JP2014060191A

JP2014060191A - 基板処理装置及び半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JP2014060191A
Application number: JP2012202710A
Authority: JP
Inventors: Naoki Ukae; 直樹宇加江
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2012-09-14
Filing date: 2012-09-14
Publication date: 2014-04-03

Abstract

【課題】各部品の破壊や接触不良等による不安定な加熱を無くし、安定で信頼性の高い基板処理装置を提供する。
【解決手段】上記課題を解決するために、基板を処理する処理室と、基板を加熱するヒータと、前記ヒータを内包し、前記処理室内に設けられた基板支持台と、前記基板支持台を支持するシャフトと、前記シャフト内に挿通されたヒータ配線と、前記ヒータに電力を供給する電力供給線と、前記ヒータ配線と前記電力供給線を接続する接続機構と、前記接続機構の抵抗値を計測する計測部と、前記各構成を制御する制御部と、を有する基板処理装置を提供する。

【選択図】図１

Description

本発明は、基板支持台に設けた加熱機構によって基板を処理する基板処理装置及び半導体装置の製造方法に関する。

基板を処理する過程では、基板を所定の温度に加熱して、基板を処理する。
枚葉装置の場合、例えば、基板を支持する基板支持部近辺にランプや抵抗加熱などの加熱機構を設けて、基板を加熱する方法が知られている。
ＷＯ２００４／９５５６０号パンフレット

抵抗加熱機構の場合、電源からある程度の電力を供給することで抵抗加熱機構そのものを加熱し、加熱された抵抗加熱機構からの熱伝導により基板を加熱している。ところが、装置を稼動し続けることで、抵抗加熱機構や、それまでに経由する部品が破壊もしくは劣化し、接触不良となってしまうことがあった。それにより、基板を所望の温度に加熱できない、もしくは加熱そのものができないなど、装置の信頼性を著しく低下させてしまうという問題がある。

以上の問題を解決するために、各部品の破壊や接触不良等による不安定な加熱を無くし、安定で信頼性の高い基板処理装置及び半導体装置の製造方法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、基板を加熱するヒータと、前記ヒータを内包し、前記処理室内に設けられた基板支持台と、前記基板支持台を支持するシャフトと、前記シャフト内に挿通されたヒータ配線と、前記ヒータに電力を供給する電力供給線と、前記ヒータ配線と前記電力供給線を接続する接続機構と、前記接続機構の抵抗値を計測する計測部と、前記各構成を制御する制御部と、を有する基板処理装置が提供される。

本発明の他の態様によれば、基板を処理室内に設けられた基板支持台に載置する工程と、前記基板支持台に内包されたヒータに、前記基板支持台を支持するシャフト内に挿通されたヒータ配線及び前記ヒータ配線に接続された電力供給線から電力を供給し、前記基板を加熱する工程と、前記加熱する工程の間、前記ヒータ配線と前記電力供給線を接続する接続機構の抵抗値を検出する工程と、前記処理室から基板を搬出する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。

各部品の破壊や接触不良等による不安定な加熱を無くし、安定で信頼性の高い基板処理装置及び半導体装置の製造方法を提供することができる。

本実施形態にかかる基板処理装置の断面構成図である。本実施形態にかかる基板処理装置のシャフトの垂直断面図である。本実施形態にかかる基板処理装置のシャフトの水平断面図である。本実施形態にかかる基板処理装置におけるヒータ端子接続部の部分拡大図である。本実施形態にかかる基板処理装置における基板支持台に配設されたヒータ及びその周辺の説明図である。本発明の他の実施形態に係る基板処理装置であるＩＣＰ方式プラズマ処理装置を示す概略構成図である。本発明の更に他の実施形態に係る基板処理装置であるＥＣＲ方式プラズマ処理装置を示す概略構成図である。

前述のように、装置を稼動し続けることで、抵抗加熱機構や、それまでに経由する部品が破壊もしくは接触不良となってしまうことがあった。これは、熱による部品の変形、部品の経時劣化などによるものと考えられる。

以下に、熱や経時劣化による部品の変形が起きても、安定した信頼性の高い基板処理装置について説明する。

（１）基板処理装置の構成
まず、本実施形態にかかる半導体装置の製造方法を実施する基板処理装置の構成例について、図１を用いて説明する。図１は、かかる基板処理装置としてのＭＭＴ装置の断面構成図である。ＭＭＴ装置とは、電界と磁界とにより高密度プラズマを発生できる変形マグネトロン型プラズマ源（ＭｏｄｉｆｉｅｄＭａｇｎｅｔｒｏｎＴｙｐｅｄＰｌａｓｍａＳｏｕｒｃｅ）を用い、例えばシリコンウエハ等のシリコン基板２００をプラズマ処理する装置である。

基板処理装置１００は、基板としてのシリコン基板２００をプラズマ処理する処理炉２０２を備えている。そして、処理炉２０２は、処理室２０１を構成する処理容器２０３と、サセプタ２１７と、ゲートバルブ２４４と、シャワーヘッド２３６と、ガス排気口２３５と、プラズマ生成機構（筒状電極２１５、上部磁石２１６ａ及び下部磁石２１６ｂ）と、コントローラ１２１とを備えている。

処理室２０１を構成する処理容器２０３は、第１の容器であるドーム型の上側容器２１０と、第２の容器である碗型の下側容器２１１とを備えている。そして、上側容器２１０が下側容器２１１の上に被せられることにより、処理室２０１が形成される。なお、上側容器２１０は、酸化アルミニウム又は石英等の非金属材料で形成されており、下側容器２１１はアルミニウムで形成されている。

下側容器２１１の側壁には、仕切弁となるゲートバルブ２４４が設けられている。ゲートバルブ２４４が開いている時には、搬送部（図中省略）を用いて処理室２０１内へシリコン基板２００を搬入し、または処理室２０１外へとシリコン基板２００を搬出することができるようになっている。ゲートバルブ２４４を閉めることにより、処理室２０１内を気密に閉塞することができるようになっている。

処理室２０１の底側中央には、シリコン基板２００を保持する基板保持部としてのサセプタ２１７が配置されている。サセプタ２１７は、シリコン基板２００上に形成する膜の金属汚染を低減することが出来るように、例えば、窒化アルミニウム、セラミックス、石英等の非金属材料で形成されている。サセプタ２１７は、基板を水平姿勢で下方から支持する平板状の基板支持台５００（図５参照）と、基板支持台５００を水平姿勢で下方から支持する筒状、例えば円筒状のシャフト２６８（図２参照）と、を主に備えている。

サセプタ２１７の内部（具体的には図５における基板支持台５００の内部）には、加熱部としてのヒータ２１７ｂが内包され一体的に埋め込まれており、シリコン基板２００を加熱できるようになっている。ヒータ２１７ｂには、ヒータ配線２１７ｃの一端が接続されている。ヒータ配線２１７ｃの他端は、ヒータ電力供給線２１９、インピーダンス整合装置２７４を経由してヒータ用電源２１８に接続されている。ヒータ電力供給線２１９及びヒータ配線２１７ｃを経由してヒータ用電源２１８から電力が供給されると、ヒータ２１７ｂが加熱される。加熱されたヒータ２１７ｂは、輻射熱によりシリコン基板２００表面を、たとえば４５０℃〜９００℃程度にまで加熱できるようにしている。ヒータ２１７ｂ、ヒータ配線２１７ｃ及びヒータ電力供給線２１９の詳細は後述する。

サセプタ２１７は下側容器２１１と電気的に絶縁されている。サセプタ２１７の内部には、インピーダンスを変化させる電極としての第２の電極（図中省略）が装備されている。この第２の電極は、インピーダンス整合装置２７４を介して接地されている。インピーダンス整合装置２７４は、コイルや可変コンデンサから構成されており、コイルのパターン数や可変コンデンサの容量値を制御することにより、第２の電極（図中省略）及びサセプタ２１７を介してシリコン基板２００の電位を制御できるようになっている。

サセプタ２１７には、サセプタ２１７を昇降させる図示しないサセプタ昇降部が設けられている。サセプタ２１７には、貫通孔２１７ａが設けられている。前述の下側容器２１１底面には、シリコン基板２００を突上げるウエハ突上げピン２６６が、少なくとも３箇所設けられている。そして、貫通孔２１７ａ及びウエハ突上げピン２６６は、サセプタ昇降部によりサセプタ２１７が下降させられた時にウエハ突上げピン２６６がサセプタ２１７とは非接触な状態で貫通孔２１７ａを突き抜けるように、互いに配置されている。

処理室２０１の上部には、処理室２０１内へ供給するガスを分散させるシャワーヘッド２３６が設けられている。シャワーヘッド２３６は、キャップ状の蓋体２３３と、ガス導入口２３４と、バッファ室２３７と、開口２３８と、遮蔽プレート２４０と、ガス吹出口２３９と、を備えている。

ガス導入口２３４には、バッファ室２３７内へガスを供給するガス供給管２３２が接続されている。バッファ室２３７は、ガス導入口２３４より導入される反応ガス２３０を分散する分散空間として機能する。

尚、ガス供給管２３２は、開閉弁であるバルブ２４３ａと、流量制御器であるマスフローコントローラ２４１とを介して、窒素含有ガス（反応ガス）としての窒素（Ｎ_２）ガスを供給するＮ_２ガスボンベ（図示しない）に接続されている。また、ガス供給管２３２は、処理室２０１内に水素含有ガス（反応ガス）を供給するように、水素含有ガスとしての水素（Ｈ_２）ガスを供給するＨ_２ガスボンベ（図示しない）にも接続されている。また、同様に、ガス供給管２３２は、処理室２０１内に希釈ガスとしての希ガスを供給するように、希ガス用ガスボンベ（図示しない）にも接続されている。それぞれのガスボンベは、それぞれ開閉弁であるバルブを備えている。これらのバルブ及びバルブ２４３ａを開閉させることにより、ガス供給管２３２を介して処理室２０１内へ反応ガス及び／又は希ガスをそれぞれ供給自在に構成されている。主に、ガス供給管２３２、バルブ２４３ａ、マスフローコントローラ２４１により、ガス供給部が構成されている。

ここではＮ_２ガス、Ｈ_２ガス、希ガスごとにガスボンベを用いることを記載したが、それに限るものではなく、替わりにアンモニア（ＮＨ_３）のガスボンベを設けても良い。また、反応ガスにおいて窒素の割合を多くする場合、更に窒素ガスのガスボンベを設けても良い。

下側容器２１１の側壁には、処理室２０１内からガスを排気するガス排気口２３５が設けられている。ガス排気口２３５には、ガスを排気するガス排気管２３１が接続されている。ガス排気管２３１には、上流側から順に、圧力調整器であるＡＰＣ（ａｕｔｏｐｒｅｓｓｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２４２、開閉弁であるバルブ２４３ｂ、排気装置である真空ポンプ２４６が設けられている。主に、ガス排気管２３１、ＡＰＣ２４２、バルブ２４３ｂにより、排気部が構成されている。尚、真空ポンプ２４６を排気部に含めても良い。

処理容器２０３（上側容器２１０）の外周には、処理室２０１内のプラズマ生成領域２２４を囲うように、第１の電極としての筒状電極２１５が設けられている。筒状電極２１５は、筒状、例えば円筒状に形成されている。筒状電極２１５は、インピーダンスの整合を行う整合器２７２を介して、高周波電力を印加する高周波電源２７３に接続されている。筒状電極２１５は、処理室２０１に供給される反応ガスをプラズマ励起させる放電部として機能する。

筒状電極２１５の外側表面の上下端部には、上部磁石２１６ａ及び下部磁石２１６ｂがそれぞれ取り付けられている。上部磁石２１６ａ及び下部磁石２１６ｂは、それぞれ筒状、例えばリング状に形成された永久磁石として構成されている。

上部磁石２１６ａ及び下部磁石２１６ｂは、処理室２０１の半径方向に沿った両端（すなわち内周端と外周端）にそれぞれ磁極を有している。上部磁石２１６ａ及び下部磁石２１６ｂの磁極の向きは、上下で互いに逆向きになるよう配置されている。すなわち、上部磁石２１６ａ及び下部磁石２１６ｂの内周部の磁極同士は異極となっている。これにより、筒状電極２１５の内側表面に沿って、円筒軸方向の磁力線が形成されている。

処理室２０１内に反応ガスを導入した後、筒状電極２１５に高周波電力を供給して電界を形成するとともに、上部磁石２１６ａ及び下部磁石２１６ｂを用いて磁界を形成することにより、処理室２０１内にマグネトロン放電プラズマが生成される。この際、放出された電子を上述の電磁界が周回運動させることにより、プラズマの電離生成率が高まり、長寿命かつ高密度のプラズマを生成させることができる。

なお、筒状電極２１５、上部磁石２１６ａ及び下部磁石２１６ｂの周囲には、これらが形成する電磁界が外部環境や他の処理炉等の装置に悪影響を及ぼさないように、電磁界を有効に遮蔽する金属製の遮蔽板２２３が設けられている。

主に、筒状電極２１５、整合器２７２、上部磁石２１６ａ、下部磁石２１６ｂにより、本実施形態に係るプラズマ生成部が構成されている。尚、プラズマ生成部として高周波電源２７３を含めても良い。

また、制御部としてのコントローラ１２１は、信号線Ａを通じてＡＰＣ２４２、バルブ２４３ｂ、及び真空ポンプ２４６を、信号線Ｂを通じてサセプタ昇降部を、信号線Ｃを通じてゲートバルブ２４４を、信号線Ｄを通じて整合器２７２、及び高周波電源２７３を、信号線Ｅを通じてマスフローコントローラ２４１、及びバルブ２４３ａを、さらに図示しない信号線を通じてヒータ用電源２１８やインピーダンス整合部２７４、抵抗センサ１０１（計測部）を、それぞれ制御するように構成されている。

ヒータ配線２１７ｃとヒータ電力供給線２１９との接続部の端子部は、酸化すること及び電流が多く流れることで抵抗値が上昇することを過去の実験より確認している。この抵抗値の上昇値を監視することにより、ヒータ等の異常の事前検知が可能となる。抵抗値である閾値は２種類以上設け、第１の閾値では警告を表示あるいは発報し、現在処理中の生産ロットの処理を中断する。第２の閾値では、警告を表示あるいは発報し、ヒータ用電源の電力を低下させつつ、高周波電源から筒状電極への電力供給を継続し、現在処理中の生産ロットの処理が完了したら、基板処理装置１００の動作を停止する。

続いて、図２、３、４、５を用いて、ヒータ配線２１７ｃとヒータ電力供給線２１９との接続部、及びその周辺の構成について説明する。図２は、シャフト２６８の垂直断面図であり、図３は、シャフト２６８の水平断面図である。なお、図３は、図２のＦ−Ｆの水平断面図であり、図２は、図３のＧ−Ｇの垂直断面図である。図４は、ヒータ端子接続部、すなわち、ヒータ配線２１７ｃとヒータ電力供給線２１９との接続部の部分拡大図である。図５は、基板支持台５００内に配設されたヒータ２１７ｂ及びその周辺を説明する図である。

図５に示すように、基板支持台５００内に配設されたヒータ２１７ｂは、第一のヒータとしての外側ヒータ５０１と、他のヒータとしての内側ヒータ５０４とを備えている。外側ヒータ５０１及び内側ヒータ５０４はそれぞれ環状に構成され、外側ヒータ５０１が外側に、内側ヒータ５０４が内側になるように、互いに同心円状に配置されている。外側ヒータ５０１の両端には、電力が入力される入力端子５０２及び電力を出力する出力端子５０３が設けられる。また、内側ヒータ５０４の両端には、電力が入力される入力端子５０５及び電力を出力する出力端子５０６が設けられる。入力端子から出力端子に向けてそれぞれ電力を供給することで、各ヒータは加熱される。

ヒータ配線２１７ｃは、外側ヒータ５０１用のヒータ配線３０７と、内側ヒータ５０４用のヒータ配線３０８と、を有する。各ヒータ配線３０７，３０８は、それぞれ、入力側のヒータ配線３０７ａ，３０８ａと、出力側のヒータ配線３０７ｂ，３０８ｂと、を有する。また、ヒータ電力供給線２１９は、外側ヒータ電力供給線（入力）３２１、外側ヒータ電力供給線（出力）３２２、内側ヒータ電力供給線（入力）３２３、内側ヒータ電力供給線（出力）３２４を有する。ヒータ配線３０７の内、入力側のヒータ配線３０７ａは、一端が外側ヒータ５０１の入力端子５０２に接続され、他端が外側ヒータ電力供給線（入力）３２１に接続されている。ヒータ配線３０７の内、出力側のヒータ配線３０７ｂは、一端が外側ヒータ５０１の出力端子５０３に接続され、他端が外側ヒータ電力供給線（出力）３２２に接続されている。ヒータ配線３０８の内、入力側のヒータ配線３０８ａは、一端が内側ヒータ５０４の入力端子５０５に接続され、他端が内側ヒータ電力供給線（入力）３２３に接続されている。ヒータ配線３０８の内、出力側のヒータ配線３０８ｂは、一端が内側ヒータ５０４の出力端子５０６に接続され、他端が内側ヒータ電力供給線（出力）３２４に接続されている。ヒータ配線２１７ｃとヒータ電力供給線２１９との接続機構の構成については後述する。

主に、ヒータ配線２１７ｃ、ヒータ電力供給線２１９、及びこれらの接続機構（後述）により、シャフト２６８内に挿通された配線が構成される。また、主に、ヒータ配線３０７（ヒータ配線３０７ａ，３０７ｂ）、外側ヒータ電力供給線３２１、外側ヒータ電力供給線３２２、及びこれらの接続機構（後述）により、第一のヒータとしての外側ヒータ５０１に電力を供給する第一の配線が構成される。また、主に、ヒータ配線３０８（ヒータ配線３０８ａ，３０８ｂ）、内側ヒータ電力供給線３２３、内側ヒータ電力供給線３２４、及びこれらの接続機構（後述）により、他のヒータとしての内側ヒータ５０４に電力を供給する他の配線が構成される。

図２に示すように、ヒータ配線２１７ｃ（図２では３０７ａ，３０８ａも示されている）は、上述のシャフト２６８が備える円筒状のシャフトトップ３０１の内側に配設されている。また、ヒータ電力供給線２１９（図２では３２１，３２３も示されている）は、シャフト２６８が備える円筒状のシャフトベース３０２の内側に配設されている。シャフトトップ３０１はシャフトベース３０２上に配置され、シャフト固定部材３０３がシャフトトップ３０１のフランジ３１１に固定されることで、シャフトトップ３０１がシャフトベース３０２に固定されている。主に、シャフトトップ３０１、シャフトベース３０２、シャフト固定部材３０３及びフランジ３１１により、シャフト２６８が構成されている。

各配線（ヒータ配線２１７ｃ、ヒータ電力供給線２１９、及びこれらの接続機構）は、保持部としての保持具３０６によって保持される。具体的には、ヒータ配線２１７ｃとヒータ電力供給線２１９との接続機構が保持具３０６によって保持される。保持具３０６は、シャフト２６８の内部、具体的には、シャフトトップ３０１とシャフトベース３０２との接続部の内部に設けられており、各配線の延伸方向に延伸されている。

保持具３０６が設けられたシャフト２６８の内壁（具体的にはシャフトベース３０２の内壁）と保持具３０６との間であり、外側ヒータ５０１用のヒータ配線３０７ａ，３０７ｂに接続される外側ヒータ電力供給線３２１と外側ヒータ電力供給線３２２の近傍には、ガス供給部としてのパージガス供給部を備えるパージガス供給管３１４が配設されている。具体的には、図３に示すように、パージガス供給管３１４は、内側ヒータ電力供給線３２３、内側ヒータ電力供給線３２４から見て、外側ヒータ電力供給線３２１と外側ヒータ電力供給線３２２を介した位置に設けられている。言い換えるならば、パージガス供給管３１４と、内側ヒータ電力供給線３２３、内側ヒータ電力供給線３２４との間に、外側ヒータ電力供給線３２１と外側ヒータ電力供給線３２２とが設けられている。

パージガス供給管３１４の上端には、パージガスを噴射するガス供給機構としてのパージガス供給孔３１４ａが開設されている。外側ヒータ５０１に接続された接続機構（外側ヒータ電力供給線３２１，３２２とヒータ配線３０７ａ，３０７ｂとの接続機構）とパージガス供給孔３１４ａとの距離は、内側ヒータ５０４に接続された接続機構（内側ヒータ電力供給線３２３，３２４とヒータ配線３０８ａ，３０８ｂとの接続機構）とパージガス供給孔３１４ａとの距離より短くなるよう構成されている。従って、パージガス供給孔３１４ａから噴射されたパージガスは、外側ヒータ電力供給線３２１，３２２側から、内側ヒータ電力供給線３２３，３２４側に向かって流れる。すなわち、パージガス供給孔３１４ａから噴射されたパージガスは、外側ヒータ電力供給線３２１，３２２とヒータ配線３０７ａ，３０７ｂとの接続機構の周辺を先にパージした後、内側ヒータ電力供給線３２３，３２４側に向かって流れ、内側ヒータ電力供給線３２３，３２４とヒータ配線３０８ａ，３０８ｂとの接続機構の周辺をパージする。このようにパージガスを供給することで、各配線や接続機構が冷却されると共に、接続機構の酸化が防止される。前記パージガスは、前記内側ヒータ電力供給線３２３及び／又は前記外側ヒータ電力供給線３２１から各ヒータに電力を供給する間不活性ガスを供給する。ここでは供給される不活性ガスをパージガスと呼んだが、各配線や接続機構を冷却する役割があることから、冷却ガスと呼んでも良い。

ところで、前述のように、外側ヒータ５０１と内側ヒータ５０４とは石英製の基板支持台５００に内包されている。外側ヒータ５０１は、基板支持台５００の側面から近い位置にあるため、基板支持台５００の側面から熱が逃げやすく、温度が上昇し難い。基板処理装置においては、シリコン基板２００の面内加熱を均一とすることが求められているが、外側ヒータ５０１は上述のように熱逃げが発生するため、内側ヒータ５０４と外側ヒータ５０１の電力を一定（同一の電力）とした場合、シリコン基板２００の外側（外周側）の温度が内側（中央側）より低くなる、という問題が起きる。そこで、本実施形態では、外側ヒータ５０１の電力を、内側ヒータ５０４の電力よりも高くする。これにより、基板支持台５００側面からの熱逃げを補填でき、その結果、シリコン基板２００の面内加熱を均一にすることができる。

外側ヒータ５０１の電力を内側ヒータ５０４の電力より高くした場合、外側ヒータ５０１に接続された各配線（ヒータ配線３０７ａ，３０７ｂ、外側ヒータ電力供給線３２１，３２２）が、内側ヒータ５０４に接続された各配線（ヒータ配線３０８ａ，３０８ｂ、内側ヒータ電力供給線３２３，３２４）と比較して、熱的負荷が高くなる。更には、その熱負荷によって、外側ヒータ５０１に接続された各配線の破損率が高くなる。特に、後述するように、外側ヒータ電力供給線３２１，３２２とヒータ配線３０７ａ，３０７ｂとの接続機構では、温度が上昇し易く、破損率が顕著に高くなる。そこで、上述のように、外側ヒータ電力供給線３２１，３２２側から、内側ヒータ電力供給線３２３，３２４側に向けてパージガスを流す。外側ヒータ電力供給線３２１，３２２とヒータ配線３０７ａ，３０７ｂとの接続機構の周辺を先にパージし、内側ヒータ電力供給線３２３，３２４とヒータ配線３０８ａ，３０８ｂとの接続機構の周辺を後でパージすることで、外側ヒータ５０１に接続される各配線や接続機構を優先的に冷却することができる。その結果、外側ヒータ５０１に接続された各配線の破損率を低下させることができる。

ところで、外側ヒータ５０１や内側ヒータ５０４の温度を上昇させると、熱伝導や輻射によって保持具３０６の温度も上昇する。装置のメンテナンスを行わずに長期運用することで、保持具３０６は熱により酸化が進む。特に後述するワッシャ４０７が酸化することで、酸化炭素へ化学変化を起こし、カーボンワッシャ４０７自体が薄くなってしまう。そのため、ヒータ配線接続端子２１７ｄと電源線２１９の接続部では局部的な接触となり、異常発熱が発生すると推測される。また、局部的な異常発熱が継続的に発生することにより、ヒータ配線接続端子２１７ｄの破損に至ることとなる。更に、ワッシャ４０７の酸化により、接続部の緩みが発生し、緩みによる異常放電、異常加熱が発生すると推測される。局部的な異常発熱は、ヒータ配線２１７ｃとヒータ配線接続端子２１７ｄとの間で温度差を引き起こし、それがＳｉＣで構成されているヒータ配線２１７ｃ中に微小なクラックの発生の原因となることが考えられる。

そこで、本実施形態では、図１に示すように、ヒータ配線２１７ｃとヒータ電力供給線２１９との接続機構部に抵抗センサ（例えばクランプセンサ等）１０１を設け、この接続機構部の抵抗値を間接的に検出するようにし、係る抵抗値が所定の抵抗値を超えた場合に、内側ヒータ５０４、外側ヒータ５０１への電力供給量を調整する。このように調整することで、ワッシャ４０７に過度の熱負荷が加わるのを回避するようにしている。

抵抗センサ１０１によって検出された電流値、電圧値は、コントローラ１２１に送信される。コントローラ１２１は、受信した電流値、電圧値から保持具３０６の抵抗値を算出する。すなわち、間接的に検出されたヒータ配線２１７ｃとヒータ電力供給線２１９との接続機構の抵抗値、或いは間接的に検出された外側ヒータ５０１や内側ヒータ５０４の抵抗値が所定の値を超えた場合に、その抵抗値を下げるよう、内側ヒータ５０４及び外側ヒータ５０１への電力供給量を調整する。ここでいう所定の値とは、後述するようにヒータ配線２１７ｃとヒータ電力供給線２１９との接続機構が破損しない抵抗値であり、または内側ヒータ５０４、外側ヒータ５０１が破損しない程度の抵抗値を言う。かかる制御については後述する。

また、図３に示すように、本実施形態に係る保持具３０６では、各ヒータ電力供給線２１９の間に、仕切りを設けている。具体的には、外側ヒータ電力供給線３２１、３２２と内側ヒータ電力供給線３２３、３２４との間に仕切り３２７を設けている。更に、仕切り３２７と交差するように、外側ヒータ電力供給線３２１と外側ヒータ電力供給線３２２との間、及び内側ヒータ電力供給線３２３と内側ヒータ電力供給線３２４との間に仕切り３２６を設けている。言い換えるならば、電力供給線の入力側配線と出力側配線の間に仕切り３２６を設けている。これらの仕切りによって、たとえ配線や接続機構が破損したとしても、隣接する配線との接触を防止することができる。即ち、配線が接触した場合の更なる電気的な悪影響（過電流による故障など）を防止することができる。

また、図２に示すように、シャフト２６８内には、シャフトベース３０２とシャフト固定部材３０３とにより構成された空間Ｃ１が、保持具３０６を囲むように設けられている。空間Ｃ１内には、保持具３０６、各配線、更には接続機構が所定以上の温度にならないよう冷却する冷却剤が流れるように構成されている。

続いて、図２と図４を用いて、ヒータ配線２１７ｃ（ヒータ配線３０７ａ，３０７ｂ，３０８ａ，３０８ｂ）とヒータ電力供給線２１９（外側ヒータ電力供給線３２１、外側ヒータ電力供給線３２２、内側ヒータ電力供給線３２３、内側ヒータ電力供給線３２４）との接続機構の構成について説明する。

ヒータ配線２１７ｃの端部（ヒータ電力供給線２１９との接続箇所）は、平板状のヒータ配線接続端子２１７ｄを有している。ヒータ配線接続端子２１７ｄには、止め孔４０１が設けられている。ヒータ配線２１７ｃ及びヒータ配線接続端子２１７ｄはそれぞれ耐酸化性、導電性を有する材料で形成することが好ましく、例えば炭化珪素（ＳｉＣ）で形成されている。シャフトベース３０２内は酸素成分が含まれた雰囲気であり、またシャフトトップ３０１内も完全に気密にすることは難しく、同様に酸素成分が含まれた雰囲気である。そこで、ヒータ配線２１７ｃ及びヒータ配線接続端子２１７ｄは、前述のように酸化し難い導電性材料から構成することが望ましい。仮に酸化してしまうと、それにより劣化が起こり、ヒータ２１７ｂへの電力供給が不十分となる。その結果、シリコン基板２００に対して十分な加熱ができなくなってしまう。

ヒータ電力供給線２１９の端部（ヒータ配線接続端子２１７ｄとの接続箇所）は、平板状の接続端子４０２を有している。接続端子４０２には固定孔４０３が設けられている。
ヒータ電力供給線２１９及び接続端子４０２は、それぞれ耐酸化性、導電性を有し、且つ安価な材料で形成することが好ましく、例えば鉄やニッケルなどの材料を用いて形成されている。

接続端子４０２とヒータ配線接続端子２１７ｄとの接触面には、ヒータ配線接続端子２１７ｄと接続端子４０２とを接続する熱膨張率吸収部材としてのワッシャ４０７が配置されている。ワッシャ４０７は、導電性、耐熱性を有する材料で形成することが好ましく、例えばカーボン材を用いて形成されている。接続端子４０２、ワッシャ４０７、ヒータ配線接続端子２１７ｄを重ね合わせた状態で、締結ボルト４０６の軸部を、接続端子４０２の固定孔４０３側からヒータ配線接続端子２１７ｄの止め孔４０１側へと貫通させ、ワッシャ４０５を介してナット４０４と締結させることで、ヒータ配線接続端子２１７ｄと接続端子４０２とが電気的に、且つ物理的に接続される。主に、接続端子４０２、ワッシャ４０７、ヒータ配線接続端子２１７ｄ、締結ボルト４０６、ワッシャ４０５、ナット４０４により、ヒータ配線２１７ｃとヒータ電力供給線２１９との接続機構が構成される。

上述の構成により、ヒータ配線接続端子２１７ｄと接続端子４０２とが違う材料、すなわち熱膨張率の異なる材料から形成されていても、ワッシャ４０７がそれらの熱膨張差を吸収し、ヒータ配線接続端子２１７ｄと接続端子４０２との電気的接続を維持し、常に所望の電力を供給することができる。また、ヒータ配線接続端子２１７ｄや接続端子４０２の熱応力による破損を回避することができる。

ただし、ワッシャ４０７はカーボン材から形成されているため、酸化してしまうことが考えられる。ワッシャ４０７が酸化した場合、過度の熱負荷がかかるとワッシャ４０７そのものの劣化や変形が起き、その結果、接続端子４０２からヒータ配線接続端子２１７ｄに、所望の電力を供給できなくなってしまう。また、接触不良等により、ワッシャ４０７近辺で急激に温度が上昇し、周囲の機器に悪影響を与える可能性がある。

そこで、本実施形態では、ヒータ配線２１７ｃとヒータ電力供給線２１９との接続機構部に抵抗センサ（例えばクランプセンサ等）１０１を設け、この接続機構部の抵抗値を間接的に検出するようにし、係る抵抗値が所定の抵抗値を超えた場合に、内側ヒータ５０４、外側ヒータ５０１への電力供給量を調整する。このように調整することで、ワッシャ４０７に過度の熱負荷が加わるのを回避するようにしている。

尚、本実施例のサセプタは、平板状の基板支持台５００（図５参照）と、基板支持台５００を水平姿勢で下方から支持する筒状、例えば円筒状のシャフト２６８（図２参照）、を主に備えていることを記載したが、それに限らず、ヒータやヒータ配線、電力供給線、ヒータ配線と電力供給線を接続する接続機構部、センサ１０１を含めても良い。

（２）半導体装置の製造方法
次に、本発明の基板処理装置における半導体装置の製造方法の一工程として、シリコン基板２００上に形成されているゲート絶縁膜の窒化処理の方法を例に説明する。なお、以下の説明において、ＭＭＴ装置を構成する各部の動作はコントローラ１２１により制御される。ここでは、キャパシタのゲート絶縁膜を一例とし、説明する。

（シリコン基板の搬入工程）
シリコン基板２００の搬送位置までサセプタ２１７を下降させて、サセプタ２１７の貫通孔２１７ａにウエハ突上げピン２６６を貫通させる。その結果、突き上げピン２６６が、サセプタ２１７表面よりも所定の高さ分だけ突出した状態となる。搬入されるシリコン基板には、他のＣＶＤ装置やＡＬＤ装置を用いて、ＣＶＤ法やＡＬＤ法によって、キャパシタのゲート絶縁膜が予め形成されている。ゲート絶縁膜は例えばシリコン酸化膜によって形成されている。

次に、ゲートバルブ２４４を開き、図中省略の搬送部を用いて、サセプタ２１７の表面から突出させたウエハ突上げピン２６６上に、シリコン基板２００を支持させる。続いて、搬送部を処理室２０１の外へ退避させ、ゲートバルブ２４４を閉じて処理室２０１を密閉する。続いて、シャフト２６８を、図示しないモータ等のサセプタ昇降部を用いてサセプタ２１７を上昇させる。その結果、サセプタ２１７の上面にシリコン基板２００を配置させる。その後、シリコン基板２００をその処理位置まで上昇させる。

（シリコン基板の加熱工程）
続いて、サセプタの内部に埋め込まれたヒータ２１７ｂに電力を供給し、シリコン基板２００の表面を加熱する。シリコン基板２００の表面温度は、室温より高く、例えば７５０℃（デバイスの性能を劣化させる温度）より低い温度とすることが好ましい。より好ましくは、２００℃以上であって７００℃未満の温度が望ましい。

なお、ヒータ２１７ｂに電力を供給すると、ヒータ配線２１７ｃ、ヒータ電力供給線２１９、及びこれらの接続機構である保持具３０６の温度も上昇する。また、ヒータ２１７ｂの温度を上昇させると、熱伝導や輻射によって保持具３０６の温度も上昇する。クランプセンサ１０１によって検出された保持具３０６の電流及び電圧データは、コントローラ１２１によって受信される。コントローラ１２１は、クランプセンサ１０１から受信した電流及び電圧データより検出される抵抗値に応じて、基板処理装置の動作を以下のように制御する。

（第一レベル）
第一レベルとは、クランプセンサ１０１によって検出された保持具３０６の抵抗値が「第一の値」以上であった場合に実施される制御である。

ここで、「第一の値」とは、外側ヒータ５０１、内側ヒータ５０４、ヒータ配線２１７ｃとヒータ電力供給線２１９との接続機構（保持具３０６）の少なくともいずれかが破損する可能性のある値をいう。なお、「第一の値」とは、外側ヒータ５０１、内側ヒータ５０４、接続部自体の温度ではなく、あくまでも、これらの温度変化をリニアに伝達する保持具３０６の温度に相当する抵抗値である。この「第一の値」は、実験的に求めることができる。例えば、発明者等の実験によれば、ＳｉＣにより形成された外側ヒータ５０１や内側ヒータ５０４は、保持具３０６の抵抗値がＡ以上となった場合に破損してしまう可能性があることが分かったとする。この時の保持具３０６の抵抗値を「第一の値」とする。また、例えば、発明者等の実験によれば、カーボン材から形成されたワッシャ４０７は、保持具３０６の抵抗値がＢ以上となると破損してしまう可能性があることが分かった場合、実験的に求めた抵抗値のうち、最も低い抵抗値に相当する抵抗値を「第一の値」とすればよい。

保持具３０６の抵抗値が「第一の値」以上であった場合、コントローラ１２１は、基板処理装置が備える表示装置や警報装置を用いてアラームを発信し（例えばＤＡＮＧＥＲ等と表示し）、オペレータに注意を促す。その際パージガス供給管３１４からはパージガスを供給し続けてもよい。そして、コントローラ１２１は、外側ヒータ５０１、内側ヒータ５０４への電力供給と、高周波電源２７３から筒状電極２１５への電力供給を停止してプラズマ生成とをそれぞれ停止し、現在進行中の生産ロットの処理を中断する。そして、基板処理装置を停止する。

このように、保持具３０６の抵抗値が「第一の値」以上となった場合に基板処理装置を停止する制御を行うことで、外側ヒータ５０１や内側ヒータ５０４、ワッシャ４０７の破損を回避することができ、基板処理装置の故障やメンテナンス周期を伸ばすことが出来る。また、「第一の値」を、外側ヒータ５０１や内側ヒータ５０４が破損する可能性の抵抗値、或いはヒータ配線２１７ｃとヒータ電力供給線２１９との接続機構が破損する可能性のある抵抗値のうち、最も低い抵抗値とすることで、外側ヒータ５０１、内側ヒータ５０４、ヒータ配線２１７ｃとヒータ電力供給線２１９の全ての破損を回避することが出来る。

また、抵抗値が所定の値以上になると、ヒータ等の破損を防止するため、ヒータへの電力供給を停止し、更にアラームを発信する。アラームを発信した後、継続してパージガス供給孔３１４ａより窒素ガスを供給し続ける。
ここで、ヒータへの電力供給を停止した後も窒素ガスを供給し続ける理由を説明する。ヒータへの電力供給を停止した場合、ヒータが停止した状態にあるので、ヒータやヒータの周囲が冷却される。ところで、基板支持台５００は、材質が石英であり、ヒータの材質は例えば、ニッケル、白金、ＳｉＣのいずれかから構成されている。そのため、ヒータへの電力供給を停止した場合、基板支持台５００（石英製）の熱は処理室２０１に拡散し、基板支持台５００の温度は低下する。一方、、ヒータ５０１、５０４は抵抗加熱であるため、基板支持台５００よりも温度が下がりにくい性質を有する。従って、基板支持台５００とヒータ５０１、５０４の間で温度差が発生する。その温度差に起因して、基板支持台５００とヒータ５０１、５０４の間で熱膨張差が発生する。そのため、ヒータ５０１或いは５０４と基板支持台５００が接触し、石英やヒータの破損につながってしまうことが考えられる。
以上の問題点から、、所定の値以上の抵抗値が検出されたら、換言すれば接続機構が破損する可能性があると判断されたら、ヒータへの電力供給を停止すると共に、ヒータへの電力供給を停止した後も、シャフト２６８内に不活性ガスを供給し、ヒータ冷却を継続する。
このようにパージガスを供給し続けることで、ヒータやサセプタが破損するのを防止できるという効果がある。

（第二レベル）
第二レベルとは、保持具３０６の抵抗値が「第一の値」未満であって「第二の値」以上であった場合に実施される制御である。

ここで、「第二の値」とは、「第一の値」より低い抵抗値であって、次の抵抗値を言う。即ち、外側ヒータ５０１、内側ヒータ５０４、ヒータ配線２１７ｃとヒータ電力供給線２１９との接続機構が即座に破損する可能性は低いものの、その抵抗値で連続して使用すると劣化が進んでしまい、消耗を促してしまうような抵抗値であり、或いは、既に消耗が進んでおり、次の生産ロットの開始前にはメンテナンスが必要な抵抗値をいう。なお、「第二の値」とは、外側ヒータ５０１、内側ヒータ５０４、接続部自体の温度ではなく、あくまでも、これらの温度変化を伝達する保持具３０６の抵抗値である。「第二の値」は「第一の値」から所定抵抗値を差し引くことで求めることが出来る。所定温度としてどの程度差し引くかは実験的に求めてもよい。

保持具３０６の抵抗値が「第一の値」未満であって「第二の値」以上であった場合、コントローラ１２１は、基板処理装置が備える表示装置や警報装置を用いてアラームを発信し（例えばＷＡＲＮＩＮＧ、Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ等と表示し）、オペレータに注意を促す。そして、コントローラ１２１は、外側ヒータ５０１、内側ヒータ５０４の温度を低下させるように、ヒータ用電源２１８の電力を低下させつつ、高周波電源２７３から筒状電極２１５への電力供給を継続し、以後の基板処理動作を継続する。そして、現在進行中の生産ロットの処理が完了したら、基板処理装置を停止する。

このように、保持具３０６で計測される抵抗値が「第一の値」未満であって「第二の値」以上であった場合に第二レベルの制御を実施することで、外側ヒータ５０１、内側ヒータ５０４、ワッシャ４０７の消耗が進んでいることをオペレータに速やかに通知することができ、メンテナンスを促すことが出来る。また、基板処理装置を即座に停止するわけではないので、現在進行中の生産ロットの無駄を回避できる。

（反応ガスの供給）
ここでは、反応ガスとして、アンモニア及び窒素の混合ガスを例として説明する。
ガス噴出孔２３４ａから処理室２０１内へアンモニア及び窒素の混合ガスを導入する。このとき、例えばアンモニアガスの供給量を３００ｓｃｃｍ、窒素ガスの供給量を３００ｓｃｃｍとする。

アンモニアガスと窒素ガスと混合ガスの導入後は、真空ポンプ２４６及びＡＰＣ２４２を用いて、処理室２０１内の圧力が０．１〜３００Ｐａの範囲内、例えば３０Ｐａになるように調整する。

（アンモニアガス及び窒素ガスの混合ガスの励起）
アンモニアガスと窒素ガスとの混合ガスを導入後、筒状電極２１５に対して、整合器２７２を介して高周波電源２７３から高周波電力を印加するとともに、上部磁石２１６ａ及び下部磁石２１６ｂによる磁力を処理室２０１内に発生させることにより、処理室２０１内にマグネトロン放電を発生させる。その結果、シリコン基板２００の上方のプラズマ発生領域に高密度プラズマが発生する。なお、筒状電極２１５に印加する電力は例えば１００〜１０００Ｗ程度の範囲内とし、例えば８００Ｗとする。このときのインピーダンス整合部２７４は予め所望のインピーダンス値に制御しておく。

（ゲート絶縁膜の窒化処理）
上述のようにプラズマ状態とすることにより、処理室２０１内に供給されたアンモニアガスや窒素ガスが活性化され、励起される。そして生成された窒素ラジカル（Ｎ^＊）及び水素ラジカル（Ｈ^＊）がシリコン基板２００上に形成されたゲート絶縁膜と反応する。
この反応では、水素による還元効果とシリコン酸化膜表面に対する窒素原子の衝突と補充が行なわれる。その結果、酸素成分が反応して水蒸気（Ｈ_２Ｏ）が形成され、更に窒素がゲート絶縁膜に導入されることにより、リーク電流の少ない良質なゲート絶縁膜が形成される。

（残留ガスの排気）
シリコン酸化膜の窒化が終了したら、筒状電極２１５に対する電力供給と、処理室２０１内へのガス供給を停止する。そして、ガス排気管２３１を介して、処理室２０１内の残留ガスを排気する。そして、サセプタ２１７をシリコン基板２００の搬送位置まで下降させ、サセプタ２１７の表面から突出させたウエハ突上げピン２６６上にシリコン基板２００を支持させる。そして、ゲートバルブ２４４を開き、図中省略の搬送部を用いてシリコン基板２００を処理室２０１の外へ搬出し、本実施形態にかかる半導体装置の製造を終了する。

（３）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する。

（ａ）本実施形態によれば、ヒータ配線２１７ｃとヒータ電力供給線２１９との接続機構を、保持具３０６によって支持している。そして、保持具３０６を、温度をリニアに伝達する材質、例えばセラミック等で構成している。そのため、保持具３０６の電流及び電圧を検出することにより抵抗値を算出することで、ヒータ配線２１７ｃとヒータ電力供給線２１９の間に設けられた接続機構の酸化状態を確実に検出することが可能となる。

（ｂ）本実施形態によれば、コントローラ１２１は、クランプセンサ１０１により検出された保持具３０６の抵抗値、すなわち、間接的に検出されたヒータ配線２１７ｃとヒータ電力供給線２１９との接続機構の抵抗値が所定の抵抗値を超えた場合に、ヒータ温度を下げるよう、内側ヒータ５０４及び外側ヒータ５０１への電力供給量を調整する。具体的には、コントローラ１２１は、受信した抵抗値（保持具３０６の温度）に応じて、基板処理装置の動作を第一レベルから第二レベルに振分けて制御する。

上述したように、保持具３０６の電気抵抗値が「第一の値」以上となった場合に、コントローラ１２１が第一レベルの制御を実施することで、外側ヒータ５０１や内側ヒータ５０４、ワッシャ４０７の破損を回避することができ、基板処理装置の故障やメンテナンス周期を延ばすことが出来る。また、「第一の値」を、外側ヒータ５０１や内側ヒータ５０４が破損する可能性の温度、或いはヒータ配線２１７ｃとヒータ電力供給線２１９との接続機構が破損する可能性のある温度のうち、最も低い温度とすることで、外側ヒータ５０１、内側ヒータ５０４、及びこれらの接続機構の全ての破損を回避することが出来る。

また、上述したように、保持具３０６の電気抵抗値が「第一の値」未満である「第二の値」以上であった場合に、コントローラ１２１が上述の第二レベルの制御を実施することで、外側ヒータ５０１、内側ヒータ５０４、ワッシャ４０７の消耗が進んでいることをオペレータに速やかに通知することができ、メンテナンスを促すことが出来る。また、基板処理装置を即座に停止するわけではないので、現在進行中の生産ロットの無駄を回避できる。

（ｃ）本実施形態によれば、保持具３０６が設けられたシャフト２６８の内壁（具体的にはシャフトベース３０２の内壁）と保持具３０６との間に、パージガス供給管３１４を配設している。パージガス供給管３１４から噴射されたパージガスは、外側ヒータ電力供給線３２１，３２２とヒータ配線３０７ａ，３０７ｂとの接続機構の周辺を先にパージした後、内側ヒータ電力供給線３２３，３２４側に向かって流れ、内側ヒータ電力供給線３２３，３２４とヒータ配線３０８ａ，３０８ｂとの接続機構の周辺をパージする。その結果、各配線や接続機構を冷却でき、接続機構の酸化を防止できる。また、外側ヒータ５０１に接続される各配線や接続機構を優先的に冷却することで、外側ヒータ５０１の電力を内側ヒータ５０４の電力より高くした場合であっても、外側ヒータ５０１に接続される各配線や接続機構の破損率を低下させることができる。

（ｄ）本実施形態に係る保持具３０６は、各ヒータ電力供給線２１９の間に、仕切り３２３，３２４を備えている。これらの仕切り３２３，３２４によって、たとえ配線や接続機構が破損したとしても、隣接する配線との接触を防止することができる。即ち、配線が接触した場合の更なる電気的な悪影響（過電流による故障など）を防止することができる。

（ｅ）本実施形態によれば、パージガスの流れに対して対向するよう構成された仕切り３２７を、交差する仕切り３２６より短く構成している。これにより、パージガス供給孔３１４ａから供給されるパージガスの流れを阻害せず、内側ヒータ電力供給線３２６、内側ヒータ電力供給線３２７に効率よくパージガスを供給することができる。

（ｆ）本実施形態によれば、接続端子４０２とヒータ配線接続端子２１７ｄとの接触面には、ヒータ配線接続端子２１７ｄと接続端子４０２とを接続する熱膨張率吸収部材としてのワッシャ４０７が配置されている。これにより、ヒータ配線接続端子２１７ｄと接続端子４０２とが違う材料、すなわち熱膨張率が異なる材料から形成されていても、ワッシャ４０７がそれらの熱膨張差を吸収し、ヒータ配線接続端子２１７ｄと接続端子４０２との電気的接続を維持し、常に所望の電力を供給することができる。また、ヒータ配線接続端子２１７ｄや接続端子４０２の熱応力による破損を回避することができる。

（ｇ）基板支持台５００内に配設されたヒータ２１７ｂは、第一のヒータとしての外側ヒータ５０１と、他のヒータとしての内側ヒータ５０４とを備えている。外側ヒータ５０１及び内側ヒータ５０４はそれぞれ環状に構成され、外側ヒータ５０１が外側に、内側ヒータ５０４が内側になるように、同心円状に配置されている。外側ヒータ５０１は、基板支持台５００の側面から近い位置にあるため、基板支持台５００の側面から熱が逃げやすいが、外側ヒータ５０１の電力を内側ヒータ５０４の電力よりも高くすることで、基板支持台５００側面からの熱逃げを補填でき、その結果、シリコン基板２００の面内加熱を均一にすることができる。

（ｈ）本実施形態によれば、シャフトベース３０２とシャフト固定部材３０３とにより構成された空間Ｃ１が、保持具３０６を囲むように設けられている。空間Ｃ１内に冷却剤を流すことで、配線、更には接続機構が所定以上の温度にならないよう冷却することができる。

＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施の形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

例えば、上述の実施形態ではヒータ２１７ｂが外側ヒータ５０１と内側ヒータ５０４との２つより構成される場合について説明したが、本発明は係る形態に限定されず、ヒータ２１７ｂは３つ以上のヒータにより構成されていてもよい。

また例えば、ヒータ配線２１７ｃとヒータ電力供給線２１９との接続機構は、保持具３０６内にて保持される場合に限らず、保持具３０６から上下方向に所定離れた場所にて保持されていてもよい。ヒータ配線２１７ｃ及びヒータ電力供給線２１９はそれぞれ熱伝導率の高い金属材料により構成されているため、係る場合であっても、保持具３０６の電流値及び電圧値を検出することにより、抵抗値を判定でき、その結果、接続機構の温度を間接的に検出することが可能となる。

また、上述の実施形態では、ＭＭＴ装置を用いて実施する場合を説明したが、本発明は、それに限らずその他の装置、例えばＩＣＰ（ＩｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄＰｌａｓｍａ）、ＥＣＲ（ＥｌｅｃｔｒｏｎＣｙｃｌｏｔｒｏｎＲｅｓｏｎａｎｃｅ）装置を用いても実施可能である。

図６は本発明の他の実施形態に係る基板処理装置であるＩＣＰ方式プラズマ処理装置を示している。本実施の形態にかかる構成の詳細な説明は、上述の実施形態と同様の機能を有する構成要件に同一の符号を付して省略する。

本実施形態に係るＩＣＰ方式プラズマ処理装置１０Ａは、電力を供給してプラズマを生成するプラズマ生成部としての誘導コイル１５Ａを備えており、誘導コイル１５Ａは処理容器２０３の天井壁の外側に敷設されている。本実施の形態においても、窒素ガスと希ガスとの混合ガスをガス供給管２３２から、ガス吹出口２３９を経由して処理容器２０３内へ供給する。また、ガス供給と前後して、プラズマ生成部である誘導コイル１５Ａへ高周波電力を流すと、電磁誘導により電界が生じる。この電界をエネルギーとして、供給されたガスはプラズマ化され、このプラズマにより窒素活性種が生成され、シリコン基板２００上のゲート絶縁膜を窒化する。

サセプタ２１７の内部には、加熱部としてのヒータ２１７ｂが内包され一体的に埋め込まれており、シリコン基板２００を加熱できるようになっている。ヒータ２１７ｂには、ヒータ配線２１７ｃの一端が接続されている。ヒータ配線２１７ｃの他端は、ヒータ電力供給線２１９、インピーダンス整合装置２７４を経由してヒータ用電源２１８に接続されている。ヒータ電力供給線２１９及びヒータ配線２１７ｃを経由してヒータ用電源２１８から電力が供給されると、ヒータ２１７ｂが加熱される。加熱されたヒータ２１７ｂは、輻射熱によりシリコン基板２００表面を、たとえば４５０℃〜９００℃程度にまで加熱できるようにしている。

図７は本発明の更に他の実施形態に係る基板処理装置であるＥＣＲ方式プラズマ処理装置を示している。本実施の形態にかかる構成の詳細な説明は、上述の実施形態と同様の機能を有する構成要件に同一符号を付して省略する。

本実施形態に係るＥＣＲ方式プラズマ処理装置１０Ｂは、マイクロ波を供給してプラズマを生成するプラズマ生成部としてのマイクロ波導入管ｌ７Ｂを備えている。本実施の形態においても、窒素ガスと希ガスとの混合ガスをガス供給管２３２から、ガス吹出口２３９を経由して処理容器２０３内へ供給する。また、ガス供給と前後して、プラズマ生成部であるマイクロ波導入管１７Ｂへマイクロ波１８Ｂを導入し、その後、マイクロ波１８Ｂを処理室２０１内へ放射させる。供給されたガスは、このマイクロ波１８Ｂによりプラズマ化され、このプラズマにより窒素活性種が生成され、シリコン基板２００上のゲート絶縁膜を窒化する。

＜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。

（付記１）
本発明の一態様によれば、基板を処理する処理室と、基板を加熱するヒータと、前記ヒータを内包し、前記処理室内に設けられた基板支持台と、前記基板支持台を支持するシャフトと、前記シャフト内に挿通されたヒータ配線と、前記ヒータに電力を供給する電力供給線と、前記ヒータ配線と前記電力供給線を接続する接続機構と、前記接続機構の抵抗値を計測する計測部と、前記各構成を制御する制御部と、を有する基板処理装置が提供される。

（付記２）
好ましくは、前記シャフトの内壁と前記接続機構との間にはガス供給機構を有し、前記制御部は前記電力供給線からヒータに電力を供給する間、前記ガス供給機構から不活性ガスを供給する付記１記載の基板処理装置が提供される。

（付記３）
また好ましくは、前記制御部は、前記計測部が所定の値を検出した後、前記ガス供給機構から不活性ガスを供給する付記２記載の基板処理装置が提供される。

（付記４）
また好ましくは、基板を処理室内に設けられた基板支持台に載置する工程と、前記基板支持台に内包されたヒータに、前記基板支持台を支持するシャフト内に挿通されたヒータ配線及び前記ヒータ配線に接続された電力供給線から電力を供給し、前記基板を加熱する工程と、前記加熱する工程の間、前記ヒータ配線と前記電力供給線を接続する接続機構の抵抗値を検出する工程と、前記処理室から基板を搬出する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。

（付記５）
本発明の一態様によれば、基板を加熱するヒータと、前記ヒータを内包する基板支持台と、前記基板支持台を支持するシャフトと、前記シャフト内に挿通されたヒータ配線と、前記ヒータに電力を供給する電力供給線と、前記ヒータ配線と前記電力供給線を接続する接続機構と、前記接続機構の抵抗値を計測する計測部とを有するサセプタが提供される。

１００基板処理装置
１０１抵抗センサ（クランプセンサ）
１２１コントローラ（制御部）
２００シリコン基板（基板）
２０１処理室
２１７サセプタ
２１７ｂヒータ
２１７ｃヒータ配線
２１８ヒータ用電源
２１９ヒータ電力供給線
２６８シャフト
２７４インピーダンス整合装置
３０６保持具
３１４パージガス供給管
５００基板支持台
５０１外側ヒータ
５０４内側ヒータ

Claims

基板を処理する処理室と、
基板を加熱するヒータと、
前記ヒータを内包し、前記処理室内に設けられた基板支持台と、
前記基板支持台を支持するシャフトと、
前記シャフト内に挿通されたヒータ配線と、
前記ヒータに電力を供給する電力供給線と、
前記ヒータ配線と前記電力供給線を接続する接続機構と、
前記接続機構の抵抗値を計測する計測部と、
前記各構成を制御する制御部と、
を有する基板処理装置。
前記シャフトの内壁と前記接続機構との間にはガス供給機構を有し、
前記制御部は前記電力供給線からヒータに電力を供給する間、前記ガス供給機構から不活性ガスを供給する
請求項１記載の基板処理装置。
前記制御部は、前記計測部が所定の値を検出した後、前記ガス供給機構から不活性ガスを供給する請求項２記載の基板処理装置。
基板を処理室内に設けられた基板支持台に載置する工程と、
前記基板支持台に内包されたヒータに、前記基板支持台を支持するシャフト内に挿通されたヒータ配線及び前記ヒータ配線に接続された電力供給線から電力を供給し、前記基板を加熱する工程と、
前記加熱する工程の間、前記ヒータ配線と前記電力供給線を接続する接続機構の抵抗値を検出する工程と、
前記処理室から基板を搬出する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。