WO2010110169A1 - 載置台構造及び処理装置 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a processing apparatus for performing a heat treatment such as a plasma process or a film forming process on an object to be processed such as a semiconductor wafer, and a mounting table structure used therefor.
  • a semiconductor device such as an IC (integrated circuit)
  • various processes such as a film formation process, an etching process, a heat treatment, and a modification process are performed on a target object such as a semiconductor wafer by using plasma.
  • the target circuit device or the like is manufactured repeatedly without using plasma.
  • a mounting table structure including a resistance heater is installed in a processing container that can be evacuated.
  • a predetermined processing gas is flowed in a state where the semiconductor wafer is mounted on the upper surface of the mounting table structure, and various heat treatments are performed on the wafer under predetermined process conditions using plasma or without plasma (special characteristics). No. 63-278322, JP 07-077866, JP 06-260430, JP 2004-356624, JP 10-209255, etc.).
  • the semiconductor wafer is exposed to a high temperature, and a corrosive gas such as a cleaning gas or an etching gas is used in the processing container.
  • a corrosive gas such as a cleaning gas or an etching gas
  • ceramics represented by AlN (aluminum nitride) tend to be used for the mounting table structure on which the semiconductor wafer is mounted.
  • a heater or an electrostatic chuck electrode is provided in the mounting table structure, they are integrally embedded in the ceramic.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a conventional processing apparatus using plasma
  • FIG. 10 is a plan view showing a resistance heater having a mounting table structure.
  • FIG. 9 shows a plasma processing apparatus as an example of the processing apparatus, and a mounting table structure 4 for mounting the semiconductor wafer W on the upper surface is provided in the cylindrical processing container 2.
  • a shower head 6 is provided as a gas introduction means on the ceiling of the processing container 2, and necessary gas is injected from the gas injection holes 6 ⁇ / b> A on the lower surface of the shower head 6.
  • the shower head 6 is connected to a high frequency power source 8 for generating plasma, for example, 13.56 MHz, so that the shower head 6 functions as an upper electrode.
  • the mounting table structure 4 includes a mounting table main body 16 on which the wafer W is mounted, and a support column 18 that stands up from the bottom of the container and supports the mounting table main body 16.
  • the mounting table main body 16 is made of ceramic such as AlN having heat resistance and corrosion resistance, and an electrode 20 serving as a lower electrode and a chuck electrode of the electrostatic chuck is embedded therein.
  • a heating means 22 composed of a resistance heater 24 is embedded under the electrode 20 to heat the wafer W.
  • the resistance heater 24 that constitutes the heating means 22 includes a resistance heater 24A and a resistance heater 24B that are provided in the inner and outer peripheral zones divided concentrically. .
  • the resistance heaters 24A and 24B in each zone are individually controlled to achieve in-plane temperature uniformity of the wafer W.
  • Each portion of the side wall of the processing vessel 2 is appropriately provided with a gate valve 12, an observation window 14, an attachment port (not shown) for attaching various measuring instruments, and the like. Parts and thermal conditions are different. For example, the temperature of the attachment portion of the gate valve 12 tends to decrease because the gate valve 12 is repeatedly opened and closed for loading and unloading of the wafer W.
  • the portion where the observation window 14 is provided may differ from the ambient temperature because quartz glass, which is a constituent material of the observation window 14, has a specific heat different from that of a metal such as an aluminum alloy, which is a constituent material of the container side wall. is there. Under such circumstances, the peripheral portion of the wafer W is likely to be locally adversely affected by heat from the mounting portion of the gate valve 12 and the mounting portion of the observation window 14 having different temperatures.
  • the resistance heater 24B in the outer peripheral zone that controls the temperature of the peripheral portion of the wafer W can only perform overall temperature control. For this reason, when the peripheral part of the wafer is locally affected by heat, this cannot be effectively dealt with, and therefore the in-plane uniformity of the wafer temperature is reduced. was there.
  • the present invention provides a mounting table structure and a processing apparatus capable of controlling the temperature distribution in the peripheral portion of the object to be processed with a simple configuration.
  • the present invention provides a mounting table structure for mounting the object to be processed in order to perform a heat treatment on the object to be processed in a processing container, wherein the object to be processed is mounted on an upper surface and concentrically.
  • a mounting table main body divided into a plurality of heating zones, and a plurality of resistance heaters provided in the mounting table main body, wherein each heating heater is provided corresponding to each of the heating zones.
  • a plurality of power supply lines for supplying power to the plurality of resistance heaters, wherein the resistance heaters in different heating zones are connected to different power supply lines.
  • a heater controller provided so that the power supplied to the resistance heater can be controlled independently for each heating zone, and the plurality of resistance heaters include the plurality of heating heaters.
  • An outermost resistance heater that is a resistance heater located in the outermost heating zone of the outermost heating zone, the outermost resistance heating heater extending in a circumferential direction of the outermost heating zone,
  • the power supply line includes a plurality of outermost power supply lines for supplying power to the outermost peripheral resistance heater, and the outermost power supply lines are respectively connected to a plurality of different positions in the circumferential direction of the outermost resistance heater.
  • the outermost peripheral resistance heater is partitioned at the plurality of positions to partition a plurality of heater sections, and the heater control unit individually controls the electrical state of each outermost peripheral power supply line.
  • a mounting table structure configured to be able to Preferably, the outermost peripheral resistance heater is an endless heater continuously extending over the entire circumference of the outermost heating zone.
  • the heater control unit has a plurality of different power supply modes for the outermost peripheral resistance heater, and the power supply mode is a combination of electrical states of the outermost power feed lines,
  • the heater control unit is configured to switch the plurality of power supply modes by time division control.
  • the outermost peripheral resistance heater can be divided into an even number of heater sections.
  • the heater control unit can be configured to have a power supply mode in which a current is supplied to all the heater sections of the outermost peripheral resistance heater.
  • the heater control unit may be configured to have a power supply mode in which a current is supplied to two selected opposing heater sections.
  • the heater control unit may be configured to have a power supply mode in which a current is supplied to two selected adjacent heater sections.
  • the outermost peripheral resistance heater can be divided into an odd number of heater sections.
  • the heater control unit may be configured to have a power supply mode in which a current is supplied to two selected adjacent heater sections.
  • the heater control unit can be configured so that a selected power supply line among the outermost peripheral power supply lines can be in a floating state.
  • the number of the outermost peripheral resistance heaters can be three or more.
  • the mounting table main body can be made of ceramic material or quartz.
  • the present invention provides a processing container for performing a heat treatment on an object to be processed, a processing container that can be evacuated, and the mounting table provided in the processing container for mounting the object to be processed.
  • a processing apparatus having a structure and gas introduction means for introducing gas into the processing container.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the processing apparatus which has the mounting base structure which concerns on this invention. It is a schematic sectional drawing which shows the inside of a processing container. It is a top view which shows arrangement
  • FIG. 1 is a block diagram showing a processing apparatus having a mounting table structure according to the present invention
  • FIG. 2 is a schematic sectional view showing the inside of a processing container
  • FIG. 3 is a plan view showing the arrangement of resistance heaters of heating means.
  • a parallel plate type plasma processing apparatus 30 includes a processing container 32 formed into a cylindrical shape by, for example, an aluminum alloy.
  • an exhaust space 34 is provided by being further recessed downward and is defined by a bottomed cylindrical partition wall 36.
  • the bottom of the partition wall 36 is the same as the bottom of the container. Has become a department.
  • An exhaust port 38 is provided in the side wall of the partition wall 36, and an exhaust pipe 40 having a pressure adjusting valve, a vacuum pump, or the like (not shown) interposed in the middle is connected to the exhaust port 38.
  • a vacuum can be drawn to a desired pressure.
  • a loading / unloading port 42 for loading / unloading a semiconductor wafer W as an object to be processed is formed on the side wall of the processing container 32, and a gate valve 44 is provided at the loading / unloading port 42.
  • the gate valve 44 is opened and closed when W is carried in and out.
  • An observation window 47 made of, for example, quartz glass is airtightly provided on a side wall portion opposite to the gate valve 44 through a seal member 45 such as an O-ring so that the inside of the processing vessel 32 can be observed as necessary. It has become.
  • Various members that can cause a thermal imbalance of a port or the like (not shown) for attaching various measuring devices are attached to the side wall of the processing vessel 32.
  • the ceiling of the processing vessel 32 is opened, and a shower head 48 as a gas introduction unit is provided through the insulating member 46 in the opening.
  • a sealing member 50 such as an O-ring is interposed between the shower head 48 and the insulating member 46 in order to maintain airtightness in the container.
  • a gas introduction port 52 is provided in the upper part of the shower head 48, and a plurality of gas injection holes 54 are provided in the gas injection surface on the lower surface of the shower head 48, so that a necessary processing gas is directed toward the processing space S. It can be jetted.
  • the shower head 48 has only one space, but a shower head of a type in which the internal space is divided into a plurality of parts and different gases are separately supplied to the processing space S without being mixed in the shower head 48 is used. May be.
  • the shower head 48 has a function as an upper electrode for generating plasma.
  • a high frequency power source 58 for generating plasma is connected to the shower head 48 via a matching circuit 56.
  • the frequency of the high frequency power source 58 is, for example, 13.56 MHz, but is not limited to this frequency.
  • a mounting table structure 60 according to the present invention is provided for mounting the semiconductor wafer W.
  • the mounting table structure 60 has a disk-shaped mounting table main body 62 for mounting the wafer W directly on the mounting surface which is the upper surface thereof.
  • the mounting table main body 62 is supported by a support column 64 provided upright from the bottom of the container.
  • the lift pin mechanism 66 that pushes up and supports the wafer W from below when the wafer W is carried in and out.
  • the lift pin mechanism 66 has, for example, three (only two are shown) lift pins 68 arranged at equal intervals along the circumferential direction of the mounting table main body 62.
  • the lower end portion of each lifting pin 68 is supported by, for example, an arc-shaped pin base plate 70.
  • the pin base plate 70 is connected to an elevating rod 72 that penetrates the bottom of the container, and the elevating rod 72 is attached to an actuator 74 that moves the elevating rod 72 up and down.
  • An extendable bellows 76 that allows the vertical movement of the lifting rod 72 while maintaining airtightness inside the processing container 32 is provided at a portion through which the lifting rod 72 penetrates at the bottom of the processing container. *
  • the mounting table main body 62 is provided with pin insertion holes 78 corresponding to the lifting pins 68.
  • the lifting pins 68 inserted into the pin insertion holes 78 appear and disappear from the mounting surface of the mounting table main body 62 so that the wafer W can be moved up and down.
  • the entire mounting table body 62 and the entire support column 64 are made of a material that does not cause metal contamination and has excellent heat resistance, such as a ceramic material or quartz.
  • the support column 64 has a cylindrical shape, and the upper end of the support column 64 is, for example, heat diffusion bonded to the center of the lower surface (back surface) of the mounting table main body 62.
  • the lower end portion of the support column 64 is connected to a peripheral portion of the opening 82 formed in the bottom portion of the processing container with a bolt (not shown) or the like via a seal member 80 such as an O-ring to maintain airtightness in the processing container 32.
  • As the ceramic material aluminum nitride (AlN), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), or the like can be used.
  • the mounting table main body 62 is embedded with a chuck electrode 84 of an electrostatic chuck and a resistance heater group 88 as a heating element as a heating means.
  • the chuck electrode 84 is provided directly under the mounting surface and generates an electrostatic force for holding the wafer W by suction.
  • a resistance heater group 88 for heating the wafer W is provided below the chuck electrode 84.
  • the chuck electrode 84 also serves as a lower electrode for plasma generation.
  • a DC power source (not shown) that generates a high voltage for wafer adsorption via a chuck power supply line (not shown) and a high-frequency power source (not shown) that applies a bias voltage for attracting plasma ions are applied to the chuck electrode 84. ) And are connected.
  • the resistance heater group 88 is connected to a power supply line L (L1 to L6).
  • the power supply line L is drawn out of the processing vessel 32 through the cylindrical support column 64.
  • Each power supply line L is connected to a heater control unit 92 having a heater power supply and a computer, and controls the temperature of the wafer W by controlling the power supplied to the resistance heater group 88.
  • a thermocouple (not shown) is provided below the mounting table main body 62, and the output is input to the heater control unit 92.
  • An inert gas such as N 2 or Ar is supplied into the support column 64, thereby preventing corrosion of the power supply line L and the like.
  • the mounting table main body 62 is divided into a plurality of concentric heating zones (hereinafter also referred to as “zones”). In the illustrated example, it is divided into two concentric (annular) zones, a circular inner peripheral zone 94 at the center of the mounting table main body 62 and a ring-shaped outer peripheral zone 96 surrounding the inner peripheral zone 94. In the illustrated example, since the outer peripheral zone 96 is located on the outermost periphery, it becomes the outermost peripheral zone.
  • the resistance heater group 88 includes a resistance heater 98 provided in the inner peripheral zone 94 and a resistance heater 100 provided in the outer peripheral zone 96. Resistance heaters 98 and 100 provided in different zones are connected to different power supply lines L, respectively.
  • 3A shows the arrangement of the resistance heaters 98 and 100 in the entire inner and outer peripheral zones 94 and 96, and FIG. 3B shows only the arrangement of the resistance heater 100 in the outer peripheral zone 96. Yes.
  • Both ends of the resistance heater 98 in the inner peripheral zone 94 are connected to power supply lines L5 and L6, respectively.
  • the resistance heater 98 extends from the one end connected to the power supply line L5 to the other end connected to the power supply line L6 continuously and without interruption, extending in a zigzag over the entire area of the inner peripheral zone 94. ing.
  • the resistance heater 100 disposed in the outer peripheral zone 96 which is the outermost peripheral zone, that is, the outermost peripheral resistance heater is along the circumferential direction of the outer peripheral zone 96 (in the illustrated example, the circumferential direction while meandering the outer peripheral zone 96) Along the entire circumference), and as a whole, it is an endless ring (annular).
  • the arrangement pattern of each resistance heater 98,100 is not specifically limited to each said pattern.
  • the resistance heater 100 (hereinafter also referred to as “outermost resistance heater”) that is the outermost resistance heater is different from the power supply lines L5 and L6 for the inner peripheral zone 94 at a plurality of positions in the circumferential direction. Feed lines L1 to L4 are connected. That is, the outermost peripheral resistance heater 100 is divided into a plurality of heater sections with the connection points of the power supply lines L1 to L4 as boundaries.
  • the outermost peripheral resistance heater 100 is connected to four power supply lines L1, L2, L3, and L4 at positions where the circumference is equally divided into four (even numbers), respectively. 100 is divided into four heater sections 100A, 100B, 100C, and 100D. Since the power supply lines L1 to L4 are connected to the outermost peripheral resistance heater 100, they are also referred to as “outermost peripheral power supply lines”.
  • the outermost peripheral power supply lines L1 to L4 extend to the center of the mounting table main body 62 and are connected to the heater control unit 92 through the cylindrical support column 64 as described above. By controlling the electrical state of these outermost peripheral power supply lines L1 to L4, various combinations of electric power supplied to the heater sections 100A to 100D (currents flowing through the heater sections 100A to 100D) can be realized. it can.
  • thermocouple (not shown) is provided on the back surface (lower surface) side of the mounting table main body 62, and a temperature measurement value by the thermocouple is input to the heater control unit 92, and the mounting is performed based on the measurement value. The entire temperature of the mounting body 62 is controlled.
  • a thermocouple may be provided for each zone, or a thermocouple may be provided for each zone and the outermost peripheral zone may be provided for each of the heater sections 100A to 100D.
  • the entire operation of the plasma processing apparatus 30 is controlled by an apparatus control unit 102 including, for example, a computer.
  • Computer programs for performing this operation include flexible disks, CDs (Compact Discs), hard disks, It is stored in a storage medium 104 such as a flash memory or a DVD.
  • a storage medium 104 such as a flash memory or a DVD.
  • the start, stop and flow control of each gas, the supply and control of microwaves and high frequencies, the control of process temperature and process pressure, and the like are performed according to commands from the apparatus control unit 102.
  • the heater control section 92 operates under the control of the apparatus control section 102.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the state of the outermost power supply line and the power supply mode when the outermost peripheral zone is divided into four sections
  • FIG. 5 is the electric power when a specific heater section is controlled to a high temperature or a low temperature. It is a figure which shows an example of the change of a supply aspect.
  • an unprocessed semiconductor wafer W is loaded into the processing container 32 through a gate valve 44 and a loading / unloading port 42 which are held by a transfer arm (not shown) and opened, and the wafer W is moved up and down. After being transferred to the pins 68, the elevating pins 68 are lowered to place the wafer W on the upper surface of the mounting table body 62 of the mounting table structure 60.
  • film forming gas is supplied to the shower head 48 as various processing gases while controlling the flow rate, and this gas is injected from the gas injection hole 54 and introduced into the processing space S.
  • a vacuum pump not shown
  • the atmosphere in the processing vessel 32 and the exhaust space 34 is evacuated, and a pressure regulating valve (not shown) is provided.
  • the atmosphere of the processing space S is maintained at a predetermined process pressure by adjusting the valve opening.
  • the temperature of the wafer W is maintained at a predetermined process temperature.
  • the resistance heater group 88 which is the heating means 86 of the mounting table main body 62 from the heater control unit 92 incorporating the heater power supply via the power supply line L (L1 to L6), the resistance heater group. 88 is heated, whereby the entire mounting table main body 62 is heated.
  • the wafer W mounted on the mounting table main body 62 is heated to raise the temperature.
  • the wafer temperature is measured by a thermocouple (not shown) provided on the mounting table main body 62, and the heater control unit 92 performs temperature control based on the measured value.
  • the mode of temperature control will be described later.
  • a high-frequency power source 58 is driven to apply a high-frequency voltage between the shower head 48 as the upper electrode and the mounting table body 62 as the lower electrode.
  • a high-voltage DC voltage is applied to the chuck electrode 84 forming the electrostatic chuck, and the wafer W is attracted by electrostatic force.
  • a predetermined plasma process is performed.
  • plasma ions can be attracted by applying a high frequency from a high frequency power source (not shown) for bias to the chuck electrode 84 of the mounting table main body 62.
  • the plasma processing is performed on the surface of the wafer W, for example, a thin film is formed.
  • the heater control unit 92 transfers the resistance heating heaters 98 and 100 in the zones 94 and 96 to each other by feedback control. Individually controlled power is supplied.
  • the heater control unit 92 includes a switching element such as a thyristor, and by driving the switching element, power is supplied to each of the resistance heaters 98 and 100 in a time-sharing manner. It has become. Electric power is supplied to the resistance heater 98 in the inner peripheral zone 94 through the feed lines L5 and L6 by feedback control, and the temperature control of the inner peripheral zone 94 is performed as a whole.
  • the outermost peripheral resistance heater 100 which is a resistance heater in the outermost peripheral zone (outer peripheral zone) 96 is divided into four heater sections 100A to 100D in the circumferential direction, and the four outermost peripheral power supply lines L1 to By individually changing the electrical state (potential etc.) of L4, the power supply mode to the heater sections 100A to 100D can be changed.
  • the gate valve 12 and the observation window 14 provided on the side wall of the processing container 2 are not thermally balanced. Under the influence of the members that generate, the temperature in the area around the wafer near these members will be locally higher or lower than other parts, reducing the in-plane uniformity of the wafer temperature. It was a cause.
  • the outermost peripheral resistance heater 100 in the outermost peripheral zone 96 is divided into a plurality of, for example, four heater sections 100A to 100D, and the electric power of each heater section is divided.
  • Supply control that is, temperature control can be performed individually. For this reason, even if there is a member that causes thermal imbalance such as the gate valve 44 and the observation window 47 as described above, this thermal influence can be compensated and suppressed. The uniformity of the in-plane temperature can be improved.
  • FIG. 4 shows the potentials (applied voltages) of the outermost peripheral power supply lines L1 to L4 in each aspect, and means that a voltage (for example, 200 volts) is applied to the power supply line when a pulse is set.
  • a voltage for example, 200 volts
  • the applied voltage of the power supply line is zero (0) volts, that is, the power supply line is grounded.
  • modes 1 to 7 are shown as examples of the power supply mode, and the current flowing direction at this time is indicated by an arrow in each heater section of the outermost peripheral zone 96.
  • the temperature control of the outermost peripheral zone 96 is performed by appropriately selecting these modes 1 to 7 and switching them in a time division manner.
  • Mode 1 by applying a voltage to the outermost peripheral power supply lines L1 and L3 and setting the outermost peripheral power supply lines L2 and L4 to 0 volts, it is possible to pass a current through all the heater sections 100A to 100D. In this case, the outermost peripheral zone 96 is heated uniformly. Note that even if a voltage is applied to the outermost peripheral power supply lines L2 and L4 instead of the outermost peripheral power supply lines L1 and L3, the current can be passed through all the heater sections 100A to 100D, although the direction of the current is reversed.
  • a voltage is applied to the outermost peripheral power supply lines L3 and L4, and the potentials of the outermost peripheral power supply lines L1 and L2 are set to 0 volts.
  • current flows through the heater sections 100B and 100D, and no current flows through the heater sections 100A and 100C. That is, in this case, a current can be passed through the selected pair of opposed heater sections 100B and 100D.
  • the current direction is reversed, but the current can be passed through the heater sections 100B and 100D. .
  • only the heater sections 100B and 100D can be heated.
  • a voltage is applied to the outermost peripheral power supply lines L1 and L4, and the potentials of the outermost peripheral power supply lines L2 and L3 are set to 0 volts.
  • current flows through the heater sections 100A and 100C, and no current flows through the heater sections 100B and 100D. That is, in this case, a current can be passed through the selected pair of opposed heater sections 100A and 100C.
  • the current direction is reversed, but the current can be passed through the heater sections 100A and 100C. .
  • only the heater sections 100A and 100C can be heated.
  • a voltage is applied to the outermost peripheral power supply lines L1, L2, and L3, and the potential of the outermost peripheral power supply line L4 is set to 0 volts.
  • current flows through the heater sections 100C and 100D, and no current flows through the heater sections 100A and 100B. That is, in this case, a current can be passed through the selected pair of adjacent heater sections 100C and 100D.
  • only the heater sections 100C and 100D can be heated.
  • a voltage is applied to the outermost peripheral power supply lines L1, L3, and L4, and the potential of the outermost peripheral power supply line L2 is set to 0 volts.
  • current flows through the heater sections 100A and 100B, and no current flows through the heater sections 100C and 100D. That is, in this case, a current can be passed through the selected pair of adjacent heater sections 100A and 100B.
  • only the heater sections 100A and 100B can be heated.
  • a voltage is applied to the outermost peripheral power supply lines L1, L2, and L4, and the potential of the outermost peripheral power supply line L3 is set to 0 volts.
  • current flows through the heater sections 100B and 100C, and no current flows through the heater sections 100A and 100D. That is, in this case, a current can be passed through the selected pair of adjacent heater sections 100B and 100C.
  • only the heater sections 100B and 100C can be heated.
  • a voltage is applied to the outermost peripheral power supply lines L2, L3, and L4, and the potential of the outermost peripheral power supply line L1 is set to 0 volts.
  • current flows through the heater sections 100A and 100D, and no current flows through the heater sections 100B and 100C. That is, in this case, a current can be passed through the selected pair of adjacent heater sections 100A and 100D. In this aspect 7, only the heater sections 100A and 100D can be heated.
  • time-sharing control is performed by combining the four modes of mode 5 ⁇ mode 6 ⁇ mode 3 ⁇ mode 1 (regardless of order).
  • mode 5 ⁇ mode 6 ⁇ mode 3 ⁇ mode 1 regardless of order.
  • the heater section 100D can be heated to a lower temperature than the heater sections 100A to 100C.
  • the arrow in FIG. 5 (B) has shown the direction of the electric current similarly to the case of FIG.
  • only one of the heater sections 100A to 100C can be heated to a lower temperature than the other heater sections by appropriately combining the power supply modes based on the same concept as described above. .
  • the pulse width of the pulsed applied power in each of the outermost peripheral power supply lines L1 to L4 shown in FIG. 4 that is, by changing the duty ratio
  • the power supplied to each of the heater sections 100A to 100D is changed.
  • the temperature of the wafer peripheral portion corresponding to the location where the gate valve 44 and the observation window 47 facing the gate valve 44 are provided on the side wall of the processing vessel 32 tends to decrease.
  • the heater sections corresponding to the window 47 are, for example, the heater sections 100A and 100C, respectively
  • the power input to these heater sections 100A and 100C is made larger than the power input to the other heater sections 100B and 100D.
  • the temperature compensation is performed for the portion where the temperature tends to decrease by increasing the time during which the current flows in the pattern as shown in the aspect 3.
  • the outermost peripheral resistance heater 100 By controlling the power supply to the outermost peripheral resistance heater 100 as described above, even if the peripheral portion of the wafer W is affected by uneven thermal influence from the side wall of the processing chamber 2, The circumferential temperature distribution can be maintained uniformly, and as a result, the in-plane temperature uniformity of the wafer W can be improved.
  • the arrangement of the outermost peripheral resistance heater 100 and the outermost peripheral power supply lines L1 to L4 can be simplified. It is also possible to configure the outermost peripheral resistance heater by a plurality of (for example, four) resistance heaters that are separated and independent, and individually control power supply to the plurality of resistance heaters. However, in this case, a considerably large number of outermost peripheral power supply lines must be provided in the mounting table main body 62.
  • the outermost peripheral resistance heater when the outermost peripheral resistance heater is divided into four heater sections, four outermost power supply lines are required, whereas it is necessary when four separate and independent resistance heaters are used. There are eight outermost feed lines. It is also troublesome to provide a plurality of resistance heaters that are separated and independent. According to the present invention, the outermost peripheral resistance heater and the outermost peripheral power supply line can be easily installed, and the labor and cost of manufacturing the mounting table main body can be kept low. The burden on the heater control unit 92 is not particularly different between the case where four separate and independent resistance heaters are used and the case where the outermost peripheral resistance heater is divided into four heater sections as in the present invention. .
  • each outermost peripheral power supply line described with reference to FIGS. 4 and 5 was either a state where a predetermined voltage was applied or a state where the voltage was zero volts (ground).
  • a floating state a state in which no voltage is applied to the outermost peripheral power supply line and grounding is performed, and the state is electrically floated
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a power supply mode including setting the outermost peripheral power supply line in a floating state, and “F” in the figure indicates that it is in a floating state. Is the same as already described in FIG.
  • one outermost peripheral power supply line for example, the outermost peripheral power supply line L1
  • a voltage is applied to any one of the outermost peripheral power supply lines, for example, the outermost peripheral power supply line L4.
  • the outer peripheral power supply lines L2 and L3 are set to zero volts.
  • one outermost power supply line for example, the outermost peripheral power supply line L1
  • a voltage is applied to any other two outermost power supply lines, for example, the outermost peripheral power supply lines L2, L4.
  • the potential of the outermost peripheral power supply line L3 is set to 0 volts. In this case, current flows through the heater sections 100B and 100C, and no current flows through the heater sections 100A and 100D.
  • two outermost peripheral power supply lines for example, the outermost peripheral power supply lines L3 and L4, are put in a floating state, and a voltage is applied to any one of the outermost peripheral power supply lines, for example, the outermost peripheral power supply line L1.
  • the potential of the outermost peripheral power supply line L2 is set to 0 volts.
  • a current flows through all the heater sections 100A to 100D.
  • the heater sections 100B, 100C, and 100D are connected in series between the outermost peripheral power supply lines L1 and L2 that are involved in current supply, and the current flowing through the heater sections 100B, 100C, and 100D flows to the heater section 100A. 1/3 of the flowing current (the power per heater section is 1/9).
  • the two outermost peripheral power supply lines for example, the outermost peripheral power supply lines L1 and L2 are set in a floating state, and a voltage is applied to any one of the outermost peripheral power supply lines, for example, the outermost peripheral power supply line L3.
  • the potential of the outermost peripheral power supply line L4 is set to 0 volts.
  • a current flows through all the heater sections 100A to 100D as in the third aspect.
  • the heater sections 100D, 100A, and 100B are connected in series between the outermost power feed lines L3 and L4 that are involved in current supply, and the current that flows through the heater sections 100D, 100A, and 100B is the heater section 100C. 1/3 of the current flowing through the heater (the power per heater section is 1/9).
  • two outermost peripheral power supply lines for example, the outermost peripheral power supply lines L1 and L3 are put in a floating state, and a voltage is applied to any one of the outermost peripheral power supply lines, for example, the outermost peripheral power supply line L4.
  • the potential of the outermost peripheral power supply line L2 is set to zero volts.
  • FIG. 7 is a schematic diagram when the resistance heater in the outermost peripheral zone is divided into three
  • FIG. 8 is divided into the outermost peripheral zone in three. It is a figure which shows the relationship between the state of the outermost periphery electric power feeding line at the time, and an electric power supply aspect. 8 is described in the same manner as FIG. 4 and FIG.
  • the three outermost peripheral power supply lines L1, L2, and L3 are connected to the outermost peripheral resistance heater 100, and the outermost peripheral resistance heater 100 is connected to the three outer peripheral resistance heaters 100 along the circumferential direction. It is divided into heater sections 100A, 100B, and 100C.
  • a power supply mode as shown in FIG. 8 can be realized as an example.
  • a voltage is applied to any two of the outermost peripheral power supply lines L1 to L3, for example, the outermost peripheral power supply lines L1 and L3, and the potential of the outermost peripheral power supply line L2 is set to 0 volt. ing. That is, in this case, a current can be passed through the two selected adjacent heater sections 100A and 100B. In this aspect 21, only the heater sections 100A and 100B can be heated.
  • a voltage is applied to any two of the outermost peripheral power supply lines L1 to L3, for example, the outermost peripheral power supply lines L1 and L2, and the potential of the outermost peripheral power supply line L3 is set to 0 volt. ing. That is, in this case, current can be passed through the two selected adjacent heater sections 100B and 100C. In this aspect 22, only the heater sections 100B and 100C can be heated.
  • a voltage is applied to any two of the outermost peripheral power supply lines L1 to L3, for example, the outermost peripheral power supply lines L2 and L3, and the potential of the outermost peripheral power supply line L1 is set to 0 volt. ing. That is, in this case, a current can be passed through the two selected adjacent heater sections 100A and 100C. In this aspect 23, only the heater sections 100A and 100C can be heated.
  • a voltage is applied to any one of the outermost peripheral power supply lines L1 to L3, for example, the outermost peripheral power supply line L1, and the potentials of the outermost peripheral power supply lines L2 and L3 are set to 0 volts. ing. That is, in this case, a current can be passed through the selected pair of adjacent heater sections 100A and 100C. In this aspect 24, only the heater sections 100A and 100C can be heated.
  • the heater section to be heated is the same as that in the aspect 23, but the direction of the current is reversed. It is obvious that the same power supply pattern as in the aspect 24 can be obtained by applying a voltage only to the other outermost peripheral power supply line in place of the outermost peripheral power supply line L1.
  • Aspect 25 shows an example of the case where the outermost peripheral power supply line to be set in the floating state (F) is included. Any one of the outermost peripheral power supply lines L1 to L3, for example, the outermost peripheral power supply line, is shown. A voltage is applied to the line L1, the potential of the outermost peripheral power supply line L3 is set to 0 volts, and the outermost peripheral power supply line L2 is in a floating state. In other words, in this case, all the heater sections 100A to 100C can be heated by passing an electric current.
  • the heater sections 100A and 100B are connected in series between the outermost peripheral power supply lines L1 and L3 involved in current supply, and the current flowing through the heater sections 100A and 100B flows through the other heater sections 100C.
  • the current is 1 ⁇ 2 (the power per heater section is 1 ⁇ 4). It should be noted that a current supply pattern similar to that of the aspect 25 can be obtained by applying a voltage to any one of the three outermost power supply lines L1 to L3 and setting the other outermost power supply line in a floating state. It is clear that is obtained.
  • the outermost peripheral resistance heater is divided into three sections or four sections. However, if the number of sections is 3 or more, the number of sections is not particularly limited, regardless of whether the number is odd or even.
  • the mounting table main body 62 is concentrically divided into two heating zones, an inner peripheral zone and an outer peripheral zone. However, the mounting table main body 62 may be concentrically divided into three or more heating zones. In this case as well, the outermost heating zone becomes the outermost peripheral heating zone, and the resistance heater disposed in this zone is provided. It becomes an outermost peripheral resistance heater, and a plurality of heater sections are partitioned along the circumferential direction.
  • the outermost peripheral power supply lines L1 to L4 extend to the center of the mounting table body 62 so as to avoid the resistance heater 98 in the inner peripheral zone.
  • the resistance heater 98 and the outermost resistance heater 100 in the inner peripheral zone are arranged in two planes having different heights in the thickness direction of the mounting table main body 62, the outermost power supply lines L1 to L1. There is no need to pass L4 while avoiding the pattern of the resistance heater 98 in the inner peripheral zone, and the degree of freedom in design can be increased.
  • the mounting table structure has the support column 64.
  • a mounting table structure without the support column 64 may be used.
  • the constituent material of the mounting table main body 62 is not limited to a ceramic material and quartz, but may be a metal such as aluminum or an aluminum alloy, for example.
  • the applied voltage is pulse-controlled (digitally controlled) here, analog control for changing the amplitude of the applied voltage can be applied or used together.
  • one electrode is used as the electrostatic chuck electrode and the lower electrode.
  • the electrostatic chuck electrode and the lower electrode may be provided separately.
  • the processing apparatus of the present invention is not limited to the parallel plate type plasma processing apparatus described above, and uses a high frequency or microwave such as a film forming apparatus and an etching apparatus for forming other film types. It can be applied to any plasma treatment. *
  • the processing apparatus of the present invention can be applied to a processing apparatus that does not use plasma, such as a thermal CVD film forming apparatus, a thermal oxidation apparatus, an annealing apparatus, and a reforming apparatus.
  • a processing apparatus that does not use plasma such as a thermal CVD film forming apparatus, a thermal oxidation apparatus, an annealing apparatus, and a reforming apparatus.
  • the lower electrode is unnecessary and is not provided.
  • the object to be processed is a semiconductor wafer.
  • the semiconductor wafer includes a silicon substrate and a compound semiconductor substrate such as GaAs, SiC, or GaN.
  • the object to be processed may be another substrate such as a glass substrate or a ceramic material substrate used for the liquid crystal display device.

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Abstract

　処理容器内で被処理体（Ｗ）に熱処理を施すために被処理体を載置し、かつ載置された被処理体を加熱する載置台構造（６０）が提供される。載置台本体（６２）の最外周の加熱ゾーン（９６）を加熱するための最外周抵抗加熱ヒータ（１００）の周方向の異なる複数の位置に最外周給電ライン（Ｌ１～Ｌ４）が接続され、これによって最外周抵抗加熱ヒータ（１００）が複数のヒータ区分（１００Ａ～１００Ｄ）に区画される。ヒータ制御部（９２）は、各最外周給電ラインの電気的状態（例えば、電圧印加状態、ゼロ電位状態、フローティング状態）を個別に制御することができる。ヒータ区分毎の電力供給状態を簡単な構成により変化させることができる。

Description

載置台構造及び処理装置
　本発明は、半導体ウエハ等の被処理体に対してプラズマ処理や成膜処理等の熱処理を施す処理装置及びこれに用いられる載置台構造に関する。
　一般に、ＩＣ（集積回路）等の半導体装置を製造するためには、半導体ウエハ等の被処理体に、成膜処理、エッチング処理、熱処理、改質処理等の各種の処理を、プラズマを用いて、或いはプラズマを用いないで、繰り返し行って目的とする回路装置等を製造するようになっている。
　半導体ウエハに対して１枚毎に熱処理を施す枚葉式の処理装置を例にとれば、真空引き可能になされた処理容器内に、抵抗加熱ヒータ等を内蔵した載置台構造を設置し、この載置台構造の上面に半導体ウエハを載置した状態で所定の処理ガスを流し、プラズマを用い、またはプラズマを用いないで、所定のプロセス条件下にてウエハに各種の熱処理が施される（特開昭６３－２７８３２２号公報、特開平０７－０７８７６６号公報、特開平０６－２６０４３０号公報、特開２００４－３５６６２４号公報、特開平１０－２０９２５５号公報などを参照）。
　このとき、半導体ウエハは高温に晒され、また、処理容器内へはクリーニングガスやエッチングガス等の腐食性ガス等が用いられる。このため、半導体ウエハを載置する載置台構造には、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）に代表されるセラミックスが用いられる傾向にある。載置台構造内にヒータや静電チャック電極を設ける場合には、それらはセラミックス中に一体的に埋め込まれる。
　ここで従来の処理装置及び載置台構造の一例を説明する。図９は従来の一般的なプラズマを用いた処理装置を示す概略構成図、図１０は載置台構造の抵抗加熱ヒータを示す平面図である。図９は処理装置の一例としてプラズマ処理装置を示しており、筒体状の処理容器２内には、半導体ウエハＷを上面に載置するための載置台構造４が設けられている。処理容器２の天井部には、ガス導入手段としてシャワーヘッド６が設けられ、シャワーヘッド６の下面のガス噴射孔６Ａから必要なガスが噴射される。シャワーヘッド６には、プラズマ発生用の、例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電源８が接続されており、上記シャワーヘッド６を上部電極として機能させるようになっている。
　また処理容器２の底部には排気口１０が設けられており、処理容器２内の雰囲気を排気できるようになっている。処理容器２の一側の側壁にはウエハＷの搬出入時に開閉されるゲートバルブ１２が設けられ、他側の側壁には容器内を観察するための例えば石英ガラスからなる観察窓１４が設けられている。載置台構造４は、ウエハＷを載置する載置台本体１６と、容器底部から起立して載置台本体１６を支持する支柱１８とからなる。載置台本体１６は耐熱性及び耐腐食性のあるＡｌＮ等のセラミックからなり、その内部には下部電極および静電チャックのチャック電極となる電極２０が埋め込まれている。電極２０の下方に抵抗加熱ヒータ２４からなる加熱手段２２が埋め込まれており、ウエハＷを加熱するようになっている。　
　図１０に示すように、加熱手段２２を構成する抵抗加熱ヒータ２４は、同心円状に分割された内周ゾーンおよび外周ゾーンにそれぞれ設けられた抵抗加熱ヒータ２４Ａおよび抵抗加熱ヒータ２４Ｂを有している。各ゾーンの抵抗加熱ヒータ２４Ａ、２４Ｂはそれぞれ個別に制御され、ウエハＷの面内温度均一性を図るようになっている。
　処理容器２の側壁の各部分には、ゲートバルブ１２、観察窓１４および各種の計測器具を取り付けるための取付ポート（図示せず）等が適宜設けられており、そのような部分は他の側壁部分と熱的条件が異なる。例えば、ゲートバルブ１２の取り付け部分は、ゲートバルブ１２がウエハＷの搬出入のために繰り返し開閉されるため、温度が低下する傾向にある。観察窓１４が設けられている部分は、この観察窓１４の構成材料である石英ガラスが容器側壁の構成材料である金属例えばアルミニウム合金と比べて比熱が異なるため、周囲の温度とは異なる場合がある。このような状況下において、ウエハＷの周辺部は、温度が異なるゲートバルブ１２の取り付け部分や観察窓１４の取り付け部分等から局所的に熱的に悪影響を受け易くなる。
　しかしながら、上述したようにウエハＷの周辺部の温度を制御する外周ゾーンの抵抗加熱ヒータ２４Ｂは、全体的な温度制御しかできない。このため、ウエハの周辺部が局部的に熱的な影響を受けた場合に、これに効果的に対応することができず、従って、ウエハ温度の面内均一性が低下してしまう、といった問題があった。
　本発明は、簡単な構成により被処理体の周辺部における温度分布を制御することが可能な載置台構造及び処理装置を提供する。
　本発明は、処理容器内で被処理体に対して熱処理を施すために前記被処理体を載置するための載置台構造において、上面に前記被処理体が載置されるとともに、同心状に複数の加熱ゾーンに区画された載置台本体と、前記載置台本体内に設けられた複数の抵抗加熱ヒータであって、各加熱ヒータが前記加熱ゾーンの各々に対応して設けられている、複数の抵抗加熱ヒータと、前記複数の抵抗加熱ヒータに電力を供給する複数の給電ラインであって、異なる加熱ゾーンの抵抗加熱ヒータが異なる給電ラインに接続されるように設けられている、複数の給電ラインと、前記抵抗加熱ヒータに供給する電力を、加熱ゾーン毎に独立して制御することができるように設けられたヒータ制御部と、を備え、前記複数の抵抗加熱ヒータは、前記複数の加熱ゾーンのうちの最外周の加熱ゾーンに位置する抵抗加熱ヒータである最外周抵抗加熱ヒータを含み、前記最外周抵抗加熱ヒータは前記最外周の加熱ゾーンの周方向に延びており、前記複数の給電ラインは、前記最外周抵抗加熱ヒータに電力を供給するための複数の最外周給電ラインを含み、前記最外周給電ラインは、前記最外周抵抗加熱ヒータの周方向の異なる複数の位置にそれぞれ接続され、これによって、前記最外周抵抗加熱ヒータが前記複数の位置において区画されて複数のヒータ区分が区画され、前記ヒータ制御部は、前記各最外周給電ラインの電気的状態を個別に制御することができるように構成されている載置台構造を提供する。
　好ましくは、前記最外周抵抗加熱ヒータは前記最外周の加熱ゾーンの全周にわたって連続的に延びる無端ヒータである。
　好ましくは、前記ヒータ制御部は、前記最外周抵抗加熱ヒータに対する複数の異なる電力供給態様を有しており、前記電力供給態様とは前記各最外周給電ラインの電気的状態の組合せであり、前記ヒータ制御部は、前記複数の電力供給態様を時分割制御により切り替えるように構成されている。
　前記最外周抵抗加熱ヒータは、偶数個のヒータ区分に区画することができる。前記ヒータ制御部は、前記最外周抵抗加熱ヒータの全てのヒータ区分に電流を流す電力供給態様を有するように構成することができる。前記ヒータ制御部は、選択された２つの対向するヒータ区分に電流を流す電力供給態様を有するように構成することができる。前記ヒータ制御部は、選択された２つの隣り合うヒータ区分に電流を流す電力供給態様を有するように構成することができる。
　前記最外周抵抗加熱ヒータは、奇数個のヒータ区分に区画することができる。前記ヒータ制御部は、選択された２つの隣り合うヒータ区分に電流を流す電力供給態様を有するように構成することができる。
　また、前記ヒータ制御部は、前記最外周給電ラインの内の選択された給電ラインをフローティング状態にすることができるように構成することができる。
　前記最外周抵抗加熱ヒータの区分の数は、３以上とすることができる。
　前記載置台本体は、セラミック材または石英から構成することができる。
　さらに本発明は、被処理体に対して熱処理を施すための処理装置において、排気可能になされた処理容器と、被処理体を載置するために前記処理容器内に設けられた上記の載置台構造と、前記処理容器内へガスを導入するガス導入手段と、を備えた処理装置を提供する。
本発明に係る載置台構造を有する処理装置を示す構成図である。 処理容器内を示す概略断面図である。 加熱手段の抵抗加熱ヒータの配置を示す平面図である。 最外周ゾーンを４区分した時の最外周給電ラインの状態と電力供給態様との関係を示す図である。 特定のヒータ区分の部分を高温に、或いは低温にコントロールする時の電力供給態様の流れの一例を示す図である。 最外周給電ラインをフローティング状態に設定することも含めた時の電力供給態様の一例を示す図である。 最外周ゾーンの抵抗加熱ヒータを３つに区分した時の状態を示す模式図である。 最外周ゾーンを３区分した時の最外周給電ラインの状態と電力供給態様との関係を示す図である。 従来の一般的なプラズマを用いた処理装置を示す概略構成図である。 載置台構造の抵抗加熱ヒータを示す平面図である。
　以下に、本発明に係る載置台構造及び処理装置の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る載置台構造を有する処理装置を示す構成図、図２は処理容器内を示す概略断面図、図３は加熱手段の抵抗加熱ヒータの配置を示す平面図である。
　ここでは本発明による処理装置として平行平板型のプラズマ処理装置を例にとって説明する。図１に示すように、平行平板型のプラズマ処理装置３０は、例えばアルミニウム合金等により筒体状に成形された処理容器３２を有している。処理容器３２の底部の中央部は、更に下方へ凸状に窪ませて設けた排気空間３４が有底円筒状の区画壁３６により区画形成されており、区画壁３６の底部が容器底部の一部となっている。区画壁３６の側壁には排気口３８が設けられており、排気口３８には図示しない圧力調整弁や真空ポンプ等が途中に介設された排気管４０が接続されており、処理容器３２を所望の圧力に真空引きできるようになっている。
　処理容器３２の側壁には、図２にも示すように、被処理体である半導体ウエハＷを搬出入する搬出入口４２が形成され、搬出入口４２にはゲートバルブ４４が設けられており、ウエハＷの搬出入時にゲートバルブ４４が開閉される。ゲートバルブ４４と反対側の側壁部分には、Ｏリング等のシール部材４５を介して例えば石英ガラスよりなる観察窓４７が気密に設けられており、処理容器３２内を必要に応じて観察できるようになっている。処理容器３２の側壁には、各種の計測機器を取り付けるためのポート等（図示せず）の熱的な不均衡を生じさせうる部材が種々取り付けられている。
　処理容器３２の天井は開口され、この開口部には絶縁部材４６を介してガス導入手段としてのシャワーヘッド４８が設けられる。シャワーヘッド４８と絶縁部材４６との間には、容器内の気密性を維持するために例えばＯリング等のシール部材５０が介設されている。シャワーヘッド４８の上部にはガス導入口５２が設けられるとともに、シャワーヘッド４８の下面のガス噴射面には複数のガス噴射孔５４が設けられており、必要な処理ガスを処理空間Ｓに向けて噴射することができるようになっている。図示例ではシャワーヘッド４８内には１つの空間しかないが、内部空間を複数に区画しそれぞれ異なるガスをシャワーヘッド４８内で混合させることなく別々に処理空間Ｓへ供給する形式のシャワーヘッドを用いてもよい。
　シャワーヘッド４８は、プラズマ発生用の上部電極としての機能を有する。具体的には、シャワーヘッド４８にはマッチング回路５６を介してプラズマ発生用の高周波電源５８が接続されている。この高周波電源５８の周波数は、例えば１３．５６ＭＨｚであるが、この周波数に限定されない。処理容器３２内には、半導体ウエハＷを載置するために本発明に係る載置台構造６０が設けられている。載置台構造６０は、その上面である載置面にウエハＷを直接的に載置するための円板状の載置台本体６２を有している。載置台本体６２は、容器底部から起立させて設けた支柱６４により支持されている。
　載置台本体６２の下方には、ウエハＷの搬出入時に、ウエハＷを下から突き上げて支持する昇降ピン機構６６が設けられる。昇降ピン機構６６は、載置台本体６２の周方向に沿って等間隔で配置された例えば３本（図示例では２本のみ記す）の昇降ピン６８を有している。各昇降ピン６８の下端部は、例えば円弧状のピンベース板７０により支持されている。ピンベース板７０は、容器底部を貫通する昇降ロッド７２に連結されており、昇降ロッド７２はこれを上下動させるアクチュエータ７４に取り付けられている。処理容器底部の昇降ロッド７２が貫通する部分には、処理容器３２内の気密性を維持しつつ昇降ロッド７２の上下動を許容する伸縮可能なベローズ７６が設けられる。　
　載置台本体６２には、各昇降ピン６８に対応させてピン挿通孔７８が設けられている。昇降ロッド７２を上下動させることにより、ピン挿通孔７８内に挿通された昇降ピン６８が載置台本体６２の載置面から出没し、ウエハＷを昇降させることができるようになっている。
　載置台本体６２の全体及び支柱６４の全体は、金属汚染を生じさせずかつ耐熱性に優れた材料、例えばセラミック材や石英により形成されている。支柱６４は円筒形状であり、支柱６４の上端は載置台本体６２の下面（裏面）の中央部に例えば熱拡散接合されている。支柱６４の下端部は、処理容器３２内の気密性を維持するためにＯリング等のシール部材８０を介して、処理容器底部に形成された開口８２の周辺部分に図示しないボルト等により連結されている。セラミック材としては、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、炭化珪素（ＳｉＣ）等を用いることができる。
　載置台本体６２には、静電チャックのチャック電極８４と、加熱手段として発熱体である抵抗加熱ヒータ群８８とがそれぞれ埋め込まれている。チャック電極８４は、載置面の直下に設けられて、ウエハＷを吸着保持するための静電力を発生させる。チャック電極８４の下方にウエハＷを加熱するための抵抗加熱ヒータ群８８が設けられている。
　本実施形態では、チャック電極８４は、プラズマ生成用の下部電極としての役割も有する。チャック電極８４には、図示しないチャック用給電ラインを介してウエハ吸着用の高電圧を発生する直流電源（図示せず）と、プラズマイオン引き込みのためのバイアス電圧を印加する高周波電源（図示せず）とが接続されている。
　抵抗加熱ヒータ群８８には、給電ラインＬ（Ｌ１～Ｌ６）が接続されており、給電ラインＬは円筒状の支柱６４内を通って処理容器３２の外部へ引き出されている。各給電ラインＬは、ヒータ電源およびコンピュータ等を有するヒータ制御部９２に接続されており、抵抗加熱ヒータ群８８へ供給する電力を制御してウエハＷの温度をコントロールするようになっている。温度のコントロールのために、載置台本体６２の下部には、図示しない熱電対が設けられており、その出力はヒータ制御部９２へ入力される。支柱６４内へは、Ｎ２またはＡｒ等の不活性ガスが供給されており、これによって給電ラインＬ等の腐食を防止している。
　図３に示すように、載置台本体６２は同心の複数の加熱ゾーン（以下、「ゾーン」とも称する）に分割されている。図示例では、載置台本体６２の中心部の円形の内周ゾーン９４と、内周ゾーン９４を囲むリング形の外周ゾーン９６との２つの同心円（円環）状のゾーンに分割されている。図示例では、外周ゾーン９６が最外周に位置するので最外周ゾーンとなる。
　抵抗加熱ヒータ群８８は、内周ゾーン９４に設けられた抵抗加熱ヒータ９８と、外周ゾーン９６に設けられた抵抗加熱ヒータ１００とを含む。異なるゾーンに設けられた抵抗加熱ヒータ９８、１００はそれぞれ異なる給電ラインＬに接続されている。ここで図３（Ａ）は内外周ゾーン９４、９６の全体の抵抗加熱ヒータ９８、１００の配置を示し、図３（Ｂ）は外周ゾーン９６の抵抗加熱ヒータ１００の配置だけを取り出して示している。
　内周ゾーン９４の抵抗加熱ヒータ９８の両端は、給電ラインＬ５、Ｌ６にそれぞれ接続されている。抵抗加熱ヒータ９８は、給電ラインＬ５に接続された一端から給電ラインＬ６に接続された他端に至るまで、途切れることなく連続的に、内周ゾーン９４の全域に亘ってジグザグ（zigzag）に延びている。
　最外周ゾーンである外周ゾーン９６に配置される抵抗加熱ヒータ１００、すなわち最外周抵抗加熱ヒータは、外周ゾーン９６の周方向に沿って（図示例では、外周ゾーン９６内を蛇行しながら円周方向に沿って）全周にわたって連続的に延びており、全体として無端(endless)のリング状（環状）となっている。なお、各抵抗加熱ヒータ９８、１００の配設パターンは上記各パターンに特に限定されるものではない。この最外周抵抗加熱ヒータである抵抗加熱ヒータ１００（以下「最外周抵抗加熱ヒータ」とも称す）には、その周方向の複数の位置に、内周ゾーン９４用の給電ラインＬ５、Ｌ６とは異なる給電ラインＬ１～Ｌ４が接続されている。すなわち、最外周抵抗加熱ヒータ１００は、給電ラインＬ１～Ｌ４の接続点を境界として、複数のヒータ区分に区画されている。
　図示例では、最外周抵抗加熱ヒータ１００には、円周を４つ（偶数個）に均等分割した位置に４つの給電ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４をそれぞれ接続して、最外周抵抗加熱ヒータ１００を４つのヒータ区分１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄに区画している。給電ラインＬ１～Ｌ４は最外周抵抗加熱ヒータ１００に接続されているので、「最外周給電ライン」とも称する。
　最外周給電ラインＬ１～Ｌ４は、載置台本体６２の中心部まで延び、前述したように円筒状の支柱６４内を挿通させてヒータ制御部９２に接続されている。これらの最外周給電ラインＬ１～Ｌ４の電気的状態を制御することにより、各ヒータ区分１００Ａ～１００Ｄに供給される電力（各ヒータ区分１００Ａ～１００Ｄを流れる電流）の様々な組合せを実現することができる。
　載置台本体６２の裏面（下面）側には、前述したように図示しない熱電対が設けられており、この熱電対による温度測定値がヒータ制御部９２へ入力され、この測定値に基づいて載置台本体６２の全体の温度をコントロールするようになっている。なお、熱電対は、各ゾーン毎に設けてもよいし、また、熱電対を各ゾーンに設けるとともに最外周ゾーンについては各ヒータ区分１００Ａ～１００Ｄ毎に対応させて設けるようにしてもよい。
　このプラズマ処理装置３０の動作の全体は、例えばコンピュータ等からなる装置制御部１０２により制御されるようになっており、この動作を行うコンピュータのプログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ハードディスク、フラッシュメモリ或いはＤＶＤ等の記憶媒体１０４に記憶されている。具体的には、この装置制御部１０２からの指令により、各ガスの供給の開始、停止および流量制御、マイクロ波および高周波の供給および電力制御、プロセス温度およびプロセス圧力の制御等が行われる。またヒータ制御部９２は、装置制御部１０２の支配下で動作するのは勿論である。
　次に、以上のように構成されたプラズマ処理装置３０の動作について図４及び図５も参照して説明する。図４は最外周ゾーンを４区分した時の最外周給電ラインの状態と電力供給態様との関係を示す図、図５は特定のヒータ区分の部分を高温に、或いは低温にコントロールする時の電力供給態様の変化の一例を示す図である。
　まず、未処理の半導体ウエハＷは、図示しない搬送アームに保持されて開状態となったゲートバルブ４４、搬出入口４２を介して処理容器３２内へ搬入され、このウエハＷは、上昇された昇降ピン６８に受け渡された後に、この昇降ピン６８を降下させることにより、ウエハＷを載置台構造６０の載置台本体６２の上面に載置する。
　次に、シャワーヘッド４８へ各種の処理ガスとして例えば成膜ガスを、それぞれ流量制御しつつ供給して、このガスをガス噴射孔５４より噴射し、処理空間Ｓへ導入する。そして、排気管４０に設けた真空ポンプ（図示せず）の駆動を継続することにより、処理容器３２内や排気空間３４内の雰囲気を真空引きし、そして、圧力調整弁（図示せず）の弁開度を調整して処理空間Ｓの雰囲気を所定のプロセス圧力に維持する。この時、ウエハＷの温度は所定のプロセス温度に維持されている。すなわち、載置台本体６２の加熱手段８６である抵抗加熱ヒータ群８８に、ヒータ電源を内蔵するヒータ制御部９２から給電ラインＬ（Ｌ１～Ｌ６）を介して電圧を印加することにより抵抗加熱ヒータ群８８を加熱し、これにより載置台本体６２の全体が加熱される。
　この結果、載置台本体６２上に載置したウエハＷが加熱されて昇温する。この時、載置台本体６２に設けた図示しない熱電対によりウエハ温度が測定され、この測定値に基づいてヒータ制御部９２により温度制御が行われる。この時、温度制御の態様は後述する。
　またこれと同時にプラズマ処理を行うために、高周波電源５８を駆動することにより、上部電極であるシャワーヘッド４８と下部電極である載置台本体６２との間に高周波電圧を印加し、処理空間Ｓにプラズマを生成すると同時に、静電チャックを形成するチャック電極８４に高圧の直流電圧を印加し、静電力によりウエハＷを吸着する。この状態で所定のプラズマ処理を行う。また、この際に、載置台本体６２のチャック電極８４にバイアス用の高周波電源（図示せず）から高周波を印加することにより、プラズマイオンの引き込みを行うことができる。これにより、ウエハＷの表面にプラズマ処理が施され、例えば薄膜が形成される。
　さて、上述のようにウエハＷに対して成膜処理等のプラズマ処理が行われている間は、フィードバック制御により、ヒータ制御部９２から各ゾーン９４、９６の各抵抗加熱ヒータ９８、１００へそれぞれ個別的に制御された電力が供給される。本実施形態では、ヒータ制御部９２にサイリスタ等のスイッチング素子が含まれており、このスイッチング素子を駆動することにより、各抵抗加熱ヒータ９８、１００へ時分割で電力をパルス状に供給するようになっている。内周ゾーン９４の抵抗加熱ヒータ９８へは給電ラインＬ５、Ｌ６を介して電力がフィードバック制御で供給されており、この内周ゾーン９４の温度制御は全体的に行われる。
　これに対して、最外周ゾーン（外周ゾーン）９６の抵抗加熱ヒータである最外周抵抗加熱ヒータ１００は周方向に４つのヒータ区分１００Ａ～１００Ｄに分割されており、４つの最外周給電ラインＬ１～Ｌ４の電気的状態（電位等）を個別的に変化させることによって、ヒータ区分１００Ａ～１００Ｄへの電力供給態様を変更することができるようになっている。
　先に図９及び図１０を参照して説明したように、従来の載置台構造にあっては、処理容器２の側壁等に設けたゲートバルブ１２や観察窓１４等の熱的に不平衡を生ぜしめる部材の影響を受けて、これらの部材に近いウエハ周辺部の領域の温度が、他の部分と比較して局所的に高くなるか、または低くなり、ウエハ温度の面内均一性を低下させる原因になっていた。
　しかしながら、本発明の載置台構造を用いた場合には、上述したように最外周ゾーン９６における最外周抵抗加熱ヒータ１００は、複数例えば４つのヒータ区分１００Ａ～１００Ｄに区画され、各ヒータ区分の電力供給制御すなわち温度制御を個別的に行うことができる。このため、上述のようにゲートバルブ４４や観察窓４７等の熱的に不平衡を生ぜしめる部材が存在しても、この熱的影響を補償して抑制することができ、従って、ウエハ温度の面内温度の均一性を高めることができる。
　このように最外周抵抗加熱ヒータ１００の各ヒータ区分に対する電力供給の態様を図４及び図５を参照して具体的に説明する。図４は、各態様における各最外周給電ラインＬ１～Ｌ４の電位（印加電圧）を示しており、パルスが立っているときには給電ラインに電圧（例えば２００ボルト）が印加されていることを意味し、パルスが立っていないときには給電ラインの印加電圧がゼロ（０）ボルト、すなわち給電ラインが接地されていることを意味する。
　そして、ここでは電力供給態様の一例として態様１～態様７までが示されており、この時の電流の流れる方向が、最外周ゾーン９６の各ヒータ区分の部分に矢印で示されている。これらの態様１～態様７を適宜選択して時分割で切り替えて行くことで最外周ゾーン９６の温度制御を行う。
　態様１では、最外周給電ラインＬ１、Ｌ３に電圧を印加し、最外周給電ラインＬ２、Ｌ４を０ボルトにすることにより、全てのヒータ区分１００Ａ～１００Ｄに電流を流すことができる。この場合は、最外周ゾーン９６が均等に昇温される。なお、最外周給電ラインＬ１、Ｌ３の代わりに最外周給電ラインＬ２、Ｌ４に電圧を印加しても、電流の方向は逆になるが全てのヒータ区分１００Ａ～１００Ｄに電流を流すことができる。
　態様２では、最外周給電ラインＬ３、Ｌ４に電圧を印加し、最外周給電ラインＬ１、Ｌ２の電位を０ボルトにしている。これにより、ヒータ区分１００Ｂ、１００Ｄに電流が流れ、ヒータ区分１００Ａ、１００Ｃには電流を流れない。すなわち、この場合には選択された一対の対向するヒータ区分１００Ｂ、１００Ｄに電流を流すことができる。尚、この場合、最外周給電ラインＬ３、Ｌ４の代わりに最外周給電ラインＬ１、Ｌ２に電圧を印加しても、電流の方向は逆になるがヒータ区分１００Ｂ、１００Ｄに電流を流すことができる。この態様２では、ヒータ区分１００Ｂ、１００Ｄのみを加熱することができる。
　態様３では、最外周給電ラインＬ１、Ｌ４に電圧を印加し、最外周給電ラインＬ２、Ｌ３の電位を０ボルトにしている。これにより、ヒータ区分１００Ａ、１００Ｃに電流が流れ、ヒータ区分１００Ｂ、１００Ｄには電流が流れない。すなわち、この場合には選択された一対の対向するヒータ区分１００Ａ、１００Ｃに電流を流すことができる。尚、この場合、最外周給電ラインＬ１、Ｌ４の代わりに最外周給電ラインＬ２、Ｌ３に電圧を印加しても、電流の方向は逆になるがヒータ区分１００Ａ、１００Ｃに電流を流すことができる。この態様３では、ヒータ区分１００Ａ、１００Ｃのみを加熱することができる。
　態様４では、最外周給電ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３に電圧を印加し、最外周給電ラインＬ４の電位を０ボルトにしている。これにより、ヒータ区分１００Ｃ、１００Ｄに電流が流れ、ヒータ区分１００Ａ、１００Ｂには電流が流れない。すなわち、この場合には選択された一対の隣り合うヒータ区分１００Ｃ、１００Ｄに電流を流すことができる。この態様４では、ヒータ区分１００Ｃ、１００Ｄのみを加熱することができる。
　態様５では、最外周給電ラインＬ１、Ｌ３、Ｌ４に電圧を印加し、最外周給電ラインＬ２の電位を０ボルトにしている。これにより、ヒータ区分１００Ａ、１００Ｂに電流が流れ、ヒータ区分１００Ｃ、１００Ｄには電流が流れない。すなわち、この場合には選択された一対の隣り合うヒータ区分１００Ａ、１００Ｂに電流を流すことができる。この態様５では、ヒータ区分１００Ａ、１００Ｂのみを加熱することができる。
　態様６では、最外周給電ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ４に電圧を印加し、最外周給電ラインＬ３の電位を０ボルトにしている。これにより、ヒータ区分１００Ｂ、１００Ｃに電流が流れ、ヒータ区分１００Ａ、１００Ｄには電流が流れない。すなわち、この場合には選択された一対の隣り合うヒータ区分１００Ｂ、１００Ｃに電流を流すことができる。この態様６では、ヒータ区分１００Ｂ、１００Ｃのみを加熱することができる。
　態様７では、最外周給電ラインＬ２、Ｌ３、Ｌ４に電圧を印加し、最外周給電ラインＬ１の電位を０ボルトにしている。これにより、ヒータ区分１００Ａ、１００Ｄに電流が流れ、ヒータ区分１００Ｂ、１００Ｃには電流が流れない。すなわち、この場合には選択された一対の隣り合うヒータ区分１００Ａ、１００Ｄに電流を流すことができる。この態様７では、ヒータ区分１００Ａ、１００Ｄのみを加熱することができる。
　また、上記した各電力供給態様を組み合わせて例えば図５（Ａ）に示すように、態様２→態様７→態様４（順番は問わない）の各３態様を組み合わせて時分割で制御することにより、例えばヒータ区分１００Ａ～１００Ｃと比較してヒータ区分１００Ｄのみを高い温度に加熱することができる。なお、図５（Ａ）中の矢印は、図４の場合と同様に電流の方向を示している。なお、上記と同じ考え方に基づいて電力供給態様を適宜組み合わせることにより、ヒータ区分１００Ａ～１００Ｃのいずれか１つだけを他のヒータ区分よりも高い温度に加熱することができることは勿論である。
　また、上記した各電力供給態様を組み合わせて例えば図５（Ｂ）に示すように、態様５→態様６→態様３→態様１（順番は問わない）の各４態様を組み合わせて時分割制御することにより、例えばヒータ区分１００Ａ～１００Ｃと比較してヒータ区分１００Ｄのみを低い温度に加熱することができる。尚、図５（Ｂ）中の矢印は、図４の場合と同様に電流の方向を示している。なお、上記と同じ考え方に基づいて電力供給態様を適宜組み合わせることにより、ヒータ区分１００Ａ～１００Ｃのうちのいずれか１つだけを他のヒータ区分よりも低い温度に加熱することができることは勿論である。
　また、図４に示す各最外周給電ラインＬ１～Ｌ４におけるパルス状の印加電力のパルス幅を変化させることにより、すなわちデューティ比を変化させることにより、各ヒータ区分１００Ａ～１００Ｄへの供給電力をそれぞれ制御することができる。実際には、電力供給態様を変化させることと、印加電力のパルス幅を変化させるデューティ比の制御とにより、最外周ゾーン９６の温度制御を行うことが好ましい。
　例えば処理容器３２の側壁において、ゲートバルブ４４と、これに対向する観察窓４７とを設けた箇所に対応するウエハ周辺部の温度が低くなる傾向にある場合であって、このゲートバルブ４４や観察窓４７に対応するヒータ区分が、例えばそれぞれヒータ区分１００Ａ、１００Ｃの場合には、これらのヒータ区分１００Ａ、１００Ｃに投入する電力を、他のヒータ区分１００Ｂ、１００Ｄに投入する電力よりも大きくするために例えば態様３に示すようなパターンで電流が流れる時間が多くなるようにして、温度が低くなる傾向にある部分の温度補償を行う。
　これにより、ゲートバルブ４４や観察窓４７に対応するウエハ周辺部へ投入する熱量が増大するので、外周ゾーンに対応するウエハ周辺部の周方向における温度分布を均一化することができる。その結果、内周ゾーンも含めたウエハＷの面内温度の均一性を高めることが可能となる。尚、上記各態様１～７は、単に一例を示したに過ぎず、各最外周給電ラインＬ１～Ｌ４への電圧印加状態と０ボルト状態との組合せを任意に設定することが可能である。
　以上のように最外周抵抗加熱ヒータ１００への電力供給の制御を行うことにより、ウエハＷの周辺部が処理容器２の側壁から不均一な熱的な影響を受けても、ウエハＷ周縁部の周方向温度分布を均一に維持することができ、その結果、ウエハＷの面内温度均一性を高めることができる。しかも、最外周抵抗加熱ヒータ１００および最外周給電ラインＬ１～Ｌ４の配置を簡略化することができる。最外周抵抗加熱ヒータを分離独立した複数（例えば４つ）の抵抗加熱ヒータにより構成し、これら複数の抵抗加熱ヒータへの電力供給を個別的に制御することも可能である。しかしながら、この場合、載置台本体６２内にかなり多くの数の最外周給電ラインを設けなければならない。例えば本発明において最外周抵抗加熱ヒータを４つのヒータ区分に区画した場合に必要な最外周給電ラインは４つであるのに対して、分離独立した４つの抵抗加熱ヒータを用いた場合に必要な最外周給電ラインは８つである。また、分離独立した複数の抵抗加熱ヒータを設けることも面倒である。本発明によれば、最外周抵抗加熱ヒータと最外周給電ラインを簡単に設置することができ、載置台本体の製造の手間およびコストを低く抑えることができる。なお、ヒータ制御部９２の負担は、分離独立した４つの抵抗加熱ヒータを用いた場合と、本発明のように最外周抵抗加熱ヒータを４つのヒータ区分に区画した場合とで特段の差異は無い。
　＜給電ラインがフローティング状態を含む場合＞
　先の図４及び図５で説明した各最外周給電ラインの電気的状態は、所定の電圧が印加された状態または電圧がゼロボルト（接地）の状態のいずれかであった。この２つの状態に加えて、フローティング状態（最外周給電ラインに何ら電圧を印加せず、かつ接地もせず、電気的に浮かせた状態）を含めてもよい。図６は最外周給電ラインをフローティング状態に設定することも含めた時の電力供給態様の一例を示す図であり、図中の「Ｆ」はフローティング状態になっていることを示しており、他は図４で既に説明したことと同じである。
　態様１１の場合は、１つの最外周給電ライン、例えば最外周給電ラインＬ１をフローティング状態にし、他のいずれか１つの最外周給電ライン、例えば最外周給電ラインＬ４に電圧を印加し、他の最外周給電ラインＬ２、Ｌ３をゼロボルトに設定している。　
　この場合には、ヒータ区分１００Ａ、１００Ｃ、１００Ｄに電流が流れ、ヒータ区分１００Ｂには電流が流れない。また、ここではヒータ区分１００Ａ、１００Ｄは直列接続された状態となっており、ヒータ区分１００Ａ、１００Ｄを流れる電流はヒータ区分１００Ｃに流れる電流の１／２となっている（１つのヒータ区分当たりの電力は１／４）。
　態様１２の場合は、１つの最外周給電ライン、例えば最外周給電ラインＬ１をフローティング状態にし、他のいずれか２つの最外周給電ライン、例えば最外周給電ラインＬ２、Ｌ４に電圧を印加し、他の最外周給電ラインＬ３の電位を０ボルトに設定している。この場合には、ヒータ区分１００Ｂ、１００Ｃに電流が流れ、ヒータ区分１００Ａ、１００Ｄには電流が流れない。
　態様１３の場合は、２つの最外周給電ライン、例えば最外周給電ラインＬ３、Ｌ４をフローティング状態にし、他のいずれか１つの最外周給電ライン、例えば最外周給電ラインＬ１に電圧を印加し、他の最外周給電ラインＬ２の電位を０ボルトに設定している。この場合には、全てのヒータ区分１００Ａ～１００Ｄに電流が流れる。ここでは、ヒータ区分１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄは電流供給に関与する最外周給電ラインＬ１、Ｌ２間において直列接続された状態となっており、ヒータ区分１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄを流れる電流はヒータ区分１００Ａに流れる電流の１／３となっている（１つのヒータ区分当たりの電力は１／９）。
　態様１４の場合は、２つの最外周給電ライン、例えば最外周給電ラインＬ１、Ｌ２をフローティング状態にし、他のいずれか１つの最外周給電ライン、例えば最外周給電ラインＬ３に電圧を印加し、他の最外周給電ラインＬ４の電位を０ボルトに設定している。この場合には、態様３と同様に全てのヒータ区分１００Ａ～１００Ｄに電流が流れる。そして、ここではヒータ区分１００Ｄ、１００Ａ、１００Ｂは電流供給に関与する最外周給電ラインＬ３、Ｌ４間において直列接続された状態となっており、ヒータ区分１００Ｄ、１００Ａ、１００Ｂを流れる電流はヒータ区分１００Ｃに流れる電流の１／３となっている（１つのヒータ区分当たりの電力は１／９）。
　態様１５の場合は、２つの最外周給電ライン、例えば最外周給電ラインＬ１、Ｌ３をフローティング状態にし、他のいずれか１つの最外周給電ライン、例えば最外周給電ラインＬ４に電圧を印加し、他の最外周給電ラインＬ２の電位をゼロボルトに設定している。
　この場合には、全てのヒータ区分１００Ａ～１００Ｄに電流が流れる。そして、ここでは電流供給に関与する最外周給電ラインＬ４、Ｌ２間においてヒータ区分１００Ａ、１００Ｄが直列接続された状態となり、またヒータ区分１００Ｂ、１００Ｃが直列接続された状態となっている。
　このように、上記態様１１～態様１５に示す各電力供給態様と図４に示す各電力供給態様とを組み合わせて時分割制御することにより、更に細かな温度制御を行うことが可能となる。なお、態様１１～態様１５は、フローティング状態に設定する最外周給電ラインの一例を示したに過ぎず、これに限定されない。
　すなわち、ここでは態様１１～態様１５までの５つの態様について代表的に示している。ヒータ区分１００Ａ～１００Ｄおよび最外周給電ラインＬ１～Ｌ４は回転対称性を有しているため、態様１１～態様１５に示す給電パターンを９０度ずつ回転させれば同様な給電パターンが現れるのは明らかである。
　＜最外周ゾーンの３分割＞
　上記実施形態においては、最外周ゾーンの抵抗加熱ヒータを偶数である４つに区分した場合を例にとって説明したが、これに限定されず、奇数、例えば３つに区分してもよい。図７及び図８は、このような場合を示す図であり、図７は最外周ゾーンの抵抗加熱ヒータを３つに区分した場合の模式図を示し、図８は最外周ゾーンを３区分した時の最外周給電ラインの状態と電力供給態様との関係を示す図である。なお、図８は、図４および図６と同じ要領で記載されている。
　図７に示すように、本実施形態では、３つの最外周給電ラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３を最外周抵抗加熱ヒータ１００に接続して、最外周抵抗加熱ヒータ１００をその周方向に沿って３つのヒータ区分１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃに区画している。
　この場合には、一例として図８に示すような電力供給態様を実現することができる。態様２１では、最外周給電ラインＬ１～Ｌ３の内のいずれか２つの最外周給電ライン、例えば最外周給電ラインＬ１、Ｌ３に電圧を印加し、最外周給電ラインＬ２の電位を０ボルトに設定している。すなわち、この場合には、選択された２つの隣り合うヒータ区分１００Ａ、１００Ｂに電流を流すことができる。この態様２１では、ヒータ区分１００Ａ、１００Ｂの部分のみを加熱することができる。
　態様２２では、最外周給電ラインＬ１～Ｌ３の内のいずれか２つの最外周給電ライン、例えば最外周給電ラインＬ１、Ｌ２に電圧を印加し、最外周給電ラインＬ３の電位を０ボルトに設定している。すなわち、この場合には、選択された２つの隣り合うヒータ区分１００Ｂ、１００Ｃに電流を流すことができる。この態様２２では、ヒータ区分１００Ｂ、１００Ｃの部分のみを加熱することができる。
　態様２３では、最外周給電ラインＬ１～Ｌ３の内のいずれか２つの最外周給電ライン、例えば最外周給電ラインＬ２、Ｌ３に電圧を印加し、最外周給電ラインＬ１の電位を０ボルトに設定している。すなわち、この場合には、選択された２つの隣り合うヒータ区分１００Ａ、１００Ｃに電流を流すことができる。この態様２３では、ヒータ区分１００Ａ、１００Ｃの部分のみを加熱することができる。
　態様２４では、最外周給電ラインＬ１～Ｌ３の内のいずれか１つの最外周給電ライン、例えば最外周給電ラインＬ１に電圧を印加し、最外周給電ラインＬ２、Ｌ３の電位を０ボルトに設定している。すなわち、この場合には、選択された一対の隣り合うヒータ区分１００Ａ、１００Ｃに電流を流すことができる。この態様２４では、ヒータ区分１００Ａ、１００Ｃの部分のみを加熱することができる。
　態様２４は、加熱するヒータ区分は態様２３と同じであるが、電流の方向が逆になっている。なお、最外周給電ラインＬ１に替えて他の１つの最外周給電ラインのみに電圧を印加することにより、態様２４と同様の電力供給パターンを得ることができることはあきらかである。
　態様２５では、フローティング状態（Ｆ）に設定する最外周給電ラインが含まれる場合の一例を示しており、最外周給電ラインＬ１～Ｌ３の内のいずれか１つの最外周給電ライン、例えば最外周給電ラインＬ１に電圧を印加し、最外周給電ラインＬ３の電位を０ボルトに設定していると共に、最外周給電ラインＬ２をフローティンング状態としている。すなわち、この場合には、全てのヒータ区分１００Ａ～１００Ｃに電流を流して加熱することができる。
　ただし、ここではヒータ区分１００Ａ、１００Ｂが電流供給に関与する最外周給電ラインＬ１、Ｌ３間において直列接続された状態になっており、ヒータ区分１００Ａ、１００Ｂを流れる電流は他のヒータ区分１００Ｃを流れる電流の１／２となっている（１つのヒータ区分当たりの電力は１／４）。なお、３つの給電ラインＬ１～Ｌ３の内のいずれか１つの最外周給電ラインに電圧を印加し、他の１つの最外周給電ラインをフローティング状態とすることにより、態様２５と同様の電流供給パターンが得られることは明らかである。
　なお、上記の各実施形態では、最外周抵抗加熱ヒータを３区分、或いは４区分に区画した。しかしながら、３以上の区分数ならば、奇数、偶数を限らずに、その区分数は特に限定されない。また、ここでは載置台本体６２を内周ゾーンと外周ゾーンの２つの加熱ゾーンに同心円状に分割した。しかしながら、載置台本体６２を３つ以上の加熱ゾーンに同心円状に分割してもよく、この場合にも最も外側の加熱ゾーンが最外周加熱ゾーンとなり、このゾーンに配設される抵抗加熱ヒータが最外周抵抗加熱ヒータとなって、その周方向に沿って複数のヒータ区分が区画される。また、上記の各実施形態では、最外周給電ラインＬ１～Ｌ４は、内周側ゾーンの抵抗加熱ヒータ９８を避けるようにして載置台本体６２の中心部まで延びていた。しかしながら、内周側ゾーンの抵抗加熱ヒータ９８と最外周抵抗加熱ヒータ１００とを、載置台本体６２の厚さ方向で、高さの異なる２つの面内に配置すれば、最外周給電ラインＬ１～Ｌ４を内周側ゾーンの抵抗加熱ヒータ９８のパターンを避けて通す必要はなくなり、設計の自由度を上げることができる。
　また、上記実施形態では、載置台構造が支柱６４を有していたが、支柱６４が無い載置台構造であってもよい。載置台本体６２の構成材料は、セラミック材および石英に限定されず、例えばアルミニウムやアルミニウム合金等の金属であってもよい。
　また、ここでは、印加電圧をパルス制御（デジタル的制御）したが、印加電圧の振幅を変化させるアナログ的制御を適用または併用することもできる。
　また、以上の実施形態では１つの電極を静電チャック用電極および下部電極として用いたが、静電チャック用の電極と下部電極とを別々に設けてもよい。また、本発明の処理装置は、上記で説明した平行平板型プラズマ処理装置に限定されず、他の膜種を成膜するための成膜装置およびエッチング装置等の、高周波やマイクロ波を用いた任意のプラズマ処理に適用することができる。　
　更に、本発明の処理装置は、プラズマを用いない処理装置、例えば熱ＣＶＤ成膜装置、熱酸化装置、アニール装置、改質装置等にも適用することができる。この場合には、下部電極は不必要となって設けられない。また、上記の説明では被処理体は半導体ウエハであったが、この半導体ウエハにはシリコン基板やＧａＡｓ、ＳｉＣ、ＧａＮなどの化合物半導体基板も含まれる。また、被処理体は、液晶表示装置に用いるガラス基板やセラミック材基板等の他の基板であってもよい。

Claims (13)

  1. 　処理容器内で被処理体に対して熱処理を施すために前記被処理体を載置するための載置台構造において、
    　上面に前記被処理体が載置されるとともに、同心状に複数の加熱ゾーンに区画された載置台本体と、
    　前記載置台本体内に設けられた複数の抵抗加熱ヒータであって、各加熱ヒータが前記加熱ゾーンの各々に対応して設けられている、複数の抵抗加熱ヒータと、
    　前記複数の抵抗加熱ヒータに電力を供給する複数の給電ラインであって、異なる加熱ゾーンの抵抗加熱ヒータが異なる給電ラインに接続されるように設けられている、複数の給電ラインと、
    　前記抵抗加熱ヒータに供給する電力を、加熱ゾーン毎に独立して制御することができるように設けられたヒータ制御部と、
    を備え、
    　前記複数の抵抗加熱ヒータは、前記複数の加熱ゾーンのうちの最外周の加熱ゾーンに配置された抵抗加熱ヒータである最外周抵抗加熱ヒータを含み、前記最外周抵抗加熱ヒータは前記最外周の加熱ゾーンの周方向に延びており、
    　前記複数の給電ラインは、前記最外周抵抗加熱ヒータに電力を供給するための複数の最外周給電ラインを含み、
    　前記最外周給電ラインは、前記最外周抵抗加熱ヒータの周方向の異なる複数の位置にそれぞれ接続され、これによって、前記最外周抵抗加熱ヒータが前記複数の位置を境界とする複数のヒータ区分に区画され、
    　前記ヒータ制御部は、前記各最外周給電ラインの電気的状態を個別に制御することができるように構成されている
    ことを特徴とする載置台構造。
  2. 　前記最外周抵抗加熱ヒータは前記最外周の加熱ゾーンの全周にわたって連続的に延びる無端ヒータであることを特徴とする、請求項１に記載の載置台構造。
  3. 　前記ヒータ制御部は、前記最外周抵抗加熱ヒータに対する複数の異なる電力供給態様を有しており、前記電力供給態様とは前記各最外周給電ラインの電気的状態の組合せであり、前記ヒータ制御部は、前記複数の電力供給態様を時分割制御により切り替えるように構成されていることを特徴とする、請求項１記載の載置台構造。
  4. 　前記最外周抵抗加熱ヒータは、偶数個のヒータ区分に区画されていることを特徴とする請求項１記載の載置台構造。
  5. 　前記ヒータ制御部は、前記最外周抵抗加熱ヒータの全てのヒータ区分に電流を流す電力供給態様を有していることを特徴とする請求項４記載の載置台構造。
  6. 　前記ヒータ制御部は、選択された２つの対向するヒータ区分に電流を流す電力供給態様を有していることを特徴とする請求項４記載の載置台構造。
  7. 　前記ヒータ制御部は、選択された２つの隣り合うヒータ区分に電流を流す電力供給態様を有していることを特徴とする請求項４記載の載置台構造。
  8. 　前記最外周抵抗加熱ヒータは、奇数個のヒータ区分に区画されていることを特徴とする請求項１記載の載置台構造。
  9. 　前記ヒータ制御部は、選択された２つの隣り合うヒータ区分に電流を流す電力供給態様を有していることを特徴とする請求項８記載の載置台構造。
  10. 　前記ヒータ制御部は、前記最外周給電ラインの内の選択された給電ラインをフローティング状態にする電力供給態様を有していることを特徴とする請求項３に記載の載置台構造。
  11. 　前記最外周抵抗加熱ヒータは３以上のヒータ区分に区画されていることを特徴とする請求項１に記載の載置台構造。
  12. 　前記載置台本体は、セラミック材または石英からなることを特徴とする請求項１に記載の載置台構造。
  13. 　被処理体に対して熱処理を施すための処理装置において、排気可能になされた処理容器と、被処理体を載置するために前記処理容器内に設けられた請求項１に記載の載置台構造と、前記処理容器内へガスを導入するガス導入手段と、を備えたことを特徴とする処理装置。
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