JPH07263530A

JPH07263530A - 真空処理装置およびそれに用いる載置台

Info

Publication number: JPH07263530A
Application number: JP16616594A
Authority: JP
Inventors: Jiyunichi Arami; 淳一荒見; Kenji Ishikawa; 賢治石川; Yoichi Deguchi; 洋一出口; Atsuo Kawada; 敦雄川田; Isao Yanagisawa; 勲柳沢
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd; Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd; Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1993-06-24
Filing date: 1994-06-24
Publication date: 1995-10-13
Anticipated expiration: 2020-05-11
Also published as: JP3647064B2

Abstract

(57)【要約】【目的】静電チャックと加熱装置を一体化するととも
に、この静電チャックに吸着保持された被処理体を、均
一にかつ効率よく加熱する。【構成】基材２２を第１の絶縁層２３で被覆し、この
第１の絶縁層２３の上面には静電チャックの電極を構成
する導電体２４、２５を設けるとともに、下面には、発
熱体２６ａを渦巻状に配したヒータ２６を一体に設け
る。さらにこれらの表面に第２の絶縁層２７を設ける。
基材２２の厚みＨを、発熱体２６ａの半径方向の間隔ｄ
よりも大きくする。【効果】ヒータの熱は基材を介して伝導で伝わるので
熱伝達効率がよく、しかも所定の厚みを有する基材が介
在しているので、ヒータの発熱体のパターンが被処理体
の裏面に発現されず、被処理体は均一に加熱される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被処理体を静電吸着す
る載置部を備えた真空処理装置およびそれに用いる載置
台に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体ウエハ製造工程での各種
薄膜形成装置のひとつにＣＶＤ装置があり、このＣＶＤ
装置における構造の一つとして、枚葉式を採用したもの
がある。

【０００３】このようなＣＶＤ装置では、真空雰囲気中
に配置されている載置台上に載置された被処理体を処理
温度まで加熱し、この状態で処理ガスを供給することに
より被処理体表面に所定の成膜処理を施すようになって
いる。

【０００４】一方、被処理体を載置固定するための載置
台の構造としては、静電気力を用いた静電チャックが知
られている。

【０００５】静電チャックは、クーロン力またはジョン
セン−ラーベック力を用いて被処理体を電気的に吸着保
持することができるものであり、その力の作用は、絶縁
体の体積固有抵抗に依存することが知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、被処理体を
処理温度まで加熱するためにはそれ相応の温度を設定で
きる加熱装置が必要であるが、載置台が配置されている
処理室内は、例えば１０^-6Ｔｏｒｒ程度の真空度が設定
され、かつ、不純物の混入を避けるために清浄雰囲気が
求められる。この関係上、被処理体に直接接触して加熱
を行うことはできず、一例としては、静電チャックの下
面側に、適宜なスペースを確保して加熱装置を別体とし
て配置し、加熱装置の発熱体の熱は放射によって上側の
静電チャックに伝えられるようになっていた。また、外
部に加熱源を配置する場合もあった。

【０００７】このため、被処理体への伝熱効率がきわめ
て悪く、成膜処理のスループットが悪いのが現状であっ
た。しかも、静電チャックとは別に加熱装置が設けられ
る構造では、部品点数の増加や組立工数の増加を招き、
コスト上昇の原因にもなる。

【０００８】また、スループットを改善するために、加
熱装置を被処理体に近づけることも考えられるが、この
場合には、加熱装置における発熱体の配置パターンの影
響が被処理体表面に及びやすくなる。このため、被処理
体の面内での均一な温度分布を設定することが困難とな
り、生成される膜厚も不均一なものとなって製品として
の歩留りが悪化する原因にもなっていた。

【０００９】一方、静電チャックとして作用するクーロ
ン力またはジョンセン−ラーベック力は、絶縁体の体積
固有抵抗に影響されるものであり、例えば、約１０¹⁴Ω
・ｃｍ以上であれば、図１５において模式的に示すよう
に、クーロン力（Ｆ）による静電吸着力が発生し、約１
０¹⁴Ω・ｃｍ未満であればジョンセン−ラーベック力に
よる静電吸着力が発生する。

【００１０】ここで、図１６および１７において、ジョ
ンセン−ラーベック力による静電チャックについて模式
的に説明する。

【００１１】図１６において、絶縁層Ｉの表面とこの表
面上に載置された半導体ウエハ等の被処理体Ｗの載置面
には、ミクロ的にいって凹凸が存在している。このた
め、接触部と非接触部とがランダムに存在していること
になる。そして、体積固有抵抗値が、１０¹⁴Ω・ｃｍ未
満という具合にあまり大きくない場合に、絶縁層Ｉを介
して被処理体Ｗに電流ｉを流すと、絶縁層Ｉと被処理体
Ｗとの接触点において、接触抵抗Ｒｃのために局部的に
大きな電圧降下を生じ、その両側のきわめて小さな間隔
を隔てて対向する面（一種のコンデンサを形成）に正負
の電荷が蓄積されて著しく高い電界が発生する。このよ
うな電界の発生による強力なマックスウェルのひずみ力
の結果、電気的吸着力が生じる。このような現象がジョ
ンセンーベーラック効果であるとされ、この際に生じる
電気的吸着力がジョンセン−ラーベック力である。

【００１２】このジョンセン−ラーベック力は、図１７
において模式的に示すように、接触抵抗Ｒｃに起因する
電圧降下Ｖ′の関数として表される。

【００１３】ここで、印加電圧をＶとし、絶縁層の体積
固有抵抗をＲｓとし、被処理体Ｗと絶縁層との間の距離
をｄ′とするとともに、被処理体Ｗと電極との間の距離
をｄとした場合、電圧降下Ｖ′は、Ｖ′＝Ｖ・Ｒｃ／（Ｒｃ＋Ｒｓ）で求められ、ジョンセン−ラーベック力（Ｆ）は、Ｆ＝（１／８π）・（Ｖ′／ｄ' ）² で表される。

【００１４】このような静電吸着力に影響を及ぼす体積
固有抵抗は、セラミックス等の絶縁体でいうと、温度が
上昇するに従って指数関数的に低下することが知られて
おり、被処理体を加熱した場合には必然的に絶縁体の温
度が上昇するので体積固有抵抗も低下する。このため、
このような温度上昇によって体積固有抵抗が１０¹⁴Ω・
ｃｍ未満の抵抗値に達した場合には、ジョンセン−ラー
ベック力による静電気力が上昇し、これに伴って絶縁層
と被処理体との間に流れるリーク電流も増加するので、
被処理体上に形成されている半導体回路が破壊されてし
まう虞れがある。

【００１５】さらに、静電チャックおよび加熱装置に対
して給電構造が必要となるが、この給電構造に用いられ
る配線部を真空雰囲気下にさらすと配線および配線が接
合されている電極の間で放電が起こりやすくなる。この
ため、配線は、真空雰囲気との遮断構造が必要になるこ
とからいっても前記した場合と同様に、コスト高を招く
ことになる。

【００１６】そこで、本発明の目的は、被処理体への熱
の伝達効率を改善するとともに載置台上に載置されて処
理される際の被処理体の均熱性を向上させることができ
る真空処理装置を提供することにある。

【００１７】また本発明の別の目的は、高温雰囲気中に
おいても絶縁体および被処理体との間のリーク電流の発
生を抑制することができる真空処理装置を提供すること
にある。

【００１８】さらに本発明の他の目的は、被処理体の加
熱部に向け電力を供給するために設置されている給電部
が真空雰囲気内で放電が起こりにくい構成とすること
で、真空雰囲気内での配線構造の設置を可能にすること
ができる真空処理装置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、真空下で被処理体の処理を
行う処理室と、前記処理室内に設けられ、前記被処理体
を載置するための載置面を有する載置部材と、前記載置
面に設けられた、前記被処理体を吸着させるための静電
吸着手段と、前記被処理体を加熱するための加熱手段
と、前記処理室に被処理体を処理するための処理ガスを
供給する処理ガス供給手段と、を備え、前記載置部材
は、基材と、該基材の表面に形成された第１の絶縁層
と、第１の絶縁層の上に設けられた第２の絶縁層とを有
し、前記載置部材の前記載置面側における第１の絶縁層
と第２の絶縁層との間に導電層を有し、前記第１の絶縁
層と、前記第２の絶縁層と、前記導電層とによって前記
静電吸着手段を構成し、前記加熱手段は、前記載置部材
の載置面と反対側の面側における第１の絶縁層と第２の
絶縁層との間に設けられた加熱体を有する、ことを特徴
としている。

【００２０】請求項２記載の発明は、請求項１におい
て、前記載置部材の第１の絶縁層およびまたは第２の絶
縁層は化学蒸着（ＣＶＤ）膜であることを特徴としてい
る。

【００２１】請求項３記載の発明は、請求項１におい
て、前記載置部材の第１の絶縁層およびまたは第２の絶
縁層は、パイロレテック窒化ホウ素（Ｐ−ＢＮ）、酸化
ケイ素（ＳｉＯ₂）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ア
ルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）および窒化ケイ素（ＳｉＮ）から
選択された材料を含むことを特徴としている。

【００２２】請求項４記載の発明は、真空下で被処理体
の処理を行う処理室と、前記処理室内に設けられ、前記
被処理体を載置するための載置面を有する載置部材と、
前記載置部材の載置面に設けられた、前記被処理体を吸
着させるための静電吸着手段と、前記被処理体を加熱す
るための加熱手段と、前記処理室に被処理体を処理する
ための処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、を具備
し、前記載置部材は、絶縁性の基材と、該基材の表面に
形成された絶縁層とを有し、前記載置部材の前記載置面
側における基材と絶縁層との間に導電層を有し、前記基
材と、前記絶縁層と、前記導電層とによって前記静電吸
着手段を構成し、前記加熱手段は、前記載置部材の載置
面と反対側の面側における基材と絶縁層との間に設けら
れた加熱体を有する、ことを特徴としている。

【００２３】請求項５記載の発明は、請求項４におい
て、前記載置部材の絶縁性の基材は、窒化ホウ素（Ｂ
Ｎ）を含むことを特徴としている。

【００２４】請求項６記載の発明は、真空下で被処理体
を処理する処理室と、前記処理室内に設けられ、前記被
処理体を載置するための載置面を有する載置部材と、前
記被処理体を加熱するための加熱手段と、前記処理室に
被処理体を処理するための処理ガスを供給する処理ガス
供給手段とを具備し、前記載置部材は、基材と、該基材
の表面に形成された絶縁層とを有し、前記加熱手段は、
前記載置部材の基材の載置面と反対側の面に所定間隔で
設けられた螺旋状または同心状の加熱体を有し、前記基
材の厚さは、前記加熱体の配置間隔よりも大きく設定さ
れていることを特徴としている。

【００２５】請求項７記載の発明は、請求項１または６
において、前記載置部材の基材は、窒化ホウ素（ＢＮ）
またはカーボン（Ｃ）を含むことを特徴としている。

【００２６】請求項８記載の発明は、請求項４または６
において前記載置部材の絶縁層は、化学蒸着（ＣＶＤ）
膜であることを特徴としている。

【００２７】請求項９記載の発明は、請求項６におい
て、前記載置部材の載置面に前記被処理体を吸着させる
ための静電吸着手段を有することを特徴としている。

【００２８】請求項１０記載の発明は、請求項６におい
て、前記絶縁層は２層構造を有し、前記加熱体は、これ
ら２層の絶縁層の間に設けられていることを特徴として
いる。

【００２９】請求項１１記載の発明は、真空下で被処理
体の処理を行う処理室と、前記処理室内に設けられ、前
記被処理体を載置するための載置面を有する載置部材
と、前記処理室に被処理体を処理するための処理ガスを
供給する処理ガス供給手段と、を具備し、前記静電吸着
手段は、高電圧が印加される電極と、電極と被処理体と
の間に介装される絶縁層とを有し、前記絶縁層は、前記
被処理体の処理中に体積固有抵抗が１０⁶〜１０¹²Ω・
ｃｍであり、その吸着面の表面粗さＲａが０．２〜３．
１μｍであることを特徴としている。

【００３０】請求項１２記載の発明は、請求項１１にお
いて、前記絶縁層は、前記被処理体の処理中に体積固有
抵抗が１０¹⁰〜１０¹¹Ω・ｃｍであることを特徴として
いる。

【００３１】請求項１３記載の発明は、請求項１１にお
いて、前記絶縁層は、その吸着面の表面粗さＲａが０．
８〜１．０μｍであることを特徴としている。

【００３２】請求項１４記載の発明は、請求項４、６ま
たは１１のうちのひとつにおいて、前記絶縁層は、パイ
ロレテック窒化ホウ素（Ｐ−ＢＮ）、酸化ケイ素（Ｓｉ
Ｏ₂）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ
₂Ｏ₃）および窒化ケイ素（ＳｉＮ）から選択された材
料を含むことを特徴としている。

【００３３】請求項１５記載の発明は、真空下で被処理
体の処理を行う処理室と、前記処理室内に設けられ、前
記被処理体を載置するための載置面を有する載置部材
と、被処理体の処理に際して電力が供給される被給電部
と、有底開口部と、その基端側に設けられた接点と、そ
の開口端側に形成された絶縁被膜とを有し、前記被給電
部に電気的に接続されるレセプタクル端子と、該レセプ
タクル端子に圧入可能であって、圧入された際に前記接
点に接触するプラグ端子と、を具備することを特徴とし
ている。

【００３４】請求項１６記載の発明は、請求項１５にお
いて、前記被給電部は、前記載置部材に設けられた加熱
体であることを特徴としている。

【００３５】請求項１７記載の発明は、請求項１５にお
いて、前記被給電部は、前記載置部材の載置面に設けら
れた、前記被処理体を吸着するための静電チャックであ
ることを特徴としている。

【００３６】請求項１８記載の発明は、請求項１５にお
いて、前記レセプタクル端子は、前記被給電部が設けら
れる部材に螺合していることを特徴としている。

【００３７】請求項１９記載の発明は、請求項１５にお
いて、前記レセプタクル端子の前記開口において、前記
接点以外の領域に絶縁性コーティング層が施されている
ことを特徴としている。

【００３８】請求項２０記載の発明は、被処理体を載置
するための載置面を有する載置部材と、前記載置部材の
載置面に設けられた、前記被処理体を吸着させるための
静電吸着手段と、前記被処理体を加熱するための加熱手
段と、を具備し、前記載置部材は、基材と、該基材の表
面に形成された第１の絶縁層と、第１の絶縁層の上に設
けられた第２の絶縁層とを有し、前記載置部材の前記載
置面における第１の絶縁層と第２の絶縁層との間に導電
層を有し、前記第１の絶縁層と、前記第２の絶縁層と、
前記導電層とによって前記静電吸着手段を構成し、前記
加熱手段は、前記載置部材の載置面と反対側の面側にお
ける第１の絶縁層と第２の絶縁層との間に設けられた加
熱体を有する、ことを特徴としている。

【００３９】請求項２１記載の発明は、請求項２０にお
いて、前記載置部材の第１の絶縁層および第２の絶縁層
は化学蒸着（ＣＶＤ）膜であることを特徴としている。

【００４０】請求項２２記載の発明は、請求項２０にお
いて、前記第１の絶縁層およびまたは前記第２の絶縁層
は、パイロレテック窒化ホウ素（Ｐ−ＢＮ）、酸化ケイ
素（ＳｉＯ₂）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミ
ナ（Ａｌ₂Ｏ₃）および窒化ケイ素（ＳｉＮ）から選択
された材料を含むことを特徴としている。

【００４１】請求項２３記載の発明は、被処理体を載置
するための載置面を有する載置部材と、前記載置部材の
載置面に設けられた、前記被処理体を吸着させるための
静電吸着手段と、前記被処理体を加熱するための加熱手
段と、を具備し、前記載置部材は、絶縁静の基材と、該
基材の表面に形成された絶縁層とを有し、前記載置部材
の前記載置面側における基材と絶縁層との間に導電層を
有し、前記基材と、前記絶縁層と、前記導電層とによっ
て前記静電吸着手段を構成し、前記加熱手段は、前記載
置部材の載置面と反対側の面側における基材と絶縁層と
の間に設けられた加熱体を有することを特徴としてい
る。

【００４２】請求項２４記載の発明は、請求項２３にお
いて、前記載置部材の絶縁性の基材は、窒化ホウ素（Ｂ
Ｎ）を含むことを特徴としている。

【００４３】請求項２５記載の発明は、被処理体を載置
するための載置面を有する載置部材と、前記載置部材の
載置面に設けられた、前期比処理体を吸着させるための
静電吸着手段と、前記被処理体を加熱するための加熱手
段とを具備し、前記載置部材は、基材と、該基材の表面
に形成された絶縁層とを有し、前記加熱手段は、前記載
置部材の基材の載置面と反対側の面に所定間隔で設けら
れた螺旋状または同心状の加熱体を有し、前記基材の厚
さは、前記加熱体の配置間隔よりも大きく設定されてい
ることを特徴としている。

【００４４】請求項２６記載の発明は、請求項２０また
は２５において、前記載置部材の基材は、窒化ホウ素
（ＢＮ）またはカーボン（Ｃ）を含むことを特徴として
いる。

【００４５】請求項２７記載の発明は、請求項２３また
は２５において、前記載置部材の絶縁層は、化学蒸着
（ＣＶＤ）膜であることを特徴としている。

【００４６】請求項２８記載の発明は、請求項２３また
は２５において、前記載置部材の絶縁層は、パイロレテ
ック窒化ホウ素（Ｐ−ＢＮ）、酸化ケイ素（Ｓｉ
Ｏ₂）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ
₂Ｏ₃）および窒化ケイ素（ＳｉＮ）から選択された材
料を含むことを特徴としている。

【００４７】請求項２９記載の発明は、請求項２５にお
いて、前記絶縁層は、２層構造を有し、前記加熱体は、
これら２層の絶縁層の間に設けられていることを特徴と
している。

【００４８】請求項３０記載の発明は、請求項２５にお
いて、前記絶縁層は、前記被処理体の処理中に体積固有
抵抗が１０⁶〜１０¹²Ω・ｃｍで有り、その吸着面の表
面粗さＲａが０．２〜０．３μｍであることを特徴とし
ている。

【００４９】請求項３１記載の発明は、請求項２５にお
いて、前記絶縁層は、前記被処理体の処理中に体積固有
抵抗が１０¹⁰〜１０¹¹Ω・ｃｍであることを特徴として
いる。

【００５０】請求項３２記載の発明は、請求項２５にお
いて、前記絶縁層は、その吸着面の表面粗さＲａが０．
８〜１．０μｍであることを特徴としている。

【００５１】

【作用】請求項１、４、２０、２３記載の発明では、載
置部材の基材における被処理体載置面側に位置する２層
の絶縁層の間（請求項１、２０では第１の絶縁層と第２
の絶縁層の間であり、請求項４、２３では絶縁性基材と
絶縁層との間）に導電層を位置させているので、導電層
に通電することにより通常の静電チャックを構成するこ
とができる。

【００５２】また、加熱手段が載置部材における被処理
体載置面と反対側の前述と同様の２層の絶縁層間に設け
た加熱体によって構成されているので、加熱体からの熱
が直接基材を介して伝達される。これにより、放射の場
合に比べて熱伝達効率を向上させることができる。

【００５３】請求項６、２５の発明では、基材厚み（高
さ）は、加熱体の配置間隔よりも大きく設定されている
ので、螺旋状または同心円状に形成されている加熱体の
パターンの影響を殆どなくすことができる。これによ
り、被処理体Ｗを均一に加熱することができる。

【００５４】請求項１１、３０記載の発明では、体積固
有抵抗が１０¹¹Ω・ｃｍ以下に低下する高温領域、例え
ば、４００℃で処理する場合においても、接触抵抗Ｒｃ
を上昇させ、リーク電流の発生を抑制することができ
る。

【００５５】つまり、図１４は、アルミナを鏡面仕上し
たサンプル１、同材料を粗面仕上したサンプル２、およ
びアルミナを粗面仕上したサンプル３を絶縁層として用
い、これらの温度を変化させて体積固有抵抗を変化さ
せ、その際に得られる静電気力をプロットした結果を示
している。

【００５６】図１４から明らかなように、１０¹⁴Ω・ｃ
ｍ以上の領域は、図１７に示す直列抵抗（絶縁層の体積
固有抵抗Ｒｓと接触抵抗Ｒｃ）のうち、体積固有抵抗Ｒ
ｓが支配的となるために電圧降下（Ｖ′）の値が小さく
なり、これにより、静電気力が弱くなる。

【００５７】これに対し、１０¹¹Ω・ｃｍ以下の領域で
は、接触抵抗Ｒｃが支配的となるために静電気力が強く
なる。また、その中間領域では、体積固有抵抗Ｒｓと接
触抵抗Ｒｃとが桔抗して作用するために、静電気力が中
間的な値となる。

【００５８】この結果から、接触抵抗を高くすることに
より、換言すれば、絶縁層の表面粗さを大きくすること
により、体積固有抵抗の低下を抑えてリーク電流の増加
を防止することができる。

【００５９】そして請求項１５記載の発明では、被給電
部に有底開口として形成されたレセプタクル端子の底部
側表面が導電性の接点とされ、この接点以外の開口端側
が絶縁層により被覆されている。これにより、有底開口
の奥側に相当する位置に接点が設けられていることにな
る。また、レセプタクル端子内にプラグ端子が圧入され
ると、接点から開口端に至る範囲では殆ど隙間がない状
態とされ、給電の際に接点から放出された電子の衝突頻
度が制約されることにより電子なだれ現象が抑止されて
放電が防止できる。

【００６０】

【実施例】以下、図に示す実施例によって本発明の詳細
を説明する。

【００６１】図１は、本発明による真空処理装置のひと
つである枚葉式のコールドウォール型ＣＶＤ装置１の断
面を模式的に示したものであり、このＣＶＤ装置１は、
気密空間を構成する略円筒状の処理室２を備えている。

【００６２】処理室２の上面には、シャワーヘッド３が
気密状態で設けられている。シャワーヘッド３は、半導
体ウェハ等の被処理体へのプロセスガスを供給する部分
であり、上面にプロセスガス導入管４が、そして下面に
は被処理体と対向するガス吐出口５が多数形成されてい
る。シャワーヘッド３では、例えば、プロセスガス導入
管４から空間内に導入されたプロセスガス、一例とし
て、ＳｉＨ₄（シラン）＋Ｈ₂の混合ガスが多数の吐出
口５を介して処理室２内の載置台２１に向け均等に吐き
出されるようになっている。

【００６３】処理室２には、底部近傍に、真空ポンプ等
の排気手段６に連通する排気管７が設けられている。こ
れにより、処理室２は、排気手段６の作動によって、所
定の減圧雰囲気、例えば１０^-6Ｔｏｒｒに設定されかつ
維持されるようになっている。

【００６４】一方、処理室２の底部には、円筒状の支持
体８によって支持されている底板９が設けられている。
この底板９の内部には、冷却水溜１０が設けられてお
り、冷却水パイプ１１によって供給される冷却水が循環
できるようになっている。

【００６５】そして、載置台２１は、底板９の上面に配
置されている。この載置台２１は、図２および図３に示
すように、中心部をなす基材２２と、この基材２２の表
面に形成された第１の絶縁層２３と、この第１の絶縁層
における被処理体の載置面側に位置する一対の導電体２
４、２５と、第１の絶縁層２３の下面に直接設けたヒー
タ２６と、最外層に被覆された第２の絶縁層２７とを備
えている。

【００６６】基材２２は、例えば直径が２８０ｍｍに設
定された厚みのある略円盤状の形態を有し、例えば、カ
ーボン（Ｃ）やＢＮ（ボロンナイトライド）で構成され
ている。

【００６７】なお、載置台２１の構成としては、図４に
示すように、基材２２を窒化ホウ素（ＢＮ）等の絶縁性
材質を用いた場合には、前記した第１の絶縁層２３を省
略して、基材２２の載置面側に静電チャック用の導電体
２４、２５を、そしてこの面と反対側の面にはヒータ２
６の発熱体２６ａを配置するようにしてもよい。

【００６８】また、基材２２の表面に形成された図１に
示す第１の絶縁層２３は、ＣＶＤ処理によって形成され
た、例えば、Ｐ−ＢＮ（パイロレテック−ボロンナイト
ライド）、ＳｉＯ₂（酸化ケイ素）、ＡｌＮ（窒化アル
ミニウム），Ａｌ₂Ｏ₃（アルミナ）及びＳｉＮ（窒化
ケイ素）等の薄膜によって形成されている。

【００６９】第１の絶縁層２３の上面に設けられた導電
体２４、２５は、図３に示すように中央部を除いて略半
円形状をなし、処理室２の外部に設置されて相互に極性
が異なる直流高圧電源２８、２９（図２参照）にそれぞ
れ独立して接続されている。このような電極部２４、２
５を備えた構造は、双極型の静電チャックを構成してい
ることになる。

【００７０】ヒータ２６は、例えば、帯状の発熱体２６
ａを適宜の間隔（半径方向の間隔）ｄを以って渦巻き状
に配設した発熱パターンが設定されており、処理室２の
外部に設置された交流電源３０（図２参照）により所定
の温度、例えば、４００〜２０００℃までの範囲で発熱
するようになっている。

【００７１】帯状の発熱体２６ａの間隔ｄを挙げたの
は、基材２２の厚さを設定するためであり、この間隔を
基準とした場合、基材２２の厚さ（高さ）Ｈは、その間
隔ｄよりも大きく設定されており、例えば、３０〜４０
ｍｍの厚さの設定されている。これにより、発熱体２６
ａの発熱パターンが被処理体にまで及ぶことがないよう
にすることができる。なお、発熱パターンとしては、渦
巻き状に限らず同心状としてもよい。

【００７２】一方、第２の絶縁層２７は、第１の絶縁層
２３と同様にＣＶＤ処理により形成された、ＰーＢＮ
（パイロレテック−ボロンナイトライド）、ＳｉＯ
₂（酸化ケイ素）、ＳｉＮ（窒化ケイ素）及びＡｌ₂Ｏ
₃（アルミナ）等の薄膜により構成されている。また、
第２の絶縁層２７の構成として、上記各材質の薄膜を多
層構造とするようにしてもよい。図４に示す絶縁層２７
も、上記と同様に構成することができる。

【００７３】第２の絶縁層２７は、上記の材質にて構成
されることでヒータ２６により高温、例えば、８００℃
にまで加熱された場合に、その体積固有抵抗値が１０¹¹
Ω・ｃｍ以下を示す。そして、第２の絶縁層２７の表面
粗さ（Ｒａ）は、１．６Ｒａとなるように表面加工が施
されている。これにより、図１６、１７において説明し
たように、処理時にジョンセン−ラーベック力により被
処理体を吸着した場合、絶縁層２７の温度が上昇し、そ
の体積固有抵抗値が下がったとしても、接触抵抗Ｒｃが
高い値を示すので、リーク電流の発生を効果的に抑制す
ることができる。

【００７４】このような表面粗さに関して、次のような
条件を満足させることを前提としている。

【００７５】すなわち、体積固有抵抗が温度の上昇に伴
い低下するのを防止するには、前記したように、絶縁層
の表面粗さを大きくしてリーク電流を小さくすることが
必要である。ちなみに、図１８は、絶縁層として体積固
有抵抗が１０¹¹Ω・ｃｍ以下のＳｉＣ（厚さ１ｍｍ、表
面粗さＲａ：０．２４および０．９０）を用い、図１７
の状態で常温にて印加電圧Ｖを変化させた場合のリーク
電流をプロットした図である。この図から明らかなよう
に、表面粗さＲａが粗い方がリーク電流が小さくなって
いる。

【００７６】一方、吸着力に関しては図１９に結果が示
されている。この図から明らかなように、吸着力に関し
ていうと、表面粗さが小さい方が大きくなる結果が得ら
れる。

【００７７】このようにリーク電流と静電吸着力（静電
気力）とは相反する関係にあるため、絶縁層の体積固有
抵抗が低い場合に、絶縁層の表面粗さを、適度な吸着力
を維持しながらリーク電流が小さくなるような値にする
必要がある。

【００７８】具体的には、絶縁層の体積固有抵抗が１０
⁶〜１０¹²Ω・ｃｍの場合に、絶縁層の表面粗さＲａを
０．２〜３．１（単位：μｍ）の範囲で調節することに
より、適度な吸着力を維持しながらリーク電流が小さく
することができる。

【００７９】絶縁層の体積固有抵抗が１０⁶Ω・ｃｍ未
満の場合には、表面粗さを上記した範囲にしてもリーク
電流を充分小さなものとすることができず、１０¹²Ω・
ｃｍを越えた場合には、リーク電流の影響が小さいの
で、このようなことを考慮するまでもない。より有効な
のは、絶縁層の体積固有抵抗が１０¹⁰〜１０¹¹Ω・ｃｍ
の場合である。

【００８０】絶縁層の表面粗さＲａが０．２μｍ未満で
あるとリーク電流を有効に低減することができず、ま
た、表面粗さＲａが３．１μｍを越えると静電気力が小
さくなりすぎる。好ましい表面粗さＲａは、０．８〜
１．０μｍである。

【００８１】なお、このような条件設定は、絶縁層が加
熱されてその体積固有抵抗が上記範囲に含まれた場合に
も、常温で体積固有抵抗が上記範囲である材質を絶縁層
として使用する場合にも適用可能である。この場合の絶
縁層の材料も、前記した場合と同様に、化学記号でいう
と、Ｐ−ＢＮ、ＳｉＯ₂、ＡｌＮ、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＮ
等である。

【００８２】一方、上記基材２２には、マッチング用コ
ンデンサ１２５ａを介して高周波電源１２５が接続され
ており、この高周波電源１２５より、例えば、１３．５
６ＭＨｚの高周波を下部電極を構成する載置台２１に印
加することにより、対向電極に相当するシャワーヘッド
３との間に誘電プラズマを発生させることができるよう
になっている。

【００８３】また、底板９の中心部には底板９を貫通し
た伝熱媒体供給管３１に連通する流路３２が設けられて
おり、一例として、Ｈｅガス等の伝熱媒体が載置台２１
上の被処理体裏面に供給されて一様な温度分布を設定す
るようになっている。

【００８４】さらに載置台２１の基材２２中には、温度
センサ３３の検知部３３ａが位置しており、基材２２の
温度を逐次検出するようになっている。この検出結果に
応じてヒータ２６への供給電力あるいは伝熱媒体の流量
等がフィードバック制御されて載置台２１の載置面の温
度を所定温度に設定しかつ維持するようになっている。

【００８５】底板９上に載置された載置台２１の側面外
周には、短筒状の隔壁３４が設けられている。この隔壁
３４と底板９の側面および底板９を支持する支持体８の
側面と、処理室２の側壁２ａの内面とによって形成され
る環状の空間内には、載置台２１の載置面に載置される
被処理体Ｗをリフトアップ／リフトダウンさせるための
リフタ４１が設けられている。

【００８６】リフタ４１は、図５に示すように、被処理
体Ｗの曲率に適合した一対の半割リング状の載置部材４
２、４３とこれら載置部材の下面に先端が連結された支
持柱４４、４５とで構成されている。

【００８７】載置部材４２、４３には、その内周縁に弧
状の係止部４２ａ、４３ａが形成されており、被処理体
Ｗの周縁部を載置できるようになっている。これによ
り、被処理体Ｗは、係止部４２ａ、４３ａに周縁部を載
置された状態で昇降することができ、各動作においてロ
ード／アンロード動作が行われるようになっている。こ
のため、支持柱４４、４５は、図１において、処理室２
の気密空間の下面を塞ぐ閉塞部材４６を貫通して昇降自
在に設けられており、図示しないモータ等の駆動源によ
り載置台２１ロード位置およびアンロード位置にそれぞ
れ移動することができるようになっている。なお、この
ようなリフタ４１における上部構成としては、例えば、
図６に示すように、載置部材４２、４３の内周に、それ
ぞれ係止突起４２ｂ、４３ｂを数箇所にわたって設ける
ようにしてもよい。

【００８８】さらに、支持板４６と支持柱４４、４５と
の貫通箇所には、それぞれベローズ４７、４８が設けら
れることにより、処理室２内の気密性を維持するように
なっている。

【００８９】また、処理室２の外方には、ゲートバルブ
５１を介して気密に構成されたロードロック室５２が設
けられている。ロードロック室５２は底部に連結された
排気管５３により真空引きされ、処理室２と同様な減圧
雰囲気を設定されるようになっている。この場合の減圧
雰囲気とは、１０^-6Ｔｏｒｒとされている。

【００９０】ロードロック室５２の内部には、搬送アー
ム５４を備えた搬送装置５５が設けられている。この搬
送装置５５は、ゲートバルブを介して隣接するカセット
収納室（図示されず）内のカセットと処理室２との間で
被処理体Ｗの受け渡しを行うようになっている。

【００９１】一方、静電チャックを構成する導電体２
４、２５およびヒータ２６等の被給電部と各電源との間
には、図７において符号６０で示す給電部が設けられて
いる。なお、給電部６０が用いられる真空処理装置の基
本構造は図１に示した装置と同様であるので、図１に示
した構成部品と同じものは同符号とし、その詳細な説明
を省く。

【００９２】図７に示す載置台２１は、上記給電部を設
置するために分割支持体２１ａ、２１ｂを介して底板９
の上面に載置固定されている。載置台２１の下方におい
てその周縁部に対応する箇所には載置台２１と一体に、
一例としてＢＮ（ボロンナイトライド）製の筒状支持部
材２１ｃが配設されている。

【００９３】給電部６０は、本実施例の場合、導電体２
４、２５およびヒータ２６に対して同じ構造が用いら
れ、図８に示すように、静電チャック用の導電体２４、
２５に給電する部分６０Ａとヒータ２６に給電する部分
６０Ｂとが載置台２１の周方向に沿って並べられてい
る。

【００９４】図９は、給電部６０の詳細を示す断面図で
あり、この給電部６０は、載置台２１側に設けられたレ
セプタクル端子６２と、これと嵌合可能なプラグ端子６
４とを備え、これらが主要部を構成している。レセプタ
クル端子６２は、有底開口のひとつである下向きの開口
を有するキャップ状部材で構成されていて、例えば、載
置台２１と一体に設けられているＢＮ（ボロンナイトラ
イド）製の支持部材６６の底部に埋設されている。

【００９５】このレセプタクル端子６２には、図１０に
示す表面処理が施されている。すなわち、筒状支持部材
２１ｃに埋設された段階では、図１０（Ａ）に示すよう
に、内底部近傍が下向き開口の内径よりも小さくされた
段部が形成されている。このような形状のレセプタクル
端子６２は、まず、導電層としてのカーボン層６２Ａが
ＣＶＤ処理によってコーティングされる。このカーボン
層６２Ａは、レセプタクル端子６２においてのみコーテ
ィングされるのでなく、この端子６２の位置から導電体
２４、２５あるいはヒータ２６に向けて延長されること
で、各導電体間での配線部を構成することができる。そ
して、このカーボン層６２Ａの上面に、例えば、Ｐ−Ｂ
Ｎ（パイロレテック−ボロンナイトライド）がＣＶＤ処
理によってコーティングされて絶縁層６２Ｂが形成さ
れ、図１０（Ｂ）に示す状態となる。

【００９６】このような表面処理は、図１において説明
した載置台２１の表面に形成された第２の絶縁層２７と
同様な処理であるので、載置台２１を形成する段階でレ
セプタクル端子６２を埋設しておくことで、載置台２８
側と同時に実行することができる。

【００９７】そして、図１０（Ｃ）に示すように、絶縁
層６２Ｂが形成されたレセプタクル端子６２において
は、内底部近傍に位置する段部の内周面を機械加工によ
り切削されることによって絶縁層６２Ｂが除去され、カ
ーボンの導電層が露出するが、その位置が接点６２Ｃと
される。

【００９８】つまり、レセプタクル端子６２での導電部
は、内底部に近い奥側のみに形成されることになる。本
実施例の場合、内底部近傍の側面が切削されることで絶
縁層６２Ｂと接点６２Ｃとの内径は略同一とされてい
る。

【００９９】このような側面を接点とした場合には、プ
ラグ端子側での熱膨張が生じて軸方向にプラグ端子６４
が膨張変形した場合でもプラグ端子との接触を維持する
ことができる。なお、絶縁層６２Ｂを除去して接点６２
Ｃを形成する代りに、上記段部を予め露出させ、接点６
２Ｃに相当する位置以外をコーティングすることも可能
である。

【０１００】また、図１１に示すように、筒状支持部材
２１ｃのレセプタクル端子６２が挿入される凹部および
筒状支持部材２１ｃの外側に導電層６２Ｄを形成し、こ
の導電層６２Ｄの凹部内側の垂直部分にねじを形成しな
がら、カーボン等で形成された導電性キャップ６２Ｅお
よびＢＮ製の絶縁性キャップ６２Ｆを螺合させて、これ
ら導電性キャップ６２Ｅおよび絶縁性キャップ６２Ｆと
によりレセプタクル端子６２を構成することも可能であ
る。そして、導電性キャップ６２Ｅの部分を除いて図１
０（Ｂ）と同様にＰ−ＢＮ等からなる絶縁層６２Ｂが形
成される。この場合に、接点６２Ｃは導電性キャップ６
２Ｅの内側部分に形成される。

【０１０１】一方、プラグ端子６４は、図１２に示すよ
うに、導電部６４Ａと支持部６４Ｂとを備えている。導
電部６４Ａは、例えば、レセプタクル端子６２の接点６
４Ｃの内径よりも僅かに大きい外径をもち、高温雰囲気
下においてもある程度の弾性力を維持することができる
タングステンで形成されている。そして、導電部６４Ａ
は、図１２に示すように、その頭部から軸方向に沿って
複数のスリット６４Ａ１が形成されているとともに、こ
のスリット６４Ａ１が支持部材６６の底部よりも下方に
終端を位置させている。このため、レセプタクル端子６
２内に圧入された際には、撓み変形した際の復元力を利
用して、レセプタクル端子６２の接点６２Ｃから下向き
開口に至る絶縁層６２Ｂの間で密着させることが可能で
ある。

【０１０２】しかも、スリット６４Ａ１が筒状支持部材
２１ｃの下方位置まで延長されているので、レセプタク
ル端子６２内の圧力とレセプタクル端子外部の圧力とを
均衡させることができ、これによって、圧入の際の余分
な抵抗をなくすことができる。

【０１０３】また、レセプタクル端子６２内に圧入され
たプラグ端子６４は、図１０（Ｃ）に示すように、導電
部６４Ａの頭部とレセプタクル端子６２の内底部との間
に僅かな隙間（ｌ）を設定されている。これにより、後
述する支持部６４Ｂに発生する熱膨張を吸収することが
できる。なお、プラグ端子６４の導電部６４Ａは、レセ
プタクル端子６２との間の寸法差による密着特性を得る
ようにするために、予め、スリット間の片部を外側に膨
らませたものを適用してもよい。

【０１０４】また、導電部６４Ａは、図１２において、
レセプタクル端子６２の接点６２Ｃに接触する位置６４
Ａ２以外の表面には、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ₂等を用
いたＣＶＤ処理によって絶縁層が形成されている。これ
により、隣り合うプラグ端子間での放電が阻止されるよ
うになっている。

【０１０５】一方、支持部６４Ｂは、導電部６４Ａを固
定するための部材であり、本実施例では、ニッケル合金
からなるコバールで構成されている。この支持部６４Ｂ
は、セラミックス管６４Ｃによって覆われている。そし
て、支持部６４Ｂの先端、つまり、導電部６４Ａと対向
する端部には、図１２に示すように、円柱状の突起６４
Ｂ１が形成されており、この突起６４Ｂ１を導電部６４
Ａの底部に形成された孔６４Ａ３に対して締り嵌めする
ことで支持部６４Ｂが導電部６４Ａと一体化されてい
る。このような締り嵌めを行なうことで、仮に、ヒータ
側に近接する先端側での温度が上昇して突起６４Ｂ１に
熱膨張が発生した場合には、さらに強固な結合状態を得
ることができる。

【０１０６】また、支持部６４Ｂは下端を配線接続部と
され、図９に示すように、その途中を底板９に固定され
るようになっている。すなわち、底板９の下面にはセラ
ミックス製の支持体６８が取付けられており、この支持
体６８の下部内面に支持部６４Ｂがろう付けにて固定さ
れている。支持体６８をセラミックス製としてあるの
は、支持部６４Ｂと外部との絶縁の他に、支持部６４Ｂ
に用いられているコバールとの間の熱膨張率が近接して
いることによってろう付け部６４Ｄの剥離を防止するた
めでもある。なお、底板９と支持体６８との対向面には
Ｏリング７０が配置されて減圧雰囲気と大気との連通を
阻止している。

【０１０７】さらに支持部６４Ｂは、先端から後述する
冷却部に対向する位置まで、換言すれば、減圧雰囲気に
接触する範囲の表面に、導電部６４Ａと同様に、ＳｉＯ
₂、ＳｉＮを用いたＣＶＤ処理によって絶縁層が形成さ
れており、この絶縁層の存在によって金属部分が露出す
るのを防止している。従って、減圧雰囲気下に位置する
部分で導電体からの放電の発生が防止される。

【０１０８】一方、支持部６４Ｂにおけるろう付け部６
４Ｄの周囲には冷却構造が設けられている。すなわち、
このような冷却構造は、ろう付け部６４Ｄでの熱剥離や
大気中に位置する支持部６４Ｂが高温にさらされる危険
を防止するために設けられている。このため、支持体６
８をはさんでろう付け部６４Ｄと対向する位置には、周
方向に沿った水冷ジャケット７２が設けられ、この水冷
ジャケット７２には、冷却水を循環させるための給水、
排水パイプ７４、７６がそれぞれ接続されている。そし
て、本実施例では、この冷却構造によるろう付け部６４
Ｄでの温度が、一例として、５００℃程度に維持されて
いる。

【０１０９】本実施例は以上のような構成であるから、
処理室２は、その製造過程において載置台２１の静電チ
ャックの導電体２４、２５およびヒータ２６への給電部
６０が組み込まれる。

【０１１０】すなわち、給電部６０を組み込むにあた
り、載置台２１側にレセプタクル端子６２を埋設する。
そして、レセプタクル端子６２に対して表面処理を実施
することになるが、この表面処理において導電層を構成
するカーボン層６２ＡをＣＶＤ処理によって形成する場
合には、各レセプタクル端子６２のうち、静電チャック
の電極部２４、２５に給電する部分６０Ａ（図８参照）
に相当するものおよびヒータ３８に給電する部分６０Ｂ
（図８参照）に相当するものがともに処理されるもので
あり、コーティング時またはその後のパターニングの際
に纏めて配線部として形成される。この配線は、図９に
おいて、二点鎖線により導電体２４、２５に向かう配線
として、また、一点鎖線によってヒータ２６に向かう配
線として示してある。なお、図９では、両方の配線を便
宜上、同じレセプタクル端子６２から引き出して示して
いるが、実際には、上記した給電部に対応したレセプタ
クル端子６２から引き出されているこというまでもな
い。

【０１１１】このようにしてカーボン層６２Ａが形成さ
れると、この層の上に、Ｐ−ＢＮ（パイロレテック−ボ
ロンナイトライド）がＣＶＤ処理によってコーティング
されて絶縁層６２Ｂが形成される。この場合の表面処理
においても、上記したカーボン層６２Ａと静電チャック
の電極部３４、３６間あるいはヒータ３８間での配線と
同様に、静電チャック側の絶縁層を纏めて形成すること
ができる。そして、レセプタクル端子６２の内底部近傍
の内周面が機械加工により切除されることで絶縁層６２
Ｂが除去されて接点６２Ｃが形成される。

【０１１２】一方、レセプタクル端子６２に対するプラ
グ端子６４の組込は、支持体６８にろう付けされた支持
部６４Ｂの先端に締り嵌めされることで一体化されてい
る導電部６４Ａをレセプタクル端子６２の内部に挿入す
る。このとき、レセプタクル端子６２と導電部６４Ａと
の間の寸法差によって導電部６４Ａは縮径する方向に撓
みながら挿入され、所謂、圧入されることになり、導電
部６４Ａの先端とレセプタクル端子６２の内底部との間
に適当な隙間（図１０（Ｃ）で符号ｌにより示した隙
間）を設けた位置まで圧入される。

【０１１３】従って、導電部６４Ａは、撓み変形を復元
する際の力をレセプタクル端子６２の接点６２Ｃから開
口に至る範囲に作用させることになる。このため、レセ
プタクル端子６２の内表面とプラグ端子６４の外表面と
の間の隙間が極めて少ない状態とされる。従って、接点
６２Ｃから放出された電子はその隙間内での衝突頻度を
制約され、所謂、平均自由行程が殆ど得られない状態が
設定されるので、電子なだれ現象を生起することができ
なくなる。これによって、放電現象が防止されることに
なる。

【０１１４】また、接点６２Ｃ以外の導電体の上には、
絶縁層が形成され、いわゆる導電体が露出している箇所
がないので、この点からしても放電や金属蒸気の発生が
起こらず、これによって被処理体への重金属汚染が防止
される。

【０１１５】プラグ端子６４は、レセプタクル端子６２
への圧入が終了すると、支持体６８が底板９に固定され
ることで組込が終了される。

【０１１６】一方、レセプタクル端子６２に圧入された
プラグ端子６４からは、静電チャック用の導電体２４、
２５およびヒータ２６への給電が行なわれる。この場合
には、レセプタクル端子６２の接点６２Ｃからカーボン
層６２Ａによる配線を介して各導電体２４、２５および
ヒータ２６に向けた給電が行なわれる。

【０１１７】上記した放電防止効果は、レセプタクル端
子６２の形状によって異なる。このような結果を図１３
に基づいて説明する。ここでは、テフロン（商品名）製
のキャップで構成されたレセプタクル端子６２の開口部
の深さＬと直径Ｄとを変化させた際における、処理室２
内の真空度と放電開始電圧とを示す。なお、開口部の深
さＬとしては、１６、２０、２３ｍｍ、直径Ｄとして
は、６．０、６．２、６．４ｍｍを採用した。また、プ
ラグ端子６４の導電部６４Ａの長さは２５ｍｍ、その露
出部分の長さは８ｍｍ、直径は５．９ｍｍとし、実験は
２５℃で行なった。

【０１１８】図１３から明らかなように、Ｌが大きくＤ
が小さいほど、すなわち、接点位置が深く開口部の幅が
狭いほど、安定して放電開始電圧が高いこと、つまり、
放電しにくいことがわかる。

【０１１９】一方、給電部６０の組み立てが終了した処
理室２は、被処理体Ｗを搬入される場合、ロードロック
室５２と同一の減圧雰囲気に設定された時点でゲートバ
ルブ５１が開放され、搬送装置５５の搬送アーム５４に
より被処理体Ｗが載置台２１の上方にまで搬入される。

【０１２０】このとき、リフタ４１の載置部材４２、４
３は上昇しており、被処理体Ｗは各載置部材４２、４３
の係止部４２ａ、４３ａ上に載置される。被処理体Ｗを
係止部に載置し終わると、搬送アーム５４がロードロッ
ク室５２内に後退し、ゲートバルブ５１が閉鎖される。

【０１２１】その後、載置部材４２、４３が下降し、被
処理体Ｗは載置台２１の載置面に載置され、高圧直流電
源２８（図１参照）からの直流電圧を導電体２４、２５
に印加されることにより、この際に生じる静電吸着力に
よって載置面に吸着保持される。

【０１２２】この後、ヒータ２６による加熱によって被
処理体Ｗを所定の処理温度、例えば、８００℃に設定す
るとともに、ガス導入管４から処理ガスの一例である、
ＳｉＨ₄（シラン）＋Ｈ₂を処理室２内に導入して被処
理体Ｗの成膜処理が実施される。

【０１２３】この場合のヒータ２６からの熱は、載置台
２１の基材２２を介した伝導により被処理体Ｗに直接伝
達されるので、従来の放射による熱伝達に比べて熱伝達
効率が向上しており、その結果、従来よりも低い電力で
同一の温度まで加熱させることができる。

【０１２４】しかも、基材２２の厚み（高さ）Ｈは、ヒ
ータ２６における発熱体２６ａの間隔よりも大きく設定
されているので、渦巻き状に形成されている発熱体２６
ａのパターンの影響を殆どなくすことができる。これに
より、被処理体Ｗを均一に加熱することができるととも
に、均一の厚さの成膜を形成することが可能になる。

【０１２５】さらに、被処理体Ｗが加熱される際に絶縁
層の温度が上昇し、絶縁層の体積固有抵抗が低下した場
合においても、吸着面の粗さが界面抵抗を存在させるこ
とのできる１．６Ｒａ程度に仕上げられているので、リ
ーク電流の発生が抑制される。

【０１２６】以上ような実施例によれば、ヒータ２６が
載置台２１内に組込まれているので、従来よりも部品点
数が少なくなっており、、そのうえ、このヒータ２６を
処理室２内に配置することができる。これにより、従来
の放射による熱伝達に比べて伝達効率がよい加熱構造を
容易に得ることができる。

【０１２７】また、第１、第２の絶縁層２３、２７がい
ずれもＣＶＤ処理により形成されたものであるので、そ
の層の厚さがきわめて正確にかつ均一に形成されること
になり、これによっても被処理体への均一加熱が可能に
なる。

【０１２８】さらに、絶縁体でのリーク電流の防止は、
載置面の表面粗さのみで抑止することができるので、加
工および組み立てコストを上昇させることなく絶縁破壊
を防止することができる。

【０１２９】そしてまた、給電部に用いられるレセプタ
クル端子に設けられた導電層が被給電部である静電チャ
ックの導電体あるいはヒータの電極部とともにコーティ
ングすることができるので、各部同士をコーティング時
あるいはその後に実施されるパターニング時に纏めて形
成することができ、加工工程を低減することができる。
また、レセポウタクル端子に対してプラグ端子が圧入さ
れるとその表面間に殆ど放電可能な隙間が存在しなくな
るので、真空雰囲気中においても給電部での放電が抑止
され、これにより、減圧雰囲気下での配線が行えること
になる。しかも、このように真空雰囲気中での給電部の
配線が行えることによって真空雰囲気と大気との間の遮
断構造を不要にすることもできるので、構造の簡素化が
得られる。

【０１３０】なお、本発明は、上記したＣＶＤ装置に限
定されるものではなく、プラズマＣＶＤ装置を始めとし
て、酸化、拡散、アニールさらにはエッチングやスパッ
タリングに適用される装置を対象とすることも可能であ
る。

【０１３１】さらに、静電チャックの形式として導電体
を一対に設けた双極型の静電チャックに限らず、単一の
導電体を設置した単極型の静電チャックを対象とするこ
とも可能である。

【０１３２】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１、４、２
０、２３記載の発明によれば、載置部材の基材における
被処理体載置面側に位置する２層の絶縁層の間に導電層
を位置させているので、導電層に通電することにより通
常の静電チャックを構成することができる。これによ
り、静電チャックとともに、同様の構成にて加熱部を構
成することができるので、部品点数や加工手順の低減化
が可能になる。

【０１３３】しかも、加熱手段が載置部材における被処
理体載置面と反対側の面の２層の絶縁層の間に設けた加
熱体によって構成され、基材を介して直接熱伝達させる
ことができるので、従来の場合と違って、放射の場合に
比べて熱伝達効率を向上させることができる。

【０１３４】請求項６、２５の発明では、基材厚み（高
さ）は、加熱体の配置間隔よりも大きく設定されている
ので、螺旋状または同心円状に形成されている加熱体の
パターンの影響を殆どなくすことができる。これによ
り、被処理体Ｗを均一に加熱することができる。

【０１３５】請求項１１、３０記載の発明によれば、体
積固有抵抗が１０¹¹Ω・ｃｍ以下に低下する高温領域、
例えば、４００℃で処理する場合においても、界面抵抗
Ｒｃを上昇させ、リーク電流の発生を抑制することがで
きるので、被処理体上の半導体回路が破壊されるのを防
止することが可能になる。

【０１３６】請求項１５記載の発明によれば、被給電部
に有底開口として形成されたレセプタクル端子の底部側
表面が導電性の接点とされ、この接点以外の開口端側が
絶縁層により被覆されているので、有底開口の奥側に相
当する位置に接点が設けられていることになる。これに
より、レセプタクル端子内にプラグ端子が圧入される
と、接点から開口端に至る範囲では殆ど隙間がない状態
とされ、給電の際に接点から放出された電子の衝突頻度
が制約されることにより電子なだれ現象が抑止されて放
電が防止できるので真空雰囲気中での給電部の設置が可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による真空処理装置の一例を説明するた
めの模式図である。

【図２】図１に示した装置に適用される載置台の構成を
説明するための模式図である。

【図３】図２に示した載置台の外観斜視図である。

【図４】図２に示した載置台の変形例を示す模式図であ
る。

【図５】図１に示した装置に適用される被処理体用のリ
フタの構成を示す斜視図である。

【図６】図５に示したリフタの変形例を示す斜視図であ
る。

【図７】図１に示した装置における給電構造を説明する
ための模式図である。

【図８】図７に示した給電構造の配置関係を説明するた
めの平面図である。

【図９】図７に示した給電構造の一部を拡大した模式図
である。

【図１０】図７に示した給電構造に用いられるレセプタ
クル端子の構成を説明するための図であり、（Ａ）は形
成第１段階の状態を、（Ｂ）は形成第２段階の状態を、
（Ｃ）は完成時の状態を示している。

【図１１】図１０に示したレセプタクル端子の変形例を
説明するための模式図である。

【図１２】図７に示した給電構造に用いられるプラグ端
子の構成を説明するための斜視図である。

【図１３】レセプタクル端子の形状と放電防止効果との
関係を説明するための図で、（Ａ）は放電防止特性図、
（Ｂ）はプラグ端子と孔との寸法を説明する寸法図であ
る。

【図１４】載置台の載置面粗さによる静電力と体積固有
抵抗との関係を説明するための線図である。

【図１５】クーロン力による吸着原理を説明するための
等価回路図である。

【図１６】絶縁体表面と被処理体表面との接触状態によ
るジョンセン−ラーベック効果を説明するための模式図
である。

【図１７】ジョンセン−ラーベック効果による吸着原理
を説明するための等価回路図である。

【図１８】絶縁層の表面粗さと体積固有抵抗との関係を
説明するための線図である。

【図１９】絶縁層の表面粗さと静電吸着力との関係を説
明するための線図である。

【符号の説明】

１真空処理装置の一例であるＣＶＤ装置２処理室３処理ガス供給手段をなすシャワーヘッド２１載置台２２基材２３第１の絶縁体２４、２５静電チャックを構成し、被給電部の一つに
該当する導電体２６被給電部の他の一つに該当するヒータ２６ａ発熱体２７第２の絶縁体６０給電部６２レセプタクル端子６２Ｂ絶縁層６２Ｃ接点６４プラグ端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者出口洋一東京都新宿区西新宿２丁目３番１号東京エレクトロン株式会社内 (72)発明者川田敦雄群馬県安中市磯部２丁目13番１号信越化学工業株式会社精密機能材料研究所内 (72)発明者柳沢勲群馬県安中市磯部２丁目13番１号信越化学工業株式会社精密機能材料研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空下で被処理体の処理を行う処理室
と、前記処理室内に設けられ、前記被処理体を載置するため
の載置面を有する載置部材と、前記載置面に設けられた、前記被処理体を吸着させるた
めの静電吸着手段と、前記被処理体を加熱するための加熱手段と、前記処理室に被処理体を処理するための処理ガスを供給
する処理ガス供給手段と、を備え、前記載置部材は、基材と、該基材の表面に形成された第
１の絶縁層と、第１の絶縁層の上に設けられた第２の絶
縁層とを有し、前記載置部材の前記載置面側における第１の絶縁層と第
２の絶縁層との間に導電層を有し、前記第１の絶縁層
と、前記第２の絶縁層と、前記導電層とによって前記静
電吸着手段を構成し、前記加熱手段は、前記載置部材の載置面と反対側の面側
における第１の絶縁層と第２の絶縁層との間に設けられ
た加熱体を有する、ことを特徴とする真空処理装置。
【請求項２】請求項１において、前記載置部材の第１の絶縁層およびまたは第２の絶縁層
は化学蒸着（ＣＶＤ）膜であることを特徴とする真空処
理装置。
【請求項３】請求項１において、前記載置部材の第１の絶縁層および／または第２の絶縁
層は、パイロレテック窒化ホウ素（Ｐ−ＢＮ）、酸化ケ
イ素（ＳｉＯ₂）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アル
ミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）および窒化ケイ素（ＳｉＮ）から選
択された材料を含むことを特徴とする真空処理装置。
【請求項４】真空下で被処理体の処理を行う処理室
と、前記処理室内に設けられ、前記被処理体を載置するため
の載置面を有する載置部材と、前記載置部材の載置面に設けられた、前記被処理体を吸
着させるための静電吸着手段と、前記被処理体を加熱するための加熱手段と、前記処理室に被処理体を処理するための処理ガスを供給
する処理ガス供給手段と、を具備し、前記載置部材は、絶縁性の基材と、該基材の表面に形成
された絶縁層とを有し、前記載置部材の前記載置面側における基材と絶縁層との
間に導電層を有し、前記基材と、前記絶縁層と、前記導
電層とによって前記静電吸着手段を構成し、前記加熱手段は、前記載置部材の載置面と反対側の面側
における基材と絶縁層との間に設けられた加熱体を有す
る、ことを特徴とする真空処理装置。
【請求項５】請求項４において、前記載置部材の絶縁性の基材は、窒化ホウ素（ＢＮ）を
含むことを特徴とする真空処理装置。
【請求項６】真空下で被処理体を処理する処理室と、前記処理室内に設けられ、前記被処理体を載置するため
の載置面を有する載置部材と、前記被処理体を加熱するための加熱手段と、前記処理室に被処理体を処理するための処理ガスを供給
する処理ガス供給手段とを具備し、前記載置部材は、基材と、該基材の表面に形成された絶
縁層とを有し、前記加熱手段は、前記載置部材の基材の載置面と反対側
の面に所定間隔で設けられた螺旋状または同心状の加熱
体を有し、前記基材の厚さは、前記加熱体の配置間隔よりも大きく
設定されていることを特徴とする真空処理装置。
【請求項７】請求項１または６において、前記載置部材の基材は、窒化ホウ素（ＢＮ）またはカー
ボン（Ｃ）を含むことを特徴とする真空処理装置。
【請求項８】請求項４または６において前記載置部材
の絶縁層は、化学蒸着（ＣＶＤ）膜であることを特徴と
する真空処理装置。
【請求項９】請求項６において、前記載置部材の載置面に前記被処理体を吸着させるため
の静電吸着手段を有することを特徴とする真空処理装
置。
【請求項１０】請求項６において、前記絶縁層は２層構造を有し、前記加熱体は、これら２
層の絶縁層の間に設けられていることを特徴とする真空
処理装置。
【請求項１１】真空下で被処理体の処理を行う処理室
と、前記処理室内に設けられ、前記被処理体を載置するため
の載置面を有する載置部材と、前記処理室に被処理体を処理するための処理ガスを供給
する処理ガス供給手段と、を具備し、前記静電吸着手段は、高電圧が印加される電極と、電極
と被処理体との間に介装される絶縁層とを有し、前記絶縁層は、前記被処理体の処理中に体積固有抵抗が
１０⁶〜１０¹²Ω・ｃｍであり、その吸着面の表面粗さ
Ｒａが０．２〜３．１μｍであることを特徴とする真空
処理装置。
【請求項１２】請求項１１において、前記絶縁層は、前記被処理体の処理中に体積固有抵抗が
１０¹⁰〜１０¹¹Ω・ｃｍであることを特徴とする真空処
理装置。
【請求項１３】請求項１１において、前記絶縁層は、その吸着面の表面粗さＲａが０．８〜
１．０μｍであることを特徴とする真空処理装置。
【請求項１４】請求項４、６または１１において、前記絶縁層は、パイロレテック窒化ホウ素（Ｐ−Ｂ
Ｎ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）、窒化アルミニウム（Ａ
ｌＮ）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）および窒化ケイ素（Ｓ
ｉＮ）から選択された材料を含むことを特徴とする真空
処理装置。
【請求項１５】真空下で被処理体の処理を行う処理室
と、前記処理室内に設けられ、前記被処理体を載置するため
の載置面を有する載置部材と、被処理体の処理に際して電力が供給される被給電部と、有底開口部と、その基端側に設けられた接点と、その開
口端側に形成された絶縁被膜とを有し、前記被給電部に
電気的に接続されるレセプタクル端子と、該レセプタクル端子に圧入可能であって、圧入された際
に前記接点に接触するプラグ端子と、を具備することを特徴とする真空処理装置。
【請求項１６】請求項１５において、前記被給電部は、前記載置部材に設けられた加熱体であ
ることを特徴とする真空処理装置。
【請求項１７】請求項１５において、前記被給電部は、前記載置部材の載置面に設けられた、
前記被処理体を吸着するための静電チャックであること
を特徴とする真空処理装置。
【請求項１８】請求項１５において、前記レセプタクル端子は、前記被給電部が設けられる部
材に螺合していることを特徴とする真空処理装置。
【請求項１９】請求項１５において、前記レセプタクル端子の前記開口において、前記接点以
外の領域に絶縁性コーティング層が施されていることを
特徴とする真空処理装置。
【請求項２０】被処理体を載置するための載置面を有
する載置部材と、前記載置部材の載置面に設けられた、前記被処理体を吸
着させるための静電吸着手段と、前記被処理体を加熱するための加熱手段と、を具備し、前記載置部材は、基材と、該基材の表面に形成された第
１の絶縁層と、第１の絶縁層の上に設けられた第２の絶
縁層とを有し、前記載置部材の前記載置面における第１の絶縁層と第２
の絶縁層との間に導電層を有し、前記第１の絶縁層と、
前記第２の絶縁層と、前記導電層とによって前記静電吸
着手段を構成し、前記加熱手段は、前記載置部材の載置面と反対側の面側
における第１の絶縁層と第２の絶縁層との間に設けられ
た加熱体を有する、ことを特徴とする載置台。
【請求項２１】請求項２０において、前記載置部材の第１の絶縁層および第２の絶縁層は化学
蒸着（ＣＶＤ）膜であることを特徴とする載置台。
【請求項２２】請求項２０において、前記第１の絶縁層および／または前記第２の絶縁層は、
パイロレテック窒化ホウ素（Ｐ−ＢＮ）、酸化ケイ素
（ＳｉＯ₂）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミナ
（Ａｌ₂Ｏ₃）および窒化ケイ素（ＳｉＮ）から選択さ
れた材料を含むことを特徴とする載置台。
【請求項２３】被処理体を載置するための載置面を有
する載置部材と、前記載置部材の載置面に設けられた、前記被処理体を吸
着させるための静電吸着手段と、前記被処理体を加熱するための加熱手段と、を具備し、前記載置部材は、絶縁静の基材と、該基材の表面に形成
された絶縁層とを有し、前記載置部材の前記載置面側における基材と絶縁層との
間に導電層を有し、前記基材と、前記絶縁層と、前記導
電層とによって前記静電吸着手段を構成し、前記加熱手段は、前記載置部材の載置面と反対側の面側
における基材と絶縁層との間に設けられた加熱体を有す
ることを特徴とする載置台。
【請求項２４】請求項２３において、前記載置部材の絶縁性の基材は、窒化ホウ素（ＢＮ）を
含むことを特徴とする載置台。
【請求項２５】被処理体を載置するための載置面を有
する載置部材と、前記載置部材の載置面に設けられた、前記被処理体を吸
着させるための静電吸着手段と、前記被処理体を加熱するための加熱手段とを具備し、前記載置部材は、基材と、該基材の表面に形成された絶
縁層とを有し、前記加熱手段は、前記載置部材の基材の載置面と反対側
の面に所定間隔で設けられた螺旋状または同心状の加熱
体を有し、前記基材の厚さは、前記加熱体の配置間隔よりも大きく
設定されていることを特徴とする載置台。
【請求項２６】請求項２０または２５において、前記載置部材の基材は、窒化ホウ素（ＢＮ）またはカー
ボン（Ｃ）を含むことを特徴とする載置台。
【請求項２７】請求項２３または２５において、前記載置部材の絶縁層は、化学蒸着（ＣＶＤ）膜である
ことを特徴とする載置台。
【請求項２８】請求項２３または２５において、前記載置部材の絶縁層は、パイロレテック窒化ホウ素
（Ｐ−ＢＮ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）、窒化アルミニ
ウム（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）および窒化ケ
イ素（ＳｉＮ）から選択された材料を含むことを特徴と
する載置台。
【請求項２９】請求項２５において、前記絶縁層は、２層構造を有し、前記加熱体は、これら
２層の絶縁層の間に設けられていることを特徴とする載
置台。
【請求項３０】請求項２５において、前記絶縁層は、前記被処理体の処理中に体積固有抵抗が
１０⁶〜１０¹²Ω・ｃｍで有り、その吸着面の表面粗さ
Ｒａが０．２〜０．３μｍであることを特徴とする載置
台。
【請求項３１】請求項２５において、前記絶縁層は、前記被処理体の処理中に体積固有抵抗が
１０¹⁰〜１０¹¹Ω・ｃｍであることを特徴とする載置
台。
【請求項３２】請求項２５において、前記絶縁層は、その吸着面の表面粗さＲａが０．８〜
１．０μｍであることを特徴とする載置台。