JP2000114177A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体装置の一枚毎に成膜するスパッタリング
の半導体の製造方法に関する。従来のリングタイプのヒ
ーターを有するホルダーでは、直接加熱されない領域が
生じてしまうため、ウェハーの面内温度分布はリング状
となり、スパッタリングされた膜の特性もリング状にな
ってしまい、安定した半導体の電気特性が得られなくな
ってしまう。 【解決手段】スパッタリング装置の加熱部分であるホル
ダーのヒーターの形状を、六方晶状にし、各導入管領域
以外のホルダー全面が覆える熱抵抗セラミックヒーター
であることとした。 【効果】比較して単一電源で温度をコントロールでき、
かつ各導入管領域以外のホルダー全面が覆うことにより
ウェハー上の温度の面内均一性を従来より向上すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の一枚
毎に成膜するスパッタリングの半導体の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体の高集積化に伴い、素子および配
線の寸法はますます微細化されている。またウェハーの
大口径化に伴い、ウェハー面内の均一な製造方法が強く
求められている。

【０００３】しかしながらウェハーの大口径化は、均一
な製造方法とは相反するものであり、大きくなればなる
だけ均一な製造方法は困難となってきている。半導体製
造工程には膜を付着させるスパッタリング工程がある
が、このスパッタリング工程で膜を均一につける要因の
一つに、ウェハーを加熱するホルダーの温度均一性があ
げられる。

【０００４】ホルダーの温度均一性はスパッタリング膜
の状態の大きな要因である。温度により膜抵抗が変化す
ることにより、半導体の電気的特性に多大なる影響を生
じる。ウェハー面内で均一な成膜をすることがスパッタ
リング工程では不可欠である。

【０００５】図１は従来の半導体装置であるスパッタリ
ングの加熱処理装置である。ウェハー１はホルダー２上
に置かれ加熱される。またガス導入管５から封入された
ガスがホルダー２内で従来のリングタイプヒーター３に
より目的の温度まで温められ、直接ウェハー１裏面に吹
き付けられる構造になっている。ホルダー２はウェハー
１を静電気力により、吸着できる機構になっており、ウ
ェハー１を搬送させる時は、３つのリフトピン６で突き
上げてロボットアームで搬送する方式になっている。図
２より加熱する従来のヒーター３は棒状の熱抵抗セラミ
ックをリング状に曲げたような形状をしており、両端面
には電源端子１０が取り付いている。その電源端子１０
に電圧を印加する電源９があり、１つのヒータ毎に１つ
の電源が装着されている。図２では、例えば２つのヒー
ター３があるため、２つの電源９が必要となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなリングタ
イプのヒーター３を有するホルダー２では、ウェハー１
を突き上げるためのリフトピン導入管７が３個所装着さ
れているため、リングタイプだと、図２の斜線で直接加
熱されない領域８が生じてしまう。そのため、ウェハー
の面内温度分布はリング状となり、スパッタリングされ
た膜の特性もリング状になってしまい、安定した半導体
の電気特性が得られなくなってしまう。またリング数を
増やせばホルダー上の加熱する面積は増えるが、各リン
グを一定温度に保つため、複数の電源が必要となり、温
度コントロールが難しくなる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体製造装置
であるスパッタリング装置の加熱部分であるホルダーの
ヒーターの形状を、六方晶状にし、各導入管領域以外の
ホルダー全面が覆える熱抵抗セラミックヒーターである
ことを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明の六方晶状の熱抵抗セラミックヒーター
は従来のリングタイプのものと比較して単一電源で温度
をコントロールでき、かつ各導入管領域以外のホルダー
全面を覆うことにより温度の面内均一性を従来より向上
することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図３は本発明が提案するスパッタ
リング装置の加熱部分である六方晶状の熱抵抗セラミッ
クヒータ４が埋め込まれている加熱処理装置の断面図を
示す。ウェハー１はホルダー２上に置かれ加熱される。
またガス導入管５から封入されたガスがホルダー内で本
発明の六方晶型ヒーター４で目的温度まで温められ、直
接ウェハー裏面に吹き付けられる構造になっている。ホ
ルダー２はウェハー１を静電気力により、吸着できる機
構になっており、ウエハー１を搬送させる時は、ウェハ
ーを３つのリフトピン６で突き上げて、ロボットアーム
でウェハー１搬送する方式になっている。電源９は１個
でヒーター４の直径方向の両端に電源端子１０が取り付
けられており、この両端に電圧をかけることにより、発
熱することができる。

【００１０】図４は本発明が提案するスパッタリング装
置の加熱部分である六方晶状の熱抵抗セラミックヒータ
ー４の平面図である。ヒーター４の直径は、ホルダーの
直径に比べ２ｍｍ程度小さくなっており、全体の形状と
して、ガス導入管５とリフトピン導入管７の計４ヶ所円
形に穴が開けられている。ヒーター４はこの穴以外の面
を全て覆う形状になっている。

【００１１】図５はヒーター４の六方晶の一つを示した
ものである。目的の温度により、外径１１、内径１２、
高さ１３、幅１４は異なってくるが、温度均一性を良く
するには、できるだけヒーター４面積あたりの六方晶の
数が多いほど好ましい。

【００１２】

【発明の効果】ヒーターの形状を六方晶にし、各導入管
が占める面積以外全て覆いかぶせることにより、ウェハ
ー面内の温度均一性が向上し、成膜する膜の面内均一性
も向上する。また単一電源で温度をコントロールするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のヒーターを具備する加熱処理装置の模式
的断面図。

【図２】従来のヒーターを具備する加熱処理装置の模式
的平面図。

【図３】本発明のヒーターを具備する加熱処理装置の断
面図。

【図４】本発明のヒーターを具備する加熱処理装置の平
面図。

【図５】本発明のヒーターの一部の立体図。

【符号の説明】

１ ウェハー ２ ホルダー ３ リングタイプヒーター ４ 六方晶型ヒーター ５ ガス導入管 ６ リフトピン ７ リフトピン導入管 ８ リフトピン導入管のためヒーターが設置できない領
域 ９ 電源 １０ 電源端子 １１ 本発明のヒーターの一部の外形を示す。 １２ 本発明のヒーターの一部の内形を示す。 １３ 本発明のヒーターの一部の高さを示す。 １４ 本発明のヒーターの一部の厚みを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体装置の中で、一枚毎に処理する装置
   において、ウェハーを均一に加熱することを特徴とする
   半導体装置の製造方法。