KR20120112661A - 탑재대 구조 및 처리 장치 - Google Patents

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히로오 가와사키
데츠야 사이토우
히데키 나가오카
다카시 무라오카
히로히코 야마모토
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 배기 가능하게 이루어진 처리 용기 내에 마련되어 처리하기 위한 피처리체를 탑재하기 위한 탑재대 구조에 관한 것이다. 본 발명의 탑재대 구조는, 판 형상의 탑재대 본체 상에 상기 피처리체를 탑재하기 위한 열확산판을 지지시키는 동시에, 상기 탑재대 본체와 상기 열확산판의 경계 부분에 가스 확산실을 마련하여 이루어지는 탑재대와, 상기 탑재대에 마련된 가열 수단과, 상기 탑재대를 지지하기 위해서 상기 처리 용기의 저부로부터 기립시켜서 마련되고 상단부가 상기 탑재대 하면에 접속되는 동시에 상기 가스 확산실에 연통되어 퍼지 가스를 흐르게 하도록 되어 있는 1개 또는 복수의 지주관과, 상기 탑재대 본체의 측면과 하면을 덮도록 하여 마련된 탑재대 커버 부재와, 상기 지주관의 주위를 둘러싸는 동시에 상단부가 상기 탑재대 커버 부재에 연결되어, 상기 가스 확산실로부터 상기 탑재대 본체와 상기 탑재대 커버 부재 사이의 간극으로 흐른 상기 퍼지 가스를 하방으로 안내하여 가스 출구로부터 배출하도록 되어 있는 지주관 커버 부재를 구비한다.

Description

탑재대 구조 및 처리 장치{MOUNTING TABLE STRUCTURE AND PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 반도체 웨이퍼 등의 피처리체의 처리 장치 및 탑재대 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 집적 회로를 제조하려면, 반도체 웨이퍼 등의 피처리체에 성막 처리, 에칭 처리, 열 처리, 개질 처리, 결정화 처리 등의 각종의 낱장 처리를 반복하여 실행하고, 소망하는 집적 회로를 형성하게 되어 있다. 상기한 바와 같은 각종의 처리를 실행하는 경우에는, 그 처리의 종류에 대응하여 필요한 처리 가스, 예를 들면 성막 처리의 경우에는 성막 가스나 할로겐 가스를, 개질 처리의 경우에는 오존 가스 등을 결정화 처리의 경우에는 N2 가스 등의 불활성 가스나 O2 가스 등을 각각 처리 용기 내에 도입한다.
반도체 웨이퍼에 대하여 1매 마다 열 처리를 실시하는 낱장식의 처리 장치를 예를 들면, 진공 흡인 가능하게 된 처리 용기 내에, 예를 들면 저항 가열 히터를 내장한 탑재대를 설치하고, 이 상면에 반도체 웨이퍼를 탑재하여, 소정의 온도(예를 들면 100℃ 내지 1000℃)로 가열한 상태에서 소정의 처리 가스를 흐르게 하여, 소정의 프로세스 조건하에서 웨이퍼에 각종의 열 처리를 실시하도록 되어 있다(일본 특허 공개 제 1988-278322 호 공보, 일본 특허 공개 제 1995-078766호 공보, 일본 특허 공개 제 1991-220718 호 공보, 일본 특허 공개 제 1994-260430 호 공보, 일본 특허 공개 제 2004-356624 호 공보, 일본 특허 공개 제06-295138 호 공보, 일본 특허 공개 제 2008-021963 호 공보). 이 때문에 처리 용기 내의 부재에 대해서는, 이들의 가열에 대한 내열성과 처리 가스에 노출되어도 부식되지 않는 내부식성이 요구된다.
그런데, 반도체 웨이퍼를 탑재하는 탑재대 구조에 관해서는, 일반적으로는 내열성 및 내부식성을 가지게 하는 동시에, 금속 컨태미네이션 등의 금속 오염을 방지할 필요로, 예를 들면 AlN 등의 세라믹재 중에 발열체로서 저항 가열 히터를 매립하고 고온으로 일체 소성하여 탑재대를 형성하고 있다. 그리고, 별도 공정으로 동일하게 세라믹재 등을 소성하여 지주를 형성하고, 이 일체 소성한 탑재대측과 상기 지주를, 예를 들면 열확산 접합으로 용착하고 일체화하여 탑재대 구조를 제조하고 있다. 그리고, 이와 같이 일체 성형한 탑재대 구조를 처리 용기 내의 저부에 기립시켜 마련하도록 하고 있다. 또한, 상기 세라믹재를 대신하여, 내열 내부식성이 있으며 열신축도 적은 석영 유리를 이용하는 경우도 있다.
여기서, 종래의 탑재대 구조의 일예에 대하여 설명한다. 도 15는 종래의 탑재대 구조의 일예를 도시하는 단면도이다. 이 탑재대 구조는, 진공 배기가 가능하게 된 처리 용기 내에 마련되어 있으며, 도 15에 도시하는 바와 같이, AlN 등의 세라믹재로 이루어지는 원판 형상의 탑재대(2)를 갖고 있다. 그리고, 이 탑재대(2)의 하면의 중앙부에는, 동일하게 예를 들면 AlN 등의 세라믹재로 이루어지는 원통 형상의 지주(4)가 예를 들면 열확산 접합으로 접합되어 일체화되어 있다.
따라서, 양자는 열확산 접합부(6)에 의해 기밀하게 접합되게 된다. 여기서 상기 탑재대(2)의 크기는, 예를 들면 웨이퍼 사이즈가 300mm인 경우에는, 직경이 350mm 정도이며, 지주(4)의 직경은 56mm 정도이다. 상기 탑재대(2) 내에는 예를 들면 가열 히터 등으로 이루어지는 가열 수단(8)이 마련되고, 탑재대(2) 상의 피처리체로서의 반도체 웨이퍼(W)를 가열하도록 되어 있다.
상기 지주(4)의 하단부는, 용기 저부(9)에 고정 블록(10)에 의해 고정되는 것에 의해 기립 상태가 되어 있다. 그리고, 상기 원통 형상의 지주(4) 내에는, 그 상단이 상기 가열 수단(8)에 접속 단자(12)를 거쳐서 접속된 급전봉(14)이 마련되어 있고, 이 급전봉(14)의 하단부측은 절연 부재(16)를 거쳐서 용기 저부를 하방으로 관통하여 외부로 인출되어 있다. 이것에 의해, 이 지주(4) 내에 프로세스 가스 등이 침입하는 것을 방지하여, 상기 급전봉(14)이나 접속 단자(12) 등이 상기 부식성의 프로세스 가스에 의해 부식되는 것이 방지되도록 되어 있다.
그런데, 반도체 웨이퍼에 대한 프로세스 시에는, 탑재대(2) 자체는 고온 상태가 된다. 이 경우, 지주(4)를 구성하는 재료는 열전도율이 그다지 양호하지 않은 세라믹재로 이루어진다고 해도, 탑재대(2)와 지주(4)는 열확산에 의해 접합되어 있으므로, 이 지주(4)를 전달하여 다량의 열이 탑재대(2)의 중심측으로부터 지주(4)측으로 빠져나가는 것은 피할 수 없다. 이 때문에, 특히 탑재대(2)의 승강온 시에는, 탑재대(2)의 중심부의 온도가 낮아져 쿨 스팟이 발생하는 것에 대하여 주변부의 온도가 상대적으로 높아지고, 탑재대(2)의 면 내에서 큰 온도차가 생겨, 이 결과, 탑재대(2)의 중심부와 주변부 사이에 큰 열응력이 발생하여 탑재대(2)가 파손한다는 문제가 있었다.
특히, 프로세스의 종류에도 의존하지만, 탑재대(2)의 온도는 800℃ 이상에도 달하므로 상기 온도차는 꽤 커져, 이것에 수반하여 큰 열응력이 발생한다. 또한, 이것에 부가하여, 탑재대의 승강온의 반복에 의해 상기 열응력에 의한 파손이 촉진되어 버린다는 문제가 있었다.
또한, 탑재대(2) 및 지주(4)의 상부가 고온 상태가 되어 열팽창 하는 한편, 지주(4)의 하단부는 용기 저부(9)에 고정 블록(10)에 의해 고정되어 있기 때문에, 탑재대(2)와 지주(4)의 상부의 접합 개소에 응력이 집중하여, 이 부분을 기점으로 하여 파손이 발생한다는 문제가 있었다.
상기 문제점을 해결하기 위해서, 일본 특허 공개 제 2008-021963 호 공보에 도시하는 바와 같이, 발열판을 발열판 수용 용기 내에 수용하여 탑재대를 형성하고, 사이에 고온 내열성이 있는 메탈 시일 부재 등을 개재시켜, 이 발열판수용 용기와 통체 형상의 지주를 세라믹재 등으로 이루어지는 핀이나 볼트 부재로 느슨하게 연결하도록 한 기술이 제안되어 있다. 이 경우에는, 연결부 등에 남은 근소한 간극을 거쳐서, 예를 들면 프로세스 가스가 발열판 수용 용기 내에 침입하는 것을 방지하는 목적으로, 퍼지 가스를 상기 지주 내를 거쳐서 발열판 수용 용기 내에 공급하도록 하고 있다. 그렇지만, 이 때, 처리 용기 내의 성막 가스 등의 프로세스 가스가 상기 근소한 간극을 거쳐서 발열판 수용 용기 내에 역유하도록 하여 스며드는 것은 피하지 못하여, 이 결과, 탑재대의 이면측에 웨이퍼의 면내 열 분포의 불균일성을 일으키는 불필요한 박막이 형성되어 버리는 경우가 있었다.
일본 특허 공개 제 1988-278322 호 공보 일본 특허 공개 제 1995-078766 호 공보 일본 특허 공개 제 1991-220718 호 공보 일본 특허 공개 제 1994-260430 호 공보 일본 특허 공개 제 2004-356624 호 공보 일본 특허 공개 제 2006-295138 호 공보 일본 특허 공개 제 2008-021963 호 공보
본 발명은, 이상과 같은 문제점에 주목하여, 이것을 유효하게 해결하기 위해 창안된 것이다. 본 발명의 목적은, 탑재대에 큰 열응력이 발생하는 것을 방지하여, 이 탑재대 자체가 파손되는 것을 방지할 수 있는 동시에, 탑재대의 이면에 피처리체의 면내 온도 불균일성의 원인이 되는 불필요한 막이 부착되는 것을 방지할 수 있는 탑재대 구조 및 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 배기 가능하게 이루어진 처리 용기 내에 마련되어 처리해야 할 피처리체를 탑재하기 위한 탑재대 구조에 있어서, 판 형상의 탑재대 본체 상에 상기 피처리체를 탑재하기 위한 열 확산판을 지지시키는 동시에, 상기 탑재대 본체와 상기 열확산판의 경계 부분에 가스 확산실을 마련하여 이루어지는 탑재대와, 상기 탑재대에 마련된 가열 수단과, 상기 탑재대를 지지하기 위해서 상기 처리 용기의 저부로부터 기립시켜서 마련되고 상단부가 상기 탑재대 하면에 접속되는 동시에 상기 가스 확산실에 연통되어 퍼지 가스를 흐르게 하도록 되어 있는 1개 또는 복수의 지주관과, 상기 탑재대 본체의 측면과 하면을 덮도록 하여 마련된 탑재대 커버 부재와, 상기 지주관의 주위를 둘러싸는 동시에 상단부가 상기 탑재대 커버 부재에 연결되고, 상기 가스 확산실로부터 상기 탑재대 본체와 상기 탑재대 커버 부재 사이의 간극으로 흐른 상기 퍼지 가스를 하방으로 안내하여 가스 출구로부터 배출하게 되어 있는 지주관 커버 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 탑재대 구조이다.
본 발명에 의하면, 배기 가능하게 이루어진 처리 용기 내에 마련되어 처리해야 할 피처리체를 탑재하기 위한 탑재대 구조에 있어서, 탑재대 본체 상에 피처리체를 탑재하기 위한 열확산판을 지지시키는 동시에, 탑재대 본체와 열확산판의 경계 부분에 가스 확산실을 마련하여 이루어지는 탑재대에, 이 탑재대를 지지하기 위해서 상단부가 탑재대 하면에 접속되는 동시에 가스 확산실에 연통되어 퍼지 가스를 흐르게 하는 1개 또는 복수의 지주관을 마련하고, 탑재대 본체의 측면과 하면을 덮도록 하여 탑재대 커버 부재를 마련하여, 지주관의 주위를 둘러싸는 동시에 상단부가 탑재대 커버 부재에 연결되어 가스 확산실로부터 탑재대 본체와 탑재대 커버 부재 사이의 간극으로 흐른 퍼지 가스를 하방으로 안내하여 가스 출구로부터 배출하는 지주관 커버 부재를 마련했으므로, 종래 구조의 지주와 비교하여 탑재대와 지주관의 접합부의 면적이 작으며, 그만큼, 열의 빠져나감이 적어, 쿨 스팟의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 탑재대에 큰 열응력이 발생하는 것이 방지되어, 이 탑재대 자체가 파손되는 것이 방지된다.
또한, 탑재대 내에 프로세스 가스가 침입하는 것을 방지하기 위해서, 가스 확산실 내에 공급된 퍼지 가스를 탑재대 커버 부재와 탑재대 본체 사이의 간극을 거쳐서 지주관 커버 부재 내에 흐르게 하고, 해당 지주관 커버 부재의 하방의 가스 출구로부터 배출함으로써, 해당 가스 출구로부터 프로세스 가스가 역유하여 스며들어도 이 프로세스 가스가 탑재대까지 도달하는 일은 없다. 따라서, 탑재대의 이면측에 피처리체의 면내 온도 분포의 불균일성을 일으키는 불필요한 박막이 부착되는 것이 억제된다.
또한, 본 발명은 피처리체에 대하여 처리를 실시하기 위한 처리 장치에 있어서, 배기가 가능하게 이루어진 처리 용기와, 상기 피처리체를 탑재하기 위한 상기 특징을 갖는 탑재대 구조와, 상기 처리 용기 내에 가스를 공급하는 가스 공급 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 처리 장치이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 탑재대 구조를 갖는 처리 장치를 도시하는 단면 구성도,
도 2는 탑재대에 마련된 가열 수단의 일예를 도시하는 평면도,
도 3은 도 1의 A-A선 화살표에서 본 단면도,
도 4는 도 1의 탑재대 구조의 일부의 지주관의 부분을 대표적으로 취출하여 도시하는 부분 확대 단면도,
도 5는 도 4의 탑재대 구조의 조립 상태를 설명하기 위한 설명도,
도 6은 탑재대 구조 중에 있어서의 퍼지 가스의 흐름을 도시하는 부분 확대 단면도,
도 7a는 본 발명의 탑재대 구조의 제 1 변형 실시예의 커버 부재를 도시하는 도면,
도 7b는 본 발명의 탑재대 구조의 제 1 변형 실시예의 커버 부재를 도시하는 도면,
도 8a는 본 발명의 처리 장치의 제 2 변형 실시예에서 이용하는 탑재대의 일부를 도시하는 도면,
도 8b는 본 발명의 처리 장치의 제 2 변형 실시예에서 이용하는 탑재대의 일부를 도시하는 도면,
도 9는 열전쌍의 상단부의 장착 구조를 도시하는 도면,
도 10은 열전쌍의 변형 실시예를 도시하는 부분 확대도,
도 11a는 열전쌍의 스프링부를 도시하는 확대도,
도 11b는 열전쌍의 스프링부를 도시하는 확대도,
도 12a는 체결 수단의 제 1 변형 실시예의 볼트 부재의 볼트를 도시하는 도면,
도 12b는 체결 수단의 제 1 변형 실시예의 볼트 부재의 볼트를 도시하는 도면,
도 13은 체결 수단의 제 2 변형 실시예의 장착 상태를 도시하는 단면도,
도 14a는 체결 수단의 제 2 변형 실시예를 도시하는 도면,
도 14b는 체결 수단의 제 2 변형 실시예를 도시하는 도면,
도 15는 종래의 탑재대 구조의 일예를 도시하는 단면도.
이하, 본 발명에 따른 탑재대 구조 및 처리 장치의 바람직한 일 실시형태를 첨부 도면에 근거하여 상술한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 탑재대 구조를 갖는 처리 장치를 도시하는 단면 구성도이다. 도 2는 탑재대에 마련된 가열 수단의 일예를 도시하는 평면도이다. 도 3은 도 1의 A-A선 화살표 단면도이다. 도 4는 도 1의 탑재대 구조의 일부의 지주관의 부분을 대표적으로 취출하여 도시하는 부분 확대 단면도이다. 도 5는 도 4의 탑재대 구조의 조립 상태를 설명하기 위한 설명도이다. 도 6은 탑재대 구조 중에 있어서의 퍼지 가스의 흐름을 도시하는 부분 확대 단면도이다. 여기에서는, 플라스마를 이용하여 성막 처리를 실행하는 경우를 예를 들어 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 「기능 봉체」란, 1개의 금속봉 뿐만 아니라, 가요성이 있는 배선, 복수의 배선을 절연재로 피복하여 1개로 결합하여 봉 형상으로 형성된 부재 등도 포함하는 것으로 한다.
도시하는 바와 같이, 이 처리 장치(20)는, 예를 들면 단면의 내부가 대소의 직경으로 이루어지는 원통 형상으로 이루어진 알루미늄제의 처리 용기(22)를 갖고 있다. 이 처리 용기(22) 내의 천정부에는 필요한 처리 가스, 예를 들면 성막 가스를 도입하기 위한 가스 공급 수단인 샤워 헤드부(24)가 절연층(26)을 거쳐서 마련되어 있다. 샤워 헤드부(24)의 하면의 가스 분사면(28)에 마련된 다수의 가스 분사 구멍(32A, 32B)으로부터 처리 공간(S)을 향해, 처리 가스가 분사되도록 되어 있다. 이 샤워 헤드부(24)는 플라스마 처리시에 상부 전극을 겸하는 것이다.
샤워 헤드부(24) 내에는, 중공 형상의 둘로 구획된 가스 확산실(30A, 30B)이 형성되어 있다. 여기에 도입된 처리 가스는, 평면 방향으로 확산한 후, 각 가스 확산실(30A, 30B)에 각각 연통된 각 가스 분사 구멍(32A, 32B)으로부터 분사되도록 되어 있다. 상세하게는, 가스 분사 구멍(32A, 32B)은 매트릭스 형상으로 배치되어 있다. 샤워 헤드부(24)의 전체는, 예를 들면 니켈이나 하스텔로이(등록 상표) 등의 니켈 합금, 알루미늄, 혹은 알루미늄 합금에 의해 형성되어 있다. 또한, 샤워 헤드부(24)로서 가스 확산실이 1개인 경우도, 적어도 본 원 출원의 시점에서는, 본 발명으로부터 배제되지 않는다.
이 샤워 헤드부(24)와 처리 용기(22)의 상단 개구부의 절연층(26)의 접합부에는, 예를 들면 O링 등으로 이루어지는 시일 부재(34)가 개재되어 있으며, 처리 용기(22) 내의 기밀성이 유지되도록 되어 있다. 그리고, 이 샤워 헤드부(24)에는, 매칭 회로(36)를 거쳐서, 예를 들면 13.56MHz의 플라스마용 고주파 전원(38)이 접속되어 있어, 필요시에 플라스마를 생성 가능하게 되어 있다. 이 주파수는, 상기 13.56 MHz에 한정되지 않는다.
또한, 처리 용기(22)의 측벽에는, 이 처리 용기(22) 내에 대하여 피처리체로서의 반도체 웨이퍼(W)를 반입 반출하기 위한 반출 입구(40)가 마련되는 동시에, 이 반출 입구(40)에는 기밀하게 개폐 가능하게 이루어진 게이트 밸브(42)가 마련되어 있다. 그리고, 처리 용기(22)의 저부(44)의 중앙부는, 하부 방향으로 볼록 형상으로 움푹 패이도록 성형되어 있으며, 여기에 가스 배기 공간(43)이 형성되어 있다. 이것에 의해, 상술한 바와 같이, 처리 용기(22) 내의 전체는, 단면의 내부가 대소의 직경으로 이루어지는 원통 형상으로 이루어져 있다.
그리고, 처리 용기(22)의 가스 배기 공간(43)을 구획하는 측벽의 하부에는 배기구(46)가 마련되어 있다. 이 배기구(46)에는, 처리 용기(22) 내를 배기, 예를 들면 진공 흡인하기 위한 배기계(48)가 접속되어 있다. 이 배기계(48)는, 배기구(46)에 접속되는 배기 통로(49)를 갖고 있고, 이 배기 통로(49)에는, 압력 조정 밸브(50) 및 진공 펌프(52)가 순차 개설되어 있으며, 처리 용기(22)를 소망하는 압력으로 유지할 수 있도록 되어 있다. 또한, 처리 형태에 따라서는, 처리 용기(22) 내를 대기압에 가까운 압력으로 설정하는 경우도 있다.
처리 용기(22) 내의 가스 배기 공간(43)을 구획하는 저부(44A)에는, 이것으로부터 기립하도록 본 발명의 특징인 탑재대 구조(54)가 마련되어 있다. 구체적으로는, 이 탑재대 구조(54)는, 상면에 피처리체를 탑재하기 위한 탑재대(58)와 탑재대(58)에 접속되는 동시에 탑재대(58)를 처리 용기(22)의 저부로부터 기립하여 지지하기 위한 1개 또는 복수의 지주관(60)과, 탑재대(58)를 덮는 탑재대 커버 부재(63)와, 지주관(60)의 주위를 둘러싸는 지주관 커버 부재(65)를 주로 갖고 있다. 여기에서는, 지주관(60)은 복수개 마련되어 있으며, 모든 지주관(60) 내에 기능 봉체(62)가 관통 삽입되어 있다.
도 1에 있어서는, 발명의 이해를 용이하게 하기 위해서, 각 지주관(60)을 횡방향으로 배열하여 기재하고 있다. 구체적으로는, 탑재대(58)는, 전체가 유전체로 이루어진다. 여기에서는, 탑재대(58)는, 두꺼운 투명한 석영으로 이루어지는 탑재대 본체(59)와, 탑재대 본체(59)의 상면측에 마련되어 탑재대 본체(59)와는 다른 불투명한 유전체, 예를 들면 내열성 재료인 질화 알루미늄(AlN) 등의 세라믹재로 이루어지는 열확산판(61)에 의해 구성되어 있다.
그리고, 탑재대 본체(59) 내에는, 가열 수단(64)이 예를 들면 매립되도록 하여 마련되어 있다. 또한, 열확산판(61) 내에는 겸용 전극(66)이 매립되도록 하여 마련되어 있다. 그리고, 열확산판(61)의 상면에 웨이퍼(W)가 탑재되고, 이 웨이퍼(W)가 가열 수단(64)으로부터의 복사열에 의해 열확산판(61)을 거쳐서 가열되도록 되어 있다.
도 2에도 도시하는 바와 같이, 가열 수단(64)은 예를 들면 카본 와이어 히터나 몰리브덴 와이어 히터 등으로 이루어지는 발열체(68)로 이루어지며, 이 발열체(68)는 탑재대 본체(59)[탑재대(58)]의 대략 전면에 소정의 패턴 형상으로 마련되어 있다. 여기에서는, 발열체(68)는, 탑재대(58)의 중심측의 내주 존 발열체(68A)와, 이 외측의 외주 존 발열체(68B)의 2개의 존에 전기적으로 분리되어 있다. 각 존 발열체(68A, 68B)의 접속 단자는, 탑재대(58)의 중심부측에 집합되어 있다. 또한, 존 수는 1개 혹은 3개 이상으로 설정되어도 좋다.
또한, 겸용 전극(66)은, 상술과 같이, 불투명한 열확산판(61) 내에 마련되어 있다. 이 겸용 전극(66)은, 예를 들면 메쉬 형상으로 형성된 도체선으로 이루어지고, 이 겸용 전극(66)의 접속 단자는, 탑재대(58)의 중심부에 위치되어 있다. 여기에서는, 겸용 전극(66)은, 정전 척용의 척 전극과 고주파 전력을 인가하기 위한 하부 전극이 되는 고주파 전극을 겸하는 것이다.
그리고, 발열체(68)나 겸용 전극(66)에 대하여 급전을 실행하는 급전봉이나, 온도를 측정하는 열전쌍의 도전봉으로서, 상기 기능 봉체(62)가 마련되어 있다. 이들의 각 기능 봉체(62)가, 가는 지주관(60) 내에 관통 삽입 되게 된다.
우선, 도 1 및 도 3에도 도시하는 바와 같이, 여기에서는 6개의 지주관(60)이 탑재대(58)의 중심부에 집합하도록 마련되어 있다. 각 지주관(60)은 유전체로 이루어지고, 구체적으로는, 탑재대 본체(59)와 동일한 유전체 재료인 예를 들면 석영으로 이루어진다. 각 지주관(60)은, 탑재대 본체(59)의 하면에 예를 들면 열 용착에 의해 기밀하게 일체적이 되도록 접합되어 있다. 따라서, 각 지주관(60)의 상단에는, 열용착 접합부(60A)(도 4 참조)가 형성되어 있다. 그리고, 각 지주관(60) 내에 기능 봉체(62)가 관통 삽입되어 있다. 도 4에서는 전술한 바와 같이, 일부의 지주관(60)이 대표로 나타나 있으며, 이 내부의 1개의 지주관(60) 내에 후술하는 바와 같이 2개의 기능 봉체(62)가 수용되어 있다.
상세하게는, 내주 존 발열체(68A)에 대해서는, 전력 인 용과 전력 아웃 용의 2개의 기능 봉체(62)로서의 히터 급전봉(70, 72)이 각각 지주관(60) 내에 개별로 관통 삽입되어 있다. 각 히터 급전봉(70, 72)의 상단은, 내주 존 발열체(68A)에 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 외주 존 발열체(68B)에 대해서는, 전력 인용과 전력 아웃용의 2개의 기능 봉체(62)로서의 히터 급전봉(74, 76)이, 각각 지주관(60) 내에 개별로 관통 삽입되어 있다. 각 히터 급전봉(74, 76)의 상단은, 외주 존 발열체(68B)에 전기적으로 접속되어 있다(도 1 참조). 각 히터 급전봉(70 내지 76)은 예를 들면 니켈 합금 등으로 이루어진다.
또한, 겸용 전극(66)에 대해서는, 기능 봉체(62)로서 겸용 급전봉(78)이 지주관(60) 내에 관통 삽입되어 있다. 겸용 급전봉(78)의 상단은, 접속 단자(78A)(도 4 참조)를 거쳐서 겸용 전극(66)에 전기적으로 접속되고 있다. 겸용 급전봉(78)은, 예를 들면 니켈 합금, 텅스텐 합금, 몰리브덴 합금 등으로 된다.
또한, 나머지의 1개의 지주관(60) 내에는, 탑재대(58)의 온도를 측정하기 위해서, 기능 봉체(62)로서 2개의 열전쌍(80, 81)이 관통 삽입되어 있다. 그리고, 열전쌍(80, 81)의 각 측온 접점(80A, 81A)이, 각각 열확산판(61)의 내주 존 및 외주 존의 하면에 위치되어 있어, 각 존의 온도를 검출하게 되어 있다. 열전쌍(80, 81)으로서는, 예를 들면 시스(sheath)형의 열전쌍을 이용할 수 있다. 이 시스형의 열전쌍은, 금속 보호관(시스)의 내부에 열전쌍 소선이 삽입되며 고순도의 산화 마그네슘 등의 무기 절연물의 분말에 의해서 밀봉 충전되어 있어, 절연성, 기밀성, 응답성이 뛰어나며, 고온 환경이나 다양한 악성 분위기 중에서의 장시간의 연속 사용에도 발군의 내구성을 발휘한다.
이 경우, 도 4에 도시하는 바와 같이, 접속 단자(78A) 및 열전쌍(80, 81)이 통과하는 탑재대 본체(59)의 부분에는, 각각 관통 구멍(84, 86)이 형성되는 동시에, 탑재대 본체(59)의 상면은, 각 관통 구멍(84, 86)에 연통된다. 도 4에는 기능 봉체(62)로서 히터 급전봉(70), 겸용 급전봉(78) 및 2개의 열전쌍(80, 81)이 대표적으로 기재되어 있다.
그리고, 여기에서는, 탑재대 본체(59)와 열확산판(61)의 경계 부분에, 원판 형상의 가스 확산실(88)이 형성되어 있다. 구체적으로는, 열확산판(61)의 외주단보다 근소하게 내측에 위치하는 하면 주변부에 있어서 하부 방향으로 돌출하는 링 형상의 접촉 돌부(89)가 마련되어 있고, 이 접촉 돌부(89)의 선단면(하면)이 탑재대 본체(59)의 상면과 접촉하도록 되어 있다. 이것에 의해, 접촉 돌부(89)의 내측은 오목부로 되어 있고, 이 오목부의 부분이 가스 확산실(88)을 형성하고 있다. 여기서, 접촉 돌부(89)는, 열확산판(61)이 아닌 탑재대 본체(59)측에 마련해도 좋으며, 혹은, 양자에 마련하도록 하여도 좋다. 탑재대(58)의 직경은 직경 300mm인 웨이퍼(W)를 탑재하는 경우에는, 약 340mm 정도이며, 접촉 돌부(89)의 폭은 10mm 정도이다. 가스 확산실(88)은, 겸용 급전봉(78)을 관통 삽입하는 지주관(60)에 관통 구멍(84)을 거쳐서 연통되어 있으며, 후술하는 바와 같이, 가스 확산실(88) 내에 퍼지 가스를 공급할 수 있도록 되어 있다.
또한, 처리 용기(22)의 저부(44)는, 예를 들면 스테인리스 스틸로 이루어지며, 도 4에도 도시하는 바와 같이, 가스 배기 공간(43)을 구획하는 저부(44A)의 중앙부에는 도체 인출구(90)가 형성되어 있다. 이 도체 인출구(90)의 내측에는, 예를 들면 스테인리스 스틸 등으로 이루어지는 장착 대좌(92)가 O링 등의 시일 부재(94)를 거쳐서 기밀하게 장착 고정되어 있다.
그리고, 이 장착 대좌(92) 상에, 각 지주관(60)을 고정하는 관 고정대(96)가 마련되어 있다. 관 고정대(96)는, 각 지주관(60)과 동일한 재료, 즉 여기에서는 석영에 의해 형성되어 있으며, 각 지주관(60)에 대응시키며 관통 구멍(98)이 형성되어 있다. 그리고, 각 지주관(60)의 하단부측은, 관 고정대(96)의 상면측에 열 용착 등에 의해서 접속 고정되어 있다. 따라서, 여기에는, 열 용착부(60B)가 형성되게 된다.
이 경우, 각 히터 급전봉(70, 72, 74, 76)이 관통 삽입되는 각 지주관(60)은, 관 고정대(96)에 형성된 관통 구멍(98)을 하부 방향으로 관통 삽입 되어 있으며, 그 하단부는 밀봉되어 내부에 N2나 Ar 등의 불활성 가스가 감압 분위기로 봉입되어 있다. 또한, 도 4에서는 1개의 히터 급전봉(70) 만을 도시하지만, 다른 히터 급전봉(72 내지 76)도 이와 같이 구성되어 있다.
각 지주관(60)의 하단부를 고정하는 관 고정대(96)의 주변부에는, 이것을 둘러싸도록 하며, 예를 들면 스테인리스 스틸 등으로 이루어지는 고정 부재(100)가 마련되어 있다. 이 고정 부재(100)는, 볼트(102)에 의해서 장착 대좌(92)측에 고정되어 있다.
또한, 장착 대좌(92)에는, 관 고정대(96)의 각 관통 구멍(98)에 대응시켜 관통 구멍(104)이 형성되어 있으며, 각각 기능 봉체(62)가 하부 방향으로 관통 삽입되도록 되어 있다. 그리고, 관 고정대(96)의 하면과 장착 대좌(92)의 상면의 접합면에는, 각 관통 구멍(104)의 주위를 둘러싸도록 하고, O링 등의 시일 부재(106)가 마련되어 있어, 이 부분의 시일성을 높이도록 하고 있다.
또한, 겸용 급전봉(78)과 2개의 열전쌍(80, 81)이 관통 삽입되어 있는 각 관통 구멍(104)의 하단부에는, 각각 O링 등으로 이루어지는 시일 부재(108, 110)를 거쳐서, 밀봉판(112, 114)이 볼트(116, 118)에 의해 장착 고정되어 있다. 이것에 의해, 각 겸용 급전봉(78) 및 열전쌍(80, 81)은, 밀봉판(112, 114)을 기밀하게 관통하도록 되어 있다. 밀봉판(112, 114)은, 예를 들면 스테인리스 스틸 등으로 이루어지고, 밀봉판(112)에 대한 겸용 급전봉(78)의 관통부에 대응시키며, 겸용 급전봉(78)의 주위에 절연 부재(120)가 마련되어 있다.
또한, 장착 대좌(92) 및 이것에 접하는 저부(44A)에는, 겸용 급전봉(78)이 관통 삽입되는 관통 구멍(104)에 연통시키며 퍼지 가스로(122)가 형성되어 있다. 이것에 의해, 겸용 급전봉(78)을 통과하는 지주관(60) 내를 향해, N2　 등의 퍼지 가스를 공급할 수 있도록 되어 있다. 여기서, 상술한 바와 같이 가스 확산실(88)을 거쳐서 관통 구멍(84)과 관통 구멍(86)은 연통하고 있으므로, 겸용 급전봉(78)의 지주관(60)을 대신하여 2개의 열전쌍(80, 81)을 통과하는 지주관(60) 내에 불활성 가스를 공급하도록 해도 좋다.
여기서, 각 부분에 대하여 치수의 일예를 설명한다. 탑재대(58)의 직경은 300mm(12인치) 웨이퍼 대응의 경우에는 340mm 정도, 200mm(8인치) 웨이퍼 대응의 경우에는 230mm 정도, 400mm(16인치) 웨이퍼 대응의 경우에는 460mm 정도이다. 또한, 각 지주관(60)의 직경은 8 내지 16mm 정도, 각 기능 봉체(62)의 직경은 4 내지 6mm 정도이다.
도 1로 되돌아와, 열전쌍(80, 81)은, 예를 들면 컴퓨터 등을 갖는 히터 전원 제어부(134)에 접속되어 있다. 또한, 가열 수단(64)의 각 히터 급전봉(70, 72, 74, 76)에 접속되는 각 배선(136, 138, 140, 142)도, 히터 전원 제어부(134)에 접속되어 있으며, 열전쌍(80, 81)에 의해 측정된 온도에 근거하여 내주 존 발열체(68A) 및 외주 존 발열체(68B)를 각각 개별적으로 제어하여 소망하는 온도를 유지할 수 있도록 되어 있다.
또한, 겸용 급전봉(78)에 접속되는 배선(144)에는, 정전 척용의 직류 전원(146)과 바이어스 용의 고주파 전력을 인가하기 위한 고주파 전원(148)이 각각 접속되어 있으며, 탑재대(58) 상의 웨이퍼(W)를 정전 흡착하는 동시에, 프로세스 시에 하부 전극이 되는 탑재대(58)에 바이어스로 하여 고주파 전력을 인가할 수 있도록 되어 있다. 이 고주파 전력의 주파수로서는, 13.56MHz를 이용할 수 있지만, 그 밖에 400kHz 등을 이용할 수 있어, 이들의 주파수로 한정되는 것은 아니다.
또한, 탑재대(58) 및 탑재대 커버 부재(63)에는, 이것을 상하 방향으로 관통하여 복수, 예를 들면 3개의 핀 관통 삽입 구멍(150)이 형성되어 있으며(도 1에 있어서는 2개만 도시함), 각 핀 관통 삽입 구멍(150)에 상하 이동 가능하게 유격 끼워 맞춘 상태로 관통 삽입시킨 밀어올림 핀(152)이 배치되어 있다. 이 밀어올림 핀(152)의 하단에는, 원호 형상의 예를 들면 알루미나와 같은 세라믹제가 밀어올림 링(154)이 배치되어 있고, 이 밀어올림 링(154)에, 각 밀어올림 핀(152)의 하단이 탑재되어 있다. 이 밀어올림 링(154)으로부터 연장되는 아암부(156)는, 처리 용기(22)의 저부(44)를 관통하여 마련되는 출몰 로드(158)에 연결되어 있으며, 이 출몰 로드(158)는 액추에이터(160)에 의해 승강 가능하게 이루어져 있다.
이것에 의해, 각 밀어올림 핀(152)이 웨이퍼(W)의 수수시에 각 핀 관통 삽입 구멍(150)의 상단으로부터 상방으로 출몰되도록 되어 있다. 또한, 출몰 로드(158)의 처리 용기(22)의 저부(44)의 관통부에는, 신축 가능한 벨로우즈(162)가 개설되어 있으며, 출몰 로드(158)가 처리 용기(22) 내의 기밀성을 유지하면서 승강할 수 있도록 되어 있다.
한편, 탑재대(58)를 덮도록 마련된 탑재대 커버 부재(63)는, 처리 용기(22) 내에 부착되는 불필요한 막을 제거하는 NF3 가스 등의 클리닝 가스로부터 탑재대 본체(59)를 주로 보호하기 위한 것이다. 지주관 커버 부재(65)는, 탑재대(58) 내의 가스 확산실(88) 내에 도입된 퍼지 가스를 최종적으로 각 지주관(60)의 하방으로 안내하는 것이다. 탑재대 커버 부재(63) 및 지주관 커버 부재(65)는, 모두 내부식성 재료인 질화 알루미늄이나 알루미나 등의 세라믹재에 의해 구성되어 있다. 그리고, 지주관 커버 부재(65)는, 탑재대 커버 부재(63)와 일체적으로 접합되어 있다.
도 4 및 도 5에도 도시하는 바와 같이, 탑재대 커버 부재(63)는, 이 조립을 용이하게 하기 위해서, 여기에서는 동심원 형상으로 복수로 분할되어 있으며, 탑재대(58)의 측면과 탑재대(58)의 하면의 중주부로부터 주변부를 덮는 주변측 커버판(63A)과 탑재대(58)의 하면의 중앙부를 덮는 원판 형상의 중앙측 커버판(63B)으로 분할 형성되어 있다. 또한, 이 분할수는 2개로 한정되지 않으며, 주변측 커버판(63A)을 더욱 복수로 동심 형상으로 분할해도 좋고, 또한, 분할하지 않고 전체를 일체적으로 형성하도록 해도 좋다. 또는, 중앙측 커버판(63B)은, 이것을 마련하지 않고 생략하도록 해도 좋다.
그리고, 주변측 커버판(63A)의 내주단에는, 결합 단부(170)가 링 형상으로 형성되어 있으며, 이 결합 단부(170)에 중앙측 커버판(63B)의 주변부를 접촉 시켜 이것을 지지하도록 되어 있다. 열확산판(61), 탑재대 본체(59) 및 탑재대 커버 부재(63)는, 체결 수단(171)에 의해 일체적으로 연결되어 있다. 여기에서는, 체결 수단(171)은, 예를 들면 볼트 부재(182)로 이루어진다. 구체적으로는, 볼트 부재(182)는, 볼트(178)와 너트(180)를 갖고 있다. 그리고, 열확산판(61), 탑재대 본체(59) 및 주변측 커버판(63A)에는, 각각 관통 구멍(172, 174, 176)이 형성되어 있으며, 이들의 관통 구멍(172, 174, 176)에 상기 볼트(178)를 관통 삽입시키고 있다. 상기 볼트(178)의 선단부는, 나사 절단함으로써, 나사부(178A)로서 형성되고, 이 나사부(178A)에 상기 너트(180)를 나사 결합시켜 체결하고, 일체적으로 고정하도록 되어 있다. 이것에 의해, 열확산판(61)과 탑재대 커버 부재(63) 사이에 탑재대 본체(59)를 끼워 넣어 연결한 상태가 된다. 즉, 탑재대 본체(59)는, 열확산판(61)과 주변측 커버판(63A) 사이에 끼워 넣어진 상태로 고정된다.
열확산판(61)에 마련된 관통 구멍(172)은, 볼트 헤드를 매립하도록 단부 형상으로 형성되어 있는 것에 대하여, 탑재대 본체(59) 및 주변측 커버판(63A)의 각 관통 구멍(174, 176)은 볼트(178)의 직경보다 조금, 예를 들면 2 내지 3mm 정도 크게 설정되며 유격 끼워 맞춤 상태로 이루어져 있다. 이것에 의해, 볼트(178)의 외주면과 관통 구멍(174)의 내주면 사이에, 가스 확산실(88) 내의 퍼지 가스를 하부 방향으로 흐르게 하는 간극(184)(도 4 참조)이 형성되어 있다.
또한, 너트(180)는 내부에 동심 형상의 중공부가 형성되어 있으며, 이 중공부에 코일 스프링으로 이루어지는 탄발 부재(186)가 장착된 탄발 부재를 갖는 너트로 구성되어 있다. 그리고, 너트(180)가 주변측 커버판(63A)을 가압하는 한편, 탄발 부재(186)의 선단이 탑재대 본체(59)를 가압하도록 되어 있어(도 4 참조), 이 결과, 주변측 커버판(63A) 및 중앙측 커버판(63B)과 탑재대 본체(59)사이에 퍼지 가스를 흐르게 하는 간극(188)을 형성할 수 있도록 되어 있다.
또한, 탑재대 본체(59)의 측면을 덮는 주변측 커버판(63A)의 측판(63')의 내경은, 탑재대 본체(59)의 직경보다 수 mm 정도 크게 설정되어 있으며, 이 측판(63')과 탑재대 본체(59)의 측면 사이에도 퍼지 가스가 유입하는 간극(190)이 형성되어 있다. 그리고, 이 측판(63')의 상단은, 열확산판(61)의 최외주의 하면에 접촉하여, 접촉부(200)를 형성하고 있다. 이 경우, 이 접촉부(200)에 근소한 간극이 발생하는 것은 피할 수 없지만, 후술하는 바와 같이, 근소한 간극을 거쳐서 퍼지 가스가 방출되게 된다.
볼트(178)의 중앙부에는, 이것을 상하 방향으로 관통하도록 하고, 핀 관통 삽입 구멍(150)이 형성되어 있다. 이 볼트(178)를 관통 구멍(172, 174, 176)에 관통 삽입시키는 것에 의해, 탑재대(58)에 핀 관통 삽입 구멍(150)이 마련된 상태가 된다. 또한, 핀 관통 삽입 구멍(150)을 볼트(178)에 마련하지 않고, 탑재대(58)의 다른 부분에 별도로 개별 마련하도록 해도 좋다. 볼트 부재(182), 즉 볼트(178) 내지 너트(180)는, 내부식성의 재료, 예를 들면 질화 알루미늄이나 알루미나 등의 세라믹재를 이용할 수 있다. 또한, 탄발 부재(186)로서는, 세라믹 스프링이나, 금속 오염의 우려가 적은 경우에는 금속 스프링 등을 이용할 수 있다.
또한, 중앙측 커버판(63B)에는, 각 지주관(60)을 관통 삽입하기 위해서, 이 지주관(60)의 외경보다 수 mm 정도 큰 내경을 갖는 지주관 관통 삽입 구멍(92)(도 5 참조)이 형성되어 있다. 그리고, 가스 확산실(88)에 공급되어 간극(184) 및 간극(188)을 경유하여 흐르는 퍼지 가스를 지주관(60)의 외주와 지주관 관통 삽입 구멍(192)의 내주 사이에 형성되는 간극을 거쳐서 지주관 커버 부재(65) 내에 흐르게 하도록 되어 있다.
그리고, 지주관 커버 부재(65)는, 각 지주관(60)의 전체의 주위를 둘러싸도록 하여 원통 형상으로 성형되어 있으며, 그 상단은 주변측 커버판(63A)의 내주단에, 열용착 접합부(194)에 의해서 일체적으로 접합되고 지지되어 있다. 이 지주관 커버 부재(65)는, 하부 방향으로 연장되어 있으며, 도 1 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 그 하단부는 처리 용기(22)의 저부(44A)의 근방에 위치하고 있으며, 여기에 가스 출구(196)를 형성하고 있다. 그리고, 이 가스 출구(196)의 바로 측방에는, 처리 용기(22) 내의 분위기를 배기하는 배기구(46)가 위치되어 있으며, 상기 가스 출구(196)로부터 유출한 퍼지 가스를 즉시 배기구(46)로부터 흡인하여 배기할 수 있도록 되어 있다.
이 경우, 지주관 커버 부재(65)의 길이(L)(도 4 참조)는, 적어도 이것으로부터 배출되는 퍼지 가스의 흐름에 저항하여 프로세스 가스나 클리닝 가스가 가스 출구(196)로부터 역유하여 확산해도, 탑재대 본체(59)의 하면까지는 도달할 수 없는 것과 같은 길이로 설정한다. 이와 같은 길이(L)는, 처리 용기(22)내의 압력이나 퍼지 가스의 공급압(공급량)에도 의하지만, 일반적으로는 100mm 이상, 예를 들면 130mm로 설정하는 것이 좋다.
그리고, 처리 장치(20)의 전체의 동작, 예를 들면 프로세스 압력의 제어, 탑재대(58)의 온도 제어, 처리 가스의 공급이나 공급 정지 등은, 예를 들면 컴퓨터 등으로 이루어지는 장치 제어부(197)에 의해 실행된다. 그리고, 장치 제어부(197)는, 상기 동작에 필요한 컴퓨터 프로그램을 기억하는 기억 매체(198)를 갖고 있다. 이 기억 매체(198)는, 플렉시블 디스크나 CD(Compact　Disc)나 하드 디스크나 플래쉬 메모리 등으로 이루어진다.
다음, 이상과 같이 구성된 플라스마를 이용한 처리 장치(20)의 동작에 대하여 설명한다.
우선, 미처리의 반도체 웨이퍼(W)가, 도시되지 않은 반송 아암에 보지되어 개방 상태가 된 게이트 밸브(42), 반출 입구(40)를 거쳐서 처리 용기(22) 내에 반입된다. 이 웨이퍼(W)는, 상승된 밀어올림 핀(152)에 수수되어, 이 밀어올림 핀(152)을 강하시키는 것에 의해, 웨이퍼(W)는 탑재대 구조(54)의 각 지주관(60)에 지지된 탑재대(58)의 열확산판(61)의 상면에 탑재되어 지지된다. 이 때, 탑재대(58)의 열확산판(61)에 마련된 겸용 전극(66)에 직류 전원(146)보다 직류 전압을 인가함으로써, 정전 척이 기능하여, 웨이퍼(W)가 탑재대(58) 상에 흡착되어 보지된다. 또한, 정전 척 대신 웨이퍼(W)의 주변부를 가압하는 클램프 기구를 이용하는 경우도 있다.
다음, 샤워 헤드부(24)에 각종의 처리 가스가, 각각 유량 제어하면서 공급되고, 이들의 가스가 가스 분사 구멍(32A, 32B)으로부터 분사되어 처리 공간(S)에 도입된다. 그리고, 배기계(48)의 진공 펌프(52)의 구동을 계속함으로써, 처리 용기(22) 내의 분위기가 진공 흡인되며, 그리고, 압력 조정 밸브(50)의 밸브 개도를 조정함으로써 처리 공간(S)의 분위기가 소정의 프로세스 압력으로 유지된다. 이 때, 웨이퍼(W)의 온도는 소정의 프로세스 온도로 유지되어 있다. 즉, 탑재대(58)의 가열 수단(64)을 구성하는 내주 존 발열체(68A) 및 외주 존 발열체(68B)에 히터 전원 제어부(134)로부터 각각 전압을 인가함으로써, 발열이 제어되고 있다.
이 결과, 각 존 발열체(68A, 68B)로부터의 열로 웨이퍼(W)가 온도 상승 가열된다. 이 때, 열확산판(61)의 하면 중앙부와 주변부에 마련된 열전쌍(80, 81)에 의해, 내주 존과 외주 존의 웨이퍼(탑재대) 온도가 각각 측정되고, 이들 측정값에 근거하여 히터 전원 제어부(134)가 각 존 마다 피드백으로 온도 제어한다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 온도를 항상 면내 균일성이 높은 상태로 온도 제어할 수 있다. 이 경우, 프로세스의 종류에도 의하지만, 탑재대(58)의 온도는 예를 들면 700℃ 정도에 달한다.
또한, 플라스마 처리를 실행할 때에는, 고주파 전원(38)을 구동함으로써, 상부 전극인 샤워 헤드부(24)와 하부 전극인 탑재대(58) 사이에 고주파를 인가하여, 처리 공간(S)에 플라스마를 생성하고, 소정의 플라스마 처리를 실행한다. 또한, 이 때에, 탑재대(58)의 열확산판(61)에 마련된 겸용 전극(66)에 바이어스용의 고주파 전원(148)으로부터 고주파 전력을 인가함으로써, 플라스마 이온의 인입을 실행할 수 있다.
여기서, 탑재대 구조(54)에 있어서의 기능에 대하여, 도 6도 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 도 6 중에 있어서는, 퍼지 가스(N2)의 흐름을 화살표에 의해 나타내고 있다. 가열 수단의 내주 존 발열체(68A)에는, 기능 봉체(62)인 히터 급전봉(70, 72)을 거쳐서 전력이 공급되고, 외주 존 발열체(68B)에는, 히터 급전봉(74, 76)을 거쳐서 전력이 공급된다. 또한, 탑재대(58)의 중앙부의 온도는, 그 측온 접점(80A)이 탑재대(58)의 하면 중앙부에 접하도록 배치된 열전쌍(80)을 거쳐서, 히터 전원 제어부(134)에 전달된다.
이 경우, 측온 접점(80A)은 내주 존의 온도를 측정하고 있다. 또한, 외주에 배치된 열전쌍(81)의 측온 접점(81A)에서, 외주 존의 온도가 측정되고, 해당 측정값은 히터 전원 제어부(134)에 전달된다. 이와 같이, 내주 존 발열체(68A)와 외주 존 발열체(68B)에의 공급 전력은 각각 피드백 제어에 근거하여 결정된다.
또한, 겸용 전극(66)에는, 겸용 급전봉(78)을 거쳐서 정전 척용의 직류 전압과 바이어스 용의 고주파 전력이 인가된다. 그리고, 기능 봉체(62)인 히터 급전봉(70, 72, 74, 76), 열전쌍(80, 81) 및 겸용 급전봉(78)은, 상단이 탑재대(58)의 탑재대 본체(59)의 하면에 기밀하게 열용착된 가는 지주관(60) 내에 각각 개별[열전쌍(80, 81)은 1개의 공통 지주관]로 관통 삽입되어 있다. 그리고, 동시에, 이들의 지주관(60)은 탑재대(58) 자체를 기립하도록 지지하고 있다.
또한, 각 히터 급전봉(70 내지 76)이 관통 삽입된 각 지주관(60) 내는, 불활성 가스, 예를 들면 N2 가스에 의해 감압 상태로 밀봉되어 있으며, 히터 급전봉(70 내지 76)의 산화가 방지되어 있다. 또한, 겸용 급전봉(78)이 관통 삽입된 지주관(60) 내에는, 퍼지 가스로(122)를 거쳐서 퍼지 가스로서 예를 들면 N2가스가 공급되어 있으며, 이 N2 가스는, 탑재대 본체(59)와 열확산판(61)의 경계 부분에 형성된 가스 확산실(88) 내에 유입하고, 이 안을 방사상으로 반경 방향 외측을 향해 확산한다. 이 퍼지 가스의 일부는, 열전쌍(80, 81)을 관통 삽입하는 지주관(60) 내에도 흘러 들어간다.
그리고, 이 확산하는 퍼지 가스의 대부분은, 탑재대 본체(59)의 주변부에 형성되어 있는 볼트(178)의 관통 삽입용의 관통 구멍(174)의 간극(184)을 거쳐서, 탑재대 본체(59)와 주변측 커버판(63A) 및 중앙측 커버판(63B) 사이에 형성된 간극(188) 내에 흘러 들어간다. 또한 퍼지 가스의 일부는, 탑재대 본체(59)의 측면에 형성된 간극(190) 내에도 흘러 들어간다. 간극(188) 내에 흐르는 퍼지 가스는, 또한, 중앙측 커버판(63B)의 지주관 관통 삽입 구멍(192)에 형성된 간극을 거쳐서 통체 형상의 지주관 커버 부재(65) 내에 유입한다.
이 퍼지 가스는, 지주관 커버 부재(65) 내를 유하한 후에, 이 하단부에 형성된 가스 출구(196)로부터 가스 배기 공간(43) 내의 저부로 배출되고, 그 후, 그 측방에 형성되어 있는 배기구(46)로부터 처리 용기(22)의 외부로 진공 흡인된다. 즉, 지주관 커버 부재(65)를 퍼지 가스로(122)로부터 공급되는 퍼지 가스의 가스 배기로로 이용하고 있게 된다. 이 경우, 열확산판(61), 탑재대 커버 부재(63), 지지관 커버 부재(65)로 구획되는 영역의 상기 퍼지 가스의 압력이 처리 용기(22) 내의 프로세스 압력보다 높은 양압 상태가 되도록, 퍼지 가스로(122)로부터 공급되는 퍼지 가스의 유량이 유지되고 있다.
그런데, 이와 같은 상황에 있어서, 웨이퍼(W)에 대한 처리가 반복하여 실행되기 위해, 탑재대(58)의 온도 상승 및 강온이 반복된다. 그리고, 이와 같은 탑재대(58)의 온도의 승강에 의해서, 예를 들면 탑재대(58)의 온도가 실온으로부터 전술한 바와 같이 700℃ 정도에 달하면, 열신축에 의해서 탑재대(58)의 중심부에서는 0.2 내지 0.3mm 정도의 거리만큼 반경 방향으로의 열신축 차이가 생긴다. 이 경우, 종래의 탑재대 구조의 경우에는, 매우 딱딱한 세라믹재로 이루어지는 탑재대와 직경이 큰 지주를 열확산 접합에 의해 강고하게 일체 결합하고 있었으므로 상기한 불과 0.2 내지 0.3mm 정도의 열신축 차이라고 해도, 이 열신축 차이에 수반하여 발생하는 열응력의 반복에 의해, 탑재대와 지주의 접합 부가 파손한다는 현상이 빈발하고 있었다.
이것에 대하여, 본 실시형태에서는, 탑재대 본체(59)가, 직경이 1cm 정도로 가는 복수개, 여기에서는 6개의 지주관(60)에 의해 결합되어 지지되어 있으므로, 이들의 각 지주관(60)은 탑재대 본체(59)의 수평 방향의 열신축에 추종 하여 이동할 수 있으며, 따라서, 상기한 바와 같이 탑재대 본체(59)의 열신축을 허용 할 수 있다. 이 결과, 탑재대 본체(59)와 각 지주관(60)의 접합부에 열응력이 가해지는 일이 없어져, 각 지주관(60)의 상단부나 탑재대 본체(59)의 하면, 즉 양자의 연결부가 파손되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 석영으로 이루어지는 각 지주관(60)은, 탑재대 본체(59)의 하면에 용착에 의해 강고하게 결합되어 있지만, 이 지주관(60)의 직경은 전술한 바와 같이 10mm 정도로 작으며, 이 결과, 탑재대 본체(59)로부터 각 지주관(60)에의 전열량을 줄일 수 있다. 따라서, 각 지주관(60)측으로 빠져 나가는 열을 줄일 수 있으므로, 그 만큼, 탑재대 본체(59)에 있어서 쿨 스팟의 발생을 큰 폭으로 억제할 수 있다.
또한, 각 기능 봉체(62)는 각각 지주관(60)에 덮이고, 또한 지주관(60) 내에는, 퍼지 가스로서 불활성 가스가 공급되어 있거나, 혹은 불활성 가스의 분위기로 밀봉되어 있으므로, 각 기능 봉체(62)가 부식성의 프로세스 가스에 노출되는 일은 없다. 특히, 불활성 가스의 분위기에 의한 밀봉에 의하면, 기능 봉체(62)나 접속 단자(78A) 등이 산화되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 퍼지 가스는, 상술한 바와 같이 가스 확산실(88) 내를 확산한 후에, 간극(184) 및 간극(188)을 거쳐서 흐르며, 또한, 탑재대 본체(59)의 측면 측에 형성된 간극(190) 내에도 흘러 들어가 있다. 따라서, 양압 상태로 이루어진 퍼지 가스가 열확산판(61)의 외주단의 하면과 주변측 커버판(63A)의 측판(63')의 상단면의 면 접촉에 의한 접촉부(200)(도 6 참조)에 생기는 근소한 간극으로부터 처리 공간(S)측으로 누출하므로, 성막 가스 등의 프로세스 가스나 부식성의 클리닝 가스가 탑재대 커버 부재(63) 내에 침입하는 것 내지 스며드는 것을 방지할 수 있다. 또한, 접촉부(200)에 있어서의 열확산판(61)이나 측판(63')의 표면 거칠기는 예를 들면 10㎛ 정도이다.
또한, 볼트 부재(182)의 너트(180)를 체결 고정한 부분에도, 처리 공간(S)측에 연통하는 근소한 간극이 발생하는 경우도 있지만, 이 경우에도, 상술한 바와 같이 양압 상태의 퍼지 가스가 외측으로 누출됨으로써, 내측에 프로세스 가스나 클리닝 가스가 침입하는 것 내지 스며드는 것을 방지할 수 있다.
또한, 지주관 커버 부재(65)의 하단부의 가스 출구(196)로부터 최종적으로 퍼지 가스가 배출되고 있다고는 해도, 이 대구경의 가스 출구(196)로부터 프로세스 가스나 클리닝 가스가 지주관 커버 부재(65) 내에 어느 정도 침입하는 것은 피할 수 없다. 그렇지만, 여기에서는, 지주관 커버 부재(65)의 길이(L)를 충분한 길이로 설정해두므로, 내부에 침입한 프로세스 가스나 클리닝 가스가 탑재대 본체(59)까지 도달하는 것을 저지할 수 있다. 따라서, 탑재대 본체(59)의 상면이나 하면 등에 웨이퍼면 내의 온도 불균일성을 일으키는 원인이 되는 불필요한 막이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 퍼지 가스의 유량은, 예를 들면 10 내지 200sccm의 범위 내이다.
또한, 열확산판(61)과 탑재대 본체(59)는, 너트(180)에 마련된 탄발 부재(186)에 의해 서로 가압되어 있으므로, 측판(63')의 상단면과 열확산판(61)의 외주단의 하면의 접촉부(200)(도 6 참조)의 기밀성을 양자를 단순히 너트(180)로 체결했을 경우보다 높게 할 수 있을 뿐만 아니라, 이 접촉 돌부(89)에 있어서의 열전도가 양호해지기 때문에, 열확산판(61)의 외주의 온도 저하를 억제할 수 있다.
또한, 볼트 부재(182)의 체결에 의해, 열확산판(61)의 부상을 방지할 수 있으므로, 이것에 장착한 열전쌍(80, 81)의 측온 접점(80A, 81A)이 열확산판(61)으로부터 벗어나 이격할 우려가 적어져, 그 만큼, 이 열확산판(61)의 온도를 정확하게 측정할 수 있다.
실제로, 상기한 탑재대 구조(54)를 설정한 처리 장치(20)에 의해 금속막의 성막 처리를 실시한 바, 원통 형상의 지주관 커버 부재(65)의 하단의 가스 출구(196)로부터 높이 방향으로 반 정도 까지 들어간 곳까지의 내벽에는, 불필요한 박막이 부착되어 있었지만, 그 이상의 높이까지는 프로세스 가스는 침입하고 있지 않으며, 탑재대 본체(59)의 상면 및 하면에 불필요한 박막이 부착되어 있지 않은 것을 확인할 수 있었다.
이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 배기 가능하게 이루어진 처리 용기(22) 내에 마련되어 처리해야 할 피처리체를 탑재하기 위한 탑재대 구조에 있어서, 탑재대 본체(59) 상에 피처리체를 탑재하기 위한 열확산판(61)을 지지시키는 동시에, 탑재대 본체(59)와 열확산판(61)의 경계 부분에 가스 확산실(88)을 마련하여 이루어지는 탑재대(58)에, 이 탑재대(58)를 지지하기 위해서 상단부가 탑재대(58)의 하면에 접속되는 동시에 가스 확산실(88)에 연통되어 퍼지 가스를 흐르게 하는 1개 또는 복수의 지주관(60)을 마련하고, 탑재대 본체(59)의 측면과 하면을 덮도록 하여 탑재대 커버 부재(63)를 마련하고, 지주관(60)의 주위를 둘러싸는 동시에 상단부가 탑재대 커버 부재(63)에 연결되어 가스 확산실(88)로부터 탑재대 본체(59)와 탑재대 커버 부재(63) 사이의 간극으로 흐른 퍼지 가스를 하방으로 안내하여 가스 출구(196)로부터 배출하는 지주관 커버 부재(65)를 마련했으므로, 종래 구조의 지주와 비교하여 탑재대와 지주관의 접합부의 면적이 적고, 그만큼, 열의 빠져나감이 적어, 쿨 스팟의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 탑재대(58)에 큰 열응력이 발생하는 것이 방지되어, 이 탑재대 자체가 파손되는 것이 방지된다.
또한, 탑재대(58) 내에 프로세스 가스가 침입하는 것을 방지하기 위해서, 가스 확산실(88) 내에 공급된 퍼지 가스를 탑재대 커버 부재(63)와 탑재대 본체(59) 사이의 간극를 거쳐서 지주관 커버 부재(65) 내에 흐르게 하고, 해당 지주관 커버 부재(65)의 하부의 가스 출구(196)로부터 배출함으로써, 해당 가스 출구(196)로부터 프로세스 가스가 역류하여 스며들어도 이 프로세스 가스가 탑재대 본체(59)까지 도달하는 일은 없다. 따라서, 탑재대(58)의 이면측에 피처리체의 면내 온도 분포의 불균일성을 일으키는 불필요한 박막이 부착되는 것이 억제된다.
＜제 1 변형 실시예＞
다음, 본 발명의 제 1 변형 실시예에 대하여 설명한다. 상기 실시예에서는, 지주관 커버 부재(65)를 일체물로 형성했지만, 이것에 한정되지 않고, 이 조립을 용이하게 하기 위해서, 원통 형상의 지주관 커버 부재(65)를 높이 방향으로 복수로 분할하여 서로 연결 가능해지도록 구성해도 좋다. 도 7a 및 도 7b는 이와 같은 본 발명의 탑재대 구조의 제 1 변형 실시예의 커버 부재를 도시하는 도면이다. 도 7a는 종단면도를 도시하고, 도 7b는 하부 커버부의 횡단면도를 도시한다. 또한, 도 7a 및 도 7b 중에 있어서, 도 1 내지 도 6에 도시하는 구성 부분과 동일 구성 부분에 대해서는 동일 참조 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
도 7a 및 도 7b에 도시하는 바와 같이, 여기에서는, 지주관 커버 부재(65)를 높이 방향으로 2분할하며, 상부 커버부(65A)와 하부 커버부(65B)에 의해 구성되어 있다. 또한, 지주관 커버 부재(65)를 3분할 이상으로 분할해도 좋은 것은 물론이다. 그리고, 상부 커버부(65A)의 하단부와 하부 커버부(65B)의 상단부에는, 소켓 형상의 인롱(印籠) 이음새(210)가 형성되어 있다. 그리고, 여기에서는 조립성을 더욱 향상시키기 위해서, 하부 커버부(65B)를 세로 방향으로 분할하고, 단면 반원호 형상의 2개의 세로 분할 커버(65B-1, 65B-2)에 의해 형성하고 있다. 그리고, 반원호 형상의 양 세로 분할 커버(65B-1, 65B-2의 접합부의 양단에, 연결편(212-1, 212-2)이 각각 마련되어 있다. 이 양 연결편(212-1, 212-2)을 볼트(214)로 각각 체결하는 것에 의해, 양 세로 분할 커버(65B-1, 65B-2)를 연결할 수 있도록 되어 있다.
또한, 양 세로 분할 커버(65B-1, 65B-2)의 접합부에는, 서로 끼워짐이 가능하게 이루어진 단부 형상의 접합 단부(216)가 형성되어 있고, 이 접합 단부에 생기는 근소한 간극의 경로 길이를 길게 하여, 처리 용기(22) 내의 프로세스 가스 등이 하부 커버부(65B) 내에 용이하게 침입할 수 없는 구조로 되어 있다.
실제로, 상기한 지주관 커버 부재(65)를 설치한 처리 장치(20)에 의해 금속막의 성막 처리를 실시한 바, 하부 커버부(65B)를 구성하는 세로 분할 커버(65B-1, 65B-2)의 접합부의 근방의 내면이나 가스 출구(196)의 근방의 내면에는 어느 정도의 불필요한 박막이 부착되어 있었지만, 상부 커버부(65A)의 내면에는 불필요한 박막의 부착은 거의 보여지지 않았다. 또한, 탑재대 본체(59)의 상면 및 하면에 불필요한 박막이 부착되어 있지 않은 것을 확인할 수 있었다. 또한, 이 제 1 변형 실시예의 경우에도, 전술한 바와 같이, 중앙측 커버판(63B)을 생략해도 좋은 것은 물론이다.
＜제 2 변형 실시예＞
다음, 본 발명의 제 2 변형 실시예에 대하여 설명한다. 앞의 실시예에서는, 탑재대 커버 부재(63)의 측판(63')과 탑재대 본체(59) 사이에 형성되는 간극(190)에는 퍼지 가스는 탑재대 본체(59)에 마련된 3개의 관통 구멍(174)에 형성된 간극(184)을 거쳐서 유입한다. 이 경우, 이들의 간극(190) 내에 있어서의 퍼지 가스의 압력이 탑재대 본체(59)의 둘레 방향에 있어서 불균일하게 되고, 이 결과, 이 간극(190)으로부터 접촉부(200)(도 6 참조)의 근소한 간극을 거쳐서 프로세스 가스 침입 방지를 위해서 처리 공간(S)측으로 방출되는 퍼지 가스의 유량이 불균일하게 되어, 설계 그대로의 퍼지 가스의 방출이 실행하기 어려워지는 것이 염려된다.
그래서, 이와 같은 염려를 없애기 위해서, 이 제 2 변형 실시예에서는, 도 8a 및 도 8b에 도시하는 바와 같이, 접촉 돌부(89)에 복수의 가스 홈을 마련하고 있다. 도 8a 및 도 8b는, 본 발명의 처리 장치의 제 2 변형 실시예에서 이용되는 탑재대의 일부를 도시하는 도면이다. 도 8a는, 탑재대(58)의 일부를 도시하는 부분 확대도, 도 8b는 열확산판(61)의 하면을 도시하는 부분 평면도이다. 또한, 도 8a 및 도 8b에 있어서는, 도 1 내지 도 6에 도시하는 구성 부분과 동일 구성 부분에 대해서는 동일 참조 부호를 부여하고 있다.
상술한 바와 같이, 여기에서는, 열확산판(61)의 주변부에 링 형상으로 마련한 접촉 돌부(89)의 표면(하면)에, 접촉 돌부(89)의 폭 방향으로 연장되는 가스 홈(220)이 형성되어 있다. 이 가스 홈(220)은, 접촉 돌부(89)의 둘레 방향 전체 둘레를 따라서 소정의 간격으로 복수개 마련되어 있으며, 가스 확산실(88)과 외주측의 간극(190) 사이를 가스 홈(220)에 의해 직접적으로 연통시키고 있다. 이 가스 홈(220)의 폭(L2)은 수 mm 정도이며, 마련하는 개수는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 10 내지 50개 정도의 범위로 충분하다.
이 제 2 변형 실시예의 경우에는, 가스 확산실(88) 내의 퍼지 가스가, 접촉 돌부(89)에 복수개 마련된 가스 홈(220)을 거쳐서, 외주측의 간극(190)에 직접적으로 흘러 들어가게 된다. 이것에 의해, 간극(190) 내에 있어서 퍼지 가스의 압력이 불균일하게 되는 것을 억제할 수 있다. 이 결과, 간극(190)으로부터 접촉부(200)의 근소한 간극을 거쳐서 처리 공간(S)측으로 방출되는 퍼지 가스의 유량이 균일화되어, 설계대로 퍼지 가스를 방출시킬 수 있다.
＜열전쌍의 변형 실시예＞
다음, 열전쌍(80, 81)의 변형예에 대하여 설명한다. 앞에서 설명한 열전쌍(80, 81)은, 도 9에 도시하는 바와 같이, 열확산판(61)의 하면에 돌기부(222, 224)를 마련하는 동시에, 이 돌기부(222, 224)에 세로 방향으로의 장착 구멍(222A)이나 횡 방향으로의 장착 구멍(224A)을 형성하고, 이 장착 구멍(222A, 224A) 내에 각각 열전쌍(80, 81)의 측온 접점(80A, 81A)을 삽입시켜 장착하도록 하고 있다.
이 경우, 온도 측정의 정도를 확보하기 위해서는, 측온 접점(80A, 81A)이 열확산판(61)과 항상 접촉하고 있을 필요가 있다. 따라서, 열전쌍(80, 81)의 상단부는, 열신축량도 고려하여, 높은 장착 정밀도로 열확산판(61)에 장착되어 있다.
그렇지만, 반도체 웨이퍼의 반복 처리에 의해서, 열전쌍(80, 81) 자체가 열신축을 반복할 때, 석영제의 지주관(60) 보다 이 내부에 관통 삽입되어 있는 열전쌍(80, 81)이 열신축량이 크기 때문에, 열전쌍(80, 81)의 상단부가 열확산판(61)에 대하여 밀어 올리도록 작용하여, 최악의 경우에는 열확산판(61)을 파손하는 것이 염려된다.
그래서, 여기에서는, 열전쌍 자체에 스프링부를 마련하고, 열전쌍 자체의 열신축에 수반하여 발생하는 뒤틀림을 흡수하도록 하고 있다. 도 10은 이와 같은 열전쌍의 변형 실시예의 일예를 도시하는 부분 확대도이며, 도 11a 및 도 11b는 열전쌍의 스프링부를 도시하는 확대도이다. 또한, 도 1 내지 도 8에 도시하는 구성 부분과 동일 구성 부분에 대해서는 동일 참조 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
도 10, 도 11a 및 도 11b에 도시하는 바와 같이, 열전쌍(80, 81)의 길이 방향의 도중에, 열전쌍(80, 81) 자체를 권회하여 형성된 스프링부(226, 228)가 형성된다. 도 11a는 2개의 열전쌍(80, 81)을 조립 장착하기 전 상태를 도시하고, 도 11b는 2개의 열전쌍(80, 81)을 조립 장착한 후의 상태를 도시하고 있다.
구체적으로는, 스프링부(226, 228)는, 각 열전쌍(80, 81)의 길이 방향의 하부측에 각각 마련되어 있다. 각 스프링부(226, 228)는, 각각 나선 형상으로 권회되어 있으며, 그 길이 방향에 대하여 신축이 가능하도록 탄발 기능을 갖고 있다. 각 스프링부(226, 228)의 형성 위치는, 높이 방향에 있어서 다르며, 조립했을 때에 양 스프링부(226, 228)가 중첩되지 않도록 설정되어 있다. 그리고, 양 열전쌍(80, 81)의 상하 방향으로 연장되는 직선 부분이, 권회되어 있는 스프링부(226, 228) 내를 관통 삽입하도록 하여 조립 장착되어 있다.
열전쌍(80, 81)의 직경은 1 내지 2mm 정도이며, 스프링부(226, 228)의 직경은 5 내지 15mm 정도이다. 각 스프링부(226, 228)의 권회수(턴 수)는, 흡수해야 하는 열 신축량에도 의하지만, 예를 들면 2 내지 20턴 정도이다. 이것에 의해, 예를 들면 열전쌍(80, 81)이 측정해야 하는 최대 온도가 예를 들면 800℃ 정도라고 가정하면, ±4mm 정도의 열신축량을 흡수할 수 있다. 또한, 각 스프링부(226, 228)의 길이는, 예를 들면 30 내지 50mm 정도이다.
열전쌍(80, 81)의 구조는, 먼저 설명한 바와 같이, 예를 들면 내부식성 금속인 예를 들면 인코넬(등록 상표)로 이루어지는 금속 보호관의 내부에 열전쌍 소선을 삽입하여 고순도의 산화 마그네슘 등의 무기 절연물의 분말을 밀폐 충전함으로써 형성되어 있다. 이와 같은 열전쌍(80, 81)에 있어서는, 상술한 바와 같은 스프링부(226, 228)를 용이하게 가공 성형할 수 있다.
각 스프링부(226, 228)의 수용 위치는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 장착 대좌(92)의 관통 구멍(104)의 부분, 혹은 이 관통 구멍(104)에 연통되는 공간부에 마련되어 있다. 구체적으로는, 관통 구멍(104)을 구획하는 장착 대좌(92)의 하면측에 오목부 형상으로 이루어진 스프링 수납 용기(230)가 O링 등의 시일 부재(232)를 거쳐서 나사(234)에 의해 기밀하게 장착 고정되어 있으며, 이 내부에 관통 구멍(104)에 연통된 스프링 수납 공간(236)이 형성되어 있다.
그리고, 이와 같은 스프링 수납 공간(236)에 스프링부(226, 228)를 위치시키고 있다. 양 열전쌍(80, 81)의 근원에는, 양 열전쌍(80, 81)의 주위를 기밀에 일체화하여 굳힌 인출 블록(238)이 형성되어 있다. 그리고, 이 인출 블록(238)을 스프링 수납 용기(230)의 저부에 형성된 관통 구멍(242)에 시일부(240)를 거쳐서 장착함으로써, 열전쌍(80, 81)을 처리 용기(22)의 외부로 인출하고 있다.
구체적으로는, 인출 블록(238)은, 관통 구멍(242)을 기밀하게 밀봉하도록 O링 등의 시일 부재로 이루어지는 시일부(240)를 거쳐서, 나사(도시하지 않음)에 의해 기밀하게 장착 고정되어 있다. 따라서, 스프링부(226, 228)는, 시일부(240) 보다도 내측의 분위기 중에 위치되어 있게 된다. 열전쌍(80, 81)을 조립 장착할 때, 실온에서 열전쌍(80, 81)의 상단측이 탑재대(58)의 열확산판(61)에 접촉하고 스프링부(226, 228)의 작용에 의해 근소하게 상부 방향으로 부세된 상태로 조립 장착된다.
이와 같이 구성함으로써, 반도체 웨이퍼(W)의 반복 처리에 수반하여 열전쌍(80, 81)이 열신축 하여도, 그 때에 발생하는 뒤틀림을 각 스프링부(226, 228)가 탄발적으로 신축하는 것에 의해서 흡수할 수 있다. 따라서, 각 열전쌍(80, 81)이 접하고 있는 열확산판(61)에 과도의 부하가 가해지는 것이 억제되어, 이것이 파손되는 것이 방지된다.
또한, 상술한 바와 같이 열전쌍(80, 81)의 각 스프링부(226, 228)가 열신축함으로써, 각 열전쌍(80, 81)의 상단부의 측온 접점(80A, 81A)이 항상 열확산판(61)에 접하고 있는 상태를 확보할 수 있어, 저온부터 고온까지 측온 정밀도를 높게 유지할 수 있다.
여기에서는, 스프링부(226, 228)를 갖는 열전쌍(80, 81)이 가는 지주관(60) 내에 관통 삽입되었을 경우를 예를 들어 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다. 즉, 스프링부(226, 228)를 갖는 열전쌍(80, 81)을, 도 15에 도시하는 원통 형상이 굵은 지주(4)에 의해 탑재대(2)를 지지하도록 한 종래의 탑재대 구조에 적용해도 좋다. 이 경우에는, 굵은 지주(4) 내에 스프링부(226, 228)를 갖는 열전쌍(80, 81)을 관통 삽입시키게 된다.
또한, 상기 각 실시예에서는, 너트(180)에 마련한 탄발 부재(186)의 일단을 탑재대 본체(59)에 접촉시켜, 이것을 가압하도록 했지만, 이것에 한정되지 않는다. 탄발 부재(186)의 일단을 주변측 커버판(63A)에 접촉시키고, 열확산판(61)과 탑재대 본체(59)와 주변측 커버판(63A)을 탄발 부재(186)로 서로 가압 시켜 일체화하도록 해도 좋다.
＜체결 수단의 제 1 변형 실시예＞
다음, 체결 수단(171)의 제 1 변형 실시예에 대하여 설명한다. 앞에서 설명한 구성 부분과 동일 부분에 대해서는, 동일 참조 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 먼저 설명한 체결 수단(171)의 볼트 부재(182)에 있어서는, 볼트(178)나 너트(180)를 내부식성이 있으며 금속 오염이 적은 세라믹재로 형성하고 있지만, 이 경우, 웨이퍼에 대한 열 처리의 실시에 대응하여 탑재대 본체(59)나 열확산판(61) 등이 열 신축하기 때문에, 볼트(178)에 대하여 어느 정도의 열응력이 가해지는 것은 피할 수 없다.
특히, 볼트(178)의 두정부(頭頂部)의 하부의 목 부분에, 큰 열응력이 가해지게 된다. 볼트(178)의 열응력에 대한 강도는, 부품 설계시에 당연히 고려는 되어 있다. 그렇지만, 그래도, 볼트(178)에 데미지가 가해질 우려가 있다. 그래서, 체결 수단의 제 1 변형 실시예에서는, 그와 같은 데미지의 우려를 없애기 위해서, 볼트(182)를 세라믹재가 아닌 금속 재료에 의해 형성하고 있다.
도 12a 및 도 12b는 체결 수단의 제 1 변형 실시예의 볼트 부재의 볼트를 도시하는 도면이며, 도 12a는 측면도, 도 12b는 저면도이다. 여기에서는, 볼트 부재(182)의 너트(180) 및 탄발 부재(186)의 기재는 생략하고 있다(도 5 참조). 상술한 바와 같이, 볼트(178)는 금속 재료에 의해 형성되어 있으며, 볼트(178)의 확경된 볼트 헤드(178B), 본체 부분(178C) 및 하단부의 나사부(178A)는 모두 금속 재료에 의해 형성되어 있다. 이 금속 재료로는, 예를 들면 니켈, 니켈 합금 등을 이용할 수 있다.
그리고, 이 경우, 나사부(178A)에 나사 결합되는 너트(180)(도 4 및 도 5 참조)는, 가능한 한 금속 재료의 사용을 회피하기 위해, 앞의 실시예와 마찬가지로 세라믹재로 형성되어 있다. 이 때문에, 세라믹재로 이루어지는 너트(180)와 금속 재료로 이루어지는 볼트(178) 사이의 열신축 차이(세라믹재 보다 금속 재료의 열신축량이 큼)에 의해, 볼트(178)의 단면 방향으로 큰 응력이 발생하여, 너트(180) 자체가 파손될 우려가 발생한다. 그래서, 여기에서는, 볼트(178)의 나사부(178A)에, 볼트(178)의 길이 방향을 따라서 연장되는 열신축 허용 슬릿(250)이 형성되어 있다.
이 열신축 허용 슬릿(250)의 길이는, 예를 들면 약 10mm 정도이며, 적어도 나사부(178A)의 길이 방향의 전체에 형성되어 있다. 또한, 열신축 허용 슬릿(250)의 폭은, 예를 들면 약 0.5mm 정도이다. 도 12b에서는, 열신축 허용 슬릿(250)은 1개 마련되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, 열신축 허용 슬릿(250)에 대향하도록 반대측에도 동일한 열신축 허용 슬릿을 마련하도록 해도 좋으며, 더욱 많은 열신축 허용 슬릿을 마련하도록 해도 좋다.
이와 같이, 볼트(178)를 금속 재료로 형성하고, 게다가, 나사부(178A)에 열신축 허용 슬릿(250)을 마련하도록 했으므로, 웨이퍼의 열 처리에 따라 볼트(178)에 큰 열응력이 가해져도, 볼트(178) 자체가 파손될 우려를 없앨 수 있다.
또한, 볼트(178)와 너트(180) 사이에 양 부분재의 열신축량에 기인하여 큰 열응력이 가해져도, 나사부(178A)에 형성된 열신축 허용 슬릿(250)의 간극이 좁아짐으로써, 해당 열응력을 흡수할 수 있다. 이 결과, 너트(180)가 열응력에 의해 파손되는 등이 방지된다. 또한, 너트(180)를, 세라믹재가 아닌 볼트(178)와 같은 금속 재료로 형성하도록 해도 좋다.
＜체결 수단의 제 2 변형 실시예＞
다음, 체결 수단(171)의 제 2 변형 실시예에 대하여 설명한다. 앞에서 설명한 구성 부분과 동일 부분에 대해서는, 동일 참조 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 먼저 설명한 체결 수단(171)으로서는, 나사부(178A)를 갖는 볼트 부재(182)를 이용했을 경우를 예를 들어 설명했지만, 이것을 대신하여, 파티클 등의 발생의 원인이 되는 나사부를 갖지 않는 체결 수단(171)을 이용하도록 하여도 좋다.
도 13은 이와 같은 체결 수단의 제 2 변형 실시예의 장착 상태를 도시하는 단면도이며, 도 14a는 제 2 변형 실시예의 전체의 사시도를 도시하고, 도 14b는 고정 부재를 도시하는 평면도이다. 앞의 체결 수단(171)에서는, 나사부(178A)를 갖는 볼트 부재(178)를 이용하고 있었지만, 이것을 대신하여, 제 2 실시예에서는 나사부를 갖지 않는 슬리브를 이용하고 있다. 구체적으로는, 이 체결 수단(171)은, 앞의 볼트와 마찬가지로 두정부에 확경된 헤드(252A)가 형성된 원통체 형상의 슬리브(252)를 갖고 있다. 이 슬리브(252)는, 앞의 볼트와 마찬가지로, 열확산판(61)과 탑재대 본체(59)와 탑재대 커버 부재(63)에 형성된 각 관통 구멍(172, 174, 176)(도 5 참조)에 관통 삽입(관통)되도록 마련되어 있다.
원통체 형상의 슬리브(252)의 중공 부분은, 핀 관통 삽입 구멍(150)으로 형성되어 있다. 그리고, 슬리브(252)의 하단부에는, 중심부에 슬리브(252)를 관통 삽입하는 원판 형상의 홀더(256)가 마련되어 있다. 홀더(256)의 관통 삽입 구멍(254)의 내경은, 슬리브(252)의 외경보다 꽤 크게 설정되며, 슬리브(252)의 외주와의 사이에 공간부를 형성하고 있다. 이 공간부에, 앞의 탄발 부재(186)와 동일한 코일 스프링으로 이루어지는 제 1 탄발 부재(258)가 수용되는 동시에, 이 제 1 탄발 부재(258)에 슬리브(252)를 관통 삽입시키고 있다.
또한, 관통 삽입 구멍(254)의 하단의 개구 직경은 그 상부측보다 좁게 이루어지는 동시에 제 1 탄발 부재(258)의 직경보다 작아져, 링 형상의 결합 볼록부(256A)를 형성하고 있다. 이것에 의해, 제 1 탄발 부재(258)의 하단을 홀더(256)의 결합 볼록부(256A)에 접촉시키는 동시에, 상단을 탑재대 본체(59)의 하면에 접촉시키도록 하고 있다. 이와 같이 하여, 제 1 탄발 부재(258)는, 탑재대 본체(59)와 홀더(256) 사이에 개재되어 있다.
또한, 홀더(256)의 주연부의 상면측에는, 복수, 도시 예에서는 3개의 스프링 수용 오목부(260)가 둘레 방향을 따라서 등간격으로 형성되어 있다. 그리고, 각 스프링 수용 오목부(260)에, 예를 들면 코일 스프링으로 이루어지는 제 2 탄발 부재(262)가 수용되어 있으며, 상방에 위치하는 탑재대 커버 부재(63)와의 사이에 가압 상태로 이루어져 있다. 따라서, 제 2 탄발 부재(262)는, 탑재대 커버 부재(63)와 홀더(256) 사이에 개재된 상태로 되어 있다.
그리고, 슬리브(252)의 하단에는, 홀더(256)를 고정하기 위한 고정 부재(264)가 장착되어 있다. 구체적으로는, 슬리브(252)의 하단부에는, 그 외경을 작게 축소한 링 형상의 결합 오목부(266)가 형성되어 있다. 그리고, 고정 부재(264)는 원판 형상으로 성형되어 있으며, 이 고정 부재(264)에는 링 형상의 결합 오목부(266)를 관통 삽입할 수 있는 절입부(264A)가 그 중심부까지 형성되어 있다.
이것에 의해, 제 1 및 제 2 탄발 부재(258, 260)의 탄발력에 저항하여 가압한 상태로, 절입부(264A)에 슬리브(252)의 결합 오목부(266)의 부분을 끼우고, 전체를 고정할 수 있도록 되어 있다. 여기서, 원판 형상의 고정 부재(264)에는, 그 판 두께 방향으로 관통시켜, 전진 및 후퇴가 가능하게 이루어진 조정 나사(268)가 마련되어 있다. 여기에서는, 조정 나사(268)는, 고정 부재(264)의 주연부에 그 둘레 방향을 따라서 등간격으로 복수개, 예를 들면 3개 마련되어 있어, 홀더(256)에 대한 가압력을 조정할 수 있도록 되어 있다.
여기서, 슬리브(252) 및 홀더(256)는, 질화 알루미늄이나 알루미나 등의 세라믹 재, 혹은, 니켈이나 니켈 합금 등에 의해 형성된다. 또한, 원판 형상의 고정 부재(264) 및 조정 나사(268)는, 니켈이나 니켈 합금에 의해 형성된다. 또한, 제 1 및 제 2 탄발 부재(258, 262)는, 세라믹 스프링이나 금속 오염의 우려가 적은 금속 스프링 등을 이용할 수 있다.
이 경우에도, 앞에서 도 5를 참조하여 설명했을 경우와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 여기에서는, 체결 수단(171)의 슬리브(252)는 나사부를 갖지 않으므로, 그만큼, 파티클의 발생을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 파손의 원인이 되는 열응력이 가해지는 개소를 없앨 수도 있다. 또한, 원판 형상의 고정 부재(264)에 마련된 3개의 조정 나사(268)를 전진 혹은 후퇴시킴으로써, 홀더(256)에 대한 가압력을 변화시킬 수 있으며, 이것에 의해, 홀더(256)의 상면과 탑재대 커버 부재(63)의 하면 사이에 근소하게 생기는 간극의 간격을 바꾸고, 이 간극으로부터 외부로 방출되는 N2 가스의 유량을 컨트롤 할 수 있다.
또한, 겸용 전극(66)과 동일한 구조의 그랜드 전극을 마련하고, 이것에 접속되는 기능 봉체(62)의 하단을 접지하여 도전봉으로 이용함으로써, 그랜드 전극을 접지하도록 하여도 좋다. 또한, 복수 존의 발열체를 마련했을 경우에, 1개의 히터 급전봉을 접지하도록 하면, 각 존의 발열체의 한쪽의 히터 급전봉을 상기 접지된 히터 급전봉으로 하여 공통으로 이용할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 플라스마를 이용한 처리 장치를 예를 들어 설명했지만, 이것에 한정되지 않으며, 탑재대(58)에 가열 수단(64)을 매립하도록 한 탑재대 구조를 이용한 모든 처리 장치, 예를 들면 플라스마를 이용한 플라스마 CVD에 의한 성막 장치, 플라스마를 이용하지 않는 열 CVD에 의한 성막 장치, 에칭 장치, 열확산 장치, 확산 장치, 개질 장치 등에도 적용할 수 있다. 따라서, 겸용 전극(66)(척 전극이나 고주파 전극을 포함함)이나 열전쌍(80, 81) 및 그것들에 부속되는 부재는 생략할 수 있다.
또한, 가스 공급 수단으로서는 샤워 헤드부(24)에 한정되지 않으며, 예를 들면 처리 용기(22) 내에 관통 삽입된 가스 노즐에 의해 가스 공급 수단이 구성되어도 좋다.
또한, 온도 측정 수단으로서 여기에서는 열전쌍(80, 81)이 이용되었지만, 이것에 한정되지 않으며, 방사 온도계를 이용하도록 하여도 좋다. 이 경우에는, 방사 온도계에 이용되는 빛을 도통하는 광섬유가 기능 봉체가 되어, 해당 광섬유가 지주관(60) 내에 관통 삽입되게 된다.
또한, 여기에서는, 피처리체로서 반도체 웨이퍼를 예를 들어 설명했지만, 이것에 한정되지 않으며, 유리 기판, LCD 기판, 세라믹 기판 등에도 본 발명을 적용할 수 있다.

Claims (30)

  1. 배기 가능하게 이루어진 처리 용기 내에 마련되어 처리해야 할 피처리체를 탑재하기 위한 탑재대 구조에 있어서,
    판 형상의 탑재대 본체 상에 상기 피처리체를 탑재하기 위한 열확산판을 지지시키는 동시에, 상기 탑재대 본체와 상기 열확산판의 경계 부분에 가스 확산실을 마련하여 이루어지는 탑재대와,
    상기 탑재대에 마련된 가열 수단과,
    상기 탑재대를 지지하기 위해서 상기 처리 용기의 저부로부터 기립시켜 마련되어 상단부가 상기 탑재대 하면에 접속되는 동시에 상기 가스 확산실에 연통되어 퍼지 가스를 흐르도록 되어 있는 1개 또는 복수의 지주관과,
    상기 탑재대 본체의 측면과 하면을 덮도록 하여 마련된 탑재대 커버 부재와,
    상기 지주관의 주위를 둘러싸는 동시에 상단부가 상기 탑재대 커버 부재에 연결되고, 상기 가스 확산실로부터 상기 탑재대 본체와 상기 탑재대 커버 부재 사이의 간극으로 흐른 상기 퍼지 가스를 하방으로 안내하여 가스 출구로부터 배출하도록 되어 있는 지주관 커버 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탑재대 본체 및/또는 상기 열확산판의 주변부에는, 양자를 접촉시키기 위해서 링 형상으로 형성된 접촉 돌기부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 링 형상의 접촉 돌기부의 표면에는, 상기 접촉 돌기부의 폭 방향으로 형성된 가스 홈이, 둘레 방향으로 소정의 간격으로 복수개 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탑재대 커버 부재는, 상기 탑재대 본체의 측면을 상기 측면에 대하여 간극을 두고서 덮는 측판을 갖고 있으며, 상기 측판의 상단은 상기 열확산판의 하면에 접촉되어 접촉부를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탑재대 본체와 상기 열확산판과 상기 탑재대 커버 부재는 체결 수단에 의해 일체적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 체결 수단은, 상기 탑재대 본체와 상기 열확산판과 상기 탑재대 커버 부재를 관통하는 볼트를 갖고, 상기 열확산판과 상기 탑재대 커버 부재 사이에 상기 탑재대 본체를 끼워 넣은 상태로 연결하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 체결 수단에는, 상기 탑재대 본체를 상기 열확산판측으로 가압하는 탄발 부재가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 탄발 부재는 세라믹 스프링 또는 금속 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 볼트의 하단에는, 너트를 나사 결합시키는 나사부가 형성되어 있으며,
    상기 나사부에는, 상기 볼트의 길이 방향을 따라서 연장되는 열신축 허용 슬릿이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 볼트는 금속 재료로 이루어지고,
    상기 너트는 세라믹재로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  11. 제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 볼트에는, 상기 피처리체를 들어올리거나 혹은 내리는 밀어올림 핀을 관통 삽입하는 핀 관통 삽입 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 체결 수단은,
    상기 열확산판과 상기 탑재대 본체와 상기 탑재대 커버 부재를 관통하도록 마련되어 두정부가 확경된 통체 형상의 슬리브와,
    상기 슬리브의 하단부에 관통 삽입된 홀더와,
    상기 탑재대 본체와 상기 홀더 사이에 개재된 제 1 탄발 부재와,
    상기 탑재대 커버 부재와 상기 홀더 사이에 개재된 제 2 탄발 부재와,
    상기 제 1 및 제 2 탄발 부재의 탄발력에 저항하여 가압된 상태로 상기 홀더를 상기 슬리브의 하단에 고정하는 고정 부재를 갖는 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 고정 부재에는, 상기 홀더에 대한 가압력을 조정하는 조정 나사가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 및/또는 제 2 탄발 부재는 세라믹 스프링 또는 금속 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통체 형상의 슬리브의 중공 부분은, 상기 피처리체를 들어올리거나 혹은 내리는 밀어올림 핀을 관통 삽입하는 핀 관통 삽입 구멍으로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 확산실 내의 압력은 상기 처리 용기 내의 압력보다 높은 양압 상태로 되어 있는 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탑재대 및 상기 지주관은 각각 유전체에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 열확산판은 불투명한 유전체로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지주관은 상기 탑재대의 중심부에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지주관 내에는, 1개 또는 복수개의 기능 봉체가 수용되어 있는 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 기능 봉체는 상기 가열 수단측에 전기적으로 접속되는 히터 급전봉인 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 탑재대에는, 정전 척용의 척 전극이 마련되어 있고,
    상기 기능 봉체는 상기 척 전극에 전기적으로 접속되는 척용 급전봉인 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 탑재대에는, 고주파 전력을 인가하기 위한 고주파 전극이 마련되어 있으며,
    상기 기능 봉체는 상기 고주파 전극에 전기적으로 접속되는 고주파 급전봉인 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  24. 제 20 항에 있어서,
    상기 탑재대에는, 정전 척용의 척 전극과 고주파 전력을 인가하기 위한 고주파 전극을 겸하는 겸용 전극이 마련되어 있으며,
    상기 기능 봉체는 상기 겸용 전극에 전기적으로 접속되는 겸용 급전봉인 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  25. 제 20 항에 있어서,
    상기 기능 봉체는 상기 탑재대의 온도를 측정하기 위한 열전쌍인 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 열전쌍의 도중에는, 상기 열전쌍 자체를 권회하여 형성된 스프링부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 스프링부는 상기 열전쌍 자체를 나선 형상으로 권회함으로써 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  28. 제 23 항 또는 제 26 항에 있어서,
    상기 스프링부는 상기 열전쌍을 상기 처리 용기의 외부로 기밀 상태로 인출하기 위하여 마련된 시일부의 내측의 분위기 중에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는
    탑재대 구조.
  29. 피처리체에 대하여 처리를 실시하기 위한 처리 장치에 있어서,
    배기가 가능하게 이루어진 처리 용기와,
    상기 피처리체를 탑재하기 위해서 제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 기재된 탑재대 구조와,
    상기 처리 용기 내에 가스를 공급하는 가스 공급 수단을 구비한 것을 특징으로 하는
    처리 장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 탑재대 구조의 불활성 가스의 가스 출구는 상기 처리 용기의 가스 배출구의 근방에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는
    처리 장치.
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