半導体製造装置
【課題】消費電力を抑制できる半導体製造装置を提供する。
【解決手段】半導体製造装置１は、処理空間Ｓを画成する処理容器２であって、上面２ａを有する該処理容器２と、処理空間Ｓ内に設けられた載置台３と、載置台３と対面するように該載置台の上方に設けられた上部電極２０と、上部電極２０を加熱するヒータ３５，３６であって、上部電極２０の周囲且つ上面２ａの下方に設けられた該ヒータ３５，３６と、上面２ａに搭載される断熱部材５０と、を備え、断熱部材５０は、板状部５１と、当該板状部５１の一方の主面５１ａ側に設けられる断熱部５２と、を含む。
【解決手段】半導体製造装置１は、処理空間Ｓを画成する処理容器２であって、上面２ａを有する該処理容器２と、処理空間Ｓ内に設けられた載置台３と、載置台３と対面するように該載置台の上方に設けられた上部電極２０と、上部電極２０を加熱するヒータ３５，３６であって、上部電極２０の周囲且つ上面２ａの下方に設けられた該ヒータ３５，３６と、上面２ａに搭載される断熱部材５０と、を備え、断熱部材５０は、板状部５１と、当該板状部５１の一方の主面５１ａ側に設けられる断熱部５２と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体製造装置として、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。特許文献１に記載の半導体製造装置は、半導体ウェハが載置される載置台と、載置台の上方に設けられ且つ載置台と平行に対向する上部電極とを有する処理容器と、載置台に高周波を印加する高周波電源と、上部電極に処理ガスを供給する処理ガス供給部とを備えている。この半導体製造装置は、平行平板型のプラズマエッチング装置として構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２８６７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような構成を有する平行平板型の半導体製造装置には、上部電極（上部電極に供給される処理ガス）を加熱するためのヒータが上部電極の近傍に設けられていることがある。このような半導体製造装置では、消費電力を抑制することが要請されている。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、消費電力を抑制できる半導体製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面に係る半導体製造装置は、処理空間を画成する処理容器であって、上面を有する該処理容器と、処理空間内に設けられた載置台と、載置台と対面するように該載置台の上方に設けられた上部電極と、上部電極を加熱するヒータであって、上部電極の周囲且つ上面の下方に設けられた該ヒータと、上面に搭載される断熱部材と、を備え、断熱部材は、板状部と、当該板状部の一方の主面側に設けられる断熱部と、を含む。
【０００７】
この半導体製造装置では、処理容器の上面に断熱部材が搭載されている。そのため、断熱部材を構成する断熱部により断熱効果を高め、特に放熱量が多い処理容器の上部からの放熱を抑制し得る。したがって、熱効率の向上を図ることができ、その結果、消費電力の抑制を図ることが可能である。
【０００８】
一実施形態においては、断熱部は発泡断熱材であってもよい。発泡断熱材を用いると、放熱を効果的に抑制することが可能となる。
【０００９】
一実施形態においては、断熱部材は、上面に平行な方向に分離可能な複数のパーツであり、各々が板状部と断熱部とを含む該複数のパーツを有していてもよい。この形態によれば、処理容器の上面に導管等が接続されている場合であっても、断熱部材を容易に配置することが可能となり、作業性の向上が図れる。
【００１０】
一実施形態においては、板状部は、断熱部の剛性よりも高い剛性を有していてもよい。この形態によれば、柔軟性を有する断熱部を用いた場合であっても、処理容器の上面に配置されたときの反りや、取り付け作業時の断熱部の撓み等を防止できる。したがって、断熱部材の操作性の向上が図れる。
【００１１】
一実施形態においては、断熱部材の外周面は、樹脂により被覆されていてもよい。この形態によれば、断熱部材において塵や埃の発生を抑制できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、処理容器における放熱を抑制して熱効率を向上させ、消費電力を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態に係るプラズマ処理装置を模式的に示す断面図である。
【図２】チャンバを模式的に示す斜視図である。
【図３】図２に示すチャンバを上から見た図である。
【図４】断熱部材を示す斜視図である。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】断熱部材が分離した状態を示す斜視図である。
【図７】断熱効果の試験結果を示す表である。
【図８】消費電力の試験結果を示す表である。
【図９】他の形態の断熱部材を示す図である。
【図１０】他の形態の断熱部材を示す図である。
【図１１】他の形態の断熱部材を示す図である。
【図１２】他の形態の断熱部材を示す図である。
【図１３】他の形態の断熱部材を示す図である。
【図１４】他の形態の断熱部材を示す図である。
【図１５】他の形態の断熱部材を示す図である。
【図１６】他の形態の断熱部材を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明の種々の実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１５】
［プラズマ処理装置］
図１は、一実施形態に係るプラズマ処理装置を模式的に示す図である。図１に示すプラズマ処理装置１は、平行平板型のプラズマエッチング装置として構成されている。プラズマ処理装置１は、処理空間Ｓを画成する円筒形のチャンバ（処理容器）２を有している。チャンバ２は、上面２ａを有している。
【００１６】
チャンバ２の処理空間Ｓ内には、被処理基板として例えば半導体ウェハＷを載置する円板状の載置台３が下部電極又はサセプタとして設けられている。載置台３は、例えばアルミニウム製であり、絶縁性の筒状保持部４を介してチャンバ２の底から垂直方向に延びる筒状支持部６に支持されている。筒状保持部４の上面には、載置台３の上面を環状に囲む例えば石英からなるフォーカスリング７が配置されている。
【００１７】
チャンバ２の側壁と筒状支持部６との間には、排気路８が形成されている。この排気路８の入口又はその途中には、バッフル板９が取り付けられていると共に、底部に排気口１０が設けられている。排気装置１１は、排気口１０に排気管１２を介して接続されている。排気装置１１は、真空ポンプを有し、チャンバ２内の処理空間を所定の真空度まで減圧することができる。チャンバ２の側壁には、半導体ウェハＷの搬入出口を開閉するゲートバルブ１４が取り付けられている。
【００１８】
載置台３には、プラズマ生成用の高周波電源１５が整合器１６及び給電棒１７を介して電気的に接続されている。高周波電源１５は、所定の高周波数（例えば２７ＭＨｚ以上）の高周波電力を下部電極、すなわち載置台３に印加する。載置台３と平行に向かい合うチャンバ２の上部には、シャワーヘッド２０が接地電位の上部電極として設けられている。高周波電源１５からの高周波によって載置台３とシャワーヘッド２０との間の空間、つまりプラズマ生成空間ＰＳに高周波電界が形成される。
【００１９】
シャワーヘッド２０は、多数のガス通気孔２１を有する電極板２２と、電極板２２を着脱可能に支持する電極支持体２３とを有する。電極支持体２３の内部にバッファ室２４が設けられ、このバッファ室２４のガス導入口２５には処理ガス供給部２６からのガス供給導管２７が接続されている。
【００２０】
チャンバ２の天井部において、プラズマ生成空間ＰＳ周辺の上方（シャワーヘッド２０の周囲）には、環状又は同心状に延在する磁場形成機構２８が設けられている。磁場形成機構２８は、チャンバ２内のプラズマ生成空間ＰＳにおける高周波放電の開始（プラズマ着火）を容易にして放電を安定に維持するために機能する。
【００２１】
載置台３の上面には、半導体ウェハＷを静電吸着力で保持するための静電チャック３０が設けられている。静電チャック３０は、導電膜からなる電極３１を一対の絶縁膜３２ａ，３２ｂの間に挟み込んだものであり、電極３１には直流電源３３がスイッチＳＷを介して電気的に接続されている。直流電源３３からの直流電圧により、クーロン力で半導体ウェハＷをチャック上に吸着保持できるようになっている。
【００２２】
シャワーヘッド２０の上方（シャワーヘッド２０の周囲で且つ上面２ａの下方）には、第１ヒータ３５が配置されている。第１ヒータ３５は、シャワーヘッド２０を加熱（電極板２２の温度制御）するための熱源であり、環状を呈している。第１ヒータ３５の外径は、シャワーヘッド２０の外径よりも大きい。
【００２３】
図２は、チャンバを模式的に示す斜視図であり、図３は、図２に示すチャンバを上から見た図である。図３に示すように、チャンバ２には、第２ヒータ３６が複数（ここでは４つ）配置されている。第２ヒータ３６は、シャワーヘッド２０を加熱するための熱源であり、チャンバ２の側壁において第１ヒータ３５よりも径方向の外側に配置されている。
【００２４】
また、載置台３には、ガス供給ライン３８を介して伝熱ガス供給部３９が接続されている。伝熱ガス供給部３９は、静電チャック３０の上面と半導体ウェハＷの裏面との間に伝熱ガス（例えばＨｅガス）を供給する。制御部４０は、プラズマ処理装置１内の各部を個別に制御し、全体のシーケンスを統括制御する。
【００２５】
［断熱部材］
図１及び図２に示すように、チャンバ２の上面２ａ上には、断熱部材５０が配置（搭載）されている。図４は、断熱部材を示す斜視図であり、図５は、図４におけるＶ−Ｖ線断面図である。図４及び図５に示すように、断熱部材５０は、板状部５１と、断熱部５２とから構成されている。板状部５１は、例えばアクリル樹脂からなり、円板状（チャンバ２の上面２ａの形状に対応した形状）を呈している。板状部５１は、厚みが数ｍｍ程度であり、後述の断熱部５２よりも高い剛性を有している。なお、板状部５１は、金属で形成されていてもよい。
【００２６】
断熱部５２は、例えば発泡断熱材（商品名：エアロフレックス（登録商標））であり、円板状（チャンバ２の上面２ａの形状に対応した形状）を呈している。断熱部５２は、例えば厚みが１０ｍｍ程度に設定されており、一方の主面５２ａが板状部５１の一方の主面５１ａに例えば接着剤により接合されている。断熱部５２は、チャンバ２の上面２ａに当接する部分である。すなわち、断熱部材５０は、断熱部５２の他方の主面５２ｂが載置面となるように、チャンバ２の上面２ａに配置される。なお、断熱部５２としては、発泡断熱材の他に、金属部材に断熱性を有する断熱塗料を塗装、溶射したものであってもよい。
【００２７】
上記構成を有する断熱部材５０は、複数に分離可能に構成されている。図６に示すように、断熱部材５０は、板状部５１と断熱部５２とが一体化された状態で、複数（ここでは３つ）のパーツに分離されている。各パーツは、チャンバ２の上面２ａに平行な方向（上面２ａの面方向）に分離可能である。具体的には、断熱部材５０は、例えば、チャンバ２の上部に接続されたガス供給導管２７に対応する位置に開口部が形成されており、ガス供給導管２７を挟むように構成されている。断熱部材５０の分割数及び個々のパーツの形状は、チャンバ２の形状等に応じて適宜設定される。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態では、プラズマ処理装置１におけるチャンバ２の上面２ａ上に断熱部材５０が配置されている。この断熱部材５０は、板状部５１と、断熱部５２とから構成されており、断熱部５２によって放熱を抑制（断熱）することにより、チャンバ２の熱効率の向上が図れる。特に、放熱量が多いチャンバ２の上面２ａに断熱部材５０を配置しているため、効率的に放熱を抑制できる。
【００２９】
また、断熱部５２よりも高い剛性を有する板状部５１を設けているため、例えば柔軟性を有する断熱部５２を用いた場合であっても、断熱部５２が反ったり撓んだりすることを防止できる。その結果、操作性の向上が図れる。
【００３０】
また、断熱部材５０は、上面２ａに平行な方向に分離可能な複数のパーツであり、各々が板状部５１と断熱部５２とを含む該複数のパーツを有する（図６参照）。したがって、断熱部材５０を配置する際、チャンバ２の上面２ａにパーツ毎に取り付けられるため、作業性の向上が図れる。
【００３１】
また、断熱部材５０は、チャンバ２の上面２ａ上に搭載する構成であるため、既存の半導体製造装置にも適用できる。また、断熱部材５０は、板状部５１及び断熱部５２といった簡易な構成であるため、コストの低減も図れる。
【００３２】
断熱部材５０の断熱（放熱の抑制）の効果について、図７を参照しながら説明する。図７は、断熱効果の試験結果を示す表である。図７に示すように、断熱部材としては、
（１）アルマイト処理された金属板（比較例）
（２）金属板に発泡断熱材であるエアロフレックス（Aeroflex：登録商標）を貼り付けたもの（実施例１）
（３）金属板の表面にシリコーンゴムコーティングを施したもの（実施例２）
（４）金属板の表面に特殊断熱コーティング材セラミックコート「ＳＥ２５０」（日本テレニクス株式会社製）をコーティングしたもの（実施例３）
（５）金属板の表面に断熱ポーラス剤（商品名：断熱ポーラス、トーカロ株式会社製）を溶射したもの（実施例４）
（６）金属板の表面にＨｙ−Ｃｏａｔ（商品名：Ｈｙ−Ｃｏａｔ(主な材料フッ素樹脂)、トーカロ株式会社製）をコーティングしたもの（実施例５）
を用意した。比較例及び実施例１−５をホットプレート（１４０℃）にて同時に加熱し、表面温度を計測して比較例との温度差を算出した。なお、各表面温度は、比較例の表面温度が８０℃に達してからの平均温度である。
【００３３】
図７に示すように、比較例との温度差が最も大きいのは実施例１であり、比較例との温度差は平均「−３６．０℃」であった。また、実施例２では「−１６．０℃」、実施例３では「−１２．１℃」、実施例４では「−１２．２℃」、実施例５では「−７．７℃」であった。いずれの実施例１−５においても、比較例に比べて断熱効果があることが確認された。
【００３４】
続いて、断熱部材５０による消費電力の抑制の効果について、図８を参照しながら説明する。図８は、消費電力の試験結果を示す表である。この試験では、チャンバ２の上部及び側壁部に取り付けられた第１及び第２ヒータ３５，３６の電流値を測定し、昇温時、アイドル時、及びプロセス搬送時の消費電力を算出した。断熱部としては、エアロフレックスを用い、厚みが１０ｍｍ，２０ｍｍのものを用いた。第１ヒータ３５は、消費電力が定格で１４００Ｗであり、第２ヒータ３６は、消費電力が定格で２０８０Ｗである。
【００３５】
図８に示すように、昇温時においては、断熱部を配置しない場合の消費電力の実測値２７２８Ｗに対して、断熱部１０ｍｍを使用した場合の消費電力が「−１．２％」となり、断熱部２０ｍｍを使用した場合の消費電力が「＋０．４％」となった。アイドル時においては、断熱部を配置しない場合の消費電力の実測値１９７２Ｗに対して、断熱部１０ｍｍを使用した場合の消費電力が「−５．５％」となり、断熱部２０ｍｍを使用した場合の消費電力が「−７．１％」となった。プロセス搬送時においては、断熱部を配置しない場合の消費電力の実測値が１８００Ｗに対して、断熱部１０ｍｍを使用した場合の消費電力が「−１．６％」となり、断熱部２０ｍｍを使用した場合の消費電力が「−１．１％」となった。
【００３６】
以上の結果より、チャンバ２の上面２ａに断熱部材５０（断熱部５２）を配置することにより、チャンバ２における放熱を抑制して熱効率が向上し、消費電力を抑制できることが確認された。なお、断熱部２０ｍｍにおいて昇温時に消費電力が多少増加しているが、昇温時は不安定な状態であるため、誤差の範囲内であると考えられる。
【００３７】
［断熱部材の他の形態］
以下、図９〜図１６を参照して、断熱部材の他の形態について説明する。なお、以下で説明する断熱部材は、上記断熱部材５０と同様に、複数に分離可能に構成されていてもよい。
【００３８】
図９（ａ）に示すように、断熱部材５０Ａは、板状部５１Ａと、断熱部５２とから構成されている。板状部５１Ａは、金属からなり、チャンバ２の上面２ａに当接する。すなわち、断熱部材５０Ａは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００３９】
図９（ｂ）に示すように、断熱部材５０Ｂは、板状部５１と、断熱部５２と、板状部５１Ａとから構成されている。断熱部材５０Ｂでは、板状部５１と板状部５１Ａとにより断熱部５２を挟んでいる。断熱部材５０Ｂは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００４０】
図９（ｃ）に示すように、断熱部材５０Ｃは、板状部５１と、断熱部５２と、枠部５３とから構成されている。枠部５３は、例えば金属又はアクリル樹脂等からなり、板状部５１及び断熱部５２の外周面を覆う。断熱部材５０Ｃは、断熱部５２が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。断熱部材５０Ｃでは、枠部５３を設けることにより、断熱部５２の外周面から塵や埃が発生することを抑制できる。
【００４１】
図９（ｄ）に示すように、断熱部材５０Ｄは、板状部５１Ａと、断熱部５２と、枠部５３とから構成されている。断熱部材５０Ｄは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００４２】
図９（ｅ）に示すように、断熱部材５０Ｅは、板状部５１と、断熱部５２と、板状部５１Ａと、枠部５３とから構成されている。断熱部材５０Ｄは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００４３】
図１０（ａ）に示すように、断熱部材５０Ｆは、断熱部５２と、枠ユニット５４とから構成されている。枠ユニット５４は、金属又はアクリル樹脂等からなる円形状の板状部５４ａと、板状部５４ａの外周面を覆う環状の枠部５４ｂとから構成されており、板状部５４ａと枠部５４ｂとが一体的に構成されている。枠ユニット５４は、枠部５４ｂによって断熱部５２の外周面を囲うように断熱部５２に取り付けられる。断熱部材５０Ｆは、断熱部５２が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。断熱部材５０Ｆでは、枠ユニット５４を設けることにより、断熱部５２の外周面から塵や埃が発生することを抑制できる。
【００４４】
図１０（ｂ）に示すように、断熱部材５０Ｇは、断熱部５２と、枠ユニット５５とから構成されている。枠ユニット５５は、金属からなる円形の板状部５５ａと、板状部５５ａの外周面を覆う環状の枠部５５ｂとから構成されており、板状部５５ａと枠部５５ｂとが一体的に構成されている。断熱部材５０Ｇは、枠ユニット５５が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。断熱部材５０Ｇでは、枠ユニット５５を設けることにより、断熱部５２の外周面から塵や埃が発生することを抑制できる。
【００４５】
図１０（ｃ）に示すように、断熱部材５０Ｈは、板状部５１Ａと、断熱部５２と、枠ユニット５４とから構成されている。枠ユニット５４は、枠部５４ｂによって断熱部５２の外周面を囲うように断熱部５２に取り付けられる。断熱部材５０Ｈは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００４６】
図１０（ｄ）に示すように、断熱部材５０Ｉは、板状部５１と、断熱部５２と、枠ユニット５５とから構成されている。枠ユニット５５は、枠部５５ｂによって断熱部５２の外周面を囲うように断熱部５２に取り付けられる。断熱部材５０Ｉは、枠ユニット５５が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００４７】
図１１（ａ）に示すように、断熱部材５０Ｊは、板状部５１と、金属部材５６と、断熱部５７と、コーティング部５８とから構成されている。断熱部５７は、金属部材５６上に断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されている。コーティング部５８は、断熱部５７の上面に、例えば耐熱性を有する上記Ｈｙ−Ｃｏａｔ等のコーティング材（樹脂）が塗装されて形成されている。断熱部材５０Ｊは、コーティング部５８が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００４８】
図１１（ｂ）に示すように、断熱部材５０Ｋは、板状部５１Ａと、金属部材５６と、断熱部５７と、コーティング部５８とから構成されている。断熱部材５０Ｋは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００４９】
図１１（ｃ）に示すように、断熱部材５０Ｌは、板状部５１と、断熱部５７Ａと、コーティング部５９とから構成されている。断熱部５７Ａは、板状部５１に断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されている。コーティング部５９は、断熱部５７Ａの上面及び外周面を覆うように形成されている。断熱部材５０Ｌは、コーティング部５９が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。断熱部材５０Ｌでは、コーティング部５９を形成することにより、断熱部５７Ａの外周面から塵や埃が発生することを抑制できる。
【００５０】
図１１（ｄ）に示すように、断熱部材５０Ｍは、板状部５１Ａと、断熱部５７Ａと、コーティング部５９とから構成されている。断熱部５７Ａは、板状部５１Ａに断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されている。断熱部材５０Ｍは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００５１】
図１２（ａ）に示すように、断熱部材５０Ｎは、板状部５１と、板状部５１Ａと、金属部材５６と、第１断熱部６０と、第２断熱部６１と、コーティング部６２とから構成されている。第１断熱部６０は、金属部材５６の一方の主面の全面に断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されており、第２断熱部６１は、金属部材５６の他方の主面の全面に断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されている。コーティング部６２は、金属部材５６、第１断熱部６０及び第２断熱部６１の外周面を覆うように形成されている。第１断熱部６０、第２断熱部６１及びコーティング部６２が形成された金属部材５６は、板状部５１及び板状部５１Ａに挟まれている。断熱部材５０Ｎは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。断熱部材５０Ｎでは、コーティング部６２を形成することにより、第１及び第２断熱部６０，６１の外周面から塵や埃が発生することを抑制できる。
【００５２】
図１２（ｂ）に示すように、断熱部材５０Ｏは、板状部５１と、板状部５１Ａと、断熱部５７Ａと、コーティング部６３とから構成されている。断熱部５７Ａは、板状部５１Ａに断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されている。コーティング部６３は、断熱部５７Ａの外周面を覆うように形成されている。断熱部材５０Ｏは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。断熱部材５０Ｏでは、コーティング部６３を形成することにより、断熱部５７Ａの外周面から塵や埃が発生することを抑制できる。
【００５３】
図１２（ｃ）に示すように、断熱部材５０Ｐは、板状部５１と、板状部５１Ａと、断熱部５７Ａと、コーティング部６３とから構成されている。断熱部５７Ａは、板状部５１に断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されている。コーティング部６４は、断熱部５７Ａの外周面を覆うように形成されている。断熱部材５０Ｐは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。断熱部材５０Ｐでは、コーティング部６４を形成することにより、断熱部５７Ａの外周面から塵や埃が発生することを抑制できる。
【００５４】
図１３（ａ）に示すように、断熱部材５０Ｑは、板状部５１と、枠部５３と、金属部材５６と、断熱部５７と、コーティング部６５とから構成されている。コーティング部６５は、金属部材５６の上面を覆うように形成されている。断熱部材５０Ｑは、コーティング部５８が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００５５】
図１３（ｂ）に示すように、断熱部材５０Ｒは、板状部５１と、枠部５３と、断熱部５７Ａと、コーティング部６６とから構成されている。コーティング部６６は、断熱部５７Ａの上面を覆うように形成されている。断熱部材５０Ｒは、コーティング部６６が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００５６】
図１３（ｃ）に示すように、断熱部材５０Ｓは、板状部５１Ａと、枠部５３と、金属部材５６と、断熱部５７と、コーティング部６５とから構成されている。断熱部材５０Ｓは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００５７】
図１３（ｄ）に示すように、断熱部材５０Ｔは、板状部５１Ａと、枠部５３と、断熱部５７Ａと、コーティング部６６とから構成されている。断熱部材５０Ｔは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００５８】
図１４（ａ）に示すように、断熱部材５０Ｕは、板状部５１と、板状部５１Ａと、枠部５３と、金属部材５６と、第１断熱部６０と、第２断熱部６１とから構成されている。断熱部材５０Ｕは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００５９】
図１４（ｂ）に示すように、断熱部材５０Ｖは、板状部５１と、板状部５１Ａと、枠部５３と、断熱部５７Ａとから構成されている。断熱部５７Ａは、板状部５１Ａに断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されている。断熱部材５０Ｖは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００６０】
図１４（ｃ）に示すように、断熱部材５０Ｗは、板状部５１と、板状部５１Ａと、枠部５３と、断熱部５７Ａとから構成されている。断熱部５７Ａは、板状部５１に断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されている。断熱部材５０Ｗは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００６１】
図１５（ａ）に示すように、断熱部材５０Ｘは、枠ユニット５４と、金属部材５６と、断熱部５７と、コーティング部６５とから構成されている。断熱部材５０Ｘは、コーティング部６５が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００６２】
図１５（ｂ）に示すように、断熱部材５０Ｙは、枠ユニット５４と、断熱部５７Ａと、コーティング部６６とから構成されている。断熱部５７Ａは、枠ユニット５４の板状部５４ａに断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されている。断熱部材５０Ｙは、枠ユニット５４が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００６３】
図１５（ｃ）に示すように、断熱部材５０Ｚは、枠ユニット５５と、金属部材５６と、断熱部５７と、コーティング部６５とから構成されている。断熱部材５０Ｚは、枠ユニット５５が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００６４】
図１５（ｄ）に示すように、断熱部材５０Ａａは、枠ユニット５５と、断熱部５７Ａと、コーティング部６６とから構成されている。断熱部５７Ａは、枠ユニット５５の板状部５５ａに断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されている。断熱部材５０Ａａは、枠ユニット５５が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００６５】
図１５（ｅ）に示すように、断熱部材５０Ａｂは、板状部５１と、枠ユニット５５と、金属部材５６と、第１断熱部６０と、第２断熱部６１とから構成されている。断熱部材５０Ａｂは、枠ユニット５５が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００６６】
図１６（ａ）に示すように、断熱部材５０Ａｃは、板状部５１Ａと、枠ユニット５４と、金属部材５６と、第１断熱部６０と、第２断熱部６１とから構成されている。断熱部材５０Ａｃは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００６７】
図１６（ｂ）に示すように、断熱部材５０Ａｄは、板状部５１Ａと、断熱部５７Ａとから構成されている。断熱部５７Ａは、板状部５１Ａに断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されている。断熱部材５０Ａｄは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００６８】
図１６（ｃ）に示すように、断熱部材５０Ａｅは、板状部５１と、枠ユニット５５と、断熱部５７Ａとから構成されている。断熱部５７Ａは、板状部５１に断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されている。断熱部材５０Ａｅは、枠ユニット５５が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００６９】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、載置台３に高周波電源１５が接続されているが、シャワーヘッド２０に高周波電源１５が接続されていてもよい。
【００７０】
また、上記実施形態では、断熱部５２として発泡断熱材を例示しているが、断熱部はその他の材料からなるものであってもよい。
【００７１】
また、上記実施形態では、断熱部材５０（板状部５１、断熱部５２）が円形状を呈しているが、その形状はチャンバ２の上面２ａの形状に応じて適宜設計されればよい。また、断熱部材５０は、チャンバ２の上面２ａの全面を覆う構成であってもよいし、上面２ａの一部を覆う構成であってもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１…プラズマ処理装置（半導体製造装置）、２…チャンバ（処理容器）、２ａ…主面、３…載置台、２０…シャワーヘッド（上部電極）、３５…第１ヒータ、３６…第２ヒータ、５０，５０Ａ〜５０Ｚ，５０Ａａ〜５０Ａｅ…断熱部材、５０ａ…主面、５１，５１Ａ，５４ａ，５５ａ…板状部、５２，５７，５７Ａ，６０，６１…断熱部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体製造装置として、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。特許文献１に記載の半導体製造装置は、半導体ウェハが載置される載置台と、載置台の上方に設けられ且つ載置台と平行に対向する上部電極とを有する処理容器と、載置台に高周波を印加する高周波電源と、上部電極に処理ガスを供給する処理ガス供給部とを備えている。この半導体製造装置は、平行平板型のプラズマエッチング装置として構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２８６７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような構成を有する平行平板型の半導体製造装置には、上部電極（上部電極に供給される処理ガス）を加熱するためのヒータが上部電極の近傍に設けられていることがある。このような半導体製造装置では、消費電力を抑制することが要請されている。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、消費電力を抑制できる半導体製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面に係る半導体製造装置は、処理空間を画成する処理容器であって、上面を有する該処理容器と、処理空間内に設けられた載置台と、載置台と対面するように該載置台の上方に設けられた上部電極と、上部電極を加熱するヒータであって、上部電極の周囲且つ上面の下方に設けられた該ヒータと、上面に搭載される断熱部材と、を備え、断熱部材は、板状部と、当該板状部の一方の主面側に設けられる断熱部と、を含む。
【０００７】
この半導体製造装置では、処理容器の上面に断熱部材が搭載されている。そのため、断熱部材を構成する断熱部により断熱効果を高め、特に放熱量が多い処理容器の上部からの放熱を抑制し得る。したがって、熱効率の向上を図ることができ、その結果、消費電力の抑制を図ることが可能である。
【０００８】
一実施形態においては、断熱部は発泡断熱材であってもよい。発泡断熱材を用いると、放熱を効果的に抑制することが可能となる。
【０００９】
一実施形態においては、断熱部材は、上面に平行な方向に分離可能な複数のパーツであり、各々が板状部と断熱部とを含む該複数のパーツを有していてもよい。この形態によれば、処理容器の上面に導管等が接続されている場合であっても、断熱部材を容易に配置することが可能となり、作業性の向上が図れる。
【００１０】
一実施形態においては、板状部は、断熱部の剛性よりも高い剛性を有していてもよい。この形態によれば、柔軟性を有する断熱部を用いた場合であっても、処理容器の上面に配置されたときの反りや、取り付け作業時の断熱部の撓み等を防止できる。したがって、断熱部材の操作性の向上が図れる。
【００１１】
一実施形態においては、断熱部材の外周面は、樹脂により被覆されていてもよい。この形態によれば、断熱部材において塵や埃の発生を抑制できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、処理容器における放熱を抑制して熱効率を向上させ、消費電力を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態に係るプラズマ処理装置を模式的に示す断面図である。
【図２】チャンバを模式的に示す斜視図である。
【図３】図２に示すチャンバを上から見た図である。
【図４】断熱部材を示す斜視図である。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】断熱部材が分離した状態を示す斜視図である。
【図７】断熱効果の試験結果を示す表である。
【図８】消費電力の試験結果を示す表である。
【図９】他の形態の断熱部材を示す図である。
【図１０】他の形態の断熱部材を示す図である。
【図１１】他の形態の断熱部材を示す図である。
【図１２】他の形態の断熱部材を示す図である。
【図１３】他の形態の断熱部材を示す図である。
【図１４】他の形態の断熱部材を示す図である。
【図１５】他の形態の断熱部材を示す図である。
【図１６】他の形態の断熱部材を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明の種々の実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１５】
［プラズマ処理装置］
図１は、一実施形態に係るプラズマ処理装置を模式的に示す図である。図１に示すプラズマ処理装置１は、平行平板型のプラズマエッチング装置として構成されている。プラズマ処理装置１は、処理空間Ｓを画成する円筒形のチャンバ（処理容器）２を有している。チャンバ２は、上面２ａを有している。
【００１６】
チャンバ２の処理空間Ｓ内には、被処理基板として例えば半導体ウェハＷを載置する円板状の載置台３が下部電極又はサセプタとして設けられている。載置台３は、例えばアルミニウム製であり、絶縁性の筒状保持部４を介してチャンバ２の底から垂直方向に延びる筒状支持部６に支持されている。筒状保持部４の上面には、載置台３の上面を環状に囲む例えば石英からなるフォーカスリング７が配置されている。
【００１７】
チャンバ２の側壁と筒状支持部６との間には、排気路８が形成されている。この排気路８の入口又はその途中には、バッフル板９が取り付けられていると共に、底部に排気口１０が設けられている。排気装置１１は、排気口１０に排気管１２を介して接続されている。排気装置１１は、真空ポンプを有し、チャンバ２内の処理空間を所定の真空度まで減圧することができる。チャンバ２の側壁には、半導体ウェハＷの搬入出口を開閉するゲートバルブ１４が取り付けられている。
【００１８】
載置台３には、プラズマ生成用の高周波電源１５が整合器１６及び給電棒１７を介して電気的に接続されている。高周波電源１５は、所定の高周波数（例えば２７ＭＨｚ以上）の高周波電力を下部電極、すなわち載置台３に印加する。載置台３と平行に向かい合うチャンバ２の上部には、シャワーヘッド２０が接地電位の上部電極として設けられている。高周波電源１５からの高周波によって載置台３とシャワーヘッド２０との間の空間、つまりプラズマ生成空間ＰＳに高周波電界が形成される。
【００１９】
シャワーヘッド２０は、多数のガス通気孔２１を有する電極板２２と、電極板２２を着脱可能に支持する電極支持体２３とを有する。電極支持体２３の内部にバッファ室２４が設けられ、このバッファ室２４のガス導入口２５には処理ガス供給部２６からのガス供給導管２７が接続されている。
【００２０】
チャンバ２の天井部において、プラズマ生成空間ＰＳ周辺の上方（シャワーヘッド２０の周囲）には、環状又は同心状に延在する磁場形成機構２８が設けられている。磁場形成機構２８は、チャンバ２内のプラズマ生成空間ＰＳにおける高周波放電の開始（プラズマ着火）を容易にして放電を安定に維持するために機能する。
【００２１】
載置台３の上面には、半導体ウェハＷを静電吸着力で保持するための静電チャック３０が設けられている。静電チャック３０は、導電膜からなる電極３１を一対の絶縁膜３２ａ，３２ｂの間に挟み込んだものであり、電極３１には直流電源３３がスイッチＳＷを介して電気的に接続されている。直流電源３３からの直流電圧により、クーロン力で半導体ウェハＷをチャック上に吸着保持できるようになっている。
【００２２】
シャワーヘッド２０の上方（シャワーヘッド２０の周囲で且つ上面２ａの下方）には、第１ヒータ３５が配置されている。第１ヒータ３５は、シャワーヘッド２０を加熱（電極板２２の温度制御）するための熱源であり、環状を呈している。第１ヒータ３５の外径は、シャワーヘッド２０の外径よりも大きい。
【００２３】
図２は、チャンバを模式的に示す斜視図であり、図３は、図２に示すチャンバを上から見た図である。図３に示すように、チャンバ２には、第２ヒータ３６が複数（ここでは４つ）配置されている。第２ヒータ３６は、シャワーヘッド２０を加熱するための熱源であり、チャンバ２の側壁において第１ヒータ３５よりも径方向の外側に配置されている。
【００２４】
また、載置台３には、ガス供給ライン３８を介して伝熱ガス供給部３９が接続されている。伝熱ガス供給部３９は、静電チャック３０の上面と半導体ウェハＷの裏面との間に伝熱ガス（例えばＨｅガス）を供給する。制御部４０は、プラズマ処理装置１内の各部を個別に制御し、全体のシーケンスを統括制御する。
【００２５】
［断熱部材］
図１及び図２に示すように、チャンバ２の上面２ａ上には、断熱部材５０が配置（搭載）されている。図４は、断熱部材を示す斜視図であり、図５は、図４におけるＶ−Ｖ線断面図である。図４及び図５に示すように、断熱部材５０は、板状部５１と、断熱部５２とから構成されている。板状部５１は、例えばアクリル樹脂からなり、円板状（チャンバ２の上面２ａの形状に対応した形状）を呈している。板状部５１は、厚みが数ｍｍ程度であり、後述の断熱部５２よりも高い剛性を有している。なお、板状部５１は、金属で形成されていてもよい。
【００２６】
断熱部５２は、例えば発泡断熱材（商品名：エアロフレックス（登録商標））であり、円板状（チャンバ２の上面２ａの形状に対応した形状）を呈している。断熱部５２は、例えば厚みが１０ｍｍ程度に設定されており、一方の主面５２ａが板状部５１の一方の主面５１ａに例えば接着剤により接合されている。断熱部５２は、チャンバ２の上面２ａに当接する部分である。すなわち、断熱部材５０は、断熱部５２の他方の主面５２ｂが載置面となるように、チャンバ２の上面２ａに配置される。なお、断熱部５２としては、発泡断熱材の他に、金属部材に断熱性を有する断熱塗料を塗装、溶射したものであってもよい。
【００２７】
上記構成を有する断熱部材５０は、複数に分離可能に構成されている。図６に示すように、断熱部材５０は、板状部５１と断熱部５２とが一体化された状態で、複数（ここでは３つ）のパーツに分離されている。各パーツは、チャンバ２の上面２ａに平行な方向（上面２ａの面方向）に分離可能である。具体的には、断熱部材５０は、例えば、チャンバ２の上部に接続されたガス供給導管２７に対応する位置に開口部が形成されており、ガス供給導管２７を挟むように構成されている。断熱部材５０の分割数及び個々のパーツの形状は、チャンバ２の形状等に応じて適宜設定される。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態では、プラズマ処理装置１におけるチャンバ２の上面２ａ上に断熱部材５０が配置されている。この断熱部材５０は、板状部５１と、断熱部５２とから構成されており、断熱部５２によって放熱を抑制（断熱）することにより、チャンバ２の熱効率の向上が図れる。特に、放熱量が多いチャンバ２の上面２ａに断熱部材５０を配置しているため、効率的に放熱を抑制できる。
【００２９】
また、断熱部５２よりも高い剛性を有する板状部５１を設けているため、例えば柔軟性を有する断熱部５２を用いた場合であっても、断熱部５２が反ったり撓んだりすることを防止できる。その結果、操作性の向上が図れる。
【００３０】
また、断熱部材５０は、上面２ａに平行な方向に分離可能な複数のパーツであり、各々が板状部５１と断熱部５２とを含む該複数のパーツを有する（図６参照）。したがって、断熱部材５０を配置する際、チャンバ２の上面２ａにパーツ毎に取り付けられるため、作業性の向上が図れる。
【００３１】
また、断熱部材５０は、チャンバ２の上面２ａ上に搭載する構成であるため、既存の半導体製造装置にも適用できる。また、断熱部材５０は、板状部５１及び断熱部５２といった簡易な構成であるため、コストの低減も図れる。
【００３２】
断熱部材５０の断熱（放熱の抑制）の効果について、図７を参照しながら説明する。図７は、断熱効果の試験結果を示す表である。図７に示すように、断熱部材としては、
（１）アルマイト処理された金属板（比較例）
（２）金属板に発泡断熱材であるエアロフレックス（Aeroflex：登録商標）を貼り付けたもの（実施例１）
（３）金属板の表面にシリコーンゴムコーティングを施したもの（実施例２）
（４）金属板の表面に特殊断熱コーティング材セラミックコート「ＳＥ２５０」（日本テレニクス株式会社製）をコーティングしたもの（実施例３）
（５）金属板の表面に断熱ポーラス剤（商品名：断熱ポーラス、トーカロ株式会社製）を溶射したもの（実施例４）
（６）金属板の表面にＨｙ−Ｃｏａｔ（商品名：Ｈｙ−Ｃｏａｔ(主な材料フッ素樹脂)、トーカロ株式会社製）をコーティングしたもの（実施例５）
を用意した。比較例及び実施例１−５をホットプレート（１４０℃）にて同時に加熱し、表面温度を計測して比較例との温度差を算出した。なお、各表面温度は、比較例の表面温度が８０℃に達してからの平均温度である。
【００３３】
図７に示すように、比較例との温度差が最も大きいのは実施例１であり、比較例との温度差は平均「−３６．０℃」であった。また、実施例２では「−１６．０℃」、実施例３では「−１２．１℃」、実施例４では「−１２．２℃」、実施例５では「−７．７℃」であった。いずれの実施例１−５においても、比較例に比べて断熱効果があることが確認された。
【００３４】
続いて、断熱部材５０による消費電力の抑制の効果について、図８を参照しながら説明する。図８は、消費電力の試験結果を示す表である。この試験では、チャンバ２の上部及び側壁部に取り付けられた第１及び第２ヒータ３５，３６の電流値を測定し、昇温時、アイドル時、及びプロセス搬送時の消費電力を算出した。断熱部としては、エアロフレックスを用い、厚みが１０ｍｍ，２０ｍｍのものを用いた。第１ヒータ３５は、消費電力が定格で１４００Ｗであり、第２ヒータ３６は、消費電力が定格で２０８０Ｗである。
【００３５】
図８に示すように、昇温時においては、断熱部を配置しない場合の消費電力の実測値２７２８Ｗに対して、断熱部１０ｍｍを使用した場合の消費電力が「−１．２％」となり、断熱部２０ｍｍを使用した場合の消費電力が「＋０．４％」となった。アイドル時においては、断熱部を配置しない場合の消費電力の実測値１９７２Ｗに対して、断熱部１０ｍｍを使用した場合の消費電力が「−５．５％」となり、断熱部２０ｍｍを使用した場合の消費電力が「−７．１％」となった。プロセス搬送時においては、断熱部を配置しない場合の消費電力の実測値が１８００Ｗに対して、断熱部１０ｍｍを使用した場合の消費電力が「−１．６％」となり、断熱部２０ｍｍを使用した場合の消費電力が「−１．１％」となった。
【００３６】
以上の結果より、チャンバ２の上面２ａに断熱部材５０（断熱部５２）を配置することにより、チャンバ２における放熱を抑制して熱効率が向上し、消費電力を抑制できることが確認された。なお、断熱部２０ｍｍにおいて昇温時に消費電力が多少増加しているが、昇温時は不安定な状態であるため、誤差の範囲内であると考えられる。
【００３７】
［断熱部材の他の形態］
以下、図９〜図１６を参照して、断熱部材の他の形態について説明する。なお、以下で説明する断熱部材は、上記断熱部材５０と同様に、複数に分離可能に構成されていてもよい。
【００３８】
図９（ａ）に示すように、断熱部材５０Ａは、板状部５１Ａと、断熱部５２とから構成されている。板状部５１Ａは、金属からなり、チャンバ２の上面２ａに当接する。すなわち、断熱部材５０Ａは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００３９】
図９（ｂ）に示すように、断熱部材５０Ｂは、板状部５１と、断熱部５２と、板状部５１Ａとから構成されている。断熱部材５０Ｂでは、板状部５１と板状部５１Ａとにより断熱部５２を挟んでいる。断熱部材５０Ｂは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００４０】
図９（ｃ）に示すように、断熱部材５０Ｃは、板状部５１と、断熱部５２と、枠部５３とから構成されている。枠部５３は、例えば金属又はアクリル樹脂等からなり、板状部５１及び断熱部５２の外周面を覆う。断熱部材５０Ｃは、断熱部５２が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。断熱部材５０Ｃでは、枠部５３を設けることにより、断熱部５２の外周面から塵や埃が発生することを抑制できる。
【００４１】
図９（ｄ）に示すように、断熱部材５０Ｄは、板状部５１Ａと、断熱部５２と、枠部５３とから構成されている。断熱部材５０Ｄは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００４２】
図９（ｅ）に示すように、断熱部材５０Ｅは、板状部５１と、断熱部５２と、板状部５１Ａと、枠部５３とから構成されている。断熱部材５０Ｄは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００４３】
図１０（ａ）に示すように、断熱部材５０Ｆは、断熱部５２と、枠ユニット５４とから構成されている。枠ユニット５４は、金属又はアクリル樹脂等からなる円形状の板状部５４ａと、板状部５４ａの外周面を覆う環状の枠部５４ｂとから構成されており、板状部５４ａと枠部５４ｂとが一体的に構成されている。枠ユニット５４は、枠部５４ｂによって断熱部５２の外周面を囲うように断熱部５２に取り付けられる。断熱部材５０Ｆは、断熱部５２が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。断熱部材５０Ｆでは、枠ユニット５４を設けることにより、断熱部５２の外周面から塵や埃が発生することを抑制できる。
【００４４】
図１０（ｂ）に示すように、断熱部材５０Ｇは、断熱部５２と、枠ユニット５５とから構成されている。枠ユニット５５は、金属からなる円形の板状部５５ａと、板状部５５ａの外周面を覆う環状の枠部５５ｂとから構成されており、板状部５５ａと枠部５５ｂとが一体的に構成されている。断熱部材５０Ｇは、枠ユニット５５が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。断熱部材５０Ｇでは、枠ユニット５５を設けることにより、断熱部５２の外周面から塵や埃が発生することを抑制できる。
【００４５】
図１０（ｃ）に示すように、断熱部材５０Ｈは、板状部５１Ａと、断熱部５２と、枠ユニット５４とから構成されている。枠ユニット５４は、枠部５４ｂによって断熱部５２の外周面を囲うように断熱部５２に取り付けられる。断熱部材５０Ｈは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００４６】
図１０（ｄ）に示すように、断熱部材５０Ｉは、板状部５１と、断熱部５２と、枠ユニット５５とから構成されている。枠ユニット５５は、枠部５５ｂによって断熱部５２の外周面を囲うように断熱部５２に取り付けられる。断熱部材５０Ｉは、枠ユニット５５が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００４７】
図１１（ａ）に示すように、断熱部材５０Ｊは、板状部５１と、金属部材５６と、断熱部５７と、コーティング部５８とから構成されている。断熱部５７は、金属部材５６上に断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されている。コーティング部５８は、断熱部５７の上面に、例えば耐熱性を有する上記Ｈｙ−Ｃｏａｔ等のコーティング材（樹脂）が塗装されて形成されている。断熱部材５０Ｊは、コーティング部５８が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００４８】
図１１（ｂ）に示すように、断熱部材５０Ｋは、板状部５１Ａと、金属部材５６と、断熱部５７と、コーティング部５８とから構成されている。断熱部材５０Ｋは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００４９】
図１１（ｃ）に示すように、断熱部材５０Ｌは、板状部５１と、断熱部５７Ａと、コーティング部５９とから構成されている。断熱部５７Ａは、板状部５１に断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されている。コーティング部５９は、断熱部５７Ａの上面及び外周面を覆うように形成されている。断熱部材５０Ｌは、コーティング部５９が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。断熱部材５０Ｌでは、コーティング部５９を形成することにより、断熱部５７Ａの外周面から塵や埃が発生することを抑制できる。
【００５０】
図１１（ｄ）に示すように、断熱部材５０Ｍは、板状部５１Ａと、断熱部５７Ａと、コーティング部５９とから構成されている。断熱部５７Ａは、板状部５１Ａに断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されている。断熱部材５０Ｍは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００５１】
図１２（ａ）に示すように、断熱部材５０Ｎは、板状部５１と、板状部５１Ａと、金属部材５６と、第１断熱部６０と、第２断熱部６１と、コーティング部６２とから構成されている。第１断熱部６０は、金属部材５６の一方の主面の全面に断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されており、第２断熱部６１は、金属部材５６の他方の主面の全面に断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されている。コーティング部６２は、金属部材５６、第１断熱部６０及び第２断熱部６１の外周面を覆うように形成されている。第１断熱部６０、第２断熱部６１及びコーティング部６２が形成された金属部材５６は、板状部５１及び板状部５１Ａに挟まれている。断熱部材５０Ｎは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。断熱部材５０Ｎでは、コーティング部６２を形成することにより、第１及び第２断熱部６０，６１の外周面から塵や埃が発生することを抑制できる。
【００５２】
図１２（ｂ）に示すように、断熱部材５０Ｏは、板状部５１と、板状部５１Ａと、断熱部５７Ａと、コーティング部６３とから構成されている。断熱部５７Ａは、板状部５１Ａに断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されている。コーティング部６３は、断熱部５７Ａの外周面を覆うように形成されている。断熱部材５０Ｏは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。断熱部材５０Ｏでは、コーティング部６３を形成することにより、断熱部５７Ａの外周面から塵や埃が発生することを抑制できる。
【００５３】
図１２（ｃ）に示すように、断熱部材５０Ｐは、板状部５１と、板状部５１Ａと、断熱部５７Ａと、コーティング部６３とから構成されている。断熱部５７Ａは、板状部５１に断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されている。コーティング部６４は、断熱部５７Ａの外周面を覆うように形成されている。断熱部材５０Ｐは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。断熱部材５０Ｐでは、コーティング部６４を形成することにより、断熱部５７Ａの外周面から塵や埃が発生することを抑制できる。
【００５４】
図１３（ａ）に示すように、断熱部材５０Ｑは、板状部５１と、枠部５３と、金属部材５６と、断熱部５７と、コーティング部６５とから構成されている。コーティング部６５は、金属部材５６の上面を覆うように形成されている。断熱部材５０Ｑは、コーティング部５８が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００５５】
図１３（ｂ）に示すように、断熱部材５０Ｒは、板状部５１と、枠部５３と、断熱部５７Ａと、コーティング部６６とから構成されている。コーティング部６６は、断熱部５７Ａの上面を覆うように形成されている。断熱部材５０Ｒは、コーティング部６６が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００５６】
図１３（ｃ）に示すように、断熱部材５０Ｓは、板状部５１Ａと、枠部５３と、金属部材５６と、断熱部５７と、コーティング部６５とから構成されている。断熱部材５０Ｓは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００５７】
図１３（ｄ）に示すように、断熱部材５０Ｔは、板状部５１Ａと、枠部５３と、断熱部５７Ａと、コーティング部６６とから構成されている。断熱部材５０Ｔは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００５８】
図１４（ａ）に示すように、断熱部材５０Ｕは、板状部５１と、板状部５１Ａと、枠部５３と、金属部材５６と、第１断熱部６０と、第２断熱部６１とから構成されている。断熱部材５０Ｕは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００５９】
図１４（ｂ）に示すように、断熱部材５０Ｖは、板状部５１と、板状部５１Ａと、枠部５３と、断熱部５７Ａとから構成されている。断熱部５７Ａは、板状部５１Ａに断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されている。断熱部材５０Ｖは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００６０】
図１４（ｃ）に示すように、断熱部材５０Ｗは、板状部５１と、板状部５１Ａと、枠部５３と、断熱部５７Ａとから構成されている。断熱部５７Ａは、板状部５１に断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されている。断熱部材５０Ｗは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００６１】
図１５（ａ）に示すように、断熱部材５０Ｘは、枠ユニット５４と、金属部材５６と、断熱部５７と、コーティング部６５とから構成されている。断熱部材５０Ｘは、コーティング部６５が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００６２】
図１５（ｂ）に示すように、断熱部材５０Ｙは、枠ユニット５４と、断熱部５７Ａと、コーティング部６６とから構成されている。断熱部５７Ａは、枠ユニット５４の板状部５４ａに断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されている。断熱部材５０Ｙは、枠ユニット５４が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００６３】
図１５（ｃ）に示すように、断熱部材５０Ｚは、枠ユニット５５と、金属部材５６と、断熱部５７と、コーティング部６５とから構成されている。断熱部材５０Ｚは、枠ユニット５５が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００６４】
図１５（ｄ）に示すように、断熱部材５０Ａａは、枠ユニット５５と、断熱部５７Ａと、コーティング部６６とから構成されている。断熱部５７Ａは、枠ユニット５５の板状部５５ａに断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されている。断熱部材５０Ａａは、枠ユニット５５が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００６５】
図１５（ｅ）に示すように、断熱部材５０Ａｂは、板状部５１と、枠ユニット５５と、金属部材５６と、第１断熱部６０と、第２断熱部６１とから構成されている。断熱部材５０Ａｂは、枠ユニット５５が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００６６】
図１６（ａ）に示すように、断熱部材５０Ａｃは、板状部５１Ａと、枠ユニット５４と、金属部材５６と、第１断熱部６０と、第２断熱部６１とから構成されている。断熱部材５０Ａｃは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００６７】
図１６（ｂ）に示すように、断熱部材５０Ａｄは、板状部５１Ａと、断熱部５７Ａとから構成されている。断熱部５７Ａは、板状部５１Ａに断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されている。断熱部材５０Ａｄは、板状部５１Ａが下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００６８】
図１６（ｃ）に示すように、断熱部材５０Ａｅは、板状部５１と、枠ユニット５５と、断熱部５７Ａとから構成されている。断熱部５７Ａは、板状部５１に断熱塗料が塗布又は断熱塗料が溶射されて形成されている。断熱部材５０Ａｅは、枠ユニット５５が下部となるようにチャンバ２の上面２ａに配置される。
【００６９】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、載置台３に高周波電源１５が接続されているが、シャワーヘッド２０に高周波電源１５が接続されていてもよい。
【００７０】
また、上記実施形態では、断熱部５２として発泡断熱材を例示しているが、断熱部はその他の材料からなるものであってもよい。
【００７１】
また、上記実施形態では、断熱部材５０（板状部５１、断熱部５２）が円形状を呈しているが、その形状はチャンバ２の上面２ａの形状に応じて適宜設計されればよい。また、断熱部材５０は、チャンバ２の上面２ａの全面を覆う構成であってもよいし、上面２ａの一部を覆う構成であってもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１…プラズマ処理装置（半導体製造装置）、２…チャンバ（処理容器）、２ａ…主面、３…載置台、２０…シャワーヘッド（上部電極）、３５…第１ヒータ、３６…第２ヒータ、５０，５０Ａ〜５０Ｚ，５０Ａａ〜５０Ａｅ…断熱部材、５０ａ…主面、５１，５１Ａ，５４ａ，５５ａ…板状部、５２，５７，５７Ａ，６０，６１…断熱部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理空間を画成する処理容器であって、上面を有する該処理容器と、
前記処理空間内に設けられた載置台と、
前記載置台と対面するように該載置台の上方に設けられた上部電極と、
前記上部電極を加熱するヒータであって、前記上部電極の周囲且つ前記上面の下方に設けられた該ヒータと、
前記上面に搭載される断熱部材と、
を備え、
前記断熱部材は、板状部と、当該板状部の一方の主面側に設けられる断熱部と、を含む、半導体製造装置。
【請求項２】
前記断熱部は発泡断熱材である、請求項１記載の半導体製造装置。
【請求項３】
前記断熱部材は、前記上面に平行な方向に分離可能な複数のパーツであり、各々が前記板状部と前記断熱部とを含む該複数のパーツを有する、請求項１又は２記載の半導体製造装置。
【請求項４】
前記板状部は、前記断熱部の剛性よりも高い剛性を有する、請求項１〜３のいずれか一項記載の半導体製造装置。
【請求項５】
前記断熱部材の外周面は、樹脂により被覆されている、請求項１〜４のいずれか一項記載の半導体製造装置。
【請求項１】
処理空間を画成する処理容器であって、上面を有する該処理容器と、
前記処理空間内に設けられた載置台と、
前記載置台と対面するように該載置台の上方に設けられた上部電極と、
前記上部電極を加熱するヒータであって、前記上部電極の周囲且つ前記上面の下方に設けられた該ヒータと、
前記上面に搭載される断熱部材と、
を備え、
前記断熱部材は、板状部と、当該板状部の一方の主面側に設けられる断熱部と、を含む、半導体製造装置。
【請求項２】
前記断熱部は発泡断熱材である、請求項１記載の半導体製造装置。
【請求項３】
前記断熱部材は、前記上面に平行な方向に分離可能な複数のパーツであり、各々が前記板状部と前記断熱部とを含む該複数のパーツを有する、請求項１又は２記載の半導体製造装置。
【請求項４】
前記板状部は、前記断熱部の剛性よりも高い剛性を有する、請求項１〜３のいずれか一項記載の半導体製造装置。
【請求項５】
前記断熱部材の外周面は、樹脂により被覆されている、請求項１〜４のいずれか一項記載の半導体製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−４９０７（Ｐ２０１３−４９０７Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３７５０６（Ｐ２０１１−１３７５０６）
【出願日】平成２３年６月２１日（２０１１．６．２１）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２１日（２０１１．６．２１）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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