(57)【要約】【課題】基板の温度を精密に制御するためのステージ、およびその作製方法を提供する。あるいは、当該ステージを有する成膜装置、もしくは膜加工装置を提供することである。【解決手段】基材と、基材上のヒータ層とを有し、ヒータ層は、第１の絶縁膜と、第１の絶縁膜上のヒータ線と、ヒータ線上の第２の絶縁膜とを有し、ヒータ線はタングステン、ニッケル、クロム、コバルト、およびモリブデンから選択される金属を一種以上含む、基板を載置するためのステージが提供される。【選択図】図１
2018056333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材上のヒータ層とを有し、
前記ヒータ層は、
第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上のヒータ線と、
前記ヒータ線上の第２の絶縁膜とを有し、
前記ヒータ線はタングステン、ニッケル、クロム、コバルト、およびモリブデンから選択される一種以上の金属を含む、基板を載置するためのステージ。
【請求項２】
前記基材はチタンを含み、
前記第１の絶縁膜と第２の絶縁膜は酸化アルミニウムを含む、請求項１に記載のステージ。
【請求項３】
前記基材は液体を内部に流すための溝を有する、請求項１に記載のステージ。
【請求項４】
前記ヒータ層上に静電チャックをさらに有する、請求項１に記載のステージ。
【請求項５】
基材上に第１の絶縁膜を溶射法によって形成し、
タングステン、ニッケル、クロム、コバルト、およびモリブデンから選択される金属を含む金属膜を配線形状に加工し、
前記第１の絶縁膜上に前記加工された金属膜を配置し、
前記金属膜上に第２の絶縁膜を溶射法によって形成することを含む、基板を載置するためのステージの作製方法。
【請求項６】
前記基材はチタンを含み、
前記第１の絶縁膜と第２の絶縁膜は酸化アルミニウムを含む、請求項５に記載の作製方法。
【請求項７】
前記基材は液体を内部に流すための溝を有する、請求項５に記載の作製方法。
【請求項８】
前記第２の絶縁膜上に静電チャックを配置することをさらに含む、請求項５に記載の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板載置台、あるいは基板載置台を有する膜加工装置、成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスはほぼ全ての電子機器に搭載されており、電子機器の機能に対して重要な役割を担っている。半導体デバイスはシリコンなどが有する半導体特性を利用したデバイスであり、半導体のみならず、絶縁体や導電体などを含む多数の薄膜によって構成される。これらの薄膜の形成と加工は、フォトリソグラフィープロセスによって行われる。フォトリソグラフィープロセスは、一般的に、蒸着、スパッタリング法、化学気相成長（ＣＶＤ）法、あるいは基板の化学反応などを利用した薄膜の形成、薄膜上へのレジスト膜の形成、露光、現像によるレジストマスクの形成、エッチングによる薄膜の部分的除去、レジスト膜の除去を含む。
【０００３】
フォトリソグラフィープロセスの各ステップでは、多くの反応条件が薄膜の特性を決定づけており、そのうちの一つが基板の温度である。多くの場合、基板の温度は基板を設置する載置台（以下、ステージと記す）の温度を調節することによって制御される。特許文献１、２には、基板の温度を制御するためのヒータが搭載されたステージが開示されている。ヒータとして働く抵抗体は二枚の絶縁膜に挟持され、溶射（金属溶射）によって形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５８７６９９２号公報
【特許文献２】特表２０１２−０９０７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の実施形態の課題の一つは、基板の温度を精密に制御するためのステージ、およびその作製方法を提供することである。あるいは、本発明の実施形態の課題の一つは、当該ステージを有する成膜装置、もしくは膜加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態の一つは、基板を載置するためのステージである。ステージは、基材と、基材上のヒータ層を有する。ヒータ層は、第１の絶縁膜と、第１の絶縁膜上のヒータ線と、ヒータ線上の第２の絶縁膜を有する。ヒータ線はタングステン、ニッケル、クロム、コバルト、およびモリブデンから選択される金属を含む。
【０００７】
本発明の実施形態の一つは、膜加工装置である。膜加工装置は、チャンバーと、チャンバー内にガスを供給するための導入管と、チャンバー内の圧力を下げるための排気装置と、基板を載置するためのステージを有する。ステージは、基材と、基材上のヒータ層を有する。ヒータ層は、第１の絶縁膜と、第１の絶縁膜上のヒータ線と、ヒータ線上の第２の絶縁膜を有する。ヒータ線はタングステン、ニッケル、クロム、コバルト、およびモリブデンから選択される金属を含む。
【０００８】
本発明の実施形態の一つは、基板を載置するためのステージの作製方法である。作製方法は、基材上に第１の絶縁膜を溶射法によって形成すること、タングステン、ニッケル、クロム、コバルト、およびモリブデンから選択される金属を含む金属膜を配線形状に加工すること、第１の絶縁膜上に加工された金属膜を配置すること、金属膜上に第２の絶縁膜を溶射法によって形成することを含む。
【０００９】
本発明の実施形態の一つは、成膜装置である。成膜装置は、チャンバーと、チャンバー内にガスを供給するための導入管と、チャンバー内の圧力を下げるための排気装置と、基板を載置するためのステージを有する。ステージは、基材と、基材上のヒータ層を有する。ヒータ層は、第１の絶縁膜と、第１の絶縁膜上のヒータ線と、ヒータ線上の第２の絶縁膜を有する。ヒータ線はタングステン、ニッケル、クロム、コバルト、およびモリブデンから選択される金属を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態の膜加工装置の構成を示す図。
【図２】本発明の一実施形態のステージの模式的断面図。
【図３】本発明の一実施形態のステージの模式的斜視図。
【図４】本発明の一実施形態のステージの模式的斜視図。
【図５】本発明の一実施形態の成膜装置の構成を示す図。
【図６】本発明の一実施形態の成膜装置の構成を示す図。
【図７】本発明の一実施形態の成膜装置の構成を示す図。
【図８】本発明の一実施形態のステージの作製方法を示す図。
【図９】本発明の一実施形態のステージの作製方法を示す図。
【図１０】本発明の一実施形態のステージの作製方法を示す図。
【図１１】本発明の一実施形態のステージの作製方法を示す図。
【図１２】本発明の一実施形態のステージの作製方法を示す図。
【図１３】本発明の一実施形態のステージの作製方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本出願で開示される発明の各実施形態について、図面を参照しつつ説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００１２】
また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。
【００１３】
本発明において、ある一つの膜を加工して複数の膜を形成した場合、これら複数の膜は異なる機能、役割を有することがある。しかしながら、これら複数の膜は同一の工程で同一層として形成された膜に由来し、同一の層構造、同一の材料を有する。したがって、これら複数の膜は同一層に存在しているものと定義する。
【００１４】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態の一つであるステージ、およびそれを備える膜加工装置に関し、図１乃至図４を用いて説明する。
【００１５】
［１．膜加工装置］
図１には、本発明の第１実施形態に係る膜加工装置の一例として、種々の膜に対してドライエッチングを行うためのエッチング装置が示されている。エッチング装置１００は、チャンバー１０２を有している。チャンバー１０２は、例えばシリコン基板やガラス基板上に形成された導電体、絶縁体、半導体などの膜に対してエッチングを行う空間を提供する。
【００１６】
チャンバー１０２には排気装置１０４が接続され、これにより、チャンバー１０２内を減圧雰囲気に設定することができる。チャンバー１０２にはさらに反応ガスを導入するための導入管１０６が設けられ、バルブ１０８を介してチャンバー内にエッチング用の反応ガスが導入される。反応ガスとしては、例えば四フッ化炭素（ＣＦ4）、オクタフルオロシクロブタン（ｃ−Ｃ4Ｆ8）、デカフルオロシクロペンタン（ｃ−Ｃ5Ｆ10）、ヘキサフルオロブタジエン（Ｃ4Ｆ6）などの含フッ素有機化合物が挙げられる。
【００１７】
チャンバー１０２上部には導波管１１０を介してマイクロ波源１１２を設けることができる。マイクロ波源１１２はマイクロ波を供給するためのアンテナなどを有しており、例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波や、１３．５６ＭＨｚのラジオ波（ＲＦ）といった高周波数のマイクロ波を出力する。マイクロ波源１１２で発生したマイクロ波は導波管１１０によってチャンバー１０２の上部へ伝播し、石英やセラミックなどを含む窓１１４を介してチャンバー１０２内部へ導入される。マイクロ波によって反応ガスがプラズマ化し、プラズマに含まれる電子やイオン、ラジカルによって膜のエッチングが進行する。
【００１８】
チャンバー１０２下部には基板を載置するためのステージ１２２が設けられる。基板はステージ１２２上に設置される。ステージ１２２には電源１２４が接続され、高周波電力がステージ１２２に与えられ、マイクロ波による電界がステージ表面、基板表面に対して垂直な方向に形成される。チャンバー１０２の上部や側面にはさらに磁石１１６、１１８、１２０を設けることができる。磁石１１６、１１８、１２０としては永久磁石でもよく、電磁コイルを有する電磁石でもよい。磁石１１６、１１８、１２０によってステージ１２２、および基板表面に平行な磁界成分が作り出され、マイクロ波による電界との連携により、プラズマ中の電子はローレンツ力を受けて共鳴し、ステージ１２２、および基板表面に束縛される。その結果、高い密度のプラズマを基板表面に発生させることができる。
【００１９】
ステージ１２２にはさらに、基板をステージ１２２に固定するための静電チャック用の電源１２６、ステージ１２２内部に環流される媒体の温度制御を行う温度コントローラ１２８、ステージ１２２に設けられるヒータ線１５４を制御するヒータ電源１３０が接続されてもよい。エッチング装置１００にはさらに、任意の構成として、ステージ１２２を回転させるための回転制御装置（図示せず）が設けられていてもよい。
【００２０】
［２．ステージ］
図２にステージ１２２の断面模式図を示す。図２（Ａ）に示すように、ステージ１２２は基材１４０を有し、その上にヒータ層１５０が備えられる。基材１４０の主な材料は金属であり、例えばチタンやアルミニウム、ステンレスなどを用いることができる。基材１４０には、底面に温度センサーを設置するための開口１４２が設けられてもよい。温度センサーには熱電対などを利用することができる。
【００２１】
ヒータ層１５０は主に三つの層を有している。具体的には、ヒータ層１５０は第１の絶縁膜１５２、第１の絶縁膜１５２上のヒータ線１５４、ヒータ線１５４上の第２の絶縁膜１５６を有している（図２（Ａ））。ヒータ線１５４はヒータ層１５０内に一本だけ設けられてもよく、あるいは複数のヒータ線１５４が設けられ、それぞれがヒータ電源１３０によって独立して制御されてもよい。第１の絶縁膜１５２と第２の絶縁膜１５６によってヒータ線１５４が電気的に絶縁される。ヒータ電源１３０から供給される電力によりヒータ線１５４が加熱され、これによってステージ１２２の温度が制御される。
【００２２】
第１の絶縁膜１５２、第２の絶縁膜１５６は無機絶縁体を含むことができる。無機絶縁体は、基材１４０を構成する金属の熱膨張率と同程度の熱膨張率を有することが好ましく、その差は０．２×１０-6／Ｋ以上２．０×１０-6／Ｋ以下、あるいは０．５×１０-6／Ｋ以上１．０×１０-6／Ｋ以下、あるいは０．７×１０-6／Ｋ以上０．９×１０-6／Ｋとすることができる。
【００２３】
無機絶縁体として具体的には、酸化アルミニウム、酸化物チタン、酸化クロム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化イットリウム、あるいはこれらの複合酸化物などが挙げられる。例えばチタンを基材１４０に用い、第１の絶縁膜１５２と第２の絶縁膜１５６に酸化アルミニウムを用いた場合、チタンと酸化アルミニウムの熱膨張係数はそれぞれ８．４×１０-6／Ｋ、７．７×１０-6／Ｋであり、その差が小さい。このため、ステージ１２２を高温に加熱しても、ヒータ層１５０が基材から剥離することを防止することができ、ステージ１２２の耐久性を向上させることができる。
【００２４】
酸化物以外の材料として、炭化タングステン―コバルト（ＷＣ−Ｃｏ）や炭化タングステン―ニッケル（ＷＣ−Ｎｉ）、炭化クロム―ニッケル―クロム（Ｃｒ3Ｃ2−Ｎｉ：Ｃｒ）などの炭化物、窒化ホウ素や窒化ケイ素などの窒化物を用いてもよい。
【００２５】
第１の絶縁膜１５２と第２の絶縁膜１５６は溶射法を用いて形成することができる。溶射法としては、ローカロイド溶射法やプラズマ溶射法、あるいはこれらを組み合わせた溶射法でもよい。
【００２６】
ヒータ線１５４は通電することで発熱する金属を含むことができる。具体的には、タングステンやニッケル、クロム、コバルト、およびモリブデンから選択される金属を含むことができる。金属はこれらの金属を含む合金でもよく、例えばニッケルとクロムの合金、ニッケル、クロム、およびコバルトを含む合金でもよい。
【００２７】
ヒータ線１５４は、スパッタリング法、有機金属ＣＶＤ（ＭＯＣＶＤ）法、蒸着法、印刷法、電解めっき法などを用いて形成した金属膜、あるいは金属箔をエッチングにより別途加工し、これを第１の絶縁膜１５２上に配置して形成することが好ましい。これは、溶射法を用いてヒータ線１５４を形成した場合、ヒータ線１５４の全体にわたって均一な密度や厚さや幅を確保することが困難であるのに対し、金属膜、あるいは金属箔をエッチングにより加工した場合には、これらの物理的パラメータのばらつきが小さいヒータ線１５４を形成することができるためである。これにより、ステージ１２２の温度を精密に制御し、かつ温度分布を低減することが可能となる。
【００２８】
さらに、上述した合金は金属単体と比較すると体積抵抗率が高いため、ヒータ線１５４のレイアウト、すなわち平面形状が同一の場合、金属単体を用いた場合と比較してヒータ線１５４の厚さを大きくすることができる。このため、ヒータ線１５４の厚さのばらつきを小さくすることができ、より小さな温度分布を実現することができる。
【００２９】
任意の構成として、ステージ１２２は基材１４０とヒータ層１５０を同時に貫通する貫通孔１４４を一つ、あるいは複数有してもよい。貫通孔１４４にヘリウムなどの熱伝導率の高いガスを流すよう、チャンバー１０２にヘリウム導入管を設けてもよい。これにより、ガスがステージ１２２と基板の隙間を流れ、ステージ１２２の熱エネルギーを効率よく基板へ伝えることができる。
【００３０】
図２（Ｂ）に示すように、ステージ１２２の基材１４０内部に、基板の温度を制御するための媒体を環流するための溝（流路）１４６を設けてもよい。媒体としては、水、イソプロパノールやエチレングリコールなどのアルコール、シリコーンオイルなどの液体の媒体を用いることができる。この場合、基材１４０は第１の基材１６０と第２の基材１６２を含み、第１の基材１６０と第２の基材１６２の一方、あるいは両方に溝１４６が形成され、その後第１の基材１６０と第２の基材１６２がろう付けなどによって接合される。媒体はステージ１２２を冷却する場合、加熱する場合のいずれの場合に用いてもよい。
【００３１】
温度コントローラ１２８（図１参照）によって温度が制御された媒体を溝１４６に流すことで、基材１４０の温度を制御することができる。ただし、液体の媒体による温度制御は応答が遅く、また、精密な温度制御が比較的難しい。したがって、媒体を用いて基材１４０の温度を大まかに制御し、ヒータ層１５０内のヒータ線１５４を用いて基板の温度を精密に制御することが好ましい。これにより、精密な温度制御のみならず、高速でステージ１２２の温度調整を行うことが可能となる。
【００３２】
ステージ１２２にはさらに、基板をステージ１２２上に固定するための機構として静電チャック１７０を有してもよい（図２（Ｃ））。静電チャック１７０は、例えば静電チャック電極１７２を絶縁性の膜１７４で覆った構造を有することができる。静電チャック電極１７２に高電圧（数百Ｖから数千Ｖ）を印加することで、静電チャック電極１７２に生じる電荷、および基板裏面に発生し、静電チャック電極１７２に生じる電荷とは逆の極性の電荷とのクーロン力により、基板を固定することができる。絶縁体としては、酸化アルミニウムや窒化アルミニウム、窒化ホウ素などのセラミックを用いることができる。なお、絶縁性の膜１７４は完全に絶縁性である必要はなく、ある程度の導電性（例えば１０9Ω・ｃｍから１０12Ω・ｃｍオーダーの抵抗率）を有してもよい。この場合、膜１７４は上述したセラミックに酸化チタンや、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウムなどの金属酸化物がドープされる。静電チャック１７０の周辺には、基板の位置を決定するためのリブ１７６が設けられていてもよい。
【００３３】
図３、４に、ステージ１２２の模式的斜視図を示す。図３、４には、溝１４６が設けられた基材１４０を有するステージ１２２が示されている。ステージ１２２は、ヒータ線１５４との電気的接続を行うための開口１６４を基材１４０内に有してもよい。また、貫通孔１４４は複数設けられてもよい。さらに図４に示すように、ステージは円形のみならず、長方形や正方形の形状を有してもよい。後者の場合、例えば基材１４０やヒータ層１５０の主面が長方形、あるいは正方形となる。これにより、例えば円形のシリコンウエハーのような半導体基板だけでなく、表示装置などを作成するための大型のガラス基板をステージ１２２上に載置することが可能となる。
【００３４】
以上述べたように、本実施形態のエッチング装置１００には、溶射法で形成された第１の絶縁膜１５２と第２の絶縁膜１５６によって挟持されたヒータ層１５０を有するステージ１２２が備えられている。そしてヒータ線１５４は金属膜あるいは金属箔のエッチングによって形成することができるため、その厚さや幅、密度をヒータ線１５４内で均一にすることができる。その結果、ステージ１２２の全面にわたって均一な加熱を行うことができ、基板温度の精密な制御と、高速な調整が可能となる。特に合金を用いてヒータ線１５４を形成することで、その比較的高い体積抵抗率に起因し、ヒータ線１５４の厚さを大きくすることができ、その結果、厚さや幅のばらつきをさらに小さくすることができ、より精密な基板の温度制御に寄与することができる。
【００３５】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態で述べたステージ１２２を有する種々の成膜装置に関し、図５乃至図７を用いて説明する。第１実施形態と同様の構成に関しては記述を割愛することがある。
【００３６】
［１．ＣＶＤ装置］
図５は、成膜装置の一つであるＣＶＤ装置２００の模式図である。ＣＶＤ装置２００はチャンバー２０２を有し、反応ガスを化学的に反応させる場を提供する。
【００３７】
チャンバー２０２には排気装置２０４が接続され、チャンバー２０２内の圧力を低減することができる。チャンバー２０２にはさらに反応ガスを導入するための導入管２０６が設けられ、バルブ２０８を介してチャンバー内に成膜用の反応ガスが導入される。反応ガスとしては、作成する膜に依存して種々のガスを用いることができる。ガスは、常温で液体でもよい。例えばシランやジクロロシラン、テトラエトキシシランなどを用いることでシリコン、酸化ケイ素、窒化ケイ素などの薄膜を形成することができる。あるいはフッ化タングステンやトリメチルアルミニウムなどを用いることで、タングステンやアルミニウムなどの金属薄膜を形成することができる。
【００３８】
エッチング装置１００と同様、チャンバー２０２上部には導波管２１０を介してマイクロ波源２１２を設けてもよい。マイクロ波源２１２で発生したマイクロ波は導波管２１０によってチャンバー２０２内部へ導入される。マイクロ波によって反応ガスがプラズマ化し、プラズマに含まれる種々の活性種によってガスの化学反応が促進され、化学反応によって得られる生成物が基板上に堆積し、薄膜が形成される。任意の構成として、プラズマの密度を増大させるための磁石２４４をチャンバー２０２内に設けることができる。チャンバー２０２下部には、第１実施形態で述べたステージ１２２を設けられ、基板がステージ１２２上に設置された状態で薄膜の堆積を行うことができる。エッチング装置１００と同様、チャンバー２０２の側面にはさらに磁石２１６、２１８を設けてもよい。
【００３９】
ステージ１２２にはさらに、高周波電力をステージ１２２に供給するための電源２２４、静電チャック用の電源２２６、ステージ１２２内部に環流される媒体の温度制御を行う温度コントローラ２２８、ステージ１２２に設けられるヒータ線１５４を制御するヒータ電源２３０が接続されてもよい。ＣＶＤ装置２００にはさらに、任意の構成として、ステージ１２２を回転させるための回転制御装置（図示せず）が設けられていてもよい。
【００４０】
［２．スパッタ装置］
図６は、成膜装置の一つであるスパッタ装置３００の模式図である。スパッタ装置３００はチャンバー３０２を有し、高速のイオンとターゲットの衝突、およびその際に発生するターゲット原子の堆積のための場を提供する。
【００４１】
チャンバー３０２にはチャンバー３０２内を減圧にするための排気装置３０４が接続される。チャンバー３０２にはアルゴンなどのスパッタガスをチャンバー３０２へ導入するための導入管３０６、およびバルブ３０８が設けられる。
【００４２】
チャンバー３０２下部には、成膜する材料を含むターゲットを保持し、かつ陰極として機能するターゲットステージ３１０が設けられ、その上にターゲット３１２が設置される。ターゲットステージ３１０には高周波電源３１４が接続され、高周波電源３１４によってチャンバー３０２内にプラズマを発生することができる。
【００４３】
チャンバー３０２上部には、第１実施形態で述べたステージ１２２を設けることができる。この場合、基板がステージ１２２下に設置された状態で薄膜の形成が進行する。エッチング装置１００やＣＶＤ装置２００と同様、ステージ１２２にはさらに、高周波電力をステージ１２２に供給するための電源３２４、静電チャック用の電源３２６、温度コントローラ３２８、ヒータ電源３３０が接続されてもよい。スパッタ装置３００にはさらに、任意の構成として、ステージ１２２を回転させるための回転制御装置（図示せず）が設けられていてもよい。
【００４４】
チャンバー３０２内で発生したプラズマによって加速されたアルゴンイオンは、ターゲット３１２に衝突し、ターゲット３１２の原子が弾き出される。弾き出された原子は、シャッター３１６が開放されている間、ステージ１２２下に設置される基板へ飛翔し、堆積する。
【００４５】
本実施形態では、ステージ１２２がチャンバー３０２の上部に、ターゲットステージ３１０がチャンバー３０２の下部に設置される構成が例示されるが、本実施形態はこの構成に限られず、ターゲットがステージ１２２の上に位置するようにスパッタ装置３００を構成してもよい。あるいは、基板の主面が水平面に対して垂直に配置されるようにステージ１２２を設置し、それに対向するようにターゲットステージ３１０を設けてもよい。
【００４６】
［３．蒸着装置］
図７は、成膜装置の一つである蒸着装置４００の模式図である。蒸着装置４００はチャンバー４０２を有し、蒸着源４１０における材料の蒸発、ならびに蒸発した材料の基板上への堆積のための空間が提供される。
【００４７】
チャンバー４０２にはチャンバー４０２内を高真空にするための排気装置４０４が接続される。チャンバー４０２にはチャンバー４０２を大気圧に戻すための導入管４０６が設けられ、バルブ４０８を介して窒素やアルゴンなどの不活性ガスがチャンバー４０２内に導入される。
【００４８】
チャンバー４０２上部には、第１実施形態で述べたステージ１２２を設けることができる。基板がステージ１２２下に設置された状態で材料の堆積が進行する。エッチング装置１００、ＣＶＤ装置２００、スパッタ装置３００と同様、ステージ１２２にはさらに、静電チャック用の電源４２４、温度コントローラ４２６、ヒータ電源４２８が接続されてもよい。蒸着装置４００にはさらに、任意の構成として、ステージ１２２を回転させるための回転制御装置４３０が設けられていてもよい。ステージ１２２はさらに、基板と蒸着源４１０の間にメタルマスクを固定するためのマスクホルダ４１６を有してもよい。これにより、材料を堆積する領域にメタルマスクの開口部が重なるように、基板近傍にメタルマスクを配置することができる。
【００４９】
蒸着源４１０がチャンバーの下側に設けられ、蒸着する材料が蒸着源４１０に充填される。蒸着源４１０には材料を加熱するためのヒータが設けられており、ヒータは制御装置４１２によって制御される。排気装置４０４を用いてチャンバー４０２内を高真空にし、蒸着源４１０を加熱して材料を気化させることで蒸着が開始される。蒸着の速度が一定になった時にシャッター４１４を開放することで、基板上において材料の堆積が開始される。
【００５０】
上述したように、本実施形態のＣＶＤ装置２００、スパッタ装置３００、蒸着装置４００などの成膜装置には、実施形態１で説明したステージ１２２を有することができる。したがって、基板の温度を精密に制御し、かつ応答性良く調整することができ、形成される薄膜の物性の制御が容易となる。
【００５１】
（第３実施形態）
本実施形態では、実施形態１で述べたステージ１２２の作製方法を図８乃至図１２を用いて説明する。本実施形態では、図２（Ｃ）に示したステージ１２２の作製方法を説明する。図８（Ａ）、図９（Ａ）、図１１（Ａ）、図１２（Ａ）、図１３（Ａ）はステージ１２２の断面模式図であり、図８（Ｂ）、図９（Ｂ）、図１１（Ｂ）、図１２（Ｂ）、図１３（Ｂ）はステージ１２２の上面模式図である。第１、第２実施形態と同様の構成に関しては記述を割愛することがある。
【００５２】
まず、溝１４６を有する基材１４０を作製する。例えばチタンを含有する第２の基材１６２に対して切削加工を施し、媒体を環流するための溝１４６を形成する。溝１４６は一本でもよく、複数でもよい。複数の溝１４６を形成する場合、それぞれを環流する媒体を独立して制御してもよい。溝１４６は第１の基材１６０と第２の基材１６２のいずれか一方、あるいは両方に設けてもよい。その後、第１の基材１６０と第２の基材１６２を接合する（図８（Ａ）、（Ｂ））。接合は例えばろう付けによって行うことができる。ろうとしては、例えば銀、銅、および亜鉛を含む合金、銅と亜鉛を含む合金、リンを微量含む銅、アルミニウムやその合金、チタン、銅、およびニッケルを含む合金、チタン、ジルコニウム、および銅を含む合金、チタン、ジルコニウム、銅、およびニッケルを含む合金などが挙げられる。
【００５３】
次に、第２の基材１６２上に第１の絶縁膜１５２を形成する（図９（Ａ）、（Ｂ））。第１の絶縁膜１５２は、第１実施形態で述べた無機絶縁体を含むことができ、溶射によって形成することができる。溶射としては、上述したように、ローカロイド溶射法やプラズマ溶射法のいずれでもよく、あるいはこれらを組み合わせてもよい。第１の絶縁膜１５２の形成方法は溶射に限られず、スパッタリング法などを採用してもよい。必要に応じ、第１の絶縁膜１５２の形成前、あるいは形成後に、開口１４２や１６４（図３参照）を形成してもよい。
【００５４】
引き続き、第１の絶縁膜１５２上にヒータ線１５４を形成する。例えば、ガラス基板１８０上に剥離層１８２を形成し、その上に金属膜（あるいは金属箔、以下、総じて金属箔と記す）１８４を形成する（図１０（Ａ））。剥離層１８２としては、例えばポリイミドやポリアミド、ポリエステル、ポリシロキサンなどの高分子材料を用いることができる。金属箔１８４は電解めっき法やＭＯＣＶＤ法、スパッタリング法、印刷法、あるいは蒸着法などによって形成すればよい。あるいは金属箔を物理的な延伸加工によって形成し、剥離層１８２上に設置してもよい。金属箔の厚さは、例えば０．１ｍｍから２ｍｍ、あるいは０．３ｍｍから１ｍｍとすることができ、材料としては第１実施形態で述べた金属や合金を使用することができる。
【００５５】
引き続き金属箔１８４上にレジスト１８６を形成し、フォトマスク１９０を介して露光を行う（図１０（Ｂ））。その後現像することで、所定のパターンを有するフォトレジスト１９２が金属箔１８４上に形成される（図１０（Ｃ））。フォトレジスト１９２から露出した領域１９４に対してドライエッチング、あるいはウエットエッチングを行い、レジストマスクから露出した領域を除去し、ヒータ線１５４のパターンを得る（図１０（Ｄ））。その後、レーザなどの光をガラス基板１８０の裏面から照射し（（図１０（Ｄ））、基板１８０―剥離層１８２、あるいは剥離層１８２―ヒータ線１５４間の接着力を低減させ、その後これらの界面でヒータ線１５４を剥離する。リソグラフィーの前に金属箔１８４を、あるいはリソグラフィーの後にヒータ線１５４の表面を化学機械研磨（ＣＭＰ）などによって研磨し、表面の平坦化を行ってもよい。
【００５６】
得られたヒータ線１５４を第１の絶縁膜１５２上に設置する（図１１（Ａ）、（Ｂ））。この時、ヒータ線１５４を固定するため、第１の絶縁膜１５２との間に接着剤を設けてもよい。接着剤としては、エポキシ系接着剤、ポリイミド系接着剤、シリコーン系接着剤などを用いることができる。接着剤中に酸化チタンや酸化アルミニウム、酸化ケイ素などの無機化合物のフィラーが添加されていてもよい。ヒータ線１５４は一本に限られず、複数のヒータ線１５４を設けてもよい。
【００５７】
この後、第２の絶縁膜１５６をヒータ線１５４上に形成する（図１２（Ａ）、（Ｂ））。第２の絶縁膜１５６は、第１の絶縁膜１５２と同様の方法で形成することができ、第１の絶縁膜１５２と同様の材料を含むことができる。以上の工程により、ヒータ層１５０が形成される。
【００５８】
最後に、任意の構成として、ヒータ層１５０上の静電チャック１７０を設置する（図１３（Ａ）、（Ｂ））。静電チャック１７０は、例えば接着剤を用いて第２の絶縁膜１５６と接合することでヒータ層１５０と接合することができる。この後、必要に応じ、貫通孔１４４を形成してもよい。
【００５９】
以上のプロセスにより、ステージ１２２を形成することができる。上述したように、金属箔を出発材料として用いることにより、均一な厚さや密度を有するヒータ線１５４を形成することができる。また、エッチング、特にドライエッチングを用いて金属箔を加工してヒータ線１５４を形成するため、均一な幅を有するヒータ線１５４を形成することができる。このため、ステージ１２２上に載置される基板の温度を精密に制御し、かつ応答性良く調整し、さらに温度分布を小さくすることがでる。その結果、本発明の実施形態のステージ１２２を用いることで、基板上に形成、加工される各種薄膜の構造や物性を精密に制御することが可能となる。
【００６０】
本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【００６１】
また、上述した各実施形態によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、または、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと理解される。
【符号の説明】
【００６２】
１００：エッチング装置、１０２：チャンバー、１０４：排気装置、１０６：導入管、１０８：バルブ、１１０：導波管、１１２：マイクロ波源、１１４：窓、１１６：磁石、１１８：磁石、１２０：磁石、１２２：ステージ、１２４：電源、１２６：電源、１２８：温度コントローラ、１３０：ヒータ電源、１４０：基材、１４２：開口、１４４：貫通孔、１４６：溝、１５０：ヒータ層、１５２：第１の絶縁膜、１５４：ヒータ線、１５６：第２の絶縁膜、１６０：第１の基材、１６２：第２の基材、１６４：開口、１７０：静電チャック、１７２：静電チャック電極、１７４：膜、１７６：リブ、１８０：ガラス基板、１８２：剥離層、１８４：金属箔、１８６：レジスト、１９０：フォトマスク、１９２：フォトレジスト、１９４：領域、２００：ＣＶＤ装置、２０２：チャンバー、２０４：排気装置、２０６：導入管、２０８：バルブ、２１０：導波管、２１２：マイクロ波源、２１６：磁石、２１８：磁石、２２４：電源、２２６：電源、２２８：温度コントローラ、２３０：ヒータ電源、２４４：磁石、３００：スパッタ装置、３０２：チャンバー、３０４：排気装置、３０６：導入管、３０８：バルブ、３１０：ターゲットステージ、３１２：ターゲット、３１４：高周波電源、３１６：シャッター、３２４：電源、３２６：電源、３２８：温度コントローラ、３３０：ヒータ電源、４００：蒸着装置、４０２：チャンバー、４０４：排気装置、４０６：導入管、４０８：バルブ、４１０：蒸着源、４１２：制御装置、４１４：シャッター、４１６：マスクホルダ、４２４：電源、４２６：温度コントローラ、４２８：ヒータ電源、４３０：回転制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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