(57)【要約】【課題】載置台に載置された基板を当該載置台で加熱したり冷却したりする場合において、基板の温度の面内均一性を改善する。【解決手段】基板を処理する基板処理装置であって、上下方向に貫通する貫通孔を有し、上面に基板が載置されると共に載置された当該基板の加熱及び冷却の少なくともいずれか一方を行う載置台と、前記貫通孔に挿通されると共に、前記載置台の上面から前記貫通孔を介して突出可能に構成されたリフトピンと、前記リフトピンを支持可能に構成された支持部材と、を備え、前記リフトピンは、前記載置台の下面より下側に位置する鍔部を有し、前記支持部材は、前記鍔部との係合により前記リフトピンを支持し、前記載置台の前記貫通孔は、前記リフトピンの前記鍔部より細い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する基板処理装置であって、
上下方向に貫通する貫通孔を有し、上面に基板が載置されると共に載置された当該基板の加熱及び冷却の少なくともいずれか一方を行う載置台と、
前記貫通孔に挿通されると共に、前記載置台の上面から前記貫通孔を介して突出可能に構成されたリフトピンと、
前記リフトピンを支持可能に構成された支持部材と、を備え、
前記リフトピンは、前記載置台の下面より下側に位置する鍔部を有し、
前記支持部材は、前記鍔部との係合により前記リフトピンを支持し、
前記載置台の前記貫通孔は、前記リフトピンの前記鍔部より細い、基板処理装置。
【請求項２】
前記リフトピンを上下方向に移動させるピン移動機構を備え、
前記支持部材は、前記載置台と前記ピン移動機構との間に設けられている、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記鍔部は、前記リフトピンの上端及び下端から離間した位置に形成されている、請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記リフトピンは、前記鍔部より上側の部分に比べて下側の部分が太く形成されている、請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記支持部材は、前記リフトピンの前記鍔部より下側の部分が挿入される挿入孔を有する、請求項３または４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記載置台を上下方向に移動させる移動機構を備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記リフトピンの前記鍔部より上方の部分の長さは、当該リフトピンにおける前記載置台の前記貫通孔を通りうる部分の長さの１．１倍から１・５倍である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記リフトピンの前記載置台の前記貫通孔に挿入される部分の直径は１．０〜３．０ｍｍであり、当該貫通孔の内径は２．０〜４．０ｍｍである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記載置台の下面に上端部が接続され前記載置台を支持する台支持部材を備え、
前記支持部材は、前記台支持部材に取り付けられている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記支持部材は、前記載置台の下面に取り付けられている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記載置台の下面に上端部が接続され前記載置台を支持する台支持部材と
前記台支持部材が固定される被固定部材と、を備え、
前記支持部材は、前記被固定部材に取り付けられている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記支持部材は、前記リフトピンと係合する領域以外の領域に、肉抜き部を有する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、基板を高温処理する場合に、プロセスガスの回り込み等により基板処理の均一性が悪影響を受けることを防止する基板処理装置が開示されている。この基板処理装置は、サセプタと、昇降駆動装置と、複数の基板支持ピンと、移動阻止部材と、を有する。サセプタは、水平に配設され、基板を上面に乗せるようにして支持する。昇降駆動装置は、サセプタを、基板を支持する第１の位置とこの第１の位置より低く基板の支持を待機する第２の位置との間で昇降駆動する。基板支持ピンは、サセプタに対して上下方向に移動自在に支持され、サセプタが第２の位置に位置決めされている場合、基板を支持する。移動阻止部材は、サセプタが第１の位置から第２の位置に移動させられるとき、基板支持ピンの下方への移動を阻止する。サセプタには、基板支持ピンを挿入するためのピン挿入孔が形成されており、また、基板支持ピンの上端部の径は、ピン挿入孔の径より大きくなるように設定されている。これにより、基板支持ピンが、サセプタに対して上下方向に移動自在に支持されている。なお、サセプタのピン挿入孔の上端部には、径大の基板支持ピンの上端部を収容するための凹部が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１１１８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示にかかる技術は、載置台に載置された基板を当該載置台で加熱したり冷却したりする場合において、基板の温度の面内均一性を改善する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様は、基板を処理する基板処理装置であって、上下方向に貫通する貫通孔を有し、上面に基板が載置されると共に載置された当該基板の加熱及び冷却の少なくともいずれか一方を行う載置台と、前記貫通孔に挿通されると共に、前記載置台の上面から前記貫通孔を介して突出可能に構成されたリフトピンと、前記リフトピンを支持可能に構成された支持部材と、を備え、前記リフトピンは、前記載置台の下面より下側に位置する鍔部を有し、前記支持部材は、前記鍔部との係合により前記リフトピンを支持し、前記載置台の前記貫通孔は、前記リフトピンの前記鍔部より細い。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、載置台に載置された基板を当該載置台で加熱したり冷却したりする場合において、基板の温度の面内均一性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態にかかる基板処理装置としての成膜装置の構成の概略を模式的に示す説明図である。
【図２】図１の成膜装置の内部の状態を示す部分拡大断面図であり、載置台が処理位置に移動されたときの状態を示す。
【図３】図１の成膜装置の内部の状態を示す部分拡大断面図であり、載置台が搬送位置に移動されたときの状態を示している。
【図４】図１の成膜装置の内部の状態を示す部分拡大断面図であり、リフトピンとウェハ搬送装置との間でウェハＷが受け渡されるときの状態を示している。
【図５】リフトピンを吊持する支持部材の他の例を説明する図である。
【図６】リフトピンを吊持する支持部材の他の例を説明する図である。
【図７】図１の支持部材の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
例えば、半導体デバイスの製造工程では、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）に対して、成膜処理等の基板処理が行われる。この基板処理は、基板処理装置を用いて行われる。基板処理装置が基板を一枚ずつ処理する枚葉式である場合、基板が上面に載置される載置台が装置内に設けられる。また、枚葉式の基板処理装置には、基板を搬送する基板搬送装置と載置台との間での基板の受け渡しのため、載置台に形成された孔に挿入される基板支持ピンが設けられている。基板支持ピンは、例えば、基板を収容する処理容器の底壁に対し固定される。
【０００９】
ところで、基板処理に際し、載置台にされた基板を、当該載置台を介して加熱したり冷却したりする場合がある。この場合、上述のように基板支持ピンを処理容器の底壁に対し固定すると、載置台の熱膨張や熱収縮により、載置台の孔と基板支持ピンとの相対的な位置ずれが生じる。したがって、前述のように基板支持ピンを処理容器の底壁に固定しておくと、基板の受け渡し等のために基板支持ピンと載置台とを相対的に移動させた際に、基板支持ピンの破損等が生じることがある。そのため、特許文献１では、基板支持ピンを処理容器の底壁に固定せずに、基板支持ピンの上端部の径をサセプタのピン挿入孔の径より大きくすることで基板支持ピンをサセプタで支持している。
【００１０】
しかし、基板支持ピンの上端部の径を大きくすると、その上端部を収容するため径が当該上端部より大きい凹所を載置台の上面に設ける必要がある。このような凹所を設けると、載置台上の基板の温度の面内均一性が損なわれる。
【００１１】
そこで本開示にかかる技術は、載置台に載置された基板を当該載置台で加熱したり冷却したりする場合において、基板の温度の面内均一性を改善する。
【００１２】
以下、本実施形態にかかる基板処理装置について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１３】
図１は、本実施形態にかかる基板処理装置としての成膜装置の構成の概略を模式的に示す説明図であり、成膜装置の一部を断面で示している。
図１の成膜装置１は、減圧可能に構成され、基板としてのウェハＷを収容する処理容器１０を有する。
【００１４】
処理容器１０は、有底の円筒形状に形成された容器本体１０ａを有する。
容器本体１０ａの側壁には、ウェハＷの搬入出口１１が設けられており、この搬入出口１１には、当該搬入出口１１を開閉するゲートバルブ１２が設けられている。搬入出口１１よりも上部側には、容器本体１０ａの側壁の一部をなす、後述の排気ダクト６０が設けられている。容器本体１０ａの上部には、すなわち排気ダクト６０には、開口１０ｂが設けられており、この開口１０ｂを塞ぐように蓋１３が取り付けられている。排気ダクト６０と蓋１３との間には、処理容器１０内を気密に保つためのＯリング１４が設けられている。
【００１５】
処理容器１０内には、上面にウェハＷが水平に載置される載置台２０が設けられている。載置台２０の内部には、ウェハＷを加熱するためのヒータ２１が設けられている。なお、ウェハＷの冷却が必要な場合には、載置台２０の内部に冷却機構が設けられる。載置台２０の内部にヒータ２１と冷却機構の両方を設け、ウェハＷの加熱と冷却の両方を行うことができるようにしてもよい。
この載置台２０には、その上面のウェハＷの載置領域よりも外周側の領域及びその側周面を周方向に亘って覆うように、カバー部材２２が設けられている。
【００１６】
載置台２０の下面中央部には、処理容器１０の底壁に形成された開口１５を通じて当該底壁を貫通し、上下方向に延在する台支持部材としての支軸部材２３の上端が接続されている。支軸部材２３の下端は移動機構としての駆動機構２４に接続されている。駆動機構２４は、支軸部材２３を昇降及び回転させるための駆動力を発生するものであり、例えばエアシリンダ（図示せず）やモータ（図示せず）を有する。支軸部材２３が駆動機構２４の駆動により上下に移動することに伴って、載置台２０は、二点鎖線で示す搬送位置と、その上方の処理位置との間とを上下に移動することができる。搬送位置とは、処理容器１０の搬入出口１１から処理容器１０内に進入するウェハＷの搬送機構（図示せず）と後述のリフトピン３０との間で、ウェハＷを受け渡している時に、載置台２０が待機する位置である。また、処理位置とは、ウェハＷに処理が行われる位置である。また、支軸部材２３が駆動機構２４の駆動によりその軸線を中心に回転することに伴って、載置台２０が上記軸線を中心に回転する。
【００１７】
また、支軸部材２３における処理容器１０の外側には、フランジ２５が設けられている。そして、このフランジ２５と、処理容器１０の底壁における支軸部材２３の貫通部との間には、支軸部材２３の外周部を囲むように、ベローズ２６が設けられている。これによって、処理容器１０の気密が保たれる。
【００１８】
さらに、載置台２０には、上下方向に貫通する貫通孔２０ａが複数形成されている。また、載置台２０に対して、それぞれの貫通孔２０ａに、当該貫通孔２０ａに挿通されるリフトピン３０が設けられている。リフトピン３０は、処理容器１０の外部から当該処理容器１０内に挿入されるウェハ搬送装置（図示せず）と載置台２０との間でウェハＷを受け渡すためのものである。このリフトピン３０は、上述の搬送位置の載置台２０の上面から貫通孔２０ａを介して突出可能に構成されている。
リフトピン３０の形状や、リフトピン３０の支持構造、リフトピン３０を昇降するための構造については後述する。
【００１９】
さらに、処理容器１０内における載置台２０と蓋１３との間には、載置台２０との間に処理空間Ｓを形成するためのキャップ部材４０が、載置台２０と対向するように設けられている。キャップ部材４０は蓋１３とボルト（図示せず）により固定されている。
キャップ部材４０の下部には、逆すり鉢状の凹部４１が形成されている。凹部４１の外側には、平坦なリム４２が形成されている。
そして、前述の処理位置に位置する載置台２０の上面とキャップ部材４０の凹部４１とにより、処理空間Ｓが形成される。処理空間Ｓが形成されたときの載置台２０の高さは、キャップ部材４０のリム４２の下面と、カバー部材２２の上面との間に隙間４３が形成されるように設定される。凹部４１は、例えば、処理空間Ｓの容積が極力小さくなると共に、処理ガスをパージガスで置換する際のガス置換性が良好になるように、形成される。
【００２０】
キャップ部材４０の中央部には、処理空間Ｓ内へ処理ガスやパージガスを導入するためのガス導入路４４が形成されている。ガス導入路４４は、キャップ部材４０の中央部を貫通し、その下端が、載置台２０上のウェハＷの中央部と対向するように設けられている。また、キャップ部材４０の中央部には流路形成部材４０ａが嵌め込まれており、この流路形成部材４０ａにより、ガス導入路４４の上側は分岐され、それぞれ蓋１３を貫通するガス導入路４５と連通している。
キャップ部材４０のガス導入路４４の下端の下方には、ガス導入路４４から吐出されたガスを処理空間Ｓ内に分散させるための分散板４６が設けられている。分散板４６は、支持棒４６ａを介して、キャップ部材４０に固定されている。
【００２１】
ガス導入路４５には、処理ガスとしてのＴｉＣｌ４ガス、ＮＨ３ガスやパージ用のＮ２ガス等を、ガス供給源（図示せず）から処理容器１０へ導くガス導入機構５０が設けられている。ガス導入機構５０と処理容器１０との間、具体的には、ガス導入機構５０と蓋１３との間には、処理容器１０内を気密に保つためのＯリング（図示せず）が設けられている。
【００２２】
さらにまた、容器本体１０ａの排気ダクト６０には、排気管６１の一端部が接続されている。排気管６１の他端部は、例えば真空ポンプにより構成される排気装置６２が接続されている。また、排気管６１の排気装置６２より上流側には、処理空間Ｓ内の圧力を調整するためのＡＰＣバルブ６３が設けられている。
【００２３】
なお、排気ダクト６０は、縦断面形状が角型のガス通流路６４を環状に形成したものである。排気ダクト６０の内周面には、全周に亘ってスリット６５が形成されている。排気ダクト６０の外壁には、排気口６６が設けられており、当該排気口６６に排気管６１が接続されている。スリット６５は、載置台２０が前述の処理位置まで上昇した際に形成される前述の隙間４３に対応する位置に形成されている。したがって、処理空間Ｓ内のガスは、排気装置６２を作動させることにより、隙間４３及びスリット６５を介して、排気ダクト６０のガス通流路６４に至り、排気管６１を経て排出される。
【００２４】
以上のように構成される成膜装置１には、制御部Ｕが設けられている。制御部Ｕは、例えばＣＰＵやメモリ等を備えたコンピュータにより構成され、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、成膜装置１における後述のウェハ処理を実現するためのプログラム等が格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、当該記憶媒体から制御部Ｕにインストールされたものであってもよい。また、プログラムの一部または全ては専用ハードウェア（回路基板）で実現してもよい。
【００２５】
続いて、リフトピン３０の形状や、リフトピン３０の支持構造、リフトピン３０を昇降するための構造について、図１を参照し、図２〜図４を用いて説明する。図２〜図４は、図１の成膜装置１の内部の状態を示す部分拡大断面図であり、図２は、載置台２０が処理位置に移動されたときの状態を示し、図３は、載置台２０が搬送位置に移動されたときの状態を示し、図４は、リフトピン３０とウェハ搬送装置との間でウェハＷが受け渡されるときの状態を示している。
【００２６】
リフトピン３０は、図１に示すように、載置台２０の下面より下側に位置する鍔部３１を有する棒状部材であり、例えばアルミナから形成される。鍔部３１は、リフトピン３０の上端面及び下端から離間した位置、つまりは、リフトピン３０の略中央部に形成されている。リフトピン３０の鍔部３１より上側の部分が載置台２０の貫通孔２０ａに挿入される。また、図２に示すように、リフトピン３０の鍔部３１より下側の部分が後述の支持部材１００の挿入孔１０１に挿入される。また、リフトピン３０は、鍔部３１より上側の部分に比べて下側の部分が太く形成されている。
【００２７】
上述のようなリフトピン３０が挿入される載置台２０の貫通孔２０ａは、リフトピン３０の鍔部３１より細く形成されている。言い換えると、載置台２０の貫通孔２０ａの内径は、リフトピン３０の鍔部３１の直径より小さく設定されている。具体的には、例えば、リフトピン３０の鍔部３１より上側の部分の直径は１．０ｍｍ〜３．０ｍｍであり、鍔部３１の直径はその２倍以上であるのに対し、載置台２０の貫通孔２０ａの内径は、リフトピン３０の鍔部３１より上側の部分の直径の例えば１．２〜１．５倍に設定され、例えば、２．０〜４．０ｍｍとすることができる。
【００２８】
また、リフトピン３０に対し、支持部材１００とピン移動機構１１０とが設けられている。図１に示すように、支持部材１００は、載置台２０と処理容器１０の底壁との間に設けられ、ピン移動機構１１０は、支持部材１００と処理容器１０の底壁との間に設けられている。言い換えると、支持部材１００は、処理容器１０内において、載置台２０とピン移動機構１１０との間に設けられている。
【００２９】
支持部材１００は、リフトピン３０を支持可能に構成された部材である。支持部材１００は、具体的には、リフトピン３０の鍔部３１との係合により当該リフトピン３０を支持可能に構成されている。より具体的には、支持部材１００は、図２に示すように、リフトピン３０の鍔部３１より下側の部分が挿入される挿入孔１０１が形成されており、当該支持部材１００における挿入孔１０１の周囲の上面とリフトピン３０の鍔部３１の下面とが当接することにより、リフトピン３０を吊持することができるように構成されている。なお、挿入孔１０１の内径は、当該挿入孔１０１に挿入されるリフトピン３０の鍔部３１より下側の部分の直径の例えば１．２〜１．５倍に設定されている。
【００３０】
図２のように載置台２０が処理位置に移動されている状態において、リフトピン３０の鍔部３１と支持部材１００とは係合している。なお、この状態において以下の条件（Ａ）、（Ｂ）を満たすように、リフトピン３０の長さや鍔部３１の位置は設定されている。
（Ａ）リフトピン３０の上端面が載置台２０の上面から突出しない（図の例ではリフトピン３０の上端面と載置台２０の上端面とが略一致する）。
（Ｂ）リフトピン３０の上端面が載置台２０の下面より上方に位置し、リフトピン３０の少なくとも一部が載置台２０の貫通孔２０ａに挿通されている。
【００３１】
上述の、リフトピン３０の鍔部３１と支持部材１００との係合は、図３に示すように、載置台２０が搬送位置に移動されるだけでは解除されない。載置台２０が搬送位置に移動されている状態において、図４に示すように、ピン移動機構１１０によりリフトピン３０が上昇されたときに、上記係合は解除される。ただし、載置台２０が搬送位置に移動される過程において、リフトピン３０の下面とピン移動機構１１０の上面とが当接しリフトピン３０のさらなる下方への移動が妨げられ、載置台２０の搬送位置への移動が完了した状態のときには上記係合が解除されているようにしてもよい。
【００３２】
また、支持部材１００は、載置台２０に対して固定されている。具体的には、支持部材１００は、例えば載置台２０に接続された支軸部材２３に取り付けられている。したがって、支持部材１００は、駆動機構２４によって、載置台２０と一体的に上下方向に移動され、また、載置台２０と一体的に回転される。
【００３３】
なお、支持部材１００は、例えば、アルミナや石英等の低熱伝導率材料を用いた、平面視円形の板状部材から構成される。支持部材１００を上述のように低熱伝導材料を用いることにより、例えば、支持部材１００が取り付けられた載置台２０の熱が当該支持部材１００により奪われるのを抑制することができる。また、支持部材１００に鉄系材料等を用いる場合、成膜装置１で形成する膜への鉄の混入が生じることがあるが、支持部材１００にアルミナや石英を用いることにより上記混入を防ぐことができる。
【００３４】
ピン移動機構１１０は、リフトピン３０を支持可能に構成されると共に支持した当該リフトピン３０を上下方向に移動させる。ピン移動機構１１０は、リフトピン３０の下端部との係合により当該リフトピン３０を支持する。具体的には、ピン移動機構１１０は、当接部材１１１を有し、支持部材１００の挿入孔１０１に挿入され当該支持部材１００の下面から露出したリフトピン３０の下端面と上記当接部材１１１の上面とが当接することにより、当該リフトピン３０を支持する。当接部材１１１は、例えば平面視円環状の部材から構成される。
【００３５】
当接部材１１１の下面側には支持柱１１２が設けられており、支持柱１１２は、処理容器１０の底壁を貫通して、処理容器１０の外側に設けられた駆動機構１１３に接続されている。駆動機構１１３は、支持柱１１２を昇降させるための駆動力を発生する。支持柱１１２が駆動機構１１３の駆動により上下に移動することに伴って、当接部材１１１が上下に移動し、これにより当該当接部材１１１に支持されたリフトピン３０が載置台２０と独立して上下に移動する。特に、支持柱１１２が駆動機構１１３の駆動により上方に移動することに伴って、リフトピン３０が上方に移動し、図４に示すように、当該リフトピン３０の上端部が、搬送位置に移動された載置台２０の上面から突出する。
【００３６】
ここで、リフトピン３０が載置台２０の上面から最も突出したときのリフトピン３０の上端面から載置台２０の下面までの距離、すなわち、リフトピン３０における載置台２０の貫通孔２０ａを通りうる部分の長さをＬ０とする。リフトピン３０の鍔部３１より上側の部分の長さ（より具体的にはリフトピン３０の上端面から鍔部３１の上面までの距離）Ｌ１は、上記長さＬ０の１．１倍から１・５倍に設定されている。
【００３７】
なお、上述の駆動機構１１３と処理容器１０の底壁における支持柱１１２の貫通部との間には、支持柱１１２の外周部を囲むように、ベローズ１１４が設けられている。これによって、処理容器１０の気密が保たれる。
【００３８】
続いて、成膜装置１を用いて行われるウェハ処理について説明する。
まず、ゲートバルブ１２が開かれ、処理容器１０に隣接する真空雰囲気の搬送室（図示せず）から、搬入出口１１を介して、ウェハＷを保持したウェハ搬送機構Ｍ（図４参照）が処理容器１０内に挿入される。そして、ウェハＷが、前述の待機位置に移動されている載置台２０の上方に搬送される。次いで、支持部材１００に吊持されていたリフトピン３０が、ピン移動機構１１０により上方に移動される。これにより、上記吊持が解除される共に、当該リフトピン３０が載置台２０の上面から所定距離突出し、当該リフトピン３０の上にウェハＷが受け渡される。その後、ウェハ搬送機構Ｍが処理容器１０から抜き出され、ゲートバルブ１２が閉じられる。それと共に、ピン移動機構１１０によるリフトピン３０の下降、駆動機構２４による載置台２０の上昇が行われる。これにより、ピン移動機構１１０によるリフトピン３０の支持が解除されリフトピン３０が再び支持部材１００により吊持されると共に、リフトピン３０の上端部が載置台２０の貫通孔２０ａに収納され上面から突出していない状態となり、載置台２０上にウェハＷが載置される。次いで、処理容器１０内が所定の圧力に調整され、駆動機構２４により載置台２０が処理位置へ移動され、処理空間Ｓが形成される。
【００３９】
この状態で、ガス導入機構５０を介して、処理空間Ｓに、パージガスであるＮ２ガスが供給されると共にＴｉＣｌ４ガスとＮＨ３ガスが交互に且つ間欠的に供給され、ＡＬＤ法によりウェハＷ上にＴｉＮ膜が成膜される。この成膜の際、ウェハＷは載置台２０により加熱され、例えば、ウェハＷの温度（具体的には載置台２０の温度）は３００℃〜６００℃とされる。
【００４０】
上述のようなＡＬＤ法でのＴｉＮ膜の成膜終了後、ウェハＷが載置された載置台２０が搬送位置まで下降される。次いで、ピン移動機構１１０によるリフトピン３０の上昇が行われる。これにより、支持部材１００によるリフトピン３０の吊持が解除されると共に、ピン移動機構１１０により上方に移動される。これにより、上記吊持が解除される共に、当該リフトピン３０が載置台２０の上面から所定距離突出し、当該リフトピン３０の上にウェハＷが受け渡される。その後、ゲートバルブ１２が開かれ、搬入出口１１を介して、ウェハＷを保持していないウェハ搬送機構Ｍが処理容器１０内に挿入される。ウェハ搬送機構Ｍは、リフトピン３０に保持されたウェハＷと搬送位置の載置台２０との間まで挿入される。次いで、ピン移動機構１１０によりリフトピン３０が下降され、当該リフトピン３０上のウェハＷがウェハ搬送機構Ｍに受け渡される。そして、ウェハ搬送機構Ｍが処理容器１０から抜き出され、ゲートバルブ１２が閉じされる。これにより、一連のウェハ処理が完了する。
その後、他のウェハＷに対し、上述の一連のウェハ処理が行われる。
なお、一連のウェハ処理において、載置台２０の貫通孔２０ａにはリフトピン３０の一部が常に挿入されており、貫通孔２０ａからリフトピン３０が抜き出されることがない。
【００４１】
以上のように、本実施形態では、載置台２０に載置されたウェハＷを当該載置台２０で加熱する成膜装置１において、リフトピン３０の載置台２０の下面より下側に鍔部３１が設けられ、支持部材１００が、リフトピン３０の鍔部３１との係合により当該リフトピン３０を支持している。つまりは、リフトピン３０が支持部材１００等に固定されていない。したがって、載置台２０の熱膨張の影響で、リフトピン３０の破損や、リフトピン３０の円滑な昇降動作が損なわれることがない。そして、本実施形態では、リフトピン３０が挿通される載置台２０の貫通孔２０ａ（特にその上端部）が、リフトピン３０の鍔部３１より細く形成されている。したがって、本実施形態によれば、例えば貫通孔２０ａをリフトピン３０の鍔部３１より大きく形成した場合に比べて、ウェハＷの貫通孔２０ａに対応する部分の温度が低下するのを抑制することができるため、ウェハＷの温度の面内均一性を改善することができる。
【００４２】
また、本実施形態では、リフトピン３０の支持構造が、リフトピン３０を支持部材１００が吊持する構造であり、リフトピン３０を支持するために、異物の放出源と成り得るクランプ等の動作部材を用いていない簡易な構造である。上記動作部材を用いる場合、動作部材が異物の放出源となる可能性がある。本実施形態のリフトピン３０の支持構造では、上述のように異物の放出源となるような部材を用いていないため、ウェハＷ上に形成されたＴｉＮ膜の低品質化を防ぐことができる。
【００４３】
さらに、本実施形態では、リフトピン３０が、鍔部３１より上側の部分に比べて下側の部分が太く形成されている。したがって、リフトピン３０をその下方からピン移動機構１１０で支持するときに、リフトピン３０を安定的に支持することができる。
【００４４】
さらにまた、本実施形態では、リフトピン３０の鍔部３１より上側の部分の長さＬ１は、リフトピン３０における載置台２０の貫通孔２０ａを通りうる部分の長さＬ０の１．１倍から１・５倍に設定されている。つまり、本実施形態では、リフトピン３０の鍔部３１より上側の部分の長さＬ１は、極力短く設定されている。そのため、リフトピン３０の昇降時等に当該リフトピン３０が載置台２０の貫通孔２０ａの内壁に当接したときに当該リフトピン３０に生じる応力が小さい。したがって、該応力によるリフトピン３０の破損が生じにくいので、リフトピン３０の径を細くすることができ、載置台２０の貫通孔２０ａの内径を細くすることができる。よって、ウェハＷの温度の面内均一性をさらに改善することができる。
【００４５】
さらに、本実施形態では、上下方向に関し載置台２０とピン移動機構１１０との間に設けられた支持部材１００によりリフトピン３０を支持するようにしている。したがって、支持部材１００を省略してピン移動機構１１０でリフトピン３０を支持する構成に比べて、リフトピン３０の上端から鍔部３１までの長さを短くすることができる。したがって、上述と同様に、上記応力によるリフトピン３０の破損が生じにくいので、リフトピン３０の径を細くすることができ、載置台２０の貫通孔２０ａの内径を細くすることができる。よって、ウェハＷの温度の面内均一性をさらに改善することができる。
【００４６】
なお、リフトピン３０における、鍔部３１より上部と鍔部３１を含む下部は、一体成型や削り出し、接合等により、一体に形成されていてもよいが、別体に構成し、上記上部が上記下部の上面に沿って移動自在に支持されていてもよい。一体の場合、リフトピン３０が載置台２０の貫通孔２０ａの内壁に当接したときに、上記鍔部３１より上部と当該鍔部３１との境界部分（図２の符号Ｂ参照）に応力が生じ得るが、上述のように別体とすることにより、上記応力の発生を防ぐことができる。
【００４７】
図５及び図６は、リフトピン３０を吊持する支持部材の他の例を説明する図である。
以上の例の支持部材１００は支軸部材２３に取り付けられていたがリフトピン３０を吊持する部材の取り付け位置はこの例に限られない。
【００４８】
図５の例の支持部材２００は、載置台２０に取り付けられている。この支持部材２００は、小型化することができるため、当該支持部材２００の熱容量を小さくすることができる。したがって、支持部材２００により奪われる熱量を少なくすることができるため、ウェハＷを効率的に加熱することができる。
【００４９】
図６の例の支持部材２１０は、支軸部材２３や載置台２０ではなく、被固定部材としてのフランジ２５に取り付けられている。具体的には、支持部材２１０は、上下方向に延在する脚部２１１を介して、フランジ２５に取り付けられている。この支持部材２１０は、支軸部材２３及び載置台２０に取り付けられていないため、載置台２０の熱が、直接または支軸部材２３を介して、支持部材２１０に奪われないため、ウェハＷをより効率的に加熱することができる。
【００５０】
図７は、図１の例の支持部材１００の変形例を示す平面図である。図１の例の支持部材１００は、リフトピン３０を支持するものであり、支軸部材２３に取り付けられ、平面視円形の板状部材から構成されていた。しかし、リフトピン３０を支持し支軸部材２３に取り付けられる部材の形状はこの例に限られない。
【００５１】
図７の例の支持部材２２０は、肉抜き部２２１を有する形状である。肉抜き部２２１は、リフトピン３０と係合する領域以外の領域に形成されている。具体的には、肉抜き部２２１は、平面視において、リフトピン３０が挿入れる挿入孔１０１が形成された領域及び支軸部材２３用の軸孔２２２が形成された領域以外の領域に形成されている。肉抜き部２２１は貫通孔であっても凹所であってもよい。
この支持部材２２０は、肉抜き部２２１を有するため、当該支持部材２２０の熱容量を小さくすることができる。したがって、支持部材２２０により奪われる熱量を少なくすることができるため、ウェハＷを効率的に加熱することができる。
なお、肉抜き部は、図５や図６の例のように、載置台２０やフランジ２５に取り付けられる支持部材に設けてもよい。
【００５２】
以上の例では、リフトピン３０を上下方向に移動させるピン移動機構１１０が設けられていたが、以下の条件（Ｃ）、（Ｄ）を満たす場合は、ピン移動機構１１０は省略しても良い。
（Ｃ）ウェハ搬送機構Ｍが上下方向に移動可能に構成されている。
（Ｄ）載置台２０が搬送位置に移動されている状態においてリフトピン３０の上端部が当該載置台２０の上面から突出している。
【００５３】
なお、この場合は、載置台２０が搬送位置に移動される過程において、リフトピン３０の下面と例えば処理容器１０の底壁とが当接しリフトピン３０のさらなる下方への移動が妨げられることで、載置台２０が搬送位置に移動されている状態においてリフトピン３０の上端部が当該載置台２０の上面から突出する。
【００５４】
また、上述の例では、一連のウェハ処理において、載置台２０の貫通孔２０ａにはリフトピン３０の一部が常に挿入されており、貫通孔２０ａからリフトピン３０が抜き出されることがない、としていた。しかし、一連のウェハ処理において、載置台２０の貫通孔２０ａからリフトピン３０が抜き出されるタイミングがあってもよい。
【００５５】
例えば、上述の例では、リフトピン３０の支持部材が載置台２０と一体的に回転するよう構成されていたが、上記支持部材が載置台２０と一体的に回転しない場合は、載置台２０が処理位置に移動されるタイミングで、載置台２０の貫通孔２０ａからリフトピン３０が抜き出される。
【００５６】
ただし、リフトピン３０の支持部材と載置台２０とを一体的に回転するように構成する方が、載置台２０の貫通孔２０ａとリフトピン３０との位置合わせを不要にすることができる。
【００５７】
また、載置台２０を回転させない場合でも、一連のウェハ処理において、載置台２０の貫通孔２０ａからリフトピン３０が抜き出されるタイミングがない方がよい。なぜならば、リフトピン３０が抜き出された後に、載置台２０の熱膨張等により、載置台２０の貫通孔２０ａの位置とリフトピン３０の位置とがずれる場合があるからである。この場合、リフトピン３０を吊持していても（フロート構造で保持していても）、載置台２０の貫通孔２０ａへのリフトピン３０の再挿入が困難になることがある。
【００５８】
以上では、ＡＬＤ法で成膜を行っていたが、本開示にかかる技術は、ＣＶＤ法で成膜を行う場合にも適用することができる。例えば、Ｓｉ含有ガスを使用してＣＶＤ法でＳｉ膜やＳｉＮ膜を形成する場合にも、本開示にかかる技術を適用することができる。
【００５９】
以上では、成膜装置を例に説明したが、本開示にかかる技術は、載置台を有する、成膜処理以外の処理を行う基板処理装置にも適用することができる。例えば、検査処理を行う検査装置にも適用することができる。
【００６０】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
【００６１】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）基板を処理する基板処理装置であって、
上下方向に貫通する貫通孔を有し、上面に基板が載置されると共に載置された当該基板の加熱及び冷却の少なくともいずれか一方を行う載置台と、
前記貫通孔に挿通されると共に、前記載置台の上面から前記貫通孔を介して突出可能に構成されたリフトピンと、
前記リフトピンを支持可能に構成された支持部材と、を備え、
前記リフトピンは、前記載置台の下面より下側に位置する鍔部を有し、
前記支持部材は、前記鍔部との係合により前記リフトピンを支持し、
前記載置台の前記貫通孔は、前記リフトピンの前記鍔部より細い、基板処理装置。
前記（１）によれば、リフトピンの載置台の下面より下側に鍔部が設けられ、支持部材が、リフトピンの鍔部との係合により当該リフトピンを支持している。したがって、載置台の熱膨張の影響で、リフトピンの破損や、リフトピンの円滑な昇降動作が損なわれることがない。そして、リフトピンが挿通される載置台の貫通孔が、リフトピンの鍔部より細く形成されている。したがって、基板の貫通孔に対応する部分の温度が低下するのを抑制することができるため、基板の温度の面内均一性を改善することができる。
【００６２】
（２）前記リフトピンを上下方向に移動させるピン移動機構を備え、
前記支持部材は、前記載置台と前記ピン移動機構との間に設けられている、前記（１）に記載の基板処理装置。
前記（２）によれば、支持部材を省略してピン移動機構でリフトピンを支持する構成に比べて、リフトピンの上端から鍔部までの長さを短くすることができる。そのため、リフトピンの昇降時等に当該リフトピンが貫通孔の内壁に当接したときに当該リフトピンに生じる応力を小さくすることができる。したがって、リフトピンの径を細くすることができ、貫通孔の内径を細くすることができる。よって、基板の温度の面内均一性をさらに改善することができる。
【００６３】
（３）前記鍔部は、前記リフトピンの上端及び下端から離間した位置に形成されている、前記（１）または（２）に記載の基板処理装置。
【００６４】
（４）前記リフトピンは、前記鍔部より上側の部分に比べて下側の部分が太く形成されている、前記（３）に記載の基板処理装置。
前記（４）によれば、リフトピンを下方から支持するときに当該リフトピンを安定的に支持することができる。
【００６５】
（５）前記支持部材は、前記リフトピンの前記鍔部より下側の部分が挿入される挿入孔を有する、前記（３）または（４）に記載の基板処理装置。
前記（５）によれば、支持部材でリフトピンを吊持することができる。
【００６６】
（６）前記載置台を上下方向に移動させる移動機構を備える、前記（１）〜（５）のいずれか１に記載の基板処理装置。
【００６７】
（７）前記リフトピンの前記鍔部より上方の部分の長さは、当該リフトピンにおける前記載置台の前記貫通孔を通りうる部分の長さの１．１倍から１・５倍である、前記（１）〜（６）のいずれか１に記載の基板処理装置。
前記（７）によれば、基板の温度の面内均一性をさらに改善することができる。
【００６８】
（８）前記リフトピンの前記載置台の前記貫通孔に挿入される部分の直径は１．０〜３．０ｍｍであり、当該貫通孔の内径は２．０〜４．０ｍｍである、前記（１）〜（７）のいずれか１に記載の基板処理装置。
【００６９】
（９）前記載置台の下面に上端部が接続され前記載置台を支持する台支持部材を備え、
前記支持部材は、前記台支持部材に取り付けられている、前記（１）〜（８）のいずれか１に記載の基板処理装置。
【００７０】
（１０）前記支持部材は、前記載置台の下面に取り付けられている、前記（１）〜（８）のいずれか１に記載の基板処理装置。
【００７１】
（１１）前記載置台の下面に上端部が接続され前記載置台を支持する台支持部材と
前記台支持部材が固定される被固定部材と、を備え、
前記支持部材は、前記被固定部材に取り付けられている、前記（１）〜（８）のいずれか１に記載の基板処理装置。
【００７２】
（１２）前記支持部材は、前記リフトピンと係合する領域以外の領域に、肉抜き部を有する、前記（１）〜（１１）のいずれか１に記載の基板処理装置。
前記（１２）によれば、支持部材の熱容量を小さくすることができる。したがって、基板を効率的に加熱または冷却することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１                              成膜装置
２０                            載置台
２０ａ                          貫通孔
３０                            リフトピン
３１                            鍔部
１００、２００、２１０、２２０  支持部材
Ｗ                              ウェハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020177967.tif 000008
【図７】
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