KR100749375B1 - 플라즈마 화학 증착 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 서셉터의 주연부에 국소적 전계를 발생시키지 않는 플라즈마 화학적 증착 방법과 이 방법을 실시하기 위한 장치를 제공하는 것이다. 성막 개시전에, 진공 배기된 챔버내로 가스를 도입하여 서셉터상에 설치된 기판 지지대 상에 기판을 지지하여 상승된 위치에 위치시킨다. 기판을 예열하기 전에, 가스 도입을 정지하고 챔버를 진공 배기시킨다. 서셉터상의 기판을 위치설정하도록 기판 지지 핀을 끌어내린다. 그 다음, 이 상태에서, 가스를 챔버내로 도입하고 기판을 더욱 예열한다. 그 후, 플라즈마가 챔버내에서 생성하고 성막 가스를 성막을 수행하기 위해 도입한다.

Description

플라즈마 화학 증착 장치{DEVICE FOR PLASMA CHEMICAL VAPOR DEPOSITION}
도 1은 본 발명의 방법을 실시하는 Ti 성막 장치가 탑재된 멀티 챔버 타입의 성막 시스템을 도시하는 개략 구성도,
도 2는 Ti막을 콘택트 층에 이용한 반도체 장치의 콘택트 홀 부분을 도시하는 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 CVD 성막 방법을 실시하는 Ti 성막 장치를 도시하는 단면도,
도 4는 서셉터의 다른 예를 도시하는 단면도,
도 5는 서셉터의 또 다른 예를 도시하는 단면도,
도 6은 서셉터의 다른 예를 도시하는 단면도,
도 7은 Ti막을 성막할 때의 처리의 일례를 설명하기 위한 흐름도,
도 8은 주요한 단계에 있어서의 챔버내의 상태를 도시하는 모식도,
도 9는 종래의 Ti 성막 장치에 있어서의 방전 발생의 메커니즘을 설명하기 위한 모식도,
도 10은 Ti막을 성막할 때의 처리의 다른 예를 설명하기 위한 단계의 일부를 도시하는 흐름도,
도 11은 본 발명 방법의 효과를 확인한 실험에 있어서의 제 1 예비 가열 단계로부터 제 2 예비 가열 단계까지의 가스 유량, 가스 압력, 시간을 나타내는 그래프.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
1, 2: Ti 성막 장치 3, 4: TiN 성막 장치
5: 웨이퍼 반송실 6, 7: 로드로크실
8: 웨이퍼 반입출실 9, 10, 11: 포트
12: 웨이퍼 반송 장치 13: 회전 신축부
15: 얼라인먼트 챔버 18: 레일
본 발명은 Ti막 등의 박막을 플라즈마 CVD로 성막하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스는, 최근의 고밀도화 및 고집적화의 요청에 대응하여, 다층배선 구조를 채용하고 있다. 층 사이의 전기적 접속 때문에, 하층의 반도체 기판과 상층의 배선층을 접속하는 콘택트 홀(contact hole) 및 상하의 배선층끼리를 접속하는 비어 홀(via hole)내에 금속을 매립하는 기술이 중요하다.
콘택트 홀 및 비어 홀의 매립에는, 일반적으로 Al(알루미늄) 또는 W(텅스텐 ), 혹은 이들의 합금을 이용하고 있다. 이러한 금속 또는 합금과 하층의 Si기판 또는 poly-Si층의 콘택트를 형성하기 위해서, 이들의 매립에 앞서 콘택트 홀 또는 비어 홀의 내측에 Ti막이 성막되고, 또 배리어층으로서 TiN막이 성막된다.
최근, 이들 Ti막 및 TiN막은 보다 양질인 막을 형성하는 것을 기대할 수 있으므로 화학 증착(CVD)으로 성막되고 있다. Ti막의 성막은 성막 가스로서 TiCl4(사염화 티탄) 및 H2를 이용하고, 기판인 반도체 웨이퍼를 히터에 의해 가열하고, 또한 성막 가스의 플라즈마를 생성하고, TiCl4와 H2(수소)를 반응시킴으로써 실행하고 있다.
한편, Ti 성막시에, 반도체 웨이퍼를 지지하기 위한 서셉터로서는, 세라믹 등의 절연체 속에 도전체인 발열체를 매립하고, 또 고주파를 전압을 가하기 위한 전극을 조립한 것이 이용되고 있다.
그런데, 최근, 반도체 웨이퍼(이하, 단지 웨이퍼로 기술함)의 사이즈가 200mm 내지 3OOmm로 대형화하고 있다. 이로써 서셉터상으로 웨이퍼를 재치했을 때에 서셉터 표면과 웨이퍼 이면 사이에 존재하는 가스에 의해, 웨이퍼와 서셉터 사이에 미끄러짐이 생기기 쉽다. 또한, 서셉터에 매설된 히터에 의해 가열면에 히트스폿(heat spot)이 생겨서 웨이퍼 온도가 불균일해져서 막두께의 면내 균일성이 나빠질 우려가 있다.
일본 특허 공개 공보 제 2002-124367 호는, 이와 같은 문제점을 회피하기 위해서 표면에 다수의 엠보스(emboss)를 설치한 서셉터를 개시한다.
그러나, 이와 같이 표면에 엠보스가 존재하는 서셉터를 이용하여 고주파 전계에 의한 플라즈마를 사용한 플라즈마 CVD에 의해 Ti막을 성막할 경우에는, 주연부에서 웨이퍼와 서셉터 사이에 방전이 생기고, 서셉터 주연부가 파괴되게 된다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 서셉터 주연부에 국부적인 방전이 생기기 어려운 플라즈마 CVD 성막 방법 및 성막 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 표면에 엠보스를 갖는 서셉터를 이용하여 플라즈마 CVD를 수행했을 때에 서셉터 주연부에서 방전이 발생하는 현상에 있어서 조사했다. 그 결과, 웨이퍼 주연부에 휘어짐이 발생함으로써 웨이퍼 이면과 엠보스 사이에 방전이 발생하고 있는 것이 판명되었다. 돌출한 엠보스에는 전계가 집중하기 쉬워서, 웨이퍼의 주연부가 약간 뒤집혀서 웨이퍼와 서셉터 사이에 간극이 생기면, 엠보스 부분에 방전이 집중하기 때문이라고 생각된다.
또한, 파셴의 법칙(Paschen's Law)에 따르면, 방전 개시 전압(Vs)은 가스압(p)과 거리(d)의 곱(pd)의 함수로 되고, pd가 소정의 값으로 Vs는 극소값을 취한다. 따라서, p를 일정으로 하고 웨이퍼의 휘어짐이 소정값에 도달하면 낮은 전압에서도 방전이 생기기 쉬워진다.
상기의 지견을 감안하여, 본 발명은 기판의 휘어짐을 방지하는 수단 및/또는 기판의 휘어짐이 발생하더라도 방전을 방지할 수 있는 수단을 제공함으로써, 상기 의 과제를 해결한다.
즉, 본 발명은 처리 챔버내에 형성된 고주파 전계에 의해 플라즈마를 생성하고, 서셉터상에 재치되어 상기 서셉터에 설치된 발열체에 의해 서셉터를 거쳐서 가열되는 기판에 상기 플라즈마를 이용하여 박막을 형성하는 화학 증착 방법에 있어서, 박막의 형성이 개시되기 전에, 상기 서셉터에 설치되는 동시에 상승된 기판 지지 핀상에 피처리 기판을 유지한 상태에서, 기판의 예비 가열을 실행하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 처리 챔버내에 형성된 고주파 전계에 의해 플라즈마를 생성하고, 서셉터상에 재치되어 상기 서셉터에 설치된 발열체에 의해 서셉터를 거쳐서 가열되는 기판에 상기 플라즈마를 이용하여 박막을 형성하는 화학 증착 방법에 있어서, 기판을 상기 처리 챔버내에 반입하고, 상기 서셉터에 설치된 기판 지지 핀을 상승시켜서 그 상에서 기판을 지지하는 단계와, 상기 기판 지지 핀상에 기판을 지지한 상태에서, 상기 발열체로 상기 서셉터를 가열하면서 진공 배기되고 있는 상기 처리 챔버내에 가스를 도입하여 기판의 제 1 예비 가열을 실행하는 단계와, 상기 처리 챔버내를 진공 배기한 상태에서 가스의 도입을 정지하고, 상기 기판 지지 핀을 하강시켜서 기판을 상기 탑재대에 재치하는 단계와, 기판을 상기 서셉터에 재치한 상태에서 상기 처리 챔버내에 가스를 도입하여 기판의 제 2 예비 가열을 실행하는 단계와, 상기 처리 챔버내에 플라즈마를 생성하는 단계와, 상기 처리 챔버내에 성막 가스를 공급하여 기판에 성막을 실행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 상승시킨 상태의 기판 지지 핀상에 기판을 유지한 상태에서 예비 가열을 실행하기 때문에, 기판의 급격한 가열이 생기지 않고, 이로써 기판의 휘어짐을 없거나 혹은 휘어짐량을 매우 작게 할 수 있다. 이 때문에, 고주파 전계내에 두어져도 서셉터 표면의 주연부에 있어서의 국부적인 방전을 방지할 수 있다.
예비 가열을 처리 챔버내에 가스를 도입하면서 실행하면, 기판의 가열 효율이 높아지고, 예비 가열 시간을 단축할 수 있다.
기판을 서셉터에 재치한 상태에서 예비 가열할 때에는, 처리 챔버내의 가스 압을 서서히 상승시키는 것이 바람직하다. 이로써 급격한 챔버내의 가스압의 상승이 회피되고 기판에 미치게 되는 응력이 완화되어, 기판의 휘어짐이 한층 생기기 어려워진다.
고주파 전계를 형성하여 플라즈마를 생성할 때에는, 고주파 전계의 강도를 서서히 크게 하는 것이 바람직하다. 이로써 방전이 보다 생기기 어려워진다.
바람직하게는, 서셉터 표면의 적어도 주연부에는 전계가 집중하기 쉬워서 방전의 기점이 되는 상기 종래 기술에 기재된 바와 같은 엠보스는 설치되지 않는다. 바람직하게는, 상기 서셉터의 기판 탑재 영역의 적어도 주연부의 표면은 평탄하게 형성되고, 상기 서셉터는, 상기 서셉터에 기판을 재치했을 때에 상기 주연부에 대향하는 기판의 표면이 상기 주연부의 표면과 면접촉하도록 구성되어 있다. 이와 같이 하면, 가령 기판의 휘어짐에 의해 방전 개시 전압(Vs)이 저하해도, 방전의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명은, 처리되는 기판이 수용되는 처리 챔버와, 처리 챔버내에서 기판을 재치하고 내부에 발열체를 갖는 서셉터와, 상기 처리 챔버내에 적어도 성막을 위한 가스를 공급하는 가스 공급 기구와, 상기 챔버내에 고주파 전계를 형성하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성 수단을 구비하며, 상기 서셉터의 기판 탑재 영역의 적어도 주연부의 표면은 평탄하게 형성되고, 상기 서셉터는, 상기 서셉터에 기판을 재치했을 때에 상기 주연부에 대향하는 기판의 표면이 상기 주연부의 표면과 면접촉하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 화학 증착 장치를 제공한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 있어서 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 방법을 실시하는 Ti 성막 장치가 탑재된 멀티 챔버 타입의 성막 시스템을 도시하는 개략 구성도이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 이 성막 시스템(100)은, 플라즈마 CVD에 의해 Ti막을 성막하는 2개의 Ti 성막 장치(1, 2) 및 열 CVD에 의해 TiN막을 성막하는 2개의 TiN 성막 장치(3, 4)의 합계 4개의 성막 장치를 갖고 있으며, 이들 성막 장치(1, 2, 3, 4)는 6각형 단면의 웨이퍼 반송실(5)의 4개의 측면에 각각 설치된다. 또한, 웨이퍼 반송실(5)의 다른 2개의 측면에는 각각 로드로크실(6, 7)이 설치된다. 이들 로드로크실(6, 7)의 웨이퍼 반송실(5)과 반대측에는 웨이퍼 반입출실(8) 이 설치된다. 웨이퍼 반입출실(8)의 로드로크실(6, 7)과 반대측에는 웨이퍼(W)를 수용가능한 3개의 후프(FOUP)(F)를 부착하는 포트(9, 10, 11)가 설치된다.
Ti 성막 장치(1, 2) 및 TiN 성막 장치(3, 4) 및 로드로크실(6, 7)은, 동 도면에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 반송실(5)의 각 측면에 게이트 밸브(G)를 거쳐서 접속되고, 이들은 각 게이트 밸브(G)를 개방함으로써 웨이퍼 반송실(5)과 연통되고, 각 게이트 밸브(G)를 닫음으로써 웨이퍼 반송실(5)로부터 차단된다. 또한, 로드로크실(6, 7)의 웨이퍼 반입출실(8)에 접속되는 부분에도 게이트 밸브(G)가 설치되어 있고, 로드로크실(6, 7)은 게이트 밸브(G)를 개방함으로써 웨이퍼 반입출실(8)에 연통되고, 이들을 닫음으로써 웨이퍼 반입출실(8)로부터 차단된다.
웨이퍼 반송실(5)내에는, Ti 성막 장치(1, 2), TiN 성막 장치(3, 4) 및 로드로크실(6, 7)에 대해, 피처리체인 웨이퍼(W)의 반입출을 실행하는 웨이퍼 반송 장치(12)가 설치된다. 이 웨이퍼 반송 장치(12)는 웨이퍼 반송실(5)의 대략 중앙에 배치되어 있고, 회전 및 신축가능한 회전·신축부(13)의 선단에 웨이퍼(W)를 유지하는 2개의 플레이트(14a, 14b)를 갖고 있고, 이들 2개의 플레이트(14a, 14b)는 서로 반대 방향을 향하도록 회전·신축부(13)에 부착되어 있다. 또한, 2개의 플레이트(14a, 14b)는 개별적으로 또는 동시에 신축가능하다. 또한, 이 웨이퍼 반송실(5)내는 소정의 진공도로 유지되게 되어 있다.
웨이퍼 반입출실(8)의 천장부에는 HEPA 필터(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 이 HEPA 필터를 통과한 청정한 공기가 웨이퍼 반입출실(8)내에 다운 플로우 상태로 공급되어, 대기압의 청정 공기 분위기에서 웨이퍼(W)의 반입출이 수행하게 되 어 있다. 웨이퍼 반입출실(8)의 후프(F) 부착용 3개의 포트(9, 10, 11)에는 각각 셔터(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 이들 포트(9, 10, 11)에 웨이퍼(W)를 수용한 또는 빈 후프가 직접 장착되고, 부착되었을 때에 셔터가 빠져서 외기의 침입을 방지하면서 웨이퍼 반출입실(8)과 연통하게 되어 있다. 또한, 웨이퍼 반입출실(8)의 측면에는 얼라인먼트 챔버(15)가 설치되어 있고, 거기에서 웨이퍼(W)의 얼라인먼트가 수행된다.
웨이퍼 반입출실(8)내에는, 후프(F)에 대한 웨이퍼(W)의 반입출 및 로드로크 실(6, 7)에 대한 웨이퍼(W)의 반입출을 실행하는 웨이퍼 반송 장치(16)가 설치된다. 이 웨이퍼 반송 장치(16)는 다관절 아암 구조를 가지고 있고, 후프(F)의 배열 방향을 따라서 레일(18)상을 주행가능하게 되어 있어서, 그 선단의 핸드(hand)(17)상에 웨이퍼(W)를 재치하여 그 반송을 실행한다.
웨이퍼 반송 장치(12, 16)의 동작 등, 시스템 전체의 제어는 제어부(19)에 의해 수행된다.
이러한 성막 시스템(100)에 있어서는, 우선, 대기압의 청정 공기 분위기에 유지된 웨이퍼 반입출실(8)내의 웨이퍼 반송 장치(16)에 의해, 어느 하나의 후프(F)로 웨이퍼(W)를 1장 취출하여 얼라인먼트 챔버(15)에 반입하고, 웨이퍼(W)의 위치 맞춤을 실행한다. 이어서, 웨이퍼(W)를 로드로크실(6, 7) 중 어느 하나에 반입하고, 그 로드로크내를 진공을 계속한 후, 웨이퍼 반송실(5)내의 웨이퍼 반송 장치(12)에 의해 그 로드로크내의 웨이퍼를 취출하고, 웨이퍼(W)를 Ti 성막 장치(1 또는 2)에 장입하여 Ti막의 성막을 실행하고, Ti 성막후의 웨이퍼(W)를 계속하여 TiN 성막 장치(3 또는 4)에 장입하여 TiN막의 성막을 실행한다. 그 후 성막후의 웨이퍼(W)를 웨이퍼 반송 장치(12)에 의해 로드로크실(6, 7) 중 어느 하나에 반입하고, 그 속을 대기압에 복귀시킨 후, 웨이퍼 반입출실(8)내의 웨이퍼 반송 장치(16)에 의해 로드로크실내의 웨이퍼(W)를 취출하고, 후프(F) 중 어느 하나에 수용된다. 이러한 동작을 1로트의 웨이퍼(W)에 대해 수행하여, 1세트의 처리가 종료한다.
이러한 성막 처리에 의해, 도 2에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 층간 절연막(21)에 형성되었고, 불순물 확산 영역(20a)에 도달하는 콘택트 홀(22)내에 콘택트 층으로서의 Ti막(23) 및 배리어층으로서의 TiN막(24)이 형성된다. 그 후, 다른 장치에 의해, Al이나 W 등의 성막을 실행하고, 콘택트 홀(22)의 매립과 배선층의 형성을 실행한다.
다음에, 본 발명을 실시하는 Ti 성막 장치(1)에 대해서 설명한다. 또한, 상술한 바와 같이 Ti 성막 장치(2)도 완전히 동일한 구성을 갖는다. 도 3은 본 발명 에 따른 플라즈마 CVD 성막 방법을 실시하는 Ti 성막 장치를 도시하는 단면도이다. 이 Ti막 성막 장치(1)는 기밀하게 구성된 대략 원통형의 챔버(31)를 갖고 있고, 그 속에는 피처리체인 웨이퍼(W)를 수평으로 지지하기 위한 서셉터(32)가 그 중앙 하부에 설치된 원통형의 지지 부재(33)에 의해 지지된 상태에서 배치되어 있다.
이 서셉터(32)는 AlN 등의 세라믹스로 이루어지고, 그 표면에는 웨이퍼(W)를 수용하기 위한 회전부(32a)가 설치되어 있고, 그 주연부에 형성된 테이퍼부에 가이드되어 웨이퍼(W)가 서셉터(32)에 대해 위치 결정되게 되어 있다. 또한, 서셉 터(32)에는 히터(35)가 매립되어 있고, 이 히터(35)는 히터 전원(36)으로부터 급전됨으로써 피처리 기판인 웨이퍼(W)를 소정의 온도로 가열한다. 서셉터(32)에는, 하부 전극으로서 기능하는 전극(38)이 히터(35)상에 매설되어 있다. 서셉터(32)의 표면에는, 챔버(31)내에 플라즈마 생성을 위한 고주파 전계가 형성되었을 때의 방전의 기점이 되기 쉬운 엠보스는 존재하지 않고 있다.
단지, 방전이 생기는 것은 서셉터(32)의 주연부이기 때문에, 서셉터(32) 표면의 엠보스는 주연부 이외의 다른 부분에는 존재하고 있어도 좋다. 상세하게는, 서셉터(32) 표면의 웨이퍼 탑재 영역[예시된 실시 형태에 있어서는 회전부(32a)]의 주연으로부터 반경방향 내측에 소정 거리(바람직하게는 적어도 1Omm) 떨어진 위치까지의 링형상의 영역에 엠보스가 존재하지 않으면 좋다. 상기 링형상의 영역은 바람직하게는 평탄하게 형성되고, 이로써 상기 링형상의 영역에 대향하는 웨이퍼(W)의 표면(이면)이 상기 링형상의 영역의 표면과 실질적으로 면접촉한다. 이러한 서셉터(32)의 일례가 도 4에 도시된다. 도 4에 도시하는 서셉터에서는, 기판 탑재 영역 표면의 주연부 이외의 부분 전체에 간격을 비워서 다수의 엠보스(32b)가 설치된다. 각 엠보스(32b)는 서셉터(32) 표면으로부터 돌출하는 미소한 원주체로 이루어진다. 이로써, 웨이퍼(W)의 미끄러짐 방지 기능이나 히트 스폿 방지 기능을 서셉터(32)에 어느 정도 갖게 할 수 있다. 도 4에 도시하는 서셉터를 이용한 경우, 웨이퍼(W)의 중앙부는 엠보스(32b)의 정상면에 의해 지지되는 한편, 웨이퍼(W)의 주변부는 상기 링형상의 영역의 표면에 의해 지지된다. 또한, 도 4에 도시하는 서셉터에 있어서, 엠보스(32b)의 높이는 바람직하게는 10㎛ 이상이다. 엠보 스(32b)의 직경 예를 들면 3㎛로 할 수 있다. 또한, 상기 링형상의 영역의 표면에도 제조 기술상의 이유에 의해 불가피하게 요철이 생기지만, 상기 링형상의 영역의 표면 거칠기는 Ra값이 엠보스(32b)의 높이 미만, 바람직하게는 Ra≤6.3으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 웨이퍼(W) 속에서의 온도가 높기 쉬운 중앙부에 도 5와 같은 저면이 곡면 형상의 오목부(32c)나 도 6과 같은 저면이 평면 형상의 오목부(32d)를 설치하여 웨이퍼(W)의 열응력을 완화하도록 한 서셉터를 이용하여도 좋다.
챔버(31)의 천정벽(31a)에는, 절연 부재(39)를 거쳐서 샤워 헤드(40)가 설치된다. 이 샤워 헤드(40)는 상단 블록체(40a), 중단 블록체(40b), 하단 블록체(40c)로 구성되어 있다. 하단 블록체(40c)의 외주 근방에는, 링형상의 히터(76)가 매설되어 있고, 이 히터(76)는 히터 전원(77)으로부터 급전됨으로써, 샤워 헤드(40)를 소정 온도로 가열하는 것이 가능해져 있다.
하단 블록체(40c)에는 가스를 토출하는 토출 구멍(47)과 토출 구멍(48)이 교대에 형성되어 있다. 상단 블록체(40a)의 상면에는, 제 1 가스 도입구(41)와, 제 2 가스 도입구(42)가 형성되어 있다. 상단 블록체(40a)의 속에서는, 제 1 가스 도입구(41)로부터 다수의 가스 통로(43)가 분기하고 있다. 중단 블록체(40b)에는 가스 통로(45)가 형성되어 있고, 가스가 도입되어서 확산하는 복수의 홈(43a)을 거쳐서 상기 가스 통로(43)가 이들 가스 통로(45)에 연통한다. 또 이 가스 통로(45)가 하단 블록체(40c)의 토출 구멍(47)에 연통한다. 또한, 상단 블록체(40a)의 속에서는, 제 2 가스 도입구(42)로부터 다수의 가스 통로(44)가 분기하고 있다. 중단 블 록체(40b)에는 가스 통로(46)가 형성되어 있고, 상기 가스 통로(44)가 이들 가스 통로(46)에 연통한다. 중단 블록체(40b)의 하면에는, 가스 통로(46)에 접속되고, 가스 통로(46)로부터 도입된 가스를 확산하는 복수의 홈(46a)이 형성되어 있고, 이 홈(46a)과 하단 블록체(40c)의 다수의 토출 구멍(48)이 연통한다. 그리고, 상기 제 1 및 제 2 가스 도입구(41, 42)는 각각 후술하는 가스 공급 기구(50)의 가스 라인(58, 60)에 접속되어 있다.
가스 공급 기구(50)는, 클리닝 가스인 ClF3 가스를 공급하는 ClF3 가스 공급원(51), Ti 함유 가스인 TiCl4 가스를 공급하는 TiCl4 가스 공급원(52), 플라즈마 가스인 Ar 가스를 공급하는 Ar 가스 공급원(53), 환원 가스인 H2 가스를 공급하는 H2 가스 공급원(54), 질화 가스인 NH3 가스를 공급하는 NH3 가스 공급원(55), N2 가스를 공급하는 N2 가스 공급원(56)을 갖고 있다. 그리고, ClF3 가스 공급원(51)에는 ClF3 가스 공급 라인(57)이, TiCl4 가스 공급원(52)에는 TiCl4 가스 공급 라인(58)이, Ar 가스 공급원(53)에는 Ar 가스 공급 라인(59)이, H2 가스 공급원(54)에는 H2 가스 라인(60)이, NH3 가스 공급원(55)에는 NH3 가스 공급 라인(60a)이, N2 가스 공급원(56)에는 N2 가스 공급 라인(60b)이 각각 접속되어 있다. 그리고, 각 가스 공급 라인에는 매스플로우 컨트롤러(62) 및 매스플로우 컨트롤러(62)를 끼어서 2개의 개폐 밸브(61)가 설치되어 있다.
상기 제 1 가스 도입구(41)에는 TiCl4 가스 공급원(52)으로부터 연장되는 TiCl4 가스 공급 라인(58)이 접속되어 있고, 이 TiCl4 가스 공급 라인(58)에는 ClF3가스 공급원(51)으로부터 연장되는 ClF3 가스 공급 라인(57) 및 Ar 가스 공급원(53)으로부터 연장되는 Ar 가스 공급 라인(59)이 접속되어 있다. 또한, 상기 제 2 가스 도입구(42)에는 H2 가스 공급원(54)으로부터 연장되는 H2 가스 공급 라인(60)이 접속되어 있고, 이 H2 가스 공급 라인(60)에는, NH3 가스 공급원(55)으로부터 연장되는 NH3 가스 공급 라인(60a) 및 N2 가스 공급원(56)으로부터 연장되는 N2 가스 공급 라인(60b)이 접속되어 있다. 따라서, 성막시에는, TiCl4 가스는 TiCl4 가스 공급원(52)으로부터, Ar 가스는 Ar 가스 공급원(53)으로부터, TiCl4 가스 공급 라인(58)에 공급되고, 제 1 가스 도입구(41)로부터 샤워 헤드(40)내에 도입된다. 그리고, 가스 통로(43, 45)를 거쳐서 토출 구멍(47)으로부터 챔버(31)내로 토출된다. 한편, 환원 가스인 H2 가스는 H2 가스 공급원(54)으로부터 H2 가스 공급 가스 라인(60)에 접속되고, 가스 도입구(42)를 거쳐서 샤워 헤드(40)내에 도입되어서, 가스 통로(44, 46)를 거쳐서 토출 구멍(48)으로부터 챔버(31)내에 토출된다. 즉, 샤워 헤드(40)는 TiCl4 가스와 H2 가스가 완전히 독립하여 챔버(31)내에 공급되는 포스트믹스 타입으로 되어 있고, 이들 가스는 토출 후에 챔버(31)내에서 혼합되어 반응이 생긴다. 또한, Ti를 성막 후, 질화 처리를 실행할 경우에는, NH3 가스 공급 원(55)으로부터의 NH3 가스와 환원 가스인 H2 가스와 플라즈마 가스인 Ar 가스를 샤워 헤드(40)를 거쳐서 토출구(48)로부터 챔버(31)내에 토출시키고, 플라즈마를 생성하여 Ti막을 질화시킨다. 또한, 밸브(61) 및 매스플로우 컨트롤러(62)는 컨트롤러(78)에 의해 제어된다.
샤워 헤드(40)에는 전송로(63)가 접속되어 있고, 이 전송로(63)에는 정합기(80)를 거쳐서 고주파 전원(64)이 접속되어 있고, 성막시에 고주파 전원(64)으로부터 전송로(63)를 거쳐서 샤워 헤드(40)에 고주파 전력이 공급되도록 되어 있다. 고주파 전원(64)으로부터 고주파 전력을 공급함으로써, 샤워 헤드(40)와 전극(38) 사이에 고주파 전계가 생기고, 챔버(31)내에 공급된 가스를 플라즈마화하고, Ti막을 성막하도록 되어 있다. 고주파 전원(64)으로서는 주파수가 400kHz 내지 60MHz, 바람직하게는 450kHz의 것을 이용한다.
챔버(31)의 저벽(31b)의 중앙부에는 원형의 구멍(65)이 형성되어 있고, 저벽(31b)에는 이 구멍(65)을 덮도록 하방을 향해서 돌출하는 배기실(66)이 설치된다. 배기실(66)의 측면에는 배기관(67)이 접속되어 있고, 이 배기관(67)에는 배기 장치(68)가 접속되어 있다. 그리고 이 배기 장치(68)를 작동시킴으로써 챔버(31)내를 소정의 진공도까지 감압하는 것이 가능해진다.
서셉터(32)에는, 웨이퍼(W)를 지지하여 상승시키기 위한 3개(2개만 도시)의 웨이퍼 지지 핀(69)이 서셉터(32)의 표면에 대해 돌출가능하게 설치되고, 이들 웨이퍼 지지 핀(69)은 지지판(70)에 고정되어 있다. 그리고, 웨이퍼 지지 핀(69)은 에어 실린더 등의 구동 장치(71)에 의해 지지판(70)을 거쳐서 승강된다.
챔버(31)의 측벽에는, 웨이퍼 반송실(5) 사이에서 웨이퍼(W)의 반입출을 실행하기 위한 반입출구(72)와, 이 반입출구(72)를 개폐하는 게이트 밸브(G)가 설치된다.
다음에, 상술한 Ti 성막 장치를 이용한 Ti막의 성막 방법에 대하여 도 7 및 도 8을 참조하면서 설명한다. 도 7은 Ti막을 성막할 때의 단계를 설명하기 위한 흐름도, 도 8은 주요한 단계에 있어서의 챔버(31)내의 상태를 도시하는 모식도이다.
우선, 히터(35)에 의해 서셉터(32)를 350 내지 700℃ 정도로 가열하고, 배기 장치(68)에 의해 챔버(31)내를 차단한 상태[챔버(31)내에 가스가 실질적으로 존재하지 않는 진공 상태를 의미함]로 두고(단계 1), 게이트 밸브(73)를 개방하여(단계 2), 도 8a에 도시하는 바와 같이, 진공 상태의 웨이퍼 반송실(5)로부터 반송 장치(12)의 플레이트(14a 또는 14b)에 의해 반입출구(72)를 거쳐서 웨이퍼(W)를 챔버(31)내에 반입한다(단계 3). 이 때 샤워 헤드(40)는, 샤워 헤드(40)에 부착된 막의 벗겨짐을 방지하기 위해서, 히터(76)에 의해 400℃ 이상으로 가열한다.
다음에, 도 8b에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 지지 핀(69)을 서셉터(32)의 표면으로부터 돌출시킨 상태에서 웨이퍼(W)를 웨이퍼 지지 핀(69)상에 재치한다(단계 4). 이 웨이퍼(W)를 웨이퍼 지지 핀(69)상에 재치한 상태에서 게이트 밸브(G)를 닫고(단계 5), 계속하여 TiCl4 가스 공급 라인(58)을 통해 흐른 Ar 가스를, 도 8c에 도시하는 바와 같이 샤워 헤드(40)를 거쳐서 챔버(31)내에 도입하고, 웨이퍼(W)에 대해 제 1 예비 가열을 실행한다(단계 6). Ar 가스를 도입할 때는, Ar 가스와 대략 동류량으로 N2 가스를 N2 가스 공급원(56)에서부터 챔버(31)내에 도입한다. Ar 가스 및 N2 가스의 유량은 소정시간, 예컨대 15초간 걸쳐 서서히 증가시켜서, 이 사이에 챔버(31)내의 압력이 서서히 상승하도록 한다. 유량 증가후의 Ar 가스 및 N2 가스의 유량은 바람직하게는 각각 1 내지 1OL/분이다. 또한, 이 제 1 예비 가열 단계는 5 내지 30초간, 바람직하게는 약 5초간 실시된다.
이 제 1 예비 가열 단계가 종료 후, Ar 가스 및 N2 가스의 공급을 정지하고, 다시 챔버(31)내를 차단한 상태로 하고(단계 7), 웨이퍼 지지 핀(69)을 강하시켜서, 도 8d에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 서셉터(32)상에 재치한다(단계 8). 그 후, TiCl4 가스 공급 라인(58)을 거쳐서 Ar 가스를, H2 가스 라인(60)을 거쳐서 H2 가스를, 챔버(31)내가 소정의 압력으로 되기까지 서서히 유량을 증가시켜서 도입하고(램프 업), 챔버(31)내의 가스압이 서서히 상승하도록 한다(단계 9). Ar 가스 및 H2 가스 유량을 증가시킨 후에 그 상태를 소정 시간 유지하여 제 2 예비 가열 단계를 실행한다(단계 10). 제 2 예비 가열 단계에 있어서의 바람직한 가스 유량은 Ar 가스가 1 내지 1OL/분, H2 가스가 1 내지 10L/분이고, Ar 가스 및 H2 가스의 전유량은 바람직하게는 1 내지 1OL/분이다. 또한, 제 2 예비 가열 단계에 있어서의 압력은 바람직하게는 100 내지 1000Pa이며, 예컨대 667Pa이다. 또한, 제 2 예비 가열 단계는 장치의 가동률 및 스루풋을 고려하고, 바람직하게는 5 내지 30초간, 예를 들면 10초간 실시된다. 또한, 상기 단계 7 내지 9의 3단계의 시간은 바람직하게는 어느 것이든 10초간 이하, 예를 들면 5초간씩이다.
제 2 예비 가열 단계가 종료 후, Ar 가스 및 H2 가스의 유량을 동일한 유량으로 유지한 채로, 0.01 내지 0.1L/분의 유량으로 도시하지 않는 프리플로우 배관을 거쳐서 TiCl4 가스의 프리플로우를 실행한다(단계 11). 프리플로우시의 챔버(31)내의 압력은 바람직하게는 100 내지 1000Pa, 예를 들면 667Pa이며, 프리플로우는 바람직하게는 5 내지 30초간, 예를 들면 10초간 실시된다. 또한, 프리플로우 배관은 TiCl4 가스 공급 라인(58)과 Ar 가스 공급 라인(59)의 합류점보다 상류측 또한 매스플로우 컨트롤러(62)의 하류측에 있어서, TiCl4 가스 공급 라인(58)으로부터 분기한다. 프리플로우 배관에는 도시하지 않는 개폐 밸브가 설치되어 있고, 이 도시하지 않는 개폐 밸브와 TiCl4 가스 공급 라인(58)의 매스플로우 컨트롤러(62)의 하류측에 설치된 개폐 밸브(62)를 선택적으로 개방함으로써, TiCl4 가스가 챔버(31)를 향한 상태와, 프리플로우 배관으로부터 폐기되는 상태(이 상태가 프리플로우임)를 선택적으로 실현할 수 있다. 프리플로우를 실행함으로써, 챔버(31)내로의 TiCl4 가스의 공급 개시전에 매스플로우 컨트롤러(62)로부터 유출하는 TiCl4 가스의 유량을 소정 유량으로 안정시킬 수 있고, 이로써 챔버(31)내로의 TiCl4 가스의 공급 개 시 직후로부터 TiCl4 가스가 안정한 유량으로 챔버(31)내에 공급된다.
다음에, 성막에 앞서 고주파 전원(64)에 급전하여 챔버(31)내에 플라즈마를 형성한다(프리플라즈마; 단계 12). 이 때, 주파수가 450kHz 내지 60MHz, 바람직하게는 450kHz에서, 50 내지 3000W, 바람직하게는 500 내지 2000W, 예를 들면 800W의 고주파 전력이 고주파 전원(64)에 의해 샤워 헤드(40)에 공급된다.
그리고, Ar 가스 및 H2 가스의 유량과 챔버(31)내 압력 및 고주파 전력을 동일하게 유지한 채로, 개폐 밸브를 교환함으로써 프리플로우 배관에 흐르던 TiCl4 가스를 프리플로우 시의 유량을 유지한 채 챔버(31)에 흘리고, 이로써 플라즈마 CVD에 의한 Ti 박막의 성막 단계를 실시한다(단계 13). 이 성막 단계에 있어서는 5 내지 100nm의 Ti막이 성막된다. 막두께는 성막 시간에 비례하기 때문에, 성막 시간은 소망의 막두께에 적절하게 설정된다. 즉 성막시의 막두께는 상기 5 내지 100nm의 범위에 있어서 성막 시간으로 조정할 수 있다. 예를 들면, 막두께를 10nm으로 할 경우에는 30초간 실시된다. 이 때의 웨이퍼(W)의 가열 온도는 350 내지 800℃, 바람직하게는 550 내지 650℃이다.
성막 단계 종료 후, TiCl4 가스의 공급 및 고주파 전원(64)으로부터의 급전을 정지하고, 다른 가스를 흘린 채 성막 후처리를 실행한다(단계 14). 이 성막 후 처리 단계는 0.5 내지 30초간, 바람직하게는 1 내지 5초간, 예를 들면 2초간 실시된다.
그 후, H2 가스의 유량을 저하시키고, Ar 가스 유량을 유지하고, 챔버(31)내의 퍼지를 실행한다(단계 15). 이 퍼지 단계는 1 내지 30초간, 바람직하게는 1 내지 10초간, 예를 들면 4초간 실시된다.
그 후, 성막된 Ti 박막의 표면의 나이트라이드 처리(질화)를 실행한다(단계 16). 나이트라이드 처리는 Ar 가스와 H2 가스의 유량을 유지한 채로, NH3 가스를 바람직하게는 0.5 내지 5L/분의 범위의 유량으로 10초간 정도 흘리고, 그 후 가스의 공급 조건을 유지한 채 고주파 전원(64)의 주파수는 450kHz 내지 60MHz, 바람직하게는 450kHz의 주파수에서, 50 내지 3000W, 바람직하게는 500 내지 1200W, 예를 들면 800W의 고주파 전력을 공급하고, 플라즈마를 생성함으로써 실시된다.
소정 시간 경과 후, 고주파 전원(64)으로부터의 급전을 정지하고, 가스 유량을 서서히 줄여서 성막 프로세스를 종료한다(단계 17).
그 후, 웨이퍼 지지 핀(69)을 상승시켜서 웨이퍼(W)를 들어올리고, 게이트 밸브(G)를 개방하여 반송 장치(12)의 플레이트(14a 또는 14b)를 챔버(31)내에 삽입하고, 웨이퍼 지지 핀(69)을 하강시킴으로써 웨이퍼(W)를 플레이트(14a 또는 14b)상에 재치하여 반송실(1)로 반출한다(단계 18).
이와 같이 하여 소정 매수의 웨이퍼(W)에 성막 처리를 수행한 후, 챔버(31)내는 ClF3 가스 공급원(51)으로부터 ClF3 가스를 공급함으로써 클리닝된다.
이와 같이, 최초에 서셉터(32)상에 돌출한 웨이퍼 지지 핀(69)상에 웨이퍼(W)를 재치한 상태에서 챔버(31)내에 가스를 도입하여 제 1 예비 가열 단계(단계 6)를 실행하므로, 웨이퍼는 급격하게는 가열되지 않고, 어느 정도 가열되고 나서 서셉터(32)상에서의 제 2 예비 가열 단계가 수행된다. 이 때문에, 웨이퍼(W)에 생기는 열응력이 완화되어, 웨이퍼(W)가 300mm로 대형인 것이라고 해도, 웨이퍼(W)의 휘어짐의 발생 저지 또는 대폭적인 저감을 달성할 수 있다.
또한, 제 1 예비 가열 단계가 종료 후, 단계 8에서 웨이퍼(W)를 서셉터(32)상에 재치하는 단계에 앞서, 단계 7에서 N2 가스의 공급을 정지하고 챔버(31)내를 차단한 상태로 하므로, 웨이퍼(W)를 강하시킬 때에 웨이퍼(W)가 가스로부터 받는 저항에 의해 웨이퍼(W)가 웨이퍼 지지 핀(69)상에서 미끄러지는 것이 방지된다. 더욱이, 단계 9에 있어서, 제 2 예비 가열(단계 10)의 가스 압력으로 될 때까지, Ar 가스 및 H2 가스의 유량을 서서히 증대(램프 업)하여 챔버(31)내에 도입하므로, 급격한 가스압의 상승의 영향이 웨이퍼(W)에 미치는 것이 회피되어, 웨이퍼(W)의 휘어짐을 한층 효과적으로 방지할 수 있다.
종래는, 서셉터 표면의 주연부에 엠보스가 존재하고 있었기 때문에, 도 9에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼(W)가 뒤집히고, 웨이퍼 이면과 서셉터 사이에 간극이 있을 수 있으면, 엠보스에 전계가 집중하고, 그 부분이 방전의 기점이 되어서 국부적으로 심한 방전이 생기게 되었다. 그러나 본 실시형태에서는, 서셉터(32)의 표면의 적어도 주연부에는, 전계가 집중하기 쉬워서 방전의 기점이 되는 엠보스가 존재하지 않고, 더군다나 웨이퍼의 휘어짐을 매우 작게 할 수 있으므로, 서셉터(32)의 주연부에 있어서의 국부적인 방전을 생기지 않게 할 수 있다.
서셉터(32)의 주연부에 엠보스가 존재하지 않으면, 가령 웨이퍼(W)에 휘어짐이 생겼더라도 엠보스가 존재할 경우와 같은 국부적인 심한 방전은 생기지 않으므로, 상기와 같은 웨이퍼(W)의 휘어짐을 감소시키는 대책을 세우지 않더라도, 어느 정도의 효과를 얻을 수 있다. 그러나, 웨이퍼(W)의 휘어짐이 파셴의 법칙에 의한 방전이 생기기 쉬운 거리로 되면 역시 방전은 생기므로, 상기 웨이퍼(W)의 휘어짐이 생기기 어려운 단계를 채용하는 것이 바람직하다. 또한, 웨이퍼(W)에 생길 수 있는 휘어짐을 고려하면, 국부적인 방전을 확실하게 방지하기 위해서는, 서셉터(32) 표면의 웨이퍼 탑재 영역[즉 회전부(32a)]의 주연부로부터 반경방향 내측에 1Omm 떨어진 위치까지의 링 형상의 영역에 엠보스가 존재하지 않도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 단계에 의해 웨이퍼(W)의 휘어짐을 없게 하거나 혹은 매우 작게 할 수 있으면, 서셉터 주연부의 엠보스의 존재의 유무에 따르지 않고 방전은 생기기 어렵지만, 확실하게 방전의 발생을 회피하는 관점으로부터는, 방전의 기점이 되는 엠보스가 서셉터 주연부에 존재하지 않는 것이 바람직하다.
보다 방전을 생기기 어렵게 하는 관점으로부터, 상기 단계 12의 프리플라즈마 단계에 있어서는, 고주파 전원(64)으로부터 공급되는 전력을 순차적으로 일으키는 것은 아니고, 소정의 전력까지 서서히 상승시키는 것(램프 업)이 바람직하다. 이로써 전계의 크기가 서서히 상승하므로 보다 방전이 생기기 어려워진다. 이 경우, 소정의 전력에 도달할 때까지의 시간은 O.1 내지 15초가 바람직하고, 예를 들면 1초에서 800W까지 상승시킨다.
또한, 마찬가지로 방전을 생기기 어렵게 하는 관점으로부터, 도 10에 도시하는 바와 같이, 단계 12의 프리플라즈마 단계에 앞서, TiCl4 가스를 챔버(31)내에 도입하는 단계(프리 TiCl4; 단계 19)를 설치하는 것이 바람직하다. 플라즈마를 생성한 후에 TiCl4 가스를 챔버(31)에 도입했을 경우에는, TiCl4 가스 도입 개시 후에서 TiCl4 가스의 분포가 안정할 때까지의 사이에, 플라즈마와 웨이퍼(W) 사이의 전위차가 국소적으로 높아지는 영역이 생기고, 방전이 발생할 경우를 있을 수 있다. 그러나, 플라즈마를 생성하기 전에 TiCl4 가스를 챔버(31)에 도입하여 챔버(31)내의 TiCl4 가스의 분포가 균일화된 후에 플라즈마를 생성하면, 웨이퍼면내에 있어서의 플라즈마에 대하는 전위차 분포가 적어지고, 방전이 발생할 가능성을 더욱 낮게 할 수 있다. 이 단계는, 상술한 바와 같은 프리플라즈마 단계에 있어서의 고주파 전력의 램프 업과 병용함으로써, 보다 한층 효과적으로 방전을 생기기 어렵게 할 수 있다.
다음에, 실제로 본 발명의 방법의 효과를 확인한 결과에 대해 설명한다. 여기에서는, 웨이퍼 탑재면으로 완전히 엠보스가 설치되지 않는 서셉터를 이용했다. 제 1 예비 가열 단계(단계 6)로부터 제 2 예비 가열 단계(단계 10)까지의 단계에 있어서, 가스 유량, 챔버내의 압력 및 시간을 도 11에 도시하는 바와 같이 변화시켰다. 즉, 제 1 예비 가열 단계(단계 6)는 Ar 가스를 1.8L/분, N2 가스를 1.8L/분의 유량으로 될 때까지 증가시키면서 15초간 실행하고, 다음에서 단계 7로부터 단 계 9까지를 5초간씩 실행하고, 제 2 예비 가열 단계(단계 10)는 H2 가스 유량을 4L/분, Ar 가스 유량을 1.8L/분으로 하여 압력을 667Pa로서 19초간 수행했다. 그 후, TiCl4 가스의 프리플로우를 0.012L/분의 유량으로 15초간(단계 11)을 수행한 후, 주파수 13.56MHz의 800W의 고주파 전력을 전압을 가하여 프리플라즈마 단계(단계 12)를 실시하고, TiCl4 가스를 챔버에 공급하여 플라즈마 CVD에 의한 Ti 성막을 30초간 수행했다(단계 13). 성막시의 챔버내 압력은 667Pa으로 했다. 이와 같이 하여 대구경 웨이퍼인 300mm 웨이퍼에 10nm의 Ti막을 성막했을 때에, 서셉터 주연부에서 웨이퍼와의 사이의 방전은 근소했다. 또한, 프리플라즈마시에 고주파 전력의 램프 업(1초간에서 800W까지 상승)을 수행한 경우에는, 더욱 방전이 저감되었다. 더욱이, 이 고주파 전력의 램프 업에 가하고, 단계 19의 프리 TiCl4를 실시했을 경우에는 방전이 전무했다.
이에 대해, 전면에 엠보스가 존재하는 서셉터를 사용하고, 또 제 1 예비 가열 처리를 실행하지 않았을 경우에는, 서셉터의 주연부에 있어서 웨이퍼와의 사이에 국부적으로 심한 방전이 생기고 있었다. 또한, 엠보스가 존재하는 서셉터를 이용한 경우에는, 제 1 예비 가열 처리를 수행하여 웨이퍼 휘어짐 대책을 실시했음에도 불구하고, 웨이퍼가 간신히 뒤집혀 있었기 때문에, 상당한 방전이 생겼다.
또, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고 여러 가지 변형가능하다. 예컨대, 상기 실시형태에서는 Ti막을 성막할 경우에 대하여 도시했지만, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 플라즈마 CVD에 의해 성막하는 막의 경우에는 모두 적용가능 하다. 그 경우에는, 그 막에 따른 성막 가스 및 기타의 가스가 선택된다. 또한, 상기 실시 형태에서는 제 1 예비 가열 및 제 2 예비 가열시에 가스를 도입했지만, 가스를 공급하지 않아도 일정한 효과를 얻을 수 있다. 단지, 가스를 도입했을 경우가 효과가 크다. 더욱이, 상기 제 1 예비 가열만으로 충분한 가열을 수행할 수 있으면, 제 2 예비 가열은 반드시 필요하지는 않다. 피처리 기판으로서는, 반도체 웨이퍼에 한정하지 않고, 예컨대 액정 표시 장치(LCD)용 기판 등의 다른 것이라도 좋고, 또한 기판상에 다른 층을 형성한 것이라도 좋다.
본 발명에 의하면, 서셉터 주연부에 국부적인 방전이 생기기 어려운 플라즈마 CVD 성막 방법 및 성막 장치를 제공할 수 있다.

Claims (6)

  1. 플라즈마 화학 증착 장치에 있어서,
    처리되는 기판이 수용되는 처리 챔버와,
    처리 챔버내에서 기판을 탑재하고 내부에 발열체를 갖는 서셉터와,
    상기 처리 챔버내에 적어도 성막을 위한 가스를 공급하는 가스 공급 기구와,
    상기 챔버내에 고주파 전계를 형성하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성 수단을 구비하며,
    상기 서셉터의 기판 탑재 영역의 적어도 주연부의 표면은 평탄하게 형성되고, 상기 서셉터는, 상기 서셉터에 기판을 탑재했을 때에 상기 주연부에 대향하는 기판의 표면이 상기 주연부의 표면과 면접촉하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는
    플라즈마 화학 증착 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 탑재 영역의 상기 주연부 이외에는 다수의 돌기 형상이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    플라즈마 화학 증착 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 돌기 형상은 원기둥 형상인 것을 특징으로 하는
    플라즈마 화학 증착 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 탑재 영역의 상기 주연부로부터 중심을 향하여 상기 기판의 표면과 상기 서셉터 표면의 간격이 변화하는 것을 특징으로 하는
    플라즈마 화학 증착 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기판 표면과 상기 서셉터 표면의 간격은 상기 서셉터 표면의 온도에 상관시키는 것을 특징으로 하는
    플라즈마 화학 증착 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 탑재 영역의 상기 주연부 이외는 상기 기판 표면과 상기 서셉터 표면이 비접촉 하게 되는 비접촉부가 형성되고, 상기 비접촉부는 곡면 형상인 것을 특징으로 하는
    플라즈마 화학 증착 장치.
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