特開 2023-130037 基板加熱装置及び基板処理装置

(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】P2023130037

(43)【公開日】2023-09-20

(54)【発明の名称】基板加熱装置及び基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/31 20060101AFI20230912BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20230912BHJP

   C23C 16/46 20060101ALI20230912BHJP

【ＦＩ】

H01L21/31 B

H01L21/68 N

C23C16/46

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022034478

(22)【出願日】2022-03-07

(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】本間 学

【テーマコード（参考）】

4K030

5F045

5F131

【Ｆターム（参考）】

4K030AA03

4K030AA06

4K030AA09

4K030AA11

4K030AA13

4K030AA14

4K030BA10

4K030BA18

4K030BA38

4K030BA40

4K030BA42

4K030BA44

4K030CA04

4K030EA04

4K030FA10

4K030GA06

4K030KA23

4K030KA46

5F045AA06

5F045AB31

5F045AB32

5F045AB33

5F045AC07

5F045AC11

5F045AC12

5F045AC15

5F045AC16

5F045AC17

5F045BB08

5F045DP15

5F045EK03

5F045EM09

5F131AA02

5F131BA04

5F131CA03

5F131EA04

5F131EA24

5F131EB53

5F131EB67

5F131EB81

(57)【要約】

【課題】加熱に要する消費電力を抑制し、温度制御性を向上する基板加熱装置及び基板処理装置を提供する。
【解決手段】誘導加熱コイルと、基板を載置して保持する基板保持部を有し、前記誘導加熱コイルによって誘導加熱される保持トレイと、前記保持トレイを支持し、回転自在に設けられる回転テーブルと、備える、基板加熱装置。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

誘導加熱コイルと、
基板を載置して保持する基板保持部を有し、前記誘導加熱コイルによって誘導加熱される保持トレイと、
前記保持トレイを支持し、回転自在に設けられる回転テーブルと、
を備える、基板加熱装置。

【請求項2】

前記保持トレイは、前記基板保持部が形成される絶縁体部材と、前記絶縁体部材内に配置される磁性体部材と、を有する、
請求項１に記載の基板加熱装置。

【請求項3】

前記磁性体部材は、前記基板が載置される前記基板保持部の載置面の下に配置される、
請求項２に記載の基板加熱装置。

【請求項4】

前記絶縁体部材は、ＡｌＮまたはＡｌ_２Ｏ_３で形成され、
前記磁性体部材は、ＦｅまたはＳＵＳ４３０で形成される、
請求項２に記載の基板加熱装置。

【請求項5】

前記保持トレイは、前記基板保持部が形成される磁性体部材を有する、
請求項１に記載の基板加熱装置。

【請求項6】

前記磁性体部材は、カーボンで形成される、
請求項４に記載の基板加熱装置。

【請求項7】

前記回転テーブルは、石英で形成される、
請求項１に記載の基板加熱装置。

【請求項8】

前記回転テーブルは、前記回転テーブルと前記保持トレイとの熱伝導を抑制する熱伝導抑制部を介して、前記保持トレイを支持する、
請求項１に記載の基板加熱装置。

【請求項9】

前記熱伝導抑制部は、
前記保持トレイの外周に設けられたフランジ部と、
前記回転テーブルに設けられた係止部とを有し、
前記保持トレイと前記回転テーブルとは、前記フランジ部及び前記係止部で当接する、
請求項８に記載の基板加熱装置。

【請求項10】

請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の基板加熱装置を備える、基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板加熱装置及び基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ウェハが載置されるウェハ支持台を収容する複数の凹状の収容部を有し、これら複数の収容部が周方向に並んで配置された搭載プレートと、搭載プレートの上面に対向して配置されたシーリングと、搭載プレートの下面およびシーリングの上面に対向配置され、誘導加熱により搭載プレートおよびシーリングを加熱する誘導コイルと、を備るエピタキシャルウェハの製造装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－１２７６１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一の側面では、本開示は、加熱に要する消費電力を抑制し、温度制御性を向上する基板加熱装置及び基板処理装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するために、一の態様によれば、誘導加熱コイルと、基板を載置して保持する基板保持部を有し、前記誘導加熱コイルによって誘導加熱される保持トレイと、前記保持トレイを支持し、回転自在に設けられる回転テーブルと、備える、基板加熱装置が提供される。

【発明の効果】

【0006】

一の側面によれば、加熱に要する消費電力を抑制し、温度制御性を向上する基板加熱装置及び基板処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態に係る基板処理装置の一例を示す断面模式図。

【図2】実施形態に係るチャンバ内の構造を説明するための図。

【図3】実施形態に係る制御部のハードウエア構成の一例を示す図。

【図4】回転テーブルの収容部及び支持トレイの構造を説明する断面図の一例。

【図5】回転テーブルの収容部及び支持トレイの構造を説明する断面図の他の一例。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

【0009】

［基板処理装置］
まず、実施形態に係る基板処理装置について、図１から図３を用いて説明する。図１は、実施形態に係る基板処理装置の一例を示す断面模式図である。なお、以下の説明において、基板処理装置は、成膜装置であるものとして説明する。

【0010】

本開示の基板処理装置は、略円形の平面形状を有するチャンバ１と、チャンバ１内に設けられ、チャンバ１の中心に回転中心を有する回転テーブル２とを有する。チャンバ１は、有底の円筒形状を有する容器本体１２と、容器本体１２の上面に対して、例えばＯリング等のシール部材１３を介して気密に着脱可能に配置される天板１１とを有している。

【0011】

回転テーブル２は、中心部にて円筒形状のコア部２１に固定され、コア部２１は、鉛直方向に伸びる回転軸２２の上端に固定されて回転可能に設けられている。回転軸２２は、チャンバ１の底部１４を貫通し、その下端が回転軸２２を鉛直軸回りに回転させる駆動部２３に取り付けられている。回転軸２２及び駆動部２３は、上面が開口した筒状のケース体２０内に収納されている。容器本体１２の底部１４とケース体２０の間には、ベローズ１６が設けられている。これにより、ケース体２０は、チャンバ１の底部１４の下面に気密に取り付けられており、ケース体２０の内部雰囲気が外部雰囲気から隔離される。駆動部２３は、モータであってもよい。

【0012】

また、ベローズ１６の外側には、回転テーブル２を昇降させ、回転テーブル２の高さを変更可能な昇降機構１７が設けられている。かかる昇降機構１７により、回転テーブル２を昇降させ、回転テーブル２の昇降に対応して、天井面４５とウエハＷとの間の距離を変更可能に構成される。なお、昇降機構１７は、回転テーブル２を昇降可能であれば、種々の構成により実現されてよいが、例えば、ギア等により、回転軸２２の長さを伸縮させる構造であってもよい。

【0013】

チャンバ１内の外縁部には、第１の排気口６１０が設けられ、排気管６３０に連通している。排気管６３０は、圧力調整器６５０を介して、真空ポンプ６４０に接続され、チャンバ１内が、第１の排気口６１０から排気可能に構成されている。

【0014】

回転テーブル２は、例えば石英（ＳｉＯ_２）、Ａｌ_２Ｏ_３等の絶縁体で形成される。また、回転テーブル２は、例えば石英（ＳｉＯ_２）等の熱伝導性の低い絶縁体で形成されることが好ましい。回転テーブル２は、コア部２１、回転軸２２及び駆動部２３によって、回転自在に設けられている。回転テーブル２には、複数の保持トレイ２５を収容して支持するための収容部２４が設けられている。なお、図１（及び後述する図４，５）に示す例において、収容部２４は、回転テーブル２を貫通する貫通穴として形成されるものとして図示しているが、これに限られるものではない。収容部２４は、回転テーブル２の上面に形成され、保持トレイ２５を収容可能な有底の凹部として形成されていてもよい。

【0015】

保持トレイ２５は、その上面に、半導体ウエハ（以下「基板」あるいは「ウエハ」という）Ｗを載置して保持するための円形状の凹部（基板保持部）２６が設けられている。また、保持トレイ２５を収容部２４に収容した際、保持トレイ２５の上面（凹部２６よりも外側の上面）と回転テーブル２の上面（収容部２４よりも外側の上面）とが同じ高さになるように形成されている。

【0016】

図２は、実施形態に係るチャンバ１内の構造を説明するための図である。図２において、実施形態に係る基板処理装置を上から見たときに、天板１１の図示を省略してチャンバ１内の構造を示している。

【0017】

図２に示すように、回転テーブル２の回転方向（周方向）に沿って複数（図示の例では５枚）の保持トレイ２５が設けられている。各保持トレイ２５には、半導体ウエハ（以下「基板」あるいは「ウエハ」という）Ｗを載置するための円形状の凹部２６が設けられている。なお、図２では、１個の凹部２６にウエハＷを載置した状態を示す。この凹部２６は、ウエハＷの直径（例えば３００ｍｍ）よりも僅かに（例えば２ｍｍ）大きい内径と、ウエハＷの厚さにほぼ等しい深さとを有しており、ウエハＷを載置可能な載置部である。従って、ウエハＷを保持トレイ２５の凹部２６に載置すると、ウエハＷの上面、保持トレイ２５の上面及び回転テーブル２の上面とが同じ高さになる。凹部２６の底面には、ウエハＷの裏面を支えてウエハＷを昇降させるための例えば３本の昇降ピンが貫通する貫通孔（いずれも図示せず）が形成されている。搬送口１５は、外部の搬送アーム１０と回転テーブル２との間でウエハＷの受け渡しを行う。

【0018】

なお、回転テーブル２の収容部２４及び保持トレイ２５については、図４および図５を用いて後述する。

【0019】

回転テーブル２の上方には、各々例えば石英からなる反応ガスノズル３１、反応ガスノズル３２、及び分離ガスノズル４１，４２が配置されている。図示の例では、チャンバ１の周方向に間隔をおいて、搬送口１５から時計回り（回転テーブル２の回転方向）に分離ガスノズル４１、反応ガスノズル３１、分離ガスノズル４２、及び反応ガスノズル３２の順に配列されている。これらのノズル４１，３１，４２，３２は、それぞれの基端部であるガス導入ポート４１ａ，３１ａ，４２ａ，３２ａを容器本体１２の外周壁に固定する。これにより、チャンバ１の外周壁からチャンバ１内に導入され、容器本体１２の半径方向に沿って回転テーブル２に対して平行に伸びるように取り付けられている。

【0020】

反応ガスノズル３１には、第１の反応ガスが貯留される第１の反応ガス供給源が開閉バルブや流量調整器（ともに不図示）を介して接続されている。反応ガスノズル３２には、第１の反応ガスと反応する第２の反応ガスが貯留される第２の反応ガス供給源が開閉バルブや流量調整器（ともに不図示）を介して接続されている。

【0021】

ここで、第１の反応ガスは、半導体元素又は金属元素を含むガスであることが好ましく、酸化物又は窒化物となったときに、酸化膜又は窒化膜として用いられ得るものが選択される。第２の反応ガスは、半導体元素又は金属元素と反応して、半導体酸化物又は半導体窒化物、若しくは金属酸化物又は金属窒化物を生成し得る酸化ガス又は窒化ガスが選択される。具体的には、第１の反応ガスは、半導体元素又は金属元素を含む有機半導体ガス又は有機金属ガスであることが好ましい。また、第１の反応ガスとしては、ウエハＷの表面に対して吸着性を有するガスであることが好ましい。第２の反応ガスとしては、ウエハＷの表面に吸着する第１の反応ガスと酸化反応又は窒化反応が可能であり、反応化合物をウエハＷの表面に堆積させ得る酸化ガス又は窒化ガスであることが好ましい。

【0022】

具体的には、例えば、第１の反応ガスは、シリコンを含む反応ガスであり、酸化膜としてＳｉＯ_２を形成あるいは窒化膜としてＳｉＮを形成するジイソプロピルアミノシラン、ビスターシャルブチルアミノシラン（ＢＴＢＡＳ）等の有機アミノシランである。あるいは、第１の反応ガスは、ハフニウムを含む反応ガスであり、酸化膜としてＨｆＯを形成するテトラキスジメチルアミノハフニウム（以下、「ＴＤＭＡＨ」と称す。）である。あるいは、第１の反応ガスは、チタンを含む反応ガスであり、窒化膜としてＴｉＮを形成するＴｉＣｌ_４等である。また、第２の反応ガスは、例えばオゾンガス（Ｏ_３）、酸素ガス（Ｏ_２）等の酸化ガスである。あるいは、第２の反応ガスは、例えばアンモニアガス（ＮＨ_３）等の窒化ガスである。

【0023】

また、分離ガスノズル４１，４２には、ＡｒやＨｅ等の希ガスや窒素（Ｎ_２）ガス等の不活性ガスの供給源が開閉バルブや流量調整器（ともに不図示）を介して接続されている。分離ガスノズル４１，４２から供給される不活性ガスを分離ガスともいう。実施形態においては、不活性ガスとして例えばＮ_２ガスが使用される。

【0024】

また、反応ガスノズル３１には、第１の反応ガス供給源の他、第２の反応ガス供給源、ＡｒやＨｅ等の希ガスや窒素（Ｎ_２）ガス等の分離ガスとしても用いられる不活性ガスの供給源が接続される。切り替え部（不図示）の動作でいずれのガスを供給するか切り替え可能に設けられている。反応ガスノズル３２には、第２の反応ガス供給源の他、第１の反応ガス供給源、分離ガスとしても用いられる不活性ガスの供給源が接続されて、切り替え部（不図示）の動作でいずれのガスを供給するか切り替え可能に設けられている。

【0025】

反応ガスノズル３１の下方に区画された領域は、第１の反応ガスをウエハＷに吸着させるための第１の処理領域Ｐ１となる。反応ガスノズル３２の下方に区画され領域は、第１の処理領域Ｐ１においてウエハＷに吸着された第１の反応ガスを酸化又は窒化させる第２の処理領域Ｐ２となる。

【0026】

チャンバ１内には２つの凸状部４が、回転テーブル２に向かって突出するように天板１１の裏面に取り付けられている。凸状部４は、分離ガスノズル４１，４２とともに分離領域Ｄを構成する。すなわち、分離ガスノズル４１，４２の下方領域は、第１の処理領域Ｐ１と第２の処理領域Ｐ２とを分離し、第１の反応ガスと第２の反応ガスとの混合を防止する分離領域Ｄとなる。凸状部４は、頂部が円弧状に切断された略扇型の平面形状を有し、本開示においては、内円弧が天井面４５よりも突出する突出部５（図１参照）に連結し、外円弧がチャンバ１の容器本体１２の内周面に沿うように配置されている。図１に示すように、突出部５は、回転テーブル２を固定するコア部２１の外周を囲むように設けられている。

【0027】

図２に示す凸状部４は、天板１１の裏面に取り付けられている。このため、凸状部４の下面は、この下面の周方向両側に位置する天井面４５よりも低くなっている。

【0028】

凸状部４のそれぞれには、周方向中央において溝部（図示せず）が形成され、分離ガスノズル４１，４２が収容されている。分離ガスノズル４１，４２にはガス吐出孔が形成されている。

【0029】

反応ガスノズル３１，３２は、天井面４５から離間してウエハＷの近傍に設けられている。分離ガスノズル４２から供給されるＮ_２ガスは、第１の処理領域Ｐ１からの第１の反応ガスと、第２の処理領域Ｐ２からの第２の反応ガス（酸化ガス又は窒化ガス）とに対するカウンターフローとして働く。したがって、第１の処理領域Ｐ１からの第１の反応ガスと、第２の処理領域Ｐ２からの第２の反応ガスとが、凸状部４及びＮ_２ガスにより分離される。よって、チャンバ１内において第１の反応ガスと第２の反応ガスとが混合して反応することが抑制される。

【0030】

回転テーブル２と容器本体１２の内周面との間において、第１の排気口６１０と第２の排気口６２０とが形成されている。第１の排気口６１０と図１に示す真空ポンプ６４０との間の排気管６３０には圧力調整器（ＡＰＣ、Auto Pressure Controller）６５０が設けられている。第２の排気口６２０も同様に、圧力調整器が設けられた排気管を介して真空ポンプ（それぞれ不図示）に接続されている。第１の排気口６１０と第２の排気口６２０の排気圧力が、各々独立して制御可能に構成されている。

【0031】

図１に示すように、回転テーブル２とチャンバ１の底部１４との間に形成される空間７０には、保持トレイ２５を誘導加熱するための誘導加熱コイル７が設けられている。誘導加熱コイル７に高周波電流を供給する高周波電源（図示せず）は、制御部１００によって制御される。高周波電源（図示せず）から誘導加熱コイル７に高周波電流が供給されると、保持トレイ２５（後述する磁性体部材２５０，２５２）が誘導加熱により加熱される。これにより、保持トレイ２５の凹部２６に載置されたウエハＷを、プロセスレシピで決められた温度（例えば４５０℃）に加熱する。

【0032】

誘導加熱コイル７と回転テーブル２との間には、誘導加熱コイル７が配置される空間７０を覆う仕切り板７１が設けられている。仕切り板７１は、チャンバ１の底部１４に対して、例えばＯリング等のシール部材７２を介して気密に配置される。仕切り板７１は、石英（ＳｉＯ_２）、Ａｌ_２Ｏ_３等の絶縁体で形成される。これにより、誘導加熱コイル７が設けられた空間７０へのガスの侵入を抑える。

【0033】

また、チャンバ１の底部１４には、空間７０に誘導加熱コイル７を空冷するための冷却ガス（例えば、Ｎ_２ガス）を供給するためのガス供給管７３と、空間７０から冷却ガスを排気するためのガス排気管７４が設けられている。これにより、誘導加熱コイル７の熱は、空間７０の外に排熱される。

【0034】

また、誘導加熱コイル７は、回転テーブル２の回転方向（周方向）に沿って複数設けられ、各誘導加熱コイル７が独立して制御可能に構成されていてもよい。また、誘導加熱コイル７は、回転テーブル２に収容して支持される保持トレイ２５と同数設けられていてもよい。これにより、回転テーブル２が停止した状態において、複数の保持トレイ２５のうち選択した保持トレイ２５について誘導加熱することができる。

【0035】

なお、誘導加熱コイル７、保持トレイ２５及び回転テーブル２は、保持トレイ２５に保持されたウエハＷを加熱する基板加熱装置を構成する。

【0036】

なお、誘導加熱コイル７と保持トレイ２５との距離は、２０ｍｍ以内が好ましい。

【0037】

ケース体２０には、パージガスであるＮ_２ガスを供給してパージするためのパージガス供給管７５が設けられている。パージガス供給管７５からＮ_２ガスを供給することで、これらＮ_２ガスの流れにより、チャンバ１の中央下方の空間と、回転テーブル２の下方の空間とを通じて、図２に示す空間４８１及び空間４８２内のガスが混合するのを抑制できる。

【0038】

また、チャンバ１の天板１１の中心部には分離ガス供給管５１が接続されていて、天板１１とコア部２１との間の空間５２に分離ガスであるＮ_２ガスを供給するように構成されている。空間５２に供給された分離ガスは、突出部５と回転テーブル２との狭い空間５０を介して回転テーブル２のウエハ載置領域側の表面に沿って周縁に向けて吐出される。空間５０は分離ガスにより空間４８１及び空間４８２よりも高い圧力に維持され得る。従って、空間５０により、第１の処理領域Ｐ１に供給される第１の反応ガスと、第２の処理領域Ｐ２に供給される第２の反応ガスとが、空間５２を通って混合することが抑制される。

【0039】

基板処理装置には、基板処理装置の動作を制御する制御部１００が設けられている。基板処理装置には、各種センサが設置されている。各種センサの一例として回転テーブル２の温度を測定する温度センサ６０が設置されている。温度センサ６０は、例えば、回転テーブル２の上方に設けられ、回転テーブル２とウエハＷとの材質の違いを利用して載置部に載置されたウエハＷの脱離を判定したり、回転テーブル２の温度を測定したりするための放射温度計であってもよい。温度センサ６０は、回転テーブル２に接触又は非接触に配置され、回転テーブル２の温度を測定する。

【0040】

温度センサ６０が放射温度計の場合、例えば放射温度計をチャンバ１の外部の窓上に設け、物体から放射される赤外線や可視光線の強度を測定して物体の温度を測定する。温度センサ６０に放射温度計を用いることにより、回転テーブル２の温度測定を高速かつ非接触で行うことができる。温度センサ６０は、測定した温度を制御部１００に送信する。制御部１００は温度センサ６０が測定した温度を取得し、回転テーブル２の昇降制御に使用する。

【0041】

図３は、実施形態に係る制御部１００のハードウエア構成の一例を示す図である。制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、Ｉ／Ｏポート１０４、操作パネル１０５、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１０６を有する。各部はバスＢによって接続されている。

【0042】

ＣＰＵ１０１は、ＨＤＤ１０６等の記憶装置に格納されたプログラムや、成膜処理やクリーニング処理を行うためのプロセスレシピ等に基づき、制御部１００の動作を制御する。ＣＰＵ１０１は、プロセスレシピに基づき、回転テーブル２に載置されたウエハＷの成膜処理を制御する。また、ＣＰＵ１０１は、クリーニングレシピに基づき、チャンバ１内のクリーニング処理を制御する。

【0043】

ＲＯＭ１０２は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスク等により構成され、ＣＰＵ１０１のプログラムやレシピ等を記憶する記憶媒体である。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１のワークエリア等として機能する。

【0044】

Ｉ／Ｏポート１０４は、温度、圧力、ガス流量等を検出する各種センサの値を基板処理装置に取り付けられた各種センサから取得し、ＣＰＵ１０１に送信する。また、Ｉ／Ｏポート１０４は、ＣＰＵ１０１が出力する制御信号を基板処理装置の各部（回転テーブル２、真空ポンプ６４０等）へ出力する。また、Ｉ／Ｏポート１０４には、操作者が基板処理装置を操作する操作パネル１０５が接続されている。

【0045】

ＨＤＤ１０６は、補助記憶装置であり、成膜処理、クリーニング処理の手順を規定した情報であるプロセスレシピやプログラム等が格納されてもよい。

【0046】

次に、回転テーブル２の収容部２４及び保持トレイ２５について、図４を用いて更に説明する。図４は、回転テーブル２の収容部２４及び保持トレイ２５の構造を説明する断面図の一例である。

【0047】

保持トレイ２５は、凹部２６が形成される絶縁体部材２５１と、絶縁体部材２５１内に配置される磁性体部材２５２と、を有する。

【0048】

絶縁体部材２５１は、絶縁体で形成される。また、絶縁体部材２５１は、例えばＡｌＮ、Ａｌ_２Ｏ_３等の熱伝導性の高い絶縁体で形成されることが好ましい。

【0049】

磁性体部材２５２は、磁性体で形成され、誘導加熱コイル７によって誘導加熱される部材である。磁性体部材２５２は、例えばＦｅ、ＳＵＳ４３０等の磁性体で形成される。また、磁性体部材２５２は、例えばウエハＷが載置される凹部２６の載置面の下に配置される。

【0050】

なお、保持トレイ２５は、磁性体部材２５２を絶縁体部材２５１で被覆することにより形成されてもよく、絶縁体部材２５１と磁性体部材２５２とを一体焼結で形成されてもよい。

【0051】

また、保持トレイ２５は、回転テーブル２と保持トレイ２５との熱伝導を抑制する熱伝導抑制部を介して、回転テーブル２に支持される。熱伝導抑制部は、回転テーブル２と保持トレイ２５との接触面積を小さくして支持する構造によって形成される。

【0052】

例えば、図４に示す例において、保持トレイ２５には、円板形状の保持トレイ２５の外周面から径方向外側に向かって形成されるフランジ部２５５が形成されている。

【0053】

また、回転テーブル２の収容部２４には、保持トレイ２５のフランジ部２５５と当接する係止部２０５が形成されている。係止部２０５は、例えば、穴形状の収容部２４の内周面から径方向内側に向かって形成される段差部として形成されている。

【0054】

この例において、熱伝導抑制部は、フランジ部２５５及び係止部２０５によって構成される。回転テーブル２の収容部２４に保持トレイ２５を配置した際、保持トレイ２５と回転テーブル２の収容部２４とは、フランジ部２５５及び係止部２０５で当接する。熱伝導抑制部は、保持トレイ２５と回転テーブル２との接触面積を少なくすることにより、保持トレイ２５と回転テーブル２との熱伝導を抑制する。なお、図４に示す熱伝導抑制部の構成は、一例でありこれに限られるものではない。

【0055】

加えて、熱伝導抑制部は、回転テーブル２と保持トレイ２５との間に断熱部材を介在させることにより構成してもよい。これにより、回転テーブル２にＡｌ_２Ｏ_３等の熱伝導性の高い絶縁体を用いることができる。

【0056】

また、保持トレイ２５の構成は、図４に示す保持トレイ２５の構成に限られるものではない。図５は、回転テーブル２の収容部２４及び保持トレイ２５の構造を説明する断面図の他の一例である。

【0057】

保持トレイ２５は、凹部２６が形成される磁性体部材２５０を有する。磁性体部材２５０は、磁性体で形成され、誘導加熱コイル７によって誘導加熱される部材である。磁性体部材２５０は、例えばカーボン等の磁性体で形成される。また、保持トレイ２５の表面は、ＳｉＣでコートされていてもよい。

【0058】

また、保持トレイ２５は、回転テーブル２と保持トレイ２５との熱伝導を抑制する熱伝導抑制部（フランジ部２５５、係止部２０５）を介して、回転テーブル２に支持される。熱伝導抑制部は、回転テーブル２と保持トレイ２５との接触面積を小さくして支持する構造によって形成される。

【0059】

次に、参考例に係る基板処理装置と対比しつつ、本実施形態に係る基板処理装置について説明する。

【0060】

まず、参考例に係る基板処理装置について説明する。参考例に係る基板処理装置では、回転テーブルにウエハを載置するための円形状の凹部が直接設けられている。また、回転テーブルの下に抵抗加熱ヒータが設けられている。抵抗加熱ヒータは、輻射熱によって回転テーブルを加熱することで、回転テーブルの凹部に載置されたウエハを加熱する。

【0061】

参考例に係る基板処理装置においては、熱容量の大きい回転テーブルを加熱するため、ウエハを所望の温度に加熱するための抵抗加熱ヒータの消費電力が多くなる。また、抵抗加熱ヒータからの輻射熱は、回転テーブルを加熱するとともに、容器本体１２の底部１４等も加熱する。このため、ウエハを所望の温度に加熱するための抵抗加熱ヒータの消費電力が多くなる。また、参考例に係る基板処理装置においては、熱容量の大きい回転テーブルを加熱するため、ウエハの温度を昇降させる際の温度制御性が悪い。

【0062】

これに対し、本実施形態に係る基板処理装置によれば、誘導加熱コイル７によって、保持トレイ２５を誘導加熱する。即ち、加熱対象の熱容量を参考例よりも小さくする。これにより、ウエハＷを所望の温度に加熱するための誘導加熱コイル７の消費電力を参考例よりも少なくすることができる。また、誘導加熱を用いることにより、容器本体１２の底部１４等が加熱されることを抑制することができるので、ウエハＷを所望の温度に加熱するための誘導加熱コイル７の消費電力を参考例よりも少なくすることができる。また、本実施形態に係る基板処理装置によれば、加熱対象の熱容量を参考例よりも小さくすることができるので、ウエハＷの温度を昇降させる際の温度制御性を向上させることができる。

【0063】

また、参考例に係る基板処理装置においては、回転テーブルが加熱されることにより、回転テーブルにもウエハと同様に成膜される。これにより、プロセスガスの消費量が増加する。また、成膜処理によって生じた反応副生成ガスの生成量も増加する。また、クリーニングする際の対象範囲が広く、クリーニングガスの消費量も増える。膜剥がれによりパーティクルを生じる発塵源となる範囲も広くなる。

【0064】

これに対し、本実施形態に係る基板処理装置によれば、保持トレイ２５を誘導加熱し、保持トレイ２５と回転テーブル２との伝熱を抑制する構造（フランジ部２５５，係止部２０５）を有している。これにより、回転テーブル２の成膜を抑制することができる。また、プロセスガスの消費量を少なくすることができる。また、反応副生成ガスの生成量も少なくすることができる。また、クリーニングガスの消費量も少なくすることができる。また、膜剥がれによりパーティクルを生じる発塵源となる範囲を狭くすることができるので、パーティクル等が基板Ｗに付着することを抑制することができる。

【0065】

また、参考例に係る基板処理装置において、回転テーブルは中心軸から放熱する。このため、回転テーブルの径方向において温度勾配が生じるおそれがある。

【0066】

これに対し、本実施形態に係る基板処理装置によれば、保持トレイ２５が熱伝導抑制部を介して回転テーブル２に支持されていることにより、回転テーブル２の径方向における温度勾配を抑制することができる。

【0067】

なお、高周波電源（図示せず）から誘導加熱コイル７に高周波電流を供給することにより、保持トレイ２５の磁性体部材２５０，２５２を誘導加熱により加熱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。誘導加熱コイル７によって定磁場を形成し、回転テーブル２を回転させることにより、保持トレイ２５の磁性体部材２５０，２５２に磁場変化を与えることで誘導加熱により加熱させてもよい。また、保持トレイ２５の磁性体部材２５０，２５２と接続する接地（アース）ライン（図示せず）と、接地ライン上に設けられた開閉スイッチ（図示せず）と、を設けてもよい。これにより、開閉スイッチを閉じることで保持トレイ２５の磁性体部材２５０，２５２の誘導加熱を抑制することができる。また、開閉スイッチを開くことで保持トレイ２５の磁性体部材２５０，２５２の誘導加熱させることができる。

【0068】

以上、基板処理装置について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本開示の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。

【符号の説明】

【0069】

１ チャンバ
２ 回転テーブル
７ 誘導加熱コイル
２４ 収容部
２５ 保持トレイ
２６ 凹部（基板保持部）
２０５ 係止部
２５０ 磁性体部材
２５１ 絶縁体部材
２５２ 磁性体部材
２５５ フランジ部
Ｗ ウエハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】