(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバと、前記真空チャンバ内に設置された、第１の電極端子を有する第１の電気機器と、前記第１の電気機器と異なる第２の電気機器が有する第２の電極端子とを備えた半導体製造装置において、
前記第１の電極端子と前記第２の電極端子との間には電流導入端子が配置されており、
前記電流導入端子は、その一端が前記第１の電極端子に接触して電気的に接続されると共に、その他端が前記第２の電極端子に接触して電気的に接続される、導電性材料からなる柱状体を備え、
前記柱状体には、前記柱状体の長手方向に直交する方向に延びるスリットが形成されていることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
前記第１の電気機器は、被処理基板が載置される基板サポート内に埋設され、前記基板サポートを加熱する加熱ヒータであることを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項３】
前記スリットは、前記柱状体の長手方向に直交する第１の方向に延びる第１のスリットと、前記柱状体の長手方向に直交する方向であって、前記第１の方向と直角となる第２の方向に延びる第２のスリットとを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体製造装置。
【請求項４】
前記第１のスリットが前記柱状体の長手方向に沿って互い違いに複数形成されると共に、前記第２のスリットが前記柱状体の長手方向に沿って互い違いに複数形成されていることを特徴とする請求項３に記載の半導体製造装置。
【請求項５】
前記柱状体の外周を囲むように、筒状の絶縁碍子が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理基板を加熱するための基板サポート等で用いられる電流導入端子を備える半導体製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造装置には、所定の真空度に減圧される真空チャンバを有するものがあり、この真空チャンバ内には一般に種々の電気機器が設置されている。このような電気機器に対する電気の供給は、真空チャンバの壁面に気密に固定された電流導入端子からケーブルを介して行われるのが一般的である。一例として、静電チャックを備えた従来一般の半導体製造装置の構成を図６に示す。
【０００３】
図示するように、半導体製造装置１は、所定の真空度に減圧される真空チャンバ２と、真空チャンバ２内に設置された基板支持装置３とを有している。基板支持装置３は、上面に半導体ウェハＷが載置されるセラミック製の基板サポート４と、基板サポート４を支持するステンレス製のステージ５と、両者間に配置されて熱を絶縁する絶縁プレート６とから構成されている。
【０００４】
基板サポート４の上面側には電極４ａが埋設されている。電極４ａの一端は、基板サポート４の下面まで延びており、基板サポート４の下面に設けられた電極端子４ｂに接続されている。この電極端子４ｂは、真空チャンバ２の壁面に気密に取り付けられた電流導入端子７にケーブル８によって接続され、また、電流導入端子７は、真空チャンバ２外に設けられた電源９に接続されている。これにより、電極４ａにケーブル８を介して電気が供給されると、電極４ａと半導体ウェハＷとの間に電位差が生じ、基板サポート４は、この電位差により生じた静電力で半導体ウェハＷを吸着する静電チャックとして機能する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような電気機器に対する電気の供給にあっては、ケーブルが真空チャンバ内にあるため、ケーブルの取り回しやメンテナンス等の作業は手間がかかるものであった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、取り付けやメンテナンス等における手間を低減し、容易に電気的な接続を行うことのできる電流導入端子及びそのような電流導入端子を用いた半導体製造装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る半導体製造装置における電流導入端子は、導電性材料からなる柱状体を備えた電流導入端子であって、柱状体には、柱状体の長手方向に直交する方向に延びるスリットが形成されていることを特徴としている。
【０００８】
本発明による半導体製造装置において、上述したように構成された電流導入端子を第１の電極端子と第２の電極端子との間に配置すれば、第１の電極端子と第２の電極端子とが正対せずにずれているような場合であっても、柱状体にはスリットが形成されているため、柱状体が撓んで上記ずれを吸収し、柱状体の一端に第１の電極端子を、他端に第２の電極端子をそれぞれ接触させて電気的に接続することが可能となる。したがって、半導体製造装置等においてケーブルを用いることなく、容易に第１の電気機器と第２の電気機器とを電気的に接続することができる。
【０００９】
また、スリットは、柱状体の長手方向に直交する第１の方向に延びる第１のスリットと、柱状体の長手方向に直交する方向であって、第１の方向と直角となる第２の方向に延びる第２のスリットとを含むものとすることが好ましい。柱状体は、スリットが延びる方向を軸として撓むため、互いに直角となる２つの方向に延びるスリットを形成すれば、それぞれの方向に柱状体が撓みやすくなるからである。
【００１０】
また、第１のスリットが柱状体の長手方向に沿って互い違いに複数形成されると共に、第２のスリットが柱状体の長手方向に沿って互い違いに複数形成されていてもよい。柱状体をあらゆる方向により撓みやすくすることができるからである。
【００１１】
また、柱状体の外周を囲むように、筒状の絶縁碍子が設けられていることが好ましい。導電性を有する柱状体と、その周囲の導電性部分との放電を防止するためである。
【００１２】
また、第１の電気機器としては、被処理基板が載置される基板サポート内に埋設され、基板サポートを加熱する加熱ヒータがある。第２の電気機器としては、電源が一般的である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の好適な一実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書において、「上」、「下」等の語は、図面に示す状態に基づいており、便宜的なものである。また、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る半導体製造装置１０の構成を示す概略図であり、図２は、図１の半導体製造装置１０に取り付けられた本発明の一実施形態に係る温度測定装置１２の構成を示す概略図である。半導体製造装置１０は、例えば熱ＣＶＤ装置等であり、図１に示すように、所定の真空度に減圧される真空チャンバ１４を有している。この真空チャンバ１４内には、被処理基板である半導体ウェハＷを支持するための基板支持装置１６が設置されている。
【００１５】
基板支持装置１６は、上面に被処理基板である半導体ウェハＷが載置されるセラミック製の基板サポート１８と、基板サポート１８を支持するステンレス製のステージ２０と、基板サポート１８とステージ２０との間に配置され、ＳｉＯ2等の熱的絶縁性に優れた材料からなる絶縁プレート２２と、基板サポート１８内に埋設され、基板サポート１８を加熱する加熱ヒータ２４（第１の電気機器）と、加熱ヒータ２４用の電極端子２６（第１の電極端子）とを備えて構成されている。ステージ２０からは、筒状部２８が下方に向かって延びており、筒状部２８の下端は、真空チャンバ１４の底部に形成された開口部３０を囲んで真空チャンバ１４の底面に気密に取り付けられている。
【００１６】
図２に示すように、絶縁プレート２２の、基板サポート１８内に埋設された加熱ヒータ２４用の電極端子２６に対向する位置には、貫通孔３２が形成されている。また、ステージ２０上面の、電極端子２６に対向する位置には、凹部３４が形成されている。この凹部３４の底部には、真空チャンバ１４外に設けられた電源（第２の電気機器）３６に接続された電極端子３８（第２の電極端子）が気密に取り付けられている。電極端子３８には、上方に向かって凹部３４内に突出したボルト部材４０が設けられている。
【００１７】
ステージ２０の凹部３４内には電流導入端子１２が配置されている。電流導入端子１２は、上下方向に延びる円柱状の柱状体４２を備えている。柱状体４２には、その長手方向、すなわち上下方向に直交する方向に延びるスリットが例えば８つ形成されている。柱状体４２の斜視図を図３に示す。また、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿っての断面図を図４に示し、Ｖ−Ｖ線に沿っての断面図を図５に示す。なお、図３、図４及び図５それぞれにおいて、図示するようにｘ−ｙ座標を設定する。ここで、スリットが延びる方向とは、図示実施形態では、スリットを画す底面（柱状体４２の垂直壁面）の延びる方向をいう。柱状体４２は、形成されたスリットにより、当該スリットの底面の延びる方向を軸として撓みやすくなる。
【００１８】
図３に示すように、柱状体４２の上端側には、上方から順にスリット４４ａ、４４ｂ、４８ａ及び４８ｂが形成されている。さらに、柱状体４２の下端側にも同様に、上方から順にスリット４４ａ、４４ｂ、４８ａ及び４８ｂが形成されている。これら８つのスリットは、上下方向に沿ってそれぞれ等間隔に形成されている。
【００１９】
スリット４４ａ（第１のスリット）は、図４に示すように、その底面４６ａがｙ方向（柱状体４２の長手方向に直交する第１の方向）に延びている。また、スリット４４ｂは、スリット４４ａに対し互い違いに形成されており、その底面４６ｂがスリット４４ａと同様にｙ方向に延びている。
【００２０】
スリット４８ａ（第２のスリット）は、図５に示すように、その底面５０ａがｘ方向（柱状体４２の長手方向に直交する第２の方向）に延びている。また、スリット４８ｂは、スリット４８ａに対し互い違いに形成されており、その底面５０ｂがスリット４８ａと同様にｘ方向に延びている。
【００２１】
このように、互いに直角となる２つの方向に延びるスリットをそれぞれ互い違いに形成すれば、柱状体４２をあらゆる方向に撓みやすくすることができる。
【００２２】
また、柱状体４２は導電性材料からなり、図２に示すように、その上端部及び下端部には、めねじ部５２及びめねじ部５４がそれぞれ形成されている。上端部に形成されためねじ部５２には、加熱ヒータ２４用の電極端子２６に形成された孔を通してボルト５６が螺合されており、電極端子２６と柱状体４２とが電気的に接続されている。また、下端部に形成されためねじ部５４には、電源３６に接続された電極端子３８のボルト部材４０が螺合されており、電極端子３８と柱状体４２とが電気的に接続されている。なお、ボルト部材４０には、柱状体４２の下方に六角ナット５８が螺合されている。この六角ナット５８は、上方、すなわち柱状体４２の下端に向かって締め付けられており、ロックナットとして機能し、柱状体４２はボルト部材４０に固定されている。
【００２３】
以上のように構成された半導体製造装置１０及び電流導入端子１２によれば、ステージ２０は真空チャンバ１４に、電源３６に接続された電極端子３８はステージ２０の凹部３４にそれぞれ気密に取り付けられており、電流導入端子１２は凹部３４内に配置されているため、真空チャンバ１４内の気密性が破られることはない。
【００２４】
さらに、柱状体４２と、絶縁プレート２２の貫通孔３２の内壁面及びステージ２０の凹部３４の内壁面との間隙には、円筒状の絶縁碍子６０が設けられている。これにより、導電性材料からなる柱状体４２と、ステンレス製のステージ２０との放電を容易かつ確実に防止することができる。
【００２５】
次に、基板支持装置１６の組み立てについて説明する。絶縁プレート２２上に基板サポート１８を設置する前の状態において、絶縁プレート２２の貫通孔３２を通して、ステージ２０の凹部３４内に絶縁碍子６０を設置する。また、凹部３４の底部に設けられた電極端子３８のボルト部材４０に、六角ナット５８を螺合する。そして、柱状体４２の上端が絶縁プレート２２の上面よりも凹んだ状態となるまで、柱状体４２下端部のめねじ部５４を電極端子３８のボルト部材４０に螺合する。この状態で、ボルト部材４０に螺合された六角ナット５８を上方、すなわち柱状体４２の下端に向かって締め付け、柱状体４２をボルト部材４０に固定する。
【００２６】
この後、基板サポート１８を絶縁プレート２２上に取り付け、基板サポート１８上面に形成された孔６２からボルト５６を挿入し、加熱ヒータ２４用の電極端子２６に形成された孔を通して、ボルト５６を柱状体４２上端部のめねじ部５２に螺合する。このとき、加熱ヒータ２４用の電極端子２６と電源３６に接続された電極端子３８とが正対せずにずれているような場合であっても、スリットにより柱状体４２が撓むため、柱状体４２の上端が基板サポート１８の下面に接触するまでボルト５６を締め付けて、電極端子２６と柱状体４２とを確実に接続することができる。したがって、電極端子３８と電極端子２６とのシビアな位置合わせが不要となる。なお、ボルト５６の締め付けにおいては、柱状体４２が電極端子３８のボルト部材４０に六角ナット５８により固定されているため、柱状体４２が供回りするようなこともない。
【００２７】
以上のように、基板サポート１６の組み立てにおいて、ケーブルを用いることなく、極めて容易に加熱ヒータ２４と電源３６とを電気的に接続することができるため、組み立てにおける手間が低減され、作業時間を短縮することが可能となる。
【００２８】
次に、半導体製造装置１０が、例えば熱ＣＶＤ装置等であり、基板サポート１８が加熱ヒータ２４により加熱される場合について説明する。基板サポート１８が加熱ヒータ２４により加熱されると、熱膨張差により、基板サポート１８内に埋設された電極端子２６が柱状体４２に対して水平方向にずれる。しかし、柱状体４２にはスリットが形成されているため、柱状体４２が撓んで熱膨張差を吸収することが可能となる。したがって、電極端子２６や電極端子３８等に生じる熱膨張差によるストレスを減少させることができ、これらの破損を防止することが可能となる。
【００２９】
以上、本発明の好適な一実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことはいうまでもない。
【００３０】
上記実施形態では、柱状体に８つのスリットが形成された場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。また、上記実施形態では、スリットは互いに平行な上下一対の平面と平坦な底面とから画されているが、スリットの形状もこれに限定されない。例えば、上下一対の平面は互いに非平行であってもよく、また、底面は湾曲されていてもよい。底面が湾曲されている場合、スリットが延びる方向とは、当該スリットにより柱状体が撓むときの軸となる方向をいう。なお、各スリットの深さやスリットの間隔、或いはスリットの数等は、加熱ヒータ等、電気機器の所要電流値及び電圧値を考慮し、また、熱膨張差が生じた場合に必要とされる撓み量を考慮して、適宜決定される。
【００３１】
また、上記実施形態では、加熱ヒータと電源とを電気的に接続する場合について説明したが、本発明によれば、上述したように真空チャンバ内の気密性が破られることがないため、種々の半導体製造装置において、真空チャンバ内に設置された電気機器と、真空チャンバ外に設けられた電源とを電気的に接続することが可能である。また、半導体製造装置における電気機器間の接続に限られず、種々の電気機器間の接続においても適用可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１の電気機器が有する第１の電極端子と第２の電気機器が有する第２の電極端子とが正対せずにずれているような場合であっても、電流導入端子が備えた柱状体には、その長手方向に直交する方向に延びるスリットが形成されているため、柱状体が撓んで上記ずれを吸収することが可能となる。したがって、柱状体の一端には第１の電極端子を、また、他端には第２の電極端子をそれぞれ確実に接続することができ、容易に第１の電気機器と第２の電気機器とを電気的に接続することが可能となる。また、半導体製造装置においては、真空チャンバ内でケーブルが用いられることがないため、取り付けやメンテナンス等における手間を低減し、作業時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】半導体製造装置の構成を示す概略図である。
【図２】図１の半導体製造装置に取り付けられた電流導入端子の構成を示す概略図である。
【図３】柱状体の斜視図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿っての断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿っての断面図である。
【図６】従来の半導体製造装置の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
１０…半導体製造装置、１２…電流導入端子、１４…真空チャンバ、２４…加熱ヒータ、３６…電源、２６、３８…電極端子、４２…柱状体、４４ａ、４４ｂ、４８ａ、４８ｂ…スリット。
【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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