JP2002208590A - 半導体製造装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体製造装置及び半導体装置の製造方法

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JP2002208590A JP2001002364A JP2001002364A JP2002208590A JP 2002208590 A JP2002208590 A JP 2002208590A JP 2001002364 A JP2001002364 A JP 2001002364A JP 2001002364 A JP2001002364 A JP 2001002364A JP 2002208590 A JP2002208590 A JP 2002208590A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の表面を傷付けることなく、基板の裏面
上に成膜可能な半導体製造装置及び半導体装置の製造方
法を提供する。 【解決手段】 基板1は、その表面を反応室3の天井部
3Tに向けて且つ裏面を底部3Bに向けて載置台4上に
配置される。載置台4の基板支持部は基板1の周縁部を
下から支える。載置台4及び載置台4上に配置された基
板1によって反応室3が成膜室100と非成膜室200
とに仕切られる。成膜室100は載置台4上の基板1の
下側に設けられており、非成膜室200は載置台4上の
基板1の上側に設けられている。成膜室100内の圧力
P1は非成膜室200内の圧力P2よりも低く設定す
る。非成膜室200内へは例えばN2ガスをヒータ22
1で加熱して供給する。これにより基板1を加熱し、基
板1の裏面上に成膜室100内へ導入されたガスによる
膜が形成される(熱CVD法)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体製造装置及
び半導体装置の製造方法に関し、特に、シリコン(S
i)ウエハ等の基板の裏面(半導体装置が形成されてい
ない面)に成膜を行うための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】LSIの高集積化に伴って、LSIの製
造工程の微細化・複雑化が進んでいる。このため、プロ
セスの制御性等に優れた枚葉式の成膜装置が多用されつ
つある。一般的に、枚葉式の成膜装置では、ウエハにお
いてLSIが作り込まれる側の表面にのみ各種の膜が成
膜される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このため、枚葉式の成
膜装置を用いると、製造工程が進むに従ってウエハの表
面と裏面とで膜構成の差が大きくなる。各膜はそれぞれ
固有の膜ストレスを有しているので、ウエハの表裏面で
成膜構成が異なるとウエハに反りが生じる。ウエハの反
りが大きい場合、パターン露光時のフォーカスマージン
の低下や各種装置におけるウエハの搬送・チャッキング
時のエラーが引き起こされるという問題がある。
【0004】このような問題点の解決方法の一つとし
て、既存の成膜装置を用いて、即ちウエハの表面に成膜
を行うための一般的な成膜装置を用いて、ウエハの裏面
に何らかの膜を成膜することが提案されている。しかし
ながら、かかる解決方法では、ウエハの表面を搬送アー
ムで支持して搬送したり(いわゆる裏面搬送)、裏面搬
送のためにウエハを裏返したりする必要がある。また、
成膜装置内においてウエハの表面をサセプタに接触させ
なければならない。このため、歩留まりが低下する等の
問題があり、量産への適用は難しい。
【0005】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、基板の表面を傷付けることなく、基板の裏面上に
膜を形成可能な半導体製造装置及び半導体装置の製造方
法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】(1)請求項1に記載の
半導体製造装置は、半導体装置が形成される表面及び前
記表面に対向する裏面を有する基板の前記裏面上に成膜
を行う半導体製造装置であって、成膜室及び非成膜室を
含む反応室と、前記基板を支持する基板支持部を含み、
支持された前記基板と共に前記反応室を前記成膜室と前
記非成膜室とに仕切る基板載置部と、前記成膜に用いる
ガスを前記成膜室へ供給する成膜室用ガス供給部とを備
え、前記半導体製造装置は、前記ガスを用いた成膜手段
で以て前記基板の前記裏面上に膜を形成し、前記基板支
持部は、前記基板の周縁部を下から支え、前記成膜室
は、前記基板支持部に支えられた前記基板の下側に設け
られており、前記非成膜室は、前記基板支持部に支えら
れた前記基板の上側に設けられていることを特徴とす
る。
【0007】(2)請求項2に記載の半導体製造装置
は、請求項1に記載の半導体製造装置であって、前記成
膜室内の圧力を前記非成膜室内の圧力よりも低く調整す
る圧力調整部を更に備えることを特徴とする。
【0008】(3)請求項3に記載の半導体製造装置
は、請求項1又は2に記載の半導体製造装置であって、
非成膜性ガスを前記非成膜室へ供給する非成膜室用ガス
供給部と、前記非成膜性ガスが前記非成膜室へ至る前
に、前記非成膜性ガスを昇温するヒータとを更に備える
ことを特徴とする。
【0009】(4)請求項4に記載の半導体製造装置
は、請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体製造装置
であって、前記基板載置部は、静電チャック機構又はク
ランプ機構を有して前記基板を保持することを特徴とす
る。
【0010】(5)請求項5に記載の半導体製造装置
は、請求項1乃至4のいずれかに記載の半導体製造装置
であって、前記成膜手段は、CVD法又はスパッタ法を
含むことを特徴とする。
【0011】(6)請求項6に記載の半導体装置の製造
方法は、請求項1乃至5のいずれかに記載の半導体製造
装置を用いた、半導体装置の製造方法であって、(a)
前記基板支持部に前記基板の前記裏面の周縁部を支持さ
せて且つ前記裏面を下向きにして、前記基板を前記反応
室内に配置する工程を備えることを特徴とする。
【0012】(7)請求項7に記載の半導体装置の製造
方法は、請求項6に記載の半導体装置の製造方法であっ
て、(b)前記基板を前記反応室内へ表面搬送する工程
を更に備えることを特徴とする。
【0013】(8)請求項8に記載の半導体装置の製造
方法は、請求項6に記載の半導体装置の製造方法であっ
て、(c)前記成膜室の前記圧力を前記非成膜室の前記
圧力よりも低く設定する工程を更に備えることを特徴と
する。
【0014】
【発明の実施の形態】<実施の形態1>図1及び図2に
実施の形態1に係る半導体製造装置51を説明するため
の模式的な断面図及び拡大断面図を示す。なお、図1及
び図2(並びに後述の図3等)には基板1を併せて図示
している。ここで、基板1は半導体装置を形成するため
の各種の基板、例えばシリコンやガリウムヒ素等のウエ
ハやSOI(Silicon OnInsulator又はSemiconducotr O
n Insulator)基板を含み、半導体装置が形成される又
は形成された表面1F及び当該表面1Fに対向する裏面
1Rを有している。以下の説明により明らかとなるが、
半導体製造装置51は、熱CVD(chemical vapor dep
osition)法により基板1の裏面1R上に所定の膜を、
例えば基板1の反りを軽減するためのシリコン酸化(S
iO2)膜やシリコン窒化(Si3 4)膜等を成膜す
る。
【0015】半導体製造装置51は、成膜室100及び
非成膜室200を含む反応室3と、反応室3内に設けら
れて基板1を載置する載置台(ないしは基板載置部)4
と、成膜室100用のガス供給部103及びガス排気部
113と、非成膜室200用のガス供給部203及びガ
ス排気部213と、ヒータ221とを備えている。
【0016】反応室3は例えば箱形の容器から成る。後
述するように、特に、半導体製造装置51では、基板1
はその表面1Fを上記箱形容器の天井部3Tの側に向け
て(ないしは基板1の表面1Fを上に向けて)、且つ、
その裏面1Rを上記天井部3Tに対面する、箱形容器の
底部3Bの側に向けて(ないしは基板1の裏面1Rを下
に向けて)配置される。
【0017】反応室3内において上記箱形容器の底部3
B上の略中央に、当該容器の側部3Sと隙間をあけて、
基板1を載置する載置台4が配置されている。載置台4
は側壁部4C及び張り出し部4Dを含む。
【0018】載置台4の側壁部4Cは例えば円筒状の部
材から成り、円筒の一方の開口を反応室3の底部3Bに
接して又他方の開口を天井部3Tに向けて配置されてい
る。側壁部4Cの上記一方の開口は反応室3の底部3B
に結合されている。なお、側壁部3Cは反応室3内の大
略1/2の高さを有している。
【0019】載置台4の張り出し部4Dは側壁部4Cの
上記他方の開口(即ち、天井部3Tに向いた側の開口)
の端部から、側壁部4Cに垂直を成し、しかも当該他方
の開口を狭める向きに張り出している。そして、張り出
し部4Dは側壁部4Cの上記他方の開口に対応する開口
を形成している。張り出し部4Dの開口を成す端部には
当該開口に沿って段差が形成されており、この段差によ
って、張り出し部4Dの開口は、反応室3の底部3Bの
側の開口4B1と、天井部3Tの側の開口4B2とに分
けられる。
【0020】より具体的には、両開口4B1,4B2は
共に基板1の表面1F及び裏面1Rの形状(例えば円
形)に対応した形状を有している一方で、底部3B側の
開口4B1は表面1F及び裏面1Rの外縁よりも若干狭
く(小さく)、天井部3T側の開口4B2は上記外縁よ
りも若干狭広い(大きい)。このとき、基板1は狭い開
口4B1を成す段差の凸部によって支持され、広い開口
4B2内に配置される。以下の説明では、張り出し部4
Dの内で、基板1の裏面1Rの周縁部1RAに沿って、
又、当該周縁部1RAの全周に接して基板1を裏面1R
の側から(即ち下から)支える部分を「基板支持部4
A」と呼ぶ。
【0021】特に、基板支持部4Aに接して基板1を載
置台4に配置した際、載置台4は支持された基板1と共
に反応室3を成膜室100と非成膜室200とに仕切
る。このとき、仕切られた2つの空間の内で、基板支持
部4Aに支えられた基板1の下側の空間が成膜室100
にあたり、基板支持部4Aに支えられた基板1の上側の
空間が非成膜室200にあたる。
【0022】なお、開口4B1,4B2を成す上記段差
が無くても載置台4(の張り出し部4D)が基板支持部
4Aを有すれば、反応室3内を成膜室100と非成膜室
200とに仕切ることは可能である。なお、載置台4の
上記段差によれば、基板1の載置位置を規制することが
できるので、作業性が向上する。また、基板支持部4A
に例えば溝を設け、当該溝内にOリング等のシール部材
を配置しても構わない。
【0023】成膜室100内には、例えば載置台4の側
壁部4Cよりも小さい円筒状部材から成る内壁部材5が
配置されている。内壁部材5は載置台4との間に隙間6
を設けて側壁部4C内に配置され、反応室3の底部3B
に結合されている。
【0024】反応室3の底部3Bには載置台4と内壁部
材5との間の隙間6に通じる貫通孔が形成されており、
当該貫通孔は反応室3の外部において成膜室100用の
ガス排気部113に接続されている。より具体的には、
上記貫通孔には配管112が接続されており、この配管
112は成膜室100用のガス排気装置111に接続さ
れている。ガス排気装置111は真空ポンプやバルブや
圧力計等を含む。ガス排気装置111及び配管112を
含むガス排気部113によって成膜室100内のガスが
隙間6及び上記貫通孔を介して排気される。
【0025】また、反応室3の底部3Bには成膜室10
0の例えば中央付近に別の貫通孔が形成されており、当
該貫通孔は反応室3の外部において成膜室100用のガ
ス供給部103に接続されている。より具体的には、こ
の貫通孔には配管102が接続されており、配管102
は成膜室100用のガス供給源101に接続されてい
る。ガス供給源101は、例えばシリコン酸化(SiO
2)膜やシリコン窒化(Si34)膜等の成膜に用いる
一般的なガス(液体等の材料をガス化(気化)して得ら
れるガスを含む)を供給するための装備(ガスボンベや
バルブや圧力計等)を含む。ガス供給源101及び配管
102を含むガス供給部103によって成膜室100内
へ成膜に用いるガスが供給される。
【0026】なお、成膜室100内には、反応室3の底
部3Bと隙間をあけて、ノズル部材7が配置されてい
る。ノズル部材7は、例えば、厚さ方向に形成された多
数の孔7Aを有する板状部材から成る。ガス供給部10
3から成膜室100内へ供給されたガスは多数の孔7A
を通って基板1に向かって流れる。なお、図1中に、成
膜室100内におけるガスの流れを小さい矢印で示す。
【0027】次に、非成膜室200について説明する。
反応室3の天井部3Tの略中央に非成膜室200に通じ
る貫通孔が形成されており、当該貫通孔は反応室3の外
部において非成膜室200用のガス供給部203に接続
されている。より具体的には、上記貫通孔には配管20
2が接続されており、この配管202は非成膜室200
用のガス供給源201に接続されている。ガス供給源2
01は、非成膜性ガス(液体等の材料をガス化(気化)
して得られるガスを含む)を供給するための装備(ガス
ボンベやバルブや圧力計等)を含む。ここで、非成膜性
ガスとは基板1の表面1Fに新たな膜を形成しえない種
々のガスを言い、非成膜性ガスの一例としてN2,A
r,He等の不活性なガスや水素(H2)ガスが挙げら
れる。ガス供給源201及び配管202を含むガス供給
部203によって非成膜室200内へ当該非成膜性ガス
が供給される。
【0028】特に、配管202にはヒータ221が取り
付けられており、ガス供給源201から供給される非成
膜性ガスを、非成膜室200へ至る前に、昇温すること
ができる。
【0029】また、反応室3の底部3Bには側部3S付
近に非成膜室200に通じる別の貫通孔が形成されてお
り、当該貫通孔は反応室3の外部において非成膜室20
0用のガス排気部213に接続されている。なお、この
貫通孔を反応室3の側部3Sに設けても良い。当該貫通
孔には配管212が接続されており、この配管212は
非成膜室200用のガス排気装置211に接続されてい
る。ガス排気装置211は真空ポンプやバルブや圧力計
等を含む。ガス排気装置211及び配管212を含むガ
ス排気部213によって非成膜室200内のガスが排気
される。なお、図1中に、非成膜室200内におけるガ
スの流れを大きい矢印で示す。
【0030】なお、図1には図示しないが、反応室3に
は基板1を搬入・搬出するための扉が設けられている。
また、半導体製造装置51は上記扉を介して載置台4へ
基板1を搬入し及び載置台4から基板1を搬出する搬送
装置を備えている。
【0031】次に、半導体製造装置51を用いた成膜方
法(ないしは半導体装置の製造方法)を説明する。ま
ず、不図示の搬送装置によって基板1の裏面1Rを支持
し、基板1の表面1Fを上に向けて(従って反応室3内
においては表面1Fは天井部3Tに向く)搬送する(い
わゆる表面搬送)。
【0032】そして、反応室3内の載置台4へ基板1を
配置する。特に、基板1の表面1Fを反応室3の天井部
3Tの側に向けて(ないしは基板1の表面1Fを上に向
けて)、且つ、半導体製造装置51における成膜対象で
ある裏面1Rを反応室3の底部3Bの側に向けて(ない
しは基板1の裏面1Rを下に向けて)、基板1を配置す
る。また、基板1の裏面1Rの周縁部1RAを載置台4
の基板支持部4Aに支持させて配置する。なお、このと
き、基板支持部4Aは、配置された基板1に関して成膜
室100の側に、換言すれば配置された基板1の下側に
存在する。
【0033】その後、ガス供給部103,203及びガ
ス排気部113,213を制御して成膜室100及び非
成膜室200にそれぞれガスを流す。特に、成膜室10
0内の圧力P1が非成膜室200内の圧力P2よりも低
くなるように(P1<P2)、圧力P1,P2を(換言
すればガス流量等を)調整する。なお、圧力P1,P2
は大気圧以下又は以上のいずれの値をも取りうる。この
とき、成膜室100用のガス供給部103及びガス排気
部113並びに非成膜室200用のガス供給部203及
びガス排気部213を含む構成が「圧力調整部」にあた
る。
【0034】例えば、基板1の裏面1R上にシリコン酸
化膜を形成する場合、成膜室100に関して、TEOS
(Tetra Ethyl Ortho Silicate)/O2=1000/1
000sccm(=1/1リットル毎分)、P1=1〜
10Torr(=1〜10×133.322Pa)に設
定する。
【0035】また、非成膜室200には上述のN2,A
r,He等の非成膜性ガスを導入する。このとき、非成
膜室200への導入前にヒータ221によって非成膜性
ガスを昇温加熱する。これにより、基板1を所望の温度
に、例えば400℃に加熱することができる。その結
果、加熱された基板1の裏面1R上に、成膜室100内
へ導入されたガスによる膜が形成される(熱CVD
法)。
【0036】半導体製造装置51によれば、以下の効果
が得られる。まず、半導体製造装置51では、基板支持
部4Aに支えられた基板1の下側に成膜室100が設け
られており、基板支持部4Aに支えられた基板1の上側
に非成膜室200が設けられている。このとき、載置台
4の基板支持部4Aは基板1の裏面1Rの周縁部1RA
を基板1の下から支え、基板1の表面1Fには接触しな
い。従って、基板1の表面1Fを傷付けることなく、反
応室3内の載置台4に基板1を配置することができると
共に基板1の裏面1R上に膜を形成することができる。
【0037】しかも、単に基板1を裏面1Rを下向きに
して載置台4へ配置するだけで、かかる効果が得られ
る。即ち、反応室3内への搬送(搬入)時に基板1を裏
返す必要はなく、搬送装置は、表面1Fを上向きにし、
裏面1Rを支持して搬送する表面搬送によって基板1を
載置台4へ搬送することができる。表面搬送によれば、
搬送装置は基板1の表面1Fに接しないので、搬送時に
おいても基板1の表面1Fを傷付けることがない。
【0038】その結果、歩留まりを低下させることな
く、基板1の反りを軽減することができる。これによ
り、パターン露光時のフォーカスマージンの低下や、各
種装置での基板の搬送やチャッキングエラーを防ぐこと
ができる。
【0039】更に、成膜室100の圧力P1は非成膜室
200の圧力P2よりも低く設定されるので、成膜室1
00と非成膜室200との圧力差によって基板支持部4
Aに基板1を押し付けて密着させることができる。この
ため、基板1の表面1Fへの機械的接触無しに、従って
基板1の表面1Fを傷付けることなく、基板1を基板支
持部4Aに固定することができる。更に、成膜室100
内から非成膜室200内へ或いは逆に非成膜室200内
から成膜室100内へガスが流れ込むのを防止すること
ができる。なお、非成膜室200内に圧力P2で以て非
成膜性ガスを充填しても(即ち、非成膜性ガスの流れが
無くても)、(圧力P1)<(圧力P2)に設定するこ
とは可能である。
【0040】なお、半導体製造装置51(及び後述の半
導体製造装置52等)は、基板1の反りを軽減するため
の膜を形成する場合以外にも適用可能であることは言う
までもない。
【0041】<実施の形態2>図3に実施の形態2に係
る第1の半導体製造装置52を説明するための模式的な
断面図及び拡大断面図を示す。
【0042】半導体製造装置52の載置台4は静電チャ
ック機構を有する。具体的には、載置台4の基板支持部
4A(図2参照)に静電チャック8が設けられる、或い
は、基板支持部4Aが静電チャック8で構成される。静
電チャック8は電源8Aに接続されている。
【0043】半導体製造装置52のその他の構成は既述
の半導体製造装置51と同様であり、又、載置台4への
基板1の配置形態等も半導体製造装置51の場合と同様
である。
【0044】半導体製造装置52によれば、載置台4の
静電チャック機構によって基板1を基板支持部4Aに密
着させることができる。これにより、基板を基板支持部
に固定することができるし、成膜室内から非成膜室内へ
或いはその逆方向にガスが流れ込むのを防止することが
できる。
【0045】例えば、成膜室100の圧力P1が大気圧
に近くて成膜室100と非成膜室200との圧力差を十
分に設定できない場合であっても、圧力差による基板1
の密着・固定に加えて又は変えて、静電チャック機構で
以て基板1を載置台4上に密着・固定することができ
る。なお、大気圧以上の圧力P1,P2に対しては半導
体製造装置が複雑化する場合があるが、静電チャック機
構によれば簡便に基板1の密着・固定が可能である。
【0046】図4に実施の形態2に係る第2の半導体製
造装置53を説明するための模式的な断面図及び拡大断
面図を示す。
【0047】半導体製造装置53の載置台4はクランプ
機構を有する。具体的には、載置部4の開口4B2(図
2参照)の開口縁にクランプ9が設けられており、この
クランプ9は載置台4上に基板1を配置した際に基板1
の表面1Fの周縁部1FA(図2参照)に接して、基板
支持部4A(図2参照)と共に基板1を挟み込み、これ
により基板1を固定する。
【0048】ここで、図5及び図6にクランプ9を説明
するための模式的な平面図を示す。クランプ9は、
(a)図5に示すように表面1Fの周縁部1FAの一部
に接する形態であっても良いし、(b)図6に示すよう
に周縁部1FAの全周に接する形態であっても良い。な
お、図5に示すクランプ9のように表面1Fとの接触が
少ない方が、表面1Fの傷付きや発塵を抑制することが
できるので、好ましい。
【0049】半導体製造装置53のその他の構成は既述
の半導体製造装置51と同様であり、又、載置台4への
基板1の配置形態等も半導体製造装置51の場合と同様
である。
【0050】半導体製造装置53によっても、上述の半
導体製造装置52と同様の効果を得ることができる。
【0051】<実施の形態1及び2の変形例>図7に本
変形例に係る半導体製造装置54を説明するための模式
的な断面図を示す。半導体製造装置54はヒータ221
(図1参照)を有しておらず、例えば赤外線ランプ等の
加熱用ランプ222によって基板1を直接的に加熱し、
熱CVD法による成膜を実施する。
【0052】具体的には、反応室3の天井部3Tに例え
ば石英から成る透過窓223が設けられており、透過窓
223に対面して反応室3の外部に加熱用ランプ222
が配置されている。ランプ222及び透過窓223は、
載置台4上の基板1に(換言すれば載置台4の開口4B
1,4B2に)対面するように設けられている。なお、
透過窓223の配設に伴って、非成膜室200用の配管
202を接続するための貫通孔は位置をずらして形成さ
れている。
【0053】半導体製造装置54のその他の構成は既述
の半導体製造装置51と同様であり、又、載置台4への
基板1の配置形態等も半導体製造装置51の場合と同様
である。
【0054】半導体製造装置54によっても、半導体製
造装置51と同様の効果が得られる。なお、半導体製造
装置54にヒータ221(図1参照)を設けることによ
り、ランプ222と共に、非成膜室200へ導入する非
成膜性ガスによって基板1を加熱しても構わない。ま
た、半導体製造装置52,53と同様に、半導体製造装
置54に静電チャック機構やクランプ機構を設けても良
い。
【0055】<実施の形態3>図8に実施の形態3に係
る第1の半導体製造装置55を説明するための模式的な
断面図を示す。既述の半導体製造装置51〜54では熱
CVD法を用いるが、半導体製造装置55ではプラズマ
CVD法を用いて基板1の裏面1Rへ成膜する。
【0056】このため、半導体製造装置55は、成膜室
100内にプラズマCVD用の電極123を備えてい
る。電極123は例えば器状をしており、当該器状の内
面が載置台4上の基板1に(換言すれば載置台4の開口
4B1,4B2に)対面するように、反応室3の底部3
B付近に配置されている。なお、電極123の器形状に
蓋をするようにノズル部材7が設けられており、電極1
23とノズル部材7とを一体化した部品として構成して
も良い。
【0057】更に、半導体製造装置55では、成膜室1
00とガス供給源101とを結ぶ配管102が導電性部
材で構成されており、反応室3の底部3Bの上記貫通孔
を介して電極123に接続されている。また、配管10
2には反応室3の外部においてプラズマ生成用の電源1
25が接続されている。電極123及び配管102と反
応室3との間には絶縁部材124が配置されており、電
極123及び配管102は反応室3から電気的に絶縁さ
れている。なお、他の給電構成によって、例えば別途に
配線を用いることによって電極123へ電力を供給して
も構わない。
【0058】半導体製造装置55のその他の構成は既述
の半導体製造装置51と同様であり、又、載置台4への
基板1の配置形態等も半導体製造装置51の場合と同様
である。
【0059】図9に実施の形態3に係る第2の半導体製
造装置56を説明するための模式的な断面図を示す。半
導体製造装置56ではプラズマCVD法を用いて、より
具体的にはリモートプラズマ方式のCVD法を用いて基
板1の裏面1Rへ成膜する。
【0060】半導体製造装置56では、成膜室100と
ガス供給源101とを結ぶ配管102の外部に電極12
6が設けられており、電極126はプラズマ生成用の電
源127が接続されている。なお、半導体製造装置56
のその他の構成は既述の半導体製造装置51と同様であ
り、又、載置台4への基板1の配置形態等も半導体製造
装置51の場合と同様である。
【0061】半導体製造装置55,56によれば、プラ
ズマCVD法によって基板1の裏面1Rに膜を形成する
ことができる。特に、半導体製造装置56によれば、基
板1の裏面1Rを直接にプラズマに曝すことなく成膜が
可能である。
【0062】上述の説明では熱CVD法及びプラズマC
VD法を用いる場合を述べたが、半導体製造装置51〜
56を、その他のCVD法、例えば光CVD法を用いて
基板1の裏面1Rへ成膜する構成に変更しても良い。ま
た、半導体製造装置52,53と同様に、半導体製造装
置55,56に静電チャック機構やクランプ機構を設け
ても良い。
【0063】<実施の形態4>図10に実施の形態4に
係る半導体製造装置57を説明するための模式的な断面
図を示す。既述の半導体製造装置51〜56ではCVD
法を用いるが、半導体製造装置57ではスパッタ法を用
いて、より具体的には直流スパッタ法,高周波スパッタ
法や反応性スパッタ法等を用いて基板1の裏面1Rへ成
膜する。
【0064】このため、半導体製造装置57は、成膜室
100内にスパッタ用の電極128を備えている。電極
128は例えば器状をしており、当該器状の内面が載置
台4上の基板1に(換言すれば載置台4の開口4B1,
4B2に)対面するように、反応室3の底部3B付近に
配置されている。なお、電極123の器形状に蓋をする
ようにスパッタターゲット10が配置される。
【0065】更に、既述の半導体製造装置55と同様
に、半導体製造装置57の配管102は導電性部材で構
成されており、反応室3の底部3Bの上記貫通孔を介し
て電極128に接続されている。また、配管102には
反応室3の外部においてスパッタ用の直流又は高周波電
源129が接続されている。電極128及び配管102
と反応室3との間には絶縁部材124が配置されてお
り、電極128及び配管102は反応室3から電気的に
絶縁されている。なお、他の給電構成によって、例えば
別途に配線を用いることによって電極128へ電力を供
給しても構わない。
【0066】更に、半導体製造装置57では、成膜室1
00用のガス供給源101はスパッタ法による成膜で用
いる一般的なガス(液体等の材料をガス化(気化)して
得られるガスを含む)、例えばAr等の希ガスを供給す
るための装備(ガスボンベやバルブや圧力計等)を含
む。これにより、SiO2やSi34等のスパッタター
ゲット10を用いて基板1の裏面1R上にSiO2膜や
Si34膜を形成する。また、ガス供給源101にO2
ガスやN2ガスの供給系を更に設けることにより、当該
ガスとSiのスパッタターゲット10とを用いてSiO
2膜やSi34膜を形成することも可能である(反応性
スパッタ法)。
【0067】半導体製造装置57のその他の構成は既述
の半導体製造装置51と同様である。なお、半導体製造
装置52,53と同様に、半導体製造装置57に静電チ
ャック機構やクランプ機構を設けても良い。
【0068】
【発明の効果】(1)請求項1に係る発明によれば、基
板の裏面の周縁部を基板支持部に支持させて(即ち基板
の裏面を下向きにして)基板を配置することによって、
基板の表面を傷付けることなく、反応室内に基板を配置
することができると共に基板の裏面上に膜を形成するこ
とができる。
【0069】(2)請求項2に係る発明によれば、成膜
室と非成膜室との圧力差によって基板支持部に基板を押
し付けて密着させることができる。このため、基板の表
面への機械的接触無しに、従って基板の表面を傷付ける
ことなく、基板を基板支持部に固定することができる。
更に、成膜室内から非成膜室内へ或いはその逆方向にガ
スが流れ込むのを防止することができる。
【0070】(3)請求項3に係る発明によれば、ヒー
タで昇温された非成膜性ガスによって基板を加熱するこ
とができる。
【0071】(4)請求項4に係る発明によれば、基板
と基板支持部とを密着させることができる。これによ
り、基板を基板支持部に固定することができるし、成膜
室内から非成膜室内へ或いはその逆方向にガスが流れ込
むのを防止することができる。
【0072】(5)請求項5に係る発明によれば、成膜
用ガス供給部から成膜室へ供給されるガスを用いて成膜
を行うことができる。
【0073】(6)請求項6に係る発明によれば、基板
支持部に基板の裏面の周縁部を支持させて且つその裏面
を下向きにするので、基板の表面を傷付けることなく、
反応室内に基板を配置することができると共に基板の裏
面上に膜を形成することができる。
【0074】(7)請求項7に係る発明によれば、基板
の表面に接することなく、又、基板を裏返すことなく、
反応室内に基板を配置することができる。
【0075】(8)請求項8に係る発明によれば、成膜
室と非成膜室との圧力差によって基板支持部に基板を押
し付けて密着させることができる。このため、基板の表
面への機械的接触無しに、従って基板の表面を傷付ける
ことなく、基板を基板支持部に固定することができる。
更に、成膜室内から非成膜室内へ或いはその逆方向にガ
スが流れ込むのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1に係る半導体製造装置を説明す
るための模式的な断面図である。
【図2】 実施の形態1に係る半導体製造装置を説明す
るための模式的な拡大断面図である。
【図3】 実施の形態2に係る第1の半導体製造装置を
説明するための模式的な断面図である。
【図4】 実施の形態2に係る第2の半導体製造装置を
説明するための模式的な断面図である。
【図5】 実施の形態2に係る第2の半導体製造装置の
クランプ機構を説明するための模式的な平面図である。
【図6】 実施の形態2に係る第2の半導体製造装置の
クランプ機構を説明するための模式的な平面図である。
【図7】 実施の形態1〜2の変形例に係る半導体製造
装置を説明するための模式的な断面図である。
【図8】 実施の形態3に係る第1の半導体製造装置を
説明するための模式的な断面図である。
【図9】 実施の形態3に係る第2の半導体製造装置を
説明するための模式的な断面図である。
【図10】 実施の形態4に係る半導体製造装置を説明
するための模式的な断面図である。
【符号の説明】
1 基板、1F 表面、1FA,1RA 周縁部、1R
裏面、3 反応室、4 載置台(基板載置部)、4A
基板支持部、8 静電チャック、8A 電源、9 ク
ランプ、51〜57 半導体製造装置、100 成膜
室、103 成膜室用ガス供給部、113 成膜室用ガ
ス排気部、123,126,128 電極、125,1
27,129 電源、200 非成膜室、203 非成
膜室用ガス供給部、213 非成膜室用ガス排気部、2
21 ヒータ、P1,P2 圧力。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤澤 雅彦 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 4K029 AA06 AA24 BD01 CA05 DA04 EA03 JA05 JA06 KA01 4K030 CA04 CA12 GA02 GA12 JA09 KA25 5F045 AA06 AA08 AA19 AC09 AC11 AE21 AE23 BB16 DP05 EB02 EC02 EC09 EE14 EE20 EF20 EG02 EG06 EH05 EK13 5F103 AA08 BB43 BB47 DD27 DD30 HH03 LL14 RR10

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体装置が形成される表面及び前記表
    面に対向する裏面を有する基板の前記裏面上に成膜を行
    う半導体製造装置であって、 成膜室及び非成膜室を含む反応室と、 前記基板を支持する基板支持部を含み、支持された前記
    基板と共に前記反応室を前記成膜室と前記非成膜室とに
    仕切る基板載置部と、 前記成膜に用いるガスを前記成膜室へ供給する成膜室用
    ガス供給部とを備え、 前記半導体製造装置は、前記ガスを用いた成膜手段で以
    て前記基板の前記裏面上に膜を形成し、 前記基板支持部は、前記基板の周縁部を下から支え、 前記成膜室は、前記基板支持部に支えられた前記基板の
    下側に設けられており、 前記非成膜室は、前記基板支持部に支えられた前記基板
    の上側に設けられていることを特徴とする、半導体製造
    装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の半導体製造装置であっ
    て、 前記成膜室内の圧力を前記非成膜室内の圧力よりも低く
    調整する圧力調整部を更に備えることを特徴とする、半
    導体製造装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の半導体製造装置
    であって、 非成膜性ガスを前記非成膜室へ供給する非成膜室用ガス
    供給部と、 前記非成膜性ガスが前記非成膜室へ至る前に、前記非成
    膜性ガスを昇温するヒータとを更に備えることを特徴と
    する、半導体製造装置。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかに記載の半導
    体製造装置であって、 前記基板載置部は、静電チャック機構又はクランプ機構
    を有して前記基板を保持することを特徴とする、半導体
    製造装置。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載の半導
    体製造装置であって、 前記成膜手段は、CVD法又はスパッタ法を含むことを
    特徴とする、半導体製造装置。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至5のいずれかに記載の半導
    体製造装置を用いた、半導体装置の製造方法であって、 (a)前記基板支持部に前記基板の前記裏面の周縁部を
    支持させて且つ前記裏面を下向きにして、前記基板を前
    記反応室内に配置する工程を備えることを特徴とする、
    半導体装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の半導体装置の製造方法
    であって、 (b)前記基板を前記反応室内へ表面搬送する工程を更
    に備えることを特徴とする、半導体装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項6に記載の半導体装置の製造方法
    であって、 (c)前記成膜室の前記圧力を前記非成膜室の前記圧力
    よりも低く設定する工程を更に備えることを特徴とす
    る、半導体装置の製造方法。
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