特開 2023-100543 加熱処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023100543

(43)【公開日】2023-07-19

(54)【発明の名称】加熱処理装置

(51)【国際特許分類】

   C23C 16/46 20060101AFI20230711BHJP

   H05B 3/06 20060101ALI20230711BHJP

   H05B 3/74 20060101ALI20230711BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20230711BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20230711BHJP

【ＦＩ】

C23C16/46

H05B3/06 B

H05B3/74

H01L21/31 C

H01L21/302 101B

H01L21/302 101G

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022001299

(22)【出願日】2022-01-06

(71)【出願人】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】波多野 達夫

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 直樹

【テーマコード（参考）】

3K092

4K030

5F004

5F045

【Ｆターム（参考）】

3K092PP20

3K092QA05

3K092RF03

3K092RF11

3K092RF27

3K092VV40

4K030FA03

4K030GA02

4K030KA23

4K030KA46

4K030KA47

5F004AA16

5F004BA04

5F004BB13

5F004BB18

5F004BB25

5F004BB26

5F004BB29

5F045AA03

5F045AA08

5F045AA15

5F045EF05

5F045EH14

5F045EJ03

5F045EK07

5F045EM02

5F045EM09

(57)【要約】

【課題】本開示は、載置した基板を加熱する基台から支持部への熱伝導を抑制した基板加熱装置を提供する。
【解決手段】基板が載置される第１面と、前記第１面と反対側の第２面と、を有し、内部にヒータを備える基台と、前記第２面の側に連結される支持部と、を備え、前記基台は、前記第２面の側に、第１ねじ部を有し、前記支持部は、前記第１ねじ部に締結される第２ねじ部を有する加熱処理装置。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板が載置される第１面と、前記第１面と反対側の第２面と、を有し、内部にヒータを備える基台と、
前記第２面の側に連結される支持部と、を備え、
前記基台は、前記第２面の側に、第１ねじ部を有し、
前記支持部は、前記第１ねじ部に締結される第２ねじ部を有する、
加熱処理装置。

【請求項2】

前記基台及び前記支持部のそれぞれは、セラミックスにより形成される、
請求項１に記載の加熱処理装置。

【請求項3】

前記セラミックスは、窒化シリコンを含む、
請求項２に記載の加熱処理装置。

【請求項4】

前記支持部を載置する台部を更に備える、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の加熱処理装置。

【請求項5】

前記台部は、金属により形成される、
請求項４に記載の加熱処理装置。

【請求項6】

前記基台及び前記支持部のそれぞれは、表面に被覆層を備える、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の加熱処理装置。

【請求項7】

前記被覆層は、窒化アルミニウムにより形成される、
請求項６に記載の加熱処理装置。

【請求項8】

前記基台は、前記第２面の側に環状の溝部を有し、
前記第１ねじ部は、前記溝部に形成されている、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の加熱処理装置。

【請求項9】

前記支持部は、筒状の形状を有し、
前記第２ねじ部は、前記筒状の形状の内面に形成される、
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の加熱処理装置。

【請求項10】

前記第１ねじ部は、雄ねじであり、
前記第２ねじ部は、雌ねじである、
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の加熱処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、加熱処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１及び特許文献２のそれぞれには、加熱手段が設けられた載置台と、載置台を連結して支持する支柱と、を備える被処理体を載置するための載置台構造が開示されている。また、特許文献３には、ヒータが埋設されるプレートと、プレートを支持するステムと、を備えるステージが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－０５４８７１号公報

【特許文献2】特開２０１１－１６５８９１号公報

【特許文献3】特開２００４－２０７４６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、載置した基板を加熱する基台から支持部への熱伝導を抑制した基板加熱装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一の態様によれば、基板が載置される第１面と、前記第１面と反対側の第２面と、を有し、内部にヒータを備える基台と、前記第２面の側に連結される支持部と、を備え、前記基台は、前記第２面の側に、第１ねじ部を有し、前記支持部は、前記第１ねじ部に締結される第２ねじ部を有する加熱処理装置が提供される。

【発明の効果】

【0006】

本開示は、載置した基板を加熱する基台から支持部への熱伝導を抑制した基板加熱装置を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、第１実施形態に係る加熱処理装置が用いられる基板処理装置の概略断面図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る加熱処理装置の概略断面図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係る加熱処理装置の斜視図である。

【図4】図４は、第１実施形態に係る加熱処理装置の断面図である。

【図5】図５は、第１実施形態に係る加熱処理装置が有する基台の下面図である。

【図6】図６は、第１実施形態に係る加熱処理装置が有する支持部の軸部の断面図である。

【図7】図７は、第２実施形態に係る加熱処理装置の概略断面図である。

【図8】図８は、比較例の加熱処理装置の概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本開示を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。

【0009】

平行、直角、直交、水平、垂直、上下、左右などの方向には、実施形態の効果を損なわない程度のずれが許容される。角部の形状は、直角に限られず、弓状に丸みを帯びてもよい。平行、直角、直交、水平、垂直には、略平行、略直角、略直交、略水平、略垂直が含まれてもよい。

【0010】

≪第１実施形態≫
［基板処理装置１００］
第１実施形態に係る加熱処理装置２が用いられる基板処理装置１００について、図１を用いて説明する。図１は、第１実施形態に係る加熱処理装置２が用いられる基板処理装置１００の概略断面図である。

【0011】

基板処理装置１００は、処理容器１と、加熱処理装置２と、シャワーヘッド３と、排気部４と、ガス供給機構５と、高周波電力供給部６と、制御部７と、を備える。各構成要素について説明する。

【0012】

［処理容器１］
処理容器１は、アルミニウム等の金属により構成され、略円筒状の形状を有する。処理容器１は、基板Ｗを収容する。処理容器１の側壁には基板Ｗを搬入又は搬出するための搬入出口１１が形成される。搬入出口１１はゲートバルブ１２により開閉される。

【0013】

処理容器１の本体の上には、断面が矩形状をなす円環状の排気ダクト１３が設けられている。排気ダクト１３には、内周面に沿ってスリット１３ａが形成されている。排気ダクト１３の外壁には、排気口１３ｂが形成されている。

【0014】

排気ダクト１３の上面には、絶縁体部材１６を介して処理容器１の上部開口を塞ぐように天壁１４が設けられている。排気ダクト１３と絶縁体部材１６との間はシールリング１５で気密に封止されている。区画部材１７は、処理容器１の内部を上下に区画する。

【0015】

処理容器１の下面には、加熱処理装置２を冷却するための冷却部１８を備える。冷却部１８の内部には、冷媒、例えば、冷却水、が流れる流路が設けられる。冷却部１８には、配線等が追加する開口１８ｈが形成される。

【0016】

［加熱処理装置２］
加熱処理装置２は、処理容器１内で基板Ｗを水平に支持する。加熱処理装置２は、基台２１と、支持部２２と、を備える。基台２１は、基板Ｗに対応した大きさの円板状に形成される。基台２１は、支持部２２に支持される。支持部２２は、軸部２２ａと、取付部２２ｂと、を備える。加熱処理装置２には、上面の外周領域及び側面を覆うようにアルミナ等のセラミックスにより形成されたカバー部材２４が設けられている。

【0017】

図２は、第１実施形態に係る加熱処理装置２が冷却部１８に取り付けられた状態を示す概略断面図である。図３は、第１実施形態に係る加熱処理装置２の斜視図である。図４は、第１実施形態に係る加熱処理装置２の断面図である。なお、図４においては、ヒータ２１ｈは省略している。

【0018】

基台２１は、円盤状の形状を有する。支持部２２の軸部２２ａは、円筒状の形状を有する。支持部２２の取付部２２ｂは、断面が矩形の環体状の形状を有する。

【0019】

加熱処理装置２は、処理容器１の冷却部１８に取り付けられる。具体的には、加熱処理装置２の取付部２２ｂが、固定部２２ｃと冷却部１８との間に挟まれることにより、加熱処理装置２は、冷却部１８に取り付けられる。固定部２２ｃは、ねじ２２ｎにより、冷却部１８に固定される。

【0020】

基台２１は、内部にヒータ２１ｈを備える。いいかえると、ヒータ２１ｈは、基台２１の内部に埋め込まれている。

【0021】

ヒータ２１ｈは、基板Ｗを加熱する。ヒータ２１ｈは、ヒータ電源２３から給電されて発熱する。そして、基台２１の上面の近傍に設けられた熱電対２３ｔｃの温度信号によりヒータ２１ｈの出力を制御する。熱電対２３ｔｃの温度信号によりヒータ２１ｈの出力を制御することにより、基板Ｗが所定の温度に制御される。ヒータ電源２３は、ヒータ２１ｈに電力を供給する。

【0022】

（基台２１）
基台２１は基板Ｗに載置するとともに、基板Ｗを加熱する。基台２１は、上面２１Ｓ１と、上面２１Ｓ１と反対側に位置する下面２１Ｓ２と、を有する。上面２１Ｓ１には、基板Ｗが載置される。下面２１Ｓ２側には、支持部２２が連結される。

【0023】

基台２１は、快削性セラミックスにより形成される。快削性セラミックスは、高い耐熱性を有する。快削性セラミックスは、高い耐熱性を有することから、例えば、基板Ｗを３００℃以上に加熱する用途に好適である。また、快削性セラミックスは、従来用いられている窒化アルミニウム（ＡｌＮ）及びアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）よりも、高い耐熱衝撃性を有する。さらに、快削性セラミックスは、切削加工等に対して高い加工性を有する。さらにまた、快削性セラミックスは、比較的高い耐食性を有する。

【0024】

快削性セラミックスとしては、窒化シリコン（ＳｉＮ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、酸化シリコン（ＳｉＯ）又はこれらの混合体等のシリコン系のセラミックスや窒化ホウ素系のセラミックスが好適に用いることができる。また、快削性セラミックスとしては、マイカ成分を含んでいてもよい。

【0025】

図５は、第１実施形態に係る加熱処理装置２が有する基台２１の下面図である。基台２１は、例えば、円盤状の快削性セラミックスを切削加工して形成される。基台２１は、下面２１Ｓ２側に、下面視で円環状の溝部２１ｇを有する。溝部２１ｇは、下面２１Ｓ２から内部に切削加工して形成される。

【0026】

溝部２１ｇは、下面視で基台２１の中心側に位置する第１側面２１ｇ１と、下面視で基台２１の外側に位置する第２側面２１ｇ２と、下面２１Ｓ２と略平行な底面２１ｇ３と、を有する。底面２１ｇ３は、第１側面２１ｇ１と第２側面２１ｇ２のそれぞれの上面２１Ｓ１側に接続する。

【0027】

基台２１は、溝部２１ｇが形成されることにより、下面視で溝部２１ｇに囲まれた突部２１ｅを備える。突部２１ｅは、溝部２１ｇの第１側面２１ｇ１を側面とする円筒状に形成される。突部２１ｅは、側面、すなわち、第１側面２１ｇ１に、雄ねじ２１ｓが形成される。雄ねじ２１ｓは、例えば、切削加工により形成される。雄ねじ２１ｓは、軸部２２ａに形成される雌ねじ２２ａｓと締結する。

【0028】

基台２１は、快削性セラミックスの表面に、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の被覆層２１ｒを備える。窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の被覆層２１ｒを備えることにより、ハロゲンに対する耐性（ハロゲン耐性）を改善できる。

【0029】

（支持部２２）
支持部２２は、基台２１を支持する。支持部２２は、基台２１と冷却部１８との間に設けられる。支持部２２は、基台２１の下面２１Ｓ２側に連結される。

【0030】

支持部２２は、基台２１と同様に快削性セラミックスにより形成される。いいかえると、軸部２２ａ及び取付部２２ｂのそれぞれは、快削性セラミックスにより形成される。軸部２２ａ及び取付部２２ｂのそれぞれは、基台２１と同じ材質のセラミックスにより形成されてもよい。

【0031】

（軸部２２ａ）
図６は、第１実施形態に係る加熱処理装置２が有する支持部２２の軸部２２ａの断面図である。軸部２２ａは、例えば、円筒状の快削性セラミックスを切削加工して形成される。軸部２２ａは、内面２２ａ１と外面２２ａ２とを有する円筒状の形状を有する。

【0032】

軸部２２ａは、基台２１側の端部の内面２２ａ１に雌ねじ２２ａｓが形成される。雌ねじ２２ａｓは、例えば、切削加工により形成される。雌ねじ２２ａｓは、基台２１の雄ねじ２１ｓと締結する。

【0033】

本実施形態に係る加熱処理装置２では、基台２１と支持部２２とは、基台２１に形成される雄ねじ２１ｓと支持部２２の軸部２２ａに形成される雌ねじ２２ａｓにより連結される。雄ねじ２１ｓと雌ねじ２２ａｓとのねじによる連結部分は、熱の伝達において熱抵抗として作用する。したがって、本実施形態に係る加熱処理装置２によれば、基台２１から支持部２２への熱の伝達を抑制できる。

【0034】

軸部２２ａは、取付部２２ｂ側の端部の外面２２ａ２に雄ねじ２２ａｔが形成される。雄ねじ２２ａｔは、例えば、切削加工により形成される。雄ねじ２２ａｔは、取付部２２ｂの雌ねじ２２ｂｓと締結する。

【0035】

本実施形態に係る加熱処理装置２では、軸部２２ａと取付部２２ｂとは、軸部２２ａに形成される雄ねじ２２ａｔと取付部２２ｂに形成される雌ねじ２２ｂｓにより連結される。雄ねじ２ａｔと雌ねじ２２ｂｓとのねじによる連結部分は、熱の伝達において熱抵抗として作用する。したがって、本実施形態に係る加熱処理装置２によれば、支持部２２の内部における熱の伝達を抑制できる。

【0036】

軸部２２ａは、快削性セラミックスの表面に、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の被覆層２２ａｒを備える。窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の被覆層２２ａｒを備えることにより、ハロゲンに対する耐性（ハロゲン耐性）を改善できる。

【0037】

（取付部２２ｂ）
取付部２２ｂは、加熱処理装置２を冷却部１８に取り付ける際に、固定部２２ｃに押さえられる部材である。取付部２２ｂが固定部２２ｃにより押さえられて、取付部２２ｂが固定部２２ｃと冷却部１８との間に挟まれることにより、加熱処理装置２が、冷却部１８に取り付けられる。

【0038】

取付部２２ｂは、例えば、円盤状の快削性セラミックスを切削加工して形成される。軸部２２ａは、内面２２ｂ１を有する断面が矩形の環体状の形状を有する。

【0039】

取付部２２ｂにおける軸部２２ａ側の端部の内面２２ｂ１に雌ねじ２２ｂｓが形成される。雌ねじ２２ｂｓは、例えば、切削加工により形成される。雌ねじ２２ｂｓは、軸部２２ａの雄ねじ２２ａｔと締結する。

【0040】

取付部２２ｂは、下面に溝２２ｇを有する。溝２２ｇには、Ｏリング等のシール部材２２ｐが設けられる。シール部材２２ｐにより、処理容器１と外部との間の気密が保たれる。

【0041】

取付部２２ｂは、快削性セラミックスの表面に、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の被覆層２２ｂｒを備える。窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の被覆層２２ｂｒを備えることにより、ハロゲンに対する耐性（ハロゲン耐性）を改善できる。

【0042】

［シャワーヘッド３］
シャワーヘッド３は、処理容器１内に処理ガスをシャワー状に供給する。シャワーヘッド３は、金属により形成される。シャワーヘッド３は、加熱処理装置２に対向するように設けられる。シャワーヘッド３は、加熱処理装置２とほぼ同じ直径を有する。

【0043】

シャワーヘッド３は、本体部３１と、シャワープレート３２と、を備える。本体部３１は、処理容器１の天壁１４に固定される。シャワープレート３２は、本体部３１の下に接続される。本体部３１とシャワープレート３２との間にはガス拡散空間３３が形成される。処理容器１の天壁１４及び本体部３１には、それぞれの中央を貫通するガス導入孔３６が設けられる。ガス導入孔３６は、ガス拡散空間３３につながる。

【0044】

シャワープレート３２の周縁部には下方に突出する環状突起部３４が形成される。環状突起部３４の内側の平坦面には、ガス吐出孔３５が形成される。加熱処理装置２が処理位置に存在した状態では、加熱処理装置２とシャワープレート３２との間に処理空間３８が形成される。また、カバー部材２４の上面と環状突起部３４とが近接して環状隙間３９が形成される。

【0045】

［排気部４］
排気部４は、処理容器１の内部を排気する。排気部４は、排気配管４１と、排気機構４２と、を備える。排気配管４１は、排気口１３ｂに接続される。排気機構４２は、排気配管４１に接続される。排気機構４２は、真空ポンプや圧力制御バルブ等を備える。

【0046】

排気部４は、スリット１３ａを介して排気ダクト１３に至る処理容器１内のガスを、排気ダクト１３から排気配管４１を通って排気機構４２により排気する。

【0047】

［ガス供給機構５］
ガス供給機構５は、処理容器１内に処理ガスを供給する。ガス供給機構５は、ガス供給ライン５１を介してガス導入孔３６に接続される。

【0048】

また、基板処理装置１００は、容量結合プラズマ装置であって、加熱処理装置２が下部電極となり、シャワーヘッド３が上部電極となる。下部電極となる加熱処理装置２は、コンデンサ（図示せず）を介して接地される。

【0049】

［高周波電力供給部６］
高周波電力供給部６は、上部電極となるシャワーヘッド３に高周波電力を供給する。上部電極となるシャワーヘッド３は、高周波電力供給部６によって高周波電力（以下、「高周波パワー」ともいう。）が印加される。高周波電力供給部６は、給電ライン６１と、整合器６２と、高周波電源６３と、を備える。

【0050】

高周波電源６３は、高周波電力を発生する電源である。高周波電力は、プラズマの生成に適した周波数を有する。高周波電力の周波数は、例えば４５０キロヘルツから１００メガヘルツの範囲内の周波数である。高周波電源６３は、整合器６２及び給電ライン６１を介してシャワーヘッド３の本体部３１に接続される。整合器６２は、高周波電源６３の出力リアクタンスと負荷（上部電極）のリアクタンスを整合させるための回路を有する。

【0051】

なお、高周波電力供給部６は、上部電極となるシャワーヘッド３に高周波電力を印加するものとして説明したが、これに限られるものではない。下部電極となる加熱処理装置２に高周波電力を印加する構成であってもよい。また、基板処理装置は、高周波電力を印加する構成を備えていなくてもよい。

【0052】

［制御部７］
制御部７は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、補助記憶装置等を備える。ＣＰＵは、ＲＯＭ又は補助記憶装置に格納されたプログラムに基づいて動作し、基板処理装置の動作を制御する。制御部７は、基板処理装置の内部に設けられていてもよく、外部に設けられていてもよい。制御部７が基板処理装置の外部に設けられている場合、制御部７は、有線又は無線等の通信手段によって、基板処理装置を制御できる。

【0053】

＜作用、効果＞
第１実施形態に係る加熱処理装置２によれば、基台２１と支持部２２とをねじにより連結することにより、載置した基板Ｗを加熱する基台２１から支持部２２への熱伝導を抑制できる。

【0054】

基板Ｗを加熱するために、加熱処理装置２の基台２１で発生した熱の一部は、支持部２２を通過して冷却部１８に伝熱する。加熱処理装置２の基台２１は、下面２１Ｓ２側に設けられた雄ねじ２１ｓと、支持部２２の雌ねじ２２ａｓと、を締結することにより支持部２２に連結される。雄ねじ２１ｓと雌ねじ２２ａｓとの連結部分における熱の伝達は、連結部分が熱抵抗となって、例えば、基台２１と支持部２２とが一体に形成される場合と比較して抑制される。すなわち、基台２１から支持部２２に伝わる熱の量は、雄ねじ２１ｓと雌ねじ２２ａｓとの連結部分において抑制される。

【0055】

したがって、第１実施形態に係る加熱処理装置２によれば、載置した基板Ｗを加熱する基台２１から支持部２２への熱伝導を抑制できる。また、第１実施形態に係る加熱処理装置２によれば、基台２１から支持部２２への熱伝導を抑制できることから、支持部２２の長さを短くできる。支持部２２の長さを短くすることにより、処理容器１の縦方向の長さを短くできる。処理容器１の縦方向の長さを短くすることにより、基板処理装置１００の大きさを小さくできる。いいかえると、処理容器１の縦方向の長さを短くすることにより、基板処理装置１００が備える処理容器１の体積を小さくできる。

【0056】

効果を説明するために、比較例の加熱処理装置２ｚについて説明する。図８は、比較例の加熱処理装置２ｚの概略断面図である。加熱処理装置２ｚは、基台２１ｚと、支持部２２ｚと、を備える。基台２１ｚ及び支持部２２ｚのそれぞれは窒化アルミニウム等のセラミックスにより形成される。基台２１ｚと支持部２２ｚとは、拡散接合等により一体に形成される。

【0057】

加熱処理装置２ｚは、固定部２２ｃをねじ２２ｎｚにより冷却部１８に固定される。加熱処理装置２ｚと冷却部１８との間には、シール部材２２ｐｚが設けられる。

【0058】

加熱処理装置２ｚでは、基台２１ｚと支持部２２ｚとは、拡散接合等により一体に形成されていることにより、基台２１ｚから支持部２２ｚへ多くの熱が伝達する。例えば、基台２１ｚ及び支持部２２ｚが窒化アルミニウムにより形成されていると、窒化アルミニウムは伝熱性が高いことから多くの熱が矢印付き線Ａに示すように冷却部１８に流れる。

【0059】

一方、加熱処理装置２ｚと冷却部１８と間のシール部材２２ｐｚは、例えば、真空シール材により形成されている。シール部材２２ｐｚの耐熱温度を満たすために、支持部２２ｚの冷却部１８との接合部分の温度を所定の温度以下にする必要がある。

【0060】

加熱処理装置２ｚでは、支持部２２ｚの上下方向の長さＨｚを長くすることによって、基台２１ｚと支持部２２ｚの冷却部１８との接合部分と間の距離を長くして、支持部２２ｚの冷却部１８との接合部分の温度が低くなるようにしている。すなわち、基台２１ｚと支持部２２ｚの冷却部１８との接合部分と間の距離を長くして、基台２１と冷却部１８とを離隔して、基台２１ｚと支持部２２ｚの冷却部１８とにおける温度差を設けている。

【0061】

なお、例えば、支持部に熱伝導率の低い材料を用いる場合は、基台と支持部との間で異種材料の接合となる。異種材料を接合する場合には、熱膨張率の差があるためクラック等の発生を抑えながら接合することは困難である。

【0062】

第１実施形態に係る加熱処理装置２によれば、基台２１から支持部２２に伝わる熱の量を、雄ねじ２１ｓと雌ねじ２２ａｓとの連結部分において抑制する。基台２１から支持部２２に伝わる熱の量を抑制することによって、加熱処理装置２における冷却部１８と接続する部分の温度を低くできる。加熱処理装置２における冷却部１８と接続する部分の温度を低くすることによって、加熱処理装置２の支持部２２の上下方向の長さＨを短くできる。すなわち、加熱処理装置２の基台２１と冷却部１８との間隔を短くできる。したがって、加熱処理装置２の処理容器１を小さくして、加熱処理装置２の大きさを小さくできる。

【0063】

第１実施形態に係る加熱処理装置２は、支持部２２を軸部２２ａと取付部２２ｂとをねじにより締結していることから、軸部２２ａと取付部２２ｂとの間で熱の伝達を更に抑制できる。したがって、基台２１から冷却部１８への熱の伝達を、支持部２２において更に抑制できる。基台２１から冷却部１８への熱の伝達を、支持部２２において抑制することによって、加熱処理装置２の支持部２２の上下方向の長さＨを更に短くできる。

【0064】

また、第１実施形態に係る加熱処理装置２によれば、快削性セラミックスにより加熱処理装置２を形成していることから、切削加工により汎用的な装置を用いて、加熱処理装置２を製造できる。

【0065】

例えば、比較例の加熱処理装置２ｚでは、基台２１ｚと支持部２２ｚとを拡散接合等により一体に形成するために、専用の特殊な加工装置が必要となる。セラミックス同士の拡散接合技術は、高価で高難易度の技術が必要なため、加熱処理装置２ｚを製造するのに必要な費用が増加する。

【0066】

第１実施形態に係る加熱処理装置２によれば、比較例の加熱処理装置２ｚを製造するような特殊な製造工程を削除することにより、製造工程を簡略化できる。加熱処理装置２を簡略化した製造工程により製造することにより、製造に必要な費用を削減できる。

【0067】

さらに、第１実施形態に係る加熱処理装置２によれば、快削性セラミックスの表面に、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の被覆層を備えることにより、基板処理に用いられるハロゲンに対する耐性（ハロゲン耐性）を向上できる。

【0068】

化学気相成長（ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ））又は原子層堆積（ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ））において、原料としてハロゲンを含んだガスが用いられる。一般に、快削性セラミックスは、ハロゲンを含んだガスへの耐腐食性が低い。

【0069】

第１実施形態に係る加熱処理装置２によれば、快削性セラミックスの表面に、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の被覆層を備えることにより、ハロゲン耐性を向上できる。快削性セラミックスの表面に被覆層を備えることにより、窒化アルミニウム等の耐食性の高い部材を使用する量を減らして、コストを削減できる。

【0070】

なお、基台２１の上面２１Ｓ１が第１面の一例、下面２１Ｓ２が第２面の一例、雄ねじ２１ｓが第１ねじ部の一例、雌ねじ２２ａｓが第２ねじ部の一例、である。

【0071】

＜変形例＞
なお、第１実施形態に係る加熱処理装置２は、基台２１の溝部２１ｇにおける第１側面２１ｇ１に雄ねじ２１ｓを形成しているが、第２側面２１ｇ２に雌ねじを形成するようにしてもよい。第２側面２１ｇ２に雌ねじを形成する場合には、軸部２２ａにおける基台２１側の端部の外面２２ａ２に雄ねじを形成する。

【0072】

また、第１実施形態に係る加熱処理装置２は、基台２１の溝部２１ｇに雄ねじ２１ｓを形成しているが、下面２１Ｓ２から突出する突部を設けて、突部の側面に雄ねじを形成してもよい。

【0073】

≪第２実施形態≫
［加熱処理装置１０２］
次に、第２実施形態に係る加熱処理装置１０２について説明する。図７は、第２実施形態に係る加熱処理装置１０２の概略断面図である。

【0074】

加熱処理装置１０２は、処理容器１内で基板Ｗを水平に支持する。また、加熱処理装置１０２は、基板Ｗを加熱する。加熱処理装置１０２は、基台１２１と、支持部１２２と、を備える。基台１２１は、基板Ｗに対応した大きさの円板状に形成される。基台１２１は、支持部１２２に支持される。

【0075】

加熱処理装置１０２は、更に、支持部１２２と冷却部１８との間に、台部１２５を備える。

【0076】

基台１２１は、円盤状の形状を有する。支持部１２２は、円筒状の形状を有する円筒部１２２ａと、断面が矩形である環体状の形状を有する環体部１２２ｂと、を有する。円筒部１２２ａと環体部１２２ｂとは、一体に形成される。

【0077】

基台１２１は、内部にヒータ１２１ｈを備える。いいかえると、ヒータ１２１ｈは、基台１２１の内部に埋め込まれている。ヒータ１２１ｈの駆動については、第１実施形態におけるヒータ２１ｈと同じ駆動方法を用いていることから、説明は省略する。

【0078】

（基台１２１）
基台１２１は基板Ｗを載置するとともに、基板Ｗを加熱する。基台１２１は、上面１２１Ｓ１と、上面１２１Ｓ１と反対側に位置する下面１２１Ｓ２と、を有する。上面１２１Ｓ１には、基板Ｗが載置される。下面１２１Ｓ２側には、支持部１２２が連結される。

【0079】

基台１２１は、快削性セラミックスにより形成される。基台１２１は、基台２１と同様に、下面１２１Ｓ２に、下面視で円環状の溝部１２１ｇを有する。溝部１２１ｇは、下面１２１Ｓ２から内部に切削加工して形成される。

【0080】

溝部１２１ｇは、下面視で基台１２１の中心側に位置する側面に、雄ねじ１２１ｓが形成される。雄ねじ１２１ｓは、例えば、切削加工により形成される。雄ねじ１２１ｓは、支持部１２２に形成される雌ねじ１２２ｓと締結する。

【0081】

基台１２１は、快削性セラミックスの表面に、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の被覆層１２１ｒを備える。窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の被覆層１２１ｒを備えることにより、ハロゲンに対する耐性（ハロゲン耐性）を改善できる。

【0082】

（支持部１２２）
支持部１２２は、基台１２１を支持する。支持部１２２は、基台１２１と台部１２５との間に設けられる。

【0083】

支持部１２２は、基台１２１と同様に快削性セラミックスにより形成される。支持部１２２は、基台１２１と同じ材質のセラミックスにより形成されてもよい。

【0084】

支持部１２２は、円筒部１２２ａと、環体部１２２ｂと、を有する。円筒部１２２ａと環体部１２２ｂとは一体に形成される。円筒部１２２ａと環体部１２２ｂとを、例えば、型により成形して一体に形成してもよいし、快削性セラミックスのブロックから切削加工して一体に形成してもよい。また、例えば、円筒部１２２ａと環体部１２２ｂとを拡散接合等により一体にしてもよい。

【0085】

円筒部１２２ａは、基台１２１側の端部の内面に雌ねじ１２２ｓが形成される。雌ねじ１２２ｓは、例えば、切削加工により形成される。雌ねじ１２２ｓは、基台１２１の雄ねじ１２１ｓと締結する。

【0086】

環体部１２２ｂには、上下方向に貫通し、内側にねじが形成されたねじ穴１２２ｈが設けられる。ねじ穴１２２ｈにねじ１２５ｎを締結することにより、環体部１２２ｂは台部１２５に固定される。環体部１２２ｂを台部１２５に固定することにより、支持部１２２は、台部１２５に固定される。また、ねじ１２５ｎの緩み防止のために、ナット１２５ｍをねじ１２５ｎに設けてもよい。なお、ナット１２５ｍは備えなくてもよい。さらに、加熱処理装置１０２は、支持部１２２と台部１２５との間には、漏れ防止のために、メタルシール１２５ｅを備える。

【0087】

なお、支持部１２２は、ねじ穴１２２ｈを有しているが、ねじ穴１２２ｈに換えて貫通孔を形成して、ナット１２５ｍで環体部１２２ｂを台部１２５に固定してもよい。

【0088】

支持部１２２は、快削性セラミックスの表面に、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の被覆層１２２ｒを備える。窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の被覆層１２２ｒを備えることにより、ハロゲンに対する耐性（ハロゲン耐性）を改善できる。

【0089】

（台部１２５）
台部１２５は、支持部１２２を冷却部１８に固定する。台部１２５は、支持部１２２と冷却部１８との間に設けられる。

【0090】

台部１２５は、金属により形成される。台部１２５は、上面視で円環状の上板部１２５ａと、円筒状の円筒部１２５ｂと、上面視で円環状の下板部１２５ｃと、を有する。上板部１２５ａと、円筒部１２５ｂと、下板部１２５ｃとは、一体に形成される。台部１２５は、例えば、曲げ加工等の機械加工により形成される。

【0091】

上板部１２５ａは、メタルシール１２５ｅを介して、支持部１２２の環体部１２２ｂを載置する。上板部１２５ａは、ねじ１２５ｎにより支持部１２２と締結される。円筒部１２５ｂは、上板部１２５ａと下板部１２５ｃとを接続する。円筒部１２５ｂにより、上板部１２５ａは、下板部１２５ｃから離隔して設けられる。

【0092】

下板部１２５ｃは、冷却部１８に載置される。下板部１２５ｃは、冷却部１８側の面に溝１２５ｇを有する。溝１２５ｇには、Ｏリング等のシール部材１２５ｐが設けられる。シール部材１２５ｐにより、処理容器１と外部との間の気密が保たれる。

【0093】

＜作用、効果＞
第２実施形態に係る加熱処理装置１０２によれば、第１実施形態に係る加熱処理装置２の作用、効果に加えて、支持部１２２の長さを更に短くできる。また、第２実施形態に係る加熱処理装置１０２によれば、支持部１２２と台部１２５との間において、ねじにより締結を用いることによって、支持部１２２と台部１２５との間における熱の伝達を更に抑制できる。さらに、第２実施形態に係る加熱処理装置１０２によれば、台部１２５に金属材料を用いることから、材料費等の製造費用を削減できる。

【0094】

なお、例えば、台部１２５において、基台１２１側と絶縁するために、ねじ１２５ｎの部分に絶縁スリーブを挿入してもよい。

【0095】

今回開示された本実施形態に係る加熱処理装置は、すべての点において例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で変形及び改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0096】

１００ 基板処理装置
１ 処理容器
２、１０２ 加熱処理装置
２１、１２１ 基台
２１Ｓ１、１２１Ｓ１ 上面
２１Ｓ２、１２１Ｓ２ 下面
２１ｇ、１２１ｇ 溝部
２１ｈ、１２１ｈ ヒータ
２１ｒ、１２１ｒ 被覆層
２１ｓ、１２１ｓ 雄ねじ
２２、１２２ 支持部
２２ａｓ、１２２ｓ 雌ねじ
２２ａ 軸部
２２ａ１ 内面
２２ａ２ 外面
２２ａｒ、２２ｂｒ 被覆層
１２２ａ 円筒部
１２５ 台部
Ｗ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】