JP2020176290A - 成膜装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板上に形成される膜の膜質を向上する。【解決手段】成膜装置１は、基板３に対する成膜処理を行うためのチャンバ２と、チャンバ２内に配置された昇降可能なステージ４と、チャンバ２の側壁に接続されたステージストッパ１７とを含む。ステージ４は、基板３を保持するためのサセプタ５と、サセプタ５上に配置されたリング部材７とを含む。基板３は、リング部材７が配置されていない部分のサセプタ５上に配置される。ステージ４が上昇してリング部材７がステージストッパ１７に接触することにより、基板３に対する成膜処理が行われる成膜空間が規定される。リング部材７の熱伝導率は、サセプタ５の熱伝導率よりも低い。【選択図】図１

Description

本発明は、成膜装置に関する。

成膜装置を用いて基板上に膜を形成することができる。基板上に膜を形成する手法としては、例えば原子層堆積法がある。原子層堆積法では、原料ガスと反応ガスとを基板上に交互に供給することにより、基板上に原子層単位で膜を形成する。

特開２０１８−３５３９６号公報（特許文献１）には、原子層成長装置に関する技術が記載されている。

特開２０１８−３５３９６号公報

成膜装置を用いて基板上に膜を形成する場合、良好な膜質の膜を形成できるようにすることが望まれる。

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

一実施の形態によれば、成膜装置は、基板に対する成膜処理を行うためのチャンバと、前記チャンバ内に配置された昇降可能なステージと、前記チャンバの側壁に接続されたステージストッパと、を含む。前記ステージは、前記基板を保持するためのサセプタと、前記サセプタ上に配置された第１リング部材とを含む。前記基板は、前記第１リング部材が配置されていない部分の前記サセプタ上に配置される。前記ステージが上昇して前記第１リング部材が前記ステージストッパに接触することにより、前記基板に対する前記成膜処理が行われる成膜空間が規定される。前記第１リング部材の熱伝導率は、前記サセプタの熱伝導率よりも低い。

一実施の形態によれば、基板上に形成される膜の膜質を向上させることができる。

一実施の形態における成膜装置を模式的に示す断面図である。 一実施の形態における成膜装置を模式的に示す断面図である。 一実施の形態における成膜装置を模式的に示す断面図である。 一実施の形態における成膜装置を模式的に示す断面図である。 一実施の形態における成膜装置を模式的に示す断面図である。 一実施の形態における成膜装置を模式的に示す断面図である。 一実施の形態における成膜装置を模式的に示す断面図である。 一実施の形態における成膜装置の部分拡大断面図である。 一実施の形態における成膜装置の部分拡大断面図である。 一実施の形態における成膜装置を用いた成膜工程を示す工程フロー図である。 一実施の形態における成膜装置を用いた成膜工程を示す説明図である。 図１１に続く成膜工程を示す説明図である。 図１２に続く成膜工程を示す説明図である。 図１３に続く成膜工程を示す説明図である。 図１４に続く成膜工程を示す説明図である。 図１５に続く成膜工程を示す説明図である。 図１６に続く成膜工程を示す説明図である。 成膜工程における成膜処理ステップの説明図である。 図１７に続く成膜工程を示す説明図である。 図１９に続く成膜工程を示す説明図である。 検討例の成膜装置の断面図である。 検討例の成膜装置の断面図である。 リング部材の材料を変えた場合の特性を示す表である。 他の実施の形態における成膜装置の部分拡大断面図である。 他の実施の形態における成膜装置の部分拡大断面図である。 他の実施の形態における成膜装置の部分拡大断面図である。 他の実施の形態における成膜装置の断面図である。

以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。

（実施の形態１）
＜成膜装置の全体構成について＞
本実施の形態における成膜装置１の全体構成について、図１〜図９を参照して説明する。図１〜図７は、本実施の形態における成膜装置１の全体構成を模式的に示す断面図である。図８および図９は、本実施の形態における成膜装置１の一部を拡大した部分拡大断面図である。

図１〜４は、成膜装置１のステージ４の上面（サセプタ５の上面）に略垂直な断面（縦断面）であり、図５〜図７は、成膜装置１のステージ４の上面（サセプタ５の上面）に略平行な断面（横断面）であり、図５〜図７のＡ−Ａ線の位置での断面が、図１および図２にほぼ対応し、図５〜図７のＢ−Ｂ線の位置での断面が、図３および図４にほぼ対応している。なお、ステージ４は昇降可能であり、図１および図３は、ステージ４が上昇位置にある場合の断面図に対応し、図２および図４は、ステージ４が下降位置にある場合の断面図に対応している。

図５〜図７は、ステージ４の上面（サセプタ５の上面）に略平行な断面であるが、断面の高さ位置が互いに相違しており、図２に矢印で示される高さ位置ｈ１での断面が、図５にほぼ対応し、図２に矢印で示される高さ位置ｈ２での断面が、図６にほぼ対応し、図２に矢印で示される高さ位置ｈ３での断面が、図７にほぼ対応している。図５〜７においては、理解を簡単にするために、基板３とステージ４（サセプタ５およびステージ本体部６）とリング部材７とについては、断面では示しておらず、その代わりに、平面視におけるリング部材７と基板３の位置を示してある。但し、図５では、リング部材７の外周の位置および内周の位置と基板３の外周の位置とを実線で示し、図６では、リング部材７の外周の位置を点線で示し、基板３の外周の位置を二点鎖線で示し、図７では、リング部材７の外周の位置および内周の位置をそれぞれ点線で示し、基板３の外周の位置を二点鎖線で示してある。図６では、リング部材７の内周の位置は、ステージストッパ１７の内周の位置に重なっている。なお、平面視とは、ステージ４の上面（サセプタ５の上面）に略平行な平面（すなわちＸ方向およびＹ方向に平行な平面）で見た場合に対応している。図８は、図３の一部を拡大した部分拡大断面図に対応している。図９は、図８と類似した位置の断面であるが、ステージストッパ１７に設けられた不活性ガス導入部２８や、固定用のネジ１２ａ，１２ｂが模式的に示されている。

また、図１〜図７にＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向が示されている。Ｘ方向およびＹ方向は、いずれも成膜装置１のステージ４（サセプタ５）の上面に略平行な方向であり、Ｘ方向とＹ方向とは互いに直交している。Ｚ方向は、成膜装置１のステージ４（サセプタ５）の上面に略垂直な方向であり、Ｘ方向およびＹ方向の両方に直交している。

成膜装置（原子層堆積装置）１は、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition：原子層堆積）法を用いて成膜を行う成膜装置であり、ＡＬＤ装置（原子層堆積装置）またはＡＬＤ成膜装置とみなすことができる。また、本実施の形態では、成膜装置１として、プラズマＡＬＤ法を用いて成膜を行うプラズマＡＬＤ装置（プラズマ原子層堆積装置）を使用する場合について説明する。プラズマＡＬＤ装置においては、反応活性を高めるために、プラズマ放電を行って反応ガスをプラズマ化する。このため、プラズマＡＬＤ装置では、プラズマ放電を行うため、平行平板電極などが使用される。

以下、成膜装置１の全体構成について、具体的に説明する。

図１〜図９に示されるように、成膜装置１は、ＡＬＤ法による成膜（成膜処理）が行われるチャンバ（成膜室、成膜容器）２を有している。チャンバ２は、チャンバ内に配置された基板３に対する成膜処理を行うための成膜容器（チャンバ）である。チャンバ２は、天板部２ａと、底板部２ｂと、天板部２ａと底板部２ｂとを繋ぐ（連結する）側壁部２ｃと、を有している。天板部２ａにより、チャンバ２の上面が形成され、底板部２ｂにより、チャンバ２の底面が形成され、側壁部（側壁）２ｃにより、チャンバ２の側面が形成される。

なお、本実施の形態において、「チャンバ２の上面」と言うときは、「チャンバ２の内側（内面）における上面」のことを指し、「チャンバ２の側面」と言うときは、「チャンバ２の内側（内面）における側面」のことを指し、「チャンバ２の底面」と言うときは、「チャンバ２の内側（内面）における底面」のことを指すものとする。

また、図５〜図７には、チャンバ２の平面形状が略矩形である場合が示されている。この場合、チャンバ２は、４つの側面１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを有しており、側面１０ａと側面１０ｂとは、互いに対向し、側面１０ｃと側面１０ｄとは互いに対向している。チャンバ２の側面１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、チャンバ２の側壁部２ｃにより形成されている。側面１０ａは、側面１０ｃ，１０ｄのそれぞれと直交し、また、側面１０ｂは、側面１０ｃ，１０ｄのそれぞれと直交している。このため、側面１０ａ，１０ｂのそれぞれは、Ｚ方向およびＹ方向に略平行であり、また、側面１０ｃ，１０ｄのそれぞれは、Ｚ方向およびＸ方向に略平行である。他の形態として、チャンバ２の平面形状が円形状の場合もあり得る。

チャンバ２内には、処理対象物である基板３を搭載（配置）するためのステージ４が配置されている。ステージ４は、基板３を保持するためのサセプタ（基板保持体）５と、サセプタ５を支持するステージ本体部６と、を有している。ステージ本体部６上にサセプタ５が配置されて支持（保持）されている。サセプタ５の上面が、ステージ４の上面を構成している。サセプタ５は、例えばネジ１２ａなどの固定部材によりステージ本体部６に取り付けられて固定されている。

基板３は、サセプタ５上に配置されて保持されている。サセプタ５上に配置された基板３は、サセプタ５に接しており、具体的には、基板３の下面（裏面）がサセプタ５の上面に接している。サセプタ５は、導電性を有していることが好ましい。このため、サセプタ５は、好ましくは金属材料からなる。ステージ４（より特定的にはサセプタ５）は、下部電極としての機能も有している。

また、ステージ４は、基板３を加熱するための加熱機構（例えばヒータ）を含んでいる。このため、ステージ４は、サセプタ５を所望の温度に加熱することができる。具体的には、ステージ４を構成するステージ本体部６がヒータ（加熱機構）を内蔵しているが、サセプタ５がヒータ（加熱機構）を内蔵する場合もあり得る。ステージ４が備えるヒータ（加熱機構）によってサセプタ５を加熱し、それによってサセプタ５上に配置された基板３を加熱することができ、基板３の温度を所望の温度に制御することができる。例えば、成膜処理時に、ステージ４上に保持される基板３は、５０〜３００℃程度に加熱される。基板３としては、種々の基板を用いることができるが、例えば、半導体基板、ガラス基板、またはフレキシブル基板などを用いることができる。サセプタ５の平面形状は、サセプタ５上に配置する基板３の平面形状に対応する平面形状とすることができる。例えば、基板３の平面形状が円形状の場合は、サセプタ５の平面形状も円形状とすることができる。また、基板３の平面形状が四角形状（より特定的には長方形状）の場合は、サセプタ５の平面形状も四角形状（より特定的には長方形状）とすることができる。

ステージ４は、サセプタ５上に配置されたリング部材７を更に有している。具体的には、サセプタ５の外周部（周縁部）上に、リング部材７が配置されている。リング部材７は、例えばネジ１２ｂなどの固定部材によりサセプタ５に取り付けられて固定されている。リング部材７はサセプタ５に固定され、サセプタ５はステージ本体部６に固定されているため、ステージ４を昇降させる際には、ステージ本体部６とサセプタ５とリング部材７とが一緒になって昇降する。

ここでは、ステージ本体部６とサセプタ５とリング部材７とを合わせたものをステージ４とみなしている。別の見方をすると、ステージ本体部６をステージとみなし、そのステージ上にサセプタ５が配置され、そのサセプタ５上にリング部材７が配置されているとみなすこともでき、また、更に別の見方をすると、ステージ本体部６とサセプタ５とを合わせたものをステージとみなし、そのサセプタ５上にリング部材７が配置されているとみなすこともできる。

リング部材７は、サセプタ５の上面全体を覆うのではなく、サセプタ５の上面の外周部を覆っており、平面視におけるリング部材7の内側（すなわちリング部材７の開口部と平面視で重なる領域）では、サセプタ５の上面が露出され、そのサセプタ５の露出面上に基板３が配置される。このため、ステージ４上に基板３を配置する場合は、基板３はサセプタ５上に配置されてそのサセプタ５に基板３の裏面が接するが、リング部材７には基板３は接触しない。サセプタ５上に基板３を配置した状態では、平面視において、基板３はリング部材７には重なっておらず、リング部材７の内側に基板３が配置される。リング部材７の熱伝導率は、サセプタ５の熱伝導率よりも低い。すなわち、リング部材７は、サセプタ５よりも熱伝導率が低い材料により形成されている。また、リング部材７は、導電性を有していることが好ましい。このため、リング部材７は、好ましくは金属材料からなる。

リング部材７は、開口部を有するリング状（環状）の部材である。サセプタ５の上面において、リング部材７はサセプタ５の外縁（外周）に沿うように延在している。このため、リング部材７の外縁（外周）は、サセプタの外縁（外周）にほぼ整合しており、リング部材７の外縁は、サセプタ５の平面形状に対応する平面形状を有することができる。例えば、サセプタ５の平面形状が円形状の場合は、平面視において、リング部材７の外縁も円形状とすることができる。また、サセプタ５の平面形状が四角形状（より特定的には長方形状）の場合は、平面視において、リング部材７の外縁も四角形状（より特定的には長方形状）とすることができる。このため、リング部材７の平面形状は、円形状に限定されるものではない。

また、リング部材７の開口部の平面形状は、リング部材７の外縁の平面形状に対応する平面形状を有することが好ましい。例えば、リング部材７の外縁の平面形状が円形状の場合は、リング部材７の開口部の平面形状も円形状とすることができる。また、リング部材７の外縁の平面形状が四角形状（より特定的には長方形状）の場合は、リング部材７の開口部の平面形状も四角形状（より特定的には長方形状）とすることができる。また、平面視において、リング部材７の平面寸法（平面積）は、後述するステージストッパ１７の平面寸法（平面積）よりも小さい。

また、図１〜図４の場合は、サセプタ５において、外周部の厚さを、外周部よりも内側の領域（すなわち外周部以外の領域）の厚さよりも薄くしておき、その厚さが薄い外周部上にリング部材７を配置している。この場合、リング部材７が配置されている部分のサセプタ５の厚さは、基板３が配置されている部分のサセプタ５の厚さよりも薄くなる。これにより、リング部材７の上面の高さ位置を低くすることができ、図８のように、リング部材７の上面の高さ位置を、基板３が搭載される部分のサセプタ５の上面の高さ位置よりも低くすることができる。こうすることで、サセプタ５上に配置されている基板３に対して所望の膜を形成する際に、リング部材７やステージストッパ１７が邪魔になるのを防止することができる。例えば、ステージ４が上昇位置にあるときに、基板３が搭載される部分のサセプタ５の上面の高さ位置を、ステージストッパ１７の上面の高さ位置と同じか、それよりも高くすることができる。

チャンバ２内には、ステージ４（サセプタ５）の上方に上部電極（平板電極）８が配置されている。チャンバ２内において、上部電極８は、ステージ４（サセプタ５）の上方に配置され、従って、ステージ４（サセプタ５）上に配置された基板３の上方に配置されている。このため、チャンバ２内において、上部電極８は、ステージ４（サセプタ５）と対向するように、配置されている。上部電極８とサセプタ５とは、互いに対向し、サセプタ５の上部電極８に対向する側の主面（上面）上に、基板３が配置される。上部電極８と、下部電極（ここではサセプタ５）とにより、平行平板電極が構成される。上部電極８は、チャンバ２の天板部２ａに支持（保持）されている。

上部電極８には、高周波電源９が電気的に接続されている。高周波電源９によって上部電極８に、従って上部電極８とステージ４（より特定的にはサセプタ５）との間に、高周波電力を印加することができ、それによって、上部電極８とステージ４（より特定的にはサセプタ５）との間に、高周波電界を発生させることができる。サセプタ５は、好ましくは、接地電位（グランド電位）に接続されている。高周波電源９は、チャンバ２の外に配置することができる。ステージ４が上昇位置にある場合には、上部電極８とステージ４（サセプタ５）との間の空間が、プラズマ（プラズマ放電）が生成される空間（放電空間、プラズマ放電空間、プラズマ生成空間）となる。

また、チャンバ２内において、上部電極８の下面および側面を覆う防着部材（防着板）１１を設けることもできる。防着部材は、上部電極８に取り付けられて固定されている。なお、上部電極８の下面は、上部電極８において、ステージ４（サセプタ５）に対向する側の主面である。防着部材１１は、基板３上に所望の膜を形成する際に、上部電極８の下面や側面に不要な膜が形成される（付着する）のを抑制または防止するために、設けられている。

また、チャンバ２には、チャンバ２内にガスを導入（供給）するためのガス導入部（ガス供給部、ガス導入用開口部、開口部）１３と、チャンバ２内からガスを排気（排出）するためのガス排気部（ガス排出部、排気用開口部、開口部）１４，１５と、基板３を出し入れするための開口部（基板搬送用開口部）１６と、ステージストッパ１７とが設けられている。ガス導入部１３とガス排気部１４と開口部１６とステージストッパ１７とは、いずれもチャンバ２の側壁部２ｃに設けられている。但し、チャンバ２の側壁部２ｃにおいて、ガス導入部１３およびガス排気部１４は、ステージストッパ１７よりも高い位置に設けられており、開口部１６は、ステージストッパ１７よりも低い位置に設けられている。また、チャンバ２において、ガス排気部１５は、ステージストッパ１７よりも低い位置に設けられており、例えば、チャンバ２の底板部２ｂに設けられている。

開口部１６は、基板３の搬送用の開口部であり、開口部１６からチャンバ２内に基板３が搬入され、また、開口部１６からチャンバ２外へ基板３が搬出される。図１、図２および図５の場合、開口部１６は、ステージストッパ１７よりも低い位置において、側面１０ｃを形成する側壁部２ｃを貫通する開口部として設けられている。

ガス導入部１３およびガス排気部１４のそれぞれは、チャンバ２の側壁部２ｃに設けられた開口部である。ガス導入部１３からチャンバ２内に導入されるガスは、原料ガスやパージガスや反応ガスである。チャンバ２の側壁部２ｃにおいて、ガス導入部１３とガス排気部１４とは、互いに対向する位置（ここではＹ方向に対向する位置）に設けられている。図３、図４および図７の場合は、チャンバ２の側面１０ｃを形成する側壁部２ｃに、ガス導入部１３を構成する開口部が設けられ、チャンバ２の側面１０ｄを形成する側壁部２ｃに、ガス排気部１４を構成する開口部が設けられている。

チャンバ２のガス排気部１４，１５は、それぞれ、配管を通じて真空ポンプ（図示せず）などに接続されており、ガス排気部１４，１５を介してチャンバ２からガスを排気（排出）するとともに、チャンバ２内を所定の圧力に制御できるようになっている。すなわち、チャンバ２内は、真空に維持することもでき、また、所望の圧力に制御することもできる。ガス排気部１４からのガスの排気と、ガス排気部１５からのガスの排気とは、独立に制御することができる。ガス排気部１４を介して後述する空間２０ａからガスを排気し、ガス排気部１５を介して後述する空間２０ｂからガスを排気することができる。

ステージ４が上昇位置にある場合には、ガス導入部１３およびガス排気部１４のそれぞれの少なくとも一部は、上部電極８とステージ４（サセプタ５）との間の空間と同じ高さ位置にあることが好ましい。ガス導入部１３からチャンバ２内に導入されたガス（原料ガス、パージガス、反応ガス）は、ガス導入部１３からガス排気部１４に向けて流れるため、上部電極８とステージ４（サセプタ５）との間の空間を通過して、ガス排気部１４から排気される。このため、成膜処理（後述のステップＳ３）の際には、上部電極８とステージ４（サセプタ５）との間の空間に、原料ガス、パージガス、および反応ガスを供給する（流す）ことができる。

チャンバ２の開口部１６には、ゲートバルブなどの開閉部（開閉機構）１８が接続されており、開閉部１８を介して、開口部１６に基板搬送経路（搬送室）１９が接続（連結）されている。開閉部１８および基板搬送経路１９は、チャンバ２の外に配置されており、チャンバ２と基板搬送経路１９とは、開閉部１８によって区画されている。開閉部１８は、開閉部１８の開状態（開閉部１８を開けた状態）と閉状態（開閉部１８を閉じた状態）とを切り換えることができ、それによって、開口部１６の実質的な開閉を制御することができる。

基板搬送経路１９は、基板３の搬入および搬出に用いられる経路（空間）である。基板搬送経路１９は、開閉部１８と搬送室とを繋ぐ搬送経路（搬送空間）であってもよいが、基板搬送経路１９自身が搬送室であってもよい。基板搬送経路１９から、開状態の開閉部１８および開口部１６を介して、チャンバ２内に基板３を搬入することができ、また、チャンバ２から開口部１６および開状態の開閉部１８を介して、基板搬送経路１９に基板３を搬出することができる。

ステージ４は、チャンバ２内において、昇降可能である（上下移動が可能である）。このため、成膜装置１は、ステージ４を昇降（上下移動、昇降移動）させるための駆動機構（昇降機構、動作機構、駆動部）２１も有している。ステージ４にシャフト２２が連結され、そのシャフト２２が駆動機構２１に接続されている。シャフト２２は、ステージ４を構成するステージ本体部６の下部に連結することができる。駆動機構２１は、チャンバ２の外側に設けられている。駆動機構２１によってシャフト２２を上下移動（昇降）させることにより、シャフト２２に連結されたステージ４を上下移動（昇降）させることができる。なお、チャンバ２外に位置する部分のシャフト２２は、ベローズチューブ（図示せず）を通すことができる。

成膜装置１は、駆動機構２１を制御する制御部２３を有している。制御部２３は、チャンバ２の外部に設けることができる。制御部２３によって駆動機構２１が制御され、それによって、ステージ４の上下移動が制御される。駆動機構２１としては、例えばエアシリンダなどを用いることができる。

ステージ４は、下降位置（ステージ４が下降した位置）と上昇位置（ステージ４が上昇した位置）との間を上下に移動することができる。下降位置は、基板搬送用の位置とみなすこともでき、上昇位置は、成膜用の位置とみなすこともできる。

ステージ４が下降位置にあるときは、ステージ４の上面（すなわちサセプタ５の上面）は、ステージストッパ１７よりも低い位置にあり、リング部材７はステージストッパ１７から所定の距離だけ離間しており、開口部１６の少なくとも一部は、ステージ４の上面（すなわちサセプタ５の上面）よりも高い位置にある。開口部１６からチャンバ２内への基板３の搬入や開口部１６からチャンバ２外への基板３の搬出を行う際には、ステージ４は下降位置にある。

ステージストッパ１７は、チャンバ２の側壁部２ｃに接続されている。具体的には、ステージストッパ１７は、チャンバ２の側壁部２ｃに取り付けられて固定されている。ステージストッパ１７の外周は、チャンバ２の側面１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに接している。ステージストッパ１７は、ステージの上昇を止める機能を有している。サセプタ５の外周部上にリング部材７が設けられており、ステージ４が下降位置にあるときは、リング部材７はステージストッパから離間しているが、ステージ４が上昇すると、ステージ４の上昇とともにリング部材７がステージストッパ１７に近づいて接触し、リング部材７がステージストッパ１７に接触した状態で、ステージ４の上昇が停止する。

ステージストッパ１７は、例えば板状の部材とすることができる。ステージストッパ１７の平面形状は、チャンバ２の側面１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに沿う外形を有している。すなわち、ステージストッパ１７は、平面視において、側面１０ａに沿う辺と、側面１０ｂに沿う辺と、側面１０ｃに沿う辺と、側面１０ｄに沿う辺とを有する四角形状の外形を有しているが、中央付近に開口部（貫通孔）２４を有している。ステージ４が上昇位置にあるとき、リング部材７は、ステージストッパ１７における開口部２４の周縁部と接触するが、平面視においてリング部材７の内側に位置する部分のサセプタ５と、そのサセプタ５上に配置された基板３とは、ステージストッパ１７に接触しない。ステージ４が上昇位置にあるとき、開口部２４は、平面視において、リング部材７の内側に位置する部分のサセプタ５と重なっており、従って、サセプタ５上に配置された基板３は、平面視において、開口部２４に内包されている。ステージストッパ１７は、チャンバ２の側壁部２ｃにネジ（固定部材）などで固定することができるが、他の形態として、ステージストッパ１７をチャンバ２の側壁部２ｃと一体的に形成することもできる。また、ステージストッパ１７は、導電性を有していることが好ましい。このため、ステージストッパ１７は、好ましくは金属材料からなる。

ステージストッパ１７の開口部２４の平面形状は、サセプタ５の平面形状に対応する平面形状とすることができる。例えば、サセプタ５の平面形状が円形状の場合は、ステージストッパ１７の開口部２４の平面形状も円形状とすることができる。また、サセプタ５の平面形状が四角形状（より特定的には長方形状）の場合は、ステージストッパ１７の開口部２４の平面形状も四角形状（より特定的には長方形状）とすることができる。

ステージ４が上昇位置にあるときは、リング部材７が、ステージストッパ１７と接触しており、サセプタ５の上面は、開口部１６よりも高い位置にある。ステージ４（サセプタ５）上に配置された基板３に対する成膜処理を行う際には、ステージ４は上昇位置にある。

ステージ４が上昇位置にあるときは、ステージストッパ１７と、サセプタ５と、リング部材７と、ステージストッパ１７よりも上（高い位置）に位置する部分のチャンバ２の内面（側面および上面）とにより囲まれた空間（成膜空間）２０ａが規定（形成）される。基板３に対して成膜処理を行う際には、この空間２０ａに基板３が配置され、この空間２０ａにガス導入部１３から成膜用のガスが導入される。このため、この空間２０ａは、基板３に対する成膜処理が行われる成膜空間（成膜用の空間、成膜室）として機能する。

また、ステージ４が上昇位置にあるときは、ステージストッパ１７と、ステージ４と、ステージストッパ１７よりも下（低い位置）に位置する部分のチャンバ２の内面（側面および下面）とにより囲まれた空間２０ｂも規定（形成）される。基板３に対して成膜処理を行う際には、この空間２０ｂに基板３は配置されないため、この空間２０ｂは、成膜空間（成膜室）としては機能せず、基板３への成膜処理自体には寄与しない空間である。空間２０ａは、チャンバ２内の上部に対応し、空間２０ｂは、チャンバ２内の下部に対応している。チャンバ２内の上部は成膜に用い、チャンバ２内の下部は基板３の搬送（チャンバ２内への搬入およびチャンバ２外への搬出）に用いるため、空間２０ｂは、基板搬送用の空間とみなすこともできる。ステージ４を上昇させることで、ステージ４上の基板３を基板搬送用の空間から成膜用の空間に移動させることができ、また、ステージ４を下降させることで、ステージ４上の基板３を成膜用の空間から基板搬送用の空間に移動させることができる。

ステージ４が上昇位置にあるときは、ステージストッパ１７とリング部材７とが接触しているため、空間２０ａと空間２０ｂとはつながっておらず、遮断されている。ステージストッパ１７とリング部材７とが、成膜用の空間（成膜空間）２０ａと基板搬送用の空間２０ｂとを遮断（区画）する仕切り部材（仕切り板）として機能することができる。このため、基板３上に所望の膜を形成する際には、空間２０ｂから成膜用の空間２０ａへのガスの流入を防止することができるので、成膜用の空間２０ａへの不要なガスの流入を防止することができ、従って、基板上に所望の膜を的確に形成することができる。また、基板３上に所望の膜を形成する際には、成膜用の空間２０ａから空間２０ｂへのガスの流入を防止することができるため、空間２０ｂ内に配置された部材や空間２０ｂを囲むチャンバ２の内面などに不要な膜が形成されてしまうのを防止することができる。

また、チャンバ２内におけるステージストッパ１７よりも高い位置において、チャンバ２の側壁部２ｃに防着部材（防着板）２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄを取り付けることもできる。防着部材２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄは、基板３上に所望の膜を形成する際に、チャンバ２の側壁部２ｃ（側面１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）に不要な膜が形成される（付着する）のを抑制または防止するために、設けられる。ガス導入部１３、ガス排気部１４，１５および開口部１６は、防着部材２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄで塞がれてはいない。

防着部材１１，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄは、着脱可能である。メンテナンス時などに、防着部材１１，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄを取り外し、防着部材１１，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄをクリーニング処理してから、防着部材１１，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄを再度取り付けることができる。

また、チャンバ２の側壁部２ｃには、チャンバ２内に不活性ガスを導入（供給）する不活性ガス導入部（不活性ガス供給部、不活性ガス供給口、開口部）２６，２７が必要に応じて設けられている。不活性ガス導入部２７は、成膜用の空間２０ａに不活性ガスを導入するために設けられているため、ステージストッパ１７よりも高い位置に設けられている。不活性ガス導入部２６は、空間２０ｂに不活性ガスを導入するために設けられているため、ステージストッパ１７よりも低い位置に設けられている。

例えば、チャンバ２の各側面１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄにおいて、ステージストッパ１７よりも高い位置に、不活性ガス導入部２７を１箇所以上設けることができる。不活性ガス導入部２７からチャンバ２内に導入する不活性ガスとして、窒素ガスを用いる場合もあり得る。不活性ガス導入部２７からチャンバ２（空間２０ａ）内に導入される不活性ガスは、主として防着部材２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄの表面に供給される。これにより、基板３上に所望の膜を形成する際に、防着部材２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄの表面に不要な膜が形成される（付着する）のを抑制することができる。不活性ガス導入部２７は、シャワーヘッド構造を有することもできる。

また、ステージストッパ１７には、チャンバ２（空間２０ａ）内に不活性ガスを導入（供給）する不活性ガス導入部（不活性ガス供給部、不活性ガス供給口、開口部）２８が設けられている。不活性ガス導入部２８は、チャンバ２（空間２０ａ）内に不活性ガスを導入（供給）するための流路（ガス流路）とみなすこともできる。不活性ガス導入部２８からチャンバ２内に導入する不活性ガスとして、窒素ガスを用いる場合もあり得る。不活性ガス導入部２８からチャンバ２（空間２０ａ）内に導入される不活性ガスは、主としてステージストッパ１７とサセプタ５との隙間に供給される。これにより、基板３上に所望の膜を形成する際に、ステージストッパ１７とサセプタ５との隙間に不要な膜が形成される（付着する）のを抑制することができる。

具体的に説明すると、サセプタ５の外周部の厚さは、外周部よりも内側におけるサセプタ５の厚さよりも薄くなっており、厚さが薄い外周部上にリング部材７が配置されている。このため、サセプタ５の上面においては、厚さが薄い外周部と、外周部よりも内側の厚い部分との境界に、段差２９が存在する。そして、リング部材７の内周側の側面３０とサセプタ５の段差２９との間に、隙間が発生する。なお、リング部材７の内周側の側面３０は、リング部材７の開口部２４の内壁を構成する側面に対応している。不活性ガス導入部２８から導入される不活性ガスが、リング部材７の内周側の側面３０とサセプタ５の段差２９との間の隙間に供給されることにより、成膜処理時にこの隙間に不要な膜が形成される（付着する）のを抑制または防止することができる。

＜成膜工程について＞
成膜装置１を用いた成膜工程（ＡＬＤ法による成膜工程）について、図１０〜図２０を参照して説明する。図１０は、成膜装置１を用いた成膜工程を示す工程フロー図である。図１１〜図１７、図１９および図２０は、成膜装置１を用いた成膜工程を示す説明図（断面図）であり、このうち、図１１〜図１３、図１９および図２０には、上記図１および図２に対応する断面位置（すなわち上記図５〜図７のＡ−Ａ線の位置での断面）が示され、図１４〜図１７には、上記図３および図４に対応する断面位置（すなわち上記図５〜図７のＢ−Ｂ線の位置での断面）が示されている。図１８は、成膜工程における成膜処理ステップ（ステップＳ２）の説明図である。

成膜装置１を用いた成膜工程は、次のようにして行うことができる。

まず、成膜処理を行う処理対象物である基板３を、成膜装置１のチャンバ２内に搬入する（図１０のステップＳ１）。このステップＳ１（基板搬入ステップ）は、具体的には、次のようにして行うことができる。

ステージ４は、昇降可能であり、下降位置と上昇位置との間を上下に移動することが可能であるが、ステップＳ１の段階では、ステージ４は下降位置にある。

まず、図１１に示されるように、基板搬送用のロボットアーム（基板搬送用ハンド）３１に基板３を配置または保持し、搬送室などから基板搬送経路１９に基板３を搬送する。これにより、ロボットアーム３１に配置（保持）された基板３が、基板搬送経路１９内で待機した状態になる。

次に、開閉部１８を開く。これにより、チャンバ２内の空間と、基板搬送経路１９の空間とが、開口部１６および開状態の開閉部１８を介して、連続的に（空間的に）繋がった状態になる。

次に、ロボットアーム３１を動かすことにより、ロボットアーム３１に配置された基板３を、開口部１６からチャンバ２内に搬入し、その基板３をステージ４（サセプタ５）上に配置する。ステージ４に基板３を渡したロボットアーム３１は、基板搬送経路１９に戻る。

ロボットアーム３１からステージ４への基板３の受け渡しには、例えばステージ４に設けたリフトピン（図示せず）などを用いることができる。リフトピンはサセプタ５を貫通し、リフトピンが上昇すると、サセプタ５の上面からそのリフトピンが突出した状態になり、リフトピンが下降すると、サセプタ５の上面からリフトピンが突出していない状態になり、リフトピンによって基板３を上下移動（昇降移動）させることができる。例えば、基板３がステージ４の上方に位置するまでロボットアーム３１を水平方向に移動させてから、ステージ４が備えるリフトピンを上昇させてそのリフトピンで基板３を持ち上げて支持し、その後、ロボットアーム３１が基板搬送経路１９に戻り、リフトピンは下降して、基板３がステージ４（サセプタ５）上に配置されて支持された状態になる。

次に、開閉部１８を閉じる。これにより、開閉部１８が開状態から閉状態に切り換えられ、それによって、チャンバ２内の空間と、基板搬送経路１９の空間とが、閉状態の開閉部１８によって遮られた状態になる。図１２には、この段階が示されている。

このようにして、ステップＳ１を行うことができる。ステップＳ１を行うことにより、チャンバ２内に基板３が搬入され、チャンバ２内のステージ４（サセプタ５）上にその基板３が配置される。

次に、図１３に示されるように、制御部２３により駆動機構２１を制御し、駆動機構２１によってシャフト２２を上昇させることで、シャフト２２に連結されたステージ４を上昇させる（図１０のステップＳ２）。すなわち、ステージ４を下降位置から上昇位置に移動させる。ステージ４が上昇位置まで上昇すると、サセプタ５上に設けたリング部材７が、ステージストッパ１７と接触する。言い換えると、サセプタ５上に設けたリング部材７がステージストッパ１７と接触するまで、ステージ４を上昇させる。ステージ４が上昇してリング部材７がステージストッパ１７に接触することにより、基板３に対する成膜処理が行われる空間（成膜空間）２０ａが規定される。図１３には、この段階が示されている。基板３は、この空間２０ａに配置されている。

次に、チャンバ２内のステージ４（サセプタ５）上に配置された基板３に対して、すなわち空間２０ａ内の基板３に対して、成膜処理を行う（図１０のステップＳ３）。ステップＳ３を行っている間、ステージ４は上昇位置を維持している。ステップＳ３（成膜処理ステップ）は、具体的には、次のようにして行うことができる。

まず、不活性ガス導入部２７，２８からチャンバ２（空間２０ａ）内に、不活性ガスを導入（供給）する。不活性ガス導入部２７，２８からチャンバ２（空間２０ａ）内に導入する不活性ガスとして、窒素ガスを用いる場合もあり得る。不活性ガス導入部２７，２８からチャンバ２（空間２０ａ）内への不活性ガスの導入は、後述の第１ステップ、第２ステップ、第３ステップおよび第４ステップでも継続される。

次に、以下に説明する第１ステップ、第２ステップ、第３ステップおよび第４ステップを、複数サイクル繰り返すことで、基板３の表面上に、所望の膜（例えば酸化アルミニウム膜）を所望の厚さに形成することができる。以下、具体的に説明する。

まず、第１ステップ（原料ガス供給ステップ）として、図１４に示されるように、原料ガスをガス導入部１３からチャンバ２（空間２０ａ）内に導入（供給）する。酸化アルミニウム膜を成膜する場合は、原料ガスとしては、例えばＴＭＡ（Trimethylaluminium：トリメチルアルミニウム）ガスを用いることができる。ガス導入部１３からチャンバ２（空間２０ａ）内に導入された原料ガスは、主として、上部電極８とサセプタ５との間の空間を通って、ガス排気部１４から排気される。第１ステップを行うと、サセプタ５上に配置された基板３の表面上に、原料ガスの分子が吸着する。すなわち、基板３の表面に、原料ガスの吸着層が形成される（図１８の（ｂ）参照）。

なお、図１８の（ａ）には、ステップＳ１でチャンバ２内に搬入されてステージ４上に配置された基板３が示されている。また、図１８の（ｂ）には、第１ステップを行うことにより、基板３上の空間に原料ガス６１（ガス導入部１３から供給された原料ガス）と不活性ガス６２（不活性ガス導入部２７，２８から供給された不活性ガス）とが供給され、基板３の表面に原料ガスの吸着層６３が形成された状態が示されている。

次に、第２ステップ（パージステップ）として、チャンバ２（空間２０ａ）内への原料ガスの導入を停止し、図１５に示されるように、パージガスをガス導入部１３からチャンバ２（空間２０ａ）内に導入（供給）する。パージガスとしては、不活性ガスを好適に用いることができ、窒素ガス（Ｎ_２ガス）を用いる場合もあり得る。パージガスを導入することで、基板３の表面に吸着していた原料ガス分子（原料ガスの吸着層）は残存するが、それ以外の原料ガス（基板３に吸着していない原料ガス）は、パージガスと一緒にガス排気部１４からチャンバ２外に排気される（パージされる）。

なお、図１８の（ｃ）には、第２ステップを行うことにより、基板３上の空間にパージガス６４（ガス導入部１３から供給されたパージガス）と不活性ガス６２（不活性ガス導入部２７，２８から供給された不活性ガス）とが供給され、基板３の表面の吸着層６３は残存している状態が示されている。

次に、第３ステップ（反応ガス供給ステップ）として、図１６に示されるように、反応ガスをガス導入部１３からチャンバ２（空間２０ａ）内に導入（供給）する。酸化アルミニウム膜を成膜する場合は、反応ガスとしては、例えばＯ_２ガス（酸素ガス）を用いることができる。ガス導入部１３からチャンバ２（空間２０ａ）内に導入された反応ガスは、主として、上部電極８とサセプタ５との間の空間を通って、ガス排気部１４から排気される。そして、高周波電源９により、上部電極８に、従って上部電極８とサセプタ５との間に、高周波電力を印加する。これにより、上部電極８とサセプタ５との間の空間にプラズマ放電が発生し、その空間の反応ガス（ここではＯ_２ガス）はプラズマ化して、反応ガスにラジカル（活性種）が生成され、基板３の表面に吸着していた原料ガス分子（原料ガスの吸着層）が反応ガスと反応する。これにより、基板３の表面に、原料ガスの吸着層と反応ガス（反応ガスのプラズマ）との反応層である酸化アルミニウムの原子層（一層）が形成される。

なお、図１８の（ｄ）には、第３ステップを行うことにより、基板３上の空間に反応ガス６５（ガス導入部１３から供給された反応ガス）と不活性ガス６２（不活性ガス導入部２７，２８から供給された不活性ガス）とが供給され、基板３の表面に、吸着層６３と反応ガスとの反応層である原子層６６が形成された状態が示されている。

次に、第４ステップ（パージステップ）として、チャンバ２（空間２０ａ）内への反応ガスの導入と上部電極８への高周波電力の印加を停止し、図１７に示されるように、パージガスをガス導入部１３からチャンバ２（空間２０ａ）内に導入（供給）する。パージガスとしては、不活性ガスを好適に用いることができ、窒素ガス（Ｎ_２ガス）を用いる場合もあり得る。パージガスを導入することで、反応ガスは、パージガスと一緒にガス排気部１４からチャンバ２外に排気される（パージされる）。

なお、図１８の（ｅ）には、第４ステップを行うことにより、基板３上の空間にパージガス６７（ガス導入部１３から供給されたパージガス）と不活性ガス６２（不活性ガス導入部２７，２８から供給された不活性ガス）とが供給され、基板３の表面の原子層６６は残存している状態が示されている。

このような第１ステップ、第２ステップ、第３ステップおよび第４ステップを、複数サイクル繰り返すことで、基板３の表面上に、所望の膜（例えば酸化アルミニウム膜）を所望の厚さに形成することができる。例えば、第１ステップ、第２ステップ、第３ステップおよび第４ステップを、３０サイクル繰り返せば、３０層の原子層からなる膜が形成され、また、第１ステップ、第２ステップ、第３ステップおよび第４ステップを、６０サイクル繰り返せば、６０層の原子層からなる膜が形成されることになる。

第１ステップ、第２ステップ、第３ステップおよび第４ステップを、複数サイクル繰り返すことで、基板３の表面上に所望の膜を形成した後、不活性ガス導入部２７，２８からチャンバ２内への不活性ガスの導入を停止する。

また、ステップＳ３を行っている間、ステージ４が備えるヒータ（加熱機構）によってサセプタ５を加熱し、それによってサセプタ５上に配置された基板３を加熱することができ、基板３の温度を所望の温度に制御することができる。ステップＳ３におけるサセプタ５の温度（加熱温度）は、例えば５０〜４００℃程度である。

また、ステップＳ３を行っている間、不活性ガス導入部２６からチャンバ２（空間２０ｂ）内への不活性ガスの供給と、ガス排気部１５からの排気（空間２０ｂのガスの排気）とを行うこともでき、それによって、空間２０ｂの圧力を制御することもできる。例えば、空間２０ｂの圧力を、成膜用の空間２０ａの圧力よりも若干低くすることができる。これにより、空間２０ｂから成膜用の空間２０ａへ不要なガスが流入してしまうのを、より的確に防止することができる。

このようにして、ステップＳ３の成膜処理ステップを行うことで、基板３に所望の膜を成膜した後、図１９に示されるように、制御部２３により駆動機構２１を制御し、駆動機構２１によってシャフト２２を下降させることで、シャフト２２に連結されたステージ４を下降させる（図１０のステップＳ４）。すなわち、ステージ４を上昇位置から下降位置に移動させる。ステージ４が下降すると、サセプタ５上に設けたリング部材７は、ステージストッパ１７から離間する。

次に、基板３を、成膜装置１のチャンバ２内からチャンバ２外に搬出する（図１０のステップＳ５）。ステップＳ５の段階では、ステージ４は下降位置にある。このステップＳ５（基板搬出ステップ）は、具体的には、次のようにして行うことができる。

すなわち、開閉部１８を開いてから、ロボットアーム３１を開口部１６からチャンバ２内に移動させ、ステージ４からロボットアーム３１に基板３を受け渡してから、基板３が配置されたロボットアーム３１を基板搬送経路１９に戻す。その後、開閉部１８を閉じる。図２０には、この段階が示されている。

ステージ４からロボットアーム３１への基板３の受け渡しには、例えばステージ４に設けたリフトピン（図示せず）などを用いることができる。例えば、まず、ステージ４上に基板３が配置されている状態で、ステージ４が備えるリフトピンを上昇させることで、そのリフトピンで基板３を持ち上げて支持する。それから、リフトピンで持ち上げられている基板３の下までロボットアーム３１を移動させてから、リフトピンを下降させることで、基板３はロボットアーム３１上に配置された状態になる。その後、基板３が配置されたロボットアーム３１を基板搬送経路１９に戻す。

このようにして、ステップＳ５（基板搬出ステップ）を行うことができる。ステップＳ５を行うことにより、成膜処理が行われた基板３をチャンバ２外に搬出することができる。チャンバ２から基板搬送経路１９へ搬出された基板３は、基板３に対する次の処理を行うために、次の製造装置に搬送される。

＜検討の経緯について＞
成膜装置においては、チャンバ内のステージ上に基板を配置し、その基板上に所望の膜を形成する。このため、成膜処理を行うためには、処理対象物である基板をチャンバ内に搬入し、また、成膜処理が終了したら、基板をチャンバ外に搬出する必要がある。

本発明者は、チャンバ内のステージを昇降可能とし、ステージを下降させた位置で、チャンバ内に基板を搬入してステージ上にその基板を配置してから、ステージを上昇させ、ステージが上昇した位置でステージ上の基板に成膜処理を施すことを検討している。この場合、チャンバの側壁部にステージストッパを設けることが有効である。

チャンバの側壁部において、ステージストッパよりも低い位置に基板搬送用の開口部を設けておき、その開口部からチャンバ内に基板を搬入してステージ上にその基板を配置する。それから、基板を配置したステージを上昇させ、そのステージがステージストッパに接触することにより、基板に対する成膜処理が行われる成膜空間が規定され、ステージ上の基板は、その成膜空間に配置された状態になる。そして、その成膜空間で、ステージ上の基板に対する成膜処理を行うことができる。

しかしながら、この場合、図２１および図２２を参照して説明する以下のような課題が発生することが、本発明者の検討により分かった。図２１および図２２は、本発明者が検討した検討例の成膜装置１０１の断面図であり、図２１は、本実施の形態の上記図１に対応するものであり、図２２は、本実施の形態の上記図３に対応するものである。

図２１および図２２に示される検討例の成膜装置１０１は、上記チャンバ２に対応するチャンバ１０２と、上記ステージ４に対応するステージ１０４と、上記上部電極８に対応する上部電極１０８と、上記高周波電源９に対応する高周波電源１０９とを有している。検討例の成膜装置１０１は、更に、上記防着部材１１，２５ａ，２５ｂに対応する防着部材１１１，１２５ａ，１２５ｂと、上記ステージストッパ１７に対応するステージストッパ１１７とを有している。チャンバ１０２には、上記ガス導入部１３に対応するガス導入部１１３と、上記ガス排気部１４，１５に対応するガス排気部１１４，１１５と、上記開口部１６に対応する開口部１１６とが設けられている。

比較例の成膜装置１０１の場合は、ステージ１０４は、上記基板３に対応する基板１０３を保持するためのサセプタ１０５と、サセプタ１０５を支持するステージ本体部１０６とを有しているが、上記リング部材７に相当するものは有していない。すなわち、サセプタ１０５上には、上記リング部材７に相当するものは、配置されていない。

上記ステージ４と同様に、ステージ１０４も、チャンバ１０２内において、昇降可能である。すなわち、上記ステージ４と同様に、ステージ１０４も、下降位置と上昇位置との間を移動可能である。ステージ１０４が下降位置にあり、かつ、サセプタ１０５がステージストッパ１１７から離間した状態で、開口部１１６からチャンバ１０２内への基板１０３の搬入が行われ、サセプタ１０５上に基板１０３が配置される。それから、ステージ１０４を上昇させ、サセプタ１０５がステージストッパ１１７に接触することにより、基板１０３に対する成膜処理が行われる成膜空間が規定され、サセプタ１０５上の基板１０３は、その成膜空間に配置された状態になる。図２１および図２２はこの状態に対応している。そして、その成膜空間で、サセプタ１０５上の基板１０３に対する成膜処理を行うことができる。

ところで、サセプタ１０５は、基板１０３を保持する機能を有しているが、サセプタ１０５に保持された基板１０３に温度ムラ（温度分布の不均一性）が生じないようにし、基板１０３の温度を的確に制御するためには、サセプタ１０５の熱伝導率は、ある程度高いことが望ましい。すなわち、基板１０３は、サセプタ１０５上に配置されているため、サセプタ１０５と基板１０３との間で、熱の移動（熱伝導）が行われ得るが、サセプタ１０５の熱伝導率が低いと、サセプタ１０５自身に温度ムラが生じやすくなることから、サセプタ１０５上に配置されている基板１０３にも温度ムラが生じやすくなる。なぜなら、サセプタ１０５の熱伝導率が高いと、サセプタ１０５内で熱の移動が速やかに行われるが、サセプタ１０５の熱伝導率が低いと、サセプタ１０５内での熱の移動が遅くなるため、サセプタ１０５に温度ムラが生じやすくなるからである。

また、ステージ１０４には加熱機構（ヒータ）が設けられており、基板１０３に対する成膜処理を行う際には、その加熱機構によってサセプタ１０５を加熱し、それによってサセプタ１０５上に配置された基板１０３を加熱することで、基板１０３の温度を所定の温度に制御する。しかしながら、サセプタ１０５の熱伝導率が低いと、サセプタ１０５上の基板１０３に熱が伝わりにくくなるため、サセプタ１０５上の基板１０３の温度を制御しにくくなる。

このため、サセプタ５上に配置された基板１０３に温度ムラが発生せず、基板１０３の温度を所定の温度に的確に制御するためには、サセプタ１０５の熱伝導率は、ある程度高いことが望ましいことになる。しかしながら、サセプタ１０５がステージストッパ１１７に接触して成膜空間を規定する比較例の成膜装置１０１の場合は、サセプタ１０５の熱伝導率が高いと、サセプタ１０５からステージストッパ１１７に熱が伝わりやすくなるため、サセプタ１０５からステージストッパ１１７に熱が逃げやすくなってしまう。サセプタ１０５からステージストッパ１１７に熱が逃げてしまうと、サセプタ１０５の温度は、中央側では高く、外周部側では相対的に低くなるため、サセプタ１０５に温度ムラが発生し、その結果、サセプタ１０５上に配置された基板１０３に温度ムラが発生してしまう。また、サセプタ１０５からステージストッパ１１７に熱が逃げてしまうと、サセプタ１０５上の基板１０３の温度を制御しにくくなる。

従って、比較例の成膜装置１０１の場合は、サセプタ１０５の熱伝導率が高い場合と低い場合のいずれにおいても、サセプタ１０５上に配置された基板１０３に温度ムラが発生する懸念があり、また、サセプタ１０５上の基板１０３の温度を制御しにくくなる懸念がある。成膜処理の際に、サセプタ１０５上に配置された基板１０３に温度ムラが生じることは、基板１０３上に形成した膜の膜質の低下を招く虞がある。また、サセプタ１０５上の基板１０３の温度を制御しにくいことも、基板１０３上に形成した膜の膜質の低下を招く虞がある。

＜主要な特徴と効果について＞
本実施の形態の成膜装置１は、基板３に対する成膜処理を行うためのチャンバ２と、チャンバ２内に配置された昇降可能なステージ４と、チャンバ２の側壁部（側壁）２ｃに接続されたステージストッパ１７とを含んでいる。ステージ４は、基板３を保持するためのサセプタ５を含んでいる。

本実施の形態の主要な特徴のうちの一つは、ステージ４が、サセプタ５上に配置されたリング部材７を更に含み、リング部材７の熱伝導率が、サセプタ５の熱伝導率よりも低いことである。基板３は、リング部材７が配置されていない部分のサセプタ５上に配置される。

本実施の形態の成膜装置１においては、ステージ４が上昇してリング部材７がステージストッパ１７に接触することにより、基板３に対する成膜処理が行われる成膜空間（空間２０ａ）が規定される。成膜処理の際には、サセプタ５上に配置されたリング部材７がステージストッパ１７に接触しているため、サセプタ５からリング部材７を経由してステージストッパ１７に熱が逃げる可能性がある。しかしながら、本実施の形態では、リング部材７の熱伝導率は、サセプタ５の熱伝導率よりも低いため、リング部材７の熱伝導率を低くし、サセプタ５の熱伝導率を高くすることができる。リング部材７の熱伝導率を低くすることで、サセプタ５からリング部材７を経由してステージストッパ１７に熱が伝わる（逃げる）のを抑制することができる。

サセプタ５からリング部材７を経由してステージストッパ１７に熱が逃げると、サセプタ５の温度は、中央側では高く、外周部側では相対的に低くなるため、サセプタ５に温度ムラが発生し、その結果、サセプタ５上に配置された基板３に温度ムラ（温度分布の不均一性）が発生してしまう懸念があるが、リング部材７の熱伝導率を低くすることで、そのような懸念を改善または解消できる。また、サセプタ５からリング部材７を経由してステージストッパ１７に熱が逃げてしまうと、サセプタ５上の基板３の温度を制御しにくくなる懸念があるが、リング部材７の熱伝導率を低くすることで、そのような懸念を改善または解消できる。

一方、サセプタ５については、熱伝導率を高くすることにより、サセプタ５内で熱の移動が速やかに行われるようになるため、サセプタ５に温度ムラが生じにくくなり、サセプタ５上に配置されている基板３に温度ムラが生じにくくすることができる。また、ステージ４に設けられた加熱機構（ヒータ）によってサセプタ５を加熱し、それによってサセプタ５上に配置された基板３を加熱することで、基板３の温度を所定の温度に制御することができるが、サセプタ５の熱伝導率が高いことで、サセプタ５上の基板３に熱が伝わりやすくなるため、サセプタ５上の基板３の温度を制御しやすくなる。

このように、本実施の形態の成膜装置１においては、サセプタ５上にリング部材７を配置しておき、ステージ４が上昇してリング部材７がステージストッパ１７に接触することにより、基板３に対する成膜処理が行われる成膜空間（空間２０ａ）が規定される。そして、リング部材７の熱伝導率を、サセプタ５の熱伝導率よりも低くしている。これにより、サセプタ５上に配置された基板３に温度ムラが発生するのを抑制または防止することができる。また、サセプタ５上の基板３の温度を制御しやすくなる。サセプタ５上に配置された基板３に温度ムラが生じるのを抑制または防止できることで、基板３上に良好な膜質の膜を形成できるようになる。また、サセプタ５上の基板３の温度を制御しやすくなることで、基板３上に良好な膜質の膜を形成できるようになる。従って、基板３上に形成される膜の膜質を向上することができる。

また、上記検討例の成膜装置１０１の場合は、サセプタ１０５からステージストッパ１１７への熱伝導が生じやすいため、熱伝導に起因したステージストッパ１１７の温度上昇が大きくなる。その結果、ステージストッパ１１７の熱膨張が発生してしまい、ステージストッパ１１７に付着していた膜が剥離し、基板１０３に異物（パーティクル）として付着してしまうことが懸念される。それに対して、本実施の形態の成膜装置１の場合は、リング部材７を設けたことにより、サセプタ５からステージストッパ１７への熱伝導を抑制することができるため、熱伝導に起因したステージストッパ１７の温度上昇を抑制することができる。これにより、ステージストッパ１７の熱膨張を抑制できるため、ステージストッパ１１７に付着していた膜が剥離して基板３に異物として付着してしまう現象が生じるのを抑制または防止することができる。従って、基板３上に形成される膜の膜質を向上することができる。

また、リング部材７は、ステージストッパ１７よりも小さい。具体的には、リング部材７は、ステージストッパ１７よりも平面寸法（平面積）が小さく、また、リング部材７は、ステージストッパ１７よりも体積が小さい。また、リング部材７は、ステージストッパ１７に比べて単純な構造を有している。このため、ステージストッパ１７を改良する場合に比べて、リング部材７を追加する場合の方が、要する費用（コスト）は少なくて済む。本実施の形態では、リング部材７を設けることで、上記図２１および図２２の比較例の成膜装置１０１を参照して説明した課題を改善または解決でき、ステージストッパ１７は改良せずに済むため、成膜装置の製造コストを抑制することができる。

本実施の形態の他の特徴について、更に説明する。

ステージ４は、基板３を加熱するための加熱機構を含んでいる。そして、その加熱機構によりサセプタ５上の基板３を加熱しながら、サセプタ５上の基板３に対する成膜処理が行われる。これにより、基板３の温度を、成膜処理に適した温度に制御しながら、基板３に対する成膜処理を行うことができるため、基板３に対する成膜処理を的確に行うことができる。また、基板３上に良好な膜質の膜を形成することができる。また、サセプタ５上の基板３を加熱しながら、サセプタ５上の基板３に対する成膜処理が行われる場合には、サセプタ５からリング部材７を経由してステージストッパ１７に熱が逃げてしまうことが懸念されるが、本実施の形態では、リング部材７の熱伝導率を低くすることができるため、サセプタ５からリング部材７を経由してステージストッパ１７に熱が逃げてしまうのを抑制することができる。

また、サセプタ５上の基板３に対する成膜処理が行われる際に、リング部材７はステージストッパ１７に接触するが、サセプタ５はステージストッパ１７に接触しない。サセプタ５はステージストッパ１７に接触していないため、サセプタ５からリング部材７を経由せずに直接的にステージストッパ１７に熱が伝わるのを防止することができる。そして、リング部材７の熱伝導率を低くすることで、サセプタ５からリング部材７を経由してステージストッパ１７に熱が逃げてしまうのを抑制することができる。これにより、サセプタ５からステージストッパ１７に熱が逃げてしまうのを抑制することができるため、サセプタ５上に配置された基板３に温度ムラが発生するのを的確に抑制または防止することができる。また、サセプタ５上の基板３の温度を的確に制御しやすくなる。

また、プラズマを用いた成膜法を適用する場合など、サセプタ５に接地電位（グランド電位）を供給することが望まれる場合がある。そのような場合には、サセプタ５、リング部材７およびステージストッパ１７は、導電性を有していることが好ましい。これにより、リング部材７がステージストッパ１７に接触した状態で、サセプタ５を、リング部材７およびステージストッパ１７を介して、チャンバ２に電気的に接続することができる。このため、サセプタ５を、リング部材７およびステージストッパ１７を介して、チャンバ２に電気的に接続した経路で、サセプタ５を接地することができる。これにより、上部電極８とサセプタ５との間に高周波電界を発生させる際に、サセプタ５の接地電位（グランド電位）を安定化させることができるため、高周波電界を用いた成膜処理を的確に行うことができる。

サセプタ５の接地電位を安定化させる観点では、リング部材７の電気抵抗率は低いことが好ましい。具体的には、リング部材７の電気抵抗率は、１０^−７Ωｍ以下であることが好ましい。これにより、サセプタ５の接地電位を安定化させることができるため、高周波電界を用いた成膜処理を的確に行うことができるようになる。例えば、サセプタ５と上部電極８との間に高周波電界によりプラズマを発生させやすくなり、発生させたプラズマを利用した成膜を的確に行うことができる。

また、上述のように、リング部材７の熱伝導率は、低いことが好ましいが、具体的には、リング部材７の熱伝導率は、１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であることが好ましく、３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であれば更に好ましい。なお、ここで示す数値は、室温での熱伝導率に対応している。これにより、サセプタ５からリング部材７を経由してステージストッパ１７に熱が逃げてしまうのを的確に抑制することができる。リング部材７は、低い熱伝導率と高い電気抵抗率とを確保する観点から、ステンレス鋼からなることが好ましい。ステンレス鋼は、略してステンレスと称する場合もある。なお、熱伝導率の単位であるＷ／（ｍ・Ｋ）は、Ｗ／ｍ／Ｋと表記することもでき、また、Ｗ・ｍ^−１・Ｋ^−１と表記することもできる。ステンレス鋼の熱伝導率は、１６Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度である。

また、金属伝導を示す材料は、熱伝導率が低いと電気抵抗率が高くなる傾向にあるが、ステンレス鋼は、熱伝導率が低い一方で、電気抵抗率もある程度低くすることができる。例えば、ニクロムは、熱伝導率が１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であり、かつ、電気抵抗率が２×１０^−６Ωｍ程度であるが、ステンレス鋼は、熱伝導率が１６Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であり、かつ、電気抵抗率が７×１０^−７Ωｍ程度である。つまり、ステンレス鋼とニクロムは、熱伝導率は互いにほぼ同じであるが、ステンレス鋼の電気抵抗率は、ニクロムの電気抵抗率の約１／３である。このため、リング部材７を構成する材料としてステンレス鋼を用いれば、リング部材７の熱伝導率を低くして、サセプタ５からリング部材７を経由してステージストッパ１７に熱が逃げてしまうのを抑制しながら、サセプタ５からリング部材７およびステージストッパ１７を経由してチャンバ２に至る経路の電気抵抗を抑制して、サセプタ５の接地電位を安定化させることができる。

また、上述のように、サセプタ５の熱伝導率は高いことが好ましいが、サセプタ５の熱伝導率は、１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）よりも大きいことが好ましく、２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であれば更に好ましい。なお、ここで示す数値は、室温での熱伝導率に対応している。サセプタ５は、高い熱伝導率の観点で、好ましくは、アルミニウム（Ａｌ）を主成分とする材料（アルミニウムまたはアルミニウム合金）により形成することができる。例えば、サセプタ５は、アルミニウム（アルミニウム単体金属）により好適に形成することができる。アルミニウム（アルミニウム単体金属）の熱伝導率は、２３６Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度である。また、サセプタ５を下部電極として機能させて、上部電極８とサセプタ５（下部電極）との間に高周波電界を発生させる（その結果プラズマを発生させる）ためには、サセプタ５は、導電性を有し、サセプタ５の電気抵抗率は低いことが好ましいが、その観点でも、サセプタ５の材料としてアルミニウム（Ａｌ）は好適である。また、アルミニウム（Ａｌ）は、軽くて加工性に優れた材料であるが、この観点でも、サセプタ５の材料としてアルミニウム（Ａｌ）は適している。

また、リング部材７は、サセプタ５の外周部上に配置されている。これにより、サセプタ５の上面において、基板３を配置可能な領域の面積を確保しながら、サセプタ５の平面寸法（平面積）を抑制することができる。このため、大きな平面寸法（平面積）の基板３をサセプタ５上に配置することができるようになり、また、成膜装置１の小型化を図ることができる。

また、サセプタ５の外周部の厚さは、外周部よりも内側におけるサセプタ５の厚さよりも薄いことが好ましい。これにより、サセプタ５上に配置されている基板３に対して所望の膜を形成する際に、リング部材７やステージストッパ１７が邪魔になるのを抑制または防止することができる。

また、チャンバ２の側壁部（側壁）２ｃには、チャンバ２内に成膜用ガスを供給するためのガス導入部１３と、排気のためのガス排気部１４と、基板３の搬送用の開口部１６とが形成されており、ガス導入部１３およびガス排気部１４は、ステージストッパ１７よりも高い位置にあり、開口部１６は、ステージストッパ１７よりも低い位置にある。これにより、ステージ４が上昇してリング部材７がステージストッパ１７に接触することにより規定された成膜空間（空間２０ａ）に対して、ガス導入部１３から成膜用ガスを導入することができ、また、その成膜空間（空間２０ａ）からガス排気部１４を介して排気することができる。開口部１６は、ステージストッパ１７よりも低い位置にあるため、成膜空間（空間２０ａ）には、基板３の搬送用の開口部１６はつながっていない。このため、基板搬送用の開口部１６に成膜処理が悪影響を及ぼすのを防止することができる。例えば、基板３に対する成膜処理を行う際に、開口部１６やそれに接続された開閉部１８に、不要な膜が付着（堆積）してしまうのを防止することができ、従って、その不要な膜が剥離して、搬送時の基板３に異物として付着してしまうのを防止することができる。

また、ステージ４は、下降位置と上昇位置との間を移動可能である。ステージ４が下降位置にあり、かつ、リング部材７がステージストッパ１７から離間した状態で、開口部１６からチャンバ２内への基板３の搬入が行われる。そして、ステージ４が上昇位置にあり、かつ、リング部材７がステージストッパ１７に接触した状態で、サセプタ５上の基板３に対する成膜処理が行われる。これにより、チャンバ２内への基板３の搬入と、チャンバ２内の基板３に対する成膜処理とを的確に行うことができる。

また、本実施の形態では、リング部材７を設けることにより、サセプタ５からステージストッパ１７への熱伝導を抑制している。このため、本実施の形態は、基板３に対する成膜処理時のサセプタ５の温度（加熱温度）が高い場合に適用すれば効果が大きい。この観点で、基板３に対する成膜処理時のサセプタ５の加熱温度が２００℃以上の場合に本実施の形態を適用することが好ましく、基板３に対する成膜処理時のサセプタ５の加熱温度が３００℃以上の場合に本実施の形態を適用すれば、特に効果が大きい。

図２３は、リング部材７の材料を変えた場合の特性を示す表である。図２３の表において、「材料」の欄は、リング部材７として用いる材料の例を示してある。また、図２３の表は、サセプタ５およびステージストッパ１７がアルミニウム（Ａｌ）からなる場合を前提としている。ステージ４が下降位置にあり、かつ、リング部材７がステージストッパ１７と接触していない状態でのサセプタ５の平均温度が、図２３の表の「接触前温度」に対応しており、図２３の場合は、３００℃に設定している。ステージ４が上昇位置にあり、かつ、リング部材７がステージストッパ１７と接触している状態でのサセプタ５の平均温度が、図２３の表の「接触後温度」に対応している。また、図２３の表の熱伝導率と電気抵抗率は、室温での値に対応している。

図２３の表において、リング部材７がアルミニウム（Ａｌ）からなる場合は、リング部材７がステージストッパ１７と接触すると、サセプタ５からリング部材７を経由してステージストッパ１７に熱が伝わり、サセプタ５の平均温度が３００℃から２６５℃に低下する（３５℃低下する）。図２３の表において、リング部材７がニッケル（Ｎｉ）からなる場合は、リング部材７がステージストッパ１７と接触すると、サセプタ５からリング部材７を経由してステージストッパ１７に熱が伝わり、サセプタ５の平均温度が３００℃から２８６℃に低下する（１４℃低下する）。図２３の表において、リング部材７がステンレス鋼からなる場合は、リング部材７がステージストッパ１７と接触すると、サセプタ５からリング部材７を経由してステージストッパ１７に熱が伝わり、サセプタ５の平均温度が３００℃から２９３℃に低下する（７℃低下する）。

つまり、リング部材７がアルミニウムからなる場合よりも、リング部材７がニッケルからなる場合の方が、リング部材７を経由したサセプタ５からステージストッパ１７への熱伝導が少なくなり、その結果、サセプタ５の温度低下が抑制される。そして、リング部材７がニッケルからなる場合よりも、リング部材７がステンレス鋼からなる場合の方が、リング部材７を経由したサセプタ５からステージストッパ１７への熱伝導が更に少なくなり、その結果、サセプタ５の温度低下が更に抑制される。これは、アルミニウム、ニッケルおよびステンレス鋼の順で、熱伝導率が低くなり、リング部材７によりサセプタ５からステージストッパ１７への熱伝導を抑制する効果が大きくなるからである。このため、リング部材７の材料としては、熱伝導率が低い材料が好ましく、ステンレス鋼は特に好適である。

また、ニクロムは、ステンレス鋼の熱伝導率とほぼ同等の熱伝導率を有している。このため、リング部材７の材料としてニクロムを用いた場合は、図２３の表には記載していないが、「接触後温度」は、リング部材７の材料としてステンレス鋼を用いた場合とほぼ同等の値になると想定される。しかしながら、図２３の表の「プラズマ点灯」の欄に、サセプタ５と上部電極８との間に高周波電界によりプラズマを発生させたときのプラズマの安定性の評価結果を示してある。図２３の表の「プラズマ点灯」の欄に記載された「○」は、プラズマが安定して生成される場合に対応しており、図２３の表の「プラズマ点灯」の欄に記載された「△」は、「○」の場合よりもプラズマの安定性が劣っていたことを示している。リング部材７がアルミニウムからなる場合、ニッケルからなる場合、およびステンレス鋼からなる場合に比べて、リング部材７がニクロムからなる場合は、プラズマの安定性が劣っているが、これは、アルミニウム、ニッケルおよびステンレス鋼に比べて、ニクロムの電気抵抗率が低いことが原因と考えられる。プラズマの安定性を高めるためには、サセプタ５からリング部材７およびステージストッパ１７を経由してチャンバ２に至る経路の電気抵抗を抑制して、サセプタ５の接地電位を安定化させることが有効である。この観点で、リング部材７の材料としては、ニクロムよりも電気抵抗率が低いステンレス鋼の方が好ましい。従って、リング部材７の材料としては、ステンレス鋼は特に好適である。

（実施の形態２）
本実施の形態２の成膜装置１は、上記実施の形態１の成膜装置１の変形例に対応している。本実施の形態２の成膜装置１が、上記実施の形態１の成膜装置１と相違しているのは、ステージストッパ１７である。ステージストッパ１７以外については、本実施の形態２も上記実施の形態１とほぼ同様であるので、ここではその繰り返しの説明は省略する。また、本実施の形態２における成膜装置１の図面は、上記実施の形態１における成膜装置１の図面（図１〜図９）と同様であるので、ここでの図示は省略する。

本実施の形態２におけるステージストッパ１７が、上記実施の形態１におけるステージストッパ１７と相違しているのは、ステージストッパ１７を構成する材料である。すなわち、上記実施の形態１のステージストッパ１７は、アルミニウム（Ａｌ）からなり、一方、本実施の形態２のステージストッパ１７は、ステンレス鋼からなる。

上記実施の形態１および本実施の形態２において、リング部材７は、サセプタ５からステージストッパ１７に熱が伝わる（逃げる）のを抑制するように機能することができるが、サセプタ５からステージストッパ１７に完全に熱が伝わらないようにできる訳ではない。このため、成膜処理時にサセプタ５が加熱されると、サセプタ５からリング部材７を経由してステージストッパ１７に熱がある程度、伝わることになる。そして、ステージストッパ１７はチャンバ２の側壁部２ｃに接続されていることから、サセプタ５からステージストッパ１７に伝わった熱は、ステージストッパ１７を通ってチャンバ２に伝わり得る。

上記実施の形態１でも説明したが、サセプタ５上の基板３の温度ムラを抑制するためには、また、サセプタ５上の基板３の温度を制御しやすくするためには、サセプタ５からステージストッパ１７に熱が伝わるのを抑制することが有効である。このため、上記実施の形態１および本実施の形態２では、リング部材７を設けている。しかしながら、サセプタ５とステージストッパ１７との温度差が大きくなるほど、サセプタ５からリング部材７を介してステージストッパ１７に熱が伝わりやすくなる。このため、サセプタ５からステージストッパ１７に熱が伝わるのを抑制するには、サセプタ５とステージストッパ１７との温度差を小さくすることも有効であり、そのためには、サセプタ５からリング部材７を介してステージストッパ１７に伝わった熱が、チャンバ２にできるだけ伝わらないようにすることが有効である。なぜなら、チャンバ２は、かなり大きな体積を有しており、熱浴として機能することができるため、ステージストッパ１７にからチャンバ２に熱が伝わると、その分、ステージストッパ１７の温度上昇が抑制されるからである。

ステージストッパ１７からチャンバ２への熱伝導が全く無い場合を仮定すると、サセプタ５を加熱した際に、サセプタ５からリング部材７を介してステージストッパ１７に熱が伝わると、ステージストッパ１７の温度も徐々に上昇し、サセプタ５とステージストッパ１７との温度差が徐々に小さくなるため、サセプタ５からステージストッパ１７への熱伝導も徐々に小さくなっていく。しかしながら、実際には、ステージストッパ１７からチャンバ２への熱伝導が発生し得る。このため、サセプタ５を加熱した際に、サセプタ５からリング部材７を介してステージストッパ１７に熱が伝わると、ステージストッパ１７の温度も徐々に上昇し得るが、ステージストッパ１７からチャンバ２への熱伝導が大きいほど、ステージストッパ１７の温度上昇は抑制され、サセプタ５とステージストッパ１７との温度差が縮まりにくくなる。従って、サセプタ５からリング部材７を介したステージストッパ１７への熱伝導は、ステージストッパ１７からチャンバ２への熱伝導が生じやすいほど、生じやすくなる。このため、サセプタを加熱したときに、サセプタ５からステージストッパ１７に熱が伝わる（逃げる）のを抑制するためには、サセプタ５からリング部材７を介してステージストッパ１７に伝わった熱が、チャンバ２にできるだけ伝わらないようにすることも有効である。

そこで、本実施の形態２では、サセプタ５からリング部材７を介してステージストッパ１７に伝わった熱が、チャンバ２に伝わるのを抑制するための工夫として、ステージストッパ１７を、熱伝導率が低い材料により形成している。具体的には、リング部材７の熱伝導率を、好ましくは１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下、更に好ましくは３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下としている。この観点で、ステージストッパ１７は、ステンレス鋼からなることが好ましい。ステンレス鋼の熱伝導率は比較的低く、１６Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度である。別の見方をすると、本実施の形態２では、リング部材７の熱伝導率だけでなく、ステージストッパ１７の熱伝導率についても、サセプタ５の熱伝導率より低くしている。

本実施の形態２では、ステージストッパ１７の熱伝導率を低くしたことで、サセプタ５を加熱した際にサセプタ５からリング部材７を介してステージストッパ１７に熱が伝わったとしても、その熱がステージストッパ１７を通ってチャンバ２に伝わるのを抑制することができる。このため、本実施の形態２では、低熱伝導率のリング部材７を設けたことによって、サセプタ５からステージストッパ１７への熱伝導を抑制できることに加えて、ステージストッパ１７の熱伝導率を低くしてステージストッパ１７からチャンバ２への熱伝導を生じにくくしたことによっても、サセプタ５からステージストッパ１７への熱伝導を抑制することができる。従って、サセプタ５を加熱した際にサセプタ５からステージストッパ１７に熱が伝わる（逃げる）のをより的確に抑制することできるため、サセプタ５上の基板３の温度ムラが生じるのをより的確に抑制することができる、また、サセプタ５上の基板３の温度を更に制御しやすくなる。従って、基板３上に良好な膜質の膜を的確に形成することができる。

（実施の形態３）
図２４および図２５は、本実施の形態３における成膜装置１の一部を拡大した部分拡大断面図であり、図２４は、上記図８に対応するものであり、図２５は上記図９に対応するものである。なお、本実施の形態３の成膜装置１は、上記実施の形態１の成膜装置１の変形例に対応している。

本実施の形態３の成膜装置１が、上記実施の形態１の成膜装置１や上記実施の形態２の成膜装置１と相違しているのは、ステージストッパ１７である。ステージストッパ１７以外については、本実施の形態３も上記実施の形態１，２とほぼ同様であるので、ここではその繰り返しの説明は省略する。ここで、本実施の形態３の成膜装置１におけるステージストッパ１７を、符号１７ａを付してステージストッパ１７ａと称することとする。

本実施の形態３におけるステージストッパ１７ａが、上記実施の形態１におけるステージストッパ１７と相違しているのは、ステージストッパ１７ａが、部材４１と、部材４１上に配置され、かつ部材４１とは熱伝導率が異なる部材４２とを有しており、部材４１の熱伝導率は、部材４２の熱伝導率よりも低いことである。すなわち、本実施の形態３のステージストッパ１７ａは、部材４１と部材４１上の部材４２とを含む積層構造を有しており、部材４１の熱伝導率は、部材４２の熱伝導率よりも低い。ステージ４が上昇位置にあるときは、リング部材７は、ステージストッパ１７の部材４１に接触する。このため、ステージ４が上昇位置にあるときは、リング部材７はステージストッパ１７ａに接触するが、リング部材７が接触するのは部材４１であり、部材４２には、リング部材７が接触しないことが好ましい。別の見方をすると、リング部材７の熱伝導率だけでなく、ステージストッパ１７ａを構成する部材４１（ステージストッパ１７ａにおけるリング部材７が接触する部分）の熱伝導率についても、サセプタ５の熱伝導率より低くすることが好ましい。

上記実施の形態１でも説明したが、サセプタ５上の基板３の温度ムラを抑制するためには、また、サセプタ５上の基板３の温度を制御しやすくするためには、サセプタ５からステージストッパ１７ａに熱が伝わる（逃げる）のを抑制することが有効である。このため、上記実施の形態１，２および本実施の形態３では、リング部材７を設けている。そして、本実施の形態３では、ステージストッパ１７ａに、熱伝導率が低い部材４１を設け、その熱伝導率が低い部材４１にリング部材７が接触するようにしている。

本実施の形態３では、リング部材７が接触する部材４１の熱伝導率が低いことで、サセプタ５を加熱した際にサセプタ５からリング部材７を介して部材４１に熱が伝わったとしても、その熱がステージストッパ１７ａを通ってチャンバ２に伝わるのを抑制することができる。部材４１の熱伝導率が高い場合には、サセプタ５からリング部材７を介して部材４１に伝わった熱は、部材４２やチャンバ２に伝わりやすくなるが、部材４１の熱伝導率が低い場合には、サセプタ５からリング部材７を介して部材４１に伝わった熱は、部材４２やチャンバ２に伝わりにくくなる。サセプタ５と部材４１との温度差が大きくなるほど、サセプタ５からリング部材７を介して部材４１に熱が伝わりやすくなるが、部材４１の熱伝導率が低い場合には、部材４１に伝わった熱は部材４２やチャンバ２に伝わりにくくなることから、サセプタ５からリング部材７を介して部材４１に熱が伝わると、部材４１の温度もある程度上昇する。これは、サセプタ５と部材４１との温度差を縮小するように作用する。すなわち、サセプタ５の加熱温度を変えない場合には、部材４１の熱伝導率を小さくするほど、サセプタ５と部材４１との温度差が縮小し、その結果、サセプタ５からリング部材７を介して部材４１に熱が伝わりにくくなる。

このため、本実施の形態３では、低熱伝導率のリング部材７を設けたことによって、サセプタ５からステージストッパ１７ａへの熱伝導を抑制できることに加えて、ステージストッパ１７ａを構成する低熱伝導率の部材４１にリング部材７が接触するようにしたことによっても、サセプタ５からステージストッパ１７ａへの熱伝導を抑制することができる。従って、サセプタ５を加熱した際にサセプタ５からステージストッパ１７ａに熱が伝わる（逃げる）のをより的確に抑制することできるため、サセプタ５上の基板３の温度ムラが生じるのをより的確に抑制することができる、また、サセプタ５上の基板３の温度を更に制御しやすくなる。このため、基板３上に良好な膜質の膜を的確に形成することができる。

上述のように、部材４１の熱伝導率は、低いことが好ましいが、具体的には、部材４１の熱伝導率は、１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であることが好ましく、３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であれば更に好ましい。なお、ここで示す数値は、室温での熱伝導率に対応している。これにより、サセプタ５からリング部材７を経由してステージストッパ１７ａに熱が逃げてしまうのを的確に抑制することができる。

部材４１は、ステンレス鋼からなることが好ましい。ステンレス鋼の熱伝導率は、比較的低く、１６Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であるため、部材４１の材料としてステンレス鋼は適している。また、ステンレス鋼は、熱伝導率が低い一方で、電気抵抗率もある程度低くすることができる。このため、部材４１を構成する材料としてステンレス鋼を用いれば、部材４１の熱伝導率を低くして、サセプタ５からステージストッパ１７ａへの熱伝導を抑制しながら、サセプタ５からリング部材７およびステージストッパ１７ａを経由してチャンバ２に至る経路の電気抵抗を抑制でき、サセプタ５の接地電位を安定化させることができる。

部材４２は、アルミニウム（Ａｌ）を主成分とする材料（アルミニウムまたはアルミニウム合金）からなることが好ましく、特にアルミニウム（アルミニウム単体金属）からなることが、より好ましい。アルミニウム（Ａｌ）を主成分とする材料、特にアルミニウム（アルミニウム単体金属）は、熱伝導率が高い材料であるが、軽くて加工性に優れた材料でもあるため、部材４２の材料として適している。また、サセプタ５からリング部材７およびステージストッパ１７ａを経由してチャンバ２に至る経路の電気抵抗を抑制するためには、部材４２の電気抵抗率は低いことが好ましいが、この観点でも、アルミニウム（Ａｌ）を主成分とする材料、特にアルミニウム（アルミニウム単体金属）は、部材４２の材料として適している。

また、ステージストッパ１７ａに不活性ガス導入部２８を設ける場合には、リング部材７に接触する部材４１ではなく、部材４２に不活性ガス導入部（不活性ガス供給口）２８を設けることが好ましい。すなわち、チャンバ２（空間２０ａ）内にガス（不活性ガス）を導入（供給）するための流路（ガス流路）は、部材４１には設けずに、部材４２に設けることが好ましい。このため、部材４２は、不活性ガス導入部２８を有している。部材４２が、軽くて加工性に優れた材料（好ましくはアルミニウム）により形成されている場合には、部材４２に不活性ガス導入部２８を容易かつ的確に設けることができる。一方、ステンレス鋼は、材質上、不活性ガス導入部２８を形成することが容易ではない。このため、リング部材７に接触する部材４１については、サセプタ５からステージストッパ１７ａへの熱伝導を抑制する観点で、ステンレス鋼により構成し、一方、不活性ガス導入部２８を設ける部材４２については、加工性に優れた材料（好ましくはアルミニウム）により形成することが好ましい。

（実施の形態４）
図２６は、本実施の形態４における成膜装置１の一部を拡大した部分拡大断面図であり、上記図８の下半分を拡大したものをベースにしている。図２７は、本実施の形態４における成膜装置１の断面図であり、上記図５に対応するものである。

本実施の形態４の成膜装置１が、上記実施の形態１の成膜装置１と相違しているのは、本実施の形態４では、導通リング（リング部材）４３を用いていることであり、それ以外については、本実施の形態４も上記実施の形態１とほぼ同様であるので、ここではその繰り返しの説明は省略する。

本実施の形態４の成膜装置１においては、リング部材７上に導通リング４３が配置されており、ステージ４が上昇して上昇位置にあるときは、リング部材７がステージストッパ１７に接触するとともに、リング部材７とステージストッパ１７との間に、部分的に導通リング４３が介在した状態になる。導通リング４３は、導電性を有するリング状の部材であり、例えば金属材料により形成することができる。例えば、ステンレス鋼により導通リング４３を形成することができる。

導通リング４３は、リング部材７よりも小さい。具体的には、導通リング４３の幅（幅寸法）Ｗ２は、リング部材７の幅（幅寸法）Ｗ１よりも小さい（すなわちＷ２＜Ｗ１）。また、導通リング４３の平面寸法（平面積）は、リング部材７の平面寸法（平面積）よりも小さく、導通リング４３の体積は、リング部材７の体積よりも小さい。ここで、リング部材７の幅Ｗ１は、平面視において、リング部材７の延在方向に略垂直な方向の幅に対応しており、図２６および図２７に示されている。また、導通リング４３の幅Ｗ２は、平面視において、導通リング４３の延在方向に略垂直な方向の幅に対応しており、図２６に示されている。

リング部材７とステージストッパ１７との間に導通リング４３が配置されている場合には、導通リング４３はリング部材７とステージストッパ１７との両方に確実に接触するため、導通リング４３を介したリング部材７とステージストッパ１７との電気的接続を確実に確保することができる。リング部材７とステージストッパ１７とが接触して電気的に接続されるとともに、リング部材７とステージストッパ１７とが導通リング４３を介して電気的に接続されることで、リング部材７とステージストッパ１７とを低抵抗で的確に接続することができる。これにより、サセプタ５からリング部材７およびステージストッパ１７を経由してチャンバ２に至る経路の電気抵抗を抑制して、サセプタ５の接地電位を安定化させることができる。

本実施の形態４の成膜装置１は、上記実施の形態１の成膜装置１の変形例に対応しているが、上記実施の形態１のステージストッパ１７、上記実施の形態２のステージストッパ１７および上記実施の形態３のステージストッパ１７ａのいずれも、本実施の形態４で用いることができる。

また、上記実施の形態１〜４では、成膜装置１の好適な例として、プラズマＡＬＤ装置を適用した場合について説明した。他の形態として、プラズマを使用しないＡＬＤ装置に上記実施の形態１〜４を適用することもできる。また、更に他の形態として、ＡＬＤ法以外の成膜法を用いた成膜装置に上記実施の形態１〜４を適用することもできる。

以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

１ 成膜装置
２ チャンバ
２ａ 天板部
２ｂ 底板部
２ｃ 側壁部
３ 基板
４ ステージ
５ サセプタ
６ ステージ本体部
７ リング部材
８ 上部電極
９ 高周波電源
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ 側面
１１ 防着部材
１２ａ，１２ｂ ネジ
１３ ガス導入部
１４，１５ ガス排気部
１６ 開口部
１７ ステージストッパ
１８ 開閉部
１９ 基板搬送経路
２０ａ，２０ｂ 空間
２１ 駆動機構
２２ シャフト
２３ 制御部
２４ 開口部
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ 防着部材
２７，２８ 不活性ガス導入部
２９ 段差
３０ 側面
３１ ロボットアーム
６１ 原料ガス
６２ 不活性ガス
６３ 吸着層
６４，６７ パージガス
６５ 反応ガス
６６ 原子層

Claims (20)

1. 以下を含む成膜装置：
   基板に対する成膜処理を行うためのチャンバ；
   前記チャンバ内に配置された、昇降可能なステージ；および
   前記チャンバの側壁に接続されたステージストッパ、
   ここで、前記ステージは、前記基板を保持するためのサセプタと、前記サセプタ上に配置された第１リング部材とを含み、
   前記基板は、前記第１リング部材が配置されていない部分の前記サセプタ上に配置され、
   前記ステージが上昇して前記第１リング部材が前記ステージストッパに接触することにより、前記基板に対する前記成膜処理が行われる成膜空間が規定され、
   前記第１リング部材の熱伝導率は、前記サセプタの熱伝導率よりも低い。
2. 請求項１記載の成膜装置において、
   前記ステージは、前記基板を加熱するための加熱機構を含む、成膜装置。
3. 請求項２記載の成膜装置において、
   前記加熱機構により前記サセプタ上の前記基板を加熱しながら、前記サセプタ上の前記基板に対する前記成膜処理が行われる、成膜装置。
4. 請求項１記載の成膜装置において、
   前記サセプタ上の前記基板に対する前記成膜処理が行われる際に、前記第１リング部材は前記ステージストッパに接触するが、前記サセプタは前記ステージストッパに接触しない、成膜装置。
5. 請求項１記載の成膜装置において、
   前記サセプタ、前記第１リング部材および前記ステージストッパは、導電性を有する、成膜装置。
6. 請求項５記載の成膜装置において、
   前記チャンバ内に配置され、前記サセプタとの間に高周波電界を発生させる電極、
   を更に含み、
   前記第１リング部材が前記ステージストッパに接触した状態で、前記サセプタは、前記第１リング部材および前記ステージストッパを介して、前記チャンバに電気的に接続される、成膜装置。
7. 請求項１記載の成膜装置において、
   前記第１リング部材は、前記サセプタの外周部上に配置されている、成膜装置。
8. 請求項７記載の成膜装置において、
   前記サセプタの前記外周部の厚さは、前記外周部よりも内側における前記サセプタの厚さよりも薄い、成膜装置。
9. 請求項１記載の成膜装置において、
   前記チャンバの前記側壁には、前記チャンバ内に成膜用ガスを導入するためのガス導入部と、排気のためのガス排気部と、前記基板の搬送用の開口部とが形成されており、
   前記ガス導入部および前記ガス排気部は、前記ステージストッパよりも高い位置にあり、
   前記開口部は、前記ステージストッパよりも低い位置にある、成膜装置。
10. 請求項９記載の成膜装置において、
    前記ステージは、下降位置と上昇位置との間を移動可能であり、
    前記ステージが前記下降位置にあり、かつ、前記第１リング部材が前記ステージストッパから離間した状態で、前記開口部から前記チャンバ内への前記基板の搬入が行われ、
    前記ステージが前記上昇位置にあり、かつ、前記第１リング部材が前記ステージストッパに接触した状態で、前記サセプタ上の前記基板に対する前記成膜処理が行われる、成膜装置。
11. 請求項１記載の成膜装置において、
    前記第１リング部材の熱伝導率は、１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である、成膜装置。
12. 請求項１記載の成膜装置において、
    前記第１リング部材の熱伝導率は、３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である、成膜装置。
13. 請求項１２記載の成膜装置において、
    前記第１リング部材の電気抵抗率は、１０^−７Ωｍ以下である、成膜装置。
14. 請求項１記載の成膜装置において、
    前記第１リング部材は、ステンレス鋼からなる、成膜装置。
15. 請求項１４記載の成膜装置において、
    前記サセプタは、アルミニウムからなる、成膜装置。
16. 請求項１４記載の成膜装置において、
    前記ステージストッパは、ステンレス鋼からなる、成膜装置。
17. 請求項１記載の成膜装置において、
    前記基板は、半導体基板、ガラス基板、またはフレキシブル基板である、成膜装置。
18. 請求項１記載の成膜装置において、
    前記ステージストッパは、第１部材と前記第１部材上の第２部材とを含む積層構造を有し、
    前記第１部材の熱伝導率は、前記第２部材の熱伝導率よりも低く、
    前記第１リング部材は、前記ステージストッパの前記第１部材に接触する、成膜装置。
19. 請求項１８記載の成膜装置において、
    前記第１部材は、ステンレス鋼からなり、
    前記第２部材は、アルミニウムからなる、成膜装置。
20. 請求項１９記載の成膜装置において、
    前記第２部材は、不活性ガス供給口を有する、成膜装置。

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