(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜プロセスの後に、腐食性ガスを供給して内部に存在する膜をエッチング処理可能な処理室と、
該処理室内に設けられ、上面に基板を載置可能な基板載置部を有し、該上面よりも上方から前記腐食性ガスが供給されるサセプタと、
該サセプタを貫通する固定軸と、
該固定軸を挿嵌し、前記サセプタを前記上面側から固定する第１の固定部材と、
前記固定軸を挿嵌し、前記サセプタを下面側から固定する第２の固定部材と、
前記サセプタよりも下方に設けられ、前記固定軸を下向きに付勢するとともに前記第２の固定部材を上向きに付勢し、前記第２の固定部材を介して前記サセプタを前記下面側から固定する付勢手段と、
前記サセプタよりも上方に設けられ、前記固定軸と係合するとともに前記付勢手段と協働して前記第１の固定部材を押圧し、前記第１の固定部材を介して前記サセプタを前記上面側から固定する係止部材と、を有し、
前記サセプタ、前記第１の固定部材及び前記係止部材は、前記付勢手段よりも前記腐食性ガスに対する腐食耐性が高い材料から構成される基板処理装置。
【請求項２】
前記サセプタ、前記第１の固定部材及び前記係止部材は、前記第２の固定部材よりも前記腐食性ガスに対する腐食耐性が高い材料から構成される請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記第２の固定部材及び前記付勢手段は、前記サセプタ、前記第１の固定部材及び前記係止部材よりも、耐熱性の高い材料から構成される請求項１又は２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記固定軸は、前記第２の固定部材よりも下方に前記付勢手段の下端を支持する付勢部材支持部を有し、
該付勢部材支持部と前記第２の固定部材との間に前記付勢手段が設けられ、前記第２の固定部材を上方向に付勢する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記付勢手段は、前記固定軸の周囲を囲むように設けられたバネである請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記固定軸を、前記第２の固定部材を介して前記サセプタよりも下方で支持する支持軸を更に有し、
該支持軸と前記第２の固定部材はネジを用いてネジ止め固定され、
前記サセプタ、前記第１の固定部材及び前記係止部材は、前記ネジよりも前記腐食性ガスに対する腐食耐性が高い材料から構成される請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記ネジは、前記サセプタ、前記第１の固定部材及び前記係止部材よりも、耐熱性の高い材料から構成される請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記支持軸は、前記付勢手段を前記固定軸の下端部とともに収容する空間を有する請求項６又は７に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記支持軸は、回転軸である請求項６乃至７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記第２の固定部材は、前記サセプタを固定するため前記サセプタと接触する接触領域と、前記サセプタと接触せずに前記サセプタとの間に空間を形成する非接触領域とを有する請求項１乃至９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記第１の固定部材は、前記サセプタを固定するため前記サセプタと接触する接触領域と、前記サセプタと接触せずに前記サセプタとの間に空間を形成する非接触領域とを有する請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記サセプタは、石英、カーボン又はＳｉＣから構成される請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記第１の固定部材及び係止部材は、石英、インコネル（登録商標）、ステンレス又はセラミクスから構成される請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記第２の固定部材は、インコネル（登録商標）、ステンレス、セラミクス又は石英から構成される請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記固定軸の上端部は、先端よりも下方に該先端よりも外周の小さいくびれ部を有し、
前記係止部材は、該くびれ部と係合するＣ−リングである請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１６】
前記第１の固定部材及び前記第２の固定部材は、前記サセプタの中心部を固定する円盤形状を有する請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１７】
前記サセプタの下方に、前記基板を加熱するための加熱手段を更に有する請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１８】
下端部に径方向に突出したバネ支持部を有し、上端部に先端よりも外周が小さいくびれ部を有する固定軸にバネを挿嵌し、該バネを前記バネ支持部上に載置する工程と、
前記バネが装着された前記固定軸の下部領域を収容可能な固定軸収容空間を上端面に有するとともに、前記固定軸収容空間の周囲にネジ穴が形成された支持軸を用意し、該支持軸の前記固定軸収容空間に前記バネが装着された前記固定軸の前記下部領域を挿入する工程と、
前記ネジ穴と螺合するネジを用いて、該ネジの頭部よりも小径の貫通孔を有するとともに前記固定軸を挿嵌可能な第１の中心貫通穴を有する第１の固定部材を、前記固定軸に挿嵌させて前記支持軸の上端面上に固定する工程と、
前記固定軸を挿嵌可能な第２の中心貫通穴を有するサセプタを、前記固定軸に挿嵌させて前記第１の固定部材上に載置する工程と、
前記固定軸を挿嵌可能な第３の中心貫通穴を有する第２の固定部材を、前記固定軸に挿嵌させて前記サセプタ上に載置する工程と、
前記固定軸を前記バネの付勢力に抗して引き上げ、前記くびれ部を前記第２の固定部材よりも上方に露出させ、前記くびれ部と係合する係止部材を係合させ、該係止部材と前記バネの前記付勢力を協働させて前記サセプタを上下から挟み込む力を発生させ、第１の固定部材及び第２の固定部材を介して前記サセプタを挟み込んで前記サセプタを固定する工程と、を有する基板載置ユニットの製造方法。
【請求項１９】
前記固定軸は、所定の治具を用いて前記バネの付勢力に抗して引き上げられる請求項１８に記載の基板載置ユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置及び基板載置ユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、処理室内で基板に成膜処理を行う成膜装置であって、基板を載置するための回転テーブルが、中心領域で上ハブと下ハブにより上下から挟み込まれるように保持された成膜装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の成膜装置では、上ハブに設けられた穴に皿バネを介して通された６本のボルトが、下ハブに設けられたねじ穴に各々ねじ込まれることにより、回転テーブルが固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−８４２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１に記載の構成では、回転テーブルを２４０ｒｐｍ程度又はそれ以上の高速で回転させ、更に基板の温度を６００〜７００°、又はそれ以上としてクリーニング等のエッチング処理を行った場合、ボルト、皿バネ等から金属汚染を生じるおそれがあるという問題を生じた。
【０００５】
つまり、近年、上述の６００〜７００℃又はそれ以上の温度の高温の成膜プロセスが導入されるようになってきた。そのような成膜プロセスを一定期間又は一定回数行った後、定期的に処理室内のクリーニングを行うが、その際、温度は成膜温度よりもやや低い程度までしか落とさず、回転数も変えずにクリーニングが行われる。クリーニングには、エッチングに用いられる腐食性のガスが用いられるが、かかる高温エッチングプロセスでは、石英等の非腐食性材料からなる回転テーブルではコンタミネーションがあまり生じないが、金属からなるボルト、皿バネ等からは金属汚染が生じる。
【０００６】
そこで、本発明は、高温プロセスにおいても、金属汚染等を生じさせない基板処理装置及び基板載置ユニットの製造方法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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る基板処理装置は、成膜プロセスの後に、腐食性ガスを供給して内部に存在する膜をエッチング処理可能な処理室と、
該処理室内に設けられ、上面に基板を載置可能な基板載置部を有し、該上面よりも上方から前記腐食性ガスが供給されるサセプタと、
該サセプタを貫通する固定軸と、
該固定軸を挿嵌し、前記サセプタを前記上面側から固定する第１の固定部材と、
前記固定軸を挿嵌し、前記サセプタを下面側から固定する第２の固定部材と、
前記サセプタよりも下方に設けられ、前記固定軸を下向きに付勢するとともに前記第２の固定部材を上向きに付勢し、前記第２の固定部材を介して前記サセプタを前記下面側から固定する付勢手段と、
前記サセプタよりも上方に設けられ、前記固定軸と係合するとともに前記付勢手段と協働して前記第１の固定部材を押圧し、前記第１の固定部材を介して前記サセプタを前記上面側から固定する係止部材と、を有し、
前記サセプタ、前記第１の固定部材及び前記係止部材は、前記付勢手段よりも前記腐食ガスに対する腐食耐性が高い材料から構成される。
【０００８】
本発明の他の態様に係る基板載置ユニットの製造方法は、下端部に径方向に突出したバネ支持部を有し、上端部に先端よりも外周が小さいくびれ部を有する固定軸にバネを挿嵌し、該バネを前記バネ支持部上に載置する工程と、
前記バネが装着された前記固定軸の下部領域を収容可能な固定軸収容空間を上端面に有するとともに、前記固定軸収容空間の周囲にネジ穴が形成された支持軸を用意し、該支持軸の前記固定軸収容空間に前記バネが装着された前記固定軸の前記下部領域を挿入する工程と、
前記ネジ穴と螺合するネジを用いて、該ネジの頭部よりも小径の貫通孔を有するとともに前記固定軸を挿嵌可能な第１の中心貫通穴を有する第１の固定部材を、前記固定軸に挿嵌させて前記支持軸の上端面上に固定する工程と、
前記固定軸を挿嵌可能な第２の中心貫通穴を有するサセプタを、前記固定軸に挿嵌させて前記第１の固定部材上に載置する工程と、
前記固定軸を挿嵌可能な第３の中心貫通穴を有する第２の固定部材を、前記固定軸に挿嵌させて前記サセプタ上に載置する工程と、
前記固定軸を前記バネの付勢力に抗して引き上げ、前記くびれ部を前記第２の固定部材よりも上方に露出させ、前記くびれ部と係合する係止部材を係合させ、該係止部材と前記バネの前記付勢力を協働させて前記サセプタを上下から挟み込む力を発生させ、第１の固定部材及び第２の固定部材を介して前記サセプタを挟み込んで前記サセプタを固定する工程と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高温プロセスにおいてもコンタミネーションの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る基板処理装置の全体構成の一例を示す概略図である。
【図２】図１の基板処理装置の斜視図である。
【図３】図１の基板処理装置の処理室内の構成を示す概略平面図である。
【図４】図１の基板処理装置の処理室内に回転可能に設けられる回転テーブルの同心円に沿った概略断面図である。
【図５】図１の基板処理装置の別の概略断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る基板処理装置の一例のコア部の構成を示した断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る基板処理装置のサセプタ固定構造の一例の上面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る基板処理装置のサセプタ固定構造の外力の加わり方を示した断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る基板処理装置の基板載置ユニットの伝熱対策構造について説明するための断面図である。
【図１０】図９における領域Ａを拡大して温度分布の一例を示した図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る基板処理装置の固定軸の温度分布及び応力分布を示した図である。図１１（ａ）は、基板処理装置の固定軸の配置位置を示すためのサセプタ固定構造の断面図である。図１１（ｂ）は、固定軸の温度分布を示した図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る基板処理装置の固定軸２１１に用いられ得る窒化珪素の高温強度及び耐熱衝撃性を他の材料との比較において示した図である。図１２（ａ）は、窒化珪素の高温強度を他の材料との比較において示した図である。図１２（ｂ）は、窒化珪素の耐熱衝撃性を他の材料との比較において示した図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る基板載置ユニットの製造方法の一例の前半の一連の工程を示した図である。図１３（ａ）は、バネ装着工程の一例を示した図である。図１３（ｂ）は、固定軸挿入工程の一例を示した図である。図１３（ｃ）は、下ハブ取り付け工程の一例を示した図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る基板載置ユニットの製造方法の一例の前半の一連の工程を示した図である。図１４（ａ）は、サセプタ挿嵌工程及び上ハブ挿嵌工程の一例を示した図である。図１４（ｂ）は、固定軸引き上げ工程の一例を示した図である。図１４（ｃ）は、ストッパ取り付け工程の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。
【００１２】
〔基板処理装置〕
まず、本発明の実施形態に係る基板処理装置の全体構成について説明する。図１から図３までを参照すると、本実施形態に係る基板処理装置は、ほぼ円形の平面形状を有する扁平な処理室１と、この処理室１内に設けられ、処理室１の中心に回転中心を有するサセプタ２と、を備えている。処理室１は、有底の円筒形状を有する容器本体１２と、容器本体１２の上面に対して、例えばＯ−リングなどのシール部材１３（図１）を介して気密に着脱可能に配置される天板１１とを有している。
【００１３】
サセプタ２は、中心部にてコア部２１に固定されている。コア部２１は、鉛直方向に伸びる回転軸２２の上端に固定されている。本発明に係る基板処理装置は、回転軸２２を備えることが必須ではなく、回転せずにコア部２１を支持するだけの支柱であってもよいが、本実施形態においては、回転軸２２がコア部２１を支持する例について説明する。なお、コア部２１の構成の詳細は後述する。回転軸２２は処理室１の底部１４を貫通し、その下端が回転軸２２（図１）を鉛直軸回りに回転させる駆動部２３に取り付けられている。回転軸２２及び駆動部２３は、上面が開口した筒状のケース体２０内に収納されている。このケース体２０はその上面に設けられたフランジ部分が処理室１の底部１４の下面に気密に取り付けられており、ケース体２０の内部雰囲気と外部雰囲気との気密状態が維持されている。
【００１４】
サセプタ２の表面部には、図２及び図３に示すように回転方向（周方向）に沿って複数（図示の例では５枚）の基板である半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）Ｗを載置するための円形状の凹部２４が設けられている。なお図３には便宜上１個の凹部２４だけにウエハＷを示す。この凹部２４は、ウエハＷの直径よりも僅かに例えば４ｍｍ大きい内径と、ウエハＷの厚さにほぼ等しい深さとを有している。したがって、ウエハＷが凹部２４に収容されると、ウエハＷの表面とサセプタ２の表面（ウエハＷが載置されない領域）とが同じ高さになる。凹部２４の底面には、ウエハＷの裏面を支えてウエハＷを昇降させるための例えば３本の昇降ピンが貫通する貫通孔（いずれも図示せず）が形成されている。
【００１５】
サセプタ２は、種々の材料から構成されてよいが、エッチングやクリーニング等に用いられる腐食性ガスに対しても腐食耐性が強く、更に高温に対する温度耐性も高い材料から構成されることが好ましい。かかる観点から、サセプタ２は、例えば、石英、カーボン、ＳｉＣ等から構成される。
【００１６】
図２及び図３は、処理室１内の構造を説明する図であり、説明の便宜上、天板１１の図示を省略している。図２及び図３に示すように、サセプタ２の上方には、各々例えば石英からなる反応ガスノズル３１、反応ガスノズル３２、反応ガスノズル３３、及び分離ガスノズル４１，４２が処理室１の周方向（サセプタ２の回転方向（図３の矢印Ａ））に互いに間隔をおいて配置されている。図示の例では、後述の搬送口１５から時計回り（サセプタ２の回転方向）に、分離ガスノズル４１、反応ガスノズル３１、分離ガスノズル４２、反応ガスノズル３２及び反応ガスノズル３３がこの順番で配列されている。これらのノズル３１、３２、３３、４１、４２は、各ノズル３１、３２、３３、４１、４２の基端部であるガス導入ポート３１ａ、３２ａ、３３ａ、４１ａ、４２ａ（図３）を容器本体１２の外周壁に固定することにより、処理室１の外周壁から処理室１内に導入され、容器本体１２の半径方向に沿ってサセプタ２に対して水平に伸びるように取り付けられている。
【００１７】
本実施形態においては、反応ガスノズル３１は、不図示の配管及び流量制御器などを介して、第１の反応ガスの供給源（図示せず）に接続されている。反応ガスノズル３２は、不図示の配管及び流量制御器などを介して、第２の反応ガスの供給源（図示せず）に接続されている。更に、反応ガスノズル３３は、不図示の配管及び流量制御器などを介して、第３反応ガスの供給源（図示せず）に接続されている。分離ガスノズル４１、４２は、いずれも不図示の配管及び流量制御バルブなどを介して、分離ガスの供給源（図示せず）に接続されている。分離ガスとしては、ヘリウム（Ｈｅ）やアルゴン（Ａｒ）などの希ガスや窒素（Ｎ２）ガスなどの不活性ガスを用いることができる。本実施形態では、Ｎ２ガスを用いることとする。
【００１８】
なお、図２及び図３には、反応ガスノズル３１〜３３が３本設けられている例が示されているが、供給する反応ガスが２種類の場合には、反応ガスノズルは２本であってもよい。例えば、反応ガスノズル３１、３２のみを備えた構成であってもよい。また、逆に、供給する反応ガスの種類が３種類よりも多い場合には、４本以上の反応ガスノズルを設けるようにしてもよい。反応ガスノズル３１〜３３は、実施するプロセスの種類、用途に応じて、適宜本数を定めてよい。
【００１９】
反応ガスノズル３１〜３３には、サセプタ２に向かって開口する複数のガス吐出孔３５が、反応ガスノズル３１〜３３の長さ方向に沿って、例えば１０ｍｍの間隔で配列されている。反応ガスノズル３１の下方領域は、第１の反応ガスをウエハＷに吸着させるための第１の処理領域Ｐ１となる。反応ガスノズル３２の下方領域は、第１の処理領域Ｐ１においてウエハＷに吸着された第１の反応ガスに第２の反応ガスを反応させる第２の処理領域Ｐ２となる。なお、反応ガスノズル３３も、第２の処理領域Ｐ２に含まれ、第１の反応ガスと第２の反応ガスの反応生成物に更に第３の反応ガスを反応させるか、又は、反応ガスノズル３２から第２の反応ガスの供給を停止するとともに、反応ガスノズル３３から第３の反応ガスを供給してウエハＷ上に吸着した第１の反応ガスと反応させる処理を行う。
【００２０】
第１の反応ガス、第２の反応ガス、第３の反応ガスは、実施するプロセスにより適宜定められるが、例えば、一例として、反応ガスノズル３１から供給する第１の反応ガスをＴｉＣｌ４、反応ガスノズル３２から供給する第２の反応ガスをＮＨ３等の窒化ガス、反応ガスノズルをＯ２ガス、Ｏ３ガス等の酸化ガスとしてもよい。
【００２１】
なお、反応ガスノズル３１〜３３からは、ウエハＷ上に薄膜を形成する成膜時には、成膜用のガスが供給されるが、ウエハＷ上に成膜された膜をエッチングしたり、処理室１内に成膜された不要な膜をエッチングしたりしてクリーニングする際には、エッチング用の腐食性ガスが提供される。エッチング用の反応ガスとしては、ＣｌＦ３、Ｆ２／ＨＦ等のフッ素系のガスを用いてもよい。エッチング用のガスも、ウエハＷ上に成膜された膜をエッチング加工する場合、成膜処理により処理室１内に成膜された不要な膜を除去する場合等の用途に応じて、適切なガスを選択して使用することができる。
【００２２】
図２及び図３を参照すると、処理室１内には２つの凸状部４が設けられている。凸状部４は、分離ガスノズル４１、４２とともに分離領域Ｄを構成するため、後述のとおり、サセプタ２に向かって突出するように天板１１の裏面に取り付けられている。また、凸状部４は、頂部が円弧状に切断された扇型の平面形状を有し、本実施形態においては、内円弧が突出部５（後述）に連結し、外円弧が、処理室１の容器本体１２の内周面に沿うように配置されている。
【００２３】
図４は、反応ガスノズル３１から反応ガスノズル３２までサセプタ２の同心円に沿った処理室１の断面を示している。図示のとおり、天板１１の裏面に凸状部４が取り付けられているため、処理室１内には、凸状部４の下面である平坦な低い天井面４４（第１の天井面）と、この天井面４４の周方向両側に位置する、天井面４４よりも高い天井面４５（第２の天井面）とが存在する。天井面４４は、頂部が円弧状に切断された扇型の平面形状を有している。また、図示のとおり、凸状部４には周方向中央において、半径方向に伸びるように形成された溝部４３が形成され、分離ガスノズル４２が溝部４３内に収容されている。もう一つの凸状部４にも同様に溝部４３が形成され、ここに分離ガスノズル４１が収容されている。また、高い天井面４５の下方の空間に反応ガスノズル３１、３２がそれぞれ設けられている。これらの反応ガスノズル３１、３２は、天井面４５から離間してウエハＷの近傍に設けられている。なお、図４に示すように、高い天井面４５の下方の右側の空間４８１に反応ガスノズル３１が設けられ、高い天井面４５の下方の左側の空間４８２に反応ガスノズル３２が設けられる。
【００２４】
また、凸状部４の溝部４３に収容される分離ガスノズル４１、４２には、サセプタ２に向かって開口する複数のガス吐出孔４２ｈ（図４参照）が、分離ガスノズル４１、４２の長さ方向に沿って、例えば１０ｍｍの間隔で配列されている。
【００２５】
天井面４４は、狭隘な空間である分離空間Ｈをサセプタ２に対して形成している。分離ガスノズル４２の吐出孔４２ｈからＮ２ガスが供給されると、このＮ２ガスは、分離空間Ｈを通して空間４８１及び空間４８２へ向かって流れる。このとき、分離空間Ｈの容積は空間４８１及び４８２の容積よりも小さいため、Ｎ２ガスにより分離空間Ｈの圧力を空間４８１及び４８２の圧力に比べて高くすることができる。すなわち、空間４８１及び４８２の間に圧力の高い分離空間Ｈが形成される。また、分離空間Ｈから空間４８１及び４８２へ流れ出るＮ２ガスが、第１の領域Ｐ１からの第１の反応ガスと、第２の領域Ｐ２からの第２の反応ガスとに対するカウンターフローとして働く。したがって、第１の領域Ｐ１からの第１の反応ガスと、第２の領域Ｐ２からの第２の反応ガスとが分離空間Ｈにより分離される。よって、処理室１内において第１の反応ガスと第２の反応ガスとが混合し、反応することが抑制される。
【００２６】
なお、サセプタ２の上面に対する天井面４４の高さｈ１は、成膜時の処理室１内の圧力、サセプタ２の回転速度、供給する分離ガス（Ｎ２ガス）の供給量などを考慮し、分離空間Ｈの圧力を空間４８１、４８２の圧力に比べて高くするのに適した高さに設定することが好ましい。
【００２７】
一方、天板１１の下面には、サセプタ２を固定するコア部２１の外周を囲む突出部５（図２及び図３）が設けられている。この突出部５は、本実施形態においては、凸状部４における回転中心側の部位と連続しており、その下面が天井面４４と同じ高さに形成されている。
【００２８】
先に参照した図１は、図３のＩ−Ｉ'線に沿った断面図であり、天井面４５が設けられている領域を示している。一方、図５は、天井面４４が設けられている領域を示す断面図である。図５に示すように、扇型の凸状部４の周縁部（処理室１の外縁側の部位）には、サセプタ２の外端面に対向するようにＬ字型に屈曲する屈曲部４６が形成されている。この屈曲部４６は、凸状部４と同様に、分離領域Ｄの両側から反応ガスが侵入することを抑制して、両反応ガスの混合を抑制する。扇型の凸状部４は天板１１に設けられ、天板１１が容器本体１２から取り外せるようになっていることから、屈曲部４６の外周面と容器本体１２との間には僅かに隙間がある。屈曲部４６の内周面とサセプタ２の外端面との隙間、及び屈曲部４６の外周面と容器本体１２との隙間は、例えばサセプタ２の上面に対する天井面４４の高さと同様の寸法に設定されている。
【００２９】
容器本体１２の内周壁は、分離領域Ｄにおいては図４に示すように屈曲部４６の外周面と接近して垂直面に形成されているが、分離領域Ｄ以外の部位においては、図１に示すように例えばサセプタ２の外端面と対向する部位から底部１４に亘って外方側に窪んでいる。以下、説明の便宜上、概ね矩形の断面形状を有する窪んだ部分を排気領域と記す。具体的には、第１の処理領域Ｐ１に連通する排気領域を第１の排気領域Ｅ１と記し、第２の処理領域Ｐ２に連通する領域を第２の排気領域Ｅ２と記す。これらの第１の排気領域Ｅ１及び第２の排気領域Ｅ２の底部には、図１から図３に示すように、それぞれ、第１の排気口６１０及び第２の排気口６２０が形成されている。第１の排気口６１０及び第２の排気口６２０は、図１に示すように各々排気管６３０を介して真空排気手段である例えば真空ポンプ６４０に接続されている。また、真空ポンプ６４０と排気管６３０との間に、圧力制御器６５０が設けられる。
【００３０】
回転テーブル２と真空容器１の底部１４との間の空間には、図１及び図５に示すように加熱手段であるヒータユニット７が設けられ、回転テーブル２を介して回転テーブル２上のウエハＷが、プロセスレシピで決められた温度（例えば７００℃）に加熱される。回転テーブル２の周縁付近の下方側には、回転テーブル２の上方空間から排気領域Ｅ１、Ｅ２に至るまでの雰囲気とヒータユニット７が置かれている雰囲気とを区画して回転テーブル２の下方領域へのガスの侵入を抑えるために、リング状のカバー部材７１が設けられている（図５）。このカバー部材７１は、回転テーブル２の外縁部及び外縁部よりも外周側を下方側から臨むように設けられた内側部材７１ａと、この内側部材７１ａと真空容器１の内壁面との間に設けられた外側部材７１ｂと、を備えている。外側部材７１ｂは、分離領域Ｄにおいて凸状部４の外縁部に形成された屈曲部４６の下方にて、屈曲部４６と近接して設けられ、内側部材７１ａは、回転テーブル２の外縁部下方（及び外縁部よりも僅かに外側の部分の下方）において、ヒータユニット７を全周に亘って取り囲んでいる。
【００３１】
ヒータユニット７が配置されている空間よりも回転中心寄りの部位における底部１４は、回転テーブル２の下面の中心部付近におけるコア部２１に接近するように上方側に突出して突出部１２ａをなしている。この突出部１２ａとコア部２１との間は狭い空間になっており、また底部１４を貫通する回転軸２２の貫通穴の内周面と回転軸２２との隙間が狭くなっていて、これら狭い空間はケース体２０に連通している。そしてケース体２０にはパージガスであるＮ２ガスを狭い空間内に供給してパージするためのパージガス供給管７２が設けられている。また真空容器１の底部１４には、ヒータユニット７の下方において周方向に所定の角度間隔で、ヒータユニット７の配置空間をパージするための複数のパージガス供給管７３が設けられている（図５には一つのパージガス供給管７３を示す）。また、ヒータユニット７と回転テーブル２との間には、ヒータユニット７が設けられた領域へのガスの侵入を抑えるために、外側部材７１ｂの内周壁（内側部材７１ａの上面）から突出部１２ａの上端部との間を周方向に亘って覆う蓋部材７ａが設けられている。蓋部材７ａは例えば石英で作製することができる。
【００３２】
また、真空容器１の天板１１の中心部には分離ガス供給管５１が接続されていて、天板１１とコア部２１との間の空間５２に分離ガスであるＮ２ガスを供給するように構成されている。この空間５２に供給された分離ガスは、突出部５と回転テーブル２との狭い隙間５０を介して回転テーブル２のウエハ載置領域側の表面に沿って周縁に向けて吐出される。空間５０は分離ガスにより空間４８１及び空間４８２よりも高い圧力に維持され得る。したがって、空間５０により、第１の処理領域Ｐ１に供給されるＴｉＣｌ４ガスと第２の処理領域Ｐ２に供給されるＮＨ３ガスとが、中心領域Ｃを通って混合することが抑制される。すなわち、空間５０（又は中心領域Ｃ）は分離空間Ｈ（又は分離領域Ｄ）と同様に機能することができる。
【００３３】
さらに、真空容器１の側壁には、図２、図３に示すように、外部の搬送アーム１０と回転テーブル２との間で基板であるウエハＷの受け渡しを行うための搬送口１５が形成されている。この搬送口１５は図示しないゲートバルブにより開閉される。また回転テーブル２におけるウエハ載置領域である凹部２４はこの搬送口１５に臨む位置にて搬送アーム１０との間でウエハＷの受け渡しが行われることから、回転テーブル２の下方側において受け渡し位置に対応する部位に、凹部２４を貫通してウエハＷを裏面から持ち上げるための受け渡し用の昇降ピン及びその昇降機構（いずれも図示せず）が設けられている。
【００３４】
また、本実施形態による成膜装置には、図１に示すように、装置全体の動作のコントロールを行うためのコンピュータからなる制御部１００が設けられており、この制御部１００のメモリ内には、後述する成膜方法を制御部１００の制御の下に成膜装置に実施させるプログラムが格納されている。このプログラムは後述の成膜方法を実行するようにステップ群が組まれており、ハードディスク、コンパクトディスク、光磁気ディスク、メモリカード、フレキシブルディスクなどの媒体１０２に記憶され、所定の読み取り装置により記憶部１０１へ読み込まれ、制御部１００内にインストールされる。
【００３５】
次に、図６を用いて、コア部２１の構造について詳細に説明する。図６は、本発明の実施形態に係る基板処理装置の一例のコア部２１の構成を示した断面図である。
【００３６】
図６において、本実施形態に係る基板処理装置のコア部２１は、固定軸２１１と、上ハブ２１２と、下ハブ２１３と、バネ２１４と、ネジ２１５と、ストッパ２１６とを備える。また、図１及び図４で説明したように、コア部２１は、回転軸２２の上端に設けられているが、回転軸２２の上端部には、固定軸収容領域２２１と、ネジ穴２２２とが形成されている。コア部２１は、サセプタ２を固定するための構造を有し、更に回転軸２２に取り付け固定する構造を有する。よって、回転軸２２の回転は、コア部２１を介してサセプタに伝達される。
【００３７】
固定軸２１１は、ストッパ２１６、上ハブ２１２、サセプタ２、下ハブ２１３を貫通して水平方向の位置決め及び固定を行う。また、固定軸２１１の下部が回転軸２２の固定軸収容領域２２１に収容されることにより、サセプタ２を回転軸２２の上端面上に固定する。固定軸２１１は、係止部２１１ａと、くびれ部２１１ｂと、バネ支持部２１１ｃとを有する。係止部２１１ａ及びくびれ部２１１ｂは、ストッパ２１６と係合するための係合構造部であり、係止部２１１ａは太い径を有し、くびれ部２１１ｂは、係止部２１１ａよりも小さな外周を有する。くびれ部２１１ｂを水平方向に挟むようにストッパ２１６が係合し、係止部２１１ａがストッパ２１６の上方向への移動を規制することにより、ストッパ２１６を固定する。なお、係止部２１１ａは、固定軸２１１の上端に設けられ、くびれ部２１１ｂは、係止部２１１ａのすぐ下方に設けられる。
【００３８】
バネ支持部２１１ｃは、バネ２１４を支持するための構造部であり、固定軸２１１の径方向外側に帯状に段差を形成して突出し、固定軸２１１の他の領域よりも大きな外径を有する。バネ支持部２１１ｃは、固定軸２１１の下部、好ましくは下端に設けられ、バネ２１４の下端を支持可能な幅を有する段差を形成する。略円筒状のバネ２１４に固定軸２１１を挿入することにより、バネ２１４の下端はバネ支持部２１１ｃ上に載置されて支持される。
【００３９】
固定軸２１１の上端面には、必要に応じて、ネジ穴２１１ｄが形成されてもよい。ネジ穴２１１ｄは、サセプタ２をコア部２１に固定して基板載置ユニットを製造する際に、固定軸２１１の引き上げに用いられる。つまり、ネジをネジ穴２１１ｄに螺合させて固定し、固定軸引き上げ用治具を用いることにより、固定軸２１１を容易に引き上げ、くびれ部２１１ｂにストッパ２１６を係合させ、サセプタ２を固定することができる。
【００４０】
固定軸２１１は、クリーニング又はエッチング時に供給される腐食性ガスに対し、腐食耐性を有すれば、種々の材料から構成されてよいが、例えば、ＳｉＮ４から構成されてもよい。なお、ＳｉＮ４の他の材料の比較等は後述する。
【００４１】
なお、固定軸２１１は、固定軸２１１を挿嵌する上ハブ２１２、サセプタ２、下ハブ２１３及び固定軸収容領域２２１の内径に応じた外径を有し、各挿嵌箇所で各々の内径に適合した段差構造を有する。
【００４２】
上ハブ２１２は、サセプタ２を上方から固定するための上側固定部材である。上ハブ２１２は、全体としては高さの低い円筒形、又は厚さの厚い円盤形状を有し、中心に固定軸２１１を挿嵌する中心軸穴２１２ｃを有する。また、上面には、ストッパ２１６を保持する座ぐり２１２ｄを有する。座ぐり２１２ｄは、ストッパ２１６よりもやや大きい窪みであり、ストッパ２１６を係止する。
【００４３】
上ハブ２１２の下面には、サセプタ２を接触固定する接触部２１２ａと、サセプタ２と接触せずに空間２１２ｓを形成する非接触部２１２ｂとを有する。接触部２１２ａは外縁部に形成され、非接触部２１２ｂは中心部に形成される。非接触部２１２ｂは、サセプタ２からの熱伝導を抑制する役割を有し、サセプタ２からの熱が固定軸２１２ａに総て直接的に伝達されるのを防ぐ。つまり、熱の伝達ルートを狭めることにより、熱の伝達を抑制する。また、上ハブの接触部２１２ａを外縁部に制限したことにより、ストッパ２１６の係止による荷重が固定軸２１１周囲であり、荷重点の距離が短くサセプタ２を水平に調整し難い状態であるのを、より荷重点を外側に移動させ、サセプタ２の水平調整（均等荷重）を容易にする役割も果たす。なお、これらの点の詳細については後述する。
【００４４】
下ハブ２１３は、サセプタ２を下方から固定するための下側固定部材である。下ハブ２１３も、上ハブ２１２と同様、全体としては高さの低い円筒形、又は厚さの厚い円盤形状を有し、中心に固定軸２１１を挿嵌する中心軸穴２１３ｃを有する。上ハブ２１２と同様に、下ハブ２１３も、サセプタ２と接触する上面の外縁部には接触部２１３ａが形成され、接触部２１３ａよりも中心側の領域には、サセプタ２と接触しない非接触部２１３ｂが形成されている。非接触部２１３ｂとサセプタ２の下面との間には、空間２１３ｓが形成される。下ハブ２１３の径は、上ハブ２１２よりも大きく、更に、接触部２１３ａの形成領域が狭く、外周付近のみに形成されているので、接触部２１３ａは、上ハブ２１２の接触部２１２ａよりも外側に配置され、荷重点を更に外側に移動させ、サセプタ２を安定して水平に固定できる構成となっている。また、接触部２１３ａの領域が狭く、非接触部２１３ｂの領域が広いので、サセプタ２からの熱の伝達をより効果的に抑制できる。
【００４５】
下ハブ２１３の下面には、回転軸２２の上面と係合可能な係合部２１３ｄが形成されている。係合部２１３ｄは、回転軸２２の上面の形状と係合する円形の溝として形成されてよい。
【００４６】
更に、下ハブ２１３には、回転軸２２の上面と下ハブ２１３とをネジ止め固定するためのネジ穴２１３ｅが形成されている。ネジ穴２１３ｅは、下ハブ２１３を貫通する貫通穴として形成され、下ハブ２１３の上面からネジ２１５を挿入し、回転軸２２の上面に形成されたネジ穴２２２と螺合することにより、下ハブ２１３を回転軸２２に固定する。ネジ穴２１３ｅ、２２２は、ネジ２１５の締結時に、ネジ２１５を完全に収容できる大きさを有し、下ハブ２１３のサセプタ２の固定支持を妨げない構成となっている。また、ネジ穴２１３ｅは、ネジ２１５の頭部を係止できるように、段差を有する形状に構成されることが好ましい。なお、ネジ山は、下ハブのネジ穴２１３ｅと回転軸２２のネジ穴２２２の双方に形成されていてもよいが、図６に示すように、回転軸２２のネジ穴２２２にのみ形成されていてもよい。
【００４７】
バネ２１４は、固定軸２１１に固定軸２１１を下向きに付勢するとともに、下ハブ２１３を上向きに付勢する付勢手段である。バネ２１４は、固定軸２１１を挿嵌し、固定軸２１１の下端部のバネ支持部２１１ｃ上に支持され、固定軸２１１に装着された状態で回転軸２２の上面に形成された固定軸収容領域２２１内に収容される。この状態で、固定軸２１１を引き上げると、バネ２１４は収縮し、伸長方向への付勢力を発生する。発生した付勢力は、下ハブ２１３の下面に上向きの付勢力を付与するとともに、固定軸２１１の支持部２１１ｃに下向きの付勢力を付与する。これにより、下ハブ２１３にはサセプタ２を押し上げる力が作用し、固定軸２１１には、下向きに押圧する力が作用する。
【００４８】
ストッパ２１６は、固定軸２１１のくびれ部２１１ｂと係合し、上ハブ２１２を係止するための部材である。上述のように、バネ２１４が固定軸２１１を下向きに付勢しているので、固定軸２１１のくびれ部２１１ｂと係合したストッパ２１６には、下向きの付勢力が作用する。よって、ストッパ２１６は、上ハブ２１２を下向きに押圧する。このように、ストッパ２１６は、バネ２１４と協働し、上ハブ２１２を押圧し、上ハブ２１２を介してサセプタ２を上側から固定する。また、バネ２１４は、下ハブ２１３を上向きに付勢しているので、上ハブ２１２と下ハブ２１３とで上下からサセプタ２を挟み込む力が発生し、これにより、サセプタ２を固定することができる。なお、バネ２１４の強度は、サセプタ２を安定して固定できる十分な強度があれば、種々の設定とすることができるが、例えば、８０〜１５０Ｎ、好ましくは１００〜１２０Ｎとしてもよい。
【００４９】
ここで、上述のように、サセプタ２は、腐食性ガスに対する耐性が高く、高温に対しても耐性が高い材料から構成され、例えば、石英、カーボン、ＳｉＣ等から構成される。上ハブ２１２、ストッパ２１６も、サセプタ２よりも上方に配置され、基板が載置されるサセプタ２と同様に、高温環境下で腐食性ガスが供給される領域に存在する。よって、上ハブ２１２及びストッパ２１６は、高温下で腐食性ガスが供給されても、コンタミネーション等を発生させない耐腐食性材料で構成されることが好ましく、石英、セラミックス、インコネル（登録商標、以下省略）、ステンレス等から構成されることが好ましい。例えば、サセプタ２、上ハブ２１２及びストッパ２１６は、総て石英で構成されてもよい。
【００５０】
一方、サセプタ２よりも下方は、腐食性ガスが直接的に供給されることは無いが、ヒータユニット７が存在するため、サセプタ２より上方の基板処理領域よりも高温となる場合がある。よって、サセプタ２よりも下方の部品は、コンタミネーションの発生抑制よりも、高温強度が高い材料から構成されることが好ましい。更に、サセプタ２よりも下方の部材は、回転軸２２により回転駆動がなされ、また、サセプタ２を重力に抗して下側から支持するため、加工精度が高い方が好ましい。
【００５１】
かかる観点から、下ハブ２１３、バネ２１４、ネジ２１５は、インコネル、ステンレス、ニッケル等の金属材料から構成されてもよい。これらの材料は、高温強度が高く、加工精度も高い。一方、金属材料であるので、メタルコンタミネーション等を発生させるおそれがあるが、下ハブ２１３、バネ２１４、ネジ２１５は、基板の処理を行わないサセプタ２よりも下方の領域に配置されているので、メタルコンタミネーションを基板の処理や、処理室１の壁面等に発生させるおそれは少ない。このように、バネ２１４、ネジ２１５といった金属で構成することが好ましい部品はサセプタ２よりも下方にのみ配置することにより、メタルコンタミネーションの基板処理への影響を低減しつつ、加工精度及び高温強度も十分に担保することができる。
【００５２】
なお、図６に示した部分をサセプタ固定構造、回転軸２２を支持する駆動部２３を含めて基板載置ユニットと呼ぶこととすると、本実施形態に係る基板処理装置のサセプタ固定構造及び基板載置ユニットは、サセプタ２より上方からメタルコンタミネーションを発生するおそれのあるバネ２１４、ネジ２１５を排除しているが、一般に、部品を固定する際、ネジ２１５を含まずに部品を固定する構成を実現するのは非常に困難である。本実施形態においては、そのような機械的常識からすると非常に困難な構成を、サセプタ２より下方に設けたバネ２１４と上方に設けたストッパ２１６の協働による固定軸２１１を介した付勢力と、サセプタ２より下方におけるネジ固定で実現している。これにより、サセプタ２より上方の基板処理領域ではメタルコンタミネーションを防ぎつつ、高温強度及び加工精度も十分に備えた基板処理装置を構成することができる。
【００５３】
なお、石英等の耐腐食性材料からなるネジを用いて、サセプタ２より上方の基板処理領域でのネジ固定に用いる構成も考えられるが、石英等の耐腐食性材料は、熱を吸収する能力が低く、高温になると破損してしまい、ネジの機能を果たすことができない。よって、ネジ、バネといった部材は、熱を吸収する能力が高い金属材料で構成することが好ましい。本実施形態に係る基板処理装置においては、そのような金属材料からなるネジ２１５、バネ２１４を採用して十分な熱吸収力を確保しつつ、これらを基板処理領域外で用いて、メタルコンタミネーションの影響を著しく低減させ、２つの異なる要求を満たしている。
【００５４】
なお、バネ２１４、ネジ２１５については、熱吸収力及び高温強度が高い金属材料を用いることが好ましいが、下ハブ２１３については、上述のインコネル、ステンレス、ニッケルの他、セラミックス、石英等の使用も可能である。下ハブ２１３は、サセプタ２を固定する媒体に過ぎず、ネジ固定、付勢力の発生といった機能を有しないため、種々の材料を用いることができる。
【００５５】
図７は、本発明の実施形態に係る基板処理装置のサセプタ固定構造の一例の上面図である。図７に示すように、上ハブ２１２の中心において固定軸２１１が突出し、係止部２１１ａの下にあるくびれ部（図７には図示せず、図６参照）２１１ｂとストッパ２１６とが係合し、上ハブ２１２が上側から押圧固定されている。ここで、ストッパ２１６は、アルファベットのＣ形状を有するＣ−リングが用いられている。このように、ストッパ２１６として、Ｃ−リングを用いるようにしてもよい。基板載置ユニットを製造する際、ストッパ２１６の取り付けを容易に行うことができる。
【００５６】
図８は、本発明の実施形態に係る基板処理装置のサセプタ固定構造の外力の加わり方を示した断面図である。図８に示すように、サセプタ２は、下ハブ２１３の外縁部にある接触部２１３ａで支持され、上ハブ２１２は、固定軸２１１周辺に設けられたストッパ２１６と接触している箇所で、ストッパ２１６を支持する。つまり、外縁部から中心方向に向かって、上方に行くにつれて支持点が移動している。
【００５７】
同様に、荷重点を考えると、まず、固定軸２１１の係止部２１１ａの下面からストッパ２１６の上面に、固定軸２１１の周囲で荷重が加わる。ストッパ２１６から伝達された荷重は、上ハブ２１２の外側領域にある接触部２１２ａに伝達され、サセプタ２に加わる。この場合においても、荷重点は、下方に行くにつれて固定軸２１１周囲から外側の方に移動している。
【００５８】
更に、上からの荷重点と、下からの支持点を総て表示すると、荷重点と支持点を混合させた場合であっても、上から下に移動するにつれて、力の作用点が中心から外側に移動している。これにより、力の作用点が、下側において最も離間し、徐々に上に行くにつれて間隔が狭くなるような状態となり、サセプタ２の支持を安定して行うことができるとともに、サセプタ２を水平に保つことが容易となる。
【００５９】
このように、本実施形態に係る基板処理装置は、安定したサセプタ２の固定支持が可能な構成を有する。
【００６０】
図９は、本発明の実施形態に係る基板処理装置の基板載置ユニットの伝熱対策構造について説明するための断面図である。なお、図９中、伝熱対策構造と関係の無い構成要素については、適宜省略している。図９において、サセプタ２上にウエハＷが載置され、サセプタ２の下方に蓋体７ａに覆われたヒータユニット７が設けられている。図９に示すように、ヒータユニット７は、ウエハ７の径方向の全領域をカバーするように設けられる。ヒータユニット７は、サセプタ２よりも下方に設けられるため、サセプタ固定構造の部分では、サセプタ２よりも下方の下ハブ２１３、バネ２１３及びネジ２１５の部分の方が、サセプタ２よりも上方の上ハブ２１２、ストッパ２１６よりもヒータユニット７の熱が伝達し易い。上述のように、下ハブ２１３は、接触部２１３ａ、非接触部２１３ｂ及び空間２１３ｓを有するが、非接触部２１３ｂ及び空間２１３ｓは、サセプタ２からの熱の下ハブ２１３への伝達を抑制することができる。
【００６１】
図１０は、図９における領域Ａを拡大して温度分布の一例を示した図である。なお、温度分布は、ウエハ温度７６０℃、圧力６．７Ｔｏｒｒ、チラー８５℃の条件下での温度分布結果を示している。
【００６２】
図１０において、領域Ｊが３６７．７８℃以上、領域Ｋが３６５．５６〜３６７．７８℃、領域Ｌが３６３．３３〜３６５．５６℃、領域Ｍが３６１．１１〜３６３．３３℃の範囲の領域を示しているが、固定軸収容領域２２１内のバネ２１５が収容される領域は、領域Ｋ、Ｍであり、３８０℃よりも低い温度領域となっている。ここで、バネ２１４の使用温度範囲は４５０℃以下であり、固定軸収容領域２２１内のバネ２１５が収容される領域は３８０℃よりも低く、バネ２１４の使用温度範囲を満たしている。よって、本発明の実施形態に係る基板処理装置は、サセプタ２の下方の伝熱を有効に抑制し、バネ２１４の使用を可能にしていることが示された。
【００６３】
図１１は、本発明の実施形態に係る基板処理装置の固定軸２１１の温度分布及び応力分布を示した図である。図１１（ａ）は、基板処理装置の固定軸２１１の配置位置を示すためのサセプタ固定構造の断面図であり、図１１（ｂ）は、固定軸２１１の温度分布を示した図である。
【００６４】
図１１（ａ）と対比しながら図１１（ｂ）を見ると、サセプタ２よりもやや下方の領域の温度が最も高くなっており、温度が高い領域から上下に離れるにつれて、温度が低下していることが示されている。サセプタ２よりも上方の固定軸２１１の上端は温度が３５２．２２℃以下で十分に低くなっている（領域Ｖ）。サセプタ２よりも下方に領域においても、固定軸２１１の下端は温度が３５８．８９〜３６１．１１℃の範囲となっており、十分に温度が下がっている。よって、サセプタ２からの熱を、固定軸２１１を介して更に回転軸２２に伝達するのではなく、固定軸２１１で十分に温度を低下させ、回転軸２２及び駆動部２３に熱の影響を与えない構成となっていることが分かる。このように、本発明の実施形態に係る基板処理装置は、伝熱を効果的に抑制できる。
【００６５】
図１１（ｂ）は、固定軸２１１の応力分布を示した図である。固定軸２１１に加わる応力分布は、下端部が最も高くなっているが、それでも５０ＭＰａ程度である。よって、熱衝撃等は特に発生していない。このように、本実施形態に係る基板処理装置は、固定軸２１１に加わる応力を十分に低下することができることが示された。
【００６６】
図１２は、本発明の実施形態に係る基板処理装置の固定軸２１１に用いられ得る窒化珪素の高温強度及び耐熱衝撃性を他の材料との比較において示した図である。図１２（ａ）は、窒化珪素の高温強度を他の材料との比較において示した図であり、８００℃以下の温度領域で、７０ｋｇ／ｍｍ２程度の安定した十分な強度を有することが示されている。ジルコニアは、曲げ強度の最大値は高いが、曲げ強度が温度に応じて変化するので、窒化珪素の方が安定した温度強度という点では優れている。このように、窒化珪素は、固定軸２１１の材料として、高温強度には何ら問題が無いことが示された。
【００６７】
図１２（ｂ）は、窒化珪素の耐熱衝撃性を他の材料との比較において示した図である。なお、耐熱衝撃性は、テストピースを横軸温度にセットした後、水中（２０℃）に投下して熱衝撃率を与え、曲げ強さを測定して耐熱衝撃性を示す指標とした。図１２（ｂ）において、温度６００℃未満の温度で、急冷後の曲げ強度が６０ｋｇ／ｍｍ２程度であり、安定した耐熱衝撃性が示されている。ジルコニアは、急冷後の曲げ強度の最大値は窒化珪素より高いが、４００℃以上の温度で急激に急冷後の曲げ強度が低下してしまうので、高温プロセスを考慮した場合、窒化珪素の方が固定軸２１１の材料として優れている。このように、窒化珪素は、耐熱衝撃性においても優れており、固定軸２１１に適した材料であることが示された。
【００６８】
〔基板載置ユニットの製造方法〕
次に、図１３及び図１４を用いて、本発明の実施形態に係る基板載置ユニットの製造方法について説明する。図１３は、本発明の実施形態に係る基板載置ユニットの製造方法の一例の前半の一連の工程を示した図である。なお、今まで説明した構成要素については、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
【００６９】
図１３（ａ）は、バネ装着工程の一例を示した図である。バネ装着工程においては、気固定軸２１１にバネ２１４を装着する。つまり、バネ２１４に固定軸２１１を挿入する。バネ２１４は、固定軸２１１の下端のバネ支持部２１１ｃに支持される。
【００７０】
図１３（ｂ）は、固定軸挿入工程の一例を示した図である。固定軸挿入工程においては、バネ２１４を装着した固定軸２１１が、下端側から回転軸２２の上端面に形成された固定軸収容領域２２１内に挿入される。
【００７１】
図１３（ｃ）は、下ハブ取り付け工程の一例を示した図である。下ハブ取り付け工程では、下ハブ２１３が、回転軸２２の上端面にネジ２１５を用いて取り付けられる。回転軸２２の上端面にはネジ穴２２２が形成され、下ハブ２１３にも貫通穴であるネジ穴２１３ｅが形成されているので、ネジ穴２１３ｅ、２２２同士を位置合わせした状態で、ネジ２１５を挿入してネジ止め固定する。これにより、下ハブ２１３が回転軸２２２の上端面に固定され、固定軸２１１は回転軸２２に下ハブ２１３を介して支持された状態となる。なお、下ハブ２１３の下面には、回転軸２２の上端面と係合する係合部２１３ｄが形成されており、下ハブ２１３の固定取り付けの際に回転軸２２の上端面と係合する。
【００７２】
図１４は、本発明の実施形態に係る基板載置ユニットの製造方法の一例の前半の一連の工程を示した図である。図１４（ａ）は、サセプタ挿嵌工程及び上ハブ挿嵌工程の一例を示した図である。サセプタ挿入工程においては、サセプタ２が固定軸２１１を挿嵌するように下ハブ２１３上に載置される。同様に、上ハブ挿入工程においては、上ハブ２１２が固定軸２１１を挿嵌するようにサセプタ２上に配置される。なお、図１４（ａ）に示されるように、サセプタ２と上ハブ２１２は、同時に一緒に重ねた状態で固定軸２１１を挿嵌するとともに、下ハブ２１３上に配置してもよい。この場合には、サセプタ挿嵌工程と上ハブ挿嵌工程が同時に一度に行われることになる。
【００７３】
図１４（ｂ）は、固定軸引き上げ工程の一例を示した図である。固定軸引き上げ工程においては、固定軸２１１がバネ２１４の付勢力に抗して引き上げられ、くびれ部２１１ｂが上ハブ２１２の上面よりも高い位置に来るまで引き上げられる。固定軸引き上げ工程は、固定軸２１１を上述の所定位置まで引き上げることができれば、種々の方法により行われてよいが、例えば、図１４（ｂ）に示す引き上げ治具８０を用いて固定軸２１１を引き上げてもよい。固定軸２１１の上端面にネジ穴２１１ｄが形成されている場合には、引き上げ治具８０は下端のネジ部８１をネジ穴２１１ｄに螺合させ、固定軸２１１にネジ部８１を固定し、ネジ部８１を引き上げることにより、固定軸２１１を引き上げてもよい。
【００７４】
図１４（ｃ）は、ストッパ取り付け工程の一例を示した図である。ストッパ取り付け工程では、ストッパ２１６を固定軸２１１のくびれ部２１１ｂに係合させ、ストッパ２１６で固定軸２１１を係止する。その際、ストッパ２１６がＣ−リングとして構成されている場合には、水平にＣ−リングの開口部を移動させてくびれ部２１１ｂと係合させればよい。かかる構成の場合、容易にストッパ２１６を固定軸２１１に取り付けることができる。ストッパ２１６の構造は、Ｃ−リングに限定されるものではないので、固定軸２１１のくびれ部２１１ｂと係合する種々の構造を採用することができる。また、固定軸２１１とストッパ２１６との係合構造は、固定軸２１１にくびれ部２１１ｂを形成する構造に限られず、固定軸２１１の先端とストッパ２１６とが係合可能であれば、種々の構成としてよい。ストッパ２１６を固定軸２１１の先端に取り付けることにより、バネ２１４の下向きの付勢力がストッパ２１６に加わり、ストッパ２１６は上ハブ２１２を押圧する。また、バネ２１４の付勢力は、下ハブ２１３にも上向きで働き、上ハブ２１２と下ハブ２１３とでサセプタ２を挟み込み、サセプタ２を固定支持する。これにより、基板載置ユニットが製造される。
【００７５】
なお、本発明の実施形態においては、基板処理装置をＡＬＤ法により成膜を行う成膜装置の例を挙げて説明したが、上述のサセプタの固定構造は、サセプタを有し、腐食性ガスを用いてクリーニングやエッチング等を行う種々の基板処理装置に適用可能であるので、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposit）装置、エッチング装置等、種々の基板処理装置に適用可能である。
【００７６】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳説したが、本発明は、上述した実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【００７７】
１    処理室
２    サセプタ
２１    コア部
２２    回転軸
２３    駆動部
３１、３２、３３    反応ノズル
４１、４２    分離ノズル
８０    引き上げ治具
８１    ネジ部
２１１    固定軸
２１２    上ハブ
２１３    下ハブ
２１４    バネ
２１５    ネジ
２１６    ストッパ
【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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【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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