(57)【要約】【課題】成膜される膜の不均一を抑制できる技術を提供する。【解決手段】成膜を行う際に内部が真空雰囲気とされて反応ガスが供給される処理容器と、前記処理容器の内部に配置され、基板加熱部が設けられ、基板が載置される載置台と、前記基板が載置される載置面の裏面側から前記載置台を支持する支持部材と、中空部が形成され、当該中空部で前記支持部材を覆うと共に前記載置台の前記裏面に配置され、温度調整が可能とされた温調部材と、前記載置台と前記温調部材の間に配置された断熱部材と、前記支持部材と前記温調部材との間の隙間にパージガスを供給するパージガス供給部と、を有することを特徴とする成膜装置。【選択図】図２
2020007608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜を行う際に内部が真空雰囲気とされて反応ガスが供給される処理容器と、
前記処理容器の内部に配置され、基板加熱部が設けられ、基板が載置される載置台と、
前記基板が載置される載置面の裏面側から前記載置台を支持する支持部材と、
中空部が形成され、当該中空部で前記支持部材を覆うと共に前記載置台の前記裏面に配置され、温度調整が可能とされた温調部材と、
前記載置台と前記温調部材の間に配置された断熱部材と、
前記支持部材と前記温調部材との間に第１の隙間が形成され、該第１の隙間にパージガスを供給するパージガス供給部と、
を有することを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記断熱部材は、前記載置台との間に、前記温調部材の中空部から縁部まで連通する隙間が全ての周方向に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
前記断熱部材は、前記載置台と対向する面に、周方向に間隔を空けて同心円状に前記載置台に当接する複数の突起部が少なくとも１列形成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記断熱部材は、前記載置台と対向する面の縁部に沿ってシールが設けられ、
前記載置台は、前記シールの配置位置よりも内側に前記シールに沿って前記載置面と前記裏面を貫通する複数の貫通穴が形成されている
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の成膜装置。
【請求項５】
前記温調部材は、内部に冷媒を供給する流路が設けられ、入り口と出口を有し、冷媒を循環でできることを特徴とする請求項１〜４の何れか１つに記載の成膜装置。
【請求項６】
前記温調部材は、内部に伝熱ガスを供給する流路が設けられ、前記流路の一端は、伝熱ガス供給源に接続され、前記流路の他端は、周囲にシール部材が設けられ、前記載置台の裏面に設けられた伝熱ガス供給孔に接続されることを特徴とする請求項１〜５の何れか１つに記載の成膜装置。
【請求項７】
前記断熱部材は、複数の突起部が形成され、縁部に沿ってシールが設けられて、前記載置台の裏面と当接し、該載置台の裏面と断熱部材の間に第２の隙間を形成することを特徴とする請求項１〜６の何れか１つに記載の成膜装置。
【請求項８】
前記第１の隙間と前記第２の隙間は、連通しており、前記パージガス供給部から供給されたパージガスは、前記第１の隙間および前記第２の隙間を介して、前記載置台に設けられた複数の貫通孔に供給されることを特徴とする請求項７に記載の成膜装置。
【請求項９】
円環状に形成され、基板の縁部より内側に当接するクランプリングをさらに有し、
前記クランプリングと、前記載置台の縁部とで、空間が形成され、前記載置台の複数の貫通孔を介して、パージガスが供給されることを特徴とする請求項１〜８の何れか１つに記載の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、成膜装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の製造では、半導体ウエハ等の基板に対して反応ガスを供給して成膜処理が行われる。特許文献１には、成膜処理の際に、基板の側方に堆積抑制用ガスを供給して基板の表面以外の箇所、例えば、基板エッジ部や基板裏面部、載置台の裏面部および側面部や処理容器内（以下、不要な場所と記載）への膜の堆積を抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２５２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、基板の温度低下を抑制しつつ、不要な場所への膜の堆積を抑制できる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様による成膜装置は、成膜を行う際に内部が真空雰囲気とされて反応ガスが供給される処理容器と、処理容器の内部に配置され、基板加熱部が設けられ、基板が載置される載置台と、基板が載置される載置面の裏面側から載置台を支持する支持部材と、中空部が形成され、当該中空部で支持部材を覆うと共に載置台の裏面に配置され、温度調整が可能とされた温調部材と、載置台と温調部材の間に配置された断熱部材と、支持部材と温調部材との間に第１の隙間が形成され、該第１の隙間にパージガスを供給するパージガス供給部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、不要な場所への膜の堆積を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態に係る成膜装置の概略構成の一例を示す断面図である。
【図２】図２は、実施形態に係る載置台付近の構成の一例を示す拡大図である。
【図３】図３は、実施形態に係る断熱部材の構成の一例を示す平面図である。
【図４】図４は、実施形態に係る成膜装置の載置台をウエハの受け渡し位置まで降下させた状態の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本願の開示する成膜装置の実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態により、開示する成膜装置が限定されるものではない。また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
【０００９】
ところで、成膜に用いる反応ガスには、成膜に適した温度がある。このため、成膜装置では、基板を載置する載置台にヒーターを設け、成膜に適した温度となるようヒーターで基板を加熱している。一方、成膜装置は、不要な場所に膜が堆積した場合、クリーニングが必要となる。このため、成膜装置では、載置台の周辺など、膜の堆積を抑制したい箇所を冷却して、膜の堆積を抑制している。例えば、成膜装置では、処理容器や、載置台を支持する支持部材を冷却して膜の堆積を抑制している。
【００１０】
しかしながら、例えば、支持部材を冷却した場合、ヒーターの熱が支持部材に吸熱されて基板の温度が低下し、成膜速度が低下する場合がある。そこで、成膜速度の低下を抑制するため、支持部材の温度を上昇させた場合、載置台の周辺などの不要な場所に膜が堆積する。
【００１１】
そこで、基板の温度低下を抑制しつつ、不要な場所への膜の堆積を抑制することが期待されている。
【００１２】
［成膜装置の構成］
次に、実施形態に係る成膜装置の構成について説明する。以下では、成膜装置が、基板として半導体ウエハ（以下、ウエハという）に成膜を行う場合を例に説明する。図１は、実施形態に係る成膜装置の概略構成の一例を示す断面図である。成膜装置１は、処理容器２を有する。
【００１３】
処理容器２は、成膜の際に内部が真空雰囲気とされる。処理容器２は、内部に、ウエハＷを載置するための載置台３と、載置台３と対向するように処理容器２の上部に設けられ、ウエハＷ表面にガスを供給するためのガス吐出機構４と、を備えている。
【００１４】
載置台３は、例えば、窒化アルミニウムや石英などを材料として、扁平な円板状に形成されている。載置台３の内部には、ウエハＷを加熱する基板加熱部として、ヒーター３３が埋設されている。ヒーター３３は、例えば、シート状の抵抗発熱体より構成されていて、不図示の電源部から電力が供給されて発熱し、載置台３の載置面を加熱することにより、成膜に適した所定のプロセス温度までウエハＷを昇温する。例えば、ヒーター３３は、載置台３上に載置されたウエハＷを、例えば、１３０〜２５０℃に加熱する。
【００１５】
載置台３は、ウエハＷが載置される載置面の裏面側から支持部材３４により支持されている。例えば、載置台３は、柱状の支持部材３４によって、裏面側となる下面側の中央部が支持されている。
【００１６】
載置台３の外周の縁部には、円環状のエッジリング３２が設けられている。また、載置台３の下部には、温調部材として、温調ジャケット６が設けられている。温調ジャケット６は、支持部材３４よりも径の大きい柱状部６１が下部に形成され、載置台３と同程度のサイズの平板部６２が上部に形成されている。また、温調ジャケット６は、中央の上下方向に支持部材３４の径より大きい柱状の中空部６３が形成されている。温調ジャケット６は、中空部６３に支持部材３４を収容しており、中空部６３で支持部材３４を覆うと共に載置台３の裏面全面を覆うように配置されている。中空部６３は、支持部材３４の径より大きいため、支持部材３４と温調ジャケット６との間の隙間６３Ａが形成される。この隙間６３Ａは、１〜５ｍｍ程度であればよい。なお、温調ジャケット６と支持部材３４とのズレを抑制するため、温調ジャケット６と支持部材３４は、周方向の一部で接触していてもよい。例えば、柱状部６１は、中空部６３側の面、周方向に間隔を空けて複数の突部を設けて、複数の突部で柱状部６１と接触してもよい。
【００１７】
温調ジャケット６は、平板部６２の内部に冷媒流路６４が形成され、柱状部６１の内部に２本の冷媒配管６５Ａ、６５Ｂが設けられている。冷媒流路６４は、一方の端部が一方の冷媒配管６５Ａに接続され、他方の端部が他方の冷媒配管６５Ｂに接続されている。冷媒配管６５Ａ、６５Ｂは、冷媒ユニット６６に接続されている。冷媒ユニット６６は、例えばチラーユニットである。冷媒ユニット６６は、冷媒の温度が制御可能とされており、所定の温度の冷媒を冷媒配管６５Ａに供給する。冷媒流路６４には、冷媒ユニット６６から冷媒配管６５Ａを介して冷媒が供給される。冷媒流路６４に供給された冷媒は、冷媒配管６５Ｂを介して冷媒ユニット６６に戻る。温調ジャケット６は、冷媒流路６４の中に冷媒、例えば、冷却水等を循環させることによって、温度調整が可能とされている。
【００１８】
載置台３と温調ジャケット６の間には、断熱部材として、断熱リング７が配置されている。断熱リング７は、例えば、ＳＵＳ３１６、Ａ５０５２、Ｔｉ（チタン）、セラミックなどによって、円盤状に形成されている。
【００１９】
図２は、実施形態に係る載置台付近の構成の一例を示す拡大図である。断熱リング７は、載置台３との間に、温調ジャケット６の中空部６３から縁部まで連通する隙間７１が全ての周方向に形成されている。例えば、断熱リング７は、載置台３と対向する上面に複数の突起部７２が設けられている。また、断熱リング７は、上面の縁部に沿って、例えば、メタルシールなどのシール７３が設けられている。
【００２０】
載置台３は、載置面のウエハＷの配置位置より外側に、上部に突出した突部３５が周方向に全周に渡って形成されている。エッジリング３２は、載置台３の突部３５より外側の外縁部３６の上部に配置され、外縁部３６で係止されている。
【００２１】
載置台３は、シール７３の配置位置よりも内側に、載置面と裏面を貫通する貫通穴３７が形成されている。本実施形態では、外縁部３６と突部３５との境界付近に、周方向に沿って全周に複数の貫通穴３７が形成されている。
【００２２】
図３は、実施形態に係る断熱リング７の構成の一例を示す平面図である。図３には、断熱リング７を上面側から見た平面図が示されている。断熱リング７には、周方向に間隔を空けて同心円状に複数の突起部７２が２列形成されている。また、断熱リング７には、縁部に沿ってシール７３が全周に設けられている。なお、突起部７２は、同心円状に少なくとも１列形成されていればよい。
【００２３】
図２に示すように、断熱リング７は、複数の突起部７２で載置台３に当接しており、複数の突起部７２以外の部分で載置台３との間に隙間７１が形成されている。
【００２４】
載置台３および温調ジャケット６には、載置台３の載置面に伝熱ガスを供給するガス供給ラインが設けられている。例えば、温調ジャケット６は、平板部６２および柱状部６１の内部に、ガス配管８１が設けられている。ガス配管８１の一端は、平板部６２の上面に到達している。ガス配管８１の一端が設けられた平板部６２には、周辺よりも突出した突出部８２が設けられ、突出部８２が載置台３に当接している。載置台３は、内部にガス配管８３が設けられている。ガス配管８３の一端は、載置面に到達している。ガス配管８３の他端は、突出部８２のガス配管８１の一端と対向する位置に到達している。突出部８２には、周囲に、伝熱ガスの漏洩を防ぐために、例えば、Ｏリングなどのシール８４が設けられている。図３に示すように断熱リング７には、突出部８２と干渉しないように、突出部８２に対応する位置に、貫通穴８５が形成されている。
【００２５】
図１に示すように、ガス配管８１の他端は、柱状部６１の下面に到達し、伝熱ガス供給部８６に接続されている。伝熱ガス供給部８６は、例えば、Ｈｅガスなどの伝熱ガスをガス配管８１に供給する。伝熱ガス供給部８６からガス配管８１の他端に供給された伝熱ガスは、ガス配管８１の一端に到達し、ガス配管８３の他端に流れ、ガス配管８３の一端から載置台３の載置面に供給される。
【００２６】
図１に示すように、載置台３および温調ジャケット６の下部には、パージガス供給部９０が設けられている。パージガス供給部９０は、ガス配管９１を介して、支持部材３４と温調ジャケット６との間の隙間６３Ａに、例えば、窒素ガスやＣＯガスなどのパージガスを供給する。
【００２７】
支持部材３４および温調ジャケット６は、昇降機構１００によって昇降可能に構成されている。例えば、支持部材３４および温調ジャケット６の柱状部６１は、処理容器２の底面部に形成された貫通孔１０１を貫通し、昇降板１０２に接続されている。昇降板１０２と下側容器２２との間は、ベローズ１０３によって気密に接合されている。昇降板１０２は、昇降機構１００によって昇降する。昇降機構１００によって支持部材３４および温調ジャケット６を昇降させることにより、載置台３は、不図示の外部のウエハ搬送機構との間でウエハＷの受け渡しが行われる受け渡し位置と、ウエハＷの処理が行われる処理位置との間を昇降することができる。
【００２８】
図２および図３に示すように載置台３、温調ジャケット６および断熱リング７には、上下方向に貫通した複数のピン孔１１０が形成されている。例えば、載置台３、温調ジャケット６および断熱リング７には、載置面の周方向に均等な間隔で、上下方向に貫通した３本のピン孔１１０が形成されている。各ピン孔１１０には、例えば、石英製の昇降ピン１１１がそれぞれ上下方向に移動可能に挿通されている。なお、図１中では昇降ピン１１１を２本のみ図示している。昇降ピン１１１は、ピン孔１１０に設けられた不図示のバネ等により、下方向に付勢されている。昇降ピン１１１は、図１に示すように、載置台３をウエハＷの処理位置まで移動させた状態では、下端部が温調ジャケット６の底面から飛び出し、扁平な頭部が載置台３の上面に係止することで、ピン孔１１０に収容されている。
【００２９】
各昇降ピン１１１の下方側には、リング状の昇降部材１１２が設けられている。昇降部材１１２は、支持部１１３により下側容器２２の底面に固定されている。各昇降ピン１１１は、載置台３をウエハＷの受け渡し位置まで降下させると、下面が昇降部材１１２に当接し、載置台３から押し上がる。図４は、実施形態に係る成膜装置の載置台をウエハの受け渡し位置まで降下させた状態の一例を示す図である。昇降板１０２は、ウエハＷの受け渡し位置まで載置台３を降下させることにより、各昇降ピン１１１を押し上げ、昇降ピン１１１に支持されたウエハＷを載置台３の載置面より昇降させる。
【００３０】
処理容器２は、扁平な椀形の下側容器２２の上に、環状に形成された排気ダクト２１を積み重ねた構成となっている。例えば、下側容器２２は、アルミニウムなどにより構成され、上述の貫通孔１０１が底面に設けられている。
【００３１】
下側容器２２の側壁部２２３には、搬入出口２８が設けられている。搬入出口２８には、ゲートバルブ２８１が設けられている。搬入出口２８は、ゲートバルブ２８１によって開閉される。ウエハＷは、外部に設けられた搬送アームなどのウエハ搬送機構により、搬入出口２８から搬入出される。
【００３２】
排気ダクト２１は、例えば、アルミニウム製の角状のダクトを湾曲させて形成された環状体として構成されている。排気ダクト２１は、下側容器２２の上に積み重ねられて処理容器２を構成する。排気ダクト２１には、内周面に沿ってスリット２１ａが形成され、通流コンダクタンスを小さくすることにより、処理容器２の周方向における処理空間４０の排気の均一化を計ることができる。排気ダクト２１の外壁面には、排気管２９ａが接続されている。また、下側容器２２の側壁部２２３には、排気管２９ｂが接続されている。
排気管２９ａおよび排気管２９ｂには、真空ポンプや圧力調整バルブなどの備えた排気機構６７が接続されている。処理容器２は、排気管２９ａおよび排気管２９ｂに接続された排気機構６７を利用して、内部の真空排気を行うことができる。
【００３３】
処理容器２には、処理位置の載置台３を囲み、処理容器２の内部を上部側の処理空間４０と、下部側の空間であるボトムエリア２０とに分ける囲み部材であるインナーリング２６が設けられている。インナーリング２６は、例えば、アルミニウムにより形成されたリング状部材であって、下側容器２２の側壁部２２３の内壁面と、載置台３の側周面との間に装填できる形状に形成されている。インナーリング２６の上面外周部には、外側へ向けて広がるようにフランジ部２６３が設けられており、インナーリング２６は、フランジ部２６３を排気ダクト２１に係止させた状態で処理容器２内に配置されている。なお、インナーリング２６は、例えば、石英製のリングカバーにより上面側を覆ってもよい。
【００３４】
インナーリング２６の上面には、クランプリング５が設けられている。クランプリング５は、円環状に形成され、下面をインナーリング２６上に載置した状態で処理容器２内に配置されている。クランプリング５は、円環状の内縁部５２がインナーリング２６の内周面よりもさらに内側へ向けて伸び出している。内縁部５２の内端は、載置台３上に載置されたウエハＷの周縁部の上方に位置している。内縁部５２の内端の下面には、例えば、平坦な当接部５３が形成されている。昇降機構１００によって載置台３がウエハＷの処理が行われる処理位置に上昇すると、クランプリング５の当接部５３が載置台３上のウエハＷの周縁部に全周に亘って当接し、クランプリング５は、ウエハＷを押圧する。なお、実施形態に記載の当接部５３は、平坦な面としているが、これに限るものではない。
【００３５】
クランプリング５は、アルミニウムなどの金属により構成してもよいし、アルミナなどのセラミックにより構成してもよい。クランプリング５は、載置台３上のウエハＷに対して当接部５３を押し当てることにより反応ガスの回り込みを抑えるのに十分な重量、例えば、数百グラム〜数キログラム程度の重量を有することが好ましい。なお、インナーリング２６には、インナーリング２６自体やクランプリング５を予熱するヒーターなどの予熱部を設けもよい。
【００３６】
ガス吐出機構４は、支持部材４９により上面側から支持されている。排気ダクト２１の上面側の開口を支持部材４９によって塞ぐことにより、処理容器２は、密閉されている。排気ダクト２１と支持部材４９との間には、処理容器２内を気密に保つためのＯリング２１１が設けられている。
【００３７】
支持部材４９によって支持されたガス吐出機構４は、底面が載置台３の上面と対向するように配置されている。支持部材４９には、成膜に用いる反応ガスをガス吐出機構４へ供給する供給管が設けけられている。ここで、実施形態に係る成膜装置１は、反応ガスとして、例えば、ルテニウム前駆体を用いてルテニウム膜の成膜を行う場合を説明する。支持部材４９には、反応ガスを供給する供給管として、ルテニウムガス供給管４８１が設けられている。ルテニウムガス供給管４８１の上流側には、ルテニウム前駆体を貯留する原料タンクやルテニウムガスを供給するためのキャリガス供給機構、流量調節部などを備えたルテニウムガス供給部４０１が設けられている。
【００３８】
ガス吐出機構４は、ルテニウムガス供給管４８１から供給されたルテニウムガスを吐出する。吐出されたルテニウムガスは、ガス吐出機構４と載置台３との間の処理空間４０で反応してウエハＷに対するルテニウム膜の成膜処理が行われる。
【００３９】
上記のように構成された成膜装置１は、制御部１５０によって、その動作が統括的に制御される。制御部１５０は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、補助記憶装置等を備える。ＣＰＵは、ＲＯＭ又は補助記憶装置に格納されたプログラムや、成膜のプロセス条件に基づいて動作し、装置全体の動作を制御する。例えば、制御部１５０は、ルテニウムガス供給部４０１からの反応ガス等の供給動作、載置台３の昇降動作、排気機構６７による処理容器２内の排気動作を制御する。また、制御部１５０は、ヒーター３３による加熱動作、冷媒ユニット６６による冷媒の供給動作、パージガス供給部９０からのパージガスの供給動作を制御する。なお、制御に必要なコンピュータに読み取り可能なプログラムは、記憶媒体に記憶されていてもよい。記憶媒体は、例えばフレキシブルディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、フラッシュメモリ或いはＤＶＤ等よりなる。また、制御部１５０は、成膜装置１の内部に設けられていてもよく、外部に設けられていてもよい。制御部１５０が外部に設けられている場合、制御部１５０は、有線又は無線等の通信手段によって、成膜装置１を制御することができる。
【００４０】
次に、制御部１５０の制御により成膜装置１が実行する成膜の流れを説明する。成膜装置１は、排気機構６７を動作させて、処理容器２内を真空雰囲気に減圧する。成膜装置１は、ウエハＷを搬入する際、図４に示すように載置台３を受け渡し位置まで降下させ、ゲートバルブ２８１を開放する。搬入出口２８を介してウエハ搬送機構によりウエハＷが載置台３の載置面に搬入される。成膜装置１は、ゲートバルブ２８１を閉じ、載置台３を処理位置まで上昇させる。
【００４１】
成膜装置１は、処理容器２内の圧力調整を行った後、処理容器２内に反応ガスを供給してウエハＷに成膜処理を行う。例えば、成膜装置１は、ルテニウムガス供給部４０１からガス吐出機構４へルテニウムガスを供給して、ガス吐出機構４からルテニウムガスを吐出させる。ガス吐出機構４から吐出されたルテニウムガスは、ガス吐出機構４と載置台３との間の処理空間４０で反応してウエハＷに対するルテニウム膜の成膜処理が行われる。
【００４２】
ところで、成膜に用いる反応ガスには、成膜に適した温度がある。このため、成膜装置１は、成膜処理の前に、不図示の電源部からヒーター３３へ供給する電力を制御して、ヒーター３３でウエハＷを成膜に適した所定のプロセス温度となるように加熱する。例えば、成膜装置１は、ウエハＷを２５０℃に加熱する。また、成膜装置１は、膜の堆積を抑制するため、冷媒ユニット６６から冷媒を供給して温調ジャケット６を冷却する。例えば、成膜装置１は、冷媒ユニット６６から供給する冷媒の温度を制御して、プロセス温度よりも低い所定の温度に温調ジャケット６を制御する。例えば、成膜装置１は、膜の堆積を抑制されるように、温調ジャケット６を８０℃に制御する。
【００４３】
このように温調ジャケット６を冷却した場合、成膜装置１では、ヒーター３３の熱が温調ジャケット６に吸熱されてウエハＷの温度が低下し、成膜速度が低下する場合がある。
【００４４】
しかし、実施形態に係る成膜装置１は、載置台３と温調ジャケット６の間に配置された断熱リング７を設けている。断熱リング７は、ヒーター３３の熱が温調ジャケット６に吸熱されることを抑制する。このため、成膜装置１は、温調ジャケット６を冷却した場合でも、成膜速度の低下を抑制できる。また、成膜装置１は、温調ジャケット６を冷却できるため、温調ジャケット６への膜の堆積を抑制できる。
【００４５】
また、実施形態に係る断熱リング７は、載置台３との間に、温調ジャケット６の中空部６３から縁部まで連通する隙間７１が全ての周方向に形成されている。また、実施形態に係る成膜装置１は、パージガス供給部９０からガス配管９１を介して、支持部材３４と温調ジャケット６との間の隙間６３Ａにパージガスを供給する。パージガスは、成膜処理の前から成膜処理中継続的に供給されてもよいし、ウエハＷが載置台３に載置される時点から継続的に供給されてもよい。パージガス供給部９０から供給されたパージガスは、隙間６３Ａに沿って上昇して、断熱リング７と載置台３との間の隙間７１に到達する。そして、パージガスは、隙間７１により載置台３の全周方向に拡散し、各貫通穴３７から吐出されて載置台３の載置面の周囲に供給される。載置台３の載置面の周囲に供給されたパージガスは、クランプリング５とインナーリング２６との隙間や、クランプリング５とウエハＷとの隙間を介して排気管２９ａに流れ、あるいは、クランプリング５とエッジリング３２との間から排気管２９ｂに流れ、排気される。
【００４６】
成膜装置１は、隙間７１により断熱リング７と載置台３との間の熱の伝播が抑制され、断熱リング７による断熱効率が高まる。このため、成膜装置１は、温調ジャケット６を冷却した場合でも、成膜速度の低下を抑制できる。また、成膜装置１は、載置台３の載置面の周囲にパージガスを供給することで、載置台３の載置面の周囲への膜の堆積を抑制できる。また、成膜装置１は、パージガスを供給することで、各貫通穴３７や隙間７１への成膜ガスの進入を抑制でき、各貫通穴３７や隙間７１への膜の堆積を抑制できる。また、成膜装置１は、パージガス用のガス供給ラインを設けることなく、隙間６３Ａ、隙間７１を介してパージガスを載置台３の周辺に供給できる。
【００４７】
以上のように、本実施形態に係る成膜装置１は、処理容器２と、載置台３と、支持部材３４と、温調部材としての温調ジャケット６と、断熱部材としての断熱リング７と、パージガス供給部９０と、を有する。処理容器２は、成膜を行う際に内部が真空雰囲気とされて反応ガスが供給される。載置台３は、処理容器２の内部に配置され、基板加熱部としてヒーター３３が設けられ、基板としてウエハＷが載置される。支持部材３４は、ウエハＷが載置される載置面の裏面側から載置台３を支持する。温調ジャケット６は、中空部６３が形成され、当該中空部６３で支持部材３４を覆うと共に載置台３の裏面に配置され、温度調整が可能とされている。断熱リング７は、載置台３と温調ジャケット６の間に配置される。パージガス供給部９０は、支持部材３４と温調ジャケット６との間に隙間６３Ａが形成され、該隙間６３Ａにパージガスを供給する。これにより、成膜装置１は、ウエハＷの温度低下を抑制しつつ、不要な場所への膜の堆積を抑制できる。
【００４８】
また、実施形態に係る断熱リング７は、載置台３との間に、温調ジャケット６の中空部６３から縁部まで連通する隙間７１が全ての周方向に形成されている。これにより、成膜装置１は、断熱リング７と載置台３との間の熱の伝播が抑制され、断熱リング７による断熱効率が高まる。また、成膜装置１は、隙間７１を介して、載置台３の周囲にパージガスを供給できるため、膜の堆積を抑制できる。
【００４９】
また、本実施形態に係る断熱リング７は、載置台３と対向する面に、周方向に間隔を空けて同心円状に載置台３に当接する複数の突起部７２が少なくとも１列形成されている。これにより、成膜装置１は、載置台３を断熱リング部材７上に安定して配置できる。また、成膜装置１は、載置台３と対向する面の全ての周方向に隙間７１を形成できる。
【００５０】
また、本実施形態に係る断熱リング７は、載置台３と対向する面の縁部に沿ってシール７３が設けられている。載置台３は、シール７３の配置位置よりも内側にシール７３に沿って載置面と裏面を貫通する複数の貫通穴３７が形成されている。これにより、成膜装置１は、パージガスを載置台３の載置面の周囲に直接供給でき、載置面の周囲への膜の堆積を抑制できる。
【００５１】
また、本実施形態に係る温調ジャケット６は、内部に冷媒を供給する流路が設けられ、入り口と出口を有し、冷媒を循環でできる。これにより、成膜装置１は、温調ジャケット６に冷媒を循環させて冷却することにより、載置台３の下部側への膜の堆積を抑制できる。
【００５２】
また、本実施形態に係る温調ジャケット６は、内部に伝熱ガスを供給する流路としてガス配管８３が設けられている。ガス配管８３の一端は、伝熱ガス供給部８６に接続され、ガス配管８３の他端は、周囲にシール８４が設けられ、載置台３の裏面に設けられた伝熱ガス供給孔としてガス配管８３に接続されている。これにより、成膜装置１は、温調ジャケット６の下部からガス配管８３を介して載置台３に伝熱ガスを供給できる。
【００５３】
また、本実施形態に係る温調ジャケット６は、複数の突起部７２が形成され、縁部に沿ってシール７３が設けられて、載置台３の裏面と当接し、該載置台３の裏面と温調ジャケット６の間に隙間７１を形成する。これにより、成膜装置１は、パージガス用のガス配管を設けることなく、隙間７１を介してパージガスを供給できる。
【００５４】
また、本実施形態に係る成膜装置１は、隙間６３Ａと隙間７１が連通している。パージガス供給部９０から供給されたパージガスは、隙間６３Ａと隙間７１を介して、載置台３に設けられた複数の貫通穴３７に供給される。これにより、成膜装置１は、パージガスのガス配管を設けることなく、載置台３にパージガスを供給できる。
【００５５】
また、本実施形態に係る成膜装置１は、円環状に形成され、ウエハＷの縁部より内側に当接するクランプリング５をさらに有する。クランプリング５と、載置台３の縁部とで、空間が形成され、載置台３の複数の貫通穴３７を介して、パージガスが供給される。これにより、成膜装置１は、載置台３の縁部への膜の堆積を抑制できる。
【００５６】
以上、実施形態について説明してきたが、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は、多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、請求の範囲およびその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
【００５７】
例えば、実施形態では、成膜に用いる反応ガスをルテニウム前駆体とした場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。反応ガスは、基板への成膜に用いられるガスであれば、何れであってもよい。
【００５８】
また、実施形態では、支持部材３４と温調ジャケット６との間の隙間６３Ａを介してパージガスを流通させる場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、支持部材３４の中空部６３側の面または温調ジャケット６の中空部６３側の面に上下方向に溝を形成し、溝を介してパージガスを流通させてもよい。
【００５９】
また、実施形態では、断熱リング７の縁部にシール７３を設け、載置台３に貫通穴３７を設けて、貫通穴３７を介してパージガスを載置台３の載置面の周囲に供給する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、シール７３を設けずに載置台３と断熱リング７の隙間から載置台３の側面の周囲にパージガスを供給してもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１  成膜装置
２  処理容器
３  載置台
４  ガス吐出機構
６  温調ジャケット
７  断熱リング
３３  ヒーター
３４  支持部材
３７  貫通穴
６１  柱状部
６２  平板部
６３  中空部
６３Ａ  隙間
６４  冷媒流路
６５Ａ  冷媒配管
６５Ｂ  冷媒配管
６６  冷媒ユニット
７１  隙間
７２  突起部
７３  シール
８５  貫通穴
８６  伝熱ガス供給部
９０  パージガス供給部
９１  ガス配管
１５０  制御部
Ｗ  ウエハ
【図１】
2020007608.tif 000003
【図２】
2020007608.tif 000004
【図３】
2020007608.tif 000005
【図４】
2020007608.tif 000006