral edge cover member 74 and the lower surface cover member 76 made of transparent quartz glass, which is also a material having high heat resistance and no risk of contamination such as metal contamination and organic contamination, heavy metal, etc. It is possible to prevent the semiconductor wafer W from diffusing into the processing container 4, and thus it is possible to prevent the semiconductor wafer W from being contaminated with metal or organic contamination. In this case, even if only the three cover members, that is, the upper surface cover member 72, the peripheral edge cover member 74, and the lower surface cover member 76 are provided, the effect of preventing contamination such as metal contamination and organic contamination can be sufficiently obtained.
[0032]
In this embodiment, the support 30 made of, for example, an AlN material is completely covered with the support cover member 78 made of, for example, transparent quartz glass, so that the contamination prevention effects such as metal contamination and organic contamination can be prevented. This can be further improved. Further, since the surface of the pressing member 62 and the base plate 56 for fixing the lower end portion of the support column 30 is covered with the leg cover member 80 made of transparent quartz glass, further contamination such as metal contamination and organic contamination is prevented. The effect can be improved.
Further, since the upper surface cover member 72 interposed between the mounting table 32 and the wafer W is formed of a material having better thermal conductivity than transparent quartz glass, for example, SiC, it is embedded in the mounting table 32. It is possible to efficiently transfer the heat from the resistance heater 38 to the wafer W and efficiently heat it. Further, the upper surface cover member 72 may be formed of quartz glass. In this case, the temperature difference between the heater 38 and the wafer W is smaller than that of SiC in the experiment.
[0033]
Further, as the film formation progresses, not only the necessary necessary film is deposited on the surface of the wafer W, but also the unnecessary surfaces of the cover members 74, 76, 78, and 80 are prevented from adhering. I can't. In this case, in this embodiment, the surface of each cover member 74, 76, 78, 80 is subjected to surface roughening treatment to form fine irregularities, so that the above unnecessary film adheres An unnecessary film is hardly peeled off due to the anchor effect due to the fine unevenness. Therefore, the maintenance cycle such as the cleaning process can be lengthened accordingly, and the operating rate of the apparatus can be improved.
[0034]
Further, during the film forming process, an unnecessary film tends to adhere to the lower surface side of the mounting table 32, that is, the lower surface side of the lower surface cover member 76 in this case, and the conventional apparatus adheres to the mottle shape. In the present embodiment, the ring-shaped opaque back cover member 82 is provided so as to be in contact with the entire lower surface of the mounting table 32. Therefore, even if the unnecessary film adheres in a mottled manner, there is no distribution in the radiant heat from the mounting table 32. For this reason, the temperature distribution of the mounting table 32 is maintained at a target temperature distribution, for example, in-plane uniformity. Therefore, the in-plane uniformity of the temperature of the wafer W can be improved.
[0035]
From this point, if the temperature of the resistance heater 38 can be adjusted for each zone as in the present invention, the need for temperature tuning during the film forming process can be reduced. Further, since the opaque back cover member 82 can reflect the heat rays from the mounting table 32 and suppress the release of radiant heat, the thermal efficiency of the resistance heater 38 can be increased accordingly.
In this embodiment, a plurality of cover members are provided. However, only the opaque back cover member 82 may be provided on the lower surface of the mounting table 32. In this case, an unnecessary film is left behind as described above. Even if it adheres in the shape, the in-plane uniformity of the temperature distribution of the mounting table 32 and the wafer W can be kept high, and the radiant heat can be suppressed, so that the thermal efficiency of the resistance heater 38 can be improved accordingly.
[0036]
Here, the two cover members of the lower surface cover member 76 and the opaque rear surface cover member 82 are provided on the lower surface side of the mounting table 32. However, the present invention is not limited to this, and the installation of the lower surface cover member 76 is omitted. The opaque back cover member 82 may be directly welded to the upper end of the cover member 78 to integrate them.
In the case of the cleaning process, the wet cleaning and the dry cleaning need only be performed on the cover members 72, 74, 76, 78, and 80, so that the maintainability can be improved.
In addition, in the said Example, although the case where both the mounting base 32 and the support | pillar 30 which raises this were formed with the AlN material was demonstrated as an example, these may be formed with what kind of material. The present invention can be applied.
[0037]
Next, the case where the mounting table 32 and the support column 30 are formed of transparent quartz glass will be described as an example. FIG. 4 is a sectional view showing an example of a mounting table formed of transparent quartz glass according to a first modified embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG. The same components as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0038]
As shown in FIGS. 4 and 5, both the mounting table 32 and the support column 30 are made of a material having excellent heat resistance and corrosion resistance, for example, transparent quartz glass. In this case as well, the upper surface cover member 72, the peripheral edge cover member 74, the lower surface cover member 76, the column cover member 78, the leg cover member 80, and the opaque back surface cover member 82 are arranged so as to cover the mounting table 32 and the column 30. Is provided in the same manner as in the previous embodiment. Specifically, the mounting table 32 has a three-layer configuration in which an upper plate 100A, an intermediate plate 100B, and a lower plate 100C are stacked in this order and joined by welding. A thin soaking plate 101 made of an opaque material such as SiC is detachably installed on the upper plate 100A as necessary. A wiring groove 102 drawn over the entire surface is formed on the upper surface side of the intermediate plate 100B, and a resistance heater 38 made of, for example, carbon wire is disposed along the groove 102 in the wiring groove 102. It is installed. Also in this case, the resistance heater 38 is arranged concentrically for each of a plurality of zones, for example.
[0039]
A power supply line 40 for supplying power is connected to the resistance heater 38. A part of the connection line 40 is bent and disposed between the middle plate 100B and the lower plate 100C. . The power supply line 40 extends downward from the approximate center of the mounting table 32. The power supply line 40 extending downward is inserted into, for example, a quartz tube 39.
Further, a thermocouple receiving hole 104 is formed so as to penetrate the lower plate 100C and the middle plate 100B and reach the upper plate 100A, and a thermocouple 106 for temperature control is formed in the thermocouple receiving hole 104. Provided.
[0040]
Further, a backside gas hole 108 is formed through the lower plate 100C, the middle plate 100B, and the upper plate 100A, and the backside gas hole 108 is, for example, a transparent quartz tube extending downward therefrom. A gas pipe 110 is connected.
An opaque member 112 for protecting the sealing members 60 and 66 such as an O-ring interposed in the joint from heat radiated from the mounting table 32 is provided in the vicinity of the joint at the lower end of the support column 30. It is provided to cut off the heat. Specifically, first, in the middle of the support column 30, the entire circumference of the cylindrical first opaque member 112A made of, for example, opaque quartz glass is connected by welding and interposed. The length of the first opaque member 112A is set to about 70 mm, for example.
[0041]
In addition, a disc-like second opaque member 112B made of opaque quartz glass, for example, is fitted inside the first opaque member 112A. Further, a ring-shaped third opaque member 112C made of, for example, opaque quartz glass is provided so as to be in direct contact with and support the lower end portion of the column cover member 78 directly above the seal members 60 and 66. ing. Then, the heat (radiant heat) radiated from the mounting table 32 toward the seal members 60 and 66 is blocked by the first to third opaque members 112A to 112C, so that the seal members 60 and 66 are heated. It is designed to prevent damage. A gas passage 114 communicating with the gas pipe 110 is formed in the bottom portion 28, the base plate 56, the pressing member 62, and the third opaque member 112C.
[0042]
In the case of this embodiment, the same effect as the previous embodiment can be obtained. For example, since the material constituting the mounting table 32 and the support column 30 is transparent quartz glass and further covered with each cover member, it is possible to more reliably prevent the occurrence of contamination such as metal contamination and organic contamination. it can.
Since the surface of each cover member is also subjected to surface roughening treatment, even if an unnecessary film is attached, it is difficult to peel off, and furthermore, the surface of the lower surface cover member 76 is not required to have a mottled shape with a non-uniform film thickness. Even if a thin film adheres, it is possible to suppress the occurrence of temperature distribution generated in the conventional apparatus by the action of the opaque back cover member 82 and to maintain high uniformity of the in-plane temperatures of the mounting table 32 and the wafer W. it can.
[0043]
Further, since the entire mounting table 32 is made of transparent quartz glass, the temperature distribution of the wiring pattern of the resistance heater 38 is projected on the wafer W as it is when the opaque upper surface cover member 72 made of SiC is not provided. However, by providing the opaque upper surface cover member 72 made of SiC, the upper surface cover member 72 is heated with good in-plane temperature uniformity. High uniformity of in-plane temperature can be maintained.
Also in the case of this embodiment, only the opaque back surface cover member 82 may be provided on the lower surface of the mounting table 32 and no other cover member may be provided, or the lower surface cover member 76 may not be provided. You may make it connect the opaque back surface cover member 82 and the support | pillar cover member 78 integrally.
[0044]
Next, a second modified embodiment of the present invention will be described.
FIG. 6 is a partial sectional view showing an example of a mounting table according to a second modified embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an exploded view showing a cover member covering the mounting table shown in FIG. Here, the same components as those shown in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
The upper surface cover member 72 shown in FIG. 2 is set so that its diameter is slightly larger than the diameter of the wafer W. In the second modified embodiment shown in FIGS. Is set to be substantially the same as the diameter of the mounting table 32. Thereby, the entire upper surface of the mounting table 32 is covered with the upper surface cover member 72. In this case, the soaking plate 101 described in FIG. 4 may be used or may not be used.
[0045]
And the central part side except the peripheral part of this upper surface cover member 72 is formed as the circular convex part 124 protruded slightly upwards. The convex portion 124 is recessed in a concave shape, and an accommodation concave portion 84 for accommodating and placing the wafer W is formed therein. The inner peripheral surface of the peripheral step portion 126 that defines the accommodating recess 84 is formed as a tapered surface 126A that inclines toward the inner side, and this taper is provided even if this positional shift occurs when the wafer W is placed. The displacement of the wafer W can be corrected by sliding the wafer W along the surface 126A. And the lower surface of the peripheral part cover member 74 contacts the upper surface of the peripheral part which is a part of the said upper surface cover member 72, and covers this.
[0046]
Further, an opaque quartz cover 128 is provided on the side surface of the mounting table 32 so as to cover the periphery of the mounting table 32, and the opaque quartz cover 128 reflects heat rays from the mounting table 32 side to increase the thermal efficiency. ing. Here, the opaque quartz cover 128 is formed integrally with the opaque back cover member 82 that covers the lower surface of the mounting table 32. However, the opaque quartz cover 128 may be divided and provided separately.
[0047]
The structure of the upper surface cover member 72 and the structure of the opaque quartz cover 128 of the second modified embodiment can also be applied to the first modified embodiment shown in FIGS. Here, when the mounting table 32 is made of, for example, AlN, the upper surface cover member 72 is made of AlN or quartz glass (which may be transparent or opaque). On the other hand, when the mounting table 32 is formed of transparent quartz glass as described with reference to FIG. 4, the cover member 72 is formed of AlN or opaque quartz glass.
In the case of the second modified embodiment, the same operational effects as those of the embodiments described above can be exhibited. Moreover, since the upper surface of the peripheral part of the upper surface cover member 72 is doubly covered with the peripheral part cover member 74, it can further suppress that the upper surface of the mounting base 32 is contaminated.
[0048]
In the above embodiment, the film forming process by thermal CVD has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applied to a plasma CVD processing apparatus, an etching processing apparatus, an oxidation diffusion processing apparatus, a sputtering processing apparatus, and the like. can do.
In this embodiment, the semiconductor wafer is described as an example of the object to be processed. However, the present invention is not limited to this and can be applied to an LCD substrate, a glass substrate, or the like.
[0049]
【The invention's effect】
  As described above, according to the heat treatment apparatus of the present invention, the following excellent effects can be achieved.
  According to the present invention, the mounting table on which the object to be processed is mounted.On top and sideEach is provided with a heat-resistant cover memberIn addition, a heat-resistant opaque back cover member is provided on the lower surface side of the mounting table, and a heat-resistant cover member is provided on the lower surface side of the opaque back cover member.As a result, it is possible to prevent the metal atoms and the like that cause the contamination from being thermally diffused from the mounting table, and thus it is possible to prevent the occurrence of various contaminations such as metal contamination and organic contamination.
  Further, since the heat-resistant opaque back cover member is provided on the lower surface side of the mounting table on which the object to be processed is mounted, the surface (lower surface) of the opaque back cover member is not required to be mottled (uneven), for example. Even if a film is adhered, the emissivity from the surface of the opaque back cover member is kept substantially uniform in the surface. Therefore, the in-plane uniformity of the surface temperature of the mounting table and the in-plane temperature of the object to be processed are maintained. High uniformity can be maintained.
  In particular, claim 3According to this invention, since the cover member is also provided on the support column of the mounting table, it is possible to further suppress the occurrence of various contaminations such as metal contamination and organic contamination.
  In particular, claim 4According to the invention, since each cover member can be disassembled and assembled, it is only necessary to clean the cover member, so that maintenance work such as wet cleaning processing can be quickly performed.
  In particular, claim 10According to the invention, since it is possible to prevent an unnecessary film attached to the surface of the cover member from being easily peeled off, a maintenance work cycle such as a cleaning process can be lengthened accordingly.
  In particular, claim 11According to the invention, the seal member provided at the joint portion at the lower end of the support column is prevented from being damaged by heat because the radiant heat coming from the mounting table side is blocked by the opaque member provided in the vicinity thereof. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram showing a heat treatment apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a mounting table.
FIG. 3 is an exploded view showing a cover member that covers the mounting table;
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a mounting table formed of transparent quartz glass according to a first modified embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG.
FIG. 6 is a partial sectional view showing an example of a mounting table according to a second modified embodiment of the present invention.
7 is an exploded view showing a cover member that covers the mounting table shown in FIG. 6. FIG.
[Explanation of symbols]
2 Heat treatment equipment
4 processing containers
6 Shower head
32 mounting table
38 Resistance heater (heating means)
60, 66 Seal member
72 Top cover member
74 Edge cover member
76 Bottom cover member
78 Prop cover member
80 Leg cover member
82 Opaque back cover member
112, 112A, 112B, 112C opaque member
W Semiconductor wafer (object to be processed)

Claims

A heat treatment apparatus in which a target object is placed on the upper surface of a mounting table that is erected from a bottom of a processing vessel via a support and has heating means embedded therein, and is subjected to a predetermined heat treatment. In
The upper surface and the side surface of the mounting table, each provided with a heat-resistant covering member, the lower surface of the mounting table, provided the heat resistance of the opaque rear cover member, further, the lower surface of the opaque rear cover member, heat treatment apparatus characterized by being by Uni configuration providing a heat-resistant cover.

2. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the opaque back cover member is made of opaque quartz glass.

A side surface of the strut, claim 1 or serial loading of the heat treatment apparatus to 2, characterized by being configured to provide a heat-resistant cover.

The cover member includes an upper surface cover member, a peripheral edge cover member, a lower surface cover member, and the support column cover member, and the lower surface cover member and the support column cover member are integrally formed, and the cover 3. Symbol mounting of a heat treatment apparatus overall is characterized by being adapted to allow disassembly and assembly of the members.

The upper surface cover member is set to have a diameter substantially the same as the diameter of the mounting table, and a convex portion is formed on the upper surface of the upper surface cover member, and the convex portion is recessed in a concave shape. The heat treatment apparatus according to claim 4, wherein an accommodation recess for mounting the object to be processed is formed.

6. The heat treatment apparatus according to claim 4 , wherein an upper surface of a peripheral edge portion of the upper surface cover member is covered in contact with a part of the peripheral edge cover member.

The heat treatment apparatus according to claim 5 , wherein an opaque quartz cover member is provided on a side surface of the mounting table.

The heat treatment apparatus according to any one of claims 4 to 7, wherein a gap is formed between the opaque back surface cover member and the lower surface cover member.

The opaque on the lower surface of the rear surface cover member, according to claim 8 Symbol mounting of the heat treatment apparatus, characterized in that the protruding legs for forming the gap is formed.

The cover member formed on the upper surface of the mounting table and the other cover members excluding the opaque back cover member are each made of transparent quartz glass, and the surface of the transparent quartz glass cover member is peeled off the film attached thereto. the heat treatment apparatus according to any one of claims 1乃optimum 9, characterized in that the surface roughening treatment to have been subjected prevented.

A seal member is provided at a joint portion at the lower end of the support column, and an opaque member is provided in the vicinity of the seal member for blocking heat released from the mounting table side to the seal member. The heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein: