專利名稱：載置臺構(gòu)造和處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶片等的被處理體的處理裝置和載置臺構(gòu)造。
背景技術(shù)：
一般在半導(dǎo)體集成電路的制造過程中，需要對半導(dǎo)體晶片等的被處理體反復(fù)實 施成膜處理、蝕刻處理、熱處理、改質(zhì)處理、結(jié)晶化處理等各種單片處理，以形成期望 的集成電路。在進行上述各種處理時，根據(jù)其處理的種類將必要的處理氣體分別導(dǎo)入到 處理容器內(nèi)，例如在進行成膜處理時將成膜氣體和鹵素氣體分別導(dǎo)入到處理容器內(nèi)，在 進行改質(zhì)處理時將臭氧氣體等分別導(dǎo)入到處理容器內(nèi)，在進行結(jié)晶化處理時將N2氣體等 不活潑性氣體和O2氣體等分別導(dǎo)入到處理容器內(nèi)。以對半導(dǎo)體晶片逐個進行熱處理的單片式處理裝置為例進行說明，在能夠抽真 空的處理容器內(nèi)設(shè)置有例如內(nèi)置有電阻加熱器的載置臺，在其上表面載置半導(dǎo)體晶片， 在以規(guī)定的溫度(例如100°c 1000°C )加熱的狀態(tài)下流入規(guī)定的處理氣體，使用等離子 體或者不使用等離子體而在規(guī)定的工序條件下對半導(dǎo)體晶片實施各種熱處理(專利文獻 1 4)。因此，對于處理容器內(nèi)的部件，要求它們具有對它們進行加熱的耐熱性和即便 暴露在處理氣體中也不會腐蝕的耐腐蝕性。然而，在使用等離子體處理被處理晶片的處理裝置中，關(guān)于載置半導(dǎo)體晶片的 載置臺構(gòu)造，一般使其具有耐熱性耐腐蝕性并且從防止金屬沾污等金屬污染的必要性出 發(fā)，例如在AlN等陶瓷材料中埋入作為發(fā)熱體的電阻加熱器在高溫下一體燒制而制成 載置臺主體并且在其上表面設(shè)置埋入用于形成下部電極等的電機的熱分散板而形成載置 臺。此外，在另外的工序中同樣燒制陶瓷材料等形成支柱，例如利用熱擴散結(jié)合將上述 載置臺側(cè)和上述支柱熔接在一起而一體化來制造載置臺結(jié)構(gòu)。這種一體成形的載置臺結(jié) 構(gòu)立起設(shè)置在處理容器內(nèi)的底部。此外，有時也可以取代上述陶瓷材料而是用具有耐熱 耐腐蝕性此外熱伸縮少的石英玻璃。此處，對現(xiàn)有的載置臺構(gòu)造的一個例子進行說明。圖6是現(xiàn)有的載置臺構(gòu)造的 一個例子的截面圖。該載置臺構(gòu)造被設(shè)置在能夠進行真空排氣的處理容器內(nèi)，如圖6所 示，該載置臺構(gòu)造具有圓板狀的載置臺2。具體而言，上述載置臺2包括例如埋入有 加熱器等加熱部件6的例如石英或者陶瓷材料等構(gòu)成的載置臺主體8 ；和在內(nèi)部埋入有電 極10的例如由陶瓷材料構(gòu)成的薄的熱分散板12，在該熱分散板12上載置半導(dǎo)體晶片W 以對半導(dǎo)體晶片W進行加熱。在該載置臺2的下面的中央部例如利用熱擴散接合而接合 有相同的例如由AlN等陶瓷材料構(gòu)成的圓筒狀的支柱4而一體化。因此，兩者利用熱擴散接合部5而氣密地接合。其中，有時也使用螺栓將載置 臺2和支柱4連結(jié)在起來。此處，對于上述載置臺2的尺寸，例如當(dāng)半導(dǎo)體晶片的尺寸 在300mm時，直徑為350mm左右。上述支柱4的下端部利用固定塊15而被固定在容器底部14，由此成為立起狀 態(tài)。在上述圓筒狀的支柱4內(nèi)，設(shè)置有其上端經(jīng)由連接端子16而連接在上述加熱機構(gòu)6上的加熱器供電部件20，該加熱器供電部件20的下端部側(cè)經(jīng)由絕緣部件22向下方貫通容 器底部而向外伸出。此外，上述電極10經(jīng)由連接端子24而連接在電極供電部件26上， 該電極供電部件26插通在支柱4內(nèi)，其下端部向下方貫通絕緣部件22而向外部伸出。然后，向上述支柱4內(nèi)供給作為不活潑性氣體的例如N2氣體。由此，能夠防止 處理氣體等侵入該支柱4內(nèi)的情況，防止因上述腐蝕性處理氣體而腐蝕上述各供電部件 20、26和連接端子16、24等的情況。其中，可以根據(jù)需要向上述電極10施加檢查用的 直流電壓和偏壓用的高頻電力。專利文獻1日本特開平07-078766號公報專利文獻1日本特開2004-356624號公報專利文獻1日本特開2006-295138號公報專利文獻1日本特開2007-204855號公報然而，在上述現(xiàn)有的載置臺構(gòu)造中，因為是在由厚度為5mm左右的非常薄的陶 瓷材料構(gòu)成的熱分散板12內(nèi)埋入作為異物的金屬制成的電極10而一體燒制形成，所以兩 者易于產(chǎn)生因熱膨脹差等而引起熱分散板12本身發(fā)生破損，此外，該制造本身也變得復(fù)
雜且昂貴。此外，從上述載置臺主體8與熱分散板12的接觸面的邊界間隙28向處理容器內(nèi) 流入作為向支柱4內(nèi)供給的不活潑性氣體的N2氣體，但是不能避免處理容器內(nèi)的處理氣 體等少數(shù)侵入到上述邊界間隙28，其結(jié)果，存在下述問題在上述邊界間隙28的部分附 著有不需要的膜，上述連接端子24有時因腐蝕性氣體而被腐蝕。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是著眼于上述問題點，為了有效地解決其而完成的。本發(fā)明的目的在于 提供一種能夠提高直接載置被處理體的熱分散板的耐久性使其難以破損并且連接端子不 會被腐蝕的載置臺構(gòu)造和處理裝置。本發(fā)明第一方面提供一種載置臺構(gòu)造，該載置臺構(gòu)造被設(shè)置在能夠排氣的處理 容器內(nèi)，用于載置要處理的被處理體，該載置臺構(gòu)造的特征在于，包括載置臺主體， 該載置臺主體設(shè)置有對所述被處理體進行加熱的加熱機構(gòu)；熱分散板，該熱分散板被設(shè) 置在所述載置臺主體上，并且在該熱分散板的上表面載置所述被處理體；電極，該電極 被設(shè)置在所述載置臺主體內(nèi)；筒體狀的支柱，該筒體狀的支柱從所述處理容器的底部立 起，用于支撐所述載置臺主體；加熱器供電部件，該加熱器供電部件插通在所述支柱內(nèi) 并且上端部與所述加熱機構(gòu)連接；和電極供電部件，該電極供電部件插通在所述支柱內(nèi) 并且上端部與所述電極連接。由此，在被設(shè)置于能夠排氣的處理容器內(nèi)的、用于載置要處理的被處理體的載 置臺構(gòu)造中，因為電極被設(shè)置在具備加熱機構(gòu)的載置臺主體內(nèi)，載置被處理體的熱分散 板被設(shè)置在該載置臺主體上，因此，能夠提高直接載置被處理體的熱分散板的耐久性使 得其難以破損，并且能夠使連接端子不易腐蝕。本發(fā)明第二方面提供一種載置臺構(gòu)造，該載置臺構(gòu)造被設(shè)置在能夠排氣的處理 容器內(nèi)，用于載置要處理的被處理體，該載置臺構(gòu)造的特征在于，包括載置臺主體， 該載置臺主體設(shè)置有對所述被處理體進行加熱的加熱機構(gòu)；熱分散板，該熱分散板被設(shè)置在所述載置臺主體上，并且在該熱分散板的上表面載置所述被處理體；電極，該電極 被設(shè)置在所述載置臺主體內(nèi)；多個保護管，所述多個保護管從所述處理容器的底部側(cè)立 起，用于支撐所述載置臺主體；加熱器供電部件，該加熱器供電部件插通在所述保護管 內(nèi)并且上端部與所述加熱機構(gòu)連接；和電極供電部件，該電極供電部件插通在所述保護 管內(nèi)并且上端部與所述電極連接。本發(fā)明第三方面提供一種處理裝置，用于對被處理體實施處理，該處理裝置的 特征在于，包括能夠排氣的處理容器；用于載置所述被處理體的如權(quán)利要求1 9中 任一項所述的載置臺構(gòu)造；和向所述處理容器內(nèi)供給氣體的氣體供給機構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明所涉及的載置臺構(gòu)造和處理裝置，能夠發(fā)揮下述優(yōu)良的作用效果在被設(shè)置于能夠排氣的處理容器內(nèi)的、用于載置要處理的被處理體的載置臺構(gòu) 造中，因為電極被設(shè)置在具備加熱機構(gòu)的載置臺主體內(nèi)，載置被處理體的熱分散板被設(shè) 置在該載置臺主體上，因此，能夠提高直接載置被處理體的熱分散板的耐久性使得其難 以破損，并且能夠使連接端子不易腐蝕。


圖1是表示具有本發(fā)明所涉及的載置臺構(gòu)造的第一實施例的處理裝置的截面構(gòu) 成圖。圖2是表示載置臺構(gòu)造的第一實施例的放大截面圖。圖3是模式表示加熱機構(gòu)的配置狀態(tài)的平面圖。圖4是表示載置臺構(gòu)造的支柱的放大截面圖。圖5是表示本發(fā)明所涉及的載置臺構(gòu)造的第二實施例的放大截面圖。圖6是表示現(xiàn)有技術(shù)的載置臺構(gòu)造的一個例子的截面圖。標(biāo)號說明30 處理裝置32:處理容器34 噴淋頭部(氣體供給機構(gòu))58 排氣系統(tǒng)66 載置臺構(gòu)造68 載置臺70 支柱72 加熱機構(gòu)74 載置臺主體76 熱分散板78 電極80:加熱器線110、IlOA IlOD 加熱器供電部件111 供電棒112 電極供電部件116:保護管
124 供電棒
138 保護管
142、144 連通孔
200 不活潑性氣體供給機構(gòu)
202 不活潑性氣體導(dǎo)入通路
218 靜電卡盤用直流電源
220 偏壓用高頻電源
W 半導(dǎo)體晶片(被處理體)
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明所涉及的載置臺構(gòu)造和處理裝置的一個優(yōu)選實施方式 進行詳細說明。<第一實施例>圖1是表示具有本發(fā)明所涉及的載置臺構(gòu)造的第一實施例的處理裝置的截面構(gòu) 成圖，圖2是表示載置臺構(gòu)造的第一實施例的放大截面圖，圖3是模式表示加熱機構(gòu)的配 置狀態(tài)的平面圖，圖4是表示載置臺構(gòu)造的支柱的放大截面圖。此處，以使用等離子體 進行成膜處理的情況為例進行說明。如圖所示，該處理裝置30具有鋁制(包括鋁合金)的處理容器32，例如截面的 內(nèi)部形成為大致圓形狀。在該處理容器32內(nèi)的頂部經(jīng)由絕緣層36設(shè)置有用于導(dǎo)入例如 成膜氣體的作為氣體供給機構(gòu)的噴淋頭部34，形成為能夠從設(shè)置在其下面的氣體噴射面 38上的多個氣體噴射孔40A、40B向處理空間S噴射處理氣體。該噴淋頭部34在等離子 體處理時兼用作上部電極。在該噴淋頭部34內(nèi)形成有中空狀的被劃分為兩個的氣體擴散室42A、42B，導(dǎo) 入到此處的處理氣體向平面方向擴散后，從分別與各氣體擴散室42A、42B連通的各氣體 噴射孔40A、40B噴射。S卩，氣體噴射孔40A、40B被配置成矩陣狀。該噴淋頭部34的 全體例如由鎳、HASTELLOY(注冊商標(biāo)(/、7 f α 4 ))等鎳合金、鋁、或者鋁合金形 成。其中，作為噴淋頭部34，根據(jù)所使用的氣體種類，其氣體擴散室有時也存在被劃分 為一個或者三個以上的情況。在該噴淋頭部34與處理容器32的上端開口部的絕緣層36的接合部，插入設(shè)置 有例如由O型環(huán)等構(gòu)成的密封部件44，使得能夠維持處理容器32內(nèi)的氣密性。該噴淋 頭部34經(jīng)由匹配電路46而連接有例如13.56MHz的等離子體用的高頻電源48，在必要時 能夠生成等離子體。其中，該頻率沒有必要被限定在上述的13.56MHz。此外，在處理容器32的側(cè)壁設(shè)置有用于相對于該處理容器32內(nèi)對作為被處理體 的半導(dǎo)體晶片W進行搬入搬出的搬入搬出口 50，并且在該搬入搬出口 50設(shè)置有能夠氣密 (氣體密封)地進行開閉的門閥52。在該處理容器32的底部54的側(cè)部設(shè)置有排氣口 56。該排氣口 56與用于對處理 容器32內(nèi)進行排氣的例如用于抽真空的排氣系統(tǒng)58相連接。該排氣系統(tǒng)58具有與上述 排氣口 56連接的排氣通路60，在該排氣通路60上依次安插設(shè)置有壓力調(diào)整閥62和真空 泵64，從而能夠?qū)⑻幚砣萜?2維持在期望的壓力。其中，根據(jù)處理方式的不同，有時也將處理容器32內(nèi)的壓力設(shè)定在大氣壓附近的壓力。在該處理容器32內(nèi)的底部54，設(shè)置有從此處立起成為本發(fā)明的技術(shù)特征的載置 臺構(gòu)造66。具體而言，該載置臺構(gòu)造66主要包括在上表面載置上述被處理體以用于 對其進行支撐的載置臺68 ；和與上述載置臺68連接并且使上述載置臺68從上述處理容 器32的底部54立起以用于對其進行支撐的筒狀體的支柱70。上述載置臺68由內(nèi)部設(shè)置有用于對作為被處理體的半導(dǎo)體晶片W進行加熱的加 熱機構(gòu)72的載置臺主體74和設(shè)置在該載置臺主體74的上表面并且其上表面載置上述半 導(dǎo)體晶片W的薄的熱分散板76所構(gòu)成。在該載置臺主體74內(nèi)設(shè)置有電極78。具體而言，上述載置臺主體74其整體由石英、陶瓷材料等厚的圓板狀的電介質(zhì) 構(gòu)成，在該載置臺主體74內(nèi)埋入設(shè)置有上述加熱機構(gòu)72和電極78，上述電極78位于加 熱機構(gòu)72的上方。該加熱機構(gòu)72具有遍及載置臺主體74的大致整個面配設(shè)的加熱器線 80，如圖3所示的加熱器線80由以同心圓狀分割成多個的在此處為兩個的內(nèi)周加熱器線 80A和外周加熱器線80B所構(gòu)成。上述各加熱器線80A、80B的起點和終點均集中在載 置臺主體74的中央部，如后所述，形成為能夠獨立地對各加熱器線80A、80B進行溫度 控制。由此，形成內(nèi)周加熱區(qū)域82A和外周加熱區(qū)域82B。作為該加熱器線80使用碳 線，但是其并不局限于碳線，其可以使用選自碳線、鎢線、鉬線中的任一種材料。此外，配置在上述加熱器線80的上方的電極78以遍及載置臺主體74的大致整 個面的方式設(shè)置，并且由例如形成為絲網(wǎng)狀(網(wǎng)孔狀、mesh)的導(dǎo)體線84構(gòu)成，作為該 導(dǎo)體線84，例如可以使用碳等。該電極78兼用作進行靜電卡止的卡盤用電極和用于向產(chǎn) 生的等離子體施加高頻偏置電壓的偏壓用電極，其構(gòu)成下部電極。對于上述載置臺主體74的形成，能夠按照如下方式形成，該載置臺主體74被分 割為例如上中下三塊圓板狀的分割體，在上中下各分割體之間分別插入設(shè)置有上述加熱 器線80和導(dǎo)體線84，利用熱擴散等使各分割體熔接為一體。作為該載置臺主體74，可 以使用氮化鋁等陶瓷材料、石英、鋁(包括鋁合金)等金屬。作為設(shè)置在該載置臺主體74上的圓板狀的熱分散板76，可以使用不透明的電 介質(zhì)，其厚度非常薄，例如為5 IOmm左右。作為該電介質(zhì)，例如可以使用氮化鋁 (AlN)、含有多個氣泡的不透明的石英等。在該熱分散板76內(nèi)，因為與現(xiàn)有技術(shù)的載置 臺結(jié)構(gòu)不同，其不含有電極等異物，因此能夠提高其耐久性。此外，上述載置臺主體74和熱分散板76可以由相同的材料例如氮化鋁、石英構(gòu) 成，由此使其熱伸縮量相同，因此，即便發(fā)生了熱伸縮，也能夠抑制在其兩者之間產(chǎn)生 較大的負荷。此外，該載置臺主體74的下面和側(cè)面由耐熱性的蓋部件86所覆蓋(參照 圖2)。該蓋部件86由氮化鋁等陶瓷材料形成。此外，上述支柱70在此處由氮化鋁等陶瓷材料、石英形成為圓筒體狀，其上端 部通過熱擴散接合或者熱熔接等而氣密地接合在上述載置臺主體74的下表面的中央部， 在此例如形成有熱接合部88(參照圖2)。其中，也可以利用螺釘替代上述熱熔接等將載 置臺主體74和支柱70連結(jié)在一起。此外，在上述載置臺68貫通其上下方向形成有多個例如三個銷插通孔90 (在圖 1和圖2中僅示出一個)，該三個銷插通孔90如圖3所示以120度的角度間隔配置在同一圓周上。在上述各銷插通孔90內(nèi)配置有以游離嵌合(游離配合)(空隙嵌合(空隙配 合)、游嵌)狀態(tài)能夠上下移動地插通的提升銷92。在該提升銷92的下端配置有圓弧狀 的由例如類似于氧化鋁的陶瓷制成的提升環(huán)94，上述各提升銷92的下端搭掛在該提升環(huán) 94上。從該提升環(huán)94延長的臂部96與貫通處理容器32的底部54所設(shè)置的進退桿(出 沒桿、伸出退回桿)98相連結(jié)，該進退桿98能夠通過致動器100來進行升降。由此，上述各提升銷92形成為在進行半導(dǎo)體晶片W的交接時能夠從各銷插通孔 90的上端向上方出沒(進退)。此外，在上述進退桿98的于處理容器32的底部54的貫 通部設(shè)置有能夠進行伸縮的波紋管102，上述進退桿98形成為能夠在維持處理容器32內(nèi) 的氣密性的同時進行升降。此處，如圖2所示，上述銷插通孔90，是由在作為連結(jié)上述載置臺主體74和上 述熱分散板76和蓋部件86的連結(jié)件的螺栓104上沿著其長度方向形成的貫通孔106而形 成。具體而言，在上述載置臺主體74、熱分散板76和蓋部件86上形成有上述螺栓104 通過的螺栓孔(圖未示出)，在該螺栓孔內(nèi)插通形成有上述貫通孔106的螺栓104，通過 利用螺母108對其進行緊固，而將上述載置臺主體74和熱分散板76和蓋部件86結(jié)合為 一體。其中，蓋部件86只需根據(jù)需要對其進行設(shè)置即可，也可以將其省略。這些螺栓 104和螺母108例如由氮化鋁、氧化鋁等陶瓷材料或者帶來金屬污染較少的金屬材料例如 鎳、鎳合金等形成。此時，在上述載置臺主體74和熱分散板76的接觸面產(chǎn)生有微小的 邊界間隙109。在上述支柱70內(nèi)插通設(shè)置有形成為細長的加熱器供電部件110，該加熱器供電 部件110的上端部與上述加熱機構(gòu)72連接。此外，在上述支柱70內(nèi)插通設(shè)置有形成為 細長的電極供電部件112，該電極供電部件112的上端部與上述電極78連接。具體而言，上述加熱器供電部件110具有例如碳制的供電棒111，例如形成為長 條的棒狀，各供電棒111的上端部分別與上述加熱機構(gòu)72的內(nèi)周加熱器線80A的兩端和 外周加熱器線80B的兩端連接。在圖3和圖4中，表示出連接在上述內(nèi)周加熱器線80A 的兩端的兩個加熱器供電部件110A、110B,并且表示出連接在外周加熱器線80B的兩端 的兩個加熱器供電部件110C、110D,在圖1中，作為代表僅表示出一個加熱器供電部件 110。所有的加熱器供電部件IlOA IlOD的結(jié)構(gòu)和安裝狀態(tài)相同。在進行上述連接 時，從載置臺主體74的下面向上述內(nèi)周加熱器線80A和外周加熱器線80B的起點和終點 形成連接孔114 (參照圖2)，在此插入加熱器供電部件1IOA 1IOD的各供電棒111的上 端部，通過焊接等而連接。上述各加熱器供電部件110(110A 110D)分別插通到獨立的細長的由電介質(zhì)構(gòu) 成的保護管116內(nèi)，該保護管116的上端部通過熱熔接、熱擴散等氣密地與上述載置臺 主體74的下表面接合。作為上述電介質(zhì)，可以使用氮化鋁等的陶瓷材料或者石英。此 外，在該供電棒111的下部連接有例如由鉬等構(gòu)成的短的導(dǎo)電性的第一金屬棒118，由該 第一金屬棒118的部分將上述保護管116封止。在該保護管116內(nèi)封入有He等的稀有氣 體、N2構(gòu)成的不活潑性氣體，從而能夠防止例如碳制的供電棒111被腐蝕。向上述第一 金屬棒118的下方進一步依次連接有由絞線(stnmdedwire)構(gòu)成的短的導(dǎo)電線120和由鉬 (molybdenum)等構(gòu)成的短的導(dǎo)電性的第二金屬棒122。
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上述電極供給部件112也具有例如碳制的供電棒124，形成為例如長條的棒狀， 該供電棒124的上端部向形成在載置臺主體74的下面的連接孔126內(nèi)插入，其經(jīng)由連接 端子128利用焊接等與上述電極78連接。在該供電棒124的下部依次連接有由絞線構(gòu)成 的第一導(dǎo)電線130、由鉬等構(gòu)成的短導(dǎo)電性的第一金屬棒132、有絞線構(gòu)成的第二導(dǎo)電線 134以及例如由鉬等構(gòu)成的短的導(dǎo)電性的第二金屬棒136。該電極供電部件112插通在由細長的電介質(zhì)構(gòu)成的保護管138內(nèi)，該保護管138 的上端部通過熱熔接、熱擴散等氣密地接合在上述載置臺主體74的下表面。作為上述電 介質(zhì)，可以使用氮化鋁等陶瓷材料或者石英。此外，該保護管138被上述第一金屬棒132 的部分所封止。在該保護管138內(nèi)封入有He等稀有氣體、N2構(gòu)成的不活潑性氣體，由 此能夠防止例如碳制的供電棒124發(fā)生腐蝕。此處，上述供電棒111、124并不局限于碳，也可以使用鎳合金、鎢合金、鉬合 金等。此外，在上述支柱70內(nèi)插通有與上述加熱機構(gòu)72的加熱區(qū)域數(shù)目相對應(yīng)個數(shù)的 在此處為兩個的熱電偶140A、140B。其內(nèi)的一個熱電偶140A的上部插通在貫通載置體 主體74而形成的連通孔142內(nèi)，作為測溫接點的前端部與熱分散板76的內(nèi)周加熱區(qū)域 82A(參照圖3)的區(qū)域接觸，能夠測定該部分的溫度。此外，另一個熱電偶對140B的上部沿著貫通載置臺主體74而形成的連通孔144 內(nèi)和與該連通孔144連通沿著載置臺主體74的半徑方向延伸而形成的槽部146內(nèi)配置， 作為其測溫接點的前端部經(jīng)由接合部件148被安裝在熱分散板76的外周加熱區(qū)域82B (參 照圖3)的區(qū)域，能夠測定該部分的溫度。上述各連通孔142、144在被上述熱電偶對 140A、140B插通的同時，還具有將后述的導(dǎo)入到支柱70內(nèi)的不活潑性氣體向載置臺主 體74與熱分散板76的接觸面上形成的邊界間隙109進行導(dǎo)入的功能。此外，處理容器32的底部54例如由不銹鋼構(gòu)成，如圖1和圖2所示，在其中央 部形成有導(dǎo)體引出口 150，在該導(dǎo)體引出口 150的內(nèi)側(cè)，經(jīng)由O型環(huán)等密封部件154氣密 地安裝固定有形成為圓環(huán)狀的例如由鋁合金等構(gòu)成的安裝基座152。在上述支柱70的下端部安裝有由與支柱70相同材料構(gòu)成的凸緣部(法蘭 部)160，該凸緣部160被設(shè)置在上述安裝基座152上。在該支柱70的凸緣部160嵌入安 裝有例如由鋁合金構(gòu)成的截面為L字形的環(huán)狀的固定部件162，該固定部件162和上述安 裝基座152通過螺栓164固定在一起，由此來固定上述支柱70。此時，在安裝基座152 和凸緣部160之間插入設(shè)置有由O型環(huán)等構(gòu)成的密封部件165，該部分被氣密地保持。此外，在上述安裝基座152的下部設(shè)置有與其一體地形成的例如鋁合金制成的 環(huán)狀的安裝部166。該環(huán)狀的安裝部166的內(nèi)徑被設(shè)定為比上述安裝基座152的內(nèi)徑稍微 大一些，使得能夠在各供電部件IlOA 110D、112彼此之間設(shè)定規(guī)定距離以上的間隙來 配置。在該環(huán)狀的安裝部166的下端部經(jīng)由O型環(huán)等密封部件170利用螺栓172氣密地 安裝固定有例如由鋁合金等構(gòu)成的封止板168。由此，使上述圓筒狀的支柱79內(nèi)成為氣 體密封(氣密)。上述各加熱器供電部件IlOdlOA 10D)的各第二金屬棒122(在圖2中僅 表示出一個)的周圍的一部分利用由氧化鋁等陶瓷材料構(gòu)成的絕緣套筒(sleeve)174而 被覆蓋，該絕緣套筒174的部分將上述封止板168貫通，氣密地將各加熱器供電部件 ΙΙΟα ΟΑ 110D)向外部引出。在該絕緣套筒174的貫通部經(jīng)由O型環(huán)等構(gòu)成的密封部件178利用螺栓180氣密地安裝固定有例如由鋁合金等構(gòu)成的安裝板176。此外，上述電極供電部件112的第二金屬棒136的周圍的一部分與上述相同通過 例如由氧化鋁等陶瓷材料構(gòu)成的絕緣套筒182而被覆蓋，該絕緣套筒182的部分將上述封 止板168貫通，氣密地向外部引出電極供電部件112。在該絕緣套筒182的貫通部經(jīng)由O 型環(huán)等構(gòu)成的密封部件186利用螺栓188氣密地安裝固定有例如由鋁合金等構(gòu)成的安裝板 184。而且，上述各熱電偶140A、140B氣密地貫通上述封止板168而向外部被引出，在 該貫通部經(jīng)由O型環(huán)等構(gòu)成的密封部件190利用螺栓194安裝固定有安裝板192。此處，針對各個部分來說明尺寸的一個例子，載置臺68的直徑在對應(yīng) 300mm (12英寸)半導(dǎo)體晶片的情況下為340mm左右，在對應(yīng)200mm (8英寸)半導(dǎo)體晶 片的情況下為230mm左右，在對應(yīng)400_(16英寸)半導(dǎo)體晶片的情況下為460mm左 右。此外，各保護管116、138的直徑為8 16mm左右，各供電棒111、124的直徑為 4 6mm左右。在上述支柱70的下方，設(shè)置有向上述支柱70內(nèi)供給不活潑性氣體的不活潑性氣 體供給機構(gòu)200。具體而言，上述不活潑性氣體供給機構(gòu)200具有向上述支柱70內(nèi)導(dǎo)入不 活潑性氣體的不活潑性氣體導(dǎo)入通路202，如圖1所示，在該不活潑性氣體導(dǎo)入通路202 的中途依次設(shè)置有例如質(zhì)量流量控制器(mass flow controller)那樣的流量控制器204和供 給氣體時成為打開狀態(tài)的開閉閥206，能夠根據(jù)需要在對作為不活潑性氣體例如N2氣體 進行流量控制的同時進行供給。其中，作為不活潑性氣體，使用Ar、He等稀有氣體來替換N2氣體也可以。如 圖2所示，作為該不活潑性氣體導(dǎo)入通路202的一部分，在上述處理容器32的底部54和 上述安裝基座152例如利用穿孔形成有與上述支柱70內(nèi)連通的氣體通路208。此外，在 上述底部54和安裝基座152的接合面，以包圍上述氣體通路208的方式，插入設(shè)置有例 如由O型環(huán)構(gòu)成的密封部件210，使得維持該部分的密封性。此處，返回到圖1，與加熱機構(gòu)72的各加熱器供電部件110(1 IOA 110D)連接 的各配線212(在圖1中僅示出一個)，與上述加熱器電源控制部214連接，根據(jù)利用各熱 電偶140A、140B(參照圖2)測定的溫度來針對各個加熱區(qū)域82A、82B(參照圖3)控制 向上述加熱機構(gòu)72的供電量，使得能夠維持在期望的溫度。此外，在與上述電極供電部件112連接的配線216上分別并列地連接有靜電卡盤 用的直流電源218和用于施加偏壓用的高頻電力的高頻電源220，使得能夠在靜電吸附載 置臺68的半導(dǎo)體晶片W的同時，向在處理時成為下部電極的載置臺68施加作為偏壓的高 頻電力。作為該高頻電力的頻率，可以使用13.56MHz，但是除此以外也可以使用400kHz 等，對該頻率沒有任何限定。該處理裝置30的整體動作例如處理壓力的控制、載置臺68的溫度控制、處理 氣體的供給、供給停止、利用不活潑性氣體供給機構(gòu)200進行的不活潑性氣體的供給、 供給停止等，均通過例如由計算機等構(gòu)成的裝置控制部222來進行。該裝置控制部 222具有存儲上述動作所需要的計算機程序的存儲介質(zhì)224。該存儲介質(zhì)224由軟盤、 CD (Compact Disc)、硬盤、閃存等構(gòu)成。接著，對具有上述結(jié)構(gòu)的使用等離子體的處理裝置30的動作進行說明。首先， 未處理的半導(dǎo)體晶片W保持在圖未示出的搬送臂上，經(jīng)由成為打開狀態(tài)的門閥52、搬入搬出口 50而被搬入到處理容器32內(nèi)，在該半導(dǎo)體晶片W在被交接到上升的提升銷(升 降銷)92上之后，使該提升銷92下降，由此，半導(dǎo)體晶片W被載置在由載置臺構(gòu)造66 的支柱70所支撐的載置臺68的熱分散板76的上表面。此時，通過從直流電源218向設(shè) 置在載置臺68的載置臺主體74上的電極78施加直流電壓而使靜電卡盤發(fā)揮作用，將半 導(dǎo)體晶片W吸附保持在載置臺68上。其中，有時也可以使用按壓半導(dǎo)體晶片W的周邊 部的夾具機構(gòu)來替代靜電卡盤。接著，對各種處理氣體分別進行流量控制并向噴淋頭部34進行供給，該氣體從 氣體噴射孔40A、40B被噴射而被導(dǎo)向處理空間S。通過持續(xù)排氣系統(tǒng)58的真空泵64的 驅(qū)動，對處理容器32內(nèi)的氛圍氣體進行抽真空，然后，調(diào)整壓力調(diào)整閥62的閥開度將處 理空間S的氛圍氣體維持在規(guī)定的處理壓力。此時，半導(dǎo)體晶片W的溫度被維持在規(guī)定 的處理溫度。即，通過從加熱器線電源控制部214向構(gòu)成載置臺68的加熱機構(gòu)72的加 熱器線80施加電壓而使其發(fā)熱。其結(jié)果，利用來自于加熱器線80的熱使半導(dǎo)體晶片W升溫加熱。此時，在熱 分散板76與加熱區(qū)域82A、82B對應(yīng)而分別設(shè)置有熱電偶140A、140B,根據(jù)該測定值， 加熱器電源控制部214通過反饋來針對與各加熱區(qū)域82A、82B對應(yīng)的加熱器線80A、 80B進行溫度控制。因此，針對各加熱區(qū)域82A、82B對半導(dǎo)體晶片W的溫度進行溫度 控制，能夠始終在半導(dǎo)體晶片W的面內(nèi)均勻性為很高的狀態(tài)下進行溫度控制。此時，還 跟工序的種類有關(guān)，載置臺68的溫度例如達到700°C左右。此外，在進行等離子體處理時，通過驅(qū)動高頻電源48，向作為上部電極的噴淋 頭部34和作為下部電極的載置臺68之間施加高頻，在處理空間S產(chǎn)生等離子體進行規(guī)定 等離子體處理。此外，此時從偏壓用高頻電源220向設(shè)置在載置臺68的載置臺主體74 上的電極68施加高頻電力，由此能夠進行等離子體離子的引入。此處，對上述載置臺構(gòu)造66的功能進行詳細說明。首先，如上所述，分別經(jīng)由 兩個加熱器供電部件IlOA IlOD針對各加熱區(qū)域82A、82B向加熱機構(gòu)72的各加熱器 線80A、80B供給電力。基于根據(jù)各加熱區(qū)域82A、82B設(shè)置的熱電偶140A、140B的測 定值，通過反饋控制來控制供給電力。而且，經(jīng)由電極供電部件112向電極78施加靜電 卡盤用的直流電壓和偏壓用的高頻電力。而且，在半導(dǎo)體晶片的處理時，利用不活潑性氣體供給機構(gòu)200經(jīng)由不活潑性 氣體導(dǎo)入通路202向支柱70內(nèi)導(dǎo)入經(jīng)過流量控制的作為不活潑性氣體的例如N2氣體來進 行吹掃(清洗)。向該支柱70內(nèi)導(dǎo)入的N2氣體在支柱70內(nèi)上升，通過設(shè)置在載置臺主 體74上的連通孔142、144而進入到在該載置臺主體74與熱分散板76的接觸面所形成的 細微的邊界間隙109 (參照圖2)，因為只是從該邊界間隙109 —點點地放出到載置臺68的 周邊部，所以基本上能夠防止向處理容器32內(nèi)供給的處理氣體、清潔氣體等腐蝕性氣體 經(jīng)由該邊界間隙109逆流至支柱70內(nèi)的情況。然而，因為上述處理氣體、清潔氣體具有非常大的擴散力，所以通過長時間使 用雖然微小但是在上述邊界間隙109內(nèi)有時會發(fā)生逆流。此時，在現(xiàn)有的載置臺構(gòu)造 中，因為在熱分散板12(參照圖6)側(cè)設(shè)置電極10，所以該熱分散板12的連接端子24會附 著有不需要的膜，連接端子24會受到腐蝕，但是在本發(fā)明的載置臺構(gòu)造66中，因為電極 78被設(shè)置在載置臺主體74側(cè)，所以防止不需要的膜附著在該連接端子128上自不必說，還能夠防止該連接端子128被腐蝕。此外，如上所述，因為在非常薄的熱分散板76上沒 有設(shè)置成為異物的電極78，所以該制造相對比較容易，并且耐久性得到提高，因此，即 便反復(fù)使用也難以破損。此外，因為即便向上述邊界間隙109內(nèi)處理氣體和清潔氣體發(fā)生了逆流，也幾 乎不會發(fā)生逆流至支柱70內(nèi)，因此，能夠防止配置在該支柱70內(nèi)的加熱器供電部件 IlOdlOA 110D)、電極供電部件112發(fā)生腐蝕的情況。此時，即便是上述處理氣體、 清潔氣體萬一發(fā)生了逆流至支柱70的情況，上述加熱器供電部件110(1 IOA 110D)的由 例如碳構(gòu)成的供電棒111也由密閉的保護管116所保護，此外，上述電極供電部件112的 由例如碳構(gòu)成的供電棒124也由密閉的保護管138所保護，因此，能夠基本上可靠地防止 這些各個供電棒111、112發(fā)生腐蝕的情況。此外，通過如上所述設(shè)置保護管116、118， 還能夠防止在供電部件之間發(fā)生異常放電。這樣，根據(jù)本發(fā)明，在設(shè)置于能夠排氣的處理容器32內(nèi)的、用于載置要處理的 被處理體例如半導(dǎo)體晶片W的載置臺構(gòu)造中，因為在設(shè)置有加熱機構(gòu)72的載置臺主體74 內(nèi)設(shè)置電極78，在該載置臺主體上設(shè)置載置被處理體的熱分散板76，所以能夠提高直接 載置被處理體的熱分散板的耐久性使其難以破損，并且能夠使連接端子不會發(fā)生腐蝕。<第二實施例>接著，對本發(fā)明的載置臺構(gòu)造的第二實施例進行說明。在先前說明過的第一實 施例中，通過直徑較大的支柱70來支撐載置臺68，但是并不局限于此，也可以代替上述 支柱70，利用所設(shè)置的多個直徑較小的保護管來支撐載置臺68。圖5是表示本發(fā)明的載 置臺構(gòu)造的第二實施例的放大截面圖。其中，在圖5中，對于與在圖1 圖4中說明的 構(gòu)成部分相同的構(gòu)成部分標(biāo)注同一參照標(biāo)號并省略其說明。此外，在第一實施例中說明 的內(nèi)容，除了載置臺構(gòu)造的構(gòu)成這一方面與第二實施例不同之外，其它均能夠適用于該 第二實施例。如圖5所示，在該第二實施例中，并沒有設(shè)置在上述第一實施例中所使用過的 支柱70，而是利用加熱器供電部件110 (110A 110D)所插通的各保護管116、電極供電 部件112所插通的保護管138來支撐載置臺68。此外，此處為了插通兩個熱電偶140A、 140B而設(shè)置有一根由電介質(zhì)構(gòu)成的新的保護管250，該保護管250形成為支撐上述載置臺 68。具體而言，上述各個保護管116、138、250例如利用熱熔接氣密地與上述載置 臺主體74的下面成為一體。因此，在各保護管116、138、250的上端分別形成有熱熔接 接合部252。此外，在處理容器32的底部54形成的導(dǎo)體引出口 150的內(nèi)側(cè)，經(jīng)由O型環(huán)等密 封部件154氣密地安裝固定有例如由不銹鋼等構(gòu)成的板狀的安裝基座152。在該安裝基座152上，設(shè)置有固定上述各保護管116、138、250的管固定臺 254。上述管固定臺254與上述各保護管116、138、250為相同材料，即此處由石英形 成，與各保護管116、138、250相對應(yīng)地形成貫通孔256。上述各保護管116、138、250 的下端部側(cè)利用熱熔接等連接固定在上述管固定臺254的上表面?zhèn)取Ｒ虼?，在此處分別 形成有熱熔接部258。此時，插通有各加熱器供電部件IlOA IlOD的各保護管116向下方插通在形
13成于上述管固定臺254上的貫通孔256內(nèi)，其下端部被封止，內(nèi)部在減壓氛圍環(huán)境下被封 入N2、Ar等不活潑性氣體。這樣，在固定各保護管116、138、250的下端部的管固定臺254的周邊部以圍住 它們的方式例如設(shè)置有由不銹鋼等構(gòu)成的固定部件162，該固定部件162利用螺栓64向安 裝基座152側(cè)固定。此外，在上述安裝基座152對應(yīng)上述管固定臺254的各貫通孔256形成同樣的貫 通孔260。此處，上述加熱器供電部件IlOdlOA 110D)由上下方向延伸的例如鉬制的 第一金屬棒118構(gòu)成，此外，電極供電部件112的例如鉬構(gòu)成的第一金屬棒132也向下方 延伸。上述金屬棒118、132和熱電偶140A、140B向上述各貫通孔260內(nèi)插通而向下方 延伸。在上述管固定臺254的下表面和安裝基座152的上表面的接合面上，以包圍上述 各貫通孔260的周圍的方式設(shè)置有O型環(huán)等的密封部件262，以提高該部分的密封性。此外，在上述電極供電部件112和兩個熱電偶140A、140B所插通的各貫通孔 260的下端部，分別經(jīng)由由O型環(huán)等構(gòu)成的密封部件264、266利用螺栓272、274而安裝 固定有封止板(密封板)268、270。上述電極供電部件112的金屬棒132和熱電偶140A、 140B氣密地貫通上述封止板268、270而設(shè)置。這些封止板268、270例如由不銹鋼等構(gòu) 成，與相對于該封止板268的上述金屬棒132的貫通部相對應(yīng)，在金屬棒132的周圍設(shè)置 有絕緣部件276。此外，在上述安裝基座152和與其連接的處理容器32的底部54，形成有與上述 電極供電部件112的金屬棒132插通的插通孔260和熱電偶140A、140B插通的貫通孔260 連通而作為不活潑性氣體供給機構(gòu)200的一部分的氣體通路208，能夠供給風(fēng)等不活潑性氣體。對于這樣形成的第二實施例的情況，能夠發(fā)揮與先前的第一實施例相同的作用 效果。因為在上述保護管116內(nèi)封入有不活潑性氣體，此外向另外的保護管138、250內(nèi) 供給不活潑性氣體，所以此時也能夠防止各加熱器供電部件IlOdlOA 110D)、電極供 電部件112和熱電偶140A、140B發(fā)生腐蝕。此外，各保護管138、250內(nèi)的容積與第一 實施例的支柱70內(nèi)的容積相比非常小，所以該部分還能夠減少作為不活潑性氣體的風(fēng)氣 體的使用量。其中，在上述實施例中，分別獨立設(shè)置各加熱區(qū)域各自的加熱器供電部件 IlOA 110D，但是，在加熱區(qū)分成多個加熱區(qū)域的區(qū)間時，作為接地用的加熱器供電部 件而共用各加熱區(qū)間的加熱器供電部件內(nèi)的一個也可以。此外，在本實施例中，以使用等離子體進行成膜處理的處理裝置為例進行了說 明，但是并不局限于此，使用本發(fā)明所涉及的載置臺構(gòu)造的全部處理裝置例如使用等離 子體的利用等離子體CVD進行處理的成膜裝置、使用等離子體的蝕刻裝置等也能夠適用。而且，作為氣體供給機構(gòu)并不局限于噴淋頭部34，也可以利用例如向處理容器 32內(nèi)插通的氣體噴嘴而構(gòu)成氣體供給機構(gòu)。此外，在此處作為被處理體以半導(dǎo)體晶片為 例進行了說明，但是并不局限于此，玻璃基板、LCD基板、陶瓷基板等也能夠適用于本 發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種載置臺構(gòu)造，該載置臺構(gòu)造被設(shè)置在能夠排氣的處理容器內(nèi)，用于載置要處 理的被處理體，該載置臺構(gòu)造的特征在于，包括載置臺主體，該載置臺主體設(shè)置有對所述被處理體進行加熱的加熱機構(gòu)； 熱分散板，該熱分散板被設(shè)置在所述載置臺主體上，并且在該熱分散板的上表面載 置所述被處理體；電極，該電極被設(shè)置在所述載置臺主體內(nèi)；筒體狀的支柱，該筒體狀的支柱從所述處理容器的底部立起，用于支撐所述載置臺 主體；加熱器供電部件，該加熱器供電部件插通在所述支柱內(nèi)并且上端部與所述加熱機構(gòu) 連接；和電極供電部件，該電極供電部件插通在所述支柱內(nèi)并且上端部與所述電極連接。
2.如權(quán)利要求1所述的載置臺構(gòu)造，其特征在于在所述支柱內(nèi)設(shè)置有供給不活潑性氣體的不活潑性氣體供給機構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的載置臺構(gòu)造，其特征在于在所述載置臺主體形成有用于向所述載置臺主體與所述熱分散板的接觸面的邊界空 隙供給所述不活潑性氣體的連通孔。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項所述的載置臺構(gòu)造，其特征在于 所述加熱器供電部件在密封狀態(tài)下插通在由電介質(zhì)構(gòu)成的保護管內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1 3中任一項所述的載置臺構(gòu)造，其特征在于 所述電極供電部件在密封狀態(tài)下插通在由電介質(zhì)構(gòu)成的保護管內(nèi)。
6.—種載置臺構(gòu)造，該載置臺構(gòu)造被設(shè)置在能夠排氣的處理容器內(nèi)，用于載置要處 理的被處理體，該載置臺構(gòu)造的特征在于，包括載置臺主體，該載置臺主體設(shè)置有對所述被處理體進行加熱的加熱機構(gòu)； 熱分散板，該熱分散板被設(shè)置在所述載置臺主體上，并且在該熱分散板的上表面載 置所述被處理體；電極，該電極被設(shè)置在所述載置臺主體內(nèi)；多個保護管，所述多個保護管從所述處理容器的底部側(cè)立起，用于支撐所述載置臺 主體；加熱器供電部件，該加熱器供電部件插通在所述保護管內(nèi)并且上端部與所述加熱機 構(gòu)連接；和電極供電部件，該電極供電部件插通在所述保護管內(nèi)并且上端部與所述電極連接。
7.如權(quán)利要求6所述的載置臺構(gòu)造，其特征在于在所述載置臺主體形成有用于向所述載置臺主體與所述熱分散板的接觸面的邊界空 隙供給所述不活潑性氣體的連通孔。
8.如權(quán)利要求6或7所述的載置臺構(gòu)造，其特征在于所述加熱器供電部件在密封狀態(tài)下插通在由電介質(zhì)構(gòu)成的保護管內(nèi)。
9.如權(quán)利要求6或7所述的載置臺構(gòu)造，其特征在于，還包括 所述電極供電部件在密封狀態(tài)下插通在由電介質(zhì)構(gòu)成的保護管內(nèi)。
10.—種處理裝置，用于對被處理體實施處理，該處理裝置的特征在于，包括能夠排氣的處理容器；用于載置所述被處理體的如權(quán)利要求1 3、6、7中任一項所述的載置臺構(gòu)造；和 向所述處理容器內(nèi)供給氣體的氣體供給機構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠提高直接載置被處理體的熱分散板的耐久性使其難以破損且連接端子不會腐蝕的載置臺構(gòu)造和處理裝置。載置臺構(gòu)造被設(shè)置在能夠排氣的處理容器(32)內(nèi)，用于載置要處理的被處理體(W)，包括載置臺主體(74)，其設(shè)置有對被處理體進行加熱的加熱機構(gòu)(72)；熱分散板(76)，其被設(shè)置在載置臺主體上，并且在該熱分散板的上表面載置有被處理體；電極(78)，其被設(shè)置在載置臺主體內(nèi)；筒體狀的支柱(70)，其從處理容器的底部立起，用于支撐載置臺主體；加熱器供電部件(110A～110)，其插通在支柱內(nèi)并且上端部與加熱機構(gòu)連接；和電極供電部件(112)，其插通在支柱內(nèi)并且上端部與電極連接。
文檔編號H01L21/683GK102024736SQ20101028675
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者川崎裕雄 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社