JP3215591B2 - ガス処理装置 - Google Patents
ガス処理装置Info
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- JP3215591B2 JP3215591B2 JP04634495A JP4634495A JP3215591B2 JP 3215591 B2 JP3215591 B2 JP 3215591B2 JP 04634495 A JP04634495 A JP 04634495A JP 4634495 A JP4634495 A JP 4634495A JP 3215591 B2 JP3215591 B2 JP 3215591B2
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- Japan
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- processing
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガス処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造工程では、シリコンなどの半
導体ウエハ（以下「ウエハ」という）上に集積回路を形
成するために、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やスパッタリングなどの成膜
処理が行われる。このような成膜処理では薄膜をウエハ
上に均一に処理するためにウエハの全面を所定の温度に
均一に加熱維持することが重要な技術となっている。
導体ウエハ（以下「ウエハ」という）上に集積回路を形
成するために、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やスパッタリングなどの成膜
処理が行われる。このような成膜処理では薄膜をウエハ
上に均一に処理するためにウエハの全面を所定の温度に
均一に加熱維持することが重要な技術となっている。
【０００３】ウエハを加熱する方法としては大別してヒ
ータによる加熱とランプなどのエネルギー線を用いる方
法とがあり、このうち例えばセラミックスヒータを用い
た成膜処理装置のウエハ載置台及びその周辺の構造は従
来例えば図７に示すように構成されている。即ち真空チ
ャンバよりなる処理室の下部には、ウエハ載置台を兼用
するセラミックス体１が配置され、このセラミックス体
１の中には例えばタングステンなどの抵抗発熱線１１が
埋設されている。この抵抗発熱線１１の両端部は端子部
１２を介して、セラミックス体１の外から配線された例
えば銅よりなる給電線１３に接続されており、この給電
線１３はステンレスなどよりなるシースワイヤ１３ａに
囲まれて処理室の壁１４の外に引き出されている。
ータによる加熱とランプなどのエネルギー線を用いる方
法とがあり、このうち例えばセラミックスヒータを用い
た成膜処理装置のウエハ載置台及びその周辺の構造は従
来例えば図７に示すように構成されている。即ち真空チ
ャンバよりなる処理室の下部には、ウエハ載置台を兼用
するセラミックス体１が配置され、このセラミックス体
１の中には例えばタングステンなどの抵抗発熱線１１が
埋設されている。この抵抗発熱線１１の両端部は端子部
１２を介して、セラミックス体１の外から配線された例
えば銅よりなる給電線１３に接続されており、この給電
線１３はステンレスなどよりなるシースワイヤ１３ａに
囲まれて処理室の壁１４の外に引き出されている。
【０００４】またセラミックス体１の中には、通常シー
ス熱電対と呼ばれる熱電対ユニット１４ａが挿入され、
これによりセラミックス体１の温度制御が行われる。こ
のシース熱電対１４ａは、例えば熱電対をステンレスな
どよりなるシースワイヤの中に収納して構成され、セラ
ミックス体１の下部に例えば穴１４ｂを形成してこの穴
１４ｂの中に挿入されている。
ス熱電対と呼ばれる熱電対ユニット１４ａが挿入され、
これによりセラミックス体１の温度制御が行われる。こ
のシース熱電対１４ａは、例えば熱電対をステンレスな
どよりなるシースワイヤの中に収納して構成され、セラ
ミックス体１の下部に例えば穴１４ｂを形成してこの穴
１４ｂの中に挿入されている。
【０００５】このような成膜処理装置では、処理室内を
所定の真空度にして成膜ガスを供給すると共に、抵抗発
熱線１１に給電線１３を介して給電することによりセラ
ミックス体１を加熱し、シース熱電対１４ａの温度検出
値にもとずいてセラミックス体１の温度、つまりウエハ
Ｗの温度を一定になるようにコントロールして成膜を行
っている。
所定の真空度にして成膜ガスを供給すると共に、抵抗発
熱線１１に給電線１３を介して給電することによりセラ
ミックス体１を加熱し、シース熱電対１４ａの温度検出
値にもとずいてセラミックス体１の温度、つまりウエハ
Ｗの温度を一定になるようにコントロールして成膜を行
っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで給電線１２を
覆っているシースワイヤ１３ａは金属であるため、セラ
ミックス体１とは熱膨脹率が大きく異なり、成膜処理の
温度は例えば６００℃〜７００℃もの高温であることか
らシースワイヤ１３ａとセラミックス体１とを接合した
としても割れが起きやすく、これらを接合することが非
常に困難である。このため端子部１２は露出していて処
理室の中の雰囲気と接触することとなるが、成膜ガスと
してはハロゲン化ガスを用いることが多いので、気相反
応により腐食性の強いハロゲンガスが生成され、しかも
プロセス中は高温となってハロゲンガスの腐食性が極め
て強くなるため、端子部１２が腐食してその腐食生成物
が剥離し、パーティクルを発生させるし、またその寿命
が短かった。
覆っているシースワイヤ１３ａは金属であるため、セラ
ミックス体１とは熱膨脹率が大きく異なり、成膜処理の
温度は例えば６００℃〜７００℃もの高温であることか
らシースワイヤ１３ａとセラミックス体１とを接合した
としても割れが起きやすく、これらを接合することが非
常に困難である。このため端子部１２は露出していて処
理室の中の雰囲気と接触することとなるが、成膜ガスと
してはハロゲン化ガスを用いることが多いので、気相反
応により腐食性の強いハロゲンガスが生成され、しかも
プロセス中は高温となってハロゲンガスの腐食性が極め
て強くなるため、端子部１２が腐食してその腐食生成物
が剥離し、パーティクルを発生させるし、またその寿命
が短かった。
【０００７】そして端子部１２の腐食の問題の他にも端
子部１２間に導電性のある膜が付着してショートを起こ
すことがあった。この結果抵抗発熱線１１に安定して電
力を供給することができなくなってセラミツク体１の温
度即ちウエハＷの温度が不安定になり、膜厚の面内均一
性が悪くなるなど所定の成膜処理が行えないことがあっ
た。
子部１２間に導電性のある膜が付着してショートを起こ
すことがあった。この結果抵抗発熱線１１に安定して電
力を供給することができなくなってセラミツク体１の温
度即ちウエハＷの温度が不安定になり、膜厚の面内均一
性が悪くなるなど所定の成膜処理が行えないことがあっ
た。
【０００８】一方本発明者は、シースワイヤなどの給電
線と端子部とを耐蝕性の金属管の中に収納し、金属管の
一端部をセラミックスの熱膨張率に近似した金属により
構成してこの一端部をセラミックス体の中に埋設するこ
とも検討している。しかしながらこの場合にも処理室を
洗浄するためのＣｌＦ3 、ＮＦ3 ガス等により金属管が
腐食し、これが剥離してパーティクルの原因になるし、
また金属管のセラミックスヒータの近傍は、ヒータと同
程度の温度になっているため、この部分で成膜反応が起
こり、これが厚く成長すると剥離してやはりパーティク
ルの原因になる。
線と端子部とを耐蝕性の金属管の中に収納し、金属管の
一端部をセラミックスの熱膨張率に近似した金属により
構成してこの一端部をセラミックス体の中に埋設するこ
とも検討している。しかしながらこの場合にも処理室を
洗浄するためのＣｌＦ3 、ＮＦ3 ガス等により金属管が
腐食し、これが剥離してパーティクルの原因になるし、
また金属管のセラミックスヒータの近傍は、ヒータと同
程度の温度になっているため、この部分で成膜反応が起
こり、これが厚く成長すると剥離してやはりパーティク
ルの原因になる。
【０００９】本発明はこのような事情の下になされたも
のであり、その目的は、被処理体の加熱手段の配線構造
部分あるいは給電路を取り囲む金属管からのパーティク
ルの発生、金属管の腐食による破壊、金属管腐食生成物
の膜中へのとり込み等を防止することができるガス処理
装置を提供することにある。
のであり、その目的は、被処理体の加熱手段の配線構造
部分あるいは給電路を取り囲む金属管からのパーティク
ルの発生、金属管の腐食による破壊、金属管腐食生成物
の膜中へのとり込み等を防止することができるガス処理
装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、被処
理体に対して処理ガスにより処理を行うための気密な処
理室と、この処理室の中に設けられ、被処理体を加熱す
るために耐熱性の絶縁体の中に抵抗発熱体を内蔵してな
る加熱手段と、一端が前記抵抗発熱体に電気的に接続さ
れると共に他端側が前記処理室の外に配線された給電路
と、を含むガス処理装置において、前記加熱手段と処理
室の壁部との間において前記給電路を間隙を介して取り
囲むと共に、処理室内雰囲気と内部空間とは通気可能な
ように設けられた、耐蝕性の非金属材よりなる保護管
と、前記保護管における処理室の壁部側の端部に設けら
れたフランジ部と、前記処理室の壁部に前記保護管を囲
むようにかつ前記フランジ部よりも加熱手段側に設けら
れたリング体と、 前記フランジ部をリング体側に付勢す
るバネと、前記保護管内に不活性ガスを導入するための
ガス導入部と、を備えたことを特徴とする。
理体に対して処理ガスにより処理を行うための気密な処
理室と、この処理室の中に設けられ、被処理体を加熱す
るために耐熱性の絶縁体の中に抵抗発熱体を内蔵してな
る加熱手段と、一端が前記抵抗発熱体に電気的に接続さ
れると共に他端側が前記処理室の外に配線された給電路
と、を含むガス処理装置において、前記加熱手段と処理
室の壁部との間において前記給電路を間隙を介して取り
囲むと共に、処理室内雰囲気と内部空間とは通気可能な
ように設けられた、耐蝕性の非金属材よりなる保護管
と、前記保護管における処理室の壁部側の端部に設けら
れたフランジ部と、前記処理室の壁部に前記保護管を囲
むようにかつ前記フランジ部よりも加熱手段側に設けら
れたリング体と、 前記フランジ部をリング体側に付勢す
るバネと、前記保護管内に不活性ガスを導入するための
ガス導入部と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】請求項２の発明は、被処理体に対して処理
ガスにより処理を行うための気密な処理室と、この処理
室の中に設けられ、被処理体を加熱するために耐熱性の
絶縁体の中に抵抗発熱体を内蔵してなる加熱手段と、一
端が前記抵抗発熱体に電気的に接続されると共に他端側
が前記処理室の外に配線された給電路と、を含むガス処
理装置において、前記給電路を収納し、両端が夫々前記
絶縁体及び処理室の壁部に接合される金属管と、前記加
熱手段と処理室の壁部との間において前記金属管を間隙
を介して取り囲むように設けられた、耐蝕性の非金属材
よりなる保護管と、この保護管内に不活性ガスを導入す
るためのガス導入部と、を備え、保護管内に導入された
不活性ガスが少なくとも前記保護管と加熱手段との隙間
から処理室内の雰囲気に排出されることを特徴とする。
ガスにより処理を行うための気密な処理室と、この処理
室の中に設けられ、被処理体を加熱するために耐熱性の
絶縁体の中に抵抗発熱体を内蔵してなる加熱手段と、一
端が前記抵抗発熱体に電気的に接続されると共に他端側
が前記処理室の外に配線された給電路と、を含むガス処
理装置において、前記給電路を収納し、両端が夫々前記
絶縁体及び処理室の壁部に接合される金属管と、前記加
熱手段と処理室の壁部との間において前記金属管を間隙
を介して取り囲むように設けられた、耐蝕性の非金属材
よりなる保護管と、この保護管内に不活性ガスを導入す
るためのガス導入部と、を備え、保護管内に導入された
不活性ガスが少なくとも前記保護管と加熱手段との隙間
から処理室内の雰囲気に排出されることを特徴とする。
【００１２】本発明において、加熱手段は、例えばセラ
ミックス体の中に抵抗発熱体を内蔵してなるセラミック
スヒータである。また保護管は例えば石英により構成さ
れる。更にまた本発明のガス処理装置は、塩素及び弗素
の少なくとも一方を含む洗浄ガスにより処理室が洗浄さ
れる。
ミックス体の中に抵抗発熱体を内蔵してなるセラミック
スヒータである。また保護管は例えば石英により構成さ
れる。更にまた本発明のガス処理装置は、塩素及び弗素
の少なくとも一方を含む洗浄ガスにより処理室が洗浄さ
れる。
【００１３】
【作用】被処理体に対して処理ガスにより処理を行って
いる間、保護管内に不活性ガスを導入する。この不活性
ガスは例えば保護管の一端と加熱手段との間の隙間、及
び保護管の他端と処理室の底部との間の隙間から処理室
の雰囲気に排出される。従って給電路が露出する雰囲気
は不活性ガス雰囲気になり、処理ガスとの接触を防止で
きるので、給電線や端子部の腐食が防止できる。
いる間、保護管内に不活性ガスを導入する。この不活性
ガスは例えば保護管の一端と加熱手段との間の隙間、及
び保護管の他端と処理室の底部との間の隙間から処理室
の雰囲気に排出される。従って給電路が露出する雰囲気
は不活性ガス雰囲気になり、処理ガスとの接触を防止で
きるので、給電線や端子部の腐食が防止できる。
【００１４】また給電路を金属管で囲み、この金属管の
一端を加熱手段の絶縁体例えばセラミックスに接合する
ことにより配線の端子部が処理室内と気密に隔離される
ため端子部の腐食のおそれはなく、また金属管は不活性
ガス雰囲気におかれるので金属管が腐食するおそれもな
い。そして処理室内を例えばＣｌＦ3 、ＮＦ3 ガスによ
り洗浄する場合この洗浄ガスが金属管の表面に達しない
ので腐食が起こらない。
一端を加熱手段の絶縁体例えばセラミックスに接合する
ことにより配線の端子部が処理室内と気密に隔離される
ため端子部の腐食のおそれはなく、また金属管は不活性
ガス雰囲気におかれるので金属管が腐食するおそれもな
い。そして処理室内を例えばＣｌＦ3 、ＮＦ3 ガスによ
り洗浄する場合この洗浄ガスが金属管の表面に達しない
ので腐食が起こらない。
【００１５】
【実施例】図１は本発明のガス処理装置をＣＶＤ装置に
適用した実施例を示す図である。図１において２は例え
ばアルミニウムよりなる気密な処理室であり、側壁には
ウエハＷの搬入口、搬出口を夫々開閉するゲートバルブ
Ｇ１、Ｇ２が設けられると共にこの処理室２の上部に
は、例えばガス供給管２１ａ、２１ｂから夫々送られた
ＴｉＣｌ4 ガス及びＮＨ3 ガスを処理室２内に別々に供
給するためのガス供給部２１が設けられている。
適用した実施例を示す図である。図１において２は例え
ばアルミニウムよりなる気密な処理室であり、側壁には
ウエハＷの搬入口、搬出口を夫々開閉するゲートバルブ
Ｇ１、Ｇ２が設けられると共にこの処理室２の上部に
は、例えばガス供給管２１ａ、２１ｂから夫々送られた
ＴｉＣｌ4 ガス及びＮＨ3 ガスを処理室２内に別々に供
給するためのガス供給部２１が設けられている。
【００１６】前記処理室２内には、前記ガス供給部２１
と対向するようにウエハ載置部をなす加熱手段例えばセ
ラミックスヒータ３０が設けられ、このセラミックスヒ
ータ３０は絶縁体例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、
窒化シリコン（ＳｉＮ）あるいは酸化アルミニウム（Ａ
ｌ2 Ｏ3 ）などからなるセラミックス体３を備えてい
る。このセラミックス体３は、支持ロッド３１を介して
処理室２の底面に支持されている。
と対向するようにウエハ載置部をなす加熱手段例えばセ
ラミックスヒータ３０が設けられ、このセラミックスヒ
ータ３０は絶縁体例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、
窒化シリコン（ＳｉＮ）あるいは酸化アルミニウム（Ａ
ｌ2 Ｏ3 ）などからなるセラミックス体３を備えてい
る。このセラミックス体３は、支持ロッド３１を介して
処理室２の底面に支持されている。
【００１７】そして前記セラミックス体３の中には、図
２に示すように例えばタングステン（Ｗ）、モリブテン
（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）あるいはニッケル−クロム
合金（Ｎｉ−Ｃｒ）などよりなる抵抗発熱線３２が埋設
されており、この抵抗発熱線３２の両端は、図２及び図
３に示すように絶縁チューブ４０ａ、４０ｂで被覆され
た給電線４１ａ、４１ｂにセラミックス体に近似した熱
膨張率を有する金属例えばモリブデンよりなる端子部４
２ａ、４２ｂを介して接続されている。ここで抵抗発熱
線３２の配線構造部分に関して詳しく説明すると、前記
絶縁チューブ４０ａ、４０ｂで覆われた給電線４１ａ、
４１ｂは、処理室２の底板部２２に形成された貫通孔２
３を介して外部に引き出されている。セラミックスヒー
タ３の下面と前記底板部２２との間には、給電線４１
ａ、４１ｂを取り囲むように耐蝕性の金属管例えばＳＵ
Ｓ３１６やインコネルあるいはハステロイなどの金属管
５が設けられている。
２に示すように例えばタングステン（Ｗ）、モリブテン
（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）あるいはニッケル−クロム
合金（Ｎｉ−Ｃｒ）などよりなる抵抗発熱線３２が埋設
されており、この抵抗発熱線３２の両端は、図２及び図
３に示すように絶縁チューブ４０ａ、４０ｂで被覆され
た給電線４１ａ、４１ｂにセラミックス体に近似した熱
膨張率を有する金属例えばモリブデンよりなる端子部４
２ａ、４２ｂを介して接続されている。ここで抵抗発熱
線３２の配線構造部分に関して詳しく説明すると、前記
絶縁チューブ４０ａ、４０ｂで覆われた給電線４１ａ、
４１ｂは、処理室２の底板部２２に形成された貫通孔２
３を介して外部に引き出されている。セラミックスヒー
タ３の下面と前記底板部２２との間には、給電線４１
ａ、４１ｂを取り囲むように耐蝕性の金属管例えばＳＵ
Ｓ３１６やインコネルあるいはハステロイなどの金属管
５が設けられている。
【００１８】この金属管５は、成形ベローズなどと呼ば
れているステンレス製あるいはハステロイ、インコネル
ベローズ体よりなるフレキシブルチューブ５１を備え、
このフレキシブルチューブ５１の一端（上端）にはステ
ンレス製のエンドピース５２が固着され、更にエンドピ
ース５２の一端（上端）には、セラミックス体３に近似
した熱膨張率を有する金属例えばモリブデンよりなるリ
ング体５３がろう付けされている。
れているステンレス製あるいはハステロイ、インコネル
ベローズ体よりなるフレキシブルチューブ５１を備え、
このフレキシブルチューブ５１の一端（上端）にはステ
ンレス製のエンドピース５２が固着され、更にエンドピ
ース５２の一端（上端）には、セラミックス体３に近似
した熱膨張率を有する金属例えばモリブデンよりなるリ
ング体５３がろう付けされている。
【００１９】前記フレキシブルチューブ５１の下端は、
金属管５の一部をなすリングピース５４に接合されると
共に、このリングピース５４の下端には金属製の引き出
しチューブ５５が接合されている。これらリングピース
５４及び引き出しチューブ５５よりなる管状部分は、前
記貫通孔２３に密合されて前記底板部２２を気密に貫通
している。こうして給電線４１ａ、４１ｂが処理室２の
外部に引き出されている。なおこの例では金属管５内に
は、一端がセラミックス体３０の下面の凹部内に接触し
ている熱電対４３も収納されて外部に引き出されてい
る。
金属管５の一部をなすリングピース５４に接合されると
共に、このリングピース５４の下端には金属製の引き出
しチューブ５５が接合されている。これらリングピース
５４及び引き出しチューブ５５よりなる管状部分は、前
記貫通孔２３に密合されて前記底板部２２を気密に貫通
している。こうして給電線４１ａ、４１ｂが処理室２の
外部に引き出されている。なおこの例では金属管５内に
は、一端がセラミックス体３０の下面の凹部内に接触し
ている熱電対４３も収納されて外部に引き出されてい
る。
【００２０】前記金属管５の周囲には、この金属管５を
間隙を介して取り囲むように耐蝕性の非金属材例えば石
英よりなる保護管６が設けられている。ただし保護管６
は石英に限らず例えばセラミックスで構成してもよい。
この保護管６は、下端部のフランジ部が、前記底板部２
２との間に介装されたバネ６０により上方に付勢される
と共に底板部２２に固定されたリング体６１の水平な内
面部に押し付けられている。また保護管６の上端はフリ
ーな状態でセラミックス体３０の下面に接している。そ
して前記保護管６には図示しない不活性ガス供給源より
の不活性ガス例えばＮ2 ガスを保護管６内に供給するた
めの例えば石英よりなる不活性ガス供給管７が接続され
ている。
間隙を介して取り囲むように耐蝕性の非金属材例えば石
英よりなる保護管６が設けられている。ただし保護管６
は石英に限らず例えばセラミックスで構成してもよい。
この保護管６は、下端部のフランジ部が、前記底板部２
２との間に介装されたバネ６０により上方に付勢される
と共に底板部２２に固定されたリング体６１の水平な内
面部に押し付けられている。また保護管６の上端はフリ
ーな状態でセラミックス体３０の下面に接している。そ
して前記保護管６には図示しない不活性ガス供給源より
の不活性ガス例えばＮ2 ガスを保護管６内に供給するた
めの例えば石英よりなる不活性ガス供給管７が接続され
ている。
【００２１】次に上述の配線構造部分以外の個所につい
て述べると、前記セラミックスヒータ３０の周縁部に
は、例えば処理室２内を洗浄するときに使用するプラズ
マ発生用の電極７１が周設され、この電極７１と処理室
２の壁部との間に高周波電源Ｅにより高周波電圧が印加
されるようになっている。また処理室２の底板部２２に
は、ウエハ載置部（セラミックスヒータ）３０と外部か
らの図示しない搬送アームとの間でウエハＷの受け渡し
をするときに使用するプッシャーピン７２を昇降させる
駆動機構７３が設けられている。このプッシャーピン７
２は例えばウエハＷの３点を支持するように配置されウ
エハ載置部３０内を貫通して設けられている。
て述べると、前記セラミックスヒータ３０の周縁部に
は、例えば処理室２内を洗浄するときに使用するプラズ
マ発生用の電極７１が周設され、この電極７１と処理室
２の壁部との間に高周波電源Ｅにより高周波電圧が印加
されるようになっている。また処理室２の底板部２２に
は、ウエハ載置部（セラミックスヒータ）３０と外部か
らの図示しない搬送アームとの間でウエハＷの受け渡し
をするときに使用するプッシャーピン７２を昇降させる
駆動機構７３が設けられている。このプッシャーピン７
２は例えばウエハＷの３点を支持するように配置されウ
エハ載置部３０内を貫通して設けられている。
【００２２】更に前記底板部２２の中央部には排気管８
１の一端の開口部である排気口８２が形成されており、
排気管８１は真直く下方に伸びてターボ分子ポンプ８３
に接続されている。このターボ分子ポンプ８３の側部に
は図示しないドライポンプに接続される排気管８４が設
けられると共に、ターボ分子ポンプ８３の下部にはジャ
ッキ機構８５が設けられている。即ち処理室２の底板部
２２は、側壁の下端部に対して着脱自在に気密に接合さ
れており、ジャッキ機構８５により底板部２２が昇降で
きるようになっている。
１の一端の開口部である排気口８２が形成されており、
排気管８１は真直く下方に伸びてターボ分子ポンプ８３
に接続されている。このターボ分子ポンプ８３の側部に
は図示しないドライポンプに接続される排気管８４が設
けられると共に、ターボ分子ポンプ８３の下部にはジャ
ッキ機構８５が設けられている。即ち処理室２の底板部
２２は、側壁の下端部に対して着脱自在に気密に接合さ
れており、ジャッキ機構８５により底板部２２が昇降で
きるようになっている。
【００２３】次に上述実施例の作用について述べる。先
ず被処理体であるウエハＷをゲートバルブＧ１を介して
図示しない搬送アームにより処理室２内に導入し、ウエ
ハ載置部（セラミックスヒータ）３０の上に載置すると
共に、図示しない電源部から給電線４１ａ、４１ｂを介
して抵抗発熱線３２に給電してセラミックス体３を加熱
し、これによりウエハＷを所定温度に加熱する。またガ
ス供給部２１を介して処理室２内に処理ガス例えばＴｉ
Ｃｌ4 ガスとＮＨ3 ガスとを所定の流量で導入し、ター
ボ分子ポンプ８３により排気管８１を介して排気するこ
とにより処理室２内を所定の真空度に維持し、ウエハＷ
表面にＴｉＮ膜を形成する。
ず被処理体であるウエハＷをゲートバルブＧ１を介して
図示しない搬送アームにより処理室２内に導入し、ウエ
ハ載置部（セラミックスヒータ）３０の上に載置すると
共に、図示しない電源部から給電線４１ａ、４１ｂを介
して抵抗発熱線３２に給電してセラミックス体３を加熱
し、これによりウエハＷを所定温度に加熱する。またガ
ス供給部２１を介して処理室２内に処理ガス例えばＴｉ
Ｃｌ4 ガスとＮＨ3 ガスとを所定の流量で導入し、ター
ボ分子ポンプ８３により排気管８１を介して排気するこ
とにより処理室２内を所定の真空度に維持し、ウエハＷ
表面にＴｉＮ膜を形成する。
【００２４】一方このようなガス処理例えば成膜処理を
行っている間不活性ガス供給管７より例えばＮ2 ガスを
保護管６内に例えば５０ＳＣＣＭの流量で供給する。保
護管６の両端部はセラミックスヒータ３０及び処理室２
の底板部２２側に気密に接合されているのではなく軽く
接触しているだけであるから、図４に示すように両端部
の隙間からＮ2 ガスが保護管６の外（処理室２内の雰囲
気）に流れ出し、こうして保護管６内がＮ2 ガスにより
パージされる。ただし不活性ガスとしては例えばＡｒガ
スやＨｅガスなどであってもよい。
行っている間不活性ガス供給管７より例えばＮ2 ガスを
保護管６内に例えば５０ＳＣＣＭの流量で供給する。保
護管６の両端部はセラミックスヒータ３０及び処理室２
の底板部２２側に気密に接合されているのではなく軽く
接触しているだけであるから、図４に示すように両端部
の隙間からＮ2 ガスが保護管６の外（処理室２内の雰囲
気）に流れ出し、こうして保護管６内がＮ2 ガスにより
パージされる。ただし不活性ガスとしては例えばＡｒガ
スやＨｅガスなどであってもよい。
【００２５】そしてまた定期的に処理室２内に洗浄ガス
例えばＣｌＦ3 、ＮＦ3 ガスをガス供給部２１より導入
し、例えば洗浄用のプラズマ電極７１と処理室２の壁部
との間に高周波電圧を印加してＣｌＦ3 、ＮＦ3 ガスを
プラズマ化し、処理室２の壁部やセラミックスヒータ３
あるいは保護管６に付着した反応副生成物をエッチング
して除去するがこの洗浄時においても保護管６内にＮ2
ガスを供給する。ただしＣｌＦ3 、ＮＦ3 ガスは、必ず
しもプラズマ化しなくともよい。
例えばＣｌＦ3 、ＮＦ3 ガスをガス供給部２１より導入
し、例えば洗浄用のプラズマ電極７１と処理室２の壁部
との間に高周波電圧を印加してＣｌＦ3 、ＮＦ3 ガスを
プラズマ化し、処理室２の壁部やセラミックスヒータ３
あるいは保護管６に付着した反応副生成物をエッチング
して除去するがこの洗浄時においても保護管６内にＮ2
ガスを供給する。ただしＣｌＦ3 、ＮＦ3 ガスは、必ず
しもプラズマ化しなくともよい。
【００２６】このような実施例によれば給電線４１ａ、
４１ｂを保護している金属管５は不活性ガスにより処理
ガス雰囲気から遮断される。なおミクロ的には処理ガス
が保護管６の接触部分の表面に沿って極く微量ながら侵
入するおそれがあるが、不活性ガスのパージにより上述
の金属管５は腐食されるおそれがない。また処理室２内
の洗浄時に用いられるＣｌＦ3 、ＮＦ3 ガスは非常に腐
食性の強いガスであるが、このＣｌＦ3 、ＮＦ3 ガスと
金属管５との接触も実質的には防止され、従って金属管
５が腐食するおそれがない。このため金属管５の表面に
腐食生成物が生じないのでその剥離によるパーティクル
の発生の問題がないし、保護管６は石英で構成されてい
るのでＣｌＦ3 、ＮＦ3 ガスにより劣化することもな
い。また保護管６とセラミックスヒータ３０との接触が
軽いため、セラミックスヒータ３０からの熱伝導が悪
く、従って保護管６の上部の温度は反応温度まで達しな
いので成膜反応（ＴｉＮの生成反応）が起こりにくく、
この結果反応生成物の付着が抑えられるのでパーティク
ルの発生を防止できる。
４１ｂを保護している金属管５は不活性ガスにより処理
ガス雰囲気から遮断される。なおミクロ的には処理ガス
が保護管６の接触部分の表面に沿って極く微量ながら侵
入するおそれがあるが、不活性ガスのパージにより上述
の金属管５は腐食されるおそれがない。また処理室２内
の洗浄時に用いられるＣｌＦ3 、ＮＦ3 ガスは非常に腐
食性の強いガスであるが、このＣｌＦ3 、ＮＦ3 ガスと
金属管５との接触も実質的には防止され、従って金属管
５が腐食するおそれがない。このため金属管５の表面に
腐食生成物が生じないのでその剥離によるパーティクル
の発生の問題がないし、保護管６は石英で構成されてい
るのでＣｌＦ3 、ＮＦ3 ガスにより劣化することもな
い。また保護管６とセラミックスヒータ３０との接触が
軽いため、セラミックスヒータ３０からの熱伝導が悪
く、従って保護管６の上部の温度は反応温度まで達しな
いので成膜反応（ＴｉＮの生成反応）が起こりにくく、
この結果反応生成物の付着が抑えられるのでパーティク
ルの発生を防止できる。
【００２７】更にまた上述実施例のように金属管５の上
端部をセラミックスに近似した熱膨張率を有するモリブ
デンなどで構成して接合部分の割れの防止を図り、この
金属管５の中に給電線４１ａ、４１ｂや熱電対４３を封
じ込める構成とすれば端子部４０ａ、４０ｂは処理室２
内の雰囲気から完全に遮断されるので、処理ガスや洗浄
用のガスにより劣化するおそれがないという利点があ
る。ただし本発明では例えば従来技術の項で述べた、端
子部が露出している構造の場合にも、給電線及び端子部
を囲むように保護管を設ける構成としてもよく、この場
合にも端子部や給電線の露出部分の腐食を防止できる。
端部をセラミックスに近似した熱膨張率を有するモリブ
デンなどで構成して接合部分の割れの防止を図り、この
金属管５の中に給電線４１ａ、４１ｂや熱電対４３を封
じ込める構成とすれば端子部４０ａ、４０ｂは処理室２
内の雰囲気から完全に遮断されるので、処理ガスや洗浄
用のガスにより劣化するおそれがないという利点があ
る。ただし本発明では例えば従来技術の項で述べた、端
子部が露出している構造の場合にも、給電線及び端子部
を囲むように保護管を設ける構成としてもよく、この場
合にも端子部や給電線の露出部分の腐食を防止できる。
【００２８】そしてまた処理室２内の排気口８２を中央
に形成すれば、図５に示すように、ガス供給部２１から
供給された処理ガスがウエハＷの表面に降りた後均一に
横に広がって排気口８２内に排気されていくため、ウエ
ハＷの表面の処理ガスの流れが均一になり、均一性の高
い成膜処理を行うことができる。
に形成すれば、図５に示すように、ガス供給部２１から
供給された処理ガスがウエハＷの表面に降りた後均一に
横に広がって排気口８２内に排気されていくため、ウエ
ハＷの表面の処理ガスの流れが均一になり、均一性の高
い成膜処理を行うことができる。
【００２９】ここで上述のＣＶＤ装置をメンテナンスす
る場合には、図６に示すように処理室２の底板部２２と
側壁部との図示しないネジを外し、その後ジャッキ機構
８５により底板部２２を排気管８１やターボ分子ポンプ
８４と共に降下させ、底板部２２に装着されている内部
部品、例えばセラミックスヒータ３０、プッシャーピン
の駆動機構７２、洗浄用のプラズマ電極７１、セラミッ
クスヒータ３０の配線構造部分などを引き出すことがで
きるので、処理室２を解体する構造に比べてメンテナン
スを極めて容易に行うことができる。
る場合には、図６に示すように処理室２の底板部２２と
側壁部との図示しないネジを外し、その後ジャッキ機構
８５により底板部２２を排気管８１やターボ分子ポンプ
８４と共に降下させ、底板部２２に装着されている内部
部品、例えばセラミックスヒータ３０、プッシャーピン
の駆動機構７２、洗浄用のプラズマ電極７１、セラミッ
クスヒータ３０の配線構造部分などを引き出すことがで
きるので、処理室２を解体する構造に比べてメンテナン
スを極めて容易に行うことができる。
【００３０】なお被処理体としてはウエハに限られるも
のではないし、またガス処理についても成膜処理に限ら
ずエッチング処理などであってもよい。
のではないし、またガス処理についても成膜処理に限ら
ずエッチング処理などであってもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
被処理体を加熱する加熱手段例えば請求項３の発明のよ
うにセラミックスヒータの給電路を耐蝕性の保護管で取
り囲み、この保護管内を不活性ガスでパージするように
しているので、給電線や端子部の腐食を防止でき、パー
ティクルの発生を抑えることができると共に、その使用
寿命を長くすることができる。
被処理体を加熱する加熱手段例えば請求項３の発明のよ
うにセラミックスヒータの給電路を耐蝕性の保護管で取
り囲み、この保護管内を不活性ガスでパージするように
しているので、給電線や端子部の腐食を防止でき、パー
ティクルの発生を抑えることができると共に、その使用
寿命を長くすることができる。
【００３２】請求項２の発明によれば給電路を金属管の
中に収納しているため給電路の腐食を確実に防止でき、
また金属管の表面が処理ガスや洗浄ガスから保護される
ので腐食することもなく、パーティクルの発生を防止で
きる。
中に収納しているため給電路の腐食を確実に防止でき、
また金属管の表面が処理ガスや洗浄ガスから保護される
ので腐食することもなく、パーティクルの発生を防止で
きる。
【図１】本発明の実施例の全体構成を示す縦断側面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の実施例に係る加熱手段の配線構造部分
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３】前記配線構造部分の内部構成を示す断面図であ
る。
る。
【図４】保護管内の不活性ガスの流れを示す説明図であ
る。
る。
【図５】処理ガスの流れを示す説明図である。
【図６】処理室の底板部を降下した状態を示す縦断側面
図である。
図である。
【図７】従来のセラミックスヒータの給電路の構造を示
す縦断側面図である。
す縦断側面図である。
２ 処理室 ２１ ガス供給部 ２２ 底板部 ３０ セラミックスヒータ Ｗ ウエハ ４１ａ、４１ｂ 給電線 ４２ａ、４２ｂ 端子部 ５ 金属管 ６ 保護管 ７ 不活性ガス導入管 ７１ プッシャーピン ８１ 排気管 ８２ 排気口 ８５ ジャッキ機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/205 Ｈ０１Ｌ 21/205 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 16/00 - 16/56 C23C 14/00 - 14/58 C23F 1/12 H01L 21/203 - 21/205 H01L 21/22 - 21/24 H01L 21/3065 H01L 21/31 H01L 21/324 H05B 3/02 - 3/82
Claims (5)
- 【請求項１】 被処理体に対して処理ガスにより処理を
行うための気密な処理室と、この処理室の中に設けら
れ、被処理体を加熱するために耐熱性の絶縁体の中に抵
抗発熱体を内蔵してなる加熱手段と、一端が前記抵抗発
熱体に電気的に接続されると共に他端側が前記処理室の
外に配線された給電路と、を含むガス処理装置におい
て、 前記加熱手段と処理室の壁部との間において前記給電路
を間隙を介して取り囲むと共に、処理室内雰囲気と内部
空間とは通気可能なように設けられた、耐蝕性の非金属
材よりなる保護管と、前記保護管における処理室の壁部側の端部に設けられた
フランジ部と、 前記処理室の壁部に前記保護管を囲むようにかつ前記フ
ランジ部よりも加熱手段側に設けられたリング体と、 前記フランジ部をリング体側に付勢するバネと、 前記保護管内に不活性ガスを導入するためのガス導入部
と、を備えたことを特徴とするガス処理装置。 - 【請求項２】 被処理体に対して処理ガスにより処理を
行うための気密な処理室と、この処理室の中に設けら
れ、被処理体を加熱するために耐熱性の絶縁体の中に抵
抗発熱体を内蔵してなる加熱手段と、一端が前記抵抗発
熱体に電気的に接続されると共に他端側が前記処理室の
外に配線された給電路と、を含むガス処理装置におい
て、 前記給電路を収納し、両端が夫々前記絶縁体及び処理室
の壁部に接合される金属管と、 前記加熱手段と処理室の壁部との間において前記金属管
を間隙を介して取り囲むように設けられた、耐蝕性の非
金属材よりなる保護管と、 この保護管内に不活性ガスを導入するためのガス導入部
と、を備え、 保護管内に導入された不活性ガスが少なくとも前記保護
管と加熱手段との隙間から処理室内の雰囲気に排出され
ることを特徴とするガス処理装置。 - 【請求項３】 加熱手段は、セラミックス体の中に抵抗
発熱体を内蔵してなるセラミックスヒータであることを
特徴とする請求項１または２記載のガス処理装置。 - 【請求項４】 保護管は石英により構成されていること
を特徴とする請求項１、２または３記載のガス処理装
置。 - 【請求項５】 塩素及び弗素の少なくとも一方を含む洗
浄ガスにより処理室を洗浄するように構成されているこ
とを特徴とする請求項４記載のガス処理装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04634495A JP3215591B2 (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | ガス処理装置 |
| KR1019950028053A KR100280772B1 (ko) | 1994-08-31 | 1995-08-31 | 처리장치 |
| US08/522,148 US5753891A (en) | 1994-08-31 | 1995-08-31 | Treatment apparatus |
| TW084109121A TW275132B (en) | 1994-08-31 | 1995-08-31 | Treatment apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04634495A JP3215591B2 (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | ガス処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08218172A JPH08218172A (ja) | 1996-08-27 |
| JP3215591B2 true JP3215591B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=12744530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04634495A Expired - Fee Related JP3215591B2 (ja) | 1994-08-31 | 1995-02-10 | ガス処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3215591B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
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| JP3563564B2 (ja) * | 1997-06-09 | 2004-09-08 | 東京エレクトロン株式会社 | ガス処理装置 |
| US6423949B1 (en) * | 1999-05-19 | 2002-07-23 | Applied Materials, Inc. | Multi-zone resistive heater |
| JP4703810B2 (ja) * | 2000-03-07 | 2011-06-15 | 東京エレクトロン株式会社 | Ｃｖｄ成膜方法 |
| DE60124674T2 (de) | 2000-09-14 | 2007-09-13 | Japan As Represented By President Of Japan Advanced Institute Of Science And Technology | Heizelement für einen cvd-apparat |
| JP2002167673A (ja) * | 2000-09-21 | 2002-06-11 | Tokyo Electron Ltd | Ｃｖｄ成膜方法および付着物の除去方法 |
| JP3840990B2 (ja) | 2002-03-05 | 2006-11-01 | 住友電気工業株式会社 | 半導体／液晶製造装置 |
| JP4060684B2 (ja) | 2002-10-29 | 2008-03-12 | 日本発条株式会社 | ステージ |
| JP4089820B2 (ja) | 2003-04-02 | 2008-05-28 | 日本発条株式会社 | 静電チャック |
| JP4094480B2 (ja) | 2003-05-08 | 2008-06-04 | 住友電気工業株式会社 | 連鎖状金属粉末とその製造方法、及びそれを用いた導電性付与材 |
| JP5088284B2 (ja) * | 2008-09-30 | 2012-12-05 | 東京エレクトロン株式会社 | 真空処理装置 |
| KR102323079B1 (ko) * | 2014-11-04 | 2021-11-10 | 세메스 주식회사 | 케이블 어셈블리 및 이를 가지는 기판 처리 장치 |
-
1995
- 1995-02-10 JP JP04634495A patent/JP3215591B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08218172A (ja) | 1996-08-27 |
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