JP2011054838A - Placing table structure and processing apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a placing table structure capable of preventing the placing table itself from being broken by preventing large thermal stress from being generated in the placing table. <P>SOLUTION: The placing table structure is provided in a processing container and places an object to be processed thereon, the placing table structure includes: the placing table made of a dielectric on which the object to be processed is placed and supported and which is provided with a heating means of heating the object to be processed; a plurality of protective column support pipes which are provided while stood on a bottom side of the processing container, each have an upper end joined to an under surface of the placing table and a lower end opened; heater power supply rods inserted into the protective column support pipes and each having an upper end connected to the heating means; airtight chambers for purge gas circulation which are provided on the bottom side of the processing container and communicated into the protective column support pipes; and an inert gas supply means of supplying an inert gas into the airtight chambers for purge gas circulation. Consequently, large thermal stress is prevented from being generated in the placing table, which is thereby prevented from being broken. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体ウエハ等の被処理体の処理装置及び載置台構造に関する。   The present invention relates to a processing apparatus for a target object such as a semiconductor wafer and a mounting table structure.

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やハロゲンガスを、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。 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 necessary processing gas corresponding to the type of the process, for example, a film forming gas or a halogen gas in the case of a film forming process, and an ozone gas in the case of a reforming process. In the case of crystallization treatment, an inert gas such as N 2 gas or O 2 gas is introduced into the treatment container.

半導体ウエハに対して１枚毎に熱処理を施す枚葉式の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、所定の温度（例えば１００℃から１０００℃）で加熱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（特許文献１〜４）。このため処理容器内の部材については、これらの加熱に対する耐熱性と処理ガスに曝されても腐食されない耐腐食性が要求される。   For example, in the case of a single wafer processing apparatus for performing heat treatment on a semiconductor wafer one by one, a mounting table having a built-in resistance heater, for example, is installed in a processing container that can be evacuated. A semiconductor wafer is placed on the wafer, and a predetermined processing gas is flowed in a state heated at a predetermined temperature (for example, 100 ° C. to 1000 ° C.), and the wafer is subjected to various heat treatments under predetermined process conditions. (Patent Documents 1 to 4). For this reason, the members in the processing container are required to have heat resistance against such heating and corrosion resistance that does not corrode even when exposed to the processing gas.

ところで、半導体ウエハを載置する載置台構造に関しては、一般的には耐熱性耐腐食性を持たせると共に、金属コンタミネーション等の金属汚染を防止する必要から例えばＡｌＮ等のセラミック材中に発熱体として抵抗加熱ヒータを埋め込んで高温で一体焼成して載置台を形成し、また別工程で同じくセラミック材等を焼成して支柱を形成し、この一体焼成した載置台側と上記支柱とを、例えば熱拡散接合で溶着して一体化して載置台構造を製造している。そして、このように一体成形した載置台構造を処理容器内の底部に起立させて設けるようにしている。また上記セラミック材に代えて耐熱耐腐食性があり、また熱伸縮も少ない石英ガラスを用いる場合もある。   By the way, with respect to the mounting table structure on which the semiconductor wafer is mounted, it is generally necessary to provide heat resistance and corrosion resistance and to prevent metal contamination such as metal contamination. Embedded in a resistance heater and integrally fired at a high temperature to form a mounting table, and in a separate process, a ceramic material or the like is fired to form a support column. The mounting table structure is manufactured by welding and integration by thermal diffusion bonding. The mounting table structure integrally formed in this way is provided upright at the bottom of the processing container. Instead of the ceramic material, quartz glass having heat and corrosion resistance and less thermal expansion and contraction may be used.

ここで従来の載置台構造の一例について説明する。図８は従来の載置台構造の一例を示す断面図である。この載置台構造は、真空排気が可能になされた処理容器内に設けられており、図８に示すように、この載置台構造はＡｌＮ等のセラミック材よりなる円板状の載置台２を有している。そして、この載置台２の下面の中央部には同じく例えばＡｌＮ等のセラミック材よりなる円筒状の支柱４が例えば熱拡散接合にて接合されて一体化されている。   Here, an example of a conventional mounting table structure will be described. FIG. 8 is a sectional view showing an example of a conventional mounting table structure. This mounting table structure is provided in a processing vessel that can be evacuated. As shown in FIG. 8, this mounting table structure has a disk-shaped mounting table 2 made of a ceramic material such as AlN. is doing. A cylindrical column 4 made of a ceramic material such as AlN is joined and integrated at the center of the lower surface of the mounting table 2 by, for example, thermal diffusion bonding.

従って、両者は熱拡散接合部６により気密に接合されることになる。ここで上記載置台２の大きさは、例えばウエハサイズが３００ｍｍの場合には、直径が３５０ｍｍ程度であり、支柱４の直径は５６ｍｍ程度である。上記載置台２内には例えば加熱ヒータ等よりなる加熱手段８が設けられ、載置台２上の被処理体としての半導体ウエハＷを加熱するようになっている。   Therefore, both are airtightly joined by the thermal diffusion joining portion 6. Here, the size of the mounting table 2 is about 350 mm in diameter when the wafer size is 300 mm, for example, and the diameter of the column 4 is about 56 mm. A heating means 8 such as a heater is provided in the mounting table 2 to heat the semiconductor wafer W as a target object on the mounting table 2.

上記支柱４の下端部は、容器底部９に固定ブロック１０により固定されることにより起立状態になっている。そして、上記円筒状の支柱４内には、その上端が上記加熱手段８に接続端子１２を介して接続された給電棒１４が設けられており、この給電棒１４の下端部側は絶縁部材１６を介して容器底部を下方へ貫通して外部へ引き出されている。これにより、この支柱４内へプロセスガス等が侵入することを防止して、上記給電棒１４や接続端子１２等が上記腐食性のプロセスガスにより腐食されることを防止するようになっている。   The lower end portion of the support column 4 is in an upright state by being fixed to the container bottom portion 9 by a fixing block 10. The cylindrical support column 4 is provided with a power supply rod 14 whose upper end is connected to the heating means 8 via a connection terminal 12. The lower end portion of the power supply rod 14 is provided with an insulating member 16. Through the bottom of the container, it passes through the bottom of the container and is drawn out. As a result, it is possible to prevent the process gas and the like from entering the support column 4 and prevent the feeding rod 14 and the connection terminal 12 from being corroded by the corrosive process gas.

特開平０７−０７８７６６号公報JP 07-077866 A 特開平０６−２６０４３０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-260430 特開２００４−３５６６２４号公報JP 2004-356624 A 特開２００６−２９５１３８号公報JP 2006-295138 A

ところで、半導体ウエハに対するプロセス時には、載置台２自体は高温状態になるが、この場合、支柱４を構成する材料は熱伝導率がそれ程良好ではないセラミック材よりなるとはいえ、載置台２と支柱４とは熱拡散により接合されていることから、この支柱４を伝わって多量の熱が載置台２の中心側から支柱４側へ逃げることは避けられない。このため、特に載置台２の昇降温時では載置台２の中心部の温度が低くなってクールスポットが発生するのに対して周辺部の温度が相対的に高くなって載置台２の面内で大きな温度差が生じ、この結果、載置台２の中心部と周辺部との間で大きな熱応力が発生して載置台２が破損する、といった問題があった。   By the way, during the process for the semiconductor wafer, the mounting table 2 itself is in a high temperature state. In this case, although the material constituting the support column 4 is made of a ceramic material having a not so good thermal conductivity, the mounting table 2 and the support column 4. Since it is joined by thermal diffusion, it is inevitable that a large amount of heat escapes from the center side of the mounting table 2 to the column 4 side through this column 4. For this reason, especially when the temperature of the mounting table 2 is raised or lowered, the temperature of the center of the mounting table 2 is lowered and a cool spot is generated, whereas the temperature of the peripheral part is relatively increased and the surface of the mounting table 2 is increased. As a result, a large temperature difference occurs, and as a result, there is a problem that a large thermal stress is generated between the center portion and the peripheral portion of the mounting table 2 and the mounting table 2 is damaged.

特に、プロセスの種類にも依存するが、載置台２の温度は７００℃以上にも達するので上記温度差はかなり大きくなり、これに伴って大きな熱応力が発生する。また、これに加えて、載置台の昇降温の繰り返しにより上記熱応力による破損が促進されてしまう、といった問題があった。   In particular, although depending on the type of process, the temperature of the mounting table 2 reaches 700 ° C. or more, so the temperature difference becomes considerably large, and a large thermal stress is generated accordingly. In addition to this, there is a problem that damage due to the thermal stress is promoted by repeated raising and lowering of the temperature of the mounting table.

また、載置台２及び支柱４の上部が高温状態となって熱膨張する一方で、支柱４の下端部は容器底部９に固定ブロック１０により固定されているため、載置台２と支柱４の上部との接合箇所に応力が集中し、この部分を起点として破損が発生する、という問題があった。   In addition, while the upper portions of the mounting table 2 and the support column 4 are in a high temperature state and thermally expand, the lower end portion of the support column 4 is fixed to the container bottom 9 by the fixing block 10. There is a problem in that stress concentrates on the joint portion and breakage occurs starting from this portion.

上記問題点を解決するために、上記載置台２と支柱４とを熱拡散接合により気密に一体接合するのではなく、間に高温耐熱性のあるメタルシール部材等を介在させて両者をセラミック材や石英等よりなるピンやボルトにより緩く連結することも行われている。   In order to solve the above problem, the mounting table 2 and the support column 4 are not airtightly integrally joined by thermal diffusion bonding, but a high temperature and heat resistant metal seal member or the like is interposed therebetween to make the ceramic material In addition, loosely connected with pins and bolts made of quartz or quartz.

この場合、上記連結部には僅かな隙間が生ずることになるため、この僅かな隙間を介して例えば腐食性のプロセスガスが支柱４内に侵入することを防止する目的で、上記支柱４内へはパージガスとしてＮ２ ガス、Ａｒガス、Ｈｅガス等の不活性ガスを供給するようにしている。このような構成によれば、上記載置台と支柱の上端部とは強固には連結されていないので、載置台の中心側から支柱側へ逃げる熱量が減少する。このため載置台の中心部と周辺部との温度差が抑制され、これらの間に大きな熱応力が加わることを防止できる。 In this case, since a slight gap is generated in the connecting portion, for example, in order to prevent corrosive process gas from entering the pillar 4 through the slight gap, the inside of the pillar 4 is entered. Is configured to supply an inert gas such as N 2 gas, Ar gas, or He gas as a purge gas. According to such a configuration, since the mounting table and the upper end of the support column are not firmly connected, the amount of heat escaping from the center side of the mounting table to the support column side is reduced. For this reason, the temperature difference between the central part and the peripheral part of the mounting table is suppressed, and it is possible to prevent a large thermal stress from being applied between them.

しかしながら、この場合には、上記支柱４内に供給されたパージガスが、上記僅かな隙間を介して処理容器内の処理空間側へ洩れ出ることは避けられず、この結果、高真空下でのプロセスが実行できないばかりか、パージガスが多量に消費されるので、ランニングコストも高騰する、といった問題があった。   However, in this case, it is inevitable that the purge gas supplied into the support column 4 leaks to the processing space side in the processing container through the slight gap, and as a result, the process under high vacuum is performed. However, there is a problem that the running cost also increases because a large amount of purge gas is consumed.

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。本発明は、載置台に大きな熱応力が発生することを防止して、この載置台自体が破損することを防止することができる載置台構造及び処理装置である。また本発明は、ヒータ給電棒やこれらに接続される加熱手段が酸化されることを抑制することができる載置台構造及び処理装置である。   The present invention has been devised to pay attention to the above problems and to effectively solve them. The present invention provides a mounting table structure and a processing apparatus that can prevent a large thermal stress from being generated on the mounting table and prevent the mounting table itself from being damaged. Moreover, this invention is the mounting base structure and processing apparatus which can suppress that a heater electric power feeding rod and the heating means connected to these are oxidized.

請求項１に係る発明は、排気が可能になされた処理容器内に設けられて処理すべき被処理体を載置するための載置台構造において、前記被処理体を載置して支持すると共に前記被処理体を加熱する加熱手段が設けられた誘電体よりなる載置台と、前記処理容器の底部側より起立させて設けられ、上端部が前記載置台の下面に接合されると共に下端部が開放された複数の保護支柱管と、前記保護支柱管内に挿通されると共に上端部が前記加熱手段に接続されたヒータ給電棒と、前記処理容器の底部側に設けられると共に、前記保護支柱管内に連通されたパージガス流通用気密室と、前記パージガス流通用気密室内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、を備えたことを特徴とする載置台構造である。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a mounting table structure for mounting a target object to be processed which is provided in a processing container which can be evacuated, and supports and supports the target object. A mounting table made of a dielectric provided with a heating means for heating the object to be processed, and a standing table provided upright from the bottom side of the processing container, the upper end being joined to the lower surface of the mounting table and the lower end being A plurality of opened protective support pipes, a heater power supply rod inserted into the protective support pipe and having an upper end connected to the heating means, and provided on the bottom side of the processing vessel, and in the protective support pipe 2. A mounting table structure comprising: a purge gas circulation hermetic chamber communicated with an inert gas supply means for supplying an inert gas into the purge gas circulation hermetic chamber.

このように、被処理体を載置する載置台を、ヒータ給電棒が内部に挿通された複数の保護支柱管で処理容器の底部より起立させて支持するようにしたので、従来構造の支柱と比較して載置台と保護支柱管との接合部の面積が少なくなるので、その分、熱の逃げを少なくしてクールスポットの発生を抑制することができる。従って、載置台に大きな熱応力が発生することを防止して、この載置台自体が破損することを防止することができると共に、保護支柱管は、従来の支柱に比べて容積が少ないので腐食防止用のパージガスの供給量を抑制することができる。
更に、ヒータ給電棒が挿通された保護支柱管内に連通されたパージガス流通用気密室に不活性ガスを流すようにしたので、ヒータ給電棒やこれに接続される加熱手段が酸化されることを抑制することが可能となる。 As described above, since the mounting table on which the object to be processed is mounted is supported by standing up from the bottom of the processing container with a plurality of protective support pipes through which the heater power supply rods are inserted, In comparison, since the area of the joint portion between the mounting table and the protective column tube is reduced, it is possible to reduce the escape of heat and suppress the occurrence of cool spots. Therefore, it is possible to prevent a large thermal stress from being generated on the mounting table, to prevent the mounting table itself from being damaged, and to prevent corrosion because the protective column tube has a smaller volume than the conventional column. The supply amount of the purge gas can be suppressed.
Furthermore, since the inert gas is allowed to flow through the purge gas circulation hermetic chamber communicated with the protective strut pipe through which the heater power supply rod is inserted, the heater power supply rod and the heating means connected thereto are prevented from being oxidized. It becomes possible to do.

特に請求項７に記載したように、複数のパージガス流通用気密室は、保護支柱管内とヒータ収容空間内を介して連通されているようにすることにより、不活性ガスを保護支柱管内とヒータ収用空間内に沿って流すことができるので、ヒータ給電棒やこれに接続される加熱手段が酸化されることを一層抑制することが可能となる。   In particular, as described in claim 7, a plurality of purge gas circulation hermetic chambers communicate with each other in the protective strut pipe and in the heater accommodating space so that the inert gas is collected in the protective strut pipe and the heater. Since it can flow along the space, it is possible to further suppress oxidation of the heater power supply rod and the heating means connected thereto.

請求項１０に係る発明は、被処理体に対して処理を施すための処理装置において、排気が可能になされた処理容器と、前記被処理体を載置するために請求項１乃至９のいずれか一項に記載の載置台構造と、前記処理容器内へガスを供給するガス供給手段と、を備えたことを特徴とする処理装置である。   According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a processing apparatus for performing a process on an object to be processed, wherein a processing container that can be evacuated and the object to be processed are mounted. A processing apparatus comprising: the mounting table structure according to claim 1; and gas supply means for supplying gas into the processing container.

本発明に係る載置台構造及び処理装置によれば、被処理体を載置する載置台を、ヒータ給電棒が内部に挿通された複数の保護支柱管で処理容器の底部より起立させて支持するようにしたので、従来構造の支柱と比較して載置台と保護支柱管との接合部の面積が少なくなるので、その分、熱の逃げを少なくしてクールスポットの発生を抑制することができる。従って、載置台に大きな熱応力が発生することを防止して、この載置台自体が破損することを防止することができると共に、保護支柱管は、従来の支柱に比べて容積が少ないので腐食防止用のパージガスの供給量を抑制することができる。
更に、ヒータ給電棒が挿通された保護支柱管内に連通されたパージガス流通用気密室に不活性ガスを流すようにしたので、ヒータ給電棒やこれに接続される加熱手段が酸化されることを抑制することが可能となる。 According to the mounting table structure and the processing apparatus according to the present invention, the mounting table on which the object to be processed is mounted is supported upright from the bottom of the processing container with a plurality of protective support pipes through which the heater power supply rod is inserted. As a result, the area of the joint between the mounting table and the protective column tube is smaller than that of a conventional structure column, and accordingly, the escape of heat can be reduced and the occurrence of cool spots can be suppressed. . Therefore, it is possible to prevent a large thermal stress from being generated on the mounting table, to prevent the mounting table itself from being damaged, and to prevent corrosion because the protective column tube has a smaller volume than the conventional column. The supply amount of the purge gas can be suppressed.
Furthermore, since the inert gas is allowed to flow through the purge gas circulation hermetic chamber communicated with the protective strut pipe through which the heater power supply rod is inserted, the heater power supply rod and the heating means connected thereto are prevented from being oxidized. It becomes possible to do.

本発明に係る載置台構造を有する処理装置を示す断面構成図である。It is a cross-sectional block diagram which shows the processing apparatus which has the mounting base structure which concerns on this invention. 載置台構造の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of a mounting base structure. 載置台構造の取付部を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the attaching part of a mounting base structure. 載置台構造の下部の水平断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the horizontal cross section of the lower part of a mounting base structure. 載置台の加熱手段のヒータ素線の配設状態を示す平面模式図である。It is a plane schematic diagram which shows the arrangement | positioning state of the heater strand of the heating means of a mounting base. 本発明の載置台構造の第１の変形実施例の下部の水平断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the horizontal cross section of the lower part of the 1st modification of the mounting base structure of this invention. 本発明の載置台構造において２つのゾーンにヒータ素線が分割された時の第２の変形実施例における下部の水平断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the horizontal cross section of the lower part in the 2nd modified example when a heater strand is divided | segmented into two zones in the mounting base structure of this invention. 従来の載置台構造の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the conventional mounting base structure.

以下に、本発明に係る載置台構造及び処理装置の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る載置台構造を有する処理装置を示す断面構成図、図２は載置台構造の拡大断面図、図３は載置台構造の取付部を示す拡大断面図、図４は載置台構造の下部の水平断面を示す模式図、図５は載置台の加熱手段のヒータ素線の配設状態を示す平面模式図である。ここではプラズマを用いて成膜処理を行う場合を例にとって説明する。   Hereinafter, a preferred embodiment of a mounting table structure and a processing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional configuration diagram showing a processing apparatus having a mounting table structure according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view of the mounting table structure, FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a mounting portion of the mounting table structure, and FIG. FIG. 5 is a schematic plan view showing the arrangement of the heater wires of the heating means of the mounting table. FIG. Here, a case where film formation is performed using plasma will be described as an example.

図示するようにこの処理装置２０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（アルミニウム合金を含む）の処理容器２２を有している。この処理容器２２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２４が絶縁層２６を介して設けられており、この下面のガス噴射面２８に設けた多数のガス噴射孔３２Ａ、３２Ｂから処理空間Ｓに向けて処理ガスを噴射するようになっている。このシャワーヘッド部２４はプラズマ処理時に上部電極を兼ねるものである。   As shown in the figure, the processing apparatus 20 includes a processing vessel 22 made of aluminum (including an aluminum alloy) having a substantially circular cross section. A shower head portion 24 serving as a gas supply means for introducing a necessary processing gas, for example, a film forming gas, is provided on the ceiling portion in the processing container 22 via an insulating layer 26. A processing gas is jetted toward the processing space S from a large number of gas injection holes 32 </ b> A and 32 </ b> B provided on the surface 28. The shower head 24 also serves as an upper electrode during plasma processing.

このシャワーヘッド部２４内には、中空状の２つに区画されたガス拡散室３０Ａ、３０Ｂ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３０Ａ、３０Ｂにそれぞれ連通された各ガス噴射孔３２Ａ、３２Ｂより噴射するようになっている。すなわち、ガス噴射孔３２Ａ、３２Ｂ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２４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２４として用いるガス種によってはガス拡散室が１つ、或いは３つ以上の場合もある。   In the shower head portion 24, two hollow gas diffusion chambers 30A and 30B are formed. After the processing gas introduced therein is diffused in the plane direction, each gas diffusion chamber 30A is formed. , 30B are respectively injected from the gas injection holes 32A, 32B communicated with each other. That is, the gas injection holes 32A and 32B are arranged in a matrix. The entire shower head portion 24 is formed of nickel alloy such as nickel or Hastelloy (registered trademark), aluminum, or aluminum alloy. Depending on the gas type used as the shower head 24, there may be one gas diffusion chamber or three or more gas diffusion chambers.

そして、このシャワーヘッド部２４と処理容器２２の上端開口部の絶縁層２６との接合部には、例えばＯリング等よりなるシール部材３４が介在されており、処理容器２２内の気密性を維持するようになっている。そして、このシャワーヘッド部２４には、マッチング回路３６を介して例えば１３．５６ＭＨｚのプラズマ用の高周波電源３８が接続されており、必要時にプラズマを生成可能になっている。この周波数は上記１３．５６ＭＨｚに限定されない。   A sealing member 34 made of, for example, an O-ring is interposed at the joint between the shower head 24 and the insulating layer 26 at the upper end opening of the processing container 22 to maintain the airtightness in the processing container 22. It is supposed to be. The shower head unit 24 is connected to a high frequency power source 38 for plasma of, for example, 13.56 MHz through a matching circuit 36 so that plasma can be generated when necessary. This frequency is not limited to the above 13.56 MHz.

また、処理容器２２の側壁には、この処理容器２２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４０が設けられると共に、この搬出入口４０には気密に開閉可能になされたゲートバルブ４２が設けられている。   In addition, a loading / unloading port 40 for loading / unloading a semiconductor wafer W as an object to / from the processing container 22 is provided on the side wall of the processing container 22, and the loading / unloading port 40 can be opened and closed in an airtight manner. A gate valve 42 is provided.

そして、この処理容器２２の底部４４の側部には、排気口４６が設けられる。この排気口４６には、処理容器２２内を排気、例えば真空引きするための排気系４８が接続されている。この排気系４８は、上記排気口４６に接続される排気通路４９を有しており、この排気通路４９には、圧力調整弁５０及び真空ポンプ５２が順次介設されており、処理容器２２を所望する圧力に維持できるようになっている。尚、処理態様によっては、処理容器２２内を大気圧に近い圧力に設定する場合もある。   An exhaust port 46 is provided on the side of the bottom 44 of the processing container 22. An exhaust system 48 for exhausting, for example, evacuating the inside of the processing container 22 is connected to the exhaust port 46. The exhaust system 48 has an exhaust passage 49 connected to the exhaust port 46, and a pressure regulating valve 50 and a vacuum pump 52 are sequentially provided in the exhaust passage 49, and the processing vessel 22 is connected to the exhaust passage 49. The desired pressure can be maintained. Depending on the processing mode, the inside of the processing container 22 may be set to a pressure close to atmospheric pressure.

そして、この処理容器２２内の底部４４には、これより起立させて本発明の特徴とする載置台構造５４が設けられる。具体的には、この載置台構造５４は、上面に上記被処理体を載置して支持するための載置台５８と、上記載置台５８に接続されると共に、上記載置台５８を上記処理容器２２の底部４４から起立させて支持するための複数の保護支柱管６０と、これらの保護支柱管６０内へ挿通されるヒータ給電棒６１と、処理容器２２の底部４４側に設けられて上記ヒータ給電棒６１が挿通された保護支柱管６０内に連通されたパージガス流通用気密室６２Ａ、６２Ｂ（図２参照）と、このパージガス流通用気密室６２Ａ、６２Ｂ内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段６３とにより主に構成されている。尚、ここでは後述するように兼用給電棒を挿通ためにも保護支柱管６０が設けられる。   The bottom 44 in the processing container 22 is provided with a mounting table structure 54 that is characterized by the present invention. Specifically, the mounting table structure 54 is connected to the mounting table 58 for mounting and supporting the object to be processed on the upper surface and the mounting table 58, and the upper mounting table 58 is connected to the processing container. A plurality of protective strut tubes 60 for standing and supporting from the bottom portion 44 of the heater 22, a heater power feeding rod 61 inserted into the protective strut tubes 60, and the heater provided on the bottom portion 44 side of the processing vessel 22. The purge gas circulation airtight chambers 62A and 62B (see FIG. 2) communicated in the protective column pipe 60 through which the power supply rod 61 is inserted, and the inert gas supplying the purge gas circulation airtight chambers 62A and 62B. Mainly constituted by the gas supply means 63. Here, as will be described later, a protective support tube 60 is also provided for inserting a dual-purpose power feed rod.

図１においては、発明の理解を容易にするために、各保護支柱管６０を横方向に配列して記載しているが、実際には載置台５８の中央部に図４に示すように集合させて設けられている。具体的には、上記載置台５８は、全体が誘電体よりなり、ここではこの載置台５８は肉厚で透明な石英よりなる載置台本体６４と、この載置台本体６４の上面側に設けられて上記載置台本体６４とは異なる不透明な誘電体、例えば耐熱性材料である窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミック材よりなる熱拡散板６６とにより構成されている。尚、この熱拡散板６６を多数の気泡が含まれた不透明石英により形成してもよい。   In FIG. 1, in order to facilitate understanding of the invention, the protective support pipes 60 are arranged in the horizontal direction, but in actuality, they are gathered at the center of the mounting table 58 as shown in FIG. Is provided. Specifically, the mounting table 58 is entirely made of a dielectric. Here, the mounting table 58 is provided on a mounting table main body 64 made of thick and transparent quartz and on the upper surface side of the mounting table main body 64. It is composed of an opaque dielectric material different from the mounting table body 64, for example, a heat diffusion plate 66 made of a ceramic material such as aluminum nitride (AlN) which is a heat resistant material. The heat diffusion plate 66 may be formed of opaque quartz containing a large number of bubbles.

そして、上記載置台本体６４内には、加熱手段６８が例えば埋め込むようにして設けられており、また上記熱拡散板６６内には兼用電極６９が埋め込むようにして設けられる。そして、この熱拡散板６６の上面に上記ウエハＷを載置して、このウエハＷを上記加熱手段６８からの輻射熱により熱拡散板６６を介して加熱するようになっている。   In the mounting table main body 64, a heating means 68 is provided so as to be embedded, for example, and a dual-purpose electrode 69 is provided so as to be embedded in the heat diffusion plate 66. The wafer W is placed on the upper surface of the heat diffusing plate 66, and the wafer W is heated via the heat diffusing plate 66 by radiant heat from the heating means 68.

図２及び図５にも示すように、この加熱手段６８は、例えばカーボン線よりなるヒータ素線７０を有しており、載置台本体６４の略全面に亘って所定のパターン形状に設けられる。尚、このヒータ素線７０は、カーボン線に限定されず、カーボン線、タングステン線、モリブデン線よりなる群から選択される１の材料を用いることができる。   As shown in FIGS. 2 and 5, the heating means 68 has a heater wire 70 made of, for example, a carbon wire, and is provided in a predetermined pattern shape over substantially the entire surface of the mounting table main body 64. The heater wire 70 is not limited to a carbon wire, and one material selected from the group consisting of a carbon wire, a tungsten wire, and a molybdenum wire can be used.

具体的には、載置台本体６４を例えば上下に２枚の分割体６４Ａ、６４Ｂに分割し、その内の１枚の分割体、例えば分割体６４Ａの表面に、図５に示すように収容溝７２を一筆書き状に全面に亘って形成してこの収容溝７２内に沿って上記ヒータ素線７０を配設し、その後、上記分割体６４Ａ、６４Ｂとを溶着、或いは融着接合する。これにより、上記収容溝７２は密閉されてヒータ収容空間７４となり、このヒータ収容空間７４内に上記ヒータ素線７０が埋め込むように配設された状態となって、１ゾーンの加熱手段６８が形成される。この場合、ヒータ素線７０の起点と終点は載置台本体６４の中心部に位置されている。   Specifically, the mounting table main body 64 is divided into, for example, two upper and lower divided bodies 64A and 64B, and one of the divided bodies, for example, the divided body 64A has a receiving groove as shown in FIG. 72 is formed over the entire surface in a single stroke, and the heater element wire 70 is disposed along the housing groove 72. Thereafter, the divided bodies 64A and 64B are welded or fusion bonded. As a result, the housing groove 72 is hermetically sealed to form a heater housing space 74, and the heater element wire 70 is embedded in the heater housing space 74 to form a heating means 68 for one zone. Is done. In this case, the starting point and the ending point of the heater element wire 70 are located at the center of the mounting table main body 64.

また上記兼用電極６９は、上述のように不透明な熱拡散板６６内に設けられている。この兼用電極６９は例えばメッシュ状に形成された導体線よりなり、この兼用電極６９の接続端子は載置台５８の中心部に位置されている。ここでは、この兼用電極６９は、静電チャック用のチャック電極と高周波電力を印加するための下部電極となる高周波電極とを兼用するものである。   The dual-purpose electrode 69 is provided in the opaque heat diffusion plate 66 as described above. The dual-purpose electrode 69 is made of a conductor wire formed in a mesh shape, for example, and the connection terminal of the dual-purpose electrode 69 is located at the center of the mounting table 58. Here, the dual-purpose electrode 69 serves as a chuck electrode for an electrostatic chuck and a high-frequency electrode serving as a lower electrode for applying high-frequency power.

また、上記載置台５８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７６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７６に上下移動可能に遊嵌状態で挿通させた押し上げピン７８を配置している。この押し上げピン７８の下端には、円弧状の例えばアルミナのようなセラミック製の押し上げリング８０が配置されており、この押し上げリング８０に、上記各押し上げピン７８の下端が乗っている。この押し上げリング８０から延びるアーム部８２は、処理容器２２の底部４４を貫通して設けられる出没ロッド８４に連結されており、この出没ロッド８４はアクチュエータ８６により昇降可能になされている。   In addition, a plurality of, for example, three pin insertion holes 76 are formed in the mounting table 58 so as to penetrate in the vertical direction (only two are shown in FIG. 1). A push-up pin 78 that is movably inserted in a loosely fitted state is disposed. An arc-shaped ceramic push-up ring 80 such as alumina is disposed at the lower end of the push-up pin 78, and the lower ends of the push-up pins 78 are on the push-up ring 80. The arm portion 82 extending from the push-up ring 80 is connected to a retracting rod 84 provided through the bottom 44 of the processing container 22, and the retracting rod 84 can be moved up and down by an actuator 86.

これにより、上記各押し上げピン７８をウエハＷの受け渡し時に各ピン挿通孔７６の上端から上方へ出没させるようになっている。また、上記出没ロッド８４の処理容器２２の底部４４の貫通部には、伸縮可能なベローズ８８が介設されており、上記出没ロッド８４が処理容器２２内の気密性を維持しつつ昇降できるようになっている。   As a result, the push-up pins 78 are projected and retracted upward from the upper ends of the pin insertion holes 76 when the wafer W is transferred. In addition, an extendable bellows 88 is interposed in the penetrating portion of the bottom 44 of the processing container 22 of the retracting rod 84 so that the retracting rod 84 can be raised and lowered while maintaining the airtightness in the processing container 22. It has become.

ここで上記ピン挿通孔７６は、図２にも示すように、上記載置台本体６４と上記熱拡散板６６とを連結する締結具であるボルト９０に、その長さ方向に沿って形成された貫通孔９２によって形成されている。具体的には、上記載置台本体６４及び熱拡散板６６には、上記ボルト９０を通すボルト孔（図示せず）が形成されており、このボルト孔に上記貫通孔９２の形成されたボルト９０を挿通し、これをナット９４で締め付けることにより、上記載置台本体６４と熱拡散板６６とを結合するようにしている。これらのボルト９０及びナット９４は、例えば窒化アルミニウムやアルミナ等のセラミック材、或いは金属汚染の恐れが少ない金属材料、例えばニッケル等の高融点金属やハステロイ等の合金等により形成する。   Here, as shown in FIG. 2, the pin insertion hole 76 is formed along the length direction of the bolt 90 which is a fastener for connecting the mounting table main body 64 and the heat diffusion plate 66. A through hole 92 is formed. Specifically, a bolt hole (not shown) for passing the bolt 90 is formed in the mounting table main body 64 and the heat diffusion plate 66, and the bolt 90 in which the through hole 92 is formed in the bolt hole. Is inserted and tightened with a nut 94 to couple the mounting table body 64 and the heat diffusion plate 66 together. These bolts 90 and nuts 94 are made of, for example, a ceramic material such as aluminum nitride or alumina, or a metal material that has little risk of metal contamination, such as a high melting point metal such as nickel, an alloy such as Hastelloy.

そして、上述したように、ここでは３本の保護支柱管６０が載置台５８の中心部に図４に示すように集合させて設けられている。各保護支柱管６０は、誘電体よりなり、具体的には上記載置台本体５９と同じ誘電体の材料である例えば石英よりなり、各保護支柱管６０は、上記載置台本体５９の下面に例えば熱溶着により気密に一体的になるように接合されている。   As described above, here, the three protective support pipes 60 are provided in the central portion of the mounting table 58 as shown in FIG. Each protection column tube 60 is made of a dielectric material, specifically made of, for example, quartz, which is the same dielectric material as the mounting table main body 59, and each protection column tube 60 is formed on the lower surface of the mounting table body 59, for example. It is joined so as to become airtight and integrated by heat welding.

そして、ここでは３本の保護支柱管６０の内、２本の保護支柱管６０Ａ、６０Ｂ内には、前述のヒータ給電棒６１が遊嵌状態で挿通され、残りの１本の保護支柱管６０Ｃ内には兼用給電棒９６が遊嵌状態で挿通されている。すなわち、ヒータ素線７０に対しては、電力インと電力アウト用の２本のヒータ給電棒６１がそれぞれ保護支柱管６０内を個別に挿通されており、各ヒータ給電棒６１の上端は上記ヒータ素線７０の両端にそれぞれ電気的に接続されている。この場合、両保護支柱管６０内とヒータ素線７０を収容するヒータ収容空間７４内とは連通状態になっている。上記各ヒータ給電棒６１は例えばカーボン、ニッケル合金、タングステン合金、モリブデン合金等よりなる。   In this case, among the three protective support pipes 60, the heater power supply rod 61 is inserted into the two protective support pipes 60A and 60B in a loosely fitted state, and the remaining one protective support pipe 60C. A dual-purpose power supply rod 96 is inserted in the loosely fitted state. That is, two heater power supply rods 61 for power-in and power-out are individually inserted into the protection column pipe 60 with respect to the heater wire 70, and the upper end of each heater power supply rod 61 is the above heater. The wire 70 is electrically connected to both ends. In this case, the inside of both the protective support pipes 60 and the inside of the heater housing space 74 that houses the heater wire 70 are in communication. Each heater power supply rod 61 is made of, for example, carbon, nickel alloy, tungsten alloy, molybdenum alloy or the like.

また兼用電極６９に対しては上記兼用給電棒９６が保護支柱管６０内を挿通されており、この兼用給電棒９６の上端は接続端子９６Ａ（図２参照）を介して兼用電極６９に電気的に接続されている。上記兼用給電棒９６は例えばニッケル合金、タングステン合金、モリブデン合金等よりなる。ここで給電棒６１、９６には、硬い棒状の部材のみならず、複数の線材を寄り合わせて可撓性のある棒状に形成した部材も含まれる。   The dual-purpose power supply rod 96 is inserted into the protective column tube 60 with respect to the dual-purpose electrode 69, and the upper end of the dual-purpose power supply rod 96 is electrically connected to the dual-purpose electrode 69 via a connection terminal 96A (see FIG. 2). It is connected to the. The dual-purpose power supply rod 96 is made of, for example, a nickel alloy, a tungsten alloy, a molybdenum alloy, or the like. Here, the power feeding rods 61 and 96 include not only a hard rod-shaped member but also a member formed in a flexible rod shape by abutting a plurality of wire rods.

また、処理容器２２の底部４４は例えばステンレススチールよりなり、図２及び図３にも示すように、この中央部には導体引出口９８が形成されており、この導体引出口９８の内側には、例えばステンレススチール等よりなる取付台座１００がＯリング等のシール部材１０２を介して気密に取り付け固定されている。   Further, the bottom 44 of the processing vessel 22 is made of, for example, stainless steel. As shown in FIGS. 2 and 3, a conductor outlet 98 is formed at the center, and the conductor outlet 98 has an inner side. A mounting base 100 made of, for example, stainless steel is hermetically attached and fixed via a seal member 102 such as an O-ring.

そして、この取付台座１００上に、上記各保護支柱管６０を固定する管固定台１０４が設けられる。上記管固定台１０４は、上記各保護支柱管６０と同じ材料、すなわちここでは石英により形成されている。そして、上記兼用給電棒９６を挿通する保護支柱管６０Ｃに対応させて上記管固定台１０４及び取付台座１００を貫くようにして貫通孔１０６が形成されている。そして、上記保護支柱管６０Ｃの下端部と上記管固定台１０４の上面とを熱溶着等によって接合固定している。従って、管固定台１０４の上面には溶着部１０１Ｃが形成される。   On the mounting base 100, a pipe fixing base 104 for fixing the protective strut pipes 60 is provided. The tube fixing base 104 is made of the same material as each of the protection column tubes 60, that is, here, quartz. A through hole 106 is formed so as to penetrate the tube fixing base 104 and the mounting base 100 in correspondence with the protective support tube 60C through which the dual-purpose power supply rod 96 is inserted. And the lower end part of the said protective support pipe 60C and the upper surface of the said pipe | tube fixing stand 104 are joined and fixed by heat welding etc. As shown in FIG. Therefore, a welded portion 101 </ b> C is formed on the upper surface of the tube fixing base 104.

そして、上記管固定台１０４と取付台座１００との接合面には、上記貫通孔１０６を囲むようにして例えばＯリングよりなるシール部材１０７Ｃが介在されている。また、上記兼用給電棒９６の下端部には、例えばモリブデン等よりなる導電性の金属棒１０８Ｃが接合されており、この金属棒１０Ｃが上記貫通孔１０６内を遊嵌状態で挿通されて処理容器２２の底部４４側へ突き出ている。この金属棒１０８Ｃの周囲には、例えばアルミナ等のセラミックよりなる絶縁スリーブ１１０が例えばろう付けにより気密に被覆されており、この絶縁スリーブ１１０の部分が、例えばアルミナ合金よりなる封止板１１１に形成された貫通孔をＯリング等よりなるシール部材１１２を介して気密に貫通して外へ引き出されている。   A sealing member 107 </ b> C made of, for example, an O-ring is interposed on the joint surface between the tube fixing base 104 and the mounting base 100 so as to surround the through hole 106. In addition, a conductive metal rod 108C made of, for example, molybdenum or the like is joined to the lower end portion of the dual-purpose power feeding rod 96, and the metal rod 10C is inserted in the through hole 106 in a loosely fitted state to be processed into the processing container. 22 protrudes toward the bottom 44 side. An insulating sleeve 110 made of ceramic such as alumina is hermetically covered around the metal rod 108C, for example, by brazing, and a portion of the insulating sleeve 110 is formed on a sealing plate 111 made of alumina alloy, for example. The formed through hole is hermetically penetrated through a seal member 112 made of an O-ring or the like and drawn out.

この封止板１１１は、ボルト１１４により取付台座１００の下面に取り付け固定され、この取付台座１００と封止板１１１との間には、上記絶縁スリーブ１１０を囲むようにして例えばＯリングよりなるシール部材１１６が介在されて、内部を気密に維持するようになっている。ここで上記保護支柱管６０Ｃ内には、例えばＮ２ やＡｒ等の不活性ガスが減圧雰囲気で封入されている。 The sealing plate 111 is fixedly attached to the lower surface of the mounting base 100 with bolts 114, and a sealing member 116 made of, for example, an O-ring is provided between the mounting base 100 and the sealing plate 111 so as to surround the insulating sleeve 110. Is interposed to keep the inside airtight. Here, an inert gas such as N 2 or Ar is sealed in the protective column pipe 60C in a reduced pressure atmosphere.

更に上記ヒータ給電棒６１を挿通する保護支柱管６０Ａ、６０Ｂに対応させて、上記管固定台１０４及び取付台座１００を貫くようにして貫通孔１２０、１２２が形成されると共に、これらの貫通孔１２０、１２２は、取付台座１００の部分の内径が、管固定台１０４の部分の内径よりも僅かに大きく設定されている。   Further, through holes 120 and 122 are formed so as to penetrate the pipe fixing base 104 and the mounting base 100 in correspondence with the protective support pipes 60A and 60B through which the heater power supply rod 61 is inserted. , 122 is set so that the inner diameter of the portion of the mounting base 100 is slightly larger than the inner diameter of the portion of the tube fixing base 104.

そして、上記保護支柱管６０Ａ、６０Ｂは、それぞれ上記各貫通孔１２０、１２２内を挿通されて、その下端部は取付台座１００の各貫通孔１２０、１２２内に開放された状態で臨むようになっている。また、上記管固定台１０４の上面と上記各保護支柱管６０Ａ、６０Ｂの周囲とを熱溶着等によって接合固定するようにしている。従って、管固定台１０４の上面には、溶接部１０１Ａ、１０１Ｂが形成されることになる。そして、管固定台１０４と取付台座１００との接合面には、上記各貫通孔１２０、１２２をそれぞれ囲むようにして例えばＯリングよりなるシール部材１０７Ａ、１０７Ｂがそれぞれ介在されている。   The protective support pipes 60A and 60B are inserted through the through holes 120 and 122, respectively, and the lower ends of the protective support pipes 60A and 60B are opened in the through holes 120 and 122 of the mounting base 100. ing. Further, the upper surface of the tube fixing base 104 and the surroundings of the protection column tubes 60A and 60B are joined and fixed by heat welding or the like. Therefore, welds 101A and 101B are formed on the upper surface of the tube fixing base 104. Then, seal members 107A and 107B made of, for example, O-rings are interposed on the joint surface between the tube fixing base 104 and the mounting base 100 so as to surround the through holes 120 and 122, respectively.

また、上記各ヒータ給電棒６１の下端部には、例えばモリブデン等よりなる導電性の金属棒１０８Ａ、１０８Ｂがそれぞれ接合されており、その下端部は処理容器２２の底部４４側へ突き出ている。上記各金属棒１０８Ａ、１０８Ｂには、上記各保護支柱管６０Ａ、６０Ｂの下端部より少し離間させて例えばアルミナ等のセラミックよりなる円柱状の絶縁スリーブ１２４Ａ、１２４Ｂが、これを貫通するようにして取り付け固定されている。この絶縁スリーブ１２４Ａ、１２４Ｂと各金属棒１０８Ａ、１０８Ｂとは例えばろう付けにより気密に取り付けされている。   In addition, conductive metal rods 108A and 108B made of, for example, molybdenum are joined to the lower end portions of the heater power supply rods 61, respectively, and the lower end portions protrude toward the bottom portion 44 side of the processing vessel 22. In each of the metal rods 108A and 108B, columnar insulating sleeves 124A and 124B made of ceramic such as alumina are provided so as to pass through the metal rods 108A and 108B. Mounting is fixed. The insulating sleeves 124A and 124B and the metal bars 108A and 108B are airtightly attached by, for example, brazing.

そして、上記絶縁スリーブ１２４Ａ、１２４Ｂの各外周面と、取付台座１００における上記各貫通孔１２０、１２２の内周面との間には、Ｏリング等よりなるシール部材１２６Ａ、１２６Ｂがそれぞれ介在されており、気密性を維持するようになっている。これにより、上記取付台座１００における各貫通孔１２０、１２２内は気密な空間になされ、ここに前述のパージガス流通用気密室６２Ａ、６２Ｂが形成されることになり、これらのパージガス流通用気密室６２Ａ、６２Ｂは、それぞれ保護支柱管６０Ａ、６０Ｂ内へ連通された状態となっている。   Seal members 126A and 126B made of O-rings are interposed between the outer peripheral surfaces of the insulating sleeves 124A and 124B and the inner peripheral surfaces of the through holes 120 and 122 in the mounting base 100, respectively. It is designed to maintain airtightness. As a result, the through holes 120 and 122 in the mounting base 100 are formed in an airtight space, and the purge gas circulation airtight chambers 62A and 62B are formed therein. These purge gas circulation airtight chambers 62A are formed. , 62B are in communication with the protective support pipes 60A, 60B, respectively.

このように、各保護支柱管６０の下端部を固定する管固定台１０４の周辺部には、これを囲むようにして例えばステンレススチール等よりなる固定治具１３０が設けられており、この固定治具１３０はボルト１３１によって取付台座１００側へ固定されている。   As described above, the fixing jig 130 made of, for example, stainless steel is provided around the pipe fixing base 104 for fixing the lower end portion of each protection column pipe 60 so as to surround the fixing fixing pipe 130. Are fixed to the mounting base 100 side by bolts 131.

ここで各部分について寸法の一例を説明すると、載置台５８の直径は、３００ｍｍ（１２インチ）ウエハ対応の場合には３４０ｍｍ程度、２００ｍｍ（８インチ）ウエハ対応の場合には２３０ｍｍ程度、４００ｍｍ（１６インチ）ウエハ対応の場合には４６０ｍｍ程度である。また各保護支柱管６０の直径は８〜１６ｍｍ程度、各給電棒６１、９６の直径は４〜６ｍｍ程度である。   Here, an example of the dimensions of each part will be described. The diameter of the mounting table 58 is about 340 mm for a 300 mm (12 inch) wafer, and about 230 mm and 400 mm (16 mm for a 200 mm (8 inch) wafer. In the case of supporting an inch) wafer, it is about 460 mm. Moreover, the diameter of each protection support | pillar pipe | tube 60 is about 8-16 mm, and the diameter of each feed rod 61 and 96 is about 4-6 mm.

そして、上記パージガス流通用気密室６２Ａ、６２Ｂに対して不活性ガスを供給するために、前記不活性ガス供給手段６３（図１参照）が設けられている。具体的には、この不活性ガス供給手段６３は、図１乃至図３にも示すように、上記パージガス流通用気密室６２Ａ、６２Ｂへ不活性ガスを導入する不活性ガス導入路１５０と、上記パージガス流通用気密室６２Ａ、６２Ｂから導入された不活性ガスを排出させる不活性ガス排出路１５２とを有している。   The inert gas supply means 63 (see FIG. 1) is provided to supply the inert gas to the purge gas circulation airtight chambers 62A and 62B. Specifically, as shown in FIGS. 1 to 3, the inert gas supply means 63 includes an inert gas introduction passage 150 for introducing an inert gas into the purge gas circulation airtight chambers 62A and 62B, and And an inert gas discharge path 152 for discharging the inert gas introduced from the purge gas circulation airtight chambers 62A and 62B.

図示例では、上記不活性ガス導入路１５０は、上記２つのパージガス流通用気密室６２Ａ、６２Ｂ内の一方のパージガス流通用気密室６２Ａへ連通されている。この不活性ガス導入路１５０の途中には、マスフローコントローラのような流量制御器１５４及びガス供給時に開状態となる開閉弁１５６が順次介設されており、必要に応じて不活性ガスとして例えばＮ２ ガスを流量正制御しつつ供給できるようになっている。尚、不活性ガスとしては、Ｎ２ に替えてＡｒ、Ｈｅ等の希ガスを用いてもよい。この不活性ガス導入路１５０の一部として、上記処理容器２２の底部４４及び上記取付台座１００には上記一方のパージガス流通用気密室６２Ａに連通されるガス通路１５８（図３参照）が、例えば穿孔により形成されている。また、上記底部４４と取付台座１００との接合面には、上記ガス通路１５８を囲むようにして、例えばＯリングよりなるシール部材１６０が介在されており、この部分のシール性を維持するようになっている。 In the illustrated example, the inert gas introduction path 150 is communicated with one purge gas circulation airtight chamber 62A in the two purge gas circulation airtight chambers 62A and 62B. A flow rate controller 154 such as a mass flow controller and an on-off valve 156 that is opened when the gas is supplied are sequentially provided in the middle of the inert gas introduction path 150, and as an inert gas, for example, N Two gases can be supplied with positive flow control. As the inert gas, a rare gas such as Ar or He may be used instead of N 2 . As a part of the inert gas introduction path 150, a gas passage 158 (see FIG. 3) communicating with the one purge gas circulation airtight chamber 62A is provided in the bottom 44 of the processing vessel 22 and the mounting base 100, for example. It is formed by perforation. Further, a sealing member 160 made of, for example, an O-ring is interposed on the joint surface between the bottom portion 44 and the mounting base 100 so as to surround the gas passage 158, and the sealing performance of this portion is maintained. Yes.

また不活性ガス排出路１５２は、他方のパージガス流通用気密室６２Ｂへ連通されると共に、この下流側は、排気系４８の圧力調整弁５０と真空ポンプ５２との間の排気通路４９（図１参照）へ接続されており、パージガス流通用気密室６２Ｂ内の雰囲気を真空引きできるようになっている。また、この不活性ガス排出路１５２の途中には、開閉弁１６２が介設されており、真空引きの有無をコントロールできるようになっている。   Further, the inert gas discharge path 152 communicates with the other purge gas circulation airtight chamber 62B, and the downstream side thereof is an exhaust passage 49 (see FIG. 1) between the pressure control valve 50 of the exhaust system 48 and the vacuum pump 52. The atmosphere in the purge gas circulation airtight chamber 62B can be evacuated. In addition, an on-off valve 162 is provided in the middle of the inert gas discharge path 152 so that the presence or absence of evacuation can be controlled.

この不活性ガス排出路１５２の一部として、上記処理容器２２の底部４４及び上記取付台座１００には上記他方のパージガス流通用気密室６２Ｂに連通されるガス通路１６４（図３参照）が、例えば穿孔により形成されている。また、上記底部４４と取付台座１００との接合面には、上記ガス通路１６４を囲むようにして、例えばＯリングよりなるシール部材１６６が介在されており、この部分のシール性を維持するようになっている。   As a part of the inert gas discharge path 152, a gas passage 164 (see FIG. 3) communicating with the other purge gas circulation airtight chamber 62B is provided in the bottom 44 of the processing vessel 22 and the mounting base 100, for example. It is formed by perforation. Further, a sealing member 166 made of, for example, an O-ring is interposed on the joint surface between the bottom portion 44 and the mounting base 100 so as to surround the gas passage 164, and the sealing performance of this portion is maintained. Yes.

これにより、不活性ガス導入路１５０から一方のパージガス流通用気密室６２Ａ内へ導入された窒素ガス（不活性ガス）は、一方の保護支柱管６０Ａ内、載置台５のヒータ収容空間７４内、他方の保護支柱管６０Ｂ内、他方のパージガス流通用気密室６２Ｂ内及び不活性ガス排出路１５２を順次流れて排気系４８側へ排出されるようになっている。   Thereby, nitrogen gas (inert gas) introduced from the inert gas introduction path 150 into one purge gas circulation airtight chamber 62A is placed in one protective support pipe 60A, in the heater housing space 74 of the mounting table 5, The other protective strut pipe 60B, the other purge gas circulation airtight chamber 62B, and the inert gas discharge path 152 sequentially flow and are discharged to the exhaust system 48 side.

ここで図１へ戻って、加熱手段６８の各ヒータ給電棒６１に接続される各配線１３２、１３４は、上記ヒータ電源部１３６に接続されており、図示しない熱電対により測定された温度に基づいて上記加熱手段６８への給電量を制御して所望する温度を維持するようになっている。   Returning to FIG. 1, the wires 132 and 134 connected to the heater power supply rods 61 of the heating means 68 are connected to the heater power source 136 and are based on the temperature measured by a thermocouple (not shown). Thus, the amount of power supplied to the heating means 68 is controlled to maintain a desired temperature.

また、上記兼用給電棒９６に接続される配線１３８には、静電チャック用の直流電源１４０とバイアス用の高周波電力を印加するための高周波電源１４２とがそれぞれ接続されており、載置台５８に載置されたウエハＷを静電吸着すると共に、プロセス時に下部電極となる載置台５８にバイアスとして高周波電力を印加できるようになっている。この高周波電力の周波数としては１３．５６ＭＨｚを用いることができるが、他に４００ｋＨｚ等を用いることができ、この周波数に限定されるものではない。   Further, a DC power source 140 for electrostatic chuck and a high frequency power source 142 for applying high frequency power for bias are connected to the wiring 138 connected to the dual-purpose power supply rod 96, respectively. The mounted wafer W is electrostatically attracted, and high-frequency power can be applied as a bias to the mounting table 58 serving as a lower electrode during the process. As the frequency of the high-frequency power, 13.56 MHz can be used, but 400 kHz or the like can be used in addition, and is not limited to this frequency.

そして、この処理装置２０の全体の動作、例えばプロセス圧力の制御、載置台５８の温度制御、処理ガスの供給や供給停止、不活性ガス供給手段６３による不活性ガスの供給や供給停止等は、例えばコンピュータ等よりなる装置制御部１７０により行われることになる。そして、この装置制御部１７０は、上記動作に必要なコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体１７２を有している。この記憶媒体１７２は、フレキシブルディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）やハードディスクやフラッシュメモリ等よりなる。   The entire operation of the processing apparatus 20, for example, control of the process pressure, temperature control of the mounting table 58, supply or stop of processing gas, supply or stop of supply of inert gas by the inert gas supply means 63, For example, it is performed by the apparatus control unit 170 formed of a computer or the like. The apparatus control unit 170 includes a storage medium 172 that stores a computer program necessary for the above operation. The storage medium 172 includes a flexible disk, a CD (Compact Disc), a hard disk, a flash memory, or the like.

次に、以上のように構成されたプラズマを用いた処理装置２０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４２、搬出入口４０を介して処理容器２２内へ搬入され、このウエハＷは、上昇された押し上げピン７８に受け渡された後に、この押し上げピン７８を降下させることにより、ウエハＷを載置台構造５４の各保護支柱管６０に支持された載置台５８の熱拡散板６６の上面に載置してこれを支持する。この時に、載置台５８の熱拡散板６６に設けた兼用電極６９に直流電源１４０より直流電圧を印加することにより静電チャックが機能し、ウエハＷを載置台５８上に吸着して保持する。尚、静電チャックの代わりにウエハＷの周辺部を押さえるクランプ機構を用いる場合もある。   Next, the operation of the processing apparatus 20 using the plasma configured as described above will be described. First, the unprocessed semiconductor wafer W is loaded into the processing container 22 through the gate valve 42 and the loading / unloading port 40 held by a transfer arm (not shown) and opened, and the wafer W is lifted up. After being transferred to the pins 78, the push-up pins 78 are lowered to place the wafer W on the upper surface of the heat diffusion plate 66 of the mounting table 58 supported by each protection column tube 60 of the mounting table structure 54. Support this. At this time, the electrostatic chuck functions by applying a DC voltage from the DC power source 140 to the dual-purpose electrode 69 provided on the heat diffusion plate 66 of the mounting table 58, and the wafer W is attracted and held on the mounting table 58. In some cases, a clamp mechanism that holds the periphery of the wafer W is used instead of the electrostatic chuck.

次に、シャワーヘッド部２４へ各種の処理ガスを、それぞれ流量制御しつつ供給して、このガスをガス噴射孔３２Ａ、３２Ｂより噴射して処理空間Ｓへ導入する。そして、排気系４８の真空ポンプ５２の駆動を継続することにより、処理容器２２内の雰囲気を真空引きし、そして、圧力調整弁５０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の温度は所定のプロセス温度に維持されている。すなわち、載置台５８の加熱手段６８を構成するヒータ素線７０にヒータ電源部１３６より電圧を印加することにより発熱させている。   Next, various processing gases are supplied to the shower head unit 24 while controlling the flow rate, and the gases are injected from the gas injection holes 32A and 32B and introduced into the processing space S. Then, by continuing to drive the vacuum pump 52 of the exhaust system 48, the atmosphere in the processing container 22 is evacuated, and the valve opening degree of the pressure adjusting valve 50 is adjusted to change the atmosphere of the processing space S to a predetermined level. Maintain at process pressure. At this time, the temperature of the wafer W is maintained at a predetermined process temperature. That is, heat is generated by applying a voltage from the heater power source 136 to the heater wire 70 constituting the heating means 68 of the mounting table 58.

この結果、ヒータ素線７０からの熱でウエハＷが昇温加熱される。尚、熱拡散板６６には図示しない熱電対が設けられており、この測定値に基づいてヒータ電源部１３６は、フィードバックで温度制御することになる。このため、ウエハＷの温度を常に面内均一性が高い状態で温度制御することができる。この場合、プロセスの種類にもよるが、載置台５８の温度は例えば７００℃程度に達する。   As a result, the wafer W is heated and heated by the heat from the heater wire 70. The thermal diffusion plate 66 is provided with a thermocouple (not shown), and the heater power source 136 controls the temperature by feedback based on the measured value. For this reason, the temperature of the wafer W can be controlled in a state where the in-plane uniformity is always high. In this case, although depending on the type of process, the temperature of the mounting table 58 reaches about 700 ° C., for example.

またプラズマ処理を行う時には、高周波電源３８を駆動することにより、上部電極であるシャワーヘッド部２４と下部電極である載置台５８との間に高周波を印加し、処理空間Ｓにプラズマを生成して所定のプラズマ処理を行う。また、この際に、載置台５８の熱拡散板６６に設けた兼用電極６９にバイアス用の高周波電源１４２から高周波電力を印加することにより、プラズマイオンの引き込みを行うことができる。   Further, when performing plasma processing, a high frequency power source 38 is driven to apply a high frequency between the shower head portion 24 that is the upper electrode and the mounting table 58 that is the lower electrode to generate plasma in the processing space S. A predetermined plasma treatment is performed. At this time, plasma ions can be attracted by applying high-frequency power from the high-frequency power source 142 for bias to the dual-purpose electrode 69 provided on the heat diffusion plate 66 of the mounting table 58.

ここで上記載置台構造５４における機能について詳しく説明する。まず、上述のように加熱手段６８のヒータ素線７０へは２本のヒータ給電棒６１を介して電力が供給される。そして、図示しない熱電対の測定値に基づいて、フィードバック制御により供給電力が制御される。   Here, the function in the mounting structure 54 will be described in detail. First, as described above, electric power is supplied to the heater wire 70 of the heating means 68 via the two heater power supply rods 61. And based on the measured value of the thermocouple which is not shown in figure, supply electric power is controlled by feedback control.

更には、兼用電極６９へは、兼用給電棒９６を介して静電チャック用の直流電圧とバイアス用の高周波電力が印加される。そして、上記各ヒータ給電棒６１及び兼用給電棒９６は、上端が載置台５８の載置台本体６４の下面に気密に熱溶着等された細い保護支柱管６０（６０Ａ〜６０Ｃ）内にそれぞれ個別に挿通されている。そして、同時に、これらの保護支柱管６０は載置台５８自体を起立させて支持している。   Furthermore, a DC voltage for electrostatic chuck and a high-frequency power for bias are applied to the dual-purpose electrode 69 via the dual-purpose power supply rod 96. The heater power supply rod 61 and the dual-purpose power supply rod 96 are individually provided in thin protective column tubes 60 (60A to 60C) whose upper ends are hermetically heat-welded to the lower surface of the mounting table main body 64 of the mounting table 58, respectively. It is inserted. At the same time, these protective support pipes 60 stand and support the mounting table 58 itself.

更にウエハの処理時には、不活性ガス供給手段６３により、流量制御された不活性ガスとして例えばＮ２ ガスが不活性ガス導入路１５０を介して一方のパージガス流通用気密室６２Ａ（図３参照）内へ導入されてパージしている。このＮ２ ガスは、一方のヒータ給電棒６１を挿通する保護支柱管６０Ａ内、ヒータ素線７０を収容するヒータ収容空間７４内、他方のヒータ給電棒６１を挿通する保護支柱管６０Ｂ内及び他方のパージガス流通用気密室６２Ｂ（図３参照）の順で流れて行き、更に、不活性ガス排出路１５２を介して排気系４８の排気通路４９へ真空排気されて行く。 Further, at the time of wafer processing, for example, N 2 gas as an inert gas whose flow rate is controlled by the inert gas supply means 63 passes through the inert gas introduction path 150 in one of the purge gas circulation airtight chambers 62A (see FIG. 3). Introduced to purge. This N 2 gas is contained in the protective strut tube 60A through which one heater power supply rod 61 is inserted, in the heater accommodating space 74 in which the heater wire 70 is accommodated, in the protective strut tube 60B through which the other heater power supply rod 61 is inserted, and on the other side. The purge gas circulation airtight chamber 62B (see FIG. 3) flows in this order, and is further evacuated to the exhaust passage 49 of the exhaust system 48 via the inert gas discharge passage 152.

さて、このような状況において、ウエハＷに対する処理が繰り返し行われる載置台５８の昇温及び降温が繰り返されることになる。そして、この載置台５８の温度の昇降によって、例えば載置台５８の温度が前述したように７００℃程度に達すると、熱伸縮によって載置台５８の中心部では０．２〜０．３ｍｍ程度の距離だけ半径方向への熱伸縮差が生ずる。この場合、従来の載置台構造の場合には、非常に硬いセラミック材よりなる載置台と直径が大きな支柱とを熱拡散接合により強固に一体結合していたので、上記した僅か０．２〜０．３ｍｍ程度の熱伸縮差とはいえ、この熱伸縮差に伴って発生する熱応力の繰り返しにより、載置台と支柱との接合部が破損する現象が頻発していた。   In such a situation, the temperature increase and decrease of the mounting table 58 in which the processing for the wafer W is repeatedly performed is repeated. Then, when the temperature of the mounting table 58 reaches about 700 ° C., for example, as described above, the distance of about 0.2 to 0.3 mm at the center of the mounting table 58 due to thermal expansion and contraction. Only a thermal expansion / contraction difference in the radial direction occurs. In this case, in the case of the conventional mounting table structure, the mounting table made of a very hard ceramic material and the support column having a large diameter are firmly integrally bonded by thermal diffusion bonding. Although the thermal expansion / contraction difference is about 3 mm, a phenomenon in which the joint between the mounting table and the support column is frequently damaged due to the repeated thermal stress generated with the thermal expansion / contraction difference.

これに対して、本発明では載置台５８は、直径が１ｃｍ程度の細い複数本、ここでは３本の保護支柱管６０により結合されて支持されているので、これらの各保護支柱管６０は載置台５８の水平方向の熱伸縮に追従して移動でき、従って、上記した載置台５８の熱伸縮を許容することができる。この結果、載置台５８と各保護支柱管６０との接合部に熱応力が加わることがなくなり、各保護支柱管６０の上端部や載置台５８の下面、すなわち両者の連結部が破損することを防止することができる。   On the other hand, in the present invention, the mounting table 58 is supported by being coupled by a plurality of thin supporting columns 60 having a diameter of about 1 cm, here three protective supporting columns 60. The table 58 can move following the horizontal thermal expansion / contraction of the mounting table 58, and thus the thermal expansion / contraction of the mounting table 58 can be allowed. As a result, thermal stress is no longer applied to the joint between the mounting table 58 and each protection column tube 60, and the upper end of each protection column tube 60 and the lower surface of the mounting table 58, that is, the connecting portion between them is damaged. Can be prevented.

また、石英よりなる上記各保護支柱管６０は、載置台５８の下面に溶着により強固に結合されているが、この保護支柱管６０の直径は前述したように１０ｍｍ程度であって小さく、この結果、載置台５８から各保護支柱管６０への伝熱量を少なくすることができる。従って、各保護支柱管６０側へ逃げる熱を少なくできるので、その分、載置台５８においてクールスポットの発生を大幅に抑制することができる。   Further, each of the protective support pipes 60 made of quartz is firmly bonded to the lower surface of the mounting table 58 by welding, but the diameter of the protective support pipes 60 is as small as about 10 mm as described above. The amount of heat transferred from the mounting table 58 to each protective column pipe 60 can be reduced. Therefore, since the heat escaping to the protection column pipes 60 can be reduced, the generation of cool spots can be significantly suppressed in the mounting table 58 accordingly.

また上記ヒータ給電棒６１や兼用給電棒９６はそれぞれ保護支柱管６０に被われているので、腐食性のプロセスガスに晒されることはなく、腐食することを防止することができる。また、上述のように、ヒータ給電棒６１を挿通する保護支柱管６０Ａ、６０Ｂ内やヒータ素線７０を収容するヒータ収容空間７４内にはこれに沿ってＮ２ ガスが流されているので、このヒータ給電棒６１やヒータ素線７０が酸素に晒されることはなく、従って、これらが酸化によって劣化することを防止することができる。特に、上記ヒータ給電棒６１やヒータ素線７０が高温時に酸素雰囲気中で比較的に酸化され易いカーボンにより構成されている場合には、上記酸化抑制効果を顕著に発揮することができる。 Further, since the heater power supply rod 61 and the dual-purpose power supply rod 96 are respectively covered with the protective support tube 60, they are not exposed to corrosive process gas and can be prevented from being corroded. Further, as described above, the N 2 gas is caused to flow in the protective support pipes 60A and 60B through which the heater power supply rod 61 is inserted and in the heater housing space 74 in which the heater wire 70 is housed. The heater power supply rod 61 and the heater element wire 70 are not exposed to oxygen, and therefore, they can be prevented from being deteriorated by oxidation. In particular, when the heater power supply rod 61 and the heater element wire 70 are made of carbon that is relatively easily oxidized in an oxygen atmosphere at a high temperature, the above-described oxidation suppression effect can be remarkably exhibited.

この際、パージを行なう保護支柱管６０Ａ、６０Ｂは、ヒータ給電棒６１が挿通可能なサイズとすればよく、従来の支柱４（図８参照）に比べて容積が非常に少ないので、そのガス量は従来の載置台構造と比較して少なくすることができ、その分、不活性ガスの消費量も少なくできるので、ランニングコストを削減することができる。   At this time, the protective column pipes 60A and 60B for purging may be sized so that the heater power supply rod 61 can be inserted therethrough, and the volume thereof is very small compared to the conventional column 4 (see FIG. 8). Can be reduced compared with the conventional mounting table structure, and the consumption of the inert gas can be reduced accordingly, so that the running cost can be reduced.

このように、本発明によれば、被処理体である半導体ウエハＷを載置する載置台５８を、ヒータ給電棒６１が内部に挿通された複数の保護支柱管６０で処理容器２２の底部より起立させて支持するようにしたので、従来構造の支柱と比較して載置台と保護支柱管との接合部の面積が少なくなるので、その分、熱の逃げを少なくしてクールスポットの発生を抑制することができる。従って、載置台５８に大きな熱応力が発生することを防止して、この載置台自体が破損することを防止することができると共に、保護支柱管は、従来の支柱に比べて容積が少ないので腐食防止用のパージガスの供給量を抑制することができる。   As described above, according to the present invention, the mounting table 58 on which the semiconductor wafer W, which is the object to be processed, is placed from the bottom of the processing vessel 22 with the plurality of protective support columns 60 into which the heater power supply rod 61 is inserted. Since it is supported upright, the area of the joint between the mounting table and the protective column tube is reduced compared to the column with the conventional structure, thereby reducing the heat escape and generating cool spots. Can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent a large thermal stress from being generated on the mounting table 58 and prevent the mounting table itself from being damaged, and the protective column tube is corroded because it has a smaller volume than the conventional column. The supply amount of the purge gas for prevention can be suppressed.

この場合、兼用給電棒９６を保護支柱管６０Ｃ内に挿通させ、この保護支柱管６０Ｃでも載置台５８を支持させるようにしたので、この載置台５８を安定的に支持することができる。更に、ヒータ給電棒６１が挿通された保護支柱管６０Ａ、６０Ｂ内に連通されたパージガス流通用気密室６２Ａ、６２Ｂに不活性ガスを流すようにしたので、ヒータ給電棒６１やこれに接続される加熱手段６８（ヒータ素線７０）が酸化されることを抑制することができる。   In this case, since the dual-purpose power supply rod 96 is inserted into the protective column pipe 60C and the mounting column 58 is also supported by the protective column tube 60C, the mounting column 58 can be stably supported. Furthermore, since the inert gas is allowed to flow through the purge gas circulation airtight chambers 62A and 62B communicated with the protective support pipes 60A and 60B through which the heater power supply rod 61 is inserted, the heater power supply rod 61 and the heater power supply rod 61 are connected thereto. Oxidation of the heating means 68 (heater strand 70) can be suppressed.

＜第１の変形実施例＞
上記実施例では、図２乃至図４に示すように、取付台座１００における２つのパージガス流通用気密室６２Ａ、６２Ｂは、ここでは互いに分離区画して設けたが、これに限定されず、図６に示すように構成してもよい。すなわち、図６は本発明の載置台構造の第１の変形実施例の下部の水平断面を示す模式図であり、ここでは上記２つのパージガス流通用気密室６２Ａ、６２Ｂ間を、取付台座１００に設けたバイパス路１８０により連通している。 <First Modification>
In the above embodiment, as shown in FIGS. 2 to 4, the two purge gas circulation airtight chambers 62A and 62B in the mounting base 100 are provided separately from each other here, but the present invention is not limited to this. You may comprise as shown in. That is, FIG. 6 is a schematic view showing a horizontal section of the lower part of the first modified embodiment of the mounting table structure of the present invention. Here, the space between the two purge gas circulation airtight chambers 62A and 62B is connected to the mounting base 100. It communicates with the provided bypass path 180.

これによれば、一方のパージガス流通用気密室６２Ａに導入されたＮ２ ガスは、上記保護支柱管６０Ａ、６０Ｂやヒータ収容空間７４内に流れることなく、バイパス路１８０を介して直接的に他方のパージガス流通用気密室６２Ｂ内へ流れることになる。この場合にも上記保護支柱管６０Ａ、６０Ｂやヒータ収容空間７４内に酸素が侵入することを防止できるので、上記ヒータ給電棒６１やヒータ素線７０が酸化されるのを抑制することができる。 According to this, the N 2 gas introduced into one purge gas circulation airtight chamber 62A does not flow into the protective strut pipes 60A and 60B or the heater accommodating space 74, but directly through the bypass passage 180. Will flow into the purge gas circulation airtight chamber 62B. Also in this case, since it is possible to prevent oxygen from entering the protective support pipes 60A and 60B and the heater accommodating space 74, it is possible to suppress the heater power supply rod 61 and the heater wire 70 from being oxidized.

＜第２の変形実施例＞
上記各実施例では、加熱手段６８は載置台５８の全体に対して１ゾーンの領域で加熱する場合を例にとって説明したが、これに限定されず、載置台５８を同心円状に、或いは２以上の複数のゾーンの領域に区分して加熱する場合にも本発明を適用することができる。 <Second Modification>
In each of the above-described embodiments, the case where the heating unit 68 heats the entire mounting table 58 in an area of one zone has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the mounting table 58 is concentrically or two or more. The present invention can also be applied to the case of heating by dividing into a plurality of zones.

この場合には、加熱手段６８を構成するヒータ素線７０は、ゾーン毎に同心円状に複数に分割されており、各分割されたヒータ素線毎に電力インと電力アウトの２つのヒータ給電棒が接続されることになる。そして、先の実施例と同様に各ヒータ給電棒毎に保護支柱管に挿通されることになる。図７は本発明の載置台構造において上述のように複数、例えば２つのゾーンにヒータ素線が分割された時の第２の変形実施例における下部の水平断面を示す模式図である。尚、先に図１〜図６を参照して説明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ある。   In this case, the heater wire 70 constituting the heating means 68 is divided into a plurality of concentric circles for each zone, and two heater feed rods of power in and power out for each of the divided heater wires. Will be connected. As in the previous embodiment, each heater power supply rod is inserted into the protective support tube. FIG. 7 is a schematic diagram showing a lower horizontal cross section in the second modified embodiment when the heater wire is divided into a plurality of, for example, two zones as described above in the mounting table structure of the present invention. In addition, the same referential mark is attached | subjected about the same component as the component demonstrated previously with reference to FIGS.

上記載置台５８を同心円状に区画された２つのゾーンの領域で加熱する場合には、上記加熱手段６８のヒータ素線７０は同心円状に２つに分割されて内周ゾーンのヒータ素線と外周ゾーンのヒータ素線となる。図７においては、例えば内周ゾーンのヒータ素線に接続されるヒータ給電棒を２本のヒータ給電棒６１として示し、これらは保護支柱管６０Ａ、６０Ｂ内にそれぞれ挿通されている。上記各ヒータ素線は、それぞれ対応するヒータ収容空間内に配設される。   In the case where the mounting table 58 is heated in the area of two zones concentrically divided, the heater wire 70 of the heating means 68 is divided into two concentric circles so that the heater wire in the inner peripheral zone It becomes a heater wire in the outer peripheral zone. In FIG. 7, for example, the heater power supply rods connected to the heater wires in the inner peripheral zone are shown as two heater power supply rods 61, which are respectively inserted into the protective support pipes 60A and 60B. Each heater wire is disposed in a corresponding heater housing space.

また、外周ゾーンのヒータ素線に接続されるヒータ給電棒を２本のヒータ給電棒６１−１として示しており、これらは保護支柱管６０（６０Ｄ、６０Ｅ）内にそれぞれ挿通されている。そして、上記保護支柱管６０Ｄ、６０Ｅの下方にも、先のパージガス流通用気密室６２Ａ、６２Ｂと同じ構造のパージガス流通用気密室６２Ｄ、６２Ｅがそれぞれ形成されている。そして、内周ゾーンに対応するパージガス流通用気密室６２Ａ、６２Ｂと外周ゾーンに対応するパージガス流通用気密室６２Ｄ、６２Ｅの内の一方のパージガス流通用気密室同士、例えばパージガス流通用気密室６２Ａ、６２Ｄ同士が取付台座１００に設けたガス通路１８２により連通される。また、他方のパージガス流通用気密室６２Ｂ、６２Ｅ同士も取付台座１００に設けたガス通路１２４により連通されている。これにより不活性ガスであるＮ２ ガスを、内周ゾーンのヒータ収容空間と外周ゾーンのヒータ収容空間とに並列に、すなわちパラレルに流すことができるようになっている。 In addition, the heater power supply rods connected to the heater wires in the outer peripheral zone are shown as two heater power supply rods 61-1, which are respectively inserted into the protective support tube 60 (60D, 60E). Further, purge gas circulation airtight chambers 62D and 62E having the same structure as the purge gas circulation airtight chambers 62A and 62B are formed below the protective support pipes 60D and 60E, respectively. Then, one of the purge gas circulation hermetic chambers 62A and 62B corresponding to the inner peripheral zone and one of the purge gas circulation hermetic chambers 62D and 62E corresponding to the outer peripheral zone, for example, the purge gas circulation hermetic chamber 62A, 62D communicates with each other through a gas passage 182 provided in the mounting base 100. The other purge gas circulation airtight chambers 62 </ b> B and 62 </ b> E are also communicated with each other by a gas passage 124 provided in the mounting base 100. As a result, N 2 gas, which is an inert gas, can flow in parallel, that is, in parallel, to the heater housing space in the inner circumferential zone and the heater housing space in the outer circumferential zone.

この場合にも、先の図１乃至図５において説明した実施例と同様な作用効果を発揮することができる。更に、この第２の変形実施例の場合には、２本の保護支柱管６０Ｄ、６０Ｅが増加した分だけ、載置台５８をより安定的に支持することができる。   Also in this case, the same effects as those of the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 5 can be exhibited. Furthermore, in the case of this second modified embodiment, the mounting table 58 can be supported more stably by the amount of the two protective support pipes 60D and 60E being increased.

また図７に示す第２の変形実施例において、上記ガス通路１８２、１８４を設けないで、内周ゾーンに対応する保護支柱管６０Ａ、６０Ｂと外周ゾーンに対応する保護支柱管６０Ｄ、６０Ｅとに対して、それぞれ個別に不活性ガス供給手段を設けるようにしてもよい。すなわち、保護支柱管６０Ｄ、６０Ｅに対しても不活性ガス導入路及び不活性ガス排出路を設けるようにしてもよい。また、このように載置台５８に対して複数のゾーンに区分された領域を加熱する場合において、各ゾーンのヒータ給電棒の内の１つをアース用の給電棒として共通に用いるようにしてもよい。   Further, in the second modified embodiment shown in FIG. 7, without providing the gas passages 182 and 184, the protective support pipes 60A and 60B corresponding to the inner peripheral zone and the protective support pipes 60D and 60E corresponding to the outer peripheral zone are provided. On the other hand, an inert gas supply means may be provided individually. That is, an inert gas introduction path and an inert gas discharge path may be provided for the protective support pipes 60D and 60E. Further, when heating the region divided into a plurality of zones with respect to the mounting table 58 in this way, one of the heater power supply rods of each zone may be commonly used as a grounding power supply rod. Good.

尚、以上の各実施例では、プラズマ処理ができる処理装置を例にとって説明したが、プラズマ処理でなく、通常のプラズマレスの熱処理を行う処理装置にも本発明を適用することができる。この場合には、プラズマ用の高周波電源３８等を設けず、また兼用電極６９やこれに付随する兼用給電棒９６等も設けないで省略することができる。   In each of the above embodiments, a processing apparatus capable of performing plasma processing has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a processing apparatus that performs normal plasma-less heat treatment instead of plasma processing. In this case, the plasma high-frequency power source 38 or the like is not provided, and the dual-purpose electrode 69 and the dual-purpose power supply rod 96 associated therewith are not provided.

また、上記各実施例では、前述したように載置台５８に設けた熱電対の記載は省略したが、この熱電対を構成する熱電対棒も、上述したように構成される保護支柱管６０内に挿通するようにして設置するのは勿論である。   Further, in each of the above-described embodiments, the description of the thermocouple provided on the mounting table 58 is omitted as described above. However, the thermocouple rod constituting the thermocouple is also included in the protective column tube 60 configured as described above. Of course, it is installed so as to be inserted through.

また、本実施例ではプラズマを用いた処理装置を例にとって説明したが、上述したようにこれに限定されず、載置台５８に加熱手段６８を埋め込むようにした載置台構造を用いた全ての処理装置、例えばプラズマを用いたプラズマＣＶＤによる成膜装置、プラズマを用いない熱ＣＶＤによる成膜装置、エッチング装置、熱拡散装置、拡散装置、改質装置等にも適用することができる。   In the present embodiment, the processing apparatus using plasma has been described as an example. However, as described above, the present invention is not limited to this, and all processing using the mounting table structure in which the heating unit 68 is embedded in the mounting table 58. The present invention can also be applied to an apparatus, for example, a film forming apparatus using plasma CVD using plasma, a film forming apparatus using thermal CVD not using plasma, an etching apparatus, a thermal diffusion apparatus, a diffusion apparatus, and a reforming apparatus.

更には、ガス供給手段としてはシャワーヘッド部２４に限定されず、例えば処理容器２２内へ挿通されたガスノズルによりガス供給手段を構成してもよい。また、ここ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、ガラス基板、ＬＣＤ基板、セラミック基板等にも本発明を適用することができる。   Furthermore, the gas supply means is not limited to the shower head unit 24, and the gas supply means may be constituted by, for example, a gas nozzle inserted into the processing container 22. Although the semiconductor wafer is described as an example of the object to be processed here, the present invention is not limited thereto, and the present invention can be applied to a glass substrate, an LCD substrate, a ceramic substrate, and the like.

２０ 処理装置
２２ 処理容器
２４ シャワーヘッド部（ガス供給手段）
４８ 排気系
５４ 載置台構造
５８ 載置台
６０，６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ 保護支柱管
６１ ヒータ給電棒
６２Ａ，６２Ｂ パージガス流通用気密室
６３ 不活性ガス供給手段
６４ 載置台本体
６６ 熱拡散板
６８ 加熱手段
７２ 収容溝
７４ ヒータ収容空間
９６ 兼用給電棒
１００ 取付台座
１０４ 管固定台
１３６ ヒータ電源部
１５０ 不活性ガス導入路
１５２ 不活性ガス排出路
１５８ ガス通路
１６４ ガス通路
Ｗ 半導体ウエハ（被処理体）
20 treatment device 22 treatment vessel 24 shower head (gas supply means)
48 Exhaust system 54 Mounting table structure 58 Mounting table 60, 60A, 60B, 60C Protective strut pipe 61 Heater feed rod 62A, 62B Purge gas circulation airtight chamber 63 Inert gas supply means 64 Mounting table main body 66 Heat diffusion plate 68 Heating means 72 Accommodating groove 74 Heater accommodating space 96 Dual-purpose power supply rod 100 Mounting base 104 Pipe fixing base 136 Heater power supply section 150 Inert gas introduction path 152 Inert gas discharge path 158 Gas path 164 Gas path W Semiconductor wafer (object to be processed)

Claims (10)

排気が可能になされた処理容器内に設けられて処理すべき被処理体を載置するための載置台構造において、
前記被処理体を載置して支持すると共に前記被処理体を加熱する加熱手段が設けられた誘電体よりなる載置台と、
前記処理容器の底部側より起立させて設けられ、上端部が前記載置台の下面に接合されると共に下端部が開放された複数の保護支柱管と、
前記保護支柱管内に挿通されると共に上端部が前記加熱手段に接続されたヒータ給電棒と、
前記処理容器の底部側に設けられると共に、前記保護支柱管内に連通されたパージガス流通用気密室と、
前記パージガス流通用気密室内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、
を備えたことを特徴とする載置台構造。 In a mounting table structure for mounting an object to be processed that is provided in a processing container that can be exhausted,
A mounting table made of a dielectric provided with heating means for mounting and supporting the object to be processed and heating the object to be processed;
A plurality of protective support pipes that are provided upright from the bottom side of the processing container, the upper end of which is joined to the lower surface of the mounting table, and the lower end of which is opened;
A heater feed rod inserted into the protective column tube and having an upper end connected to the heating means;
An airtight chamber for purging gas circulation, which is provided on the bottom side of the processing vessel and communicated with the protective strut pipe;
An inert gas supply means for supplying an inert gas into the purge gas circulation hermetic chamber;
A mounting table structure characterized by comprising: 前記不活性ガス供給手段は、
前記パージガス流通用気密室に不活性ガスを導入する不活性ガス導入路と、
前記パージガス流通用気密室に導入された不活性ガスを排出させる不活性ガス排出路とを有していることを特徴とする請求項１記載の載置台構造。 The inert gas supply means includes
An inert gas introduction path for introducing an inert gas into the purge gas circulation airtight chamber;
2. The mounting table structure according to claim 1, further comprising an inert gas discharge path for discharging the inert gas introduced into the purge gas circulation hermetic chamber. 前記不活性ガス排出路は、真空引きされていることを特徴とする請求項２記載の載置台構造。 The mounting table structure according to claim 2, wherein the inert gas discharge path is evacuated. 前記パージガス流通用気密室は、前記ヒータ給電棒に対応させて個別に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の載置台構造。 4. The mounting table structure according to claim 1, wherein the purge gas circulation airtight chamber is individually provided corresponding to the heater power supply rod. 5. 前記各パージガス流通用気密室は、連通されていることを特徴とする請求項４記載の載置台構造。 5. The mounting table structure according to claim 4, wherein each of the purge gas circulation airtight chambers communicates with each other. 前記加熱手段はヒータ素線を有しており、前記ヒータ素線は前記載置台内に設けたヒータ収容空間内に配設されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の載置台構造。 The said heating means has a heater strand, The said heater strand is arrange | positioned in the heater accommodating space provided in the mounting base mentioned above, The one of the Claims 1 thru | or 5 characterized by the above-mentioned. The mounting table structure described in 1. 前記複数のパージガス流通用気密室は、前記保護支柱管内と前記ヒータ収容空間内を介して連通されていることを特徴とする請求項６記載の載置台構造。 The mounting table structure according to claim 6, wherein the plurality of purge gas circulation hermetic chambers are communicated with each other through the protective support pipe and the heater housing space. 前記ヒータ素線は、同心円状に複数のゾーンに分割されると共に、前記複数のゾーン毎に前記不活性ガス供給手段は設けられることを特徴とする請求項６又は７記載の載置台構造。 8. The mounting table structure according to claim 6, wherein the heater wire is concentrically divided into a plurality of zones, and the inert gas supply means is provided for each of the plurality of zones. 前記ヒータ素線は、カーボン線、タングステン線、モリブデン線よりなる群から選択される１の材料よりなることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の載置台構造。 9. The mounting table structure according to claim 6, wherein the heater wire is made of one material selected from the group consisting of a carbon wire, a tungsten wire, and a molybdenum wire. 被処理体に対して処理を施すための処理装置において、
排気が可能になされた処理容器と、
前記被処理体を載置するために請求項１乃至９のいずれか一項に記載の載置台構造と、
前記処理容器内へガスを供給するガス供給手段と、
を備えたことを特徴とする処理装置。 In a processing apparatus for performing processing on an object to be processed,
A processing vessel that can be evacuated;
The mounting table structure according to any one of claims 1 to 9, for mounting the object to be processed,
Gas supply means for supplying gas into the processing vessel;
A processing apparatus comprising:
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