本发明专利技术提供能够防止载置台产生较大的热应力，防止该载置台自身发生破损的载置台结构和处理装置。该载置台结构设置在处理容器内，用于载置要处理的被处理体，包括：由电介质形成的载置台，其载置并支承被处理体，并且设置有加热被处理体的加热机构；多个保护支柱管，其从处理容器的底部侧立起设置，上端部与载置台的下表面接合，并且下端部开放；加热器供电棒，其插通保护支柱管内，并且上端部与加热机构连接；吹扫气体流通用气密室，其设置在处理容器的底部侧，并且与保护支柱管内连通；和惰性气体供给机构，其向吹扫气体流通用气密室内供给惰性气体。由此，能够防止载置台产生较大的热应力，防止该载置台自身发生破损。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体晶片等被处理体的处理装置和载置台结构。
技术介绍
一般，在半导体集成电路的制造中，对半导体晶片等被处理体反复进行成膜处 理、蚀刻处理、热处理、改性处理、结晶处理等各种单晶片处理，形成所希望的集成电 路。在进行上述各种处理时，与该处理的种类对应地将必要的处理气体向处理容器内导 入，例如，在成膜处理的情况下导入成膜气体或卤素气体，在改性处理的情况下导入臭 氧气体，在结晶处理的情况下导入N2气体等惰性气体或O2气体等。作为一片片地对半导体晶片实施热处理的单晶片式的处理装置的例子，在能够 抽真空的处理容器内，例如设置内置有电阻加热器的载置台，在其上表面载置半导体晶 片，在以规定的温度(例如100°c 1000°C)加热的状态下使规定的处理气体流过，在规 定的处理条件下对晶片实施各种热处理(专利文献1 4)。因此，处理容器内的部件需 要应对这些加热的耐热性和即使暴露在处理气体中也不会被腐蚀的耐腐蚀性。不过，对于载置半导体晶片的载置台结构，一般情况下，使其具有耐热性耐腐 蚀性，并且为了防止金属混染(contamination)等金属污染，例如在AlN等陶瓷材料中作 为发热体埋入电阻加热器等，在高温下一体烧成来形成载置台，另外在其它的工序中同 样烧成陶瓷材料等来形成支柱，例如通过热扩散接合将该一体烧成的载置台与上述支柱 焊接，进行一体化，制造载置台结构。并且，将这样一体成型的载置台结构在处理容器 内的底部立起设置。另外有时也代替上述陶瓷材料使用具有耐热耐腐蚀性的、并且热伸 缩较小的石英玻璃。此处对现有的载置台结构的一例进行说明。图8是表示现有的载置台结构的一 例的剖面图。该载置台结构设置在能够真空排气的处理容器内，如图8所示，该载置台 结构具有由AlN等陶瓷材料形成的圆板状的载置台2。并且，该载置台2的下表面的中 央部与同样由例如AlN等陶瓷材料形成的圆筒状的支柱4例如通过热扩散接合来接合从而 一体化。于是，两者通过热扩散接合部6而气密地接合。此处，上述载置台2的大小， 例如在晶片尺寸为300mm的情况下，直径为350mm左右，支柱4的直径为56mm左右。 上述载置台2内例如设置有由加热器等构成的加热机构8，对载置台2上的作为被处理体 的半导体晶片W进行加热。上述支柱4的下端部通过固定块10固定在容器底部9，从而成为立起状态。而 且，在上述圆筒状的支柱4内，设置有上端通过连接端子12与上述加热机构8连接的供 电棒14，该供电棒14的下端部侧介由绝缘部件16向着下方贯通容器底部，向外部引出。 由此，防止处理气体等侵入该支柱4内，防止上述供电棒14或连接端子12等被上述腐蚀 性的处理气体腐蚀。不过，在对半导体晶片进行处理时，载置 台2自身成为高温状态，这时，虽说构成支柱4的材料由热传导率并不那么好的陶瓷材料形成，但因为载置台2与支柱4通 过热扩散接合，所以大量的热不可避免地沿该支柱4从载置台2的中心侧向支柱4侧逃 逸。因此，特别是在载置台2的升降温时，载置台2的中心部的温度变低产生冷点(cool spot),而相对来说周边部的温度相对较高，在载置台2的面内产生较大温度差，其结果 存在下述问题，即，在载置台2的中心部与周边部之间产生较大的热应力，载置台2会发 生破损。特别是，虽然与处理的种类也有关，但载置台2的温度能够达到700°C，所以上 述温度差非常大，随之会产生很大的热应力。另外，除此之外还存在载置台的升降温的 反复会促进上述热应力引起的破损的问题。另外，载置台2和支柱4的上部成为高温状态发生热膨胀，另一方面支柱4的两 端部由固定框10固定在容器底部9，所以应力集中在载置台2与支柱4的上部的接合处， 存在以该部分为起点发生破损的问题。为解决上述问题点，不通过热扩散接合来气密地将上述载置台2与支柱4 一体接 合，而是使具有高温耐热性的金属密封部件等介于其间，由陶瓷材料或石英等构成的销 或螺栓来宽松地将两者连结。这时，因为在上部连结部产生微小的间隙，所以为了防止例如腐蚀性的处理气 体通过该微小的间隙侵入支柱4内，向上述支柱4内供给N2气体、Ar气体、He气体等 惰性气体作为吹扫气体。根据这样的结构，上述载置台与支柱的上端部并没有被牢固地 连结，所以从载置台的中心侧向支柱侧逃逸的热量减少。因此载置台的中心部与周边部 的温度差得到抑制，能够防止较大的热应力施加在它们之间。不过，在这种情况下，供给到上述支柱4内的吹扫气体会不可避免地通过上述 微小的间隙向处理容器内的处理空间侧泄漏，其结果为，存在下述问题，即，不仅不能 够在高真空下执行处理，因为吹扫气体会大量消耗，还会有运转成本高涨的问题。专利文献1专利文献2专利文献3专利文献4日本特开平07-078766号公报 日本特开平06-260430号公报 日本特开2004-356624号公报 日本特开2006-295138号公报
技术实现思路
本专利技术着眼于上述问题点，为有效解决这些问题而设立。本专利技术是能够防止载 置台产生较大的热应力，防止该载置台自身发生破损的载置台结构和处理装置。另外， 本专利技术是能够抑制加热器供电棒或与其连接的加热单元被氧化的载置台结构和处理装置。本专利技术的第一方面的载置台结构，设置在能够排气的处理容器内，用于载置要 处理的被处理体，该载置台结构的特征在于，包括由电介质形成的载置台，其载置并 支承上述被处理体，并且设置有加热上述被处理体的加热机构；多个保护支柱管，其 从上述处理容器的底部侧立起设置，上端部与上述载置台的下表面接合，并且下端部开 放；加热器供电棒，其插通上述保护支柱管内，并且上端部与上述加热机构连接；吹扫 气体流通用气密室，其设置在上述处理容器的底部侧，并且与上述保护支柱管内连通；和惰性气体供给机构，其向上述吹扫气体流通用气密室内供给惰性气体。像这样，利用内部插通有加热器供电棒的多个保护支柱管使载置被处理体的载 置台从处理容器的底部立起从而进行支承，所以与现有结构的支柱相比，载置台与保护 支柱管的接合部的面积减少，因此能够相应地减少热量的逃逸，抑制冷点的产生。于 是，能够防止载置台中产生较大的热应力，防止该载置台自身发生破损，并且，因为保 护支柱管与现有的支柱相比容积变小，所以能够抑制防止腐蚀用的吹扫气体的供给量。 另外，因为向与插通有加热器供电棒的保护支柱管内连通的吹扫气体流通用气 密室流入惰性气体，所以能够抑制加热器供电棒或与其连接的加热机构被氧化。特别是如专利技术的第七方面所记载在那样，通过使多个吹扫气体流通用气密室经 由加热器收容空间内及保护支柱管内连通，能够使惰性气体沿保护支柱管内和加热器收 容空间内流动，能够进一步抑制加热器供电棒或与其连接的加热机构被氧化。本专利技术的第十方面的处理装置，用于对被处理体实施处理，该处理装置的特征 在于，包括能够排气的处理容器；用于载置上述被处理体的如专利技术的第一至第九中任 一方面所述的载置台结构；和向上述处理容器内供给气体的气体供给机构。根据本专利技术的载置台结构和处理装置，利用内部插通有加热器供电棒的多个保 护支柱管使载置被处理体的载置台从处理容器的底部立起从而进行支承，所以与现有结 构的支柱相比，载置台与保护支柱管的接合部的面积减少，因此能够相应地减少热量的 逃逸，抑制冷点的产生。于是，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种载置台结构，其设置在能够排气的处理容器内，用于载置要处理的被处理体，该载置台结构的特征在于，包括：由电介质形成的载置台，其载置并支承所述被处理体，并且设置有加热所述被处理体的加热机构；多个保护支柱管，其从所述处理容器的底部侧立起设置，上端部与所述载置台的下表面接合，并且下端部开放；加热器供电棒，其插通于所述保护支柱管内，并且上端部与所述加热机构连接；吹扫气体流通用气密室，其设置在所述处理容器的底部侧，并且与所述保护支柱管内连通；和惰性气体供给机构，其向所述吹扫气体流通用气密室内供给惰性气体。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：田中澄，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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