基板处理装置和基板载置单元的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及基板处理装置和基板载置单元的制造方法。
【背景技术】
[0002]以往，公知有一种成膜装置，其用于在处理室内对基板进行成膜处理，其中，以用于载置基板的旋转台在中心区域被夹持在上下的上衬套与下衬套之间的方式保持该旋转台(例如，参照专利文献1)。在该成膜装置中，将经由碟形弹簧贯穿被设于上衬套的孔的6根螺栓分别拧入被设于下衬套的螺纹孔，从而将旋转台固定。
【发明内容】
_3] 发明要解决的问题
[0004]然而，在所述成膜装置的结构中，在使旋转台以240rpm左右或其以上的高速旋转并使基板的温度为600°C?700°C或其以上来进行清洁等蚀刻处理的情况下，产生了如下问题:有可能自螺栓、碟形弹簧等产生金属污染。
[0005]也就是说，近年来，导入了所述600°C?700°C或其以上的温度的高温的成膜工艺。在以一定期间或一定次数进行这样的成膜工艺之后，要定期地对处理室内进行清洁，但此时，在温度仅降低到略低于成膜温度的程度且转速也没有变化的情况下进行清洁。在进行清洁时，使用用于蚀刻的腐蚀性的气体，在该高温蚀刻工艺中，虽然在由石英等非腐蚀性材料构成的旋转台处不怎么产生污染，但会从由金属构成的螺栓、碟形弹簧等产生金属污染。
[0006]因此，本发明提供在高温工艺下也不会产生金属污染等的基板处理装置和基板载置单元的制造方法。
_7] 用于解决问题的方案
[0008]本发明的一技术方案提供一种基板处理装置，其中，该基板处理装置包括:处理室，在成膜工艺之后，能够对该处理室供给腐蚀性气体而对处于该处理室的内部的膜进行蚀刻处理；基座，其设置在该处理室内，在该基座的上表面上具有能够载置基板的基板载置部，自比该上表面靠上方的区域向该基座供给所述腐蚀性气体；固定轴，其贯穿该基座；第1固定构件，其供该固定轴插入嵌合，用于自所述上表面侧固定所述基座；第2固定构件，其供所述固定轴插入嵌合，用于自下表面侧固定所述基座；施力部件，其设置在比所述基座靠下方的区域，对所述固定轴朝下施力并对所述第2固定构件朝上施力，该施力部件借助所述第2固定构件自所述下表面侧固定所述基座；以及卡定构件，其设置在比所述基座靠上方的区域，该卡定构件与所述固定轴相卡合并与所述施力部件协同动作而按压所述第1固定构件，从而借助所述第1固定构件自所述上表面侧固定所述基座，所述基座、所述第1固定构件以及所述卡定构件由对所述腐蚀性气体的耐腐蚀性高于所述施力部件的对所述腐蚀性气体的耐腐蚀性的材料构成。
[0009]本发明的另一技术方案提供一种基板载置单元的制造方法，其中，该基板载置单元的制造方法包括以下工序:将弹簧插入嵌合于在下端部具有沿径向突出的弹簧支承部且在上端部具有外周比顶端的外周小的收缩部的固定轴，并将该弹簧载置在所述弹簧支承部上；准备在上端面具有能够收纳已安装有所述弹簧的所述固定轴的下部区域的固定轴收纳空间且在所述固定轴收纳空间的周围形成有螺纹孔的支承轴，将安装有所述弹簧的所述固定轴的所述下部区域插入该支承轴的所述固定轴收纳空间；使所述固定轴插入嵌合于第1固定构件并使用能与所述螺纹孔螺纹接合的螺丝将第1固定构件固定在所述支承轴的上端面上，该第1固定构件具有直径比该螺丝的头部的直径小的通孔且具有供所述固定轴插入嵌合的第1中心通孔；使所述固定轴插入嵌合于具有能够供所述固定轴插入嵌合的第2中心通孔的基座而将该基座载置在所述第1固定构件上；使所述固定轴插入嵌合于具有能够供所述固定轴插入嵌合的第3中心通孔的第2固定构件而将该第2固定构件载置在所述基座上；以及将所述固定轴以克服所述弹簧的施力的方式拉起，使所述收缩部暴露在比所述第2固定构件靠上方的区域，使能与所述收缩部相卡合的卡定构件与所述收缩部相卡合，使该卡定构件和所述弹簧的所述施力协同动作而产生自上下夹持所述基座的力，借助所述第1固定构件和所述第2固定构件以将所述基座夹在中间的方式将所述基座固定。
[0010]附图是作为本说明书的一部分而引入的，其表示本发明的实施方式，该附图连同所述通常的说明和后述的实施方式的详细内容一起来说明本发明的概念。
【附图说明】
[0011]图1是表示本发明的实施方式的基板处理装置的整体结构的一个例子的概略图。
[0012]图2是图1的基板处理装置的立体图。
[0013]图3是表示图1的基板处理装置的处理室内的结构的概略俯视图。
[0014]图4是沿着以能够进行旋转的方式设于图1的基板处理装置的处理室内的旋转台的同心圆进行剖切而得到的概略剖视图。
[0015]图5是图1的基板处理装置的另一概略剖视图。
[0016]图6是表示本发明的实施方式的基板处理装置的一个例子的芯部的结构的剖视图。
[0017]图7是本发明的实施方式的基板处理装置的基座固定构造的一个例子的立体图。
[0018]图8是表示本发明的实施方式的基板处理装置的基座固定构造的外力的施加方法的剖视图。
[0019]图9是用于说明本发明的实施方式的基板处理装置的基板载置单元的传热应对构造的剖视图。
[0020]图10是以将图9中的区域A放大的方式表示温度分布的一个例子的图。
[0021]图11的(a)?图11的(c)是表示本发明的实施方式的基板处理装置的固定轴的温度分布和应力分布的图。
[0022]图12的(a)和图12的(b)是以与其他材料相比较的方式示出能够用于本发明的实施方式的基板处理装置的固定轴211的氮化硅的高温强度和耐热冲击性的图。
[0023]图13的(a)?图13的(c)是表示本发明的实施方式的基板载置单元的制造方法的一个例子的前半段的一系列的工序的图。
[0024]图14的(a)?图14的(c)是表示本发明的实施方式的基板载置单元的制造方法的一个例子的后半段的一系列的工序的图。
【具体实施方式】
[0025]以下，参照【附图说明】用于实施本发明的形态。在下述详细的说明中，为了能够充分地理解本发明而记载很多具体的详细内容。然而，不言自明，在没有这样的详细说明的情况下本领域的技术人员也能够获得本发明。在其他例子中，为了避免难以理解各种实施方式，没有详细地示出公知的方法、步骤、系统、构成要件。
[0026]基板处理装置
[0027]首先，说明本发明的实施方式的基板处理装置的整体结构。参照图1至图3，本实施方式的基板处理装置包括:扁平的处理室1，其具有大致圆形的俯视形状；以及基座2，其设置在该处理室1内，在处理室1的中心具有旋转中心。处理室1具有:容器主体12，其具有有底的圆筒形状；顶板11，其夹着例如0型密封圈等密封构件13(图1)气密地可装卸地配置于容器主体12的上表面。
[0028]基座2的中心部固定于芯部21，芯部21固定于沿铅垂方向延伸的旋转轴22的上端。本发明的基板处理装置并不必须包括旋转轴22，也可以包括不旋转而仅支承芯部21的支柱，在本实施方式中，说明旋转轴22支承芯部21的例子。此外，在后面叙述芯部21的详细结构。旋转轴22贯穿处理室1的底部14，其下端安装于用于使旋转轴22(图1)绕铅垂轴线旋转的驱动部23。旋转轴22和驱动部23收纳在上表面开口的筒状的壳体20内。该壳体20的设置在其上表面上的凸缘部分气密地安装于处理室1的底部14的下表面，从而维持壳体20的内部气氛与外部气氛之间的气密状态。
[0029]在基座2的表面上，如图2和图3所示那样沿着旋转方向(周向)设有圆形状的凹部24，该凹部24用于载置多张(图示的例子为5张)作为基板的半导体晶圆(下面称为“晶圆”)W。另外，为了方便，图3表示为只有1个凹部24载置有晶圆W。该凹部24具有比晶圆W的直径稍微大例如大4_的内径以及与晶圆W的厚度大致相等的深度。因此，在将晶圆W收纳于凹部24时，晶圆W的表面与基座2的表面(不载置晶圆W的区域)等高。在凹部24的底面形成有供例如三根升降销贯穿的未图示的通孔(均未图示)，该升降销用于支承晶圆W的背面而使晶圆W升降。
[0030]基座2可以由各种材料构成，但优选由即使相对于在蚀刻、清洁等中使用的腐蚀性气体其耐腐蚀性也较强且对高温的温度耐性也较高的材料构成。从该观点考虑，基座2由例如石英、碳、SiC等构成。
[0031]图2和图3是用于说明处理室1内的构造的图，为了方便说明，省略了顶板11的图示。如图2和图3所示，分别由例如石英构成的反应气体喷嘴31、反应气体喷嘴32、反应气体喷嘴33、以及分离气体喷嘴41、42以在处理室1的周向(基座2的旋转方向(图3的箭头A))上互相隔开间隔的方式配置于基座2的上方。在图示的例子中，自后述的输送口15沿顺时针方向(基座2的旋转方向)依次排列有反应气体喷嘴33、分离气体喷嘴41、反应气体喷嘴31、分离气体喷嘴42以及反应气体喷嘴32。通过将作为各喷嘴31、32、33、41、42的基端部的气体导入部31a、32a、33a、41a、42a (图3)固定于容器主体12的外周壁，从而这些喷嘴31、32、33、41、42从处理室1的外周壁导入到处理室1内，并以沿着容器主体12的半径方向相对于基座2水平地延伸的方式进行安装。
[0032]在本实施方式中，反应气体喷嘴31借助未图示的配管和流量控制器等连接于第1反应气体的供给源(未图示)。反应气体喷嘴32借助未图示的配管和流量控制器等连接于第2反应气体的供给源(未图示)。并且，反应气体喷嘴33借助未图示的配管和流量控制器等连接于第3反应气体的供给源(未图示)。分离气体喷嘴41、42均借助未图