特開 2023-166746 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】P2023166746

(43)【公開日】2023-11-22

(54)【発明の名称】加熱装置及び基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20231115BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20231115BHJP

   H01L 21/324 20060101ALI20231115BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

H01L21/31 C

H01L21/324 Q

H01L21/324 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022077487

(22)【出願日】2022-05-10

(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】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100167634

【弁理士】

【氏名又は名称】扇田 尚紀

(74)【代理人】

【識別番号】100187849

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 隆史

(74)【代理人】

【識別番号】100212059

【弁理士】

【氏名又は名称】三根 卓也

(72)【発明者】

【氏名】津田 栄之輔

【テーマコード（参考）】

5F045

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F045AA08

5F045BB02

5F045DP03

5F045EF05

5F045EF08

5F045EH14

5F045EH20

5F045EK07

5F045EM02

5F045EM05

5F131AA02

5F131AA03

5F131BA03

5F131BA04

5F131BA12

5F131BA19

5F131BA24

5F131CA03

5F131EA03

5F131EA04

5F131EA05

5F131EB11

5F131EB81

(57)【要約】

【課題】載置される基板を加熱する加熱装置を厚くせずに、当該加熱装置による基板の加熱の面内均一性を改善する。
【解決手段】直接的または他の部材を介して間接的に載置される基板を加熱する加熱装置であって、線状のヒータと、前記基板側とは反対側から前記基板側に向けて凹み、内部に前記ヒータが固定される溝を有する基材と、を有し、前記溝は、前記ヒータと接触する接触部を手前側に有し、前記ヒータと接触しない非接触部を奥側に有する、加熱装置である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

直接的または他の部材を介して間接的に載置される基板を加熱する加熱装置であって、
線状のヒータと、
前記基板側とは反対側から前記基板側に向けて凹み、内部に前記ヒータが固定される溝を有する基材と、を有し、
前記溝は、前記ヒータと接触する接触部を手前側に有し、前記ヒータと接触しない非接触部を奥側に有する、加熱装置。

【請求項2】

前記非接触部は、手前側が開放された空間を形成する、請求項１に記載の加熱装置。

【請求項3】

前記溝の延在方向の断面視断面視において、前記空間の手前側の開放部分の幅は、前記ヒータの太さの７５％以上である、請求項２に記載の加熱装置。

【請求項4】

前記空間は、前記溝の延在方向の断面視において矩形状である、請求項２または３に記載の加熱装置。

【請求項5】

前記空間は、前記溝の延在方向の断面視において奥側に向けて幅が拡がるように形成されている、請求項２または３に記載の加熱装置。

【請求項6】

前記基材は、前記空間に連通する排気路を有する、請求項２または３に記載の加熱装置。

【請求項7】

請求項１に記載の加熱装置と、当該加熱装置が内部に設置される処理容器と、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、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、処理装置が有する処理容器内の底部には載置台構造が設けられている。載置台構造は、半導体ウェハを載置して支持するための載置台を備える。載置台は、肉厚で透明な石英よりなる載置台本体と、載置台本体の上面側に設けられて載置台本体とは異なる不透明な誘電体よりなる熱拡散板とにより構成されている。載置台本体内には、加熱手段が埋め込むようにして設けられている。加熱手段は、カーボン線よりなるヒータ素線を有しており、載置台本体の略全面に亘って所定のパターン形状に設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－５４８３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示にかかる技術は、載置される基板を加熱する加熱装置を厚くせずに、当該加熱装置による基板の加熱の面内均一性を改善する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様は、直接的または他の部材を介して間接的に載置される基板を加熱する加熱装置であって、線状のヒータと、前記基板側とは反対側から前記基板側に向けて凹み、内部に前記ヒータが固定される溝を有する基材と、を有し、前記溝は、前記ヒータと接触する接触部を手前側に有し、前記ヒータと接触しない非接触部を奥側に有する、加熱装置である。

【発明の効果】

【0006】

本開示にかかる技術によれば、載置される基板を加熱する加熱装置を厚くせずに、当該加熱装置による基板の加熱の面内均一性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本実施形態にかかる基板処理装置としての成膜装置の構成の概略を模式的に示す説明図である。

【図2】図１の載置台の部分拡大断面図である。

【図3】基材の部分拡大断面図である。

【図4】基材の寸法を説明するための図である。

【図5】載置台の変形例１を示す部分拡大断面図である。

【図6】載置台の変形例２を示す部分拡大断面図である。

【図7】溝の変形例１を示す部分拡大断面図である。

【図8】溝の変形例２を示す部分拡大断面図である。

【図9】載置台の変形例３を示す断面図である。

【図10】載置台の内部のヒータでウェハに対する載置面を加熱したときの当該載置面の温度について行ったシミュレーションの結果を示す図である。

【図11】載置台の内部のヒータでウェハに対する載置面を加熱したときの当該載置面の温度について行ったシミュレーションの結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

半導体デバイス等の製造プロセスでは、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）等の基板に対して、所定の膜を形成する成膜処理等の各種基板処理が行われる。この基板処理は、減圧された処理容器内の載置台の載置面に基板が載置された状態で行われる。

【0009】

また、基板処理は、基板を加熱した状態で行われる場合がある。この場合、基板の加熱は加熱装置により行われる。加熱装置は、板状に形成された基材と、線状に形成され基材内に配置されるヒータとを有し、ヒータにより基材を加熱することにより、載置面である基材の上面に載置された基板を加熱し、または、載置面を有すると共に基材上に配設された他の部材を介して基板を加熱する。

【0010】

しかし、この加熱装置により加熱する場合、基板におけるヒータの直上の部分が周囲より高温となってしまうことがある。すなわち、ヒータの配設パターンと同形状の温度分布が基板に生じてしまうことがある。そして、その結果、ヒータの配設パターンが、基板の処理結果に転写されてしまうことがある。
ヒータが内部に配置される基材を厚くすること等により、加熱装置による基板の加熱の面内均一性の改善を図ることはできるが、ヒータによる基板の加熱の応答性等の面で上述のような厚型化は好ましくない。

【0011】

そこで、本開示にかかる技術は、載置される基板を加熱する加熱装置を厚くせずに、当該加熱装置による基板の加熱の面内均一性を改善する。

【0012】

以下、本実施形態にかかる加熱装置及び基板処理装置について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0013】

＜成膜装置＞
図１は、本実施形態にかかる基板処理装置としての成膜装置の構成の概略を模式的に示す説明図であり、成膜装置の一部を断面で示している。

【0014】

図１の成膜装置１は、基板としてのウェハＷを処理し（具体的には成膜処理し）、当該ウェハＷ上に所定の膜を形成するように構成されている。

【0015】

成膜装置１は、処理容器１０と、加熱装置としての載置台３０とを有する。
処理容器１０は、その内部に載置台３０が設置されるものであり、減圧可能に構成されている。この処理容器１０は、例えば有底の円筒状に形成された容器本体１０ａを有する。

【0016】

容器本体１０ａは例えば金属材料を用いて形成される。容器本体１０ａの側壁１１には、ウェハＷの搬入出口１１ａが設けられており、この搬入出口１１ａには、当該搬入出口１１ａを開閉するゲートバルブ１２が設けられている。

【0017】

容器本体１０ａの底壁１３には、排気口１３ａが形成されている。また、排気口１３ａには、排気管２０の一端が接続されている。排気管２０の他端は、真空ポンプ等を有する排気機構２１に接続されている。

【0018】

載置台３０は、基材３１と、ヒータ３２と、蓋部材３３とを有する。
基材３１は、板状（具体的には円板状）に形成されており、本例において、その上面が、ウェハＷが載置される載置面３１ａを構成する。基材３１は、熱伝導率が高い金属材料（例えばアルミニウム）から形成されている。

【0019】

ヒータ３２は、線状に形成されたシースヒータである。ヒータ３２は、基材３１の内部（具体的には後述の溝３１ｂの内部）に、基材３１の板面に沿って１本または複数本配設されている。ヒータ３２は、１本の場合、例えば複数本が平面視渦巻き状に配置され、複数本の場合、それぞれ環状且つ同心となるように配置される。これによりヒータ３２が基材３１の縦断面視において等間隔で並ぶようになっている。ヒータ３２はヒータ電源４０に接続されている。ヒータ電源４０は後述の制御部Ｕに制御される。

【0020】

蓋部材３３は、板状（具体的には円板状）に形成されており、基材３１の後述の溝３１ｂの開口を塞ぐ。蓋部材３３は、例えば金属材料（例えばアルミニウムから形成されている）。

【0021】

また、載置台３０には、バイアス用の高周波電力を供給するための高周波電源５０が接続されている。高周波電源５０は具体的には例えば載置台３０の蓋部材３３に接続されている。

【0022】

さらに、載置台３０には、上下方向に貫通する貫通孔３０ａが複数形成されている。各貫通孔３０ａには後述のリフトピン６０が挿通される。
載置台３０のより詳細な構造は後述する。

【0023】

載置台３０は、例えば、処理容器１０の底部中央に立設された支持部材３５により支持されている。
また、載置台３０に対して、上述の貫通孔３０ａに挿通されるリフトピン６０が受けられている。リフトピン６０は、処理容器１０の外部から当該処理容器１０内に挿入されるウェハ搬送装置（図示せず）と載置台３０との間でウェハＷを受け渡すためのものである。このリフトピン６０は、載置台３０の載置面３１ａから貫通孔３０ａを介して突出可能に構成されている。

【0024】

また、処理容器１０は、容器本体１０ａの上部開口を塞ぐ天壁部材１０ｂを有する。天壁部材１０ｂは、電気的絶縁性を有する絶縁部材１０ｃを介して容器本体１０ａの上端に接続されている。

【0025】

天壁部材１０ｂは、例えば金属材料を用いて形成され、処理空間Ｓに処理ガスを噴射するシャワーヘッド７０を有する。シャワーヘッド７０内には例えばガス拡散室７１ａ、７１ｂが設けられている。ガス拡散室７０ａ、７０ｂに導入された処理ガスは、当該ガス拡散室７０ａ、７０ｂ内で水平方向に拡散された後、当該ガス拡散室７０ａ、７０ｂにそれぞれ連通された噴射孔７２ａ、７２ｂを介して、処理空間Ｓに噴射される。噴射孔７２ａ、７２ｂはそれぞれ複数設けられている。ガス拡散室７０ａ、７０ｂはそれぞれ、成膜ガスの供給源等を有する供給機構（図示せず）が一端に接続された供給管（図示せず）の他端に接続されている。

【0026】

天壁部材１０ｂと絶縁部材１０ｃとの間には、気密性を維持するため、Ｏリング等のシール部材１０ｄが設けられている。
さらに、天壁部材１０ｂには、プラズマ生成用の高周波電力を供給するための高周波電源５１がマッチング回路５２を介して接続されている。

【0027】

さらに、成膜装置１では、リフトピン６０に対し、支持部材８０と、移動機構８１とが設けられている。支持部材８０は、リフトピン６０を支持する。支持部材８０は例えば平面視円環状に形成されている。移動機構８１は、支持部材８０を昇降させることによりリフトピン６０を昇降させる。移動機構８１は、支持部材８０を昇降させるための駆動力を発生するモータ等の駆動源（図示せず）を有する。

【0028】

以上のように構成される成膜装置１には、制御部Ｕが設けられている。制御部Ｕは、例えばＣＰＵ等のプロセッサやメモリを備えたコンピュータにより構成され、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、成膜装置１によるウェハＷの処理を実現するためのプログラムが格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、当該記憶媒体から制御部Ｕにインストールされたものであってもよい。また、上記記憶媒体は、一時的なものであっても、非一時的なものであってもよい。

【0029】

＜載置台３０＞
続いて、載置台３０の構造の詳細について説明する。図２は、載置台３０の部分拡大断面図である。図３は、基材３１の部分拡大断面図である。図４は、基材３１の寸法を説明するための図である。

【0030】

前述のように、載置台３０は、基材３１と、ヒータ３２と、蓋部材３３とを有する。
基材３１は、図２及び図３に示すように、内部にヒータ３２が固定される溝３１ｂを有する。

【0031】

溝３１ｂは、断面視において、基材３１におけるウェハＷ側とは反対側からウェハＷ側に向けて凹むように、すなわち、基材３１の載置面３１ａと対向する下面３１ｃから上方に凹むように形成されている。なお、溝３１ｂの平面視における形状は、図示は省略するが、ヒータ３２の配設パターンに対応した形状であり、例えば基材３１の中心を中心とした渦巻き状または環状（具体的には円環状）である。
この溝３１ｂは、ヒータ３２と接触する接触部１００を手前側すなわち下側に有し、ヒータ３２と接触しない非接触部１１０を奥側すなわち上側に有する。

【0032】

接触部１００は例えばその大部分がヒータ３２と接触するように形成されている。この接触部１００は、手前側及び奥側すなわち下側及び上側が開放されヒータ３２の少なくとも半分が収容される空間Ｓ１を形成する。ヒータ３２は、接触部１００の奥側端部すなわち上端部により、基材３１の内部において上下方向に関し位置決めされる。

【0033】

非接触部１１０はその全体がヒータ３２と全く接触しないように形成されている。この非接触部１１０は、手前側すなわち下側が開放された空間Ｓ２を形成する。空間Ｓ２は具体的には空間Ｓ１に向けて開放されている。

【0034】

言い換えると、非接触部１１０は、基材３１の下面から凹む接触部１００の奥端部すなわち上端部からさらに凹むように形成されている。

【0035】

また、非接触部１１０が形成する空間Ｓ２は、溝３１ｂの延在方向の断面視（すなわち縦断面視）において、例えば、矩形状である。なお、接触部１００が形成する空間Ｓ１は、縦断面視において、例えば、矩形の上端に半円を接続したような形状である。

【0036】

蓋部材３３は、図２に示すように、溝３１ｂの下側の開口を塞ぎ且つ接触部１００と当該蓋部材３３の間でヒータ３２を圧し潰すような状態で、基材３１に固定される。基材３１と蓋部材３３との固定は例えばロウ付けにより行われる。
ヒータ３２は、図３に示すように、蓋部材３３等による圧し潰すような外圧が作用していない状態において、例えば断面視円形状である。なお、以下において、「縦断面視におけるヒータ３２の直径」とは、上述の外圧が作用していない状態での縦断面視におけるヒータ３２の直径を意味する

【0037】

続いて、縦断面視における基材３１及びヒータ３２の寸法の例について説明する。
縦断面視におけるヒータ３２の直径Ｒ（図４参照）は、例えば５ｍｍ～１０ｍｍである。また、縦断面視において、隣り合うヒータ３２間の距離Ｌは、例えばヒータ３２の直径Ｒの１．５倍以上である。

【0038】

縦断面視において、基材３１の溝３１ｂの接触部１００が形成する空間Ｓ１の幅Ｈ１は、ヒータ３２の直径Ｒに略等しい。
また、縦断面視において、接触部１００の深さＤ１は、溝３１ｂにヒータ３２が収まっている状態且つ溝３１ｂの開口が蓋部材３３に塞がれていない状態で、ヒータ３２の一部が基材３１の下面３１ｃから突出するような深さである。

【0039】

一方、縦断面視において、非接触部１１０が形成する空間Ｓ２の、手前側すなわち下側の開放部分の幅Ｈ２は、例えばヒータ３２の直径（すなわち太さ）Ｒの１５％以上、より好ましくは７５％以上である。ただし、基材３１内におけるヒータ３２の上下方向の位置決めのため、上記幅Ｈ２は、ヒータ３２の直径の９０％以下であることが好ましい。
また、縦断面視において、非接触部１１０の深さＤ２は、例えば、ヒータ３２の直径Ｒの２０～１００％である。

【0040】

さらに、縦断面視において、非接触部１１０の上端からウェハＷ側の面すなわち載置面３１ａまでの距離Ｌ２は、例えば、ヒータ３２の直径Ｒの１５％～６０％であり、より具体的には、１ｍｍ～４ｍｍである。上記距離Ｌ２を４ｍｍ以下とすることにより載置台３０の厚さを抑えることができる。

【0041】

＜ウェハＷの処理＞
続いて、成膜装置１によるウェハＷの処理の一例を説明する。なお、このウェハＷの処理は、制御部Ｕの制御の下、行われる。

【0042】

（ステップＳ１：載置）
まず、載置台３０の載置面３１ａにウェハＷが載置される。
具体的には、例えば、処理容器１０のウェハＷの搬入出口１１ａに設けられたゲートバルブ１２が開かれ、処理容器１０に隣接する真空雰囲気の搬送室（図示せず）から、搬入出口１１ａを介して、ウェハＷを保持した搬送機構（図示せず）が真空雰囲気の処理容器１０内に挿入される。そして、ウェハＷが、載置台３０の上方に搬送される。次いで上昇したリフトピンの上にウェハＷが受け渡され、その後、上記搬送機構は処理容器１０から抜き出され、ゲートバルブ１２が閉じられる。それと共に、リフトピン６０の下降が行われ、ヒータ３２により所定の温度に調整された載置台３０の載置面３１ａ上にウェハＷが載置される。

【0043】

上述のように、ヒータ３２は溝３１ｂ内に設けられており、基材３１のウェハＷ側の面すなわち載置面３１ａとヒータ３２との間には非接触部１１０が存在する。言い換えると、載置面３１ａに近いヒータ３２の上部は基材３１と接触しない。そのため、ヒータ３２の上部からの熱は載置面３１ａにほとんど伝わらない。
また、ヒータ３２のうち、基材３１と接触するのは、上部以外の部分である。ヒータ３２の上部以外の部分は、載置面３１ａから遠いため、当該部分からの熱は水平方向に拡散されてから載置面３１ａに伝わりやすい。

【0044】

したがって、非接触部１１０が存在せずヒータ３２の上部と基材３１とが接触する比較の形態に比べて、ヒータ３２により載置面３１ａがより面内均一に加熱され、載置面３１ａに載置されたウェハＷもより面内均一に加熱される。

【0045】

（ステップＳ２：膜形成）
その後、ウェハＷ上に所定の膜が形成される。
具体的には、例えば、シャワーヘッド７０からの成膜ガスを含む処理ガスの供給、高周波電源５０からのバイアス用の高周波電力、高周波電源５１からのプラズマ生成用の高周波電力の供給が行われる。これにより、処理ガスのプラズマによってウェハＷが処理され、当該ウェハＷ上に所定の膜が形成される。

【0046】

所定の膜の形成が完了すると、シャワーヘッド７０からの処理ガスの供給、高周波電源５０からのバイアス用の高周波電力、高周波電源５１からのプラズマ生成用の高周波電力の供給が停止される。

【0047】

（ステップＳ３：搬出）

【0048】

そして、ステップＳ１と逆の手順で、ウェハＷが処理容器１０から搬出される。

【0049】

（本実施形態の主な効果）
以上のように、本実施形態によれば、載置台３０に載置されたウェハＷの当該載置台３０による加熱の面内均一性を改善することができる。すなわち、ヒータ３２の配設パターンが、載置台３０により加熱されたウェハＷの温度分布やウェハＷの成膜結果に転写されるのを抑制することができる。

【0050】

また、本実施形態によれば、載置台３０を厚くせずに、上述の加熱の面内均一性を改善することができる。したがって、載置台３０の厚型化によって生じる、
・ヒータ３２によるウェハＷの加熱の応答性の低下、
・載置台３０の取り扱い性の悪化、
・載置台３０の高コスト化、
・エネルギー消費量の増加、
等を抑制することができる。また、載置台３０の厚型化を抑制できるため、載置台３０が設置される処理容器１０の内部の空間を有効利用することができる。

【0051】

（載置台の変形例１）
図５は、載置台の変形例１を示す部分拡大断面図である。
以上の例では、載置台３０が本開示にかかる加熱装置そのものであり、載置台３０の基材３１の上面がウェハＷに対する載置面３１ａとなっており、載置台３０すなわち加熱装置に直接ウェハＷが載置されていた。

【0052】

それに対し、図５の載置台３０Ａは、基材３１とヒータ３２と蓋部材３３とを有する加熱装置２００と、ウェハＷが載置される載置面２１１を有する他の部材の一例である静電チャック２１０とを有し、加熱装置２００のウェハＷ側の面すなわち基材３１の上面２０１に静電チャック２１０が固定されている。つまり、加熱装置２００には、静電チャック２１０を介して間接的にウェハＷが載置される。そして、この加熱装置２００は、当該加熱装置２００に間接的に載置されたウェハＷを加熱する。

【0053】

ところで、静電チャック２１０は、載置面２１１に載置されたウェハＷを静電力により吸着保持する部材であり、具体的には、誘電体材料から形成された板状部材すなわち熱伝導性の低い板状部材の内部に静電吸着用の電極が埋め込まれた部材である。そのため、静電チャック２１０の載置面２１１の温度分布がヒータ３２の配設パターンと同形状となり、載置面２１１に載置されたウェハＷの温度が面内不均一になる場合がある。それに対し、本例では、加熱装置２００が基材３１に上述の溝３１ｂを有するため、加熱装置２００に間接的に載置されたウェハＷの当該加熱装置２００による加熱の面内均一性を改善することができる。

【0054】

（載置台の変形例２）
図６は、載置台の変形例２を示す部分拡大断面図である。
図６の載置台３０Ｂは、基材３１Ｂに排気路３００が形成されている。排気路３００の一端部は、溝３１ｂの非接触部１１０により形成される空間Ｓ２に連通しており、排気路３００の他端部は、排気管３１０を介して真空ポンプ等を有する排気機構３１１に接続されている。これにより、空間Ｓ２内を排気することができる。そのため、ヒータ３２の上部と、溝３１ｂの非接触部１１０とを真空断熱することができる。したがって、基材３１Ｂにおけるヒータ３２の上部の直上が局所的に加熱されるのをさらに抑制することができる。よって、本例によれば、載置台３０Ｂに載置されたウェハＷの当該載置台３０Ｂによる加熱の面内均一性をさらに改善することができる。

【0055】

なお、空間Ｓ２を排気する場合において、溝３１ｂの最奥部からヒータ３２までの距離Ｌ３が１ｍｍ以上であれば、ヒータ３２の上部から基材３１Ｂへの伝熱を抑制することができることを本発明者らはシミュレーションで確認している。

【0056】

（溝の変形例）
図７及び図８はそれぞれ、内部にヒータ３２が固定される溝の変形例１及び変形例２を示す部分拡大断面図である。
以上の例では、溝３１ｂの非接触部１１０により形成される空間Ｓ２は、縦断面視における水平方向の幅が、下側の開放部分と、それより上側の部分とで同じであった。

【0057】

それに対して、図７に示すように、基材３１Ｃの溝４００の非接触部４０１により形成される空間Ｓ２は、縦断面視における水平方向の幅が、下側の開放部分より、上記上側の部分が大きくてもよい。これにより、ヒータ３２からの熱をより水平方向に拡散させてから載置面３１ａに伝えることができ、加熱の面内均一性をさらに改善することができる。
この場合、縦断面視において、空間Ｓ２の上記上側の部分の幅Ｈ３は、隣り合う空間Ｓ２間の距離Ｌ３がヒータ３２の直径より大きくなる幅であり、また、ヒータ３２の直径Ｒの１２０％以下であることが好ましい。これにより、平面視における空間Ｓ２の形成パターンが、溝４００を有する載置台により加熱されたウェハＷの温度分布等に転写されるのを抑制することができる。

【0058】

また、図８に示すように、基材３１Ｄの溝５００の非接触部５０１により形成される空間Ｓ２は、縦断面視において、水平方向の幅が奥側すなわち上側に向けて拡がるように形成されていてもよい。この例でも、ヒータ３２からの熱をより水平方向に拡散させてから載置面３１ａに伝えることができ、加熱の面内均一性をさらに改善することができる。

【0059】

この場合、縦断面視において、空間Ｓ２の上端の幅Ｈ４は、隣り合う空間Ｓ２間の距離Ｌ３がヒータ３２の直径より大きくなる幅であり、また、ヒータ３２の直径Ｒの１２０％以下であることが好ましい。これにより、平面視における空間Ｓ２の形成パターンが、溝５００を有する載置台により加熱されたウェハＷの温度分布等に転写されるのを抑制することができる。

【0060】

（載置台の変形例３）
図９は、載置台の変形例３を示す断面図である。
以上の例では、ヒータ３２がシースヒータであったが、本例ではヒータ３２Ｅは線状に形成されたカートリッジヒータである。
本例の載置台３０Ｃは、カートリッジヒータであるヒータ３２Ｅを１本と、支持部材６００と、基材３１Ｅと、を有する。

【0061】

支持部材６００は、処理容器１０の底部中央に立設され、基材３１Ｅを支持する。
ヒータ３２Ｅは、その下部が支持部材６００内で固定され、その上部が基材３１Ｅ内で固定される。

【0062】

基材３１Ｅは、ヒータ３２Ｅの上部が内部に固定される溝６１０を有する。溝６１０は、ヒータ３２Ｅと接触する接触部６１１を下側に有し、ヒータ３２Ｅの上部と接触しない非接触部６１２を上側に有する。

【0063】

本例のようにヒータ３２Ｅを設けると、載置面３１ａの中央部のみ局所的に高温となる場合がある。ただし、本例では、ヒータ３２Ｅが内部に固定される溝６１０の上側に非接触部６１２を有する。そのため、ヒータ３２Ｅの上端面中央からの熱は載置面３１ａにほとんど伝わらない。したがって、本例によれば、載置面３１ａの中央部のみ局所的に高温となるのを抑制することができる。

【0064】

（試験例）
本発明者らは、載置台の内部のヒータでウェハに対する載置面を加熱したときの当該載置面の温度についてシミュレーションを行った。図１０及び図１１はそれぞれ、上記シミュレーションの結果を示す図であり、図１０は試験例１の結果を示し、図１１は試験例２の結果を示している。また、図１０及び図１１は、載置面の温度を濃淡で示しており、温度が高いほど濃く示し、低いほど薄く示している。

【0065】

試験例１及び試験例２とでは、載置台の溝の構造のみが異なる。試験例２における載置台は、図４の溝３１ｂを有するのに対し、試験例１における載置台は、溝が非接触部１１０を有さず当該溝の全体にヒータが接触し、ヒータの上部も溝に接触していた。なお、以下では、説明の便宜上、試験例１における載置台についても、試験例２における載置台３０と同じ符号を用いて説明する。

【0066】

溝３１ｂの構造以外の主なシミュレーション条件は以下の通りである。
・載置台３０の基材３１の材料：アルミニウム
・ヒータ３２の種類：シースヒータ
・載置台３０の載置面３１ａからヒータ３２の上端までの距離：３．５ｍｍ
・ヒータ３２の断面形状：円形状
・ヒータ３２の直径：６．５ｍｍ
・ヒータ３２の配設パターン：載置面３１ａの中心を中心とした円環状に１本
・試験例２における空間Ｓ２の幅Ｈ２：５ｍｍ
・試験例２における非接触部１１０の上端から載置面３１ａまでの距離Ｌ２：１．５ｍｍ
・試験例２における溝３１ｂの最奥部からヒータ３２の上端までの距離Ｌ３：２ｍｍ

【0067】

図１０に示すように、ヒータ３２が内部に固定される溝３１ｂが非接触部１１０を有していない試験例１では、載置面３１ａに、温度が高い部分が、当該載置面３１ａと同心の円環状に生じた。
それに対し、試験例２では、図１１に示すように、試験例１に比べて、全体的に載置面３１ａの温度が均一になっていた。この結果からも、ヒータ３２が内部に固定される溝３１ｂに、非接触部１１０を形成することにより、載置台３０によるウェハＷの加熱の面内均一性を改善することができることが分かる。

【0068】

（参考の実施形態）
以上の実施形態では、直接的または他の部材を介して間接的に載置される基板を加熱する加熱装置に本開示にかかる技術が適用されていた。
本開示にかかる技術は、直接的または他の部材を介して間接的に接触する加熱対象体を加熱する加熱装置にも適用することができる。

【0069】

今回開示された実施形態はすべての点で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、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

【符号の説明】

【0070】

３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ 載置台
３１、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ、３１Ｅ 基材
３１ｂ、４００、５００、６１０ 溝
３２、３２Ｅ ヒータ
１００、６１１ 接触部
１１０、４０１、５０１、６１２ 非接触部
２００ 加熱装置
Ｗ ウェハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】