(57)【要約】【課題】被処理基板の温度分布の均一性を向上させることができる規則的微細構造を有するサセプターと、その製造方法を提供する。【解決手段】本発明のサセプターは、表面は同一形状に設計された凹部が規則的に配列した形状であり、且つ、前記凹部の形状が半球状であることを特徴とし、さらには前記規則的に配列した半球状の凹部が互いに連結していることを特徴とする。そしてこのサセプターは、基板２０１上に第一の材料からなる微粒子２０２を規則的に２次元配列させる工程と、基板２０１と微粒子２０２によって形成された空隙に第二の材料からなる物質２０３を充填し必要に応じ硬化させる工程と、前記微粒子２０２を除去する工程により形成したことを特徴とする。また、必要に応じて、第二の材料からなる物質２０３の表面に、第三の材料からなる膜２０５を形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製造装置に用いられ、被処理基板を支持するためのサセプターにおいて、
表面は同一形状に設計された凹部が規則的に配列した形状であり、且つ、前記凹部の形状が半球状であることを特徴とするサセプター。
【請求項２】
請求項１記載のサセプターにおいて、
前記規則的に配列した半球状の凹部が互いに連結していることを特徴とするサセプター。
【請求項３】
請求項１または２に記載のサセプターを形成するサセプターの製造方法において、
少なくとも、基板上に第一の材料からなる微粒子を規則的に２次元配列させる工程と、前記基板と前記微粒子によって形成された空隙に第二の材料からなる物質を充填し必要に応じ硬化させる工程と、前記第一の材料からなる微粒子を除去する工程により形成したことを特徴とするサセプターの製造方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載のサセプターを形成するサセプターの製造方法において、
少なくとも、基板上に第一の材料からなる微粒子を規則的に２次元配列させる工程と、前記基板と前記微粒子によって形成された空隙に第二の材料からなる物質を充填し必要に応じ硬化させる工程と、前記第一の材料からなる微粒子を除去する工程と、さらに露出した第二の材料からなる物質の表面に、第三の材料からなる膜を形成する工程により形成したことを特徴とするサセプターの製造方法。
【請求項５】
請求項３または４に記載のサセプターの製造方法において、
サセプターを形成する際に用いる実質的に球形の微粒子がシリカ、アルミナ、酸化チタン、ポリスチレンのうちのいずれか一つであることを特徴とするサセプターの製造方法。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれか一つに記載のサセプターの製造方法において、
前記基板と前記微粒子によって形成された空隙に充填した第二の材料からなる物質の厚さが、前記第一の材料からなる微粒子の半径程度となるように制御された工程により形成したことを特徴とするサセプターの製造方法。
【請求項７】
請求項３乃至５のいずれか一つに記載のサセプターの製造方法において、
前記第二の材料からなる物質の形成後、ウェットプロセスを利用して微粒子を除去して形成したことを特徴とするサセプターの製造方法。
【請求項８】
請求項３乃至５のいずれか一つに記載のサセプターの製造方法において、
前記第一の材料からなる微粒子を除去する手段として、熱エネルギーを用いた手法により形成したことを特徴とするサセプターの製造方法。
【請求項９】
請求項４乃至８のいずれか一つに記載のサセプターの製造方法において、
前記第三の材料からなる物質が、アルミナ、窒化シリコン、シリコン、窒化チタン、タングステンのうちの何れか一つであることを特徴とするサセプターの製造方法。
【請求項１０】
請求項４乃至９のいずれか一つに記載のサセプターの製造方法において、
前記第三の材料をスパッタリング法により形成したことを特徴とするサセプターの製造方法。
【請求項１１】
請求項４乃至９のいずれか一つに記載のサセプターの製造方法において、
前記第三の材料をＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により形成したことを特徴とするサセプターの製造方法。
【請求項１２】
請求項３乃至１１のいずれか一つに記載のサセプターの製造方法において、
微粒子を分散した分散液を基板に供給する手段を含む工程を用いて前記微粒子を２次元に配列させたことを特徴とするサセプターの製造方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載のサセプターの製造方法において、
分散液のｐＨ値を基板及び微粒子に応じて制御して該微粒子を分散させた分散液を用いて形成したことを特徴とするサセプターの製造方法。
【請求項１４】
半導体製造装置に用いられ、被処理基板を支持するためのサセプターであって、表面は同一形状に設計された凹部が規則的に配列した形状であり、且つ、前記凹部の形状が半球状であるサセプターにおいて、
請求項３乃至１３のいずれか一つに記載のサセプターの製造方法を用いて形成したことを特徴とするサセプター。
【請求項１５】
被処理基板を支持するためのサセプターを有する半導体製造装置において、
前記サセプターとして、請求項１または２または１４に記載のサセプターを用いたことを特徴とする半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置に用いられ被処理基板を支持するためのサセプター、より具体的には、微粒子とサセプター母材の間に構造物を形成して、その後、微粒子を除去して得られる規則的に配列した微細な凹部を有するサセプターと、そのサセプターの製造方法、及び、前記サセプターを具備した半導体製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、表面、または表面と裏面に微細な突起を規則正しく配列して形成されたサセプターと、それを具備した半導体製造装置に関するものであるが、本発明に係るサセプターに類似の技術としては以下に示すようなものが開示されている。
特許文献１には、半導体製造装置用のサセプターにおいて、被処理基板を設置する面とは反対の裏面全体に多数の凹凸を形成して、サセプター裏面側に設置されたヒーターからの放射熱の吸収面積を増大させたことを特徴とする技術が開示されている。
また、特許文献２には、半導体を設置する面を有するサセプターにおいて、同一寸法に設計された深さを有する凹部が規則的に配列され、かつ、凹部の断面形状が半円状、もしくは逆三角形形状であることを特徴とする技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第２９０１５３６号公報
【特許文献２】特許第２９０１５３６号公報
【特許文献３】特許第２８２８３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法やスパッタリング法に代表される半導体製造プロセスにおける成膜工程においては、被処理物である基板に成膜する膜の膜厚、膜質の均一性は非常に重要な特性となっている。最近は特に、８インチ、１２インチといった大型基板を用いるプロセスが主流であるために、その重要性はますます大きくなっている。このような成膜工程においては、被処理物である基板の温度分布が膜厚、膜質の均一性に大きく影響することは周知の事実である。被処理物である基板の面内の温度が不均一であれば、得られる膜の膜厚、膜質も当然不均一になる。一枚の基板、例えばウエハーから多数の半導体チップを得る現状の半導体製造プロセスでは、面内の膜厚、膜質の不均一さは、得られる半導体チップにおける特性のバラツキの原因となり、結果的に歩留まりが減少するという問題が発生する。
【０００５】
このような問題を解決する技術として、サセプター表面の最大表面粗さを１０μｍ以下となるような鏡面加工を施すことが行なわれていたが、この場合には、ウエハーの平坦性がサセプターの表面精度と同程度のものであれば熱伝導の均一性などに問題はないが、一般的には数１０μｍ程度の反りがあるために、厳密に言えば、サセプターに接触する領域と、接触しない領域が発生し、これが熱伝導の不均一の原因となり、結果的に、面内の温度にバラツキが生じる。
【０００６】
また、まったく反対の解決策として、サセプター表面をサンドブラスト処理によって、最大表面粗さを１０μｍ以上になるようにわざと表面を粗く仕上げる処理を施して、サセプターと被処理基板との実質的な接触面積を小さくすることにより、鏡面加工を施したサセプターを用いた場合に比べて、自身の面内の熱伝導による効果が顕著に現れ、その結果、温度ムラが若干改善される効果が期待できるという技術が知られている。しかしながら、サンドブラスト処理を用いた場合のサセプター表面は、微視的に見れば、穴の深さや形状、さらに穴の配列などすべて不規則なものになることは避けられない。構造的に不規則であるということは、サセプターと被処理基板の接触の度合いが不規則ということになり、熱伝導が不均一になり、被処理基板に大きな温度分布を生じさせることとなる。
【０００７】
そこで、これらの問題点を解決する対策として前述の特許文献１に記載の技術が提案されている。
この技術は、半導体製造装置用のサセプターにおいて、被処理基板を設置する面とは反対の裏面全体に多数の凹凸を形成して、サセプター裏面側に設置されたヒーターからの放射熱の吸収面積を増大させ、それにより被処理基板の温度ムラを低減することを狙った技術である。
【０００８】
しかし、現実的にサセプター裏面側に設置されたヒーターからの放射熱の吸収面積を増大させるほどの凹凸形状を形成するには、機械加工の面から非常に時間の要するものとなり、さらに、効果的に吸収面積を増大させるためには、凹凸形状を微細なものにする必要があり、そうすると益々機械加工に要する時間が膨大なものとなり、非現実的な解決策となるという問題がある。また、この技術では、被処理基板と接する表面にはなんら工夫がなされていないために、被処理基板の温度の均一化に対する対策としては不十分である。
【０００９】
また、別の技術として、前述の特許文献２に記載の技術が提案されている。
この技術は、半導体を設置する面を有するサセプターにおいて、同一寸法に設計された深さを有する凹部が規則的に配列され、かつ、凹部の断面形状が半円状、もしくは逆三角形形状であることを特徴とするサセプターを提供する技術である。
【００１０】
この技術は、規則的な凹部を形成するという意味では、確かにサンドブラスト処理で形成される深さや形状が不規則になるという問題は解決できる可能性があるものである。しかし、この技術においてはその規則的な凹部の形成法が、機械的なディンプル加工、もしくはリソグラフィー技術を用いているために、先に紹介した従来技術と同様、形成工程が複雑で、非常に時間のかかる高コストな形成プロセスにならざるを得ないものである。
【００１１】
本発明はこのような問題を解決するものであり、被処理基板の温度分布の均一性を向上させることができる構造のサセプターを提供すること、特に、規則的微細構造を有するサセプターを提供すること、及び、サセプター表面に、規則的な凹状形状を簡単なプロセスでかつ制御性良く形成することができる製造方法を提供すること、さらには、その製造方法により形成されたサセプターを用い、支持した被処理基板の温度分布を均一にすることを実現し、特性の分布の優れた薄膜を形成できる半導体製造装置を提供することを目的とする。
より具体的には、従来技術で用いていたような複雑で高コストの形成プロセスを用いることなく、サセプター表面、あるいは表面と裏面に規則正しい微細な凹状形状アレイを容易に且つ省エネルギープロセスで形成することができる製造方法と、その製造方法で形成したサセプターを提供し、その結果、被処理基板の温度分布の均一化が図られ、膜厚、膜質の均一性に優れた成膜を行うことができ、製品の歩留まりの向上や、省資源にも役立つ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】
【００１２】
本発明では、半導体製造装置のサセプター上に設置された被処理基板の温度分布の均一性を向上させるという課題を解決するため、本発明の第１の手段は、半導体製造装置に用いられ、被処理基板を支持するためのサセプターにおいて、表面は同一形状に設計された凹部が規則的に配列した形状であり、且つ、前記凹部の形状が半球状であることを特徴とする（請求項１）。
また、サセプターの表面積を最も効率よく向上させるため、本発明の第２の手段は、第１の手段のサセプターにおいて、前記規則的に配列した半球状の凹部が互いに連結していることを特徴とする（請求項２）。
【００１３】
本発明では、第１または第２の手段のサセプターにおける規則的な凹部形状を形成する手段として、一般的に用いられている複雑で高価なプロセス使用せずに実現するために、本発明の第３の手段は、第１または第２の手段のサセプターを形成するサセプターの製造方法において、少なくとも、基板上に第一の材料からなる微粒子を規則的に２次元配列させる工程と、前記基板と前記微粒子によって形成された空隙に第二の材料からなる物質を充填し必要に応じ硬化させる工程と、前記第一の材料からなる微粒子を除去する工程により形成したことを特徴とする（請求項３）。すなわち第３の手段では、微粒子を規則的に２次元配列させた集積体をマスクとして利用し、かつその後に微粒子を容易に、完全に除去するプロセスを採用することで規則的な凹部形状を形成するものである。
【００１４】
本発明の第４の手段は、第１または第２の手段のサセプターを形成するサセプターの製造方法において、少なくとも、基板上に第一の材料からなる微粒子を規則的に２次元配列させる工程と、前記基板と前記微粒子によって形成された空隙に第二の材料からなる物質を充填し必要に応じ硬化させる工程と、前記第一の材料からなる微粒子を除去する工程と、さらに露出した第二の材料からなる物質の表面に、第三の材料からなる膜を形成する工程により形成したことを特徴とする（請求項４）。すなわち第４の手段では、第３の手段と同様の工程に加えて、微粒子を除去することにより露出した第二の材料からなる物質の表面に、第三の材料からなる膜を形成することにより、第二の材料からなる物質の選択肢を広げると共に、第三の材料からなる物質を形成することで機能分離の考え方に基づき、用途に最も適した特性を得るものである。
【００１５】
本発明の第５の手段は、第３または第４の手段のサセプターの製造方法において、サセプターを形成する際に用いる実質的に球形の微粒子がシリカ、アルミナ、酸化チタン、ポリスチレンのうちのいずれか一つであることを特徴とする（請求項５）。すなわち第５の手段では、規則的な凹部形状の形成に必要不可欠な微粒子として、真球状の微粒子として入手しやすく、かつ取り扱い上安全なもので実現するために、シリカ、アルミナ、酸化チタン、ポリスチレンのうちの一つを用いるものである。
【００１６】
本発明の第６の手段は、第３乃至第５のいずれか一つの手段のサセプターの製造方法において、前記基板と前記微粒子によって形成された空隙に充填した第二の材料からなる物質の厚さが、前記第一の材料からなる微粒子の半径程度となるように制御された工程により形成したことを特徴とする（請求項６）。すなわち第６の手段では、規則的に配列した凹部の深さ、つまり、凹部以外の突起形状の高さを均一にするために、微粒子によって形成された空隙に充填した第二の材料からなる物質の厚さを、微粒子の半径程度となるように制御するものである。
【００１７】
本発明の第７の手段は、第３乃至第５のいずれか一つの手段のサセプターの製造方法において、前記第二の材料からなる物質の形成後、ウェットプロセスを利用して微粒子を除去して形成したことを特徴とする（請求項７）。すなわち第７の手段では、微粒子を完全に、かつ単純なプロセスで除去するために、その除去手段としてウェットプロセスを利用するものである。
【００１８】
本発明の第８の手段は、第３乃至第５のいずれか一つの手段のサセプターの製造方法において、前記第一の材料からなる微粒子を除去する手段として、熱エネルギーを用いた手法により形成したことを特徴とする（請求項８）。すなわち第８の手段では、微粒子を完全に、かつ単純なプロセスで除去するために、その除去手段として熱エネルギーを利用するものである。
【００１９】
本発明の第９の手段は、第４乃至第８のいずれか一つの手段のサセプターの製造方法において、前記第三の材料からなる物質が、アルミナ、窒化シリコン、シリコン、窒化チタン、タングステンのうちの何れか一つであることを特徴とする（請求項９）。すなわち第９の手段では、サセプターの耐熱温度、機械的強度、長期信頼性を向上させるために、第三の材料からなる物質として、アルミナ、窒化シリコン、シリコン、窒化チタン、タングステンのうちの何れか一つを選択するものである。
【００２０】
本発明の第１０の手段は、第４乃至第９のいずれか一つの手段のサセプターの製造方法において、前記第三の材料をスパッタリング法により形成したことを特徴とするものである（請求項１０）。すなわち第１０の手段では、第三の材料からなる物質を、高品質で、均一性よく形成するために、形成手法としてスパッタリング法を用いるものである。
【００２１】
本発明の第１１の手段は、第４乃至第９のいずれか一つの手段のサセプターの製造方法において、前記第三の材料をＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により形成したことを特徴とする（請求項１１）。すなわち第１１の手段では、第三の材料からなる物質を、高品質で、均一性よく形成するために、形成手法としてＣＶＤ法を用いるものである。
【００２２】
本発明の第１２の手段は、第３乃至第１１のいずれか一つの手段のサセプターの製造方法において、微粒子を分散した分散液を基板に供給する手段を含む工程を用いて前記微粒子を２次元に配列させたことを特徴とする（請求項１２）。すなわち第１２の手段では、微粒子を規則的に配列させる手段として、微粒子が分散した分散液を基板に供給する手段を用いることで、容易にかつ高品質な微粒子集積体を得るものである。
【００２３】
本発明の第１３の手段は、第１２の手段のサセプターの製造方法において、分散液のｐＨ値を基板及び微粒子に応じて制御して該微粒子を分散させた分散液を用いて形成したことを特徴とする（請求項１３）。すなわち第１３の手段では、微粒子を規則的に配列させる際に、分散液のｐＨ値を、基板及び微粒子に応じて制御することにより、より欠陥の少ない高品質な微粒子集積体を容易に得るものである。
【００２４】
本発明の第１４の手段は、半導体製造装置に用いられ、被処理基板を支持するためのサセプターであって、表面は同一形状に設計された凹部が規則的に配列した形状であり、且つ、前記凹部の形状が半球状であるサセプターにおいて、第３乃至第１３のいずれか一つの手段のサセプターの製造方法を用いて形成したことを特徴とする（請求項１４）。
【００２５】
本発明の第１５の手段は、被処理基板を支持するためのサセプターを有する半導体製造装置において、前記サセプターとして、第１または第２または第１４の手段のサセプターを用いたことを特徴とする（請求項１５）。
【発明の効果】
【００２６】
第１の手段のサセプターでは、表面は同一形状に設計された凹部が規則的に配列した形状であり、且つ、前記凹部の形状が半球状であることを特徴としているので、被処理基板に接触する微細な突起の先端の高さが均一で、かつ、規則正しく配列した微細な突起形状になることにより、被処理基板への熱伝導特性の面内分布が非常に優れたサセプターを得ることができる。
【００２７】
第２の手段のサセプターでは、第１の手段の構成及び効果に加えて、前記規則的に配列した半球状の凹部が互いに連結していることを特徴としているので、微細な突起の形状均一性に優れたサセプターを得ることができ、被処理基板に対する熱伝導特性も非常に均一なものとなる。
【００２８】
第３の手段のサセプターの製造方法では、第１または第２の手段のサセプターを形成する場合に、少なくとも、基板上に第一の材料からなる微粒子を規則的に２次元配列させる工程と、前記基板と前記微粒子によって形成された空隙に第二の材料からなる物質を充填し必要に応じ硬化させる工程と、前記第一の材料からなる微粒子を除去する工程により形成したことを特徴としているので、複雑で比較的エネルギーを多く必要とするプロセスを用いることなく微細で且つ規則正しく配列した微小突起を有するサセプターを容易に得ることができる。
【００２９】
第４の手段のサセプターの製造方法では、第１または第２の手段のサセプターを形成する場合に、少なくとも、基板上に第一の材料からなる微粒子を規則的に２次元配列させる工程と、前記基板と前記微粒子によって形成された空隙に第二の材料からなる物質を充填し必要に応じ硬化させる工程と、前記第一の材料からなる微粒子を除去する工程と、さらに露出した第二の材料からなる物質の表面に、第三の材料からなる膜を形成する工程により形成したことを特徴としているので、第三の材料に所望の特性を有する材料を適宜選択することにより、より高機能のサセプターを容易に設計、実現することができる。
【００３０】
第５の手段のサセプターの製造方法では、第３または第４の手段の製造方法において、サセプターを形成する際に用いる実質的に球形の微粒子がシリカ、アルミナ、酸化チタン、ポリスチレンのうちのいずれか一つであることを特徴しているので、得られる微粒子形状が真球に近く、粒径のバラツキが小さい微粒子を入手しやすく、高精度に配列したパターンが容易に得られる。
【００３１】
第６の手段のサセプターの製造方法では、第３乃至第５のいずれか一つの手段の製造方法において、前記基板と前記微粒子によって形成された空隙に充填した第二の材料からなる物質の厚さが、前記第一の材料からなる微粒子の半径程度となるように制御された工程により形成したことを特徴としているので、微細な突起の形状均一性に優れ、熱伝導特性も均一であるサセプターを安定して得ることができる。
【００３２】
第７の手段のサセプターの製造方法では、第３乃至第５のいずれか一つの手段の製造方法において、前記第二の材料からなる物質の形成後、ウェットプロセスを利用して微粒子を除去して形成したことを特徴としているので、低コスト、低エネルギーのプロセスで確実に微粒子を除去することができ、高品質のサセプターを形成することができる。
【００３３】
第８の手段のサセプターの製造方法では、第３乃至第５のいずれか一つの手段の製造方法において、前記第一の材料からなる微粒子を除去する手段として、熱エネルギーを用いた手法により形成したことを特徴としているので、比較的簡単なプロセスで、寸法精度の制御性に優れたサセプターを得ることができる。
【００３４】
第９の手段のサセプターの製造方法では、第４乃至第８のいずれか一つの手段の製造方法において、前記第三の材料からなる物質が、アルミナ、窒化シリコン、シリコン、窒化チタン、タングステンのうちの何れか一つであることを特徴としているので、信頼性、耐久性に優れたサセプターを得ることができる。
【００３５】
第１０の手段のサセプターの製造方法では、第４乃至第９のいずれか一つの手段の製造方法において、前記第三の材料をスパッタリング法により形成したことを特徴としているので、簡単なプロセスで、緻密で信頼性の高い膜を形成することができ、信頼性の高いサセプターを得ることができる。
【００３６】
第１１の手段のサセプターの製造方法では、第４乃至第９のいずれか一つの手段の製造方法において、前記第三の材料をＣＶＤ法により形成したことを特徴としているので、段差被覆性に優れ、高品質な膜を大面積でも均一に形成することができる。
【００３７】
第１２の手段のサセプターの製造方法では、第３乃至第１１のいずれか一つの手段の製造方法において、微粒子を分散した分散液を基板に供給する手段を含む工程を用いて前記微粒子を２次元に配列させたことを特徴としているので、簡単なプロセスで、高精度に配列したパターンを容易に得ることができる。
【００３８】
第１３の手段のサセプターの製造方法では、第１２の手段の製造方法において、分散液のｐＨ値を基板及び微粒子に応じて制御して該微粒子を分散させた分散液を用いて形成したことを特徴としているので、欠陥が無く高規則性を有する微粒子マスクを容易に得ることができ、その結果、非常に規則正しく配列した微小突起を確実に得ることができる。
【００３９】
第１４の手段のサセプターでは、第３乃至第１３のいずれか一つの手段のサセプターの製造方法を用いて形成したことを特徴としているので、微細な突起の形状均一性に優れ、熱伝導特性も均一であり、信頼性、耐久性に優れた高品質なサセプターを得ることができる。
【００４０】
第１５の手段の半導体製造装置では、被処理基板を支持するためのサセプターとして、第１または第２または第１４の手段のサセプターを用いたことを特徴としているので、被処理基板への熱伝導特性の面内分布が非常に優れており、信頼性、耐久性にも優れたサセプターを具備し、プロセス再現性に優れ、信頼性、耐久性に優れた半導体製造装置を得ることことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明の構成、動作及び作用について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る半導体製造装置の一構成例を模式的に示したものである。ここではＣＶＤ法を用いた半導体製造装置を例に説明する。
図１において、排気バルブ１１０を介して接続されている真空排気系（図示せず）により減圧状態に排気可能な成膜チャンバー１０１内に、ウエハー状の被処理基板（以下、被処理ウエハーと言う）１０３を保持するサセプター１０２と、被処理ウエハー１０３をサセプター１０２に固定するクランプリング１０４が設置されている。サセプター１０２の裏面側には、サセプター１０２を加熱する加熱手段の一例であるヒーター１０５が外部電源１０６に接続されて設置されている。さらに、ガス供給設備（図示せず）から、ガスが導入され、サセプター１０２上に支持された被処理ウエハー１０３に対向してガスを供給するガス供給手段であるガスシャワーヘッド１０７が設置されている。また、サセプター１０２とガスシャワーヘッド１０７の間には、ガスシャワーヘッド１０７により供給されたガスを分解するためのプラズマを発生させるための電極１０８が高周波電源１０９に電気的に接続されて設置されている。
【００４２】
一般的に、被処理ウエハー１０３をサセプター１０２上の所定の位置に設置し、成膜工程において必要な温度まで被処理ウエハー１０３を加熱するが、このとき、サセプター１０２と被処理ウエハー１０３との熱伝導に分布があると、当然実際に成膜される面である被処理ウエハー１０３表面の温度も不均一になる。このような真空の環境では、対流による熱の伝達はほとんど起こらないために、直接的に接することによる熱伝導と、輻射による熱の伝達が支配的になる。ＣＶＤ法などの薄膜形成プロセスでは、成膜温度によって得られる膜の特性（膜厚、内部応力、屈折率、光透過率など）が大きく違って来ることは周知の事実である。従って、サセプター１０２と被処理ウエハー１０３との接触は非常に重要な要因となる。
【００４３】
本発明の構成では、サセプター１０２の表面に規則正しく配列した微細な突起形状を形成することにより、サセプター１０２と被処理ウエハー１０３は限りなく面接触に近い点接触で接しているために、熱的接触の効率が向上し被処理ウエハー１０３の温度の面内分布を著しく改善できるものである。しかも、規則正しく配列した微細な突起形状は、その形成方法から言って、突起の形状、高さ、配列状態の均一性が非常に高いものとなり、熱伝導における不均一さを解消することができる。
【００４４】
なお、図１では、ＣＶＤ法を用いた半導体製造装置を例として、その装置構成を説明したが、本発明におけるサセプターはＣＶＤ法を用いた装置に限らず、それを改良したＥＣＲ（Electoron Cyclotron Resonance）−ＣＶＤ装置や、スパッタリング法を用いた成膜装置などに適用でき、さらには成膜を行なう装置のみならずエッチング装置などの、多くの半導体製造装置に適用できる発明であることは言うまでもない。
【００４５】
また、本発明をさらに発展させて、より大きな効果を得るための構成として、サセプター１０２の裏面、すなわちヒーター１０５側にも規則正しく配列した凹状形状（または微細な突起形状）を形成すれば、ヒーター１０５からの輻射熱を受けるサセプター１０２の実効的な面積が増大し、ヒーター１０５からの熱エネルギーを効率よく吸収できるばかりか、熱的なレスポンスが向上するために、昇温スピード、温度の制御性にも優れた半導体製造装置となる。
【００４６】
ここで、本発明によるサセプターの特徴、構成、動作について、サセプターの製造工程を示した図を用いて以下に説明する。
図２は本発明によるサセプターの製造方法の一例を示すものであり、製造工程の概略を模式的に示した工程説明図である。図２（ａ），（ｂ）は、サセプター母材からなる基板２０１上に微粒子２０２を規則正しく配列した様子を示す斜視図と断面図である。このように基板２０１上に微粒子２０２を規則正しく２次元配列する技術は、すでに提案されている公知の技術を用いれば容易に実現できるものである。例えば特許文献３には、微粒子の液状分散媒体を基板表面に展開して液体薄膜を形成し、液厚を粒子径サイズと同等かそれより小さくし、液が蒸発する際の横方向に働く表面張力により微粒子を２次元で凝集させて配列を行なう技術が開示されている。
【００４７】
次に、公知の手段を用いて、基板２０１と微粒子２０２によって形成された空隙に、第二の材料からなる物質２０３を充填する。このとき、液体状の原料を用い、粘度が十分に低いもの（例えば粘度＝２０ｍＰａ程度）を選べば、このようなわずかな空隙にも容易に充填することができる。その後、必要に応じて第二の材料からなる物質２０３を硬化する工程を行なう。ここで、必要に応じてという説明を付け加えたのは、例えば、いわゆる接着剤などのように、放置するだけで硬化してしまうような材料の場合には、特に硬化手段を設けなくともよいからである。しかしながら、一般的には、物質の充填後、その物質に適した硬化手段をとることが多い。例えば、第二の材料からなる物質２０３として、感光性ポリイミド樹脂を用いた場合には、硬化させるのに必要な波長、エネルギーを持った紫外光を照射する必要があるし、また、ゾルゲル法の成膜技術において用いられる、金属酸化物のアルコキシド溶液を用いた場合には、加熱、焼結工程により、硬化させる必要がある。このようにして第二の材料からなる物質２０３を成膜した後の様子を断面図を用いて模式的に示したのが図２（ｃ）である。
【００４８】
図２（ｃ）では、基板２０１と微粒子２０２によって形成された空隙に第二の材料からなる物質２０３が充填されている様子がわかる。ここで、重要なことは、基板２０１と微粒子２０２によって形成された空隙に充填した第二の材料からなる物質２０３の厚さが、前記第一の材料からなる微粒子２０２の半径程度であることという点である。当然、第二の材料からなる物質２０３の厚さが微粒子２０２の半径以下の場合であっても、本発明を実現するサセプターとして機能はするが、被処理ウエハー１０３とサセプター１０２の接触効率が高くなるように微細な突起の先端を均一で鋭利な形状にするためには、第二の材料からなる物質２０３の厚さを微粒子２０２の半径程度にすることが必要な条件であることは容易に想像できる。このように第二の材料からなる物質２０３の厚さが微粒子２０２の半径程度になるような条件は、体積を計算することによって求めても良いし、予備実験を行なって、実際に形成される膜厚を評価して、最適条件を求めても良い。
【００４９】
次の工程は選択的に微粒子２０２を除去するという工程であるが、ここで重要な点は、微粒子２０２を構成する材料と空隙に充填される物質２０３をどのように選択するかということである。つまり、微粒子２０２を除去する工程は、選択的に微粒子２０２のみを除去できる工程であることが要求され、この微粒子除去工程において、基板２０１や空隙に充填された物質２０３に損傷を与えてはならない。そのため、微粒子２０２を構成する材料と、空隙に充填する物質２０３を構成する材料は同じであってはならない。そこで、前述した本発明の第３の手段のように、「第一の材料からなる微粒子」、「第二の材料からなる物質」という表現で説明しているわけである。しかし、これらの要求には以下のような材料の組み合わせで容易に実現できるものである。
【００５０】
つまり、基板２０１を構成するサセプター母材をアルミナ（酸化アルミニウム）、第一の材料からなる微粒子２０１をシリカ微粒子、空隙に充填する第二の材料からなる物質２０３を感光性ポリイミド樹脂とすれば、フッ酸（ＨＦ）を用いることにより、基板２０１や、空隙に充填する物質２０３に何ら損傷を与えることなくシリカ微粒子のみを選択的に除去できる。また、別の例として、基板２０１に石英ガラス、微粒子２０２としてポリスチレン微粒子、空隙に充填する物質２０３として酸化チタンのアルコキシド溶液を用いれば、酸化チタンのアルコキシド溶液の乾燥後、トルエンやＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を用いることにより、先ほどの例と同様に基板２０１や、空隙に充填する物質２０３に何ら損傷を与えることなくポリスチレン微粒子のみを選択的に除去できる。また、この組み合わせにおいては、酸化チタンのアルコキシド溶液の乾燥工程において、徐々に温度を上昇させることにより、ポリスチレン微粒子は焼失してしまい、酸化チタンのアルコキシド溶液の硬化、つまり酸化チタンの焼結と微粒子の除去が同時にできるということも可能である。このようにして、微粒子２０２のみを除去した後の状態を模式的に示したものが図２（ｄ）である。この図からも解るように、規則正しく配列した微粒子によって形成された隙間も当然規則正しく形成され、その隙間に充填された物質２０３によって形成される微細な凹部（または微細な突起形状）も、非常に規則正しく、また、形状や大きさも非常に揃ったものとなる。
【００５１】
このような非常に規則正しく、また、形状や大きさの非常に揃った微細な凹部（または微細な突起形状）を形成する従来技術として、フォトリソグラフィー技術とエッチング技術を組み合わせた技術があるが、このような従来技術では、フォトリソグラフィー技術における、フォトレジストの膜厚のバラツキ、露光、現像後の膜厚及び形状のバラツキ、さらにエッチング工程ではエッチングレートの面内分布などの問題が発生することは避けられず、大面積になるほどその問題が顕著となる。
【００５２】
これに対して、本発明においては、入手が容易な粒径の揃った微粒子２０２を用いることによって、微粒子２０２の規則正しい配列構造が容易に得られる。それに加え、基板２０１と微粒子２０２によって形成された互いに連通した空隙に充填する物質２０３を、温度や粘度などの条件を適切に選ぶことにより、厳密な制御を行なわずとも、均一な膜厚を容易に実現できるという特徴がある。
【００５３】
以上のような工程の後に、露出した微細な凹部（または微細な突起形状）のアレイ全面に対して、第三の材料からなる膜２０５を形成する工程を行なう。このときの微細な突起のアレイの様子を模式的に示したものが図２（ｅ）である。このように、規則的な凹部の配列構造を形成するのに適した材料という観点から選択した第二の材料からなる物質２０３を用い、さらに機械的強度、熱伝導度、摩擦係数など物性値観点から選択した第三の材料からなる物質を選んで膜２０５形成することにより、構造面から判断した最適な材料、物性値から判断した最適な材料を用いて、その組み合わせにより最も用途に適したサセプターの構成を実現することができる点も本発明の大きな特徴である。
【００５４】
次に、微粒子の規則的な配列状態には２種類の構造があるので、それについて以下に説明する。
図３（ａ）は、サセプター母材からなる基板３０１上の微粒子３０２の配列構造が、三角格子を基本構造としていることを示したものである。このような微粒子配列構造を利用して、図３（ｂ）に示すように、第二の材料からなる物質３０３で微細な凹部アレイを形成すると、微細な凹部が形成されることによって生じる微細な突起の側面は３面で構成される物となる。これに対し、図４（ａ）に示すように、サセプター母材からなる基板４０１上の微粒子４０２の配列構造が、正方格子（四角格子）を基本構造として取りうる場合もある。このような場合には、基板４０１と微粒子４０２によって形成される空隙の形状が、先に述べた三角格子が基本構造の場合と異なる形状となるために、図４（ｂ）に示すように、第二の材料からなる物質４０３で微細な凹部アレイを形成すると、微細な突起の側面は４面で構成される。基本的には図３（ｂ）、図４（ｂ）のどちらの構造になっても本発明の効果は問題なく得られるものである。
【００５５】
このような形状を有する第二の材料からなる物質（図２（ｄ）の２０３（構造は図３（ｂ）の３０３または図４（ｂ）の４０３））の微細な突起のアレイに対して、前述の第三の材料からなる物質（図２（ｅ）の２０５）を用いて膜を形成するのに適している成膜手法は、半導体製造プロセスで一般的に用いられているスパッタリング法やＣＶＤ法である。これらの成膜手法は、大面積成膜が可能で且つ均一性が良好で、薄い膜厚であっても膜厚制御性に優れているので、形成する膜の種類に応じて、適した成膜手法を用いればよい。例えば、金や白金を形成する際には、金や白金をターゲットとするスパッタリングを行なえばよいし、タングステンや、アモルファスカーボンを形成する際には、ＣＶＤ法を用いれば本発明の構成を容易に実現できる。当然のことながらスパッタリング法、ＣＶＤ法以外の成膜手法を用いても、本発明の構成を実現できるものである。例えば、真空蒸着、イオンビームスパッタリング、熱ＣＶＤ、ＥＣＲ−ＣＶＤなどのように、形成する物質に合わせて適宜選択して用いればよい。また、今まで述べたようなドライプロセスだけではなく、メッキなどのウェットプロセスを用いることも可能である。
【００５６】
このような微細な凹部（または微細な突起形状）を規則正しく形成することは、当然、従来の技術であるフォトリソグラフィー工程、ドライエッチング工程を駆使すれば、実現可能なことである。しかしながら、微細な凹部のサイズを非常に微細にしようと思うと、高解像度のフォトリソグラフィー工程と、同時に、微細パターンを実現するドライエッチング工程が必要となり、どちらの技術がかけても実現することはできず、技術的な困難さが増加するばかりでなく、非常に高価な製造装置が必要になるという大きな問題点を有する。さらに、プロセスそのものがエネルギーを多く消費するものとなるばかりか、ドライエッチングプロセスにおいては、いわゆるＰＦＣなどの地球温暖化ガスを排出することとなり、地球環境負荷の面からも問題のあるプロセスである。
【００５７】
これに対して本発明によるサセプターの製造方法は、その製造工程においてどの程度微細なパターンを形成できるかは、用いる微粒子のサイズで決定できるものであり、現状では、数１００ｎｍ程度の球状微粒子は容易に得ることができ、それを規則正しく配列させることも容易な技術である。このような微粒子配列体をマスクとして用いる本発明では、微粒子配列の隙間が重要な寸法決定要因であるために、数１００ｎｍ程度の球状微粒子配列体の隙間となると、数１０ｎｍ程度の規則的パターンを容易に得られるものである。このような極微細なパターンを従来のフォトリソグラフィー工程で実現しようとすると、非常に困難で高コストにならざるを得ないものである。
このように、本発明の製造方法は、入手しやすい材料を用いて、且つ、実現容易な技術を用いて、非常に簡単なプロセスで、規則正しく配列した微細な突起を制御性良く形成することができる非常に有効な技術である。さらには、地球環境に与える負荷も充分小さいプロセスとなり、時代の要求に応えることのできる優れたプロセスである。
【００５８】
また、さらに本発明の製造方法では、高品質の微粒子配列を、分散液を用いることにより実現することを特徴の一つとしている、すなわち、乾燥状態では、凝集しやすくなる超微粒子であっても、分散液という状態の利点を最大限に利用して分散性を向上させることにより凝集を防ぎ、ｐＨの制御、例えば添加するイオン種を適切に選択、制御することにより、等電点の関係を利用することができる。その結果、高品質の微粒子配列が得られるものである。
【００５９】
この点についてさらに詳細に説明する。一般に、例えば金属酸化物からなる微粒子を水中に浸漬すると、微粒子は正または負の電荷を持ち、電界が存在すると対向する電場を有する方向へ移動する。この現象が電気泳動現象である。この電気泳動現象によって、微粒子の水中における荷電すなわち界面電位（ゼータ電位）の存在を知ることができる。この界面電位は微粒子−水系のｐＨによって大きく変化する。一般に横軸に水系のｐＨを、縦軸に界面電位をとると、界面電位は水系のｐＨによって変化し、界面電位「０」を切る点の水系のｐＨが「等電点」と定義される。この現象から、一般的に金属酸化物微粒子の表面の界面電位は、酸性側では「正」、アルカリ側では「負」の極性を取る。しかし、この等電点は材料によって大きく異なり、例えば、コロイダルシリカでは「２．０」、酸化チタン（合成ルチル）では「６．７」、α−アルミナでは「９．０」という値が紹介されている。つまり、等電点から離れるほど界面電位が大きくなり、酸性側にいくほど界面電位の値は「正」の大きい方に向かい、また逆に、アルカリ側にいくほど界面電位の値は「負」の大きい方に向かう。これはｐＨで制御することができるものである。ｐＨの制御は、酸やアルカリの添加で、制御性よくコントロールできるものである。本発明では、この現象を積極的に利用するものであり、分散液の状態で微粒子の凝集を効果的に防ぐことができるものである。その結果、分散液を基板に供給した際にも、微粒子が凝集しない状態で存在するために、その後の配列の工程において、高品質の配列状態を容易に実現できるものである。この現象は、乾式プロセスでは得られない利点といえる。
【実施例】
【００６０】
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００６１】
［実施例１］
（１）２次元微粒子集積体の形成
図２に示した製造工程において、サセプター母材からなる基板２０１として、直径５インチ、厚さ８ｍｍのアルミナセラミックス基板、微粒子２０２として粒径が１０μｍのシリカを用いた。シリカを５％の濃度で純水中に分散させて、それをアルミナセラミックス基板上に全面に滴下し、室温２４℃、湿度８０％の雰囲気で乾燥させた。この条件で、２次元に最密充填したシリカの集積体が得られることは、事前の実験で確認している。
【００６２】
（２）空隙への第二の材料からなる物質の充填
本実施例では、サセプター母材からなる基板２０１と微粒子２０２によって形成された空隙に充填する第二の材料からなる物質２０３として、感光性ポリイミド樹脂を用いた。用いた感光性ポリイミド樹脂は粘度が２００ｍＰａのものである。この樹脂をマイクロシリンジを用いて、空隙に静かに注入し、３０分放置して、すべての空隙に樹脂が行き渡るようにした。ここまでの工程は、紫外線を遮断したブースで行なった。その後、一般的な紫外線照射装置を用いて総照射エネルギーが７Ｊとなるように設定し、紫外線を照射した。その後、オーブンを用いて２００℃で２時間ベーキングを行った。
【００６３】
（３）２次元微粒子集積体の除去
上記の工程に続いて、サンプル全体を１５％フッ酸に３分間浸漬して、微粒子マスクを全部除去した。
【００６４】
（４）半導体製造装置での評価
上記の工程により得られたサセプターを図１に示すような構成の半導体製造装置（ＥＣＲ−ＣＶＤ装置）に装着して評価を行なった。被処理基板１０３として４インチシリコンウエハーを用い、サセプター１０２の裏面側に設置したヒーター１０５により１５０℃に加熱を行ない被処理基板１０３の温度分布を測定した。その結果、温度のバラツキが非常に小さく均一に加熱されていることが確認できた。このような条件で、ガス供給手段であるガスシャワーヘッド１０７から供給される原料ガスにモノシランと水素を用いてアモルファスシリコン膜を成膜し、その膜厚分布を測定したところ非常に均一であった。
【００６５】
［実施例２］
（１）２次元微粒子集積体の形成
実施例１と同様に、サセプター母材からなる基板２０１として直径５インチ、厚さ８ｍｍのアルミナセラミックス基板、微粒子２０２として粒径が１０μｍのシリカを用いた。シリカを５％の濃度で純水中に分散させて、それをアルミナセラミックス基板上に全面に滴下し、室温２４℃、湿度８０％の雰囲気で乾燥させた。この条件で、２次元に最密充填したシリカの集積体が得られることは、事前の実験で確認している。
【００６６】
（２）空隙への第二の材料からなる物質の充填
実施例１と同様に、サセプター母材からなる基板２０１と微粒子２０３によって形成された空隙に充填する第二の材料からなる物質２０３として、感光性ポリイミド樹脂を用いた。用いた感光性ポリイミド樹脂は粘度が２００ｍＰａのものである。この樹脂をマイクロシリンジを用いて、空隙に静かに注入し、３０分放置して、すべての空隙に樹脂が行き渡るようにした。ここまでの工程は、紫外線を遮断したブースで行なった。その後、一般的な紫外線照射装置を用いて総照射エネルギーが７Ｊとなるように設定し、紫外線を照射した。その後、オーブンを用いて２００℃で２時間ベーキングを行った。
【００６７】
（３）２次元微粒子集積体の除去
上記の工程に続いて、サンプル全体を１５％フッ酸に３分間浸漬して、微粒子マスクを全部除去した。
【００６８】
（４）第三の材料からなる物質の形成
本実施例では、ＣＯ２とＣＨ４を原料としたＥＣＲ−ＣＶＤ法によって得られるアモルファスカーボンを第三の材料からなる物質２０５として用いた。この成膜手法を用いれば、基板温度が１００℃以下の条件でも良好なアモルファスカーボン膜が形成されるので、微細な凹部を形成しているポリイミド樹脂に損傷を与えることなく、アモルファスカーボン膜を形成することができる。
【００６９】
（５）半導体製造装置での評価
上記の工程により得られたサセプターを図１に示すような構成の半導体製造装置（ＥＣＲ−ＣＶＤ装置）に装着して評価を行なった。被処理基板１０３として４インチシリコンウエハーを用い、サセプター１０２の裏面側に設置したヒーター１０５により１５０℃に加熱を行ない被処理基板１０３の温度分布を測定した。その結果、温度のバラツキが非常に小さく均一に加熱されていることが確認できた。このような条件で、ガス供給手段であるガスシャワーヘッド１０７から供給される原料ガスにモノシランと水素を用いてアモルファスシリコン膜を成膜し、その膜厚分布を測定したところ非常に均一であった。
【００７０】
［実施例３］
（１）２次元微粒子集積体の形成
実施例１と同様に、サセプター母材からなる基板２０１として直径５インチ、厚さ８ｍｍのアルミナセラミックス基板、微粒子２０２として粒径が１０μｍのシリカを用いた。シリカを５％の濃度で純水中に分散させて、それをアルミナセラミックス基板上に全面に滴下し、室温２４℃、湿度８０％の雰囲気で乾燥させた。この条件で、２次元に最密充填したシリカの集積体が得られることは、事前の実験で確認している。
【００７１】
（２）空隙への第二の材料からなる物質の充填
本実施例では、サセプター母材からなる基板２０１と微粒子２０２によって形成された空隙に充填する第二の材料からなる物質２０３として、酸化チタンのアルコキシド溶液を用いた。濃度は５ｗｔ％である。また、粘度は４０ｍＰａのものである。この酸化チタンのアルコキシド溶液をマイクロシリンジを用いて、空隙に静かに注入し、３０分放置して、すべての空隙に酸化チタンのアルコキシド溶液が行き渡るようにした。その後、１００℃の環境に１０時間保持し、十分に乾燥を行った。
【００７２】
（３）２次元微粒子集積体の除去
上記の工程に続いて、サンプル全体を１５％フッ酸に３分間浸漬して、微粒子マスクを全部除去した。
【００７３】
（４）半導体製造装置での評価
上記の工程により得られたサセプターを半導体製造装置の一つである一般的なスパッタリング装置に装着した。基板として４インチシリコンウエハーを用い、サセプター裏面側に設置したヒーターにより２５０℃に加熱を行ない基板の温度分布を測定した。その結果、温度のバラツキが非常に小さく均一に加熱されていることが確認できた。このような条件で、ターゲットにチタンを用い、反応ガスとして窒素を導入しながら反応性スパッタリングを行ない、窒化チタン膜を成膜し、その膜厚分布を測定したところ非常に均一であった。
【００７４】
［実施例４］
（１）２次元微粒子集積体の形成
本実施例では、サセプター母材からなる基板２０１として直径５インチ、厚さ８ｍｍのアルミナセラミックス基板、微粒子２０２として粒径が５μｍのポリスチレンを用いた。ポリスチレンを６％の濃度で純水中に分散させて、それをアルミナセラミックス基板上に全面に滴下し、室温２４℃、湿度８０％の雰囲気で乾燥させた。この条件で、２次元に最密充填したポリスチレンの集積体が得られることは、事前の実験で確認している。
【００７５】
（２）空隙への第二の材料からなる物質の充填
実施例３と同様に、サセプター母材からなる基板２０１と微粒子２０２によって形成された空隙に充填する第二の材料からなる物質２０３として酸化チタンのアルコキシド溶液を用いた。濃度は５ｗｔ％である。また、粘度は４０ｍＰａのものである。この酸化チタンのアルコキシド溶液をマイクロシリンジを用いて、空隙に静かに注入し、３０分放置して、すべての空隙に酸化チタンのアルコキシド溶液が行き渡るようにした。その後、１００℃の環境に１０時間保持し、十分に乾燥を行った。
【００７６】
（３）２次元微粒子集積体の除去
本実施例においては、これまでのような無機材料の微粒子を用いているわけではないので、酸、アルカリによる除去は適さない。有機溶媒が有効である。そこで本実施例ではアセトンを用いた。アセトン中に１０分間浸漬し、ポリスチレン微粒子を全部除去した。
【００７７】
（４）半導体製造装置での評価
上記の工程により得られたサセプターを半導体製造装置の一つである一般的なスパッタリング装置に装着した。被処理基板として４インチＰ型単結晶シリコンウエハーを用い、サセプター裏面側に設置したヒーターにより２５０℃に加熱を行ない基板の温度分布を測定した。その結果、温度のバラツキが非常に小さく均一に加熱されていることが確認できた。このような条件で、ターゲットにチタンを用い、反応ガスとして窒素を導入しながら反応性スパッタリングを行ない、窒化チタン膜を成膜し、その膜厚分布を測定したところ非常に均一であった。
【００７８】
［実施例５］
（１）２次元微粒子集積体の形成
本実施例では、サセプター母材からなる基板２０１として直径５インチ、厚さ８ｍｍのアルミナセラミックス基板、微粒子２０２として粒径が５μｍのポリスチレンを用いた。ポリスチレンを６％の濃度で純水中に分散させて、それをアルミナセラミックス基板上に全面に滴下し、室温２４℃、湿度８０％の雰囲気で乾燥させた。この条件で、２次元に最密充填したポリスチレンの集積体が得られることは、事前の実験で確認している。
【００７９】
（２）空隙への第二の材料からなる物質の充填
実施例３と同様に、サセプター母材からなる基板２０１と微粒子２０２によって形成された空隙に充填する第二の材料からなる物質２０３として酸化チタンのアルコキシド溶液を用いた。濃度は５ｗｔ％である。また、粘度は４０ｍＰａのものである。この酸化チタンのアルコキシド溶液をマイクロシリンジを用いて、空隙に静かに注入し、３０分放置して、すべての空隙に酸化チタンのアルコキシド溶液が行き渡るようにした。その後、１００℃の環境に１０時間保持し、十分に乾燥を行った。
【００８０】
（３）２次元微粒子集積体の除去
本実施例では、ポリスチレン微粒子の除去は熱処理を用いて行なった。５５０℃に設定したオーブンに酸素ガスを０．５リットル／分の流量で導入し、その中に上記の工程を経たサセプター基板を設置し、３時間保持した。事前の実験で、この条件でポリスチレン微粒子が完全に焼失することを確認している。
【００８１】
（４）半導体製造装置での評価
上記の工程により得られたサセプターを半導体製造装置の一つである一般的なスパッタリング装置に装着した。被処理基板として４インチＰ型単結晶シリコンウエハーを用い、サセプター裏面側に設置したヒーターにより４００℃に加熱を行ない基板の温度分布を測定した。その結果、温度のバラツキが非常に小さく均一に加熱されていることが確認できた。このような条件で、ターゲットにチタンを用い、反応ガスとして窒素を導入しながら反応性スパッタリングを行ない、窒化チタン膜を成膜し、その膜厚分布を測定したところ非常に均一であった。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
以上に説明したように、本発明によれば、表面または表面と裏面に微細な突起を規則正しく配列して形成され規則的微細構造を有し、被処理基板の温度分布の均一性を向上させることができるサセプターを実現することができる。また、本発明によれば、サセプター表面に、規則的な凹状形状（または微細な突起形状）を簡単なプロセスでかつ制御性良く形成することができる製造方法を実現することができる。さらには、その製造方法により形成されたサセプターを用い、支持した被処理基板の温度分布を均一にすることを実現し、特性の分布の優れた薄膜を形成できる半導体製造装置（例えばＣＶＤ装置、ＥＣＲ−ＣＶＤ装置、スパッタリング成膜装置などの成膜装置、あるいはエッチング装置等）を実現することができる。
そして本発明の製造方法で用いる規則的な凹状形状（または微細な突起形状）の形成技術は、比較的簡単なプロセスで、且つ大面積でも均一に規則的な凹状形状（または微細な突起形状）を形成できるので、各種部材の表面処理などに応用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明に係る半導体製造装置の一構成例を模式的に示す概略構成図である。
【図２】本発明によるサセプターの製造方法の一例を示すものであり、製造工程の概略を模式的に示した工程説明図である。
【図３】基板上の微粒子の配列構造と、それによって形成される微細な凹部アレイ構造の一例を示す図である。
【図４】基板上の微粒子の配列構造と、それによって形成される微細な凹部アレイ構造の別の例を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０１：成膜チャンバー
１０２：サセプター
１０３：被処理基板（ウエハー）
１０４：クランプリング
１０５：ヒーター
１０６：外部電源
１０７：ガスシャワーヘッド
１０８：電極
１０９：高周波電源
１１０：排気バルブ
２０１，３０１，４０１：サセプター母材からなる基板
２０２，３０２，４０２：微粒子
２０３，３０３，４０３：第二の材料からなる物質（微細な凹部アレイ）
２０５：第三の材料からなる物質（膜）
【図１】
2006173259.tif 000003
【図２】
2006173259.tif 000004
【図３】
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【図４】
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