專利名稱：載置臺構造和處理裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體晶片等的被處理體的處理裝置和載置臺構造。
背景技術：
通常，在制造半導體集成電路時，對半導體晶片等的被處理體反復進行成膜處理、蝕刻處理、熱處理、改性處理、結晶化處理等的各種單片處理，形成所希望的集成電路。在進行如上所述的各種處理的情況下，相應于該處理的種類，需要將必要的處理氣體，例如在成膜處理的情況下為成膜氣體或者鹵素氣體、在改性處理的情況下為臭氧氣體等、在結晶化處理的情況下為N2氣體等的非活潑性氣體或O2氣體等分別導入處理容器內(nèi)。以對半導體晶片按每一個實施熱處理的單片式的處理裝置為例，在能夠抽真空的 處理容器內(nèi)，例如將電阻加熱器設置于內(nèi)置的載置臺，在其上表面載置半導體晶片，在以規(guī)定的溫度(例如100°c至1000°c)進行加熱的狀態(tài)下流通規(guī)定的處理氣體，在規(guī)定的處理條件下對晶片實施各種熱處理(特開平07-078766號公報、特開平03-220718號公報、特開2004-356624號公報、特開2002-313900號公報)。因此，關于處理容器內(nèi)的部件，要求對于這些加熱具有耐熱性，和具有即使被暴露于處理氣體中也不被腐蝕的耐腐蝕性。但是，關于載置半導體晶片的載置臺的結構，通常要求使其具有耐熱性和耐腐蝕性，而且要求防止金屬污染物等的金屬污染，因此，例如在氮化鋁(AlN)等的陶瓷材料中埋入電阻加熱器作為發(fā)熱體，在高溫下進行一體燒結形成載置臺，通過其它工序同樣燒結陶瓷材料等形成支柱，將一體燒結而成的載置臺一側和上述支柱通過例如熱擴散接合而熔接形成一體化，制造載置臺構造。然后，使上述那樣一體成形的載置臺構造豎立設置在處理容器內(nèi)的底部。另外，代替上述陶瓷材料，也可以使用具有耐熱性、耐腐蝕性，而且熱伸縮少的石英玻璃。在此，關于現(xiàn)有的載置臺構造的一個例子進行說明。圖8是表示現(xiàn)有的載置臺構造的一個例子的截面圖。該載置臺構造設置于能夠進行真空排氣的處理容器內(nèi)，如圖8所示，具有由氮化鋁(AlN)等的陶瓷材料形成的圓板狀的載置臺2。并且，該載置臺2的下表面的中央部通過熱擴散接合與同樣例如由氮化鋁(AlN)等的陶瓷材料形成的圓筒狀的支柱4 一體化地接合。S卩，兩者通過熱擴散接合部6而氣密地接合。在此，關于載置臺2的大小，例如在晶片尺寸為300mm的情況下,直徑為350mm左右，支柱4的直徑為56mm左右。在載置臺2內(nèi)，設置于例如由加熱器等形成的加熱單元8，對載置臺2上的作為被處理體的半導體晶片W進行加熱。支柱4的下端部通過固定塊10被固定在容器底部9,成為豎立狀態(tài)。并且,在圓筒狀的支柱4內(nèi)，設置有其上端通過連接端子12與加熱單元8連接的供電棒14。在該供電棒14的下端部一側通過絕緣部件16向下方貫通容器底部，向外部伸出。通過這樣的結構，防止處理氣體等向支柱4內(nèi)侵入，防止供電棒14和連接端子12等被上述腐蝕性的處理氣體腐蝕。另外，在特開2002-313900號公報中公開有如下所述的載置臺構造，S卩將載置臺用配置于其周邊部的多個圓筒狀的支承部件支承，并且在這些圓筒狀的支承部件內(nèi)能夠升降地收容有頂起銷。但是，在處理裝置的維護時等，在發(fā)生需要移動或者搬送處理裝置本身的情況下，為了迅速地進行作業(yè)，需要在保持將上述那樣的載置臺構造組裝在處理裝置內(nèi)的狀態(tài)下，對處理裝置進行移動或者搬送。在這樣的情況下，上述的將圓筒狀的支柱4的上端與載置臺2的下表面接合僅固定兩者的結構中，該接合部分的強度不足，有可能在這些部分發(fā)生分裂等。另外，由于支柱4本身也是比較薄壁的結構，因此支柱4自身也有可能破損。另外，由于地震等的較大的振動，也有可能引起載置臺自身發(fā)生共振而破損。這樣的危險性在特開2002-313900號公報所示的、有多個支承部件支承載置臺的載置臺構造中也同樣存在。尤其，晶片W的直徑具有從300_左右向更大口徑化發(fā)展的趨勢，因此，與此相伴載置臺2自身的直徑也變得更大，預計其進一步重量化，因此希望盡早解決上述課題。

發(fā)明內(nèi)容
載置臺與支柱的連結部的強度和支柱自身的強度的載置臺構造和處理裝置。本發(fā)明是一種載置臺構造，其設置于能夠進行排氣的處理容器內(nèi)用于載置要處理的被處理體，該載置臺構造的特征在于，具備載置臺，其用于載置上述被處理體的，至少設置有加熱單元，由電介質形成；和支柱，其為了支承上述載置臺而從上述處理容器的底部側豎起地設置，并且上端部與上述載置臺的下表面連結，在內(nèi)部具有沿著長度方向形成的多個貫通孔，由電介質形成。根據(jù)本發(fā)明，能夠增大載置臺與支柱的連結部的面積，其結果是能夠提高載置臺與支柱的連結部的強度，而且也能夠提高支柱自身的強度。因此，即使在已組裝有載置臺構造的狀態(tài)下移動和搬送處理裝置也不會產(chǎn)生障礙，也能夠提高耐震性。本發(fā)明還是一種處理裝置，用于對被處理體實施處理，該處理裝置的特征在于，具備能夠進行排氣的處理容器；用于載置上述被處理體的具有上述特征的載置臺構造；和向上述處理容器內(nèi)供給氣體的氣體供給單元。根據(jù)本發(fā)明，能夠增大載置臺與支柱的連結部的面積，因此，其結果是能夠提高載置臺與支柱的連結部的強度，而且也能夠提高支柱自身的強度。因此，即使在已組裝有載置臺構造的狀態(tài)下移動和搬送處理裝置也不會產(chǎn)生障礙，也能夠提高耐震性。


圖I是表示具有本發(fā)明的一個實施方式的載置臺構造的處理裝置的截面結構圖。圖2是表示設置于載置臺的加熱單元的一個例子的平面圖。圖3是沿著圖I的A-A線的向視截面圖。圖4是代表性地取出圖I的載置臺構造的一部分的貫通孔部分來表示的局部放大截面圖。圖5是用于說明圖4的載置臺構造的組裝狀態(tài)的說明圖。圖6是表不本發(fā)明的第一變形實施例的局部放大圖。圖7是表示本發(fā)明的第二變形實施例的支柱的部分的局部放大圖。
圖8是表示現(xiàn)有的載置臺構造的一個例子的截面圖。
具體實施例方式以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的載置臺構造和處理裝置的優(yōu)選的一個實施方式。圖I是表示具有本發(fā)明的一個實施方式的載置臺構造的處理裝置的截面結構圖。圖2是表示在載置臺設置的加熱單元的一個例子的平面圖。圖3是表示沿著圖I的A — A線的向視截面圖。圖4是代表性地取出圖I的載置臺構造的一部分的貫通孔的部分進行表示的部分擴大截面圖。圖5是用于說明圖4的載置臺構造的組裝狀態(tài)的說明圖。在此，以使用等離子體進行成膜處理的情況為例進行說明。此外，以下所說明的“功能棒體”，不僅是I個金屬棒，也包括可撓性的配線、用絕緣材料覆蓋多個配線結合為I個形成棒狀的部件等。如圖所示，該處理裝置20具有例如截面的內(nèi)部形成為大致圓形狀的鋁或者鋁合金制的處理容器22。在處理容器22的頂棚部隔著絕緣層26設置有作為氣體供給單元的噴淋頭部24，該噴淋頭部24用于導入所需要的處理氣體，例如成膜氣體。從在其下表面的氣體噴射面28設置的多個氣體噴射孔32A、32B向處理空間S噴射處理氣體。該噴淋頭部24在等離子體處理時兼用作上部電極。
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在噴淋頭部24內(nèi)，形成有中空狀的劃分為2個的氣體擴散室30A、30B，導入到各擴散室30A、30B中的處理氣體向平面方向擴散后，從分別與各氣體擴散室30A、30B連通的各氣體噴射孔32A、32B被噴射。在此，氣體噴射孔32A、32B配置為矩陣狀。噴淋頭部24的整體例如由鎳、哈司特鎳合金(hastelloy)(注冊商標)等的鎳合金、鋁、或者鋁合金形成。此夕卜，作為噴淋頭部24，也可以采用氣體擴散室為I個的結構。在噴淋頭部24與處理容器22的上端開口部的絕緣層26的接合部，設置有例如由0型環(huán)等形成的密封部件34，來維持處理容器22內(nèi)的氣密性。并且，在噴淋頭部24通過匹配電路36連接有例如13. 56MHz的等離子體用高頻電源38，在必要時能夠生成等離子體。該頻率并不限定于13. 56MHz。另外，在處理容器22的側壁，設置有用于相對于處理容器22內(nèi)搬入搬出作為被處理體的半導體晶片W的搬入搬出口 40。在該搬入搬出口 40，氣密地設置有能夠開閉的閘閥42。并且，在處理容器22的底部44的側部設置有排氣口 46。在該排氣口 46連接有用于將處理容器22內(nèi)進行排氣，例如抽真空的排氣系統(tǒng)48。該排氣系統(tǒng)48具有與排氣口46連接的排氣通路49，在該排氣通路49上依次設置有壓力調整閥50和真空泵52，能夠將該處理容器22內(nèi)維持為所希望的壓力。此外，根據(jù)處理方式，也有將處理容器22內(nèi)設定為接近大氣壓的壓力的情況。并且，在處理容器22內(nèi)的底部44，以從該底部44豎起的方式設置有作為本發(fā)明的特征的載置臺構造54。具體而言，該載置臺構造54主要由用于在上表面載置被處理體的載置臺58、和與載置臺58連結的支柱63構成。支柱63以從處理容器22的底部豎起的方式支承載置臺58，并且在內(nèi)部具有沿著長度方向形成的多個貫通孔60。在各貫通孔60內(nèi)插通有功能棒體62。支柱63例如通過在圓柱狀的支柱材料中穿孔形成多個貫通孔60而制成。為了易于發(fā)明的理解，在圖I中記載將各貫通孔60在橫方向上排列。載置臺58整體由電介質形成。在此，載置臺58具備厚壁且由透明的石英形成的載置臺主體59 ;和設置于載置臺主體59的上表面?zhèn)扔膳c載置臺主體59不同的不透明的電介質、例如作為耐熱性材料的氮化鋁(AlN)等的陶瓷材料形成的熱擴散板61。并且，在載置臺主體59內(nèi)例如以埋入的方式設置有加熱單元64。另外，在熱擴散板61內(nèi)以埋入的方式設置有兼用電極66。由此，當將晶片W載置于熱擴散板61的上表面時，利用來自加熱單元64的輻射熱通過熱擴散板61能夠對該晶片W進行加熱。如圖2所示，加熱單元64例如是由碳絲加熱器或者鑰絲加熱器等形成的發(fā)熱體68。該加熱體68以遍及載置臺58的大致整個面形成規(guī)定的形狀的方式設置。在此，發(fā)熱體68被電分離為載置臺58的中心側的內(nèi)周區(qū)域發(fā)熱體68A、和其外側的外周區(qū)域發(fā)熱體68B這2個區(qū)域。各區(qū)域發(fā)熱體68A、68B的連接端子集合于載置臺58的中心部一側。此外，區(qū)域數(shù)目也可以設置為I個或者3個以上。另外，兼用電極66如上所述設置于不透明的熱擴散板61內(nèi)。兼用電極66由例如形成為網(wǎng)孔狀的導體線形成，該兼用電極66的連接端子位于載置臺58的中心部。在此，兼用電極66兼用作靜電卡盤的卡盤電極和用于施加高頻電力的作為下部電極的高頻電極。并且，設置有作為對發(fā)熱體68或兼用電極66進行供電的供電棒、或者作為測定溫度的熱電偶的導電棒的功能棒體62。具體而言，這些各功能棒體62被插通于細的貫通孔60內(nèi)。支柱63由電介質形成，具體而言，由與載置臺主體59相同的電介質材料例如石英形成，沿著支柱63的長度方向例如用鉆孔器(drill)進行穿孔，由此形成多個貫通孔60，在圖示的例子中為6個貫通孔60。作為支柱63的材料，也能夠使用石英以外的其它的電介質，例如氮化鋁(A1N)、氧化鋁(A1203)、碳化硅(SiC)等的陶瓷材料。支柱63例如通過熔接與載置臺主體59的下表面以氣密地形成為一體的方式接合。在該情況下，作為熔接，可以是將兩母材熔融而接合，也可以是利用比母材熔點低的焊料(filler metal)進行接合，但是為了提高接合強度可以使接合面積盡可能擴大。因此，優(yōu)選將支柱63的上端面的整個面與載置臺主體59的下表面接合。其結果是，在支柱63的上端的連結部形成有熱熔接接合部63A(參照圖4)，由此將載置臺58和支柱63牢固地接合在一起。另一方面，在各貫通孔60內(nèi)插通有功能棒體62。在圖4中，如前所述，代表性地表示一部分的貫通孔60。在其中的一個貫通孔60內(nèi)，如后文所述收容有2個功能棒體62。S卩，對于內(nèi)周區(qū)域發(fā)熱體68A,作為電力輸入用和電力輸出用的2個功能棒體62,加熱器供電棒70、72分別獨立地插通在貫通孔60內(nèi)。各加熱器供電棒70、72的上端與內(nèi)周區(qū)域發(fā)熱體68A電連接。另外，對于外周區(qū)域發(fā)熱體68B,作為電力輸入用和電力輸出用的2個功能棒體62，加熱器供電棒74、76分別獨立地插通在貫通孔60內(nèi)。各加熱器供電棒74、76的上端與外周區(qū)域發(fā)熱體68B電連接(參照圖I)。各加熱器供電棒70 76例如由鎳合金等形成。另外，對于兼用電極66,兼用供電棒78作為功能棒體62被插通在貫通孔60內(nèi)。該兼用供電棒78的上端通過連接端子78A (參照圖4)與兼用電極66電連接。兼用供電棒78例如由鎳合金、鶴合金、鑰合金等形成。 另外，為了測定載置臺58的溫度，向剩余的一個貫通孔60內(nèi)插入2個熱電偶80、81作為功能棒體62。并且，熱電偶80、81的各測溫接點80A、81A分別位于熱擴散板61的內(nèi)周區(qū)域和外周區(qū)域的下表面，能夠檢測出各區(qū)域的溫度。作為熱電偶80、81，例如能夠使用鞘型的熱電偶。該鞘型的熱電偶，在金屬保護管(鞘)的內(nèi)部插入熱電偶線材，利用高純度的氧化鎂等的無機絕緣物的粉末密封填充。由此，絕緣性、氣密性和響應性優(yōu)異，即使在高溫環(huán)境等各種惡劣氣氛中長時間連續(xù)使用也能夠發(fā)揮耐久性。在該情況下，如圖4所示，在連接端子78A和熱電偶80、81所通過的載置臺主體59的部分，分別形成有連通孔84、86，并且在上述載置臺主體59的上表面形成有與各連通孔84、86連通并且用于將上述熱電偶中的一個熱電偶81朝向外周區(qū)域配置的槽部88。此外，在圖4中，作為功能棒體62，代表性地記載有加熱器供電棒70、兼用供電棒78和2個熱電偶 80、81。另外，處理容器22的底部44例如由不銹鋼形成，如圖4所示，在其中央部形成有導體引出口 90，在該導體引出口 90的內(nèi)部一側，例如由不銹鋼等形成的安裝臺座92通過0 型環(huán)等的密封部件94氣密地被安裝固定。并且，在該安裝臺座92上設置有固定支柱63的固定臺96。固定臺96用與支柱63相同的材料、即在此使用石英形成，形成有與各貫通孔60對應的連通孔98。并且，該支柱63的下端部一側通過與支柱63的上端部同樣的熔接被連接固定于固定臺96的上表面?zhèn)?。即，形成有熱熔接接合?3B。在該情況下，作為上述熔接，可以是將兩母材熔融而接合，也可以是利用比母材熔點低的焊料(f iIIer metal)進行接合，為了提高接合強度可以盡可能地使接合面積擴大。因此，優(yōu)選將支柱63的下端面的整個面與固定臺96的上表面接合。在支柱63的下端部被連接固定的固定臺96的周邊部，以將該周邊部包圍的方式設置有例如由不銹鋼等形成的固定部件100。該固定部件100通過保持具102被向安裝臺座92 —側固定。另外，在安裝臺座92形成有與固定臺96的各連通孔98對應的連通孔104，分別向下方向插通功能棒體62。并且,在固定臺96的下表面與安裝臺座92的上表面的接合面，以包圍各連通孔104的周圍的方式設置有0型環(huán)等的密封部件106，用于提高該部分的密封性。另外，在兼用供電棒78、2個熱電偶80、81和加熱器供電棒70插通的各連通孔104的下端部，分別隔著0型環(huán)等形成的密封部件108、110、111，密封板112、114通過保持具116,118被安裝固定。并且，各兼用供電棒78、熱電偶80、81和加熱器供電棒70以氣密地貫通密封板112、114的方式設置。這些密封板112、114例如由不銹鋼等形成，與對于該密封板112的兼用供電棒78和加熱器供電棒70的貫通部相對應，在兼用供電棒78和加熱器供電棒70的周圍設置有絕緣部件120。此外，在圖4中，僅表示出I個加熱器供電棒70，但其它的加熱器供電棒72 76也是同樣的結構。另外，在安裝臺座92和與此相接觸的處理容器22的底部44，形成有與各連通孔104連通的非活性氣體通路122，能夠向使各功能棒體62通過的各貫通孔60內(nèi)，供給N2等的非活性氣體。即，在此，能夠向全部的貫通孔60內(nèi)流通非活性氣體。此外，由于連通孔84和連通孔86通過載置臺主體59的槽部88連通，所以也可以通過非活性氣體通路122僅向兼用供電棒78插通的貫通孔60和2個熱電偶80、81插通的貫通孔60中的任意一個的貫通孔60供給非活性氣體。
在此，說明關于各部分的尺寸的一個例子。載置臺58的直徑在與300mm(12英寸)晶片對應的情況下為340mm左右，在與200mm (8英寸)晶片對應的情況下為230mm左右，在與400mm (16英寸)晶片對應的情況下為460mm左右。另外,各貫通孔60的內(nèi)徑為5 16mm左右,各功能棒體62的直徑為4 6mm左右,支柱63的直徑為60 90mm左右。在此，返回到圖1，熱電偶80、81與例如具有計算機等的加熱器電源控制部134連接。另外，與加熱單元64的各加熱器供電棒70、72、74、76連接的各配線136、138、140、142也與加熱器電源控制部134連接，基于通過熱電偶80、81測定的溫度，分別獨立地控制內(nèi)周區(qū)域發(fā)熱體68A和外周區(qū)域發(fā)熱體68B，能夠將其維持為所希望的溫度。另外，在與兼用供電棒78連接的配線144分別連接有靜電卡盤用的直流電源146和用于施加偏壓用的高頻電力的高頻電源148，將載置臺58的晶片W靜電吸附，并且對在處理時作為下部電極的載置臺58施加作為偏壓的高頻電力。作為該高頻電力的頻率能夠使用13. 56MHz，但是除此之外也能夠使用400kHz等，即，并沒有特別的限定。
另外，在載置臺58形成有上下方向貫通的多個，例如3個銷插通孔150(在圖I中僅表示出2個)。在各銷插通孔150中，配置有能夠上下移動地以游動嵌合狀態(tài)被插通的推起銷152。在這些推起銷152的下端配置有圓弧狀的例如鋁(Al2O3)那樣的陶瓷制的推起環(huán)154，在該推起環(huán)154上承載各推起銷152的下端。從該推起環(huán)154延伸的臂部156與貫通處理容器22的底部44而設置的伸出縮回桿158連結，該伸出縮回桿158通過致動器160能夠進行升降。通過這樣的結構，在晶片W的交接時能夠使各推起銷152從各銷插通孔150的上端向上方伸出或者從該上端縮回。此外，在設置于處理容器22的底部44的伸出縮回桿158的貫通部，設置有能夠伸縮的波紋管162，使得伸出縮回桿158在維持處理容器22內(nèi)的氣密性的狀態(tài)下能夠升降。在此，如圖4和圖5所示，銷插通孔150由在連接載置臺主體59和熱擴散板61的作為緊固件的螺栓170中、沿著其長度方向形成的連通孔172形成。具體而言，在載置臺主體59和熱擴散板61中形成有螺栓170通過的螺栓孔174、176，在該螺栓孔174、176中插通形成有銷插通孔150的螺栓170，利用螺母178將其緊固，由此將載置臺主體59和熱擴散板61結合。這些螺栓170和螺母178例如由氮化鋁(AlN)或氧化鋁(Al2O3)等的陶瓷材料形成。處理裝置20的整體的動作，例如處理壓力的控制、載置臺58的溫度控制、處理氣體的供給和供給停止等例如通過由計算機等構成的裝置控制部180進行。該裝置控制部180通常具有存儲介質182，該存儲介質182存儲上述動作所需要的計算機程序。存儲介質182例如由軟盤、⑶(Compact Disc :光盤)、硬盤或者閃存等構成。接著，關于如上所述構成的使用等離子體的處理裝置20的動作進行說明。首先，未處理的半導體晶片W被未圖示的搬送臂保持，經(jīng)由打開狀態(tài)的閘閥42、搬出搬入口 40搬入到處理容器22內(nèi)。該晶片W被交接到被升起的推起銷152，然后，通過使推起銷152下降而被載置支承于由載置臺構造54的支柱63支承的載置臺58的熱擴散板61的上表面。這時，通過直流電源146對設置于載置臺58的熱擴散板61的兼用電極66施加直流電壓，由此靜電卡盤發(fā)揮功能，晶片W被吸附保持于載置臺58上。此外，也有代替靜電卡盤而使用按壓晶片W的周邊部的夾緊(clamp)機構的情況。
接著，將各種處理氣體在分別控制流量的同時向噴淋頭部24供給，從氣體噴射孔32A、32B噴射，導入到處理空間S。然后，通過繼續(xù)驅動排氣系統(tǒng)48的真空泵52，將處理容器22內(nèi)的氣氛抽真空，然后，通過調整壓力調整閥50的閥開度，將處理空間S的氣氛維持為規(guī)定的處理壓力。這時，將晶片W的溫度維持為規(guī)定的處理溫度。即，通過加熱器電源控制部134對構成載置臺58的加熱單元64的內(nèi)周區(qū)域發(fā)熱體68A和外周區(qū)域發(fā)熱體68B分別施加電壓，由此對加熱單元64 (各區(qū)域發(fā)熱體68A、68B)進行所希望的發(fā)熱控制。其結果是，利用來自各區(qū)域發(fā)熱體68A、68B的熱將晶片W升溫加熱。這時，通過設置于熱擴散板61的下表面中央部和周邊部的熱電偶80、81分別測定內(nèi)周區(qū)域和外周區(qū)域的晶片(載置臺)溫度，基于這些測定值，加熱器電源控制部134對每一個區(qū)域進行反饋溫度控制。因此，關于晶片W的溫度，通常能夠以面內(nèi)均勻性高的狀態(tài)進行溫度控制。在該情況下，根據(jù)處理的種類，載置臺58的溫度例如達到700°C左右。另外，在進行等離子體處理時，通過驅動高頻電源38，對作為上部電極的噴淋頭部 24與作為下部電極的載置臺58之間施加高頻。由此，在處理空間S產(chǎn)生等離子體，能夠進行規(guī)定的等離子體處理。另外，這時，對設置于載置臺58的熱擴散板61的兼用電極66施加來自偏壓用的高頻電源148的高頻電力，由此能夠進行等離子體的引入。在此，關于載置臺構造54中的功能進行詳細說明。首先，電力經(jīng)由作為功能棒體62的加熱器供電棒70、72向加熱單元的內(nèi)周區(qū)域發(fā)熱體68A供給，電力經(jīng)由加熱器供電棒74,76向外周區(qū)域發(fā)熱體68B供給。另外，載置臺58的中央部的溫度通過熱電偶80傳遞到加熱器電源控制部134，該熱電偶80以其測溫接點80A與載置臺58的下表面中央部相接觸的方式配置。在該情況下，測溫接點80A測定內(nèi)周區(qū)域的溫度。另外，配置于載置臺58的外周熱電偶81在測溫接點81A測定外周區(qū)域的溫度，測定值被傳送到加熱器電源控制部134。如此，向內(nèi)周區(qū)域發(fā)熱體68A和外周區(qū)域發(fā)熱體68B的供給電力分別基于反饋控制被控制。進而，經(jīng)由兼用供電棒78向兼用電極66施加靜電卡盤用的直流電壓和偏壓用的高頻電力。并且，作為功能棒體62的各加熱器供電棒70、72、74、76，熱電偶80、81和兼用供電棒78分別獨立地(熱電偶80、81共同插通在I個貫通孔內(nèi))被插通在與載置臺58的載置臺主體59的下表面氣密地熔接的支柱63中所形成的多個貫通孔60內(nèi)。另外，經(jīng)由非活性氣體通路122向插通有各加熱器供電棒70 76的各貫通孔60、插通有熱電偶80、81和兼用供電棒78的各貫通孔60內(nèi)供給非活性氣體，例如N2氣體，該N2氣體通過在載置臺主體59的上表面形成的槽部88 (參照圖4)擴散，進而也被供給到載置臺主體59與熱擴散板61的接合面。由此，非活性氣體經(jīng)由該接合面的非常小的間隙從載置臺58的周邊部輻射狀地被釋放。其結果是，能夠防止處理空間S的成膜氣體或者清洗氣體等侵入到上述間隙的內(nèi)部。另外，能夠防止成膜氣體和清洗氣體等的腐蝕性氣體從上述間隙進一步侵入到內(nèi)部。而且，加熱器供電棒70 76、兼用供電棒78成為被N2氣體覆蓋的狀態(tài)，因此，能夠防止這些各供電棒被腐蝕性氣體腐蝕，或者被氧化氣體氧化。另外，如上所述，非活性氣體經(jīng)由載置臺主體59與熱擴散板61的接合部的非常微小的間隙向處理容器22內(nèi)泄漏，由此能夠防止成膜氣體等侵入載置臺58的內(nèi)部，但是基于非活性氣體進行吹掃的各貫通孔60只要是各功能棒體62能夠被插通的尺寸即可，因此與現(xiàn)有的支柱4 (參照圖8)相比容積非常小。因此，漏泄氣體量與現(xiàn)有的載置臺構造相比能夠非常少，因此，相應地非活性氣體的消耗量也能夠非常少，所以能夠消減運營成本。另外，如上所述，載置臺58的下表面(背面)的中央部與支柱63的上端部接合，因此在載置臺58的下表面的中央部，不會附著使晶片W的面內(nèi)溫度的不均勻性發(fā)生的不需要的膜。其結果是，能夠將晶片W的面內(nèi)溫度的均勻性維持為較高的均勻性。并且，各加熱器供電棒72 76和兼用供電棒78，通過形成支柱63的材料、即在此是由石英形成的絕緣物被分別獨立地隔離，因此能夠防止因電位差導致的各供電棒之間的異常放電。在這樣的狀況下，對于例如發(fā)生比地震等更大的振動時，在作為重量物的載置臺58與支柱63的連結部發(fā)生分裂等的破損，或者支柱63自身發(fā)生分裂等的可能性(危險)進行評價。在本實施方式中，支柱63本身形成為圓柱狀，在該圓柱狀中形成有多個用于插通、功能棒體等的多個貫通孔60，并且，支柱63的上端部與載置臺58的下表面連結，因此能夠大幅提高支柱63自身的強度，而且也能夠提高載置臺58和支柱63的連結部的強度。在該情況下，由于在支柱63的上端面與載置臺58的下表面形成的熱熔接接合部63A的結合面積充分大，所以尤其能夠提高載置臺58與支柱63的結合強度。因此，即使發(fā)生地震等較大的振動，也能夠防止載置臺構造54自身破損或破壞。此外，如上所述，由于能夠提高相對振動的載置臺構造54自身的強度，因此在將載置臺構造54已組裝的狀態(tài)下移動或者搬送處理裝置也不會發(fā)生障礙。像這樣，根據(jù)本實施方式，在設置于能夠排氣的處理容器22內(nèi)，用于載置作為要處理的被處理體的例如半導體晶片的載置臺構造中，具備載置臺58，其用于載置被處理體，至少設置有加熱單元64，由電介質形成；和支柱63，其為了支承載置臺而從處理容器22的底部側豎起地設置，并且上端部與載置臺58的下表面連結，在內(nèi)部具有沿著長度方向形成的多個貫通孔60，由電介質形成，由此，由于載置臺58與支柱63的連結部的面積增大，結果是，能夠提高載置臺58和支柱63的連結強度，并且能夠提高支柱自身的強度。因此，在將載置臺構造已組裝的狀態(tài)下移動或者搬送處理裝置也不會發(fā)生障礙，耐震性也得到提聞。<第一變形實施例>接著，關于本發(fā)明的第一變形實施例進行說明。在先前的實施方式中，將載置臺58和支柱63通過熔接而連結，但是并不限定于此，也可以利用螺釘?shù)鹊倪B結部件進行連結。圖6是表示這樣的本發(fā)明的第一變形實施例的局部放大圖。此外，關于與圖4所示的結構部分相同的結構部分，表述相同參照符號，省略具體說明。如圖6所示，在該第一變形實施例中，在支柱63的上端部的周邊設置有凸緣部200。并且，通過多個連結部件202將凸緣部200固定在載置臺58的下表面?zhèn)?，由此將支?3與載置臺58連結。作為連結部件202，能夠使用螺栓或螺釘?shù)?。作為連結部件202的材料，能夠使用氮化鋁(AlN)等的陶瓷材料或不銹鋼等的污染可能性小的金屬。在該實施例的情況下，與通過熔接進行接合的情況不同，在載置臺58的下表面與支柱63的上端面的連結部產(chǎn)生非常小的間隙。但是，如上所述，通過向支柱63形成的全部的貫通孔60內(nèi)供給非活性氣體例如N2氣體，由此，通過上述間隙(未圖示)按箭頭204所示N2氣體向處理容器內(nèi)側大致呈輻射狀地釋放。因此，能夠防止成膜氣體和清洗氣體等向上述間隙內(nèi)和貫通孔60內(nèi)侵入，能夠防止在該部分附著不必要的膜，防止各功能棒體62發(fā)生腐蝕。另外，在該情況下，載置臺58和支柱63的連結強度與將兩者熔接接合的先前的實施方式的情況相比稍差，但是支柱63自身的強度能夠維持為與先前的實施方式同樣高，能夠發(fā)揮與先前的實施方式同樣的作用效果。<第二變形實施例>接著，關于本發(fā)明的第二變形實施例進行說明。在先前的圖4所示的實施方式中，支柱63的上端部和下端部均為平坦的狀態(tài)，但是并不限定于此，為了易于進行熔接，也可以在這些部分形成凹部狀的削入部。圖7是表示這樣的本發(fā)明的第 二變形實施例的支柱部分的局部放大圖。此外，對于與圖4所示的構成部分相同的構成部分標注相同的參照符號，省略其說明。如圖7所示，在該第二變形實施例中，在支柱63的上端部和下端部分別設置有削入部206A、206B，其以使上端部和下端部分的周邊部剩余為環(huán)狀的方式呈凹部狀地削入而形成。此外，也可以僅設置上述2個削入部206A、206B中的任意一個。削入部206A、206B的部分的支柱63的周邊部的厚度LI例如為2 5mm左右，相當于載置臺主體59的厚度的
2 9%左右的厚度。并且，通過將支柱63的上端部與載置臺主題59的下表面熔接，由此使支柱63與載置臺58接合。另外，通過將支柱63的下端部與固定臺96的上表面熔接，由此使支柱63與固定臺96接合。在進行這些熱熔接的情況下，需要將作為熔接對象的兩母材都加熱至高溫，但是通過如上所述那樣呈凹部狀地形成削入部206A、206B，能夠將成為薄壁的環(huán)狀的周邊部與成為熔接對象的載置臺主題59的下表面的中央部和固定臺96的上表面同樣地迅速加熱，因此能夠將兩者容易且迅速地接合。另一方面，將支柱63的上下端部的厚度LI設定為某一程度例如2mm以上，更優(yōu)選為2. 5mm以上，則能夠使其與載置臺主體59、固定臺96的接合面積充分大，能夠將與載置臺主體59、固定臺96的接合強度維持為較高。即，在該第二變形實施例的情況下，也能夠發(fā)揮與先前的圖4中已說明的實施方式同樣的作用效果。此外，在上述各實施例中，作為構成支柱63的電介質，對以主要使用石英為例的情況進行了說明，但是并不限定于此，作為支柱63的材料，也能夠使用例如通過含有氣泡等而變得不透明的不透明適應、不透明的氮化鋁(AlN)等的陶瓷材料。通過這些材料，能夠有效地阻隔從載置臺58向支柱63的下端部照射的輻射熱。其結果是，能夠阻止設置于支柱63的下端部的由0型環(huán)等形成的各密封部件106 (參照圖4)過度地被升溫，能夠防止該密封部件106的熱劣化。另外，在上述各實施例中，形成為載置臺58的側面和下表面露出于處理容器22內(nèi)的結構，但是尤其在由石英等形成載置臺主體59的情況下，該石英有可能被蝕刻氣體腐蝕。因此，在載置臺58的側面和下表面也可以設置由對于蝕刻氣體耐腐蝕性優(yōu)異的材料，例如氮化鋁(A1N)、氧化鋁(Al2O3)等的陶瓷材料形成的保護覆蓋件。另外，在上述各實施例中，以在由螺栓170和螺母178形成的緊固件中設置有銷插通孔150的情況為例進行了說明，但是并不限定于此，例如利用粘結劑或者熔接等使載置臺主體59和熱擴散板61接合形成為一體的情況下，也能夠適用本發(fā)明。
另外，在上述各實施例中，作為陶瓷材料，以主要使用氮化鋁(AlN)的情況為例進行了說明，但是并不限定于此，也能夠使用氧化鋁(A1203)、碳化硅(SiC)等其他的陶瓷材料。另外，在此，以將載置臺58形成為載置臺主體59和熱擴散板61的2層結構的情況為例進行了說明，但是并不限定于此，也可以用同一電介質、例如石英、或者陶瓷材料將載置臺58整體形成為一層結構。在該情況下，作為石英使用透明石英時，為了防止發(fā)熱體的圖案形狀被投影到晶片背面發(fā)生熱分布，可以在載置臺58的上表面設置例如由陶瓷材料形成的均熱板。另外，作為載置臺58的材質使用內(nèi)部含有氣泡等的不透明石英的情況下，則不需要上述均熱板。另外，在此，作為非活性氣體以主要使用N2氣體的情況為例進行了說明，但是并不限定于此，也可以使用He、Ar等稀有氣體。另外，在上述各實施例中，在載置臺58設置有兼用電極66，通過兼用供電棒78對 其施加靜電卡盤用的直流電壓和偏壓用的高頻電力，但是也可以將它們分離設置，或者也可以只設置其中任意一方。例如，在將將這分離設置的情況下，將與兼用電極66相同構造的電極上下設置2個，一個作為卡盤電極，另一個作為高頻電極。并且，在卡盤電極電連接作為功能棒體的卡盤用供電棒，在高頻電極電連接高頻供電棒。而將這些卡盤用供電棒和高頻供電棒分別插通在貫通孔60內(nèi)這一點及其下部構造與其他的功能棒體62完全相同。另外，也可以設置與兼用電極66相同結構的接地電極，將與其連接的功能棒體62的下端接地作為導電棒使用，由此將接地電極接地。另外，在設置有多個區(qū)域的發(fā)熱體的情況下，如果將I個加熱器供電棒接地，則能夠將各區(qū)域的發(fā)熱體的一方的加熱器供電棒作為上述被接地的加熱器供電棒共同使用。另外，在上述各實施例中，以使用等離子體的處理裝置為例進行了說明，但是并不限定于此，使用在載置臺58埋入有加熱單元64的載置臺構造的全部的處理裝置，例如，基于使用等離子體的等離子體CVD的成膜裝置、基于不使用等離子體的熱CVD成膜裝置、蝕刻裝置、熱擴散裝置、擴散裝置、改性裝置等也能夠使用本發(fā)明。因此，能夠省略兼用電極66(包括卡盤電極、高頻電極)、熱電偶80及其附屬部件。并且，作為氣體供給單元，并不限定于噴淋頭部24，例如也可以由向處理容器22內(nèi)插通的氣體噴嘴構成氣體供給單元。另外，進一步，作為溫度測定單元，在此使用熱電偶80、81，但是并不限定于此，也可以使用輻射溫度計。在該情況下，在輻射溫度計中使用的導通光的光纖成為功能棒體，該光線被插入在貫通孔60內(nèi)。另外，在上述各實施例中，在全部的貫通孔中插入有I個或者多個功能棒體，但是并不限定于此，也可以設置不插通功能棒體而專用于流通吹掃用的非活性氣體的貫通孔。另外，在此，作為被處理體以半導體晶片為例進行了說明，但是并不限定于此，玻璃基板、LCD基板、陶瓷基板等也能夠使用本發(fā)明。
權利要求
1.一種載置臺構造，其設置于能夠進行排氣的處理容器內(nèi)，用于載置要處理的被處理體，所述載置臺構造的特征在于，具備 載置臺，其用于載置所述被處理體，至少設置有加熱單元，由電介質形成；和支柱，其為了支承所述載置臺而從所述處理容器的底部側豎起地設置，并且上端部與所述載置臺的下表面連結，在內(nèi)部具有沿著長度方向形成的多個貫通孔，且由電介質形成。
2.如權利要求I所述的載置臺構造，其特征在于 所述支柱與所述載置臺的下表面的中心部連結。
3.如權利要求2所述的載置臺構造，其特征在于 所述載置臺與所述支柱通過熔接連結。
4.如權利要求2所述的載置臺構造，其特征在于 所述載置臺與所述支柱通過連結部件連結。
5.如權利要求I 4中任一項所述的載置臺構造，其特征在于 在所述各貫通孔內(nèi)插通有I個或者多個功能棒體。
6.如權利要求5所述的載置臺構造，其特征在于 所述功能棒體為與所述加熱單元側電連接的加熱器供電棒。
7.如權利要求5所述的載置臺構造，其特征在于 在所述載置臺設置有靜電卡盤用的卡盤電極， 所述功能棒體為與所述卡盤電極電連接的卡盤用供電棒。
8.如權利要求5所述的載置臺構造，其特征在于 在所述載置臺設置有用于施加高頻電力的高頻電極， 所述功能棒體為與所述高頻電極電連接的高頻供電棒。
9.如權利要求5所述的載置臺構造，其特征在于 在所述載置臺設置有兼用作靜電卡盤用的卡盤電極和用于施加高頻電力的高頻電極的兼用電極， 所述功能棒體為與所述兼用電極電連接的兼用供電棒。
10.如權利要求5所述的載置臺構造，其特征在于 所述功能棒體為用于測定所述載置臺的溫度的熱電偶。
11.如權利要求5所述的載置臺構造，其特征在于 所述功能棒體為用于測定所述載置臺的溫度的輻射溫度計的光纖。
12.如權利要求I 11中任一項所述的載置臺構造，其特征在于 所述載置臺具備設置有所述加熱單元的載置臺主體；和熱擴散板，設置在所述載置臺主體的上表面?zhèn)?，由與所述載置臺主體的形成材料不同的不透明的電介質形成。
13.如權利要求12所述的載置臺構造，其特征在于 在所述熱擴散板內(nèi)設置有卡盤電極、高頻電極和兼用電極中的任一個。
14.如權利要求12或13所述的載置臺構造，其特征在于 非活性氣體供給到所述載置臺主體和所述熱擴散板之間。
15.如權利要求I 14中任一項所述的載置臺構造，其特征在于 非活性氣體供給到所述多個貫通孔的全部或者一部分中。
16.如權利要求I 15中任一項所述的載置臺構造，其特征在于在所述支柱的上端部和/或下端部形成有成為凹部狀的削入部。
17.一種處理裝置，用于對被處理體實施處理，所述處理裝置的特征在于，具備能夠進行排氣的處理容器；用于載置所述被處理體的權利要求I 16中任一項所述的載置臺構造；和向所述處理容器內(nèi)供給氣體的氣體供給單元。
全文摘要
本發(fā)明提供一種載置臺構造，其設置于能夠進行排氣的處理容器內(nèi)，用于載置要處理的被處理體，該載置臺構造的特征在于，具備載置臺，其用于載置所述被處理體，至少設置有加熱單元，由電介質形成；和支柱，其為了支承所述載置臺而從所述處理容器的底部側豎起地設置，并且上端部與所述載置臺的下表面連結，在內(nèi)部具有沿著長度方向形成的多個貫通孔，且由電介質形成。
文檔編號H01L21/683GK102714172SQ201180005811
公開日2012年10月3日 申請日期2011年2月8日 優(yōu)先權日2010年2月9日
發(fā)明者川崎裕雄, 長岡秀樹, 齊藤哲也 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社