(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理容器内の載置台上に被処理体を載置して所定の処理を施す枚葉式処理装置において、前記載置台は抵抗発熱体を内蔵したセラミック製のヒータ部とこのヒータ部を支持するセラミック製の支柱部とを有し、この支柱部の下端に鍔部を形成し、この鍔部に押え部材を設け、この押え部材を前記処理容器の底部の内側に当接させ、この押え部材を処理容器の底部の外側から取付具により着脱可能に固定してなり、前記押え部材が前記鍔部を上下から挟み込んで押える上部押え部材および下部押え部材からなることを特徴とする枚葉式処理装置。
【請求項２】
前記上部押え部材と前記下部押え部材とが上方からねじ込まれる連結ネジにより互いに連結され、前記処理容器の底部の内側に当接された前記下部押え部材が外側下方からねじ込まれる取付ネジにより固定されていることを特徴とする請求項１記載の枚葉式処理装置。
【請求項３】
前記上部押え部材は前記支柱部の周方向に複数に分割されていることを特徴とする請求項１記載の枚葉式処理装置。
【請求項４】
前記下部押え部材の下面に絶縁性を有する材料がネジで取付けられていることを特徴とする請求項１記載の枚葉式処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、枚葉式処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体装置の製造においては、被処理体例えば半導体ウエハに、酸化、拡散、成膜、エッチング、アニール等の各種の処理を施す処理装置が用いられている。この処理装置の一つとして、ウエハを一枚ずつ処理する枚葉式処理装置が知られている。
【０００３】
この枚葉式処理装置は、処理容器内にウエハを載置する載置台を備え、この載置台上にウエハを載置して所定の処理を施すようになっている。この枚葉式処理装置としては、前記載置台が抵抗発熱体を内蔵したセラミック製のヒータ部とこのヒータ部を支持するセラミック製の支柱部とから構成されているものが提案されている（特公平６−２８２５８号公報、特開平１０-１８９４９０号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記処理装置においては、載置台の取付構造、すなわち載置台の支柱部を処理容器内の処理容器の底部に固定する構造が問題となる。前記載置台の取付構造としては、例えば、支柱部の下端に鍔部を形成し、この鍔部を処理容器内の底部に内側から取付ネジで固定する構造が考えられる。しかし、この構造の場合、処理容器の内側から取付ネジの取付け、取外しを行うのにヒータ部が邪魔になるため、取付性およびメンテナンス性が悪い。また、取付ネジを強く締め付けると、鍔部を破損する恐れがある。
【０００５】
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。本発明の目的は、載置台の取付性、メンテナンス性および耐久性の向上を図った枚葉式処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち、請求項１の発明は、処理容器内の載置台上に被処理体を載置して所定の処理を施す枚葉式処理装置において、前記載置台は抵抗発熱体を内蔵したセラミック製のヒータ部とこのヒータ部を支持するセラミック製の支柱部とを有し、この支柱部の下端に鍔部を形成し、この鍔部に押え部材を設け、この押え部材を前記処理容器の底部の内側に当接させ、この押え部材を処理容器の底部の外側から取付具により着脱可能に固定してなり、前記押え部材が前記鍔部を上下から挟み込んで押える上部押え部材および下部押え部材からなることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、前記上部押え部材と前記下部押え部材とが上方からねじ込まれる連結ネジにより互いに連結され、前記処理容器の底部の内側に当接された前記下部押え部材が外側下方からねじ込まれる取付ネジにより固定されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、前記上部押え部材は前記支柱部の周方向に複数に分割されていることを特徴とする。
請求項４の発明は、前記下部押え部材の下面に絶縁性を有する材料がネジで取付けられていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を添付図面に基いて詳述する。図１は本発明の実施の形態を示す枚葉式処理装置の断面図、図２は同処理装置の要部拡大断面図である。
【００１０】
これらの図において、１は被処理体例えば半導体ウエハｗに例えば酸化処理を施すのに適するように構成された枚葉式処理装置（具体的には枚葉式熱処理装置）である。この枚葉式処理装置１は、耐熱性を有する材料例えば金属製好ましくはアルミニウム製の処理容器（プロセスチャンバ）２を備えている。この処理容器２の内面は、耐食性を持たせると共にウエハに対する金属汚染を防止するために、表面処理例えばアルマイト処理が施されていることが好ましい。
【００１１】
この処理容器２内には、ウエハｗを載置する載置台（サセプタ）３が設けられている。この載置台３は、耐熱性、電気絶縁性およびウエハに対して非汚染性の材料例えば焼結された窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミックにより円板状に形成されると共に抵抗発熱体４が気密状態で面状に配設内蔵されたセラミック製のヒータ部３ａと、このヒータ部３ａを支持する支柱部５とを有している。すなわち、載置台３は、ウエハｗに対して金属汚染のないクリーンな、いわゆるセラミックヒータとして構成されていることにより、載置台３の上面に載置されたウエハｗを直接、所定の温度に加熱制御可能に構成されている。
【００１２】
前記ヒータ部３ａと支柱部５とは一体的に設けられている。この支柱部５は、載置台３と同じ材料例えば焼結された窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミック製であり、内部に中空部５ｂを有する中空円柱状ないし円筒状に形成されている。支柱部５の下端には、固定用に外向きの鍔部（フランジ部）５ａが一体形成されている。
【００１３】
処理容器２の底部２ａには、支柱部５の中空部５ｂと対応する開口部６が形成され、載置台３の内部に設けられた抵抗発熱体４や図示しない温度センサ（熱電対）等の電線９が支柱部５の中空部５ｂを通って処理容器２の底部２ａの開口部６から外部に引き出されている。電線９は、棒状の導体９ａからなり、導体９ａの外周が耐熱性を有する絶縁部材例えばテフロン製の網組９ｂにより被覆されていることが好ましい。
【００１４】
そして、前記載置台３の支柱部５を処理容器２内の底部２ａ上に起立状態に着脱可能に取付けるために、支柱部５の鍔部５ａにはこの鍔部５ａを押える押え部材７が設けられ、この押え部材７が前記処理容器２の底部２ａの内側に当接され、この押え部材７が処理容器２の底部２ａの外側から複数例えば４本程度の取付具例えば取付ネジ８により着脱可能に固定されている。本実施の形態では、押え部材７は、前記鍔部を上下から挟み込んで押える上部押え部材７Ａと下部押え部材７Ｂとからなる。
【００１５】
上部押え部材７Ａと下部押え部材７Ｂは、複数例えば４本程度の連結具例えば連結ネジ２６により互いに連結され、前記支柱部５の鍔部５ａに予め固定されている。上部押え部材７Ａには連結ネジ２６を上方から挿通する挿通孔２７が形成され、下部押え部材７Ｂには連結ネジ２６を捩じ込むネジ孔２８が形成されている。上下の押え部材７Ａ，７Ｂおよび連結ネジ２６は、金属製例えばアルミニウム製で、表面処理例えばアルマイト処理が施されていることが好ましい。
【００１６】
前記上部押え部材７Ａは、前記鍔部５ａの周囲を取囲むように環状に形成されていると共に、その内周の上側部には前記鍔部５ａの上面を押える内向き鍔状の押え部７ａを一体に有している。この上部押え部材７Ａは、支柱部５から容易に取外せるように半割り状もしくは周方向に複数に分割されていることが好ましい。また、前記鍔部５ａの損傷を十分に防止するために、上部押え部部材７Ａの押え部７ａと鍔部５ａの上面との間には、耐熱性、耐食性および弾力性を有する材料例えばテフロン製の環状のクッション材２９が介設されていることが好ましい。
【００１７】
下部押え部材７Ｂは、上部押え部材７Ａと略同じか若干大きい外径の環状に形成されていると共に、その上面には前記鍔部５ａの下面が当接する第１の当接面７ｂと、上部押え部材７Ａの下面が当接する第２の当接面７ｃとを同心円状に有している。第１の当接面７ｂは、鍔部５ａを係合位置決めするために凹状に形成されていることが好ましい。
【００１８】
前記処理容器２内の底部２ａの上面には、前記下部押え部材７Ｂの下面が当接する当接面２ｂが前記開口部６と同心円状に形成されている。この当接面２ｂは、下部押え部材７Ｂを係合位置決めするために、凹状に形成されていることが好ましい。処理容器２の底部２ａには、取付ネジ８を外側下方から挿通する挿通孔３０が形成され、下部押え部材７Ｂには、取付ネジ８を捩じ込むネジ孔３１が形成されている。上部押え部材７Ａおよび下部押え部材７Ｂに形成されたネジ孔２８，３１は、処理容器２内の気密性を確保するために、貫通孔ではないことが好ましい。
【００１９】
処理容器２の気密性を確保するために、下部押え部材７Ｂの第１の当接面２ｂには、鍔部５ａの下面との間を気密にシールする気密材例えばテフロン製のＯリング３２が設けられると共に、処理容器２の底部２ａの当接面２ｂには、下部押え部材７Ｂの下面との間を気密にシールする気密材例えばテフロン製のＯリング３３が設けられている。また、載置台３の周方向の位置決めを行うために、処理容器２の底部２ａの当接面２ｂには突部３４が設けられ、下部押え部材７Ｂの下面には前記突部３４と係合する凹部３５が形成され、下部押え部材７Ｂの第１の当接部７ｂには突部３６が設けられ、鍔部５ａの下面には前記突部３６と係合する凹部３７が形成されていることが好ましい。
【００２０】
下部押え部材７Ｂの下面には、前記電線９を挿通支持するための絶縁性を有する材料例えばセラミック製の支持体３８がネジ３９で取付けられていることが好ましい。この場合、電線９の導体９ａを支持体３８に挿通させてナット４０で固定するようにしてもよい。
【００２１】
前記処理容器２は、高さ方向略中間部で上下に分割可能に構成され、その載置台３の位置する上側部分の内径が、支柱５の位置する下側部分の内径よりも大きく形成されている。処理容器２の天井部は、開閉可能（着脱可能）な蓋体１１により構成されている。この蓋体１１には、前記載置台３の上面と対向する箇所にこれよりも大きな開口部１２が形成され、この開口部１２には、処理ガスとして例えばオゾンを導入するための石英製のリング状のシャワーヘッド１３が設けられ、その下面に有する多数のガス噴射孔１４から載置台３上のウエハｗに向ってオゾンが噴射されるようになっている。
【００２２】
前記蓋体１１の上部には、開口部１２を覆うように例えば紫外線を透過可能な透明な石英板からなる透過窓１５が気密に取付けられている。そして、この透過窓１５の上部には、ランプ室１６が設けられ、このランプ室１６内には複数本の紫外線ランプ１７が設けられている。この紫外線ランプ１７から発する紫外線が透過窓１５を透過して前記オゾンに照射されることにより、オゾンが酸素（Ｏ2）と活性酸素（Ｏ+）に分解されてウエハｗの表面に供給されるようになっている。
【００２３】
前記処理容器２の底部側の側壁には、排気口１８が形成され、この排気口１８には、処理容器２内を所定の圧力に減圧制御可能な図示しない減圧ポンプおよび圧力制御機構を備えた排気系１９が接続されている。また、処理容器２の天井側の側壁には、処理容器２内に対して図示しない搬送アームによりウエハｗを搬入搬出するための搬出入口２０が形成されていると共に、この搬出入口２０を気密に開閉可能なゲートバルブ２１が設けられている。
【００２４】
前記載置台３には、図示しない搬送アームと載置台３との間でウエハｗの受け渡しを行うために、ウエハｗの下面を押し上げ下げ可能な複数例えば３本のリフトピン２２が貫通可能なピン孔２３が形成されている。リフトピン２２は、処理容器２の外側に設けられた駆動部（例えばエアシリンダ）２４に共通の昇降アーム２５を介して連結され、昇降駆動されるようになっている。
【００２５】
前記載置台３は、セラミック製で、電気的に絶縁状態にあり、紫外線の照射等により静電気が帯電し易いため、帯電する静電気を処理容器２側に逃がすために、載置台３の表面および支柱部５の表面には、例えば炭化珪素（ＳｉＣ）等の導電性セラミックからなる導電性被膜が化学気相成長法（ＣＶＤ）等により形成されていることが好ましい。この場合、通電性を確保するために、下部押え部材７Ｂの第１の当接面７ｂおよび下面、処理容器２の底部２ａの当接面２ｂにおけるアルマイト処理を除去しておく。載置台３の上面すなわちヒータ部３ａの上面には、ウエハｗが横滑りや振動等で大幅に位置ズレしたり脱落したりするのを防止ないし規制するために、ガイドリングや位置決めピンを設けるか、座グリ加工が施されていることが好ましい。
【００２６】
次に、以上の構成からなる枚葉式処理装置の作用を述べる。先ず、搬出入口２０のゲートバルブ２１を開けて図示しない搬送アームによりウエハｗを処理容器２内に搬入し、リフトピン２２を上昇させることによりウエハｗを搬送アームからリフトピン２２に受け渡す。次いで、リフトピン２２を降下させてウエハｗを載置台３の上面に載置し、ゲートバルブ２１を閉じる。
【００２７】
次に、載置台３のヒータ部の抵抗発熱体４によりウエハｗを所定のプロセス温度に加熱すると共に、処理容器２内を減圧排気により所定のプロセス圧力に維持しつつ、処理ガスとしてオゾンを供給して処理を開始する。オゾンは、シャワーヘッド１３のガス噴射孔１４から載置台３上のウエハｗに向けて噴射される。これと同時に、ランプ室１６内の紫外線ランプ１７を点灯して紫外線を照射させる。この紫外線は、透過窓１５を透過して、処理容器２内のオゾンを主体成分とする処理ガス雰囲気中に注がれる。オゾンは、紫外線の照射により酸素と活性酸素に分解され、その活性酸素により載置台３上のウエハｗに所定の処理例えば酸化処理が施される。
【００２８】
前記枚葉式処理装置１において、処理容器２内に載置台（セラミックヒータ）３を取付ける場合には、載置台３の支柱部５の鍔部５ａに上部押え部材７Ａと下部押え部材７Ｂからなる押え部材７を予め取付固定しておき、蓋体１１を取外して上方が開放された処理容器２内に上方から載置台３を装入し、下部押え部材７Ｂを処理容器２内の底部２ａの当接面２ｂ上に当接させる。次に、この下部押え部材７Ｂを処理容器２の底部２ａの外側から取付ネジ８により締め付け固定すればよく、載置台３を簡単に取付けることができ、載置台（セラミックヒータ）３の取付性ないし組付性の向上が図れる。
【００２９】
この場合、鍔部５ａを取付ネジ８で直接固定するのではなく、鍔部５ａを押え部材７を介して取付ネジ８で間接的に固定するので、局部的応力の集中による鍔部５ａの破損を防止することができる。載置台３を取外す場合には、前記とは逆の手順で載置台３を簡単に取外すことができ、メンテナンス性の向上が図れる。
【００３０】
このように構成された枚葉式処理装置１によれば、処理容器２内の載置台３上にウエハｗを載置して所定の処理を施す枚葉式処理装置において、前記載置台３は抵抗発熱体４を内蔵したセラミック製のヒータ部３ａとこのヒータ部３ａを支持するセラミック製の支柱部５とを有し、この支持部５の下端に鍔部５ａを形成し、この鍔部５ａに押え部材７を設け、この押え部材７を前記処理容器２の底部２ａの内側に当接させ、この押え部材７を処理容器２の底部２ａの外側から取付ネジ８により固定してなるため、処理容器２の外側から載置台３の取付け取外しが鍔部５ａを破損することなく簡単に行え、載置台３の取付性、メンテナンス性および耐久性の向上が図れる。
【００３１】
また、前記押え部材７が前記鍔部５ａを上下から挟み込んで押える上部押え部材７Ａおよび下部押え部材７Ｂからなるため、鍔部５ａに押え部材７を予め固定しておくことにより、処理容器２内の押え部材７を処理容器２外から取付ネジ８により容易に固定することができ、取付性の更なる向上が図れる。更に、前記鍔部５ａと押え部材７との間にクッション材２９が介設されているため、鍔部５ａの破損を十分に防止することが可能となり、耐久性の更なる向上が図れる。
【００３２】
図３は本発明の他の実施の形態を示す枚葉式処理装置の要部拡大断面図である。本実施の形態において、図２の実施の形態と同一部分は同一参照符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明を加える。図３の実施の形態における押え部材７は、上部押え部材７Ａのみからなり、この押え部材７には取付ネジ８のネジ孔３１が形成されているが、連結ネジの挿通孔は形成されていない。本実施の形態の枚葉式処理装置においては、支柱部５の鍔部５ａに押え部材７を取付け、この押え部材７を前記処理容器２の底部２ａの内側に当接させ、この押え部材７を処理容器２の底部２ａの外側から取付ネジ８により固定すればよい。本実施の形態の枚葉式処理装置によれば、前記実施の形態と同様の作用効果を奏することができると共に、部品点数の削減が図れる。
【００３３】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更等が可能である。本発明は、酸化処理以外に、例えば成膜処理、エッチング処理、拡散処理、アニール処理、プラズマを用いた処理等を行う処理装置にも適用可能である。また、被処理体としては、半導体ウエハ以外に、例えばガラス基板、ＬＣＤ基板等も適用可能である。取付具としては、取付ネジ以外に、例えば取付ボルト、取付ビス等が適用可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
【００３５】
本発明によれば、処理容器内の載置台上に被処理体を載置して所定の処理を施す枚葉式処理装置において、前記載置台は抵抗発熱体を内蔵したセラミック製のヒータ部とこのヒータ部を支持するセラミック製の支柱部とを有し、この支柱部の下端に鍔部を形成し、この鍔部に押え部材を設け、この押え部材を前記処理容器の底部の内側に当接させ、この押え部材を処理容器の底部の外側から取付具により着脱可能に固定してるため、処理容器の外側から載置台の取付け取外しが鍔部を破壊することなく簡単に行え、載置台の取付性、メンテナンス性および耐久性の向上が図れ、しかも前記押え部材が前記鍔部を上下から挟み込んで押える上部押え部材および下部押え部材からなるため、鍔部に押え部材を予め固定しておくことにより、処理容器内の押え部材を処理容器外から取付具により容易に固定することができ、取付性の更なる向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す枚葉式処理装置の断面図である。
【図２】同処理装置の要部拡大断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態を示す枚葉式処理装置の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
ｗ  半導体ウエハ（被処理体）
１  枚葉式処理装置
２  処理容器
３  載置台
３ａ  ヒータ部
４  抵抗発熱体
５  支柱
５ａ  鍔部
７  押え部材
７Ａ  上部押え部材
７Ｂ  下部押え部材
８  取付ネジ（取付具）
２９  クッション材
【図１】
0004680350.tif 000002
【図２】
0004680350.tif 000003
【図３】
0004680350.tif 000004