JP2012241257A

JP2012241257A - 半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JP2012241257A
Application number: JP2011114757A
Authority: JP
Inventors: Hideki Meno; 秀樹目野
Original assignee: Renesas Electronics Corp
Current assignee: Renesas Electronics Corp
Priority date: 2011-05-23
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2012-12-10

Abstract

【課題】冷却ハースに収納するハースライナーのセット位置の位置ズレ、および傾きを抑制できる保持治具を提供する。
【解決手段】図１に示すように、蒸着材を収納するハースライナー１０と、ハースライナー１０を保持するための凹部が設けられた冷却ハース６０と、ハースライナー１０を冷却ハース６０に固定するためのハースライナー保持治具３０と、を備え、ハースライナー保持治具３０は、冷却ハース６０の底部に設置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法に関する。

半導体の蒸着装置には、電子ビームの照射によって加熱溶解される蒸着材を入れるハースライナーと、それを保持する冷却ハースが設けられている。ハースライナーは、主に蒸着材の汚染防止と蒸着レートアップを目的として設けられている。そして、蒸着材の種類に応じて種々の材質・形状のハースライナーが使用されている。また、蒸着材を電子ビームによって効率良く、かつ安定して加熱溶解させるため、冷却ハースに奪われる熱量を適度に抑制する必要がある。

特許文献１−５には、蒸着装置が開示されている。特許文献１の蒸着装置では、高真空状態に維持されたベルジャー内で材料を気化し、被蒸着物の成膜面に材料を堆積させている。特許文献２の蒸着装置では、蒸発源とハースとの間に介在するハースライナーの少なくとも側面の主たる部分が、ハースと離間している。特許文献３の蒸着装置では、電熱ヒータをるつぼの上部開口を覆うように配置している。特許文献４の蒸着装置では、蒸着材料を収納する坩堝状の容器と、容器を収容する坩堝状介在部材とを収納体に収納し、さらに、容器や坩堝状介在部材はそれぞれ複数の支承体で支承されている。特許文献５の蒸着装置では、ハースライナーが互いに切り離された複数の収納容器からなる多重構造を有し、これら収納容器の相互間にも断熱空間が設けられている。

特開２００２−１６４３０３号公報実開昭５８−０４５３６３号公報特開２００４−３５３０８４号公報特開２００５−２３２４９２号公報特開２００３−１６６０４９号公報

冷却ハースの傾斜部と接することで、冷却ハースから熱を吸収するため、冷却ハースと接するように上部がＵ字状となっている上部湾曲部接触型のハースライナーがある。この上部湾曲部接触型のハースライナーを用いる場合、本発明者は以下の課題があることを見出した。冷却ハースおよび、ハースライナーの変形に伴って、ハースライナーをセットした位置の位置ズレや傾きが発生する。これによって、冷却ハースからの冷却と、電子ビームによる加熱のバランスが崩れる。このため、電子ビームによって蒸着材は異常加熱され、蒸着材の異常突沸が発生する。このとき、粒上の蒸着材が半導体ウェハに付着することによって、突起状の異常蒸着が引き起こされる。

本発明によれば、蒸着材を収納するハースライナーと、
上記ハースライナーを保持するための凹部が設けられた冷却ハースと、
上記ハースライナーを上記冷却ハースに固定するためのハースライナー保持治具と、
を備え、
上記ハースライナー保持治具は、上記冷却ハースの底部に設置されている半導体装置の製造装置が提供される。

さらに本発明によれば、蒸着材を真空蒸着させる半導体装置の製造装置を用いており、
ハースライナー保持治具を、冷却ハースに設けられた凹部にセットするセット工程と、
上記ハースライナー保持治具上に、上記蒸着材を収納したハースライナーを保持する保持工程と、
を含み、
上記保持工程において、上記ハースライナー保持治具は、上記冷却ハースの底に設置されている半導体装置の製造方法が提供される。

本発明によれば、ハースライナー保持治具を設けたことによって、冷却ハースに収納するハースライナーの全ての位置が決定される。これによってハースライナーのセット位置の位置ズレ、および傾きを抑制できる。

本発明によれば、ハースライナー内の蒸着材が異常加熱されにくくなる。

本実施形態に係る蒸着装置を示す図である。本実施形態に係る蒸着装置を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る蒸着装置を示す図である。
図１に示すように、蒸着材を収納するハースライナー１０と、ハースライナー１０を保持するための凹部が設けられた冷却ハース６０と、ハースライナー１０を冷却ハース６０に固定するためのハースライナー保持治具３０と、を備え、ハースライナー保持治具３０は、冷却ハース６０の底部に設置されている。

なお、蒸着材２０の異常蒸着を抑制し、かつハースライナー１０に均一な冷却効果を得るために、ハースライナー１０は真上から見て冷却ハース６０と同心円状に合わせて、真横から見て冷却ハース６０と水平になるようセットする必要がある。

さらに、ハースライナー１０は、モリブデン、タングステン、タンタル、及びアルミナの少なくとも１つを含んでいることが好ましい。また、ハースライナー保持治具３０は、蒸着材２０の冷却効率を、均一、かつ安定に保つため、ハースライナー１０と同等かそれ以上の熱伝導性をもち、なおかつ、耐熱性が高い材料で形成されており、カーボン、及び、アルミナ・窒化ホウ素等のセラミックスの少なくとも１つを含んでいることが好ましい。なお、ハースライナー１０には、上部湾曲部１２を設けてもよい。

本実施形態に係る蒸着装置では、ハースライナー１０の底部１４と冷却ハース６０はハースライナー保持治具３０を介して間接的に接している。ただし、冷却ハース６０の傾斜部５０とハースライナー１０の上部湾曲部１２とは非接触である。

ハースライナー保持治具３０は、中央部に凹部を有する皿状であり、側面の内周面３２が傾斜している。ハースライナー保持治具３０にハースライナーをセットする際、ハースライナー保持治具３０の傾斜した内周面３２とハースライナー１０の底部１４の外縁が接することによって、ハースライナー１０の位置は定まる。なお、ハースライナー１０の底部１４と、ハースライナー保持治具３０の側面の内周面３２との断面形状が互いに相似形であれば、ハースライナー１０の位置は、より定まりやすくなる。また、ハースライナー１０の底部１４全体とハースライナー保持治具３０が接していないため、蒸着材２０の冷却異常が発生することを防止できる。

蒸着処理を行う際、冷却ハース６０を回転させる。このとき、冷却ハース６０の上方には、カバーが設けられる。このため、冷却ハース６０の上面よりもハースライナー１０の上部湾曲部１２が上にはみ出ていた場合、冷却ハース６０を回転させると、ハースライナー１０の上部湾曲部１２がカバーに引っかかり回転異常を引き起こす可能性が出てくる。このため、ハースライナー１０の上部湾曲部１２は冷却ハース６０の上面よりも上には出ないことが好ましい。

次に、本実施形態による半導体装置の製造方法について説明する。

本実施形態に係る半導体装置の製造方法では、電極や配線となる薄膜を形成するために、図１に示した蒸着装置を用いている。まず、ハースライナー保持治具３０を、冷却ハース６０に設けられた凹部にセットする。次に、ハースライナー保持治具３０上に、蒸着材２０を収納したハースライナー１０を保持する。その後、蒸着材２０を加熱溶解させるために、電子ビームを照射する。これらの操作を行うことにより、蒸着処理が行われる。

次に、本実施形態による効果について説明する。

ハースライナー１０は、上部湾曲部１２ではなく、底部１４で支えられることによって、ハースライナー１０の重心が定まりやすくなる。このため、ハースライナー１０を冷却ハース６０の凹部に収納する際、ハースライナー保持治具３０を用いることで、位置ずれや傾きが発生しにくくなる。これにより、冷却ハース６０による蒸着材２０の冷却効率が均一、かつ安定になることで、蒸着材２０の異常加熱は抑制できる。すなわち、異常蒸着してしまった半導体ウェハの数は抑制され、廃棄する半導体ウェハの数を抑制することができる。

（第２の実施形態）
図２は、本実施形態に係る蒸着装置を示す図である。本実施形態においても半導体装置の製造工程は第１の実施形態と同じである。
図２に示すように本実施の形態の半導体装置は、ハースライナー１０において上部の湾曲部が設けられていない。本実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施形態に係る半導体装置の製造装置を用いることによって、廃棄する半導体ウェハの数は、従来比と比較して６０％程度低減させることができる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

１０ハースライナー
１２上部湾曲部
１４底部
２０蒸着材
３０ハースライナー保持治具
３２内周面
４０側壁部
５０傾斜部
６０冷却ハース

Claims

蒸着材を収納するハースライナーと、
前記ハースライナーを保持するための凹部が設けられた冷却ハースと、
前記ハースライナーを前記冷却ハースに固定するためのハースライナー保持治具と、
を備え、
前記ハースライナー保持治具は、前記冷却ハースの底部に設置されている半導体装置の製造装置。
前記ハースライナーは、モリブデン、タングステン、タンタル、及びアルミナの少なくとも１つを含む請求項１に記載の半導体装置の製造装置。
前記ハースライナー保持治具は、前記ハースライナーと同等かそれ以上の熱伝導性をもち、なおかつ、耐熱性が高い材料で形成されている請求項１または２に記載の半導体装置の製造装置。
前記ハースライナー保持治具は、カーボン、及び、アルミナ・窒化ホウ素等のセラミックスの少なくとも１つを含む請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造装置。
蒸着材を真空蒸着させる半導体装置の製造装置を用いており、
ハースライナー保持治具を、冷却ハースに設けられた凹部にセットするセット工程と、
前記ハースライナー保持治具上に、前記蒸着材を収納したハースライナーを保持する保持工程と、
を含み、
前記保持工程において、前記ハースライナー保持治具は、前記冷却ハースの底に設置されている半導体装置の製造方法。
前記蒸着材を加熱溶解させるために、電子ビームを照射する照射工程をさらに含む請求項５に記載の半導体装置の製造方法。