KR100208815B1 - 처리장치 - Google Patents

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KR100208815B1
KR100208815B1 KR1019960007744A KR19960007744A KR100208815B1 KR 100208815 B1 KR100208815 B1 KR 100208815B1 KR 1019960007744 A KR1019960007744 A KR 1019960007744A KR 19960007744 A KR19960007744 A KR 19960007744A KR 100208815 B1 KR100208815 B1 KR 100208815B1
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쥰이치 아라미
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히가시 데쓰로
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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Abstract

본 발명의 리셉터클단자와 플러그단자가 서로 전기적으로 접촉하는 접촉부의 주위분위기에 대한 프로세스가스의 침입을 제한하고, 이 접촉부 근처에 반응생성물이 부착하는 것을 방지하여 리크전류의 발생, 리셉터클단자 및 플러그 단자 등의 부식, 처리실내의 오염을 방지할 수 있는 처리장치에 관한 것으로서, 재치대에 설치된 리셉터클단자는 아래를 향한 개구를 갖는 도전성의 캡상부품으로 구성되어 있으며, 히터의 발열체에 전기적으로 접속되어 있고, 리셉터클단자내에는 플러그단자가 압입되어 있다. 플러그단자는 도전부와 지지부와 절연파이프를 구비하고 있으며, 지지부의 주위에는 절연파이프가 배치되어 있다. 지지부 및 절연파이프의 내주면의 사이에는 제 1 간격이 설치되어 있고, 또 도전부의 단면과 절연파리프의 단면의 사이에 제 2 간격이 설치된다. 지지부 및 절연파이프의 하단은 처리실의 바닥판에 설치된 구멍을 통하여 처리실의 외부로 나와 있고, 절연파이프의 주위에는 가스공급용 어태치먼트가 설치되어 있다. 가스공급용 어태치먼트에는 절연파이프의 일부의 주위를 포함하고, 또한 가스공급파이프와 연이어 통하는 캐비티가 형성되어 있다. 캐비티내에 존재하는 절연파이프의 일부에는 구멍이 형성되어 있으며 캐비티와 제 1 간격이 이들 구멍을 통하여 서로 연이어 통하고 있다. 캐비티에 연이어 통한 가스공급파이프는 비활성가스공급원에 연결되어 있으며, 비활성가스가 비활성가스공급원으로부터 가스공급파이프, 캐비티, 제 1 간격 및 제 2 간격을 거쳐서 리셉터클단자와 접촉부 근처에 공급되는 것을 특징으로 한다.

Description

처리장치
제1도는 본 발명의 제 1 형태에 관련되는 장엽식의 콜드월형의 CVD장치를 모식적으로 나타내는 단면도.
제2도는 제1도에 나타내는 CVD장치의 재치대를 나타내는 단면도.
제3도는 제1도에 나타내는 CVD장치의 재치대를 나타내는 사시도.
제4도는 제1도에 나타내는 CVD장치의 급전용 접속구조를 나타내는 단면도.
제5도는 플러그단자의 주요부를 나타내는 사시도.
제6도는 본 발명에 관련되는 CVD장치의 변형예에 있어서의 재치대의 주요부를 나타내는 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 처리실 8 : 지지체
24, 25 : 도전체 42a, 42b : 재치부품
71, 102 : 오목부 72, 103 : 리셉터클단자
73 : 플러그단자 S : 정전척
73A : 도전부 73B : 지지부
73A2, 79 : 구멍 74A : 관통구멍
77 : 가스공급파이프 78 : 캐비티
83 : 비활성가스공급원
본 발명은 예를 들면 반도체디바이스의 제조공정에 있어서 피처리체에 대하여 성막 등을 실시하기 위한 처리장치에 관한 것이다. 본 발명은 특히 진공처리장치에 관한 것이다.
반도체웨이퍼 제조공정에 있어서 반도체웨이퍼의 표면에 절연막이나 실리콘의 박막을 형성하는 박막형성장치로써 장엽식(杖葉式) CVD장치가 이용되고 있다. 이와같은 장엽식 CVD장치는 진공분위기에서 성막을 실시하기위한 기밀한 처리실을 갖고, 그 처리실속에는 웨이퍼를 지지하기 위한 재치대가 설치되어 있다. 그리고 이 재치대의 윗면에는 정전기력을 이용하여 반도체웨이퍼를 흡착하기 위한 정전척이 설치되어 있다.
이와같은 정전척은 얇은 도전체의 상하면을 절연층으로 끼운 구조를 갖고 있으며 상기 도전체에 직류전압을 인가했을때에 발생하는 크론력 또는 죤센라벡(Johnsen-Rahbeck)력에 의하여 웨이퍼를 흡착지지한다.
또 CVD장치에 있어서는 성막의 균일성을 확보하는 의미에서 피처리체의 면내균일성, 즉 면내에서의 온도분포의 균일성이 요구된다. 그래서 종래는 상기 처리실내에 피처리체를 적절한 온도로 가열하기 위한 가열장치가 설치되어 있다. 이 가열장치로서는 상기 재치대의 아래면측에 정전척과는 격리된 위치에 배치되어 가열장치의 발열체의 열이 열전도에 의하여 윗측의 정전척에 전해지도록 하는 것이 이용되고 있다.
정전척에는 고압전원으로부터의 급전이 필요하게 되고, 또 피처리체를 가열하기 위한 발열체에는 대전력, 이른바 고전류를 인가할 수 있는 전원으로부터의 급전이 필요하게 되는데 CVD성막장치는 상기한 바와 같이 진공분위기에서 처리를 실시하기 때문에 도전체간에서의 방전이 발생하기 쉬워진다.
정전척 또는 가열장치에 처리실 외부에 설치된 전원부로부터 급전을 실시하는 경우, 예를 들면 재치대에 리셉터클단자를 설치하고, 이 리셉터클단자에 전원부에 도통하는 플러그단자를 압입하며, 이 플러그단자외 리셉터클단자내의 접점을 전기적으로 접촉시키고 있다.
이 때문에 리셉터클단자내의 리셉터클단자외 플러그단자가 서로 접촉하는 부분(이하 접촉부라 한다)과 처리실내의 다른 도전체의 사이에서 방전이 발생하기 쉽다.
한편 CVD처리에 있어서 리셉터클단자내의 접촉부의 주위분위기에 각종소스가스가 침입하여 체류하는 경우가 있다. 그 결과 접촉부 근처의 리셉터클단자의 내벽과 플러그단자의 주위에 각종 반응생성물이 부착한다. 소스가스의 종류에 따라서는 예를 들면 플리실리콘과 같은 도전성반응생성물이 생성된다.
이와같은 도전성반응생성물을 통하여 상기 접촉부와 처리실내의 다른 도전체의 사이에서 리크전류가 발생하여 정전척이나 가열장치에 충분한 급전이 실시되지 않아서 이들이 정상적으로 동작하지 않을 염려가 있다. 또한 반응생성물에 의해 리셉터클단자나 플러그단자가 부식되거나 박리된 반응생성물에 의해 처리실내가 오염될 가능성이 있다.
본 발명은 리셉터클단자와 플러그단자가 서로 전기적으로 접촉하는 접촉부의 주위분위기에 대한 프로세스가스의 침입을 제한하고, 이 접촉부 근처에 반응생성물이 부착하는 것을 방지하여 리크전류의 발생, 리셉터클단자 및 플러그단자 등의 부식, 처리실내의 오염을 방지할 수 있는 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 감압하에서 피처리체의 처리를 실시하는 처리실과; 상기 처리실내에 설치되어 상기 피처리체를 재치하기 위한 재치면을 갖는 재치부품과; 피처리체의 처리시에 전력이 공급되는 피급전부와; 오목부와 상기 오목부내에 구비된 접점을 갖고; 상기 피급전부에 전기적으로 접속되는 리셉터클단자와; 상기 리셉터클단자와; 상기 리셉터클단자의 상기 오목부에 압입 가능하며 압입되었을때에 상기 접점에 접촉하는 플러그단자와; 상기 리셉터클단자의 접점과 플러그단자가 서로 접촉하는 부분의 근처에 비활성가스를 공급하는 비활성가스공급수단을 구비하는 처리장치를 제공한다.
제1도는 본 발명의 제 1 형태에 관련되는 장엽식의 콜드월형의 CVD장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 이 CVD장치(1)는 기밀하게 구성된 대략 원통상의 처리실(2)을 갖고 있으며 그 안에는 피처리체인 반도체웨이퍼(W)를 재치하기 위한 재치대(21)가 설치되어 있다.
이 처리실(2)의 윗면에는 중공의 원판상을 이루는 샤워헤드(3)가 기밀하게 설치되어 있다. 이 샤워헤드(3)의 상부에는 프로세스가스도입관(4)이 설치되어 있다. 또 샤워헤드(3)의 재치대(21)에 대향하는 면에는 다수의 토출구(5)가 설치되어 있다. 프로세스가스도입관(4)은 밸브(61)(62) 및 매스프로콘트롤러(63)를 통하여 실란(SiH4)가스를 공급하는 제 1 프로세스가스공급원(64)에 접속되어 있다. 똑같이 프로세스가스도입관(4)은 밸브(61)(65) 및 매스프로콘트롤러(66)를 통하여 질소(N2)가스를 공급하는 제 2 프로세스가스공급원(67)이 접속되어 있다.
제 1 및 제 2 프로세스가스공급원(64)(67)으로부터 프로세스가스, 예를 들면 SiH4와 N2의 혼합가스가 프로세스가스도입관(4)를 통하여 샤워헤드(3)의 중공부에 도달하고 상기 다수의 토출구(5)를 통하여 처리실(2)내의 재치대(21)를 향하여 균등하게 토출된다.
상기 처리실(2)의 측벽면의 바닥부 근처에는 진공펌프 등의 배기수단(6)에 통하는 배기관(7)이 설치되고 상기 배기수단(6)의 작동에 의해 상기 처리실(2)은 소정의 감압분위기, 예를 들면 10-6Torr로 유지 가능하다.
상기 처리실(2)의 바닥부는 대략 원통상의 지지체(8)에 의하여 지지된 바닥판(9)에 의하여 구성되어 있다. 이 바닥판(9)의 내부에는 냉각수저장실(10)이 설치되어 있으며 도시하지 않은 냉각수공급원으로부터 냉각수파이프를 통하여 냉각수가 이 냉각수저장실(10)에 공급되어 도시하지 않은 배출파이프로부터 냉각수저장실(10)의 냉각수가 배출되고 있다.
상기 재치대(10)는 바닥판(9)의 윗면에 지지부품(11)(12)에 의하여 지지되어 있다. 이 재치대(21)는 제2도, 제3도에 나타내는 바와 같이 기재(22)와, 이 기재(22) 표면을 덮도록 설치된 제 1 절연층(23)과, 이 제 1 절연층(23)의 윗면에 설치된 얇은 도전체(24)(25)와, 상기 제 1 절연층(23)의 아래면에 직접 설치된 히터(26)와, 제 1 절연층(23), 도전체(24)(25) 및 히터(26)를 덮도록 가장 외층에 형성된 제 2 절연층(27)에 의하여 구성되어 있다.
상기 기재(22)는 예를 들면 직경이 280mm로 일정한 두께를 갖는 대략원판상의 형태를 갖고, 예를 들면 C(카본)나 BN(보론 나이트라이드) 등으로 구성되어 있다. 이 기재(22)의 표면에 설치된 제 1 절연층(23)은 CVD처리에 의하여 형성된, 예를 들면 P-BN(파이롤레틱-보론 나이트라이드), SiO2(산화실리콘), A1N(질화알루미늄), A12O3(알루미나) 또는 SiN(질화규소) 등의 얇은 피막에 의하여 구성되어 있다.
제 1 절연층(23)의 윗면에 설치된 상기 도전체(24)(25)는 제3도에 나타내는 바와 같이 각각 대략 반원형상을 갖고, 상기 처리실(2) 외부에 설치되어 있다. 서로 극성이 다른 직류고압전원(28)(29)에 각각 독립하여 접속되어 있으며 제 1 절연층(23), 제 2 절연층(27) 및 도전체(24)(25)에 의해 이른바 양극형의 정전척(S)이 구성된다.
한편 제 1 절연층(23)의 아래면에 설치된 상기 히터(26)는 대략 띠형상의 발열체(26a)를 적절한 간격(반직경방향의 간격)을 갖고 소용돌이형상으로 설치한 발열패턴을 갖고 있으며, 상기 처리실(2) 외부에 설치되어 있는 교류전원(30)에 의하여 소정 온도, 예를 들면 400℃ ~ 1200℃의 임의의 온도의 열을 발생한다. 또한 적절한 간격을 두고 동심원상으로 복수의 발열체를 배치해도 좋다.
이들 도전체(24)(25)나 상기 히터(26)의 표면을 피복하고 있는 제 2 절연층(27)은 제 1 절연층(23)과 똑같이 CVD처리에 의하여 형성된, 예를 들면 P-BN(하이롤레틱-보론 나이트라이드), SiO2(산화실리콘), A1N(질화알루미늄), A12O3(알루미나) 또는 SiN(질화규소) 등의 얇은 피막에 의하여 구성되어 있다.
이와같이 구성되는 재치대(21)는 상기한 바와 같이 처리실(2)내의 바닥판(9) 위에 설치되어 있으며, 또한 제1도에 나타낸 바와 같이 그 중심부에 바닥판(9)을 관통한 전열매체공급과(31)과, 이 전열매체공급관(31)과 통하는 유로(32)가 설치되고, 처리실(2) 외부로부터 상기 전열매체공급관(31)을 통하여 공급된 전열매체, 예를 들면 He가스가 재치대(21)에 재치된 웨이퍼(W)의 안쪽면에 공급된다.
또 재치대(21)에는 온도센서(33)가 설치되어 있다. 이 온도센서(33)는 기재(22)속에 설치된 검지부(34)와 측정부(35)를 구비하고 있으며, 검지부(34)로부터의 신호를 기초로 하여 측정부(35)에서 차례로 온도가 측정되어 측정부(35)로부터의 신호가 도시하지 않은 콘트롤러에 입력된다. 그리고 이 온도센서(33)로부터의 신호를 기초로 하여 콘트롤러로부터 히터(26)의 전원(30) 및 냉각수공급원 등에 제어신호가 출력되고 히터(26)의 출력 및 냉각수의 유량등이 조절됨으로써 재치대(21)의 재치면의 온도가 소정값으로 제어된다.
처리실(2)내에는 피처리체로서의 반도체웨이퍼(W)를 재치대(21)로부터 들어올리고, 또는 재치대(21)에 내리기 위한 리프터(41)가 설치되어 있다. 이 리프터(41)는 한쌍의 재치부품(42a)(42b)과, 이들 재치부품(42a)(42b)을 구동하기 위한 한쌍의 구동기구(43a)(43b)와, 재치부품(42a)(42b)을 각각 구동기구(43a)(43b)에 지지하기 위한 한쌍의 지지막대(44a)(44b)를 구비하고 있다.
구동기구(43a)(43b)는 예를 들면 모터 또는 실린더로 구성되고 처리실(2)의 아래쪽에 설치되어 있으며 지지막대(44a)(44b)는 바닥판(9)의 측면 및 지지체(8)의 측면과 처리실(2)의 측벽(2a)에 의하여 형성되는 고리상의 공간(2b)내를 수직방향으로 신장되어 있다.
상기 지지막대(44a)(44b)는 제1도에 나타내는 바와 같이 상기한 고리상의 공간(2b)의 바닥부를 기밀하게 폐쇄하는 고리상의 지지판(45)을 관통하여 구동기구(43a)(43b)에 접속되어 있으며, 상기 구동기구의 작동에 의하여 상하운동한다.
또 상기 지지판(45)에 있어서의 지지막대(44a)(44b)의 관통장소에는 각각 페로즈(46a)(46b)가 개재되어 있으며 이들 페로즈(46a)(46b)에 의하여 처리실(2)내의 기밀성이 확보된다.
이상과 같이 구성되어 있는 처리실(2)의 측편에는 게이트밸브(51)를 통하여 기밀하게 구성된 로드록실(52)이 설치되어 있으며, 그 내부가 그 바닥부에 설치된 배기관(53)으로부터 진공당김되고, 이 로드록실(52)내도 상기 처리실(2)과 똑같이 소정의 감압분위기, 예를 들면 10-6Torr로 유지 가능하게 되어있다.
로드록실(52)의 내부에는 역시 게이트밸브를 통하여 인접하고 있는 카세트수납실(도시하지 않음)내의 카세트와, 상기 처리실(2)내의 재치대(21)의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송아암(54)을 구비한 반송장치(55)가 설치되어 있다.
한편 재치대(21)에 설치된 정전척(S)의 도전체(24)(25) 및 히터(26)에 직류고압전원(28)(29) 및 교류전원(30)으로부터 전류를 공급하기 위해 재치대(21)에 급전용 접속구조가 설치되어 있다. 제4도는 히터(26)의 발열체(26a)에 교류전원(30)으로부터 전류를 공급하기 위한 급전용 접속구조(70)를 나타내는 단면도이다. 재치대(21)의 기재(22)의 적절한 장소, 예를 들면 기재(22)의 안쪽면(22a)측에 오목부(71)가 형성되어 있다. 오목부(71)를 포함하는 기재(22)의 표면에는 상기한대로 제 1 절연층(23) 및 제 2 절연층(27)이 형성되어 있다. 오목부(71)에는 도전성의 리셉터클단자(72)가 끼워 맞추어져 있다. 리셉터클단자(72)는 바닥이 있는 개구의 하나인 아래를 향한 개구를 갖는 도전성의 캡상부으로 구성되어 있다. 이 리셉터클단자(72)는 히터(26)의 발열체(26a)에 기재(22)내에 설치된 배선(L)에 의해 전기적으로 접속되어 있다.
이 리셉터클단자(72)내에는 플러그단자(73)가 압입되어 있다. 플러그단자(73)는 제5도에 나타내는 바와 같이 도전부(73A)와 지지부(73B)와 절연파이프(73C)를 구비하고 있다. 도전부(73A)는 그 머리부로부터 축방향을 따라서 복수의 슬릿(73A1)이 형성되어 있다. 이 때문에 플러그단자(73)가 리셉터클단자(72)내에 압입되면 플러그단자(73)의 도전부(73A)의 외주가 리셉터클단자(72)의 내주면과 압입접합하여 양자의 도통상태가 얻어진다. 이때 도전부(73A)에 슬릿(73A1)이 형성되어 있기때문에 압입접합이 무리 없이 양호하게 얻어진다.
상기한 바와 같이 리셉터클단자는 이 예와 같이 플러그단자가 압입되는 오목부를 구비하고, 그 내부에 플러그단자의 일부와 접촉하는 접점을 갖고 히터(26)의 발열체(26a)와 전기적으로 접속되어 있는 것이다. 이 예에서는 리셉터클단자(72)의 전체가 도전성재료로 구성되어 접점으로서 기능한다. 그러나 리셉터클단자중 적어도 일부가 도전성재료로 이루어지고, 그 도전성부품이 접점으로서 기능하여 플러그단자와의 사이에서 충분한 전기적 도통이 얻어지면 좋다.
상기한대로 제 1 절연층(23) 및 제 2 절연층(27)이 형성되어 있다. 오목부(71)에는 도전성의 리셉터클단자(72)가 끼워 맞추어져 있다. 리셉터클단자(72)는 바닥이 있는 개구의 하나인 아래를 향한 개구를 갖는 도전성의 캡상부품으로 구성되어 있다.
이 리셉터클단자(72)는 히터(26)의 발열체(26a)에 기재(22)내에 설치된 배선(L)에 의해 전기적으로 접속되어 있다.
지지부(73B)는 도전부(73A)를 고정하고, 또한 전류를 통전시키기 위한 도전성부품이다. 도전부(73A)와 대향하는 단부에는 원주상의 돌기(73B1)가 형성되어 있으며, 이 돌기(73B1)를 도전부(73A)의 바닥부에 형성된 구멍(73A2)에 대하여 잘 끼우는 것으로 지지부(73B)가 도전부(73A)와 일체화되어 있다.
지지부(73B)는 예를 들면 질화규소(SiN), 석영과 같은 절연재로 구성된 절연파이프(73C)로 둘러싸여 있다. 지지부(73B) 및 절연파이프(73C)의 내주면의 사이에는 예를 들면 0.1mm의 간격(d1)이 설치되어 있다. 또 지지부(73B)의 돌기(73B1)를 도전부(73A)에 끼운 경우에 도전부(73A)의 단면과 절연파이프(73C)의 단면의 사이에 간격(d2)이 설치된다.
지지부(73B) 및 절연파이프(73C)의 하단은 바닥판(9)에 설치된 구멍(9A)을 통하여 처리실(2)의 외부로 나와 있다.
지지부(73B)의 하단에는 배선접속부(73D)가 설치되어 있다. 배선접속부(73D)에는 교류전원(30)이 전기적으로 접속되어 있다.
바닥판(9)의 처리실(2) 외부, 즉 대기압분위기측의 표면에는 바닥판(9)측의 단면에 O링(75)을 구비하고, 또한 관통구멍(74A)이 형성된 부착부품(74)이 그 관통구멍(74A)에 지지부(73B) 및 절연파이프(73C)가 관통삽입된 상태에서 부착되어 있다. 부착부품(74)은 예를 들면 볼트 등의 도시되어 있지 않은 고정부착수단에 의해 부착되어 있다.
부착부품(74)보다도 아래측의 절연파이프(73C)의 주위에는 가스공급용어 태치먼트(76)가 설치되어 있다. 가스공급용 어태치먼트(76)에는 절연파이프(73C)의 주위를 포함하고, 또한 가스공급파이프(77)와 연이어 통하는 캐비티(78)가 형성되어 있다. 캐비티(78)내에 존재하는 절연파이프(73C)의 일부에는 구멍(79)이 형성되어 있으며 캐비티(78)와 간격(d1)이 이들 구멍(79)을 통하여 서로 연이어 통하고 있다. 가스공급용 어태치먼트(76)에 형성된 관통구멍(76A)내이고 캐비티(78)의 상하에는 가스공급용 어태치먼트(76)와 절연파이프(73C)의 사이에 O링(80)이 설치되어 있으며 캐비티(78)의 기밀이 확보되어 있다.
캐비티(78)에 연이어 통한 가스공급파이프(77)는 제1도에 나타내는 바와 같이 밸브(81), 매스프로콘트롤러(82)를 통하여 비활성가스공급원(76)에 연결되어 있다. 이 예에서는 비활성가스로써 N2가 사용되고 있다.
가스공급용 어태치먼트(76)의 하단에는 필요에 따라서 가스공급용 어태치먼트(76)에 절연파이프(73C)를 고정하기 위해 고정부품(83)이 부착되어 있다.
이상 히터(26)의 발열체(26a)와 교류전원(30)의 사이의 급전용 접속구조(70)에 대하여 설명했지만 정전척(S)의 도전체(24)(25)와 고압직류전원(28)(29)의 사이의 급전용 접속구조도 완전히 똑같은 구조로 이루어진다.
다음으로 재치대의 변형예에 대하여 설명한다. 제6도는 재치대의 기재가 절연체로 구성되어 있는 경우의 재치대의 주요부를 나타내는 단면도이다. 도면중 101은 예를 들면 세라믹과 같은 절연체로 구성된 기재이다. 기재(101)는 상기한 제2도에 나타내는 재치대(21)의 기재(22)와 똑같은 형상을 갖는다. 기재(101)의 적절한 장소, 예를 들면 기재(101)의 안쪽면(101a)측에 오목부(102)가 형성되어 있다. 오목부(102)에는 도전성의 리셉터클단자(103)가 끼워 맞추어져 있다. 리셉터클단자(103)는 바닥이 있는 개구의 하나인 아래를 향한 개구를 갖는, 예를 들면 카본과 같은 도전성의 캡상부품으로 구성되어 있다.
이 리셉터클단자(103)의 내벽면이며 그 개구부 부근 및 기재(101)의 안쪽면(101a)에는 도전성박막(104)이 형성되어 있다. 기재(101)의 안쪽면(101a)측의 도전성박막(104)의 표면상에는 히터의 발열체(105)가 설치되어 있다. 또한 발열체(105)를 포함하는 도전성박막(104)의 위에는 절연성박막(106)이 형성되어 있다.
상기한 변형예에 관련되는 재치대(100)에서는 리셉터클단자(102) 및 히터의 발열체(105)의 사이는 도전성박막(104)에 의해 전기적으로 접속되어 있다.
이 변형예에 관련되는 재치대(100)는 이하와 같이 제조할 수 있다. 우선 절연성의 기재(101)의 소정 장소에 오목부(102)를 형성한다. 다음으로 이 오목부(102)에 리셉터클단자를 끼워넣는다. 이후 기재(11)의 표면에 도전성박막(104)을 형성한다. 이 도전성박막(104)의 형성은 특별히 한정되지 않지만 예를 들면 CVD에 의해 폴리실리콘막을 퇴적시킴으로써 실시할 수 있다.
다음으로 도전성박막(104)의 표면상의 소정 장소에 발열체(105)를 설치한다. 다음으로 발열체(105)를 포함하는 도전성박막(104)의 표면상에 절연성박막(104)을 형성한다. 이 절연성박막(106)의 형성은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 CVD에 의해 실리콘산화막을 퇴적시킴으로써 실시할 수 있다.
이후 리셉터클단자(102)의 내벽면상에 형성된 도전성박막(104) 및 절연성박막(106)을 리셉터클단자(103)의 내벽면의 개구부 부근만을 남기고, 예를 들면 에칭에 의해 선택적으로 제거한다. 이 결과 상기 재치대(100)가 얻어진다.
본 실시형태에 관련되는 CVD장치(1)는 이상과 같이 구성되어 있으며 다음으로 그 동작 등을 설명한다. 처리실(2)과 로드록실(52)이 동일감압도가 된시점에서 게이트밸브(51)가 개방되고 성막처리되는 웨이퍼(W)가 반송아암(54)에 의하여 처리실(2)내의 재치대(21)의 윗쪽까지 반송된다. 이때 구동기구(43a)(43b)에 의해 리프터(41)의 각 재치부품(42a)(42b)은 상승하고 있으며 받침대기상태가 되어 있다. 그리고 반송아암(54)이 하강하면 웨이퍼(W)는 리프터(41)의 각 재치부품(42a)(42b)에 의하여 받쳐진다.
다음으로 반송아암(54)이 로드록실(52)내에 대피하여 게이트밸브(51)가 폐쇄되면 구동기구(43a)(43b)에 의해 리프터(41)의 각 재치부품(42a)(42b)이 하강하여 웨이퍼(W)는 재치대(21)상에 재치된다. 그리고 고압직류전원(28)(29)으로부터 소정 전압이 도전체(24)(25)에 인가되면 웨이퍼(W)는 재치대(21)상에 흡착지지된다.
그리고 그후 교류전원(30)으로부터 소정의 전류가 재치대(21)내의 발열체(26a)에 공급되면 웨이퍼(W)는 소정의 처리온도, 예를 들면 600℃까지 가열되고, 또 처리실(2)내가 소정의 감압도, 예를 들면 0.5Torr 에까지 진공당김되며, 또한 프로세스가스도입관(4)으로부터 프로세스가스로서 SiH4가스가 처리실(2)내에 도입되면 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 폴리실리콘막이 형성된다.
이러한 성막처리의 사이에 웨이퍼(W)를 재치대(21)상에 흡착지지하기 위해 재치대(21)내의 도전체(24)(25)에는 고압직류전원(28)(29)으로부터의 전압이 인가되고, 또 웨이퍼(W)를 소정의 온도로 유지하기 위해 재치대(21)내의 발열체(26a)에는 교류전원(25)으로부터 교류전류가 인가되어 있다.
상기한 바와 같이 성막처리의 사이에 비활성가스공급원(83)으로부터 비활성가스로서 N2를, 매스프로콘트롤러(82), 밸브(81), 가스공급파이프(77), 캐비티(78)를 통하여 지지부재(73B)와 절연파이프(73C)의 사이의 간격(d1)에 공급한다.
공급된 N2가스는 간격(d1) 및 (d2)를 거쳐서 리셉터클단자(72)와 플러그단자(73)의 도전부(73A)가 서로 접촉하는 부분(이하 접촉부라 한다)의 근처에 공급된다. 바꾸어 말하면 리셉터클단자(72)내이고 리셉터클단자(72) 및 플러그단자(73)의 도전부(73A)로 규정되는 공간영역내에 N2가스가 공급된다. 공급된 N2가스는 리셉터클단자(72)와 절연파이프(73C)의 도전부(73A)의 사이로부터 처리실(2)내로 분출된다.
따라서 프로세스가스인 SiH4가스가 리셉터클단자(72)와 플러그단자(73)의 접촉부 근처에 침입하는 것이 억지되고 접촉부 근처의 리셉터클단자(72)의 내벽면과 플러그단자(73)의 도전부(73A) 또는 지지부(73B)의 둘레면에 반응생성물이 부착하는 것이 방지된다.
따라서 리셉터클단자(72)와 플러그단자(73)와 처리실(2)내의 다른 도전체, 예를 들면 지지부품(11)(12) 등과의 사이에서 리크전류가 발생하는 것이 방지된다. 이 결과 정전척(S) 및 히터(26)에 안정된 전력공급이 실시되고 웨이퍼(W)의 정전흡착에 의한 고정 및 웨이퍼(W)의 면내의 균열화가 실현된다.
또한 반응생성물에 의해 리셉터클단자(72)와 플러그단자(73)가 부식되거나 박리된 반응생성물에 의해 처리실(2)내가 오염되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 경우의 N2가스의 공급은 가스공급용 어태치먼트(76)내에 개구하고 있는 절연파이프(73C)의 구멍(79)에서의 압력이 100Torr 이상으로 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 감압조건하에서의 가스절연파괴현상은 0.5Torr 이상 100Torr 미만의 압력에서 가장 현저하다고 알려져 있다. 본 실시형태의 CVD장치(1)와 같은 감압CVD장치에서는 0.1Torr 이상 100Torr 미만의 프로세스압력이 가장 일반적으로 적용된다. 따라서 가스공급용 어태치먼트(76)내에 개구하고 있는 절연파이프(73C)의 구멍(79)에서의 압력도 똑같은 감압조건하가 된다. 이와같은 감압조건하에서는 절연파이프(73C)내의 통전상태의 지지부(73B)와 도전성부품, 예를 들면 가스공급파이프(77)로서의 스테인레스강제 관의 사이에서 방전이 발생하기 쉬워진다.
이에 대하여 상기한 바와 같이 상기 구멍(79)에서의 압력이 100Torr 이상이 되도록 설정하면 절연파이프(73C)내에 위치하고 있는 지지부(73B)와 가스공급용 어태치먼트(76)의 캐비티(78)의 둘레틀부에 있는 도전성부품, 예를 들면 스테인레스강제의 가스공급파이프(77)와의 사이에서는 재치대(21)에 설치된 정전척(S)의 도전체(24)(25)에 인가할 정도의 전압(예를 들면 3kv)과 히터(26)의 발열체(26a)에 공급할 정도의 전압(예를 들면 200V)이 지지부(73B)에 공급되어도 절연파괴를 일으키지 않을 정도의 절연상태가 확보된다. 그 결과 캐비티(78)의 둘레틀부의 도전성부품과 통전상태의 지지부(73B)의 사이의 방전을 방지할 수 있다. 따라서 그와같은 압력하에서 비활성가스(N2)를 공급함으로써 웨이퍼(W)의 흡착지지 및 가열을 안정되게 행할 수 있고, 또한 상기한 바와 같이 리크전류의 발생, 리셉터클단자(72)나 플러그단자(73) 등의 부식, 처리실(2)내의 오염을 방지하는 것이 가능하다. 또한 캐비티(78)의 둘레틀부에 도전성부품을 배치해도 그 표면에 절연층을 피복하는 등의 절연처리를 실시할 필요가 없다.
여기에서 구멍(79)에서의 압력을 100Torr 이상이 되도록 설정하는데는 예를 들면 비활성가스의 공급압을 콘트롤한다.
상기한 실시형태에서는 비활성가스로써 N2가스를 사용했지만 He, Ar등도 사용할 수 있다.
또한 본 실시형태에서는 리셉터클단자(72)와 플러그단자(73)의 도전부(73A)의 접촉부 근처에 대한 비활성가스의 공급을 플러그단자(73)의 지지부(73B) 및 절연파이프(73C)의 사이의 간격(d1)을 통하여 실시한 경우에 대하여 설명했지만 결코 이에 한정되는 것은 아니고 그밖의 수단이어도 리셉터클단자(72)와 플러그단자(73)의 도전부(73A)의 접촉부 근처에 비활성가스를 공급할 수 있어면 리크전류의 발생, 리셉터클단자(72)나 플러그단자(73) 등의 부식, 처리실(2)내의 오염을 방지하는 것이 가능한 것은 명백하다.
또 본 실시형태는 CVD장치에 적용한 예였지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 감압상태의 처리실내에서 처리를 실시하는 처리장치로서, 처리실내에 처리실 외부로부터 급전을 요하는 정전척이나 히터 등의 피급전부를 구비한 에칭장치나 스퍼터링장치 등의 각종 처리장치에 대하여 적용 가능하다.

Claims (8)

  1. 감압하에서 피처리체의 처리를 실시하는 처리실과, 상기 처리실내에 설치되어 상기 피처리체를 재치하기 위한 재치면을 갖는 재치부품과, 피처리체의 처리시에 전력이 공급되는 피급전부와, 오목부와 상기 오목부내에 구비된 접점을 갖고 상기 피급전부에 전기적으로 접속되는 리셉터클단자와, 상기 리셉터클단자의 상기 오목부에 압입 가능하며 압입되었을때에 상기 접점에 접촉하는 플러그단자와, 상기 리셉터클단자의 접점과 플러그단자가 서로 접촉하는 부분의 근처에 비활성가스를 공급하는 비활성가스공급수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 처리장지.
  2. 제1항에 있어서, 피급전부는 재치부품에 설치된 가열체인 것을 특징으로 하는 처리장치.
  3. 제1항에 있어서, 피급전부는 재치부품의 재치면에 설치된 피처리체를 지지하기 위한 정전척인 것을 특징으로 하는 처리장치.
  4. 제1항에 있어서, 플러그단자가 리셉터클단자의 오목부에 압입되었을때에 접점과 접촉하는 도전부와, 상기 도전부를 지지하는 도전성의 지지부와, 상기 지지부의 주위에 배치된 절연부품을 구비하고, 비활성가스공급수단이 상기 지지부와 상기 절연부품의 사이에 형성되고, 또한 상기 도전부 근처에 개구부를 갖는 간격과, 상기 간격에 비활성가스를 유입시키는 가스공급경로와, 상기 가스공급경로에 접속된 비활성가스공급원을 구비하는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  5. 제4항에 있어서, 가스공급경로로부터 간격에 비활성가스가 유입하는 점에 있어서의 압력이 100Torr 이상인 것을 특징으로 하는 처리장치.
  6. 제4항에 있어서, 지지부가 그 일단에 도전부가 접속된 실질적으로 원주상의 도전체이며, 절연부품이 상기 도전체의 외부직경보다도 큰 내부직경을 갖는 실질적으로 원통상이며, 상기 절연부품이 상기 도전체의 주위에 설치되고, 또한 간격이 상기 도전체 및 상기 절연부품의 사이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  7. 제4항에 있어서, 가스공급경로가 관통구멍, 캐비티 및 개구부를 구비하는 접속체이며, 상기 관통구멍은 도전체 및 절연부품이 관통삽입되고, 상기 캐비티는 상기 건조된 절연부품의 주위를 포함하고, 상기 개구부는 상기 캐비티와 상기 접속체의 외부를 연이어 통하게 하며, 또한 상기 절연부품에 형성된 구멍이며 상기 구멍을 통하여 상기 캐비티와 상기 지지체 및 절연부품의 사이에 형성된 간격이 연이어 통하며, 상기 개구부에 연결된 가스공급파이프를 구비하는 것을 특징으로 하는 처리장치.
  8. 제7항에 있어서, 구멍에 있어서의 압력이 100Torr 이상인 것을 특징으로 하는 처리장치.
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