(57)【要約】  本発明のヒータベースは、ヒータを支持するヒータベースであって、前記ヒータと前記ヒータベースとの間に配置され、かつ、前記ヒータベースに設けられた複数の変位機構を備え、複数の前記変位機構のうち、３個以上の変位機構が、前記ヒータに接触した状態で、前記ヒータを前記ヒータベースに対して変位可能とする。
2019142812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータを支持するヒータベースであって、
前記ヒータと前記ヒータベースとの間に配置され、かつ、前記ヒータベースに設けられた複数の変位機構を備え、
複数の前記変位機構のうち、３個以上の変位機構が、前記ヒータに接触した状態で、前記ヒータを前記ヒータベースに対して変位可能とする
ヒータベース。
【請求項２】
複数の前記変位機構の各々は、
前記ヒータベースに固定され、前記ヒータに向けて開口する凹部を有する台座と、
前記凹部の内部に位置し、前記凹部の表面上を転がる複数の小径ボールと、
前記凹部の内部において複数の前記小径ボールによって回転可能に支持され、前記ヒータに接触し、前記小径ボールよりも径が大きい大径ボールと、
を備える
請求項１に記載のヒータベース。
【請求項３】
複数の前記変位機構の各々は、
複数の前記凹部と、
複数の前記大径ボールと、
を備え、
一つの凹部内に、一つの大径ボールが配置されている
請求項２に記載のヒータベース。
【請求項４】
複数の前記変位機構は、前記ヒータベースの一つの面上に配置されている
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のヒータベース。
【請求項５】
前記ヒータベースは、
第１方向に延在する第１ベースと、
前記第１方向に交差する第２方向に延在し、前記第１ベースに固定された複数の第２ベースと、
を備え、
複数の前記変位機構は、複数の前記第２ベース上に配置されている
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のヒータベース。
【請求項６】
前記変位機構は、前記第１ベース上に配置されている
請求項５に記載のヒータベース。
【請求項７】
前記ヒータベースは、
平板状の第１ベースと、
前記ヒータベースの平面視において前記第１ベースの中心に一致する中心を有し、前記第１ベースの外周部よりも外側に位置する外周部を有し、前記第１ベースの全面を覆うように前記第１ベースの上面に配置され、複数のベース分割体で構成された平板状の第２ベースと、
を備え、
複数の前記変位機構は、複数の前記ベース分割体上に配置されている
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のヒータベース。
【請求項８】
複数の前記変位機構が配置される前記ヒータベースの面上において、前記ヒータベースは、複数の距離調整部を備え、
一つの距離調整部に、一つの変位機構が配置されており、
複数の前記距離調整部の各々において、前記変位機構と前記ヒータとが接触する接触部と、前記ヒータベースとの間の距離が調整されている
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のヒータベース。
【請求項９】
前記ヒータベースの前記面の外周域に位置する前記距離調整部と前記ヒータとの間の距離は、前記面の中央域に位置する前記距離調整部と前記ヒータとの間の距離よりも大きくなるように規定されている
請求項８に記載のヒータベース。
【請求項１０】
前記距離調整部に設けられたスペーサを備え、
前記スペーサの高さに応じて、前記距離調整部と前記ヒータとの間の距離が規定されている
請求項８又は請求項９に記載のヒータベース。
【請求項１１】
基板を処理する処理装置であって、
チャンバと、
前記基板が載置される表面と、前記表面とは反対側の裏面とを有し、前記チャンバ内に配置されたヒータと、
前記ヒータの前記裏面を支持し、前記チャンバ内に配置されたヒータベースと、
前記ヒータと前記ヒータベースとの間に配置され、かつ、前記ヒータベースに設けられた複数の変位機構と、
前記チャンバ内にプラズマを発生させる高周波電源と、
前記ヒータベースを上下方向に移動させる昇降機構と、
を備え、
複数の前記変位機構のうち、３個以上の変位機構が、前記ヒータに接触した状態で、前記ヒータを前記ヒータベースに対して変位可能とする
処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒータベース及び処理装置に関する。
本願は、２０１８年１月１９日に日本に出願された特願２０１８−７４５１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板を処理する処理装置として、基板を加熱するヒータの裏面を支持するヒータベースを備えた構造が知られている。熱伝導性や耐腐食性の観点で、ヒータの材質としては、例えば、アルミニウム合金等の金属が用いられている。ヒータベースの材質としては、例えば、セラミック等の材料が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特開２００８−２４４０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記構造が成膜装置に適用する場合、成膜時におけるヒータの温度は、例えば、２００〜４８０℃等の高温となる。このような高温下においては、ヒータ及びヒータベースの構成材料の熱膨張率の差に起因して、ヒータベースに対してヒータが熱伸びしてしまう。【０００５】
ヒータが高温（例えば、３８０℃を超えるような高温）になると、ヒータを構成するアルミニウム合金と、ヒータベースを構成するセラミックとの間の接触面において摩擦が生じやすくなり、ヒータベースに対してヒータが滑りにくくなる。この場合、ヒータにおいては、水平方向に沿う熱伸びに伴って、接触面における摩擦に起因するうねり変形（波打ち）や反り変形が生じてしまい、ヒータの上面の平坦性が低下する。この結果、ヒータに対向する上部電極とヒータとの間のギャップが不均一になり、均一な膜厚分布が得られないという問題がある。【０００６】
近年では、処理装置の大型化に伴い、ヒータ及びヒータベースの大きさも大型化しているため、上記のような熱膨張率の差に起因するヒータの熱伸び量が増加し、さらに、摩擦に起因するうねりや反りによる変形量も増加する。【０００７】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、ヒータのうねりや反りを抑制してヒータの平坦性を維持することができるヒータベースと、このヒータベースを備えた処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１態様に係るヒータベースは、ヒータを支持するヒータベースであって、前記ヒータと前記ヒータベースとの間に配置され、かつ、前記ヒータベースに設けられた複数の変位機構を備え、複数の前記変位機構のうち、３個以上の変位機構が、前記ヒータに接触した状態で、前記ヒータを前記ヒータベースに対して変位可能とする。【０００９】
本発明の第１態様に係るヒータベースにおいては、複数の前記変位機構の各々は、前記ヒータベースに固定され、前記ヒータに向けて開口する凹部を有する台座と、前記凹部の内部に位置し、前記凹部の表面上を転がる複数の小径ボールと、前記凹部の内部において複数の前記小径ボールによって回転可能に支持され、前記ヒータに接触し、前記小径ボールよりも径が大きい大径ボールと、を備えてもよい。【００１０】
本発明の第１態様に係るヒータベースにおいては、複数の前記変位機構の各々は、複数の前記凹部と、複数の前記大径ボールと、を備え、一つの凹部内に、一つの大径ボールが配置されてもよい。【００１１】
本発明の第１態様に係るヒータベースにおいては、複数の前記変位機構は、前記ヒータベースの一つの面上に配置されてもよい。【００１２】
本発明の第１態様に係るヒータベースにおいては、前記ヒータベースは、第１方向に延在する第１ベースと、前記第１方向に交差する第２方向に延在し、前記第１ベースに固定された複数の第２ベースと、を備え、複数の前記変位機構は、複数の前記第２ベース上に配置されてもよい。【００１３】
本発明の第１態様に係るヒータベースにおいては、前記変位機構は、前記第１ベース上に配置されてもよい。【００１４】
本発明の第１態様に係るヒータベースにおいては、前記ヒータベースは、平板状の第１ベースと、前記ヒータベースの平面視において前記第１ベースの中心に一致する中心を有し、前記第１ベースの外周部よりも外側に位置する外周部を有し、前記第１ベースの全面を覆うように前記第１ベースの上面に配置され、複数のベース分割体で構成された平板状の第２ベースと、を備え、複数の前記変位機構は、複数の前記ベース分割体上に配置されてもよい。【００１５】
本発明の第１態様に係るヒータベースにおいては、複数の前記変位機構が配置される前記ヒータベースの面上において、前記ヒータベースは、複数の距離調整部を備え、一つの距離調整部に、一つの変位機構が配置されており、複数の前記距離調整部の各々において、前記変位機構と前記ヒータとが接触する接触部と、前記ヒータベースとの間の距離が調整されてもよい。【００１６】
本発明の第１態様に係るヒータベースにおいては、前記ヒータベースの前記面の外周域に位置する前記距離調整部と前記ヒータとの間の距離は、前記面の中央域に位置する前記距離調整部と前記ヒータとの間の距離よりも大きくなるように規定されてもよい。【００１７】
本発明の第１態様に係るヒータベースにおいては、前記距離調整部に設けられたスペーサを備え、前記スペーサの高さに応じて、前記距離調整部と前記ヒータとの間の距離が規定されてもよい。【００１８】
本発明の第２態様に係る処理装置は、基板を処理する処理装置であって、チャンバと、前記基板が載置される表面と、前記表面とは反対側の裏面とを有し、前記チャンバ内に配置されたヒータと、前記ヒータの前記裏面を支持し、前記チャンバ内に配置されたヒータベースと、前記ヒータと前記ヒータベースとの間に配置され、かつ、前記ヒータベースに設けられた複数の変位機構と、前記チャンバ内にプラズマを発生させる高周波電源と、前記ヒータベースを上下方向に移動させる昇降機構と、を備え、複数の前記変位機構のうち、３個以上の変位機構が、前記ヒータに接触した状態で、前記ヒータを前記ヒータベースに対して変位可能とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の上記態様によれば、ヒータのうねりや反りを抑制してヒータの平坦性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る処理装置の概略構造を示す断面図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施形態に係る処理装置を構成するヒータ、ヒータベース、及びボールベアユニットを示す拡大断面図である。
【図２Ｂ】本発明の第１実施形態の変形例Ａに係る処理装置を構成するヒータ、ヒータベース、及びボールベアユニットを示す拡大断面図である。
【図２Ｃ】本発明の第１実施形態の変形例Ｂに係る処理装置を構成するヒータ、ヒータベース、及びボールベアユニットを示す拡大断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る処理装置を鉛直方向から投影した図であって、処理装置を構成するヒータ、ヒータベース、及びボールベアユニットの配置を説明する平面図である。
【図４Ａ】本発明の第１実施形態に係る処理装置を構成するボールベアユニットの変形例Ｃを示す拡大断面図である。
【図４Ｂ】本発明の第１実施形態に係る処理装置を構成するボールベアユニットの変形例Ｃを示す拡大平面図である。
【図４Ｃ】本発明の第１実施形態に係る処理装置を構成するボールベアユニットの変形例Ｄを示す拡大平面図である。
【図５Ａ】本発明の第２実施形態に係る処理装置を鉛直方向から投影した図であって、処理装置を構成するヒータ、ヒータベース、及びボールベアユニットの配置を説明する図であって、ヒータベースを示す平面図である。
【図５Ｂ】本発明の第２実施形態に係る処理装置を鉛直方向から投影した図であって、処理装置を構成するヒータ、ヒータベース、及びボールベアユニットの配置を説明する図であって、ヒータベースの変形例１を示す平面図である。
【図６Ａ】本発明の第２実施形態に係る処理装置を鉛直方向から投影した図であって、処理装置を構成するヒータ、ヒータベース、及びボールベアユニットの配置を説明する図であって、ヒータベースの変形例２を示す平面図である。
【図６Ｂ】本発明の第２実施形態に係る処理装置を鉛直方向から投影した図であって、処理装置を構成するヒータ、ヒータベース、及びボールベアユニットの配置を説明する図であって、ヒータベースの変形例３を示す平面図である。
【図７Ａ】本発明の第２実施形態に係る処理装置を構成するヒータベースの平面視におけるボールベアユニットの平面パターンを説明する図であって、変形例４を示す図である。
【図７Ｂ】本発明の第２実施形態に係る処理装置を構成するヒータベースの平面視におけるボールベアユニットの平面パターンを説明する図であって、変形例５を示す図である。
【図８Ａ】本発明の第２実施形態に係る処理装置を構成するヒータベースの平面視におけるボールベアユニットの平面パターンを説明する図であって、変形例６を示す図である。
【図８Ｂ】本発明の第２実施形態に係る処理装置を構成するヒータベースの平面視におけるボールベアユニットの平面パターンを説明する図であって、変形例７を示す図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る処理装置を構成する上部電極、ヒータ、ヒータベース、及びボールベアユニットの配置を説明する図であって、処理装置を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態に係るヒータベース及び処理装置について、図面を参照しながら説明する。本実施形態の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。本実施形態の説明では、「平面視」は、鉛直方向（上下方向、重力方向）から処理装置を構成する部材を見た平面図を意味している。また、水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）とは、鉛直方向に直交する方向を意味している。
【００２２】
（第１実施形態）
（処理装置）
以下の説明では、一例として、本発明の第１実施形態に係る処理装置がプラズマＣＶＤ装置（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）に適用される場合を説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る第１実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置１００の概略構造を示す断面図である。
図１に示すように、プラズマＣＶＤ装置１００は、真空チャンバ１０と、ヒータ２０と、高周波電源３０と、昇降機構４０と、ヒータベース５０と、真空ポンプ６０と、ガス供給部７０と、ドアバルブ８０とを備える。
【００２３】
（真空チャンバ）
真空チャンバ１０は、下部チャンバ１１、上部チャンバ１２、及び下部チャンバ１１と上部チャンバ１２との間に挟まれた電極フランジ１３とを備える。
【００２４】
（ヒータ）
ヒータ２０は、真空チャンバ１０内に配置されており、導電性部材であるアルミニウム合金によって形成されている。ヒータ２０は、基板Ｋが載置される載置面２１Ｔ（表面）と、ヒータベース５０に対向するとともに複数のボールベアユニット９０（後述）によって支持される支持面２１Ｂ（裏面、表面とは反対側の裏面）を有する。
【００２５】
ヒータ２０には、ヒータ２０を貫通して載置面２１Ｔに開口する複数の開口穴２２が形成されており、複数の開口穴２２の各々の内部には、リフトピン２３が収納されており、リフトピン２３は、開口穴２２の内部にて上下方向に昇降可能である。
【００２６】
ヒータ２０の内部には、発熱線２４が設けられている。発熱線２４は、ヒータ２０の平面視において所定の平面パターンを有しており、発熱線２４の端子は支持面２１Ｂに露出している。発熱線２４の端子は、昇降機構４０を構成する支柱４１の内部に設けられた給電線２５に接続されている。給電線２５は、昇降機構４０を構成するフランジ４２に設けられた外部端子４４に接続されている。
【００２７】
（高周波電源）
高周波電源３０は、真空チャンバ１０の外部に設けられており、不図示のマッチングボックス及び配線を通じて真空チャンバ１０内に設けられた上部電極７５（カソード電極）に電気的に接続されている。高周波電源３０が起動し、マッチング整合された高周波電力（ＲＦ）が上部電極７５に供給されることで、真空チャンバ１０内にプラズマが発生する。
【００２８】
（昇降機構）
昇降機構４０は、モータ等の駆動装置と歯車等の動力伝達機構と、支柱４１と、フランジ４２と、ベローズ４３とを有する。
支柱４１は、ベローズ４３によって囲まれ、真空チャンバ１０内に配置され、フランジ４２とヒータベース５０の裏面５１Ｂとに固定されている。ベローズ４３は、上下方向に伸縮可能であり、真空チャンバ１０の下面と、フランジ４２の上面に固定されている。
【００２９】
昇降機構４０は、モータ等の駆動装置と歯車等の動力伝達機構とを備え、フランジ４２を上下方向に移動させることが可能である。フランジ４２の上下方向の移動により、フランジ４２とヒータベース５０との間に固定された支柱４１が移動し、これによって真空チャンバ１０の内部においてヒータ２０は上下方向に移動する。即ち、昇降機構４０は、ヒータ２０の上下方向の位置を変更することが可能であり、ヒータ２０と上部電極７５との間のギャップを適宜調整することができる。例えば、１４ｍｍといった狭いギャップに設定することが可能である。
【００３０】
なお、ヒータ２０を下方へ移動させることで、リフトピン２３がリフトピンベース４５に接触し、リフトピン２３が載置面２１Ｔから突出する。この時、載置面２１Ｔ上に基板Ｋが載置されている場合には、リフトピン２３は基板Ｋを持ち上げ、その後、基板Ｋは、不図示の搬送アームによって真空チャンバ１０の外部に搬送される。
【００３１】
（真空ポンプ）
真空ポンプ６０は、不図示の圧力調整弁及び配管を介して、真空チャンバ１０に形成された排気口に接続されている。真空ポンプ６０を駆動することで、真空チャンバ１０内を真空状態に維持することが可能であり、プロセス終了後に真空チャンバ１０内に残存するガスを除去することが可能である。また、プロセスガスが真空チャンバ１０内に供給されている状態で真空ポンプ６０及び圧力調整弁が駆動することで、プロセス条件に応じて真空チャンバ１０内の圧力を調整することが可能である。
【００３２】
（ガス供給部）
ガス供給部７０は、不図示のマスフローコントローラ及び配管を介して、真空チャンバ１０に形成されたガス供給口に接続されている。ガス供給部７０から供給されるガスの種類は、真空チャンバ１０内のプロセスの種類、例えば、成膜処理、エッチング処理、アッシング処理等に応じて、適宜、選択可能である。ガス供給部７０から供給されたガスは、真空チャンバ１０に供給された後、上部電極７５（シャワープレート）を通じて、基板Ｋに向けて、上部電極７５とヒータ２０との間の空間に供給される。
【００３３】
（ドアバルブ）
ドアバルブ８０は、不図示の開閉駆動機構を備えている。ドアバルブ８０が開くことで、不図示の搬送アームがプラズマＣＶＤ装置１００内に基板Ｋを搬入したり、プラズマＣＶＤ装置１００から基板Ｋを搬出したりすることが可能となる。ドアバルブ８０が閉じることで、真空チャンバ１０が密閉状態となり、真空チャンバ１０内で基板Ｋを処理することが可能となる。
【００３４】
プラズマＣＶＤ装置１００は、ＮＦ３等のガスを真空チャンバ１０内の放電空間に供給することによって真空チャンバ１０内の部材の表面をクリーニングするクリーニング装置を備えてもよい。このようなクリーニング装置としては、リモートプラズマを用いる装置が挙げられる。
【００３５】
（ヒータベース）
ヒータベース５０は、真空チャンバ１０の内部に配置されており、ヒータ２０の支持面２１Ｂを支持する。ヒータ２０とヒータベース５０との間には、後述する複数のボールベアユニット９０（変位機構）が配置されており、このボールベアユニット９０は、ヒータベース５０の上面５１Ｔに設けられている。ヒータベース５０の材質としては、セラミックが採用される。本実施形態では、ヒータベース５０の形状は、平板であり、図３に示すように、平面視において矩形である。なお、平面視におけるヒータベース５０の形状は矩形であるが、ヒータベース５０の形状は本実施形態に限定されない。
【００３６】
（ボールベアユニット）
図２Ａは、図１に示すヒータ２０、ヒータベース５０、及びボールベアユニット９０を拡大して示す断面図である。
複数のボールベアユニット９０の各々は、ベースプレートＢ、台座９２、複数の小径ボール９３、大径ボール９４、及びカバー９５を備える。
【００３７】
（ベースプレート）
ベースプレートＢは、不図示の締結部材によりヒータベース５０の上面５１Ｔに固定されている。ベースプレートＢには、台座９２が固定される収容部Ｂ１が設けられている。
収容部Ｂ１の形状は、台座９２の形状に応じて適宜選択される。ベースプレートＢの材質は、例えば、アルミニウムである。収容部Ｂ１におけるベースプレートＢの厚さは、ボールベアユニット９０が配置される部分におけるヒータ２０とヒータベース５０との間の距離が、ヒータベース５０の全面において等しくなるように適宜決定される。
【００３８】
（台座）
台座９２は、ベースプレートＢの収容部Ｂ１に収容されている。台座９２に形成された凹部９１は、例えば、半球状の窪みであり、ヒータ２０に向けて開口し、凹部９１の内部には球面（曲面）が形成されている。
【００３９】
（小径ボール）
複数の小径ボール９３は、凹部９１の内部に位置し、凹部９１の球面に沿って配置されている。小径ボール９３は、凹部９１の表面上を転がることが可能である。
本実施形態では、小径ボール９３の径は、例えば、２．０ｍｍであり、小径ボール９３の個数は、例えば、４９〜５２個である。
なお、小径ボール９３の個数及び直径は、本実施形態に限定されない。小径ボール９３の個数及び直径は、小径ボール９３の転がり易さ、大径ボール９４の直径、大径ボール９４の転がり易さ、台座９２及びカバー９５の高さ、ヒータ２０とヒータベース５０との間の距離等、ボールベアユニット９０からの小径ボール９３の離脱防止等の観点に基づき適切に決定されている。
【００４０】
（大径ボール）
大径ボール９４は、凹部９１の内部において複数の小径ボール９３によって支持され、ヒータ２０のパッド２１Ｐ（接触部）に接触し、小径ボール９３よりも大きな径を有する。
大径ボール９４は、複数の小径ボール９３の各々の球面の一部に接触した状態で、小径ボール９３の表面上を転がることが可能である。
本実施形態では、一つの凹部９１内に、一つの大径ボール９４が配置されている。
本実施形態では、大径ボール９４の径は、例えば、９．５ｍｍである。
なお、大径ボール９４の直径は、本実施形態に限定されない。大径ボール９４の直径は、大径ボール９４の転がり易さ、台座９２及びカバー９５の高さ、ヒータ２０とヒータベース５０との間の距離、ボールベアユニット９０からの大径ボール９４の離脱防止等の観点に基づき適切に決定されている。
【００４１】
（パッド）
パッド２１Ｐは、ネジ等の締結部材Ｓによりヒータ２０の支持面２１Ｂに固定された部材であり、パッド２１Ｐの位置は、大径ボール９４の位置に対応している。パッド２１Ｐは、大径ボール９４の球面の一部と接触しており、パッド２１Ｐの表面において、大径ボール９４が転がることが可能である。
【００４２】
パッド２１Ｐの面積は、ヒータ２０がヒータベース５０に対して相対的に変位した際に、パッド２１Ｐから大径ボール９４が脱落しないように、適切に決定されている。換言すると、パッド２１Ｐの面積は、パッド２１Ｐと大径ボール９４との接触状態が維持されるように、適切に決定されている。
【００４３】
なお、パッド２１Ｐは、ヒータ２０の一部を構成しており、本実施形態では、パッド２１Ｐを含むヒータ２０の構造を「ヒータ」と称する場合がある。また、パッド２１Ｐと大径ボール９４とが接触する接触面をヒータ２０の裏面と称する場合がある。
また、「ボールベアユニット９０がヒータ２０に接触した状態（変位機構がヒータに接触した状態）」とは、ヒータ２０と大径ボール９４（ボールベアユニット９０）とがパッド２１Ｐを介して配置されている状態を意味しており、或いは、パッド２１Ｐを介さずにヒータ２０と大径ボール９４とが直接的に接触している状態を意味している。
【００４４】
（カバー）
カバー９５は、ネジ等の締結部材Ｓにより台座９２の上面９２Ｔに固定されている。カバー９５には円形の穴９５Ｈが形成されており、大径ボール９４は、穴９５Ｈの内側に配置され、かつ、穴９５Ｈを通じてカバー９５の上面９５Ｔから露出している。
具体的に、カバー９５の上面９５Ｔにおける穴９５Ｈの直径は、大径ボール９４の直径Ｄよりも小さい。カバー９５の下面９５Ｂにおける穴９５Ｈの直径は、大径ボール９４の直径Ｄよりも大きく、凹部９１の直径と略同じである。
【００４５】
穴９５Ｈは、上面９５Ｔから下面９５Ｂに向けた方向において穴９５Ｈの直径が増加するように形成されたテーパ穴である。また、穴９５Ｈの内面と、大径ボール９４の表面とは接触していない。穴９５Ｈの内面と大径ボール９４の表面との間の隙間は、小径ボール９３の直径より小さい。
【００４６】
カバー９５は、大径ボール９４の回転可能な状態を維持しつつ、ボールベアユニット９０から小径ボール９３及び大径ボール９４が離脱することを防止する部材である。このようなカバー９５の機能が得られれば、カバー９５は、図２Ａに示す構造に限定されない。
【００４７】
ベースプレートＢの高さ、台座９２の高さ、小径ボール９３の直径、大径ボール９４の直径、及びパッド２１Ｐの厚さによって、ヒータ２０とヒータベース５０との間の距離Ｇが決定されている。
なお、台座９２、小径ボール９３、大径ボール９４、及びカバー９５の材質としては、例えば、アルミナ等のセラミック材料が採用される。ボールベアユニット９０を構成する部材の材料は、本実施形態に示す例に限定されない。
【００４８】
（ボールベアユニットの配置）
図３は、プラズマＣＶＤ装置１００を鉛直方向から投影した図であって、ヒータ２０、ヒータベース５０、及びボールベアユニット９０の配置を説明する平面図である。符号４１は、ヒータベース５０の裏面５１Ｂに取り付けられた支柱であり、この支柱４１の内部には、ヒータ２０に電力を供給する給電線２５が通っている（図１参照）。なお、図３においては、プラズマＣＶＤ装置１００を構成する他の構成要素は省略されている。
【００４９】
図３に示すように、３個のボールベアユニット９０がヒータベース５０の上面５１Ｔ上、即ち、ヒータベース５０の一つの面上に配置されている。また、図１に示すように鉛直方向においてボールベアユニット９０は、ヒータ２０とヒータベース５０との間に配置されているため、即ち、ヒータ２０は、３箇所にて、ボールベアユニット９０によって支持されている。
図３に示す例では、ボールベアユニット９０の個数が３個であるが、その個数は、３以上であればよい。ボールベアユニット９０の個数が少なくとも３個であれば、３点においてヒータ２０がボールベアユニット９０によって安定的に支持される。
なお、４個以上のボールベアユニット９０がヒータベース５０の上面５１Ｔ上に配置されてもよい。
【００５０】
次に、以上のように構成されたヒータベース５０を備えたプラズマＣＶＤ装置１００の作用について説明する。
外部端子４４から給電線２５を介して発熱線２４に電力が供給されると、ヒータ２０が加熱される。ヒータ２０の温度は、適切な温度に制御可能であるが、本実施形態では、３８０℃を超えるような高温に設定されている。例えば、ヒータ２０は、４３０℃以上に加熱されることも可能であるが、基板Ｋ上に形成される膜の種類や成膜条件等によってその温度は適宜設定される。
【００５１】
このように温度設定されたヒータ２０に基板Ｋが載置された状態で、ヒータ２０と上部電極７５との間のギャップが昇降機構４０によって調整される。さらに、ガス供給部７０によってＣＶＤプロセスに必要なガスが真空チャンバ１０内に供給され、真空ポンプ６０及び圧力調整弁の駆動によって真空チャンバ１０内の圧力が調整され、高周波電源３０により高周波電力（ＲＦ）が上部電極７５に供給され、ヒータ２０と上部電極７５との間でプラズマが生成され、基板Ｋ上に膜が形成される。
【００５２】
上記のようにヒータ２０が加熱されると、ヒータ２０は熱膨張する。特に、ヒータ２０及びヒータベース５０の構成材料の熱膨張率の差に起因して、ヒータ２０は、ヒータベース５０に対して水平方向に熱伸びする。このとき、ボールベアユニット９０を構成する回転可能な大径ボール９４によってヒータ２０の支持面２１Ｂが支持されているので、ヒータ２０がヒータベース５０に対して相対的に変位（移動）する。ヒータ２０の熱延びによる変位は、大径ボール９４の回転に転換されるため、ヒータ２０とヒータベース５０との間で摩擦が生じることがない。
【００５３】
従来では、ヒータとヒータベースとの間の接触面において摩擦が生じやすく、ヒータベースに対してヒータが滑りにくく、水平方向に沿うヒータの熱伸びに伴って、接触面における摩擦に起因するうねり変形や反り変形が生じていた。このような変形が生じているヒータの上面の平坦度は、例えば、２ｍｍ程度であった。
【００５４】
これに対し、本実施形態では、ボールベアユニット９０を備えたことによって、ヒータ２０においてうねり変形や反り変形が生じることがない。ヒータ２０が高温に加熱された場合であっても、ヒータ２０の載置面２１Ｔの平坦性を確保することができ、平坦度を厳密かつ容易に管理することができる。例えば、平坦度０．５ｍｍを実現することができる。
この結果、上部電極７５とヒータ２０との間のギャップを一定に維持することができ、均一に生成されるプラズマによって基板Ｋ上の膜厚分布を均一にすることができる。
【００５５】
次に、図２Ｂ、図２Ｃ、及び図４Ａから図４Ｃを参照して、第１実施形態に係るボールベアユニットの変形例Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを説明する。
図２Ｂ、図２Ｃ、及び図４Ａから図４Ｃにおいて、上述した第１実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
【００５６】
（第１実施形態の変形例Ａ）
図２Ｂは、第１実施形態の変形例Ａに係る処理装置を構成するヒータ２０、ヒータベース５０Ａ、及びボールベアユニット９０を拡大して示す断面図である。ボールベアユニット９０が取り付けられるヒータベースの構造の点で、変形例Ａは第１実施形態とは相違する。
【００５７】
具体的に、ヒータベース５０Ａは、上面５１Ｔから凹むように形成された取り付け凹部５１Ｒを備えている。取り付け凹部５１Ｒ内には、ボールベアユニット９０が配置されている。ボールベアユニット９０の一部（ベースプレートＢ）が上面５１Ｔから突出するように、ボールベアユニット９０の下面は取り付け凹部５１Ｒの底面５１Ｌに接触している。すなわち、取り付け凹部５１Ｒの底面５１Ｌは、ヒータベース５０Ａを構成する一つの面の一部である。
この構成において、取り付け凹部５１Ｒの深さ（上面５１Ｔから底面５１Ｌまでの距離）は、特に限定されない。例えば、ヒータ２０とヒータベース５０Ａとの間の距離Ｇ及びボールベアユニット９０の高さ（大径ボール９４とパッド２１Ｐとの接触点からベースプレートＢの裏面までの距離）に応じて、取り付け凹部５１Ｒの深さは適宜設定される。例えば、約１０ｍｍの深さを有する取り付け凹部５１Ｒがヒータベース５０Ａの上面５１Ｔに形成されてもよい。
【００５８】
平面視において、取り付け凹部５１Ｒの大きさ（面積）は、ベースプレートＢの大きさよりも若干大きい。取り付け凹部５１Ｒにボールベアユニット９０が配置された際に、ベースプレートＢの側面と取り付け凹部５１Ｒの内壁５１Ｗとが接触できるように、かつ、取り付け凹部５１Ｒからボールベアユニット９０（ベースプレートＢ）を容易に取り外すことができるように、取り付け凹部５１Ｒの大きさは設定されている。
上面５１Ｔに形成される取り付け凹部５１Ｒの個数は、ボールベアユニット９０の個数に応じて決定される。
【００５９】
このような構造を有するヒータベース５０Ａにおいては、取り付け凹部５１Ｒにボールベアユニット９０を配置するだけで、ボールベアユニット９０の位置決めをすることができる。換言すると、この位置決め構造においては、ネジ等の締結部材を用いる必要がない。締結部材を用いないため、処理装置を構成する部品点数を削減することができる。
また、ボールベアユニット９０が取り付け凹部５１Ｒに予め取り付けられた処理装置においてメンテナンス作業を行う際に、作業者は、ボールベアユニット９０を把持し、取り付け凹部５１Ｒからボールベアユニット９０を取り外すだけで、メンテナンス作業を行うことができる。換言すると、締結部材を用いていない固定構造が得られているため、ボールベアユニット９０の取り外しが容易である。
特に、構成部品の腐食が懸念される処理装置においてはメンテナンスの頻度が多くなる場合があるが、上述した構造を有するヒータベース５０Ａによれば、メンテンナンスが容易であるため、メンテンナンス時間の短縮に寄与する。
【００６０】
（第１実施形態の変形例Ｂ）
図２Ｃは、第１実施形態の変形例Ｂに係る処理装置を構成するヒータ２０、ヒータベース５０Ｂ、及びボールベアユニット９０Ａを拡大して示す断面図である。ボールベアユニットの構造の点で、変形例Ｂは変形例Ａとは相違する。
【００６１】
具体的に、ボールベアユニット９０Ａは、図２Ａ及び図２Ｂに示すベースプレートＢを備えておらず、台座９２、複数の小径ボール９３、大径ボール９４、及びカバー９５で構成されている。
ヒータベース５０Ｂは、上面５１Ｔから凹むように形成された取り付け凹部５１Ｒを備えている。取り付け凹部５１Ｒ内には、ボールベアユニット９０Ａが配置されている。ボールベアユニット９０Ａの一部（カバー９５）が上面５１Ｔから突出するように、ボールベアユニット９０Ａの下面は取り付け凹部５１Ｒの底面５１Ｌに接触している。
この構成において、取り付け凹部５１Ｒの深さは、例えば、ヒータ２０とヒータベース５０Ｂとの間の距離Ｇ及びボールベアユニット９０Ａの高さ（大径ボール９４とパッド２１Ｐとの接触点から台座９２の裏面までの距離）に応じて、適宜設定される。
【００６２】
平面視において、取り付け凹部５１Ｒの大きさ（面積）は、台座９２の大きさよりも若干大きい。取り付け凹部５１Ｒにボールベアユニット９０Ａが配置された際に、台座９２の側面と取り付け凹部５１Ｒの内壁５１Ｗとが接触できるように、かつ、取り付け凹部５１Ｒからボールベアユニット９０Ａ（台座９２）を容易に取り外すことができるように、取り付け凹部５１Ｒの大きさは設定されている。
上面５１Ｔに形成される取り付け凹部５１Ｒの個数は、ボールベアユニット９０Ａの個数に応じて決定される。
【００６３】
このような構造においては、ボールベアユニット９０ＡがベースプレートＢを備えておらず、台座９２が取り付け凹部５１Ｒに直接取り付けられているため、処理装置を構成する部品点数を削減することができる。
さらに、上述した変形例Ａと同様に、締結部材を用いずに、取り付け凹部５１Ｒにボールベアユニット９０Ａを配置するだけで、ボールベアユニット９０Ａの位置決めをすることができる。また、取り付け凹部５１Ｒからボールベアユニット９０Ａを容易に取り外すことができる。
特に、構成部品の腐食が懸念される処理装置においてはメンテナンスの頻度が多くなる場合があるが、上述した構造を有するヒータベース５０Ｂによれば、メンテンナンスが容易であるため、メンテンナンス時間の短縮に寄与する。
【００６４】
（第１実施形態の変形例Ｃ）
図４Ａは、第１実施形態の変形例Ｃに係るボールベアユニット１９０を拡大して示す断面図である。図４Ｂは、変形例Ｃに係るボールベアユニット１９０を拡大して示す平面図である。
ボールベアユニットの構造の点で、変形例Ｃは第１実施形態とは相違する。具体的に、ボールベアユニット１９０は、ベースプレートＢ、複数の凹部９１を有する台座１９２、複数の小径ボール９３、複数の大径ボール９４、及びカバー１９５を備える。
【００６５】
図４Ａに示すように、変形例Ｃにおいて、台座１９２に形成された複数の凹部９１の個数は６個であり、複数の大径ボール９４の個数は６個である。一つの凹部９１内に、一つの大径ボール９４が配置されている。また、カバー１９５に形成された穴の個数も、凹部９１の個数に応じて、６個である。
パッド２１Ｐは、大径ボール９４と接触しており、パッド２１Ｐの表面において、大径ボール９４が転がることが可能である。
【００６６】
（第１実施形態の変形例Ｄ）
図４Ｃは、第１実施形態の変形例Ｄに係るボールベアユニット２９０を拡大して示す平面図である。変形例Ｄに係るボールベアユニット２９０は、凹部及び大径ボールの個数の点で、図４Ｂに示す変形例Ｃとは異なる。ボールベアユニット２９０は、４個の大径ボールを備える。
ボールベアユニット１９０、２９０を構成するその他の部材の構造及び材質は、上記実施形態に係るボールベアユニット９０と同じである。
【００６７】
上記変形例Ｃ、Ｄに係るボールベアユニット１９０、２９０は、図１及び図３に示すボールベアユニット９０に代えて、ヒータベース５０に取り付けることが可能である。
この場合、複数のボールベアユニットの各々において、多点で、大径ボール９４とパッド２１Ｐとが接触するので、図３に示す場合よりも多い数の支持点で、ヒータ２０を支持することができる。
【００６８】
このため、図２Ａから図２Ｃに示すボールベアユニット９０を３個用いてヒータ２０を支持する構造（図３）よりも、大径ボール９４の一つ当たりに加わる負荷を軽減することができる。換言すると、ヒータ２０の重量に起因する負荷が、各ボールベアユニットに配置された複数の大径ボール９４に分散される。この結果、上述した効果に加えて、各ボールベアユニットにおいて大径ボール９４が回転し易くなり、この状態で、ヒータ２０をヒータベース５０に対して相対的に変位（移動）させることができる。
【００６９】
なお、プラズマＣＶＤ装置１００が備える複数のボールベアユニットとして、ボールベアユニット９０、１９０、２９０を組み合わせてヒータベース５０に取り付けてもよい。
また、ボールベアユニットが備える大径ボール９４の個数は、上記の６個、４個に限定されず、ボールベアユニットが配置される配置パターン、ボールベアユニットの各々に加わる負荷等に応じて、適宜選択される。
【００７０】
なお、上記ボールベアユニット１９０、２９０は、図２Ｂに示された構造に適用することも可能である。この場合、上記ボールベアユニット１９０、２９０を構成するベースプレートＢが取り付け凹部５１Ｒに配置される。
また、上記ボールベアユニット１９０、２９０を構成する台座１９２は、図２Ｃに示された構造に適用することも可能である。この場合、台座１９２が取り付け凹部５１Ｒに配置される。
【００７１】
（第２実施形態）
次に、図５Ａから図７Ｂを参照し、本発明の第２実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置とその変形例について説明する。
図５Ａから図７Ｂにおいて、第１実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。ヒータベースの構造の点で、第２実施形態は、第１実施形態とは相違する。
【００７２】
図５Ａから図７Ｂは、本発明の第２実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置を鉛直方向から投影した図であって、プラズマＣＶＤ装置を構成するヒータ２０、ヒータベース１５０、及びボールベアユニットＢＵの配置を説明する図である。図５Ａは、第２実施形態に係るヒータベース１５０を示す平面図である。図５Ｂは、変形例１に係るヒータベース２５０を示す平面図である。図６Ａは、変形例２に係るヒータベース３５０を示す平面図である。図６Ｂは、変形例３に係るヒータベース４５０を示す平面図である。図７Ａは、変形例４に係るヒータベース６５０を示す平面図である。図７Ｂは、変形例５に係るヒータベース７５０を示す平面図である。
なお、図５Ａから図７Ｂにおいて、符号ＢＵで示されたボールベアユニットＢＵには、上述したボールベアユニット９０、１９０、２９０のいずれかが採用されている。
【００７３】
図５Ａに示すように、ヒータベース１５０は、Ｘ方向（第１方向）に延在する第１ベース５２と、Ｙ方向（第１方向に交差する第２方向）に延在する複数の第２ベース５３とを備える。複数の第２ベース５３は、不図示の締結部材により、第１ベース５２に固定されている。
【００７４】
本実施形態では、支柱４１に１本の第１ベース５２の裏面が固定されており、第１ベース５２の上面に４本の第２ベース５３が固定されている。
第２ベース５３の各々の上面５３Ｔ上には、３個のボールベアユニットＢＵが配置されているため、合計１２個のボールベアユニットＢＵがヒータベース１５０に配置されている。なお、図５Ａに示す例では、第１ベース５２上には、ボールベアユニットＢＵは配置されていない。
【００７５】
このような構成を有するヒータベース１５０がプラズマＣＶＤ装置に適用された場合、複数のボールベアユニットＢＵの各々において、大径ボール９４とパッド２１Ｐとが接触するので、図３に示す場合よりも多い数の支持点で、ヒータ２０を支持することができる。
【００７６】
このため、ヒータ２０の重量に起因する負荷が、複数のボールベアユニットＢＵに分散され、ボールベアユニットＢＵの一つ当たりに加わる負荷を軽減することができる。この結果、上述した効果に加えて、各ボールベアユニットＢＵにおいて大径ボール９４が回転し易くなり、この状態で、ヒータ２０をヒータベース１５０に対して相対的に変位（移動）させることができる。
【００７７】
（第２実施形態の変形例１）
本変形例では、ヒータベース１５０と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
図５Ｂに示す変形例１では、１本の第１ベース５２に４本の第２ベース５３が固定されている。第２ベース５３の各々の上面５３Ｔ上には、５個のボールベアユニットＢＵが配置されている。さらに、第２ベース５３の上面５３Ｔだけでなく、第１ベース５２の上面５２ＴにもボールベアユニットＢＵが配置されている。また、支柱４１に近い位置にも、支柱４１を囲むようにボールベアユニットＢＵが配置されている。合計２６個のボールベアユニットＢＵがヒータベース２５０に配置されている。
【００７８】
さらに、第１ベース５２の上面５２ＴにボールベアユニットＢＵが配置されている構成では、第１ベース５２の上面５２Ｔと、第２ベース５３の上面５３Ｔとの間において、段差が生じている。つまり、第１ベース５２上に、厚さを有する第２ベース５３が固定されているために、第２ベース５３の厚さに対応する段差が生じている。
【００７９】
この段差を解消するために、第１ベース５２の上面５２Ｔ上には、この段差の高さ（第２ベース５３の厚さ）に応じた厚さを有するスペーサＳＰが配置されており、スペーサＳＰ上にボールベアユニットＢＵが配置されている。即ち、スペーサＳＰが、ボールベアユニットＢＵと上面５２Ｔとの間に配置されている。
【００８０】
このような構成を有するヒータベース２５０がプラズマＣＶＤ装置に適用された場合、図５Ａに示す場合よりも多い数の支持点で、ヒータ２０を支持することができる。このため、ヒータ２０の重量に起因する負荷が、複数のボールベアユニットＢＵに分散され、ボールベアユニットＢＵの一つ当たりに加わる負荷が軽減され、各ボールベアユニットＢＵにおいて大径ボール９４が回転し易くなり、この状態で、ヒータ２０をヒータベース２５０に対して相対的に変位（移動）させることができる。
【００８１】
更に、第１ベース５２の上面５２Ｔと第２ベース５３の上面５３Ｔとの間において段差が生じている場合であっても、スペーサＳＰが上面５２Ｔ上に配置されているため、上面５２Ｔとヒータ２０との間の距離と、上面５３Ｔとヒータ２０との間の距離とを、等しくすることができる。従って、ヒータ２０の載置面２１Ｔの平坦性を確保することができ、平坦度を厳密かつ容易に管理することができる。この結果、上部電極７５とヒータ２０との間のギャップを一定に維持することができ、均一に生成されるプラズマによって基板Ｋ上の膜厚分布を均一にすることができる。
【００８２】
（第２実施形態の変形例２）
本変形例では、ヒータベース１５０、２５０と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
図６Ａに示す変形例２では、１本の第１ベース５２に６本の第２ベース５３が固定されている。
第２ベース５３の各々の上面５３Ｔ上には、３個のボールベアユニットＢＵが配置されているため、合計１８個のボールベアユニットＢＵがヒータベース３５０に配置されている。なお、図６Ａに示す例では、第１ベース５２上には、ボールベアユニットＢＵは配置されていない。
【００８３】
このような構成を有するヒータベース３５０がプラズマＣＶＤ装置に適用された場合、複数のボールベアユニットＢＵの各々において、大径ボール９４とパッド２１Ｐとが接触するので、図３に示す場合よりも多い数の支持点で、ヒータ２０を支持することができる。
【００８４】
（第２実施形態の変形例３）
本変形例では、ヒータベース１５０、２５０、３５０と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
図６Ｂに示す変形例３では、１本の第１ベース５２に６本の第２ベース５３が固定されている。第２ベース５３の各々の上面５３Ｔ上には、５個のボールベアユニットＢＵが配置されている。さらに、第２ベース５３の上面５３Ｔだけでなく、第１ベース５２の上面５２ＴにもボールベアユニットＢＵが配置されている。また、支柱４１に近い位置にも、支柱４１を囲むようにボールベアユニットＢＵが配置されている。合計３８個のボールベアユニットＢＵがヒータベース４５０に配置されている。
【００８５】
さらに、上面５２Ｔと上面５３Ｔとの間に生じている段差を解消するため、上面５２Ｔ上には、第２ベース５３の厚さに応じたスペーサＳＰが配置されている。スペーサＳＰ上にボールベアユニットＢＵが配置されている。
【００８６】
このような構成を有するヒータベース４５０がプラズマＣＶＤ装置に適用された場合、上述したように、ヒータ２０の重量に起因する負荷が、複数のボールベアユニットＢＵに分散され、ボールベアユニットＢＵの一つ当たりに加わる負荷が軽減され、各ボールベアユニットＢＵにおいて大径ボール９４が回転し易くなり、この状態で、ヒータ２０をヒータベース４５０に対して相対的に変位（移動）させることができる。
【００８７】
更に、第１ベース５２の上面５２Ｔと第２ベース５３の上面５３Ｔとの間において段差が生じている場合であっても、スペーサＳＰが上面５２Ｔ上に配置されているため、上面５２Ｔとヒータ２０との間の距離と、上面５３Ｔとヒータ２０との間の距離とを、等しくすることができる。この結果、上述した効果と同様の効果が得られる。
【００８８】
なお、図５Ａ及び図５Ｂにおいては第２ベース５３の本数が４本である場合を説明し、図６Ａ及び図６Ｂにおいては第２ベース５３の本数が６本である場合を説明したが、第２ベース５３の本数は、図５Ａから図６Ｂに限定されない。第２ベース５３の幅、図８Ａ及び図８Ｂに示すボールベアユニットＢＵの配置パターン等（後述）に応じて、適宜変更可能である。
また、図５Ａから図６Ｂでは、第１ベース５２及び第２ベース５３の形状は長尺の矩形であるが、本発明は、第１ベース５２に６本の第２ベース５３の形状を限定しない。また、上記実施形態では、第１ベース５２に第２ベース５３が重なって固定される構造が示されているが、本発明は、第１ベース５２及び第２ベース５３の固定構造を限定しない。
上述した第２実施形態及びその変形例１〜３においては、第１ベース５２の延在方向（Ｘ方向）と、複数の第２ベース５３の延在方向（Ｙ方向）とが交差しているが、本発明は、第１ベース５２と第２ベース５３とが互いに交差する構造に限定されない。例えば、以下に説明する変形例４、５に示す構造が採用されてもよい。
【００８９】
（第２実施形態の変形例４）
図７Ａに示す本変形例４に係るヒータベース６５０は、支柱４１上に、平板状の第１ベース６２と、第１ベース６２よりも大きい第２ベース６３とが重なる構造を有する。具体的には、支柱４１に対して、第１ベース６２及び第２ベース６３が共締めされている。支柱４１が配置されている部分以外の部分においては、第１ベース６２に第２ベース６３は固定されておらず、第１ベース６２の上面に第２ベース６３が単に乗った状態となっている。
【００９０】
ヒータベース６５０の平面視において、第２ベース６３の中心Ｃ２は、第１ベース６２の中心Ｃ１に一致しており、第２ベース６３は、第１ベース６２の全面を覆うように第１ベース６２の上面に固定されている。なお、第１ベース６２の中心Ｃ１及び第２ベース６３の中心Ｃ２は、支柱４１の内部に設けられた給電線２５が通る部位であるため、中心Ｃ１、Ｃ２は、円形状に切り欠かれた部分に相当する（仮想中心）。また、第２ベース６３は、第１ベース６２の外周部Ｐ１よりも外側に位置する外周部Ｐ２を有する。ここで、第１ベース６２の外周部Ｐ１は、第１ベース６２の外周における側面に相当する。同様に、第２ベース６３の外周部Ｐ２は、第２ベース６３の外周における側面に相当する。
【００９１】
第２ベース６３は、複数の平板状のベース分割体（４つのベース分割体、第１分割体６３Ａ、第２分割体６３Ｂ、第３分割体６３Ｃ、第４分割体６３Ｄ）で構成されている。複数のベース分割体の各々は、第１ベース６２の上面に固定されている。
複数のベース分割体の各々の外周部は、第２ベース６３の外周部Ｐ２を形成している。すなわち、第１分割体６３Ａの外周部６３ＡＰ、第２分割体６３Ｂの外周部６３ＢＰ、第３分割体６３Ｃの外周部６３ＣＰ、及び第４分割体６３Ｄの外周部６３ＤＰによって、外周部Ｐ２が形成されている。
【００９２】
複数のベース分割体の各々は、隣接するベース分割体に対向する対向面を有する。すなわち、第１分割体６３Ａは２つの対向面６３ＡＣを有し、一方の対向面６３ＡＣは第２分割体６３Ｂに対向しており、他方の対向面６３ＡＣは第３分割体６３Ｃに対向している。第２分割体６３Ｂは２つの対向面６３ＢＣを有し、一方の対向面６３ＢＣは第１分割体６３Ａに対向しており、他方の対向面６３ＢＣは第４分割体６３Ｄに対向している。第３分割体６３Ｃは２つの対向面６３ＣＣを有し、一方の対向面６３ＣＣは第１分割体６３Ａに対向しており、他方の対向面６３ＣＣは第４分割体６３Ｄに対向している。第４分割体６３Ｄは２つの対向面６３ＤＣを有し、一方の対向面６３ＤＣは第２分割体６３Ｂに対向しており、他方の対向面６３ＤＣは第３分割体６３Ｃに対向している。
上述した４つのベース分割体６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃ、６３Ｄは、互いに向かい合う対向面の間に隙間が生じないように、すなわち、互いに向かい合う対向面が接触するように、配置されている。
【００９３】
複数のベース分割体の各々の上面には、６個のボールベアユニットＢＵが配置されている。このため、４つのベース分割体で構成されている第２ベース６３の上面に、合計、２４個のボールベアユニットＢＵが配置されている。
【００９４】
このような構成を有するヒータベース６５０がプラズマＣＶＤ装置に適用された場合、図３に示す場合よりも多い数の支持点で、ヒータ２０を支持することができる。また、ヒータ２０の重量に起因する負荷が、複数のボールベアユニットＢＵに分散され、ボールベアユニットＢＵの一つ当たりに加わる負荷を軽減することができる。この結果、各ボールベアユニットＢＵにおいて大径ボール９４が回転し易くなり、この状態で、ヒータ２０をヒータベース６５０に対して相対的に変位（移動）させることができる。
【００９５】
さらに、互いに向かい合う対向面の間に隙間が生じないように４つのベース分割体６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃ、６３Ｄを配置することによって第２ベース６３が形成されているので、ヒータ２０から発生した熱は、ベース分割体の隙間を通じて第２ベース６３の下方に放熱することが抑制される。これにより、第２ベース６３による断熱性を向上させることができ、ヒータ２０の面上における温度の均一性を維持することができる。この結果、ヒータ２０が基板Ｋを均一に加熱することが可能となり、成膜均一性を得ることができる。特に、高温プロセス（例えば、３８０℃を超えるような成膜温度）において、優れた成膜均一性を得ることができる。
【００９６】
（第２実施形態の変形例５）
本変形例では、ヒータベース６５０と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
図７Ｂに示す変形例５に係るヒータベース７５０においては、４つのベース分割体６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃ、６３Ｄの各々の上面には、９個のボールベアユニットＢＵが配置されている。このため、４つのベース分割体で構成されている第２ベース６３の上面に、合計、３６個のボールベアユニットＢＵが配置されている。
【００９７】
このような構成を有するヒータベース７５０がプラズマＣＶＤ装置に適用された場合、図７Ａに示す場合よりも多い数の支持点で、ヒータ２０を支持することができる。また、ヒータ２０の重量に起因する負荷が、複数のボールベアユニットＢＵに分散され、ボールベアユニットＢＵの一つ当たりに加わる負荷を軽減することができる。この結果、各ボールベアユニットＢＵにおいて大径ボール９４が回転し易くなり、この状態で、ヒータ２０をヒータベース７５０に対して相対的に変位（移動）させることができる。
さらに、図７Ａに示すヒータベース６５０と同様に、第２ベース６３による断熱性の向上に起因して、ヒータ２０の面上における温度の均一性を維持することができる。この結果、ヒータ２０が基板Ｋを均一に加熱することが可能となり、成膜均一性を得ることができる。特に、高温プロセス（例えば、３８０℃を超えるような成膜温度）において、優れた成膜均一性を得ることができる。
【００９８】
（第２実施形態の変形例６、７）
次に、上述したヒータベース１５０、２５０、３５０、４５０、６５０、７５０に配置される複数のボールベアユニットＢＵで構成される配置パターンを説明する。
図８Ａ及び図８Ｂは、本発明の第２実施形態に係る処理装置を構成するヒータベースの平面視におけるボールベアユニットの平面パターンを説明する図である。図８Ａは、変形例６を示す図であり、図８Ｂは、変形例７を示す図である。
なお、図８Ａ及び図８Ｂにおいては、ヒータベースは示されておらず、ヒータベース上に配置されたボールベアユニットＢＵの配置（配列）のみを説明する。ヒータベースの構成としては、図３、図５Ａから図７Ｂに示す構造等が採用される。
【００９９】
図８Ａに示す変形例６では、第１配列方向Ｄ１（Ｘ方向）と第２配列方向Ｄ２（Ｙ方向、第１配列方向に交差する第２配列方向）とに沿って配列する格子パターンＧＰ１を形成するように、複数のボールベアユニットＢＵ（４個以上のボールベアユニットＢＵ）が配列されている。
特に、第１配列方向Ｄ１及び第２配列方向Ｄ２は、直角に交差しており、第１配列方向Ｄ１及び第２配列方向Ｄ２の交点に、ボールベアユニットＢＵが配置している。
【０１００】
図８Ｂに示す変形例７では、第１配列方向Ｄ１（第２配列方向Ｄ２に対して第１配列方向Ｄ１が角度θで傾斜する方向）と第２配列方向Ｄ２とに沿って配列する格子パターンＧＰ２を形成するように、複数のボールベアユニットＢＵ（４個以上のボールベアユニットＢＵ）が配列されている。
即ち、第１配列方向Ｄ１及び第２配列方向Ｄ２は斜めに交差している。第１配列方向Ｄ１及び第２配列方向Ｄ２の交点に、ボールベアユニットＢＵが配置している。
換言すると、千鳥パターンを形成するように、複数のボールベアユニットＢＵがヒータベース上に配置している。
【０１０１】
また、格子パターンＧＰ２において、互いに隣り合う３個のボールベアユニットＢＵ１、ＢＵ２、ＢＵ３に着目すると、ボールベアユニットＢＵ１、ＢＵ２、ＢＵ３によって３つの距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が規定されている。距離Ｌ１は、ボールベアユニットＢＵ１とＢＵ２との間の距離である。距離Ｌ２は、ボールベアユニットＢＵ２とＢＵ３との間の距離である。距離Ｌ３は、ボールベアユニットＢＵ３とＢＵ１との間の距離である。
【０１０２】
格子パターンＧＰ２では、この３つの距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のうち、少なくとも２つの距離は等しい。このようなパターンとしては、一例として、距離Ｌ２と距離Ｌ３とが等しく、距離Ｌ１が距離Ｌ２、Ｌ３とは異なる場合が挙げられる。換言すると、二等辺三角形の３つの角にボールベアユニットが配置されるようなパターンで、複数のボールベアユニットが配置される。
また、距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が全て等しいパターン、換言すると、正三角形の３つの角にボールベアユニットが配置されるようなパターンで、複数のボールベアユニットが配置されてもよい。
【０１０３】
格子パターンＧＰ１、ＧＰ２を有するように複数のボールベアユニットＢＵがヒータベース上に配置された構造においても、上述した効果が得られる。
なお、ボールベアユニットＢＵの配置パターンの例として、図８Ａ及び図８Ｂに示すパターンを説明したが、本発明は、ボールベアユニットＢＵの配置パターンを限定しない。複数のボールベアユニットＢＵが必ずしも等間隔で配置されている必要はなく、また、２種類以上の規則的な配置パターンが組み合わされた複合パターンで、複数のボールベアユニットＢＵがヒータベース上に配置されてもよい。
【０１０４】
（第３実施形態）
次に、図９を参照し、本発明の第３実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置について説明する。
図９において、第１実施形態及び第２実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。ヒータベースの構造の点で、第３実施形態は、第１実施形態及び第２実施形態とは相違する。
【０１０５】
本発明の第３実施形態に係るプラズマＣＶＤ装置は、ヒータベース５５０を備える。ヒータベース５５０の面上には、複数のボールベアユニットＢＵが配置されている。ヒータベース５５０の上方には、複数のボールベアユニットＢＵで支持されたヒータ２０が配置されている。ヒータ２０は、上部電極７５に対向している。
【０１０６】
ヒータベース５５０は、ヒータベース５５０の面上において、複数の距離調整部９６を備える。一つの距離調整部９６に、一つのボールベアユニットＢＵが配置されている。複数の距離調整部９６の各々において、大径ボール９４とヒータ２０とが接触する接触部２６（パッド２１Ｐ）と、ヒータベース５５０との間の距離が調整されている。例えば、距離調整部９６には、ヒータベース５５０の面上の中央域５５０ＣにはスペーサＳＰを設けず、外周域５５０ＥにスペーサＳＰを設けることで、距離調整部９６とヒータ２０との間の距離ＧＥ、ＧＣが規定されている。ここで、スペーサＳＰの高さやスペーサＳＰの個数（枚数）を調整することで距離ＧＥが規定されている。
なお、中央域５５０Ｃにおける距離調整部９６に深さを有する凹部を形成し、その凹部にスペーサＳＰを配置してもよい。
【０１０７】
ヒータベース５５０の面上の外周域５５０Ｅに位置する距離調整部９６とヒータ２０との間の距離ＧＥは、ヒータベース５５０の面上の中央域５５０Ｃに位置する距離調整部９６とヒータ２０との間の距離ＧＣよりも大きくなるように規定されている。これにより、ヒータベース５５０に撓みが生じたとしても、ボールベアユニットＢＵによって支持されるヒータ２０の載置面２１Ｔの平坦性が確保されている。
【０１０８】
具体的に、近年では、プラズマＣＶＤ装置が大型化しており、プラズマＣＶＤ装置を構成するヒータ及びヒータベースの面積も大きくなり、ヒータベースの中央域から外周域に向けて垂れ下がるようにヒータベースは僅かに撓み変形する。
この場合、ボールベアユニットを介してヒータベースによって支持されるヒータも、中央域から外周域に向けて変形してしまう。このようなヒータの変形に伴って、ヒータの表面の平坦性が低下し、ヒータに対向する上部電極とヒータとの間のギャップが不均一になり、均一な膜厚分布が得られないという問題がある。
【０１０９】
これに対し、本実施形態では、外周域５５０Ｅにおけるヒータベース５５０の撓み量を予め測定し、撓み量に応じて、距離ＧＣよりも距離ＧＥが大きくなるように、距離調整部９６における接触部２６とヒータベース５５０との間の距離が規定されている。従って、ヒータベース５５０に撓みが生じたとしても、ボールベアユニットＢＵによって支持されるヒータ２０の載置面２１Ｔの平坦性を確保することができ、平坦度を厳密かつ容易に管理することができる。例えば、平坦度０．５ｍｍを実現することができる。
【０１１０】
なお、図２Ｂ及び図２Ｃに示す取り付け凹部５１Ｒを備えるヒータベースに距離調整部９６が適用される場合、ヒータベースの面上の中央域５５０Ｃに形成された取り付け凹部５１ＲにスペーサＳＰを設けず、外周域５５０Ｅに形成された取り付け凹部５１ＲにスペーサＳＰを設ける。これによって、取り付け凹部５１Ｒが形成されたヒータベースにおいて、距離調整部９６とヒータ２０との間の距離ＧＥ、ＧＣが規定される。
【０１１１】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明し、上記で説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、請求の範囲によって制限されている。
【０１１２】
上述した実施形態及び変形例においては、プラズマＣＶＤ装置（成膜装置）に本発明の処理装置が適用された例を説明したが、本発明の処理装置は、プラズマＣＶＤ装置に限定されない。本発明の処理装置は、真空処理装置として知られているエッチング装置、アッシング装置等にも適用可能である。また、真空処理装置に限定されず、本発明の処理装置は、大気圧処理装置にも適用可能である。
【０１１３】
上述した実施形態及び変形例においては、変位機構の一例であるボールベアユニットがプラズマＣＶＤ装置に適用された例を説明したが、変位機構は、ボールベアユニットに限定されない。変位機構は、ヒータ２０に接触した状態で、ヒータ２０をヒータベース５０に対して変位可能とするローラを備えたローラユニットであってもよい。
【０１１４】
ローラユニットの場合、例えば、ローラに取り付けられたシャフトがベアリングを介して軸支されている構造が挙げられる。また、凹部を有する台座の表面上を転がる複数の小径ローラと、複数の小径ローラによって回転可能に支持され、ヒータ２０に接触し、小径ローラよりも径が大きい大径ローラを備えた構造も採用されてもよい。
【０１１５】
上述した実施形態及び変形例においては、ヒータ２０の内部に発熱線２４（熱源）が設けられ、発熱線２４に対する電力供給によってヒータ２０が自己発熱する例について説明したが、本発明は、ヒータの内部に熱源が配置された構造に限定されない。例えば、ヒータの外部に熱源が設けられ、この外部熱源からヒータを加熱する構造が採用されてもよい。外部熱源としては、ヒータから離れた位置に設けられたランプヒータ、ヒータの外部を覆うように設けられたバンドヒータ等、が挙げられる。
【０１１６】
上述した実施形態及び変形例においては、ヒータ２０の温度が３８０℃を超えるような熱的負荷がヒータ２０に加わる場合に、熱膨張に起因するヒータのうねりや反りを抑制してヒータの平坦性を維持することができる効果について説明した。しかしながら、本発明のヒータベースは、ヒータ２０の温度が４００℃を超えない処理装置にも適用可能であり、ヒータ２０の温度が低温である場合にも、本発明のヒータベースを適用することができる。
【０１１７】
上述した距離調整部９６は、図３、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂに示すヒータベース５０、１５０、２５０、３５０、４５０、６５０、７５０にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明は、ヒータのうねりや反りを抑制してヒータの平坦性を維持することができるヒータベースと、このヒータベースを備えた処理装置に広く適用可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
１０  真空チャンバ、  １１  下部チャンバ、  １２  上部チャンバ、  １３  電極フランジ、  ２０  ヒータ、  ２１Ｂ  支持面（裏面）、  ２１Ｐ  パッド、  ２１Ｔ  載置面（表面）、  ２２  開口穴、  ２３  リフトピン、  ２４  発熱線、  ２５  給電線、  ２６  接触部、  ３０  高周波電源、  ４０  昇降機構、  ４１  支柱、  ４２  フランジ、  ４３  ベローズ、  ４４  外部端子、  ４５  リフトピンベース、  ５０、５０Ａ、５０Ｂ、１５０、２５０、３５０、４５０、５５０、６５０、７５０  ヒータベース、  ５１Ｂ  裏面、  ５１Ｔ  上面、  ５１Ｒ  取り付け凹部、  ５２、６２  第１ベース、  ５２Ｔ  上面、  ５１Ｌ  底面、  ５１Ｗ  内壁、  ５３、６３  第２ベース、  ５３Ｔ  上面、  ６０  真空ポンプ、６３Ａ  第１分割体（ベース分割体）、６３Ｂ  第２分割体（ベース分割体）、６３Ｃ  第３分割体（ベース分割体）、６３Ｄ  第４分割体（ベース分割体）、  ７０  ガス供給部、  ７５  上部電極、  ８０  ドアバルブ、  ９０、９０Ａ、９０Ｂ、１９０、２９０、ＢＵ、ＢＵ１、ＢＵ２、ＢＵ３  ボールベアユニット（変位機構）、  ９１  凹部、  ９２、１９２  台座、  ９２Ｔ  上面、  ９３  小径ボール、  ９４  大径ボール、  ９５、１９５、２９５  カバー、  ９５Ｂ  下面、  ９５Ｈ  穴、  ９５Ｔ  上面、  ９６  距離調整部、  １００  プラズマＣＶＤ装置、  ５５０Ｃ  中央域、  ５５０Ｅ  外周域、  Ｂ  ベースプレート、  Ｂ１  収容部、  ＧＰ１、ＧＰ２  格子パターン、  Ｋ  基板、  Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３  距離、  Ｓ  締結部材、  ＳＰ  スペーサ。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【国際調査報告】
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