(57)【要約】【課題】基板を支持するサセプタに温度差を生じさせることなくその上の基板の温度を均一にすることができる処理装置およびそれに用いられるサセプタを提供すること。【解決手段】チャンバー１１と、チャンバー１１内を減圧下に保持する排気装置３８と、チャンバー１１内で基板を支持するサセプタ１２と、サセプタ１２を介して基板を加熱するヒーター１５とを有し、基板Ｗに対する熱処理または基板を加熱しつつ所定の処理を行う基板処理装置１００において、サセプタ１２は、支持した基板Ｗと基板支持面との間に、チャンバー１１内の圧力に応じて、支持された基板Ｗの面内温度が均一になるような空間が形成されるように、基板支持面に凹部１２ａが形成されている。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバーと、
前記チャンバー内を減圧下に保持する排気手段と、
前記チャンバー内で基板を支持するサセプタと、
前記サセプタを介して基板を加熱する加熱手段と
を有し、基板に対する熱処理または基板を加熱しつつ所定の処理を行う基板処理装置であって、
前記サセプタは、支持した基板と基板支持面との間に、前記チャンバー内の圧力に応じて、支持された基板の面内温度が均一になるような空間が形成されるように、基板支持面に凹部が形成されていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記凹部は、サセプタの中央の深さが最も大きく、中央から端部に向けて浅くなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記加熱手段は、前記サセプタ内に埋設された抵抗ヒーターを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記加熱手段は、前記サセプタの下方に設けられた加熱ランプを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項５】
減圧下に保持されたチャンバー内で基板を支持し、加熱手段により加熱されてその熱により基板を加熱するサセプタであって、
支持した基板と基板支持面との間に、前記チャンバー内の圧力に応じて、支持された基板の面内温度が均一になるような空間が形成されるように、基板支持面に凹部が形成されていることを特徴とするサセプタ。
【請求項６】
前記凹部は、中央の深さが最も大きく、中央から端部に向けて浅くなるように形成されていることを特徴とする請求項５に記載のサセプタ。
【請求項７】
その中に抵抗ヒーターが埋設され、これに通電されることにより加熱されることを特徴とする請求項５または請求項６に記載のサセプタ。
【請求項８】
その下方に配置された加熱ランプにより加熱されることを特徴とする請求項５または請求項６に記載のサセプタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウエハ等の基板に対する熱処理または基板を加熱しつつＣＶＤ等の所定の処理を行う処理装置およびそれに用いられるサセプタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造工程においては、被処理基板である半導体ウエハ（以下、単にウエハと記す）に成膜処理、エッチング処理等の種々のガス処理が施される。これらの中で、例えばＴｉ，ＴｉＮ，Ｗ等のＣＶＤ成膜処理では、ウエハをセラミック製や金属製のサセプタに載置した状態で抵抗ヒーターまたはランプによってサセプタを介してウエハを例えば５００〜７００℃程度まで加熱する。
【０００３】
この場合に、処理の均一化の観点からウエハ温度の面内分布を均一にする必要があり、そのためにはサセプタ温度を均一に制御することが考えられるが、実際にはウエハ中心のほうが温度が上昇しやすく、サセプタ温度を均一に制御しただけではウエハの均一な温度面内分布が得られない。特に、Ｔｉ，ＴｉＮ，Ｗ等の金属膜を成膜するＣＶＤ成膜装置の場合、サセプタ表面の放射率（ε）が母材時よりも大きく変化してしまう。このため、ウエハ面内で均一な温度を得るためには、サセプタの中心部と周辺部とで温度差を生じさせる必要があり、そのために、抵抗ヒーターによる加熱の場合には、ヒーターを複数のゾーンに分割して各ゾーンのヒーターのパワーを個別に制御し、温度制御するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、セラミック製のサセプタの場合、中心部と周辺部との温度差が大きくなると熱応力によりクラックが入ったり、破損するという問題が生じる。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、基板を支持するサセプタに温度差を生じさせることなくその上の基板の温度を均一にすることができる処理装置およびそれに用いられるサセプタを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、チャンバーと、前記チャンバー内を減圧下に保持する排気手段と、前記チャンバー内で基板を支持するサセプタと、前記サセプタを介して基板を加熱する加熱手段とを有し、基板に対する熱処理または基板を加熱しつつ所定の処理を行う基板処理装置であって、前記サセプタは、支持した基板と基板支持面との間に、前記チャンバー内の圧力に応じて、支持された基板の面内温度が均一になるような空間が形成されるように、基板支持面に凹部が形成されていることを特徴とする基板処理装置を提供する。
【０００７】
本発明はまた、減圧下に保持されたチャンバー内で基板を支持し、加熱手段により加熱されてその熱により基板を加熱するサセプタであって、支持した基板と基板支持面との間に、前記チャンバー内の圧力に応じて、支持された基板の面内温度が均一になるような空間が形成されるように、基板支持面に凹部が形成されていることを特徴とするサセプタを提供する。
【０００８】
サセプタに基板を載置した際に、微視的に見ればサセプタと基板との間には僅かな隙間が形成されている。このような状況において基板の加熱は、サセプタからの熱放射による熱伝達とガス分子によるガス伝熱効果によってなされる。この際のガス伝熱効果は、チャンバー内の圧力によって大きく変化し、例えば、サセプタ温度を５００℃の場合に、チャンバー内が大気圧では基板温度がほぼ５００℃になるのに対し、１３．３Ｐａ（１００ｍＴｏｒｒ）程度の高真空の場合には基板温度がほぼ４００℃にまで低下する。そして、６６５Ｐａ（５ｔｏｒｒ）程度ではその中間の４５０℃程度である。このようなことを踏まえて、本発明では、支持した基板と基板支持面との間に、チャンバー内の圧力に応じて、支持された基板の面内温度が均一になるような空間が形成されるように、基板支持面に凹部を形成するようにした。すなわち、基板温度が高くなるサセプタ中央部に凹部を形成すれば、その部分はサセプタと基板との間の距離の増加によってサセプタからの熱放射の効果が抑制され、温度を低くすることができる。一方、ガス分子による熱伝達効果はガス圧力によって変化するから、処理の際のガス圧力に応じてそのギャップの量を調整すれば、サセプタの温度が不均一になるような制御を行うことなく基板温度を均一にすることができる。
【０００９】
上記構成において、前記凹部は、サセプタの中央の深さが最も大きく、中央から端部に向けて浅くなるように形成することが好ましい。これにより、温度が最も高くなりやすいサセプタ中央部において基板温度をより低くすることができる。
【００１０】
前記加熱手段は、前記サセプタ内に埋設された抵抗ヒーターを有する構成とすることもできるし、前記サセプタの下方に設けられた加熱ランプを有する構成とすることもできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る成膜装置を示す断面図である。この成膜装置１００は、ＴｉＮ膜またはＴｉ膜を成膜するためのものであり、略円筒状のチャンバー１１を有している。チャンバー１１の内部には、被処理基板であるウエハＷを水平に支持するための円盤状のサセプタ１２がその中央下部に設けられた円筒状の支持部材１３により支持された状態で配置されている。サセプタ１２は、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ等のセラミック製であり、後で詳細に説明するように、そのウエハ載置面の中央部に凹部１２ａが形成されている。サセプタ１２の外縁部にはウエハＷをガイドするためのガイドリング１４が設けられている。また、サセプタ１２にはヒーター１５が埋め込まれており、このヒーター１５はヒーター電源１６から給電されることにより被処理基板であるウエハＷを所定の温度に加熱する。図示しないが、サセプタ３２の表面近傍には電極が埋設されており、プラズマ処理する際にプラズマの安定性を維持するために用いられる。また、この電極に高周波電源を接続して所定の周波数の高周波バイアスを印加することにより成膜分子をウエハＷに引き込んでホール内の膜形成を効果的に行うことができる。
【００１２】
チャンバー１１の天壁１１ａには、絶縁部材１９を介してシャワーヘッド２０が設けられている。このシャワーヘッド２０は、上段ブロック体２０ａ、中段ブロック体２０ｂ、下段ブロック体２０ｃで構成されている。下段ブロック体２０ｃにはガスを吐出する吐出孔２７と２８とが交互に形成されている。上段ブロック体２０ａの上面には、第１のガス導入口２１と、第２のガス導入口２２とが形成されている。上段ブロック体２０ａの中では、第１のガス導入口２１から多数のガス通路２３が分岐している。中段ブロック体２０ｂにはガス通路２５が形成されており、上記ガス通路２３が水平に延びる連通路２３ａを介してこれらガス通路２５に連通している。さらにこのガス通路２５が下段ブロック体２０ｃの吐出孔２７に連通している。また、上段ブロック体２０ａの中では、第２のガス導入口２２から多数のガス通路２４が分岐している。中段ブロック体２０ｂにはガス通路２６が形成されており、上記ガス通路２４がこれらガス通路２６に連通している。さらにこのガス通路２６が中段ブロック体２０ｂ内に水平に延びる連通路２６ａに接続されており、この連通路２６ａが下段ブロック体２０ｃの多数の吐出孔２８に連通している。そして、上記第１および第２のガス導入口２１，２２は、それぞれガスライン３１および３２に接続されている。
【００１３】
ガス供給機構３０は、成膜ガス、キャリアガス、クリーニングガスのガス供給源、ガス配管、およびマスフローコントローラを有し、プロセス時には、ガスライン３１およびガス導入口２１を介してＮ２ガス等のキャリアガスとともにＴｉ含有ガスであるＴｉＣｌ４ガスをシャワーヘッド２０へ供給し、ガスライン３２およびガス導入口２２を介してＮ２ガス等の希釈ガスとともに還元ガスであるＮＨ３ガス（ＴｉＮ膜成膜時）またはＨ２ガス（Ｔｉ膜成膜時）をシャワーヘッド２０へ供給するようになっている。ガス導入口２１からシャワーヘッド２０内へ導入されたＴｉＣｌ４ガスはガス通路２３，２５を経て吐出孔２７からチャンバー１１内へ吐出される一方、ガス導入口２２からシャワーヘッド２０内へ導入されたＮＨ３ガスまたはＨ２ガスはガス通路２４，２６を経て吐出孔２８からチャンバー１１内へ吐出される。すなわち、シャワーヘッド２０は、ＴｉＣｌ４ガスと還元ガスであるＮＨ３ガスまたはＨ２ガスとが全く独立してチャンバー１１内に供給されるマトリックスタイプとなっており、これらは吐出後に混合され反応が生じる。なお、チャンバー１１のクリーニング時には、ガス供給機構３０からクリーニングガスとして例えばＣｌＦ３ガスがガスライン３１およびシャワーヘッド２０を介してチャンバー１１内に供給される。
【００１４】
シャワーヘッド２０には、整合器３３を介して高周波電源３４が接続されており、必要に応じてこの高周波電源３４からシャワーヘッド２０に所定周波数の高周波電力が供給されるようになっている。通常はこの高周波電源３４は必要ないが、成膜反応の反応性を高めて成膜する場合、特にＴｉ膜を成膜する場合には、高周波電源３４から高周波電力を供給することにより、シャワーヘッド２０を介してチャンバー１１内に供給されたガスをプラズマ化して成膜することも可能である。
【００１５】
チャンバー１１の底壁１１ｂの中央部には円形の穴３５が形成されており、底壁１１ｂにはこの穴３５を覆うように下方に向けて突出する凹状の排気室３６が設けられている。排気室３６の側面には排気管が３７が接続されており、この排気管３７には排気装置３８が接続されている。そしてこの排気装置３８を作動させることによりチャンバー１１内を所定の真空度まで減圧することが可能となっている。
【００１６】
サセプタ１２には、ウエハＷを支持して昇降させるための３本（２本のみ図示）のウエハ支持ピン３９がサセプタ１２の表面に対して突没可能に設けられ、これらウエハ支持ピン３９は支持板４０に固定されている。そして、ウエハ支持ピン３９は、エアシリンダ等の駆動機構４１により支持板４０を介して昇降される。
【００１７】
チャンバー１１の側壁には、隣接する図示しない搬送室との間でウエハＷの搬入出を行うための搬入出口４２と、この搬入出口４２を開閉するゲートバルブ４３とが設けられている。
【００１８】
上記サセプタ１２は、図２に示すように、ウエハ載置面の中央部に凹部１２ａが形成されている。この凹部１２ａにおいては、載置されたウエハＷとサセプタ１２との間に、チャンバー１１内の圧力に応じて、支持されたウエハＷの面内温度が均一になるような空間が形成されている。そして、その空間の内部の圧力とチャンバー１１内の圧力は略同じになっている。具体的には、凹部１２ａは、図示するように、サセプタ１２の中央の深さが最も大きく、中央から端部に向けて浅くなるお椀状に形成されている。なお、ウエハＷの面内温度が所望の均一性が得られれば、凹部１２ａの代わりに、図３に示すような断面階段状の凹部１２ｂであってもよいし、図４に示すようなすり鉢状の凹部１２ｃであってもよい。また、図２では、ウエハＷはサセプタ１２に単に載置された状態であるが、図５に示すように、ウエハＷの位置決め用にウエハ形状に合わせた凹部（ざぐり部）１２ｄを設けてもよい。
【００１９】
次に、このような成膜装置１００の成膜動作について説明する。
まず、チャンバー１１内にウエハＷが存在しない状態で、ＴｉＣｌ４ガスおよびＮＨ３ガス等の還元ガスを導入してチャンバー１１内壁、排気室３６内壁およびシャワーヘッド２０等のチャンバー内部材表面にに対するプリコート膜形成処理を行う。
【００２０】
プリコート処理が終了後、ＴｉＣｌ４ガスおよび還元ガスを停止し、排気装置３８によりチャンバー１１内を急激に真空排気して引き切り状態とし、ゲートバルブ４３を開にして、搬入出口４２を介してウエハ搬送装置によりウエハＷをチャンバー１１内へ搬入し、サセプタ１２上に載置する。そして、チャンバー１１内にＮ２ガスを供給してウエハＷを予備加熱してウエハの温度がほぼ安定した時点で、Ｎ２ガス、還元ガスであるＮＨ３ガスまたはＨ２ガス、およびＴｉＣｌ４ガスを所定流量で導入し、排気ラインにプリフローを行った後、これらガスをシャワーヘッド２０を介して所定流量でチャンバー１１内に導入し、チャンバー内圧力を所定値に維持しつつ、ヒーター１５によるウエハＷの加熱によりウエハＷにＴｉＮ膜またはＴｉ膜を成膜する。この際の基板の加熱温度は４００〜７００℃程度、好ましくは６００℃程度である。この成膜の際には、必ずしも高周波電源３４から高周波電力を供給してガスをプラズマ化する必要はないが、反応性を高めるために高周波電力によりガスをプラズマ化してもよい。このようにプラズマを形成する場合には、ガスの反応性が高いのでウエハＷの温度は３００〜７００℃、好ましくは４００〜６００℃程度である。
【００２１】
このような成膜処理の際には、従来は、図６に示すように、載置面が平面状のサセプタ１１２を用いており、ウエハＷはその全面がその載置面に載置されていた。しかし、この場合には、図７に示すように、ヒーター１１５により均一に加熱すると、ウエハＷの温度は中央で高く端部で低くなるという不均一が生じ、中央部と端部との温度差が１０〜４０℃、例えば図示するように２５℃にもなってしまう。ウエハ温度を均一にするために、ゾーン分割したヒーターを用いて、サセプタ１１２に温度分布を持たせてウエハ温度を均一にしようとすると、サセプタ１１２の中央部と端部との温度差によりセラミック部材で構成されるサセプタ１１２の内部に熱応力が発生し、それによってサセプタ１１２にクラックや破損が生じる。
【００２２】
これに対して、図２〜４に示すような凹部１２ａ、１２ｂ、１２ｃを形成することにより、図８に示すようなサセプタ１２の中央部と端部との温度差を小さくした状態を形成することができ、これにより、ウエハ温度を均一にすることができる。すなわち、このような凹部１２ａ、１２ｂ、１２ｃを形成すれば、その部分はサセプタ１２からの熱放射の効果が抑制されるため、凹部がない場合よりもウエハＷの中央部の温度を低くすることができるから、このような凹部１２ａを設けることにより、ウエハ温度の面内分布を均一化することができる。この場合に、サセプタ１２からの熱放射の効果は、サセプタ１２とウエハＷとの距離によって異なるから、ウエハＷとサセプタ１２との間に、サセプタ１２に載置された基板の面内温度が均一になるような空間が形成されるように、凹部１２ａを設定する。
【００２３】
このときのウエハＷとサセプタ１２との間のギャップ（空間の高さ）とウエハ温度の変化（ΔＴ＝ギャップ０のときのウエハ温度−そのときのウエハ温度）との関係をチャンバ内圧力６６６Ｐａの場合と４０Ｐａの場合とで比較して図９に示す。このときの条件は、サセプタ温度：６８０℃、Ｎ２ガス流量：０．５Ｌ／ｍｉｎ、ギャップ０のときのウエハ温度：６６６Ｐａのとき６３０℃、４０Ｐａのとき５８０℃である。図９に示すように、チャンバー内圧力が高いほどガス分子による熱伝達効果が高く、４０Ｐａでは１ｍｍのギャップで２．７℃低下するに過ぎないが、６６６Ｐａの場合には１ｍｍのギャップで２４．７℃も温度を低下させることができることがわかる。このように、予めチャンバー内のガス圧力に応じてギャップの大きさ（すなわち空間の高さ）とΔＴとの関係を把握しておけば、そのプロセスに最適な凹部を形成することができる。なお、サセプタ１２に凹部１２ａを設けることに加え、ヒーターをゾーン分割して、温度分布の微調整を行うようにすることにより、クラックや破損を生じさせることなく、より高精度の温度制御を行うことができる。
【００２４】
次に、第２の実施形態について説明する。ここではランプ加熱方式の成膜装置の例について説明する。図１０は本発明の第２の実施形態に係る成膜装置を示す断面図である。この成膜装置２００は、Ｗ膜を成膜するためのものであり、略円筒状のチャンバー５１を有している。チャンバー５１の内部には、被処理基板であるウエハＷを水平に支持するための円盤状のサセプタ５２が設けられ、その周縁部が支持部材５３により支持されている。サセプタ５２は、第１の実施形態のサセプタ１２と同様、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ等のセラミック製であり、サセプタ１２と同様に、そのウエハ載置面の中央部に凹部５２ａが形成されている。支持部材５３とチャンバー５１の内壁との間のサセプタ５２の載置面と略同一高さ位置にはバッフルプレート５４が設けられている。サセプタ５２の外縁部上方にはウエハＷをクランプするクランプリング５５が設けられている。サセプタ５２には、ウエハＷを支持して昇降させるための３本（２本のみ図示）のウエハ支持ピン５６がサセプタ５２の表面に対して突没可能に設けられ、これらウエハ支持ピン５６は、エアシリンダ等の駆動機構５７により昇降される。上記クランプリング５５は、連結部材５８により支持ピン５６と連結されており、支持ピン５６の昇降に連動して昇降するようになっている。なお、参照符号５９はリフレクターを示す。
【００２５】
チャンバー５１の天壁５１ａには、シャワーヘッド６０が設けられている。このシャワーヘッド６０は円盤状をなし、天壁５１ａの上方から嵌め込まれ、その上面および側面を構成するシャワーベース６１と、下面を構成する多数の吐出孔６２ａが形成されたシャワープレート６２と、内部空間に水平に２段に形成された拡散板６３，６４とを有している。シャワーベース６１の上面中央にはガス導入口６５が設けられている。
【００２６】
上記ガス導入口６５には、ガスライン６６を介してガス供給機構７０が接続されている。ガス供給機構７０は、成膜ガス、キャリアガス、クリーニングガスのガス供給源、ガス配管、およびマスフローコントローラを有し、プロセス時には、ガスライン６６およびガス導入口６５を介してＡｒやＮ２ガス等のキャリアガスとともにＷ含有ガスであるＷＦ６ガスおよび還元ガスであるＳｉＨ４ガス，Ｈ２ガスをシャワーヘッド６０へ導入し、吐出孔６２ａから吐出させるようになっている。なお、チャンバー５１のクリーニング時には、ガス供給機構７０からクリーニングガスとして例えばＣｌＦ３ガスがガスライン６６およびシャワーヘッド６０を介してチャンバー１１内に供給される。
【００２７】
チャンバー５１底部のサセプタ５２の直下位置には、石英等の熱線透過材料よりなる透過窓７１が気密に設けられており、その下方には、透過窓７１を囲むように箱状のランプ室７２が設けられている。このランプ室７２内には、ランプ７３が反射鏡をも兼ねる回転台７４に取付けられており、この回転台７４は、回転軸７５を介してランプ室７２の底部に設けられた回転モータ７６により回転されるようになっている。したがって、このランプ７３から放出された熱線は、透過窓７１を透過してサセプタ５２の下面を照射して加熱し、ウエハＷを加熱し得るようになっている。
【００２８】
チャンバー５１の底部には排気管が７７が接続されており、この排気管７７には排気装置７８が接続されている。そしてこの排気装置７８を作動させることによりチャンバー５１内を所定の真空度まで減圧することが可能となっている。
【００２９】
チャンバー５１の側壁には、隣接する図示しない搬送室との間でウエハＷの搬入出を行うための搬入出口７９と、この搬入出口７９を開閉するゲートバルブ８０とが設けられている。
【００３０】
このような成膜装置２００においては、まず、チャンバー５１の側壁に設けられたゲートバルブ８０を開いて搬入出口７９を介してウエハ搬送装置によりウエハＷをチャンバー５１内へ搬入し、サセプタ５２上に載置する。
【００３１】
この状態で排気装置７８によりチャンバー５１内を排気して高真空度に維持した後、ガス供給機構７０からシャワーヘッド４０を介してチャンバー５１内にＡｒガスやＮ２ガス等を供給しながら、ランプ室７２内のランプ７３を点灯してその熱線によりウエハＷを例えば３５０〜５００℃に加熱し、その状態で所定時間保持する。その後、ランプ７３を点灯したままの状態で、チャンバー５１内にＳｉＨ４ガスを供給してイニシエーション工程を行う。次に、ガス供給機構７０から、ＷＦ６ガス、Ｎ２ガス、Ａｒガス、ＳｉＨ４ガス、およびＨ２ガスを所定の流量で供給し、チャンバー５１内の圧力を５３３〜２６６６Ｐａ程度にし、ウエハ温度を３５０〜５００℃として、高精度のマスフローコントローラーにより厳密に流量を制御しつつ、本成膜工程よりも少量のＷＦ６ガスの供給を開始しウエハＷ表面にニュークリエーション膜を形成する。その後、ＷＦ６ガスおよびＳｉＨ４ガスの供給を停止し、その他のガスの供給量を維持した状態で、排気装置７８により急激に排気し、ニュークリエーション膜を形成した後に残留した処理ガスをチャンバー５１から一掃した後、ウエハＷの表面に、Ｗ膜の本成膜工程を行う。この本成膜工程においては、ニュークリエーション膜形成時よりＷＦ６ガスを増量してガス供給機構７０からＡｒガス、Ｈ２ガス、Ｎ２ガス、ＷＦ６ガスの供給を開始してチャンバー５１内の圧力を２６６６〜１３３３３Ｐａ程度にし、Ｗ膜の本成膜を行う。この際にもウエハ温度は３５０〜５００℃程度に維持される。
【００３２】
このようなランプ加熱の場合においても、サセプタ５２に凹部５２ａを形成することにより、サセプタ５２の中心部と周縁部との温度差を小さい状態にすることができ、これによってウエハ温度を均一にすることができる。すなわち、このような凹部５２ａを形成すれば、ウエハＷと凹部５２ａとの間に形成される空間内はサセプタ１２からの熱放射の効果が抑えられるため、凹部がない場合よりも温度を低くすることができる。したがって、このような凹部５２ａを設けることにより、ウエハ中央部の温度を低下させて温度の面内分布を均一化することができる。凹部５２ａは、第１の実施形態の凹部１２ａと同様、ウエハＷとサセプタ５２との間に、ガス圧力に応じて、サセプタ５２に載置された支持された基板の面内温度が均一になるような空間が形成されるように設定される。
【００３３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形することが可能である。例えば、上記実施形態では本発明をＴｉＮ、Ｔｉ膜成膜、およびＷ膜成膜に適用した場合について示したが、これらの膜に限定されず、他のＣＶＤ膜の成膜に適用することが可能であり、また、成膜に限らず、加熱をともなう処理であれば、他の処理も可能である。また、単に加熱処理のみを行う装置に適用することも可能である。さらに、基板として半導体ウエハを用いた場合について示したが、これに限らず他の基板、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）用のガラス基板にも適用することが可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、支持した基板と基板支持面との間に、チャンバー内の圧力に応じて、支持された基板の面内温度が均一になるような空間が形成されるように、基板支持面に凹部を形成するようにしたので、基板温度が高くなる部分のサセプタからの熱放射の効果を抑制して温度を低くすることができ、そしてこのようなサセプタからの熱放射の効果はサセプタと基板との間の距離によって変化するから、処理の際のガス圧力に応じてその空間の高さを調整すれば、サセプタの温度が不均一になるような制御を行うことなく基板温度を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る成膜装置を示す断面図。
【図２】図１の成膜装置に用いられたサセプタを示す拡大断面図。
【図３】サセプタの他の例を示す断面図。
【図４】サセプタのさらに他の例を示す断面図。
【図５】図２のサセプタにウエハの位置決め用の凹部（ざぐり部）を設けた状態を示す断面図。
【図６】従来のサセプタを示す断面図。
【図７】従来のヒーターの温度分布とウエハの温度分布とを示すグラフ。
【図８】本発明の第１の実施形態におけるヒーターの温度分布とウエハの温度分布とを示すグラフ。
【図９】ウエハとサセプタとの間のギャップとウエハ温度の変化との関係をチャンバ内圧力６６６Ｐａの場合と４０Ｐａの場合とで比較して示す図。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る成膜装置を示す断面図。
【符号の説明】
１，５１；チャンバー
１２，５２；サセプタ
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，５２ａ；凹部
１５；ヒーター
２０，６０；シャワーヘッド
３０，７０；ガス供給機構
３８，７８；排気装置
１００，２００；成膜装置
Ｗ；半導体ウエハ
【図１】
2004052098.tif 000003
【図２】
2004052098.tif 000004
【図３】
2004052098.tif 000005
【図４】
2004052098.tif 000006
【図５】
2004052098.tif 000007
【図６】
2004052098.tif 000008
【図７】
2004052098.tif 000009
【図８】
2004052098.tif 000010
【図９】
2004052098.tif 000011
【図１０】
2004052098.tif 000012