JP2009249724A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電極部間の短絡の発生を抑制するとともに、クリーニングガスの作用による構成部品の劣化を抑制する。
【解決手段】基板を処理する処理室と、処理室内に設けられ基板を加熱するヒータと、処理室内にガスを供給するガス供給口と、ヒータを覆うように設けられ絶縁体で構成され基板を支持する支持板と、支持板の裏面よりも下方に設けられヒータに電源を投入する電極部と、電極部に接続され電源を供給する電源線と、支持板の裏面に着脱可能かつ気密に接続され、電極部と電源線を覆うことで、電極部及び電源線を処理室内の雰囲気から隔離する隔離部材と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は処理室内にガスを供給して基板を処理する基板処理装置に関する。

従来、基板処理装置は、基板を処理する処理室と、処理室内で基板を支持する支持板と、を有していた。そして、例えば、処理室内に搬入した基板を支持板により支持し、減圧された処理室内に成膜ガス等を供給することにより基板を処理していた。また、例えば、減圧された処理室内にクリーニングガス等を供給することにより処理室内をクリーニングしていた。

上述の支持板には、基板を加熱するヒータが設けられている。ヒータとしては、例えば、絶縁材で構成されたヒータ基板と、ヒータ基板の表面に設けられた抵抗加熱ヒータと、抵抗加熱ヒータの表面を覆う絶縁材からなるコーティング材と、を有するプレートヒータが用いられる。なお、かかるヒータは、抵抗加熱ヒータに電源を投入する一対の電極部を有している。電極部の一部はコーティング材の表面から露出するように構成されており、電極部の露出部分には電源を供給する電源線が接続されるように構成されている。

しかしながら、上述の基板処理装置を用いて基板上に導体膜（例えばメタル系膜等）を形成しようとすると、前記電極部周辺や電源線にも導体膜が形成されてしまい、例えば一対の電極部間で短絡が発生してしまう場合がある。

また、処理室内にクリーニングガス等を供給すると、ヒータや電源線等の構成部品の表面が、クリーニングガスの作用により劣化してしまう場合がある。

本発明は、電極部間の短絡の発生を抑制するとともに、クリーニングガスの作用による構成部品の劣化を抑制することが可能な基板処理装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、基板を処理する処理室と、前記処理室内にガスを供給するガス供給口と、前記処理室内に設けられ基板を加熱するヒータと、前記ヒータを覆うように設けられ絶縁体で構成され基板を支持する支持板と、前記支持板の裏面よりも下方に設けられ前記ヒータに電源を投入する電極部と、前記電極部に接続され電源を供給する電源線と、前記支持板の裏面に着脱可能かつ気密に接続され、前記電極部と前記電源線を覆うことで、前記電極部及び前記電源線を前記処理室内の雰囲気から隔離する隔離部材と、を有する基板処理装置が提供される。

本発明にかかる基板処理装置によれば、電極部間の短絡の発生を抑制するとともに、クリーニングガスの作用による構成部品の劣化を抑制することが可能となる。

（１）基板処理装置の構成
以下に、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置の構成について、図１〜図４を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかるヒータユニットの構成を示す断面概略図であり、図２は、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置の構成を示す断面概
略図であり、図３は、本発明の一実施形態にかかる支持板と隔離部材とが接続する様子を示す断面概略図である。また、図４は、本発明の一実施形態にかかる支持板と隔離部材との接続構造を示す断面概略図であり、（ａ）は支持板と隔離部材との間に封止部材が設けられている様子を、（ｂ）は隔離部材の上端部に環状の溝構造（ラビリンス構造）が設けられている様子を、（ｃ）は隔離部材の上端部及び支持板の裏面に環状の溝構造（ラビリンス構造）が設けられている様子を、（ｄ）は隔離部材の内部を不活性ガスで加圧パージする様子をそれぞれ示している。

（処理室）
図２に示すとおり、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置は、例えば、枚葉式熱ＣＶＤ装置として構成されている。枚葉式熱ＣＶＤ装置は、シリコンウェハなどの基板１上に導電性の導体膜（例えばメタル系膜等）を形成する真空チャンバ等の処理容器７を備えており、処理容器７内には処理室８が形成されている。処理室８の側部には基板搬送口２ａが設けられており、処理室８の外部にはこの基板搬送口２ａを開閉するゲート弁２が設けられている。搬送ロボット（図示せず）を用いて、基板１を、ゲート弁２を開いた状態の基板搬送口２ａを介して処理室８内外に搬送できるようになっている。

（ヒータユニット）
処理室８の内部には、基板１を支持する支持板としてのサセプタ６が設けられている。サセプタ６は、基板１を加熱するプレート状のヒータ５を内蔵している。サセプタ６は、絶縁体、例えば耐熱性、電気絶縁性に優れたＡｌＮ（窒化アルミニウム）などのセラミックス材料からなり、ヒータ５を覆い、ヒータ５と一体物として構成されている。

サセプタ６の裏面（基板１の支持面とは反対側の面）よりも下方側には、ヒータ５に電源を投入する一対の電極部５ａと、ヒータ５の温度を測定する熱電対を接続する接続部５ｃと、がそれぞれ設けられている。そして、電極部５ａには、電源線５ｂが接続され、接続部５ｃには、熱電対線５ｄがそれぞれ接続されている。なお、電源線５ｂ及び熱電対線５ｄは、処理室８外に設けられた温度制御器（温度制御手段）１９にそれぞれ接続されている。

サセプタ６は、隔離部材としての筒状部材６ａにより、略水平姿勢になるように下方から支持されている。なお、筒状部材６ａは、サセプタ６の裏面に着脱可能かつ気密に接続されている。そのため、筒状部材６ａ内の電極部５ａ、接続部５ｃ、電源線５ｂ、及び熱電対線５ｄは、処理室８内の雰囲気（例えば処理室８内に供給される各種ガス）から隔離される。

具体的には、図３に示すように、筒状部材６ａは、サセプタ６の裏面に着脱容易（ジョイント容易）に接続するように構成されている。なお、電極部５ａと電源線５ｂとの接続部分、及び接続部５ｃと熱電対線５ｄとの接続部分は、着脱が容易に行えるように、例えばソケット構造あるいはコネクタ構造となっている。

また、筒状部材６ａの上端部とサセプタ６の裏面との間には、例えば図４（ａ）に示すように、封止部材としてのＯリング６ｂを少なくとも１つ以上設けてもよい。また、例えば、図４（ｂ）に示すように、筒状部材６ａの上端部に環状の溝（ラビリンス構造）を設けてもよい。また、図４（ｃ）に示すように、筒状部材６ａの上端部とサセプタ６の裏面とに、互いに嵌り合うような環状の溝構造（ラビリンス構造）をそれぞれ設けてもよい。これらの構成により、筒状部材６ａの上端部とサセプタ６の裏面との間の気密性を高め、処理室８内の雰囲気（処理室８内に供給された各種ガス等）が、筒状部材６ａ内に回り込むことを抑制することが出来る。さらには、図４（ｄ）に示すように、筒状部材６ａ内に高圧の不活性ガス（例えばＮ_２ガス等）を供給して筒状部材６ａ内をパージしてもよい。
この構成により、処理室８内の雰囲気が筒状部材６ａ内に回り込むことをさらに抑制することが出来る。なお、図４（ａ）〜（ｄ）に示す構成を組み合わせてもよい。

主に、サセプタ６、ヒータ５、筒状部材６ａ等により、図１に示すヒータユニット４が構成される。ヒータユニット４は、昇降装置１２によって処理室８内を昇降自在に設けられ、必要に応じて回転自在にも設けられる。ヒータユニット４は、基板搬送時は下降し、突上げピン３がサセプタ６表面より突出して、基板１を支持できるようになっている。また、成膜時は、図２に示す位置まで上昇し、突上げピン３がサセプタ表面より没入して、サセプタ６が基板１を支持するように構成されている。ヒータ５は、温度制御器（温度制御手段）１９によって制御され、サセプタ６上の基板１を所定の温度に加熱するように構成されている。なお、温度制御器１９は、制御装置（制御手段）としてのコントローラ６０により制御されるように構成されている。

（シャワーヘッド）
処理室８の上部には、ガス供給口としてのシャワーヘッド１３が設けられる。シャワーヘッド１３は、これに供給されるガスを拡散させる拡散板と、拡散されたガスを分散するバッファ空間と、多数の孔を有してガスを処理室８内へシャワー状に噴射するシャワープレートと、を有する。

（排気口）
処理室８の下部には、処理室８内を排気する排気口９ａが設けられている。排気口９ａには排気管９が接続されている。排気管９は、圧力制御器（圧力制御手段）としてのコンダクタンス制御部１０を介して、排気装置としての真空ポンプ１１に接続されている。排気管９に設けたコンダクタンス制御部１０をコントローラ６０で制御することによって、処理室８内の圧力を調整する。

（ガス供給管）
シャワーヘッド１３には、シャワーヘッド１３内にガスを供給するための配管としての成膜ガス供給管１４、クリーニングガス供給管１８が接続されている。成膜ガス供給管１４には、メタル系の液体原料を気化した原料ガスを供給する原料ガス供給管１７、不活性ガスを供給する不活性ガス供給管１５、反応ガスを供給する反応ガス供給管１６の３本の配管がそれぞれ接続されている。各配管内を流れるガスは、成膜ガス供給管１４を介してシャワーヘッド１３内に供給できるようになっている。また、クリーニングガス供給管１８は、成膜ガス供給管１４と並列に設けられており、クリーニングガスをシャワーヘッド１３内に供給できるようになっている。

不活性ガス供給管１５、反応ガス供給管１６、クリーニングガス供給管１８は、それぞれ、開閉バルブ２１、２２、２４、流量制御器としてのマスフローコントローラ３１、３２、３４、開閉バルブ２５、２６、２８を介して、不活性ガスを供給する不活性ガス供給源４１、反応ガスを供給する反応ガス供給源４２、クリーニングガスを供給するクリーニングガス供給源４４に接続されている。

原料ガス供給管１７は、開閉バルブ２３を介してメタル系原料を気化する気化器５０に接続されている。気化器５０には液体原料供給管１７ａが接続されており、液体原料供給管１７ａは液体流量制御器としての液体マスフローコントローラ３３、開閉バルブ２７を介して、メタル系原料を供給するメタル系原料供給源４３に接続されている。

（コントローラ）
開閉バルブ２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、マスフローコントローラ３１、３２、３４、液体マスフローコントローラ３３、気化器５０、温度制御器１９、
コンダクタンス制御部１０、真空ポンプ１１、昇降装置１２等、枚葉式熱ＣＶＤ装置を構成する各部の動作は、コントローラ６０により制御される。

（２）成膜方法、及びクリーニング方法
次に、上述したような構成の枚葉式熱ＣＶＤ装置を用いて、半導体装置（デバイス）の製造工程の一工程として処理室８内で基板１上にメタル系膜として、例えばルテニウム（Ｒｕ）膜または酸化ルテニウム（ＲｕＯ_２）膜を成膜する方法、および、処理室８内をクリーニングする方法について説明する。成膜方法としては、メタル系原料として常温で液体であるルテニウム有機金属液体原料としてのＲｕ（Ｃ_２Ｈ_５Ｃ_５Ｈ_４）（（ＣＨ_３）Ｃ_５Ｈ_５）（以下、ＤＥＲと略す。）を、反応ガスとしてＯ_２ガスを用いて、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、特にＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により成膜する場合について説明する。なお、ＤＥＲガスのガス分子は、ルテニウム原子Ｒｕと、ルテニウム原子Ｒｕにそれぞれ結合している配位子ｈ１（Ｃ_２Ｈ_５Ｃ_５Ｈ_４）及び配位子ｈ２（（ＣＨ_３）Ｃ_５Ｈ_５）と、から構成されている。なお、不活性ガスとしては窒素ガス（Ｎ_２)を用いる。また、クリーニング方法としては、クリーニングガスとしてＣｌＦ_３
ガスを用いて、熱化学反応によりクリーニングする場合について説明する。なお、以下の説明において、枚葉式熱ＣＶＤ装置を構成する各部の動作はコントローラ６０により制御される。

（成膜方法）
まず、処理室８内で基板１上にルテニウム膜または酸化ルテニウム膜を成膜する方法について説明する。

ゲート弁２が開かれると、シリコン等の基板１は搬送ロボット（図示せず）により、基板搬送口２ａを通して処理室８内に搬入されて、下降時のヒータユニット４上部、すなわちサセプタ６から突出している突き上げピン３上に載置される（基板搬入工程）。そして、ヒータユニット４を昇降装置１２により定められた成膜位置まで上昇させて、基板１を突上げピン３からサセプタ６上に移し変える。これにより基板１がサセプタ６上に載置される（基板載置工程）。

続いて、温度制御器１９によってヒータユニット４のヒータ５の温度を制御して、サセプタ６を介して基板１を一定時間加熱し、基板温度を２５０〜３５０℃に保持させる（温度安定化工程）。また、コントローラ６０によってコンダクタンス制御部１０を制御して、処理室８内を排気管９より排気して処理室８内の圧力値を０．１〜数十Ｔｏｒｒ（１３．３〜数千Ｐａ）に安定させる（圧力安定化工程）。この段階で、開閉バルブ２２、２３、２４、２６、２７、２８はコントローラ６０の制御により閉としてある。また、開閉バルブ２１、２５は開として、処理室８内には、マスフローコントローラ３１により流量制御されたＮ_２を常に供給しつつ、排気した状態としておく。

これと並行して、液体原料供給管１７ａの開閉バルブ２７を開として、ＤＥＲを液体マスフローコントローラ３３により流量制御しつつ、気化器５０に供給してＤＥＲを気化する。気化したＤＥＲガスは、図示しないベントラインより処理室８外へ排気するなどしておく。処理室８内の温度、圧力が安定した後、原料ガス供給管１７の開閉バルブ２３を開とすることで、気化器５０よりＤＥＲガスを原料ガス供給管１７、成膜ガス供給管１４を介してシャワーヘッド１３内へ供給する。同時に反応ガス供給管１６の開閉バルブ２２、２６を開とすることで、反応ガス供給源より酸素ガスをマスフローコントローラ３２により流量制御しつつ反応ガス供給管１６、成膜ガス供給管１４を介してシャワーヘッド１３内へ供給する。シャワーヘッド１３内に供給されたＤＥＲガスと酸素ガスは処理室８内にシャワー状に供給され、処理室８内を流下して基板１に接触した後、排気管９より排気さ
れる。このとき、熱ＣＶＤ反応により、基板１上にルテニウム膜、または酸化ルテニウム膜が形成される（成膜工程）。

基板１上に所定膜厚のルテニウム膜、または酸化ルテニウム膜が形成された後、開閉バルブ２２、２３を閉とすることで、酸素ガス、ＤＥＲガスの供給を停止する。その後、不活性ガス供給源４１よりＮ_２ガスを不活性ガス供給管１５、成膜ガス供給管１４、シャワーヘッド１３を介して処理室８内へ供給しつつ、排気管９より排気することで、処理室８内のパージを行う（パージ工程）。

処理室８内のパージ終了後、ヒータユニット４を昇降装置１２により成膜位置から搬送位置まで下降させ、下降過程で基板１をサセプタ６から突き上げピン３上に移し変える。その後、ゲート弁２を開き、基板１を、搬送ロボット（図示せず）により基板搬送口２ａを通して処理室８外に搬出する。

なお、本実施の形態において、熱ＣＶＤ法により、基板上にルテニウム膜、または酸化ルテニウム膜を形成する際の処理条件としては、処理温度２５０〜３５０℃、処理圧力０．１〜数十Ｔｏｒｒ（１３．３〜数千Ｐａ）、ＤＥＲ供給流量０．０１〜０．２ｇ／ｍｉｎ、酸素ガス供給流量１〜１０００ｓｃｃｍが例示され、上記処理条件範囲内で成膜条件を目的に応じて適宜決定すれば、ルテニウム膜、または酸化ルテニウム膜のいずれの成膜も可能である。

なお、上記実施形態では、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、特にＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により成膜する場合について説明したが、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により成膜するようにしてもよい。その場合、処理室内の温度、圧力を、ＤＥＲガスを単独で流した場合にＤＥＲガスが熱分解しない程度の温度、圧力とし、ＤＥＲガスの供給と、反応ガスの供給とを、間に不活性ガスによるパージを挟んで交互に複数回繰り返すことにより成膜する。

（クリーニング方法）
上述のように成膜を継続すると、基板１以外の処理容器７の内壁（処理室８の内壁）、ヒータユニット４の上部、すなわちサセプタ６の上面、側面や筒状部材６ａの上部側面にも膜が堆積され、ある膜厚を超えると膜のストレスにより剥がれが生じる。これが原因で発生したパーティクルが基板１上に付着し歩留まり低下の原因になる。

そこで、処理室８内に付着した膜（以下、堆積物と称する。）に剥がれが生じる前に、処理室８内のクリーニングを行う。具体的には、予め、処理室８内に付着した堆積物に剥がれが生じ始める成膜回数を測定しておき、その成膜回数となる前に処理室８内のクリーニングを行う。すなわち、基板１に対する成膜を所定回数実施した後、処理室８内のクリーニングを行う。以下に、処理室内をクリーニングする方法について説明する。

ゲート弁２が開かれると、ダミー基板１ａが搬送ロボット（図示せず）により、基板搬送口２ａを通して処理室８内に搬入されて、下降時のヒータユニット４上部、すなわちサセプタ６から突出している突き上げピン３上に載置される（ダミー基板搬入工程）。ヒータユニット４を昇降装置１２により定められたクリーニング位置まで上昇させて、ダミー基板１ａを突上げピン３からサセプタ６上に移し変える。これによりダミー基板１ａがサセプタ６上に載置される（ダミー基板載置工程）。なお、サセプタ６上にダミー基板１ａを載置することで、クリーニングの際にサセプタ６の基板載置エリアを保護することができる。

温度制御器１９によってヒータユニット４のヒータ５を制御して、処理室８内を一定時間加熱し、処理室８内の温度を２５０〜５００℃に保持させる（温度安定化工程）。また、コントローラ６０によってコンダクタンス制御部１０を制御して、処理室８内を排気管９より排気して処理室内の圧力値を５〜１００Ｔｏｒｒ（６６５〜１３３００Ｐａ）に安定させる（圧力安定化工程）。この段階で開閉バルブ２２、２３、２４、２６、２７、２８はコントローラ６０の制御により閉としてある。また、開閉バルブ２１、２５は開とし処理室８内には、マスフローコントローラ３１により流量制御されたＮ_２ガスを常に供給しつつ、排気した状態としておく。

処理室８内の温度、圧力が安定した後、クリーニングガス供給管１８の開閉バルブ２４、２８を開とすることで、クリーニングガス供給源４４からのＣｌＦ_３ガスを、マスフローコントローラ３４により流量制御しつつ、クリーニングガス供給管１８を介してシャワーヘッド１３内へ供給する。このとき上述のようにシャワーヘッド１３内へはＮ_２ガスも供給される。

シャワーヘッド１３内に供給されたＣｌＦ_３ガス、Ｎ_２ガスは、処理室８内にシャワー状に供給され、処理室８内を流下して、処理室８内のサセプタ６や、ヒータユニット４や、処理容器７の内壁等の部材に接触した後、排気管９より排気される。このとき、熱化学反応により、処理室８内に付着した堆積物が除去（エッチング）される（堆積物除去工程）。

所定時間堆積物の除去を行った後、開閉バルブ２４、２８を閉とすることで、ＣｌＦ_３ガスの供給を停止して、処理室８内の真空引きを実施する。このとき、排気速度が最大となるように圧力調整を行う。具体的には、コントローラ６０によってコンダクタンス制御部１０を制御して、処理室８内の圧力が０．１〜１００Ｐａとなるように制御する。これにより、堆積物の除去を行う際に、堆積物の表面を覆うように生成された副生成物、すなわち、ＲｕＦ_５やＲｕＣｌ_３等のフッ化物や塩化物を気化して除去し、堆積物の表面を露出させることができる（副生成物除去工程（堆積物表面露出工程））。なお、このとき、開閉バルブ２１、２５を開とした状態を維持し、処理室８内に不活性ガスを供給しつつ処理室８内を真空引きするようにしてもよいし、開閉バルブ２１、２５を閉じることで、処理室８内への不活性ガスの供給を停止して処理室８内を真空引きするようにしてもよい。

上記の堆積物除去工程と副生成物除去工程（堆積物表面露出工程）とを１サイクルとし、このサイクルを処理室８内に付着した堆積物が除去されるまで繰り返す。

処理室８内のクリーニング終了後、ヒータユニット４を昇降装置１２によりクリーニング位置から搬送位置まで下降させ、下降過程でダミー基板１ａをサセプタ６から突き上げピン３上に移し変える。その後、ゲート弁２を開き、ダミー基板１ａを、搬送ロボット（図示せず）により基板搬送口２ａを通して処理室８外に搬出する。

なお、本実施の形態において、処理室内をクリーニングする際の条件としては、温度；２５０〜５００℃、堆積物除去時の圧力；５〜１００Ｔｏｒｒ（６６５〜１３３００Ｐａ）、副生成物除去時の圧力；０．１〜１００Ｐａ、ＣｌＦ_３ガス供給流量；１００〜２０００ｓｃｃｍ、Ｎ_２ガス供給流量；１００〜２０００ｓｃｃｍ、トータルクリーニング時間；３０〜１２０分、副生成物除去時間；１〜３０分、サイクル数；数〜１０サイクルが例示され、それぞれの条件を、それぞれの範囲内のある値で一定に維持することでクリーニングがなされる。

（３）本発明の一実施形態にかかる効果
本実施形態によれば、以下に挙げる１つ又はそれ以上の効果を奏する。

本実施形態によれば、筒状部材６ａ内の電極部５ａ、接続部５ｃ、電源線５ｂ、及び熱電対線５ｄは、筒状部材６ａによって処理室８内の雰囲気（処理室８内に供給される成膜ガス）から隔離される。すなわち、電極部５ａ、接続部５ｃの周囲や、電源線５ｂ、及び熱電対線５ｄの表面には、成膜ガスが接触しないためルテニウム（Ｒｕ）膜または酸化ルテニウム（ＲｕＯ_２）膜が形成されない。したがって、ヒータ５に電力を印加する一対の電極部５ａ間の短絡の発生を抑制でき、基板処理装置の取り扱い時の安全性を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、筒状部材６ａ内の電極部５ａ、接続部５ｃ、電源線５ｂ、及び熱電対線５ｄは、処理室８内の雰囲気（処理室８内に供給されるクリーニングガス）から隔離される。すなわち、筒状部材６ａ内の電極部５ａ、接続部５ｃ、電源線５ｂ、及び熱電対線５ｄが、クリーニングガスの作用によって劣化することを抑制でき、基板処理装置の構成部品の寿命を延ばすことができる。

また、本実施形態によれば、図４（ａ）〜（ｃ）のいずれか、または、これらを組み合わせた構造によって、筒状部材６ａの上端部とサセプタ６の裏面との間の気密性を高めることが出来る。また、図４（ｄ）に示すように、筒状部材６ａ内に高圧の不活性ガス（例えばＮ_２ガス等）を供給して筒状部材６ａ内を加圧パージすることで、処理室８内の雰囲気が筒状部材６ａ内に回り込むことを抑制できる。これにより、ヒータ５に電源を投入する一対の電極部５ａ間の短絡の発生をさらに抑制でき、クリーニングガスの作用による劣化をさらに抑制できる。

また、本実施形態によれば、図３に示すように、筒状部材６ａは、サセプタ６の裏面に着脱容易（ジョイント容易）に接続するように構成されている。電極部５ａと電源線５ｂとの間、及び接続部５ｃと熱電対線５ｄとの間は、着脱が容易に行えるように、例えばソケットやコネクタ等により接続されている。したがって、枚葉式熱ＣＶＤ装置の組み立て工数を低減することができ、メンテナンス時間を短縮することが出来る。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の形態に限定されず、当業者にとって自明な範囲で適宜変更することが可能である。

（４）従来の基板処理装置の構成
なお、従来の基板処理装置の構成について、図５〜図８を用いて参考までに説明する。図５は、従来のヒータ周辺の構成を示す断面概略図であり、図６は、従来の基板処理装置の構成を示す断面概略図であり、図７は、従来のヒータの構成を示す断面概略図であり、図８は、従来のヒータ上に導体膜が形成された様子を示す断面概略図である。

図６に示すとおり、従来の基板処理装置は、例えば、枚葉式熱ＣＶＤ装置として構成されている。従来の基板処理装置が上述の本実施形態にかかる基板処理装置と異なる点は、ヒータユニット１００の構成である。その他の構成は、本実施形態にかかる基板処理装置と同様である。

図５に示すとおり、従来の基板処理装置が有するヒータユニット１００は、支持板として構成されたサセプタ１０１と、サセプタ１０１の下方に設けられたヒータ１０３と、サセプタ１０１及びヒータ１０３を下方から支持する固定プレート１０２と、を有している。

図７に示すとおり、ヒータ１０３は、絶縁材で構成されたヒータ基板１０３ａと、ヒータ基板の表面に設けられた抵抗加熱ヒータ１０３ｂと、抵抗加熱ヒータ１０３ｂの表面を
覆う絶縁材からなるコーティング材１０３ｃと、を有するプレートヒータとして構成されている。また、ヒータ１０３には、抵抗加熱ヒータ１０３ｂに電源を投入する一対の電極部１０３ｄ及びヒータ５の温度を測定する熱電対を接続する接続部１０３ｅが、ヒータ基板１０３ａ、抵抗加熱ヒータ１０３ｂ、及びコーティング材１０３ｃをそれぞれ貫通するように設けられている。電極部１０３ｄ及び接続部１０３ｅの上端部は、コーティング材１０３ｃの表面に露出するとともに、電極部１０３ｄ及び接続部１０３ｅの下端部は、ヒータ基板１０３ａの裏面から突出するように構成されている。ヒータ基板１０３ａの裏面から突出した電極部１０３ｄ，接続部１０３ｅの下端部には、電源を供給する電源線５ｂ及び熱電対線５ｄがそれぞれ接続される。

なお、従来の基板処理装置は、本実施形態にかかる基板処理装置とは異なり、ヒータ１０３の周囲が絶縁体で覆われておらず、また、サセプタ１０１の裏面（ヒータ１０３の裏面）よりも下方側の周囲が筒状部材６ａにより覆われていない。すなわち、コーティング材１０３ｃの表面、ヒータ基板１０３ａの裏面、電極部１０３ｄ及び接続部１０３ｅ、電源線５ｂ、及び熱電対線５ｄ等は、処理室８内の雰囲気（処理室８内に供給される成膜ガスやクリーニングガス）から隔離されていない。

したがって、上記の基板処理装置を用いて成膜処理を行うと、図８に示すように、例えばコーティング材１０３ｃの表面から露出している一対の電極部１０３ｄ，１０３ｄの周囲にもメタル系膜が形成されてしまい、ヒータ１０３に電源を投入する一対の電極部１０３ｄ，１０３ｄ間の短絡が発生する可能性がある。また、図示はしていないが、ヒータ基板１０３ａの裏面、電源線５ｂの表面等にもメタル系膜が形成され、ヒータ１０３に電源を投入する一対の電極部１０３ｄ，１０３ｄ間の短絡が発生する可能性もある。

また、上記の基板処理装置を用いてクリーニング処理を行うと、クリーニングガスの作用により、コーティング材１０３ｃの表面、ヒータ基板１０３ａの裏面、電極部１０３ｄ、接続部１０３ｅ、電源線５ｂ、及び熱電対線５ｄ等が劣化する可能性がある。

＜本発明の好ましい態様＞
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。

本発明の一態様によれば、基板を処理する処理室と、前記処理室内にガスを供給するガス供給口と、前記処理室内に設けられ基板を加熱するヒータと、前記ヒータを覆うように設けられ絶縁体で構成され基板を支持する支持板と、前記支持板の裏面よりも下方に設けられ前記ヒータに電源を投入する電極部と、前記電極部に接続され電源を供給する電源線と、前記支持板の裏面に着脱可能かつ気密に接続され、前記電極部と前記電源線を覆うことで、記電極部及び前記電源線を前記処理室内の雰囲気から隔離する隔離部材と、を有する基板処理装置が提供される。

好ましくは、前記支持板の裏面と前記隔離部材との間には封止部材が設けられる。

さらに好ましくは、前記ヒータには熱電対が接続され、前記熱電対線は前記支持板の裏面よりも下方であって、前記隔離部材の内部に収納される。

また、好ましくは、前記処理室内に成膜ガスを供給して基板上にメタル膜を成膜するように制御するコントローラを有する。

また、好ましくは、前記処理室内にクリーニングガスを供給して前記処理室内をクリーニングするように制御するコントローラを有する。

本発明の他の態様によれば、上述した基板処理装置の処理室内に処理ガスを供給して基板を処理する工程を有する半導体装置の製造方法が提供される。

また、好ましくは、上述した基板処理装置の処理室内に処理ガスを供給して基板を処理する工程と、前記処理室内にクリーニングガスを供給して前記処理室内をクリーニングする工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。

本発明の一実施形態にかかるヒータユニットの構成を示す断面概略図である。 本発明の一実施形態にかかる基板処理装置の構成を示す断面概略図である。 本発明の一実施形態にかかる支持板と隔離部材とが接続する様子を示す断面概略図である。 本発明の一実施形態にかかる発明の一実施形態にかかる支持板と隔離部材との接続構造を示す断面概略図であり、（ａ）は支持板と隔離部材との間に封止部材が設けられている様子を、（ｂ）は隔離部材の上端部に環状の溝構造（ラビリンス構造）が設けられている様子を、（ｃ）は隔離部材の上端部及び支持板の裏面に環状の溝構造（ラビリンス構造）が設けられている様子を、（ｄ）は隔離部材の内部を不活性ガスで加圧パージする様子をそれぞれ示している。 従来のヒータ周辺の構成を示す断面概略図である。 従来の基板処理装置の構成を示す断面概略図である。 従来のヒータの構成を示す断面概略図である。 従来のヒータ上に導体膜が形成された様子を示す断面概略図である。

符号の説明

１ 基板
１ａ ダミー基板
２ ゲート弁
２ａ 基板搬送口
３ ピン
４ ヒータユニット
５ ヒータ
５ａ 電極部
５ｂ 電源線
５ｃ 電極部
５ｄ 熱電対線
６ サセプタ（支持板）
６ａ 筒状部材（隔離部材）
６ｂ Ｏリング（封止部材）
８ 処理室
６０ コントローラ

Claims (1)

1. 基板を処理する処理室と、
   前記処理室内にガスを供給するガス供給口と、
   前記処理室内に設けられ基板を加熱するヒータと、
   前記ヒータを覆うように設けられ絶縁体で構成され基板を支持する支持板と、
   前記支持板の裏面よりも下方に設けられ前記ヒータに電源を投入する電極部と、
   前記電極部に接続され電源を供給する電源線と、
   前記支持板の裏面に着脱可能かつ気密に接続され、前記電極部と前記電源線を覆うことで、前記電極部及び前記電源線を前記処理室内の雰囲気から隔離する隔離部材と、
   を有することを特徴とする基板処理装置。

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