JP2008288451A

JP2008288451A - Method for manufacturing semiconductor device

Info

Publication number: JP2008288451A
Application number: JP2007133224A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Ono; 大輔小野; Tatsuhiko Miura; 辰彦三浦
Original assignee: Renesas Technology Corp
Current assignee: Renesas Technology Corp
Priority date: 2007-05-18
Filing date: 2007-05-18
Publication date: 2008-11-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve the improvement of yield in a semiconductor device manufactured by a manufacturing method having a process requiring the heating of a semiconductor substrate. <P>SOLUTION: The semiconductor device manufacturing method requiring a step of heating a semiconductor wafer 1 has: a step of installing in a processing room R the semiconductor wafer 1 which is thinned by forming a plurality of elements on a main surface S1 and mechanically grinding a rear surface S2 of the main surface S1; a step of forming a conductor film composed of a metal 2 on the rear surface S2 of the semiconductor wafer 1; a step of moving an infrared shielding plate 8 arranged along the main surface S1 of the semiconductor wafer 1 by a driving part 10 arranged in the processing room R and installing the infrared shielding plate 8 on a required position; and a step of heating the semiconductor wafer 1 from the main surface S1 side by a lamp heater 6. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、半導体基板への加熱を要する工程に適用して有効な技術に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a technique effective when applied to a process that requires heating of a semiconductor substrate.

大容量の情報を高速に処理する半導体集積回路は、半導体基板上に形成した半導体素子の回路構成により、所望の機能を有する集積回路としている。このように、半導体基板上に半導体素子を形成し、所望の回路を構成するような配線を形成する工程は、様々な技術の組み合わせによって実現されている。例えば、半導体基板上に絶縁膜や導体膜などの薄膜を形成するには、真空蒸着法、スパッタリング法または化学気相成長（Chemical Vapor Deposition：ＣＶＤ）法などが適用される。また、半導体基板自体や形成された膜は、所謂フォトリソグラフィー技術などで、所望の形状に加工される。半導体集積回路を形成するための技術は、その他様々な工程を有する。 A semiconductor integrated circuit that processes a large amount of information at high speed is an integrated circuit having a desired function depending on a circuit configuration of a semiconductor element formed on a semiconductor substrate. As described above, a process of forming a semiconductor element on a semiconductor substrate and forming a wiring that forms a desired circuit is realized by a combination of various techniques. For example, in order to form a thin film such as an insulating film or a conductor film on a semiconductor substrate, a vacuum deposition method, a sputtering method, a chemical vapor deposition (CVD) method, or the like is applied. Further, the semiconductor substrate itself and the formed film are processed into a desired shape by a so-called photolithography technique or the like. A technique for forming a semiconductor integrated circuit includes various other processes.

上記の半導体集積回路形成技術のうち、例えば、半導体基板と堆積膜との界面特性や密着性の向上、堆積膜の活性化や高品質化などを目的として、半導体基板に熱処理を施す工程がある。 Among the above-mentioned semiconductor integrated circuit formation technologies, for example, there is a step of performing a heat treatment on the semiconductor substrate for the purpose of improving the interface characteristics and adhesion between the semiconductor substrate and the deposited film, activating the deposited film, and improving the quality. .

例えば、特開平７−１６９８２４号公報（特許文献１）、または、特開２００２−８３８２４号公報（特許文献２）などには、ランプヒータと称される赤外線加熱機を用いて、半導体基板を裏面から加熱する技術が開示されている。ここでは、半導体基板の裏面（即ち、ランプ加熱を施す側）に均熱板をあてがい、この均熱板を介して半導体基板をランプヒータにより加熱することで、半導体基板面内における温度分布の均一化を図っている。
特開平７−１６９８２４号公報特開２００２−８３８２４号公報 For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 7-169824 (Patent Document 1) or Japanese Patent Laid-Open No. 2002-83824 (Patent Document 2), an infrared heater called a lamp heater is used to attach a semiconductor substrate to the back surface. A technique of heating from the above is disclosed. Here, by applying a soaking plate to the back surface of the semiconductor substrate (that is, the side to which the lamp is heated), the semiconductor substrate is heated by a lamp heater through the soaking plate, so that the temperature distribution in the semiconductor substrate surface is uniform. We are trying to make it.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-169824 JP 2002-83824 A

本発明者らの検討によれば、現在、半導体装置にはより一層の小型化が求められており、これに対応する為、所望の回路機能を有する複数の素子を形成し終えた半導体ウェハは薄板化される。そして、半導体装置の用途によっては、薄板加工した後に裏面電極が形成される。例えば、単結晶シリコンからなる半導体ウェハは、素子を形成するための拡散工程を施した主面と反対側の裏面を、バックグラインダと称される研削機によって、所望の厚さとなるように機械的に研削することで薄板化する。その後、表面清浄化、平坦化のために、薬液によるエッチングを施し、裏面電極を形成する。 According to the study by the present inventors, there is a demand for further miniaturization of semiconductor devices at present, and in order to respond to this, a semiconductor wafer that has been formed with a plurality of elements having a desired circuit function is Thinned. And depending on the use of a semiconductor device, a back surface electrode is formed after thin plate processing. For example, a semiconductor wafer made of single crystal silicon is mechanically adjusted so that a back surface opposite to a main surface subjected to a diffusion process for forming an element has a desired thickness by a grinder called a back grinder. It is thinned by grinding. Thereafter, for cleaning the surface and flattening, etching with a chemical solution is performed to form a back electrode.

このとき、本発明者らが検討した手法によれば、裏面電極としての導体膜と単結晶シリコンからなる半導体ウェハとの良好な密着性、および、これらの正常なオーミック接続という観点から、導体膜と半導体ウェハとの間に、シリコンと金属との合金層（所謂シリサイド層）を形成する。これには、単結晶シリコンからなる半導体ウェハに、例えばスパッタリング法などにより金属膜を堆積し、その後、熱処理を施すことでシリコン基板と金属膜との合金化を実現している。 At this time, according to the technique investigated by the present inventors, from the viewpoint of good adhesion between the conductor film as the back electrode and the semiconductor wafer made of single crystal silicon, and their normal ohmic connection, the conductor film An alloy layer (so-called silicide layer) of silicon and metal is formed between the semiconductor wafer and the semiconductor wafer. For this purpose, a metal film is deposited on a semiconductor wafer made of single crystal silicon by, for example, sputtering, and then heat treatment is performed to realize alloying of the silicon substrate and the metal film.

本発明者らは、上記の裏面電極形成工程において、特に熱処理時における半導体ウェハ面内の温度の均一性に関わる課題を見出した。ここでは、上記の裏面電極形成方法を、図４に示した説明図を用いて説明する。 The present inventors have found a problem relating to temperature uniformity in the semiconductor wafer surface during the heat treatment in the above-described back electrode forming step. Here, the back electrode forming method will be described with reference to the explanatory view shown in FIG.

まず、主面Ｓ１に所望の素子が形成された半導体ウェハ１において、裏面Ｓ２をバックグラインダにより研削した後、エッチング処理を施す。その後、所望の圧力まで減圧された処理室Ｒ内にて、スパッタリング法により、裏面Ｓ２に金属２からなる導体膜を形成する。従って、処理室Ｒ内において半導体ウェハ１は、導体膜を堆積させたい裏面Ｓ２がスパッタリングのターゲットである金属２と対向するように、半導体ウェハ１の外周部をウェハ支持体５によって支えられて配置されている。 First, in the semiconductor wafer 1 in which desired elements are formed on the main surface S1, the back surface S2 is ground by a back grinder and then subjected to an etching process. Thereafter, a conductor film made of metal 2 is formed on the back surface S2 by a sputtering method in the processing chamber R depressurized to a desired pressure. Accordingly, in the processing chamber R, the semiconductor wafer 1 is arranged with the outer periphery of the semiconductor wafer 1 supported by the wafer support 5 so that the back surface S2 on which the conductor film is to be deposited faces the metal 2 that is the sputtering target. Has been.

その後、シリサイド層形成のために、半導体ウェハ１を加熱する。半導体ウェハ１の加熱には、赤外線輻射熱を放出するランプヒータ６が用いられる。ランプヒータ６はそれ自体が環状であり、ヒータ支持体７に支持され、処理室Ｒ内において、半導体ウェハ１の主面Ｓ１側下方に設置されている。これにより、半導体ウェハ１の主面Ｓ１側から、半導体ウェハ１に加熱することができる。 Thereafter, the semiconductor wafer 1 is heated to form a silicide layer. A lamp heater 6 that emits infrared radiation heat is used to heat the semiconductor wafer 1. The lamp heater 6 itself has an annular shape, is supported by the heater support 7, and is installed in the processing chamber R below the main surface S 1 side of the semiconductor wafer 1. Thereby, the semiconductor wafer 1 can be heated from the main surface S1 side of the semiconductor wafer 1.

このとき、本発明者らは以下の課題を見出した。即ち、シリサイド層を形成するための加熱において、半導体ウェハ１の面内に、形成されたシリサイド層の特性上、軽視することができない温度のばらつきが生じたのである。 At this time, the present inventors have found the following problems. That is, in the heating for forming the silicide layer, a variation in temperature that cannot be neglected due to the characteristics of the formed silicide layer occurs in the surface of the semiconductor wafer 1.

図５には、ランプヒータ６に施した３通りの温度設定に対する、半導体ウェハ１面内の実温度を表示したグラフ図である。ここでは、半導体ウェハ１の面内において、中心部付近（図中のcenter）と、外周付近（最外周よりも５ｍｍ内側であるとする）の離れた２点（図中のrightおよびleft）とにおいて、実温度を計測している。 FIG. 5 is a graph showing the actual temperature in the surface of the semiconductor wafer 1 with respect to the three temperature settings applied to the lamp heater 6. Here, in the plane of the semiconductor wafer 1, two points (right and left in the figure) near the center (center in the figure) and near the outer circumference (assumed to be 5 mm inside the outermost circumference). The actual temperature is measured.

本発明者らの検討によれば、所望の特性のシリサイド層は、３００〜３５０℃付近で形成される。このとき本発明者らは、図のように、上記の温度帯では、半導体ウェハ１面内において、加熱温度に９〜１１℃程度のばらつきが生じるという課題を見出した。また、環状のランプヒータ６からの輻射熱は、半導体ウェハ１の中心付近に集中し、中心付近の温度が高くなっていることも見出した。加熱温度のばらつきは、用いる半導体ウェハが薄いほど、また、径が大きいほど著しくなる。 According to studies by the present inventors, a silicide layer having desired characteristics is formed at around 300 to 350 ° C. At this time, as shown in the figure, the present inventors have found a problem that the heating temperature varies about 9 to 11 ° C. within the surface of the semiconductor wafer 1 in the above temperature range. It has also been found that the radiant heat from the annular lamp heater 6 is concentrated near the center of the semiconductor wafer 1 and the temperature near the center is high. The variation in heating temperature becomes more marked as the semiconductor wafer used is thinner and the diameter is larger.

このように、シリサイド層の形成を目的とした半導体ウェハ１の加熱工程において、半導体ウェハ１の面内に加熱温度のばらつきがあると、裏面電極の初期層であるシリサイド層の特性が、半導体ウェハ１面内で均質ではなくなる。従って、後に半導体ウェハ１をダイシングして得られる個々の半導体チップの中には、所望の特性を満たさないものが含まれる。結果として、半導体装置の製造における歩留まりを低下させる原因となっている。 Thus, in the heating process of the semiconductor wafer 1 for the purpose of forming the silicide layer, if the heating temperature varies within the surface of the semiconductor wafer 1, the characteristics of the silicide layer as the initial layer of the back electrode are It is not homogeneous within one plane. Accordingly, individual semiconductor chips obtained by dicing the semiconductor wafer 1 later include those that do not satisfy the desired characteristics. As a result, it is a cause of reducing the yield in the manufacture of semiconductor devices.

そこで、本発明の目的は、半導体基板の加熱を要する工程を有する製造方法によって製造された半導体装置の、歩留まりの向上を実現させる技術を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a technique for realizing an improvement in yield of a semiconductor device manufactured by a manufacturing method having a process that requires heating of a semiconductor substrate.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。 Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

即ち、半導体基板を加熱する工程を要する半導体装置の製造方法において、第１主面に複数の素子を形成し、第１主面と反対側の第２主面に機械的な研削を施すことで薄くした半導体基板を処理室内に載置する工程と、半導体基板の第２主面に金属からなる導体膜を形成する工程と、半導体基板の第１主面に沿うように設置された赤外線遮蔽板を、処理室に備えられた遮蔽板駆動機構によって移動させ、所望の位置に設置する工程と、第１主面側から赤外線加熱機によって半導体基板を加熱する工程とを有する。 That is, in a method of manufacturing a semiconductor device that requires a step of heating a semiconductor substrate, a plurality of elements are formed on the first main surface, and mechanical grinding is performed on the second main surface opposite to the first main surface. A step of placing the thinned semiconductor substrate in the processing chamber, a step of forming a conductor film made of metal on the second main surface of the semiconductor substrate, and an infrared shielding plate installed along the first main surface of the semiconductor substrate Are moved by a shielding plate driving mechanism provided in the processing chamber and installed at a desired position, and the semiconductor substrate is heated from the first main surface side by an infrared heater.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。 Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.

即ち、半導体基板の均一な加熱を実現することにより、半導体基板の加熱を要する工程を有する製造方法によって製造された半導体装置の、歩留まりを向上させることができる。 That is, by realizing uniform heating of the semiconductor substrate, it is possible to improve the yield of the semiconductor device manufactured by the manufacturing method having a process that requires heating of the semiconductor substrate.

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。また、本実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは同一の符号を付すようにし、その繰り返しの説明は可能な限り省略するようにしている。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 In the following embodiments, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments. However, unless otherwise specified, they are not irrelevant to each other. There are some or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like. Further, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), especially when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and may be more or less than the specific number. Further, in the following embodiments, the constituent elements (including element steps and the like) are not necessarily indispensable unless otherwise specified and apparently essential in principle. Needless to say. Similarly, in the following embodiments, when referring to the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc., the shapes are substantially the same unless otherwise specified, or otherwise apparent in principle. And the like are included. The same applies to the above numerical values and ranges. Also, components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof is omitted as much as possible. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（実施の形態１）
本実施の形態１では、半導体基板上に形成した複数の素子により所望の回路機能を構成した半導体装置において、半導体基板に裏面電極を形成する工程に関し、半導体基板と裏面電極との間のシリサイド層を形成する際に、半導体基板を均一に加熱し得る技術を例示する。 (Embodiment 1)
In the first embodiment, in a semiconductor device in which a desired circuit function is configured by a plurality of elements formed on a semiconductor substrate, the silicide layer between the semiconductor substrate and the back electrode is related to the step of forming the back electrode on the semiconductor substrate. A technique for uniformly heating the semiconductor substrate when forming the substrate will be exemplified.

半導体集積回路に代表される半導体装置は、一般的に、半導体材料からなる母材に複数の素子を作り込んでいくことで製造される。その製造過程において、例えば単結晶シリコンを母材とした半導体材料を、半導体ウェハ（半導体基板）１と称される平面略円形の薄板の状態で扱い、その半導体ウェハ１を同等の領域に分け、各領域間で同じ構造の素子を形成し、後にそれらをチップ状に切断し、単独の半導体装置を形成していく。本実施の形態１では、例えば、半導体ウェハ１を平面に見たときに、その直径が２００ｍｍである半導体ウェハ１を用いるものとする。 A semiconductor device typified by a semiconductor integrated circuit is generally manufactured by forming a plurality of elements in a base material made of a semiconductor material. In the manufacturing process, for example, a semiconductor material having single crystal silicon as a base material is handled in a state of a substantially circular thin plate called a semiconductor wafer (semiconductor substrate) 1, and the semiconductor wafer 1 is divided into equivalent regions, Elements having the same structure are formed between the regions, and then they are cut into chips to form a single semiconductor device. In the first embodiment, for example, when the semiconductor wafer 1 is viewed in a plane, the semiconductor wafer 1 having a diameter of 200 mm is used.

本実施の形態１で製造方法を例示する半導体装置は、半導体ウェハ１の主面（第１主面）Ｓ１には、所望の集積回路を形成し得る複数の素子が形成され、素子を形成した主面Ｓ１に対して厚さ方向に沿って反対側に位置する裏面（第２主面）Ｓ２には、導体膜による裏面電極が形成された構造のデバイスであるとする。 In the semiconductor device exemplifying the manufacturing method in the first embodiment, a plurality of elements capable of forming a desired integrated circuit are formed on the main surface (first main surface) S1 of the semiconductor wafer 1, and the elements are formed. It is assumed that the device has a structure in which a back electrode made of a conductor film is formed on a back surface (second main surface) S2 located on the opposite side of the main surface S1 along the thickness direction.

製造工程は、初めに、良く知られた手法により、半導体ウェハ１の主面Ｓ１に、複数の半導体素子、それらを回路構成するための配線、および、形成した素子を保護する所謂パッシベーション膜のそれぞれを形成する。その後、半導体ウェハ１を所望の厚さまで薄板化することを目的として、複数の素子を形成した主面Ｓ１とは反対側の裏面Ｓ２を、バックグラインダと称される研削機によって機械的に研削する。半導体ウェハ１の所望の厚さとは、要求されるデバイス特性に関わる条件と、完成する半導体装置の小型化に関する条件とから決定される。本実施の形態１では、例えば半導体ウェハ１の厚さは２８０μｍ程度まで研削するものとする。ここで、バックグラインダによる機械的な表面研削を終えた後の半導体ウェハ１の裏面Ｓ２の表層は、多数のパーティクルやコンタミネーションを含んでいる。そこで、裏面電極を形成する前に、裏面Ｓ２の清浄化を目的とした、薬液による表層のエッチングを施す。実際には、単結晶シリコンのエッチングによる裏面Ｓ２表層のエッチング、および、それにより生じた酸化膜のエッチングを順に行い、純水リンス、乾燥工程により仕上げる。 In the manufacturing process, first, by a well-known method, each of a plurality of semiconductor elements, wiring for constituting a circuit thereof, and a so-called passivation film for protecting the formed elements are formed on the main surface S1 of the semiconductor wafer 1. Form. Thereafter, for the purpose of thinning the semiconductor wafer 1 to a desired thickness, the back surface S2 opposite to the main surface S1 on which a plurality of elements are formed is mechanically ground by a grinder called a back grinder. . The desired thickness of the semiconductor wafer 1 is determined from conditions relating to required device characteristics and conditions relating to miniaturization of a completed semiconductor device. In the first embodiment, for example, the thickness of the semiconductor wafer 1 is ground to about 280 μm. Here, the surface layer of the back surface S2 of the semiconductor wafer 1 after the mechanical surface grinding by the back grinder includes a large number of particles and contamination. Therefore, before the back electrode is formed, the surface layer is etched with a chemical solution for the purpose of cleaning the back surface S2. Actually, etching of the surface layer of the back surface S2 by etching of single crystal silicon and etching of the resulting oxide film are sequentially performed, and finished by rinsing with pure water and a drying process.

その後、半導体ウェハ１の裏面Ｓ２にスパッタリング法により裏面電極を形成する。このとき、本実施の形態１では、裏面電極膜と半導体ウェハ１の裏面Ｓ２との密着性、および、電気的接続のオーミック性の観点から、初期層としてシリコンと金属との合金層を形成し、その上に所望の裏面電極膜を形成する。以後の工程は、本実施の形態１における特徴的な部分であり、その構成および効果を、図１の説明図を用いて詳細に説明する。 Thereafter, a back electrode is formed on the back surface S2 of the semiconductor wafer 1 by a sputtering method. At this time, in the first embodiment, an alloy layer of silicon and metal is formed as an initial layer from the viewpoint of adhesion between the back electrode film and the back surface S2 of the semiconductor wafer 1 and ohmic property of electrical connection. Then, a desired back electrode film is formed thereon. The subsequent steps are characteristic parts of the first embodiment, and the configuration and effects thereof will be described in detail with reference to the explanatory diagram of FIG.

図１には、本実施の形態１において、半導体ウェハ１の裏面Ｓ２に金属膜を堆積し、その後半導体ウェハ１を加熱することでシリサイド層を形成する工程に用いるスパッタリング装置Ｍ１の説明図を示している。本実施の形態１で例示するスパッタリング装置Ｍ１は、半導体ウェハ１を１枚毎に成膜処理することが可能な枚葉式の装置である。 FIG. 1 shows an explanatory view of a sputtering apparatus M1 used in a process of forming a silicide layer by depositing a metal film on the back surface S2 of the semiconductor wafer 1 and then heating the semiconductor wafer 1 in the first embodiment. ing. The sputtering apparatus M1 exemplified in the first embodiment is a single-wafer type apparatus capable of performing film formation processing for each semiconductor wafer 1.

はじめに、本実施の形態１で用いるスパッタリング装置Ｍ１の構成を説明する。各構成要素は、密閉された処理室Ｒ内に配置されている。 First, the configuration of the sputtering apparatus M1 used in the first embodiment will be described. Each component is disposed in a sealed processing chamber R.

まず、処理室Ｒ内には、スパッタリングのターゲットとなる所望の金属２，および、それを支持するターゲット支持体３が設置されている。本実施の形態１において、シリコンと合金化することでシリサイドを形成する対象となる金属２は、例えば、チタン（Ｔｉ）またはニッケル（Ｎｉ）などとする。また、このターゲット用の金属２に電気的バイアスをかけられるように、ターゲット支持体３には、電圧源４が接続されている。本実施の形態１では、ターゲット用の金属２をスパッタリングするための、化学的に不活性な打ち込みイオンとして、例えば正に帯電したアルゴン（Ａｒ）イオンなどを用いることとする。従って、ターゲット用の金属２およびターゲット支持体３は、負電位にバイアスされるように、電圧源４が接続されている。 First, in the processing chamber R, a desired metal 2 serving as a sputtering target and a target support 3 that supports the metal 2 are installed. In the first embodiment, the metal 2 to be silicided by alloying with silicon is, for example, titanium (Ti) or nickel (Ni). In addition, a voltage source 4 is connected to the target support 3 so that the target metal 2 can be electrically biased. In the first embodiment, positively charged argon (Ar) ions, for example, are used as chemically inert implanted ions for sputtering the target metal 2. Therefore, the voltage source 4 is connected to the target metal 2 and the target support 3 so as to be biased to a negative potential.

ターゲット用の金属２の下方には、半導体ウェハ１を支持するウェハ支持体５が設置されている。ウェハ支持体５は、半導体ウェハ１の主裏面Ｓ１，Ｓ２をそれぞれ露出させられるように、半導体ウェハ１の外周部を支持するような構造となっている。 Below the target metal 2, a wafer support 5 that supports the semiconductor wafer 1 is installed. The wafer support 5 is structured to support the outer peripheral portion of the semiconductor wafer 1 so that the main back surfaces S1 and S2 of the semiconductor wafer 1 can be exposed.

ウェハ支持体５に半導体ウェハ１が支持されたときに、その半導体ウェハ１を挟んで、ターゲット用の金属２と反対側の下方に、ランプヒータ（赤外線加熱機）６が、ヒータ支持体７に支持されて設置されている。本実施の形態１において、ランプヒータ６は、環状の、所謂サークルヒータであり、その径が半導体ウェハ１の主裏面Ｓ１，Ｓ２に沿うように設置されている。図では、上記のような環状であり、径の異なる２種のランプヒータ６を、段差を設けて設置している。また、本実施の形態１において、ランプヒータ６はサークルヒータ形状でなくとも、個々のランプヒータ６を環状に配置したものであっても良い。 When the semiconductor wafer 1 is supported on the wafer support 5, a lamp heater (infrared heater) 6 is attached to the heater support 7 below the target metal 2 across the semiconductor wafer 1. Supported and installed. In the first embodiment, the lamp heater 6 is an annular, so-called circle heater, and is installed so that its diameter is along the main back surfaces S 1 and S 2 of the semiconductor wafer 1. In the figure, two kinds of lamp heaters 6 having an annular shape as described above and having different diameters are provided with steps. Further, in the first embodiment, the lamp heater 6 may not be a circle heater shape, but the individual lamp heaters 6 may be annularly arranged.

ランプヒータ６は赤外線を放射することで対象物を加熱する方式のものであり、熱媒体が希薄な真空中でも伝播する輻射熱を利用している。ランプヒータ６を支持するヒータ支持体７は、ランプヒータ６からの輻射熱の、処理室Ｒ外への漏洩を防ぎ、また、この成分を反射させて半導体ウェハ１の加熱効率を向上させる役割も有している。 The lamp heater 6 is of a type that heats an object by radiating infrared rays, and uses radiant heat that propagates even in a vacuum with a thin heat medium. The heater support 7 that supports the lamp heater 6 prevents the radiation heat from the lamp heater 6 from leaking out of the processing chamber R, and also has the role of improving the heating efficiency of the semiconductor wafer 1 by reflecting this component. is doing.

ここで、ランプヒータ６によって、なるべく均一に半導体ウェハ１に赤外線を照射することができるように、本実施の形態１では、ウェハ支持体５に支持された状態の半導体ウェハ１の面中心軸と、２種の環状のランプヒータ６の中心軸とは、ほぼ同一直線上にあるものとする。 Here, in the first embodiment, in order to irradiate the semiconductor wafer 1 with infrared rays as uniformly as possible by the lamp heater 6, the surface central axis of the semiconductor wafer 1 supported by the wafer support 5 It is assumed that the two types of annular lamp heaters 6 are substantially on the same straight line.

上記のスパッタリング装置Ｍ１の構成は、本発明者らが検討した技術で用いているものとほぼ同じ構成の、一般的なスパッタリング装置である。これに対し、本実施の形態１で例示するスパッタリング装置Ｍ１は、上記に加え、以下に示す特徴的な構成を有している。 The configuration of the sputtering apparatus M1 is a general sputtering apparatus having substantially the same configuration as that used in the technology studied by the present inventors. On the other hand, the sputtering apparatus M1 exemplified in the first embodiment has the following characteristic configuration in addition to the above.

即ち、ウェハ支持体５に半導体ウェハ１が支持されたときに、その半導体ウェハ１とランプヒータ６との間に、半導体ウェハ１の主裏面Ｓ１，Ｓ２に沿うように、赤外線遮蔽板８が、遮蔽板支持体９によって支持された状態で、処理室Ｒ内に設置されている。本実施の形態１において、この赤外線遮蔽板８は、例えば口径が１２５ｍｍの円板状であるものとする。この赤外線遮蔽板８は、赤外線加熱機６からの赤外線の照射を受けて、赤外線を反射または吸収し、吸収した赤外線の一部を再度輻射する。反射される赤外線と吸収される赤外線との割合は、赤外線遮蔽板８に施す鏡面加工により調整される。また、円板状の赤外線遮蔽板８の面中心軸と、ウェハ支持体５に支持された状態の半導体ウェハ１の面中心軸とは、ほぼ同一直線上となるように、赤外線遮蔽板８が設置されているものとする。本実施の形態１において、スパッタリング装置Ｍ１の構成要素として赤外線遮蔽板８を適用することによる効果は、以下の製造工程に沿って詳細を説明する。 That is, when the semiconductor wafer 1 is supported on the wafer support 5, the infrared shielding plate 8 is disposed between the semiconductor wafer 1 and the lamp heater 6 along the main back surfaces S 1 and S 2 of the semiconductor wafer 1. It is installed in the processing chamber R while being supported by the shielding plate support 9. In the first embodiment, the infrared shielding plate 8 has a disk shape with a diameter of 125 mm, for example. The infrared shielding plate 8 receives infrared radiation from the infrared heater 6, reflects or absorbs infrared radiation, and radiates a part of the absorbed infrared radiation again. The ratio between the reflected infrared rays and the absorbed infrared rays is adjusted by mirror finishing applied to the infrared shielding plate 8. Further, the infrared shielding plate 8 is arranged so that the surface central axis of the disk-shaped infrared shielding plate 8 and the surface central axis of the semiconductor wafer 1 supported by the wafer support 5 are substantially collinear. It shall be installed. In this Embodiment 1, the effect by applying the infrared shielding board 8 as a component of sputtering apparatus M1 demonstrates a detail along the following manufacturing processes.

以上の構成のスパッタリング装置Ｍ１を用いて、半導体ウェハ１の裏面Ｓ２に裏面電極を形成する。以下では、その製造工程について詳細を説明する。ここでは、前述のように、裏面電極の半導体ウェハ１との密着性および電気的接続のオーミック性向上のための、シリサイド層形成工程を説明する。 A back electrode is formed on the back surface S2 of the semiconductor wafer 1 using the sputtering apparatus M1 having the above configuration. Below, the detail is demonstrated about the manufacturing process. Here, as described above, a silicide layer forming process for improving the adhesion of the back electrode to the semiconductor wafer 1 and the ohmic property of electrical connection will be described.

はじめに、裏面Ｓ２の研削およびエッチングによる清浄化を終えた半導体ウェハ１を、処理室Ｒ内部のウェハ支持体５に載置する。このとき、金属２による電極を形成する半導体ウェハ１の裏面Ｓ２を、スパッタリングのターゲット用の金属２に対向させるように載置する。前述のように、ウェハ支持体５は半導体ウェハ１の外周部を支持し、主裏面Ｓ１，Ｓ２ともに露出していることになる。即ち、この状態で、半導体ウェハ１の主面Ｓ１はランプヒータ６に対向していることになる。半導体ウェハ１を、外部から処理室Ｒ内に搬送して載置した後、処理室Ｒ内を減圧し、所望の真空状態とする。本実施の形態１では、この時点での処理室Ｒ内圧は例えば１．０〜５．０×１０^−５[Ｐａ]程度であるとする。 First, the semiconductor wafer 1 that has been cleaned by grinding and etching of the back surface S2 is placed on the wafer support 5 inside the processing chamber R. At this time, the back surface S2 of the semiconductor wafer 1 on which the electrode made of the metal 2 is formed is placed so as to face the metal 2 for the sputtering target. As described above, the wafer support 5 supports the outer peripheral portion of the semiconductor wafer 1, and both the main back surfaces S1 and S2 are exposed. That is, in this state, the main surface S <b> 1 of the semiconductor wafer 1 faces the lamp heater 6. After the semiconductor wafer 1 is transferred and placed in the processing chamber R from the outside, the processing chamber R is depressurized to a desired vacuum state. In the first embodiment, it is assumed that the processing chamber R internal pressure at this time is, for example, about 1.0 to 5.0 × 10 ⁻⁵ [Pa].

次に、通常のスパッタリング法により、ターゲット用の金属２を半導体ウェハ１の裏面Ｓ２に堆積させる。実際には、Ａｒのような不活性元素の、正に帯電したイオンを処理室Ｒに満たし、ターゲット支持体３を通じて金属２を負電位にバイアスすることで、ターゲット用の金属２にＡｒイオンを衝突させ、金属２のスパッタリングを起こさせる。そして、ターゲット用の金属２に対向して載置されている半導体ウェハ１の裏面Ｓ２に、金属２からなる導体膜を形成する。 Next, the target metal 2 is deposited on the back surface S2 of the semiconductor wafer 1 by a normal sputtering method. In practice, Ar ions are charged into the target metal 2 by filling the processing chamber R with positively charged ions of an inert element such as Ar and biasing the metal 2 to a negative potential through the target support 3. Colliding to cause sputtering of metal 2. Then, a conductor film made of the metal 2 is formed on the back surface S2 of the semiconductor wafer 1 placed facing the target metal 2.

その後、ランプヒータ６を用いて、半導体ウェハ１に対し、主面Ｓ１側から加熱を施す。これにより、単結晶シリコンからなる半導体ウェハ１とスパッタリングにより形成された金属２による導体膜との境界領域に、これらの合金層、即ち、シリサイド層が形成される。本実施の形態１で例示したＴｉやＮｉによる、ＴｉシリサイドまたはＮｉシリサイドは、本発明者らの検討によれば、例えば３００〜３５０℃で良好な電気特性のシリサイド層が形成される。従って、本工程では、ランプヒータ６によって、上記の温度帯まで半導体ウェハ１を加熱する。 Thereafter, the lamp heater 6 is used to heat the semiconductor wafer 1 from the main surface S1 side. Thereby, these alloy layers, that is, silicide layers are formed in the boundary region between the semiconductor wafer 1 made of single crystal silicon and the conductor film made of the metal 2 formed by sputtering. According to the study by the present inventors, a silicide layer having good electrical characteristics is formed at 300 to 350 ° C., for example, by Ti silicide or Ni silicide due to Ti or Ni exemplified in the first embodiment. Therefore, in this step, the semiconductor wafer 1 is heated to the above temperature range by the lamp heater 6.

このとき、本発明者らが検討した手法では、環状のランプヒータ６によって、半導体ウェハ１の中心部に赤外線が集中し、過熱され易く、半導体ウェハ１の外周部と中心部とでは、約１０℃の実温度のばらつきが生じることが分かっている。例えば、上記のようにばらついている実温度のうち、高い方（ウェハ中心部）に合わせてランプヒータ６の設定を行うと、ウェハ外周部の実温度はシリサイド形成に適した温度に達することができず、合金化が実現できない可能性がある。一方、実温度の低い方（ウェハ外周部）に合わせてランプヒータ６の設定を行うと、ウェハ中心部では過熱状態となり、既に主面Ｓ１に形成している複数の半導体素子をも過熱状態としてしまい、素子特性を脆弱にしてしまう可能性がある。このように、シリサイド層を形成する加熱温度が半導体ウェハ１の面内においてばらつきを持つことは、結果として、その後切り分けてチップとした半導体装置の製造歩留まりを低下させるという課題をもたらしていた。 At this time, according to the technique studied by the present inventors, infrared rays are concentrated on the central portion of the semiconductor wafer 1 by the annular lamp heater 6 and are easily overheated. It has been found that there is a variation in actual temperature of ° C. For example, if the lamp heater 6 is set in accordance with the higher one (wafer center) of the actual temperatures that vary as described above, the actual temperature at the outer periphery of the wafer may reach a temperature suitable for silicide formation. It may not be possible to achieve alloying. On the other hand, when the lamp heater 6 is set in accordance with the lower actual temperature (outer peripheral portion of the wafer), the wafer central portion is overheated, and the plurality of semiconductor elements already formed on the main surface S1 are also overheated. As a result, the device characteristics may be weakened. As described above, the variation in the heating temperature for forming the silicide layer in the plane of the semiconductor wafer 1 results in a problem that the manufacturing yield of the semiconductor device cut into chips after that is reduced.

これに対し、本実施の形態１では、環状のランプヒータ６からの赤外線が半導体ウェハ１の中心付近に集中するのを防ぐように、赤外線遮蔽板８を設置している。赤外線遮蔽板８は上記のように、半導体ウェハ１とランプヒータ６との間に、半導体ウェハ１の主裏面Ｓ１，Ｓ２に沿うようにして設置されている。従って、中心付近に集中する赤外線を、赤外線遮蔽板８が反射、または、吸収し、再度赤外線遮蔽板８から輻射される赤外線によって、半導体ウェハ１の中心付近での過熱を均すことができる。その結果、半導体ウェハ１の外周部と中心部とで、一様な温度分布を得ることができる。上記のような効果をもたらす赤外線遮蔽板８の材質としては、赤外線の透過を防ぎ、高融点な材料であることが望ましく、本実施の形態１では、例えば、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）等の高融点金属材料、または、アルミナやシリコンカーバイド等のセラミックス材料としている。 On the other hand, in the first embodiment, the infrared shielding plate 8 is installed so as to prevent infrared rays from the annular lamp heater 6 from concentrating near the center of the semiconductor wafer 1. As described above, the infrared shielding plate 8 is disposed between the semiconductor wafer 1 and the lamp heater 6 along the main back surfaces S1 and S2 of the semiconductor wafer 1. Accordingly, the infrared rays concentrated near the center are reflected or absorbed by the infrared shielding plate 8 and the infrared rays radiated from the infrared shielding plate 8 again can level the overheating near the center of the semiconductor wafer 1. As a result, a uniform temperature distribution can be obtained at the outer peripheral portion and the central portion of the semiconductor wafer 1. As a material of the infrared shielding plate 8 that brings about the above-described effects, it is desirable to use a material having a high melting point that prevents transmission of infrared rays. In the first embodiment, for example, tantalum (Ta), molybdenum (Mo), etc. , A high melting point metal material such as tungsten (W), or a ceramic material such as alumina or silicon carbide.

図２には、本実施の形態１で例示した、半導体ウェハ１の加熱工程において、赤外線遮蔽板８を利用することによって、実温度のばらつきを抑える効果の、本発明者らの検証結果を示す説明図である。ランプヒータ６に施した３通りの温度設定に対する、半導体ウェハ１面内の実温度を表示したグラフ図である。ここでは、半導体ウェハ１の面内において、中心部付近（図中のcenter）と、外周付近（最外周よりも５ｍｍ内側であるとする）の離れた２点（図中のrightおよびleft）とにおいて、実温度を計測している。その結果、計測した全ての温度領域において、実温度のばらつきが４℃以下に抑えられている。本発明者らの検討によれば、半導体ウェハ１の面内での温度のばらつきは、シリサイド層を形成する温度を３００℃として設定した場合、５℃以下であることが望ましいとしている。本発明者らが検討した手法では、半導体ウェハ１の面内で約１０℃のばらつきを生じえていたのに対し、本実施の形態１で例示した手法では、４℃以下に抑えられており、上記の要求を満たすことができる。 FIG. 2 shows the results of verification by the inventors of the effect of suppressing the variation in actual temperature by using the infrared shielding plate 8 in the heating process of the semiconductor wafer 1 exemplified in the first embodiment. It is explanatory drawing. FIG. 6 is a graph showing the actual temperature in the surface of the semiconductor wafer 1 with respect to three different temperature settings applied to the lamp heater 6. Here, in the plane of the semiconductor wafer 1, two points (right and left in the figure) near the center (center in the figure) and near the outer circumference (assumed to be 5 mm inside the outermost circumference). The actual temperature is measured. As a result, the variation in actual temperature is suppressed to 4 ° C. or lower in all measured temperature ranges. According to the study by the present inventors, it is desirable that the temperature variation in the surface of the semiconductor wafer 1 is 5 ° C. or less when the temperature for forming the silicide layer is set to 300 ° C. In the method studied by the present inventors, a variation of about 10 ° C. occurred in the plane of the semiconductor wafer 1, whereas in the method exemplified in the first embodiment, the temperature is suppressed to 4 ° C. or less. The above requirements can be met.

このように、本実施の形態１で例示した半導体ウェハ１の加熱工程を適用することで、所望の特性を有するシリサイド層を、半導体ウェハ１の面内で均質に形成することができる。結果として、その後切り分けられる各チップにおいても、裏面電極の特性のばらつきが少なく、一枚の半導体ウェハ１から生じる不良チップを低減させることができる。即ち、本実施の形態１に例示した手法により、半導体ウェハの加熱を要する半導体装置の製造歩留まりを向上させることができるのである。 Thus, by applying the heating process of the semiconductor wafer 1 exemplified in the first embodiment, a silicide layer having desired characteristics can be formed uniformly in the surface of the semiconductor wafer 1. As a result, even in each chip that is subsequently cut, there is little variation in the characteristics of the back electrode, and defective chips generated from one semiconductor wafer 1 can be reduced. That is, the manufacturing yield of the semiconductor device that requires heating of the semiconductor wafer can be improved by the method exemplified in the first embodiment.

実際には、適用する半導体ウェハ１の口径や、厚さ、および、チップパターン等によって、温度分布が最適となる赤外線遮蔽板８の形状、設置位置は変わる。本実施の形態１では、前述のように、半導体ウェハ１の口径は２００ｍｍ，バックグラインダで研削した後の厚さは２８０μｍであるとして上記の技術を例示している。例えば、製造する半導体装置に要求される形状、または特性によって、半導体ウェハ１の厚さは変化する。更に、製造プロセスの世代によって、半導体ウェハ１の口径も変化する。これには、赤外線遮蔽板８を支持している遮蔽板支持体９の高さを調節することで対応できる。即ち、遮蔽板支持体９の高さが変わることで赤外線遮蔽板８から半導体ウェハ１までの距離が変わり、ランプヒータ６から見て、赤外線遮蔽板８に遮蔽されている半導体ウェハ１の面積をコントロールできる。これにより、厚さや口径の異なる半導体ウェハ１に対しても、赤外線遮蔽板８を最適な位置に設置することで、半導体ウェハ１の加熱温度を均一化することができる。 Actually, the shape and installation position of the infrared shielding plate 8 in which the temperature distribution is optimal varies depending on the diameter, thickness, chip pattern, and the like of the semiconductor wafer 1 to be applied. In the first embodiment, as described above, the above technique is exemplified on the assumption that the diameter of the semiconductor wafer 1 is 200 mm and the thickness after grinding with the back grinder is 280 μm. For example, the thickness of the semiconductor wafer 1 varies depending on the shape or characteristics required for the semiconductor device to be manufactured. Furthermore, the diameter of the semiconductor wafer 1 also changes depending on the generation of the manufacturing process. This can be dealt with by adjusting the height of the shielding plate support 9 supporting the infrared shielding plate 8. That is, the distance from the infrared shielding plate 8 to the semiconductor wafer 1 is changed by changing the height of the shielding plate support 9, and the area of the semiconductor wafer 1 shielded by the infrared shielding plate 8 is viewed from the lamp heater 6. You can control. Thereby, the heating temperature of the semiconductor wafer 1 can be made uniform by installing the infrared shielding plate 8 at an optimal position even for the semiconductor wafers 1 having different thicknesses and diameters.

また、更に細かく温度分布を制御する必要がある場合には、赤外線遮蔽板８にスリットやホールを設けること、また、二重、三重に重ねることなども効果的な手法である。 In addition, when it is necessary to control the temperature distribution more finely, it is also effective to provide slits or holes in the infrared shielding plate 8 or to double or triple overlap.

（実施の形態２）
上記実施の形態では、半導体ウェハ１の加熱を要する半導体装置の製造方法において、加熱時に赤外線遮蔽板８を用いることで、半導体ウェハ１面内の加熱温度のばらつきを抑える手法を例示した。このとき、半導体ウェハ１の厚さや口径が変化した際に、赤外線遮蔽板８を最適な位置に設置するために、赤外線遮蔽板８を支持している遮蔽板支持体９の高さを変える技術を例示した。 (Embodiment 2)
In the said embodiment, in the manufacturing method of the semiconductor device which requires the heating of the semiconductor wafer 1, the technique which suppresses the dispersion | variation in the heating temperature in the semiconductor wafer 1 surface by using the infrared shielding board 8 at the time of a heating was illustrated. At this time, when the thickness or the diameter of the semiconductor wafer 1 changes, a technique for changing the height of the shielding plate support 9 that supports the infrared shielding plate 8 in order to install the infrared shielding plate 8 at an optimal position. Was illustrated.

これに対し、本実施の形態２では、外部から赤外線遮蔽板８の位置を変えることができる機構を例示する。これにより、複数の種類の半導体ウェハ１を連続処理する必要がある場合でも、装置や工程を止めて、赤外線遮蔽板８や遮蔽板支持体９を交換する必要が無くなる。 On the other hand, in this Embodiment 2, the mechanism which can change the position of the infrared shielding board 8 from the outside is illustrated. Thereby, even when it is necessary to continuously process a plurality of types of semiconductor wafers 1, it is not necessary to stop the apparatus or process and replace the infrared shielding plate 8 or the shielding plate support 9.

本実施の形態２で例示する半導体装置の製造方法において、用いる半導体ウェハ１や、形成する半導体装置の構成、また、その製造方法など以下で特筆しない箇所は、上記実施の形態１において説明した手法と同様であるので、ここでの詳細な説明は省略する。本実施の形態２において特徴的なのは、裏面電極に要するシリサイド層を形成する工程において、金属２を導体膜として半導体ウェハ１の裏面Ｓ２にスパッタリング形成する工程である。図３には、本実施の形態２で例示する半導体装置の製造方法で用いるスパッタリング装置Ｍ２の説明図を記している。 In the manufacturing method of the semiconductor device illustrated in the second embodiment, the semiconductor wafer 1 to be used, the configuration of the semiconductor device to be formed, the manufacturing method, and the parts not particularly mentioned below are the methods described in the first embodiment. Therefore, detailed description thereof is omitted here. A characteristic of the second embodiment is a step of forming a silicide layer required for the back electrode by sputtering on the back surface S2 of the semiconductor wafer 1 using the metal 2 as a conductor film. FIG. 3 is an explanatory diagram of a sputtering apparatus M2 used in the method for manufacturing a semiconductor device exemplified in the second embodiment.

本実施の形態２で例示するスパッタリング装置Ｍ２に関して、以下に示す構成以外は、上記実施の形態１において図１を用いて説明した構成と同様である。即ち、本実施の形態２で例示するスパッタリング装置Ｍ２において、処理室Ｒは、例えばベローズ構造の駆動部（遮蔽板駆動機構）１０を有している。更に、駆動部１０は処理室Ｒ内で、遮蔽板支持体９に接続している。即ち、ベローズ構造の駆動部１０を処理室Ｒの外側から動かすことで、遮蔽板支持体９に支持されている赤外線遮蔽板８を動かすことができる。 The sputtering apparatus M2 exemplified in the second embodiment is the same as the structure described with reference to FIG. 1 in the first embodiment except for the structure shown below. That is, in the sputtering apparatus M2 exemplified in the second embodiment, the processing chamber R includes, for example, a driving unit (shielding plate driving mechanism) 10 having a bellows structure. Further, the driving unit 10 is connected to the shielding plate support 9 in the processing chamber R. That is, by moving the drive unit 10 having the bellows structure from the outside of the processing chamber R, the infrared shielding plate 8 supported by the shielding plate support 9 can be moved.

また、赤外線遮蔽板８は、処理室Ｒ内において、ウェハ支持体５に支持された半導体ウェハ１とランプヒータ６との間の領域を、半導体ウェハ１の主裏面Ｓ１，Ｓ２に垂直な方向に可動であるとする。従って、ベローズ構造の駆動部１０によって、赤外線遮蔽板８は、上記の方向に動かすことができる。 In addition, the infrared shielding plate 8 has a region in the processing chamber R between the semiconductor wafer 1 supported by the wafer support 5 and the lamp heater 6 in a direction perpendicular to the main back surfaces S 1 and S 2 of the semiconductor wafer 1. Assume that it is movable. Therefore, the infrared shielding plate 8 can be moved in the above-described direction by the driving unit 10 having the bellows structure.

ここで、例えば、半導体ウェハ１の口径や厚さを混在させて同一プロセスの中で処理する装置では、処理室Ｒ内における所望の処理が終わり、ランプヒータ６による加熱工程に至る前に、半導体ウェハ１の種類に合わせて赤外線遮蔽板８を所望の位置に動かすことで、加熱における半導体ウェハ１の実温度のばらつきが最も小さい位置に、赤外線遮蔽板８を移動させることができる。 Here, for example, in an apparatus in which the diameter and thickness of the semiconductor wafer 1 are mixed and processed in the same process, the desired processing in the processing chamber R is completed, and the semiconductor wafer 1 is subjected to the heating process by the lamp heater 6 before reaching the heating step. By moving the infrared shielding plate 8 to a desired position in accordance with the type of the wafer 1, the infrared shielding plate 8 can be moved to a position where the variation in the actual temperature of the semiconductor wafer 1 during heating is the smallest.

更に、上記の赤外線遮蔽板８の移動は、処理室Ｒ外から駆動させることが可能なベローズ構造の駆動部１０を動かすことで実現でき、処理対象となる半導体ウェハ１の種類の変化に伴って、赤外線遮蔽板８の位置を変えるために、その都度処理室Ｒを大気に暴露させる必要がない。従って、本実施の形態２で例示した技術を適用することによって、半導体ウェハ１の種類が異なる場合にそれぞれ加熱を施す工程であっても、実温度のばらつきの少ない、均一な加熱を施すことができる。結果として、半導体ウェハの加熱を要する半導体装置の製造歩留まりを向上させることができる。 Further, the movement of the infrared shielding plate 8 can be realized by moving the driving unit 10 having a bellows structure that can be driven from outside the processing chamber R, and accompanying the change in the type of the semiconductor wafer 1 to be processed. In order to change the position of the infrared shielding plate 8, it is not necessary to expose the processing chamber R to the atmosphere each time. Therefore, by applying the technique exemplified in the second embodiment, even when the heating process is performed when the types of the semiconductor wafers 1 are different, uniform heating with less variation in actual temperature can be performed. it can. As a result, the manufacturing yield of semiconductor devices that require heating of the semiconductor wafer can be improved.

また、ベローズ構造の駆動部１０を、例えばシリンダやモーターに接続させ、半導体ウェハ１の種類や、ランプヒータ６の設定における、赤外線遮蔽板８の最適な位置の情報を予め備えた制御システムと連動させることで、より正確に、自動制御することも可能である。これらは結果として、半導体ウェハの加熱を要する半導体装置の製造歩留まりを、更に向上させることができる。 In addition, the drive unit 10 having a bellows structure is connected to, for example, a cylinder or a motor, and linked to a control system provided in advance with information on the optimal position of the infrared shielding plate 8 in the setting of the type of the semiconductor wafer 1 and the lamp heater 6. By doing so, it is possible to perform automatic control more accurately. As a result, the manufacturing yield of semiconductor devices that require heating of the semiconductor wafer can be further improved.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

例えば、本実施の形態１，２では、半導体ウェハ１に施す処理をスパッタリング法による電極膜の形成として例示した。ここでは、ランプヒータ６を用いて半導体ウェハ１を加熱する工程を含む半導体装置の製造方法に適用して有用な技術であって、この観点からは、スパッタリング法による電極膜の形成工程に限定されるものではなく、化学気相成長（Chemical Vapor Deposition：ＣＶＤ）法などであってもよい。 For example, in the first and second embodiments, the treatment applied to the semiconductor wafer 1 is exemplified as the formation of the electrode film by the sputtering method. Here, the technique is useful when applied to a method of manufacturing a semiconductor device including a step of heating the semiconductor wafer 1 using the lamp heater 6. From this viewpoint, the method is limited to the step of forming an electrode film by a sputtering method. Instead, it may be a chemical vapor deposition (CVD) method or the like.

本発明は、例えばパーソナルコンピュータやモバイル機器等において、情報処理を行うために必要な半導体産業に適用することができる。 The present invention can be applied to the semiconductor industry required for information processing, for example, in personal computers and mobile devices.

本発明の一実施の形態である半導体装置の製造工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor device which is one embodiment of this invention. 図１を用いて説明した半導体装置の製造工程におけるランプヒータの設定と半導体ウェハの実温度の関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between the setting of the lamp heater in the manufacturing process of the semiconductor device demonstrated using FIG. 1, and the actual temperature of a semiconductor wafer. 本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor device which is other embodiment of this invention. 本発明者が検討した半導体装置の製造工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor device which this inventor examined. 図４を用いて説明した半導体装置の製造工程におけるランプヒータの設定と半導体ウェハの実温度の関係を示すグラフ図である。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the setting of the lamp heater and the actual temperature of the semiconductor wafer in the manufacturing process of the semiconductor device described with reference to FIG.

Explanation of symbols

１半導体ウェハ（半導体基板）
２金属
３ターゲット支持体
４電圧源
５ウェハ支持体
６ランプヒータ（赤外線加熱機）
７ヒータ支持体
８赤外線遮蔽板
９遮蔽板支持体
１０駆動部（遮蔽板駆動機構）
Ｓ１主面（第１主面）
Ｓ２裏面（第２主面）
Ｍ１，Ｍ２スパッタリング装置
Ｒ処理室 1 Semiconductor wafer (semiconductor substrate)
2 Metal 3 Target support 4 Voltage source 5 Wafer support 6 Lamp heater (infrared heater)
7 Heater Support 8 Infrared Shielding Plate 9 Shielding Plate Support 10 Drive Unit (Shielding Plate Drive Mechanism)
S1 main surface (first main surface)
S2 Back side (second main surface)
M1, M2 Sputtering equipment R Processing chamber

Claims

(A) performing a desired process on a first main surface of a semiconductor substrate having a first main surface and a second main surface located on opposite sides along the thickness direction;
(B) grinding the semiconductor substrate from the second main surface side of the semiconductor substrate;
(C) etching the semiconductor substrate from the second main surface side of the semiconductor substrate;
(D) placing the semiconductor substrate in a processing chamber such that the first main surface and the second main surface of the semiconductor substrate are exposed;
(E) forming a desired film on the second main surface of the semiconductor substrate;
(F) heating the semiconductor substrate by irradiating infrared rays from the first main surface side of the semiconductor substrate using an infrared heater installed in the processing chamber;
An infrared shielding plate is installed between the semiconductor substrate placed in the processing chamber and the infrared heater so as to extend along the first main surface and the second main surface of the semiconductor substrate. A method for manufacturing a semiconductor device.

In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
In the step (e), the desired film formed on the second main surface of the semiconductor substrate is a conductor film made of a metal,
By heating the semiconductor substrate in the step (f), an alloy layer of the semiconductor substrate and the metal is formed in a boundary region between the second main surface of the semiconductor substrate and the conductor film,
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the process chamber is decompressed by evacuation during the steps (e) and (f).

In the manufacturing method of the semiconductor device of Claim 1 or 2,
The processing chamber has a shielding plate driving mechanism that can move the infrared shielding plate from the outside of the processing chamber,
The infrared shielding plate is movable in a direction intersecting the first main surface and the second main surface of the semiconductor substrate in a region between the semiconductor substrate and the infrared heater,
After the step (e), before the step (f), the infrared ray shielding plate is moved in the intersecting direction and exposed to the atmosphere without exposing the processing chamber to the atmosphere. A method for manufacturing a semiconductor device.

In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1, 2, or 3,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the infrared shielding plate uses a refractory metal material or a ceramic material as a base material.

In the manufacturing method of the semiconductor device given in any 1 paragraph of Claims 1-4,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the infrared heater is a lamp heater.