專利名稱：處理裝置和加熱器單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及處理裝置，特別涉及在載置臺中內(nèi)置有用于加熱被處理體的加熱器的
處理裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體處理中，多為一邊加熱硅基板、IXD基板等被處理體、一邊進(jìn)行化學(xué)氣相 沉積(CVD)處理。被處理體的加熱通常將被處理體載置在安裝有電阻加熱器(線狀或線圈 狀加熱器)的載置臺上進(jìn)行。即，通過利用加熱器從內(nèi)部加熱載置臺本身，來加熱載置在載 置臺上的被處理體。例如，在CVD裝置中，為了防止由于反應(yīng)性氣體引起的腐蝕以及為了提高發(fā)熱體 的溫度均勻性，采用由氮化鋁(AlN)等陶瓷材料形成載置臺、在該載置臺中埋入電阻加熱 加熱器的結(jié)構(gòu)。在通過加熱載置臺自身來加熱被處理體時(shí)，為了維持載置臺溫度的面內(nèi)均 勻性，在載置臺中安裝有多個(gè)加熱器，根據(jù)溫度分布來控制各個(gè)加熱器的加熱。(例如，參照 專利文獻(xiàn)1)另外，例如，在利用使用高頻生成的等離子體進(jìn)行處理的等離子體CVD裝置中，將 為了在載置臺的上方生成等離子體而用于施加高頻的電極與電阻加熱加熱器一起安裝在 陶瓷制的載置臺內(nèi)(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)1 日本特表2003-500827號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開平11-74064號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
在陶瓷材料中埋設(shè)有電阻加熱加熱器的載置臺，因加熱器的加熱引起的溫度差使 陶瓷材料中產(chǎn)生過大的內(nèi)部應(yīng)力，有時(shí)會發(fā)生陶瓷材料破裂的問題。例如，為了維持載置臺溫度的面內(nèi)均勻性，將載置臺在直徑方向分割成多個(gè)區(qū)域， 在各個(gè)區(qū)域中獨(dú)立設(shè)置加熱器來控制和調(diào)整載置臺的載置面的溫度。圖1是表示分割為內(nèi) 側(cè)區(qū)域和外側(cè)區(qū)域2個(gè)區(qū)域、在各區(qū)域內(nèi)獨(dú)立地設(shè)置加熱器時(shí)的加熱器的配置的平面圖。 圖2為將圖1所示的載置臺的局部放大的平面圖。載置臺2具有與晶片那樣的被處理體相一致的圓形的表面(載置面2a)，是在內(nèi)部 埋設(shè)有加熱器4的圓板形的陶瓷材料。載置臺在直徑方向被分割為多個(gè)區(qū)域(在圖1中分 割為內(nèi)側(cè)區(qū)域和外側(cè)區(qū)域2個(gè)區(qū)域)，對于每個(gè)區(qū)域，獨(dú)立設(shè)置有加熱器。設(shè)置在外側(cè)區(qū)域中的加熱器4a的兩端被配置在載置臺2的大致中央部位，加熱器 4a在半徑方向上向外側(cè)延伸后進(jìn)入外側(cè)區(qū)域，在外側(cè)區(qū)域內(nèi)折返而延伸出多個(gè)圓周形狀。 另外，設(shè)置在內(nèi)側(cè)區(qū)域中的加熱器4b的兩端也被配置在載置臺2的大致中央部位，在內(nèi)側(cè)區(qū)域內(nèi)折返而延伸出多個(gè)圓周形狀。另外，在圖1中，加熱器畫成線狀，但實(shí)際上是緊密地 卷起的線圈狀。在將作為被處理體的晶片載置在圖1所示的載置臺2上并對其進(jìn)行加熱時(shí)，呈現(xiàn) 外側(cè)區(qū)域比內(nèi)側(cè)區(qū)域溫度低的趨勢。這是由于熱量從內(nèi)側(cè)向外側(cè)(溫度低的一側(cè))散發(fā)。 因此，有時(shí)需要比內(nèi)側(cè)區(qū)域更強(qiáng)地對外側(cè)區(qū)域進(jìn)行加熱。在這種情況下，在載置臺2的內(nèi)側(cè) 區(qū)域與外側(cè)區(qū)域之間產(chǎn)生溫度差，在邊界附近(用點(diǎn)畫線表示)產(chǎn)生溫度梯度。若該溫度 梯度大于作為載置臺2的材料的陶瓷材料的容許溫度梯度，則陶瓷材料內(nèi)部產(chǎn)生過大的內(nèi) 部應(yīng)力(由溫度差引起的熱應(yīng)力)，有時(shí)會從加工陶瓷材料時(shí)形成的微小缺損開始，在載置 臺中產(chǎn)生破裂。陶瓷材料的膨脹率小，對溫度差特別敏感，所以由安裝有加熱器的陶瓷材料 形成的載置臺的破裂是必須解決的課題。另外，在等離子體處理裝置中采用上述的載置臺時(shí)，有時(shí)會將電極與加熱器一起 埋設(shè)在載置臺中。電極用于向載置臺上方的空間施加等離子體生成用的高頻，電極通常設(shè) 置在載置臺內(nèi)部加熱器的上側(cè)(接近載置面的一側(cè))。作為形成電極的材料，例如，在載置 臺由氮化鋁(AlN)之類的陶瓷材料形成時(shí)，大多采用熱膨脹系數(shù)與AlN接近的鉬(Mo)。電 極可以是圓板形或金屬箔形，有時(shí)也形成為易于埋設(shè)在陶瓷材料中的網(wǎng)眼(mesh)形。圖4是表示埋設(shè)有電極6的以往的載置臺2A的簡要結(jié)構(gòu)的截面圖。在載置臺2A 的背面?zhèn)鹊闹醒氩糠?，安裝有用于支撐載置臺2A并將其固定在處理容器中的支撐部件8。
在載置臺2A中，在陶瓷材料中埋設(shè)有金屬制的電極6的部分，由于陶瓷材料通過 電極6增強(qiáng)而不易變形。在此，設(shè)載置臺2A表面?zhèn)鹊臏囟葹門l、背面?zhèn)鹊臏囟葹門2時(shí)，T2 有時(shí)比Tl大(T1<T21)。例如，載置臺的背面朝向處理腔室的底面，從載置臺的背面放出 的輻射熱在處理腔室的底面反射后再次回到載置臺的背面時(shí)，Τ2會大于Tl。在這樣的情況 下，由于載置臺2Α表面與背面的溫度差，載置臺2Α中會產(chǎn)生如圖5那樣彎曲變形的內(nèi)部應(yīng) 力。有可能產(chǎn)生載置臺的中央部附近(安裝支撐部件的部分附近)由于這樣的內(nèi)部應(yīng)力而 發(fā)生破裂的問題。本發(fā)明的總體目的是提供一種解決了上述問題的改良后的有用的處理裝置。本發(fā)明的更具體的目的是提供一種具有可防止由于埋設(shè)的加熱器的加熱而產(chǎn)生 破裂的載置臺的處理裝置、以及一種設(shè)置在處理裝置中的加熱器單元。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種處理裝置，一邊加熱被處理 體一邊進(jìn)行處理，其特征在于，包括處理容器；配置在該處理容器內(nèi)，載置上述被處理體 的載置臺；和埋設(shè)在該載置臺內(nèi)，用于通過加熱上述載置臺而加熱被載置的上述被處理體 的多個(gè)加熱器，其中，上述載置臺具有多個(gè)區(qū)域，在該多個(gè)區(qū)域的每個(gè)內(nèi)，獨(dú)立地埋設(shè)有上 述多個(gè)加熱器中的一個(gè)，埋設(shè)在相鄰區(qū)域中的一方中的上述加熱器，具有延伸至該相鄰區(qū) 域中的另一方的區(qū)域內(nèi)的部分，埋設(shè)在相鄰區(qū)域中的上述另一方的區(qū)域中的上述加熱器， 具有延伸至上述相鄰區(qū)域中的上述一方的區(qū)域內(nèi)的部分。在上述處理裝置中，優(yōu)選上述相鄰區(qū)域的2個(gè)加熱器的至少一部分，一邊保持相 互接近但不接觸的位置關(guān)系，一邊在上述相鄰區(qū)域之間往復(fù)延伸。另外，優(yōu)選上述載置臺 為圓板形狀，上述多個(gè)區(qū)域?yàn)檠剌d置臺直徑方向被分割成的同心圓形的區(qū)域，該同心圓形 的區(qū)域的相鄰區(qū)域中，埋設(shè)在外側(cè)區(qū)域中的加熱器與埋設(shè)在內(nèi)側(cè)區(qū)域中的加熱器，在該外 側(cè)區(qū)域與該內(nèi)側(cè)區(qū)域之間的邊界附近具有相互交錯(cuò)的部分。載置臺的形狀可以是四邊形(正方形、長方形)或多邊形。另外，在上述處理裝置中，優(yōu)選上述載置臺由陶瓷材料構(gòu)成、上述加熱器為線狀或 線圈狀的電阻加熱用金屬。優(yōu)選上述陶瓷材料選自AlN、Al203、SiC和SiO。另外，優(yōu)選上述 加熱器為印刷圖案加熱器(printpattern heater)。另外，優(yōu)選上述電阻加熱用金屬是選自 鉬、釩、鉻、錳、鈮、鉭、鎳、鎢的單質(zhì)和它們的合金中的金屬。另外，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種加熱器單元，用于對被處理體進(jìn)行加熱， 其特征在于該加熱器單元具有多個(gè)區(qū)域，在該多個(gè)區(qū)域的每個(gè)中獨(dú)立地埋設(shè)有加熱器，埋 設(shè)在相鄰區(qū)域中的一方中的上述加熱器，具有延伸至該相鄰區(qū)域中的另一方的區(qū)域內(nèi)的部 分，埋設(shè)在上述相鄰區(qū)域中的上述另一方的區(qū)域內(nèi)的上述加熱器，具有延伸至上述相鄰區(qū) 域中的上述一方的區(qū)域內(nèi)的部分。另外，根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種處理裝置，一邊加熱被處理體一邊進(jìn)行處 理，其特征在于，包括處理容器；配置在該處理容器內(nèi)，載置上述被處理體的載置臺；和埋 設(shè)在該載置臺內(nèi)，用于通過加熱上述載置臺而加熱被載置的上述被處理體的加熱器，其中， 上述加熱器被配置在上述載置臺的表面與背面之間的中央，沿著該表面埋設(shè)有電極，沿著 該背面埋設(shè)有由與該電極相同的材料形成的增強(qiáng)部件。
在上述處理裝置中，優(yōu)選上述電極與上述增強(qiáng)部件以成為相同電位的方式連接。 另外，優(yōu)選沿著上述載置臺的側(cè)面埋設(shè)有由與上述電極相同的材料形成的側(cè)面增強(qiáng)部件。 另外，優(yōu)選上述載置臺由陶瓷材料構(gòu)成，上述加熱器為線狀或線圈狀的電阻加熱用金屬， 上述電極和上述增強(qiáng)部件由金屬網(wǎng)眼形成。優(yōu)選上述陶瓷材料選自AlN、Al203、SiC和SiO。 另外，優(yōu)選上述電阻加熱用金屬和上述金屬網(wǎng)眼選自鉬、釩、鉻、錳、鈮、鉭、鎳、鎢的單質(zhì)和 它們的合金。另外，根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種加熱器單元，用于加熱被處理體，其特征 在于，該加熱器單元具有載置上述被處理體的表面和該表面的相反側(cè)的背面，包括配置在 該表面與該背面之間中央的加熱器；沿著上述表面埋設(shè)的電極；和沿著上述背面埋設(shè)，由 與該電極相同的材料形成的增強(qiáng)部件。上述本發(fā)明的處理裝置，即使在將載置臺分割為多個(gè)區(qū)域獨(dú)立進(jìn)行溫度控制的情 況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)由各區(qū)域的溫度差引起的載置臺破裂的發(fā)生被抑制的載置臺以及具有這 樣的載置臺的處理裝置。因?yàn)樯鲜龅妮d置臺作為用于加熱被處理體的加熱器而起作用，所 以，作為載置臺單體，可以作為處理裝置用的加熱器單元來形成。另外，通過使用在載置臺的背面?zhèn)嚷裨O(shè)有增強(qiáng)部件的載置臺，能夠?qū)崿F(xiàn)具有由于 載置臺表面和背面的溫度差引起的基座的彎曲變形或破裂的發(fā)生被抑制的載置臺的處理 裝置。在此，因?yàn)樯鲜龅妮d置臺作為用于加熱晶片的加熱器而起作用，所以，作為載置臺單 體，可以作為處理裝置用的加熱器單元來形成。本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，通過參照附圖閱讀以下的詳細(xì)說明將更加明確。


圖1是表示現(xiàn)有的載置臺的平面圖。圖2是圖1所示的載置臺的局部放大圖。圖3是表示埋設(shè)在圖1所示的載置臺內(nèi)的加熱器的溫度分布的圖。
圖4是表示現(xiàn)有的載置臺的另一例子的截面圖。圖5是用于說明圖4所示的載置臺的變形例的圖。圖6是本發(fā)明使用的處理裝置的截面圖。圖7是設(shè)置有本發(fā)明第一實(shí)施例的加熱器的載置臺的平面圖。圖8是圖7所示的載置臺的局部放大圖。圖9是表示埋設(shè)在圖7所示的載置臺內(nèi)的加熱器的溫度分布的圖。圖10是設(shè)置有本發(fā)明第二實(shí)施例的加熱器的載置臺的截面圖。
圖11是用于說明圖10所示的載置臺的變形例的圖。圖12是表示圖10所示的載置臺的變形例的局部斷面圖。符號說明3TiN成膜裝置31腔室32、32A、32B 基座32Aa 外側(cè)區(qū)域32Ab內(nèi)側(cè)區(qū)域35、35Aa、35Ab 加熱器35Aai,35Aa2, SSAb1^SAb2 加熱器的部分40噴頭50氣體供給機(jī)構(gòu)69晶片支撐銷W晶片
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。首先，參照圖6，對作為為了實(shí)施本發(fā)明而使用的處理裝置的一個(gè)例子的CVD成膜 裝置進(jìn)行說明。圖6是表示能夠應(yīng)用本發(fā)明的成膜裝置的截面圖。圖6所示的CVD成膜裝 置是用于在作為被處理體的晶片W上形成TiN膜的裝置，以下稱為TiN成膜裝置。另外，本 發(fā)明涉及在TiN成膜裝置內(nèi)載置晶片的載置臺，特別涉及安裝有加熱器、對晶片進(jìn)行加熱 的結(jié)構(gòu)的載置臺。但是，本發(fā)明并不限于TiN成膜裝置那樣的CVD處理裝置或等離子體CVD 成膜裝置，也能夠應(yīng)用于具有安裝有加熱器的載置臺的其他各種各樣的處理裝置。圖6所示的TiN成膜裝置3具有氣密地構(gòu)成的大致圓筒形的作為處理容器的腔室 31，作為用于水平地支撐作為被處理體的晶片W的載置臺，基座32在由設(shè)置在其中央下部 的圓筒形支撐部件33支撐的狀態(tài)下被配置在腔室31中。在基座32的外邊緣部，設(shè)置有用 于引導(dǎo)晶片W的導(dǎo)向環(huán)34。另外，在基座32內(nèi)埋設(shè)有加熱器35，通過由加熱器電源36向 該加熱器35供電，能夠?qū)⒕琖加熱至規(guī)定的溫度?；?2例如由AlN等陶瓷材料形成， 加熱器35以埋設(shè)在陶瓷材料中的狀態(tài)構(gòu)成陶瓷加熱器。在腔室31的頂壁31a上，隔著絕緣材料39設(shè)置有噴頭40。該噴頭40由上段塊 體40a、中段塊體40b和下段塊體40c構(gòu)成。在下段塊體40c中，交替地形成有噴出氣體的 噴出孔47和48。在上段塊體40a的上面形成有第一氣體導(dǎo)入口 41和第二氣體導(dǎo)入口 42。在上段塊體40a中，從第一氣體導(dǎo)入口 41分支出多個(gè)氣體通路43。在中段塊體40b中形成 有氣體通路45，上述氣體通路43通過水平延伸的連通管路43a與這些氣體通路45連通。 并且，該氣體通路45與下段塊體40c的噴出孔47連通。另外，在上段塊體40a中，從第二 氣體導(dǎo)入口 42分支出多個(gè)氣體通路44。在中段塊體40b中形成有氣體通路46，上述氣體 通路44與這些氣體通路46連通。該氣體通路46與在中段塊體40b內(nèi)水平延伸的連通管 路46a連接，該連通管路46a與下段塊體40c的多個(gè)噴出孔48連通。上述第一和第二氣體 導(dǎo)入口 41、42與氣體供給機(jī)構(gòu)50的氣體管線連接。氣體供給機(jī)構(gòu)50具有供給作為清洗氣體(cleaning gas)的ClF3氣體的ClF3氣 體供給源51、供給作為含Ti氣體的TiCl4氣體的TiCl4氣體供給源52、供給N2氣體的第一 N2氣體供給源53和第二 N2氣體供給源55、以及供給NH3氣體的NH3氣體供給源54。
ClF3氣體供給源51與ClF3氣體供給管線56連接，TiCl4氣體供給源52與TiCl4 氣體供給管線57連接，第一 N2氣體供給源53與第一 N2氣體供給管線58連接，NH3氣體供 給源54與NH3氣體供給管線59連接，第二 N2氣體供給源55與第二 N2氣體供給管線60連 接。各氣體供給管線中，設(shè)置有質(zhì)量流量控制器62以及位于質(zhì)量流量控制器62兩側(cè)的2個(gè) 閥門61。從TiCl4氣體供給源52延伸的TiCl4氣體供給管線57與上述第一氣體導(dǎo)入口 41 連接，從ClF3氣體供給源51延伸的ClF3氣體供給管線56和從第一 N2氣體供給源53延伸 的第一 N2氣體供給管線58與該TiCl4氣體供給管線57連接。另外，從NH3氣體供給源54 延伸的NH3氣體供給管線59與上述第二氣體導(dǎo)入口 42連接，從第二 N2氣體供給源55延伸 的第二 N2氣體供給管線60與該NH3氣體供給管線59連接。在成膜處理時(shí)，來自TiCl4氣體供給源52的TiCl4氣體與來自第一 N2氣體供給源 53的N2氣體一起通過TiCl4氣體供給管線57從噴頭40的第一氣體導(dǎo)入口 41到達(dá)噴頭40 內(nèi)，經(jīng)過氣體通路43、45從噴出孔47向腔室31內(nèi)噴出。另一方面，來自NH3氣體供給源54 的NH3氣體與來自第二 N2氣體供給源55的N2氣體一起通過NH3氣體供給管線59從噴頭 40的第二氣體導(dǎo)入口 42到達(dá)噴頭40內(nèi)，經(jīng)過氣體通路44、46從噴出孔48向腔室31內(nèi)噴 出。即，噴頭40是將TiCl4氣體與NH3氣體完全獨(dú)立地供給腔室31內(nèi)的后混合型，它們在 噴出后混合，發(fā)生反應(yīng)。高頻電源64通過匹配器63與噴頭40連接，根據(jù)需要從該高頻電源64向噴頭40 供給高頻電力。通常不需要該高頻電源64，在要提高成膜反應(yīng)的反應(yīng)性時(shí)，通過從高頻電源 64供給高頻電力，能夠?qū)⑼ㄟ^噴頭40供給到腔室31內(nèi)的氣體等離子體化并進(jìn)行成膜。在腔室31的底壁31b的中央部形成有圓形的孔65，在底壁31b上以覆蓋該孔65 的方式設(shè)置有向下方突出的排氣室66。排氣管67與排氣室66的側(cè)面連接，排氣裝置68與 該排氣管67連接。通過使該排氣裝置68動作，能夠?qū)⑶皇?1內(nèi)減壓至規(guī)定的真空度。在作為載置臺起作用的基座32中，用于支撐晶片W并使其升降的3根(圖中僅顯 示2根)晶片支撐銷69相對于基座32的表面能夠突出和沒入地設(shè)置，這些晶片支撐銷69 被固定在支撐板70上。晶片支撐銷69利用氣缸等驅(qū)動機(jī)構(gòu)71通過支撐板70進(jìn)行升降。另外，在腔室31的側(cè)壁上，設(shè)置有用于搬入搬出晶片W的搬入搬出口 72和開關(guān)該 搬入搬出口 72的閘閥73。在上述結(jié)構(gòu)的TiN成膜裝置3中，在將晶片W載置在作為載置臺的基座32上的狀 態(tài)下，向基座32的加熱器35供電，一邊對基座32進(jìn)行加熱一邊對晶片W進(jìn)行CVD處理，在晶片W上生成TiN膜。該CVD處理時(shí)晶片W的加熱溫度為例如400 700°C左右，通過將基座32自身加熱至400 700°C左右，可將載置的晶片W加熱至350 650°C左右。另外，在成膜時(shí)，不一定需要從高頻電源64供給高頻電力從而將氣體等離子體 化，但為了提高反應(yīng)性，可以通過高頻電力將氣體等離子體化。在這種情況下，例如，可以供 給450kHz 60MHz、200 1000W左右的高頻電力。此時(shí)，因?yàn)闅怏w的反應(yīng)性高，所以晶片 W的溫度設(shè)為300 700°C。下面，對本發(fā)明的第一實(shí)施例的加熱器單元進(jìn)行說明。本發(fā)明的加熱器單元的特 征在于在作為上述處理裝置的載置臺的基座32內(nèi)埋設(shè)的加熱器35的配置。圖7為表示 作為本發(fā)明的加熱器單元的基座32A的平面圖，以透視的狀態(tài)顯示其內(nèi)部的加熱器35A。基座324形成為由411々1203、5比、510等陶瓷材料構(gòu)成的圓板狀部件。基座32A 在其直徑方向被分割為外側(cè)區(qū)域32Aa和內(nèi)側(cè)區(qū)域32Ab兩部分，在各區(qū)域內(nèi)，獨(dú)立埋設(shè)有加 熱器35Aa和35Ab。作為各加熱器35Aa和35Ab的材料，可以使用電阻加熱用金屬，例如鉬、 釩、鉻、錳、鈮、鉭、鎳、鎢的單質(zhì)，或它們的合金。各加熱器35Aa和35Ab的兩端配置在基座的大致中央部分，與在中空的支撐部件 33內(nèi)部延伸的供電線連接。于是，從加熱器電源36通過供電線對各加熱器35Aa和35Ab獨(dú) 立地供給電力。因此，能夠獨(dú)立地控制基座32A的外側(cè)區(qū)域32Aa與內(nèi)側(cè)區(qū)域32Ab各自的溫度。在此，在本實(shí)施例中，設(shè)置在外側(cè)區(qū)域32Aa中的加熱器35Aa具有外側(cè)的圓周形的 部分35Α 和內(nèi)側(cè)的彎曲成梳齒形的部分35Aa2。另外，設(shè)置在內(nèi)側(cè)區(qū)域32Ab中的加熱器 35Ab具有內(nèi)側(cè)的圓周形的部分35Abi和外側(cè)的彎曲成梳齒形的部分35Ab2。對基座32A這樣的圓板狀部件進(jìn)行加熱時(shí)，與中央部分相比，周圍部分(特別是外 周邊部分)每單位體積的表面積(熱的立體角)大，所以周圍部分輻射放出的熱比中央部 分多。因此，周圍部分因?yàn)榉懦龈嗟臒崃慷鋮s，因而需要比內(nèi)側(cè)區(qū)域32Ab更強(qiáng)地對外 側(cè)區(qū)域32Aa進(jìn)行加熱。由于外側(cè)區(qū)域32Aa比內(nèi)側(cè)區(qū)域32Ab更強(qiáng)地被加熱，所以在外側(cè)區(qū) 域32Aa與內(nèi)側(cè)區(qū)域32Ab之間產(chǎn)生溫度差。若該溫度差大，則在外側(cè)區(qū)域32Aa與內(nèi)側(cè)區(qū)域 32Ab之間的部分產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力，在該部分有時(shí)會產(chǎn)生基座32A破裂的問題。因此，在本實(shí)施例中，在外側(cè)區(qū)域32Aa與內(nèi)側(cè)區(qū)域32Ab的邊界附近，如圖7和圖 8所示，將外側(cè)區(qū)域32Aa的加熱器35Aa的一部分35Aa2與內(nèi)側(cè)區(qū)域32Ab的加熱器35Ab的 一部分35Ab2配置成相互交錯(cuò)的形狀。在圖7和圖8所示的例子中，外側(cè)區(qū)域32Aa的加熱 器35Aa的一部分35Aa2與內(nèi)側(cè)區(qū)域32Ab的加熱器35Ab的一部分35Ab2彎曲成正弦波形 狀、并相互并行地設(shè)置。由此，在外側(cè)區(qū)域32Aa與內(nèi)側(cè)區(qū)域32Ab的邊界附近，即使加熱器 35Aa的溫度被設(shè)定/控制為高于加熱器35Ab的溫度時(shí)，如圖9所示，也能緩和邊界附近的 溫度梯度。另外，外側(cè)區(qū)域32Aa的加熱器35Aa的一部分35Aa2與內(nèi)側(cè)區(qū)域32Ab的加熱器 35Ab的一部分35々132可以設(shè)置在基座32A內(nèi)的同一平面內(nèi)，或者也可以設(shè)置在不同的平面 上(即，在基座32A的厚度方向上不同的位置上)?；膬?nèi)部應(yīng)力(熱應(yīng)力)依賴于溫度梯度(溫度差)，溫度梯度越大，內(nèi)部應(yīng)力 越大。因此，通過緩和溫度梯度，能夠降低內(nèi)部應(yīng)力，其結(jié)果，可以抑制由于內(nèi)部應(yīng)力引起的 基座32A的破裂的發(fā)生。在圖9中，實(shí)線表示由本實(shí)施例的加熱器的形狀得到的基座32A 的溫度梯度，點(diǎn)線表示由以往的加熱器的形狀/配置而得到的溫度梯度。
在上述的實(shí)施例中，加熱器35Aa、35Ab為線狀或線圈狀的電阻加熱線加熱器 (wire heater)，也可以采用使用印刷電路技術(shù)形成的印刷加熱器(print heater)。由此， 能夠容易地形成這些加熱器的一部分35Aa2、35Ab2相互交錯(cuò)的形狀(接近但不接觸的位置 關(guān)系)。如以上所述，通過使用上述實(shí)施例的基座32A，在將基座分割成多個(gè)區(qū)域、獨(dú)立地 進(jìn)行溫度控制時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)由各區(qū)域的溫度差產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力而引起的基座破裂的發(fā)生被 抑制的載置臺和具有這樣的載置臺的處理裝置。在此，由于上述的基座或載置臺作為用于 加熱晶片的加熱器而起作用，所以，作為載置臺單體，可以作為處理裝置用的加熱器單元來 形成。接下來，對本發(fā)明的第二實(shí)施例的加熱器單元進(jìn)行說明。本發(fā)明的第二實(shí)施例的 加熱器單元，是在上述的作為載置臺的基座32的表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)葍蓚?cè)埋設(shè)有電極的加熱 器單元。圖10是表示作為將本發(fā)明第二實(shí)施例的加熱器單元設(shè)置在處理裝置的腔室內(nèi)的 載置臺的基座32B的截面圖。圖10所示的基座32B，在圓板形的陶瓷材料中埋設(shè)有加熱器35。加熱器35配置 在基座32B的厚度方向的大致中央。另外，網(wǎng)眼形的電極80A埋設(shè)在基座32B的表面(載 置面)32Β 的附近。由與電極80A相同的材料形成為大致相同形狀的增強(qiáng)部件80B埋設(shè) 在基座32B的背面32Ba2的附近。處理裝置為等離子體CVD裝置時(shí)，表面?zhèn)鹊碾姌O80A作 為等離子體生成用的電極而起作用。此時(shí)，電極80A被設(shè)定為接地電位。
另一方面，增強(qiáng)部件80B不需要作為電極起作用，而是作為基座32B的增強(qiáng)部件發(fā) 揮作用。即，電極80A和增強(qiáng)部件80B由鉬等的金屬網(wǎng)眼形成，埋設(shè)在陶瓷材料中后，與復(fù) 合材料同樣地作為緩和陶瓷材料內(nèi)部應(yīng)力的增強(qiáng)部件起作用。另外，作為形成電極80A和 增強(qiáng)部件80B的金屬網(wǎng)眼的材料，除了鉬以外，還可以使用釩、鉻、錳、鈮、鉭、鎢的單質(zhì)或它 們的合金。像以往那樣在基座的表面32Β 一側(cè)僅埋設(shè)電極80A的情況下，只有表面?zhèn)瘸蔀?被增強(qiáng)的狀態(tài)，表面和背面的強(qiáng)度和熱膨脹不同。由此，由于基座的加熱而引起的內(nèi)部應(yīng)力 在表側(cè)和背側(cè)也不同，以致產(chǎn)生使基座彎曲的應(yīng)力。但是，如本實(shí)施例那樣，通過在基座32B 的表側(cè)和背側(cè)，以大致對稱的方式埋設(shè)電極80A和增強(qiáng)部件80B，使基座32B彎曲的應(yīng)力的 產(chǎn)生得到抑制。即，基座32B被加熱時(shí)，如圖11所示僅沿直徑方向膨脹。因此，可以抑制由 于加熱器35的加熱產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力所引起的基座破裂的發(fā)生。另外，增強(qiáng)部件80B不需要作為電極起作用，但通過使其與電極80A同樣地成為接 地電位，能夠得到將基座32內(nèi)部(加熱器35)屏蔽的效果。例如，來自等離子發(fā)生部位的 噪聲在腔室的底部反射后入射到基座32B的背面時(shí)，因?yàn)閷⑵淦帘危钥梢苑乐乖肼暤?侵入。另外，如圖12所示，通過在基座32B的側(cè)面附近也埋設(shè)側(cè)面增強(qiáng)部件80C并使其成 為接地電位，能夠?qū)⒒鶅?nèi)部完全屏蔽。利用上述的屏蔽效果，可以防止RF噪聲進(jìn)入基座 內(nèi)的TC和加熱器中。RF噪聲進(jìn)入基座內(nèi)的TC和加熱器中后，會引起加熱器控制電路的誤 操作，或者加熱器中流動過電流而導(dǎo)致加熱器控制電路破損或發(fā)生故障，利用上述增強(qiáng)部 件的屏蔽效果，能夠防止噪聲進(jìn)入從而保護(hù)加熱器控制電路。如以上所述，通過使用上述實(shí)施例的基座32B，能夠?qū)崿F(xiàn)由于基座表面和背面的溫 度差引起的基座的彎曲變形或破裂的發(fā)生被抑制的載置臺以及具有這樣的載置臺的處理裝置。在此，因?yàn)樯鲜龌蜉d置臺作為用于對晶片進(jìn)行加熱的加熱器起作用，所以，作為 載置臺單體，可以作為處理裝置用的加熱器單元來形成。本發(fā)明不限于具體公開的實(shí)施例，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種各樣的變形例 和改良例。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明能夠應(yīng)用于處理裝置，特別是在載置臺中內(nèi)置有用于加熱被處理體的加熱器的處理裝置。
權(quán)利要求
一種處理裝置，一邊加熱被處理體一邊進(jìn)行處理，其特征在于，包括處理容器；配置在該處理容器內(nèi)，載置所述被處理體的載置臺；和埋設(shè)在該載置臺內(nèi)，用于通過加熱所述載置臺而加熱被載置的所述被處理體的加熱器，所述加熱器被配置在所述載置臺的表面與背面之間的中央，沿著該表面埋設(shè)有電極，沿著該背面埋設(shè)有由與該電極相同的材料形成的增強(qiáng)部件。
2.如權(quán)利要求1所述的處理裝置，其特征在于 所述電極與所述增強(qiáng)部件以成為相同電位的方式連接。
3.如權(quán)利要求1所述的處理裝置，其特征在于沿著所述載置臺的側(cè)面埋設(shè)有由與所述電極相同的材料形成的側(cè)面增強(qiáng)部件。
4.如權(quán)利要求1所述的處理裝置，其特征在于所述載置臺由陶瓷材料構(gòu)成，所述加熱器為線狀或線圈狀的電阻加熱用金屬，所述電 極和所述增強(qiáng)部件由金屬網(wǎng)眼形成。
5.如權(quán)利要求4所述的處理裝置，其特征在于 所述陶瓷材料選自A1N、A1203、SiC和SiO2。
6.如權(quán)利要求4所述的處理裝置，其特征在于所述電阻加熱用金屬和所述金屬網(wǎng)眼選自鉬、釩、鉻、錳、鈮、鉭、鎳、鎢的單質(zhì)和它們的合金。
7. 一種加熱器單元，用于加熱被處理體，其特征在于該加熱器單元具有載置所述被處理體的表面和該表面的相反側(cè)的背面， 包括配置在該表面與該背面之間中央的加熱器；沿著所述表面埋設(shè)的電極；和沿著 所述背面埋設(shè)，由與該電極相同的材料形成的增強(qiáng)部件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種處理裝置和加熱器單元，該處理裝置的特征在于，一邊加熱被處理體一邊進(jìn)行處理，該處理裝置包括處理容器；配置在該處理容器內(nèi)，載置所述被處理體的載置臺；和埋設(shè)在該載置臺內(nèi)，用于通過加熱所述載置臺而加熱被載置的所述被處理體的加熱器，所述加熱器被配置在所述載置臺的表面與背面之間的中央，沿著該表面埋設(shè)有電極，沿著該背面埋設(shè)有由與該電極相同的材料形成的增強(qiáng)部件。
文檔編號C23C16/46GK101818336SQ201010157610
公開日2010年9月1日 申請日期2005年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月5日
發(fā)明者多田國弘, 村上誠志 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社