特開 2022-176127 ＣＶＤ装置及び成膜処理方法

(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】P2022176127

(43)【公開日】2022-11-25

(54)【発明の名称】ＣＶＤ装置及び成膜処理方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 16/44 20060101AFI20221117BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20221117BHJP

【ＦＩ】

C23C16/44 B

H01L21/31 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022077018

(22)【出願日】2022-05-09

(31)【優先権主張番号】63/187,547

(32)【優先日】2021-05-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】519237203

【氏名又は名称】エーエスエム・アイピー・ホールディング・ベー・フェー

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】相田 弘栄

(72)【発明者】

【氏名】サム・キム

【テーマコード（参考）】

4K030

5F045

【Ｆターム（参考）】

4K030CA04

4K030CA12

4K030DA06

4K030FA01

4K030GA02

4K030KA11

4K030KA46

4K030KA47

5F045AA08

5F045AC02

5F045AD07

5F045AD08

5F045AD09

5F045AD10

5F045AD11

5F045BB02

5F045DP03

5F045EB03

5F045EB06

5F045EC02

5F045EC05

5F045EF05

5F045EF11

5F045EH14

5F045EH18

5F045EK07

5F045EM09

5F045EM10

5F045EN04

(57)【要約】

【課題】成膜処理時において、成膜処理対象の基板の温度が不均一になることを防止する。
【解決手段】本発明の一態様に係るＣＶＤ装置は、チャンバーと、前記チャンバーの内部に、上下方向に移動可能に配置されたサセプタと、基板の出入口と、前記基板の出入口に設けられたゲートバルブと、を備え、前記サセプタは、上面に前記基板が載置される載置板と、前記載置板の下面に接続する支柱と、を有し、前記基板の出入口は、前記チャンバーの側部の一部であって、前記チャンバーの内側底面から、前記サセプタが前記上下方向の上端に位置したときの前記載置板の前記下面に相当する位置までの範囲に設けられており、前記チャンバーの前記内側底面と、前記チャンバーの内側側面の一部であって、前記チャンバーの前記内側底面から、前記サセプタが前記上下方向の上端に位置したときの前記載置板の前記下面に相当する位置までの範囲と、前記載置板の前記下面と、前記支柱の外側側面とのそれぞれが、セラミックライナーで被覆されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

チャンバーと、
前記チャンバーの内部に、上下方向に移動可能に配置されたサセプタと、
基板の出入口と、
前記基板の出入口に設けられたゲートバルブと、を備え、
前記サセプタは、上面に前記基板が載置される載置板と、前記載置板の下面に接続する支柱と、を有し、
前記基板の出入口は、前記チャンバーの側部の一部であって、前記チャンバーの内側底面から、前記サセプタが前記上下方向の上端に位置したときの前記載置板の前記下面に相当する位置までの範囲に設けられており、
前記チャンバーの前記内側底面と、前記チャンバーの内側側面の一部であって、前記チャンバーの前記内側底面から、前記サセプタが前記上下方向の上端に位置したときの前記載置板の前記下面に相当する位置までの範囲と、前記載置板の前記下面と、前記支柱の外側側面とのそれぞれが、セラミックライナーで被覆されている、ＣＶＤ装置。

【請求項2】

前記チャンバーの前記内側底面と、前記チャンバーの前記内側側面の一部であって、前記チャンバーの前記内側底面から、前記サセプタが前記上下方向の上端に位置したときの前記載置板の前記下面に相当する位置までの範囲と、前記載置板の前記下面と、前記支柱の前記外側側面とのそれぞれが、隙間を介して前記セラミックライナーで被覆されている、請求項１に記載にＣＶＤ装置。

【請求項3】

前記隙間に不活性ガスの供給管が接続されている、請求項２に記載のＣＶＤ装置。

【請求項4】

前記基板の出入口の内側表面がセラミックライナーで被覆されている、請求項１に記載のＣＶＤ装置。

【請求項5】

前記基板の出入口の前記内側表面が隙間を介して前記セラミックライナーで被覆されている、請求項４に記載のＣＶＤ装置。

【請求項6】

前記隙間に不活性ガスの供給管が接続されている、請求項５に記載のＣＶＤ装置。

【請求項7】

前記載置板及び前記支柱は窒化アルミニウムを含み、前記載置板の前記下面及び前記支柱の前記外側側面を被覆する前記セラミックライナーはＡｌ_２Ｏ_３を含む、請求項１に記載のＣＶＤ装置。

【請求項8】

さらに、チャンバー洗浄ガスの導入口を備え、前記チャンバー洗浄ガスの導入口は、前記チャンバーの側部の一部であって、前記チャンバーの前記内側底面から、前記サセプタが前記上下方向の上端に位置したときの前記載置板の前記下面に相当する位置までの範囲に設けられている、請求項１に記載のＣＶＤ装置。

【請求項9】

前記チャンバー洗浄ガスが、フッ素を含むガスである、請求項８に記載のＣＶＤ装置。

【請求項10】

前記チャンバーが金属製である、請求項１に記載のＣＶＤ装置。

【請求項11】

チャンバーと、
前記チャンバーの内部に、上下方向に移動可能に配置されたサセプタと、
基板の出入口と、
前記基板の出入口に設けられたゲートバルブと、を備え、
前記サセプタは、上面に前記基板が載置される載置板と、前記載置板の下面に接続する支柱と、を有し、
前記基板の出入口は、前記チャンバーの側部の一部であって、前記チャンバーの内側底面から、前記サセプタが前記上下方向の上端に位置したときの前記載置板の前記下面に相当する位置までの範囲に設けられており、
前記チャンバーの前記内側底面と、前記チャンバーの内側側面の一部であって、前記チャンバーの前記内側底面から、前記サセプタが前記上下方向の上端に位置したときの前記載置板の前記下面に相当する位置までの範囲と、前記載置板の前記下面と、前記支柱の外側側面とのそれぞれが、隙間を介してセラミックライナーで被覆されている、ＣＶＤ装置を用意する工程と、
前記隙間に不活性ガスを供給しながら、前記基板に対してＣＶＤ法により成膜処理を行なう工程と、を含む成膜処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＣＶＤ装置及び成膜処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＣＶＤ装置は、薄膜成分を含む原料ガスの化学反応によって生成した物質を、基板の表面に堆積させることによって薄膜を形成させる薄膜形成装置として知られている。ＣＶＤ装置としては、プラズマＣＶＤ装置が広く利用されている。プラズマＣＶＤ装置では、原料ガスをプラズマ状態にし、活性な励起分子、ラジカル、イオンを生成させることによって、化学反応を促進させる。プラズマＣＶＤ装置は、チャンバーの上部に反応ガスをチャンバーに導入するためのシャワーヘッドが配置されている。そして、シャワーヘッドの下方に成膜処理対象の基板（例えば、シリコンウェハ）を載置する載置板を有するサセプタが配置されていて、シャワーヘッドとサセプタの間に高周波（ＲＦ）の電圧を印加することによってプラズマを発生させる。

【0003】

プラズマＣＶＤ装置のチャンバー内への成膜処理前の基板の搬入と、成膜処理後の基板の搬出を行なうために、サセプタを上下方向に移動可能とし、チャンバー側部の下方に基板の出入口を設けた構成のチャンバーが知られている（ＵＳ２００９／０２９７７３１Ａ１）。この構成のチャンバーでは、成膜処理時はサセプタを上下方向の上端に移動させて、基板をシャワーヘッドの近くに位置させる。そして、成膜処理後はサセプタを上下方向の下端に移動させて、基板を基板の出入口の近くに位置させる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

チャンバー側部の下方に基板の出入口を設けた構成のチャンバーでは、成膜処理時において、サセプタの載置板から下方の空間が広くなる。その結果、成膜処理時のサセプタの熱が、その下方の空間に流出されやすくなり、成膜処理対象の基板の温度が不均一になることがある。成膜処理時において、成膜処理対象の基板の温度が不均一になると、基板に形成された薄膜の特性や膜厚にばらつきが生じる原因となる。また、サセプタの載置板の下方の空間が広くなると、シャワーヘッドとサセプタの間に印加された高周波電圧が下方の空間内に伝わることによって、異常放電の原因となるおそれもある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の第１の態様に係るＣＶＤ装置は、チャンバーと、前記チャンバーの内部に、上下方向に移動可能に配置されたサセプタと、基板の出入口と、前記基板の出入口に設けられたゲートバルブと、を備え、前記サセプタは、上面に前記基板が載置される載置板と、前記載置板の下面に接続する支柱と、を有し、前記基板の出入口は、前記チャンバーの側部の一部であって、前記チャンバーの内側底面から、前記サセプタが前記上下方向の上端に位置したときの前記載置板の前記下面に相当する位置までの範囲に設けられており、前記チャンバーの前記内側底面と、前記チャンバーの内側側面の一部であって、前記チャンバーの前記内側底面から、前記サセプタが前記上下方向の上端に位置したときの前記載置板の前記下面に相当する位置までの範囲と、前記載置板の前記下面と、前記支柱の外側側面とのそれぞれが、セラミックライナーで被覆されている。

【0006】

上記のＣＶＤ装置において、前記チャンバーの前記内側底面と、前記チャンバーの前記内側側面の一部であって、前記チャンバーの前記内側底面から、前記サセプタが前記上下方向の上端に位置したときの前記載置板の前記下面に相当する位置までの範囲と、前記載置板の前記下面と、前記支柱の前記外側側面とのそれぞれが、隙間を介して前記セラミックライナーで被覆されていてもよい。

【0007】

上記のＣＶＤ装置において、前記隙間に不活性ガスの供給管が接続されていてもよい。

【0008】

上記のＣＶＤ装置において、前記基板の出入口の内側表面がセラミックライナーで被覆されていてもよい。

【0009】

上記のＣＶＤ装置において、前記基板の出入口の前記内側表面が隙間を介して前記セラミックライナーで被覆されていてもよい。

【0010】

上記のＣＶＤ装置において、前記隙間に不活性ガスの供給管が接続されていてもよい。

【0011】

上記のＣＶＤ装置において、前記載置板及び前記支柱は窒化アルミニウムを含み、前記載置板の前記下面及び前記支柱の前記外側側面を被覆する前記セラミックライナーはＡｌ_２Ｏ_３を含んでいてもよい。

【0012】

上記のＣＶＤ装置において、さらに、チャンバー洗浄ガスの導入口を備え、前記チャンバー洗浄ガスの導入口は、前記チャンバーの側部の一部であって、前記チャンバーの前記内側底面から、前記サセプタが前記上下方向の上端に位置したときの前記載置板の前記下面に相当する位置までの範囲に設けられていてもよい。

【0013】

上記のＣＶＤ装置において、前記チャンバー洗浄ガスが、フッ素を含むガスであってもよい。

【0014】

上記のＣＶＤ装置において、前記チャンバーが金属製であってもよい。

【0015】

本発明の一態様に係る成膜処理方法は、チャンバーと、前記チャンバーの内部に、上下方向に移動可能に配置されたサセプタと、基板の出入口と、前記基板の出入口に設けられたゲートバルブと、を備え、前記サセプタは、上面に前記基板が載置される載置板と、前記載置板の下面に接続する支柱と、を有し、前記基板の出入口は、前記チャンバーの側部の一部であって、前記チャンバーの内側底面から、前記サセプタが前記上下方向の上端に位置したときの前記載置板の前記下面に相当する位置までの範囲に設けられており、前記チャンバーの前記内側底面と、前記チャンバーの内側側面の一部であって、前記チャンバーの前記内側底面から、前記サセプタが前記上下方向の上端に位置したときの前記載置板の前記下面に相当する位置までの範囲と、前記載置板の前記下面と、前記支柱の外側側面とのそれぞれが、隙間を介してセラミックライナーで被覆されている、ＣＶＤ装置を用意する工程と、前記隙間に不活性ガスを供給しながら、前記基板に対してＣＶＤ法により成膜処理を行なう工程と、を含む。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係るＣＶＤ装置のチャンバーの一例の断面図である。

【図2】図２は、本発明の一実施形態に係るＣＶＤ装置のチャンバーの別の一例の断面図である。

【図3】図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明について、図面を適宜参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

【0018】

図１は、本発明の一実施形態に係るＣＶＤ装置のチャンバーの一例の断面図である。図１は、成膜処理時のチャンバーの状態を示している。図２は、本発明の一実施形態に係るＣＶＤ装置のチャンバーの別の一例の断面図である。図２は、成膜処理後の基板を搬出し、成膜処理前の基板を搬入する際のチャンバーの状態を示している。図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。

【0019】

図１～図３に示すように、本実施形態のＣＶＤ装置１００のチャンバー１０は、略円筒体であり、その側部に、基板出入口１１と、チャンバー洗浄ガスの導入口１２が備えられている。また、チャンバー１０の底部には、サセプタ用貫通孔１３が設けられている。さらに、チャンバー１０の側部の下方もしくは底部に排気孔（不図示）が備えられている。チャンバー１０の内部の上方には、シャワーヘッド４０が配置されている。シャワーヘッド４０の下方には、サセプタ２０が配置されている。サセプタ２０は上下方向に移動可能とされている。上下方向は、チャンバー１０の内側底面１０ａに対して垂直な方向を意味する。チャンバー１０は、例えば、ステンレス鋼などの金属製である。

【0020】

シャワーヘッド４０は、原料ガス管４１と接続されている。シャワーヘッド４０は、多数の通気孔（不図示）を有している。シャワーヘッド４０は、原料ガス管４１から供給された原料ガスを、その通気孔を介して下方に向けて放出する。

【0021】

サセプタ２０は、載置板２１と支柱２２とを有する。載置板２１の上面２１ａには成膜処理前の基板１ａが載置される。載置板２１の下面２１ｂには支柱２２が接続されている。サセプタ２０の支柱２２はサセプタ用貫通孔１３を貫通している。サセプタ２０の支柱２２は、チャンバー１０の外側底面に支持された移動板２３に固定されている。移動板２３は上下方向に移動可能とされており、移動板２３が上下方向に移動することによって、サセプタ２０が上下方向に移動するように構成されている。本実施形態のＣＶＤ装置では、サセプタ２０の上下方向の上端は、シャワーヘッド４０とサセプタ２０の載置板２１の上面２１ａとの間で成膜処理を実施できる位置とされている。また、サセプタ２０の上下方向の下端は、基板出入口１１を介して成膜処理後の基板１ｂを搬出し、成膜処理前の基板１ａを搬入することが可能となる位置とされている。以下、本明細書では、サセプタ２０が上下方向の上端に位置したときに、サセプタ２０の載置板２１の上面２１ａから上方の領域を反応領域１５と呼び、サセプタ２０の載置板２１の下面２１ｂから下方の領域をサセプタ移動領域１６と呼ぶことがある。

【0022】

サセプタ２０の載置板２１及び支柱２２は、高熱伝導性材料が形成されていることが好ましい。高熱伝導性材料の例としては、窒化アルミニウムを挙げることができる。窒化アルミニウムを含むサセプタ２０の載置板２１及び支柱２２は、通電によりヒータとして作動させてもよい。

【0023】

基板出入口１１は、成膜処理前の基板１ａを外部からチャンバー１０の内部に搬入し、成膜処理後の基板１ｂをチャンバー１０の内部から外部に搬出するための出入口である（図２参照）。基板出入口１１は、サセプタ移動領域１６のチャンバー１０の側部（すなわち、チャンバー１０の側部の一部であって、チャンバー１０の内側底面１０ａから、サセプタ２０が上下方向の上端に位置したときの載置板２１の下面２１ｂに相当する位置までの範囲）に設けられている。

【0024】

基板出入口１１には、ゲートバルブ５０が設けられている。ゲートバルブ５０は、扉部５１と、扉部５１と接続した駆動部５２とを有する。基板出入口１１は、駆動部５２により扉部５１を移動させることによって、外部に対して開閉できるようにされている。

【0025】

チャンバー洗浄ガスの導入口１２は、チャンバー１０の内部にチャンバー洗浄ガスを導入するための導入口である。チャンバー洗浄ガスとしては、成膜処理時に生成し、チャンバー１０の内部に堆積した副生物を揮発できるガスを用いることができる。チャンバー洗浄ガスとしては、フッ素を含むフッ素含有化合物ガス、酸素ガス、フッ素含有化合物ガスと酸素ガスの混合物を用いることができる。フッ素含有化合物ガスの例としては、ＮＦ_３ガス、ＳＦ_６ガス、ＣＦ_４ガス、Ｃ_２Ｆ_６ガスを挙げることができる。チャンバー洗浄ガスは、リモートプラズマユニット（ＲＰＵ）を用いてプラズマ化させてもよい。チャンバー洗浄ガスの導入口１２は、サセプタ移動領域１６のチャンバー１０の側部に設けられている。また、チャンバー洗浄ガスの導入口１２は、基板出入口１１と対向する位置に設けられていてもよい。

【0026】

チャンバー洗浄ガスを用いてチャンバー１０の内部を洗浄する際は、サセプタ２０を上下方向の下端に移動させてもよい。また、チャンバー１０の内部を洗浄する際は、チャンバー１０の内部を加熱してもよい。サセプタ２０の加熱温度は、例えば、３００℃以上７００℃以下の範囲内としてもよい。また、チャンバー１０の内部温度は、５０℃以上２００℃以下の範囲内としてもよい。

【0027】

本実施形態のＣＶＤ装置１００において、サセプタ移動領域１６のチャンバー１０の内側表面及びサセプタ２０の表面はセラミックライナーで被覆されている。具体的には、チャンバー１０の内側底面１０ａは、セラミックライナー３０ａで被覆されている。チャンバー１０の内側底面１０ａとセラミックライナー３０ａとの間には隙間３１ａが設けられている。チャンバー１０の内側側面１０ｂは、その一部であって、チャンバー１０の内側底面１０ａから、サセプタ２０が上下方向の上端に位置したときの載置板２１の下面２１ｂに相当する位置までの範囲がセラミックライナー３０ｂで被覆されている。チャンバー１０の内側側面１０ｂとセラミックライナー３０ｂとの間には隙間３１ｂが設けられている。サセプタ２０の載置板２１の下面２１ｂは、セラミックライナー３０ｃで被覆されている。載置板２１の下面２１ｂとセラミックライナー３０ｃとの間は隙間３１ｃが設けられている。サセプタ２０の支柱２２の外側側面２２ａは、セラミックライナー３０ｄで被覆されている。支柱２２の外側側面２２ａとセラミックライナー３０ｄとの間には隙間３１ｄが設けられている。さらに、基板出入口１１の内側表面１１ａがセラミックライナー３０ｅで被覆されている。基板出入口１１の内側表面１１ａとセラミックライナー３０ｅとの間には隙間３１ｅが設けられている。

【0028】

セラミックライナー３０ａとセラミックライナー３０ｂとセラミックライナー３０ｅとは互いに接続し、これにより隙間３１ａと隙間３１ｂと隙間３１ｅとも互いに接続している。また、隙間３１ａは不活性ガス供給管３２ａと接続し、隙間３１ｅは不活性ガス供給管３２ｅと接続している。不活性ガス供給管３２ａは隙間３１ａに不活性ガスを供給し、不活性ガス供給管３２ｅは隙間３１ｅに不活性ガスを供給する。隙間３１ａと隙間３１ｅに供給された不活性ガスは、隙間３１ｂを通って、チャンバー１０の内部に放出される。放出された不活性ガスは、チャンバー１０の底部もしくは側部の下方に備えられた排気孔（不図示）により外部に排気される。

【0029】

セラミックライナー３０ｃとセラミックライナー３０ｄは互いに接続し、これにより隙間３１ｃと隙間３１も互いに接続している。隙間３１ｄは不活性ガス供給管３２ｄと接続している。不活性ガス供給管３２ｄは隙間３１ｄに不活性ガスを供給する。隙間３１ｄに供給された不活性ガスは、隙間３１ｃを通って、チャンバー１０の内部に放出される。放出された不活性ガスは、チャンバー１０の底部もしくは側部の下方に備えられた排気孔（不図示）により外部に排気される。

【0030】

セラミックライナー３０ａ～３０ｅは、チャンバー１０及びサセプタ２０と比較して熱伝導率が低いことが好ましい。セラミックライナー３０ａ～３０ｅの材料としては、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３などの各種セラミック材料を用いることができる。セラミックライナー３０ａ～３０ｅの厚さは、例えば、０．５ｍｍ以上８ｍｍ以下の範囲内にあってもよい。

【0031】

隙間３１ａ～３１ｅに供給される不活性ガスは、原料ガスと反応しないものであれば特に制限はない。不活性ガスとしては、例えば、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス及びこれらのガスを２種以上含む混合ガスを用いることができる。隙間３１ａ～３１ｅの間隔は、例えば、０．５ｍｍ以上１５ｍｍ以下の範囲内にあってもよい。隙間３１ａ～３１ｅに供給される不活性ガスは、隙間３１ａ～３１ｅ内を通って、図１の矢印に示すようにチャンバー１０内に放出され、チャンバー１０の側部の下方もしくは底部に備えられた排気孔（不図示）を通って外部に排出される。

【0032】

チャンバー１０の内側底面１０ａとセラミックライナー３０ａは、互いに対向する面の一方に凸部が、他方に凹部がそれぞれ設けられていて、両者を契合されることによって固定されていてもよい。また、チャンバー１０の内側側面１０ｂとセラミックライナー３０ｂ、載置板２１の下面２１ｂとセラミックライナー３０ｃ、支柱２２の外側側面２２ａとセラミックライナー３０ｄ、基板出入口１１の内側表面１１ａとセラミックライナー３０ｅについても同様に、互いに対向する面の一方に凸部が、他方に凹部がそれぞれ設けられていて、両者を契合されることによって固定されていてもよい。セラミックライナー３０ａ～３０ｅは、着脱可能とされていてもよい。

【0033】

シャワーヘッド４０の下面は、第１絶縁部材１７を介してチャンバー１０に支持されている。シャワーヘッド４０の上面は、第２絶縁部材１８を介してチャンバー１０に支持されている。第１絶縁部材１７及び第２絶縁部材１８の材料としては、Ａｌ_２Ｏ_３などの各種セラミック材料を用いることができる。

【0034】

次に、ＣＶＤ装置１００を用いた成膜処理方法について説明する。
ＣＶＤ装置１００を用いた成膜処理は、例えば、下記の工程を含んでいてもよい。
サセプタ２０の載置板２１の上面に基板１ａを載置する搬入工程、基板１ａに対してＣＶＤ法により成膜処理を行なう成膜工程、成膜処理後の基板１ｂを外部に取り出す搬出工程。

【0035】

搬入工程では、まず、サセプタ２０を上下方向の下端に移動させる。次に、ゲートバルブ５０の扉部５１を移動させて、基板出入口１１を外部に開口させる。次に、サセプタ２０の載置板２１の上面２１ａに基板１ａを載置した後、ゲートバルブ５０の扉部５１を移動させることにより、基板出入口１１を外部に閉口させる。そして、サセプタ２０を上下方向の上端に移動させる。これによって、基板１ａは反応領域１５に配置される。

【0036】

成膜工程では、シャワーヘッド４０の通気孔から原料ガスを基板１ａに向けて放出させると共に、シャワーヘッド４０とサセプタ２０の載置板２１との間に高周波（ＲＦ）の電圧を印加して、原料ガスをプラズマ状態とする。これにより、活性な励起分子、ラジカル、イオンが生成し、化学反応が促進され、基板１ａの表面に薄膜が形成される。

【0037】

搬出工程では、まず、サセプタ２０を上下方向の下端に移動させる。次いで、ゲートバルブ５０の扉部５１を移動させて、基板出入口１１を開口させる。これにより、成膜処理された基板１ｂは外部に取り出し可能とされる。

【0038】

本実施形態に係るＣＶＤ装置１００は、サセプタ２０が上下方向に移動可能に配置されている。また、基板出入口１１は、チャンバー１０の側部の一部であって、チャンバー１０の内側底面１０ａから、前記サセプタ２０が上下方向の上端に位置したときの載置板２１の下面２１ｂに相当する位置までの範囲に設けられている。このため、サセプタ２０を上下方向の下端に移動させることができる。よって、本実施形態のＣＶＤ装置１００によれば、成膜処理前の基板１ａの外部からチャンバー１０の内部への搬入を円滑に行なうことができる。

【0039】

本実施形態に係るＣＶＤ装置１００は、サセプタ移動領域１６のチャンバー１０の内側表面（すなわち、内側底面１０ａと、内側側面１０ｂの一部であって、チャンバー１０の内側底面１０ａから、サセプタ２０が上下方向の上端に位置したときの載置板２１の下面２１ｂに相当する位置までの範囲）が、セラミックライナー３０ａ、３０ｂで被覆されている。これにより、成膜処理時において、サセプタ移動領域１６（載置板２１の下面２１ｂから下方の領域）の熱が外部に放出されにくくなる。さらに、サセプタ移動領域１６のサセプタ２０（載置板２１の下面２１ｂと支柱２２の外側側面２２ａ）が、セラミックライナー３０ｃ、３０ｄで被覆されている。これにより、成膜処理時において、サセプタ２０の熱がサセプタ移動領域１６に流出されにくくなる。また、サセプタ移動領域１６のチャンバー１０の内側表面と、チャンバー１０の内部空間内にセラミックライナー３０ａ、３０ｂが介在するので、サセプタ２０の載置板２１の下方の空間（サセプタ移動領域１６）への高周波電圧の絶縁性が高くなる。これにより、下方空間での異常放電が起こりにくくなる。以上の理由から、成膜処理時において、サセプタ２０の温度が不均一となりにくく、基板１ａの温度が均一となりやすくなる。よって、本実施形態のＣＶＤ装置１００によれば、基板１ａの表面に形成される薄膜の特性や膜厚が均一になりやすくなる。

【0040】

また、本実施形態に係るＣＶＤ装置１００において、基板出入口１１の内側表面１１ａがセラミックライナー３０ｅで被覆されている場合は、成膜処理時において、さらにサセプタ移動領域１６の熱が基板出入口１１を介して外部に放出されにくくなる。このため、成膜処理時の基板１ａの温度がより均一になる。よって、基板１ａの表面に形成される薄膜の特性や膜厚がより均一になりやすくなる。

【0041】

また、本実施形態に係るＣＶＤ装置１００において、チャンバー１０の内側底面１０ａと、チャンバー１０の内側側面１０ｂと、載置板２１の下面２１ｂと、支柱２２の外側側面２２ａと、基板出入口１１の内側表面１１ａとのそれぞれが、隙間３１を介してセラミックライナー３０ａ～３０ｅで被覆されている場合は、例えば、それらの部材とセラミックライナー３０ａ～３０ｅとの間で熱膨張率が異なっていても、それらの部材とセラミックライナー３０ａ～３０ｅとの間に応力が生じにくくなる。このため、セラミックライナー３０ａ～３０ｅが長期間にわたって破損しにくくなる。

【0042】

また、本実施形態に係るＣＶＤ装置１００において、隙間３１ａ～３１ｅのいずれかに不活性ガスの供給管が接続されている場合は、隙間３１ａ～３１ｅに不活性ガスを供給しながら成膜処理を行なうことによって、成膜処理時に生成する副生物が隙間３１ａ～３１ｅに堆積することを抑えることができる。これにより、成膜処理時において、パーティクルの発生が低減し、薄膜に副生物が混入することが起こりにくくなる。よって、特性がさらに均一な薄膜を安定して形成することが可能となる。

【0043】

また、本実施形態に係るＣＶＤ装置１００において、さらに、チャンバー洗浄ガス導入口１２を備え、チャンバー洗浄ガスの導入口１２は、チャンバー１０の側部の一部であって、チャンバー１０の内側底面１０ａから、サセプタ２０が上下方向の上端に位置したときの載置板２１の下面２１ｂに相当する位置までの範囲に設けられている場合は、チャンバー洗浄ガスをチャンバー１０に導入することによって、チャンバー１０の内側表面に蓄積している副生物を除去できる。これにより、チャンバー１０の内部に堆積する副生物の量が低減するので、パーティクルの発生をより低減させることができる。なお、支柱２２はセラミックライナー３０ｄで被覆されているので、チャンバー１０の側部からチャンバー洗浄ガスが導入されても支柱２２の損傷を抑えることができる。

【0044】

また、本実施形態に係るＣＶＤ装置１００において、載置板２１及び支柱２２は窒化アルミニウムを含み、載置板２１の下面２１ｂを被覆するセラミックライナー３０ｃ及び支柱２２の外側側面を被覆するセラミックライナー３０ｄはＡｌ_２Ｏ_３を含む場合、載置板２１及び支柱２２は熱伝導性が高く、セラミックライナー３０ｃ、３０ｄは熱伝導性が低く、熱を外部に放出させにくい。このため、成膜処理時でのサセプタ２０の温度がより不均一となりにくく、成膜処理時の基板１ａの温度がより均一となりやすくなる。よって、基板１ａの表面に形成される薄膜の特性や膜厚がより均一になりやすくなる。

【0045】

上記のチャンバー洗浄ガスが、ＮＦ_３ガスなどのフッ素含有化合物ガスである場合、チャンバー１０の内側表面に蓄積している副生物をより効率よく除去できる。フッ素含有化合物ガスを用いてチャンバー１０の内側表面を洗浄する際は、チャンバー１０の内部を、例えば、５０℃以上に加熱して、洗浄効率を向上させてもよい。本実施形態に係るＣＶＤ装置１００では、サセプタ２０の載置板２１及び支柱２２がセラミックライナー３０ｃ、３０ｄで被覆されているので、チャンバー１０の内部を、５０℃以上に加熱しても、サセプタ２０は損傷を受けにくくなる。

【0046】

本実施形態に係るＣＶＤ装置１００において、チャンバー１０の内側底面１０ａとセラミックライナー３０ａとが互いに対向し、一方の表面に凸部が設けられ、他方の表面に凹部がそれぞれ設けられていて、凸部と凹部を契合されることによってセラミックライナー３０ａを固定できるようにされている場合には、隙間３１ａの間隔を均一にしやすくなり、隙間３１ａに流れる不活性ガスの流量を一定にしやすくなる。チャンバー１０の内側側面１０ｂとセラミックライナー３０ｂ、載置板２１の下面２１ｂとセラミックライナー３０ｃ、支柱２２の外側側面２２ａとセラミックライナー３０ｄ、基板出入口１１の内側表面１１ａとセラミックライナー３０ｅについても同様である。

【0047】

本実施形態に係る成膜処理方法は、上述のＣＶＤ装置１００を用い、隙間３１に不活性ガスを供給しながら、基板１ａに対してＣＶＤ法により薄膜を形成するので、基板１ａの温度が均一で、かつ形成された薄膜に副生物が混入することが起こりにくくなる。このため、本実施形態の成膜処理方法によれば、特性や膜厚の均一性が高い薄膜を形成することができる。

【0048】

これまで本開示の実施形態を、図面を参照しながら説明した。本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【0049】

例えば、上述の実施形態のＣＶＤ装置１００は、チャンバー１０の内部の上方にシャワーヘッド４０を備えたプラズマＣＶＤ装置とされているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、例えば、成膜処理対象の基板を支持する支持部（サセプタ２０）が上下方向に移動可能であって、支持部を上端に移動させた状態で成膜処理を行い、支持部を上下方向の下端に移動させた状態で成膜処理後の基板を外部に取り出すように構成されているＣＶＤ装置に適用することができる。

【0050】

また、本実施形態の上述の実施形態のＣＶＤ装置１００では、チャンバー１０の基板出入口１１の内側表面１１ａがセラミックライナー３０ｅで被覆されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、チャンバー１０の側部の肉厚が薄く、基板出入口１１の内側表面１１ａから流出する熱が少ない場合には、セラミックライナー３０ｅを省略してもよい。

【符号の説明】

【0051】

１ａ、１ｂ 基板
１０ チャンバー
１０ａ 内側底面
１０ｂ 内側側面
１１ 基板出入口
１１ａ 内側表面
１２ チャンバー洗浄ガス導入口
１３ サセプタ用貫通孔
１５ 反応領域
１６ サセプタ移動領域
２０ サセプタ
２１ 載置板
２１ａ 上面
２１ｂ 下面
２２ 支柱
２２ａ 外側側面
２３ 移動板
３０ａ～３０ｅ セラミックライナー
３１ａ～３１ｅ 隙間
３２ａ、３２ｄ、３２ｅ 不活性ガス供給管
４０ シャワーヘッド
４１ 原料ガス管
５０ ゲートバルブ
５１ 扉部
５２ 駆動部
１００ ＣＶＤ装置

【図1】

【図2】

【図3】

【外国語明細書】