专利名称：陶瓷部件及其制造方法、加热器、载置机构、处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在载置基板的用途等中所使用的陶瓷部件和陶瓷加热器、采用所述部件器具的基板载置机构、具有所述基板载置机构的成膜装置等基板处理装置、以及所述陶瓷部件的制造方法。
背景技术：
在半导体装置的制造中，具有对作为被处理基板的半导体晶片进行CVD(Chemical Vapor Deposition化学气相沉积)成膜处理或等离子体蚀刻(plasma etching)处理等真空处理的工序，在进行处理时，由于需要进行将被处理基板的半导体晶片加热至规定温度的加热处理，因此，通常使用兼作基板载置台的加热器对半导体晶片进行加热。
以往采用不锈钢等作为所述加热器而使用，但是近年来，由于利用所述处理中所使用的卤素系气体难以产生腐蚀，因而提出热效率高的陶瓷加热器(专利文献1等)。这种陶瓷加热器具有以下结构在作为载置被处理基板的载置台而发挥作用的由AlN等致密陶瓷烧结体形成的基体内部，埋设有由高熔点金属构成的发热体。
当将这种由陶瓷加热器而构成的基板载置台使用在基板处理装置中时，将陶瓷制的筒形支撑部件的一端与基板载置台的背面接合，另一端与腔室的底部接合。在该支撑部件的内部设置有用于对发热体进行供电的供电线，该供电线与发热体的终端连接，通过该供电线以及供电终端从设置在外部的电源对发热体进行供电。
然而，在这种由陶瓷加热器构成的基板载置台的与支撑部件的接合部中，热量容易通过支撑部件或者供电线而逃逸。其结果，与支撑部件结合的接合部，比其他部位更容易发生温度下降，从而产生由于热膨胀差而引起的拉伸应力。连接部以及供电终端等由于从结构上易于成为陶瓷的破坏起点，因此，如果在这些部位上产生拉伸应力，则会导致陶瓷的破裂。
专利文献1日本特开平7-272834号公报。
发明内容
本发明是鉴于上述现有技术的问题而提出的，其目的在于提供一种即使具有可能成为破坏起点的部位，也难以从该部位发生破裂的陶瓷部件、使用所述陶瓷部件的陶瓷加热器、使用所述部件器具的基板载置机构、具有所述基板载置机构的基板处理装置、以及陶瓷部件的制造方法。
根据本发明的第一观点，提供一种在具有易于成为破坏起点部位的陶瓷部件中，在所述易于成为破坏起点的部位上产生压缩应力的陶瓷部件。
根据本发明的第二观点，提供一种陶瓷加热器，包括由陶瓷部件形成的本体、埋设在本体内的发热体以及对所述发热体进行供电的供电部，压缩应力被施加在所述本体的所述供电部附近部位上。
根据本发明的第三观点，提供一种在基板处理装置的处理容器内载置基板的基板载置机构，包括由陶瓷部件构成的载置基板的基板载置台、以及一端与所述基板载置台接合，在所述处理容器内支撑所述基板载置台的支撑部件，其中，压缩应力被施加在所述支撑部件的接合所述陶瓷部件的部位上。
根据本发明的第四观点，提供一种在基板处理装置的处理容器内载置基板的基板载置机构，包括由陶瓷部件构成的载置基板的基板载置台、以及在所述处理容器内支撑所述基板载置台的支撑部件，所述基板载置台具有插通用于支撑基板的多个基板支撑销所插通的多个支撑销插通孔，其中，压缩应力被施加在所述基板载置台的设置有支撑销插通孔的部位上。
根据本发明的第五观点，提供一种在基板处理装置的处理容器内载置基板并且具有对其进行加热的基板加热功能的基板载置机构，包括由陶瓷部件构成的、具有基体与对设置在基体上的基板进行加热的发热体、并且载置基板的基板载置台；一端与所述基板载置台接合，在所述处理容器内支撑所述基板载置台的支撑部件；以及从通过所述支撑部件而延伸的供电线对所述发热体进行供电的供电部，其中，压缩应力产生于所述供电部以及/或者所述支撑部件接合的部位上。
根据本发明的第六观点，提供一种基板处理装置，包括收容基板并内部被保持减压的处理容器；设置在所述处理容器内并载置所述基板的基板载置机构；以及在所述处理容器内对基板进行规定处理的处理装置，其中，所述基板载置机构包括由陶瓷部件构成的、载置基板的基板载置台；以及一端与所述基板载置台接合，在所述处理容器内支撑所述基板载置台的支撑部件，其中，压缩应力被施加在所述陶瓷部件的接合所述支撑部件的部位上。
根据本发明的第七观点，提供一种基板处理装置，包括收容基板并内部被保持减压的处理容器；设置在所述处理容器内并载置所述基板的基板载置机构；以及在所述处理容器内对基板进行规定处理的处理装置，其中，所述基板载置机构包括由陶瓷部件构成的、载置基板的基板载置台；以及在所述处理容器内支撑所述基板载置台的支撑部件，其中，所述基板载置台具有用于支撑基板的多个基板支撑销所插通的多个支撑销插通孔，其中，压缩应力被施加在所述基板载置台的设置有支撑销插通孔的部位上。
根据本发明的第八观点，提供一种基板处理装置，包括收容基板并内部被保持减压的处理容器；设置在所述处理容器内并载置所述基板的基板载置机构；以及在所述处理容器内对基板进行规定处理的处理装置，其中，所述基板载置机构包括由陶瓷部件构成的、具有基体与对设置在基体上的基板进行加热的发热体、并载置基板的基板载置台；一端与所述基板载置台接合，在所述处理容器内支撑所述基板载置台的支撑部件；以及从通过所述支撑部件而延伸的供电线对所述发热体进行供电的供电部，其中，压缩应力发生在所述供电部以及/或者所述支撑部件接合的部位上。
根据本发明的第九观点，提供一种陶瓷部件的制造方法，在陶瓷部件的制造过程中，在易于成为破坏起点的部位上产生压缩应力。
在所述第三、第五、第六、第八观点中，可以采用将所述支撑部件设置在所述基板载置台中央的结构。
在所述第九观点中，所述压缩应力，可以通过在包括易于成为破坏起点部位在内的部分以及其他部分上利用改变温度进行烧结而产生。另外，所述压缩应力，可以通过在包括易于成为破坏起点部位在内的部分以及其他部分上对添加物的种类、量以及组成中的一种以上进行改变并烧结而产生。而且，所述压缩应力还可以通过在陶瓷部件的周围部分或者外围部分设置环形的张力产生元件，利用该元件与陶瓷部件之间的热膨胀差而产生。
此外，在本发明中，陶瓷部件典型的为无机材料的烧结体，但并不限定于此，也包括由石英玻璃等玻璃或者单结晶材料等在内的广义上的陶瓷材料所形成的部件。
根据本发明，由于使易于成为破坏起点的部位产生压缩应力，所以，能够使该部位不易发生破裂。具体地说，在作为陶瓷加热器而构成的基板载置台上，尽管从支撑部件接合的部位以及/或者通过支撑部件而延伸的供电线对发热体进行供电的供电部易于成为破坏起点，但是，可以通过在该部分产生压缩应力的结构形式而使破裂难以发生。
图1表示的是适用于本发明一个实施方式中的晶片载置装置的CVD成膜装置的概略截面图。
图2表示的是将本发明一个实施方式中的晶片载置装置放大的放大截面图。
图3表示的是本发明一个实施方式中的晶片载置台的直径方向的应力分布图。
图4表示的是AlN的烧结温度与收缩率之间的关系图。
图5表示的是能够在陶瓷部件的中央部分和周围部分赋予烧结温度差的热压机装置的模式图。
图6表示的是使用AlN的烧结辅助剂的烧结温度与收缩率之间的关系图。
图7A表示的是在中央部分和周围部分对添加物(烧结辅助剂)的种类、数量以及组成中的一种以上进行改变的方法中设置分隔部件工序的说明图。
图7B表示的是在中央部分和周围部分对添加物(烧结辅助剂)的种类、数量以及组成中的一种以上行改变的方法中投入原料工序的说明图。
图7C表示的是在中央部分和周围部分对添加物(烧结辅助剂)的种类、数量以及组成中的一种以上进行改变的方法中拆除分隔部件工序的说明图。
图8A表示的是使在中央部分和周围部分对添加物(烧结辅助剂)的种类、数量以及组成中的一种以上进行改变的层在厚度方向设置多个、使压缩应力存在于表层的中央部分，并且在厚度方向的中央、使应力不存在于中央部分时的情形的示意图。
图8B表示的是使在中央部分和周围部分对添加物(烧结辅助剂)的种类、数量以及组成中的一种以上进行改变的层在厚度方向设置多个、使压缩应力存在于表层的中央部分，并且在厚度方向的中央、使拉伸应力存在于中央部分时的情形的示意图。
图9A表示的是在载置台的周围设置张力产生元件而产生压缩应力的产生方法的说明图。
图9B表示的是在载置台的外围设置张力产生元件而产生压缩应力的产生方法的说明图。
图10表示的是本发明的其他实施方式中的晶片载置台的立体图。
具体实施例方式
以下，参照附图，对本发明的优选实施方式进行说明。
这里，针对将本发明的陶瓷部件使用在CVD成膜装置的基板载置机构中的例子进行说明。
图1表示的是适用于本发明一个实施方式中的晶片载置装置的CVD成膜装置的概略截面图。该CVD成膜装置100包括气密性形成的大致呈圆筒形的腔室2、以及从腔室2的底壁2b向下方突出而设置的排气室3，通过腔室2与排气室3而构成形成为一体的处理容器。在腔室2内设置有以水平状态载置作为被处理体的半导体晶片(以下仅称为晶片)W并用于对其进行加热的晶片载置装置10。该晶片载置装置10包括具有晶片载置面并且具有由陶瓷部件构成的基体和埋设在基体内的发热体的晶片载置台11；以及从构成处理容器的排气室3的底部向上方延伸的、支撑晶片载置台11的中央的圆筒形的支撑部件12。另外，在腔室2的外侧设置有用于对晶片载置台11的发热体等进行供电的电源5，从该电源5并通过连接室20对发热体等进行供电。在电源5上连接有控制器7，以对来自电源5的供电量进行控制，从而对晶片载置台11等的温度进行控制。关于该控制系统将在后面详细进行说明。而且，在晶片载置台11的外围设置有用于引导晶片W的导向环6。
在腔室2的顶壁2a上设置有喷头30，气体供给装置40连接在该喷头30上。喷头30形成为如下结构在上面具有气体导入口31，在内部具有气体扩散空间32，在下面形成有气体喷出口33。在气体导入口31上连接有从气体供给装置40延伸的供应配管35，成膜气体从气体供给装置40而被导入。
所述排气室3，以覆盖在腔室2的底壁2b的中央部形成的圆形孔4的方式而向下方突出，在其侧面连接有排气管51，在该排气管51上连接有排气装置52。通过使该排气装置52运转而能够将腔室2内减压至规定的真空度。
用于支撑晶片W并使其升降的三根(仅图示有两根)晶片支撑销53以相对于晶片载置台11的表面可以伸出收回(突出没入)的方式而设置在晶片载置台11上，这些晶片支撑销53被固定在支撑板54上。并且，晶片支撑销53，通过气缸等驱动装置55并经由支撑板54而被升降。
在腔室2的侧壁上设置有用于在与保持于真空室内未图示的搬送室之间进行晶片W的搬入搬出的搬入搬出口56、以及对该搬入搬出口56进行开闭的门阀57。
以下，参照图2的放大截面图，对晶片载置装置10进行详细说明。
如上所述，晶片载置装置10包括晶片载置台11、以及支撑晶片载置台11的圆筒形的支撑部件12。晶片载置台11作为陶瓷加热器而构成，包括由ALN、AL2O3、SiC、SiO2等陶瓷材料构成的作为陶瓷部件的基体11a、以及埋设在基体11a内的，例如由W、Mo、V、Cr、Mn、Nb、Ta等高熔点金属或者这些金属的化合物而形成的发热体13。发热体13被分成两个区域，在晶片载置台11的中央部分，各个区域的发热体13分别与用于对其供电的供电终端部14相连接。此外，供电终端部14在各个发热体13上分别设置有两个，但是，在图2中为了方便，对各个区域的发热体13分别仅显示了一个，合计两个。
支撑部件12与晶片载置台11相同，也是由AlN、AL2O3、SiC、SiO2等陶瓷材料构成，支撑部件12被接合在晶片载置台11的背面中央而构成接合部16。在支撑部件12的内侧设置有在垂直方向延伸的四根供电棒15(仅图示两根)，其上端部被连接在供电终端部14上，下端部延伸至以向排气室3的下方突出的方式而被安装在支撑部件12的下端的连接室20内。供电棒15由Ni合金等耐热金属材料构成。
形成为凸缘形的由绝缘体构成的底盖21通过安装部件21a以及螺钉21b而被安装在支撑部件12的底部，供电棒15所插通的孔被垂直设置在该底盖21上。另外，连接室20形成为圆筒形，其上端形成有凸缘20a，该凸缘20a通过底盖21与排气室3的底壁而被夹持。凸缘20a与排气室3的底壁之间通过环封部件23a而被气密性地封闭。并且，在连接室20内，供电棒15与从电源5延伸的供电线(未图示)连接。
在作为陶瓷部件而构成的晶片载置台11的基体11a上，由于在其中央部连接有支撑部件12以及供电棒15等，因而热量难以从中央部释放。其结果，基体11a的中央部的温度与周围部相比易于下降并产生由于热膨胀差而引起的拉伸应力。由于在基体11a的中央部具有与支撑部件12的接合部16以及供电终端部14的连接部等从结构上易于成为陶瓷破坏起点的部分较多，因此，如果在该中央部分产生拉伸应力，则基体11a容易发生破裂。因此，在本实施方式中，在存在易于成为破坏起点部分的中央部，以产生压缩应力的状态而构成作为基体11a乃至陶瓷加热器的晶片载置台11。
以下，对成膜装置100的整体控制系进行说明。
成膜装置100的各个构成部，构成为与程序控制器60连接而被控制。在程序控制器60上连接有工程管理者用于管理成膜装置100以进行命令输入操作等的键盘、以及由对成膜装置100的运行状况进行可视化显示的显示器而构成的用户界面61。
另外，在程序控制器60上连接有用于将由成膜装置100而实行的各种处理通过程序控制器60的控制而实现的控制程序、以及用于收容根据处理条件在等离子体蚀刻装置的各个构成部实施处理的程序、即程序方案(program recipe)的存储部62。方案可以存储在硬盘或者半导体存储器中，也能够以收容在CDROM、DVD等可移动性存储介质内的状态而被设定在存储部62的规定位置上。而且，也可以从其他装置例如通过专用的电线将方案进行适宜地传送。
另外，根据需要，通过将来自用户界面61的指示等而将任意方案从存储部62调出并使之在程序控制器60上实施，在程序控制器60的控制下，在成膜装置100进行期望的处理。
在如上所述构成的成膜装置100中，首先，通过从电源5对埋设在晶片载置台11上的发热体13进行供电，将晶片载置台11加热至例如700℃左右，通过排气装置52使腔室2呈真空状态，开启门阀57，从真空状态的未图示的搬送室通过搬入搬出口56将晶片W搬入腔室2内，将晶片W载置在晶片载置台11的上面，关闭门阀57。在此状态下，从气体供给装置40通过供气配管35将成膜气体以规定的流量供应至喷头30，并从喷头30供应至腔室2内，由此，使反应在晶片W的表面发生而进行规定的成膜。
如上所述，在作为陶瓷材料而构成的晶片载置台11的基体11a上，由于支撑部件12和供电棒15连接在其中央部，因此，在进行成膜处理时，当晶片载置台11呈高温后，热量容易通过支撑部12以及供电棒15而从中央部释放。其结果，基体11a中央部的温度与周围部相比易于下降且由于热膨胀差导致产生拉伸应力，如此，若在该中央部产生拉伸应力，则在与支撑部件12接合的接合部16以及供电终端部14的连接部分等从构造上易于成为破坏起点的部分上容易产生破裂。
因此，在本实施方式中，在存在易于成为破坏起点部分的中央部，以产生压缩应力的状态而构成作为基体11a乃至陶瓷加热器的晶片载置台11。
即，图3显示的是晶片载置台11的直径方向的应力分布，在室温下，以在实线A所示的中央部分产生压缩应力的方式形成由陶瓷部件构成的晶片载置台11。但是，在升温时，由于通过支撑部件12的放热导致晶片载置台11的中央部分的温度比周围低，由于这些部件之间的热膨胀差，使中央部的压缩应力被缓解。因此，在使用温度下，如虚线B所示，压缩应力被缓和，而且，较高地设置室温下的压缩应力，使得在包括易于成为破坏起点的支撑部件12的接合部在内的范围内(图3中白色箭头)残留压缩应力。
这样，即使是易于成为破坏起点的部分，通过使在该部分产生压缩应力的状态，由于裂缝难以成长，因而不致产生破坏。
以下，对在构成晶片载置台11的陶瓷部件上产生应力的方法进行说明。
第一方法，是在制造作为陶瓷部件的晶片载置台11时，对中央部分与周围部分的烧结温度进行分布的方法。通常，由于陶瓷烧结体根据烧结温度其收缩率存在差异，所以，通过有意识地使中央部分的烧结温度异于周边部分，而能够使中央部分产生压缩应力。
即，在使用的陶瓷部件中，当适用于随着烧结温度的上升收缩率上升的温度范围时，由于当中央部分的烧结温度小于周边部分的烧结温度(中央部分的烧结温度＜周边部分的烧结温度)时，中央部分的收缩率小于周边部分的收缩率(中央部分的收缩率＜周边部分的收缩率)，因而，对中央部分附加有来自周边部分的收缩力，从而产生压缩应力。
当构成晶片载置台11的基体11a的陶瓷材料为AlN时，烧结温度与收缩率之间的关系如图4所示(资料来源大石克嘉、高桥洋一、日本中央大学理工学部应用化学科、「烧结助剂中使用氟化物的氮化铝的低温烧结」、http://www.ise.chuo-u.ac.jp/TISE/pub/annual107/199905oishi.pdf)。如该图所示，根据添加物的有无以及添加物的种类，其收缩率变化的形式不同，但是，发现在任何一种情况下，随着烧结温度的上升收缩率也上升。
由于AlN的线性膨胀系数为5ppm/℃左右，假设基体11a的温度分布为50℃时，热膨胀率差不超过0.025％。为了产生战胜该热膨胀率差的应力，只要在烧结时使之产生超过0.025％的收缩率差即可。例如，图4中，由于无添加物时收缩率为6.5％/200℃，所以，为了达到所述的收缩率差只要赋予0.8℃以上的烧结温度差即可。
这样，为了在中央部分和周边部分付与烧结温度差，例如可以使用采用热压对温度的范围进行控制的方法。具体参照图5进行说明。图5表示的是可以在陶瓷部件的中央部分与周边部分赋予烧结温度差的热压装置的模式图。该热压装置，在未图示的腔室内将上部加热器71以及下部加热器72相对设置，在其之间形成试料室73(samplechamber)。在试料室73的周围，在上部加热器71以及下部加热器72之间通过仅有的间隙配置环形的金属模74。在上部加热器71的上面的中央部设置有沿垂直上方延伸的上部轴75，在下部加热器72的下面设置有沿垂直下方延伸的下部轴76。该上部轴75以及下部轴76通过未图示的油压缸而形成为沿垂直方向移动的形式，以在所述试料室73内加入有陶瓷原料粉末的状态，通过缸体而使被加热至规定温度的上部加热器71以及下部加热器72向箭头方向移动，对陶瓷原料粉末进行热压，从而获得规定形状的烧结体。
在上部加热器71上，中央发热体77a被埋设在中央部分，周边发热体77b被埋设在周边部分。另外，在下部加热器72上，中央发热体78a被埋设在中央部分，周边发热体78b被埋设在周边部分。随之，中央部分的温度以及周边部分的温度可以被高精度地控制，在中央部分以及周边部分可以进行对烧结温度进行微小改变的区域控制。由此，可以形成如上所述的烧结温度差，使周边部分的收缩率大于中央部分从而使中央部分产生压缩应力。
此外，当陶瓷材料为AlN或者Si3N4等不易氧化的材料时，优选是使腔室内呈真空状态并进行热压的真空热压装置、或者能够控制腔室内的环境气体的热压装置。另外，也可以使上部加热器71以及下部加热器72的一方通过缸体而能够移动的形式。
以下，对产生压缩应力的第二方法进行说明。
该第二个方法，是在作为陶瓷部件的基体11a的中央部分与周边部分对添加物(烧结辅助剂)的种类、数量以及组成中的一种以上进行改变的方法。通常，由于陶瓷烧结体根据添加物(烧结辅助剂)的种类、数量以及组成，其收缩率相异，因此，通过有意识地在中央部分和周围部分对烧结剂的种类、数量、组成中的一种以上进行改变，而能够在中央部产生压缩应力。
即，在相同烧结温度下，通过将收缩率相对较小的添加剂(烧结辅助剂)添加在中央部分，将收缩率相对较大的添加剂(烧结辅助剂)添加在周边部分，而可以实现中央部分的收缩率小于周边部分的收缩率(中央部分的收缩率＜周边部分的收缩率)，对中央部分附加来自周边部分的作用力，从而产生压缩应力。
当构成晶片载置台11的基体11a的陶瓷材料为AlN时，由于烧结辅助剂的烧结温度与收缩率之间的关系如图6所示(资料来源大石克嘉、高桥洋一、日本中央大学理工学部应用化学科、「氧化物与硼化物作为烧结辅助剂而使用的氮化铝的低温烧结」、http://www.ise.chuo-u.ac.jp/TISE/pub/annual107/200008oishi.pdf)。如该图所示，可以发现，根据添加物的种类以及组成的不同，收缩率的变化行为各不相同。
如上所述，由于AlN的线性膨胀系数为5ppm/℃左右，假设基体11a的温度分布为50℃时，热膨胀率差不超过0.025％，为了产生战胜该热膨胀率差的应力，只要在烧结时使之产生超过0.025％的收缩率差即可。图6中，从添加物N(3mass％Y2O3-1mass％CaO)、添加物L(3mass％Y2O3-1mass％CaO-0.25mass％LaB6)、以及添加物B(3mass％Y2O3-1mass％CaO-0.25mass％B2O3)的收缩率曲线看出，在N-L、N-B、B-L的任何组合中均可以差生1％以上的收缩率差，能够在晶片载置台11的中央部产生期望的压缩应力差。
如此，为了在中央部分和周边部分对添加物(烧结辅助剂)的种类、数量以及组成的一种以上进行改变，而采用下述方法，即，例如，使用如图5所示的热压装置，使上部加热器71退避到上部，在该状态下，如图7A～7C所示，在与试料室73的中央部分对应的部分和与周边部分对应的部分上设置环形分隔部件81(图7A)，在被分隔部件81分隔的两个部分上装入添加物的种类、数量以及组成中的一种以上不同的原料(图7B)，之后，拆除分隔部件81(图7C)。然后，通过与上述相同的顺序进行热压，而能够获得在中央部分被附加有期望压缩应力的烧结体。此外，此时尽管在中央部和周围部不需要使烧结温度不同，但是，通过使烧结温度不同，而能够将因烧结温度相异所产生的效果和因改变添加物(烧结辅助剂)的种类、数量以及组成中的一种以上所产生的效果重合发挥。
以上，对在中央部和周围部对添加物(烧结辅助剂)的种类、数量以及组成中的一种以上进行改变而产生压缩应力的情形进行了说明，但是并不局限于此，也可以将在中央部和周围部对添加物(烧结辅助剂)的种类、数量以及组成的一种以上进行改变的层在厚度方向多层设置，对每层的中央部分和周边部分的添加物(烧结辅助剂)的种类、数量以及组成中的一种以上进行改变。例如，有时如图8A所示，压缩应力只需存在于陶瓷部件90的表层，而在厚度方向中央上不需要存在压缩应力，有时如图8B所示，也可以在厚度方向中央存在交错伸张应力(席状伸张应力)。
在上述情况下，最初，在上述图7B中，以压缩应力存在于中央部分的方式，向由分隔部件81所分隔的两个部分中装入添加物的种类、数量和组成中的一种以上相异的原料，直至对应于一方表层的高度位置为止，之后，向由分隔部件81所分隔的两个部分装入添加物的种类、数量和组成中的一种以上相异的原料，并直至对应于高度方向中央的高度位置为止，使得在由高度分隔部件81所分隔的两个部分上，相同的添加物原料在直径方向不产生压缩应力，此外在中央部分存在压缩应力，而且，在对应于其上另一方的表层部分上，和最初一样，以压缩应力存在于中央部分的方式，向由分隔部件81所分隔的两个部分中装入原料。
以下，对产生压缩应力的第三方法进行说明。
该第三个方法是，在如图9A所示的晶片载置台11(陶瓷部件)的周边部分、以及如图9B所示晶片载置台11(陶瓷部件)的外围部分设置环形的张力产生元件82，通过该元件和基体11a之间的热膨胀差而能够将压缩应力赋予基体11a。简单而言，如图9B所示，当张力产生元件82易于蚀刻时，如图9A所示，优选将其埋设在晶片载置台11中。为了实现该状态，可以采用将作为张力产生元件82而能够发生较大塑性变形的金属材料预先埋设在原料内进行烧结方法、以及仅仅预先将晶片载置台11的张力产生元件82的内侧部分进行烧结，并在中途安装张力产生元件82，之后，再装入外侧部分的原料并对整体进行烧结的方法等。
如上所述，由于使存在与支撑部件12的接合部以及供电终端部14的连接部等从结构上易于成为陶瓷破坏起点部分的中央部产生压缩应力，所以，通过对该部分施加拉伸应力而能够避免裂缝等的产生。
以上，表示出晶片载置台11作为陶瓷加热器而构成的情形，但是，对于没有加热器的晶片载置台，在易于成为破坏起点的部分使之产生压缩应力的方法依然有效。
以下，对其实施例进行说明。
在如上所述实施方式的CVD中，由于对作为基板的晶片温度例如要求700℃的高温，因此要求作为如上所述的陶瓷加热器而构成的晶片载置台11，但是，在不需要高温处理时，例如进行等离子体处理等的装置中，由于不需要使温度升温至高温，所以使用不存在发热体的整体由陶瓷部件形成的如图10所示的晶片载置台84。此时，由于晶片载置台84不被积极地加热，因此，其中央部几乎不产生拉伸应力，因而在中央部差生破裂的危险性小。此时，相反，在晶片支撑销所插通的插通孔53a上发生破裂的可能性更高。即，由于晶片支撑销53的插通孔53a经加工形成，因而易于成为破坏起点，由于在该部位具有发生拉伸应力的可能性，因而也具有发生破裂的可能性。此时，通过对形成晶片支撑销的插通孔53a的周围部分赋予压缩应力，而能够获得如上所述的效果。
此时，作为赋予压缩应力的方法，可以采用作为上述第一方法的将在中央部分与周边部分的烧结温度进行分布的方法、以及作为第二方法的在中央部分与周边部分对添加剂(烧结辅助剂)的种类、数量以及组成中的一种以上进行改变的方法。但是，与上述情形相反，中央部分的收缩率大于周边部分的收缩率(中央部分的收缩率＞周边部分的收缩率)。
在不具备所述发热体时，尽管破裂发生率要显著低于作为所述陶瓷加热器而构成的晶片载置台11时的情形，但是，通过赋予拉伸应力而在有可能成为破坏起点的部分上产生压缩应力，从而能够可靠地防止破裂。
此外，本发明不局限于所述实施方式，可以进行各种变形。例如，在上述实施方式中，显示出将支撑部件设置在作为陶瓷加热器而构成的晶片载置台的中央部分的例子，但是并不局限于此，也可以在晶片载置台的周边部分设置多个，此时，构成使压缩应力发生于晶片载置台周边部分的结构。另外，上述实施方式中表示的是将与本发明相关的陶瓷部件应用于CVD成膜装置的晶片载置装置上、或者没有晶片加热处理的晶片载置装置上的情形，但是并不局限于这种载置装置，只要是存在导致破裂的易于成为破坏起点部位的装置即可使用。
产业可利用性本发明的陶瓷部件优选适用于在腔室内将基板载置在基板载置台上并且载置台经支撑部件支撑的结构中作为陶瓷加热器而构成的基板载置机构中
权利要求
1.一种陶瓷部件，其特征在于其是具有易于成为破坏起点的部位的陶瓷部件，其中，压缩应力产生于所述易于成为破坏起点的部位上。
2.一种陶瓷加热器，其特征在于，包括由陶瓷部件形成的本体、埋设在本体内的发热体、以及对所述发热体进行供电的供电部，其中，压缩应力被施加在所述本体的所述供电部附近部分。
3.一种基板载置机构，其特征在于是在基板处理装置的处理容器内载置基板的基板载置机构，包括由陶瓷部件形成的载置基板的基板载置台；以及一端接合在所述基板载置台上，在所述处理容器内支撑所述基板载置台的支撑部件，其中，压缩应力被施加在所述陶瓷部件的接合所述支撑部件的部位上。
4.如权利要求3所述的基板载置机构，其特征在于所述支撑部件被设置在所述基板载置台的中央。
5.一种基板载置机构，其特征在于是在基板处理装置的处理容器内载置基板的基板载置机构，包括由陶瓷部件形成的载置基板的基板载置台；以及在所述处理容器内支撑所述基板载置台的支撑部件，其中，所述基板载置台具有用于支撑基板的多个基板支撑销所插通的多个支撑销插通孔，压缩应力被施加在所述基板载置台的设置有支撑销插通孔的部位上。
6.一种基板载置机构，其特征在于是在基板处理装置的处理容器内载置基板并具有对其进行加热的基板加热功能的基板载置机构，包括由陶瓷部件形成、具有基体和对设置在基体上的基板进行加热的发热体、并且载置基板的基板载置台；一端接合在所述基板载置台上，在所述处理容器内支撑所述基板载置台的支撑部件；以及从通过所述支撑部件而延伸的供电线对所述发热体进行供电的供电部，其中，压缩应力产生于所述供电部以及/或者所述支撑部件被接合的部位上。
7.如权利要求6所述的基板载置机构，其特征在于所述支撑部件被设置在所述基板载置台的中央。
8.一种基板处理装置，其特征在于，包括收容基板，内部被保持减压的处理容器；设置在所述处理容器内、载置所述基板的基板载置机构；以及在所述处理容器内对基板进行规定处理的处理装置，其中，所述基板载置机构包括由陶瓷部件形成的，载置基板的基板载置台；以及一端接合在所述基板载置台上，在所述处理容器内支撑所述基板载置台的支撑部件，其中，压缩应力被施加在所述陶瓷部件的接合所述支撑部件的部位上。
9.如权利要求8所述的基板处理装置，其特征在于所述基板载置机构的所述支撑部件被设置在所述基板载置台的中央。
10.一种基板处理装置，其特征在于，包括收容基板，内部被保持减压的处理容器；设置在所述处理容器内，载置所述基板的基板载置机构；以及在所述处理容器内对基板进行规定处理的处理装置，其中，所述基板载置机构包括由陶瓷部件形成的、载置基板的基板载置台；以及在所述处理容器内支撑所述基板载置台的支撑部件，其中，所述基板载置台具有用于支撑基板的多个基板支撑销所插通的多个支撑销插通孔，压缩应力被施加在所述基板载置台的设置有支撑销插通孔的部位上。
11.一种基板处理装置，其特征在于，包括收容基板，内部被保持减压的处理容器；设置在所述处理容器内，载置所述基板的基板载置机构；以及在所述处理容器内对基板进行规定处理的处理装置，其中，所述基板载置机构包括由陶瓷部件形成的、具有基体和对设置在基体上的基板进行加热的发热体、并且载置基板的基板载置台；一端接合在所述基板载置台上，在所述处理容器内支撑所述基板载置台的支撑部件；以及从通过所述支撑部件而延伸的供电线对所述发热体进行供电的供电部，其中，压缩应力产生于所述供电部以及/或者所述支撑部件被接合的部位上。
12.如权利要求11所述的基板处理装置，其特征在于，所述基板载置机构的所述支撑部件被设置在所述基板载置台的中央。
13.一种陶瓷部件的制造方法，其特征在于在陶瓷部件的制造过程中，使压缩应力产生在易于成为破坏起点的部位上。
14.如权利要求13所述的陶瓷部件的制造方法，其特征在于所述压缩应力通过在包括易于成为破坏起点部位在内的部分以及其他部分上改变温度进行烧结而产生。
15.如权利要求13所述的陶瓷部件的制造方法，其特征在于所述压缩应力通过在包括易于成为破坏起点部位在内的部分以及其他部分上对添加物的种类、数量以及组成中的一种以上进行改变并进行烧结而产生。
16.如权利要求13所述的陶瓷部件的制造方法，其特征在于所述压缩应力通过将形成为环形的张力产生元件设置在陶瓷部件的周边部分以及外围部分上，并利用该环形张力产生元件与陶瓷部件之间的热膨胀差而产生。
全文摘要
本发明的作为陶瓷加热器而构成的晶片载置台(11)，具有对作为易于成为破坏起点部位的发热体(13)进行供电的供电部(14)以及与支撑部件(12)接合的接合部(16)。而且，构成为使压缩应力产生于这些易于成为破坏起点部位的供电终端部(14)以及/或者接合部(16)上。
文档编号H05B3/02GK101031527SQ20068000090
公开日2007年9月5日 申请日期2006年8月23日 优先权日2005年8月26日
发明者花田良幸 申请人:东京毅力科创株式会社