(57)【要約】【課題】  基板載置台が受けるダメージを低減し、基板載置台から発生する載置台の材料汚染を低減する。【解決手段】  上面１０にウェハ２００を載置するサセプタ（基板載置台）１１に、筒状の周辺カバー１７を設ける。周辺カバー１７は、その上端部１７ａを内側に折り返して、ウェハ２００からはみ出すサセプタ１１の周辺部上面を覆い、その中間部で側面１４を覆うようになっている。また、周辺カバー１７の下端部１７ｂをサセプタ１１の下面１５より下方に延在させて、下面１５を間接的に覆うように構成されている。【選択図】  図１
2006086230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収容する処理室と、
前記処理室に略水平に設けられ、上面に前記基板を載置する基板載置面を有する基板載置台と、
前記基板載置台の基板載置面より外側の基板載置台の周辺部上面及び側面を覆う周辺カバーとを備え、
前記周辺カバーの端部が前記基板載置台の下面より下方に延在していることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
基板を収容する処理室と、
前記処理室に略水平に設けられ、上面に前記基板を載置する基板載置面を有する基板載置台と、
前記基板載置台の基板載置面を含む基板載置台の上面を覆う上面カバーと、
前記上面カバーとは別体で構成され、前記上面カバーの周辺部及び該周辺部より外側の基板載置台の周辺部上面及び側面を覆う周辺カバーと
を備えたことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項３】
基板を収容する処理室と、
前記処理室に略水平に設けられ、上面に前記基板を載置する基板載置面を有する基板載置台と、
前記基板載置台の基板載置面と反対側の下面の少なくとも一部に取り付けられ前記基板載置台を支えるための支持部と、
前記支持部が取り付けられた取付面以外の下面を覆う下面カバーとを備え、
前記下面カバーは分割された上、前記支持部を避けて接合され、接合部が互いに重なるように形成されていることを特徴とする半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体製造装置に係り、特に基板を載置する基板載置台を改善したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置を構成する処理装置は、処理室内に設けた基板載置台上に基板としてのウェハを載せ、処理室内に反応ガスを供給しつつ排気する過程で、ウェハに成膜等の処理を行なうものである。この処理を行なう処理装置としてプラズマ処理装置が知られている。
【０００３】
図１４は、そのようなプラズマ処理装置で用いられる従来のサセプタ（基板載置台）１１を示す。処理室内に略水平に設けられるサセプタ１１は円板で構成され、サセプタ１１の上面にウェハが載置される。サセプタ内には、図示していないが、ウェハを加熱するヒータ、又はサセプタ１１の電位を制御するための第２の電極が設けられる。なお、第１の電極は、例えばサセプタ１１を収容する処理室の外周に設けられる。サセプタ１１の下面に、サセプタ１１を支持する支持部２１が設けられる。支持部２１は中空の円筒で構成され、支持部２１内に前述したヒータ又は電極に接続されるリード線が通され、支持部２１の開口端部から端子２２が取り出される。
【０００４】
このようなヒータ、電極、リード線、及び端子２２は金属材料で構成される。またこれらを内部に収容するサセプタ１１及び支持部２１は、ヒータ、電極、リード線、及び端子２２による金属汚染を防止するために、金属以外の材料であって、通常、絶縁性があって熱伝導度が良好な金属を含む材料、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）で構成される。
【０００５】
上述したサセプタ１１を備えたプラズマ処理装置では、第２の電極によって電位を制御されたサセプタと、第１の電極との間に高周波電力を印加して、処理室内にプラズマを発生させ、サセプタ１１上に載置されたウェハに成膜処理等のプラズマ処理を行なう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述した従来の技術では、次のような問題があった。
（１）基板載置台上の基板載置面に載置された基板に成膜等のプラズマ処理を行なうプラズマ処理装置では、基板のみならず基板載置台の外表面が直接プラズマに晒される。基板の載置された基板載置面を除く基板載置台の外表面（上面、側面、下面）は、基板載置台を構成しているＡｌＮ等の金属を含む材料が剥き出しになっている。  このため、特にプラズマの影響を直接受けやすい基板載置台の上面、側面にあっては、プラズマによるダメージを受けやすく、それらの面から金属（Ａｌ）等の汚染材料が漏出して、基板の膜中の金属汚染を増加させるという問題があった。また、より高いプラズマ密度が要求されるプロセスでは、基板載置台の上面、側面のみならず、下面についても同様な問題があった。
【０００７】
（２）また、基板載置台の下面において、基板載置台を構成しているＡｌＮ等の金属を含む材料が剥き出しになっているので、基板載置台に加える電位が大きいと、基板載置台と処理室との間で異常放電が起こるという問題があった。
【０００８】
本発明の課題は、上述した従来技術の問題点を解消して、基板載置台が受けるダメージを低減し、基板載置台からの汚染物質の発生を低減することが可能な半導体製造装置を提供することにある。
また、本発明の課題は、基板載置台との間で発生する異常放電を防止することが可能な半導体製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、基板を収容する処理室と、前記処理室に略水平に設けられ、上面に前記基板を載置する基板載置面を有する基板載置台と、前記基板載置台の基板載置面より外側の基板載置台の周辺部上面及び側面を覆う周辺カバーとを備え、前記周辺カバーの端部が前記基板載置台の下面より下方に延在していることを特徴とする半導体製造装置である。周辺カバーは、汚染物質が発生しない材料で構成することが好ましい。
【００１０】
基板処理プロセスを行なう場合に、特に基板載置台の上面及び側面がダメージを受けて汚染が発生しやすい。この点で、本発明では、基板で覆われる基板載置台の基板載置面以外の基板載置台の周辺部上面及び基板載置台の側面が周辺カバーで覆われている。したがって、基板と周辺カバーとによって、基板載置台の上面及び基板載置台の側面でのダメージや汚染を低減することができる。
【００１１】
また、基板載置台の下面は、下方に延在した周辺カバーにより隠されて側面から見通せなくなっている。したがって、基板載置台の下面でダメージや汚染が発生しやすいプロセスを行なう場合であっても、下方に延在した周辺カバーによって、上面及び側面と同様に、そのようなダメージ及び汚染を低減することができる。
【００１２】
第２の発明は、基板を収容する処理室と、前記処理室に略水平に設けられ上面に前記基板を載置する基板載置面を有する基板載置台と、前記基板載置台の基板載置面を含む基板載置台の周辺部上面を覆う上面カバーと、前記上面カバーとは別体で構成され、前記上面カバーの周辺部及び該周辺部より外側の基板載置台の上面及び側面を覆う周辺カバーとを備えたことを特徴とする半導体製造装置である。上面カバー及び周辺カバーは、汚染物質が発生しない材料で構成することが好ましい。
【００１３】
基板載置台の上面及び側面を基板と周辺カバーで覆う場合、基板の処理均一性から基板の周辺部を周辺カバーで覆うことができないため、基板と周辺カバーとの間に隙間が形成され、この隙間から基板載置台の上面の一部が露出するのが避けられない。
【００１４】
この点で、本発明では、基板載置台の上面は、基板ではなく、上面カバーで覆い、上面カバーで覆うことができない基板載置台の周辺部上面及び側面は、上面カバーの周辺部を含めて周辺カバーで覆っている。このため、基板載置台の上面及び側面を基板と周辺カバーで覆う場合のように、基板載置台の上面が露出するようなことがなく、基板載置台の上面及び側面でのダメージや汚染を有効に抑制することができる。
また、周辺カバーを上面カバーとは別体で構成したので、これらを一体で構成した場合と比べて、基板載置台の脱着作業やメンテナンスが簡単である。
【００１５】
第３の発明は、第２の発明において、前記基板載置台の基板載置面と反対側の下面の少なくとも一部に、前記基板載置台を支えるための支持部をさらに備えた半導体製造装置である。
このように基板載置台が支持部で支えられている場合に、特に基板載置台の上面及び側面で汚染が発生しやすいが、本発明によれば、基板載置台を上面カバーと周辺カバーとで覆っているので、そのような汚染の発生を抑制できる。
【００１６】
第４の発明は、第２の発明又は第３の発明において、前記周辺カバーの端部が、さらに前記基板載置台の下面より下方に延在している半導体製造装置である。
基板載置台の下面が、延在した周辺カバーにより隠され、側面から見通せなくなっているので、基板載置台の下面で汚染やダメージが発生しやすいプロセスを行なう場合であっても、そのようなダメージや汚染を抑制することができる。  
【００１７】
第５の発明は、第２の発明において、前記基板載置台の基板載置面と反対側の下面の少なくとも一部に取り付けられ基板載置台を支えるための支持部と、前記支持部が取り付けられた取付面以外の下面を覆う下面カバーとをさらに備え、前記下面カバーは分割された上、前記支持部を避けて接合され、接合部が互いに重なるように形成されていることを特徴とする半導体製造装置である。
【００１８】
基板載置台の上面及び側面が上面カバー及び周辺カバーで覆われているのみならず、基板載置台の下面も支持部を取り付けた取付面を除いて下面カバーで覆われている。したがって、基板載置台の上面及び側面のみならず、下面での汚染やダメージが発生しやすいプロセスを行なう場合であっても、基板載置台の外表面でのダメージや汚染を抑制することができる。特に、基板載置台の下面を下面カバーで覆うものでは、周辺カバーの端部を基板載置台の下面より下方に延在させるものと比べて、基板載置台の下面を直接覆うことができるので、基板載置台の下面でのダメージや汚染を有効に抑制することができる。
また、基板載置台の下面が下面カバーで覆われているので、基板載置台下面と処理室との間で異常放電が生じやすいプロセスを行なう場合であっても、そのような異常放電も防止することができる。
【００１９】
また、下面カバーは分割されて、接合部が互いに重なるように形成されている。したがって、基板載置台の下面に支持部が取り付けられた状態で、基板載置台の下面を下面カバーで覆うことができる。また、分割された下面カバー同士が接合する接合部が、互いに重なるように形成されているので、下面カバーの接合部から基板載置台の下面が直接見通せなくなる。したがって、接合部に対応する基板載置台の下面部分での異常放電も抑制することができる。
【００２０】
第６の発明は、第５の発明において、前記下面カバーは、前記支持部を避けるための穴を有し、前記下面カバーの外周から前記穴に向かう少なくとも２箇所以上の接合部を有する半導体製造装置である。
基板支持台が処理室の内部で支持部によって支持された状態で、分割された下面カバーの穴を支持部にはめ込み、接合部を接合することにより、基板載置台の下面を下面カバーで覆うことができる。
【００２１】
第７の発明は、基板を収容する処理室と、前記処理室に略水平に設けられ上面に前記基板を載置する基板載置面を有する基板載置台と、前記基板載置台の基板載置面と反対側の下面の少なくとも一部に取り付けられ前記基板載置台を支えるための支持部と、前記支持部が取り付けられた取付面以外の下面を覆う下面カバーとを備え、前記下面カバーは分割された上、前記支持部を避けて接合され、接合部が互いに重なるように形成されていることを特徴とする半導体製造装置である。下面カバーは、絶縁物で構成することが好ましい。
【００２２】
基板載置台の下面が、支持部を取り付けた取付面を除いて下面カバーで覆われているので、基板載置台下面と処理室との間で異常放電が生じやすいプロセスを行なう場合であっても、そのような異常放電も防止することができる。
【００２３】
また、下面カバーは分割されて、接合部が互いに重なるように形成されている。したがって、基板載置台の下面に支持部が取り付けられた状態で、基板載置台の下面を下面カバーで覆うことができる。また、分割された下面カバー同士が接合する接合部が、互いに重なるように形成されているので、下面カバーの接合部から基板載置台の下面が直接見通せなくなる。したがって、接合部に対応する基板載置台の下面部分での異常放電も抑制することができる。
【００２４】
第８の発明は、第５の発明ないし第７の発明において、前記分割された下面カバー同士が接合する接合部は、その接合面を介して下方から基板載置台の下面を見通せないように、その接合面を段差面、傾斜面、曲面で構成するか、
又は、その接合面を非接触で対峙させてブリッジで接続し、そのブリッジにより非接触とした面間を介して下方から基板載置台の下面を見通せないように構成することによって、互いに重なるように形成されている半導体製造装置である。
下面カバー同士が接合する接合部の接合面を、段差面、傾斜面、曲面とするか、又はブリッジ接続するという簡単な構成で、接合部に対応する基板載置台の下面部分での異常放電を抑制することができる。
【００２５】
第９の発明は、第５の発明ないし第８の発明において、前記下面カバーが石英である半導体製造装置である。下面カバーが石英であるので、基板載置台の下面での異常放電を有効に抑制できる。
【００２６】
第１０の発明は、第１ないし第９の発明において、前記基板載置台は絶縁性材料であるＡｌＮ（窒化アルミニウム）で構成されている半導体製造装置である。
基板載置台がＡｌＮで構成されている場合に、特に金属（Ａｌ）汚染が発生しやすいが、本発明によれば、基板載置台の外周面を周辺カバーや上面カバー、あるいは下面カバーで覆っているので、そのような金属汚染を抑制でき、また、基板載置台の下面での異常放電を防止できるる。
【００２７】
第１１の発明は、第２の発明ないし第６の発明において、前記上面カバーが石英である半導体製造装置である。上面カバーが石英であるので、汚染物質を有効に低減できる。
【００２８】
第１２の発明は、第１の発明ないし第６の発明において、前記周辺カバーが石英である半導体製造装置である。周辺カバーが石英であるので、汚染物質を有効に低減できる。
【００２９】
第１３の発明は、第１の発明ないし第１２の発明において、前記基板載置台には、電極又はヒータが設けられている半導体製造装置である。このように基板載置台に電極又はヒータが設けられている場合に、特に汚染やダメージが発生しやすいが、本発明によれば、基板載置台の外周面を上面カバーや周辺カバー、又は下面カバーで覆っているので、このような汚染やダメージの発生を抑制できる。また、基板載置台に電極が設けられている場合に、特に異常放電が起きやすいが、基板載置台の下面が下面カバーで覆われているものでは、そのような異常放電を防止できる。
【００３０】
第１４の発明は、第１３の発明において、前記電極やヒータは、導電性材料であるＰｔ（白金）、又はＳｉＣ（炭化珪素）で構成されている半導体製造装置である。
このように基板載置台に設けられた電極やヒータがＰｔやＳｉＣで構成されている場合に、特に金属汚染が発生しやすいが、本発明によれば、基板載置台の外周面を周辺カバーや上面カバー、又は下面カバーで覆っているので、そのような金属汚染の発生を抑制でき、また、基板載置台の下面での異常放電を防止できるる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、基板載置台をカバーで覆うようにしたので、基板載置台が受けるダメージを低減し、基板載置台から発生する汚染物質を抑制することができる。したがって、基板に含まれる汚染物質を低減できる。
また、本発明によれば、基板載置台の下面を下面カバーで覆うようにしたので、基板載置台の下面との間で発生する異常放電を防止することができ、パーティクルの発生を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に本発明の半導体製造装置を説明する。実施の形態の半導体製造装置は、ウェハをプラズマ処理するプラズマ処理炉を有する。プラズマ処理炉は、電界と磁界により高密度プラズマを生成できる変形マグネトロン型プラズマ源（Modified Magnetron Typed Plasma Source）を用いてウェハ等の基板をプラズマ処理する基板処理炉（以下、ＭＭＴ装置と称する）である。このＭＭＴ装置は、気密性を確保した処理室に基板を設置し、シャワープレートを介して反応ガスを処理室に導入し、処理室をある一定の圧力に保ち、放電用電極に高周波電力を供給して電界を形成するとともに磁界をかけてマグネトロン放電を起こす。放電用電極から放出された電子がドリフトしながらサイクロイド運動を続けて周回することにより長寿命となって電離生成率を高めるので高密度プラズマを生成できる。このように反応ガスを励起分解させて基板上面を酸化又は窒化等の拡散処理、又は基板上面に薄膜を形成する、又は基板上面をエッチングする等、基板へ各種のプラズマ処理を施すことができる。
【００３３】
図１３に、このようなＭＭＴ装置の概略構成図を示す。ＭＭＴ装置は、第２の容器である下側容器２１１と、該下側容器２１１の上に被せられる第１の容器である上側容器２１０とから処理室２０１が形成されている。上側容器２１０はドーム型の酸化アルミニウム又は石英で形成されており、下側容器２１１はアルミニウムで形成されている。また後述するヒータ体型の基板載置台であるサセプタ２１７を窒化アルミニウムや、セラミックス又は石英で構成することによって、処理の際に膜中に取り込まれる金属汚染を低減している。
【００３４】
上側容器２１０の上部にはガス分散空間であるバッファ室２３７を形成するシャワーヘッド２３６が設けられ、シャワーヘッド上壁にはガス導入用の導入口であるガス導入口２３４が設けられ、下壁はガスを噴出する噴出孔であるガス噴出孔２３４aを有するシャワープレート２４０からなっており、前記ガス導入口２３４は、ガスを供給する供給管であるガス供給管２３２により開閉弁であるバルブ２４３a流量制御手段であるマスフローコントローラ２４１を介して図中省略の反応ガス２３０のガスボンベに繋がっている。シャワーヘッド２３６から反応ガス２３０が処理室２０１に供給され、また、サセプタ２１７の周囲から処理室２０１の底方向へ基板処理後のガスが流れるように下側容器２１１の側壁にガスを排気する排気口であるガス排気口２３５が設けられている。ガス排気口２３５はガスを排気する排気管であるガス排気管２３１により圧力調整器であるＡＰＣ２４２、開閉弁であるバルブ２４３ｂを介して排気装置である真空ポンプ２４６に接続されている。
【００３５】
供給される反応ガス２３０を励起させる放電手段として断面が筒状であり、好適には円筒状の第１の電極である筒状電極２１５が設けられる。筒状電極２１５は処理室２０１の外周に設置されて処理室２０１内のプラズマ生成領域２２４を囲んでいる。筒状電極２１５にはインピーダンスの整合を行なう整合器２７２を介して高周波電力を印加する高周波電源２７３が接続されている。
【００３６】
また、断面が筒状であり、好適には円筒状の磁界形成手段である筒状磁石２１６は筒状の永久磁石となっている。また、筒状磁石２１６は筒状電極２１５の内周面に沿って円筒軸方向に磁力線を形成するようになっている。
【００３７】
処理室２０１の底側中央には、基板であるウェハ２００を保持するための基板載置台としてサセプタ２１７が配置されている。サセプタ２１７はウェハ２００を加熱できるようになっている。サセプタ２１７は、例えば窒化アルミニウムで構成され、内部に加熱手段としてのヒータ２１８が一体的に埋め込まれている。ヒータ２１８は高周波電力が印加されてウェハ２００を５００℃程度にまで加熱できるようになっている。
【００３８】
また、サセプタ２１７の内部には、さらにインピーダンスを可変するための電極である第２の電極も装備されており、この第２の電極がインピーダンス可変機構２７４を介して接地されている。インピーダンス可変機構２７４は、コイルや可変コンデンサから構成され、コイルのパターン数や可変コンデンサの容量値を制御することによって、上記電極及びサセプタ２１７を介してウェハ２００の電位を制御できるようになっている。
【００３９】
ウェハ２００をマグネトロン型プラズマ源でのマグネトロン放電により処理するための処理炉２０２は、少なくとも前記処理室２０１、サセプタ２１７、筒状電極２１５、筒状磁石２１６、シャワーヘッド２３６、及び排気口２３５から構成されており、処理室２０１でウェハ２００をプラズマ処理することが可能となっている。
【００４０】
筒状電極２１５及び筒状磁石２１６の周囲には、この筒状電極２１５及び筒状磁石２１６で形成される電界や磁界を外部環境や他処理炉等の装置に悪影響を及ぼさないように、電界や磁界を有効に遮蔽する遮蔽板２２３が設けられている。
【００４１】
サセプタ２１７は下側容器２１１と絶縁され、サセプタ２１７を昇降させる昇降手段であるサセプタ昇降機構２６８が設けられている。またサセプタ２１７には貫通孔２１７ａを有し、下側容器２１１底面にはウェハ２００を突上げるための基板突上手段であるウェハ突上げピン２６６が少なくとも３箇所に設けられている。そして、サセプタ昇降機構２６８によりサセプタ２１７が下降させられた時にはウェハ突上げピン２６６がサセプタ２１７と非接触な状態で貫通孔２１７ａを突き抜けるような位置関係となるよう、貫通孔２１７ａ及びウェハ突上げピン２６６が設けられる。
【００４２】
また、下側容器２１１の側壁には仕切弁となるゲートバルブ２４４が設けられ、開いている時には図中省略の搬送手段により処理室２０１へウェハ２００が搬入、又は搬出され、閉まっている時には処理室２０１を気密に閉じることができる。
【００４３】
また、制御手段であるコントローラ１２１は高周波電源２７３、整合器２７２、バルブ２４３ａ、マスフローコントローラ２４１、ＡＰＣ２４２、バルブ２４３ｂ、真空ポンプ２４６、サセプタ昇降機構２６８、ゲートバルブ２４４、サセプタに埋め込まれたヒータに高周波電力を印加する高周波電源と接続し、それぞれを制御している。
【００４４】
上記のような構成において、ウェハ２００上面を、又はウェハ２００上に形成された下地膜の上面を所定のプラズマ処理を施す方法について説明する。
【００４５】
ウェハ２００は処理炉２０２を構成する処理室２０１の外部からウェハを搬送する図中省略の搬送手段によって処理室２０１に搬入され、サセプタ２１７上に搬送される。この搬送動作の詳細は、まずサセプタ２１７が下った状態になっており、ウェハ突上げピン２６６の先端がサセプタ２１７の貫通孔２１７ａを通過してサセプタ２１７上面よりも所定の高さ分だけ突き出された状態で、下側容器２１１に設けられたゲートバルブ２４４が開き、図中省略の搬送手段によってウェハ２００をウェハ突上げピンの先端に載置し、搬送手段は処理室２０１外へ退避すると、ゲートバルブ２４４が閉まり、サセプタ２１７がサセプタ昇降機構２６８により上昇すると、サセプタ２１７上面にウェハ２００を載置することができ、さらにウェハ２００を処理する位置まで上昇する。
【００４６】
サセプタ２１７に埋め込まれたヒータは予め加熱されており、搬入されたウェハ２００を室温〜５００℃の範囲内でウェハ処理温度に加熱する。真空ポンプ２４６、及びＡＰＣ２４２を用いて処理室２０１の圧力を０．１〜１００Ｐａの範囲内に維持する。
【００４７】
ウェハ２００を処理温度に加熱したら、ガス導入口２３４からシャワープレート２４０のガス噴出孔２３４ａを介して、反応ガスを処理室２０１に配置されているウェハ２００の上面（処理面）に向けてシャワー状に導入する。同時に筒状電極２１５に高周波電源２７３から整合器２７２を介して高周波電力を印加する。印加する電力は、１００〜５００Ｗの範囲内の出力値を投入する。インピーダンス可変機構２７４のインピーダンス値を制御することにより、サセプタ電圧Ｖｐｐは約１０Ｖ〜４００Ｖの範囲で変化できるようにしておく。プロセスによって、このサセプタ電圧Ｖｐｐを選択する。
【００４８】
筒状磁石２１６の磁界の影響を受けてマグネトロン放電が発生し、ウェハ２００の上方空間に電荷をトラップしてプラズマ生成領域２２４に高密度プラズマが生成される。そして、生成された高密度プラズマにより、サセプタ２１７上のウェハ２００の上面にプラズマ処理が施される。上面処理が終わったウェハ２００は、図示略の搬送手段を用いて、基板搬入と逆の手順で処理室２０１外へ搬送される。
【００４９】
なお、コントローラ１２１により高周波電源２７３の電力ＯＮ・ＯＦＦ、整合器２７２の調整、バルブ２４３ａの開閉、マスフローコントローラ２４１の流量、ＡＰＣ２４２の弁開度、バルブ２４３ｂの開閉、真空ポンプ２４６の起動・停止、サセプタ昇降機構２６８の昇降動作、ゲートバルブ２４４の開閉、サセプタに埋め込まれたヒータに高周波電力を印加する高周波電源への電力ＯＮ・ＯＦＦをそれぞれを制御している。
【００５０】
ところで、上述したようなＭＭＴ装置では、サセプタ２１７を窒化アルミニウム（ＡｌＮ）で構成して、処理の際に、ウェハの膜中に取り込まれる金属汚染を低減しているが、サセプタ２１７の上面及び側面ではＡｌＮが剥き出しになっており、その剥き出しになった状態で、プラズマを直接受けるため、プラズマによるダメージを受けやすいという問題がある。また、それにともなって、上面及び側面からＡｌ金属が漏出し、ウェハ膜中の金属汚染が増加しやすいという問題がある。
そこで、実施の形態では、そのような問題を解消するために、サセプタにカバーを被せるようにした。
【００５１】
図１〜図２は、そのようなカバーを被せたサセプタ（カバー付きサセプタ）の第１の実施の形態を示す説明図である。図１は分解斜視図、図２は要部拡大正断面図である。
第１の実施の形態のカバー付きサセプタは、サセプタ１１の周縁部に周辺カバー１７を嵌装して、サセプタ１１の上面１０及び側面１４をウェハ２００と周辺カバー１７とで覆い、下面は周辺カバー１７の端部を延在して覆うようにしたものである。
【００５２】
具体的には、図１に示すように、カバー付きサセプタは、ウェハ２００を略水平に載置するサセプタ１１と、サセプタ１１を支持する支持部２１と、周辺カバー１７とから構成される。
【００５３】
サセプタ１１は、処理室２０１（図１３参照）の内部に略水平に設けられ、ウェハ２００を載置するとともに、載置されたウェハ２００を加熱し、ウェハ２００の電位を制御する。サセプタ１１は円板で構成され、円板の上面にウェハ２００を載置するウェハ載置面が形成される。また、円板内には、載置されたウェハ２００を加熱するヒータ（図示せず）、及びサセプタ１１のインピーダンスを可変して電位を制御するための電極（図示せず）が埋め込まれるかたちで設けられる。
【００５４】
支持部２１は、ウェハ載置面と反対側の円板の下面の中央に鉛直方向に設けられ、サセプタ１１を処理室の内部に略水平に支持する。支持部２１は、従来例の図１４と同様に、中空の円筒で構成され、円筒内部に前述したヒータ又は電極に接続されるリード線が通り、支持部２１の開口端部から端子２２が取り出される。このようなヒータ、電極、リード線、及び端子２２は金属材料で構成される。またこれらを内部に収容するサセプタ１１及び支持部２１は、ヒータ、電極、リード線、及び端子２２による金属汚染を防止するために、金属以外の材料であって、通常、絶縁性があって熱伝導度が良好な金属を含む材料で構成される。
サセプタ１１及び支持部２１は、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）で構成される。また、ヒータは例えば導電性材料であるＳｉＣ、電極は例えば導電性材料であるＰｔでそれぞれ構成される。
【００５５】
周辺カバー１７は、サセプタ１１の周縁部を覆うようになっている。周辺カバー１７は、全体が円筒状に一体構成され、サセプタ１１の周縁部を覆うために、その上端部１７ａに径方向内方へ向かうリング状の折返し部が設けられる。この上端部１７ａをサセプタ１１の上面１０の周縁部の角部に引っ掛けることによって、溶接することなく、周辺カバー１７をサセプタ１１に嵌装するようになっている。また、周辺カバー１７がサセプタ１１に嵌装された状態で、リング状の上端部１７ａにより縮径した上端開口から、サセプタ１１上に載置されたウェハ２００が臨めるようになっている。また、周辺カバー１７がサセプタ１１に嵌装された状態で、周辺カバー１７の下端部１７ｂは、サセプタ１１の下面より下方に延在されるように設定され、周辺カバー１７の下端部１７ｂによってサセプタ１１の下面も覆われるようになっている。
周辺カバー１７の厚さは、ウェハ処理均一性が低下しないように、薄くすることが好ましいが、機械的強度を保つために、ある程度厚くせざるを得ない。その厚さは、例えば、３〜５ｍｍである。また、周辺カバー１７は汚染物質の発生しない絶縁性材料、例えば石英で構成される。
【００５６】
図２に、周辺カバー１７のサセプタ１１への嵌装状態の拡大断面図を示す。サセプタ１１の上面１０のうち、ウェハ載置面１２は凹状に形成され、ウェハ載置面１２より外側の周辺部上面１３は、ウェハ載置面１２に対して凸状に形成される。サセプタ１１の凹状のウェハ載置面１２は、これに載置されるウェハ２００で覆われる。ウェハ載置面１２の凹所の径は、ウェハ搬送を可能にするために、ウェハ２００の径よりも大きめに形成される。また、凸状に形成される周辺部上面１３の高さは、ウェハ載置面１２に載置されるウェハ２００の上面と面一に設定される。
【００５７】
サセプタ１１の凸状の周辺部上面１３及びこれに連接する側面１４は、断面逆Ｌ字状の周辺カバー１７で覆われる。周辺カバー１７の逆Ｌ字状の上端部１７ａである折返し部は、サセプタ１１のウェハ載置面１２よりも外側に位置するサセプタ１１の周辺部上面１３（サセプタ上面の周縁部）に重なって、サセプタ１１の周辺部上面１３を覆う。周辺カバー１７の下端部は、サセプタ１１の側面１４と平行に垂下して、サセプタ１１の側面１４を覆う。そして、周辺カバー１７の下端部１７ｂは、サセプタ１１の下面１５よりも下方まで延在して垂下し、サセプタ１１の下面１５を間接的に覆う。このようにして、周辺カバー１７は、サセプタ１１の下面１５を含む周縁部を覆うように構成されている。
【００５８】
サセプタ１１の下面１５よりも下方に延在する周辺カバー１７の下端部１７ｂの延在距離は、サセプタ１１の厚さを２０ｍｍとした場合、３０ｍｍから４０ｍｍの範囲が好ましい。３０ｍｍよりも短いと、サセプタ１１の下面１５が十分に隠れずプラズマに晒される。４０ｍｍよりも長いと、処理室２０１が大型化する。したがって、プラズマ発生側からサセプタ１１の下面１５が見えなくなり、処理室２０１が大型化しない上記範囲が好ましく、特に３１ｍｍ前後が好ましい。
【００５９】
なお、周辺カバー１７の上端部１７ａの端面に、下方に向かって漸次対向距離が接近するようなテーパ面を付けて、周辺カバー１７の上端部１７ａがウェハ２００の処理均一性にできるだけ悪影響を与えないようにしている。
【００６０】
また、本実施の形態では、ウェハ２００の処理均一性を確保するとともに、ウェハ搬送を許容するために、ウェハ２００の周辺部を周辺カバー１７で重ねて覆うことができないため、ウェハ２００と周辺カバー１７との間に隙間が形成されるのが避けられない。
【００６１】
上述したように、ウェハ２００をサセプタ１１のウェハ載置面１２に載置すると、サセプタ１１のウェハ載置面１２はウェハ２００で覆われる。また、ウェハ載置面１２よりも外側に位置するサセプタ１１の周辺部上面１３及びサセプタ１１の側面１４も周辺カバー１７で覆われる。さらに、サセプタ１１の下面１５は、その下面１５よりも下方に延在した周辺カバー１７の下端部１７ｂによって隠されるので、プラズマ発生側の側面方向からは見えなくなる。
【００６２】
したがって、プラズマ処理によってウェハ２００上に薄膜を形成する際に、処理室内にプラズマが生成されて、ウェハ２００と共にサセプタ１１がプラズマに晒されても、サセプタ１１の上面１０は、ウェハ２００及び周辺カバー１７の上端部１７ａにより覆われているので、プラズマから保護される。また、サセプタ１１の側面も周辺カバー１７により覆われているので、プラズマから保護される。また、サセプタ１１の下面１５も、周辺カバー１７の下端部１７ｂにより側面方向からは見えなくなっており、この下端部１７ｂによりプラズマが下面１５に回り込みずらくなっているので、プラズマから保護される。
このように、サセプタ１１の外周面は、ウェハ２００、周辺カバー１７によって覆われて保護されているので、サセプタ１１の外周面に対するプラズマによるダメージが低減する。このため、サセプタ１１を構成するＡｌＮ材がサセプタ１１の外周面に剥き出しになっていても、ウェハ２００及び周辺カバー１７によって、プラズマにより漏出するＡｌ金属量が抑制され、ウェハ２００上に形成される薄膜の膜中へのＡｌ金属汚染を低減できる。
【００６３】
第１の実施の形態は、ＭＭＴを用いて実施されるプロセスにおいて、サセプタ１１の下面１５での金属汚染が発生しないようなプロセスに適用することができる。ここで、サセプタ１１の下面１５での金属汚染が発生しないようなプロセスとは、プラズマの下面１５への回り込みが生じても、その回り込みを周辺カバー１７の下端部１７ｂで有効に阻止することが可能な高周波電力で放電が行なわれるプロセスである。その高周波電力は２５０Ｗを超える場合にも適用できるが、より好ましくは、プラズマがサセプタ１１の下面１５に回り込みずらい２５０Ｗ未満の高周波電力で放電が行なわれるプロセスに適用するのがよい。具体的には、ウェハ２００と周辺カバー１７との間の隙間からＡｌＮが剥き出し状態になっているので、ウェハ２００への金属汚染の影響が多少あってもよいプロセス、例えば半導体装置のキャパシタ周りのプロセスに用いることが可能である。
【００６４】
なお、周辺カバー１７は、サセプタ１１の下面よりも下方まで延在させているが、サセプタ１１の下面１５での金属汚染がほとんど発生しないようなプロセスであれば、周辺カバー１７の下端部１７ｂの延在をサセプタ１１の側面１４で終わらしてもよい。
【００６５】
ところで、第１の実施の形態においては、周辺カバー端面にテーパ面を付けているが、ウェハ２００と周辺カバー１７との上面の高さが大きく異なるため、ウェハ２００の処理均一性に改善の余地がある。そこで第２の実施の形態では、ウェハ２００の外周にカバーリングをさらに設けるようにしている。
【００６６】
図３〜図４は、そのようなカバーリングを設けたサセプタの第２の実施の形態を示す説明図である。図３は分解斜視図、図４は要部拡大正断面図である。
図３に示すように、カバーリング１６は、ウェハ２００上を流れる反応ガスの流れの分布を均一化して、プラズマ処理量を均一にする。カバーリング１６は、周辺カバー１７と別体に設けられ、円形リング状をしており、その内径がウェハ２００の径よりも大きく、外径はサセプタ１１の径よりも小さくなるように形成される。カバーリング１６は、ウェハ２００と周辺カバー１７との間のサセプタ１１の周辺部に載置される。カバーリング１６は、例えば石英で構成される。
【００６７】
具体的には、図４に示すように、カバーリング１６は、ウェハ２００の外周を囲むように嵌装される。カバーリング１６をウェハ２００の外周を囲むように嵌装するために、第２の実施の形態のサセプタ１１は、第１の実施の形態のものと比べて、凹状のウェハ載置面１２を拡径し、拡径した凹所をウェハ載置面１２と連続したカバーリング載置面１２ａとしている。このためウェハ載置面１２より外側の凸状の周辺部上面１３は幅が狭くなっている。カバーリング１６は、ウェハ２００と略同一厚さに形成される。また、カバーリング載置面１２ａより外側のサセプタ１１の周辺部上面１３の高さは、カバーリング１６をカバーリング載置面１２ａに嵌装した状態で、カバーリング１６の上面と面一になるように設定する。
【００６８】
ウェハ２００の端面とカバーリング１６の内周端面との間の隙間Ｇは、金属汚染量が極力小さくなるように、ウェハ搬送が可能な範囲で可能な限り狭くする。例えば、ウェハ径が３００ｍｍの場合には、１．５ｍｍ程度がよい。また、カバーリング１６の外周端面とサセプタの周辺部上面１３との間にも隙間を形成して、カバーリング１６のカバーリング載置面１２ａへの嵌装に余裕を持たせるようにする。なお、カバーリング１６の内周面には、周辺カバー１７の端面に付けたテーパ面と同じ方向にテーパ面を付けてある。
【００６９】
周辺カバー１７の上端部１７ａは、ウェハ端面にあまり近づけないように、カバーリング１６の周辺部上に配置させ、面一になったカバーリング１６の上面と周辺部上面１３とに跨がって嵌装される。
【００７０】
上述した第２の実施の形態によれば、ウェハ２００と略同一厚さのカバーリング１６をウェハ２００の外周に設けたので、ウェハ外周部での処理均一性（膜厚均一性）を悪化させることなく、サセプタ１１から発生する金属汚染を低減できる。
【００７１】
本実施の形態では、カバーリング１６を周辺カバー１７と別体で構成している。カバーリング１６を周辺カバー１７と別体で構成する理由は、周辺カバー１７と比べて、カバーリング１６は薄く、その厚さに精度を要するため、別体で作った方が作りやすいからである。また、薄いカバーリング１６は割れやすくなるので、カバーリング１６だけ交換できるようにしておいた方がよいからである。ここで、カバーリング１６の厚さを例示すれば、０．６ｍｍ〜０．７ｍｍである。
【００７２】
第１及び第２の実施の形態は、サセプタ外周面を周辺カバーないしカバーリングで覆っているが、ウェハの外周を覆うことができないため、改善の余地がある。そこで、第３の実施の形態では、ウェハ載置面を含むサセプタ上面を覆う上面カバ１８ーをさらに設けるようにしている。
【００７３】
図５〜図８は、そのような上面カバー１８でサセプタ上面を覆った第３の実施の形態の説明図である。図５は斜視図、図６は分解斜視図、図７は平面図及び部分断面図、そして図８は要部拡大正断面図である。
【００７４】
図５に示すように、上面カバー１８は、ウェハに代えてサセプタ上面を覆う。サセプタ上面を覆った上面カバー１８の周縁部に周辺カバー１７が嵌装される。上面カバー１８の周辺部寄りには、複数のピン（図示せず）を挿通する複数（図示例では３つ）の貫通孔２０が設けられている。複数のピンは、サセプタ１１が下降したとき、上面カバー１８から突き出して、搬送手段により搬送されてきたウェハを受け取り、サセプタ１１が上昇したとき、上面カバー１８から没してウェハを上面カバー１８上に載置する。このように搬送手段とピンとを用いてウェハを搬送するので、搬送手段の搬送精度やピンの位置出し精度を考慮した隙間がウェハ外周に必要になる。この隙間が、前述した隙間Ｇである。
なお、上記貫通孔は、第１及び第２の実施の形態では示さなかったが、これらにも同様に設けられる。
【００７５】
図６に示すように、上面カバー１８は円板で構成され、サセプタ１１の上面１０を覆うようになっている。周辺カバー１７は、上面カバー１８とは別体で構成され、上面カバー１８の周辺部に重ねて嵌装される。なお、サセプタ１１の周辺部寄りにも、複数のピンを挿通する複数の貫通孔２０が設けられている。
【００７６】
図７に示すように、上面カバー１８は、ウェハ径よりは径が大きく、サセプタ１１の外径よりは小さな円板で構成され、サセプタ１１のウェハ載置面のみならず、ウェハ載置面の外側のサセプタ１１の上面１０をも覆うようになっている。周辺カバー１７は、上面カバー１８の周辺部、及びこの周辺部より外側のサセプタ１１の周辺部上面、側面及び下面を覆うようになっている。
【００７７】
具体的には、図８に示すように、上面カバー１８は、ウェハ載置面１２、及びウェハ載置面１２の外側であってウェハ載置面１２と連続する凹所周辺部上面１２ａの略全面に嵌装される。ウェハ載置面１２と対応する上面カバー１８の対応領域上面にウェハ２００が載置される。
【００７８】
上面カバー１８には、その周辺部寄りに、ウェハ２００の外周を囲むリング状の凸条部１８ａを設ける。その凸条部１８ａの厚さは、上面カバー１８上に載置するウェハ２００の厚さと略同一に形成する。ウェハ２００の端面と凸条部１８ａの内周端面との間に、前述したようにウェハ搬送を許容する隙間Ｇを設ける。
【００７９】
上面カバー１８とは別体で構成された逆Ｌ字状の周辺カバー１７は、その上端部１７ａを、凸条部１８ａの外周端面と突合せて、凸条部１８ａの外側の上面カバー１８の周辺部と重なるように配置させて嵌装する。この嵌装でも、周辺カバー１７は上面カバー１８とは溶接することなく、その断面逆Ｌ字状の上端部１７ａをサセプタ１１の周縁部に引っ掛けて垂下させるだけである。上面カバー１８は、周辺カバー１７と同様に、例えば石英で構成される。
【００８０】
このように第３の実施の形態によれば、ウェハ載置面１２を含むサセプタ上面をウェハ２００とは別の上面カバー１８で覆い、その上面カバー１８の周辺部及びサセプタ１１の周辺部上面１３を周辺カバー１７で覆うようにしたので、サセプタ１１の外表面にサセプタ１１の構成材料であるＡｌＮ材が剥き出しになることがなく、プラズマによるサセプタ１１の外表面からの金属汚染の発生を抑制することができる。
【００８１】
また、上面カバー１８に凸条部１８ａを設けてカバーリングの機能を持たせるようにしたので、ウェハ外周部での処理均一性（膜厚均一性）を改善できる。
【００８２】
また、本実施の形態では、特に、上面カバー１８と周辺カバー１７とを別体型としたことにより、これらを一体型にした場合と比べて、次の（１）〜（４）に述べるように加工性、プロセス条件出し、メンテナンス性、及び経済性に優れる。
（１）上面カバー１８と周辺カバー１７が一体型の場合には、一つの大きな石英のブロックから一体型のカバーを削り出さなければならないが、上面カバー１８と周辺カバー１７とが別体であるので、上面カバー１８は板状の石英部材を加工し、周辺カバー１７は円筒状の石英部材を加工すればよく、加工性に優れ、製作が容易である。
【００８３】
（２）ウェハに加わる電界の大きさは、サセプタ内の電極と上面カバー１８上のウェハとの間の距離により決まる。この距離には上面カバー１８の厚さが含まれているので、上面カバー１８の厚さで、ウェハに加わる電界の大きさが決まる。したがって、上面カバー１８の厚さを変えれるだけで、ウェハに加わる電界の大きさを決定することができる。このため、予め厚さの異なる上面カバーを用意しておけば、プロセスに合う厚さを持つ上面カバー１８を選択したり交換したりするだけで、ウェハに加わる電界の条件出しが可能となる。例えば、上面カバーの厚みは０．５〜１ｍｍの範囲で複数枚用意しておくとよい。
【００８４】
（３）サセプタ１１の上面１０はプラズマにより最もダメージを受けやすいので、サセプタ上面を覆う上面カバー１８の交換頻度が高くなる。上面カバーと周辺カバーとが別体であれば、上面カバーと周辺カバーとが一体型の場合と異なリ、上面カバーだけを交換すればよい。また、上面カバー１６と周辺カバー１７は溶接せず、別体のままサセプタに嵌装するだけの簡単な構造であることから、組立作業やメンテナンスも簡単である。
【００８５】
（４）ウェハ２００とサセプタ１１内の電極との間に上面カバー１８が介在することになり、上面カバー１８が存在しない場合に比して、サセプタ１１のインピーダンスを可変するための電極とウェハ２００間の距離が大きくなる。このため、ウェハ２００に対して電極による電界の影響を強めたい場合には、上面カバー１６の厚みを薄くする必要がある。上面カバー１６を薄くすると、メンテナンスでサセプタ１１に対して脱着する際に割れやすいが、割れたとしても、周辺カバー１７とは別体なので、上面カバー１８だけを交換すればよい。
【００８６】
ところで、上述した第１〜第３の実施の形態では、サセプタ１１の下面１５を周辺カバー１７の下端部１７ｂで間接的に覆ってはいるが、直接覆っているわけではないので、露出しているサセプタ１１の下面１５に異常放電が発生することがある。
サセプタ１１の下面１５の異常放電の原因は、サセプタ下面１５と下側容器２１１（図１３参照）との間の電界が一定以上になった場合に起こることにある。したがって、異常放電を防止するために、電界を小さくする必要がある。電界Ｅは、一般に、次式で示される。
Ｅ＝αＶ／ｄ
ただし、αは定数、Ｖは電圧、ｄは距離
これより、電界を小さくする方法は、（１）サセプタ下面と容器間の電圧Ｖを小さくすること、（２）サセプタ下面と容器間の距離ｄを大きくすること、のいずれかである。この（２）の方法では、半導体製造装置が大型化するため、電界を小さくするには限界がある。したがって、（１）の方法によって電界を小さくする必要があるが、サセプタの下面を絶縁物で直接覆うことによって、サセプタ下面とチャンバ間の電圧を低下させることができる。そこで、第４の実施の形態では、サセプタ下面を覆う絶縁性の下面カバーをさらに設けるようにしている。
【００８７】
図９〜図１２は、そのような下面カバーを設けた第４の実施の形態の説明図である。図９は斜視図、図１０は分解斜視図、図１１は平面図、部分側断面図、部分正断面図、要部図及び要部拡大図である。
【００８８】
第４の実施の形態は、上面カバー１８及び周辺カバー２７でサセプタ１１の上面１０及び側面１４を覆った後、下面を覆う分割下面カバー３０で、周辺カバー２７をサセプタ１１に挟みつけ、係止片である２つの石英製の固定ブロック３８を、被係止具となる石英製の固定部３７に差し込み、自重で落し込んで分割下面カバー３０を接合する構造である。サセプタの下面も下面カバー３０で覆っているので、金属汚染のみならず、異常放電をも防止することができる。また、下面カバー３０を分割、接合するようにしたので、支持部２１を回避してサセプタ１１に取り付けることができる。
【００８９】
図９に示すように、サセプタは、上面カバー１８、周辺カバー２７の他に、サセプタ１１の支持部２１以外の下面を覆う電気絶縁性の下面カバー３０を備える。この下面カバー３０は、ＡｌＮ製サセプタ１１の下面を覆って、下面で発生する異常放電を抑制する。そのために、下面カバー３０は、異常放電が起きないような厚みとする必要があり、サセプタ上面の上面カバー１８の厚みよりも、サセプタ下面の下面カバー３０の厚みを厚くする。例えば、サセプタ上面の上面カバー１８の厚みは、０．５ｍｍ〜１ｍｍとしした場合、サセプタ下面の下面カバー３０の厚みは、１０ｍｍ〜２０ｍｍ、好ましくは１０ｍｍとしている。
なお、周辺カバー２７の下端部は、サセプタの下面を下面カバー３０で覆うための障害とならないように、サセプタの側面で止どめ、サセプタの下面より下方には延在させていない。
【００９０】
具体的には、図１０に示すように、下面カバー３０は円板で構成され、二分割した上、これを一体化した形態としている。その外周に、内側にＵ字状に折り返した折返し部３０ａを備えて、その折返し部３０ａで周辺カバー２７の下端部をサセプタ１１に固定するようになっている。また、一体化した状態の下面カバー３０の中央部には、サセプタ１１の下面に設けた支持部２１を避けるための円形の穴が形成されている。下面カバー３０は、この穴を横切る直線（直径）によって、第１の分割下面カバー３１と第２の分割下面カバー３２とに二分割されている。
【００９１】
使い勝手を良好とするために第１、第２分割下面カバー３１、３２は左右対象に形成する。すなわち、下面カバー３０の周辺から穴３３、３４に向かう２つの線分によって下面カバー３０は二分割されており、分割された各分割下面カバー３１、３２は当該２つの線分の部位に２つの接合部３５及び３６を有する。分割された分割下面カバーには、いずれも支持部２１を回避する半円形又は扇形の切欠き３３、３４を設ける。なお、分割数は３以上でもよいが、組立作業性を考慮すると、２ないし３つとするのが好ましい。
【００９２】
図１１に示すように、第４の実施の形態の構造は、基本的には、図７に示す第３の実施の形態のものと共通する。異なる点は、周辺カバー２７の形状を変形した点と、下面カバー３０を設けた点である。図１１（ｅ）に示すように、周辺カバー２７の下端部は、下面１５より下方には延在させず、外方にＬ字形に折り曲げて、その下端部にフランジ２７ｃを形成する。一方、下面カバー３０の外周には、このフランジ２７ｃと係合するコ字形の折返し部３０ａを形成する。
【００９３】
サセプタ１１を覆う各カバー１８、２７、３０は、次のようにしてサセプタ１１に装着される。サセプタ１１の上面１０を上面カバー１８で覆う。その上面カバー１８の周縁部に周辺カバー２７を嵌装してサセプタの側面を覆う。周辺カバー２７のフランジ２７ｃに分割下面カバーの折返し部３０ａを係合させ、分割下面カバー３０同士を接合してサセプタ１１の下面１５を覆う。サセプタ１１の下面１５で分割下面カバー３０同士を接合することで、下面カバー３０は周辺カバー２７に固定され、周辺カバー２７は上面カバー１８をサセプタ１１の上面に押さえつける。これにより、上面カバー１８、周辺カバー２７、及び下面カバー３０のすべてのカバー部品がサセプタ１１に固定される。
【００９４】
また、上述した分割下面カバー３０は次のようにして接合される。
前述したように、分割下面カバー３１、３２は接合・分離可能で、互いに接合されて、下面カバー３０として一体化される。接合手段は、接着剤や溶接手段を用いない係止方法とし、図示例では最も簡便な閂（かんぬき）止めを採用している。
すなわち、図１０及び図１１に示すように、接合部３５、３６に臨んだ分割下面カバー３１、３２の左右の下面に固定部３７を設ける。固定部３７は、各分割下面カバー３１、３２に半円穴３３、３４を挟んで一対設ける。この固定部３７はコの字形をしたチャネルで構成されており、そのコの字形の開口を上に向けて下面に取り付け、その溝を接合部３５、３６のラインと直交する方向に向ける。これらの固定部３７に固定ブロック３８を差し通して、第１及び第２の分割下面カバー３１、３２を接合する。固定ブロック３８の両端には抜け止め用フックが固定ブロック３８に対して直角方向に折り曲げられて設けられており、固定部３７に固定ブロック３８を差し通した後、固定ブロック３８の自重で、両フックがチャネル状の固定部３７の各出口の角部に引っ掛かるようになっている。
【００９５】
また、分割された下面カバー同士は、接合部３５、３６での異常放電を防止するために、接合する接合部３５、３６の接合面が互いに重なるように形成されている。この場合、単に重ねるだけでなく、各種接合パターンを示す図１２のように同じ板厚の下面カバー３０を接合して、一枚板のように形成するとよい。
例えば、図１２に示すものは、分割された下面カバー３０同士が接合する接合部３５、３６を、その接合面に隙間が生じないよう接続し、その接合面を介して下方からサセプタの下面を見通せないようにしたものである。
図１２（ａ）は、接合面を段差面としたもの、図１２（ｂ）、（ｄ）は一部あるいは全部を傾斜面としたもの、図１２（ｃ）、（ｅ）は一部あるいは全部を曲面としたものである。また、図１２（ｆ）は、分割された下面カバー同士が接合する接合部３５、３６の接合面に隙間が生じるようにブリッジ接続したものである。すなわち、一方の接合部の一部を出っ張らしてブリッジ３６ａとし、接合部３５、３６をその接合面が非接触で対峙するようブリッジ３６ａで接続する。そして、接合面に隙間があっても、その隙間をブリッジ３６ａで覆うことによってサセプタの下面を見通せないように構成したものである。
【００９６】
図１２に示したものに共通して言えることは、この分割された下面カバー同士が接合する接合部３５、３６は、その接合面が、少なくとも下面カバー３０の厚み方向のいずれかの位置で、下面カバーの接合部からサセプタの下面１５が直接見通せなくなるように、サセプタ１１の下面１５と平行な面に対して垂直方向とならない面を形成するということである。
【００９７】
このように下面カバー３０の接合部３５、３６を重ねるようにしたので、下面カバーの接合部からサセプタの下面が直接見通せなくなり、接合部に対応するサセプタの下面部分での異常放電を抑制することができる。特に、下面カバー３０の板厚を、図１２（ａ）〜（ｅ）のように一枚板のように重ねれば、下面カバー３０の洗浄等、メンテナンスの時に接合面を破損しずらくすることができる。そして、図１２(ｆ)のように、ブリッジ接続した場合は、接合面精度を要求されないので、製作が容易となる。
【００９８】
上述した第４の実施の形態は、ＭＭＴを用いて実施されるプロセスにおいて、放電電力が２５０Ｗを超える条件で、プラズマがサセプタ下面に回り込みやすいプロセスの場合に適用される。この場合において、サセプタ下面１５を、周辺カバーではなく、下面カバー３０で直接覆っているので、プラズマがサセプタ下面１５に回り込んでも、周辺カバーの端部を延在させる場合と比べて、サセプタ材であるＡｌＮが露出していないので、金属汚染を有効に防止できる。
【００９９】
また、処理室の圧力が０．１〜１００Ｐａの範囲内であって、筒状電極２１５に１００Ｗ〜５００Ｗの高周波電力を加えた場合において、サセプタ電圧Ｖｐｐが１００Ｖを超えると、サセプタ下面と容器間で異常放電が発生しやすいが、本実施の形態によれば、絶縁性の下面カバー３０でサセプタ下面１５を直接覆っているので、サセプタ電圧Ｖｐｐが１００Ｖ以上のプロセスであっても、サセプタ下面１５と容器間とで発生する異常放電を有効に防止できる。
【０１００】
また、第４の実施の形態によれば、下面カバーを分割構造としたことにより、次のような利点がある。
（１）下面カバーが分割構造のため、サセプタに支持部を取り付けた状態で、上面カバー、周辺カバー、下面カバーを着脱することができるため、部品の交換が容易である。また、石英洗浄等メンテナンスが必要な時や消耗した時に容易に交換できる。
（２）下面カバーが分割構造のため、分割下面カバーに接続部が存在してしまうが、コの字形の石英ブロックを固定部に差し込み、落し込んで分割下面カバーを固定することにより、ボルト等を締めつける接続工具が一切不要となり、手作業で簡単に固定することができる。
（３）分割接合部に段差、傾斜面、曲面、ブリッジ等を取り入れることにより、接合部からサセプタ下面がダイレクトに見通せなくなるので、サセプタ下面での異常放電を防止することができる。また、このような分割接合部は、金属汚染に対しても有効に作用する。
なお、上述した実施の形態では、いずれもプラズマ処理装置について説明したが、本発明はこれに限定されず、熱ＣＶＤ装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】第１の実施の形態によるカバー付きサセプタの分解斜視図である。
【図２】第１の実施の形態によるカバー付きサセプタの要部拡大正断面図である。
【図３】第２の実施の形態によるカバー付きサセプタの分解斜視図である。
【図４】第２の実施の形態によるカバー付きサセプタの要部拡大正断面図である。
【図５】第３の実施の形態によるカバー付きサセプタの斜視図である。
【図６】第３の実施の形態によるカバー付きサセプタの分解斜視図である。
【図７】第３の実施の形態によるカバー付きサセプタの説明図であって、（ａ）は平面図分解斜視、（ｂ）は正部分断面図である。
【図８】第３の実施の形態によるカバー付きサセプタの要部拡大正断面図である。
【図９】第４の実施の形態によるカバー付きサセプタの斜視図である。
【図１０】第４の実施の形態によるカバー付きサセプタの分解斜視図である。
【図１１】第４の実施の形態によるカバー付きサセプタの説明図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は正断面図、（ｄ）は部分的な底面図、（ｅ）は（ｃ）図のｅ部拡大断面図である。
【図１２】実施の形態による下面カバーの各種接合パターンを示す説明図である。
【図１３】実施の形態を示すＭＭＴの概略構成図である。
【図１４】従来例のサセプタの説明図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は斜視図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０    サセプタの上面
１１    サセプタ（基板載置台）
１４    サセプタの側面
１５    サセプタの下面
１７    周辺カバー
１７ａ  上端部
１７ｂ  下端部
２１    支持部
２００    ウェハ
【図１】
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【図２】
2006086230.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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