(57)【要約】【課題】  簡単な構造でかつ確実に基板との固着を解消することが可能なクランプ部材および当該クランプ部材を用いた成膜装置、成膜方法、半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】  クランプリング１５は、ウェハ１１に対する処理を行なう際にウェハ１１を保持するクランプリング１５であって、内周側フランジ部３と、内周側フランジ部３に配置された回転軸２２と、回動部材２１とを備える。回動部材２１は、回転軸２２を中心として回転可能であり、先端部２６と後端部２７とを有する。回動部材２１は、内周側フランジ部３がウェハ１１を保持しているときにウェハ１１の一部と間隔を隔てて重なる位置に先端部２６が位置するように配置される。回動部材２１は、後端部２７を内周側フランジ部３に向けて押圧することにより回転軸２２を中心として回転した結果、先端部２６がウェハ１１の一部を内周側フランジ部３から離れる方向に押圧することが可能である。【選択図】        図８
2005333063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対する処理を行なう際に前記基板を保持するクランプ部材であって、
基板を保持するための保持部と、
前記保持部に配置された回転軸と、
前記回転軸を中心として回転可能な、一方端部と他方端部とを有する回動部材とを備え、
前記回動部材は、前記保持部が前記基板を保持しているときに前記基板の一部と間隔を隔てて重なる位置に前記一方端部が位置するように配置され、
前記回動部材は、前記保持部が前記基板を保持しているときに、前記他方端部を前記保持部に向けて押圧することにより前記回転軸を中心として回転した結果、前記一方端部が前記基板の一部を前記保持部から離れる方向に押圧することが可能である、クランプ部材。
【請求項２】
前記保持部において前記基板と対向する面には凹部が形成され、
前記保持部の凹部に前記回動部材は配置されている、請求項１に記載のクランプ部材。
【請求項３】
前記回動部材を構成する材料は、ステンレス合金、および線膨張係数の値が鉄の線膨張係数の値以下である材料からなる群から選択される１つを含む、請求項１または２に記載のクランプ部材。
【請求項４】
前記保持部の表面には、前記保持部材が保持する前記基板の表面に沿って、前記回動部材が配置された領域から外側へ向かう方向に突出する凸部が形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のクランプ部材。
【請求項５】
前記回動部材の表面には、表面処理層が形成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のクランプ部材。
【請求項６】
前記回動部材において、前記回転軸と嵌合する部分には、前記回転軸に沿って延び、前記回転軸を内部に配置するための溝が形成され、
前記回転軸の延びる方向と交差する方向における前記溝の底部の断面形状は三角形状である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のクランプ部材。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のクランプ部材を備える成膜装置。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のクランプ部材を用いて基板を保持する工程と、
前記保持された基板の表面に膜を形成する成膜工程と、
前記成膜工程の終了後、前記クランプ部材の前記回動部材における前記他方端部を前記保持部に向けて押圧し、前記回転軸を中心として前記回動部材を回転させて、前記回動部材の前記一方端部により前記基板の一部を押圧することにより、前記クランプ部材の前記保持部から前記基板を分離する工程とを備える、成膜方法。
【請求項９】
請求項８に記載の成膜方法を用いた半導体装置の製造方法であって、
前記基板は半導体基板であり、
前記成膜工程ではスパッタリング法を用いて前記膜を形成する、半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、クランプ部材、成膜装置、成膜方法、半導体装置の製造方法に関し、より特定的には、成膜工程において基板を保持するクランプ部材、成膜装置、成膜方法、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、成膜装置において基板（ウェハ）を保持するクランプ部材が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１では、クランプ部材として、水平状態から垂直状態にアームを介して回動可能なウェハ載置用円形台と、ウェハ載置台の水平状態での中心軸とその中心軸を同一にする駆動用固定台と、ウェハ載置台の周囲近傍に回動アームが水平状態から垂直状態に移行した時に内側に臥せる少なくとも１対の対向するウェハ把持手段としての爪と、回動アームを水平にした時、爪を開放するガイドとを供えるものが開示されている。
【特許文献１】特開昭６１−２９１３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したクランプ部材は、基板を垂直状態にして成膜を行なうため、クランプ部材の構造が比較的複雑であった。また、上述したクランプ部材においては、成膜処理の後、爪がガイドの下方に移動することで爪による基板の把持を解消するとしているが、基板から爪にかけて成膜処理により膜が形成されることに起因する爪と基板との固着を解除するため、基板を押圧するなどの能動的な動作を行なうわけではないため、爪と基板との固着が解除されない不具合が発生する可能性が考えられる。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するために成されたものであり、この発明の目的は、簡単な構造でかつ確実に基板との固着を解消することが可能なクランプ部材および当該クランプ部材を用いた成膜装置、成膜方法、半導体装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に従ったクランプ部材は、基板に対する処理を行なう際に基板を保持するクランプ部材であって、基板を保持するための保持部と、保持部に配置された回転軸と、回動部材とを備える。回動部材は、回転軸を中心として回転可能であり、一方端部と他方端部とを有する。回動部材は、保持部が基板を保持しているときに基板の一部と間隔を隔てて重なる位置に一方端部が位置するように配置される。回動部材は、保持部が基板を保持しているときに、他方端部を保持部に向けて押圧することにより回転軸を中心として回転した結果、一方端部が基板の一部を保持部から離れる方向に押圧することが可能である。
【発明の効果】
【０００７】
このように、本発明によれば、回動部材の一方端部により基板の一部を押圧することにより、クランプ部材と基板との分離を確実に行なうことができるため、当該クランプ部材が設置された処理装置においてクランプ部材と基板との分離ができないといった問題の発生確率を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【０００９】
図１は、本発明によるクランプリングを備えるスパッタリング装置を示す断面模式図である。図２および図３は、図１に示したスパッタリング装置におけるクランプリングの部分断面模式図である。図１〜図３を参照して、本発明によるクランプリングおよびスパッタリング装置を説明する。本発明による半導体装置の製造装置としてのスパッタリング装置１は、図１に示すように、ロアーシールド体１３とこのロアーシールド体１３の上部に形成された開口部を塞ぐように配置された蓋部材１４とからなるチャンバを備える。このチャンバ内部には、矢印２０に示した方向に昇降可能なステージ１６が配置されている。このステージ１６は、ベース部１７上に搭載されている。このステージ１６上には被処理対象物であるシリコンからなるウェハ１１が搭載される。
【００１０】
そして、このウェハ１１の外縁部を押圧固定するため、クランプリング１５が配置されている。また、ステージ１６と対向する位置である蓋部材１４の内周面上にはスパッタリングを行なうためのターゲット材１２が配置されている。ターゲット材１２の材質は、ウェハ１１表面に形成する膜の材質に合せて適宜選択できる。たとえば、ターゲット材１２としてアルミニウムまたはアルミニウム合金を用いることができる。また、チャンバを構成するロアーシールド体１３の開口部７と対向する位置に、ウェハ１１の搬送に用いるリフター１０が配置されている。クランプリング１５においてウェハ１１と対向する内周側フランジ部３の端部（内周側の端部におけるウェハ１１と対向する下面部分）には、ウェハ１１を押圧するクランプ部２９と、このクランプ部２９よりも外側の領域に形成された凹部２５の内部に位置する回動部材２１とが配置されている。
【００１１】
回動部材２１は、クランプリング１５と同じ材料で構成されることが好ましい。たとえば回動部材２１およびクランプリング１５はステンレス鋼を用いて形成できる。なお、回動部材２１を構成する材料として、他の線膨張係数の値が相対的に小さな任意の材料を用いても良い。回動部材２１は、先端部２６と、この先端部２６と反対側に位置する後端部２７と、この先端部２６および後端部２７の間に形成された溝２８とを備える。この溝２８は回転軸２２と嵌合する。回転軸２２は、押え板２３によってクランプリング１５へと押圧されることにより固定されている。押え板２３はネジ２４によりクランプリング１５へと固定されている。回動部材２１は、回転軸２２を中心として矢印１９に示す方向に回動可能となっている。また、回動部材２１に対して特に外部からの応力が加わっていない場合には、図２に示すように後端部２７が下がった状態（図２に示す状態）となるように、溝２８より外側（後端部２７側）に回動部材２１の重心は位置している。一方、チャンバを構成するロアーシールド体１３上にクランプリング１５が搭載されたときには、回動部材２１の後端部２７をロアーシールド体１３の側壁８が押圧する状態となる。このため、図３に示すように、回動部材２１の後端部２７が押上げられ、回動部材２１の先端部２６が下向き（矢印９に示す方向）に移動する。この結果、回動部材２１の先端部２６はクランプ部２９の下端より下側に突出する位置にまで移動できる。
【００１２】
また、クランプリング１５の内周側において、ウェハ１１の表面と接触するクランプ部２９からウェハ１１の中央部方向へと延びる（突出する）ように、凸部３３が形成されている。このような凸部３３が形成されているため、ウェハ１１に対するスパッタリング工程の際に、ターゲット材１２から飛散した原子がクランプ部２９とウェハ１１との接触部などにまで到達することによりクランプ部２９や回動部材２１の表面にまでスパッタリングに起因する膜が形成される可能性を低減できる。このため、ウェハ１１上からクランプ部２９表面にまで延材するように（ウェハ１１とクランプ部２９との接続部上に）スパッタリングによって形成された膜により、ウェハ１１とクランプ部２９とが固着する可能性を低減できる。
【００１３】
次に、図１〜図３に示したスパッタリング装置１を用いたスパッタリング方法を図４〜図８を参照しながら説明する。図４は、図１〜図３に示したスパッタリング装置を用いたスパッタリング方法を示すフローチャートである。図５は、図４に示したウェハの取出工程の内容を示すフローチャートである。図６は、図４に示したクランプリングとウェハを接触させる工程におけるクランプリングとウェハとの接触状況を示すクランプリングの部分断面模式図である。図７は、図６に示したクランプリングの動作を説明するためのクランプリングの部分断面模式図である。図８は、図４に示したウェハの取出工程を説明するためのクランプリングの部分断面模式図である。
【００１４】
図１に示したスパッタリング装置を用いたスパッタリング方法では、まず、図４に示すようにウェハをステージ上に搭載する工程（Ｓ１０）を実施する。このとき、図１に示したスパッタリング装置１では、ステージ１６はロアーシールド体１３の開口部７よりも下側（すなわちロアーシールド体１３の外側）に配置されている。そして、リフター１０にウェハ搬送ロボットによって処理対象物であるウェハ１１（図１参照）が配置される。次に、ステージ１６が上昇し、上述のリフター１０に保持されていたウェハ１１をそのステージ１６の上部表面上に搭載する。なお、このときクランプリング１５はロアーシールド体１３の側壁８上に載った状態（図３に示したような状態）となっている。
【００１５】
次に、ステージ１６をさらに上方へ（チャンバ内部方向へ）移動し、クランプリングとウェハを接触させる工程（Ｓ２０）を実施する。この工程（Ｓ２０）では、具体的にはステージ１６をさらに上昇させることにより、図６に示すようにクランプリング１５のクランプ部２９とステージ１６上に配置されたウェハ１１の端部とが接触する。
【００１６】
なお、このとき、図３に示したようにクランプリング１５は予めロアーシールド体１３の側壁８上に載った状態であり、回動部材２１の先端部２６は図３に示すようにクランプリング１５のクランプ部２９よりも下に下がった（突出した）状態となっている。そのため、実際には、ステージ１６の上昇に伴って上昇してきたウェハ１１の端部と最初に接触するのは回動部材２１の先端部２６である。そして、ステージ１６のさらなる上昇に伴って、回動部材２１の先端部２６はウェハ１１の端部に押されることにより先端部２６が上昇するように回動部材２１が回転軸２２を中心として回転する。また、このとき同時にクランプリング１５が徐々にウェハ１１に押されることにより上方へと持上げられることになる。
【００１７】
そして、ステージ１６の上昇に伴ってウェハ１１がさらに上昇し、ウェハ１１の端部がクランプリング１５のクランプ部２９と接触する。ステージ１６がさらに上昇することにより、クランプリング１５がロアーシールド体１３の側壁８から持上げられると、回動部材２１の後端部２７とロアーシールド体１３の側壁８の上端部とが離れることになる。この結果、図６に示すように、クランプリング１５に設置された回動部材２１の先端部２６とウェハ１１の端部とは間隔を隔てて対向した状態（離れた状態）となる。これは、図７に示すように、回動部材２１に対して外部から力が加えられていない状態のときには、回動部材２１の重心が回転軸２２よりも後端部２７側に位置するため、先端部２６の方が後端部２７よりも上方（クランプリング１５の上部表面寄り）に位置するように、回動部材２１が配置されるためである。
【００１８】
次に、スパッタリング処理位置へウェハを配置する工程（Ｓ３０）を実施する。具体的には、ステージ１６をさらに上昇させ、ウェハ１１に対してスパッタリング処理を施すための所定位置（たとえば、図１に示すような位置）にウェハ１１を配置する。
【００１９】
次に、スパッタリング工程（Ｓ４０）を実施する。このスパッタリング工程（Ｓ４０）においては、たとえばイオンなどをターゲット材１２に入射させ、ターゲット材１２を構成する材料の粒子（原子）を飛散させ、当該飛散した粒子（原子）をウェハ１１の表面に固着成長させることにより、ウェハ１１の表面に膜を形成する。たとえば、ターゲット材１２を構成する材料としてアルミニウムを用いる場合、当該ターゲット材１２から飛散したアルミニウム粒子をウェハ１１の表面に固着成長させることで、アルミニウム膜を形成できる。なお、このスパッタリング工程（Ｓ４０）においては、従来用いられている任意のスパッタリング方法を用いることができる。
【００２０】
このようにして、ウェハ１１の表面上に所定の膜厚の膜を成膜するスパッタリング工程（Ｓ４０）が終了した後、スパッタリング装置１からウェハ１１を取出すウェハの取出工程（Ｓ５０）を実施する。具体的には、成膜処理が終了したウェハ１１を搭載するステージ１６を、チャンバの外部へと取出す方向（図１において開口部７を介してチャンバの内部からチャンバの外部へと向かう方向）に移動させる。
【００２１】
ここで、ウェハの取出工程（Ｓ５０）の内容をより詳しく説明すると、ウェハの取出工程（Ｓ５０）では、図５に示すように、ステージ１６を移動するとともに回動部材２１によりウェハ１１とクランプリング１５とを分離する工程（Ｓ５１）が実施される。具体的には、図８に示すように、ステージ１６がクランプリング１５と共に矢印３０に示す方向に降下することにより、クランプリング１５に設置された回動部材２１の後端部２７をロアーシールド体１３の側壁８の先端部が押圧することになる。この結果、回動部材２１は回転軸２２を中心として矢印３４に示す方向に回転する（つまり、回転軸２２を支点とし、後端部２７を力点とし、先端部２６を作用としたテコとして、回動部材２１が作用する）。そして、回動部材２１の先端部２６がウェハ１１の端部を押圧することにより、ウェハ１１とクランプリング１５のクランプ部２９とを確実に分離できる。
【００２２】
なお、図１１に示すように、本発明のような回動部材２１（図８参照）を有しないクランプリング１１５を用いてステージ１１６上に搭載されたウェハ１１１を押圧固定している場合には、スパッタリング工程においてウェハ１１１上に成膜された膜がクランプリング１１５とウェハ１１１との接触部１１８にまで形成される場合がある。この場合、形成された膜によりクランプリング１１５とウェハ１１１とが接続された状態となり、ステージ１１６を下降させることのみではクランプリング１１５とウェハ１１１とを分離することが困難になる場合があった。しかし、本発明によれば、図８に示したように回動部材２１の先端部２６によりウェハ１１の端部を押圧できるので、クランプリング１５とウェハ１１とを確実に分離することができる。ここで、図１１は、本発明によるクランプリングの効果を説明するための、比較例としてのクランプリングを示す部分断面模式図である。
【００２３】
次に、ウェハの取出工程（Ｓ５０）として、ステージ１６の移動による搬出位置に到達したウェハ１１を、処理装置（スパッタリング装置１）の外部へ取出す工程（Ｓ５２）を実施する。具体的には、クランプリング１５から分離されたウェハ１１を搭載したステージ１６を、チャンバ外部の所定位置（搬出位置）にまで移動させる。この結果、リフター上に成膜処理されたウェハ１１が搭載されることになり、搬出用の移動装置（ウェハ搬送ロボットなど）を用いて、成膜処理の終了したウェハ１１をスパッタリング装置１の外部へ取出す。
【００２４】
このようにして、図１〜図３に示したスパッタリング装置１を用いたスパッタリング工程を実施することができる。
【００２５】
次に、図９を参照して、本発明によるスパッタリング装置に設置されるクランプリングの第１の変形例を説明する。図９は、本発明によるスパッタリング装置に配置されるクランプリングの第１の変形例を示す部分断面模式図である。
【００２６】
図９に示すように、クランプリング１５は基本的には図１〜図３に示したクランプリング１５と同様の構造を備えるが、回動部材２１の構成が異なる。すなわち、図９に示したクランプリング１５に設置された回動部材２１は、所定の形状の基体３２と、この基体３２の表面を覆うように形成された表面処理層３１とからなる。この表面処理層３１としては、表面硬度および／または耐摩耗性を向上させる表面処理であれば任意の表面処理層を用いることができるが、たとえば窒化処理層などを用いてもよい。また、回動部材２１の材料として鋼材などの焼入れ処理が可能な材料を用いる場合、表面処理層３１として焼入れ処理による硬化層を用いてもよい。また、表面処理層３１を形成するため、上述した焼入れ処理など任意の硬化処理を用いてもよい。また、表面処理層３１として、基体３２表面にめっき処理により形成しためっき層などを用いてもよい。
【００２７】
このような構造のクランプリング１５を用いても、図１〜図３に示したクランプリングを用いた場合と同様の効果を得ることができる。さらに、表面処理層３１として硬度や耐摩耗性に優れた層を形成しておけば、回動部材２１の寿命を長くすることができる。
【００２８】
図１０は、本発明によるクランプリングの第２の変形例を示す平面模式図である。図１０を参照して、本発明によるクランプリングの第２の変形例を説明する。
【００２９】
図１〜図３に示したスパッタリング装置１に設置されたクランプリング１５では、回動部材２１がクランプリング１５の中心から見て対向する位置に２つ配置されていた。しかし、図１０に示すように、回動部材２１の設置数は、３つでもよく、また４以上の複数でもよい。また、１つだけ回動部材２１をクランプリング１５に設置するようにしてもよい。
【００３０】
また、複数の（たとえば３つの）回動部材２１をクランプリング１５に設置する場合には、図１０に示すように、クランプリング１５の中心点５から見て互いに等間隔となる位置にそれぞれ回動部材２１を設置することが好ましい。このようにすれば、図８に示したように回動部材２１の先端部２６によりウェハ１１の端部を押圧してクランプリング１５とウェハ１１とを分離する際に、ウェハ１１に対して均等に力を加えることができる。この結果、クランプリング１５からウェハ１１をより確実に分離することができる。
【００３１】
上述した本発明によるクランプリング１５の特徴的な構成を要約すれば、本発明によるクランプ部材としてのクランプリング１５は、基板（ウェハ１１）に対する処理を行なう際に基板（ウェハ１１）を保持するクランプリング１５であって、ウェハ１１を保持するための保持部としての内周側フランジ部３と、内周側フランジ部３に配置された回転軸２２と、回動部材２１とを備える。回動部材２１は、回転軸２２を中心として回転可能であり、一方端部としての先端部２６と他方端部としての後端部２７とを有する。回動部材２１は、内周側フランジ部３がウェハ１１を保持しているときにウェハ１１の一部と間隔を隔てて重なる位置に先端部２６が位置するように配置される。回動部材２１は、内周側フランジ部３のクランプ部２９がウェハ１１を保持しているときに、後端部２７を内周側フランジ部３に向けて押圧することにより回転軸２２を中心として回転した結果、先端部２６がウェハ１１の一部（端部）を内周側フランジ部３から離れる方向に押圧することが可能である。なお、クランプリング１５の内周側フランジ部３には、回転軸２２の一部（端部）を収納する凹部が形成されていてもよく、回転軸２２は押圧部材としての押え板２３により内周側フランジ部３に押圧固定されていてもよい。この押え板２３は固定部材としてのネジ２４により内周側フランジ部３に固定されていてもよい。
【００３２】
このようにすれば、クランプリング１５に回動部材２１を設置するという比較的単純な機構部を設置することにより、内周側フランジ部３のクランプ部２９により押圧、保持されたウェハ１１をクランプリング１５から分離する際に、回動部材２１の先端部２６によりウェハ１１の一部を押圧できるので、ウェハ１１をクランプリング１５の内周側フランジ部３から確実に分離することができる。
【００３３】
また、内周側フランジ部３がウェハ１１を保持しているときに、図６に示すように回動部材２１の先端部２６はウェハ１１の一部と間隔を隔てた位置に配置される（ウェハ１１と回動部材２１とは接触していない）ので、内周側フランジ部３に保持されたウェハ１１に対して処理（たとえばスパッタリングによる成膜処理）を行なっても、回動部材２１の先端部２６とウェハ１１とが当該処理に起因して固着する（回動部材２１の先端部２６とウェハ１１との表面上に連続する膜が形成され、その膜により回動部材２１とウェハ１１とが固着する）可能性を低減できる。
【００３４】
このため、本発明によるクランプリング１５に保持されたウェハ１１にスパッタリングなどの成膜処理を行なった後、クランプリング１５からウェハ１１が分離できないといった問題の発生確率を低減できる。この結果、クランプリング１５からウェハ１１が分離できないことにより、ウェハ１１に対する処理を行なう処理装置としてのスパッタリング装置１の稼働率が低下する可能性を低減できる。また、上記のようにクランプリング１５からウェハ１１を分離できない場合、スパッタリング装置１の作動を停止して、当該ウェハ１１をクランプリング１５から作業員の手作業などで除去すると、そのウェハ１１の表面状態などによっては当該ウェハ１１を廃却処理しなければならないことがあるが、本発明によるクランプリング１５を用いればこのような手作業によるウェハ１１の除去を行なう可能性を低減できるので、結果的に廃却されるウェハ１１の数を少なくできる（ウェハ１１の歩留りを向上させることができる）。
【００３５】
また、回動部材２１は上述のように内周側フランジ部３のクランプ部２９がウェハ１１を保持しているときにはウェハ１１と接触していないので、ウェハ１１へスパッタリングなどの成膜処理を行なっているときに回動部材２１が動いたりしても、その回動部材２１の動きに起因してウェハ１１が振動する可能性を低減できる。このため、ウェハ１１の振動に伴う異物の発生などの確率を低減できるので、このような異物に起因して、処理されたウェハ１１の品質（たとえば形成された膜の膜質）が劣化する可能性を低減できる。
【００３６】
上記クランプリング１５では、内周側フランジ部３においてウェハ１１と対向する面には凹部２５が形成されていてもよい。内周側フランジ部３の凹部２５に回動部材２１が配置されていてもよい。この場合、回動部材２１が設置されていない内周側フランジ部３の占有体積と比べた場合の、内周側フランジ部３に回動部材２１を設置した場合の内周側フランジ部３の占有体積の増加割合を小さくすることができる。このため、クランプリング１５が設置されるスパッタリング装置１などの処理装置の構造を特に変更することなく、本発明によるクランプリング１５を処理装置に設置することができる。
【００３７】
上記クランプリング１５において、回動部材２１を構成する材料は、ステンレス合金、および線膨張係数の値が鉄の線膨張係数の値以下である材料（低線膨張係数材料とも言う）からなる群から選択される１つを含んでいてもよい。このとき、クランプリング１５に保持されたウェハ１１に対して処理を行なう際に当該ウェハ１１を加熱する必要がある場合、クランプリング１５の温度も上昇する。その場合、回動部材２１を上述のような材料により構成しておけば、クランプリング１５の温度上昇に伴い回動部材２１の温度が上昇しても、回動部材２１の形状を安定させることができる（熱膨張による回動部材２１の変形の程度を小さくできる）。この結果、回動部材２１が変形して正常に動作しない（回転軸２２を中心とした回転運動ができない）といった問題の発生確率を低減できる。
【００３８】
なお、低線膨張係数材料としては、たとえばクランプリング１５が用いられる温度領域（たとえば２０°以上８００℃以下という温度範囲）において鉄より線膨張係数が小さい材料を用いることができる。たとえば、低線膨張係数材料として、チタン、タンタル、タングステンなどの高融点金属、白金、炭素などを用いることができる。
【００３９】
上記クランプリング１５において、内周側フランジ部３の表面には、内周側フランジ部３に保持されるウェハ１１の表面に沿って、回動部材２１が配置された領域から外側へ（ウェハ１１の中央部側へ）突出する凸部３３が形成されていてもよい。この場合、ウェハ１１に対するスパッタリングなどの処理を行なう場合、当該処理の影響がクランプリング１５とウェハ１１との接触部１８（図６参照）やクランプリング１５の回動部材２１にまで及ぶ（たとえば、処理としてスパッタリングなどの成膜処理を行なう場合、膜が上記接触部１８や回動部材２１表面にも形成される）可能性を低減できる。
【００４０】
上記クランプリング１５において、図９に示すように回動部材２１の表面には表面処理層３１が形成されていてもよい。この場合、表面処理層３１を形成することで、回動部材２１のベース（基体３２）を構成する材料とは異なる材料層（表面処理層３１）を回動部材２１の表面に形成できる。このため、表面処理層３１を構成する材料を適宜選択することにより、回動部材２１の耐久性などの特性を改善することができる。たとえば、表面処理層３１として窒化処理層などの耐磨耗性に優れた材料からなる層を形成すれば、回動部材２１の摩耗の程度を低減できる。この結果、回動部材２１の寿命を延長することができる。
【００４１】
上記クランプリング１５における、回動部材２１において回転軸２２と嵌合する部分には、回転軸２２に沿って延び、回転軸２２を内部に配置するための溝２８が形成されていてもよい。回転軸２２の延びる方向と交差する方向における溝２８の底部の断面形状は三角形状であってもよい。この場合、溝２８の底部の壁面が平坦な平面により構成されるので、回動部材２１を製造する際に当該溝２８を容易に形成できる。
【００４２】
この発明に従った成膜装置としてのスパッタリング装置１は、上記クランプリング１５を備える。この場合、成膜処理としてのスパッタリング工程（Ｓ４０）によりクランプリング１５と基板（ウェハ１１）とが固着したような場合であっても、回動部材２１を用いて容易に基板（ウェハ１１）とクランプリング１５とを分離することができる。
【００４３】
この発明に従った成膜方法では、以下の工程を実施する。まず、上記クランプ部材を用いて基板としてのウェハ１１を保持する工程（クランプリング１５とウェハ１１とを接触させる工程（Ｓ２０））を実施する。保持されたウェハ１１の表面に膜を形成する成膜工程（スパッタリング工程（Ｓ４０））を実施する。成膜工程（スパッタリング工程（Ｓ４０））の終了後、クランプリング１５の回動部材２１における他方端部（後端部２７）を保持部（内周側フランジ部３）に向けて押圧し、回転軸２２を中心として回動部材２１を回転させて、回動部材２１の一方端部（先端部２６）によりウェハ１１の一部（端部）を押圧することにより、クランプリング１５の内周側フランジ部３からウェハ１１を分離する工程（ウェハとクランプリングを分離する工程（Ｓ５１））を実施する。
【００４４】
この場合、クランプリング１５の保持部（内周側フランジ部３）からウェハ１１を分離する工程において、回動部材２１の一方端部（先端部２６）によりウェハ１１の一部を押圧できる。このため、ウェハ１１をクランプリング１５の保持部（内周側フランジ部３）から確実に分離することができる。また、保持部（内周側フランジ部３）がウェハ１１を保持しているときに、回動部材２１の一方端部（先端部２６）はウェハ１１の一部（端部）と間隔を隔てた位置に配置される（ウェハ１１と回動部材２１とは接触していない）ので、保持部（内周側フランジ部３）に保持されたウェハ１１に対して成膜工程（スパッタリング工程（Ｓ４０））を行なっても、回動部材２１の一方端部（先端部２６）とウェハ１１とが成膜工程の成膜処理（スパッタリング）に起因して、回動部材２１の一方端部（先端部２６）とウェハ１１とに連続する膜が形成され、その膜により回動部材２１とウェハ１１とが固着する可能性を低減できる。
【００４５】
このため、基板を分離する工程（ウェハとクランプリングとを分離する工程（Ｓ５１））において、クランプリング１５からウェハ１１が分離できないといった問題の発生確率を低減できる。この結果、クランプリング１５からウェハ１１が分離できないことにより、ウェハ１１に対する処理を行なう処理装置としてのスパッタリング装置１の稼働率が低下する可能性を低減できる。
【００４６】
また、上記のようにクランプリング１５からウェハ１１が分離できない場合、スパッタリング装置１の作動を停止して、当該ウェハ１１をクランプリング１５から作業員の手作業などで除去すると、当該ウェハ１１の表面状態などによっては当該ウェハ１１を廃却処理しなければならないことがある。しかし、本発明によるクランプリング１５を用いればこのような手作業によるウェハ１１の除去が必要となる可能性を低減できるので、結果的に廃却されるウェハ１１の数を少なくできる（ウェハ１１および当該ウェハ１１を用いる半導体装置の歩留りを向上させることができる）。
【００４７】
また、回動部材２１は上述のように保持部（内周側フランジ部３）がウェハ１１を保持しているときにはウェハ１１と接触していないので、ウェハ１１へスパッタリング処理を行なっているときに回動部材２１が動いたりしても、その回動部材２１の動きに起因してウェハ１１が振動する可能性を低減できる。このため、ウェハ１１の振動に伴う異物の発生などの確率を低減できるので、このような異物に起因して、ウェハ１１に形成された膜の膜質が劣化する可能性を低減できる。
【００４８】
この発明に従った半導体装置の製造方法は、上記成膜方法を用いた半導体装置の製造方法であって、基板（ウェハ１１）は半導体基板（例えばシリコン基板）であり、成膜工程（スパッタリング工程（Ｓ４０））ではスパッタリング法を用いて膜を形成する。この場合、半導体装置の製造工程に、本発明による成膜方法を容易に適用できる。
【００４９】
今回開示された実施の形態はすべ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。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明によるクランプリングを備えるスパッタリング装置を示す断面模式図である。
【図２】図１に示したスパッタリング装置におけるクランプリングの部分断面模式図である。
【図３】図１に示したスパッタリング装置におけるクランプリングの部分断面模式図である。
【図４】図１〜図３に示したスパッタリング装置を用いたスパッタリング方法を示すフローチャートである。
【図５】図４に示したウェハの取出工程の内容を示すフローチャートである。
【図６】図４に示したクランプリングとウェハを接触させる工程におけるクランプリングとウェハとの接触状況を示すクランプリングの部分断面模式図である。
【図７】図６に示したクランプリングの動作を説明するためのクランプリングの部分断面模式図である。
【図８】図４に示したウェハの取出工程を説明するためのクランプリングの部分断面模式図である。
【図９】本発明によるスパッタリング装置に配置されるクランプリングの第１の変形例を示す部分断面模式図である。
【図１０】本発明によるクランプリングの第２の変形例を示す平面模式図である。
【図１１】本発明によるクランプリングの効果を説明するための、比較例としてのクランプリングを示す部分断面模式図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  スパッタリング装置、３  内周側フランジ部、５  中心点、７  開口部、８  側壁、９，１９，２０，３０，３４  矢印、１０  リフター、１１  ウェハ、１２  ターゲット材、１３  ロアーシールド体、１４  蓋部材、１５  クランプリング、１６  ステージ、１７  ベース部、１８  接触部、２１  回動部材、２２  回転軸、２３  押え板、２４  ネジ、２５  凹部、２６  先端部、２７  後端部、２８  溝、２９  クランプ部、３１  表面処理層、３２  基体、３３  凸部。
【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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