JP2007258585A - 基板載置機構および基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】高温による処理においても破壊せず、発熱体素子配置部分で放電が発生し難い基板載置機構およびそのような基板載置機構を用いた基板処理装置を提供すること。
【解決手段】チャンバー内でウエハWを載置するとともにウエハ加熱機能を有するウエハ載置機構は、所定パターンで配置された炭化珪素からなる発熱体素子54を有する、ウエハを載置する載置台5と、発熱体素子54に給電するための給電用電極と、所定パターンの発熱体素子54において、互いに近接している部分の間に設けられた絶縁体からなる仕切り板73,74a,74bと具備する。
【選択図】図3
【解決手段】チャンバー内でウエハWを載置するとともにウエハ加熱機能を有するウエハ載置機構は、所定パターンで配置された炭化珪素からなる発熱体素子54を有する、ウエハを載置する載置台5と、発熱体素子54に給電するための給電用電極と、所定パターンの発熱体素子54において、互いに近接している部分の間に設けられた絶縁体からなる仕切り板73,74a,74bと具備する。
【選択図】図3
Description
本発明は、成膜装置等の基板処理装置において処理容器内で半導体ウエハ等の基板を載置して加熱する基板加熱機能を有する基板載置機構およびそれを用いた基板処理装置に関する。
半導体デバイスの製造においては、被処理基板である半導体ウエハ(以下単にウエハと記す)に対して、CVD成膜処理、酸化処理、窒化処理のような真空処理を施す工程が存在するが、これらを枚葉処理で行う場合、真空保持可能なチャンバー内に基板載置台を設け、その上に被処理基板であるウエハを載置するように構成された基板処理装置を用いる。そして、上記処理に際しては被処理基板であるウエハを所定の温度に加熱する必要があるため、基板載置台に加熱機構を設けてウエハを加熱している。
このような加熱機構を有する基板載置台としては、腐食性のガスに対する耐性が高く、熱効率が高いセラミックヒーターが提案されている(特許文献1等)。このセラミックヒーターは、被処理基板を載置する載置台として機能する窒化アルミニウム焼結体からなる基体の内部に、高融点金属からなる発熱体を埋設した構造を有している。
しかしながら、近時、半導体ウエハ等の被処理基板を800℃程度の極めて高い温度に保持しつつプラズマ処理を行う処理が要求され、このような過酷な条件では窒化アルミニウム焼結体に熱歪みによる破壊や絶縁破壊が生じやすく適用が困難である。
このような高温でも適用可能な基板載置台として、石英ベース上に炭化珪素焼結体からなる発熱体素子を設けたものが知られている(特許文献2)。これにより上記問題を生じさせずに800℃程度の高温に被処理基板を加熱することができる。
しかしながら、このような高温を得るためには発熱体素子に極めて大きな電流を流す必要があり、しかも発熱体素子が真空中に保持されているチャンバー内に設けられており、処理の均一性を確保する観点から発熱体素子は密に配置されていることもあって、発熱体素子の配置部分において放電が生じやすいという問題がある。そして、このように発熱体素子に放電が生じると安定した処理が困難となるのみならず、パーティクルの原因となり、コンタミネーションが生じ、清浄な処理を行うことが困難となる。
特開平7−272834号公報
特開2005−302936号公報
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、高温による処理においても破壊せず、発熱体素子配置部分で放電が生じ難い基板載置機構およびそのような基板載置機構を用いた基板処理装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の第1の観点では、基板処理装置の処理容器内において基板を載置するとともに基板加熱機能を有する基板載置機構であって、所定パターンで配置された炭化珪素からなる発熱体素子を有する、基板を載置する載置台と、前記発熱体素子に給電するための給電用端子と、前記所定パターンの発熱体素子において、互いに近接している部分の間に設けられた絶縁体からなる仕切り部材と
を具備することを特徴とする基板載置機構を提供する。
を具備することを特徴とする基板載置機構を提供する。
本発明の第2の観点では、基板処理装置の処理容器内において基板を載置するとともに基板加熱機能を有する基板載置機構であって、基体とその基体上に所定パターンで配置された炭化珪素からなる発熱体素子とを有する、基板を載置する載置台と、前記チャンバー内で前記載置台を支持する支持部材と、前記チャンバーの外部から前記支持部材を通って前記発熱体素子に接続され、前記発熱体素子に給電するための給電用端子と、前記所定パターンの発熱体素子において、互いに近接している部分の間に設けられた絶縁体からなる仕切り部材とを具備することを特徴とする基板載置機構を提供する。
上記第1または第2の観点において、前記給電用電極としては、炭化珪素からなるものが好ましい。また、前記発熱体素子は、給電経路が異なる複数のゾーンを有しており、これら給電経路が異なるゾーン同士が近接している部分の間に前記仕切り部材が設けられように構成することができる。さらに、前記仕切り部材は、前記発熱体素子の同じ給電経路の領域において、電位差の大きい部位同士が近接している部分の間に設けられるように構成することができる。さらにまた、前記載置台は、前記発熱体素子の少なくとも上面を覆うカバーをさらに有し、前記仕切り部材は、前記カバーの裏面側から突出している構成とすることができる。さらにまた、前記載置台は、前記発熱体素子の下側に設けられた絶縁部材をさらに有し、前記仕切り部材は、前記絶縁部材の上面に設けられている構成とすることができる。
本発明の第3の観点では、基板を収容し、内部が減圧保持されるチャンバーと、前記チャンバー内に設けられ、上記第1または第2の観点に記載された構成を有する基板載置機構と、前記チャンバー内で基板に所定の処理を施す処理機構とを具備することを特徴とする基板処理装置を提供する。
前記処理機構は、基板に対してプラズマ処理を行うものであってよい。また、前記プラズマ処理はマイクロ波プラズマを用いて行うものであってよい。
本発明によれば、所定パターンの発熱体素子において、互いに近接している部分の間に絶縁体からなる仕切り部材を設けたので、これらの間に異常放電が発生するのを極めて効果的に防止することができる。具体的には、前記発熱体素子が給電経路が異なる複数のゾーンを有しており、これら給電経路が異なるゾーン同士が近接している部分の間に仕切り部材を設けることにより、放電が比較的生じやすい給電経路が異なるゾーン間の放電を有効に防止することができる。また、前記仕切り部材を、前記発熱体素子の同じ給電経路の領域において、電位差の大きい部位同士が近接している部分の間に設けることにより、給電経路が同じであっても比較的放電しやすい部分の放電を有効に防止することができる。このため、放電によりパーティクルの発生を抑制することができ、コンタミネーションの生じない清浄な処理を実現することができる。
また、発熱体素子の少なくとも上面を覆うカバーをさらに有し、仕切り部材をカバーの裏面側から突出するように設けることにより、発熱体素子の上面における放電を防止することができる。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るウエハ載置機構を備えたプラズマ処理装置を示す概略断面図である。このプラズマ処理装置100は、複数のスロットを有する平面アンテナ、例えばRLSA(Radial Line Slot Antenna;ラジアルラインスロットアンテナ)にて処理室内にマイクロ波などのマイクロ波を導入してプラズマを発生させることにより、高密度かつ低電子温度のマイクロ波プラズマを発生させ得るプラズマ処理装置として構成されている。
図1は、本発明の一実施形態に係るウエハ載置機構を備えたプラズマ処理装置を示す概略断面図である。このプラズマ処理装置100は、複数のスロットを有する平面アンテナ、例えばRLSA(Radial Line Slot Antenna;ラジアルラインスロットアンテナ)にて処理室内にマイクロ波などのマイクロ波を導入してプラズマを発生させることにより、高密度かつ低電子温度のマイクロ波プラズマを発生させ得るプラズマ処理装置として構成されている。
プラズマ処理装置100は、気密に構成され、ウエハWが搬入される接地された略円筒状のチャンバー(処理容器)1を有している。このチャンバー1は、アルミニウムまたはステンレス鋼等の金属材料からなり、その下部を構成するハウジング部2と、その上に配置されたチャンバーウォール3とで構成されている。また、チャンバー1の上部には、処理空間にマイクロ波を導入するためのマイクロ波導入部30が開閉可能に設けられている。
ハウジング部2の底壁2aの略中央部には円形の開口部10が形成されており、底壁2aにはこの開口部10と連通し、下方に向けて突出してチャンバー1内部を均一に排気するための排気室11が連設されている。
ハウジング部2内には被処理基板であるウエハWを水平に支持するためのウエハ載置機構4が設けられている。このウエハ載置機構4は、ウエハ載置面を有し、後述するように発熱体素子が設けられた載置台5と、排気室11の底部側から上方に延び載置台5の中央を支持する円筒状の支持部材6とを有している。また、支持部材6の底部は円盤状をなすアルミニウム製のベース20に支持されており、ベース20の下には円柱状をなすアルミニウム製の水冷部材21が取り付けられている。水冷部材21はアタッチメント22により排気室11の側壁に取り付けられている。さらに、載置台5の外縁部にはウエハWをガイドするためのガイドリング8が設けられている。
ウエハ載置機構4の外周側には、チャンバー1内を均一排気するためのバッフルプレート7が環状に設けられ、このバッフルプレート7は、複数の支柱7aにより支持されている。なお、チャンバー1の内周に石英からなる円筒状のライナー42が設けられており、チャンバー構成材料による金属汚染を防止し、クリーンな環境を維持するようになっている。ライナー42としては、セラミックス(Al2O3、AlN、Y2O3等)を適用することもできる。
上記排気室11の底部には排気口23が設けられており、この排気口23には排気管24を介して高速真空ポンプを含む排気装置25が接続されている。そしてこの排気装置25を作動させることによりチャンバー1内のガスが、排気室11の空間11a内へ均一に排出され、排気口23を介して排気される。これによりチャンバー1内は所定の真空度、例えば0.133Paまで高速に減圧することが可能となっている。
チャンバー1の外部にはウエハ載置台5の発熱体素子等に給電するための電源部43が設けられており、この電源部43から配線44を介して発熱体素子等に給電される。電源部43にはコントローラ45が接続されており、熱電対につながる信号線46からの情報に応じて電源部43からの給電量を制御して載置台5等の温度制御を行うようになっている。また、冷却水供給源47から配管48を介して水冷部材21に冷却水が供給される。
ハウジング部2の側壁には、ウエハWの搬入出を行うための搬入出口と、この搬入出口を開閉するゲートバルブとが設けられている(いずれも図示せず)。チャンバーウォール3は、その上端部がマイクロ波導入部30が係合し、その下端部がハウジング2の上端と接合するようになっている。
チャンバーウォール3の上端部には、内周面に沿って複数箇所(例えば32箇所の)のガス導入口15aが均等に設けられており、これらガス導入口15aからは、導入路15bが水平に延び、このガス導入路15bは、チャンバーウォール3内で鉛直方向に形成されるガス通路14と連通している。
ガス通路14は、ハウジング部2の上部と、チャンバーウォール3の下部との接面部に形成された環状通路13に接続している。この環状通路13は、処理空間を囲むように略水平方向に環状に連通している。また、環状通路13は、ハウジング部2内の任意の箇所(例えば均等な4箇所)に鉛直に形成された通路12を介してガス供給装置16と接続されている。
チャンバー1の上部は開口部となっており、この開口部を塞ぐようにマイクロ波導入部30が気密に配置可能となっている。このマイクロ波導入部30は、図示しない開閉機構により開閉可能となっている。
マイクロ波導入部30は、サセプタ5の側から順に、透過板28、平面アンテナ部材31、遅波材33を有している。これらは、シールド部材34、押えリング36およびアッパープレート27によって覆われ、断面視L字形をした環状の押えリング35で固定されている。マイクロ波導入部30が閉じられた状態においては、チャンバー1の上端とアッパープレート27とがシール部材9cによりシールされた状態となるとともに、後述するように透過板28を介してアッパープレート27に支持された状態となっている。
透過板28は、誘電体、例えば石英やAl2O3、AlN、サファイヤ、SiN等のセラミックスからなり、マイクロ波を透過しチャンバー1内の処理空間に導入するマイクロ波導入窓として機能する。透過板28の下面(サセプタ5側)は平坦状に限らず、マイクロ波を均一化してプラズマを安定化させるため、例えば凹部や溝を形成してもよい。この透過板28は、マイクロ波導入部30の外周下方に環状に配備されたアッパープレート27の内周面の突部27aにより、シール部材29を介して気密状態で支持されている。したがって、マイクロ波導入部30が閉じられた状態でチャンバー1内を気密に保持することが可能となる。
平面アンテナ部材31は、円板状をなしており、透過板28の上方位置において、シールド部材34の内周面に係止されている。この平面アンテナ部材31は、例えば表面が金または銀メッキされた銅板またはアルミニウム板からなり、マイクロ波などの電磁波を放射するための多数のスロット孔32が所定のパターンで貫通して形成された構成となっている。
スロット孔32は、例えば長溝状をなし、典型的には隣接するスロット孔32同士が「T」字状に配置され、これら複数のスロット孔32が同心円状に配置されている。スロット孔32の長さや配列間隔は、マイクロ波の波長(λg)に応じて決定され、例えばスロット孔32の間隔は、1/4λg、1/2λgまたはλgとなるように配置される。また、スロット孔32は、円形状、円弧状等の他の形状であってもよい。さらに、スロット孔32の配置形態は特に限定されず、同心円状のほか、例えば、螺旋状、放射状に配置することもできる。
遅波材33は、真空よりも大きい誘電率を有しており、平面アンテナ部材31の上面に設けられている。この遅波材33は、例えば、石英、セラミックス、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂やポリイミド系樹脂により構成されており、真空中ではマイクロ波の波長が長くなることから、マイクロ波の波長を短くしてプラズマを調整する機能を有している。なお、平面アンテナ部材31と透過板28との間、また、遅波材33と平面アンテナ部材31との間は、それぞれ密着させても離間させてもよい。
シールド部材34には、冷却水流路34aが形成されており、そこに冷却水を通流させることにより、シールド部材34、遅波材33、平面アンテナ部材31、透過板28を冷却するようになっている。なお、シールド部材34は接地されている。
シールド部材34の上壁の中央には、開口部34bが形成されており、この開口部34bには導波管37が接続されている。この導波管37の端部には、マッチング回路38を介してマイクロ波発生装置39が接続されている。これにより、マイクロ波発生装置39で発生した、例えば周波数2.45GHzのマイクロ波が導波管37を介して上記平面アンテナ部材31へ伝搬されるようになっている。マイクロ波の周波数としては、8.35GHz、1.98GHz等を用いることもできる。
導波管37は、上記シールド部材34の開口部34bから上方へ延出する断面円形状の同軸導波管37aと、この同軸導波管37aの上端部にモード変換器40を介して接続された水平方向に延びる矩形導波管37bとを有している。矩形導波管37bと同軸導波管37aとの間のモード変換器40は、矩形導波管37b内をTEモードで伝播するマイクロ波をTEMモードに変換する機能を有している。同軸導波管37aの中心には内導体41が延在しており、内導体41は、その下端部において平面アンテナ部材31の中心に接続固定されている。これにより、マイクロ波は、同軸導波管37aの内導体41を介して平面アンテナ部材31へ放射状に効率よく均一に伝播される。
次に、ウエハ載置機構4について図2の拡大断面図を参照して詳細に説明する。
上述したように、ウエハ載置機構4は、載置台5と、載置台5を支持する円筒状の支持部材62とを有している。載置台5は、石英からなるベース部材51の上に、シリコンからなるリフレクタ52と、石英からなる絶縁板53と、炭化珪素(SiC)からなる発熱体素子54とが順次積み重ねられ、さらに透明石英からなるカバー55がこれらを上から覆うように設けられて構成されている。また、カバー55のウエハWの載置面以外の部分および側面にはシリコンからなるリフレクタ56が設けられている。シリコンは、1.2μm以下の波長の光を吸収または反射するので、炭化珪素からなる発熱体素子54からの熱線がリフレクタ56により効果的に反射・吸収され、ウエハWを効率よく加熱することができる。
上述したように、ウエハ載置機構4は、載置台5と、載置台5を支持する円筒状の支持部材62とを有している。載置台5は、石英からなるベース部材51の上に、シリコンからなるリフレクタ52と、石英からなる絶縁板53と、炭化珪素(SiC)からなる発熱体素子54とが順次積み重ねられ、さらに透明石英からなるカバー55がこれらを上から覆うように設けられて構成されている。また、カバー55のウエハWの載置面以外の部分および側面にはシリコンからなるリフレクタ56が設けられている。シリコンは、1.2μm以下の波長の光を吸収または反射するので、炭化珪素からなる発熱体素子54からの熱線がリフレクタ56により効果的に反射・吸収され、ウエハWを効率よく加熱することができる。
ベース部材51は上方に突出する突起部51aを有しており、リフレクタ52は突起部51aによりベース部材51から浮いた状態で配置される。また、絶縁板53には上下に突起部53aを有しており、リフレクタ52および発熱体素子54との間に隙間が確保されるようになっている。また、ベース部材51から上方に突出して内部に穴を有する穴部材51dが設けられている。この穴部材51d内にはカバー55の裏面から突出する円柱状の挿入部材55aを上から挿入することでリフレクタ52、絶縁板53、発熱体素子54をカバー55により固定するようになっている。この穴部材51dは1個しか描いていないが実際には複数設けられている。さらに、載置台5においては、載置台5に対して突没自在に設けられたウエハ昇降用のリフタピン57を有しており、カバー55は、リフタピン57に対応する位置に、下方に突出する突出部55cを有しており、この突出部55cに対応してリフタピン挿通孔51cが貫通するように設けられている。このリフタピン57は1個のみ図示しているが、実際には3つ設けられている。
支持部材6は載置台5と一体に設けられており、載置台5の下部中央から下方に延びる円筒状の部材であり、透明石英で構成されている。また、支持部材6の下端はリング状の取り付け部材20aおよびネジ20bによりベース20に取り付けられている。支持部材6の内部には、鉛直方向に延在するように炭化珪素(SiC)からなる棒状をなす4本の給電用電極61(1本のみ図示)が設けられており、その上端部は発熱体素子54の端子部に接続されている。この給電用電極61は石英管62に挿入されている。また、載置台5の内部の中央上部から支持部材6の内部を鉛直方向に延びるように熱電対63が設けられている。熱電対63は石英管64に挿入されており、この石英管64の先端は、カバー55の裏面中央に下方に突出するように設けられた熱電対挿入部55bに挿入されている。
給電用電極61および熱電対63はベース20および水冷部材21を貫通して下方に延びている。給電用電極61は水冷部材21内においてアルミナ部材65にガイドされている。給電用端子61およびアルミナ部材65は図示しないシールリングでシールされている。
水冷部材21は、その上端部にフランジ21aを有しており、このフランジ21aにおいてベース20とねじ止めされている。水冷部材21の内部には、冷却水が通流する環状の水路21bが形成されている。
次に、上記発熱体素子54について詳細に説明する。図3は発熱体素子54の一例を示す平面図である。発熱体素子54は略円形をなし、分離部66により半円状をなす第1ゾーン54aおよび第2ゾーン54bの2つのゾーンに分離されている。円形の発熱体素子54の中央部分には、第1ゾーン54aの給電端子部67a,68aおよび第2ゾーン54bの給電端子部67b、68bが設けられおり、これら第1ゾーン54a、第2ゾーン54bはそれぞれ独立に給電されるようになっている。また、第1ゾーン54aは、分離部66に直交するように形成された境界部70aの両側にそれぞれ第1パターン71aおよび第2パターン72aを有しており、これらは発熱体素子54の中央部で連結されている。第2ゾーン54bも分離部66に直交するように形成された境界部70bの両側にそれぞれ第1パターン71bおよび第2パターン72bを有しており、これらも発熱体素子54の中央部で連結されている。発熱体素子54の全体のパターンは迷路状をなし、SiC発熱体が密に形成されており、均熱性が高くなるように構成されている。また、隣接する発熱素子54の間は空間になっている。なお、発熱パターンは、必要な均熱性を考慮して適宜決定されるものであり、所望の均熱性が得られるものであれば特に限定されるものではない。また、隣接する発熱素子54の間は石英等の絶縁部材が介在されていてもよい。
分離部66には、発熱体素子54の互いに近接している第1ゾーン54aおよび第2ゾーン54bを仕切る石英製の仕切り板73が設けられている。この仕切り板73は、載置台5における図3のA−A線に対応する線で切断する断面図である図4に示すようにカバー55の裏面から突出するように設けられている。この仕切り板73は、図3に示すように、熱電対挿入部55bを挟んだ両側部分に設けられている。この仕切り板73の下端はベース部材51まで達しており、仕切り板73は第1ゾーン54aと第2ゾーン54bの対向面の全体をカバーしている。この仕切り板73により、第1ゾーン54aと第2ゾーン54bとの間の放電をほぼ完全に防止可能となっている。
また、境界部70aおよび70bの中央部側の部分には、それぞれ石英からなる仕切り板74aおよび74bが設けられている。これら仕切り板74aおよび74bは、載置台5における図3のB−B線に対応する線で切断する断面図である図5に示すように、発熱体素子54の下に設けられた絶縁板53の上面から突出するように設けられている。このように仕切り板74aおよび74bを設けるのは、この部分を挟んで近接する部分の電位差が大きくなり放電が生じやすくなるからである。境界部70aおよび70bの外周部側の部分は、これらの両側の電位差が小さいため放電が生じるおそれがほとんどなく仕切り板を設ける必要はない。ただし、より安全性を高めるためにその部分にも仕切り板を設けるようにしてもよい。
次に、このように構成されたプラズマ処理装置100の動作について説明する。
まず、ウエハWをチャンバー1内に搬入し、載置台5上に載置する。そして、載置台5の発熱体素子54に電源部43から配線44および給電用電極61を介して給電し、載置台5上のウエハWを所定の温度に加熱する。次いで、ガス供給装置16から、所定のガスを所定の流量でガス導入口15aを介してチャンバー1内に導入する。導入ガスとしては、処理に応じて、例えばAr、Kr、Heなどの希ガス、例えばO2、N2O、NO、NO2、CO2などの酸化ガス、例えばN2、NH3などの窒化ガス等種々のガスを用いることができ、所定のガスを所定の流量でガス導入口15aを介してチャンバー1内に導入する。
まず、ウエハWをチャンバー1内に搬入し、載置台5上に載置する。そして、載置台5の発熱体素子54に電源部43から配線44および給電用電極61を介して給電し、載置台5上のウエハWを所定の温度に加熱する。次いで、ガス供給装置16から、所定のガスを所定の流量でガス導入口15aを介してチャンバー1内に導入する。導入ガスとしては、処理に応じて、例えばAr、Kr、Heなどの希ガス、例えばO2、N2O、NO、NO2、CO2などの酸化ガス、例えばN2、NH3などの窒化ガス等種々のガスを用いることができ、所定のガスを所定の流量でガス導入口15aを介してチャンバー1内に導入する。
次に、マイクロ波発生装置39からのマイクロ波を、マッチング回路38を経て導波管37に導き、矩形導波管37b、モード変換器40、および同軸導波管37aを順次通過させて内導体41を介して平面アンテナ部材31に供給し、平面アンテナ部材31のスロットから透過板28を介してチャンバー1内に放射させる。そして、このようにしてチャンバー1に放射されたマイクロ波によりチャンバー1内で電磁界が形成され、処理ガスがプラズマ化する。このようにして形成されたマイクロ波プラズマにより、例えば、CVD成膜処理、酸化処理、窒化処理等の所定の真空処理を行う。
このプラズマは、マイクロ波が平面アンテナ部材31の多数のスロット孔32から放射されることにより、略1×1010〜5×1012/cm3の高密度で、かつウエハW近傍では、略1.5eV以下の低電子温度プラズマとなる。したがって、このプラズマをウエハWに対して作用させることにより、プラズマダメージを抑制した処理が可能になる。
この場合に、発熱体素子54を構成する材料としてSiCを用いているので、高温でも破壊が生じ難い。また、リフレクタ52,56を設けているので、そこで反射した熱線を基板に供給することにより、加熱効率を高くすることができる。
しかし、このような真空中でのプラズマ処理を800℃程度の高温で行う場合には、発熱体素子54には極めて大きな電流を流す必要があり、また、発熱体素子54は均熱性の観点から密に配置されており、チャンバー1内が真空に保持されていることとも相俟って、そのままでは発熱体素子54の近接している部分の間、典型例として給電経路が異なる第1ゾーン54aと第2ゾーン54bとの間で大きな電位差が生じて放電が生じるおそれがある。また、同じゾーン内でも、第1ゾーン54aの第1パターン71aおよび第2パターン72aが互いに近接している部分、および第2ゾーン54bの第1パターン71bおよび第2パターン72bが互いに近接している部分のうち、相対的に電位差が大きい中央部においても、給電経路が異なる第1ゾーン54aと第2ゾーン54bとの間ほどではないが、やはり放電が生じるおそれがある。
これに対して、本実施形態においては、絶縁部材である石英からなる仕切り板73を給電経路が異なる第1ゾーン54aと第2ゾーン54bとの間の分離部66に設け、第1ゾーン54aの第1パターン71aおよび第2パターン72aの間ならびに第2ゾーン54bの第1パターン71bおよび第2パターン72bの間の中央部にそれぞれ仕切り板74aおよび74bを設けたので、放電が生じやすい部分が絶縁部材で遮蔽され、発熱体素子54における放電を極めて有効に防止することができる。これにより、安定した真空処理を行うことができる。
特に、より放電が生じやすい第1ゾーン54aと第2ゾーン54bとの間の仕切り板73をカバー55の裏面から突出するように設けたので、ウエハWに影響のある発熱体素子54の上面における第1ゾーン54aと第2ゾーン54bとの間の放電を確実に防止することができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、RLSA方式のプラズマ処理装置を例にとって説明したが、例えばリモートプラズマ方式、ICP方式、ECR方式、表面反射波方式、マグネトロン方式等の他のプラズマ処理装置であってもよいし、プラズマ処理の内容も、特に限定されるものではなく、酸化処理、窒化処理、酸窒化処理、成膜処理、エッチング処理などの種々のプラズマ処理を対象とすることができる。また、プラズマ処理以外の真空処理にも適用することができる。さらにまた、被処理基板についても、半導体ウエハに限らず、FPD用ガラス基板などの他の基板を対象にすることができる。
1;チャンバー
2;ハウジング部
3;チャンバーウォール
4;ウエハ載置機構
5;載置台
6;支持部材
16;ガス供給装置
24;排気装置
31;平面アンテナ部材
39;マイクロ波発生装置
51;ベース部材
54;発熱体素子
54a;第1ゾーン
54b;第2ゾーン
55b;熱電対挿入部
61;給電用電極
63;熱電対
66;分離部
67a,67b,68a,68b;給電端子部
71a,71b;第1パターン
72a,72b;第2パターン
73;仕切り板
74a,74b;仕切り板
100;プラズマ処理装置
W…半導体ウエハ(基板)
2;ハウジング部
3;チャンバーウォール
4;ウエハ載置機構
5;載置台
6;支持部材
16;ガス供給装置
24;排気装置
31;平面アンテナ部材
39;マイクロ波発生装置
51;ベース部材
54;発熱体素子
54a;第1ゾーン
54b;第2ゾーン
55b;熱電対挿入部
61;給電用電極
63;熱電対
66;分離部
67a,67b,68a,68b;給電端子部
71a,71b;第1パターン
72a,72b;第2パターン
73;仕切り板
74a,74b;仕切り板
100;プラズマ処理装置
W…半導体ウエハ(基板)
Claims (10)
- 基板処理装置の処理容器内において基板を載置するとともに基板加熱機能を有する基板載置機構であって、
所定パターンで配置された炭化珪素からなる発熱体素子を有する、基板を載置する載置台と、
前記発熱体素子に給電するための給電用電極と、
前記所定パターンの発熱体素子において、互いに近接している部分の間に設けられた絶縁体からなる仕切り部材と
を具備することを特徴とする基板載置機構。 - 基板処理装置の処理容器内において基板を載置するとともに基板加熱機能を有する基板載置機構であって、
基体とその基体上に所定パターンで配置された炭化珪素からなる発熱体素子とを有する、基板を載置する載置台と、
前記チャンバー内で前記載置台を支持する支持部材と、
前記チャンバーの外部から前記支持部材を通って前記発熱体素子に接続され、前記発熱体素子に給電するための給電用電極と、
前記所定パターンの発熱体素子において、互いに近接している部分の間に設けられた絶縁体からなる仕切り部材と
を具備することを特徴とする基板載置機構。 - 前記給電用電極は、炭化珪素からなることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の基板載置機構。
- 前記発熱体素子は、給電経路が異なる複数のゾーンを有しており、これら給電経路が異なるゾーン同士が近接している部分の間に前記仕切り部材が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の基板載置機構。
- 前記仕切り部材は、前記発熱体素子の同じ給電経路の領域において、電位差の大きい部位同士が近接している部分の間に設けられていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の基板載置機構。
- 前記載置台は、前記発熱体素子の少なくとも上面を覆うカバーをさらに有し、前記仕切り部材は、前記カバーの裏面側から突出していることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の基板載置機構。
- 前記載置台は、前記発熱体素子の下側に設けられた絶縁部材をさらに有し、前記仕切り部材は、前記絶縁部材の上面に設けられていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の基板載置機構。
- 基板を収容し、内部が減圧保持されるチャンバーと、
前記チャンバー内に設けられ、請求項1から請求項7のいずれかに記載された構成を有する基板載置機構と、
前記チャンバー内で基板に所定の処理を施す処理機構と
を具備することを特徴とする基板処理装置。 - 前記処理機構は、基板に対してプラズマ処理を行うことを特徴とする請求項8に記載の基板処理装置。
- 前記プラズマ処理はマイクロ波プラズマを用いて行うことを特徴とする請求項9に記載の基板処理装置。
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