KR20120116490A - Mounting table structure, and processing device - Google Patents
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Abstract
배기 가능하게 이루어진 처리 용기 내에 마련되며 처리해야할 피처리체를 탑재하기 위한 탑재대 구조체에 있어서, 상기 피처리체를 탑재하기 위한, 적어도 가열 수단이 마련된 유전체로 이루어지는 탑재대와, 상기 탑재대를 지지하기 위해서 상기 처리 용기의 저부측으로부터 기립시켜서 마련되는 동시에, 상단부가 상기 탑재대 하면에 연결되며, 내부에 길이 방향을 따라서 형성된 복수의 관통 구멍을 갖는 유전체로 이루어지는 지주를 구비하는 것을 특징으로 하는 탑재대 구조체이다.A mounting structure for mounting an object to be processed, which is provided in a processing container configured to be exhaustable, comprising: a mounting table made of a dielectric provided with at least heating means for mounting the object, and for supporting the mounting table; A mounting structure comprising: a support structure provided by standing up from a bottom side of the processing container, and having an upper end connected to a lower surface of the mounting table, and having a support made of a dielectric having a plurality of through holes formed along the longitudinal direction therein; to be.
Description
본 발명은 반도체 웨이퍼 등의 피처리체의 처리 장치 및 탑재대 구조체에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a processing apparatus for a target object such as a semiconductor wafer and a mounting structure.
일반적으로, 반도체 집적 회로를 제조하려면, 반도체 웨이퍼 등의 피처리체에, 성막 처리, 에칭 처리, 열 처리, 개질 처리, 결정화 처리 등의 각종의 낱장 처리를 반복 실행하여, 소망하는 집적 회로를 형성하게 되어 있다. 상기한 바와 같은 각종의 처리를 실행하는 경우에는 그 처리의 종류에 대응하여, 필요한 처리 가스, 예컨대 성막 처리의 경우에는 성막 가스나 할로겐 가스를, 개질 처리의 경우에는 오존 가스 등을, 결정화 처리의 경우에는 N2 가스 등의 불활성 가스나 O2 가스 등을 각각 처리 용기 내에 도입한다.In general, in order to manufacture a semiconductor integrated circuit, various sheets such as a film forming process, an etching process, a heat process, a modification process, and a crystallization process are repeatedly executed on a target object such as a semiconductor wafer to form a desired integrated circuit. It is. In the case of carrying out the above-mentioned various processes, the processing gas required, for example, film forming gas or halogen gas in the case of film forming process, ozone gas in the case of reforming process, or the like is used for the crystallization process. In this case, inert gas such as N 2 gas, O 2 gas, or the like is introduced into the processing container, respectively.
반도체 웨이퍼에 대하여 1매마다 열 처리를 실시하는 낱장식의 처리 장치를 예로 들면, 진공 흡인 가능하게 된 처리 용기 내에, 예컨대 저항 가열 히터를 내장한 탑재대를 설치하고, 이 상면에 반도체 웨이퍼를 탑재하며, 소정의 온도(예컨대 100℃ 내지 1000℃)로 가열한 상태에서 소정의 처리 가스를 흐르게 하여, 소정 프로세스 조건하에서 웨이퍼에 각종의 열 처리를 실시하도록 되어 있다(일본 특허 공개 제 1995-078766 호 공보, 일본 특허 공개 제 1991-220718 호 공보, 일본 특허 공개 제 2004-356624 호 공보, 일본 특허 공개 제 2002-313900 호 공보). 이 때문에, 처리 용기 내의 부재에 대해서는 이들 가열에 대한 내열성과 처리 가스에 노출되어도 부식되지 않는 내부식성이 요구된다.In the case of a sheet-type processing apparatus which heat-processes a semiconductor wafer every sheet, for example, a mounting table incorporating a resistance heating heater, for example, is mounted in a processing vessel that is capable of vacuum suction, and the semiconductor wafer is mounted on this upper surface. In addition, a predetermined processing gas is allowed to flow while heated to a predetermined temperature (for example, 100 ° C to 1000 ° C), and various heat treatments are performed on the wafer under predetermined process conditions (Japanese Patent Laid-Open No. 1995-078766). Japanese Patent Laid-Open No. 1991-220718, Japanese Patent Laid-Open No. 2004-356624, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-313900). For this reason, the member in a processing container requires heat resistance to these heatings and corrosion resistance which does not corrode even when exposed to a processing gas.
그런데, 반도체 웨이퍼를 탑재하는 탑재대 구조체에 관해서는 일반적으로는 내열성 및 내부식성을 갖게 하는 동시에 금속 컨태미네이션 등의 금속 오염을 방지할 필요로부터, 예컨대 질화알루미늄(AlN) 등의 세라믹재 중에 발열체로서 저항 가열 히터를 매립하고 고온으로 일체 소성하여 탑재대를 형성하고, 별도 공정으로 동일하게 세라믹재 등을 소성하여 지주를 형성하고, 일체 소성한 탑재대측과 상기 지주를 예컨대 열확산 접합으로 용착해서 일체화하여, 탑재대 구조체를 제조하고 있다. 그리고, 이와 같이 일체 성형한 탑재대 구조체를 처리 용기 내의 저부에 기립시켜 마련하도록 하고 있다. 또한, 상기 세라믹재를 대신하여, 내열 내부식성이 있으며, 또한 열신축도 적은 석영 유리를 이용하는 경우도 있다.By the way, the mounting structure for mounting a semiconductor wafer is generally required to provide heat resistance and corrosion resistance, and to prevent metal contamination such as metal conditioning, for example, a heating element in a ceramic material such as aluminum nitride (AlN). As a result, a resistance heating heater is embedded and integrally fired at high temperature to form a mounting table. In a separate process, a ceramic material or the like is fired in the same manner to form a support, and the integrally fired mounting side and the support are welded by thermal diffusion bonding, for example, to integrate the mounting table. Thus, the mounting structure is manufactured. Then, the mounting table structure integrally molded in this manner is provided to stand on the bottom in the processing container. In place of the ceramic material, quartz glass may be used which has heat resistance corrosion resistance and low thermal expansion and contraction.
여기서, 종래의 탑재대 구조체의 일례에 대하여 설명한다. 도 8은 종래의 탑재대 구조체의 일례를 도시하는 단면도이다. 이 탑재대 구조체는 진공 배기가 가능하게 된 처리 용기 내에 마련되어 있으며, 도 8에 도시하는 바와 같이, 질화알루미늄(AlN) 등의 세라믹재로 이루어지는 원판 형상의 탑재대(2)를 갖고 있다. 그리고, 이 탑재대(2)의 하면의 중앙부에, 동일하게 예컨대 질화알루미늄(AlN) 등의 세라믹재로 이루어지는 원통 형상의 지주(4)가 열확산 접합으로 접합되어 일체화되어 있다.Here, an example of the conventional mounting table structure is demonstrated. 8 is a cross-sectional view showing an example of a conventional mounting table structure. This mounting structure is provided in a processing container capable of vacuum evacuation, and has a disc-shaped mounting table 2 made of ceramic material such as aluminum nitride (AlN) as shown in FIG. 8. Similarly, a
즉, 양자는 열확산 접합부(6)에 의해 기밀하게 접합되어 있게 된다. 여기서, 탑재대(2)의 크기는, 예컨대 웨이퍼 사이즈가 300㎜인 경우에는 직경이 350㎜ 정도이며, 지주(4)의 직경은 56㎜ 정도이다. 탑재대(2) 내에는 예컨대 가열 히터 등으로 이루어지는 가열 수단(8)이 마련되며, 탑재대(2) 상의 피처리체로서의 반도체 웨이퍼(W)를 가열하게 되어 있다.That is, both are hermetically bonded by the
지주(4)의 하단부는 용기 저부(9)에 고정 블록(10)에 의해 고정되는 것에 의해 기립 상태로 되어 있다. 그리고, 원통 형상의 지주(4) 내에는 그 상단이 가열 수단(8)에 접속 단자(12)를 거쳐서 접속된 급전봉(14)이 마련되어 있다. 이 급전봉(14)의 하단부측은 절연 부재(16)를 거쳐서 용기 저부를 하방으로 관통하여, 외부로 인출되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 지주(4) 내에 프로세스 가스 등이 침입하는 것이 방지되며, 급전봉(14)이나 접속 단자(12) 등이 상기 부식성의 프로세스 가스에 의해 부식되는 것이 방지되게 되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 제 2002-313900 호 공보에서는 탑재대를 그 주변부에 배치한 복수 개의 원통 형상의 지지 부재로 지지하는 동시에, 이들 원통 형상의 지지 부재 내에 밀어올림 핀을 승강 가능하게 수용한 탑재대 구조체가 개시되어 있다.The lower end of the
그런데, 처리 장치의 유지 보수시 등에 있어서, 처리 장치 자체를 이동 혹은 반송할 필요가 생겼을 경우, 작업을 신속히 실행하기 위해서, 상술한 바와 같은 탑재대 구조체를 처리 장치 내에 장착한 채의 상태로 처리 장치를 이동 혹은 반송할 필요가 발생한다. 이와 같은 경우, 상술한 원통 형상의 지주(4)의 상단을 탑재대(2)의 하면에 접합하여 양자를 고정하기만 한 구성으로는 해당 접합 부분의 강도가 부족하여, 이 부분에 균열 등이 발생할 우려가 있었다. 또한, 지주(4) 자체도 비교적 얇은 두께의 구조이기 때문에, 지주(4) 자체도 파손할 우려도 있었다.By the way, when it is necessary to move or convey the processing apparatus itself at the time of maintenance of a processing apparatus, etc., in order to carry out a job promptly, the processing apparatus in the state with the above-mentioned mounting structure mounted in the processing apparatus is mounted. There is a need to move or return the. In such a case, a structure in which the upper end of the
또한, 지진 등의 큰 진동에 의해, 탑재대 자체가 공진하여 파손을 일으킬 우려도 있었다. 이와 같은 우려는, 일본 특허 공개 제 2002-313900 호 공보에 나타나는 복수의 지지 부재로 탑재대를 지지하는 탑재대 구조체에서도 마찬가지로 존재한다. 특히, 웨이퍼(W)의 직경이 300㎜ 정도로부터 더욱 대구경화하는 경향이 있으므로, 그에 따라 탑재대(2) 자체의 직경도 더욱 커지게 되고, 보다 중량화하는 것이 예상되기 때문에, 상기 문제점의 조기 해결이 요구되고 있다.In addition, due to a large vibration such as an earthquake, the mounting table itself may resonate and cause damage. Such a concern is similarly present in the mounting structure for supporting the mounting table with a plurality of supporting members shown in JP-A-2002-313900. In particular, since the diameter of the wafer W tends to be larger in diameter from about 300 mm, the diameter of the mounting table 2 itself is also increased and it is expected to be more weighted. A solution is required.
본 발명은 이상과 같은 문제점에 주목하여, 이것을 유효하게 해결할 수 있도록 창안된 것이다. 본 발명은 탑재대와 지주의 연결부의 강도 및 지주 자체의 강도를 향상시키는 것이 가능한 탑재대 구조체 및 처리 장치이다.The present invention has been devised to pay attention to the above problems and to effectively solve this problem. The present invention is a mount structure and a processing apparatus capable of improving the strength of the connection portion between the mount and the support and the strength of the support itself.
본 발명은 배기 가능하게 이루어진 처리 용기 내에 마련되며 처리해야할 피처리체를 탑재하기 위한 탑재대 구조체에 있어서, 상기 피처리체를 탑재하기 위한, 적어도 가열 수단이 마련된 유전체로 이루어지는 탑재대와, 상기 탑재대를 지지하기 위해서 상기 처리 용기의 저부측으로부터 기립시켜서 마련되는 동시에, 상단부가 상기 탑재대의 하면에 연결되고, 내부에 길이 방향을 따라서 형성된 복수의 관통 구멍을 갖는 유전체로 이루어지는 지주를 구비한 것을 특징으로 하는 탑재대 구조체이다.The present invention provides a mounting structure for mounting an object to be processed, which is provided in a processing vessel configured to be exhaustable, comprising: a mounting table made of at least a dielectric provided with heating means for mounting the object, and the mounting table. It is provided so as to stand up from the bottom side of the processing container for support, and has a support composed of a dielectric having a plurality of through-holes formed in the longitudinal direction, the upper end of which is connected to the lower surface of the mounting table. Mount structure.
본 발명에 의하면, 탑재대와 지주의 연결부의 면적을 증대시킬 수 있기 때문에, 결과적으로 탑재대와 지주와의 연결부의 강도, 나아가서는 지주 자체의 강도도 향상시키는 것이 가능해진다. 따라서, 탑재대 구조체를 장착한 상태로 처리 장치를 이동 내지 반송하는 것에 지장이 없이, 내진성도 향상시킬 수 있다.According to this invention, since the area of the connection part of a mount stand and a support | pillar can be increased, as a result, it becomes possible to improve the intensity | strength of the connection part of a mount stand and support | pillar, and also the strength of the support itself itself. Therefore, the vibration resistance can also be improved without disturbing moving or conveying the processing apparatus in a state where the mounting structure is mounted.
혹은, 본 발명은 피처리체에 대하여 처리를 실시하기 위한 처리 장치에 있어서, 배기가 가능하게 된 처리 용기와, 상기 피처리체를 탑재하기 위한 상기 특징을 갖는 탑재대 구조체와, 상기 처리 용기 내에 가스를 공급하는 가스 공급 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 처리 장치이다.Another aspect of the present invention provides a processing apparatus for processing a target object, comprising: a processing container capable of evacuation, a mounting structure having the above-mentioned feature for mounting the target object, and a gas in the processing container; It is a processing apparatus characterized by including the gas supply means to supply.
본 발명에 의하면, 탑재대와 지주의 연결부의 면적을 증대시킬 수 있기 때문에, 결과적으로 탑재대와 지주의 연결부의 강도, 나아가서는 지주 자체의 강도도 향상시키는 것이 가능해진다. 따라서, 탑재대 구조체를 장착한 상태로 처리 장치를 이동 내지 반송하는 것에 지장이 없이, 내진성도 향상시킬 수 있다.According to this invention, since the area of the connection part of a mount stand and a support | pillar can be increased, as a result, the intensity | strength of the connection part of a mount stand and support | pillar, and also the strength of the support | pillar itself can also be improved. Therefore, the vibration resistance can also be improved without disturbing moving or conveying the processing apparatus in a state where the mounting structure is mounted.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 탑재대 구조체를 갖는 처리 장치를 도시하는 단면 구성도,
도 2는 탑재대에 마련된 가열 수단의 일례를 도시하는 평면도,
도 3은 도 1의 A-A선에 따른 화살표에서 본 단면도,
도 4는 도 1의 탑재대 구조체의 일부의 관통 구멍의 부분을 대표적으로 취출하여 도시하는 부분 확대 단면도,
도 5는 도 4의 탑재대 구조체의 조립 상태를 설명하기 위한 설명도,
도 6은 본 발명의 제 1 변형 실시예를 도시하는 부분 확대도,
도 7은 본 발명의 제 2 변형 실시예의 지주 부분을 도시하는 부분 확대도,
도 8은 종래의 탑재대 구조체의 일례를 도시하는 단면도.1 is a cross-sectional configuration diagram showing a processing apparatus having a mounting structure according to an embodiment of the present invention;
2 is a plan view showing an example of heating means provided in a mounting table;
3 is a cross-sectional view seen from the arrow along the line AA of FIG.
4 is a partially enlarged cross-sectional view representatively taking out and showing a portion of a through hole of a part of the mounting structure of FIG. 1;
5 is an explanatory diagram for explaining an assembly state of the mounting structure of FIG. 4;
6 is a partially enlarged view showing a first modified embodiment of the present invention;
7 is a partially enlarged view showing a support portion of a second modified embodiment of the present invention;
8 is a cross-sectional view showing an example of a conventional mounting table structure.
이하, 본 발명에 따른 탑재대 구조체 및 처리 장치의 바람직한 일 실시형태를 첨부 도면에 근거하여 상술한다. 도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 탑재대 구조체를 갖는 처리 장치를 도시하는 단면 구성도이다. 도 2는 탑재대에 마련된 가열 수단의 일례를 도시하는 평면도이다. 도 3은 도 1의 A-A선에 따른 화살표에서 본 단면도이다. 도 4는 도 1의 탑재대 구조체의 일부의 관통 구멍의 부분을 대표적으로 취출하여 도시하는 부분 확대 단면도이다. 도 5는 도 4의 탑재대 구조체의 조립 상태를 설명하기 위한 설명도이다. 여기에서는 플라즈마를 이용하여 성막 처리를 실행하는 경우를 예로 들어 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 「기능봉체」란, 1개의 금속봉뿐만 아니라, 가요성이 있는 배선이나, 복수의 배선을 절연재로 피복하고 1개로 결합하여 봉 형상으로 형성된 부재 등도 포함하는 것으로 한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one preferable embodiment of the mounting structure and the processing apparatus which concern on this invention is described in detail based on an accompanying drawing. 1 is a cross-sectional configuration diagram showing a processing apparatus having a mounting structure according to an embodiment of the present invention. 2 is a plan view illustrating one example of heating means provided in the mounting table. 3 is a cross-sectional view taken from the arrow along the line A-A in FIG. FIG. 4 is a partial enlarged cross-sectional view representatively taking out and showing a portion of a through hole of a part of the mounting structure of FIG. 1. FIG. It is explanatory drawing for demonstrating the assembly state of the mounting structure of FIG. Here, the case where film-forming process is performed using plasma is demonstrated as an example. In addition, the "functional rod body" described below shall not only include not only one metal rod but also flexible wiring, a member formed by forming a rod shape by covering a plurality of wirings with an insulating material and combining them in one.
도시하는 바와 같이, 이 처리 장치(20)는, 예컨대 단면의 내부가 대략 원형 형상으로 이루어진 알루미늄 혹은 알루미늄 합금제의 처리 용기(22)를 갖고 있다. 처리 용기(22)의 천정부에는 필요한 처리 가스, 예컨대 성막 가스를 도입하기 위해서 가스 공급 수단인 샤워 헤드부(24)가 절연층(26)을 거쳐서 마련되어 있다. 이 하면의 가스 분사면(28)에 마련된 다수의 가스 분사 구멍(32A, 32B)으로부터 처리 공간(S)을 향해 처리 가스가 분사되도록 되어 있다. 이 샤워 헤드부(24)는 플라즈마 처리시에 상부 전극을 겸하게 되어 있다.As shown in the drawing, this
샤워 헤드부(24) 내에는 중공 형상의 2개로 구획된 가스 확산실(30A, 30B)이 형성되어 있으며, 각 가스 확산실(30A, 30B)에 도입된 처리 가스는 평면 방향으로 확산한 후, 각 가스 확산실(30A, 30B)에 각각 연통된 각 가스 분사 구멍(32A, 32B)으로부터 분사되게 되어 있다. 여기서, 가스 분사 구멍(32A, 32B)은 매트릭스 형상으로 배치되어 있다. 샤워 헤드부(24)의 전체는 예컨대 니켈이나 하스텔로이(등록 상표) 등의 니켈 합금, 알루미늄, 혹은 알루미늄 합금에 의해 형성되어 있다. 또한, 샤워 헤드부(24)로서는 가스 확산실이 하나인 구조가 채용되어도 좋다.In the
샤워 헤드부(24)와 처리 용기(22)의 상단 개구부의 절연층(26)과의 접합부에는 예컨대 O링 등으로 이루어지는 시일 부재(34)가 개재되어 있어, 처리 용기(22) 내의 기밀성을 유지하도록 되어 있다. 그리고, 샤워 헤드부(24)에는 매칭 회로(36)를 거쳐서, 예컨대 13.56㎒의 플라즈마용의 고주파 전원(38)이 접속되어 있어, 필요시에 플라즈마를 생성 가능하게 되어 있다. 이 주파수는 13.56㎒에 한정되지 않는다.At the junction between the
또한, 처리 용기(22)의 측벽에는 처리 용기(22) 내에 대하여 피처리체로서의 반도체 웨이퍼(W)를 반입 반출하기 위한 반출 입구(40)가 마련되어 있다. 이 반출 입구(40)에는 기밀하게 개폐 가능하게 된 게이트 밸브(42)가 마련되어 있다.Moreover, the carry-out
그리고, 처리 용기(22)의 저부(44)의 측부에는 배기구(46)가 마련되어 있다. 이 배기구(46)에는 처리 용기(22) 내를 배기, 예컨대 진공 흡인하기 위한 배기계(48)가 접속되어 있다. 이 배기계(48)는 배기구(46)에 접속되는 배기 통로(49)를 갖고 있으며, 이 배기 통로(49)에는 압력 조정 밸브(50) 및 진공 펌프(52)가 순차 개설되어 있어, 처리 용기(22)를 소망하는 압력으로 유지할 수 있도록 되어 있다. 또한, 처리 형태에 따라서는 처리 용기(22) 내를 대기압에 가까운 압력으로 설정하는 경우도 있다.And the
그리고, 처리 용기(22) 내의 저부(44)에는 이것으로부터 기립하도록 본 발명의 특징인 탑재대 구조체(54)가 마련되어 있다. 구체적으로는, 이 탑재대 구조체(54)는 상면에 피처리체를 탑재하기 위한 탑재대(58)와, 탑재대(58)에 연결되는 지주(63)에 의해 주로 구성되어 있다. 지주(63)는, 탑재대(58)를 처리 용기(22)의 저부로부터 기립하도록 지지하는 동시에, 내부에 길이 방향을 따라서 형성된 복수의 관통 구멍(60)을 갖고 있다. 각 관통 구멍(60) 내에는 기능봉체(62)가 관통 삽입되어 있다. 지주(63)는, 예컨대 원기둥 형상의 지주 재료에 천공에 의해 복수의 관통 구멍(60)을 형성함으로써 제작된다.And the
도 1에 있어서는 발명의 이해를 용이하게 하기 위해서, 각 관통 구멍(60)을 횡방향으로 배열하여 기재하고 있다. 탑재대(58)는 전체가 유전체로 이루어진다. 여기에서는 탑재대(58)는, 두껍고 투명한 석영으로 이루어지는 탑재대 본체(59)와, 탑재대 본체(59)의 상면측에 마련되며 탑재대 본체(59)와는 다른 불투명한 유전체, 예컨대 내열성 재료인 질화알루미늄(AlN) 등의 세라믹재로 이루어지는 열확산판(61)에 의해 구성되어 있다.In FIG. 1, in order to make understanding of invention easy, each through
그리고, 탑재대 본체(59) 내에는 가열 수단(64)이 예컨대 매립하도록 하여 마련되어 있다. 또한, 열확산판(61) 내에는 겸용 전극(66)이 매립하도록 하여 마련되어 있다. 이것에 의해, 열확산판(61)의 상면에 웨이퍼(W)가 탑재될 때, 이 웨이퍼(W)를 가열 수단(64)으로부터의 복사열에 의해 열확산판(61)을 거쳐서 가열할 수 있도록 되어 있다.And the heating means 64 is provided in the mounting base
도 2에도 도시하는 바와 같이, 가열 수단(64)은 예컨대 카본 와이어 히터나 몰리브덴 와이어 히터 등으로 이루어지는 발열체(68)로 이루어진다. 이 발열체(68)는 탑재대(58)의 대략 전면에 걸쳐 소정의 패턴 형상으로 하여 마련되어 있다. 여기에서는 발열체(68)는, 탑재대(58)의 중심측의 내주 영역 발열체(68A)와, 이 외측의 외주 영역 발열체(68B)의 2개의 영역으로 전기적으로 분리되어 있다. 각 영역 발열체(68A, 68B)의 접속 단자는 탑재대(58)의 중심부측에 집합되어 있다. 또한, 영역 수는 하나 혹은 셋 이상으로 설정해도 좋다.As also shown in FIG. 2, the heating means 64 consists of the
또한, 겸용 전극(66)은, 상술한 바와 같이 불투명한 열확산판(61) 내에 마련되어 있다. 겸용 전극(66)은, 예컨대 메쉬 형상으로 형성된 도체선으로 이루어지며, 이 겸용 전극(66)의 접속 단자는 탑재대(58)의 중심부에 위치되어 있다. 여기에서는 겸용 전극(66)은 정전 척용의 척 전극과 고주파 전력을 인가하기 위한 하부 전극으로 이루어지는 고주파 전극을 겸용하는 것이다.In addition, the combined
그리고, 발열체(68)나 겸용 전극(66)에 대하여 급전을 실행하는 급전봉이나 온도를 측정하는 열전쌍의 도전봉으로서의 기능봉체(62)가 마련되어 있다. 구체적으로는 이들 각 기능봉체(62)가 가느다란 관통 구멍(60) 내에 관통 삽입되어 있다. 지주(63)는 유전체로 이루어지고, 구체적으로는 탑재대 본체(59)와 동일한 유전체의 재료인 예컨대 석영으로 이루어지며, 지주(63)의 길이 방향을 따라서 예컨대 드릴로 천공하는 것에 의해서 복수 개, 도시 예에서는 6개의 관통 구멍(60)이 형성되어 있다.Then, a
지주(63)의 재료로서는 석영 이외의 다른 유전체, 예컨대 질화알루미늄(AlN), 알루미나(Al2O3), 탄화규소(SiC) 등의 세라믹재도 이용할 수 있다. 지주(63)는, 탑재대 본체(59)의 하면에 예컨대 용접에 의해 기밀하게 일체적으로 되도록 접합되어 있다. 이 경우, 용접으로서는 양 모재를 용융하여 접합해도 좋고, 모재보다 융점이 낮은 용가재에 의해 접합해도 좋지만, 접합 강도를 향상시키기 위해서는 접합 면적을 가능한 한 넓게 하는 것이 좋다. 따라서, 바람직하게는 지주(63)의 상단면의 전면을 탑재대 본체(59)의 하면에 접합하는 것이 좋다.As the material of the
이 결과, 지주(63)의 상단의 연결부에는 열용착 접합부(63A)(도 4 참조)가 형성되게 되며, 이것에 의해서 탑재대(58)와 지주(63)가 강고하게 접합되게 된다. 한편, 각 관통 구멍(60) 내에는 기능봉체(62)가 관통 삽입되어 있다. 도 4에서는 전술한 바와 같이, 일부의 관통 구멍(60)을 대표하여 도시하고 있다. 이 안의 1개의 관통 구멍(60) 내에는 후술하는 바와 같이 2개의 기능봉체(62)가 수용되어 있다.As a result, the
즉, 내주 영역 발열체(68A)에 대해서는 전력 인용과 전력 아웃용의 2개의 기능봉체(62)로서, 히터 급전봉(70, 72)이 각각 관통 구멍(60) 내에 개별적으로 관통 삽입되어 있다. 각 히터 급전봉(70, 72)의 상단은 내주 영역 발열체(68A)에 전기적으로 접속되어 있다.That is, for the inner circumferential
또한, 외주 영역 발열체(68B)에 대해서는 전력 인용과 전력 아웃용의 2개의 기능봉체(62)로서, 히터 급전봉(74, 76)이 각각 관통 구멍(60) 내에 개별적으로 관통 삽입되어 있다. 각 히터 급전봉(74, 76)의 상단은 외주 영역 발열체(68B)에 전기적으로 접속되어 있다(도 1 참조). 각 히터 급전봉(70 ~ 76)은 예컨대 니켈 합금 등으로 이루어진다.In the outer circumferential
또한, 겸용 전극(66)에 대해서는 기능봉체(62)로서 겸용 급전봉(78)이 관통 구멍(60) 내에 관통 삽입되어 있다. 이 겸용 급전봉(78)의 상단은 접속 단자(78A)(도 4 참조)를 거쳐서 겸용 전극(66)에 전기적으로 접속되어 있다. 겸용 급전봉(78)은 예컨대 니켈 합금, 텅스텐 합금, 몰리브덴 합금 등으로 이루어진다.In addition, with respect to the combined
또한, 나머지 1개의 관통 구멍(60) 내에는 탑재대(58)의 온도를 측정하기 위해서, 기능봉체(62)로서 2개의 열전쌍(80, 81)이 관통 삽입되어 있다. 그리고, 열전쌍(80, 81)의 각 측온 접점(80A, 81A)이 각각 열확산판(61)의 내주 영역 및 외주 영역의 하면에 위치되어 있어, 각 영역의 온도를 검출할 수 있도록 되어 있다. 열전쌍(80, 81)으로서는 예컨대 시스형의 열전쌍을 이용할 수 있다. 이 시스형의 열전쌍은 금속 보호관(시스)의 내부에 열전쌍 소선이 삽입되며, 고순도의 산화마그네슘 등의 무기 절연물의 분말에 의해서 밀봉 충전되어 이루어진다. 이것에 의해, 절연성, 기밀성, 응답성이 뛰어나며, 고온 환경이나 다양한 악성 분위기 중에서의 장시간의 연속 사용에도 발군의 내구성을 발휘한다.In addition, in order to measure the temperature of the mounting table 58 in the remaining one through
이 경우, 도 4에 도시하는 바와 같이, 접속 단자(78A) 및 열전쌍(80, 81)이 통과하는 탑재대 본체(59)의 부분에는 각각 연통 구멍(84, 86)이 형성되는 동시에, 상기 탑재대 본체(59)의 상면에는 각 연통 구멍(84, 86)에 연통되는 동시에 상기 열전쌍 내의 한쪽의 열전쌍(81)을 외주 영역을 향하여 배설하기 위한 홈부(88)가 형성되어 있다. 또한, 도 4에는 기능봉체(62)로서 히터 급전봉(70), 겸용 급전봉(78) 및 2개의 열전쌍(80, 81)이 대표적으로 기재되어 있다.In this case, as shown in FIG. 4, communication holes 84 and 86 are formed in the portions of the mounting base
또한, 처리 용기(22)의 저부(44)는 예컨대 스테인리스 스틸로 이루어지며, 도 4에도 도시하는 바와 같이, 이 중앙부에 도체 인출구(90)가 형성되어 있으며, 이 도체 인출구(90)의 내부측에는 예컨대 스테인리스 스틸 등으로 이루어지는 장착 대좌(92)가 O링 등의 시일 부재(94)를 거쳐서 기밀하게 장착 고정되어 있다.In addition, the bottom 44 of the
그리고, 이 장착 대좌(92) 상에, 지주(63)를 고정하는 고정대(96)가 마련되어 있다. 고정대(96)는, 지주(63)와 동일한 재료, 즉 여기에서는 석영에 의해 형성되어 있으며, 각 관통 구멍(60)에 대응하는 연통 구멍(98)이 형성되어 있다. 그리고, 지주(63)의 하단부측은 고정대(96)의 상면측에 지주(63)의 상단부와 동일한 용접에 의해서 접속 고정되어 있다. 즉, 열용착 접합부(63B)가 형성되어 있다. 이 경우, 상기 용접으로서는 양 모재를 용융하여 접합해도 좋고, 모재보다도 융점이 낮은 용가재에 의해 접합해도 좋지만, 접합 강도를 향상시키기 위해서는 접합 면적을 가능한 한 넓게 하는 것이 좋다. 따라서, 바람직하게는 지주(63)의 하단면의 전면을 고정대(96)의 상면에 접합하는 것이 좋다.And the mounting
지주(63)의 하단부가 접속 고정되는 고정대(96)의 주변부에는, 이것을 둘러싸도록 하며, 예컨대 스테인리스 스틸 등으로 이루어지는 고정 부재(100)가 마련되어 있다. 이 고정 부재(100)는 볼트(102)에 의해서 장착 대좌(92)측에 고정되어 있다.In the peripheral part of the fixing
또한, 장착 대좌(92)에는 고정대(96)의 각 연통 구멍(98)에 대응하는 연통 구멍(104)이 형성되어 있으며, 각각 기능봉체(62)가 하부 방향으로 관통 삽입되도록 되어 있다. 그리고, 고정대(96)의 하면과 장착 대좌(92)의 상면의 접합면에는, 각 연통 구멍(104)의 주위를 둘러싸도록 해서 O링 등의 시일 부재(106)가 마련되어 있어, 이 부분의 시일성을 높이도록 하고 있다.In addition, a
또한, 겸용 급전봉(78)과 2개의 열전쌍(80, 81)과 히터 급전봉(70)이 관통 삽입되어 있는 각 연통 구멍(104)의 하단부에는 각각 O링 등으로 이루어지는 시일 부재(108, 110, 111)를 거쳐서, 밀봉판(112, 114)이 볼트(116, 118)에 의해 장착 고정되어 있다. 그리고, 각 겸용 급전봉(78), 열전쌍(80, 81) 및 히터 급전봉(70)은 밀봉판(112, 114)을 기밀하게 관통하도록 마련되어 있다. 이들 밀봉판(112, 114)은 예컨대 스테인리스 스틸 등으로 이루어지며, 이 밀봉판(112)에 대한 겸용 급전봉(78) 및 히터 급전봉(70)의 관통부에 대응시켜서, 겸용 급전봉(78) 및 히터 급전봉(70)의 주위에 절연 부재(120)가 마련되어 있다. 또한, 도 4에서는 1개의 히터 급전봉(70)만을 도시하고 있지만, 다른 히터 급전봉(72 내지 76)도 마찬가지로 구성되어 있다.Further,
또한, 장착 대좌(92) 및 이것에 접하는 처리 용기(22)의 저부(44)에는 각 연통 구멍(104)에 연통하는 불활성 가스로(122)가 형성되어 있어서, 각 기능봉체(62)를 통과하는 각 관통 구멍(60) 내를 향하여, N2 등의 불활성 가스를 공급할 수 있도록 되어 있다. 즉, 여기에서는 모든 관통 구멍(60) 내에 대하여 불활성 가스를 흐르게 할 수 있도록 되어 있다. 또한, 탑재대 본체(59)의 홈부(88)를 거쳐서 연통 구멍(84)과 연통 구멍(86)은 연통하고 있으므로, 겸용 급전봉(78)을 관통 삽입하는 관통 구멍(60)과 2개의 열전쌍(80, 81)을 관통 삽입하는 관통 구멍(60) 중 어느 한쪽만의 관통 구멍(60) 내에, 불활성 가스로(122)를 거쳐서 불활성 가스를 공급하도록 하여도 좋다.In addition, an
여기서 각 부분에 대하여, 치수의 일례를 설명하면, 탑재대(58)의 직경은, 300㎜(12인치) 웨이퍼 대응의 경우에는 340㎜ 정도, 200㎜(8인치) 웨이퍼 대응의 경우에는 230㎜ 정도, 400㎜(16인치) 웨이퍼 대응의 경우에는 460㎜ 정도이다. 또한, 각 관통 구멍(60)의 내경은 5㎜ 내지 16㎜ 정도, 각 기능봉체(62)의 직경은 4㎜ 내지 6㎜ 정도, 지주(63)의 직경은 60㎜ 내지 90㎜ 정도이다.Here, an example of the dimensions will be described for each part. The diameter of the mounting table 58 is about 340 mm for a 300 mm (12 inch) wafer and 230 mm for a 200 mm (8 inch) wafer. In the case of a 400 mm (16 inch) wafer correspondence, it is about 460 mm. Moreover, the inner diameter of each through
여기서, 도 1로 되돌아와, 열전쌍(80, 81)은 예컨대 컴퓨터 등을 갖는 히터 전원 제어부(134)에 접속되어 있다. 또한, 가열 수단(64)의 각 히터 급전봉(70, 72, 74, 76)에 접속되는 각 배선(136, 138, 140, 142)도 히터 전원 제어부(134)에 접속되어 있으며, 열전쌍(80, 81)에 의해 측정된 온도에 근거하여, 내주 영역 발열체(68A) 및 외주 영역 발열체(68B)를 각각 개별적으로 제어하여 소망하는 온도를 유지할 수 있도록 되어 있다.1, the
또한, 겸용 급전봉(78)에 접속되는 배선(144)에는 정전 척용의 직류 전원(146)과 바이어스용의 고주파 전력을 인가하기 위한 고주파 전원(148)이 각각 접속되어 있어서, 탑재대(58)의 웨이퍼(W)를 정전 흡착하는 동시에, 프로세스 시에는 하부 전극이 되는 탑재대(58)에 바이어스로서의 고주파 전력을 인가하도록 되어 있다. 이 고주파 전력의 주파수로서는 13.56㎒를 이용할 수 있지만, 그 밖에 400㎑ 등을 이용할 수도 있으며, 즉, 특별히 한정되지 않는다.In addition, the wiring 144 connected to the dual-
또한, 탑재대(58)에는 상하 방향으로 관통하는 복수, 예컨대 3개의 핀 관통 삽입 구멍(150)이 형성되어 있다(도 1에 있어서는 2개만 도시함). 각 핀 관통 삽입 구멍(150)에는 상하 이동 가능하게 유격 끼워 맞춤 상태로 관통 삽입된 밀어올림 핀(152)이 배치되어 있다. 이들 밀어올림 핀(152)의 하단에는 원호 형상의 예컨대 알루미나(Al2O3)와 같은 세라믹제의 밀어올림 링(154)이 배치되어 있으며, 이 밀어올림 링(154)에 각 밀어올림 핀(152)의 하단이 탑재되어 있다. 이 밀어올림 링(154)으로부터 연장되는 아암부(156)는, 처리 용기(22)의 저부(44)를 관통하여 마련된 출몰 로드(158)에 연결되어 있으며, 이 출몰 로드(158)는 액츄에이터(160)에 의해 승강 가능하게 되어 있다.In addition, a plurality of, for example, three pin through
이와 같은 구성에 의해, 각 밀어올림 핀(152)을 웨이퍼(W)의 주고받음 시에 각 핀 관통 삽입 구멍(150)의 상단으로부터 상방으로 출몰할 수 있도록 되어 있다. 또한, 처리 용기(22)의 저부(44)에 마련된 출몰 로드(158)의 관통부에는 신축 가능한 벨로우즈(162)가 개설되어 있으며, 출몰 로드(158)가 처리 용기(22) 내의 기밀성을 유지한 채로 승강할 수 있도록 되어 있다.With such a configuration, each
여기서, 핀 관통 삽입 구멍(150)은, 도 4 및 도 5에도 도시하는 바와 같이, 탑재대 본체(59)와 열확산판(61)을 연결하는 체결구인 볼트(170)에 대하여, 그 길이 방향을 따라서 형성된 연통 구멍(172)에 의해서 형성되어 있다. 구체적으로는, 탑재대 본체(59) 및 열확산판(61)에는 볼트(170)를 통과하는 볼트 구멍(174, 176)이 형성되어 있고, 이 볼트 구멍(174, 176)에, 핀 관통 삽입 구멍(150)이 형성된 볼트(170)가 관통 삽입되며, 이것을 너트(178)로 체결하는 것에 의해, 탑재대 본체(59)와 열확산판(61)을 결합하도록 하고 있다. 이들 볼트(170) 및 너트(178)는, 예컨대 질화알루미늄(AlN)이나 알루미나(Al2O3) 등의 세라믹재에 의해 형성되어 있다.Here, as shown in Figs. 4 and 5, the pin through
처리 장치(20)의 전체의 동작, 예컨대 프로세스 압력의 제어, 탑재대(58)의 온도 제어, 처리 가스의 공급이나 공급 정지 등은, 예컨대 컴퓨터 등으로 이루어지는 장치 제어부(180)에 의해 실행된다. 이 장치 제어부(180)는, 상기 동작에 필요한 컴퓨터 프로그램을 기억하는 기억 매체(182)를 갖고 있는 것이 일반적이다. 기억 매체(182)는 예컨대 플렉시블 디스크나 CD(Compact Disc)나 하드 디스크나 플래시 메모리 등으로 이루어진다.The whole operation of the
다음, 이상과 같이 구성된 플라즈마를 이용하는 처리 장치(20)의 동작에 대하여 설명한다. 우선, 미처리의 반도체 웨이퍼(W)가, 도시되지 않은 반송 아암에 보지되고, 개방 상태가 된 게이트 밸브(42), 반출 입구(40)를 거쳐서 처리 용기(22) 내에 반입된다. 이 웨이퍼(W)는 상승된 밀어올림 핀(152)에 수수되며, 그 후, 밀어올림 핀(152)을 강하시키는 것에 의해, 탑재대 구조체(54)의 지주(63)에 지지된 탑재대(58)의 열확산판(61)의 상면에 탑재되어 지지된다. 이때에, 탑재대(58)의 열확산판(61)에 마련된 겸용 전극(66)에 직류 전원(146)으로부터 직류 전압을 인가함으로써, 정전 척이 기능하여, 웨이퍼(W)가 탑재대(58) 상에 흡착되어 보지된다. 또한, 정전 척 대신에 웨이퍼(W)의 주변부를 가압하는 클램프 기구가 이용되는 경우도 있다.Next, operation | movement of the
다음, 샤워 헤드부(24)에 각종 처리 가스가 각각 유량 제어되면서 공급되고, 가스 분사 구멍(32A, 32B)으로부터 분사되어, 처리 공간(S)에 도입된다. 그리고, 배기계(48)의 진공 펌프(52)의 구동을 계속함으로써, 처리 용기(22) 내의 분위기가 진공 흡인되며, 그리고, 압력 조정 밸브(50)의 밸브 개도를 조정함으로써, 처리 공간(S)의 분위기가 소정의 프로세스 압력으로 유지된다. 이때, 웨이퍼(W)의 온도는 소정의 프로세스 온도로 유지되고 있다. 즉, 탑재대(58)의 가열 수단(64)을 구성하는 내주 영역 발열체(68A) 및 외주 영역 발열체(68B)에 히터 전원 제어부(134)로부터 각각 전압을 인가함으로써, 가열 수단(64)[각 영역 발열체(68A, 68B)]을 소망으로 발열 제어하고 있다.Subsequently, various processing gases are supplied to the
이 결과, 각 영역 발열체(68A, 68B)로부터의 열에 의해 웨이퍼(W)가 온도 상승 가열된다. 이때, 열확산판(61)의 하면 중앙부와 주변부에 마련된 열전쌍(80, 81)에 의해, 내주 영역과 외주 영역의 웨이퍼(탑재대) 온도가 각각 측정되며, 이들 측정값에 근거하여 히터 전원 제어부(134)가 각 영역마다 피드백 온도 제어를 실행한다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 온도에 대하여, 항상 면내 균일성이 높은 상태로 온도 제어할 수 있다. 이 경우, 프로세스의 종류에도 따르지만, 탑재대(58)의 온도는 예컨대 700℃ 정도에 달한다.As a result, the temperature of the wafer W is heated by the heat from each of the
또한, 플라즈마 처리를 실행할 때에는, 고주파 전원(38)을 구동함으로써, 상부 전극인 샤워 헤드부(24)와 하부 전극인 탑재대(58) 사이에 고주파가 인가된다. 이것에 의해, 처리 공간(S)에 플라즈마가 발생하여, 소정의 플라즈마 처리를 실행할 수 있다. 또한, 이때, 탑재대(58)의 열확산판(61)에 마련된 겸용 전극(66)에 바이어스용의 고주파 전원(148)으로부터 고주파 전력을 인가함으로써, 플라즈마 이온의 인입을 실행할 수도 있다.In addition, when performing the plasma processing, the high
여기서, 탑재대 구조체(54)에 있어서의 기능에 대하여 자세하게 설명한다. 우선, 가열 수단의 내주 영역 발열체(68A)에는 기능봉체(62)인 히터 급전봉(70, 72)을 거쳐서 전력이 공급되며, 외주 영역 발열체(68B)에는 히터 급전봉(74, 76)을 거쳐서 전력이 공급된다.Here, the function in the mounting
또한, 탑재대(58)의 중앙부의 온도는 그 측온 접점(80A)이 탑재대(58)의 하면 중앙부에 접하도록 배치된 열전쌍(80)을 거쳐서 히터 전원 제어부(134)로 전달된다. 이 경우, 측온 접점(80A)은 내주 영역의 온도를 측정하고 있다. 또한, 탑재대(58)의 외주에 배치된 열전쌍(81)은 측온 접점(81A)에 대하여 외주 영역의 온도를 측정하고 있으며, 측정값은 히터 전원 제어부(134)로 전달된다. 이와 같이, 내주 영역 발열체(68A)와 외주 영역 발열체(68B)로의 공급 전력은 각각 피드백 제어에 근거하여 전력이 공급된다.Moreover, the temperature of the center part of the mounting table 58 is transmitted to the heater
또한, 겸용 전극(66)에는 겸용 급전봉(78)을 거쳐서 정전 척용의 직류 전압과 바이어스용의 고주파 전력이 인가된다. 그리고, 기능봉체(62)인 각 히터 급전봉(70, 72, 74, 76), 열전쌍(80, 81) 및 겸용 급전봉(78)은, 탑재대(58)의 탑재대 본체(59)의 하면에 기밀하게 용접된 지주(63)에 형성된 복수의 관통 구멍(60) 내에 각각 개별적으로[열전쌍(80, 81)은 공통으로 1개의 관통 구멍 내에] 관통 삽입되어 있다.The combined
또한, 각 히터 급전봉(70 ~ 76)이 관통 삽입되는 각 관통 구멍(60)이나 열전쌍(80, 81) 내지 겸용 급전봉(78)이 관통 삽입되는 각 관통 구멍(60) 내에는 불활성 가스로(122)를 거쳐서 불활성 가스로서 예컨대 N2 가스가 공급되어 있으며, 이 N2 가스는 탑재대 본체(59)의 상면에 형성된 홈부(88)(도 4 참조)를 거쳐서 확산하고, 나아가서는 탑재대 본체(59)와 열확산판(61)의 접합면에도 공급된다. 이것에 의해, 해당 접합면의 근소한 간극을 거쳐서 탑재대(58)의 주변부로부터 방사상으로 불활성 가스가 방출되게 된다. 이 결과, 상기 간극의 내부에 처리 공간(S)의 성막 가스나 클리닝 가스 등이 침입하는 것을 방지할 수 있다.In addition, in each of the through
또한, 성막 가스나 클리닝 가스 등의 부식성 가스가 상기 간극으로부터 더욱 내부로 침입하는 것을 방지할 수 있다. 게다가, 히터 급전봉(70 ~ 76)이나 겸용 급전봉(78)이 N2 가스에 의해 덮이는 상태가 되어 있으므로, 이들 각 급전봉이 부식성 가스에 의해 부식되는 것이나, 산화가스에 의해 산화되는 것을 방지할 수 있다.In addition, corrosive gases such as film forming gas and cleaning gas can be prevented from further invading from the gap. In addition, heater feed rods (70 to 76) or combined feed rods (78) are N 2 Since it is in the state covered by gas, it can prevent that each of these feed rods corrode with corrosive gas, and oxidize with oxidizing gas.
또한, 상술한 바와 같이, 불활성 가스가 탑재대 본체(59)와 열확산판(61)의 접합부의 근소한 간극을 거쳐서 처리 용기(22) 내로 누출되는 것에 의해, 성막 가스 등이 탑재대(58)의 내부에 침입하는 것을 방지하고 있지만, 불활성 가스에 의한 퍼지를 실행하는 각 관통 구멍(60)은, 각 기능봉체(62)가 관통 삽입 가능한 사이즈로 하면 좋기 때문에, 종래의 지주(4)(도 8 참조)에 비하여 용적이 매우 적다. 따라서, 누출되는 가스량은 종래의 탑재대 구조체와 비교하여 적게 할 수 있으며, 그만큼, 불활성 가스의 소비량도 줄일 수 있으므로 유지 비용을 삭감할 수 있다.In addition, as described above, the inert gas leaks into the
또한, 상술한 바와 같이, 탑재대(58)의 하면(이면)의 중앙부에는 지주(63)의 상단부가 접합되어 있으므로, 탑재대(58)의 하면의 중앙부에는 웨이퍼(W)의 면내 온도의 불균일성을 생기게 하는 불필요한 막이 부착하는 일이 없다. 이 결과, 웨이퍼(W)의 면내 온도의 균일성을 높게 유지할 수 있다. 또한, 각 히터 급전봉(72 ~ 76) 및 겸용 급전봉(78)은 지주(63)를 형성하는 재료, 즉 여기에서는 석영으로 이루어지는 절연물에 의해서 각각이 개별적으로 격리되어 있으므로, 전위차에 의한 각 급전봉 간의 이상 방전을 방지할 수 있다.In addition, as described above, since the upper end of the
이와 같은 상황에서, 예컨대 지진 등에 의해 큰 진동이 발생했을 경우에 대하여, 중량물인 탑재대(58)와 지주(63)의 연결부에 균열 등이 생겨 파손하거나 혹은 지주(63) 자체에 균열 등이 생길 가능성(우려)을 평가한다.In such a situation, for example, when a large vibration occurs due to an earthquake or the like, cracks or the like may occur at the connection portion of the mounting table 58 and the
본 실시형태에 있어서는 지주(63) 자체를 원기둥 형상으로 성형하고, 이 원기둥에 기능봉체 등을 관통 삽입시키기 위한 복수 개의 관통 구멍(60)을 형성하도록 하고 있으며, 그리고, 지주(63)의 상단부를 탑재대(58)의 하면에 연결하고 있으므로, 지주(63) 자체의 강도를 대폭 향상시킬 수 있으며, 게다가 탑재대(58)와 지주(63)의 연결부의 강도도 향상시킬 수 있다. 이 경우, 지주(63)의 상단면과 탑재대(58)의 하면에 형성되는 열용착 접합부(63A)에 있어서의 접합 면적은 충분히 크게 되어 있으므로, 특히, 탑재대(58)와 지주(63)의 접합 강도를 향상시킬 수 있다.In the present embodiment, the
따라서, 지진 등의 큰 진동이 발생해도 탑재대 구조체(54) 자체가 파손이나 파괴하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 진동에 대한 탑재대 구조체(54) 자체의 강도를 향상할 수 있으므로, 탑재대 구조체(54)를 장착한 상태로 처리 장치를 이동하거나 반송하거나 하는 것에 지장이 없다.Therefore, even if a large vibration such as an earthquake occurs, the mounting
이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 배기 가능하게 이루어진 처리 용기(22) 내에 마련되며 처리해야할 피처리체로서 예컨대 반도체 웨이퍼를 탑재하기 위한 탑재대 구조체에 있어서, 피처리체를 탑재하기 위한 적어도 가열 수단(64)이 마련된 유전체로 이루어지는 탑재대(58)와, 탑재대를 지지하기 위해서 처리 용기(22)의 저부측으로부터 기립시켜 마련되는 동시에, 상단부가 탑재대(58)의 하면에 연결되고, 내부에 길이 방향을 따라서 형성된 복수의 관통 구멍(60)을 갖는 유전체로 이루어지는 지주(63)를 구비하고 있는 것에 의해, 탑재대(58)와 지주(63)의 연결부의 면적이 증대되기 때문에, 결과적으로 탑재대(58)와 지주(63)의 연결부의 강도, 나아가서는 지주 자체의 강도도 향상시키는 것이 가능하다. 따라서, 탑재대 구조체를 장착한 상태에서 처리 장치를 이동 내지 반송하는 것에 지장이 없으며, 내진성도 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present embodiment, at least the heating means 64 for mounting the target object in the mounting structure for mounting the semiconductor wafer, for example, as a target object provided in the
<제 1 변형 실시예><First Modified Example>
다음, 본 발명의 제 1 변형 실시예에 대하여 설명한다. 앞의 실시형태에서는 탑재대(58)와 지주(63)를 용접에 의해 연결했지만, 이에 한정되지 않으며, 나사 등의 연결 부재에 의해 연결해도 좋다. 도 6은 그와 같은 본 발명의 제 1 변형 실시예를 도시하는 부분 확대도이다. 또한, 도 4에 도시하는 구성 부분과 동일 구성 부분에 대해서는 동일 참조부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.Next, a first modified embodiment of the present invention will be described. In the previous embodiment, the mounting table 58 and the
도 6에 도시하는 바와 같이, 이 제 1 변형 실시예에서는 지주(63)의 상단부의 주변에 플랜지부(200)가 마련되어 있다. 그리고, 플랜지부(200)를 복수의 연결 부재(202)에 의해서 탑재대(58)의 하면측에 고정함으로써, 지주(63)와 탑재대(58)를 연결하고 있다. 연결 부재(202)로서는 볼트나 나사 등을 이용할 수 있다. 연결 부재(202)의 재료로서는 질화알루미늄(AlN) 등의 세라믹재나 스테인리스 스틸 등의 오염의 가능성이 적은 금속을 이용할 수 있다.As shown in FIG. 6, in this 1st modification, the
이 실시예의 경우에는 용접에 의한 접합의 경우와는 달리, 탑재대(58)의 하면과 지주(63)의 상단면의 연결부에 근소한 간극이 발생하게 된다. 그렇지만, 전술한 바와 같이, 지주(63)에 형성되어 있는 모든 관통 구멍(60) 내에 불활성 가스로서 예컨대 N2 가스를 공급함으로써, 상기 간극(도시하지 않음)을 거쳐서 화살표(204)로 나타내는 바와 같이 N2 가스가 처리 용기 내측으로 대략 방사상으로 방출되게 된다. 따라서, 상기 간극 내나 관통 구멍(60) 내로 성막 가스나 클리닝 가스 등이 침입하는 것이 저지되어, 이 부분에 불필요한 막이 부착하거나 각 기능봉체(62)가 부식하는 것이 방지된다.In the case of this embodiment, unlike in the case of joining by welding, a slight gap is generated in the connection portion between the lower surface of the mounting table 58 and the upper surface of the
또한, 이 경우, 탑재대(58)와 지주(63)의 연결 강도는 양자를 용접 접합한 앞의 실시형태의 경우보다는 조금 떨어지지만, 지주(63) 자체의 강도는 앞의 실시형태와 마찬가지로 높게 유지할 수 있어서, 앞의 실시형태와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다.In addition, in this case, although the connection strength of the mounting
<제 2 변형 실시예><2nd modified example>
다음, 본 발명의 제 2 변형 실시예에 대하여 설명한다. 앞의 도 4에 도시하는 실시형태에 있어서는 지주(63)의 상단부 및 하단부는 모두 평탄한 상태였지만, 이에 한정되지 않으며, 용접을 실행하기 쉽게 하기 위해서, 이들 부분에 오목부 형상의 노치부를 형성하도록 해도 좋다. 도 7은 그와 같은 본 발명의 제 2 변형 실시예의 지주 부분을 도시하는 부분 확대도이다. 또한, 도 4에 도시하는 구성 부분과 동일 구성 부분에 대해서는 동일 참조 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.Next, a second modified embodiment of the present invention will be described. In the embodiment shown in FIG. 4, the upper end and the lower end of the
도 7에 도시하는 바와 같이, 이 제 2 변형 실시예에서는 지주(63)의 상단부 및 하단부에, 그 주변부를 링 형상로 남기고 오목부 형상으로 절삭하는 것에 의해 형성된 노치부(206A, 206B)가 각각 마련되어 있다. 또한, 상기 2개의 노치부(206A, 206B) 중 어느 한쪽만을 마련해도 좋다. 노치부(206A, 206B)의 부분의 지주(63)의 주변부의 두께(L1)는 예컨대 2㎜ 내지 5㎜ 정도이며, 탑재대 본체(59)의 두께의 2% 내지 9% 정도의 두께에 상당한다.As shown in Fig. 7, in the second modified embodiment, the
그리고, 지주(63)의 상단부를 탑재대 본체(59)의 하면에 용접함으로써, 지주(63)와 탑재대(58)가 접합된다. 또한, 지주(63)의 하단부를 고정대(96)의 상면에 용접함으로써 지주(63)와 고정대(96)가 접합된다. 이들 열용접을 실행하는 경우, 용접 대상이 되는 양 모재를 모두 고온으로 가열할 필요가 있지만, 상기한 바와 같이 오목부 형상으로 노치부(206A, 206B)가 형성되어 있는 것에 의해, 얇은 두께의 링 형상의 주변부를, 용접 대상이 되는 탑재대 본체(59)의 하면의 중앙부 내지 고정대(96)의 상면과 마찬가지로, 신속히 가열할 수 있기 때문에, 양자를 용이하게 또한 신속하게 접합할 수 있다.And the support |
한편, 지주(63)의 상하 단부의 두께(L1)를 어느 정도, 예컨대 2㎜ 이상으로 보다 바람직하게는 2.5㎜ 이상으로 설정해두면, 탑재대 본체(59)나 고정대(96)와의 접합 면적을 충분히 크게 할 수 있어서, 탑재대 본체(59)나 고정대(96)의 접합 강도를 높게 유지할 수 있다. 즉, 이 제 2 변형 실시예의 경우에도 앞의 도 4에서 설명한 실시형태와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다.On the other hand, if the thickness L1 of the upper and lower ends of the
또한, 상기 각 실시예에서는 지주(63)를 구성하는 유전체로서 주로 석영을 이용한 경우를 예로 들어 설명했지만, 이에 한정되지 않으며, 지주(63)의 재료로서는 예컨대 기포 등을 포함함으로써 불투명하게 된 불투명 석영이나 불투명한 질화알루미늄(AlN) 등의 세라믹재를 이용할 수 있다. 이들에 의하면, 탑재대(58)로부터 지주(63)의 하단부를 향하여 조사되어 있는 복사열을 유효하게 차단할 수 있다. 이 결과, 지주(63)의 하단부에 설치되어 있는 O링 등으로 이루어지는 각 시일 부재(106)(도 4 참조)가 과도하게 승온되는 것을 저지할 수 있어서, 해당 시일 부재(106)의 열 열화를 방지할 수 있다.In each of the above embodiments, the case in which quartz is mainly used as the dielectric constituting the
또한, 상기 각 실시예에서는 탑재대(58)의 측면 및 하면이 처리 용기(22) 내에 노출된 구조로 되어 있지만, 특히 탑재대 본체(59)를 석영 등으로 형성하는 경우에는 그 석영이 에칭 가스로 부식될 우려가 있다. 따라서, 탑재대(58)의 측면 및 하면에, 에칭 가스에 대하여 내부식성이 뛰어난 재료, 예컨대 질화알루미늄(AlN)이나 알루미나(Al2O3) 등의 세라믹재로 이루어지는 보호 커버를 마련하도록 해도 좋다.In the above embodiments, the side and bottom surfaces of the mounting table 58 are exposed in the
또한, 상기 각 실시예에서는 볼트(170)와 너트(178)로 이루어지는 체결구에 핀 관통 삽입 구멍(150)을 마련한 경우를 예로 들어 설명했지만, 이에 한정되지 않으며, 예컨대 탑재대 본체(59)와 열확산판(61)이 접착제나 용착 등에 의해 일체적으로 접합하여 형성되어 있는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다.In the above embodiments, the case where the through-
또한, 상기 각 실시예에서는 세라믹재로서 주로 질화알루미늄(AlN)을 이용한 경우를 예로 들어 설명했지만, 이에 한정되지 않으며, 알루미나(Al2O3), 탄화규소(SiC) 등의 다른 세라믹재를 이용할 수 있다. 또한, 여기에서는 탑재대(58)를 탑재대 본체(59)와 열확산판(61)의 2층 구조로 한 경우를 예로 들어 설명했지만, 이에 한정되지 않으며, 탑재대(58)의 전체를 동일한 유전체, 예컨대 석영 혹은 세라믹재로 1층 구조로 해도 좋다.In each of the above embodiments, the case where aluminum nitride (AlN) is mainly used as the ceramic material has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and other ceramic materials such as alumina (Al 2 O 3) and silicon carbide (SiC) may be used. In addition, although the case where the mounting
이 경우, 석영으로서 투명 석영을 이용했을 경우에는 발열체의 패턴 형상이 웨이퍼 이면에 투영되어 열 분포가 발생하는 것을 방지하기 위해서, 탑재대(58)의 상면에 예컨대 세라믹재로 이루어지는 균열판을 마련하는 것이 좋다. 또한, 탑재대(58)의 재질로서 기포 등을 내부에 포함한 불투명 석영을 이용했을 경우에는 상기 균열판은 불필요하다. 또한, 여기에서는 불활성 가스로서 주로 N2 가스를 이용한 경우를 예로 들어 설명했지만, 이에 한정되지 않으며, He, Ar 등의 희가스를 이용해도 좋다.In this case, in the case where transparent quartz is used as the quartz, in order to prevent the pattern shape of the heating element from being projected on the back surface of the wafer to generate heat distribution, a crack plate made of, for example, a ceramic material is provided on the upper surface of the mounting table 58. It is good. In addition, when the opaque quartz which contains foam etc. inside as a material of the mounting table 58 is used, the said crack board is unnecessary. Further, here, mainly N 2 as an inert gas Although the case where gas was used was demonstrated as an example, it is not limited to this, You may use rare gas, such as He and Ar.
또한, 상기 각 실시예에서는 탑재대(58)에 겸용 전극(66)을 마련하고, 이것에 겸용 급전봉(78)을 거쳐서 정전 척용의 직류 전압과 바이어스용의 고주파 전력을 인가하도록 했지만, 이들을 분리하여 마련하도록 하여도 좋으며, 혹은 어느 한쪽만을 마련하도록 해도 좋다. 예컨대 양자를 분리시켜 마련하는 경우에는 겸용 전극(66)과 동일한 구조의 전극을 상하에 2개 마련하고, 한쪽을 척 전극으로 하고, 다른쪽을 고주파 전극으로 한다. 그리고, 척 전극에는 기능봉체로서 척용 급전봉을 전기적으로 접속하고, 고주파 전극에는 고주파 급전봉을 전기적으로 접속한다. 이들 척용 급전봉이나 고주파 급전봉이 각각 관통 구멍(60) 내에 관통 삽입되는 점 및 그 하부 구조는 다른 기능봉체(62)와 완전히 동일하다.In the above embodiments, the combined
또한, 겸용 전극(66)과 동일한 구조의 그라운드 전극을 마련하고, 이것에 접속되는 기능봉체(62)의 하단을 접지하여 도전봉으로 이용함으로써, 그라운드 전극을 접지하도록 해도 좋다. 또한, 복수 영역의 발열체를 마련했을 경우에, 1개의 히터 급전봉을 접지하도록 하면, 각 영역의 발열체의 한쪽의 히터 급전봉을 상기 접지된 히터 급전봉으로 하여 공통으로 이용할 수 있다.In addition, the ground electrode may be grounded by providing a ground electrode having the same structure as that of the combined
또한, 상기 각 실시예에서는 플라즈마를 이용하는 처리 장치를 예로 들어 설명했지만, 이에 한정되지 않으며, 탑재대(58)에 가열 수단(64)을 매립하도록 한 탑재대 구조체를 이용한 모든 처리 장치, 예컨대 플라즈마를 이용하는 플라즈마 CVD에 의한 성막 장치, 플라즈마를 이용하지 않는 열 CVD에 의한 성막 장치, 에칭 장치, 열확산 장치, 확산 장치, 개질 장치 등에도 본 발명을 적용할 수 있다. 따라서, 겸용 전극(66)(척 전극이나 고주파 전극을 포함함)이나 열전쌍(80) 및 그들에 부속되는 부재를 생략할 수 있다.In each of the above embodiments, a processing apparatus using plasma has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and all processing apparatuses using a mounting structure for embedding the heating means 64 in the mounting table 58, for example, plasma, may be used. The present invention can also be applied to a film deposition apparatus using plasma CVD, a film deposition apparatus using thermal CVD without a plasma, an etching apparatus, a thermal diffusion apparatus, a diffusion apparatus, a reforming apparatus, and the like. Therefore, the combined electrode 66 (including the chuck electrode and the high frequency electrode), the
나아가서는, 가스 공급 수단으로서는 샤워 헤드부(24)에 한정되지 않으며, 예컨대 처리 용기(22) 내에 관통 삽입된 가스 노즐에 의해 가스 공급 수단을 구성해도 좋다. 또한, 나아가서는 온도 측정 수단으로서 여기에서는 열전쌍(80, 81)을 이용했지만, 이에 한정되지 않으며, 방사 온도계를 이용하도록 해도 좋다. 이 경우에는 방사 온도계에 이용되는 빛을 도통하는 광섬유가 기능봉체가 되며, 이 광섬유가 관통 구멍(60) 내에 관통 삽입되게 된다. 또한 상기 각 실시예에서는 모든 관통 구멍에 하나 또는 복수 개의 기능봉체를 관통 삽입하도록 했지만, 이에 한정되지 않으며, 기능봉체를 관통 삽입하지 않고 퍼지용의 불활성 가스를 전용으로 흐르게 하기 위한 관통 구멍을 마련하도록 해도 좋다.Further, the gas supply means is not limited to the
또한, 여기에서는 피처리체로서 반도체 웨이퍼를 예로 들어 설명했지만, 이에 한정되지 않으며, 유리 기판, LCD 기판, 세라믹 기판 등에도 본 발명을 적용할 수 있다.In addition, although the semiconductor wafer was demonstrated as an example to a to-be-processed object, it is not limited to this, The present invention can be applied also to a glass substrate, an LCD substrate, a ceramic substrate, etc.
Claims (17)
상기 피처리체를 탑재하기 위한, 적어도 가열 수단이 마련된 유전체로 이루어지는 탑재대와,
상기 탑재대를 지지하기 위해서 상기 처리 용기의 저부측으로부터 기립시켜서 마련되는 동시에, 상단부가 상기 탑재대 하면에 연결되며, 내부에 길이 방향을 따라서 형성된 복수의 관통 구멍을 갖는 유전체로 이루어지는 지주를 구비하는 것을 특징으로 하는
탑재대 구조체.In the mounting structure for mounting the object to be processed, which is provided in a processing container made to be exhaustable,
A mounting table made of a dielectric provided with at least heating means for mounting the object to be processed;
In order to support the mounting table, it is provided standing up from the bottom side of the processing container, and an upper end portion is connected to the lower surface of the mounting table, and has a support made of a dielectric having a plurality of through holes formed along the longitudinal direction therein. Characterized by
Mount structure.
상기 지주는 상기 탑재대 하면의 중심부에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는
탑재대 구조체.The method of claim 1,
The prop is connected to the center of the lower surface of the mount
Mount structure.
상기 탑재대와 상기 지주는 용접에 의해 연결되어 있는 것을 특징으로 하는
탑재대 구조체.The method of claim 2,
The mount and the support are connected by welding
Mount structure.
상기 탑재대와 상기 지주는 연결 부재에 의해 연결되어 있는 것을 특징으로 하는
탑재대 구조체.The method of claim 2,
The mount and the support are connected by a connecting member
Mount structure.
상기 각 관통 구멍 내에는 1개 또는 복수 개의 기능봉체가 관통 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는
탑재대 구조체.The method according to any one of claims 1 to 4,
In each of the through holes, one or a plurality of functional rods are inserted through.
Mount structure.
상기 기능봉체는 상기 가열 수단측에 전기적으로 접속되는 히터 급전봉인 것을 특징으로 하는
탑재대 구조체.The method of claim 5, wherein
The functional rod body is a heater feed rod electrically connected to the heating means side
Mount structure.
상기 탑재대에는 정전 척용의 척 전극이 마련되어 있으며,
상기 기능봉체는 상기 척 전극에 전기적으로 접속되는 척용 급전봉인 것을 특징으로 하는
탑재대 구조체.The method of claim 5, wherein
The mounting table is provided with a chuck electrode for electrostatic chuck,
The functional rod is a feed rod for chuck electrically connected to the chuck electrode
Mount structure.
상기 탑재대에는 고주파 전력을 인가하기 위한 고주파 전극이 마련되어 있으며,
상기 기능봉체는 상기 고주파 전극에 전기적으로 접속되는 고주파 급전봉인 것을 특징으로 하는
탑재대 구조체.The method of claim 5, wherein
The mounting table is provided with a high frequency electrode for applying a high frequency power,
The functional rod is a high frequency feed rod electrically connected to the high frequency electrode.
Mount structure.
상기 탑재대에는 정전 척용의 척 전극과 고주파 전력을 인가하기 위한 고주파 전극이 겸용되는 겸용 전극이 마련되어 있으며,
상기 기능봉체는 상기 겸용 전극에 전기적으로 접속되는 겸용 급전봉인 것을 특징으로 하는
탑재대 구조체.The method of claim 5, wherein
The mounting table is provided with a combined electrode that combines a chuck electrode for electrostatic chuck and a high frequency electrode for applying high frequency power,
The functional rod body is a dual-purpose feed rod that is electrically connected to the dual electrode
Mount structure.
상기 기능봉체는 상기 탑재대의 온도를 측정하기 위한 열전쌍인 것을 특징으로 하는
탑재대 구조체.The method of claim 5, wherein
The functional rod is a thermocouple for measuring the temperature of the mount
Mount structure.
상기 기능봉체는 상기 탑재대의 온도를 측정하기 위한 방사 온도계의 광섬유인 것을 특징으로 하는
탑재대 구조체.The method of claim 5, wherein
The functional rod is an optical fiber of a radiation thermometer for measuring the temperature of the mount
Mount structure.
상기 탑재대는 상기 가열 수단이 마련된 탑재대 본체와, 상기 탑재대 본체의 상면측에 마련되며 상기 탑재대 본체의 형성 재료와는 다른 불투명한 유전체로 이루어지는 열확산판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는
탑재대 구조체.12. The method according to any one of claims 1 to 11,
The mounting table comprises a mounting body main body provided with the heating means, and a heat diffusion plate provided on an upper surface side of the mounting body main body and made of an opaque dielectric different from a material for forming the mounting body main body.
Mount structure.
상기 열확산판 내에는 척 전극, 고주파 전극 및 겸용 전극 중 어느 하나가 1개 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
탑재대 구조체.13. The method of claim 12,
One of the chuck electrode, the high frequency electrode, and the combined electrode is provided in the thermal diffusion plate.
Mount structure.
상기 탑재대 본체와 상기 열확산판 사이에는 불활성 가스가 공급되는 것을 특징으로 하는
탑재대 구조체.The method according to claim 12 or 13,
An inert gas is supplied between the mount body and the thermal diffusion plate.
Mount structure.
상기 복수의 관통 구멍의 전부 또는 일부에는 불활성 가스가 공급되는 것을 특징으로 하는
탑재대 구조체.15. The method according to any one of claims 1 to 14,
Inert gas is supplied to all or part of the plurality of through holes
Mount structure.
상기 지주의 상단부 및/또는 하단부에는 오목부 형상으로 이루어진 노치부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
탑재대 구조체.The method according to any one of claims 1 to 15,
The notch part formed in the shape of a recess is formed in the upper end part and / or lower end part of the said support | pillar.
Mount structure.
배기가 가능하게 이루어진 처리 용기와,
상기 피처리체를 탑재하기 위한 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 탑재대 구조체와,
상기 처리 용기 내에 가스를 공급하는 가스 공급 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는
처리 장치.In the processing apparatus for performing processing on a target object,
A processing container capable of evacuation,
A mounting structure according to any one of claims 1 to 16 for mounting the target object;
And gas supply means for supplying gas into the processing container.
Processing unit.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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