CN102593036A - 载置台构造以及处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供载置台构造以及处理装置，能防止对载置台产生大的热应力，防止该载置台自身破损，并且能抑制防止腐蚀用的吹扫气体的供给量。本发明涉及设置在能够排出内部的气体的处理容器(22)内，用于载置被处理体(W)的载置台构造(54)。该载置台构造(54)具备：载置被处理体(W)，由电介质构成的载置台(58)；设于载置台(58)，加热载置于载置台(58)的被处理体(W)的加热单元(64)；由电介质构成的多个保护支柱管(60)，它们以相对处理容器(22)的底部(44)竖立的方式设置，上端部与载置台(58)的下表面接合来支承载置台(58)。另外，在各保护支柱管(60)内插通有延伸到载置台的功能棒体(62)。

Description

载置台构造以及处理装置
本申请是申请日为2009年3月6日、申请号为200980100058.0、发明名称为“载置台构造以及处理装置”的发明申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及半导体晶片等被处理体的处理装置以及载置台构造。
背景技术
一般在制造半导体集成电路时，对半导体晶片等被处理体反复进行成膜处理、蚀刻处理、热处理、改性处理、结晶化处理等各种单张处理。由此形成所期望的集成电路。在进行如上所述的各种处理时，与该处理的种类对应将必要的处理气体，例如成膜处理时的成膜气体或者卤素气体、改性处理时的臭氧气体等、结晶化处理时的N2气等惰性气体或者O2气等导入到各个处理容器内。
例如对每一枚半导体晶片实施热处理的单张式的处理装置，在构成为能够抽真空的处理容器内，具备例如内装有电阻加热器的载置台。在这样的处理装置中进行晶片的热处理时，半导体晶片被载置于载置台的上面，在该晶片被加热到规定温度(例如从100℃到1000℃)的状态下规定的处理气体流入。这样，在规定的工艺条件下对晶片实施各种热处理(专利文献1～6)。因此要求处理容器内的部件具有对于这些加热的耐热性以及即使暴露于处理气体中也不会被腐蚀的耐腐蚀性。
然而，由于载置半导体晶片的载置台构造一般具有耐热性和耐腐蚀性，因此需要防止金属沾污等金属污染。因此，在制造载置台构造时，首先，例如在AlN等陶瓷材料中埋入作为发热体的电阻加热器，并在高温下一体烧固而形成载置台。另外，在其他工序中烧固相同的陶瓷材料等形成支柱。该一体烧固的载置台和支柱，例如通过热扩散接合被熔敷而一体化。而且，这样一体成形的载置台构造以竖立在处理容器内的底部的方式安装。另外，有时代替上述陶瓷材料而使用具有耐热耐腐蚀性并且热伸缩少的石英玻璃。
在此对以往的载置台构造的一例进行说明。图16是表示以往的载置台构造的一例的剖视图。该载置台构造设置在构成为能够真空排气的处理容器内，如图16所示，该载置台构造具有由AlN等陶瓷材料构成的圆板状的载置台2。而且，在该载置台2的下表面的中央部，例如同样地由AlN等陶瓷材料构成的圆筒状的支柱4，例如通过热扩散接合被接合，从而与载置台2一体化。
因此，两者通过热扩散接合部6而气密地接合。在此载置台2的大小，例如在晶片尺寸为300mm时直径为350mm左右，此时支柱4的直径为56mm左右。在载置台2内，设有例如由加热器等构成的加热单元8，以便对载置台2上的作为被处理体的半导体晶片W加热。
支柱4的下端部，通过固定块10而固定于容器底部9，因此支柱4竖立着。而且，在该圆筒状的支柱4内设置有供电棒14，其上端通过连接端子12与加热单元8连接。另外，该供电棒14的下端部侧通过绝缘部件16向下方贯通容器底部并被拉出到外部。由此，防止工艺气体等侵入到该支柱4内，防止供电棒14和连接端子12等被腐蚀性的工艺气体腐蚀。
专利文献1：日本特开昭63-278322号公报
专利文献2：日本特开平07-078766号公报
专利文献3：日本特开平03-220718号公报
专利文献4：日本特开平06-260430号公报
专利文献5：日本特开2004-356624号公报
专利文献6：日本特开2006-295138号公报
因此，对半导体晶片进行处理时，载置台2自身处于高温状态。此时，由于载置台2和支柱4通过热扩散而接合，因此构成支柱4的材料即使由热传导率不那么好的陶瓷材料构成，也会使大量的热顺着该支柱4从载置台2的中心侧逃向支柱侧4。因此，特别是在载置台2升降温时，在载置台2的中心部的温度降低而产生冷却点的同时周边部的温度相对地升高。其结果，在载置台2的面内产生较大的温度差，因此存在在载置台2的中心部与周边部之间产生较大的热应力而使载置台2破损的问题。
特别是根据工艺种类的不同，载置台2的温度可达到700℃以上。因此，上述温度差会变得相当大，伴之会产生很大的热应力。而且，除此以外，由于载置台反复进行升降温，因此存在因上述热应力而加速破损的问题。
另外，此时，载置台2和支柱4的上部处于高温状态而热膨胀。另一方面，支柱4的下端部通过固定块10被固定于容器底部9。因此，存在在载置台2与支柱4的上部的接合部位应力集中，因而使该接合部位破损的问题。
为了解决上述问题，可以代替通过热扩散接合将载置台2和支柱4气密地一体接合，而进行在其间介入具有高温耐热性的金属密封部件，通过由陶瓷材料或石英等构成的销或螺栓将两者松散地连结。
此时，在连接部产生微小的间隙。因此，例如以防止腐蚀性的工艺气体经由该微小的间隙侵入支柱4内为目的，向支柱4内供给作为吹扫气体的N2气、Ar气、He气等惰性气体。在这样的构成的情况下，由于载置台和支柱的上端部未被牢固地连结，因此从载置台的中心侧逃向支柱侧的热量减少。由此，能够抑制载置台的中心部与周边部之间的温度差，从而防止在它们之间施加较大的热应力。
然而，此时，难于避免供给到支柱4内的吹扫气体经由上述微小的间隙而泄漏到处理容器内的处理空间侧。其结果，很难执行高真空下的工艺。此外由于大量消耗吹扫气体，因此也存在运行成本升高的问题。
发明内容
本发明是着眼于上述问题，为了有效地解决上述问题所创造的发明。本发明的目的在于提供能够防止对载置台产生较大的热应力，防止该载置台自身破损，并且能够降低供给到保护支柱管内的防腐蚀用的吹扫气体的量的载置台构造以及处理装置。
技术方案1的发明是一种载置台构造，其设置在能够排出内部气体的处理容器内，用于载置被处理体，其特征在于，具备：载置台，其载置上述被处理体，且由电介质构成；加热单元，其设于上述载置台，对载置于上述载置台的上述被处理体进行加热；由电介质构成的多个保护支柱管，它们以相对于上述处理容器的底部竖立的方式设置，上端部与上述载置台的下表面接合来支承上述载置台；功能棒体，其插在上述各保护支柱管内并延伸到上述载置台。
这样，例如在内部插通有供电棒等的多个保护支柱管，以相对于处理容器的底部竖立的方式设置，并由各保护支柱管支承载置被处理体的载置台，因此与以往构造的支柱相比，能够减小载置台与各保护支柱管的接合部的面积。因此，能够减少从载置台逃到各保护支柱管的热、抑制产生冷却点。因此能够防止对载置台产生大的热应力，防止载置台自身破损。此外，由于各保护支柱管的容积与以往的支柱相比较小，因此能够降低供给到各保护支柱管内的防止腐蚀用的吹扫气体的量。
此时，例如技术方案2所述，上述各保护支柱管与上述载置台的中心部接合。
另外例如技术方案3所述，在上述各保护支柱管内容纳有一个或多个上述功能棒体。
另外例如技术方案4所述，上述功能棒体是与上述加热单元电气连接的加热供电棒。
另外例如技术方案5所述，在上述载置台上设有对载置于该载置台的上述被处理体进行静电夹持的卡盘电极，上述功能棒体是与上述卡盘电极电气连接的卡盘用供电棒。
另外例如技术方案6所述，在上述载置台上设有对载置于该载置台的上述被处理体施加高频电力的高频电极，上述功能棒体是与上述高频电极电气连接的高频供电棒。
另外例如技术方案7所述，在上述载置台上设有兼用电极，其对载置于该载置台的上述被处理体进行静电夹持，并且对载置于该载置台的上述被处理体施加高频电力，上述功能棒体是与上述兼用电极电气连接的兼用供电棒。
另外例如技术方案8所述，上述功能棒体是测量上述载置台的温度的热电偶。
另外例如技术方案9所述，上述载置台具有：载置台主体；和设置在上述载置台主体的上面、由与形成上述载置台主体的电介质不同的不透明的电介质构成的热扩散板，在上述载置台主体内设有上述加热单元，在上述热扩散板内埋入形成为板状的金属制的接合板，上述热电偶的顶端部被钎焊于上述接合板。
另外例如技术方案10所述，在上述热扩散板的下表面形成有用于插入上述热电偶的连接用孔。
另外例如技术方案11所述，上述载置台具有：载置台主体；和设置在上述载置台主体的上面侧、由与形成上述载置台主体的电介质不同的不透明的电介质构成的热扩散板，在上述载置台主体内设有上述加热单元，在上述热扩散板内，埋入形成为板状的金属制的接合板，在上述接合板的下表面通过钎焊而接合有比上述热扩散板的下表面更向下方突出的金属制的热传导辅助部件，上述热电偶的顶端部与上述热传导辅助部件接触。
另外例如技术方案12所述，在上述热传导辅助部件上形成有用于使上述热电偶的顶端部插入的热电偶用孔。
另外例如技术方案13所述，在上述热扩散板的下表面形成有用于使上述热传导辅助部件插入的连接用孔。
另外例如技术方案14所述，上述热电偶的顶端部借助作用力被按压接触于上述热传导辅助部件。
另外例如技术方案15所述，上述功能棒体是与测量上述载置台的温度的放射温度计连接的光纤。
另外例如技术方案16所述，上述载置台具有：载置台主体；和设置在上述载置台主体的上面侧、由与形成上述载置台主体的电介质不同的不透明的电介质构成的热扩散板，在上述载置台主体内设有上述加热单元。
另外例如技术方案17所述，在上述热扩散板内设置以下电极中的任意一个，即：对载置于上述载置台的上述载置台主体的上述被处理体进行静电夹持的卡盘电极、对该被处理体施加高频电力的高频电极、以及对该被处理体进行静电夹持并且对该被处理体施加高频电力的兼用电极。
另外例如技术方案18所述，上述载置台主体由石英构成，上述热扩散板由陶瓷材料构成，在上述载置台主体的表面设有由陶瓷材料构成的保护板。
另外例如技术方案19所述，上述载置台主体和上述热扩散板被由陶瓷材料构成的连结件一体地固定。
另外例如技术方案20所述，向上述载置台主体和上述热扩散板之间供给惰性气体。
另外例如技术方案21所述，上述电介质是石英或陶瓷材料。
另外例如技术方案22所述，上述载置台和上述保护支柱管由相同的电介质形成。
另外例如技术方案23所述，向上述保护支柱管内供给惰性气体。
另外例如技术方案24所述，上述保护支柱管的下端部被密封，且内部封入有惰性气体。
另外例如技术方案25所述，在上述载置台上形成销插通孔，以便插通用于升降上述被处理体的推升销，在上述销插通孔上连结有销插通孔用吹扫气体供给单元，该销插通孔用吹扫气体供给单元具有从上述处理容器的外部向该销插通孔供给销插通孔用吹扫气体的销插通孔用气体通路，上述保护支柱管作为上述销插通孔用通路的一部分，使从上述处理容器的外部供给的销插通孔用吹扫气体流通。
另外例如技术方案26所述，上述载置台具有：载置台主体；和设置在上述载置台主体的上表面、由与形成上述载置台主体的电介质不同的不透明的电介质构成的热扩散板，上述载置台主体和上述热扩散板，借助由陶瓷材料构成的载置台螺栓能自由拆装地被连结起来，上述销插通孔，在上述载置台螺栓的长度方向上贯通该载置台螺栓地形成。
另外例如技术方案27所述，在上述载置台螺栓内形成有销插通孔用气体喷射孔，其连通于上述销插通孔与上述销插通孔用气体通路之间。
另外例如技术方案28所述，上述销插通孔用气体喷射孔，形成于上述载置台螺栓的长度方向的中心的上方。
另外例如技术方案29所述，在上述载置台主体上设有上述载置台螺栓插通的主体侧螺栓孔，在上述载置台螺栓与上述主体侧螺栓孔之间，形成有使销插通孔用吹扫气体流通的螺栓周围间隙。
另外例如技术方案30所述，上述销插通孔用气体通路具有气体贮留空间，该气体贮留空间形成于上述载置台主体与上述热扩散板之间用于贮留销插通孔用吹扫气体。
技术方案31的发明是一种处理装置，用于对被处理体实施处理，其特征在于，具备：能够排出内部气体的处理容器；设置在上述处理容器内，用于载置上述被处理体的载置台构造；向上述处理容器内供给气体的气体供给单元，上述载置台构造具有：载置台，其载置上述被处理体，且由电介质构成；加热单元，其设于上述载置台，对载置于上述载置台的上述被处理体进行加热；由电介质构成的多个保护支柱管，它们以相对于上述处理容器的底部竖立的方式设置，上端部与上述载置台的下表面接合对上述载置台进行支承；功能棒体，其插通于上述各保护支柱管内并延伸到上述载置台。
根据本发明涉及的载置台构造以及处理装置，能够发挥如下卓越的作用效果。
例如在内部插通有供电棒等的多个保护支柱管，以相对于处理容器的底部竖立的方式设置，由各保护支柱管支承载置被处理体的载置台。因此与以往构造的支柱相比，能够减小载置台与各保护支柱管的接合部的面积，能够减少从载置台逃到各保护支柱管的热，防止产生冷却点。因此，能够防止对载置台产生大的热应力，防止载置台自身破损。此外，能够降低供给到各保护支柱管内的防止腐蚀用的吹扫气体的量。
附图说明
图1是表示具有本发明涉及的载置台构造的处理装置的截面构成图。
图2是表示载置台的加热单元的一例的俯视图。
图3是表示沿着图1中的A-A线的截面的向视剖视图。
图4是表示图1所示的载置台构造中、一部分保护支柱管的局部放大剖视图。
图5是用于说明图4所示的载置台构造的组装顺序的图。
图6是表示变形实施方式的载置台构造的一部分的剖视图。
图7是表示载置台的热电偶的安装构造的局部放大剖视图。
图8是说明在载置台上安装热电偶的制造工序的工序图。
图9是说明在载置台上安装热电偶的制造工序的流程图。
图10是表示变形实施方式的热电偶的安装构造的图。
图11是表示载置台构造的第二变形实施方式的剖视图。
图12是用于说明第二变形实施方式的组装状态的说明图。
图13是表示第二变形实施方式的载置台主体的上表面的俯视图。
图14是表示载置台构造的第三变形实施方式的剖视图。
图15是表示载置台构造的第四变形实施方式的剖视图。
图16是表示以往的载置台构造的一例的剖视图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明涉及的载置台构造以及处理装置的一个优选实施方式进行详述。
在此，作为一例说明使用等离子体进行成膜处理的情况。另外，以下说明的“功能棒体”，不仅是指一根金属棒，也包括具有挠性的配线、将多条配线用绝缘材料覆盖并结合而形成为一根棒状的部件等。
如图所示该处理装置20，具备例如截面形成为大致圆形状的铝制的处理容器22。在该处理容器22内的顶面部，隔着绝缘层26设有作为气体供给单元即喷头部24，其用于导入必要的处理气体，例如成膜气体。另外，在该喷头部24下表面的气体喷射面28上，设有向处理空间S喷射处理气体的多个处理气体喷射孔32A、32B。另外，该喷头部24构成为在等离子体处理时也可以作为上部电极发挥作用。
在该喷头部24内形成有被划分为中空状的两个气体扩散室30A、30B。被导入该气体扩散室30A、30B的处理气体向平面方向扩散后，从分别与各气体扩散室30A、30B连通的各处理气体喷射孔32A、32B喷射。另外，这些处理气体喷射孔32A、32B矩阵状配置。这样的喷头部24，全体例如由Hastelloy(注册商标)等镍合金、铝或铝合金构成。另外，喷头部24上形成的气体扩散室可以是一个。
另外，在该喷头部24与处理容器22的上端开口部的绝缘层26的接合部，介入例如由O形环等构成的密封部件34，来保持处理容器22内的气密性。而且构成为，在该喷头24部内通过匹配电路36连接例如13.56MHz的等离子体用的高频电源38，在必要时能够产生等离子体。另外，该高频电源38的频率不限定于上述的13.56MHz。
另外，在处理容器22的侧壁上设有搬入搬出口40，用于将作为被处理体的半导体晶片W相对该处理容器22搬入或者搬出，在该搬入搬出口40设有构成为可气密地开闭的闸阀42。
另外，在该处理容器22的底部44的侧部设有排气口46。在该排气口46连接有用于排出处理容器22内的气体，例如抽真空的排气系统48。该排气系统48具有与上述排气口46连接的排气通路49，在该排气通路49上分别设有压力调整阀50和真空泵52，以便能够将处理容器22内保持在所期望的压力。另外，根据处理方式的不同，有时将处理容器22内保持在接近大气压的压力。
而且，在能够排出内部气体的处理容器22内的底部44，设有作为本发明的特征的载置台构造54。具体而言，该载置台构造54具备：在上表面载置被处理体的载置台58；设于载置台58并对载置于载置台58的晶片W加热的加热单元64；以相对于处理容器22的底部44竖立的方式设置、上端部与载置台58的下表面接合来支承载置台58的比较细的多个保护支柱管60。
为了使本发明易于理解，在图1中表示将各保护支柱管60横向排列。图1表示的载置台58，整体由电介质构成，具体而言具有：壁厚较厚且由透明的石英构成的载置台主体59；和设置于该载置台主体59的上表面，由与载置台主体59不同的不透明的电介质、例如作为耐热性材料的氮化铝(AlN)等陶瓷材料构成的热扩散板61。
另外，在载置台主体59内，加热单元64例如以埋入的方式被设置，并且在热扩散板61内，兼用电极66以埋入的方式被设置。这样，载置于热扩散板61的上表面的晶片W经由热扩散板61被来自加热单元64的辐射热加热。
如图2所示，加热单元64具有横亘载置台58的大致全体面形成为规定的图案形状的发热体68，该发热体68例如由碳丝加热器或者钼丝加热器等构成。另外，该发热体68具有：配置于载置台58的内周侧区域的内周区域发热体68A；和相对于该内周区域发热体68A配置在外周侧的区域的外周区域发热体68B，与内周区域发热体68A对应的内周区域以及与外周区域发热体68B对应的外周区域这两个区域被电气分隔。而且，各区域发热体68A、68B的连接端子在载置台58的中心部以集中的方式配置。另外也可以将发热体68构成为一个区域，或者可以分离为三个以上的区域。
另外，设置在不透明的热扩散板61内的兼用电极66，兼作对载置于载置台58的晶片W进行静电夹持的卡盘电极，和用于对载置于载置台58的晶片W施加高频电力的构成下部电极的高频电极。在此，该兼用电极66例如由形成为网状的导线体构成，该兼用电极66的连接端子位于载置台58的中心部。
另外，在各保护支柱管60内插通延长到载置台58的功能棒体62，该功能棒体62由对发热体68或者兼用电极66进行供电的供电棒、或者测量温度的热电偶的导电棒构成。
在本实施方式中，如图1和图3所示，六根保护支柱管60以在载置台58的中心部集中的方式设置。各保护支柱管60由电介质构成，具体而言由与载置台主体59相同的电介质材料即石英构成，各保护支柱管60的上端部，例如通过热溶接而与载置台主体59的下表面气密且一体地接合。因此，在各保护支柱管60的上端部形成有热溶接部60A(参照图4)。而且，在这样的各保护支柱管60内插通有功能棒体62。另外，在图4中如上所述，以一部分保护支柱管60为代表来表示，在各保护支柱管60内，容纳有后述的一根或者多根(在本实施方式中为两根)功能棒体62。
即，如图1所示，构成内周区域发热体68A的电力输入用及电力输出用的两根功能棒体62的加热供电棒70、72，分别插通于保护支柱管60内，各加热供电棒70、72的上端与该内周区域发热体68A电气连接。
另外，构成外周区域发热体68B的电力输入用及电力输出用的两根功能棒体62的加热供电棒74、76，分别插通于保护支柱管60内，各加热供电棒74、76的上端与该外周区域发热体68B电气连接。另外，各加热供电棒70、72、74，76例如由镍合金等构成。
另外构成与兼用电极66相对的功能棒体62的兼用供电棒78，插通于保护支柱管60内，该兼用供电棒78的上端经由连接端子78A(参照图4)与兼用电极66电气连接。另外，兼用供电棒78例如由镍合金、钨合金、钼合金等构成。
此外在剩下的一根保护支柱管60内，插通有构成用于测量载置台58的温度的功能棒体62的两个热电偶80、81。而且，该热电偶80、81分别具有在其前端设置的测温接点80A、81A，各测温接点80A、81A分别配置在与热扩散板61的内周区域发热体68A以及外周区域发热体68B对应的位置，来检测各区域的温度。作为这样的热电偶80、81，可以使用例如铠装热电偶。该铠装热电偶是用高纯度的氧化镁等无机绝缘物的粉末密封填充插入到金属保护管(鞘)内部的热电偶导线而形成的，其绝缘性、气密性、响应性优越，具有对高温环境或各种恶劣环境下长时间连续使用的卓越的耐久性。
另外，如图4所示，在载置台主体59上形成有连接端子78A和热电偶80、81能够插通的贯通孔84、86。在载置台主体59的上表面形成有槽部88，该槽部88用于连通各贯通孔84、86并且将热电偶中的一个热电偶81从内周区域朝向外周区域配设。另外，在图4中，作为功能棒体62，代表性的表示了加热供电棒70、兼用供电棒78以及两根热电偶80、81。
另外，处理容器22的底部44，例如由不锈钢构成，如图4所示，在其中央部形成有导体引出口90。在该导体引出口90的内侧经由O形环等密封部件94气密地安装固定有例如由不锈钢等构成的安装基座92。
而且，在该安装基座92上设有固定各保护支柱管60的管固定台96。该管固定台96由与各保护支柱管60相同的材料、即石英构成，在该管固定台96上形成有与各保护支柱管60对应的多个贯通孔98。而且，各保护支柱管60的下端部侧通过热溶接等与管固定台96的上表面连接固定。由此形成热溶接部60B。
此时，插通有各加热器供电棒70、72、74、76的各保护支柱管60，插通在形成于管固定台96的贯通孔98中，其下端部被密封，并且在内部，N2和Ar等惰性气体在减压环境下被封入。另外，在图4中只表示了一根加热供电棒70，其它的加热供电棒72、74、76也同样地构成。
另外，在固定各保护支柱管60下端部的管固定台96的周边部，以包围该管固定台96的方式设有例如由不锈钢等构成的固定夹具100。该固定夹具100被螺栓102固定于安装基座92。
另外，在安装基座92上形成有与管固定台96的各贯通孔98对应的同样的贯通孔104，从而功能棒体62可插入。而且，在管固定台96的下表面与安装基座92的上表面的接合面上，以包围各贯通孔104的方式设有O形环等密封部件106，从而提高该部分的密封性。
另外，在安装基座92的下表面，用螺栓116、118经由由O形环等构成的密封部件108、110来安装固定密封板112、114。另外，各密封板112、114与兼用供电棒78和两根热电偶80、81所插通的各贯通孔104对应安装。而且，各兼用供电棒78和热电偶80、81设置为相对密封板112、114保持气密并且贯通。这些密封板112、114例如由不锈钢等构成，并与该密封板112的兼用供电棒78用的贯通部对应，在兼用供电棒78的周围设有绝缘部件120。
另外，安装基座92以及与其连接的处理容器22的底部44，形成有与插通有兼用供电棒78的贯通孔104连通的惰性气体路122，能够向该兼用供电棒78通过的保护支柱管60内供给N2等惰性气体。另外，由于贯通孔84和贯通孔86经由载置台主体59的槽部88而连通，因此也可以构成为代替兼用供电棒78的保护支柱管60，向两根热电偶80、81通过的保护支柱管60内供给惰性气体。
在此对各部分说明尺寸的一个例子，载置台58的直径为：与300mm(12英寸)晶片对应时为340mm左右，与200mm(8英寸)晶片对应时为230mm左右，与400mm(16英寸)晶片对应时为460mm左右。另外各保护支柱管60的直径为8～16mm左右，各功能棒体62的直径为4～6mm左右。
另外如图1所示，上述热电偶80、81例如与具有计算机等的加热器电源控制部134连接。另外，经由各加热供电棒70、72、74、76与加热单元64连接的各配线136、138、140、142，与加热器电源控制部134连接。由此，能够基于由热电偶80、81所测量到的温度，分别单独控制内周区域发热体68A和外周区域发热体68B，从而将晶片W保持在所期望的温度。
另外，在与兼用供电棒78连接的配线144上分别连接有静电卡盘用的直流电源146和用于施加偏压用的高频电力的高频电源148。由此，能够静电吸附载置台58的晶片W，并且在处理时能够对作为下部电极的载置台58施加作为偏压的高频电力。作为该高频电力的频率可以用13.56MHz，然而除此以外也可以用400kHz等，而不限定于13.56MHz这样的频率。
另外，在载置台58上贯通该上下方向形成有多个例如三条销插通孔150(在图1中只表示两个)，并设有推升销152，其在各销插通孔150中能够上下移动地以间隙配合状态被插入，用于升降晶片W。在该推升销152的下端设有形成为圆弧状，例如氧化铝那样的陶瓷制的推升环154，各推升销152的下端与该推升环154连接。从该推升环154延伸的臂部156，与贯通处理容器22的底部44设置的进出杆158连接，在该进出杆158上连结有能够使进出杆158升降的促动器160。
这样，在交接晶片W时，能够使各推升销152从各销插通孔150的上端在上方进出。另外，在进出杆158的处理容器22的底部44的贯通部与促动器160之间介入可伸缩的波纹管162，由此在进出杆158升降时，保持处理容器22内的气密性。
在此，如图4和图5所示，借助作为连结载置台主体59和热扩散板61的连结件的由陶瓷构成的载置台螺栓170，载置台主体59和热扩散板61被拆装自由地连结。销插通孔150由在载置台螺栓170中贯通其长度方向形成的贯通孔172构成。具体而言，在热扩散板61和载置台主体59上分别形成穿通有载置台螺栓170的板侧螺栓孔174和主体侧螺栓孔176，在该板侧螺栓孔174和主体侧螺栓孔176中插通形成了插通孔150的载置台螺栓170，通过将其用螺母178紧固，使载置台主体59与热扩散板61结合。该载置台螺栓170和螺母178，例如由氮化铝或氧化铝等陶瓷材料构成。
另外，该处理装置20整体的动作，例如工艺压力的控制、载置台58的温度控制、处理气体的供给或停止供给等，例如由计算机等构成的装置控制部180进行。而且，该装置控制部180具有存储上述动作必要的计算机程序的存储介质182。该存储介质182由软盘、光盘(CompactDisc)、硬盘或者闪存等构成。
接下来，对以上那样构成的使用了等离子体的处理装置20的动作进行说明。
首先，未处理的半导体晶片W，被未图示的输送臂保持，并经由处于开状态的闸阀42、搬入搬出口40被搬入处理容器22内。然后，在该晶片W被交接给已上升的推升销152后，通过使该推升销152下降，晶片W被载置并支承于载置台构造54的各保护支柱管60所支承的载置台58的热扩散板61的上表面。此时，通过直流电源146对设于载置台58的热扩散板61的兼用电极66施加直流电压，从而静电卡盘发挥作用，将晶片W吸附并保持于载置台58上。另外，有时代替静电卡盘而用按压晶片W周边部的卡紧机构来支承晶片W。
然后，喷头部24一边控制流量一边供给各种处理气体，该气体从处理气体喷射孔32A、32B喷射而导入处理空间S。而且继续驱动排气系统48的真空泵52将处理容器22内抽真空。在此期间调整压力调整阀50的阀开度将处理空间S的环境保持在规定的工艺压力。另外，此时晶片W的温度被保持在规定的工艺温度。即，由加热器电源控制部134对设置于载置台58的构成加热单元64的内周区域发热体68A和外周区域发热体68B施加电压，使内周区域发热体68A和外周区域发热体68B发热。
该结果，借助来自各区域发热体68A、68B的热，晶片W升温被加热。此时，由设于热扩散板61下表面的中央部和周边部的热电偶80、81的测温接点80A、81A，分别测量内周区域和外周区域的晶片(载置台)温度，并基于该测量值由加热器电源控制部134，将晶片W的温度针对各区域根据反馈进行温度控制。因此，能够对晶片W的温度进行温度控制，从而能够使面内的均匀性总是保持在较高的状态。另外，此时，根据工艺种类的不同，载置台58的温度例如可达到700℃左右。
另外在进行等离子体处理时，通过驱动高频电源38对作为上部电极的喷头部24和作为下部电极的载置台58之间施加高频电力，并在处理空间S内产生等离子体来进行规定的等离子体处理。另外，此时，由偏压用的高频电源148对设置于载置台58的热扩散板61的兼用电极66施加高频电力，来进行等离子体离子的引入。
在此对载置台构造54的功能进行详细地说明。首先，通过作为功能棒体62的加热供电棒70、72对加热单元的内周区域发热体68A供给电力，并通过加热供电棒74、76对外周区域发热体68B供给电力。另外载置台58中央部的温度，通过以使其测温接点80A与载置台58的下表面中央部接触的方式配置的热电偶80，传到加热器电源控制部134。
此时，由测温接点80A测量内周区域的温度。另外，由配置在外周的热电偶81测量外周区域的温度，测量值被传到加热器电源控制部134。于是向内周区域发热体68A和外周区域发热体68B供给的电力，基于各反馈控制进行供给。
此外，通过兼用供电棒78对兼用电极66施加静电卡盘用的直流电压和偏压用的高频电力。而且，作为功能棒体62的各加热供电棒70、72、74、76、热电偶80、81以及兼用供电棒78，上端分别单独(热电偶80、81在一根保护支柱管60内)插通在与载置台58的载置台主体59的下表面气密地热溶接的细保护支柱管60内。而且，同时，这些保护支柱管60以相对于处理容器22的底部44竖立的方式设置，来支承载置台58自身。
另外，插通有各加热供电棒70、72、74、76的各保护支柱管60内，由惰性气体例如N2在减压状态下密封，防止加热供电棒70、72、74、76氧化。另外，在插通有兼用供电棒78的保护支柱管60内，经由惰性气体路122作为惰性气体供给例如N2气，该N2气通过在该载置台主体59的上表面形成的槽部88(参照图4)，也供给到插通有热电偶80、81的保护支柱管60内。此外，该N2气也供给到该载置台主体59与热扩散板61的接合面，并且经由该接合面的间隙从载置台58的周边部放射状地释放惰性气体，因此能够防止处理空间S的成膜气体等侵入到该内部。
而且，为了对晶片W进行处理而反复进行载置台58的升温和降温。并且由于该载置台58温度的升降，例如当载置台58的温度如上所述达到700℃左右时，因热伸缩会在载置台58的中心部向半径方向只产生0.2～0.3mm左右距离的热伸缩差。在此，在以往的载置台构造的情况下，通过热扩散接合将由非常硬的陶瓷材料构成的载置台和直径比较大的支柱牢固地一体结合。因此，即使上述热伸缩差只有0.2～0.3mm左右，但由于伴随该热伸缩差反复产生热应力，因此载置台与支柱的接合部发生了破损的现象。
与此相对，根据本发明，载置台58由直径1cm左右的比较细的多根、在此为六根保护支柱管60结合并被支承。由此，这些各保护支柱管60能够随着载置台58水平方向的热伸缩而移动，因而能够允许上述的载置台58的热伸缩。其结果，对载置台58与各保护支柱管60的接合部不施加热应力，能够防止各保护支柱管60的上端部和载置台58的下表面，即两者的连结部破损。
另外，由石英构成的各保护支柱管60，通过热溶接与载置台58的下表面牢固地结合，然而该保护支柱管60的直径如上所述为10mm左右较小。其结果，能够减少从载置台58传导到各保护支柱管60的热量。因此，由于能够减少逃向各保护支柱管60侧的热，因此能够大幅度地抑制在载置台58中产生冷却点。
另外由于各功能棒体62分别被保护支柱管60覆盖，并向保护支柱管60内供给作为吹扫气体的惰性气体，或者在惰性气体的环境下被密封。因此，各功能棒体62不会暴露于腐蚀性的工艺气体中，而且能够防止功能棒体62和连接端子78A等被惰性气体氧化。另外，上述惰性气体经由载置台主体59与热扩散板61的接合部的间隙从载置台58的周边部放射状地泄漏到处理容器22内。然而，进行吹扫的保护支柱管60，只要具有兼用供电棒78能够插通的尺寸即可，此时与以往的支柱4(参照图16)相比容积非常小。因此，与以往的载置台构造相比较能够减少惰性气体的消耗量，从而削减运行成本。
这样，根据本发明，例如在内部插通了供电棒70、72、74、76等的多个保护支柱管60，以相对于处理容器22的底部竖立的方式设置，且由各保护支柱管60对载置被处理体即半导体晶片W的载置台58进行支承。因此，与以往构造的支柱相比能够减小载置台58与各保护支柱管60的接合部的面积，能够减少从载置台58逃到各保护支柱管60的热，从而防止产生冷却点。因此，能够防止对载置台58产生较大的热应力从而防止载置台自身破损。此外，能够降低供给到各保护支柱管60内的防止腐蚀用的吹扫气体的量。
(变形实施方式)
然而，在上述的处理装置20中，在对一定张数的晶片进行成膜处理时，会在处理容器22的内部附着成为产生颗粒的原因的废膜，为了去除该废膜，使用例如NF3气等蚀刻气体的清洁气体进行清洁。在这种情况下，已知该蚀刻气体与氮化铝等陶瓷材料相比较，对石英的腐蚀性相当大。
因此，优选为，构成载置台58的石英由上述清洁气体保护。图6是表示为了实现上述保护目的而对清洁气体设置保护板的变形实施方式的载置台构造的一部分的剖视图。在图6中，对于与图4表示的构成部分相同的构成部分，标记相同的参照符号并省略其说明。
如图6所示，在该变形实施方式中，在载置台58中横亘由石英构成的载置台主体59的表面整体设置有较薄的保护板190。具体而言，载置台主体59的下表面和侧面被该保护板190包围。该保护板190被分割为中央侧保护板190A和周边侧保护板190B，并由周边侧保护板190B的内周部的卡合台阶部192来保持中央侧保护板190A的周围。
而且，该周边侧保护板190B被连结载置台主体59和热扩散板61的载置台螺栓170和螺母178安装固定。作为该保护板190可以使用对蚀刻气体耐腐蚀性优越的较薄的陶瓷材料，例如氮化铝或矾土等。此时，由于上述矾土等热传导率差，因此在有温度差时存在自身破损的情况。为了防止该破损，优选构成为使中央侧保护板190A和周边侧保护板190B的边界与内周区域发热体68A和外周区域发热体68B的边界一致。该理由在于，内周区域发热体68A和外周区域发热体68B之间易产生温度差。根据这样形成的变形实施方式，能够保护载置台58的石英部分免受蚀刻气体的腐蚀。
(热电偶的接合部的构造)
接下来，说明对载置台构造的载置台安装热电偶的构造。图7是表示载置台的热电偶的安装构造的局部放大剖视图，图7(A)表示本发明的安装构造的第一例，图7(B)表示本发明的安装构造的第二例。图8是说明在载置台上安装热电偶的制造工序的工序图，图9是说明在载置台上安装热电偶的制造工序的流程图。另外，对于与图1至图6表示的构成部分相同的部分，标记相同的参照符号并其省略说明。
如上述的图1至图5所示，本发明的载置台构造的载置台58具有：例如由石英构成的载置台主体59、在其上设置的薄板状的例如由氮化铝(AlN)等陶瓷材料构成的热扩散板61。而且，在由该陶瓷材料构成的热扩散板61上安装有例如检测内周区域温度的热电偶80和检测外周区域的温度的热电偶81。
在该热电偶80、81的安装构造中，首先，在兼用电极66埋入到内部的状态下将AlN的陶瓷材料烧固得较厚。然后，通过切削该烧固的陶瓷材料的下表面进行切削加工，在使整体变薄的同时，如图7(A)的第一例所示，在内周区域和外周区域分别形成用于安装上述热电偶80、81的突起部200、202。
此时陶瓷材料的厚度H1例如为5～7mm左右。而且，在内周区域的突起部200上，从下方朝向上方形成有安装孔200A，而在外周区域的突起部202上，从横方向形成安装孔202A，在各安装孔200A、202A中分别插入安装热电偶80、81。此时，为了更正确地测量晶片W的温度，内周区域的安装孔200A形成得较深以使热电偶80的前端尽可能地接近晶片W。
在此，减薄热扩散板61的理由在于，为了利用来自位于其下方的载置台主体59的发热体68(参照图4)的放射热更有效地加热晶片W。此时，若安装孔200A、202A的深度过浅时，则由于辐射热从位于其下方的发热体68直接进入安装孔200A、202A内引起热干扰从而受到恶劣影响，因此有可能不能正确地测量晶片W的温度。然而，如上所述，为了安装热电偶80、81，通过设置突起部200、202就能够充分地确保各安装孔200A、202A的深度，从而能够不受热干扰的恶劣影响，正确地测量晶片W的温度。
然而，如上所述突起部200、202以与热扩散板61的构成材料即陶瓷材料相同的材料一体地形成时，特别是该突起部200、202自身易受到来自位于其下方的发热体的辐射热。其结果，在该突起部200、202受到的辐射热，因切削加工而易传导至一体地形成的热扩散板，因此，设置了该突起部200、202的部分的温度与周围不同，因而有可能降低晶片W面内温度的均匀性。
另外由于突起部200、202是通过对厚且硬的板状陶瓷材料的下表面进行切削加工而形成的，因此加工费用上升导致成本提高。因此，在上述安装构造的第二例中，用与热扩散板不同的构成材料(金属)形成上述突起部。即，如图7(B)所示，在本发明涉及的载置台构造的热扩散板61的热电偶80、81的安装构造的第二例中，是在热扩散板61内，以与安装热电偶80、81的位置对应的方式埋入形成为板状的金属制的接合板204。
为了更正确地测量晶片温度，该接合板204设置为尽可能地接近作为上表面的载置面，但必须与埋在这里的兼用电极66绝缘。因此，在这里，接合板204位于该兼用电极66的略下方，该兼用电极66与接合板204之间的距离H2的下限值，例如为1mm左右。另外该接合板204的厚度，例如是0.1～1.0mm左右，并且热扩散板61的厚度H1是与图7(A)的情况相同的5～7mm左右。
该接合板204，可以使用热传导性良好且金属污染的可能性较少的金属，例如科瓦铁镍钴合金(商品名)等。而且，在接合板204的下方，分别形成连接用孔206、208，在该连接用孔206、208内分别插入金属制的热传导辅助部件210、212，各上端利用由例如金焊料等构成的焊料214、216，分别与接合板204钎焊接合。该热传导辅助部件210、212，可以使用热传导性良好且金属污染的可能性较少的金属，例如可以使用科瓦铁镍钴合金(商品名)等。
各热传导辅助部件210、212的下部，都比热扩散板61的下表面更向下方突出，其中内周区域的热传导辅助部件210被成形为上下方向延伸的圆柱状。另外，外周区域的热传导辅助部件212构成为，插入到连接用孔208内的部分形成为上下方向延伸的圆柱状，并且向下方突出的突起部分形成为在圆板状的热扩散板61的半径方向上延伸的例如截面半圆状的部件。
而且，在内周区域的热传导辅助部件210上，形成有向下方开口且在上下方向延伸的热电偶用孔210A。而且，热电偶80从热电偶用孔210A的下方插入其中，并以使该热电偶80的上端部(顶端部)与热电偶用孔210A的底(上端)接触的方式设置热电对80。此时，在该热电偶80的下方，例如安装有弹簧(未图示)，通过该弹簧的作用力向上方按压接触，从而尽可能地减少热阻。
另外在外周区域的热传导辅助部件212，其突起部分形成有向热扩散板61的中心方向开口，并向该中心方向(水平方向)延伸的热电偶用孔212A。而且，热电偶81从热扩散板61的中心方向插入到该热电偶用孔212A内，并以使该热电偶81的上表面及顶端部与热电偶用孔212A的侧面和底面接触的方式设置热电偶81。此时，该热电偶81设置为从热扩散板61的中心部侧向水平方向弯曲，并且，该热电偶81自身为弹性弯曲。因此，相对于该弯曲的恢复力成为作用力从而成为按压接触于热电偶用孔212A内的侧壁等的状态，因此能够尽可能地减少热阻。
接下来，说明这样的热电偶的安装构造的制造方法。首先，如图8(A)所示，在烧固前的例如AlN陶瓷材料中，兼用电极66和两枚接合板204分别被埋入规定的位置，在该状态下该陶瓷材料被烧固而硬化(S1)。由此，下表面形成平坦的圆板状的热扩散板61。
接着，对如上所述烧固的圆板状的由陶瓷材料构成的热扩散板61的下表面略微进行研磨处理使其平坦化(S2)。在这种情况下，与图7(A)所示的第一例的安装构造不同，由于无需对突起部200、202进行切削加工，因此能够大幅度地削减该部分的制造成本。另外，在圆板状的陶瓷材料的下表面的平坦度良好的情况下，无需上述研磨处理。
接着，如图8(B)所示，在热扩散板61的与各接合板204对应的部分，从其下表面实施开孔的加工，分别形成连接用孔206、208，在其底部(上端)分别露出接合板204、204(S3)。然后，如图8(C)所示，准备预先形成有热电偶用孔210A的热传导辅助部件210和预先形成有热电偶用孔212A的热传导辅助部件212。之后，如图8(D)所示，这些各热传导辅助部件210、212分别被插入到连接用孔206、208内，各热传导辅助部件210、212的上端利用焊料214、216分别与接合板204钎焊接合(S4)。
而且，在这样将各热传导辅助部件210、212分别钎焊于各接合板204后，各热电偶80、81的顶端部被插入安装于各热传导辅助部件210、212的各热电偶用孔210A、212A内(S5)，如图7(B)所示结束热电偶80、81的安装。之后，该热扩散板61被设置在载置台主体59上(参照图5)。此时，各热电偶80、81被分别插通于保护支柱管60内。
在这样形成的热电偶的安装构造中，与如图7(A)所示的第一例的安装构造的情况不同，热传导辅助部件210、212由与热扩散板61的构成材料例如AlN不同的材料例如科瓦铁镍钴合金形成。因此，即使来自位于其下方的载置台主体59的发热体68的辐射热入射到热传导辅助部件210、212的突起部分，该入射的辐射热也难向由不同种材料构成的热扩散板61传导。因此，设置了该热传导辅助部件210、212的部分能够抑制因上述辐射热而局部受到热的恶劣影响，其结果能够高度保持晶片W的面内温度的均匀性。
另外，只在必要时对热扩散板61的下表面进行平坦化加工即可，因此无需进行图7(A)表示的第一例的用于形成安装构造的突起部200、202的复杂的切削加工，因而能够大幅度地削减加工成本。
在上述热电偶的安装构造中，虽然使用了热传导辅助部件210、212，然而不限定于此，也可以不使用热传导辅助部件210、212，而是如图10表示的热电偶的安装构造的变形实施方式那样，用焊料214、216分别使各热电偶80、81的顶端部直接接合安装于露出到连接用孔206、208内的接合板204。在这种情况下，除了上述的作用效果以外，由于不需要热传导辅助部件210、212，因此能够进一步实现成本削减。
另外，在此以将上述热电偶的安装构造适用于设置了保护支柱管60的载置台构造的情况为例进行了说明，然而不限定于此，上述的热电偶的安装构造，也能够适用于图16表示的使用了比较粗的圆筒状的以往的支柱4的以往的载置台构造。
(第二变形实施方式)
然而，在上述各实施方式中，在成膜时成膜用的处理气体环绕于载置台58的背面侧，该处理气体侵入载置台螺栓170内形成的销插通孔150内。在此，在将晶片W载置于载置台58上时，为了抑制错位而将销插通孔150的内径作成例如4mm左右，将推升销152的直径作成例如3.8mm左右，减小销插通孔150与推升销152之间的间隙。由此，在成膜用的处理气体侵入销插通孔150内时，薄膜在该内部一点点堆积，从而对推升销152的升降操作产生障碍。因此，需要定期或不定期地实施干刻和湿刻频繁地进行清洗操作，在这种情况下存在降低生产率的问题。
因此，在第二变形实施方式中，作为吹扫气体将销插通孔用吹扫气体供给到销插通孔150内，从而防止薄膜在销插通孔150内部堆积。图11是表示用于实现上述目的的载置台构造的第二变形实施方式的剖视图，图12是用于说明第二变形实施方式的组装状态的说明图，图13是表示第二变形实施方式的载置台主体的上表面的俯视图。另外，对于与图1～图10表示的构成部分相同的构成部分，标记相同的参照符号并省略其说明。
如图11所示，在将载置台主体59和热扩散板61可自由拆装地连结起来的连结件即载置台螺栓170内，沿着其长度方向形成有销插通孔150。另外，虽然图11只示出了一个载置台螺栓170，然而其他未图示的两个螺栓也同样地构成。另外，在销插通孔150上连结有销插通孔用吹扫气体供给单元220，用于将销插通孔用吹扫气体从处理容器22(参照图1)的外部(底部)供给到销插通孔150。该销插通孔用吹扫气体供给单元220具有销插通孔用气体通路222，用于将销插通孔用吹扫气体(惰性气体)从处理容器22(参照图1)的底部侧导入到处理容器22内，并通过载置台58内而供给到销插通孔150，从而在成膜时作为惰性气体能够供给例如N2气。
多个保护支柱管60中的、内部未被密封而开放的保护支柱管60构成为，作为销插通孔用气体通路222的一部分使惰性气体流通。即，在图11中，兼用供电棒78插通的保护支柱管60，兼作销插通孔用气体通路222的一部分。另外，将惰性气体导入该保护支柱管60的惰性气体路122构成为销插通孔用气体通路222的一部分构成。即，该惰性气体路122兼作销插通孔用气体通路222的一部分。
另外，销插通孔用气体通路222形成在载置台主体59与热扩散板61之间，具有暂时贮留惰性气体的贮留空间224。被贮留于该贮留空间224的惰性气体，经由载置台主体59与热扩散板61之间的接合部所形成的微小的间隙(未图示)，从载置台58的周边部被放射状地释放。具体而言，该气体贮留空间224，如图13所示，由在载置台主体59的上表面形成为圆形状的圆形凹部226构成，该圆形凹部226以只留下环状载置台主体59上表面的周缘部的方式形成。通过在载置台主体59上安装热扩散板61，在该圆形凹部226与热扩散板61的下表面之间形成气体贮留空间224。
该气体贮留空间224经由贯通孔84与兼用供电棒78所插通的保护支柱管60连通。由此，从该保护支柱管60导入到气体贮留空间224的惰性气体，向气体贮留空间224的半径方向外侧扩散，如上所述经由载置台主体59与热扩散板61之间的接合部的微小间隙被放射状地释放到处理容器22内。另外，该气体贮留空间224，在图4或图6中虽未明示，然而在图4或图6表示的实施方式中也设置。另外，该气体贮留空间224延伸到设置各载置台螺栓170的位置的半径方向外侧。这样，该气体贮留空间224构成为销插通孔用气体通路222的一部分。
另外，在载置台主体59上设有载置台螺栓170插通的主体侧螺栓孔176(参照图12)。主体侧螺栓孔176的内径形成得比插通于此的载置台螺栓170的直径略大，在将该载置台螺栓170插通到主体侧螺栓孔176中时，在该载置台螺栓170与主体侧螺栓孔176之间形成有具有微小间隙的螺栓周围间隙228。该螺栓周围间隙228构成为，与气体贮留空间224连通以便惰性气体流通。即，该螺栓周围间隙228构成为销插通孔用气体通路222的一部分。
另外，在载置台螺栓170中形成有在销插通孔150与销插通孔用气体通路222(螺栓周围间隙228)之间连通的销插通孔用气体喷射孔230。由此，供给到螺栓周围间隙228的惰性气体经由销插通孔用气体喷射孔230向销插通孔150内喷射。该销插通孔用气体喷射孔230可以设置一个或多个。另外，优选为该销插通孔用气体喷射孔230形成在载置台螺栓170长度方向的中心的上方(热扩散板61侧)。在这种情况下，能够更有效地抑制成膜用的处理气体流入该销插通孔用气体喷射孔230内。
在这样的构成中，在进行成膜处理期间，惰性气体(例如N2气)通过销插通孔用吹扫气体供给单元220的销插通孔用气体通路222被供给到销插通孔150内。在这种情况下，首先，惰性气体通过设置在处理容器22的底部的惰性气体路122，被供给到兼用供电棒78插通的保护支柱管60内。然后，惰性气体在该保护支柱管60的内部上升并经由贯通孔84而供给到气体贮留空间224。之后，惰性气体从该气体贮留空间224供给到螺栓周围间隙228，并经由销插通孔用气体喷射孔230喷射到销插通孔150内。
在此，供给到气体贮留空间224的惰性气体在气体贮留空间224内向半径方向外侧扩散，且大部分从载置台主体59与热扩散板61之间的接合部被释放到处理容器22内。然而，一部分惰性气体供给到载置台螺栓170的外周所形成的螺栓周围间隙228中，并从该螺栓周围间隙228经由销插通孔用气体喷射孔230被供给到销插通孔150内。另外，在进行成膜处理期间，销插通孔150的上端被晶片W的背面堵塞。因此，流入销插通孔150内的惰性气体如图11的箭头232所示从销插通孔150的下端连续释放，因而能够抑制成膜用的处理气体侵入到销插通孔150内。
于是，能够防止薄膜在销插通孔150内堆积。因此，能够无需或者降低用于去除堆积在销插通孔150内的薄膜而进行的干刻或者湿刻的次数，由此，能够提高用于半导体晶片的处理的生产率。另外，其他的构成部分的作用效果，与参照图1～图5说明的内容相同。
(第三变形实施方式)
在上述各实施方式中，以由多根细保护支柱管60支承载置台58的情况为例进行了说明，然而不限定于此，销插通孔用吹扫空气供给单元220的构成例如图16所示，也可以适用于由直径较大的粗支柱4支承载置台58的以往的载置台构造。在此，图14是表示载置台构造的第三变形实施方式的剖视图。另外，对于与图1～图13以及图16表示的构成部分相同的构成部分，标记相同的参照符号并省略其说明.
在图14中，在处理容器22的底部与载置台58之间完全不设置细保护支柱管60，而是设置具有如图16所示的较大的直径并且形成为中空状例如由陶瓷构成的支柱4。该支柱4的上端，例如通过热扩散结合部6与载置台58的下表面的中心部接合，支柱4的下端经由O形环等密封部件234被气密地固定于处理容器22的底部。而且，该加热供电棒70(图14中表示其中一个，其他的省略图示)、兼用供电棒78、热电偶80、81等经由绝缘部件16向处理容器22底部的外侧被拉出。另外，在图14中，支柱4的内部全体构成为作为销插通孔用气体通路222的一部分使惰性气体(例如，N2气)流通。
因此，从惰性气体路122导入的惰性气体，通过支柱4的内部全体而流向上方，之后如参照图11说明的那样依次流经贯通孔84、气体贮留空间224、螺栓周围间隙228，并经由销插通孔用气体喷射孔230被供给到销插通孔150内。由此，能够发挥与第二变形实施方式同样的作用效果。另外，在设置有图11所示的多个保护支柱管60的构成中，也可以如插通该多根保护支柱管60那样设置图14所示的支柱4。
(第四变形实施方式)
在上述各实施方式中，销插通孔用气体通路222的一部分兼作将惰性气体供给到载置台主体59和热扩散板61的接合面的气体通路，然而不限定于此，也可以兼作使惰性气体流到晶片W背面的背面侧气体的气体通路。图15是表示载置台构造的第四变形实施方式的剖视图。在此表示使用了图14所示的载置台构造的情况。另外对于与图1～图14以及图16表示的构成部分相同的构成部分，标记相同的参照符号并省略其说明。
首先，在较粗的支柱4的内部设有贯通处理容器22的底部的背面侧用气体管236。上下方向贯通载置台58的背面侧用贯通孔238与该背面侧用气体管236的上端连通。于是，作为惰性气体例如N2气被供给到晶片W的背面。背面侧用气体管236例如经由热扩散接合部6与载置台主体59的下表面接合。而且，在载置台主体59与热扩散板61的接合面，例如在载置台主体59的上表面形成有从背面侧用贯通孔238延伸到设置有各载置台螺栓170的位置的槽部240。该槽部240构成为作为销插通孔用吹扫气体供给单元220的销插通孔用气体通路222的一部分使惰性气体流通。另外，同样地，背面侧用气体管236构成为，作为销插通孔用气体通路222的一部分使惰性气体流通。
在本实施方式中，在进行成膜处理期间，导入到背面侧用气体管236的惰性气体的大部分，从背面侧用贯通孔238向上方释放，从而供给到载置于热扩散板61的上表面的晶片W的反面。另一方面，惰性气体的一部分，通过从背面侧用贯通孔238分支的各槽部240供给到螺栓周围间隙228，并经由设置于载置台螺栓170中的销插通孔用气体喷射孔230被供给到销插通孔150内。因此，即使在这种情况下，也能够发挥与用上述各实施方式说明的作用效果同样的作用效果。
另外，在上述各实施方式中，销插通孔用气体通路222的一部分兼作预先设置的其他用途的气体通路，然而不限定于此，也可以重新另外设置销插通孔用吹扫气体专用的销插通孔用气体通路222。
另外，在上述各实施方式中，以在载置台螺栓170中设有销插通孔150的情况为例进行了说明，然而不限定于此，例如对于借助粘接剂或溶接等将载置台主体59和热扩散板61一体地接合形成的情况，也可以设置销插通孔用吹扫气体供给单元220。
另外，以适用于由支柱4或多根保护支柱管60支承载置台58的载置台构造的情况为例进行了说明。然而，不限定于此，也可以将本发明适用于将载置台直接设置在处理容器22的底部的载置台构造，不设置支柱4或保护支柱管60。
另外，在上述各实施方式中，作为陶瓷材料以使用了氮化铝的情况为例进行了说明，然而不限定于此，也可以使用矾土、SiC等其他的陶瓷材料。另外，在此以将载置台58作成载置台主体59和热扩散板61的两层构造的情况为例进行了说明，然而不限定于此，也可以将载置台58整体用相同的电介质、例如石英或者陶瓷材料作成一层的构造。
此时，作为石英在使用了透明石英的情况下，为了防止发热体的图案形状投影到晶片背面而产生热分布，可以在载置台58的上表面设置例如由陶瓷材料构成的均热板。另外，在使用内部含有气泡等的不透明石英的情况下不需要上述均热板。另外，在此作为惰性气体主要以使用N2气的情况为例进行了说明，然而不限定于此，也可以用He、Ar等稀有气体。
另外，在上述各实施方式中，是在载置台58上设置兼用电极66，并通过兼用供电棒78对其施加静电卡盘用的直流电压，和偏压用的高频电力，然而也可以将它们分开设置，或者也可以只设置任意一个。例如在将两者分开设置的情况下，在上下方向设置两个与兼用电极66同样构造的电极，一个作为卡盘电极，另一个作为高频电极。而且，将构成功能棒体的卡盘用供电棒与卡盘电极电气连接，将构成功能棒体的高频供电棒与高频电极电气连接。在这些卡盘用供电棒和高频供电棒分别插通到保护支柱管60内的方面及其下部构造，与其他功能棒体62完全相同。
另外也可以设置与兼用电极66相同构造的接地电极，通过将与其连接的功能棒体62的下端接地作为导电棒使用，从而能够使上述接地电极接地。另外，在设有多个区域的发热体时，通过将一根加热供电棒接地，就能够将各区域的发热体的一个加热供电棒作为上述接地的加热供电棒共同使用。
另外，在本实施方式中以使用了等离子体的处理装置为例进行了说明，然而不限定于此，也可以适用于使用了在载置台58中埋入加热单元64的方式构成的载置台构造的全部的处理装置，例如成膜装置、蚀刻装置、热扩散装置、扩散装置、改进装置等。在这种情况下，可以省略兼用电极66(包括卡盘电极和高频电极)和热电偶80以及附属于它们的部件。
此外，作为气体供给单元不限定于喷头部24，例如也可以由插通到处理容器22内的气体喷嘴构成气体供应单元。
另外，作为温度测量单元，在此是使用了热电偶80、81，然而不限定于此，也可以使用放射温度计。在这种情况下，将与该放射温度计连接，导通来自该放射温度计的光的光纤作为功能棒体，该光纤被插通到保护支柱管60内。
另外，在此作为被处理体是以半导体晶片为例进行了说明，然而不限定于此，也可以将本发明适用于玻璃基板、LED基板、陶瓷基板等。

Claims (7)

1.一种载置台构造，其设置在能够排出内部气体的处理容器内，用于载置被处理体，其特征在于，具备：
载置台，其载置上述被处理体，且由电介质构成；
加热单元，其设于上述载置台，对载置于上述载置台的上述被处理体进行加热；
由电介质构成的多个保护支柱管，它们以相对于上述处理容器的底部竖立的方式设置，上端部与上述载置台的下表面接合来支承上述载置台；
功能棒体，其插在上述各保护支柱管内并延伸到上述载置台，
在上述载置台上形成销插通孔，以便插通用于升降上述被处理体的推升销，
在上述销插通孔连结有销插通孔用吹扫气体供给单元，该销插通孔用吹扫气体供给单元具有从上述处理容器的外部向该销插通孔供给销插通孔用吹扫气体的销插通孔用气体通路，
上述保护支柱管作为上述销插通孔用通路的一部分，使从上述处理容器的外部供给的销插通孔用吹扫气体流通。
2.根据权利要求1所述的载置台构造，其特征在于，
上述载置台具有：载置台主体；和设置在上述载置台主体的上表面、由与形成上述载置台主体的电介质不同的不透明的电介质构成的热扩散板，
上述载置台主体和上述热扩散板，借助由陶瓷材料构成的载置台螺栓能自由拆装地被连结起来，
上述销插通孔，在上述载置台螺栓的长度方向上贯通该载置台螺栓地形成。
3.根据权利要求1所述的载置台构造，其特征在于，
在上述载置台螺栓上形成有销插通孔用气体喷射孔，其将上述销插通孔与上述销插通孔用气体通路之间连通。
4.根据权利要求3所述的载置台构造，其特征在于，
上述销插通孔用气体喷射孔，形成于上述载置台螺栓的长度方向的中心的上方。
5.根据权利要求2所述的载置台构造，其特征在于，
在上述载置台主体上设有上述载置台螺栓插通的主体侧螺栓孔，在上述载置台螺栓与上述主体侧螺栓孔之间，形成有使销插通孔用吹扫气体流通的螺栓周围间隙。
6.根据权利要求5所述的载置台构造，其特征在于，
上述销插通孔用气体通路具有用于贮留销插通孔用吹扫气体的气体贮留空间，该气体贮留空间形成于上述载置台主体与上述热扩散板之间。
7.根据权利要求6所述的载置台构造，其特征在于，
上述气体贮留空间，延伸到设置上述各载置台螺栓的位置的半径方向外侧。
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