KR20140063413A - 성막 장치 - Google Patents

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KR20140063413A
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다이스케 도리야
에이이치 고모리
미나부 아미쿠라
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

기판의 이면으로의 반응 가스의 돌아들어감을 억제하는 것이 가능한 성막 장치를 제공한다. 처리 용기(2) 내의 기판(W)에 대하여 반응 가스를 공급하여 성막 처리를 행하는 성막 장치에 있어서, 적재대(3)는, 처리 위치와 기판(W)의 전달 위치 사이를 승강 가능하게 구성되고, 포위 부재(이너 링(26))는, 처리 위치의 적재대(3)를 둘러싸고, 처리 용기(2)의 내부를, 반응 가스가 공급되는 처리 공간과, 하부측의 공간으로 상하로 나눈다. 클램프 링(5)은, 적재대(3)가 전달 위치에 있을 때에는 포위 부재(26)의 상면에 적재되고, 적재대(3)가 처리 위치로 상승하였을 때에는 그 내연부가 적재대(3) 상의 기판(W)의 주연부에 접촉하여, 포위 부재(26)의 상면으로부터 들어올려짐으로써, 기판 W의 이면측으로의 반응 가스의 돌아들어감을 방지한다. 또한, 클램프 링(5)에는, 클램프 링(5)과 포위 부재(26)의 간극으로부터의 반응 가스의 진입을 억제하는 통 형상 벽부(54)가 형성되어 있다.

Description

성막 장치{FILM FORMING APPARATUS}
본 발명은, 처리 용기 내의 기판에 대하여 반응 가스를 공급하여 성막 처리를 행하는 성막 장치에 관한 것이다.
기판인 예를 들면 반도체 웨이퍼(이하 「웨이퍼」라 함)에 막을 성막하는 방법으로서, 웨이퍼의 표면에서 반응 가스를 반응시켜 퇴적물을 퇴적시키는 CVD(Chemical Vapor Deposition)법이나, 서로 반응하는 복수 종류의 반응 가스를 웨이퍼에 대하여 순서대로 공급하여 이들 가스를 웨이퍼의 표면에 흡착시키면서 퇴적물을 퇴적시키는 ALD(Atomic Layer Deposition)법이나 MLD(Multi Layer Deposition)법(이하, 이들을 종합하여 ALD법이라 칭함) 등이라 불리는 방법이 알려져 있다.
CVD법이나 ALD법에 이용되는 다양한 반응 가스 중에는, 부재간의 간극에 진입하기 쉬운 것이 있고 웨이퍼와 그 적재대의 간극에 인입하여, 웨이퍼의 측면이나 이면에까지 성막이 행해져 버리는 경우가 있다. 이들 영역에 성막이 행해지면, 웨이퍼를 반송하는 반송 아암과의 접촉 등에 의해 파티클이 발생하여, 웨이퍼의 오염원으로 되어 버리는 경우가 있다.
예를 들면 인용 문헌 1에는, 적재대 상의 웨이퍼 주연부를 상면측으로부터 원환상의 클램프 링으로 덮어, 성막 처리가 행해지는 에리어를 제한하는 기술이 기재되어 있다. 한편 본 발명자는, 부재의 간극에 진입하는 능력(침투성)이 높아, 클램프 링을 접촉시킨 것만으로는, 웨이퍼의 이면에의 성막을 억제하는 것이 곤란한 반응 가스가 존재하는 것을 발견하였다. 그러나 인용 문헌 1에는, 이러한 침투성이 높은 반응 가스의 웨이퍼의 이면으로의 돌아들어가는 방법은 기재되어 있지 않다.
일본 특허 공개 제2010-225740호 공보 : 청구항 1, 단락 0016, 도 1
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 기판의 이면으로의 반응 가스의 돌아들어감을 억제하는 것이 가능한 성막 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 하나의 성막 장치는, 진공 분위기인 처리 용기 내의 기판에 대하여 반응 가스를 공급하여 성막 처리를 행하는 성막 장치로서,
기판을 적재하기 위해서 상기 처리 용기 내에 설치되며, 성막 처리가 행해지는 처리 위치와, 이 처리 위치의 하방측이며, 외부와의 사이에서 기판의 전달이 행해지는 전달 위치 사이에서 승강 가능하게 구성된 적재대와,
상기 처리 위치의 적재대를 둘러싸고, 상기 처리 용기의 내부를, 상기 반응 가스가 공급되는 상부측의 처리 공간과, 하부측의 공간으로 나누는 포위 부재와,
상기 처리 공간측으로부터 상기 처리 용기 내의 진공 배기를 행하는 배기부와,
상기 적재대가 전달 위치에 있을 때에는 상기 포위 부재의 상면에 적재됨과 함께, 당해 적재대가 처리 위치로 상승하였을 때에는 그 내연부가 상기 적재대 상의 기판의 주연부 둘레에 걸쳐 접촉하여 상기 포위 부재의 상면으로부터 들어올려지는 클램프 링과,
상기 클램프 링으로부터 하방측을 향하여 신장함과 함께, 둘레 방향을 따라서 통 형상으로 형성되고, 상기 적재대의 외주면과, 상기 포위 부재의 내주면 사이에 위치하는 통 형상 벽부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 하나의 성막 장치는, 이하의 특징을 구비하고 있어도 된다.
(a) 상기 포위 부재, 클램프 링 및 통 형상 벽부 사이의 간극을 통하여, 상기 하부측의 공간으로부터 처리 공간을 향하여 흐르는 퍼지 가스의 흐름을 형성하기 위해서, 당해 하부측의 공간에 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급부를 구비하는 것.
(b) 상기 클램프 링은, 상기 통 형상 벽부를 외주측으로부터 둘레 방향으로 둘러싸도록 통 형상으로 형성된 1 또는 복수의 외통 벽부를 구비하고, 상기 포위 부재에는, 상기 외통 벽부가 삽입되는 홈부가 형성되어 있는 것.
또한, 다른 발명에 따른 성막 장치는, 진공 분위기인 처리 용기 내의 기판에 대하여 반응 가스를 공급하여 성막 처리를 행하는 성막 장치로서,
기판을 적재하기 위해서 상기 처리 용기 내에 설치되며, 성막 처리가 행해지는 처리 위치와, 이 처리 위치의 하방측이며, 외부와의 사이에서 기판의 전달이 행해지는 전달 위치 사이에서 승강 가능하게 구성된 적재대와,
상기 처리 위치의 적재대를 둘러싸고, 상기 처리 용기의 내부를, 상기 반응 가스가 공급되는 상부측의 처리 공간과, 하부측의 공간으로 나누는 포위 부재와,
상기 처리 공간측으로부터 상기 처리 용기 내의 진공 배기를 행하는 배기부와,
상기 하부측의 공간에 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급부와,
상기 적재대가 전달 위치에 있을 때에는 상기 포위 부재의 상면에 적재됨과 함께, 당해 적재대가 처리 위치로 상승하였을 때에는 그 내연부가 상기 적재대 상의 기판의 주연부 둘레에 걸쳐 접촉하여 상기 포위 부재의 상면으로부터 들어올려지는 클램프 링과,
상기 처리 위치에 있는 적재대의 상면과 상기 클램프 링의 하면 사이로 신장하도록 상기 포위 부재에 형성되며, 상기 퍼지 가스 공급부로부터 공급된 퍼지 가스가 상기 적재대 상의 기판의 측방을 통과하여 처리 공간으로 유입되도록, 퍼지 가스의 흐름을 안내하는 안내부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한 상술한 각 성막 장치는 이하의 특징을 구비하고 있어도 된다.
(c) 상기 반응 가스에 의해 성막되는 막은, 후단의 처리에 의해 분말화되는 막이며, 예를 들면 상기 막은, 루테늄, 니켈 또는 이들 산화물을 포함하고, 상기 후단의 처리는, 상기 막을 산화 분위기에 노출하여 적어도 당해 막의 표면에 루테늄 또는 니켈의 산화물을 형성하고, 그 후, 당해 산화물을 환원하는 처리를 포함하는 것.
(d) 상기 적재대는, 기판을 가열하기 위한 기판 가열부를 구비하고, 상기 포위 부재는, 상기 적재대에 의해 들어올려진 클램프 링의 열팽창을 억제하기 위해서, 포위 부재의 상면에 적재된 클램프 링을 미리 가열하는 예열부를 구비하는 것.
본 발명은, 적재대 상에 적재된 기판의 주연부의 전체 둘레에 걸쳐 접촉하는 내연부를 구비한 클램프 링을 사용하여, 적재대에 의해 이 클램프 링을 들어올림으로써 클램프 링을 기판에 밀착시키므로, 당해 기판의 이면으로의 반응 가스의 돌아들어감을 억제할 수 있다.
그리고, 하나의 발명은, 상기 클램프 링으로부터 하방측 향하여 신장하는 통 형상의 통 형상 벽부가 설치되고, 적재대와 이 적재대를 둘러싸는 포위 부재 사이에 이 통 형상 벽부가 위치하고 있다. 이 때문에, 클램프 링의 하면측을 통한 반응 가스의 진입을 저지하여, 기판의 이면으로의 반응 가스의 돌아들어감을 억제할 수 있다.
또한 다른 발명은, 적재대의 하방측으로부터 퍼지 가스를 공급함과 함께, 적재대와, 클램프 링 사이로 신장하도록 안내부를 형성함으로써, 상기 적재대 상의 기판의 측방을 통과하는 퍼지 가스의 흐름을 형성하고 있다. 이 때문에, 클램프 링과 포위 부재의 간극에 진입한 반응 가스를 되돌려 보냄과 함께, 기판의 이면 근방에 반응 가스가 체류하기 어려워져, 이들의 상승 효과에 의해 기판의 이면으로의 반응 가스의 돌아들어감을 억제할 수 있다.
도 1은 기판의 이면에 성막된 막이 분말화되는 과정을 설명하기 위한 모식도.
도 2는 실시 형태에 따른 성막 장치의 종단 측면도.
도 3은 상기 성막 장치에 설치되어 있는 가스 샤워 헤드의 종단 측면도.
도 4는 상기 성막 장치에 설치되어 있는 클램프 링 및 이너 링의 구성을 도시하는 확대 종단면도.
도 5는 상기 성막 장치의 작용을 도시하는 제1 설명도.
도 6은 상기 성막 장치의 작용을 도시하는 제2 설명도.
도 7은 상기 성막 장치의 작용을 도시하는 제3 설명도.
도 8은 상기 클램프 링 및 이너 링의 작용을 도시하는 설명도.
도 9는 상기 클램프 링의 작용, 효과를 설명하기 위한 모식도.
도 10은 상기 클램프 링의 변형예를 도시하는 확대 종단면도.
도 11은 제2 실시 형태에 따른 성막 장치의 종단면도.
도 12는 도 11의 성막 장치에 설치되어 있는 클램프 링 및 이너 링의 구성을 도시하는 확대 종단면도.
도 13은 도 12의 클램프 링 및 이너 링의 작용을 도시하는 설명도.
도 14는 비교예에 따른 웨이퍼의 이면측의 성막 상태를 도시하는 모식도.
본 발명의 실시 형태에 따른 성막 장치의 구체적인 구성을 설명하기 전에, 부재간의 간극에의 침투성이 높은 반응 가스와, 이 반응 가스를 사용한 경우의 문제점에 대하여 설명한다.
발명자는, 예를 들면 루테늄(Ru), 니켈(Ni)의 금속막 또는 이들 산화물(RuO2, RuO4, NiO, Ni2O3, NiO2 등)의 산화물막을 성막할 때의 금속 소스로서 이용되는 반응 가스에 있어서, 부재간의 침투성이 높은 것이 있음을 발견하였다. 이들 막은, 반도체 장치의 전극이나 절연막 등으로서 사용된다.
이들 반응 가스는, 종래법과 같이 클램프 링을 접촉시킨 것만으로는 웨이퍼(W)의 이면측으로의 돌아들어감을 억제하는 효과가 충분하지 않아, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)의 측면이나 이면에 막(101)이 성막되어 버리는 경우가 있다.
특히, Ru나 Ni의 금속막이나 그 산화막에 대해서는, 성막 후의 후단의 처리에서, 예를 들면 산소 분위기 하에서 막(101)의 표면에 패시베이션막(102)을 성막하고(도 1의 (b)), 계속해서 수소 가스 분위기 등의 환원 분위기 하에서 가열 처리 등을 행하는 경우가 있다(도 1의 (c)). 이때, 패시베이션막(102)이 형성되지 않는 웨이퍼(W)의 측면이나 이면에 형성된 막(101)은, 산소 분위기에 노출됨으로써, 적어도 그 표면에 산화물이 형성되고, 계속해서 환원 분위기에 노출됨으로써 이 산화물이 환원되어 금속으로 된다. 이와 같이 환원되어 생성된 금속은, 특히 분말화되기 쉬워, 반송 아암 등과 접촉하여 오염원으로 될 우려가 높다.
따라서, 본 발명자는, 웨이퍼(W)의 이면으로의 반응 가스의 돌아들어감을 억제하는 효과가 종래보다도 높은 클램프 링을 구비하는 성막 장치를 개발하였다. 이하, Ru의 산화막을 성막하는 예를 들어, 실시 형태에 따른 성막 장치에 대하여 설명한다.
본 예의 성막 장치는, Ru를 포함하는 반응 가스(이하, Ru 소스라 함)와, 산화 가스인 산소 가스를 반응시켜, ALD법에 의해, 예를 들면 직경 300㎜의 웨이퍼 표면에 산화루테늄(RuO2)의 박막을 성막한다.
도 2의 종단면도에 도시한 바와 같이, 이 성막 장치는, 내부에 진공 분위기가 형성되는 처리 용기(2)와, 당해 처리 용기(2) 내에 설치되며, 웨이퍼(W)를 적재하기 위한 적재대(3)와, 이 적재대(3)와 대향하도록 처리 용기(2)의 상부에 설치되며, 웨이퍼(W) 표면에 처리 가스를 공급하기 위한 가스 샤워 헤드(4)를 구비하고 있다.
적재대(3)는, 웨이퍼(W)를 지지하는 스테이지(31)와, 이 스테이지(31)를 덮는 스테이지 커버(32)로 구성되어 있고, 스테이지(31)는 예를 들면 질화알루미늄이나 석영 등을 재료로 하여, 편평한 원판 형상으로 형성되어 있다. 스테이지(31)의 내부에는, 적재대(3)의 적재면을 가열함으로써, 웨이퍼(W)를 성막 온도까지 승온하기 위한 기판 가열부인 스테이지 히터(33)가 매설되어 있다. 이 스테이지 히터(33)는, 예를 들면 시트 형상의 저항 발열체로 구성되어 있어, 도시하지 않은 전원부로부터 전력을 공급함으로써 적재대(3) 상에 적재된 웨이퍼(W)를, 예를 들면 250℃로 가열할 수 있다. 또한 스테이지(31) 내에는 도시하지 않은 정전 척이 설치되어 있어, 적재대(3) 상에 적재된 웨이퍼(W)를 정전 흡착하여 고정할 수 있다. 또한, 도 2, 도 11 이외의 도면에서는, 스테이지 히터(33)의 기재는 생략되어 있다.
스테이지(31)와 함께 적재대(3)를 구성하는 스테이지 커버(32)는, 스테이지(31)의 상면 및 측면을 덮음으로써, 반응 생성물이나 반응 부생성물과 같은 반응물의 스테이지(31) 표면에의 퇴적을 방지한다. 스테이지 커버(32)는 예를 들면 석영제의 착탈 가능한 커버 부재(데포 실드 등이라 부르고 있음)로서 구성되어 있고, 그 상면측의 중앙 영역에는, 웨이퍼(W)보다 약간 큰 직경을 갖는 원형의 오목부가 형성되어 있어, 당해 스테이지 커버(32) 상의 적재면에 적재되는 웨이퍼(W)의 위치 결정을 행할 수 있다.
적재대(3)는, 주상의 지지 부재(34)에 의해 예를 들면 스테이지(31)의 하면측 중앙부가 지지되어 있고, 당해 지지 부재(34)는 승강 기구(69)에 의해 승강되도록 구성되어 있다. 그리고 이 지지 부재(34)를 승강시킴으로써 적재대(3)는, 외부의 웨이퍼 반송 기구와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달이 행해지는 전달 위치와, 웨이퍼(W)의 처리가 행해지는 처리 위치 사이를 승강할 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이 지지 부재(34)는, 처리 용기(2)의 저면부, 상세하게는 후술하는 하측 용기(22)의 저면부를 관통하여, 전술한 승강 기구(69)에 의해 승강되는 승강판(23)에 접속되어 있음과 함께, 이 승강판(23)과 하측 용기(22) 사이는 벨로즈(24)에 의해 기밀하게 접합되어 있다.
또한 적재대(3)는, 웨이퍼(W)의 이면을 지지하여 당해 웨이퍼(W)를 적재대(3)의 적재면보다 승강시키기 위한 예를 들면 3개의 승강 핀(35)을 구비하고 있다. 이들 승강 핀(35)은, 예를 들면 도 2에 도시한 바와 같이 적재대(3)를 웨이퍼(W)의 처리 위치까지 이동시킨 상태에서, 각 승강 핀(35)의 편평한 헤드부가 스테이지(31)의 상면에서 걸리고, 그 하단부가 스테이지(31)의 저면으로부터 튀어나오도록, 스테이지(31)를 상하 방향으로 관통하고 있다.
스테이지(31)를 관통한 각 승강 핀(35)의 하방측에는, 링 형상의 승강 부재(36)가 설치되어 있어, 적재대(3)를 웨이퍼(W)의 전달 위치까지 강하시킨 상태에서 승강 부재(36)를 승강시켜, 각 승강 핀(35)을 밀어올리거나 강하시킴으로써, 이들 승강 핀(35)에 지지된 웨이퍼(W)를 적재대(3)의 적재면보다 승강시킬 수 있다(도 5 참조).
여기서, 스테이지 커버(32)의 상면측에 있어서의, 전술한 승강 핀(35)이 관통하고 있는 위치에는, 승강 핀(35)의 헤드부를 격납하기 위한 개구부가 형성되어 있다. 이 때문에, 도 2에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)의 처리 위치까지 적재대(3)를 이동시킨 상태에서는, 승강 핀(35)의 헤드부가 개구부 내에 수용되어, 적재대(3)의 상면에 평탄한 웨이퍼(W)의 적재면이 형성된다. 또한 당해 스테이지 커버(32)의 측벽부는, 스테이지(31)의 하방측까지 연신되어 있어, 스테이지(31)의 하방 영역을 측면으로부터 둘러싸는 스커트부(321)를 형성하고 있다.
다음으로 처리 용기(2)의 구성에 대하여 설명한다. 처리 용기(2)는, 편평한 공기형의 하측 용기(22) 상에 환상으로 형성된 배기 덕트(21)를 적층한 구성으로 되어 있다. 하측 용기(22)는, 예를 들면 알루미늄 등에 의해 구성되고, 그 저면에는 관통 구멍(221)이 형성되어 있어, 전술한 스테이지(31)의 지지 부재(34)를 관통시킨다. 또한 당해 관통 구멍(221)의 주위에는, 예를 들면 4개소에 퍼지 가스 공급로(222)가 설치되어 있어, 퍼지 가스 공급원(66)으로부터 공급된 질소 가스 등의 퍼지 가스를 적재대(3) 하방측의 공간(후술하는 저면 영역(bottom area; 20))에 공급할 수 있다. 퍼지 가스 공급로(222)나 퍼지 가스 공급원(66)은, 본 예의 퍼지 가스 공급부에 상당한다.
하측 용기(22)의 측벽부(223)에는, 외부의 웨이퍼 반송 기구에 의해 웨이퍼(W)의 반출입을 행하기 위한 반출입구(28)가 형성되어 있고, 이 반출입구(28)는 게이트 밸브(281)에 의해 개폐된다.
배기 덕트(21)는, 예를 들면 알루미늄제의 각 형상의 덕트를 만곡시켜 형성된 환상체로서 구성되어 있고, 하측 용기(22) 상에 적층되어 처리 용기(2)를 구성하고 있다. 당해 배기 덕트(21)의 내주측의 면은, 적재대(3)의 상방측의 영역을 향하여 개구되어 있다. 당해 배기 덕트(21)의 외벽면에는 배기관(29)이 접속되어 있어, 당해 배기관(29)에 접속된 진공 펌프(67)를 이용하여, 처리 용기(2) 내의 진공 배기를 행할 수 있다. 이들 배기관(29)이나 진공 펌프(67)는, 본 예의 배기부에 상당한다.
또한 처리 용기(2)에는, 처리 위치의 적재대(3)를 둘러싸고, 처리 용기(2)의 내부를 상부측의 처리 공간(40)과 하부측의 공간인 저면 영역(20)으로 나누는 포위 부재인 이너 링(26)이 설치되어 있다. 이 이너 링(26)은, 예를 들면 알루미늄에 의해 형성된 링 형상 부재이며, 하측 용기(22)의 측벽부(223)의 내벽면과, 적재대(3)의 측주면 사이에 장전할 수 있는 형상으로 형성되어 있다. 이너 링(26)의 상면 외주부에는, 당해 외측을 향하여 넓어지도록 플랜지부(263)가 설치되어 있고, 이너 링(26)은, 상기 배기 덕트(21)에 이 플랜지부(263)를 걸리게 한 상태에서 처리 용기(2) 내에 배치되어 있다. 또한, 이너 링(26)은 예를 들면 석영제의 링 커버에 의해 그 상면측을 덮어도 된다.
다음으로 가스 샤워 헤드(4)의 구성에 대하여 설명한다. 도 3에 도시한 바와 같이 가스 샤워 헤드(4)는, 편평한 링 형상의 측벽부(42)와, 이 측벽부(42)를 상하로부터 덮는 천장판(43) 및 바닥판(41)에 의해 둘러싸인 공간 내에 원판 형상의 격벽부(44)를 설치하여, 당해 공간을 상부 공간(45)과 하부 공간(46)으로 상하로 구획한 구조로 되어 있다.
하부 공간(46)은, 상부 공간(45)을 관통하는 Ru 소스 공급로(480)를 통하여 Ru 소스 공급관(481)에 접속되어 있고, Ru 소스 공급관(481)의 상류측에는, Ru 소스를 저류하는 원료 탱크나 기화기, 유량 조절부 등을 구비한 Ru 소스 공급부(401)가 설치되어 있다. 또한, Ru 소스 공급로(480)는, 도시하지 않은 퍼지 가스 공급부에도 접속되어 있어, 질소 가스 등의 퍼지 가스를 하부 공간(46)에 공급할 수도 있다. Ru 소스 공급로(480)를 통하여 하부 공간(46)에 공급된 Ru 소스나 퍼지 가스는, 하부 공간(46) 내로 확산되고, 바닥판(41)의 전체면에 설치된 가스 공급 구멍(461)을 통하여 처리 공간(40)에 공급된다.
상부 공간(45)은, 천장판(43)의 하면에 설치된 산화 가스 공급부(47)를 통하여 산화 가스 공급관(482)에 접속되고, 산화 가스 공급관(482)의 상류측에는, 산소 탱크나 유량 조절부 등을 구비한 산화 가스 공급부(402)가 설치되어 있다. 산화 가스 공급부(47)를 통하여 상부 공간(45)에 공급된 산소 가스는, 상부 공간(45) 내로 확산되고, 격벽부(44), 하부 공간(46), 바닥판(41)을 관통하도록 형성된 가스 공급 구멍(451)을 통하여 바닥판(41)의 전체면으로부터 처리 공간(40)에 공급된다.
상술한 바와 같이 가스 샤워 헤드(4)는, Ru 소스와 산소 가스를 상이한 유로로부터 공급함으로써, 양쪽 가스의 반응에 의한 퇴적물의 퇴적을 방지하는 구조로 되어 있지만, 반응 가스를 공급하는 방법은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 이들 Ru 소스나 산소 가스를 공통의 유로로부터 처리 공간(40)에 공급해도 된다. 이 경우에는, 반응 가스의 전환 시에 당해 유로 내에 질소 가스 등의 퍼지 가스를 공급하여, Ru 소스와 산소 가스가 혼재되지 않도록 하여 가스 샤워 헤드(4) 내의 퇴적물의 퇴적을 방지하면 된다.
가스 샤워 헤드(4)는, 지지 부재(49)에 의해 상면측으로부터 지지되고, 배기 덕트(21)의 상면측의 개구를 당해 지지 부재(49)에 의해 막음으로써, 처리 용기(2)가 밀폐된다. 배기 덕트(21)와 지지 부재(49) 사이에는, 처리 용기(2) 내를 기밀하게 유지하기 위한 O링(211)이 설치되어 있다.
지지 부재(49)에 의해 지지된 가스 샤워 헤드(4)는, 그 저면이 적재대(3)의 상면과 대향하도록 배치되고, 이들 가스 샤워 헤드(4)와 적재대(3) 사이의 처리 공간(40)에 반응 가스가 공급되어 웨이퍼(W)에 대한 성막 처리가 행해진다.
또한, 가스 샤워 헤드(4)와 배기 덕트(21) 사이에는, 이 공간의 통류 컨덕턴스를 작게 함으로써, 처리 공간(40)으로부터 보아 처리 용기(2)의 둘레 방향에 있어서의 배기의 균일화를 도모하기 위한 원통 형상의 배플 링(27)이 하방측을 향하여 신장되어 있다.
또한 본 예의 성막 장치는, 적재대(3)에 적재된 웨이퍼(W)의 하면측으로의 반응 가스의 돌아들어감을 억제하기 위한 클램프 링(5)이 설치되어 있다. 도 2, 도 4에 도시한 바와 같이, 클램프 링(5)은, 원환상의 판재로 이루어지는 본체부(51)를 구비하고, 이 본체부(51)의 하면을 이너 링(26) 상에 적재한 상태에서 처리 용기(2) 내에 배치되어 있다. 본체부(51)의 내연부(52)는 이너 링(26)의 내주면보다도 더 내측을 향하여 신장되어 있고, 그 내측 단부는 적재대(3) 상에 적재된 웨이퍼(W)의 주연부의 상방에 위치하고 있다.
본 예의 클램프 링(5)은, 이너 링(26) 상에 적재되어 있을 때, 내연부(52)의 내측 단부가, 이너 링(26)의 상면보다도 하방측으로 신장되어 있다. 또한, 당해 내측 단부의 하면에는, 평탄한 접촉면(521)이 형성되어 있어, 적재대(3) 상의 웨이퍼(W)의 주연부에 전체 둘레에 걸쳐 이 접촉면(521)을 접촉시킬 수 있다.
본체부(51)의 하면에는, 클램프 링(5)의 둘레 방향을 따라서 통 형상으로 형성된 통 형상 벽부(54)가 설치되어 있다. 도 8에 도시한 바와 같이, 통 형상 벽부(54)는, 처리 위치에 위치하는 적재대(3)와 이너 링(26) 사이에 위치하도록 배치된다.
또한 본체부(51)의 하면측에는, 클램프 링(5)의 적재 위치 결정을 위한 복수개의 볼록부(53)가 형성되어 있고, 볼록부(53)는 이너 링(26)의 상면측에 형성된 오목부(267)(도 8 참조)에 삽입되어 이너 링(26) 상에 있어서의 클램프 링(5)의 적재 위치가 정해진다.
클램프 링(5)은 알루미늄 등의 금속에 의해 구성해도 되고, 알루미나 등의 세라믹에 의해 구성해도 된다. 클램프 링(5)은 적재대(3) 상의 웨이퍼(W)에 대하여 접촉면(521)을 누름으로써 반응 가스의 돌아들어감을 억제하는 데 충분한 중량, 예를 들면 수백그램 내지 수킬로그램 정도의 중량을 갖고 있다.
또한, 이너 링(26)에는, 본체부(51)가 웨이퍼(W)에 접촉하였을 때에, 스테이지 히터(33)로부터의 열을 받아 열팽창함으로써, 접촉면(521)과 웨이퍼(W)가 서로 스쳐, 웨이퍼(W)가 깎여져 파티클이 발생하지 않도록 하기 위해서, 클램프 링(5)을 예열하는 예열부인 복수개의 시스 히터(264)가 설치되어 있다. 도 4에 도시한 바와 같이 본 예의 이너 링(26)은, 상부 부재(262)와 하부 부재(261)를 볼트(265)에 의해 상하로 체결하여 구성되어 있고, 상기 시스 히터(264)는, 이들 하부 부재(261), 상부 부재(262)의 접합면을 따라서 형성된 홈부 내에 배치되어 있다. 각 시스 히터(264)는 도시하지 않은 전원부로부터 전력을 공급함으로써 이너 링(26)을 통하여 클램프 링(5)을 가열한다. 클램프 링(5)의 가열 온도는, 시스 히터(264)로부터의 열의 공급이 없어진 후에, 클램프 링(5)의 온도가 적재대(3) 상의 웨이퍼(W)의 온도와 거의 밸런스하는 정도의 온도, 예를 들면 280℃로 조절되어 있다.
또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 이너 링(26)의 하부 부재(261)에는, 그 내주면을 하방측을 향하여 연신하도록 돌출되는 원통 형상의 돌출부(266)가 형성되어 있어, 통 형상 벽부(54)를 둘러싸는 면적을 크게 하고 있다.
이상에 설명한 구성을 구비하는 성막 장치는, Ru 소스 공급부(401)나 산화 가스 공급부(402)로부터의 반응 가스 등의 공급 동작, 적재대(3)의 승강 동작이나 진공 펌프(67)에 의한 처리 용기(2) 내의 배기 동작, 스테이지 히터(33)나 시스 히터(264)에 의한 가열 동작 등을 제어하는 제어부(7)를 구비하고 있다. 제어부(7)는 예를 들면 도시하지 않은 CPU와 기억부를 구비한 컴퓨터로 이루어지고, 이 기억부에는 상술한 각 동작을 실행하기 위한 스텝(명령)군이 편성된 프로그램이 기록되어 있다. 이 프로그램은, 예를 들면 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 마그네트 옵티컬 디스크, 메모리 카드 등의 기억 매체에 저장되고, 기억 매체로부터 기억부에 인스톨된다.
이하, 본 성막 장치의 작용에 대하여 도 5 내지 도 8을 참조하면서 설명한다. 미리 처리 용기(2) 내를 진공 분위기로 감압한 후, 도 5에 도시한 바와 같이 적재대(3)를 전달 위치까지 강하시킨다. 그리고, 게이트 밸브(281)를 개방하고, 반출입구(28)와 접속된 진공 반송실에 설치된 웨이퍼 반송 기구의 반송 아암을 진입시켜, 승강 핀(35)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행한다. 그 후, 승강 핀(35)을 강하시켜, 스테이지 히터(33)에 의해 가열된 적재대(3) 상에 웨이퍼(W)를 적재한다.
계속해서, 게이트 밸브(281)를 폐쇄하고, 적재대(3)를 처리 위치까지 상승시킨다. 전술한 바와 같이 이너 링(26) 상에 적재된 상태에 있어서 클램프 링(5)의 내연부(52)는, 접촉면(521)이 이너 링(26)의 상면보다도 하방측에 위치하도록 신장되어 있다.
이 때문에 도 8에 도시한 바와 같이, 적재대(3)를 처리 위치까지 상승시키면, 이너 링(26)의 상면보다도 하방측으로 신장되어 있는 클램프 링(5)의 접촉면(521)이 웨이퍼(W)의 주연부에 전체 둘레에 걸쳐 접촉하여, 클램프 링(5)이 이너 링(26)의 상면으로부터 들어올려진다. 이에 의해 상기 접촉면(521)에 클램프 링(5)의 자체 중량이 가해져, 클램프 링(5)이 웨이퍼(W)에 밀착된 상태로 된다.
또한, 이때 클램프 링(5)이 시스 히터(264)에 의해 예열되어 있음으로써, 클램프 링(5)이 이너 링(26)으로부터 들어올려진 후, 스테이지 히터(33)에 의해 가열되어 있는 웨이퍼(W)의 온도와, 이 웨이퍼(W) 상에 적재된 클램프 링(5)의 온도가 거의 밸런스된다. 이 결과, 클램프 링(5)의 열팽창이 억제되어, 클램프 링(5)과 웨이퍼(W)의 서로 스침에 의한 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
그 후, 처리 용기(2) 내의 압력 조정을 행한 후, Ru 소스 공급부(401)로부터 Ru 소스를 공급한다(도 6). 가스 샤워 헤드(4)에 공급된 Ru 소스는, 하부 공간(46) 내를 퍼져, 가스 공급 구멍(461)을 통하여 처리 공간(40) 내의 전체를 향하여 하방측으로 토출된다. 처리 공간(40)에 토출된 Ru 소스는, 적재대(3) 상의 웨이퍼(W)를 향하여 유하하고, 그 표면에 도달하면 Ru 소스는 웨이퍼(W)에 흡착된다.
웨이퍼(W)에 도달한 Ru 소스는, 웨이퍼(W)의 표면을 따라서 직경 방향으로 방사상으로 퍼지고, 배플 링(27)과 클램프 링(5)의 간극을 통하여, 처리 공간(40)으로부터 배기 덕트(21)를 향하여 흘러나간다. 배기 덕트(21) 내에 유입된 Ru 소스는, 배기관(29)을 통하여 외부로 배기된다.
이와 같이, 웨이퍼(W)의 표면을 방사상으로 퍼지는 Ru 소스는, 도 8에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)의 주연부의 상방을 통과한다. 그러나 당해 주연부에는, 클램프 링(5)의 내연부(52)가 그 전체 둘레에 걸쳐 접촉하고 있음과 함께, 이 접촉면(521)에는 클램프 링(5)의 자체 중량이 가해지고 있다. 이 때문에, 당해 접촉면(521)과 웨이퍼(W)가 충분히 밀착하여, 침투성이 높은 Ru 소스라도 이들 부재(접촉면(521), 웨이퍼(W)) 사이에는 거의 인입할 수 없다. 이 결과, 웨이퍼(W)의 표면측을 흐르는 Ru 소스가 웨이퍼(W)의 측면이나 이면측에 유입되어 흡착되는 현상의 발생을 억제할 수 있다.
한편, 적재대(3)에 의해 들어올려진 클램프 링(5)의 하면과 이너 링(26)의 상면 사이에는, 간극이 형성되고, 이 간극을 통하여 Ru 소스가 적재대(3)측에 진입할 우려도 있다. 따라서 클램프 링(5)의 하면측에, 이너 링(26)과 적재대(3) 사이에 위치하는 통 형상 벽부(54)를 설치함으로써, 클램프 링(5)의 외연부로부터 내연부(52)까지의 연통 공간의 거리를 길게 하여, 웨이퍼(W)의 측면이나 이면측으로의 Ru 소스 가스의 도달을 저지하고 있다. 또한, 저면 영역(20)에 공급된 퍼지 가스가, 이너 링(26)의 내주면과 통 형상 벽부(54)의 외주면의 간극 및 클램프 링(5)의 하면과 이너 링(26)의 상면의 간극을 흘러 배기 덕트(21)로 배출되는 흐름이 형성된다. 이 퍼지 가스의 흐름이 형성됨으로써, 클램프 링(5)의 외연부로부터 하면측에 진입한 Ru 소스를 되돌려 보낼 수도 있다.
클램프 링(5)을 이용하여 웨이퍼(W)의 이면측으로의 돌아들어감을 억제하면서, 웨이퍼(W)의 표면에 Ru 소스를 공급하고, 소정 시간이 경과하면, Ru 소스의 공급을 정지하고, 하부 공간(46) 내의 Ru 소스를 질소 가스에 의해 퍼지한다(도 6).
그 후, 산화 가스 공급부(402)로부터 가스 샤워 헤드(4)에 산소 가스를 공급한다(도 7). 가스 샤워 헤드(4)에 공급된 산소 가스는, 상부 공간(45) 내를 퍼지고, 가스 공급 구멍(451)을 통하여 처리 공간(40) 내의 전체를 향하여 하방측으로 토출된다. 처리 공간(40)에 토출된 산소 가스는, 적재대(3) 상의 웨이퍼(W)를 향하여 유하하고, 그 표면에 도달하면 웨이퍼(W)의 표면에 흡착되어 있는 Ru 소스와 반응하여 RuO2의 분자층이 형성된다. 산소 가스의 공급 개시 후, 소정 시간이 경과하면, 산소 가스의 공급을 정지하고, 상부 공간(45) 내의 산소 가스를 질소 가스에 의해 퍼지한다(도 7).
웨이퍼(W)에 도달한 산소 가스는, 전술한 Ru 소스와 마찬가지의 흐름을 형성하고, 배기 덕트(21)를 향하여 흘러 가지만, 웨이퍼(W)의 주연부는 클램프 링(5)에 의해 덮여져 있다. 또한, 클램프 링(5)의 하면에는, 클램프 링(5)의 외연부측으로부터 웨이퍼(W)로의 산소 가스의 진입을 방해하는 통 형상 벽부(54)가 설치되고, 또한 클램프 링(5)과 이너 링(26)의 간극에 진입한 산소 가스를 되돌려 보내는 퍼지 가스의 흐름이 형성되어 있다. 이들 작용에 의해, 적재대(3) 상의 웨이퍼(W)의 이면측으로의 산소 가스의 돌아들어감도 억제되어, 웨이퍼(W)의 측면이나 이면에의 RuO2의 형성이 억제된다.
이상에 설명한 공정을 반복하여, 처리 공간(40)에 Ru 소스와 산소 가스를 교대로 공급함으로써, 웨이퍼(W)의 표면에 RuO2의 분자층이 적층되어, RuO2의 막(101)이 성막된다.
이렇게 하여 Ru 소스의 공급과 산소 가스의 공급을, 예를 들면 수십회 내지 수백회 반복하여, 원하는 막 두께의 막(101)을 성막하면, 적재대(3)를 전달 위치까지 강하시킨다. 그리고 게이트 밸브(281)를 개방하여 반송 아암을 진입시키고, 반입 시와는 반대의 수순으로 승강 핀(35)으로부터 반송 아암에 웨이퍼(W)를 전달하여, 성막 후의 웨이퍼(W)를 반출시킨 후, 다음 웨이퍼(W)의 반입을 대기한다.
본 실시 형태에 관한 성막 장치에 의하면 이하의 효과가 있다. 적재대(3) 상에 적재된 웨이퍼(W)의 주연부의 전체 둘레에 걸쳐 접촉하는 내연부(52)를 구비한 클램프 링(5)을 사용하여, 적재대(3)에 의해 내연부(52)의 접촉면(521)을 통하여 이 클램프 링(5)을 들어올림으로써 클램프 링(5)을 웨이퍼(W)에 밀착시키므로, 당해 웨이퍼(W)의 이면으로의 반응 가스(Ru 소스의 가스, 산소 가스)의 돌아들어감이 효과적으로 억제된다.
또한 상기 클램프 링(5)에는, 그 하방측을 향하여 신장하는 통 형상의 통 형상 벽부(54)가 설치되고, 적재대(3)와 이너 링(26) 사이에 이 통 형상 벽부(54)가 위치하고 있다. 이 결과, 클램프 링(5)의 하면측을 통한 반응 가스의 진입이 저지되어, 웨이퍼(W)의 이면으로의 반응 가스의 돌아들어감을 억제할 수 있다.
이상에 설명한 성막 장치에 의하면, 도 9의 (a)에 모식적으로 도시한 바와 같이 클램프 링(5)을 사용해서 성막을 행함으로써, 웨이퍼(W)의 측면 및 이면에의 막(101)의 형성을 억제할 수 있다. 이 결과, 막(101)의 표면에 패시베이션막(102)을 형성할 때에, 이 패시베이션막(102)에 의해 덮여져 있지 않은 영역이 거의 발생하지 않는다(도 9의 (b)). 막(101)의 전체면이 패시베이션막(102)으로 덮여져 있음으로써, 환원 분위기 하(예를 들어 수소 가스 분위기)에서 가열 처리 등을 행해도, 당해 막(101)이 환원 분위기에 노출되지 않아, 분말화되기 쉬운 금속의 형성을 억제할 수 있다는 효과가 있다(도 9의 (c)).
도 10은 포위 부재인 이너 링(26a)과 적재대(3) 사이에 위치하는 통 형상 벽부(54)를 외주측으로부터 둘레 방향으로 둘러싸도록, 클램프 링(5a)의 하면으로부터 하방측으로 신장하는, 1 또는 복수의 외통 벽부(541)를 형성한 예를 도시하고 있다(도 10에는, 복수의 외통 벽부(541)를 형성한 예를 도시하고 있음). 이너 링(26a)의 상면에는, 이들 외통 벽부(541)를 삽입하기 위한 홈부(268)가 형성되어 있다. 그리고, 적재대(3)에 의해 이 클램프 링(5a)을 들어올리면, 외통 벽부(541)와 홈부(268) 사이에 래비린스 시일이 형성된다. 이에 의해 클램프 링(5a)의 외연부측으로부터의 반응 가스의 진입을 방해하는 효과가 더욱 향상된다.
또한, 이하에 설명하는 각 예에서는, 도 2 내지 도 4에 도시한 성막 장치와 공통의 구성 요소에는, 이들 도면과 동일한 부호를 부여하고 있다.
다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 성막 장치에 대하여 도 11 내지 도 13을 사용하여 설명한다. 제2 실시 형태에 따른 성막 장치는, 클램프 링(5)의 하면에 통 형상 벽부(54)를 설치하는 것 대신에, 포위 부재인 이너 링(26b)으로부터 클램프 링(5b)과 적재대(3) 사이를 향하여 신장하는 안내부(269)를 설치한 점이 제1 실시 형태의 성막 장치와 상이하다.
도 12에 도시한 바와 같이, 안내부(269)는, 클램프 링(5b)의 하면을 따라서, 이너 링(26b)의 상단부로부터 내측을 향하여 신장되어 있다. 안내부(269)의 선단은, 적재대(3)의 주연부를 상면측으로부터 덮도록, 적재대(3) 상에 적재되는 웨이퍼(W)의 주연부의 근방 위치까지 신장되어 있다. 또한, 클램프 링(5b)이 이너 링(26b) 상에 적재되어 있는 상태에 있어서, 클램프 링(5b)의 내측 단부의 평탄한 접촉면(521)의 높이 위치는, 안내부(269)의 하면보다도 낮은 위치에 있다. 그리고 도 13에 도시한 바와 같이, 적재대(3)를 처리 위치에 위치시키면, 웨이퍼(W)를 통하여 적재대(3)에 의해 클램프 링(5b)이 이너 링(26b)으로부터 들어올려져 이들 부재(5b, 26b)에 간극이 형성됨과 함께, 이 간극에 안내부(269)가 배치된다. 이 결과, 당해 안내부(269)의 상하면측에는, 저면 영역(20)에 공급된 퍼지 가스가 통류하는 유로가 형성된다.
이 유로를 따라서 퍼지 가스를 통류시킴으로써, 퍼지 가스는, 안내부(269)에 안내되어 적재대(3) 상의 웨이퍼(W)의 측방을 통과하여 처리 공간(40)에 유입된다. 웨이퍼(W)의 측방에 퍼지 가스의 흐름이 형성됨으로써, 클램프 링(5b)의 외연부측으로부터 반응 가스가 진입하였다고 해도, 당해 퍼지 가스에 의해 반응 가스가 되돌려 보내진다. 특히, 안내부(269)의 선단이 적재대(3) 상의 웨이퍼(W)의 근방 위치까지 신장되어 있음으로써, 웨이퍼(W)의 근방까지 진입한 반응 가스의 퍼지 가스에 의한 치환이 진행됨과 함께, 웨이퍼(W)의 이면 근방에 반응 가스가 체류하기 어려워진다. 이들 상승 효과에 의해 웨이퍼(W)의 이면으로의 반응 가스의 돌아들어감이 효과적으로 억제된다.
이상에 설명한 바와 같이 본 성막 장치에 설치되어 있는 클램프 링(5, 5a, 5b)은, 침투성이 높은 반응 가스의 침입을 억제하는 효과가 있다. 따라서, Ru나 Ni를 포함하는 금속 소스만큼은 침투성이 높지 않은 금속 소스를 반응 가스로 하여, 성막을 행하는 경우에도 동등 이상의 효과를 발휘할 수 있다.
이와 같은 금속 소스의 예로서, 예를 들면 주기율표의 제3 주기의 원소인 Al, Si 등, 주기율표의 제4 주기의 원소인 Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Ge 등, 주기율표의 제5 주기의 원소인 Zr, Mo, Rh, Pd, Ag 등, 주기율표의 제6 주기의 원소인 Ba, Hf, Ta, W, Re, lr, Pt 등의 원소를 포함하는 반응 가스를 사용하여 이들 금속이나 그 산화물의 막을 성막하는 경우를 예시할 수 있다. 웨이퍼(W) 표면에 흡착시키는 금속 소스로서는, 이들 금속 원소의 유기 금속 화합물이나 무기 금속 화합물 등을 반응 가스로서 사용하는 경우를 들 수 있다.
또한, 웨이퍼(W)의 표면에 흡착된 원료 소스를 반응시켜, 원하는 막을 얻는 반응에는, 예를 들면 O2, O3, H2O 등을 이용한 산화 반응, H2, HCOOH, CH3COOH 등의 유기산, CH3OH, C2H5OH 등의 알코올류 등을 이용한 환원 반응, CH4, C2H6, C2H4, C2H2 등을 이용한 탄화 반응, NH3, NH2NH2, N2 등을 이용한 질화 반응 등의 각종 반응을 이용해도 된다.
또한, 반응 가스로서, 3종류의 반응 가스나 4종류의 반응 가스를 사용해도 된다.
한편, 웨이퍼(W)의 표면에 막(101)을 성막하는 방법은, ALD법에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 금속 소스를 처리 용기(2) 내에 연속적으로 공급하여, 웨이퍼(W)의 가열된 웨이퍼(W)의 표면에서 금속 소스를 분해시켜 박막을 얻는 열 CVD법이나, 금속 소스와 반응 가스 등을 플라즈마의 존재 하에서 활성화하여 반응시켜 연속적인 성막을 행하는 플라즈마 CVD법 등의 각종 CVD법에도 본 발명은 적용할 수 있다.
[실시예]
(실험)
클램프 링(5)을 사용한 경우와, 클램프 링(5)을 사용하지 않는 경우에서 웨이퍼(W)의 이면측으로의 반응 가스의 돌아들어감을 비교하였다.
A. 실험 조건
(실시예)
도 2에 도시한 것과 마찬가지의 구성을 구비하는 성막 장치를 사용하여, 웨이퍼(W)의 표면에 Ru 소스와 산소 가스를 교대로 공급하여, RuO2막의 성막을 행하였다.
(비교예)
클램프 링(5)이 설치되어 있지 않은 성막 장치를 사용하여 실시예와 마찬가지의 조건 하에서 RuO2막의 성막을 행하였다.
B. 실험 결과
실시예의 결과에 의하면, 웨이퍼(W)의 이면측에는 RuO2막의 성막은 확인되지 않았다. 한편, 비교예의 결과에 의하면, 도 14에 모식적으로 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 이면측에 링 형상으로 RuO2의 막(101)이 성막되었다. 이에 의해, 본 예의 클램프 링(5)을 사용함으로써, 침투성이 높은 Ru 소스라도 반응 가스의 웨이퍼(W)의 이면측으로의 돌아들어감을 억제할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
W : 웨이퍼
2 : 처리 용기
26, 26a, 26b : 이너 링
264 : 시스 히터
3 : 적재대
40 : 처리 공간
5, 5a, 5b : 클램프 링
52 : 내연부
54 : 통 형상 벽부
541 : 외통 벽부

Claims (10)

  1. 진공 분위기인 처리 용기 내의 기판에 대하여 반응 가스를 공급하여 성막 처리를 행하는 성막 장치로서,
    기판을 적재하기 위해서 상기 처리 용기 내에 설치되며, 성막 처리가 행해지는 처리 위치와, 상기 처리 위치의 하방측이며, 외부와의 사이에서 기판의 전달이 행해지는 전달 위치 사이에서 승강 가능하게 구성된 적재대와,
    상기 처리 위치의 적재대를 둘러싸고, 상기 처리 용기의 내부를, 상기 반응 가스가 공급되는 상부측의 처리 공간과, 하부측의 공간으로 나누는 포위 부재와,
    상기 처리 공간측을 통하여 상기 처리 용기 내의 진공 배기를 행하는 배기부와,
    상기 적재대가 전달 위치에 있을 때에는 상기 포위 부재의 상면에 적재됨과 함께, 상기 적재대가 상기 처리 위치로 상승하였을 때에는 그 내연부가 상기 적재대 상의 기판의 주연부에 걸쳐 접촉하여 상기 포위 부재의 상면으로부터 들어 올려지는 클램프 링과,
    상기 클램프 링으로부터 하방측을 향하여 신장됨과 함께, 둘레 방향을 따라서 통 형상으로 형성되고, 상기 적재대의 외주면과, 상기 포위 부재의 내주면 사이에 위치하는 통 형상 벽부
    를 포함하는 성막 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 포위 부재, 상기 클램프 링 및 상기 통 형상 벽부 사이의 간극을 통하여, 상기 하부측의 공간으로부터 상기 처리 공간을 향하여 흐르는 퍼지 가스의 흐름을 형성하기 위해서, 당해 하부측의 공간에 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급부를 포함하는 성막 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 클램프 링은, 상기 통 형상 벽부를 외주측으로부터 둘레 방향으로 둘러싸도록 통 형상으로 형성된 하나 또는 복수의 외통 벽부를 포함하고, 상기 포위 부재에는, 상기 외통 벽부가 삽입되는 홈부가 형성되는, 성막 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반응 가스에 의해 성막되는 막은, 후단의 처리에 의해 분말화되는 막인, 성막 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 막은, 루테늄, 니켈 또는 이들 산화물을 포함하고, 상기 후단의 처리는, 상기 막을 산화 분위기에 노출하여 적어도 당해 막의 표면에 루테늄 또는 니켈의 산화물을 형성하고, 당해 산화물을 환원하는 처리를 포함하는 성막 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 적재대는, 상기 기판을 가열하기 위한 기판 가열부를 포함하고, 상기 포위 부재는, 상기 적재대에 의해 들어올려진 상기 클램프 링의 열팽창을 억제하기 위해서, 상기 포위 부재의 상면에 적재된 상기 클램프 링을 미리 가열하는 예열부를 포함하는 성막 장치.
  7. 진공 분위기인 처리 용기 내의 기판에 대하여 반응 가스를 공급하여 성막 처리를 행하는 성막 장치로서,
    기판을 적재하기 위해서 상기 처리 용기 내에 설치되며, 성막 처리가 행해지는 처리 위치와, 상기 처리 위치의 하방측이며, 외부와의 사이에서 기판의 전달이 행해지는 전달 위치 사이에서 승강 가능하게 구성된 적재대와,
    상기 처리 위치의 적재대를 둘러싸고, 상기 처리 용기의 내부를, 상기 반응 가스가 공급되는 상부측의 처리 공간과, 하부측의 공간으로 나누는 포위 부재와,
    상기 처리 공간측으로부터 상기 처리 용기 내의 진공 배기를 행하는 배기부와,
    상기 하부측의 공간에 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급부와,
    상기 적재대가 전달 위치에 있을 때에는 상기 포위 부재의 상면에 적재됨과 함께, 상기 적재대가 상기 처리 위치로 상승하였을 때에는 그 내연부가 상기 적재대 상의 기판의 주연부 둘레에 걸쳐 접촉하여 상기 포위 부재의 상면으로부터 들어 올려지는 클램프 링과,
    상기 처리 위치에 있는 적재대의 상면과 상기 클램프 링의 하면 사이로 신장하도록 상기 포위 부재에 형성되며, 상기 퍼지 가스 공급부로부터 공급된 퍼지 가스가 상기 적재대 상의 기판의 측방을 통과하여 처리 공간으로 유입되도록, 퍼지 가스의 흐름을 안내하는 안내부
    를 포함하는 성막 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 반응 가스에 의해 성막되는 막은, 후단의 처리에 의해 분말화되는 막인, 성막 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 막은, 루테늄, 니켈 또는 이들 산화물을 포함하고, 상기 후단의 처리는, 상기 막을 산화 분위기에 노출하여 적어도 당해 막의 표면에 루테늄 또는 니켈의 산화물을 형성하고, 당해 산화물을 환원하는 처리를 포함하는 성막 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 적재대는, 기판을 가열하기 위한 기판 가열부를 포함하고, 상기 포위 부재는, 상기 적재대에 의해 들어올려진 상기 클램프 링의 열팽창을 억제하기 위해서, 상기 포위 부재의 상면에 적재된 상기 클램프 링을 미리 가열하는 예열부를 포함하는 성막 장치.
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