JP6676537B2 - 基板載置台 - Google Patents

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Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２０１４年１０月３０日に日本国に出願された特願２０１４−２２２０３９号に基づき、優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本発明は、基板処理を行う基板処理装置において基板を載置する載置台に関するものである。
近年、半導体デバイスの微細化に伴い、ドライエッチングやウェットエッチングといった従来のエッチング技術に代えて、化学的酸化物除去（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｒｅｍｏｖａｌ：ＣＯＲ）処理と呼ばれる、より微細化エッチングが可能な手法が用いられている。
ＣＯＲ処理は、真空に例えば基板としての半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という）表面のシリコン酸化膜（Ｓｉ０２膜）に対して、処理ガスとしてフッ化水素（ＨＦ）ガスとアンモニア（ＮＨ３）ガスを供給し、これらの処理ガスとシリコン酸化膜とを反応させて生成物を生成する処理である（例えば、特許文献１）。このＣＯＲ処理においては、ウェハの温度を所望の温度に維持するために、ウェハは温度調整可能に構成された載置台上に載置された状態で処理が行われる。
そして、ＣＯＲ処理によりウェハ表面に生成された生成物は、後続の工程で加熱処理を行うことで昇華し、これによりウェハ表面からシリコン酸化膜が除去される。
日本国特開２００７−２１４５１３号公報
ところで、上述のＣＯＲ処理のように、処理容器内を真空にしてウェハ処理を行う場合、処理容器内の容積が小さいほど排気に要する時間が短くなる。そのため、ウェハ処理のスループット向上の観点からは、処理容器は極力小さくすることが好ましい。そして、処理容器内の最も大きな設置物はウェハを載置する載置台であり、処理容器の大きさは主にこの載置台の大きさに左右されるため、処理容器の小型化のためには載置台を小型化する必要がある。
しかしながら本発明者らによれば、載置台を小型化すると、ウェハの温度を面内均一に調整することが困難となり、ウェハ面内で処理にばらつきが生じてしまうという問題が生じることが確認された。具体的には、例えば図７に示すように、処理容器３００を小型化するために、ウェハＷを載置する載置台３０１のステージ３０２の直径を極力ウェハＷの直径に近づけた結果、ステージ３０２と、ステージ３０２を支持する支持台３０３とを締結するためのボルト３０４の配置が、平面視においてウェハＷと重なる位置となる。そうすると、処理容器３００の熱が支持台３０３及びボルト３０４を介してステージ３０２に伝わり、ボルト３０４近傍と、それ以外の箇所とでステージ３０２の温度に差が生じてしまい、問題となる。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、基板を載置する載置台のステージへの伝熱の影響を最小限に抑えることを目的としている。
上記目的を達成するため、本発明は、基板を載置する載置台であって、その上面に基板を載置し、所定温度の熱媒を流通させる熱媒流路が内部に形成されたステージと、前記ステージを支持する支持台と、前記ステージと前記支持台の間に設けられ、その内部に、前記ステージとの熱伝部の温度を調節する温度調節機構を備えた温度調節板と、を有し、前記ステージと前記温度調節板は、前記ステージの外周部と前記温度調節板の外周部を固定する複数の固定部材により固定され、前記ステージと前記温度調節板の間であって、前記複数の固定部材よりも内側の領域には、隙間が形成され、
前記温度調節板の温度調節機構は、熱媒が流通する他の熱媒流路であり、
前記ステージの熱媒流路に接続され、前記熱媒流路に熱媒を供給するステージ熱媒供給管と、前記熱媒流路と前記温度調節板の他の熱媒流路との間を接続し、前記ステージ熱媒供給管から供給されて前記熱媒流路を通過した後の熱媒を、前記他の熱媒流路に供給する調節板熱媒供給管と、をさらに有する。
本発明によれば、ステージと支持台との間に、ステージとの熱伝部の温度を調節する温度調整機構を備えた温度調節板を介在させているので、支持台からステージへの熱伝導を最小限に抑えることができる。これにより、載置台のステージの温度を適正に管理し、所望の基板処理を実施することが可能となる。
本発明によれば、基板を載置する載置台のステージへの伝熱の影響を最小限に抑えることができる。
本実施の形態に係る基板載置台を備えた基板処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。 ステージ、支持台及び温度調節板の構成の概略を示す、上方から見た斜視図である。 ステージ及び温度調節板の内部の構成の概略を示す、上方から見た斜視図である。 ステージ、支持台及び温度調節板の構成の概略を示す、下方から見た斜視図である。 ステージの内周部の温度を測定した結果を示すグラフである。 ステージの外周部の温度を測定した結果を示すグラフである。 基板載置台を囲む隔壁を有する基板処理装置の構成の概略の一例を示す説明図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。図１は、本実施の形態にかかる基板載置台１を備えた基板処理装置２の構成の概略を模式的に示した縦断面図である。なお、本実施の形態では、基板処理装置２が、例えばウェハＷに対してＣＯＲ処理を行う装置である場合を例にして説明する。
基板処理装置２は、例えば図１に示すように、気密に構成された処理容器１０と、処理容器１０内でウェハＷを載置する基板載置台１を有している。処理容器１０は、例えばアルミニウム、ステンレス等の金属により形成された、全体として例えば略直方体状の容器である。処理容器１０は、平面視の形状が例えば略矩形で筒状の側壁２０と、側壁２０の上端を覆う天井板２１と、側壁２０の下端を覆う底板２２を有している。側壁２０には、ＣＯＲ処理による処理容器１０内への生成物の付着を防止するため、例えばヒータ（図示せず）などの加熱機構が内蔵されており、処理容器１０はヒータにより、例えば１３０℃程度に加熱される。
基板載置台１はウェハＷを載置する載置面を備えたステージ３０と、ステージ３０を支持する支持台３１と、ステージ３０と支持台３１との間に設けられた温度調節板３２を有している。ステージ３０、支持台３１及び温度調節板３２は、それぞれ略円盤形状を有している。この基板載置台１の構成の詳細については後述する。
基板載置台１の高さは、処理容器１０の側壁２０に形成された搬入出口４２を介して処理容器１０との間でウェハＷを搬入出できるように、ステージ３０の上面と搬入出口４２とが同程度の高さになるように設定されている。搬入出口４２には当該搬入出口４２を開閉するシャッタ４３が設けられている。
処理容器１０の天井板２１の下面には、基板載置台１のステージ３０に対向してシャワーヘッド５０が設けられている。シャワーヘッド５０は、例えば下面が開口し、天井板２１の下面に支持された略円筒形の枠体５１と、当該枠体５１の内側面に嵌め込まれ、枠体５１の天井部と所定の距離を離して設けられた略円盤形状のシャワープレート５２と、シャワープレート５２と枠体５１との間にシャワープレート５２に対して平行に設けられたプレート５３を有している。
シャワープレート５２には、当該シャワープレート５２を厚み方向に貫通する開口５２ａが複数設けられている。枠体５１の天井部とプレート５３の上面との間には、第１の空間５４が形成されている。また、プレート５３の下面とシャワープレート５２の上面との間には、第２の空間５５が形成されている。
プレート５３には、当該プレート５３を厚み方向に貫通するガス流路５６が複数形成されている。ガス流路５６の数は、シャワープレート５２の開口５２ａの概ね半分程度である。このガス流路５６は、プレート５３の下方のシャワープレート５２の上端面まで延伸して、開口５２ａの上端部に接続されている。そのため、ガス流路５６及び当該ガス流路５６と接続された開口５２ａの内部は、第２の空間５５とは隔離されている。シャワープレート５２及びプレート５３は、例えばアルミニウム等の金属により構成されている。
枠体５１の下面とプレート５３との間の第１の空間５４には、第１のガス供給管６０を介して第１のガス供給源６１が接続されている。第１のガス供給源６１は、所定の処理ガスとして、例えば反応ガスであるフッ化水素（ＨＦ）ガスと希釈ガスであるアルゴン（Ａｒ）ガスとの混合ガスなどを供給可能に構成されている。第１のガス供給管６０には、第１の処理ガスの供給量を調整する流量調整機構６２が設けられている。第１のガス供給源６１から供給された第１の処理ガスは、第１の空間５４、プレート５３のガス流路５６、シャワープレート５２の開口５２ａを介して処理容器１０内に供給される。
また、第２の空間５５には、第２のガス供給管６３を介して、第２のガス供給源６４も接続されている。第２のガス供給源６４も、第１のガス供給源６１と同様に所定の処理ガスが供給可能に構成されている。第２のガス供給管６３には、第２の処理ガスの供給量を調整する流量調整機構６５が設けられている。第２のガス供給源６４から供給された第２の処理ガスは、第２の空間５５、シャワープレート５２の開口５２ａを介して処理容器１０内に供給される。そのため、第１の処理ガスと第２の処理ガスとは、処理容器１０内におけるシャワープレート５２の下方の位置で初めて混合される。
処理容器１０の底板２２であって基板載置台１の外方には、当該処理容器１０内を排気する排気機構７０が排気管７１を介して接続されている。排気管７１には、排気機構７０による排気量を調整する調整弁７２が設けられており、処理容器１０内の圧力を制御できるようになっている。
次に、基板載置台１の構成について、図２、図３及び図４を用いて詳述する。基板載置台１は、上述のように、それぞれ略円板状に形成されたステージ３０と、支持台３１と、温度調節板３２を有している。図２は、ステージ３０、支持台３１及び温度調節板３２の構成の概略を示す、斜め上方から見た斜視図であり、図３は、ステージ３０及び温度調節板３２の内部の構成の概略を示す、斜め上方から見た斜視図である。また図４は、ステージ３０及び温度調節板３２の内部の構成を示すと共に、ステージ３０、支持台３１及び温度調節板３２を斜め下方から見た斜視図である。
ステージ３０、支持台３１及び温度調節板３２は、例えばアルミニウムにより形成されている。なお、図１や図２では、ステージ３０、温度調節板３２、支持台３１の順に直径が小さくなっているが、ステージ３０、温度調節板３２及び支持台３１の直径の設定については本実施の形態の内容に限定されるものではなく、例えばステージ３０、温度調節板３２及び支持台３１は同一の直径を有していてもよい。なお、本実施の形態においては、ウェハＷの直径は３００ｍｍであり、ステージ３０の直径は、例えばウェハＷよりもわずかに大きな３０７ｍｍに設定されている。
ステージ３０の外周部には、例えば図２に示すように、固定部材としてのボルト８０を当該ステージ３０の厚み方向に貫通させるように形成されたボルト穴８１が、同心円状に複数配置されている。なお、図２では、図を簡潔にするため、１０箇所のボルト穴８１のうち、１箇所にのみボルト８０を描図している。
また、ステージ３０の上面であってボルト穴８１よりも内側の位置には、所定の深さを有する円環状のスリット８２が形成されている。スリット８２よりも内側には、処理容器１０の外部に設けられた搬送機構（図示せず）との間でウェハＷの受け渡しを行う支持ピン（図示せず）が挿通するピン孔８３が、例えば３箇所に形成されている。
温度調節板３２における、ステージ３０のボルト穴８１に対応する位置には、ボルト８０が螺合するネジ穴８４が、ボルト穴８１と同数形成されている。したがって、ボルト穴８１を貫通するボルト８０をネジ穴８４に螺合することで、ステージ３０と温度調節板３２とが固定される。
また、図１には描図していないが、温度調節板３２の外周部には、図２に示すように、当該温度調節板３２の厚み方向にボルト８５が貫通するボルト穴８６が同心円状に複数形成されている。なお、図２では、ボルト穴８６がネジ穴８４よりも内側に配置された状態を描図しているが、ボルト穴８６とネジ穴８４の内外の位置関係は本実施の形態の内容に限定されるものではなく、ステージ３０や支持台３１の直径などに基づいて、適宜設定されるものである。
図２に示すように、温度調節板３２の上面におけるボルト穴８６よりも内側の領域は、外周部よりも低く形成されている。したがって、ボルト８０によりステージ３０と温度調節板３２を固定すると、図１に示すように、ステージ３０の中央部近傍と温度調節板３２の中央部近傍との間には、所定の間隔で隙間Ｓが形成される。換言すれば、ステージ３０と温度調節板３２とは外周部のみが接した状態となる。
また、温度調節板３２上面の外周部には、ボルト８０によりステージ３０と温度調節板３２を固定したときに、隙間Ｓに連通するようにスリット８７が形成されている。そのため、排気機構７０により処理容器１０内を排気すると、スリット８７を介して隙間Ｓは真空状態となる。かかる場合、ステージ３０と温度調節板３２との間は隙間Ｓにより真空断熱された状態となるため、ステージ３０と温度調節板３２との間で熱伝導が生じる部位（熱伝部）は、ボルト８０により固定された外周部のみとなる。換言すれば、ステージ３０と温度調節板３２との熱伝部が最小限となる。これにより、ステージ３０と温度調節板３２との間の熱伝導が最小限に抑えられる。なお、図２では、温度調節板３２の直径方向に延伸するスリット８７を３箇所に設けた状態を描図しているが、隙間Ｓ内を排気できるものであれば、スリット８７の形状や配置、設置数などは任意に設定できる。
温度調節板３２における、ステージ３０に形成されたピン孔８３と同じ位置には、ステージ３０と同様にピン孔８８が形成されている。
支持台３１における、温度調節板３２のボルト穴８６に対応する位置には、ボルト８５が螺合するネジ穴９０が、ボルト穴８６と同数形成されている。温度調節板３２と支持台３１とは、このボルト８５により固定される。また、支持台３１の上面におけるネジ穴９０よりも内側の領域も、温度調節板３２と同様に、外周部よりも低く形成されている。したがって、温度調節板３２と支持台３１をボルト８５により固定すると、温度調節板３２と支持台３１との間にも、図１に示すように所定の間隔の隙間Ｔが形成され、温度調節板３２と支持台３１との間の接触面積が最小限となる。
支持台３１上面の外周部には、ボルト８５により温度調節板３２と支持台３１を固定したときに、隙間Ｔに連通するようにスリット９１が形成されている。したがって、処理容器１０内を排気すると、温度調節板３２と支持台３１との間も、当該隙間Ｔにより真空断熱され、熱伝部が最小限となる。
また、図１には描図していないが、支持台３１の外周部であって、例えばネジ穴９０と概ね同心円の位置には、図２に示すように、当該支持台３１の厚み方向にボルト９２が貫通するボルト穴９３が複数形成されている。処理容器１０の底板２２におけるボルト穴９３対応する位置には、ネジ穴（図示せず）が形成されており、支持台３１と底板２２とがボルト９２により固定される。なお、図１に示すように、支持台３１と底板２２との間には、例えばＰＴＦＥ、ＰＣＴＦＥ、
ＰＥＥＫといった、処理ガスに対して耐性を有する、熱伝導率の低い部材により構成された断熱部材９４が配置されている。この断熱部材９４により、例えば処理容器１０の側壁２０に内蔵されたヒータ（図示せず）からの支持台３１への熱伝導が最小限に抑えられる。断熱部材９４は、図２に示すように略円板状に形成されており、ボルト９２が貫通するボルト穴９５が、支持台３１のボルト穴９３に対応する位置に設けられている。
また、支持台３１及び断熱部材９４には、ステージ３０及び温度調節板３２と同様に、ピン孔９６がそれぞれ形成されている。
ステージ３０の内部には、例えば図３に示すように、所定温度の熱媒を流通させてステージ３０の温度調節を行う熱媒流路１００が形成されている。熱媒流路１００は、ステージ３０の外周部に設けられた外周部流路３０ａと、ステージ３０の中央部近傍に設けられた内周部流路３０ｂを有している。
外周部流路３０ａは、例えば図３に破線で示すように、ステージ３０の外周部であって、円環状のスリット８２の外側において、ボルト穴８１を囲むような略円弧状に形成されている。円弧状の外周部流路３０ａの一端部には、図４に示すように、ステージ３０の裏面に形成された外部熱媒供給孔１１０が連通している。また、外周部流路３０ａの外部熱媒供給孔１１０が連通する側と反対側の端部には、ステージ３０の裏面に形成された外部熱媒排出孔１１１が連通している。そして、外部熱媒供給孔１１０及び外部熱媒排出孔１１１を介して外周部流路３０ａに熱媒を流通させることで、ステージ３０の外周部を温度調節することができる。なお、熱媒としては、ＰＥＰＦ油（パーフルオロポリエーテル）や水、乾燥空気等を用いることができる。また、熱媒の温度は約２５℃〜１２０℃であり、本実施の形態では、ステージ３０が例えば３０℃に温度調節される。
外部熱媒供給孔１１０への熱媒の供給は、例えば図３、図４に示すように、温度調節板３２の外部熱媒供給孔１１０に対応する位置に厚み方向に貫通して設けられた貫通孔１１２を介して行われる。また、支持台３１及び断熱部材９４にも、外部熱媒供給孔１１０に対応する位置に当該支持台３１及び断熱部材９４を厚み方向に貫通する貫通孔１１３が設けられている。断熱部材９４の貫通孔１１３には、図１に示すように、貫通孔１１３に熱媒を供給する供給管１１４が接続されている。供給管１１４には図示しない熱媒供給源が接続されており、この供給管１１４から、貫通孔１１２、１１３及び外部熱媒供給孔１１０を介して外周部流路３０ａに熱媒が供給される。かかる場合、貫通孔１１２、１１３及び供給管１１４は、ステージ３０の外周部流路３０ａに熱媒を供給するステージ熱媒供給管として機能する。
内周部流路３０ｂは、例えば図３に破線で示すように、円環状のスリット８２の内側に、略螺旋状に形成されている。内周部流路３０ｂの一端部には、図４に示すように、ステージ３０の裏面に形成された内部熱媒供給孔１１５が連通している。また、内周部流路３０ｂの内部熱媒供給孔１１５が連通する側と反対側の端部には、ステージ３０の裏面に形成された内部熱媒排出孔１１６が連通している。そして、内部熱媒供給孔１１５及び内部熱媒排出孔１１６を介して内周部流路３０ｂに熱媒を流通させることで、ステージ３０の中央部を温度調節することができる。また、内周部流路３０ｂと外周部流路３０ａとがスリット８２を隔てて設けられているため、内周部流路３０ｂと外周部流路３０ａとの間の熱伝導が最小限に抑えられる。そのため、ステージ３０の外周部と中央部の温度制御を、独立して精度よく制御することができる。
内部熱媒供給孔１１５への熱媒の供給は、例えば図３、図４に示すように、温度調節板３２の内部熱媒供給孔１１５に対応する位置に厚み方向に貫通して設けられた貫通孔１１７を介して行われる。また、支持台３１及び断熱部材９４にも、内部熱媒供給孔１１５に対応する位置に当該支持台３１及び断熱部材９４を厚み方向に貫通する貫通孔１１８が設けられている。断熱部材９４の貫通孔１１８には、図１に示すように、貫通孔１１８に熱媒を供給する供給管１１９が接続されている。供給管１１９には図示しない熱媒供給源が接続されており、この供給管１１９から、貫通孔１１７、１１８及び内部熱媒供給孔１１５を介して内周部流路３０ｂに熱媒が供給される。かかる場合、貫通孔１１７、１１８及び供給管１１９は、ステージ３０の内周部流路３０ｂに熱媒を供給するステージ熱媒供給管として機能する。
温度調節板３２外周部の内部には、例えば図３に破線で示すように、熱媒を流通させる他の熱媒流路としての調節板流路１２０が形成されている。調節板流路１２０は、例えばネジ穴８４やボルト穴８６に近接して、略円弧状に形成されている。円弧状の調節板流路１２０の一端部には、図３に示すように、温度調節板３２の上面に形成された調節板熱媒供給孔１２１が連通している。また、調節板流路１２０における調節板熱媒供給孔１２１が連通する側と反対側の端部には、温度調節板３２の裏面に形成された調節板熱媒排出孔１２２が連通している。
調節板熱媒供給孔１２１は、ステージ３０に形成された外部熱媒排出孔１１１と同程度の直径を有し、且つ温度調節板３２とステージ３０をボルト８０により固定したときに、外部熱媒排出孔１１１とその位置が一致するように配置されている。したがって、ステージ３０の外部熱媒排出孔１１１を介して外周部流路３０ａから排出された熱媒は、調節板熱媒供給孔１２１を通って調節板流路１２０に供給される。これにより、温度調節板３２の外周部、より具体的には、ステージ３０との間で熱伝導が生じる熱伝部の温度調節を行うことができる。かかる場合、調節板流路１２０はステージ３０との熱伝部の温度を調節する温度調節機構として機能し、また、外部熱媒排出孔１１１と調節板熱媒供給孔１２１は、外周部流路３０ａを通過した後の熱媒を、他の熱媒流路としての調節板流路１２０に供給する調節板熱媒供給管として機能する。なお、図３では、調節板流路１２０がネジ穴８４及びボルト穴８６の内側に設けられた状態を描図しているが、熱伝部の温度調節を行うことができるものであれば、調節板流路１２０の形状や配置は本実施の形態の内容に限定されるものではなく、任意に設定できる。
調節板熱媒排出孔１２２からの熱媒の排出は、支持台３１及び断熱部材９４における調節板熱媒排出孔１２２に対応する位置に、当該支持台３１及び断熱部材９４を厚み方向に貫通して設けられた貫通孔１２３を介して行われる。断熱部材９４の貫通孔１２３には、図１に示すように貫通孔１２３から熱媒を排出する排出管１２４が接続されており、調節板熱媒排出孔１２２から排出された熱媒はこの排出管１２４を介して処理容器１０の外部へ排出される。
また、温度調節板３２、支持台３１及び断熱部材９４における内部熱媒排出孔１１６に対応する位置には、温度調節板３２、支持台３１及び断熱部材９４を厚み方向に貫通して設けられた貫通孔１２５、１２６、１２７が形成されている。断熱部材９４の貫通孔１２７には、図１に示すように貫通孔１２７から熱媒を排出する排出管１２８が接続されており、内部熱媒排出孔１１６から排出された熱媒はこの排出管１２８を介して処理容器１０の外部へ排出される。
基板処理装置２には、図１に示すように制御装置２００が設けられている。制御装置２００は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、基板処理装置２におけるウェハＷの処理を制御するプログラムが格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置２００にインストールされたものであってもよい。
本実施の形態にかかる基板処理装置２は以上のように構成されており、次に、基板処理装置２を用いたウェハＷの処理について説明する。
ウェハ処理にあたっては、基板処理装置２の外部に設けられた搬送機構（図示せず）により処理容器１０内にウェハＷが搬送され、基板載置台１上に載置される。その後、シャッタ４３が閉じられる。
それと共に、排気機構７０により処理容器１０の内部を所定の圧力まで排気しながら、第１のガス供給源６１と第２のガス供給源６４からそれぞれ処理ガスが処理容器１０内に供給される。これにより、ウェハＷに対して所定の処理、本実施の形態では、例えばＣＯＲ処理が行われる。
ＣＯＲ処理においては、第１のガス供給源６１と第２のガス供給源６４から供給された処理ガスはシャワープレート５２を介してウェハＷに供給される。
また、ＣＯＲ処理の際には、供給管１１４及び供給管１１９からそれぞれ熱媒が供給され、外周部流路３０ａ及び内周部流路３０ｂを流通する熱媒により、ステージ３０の温度が適宜調節される。また、外周部流路３０ａから排出された熱媒は調節板流路１２０に供給され、調節板流路１２０により、ネジ穴８４やボルト穴８６の近傍、即ちステージ３０と温度調節板３２の間で熱伝導が生じる熱伝部の温度調節が行われる。これにより、例えば処理容器１０と支持台３１を固定するボルト９２などを介して、処理容器１０から基板載置台１に伝わる熱の影響を最小限に抑制し、ステージ３０の温度調節を、外周部流路３０ａ及び内周部流路３０ｂにより厳密に行うことができる。その結果、ウェハ面内で均一なＣＯＲ処理を行うことができる。
ＣＯＲ処理が行われると、シャッタ４３が開く。次いで、ウェハ搬送機構（図示せず）より基板載置台１上のウェハＷが基板処理装置２の外部に搬出される。その後、基板処理装置２外部に設けられた加熱装置によりウェハＷが加熱され、ＣＯＲ処理によって生じた反応生成物が気化して除去される。これにより、一連のウェハ処理が終了する。
以上の実施の形態によれば、ステージ３０と支持台３１との間に、ステージ３０との熱伝部の温度を調節する温度調節板３２を介在させているので、支持台３１からステージ３０への熱伝導を最小限に抑えることができる。したがって、例えばステージ３０の直径を小さくしたことにより、ボルト８０の配置が平面視においてウェハＷと重なる位置になった場合であっても、基板載置台１のステージ３０の温度を適正に管理し、所望のウェハ処理を実施することができる。
また、ステージ３０における、ステージ３０と温度調節板３２とを固定するボルト８０よりも内側の領域には、円環状のスリット８２が形成され、ステージ３０の外周部と中央部との間の熱伝導が最小限に抑えられるので、ステージ３０の外周部の温度と中央部の温度を厳密に調節することができる。
また、ステージ３０と温度調節板３２との間に隙間Ｓを、温度調節板３２と支持台３１との間に隙間Ｔをそれぞれ形成したので、ステージ３０、温度調節板３２及び支持台３１の間での熱伝導を最小限に抑えることができる。したがって、ステージ３０の温度管理をより厳密に行うことができる。
以上の実施の形態では、温度調節板３２や支持台３１の上面を、下に窪んだ形状とすることで、隙間Ｓ及び隙間Ｔを形成したが、隙間Ｓ、Ｔの形成にあたっては、例えばステージ３０の下面を窪ませたり、温度調節板３２の下面を窪ませるようにしたりしてもよい。
以上の実施の形態では、調節板流路１２０へ供給する熱媒として、外周部流路３０ａから排出された熱媒を用いたが、調節板流路１２０への熱媒の供給方法は本実施の形態の内容に限定されるものではなく、例えば、処理容器１０の外部から調節板流路１２０へ直接熱媒を供給してもよい。ただし、調節板流路１２０へ直接熱媒を供給する場合、処理容器１０にさらに供給管を設ける必要があるので、処理容器１０の小型化からの観点からは、本実施の形態のように、外周部流路３０ａから排出された熱媒を用いることが好ましい。
また、熱媒を先ず調節板流路１２０に供給して、調節板流路１２０から排出された熱媒を外周部流路３０ａに供給するように熱媒の流路を形成してもよいが、ステージ３０の温度制御という観点からは、本実施の形態のように、先ず外周部流路３０ａに熱媒を供給し、外周部流路３０ａから排出された熱媒を調節板流路１２０に供給することが好ましい。
なお、以上の実施の形態では、ステージ３０との熱伝部の温度を調節する温度調節機構として調節板流路１２０を用いたが、温度調節機構としては本実施の形態の内容に限定されるものではなく、例えばペルチェ素子のような、他の温度調節機構を用いてもよい。
次に発明者らが実施例として、本実施の形態に係る基板処理装置２において、ステージ３０の温度調節する試験を行った。その試験結果を図５、６に示す。その際、ステージ３０の温度調節の目標値は３０℃であり、ステージ３０における直径１８０ｍｍの円周上及び、直径２４２ｍｍの円周上の温度を、当該円周に沿って測定した。また、比較例として、温度調節板３２に熱媒を供給しない場合についても同様に温度の測定を行った。なお、図５、６において、横軸は上記円周上の角度であり、縦軸は温度である。また、図５は直径１８０ｍｍの円周上の測定結果であり、図６は直径２４２ｍｍの円周上の測定結果である。温度調節板３２に熱媒を供給した場合を実線で、温度調節板３２に熱媒を供給しない場合をそれぞれ破線で示している。
図５、６に示すように、温度調節板３２に熱媒を供給することで、ステージ３０の内周部、外周部共に概ね３２℃程度に温度調節し、且つ温度差を２℃程度に抑えることができることが確認できた。その一方で、温度調節板３２に熱媒を供給しない場合は、内周部、外周部共に概ね３４℃程度となり、また、ステージ３０上の温度差も４℃程度生じてしまっていた。この結果から、本実施の形態のように温度調節板３２に熱媒を供給することで、ステージ３０の温度を精度よく調節できることが確認された。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。上述の実施の形態は、ウェハにＣＯＲ処理を行う場合を例にして説明したが、本発明は処理ガスを用いる他のウェハ処理装置、例えばプラズマ処理装置などにも適用できる。
１ 基板載置台
２ 基板処理装置
１０ 処理容器
２０ 側壁
２１ 天井板
２２ 底板
３０ ステージ
３０ａ 外周部流路
３０ｂ 内周部流路
３１ 支持台
３２ 温度調節板
４２ 搬入出口
４３ シャッタ
５０ シャワーヘッド
５２ シャワープレート
７０ 排気機構
８０ ボルト
８１ ボルト穴
８２ スリット
１００ 熱媒流路
１１３ 内部熱媒供給孔
１２０ 調節板流路
１２１ 調節板熱媒供給孔
１２２ 調節板熱媒排出孔
Ｗ ウェハ

Claims (1)

  1. 基板を載置する基板載置台であって、
    その上面に基板を載置し、所定温度の熱媒を流通させる熱媒流路が内部に形成されたステージと、
    前記ステージを支持する支持台と、
    前記ステージと前記支持台の間に設けられ、その内部に、前記ステージとの熱伝部の温度を調節する温度調節機構を備えた温度調節板と、を有し、
    前記ステージと前記温度調節板は、前記ステージの外周部と前記温度調節板の外周部を固定する複数の固定部材により固定され、
    前記ステージと前記温度調節板の間であって、前記複数の固定部材よりも内側の領域には、隙間が形成され、
    前記温度調節板の温度調節機構は、熱媒が流通する他の熱媒流路であり、
    前記ステージの熱媒流路に接続され、前記熱媒流路に熱媒を供給するステージ熱媒供給管と、
    前記熱媒流路と前記温度調節板の他の熱媒流路との間を接続し、前記ステージ熱媒供給管から供給されて前記熱媒流路を通過した後の熱媒を、前記他の熱媒流路に供給する調節板熱媒供給管と、
    をさらに有する。
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