(57)【要約】【課題】  筒状支持体内の温度勾配を小さくしつつシール部材を保護すること。【解決手段】  被処理基板１を搭載する板状基体３と、前記板状基体３を支持した筒状支持体４とを含み、該筒状支持体４はシール部材５を介して真空処理室６の壁部６ａに固定されており、前記筒状支持体４の内壁面４ａに接するように前記筒状支持体４に挿入されておりかつ冷却ガスＧ１の流路９ａを形成した構造体１０を有している。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板を第１面に搭載して該被処理基板を加熱する発熱抵抗体を内装している板状基体と、該第１面とは反対側の面となる前記板状基体の第２面で前記板状基体を一軸方向の一端部で支持した筒状支持体とを含み、該筒状支持体は前記一軸方向のもう一端部がシール部材を介して真空処理室の壁部に固定されており、前記筒状支持体の外側が真空雰囲気になり、前記筒状支持体の内側が大気圧になっている被処理基板の加熱冷却構造において、
前記筒状支持体の内部には、前記筒状支持体の内壁面に対向するように冷却ガスの流路を形成した構造体が設けられていることを特徴とする被処理基板の加熱冷却構造。
【請求項２】
前記冷却ガスの前記流路内に、前記冷却ガスを冷却するための流体を流す冷却パイプが配設されていることを特徴とする請求項１記載の被処理基板の加熱冷却構造。
【請求項３】
前記冷却パイプには、前記流体を前記冷却ガスの前記流路内に吐出させる穴が開けられていることを特徴とする請求項２記載の被処理基板の加熱冷却構造。
【請求項４】
前記構造体は、前記筒状支持体内に設けた前記構造体よりも上部の空間を分離するよう前記構造体に支持部を介して設けた少なくとも一枚の分離板を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の被処理基板の加熱冷却構造。
【請求項５】
前記発熱抵抗体を少なくとも前記板状基体の中心部分と外周部分の２領域に分割して制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の被処理基板の加熱冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空下で使用する半導体製造装置の被処理基板の加熱冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程では、成膜やエッチングに多くの真空装置が使われている。被処理基板に成膜やエッチングをする際には、自動化しやすいために被処理基板を一枚ずつ成膜などの処理をする枚葉処理が多く用いられる。枚葉処理では、通常、真空処理室の室内に配置され、所定温度に保持された基板支持台に被処理基板を載せて目的の処理が行われている。
【０００３】
図８は、従来から使われている半導体製造用の真空装置の真空処理室を示している。真空処理室は、被処理基板２０１を搭載して被処理基板２０１を加熱する発熱抵抗体２０２を内装している板状基体２０３と、板状基体２０３を支持している円筒形状の基板支持台２０４とを有している。
【０００４】
基板支持台２０４には、上部フランジ部２０４ａと下部フランジ部２０４ｂとが形成されている。上部フランジ部２０４ａの上面には、板状基体２０３が気密に当接している。
【０００５】
真空処理室２１６の外郭を構成している壁部２１６ａの一部には、開口部２１６ｂが形成されており、開口部２１６ｂの周縁から真空処理室２１６の室内側へ筒状の固定部２１６ｃが突き出している。固定部２１６ｃの一端には、固定部２１６ｃの外周面から延びている固定フランジ部２１６ｄが形成されている。下部フランジ部２０４ｂは、シール部材２２５を介して固定部２１６ｃの一端に形成されている固定フランジ部２１６ｄに固定されている。
【０００６】
基板支持台２０４はアルミニウム合金等の金属、又は主成分が窒化アルミニウム等のセラミックスからなり、真空処理室２１６の壁部２１６ａに固定されている。
【０００７】
板状基体２０３の内部には発熱抵抗体２０２が埋設されている。基板支持台２０４の一端は、板状基体２０３と、この板状基体２０３の中央部分で連結されている。基板支持台２０４は、板状基体２０３とは反対側の一端で、有機性のＯリングのようなシール部材２２５を介して真空処理室２１６の固定フランジ部２１６ｄに固定されている。
【０００８】
被処理基板を成膜する時やエッチングする時には、基板支持台２０４の外側Ａは真空雰囲気になり、基板支持台２０４の内側Ｂは真空処理室２１６の壁部２１６ａに開けられている開口部２１６ｂを通して外気と連通されており大気圧になる。
【０００９】
発熱抵抗体２０２のリード線（図示せず）は真空処理室２１６の外部から導入されるが、基板支持台２０４の外側Ａに配設されたときは成膜物質やエッチングの反応生成物がリード線の表面に被着してパーティクル発生やショートの原因になる。さらに、フッ素イオンを含んだプラズマ環境が成膜装置やエッチング装置では通常用いられているが、リード線が恒常的にこのような環境にさらされると腐食して断線やショートになる場合がある。
【００１０】
そのため、リード線は板状基体２０３から直接、大気圧下の基板支持台２０４の内側Ｂに導出されることが好ましい。この場合、基板支持台２０４の内側Ｂと外側Ａとはシール部材２２５を介して真空と大気圧に隔離されている。
【００１１】
板状基体２０３は目的に応じて加熱され、ときには、５００℃以上の温度が要求される場合がある。一方、シール部材２２５の耐熱温度は通常２００℃程度であり、耐熱仕様のものでも３００℃程度であるため、シール部材２２５を保護するためにシール部材２２５を固定する固定フランジ部２１６ｄを冷却する方法が講じられている。
【００１２】
具体的には、シール部材２２５を固定する固定フランジ部２１６ｄの真空処理室２１６側の部分に冷却機構２３２を設けている（例えば、特許文献１を参照）。
【００１３】
また、縦型の熱処理装置で反応管とガス導入管またはガス排気管を接続する固定フランジ部２１６ｄのシール部材を保護するため、固定フランジ部２１６ｄ、又は固定フランジ部２１６ｄのカバー体の内部に冷却流体を流す方法を用いている（例えば、特許文献２を参照）。
【００１４】
また、発熱抵抗体２０２が埋設された板状基体２０３と、シール部材が接し冷却用媒体の流れる流路を内部にもつプレートとの間に、熱伝導を阻害する隙間を介在させ、真空断熱することにより、シール部材を保護している（例えば、特許文献３を参照）。
【００１５】
【特許文献１】特開２００２−３７３８３７号公報（図６）
【特許文献２】特開平８−２２７８８３号公報（請求項１〜請求項５）
【特許文献３】特開平１０−２２３６２１号公報（請求項１及び請求項２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
特許文献１乃至３では、いずれも、シール部材２２５に接する固定フランジ２１６ｄを冷却することによりシール部材２２５を保護している。冷却用媒体として水等の液体を用いる場合には、沸点以下の温度で使う必要がある。その場合、シール部材２２５は耐熱温度に対して実際温度は十分すぎるくらい低い温度になってしまう。その結果、円筒状支持体内の温度勾配は大きくなる。
【００１７】
特に、基板支持台２０４がセラミックス材料からなる場合には熱応力により破損する危険がある。また、基板支持台２０４が金属材料の場合にも熱応力により変形する危険がある。
【００１８】
また、シール部材２２５の熱伝導が十分でないことと、固定フランジ部２１６ｄの冷却が十分でないことにより、特許文献１乃至３に開示されたような従来技術ではシール部材２２５に対する冷却が十分ではないという問題が発生する場合がある。
【００１９】
なお、基板支持台２０４を長くすることによって温度勾配は小さくして、シール部材２２５を十分に冷却することができるが、この場合、真空処理室２１６を大きくしなければならないという欠点がある。また、冷却用媒体として空気等のガスを用いたときには、流路を長くして冷却効果を大きくする必要があるが、そのためには固定フランジ部２１６ｄを大きくしなければならいという欠点を有する。
【００２０】
したがって、いずれの場合も、シール部材２２５の保護と基板支持台２０４の適度な温度勾配を両立させるように、シール部材２２５を目的の温度に調節することは容易ではない。
【００２１】
本発明の解決しようとする課題は、大きな空間を必要としないで筒状支持体内の温度勾配を小さくしつつシール部材を保護する被処理基板の加熱冷却構造を提供することである。
【００２２】
また、本発明の解決しようとする課題は、シール部材を保護する手段を講じても板状基体にコールドスポットを発生させない被処理基板の加熱冷却構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明によれば、被処理基板を第１面に搭載して該被処理基板を加熱する発熱抵抗体を内装している板状基体と、該第１面とは反対側となる前記板状基体の第２面で前記板状基体を一軸方向の一端部で支持した筒状支持体とを含み、該筒状支持体は前記一軸方向のもう一端部がシール部材を介して真空処理室の壁部に固定されており、前記筒状支持体の外側が真空雰囲気になり、前記筒状支持体の内側が大気圧になっている被処理基板の加熱冷却構造において、前記筒状支持体の内部には、前記筒状支持体の内壁面に対向するように冷却ガスの流路を形成した構造体が設けられていることを特徴とする被処理基板の加熱冷却構造が得られる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る被処理基板の加熱冷却構造は、筒状支持体の内壁面に接するように冷却ガスの流路が設けられており、筒状支持体から冷却ガスへ効果的に熱交換されるので、ガスの流路を筒状支持体の内壁面に沿って螺旋状に多重に設定することによって流路を長くして熱交換量を大きくすることができ、大きな空間を必要としないで筒状支持体内の温度勾配を小さくしつつシール部材を保護することができる。
【００２５】
また、流路を流れる流体がガスであるため、筒状支持体の内壁面と流路とを構築している構造体の間にできる隙間からガスが流路外に漏れ出ても、被処理基板の加熱冷却構造に大きな損害を与える恐れがない。
【００２６】
また、冷却ガスだけでは熱交換が不十分な場合には、冷却ガスの流路内に、冷却ガスを冷却するための流体を流す冷却パイプを配設することにより、熱交換能力が増強され、シール部材の温度を目的の温度に調節することができるようになる。
【００２７】
冷却ガスを冷却するための流体としては水のような液体がとくに優れているが、設備上液体を使うことができない場合、キセノン、クリプトンのような冷却ガスに比べて熱容量が大きいガスを用いることや、回収して使うことに価値をもつようなガスを用いることもできる。
【００２８】
また、冷却ガスに加え、その流路内に設けたパイプに流体を流しても熱交換が不十分な場合には、冷却パイプの側面に穴をあけて、そこから流体が冷却ガスの流路内に漏れ出され気化したり、筒状支持体に直接吹きかけたりすることにより、熱交換能力が増強され、シール部材の温度を目的の温度に調節することができるようになる。
【００２９】
また、筒状支持体内に設けた構造体には、支持部を介して、一または複数の板を隔離して設けることにより、筒状支持体内の空間を板で分離し、板状基体側の温度を高く、構造体側の温度を低くする。その結果、シール部材を保護することができて、なおかつ、板状基体の温度ばらつきを低減することができる。
【００３０】
さらに、また、本発明に係る被処理基板の加熱冷却構造は、ガスの流量と初期温度を制御することで、シール部材の温度を目的の温度に調節することができ、シール部材を保護する手段を講じても板状基体にコールドスポットを発生させない被処理基板の加熱冷却構造を提供することができる。
【００３１】
また、発熱抵抗体は少なくとも板状基体の中心部分と外周部分の２領域に分割して制御することにより、筒状支持体及び筒状支持体内の空間から放出される熱により低下する中心部分の温度を引き上げ、板状基体の温度ばらつきを低減することができる。
【００３２】
さらに、シール部材に接する固定フランジ部を冷却するという従来の方法に加えて、本発明に係る被処理基板の加熱冷却構造を採用することを妨げるものではなく、この場合には、本発明に係る加熱冷却構造を採用することにより、一層のシール部材保護の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明に係る被処理基板の加熱冷却構造は、被処理基板を第１面に搭載して該被処理基板を加熱する発熱抵抗体を内装している板状基体と、該第１面とは反対側となる前記板状基体の第２面で前記板状基体を一軸方向の一端部で支持した筒状支持体とを含み、該筒状支持体は前記一軸方向のもう一端部がシール部材を介して真空処理室の壁部に固定されており、前記筒状支持体の外側が真空雰囲気になり、前記筒状支持体の内側が大気圧になっている被処理基板の加熱冷却構造において、前記筒状支持体の内部には、前記筒状支持体の内壁面に対向するように冷却ガスの流路を形成した構造体が設けられていることにより実現する。
【実施例１】
【００３４】
以下に、本発明に係る被処理基板の加熱冷却構造を図面に基づいて説明する。図１は半導体製造用の真空装置の真空処理室に用いられている本発明に係る被処理基板の加熱冷却構造の実施例１を示している。
【００３５】
図１を参照して、被処理基板の加熱冷却構造は、被処理基板１を搭載して被処理基板１を加熱する発熱抵抗体２を内装している板状基体３と、板状基体３を一軸Ｘ方向の一端部で支持している筒状支持体４と、筒状支持体４の内壁面４ａに対向するように筒状支持体４内に挿入されて設けられて、筒状支持体４に保持されている構造体１０とを有している。
【００３６】
板状基体３は、被処理基板１を搭載する第１面３ａと、第１面３ａとは反対側となる板状基体３の第２面３ｂとを有している。筒状支持体４には、一軸Ｘ方向の一端から筒状支持体４の外周面を直交する方向で外方へ延びている上部フランジ部４ｂと、筒状支持体４の一軸Ｘ方向のもう一端から一軸Ｘ方向を直交する外方へ延びている下部フランジ部４ｃとが形成されている。上部フランジ部４ｂの上面には、板状基体３の第２面３ｂが気密に当接している。
【００３７】
真空処理室６の外郭を構成している壁部６ａの一部には、開口部６ｂが形成されており、開口部６ｂの周縁から真空処理室６の室内側へ筒状の固定部６ｃが突き出している。固定部６ｃの一端には固定部６ｃの外周面から一軸Ｘ方向を直交する方向へ延びている固定フランジ部６ｄが形成されている。下部フランジ部４ｃは、Ｏリングのようなシール部材５を介して固定部６ｃの一端に形成されている固定フランジ部６ｄに固定されている。
【００３８】
構造体１０は、図２にも示すように、筒部７と、筒部７の外面に固定されている羽８と、羽８の下部に接続されている第１導入パイプ１１と、筒部７の上部に一端が接続されている第１排出パイプ１２とを有している。
【００３９】
羽８は、一軸Ｘ方向で螺旋状に形成されており、筒部７の外面に固定されている。第１導入パイプ１１は、筒部７の外側に羽８によって形成された螺旋状の空間９である冷却用ガスの流路９ａへ冷却ガスを導入するように羽８の下部に一端が連通している。第１排出パイプ１２は、冷却ガスを排出するように筒部７の上部に一端が連通するように接続されている。第１導入パイプ１１及び第１排出パイプ１２は、羽８又は筒部７に接続している部分から開口部６ｂを通り真空処理室６の壁部６ａよりも外へ延びている。
【００４０】
なお、図１においては、第１導入パイプ１１から導入される冷却ガスを矢印Ｇ１によって示し、第１排出パイプ１２から排出される冷却後の排出ガスを矢印Ｇ２によって示した。
【００４１】
以下、さらに具体的に被処理基板の加熱冷却構造の実施例１について説明する。板状基体３は、窒化アルミニウム質セラミックスによって円板形状に作られており、被処理基板１を加熱するため発熱抵抗体２が窒化アルミニウム質セラミックス内に埋設されている。
【００４２】
筒状支持体４は、窒化アルミニウム質セラミックスによって円筒形状に作られており、筒状支持体４の下部フランジ部４ｃがシール部材５を介して真空処理室６の壁部６ａに固定されている。
【００４３】
構造体１０の羽８は、外径が筒状支持体４の内径より少し小さく、中心側が筒部７の外面に固定されている。筒部７及び羽８は、ステンレス材によって作られている。構造体１０は、筒状支持体４の内壁面４ａに接するように筒状支持体４の中に挿入すると、羽８によって仕切られた螺旋状の空間９が形成されることで冷却ガスＧ１の流路９ａが形成される。
【００４４】
筒状支持体４の外側Ａは、被処理基板１を成膜する時やエッチングする時に真空雰囲気になり、筒状支持体４の内側Ｂは真空処理室６の壁部６ａに開けられている開口部６ｂを通して外気と連通されており大気圧になっている。
【００４５】
また、壁部６ａには、真空処理室６内にガスを導入するガス導入口３０と、被処理基板１を成膜する時やエッチングする時に真空処理室６内を真空雰囲気とするように真空処理室６内のガスを吸引して真空にする真空排気口３１が形成されている。なお、図１においては、ガス導入口３０から導入される導入ガスを矢印Ｇ３によって示し、真空排気口３１から排出される排出ガスを矢印Ｇ４によって示した。
【００４６】
一例として、スパッタリング装置の場合は、通常、ガス導入口３０から所定流量のアルゴンガスを導入し、エッチング装置の場合は、ガス導入口３０から四フッ化メタン、六フッ化硫黄、又は酸素などのガスを導入する。ガス排気口３１は、ガス排気口３１の先端に、ＯＮ／ＯＦＦバルブや圧力調整用バルブを通してターボポンプなどの真空ポンプがつながっており、真空処理室６内のガスを排気する。なお、真空とは、大気圧以下における所定の圧力の状態であり、その圧力はガス流量と排気量とのバランスで決まる。
【００４７】
さらに、発熱抵抗体２に接続するリード線（図示せず）は、板状基体３から直接、大気圧下の筒状支持体４の内側Ｂに導出されることが好ましい。この場合、筒状支持体４の内側Ｂと外側Ａとはシール部材５を介して真空と大気圧に隔離されている。板状基体３は目的に応じて加熱され、５００℃以上の温度が要求されることもある。
【００４８】
一方、シール部材５の耐熱温度は通常２００℃程度であり、耐熱仕様のものでも３００℃程度であるため、シール部材５を保護のためにシール部材５を介在している下部フランジ部４ｃを含む筒状支持体４の下部、及び固定フランジ部６ｄを構造体１０によって冷却する。
【００４９】
構造体１０は、第１導入パイプ１１から冷却用ガスＧ１を流入させ、筒状支持体４の内壁面４ａと羽８とによって形成されている流路９ａに冷却用ガスＧ１を流入することによって冷却される。冷却ガスＧ１は流路９ａを通し下部フランジ部４ｃ及びシール部材５を含む筒状支持体４の下部、及び固定フランジ部６ｄを冷却した後、熱交換された排出ガスＧ２を第１排出パイプ１２から排出させる。
【００５０】
なお、この実施例１では、冷却ガスＧ１をシール部材５側から導入し、板状基体３側から排出ガスＧ２を排出しているが、冷却ガスＧ１を板状基体３側から導入しシール部材５側から排出するようにしてもよい。
【００５１】
また、構造体１０の位置は、冷却用ガスＧ１を導入する第１導入パイプ１１および排出ガスＧ２を排出する第１排出パイプ１２の長さあるいは固定位置を調節することにより決められる。
【００５２】
冷却用ガスは、筒状支持体４の内壁面４ａと構造体１０の羽８の隙間から漏れ出ることがあるが、半導体製造装置の筐体内から、又は開口部６ｂから大気中へ放出される前にガスを排気ダクトに収容するようにすれば、漏れ出ても特に問題をおこすことはない。
【００５３】
実施例１では、冷却用ガスをシール部材５側から導入し、板状基体３側から排出しているが、冷却用ガスを板状基体３側から導入しシール部材５側から排出するようにしてもよい。
【００５４】
また、実施例１における被処理基板の加熱冷却構造では、発熱体２を少なくとも板状基体３の中心部分２ａと外周部分２ｂの２領域に分割して制御する。中心部分２ａと外周部分２ｂの２領域には、熱電対などのセンサーを設け、温度制御器によって２領域のそれぞれの温度を制御する。板状基体３の中心部分は、筒状支持体４と連結し筒状支持体４が構造体１０により冷却されるため、発熱抵抗体２を一回路で制御する場合、中心部分が外周部分に比べて低温になる傾向がある。
【００５５】
そこで、発熱抵抗体２を板状基体３の中心部分２ａと外周部分２ｂの２領域に分割して制御することにより、筒状支持体４及び筒状支持体４の内部空間から放出される熱により低下する中心部分の温度を引き上げ、板状基体３の温度ばらつきを低減する。
【００５６】
なお、本発明では、さらに精度良く温度制御するため、板状基体３の直径方向にさらに多数に分割したり、真空処理室６およびその内部ジグの配置の非対称性に由来する温度分布改善のため、板状基体３の周方向に分割することを妨げるものではない。
【００５７】
さらに、構造体１０を用いたときには、板状基体３の温度を５００℃にしても、流路９ａに冷却ガスＧ１として窒素ガスを流すことにより、熱によりシール部材５を破損することなく、また、筒状支持体４に破損を招くほど過大な熱勾配が加わることもなく、加熱することができる。ちなみに、構造体１０を用いないときには、円板状基体３の温度を５００℃にしたときにはシール部材５が短時間で破損し真空が解除されてしまう。
【００５８】
板状基体３及び筒状支持体４の材料としては、窒化アルミニウム質セラミックスに代えて、セラミックス材料あるいはアルミニウム合金、チタン合金、ニッケル合金等の金属材料を用いたときにも構造体１０は有効に機能する。
【００５９】
さらに、冷却ガスＧ１としては、窒素ガスに替えて主成分が窒素、クリプトン、アルゴン、ネオン、ヘリウム、空気、二酸化炭素であるガスの内の一種を用いることができる。
【実施例２】
【００６０】
図３（Ａ）は、本発明に係る被処理基板の加熱冷却構造の実施例２を示している。なお、本実施例においては、実施例１における構造体１０に付加した構造を有するものであるため、実施例２の構成の説明に必要な部分を除く部分については、図１と同じ符号を付して説明を省略する。
【００６１】
本実施例における構造体１０は、実施例１における構造体１０の頭頂部１０ａに、複数枚の分離板２０と支柱のような複数の支持部２１とを有している。複数の分離板２０は、複数の支持部２１を介して上下方向で間隔をもって隔離して設けられている。
【００６２】
分離板２０は、外径が筒状支持体４の内径よりすこし小さく、図３（Ｂ）に示すように、発熱抵抗体２を加熱するための電力供給用のリード線（図示せず）を通すための穴１５ａと、温度測定用の熱電対（図示せず）を通すために必要な穴１６ａが開けられている。
【００６３】
分離板２０は、筒状支持体４内の上部の空間を一軸方向Ｘで分離しているので、板状基体３側の温度を高く、構造体１０側の温度を低くする効果がある。その結果、シール部材５を保護することができ、なおかつ、板状基体３の温度ばらつきを低減することができる。
【００６４】
なお、分離板２０は一枚であってもよい。分離板２０及び支持部２１はステンレス材を及びステンレス材以外の各種の金属材料、セラミックス材料の内の一種を用いることができる。
【００６５】
分離板２０の形状は、円形であっても、多角形や各種の曲線と直線を組み合わせたものでもかまわない。さらに、分離板２０は平板であっても、傘型（中凸形）、おわん型（中凹形）または鞍型であってもよい。分離板２０と支持部２１とは、溶接、ろう付け、ネジ止め等の手段によって固定する。
【実施例３】
【００６６】
図４は、本発明に係る被処理基板の加熱冷却構造の実施例３を示している。なお、図１及び図２によって説明した実施例１の被処理基板の加熱冷却構造と同じ部分には、同じ符号を付して説明の一部を省略する。
【００６７】
図４を参照して、構造体１１０は、筒部７に固定されている羽８によって仕切られた螺旋状の空間９の中に冷却ガスＧ１を冷却するための流体を流す冷却パイプ１４が配設されている。冷却パイプ１４の一端は、第２導入パイプ１４ａに接続されており、冷却パイプ１４のもう一端は、第２排出パイプ１４ｂに接続されている。
【００６８】
構造体１１０は、まず、流体を流す冷却パイプ１４を構造体１１０の形状にあわせて螺旋形に曲げて所定形状とし、ついで、羽８を冷却パイプ１４の間に挟み、さらに、筒部７に羽８を固定して作成する。筒部７に羽８を固定するには、ネジ止め又は溶接などの手段を用いる。
【００６９】
螺旋形に巻かれた冷却パイプ１４の断面形状は、その製造過程で中心部に筒部７を挿入して固定したまま密に巻き、さらに周囲から板状物で押圧することにより、断面の形状を円形から四角形までの形にすることができる。
【００７０】
図５は筒状支持体４の中に挿入される構造体１１０をシール部材５側から見た図である。図５に示すように、筒状支持体４の内部には、構造体１１０のほか、第１導入パイプ１１、第１排出パイプ１２、第２導入パイプ１４ａと第２排出パイプ１４ｂ、さらに、一対または複数対の発熱抵抗体２を加熱するための電力供給用のリード線１５、一または複数の板状基体３の温度を測定するための熱電対１６が配設されている。冷却パイプ１４は、銅または銅を主成分とする合金からなり、第２導入パイプ１４ａ及び第２排出パイプ１４ｂが溶接又はろう付けによって接続されている。
【００７１】
第２導入パイプ１４ａは、シール部材５側で冷却パイプ１４に接続されており、第２排出パイプ１４ｂは、板状基体３側で冷却パイプ１４に接続されているが、反対に、第２導入パイプ１４ａを板状基体３側で冷却パイプ１４に接続し、第２排出パイプ１４ｂをシール部材５側で冷却パイプ１４に接続することも可能である。
【００７２】
なお、冷却用の流体としては、水のほか、各種の油、キセノン、クリプトン、アルゴンガス等の内の一種を用いることができる。板状基体３及び筒状支持体４の材料、及び冷却ガスＧ１は実施例１と同様なものを採用する。
【実施例４】
【００７３】
図６は、本発明に係る被処理基板の加熱冷却構造の実施例４を示している。図７は図６に示した被処理基板の加熱冷却構造の冷却パイプ１４の一部を拡大して示している。なお、本実施例においては、実施例３における構造体１１０の冷却パイプ１４の構成が実施例３と異なるので、冷却パイプ１４を除く部分については、図３及び図４と同じ符号を付して説明を省略する。
【００７４】
図６及び図７を参照して、構造体１１０は、構造体１１０の冷却パイプ１４に複数の穴１８を開けたものである。穴１８の大きさと密度は板状基体３の設定温度に応じて決められる。穴１８の位置は任意であるが、特に、筒状支持体４の内壁面４ａと対峙した配置に穴１８を形成した場合に効果が大きい。
【００７５】
即ち、構造体１１０内の螺旋状の流路９ａに窒素ガスを流し、板状基体３を所定温度に加熱後、冷却パイプ１４に水を流すと、水は穴１８から噴出し、気化した水蒸気は窒素ガスとともに第２排出パイプ１４ｂを通して排気される。このとき、筒状支持体４から気化熱に相当する熱が奪われ、筒状支持体４が効果的に冷却される。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に係る実施例１の被処理基板の加熱冷却構造を真空処理室に配設した状態を示す断面図である。
【図２】図１に示した構造体を示す断面図である。
【図３】（Ａ）は本発明に係る実施例２の被処理基板の加熱冷却構造を真空処理室に配設した状態を示す断面図、（Ｂ）は、（Ａ）に示した板の平面図である。
【図４】本発明に係る実施例３の被処理基板の加熱冷却構造を真空処理室に配設した状態を示す断面図である。
【図５】図４に示した構造体を上側から見た状態の平面図である。
【図６】本発明に係る実施例４の被処理基板の加熱冷却構造を真空処理室に配設した状態を示す断面図である。
【図７】図６に示した冷却パイプの一部を示す側面図である。
【図８】従来の真空処理室を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１,２０１    被処理基板
２,２０２    発熱抵抗体
３,２０３    板状基体
４    筒状支持体
４ａ，２０４ａ    上部フランジ部
４ｂ，２０４ｂ    下部フランジ部
６ｄ，２１６ｄ    固定フランジ部
５、２２５    シール部材
６，２１６    真空処理室
６ａ，２１６ａ    壁部
７    筒部
８    羽
９    螺旋状の空間
９ａ  流路
１０，１１０    構造体
１１    第１導入パイプ
１２    第１排出パイプ
１４    冷却パイプ
１５    リード線
１６    熱電対
１８    穴
２０    分離板
２１    支持部
３０    ガス導入口
３１    真空排気口
２０４  基板支持台
２３２  冷却機構
Ａ      筒状支持体の外側
Ｂ      筒状支持体の内側
【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】
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【図７】
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【図８】
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