(57)【要約】ワークコイルと被加熱体との間に反射特性を有する断熱性繊維材を配置することによって、相互の放射伝熱を抑制すると共に断熱効果を奏することで、被加熱体とワークコイルの相互の放射伝熱による干渉を低減させる。高周波誘導加熱装置は、減圧環境で使用する高周波誘導加熱作用を利用した加熱機構において、高周波電力の供給を受け、高周波誘導によって被加熱部に誘導電流を流して加熱する平面螺旋状のワークコイルを備え、ワークコイルと被加熱部との間に反射特性を有する断熱性繊維材を配置する。
2009011015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧環境で使用する高周波誘導加熱作用を利用した加熱機構において、
高周波電力の供給を受け、高周波誘導によって被加熱部に誘導電流を流して加熱する平面螺旋状のワークコイルを備え、
前記ワークコイルと前記被加熱部との間に反射特性を有する断熱性繊維材を配置することを特徴とする、高周波誘導加熱装置。
【請求項２】
前記断熱性繊維材はガラス繊維布であることを特徴とする、請求項１に記載の高周波誘導加熱装置。
【請求項３】
前記ワークコイルを支持する誘電体ベースと、
前記被加熱部と対向する面を除く前記誘電体ベースの周囲を覆う接地された導電体箱とを備え、
前記ワークコイルが前記被加熱部と対向する面、前記誘電体ベースが前記被加熱部と対向する面、および前記導電体箱の側面の内で少なくとも前記被加熱部側の側面を前記断熱性繊維材で覆うことを特徴とする、請求項１又は２に記載の高周波誘導加熱装置。
【請求項４】
減圧環境下においてサセプタに載置した基板上にプラズマ成膜を施すＣＶＤ装置であって、
減圧室内に、高周波電力の供給を受け、高周波誘導によって被加熱部に誘導電流を流して加熱する平面螺旋状のワークコイルを有し、当該ワークコイルの高周波誘導加熱作用によって前記サセプタを加熱し前記基板を加熱する高周波誘導加熱装置を備え、
前記高周波誘導加熱装置は、前記ワークコイルと前記被加熱部との間に反射特性を有する断熱性繊維材を配置することを特徴とする、プラズマＣＶＤ装置。
【請求項５】
前記断熱性繊維材はガラス繊維布であることを特徴とする、請求項４に記載のＣＶＤ装置。
【請求項６】
前記ワークコイルを支持する誘電体ベースと、
前記被加熱部と対向する面を除く前記誘電体ベースの周囲を覆う接地された導電体箱とを備え、
前記ワークコイルが前記被加熱部と対向する面、前記誘電体ベースが前記被加熱部と対向する面、および前記導電体箱の側面の内で少なくとも前記被加熱部側の側面を前記断熱性繊維材で覆うことを特徴とする、請求項４又は５に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項７】
前記減圧室は、前記基板に成膜処理を行う成膜室であることを特徴とする、請求項４又は５に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項８】
前記減圧室は、前記基板に成膜処理を行う成膜室の上流において基板を成膜前の段階で所定温度に加熱する予備加熱室であることを特徴とする、請求項４又は５に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項９】
前記減圧室は、前記基板に成膜処理を行う成膜室、および前記基板に成膜処理を行う成膜室の上流において基板を成膜前の段階で所定温度に加熱する予備加熱室であることを特徴とする、請求項４又は５に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波誘導加熱装置およびその高周波誘導加熱装置を備えるプラズマＣＶＤ装置に関し、スパッタリング装置、ＣＶＤ装置、アッシング装置、エッチング装置、ＭＢＥ装置、蒸着装置などの装置における基板加熱に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
スパッタリング装置、ＣＶＤ装置、アッシング装置、エッチング装置、ＭＢＥ装置、蒸着装置では、基板を所定温度に加熱する場合がある。この基板を加熱する加熱機構として、ランプヒータ、シーズヒータ等の発熱体を使用するものが知られている。このような発熱体を使用した加熱機構では、被加熱部以外の温度上昇が避けられないという課題がある。【０００３】
また、高周波誘導を利用した加熱機構も知られている。高周波誘導加熱による加熱機構は、高周波電流をワークコイル（加熱コイル）に印加して高周波磁束を発生させ、この高周波磁束によって被加熱部に誘導電流（渦電流）を誘導し、この誘導電流が被加熱部を流れることによるジュール損によって発熱させるものである。加熱機構は、この発熱によって被加熱部を加熱し、さらにこの被加熱部を介して基板等の物体を加熱する。このような高周波誘導を使用した加熱装置としては、例えば特許文献１〜３が知られている。【０００４】
高周波誘導加熱を半導体成膜装置に利用した例として、例えば特許文献４が知られている。この特許文献４に記載される半導体成膜装置では、高周波誘導加熱を利用して固体原料を昇華温度以上まで加熱し、昇華拡散現象を用いて被成膜物上に成膜している。【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３４２４５０号
【特許文献２】特開２００４−２８９０１２号
【特許文献３】特開平０６−１５１３１４号
【特許文献４】特開２００４−４７６５８号
【特許文献５】特願２００７−１０３８８５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
高周波誘導加熱は、ワークコイルが発生する磁界が被加熱部を通過するとき、この磁界の通過によって被加熱部に渦電流が流れ、この渦電流によって被加熱部が発熱することを利用するものである。この誘導加熱の効率は、被加熱部と磁束との結合の度合いによって定まり、また、被加熱部を通過する磁束量はワークコイルと被加熱部との距離が短いほど大きくなるため、ワークコイルと被加熱部とはできるだけ近接して配置することが望ましい。【０００７】
また、高周波誘導加熱を用いたワークコイルは、ランプヒータやシーズヒータによる加熱と比較して、電極ルギー効率が良好であり、高速で精細な加熱特性を備える一方、ワークコイルは被加熱体とを近接させ対向させて配置するため、ワークコイルと被加熱体は相互に放射伝熱の影響を受け易いという問題がある。この放射伝熱の影響によって、ワークコイルは加熱された被加熱体からの放射によって加熱される。一方、被加熱体は、冷却されたワークコイルからの放射によって温度が低下する。【０００８】
したがって、高周波誘導加熱による被加熱体の加熱では、被加熱体とワークコイルの相互の放射伝熱による干渉を低減させることが必要となる。【０００９】
そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、高周波誘導加熱による被加熱体の加熱において、被加熱体とワークコイルの相互の放射伝熱による干渉を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ワークコイルと被加熱体との間に反射特性を有する断熱性繊維材を配置することによって、相互の放射伝熱を抑制すると共に断熱効果を奏することで、被加熱体とワークコイルの相互の放射伝熱による干渉を低減させる。【００１１】
本発明は、高周波誘導加熱装置の態様とこの加熱装置を備えるプラズマＣＶＤ装置の態様を有する。【００１２】
本発明の高周波誘導加熱装置は、減圧環境で使用する高周波誘導加熱作用を利用した加熱機構において、高周波電力の供給を受け、高周波誘導によって被加熱部に誘導電流を流して加熱する平面螺旋状のワークコイルを備え、ワークコイルと被加熱部との間に反射特性を有する断熱性繊維材を配置する。【００１３】
また、本発明のプラズマＣＶＤ装置は、減圧環境下においてサセプタに載置した基板上にプラズマ成膜を施すＣＶＤ装置であって、減圧室内に、高周波電力の供給を受け、高周波誘導によって被加熱部に誘導電流を流して加熱する平面螺旋状のワークコイルを有し、このワークコイルの高周波誘導加熱作用によってサセプタを加熱し基板を加熱する高周波誘導加熱装置を備える。高周波誘導加熱装置は、ワークコイルと被加熱部との間に反射特性を有する断熱性繊維材を配置する。【００１４】
断熱性繊維材はガラス繊維布を用いることができる。ガラス繊維布は、真空中でのガス放出が無く、ＣＶＤプロセス等の減圧下で行う処理に対する影響を避けることができる。また、ガラス繊維布は素材単価が安価であり、安定供給が期待できる。【００１５】
また、ガラス繊維布は、被加熱体であるサセプタが１０００℃程度の温度であっても、十分な耐熱性を有する。例えば、ガラス繊維布は、細いガラス繊維を平織りあるいは綾織りすることによって布を形成して成り、一方が５００℃に加熱された被加熱体であり、他方が冷却水を通したワークコイルであっても、十分な耐熱衝撃性を有する。断熱材としてセラミック板材を用いた場合には、板材が熱衝撃によって破損する場合があるが、ガラス繊維布の場合には、このような破損を避けることができる。【００１６】
ガラス繊維布は、厚さが１ｍｍ程度であっても真空中で十分な断熱性を得ることができる。また、ガラス繊維布は白色であり反射率が高いため、真空中において放射伝熱に対して高い抑制効果を得ることができる。【００１７】
したがって、被加熱体とワークコイルとを接近させて配置することができ、被加熱体を均一な誘導加熱を効率的に行うことができる。【００１８】
また、一般的には、綾織りのガラス繊維布は、平織りのガラス繊維布よりも織り目が詰まっている。したがって、綾織りのガラス繊維布を用いることで、被加熱体とワークコイルとの間の境界を覆う覆い率を高くして、放射伝熱の抑制効果をより高めることができる。【００１９】
高周波誘導加熱装置が、ワークコイルを支持する誘電体ベースと、被加熱部と対向する面を除く誘電体ベースの周囲を覆う接地された導電体箱とを備えた構成である場合には、このワークコイルが被加熱部と対向する面、誘電体ベースが被加熱部と対向する面、および導電体箱の側面の内で少なくとも被加熱部側にある側面の各部分を断熱性繊維材で覆うことによって、被加熱体とワークコイルとの間において、相互の放射伝熱を抑制すると共に断熱効果を奏することができる。【００２０】
また、本発明の高周波誘導加熱装置は、ワークコイルや誘電体部材を覆うように電界シールドを設け、これによって、グロー放電や異常放電（アーキング）を抑制することができる。この電界シールドとして、ポリイミドフィルムに銅箔を積層した構成とした場合には、放射伝熱によって高温となり、熱による損傷を受ける可能性があるが、被加熱体とワークコイルとの間に反射特性を有した断熱性繊維材を配置することで、電界シールドの高温による熱損傷を低減させることができる。【００２１】
また、ワークコイルの周囲の誘電体部材も、放射伝熱による温度上昇が抑制されるため、ワークコイルの冷却の影響を受けて冷却される。これによって、高周波誘導加熱装置全体の耐熱性を向上させることができる。【００２２】
また、プラズマＣＶＤ装置は、基板に成膜処理を行う成膜室、および成膜室の上流において基板を成膜前の段階で所定温度に加熱する予備加熱室とを備える構成とすることができ、これら成膜室と予備加熱室の両方あるいは何れか一方の減圧室内に、本発明の高周波誘導加熱装置を設けることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、高周波誘導加熱による被加熱体の加熱において、被加熱体とワークコイルの相互の放射伝熱による干渉を低減させることができる。【００２４】
本発明によれば、反射特性を有した断熱性繊維材としてガラス繊維布を用いることで、反射性と断熱性の両特性を得ることができる。【００２５】
本発明によれば、反射特性を有した断熱性繊維材としてガラス繊維布を用いることで、ガス放出によるＣＶＤプロセスへの影響を避けることができる。【００２６】
本発明によれば、反射特性を有した断熱性繊維材としてガラス繊維布を用いることで、プラズマＣＶＤ装置において、ワークコイルとサセプタとの距離を接近させ、均一で効率的な誘導加熱を行うことができる。【００２７】
本発明は、反射特性を有した断熱性繊維材としてガラス繊維布を用いることで、断熱性繊維材自体の耐熱衝撃性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の高周波誘導加熱装置の構成を説明するための図である。
【図２】本発明の高周波誘導加熱装置の構成を説明するための図である。
【図３】放射伝熱によるエネルギー損失を説明するための図である。
【図４】放射伝熱によるエネルギー損失を説明するための図である。
【図５】本発明の高周波誘導加熱装置の断熱性繊維材の構成例を説明するための図である。
【図６】本発明の高周波誘導加熱装置の断熱性繊維材の構成例を説明するための図である。
【図７】本発明の高周波誘導加熱装置の断熱性繊維材の構成例を説明するための図である。
【図８】本発明のプラズマＣＶＤ装置の概略構成を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２９】
１…高周波誘導加熱装置、２ａ，２ｂ…予備加熱室、３ａ，３ｂ…成膜室、４…アンロード室、５…基板移載装置、６…サセプタリターンベルト、７…真空室、８…電極、１０…導電体箱、２０…ワークコイル、２０ａ…冷却管、２１…高周波シールドボックス、２２…高周波電源、３０…誘電体ベース、３１…充填材、４０…電界シールド、５０…断熱性繊維材、５１…留め具、６０…支持部、７０…サセプタ（被加熱部）、８０…支柱、８１…アダプタフランジ、８２〜８６…Ｏリング、８７…Ｏリング押さえ板、８８…フィールドスルー、９０…真空室、１００…基板、１０１…プラズマＣＶＤ装置。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。【００３１】
図１、図２は、本発明の高周波誘導加熱装置の構成を説明するための図であり、高周波誘導加熱装置を真空室内に配置して構成を示示している。【００３２】
図１、図２において、本発明の高周波誘導加熱装置１は、ワークコイル２０と、基板１００を支持する導電性の平板状のサセプタ７０（被加熱部）とを備え、高周波電源からワークコイル２０に高周波電流を供給することによってサセプタ（被加熱部）７０に誘導電流を発生させ、この誘導電流によってサセプタ７０を加熱し、サセプタ７０上に支持する基板１００を加熱する。高周波誘導加熱装置１は例えば１０００Ｐａ以下の減圧環境で使用される。【００３３】
ここで、ワークコイル２０は、高周波電源２２から高周波電流の供給を受ける。高周波電源２２から高周波電流を供給する際に、高周波電源２２とワークコイル２０との間にマッチング回路を介し、これによって入力インピーダンス及び出力インピーダンスを整合し、高周波電源２２からワークコイル２０への高周波電流の供給効率を向上させることができる。なお、高周波電源２２は、例えば、商用電源等の交流電源から取り込む電力を制限する電力制限回路（図示していない）と、取り込んだ電力の周波数を例えば、１００ｋＨｚから５００ｋＨｚの高周波に高める高周波発生回路とにより構成することができる（図示していない）。また、サセプタ７０は支持部６０によって支持される。支持部６０は、例えば、誘電体材料からなる３本以上のアーム部材で構成することができる。【００３４】
本発明の高周波誘導加熱装置１は、ワークコイル２０と被加熱部を構成するサセプタ７０との間に電界シールド４０を配置し、ワークコイル２０に高周波電流を流すことで発生する電界と磁界の内で、電界をシールドして磁界のみをサセプタ７０に導く。電界シールド４０を通過した磁界は、サセプタ７０に誘導電流を流して加熱を行う。【００３５】
電界シールド４０はサセプタ７０と共にグラウンドに接地して接地電位とする。電界シールド４０はサセプタ７０との間に電位差を無くし、電界シールド４０とサセプタ７０との間の空間部におけるグロー放電の発生を抑制する。【００３６】
本発明の高周波誘導加熱装置１は、サセプタ（被加熱体）７０とワークコイル２０との間に断熱性繊維材５０を配置する。この断熱性繊維材５０はガラス繊維布を用いることができる。断熱性繊維材５０は、サセプタ（被加熱体）７０の熱を断熱すると共に、反射によって放射伝熱を抑制する。加熱されたサセプタ７０からは、輻射によって熱が放出される。断熱性繊維材５０は、このサセプタ７０から放出されて電界シールド４０やワークコイル２０に向かう放射伝熱を低減し、電界シールド４０やワークコイル２０が加熱されることを防ぐ。【００３７】
また、断熱性繊維材５０は、逆方向の放射伝熱についても低減する。ワークコイル２０は冷却にされて低温に保持され、サセプタ７０との間に大きな温度差が生じる。低温のワークコイル２０や誘電体から、高温のサセプタ（被加熱体）７０に向かう放射伝熱についても低減し、サセプタ７０の温度低下を抑制する。【００３８】
真空室９０は、図示していない排気装置によってチャンバー内を低圧環境とし、低圧環境下において基板１００を加熱処理することができる。【００３９】
ワークコイル２０のコイル状に形成された部分は、高周波誘導加熱装置１内の誘電体ベース３０内に保持される。一方、ワークコイル２０の両端部は、高周波シールドボックス２１を介して真空室９０外に導出され、外部に設けた高周波電源２２と接続され、高周波電力の供給を受ける。ワークコイル２０の外装部分のコールド側は、高周波誘導加熱装置１および真空室９０の外側に配置されると共に接地され、前記したサセプタ７０および電界シールド４０と同電位とする。また、ワークコイル２０の外装部分は冷却管２０ａによって覆い、内部に冷却水を流すことによってワークコイル２０の発熱を冷却することができる。冷却水は、冷却管２０ａの一端から導入され、ワークコイル２０部分を冷却した後、冷却管２０ａの他端から導出される。【００４０】
このとき、冷却管２０ａは、その冷却管２０ａの外周を覆う筒状のフィールドスルー８８を介して高周波誘導加熱装置１の誘電体ベース３０内に導入される。フィールドスルー８８を設けることによって、このワークコイル２０を高周波誘導加熱装置１および真空室９０に導入する部分でのグロー放電の発生を抑制する。【００４１】
このワークコイル２０は、高周波誘導加熱装置１の内部では誘電体ベース３０内に保持される。ワークコイル２０を囲む誘電体ベース３０は、接地されたアルミニウム等の導電体箱（シールドボックス）１０によって外周を覆い、誘電体ベース３０の周囲でのグロー放電の発生を抑制する。この導電体箱１０はワークコイル２０が誘起する磁界による誘導加熱作用が起こらない位置に配置される。【００４２】
高周波誘導加熱装置１は、より詳細には、ワークコイル２０と、このワークコイル２０を支持する誘電体ベース３０および誘電体材からなる充填材３１とを備える。なお、ワークコイル３０は、充填材３１内においてスペーサによって位置決めが行われる。高周波誘導加熱装置１は、誘電体ベース３０の外周部分であって被加熱部と対向する面を除く側部および底部を覆う導電体箱（シールドボックス）１０と、真空室９０に取り付けるためのアダプタフランジ８１を備える。【００４３】
ワークコイル２０を支持する誘電体は、誘電体ベース３０と充填材３１とを含む。誘電体ベース３０は、例えば渦巻き状に形成されたワークコイル２０の一方面が被加熱部と対向するように保持する保持部分を成す部材であり、ワークコイル２０に合わせて形状や寸法を設定してＰＥＴ等によって予め形成しておく。この際、誘電体ベース３０の一部に空間を形成し、この空間内にワークコイル２０を収納して保持する。【００４４】
ワークコイル２０を空間内に収納した場合には、ワークコイル２０と誘電体ベース３０との間に隙間が生じ、グロー放電が発生する要因となるおそれがある。充填材３１は誘電体材から成り、ワークコイル２０と誘電体ベース３０との間に隙間を充填する。これによって、ワークコイル２０は誘電体ベース３０と充填材３１の誘電体材によって隙間無く充填される。【００４５】
誘電体ベース３０の外周には、ワークコイル２０が被加熱部と対向する面を除いて導電体で覆って導電体箱（シールドボックス）１０を構成するとともに接地し、ワークコイル２０を静電的に遮断する。この導電体箱１０は、複数の導電体薄板を貼り合わせた構成とすることができる。導電体箱１０を複数の導電体薄板で構成することで、導電体箱１０の形成が容易となるという効果を奏する。【００４６】
この導電体薄板の厚さは、例えば、０．０１ｍｍ程度で静電遮蔽の効果を奏することができる。導電体薄板を例えばアルミニウムの極薄箔を用いて形成した場合には、ワークコイル２０からの磁界による誘電加熱作用を受けにくい。そのため、より誘電体ベース３０を小さくてワークコイル２０と導電体箱１０との距離が短い構成とした場合であっても、導電体箱１０はワークコイル２０からの誘電加熱作用を受けることなく静電遮蔽効果を得ることができる。【００４７】
導電体箱１０の外部には、真空室９０に取り付けるためのアダプタフランジ８１が設けられ、両者が接する面にＯリング８５を設けることで気密性を保持することができる。また、誘電体ベース３０と導電体箱１０との間にもＯリング８６を設けることで気密性を保持することができる。【００４８】
アダプタフランジ８１には、ワークコイル２０を通すための開口部が形成されているため、ワークコイル２０と接触する部分にＯリング８３，８４を設ける。また、Ｏリング押さえ板８７を設けた構成としてもよい。さらに、アダプタフランジ８１が真空室９０の壁部と接触する面にＯリング８２を設けることで気密性を保持する。【００４９】
図３、図４は放射伝熱によるエネルギー損失を説明するための図であり、図３は高温部と低温部との間に断熱材が無い場合を示し、図４は高温部と低温部との間に断熱材を設けた場合を示している。【００５０】
真空中における熱の伝達として、固体を通して行われる熱伝達と、真空中を伝わる放射伝熱があることが知られている。高周波誘導加熱による加熱の場合には、被加熱体とヒータ本体との間において、相互の放射伝熱によって熱伝達が行われ、この熱伝達によってエネルギー損失が生じる。【００５１】
真空中の放射伝熱の一般式は以下の式（１）で表される。
Ｅ＝ε＊δ＊Ｔ4              …（１）【００５２】
なお、Ｅ（Ｗ・ｍ-2）は放射伝熱により授受されるエネルギー、εは輻射率、δ（Ｗ・ｍ-2・Ｔ-4）はステファン・ボルツマン定数（５．６ｅ-8）、Ｔ（Ｋ）は温度、Ｑ（Ｗ）は熱伝達速度、Ａ（ｍ2）は面積、を表している。【００５３】
上記した一般式（１）から、高温部の放射エネルギーの一般式は以下の式（２）で表され、低温部の放射エネルギーの一般式は以下の式（３）で表される。
Ｅ１＝ε1＊δ＊Ｔ14          …（２）
Ｅ２＝ε2＊δ＊Ｔ24          …（３）【００５４】
なお、式（２）において、Ｅ1（Ｗ・ｍ-2）は高温部Ａから放射伝熱により放射されるエネルギー、ε1は高温部Ａの輻射率、δ（Ｗ・ｍ-2・Ｔ-4）はステファン・ボルツマン定数（５．６ｅ-8）、Ｔ1（Ｋ）は高温部Ａの温度、Ｑ1（Ｗ）は高温部Ａの熱伝達速度、Ａ1（ｍ2）は高温部Ａの面積、を表し、式（３）において、Ｅ2（Ｗ・ｍ-2）は低温部Ｂから放射伝熱により放射されるエネルギー、ε2は低温部Ｂの輻射率、δ（Ｗ・ｍ-2・Ｔ-4）はステファン・ボルツマン定数（５．６ｅ-8）、Ｔ2（Ｋ）は低温部Ｂの温度、Ｑ2（Ｗ）は低温部Ｂの熱伝達速度、Ａ2（ｍ2）は低温部Ｂの面積を表している。【００５５】
また、無限に広い平行面間の場合において、高温部Ａと低温部Ｂとの間は以下の関係式（４）で表される。
Ｑ1／Ａ1＝−Ｑ2／Ａ2＝δ＊（Ｔ14−Ｔ24）／（１／ε1＋１／ε2−１）  …（４）【００５６】
高温部Ａと低温部Ｂとの間に断熱材が無い場合は、高温部と低温部との関係は、図１および式（４）で表される。【００５７】
高温部と低温部との間は真空であるため、高温部Ａと低温部Ｂとは互いに放射伝熱による干渉を直接的に受けることになる。【００５８】
放射伝熱により授受されるエネルギーは、互いの温度を４乗した値の差分に比例するため、被加熱体（サセプタ）の加熱温度が高温となるほど、またワークコイルの冷却温度が低温であるほど、エネルギー損失率が大きくなる。【００５９】
図３に示すように、高温部Ａと低温部Ｂとの間に断熱性繊維材Ｃを配置した場合には、高温部Ａと低温部Ｂとの間の互いの放射伝熱が抑制される。【００６０】
次に、図５〜図７を用いて本発明の高周波誘導加熱装置の断熱性繊維材の構成例を説明する。なお、図５〜図７は、断熱性繊維材が取り付けられる一部分のみを示している。【００６１】
図５〜図７において、高周波誘導加熱装置は、誘電体ベース３０に形成した凹部内にワークコイル２０を配置し、誘電体ベース３０とワークコイル２０との隙間を充填材３１を充電することによって、ワークコイル２０を誘電材で囲む構成とする。ワークコイル２０、誘電体ベース３０、および充填材３１がサセプタ７０（被加熱体）と対向する面を電界シールド４０で覆い、さらに、誘電体ベース３０がサセプタ７０（被加熱体）と対向する面以外の側面および底面（図示していない）を導電体箱１０で覆う。【００６２】
図５に示す構成例では、電界シールド４０がサセプタ７０（被加熱体）と対応しない面、および導電体箱１０の側面の内でサセプタ７０（被加熱体）側の側面を断熱性繊維材５０で覆い、断熱性繊維材５０の端部を導電体箱１０の側面に留め具５１によって固定する。【００６３】
この断熱性繊維材５０は、例えば、ガラス繊維布を用いることができる。断熱性繊維材５０は、ワークコイル２０とサセプタ７０（被加熱体）との間において、相互の放射伝熱を遮断する。【００６４】
図６（ａ）に示す構成例では、電界シールド４０がサセプタ７０（被加熱体）対応しない面を断熱性繊維材５０で覆い、断熱性繊維材５０の端部を電界シールド４０および誘電体ベース３０に留め具５１によって固定する。【００６５】
断熱性繊維材５０は、ワークコイル２０とサセプタ７０（被加熱体）との間において、相互の放射伝熱を遮断する。【００６６】
図６（ｂ）に示す構成例では、電界シールド４０を断熱性繊維材５０内に組み込む形成し、この電界シールド４０と断熱性繊維材５０との組み合わせ材によって、ワークコイル２０および誘電体ベース３０がサセプタ７０と対向する面を覆い、端部を誘電体ベース３０に留め具５１によって固定する。【００６７】
電界シールド４０と断熱性繊維材５０との組み合わせ材は、ワークコイル２０とサセプタ７０（被加熱体）との間において相互の放射伝熱を遮断する他、グロー放電の発生を低減する。【００６８】
図７に示す構成例では、サセプタ７０（被加熱体）面を断熱性繊維材５０で覆う構成である。断熱性繊維材５０をサセプタ７０側に設ける構成によっても、ワークコイルとサセプタ（被加熱体）との間に断熱性繊維材を設けることができる。断熱性繊維材５０は、ワークコイル２０とサセプタ７０（被加熱体）との間において、相互の放射伝熱を遮断する。【００６９】
上記図５〜図７に示す各部を構成する素材は、例えば、導電体箱１０はアルミニウム材、ワークコイル２０は内部に冷却水を通す銅パイプ、誘電体ベース３０はエンジニアリングプラスチック、電界シールド４０はポリイミドフィルムに銅箔配線を設けた部材、断熱性繊維材５０はガラス繊維布、充填材３１はシリコンあるいはエポキシ、留め具５１はアルミニウム材、サセプタ７０はカーボンを含む素材とすることができる。【００７０】
図８は本発明のプラズマＣＶＤ装置の概略構成を説明するための図であり、インライン式のプラズマＣＶＤ装置の構成例を示している。図８に示すプラズマＣＶＤ装置１０１は、予備加熱室２（２ａ，２ｂ）と成膜室３（３ａ，３ｂ）とアンロード室４をインラインに配列し、サセプタ７０上に載置した基板１００を搬送しながら予備加熱した後に成膜を施す。アンロード室４から搬出されたサセプタ７０は、成膜済みの基板１００を移動した後、サセプタリターンベルト６によって基板移載装置５に戻して、未成膜の基板１００を載置した後、予備加熱室２ａ内に搬入する。【００７１】
未処理の基板１００は、基板移載装置５によって、カーボンを主成分とするレセプタ７０上に載置され、予備加熱室２に導入される。図８に示す構成例では、予備加熱室２は２つの予備加熱室２ａ，予備加熱室２ｂを従属接続して構成される。予備加熱室２ａは真空室７内に高周波誘導加熱装置１ａを備え、予備加熱室２ｂは真空室７内に高周波誘導加熱装置１ｂを備える。【００７２】
予備加熱室２ａ，２ｂに導入されたサセプタ７０は、高周波誘導加熱装置１ａ，１ｂによって加熱され、成膜室３で行うＣＶＤ処理に適した温度に制御される。高周波誘導加熱装置１ａと高周波誘導加熱装置１ｂの２段で加熱することによって、温度制御の調整を容易とすることができる。例えば、高周波誘導加熱装置１ａによって高速に温度上昇させた後、高周波誘導加熱装置１ｂによって所定温度に温度調整を行うことができる。【００７３】
また、予備加熱室２ａ，２ｂには、真空室７内に水素ガスあるいはヘリウムガス等を導入する導入機構（図示していない）を設けることができる。【００７４】
予備加熱室２ａ，２ｂ内に、加熱処理中に熱伝導率の良い水素ガスを導入することによって、加熱効率を向上させ、処理時間を短縮するとともに、加熱装置の簡略化を図ることができる。また、予備加熱室２ａ，２ｂ内にヘリウムガス等を導入することによって温度制御を行う。【００７５】
予備加熱室２で加熱されたサセプタ７０および基板１００を、成膜室３内に導入する。図８に示す構成例では、成膜室３は２つの成膜室３ａ，成膜室３ｂを従属接続して構成される。成膜室３ａは真空室７内に高周波誘導加熱装置１ｃを備え、成膜室３ｂは真空室７内に高周波誘導加熱装置１ｄを備える。【００７６】
成膜室３ａ，３ｂは電極８を備え、取り込んだ基板１００を成膜する。高周波誘導加熱装置１ｃ，１ｄは、ＣＶＤのプロセス温度に維持する。【００７７】
また、成膜室３ａ，３ｂには、真空室７内に水素ガスあるいはヘリウムガス等を導入する導入機構（図示していない）を設けることができる。【００７８】
成膜室３ａ，３ｂ内に、加熱処理中に熱伝導率の良い水素ガスを導入することによって、加熱効率を向上させ、処理時間を短縮するとともに、加熱装置の簡略化を図ることができる。また、成膜室３ａ，３ｂ熱室の水素分圧を上げることによって、この加熱による水素パッシベーション効果の低減を防ぐことができる。また、成膜室３ａ，３ｂ内にヘリウムガス等を導入することによって温度制御を行う。【００７９】
なお、成膜室３ａ，３ｂは、必要に応じた成膜処理を行うことができる。例えば、成膜室３ａ，３ｂにおいてそれぞれ異なる薄膜の成膜処理を行う態様や、成膜室３ａ，３ｂにおいて同種の薄膜を２段階で成膜処理を行う態様などに用いることができる。【００８０】
図８では、予備加熱室および成膜室がそれぞれ２室の例を示しているが、それぞれ１室とする構成の他、３室以上の複数室とする構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明の高周波誘導加熱装置は、スパッタリング装置、ＣＶＤ装置、アッシング装置、エッチング装置、ＭＢＥ装置、蒸着装置などの基板加熱に適用することができる。
【図３】
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【図４】
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【図８】
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【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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