(57)【要約】【課題】載置台に大きな熱応力が発生することを防止して破損を阻止し、更に載置台の裏面に被処理体の面内温度不均一性の原因となる不要な膜が付着することを防止することができる載置台構造を提供する。【解決手段】被処理体を載置するための載置台構造において、載置台本体の上に被処理体を載置するための熱拡散板を支持させると共に、両者の境界部分にガス拡散室を設けてなる載置台と、加熱手段と、上端部が載置台の下面に接続されると共にガス拡散室に連通されてパージガスを流す１又は複数の支柱管６０と、載置台本体の側面と下面とを覆うようにして設けられた載置台カバー部材６３と、支柱管の周囲を囲むと共に上端部が載置台カバー部材に連結されて、ガス拡散室から載置台本体と載置台カバー部材との間の隙間に流れたパージガスを下方へ案内してガス出口１９６から排出する支柱管カバー部材６５とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気可能になされた処理容器内に設けられて処理すべき被処理体を載置するための載置台構造において、
板状の載置台本体の上に前記被処理体を載置するための熱拡散板を支持させると共に、前記載置台本体と前記熱拡散板との境界部分にガス拡散室を設けてなる載置台と、
前記載置台に設けられた加熱手段と、
前記載置台を支持するために前記処理容器の底部より起立させて設けられて上端部が前記載置台の下面に接続されると共に前記ガス拡散室に連通されてパージガスを流す１又は複数の支柱管と、
前記載置台本体の側面と下面とを覆うようにして設けられた載置台カバー部材と、
前記支柱管の周囲を囲むと共に上端部が前記載置台カバー部材に連結されて、前記ガス拡散室から前記載置台本体と前記載置台カバー部材との間の隙間に流れた前記パージガスを下方へ案内してガス出口から排出する支柱管カバー部材と、
を備えたことを特徴とする載置台構造。
【請求項２】
前記載置台カバー部材は、同心円状に複数に分割されていることを特徴とする請求項１記載の載置台構造。
【請求項３】
前記載置台カバー部材と前記支柱管カバー部材とは一体的に接合されていることを特徴とする請求項１又は２記載の載置台構造。
【請求項４】
前記支柱管カバー部材は、高さ方向に複数に分割されて互いに連結可能になされた上部カバー部材と下部カバー部材により構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項５】
前記下部カバー部材は、連結可能に縦方向に分割されていることを特徴とする請求項４記載の載置台構造。
【請求項６】
前記載置台本体及び／又は前記熱拡散板の周辺部には、両者を当接させるためにリング状に形成された当接突部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項７】
前記リング状の当接突部の表面には、前記当接突部の幅方向に沿って形成されたガス溝が周方向に沿って所定の間隔で複数個設けられていることを特徴とする請求項６記載の載置台構造。
【請求項８】
前記載置台カバー部材は、前記載置台本体の側面を、該側面に対して隙間を隔てて覆う側板を有しており、前記側板の上端は前記熱拡散板の下面に接触されて接触部を形成していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項９】
前記載置台本体と前記熱拡散板と前記載置台カバー部材は、締結手段により一体的に連結されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項１０】
前記締結手段は、前記載置台本体と前記熱拡散板と前記載置台カバー部材とを貫通するボルトを有し、前記熱拡散板と前記載置台カバー部材との間に、前記載置台本体を挟み込んだ状態で連結するボルト部材よりなることを特徴とする請求項９記載の載置台構造。
【請求項１１】
前記ボルト部材には、前記載置台本体を前記熱拡散板側へ押圧する弾発部材が設けられていることを特徴とする請求項１０記載の載置台構造。
【請求項１２】
前記弾発部材は、セラミックバネ又は金属バネよりなることを特徴とする請求項１１記載の載置台構造。
【請求項１３】
前記ボルトの下端には、ナットを螺合させるネジ部が形成されており、前記ネジ部には前記ボルトの長さ方向に沿って延びる熱伸縮許容スリットが形成されていることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項１４】
前記ボルトは金属材料よりなり、前記ナットはセラミック材よりなることを特徴とする請求項１３記載の載置台構造。
【請求項１５】
前記ボルト部材のボルトには、前記被処理体を持ち上げ、或いは持ち下げる押し上げピンを挿通するピン挿通孔が形成されていることを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項１６】
前記締結手段は、
前記熱拡散板と前記載置台本体と前記載置台カバー部材とを貫通させて設けられて頭頂部が拡径された筒体状のスリーブと、
前記スリーブの下端部に挿通されるホルダと、
前記載置台本体と前記ホルダとの間に介在される第１の弾発部材と、
前記載置台カバー部材と前記ホルダとの間に介在される第２の弾発部材と、
前記第１及び第２の弾発部材の弾発力に抗して押圧した状態で前記ホルダを前記スリーブの下端に固定する固定部材と、
を有することを特徴とする請求項９記載の載置台構造。
【請求項１７】
前記固定部材には、前記ホルダに対する押圧力を調整する調整ネジが設けられていることを特徴とする請求項１６記載の載置台構造。
【請求項１８】
前記弾発部材は、セラミックバネ又は金属バネよりなることを特徴とする請求項１６又は１７記載の載置台構造。
【請求項１９】
前記筒体状のスリーブの中空部分は、前記被処理体を持ち上げ、或いは持ち下げる押し上げピンを挿通するピン挿通孔として形成されていることを特徴とする請求項１６乃至１８のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項２０】
前記ガス拡散室内の圧力は、前記処理容器内の圧力よりも高い陽圧状態になされていることを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項２１】
前記載置台及び前記支柱管は、それぞれ誘電体により形成されていることを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項２２】
前記熱拡散板は、不透明な誘電体よりなることを特徴とする請求項２１記載の載置台構造。
【請求項２３】
前記支柱管は前記載置台の中心部に接合されていることを特徴とする請求項１乃至２２のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項２４】
前記支柱管内には１本又は複数本の機能棒体が収容されていることを特徴とする請求項１乃至２３のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項２５】
前記機能棒体は、前記加熱手段側に電気的に接続されるヒータ給電棒であることを特徴とする請求項２４項に記載の載置台構造。
【請求項２６】
前記載置台には、静電チャック用のチャック電極が設けられており、前記機能棒体は前記チャック電極に電気的に接続されるチャック用給電棒であることを特徴とする請求項２４項に記載の載置台構造。
【請求項２７】
前記載置台には、高周波電力を印加するための高周波電極が設けられており、前記機能棒体は前記高周波電極に電気的に接続される高周波給電棒であることを特徴とする請求項２４項に記載の載置台構造。
【請求項２８】
前記載置台には、静電チャック用のチャック電極と高周波電力を印加するための高周波電極とが兼用される兼用電極が設けられており、前記機能棒体は前記兼用電極に電気的に接続される兼用給電棒であることを特徴とする請求項２４項に記載の載置台構造。
【請求項２９】
前記機能棒体は、前記載置台の温度を測定するための熱電対であることを特徴とする請求項２４項に記載の載置台構造。
【請求項３０】
前記熱電対の途中には、前記熱電対自体を巻回して形成されたバネ部が形成されていることを特徴とする請求項２９記載の載置台構造。
【請求項３１】
前記バネ部は、前記熱電対自体を螺旋状に巻回することにより形成されていることを特徴とする請求項３０記載の載置台構造。
【請求項３２】
前記バネ部は、前記熱電対を前記処理容器の外へ気密状態で引き出すために設けられたシール部の内側の雰囲気中に位置されていることを特徴とする請求項３０又は２７記載の載置台構造。
【請求項３３】
被処理体に対して処理を施すための処理装置において、
排気が可能になされた処理容器と、
前記被処理体を載置するために請求項１乃至３２のいずれか一項に記載の載置台構造と、
前記処理容器内へガスを供給するガス供給手段と、
を備えたことを特徴とする処理装置。
【請求項３４】
前記載置台構造の不活性ガスのガス出口は、前記処理容器のガス排出口の近傍に位置されていることを特徴とする請求項３３記載の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体の処理装置及び載置台構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体集積回路を製造するには、半導体ウエハ等の被処理体に、成膜処理、エッチング処理、熱処理、改質処理、結晶化処理等の各種の枚葉処理を繰り返し行なって、所望する集積回路を形成するようになっている。上記したような各種の処理を行なう場合には、その処理の種類に対応して必要な処理ガス、例えば成膜処理の場合には成膜ガスやハロゲンガスを、改質処理の場合にはオゾンガス等を、結晶化処理の場合にはＮ２ ガス等の不活性ガスやＯ２ ガス等をそれぞれ処理容器内へ導入する。
【０００３】
半導体ウエハに対して１枚毎に熱処理を施す枚葉式の処理装置を例にとれば、真空引き可能になされた処理容器内に、例えば抵抗加熱ヒータを内蔵した載置台を設置し、この上面に半導体ウエハを載置し、所定の温度（例えば１００℃から１０００℃）で加熱した状態で所定の処理ガスを流し、所定のプロセス条件下にてウエハに各種の熱処理を施すようになっている（特許文献１〜７）。このため処理容器内の部材については、これらの加熱に対する耐熱性と処理ガスに曝されても腐食されない耐腐食性が要求される。
【０００４】
ところで、半導体ウエハを載置する載置台構造に関しては、一般的には耐熱性及び耐腐食性を持たせると共に、金属コンタミネーション等の金属汚染を防止する必要から例えばＡｌＮ等のセラミック材中に発熱体として抵抗加熱ヒータを埋め込んで高温で一体焼成して載置台を形成している。そして、別工程で同じくセラミック材等を焼成して支柱を形成し、この一体焼成した載置台側と上記支柱とを、例えば熱拡散接合で溶着して一体化して載置台構造を製造している。そして、このように一体成形した載置台構造を処理容器内の底部に起立させて設けるようにしている。また上記セラミック材に代えて耐熱耐腐食性があり、また熱伸縮も少ない石英ガラスを用いる場合もある。
【０００５】
ここで従来の載置台構造の一例について説明する。図１５は従来の載置台構造の一例を示す断面図である。この載置台構造は、真空排気が可能になされた処理容器内に設けられており、図１５に示すように、この載置台構造はＡｌＮ等のセラミック材よりなる円板状の載置台２を有している。そして、この載置台２の下面の中央部には同じく例えばＡｌＮ等のセラミック材よりなる円筒状の支柱４が例えば熱拡散接合にて接合されて一体化されている。
【０００６】
従って、両者は熱拡散接合部６により気密に接合されることになる。ここで上記載置台２の大きさは、例えばウエハサイズが３００ｍｍの場合には、直径が３５０ｍｍ程度であり、支柱４の直径は５６ｍｍ程度である。上記載置台２内には例えば加熱ヒータ等よりなる加熱手段８が設けられ、載置台２上の被処理体としての半導体ウエハＷを加熱するようになっている。
【０００７】
上記支柱４の下端部は、容器底部９に固定ブロック１０により固定されることにより起立状態になっている。そして、上記円筒状の支柱４内には、その上端が上記加熱手段８に接続端子１２を介して接続された給電棒１４が設けられており、この給電棒１４の下端部側は絶縁部材１６を介して容器底部を下方へ貫通して外部へ引き出されている。これにより、この支柱４内へプロセスガス等が侵入することを防止して、上記給電棒１４や接続端子１２等が上記腐食性のプロセスガスにより腐食されることを防止するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６３−２７８３２２号公報
【特許文献２】特開平０７−０７８７６６号公報
【特許文献３】特開平０３−２２０７１８号公報
【特許文献４】特開平０６−２６０４３０号公報
【特許文献５】特開２００４−３５６６２４号公報
【特許文献６】特開２００６−２９５１３８号公報
【特許文献７】特開２００８−０２１９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、半導体ウエハに対するプロセス時には、載置台２自体は高温状態になるが、この場合、支柱４を構成する材料は熱伝導率がそれ程良好ではないセラミック材よりなるとはいえ、載置台２と支柱４とは熱拡散により接合されていることから、この支柱４を伝わって多量の熱が載置台２の中心側から支柱４側へ逃げることは避けられない。このため、特に載置台２の昇降温時では載置台２の中心部の温度が低くなってクールスポットが発生するのに対して周辺部の温度が相対的に高くなって載置台２の面内で大きな温度差が生じ、この結果、載置台２の中心部と周辺部との間で大きな熱応力が発生して載置台２が破損する、といった問題があった。
【００１０】
特に、プロセスの種類にも依存するが、載置台２の温度は８００℃以上にも達するので上記温度差はかなり大きくなり、これに伴って大きな熱応力が発生する。また、これに加えて、載置台の昇降温の繰り返しにより上記熱応力による破損が促進されてしまう、といった問題があった。
【００１１】
また、載置台２及び支柱４の上部が高温状態となって熱膨張する一方で、支柱４の下端部は容器底部９に固定ブロック１０により固定されているため、載置台２と支柱４の上部との接合箇所に応力が集中し、この部分を起点として破損が発生する、という問題があった。
【００１２】
上記問題点を解決するために、上記特許文献７に示すように、発熱板を発熱板収容容器内に収容して載置台を形成し、間に高温耐熱性のあるメタルシール部材等を介在させてこの発熱板収容容器と筒体状の支柱とをセラミック材等よりなるピンやボルト部材で緩く連結するようにした技術が提案されている。この場合には、連結部等に生じた僅かな隙間を介して例えばプロセスガスが発熱板収容容器内へ侵入することを防止する目的で、パージガスを上記支柱内を介して発熱板収容容器内へ供給するようにしている。しかし、この時、処理容器内の成膜ガス等のプロセスガスが上記僅かな隙間を介して発熱板収容容器内へ逆流するようにして染み込むことは避けられず、この結果、載置台の裏面側にウエハの面内熱分布の不均一性を引き起こす不要な薄膜を形成する原因となる場合があった。
【００１３】
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明は、載置台に大きな熱応力が発生することを防止して、この載置台自体が破損することを防止することができると共に、載置台の裏面に被処理体の面内温度不均一性の原因となる不要な膜が付着することを防止することができる載置台構造及び処理装置である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に係る発明は、排気可能になされた処理容器内に設けられて処理すべき被処理体を載置するための載置台構造において、板状の載置台本体の上に前記被処理体を載置するための熱拡散板を支持させると共に、前記載置台本体と前記熱拡散板との境界部分にガス拡散室を設けてなる載置台と、前記載置台に設けられた加熱手段と、前記載置台を支持するために前記処理容器の底部より起立させて設けられて上端部が前記載置台の下面に接続されると共に前記ガス拡散室に連通されてパージガスを流す１又は複数の支柱管と、前記載置台本体の側面と下面とを覆うようにして設けられた載置台カバー部材と、前記支柱管の周囲を囲むと共に上端部が前記載置台カバー部材に連結されて、前記ガス拡散室から前記載置台本体と前記載置台カバー部材との間の隙間に流れた前記パージガスを下方へ案内してガス出口から排出する支柱管カバー部材と、を備えたことを特徴とする載置台構造である。
【００１５】
このように、排気可能になされた処理容器内に設けられて処理すべき被処理体を載置するための載置台構造において、載置台本体の上に被処理体を載置するための熱拡散板を支持させると共に、載置台本体と熱拡散板との境界部分にガス拡散室を設けてなる載置台に、この載置台を支持するために上端部が載置台の下面に接続されると共にガス拡散室に連通されてパージガスを流す１又は複数の支柱管を設け、載置台本体の側面と下面とを覆うようにして載置台カバー部材を設け、支柱管の周囲を囲むと共に上端部が載置台カバー部材に連結されて、ガス拡散室から載置台本体と載置台カバー部材との間の隙間に流れたパージガスを下方へ案内してガス出口から排出する支柱管カバー部材を設けるようにしたので、従来構造の支柱と比較して載置台と支柱管との接合部の面積が少なくなり、その分、熱の逃げを少なくしてクールスポットの発生を抑制することができる。従って、載置台に大きな熱応力が発生することを防止して、この載置台自体が破損することを防止することが可能となる。
【００１６】
更に、載置台内へプロセスガスが侵入することを防止するために、ガス拡散室内へ供給されたパージガスを載置台カバー部材と載置台本体との間の隙間を介して支柱管カバー部材内に流し、この支柱管カバー部材の下方のガス出口から排出することになり、この結果、上記ガス出口からプロセスガスが逆流して染み込んでもこのプロセスガスが載置台まで届くことはなく、従って、載置台の裏面側に、被処理体の面内温度分布の不均一性を引き起こす不要な薄膜の付着を抑制することが可能となる。
【００１７】
請求項３３に係る発明は、被処理体に対して処理を施すための処理装置において、排気が可能になされた処理容器と、前記被処理体を載置するために請求項１乃至３２のいずれか一項に記載の載置台構造と、前記処理容器内へガスを供給するガス供給手段と、を備えたことを特徴とする処理装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る載置台構造及び処理装置によれば、次のような優れた作用効果を達成することができる。
排気可能になされた処理容器内に設けられて処理すべき被処理体を載置するための載置台構造において、載置台本体の上に被処理体を載置するための熱拡散板を支持させると共に、載置台本体と熱拡散板との境界部分にガス拡散室を設けてなる載置台に、この載置台を支持するために上端部が載置台の下面に接続されると共にガス拡散室に連通されてパージガスを流す１又は複数の支柱管を設け、載置台本体の側面と下面とを覆うようにして載置台カバー部材を設け、支柱管の周囲を囲むと共に上端部が載置台カバー部材に連結されて、ガス拡散室から載置台本体と載置台カバー部材との間の隙間に流れたパージガスを下方へ案内してガス出口から排出する支柱管カバー部材を設けるようにしたので、従来構造の支柱と比較して載置台と支柱管との接合部の面積が少なくなり、その分、熱の逃げを少なくしてクールスポットの発生を抑制することができる。従って、載置台に大きな熱応力が発生することを防止して、この載置台自体が破損することを防止することができる。
【００１９】
更に、載置台内へプロセスガスが侵入することを防止するために、ガス拡散室内へ供給されたパージガスを載置台カバー部材と載置台本体との間の隙間を介して支柱管カバー部材内に流し、この支柱管カバー部材の下方のガス出口から排出することになり、この結果、上記ガス出口からプロセスガスが逆流して染み込んでもこのプロセスガスが載置台まで届くことはなく、従って、置台の裏面側に、被処理体の面内温度分布の不均一性を引き起こす不要な薄膜の付着を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る載置台構造を有する処理装置を示す断面構成図である。
【図２】載置台に設けた加熱手段の一例を示す平面図である。
【図３】図１中のＡ−Ａ線に沿った矢視断面図である。
【図４】図１中の載置台構造の一部の支柱管の部分を代表的に取り出して示す部分拡大断面図である。
【図５】図４中の載置台構造の組み立て状態を説明するための説明図である。
【図６】載置台構造中におけるパージガスの流れを示す部分拡大断面図である。
【図７】本発明の載置台構造の第１変形実施例のカバー部材を示す図である。
【図８】本発明の処理装置の第２変形実施例で用いる載置台の一部を示す図である。
【図９】熱電対の上端部の取り付け構造を示す図である。
【図１０】熱電対の変形実施例の一例を示す部分拡大図である。
【図１１】熱電対のバネ部を示す拡大図である。
【図１２】締結手段の第１変形実施例のボルト部材のボルトを示す図である。
【図１３】締結手段の第２変形実施例の取り付け状態を示す断面図である。
【図１４】第２変形実施例を示す図である。
【図１５】従来の載置台構造の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明に係る載置台構造及び処理装置の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る載置台構造を有する処理装置を示す断面構成図、図２は載置台に設けた加熱手段の一例を示す平面図、図３は図１中のＡ−Ａ線に沿った矢視断面図、図４は図１中の載置台構造の一部の支柱管の部分を代表的に取り出して示す部分拡大断面図、図５は図４中の載置台構造の組み立て状態を説明するための説明図、図６は載置台構造中におけるパージガスの流れを示す部分拡大断面図である。ここではプラズマを用いて成膜処理を行う場合を例にとって説明する。尚、以下に説明する「機能棒体」とは、１本の金属棒のみならず可撓性のある配線、複数の配線を絶縁材で被覆して１本に結合して棒状に形成された部材等も含むものとする。
【００２２】
図示するようにこの処理装置２０は、例えば断面の内部が大小の径からなる円筒状になされたアルミニウム製の処理容器２２を有している。この処理容器２２内の天井部には必要な処理ガス、例えば成膜ガスを導入するためにガス供給手段であるシャワーヘッド部２４が絶縁層２６を介して設けられており、この下面のガス噴射面２８に設けた多数のガス噴射孔３２Ａ、３２Ｂから処理空間Ｓに向けて処理ガスを噴射するようになっている。このシャワーヘッド部２４はプラズマ処理時に上部電極を兼ねるものである。
【００２３】
このシャワーヘッド部２４内には、中空状の２つに区画されたガス拡散室３０Ａ、３０Ｂが形成されており、ここに導入された処理ガスを平面方向へ拡散した後、各ガス拡散室３０Ａ、３０Ｂにそれぞれ連通された各ガス噴射孔３２Ａ、３２Ｂより噴射するようになっている。すなわち、ガス噴射孔３２Ａ、３２Ｂはマトリクス状に配置されている。このシャワーヘッド部２４の全体は、例えばニッケルやハステロイ（登録商標）等のニッケル合金、アルミニウム、或いはアルミニウム合金により形成されている。尚、シャワーヘッド部２４としてガス拡散室が１つの場合でもよい。
【００２４】
そして、このシャワーヘッド部２４と処理容器２２の上端開口部の絶縁層２６との接合部には、例えばＯリング等よりなるシール部材３４が介在されており、処理容器２２内の気密性を維持するようになっている。そして、このシャワーヘッド部２４には、マッチング回路３６を介して例えば１３．５６ＭＨｚのプラズマ用の高周波電源３８が接続されており、必要時にプラズマを生成可能になっている。この周波数は上記１３．５６ＭＨｚに限定されない。
【００２５】
また、処理容器２２の側壁には、この処理容器２２内に対して被処理体としての半導体ウエハＷを搬入搬出するための搬出入口４０が設けられると共に、この搬出入口４０には気密に開閉可能になされたゲートバルブ４２が設けられている。そして、処理容器２２の底部４４の中央部は、下方向へ凸状に窪むように成形されて、ここにガス排気空間４３が形成されており、上述のように処理容器２２内の全体は、断面の内部が大小の径からなる円筒状になされている。
【００２６】
そして、この処理容器２２の上記ガス排気空間４３を区画する側壁の下部には、排気口４６が設けられる。この排気口４６には、処理容器２２内を排気、例えば真空引きするための排気系４８が接続されている。この排気系４８は、上記排気口４６に接続される排気通路４９を有しており、この排気通路４９には、圧力調整弁５０及び真空ポンプ５２が順次介設されており、処理容器２２を所望する圧力に維持できるようになっている。尚、処理態様によっては、処理容器２２内を大気圧に近い圧力に設定する場合もある。
【００２７】
そして、この処理容器２２内の上記ガス排気空間４３を区画する底部４４Ａには、これより起立させて本発明の特徴とする載置台構造５４が設けられる。具体的には、この載置台構造５４は、上面に上記被処理体を載置するための載置台５８と、上記載置台５８に接続されると共に、上記載置台５８を上記処理容器２２の底部から起立させて支持するための１又は複数の支柱管６０と、上記載置台５８を覆う載置台カバー部材６３と、上記支柱管６０の周囲を囲む支柱管カバー部材６５とを主に有している。ここでは、支柱管６０は複数本設けられており、全ての支柱管６０内に機能棒体６２が挿通されている。
【００２８】
図１においては、発明の理解を容易にするために、各支柱管６０を横方向に配列して記載している。具体的には、上記載置台５８は、全体が誘電体よりなり、ここではこの載置台５８は肉厚で透明な石英よりなる載置台本体５９と、この載置台本体５９の上面側に設けられて上記載置台本体５９とは異なる不透明な誘電体、例えば耐熱性材料である窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミック材よりなる熱拡散板６１とにより構成されている。
【００２９】
そして、上記載置台本体５９内には、加熱手段６４が例えば埋め込むようにして設けられており、また上記熱拡散板６１内には兼用電極６６が埋め込むようにして設けられる。そして、この熱拡散板６１の上面に上記ウエハＷを載置して、このウエハＷを上記加熱手段６４からの輻射熱により熱拡散板６１を介して加熱するようになっている。
【００３０】
図２にも示すように、上記加熱手段６４は例えばカーボンワイヤヒータやモリブデンワイヤヒータ等よりなる発熱体６８よりなり、この発熱体６８は載置台本体５９（載置台５８）の略全面に亘って所定のパターン形状にして設けられている。そして、ここではこの発熱体６８は、載置台５８の中心側の内周ゾーン発熱体６８Ａと、この外側の外周ゾーン発熱体６８Ｂの２つのゾーンに電気的に分離されており、各ゾーン発熱体６８Ａ、６８Ｂの接続端子は、載置台５８の中心部側に集合されている。尚、ゾーン数は１つ、或いは３以上に設定してもよい。
【００３１】
また上記兼用電極６６は、上述のように不透明な熱拡散板６１内に設けられている。この兼用電極６６は例えばメッシュ状に形成された導体線よりなり、この兼用電極６６の接続端子は載置台５８の中心部に位置されている。ここでは、この兼用電極６６は、静電チャック用のチャック電極と高周波電力を印加するための下部電極となる高周波電極とを兼用するものである。
【００３２】
そして、上記発熱体６８や兼用電極６６に対して給電を行う給電棒や温度を測定する熱電対の導電棒としての前記機能棒体６２が設けられることになり、これらの各機能棒体６２が細い上記支柱管６０内に挿通されることになる。
【００３３】
まず、図１及び図３にも示すように、ここでは６本の支柱管６０が載置台５８の中心部に集合させて設けられている。各支柱管６０は、誘電体よりなり、具体的には上記載置台本体５９と同じ誘電体の材料である例えば石英よりなり、各支柱管６０は、上記載置台本体５９の下面に例えば熱溶着により気密に一体的になるように接合されている。従って、各支柱管６０の上端には、熱溶着接合部６０Ａ（図４参照）が形成されることになる。そして、各支柱管６０内に上記機能棒体６２が挿通されている。図４では前述したように、一部の支柱管６０を代表して示しており、この内の１本の支柱管６０内には後述するように２本の機能棒体６２が収容されている。
【００３４】
すなわち、内周ゾーン発熱体６８Ａに対しては、電力インと電力アウト用の２本の機能棒体６２としてヒータ給電棒７０、７２がそれぞれ支柱管６０内を個別に挿通されており、各ヒータ給電棒７０、７２の上端は上記内周ゾーン発熱体６８Ａに電気的に接続されている。
【００３５】
また、外周ゾーン発熱体６８Ｂに対しては、電力インと電力アウト用の２本の機能棒体６２としてヒータ給電棒７４、７６がそれぞれ支柱管６０内を個別に挿通されており、各ヒータ給電棒７４、７６の上端は上記外周ゾーン発熱体６８Ｂに電気的に接続されている（図１参照）。上記各ヒータ給電棒７０〜７６は例えばニッケル合金等よりなる。
【００３６】
また兼用電極６６に対しては機能棒体６２として兼用給電棒７８が支柱管６０内を挿通されており、この兼用給電棒７８の上端は接続端子７８Ａ（図４参照）を介して兼用電極６６に電気的に接続されている。上記兼用給電棒７８は例えばニッケル合金、タングステン合金、モリブデン合金等よりなる。
【００３７】
また残りの１本の支柱管６０内へは、載置台５８の温度を測定するために、機能棒体６２として２つの熱電対８０、８１が挿通されており、そして、熱電対８０、８１の各測温接点８０Ａ、８１Ａが、それぞれ熱拡散板６１の内周ゾーン及び外周ゾーンの下面に位置されており、各ゾーンの温度を検出するようになっている。上記熱電対８０、８１としては、例えばシース型の熱電対を用いることができる。このシース型の熱電対は、金属保護管（シース）の内部に熱電対素線を挿入して高純度の酸化マグネシウム等の無機絶縁物の粉末によって密封充填されており、絶縁性、気密性、応答性に優れ、高温環境やさまざまな悪性雰囲気の中での長時間の連続使用にも抜群の耐久性を発揮する。
【００３８】
この場合、図４に示すように、上記接続端子７８Ａ及び熱電対８０、８１が通る載置台本体５９の部分にはそれぞれ貫通孔８４、８６が形成されると共に、上記載置台本体５９の上面には各貫通孔８４、８６に連通される。図４には機能棒体６２として、ヒータ給電棒７０、兼用給電棒７８及び２本の熱電対８０、８１が代表的に記載されている。
【００３９】
そして、ここでは上記載置台本体５９と上記熱拡散板６１との境界部分には、円板状のガス拡散室８８が形成されている。具体的には、ここで熱拡散板６１の外周端よりも僅かに内側に位置する場所で下面周辺部に下方向へ突出するリング状の当接突部８９を設けており、この当接突部８９の先端面（下面）で載置台本体５９の上面と当接するようになっている。従って、この当接突部８９の内側は凹部となっており、この凹部の部分で上記ガス拡散室８８を形成している。この場合、上記当接突部８９を熱拡散板６１ではなく、載置台本体５９側に設けてもよく、或いは両者に設けるようにしてもよい。尚、ここで載置台５８の直径は、直径３００ｍｍのウエハＷを載置する場合には約３４０ｍｍ程度であり、上記当接突部８９の幅は１０ｍｍ程度である。上記ガス拡散室８８は、上記兼用給電棒７８を挿通する支柱管６０に、貫通孔８４を介して連通されており、後述するようにガス拡散室８８内にパージガスを供給できるようになっている。
【００４０】
また、処理容器２２の底部４４は例えばステンレススチールよりなり、図４にも示すように、このガス排気空間４３を区画する底部４４Ａの中央部には導体引出口９０が形成されており、この導体引出口９０の内側には、例えばステンレススチール等よりなる取付台座９２がＯリング等のシール部材９４を介して気密に取り付け固定されている。
【００４１】
そして、この取付台座９２上に、上記各支柱管６０を固定する管固定台９６が設けられる。上記管固定台９６は、上記各支柱管６０と同じ材料、すなわちここでは石英により形成されており、各支柱管６０に対応させて貫通孔９８が形成されている。そして、上記各支柱管６０の下端部側は、上記管固定台９６の上面側に熱溶着等によって接続固定されている。従って、ここには、熱溶着部６０Ｂが形成されることになる。
【００４２】
この場合、各ヒータ給電棒７０、７２、７４、７６を挿通する各支柱管６０は、上記管固定台９６に形成した貫通孔９８を下方向へ挿通されており、その下端部は封止されて内部にＮ２ やＡｒ等の不活性ガスが減圧雰囲気で封入されている。尚、図４では１本のヒータ給電棒７０のみを示すが、他のヒータ給電棒７２〜７６も同様に構成されている。
【００４３】
このように、各支柱管６０の下端部を固定する管固定台９６の周辺部には、これを囲むようにして例えばステンレススチール等よりなる固定部材１００が設けられており、この固定部材１００はボルト１０２によって取付台座９２側へ固定されている。
【００４４】
また、上記取付台座９２には、上記管固定台９６の各貫通孔９８に対応させて同様な貫通孔１０４が形成されており、それぞれ機能棒体６２を下方向へ挿通するようになっている。そして、上記管固定台９６の下面と、取付台座９２の上面との接合面には、上記各貫通孔１０４の周囲を囲むようにしてＯリング等のシール部材１０６が設けられており、この部分のシール性を高めるようにしている。
【００４５】
また、上記兼用給電棒７８と２本の熱電対８０、８１が挿通されている各貫通孔１０４の下端部には、それぞれＯリング等よりなるシール部材１０８、１１０を介して封止板１１２、１１４がボルト１１６、１１８により取り付け固定されている。そして、上記各兼用給電棒７８及び熱電対８０、８１は、上記封止板１１２、１１４を気密に貫通させるようにして設けられている。これらの封止板１１２、１１４は、例えばステンレススチール等よりなり、この封止板１１２に対する上記兼用給電棒７８の貫通部に対応させて、兼用給電棒７８の周囲には絶縁部材１２０が設けられている。
【００４６】
また、上記取付台座９２及びこれに接する底部４４Ａには、上記兼用給電棒７８を挿通する貫通孔１０４に連通させてパージガス路１２２が形成されており、この兼用給電棒７８を通す支柱管６０内に向けて、Ｎ２ 等のパージガスを供給できるようになっている。ここで、上述したように上記ガス拡散室８８を介して上記貫通孔８４と貫通孔８６は連通しているので、上記兼用給電棒７８の支柱管６０に代えて、２本の熱電対８０、８１を通す支柱管６０内へ不活性ガスを供給するようにしてもよい。
【００４７】
ここで各部分について寸法の一例を説明すると、載置台５８の直径は、３００ｍｍ（１２インチ）ウエハ対応の場合には３４０ｍｍ程度、２００ｍｍ（８インチ）ウエハ対応の場合には２３０ｍｍ程度、４００ｍｍ（１６インチ）ウエハ対応の場合には４６０ｍｍ程度である。また各支柱管６０の直径は８〜１６ｍｍ程度、各機能棒体６２の直径は４〜６ｍｍ程度である。
【００４８】
図１へ戻って、上記熱電対８０、８１は、例えばコンピュータ等を有するヒータ電源制御部１３４に接続される。また、加熱手段６４の各ヒータ給電棒７０、７２、７４、７６に接続される各配線１３６、１３８、１４０、１４２も、上記ヒータ電源制御部１３４に接続されており、上記熱電対８０、８１により測定された温度に基づいて上記内周ゾーン発熱体６８Ａ及び外周ゾーン発熱体６８Ｂをそれぞれ個別に制御して所望する温度を維持するようになっている。
【００４９】
また、上記兼用給電棒７８に接続される配線１４４には、静電チャック用の直流電源１４６とバイアス用の高周波電力を印加するための高周波電源１４８とがそれぞれ接続されており、載置台５８上のウエハＷを静電吸着すると共に、プロセス時に下部電極となる載置台５８にバイアスとして高周波電力を印加できるようになっている。この高周波電力の周波数としては１３．５６ＭＨｚを用いることができるが、他に４００ｋＨｚ等を用いることができ、この周波数に限定されるものではない。
【００５０】
また、上記載置台５８及び上記載置台カバー部材６３には、これを上下方向に貫通して複数、例えば３本のピン挿通孔１５０が形成されており（図１においては２つのみ示す）、上記各ピン挿通孔１５０に上下移動可能に遊嵌状態で挿通させた押し上げピン１５２を配置している。この押し上げピン１５２の下端には、円弧状の例えばアルミナのようなセラミック製の押し上げリング１５４が配置されており、この押し上げリング１５４に、上記各押し上げピン１５２の下端が乗っている。この押し上げリング１５４から延びるアーム部１５６は、処理容器２２の底部４４を貫通して設けられる出没ロッド１５８に連結されており、この出没ロッド１５８はアクチュエータ１６０により昇降可能になされている。
【００５１】
これにより、上記各押し上げピン１５２をウエハＷの受け渡し時に各ピン挿通孔１５０の上端から上方へ出没させるようになっている。また、上記出没ロッド１５８の処理容器２２の底部４４の貫通部には、伸縮可能なベローズ１６２が介設されており、上記出没ロッド１５８が処理容器２２内の気密性を維持しつつ昇降できるようになっている。
【００５２】
一方、載置台５８を覆うようにした上記載置台カバー部材６３は、処理容器２２内に付着する不要な膜を除去するＮＦ３ ガス等のクリーニングガスから載置台本体５９を主に保護するためのものであり、上記支柱管カバー部材６５は、上記載置台５８内のガス拡散室８８内へ導入されたパージガスを最終的に各支柱管６０の下方へ案内するものである。上記載置台カバー部材６３及び支柱管カバー部材６５は、共に耐腐食性材料である窒化アルミニウムやアルミナ等のセラミック材により構成されている。そして、上記支柱管カバー部材６５は、上記載置台カバー部材６３と一体的に接合されている。
【００５３】
図４及び図５にも示すように、上記載置台カバー部材６３は、この組み立てを容易にするためにここでは同心円状に複数に分割されており、上記載置台５８の側面と載置台５８の下面の中周部から周辺部とを覆う周辺側カバー板６３Ａと、載置台５８の下面の中央部を覆う円板状の中央側カバー板６３Ｂとにより分割形成されている。尚、この分割数は２つに限定されないし、周辺側カバー板６３Ａを更に複数に同心状に分割してもよいし、また、分割しないで全体を一体的に形成するようにしてもよい。更には、この中央側カバー板６３Ｂは、これを設けないで省略するようにしてもよい。
【００５４】
そして、上記周辺側カバー板６３Ａの内周端には係合段部１７０がリング状に形成されており、この係合段部１７０に上記中央側カバー板６３Ｂの周辺部を当接させてこれを支持するようになっている。上記熱拡散板６１、載置台本体５９及び載置台カバー部材６３は、締結手段１７１により一体的に連結されている。ここでは上記締結手段１７１は、例えばボルト部材１８２よりなる。具体的には、上記ボルト部材１８２は、ボルト１７８とナット１８０とを有している。そして、上記熱拡散板６１、載置台本体５９及び周辺側カバー板６３Ａには、それぞれ貫通孔１７２、１７４、１７６が形成されており、これらの貫通孔１７２、１７４、１７６に上記ボルト１７８を挿通させている。上記ボルト１７８の先端部は、ねじ切りすることによりネジ部１７８Ａとして形成され、このネジ部１７８Ａに上記ナット１８０を螺合させて締め付けて、一体的に固定するようになっている。これにより、上記熱拡散板６１と載置台カバー部材６３との間に載置台本体５９を挟み込んで連結した状態となる。すなわち、上記載置台本体５９は、上記熱拡散板６１と周辺側カバー板６３Ａとの間で、挟み込まれた状態で固定される。
【００５５】
上記熱拡散板６１に設けた貫通孔１７２は、ボルトヘッドを埋め込むように段部状に形成されているのに対して、載置台本体５９及び周辺側カバー板６３Ａの各貫通孔１７４、１７６はボルト１７８の直径よりも少し、例えば２〜３ｍｍ程度大きく設定されて遊嵌状態になされている。これにより、ボルト１７８の外周面と貫通孔１７４の内周面との間に、ガス拡散室８８内のパージガスを下方向へ流す隙間１８４（図４参照）を形成するようになっている。
【００５６】
また上記ナット１８０は、内部に同心状の中空部が形成されて、この中空部にコイルバネよりなる弾発部材１８６が装着された弾発部材付きのナットとして構成されている。そして、上記ナット１８０は周辺側カバー板６３Ａを押さえ付け、この弾発部材１８６の先端は上記載置台本体５９を押さえ付けるようになっており（図４参照）、この結果、上記周辺側カバー板６３Ａ及び中央側カバー板６３Ｂと載置台本体５９との間にパージガスを流す隙間１８８を形成できるようになっている。
【００５７】
また、上記載置台本体５９の側面を覆う周辺側カバー板６３Ａの側板６３’の内径は、載置台本体５９の直径よりも数ｍｍ程度大きく設定されており、この側板６３’と載置台本体５９の側面との間にもパージガスが流入する隙間１９０を形成するようになっている。そして、この側板６３’の上端は、上記熱拡散板６１の最外周の下面に接触されて、この接触部２００を形成している。この場合、この接触部２００には僅かな隙間が生ずることは避けられないが、後述するようにこの僅かな隙間を介してパージガスが放出されることになる。
【００５８】
そして、ここでは上記ボルト１７８の中央部には、これを上下方向へ貫通するようにして上記ピン挿通孔１５０が形成されており、このボルト１７８を上記貫通孔１７２、１７４、１７６に挿通させることにより、この載置台５８にピン挿通孔１５０が設けられた状態となる。尚、このピン挿通孔１５０を、このボルト１７８に設けないで、載置台５８の他の部分に別途個別に設けるようにしてもよい。上記ボルト部材１８２、すなわちボルト１７８やナット１８０は、耐腐食性の材料、例えば窒化アルミニウムやアルミナ等のセラミック材を用いることができ、また、弾発部材１８６としては、セラミックバネや金属汚染の恐れが少ない場合には金属バネ等を用いることができる。
【００５９】
また、上記中央側カバー板６３Ｂは、上記各支柱管６０を挿通するために、この支柱管６０の外径よりも数ｍｍ程度大きな内径を有する支柱管挿通孔１９２（図５参照）が形成されている。そして、ガス拡散室８８に供給されて隙間１８４及び隙間１８８を経由して流れるパージガスを上記支柱管６０の外周と支柱管挿通孔１９２の内周との間に形成される隙間を介して支柱管カバー部材６５内へ流すようになっている。
【００６０】
そして、上記支柱管カバー部材６５は、上記各支柱管６０の全体の周囲を囲むようにして円筒状に成形されており、その上端は上記周辺側カバー板６３Ａの内周端に、熱溶着接合部１９４によって一体的に接合されて支持されている。この支柱管カバー部材６５は、下方向へ延びており、図１及び図４に示すうにその下端部は処理容器２２の底部４４Ａの近傍に位置しており、ここにガス出口１９６を形成している。そして、このガス出口１９６の直ぐ側方には、処理容器２２内の雰囲気を排気する排気口４６が位置されており、上記ガス出口１９６より流れ出たパージガスを直ちに排気口４６から吸引して排気できるようになっている。
【００６１】
この場合、上記支柱管カバー部材６５の長さＬ（図４参照）は、少なくともこれより排出されるパージガスの流れに抗してプロセスガスやクリーニングガスがガス出口１９６から逆流して拡散してきても、このガスが載置台本体５９の下面までは到達できないような長さに設定する。このような長さＬは、処理容器２２内の圧力やパージガスの供給圧（供給量）にもよるが、一般的には１００ｍｍ以上、例えば１３０ｍｍに設定するのがよい。
【００６２】
そして、この処理装置２０の全体の動作、例えばプロセス圧力の制御、載置台５８の温度制御、処理ガスの供給や供給停止等は、例えばコンピュータ等よりなる装置制御部１９７により行われることになる。そして、この装置制御部１９７は、上記動作に必要なコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体１９８を有している。この記憶媒体１９８は、フレキシブルディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）やハードディスクやフラッシュメモリ等よりなる。
【００６３】
次に、以上のように構成されたプラズマを用いた処理装置２０の動作について説明する。
まず、未処理の半導体ウエハＷは、図示しない搬送アームに保持されて開状態となったゲートバルブ４２、搬出入口４０を介して処理容器２２内へ搬入され、このウエハＷは、上昇された押し上げピン１５２に受け渡された後に、この押し上げピン１５２を降下させることにより、ウエハＷを載置台構造５４の各支柱管６０に支持された載置台５８の熱拡散板６１の上面に載置してこれを支持する。この時に、載置台５８の熱拡散板６１に設けた兼用電極６６に直流電源１４６より直流電圧を印加することにより静電チャックが機能し、ウエハＷを載置台５８上に吸着して保持する。尚、静電チャックの代わりにウエハＷの周辺部を押さえるクランプ機構を用いる場合もある。
【００６４】
次に、シャワーヘッド部２４へ各種の処理ガスを、それぞれ流量制御しつつ供給して、このガスをガス噴射孔３２Ａ、３２Ｂより噴射して処理空間Ｓへ導入する。そして、排気系４８の真空ポンプ５２の駆動を継続することにより、処理容器２２内の雰囲気を真空引きし、そして、圧力調整弁５０の弁開度を調整して処理空間Ｓの雰囲気を所定のプロセス圧力に維持する。この時、ウエハＷの温度は所定のプロセス温度に維持されている。すなわち、載置台５８の加熱手段６４を構成する内周ゾーン発熱体６８Ａ及び外周ゾーン発熱体６８Ｂにヒータ電源制御部１３４よりそれぞれ電圧を印加することにより発熱させている。
【００６５】
この結果、各ゾーン発熱体６８Ａ、６８Ｂからの熱でウエハＷが昇温加熱される。この時、熱拡散板６１の下面中央部と周辺部とに設けた熱電対８０、８１では、内周ゾーンと外周ゾーンのウエハ（載置台）温度がそれぞれ測定され、この測定値に基づいてヒータ電源制御部１３４は、各ゾーン毎にフィードバックで温度制御することになる。このため、ウエハＷの温度を常に面内均一性が高い状態で温度制御することができる。この場合、プロセスの種類にもよるが、載置台５８の温度は例えば７００℃程度に達する。
【００６６】
またプラズマ処理を行う時には、高周波電源３８を駆動することにより、上部電極であるシャワーヘッド部２４と下部電極である載置台５８との間に高周波を印加し、処理空間Ｓにプラズマを生成して所定のプラズマ処理を行う。また、この際に、載置台５８の熱拡散板６１に設けた兼用電極６６にバイアス用の高周波電源１４８から高周波電力を印加することにより、プラズマイオンの引き込みを行うことができる。
【００６７】
ここで上記載置台構造５４における機能について図６も参照して詳しく説明する。尚、図６中においてはパージガス（Ｎ２ ）の流れを矢印により示している。まず、加熱手段の内周ゾーン発熱体６８Ａへは機能棒体６２であるヒータ給電棒７０、７２を介して電力が供給され、外周ゾーン発熱体６８Ｂへはヒータ給電棒７４、７６を介して電力が供給される。また載置台５８の中央部の温度は、その測温接点８０Ａが載置台５８の下面中央部に接するようにして配置された熱電対８０を介して上記ヒータ電源制御部１３４に伝えられる。
【００６８】
この場合、上記測温接点８０Ａは内周ゾーンの温度を測定している。また、外周に配置された熱電対８１の測温接点８１Ａにて外周ゾーンの温度を測定しており、測定値は上記ヒータ電源制御部１３４へ伝えられる。このように、上記内周ゾーン発熱体６８Ａと上記外周ゾーン発熱体６８Ｂへの供給電力はそれぞれフィードバック制御に基づいて電力が供給される。
【００６９】
更には、兼用電極６６へは、兼用給電棒７８を介して静電チャック用の直流電圧とバイアス用の高周波電力が印加される。そして、機能棒体６２である上記各ヒータ給電棒７０、７２、７４、７６、熱電対８０、８１及び兼用給電棒７８は、上端が載置台５８の載置台本体５９の下面に気密に熱溶着された細い支柱管６０内にそれぞれ個別（熱電対８０、８１は１本の支柱管）に挿通されている。そして、同時に、これらの支柱管６０は載置台５８自体を起立させて支持している。
【００７０】
また、各ヒータ給電棒７０〜７６を挿通する各支柱管６０内は、不活性ガス、例えばＮ２ ガスにより減圧状態で封止されており、ヒータ給電棒７０〜７６の酸化が防止されている。また、兼用給電棒７８を挿通する支柱管６０内へは、パージガス路１２２を介してパージガスとして例えばＮ２ ガスが供給されており、このＮ２ ガスは、載置台本体５９と熱拡散板６１との境界部分に形成されたガス拡散室８８内に流入して、この中を放射状に半径方向外方に向けて拡散して行く。このパージガスの一部は、熱電対８０、８１を挿通する支柱管６０内にも流れ込む。
【００７１】
そして、この拡散して行く大部分のパージガスは、載置台本体５９の周辺部に形成されているボルト１７８の挿通用の貫通孔１７４の隙間１８４を介して載置台本体５９と周辺側カバー板６３Ａ及び中央側カバー板６３Ｂとの間に形成された隙間１８８内に流れる。またパージガスの一部は、載置台本体５９の側面に形成された隙間１９０内にも流れる。上記隙間１８８内に流れるパージガスは、更に、中央側カバー板６３Ｂの支柱管挿通孔１９２に形成された隙間を介して筒体状の支柱管カバー部材６５内に流入する。
【００７２】
このパージガスは支柱管カバー部材６５内を流下した後に、この下端部に形成したガス出口１９６よりガス排気空間４３内の底部に排出され、その後、その側方に形成されている排気口４６より処理容器２２の外へ真空引きされて行くことになる。すなわち、支柱管カバー部材６５をパージガス路１２２より供給されるパージガスのガス排気路として用いていることになる。この場合、熱拡散板６１、載置台カバー部材６３、支持管カバー部材６５で区画される領域の上記パージガスの圧力は、処理容器２２内のプロセス圧力よりも高い、陽圧状態になるように、パージガス路１２２から供給されるパージガスの流量が維持されている。
【００７３】
さて、このような状況において、ウエハＷに対する処理が繰り返し行われる載置台５８の昇温及び降温が繰り返されることになる。そして、この載置台５８の温度の昇降によって、例えば載置台５８の温度が室温から前述したように７００℃程度に達すると、熱伸縮によって載置台５８の中心部では０．２〜０．３ｍｍ程度の距離だけ半径方向への熱伸縮差が生ずる。この場合、従来の載置台構造の場合には、非常に硬いセラミック材よりなる載置台と直径が大きな支柱とを熱拡散接合により強固に一体結合していたので、上記した僅か０．２〜０．３ｍｍ程度の熱伸縮差とはいえ、この熱伸縮差に伴って発生する熱応力の繰り返しにより、載置台と支柱との接合部が破損する現象が頻発していた。
【００７４】
これに対して、本発明では載置台本体５９は、直径が１ｃｍ程度の細い複数本、ここでは６本の支柱管６０により結合されて支持されているので、これらの各支柱管６０は載置台本体５９の水平方向の熱伸縮に追従して移動でき、従って、上記した載置台本体５９の熱伸縮を許容することができる。この結果、載置台本体５９と各支柱管６０との接合部に熱応力が加わることがなくなり、各支柱管６０の上端部や載置台本体５９の下面、すなわち両者の連結部が破損することを防止することができる。
【００７５】
また、石英よりなる上記各支柱管６０は、載置台本体５９の下面に溶着により強固に結合されているが、この支柱管６０の直径は前述したように１０ｍｍ程度であって小さく、この結果、載置台本体５９から各支柱管６０への伝熱量を少なくすることができる。従って、各支柱管６０側へ逃げる熱を少なくできるので、その分、載置台本体５９においてクールスポットの発生を大幅に抑制することができる。
【００７６】
また上記各機能棒体６２はそれぞれ支柱管６０に被われ、また上記支柱管６０内へは、パージガスとして不活性ガスが供給されていたり、或いは不活性ガスの雰囲気で封止されているので、上記各機能棒体６２が腐食性のプロセスガスに晒されることはなく、しかも不活性ガスにより機能棒体６２や接続端子７８Ａ等が酸化されることを防止することができる。
【００７７】
また、上記パージガスは、上述のようにガス拡散室８８内を拡散した後に、隙間１８４及び隙間１８８を介した後に、載置台本体５９の側面側に形成された隙間１９０内にも流れ込んでいる。従って、陽圧状態になされたパージガスが熱拡散板６１の外周端の下面と周辺側カバー板６３Ａの側板６３’の上端面との面接触による接触部２００（図６参照）に生じる僅かな隙間から処理空間Ｓ側へ洩れ出ることによって成膜ガス等のプロセスガスや腐食性のクリーニングガスが、この載置台カバー部材６３内へ侵入すること乃至染み込むことを防止することができる。尚、上記接触部２００における熱拡散板６１や側板６３’の表面粗さは例えば１０μｍ程度である。
【００７８】
また、ボルト部材１８２のナット１８０を締め付け固定した部分にも、処理空間Ｓ側に連通する僅かな隙間が生ずる場合もあるが、この場合にも上述のように陽圧状態のパージガスが外側へ洩れ出ることで、内側へプロセスガスやクリーニングガスが侵入すること乃至染み込むことを防止することができる。
【００７９】
また、支柱管カバー部材６５の下端部のガス出口１９６から最終的にパージガスが排出されているとはいえ、この大口径のガス出口１９６からプロセスガスやクリーニングガスが支柱管カバー部材６５内へある程度侵入してくることは避けることができない。しかしながら、ここでは、上記支柱管カバー部材６５の長さＬを十分な長さに設定してあることから、内部へ侵入したプロセスガスやクリーニングガスが載置台本体５９まで到達することを阻止することができる。従って、上記作用により載置台本体５９の上面や下面等にウエハ面内の温度不均一性を引き起こす原因となる不要な膜が付着することを防止することができる。ここで上記パージガスの流量は、例えば１０〜２００ｓｃｃｍの範囲内である。
【００８０】
また、熱拡散板６１と載置台本体５９とは、ナット１８０に設けた弾発部材１８６により互いに押圧されているので、側板６３’の上端面と熱拡散板６１の外周端の下面との接触部２００（図６参照）の気密性を、両者を単にナット１８０で締結した場合よりも高くすることができるのみならず、この当接突部８９における熱伝導が良好となるため熱拡散板６１の外周の温度低下を抑制することができる。
【００８１】
更には、上記ボルト部材１８２の締め付けにより、上記熱拡散板６１の浮き上がりを防止することができるので、これに取り付けた熱電対８０、８１の測温接点８０Ａ、８１Ａが熱拡散板６１から外れて離間する恐れが少なくなり、その分、この熱拡散板６１の温度を正確に測定することができる。
【００８２】
実際に、上記した載置台構造５４を設定した処理装置２０により金属膜の成膜処理を施したところ、円筒状の支柱管カバー部材６５の下端のガス出口１９６から高さ方向へ半分程度まで入ったところまでの内壁には、不要な薄膜が付着していたが、それ以上の高さまではプロセスガスは侵入しておらず、載置台本体５９の上面及び下面に不要な薄膜が付着していないことを確認することができた。
【００８３】
このように、本発明によれば、排気可能になされた処理容器２２内に設けられて処理すべき被処理体を載置するための載置台構造において、載置台本体５９の上に被処理体を載置するための熱拡散板６１を支持させると共に、載置台本体５９と熱拡散板６１との境界部分にガス拡散室８８を設けてなる載置台５８に、この載置台５８を支持するために上端部が載置台５８の下面に接続されると共にガス拡散室８８に連通されてパージガスを流す１又は複数の支柱管６０を設け、載置台本体５９の側面と下面とを覆うようにして載置台カバー部材６３を設け、支柱管６０の周囲を囲むと共に上端部が載置台カバー部材６３に連結されて、ガス拡散室８８から載置台本体５９と載置台カバー部材６３との間の隙間に流れたパージガスを下方へ案内してガス出口１９６から排出する支柱管カバー部材６５を設けるようにしたので、従来構造の支柱と比較して載置台と支柱管との接合部の面積が少なくなり、その分、熱の逃げを少なくしてクールスポットの発生を抑制することができる。従って、載置台５８に大きな熱応力が発生することを防止して、この載置台自体が破損することを防止することが可能となる。
【００８４】
更に、載置台５８内へプロセスガスが侵入することを防止するために、ガス拡散室８８内へ供給されたパージガスを載置台カバー部材６３と載置台本体５９との間の隙間を介して支柱管カバー部材６５内に流し、この支柱管カバー部材６５の下方のガス出口１９６から排出することになり、この結果、上記ガス出口１９６からプロセスガスが逆流して染み込んでもこのプロセスガスが載置台本体５９まで届くことはなく、従って、載置台５８の裏面側に、被処理体の面内温度分布の不均一性を引き起こす不要な薄膜の付着を抑制することが可能となる。
【００８５】
＜第１変形実施例＞
次に本発明の第１変形実施例について説明する。上記実施例では、支柱管カバー部材６５を一体物として形成したが、これに限定されず、この組み立てを容易にするためにこの円筒状の支柱管カバー部材６５を高さ方向に複数に分割して互いに連結可能となるように構成してもよい。図７は、このような本発明の載置台構造の第１変形実施例のカバー部材を示す図である。図７（Ａ）は縦断面図を示し、図７（Ｂ）は下部カバー部の横断面図を示す。尚、図７中において、図１乃至図６に示す構成部分と同一構成部分については同一参照符号を付してその説明を省略する。
【００８６】
図７に示すように、ここでは支柱管カバー部材６５を高さ方向において２分割しており、上部カバー部６５Ａと下部カバー部６５Ｂとにより構成している。尚、支柱管カバー部材６５を更に３分割以上に分割してもよいのは勿論である。そして、上記上部カバー部６５Ａの下端部と下部カバー部６５Ｂの上端部には、ソケット状のいんろう継手２１０が形成されている。そして、ここでは組み立て性を更に向上させるために、下部カバー部６５Ｂを縦方向に分割しており、断面半円弧状の２つの半割りカバー６５Ｂ−１、６５Ｂ−２とにより形成している。そして、半円弧状の両半割りカバー６５Ｂ−１、６５Ｂ−２の接合部の両端には、連結片２１２−１、２１２−２がそれぞれ設けられており、この両連結片２１２−１、２１２−２をボルト２１４でそれぞれ締め付けることにより、両半割りカバー６５Ｂ−１、６５Ｂ−２を連結するようになっている。
【００８７】
また、上記両半割りカバー６５Ｂ−１、６５Ｂ−２の接合部には、互いに嵌め込み可能になされた段部状の接合段部２１６が形成されており、この接合部に発生する僅かな隙間の経路長さを長くして処理容器２２内のプロセスガス等が下部カバー部６５Ｂ内へ容易に侵入することができない構造になっている。
【００８８】
実際に、上記した支柱管カバー部材６５を設置した処理装置２０により金属膜の成膜処理を施したところ、下部カバー部６５Ｂを構成する半割りカバー６５Ｂ−１、６５Ｂ−２の接合部の近傍の内面やガス出口１９６の近傍の内面にはある程度の不要な薄膜が付着していたが、上部カバー部６５Ａの内面には不要な薄膜の付着はほとんど見られなかった。また、載置台本体５９の上面及び下面に不要な薄膜が付着していないことを確認することができた。尚、この第１変形実施例の場合にも、前述したように、中央側カバー板６３Ｂを省略してよいのは勿論である。
【００８９】
＜第２変形実施例＞
次に、本発明の第２変形実施例について説明する。先の実施例では、載置台カバー部材６３の側板６３’と載置台本体５９との間に形成される隙間１９０へはパージガスは載置台本体５９に設けた３本の貫通孔１７４に形成される隙間１８４を介して流入する。この場合、この隙間１９０内におけるパージガスの圧力が載置台本体５９の周方向において不均一になり、この結果、この隙間１９０から接触部２００（図６参照）の僅かな隙間からプロセスガス侵入防止のために処理空間Ｓ側へ放出されるパージガスの流量が不均一になって設計通りのパージガスの放出が行い難くなることが危惧される。
【００９０】
そこで、この危惧をなくすためにこの第２変形実施例では図８に示すように上記当接突部８９に複数のガス溝を設けている。図８は本発明の処理装置の第２変形実施例で用いる載置台の一部を示す図であり、図８（Ａ）は載置台５８の一部を示す部分拡大図、図８（Ｂ）は熱拡散板６１の下面を示す部分平面図である。尚、図８においては、図１乃至図６に示す構成部分と同一構成部分については同一参照符号を付してある。
【００９１】
上述したように、ここでは熱拡散板６１の周辺部にリング状に設けた当接突部８９の表面（下面）に、この当接突部８９の幅方向に沿ってガス溝２２０が形成されている。このガス溝２２０は、当接突部８９の周方向に沿って全周に沿って所定の間隔で複数個設けられており、ガス拡散室８８とこの外周側の隙間１９０との間を上記ガス溝２２０により直接的に連通させている。このガス溝２２０の幅Ｌ２は数ｍｍ程度であり、設ける個数は特に限定されないが、例えば１０〜５０個程度の範囲で十分である。
【００９２】
この第２変形実施例の場合には、上記ガス拡散室８８内のパージガスが、当接突部８９に複数個設けた上記ガス溝２２０を介して外周側の隙間１９０に直接的に流れ込むことになるので、この隙間１９０内においてパージガスの圧力が不均一になることを抑制することができる。この結果、この隙間１９０から接触部２００の僅かな隙間を介して処理空間Ｓ側へ放出されるパージガスの流量が均一化され、設計通りのパージガスを放出させることができる。
【００９３】
＜熱電対の変形実施例＞
次に、上記熱電対８０、８１の変形例について説明する。先に説明した熱電対８０、８１の上端部は、図９に示す熱電対の上端部の取り付け構造を示す図のように、熱拡散板６１の下面に突起部２２２、２２４を設けると共に、この突起部２２２、２２４に縦方向への取付穴２２２Ａや横方向への取付穴２２４Ａを形成し、この取付穴２２２Ａ、２２４Ａ内にそれぞれ上記熱電対８０、８１の測温接点８０Ａ、８１Ａを挿入させて取り付けるようにしている。
【００９４】
この場合、温度測定の精度を確保するためには測温接点８０Ａ、８１Ａが熱拡散板６１と常に接触している必要があるので、上記熱電対８０、８１の上端部は、熱伸縮量も考慮して高い取り付け精度で熱拡散板６１に取り付けられている。
【００９５】
しかし、半導体ウエハの繰り返し処理によって、上記熱電対８０、８１自体が熱伸縮を繰り返す際、石英製の支柱管６０よりも、この内部に挿通されている熱電対８０、８１の方が熱伸縮量が大きいことから、この熱電対８０、８１の上端部が熱拡散板６１に対して突き上げるように作用して、最悪の場合にはこの熱拡散板６１を破損することも考えられる。
【００９６】
そこで、ここでは熱電対自体にバネ部を設けて熱電対自体の熱伸縮に伴って発生する歪を吸収するようにしている。図１０はこのような熱電対の変形実施例の一例を示す部分拡大図、図１１は熱電対のバネ部を示す拡大図である。尚、図１乃至図８に示す構成部分と同一構成部分については同一参照符号を付してその説明を省略する。
【００９７】
図１０及び図１１に示すように、上記熱電対８０、８１の長さ方向の途中には、この熱電対８０、８１自体を巻回して形成されたバネ部２２６、２２８がそれぞれ形成されている。図１１（Ａ）は２つの熱電対８０、８１を組み付ける前の状態を示し、図１１（Ｂ）は２つの熱電対８０、８１を組み付けた後の状態を示している。
【００９８】
具体的には、上記バネ部２２６、２２８は、各熱電対８０、８１の長さ方向の下部側にそれぞれ設けられている。各バネ部２２６、２２８は、それぞれ螺旋状に巻回されており、その長さ方向に対して伸縮が可能なように弾発機能を持たせている。上記各バネ部２２６、２２８の形成位置は高さ方向において異ならせており、組み付けた際に両バネ部２２６、２２８が重ならないように設定している。そして、両熱電対８０、８１の上下方向に延びる直線部分は、巻回されている上記バネ部２２６、２２８内を互いに挿通させるようにして組み付けられている。
【００９９】
上記熱電対８０、８１の直径は、１〜２ｍｍ程度であり、またバネ部２２６、２２８の直径は５〜１５ｍｍ程度である。また各バネ部２２６、２２８の巻回数（ターン数）は吸収すべき熱伸縮量にもよるが、例えば２〜２０ターン程度である。これにより、例えば熱電対８０、８１が測定すべき最大温度が例えば８００℃程度であると仮定すると、±４ｍｍ程度の熱伸縮両を吸収することができる。また、各バネ部２２６、２２８の長さは、例えば３０〜５０ｍｍ程度である。
【０１００】
この熱電対８０、８１の構造は先に説明したように、例えば耐腐食性金属である例えばインコネル（登録商標）よりなる金属保護管の内部に熱電対素線を挿入して高純度の酸化マグネシウム等の無機絶縁物の粉末を密閉充填することにより形成されている。従って、この熱電対８０、８１に上述したようなバネ部２２６、２２８を容易に加工成形することができる。
【０１０１】
上記各バネ部２２６、２２８の収容位置は、図１０に示すように、取付台座９２の貫通孔１０４の部分、或いはこの貫通孔１０４に連通される空間部に設けられている。具体的には、上記貫通孔１０４を区画する取付台座９２の下面側には、凹部状になされたバネ収納容器２３０がＯリング等のシール部材２３２を介してネジ２３４により気密に取り付け固定されており、この内部に上記貫通孔１０４に連通されたバネ収納空間２３６を形成している。
【０１０２】
そして、このバネ収納空間２３６に上記バネ部２２６、２２８を位置させている。上記両熱電対８０、８１の根元には、両熱電対８０、８１の周囲を気密に一体化して固めた引き出しブロック２３８が形成されている。そして、この引き出しブロック２３８をバネ収納容器２３０の底部に形成した貫通孔２４２にシール部２４０を介して取り付けて、熱電対８０、８１を処理容器２２の外へ引き出すようになっている。
【０１０３】
具体的には、上記引き出しブロック２３８は上記貫通孔２４２を気密に封止するようにＯリング等のシール部材よりなるシール部２４０を介してネジ（図示せず）により気密に取り付け固定されている。従って、このバネ部２２６、２２８は、上記シール部２４０よりも内側の雰囲気中に位置されていることになる。この場合、熱電対８０、８１を組み付ける際には、室温で、これらの熱電対８０、８１の上端側が、載置台５８の熱拡散板６１に接触して上記バネ部２２６、２２８の作用により僅かに上方向へ付勢された状態で組み付けられる。
【０１０４】
このように構成することにより、半導体ウエハＷの繰り返し処理によって、熱電対８０、８１が熱伸縮しても、その時に発生する歪を上記各バネ部２２６、２２８が弾発的に伸縮することにより吸収することができる。従って、各熱電対８０、８１が接している熱拡散板６１に過度の負荷が加わることを抑制して、これが破損することを防止することができる。
【０１０５】
また、上述のように熱電対８０、８１の各バネ部２２６、２２８が熱伸縮することで、各熱電対８０、８１の上端部の測温接点８０Ａ、８１Ａが常に熱拡散板６１に接している状態を確保することができ、低温から高温まで測温精度を高く維持することができる。
【０１０６】
ここでは、バネ部２２６、２２８を有する熱電対８０、８１を、細い支柱管６０内に挿通した場合を例にとって説明したが、これに限定されない。すなわち、このバネ部２２６、２２８を有する熱電対８０、８１を図１５に示すような円筒状の太い支柱４により載置台２を支持するようにした従来の載置台構造にも適用するようにしてもよい。この場合には、この太い支柱４内に上記バネ部２２６、２２８を有する熱電対８０、８１を挿通させて設けることになる。
【０１０７】
尚、上記各実施例では、ナット１８０に設けた弾発部材１８６の一端を載置台本体５９に当接させて、これを押圧するようにしたが、これに限定されず、この弾発部材１８６の一端を周辺側カバー板６３Ａに当接させて熱拡散板６１と載置台本体５９と周辺側カバー板６３Ａとを弾発部材１８６で互いに押圧させて一体化するようにしてもよい。
【０１０８】
＜締結手段の第１変形実施例＞
次に前記締結手段１７１の第１変形実施例について説明する。尚、先に説明した構成部分と同一部分については同一参照符号を付してその説明を省略する。先に説明した締結手段１７１のボルト部材１８２にあっては、ボルト１７８やナット１８０を耐腐食性があって金属汚染の少ないセラミック材で形成しているが、この場合、ウエハに対する熱処理の実施に対応して載置台本体５９や熱拡散板６１等が熱伸縮することから、ボルト１７８に対してある程度の熱応力が加わることは避けられない。
【０１０９】
特に、ボルト１７８の頭頂部の下の首の部分に大きな熱応力が加わることになり、このボルト１７８の上記熱応力に対する強度は、部品設計時に当然に考慮はされている。しかし、それでもこのボルト１７８にダメージを与える危惧がある。そこで、この締結手段の第１変形実施例では上記ダメージの危惧を取り除くためにこのボルト１８２をセラミック材ではなく、金属材料により形成している。
【０１１０】
図１２は締結手段の第１変形実施例のボルト部材のボルトを示す図であり、図１２（Ａ）は側面図、図１２（Ｂ）は底面図である。ここではボルト部材１８２のナット１８０及び弾発部材１８６の記載は省略している（図５参照）。上述のように、ボルト１７８は金属材料により形成されており、このボルト１７８の拡径されたボルトヘッド１７８Ｂ、本体部分１７８Ｃ及び下端部のネジ部１７８Ａは全て上記金属材料により形成されている。この金属材料としては、例えばニッケル、ニッケル合金等を用いることができる。
【０１１１】
そして、この場合、上記ネジ部１７８Ａに螺合されるナット１８０（図４及び図５参照）は、可能な限り金属材料の使用は回避したいので、先の実施例のようにセラミック材で形成している。このため、このセラミック材よりナット１８０と金属材料よりなるボルト１７８との間に、両部材の熱伸縮差（セラミック材よりも金属材料の熱伸縮量が大きい）により、ボルト１７８の断面方向に大きな応力が発生し、ナット１８０自体が破損する危惧が生ずる。そこで、ここでは上記ボルト１７８のネジ部１７８Ａには、ボルト１７８の長さ方向に沿って延びる熱伸縮許容スリット２５０が形成されている。
【０１１２】
この熱伸縮許容スリット２５０の長さは、例えば約１０ｍｍ程度であって、少なくともネジ部１７８Ａの長さ方向の全体に亘って形成されている。また、上記熱伸縮許容スリット２５０の幅は、例えば約０．５ｍｍ程度である。図１２（Ｂ）では、上記熱伸縮許容スリット２５０は１つ設けているが、これに限定されず、上記熱伸縮許容スリット２５０に対向するように反対側にも１つ同じような熱伸縮許容スリットを設けるようにしてもよいし、更に多くの熱伸縮許容スリットを設けるようにしてもよい。
【０１１３】
このように、ボルト１７８を金属材料で形成し、しかもネジ部１７８Ａに熱伸縮許容スリット２５０を設けるようにしたので、ウエハの熱処理に応じてボルト１７８に大きな熱応力が加わってもこのボルト１７８自体が破損する危惧をなくすことができる。
【０１１４】
また、上記した作用と同時に、ボルト１７８とナット１８０との間に両部材の熱伸縮量に起因して大きな熱応力が加わっても上記ネジ部１７８Ａに形成した熱伸縮許容スリット２５０の隙間が狭くなることで、上記熱応力を吸収することができる。この結果、ナット１８０が熱応力により破損等することを防止することができる。尚、上記ナット１８０をセラミック材ではなく、ボルト１７８と同じような金属材料で形成するようにしてもよい。
【０１１５】
＜締結手段の第２変形実施例＞
次に締結手段１７１の第２変形実施例について説明する。尚、先に説明した構成部分と同一部分については同一参照符号を付してその説明を省略する。先に説明した締結手段１７１としては、ネジ部１７８Ａを有するボルト部材１８２を用いた場合を例にとって説明したが、これに替えてパーティクル等の発生の原因となるネジ部を有さない締結手段１７１を用いるようにしてもよい。
【０１１６】
図１３はこのような締結手段の第２変形実施例の取り付け状態を示す断面図、図１４は第２変形実施例を示す図であり、図１４（Ａ）は全体の斜視図を示し、図１４（Ｂ）は固定部材を示す平面図である。上述のように先の締結手段１７１では、ネジ部１７８Ａを有するボルト部材１７８を用いていたが、これに替えてこの第２実施例ではネジ部を有さないスリーブを用いている。具体的には、この締結手段１７１は、先のボルトと同様に頭頂部に拡径されたヘッド２５２Ａが形成された円筒体状のスリーブ２５２を有している。このスリーブ２５２は、先のボルトと同様に上記熱拡散板６１と載置台本体５９と載置台カバー部材６３とに形成された各貫通孔１７２、１７４、１７６（図５参照）に挿通されて貫通するようにして設けられている。
【０１１７】
この円筒体状のスリーブ２５２の中空部分はピン挿通孔１５０として形成される。そして、このスリーブ２５２の下端部には、中心部に上記スリーブ２５２を挿通する円板状のホルダ２５６が挿通されて設けられている。上記挿通孔２５４の内径は、上記スリーブ２５２の外径よりもかなり大きく設定されてスリーブ２５２の外周との間に、空間部を形成し、この空間部に先の弾発部材１８６と同じコイルバネよりなる第１の弾発部材２５８を収容すると共に、この第１の弾発部材２５８に上記スリーブ２５２を挿通させている。
【０１１８】
また上記挿通孔２５４の下端の開口直径は、その上部側よりも僅かに狭くなされると共に、上記第１の弾発部材２５８の直径よりも小さくなってリング状の係合凸部２５６Ａを形成している。そして、上記第１の弾発部材２５８の下端を上記ホルダ２５６の係合凸部２５６Ａに当接させ、上端を上記載置台本体５９の下面に当接させるようにしている。これにより、この第１の弾発部材２５８は、載置台本体５９とホルダ２５６との間に介在されることになる。
【０１１９】
また上記ホルダ２５６の周縁部の上面側には、複数、図示例では３つのバネ収容凹部２６０が周方向に沿って等間隔で形成されている。そして、上記各バネ収容凹部２６０には、例えばコイルバネよりなる第２の弾発部材２６２が収容されており、上方に位置する載置台カバー部材６３との間で押圧状態になされている。従って、この第２の弾発部材２６２は、上記載置台カバー部材６３とホルダ２５６との間に介在された状態となっている。
【０１２０】
そして、上記スリーブ２５２の下端には、上記ホルダ２５６を固定する固定部材２６４が取り付けられている。具体的には、上記スリーブ２５２の下端部には、その外径を小さく縮小したリング状の係合凹部２６６が形成されている。そして、上記固定部材２６４は円板状に成形されており、この固定部材２６４には、上記リング状の係合凹部２６６を挿通できる切り込み部２６４Ａがその中心部まで形成されている。
【０１２１】
これにより、上記第１及び第２の弾発部材２５８、２６０の弾発力に抗して押圧した状態で上記切り込み部２６４Ａに上記スリーブ２５２の係合凹部２６６の部分を嵌め込んで全体を固定するようになっている。ここで上記円板状の固定部材２６４には、その板厚方向へ貫通させて前進及び後退が可能になされた調整ネジ２６８が設けられている。ここでは上記調整ネジ２６８は、固定部材２６４の周縁部に、その周方向に沿って等間隔で複数個、例えば３個設けられており、ホルダ２５６に対する押圧力を調整できるようになっている。
【０１２２】
ここで、上記スリーブ２５２及びホルダ２５６は、窒化アルミニウムやアルミナ等のセラミック材、或いはニッケルやニッケル合金等により形成される。また上記円板状の固定部材２６４及び調整ネジ２６８は、ニッケルやニッケル合金により形成される。更に、上記第１及び第２の弾発部材２５８、２６２はセラミックバネや金属汚染の危惧が少ない金属バネ等を用いることができる。
【０１２３】
この場合にも、先に図５を参照して説明した場合と同様な作用効果を発揮することができる。更に、ここでは、締結手段１７１のスリーブ２５２はネジ部を有していないので、その分、パーティクルの発生を抑制することができるのみならず、破損の原因となる熱応力が加わる箇所をなくすこともできる。また、円板状の固定部材２６４に設けた３個の調整ネジ２６８を前進、或いは後退させることでホルダ２５６に対する押圧力を変化させて、このホルダ２５６の上面と載置台カバー部材６３の下面との間に僅かに生ずる隙間の間隔を変えて、この隙間より外部へ放出されるＮ２ ガスの流量をコントロールすることができる。
【０１２４】
尚、上記各実施例では、全ての支柱管６０内に機能棒体６２を挿通させるようにしたが、これに限定されず、例えば１本の支柱管６０内に機能棒体６２を挿通させずにこの支柱管６０をパージガスの専用供給路として構成してもよい。
【０１２５】
また上記各実施例においては、セラミック材として主に窒化アルミニウムを用いた場合を例にとって説明したが、これに限定されず、アルミナ、ＳｉＣ等の他のセラミック材を用いることができる。
【０１２６】
また、ここでは支柱管６０内へ流すパージガスや支柱管６０に封止されるガスとして不活性ガスであるＮ２ ガスを用いた場合を例にとって説明したが、これに限定されず、Ｈｅ、Ａｒ等の希ガスを用いてもよい。
【０１２７】
また、上記各実施例では、載置台５８に兼用電極６６を設け、これに兼用給電棒７８を介して静電チャック用の直流電圧と、バイアス用の高周波電力とを印加するようにしたが、これらを分離して設けるようにしてもよいし、或いはいずれか一方のみを設けるようにしてもよい。例えば両者を分離させて設ける場合には、兼用電極６６と同様な構造の電極を上下に２つ設けて、一方をチャック電極とし、他方を高周波電極とする。そして、チャック電極には機能棒体としてチャック用給電棒を電気的に接続し、高周波電極には高周波給電棒を電気的に接続する。これらのチャック用給電棒や高周波給電棒がそれぞれ支柱管６０内に挿通される点及びその下部構造は他の機能棒体６２と全く同じである。
【０１２８】
また上記兼用電極６６と同じ構造のグランド電極を設けて、これに接続される機能棒体６２の下端を接地して導電棒として用いることにより、上記グランド電極を接地するようにしてもよい。また、複数ゾーンの発熱体を設けた場合に、１本のヒータ給電棒を接地するようにすれば、各ゾーンの発熱体の一方のヒータ給電棒を上記接地されたヒータ給電棒として共通に用いることができる。
【０１２９】
また、本実施形態ではプラズマを用いた処理装置を例にとって説明したが、これに限定されず、載置台５８に加熱手段６４を埋め込むようにした載置台構造を用いた全ての処理装置、例えばプラズマを用いたプラズマＣＶＤによる成膜装置、プラズマを用いない熱ＣＶＤによる成膜装置、エッチング装置、熱拡散装置、拡散装置、改質装置等にも適用することができる。従って、兼用電極６６（チャック電極や高周波電極を含む）や熱電対８０、８１及びそれらに付属する部材を省略することができる。
【０１３０】
更には、ガス供給手段としてはシャワーヘッド部２４に限定されず、例えば処理容器２２内へ挿通されたガスノズルによりガス供給手段を構成してもよい。
また更には、温度測定手段として、ここでは熱電対８０、８１を用いたが、これに限定されず、放射温度計を用いるようにしてもよい。この場合には、放射温度計に用いられる光を導通する光ファイバが機能棒体となり、この光ファイバが支柱管６０内に挿通されることになる。
【０１３１】
また、ここでは被処理体として半導体ウエハを例にとって説明したが、これに限定されず、ガラス基板、ＬＣＤ基板、セラミック基板等にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【０１３２】
２０  処理装置
２２  処理容器
２４  シャワーヘッド部（ガス供給手段）
３８  高周波電源
４８  排気系
５４  載置台構造
５８  載置台
５９  載置台本体
６０  支柱管
６１  熱拡散板
６２  機能棒体
６３  載置台カバー部材
６３Ａ  周辺側カバー板
６３Ｂ  中央側カバー板
６４  加熱手段
６５  支持管カバー部材
６５Ａ  上部カバー部
６５Ｂ  下部カバー部
６６  兼用電極
６８  発熱体
６８Ａ  内周ゾーン発熱体
６８Ｂ  外周ゾーン発熱体
７０，７２，７４，７６  ヒータ給電棒
７８  兼用給電棒
８０，８１  熱電対
８８  ガス拡散室
８９  当接突部
１４６  直流電源
１４８  高周波電源
１７８  ボルト
１８０  ナット
１８２  ボルト部材
１８４，１８８，１９０  隙間
１８６  弾発部材
１９６  ガス出口
２００  接触部
２２０  ガス溝
２２６，２２８  バネ部
２５０  熱伸縮許容スリット
２５２  スリット
２５６  ホルダ
２５８  第１の弾発部材
２６２  第２の弾発部材
２６８  調整ネジ
Ｗ  半導体ウエハ（被処理体）
【図１】
2011222931.tif 000003
【図２】
2011222931.tif 000004
【図３】
2011222931.tif 000005
【図４】
2011222931.tif 000006
【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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【図１５】
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