专利名称：载置台结构和处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对半导体晶片等被处理体施行等离子体处理或成膜处理等热处理的处理装置和该处理装置所用的载置台结构。
背景技术：
一般而言，为了制造IC(集成电路)等半导体装置，或使用等离子体或不使用等离子体地对半导体晶片等被处理体反复进行成膜处理、蚀刻处理、热处理、改质处理等各种处理，来制造目标电路装置等。如果以对半导体晶片每一片实施热处理的单片式的处理装置为例，在能够被抽成真空的处理容器内设置内置有电阻加热器的载置台结构，在将半导体晶片载置于该载置台结构的上表面的状态下使规定的处理气体流动，或使用等离子体或不使用等离子体地在规定的工艺条件下，对晶片实施各种热处理。(参照日本特开昭63-278322号公报、日本特开平07-078766号公报、日本特开平06-260430号公报、日本特开2004-3566 号公报、日本特开平10-209255号公报等)此时，半导体晶片被暴露在高温下，另外，向处理容器内使用清洗气体(cleaning gas)和蚀刻气体(etching gas)等腐蚀性气体等。为此，在载置半导体晶片的载置台结构中，有使用以AlN(氮化铝)为代表的陶瓷的倾向。在载置台结构内设置加热器或静电卡盘 (chuck)电极的情况下，将它们一体地埋入到陶瓷中。在此，对现有处理装置和载置台结构的一个例子进行说明。图9是表示使用现有一般的等离子体的处理装置的概略结构图，图10是表示载置台结构的电阻加热器的俯视图。图9表示了等离子体处理装置作为处理装置的一个例子，在筒状的处理容器2内设置有用于将半导体晶片W载置于上表面的载置台结构4。在处理容器2的顶部，设置有喷头6 作为气体导入机构，从喷头6下表面的气体喷射孔6A喷射需要的气体。在上述喷头6连接有等离子体发生用的例如13. 56MHz的高频电源8，以使上述喷头6作为上部电极发挥作用。另外，在处理容器2的底部设置有排气口 10，能够排出处理容器2内的氛围气。在处理容器2的一侧的侧壁设置有晶体片W搬出搬入时可开闭的闸阀(gate valve) 12，在另一侧的侧壁设置有用于观察容器内的例如由石英玻璃构成的观察窗口 14。载置台结构4包括载置晶片W的载置台主体16，和从容器底部竖立地支承载置台主体16的支柱18。载置台主体16由具有耐热性和耐腐蚀性的AlN等陶瓷构成，在其内部埋入有下部电极和成为静电卡盘的卡盘电极的电极20。在电极20的下方埋入有由电阻加热器M构成的加热机构 22，以对晶片W进行加热。如图10所示，构成加热机构22的电阻加热器M具有分别设置于被同心圆状地分割成的内周区域和外周区域的电阻加热器24A和电阻加热器MB。分别单独地控制各区域的电阻加热器24A、24B，以实现晶片W的面内温度均勻性。在处理容器2的侧壁的各部分，适当地设置有用于安装闸阀12、观察窗14和各种测量器具的安装端口(未图示)等，这样的部分与其它侧壁部分热的条件不同。例如，由于闸阀12的安装部分会因为晶片W的搬入搬出而反复开闭，所以闸阀12有温度降低的倾向。 设置有观察窗14的部分，由于作为该观察窗14的构成材料的石英玻璃与作为容器侧壁的构成材料的金属例如铝合金相比比热不同，所以存在与周围的温度不同的情况。在这样的状况下，晶片W的周边部容易受到从温度不同的闸阀12的安装部分或观察窗14的安装部分等局部性的热的不良影响。但是，如上所述，控制晶片W的周边部的温度的外周区域的电阻加热器24B只能控制整体的温度。因此，在晶体片的周边部受到热的影响的情况下，不能有效地与之对应，因此存在晶片温度的面内均勻性降低的问题。
发明内容
本发明提供一种能够通过简单的结构控制被处理体的周边部的温度分布的载置台结构和处理装置。本发明提供一种载置台结构，其用于载置被处理体以在处理容器内对上述被处理体实施热处理，该载置台结构的特征在于，包括载置台主体，其在上表面载置上述被处理体，并且以同心状被划分为多个加热区域；多个电阻加热器，其设置在上述载置台主体内， 各加热器与上述加热区域的各个对应地设置；多个供电线，其向上述多个电阻加热器供给电力，设置成不同的加热区域的电阻加热器与不同的供电线连接；和加热器控制部，其设置成能够对每个加热区域独立地控制向上述电阻加热器供给的电力，其中上述多个电阻加热器包含作为配置于上述多个加热区域中的最外周的加热区域的电阻加热器的最外周电阻加热器，上述最外周电阻加热器在上述最外周的加热区域的周方向上延伸，上述多个供电线包含用于向上述最外周电阻加热器供给电力的多个最外周供电线，上述最外周供电线分别与上述最外周电阻加热器的周方向的不同的多个位置连接，由此将上述最外周电阻加热器划分为以上述多个位置为边界的多个加热器分区，上述加热器控制部能够单独地控制上述各最外周供电线的电状态。优选上述最外周电阻加热器是遍及上述最外周加热区域的整周而连续地延伸的环形加热器。优选上述加热器控制部具有相对于上述最外周电阻加热器的多个不同的电力供给方式，上述电力供给方式是上述各最外周供电线的电状态的组合，上述加热器控制部通过分时控制切换上述多个电力供给方式。上述最外周电阻加热器能够被划分为偶数个加热器分区。上述加热器控制部能够具有使电流流过上述最外周电阻加热器的所有的加热器分区的电力供给方式。上述加热器控制部能够具有使电流流过所选择的两个相对的加热器分区的电力供给方式。上述加热器控制部能够具有使电流流过所选择的两个相邻的加热器分区的电力供给方式。上述最外周电阻加热器能够被划分为奇数个加热器分区。上述加热器控制部能够具有使电流流过所选择的两个相邻的加热器分区的电力供给方式。另外，上述加热器控制部能够具有使上述最外周供电线内的所选择的供电线为浮置状态的电力供给方式。上述最外周电阻加热器能够被划分为三个以上的加热器分区。上述载置台主体由陶瓷材料或石英构成。
进而，本发明提供一种处理装置，其用于对被处理体实施热处理，该处理装置的特征在于，包括能够进行排气的处理容器；为了载置被处理体而设置在上述处理容器内的权利要求1上述的载置台结构；和向上述处理容器内导入气体的气体导入机构。
图1是表示具有本发明的载置台结构的处理装置的结构图。
图2是表示处理容器内的概略截面图。图3是表示加热机构的电阻加热器的配置的俯视图。图4是表示将最外周区域划分为四个分区时的最外周供电线的状态与电力供给方式的关系的图。图5是表示将特定的加热器分区的部分控制在高温或低温时的电力供给方式的流程的一个例子。图6是表示还包括将最外周供电线设定为浮置(floating)状态时的电力供给方式的一个例子的图。图7是表示将最外周区域的电阻加热器划分为三个分区时的状态的示意图。图8是表示将最外周区域划分为三个分区时的最外周供电线的状态与电力供给方式的关系的图。图9是表示使用现有的一般的等离子体的处理装置的概略结构图。图10是表示载置台结构的电阻加热器的俯视图。
具体实施例方式下面，基于附图对本发明的载置台结构和处理装置的一个实施方式进行详细叙述。图1是表示具有本发明的载置台结构的处理装置的结构图，图2是表示处理容器内的概略截面图，图3是表示加热机构的电阻加热器的配置的俯视图。在此，作为本发明的处理装置，以平行平板型的等离子体处理装置为例进行说明。 如图ι所示，平行平板型的等离子体处理装置30具有例如由铝合金等筒体状成形的处理容器32。在处理容器32的底部的中央部，通过有底圆筒状的分隔壁36分隔形成进一步向下方凹陷为凸状地设置的排气空间34，分隔壁36的底部成为容器底部的一部分。在分隔壁 36的侧壁设置有排气口 38，在排气口 38连接有插入设置在未图示的压力调节阀或真空泵等的中间的排气管40，以能将处理容器32抽真空至期望的压力。在处理容器32的侧壁，如图2所示形成有将作为被处理体的半导体晶片搬出搬入的搬出搬入口 42，在搬出搬入口 42设置有闸阀44，在晶片W搬出搬入时，闸阀44开闭。在与闸阀44相反侧的侧壁部分，经由0形环等密封部件45，气密地设置有例如由石英玻璃构成的观察窗47，能够根据需要观察处理容器32内。在处理容器32的侧壁安装有各种用于安装各种测量设备的端口等(未图示)会发生热不均衡的部件。处理容器32的顶部开口，在该开口部经由绝缘部件46设置有作为气体导入机构的喷头48。在喷头48与绝缘部件46之间，为了维持容器内的气密性而插入设置有例如0 形环等密封部件50。在喷头48的上部设置有气体导入口 52，并且在喷头48的下表面的气体喷射面设置有多个气体喷射孔M，以能够向处理空间S喷射需要的处理气体。图示例中，在喷头48内只有一个空间，但也可以使用将内部空间划分为多个，使各自不同的气体在喷头48内不发生混合而分别向处理空间S供给的形式的喷头。喷头48具有作为等离子体发生用的上部电极的功能。具体来说，在喷头48经由匹配电路56连接有等离子体发生用的高频电源58。该高频电源58的频率例如为13. 56MHz， 但不限定于该频率。在处理容器32内，为了载置半导体晶片W而设置有本发明的载置台结构60。载置台结构60在作为其上表面的载置面具有用于直接载置晶片W的圆板状的载置台主体62。载置台主体62由从容器底部竖立地设置的支柱64支承。在载置台主体62的下方设置有在晶片W搬出搬入时从下面顶起支承晶片W的升降销机构66。升降销机构66具有沿载置台主体62的周方向等间隔配置的例如三根(图示例中只记载了两根)的升降销68。各升降销68的下端部由例如圆弧形的销基(pin base) 板70支承。销基板70连结于贯通容器底部的升降杆72，升降杆72安装于使其上下活动的致动器(actuator) 74。在处理容器32底部的升降杆72所贯通的部分，设置有维持处理容器32内的气密性并允许升降杆72上下移动的可伸缩的波纹管(belloWS)76。在载置台主体62与各升降销68对应地设置有销插通孔78。通过使升降杆72上下移动，插通销插通孔78内的升降销68从载置台主体62的安装面伸出嵌入，能够使晶片 W升降。载置台主体62的整体和支柱64的整体由不会发生金属污染且耐热性优异的材料例如陶瓷材料或石英形成。支柱64为圆筒形状，支柱64的上端与载置台主体62的下表面 (背面)的中央部例如热扩散接合。支柱64的下端部经由用于维持处理容器32内的气密性的0形环等密封部件80，通过未图示的螺栓等，与形成于处理容器底部的开口 82的周边部分连结。作为陶瓷材料，能够使用氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)、碳化硅(SiC)等。在载置台主体62，分别埋入有静电卡盘的卡盘电极84和作为加热机构的发热体和电阻加热器群88。卡盘电极84设置于安装面的正下方，产生用于吸附保持晶片W的静电力。在卡盘电极84的下方设置有用于加热晶片W的电阻加热器群88。在本实施方式中，卡盘电极84也具有作为等离子体生成用的下部电极的作用。在卡盘电极84，经由未图示的卡盘用供电线，与产生晶片吸附用的高电压的直流电源(未图示)和施加用于等离子体离子引入的偏置电压的高频电源(未图示)连接。在电阻加热器群88连接有供电线(Li L6)，供电线L通过圆筒状的支柱64内向处理容器32的外部引出。各供电线L与具有加热器电源和计算机等的加热器控制部92连接，以控制向电阻加热器群88供给的电力并控制晶片W的温度。为了控制温度，在载置台主体62的下部设置有未图示的热电偶，其输出被输入到加热器控制部92。向支柱64内供给N2或Ar等惰性气体，由此来防止供电线L等的腐蚀。如图3所示，载置台主体62被分割成同心的多个加热区域(以下也称为“区域 (zone) ”)。在图示例中，被分割为载置台主体62的中心部的圆形的内周区域94和包围内周区域94的环形的外周区域96两个同心圆(圆环)状的区域。在图示例中，由于外周区域96位于最外周，所以成为最外周区域。电阻加热器群88包括设置于内周区域94的电阻加热器98和设置于外周域96的电阻加热器100。设置于不同区域的电阻加热器98、100分别与不同的供电线L连接。在此，图3㈧表示内周区域94、96的整体的电阻加热器98、100的配置，图3 (B)只取出外周
7区域96的电阻加热器100的配置进行表示。内周区域94的电阻加热器98的两端分别与供电线L5、L6连接。电阻加热器98 从与供电线L5连接的一端到与供电线L6连接的另一端为止，不中断地、连续地遍及内周区域94的整个区域，Z字状(zigzag)延伸。配置于作为最外周区域的外周区96的电阻加热器100，即最外周电阻加热器，沿外周区域96的周方向(图示例中一边蜿蜒于外周区域96内，一边沿周方向)遍及整周连续地延伸，整体成为无端的(endless)环状(ring状)。另外，各电阻加热器98、100的配置样式不特别限定于上述各样式。在该作为最外周电阻加热器的电阻加热器100(下面，也称为“最外周电阻加热器”)，在其周方向的多个位置，连接有与内周区域94用的供电线L5、L6 不同的供电线Ll L4。即，最外周电阻加热器100以供电线Ll L4的连接点为界，被划分为多个加热器分区。在图示例中，在最外周电阻加热器100，在将圆周等分为四份(偶数个)的位置， 分别连接有供电线Li、L2、L3、L4，将最外周电阻加热器100划分为四个加热器分区100A、 100B、100C、100D。由于供电线Ll L4与最外周电阻加热器100连接，所以也称为“最外周
供电线”。最外周供电线Ll L4延伸到载置台主体62的中心部，如前所述，插通圆筒状的支柱64内而与加热器控制部92连接。通过控制这些最外周供电线Ll L4的电状态，能够实现供给到各加热器分区100A 100D的电力(流过各加热器分区100A 100D的电流) 的各种各样的组合。在载置台主体62的背面(下表面)侧，如前所述设置有未图示的热电偶，该热电偶测定的温度测定值被输入加热器控制部92，基于该测定值对载置台主体62的整体的温度进行控制。另外，可以将热电偶设置于每个区域，或者也可以将热电偶设置于各区域并在最外周区域使其与各加热器分区100A 100D对应地设置。该等离子体处理装置30的动作的整体，通过例如包括计算机等的装置控制部102 来控制，进行该动作的计算机的程序存储于软盘、⑶(Compact Disc)、硬盘、闪存或DVD等存储介质104。具体来说，根据从该装置控制部102发出的指令，进行各气体的供给的开始、停止和流量控制；微波和高频波的供给和电力控制；过程温度和过程压力的控制等。另外，加热器控制部92在装置控制部102的支配下动作，这是当然的。接着，对如上所述构成的等离子体处理装置30的动作，参照图4和图5进行说明。 图4是表示将最外周区域划分为四个分区时的最外周供电线的状态与电力供给方式的关系的图，图5是表示将特定的加热器分区的部分控制在高温或低温时的电力供给方式的变化的一个例子的图。首先，将未处理的半导体晶片W保持于未图示的搬送臂，经由成为开启状态的闸阀44、搬出搬入口 42向处理容器32内搬入，将该晶片W交接到上升的升降销68后，通过使该升降销68下降，将晶片W载置于载置台结构60的载置台主体62的上表面。接着，将作为向喷头48供给的各种处理气体的例如成膜气体，分别一边进行流量控制一边供给，通过气体喷射孔M进行喷射，导入到处理空间S。然后，通过继续驱动设置于排气管40的真空泵(未图示)，对处理容器32内和排气空间34内的氛围气进行真空吸引，然后，调整压力调节阀(未图示)的阀开度，将处理空间S的氛围气维持在规定的过程压力。此时，晶片W的温度维持在规定的过程温度。即，通过对载置台主体62的作为加热机构86的电阻加热器群88，从内置有加热器电源的加热器控制部92经由供电线L(L1 L6)施加电压，对电阻加热器群88进行加热，由此，载置台主体62的整体被加热。其结果是，载置在载置台主体62上的晶片W被加热而升温。此时，通过设置于载置台主体62的未图示的热电偶测定晶片温度，基于该测定值，通过加热器控制92进行温度控制。此时，温度控制的方式如下所述。另外，由于为了与此同时进行等离子体处理，通过驱动高频电源58，在作为上部电极的喷头48和作为下部电极的载置台主体62之间施加高频电压，与在处理空间S生成等离子体同时，对形成静电卡盘的卡盘电极84施加高压的直流电压，利用静电力吸附晶片W。 在这种状态下，进行规定的等离子体处理。另外，此时，通过从偏置用的高频电源(未图示) 对载置台主体62的卡盘电极84施加高频，能够进行等离子体离子的引入。由此，在晶片W 的表面施行等离子体处理，例如形成薄膜。然后，如上所述，在对晶片W进行成膜处理等等离子体处理期间，通过反馈控制， 从加热器控制部92向各区域94、96的各电阻加热器98、100分别供给单独控制的电力。在本实施方式中，加热器控制部92含有晶间管(thyristor)等开关元件，通过驱动该开关元件，向各电阻加热器98、100以分时的方式脉冲状地供给电力。对于内周区域94的电阻加热器98，经由供电线L5、L6以反馈控制的方式供给电力，整体地进行该内周区域94的温度控制。与此相对，作为最外周区域(外周区域)96的电阻加热器的最外周电阻加热器100 沿周方向被分割为四个加热器分区100A 100D，通过使四个最外周供电线Ll L4的电状态(电位等)单独地发生变化，能够对加热器分区100A 100D的电力供给方式进行变更。如先前参照图9和图10进行的说明的那样，在现有的载置台结构中，受设置于处理容器2的侧壁等的闸阀12和观察窗14等的发生热不平衡的部件的影响，靠近这些部件的晶片周边部的领域的温度与其它部分相比，局部地变高或变低，成为晶片温度的面内均勻性降低的原因。但是，在使用本发明的载置台结构的情况下，如上所述，最外周区域96的最外周电阻加热器100被划分为多个例如四个加热器分区100A 100D，能够单独进行各加热器分区的电力供给控制即温度控制。因此，如上所述，即使存在闸阀44和观察窗47等发生热不平衡的部件，也能够补偿并抑制该热的影响，因此，能够提高晶片温度的面内温度的均勻性。对像这样最外周电阻加热器100的各加热器分区的电力供给的方式，参照图4和图5具体地进行说明。图4表示各方式的各最外周供电线Ll L4的电位(施加电压)，在脉冲激励时，意味着施加电压(例如200伏特)到供电线；在脉冲没有激励时，供电线的施加电压为零(0)伏特，即意味着供电线接地。而且，在此，作为电力供给方式的一例，展示方式1 方式7，此时的电流的流动方向，在最外周区域96的各加热器分区的部分用箭头表示。适宜地选择这些方式1 方式7， 通过分时进行切换，从而进行最外周区域96的温度控制。在方式1中，对最外周供电线Li、L3施加电压，通过将最外周供电线L2、L4设置为 0伏特，能够使电流流过全部的加热器分区100A 100D。在这种情况下，能够使最外周区
9域96均等地升温。另外，代替最外周供电线L1、L3，对最外周供电线L2、L4施加电压，虽然电流的方向相反，但也能够使电流流过所有的加热器分区100A 100D。在方式2中，对最外周供电线L3、L4施加电压，将最外周供电线Li、L2的电位设为0伏特。由此，电流流过加热器分区100B、100D，而在加热器分区100AU00C没有电流流过。即，在这种情况下，能够使电流流过所选择的一对相对的加热器分区100B、100D。另外， 在这种情况下，代替最外周供电线L3、L4，对最外周供电线Li、L2施加电压，虽然电流的方向相反，但也能够使电流流过加热器分区100B、100D。在该方式2中，能够仅对加热器分区 100BU00D进行加热。在方式3中对最外周供电线Li、L4施加电压，将最外周供电线L2、L3的电位设为 0伏特。由此，电流流过加热器分区100A、100C，而在加热器分区100BU00D没有电流流过。 即，在这种情况下，能够使电流流过所选择的一对相对的加热器分区100A、100C。另外，在这种情况下，代替最外周供电线Li、L4对最外周供电线L2、L3施加电压，虽然电流的方向变得相反，但也能够使电流流过加热器分区100A、100C。在该方式3中，能够仅对加热器分区 100AU00C进行加热。在方式4中，对最外周供电线Li、L2、L3施加电压，将最外周供电线L4的电位设为 0伏特。由此，电流流过加热器分区100C、100D，而在加热器分区100AU00B没有电流流过。 即，在这种情况下，能够使电流流过所选择的一对相邻的加热器分区100C、100D。在该方式 4中，能够仅对加热器分区100CU00D进行加热。在方式5中，对最外周供电线L1、L3、L4施加电压，将最外周供电线L2的电位设为 0伏特。由此，电流流过加热器分区100A、100B，而在加热器分区100CU00D没有电流流过。 即，在这种情况下，能够使电流流过所选择的一对相邻的加热器分区100A、100B。在该方式 5中，能够仅对加热器分区100AU00B进行加热。在方式6中，对最外周供电线Li、L2、L4施加电压，将最外周供电线L3的电位设为 0伏特。由此，电流流过加热器分区100B、100C，而在加热器分区100AU00D没有电流流过。 即，在这种情况下，能够使电流流过所选择的一对相邻的加热器分区100B、100C。在该方式 6中，能够仅对加热器分区100BU00C进行加热。在方式7中，对最外周供电线L2、L3、L4施加电压，将最外周供电线Ll的电位设为 0伏特。由此，电流流过加热器分区100A、100D，而在加热器分区100BU00C没有流过电流。 即，在这种情况下，能够使电流流过所选择的一对相邻的加热器分区100A、100D。在该方式 7中，能够仅对加热器分区100AU00D进行加热。另外，通过组合上述各电力供给方式例如如图5(A)所示，组合方式2 —方式7 — 方式4 (与顺序无关)的各三个方式，并以分时进行控制，例如与加热器分区100A 100C相比较，能够仅将加热器分区100D加热到高温。另外，图5(A)中的箭头与图4的情况相同， 表示电流的方向。另外，不用说，基于与上述相同的想法，通过适宜地组合电力供给方式，能够仅将加热器分区100A 100C中的任一个加热到比其它加热器分区高的温度。另外，通过组合上述各电力供给方式例如如图5(B)所示，组合方式5 —方式6 — 方式3—方式1(与顺序无关)的各四个方式，并以分时进行控制，例如与加热器分区 100A 100C比较，能够仅将加热器分区100D加热到低温。另外，图5(B)中的箭头与图4 的情况相同，表示电流的方向。另外，不用说，基于与上述相同的想法，通过适宜地组合电力供给方式，能够仅将加热器分区100A 100C中的任一个加热到比其它加热器分区低的温度。另外，通过使图4所示的各最外周供电线Ll L4的脉冲状的施加电压的脉冲宽度变化，即通过使占空比变化，能够分别控制对各加热器分区100A 100D的供给电力。实际上，优选通过使电力供给方式变化和使施加电压的脉冲宽度变化的占空比的控制，进行最外周区域96的温度控制。例如，在处理容器32的侧壁上，在与设置有闸阀44和与其相对的观察窗47的部位对应的晶片周边部的温度有变低的倾向的情况下，与该闸阀44和观察窗47对应的加热器分区例如分别为加热分区100AU00C的情况，为了使对这些加热器分区100AU00C投入的电力比投入其它加热器分区100BU00D的电力大，例如以方式3所示的模式使电流流过时间变长，对有温度变低倾向的部分进行温度补偿。由此，向与闸阀44或观察窗47对应的晶片周边部投入的热量增大，所以能够使与外周区域对应的晶片周边部的周方向上的温度分布均勻化。其结果是，能够提高包含内周区域的晶片W的面内温度的均勻性。另外，上述各方式1 7只不过表示一个例子，能够任意设定对各最外周供电线Ll L4的电压施加状态和0伏特状态。如上所述，通过进行对最外周电阻加热器100的电力供给的控制，即使晶片W的周边部从处理容器2的侧壁接受不均勻的热的影响，也能够维持晶片W的周缘部的周方向温度分布的均勻，其结果是，能够提高晶片W的面内温度均勻性。而且，能够简化最外周电阻加热器100和最外周供电线Ll L4的配置。最外周电阻加热器由分离独立的多个(例如四个)电阻加热器构成，也能够单独地控制对这些多个电阻加热器的电力供给。但是，在这种情况下，载置台主体62内必须设置相当多的数量的最外周供电线。例如在本发明中，相对于将最外周电阻加热器划分为四个加热器分区的情况下所需要的最外周供电线为四个， 使用分离独立的四个电阻加热器的情况下所需要的最外周供电线为八个。另外，设置分离独立的多个电阻加热器也很麻烦。根据本发明，能够简单地设置最外周电阻加热器和最外周供电线，能够将载置台主体的制造时间和成本抑制在低水平。另外，在使用分离独立的四个电阻加热器时，加热器控制部92的负担，与如本发明那样将最外周电阻加热器划分为四个加热器分区的情况没有特别的差异。(供电线包括浮置状态的情况)利用前面的图4和图5说明的各最外周供电线的电状态为施加规定的电压的状态或者电压为零伏特(接地)的状态的任一种。除这两种状态以外，也可以包括浮置状态(对最外周供电线即不施加任何电压也不接地的电浮的状态)。图6是表示还包括将最外周供电线设定为浮置状态时的电力供给方式的一例的图，图中的“F”表示成为浮置状态，其它与图4已经说明的情况相同。方式11的情况是将一个最外周供电线，例如最外周供电线Ll设定为浮置状态，对其它的任意一个最外周供电线，例如最外周供电线L4施加电压，其它的最外周供电线L2、 L3设定为零伏特。在这种情况下，电流流过加热器分区100A、100C、100D,而在加热器分区100B没有电流流过。另外，这里加热器分区100AU00D成为串联连接的状态，流过加热器分区100A、 100D的电流为流过加热器分区100C的电流的1/2(每个加热器分区的电力为1/4)。
方式12的情况是将一个最外周供电线，例如最外周供电线Ll设定为浮置状态，对其它的任意两个最外周供电线，例如最外周供电线L2、L4施加电压，将其它的最外周供电线L3的电位设定为0伏特。在这种情况下，电流流过加热器分区100B、100C,而在加热器分区100A、100D没有
电流流过。方式13的情况为将两个最外周供电线，例如最外周供电线L3、L4设定为浮置状态，对其它的任意一个最外周供电线，例如最外周供电线Ll施加电压，将其它的最外周供电线L2的电位设定为0伏特。在这种情况下，电流流过所有的加热器分区100A 100D。 在此，加热器分区100B、100C、100D在与电流供给相关的最外周供电线Li、L2之间，成为串联连接的状态，流过加热器分区100B、100C、100D的电流为流过加热器分区100A的电流的 1/3(每个加热器分区的电力为1/9)。方式14的情况为将两个最外周供电线，例如最外周供电线Li、L2设定为浮置状态，对其它的任意一个最外周供电线，例如最外周供电线L3施加电压，将其它的最外周供电线L4的电位设定为0伏特。在这种情况下，与方式3同样地，电流流过所有的加热器分区100A 100D。而且，在此，加热器分区100D、100A、100B在与电流供给相关的最外周供电线L3、L4之间成为串联连接的状态，流过加热器分区100D、100A、100B的电流为流过加热器分区100C的电流的1/3(每个加热器分区的电力为1/9)。方式15的情况为将两个最外周供电线，例如最外周供电线Li、L3设定为浮置状态，对其它的任意一个最外周供电线，例如最外周供电线L4施加电压，将其它的最外周供电线L2的电位设定为零伏特。在这种情况下，电流流过所有的加热器分区100A 100D。而且，在此，在与电流供给相关的最外周供电线L4、L2之间，加热器分区100AU00D为串联连接的状态，并且加热器分区100B、100C为串联连接的状态。像这样，通过组合上述方式11 方式15所示的各电力供给方式和图4所示的各电力供给方式并进行分时控制，能够进行更详细的温度控制。另外，方式11 方式15只不过是表示设定为浮置状态的最外周供电线的一例，并不限定于此。S卩，在此对方式11 方式15的五个方式有代表性地进行了表示。由于加热器分区100A 100D和最外周供电线Ll L4具有旋转对称性，所以可以明确，使方式11 方式15所示的供电模式(pattern)逐个旋转90度，就会出现同样的供电模式。〈最外周区域的三分割〉在上述实施方式中，以最外周区域的电阻加热器分区为偶数的四个的情况为例进行了说明，但不限定于此，也可以区分为奇数例如三个。图7和图8是表示这种情况的图， 图7表示将最外周区域的电阻加热器分为三个分区的情况的示意图，图8是表示将最外周区域分为三个分区时的最外周供电线的状态与电力供给状态的关系的图。另外，图8以与图4和图6相同的要旨被记载。如图7所示，在本实施方式中，将三个最外周供电线L1、L2、L3与最外周电阻加热器100连接，沿周方向将最外周电阻加热器100划分为三个加热器分区100A、100B、100C。在这种情况下，作为一例能够实现如图8所示的电力供给方式。在方式21中，对
12最外周供电线Ll L3中的任意两个最外周供电线，例如最外周供电线Ll、L3施加电压，将最外周供电线L2的电位设定为0伏特。即，在这种情况下，能够使电流流过所选择的两个相邻的加热器分区100A、100B。在该方式21中，能够仅对加热器分区100AU00B的部分进行加热。在方式22中，对最外周供电线Ll L3中的任意两个最外周供电线，例如最外周供电线Ll、L2施加电压，将最外周供电线L3的电位设定为0伏特。即，在这种情况下，能够使电流流过所选择的两个相邻的加热器分区100B、100C。在该方式22中，能够仅对加热器分区100BU00C的部分进行加热。在方式23中，对最外周供电线Ll L3中的任意两个最外周供电线，例如最外周供电线L2、L3施加电压，将最外周供电线Ll的电位设定为0伏特。S卩，在这种情况下，能够使电流流过所选择的两个相邻的加热器分区100A、100C。在该方式23中，能够仅对加热器分区100AU00C的部分进行加热。在方式M中，对最外周供电线Ll L3中的任意一个最外周供电线，例如最外周供电线Ll施加电压，将最外周供电线L2、L3的电位设定为0伏特。S卩，这种情况下，能够使电流流过所选择的一对相邻的加热器分区100A、100C。在该方式M中，能够仅对加热器分区100AU00C的部分进行加热。在方式M中，加热的加热器分区与方式23相同，但电流的方向相反。另外可以明确，代替最外周供电线Li，只对其它的一个最外周供电线施加电压，由此能够得到与方式 24同样的电力供给模式。在方式25中，表示了包括设定为浮置状态(F)的最外周供电线的情况的一例，对最外周供电线Ll L3中的任意一个最外周供电线，例如最外周供电线Ll施加电压，将最外周供电线L3的电位设定为0伏特，并且将最外周供电线L2设定为浮置状态。即，在这种情况下，能够使电流流过所有的加热器分区100A 100C对其进行加热。但是，在此，加热器分区100A、100B在与电流供给相关的最外周供电线Ll、L3之间成为串联状态，流过加热器分区100AU00B的电流为流过其它的加热器分区100C的电流的 1/2 (每个加热器分区的电力为1/4)。另外可以明确，通过对三个最外周供电线Ll L3中的任意一个最外周供电线施加电压，而将其它的一个最外周供电线设定为浮置状态，能够得到与方式25相同的电流供给样式。另外，在上述各实施方式中，最外周电阻加热器被划分为三个分区或者四个分区。 但是，只要是3以上的分区数，并不限定于奇数、偶数，其分区数没有特别限定。另外，在此， 将载置台主体62以同心圆状分割为内周区域和外周区域两个加热区域。但是，也可以将载置台主体62以同心圆状分割为三个以上的加热区域，在这种情况下，最外侧的加热区域成为最外周加热区域，配置于该区域的电阻加热器成为最外周电阻加热器，沿其周方向被划分为多个加热器分区。另外，在上述的各实施方式中，最外周供电线Ll L4避开内周侧区域的电阻加热器98，延伸到载置台主体62的中心部。但是，只要将内周侧区域的电阻加热器98和最外周电阻加热器100沿载置台主体62的厚度方向，配置于两个高度不同的面内， 则没有必要使最外周供电线Ll L4避开内侧周区域的电阻加热器98的图案(pattern) 地通过，能够提高设计的自由度。另外，在上述实施方式中，载置台结构具有支柱64，但也可以是没有支柱64的载置台结构。载置台主体62的构成材料不限定于陶瓷材料和石英，也可以为例如铝或铝合金
等金属ο另外，在此对施加电压进行脉冲控制(数字控制)，但也可以适用或并用使施加电压的振幅变化的模拟控制。另外，在以上的实施方式中将一个电极作为静电卡盘用电极和下部电极使用，但也可以分别设置静电卡盘用的电极和下部电极。另外，本发明的处理装置不限定于上述说明的平行平板型等离子体处理装置，能够适用在用于形成其它膜种的成膜装置和蚀刻装置等的，使用高频波或微波的任意的等离子体处理。进而，本发明的处理装置能够适用于不使用等离子体的处理装置，例如热CVD成膜装置、热氧化装置、退火装置、改质装置等。在这种情况下，下部电极变得不需要而未设置。另外，在上述的说明中，被处理体为半导体晶片，但该半导体晶片还包括硅基板或GaAs、 SiC、GaN等化合物半导体基板。另外，被处理体也可以是液晶显示装置所用的基板或陶瓷材料基板等其它基板。
权利要求
1.一种载置台结构，其用于载置被处理体以在处理容器内对所述被处理体实施热处理，该载置台结构的特征在于，包括载置台主体，其在上表面载置所述被处理体，并且以同心状被划分为多个加热区域；多个电阻加热器，其设置在所述载置台主体内，各加热器与所述加热区域的各个对应地设置；多个供电线，其向所述多个电阻加热器供给电力，设置成不同的加热区域的电阻加热器与不同的供电线连接；和加热器控制部，其设置成能够对每个加热区域独立地控制向所述电阻加热器供给的电力，其中所述多个电阻加热器包含作为配置于所述多个加热区域中的最外周的加热区域的电阻加热器的最外周电阻加热器，所述最外周电阻加热器在所述最外周的加热区域的周方向上延伸，所述多个供电线包含用于向所述最外周电阻加热器供给电力的多个最外周供电线，所述最外周供电线分别与所述最外周电阻加热器的周方向的不同的多个位置连接，由此将所述最外周电阻加热器划分为以所述多个位置为边界的多个加热器分区，所述加热器控制部能够单独地控制所述各最外周供电线的电状态。
2.如权利要求1所述的载置台结构，其特征在于所述最外周电阻加热器是遍及所述最外周加热区域的整周而连续地延伸的环形加热器。
3.如权利要求1所述的载置台结构，其特征在于所述加热器控制部具有相对于所述最外周电阻加热器的多个不同的电力供给方式，所述电力供给方式是所述各最外周供电线的电状态的组合，所述加热器控制部通过分时控制切换所述多个电力供给方式。
4.如权利要求1所述的载置台结构，其特征在于所述最外周电阻加热器被划分为偶数个加热器分区。
5.如权利要求4所述的载置台结构，其特征在于所述加热器控制部具有使电流流过所述最外周电阻加热器的所有的加热器分区的电力供给方式。
6.如权利要求4所述的载置台结构，其特征在于所述加热器控制部具有使电流流过所选择的两个相对的加热器分区的电力供给方式。
7.如权利要求4所述的载置台结构，其特征在于所述加热器控制部具有使电流流过所选择的两个相邻的加热器分区的电力供给方式。
8.如权利要求1所述的载置台结构，其特征在于所述最外周电阻加热器被划分为奇数个加热器分区。
9.如权利要求8所述的载置台结构，其特征在于所述加热器控制部具有使电流流过所选择的两个相邻的加热器分区的电力供给方式。
10.如权利要求3所述的载置台结构，其特征在于所述加热器控制部具有使所述最外周供电线内的所选择的供电线为浮置状态的电力供给方式。
11.如权利要求1所述的载置台结构，其特征在于所述最外周电阻加热器被划分为三个以上的加热器分区。
12.如权利要求1所述的载置台结构，其特征在于 所述载置台主体由陶瓷材料或石英构成。
13.一种处理装置，其用于对被处理体实施热处理，该处理装置的特征在于，包括 能够进行排气的处理容器；为了载置被处理体而设置在所述处理容器内的权利要求1所述的载置台结构；和向所述处理容器内导入气体的气体导入机构。
全文摘要
本发明提供一种用于在处理容器内对被处理体(W)实施热处理而载置被处理体，且对所载置的被处理体进行加热的载置台结构(60)。在用于对载置台主体(62)的最外周的加热区域(96)进行加热的最外周电阻加热器(100)的周方向的不同的多个位置，连接有最外周供电线(L1～L4)，由此将最外周电阻加热器(100)划分为多个加热器区域(100A～100D)。加热器控制部(92)能够单独地控制各最外周供电线的电状态(例如，电压施加状态、零电位状态、浮置状态)。能够通过简单的结构使每个加热器分区的电力供给状态变化。
文档编号H01L21/324GK102362332SQ201080013248
公开日2012年2月22日 申请日期2010年3月18日 优先权日2009年3月24日
发明者小松智仁 申请人:东京毅力科创株式会社