(57)【要約】【課題】載置台からの輻射熱を遮断することにより支柱構造の下端部の温度上昇を抑制することが可能な載置台構造を提供する。【解決手段】排気が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Ｗを載置するための載置台構造５４において、被処理体を載置して支持すると共に被処理体を加熱する加熱手段７４が設けられた載置台５８と、処理容器の底部側より起立させて設けられて上端部が載置台の下面に連結された支柱構造６０と、支柱構造の下端部を処理容器の底部に固定する固定部６２と、支柱構造の外側に、その高さ方向に沿って分散させて設けられた複数の遮熱板６４を有する遮熱構造６６とを備える。これにより、載置台からの輻射熱を遮断する。【選択図】図１
2012028428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気が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、
前記被処理体を載置して支持すると共に前記被処理体を加熱する加熱手段が設けられた載置台と、
前記処理容器の底部側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連結された支柱構造と、
前記支柱構造の下端部を前記処理容器の底部に固定する固定部と、
前記支柱構造の外側に、その高さ方向に沿って分散させて設けられた複数の遮熱板を有する遮熱構造と、
を備えたことを特徴とする載置台構造。
【請求項２】
前記支柱構造は、前記載置台の中央部に集合された複数の支持管よりな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】
前記複数の遮熱板は、前記支柱構造の高さ方向の中段よりも下方に設けら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】
前記遮熱板は、金属板よりな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】
前記遮熱板の反射率は、６８％以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項６】
前記遮熱板の厚さは、０．２〜５ｍｍの範囲内であ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】
前記遮熱板間の距離は、１８ｍｍ以上に設定されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の載置台構造。
【請求項８】
前記遮熱板は、複数に分割され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】
前記遮熱構造は、前記支柱構造の外側に起立させて設けた複数の支持棒を有し、前記遮熱板は、前記支持棒に取り付けら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】
前記遮熱板間には、中心に前記支持棒が挿通された円筒体状のスペーサ部材が介在されてい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】
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前記処理容器内に設けられた請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の載置台構造と、
前記処理容器内のガスを供給するガス導入手段と、
を備えたことを特徴とする処理装置。
【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。例えば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半導体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１〜４）。
【０００３】
ここで従来の載置台構造の一例について説明する。図１０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１０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が連結されて、載置台２を支持している。
【０００４】
上記載置台２の大きさは、例えば半導体ウエハサイズが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６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。
【０００５】
上記支柱４の下端部は、容器底部８に固定部１０により固定されることにより起立状態になっている。この固定部１０では、支柱４の下端部と容器底部８との間に介在させてシール部材としてＯリング１２が設けられており、支柱４内及び処理容器内の気密性を維持するようになっている。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６に接続された給電棒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８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。
【０００６】
また他の載置台構造として、上記支柱４に替えてセラミック材や石英よりなる直径の小さなパイプ状の支持管を複数本設け、この支持管内に給電棒１４等を挿通させるようにした載置台構造も提案されている（例えば特許文献４等）。この場合にも、各支持管の下端部側には、処理容器等の内部の気密性を維持するために例えばＯリング等のシール部材が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３５６６２４号公報
【特許文献２】特開２００６−２９５１３８号公報
【特許文献３】特開２００９−２３１４０１号公報
【特許文献４】特許第４４５０１０６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、半導体ウエハの熱処理中においては、載置台２が高温になることから、この温度が支柱４を熱伝導することにより、或いは載置台２からの輻射により支柱４の下端部も加熱されることになる。この場合、プロセス温度がそれ程高くない場合には、問題は生じないが、プロセス温度が高い場合、例えば８００℃以上になると、プロセス時間にもよるが支柱４の下端も高温に晒される。この結果、支柱４の下端部はシール部材１２であるＯリングの耐熱温度、例えば２６０℃以上になってしまい、シール性が劣化してしまう、といった問題があった。
【０００９】
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、載置台からの輻射熱を遮断することにより支柱構造の下端部の温度上昇を抑制することが可能な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】
【００１０】
請求項１に係る発明は、排気が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、前記被処理体を載置して支持すると共に前記被処理体を加熱する加熱手段が設けられた載置台と、前記処理容器の底部側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連結された支柱構造と、前記支柱構造の下端部を前記処理容器の底部に固定する固定部と、前記支柱構造の外側に、その高さ方向に沿って分散させて設けられた複数の遮熱板を有する遮熱構造と、を備えたことを特徴とする載置台構造である。
【００１１】
このように、支柱構造の外側に、その高さ方向に沿って分散させて設けられた複数の遮熱板を有する遮熱構造を設けたので、載置台からの輻射熱を遮断することができ、支柱構造の下端部の温度上昇を抑制することができる。この結果、支柱構造の下端部を固定する固定部に用いるシール部材の熱による劣化を防止して、この部分のシール性を維持することが可能となる。
【００１２】
請求項１１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前記処理容器内に設けられた請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の載置台構造と、前記処理容器内のガスを供給するガス導入手段と、を備えたことを特徴とする処理装置である。
【発明の効果】
【００１３】
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発揮することができる。
支柱構造の外側に、その高さ方向に沿って分散させて設けられた複数の遮熱板を有する遮熱構造を設けたので、載置台からの輻射熱を遮断することができ、支柱構造の下端部の温度上昇を抑制することができる。この結果、支柱構造の下端部を固定する固定部に用いるシール部材の熱による劣化を防止して、この部分のシール性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【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】遮熱構造を除いた状態の載置台構造を示す部分拡大断面図である。
【図３】支柱構造と遮熱構造との配置関係を示す図である。
【図４】遮熱構造を示す斜視図である。
【図５】遮熱構造の一部を示す拡大断面図である。
【図６】遮熱構造の部分の断面を示す断面図である。
【図７】評価実験を行った時の支柱構造を示す模式図である。
【図８】支柱構造の第１変形実施例を示す図である。
【図９】支柱構造の第２変形実施例を示す図である。
【図１０】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】
【００１５】
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は遮熱構造を除いた状態の載置台構造を示す部分拡大断面図、図３は支柱構造と遮熱構造との配置関係を示す図、図４は遮熱構造を示す斜視図、図５は遮熱構造の一部を示す拡大断面図、図６は遮熱構造の部分の断面を示す断面図である。ここでは熱ＣＶＤを用いて成膜処理を行う場合を例にとって説明する。
【００１６】
図示するようにこの処理装置２０は、例えば断面の内部が略円形状になされたアルミニウム製（アルミニウム合金を含む）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導入手段であるシャワーヘッド部２４が設けられており、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。
【００１７】
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として用いるガス種によってはガス拡散室が１つ、或いは３つ以上の場合もある。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
そして、この処理容器２２の底部４４の側部には、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。
【００２１】
そして、この処理容器２２内の底部４４には、これより起立させて載置台構造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して支持するための載置台５８と、上記載置台５８の下面に連結されると共に、上記載置台５８を上記処理容器２２の底部４４側から起立させて支持するための支柱構造６０と、この支柱構造６０の下端部を上記処理容器２２の底部４４へ固定する固定部６２と、上記支柱構造６０の外側に、その高さ方向に沿って分散されて設けられた本発明の特徴とする複数の遮熱板６４を有する遮熱構造６６とにより主に構成されている。
【００２２】
ここでは上記支柱構造６０は、上記載置台５８の中央部に集合された複数の支柱管６８により形成されている。そして、上記支柱管６８は、図４にも示すように、５本設けられている（図２では代表として３本のみ記載する）。尚、この支柱管６８の数は５本に限定されず、必要に応じて増減できるのは勿論である。
【００２３】
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７０と、この載置台本体７０の上面側に設けられて上記載置台本体７０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７２とにより構成されている。尚、この熱拡散板７２を多数の気泡が含まれた不透明石英により形成してもよい。
【００２４】
そして、上記載置台本体７０内には、加熱手段７４が例えば埋め込むようにして設けられている。そして、この熱拡散板７２の上面に上記半導体ウエハＷを載置して、この半導体ウエハＷを上記加熱手段７４からの輻射熱により熱拡散板７２を介して加熱するようになっている。この加熱手段７４は、例えばカーボン線よりなるヒータ素線７５を有しており、載置台本体７０の略全面に亘って所定のパターン形状に設けられる。
【００２５】
具体的には、載置台本体７０を例えば上下に２枚の分割体７０Ａ、７０Ｂに分割し、その内の１枚の分割体、図２にも示すように例えば分割体７０Ａの表面に、収容溝７６を一筆書き状に全面に亘って形成してこの収容溝７６内に沿って上記ヒータ素線７５を配設し、その後、上記分割体７０Ａ、７０Ｂとを溶着、或いは融着接合する。上記加熱手段７４は、同心円状に例えば２つの加熱ゾーンに区画されており、各加熱ゾーンのヒータ素線７５の起点と、終点が載置台５８の中央部（中心部）に集合されている。
【００２６】
また、上記載置台５８には、この上下方向に貫通して複数、例えば３本のピン挿通孔７８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７８に上下移動可能に遊嵌状態で挿通させた押し上げピン８０を配置している。この押し上げピン８０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８２が配置されており、この押し上げリング８２に、上記各押し上げピン８０の下端が固定されている。この押し上げリング８２から延びるアーム部８４は、処理容器２２の底部４４を貫通して設けられる昇降ロッド８８に連結されており、この昇降ロッド８８はアクチュエータ９０により昇降可能になされている。
【００２７】
これにより、上記各押し上げピン８０を半導体ウエハＷの受け渡し時に各ピン挿通孔７８の上端から上方へ出没させるようになっている。また、上記処理容器２２の底部４４に対する昇降ロッド８８の貫通部には、伸縮可能なベローズ９２が介設されており、上記昇降ロッド８８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。
【００２８】
そして、上述したように、ここでは５本の支柱管６８が載置台５８の中心部に図４及び図６に示すように集合させて設けられている。各支柱管６８は、誘電体よりなり、具体的には上記載置台本体７０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６８は、上記載置台本体７０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。
【００２９】
そして、ここでは５本の支柱管６８の内、４本の支柱管６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ、６８Ｄ内には、２つの加熱ゾーンに区分された各ヒータ素線７５に対するヒータ給電棒９４が遊嵌状態で挿通され、残りの１本の支柱管６８Ｅ内には温度測定用の熱電対９６が遊嵌状態で挿通されている。すなわち、２つの加熱ゾーンに対する各ヒータ素線７５に対しては、電力インと電力アウト用の合計４本のヒータ給電棒９４がそれぞれ支柱管６８内に個別に挿通されており、各ヒータ給電棒９４の上端各ヒータ素線７５の両端にそれぞれ電気的に接続されている。上記各ヒータ給電棒９４は例えばカーボン、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。これらのヒータ給電棒９４は、ヒータ電力を供給するヒータ電源部９５に接続される。
【００３０】
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１及び図２にも示すように、この中央部には導体引出口９８が形成されており、この導体引出口９８の部分に上記支柱構造６０の下端部は上記固定部材６２により固定されている。具体的には、この固定部材６２は、例えばステンレススチール等よりなる取付台座１００を有しており、上記導体引出口９８の内側に上記取付台座１００がＯリング等のシール部材１０２を介して気密に取り付け固定されている。
【００３１】
そして、この取付台座１００上に、上記各支柱管６８を固定する管固定台１０４が設けられる。上記管固定台１０４は、上記各支柱管６８と同じ材料、すなわちここでは石英により形成されている。そして、上記熱電対９６を挿通する支柱管６８Ｅに対応させて上記管固定台１０４及び取付台座１００を貫くようにして貫通孔１０６が形成されている。そして、上記支柱管６８Ｅの下端部と上記管固定台１０４の上面とを熱溶着等によって接合固定している。
【００３２】
また、他の支柱管６８Ａ〜６８Ｄの下端部は、上記管固定台１０４を貫通して取付台座１００の途中まで延びており、各支柱管６８Ａ〜６８Ｄの下端部は、管固定台１０４の上面の部分で熱溶着等によって接合固定されている。
【００３３】
そして、上記管固定台１０４と取付台座１００との間には、上記貫通孔１０６及び各支柱管６８Ａ〜６８Ｄの周囲を囲むようにしてＯリング等よりなるシール部材１０８が介在されている。更に、上記各ヒータ給電棒９４の下端部は絶縁材１１０に挿通されており、この絶縁材１１０の周囲と取付台座１００の貫通孔の内壁との間にもＯリング等よりなるシール部材１１２が介設されており、支柱管６８Ａ〜６８Ｄ内の気密性を保持するようになっている。また更に、上記熱電対９６の取付台座１００に対する貫通部にもＯリング等よりなるシール部材１１２が介設されており、支柱管６８Ｅ内の気密性を維持するようになっている。
【００３４】
このように構成された支柱構造６０に本発明の特徴とする上記遮熱構造６６が設けられる。上述したように、この遮熱構造６６は、上記支柱構造６０の外側に、その高さ方向に沿って分散させて設けた複数の遮熱板６４を有している。具体的には、図３乃至図６に示すように、上記支柱構造６６の下端部を固定する固定部６２の上面側の周辺部には、複数の起立ピン１２０が設けられており、この起立ピン１２０の上端に、上記支柱構造６６の周囲を囲むようにして円形リング状の取付板１２２が設けられている。この取付板１２２は、例えばニッケル合金により形成されている。
【００３５】
そして、上記円形リング状の取付板１２２より複数本の支持棒１２４が上記支柱構造６０の外側を囲むようにして起立させて設けられている。図示例では取付板１２２の周方向に沿ってほぼ均等に配置させて５本の支持棒１２４を設けている。そして、この支持棒１２４に、上記遮熱板６４を上下方向に分散させて取り付けている。
【００３６】
図３乃至図５に示すように、ここでは６枚の遮熱板６４を設けている。各遮熱板６４には、図６（Ａ）に示すように、上記各支持管６８を遊嵌状態で挿通させるための５つの第１の貫通孔１２６と上記各支持棒１２４を遊嵌状態で挿通させるための５つの第２の貫通孔１２８が形成されている。この場合、遮熱板６４の取り付け作業を容易にするために、図６（Ｂ）に示すように遮熱板６４自体を２つに分割してもよいし、更にはそれ以上の数に分割するようにしてもよい。
【００３７】
上記各遮熱板６４を上記支持棒１２４へ取り付ける方法としては、例えば図５に示すように、内径が上記第２の貫通孔１２８の直径よりも大きくなされた円筒体状のスペーサ部材１３０を用意しておき、上記支持棒１２４をこのスペーサ部材１３０と上記遮熱板６４の第２の貫通孔１２８とを交互に挿通させて積み上げて行くようにする。そして、上記支持棒１２４の上下端はそれぞれボルト１３２で締め付け固定されている。これにより、上下方向に隣り合う遮熱板６４は、スペーサ部材１３０の長さだけ離間させて例えば等間隔で配置されることになる。
【００３８】
これにより、上記載置台５８からの輻射熱を上記各遮熱板６４で反射して固定部６２の過度の温度上昇を抑制するようになっている。ここで重要な点は、上記遮熱板６４の取り付け位置は、上記支柱構造６０の高さ方向を３つに均等に区分して上段、中段、下段とした場合、中段を含み、これよりも下方に少なくとも設けるようにする。この遮熱板６４を上段側のみに集中させて設けると、輻射熱の遮断効果が少なくなる。図３の場合には、遮熱板６４は中段部分の全体と下段部分の一部まで設けている。
【００３９】
そして、上記遮熱板６４は金属板で形成し、熱線に対する反射率を高く設定している。この反射率は例えば６８％以上である。この金属板としては、耐腐食性が強くて金属汚染の危惧が少ないニッケル、ニッケル合金、例えばハステロイ（登録商標）により形成することができる。また、遮熱板６４の厚さは０．２〜５ｍｍの範囲内がよく、機械的強度を維持しつつできるだけ熱容量を小さく設定するのが好ましい。
【００４０】
また、この遮熱板６４間の距離Ｌ１（図３及び図５参照）は１８ｍｍ以上であり、これよりも遮熱板６４の間隔が狭くなると、遮熱板６４間に熱がこもって保温効果が生じてしまって固定部６２の昇温抑制作用が減少してしまう。また、上記遮熱板６４の直径は、少なくとも上記固定部６２に設けられる各シール部材の直上は完全に覆うことができるような直径とし、好ましくは上記固定部６２の直径以上の大きさに設定するのがよい。ここでは遮熱板６４の直径は９０〜１００ｍｍに設定されている。
【００４１】
また、上記支持棒１２４は、上記遮熱板６４と同じ材料のニッケルやニッケル合金を用いるのがよい。更に、上記スペーサ部材１３０は、熱伝導性が低い材料、例えばアルミナ等のセラミック材やステンレススチールを用いることができ、更に上記ニッケルやニッケル合金も用いることができる。尚、ここでは各遮熱板６４を支持棒１２４で支持させるようにしたが、これに限定されず、各遮熱板６４を各支柱管６８へ直接的に取り付けて支持させるようにしてもよい。
【００４２】
図１に戻って、処理装置２０の全体の動作は、例えばコンピュータ等よりなる装置制御部１４０により制御されるようになっており、この動作を行うコンピュータのプログラムは、記憶媒体１４２に記憶されている。この記憶媒体１４２は、例えばフレキシブルディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）、ハードディスク、フラッシュメモリ或いはＤＶＤ等よりなる。具体的には、この装置制御部１４０からの指令により、各ガスの供給の開始、停止や流量制御、プロセス温度やプロセス圧力の制御等が行われる。
【００４３】
次に、以上のように構成された処理装置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、この半導体ウエハＷは、上昇された押し上げピン８０に受け渡された後に、この押し上げピン８０を降下させることにより、半導体ウエハＷを載置台構造５４の各支柱管６８に支持された載置台５８の熱拡散板７２の上面に載置してこれを支持する。尚、半導体ウエハＷの周辺部を押さえるクランプ機構（図示せず）により半導体ウエハＷは固定される。
【００４４】
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、半導体ウエハ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７４を構成するヒータ素線７５にヒータ電源部９５より電圧を印加することにより発熱させている。
【００４５】
この結果、ヒータ素線７５からの熱で半導体ウエハＷが昇温加熱される。この場合、熱電対９６の温度検出値に基づいて加熱ゾーン毎に個別に温度制御される。すなわち、熱拡散板７２に設けられた熱電対９６では温度が測定され、この測定値に基づいてヒータ電源部９５は、フィードバックで温度制御することになる。このため、半導体ウエハ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８５０℃程度に達する。これにより、上記処理ガスが反応して、半導体ウエハＷ上に例えば熱ＣＶＤによって成膜処理が施されることになる。
【００４６】
さて、このような成膜処理中において上記載置台５８は加熱手段７４からの発熱によってプロセス温度にほぼ等しい高温状態になっている。この高温状態の載置台５８からは輻射熱が発せられ、また支柱構造６０の複数の支柱管６８に対する熱伝導によって下方へ熱が伝わり、上記輻射熱と相まって支柱構造６０を固定する固定部６２が加熱されて昇温することになる。この場合、上記固定部６２の加熱の原因は、熱伝導よりも輻射熱の方が大きくなっている。
【００４７】
このような状況下において、従来の載置台構造の場合には、固定部６２が過度に加熱されて、ここで用いているシール部材が劣化する危惧があったが、本発明の場合には、載置台５８の輻射熱は遮熱構造６６の複数の遮熱板６４によって遮断されるので、固定部６２が過度に温度上昇することを抑制することが可能となる。
【００４８】
すなわち、上記載置台５８からは下方向に向けて多量の輻射熱が放出されているが、上記固定部６２のほぼ直上に複数枚の遮熱板６４を所定の間隔以上の距離だけ互いに離間させて配置しているので、上記下方に向かう輻射熱は、この遮熱板６４によって遮断されることになる。この結果、上記固定部６２の過度の温度上昇を抑制して、例えばシール部材１０２、１０８、１１２を構成するＯリングの耐熱温度、例えば２６０℃以下に維持することができ、このシール部材１０２、１０８、１１２の劣化を防止することができる。
【００４９】
この場合、上記載置台５８の周辺部からの輻射熱は、上記遮熱板６４に遮断されないで固定部６２へ直接的に照射されることになるが、載置台５８の周辺部から固定部６２までの距離は真上の載置台５８までの距離よりも長くなっているので、その分、輻射熱が少なくなっており、固定部６２が過度に加熱されることはない。更に、上述のように上下方向に位置する遮熱板６４間の距離は、所定の距離、例えば１８ｍｍ以上は離間されているので、この遮熱板６４間に熱がこもって保温効果が生ずることはなく、上記したように固定部６２が過度に加熱されることを防止することができる。
【００５０】
このように、本発明によれば、支柱構造６０の外側に、その高さ方向に沿って分散させて設けられた複数の遮熱板６４を有する遮熱構造６６を設けたので、載置台５８からの輻射熱を遮断することができ、支柱構造６０の下端部の温度上昇を抑制することができる。この結果、支柱構造６０の下端部を固定する固定部６２に用いるシール部材１０２の熱による劣化を防止して、この部分のシール性を維持することができる。
【００５１】
＜本発明の評価＞
次に本発明の支柱構造について評価実験を行ったので、その実験結果について説明する。この実験で用いた支柱構造について図７を参照して説明する。図７は評価実験を行った時の支柱構造の模式図を示す。図７（Ａ）は比較例１を示し、これは遮熱板を設けていない従来の支柱構造に相当する。図７（Ｂ）は比較例２を示し、これは遮熱板６４を下段に設けている。図７（Ｃ）は先に説明した本発明の支柱構造に相当する。
【００５２】
各図に示すように、載置台５８を５本の支柱管６８Ａ〜６８Ｅで支持し、その下端部を固定部６２で固定している。図７（Ｂ）の場合には、支柱管６８Ａ〜６８Ｅの下段部分に厚さが２ｍｍの５枚の遮熱板６４を、３ｍｍ間隔で密集させて設けた場合を示している。図７（Ｃ）に示す本発明の場合には、支柱管６８Ａ〜６８Ｅの中段部分に厚さが２ｍｍの５枚の遮熱板６４を１８ｍｍ間隔で分散させて配置させた場合を示している。尚、図７（Ｃ）に示す構造は、先に図乃至図５を参照して説明した遮熱構造の６枚の遮熱板から最上段に位置する１枚の遮熱構造を取り除いた構造である。ここで遮熱板６４としてはニッケル合金を用いている。
【００５３】
この時の載置台５８の直径は３４０ｍｍ、支柱管６８Ａ〜６８Ｅの長さは２５６ｍｍ、遮熱板６４の直径は９４ｍｍである。載置台５８を加熱して載置台５８の温度を６５０℃に設定した時、固定部６２の温度は、図７（Ａ）に示す比較例１の場合には３３０℃であり、図７（Ｂ）に示す比較例２の場合には３００℃であったのに対して、図７（Ｃ）に示す本発明の場合には１８５℃であった。
【００５４】
このように、図７（Ａ）に示す従来の支柱構造では遮熱板６４を設けていないので輻射熱の作用により固定部６２は過度に加熱されている。また、図７（Ｂ）に示すように、遮熱板６４を互いの間隔を小さくして密集させて設けた場合には、この遮熱板６４間に熱がこもって保温効果が生じ、その結果、輻射熱を遮断しても固定部６２の温度を十分に低下させることができなかった。
【００５５】
これに対して、本発明の場合には、保温効果を生ぜしめることなく輻射熱を遮熱板６４で遮断することができ、固定部６２の温度をここに設けたシール部材であるＯリングの耐熱温度、例えば２６０℃よりも低くできることが判明した。更に、図７（Ｃ）に示す支柱構造において、載置台５８の温度を７５０℃及び８５０℃にそれぞれ昇温したところ、固定部６２の温度はそれぞれ２１５度及び２３０℃であった。このように固定部６２の温度を２１５度及び２３０℃に上げても、共にＯリングの耐熱温度、例えば２６０℃よりも低い温度であり、本発明の支柱構造の有効性を確認することができた。尚、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示す両支柱構造については、固定部に用いた部材の耐熱温度を超えるために温度データは取得できなかった。
【００５６】
また、図７（Ｃ）に示す遮熱構造において、遮熱板を最上段の上に更に１枚設けて全体で６枚にして図３乃至図５に示す遮熱構造と同じ構造にして実験を行ったところ、載置台５８の温度を６５０℃、７５０℃、８５０℃に設定とき、固定部６２の温度はそれぞれ１６５℃、１９５℃、２１０℃となり、固定部６２の温度を先の５枚の遮熱板を設けた場合よりも一層低下させることができることを確認できた。
【００５７】
尚、上記実施例にあっては、支柱構造６０の中段部分の全体と下段部分の一部に遮熱板６４を設けた場合を例にとって説明したが、これに限定されず、この遮熱板６４を例えば図８に示す支柱構造の第１変形実施例のように支柱構造６０の中段部分と下段部分の全体に亘って等間隔で設けるようにしてもよい。図８では図１乃至図７に示す構成部分には同一参照符号を付してある。この場合にも遮熱板６４間の距離は、前述した保温効果の発生を防止するために１８ｍｍ以上に設定するのが好ましい。
【００５８】
また、上記各実施例では、各遮熱板６４を等間隔で設ける場合を例にとって説明したが、上記遮熱板６４間の距離は等間隔ではなく、異なる間隔になるように設定してもよい。更に、上記遮熱板６４は図６に示すように、支柱管６８及び支持棒１２４の断面部分以外を遮断するような広い面積で形成したが、これに限定されず、遮熱板６４の装着を容易にするために、上記支柱管６８を挿通させる第１の貫通孔１２６同士を複数個連通させるようにして大きな貫通孔を形成するようにしてもよい。
【００５９】
また、上記各実施例にあっては、支柱構造６０として複数本の支柱管６８を集合させて構成した場合を例にとって説明したが、これに限定されず、支柱構造６０として図９に示す支柱構造の第２変形実施例のように、内径の大きな１本の円筒状の支柱１５０により構成するようにしてもよい。図９では図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ある。
【００６０】
この場合には、支柱１５０は石英やセラミック材よりなり、この支柱１５０自体の強度が高いので、遮熱構造６６を構成する各遮熱板６４を、支柱１５０自体に直接的に取り付けて支持させるようにしてもよいし、先の実施例で説明したように、複数本の支持棒１２４とスペーサ部材１３０で支持させるようにしてもよい。この場合にも、先の実施例と同様な作用効果を発揮することができる。
【００６１】
また、上記各実施例は、載置台５８に加熱手段７４のみを設けた載置台構造を例にとって説明したが、本発明は、静電チャックやグランド電極や高周波電極を設けた載置台構造にも適用することができ、この場合には高周波電力等を用いたプラズマ形成手段が処理装置に設けられることになる。更に、上記実施例では熱処理の一例として成膜処理を例にとって説明したが、これに限定されず、本発明は他の熱処理、例えばアニール処理、改質処理等にも適用することができる。
【００６２】
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、この半導体ウエハにはシリコン基板やＧａＡｓ、ＳｉＣ、ＧａＮなどの化合物半導体基板も含まれ、更にはこれらの基板に限定されず、液晶表示装置に用いるガラス基板や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】
【００６３】
２０  処理装置
２２  処理容器
２４  シャワーヘッド部（ガス導入手段）
４８  排気系
５４  載置台構造
５８  載置台
６０  支柱構造
６２  固定部
６４  遮熱板
６６  遮熱構造
６８，６８Ａ〜６８Ｅ  支柱管
７０  載置台本体
７２  熱拡散板
７４  加熱手段
１００  取付台座
１０２，１０８，１１２  シール部材
１０４  管固定台
Ｗ  半導体ウエハ（被処理体）
【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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