(57)【要約】【課題】ウエハに形成する薄膜の膜質のバラツキを防止できる気相成長装置を提供すること。【解決手段】プラズマＣＶＤ装置は、真空室１内に、材料ガスを吐出する吐出口２ａが設けられた上部電極２と、ウエハ５が載置される下部電極４と、この下部電極４を支持する支持アーム１１と、下部電極４及び支持アーム１１の下方に配置された加熱ランプ７とを備える。下部電極４は、電極が内蔵された電極板４ａと嵌合部４ｂを有し、電極板４ａの端面にウエハ５の載置面４ｃが形成されている一方、嵌合部４ｂの端面に受熱面４ｄが形成されている。支持アーム１１は、下部電極の電極板４ａの縁部を支持する支持部１１ａと、下部電極の嵌合部４ｂが嵌合する開口１２を有する。加熱ランプ７からの熱光線が、支持アーム１１の開口１２を通って下部電極の受熱面４ｄの全面に照射されて、下部電極の載置面４ｃ上のウエハ５の温度が面内において均一に加熱される。【選択図】図１
2007165511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱を生成する発熱体と、
ウエハが載置される載置面と、この載置面に対向する受熱面とを有するウエハ載置板と、
上記ウエハ載置板の縁部を支持する支持部と、上記ウエハ載置板の受熱面を上記発熱体に臨ませる開口部とを有する支持体と
を備えることを特徴とする気相成長装置。
【請求項２】
請求項１に記載の気相成長装置において、
上記支持体の開口部は、上記ウエハの寸法よりも大きい寸法を有することを特徴とする気相成長装置。
【請求項３】
請求項１に記載の気相成長装置において、
上記ウエハ載置板は、上記支持体の開口部に嵌合する嵌合部を有することを特徴とする気相成長装置。
【請求項４】
請求項１に記載の気相成長装置において、
上記ウエハ載置板の受熱面が、粗面に形成されていることを特徴とする気相成長装置。
【請求項５】
請求項１に記載の気相成長装置において、
上記支持体の支持部は、上記支持体に対するウエハ載置板の姿勢を調節する姿勢調節部を有することを特徴とする気相成長装置。
【請求項６】
請求項１に記載の気相成長装置において、
上記ウエハ載置板の載置面に取り付けられると共に、上記ウエハの載置位置を定める突起を有する位置決め板を備えることを特徴とする気相成長装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハに気相成長法で成膜を行う気相成長装置に関し、例えばプラズマ化学気相成長法に好適な気相成長装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体デバイスの薄膜の形成に用いられるプラズマ化学気相成長装置（以下、プラズマＣＶＤ装置という）では、平行平板型の電極が多く用いられており、電極間に生成したプラズマで材料ガスの反応を促して、ウエハ上に薄膜の形成を行っている。この薄膜の形成時に、上記ウエハを加熱して所定の温度に保持することにより、安定した膜質の薄膜を得るようにしている。
【０００３】
図６は、従来のプラズマＣＶＤ装置を示す断面図である（特開平７−１１４４６号公報：特許文献１参照）。このプラズマＣＶＤ装置は、反応室３１内に、この反応室の天井３１ａに設けられて原料ガスを噴射すると共にＲＦ電極として機能する噴射ノズル３３と、この噴射ノズル３３の下方に設けられてウエハ３４を支持するサセプタ３５とを備える。このサセプタ３５には、上記噴射ノズル３３で形成されたＲＦ電極と対をなす電極３６が内蔵されている。このサセプタ３５は、上記電極３６が内蔵されてウエハ３４が載置される円板状の板状部３５ａと、この板状部３５ａの径方向の中央部分から噴射ノズル３３と反対側に向かって延びる筒状部３５ｂと、この筒状部３５ｂの側面から反応室３１の側壁に向かって延びる図示しないアーム部とを有する。このアーム部によって、上記筒状部３５ｂの底面が反応室の床板３１ｂに接するように、上記サセプタ３５が支持されている。このサセプタ３５の噴射ノズル３３と反対側に加熱ランプ３８が設けられており、この加熱ランプ３８は、上記サセプタ３５が収容された反応室３１に床板３１ｂを隔てて隣接するランプ室３７内に収容されている。上記反応室の床板３１ｂは、上記加熱ランプ３８が発生する熱光線をサセプタ３５に伝達し易くするために、上記熱光線を透過する石英ガラスが用いられている。
【０００４】
上記従来のプラズマＣＶＤ装置は、上記噴射ノズル３３から原料ガスを噴射すると共に、ＲＦ電極としての噴射ノズル３３とサセプタ内の電極３６とに所定の高周波電圧を印加することにより、上記原料ガスのプラズマを生成して、上記サセプタ３５上のウエハ３４表面に薄膜を形成する。このとき、上記加熱ランプ３８からの熱光線でサセプタ３５を加熱して、このサセプタの板状部３５ａが支持するウエハ３４の温度を４００℃以下の所定温度にする。これにより、上記ウエハ３４の表面に形成する薄膜の膜質が安定になるようにしている。
【０００５】
しかしながら、上記従来のプラズマＣＶＤ装置は、上記ウエハ３４が載置される板状部３５ａよりも加熱ランプ３８側に、上記円筒部３５ｂ及びアーム部が位置しているので、上記加熱ランプ３８から出射された熱光線は、上記円筒部３５ｂ及びアーム部に遮られて、上記板状部３５ａの加熱ランプ３８に臨む部分のみに照射される。したがって、この板状部３５ａのウエハ載置面における温度分布が不均一になる。その結果、上記ウエハ３４面内における温度分布が不均一になって、このウエハ３４の表面に形成される薄膜の膜質に、面内においてバラツキが生じるという問題がある。
【０００６】
また、上記加熱ランプ３８から出射された熱光線は、上記円筒部３５ｂ及びアーム部に遮られて、上記板状部３５ａの加熱ランプ３８に臨む部分のみに照射されるので、上記加熱ランプ３８によるウエハ３４の加熱効率が低い。その結果、例えばウエハ３４の装着後、あるいは、原料ガスの導入によってウエハ３４の温度が低下した後、上記ウエハ３４を所定温度に昇温するために時間がかかって、薄膜の形成に要する時間が長くなるという問題がある。また、薄膜の形成時にウエハ３４の温度が低下した場合、低下したウエハ３４の温度を適切温度に上昇するまでに時間がかかって、薄膜の膜質に厚み方向においてバラツキが生じるという問題がある。
【特許文献１】特開平７−１１４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の課題は、ウエハに形成する薄膜の膜質のバラツキを防止できる気相成長装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の気相成長装置は、
熱を生成する発熱体と、
ウエハが載置される載置面と、この載置面に対向する受熱面とを有するウエハ載置板と、
上記ウエハ載置板の縁部を支持する支持部と、上記ウエハ載置板の受熱面を上記発熱体に臨ませる開口部とを有する支持体と
を備えることを特徴としている。
【０００９】
上記構成によれば、上記ウエハ載置板が支持体の支持部に支持され、このウエハ載置板の受熱面が、上記支持体の開口部によって発熱体に臨む。上記ウエハ載置板の受熱面よりも発熱体側には、従来のようなサセプタの円筒部やアーム部が無いので、上記発熱体で生成された熱は、従来のようにサセプタの円筒部やアーム部等によって遮られることなく上記受熱面均一に入射する。したがって、上記受熱面に対向する載置面の温度分布が均一になって、上記載置面に載置されたウエハを、このウエハ面内の温度分布が均一な状態で加熱及び保温できる。その結果、このウエハの表面に形成される薄膜の膜質のバラツキを防止できる。
【００１０】
また、上記発熱体からの熱が、上記ウエハ載置板の受熱面に、従来のようにサセプタの円筒部やアーム部等によって遮られることなく、従来よりも高い割合でウエハ載置板の受熱面に入射する。したがって、上記発熱体によるウエハの加熱効率を従来よりも高くでき、その結果、上記ウエハを所定温度に昇温するための時間を従来よりも短縮できて、薄膜の成長工程に要する時間を従来よりも短縮できる。また、薄膜の形成途中にウエハの温度が低下しても、従来よりも迅速にウエハの温度を適温に戻すことができるので、ウエハ温度の変化に起因する膜質のバラツキを従来よりも少なくできる。
【００１１】
なお、上記ウエハ載置板の形状は特に限定されないが、載置面に載置されるウエハの形状に応じた形状であるのが好ましく、例えば、円形のウエハが載置される場合、ウエハ載置板は円板状であるのが好ましい。また、上記支持体の支持部の形状は特に限定されないが、上記ウエハ載置板が円板状である場合、支持体の支持部は円環状であるのが好ましい。
【００１２】
なお、上記ウエハ載置板は、上記ウエハの表面に形成する薄膜の材料に対して電界を印加するための電極を収容するのが、省スペース上、好ましい。
【００１３】
また、本発明は、原料ガスを高周波電力でプラズマ励起してウエハ上に膜形成を行うプラズマ化学気相成長装置に好適であるが、ウエハを所定温度に加熱及び保持するものであれば、プラズマ化学気相成長装置に限らず、他の気相成長装置に広く適用可能である。
【００１４】
一実施形態の気相成長装置は、上記支持体の開口部は、上記ウエハの寸法よりも大きい寸法を有する。
【００１５】
上記実施形態によれば、上記支持体の開口部によって、上記発熱体からの熱が、上記ウエハ載置板の受熱面の上記ウエハの寸法よりも大きい範囲に入射する。したがって、このウエハ載置板の載置面を、上記ウエハの寸法よりも大きい寸法の範囲に亘って所定の温度に昇温及び保持できるので、上記ウエハの温度分布を全面に亘って均一にできる。
【００１６】
一実施形態の気相成長装置は、上記ウエハ載置板は、上記支持体の開口部に嵌合する嵌合部を有する。
【００１７】
上記実施形態によれば、上記ウエハ載置板を容易かつ確実に支持体に取り付けることができる。また、上記ウエハ載置板の嵌合部の端面に上記受熱面を形成することにより、この受熱面を簡易な構成で効果的に発熱体に臨ませることができる。
【００１８】
一実施形態の気相成長装置は、上記ウエハ載置板の受熱面が、粗面に形成されている。
【００１９】
上記実施形態によれば、上記受熱面を粗面に形成することにより、受熱面を滑面に形成するよりも、受熱面の表面積を増大して受熱効率を増大できる。したがって、上記ウエハ載置板を迅速に所定温度に昇温することができる。
【００２０】
なお、上記粗面とは、日本工業規格ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−２００１に定められた表面粗さに基づいて、算術平均粗さ（Ｒａ）が１００以上３００以下である面をいう。
【００２１】
一実施形態の気相成長装置は、上記支持体の支持部は、上記支持体に対するウエハ載置板の姿勢を調節する姿勢調節部を有する。
【００２２】
上記実施形態によれば、上記姿勢調節部によって、上記支持体に対するウエハ載置板の姿勢を調節することにより、上記ウエハ載置板に載置されるウエハの姿勢を調整できる。特に、プラズマ化学気相成長装置において、ウエハ載置板に電極を設けた場合、他の電極に対して、上記ウエハ載置板に設けた電極の平行度を容易に調整することができるので、上記ウエハに形成する薄膜の膜質を容易かつ高精度に制御できる。
【００２３】
一実施形態の気相成長装置は、上記ウエハ載置板の載置面に取り付けられると共に、上記ウエハの載置位置を定める突起を有する位置決め板を備える。
【００２４】
上記実施形態によれば、上記位置決め板の突起によって、上記ウエハ載置板の載置面上におけるウエハの載置位置を定めることができるので、上記ウエハの表面に、所定の膜質を有する薄膜を安定して高精度に形成できる。
【００２５】
なお、上記位置決め板は、石英で形成するのが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように、本発明の気相成長装置は、ウエハの載置面を有するウエハ載置板が、支持体の支持部によって支持されると共に、上記ウエハ載置板の受熱面が、上記支持体の開口によって発熱体に臨むので、この発熱体で生成された熱を、従来のようにサセプタの円筒部やアーム部等によって遮られることなく、従来よりも高い割合でウエハ載置板の受熱面に入射でき、その結果、上記発熱体によるウエハの加熱効率を従来よりも高くできて、上記ウエハを迅速に所定温度に昇温できる。また、上記発熱体からの熱が、上記ウエハ載置板の受熱面に、従来のようにサセプタの円筒部やアーム部等によって遮られることなく均一に入射するので、上記受熱面に対向する載置面の温度分布を均一にでき、その結果、上記載置面に載置されたウエハ面内の温度分布を均一にできて、上記ウエハの表面に形成する薄膜の膜質のバラツキを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２８】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の気相成長装置としてのプラズマ化学気相成長装置（以下、プラズマＣＶＤ装置という）を示す模式図である。
【００２９】
本実施形態の気相成長装置は、一般的な平行平板型電極を有するプラズマＣＶＤ装置である。このプラズマＣＶＤ装置は、真空室１の天井１ａに設けられた上部電極２を備え、この上部電極２は、外部から供給された材料ガスをシャワー状に吐出する複数の吐出口２ａが設けられている。この上部電極２に対向して、ウエハ載置板としての下部電極４が設けられている。この下部電極４は大略円板形状を有し、上部電極２側の端面がウエハ５を載置する載置面になっている。この下部電極４は、後述する支持体としての支持アーム１１によって支持されている。上記下部電極４の上部電極２と反対側には、上記下部電極４に載置されたウエハ５を加熱するための加熱ランプ７が設けられている。この加熱ランプ７は真空室１の外に配置されており、真空室１の床板１ｂに設けられた石英からなる窓部６を介して、上記加熱ランプ７の熱光線を下部電極４に照射するようになっている。上記真空室の床板１ｂには、真空室１内を排気する排気管９が設けられている。上記真空室１の外部には、上記上部電極２と下部電極４に接続された高周波電源１０が設けられている。
【００３０】
図２は、上記下部電極４と、この下部電極４に載置されるウエハ５と、上記下部電極４を支持する支持アーム１１とを示す斜視図である。
【００３１】
上記支持アーム１１は、円環状の支持部１１ａと、この支持部１１ａの側面に連結されたアーム部１１ｂとで概略構成されている。上記支持部１１ａの内側に、開口部１２が設けられている。この開口部１２は、上記下部電極４に載置されるウエハ５の直径よりも大きい直径を有する。この支持アーム１１は、アーム部１１ｂが真空室１の側壁に向かって延在するように、かつ、支持部１１ａが真空室の窓部６の上方に位置するように、真空室１内に取り付けられる。
【００３２】
上記下部電極４は、電極が内部に収容されて円板形状を有する電極板４ａと、この電極板４ａの端面から突出すると共に電極板４ａの直径よりも小さい直径を有する円板状の嵌合部４ｂとを有する。上記電極板４ａの嵌合部４ｂと反対側の端面が、ウエハ５を載置する載置面４ｃに形成されている。一方、上記嵌合部４ｂの電極板４ａと反対側の端面が、加熱ランプ７からの熱光線を受ける受熱面４ｄに形成されている。この受熱面４ｄの直径は、上記載置面４ｃに載置されるウエハ５の直径よりも大きく形成されている。上記下部電極の嵌合部４ｂを支持アームの開口部１２に嵌合して、この支持アーム１１に下部電極４を取付けるようになっている。
【００３３】
上記構成の気相成長装置は、以下のように動作する。
【００３４】
上記支持アーム１１に取り付けられた下部電極の載置面４ｃ上にウエハ５を配置し、真空室１内を所定の圧力にする。続いて、加熱ランプ７に通電して熱光線の生成を開始し、この熱光線を、真空室の床板の窓部６を介して支持アーム１１及び下部電極４に向かって照射する。
【００３５】
続いて、薄膜の材料ガスを上部電極の吐出口２ａから真空室１内に供給すると共に、高周波電源１０を作動させて、上部電極２と下部電極４の間に所定周波数の電力を印加する。これにより、下部電極２と下部電極４との間で材料ガスがプラズマ励起され、上記材料ガスの活性化と反応が促進されて、下部電極４上のウエハ５表面に成膜が行われる。
【００３６】
上記ウエハ５の表面に形成される薄膜の膜質及び膜厚は、膜形成時のウエハ５の温度の影響を受ける。例えば、表１に示すように、プラズマＣＶＤ装置でシリコン窒化膜を形成した場合、膜形成時のウエハ温度によって膜密度が変化する。表１は、異なるウエハ温度で形成された複数のシリコン窒化膜について、各シリコン窒化膜のエッチレートを調べた結果を示した表である。
【００３７】
【表１】
2007165511.tif 000003
【００３８】
表１から分かるように、２０７℃から４０５℃までの各温度について、膜形成時のウエハ温度が高くなるにつれてエッチレートが低下することから、膜形成時のウエハ温度が高い程、膜密度が高くなる。特に、ウエハ温度が２０７℃と３１５℃の間では、ウエハ温度が１℃上昇する毎にエッチレートが４．５ｎｍ／ｍｉｎ低下するので、均一な膜密度の薄膜を形成するためには高精度のウエハ温度制御を行う必要がある。
【００３９】
ここで、本実施形態のプラズマＣＶＤ装置は、ウエハ５が載置される下部電極４について、受熱面４ｄが端面に形成された嵌合部４ｂを支持アームの開口１２に嵌合して、支持アーム１１で支持している。これにより、支持アーム１１の下方の加熱ランプ７から出射した熱光線は、従来のように筒状部やアーム部によって遮られることなく、上記支持アームの開口１２を通して受熱面４ｄの全面に照射される。したがって、この受熱面４ｄは均一に加熱され、この受熱面４ｄが形成された嵌合部４ｂに連なる電極板４ａの表面の載置面４ｃは、温度分布が均一な状態で昇温する。これにより、この載置面４ｃ上に載置されたウエハ５は、面内において温度分布が均一な状態で加熱される。したがって、このウエハ５の表面に、面内において膜密度や膜厚等のバラツキが殆ど無く、均一な膜質の薄膜が形成される。
【００４０】
また、上記受熱面４ｄは、従来のように筒状部やアーム部によって遮られることが無いので、上記加熱ランプ７からの熱光線が従来よりも高い効率で受熱面４ｄに入射する。したがって、上記載置面４ｃ上のウエハ５は従来よりも短時間で所定温度に昇温されるので、ウエハ５が載置面４ｃに載置されてから薄膜の形成までにかかる時間を従来よりも短縮でき、その結果、薄膜の形成工程にかかる時間を従来よりも短縮できる。また、真空室１内に供給された材料ガスによってウエハ５温度が低下した場合でも、ウエハ５を迅速に所定温度に昇温できるので、ウエハ５の温度変化に起因する厚み方向の膜質のバラツキを少なくできる。ひいては、ウエハ５上に形成する薄膜の厚みの大小に関わらず、安定した膜質の薄膜を得ることができる。
【００４１】
また、上記下部電極４は、電極板４ａと嵌合部４ｂとで構成されて厚みが比較的厚いので、熱容量が比較的高い。したがって、例えばウエハ５よりも低温の材料ガスが供給された場合においても、下部電極４は温度の低下が比較的少なくて、ウエハ５の温度の低下を少なくでき、その結果、ウエハ５の温度の変化に起因する膜質のバラツキを少なくできる。
【００４２】
また、上記下部電極４の受熱面４ｄは、上記ウエハ５の直径よりも大きい直径に形成されているので、この受熱面４ｄに対向する載置面４ｃは、上記ウエハ５の直径よりも大きい直径を有する範囲に亘って、温度分布が均一な状態で加熱及び保温される。したがって、上記ウエハ５を、面内における温度分布が均一な状態で加熱及び保温でき、その結果、このウエハ５表面に形成される薄膜の膜質のバラツキを効果的に防止できる。
【００４３】
上記下部電極の受熱面４ｄは、図３に模式的に示すように、粗面に形成するのが好ましい。具体的には、上記受熱面４ｄを、日本工業規格ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−２００１に定められた表面粗さに基づいて、算術平均粗さ（Ｒａ）が１００以上３００以下の粗さに形成する。これにより、受熱面４ｄの表面積を増大できて、加熱ランプ７からの熱光線の受熱効率を増大でき、下部電極４によるウエハ５の加熱効率を効果的に増大できる。
【００４４】
（第２実施形態）
図４（ａ）は、本発明の第２実施形態としてのプラズマＣＶＤ装置が備える下部電極４及び支持アーム１１を示した斜視図である。本実施形態のプラズマＣＶＤ装置は、支持アーム１１が、支持部１１ａの下部電極４を支持する側の端面に、姿勢調節部としての４つの調整ネジ１４を有する点以外は、第１実施形態のプラズマＣＶＤ装置と同じ構成を有する。本実施形態において、第１実施形態と同じ構成については同じ参照番号を用いて、詳細な説明を省略する。
【００４５】
上記支持アーム１１に設けられた調整ネジ１４は、支持アームの支持部１１ａの端面に形成されたネジ孔に螺合しており、この調整ネジ４の端面に、下部電極の電極板４ａの端面が係止するようになっている。図４（ｂ）は、図４（ａ）中の領域Ａ内であって、上記調整ネジ４が設けられた部分を拡大して示した図である。上記調整ネジ１４の端面にはレンチ孔１４ａが設けられており、このレンチ孔１４ａに係合したレンチによって調整ネジ１４を回動させて、支持部１１ａの端面からの突出量を調整するようになっている。
【００４６】
プラズマＣＶＤ装置では、上部電極２と下部電極４との平行精度が、ウエハ５に形成する薄膜の膜厚分布に大きく影響を与えるパラメータであり、薄膜の膜厚は、デバイスの信頼性においても重要である。しかしながら、従来のプラズマＣＶＤ装置では、上部電極と下部電極との平行度合いの調整は、下部電極の支持アームの保持部において行なっていて、その調整作業は複雑かつ困難であった。これに対して、本実施形態のプラズマＣＶＤ装置は、支持アームの調整ネジ１４の突出量を調整することによって、下部電極４の姿勢を調整して、この下部電極４の上部電極２に対する平行度を調整する。これにより、上部電極２と下部電極４との平行度の調整作業を容易にでき、しかも、平行精度を向上させる事ができる。その結果、下部電極４上のウエハ５に形成する薄膜の膜厚分布を、高精度に制御できる。
【００４７】
なお、上記調整ネジ１４は、支持アーム１１の端面に３つ以上設ければよいが、本実施形態のように４つの調整ネジ１４を設けることにより、下部電極４の姿勢を簡単かつ高精度に調整できる。
【００４８】
（第３実施形態）
図５（ａ）は、本発明の第３実施形態のプラズマＣＶＤ装置の下部電極４に関する部分を示した模式断面図である。本実施形態のプラズマＣＶＤ装置は、下部電極４上に位置決め板１５を備える点以外は、第１実施形態のプラズマＣＶＤ装置と同じ構成を有する。本実施形態において、第１実施形態と同じ構成については同じ参照番号を用いて、詳細な説明を省略する。
【００４９】
図５（ｂ）は、図５（ａ）中の領域Ｂ内であって、上記位置決め板１５の端部近傍の部分を拡大して示した図である。上記位置決め板１５は、石英からなり、下部電極の載置面４ｃ側の端面を覆うように形成されている。この位置決め板１５は、板部１５ａと、この板部の表面に形成されてウエハ５を位置決めする突起部１５ｂとを有する。また、上記位置決め板の板部１５ａの縁には、上記突起部１５ｂが突出する側と反対側に屈曲した屈曲部１５ｃが形成されている。この屈曲部１５ｃが、電極板４ａの端面と側面との間の角部に係合して、この位置決め板１５が下部電極１４に取り付けられるようになっている。
【００５０】
上記位置決め板の突起部１５ｂは、位置決め板１５の平面において円環形状を有すると共に、この円環形状の径方向の断面において三角形状を有している。この突起部１５ｂは、上記径方向の断面に表れる２つの三角形状断面について、各三角形の頂点の間の距離（平面視において、突起部１５ｂの峰が描く円の直径）が、ウエハ５の直径に対して３ｍｍ程度の余裕を付加した距離に形成されている。これにより、ウエハが平面視において３ｍｍ程度の搬送誤差を伴って下部電極４上に搬送されても、このウエハは、突起部１５ｂの内側の斜面に沿って板部１５ａの表面側に移動して、この板部１５ａ表面に高精度に載置される。また、上記突起部１５ｂは、上記径方向の断面に表れる２つの三角形状断面の互いに向い合う側の下端の間の距離（平面視において、板部１５ａと突起部１５ｂとの間に形成される境界線であって、突起部１５ｂの内側の境界線が描く円の直径）が、ウエハ５の直径に対して１ｍｍ以下の余裕を付加した距離に形成している。これにより、ウエハ５が突起部１５ｂの内側に配置されたとき、この位置決め板の板部１５ａ上に、１ｍｍ以下の精度誤差で位置決めされるようになっている。
【００５１】
従来、プラズマＣＶＤ装置では、ウエハ台の表面にザグリ（凹所）を形成し、このザグリ内にウエハを収容することによって、ウエハをウエハ台に載置していた。上記ザグリの直径は、ウエハ台までウエハを搬送する搬送装置の精度誤差を考慮して、ウエハの直径に対して３ｍｍ程度大きく作られている。このことから、ウエハをウエハ台に載置した時、ザグリの中心に対して３ｍｍ程度の位置の偏りが発生して、ザグリの内側面とウエハの縁との間の距離が、ウエハの縁の周方向において不均一になる場合がある。この場合、ウエハの縁部近傍において、ウエハに形成される薄膜の膜質にムラが生じるという不都合があった。この膜質のムラは、ザグリの側面がウエハ表面に対して略直角であることに起因して、ウエハの縁がザグリの側面に接した部分の近傍に形成される膜が、ウエハの他の部分に形成される膜よりも大きい厚みに形成されることによって生じる。
【００５２】
これに対して、本実施形態のプラズマＣＶＤ装置は、径方向断面において三角形状の突起部１５ｂを有する位置決め板１５を用いることにより、下部電極４へのウエハの搬送精度に数ｍｍ程度の誤差があっても、上記突起部１５ｂの内側に、１ｍｍ以下の精度誤差でウエハ５を配置することができる。したがって、突起部１５ｂとウエハ５の縁との間の距離が、径方向において概ね均一になるので、膜厚のムラを防止することができる。さらに、上記突起部１５ｂは三角形状断面を有するので、この突起部１５ｂの内側の斜面と、この突起部１５ｂの内側に配置されたウエハ５の縁とが接することが防止される。したがって、上記ウエハ５上に形成される膜は、従来のザグリの側面に接する部分で他の部分よりも膜厚が大きくなることが防止されて、膜厚のムラが生じることが防止される。また、下部電極の載置面４ｃに対して従来よりも精度良くウエハ５を位置決めして配置できるので、このウエハ５上に形成する薄膜の面内における膜質を均一にできる。また、ウエハ５の搬送精度の誤差の影響を少なくできるので、薄膜の再現精度を従来よりも向上できる。
【００５３】
さらに、上記位置決め板１５は、石英からなるので、下部電極４の表面のダメージを減少して、電極の交換頻度を低減させることができて、メンテナンス費用の削減を図ることができる。
【００５４】
本実施形態において、上記位置決め板の突起部１５ｂは、位置決め板１５の平面において、円形状以外の形状を有してもよい。例えば、ウエハが載置されるべき位置に載置されたときのウエハの縁に沿って、互いに分離した弧の形状を有してもよい。
【００５５】
また、上記位置決め板は、石英以外の材料で形成してもよい。
【００５６】
上記各実施形態において、平面において円形状のウエハを用いたが、ウエハの形状は円形状に限られず、例えば正方形状のウエハを用いることもできる。この場合、外部電極の電極板４ａと嵌合部４ｂとを夫々正方形状とし、上記嵌合部４ｂの端面に形成する受熱面４ｄを、ウエハの寸法よりも大きい寸法の正方形状とすると共に、支持アーム１１の支持部１１ａを正方形の枠状に形成し、この支持部１１ａの内側の開口部１２に上記外部電極の嵌合部４ｂを嵌合するように形成すればよい。
【００５７】
また、上記各実施形態において、気相成長装置としてのプラズマＣＶＤ装置について説明したが、本発明は、プラズマＣＶＤ装置以外の気相成長装置に広く用いることができる。また、本発明は、気相成長装置以外のエッチング装置やスパッタ装置等に用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第１実施形態のプラズマＣＶＤ装置を示す模式図である。
【図２】下部電極と、この下部電極に載置されるウエハと、下部電極を支持する支持アームとを示す斜視図である。
【図３】下部電極と、ウエハと、支持アームとを示す模式断面図である。
【図４】図４（ａ）は、第２実施形態のプラズマＣＶＤ装置が備える下部電極及び支持アームを示した斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）中の領域Ａ内を拡大して示した図である。
【図５】図５（ａ）は、第３実施形態のプラズマＣＶＤ装置の下部電極に関する部分を示した模式断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）中の領域Ｂ内を拡大して示した図である。
【図６】従来のプラズマＣＶＤ装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  真空室
２  上部電極
４  下部電極
５  ウエハ
６  窓部
７  加熱ランプ
１０  高周波電源
１１  支持アーム
【図１】
2007165511.tif 000004
【図２】
2007165511.tif 000005
【図３】
2007165511.tif 000006
【図４】
2007165511.tif 000007
【図５】
2007165511.tif 000008
【図６】
2007165511.tif 000009