KR100841116B1 - 성막 장치 및 성막 방법 - Google Patents

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

성막 장치(20)는, 처리 용기(22)와, 이 용기내로 성막 가스를 포함한 처리 가스를 공급하는 가스 공급계와, 용기내의 분위기를 배기하는 배기계를 구비하고 있다. 처리 용기내에는, 평판 형상의 피처리체(W)를 탑재하는 탑재면을 가진 탑재대(46)가 마련되어 있다. 이 탑재대 상의 피처리체를 히터(80)로 가열하도록 되어 있다. 피처리체의 표면주변부에 대하여 접촉/이간하여, 피처리체를 탑재대에 대하여 가압/해방하는 클램프 장치(56)가 마련되어 있다. 탑재대의 탑재면에는, 피처리체의 이면과의 사이에서 거의 밀폐된 공간을 형성하여 해당 피처리체를 차압에 의해 일시적으로 흡착하기 위한 오목부(94)를 갖는 흡착 구조(92)가 형성되어 있다.

Description

성막 장치 및 성막 방법{FILM FORMING EQUIPMENT AND FILM FORMING METHOD}
본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 피처리체의 표면에 텅스텐막 등의 박막을 형성하는 성막 장치 및 성막 방법 및 성막 장치를 제어하는 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 집적 회로의 제조공정에 있어서는, 반도체 웨이퍼 표면에 배선 패턴을 형성하기 위해서, 혹은 배선사이 등의 오목부나 콘택트용의 오목부를 매립하기 위해서 W(텅스텐), WSi(텅스텐 실리사이드), Ti(티탄), TiN(티탄 나이트라이드), TiSi(티탄 실리사이드), Cu(동), Ta2O5(탄탈옥사이드) 등의 금속 혹은 금속화합물의 박막을 형성하는 것이 실행되고 있다. 이들 박막중, 비저항이 적고, 막부착 온도도 작아도 되는 등의 이유로부터 텅스텐막이 다용되고 있다. 이러한 종류의 텅스텐막은, 원료 가스로서 WF6(6불화텅스텐)을 이용하여, 이것을 수소, 실란, 디클로로실란 등에 의해 환원하는 것에 의해, 텅스텐을 퇴적시켜 형성된다.
상기 텅스텐막을 형성하는 경우에는, 밀착성의 향상, 하층의 실리콘층과의 반응의 억제 등의 이유로, 미리 웨이퍼 표면에 형성된 배리어층 상에 상기 텅스텐막을 퇴적시킨다. 배리어층으로서는, Ti막, TiN막, 혹은 양자의 적층막이 웨이퍼 표면에 얇게 또한 균일히 형성된다. 상기 텅스텐막을 형성하기 위해서는, 성막레이트가 크기 때문에 일반적으로는 성막 가스로서 WF6(6불화텅스텐) 가스와 H2 가스를 이용한다. 그러나, 이들 성막 가스를 이용하여 배리어층 상에 직접적으로 텅스텐막을 형성하고자 하면, 다음과 같은 문제가 있다. 우선, 성막 가스를 공급하고 있는 데도 불구하고 막부착이 발생하지 않는 긴 기간, 즉 인큐베이션 타임이 발생하여, 처리의 스루풋이 저하하는 일이 있다. 혹은, WF6 중의 불소가 배리어층중으로 확산하여 Ti(티탄) 등과 반응하여, 이 부분이 볼록 형상으로 부어올라 집적 회로 소자의 결함을 야기한다고 하는 문제점이 있다.
그래서, 예컨대 일본 특허 공개 2003-193233호 공보에는, 다음과 같은 성막 방법이 개시되어 있다. 즉, WF6 가스와 H2 가스를 이용하여 성막하기 전에, WF6 가스와 H2보다도 환원성이 높은 가스, 예컨대 모노실란(SiH4) 등의 실란계 가스를 이용하여 텅스텐의 결정핵으로 이루어지는 시드막(seeding film)을 매우 얇게 형성해 놓는다. 다음에, WF6 가스와 H2 가스를 공급하여, 시드막을 기점으로 그 위에서부터 CVD(Chemical Vapor Deposition)에 의해 막부착을 실행하는 것에 의해, 주된 텅스텐막을 형성하도록 하였다.
이 성막 방법에 대하여 도 10을 참조하여 간단히 설명한다.
도 10에 도시하는 바와 같이 피처리체인 반도체 웨이퍼(W)는, 탑재대(2) 상에 탑재되어 있다. 이 탑재대(2)는, 도시하지 않는 진공배기가 가능하도록 된 처리용기내에 설치되어 있다. 웨이퍼(W) 표면의 주변부에 클램프링(4)으로 접촉시켜, 웨이퍼(W)를 탑재대(2)에 대하여 가압하는 것에 의해, 웨이퍼(W)가 옆으로 미끄러짐 등을 하지 않도록 유지되어 있다. 이 상태에서, 우선 도 10(a)에 도시하는 바와 같이 성막 가스로서 WF6 가스와 SiH4 가스와 H2 가스를 동시에 공급하는 것에 의해, 웨이퍼(W) 상에, 제 1 박막인 텅스텐 결정핵으로 이루어지는 시드막(6)을 형성한다. 다음에, 도 10(b)에 도시하는 바와 같이 성막 가스로서 WF6 가스와 H2 가스를 동시에 공급하여, 시드막(6)을 기점으로 보다 높은 성막레이트로, 제 2 박막인 금속 텅스텐으로 이루어지는 주막(8)을 형성한다. 그리고, 이 일련의 성막공정에서는, 상기 성막 가스가 탑재대(2)의 이면측으로 돌아들어가는 것을 방지하기 위해서, 탑재대(2)의 이면측에, 백사이드 가스로서 불활성 가스, 예컨대 Ar 가스가 공급되고 있다.
이와 같이, 시드막(6)을 기점으로 박막을 퇴적시켜 주막(8)을 형성하는 것에 의해, 전체의 성막레이트를 높게 할 수 있다. 또한, 시드막(6)이 배리어 기능을 발휘하기 때문에, 주막(8)의 퇴적시에 WF6 가스중의 불소가 하지층의 TiN 막 등으로 확산하는 것을 방지할 수 있다.
그러나, 도 10(b)에서 도시하는 주막(8)을 CVD에 의해 퇴적시킬 때, 탑재대(2)의 이면측에 백사이드 가스를 공급하고 있음에도 불구하고, 성막 가스가 클램 프링(4)의 하면과 웨이퍼 주변부의 상면간의 간격(10)의 내측 깊숙한 곳까지 침입해 버린다. 이것은, 이 때의 프로세스 압력이, 도 10(a)에 도시하는 시드막(6)의 형성시의 프로세스 압력보다도 높게 설정되어 있는 등의 이유에 의한 것이다. 그 결과, 도 10(b)에 도시하는 바와 같이 주막(8)은, 그 외주연(8A)이, 시드막(6)의 외주연(6A)을 완전히 덮고, 또한 그 외측까지 확대된 상태로 성막되어 버린다. 이 때문에, 시드막(6)의 외주연(6A)보다도 외측의 웨이퍼 외주 부분(12)은, 지나친 양의 WF6 가스의 불소에 노출되어 어택되게 된다. 또한, 이 부분(12)에는 시드막(6)을 거치지 않고서 직접적으로 주막(8)이 형성되기 때문에, 불소가 하지 배리어층으로 확산하여 하지 Ti 등과 반응하여, 이 부분이 볼록 형상으로 부풀어 올라 버린다고 하는 문제가 있다.
그래서, 본 발명의 목적은, 시드막 등의 제 1 박막을 형성할 때에, 피처리체의 주변부에 접촉하는 클램프 장치를 이용하는 일없이 피처리체를 탑재대 상에 유지시키도록 하여, 그로인해, 제 1 박막이 제 2 박막의 형성 영역보다도 외측에까지 형성되도록 하여, (제 1 박막이 형성되어 있지 않은)피처리체의 표면에 제 2 박막이 직접적으로 접촉하는 것을 방지할 수 있도록 하는 것에 있다.
이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 처리 용기와, 이 처리 용기내의 분위기를 배기하는 배기계와, 상기 처리 용기내에 마련되어, 평판 형상의 피처리체를 탑재하는 탑재면을 가진 탑재대와, 상기 처리 용기내에 성막 가스를 포함한 처리 가스를 공급하는 가스 공급계와, 상기 탑재대 상의 피처리체를 가열하는 히터와, 상기 피처리체의 표면 주변부에 대하여 접촉/이간하여, 상기 피처리체를 상기 탑재대에 대하여 가압/해방하는 클램프 장치를 구비하고, 상기 탑재대의 탑재면에, 상기 피처리체의 이면과의 사이에서 거의 밀폐된 공간을 형성하여 해당 피처리체를 차압에 의해 일시적으로 흡착하기 위한 흡착 구조가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치를 제공한다.
이 성막 장치에 의하면, 피처리체의 표면에 제 1 박막과 제 2 박막을 연속적으로 형성하는 경우에 있어서, 클램프 장치를 피처리체로부터 이간시켜, 흡착 구조를 이용하여 피처리체를 탑재대 상에 흡착시킨 상태에서 제 1 박막을 형성한 후, 클램프 장치에서 피처리체의 주변부를 탑재대에 대하여 가압한 상태로 제 2 박막을 형성할 수 있다. 이에 의해, 제 1 박막이 제 2 박막의 형성 영역보다도 외측에까지 형성되도록 하여, (제 1 박막이 형성되어 있지 않은)피처리체의 표면에 제 2 박막이 직접적으로 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
보다 구체적으로는, 이 성막 장치는,
(a) 상기 처리 용기내를 대기압보다도 낮은 초기 압력까지 감압하는 공정과,
(b) 상기 피처리체의 표면에 제 1 박막을 형성하는 공정으로서,
(b1) 상기 처리 용기내의 압력을, 상기 초기 압력보다도 높고 대기압보다도 낮은 프로세스 압력으로 조정하는 것에 의해, 상기 피처리체로부터 상기 클램프 장치를 이간시킨 상태로, 상기 피처리체를 상기 흡착 구조를 이용하여 상기 탑재대 상에 흡착시키는 부행정과,
(b2) 상기 탑재대 상에 흡착된 상기 피처리체를 가열하면서 상기 처리 용기내로 제 1 상기 처리 가스를 공급하여 상기 제 1 박막을 형성하는 부행정을 포함하는 행정과,
(c) 상기 제 1 박막 상에 제 2 박막을 형성하는 공정으로서,
(c1) 상기 클램프 장치를 상기 피처리체에 접촉시켜, 상기 피처리체를 상기 탑재대에 대하여 가압하는 부행정과,
(c2) 상기 탑재대 상에 가압된 상기 피처리체를 가열하면서 상기 처리 용기내에 제 2 상기 처리 가스를 공급하여 상기 제 2 박막을 형성하는 부행정을 포함하는 행정
을 실행하도록, 상기 배기계, 상기 가스 공급계, 상기 히터 및 상기 클램프 장치를 제어하는 제어기를 더 구비할 수 있다.
또한, 본 발명은, 처리 용기와, 이 처리 용기내에 마련되어, 평판 형상의 피처리체를 탑재하는 탑재면을 가진 탑재대와, 상기 피처리체의 표면 주변부에 대하여 접촉/이간하여, 상기 피처리체를 상기 탑재대에 대하여 가압/해방하는 클램프 장치를 구비하고, 상기 탑재대의 탑재면에, 상기 피처리체의 이면과의 사이에서 거의 밀폐된 공간을 형성하여 해당 피처리체를 차압에 의해 일시적으로 흡착하기 위한 흡착 구조가 형성되어 있는 성막 장치을 이용하여, 상기 피처리체의 표면에 제 1 박막과 제 2 박막을 연속적으로 형성하는 성막 방법에 있어서,
(a) 상기 처리 용기내를 대기압보다도 낮은 초기 압력까지 감압하는 공정과,
(b) 상기 피처리체의 표면에 상기 제 1 박막을 형성하는 공정으로서,
(b1) 상기 처리 용기내의 압력을, 상기 초기 압력보다도 높고 대기압보다도 낮은 프로세스 압력으로 조정하는 것에 의해, 상기 피처리체로부터 상기 클램프 장치를 이간시킨 상태에서, 상기 피처리체를 상기 흡착 구조를 이용하여 상기 탑재대 상에 흡착시키는 부행정과,
(b2) 상기 탑재대 상에 흡착된 상기 피처리체를 가열하면서 상기 처리 용기내에 제 1 상기 처리 가스를 공급하여 상기 제 1 박막을 형성하는 부행정을 포함하는 행정과,
(c) 상기 제 1 박막 상에 상기 제 2 박막을 형성하는 공정으로서,
(c1) 상기 클램프 장치를 상기 피처리체에 접촉시켜, 상기 피처리체를 상기 탑재대에 대하여 가압하는 부행정과,
(c2) 상기 탑재대 상에 가압된 상기 피처리체를 가열하면서 상기 처리 용기내에 제 2 상기 처리 가스를 공급하여 상기 제 2 박막을 형성하는 부행정을 포함하는 행정을 구비한 것을 특징으로 하는 성막 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은, 처리 용기와, 이 처리 용기내의 분위기를 배기하는 배기계와, 상기 처리 용기내에 마련되어, 평판 형상의 피처리체를 탑재하는 탑재면을 가진 탑재대와, 상기 처리 용기내에 성막 가스를 포함한 처리 가스를 공급하는 가스 공급계와, 상기 탑재대 상의 피처리체를 가열하는 히터와, 상기 피처리체의 표면 주변부에 대하여 접촉/이간하여, 상기 피처리체를 상기 탑재대에 대하여 가압/해방하는 클램프 장치를 구비하고, 상기 탑재대의 탑재면에, 상기 피처리체의 이면과의 사이에서 거의 밀폐된 공간을 형성하여 해당 피처리체를 차압에 의해 일시적으로 흡착하기 위한 흡착 구조가 형성되어 있는 성막 장치를 이용하여, 상기 피처리체의 표면에 제 1 박막과 제 2 박막을 연속적으로 형성하기 위해서,
(a) 상기 처리 용기내를 대기압보다도 낮은 초기 압력까지 감압하는 공정과,
(b) 상기 피처리체의 표면에 상기 제 1 박막을 형성하는 공정으로서,
(b1) 상기 처리 용기내의 압력을, 상기 초기 압력보다도 높고 대기압보다도 낮은 프로세스 압력으로 조정하는 것에 의해, 상기 피처리체로부터 상기 클램프 장치를 이간시킨 상태로, 상기 피처리체를 상기 흡착 구조를 이용하여 상기 탑재대 상에 흡착시키는 부행정과,
(b2) 상기 탑재대 상에 흡착된 상기 피처리체를 가열하면서 상기 처리 용기내로 제 1 상기 처리 가스를 공급하여 상기 제 1 박막을 형성하는 부행정을 포함하는 행정과,
(c) 상기 제 1 박막 상에 상기 제 2 박막을 형성하는 공정으로서,
(c1) 상기 클램프 장치를 상기 피처리체에 접촉시켜, 상기 피처리체를 상기 탑재대에 대하여 가압하는 부행정과,
(c2) 상기 탑재대 상에 가압된 상기 피처리체를 가열하면서 상기 처리 용기내에 제 2 상기 처리 가스를 공급하여 상기 제 2 박막을 형성하는 부행정을 포함하는 행정
을 실행하도록, 상기 배기계, 상기 가스 공급계, 상기 히터 및 상기 클램프 장치를 제어하는 프로그램을 저장한 기억 매체를 제공한다.
이상과 같이, 클램프 장치를 피처리체의 주변부에 접촉시키는 일없이, 흡착 구조를 이용하여 피처리체를 탑재대 상에 흡착시킨 상태에서 제 1 박막을 형성하고, 클램프 장치로 피처리체의 주변부를 탑재대에 대하여 가압한 상태로 제 2 박막을 형성할 수 있다. 이에 의해, 제 1 박막이 제 2 박막의 형성 영역보다도 외측에까지 형성되도록 하여, 피처리체의 표면에 제 2 박막이 직접적으로 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 성막 장치의 1실시형태를 나타내는 단면도이고,
도 2는, 도 1에 나타낸, 성막 장치의 클램프링을 나타내는 저면도이고,
도 3은, 도 1에 나타낸 성막 장치의 탑재대를 나타내는 평면도이고,
도 4는, 도 3에 나타낸 탑재대와, 그것에 지지되는 피처리체를 나타내는 부분 확대 단면도이고,
도 5는, 본 발명에 의한 성막 방법을 (a)∼(c)의 공정 순서대로 설명하기 위한 부분 확대 단면도이고,
도 6은, 도 l에 나타낸 성막 장치에 있어서, 처리 용기내를 진공배기했을 때의 압력의 변화 상태를 나타내는 그래프이고,
도 7은, 도 1에 나타낸 성막 장치에 있어서, 반도체 웨이퍼를 강온시킬 때의 온도 변화를 (a) 웨이퍼 중심부 및 (b) 웨이퍼 주변부에서 나타내는 그래프이고,
도 8은, 도 3에 나타낸 탑재대의 변형예를 나타내는 도이고,
도 9는, 도 3에 나타낸 탑재대의 탑재면에 형성되는 흡착 구조의 3개의 변형예를 나타내는 도이고,
도 10은, 종래의 성막 방법을 (a)∼(b)의 공정 순서대로 설명하기 위한 부분 확대 단면도이다.
이하에, 본 발명에 따른 성막 장치 및 성막 방법의 실시형태를 첨부 도면에 근거하여 상술한다.
도 1에 나타내는 본 실시형태의 성막 장치(20)는, 히터로서 가열 램프(80)를 이용하여 고속 승온이 가능한 낱장식의 성막 장치이다. 이 성막 장치(20)는, 예컨대 알루미늄에 의해 원통형으로 성형된 처리 용기(22)를 구비하고 있다. 이 처리 용기(22)의 천장부에는, 성막 가스를 포함하는 처리 가스를 이 처리 용기(22)내로 공급하는 가스 공급계의 일부를 구성하는 샤워헤드(24)가 O 링 등의 밀봉 부재(26)를 거쳐서 부착되어 있다. 이 샤워헤드(24)는, 예컨대 알루미늄에 의해 속이 빈 원주 형상으로 성형된 헤드본체(28)를 가지고 있다. 이 헤드본체(28)의 하면인 가스 분출면에는, 헤드본체(28)내에 공급된 가스를 하방의 처리 공간(S)으로 방출하기 위한 다수의 가스 분출 구멍(30)이 면내에 균등히 배치되어 있다.
상기 샤워헤드(24)는 상기 구성에 한정되지 않고, 사용하는 처리 가스의 종류에 따라 여러가지의 구조의 것이 채용된다. 예컨대 샤워 헤드 본체(28)내에서 가스를 혼합시켜서는 안될 경우에는, 본체(28) 내부를 복수의 구획실로 분할하여 각 가스를 독립 확산시켜, 가스 분사 구멍(30)으로부터 처리 공간(S)에 공급되었을 때에 처음에 혼합시키도록 한 형식의 샤워헤드가 이용된다. 상기 처리 용기(22)내의 천장부에 있어서, 상기 샤워헤드(24)의 측방에는, 가스류를 안정화시키기 위해서, 예컨대 석영으로 이루어지는 링 형상의 가스류 안정화 부재(32)가 배치되어 있다.
처리 용기(22)의 측벽에는, 웨이퍼(W)를 반입, 혹은 반출할 때에 개폐되는 게이트 밸브(G)가 마련되어 있다. 처리 용기(22)는, 이 게이트 밸브(G)를 거쳐서, 예컨대 진공배기가 가능하도록 이루어진 로드록실이나 반송실(도시하지 않음)에 연결된다. 또한, 처리 용기(22)의 바닥부의 주변부에는, 배기구(34)가 형성되어 있다. 이 배기구(34)에는 도시하지 않는 진공 펌프 등을 개설한 배기로(36)가 접속되어, 처리 용기(22)내의 분위기를 압력 제어하면서 배출하는 배기계가 구성되어 있다.
처리 용기(22)의 바닥부로부터는, 원통형의 지지 컬럼(38)이 기립되어 마련되어 있다. 이 지지 컬럼(38)의 상부 외주에는, 하방향으로 가스류를 조정하는 정류판(40)이 마련되어있다. 또한, 이 지지 컬럼(38)의 상단 내주(內周)에는, 예컨대 알루미늄으로 이루어지는 링 형상의 보조링(42)을 거쳐서, 예컨대 석영으로 이루어지는 링 형상의 어태치먼트부재(44)가 부착되어 있다.
그리고, 이 어태치먼트부재(44)의 내측주연부에 의해 탑재대(46)가 지지되어 있다. 이 탑재대(46)는, 세라믹, 예컨대 질화알루미늄에 의해 두께3.5mm 정도의 얇은 원판 형상으로 성형되어 있다. 탑재대(46)의 상면은, 이것과 대략 동일 직경의 피처리체인 반도체 웨이퍼(W)를 탑재하기 위한 탑재면으로 되어있다. 탑재대(46)의 이면은, 조사광의 흡수를 높이도록 흑색 처리되어 있다. 도 3에도 도시하는 바와 같이, 이 탑재대(46)의 외주연에는, 둘레 방향으로 대략 균등히 간격을 두고, 리프트핀을 통과시키기 위한 3개의 핀삽입 통과부(48)가 형성되어 있다. 여기서는, 각 핀삽입 통과부(48)는, 외측으로 열린 반원 형상의 노치(notch)로서 성형되어 있다.
또한, 상기 어태치먼트부재(44)의 내주연에는, 탑재대(46)를 지지하는 링 형상의 계합(係合)단부(50)가 형성되어 있다. 계합단부(50)에는, 탑재대(46)의 핀삽입 통과부(48)에 대응하는 위치에, 동일하게 리프트핀을 통과시키기 위한 3개의 노치(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 또한, 어태치먼트부재(44)에는, 그 노치의 위치에 대응시켜, 후술하는 클램프링을 지지하는 로드 부재 등을 삽입 통과시키기 위한 3개의 로드 삽입 통과 구멍(52)이 형성되어 있다.
그리고, 탑재대(46)의 외측으로 비스듬히 하방에는, 3개의 리프트핀(54)이 상방으로 기립되어 마련되어 있다. 이들 리프트핀(54)은, 상술한 탑재대(46)의 핀삽입 통과부(48) 및 어태치먼트부재(44)의 노치를 통하여 웨이퍼(W)의 에지를 지지하고, 그것들의 상하동에 의해 웨이퍼(W)를 승강할 수 있도록 되어 있다.
그리고, 탑재대(46)의 외주 부근에는, 이것에 탑재되는 웨이퍼(W)를 위치가 어긋나지 않도록 유지하기 위한 클램프 장치(56)가 마련된다. 이 클램프 장치(56)는, 웨이퍼(W)의 직경보다도 한층 큰 직경의 얇은 클램프링(58)을 가지고 있다. 이 클램프링(58)은, 웨이퍼(W)에 대한 금속 오염의 우려가 매우 적고, 또한 내열성에 우수하고 그 열신축량도 작은 재료, 예컨대 질화알루미늄 등의 세라믹에 의해 형성되어 있다. 도 2에 도시하는 바와 같이 클램프링(58)의 하면내측에는, 미소한 돌 기(60)가 둘레 방향에 간격을 두고 균등히 마련되어 있다. 클램프 장치(56)는, 그 링(58)을 승강시켜, 링(58)의 돌기(60)를 웨이퍼(W)의 표면주변부에 접촉/이간시키는 것에 의해, 웨이퍼(W)를 탑재대(46)에 대하여 가압/해방하도록 되어 있다.
클램프링(58)은, 둘레 방향으로 대략 일정한 간격으로 배치되는 3개의 샤프트부재(62)에 연결되어 있다. 이들 샤프트부재(62)의 하단부는, 각각, 예컨대 석영제의 통(64)내에 수용된 탄발(??)부재(도시하지 않음)에 의해 탄성적으로 상하동 가능하게 지지되어 있다. 각 통(64)의 하부 외측에는, 클램프링(58)에 대하여 수평 방향외측으로 연장하는, 예컨대 석영제의 아암 부재(66)가 연결되어 있다. 각 아암 부재(66)는, 예컨대 산화알루미늄 등의 세라믹으로 이루어지는 링 형상의 유지판(68)에 연결되어 있다. 이 유지판(68)은, 그 1측 하면에 접속된, 한 개의 수직 승강 로드(70)에 의해서 한쪽으로 지지되어 있다. 이 승강로드(70)의 하단은, 처리 용기(22)내의 기밀 상태를 유지하기 위해서 신축 가능한 벨로스(72)(도 1참조)를 거쳐서 도시하지 않는 액츄에이터에 접속되어 있다.
또한, 탑재대(46)의 바로 아래의 처리 용기 바닥부에는, 석영 등의 열선투과재료로 이루어지는 투과창(74)이 O 링 등의 시일 부재(76)를 거쳐서 기밀히 마련되어 있다. 이 투과창(74)의 하방에는, 상자형의 램프용기(78)가 마련되어 있다. 이 램프용기(78)내에는 히터로서의 복수의 가열램프(80)가, 반사경도 겸하는 회전대(82)에 부착되어 있다. 가열램프(80)로부터 방출된 조사광(열선)은, 투과창(74)을 투과하여 탑재대(46)의 하면을 조사하여 이것을 가열할 수 있도록 되어 있다.
또한, 처리 용기(22)내의 바닥부로서, 지지 컬럼(38)의 내측에는, 예컨대 알 루미늄에 의해 원통형으로 성형된 반사부재(84)가 마련되어 있다. 이 반사부재(84)의 직경은, 반도체 웨이퍼(W)의 직경보다도 조금 크게 설정되어 있고, 그 내측이 경면으로 마무리되어 있다. 반사부재(84)는, 비스듬히 하방으로부터 닿은 가열램프(80)로부터의 조사광을 탑재대(46)의 이면측으로 반사할 수 있도록 되어 있다. 이 반사부재(84)의 상단은, 어태치먼트부재(44)의 바로 아래 근방까지 연장되어 있다. 반사부재(84)의 상부에는, 상기 탄발부재용의 통(64)을 수용하는 3개의 수용 공간(86)이, 둘레 방향에 간격을 두어 정의되어 있다.
반사부재(84)의 하부에는, 탑재대(46)의 하방의 공간에 백사이드 가스로서 불활성 가스, 예컨대 Ar 가스를 도입하기 위한, 백사이드 가스 공급계(88)가 마련되어 있다. 이 백사이드 가스 공급계(88)는, 탑재대(46)의 하방의 공간에 연통된, 도시하지 않는 가스원에 통하는 가스도입로(90)를 갖고, 이 가스도입로(90)를 통하여 Ar 가스를 유량 제어하면서 공급할 수 있도록 되어 있다.
탑재대(46)의 상면인 탑재면에는, 웨이퍼(W)를 차압에 의해 일시적으로 흡착하기 위한 흡착 구조(92)가 형성되어 있다. 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이 이 흡착 구조(92)는, 서로 동심으로 배치된 복수의 링 형상 오목부(94)로 형성되어 있다(도 3에서는, 각 오목부(94)가 사선으로 표시되어 있다). 도 4에 있어서, 각 오목부(94)는, 예컨대 폭(W1)이 3mm이고 깊이(D1)가 0.3mm 정도인 직사각형 형상 단면을 갖고 있다. 이에 의해, 각 오목부(94)는, 웨이퍼(W)의 이면과의 사이에서 거의 밀폐된 직사각형 형상 단면의 공간을 형성할 수 있도록 되어 있다. 이들 오목부(94)는, 웨이퍼(W)에 의해서 덮어지는 탑재면 상의 영역에 대략 균일하게, 즉 대 략 일정한 간격으로 형성되어 있다. 오목부(94)끼리간의 간격(P1)은 예컨대 5mm 정도이다. 이들의 수치는 단지 일례를 나타낸 것뿐으로, 프로세스전후의 압력차나 웨이퍼 이면과 탑재면간의 기밀성 등에 의존하는 웨이퍼의 흡착력 및 흡착 시간 등에 따라 적절히 결정하면 된다.
그리고, 이 성막 장치(20)는, 다음에 설명하는 것 같은 성막 방법을 실행하도록 상기 배기계, 가스 공급계, 가열램프(80) 및 클램프 장치(56) 등을 제어하는 컴퓨터 프로그램을 보유하는, 예컨대 마이크로 컴퓨터 등으로 이루어지는 제어기(100)를 구비하고 있다. 이 제어기(100)는, 예컨대, 그와 같은 프로그램을 저장한 기억 매체(반도체 메모리, 하드 디스크 드라이브, DVD 등)으로부터 해당 프로그램을 판독한다.
그와 같은 성막 방법에 대하여, 도 5도 참조하여 설명한다.
여기서는, 제 1 박막 형성 공정에서 제 1 박막으로서 텅스텐의 결정핵으로 이루어지는 시드막을 형성한 뒤, 제 2 박막 형성 공정에서 제 2 박막으로서 CVD에 의해 금속 텅스텐으로 이루어지는 주막을 보다 높은 성막레이트로 형성하는 경우에 대하여 설명한다. 본 발명의 특징은, 비교적 단시간의 제 1 박막 형성 공정을, 흡착 구조(92)에 의해 웨이퍼(W)를 흡착 유지한 상태로 실행함으로써, 제 1 박막인 시드막을 웨이퍼 표면의 주변부의 보다 넓은 영역까지 형성하는 점에 있다.
우선, 개방된 게이트밸브(G)를 통하여 처리 용기(22)내로 웨이퍼(W)를 반입하고, 상승하고 있는 리프트핀(54) 상에 놓는다. 다음에, 리프트핀(54)을 강하시켜 웨이퍼(W)를 탑재대(46)의 탑재면 상에 탑재한다. 웨이퍼(W)의 표면에는, 전 공정 등에 있어서 TiN 막 등의 하지막이 배리어층으로서 미리 형성되어 있다. 이 때의 상태는 도 5(a)에 표시되어 있고, 웨이퍼(W)의 주변부는 아직 클램프링(58)에 의해서 가압되어 있지 않다.
게이트밸브(G)를 닫은 뒤, 우선 배기계에 의해서 처리 용기(22)내를 대기압보다도 낮은 초기 압력까지 감압하는 감압 공정을 실행한다. 이 초기 압력은, 제 1 박막 형성 공정에서의 프로세스 압력보다 낮은, 예컨대 1000 Pa 이하, 바람직하게는 13.3 Pa 정도이다.
이 때, 탑재대(46) 상의 웨이퍼(W)는 클램프링(58)에 의해 가압되어 있지 않기 때문에, 탑재면과 웨이퍼(W)의 이면간의 기밀성은 낮아, 흡착 구조(92)의 각 오목부(94)내의 분위기는 처리 용기(22)내로 쉽게 새어 나간다. 이 때문에, 각 오목부(94)내의 압력도 처리 용기(22)내와 동일한 압력이 된다. 이 때의 감압 시간은, 직전의 처리 용기(22)내의 압력에도 의하지만, 예컨대 4∼10초 정도이다.
또한, 감압중에 웨이퍼(W)를 탑재면보다 약간 상방으로 리프트업(up)한 상태로 유지해 두어, 감압이 종료한 시점에서 웨이퍼(W)를 강하시켜 도 5(a)에 나타내는 것 같은 상태로 하여도 좋다.
이렇게 하여 감압 공정이 종료했으면, 다음에 제 1 박막 형성 공정으로 이행한다. 이 제 1 박막 형성 공정에서는, 도 5(b)에 도시하는 바와 같이 클램프 장치(56)의 클램프링(58)을 조금 내려, 이것을 웨이퍼(W)의 주변부에 접촉되는 일없이, 조금 이간시켜 정지한다. 이 때의 웨이퍼(W)의 표면과 클램프링(58)의 하면간의 거리(L1)는 4mm 정도이다. 또한, 링(58)의 돌기(60)의 높이(L2)는 20∼50μm 정 도이며, 클램프링(58)과 웨이퍼(W)의 주변부와의 수평 방향의 중첩폭(L3)은 2∼4mm 정도이다.
우선, 처리 용기(22)내를, 상기 초기 압력보다도 높고 대기압보다도 낮은 프로세스 압력까지 감압한다. 동시에, 가열램프(80)를 점등하면서 회전시켜, 열에너지인 조사광을 방사한다. 방사된 조사광은, 투과창(74)을 투과한 후, 탑재대(46)의 이면을 조사하여 이것을 가열한다. 이 탑재대(46)는 매우 얇기 때문에 신속히 가열되어, 그 위에 탑재해둔 웨이퍼(W)를 신속히 소정의 온도까지 가열할 수 있다.
웨이퍼(W)가 프로세스 온도에 도달했으면, 예컨대 성막 가스인 WF6 가스나 SiH4 가스나 H2 가스를 포함하는 처리 가스를 샤워헤드(24)로부터 처리 용기(22)내의 처리 공간(S)에 동시에 공급한다. 이에 의해, 제 1 박막으로서 텅스텐의 결정핵으로 이루어지는 시드막(6)을 형성하는 CVD 처리를 실행한다. 이 성막 처리중, 백사이드 가스 공급계(88)의 가스도입로(90)를 거쳐서 탑재대(46)의 하방의 공간에는 백사이드 가스로서 예컨대 Ar 가스가 유량 제어하면서 공급되어 있다. 이에 의해, 해당 공간내로 처리 가스가 침입하여 탑재대(46)의 이면이나 투과창(74)의 상면에 불필요한 막이 퇴적하는 것을 방지하고 있다.
이 때의 프로세스 조건은, 상기 프로세스 압력이 100∼12000 Pa정도, 프로세스 온도가 300∼500%정도, 프로세스 시간이 5∼60초정도이다. 이 때, 상술 한 바와 같이, 탑재대(46)의 하방의 공간에는 Ar 가스가 백사이드 가스로서 공급되어 있기 때문에, 이 하방의 공간으로의 성막 가스의 돌아들어감은 대략 방지된다. 한편, 상술한 바와 같이 클램프링(58)의 하면과 웨이퍼(W) 표면과의 사이의 거리(L1)는 4mm 정도로 설정되고, 꽤 넓은 간격(96)이 형성되어 있어, 처리 공간(S)내의 성막 가스가 이 간격(96)의 안을 꽤 깊숙한 곳까지 침입하게 된다. 따라서, 시드막(6)의 외주연(6A)은, 웨이퍼(W)의 주변부에 단면의 근방까지 넓어져 형성된다. 다르게 말하면, 시드막(6)의 외주연(6A)은, 도 10(a)에 나타내는 종래 방법의 경우보다도, 웨이퍼(W)의 반지름 방향외측으로 크게 넓어지게 된다.
이 제 1 박막 형성 공정에서, 웨이퍼(W)는, 흡착 수단을 구성하는 오목부(94)에 의해 탑재대(46) 상에 흡착 유지되어 있기 때문에, 탑재대(46) 상에서 옆으로 미끄러지는 것 같은 일은 없다. 즉, 웨이퍼(W)의 이면과 오목부(94)와의 사이에서 거의 밀폐된 공간을 형성하고, 그 공간내의 압력이 처리 공간(S)내의 프로세스 압력보다도 낮게 되어 있다. 이 차압에 의해 웨이퍼(W)는 탑재면 상에 흡착 유지된다.
단지, 보다 고압의 처리 공간(S)내의 분위기가, 웨이퍼(W)의 이면과 탑재면의 사이에서 조금씩 오목부(94)내로 침입해 오기 때문에, 차압은 조금씩 적어져 흡착력이 저하해온다. 그러나, 제 1 박막 형성 공정의 프로세스 시간은 상술한 바와 같이 30초정도의 단 시간이며, 그 정도의 시간내라면, 충분한 흡착력(차압)이 유지되도록 되어 있다.
이렇게 하여 제 1 박막 형성 공정이 종료했으면, 다음에 제 2 박막 형성 공정으로 이행한다.
이 제 2 박막 형성 공정에서는, 도 5(c)에 도시하는 바와 같이 클램프 장 치(56)의 클램프링(58)을 웨이퍼(W) 표면의 주변부에 접촉시켜, 웨이퍼(W)를 탑재대(46)에 대하여 가압하여 유지한다. 이에 의해, 오목부(94)내의 압력에 관계없이, 웨이퍼(W)는 완전히 유지되어 그 이후의 옆으로 미끄러짐이 방지된다. 이 상태로, 성막 가스인 WF6 가스와 H2 가스를 포함하는 처리 가스를 공급하고, CVD 성막 처리에 의해, 시드막(6)을 기점으로서 제 2 박막인 텅스텐 금속막이 보다 높은 성막레이트로 주막(8)으로서 형성된다.
이 때에도, 탑재대(46)의 이면측의 공간에는, 백사이드 가스로서 Ar 가스가 공급되어 있다. 이 때의 프로세스 조건은, 프로세스 압력이 1000∼12000 Pa정도, 예컨대 10666 Pa(80 Torr), 프로세스 온도가 예컨대 300∼500%정도, 프로세스 시간은 형성해야하는 막두께에도 의하지만, 예컨대 60sec 정도이다.
도 5(c)에 나타내는 제 2 박막 형성 공정에서는, 클램프링(58)의 하면과 웨이퍼(W) 표면간의 거리, 즉 간격(96)의 높이는, 도 5(b)에 나타내는 제 1 박막 형성 공정의 경우보다도 훨씬 줄어들어 있다. 이 때문에, 처리 공간(S)내의 성막 가스는, 백사이드 가스의 효과도 있어, 이 간격(96)내에 거의 침입해 올 수 없다. 그 결과, 주막(8)의 외주연(8A)은, 웨이퍼(W)의 반지름 방향 외측으로 그다지 넓어지지 않고서 형성되게 된다. 바꾸어 말하면, 주막(8)의 외주연(8A)은, 시드막(6)의 외주연(6A)보다도 반지름 방향 내측에 위치하게 된다.
이 때문에, 도 10(b)에 나타낸 종래의 경우와는 달리, 시드막(6)이 형성되어 있지 않은 웨이퍼 주변부의 노출면이, WF6 가스의 불소에 어택되어 대미지를 입는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이 노출면의 상기 TiN 배리어층이 불소와 반응하는 것도 방지할 수 있다.
이 제 2 박막 형성 공정이 종료한 후는, 각 가스의 공급을 정지하여, 웨이퍼 온도를 강하시키지만, 각 오목부(94)는 탑재면에 대략 균일히 분포하여 형성되어 있기 때문에, 웨이퍼(W)의 온도를 그 면내 균일성을 유지한 상태에서 저하시킬 수 있다.
그런데, 본 실시형태에서는 제 1 박막 형성 공정에서, 성막 가스로서 WF6 가스, SiH4 가스 및 H2 가스를 각각 동시에 공급하여 CVD 성막 처리에 의해 시드막(6)을 형성하도록 하였으나, 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, WF6 가스와 SiH4 가스를 교대로 공급함으로써, 두께가 원자 레벨 내지 분자 레벨의 지극히 얇은 시드막을 순차적으로 적층 형성하도록 해도 좋다. 이러한 막형성 방법을, 이른바 SFD(Sequential Flow Deposition)라고 칭한다. 이 SFD 성막의 경우에는, 1 사이클에 2∼10초정도, 예컨대 6초 요하고, 이것을 수사이클∼10수사이클정도 실행한다. 따라서, 전체의 성막 시간은 60초정도의 단시간에 끝나기 때문에, 흡착 구조(92)에 의해 웨이퍼(W)를 충분히 흡착 유지한 상태에서 실행할 수 있다.
여기서, 처리 용기(22)내의 압력을 10666 Pa(80 Torr)로 설정한 상태부터 감압하여 1000 Pa까지 저하할 때까지 어느 정도의 시간을 요할지에 대하여 확인을 했다. 도 6은, 그 때의 압력 변화를 나타내는 그래프이다. 도 6에서 분명하듯이, 처리 용기(22)내가 10666 Pa일 때에는, 4초정도의 약간의 시간만 감압하면, 처리 용기(22)내의 압력을 1000 Pa 이하로 할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 제 1 박막 형성 공정의 직전에 실행하는 감압 공정에 요하는 시간은 매우 짧아도 되는 것을 확인할 수 있었다.
또한 실제로, 제 1 박막 형성 공정의 처리를 SFD에서 실행하여, 이 때에 웨이퍼(W)의 미끄러짐이 발생했는지 안했는지의 평가를 했기 때문에 그 때의 평가 결과를 설명한다. 여기서는 감압 공정을 실행하기 직전의 처리 용기(22)내의 압력을 10666 Pa로 설정한 뒤, 설정 시간만큼 감압 공정을 실시하여, 그 후, 제 1 박막 형성 공정을 50초간 실행하고 있다. 그리고, 이 제 1 박막 형성 공정에서 웨이퍼의 미끄러짐이 발생했는지 안했는지를 검토하고 있다. 평가 실험의 결과, 감압 공정의 설정 시간이 5초정도일 때에는, 웨이퍼의 미끄러짐은 발생했지만, 6초 이상일 때에는, 웨이퍼(W)의 미끄러짐이 발생하지 않는 것을 확인할 수 있었다.
여기서, 도 8에 나타낸 흡착 구조(92)의 변형예에 대하여 설명한다. 도 8의 흡착 구조(92)는, 도 3에 나타낸 링 형상 오목부(94)끼리를 연통시키는 복수의 연통 오목부(98)를 갖고 있다. 각 연통 오목부(98)는, 탑재대(46)의 직경 방향으로 정렬하고 배치되어 있다. 이에 의해, 링 형상 오목부(94)끼리 연통되어, 각 링 형상 오목부(94)간의 압력차가 없어진다. 이 때문에, 제 1 박막 형성 공정에서의 웨이퍼(W)의 흡착의 균일성을 향상시킴과 동시에, 웨이퍼의 강온시에 있어서의 온도의 면내 균일성을 한층 향상시키는 것이 가능해진다.
다음에, 제 2 박막 형성 공정을 완료한 뒤에, 웨이퍼 반출을 위해 웨이퍼를 강온시킬 때의 온도 분포의 시간 변화를 시뮬레이트한 결과(도 7)에 대하여 설명한 다. 도 7(a)은 웨이퍼 중심부의 온도 변화를 나타내고, 도 7(b)은 웨이퍼 주변부의 온도 변화를 나타낸다. 도면중, 곡선 A1, A2는 도 3에 나타내는 탑재대에서 처리한 웨이퍼 온도를 나타내고, 곡선 B1, B2는 도 8에 나타내는 탑재대에서 처리한 웨이퍼 온도를 나타낸다.
도 3의 탑재대의 경우에는, 곡선(A1)만이 처음에 급격히 온도가 저하하고 있지만, 전체적으로는 웨이퍼면내에서 생기는 온도 분포는 어느정도 균일한 상태로 유지되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 도 8의 탑재대의 경우에는, 곡선(B1, B2)과 함께, 처음부터 급격히 온도가 저하하는 동일한 경향을 나타내고, 웨이퍼면내에서 생기는 온도 분포는 대략 균일한 상태로 유지되어, 곡선(A1, A2)의 경우보다도 더욱 양호한 것을 확인할 수 있었다.
본 실시형태의 흡착 구조(92)는, 도 3 또는 도 8에 나타내는 것 같은 동심 형상으로 배치된 링 형상 오목부(94)에 의해서 형성되는 것에는 한정되지 않는다. 예컨대, 도 9(a)에 나타내는 연속한 소용돌이 형상의 오목부(94A)나, 도 9(b)에 나타내는 격자 형상으로 배치된 복수의 직선형 오목부(94B), 혹은 도 9(c)에 나타내는 방사 형상으로 배치된 복수의 직선형 오목부(94C)에 의해서 형성해도 좋다.
또한, 본 실시형태에서는, 제 1 박막용의 성막 가스에 모노실란(SiH4)을 이용했지만, 그것대신에 디실란, 디크로로실란 등을 이용하여도 좋다. 또한, 제 1 박막으로서 텅스텐의 결정핵으로 이루어지는 시드막을 형성하고, 제 2 박막으로서 금속 텅스텐으로 이루어지는 주막을 형성하는 경우에 대하여 설명했지만, 이것에도 한정되지 않는다. 즉, 평판 형상의 피처리체의 표면에 제 1 박막과 제 2 박막을 연속적으로 형성하는 것 같은 성막을 실행하는 경우에 본 발명을 적용할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 피처리체로서 반도체 웨이퍼를 예로 들어 설명했으나, 이것에도 한정되지 않는다. 예컨대, LCD 기판이나 유리 기판 등의 평판 형상의 피처리체에도 본 발명을 적용할 수 있다.

Claims (13)

  1. 처리 용기와,
    이 처리 용기내의 분위기를 배기하는 배기계와,
    상기 처리 용기내에 마련되어, 평판 형상의 피처리체를 탑재하는 탑재면을 가진 탑재대와,
    상기 처리 용기내로 성막 가스를 포함한 처리 가스를 공급하는 가스 공급계와,
    상기 탑재대 상의 피처리체를 가열하는 히터와,
    상기 피처리체의 표면 주변부에 대하여 접촉/이간하여, 상기 피처리체를 상기 탑재대에 대하여 가압/해방하는 클램프 장치를 구비하고,
    상기 탑재대의 탑재면에, 상기 피처리체의 이면과의 사이에서 거의 밀폐된 공간을 형성하여 해당 피처리체를 차압에 의해 일시적으로 흡착하기 위한 흡착 구조가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    성막 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    (a) 상기 처리 용기내를 대기압보다도 낮은 초기 압력까지 감압하는 공정과,
    (b) 상기 피처리체의 표면에 제 1 박막을 형성하는 공정에 있어서,
    (b1) 상기 처리 용기내의 압력을, 상기 초기 압력보다도 높고 대기압보다도 낮은 프로세스 압력으로 조정하는 것에 의해, 상기 피처리체로부터 상기 클램프 장치를 이간시킨 상태에서, 상기 피처리체를 상기 흡착 구조를 이용하여 상기 탑재대 상에 흡착시키는 부행정과,
    (b2) 상기 탑재대 상에 흡착된 상기 피처리체를 가열하면서 상기 처리 용기내로 제 1 상기 처리 가스를 공급하여 상기 제 1 박막을 형성하는 부행정을 포함하는 행정과,
    (c) 상기 제 1 박막 상에 제 2 박막을 형성하는 공정에 있어서,
    (c1) 상기 클램프 장치를 상기 피처리체에 접촉시켜, 상기 피처리체를 상기 탑재대에 대하여 가압하는 부행정과,
    (c2) 상기 탑재대 상에 가압된 상기 피처리체를 가열하면서 상기 처리 용기내로 제 2 상기 처리 가스를 공급하여 상기 제 2 박막을 형성하는 부행정을 포함하는 행정을 실행하도록,
    상기 배기계, 상기 가스 공급계, 상기 히터 및 상기 클램프 장치를 제어하는 제어기를 또한 구비한 것을 특징으로 하는
    성막 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡착 구조는, 상기 탑재대의 탑재면에 형성된 오목부를 가지는 것을 특 징으로 하는
    성막 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 오목부는, 상기 피처리체에 의해서 덮어지는 상기 탑재면 상의 영역에 대략 균일히 분포하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    성막 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 탑재대의 탑재면에, 서로 동심(同心)으로 배치된 복수의 링 형상 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    성막 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 탑재대의 탑재면에, 상기 링 형상 오목부끼리를 연통시키는 연통 오목부가 또한 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    성막 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 탑재대의 탑재면에, 상기 오목부가 소용돌이 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    성막 장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 탑재대의 탑재면에, 격자 형상으로 배치된 복수의 직선형 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    성막 장치.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 탑재대의 탑재면에, 방사 형상으로 배치된 복수의 직선형 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    성막 장치.
  10. 처리 용기와,
    이 처리 용기내에 마련되어, 평판 형상의 피처리체를 탑재하는 탑재면을 가진 탑재대와,
    상기 피처리체의 표면 주변부에 대하여 접촉/이간하여, 상기 피처리체를 상기 탑재대에 대하여 가압/해방하는 클램프 장치를 구비하고,
    상기 탑재대의 탑재면에, 상기 피처리체의 이면과의 사이에서 거의 밀폐된 공간을 형성하여 해당 피처리체를 차압에 의해 일시적으로 흡착하기 위한 흡착 구조가 형성되어 있는 성막 장치를 이용하여, 상기 피처리체의 표면에 제 1 박막과 제 2 박막을 연속적으로 형성하는 성막 방법에 있어서,
    (a) 상기 처리 용기내를 대기압보다도 낮은 초기 압력까지 감압하는 공정과,
    (b) 상기 피처리체의 표면에 상기 제 1 박막을 형성하는 공정에 있어서,
    (bl) 상기 처리 용기내의 압력을, 상기 초기 압력보다도 높고 대기압보다도 낮은 프로세스 압력으로 조정하는 것에 의해, 상기 피처리체로부터 상기 클램프 장치를 이간시킨 상태로, 상기 피처리체를 상기 흡착 구조를 이용하여 상기 탑재대 상에 흡착시키는 부행정과,
    (b2) 상기 탑재대 상에 흡착된 상기 피처리체를 가열하면서 상기 처리 용기내로 제 1 상기 처리 가스를 공급하여 상기 제 1 박막을 형성하는 부행정을 포함하는 행정과,
    (c) 상기 제 1 박막 상에 상기 제 2 박막을 형성하는 공정에 있어서,
    (c1) 상기 클램프 장치를 상기 피처리체에 접촉시켜, 상기 피처리체를 상기 탑재대에 대하여 가압하는 부행정과,
    (c2) 상기 탑재대 상에 가압된 상기 피처리체를 가열하면서 상기 처리 용기내로 제 2 상기 처리 가스를 공급하여 상기 제 2 박막을 형성하는 부행정을 포함하는 행정을
    구비한 것을 특징으로 하는 성막 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 박막은 시드막이며, 상기 제 2 박막은 상기 시드막 상에 형성되는 주막인 것을 특징으로 하는
    성막 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 박막은 텅스텐의 결정핵으로 이루어지는 시드막이며, 상기 제 2 박막은 금속 텅스텐으로 이루어지는 주막인 것을 특징으로 하는
    성막 방법.
  13. 처리 용기와,
    이 처리 용기내의 분위기를 배기하는 배기계와,
    상기 처리 용기내에 마련되어, 평판 형상의 피처리체를 탑재하는 탑재면을 가진 탑재대와,
    상기 처리 용기내로 성막 가스를 포함한 처리 가스를 공급하는 가스 공급계와,
    상기 탑재대 상의 피처리체를 가열하는 히터와,
    상기 피처리체의 표면 주변부에 대하여 접촉/이간하여, 상기 피처리체를 상기 탑재대에 대하여 가압/해방하는 클램프 장치를 구비하고,
    상기 탑재대의 탑재면에, 상기 피처리체의 이면과의 사이에서 거의 밀폐된 공간을 형성하여 해당 피처리체를 차압에 의해 일시적으로 흡착하기 위한 흡착 구조가 형성되어 있는 성막 장치를 이용하여, 상기 피처리체의 표면에 제 1 박막과 제 2 박막을 연속적으로 형성하기 위해서,
    (a) 상기 처리 용기내를 대기압보다도 낮은 초기 압력까지 감압하는 공정과,
    (b) 상기 피처리체의 표면에 상기 제 1 박막을 형성하는 공정에 있어서,
    (b1) 상기 처리 용기내의 압력을, 상기 초기 압력보다도 높고 대기압보다도 낮은 프로세스 압력으로 조정하는 것에 의해, 상기 피처리체로부터 상기 클램프 장치를 이간시킨 상태에서, 상기 피처리체를 상기 흡착 구조를 이용하여 상기 탑재대 상에 흡착시키는 부행정과,
    (b2) 상기 탑재대 상에 흡착된 상기 피처리체를 가열하면서 상기 처리 용기내로 제 1 상기 처리 가스를 공급하여 상기 제 1 박막을 형성하는 부행정을 포함하는 행정과,
    (c) 상기 제 1 박막 상에 상기 제 2 박막을 형성하는 공정으로서,
    (c1) 상기 클램프 장치를 상기 피처리체에 접촉시켜, 상기 피처리체를 상기 탑재대에 대하여 가압하는 부행정과,
    (c2) 상기 탑재대 상에 가압된 상기 피처리체를 가열하면서 상기 처리 용기내로 제 2 상기 처리 가스를 공급하여 상기 제 2 박막을 형성하는 부행정을 포함하는 행정을 실행하도록,
    상기 배기계, 상기 가스 공급계, 상기 히터 및 상기 클램프 장치를 제어하는 프로그램을 저장한 기억 매체.
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