JPH07127625A - ネジキャップおよび処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度制御に悪影響を与えることなく固定用の
ネジ等を所望位置に配置可能とすることができ、従来に
較べて装置設計における自由度を増大させて、装置の小
形化およびメンテナンス性の向上等を図ることのできる
ネジキャップおよび処理装置を提供する。 【構成】 ボルト１０のネジ頭１１が挿入されたサセプ
タ１２の凹部の内側壁面１５には、ネジが形成されてお
り、ネジキャップ１は、ここに螺合され、ボルト１０の
ネジ頭１１を覆う如く配設されている。ネジキャップ１
の底面に形成されたテーパ部４は、サセプタ１２の凹部
底面に密着するよう構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ネジキャップおよび処
理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば、半導体製造装置等に
おいては、半導体ウエハ等の処理物が載置されるいわゆ
るサセプタを所定温度に保ち、半導体ウエハ等を所定温
度に温度制御することが行われている。このように所定
温度に保持される部材は、温度が均一化されるよう、通
常、熱伝導度の高い材料から構成されている。

【０００３】上記したエッチング装置のサセプタにおい
て、例えば、半導体ウエハ等が載置される載置面に、サ
セプタ固定用のネジ等が配置されていると、この部分で
の熱伝導が阻害され、温度制御に悪影響を与える虞が生
じる。一方、近年の半導体デバイス製造工程において
は、高集積化に伴うデリケートな微細加工が要求される
ことから、高い温度均一性が必要とされ、このため、従
来のエッチング装置等においては、例えば、半導体ウエ
ハと接触しないサセプタの周囲あるいは裏面等に固定用
のネジ等を設け、サセプタを他の構成部材に固定するよ
う構成されたものが多い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のエッチング装置のサセプタ等では、温度制御に悪影響
を与える半導体ウエハとの接触面には固定用のネジ等は
配置せず、サセプタの周囲あるいは裏面等に固定用のネ
ジ等を配置して、その固定等を行っている。

【０００５】このため、装置の構造が制限され、これに
よって装置が大形化したり、装置のメンテナンス性が悪
化するという問題が生じていた。

【０００６】本発明は、かかる従来の事情に対処してな
されたもので、温度制御に悪影響を与えることなく固定
用のネジ等を所望位置に配置可能とすることができ、従
来に較べて装置設計における自由度を増大させて、装置
の小形化およびメンテナンス性の向上等を図ることので
きるネジキャップおよび処理装置を提供しようとするも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１記載
の本発明のネジキャップは、所定温度に温度制御される
部材を係止するためのネジの頭部を覆う如く配設される
ネジキャップであって、前記部材と同等あるいはそれ以
上の熱伝導度を有する材料から略円柱状に形成され、周
囲に前記ネジの頭部が挿入される前記部材の凹部内側壁
に螺合されるネジ部を有し、底部の少なくとも一部がテ
ーパ状に形成されていることを特徴とする。

【０００８】また、請求項２記載の本発明のネジキャッ
プは、請求項１記載のネジキャップにおいて、底部から
頂部に連通する如く、略中央にガス抜き用の透孔が形成
されていることを特徴とする。

【０００９】請求項３記載の本発明のネジキャップは、
請求項１記載のネジキャップにおいて、上面が、前記部
材面と同一平面を形成する如く、構成されていることを
特徴とする。

【００１０】請求項４記載の本発明のネジキャップは、
請求項１記載のネジキャップにおいて、少なくとも上面
に係止用の溝が形成されていることを特徴とする。

【００１１】請求項５記載の本発明のネジキャップは、
請求項１記載のネジキャップにおいて、上面に絶縁膜が
設けられていることを特徴とする。

【００１２】請求項６記載の本発明のネジキャップは、
請求項１記載のネジキャップにおいて、窒化アルミニウ
ム、炭化珪素、窒化珪素、窒化硼素の少なくともいずれ
か１種からなるセラミックス、または、金属から形成さ
れたことを特徴とする。

【００１３】請求項７記載の処理装置は、処理チャンバ
と、この処理チャンバ内に配置され、上面に基板が載置
され所定温度に制御されるサセプタを具備した処理装置
において、前記サセプタはネジによって係止され、この
ネジの頭部を覆う如くネジキャップ配設されており、こ
のネジキャップは、前記サセプタと同等あるいはそれ以
上の熱伝導度を有する材料から略円柱状に形成され、周
囲に前記ネジの頭部が挿入される前記サセプタの凹部内
側壁に螺合されるネジ部を有し、底部の少なくとも一部
がテーパ状に形成されていることを特徴とする。

【００１４】

【作用】上記構成の本発明のネジキャップは、所定温度
に温度制御される部材と同等あるいはそれ以上の熱伝導
度を有する材料から構成され、底部の少なくとも一部が
テーパ状に形成されており、周囲に形成されたネジ部を
部材の凹部内側壁に螺合させることによって、このテー
パ状部分等が温度制御される部材と密着した状態で、ネ
ジの頭部を覆う如く配設される。

【００１５】したがって、ネジ穴部分が、周囲と密着し
た熱伝導度の良好なネジキャップで閉塞された状態とな
り、この部分の熱伝導が阻害されて周囲との温度差が生
じることを防止することができる。

【００１６】本発明のネジキャップでは、底部から頂部
に連通する如く、略中央にガス抜き用の透孔を形成する
ことによって、例えば、真空チャンバ内に配置された場
合でも、ネジキャップとこのネジキャップが螺合された
部材との間に空気等のガスが入り込み、このガスが徐々
に漏れ出て真空度を低下させることを防止することがで
きる。

【００１７】また、ネジキャップの上面を、周囲の部材
面と同一平面を形成するように構成することにより、例
えば、半導体製造装置のサセプタの半導体ウエハ載置面
等に配置された場合でも、半導体ウエハの温度を均一に
保つことができる。

【００１８】さらに、本発明のネジキャップでは、ネジ
キャップの上面には、螺合させる際にドライバ等を係止
するための係止用の溝を形成することが好ましく、ま
た、静電チャック等が配置されたサセプタの半導体ウエ
ハ載置面等に配置される場合は、上面に絶縁膜を設ける
ことが好ましい。

【００１９】本発明のネジキャップを構成する材料とし
ては、窒化アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、窒化硼
素の少なくともいずれか１種からなるセラミックス、ま
たは、金属（例えばアルミニウム、銅、金、銀、白金）
等が好適である。

【００２０】本発明の処理装置では、上記ネジキャップ
によってサセプタを係止するネジの頭部を覆うことによ
り、係止部分の熱伝導が阻害されて周囲との温度差が生
じることを防止することができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【００２２】図１および図２は、本発明の一実施例のネ
ジキャップの構成を示すもので、同図に示すように、本
実施例のネジキャップ１は、材質、例えば、表面にアル
マイト処理を施されたアルミニウムから略円柱状に形成
されており、その外側の側壁部分には、ネジ部２が形成
されている。

【００２３】また、ネジキャップ１の底部には、ボルト
１０のネジ頭１１の形状に合わせた凹陥部３が形成され
ており、この凹陥部３の周囲には、傾斜面とされたテー
パ部４が形成されている。一方、ネジキャップ１の上面
には、いわゆるマイナスドライバで回転可能な如く直線
状の係止溝５が形成されており、その全面を覆う如く、
絶縁膜６が被着されている。

【００２４】さらに、ネジキャップ１の中心軸上には、
上下に貫通する如く、ガス抜き用の透孔７が穿設されて
いる。

【００２５】なお、図１において、１２は、表面にアル
マイト処理を施されたアルミニウムから円板状に形成さ
れたエッチング装置のサセプタであり、その上面には、
静電チャックのための絶縁膜１３が形成されている。ま
た、このサセプタ１２は、サセプタ支持台１４上に配設
されており、サセプタ１２の上面から挿入、螺合された
複数のボルト１０（図１には１つのみ示す）によって、
サセプタ支持台１４に固定されている。

【００２６】上記ボルト１０のネジ頭１１が挿入された
サセプタ１２の凹部の内側壁面１５には、ネジが形成さ
れており、ネジキャップ１は、ここに螺合され、ボルト
１０のネジ頭１１を覆う如く配設されている。なお、ネ
ジキャップ１をサセプタ１２の凹部に螺合させた時、ネ
ジキャップ１の底面に形成されたテーパ部４が、サセプ
タ１２の凹部底面に密着するよう構成されており、ネジ
キャップ１の上面は、周囲のサセプタ１２上面と同一平
面を形成するように構成されている。

【００２７】また、ネジキャップ１と同様に、ボルト１
０の中心軸上にも、上下に貫通する如く、ガス抜き用の
透孔１６が穿設されている。これらのガス抜き用の透孔
７、１６は、サセプタ１２あるいはサセプタ支持台１４
と、ボルト１０およびネジキャップ１との間に、空気等
のガスが入り込み、このガスが徐々に漏れ出て、後述す
るエッチング処理室２０の真空度を低下させてしまうこ
とを防止するためのものである。

【００２８】上記サセプタ１２およびサセプタ支持台１
４は、図３に示すように、エッチング装置のエッチング
処理室２０内に配置されている。以下、図３を参照して
サセプタ１２およびサセプタ支持台１４が配置されてい
るエッチング装置について説明する。

【００２９】上記エッチング処理室２０は、材質例えば
表面にアルマイト処理を施したアルミニウムからなる有
底円筒状のエッチング処理室下部２１と、このエッチン
グ処理室下部２１の上部開口を気密に閉塞する如く配置
され、同様な材質から円板状に形成されたエッチング処
理室上部２２とから構成されている。なお、これらの当
接部には、内部を気密に保持するためのＯリング２３が
配設されている。

【００３０】エッチング処理室下部２１の側壁部には、
半導体ウエハＷを搬入、搬出するための開口２４が対向
する如く両側に形成されており、これらの開口２４の外
側には、それぞれゲートバルブ２５を介して、ロードロ
ック室２６が配設されている。これらのロードロック室
２６内には、それぞれ半導体ウエハＷを搬入、搬出する
ための搬送機構２７が配設されており（一方のみ図示す
る。）、通常、一方のロードロック室２６が搬入専用、
他方のロードロック室２６が搬出専用とされる。なお、
図中２８は、各ロードロック室２６と外部とを遮断、解
放するためのゲートバルブである。

【００３１】エッチング処理室２０内に設けられた、サ
セプタ１２およびサセプタ支持台１４は、下部電極を構
成するものであり、マッチング回路２９を介して高周波
電源３０に接続されている。また、サセプタ支持台１４
内には、温度制御のための熱媒体を循環させる熱媒体循
環経路１４ａが配設されている。

【００３２】一方、エッチング処理室上部２２の上記サ
セプタ１２に対向する部位は、上部電極を構成するもの
であり、ガス供給配管３１から供給された所定のエッチ
ングガスを、内部に形成されたガス拡散用の空隙３２内
でガス拡散板によって拡散し、下側面に形成された多数
の透孔３３から、サセプタ１２上の半導体ウエハＷに向
けて均一に供給するようになっている。

【００３３】また、エッチング処理室２０の下部には、
排気ポンプ３４に接続された排気配管３５が接続されて
おり、サセプタ１２の周囲には、サセプタ１２の周囲か
ら均一な排気が行われるように多数の透孔が形成された
バッフル板３６が配設されている。

【００３４】このように構成されたエッチング装置で
は、予め排気ポンプ３４を作動させてエッチング処理室
２０内を所定の真空度に設定しておく。

【００３５】そして、どちらか一方のロードロック室２
６のゲートバルブ２８を開け、搬送機構２７によって半
導体ウエハＷをロードロック室２６内に搬入し、この
後、ゲートバルブ２８を閉じてロードロック室２６内を
所定の真空度に設定し、しかる後、ゲートバルブ２５を
開け、搬送機構２７によりサセプタ１２上に半導体ウエ
ハＷを載置する。この半導体ウエハＷは、静電チャック
機構に図示しない直流電源から印加された直流電力の作
用により、サセプタ１２上に吸着される。

【００３６】しかる後、搬送機構２７をエッチング処理
室２０内から退避させ、ゲートバルブ２５を閉じ、ガス
供給配管３１から所定のエッチングガス、例えばＣｌ₂
＋ＢＣｌ₃ を供給し、これとともに、高周波電源３０か
ら例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力を供給してエッ
チングガスをプラズマ化し、いわゆるリアクティブイオ
ンエッチングにより、半導体ウエハＷにエッチング処理
を施す。

【００３７】この時、熱媒体循環経路１４ａには、半導
体ウエハＷを温度制御、例えば冷却するための冷媒が循
環される。

【００３８】ここで、本実施例では、図１に示したよう
に、サセプタ１２の上部から挿入、螺合したボルト１０
によって、サセプタ１２とサセプタ支持台１４とを固定
するよう構成されているが、ボルト１０の上部に、ネジ
キャップ１が配置されているので、この部分の熱伝導が
阻害されて周囲との温度差が生じることを防止すること
ができ、半導体ウエハＷを均一に冷却することができ
る。これによって、半導体ウエハＷが局部的に加熱され
るようなことを防止することができ、均一な温度で均一
なエッチング処理を行うことができる。また、例えば、
サセプタ１２を取り外すような場合でも、ボルト１０を
上部から操作することができるので、着脱を容易に行う
ことができる。さらに、例えば、サセプタ１２とサセプ
タ支持台１４とを側部等で固定する場合に較べて、構造
を単純化することができ、装置の小形化を図ることがで
きる。

【００３９】なお、ネジキャップ１とサセプタ１２との
間の熱交換を促進させるためには、これらの接触面積を
増大させることが有効である。このため、例えば、図４
に示すように、ネジキャップ１の底部に凹部４０を設け
る一方、これに対応してサセプタ１２に凸部４１を設
け、これらが嵌合するよう構成して接触面積を増大させ
ることもできる。

【００４０】上記実施例では、サセプタ１２がアルミニ
ウム製のため、ネジキャップ１を同じ材質のアルミニウ
ムによって構成した場合について説明したが、例えば、
サセプタ１２が他の金属やセラミックス等で構成されて
いる場合は、ネジキャップ１も同じ材質で構成すること
が好ましい。なお、セラミックスとしては、例えば、窒
化アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、窒化硼素の少な
くともいずれか１種からなるセラミックス、、アルミニ
ウム以外の金属としては、銅、金、銀、白金等が好適で
ある。

【００４１】また、上記実施例では、本発明をエッチン
グ装置のサセプタに適用した場合について説明したが、
本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、温度
制御される部材、例えば、ホットウォール型のＣＶＤ装
置におけるＣＶＤチャンバ壁の固定部分等にも同様にし
て適用することができる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のネジキャ
ップおよび処理装置によれば、温度制御に悪影響を与え
ることなく固定用のネジ等を所望位置に配置可能とする
ことができ、従来に較べて装置設計における自由度を増
大させて、装置の小形化およびメンテナンス性の向上等
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のネジキャップの構成を示す
図。

【図２】図１のネジキャップの構成を示す図。

【図３】図１のネジキャップが配置されたエッチング装
置の構成を示す図。

【図４】他の実施例のネジキャップの構成を示す図。

【符号の説明】 １ ネジキャップ ２ ネジ部 ３ 凹陥部 ４ テーパ部 ５ 係止溝 ６ 絶縁膜 ７ ガス抜き用の透孔 １０ ボルト １１ ネジ頭 １２ サセプタ １３ 絶縁膜 １４ サセプタ支持台

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定温度に温度制御される部材を係止す
   るためのネジの頭部を覆う如く配設されるネジキャップ
   であって、 前記部材と同等あるいはそれ以上の熱伝導度を有する材
   料から略円柱状に形成され、周囲に前記ネジの頭部が挿
   入される前記部材の凹部内側壁に螺合されるネジ部を有
   し、底部の少なくとも一部がテーパ状に形成されている
   ことを特徴とするネジキャップ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のネジキャップにおいて、 底部から頂部に連通する如く、略中央にガス抜き用の透
   孔が形成されていることを特徴とするネジキャップ。
3. 【請求項３】 請求項１記載のネジキャップにおいて、 上面が、前記部材面と同一平面を形成する如く、構成さ
   れていることを特徴とするネジキャップ。
4. 【請求項４】 請求項１記載のネジキャップにおいて、 上面に係止用の溝が形成されていることを特徴とするネ
   ジキャップ。
5. 【請求項５】 請求項１記載のネジキャップにおいて、 少なくとも上面に絶縁膜が設けられていることを特徴と
   するネジキャップ。
6. 【請求項６】 請求項１記載のネジキャップにおいて、 窒化アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、窒化硼素の少
   なくともいずれか１種からなるセラミックス、または、
   金属から形成されたことを特徴とするネジキャップ。
7. 【請求項７】 処理チャンバと、この処理チャンバ内に
   配置され、上面に基板が載置され所定温度に制御される
   サセプタを具備した処理装置において、 前記サセプタはネジによって係止され、このネジの頭部
   を覆う如くネジキャップ配設されており、このネジキャ
   ップは、前記サセプタと同等あるいはそれ以上の熱伝導
   度を有する材料から略円柱状に形成され、周囲に前記ネ
   ジの頭部が挿入される前記サセプタの凹部内側壁に螺合
   されるネジ部を有し、底部の少なくとも一部がテーパ状
   に形成されていることを特徴とする処理装置。