JP2023096893A - Tray for insulating film forming apparatus, insulating film forming apparatus, and method for forming insulating film - Google Patents

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Yuhei Kawasaki
靖史 行本
Yasushi Yukimoto
正行 品川
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辰己 草場
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Abstract

To provide a tray for an insulating film forming apparatus that makes it possible to form an insulating film only on the backside of a wafer without forming an insulating film on the wafer periphery.SOLUTION: A tray 1 for an insulating film forming apparatus has a tray body 11 on which semiconductor wafers are placed, and the tray body 11 has a cylindrical opening 11c penetrating from the top 11a to the bottom 11b of the tray body 11 and an annular support 11d located at the periphery of the opening 11c, which supports the outer periphery of the semiconductor wafer.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、絶縁膜形成装置用トレー、絶縁膜形成装置および絶縁膜形成方法に関する。 The present invention relates to a tray for insulating film forming apparatus, an insulating film forming apparatus, and an insulating film forming method.

近年、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、パワートランジスタおよび裏面照射型固体撮像素子等の種々の半導体デバイスにおいて、シリコンウェーハなどの半導体ウェーハ上にシリコンなどのエピタキシャル層が形成されたエピタキシャルウェーハを基板として用いるのが一般的である。 In recent years, in various semiconductor devices such as MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor), DRAM (Dynamic Random Access Memory), power transistor and back-illuminated solid-state imaging device, silicon wafers such as silicon wafers is generally used as a substrate.

例えば、エピタキシャルシリコンウェーハは、枚葉式のエピタキシャル成長炉内にシリコンウェーハを配置し、ジクロロシランガスやトリクロロシランガス等の原料ガスを、水素ガス等のキャリアガスとともにエピタキシャル成長炉内に供給し、シリコンウェーハ上にシリコンエピタキシャル層を成長させることにより得ることができる。 For example, an epitaxial silicon wafer is produced by placing the silicon wafer in a single-wafer epitaxial growth furnace, supplying a source gas such as dichlorosilane gas or trichlorosilane gas into the epitaxial growth furnace together with a carrier gas such as hydrogen gas, and growing the silicon wafer on the silicon wafer. It can be obtained by growing a silicon epitaxial layer.

ところで、低抵抗率の半導体ウェーハのおもて面上に高抵抗率のエピタキシャル層を形成する場合などにおいて、半導体ウェーハの裏面などから半導体ウェーハ内のドーパントが気相中に飛び出し、エピタキシャル層に取り込まれる、いわゆるオートドープが発生しやすい。そのため、エピタキシャル層の成長に先立って、半導体ウェーハの裏面上に、オートドープを抑制する保護膜として、酸化膜などの絶縁膜を形成することが行われている(例えば、特許文献1参照)。 By the way, in the case of forming an epitaxial layer with high resistivity on the front surface of a semiconductor wafer with low resistivity, dopant in the semiconductor wafer jumps out from the back surface of the semiconductor wafer into the gas phase and is incorporated into the epitaxial layer. So-called auto-doping is likely to occur. Therefore, prior to the growth of the epitaxial layer, an insulating film such as an oxide film is formed on the back surface of the semiconductor wafer as a protective film that suppresses autodoping (see, for example, Patent Document 1).

上記絶縁膜の形成は、例えば化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition、CVD)法により形成させることができる。例えば、常圧にてCVDを行う常圧CVD法においては、絶縁膜を形成する面(すなわち、裏面)側を上に向けて半導体ウェーハをトレーに載置した後、半導体ウェーハを加熱した状態で、絶縁膜の原料ガスを半導体ウェーハ上に供給することにより、絶縁膜を半導体ウェーハの裏面上に形成する。 The insulating film can be formed by, for example, a chemical vapor deposition (CVD) method. For example, in the normal pressure CVD method in which CVD is performed at normal pressure, after placing a semiconductor wafer on a tray with the surface (that is, the back surface) on which an insulating film is to be formed facing upward, the semiconductor wafer is heated. The insulating film is formed on the back surface of the semiconductor wafer by supplying the raw material gas for the insulating film onto the semiconductor wafer.

上記従来法では、絶縁膜の原料ガスがウェーハのおもて面の外縁まで回り込むため、絶縁膜は、半導体ウェーハの裏面のみならずウェーハ端(端面)、そしておもて面の外縁にわたって形成される。一方、裏面の外縁からウェーハ端面、そしておもて面の外縁にわたるウェーハ外周部に絶縁膜が形成された半導体ウェーハ上にエピタキシャル層を形成すると、ウェーハ外周部にクラックが発生し、エピタキシャル層が異常成長、いわゆるノジュールが発生する場合がある。そのため、従来法によりウェーハ裏面上に絶縁膜を形成した場合には、その後ウェーハ外周部に形成された絶縁膜を除去している。上記ウェーハ外周部の絶縁膜は、拭き取り法により、フッ酸(HF)液等の除去液を染み込ませたノズルを用いて、拭き取って除去することができる。 In the above-described conventional method, the raw material gas for the insulating film reaches the outer edge of the front surface of the wafer, so the insulating film is formed not only on the back surface of the semiconductor wafer, but also on the wafer edge (end surface) and the outer edge of the front surface. be. On the other hand, when an epitaxial layer is formed on a semiconductor wafer in which an insulating film is formed on the outer periphery of the wafer from the outer edge of the back surface to the wafer edge and the outer edge of the front surface, cracks occur in the outer periphery of the wafer and the epitaxial layer becomes abnormal. Growth, so-called nodules, may occur. Therefore, when an insulating film is formed on the back surface of the wafer by the conventional method, the insulating film formed on the outer periphery of the wafer is then removed. The insulating film on the outer periphery of the wafer can be wiped off by a wiping method using a nozzle impregnated with a removing liquid such as hydrofluoric acid (HF) liquid.

国際公開第2011/070741号WO2011/070741

上記拭き取り法によるウェーハ外周部の絶縁膜の除去おいては、除去液がウェーハ外周部の絶縁膜のみならず、ウェーハ裏面の絶縁膜の一部にも染みこむ、いわゆる「にじみ」が発生する場合がある。こうしたにじみが発生すると、半導体ウェーハは不良品となり、エピタキシャルウェーハの基板として使用することはできない。そのため、形成した絶縁膜を一旦除去した後、再度絶縁膜を形成する必要があり、生産性が低下する問題がある。 When removing the insulating film on the outer periphery of the wafer by the above-mentioned wiping method, the removal liquid not only permeates the insulating film on the outer periphery of the wafer but also part of the insulating film on the back surface of the wafer, so-called "bleeding" may occur. There is If such bleeding occurs, the semiconductor wafer becomes a defective product and cannot be used as a substrate for an epitaxial wafer. Therefore, it is necessary to form an insulating film again after removing the formed insulating film once, and there is a problem that the productivity is lowered.

上述のようなにじみの発生を防止するためには、半導体ウェーハ外周部に絶縁膜を形成させることなく、半導体ウェーハ裏面上のみに絶縁膜を形成できることが好ましい。 In order to prevent the occurrence of bleeding as described above, it is preferable to form an insulating film only on the back surface of the semiconductor wafer without forming the insulating film on the outer periphery of the semiconductor wafer.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ウェーハ外周部に絶縁膜を形成させることなく、ウェーハ裏面上のみに絶縁膜を形成できる、絶縁膜形成装置用トレーを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an insulating film forming apparatus capable of forming an insulating film only on the rear surface of a wafer without forming an insulating film on the outer periphery of the wafer. It is to provide a tray.

上記課題を解決する本発明は、以下の通りである。
[1]半導体ウェーハの裏面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成装置において前記半導体ウェーハを載置するトレーであって、
半導体ウェーハを載置するトレー本体を備え、
前記トレー本体は、
前記トレー本体の上面から下面まで貫通する円筒形の開口部と、
前記開口部の周縁に位置し、前記半導体ウェーハの外周部を支持する環状の支持部と、
を有することを特徴とする絶縁膜形成装置用トレー。
The present invention for solving the above problems is as follows.
[1] A tray for placing the semiconductor wafer in an insulating film forming apparatus for forming an insulating film on the back surface of a semiconductor wafer,
Equipped with a tray body on which a semiconductor wafer is placed,
The tray body is
a cylindrical opening penetrating from the upper surface to the lower surface of the tray body;
an annular support portion positioned at the periphery of the opening and supporting the outer peripheral portion of the semiconductor wafer;
A tray for an insulating film forming apparatus, comprising:

[2]前記開口部は、前記トレー本体の前記下面の側に配置された円筒形の第1の部分と、前記上面の側に配置されて半導体ウェーハを収容する円筒形の第2の部分とを有し、前記第2の部分は、前記トレー本体の前記第1の部分の中心軸と同じ中心軸を有し、かつ、前記第1の部分の直径よりも大きな直径を有し、前記第1の部分の周縁が前記支持部を構成する、前記[1]に記載の絶縁膜形成装置用トレー。 [2] The opening has a cylindrical first portion arranged on the lower surface side of the tray body and a cylindrical second portion arranged on the upper surface side and accommodating the semiconductor wafer. and the second portion has a central axis that is the same as the central axis of the first portion of the tray body and a diameter that is larger than the diameter of the first portion; The tray for an insulating film forming apparatus according to [1], wherein the peripheral edge of the portion 1 constitutes the support portion.

[3]前記トレー本体の前記支持部上に配置され、前記トレー本体の前記下面での前記開口部の直径よりも小さな内径を有する環状部材をさらに備え、
前記支持部は、前記環状部材を介して前記半導体ウェーハの外周部を支持する、前記[1]または[2]に記載の絶縁膜形成装置用トレー。
[3] further comprising an annular member disposed on the support portion of the tray body and having an inner diameter smaller than the diameter of the opening in the lower surface of the tray body;
The tray for an insulating film forming apparatus according to [1] or [2], wherein the supporting portion supports the outer peripheral portion of the semiconductor wafer via the annular member.

[4]半導体ウェーハの裏面に絶縁膜を形成する装置であって、
前記[1]~[3]のいずれか一項に記載のトレーと、
前記トレーの下方に配置され、前記絶縁膜の原料ガスを前記トレーの前記開口部を介して前記トレー上に載置された前記半導体ウェーハの裏面に向かって供給する原料ガス供給部と、
前記トレーの上方に配置され、前記半導体ウェーハを加熱するヒーターと、
を備えることを特徴とする絶縁膜形成装置。
[4] An apparatus for forming an insulating film on the back surface of a semiconductor wafer,
The tray according to any one of [1] to [3];
a raw material gas supply unit disposed below the tray for supplying the raw material gas for the insulating film toward the back surface of the semiconductor wafer placed on the tray through the opening of the tray;
a heater disposed above the tray for heating the semiconductor wafer;
An insulating film forming apparatus comprising:

[5]前記トレーの上方かつ前記ヒーターの下方に配置され、前記トレー上に載置された前記半導体ウェーハのおもて面に向かって不活性ガスを供給する不活性ガス供給部をさらに備える、前記[4]に記載の絶縁膜形成装置。 [5] further comprising an inert gas supply unit disposed above the tray and below the heater, and supplying an inert gas toward the front surface of the semiconductor wafer placed on the tray; The insulating film forming apparatus according to [4].

[6]前記トレーを複数備え、
前記複数のトレーを前記原料ガス供給部と前記不活性ガス供給部との間に連続的に搬送して、前記絶縁膜の形成を複数枚の半導体ウェーハに対して連続的に行うことができるように構成されている、前記[4]または[5]に記載の絶縁膜形成装置。
[6] comprising a plurality of trays;
The plurality of trays are continuously transported between the raw material gas supply unit and the inert gas supply unit so that the insulating film can be continuously formed on a plurality of semiconductor wafers. The insulating film forming apparatus according to [4] or [5], wherein

[7]前記[4]~[6]のいずれか一項に記載の絶縁膜形成装置の前記トレー上に半導体ウェーハを載置し、次いで前記半導体ウェーハを前記原料ガス供給部と前記ヒーターとの間に配置した後、前記ヒーターにより前記半導体ウェーハを所定の温度に加熱した状態で、不活性ガスを供給しつつ、前記原料ガス供給部から前記絶縁膜の原料ガスを供給して、前記半導体ウェーハの裏面に絶縁膜を形成することを特徴とする絶縁膜形成方法。 [7] A semiconductor wafer is placed on the tray of the insulating film forming apparatus according to any one of [4] to [6], and then the semiconductor wafer is placed between the source gas supply section and the heater. After the semiconductor wafer is placed between the semiconductor wafers, while the heater is heating the semiconductor wafer to a predetermined temperature, while supplying an inert gas, the raw material gas for the insulating film is supplied from the raw material gas supply unit to the semiconductor wafer. forming an insulating film on the back surface of the insulating film.

[8]前記[5]に記載の絶縁膜形成装置の前記トレー上に半導体ウェーハを載置し、次いで前記半導体ウェーハを前記原料ガス供給部と前記不活性ガス供給部との間に配置した後、前記ヒーターにより前記半導体ウェーハを所定の温度に加熱した状態で、前記不活性ガス供給部から前記半導体ウェーハのおもて面に向かって不活性ガスを供給しつつ、前記原料ガス供給部から前記絶縁膜の原料ガスを供給して、前記半導体ウェーハの裏面に絶縁膜を形成する、前記[7]に記載の絶縁膜形成方法。 [8] After placing a semiconductor wafer on the tray of the insulating film forming apparatus according to [5], and then placing the semiconductor wafer between the source gas supply unit and the inert gas supply unit In a state in which the semiconductor wafer is heated to a predetermined temperature by the heater, the inert gas is supplied from the inert gas supply unit toward the front surface of the semiconductor wafer, and the raw material gas supply unit supplies the The method for forming an insulating film according to [7] above, wherein an insulating film is formed on the back surface of the semiconductor wafer by supplying a raw material gas for the insulating film.

[9]前記半導体ウェーハはシリコンウェーハである、前記[7]または[8]に記載の絶縁膜の形成方法。 [9] The method for forming an insulating film according to [7] or [8], wherein the semiconductor wafer is a silicon wafer.

[10]前記絶縁膜は酸化膜である、前記[7]~[9]のいずれか一項に記載の絶縁膜形成方法。 [10] The insulating film forming method according to any one of [7] to [9], wherein the insulating film is an oxide film.

本発明によれば、半導体ウェーハ外周部に絶縁膜を形成させることなく、半導体ウェーハ裏面上のみに絶縁膜を形成できる。 According to the present invention, the insulating film can be formed only on the back surface of the semiconductor wafer without forming the insulating film on the outer periphery of the semiconductor wafer.

本発明による絶縁膜形成装置用トレーの一例を示す図であり、(a)は上面図、(b)は(a)のA-A断面図である。1A is a top view and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 本発明による絶縁膜形成装置用トレーの別の例を示す図であり、(a)は上面図、(b)は(a)のA-A断面図である。FIG. 10 is a view showing another example of a tray for an insulating film forming apparatus according to the present invention, where (a) is a top view and (b) is a cross-sectional view taken along line AA of (a); 本発明による絶縁膜形成装置用トレーのさらに別の例を示す図であり、(a)は断面図、(b)および(c)は環状部材の幅と絶縁膜が形成されない領域との関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing still another example of the tray for the insulating film forming apparatus according to the present invention, (a) being a cross-sectional view, and (b) and (c) showing the relationship between the width of the annular member and the region where the insulating film is not formed. FIG. 4 is a diagram showing; 本発明による絶縁膜形成装置の好適な一例を示す図である。It is a figure which shows a suitable example of the insulating film formation apparatus by this invention. 発明例に用いたトレーの詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of the tray used for the example of an invention. シリコンウェーハのウェーハ径方向の位置と酸化膜の厚みとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the position of the wafer radial direction of a silicon wafer, and the thickness of an oxide film.

(絶縁膜形成装置用トレー)
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。半導体ウェーハは、デバイスが形成される平坦面であるおもて面と、おもて面とは反対側の平坦面である裏面と、おもて面および裏面のウェーハ径方向外側に位置しておもて面の外縁と裏面の外縁とを接続するウェーハ端面とを有する。本発明による絶縁膜形成装置用トレーは、半導体ウェーハの裏面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成装置において半導体ウェーハを載置するトレーである。絶縁膜形成装置用トレーは、半導体ウェーハを載置するトレー本体を備える。ここで、トレー本体は、トレー本体の上面から下面まで貫通する円筒形の開口部と、開口部の周縁に位置し、半導体ウェーハの外周部を支持する環状の支持部とを有することを特徴とする。
(Tray for insulating film forming equipment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The semiconductor wafer has a front surface, which is a flat surface on which devices are formed, a back surface, which is a flat surface opposite to the front surface, and the front surface and the back surface which are positioned radially outward of the wafer. It has a wafer edge connecting the outer edge of the front surface and the outer edge of the back surface. A tray for an insulating film forming apparatus according to the present invention is a tray on which a semiconductor wafer is placed in an insulating film forming apparatus for forming an insulating film on the back surface of a semiconductor wafer. A tray for an insulating film forming apparatus has a tray body on which a semiconductor wafer is placed. Here, the tray body is characterized by having a cylindrical opening penetrating from the upper surface to the lower surface of the tray body, and an annular supporting portion positioned at the periphery of the opening and supporting the outer peripheral portion of the semiconductor wafer. do.

上述のように、従来の絶縁膜形成装置においては、絶縁膜を形成する面、すなわち裏面側を上に向けてトレーに載置し、ウェーハの上方から原料ガスを供給してウェーハ裏面上に絶縁膜を形成する。その際、ウェーハ裏面のみならず、ウェーハ端面からおもて面にわたって絶縁膜が形成される。そして、裏面の外縁からウェーハ端面、そしておもて面の外縁にわたるウェーハ外周部に形成された絶縁膜はノジュールの原因となるため、除去する必要が生じる。 As described above, in the conventional insulating film forming apparatus, the surface on which the insulating film is to be formed, i.e., the back surface side, is placed on the tray facing upward, and the raw material gas is supplied from above the wafer to insulate the back surface of the wafer. form a film. At that time, an insulating film is formed not only on the back surface of the wafer but also on the edge surface and the front surface of the wafer. The insulating film formed on the outer periphery of the wafer from the outer edge of the back surface to the edge of the wafer and the outer edge of the front surface causes nodules and must be removed.

本発明者らは、上述のようなウェーハ外周部における絶縁膜の形成を抑制しつつ、ウェーハ裏面上のみに絶縁膜を形成する方途について鋭意検討した。その過程で、半導体ウェーハを載置するトレーに着目し、トレーを貫通する円筒形の開口部を設け、この開口部を塞ぐように半導体ウェーハを載置して、開口部の周縁部分でウェーハ外周部を支持させることに想到した。そして、後述する実施例に示すように、上述のようなトレーを用いることにより、ウェーハの外周部に絶縁膜を形成させることなく、ウェーハ裏面上のみに絶縁膜を形成できることを見出し、本発明を完成させたのである。以下、本発明による絶縁膜形成装置用トレーについて詳しく説明する。 The inventors of the present invention have diligently studied ways to form an insulating film only on the rear surface of the wafer while suppressing the formation of the insulating film on the outer periphery of the wafer as described above. In the process, focusing on the tray on which the semiconductor wafer is placed, a cylindrical opening is provided through the tray, the semiconductor wafer is placed so as to close this opening, and the outer periphery of the wafer is formed at the peripheral edge of the opening. I decided to support the department. Then, as shown in Examples to be described later, it was found that by using the tray as described above, an insulating film can be formed only on the rear surface of the wafer without forming an insulating film on the outer peripheral portion of the wafer. I completed it. Hereinafter, the tray for insulating film forming apparatus according to the present invention will be described in detail.

図1は、本発明による絶縁膜形成装置用トレーの一例を示しており、(a)は上面図、(b)は(a)のA-A断面図である。図1に示した絶縁膜形成装置用トレー1は、トレーの母体を構成するトレー本体11を備える。トレー本体11の上面11aおよび下面11bは、ともに平坦である。また、トレー本体11は、上面11aから下面11bまで貫通する円筒形の開口部11cと、上面11aにおいて開口部11cの周縁に位置し、半導体ウェーハを支持する支持部11dとを有する。 FIG. 1 shows an example of a tray for an insulating film forming apparatus according to the present invention, where (a) is a top view and (b) is a sectional view taken along the line AA of (a). The insulating film forming apparatus tray 1 shown in FIG. 1 includes a tray main body 11 that constitutes the base of the tray. Both the upper surface 11a and the lower surface 11b of the tray body 11 are flat. The tray body 11 also has a cylindrical opening 11c penetrating from the upper surface 11a to the lower surface 11b, and a supporting portion 11d located on the periphery of the opening 11c on the upper surface 11a and supporting the semiconductor wafer.

このような構成を有するトレー1の上に半導体ウェーハを載置するとき、絶縁膜を形成するウェーハ裏面側を下に向け、開口部11c周縁の支持部11dにより半導体ウェーハの外周部を支持するように半導体ウェーハを載置する。上述のように、トレー本体11の上面11aは平坦であるため、支持部11dの上面も平坦である。そのため、トレー本体11の上面11aは、半導体ウェーハの裏面外周部と面接触する。 When a semiconductor wafer is placed on the tray 1 having such a structure, the rear surface of the wafer on which the insulating film is formed faces downward, and the peripheral portion of the semiconductor wafer is supported by the supporting portion 11d around the opening 11c. A semiconductor wafer is placed on the As described above, since the upper surface 11a of the tray body 11 is flat, the upper surface of the support portion 11d is also flat. Therefore, the upper surface 11a of the tray body 11 is in surface contact with the peripheral portion of the back surface of the semiconductor wafer.

上述のように半導体ウェーハが載置されたトレー1を下方から見ると、半導体ウェーハの裏面が露出する一方、ウェーハ外周部については、トレー本体11の支持部11dによりマスクされる。そのため、トレー1の下方から絶縁膜の原料ガスを供給すると、原料ガスは開口部11cにより露出したウェーハ裏面の領域のみに供給され、ウェーハ外周部には供給されない。その結果、ウェーハ外周部に絶縁膜を形成させることなく、ウェーハ裏面のみに絶縁膜を形成することができる。 When the tray 1 on which the semiconductor wafers are placed as described above is viewed from below, the rear surface of the semiconductor wafers is exposed, while the outer peripheral portion of the wafers is masked by the support portion 11d of the tray body 11 . Therefore, when the raw material gas for the insulating film is supplied from below the tray 1, the raw material gas is supplied only to the area of the back surface of the wafer exposed by the opening 11c, and is not supplied to the outer periphery of the wafer. As a result, the insulating film can be formed only on the rear surface of the wafer without forming the insulating film on the outer periphery of the wafer.

トレー本体11は、絶縁膜を形成する際の温度に対する耐熱性および耐変形性を有し、半導体ウェーハを汚染させない材料で構成することが好ましい。例えば、トレー本体11は、炭化シリコンを焼結したもの、焼結炭化シリコンの表面を炭化シリコン膜で被覆したもので構成することができる。 The tray body 11 is preferably made of a material that has heat resistance and deformation resistance against the temperature at which the insulating film is formed and that does not contaminate the semiconductor wafer. For example, the tray body 11 can be made of sintered silicon carbide or of sintered silicon carbide coated with a silicon carbide film.

トレー本体11のサイズは、載置する半導体ウェーハの直径、枚数、トレー本体11を構成する材料などに応じて、適切に設定することができる。 The size of the tray main body 11 can be appropriately set according to the diameter and number of semiconductor wafers to be placed, the material constituting the tray main body 11, and the like.

開口部11cは、上述のように、半導体ウェーハを載置した際に、ウェーハ裏面上に絶縁膜を形成する領域を画定する。開口部11cの直径は、載置する半導体ウェーハの直径、絶縁膜を形成しない外周部領域のサイズ(幅)に依存するが、半導体ウェーハの直径よりも2mm以上6mm以下小さくすることが好ましい。 As described above, the opening 11c defines a region where an insulating film is formed on the rear surface of the wafer when the semiconductor wafer is placed. The diameter of the opening 11c depends on the diameter of the semiconductor wafer to be mounted and the size (width) of the peripheral region where the insulating film is not formed, but is preferably smaller than the diameter of the semiconductor wafer by 2 mm or more and 6 mm or less.

なお、図1に示したトレー1においては、開口部11cは1個だけ設けられているが、複数個設け、複数枚の半導体ウェーハの裏面上に絶縁膜を形成するための連続式絶縁膜形成装置用トレーとすることもできる。 Although only one opening 11c is provided in the tray 1 shown in FIG. It can also be used as an equipment tray.

図2は、本発明による絶縁膜形成装置用トレーの別の例を示しており、(a)は上面図、(b)は(a)のA-A断面図である。図2に示した絶縁膜形成装置用トレー2は、図1に示したトレー1と同様に、トレー2の母体を構成するトレー本体21を備え、トレー本体21の上面21aおよび下面21bは、ともに平坦である。トレー本体21は、上面21aから下面21bまで貫通する円筒形の開口部21cを有する。そして、開口部21cは、トレー本体21の下面21bの側に配置された円筒形の第1の部分21dと、上面21aの側に配置されて半導体ウェーハを収容する円筒形の第2の部分21eとを有する。第2の部分21eは、側壁Sと底部Bとで画定されており、第2の部分21eは、第1の部分21dの中心軸と同じ中心軸を有し、かつ、第1の部分21dの直径よりも大きな直径を有する。そして、第1の部分21dの周縁である、底部Bの少なくとも一部が、支持部21fを構成する。 FIG. 2 shows another example of a tray for an insulating film forming apparatus according to the present invention, where (a) is a top view and (b) is a sectional view taken along the line AA of (a). The tray 2 for an insulating film forming apparatus shown in FIG. 2 includes a tray body 21 constituting a base body of the tray 2 in the same manner as the tray 1 shown in FIG. Flat. The tray body 21 has a cylindrical opening 21c penetrating from the upper surface 21a to the lower surface 21b. The opening 21c has a cylindrical first portion 21d arranged on the side of the lower surface 21b of the tray body 21 and a cylindrical second portion 21e arranged on the side of the upper surface 21a to accommodate the semiconductor wafer. and The second portion 21e is defined by the sidewall S and the bottom portion B, the second portion 21e has the same central axis as the central axis of the first portion 21d and It has a diameter larger than the diameter. At least part of the bottom portion B, which is the peripheral edge of the first portion 21d, constitutes the support portion 21f.

こうした構成を有するトレー2は、絶縁膜を形成する半導体ウェーハを第2の部分21eに収容して、半導体ウェーハをより良好に保持することができるとともに、半導体ウェーハをより良好に位置合わせすることができる。 The tray 2 having such a configuration accommodates the semiconductor wafers forming the insulating film in the second portion 21e, so that the semiconductor wafers can be better held, and the semiconductor wafers can be better aligned. can.

トレー本体21の第2の部分21eの直径は、収容する半導体ウェーハの直径に依存するが、半導体ウェーハの直径よりも大きく、第2の部分21eの直径と半導体ウェーハの直径との差は2mm以上6mm以下であることが好ましい。これにより、半導体ウェーハをより位置合わせした状態でより良好に保持することができる。また、第2の部分21eの深さは、第1の部分21dの深さが1mm以上2mm以下となるように設計することが好ましい。これにより、半導体ウェーハをより良好に保持することができる。 The diameter of the second portion 21e of the tray body 21 depends on the diameter of the semiconductor wafer to be accommodated, but is larger than the diameter of the semiconductor wafer, and the difference between the diameter of the second portion 21e and the diameter of the semiconductor wafer is 2 mm or more. It is preferably 6 mm or less. This allows the semiconductor wafer to be better held in better alignment. The depth of the second portion 21e is preferably designed such that the depth of the first portion 21d is 1 mm or more and 2 mm or less. Thereby, the semiconductor wafer can be held better.

トレー2のその他の構成は、図1に示したトレー1と同様とすることができる。 Other configurations of the tray 2 may be the same as those of the tray 1 shown in FIG.

このような構成を有するトレー2の上に半導体ウェーハを載置するとき、絶縁膜を形成するウェーハ裏面側を下に向けて第2の部分21eに収容し、第1の部分21d周縁の支持部21fによりウェーハ外周部を支持するように半導体ウェーハを載置する。これにより、トレー本体21の支持部21fの上面は、半導体ウェーハの裏面外周部と面接触し、ウェーハ外周部は支持部21fによりマスクされる。 When a semiconductor wafer is placed on the tray 2 having such a configuration, the back side of the wafer on which the insulating film is formed is directed downward and accommodated in the second portion 21e. A semiconductor wafer is placed so that the outer periphery of the wafer is supported by 21f. As a result, the upper surface of the support portion 21f of the tray body 21 is in surface contact with the peripheral portion of the back surface of the semiconductor wafer, and the peripheral portion of the wafer is masked by the support portion 21f.

このように半導体ウェーハを載置したトレー2の下方から絶縁膜の原料ガスを供給すると、原料ガスは第1の部分21dにより露出したウェーハ裏面の領域のみに供給され、ウェーハ外周部には供給されない。その結果、ウェーハ外周部に絶縁膜を形成させることなく、ウェーハ裏面のみに絶縁膜を形成することができる。 When the raw material gas for the insulating film is supplied from below the tray 2 on which the semiconductor wafer is placed, the raw material gas is supplied only to the area of the back surface of the wafer exposed by the first portion 21d, and is not supplied to the outer periphery of the wafer. . As a result, the insulating film can be formed only on the rear surface of the wafer without forming the insulating film on the outer periphery of the wafer.

図3は、本発明による絶縁膜形成装置用トレーのさらに別の例を示しており、(a)は断面図、(b)および(c)は環状部材の幅と絶縁膜が形成されない領域との関係を示す図である。図3に示したトレー3は、図2に示したトレー2の支持部21f上に、トレー本体21の下面21bでの開口部21cの直径(すなわち、第1の部分21dの直径)よりも小さな内径を有する環状部材22が配置されている。環状部材22の上面22aおよび下面22bは、ともに平坦である。なお、図3に示したトレー3においては、第1の部分21dの直径は半導体ウェーハWの直径よりも小さく構成されているが、環状部材22の内径が半導体ウェーハの直径よりも小さく構成されていれば、第1の部分21dの直径は、半導体ウェーハWの直径と同じ、または大きく構成されていてもよい。 FIG. 3 shows still another example of the tray for the insulating film forming apparatus according to the present invention, (a) being a cross-sectional view, (b) and (c) showing the width of the annular member and the area where the insulating film is not formed. is a diagram showing the relationship of The tray 3 shown in FIG. 3 is mounted on the support portion 21f of the tray 2 shown in FIG. An annular member 22 having an inner diameter is arranged. Both the upper surface 22a and the lower surface 22b of the annular member 22 are flat. In the tray 3 shown in FIG. 3, the diameter of the first portion 21d is smaller than the diameter of the semiconductor wafer W, but the inner diameter of the annular member 22 is smaller than the diameter of the semiconductor wafer. If so, the diameter of the first portion 21d may be the same as or larger than the diameter of the semiconductor wafer W.

このような構成を有するトレー3の上に半導体ウェーハを載置するとき、ウェーハ裏面側を下に向けて第2の部分21eに収容して半導体ウェーハを環状部材22上に載置する。すると、環状部材22の上面22aは、半導体ウェーハの裏面外周部と面接触する。 When a semiconductor wafer is placed on the tray 3 having such a configuration, the semiconductor wafer is placed on the annular member 22 with the back side of the wafer facing downward and housed in the second portion 21e. Then, the upper surface 22a of the annular member 22 comes into surface contact with the peripheral portion of the back surface of the semiconductor wafer.

そして、トレー3の下方から絶縁膜の原料ガスを供給すると、環状部材22の内径は、第1の部分21dの直径よりも小さいため、ウェーハ外周部は環状部材22によりマスクされ、原料ガスは、環状部材22の開口部22cにより露出したウェーハ裏面の領域のみに供給される。その結果、ウェーハ外周部に絶縁膜を形成させることなく、ウェーハ裏面のみに絶縁膜を形成することができる。 When the raw material gas for the insulating film is supplied from below the tray 3, since the inner diameter of the annular member 22 is smaller than the diameter of the first portion 21d, the outer peripheral portion of the wafer is masked by the annular member 22. Only the area of the back surface of the wafer exposed by the opening 22c of the annular member 22 is supplied. As a result, the insulating film can be formed only on the rear surface of the wafer without forming the insulating film on the outer periphery of the wafer.

環状部材22の内径はトレー本体21の第1の部分21dの直径よりも小さいため、環状部材22の内径を変更することにより、半導体ウェーハの裏面に絶縁膜が形成される領域の大きさを簡便に変更することができる。具体的には、図3(b)に示すように、環状部材22の開口部22cの直径(すなわち、環状部材22の内径)が比較的大きい場合には、絶縁膜が形成されない領域は小さくなる。一方、図3(c)に示すように、環状部材22の開口部22cの直径(すなわち、環状部材22の内径)が比較的小さい場合には、絶縁膜が形成されない領域は大きくなる。 Since the inner diameter of the annular member 22 is smaller than the diameter of the first portion 21d of the tray body 21, by changing the inner diameter of the annular member 22, the size of the region where the insulating film is formed on the back surface of the semiconductor wafer can be easily adjusted. can be changed to Specifically, as shown in FIG. 3B, when the diameter of the opening 22c of the annular member 22 (that is, the inner diameter of the annular member 22) is relatively large, the area where the insulating film is not formed becomes small. . On the other hand, as shown in FIG. 3C, when the diameter of the opening 22c of the annular member 22 (that is, the inner diameter of the annular member 22) is relatively small, the region where the insulating film is not formed becomes large.

環状部材22の内径は、絶縁膜を形成する領域に合わせて適切に設定することができ、特に限定されない。一方、環状部材22の外径は、第2の部分21eの直径よりも2mm以上小さく、また、第1の部分21dの直径より1mm以上大きくすることが好ましい。 The inner diameter of the annular member 22 can be appropriately set according to the region where the insulating film is formed, and is not particularly limited. On the other hand, the outer diameter of the annular member 22 is preferably 2 mm or more smaller than the diameter of the second portion 21e and 1 mm or more larger than the diameter of the first portion 21d.

環状部材22は、絶縁膜を形成する際の温度に対する耐熱性および耐変形性を有し、半導体ウェーハを汚染させない材料で構成することが好ましい。例えば、環状部材22は、炭化シリコンを焼結したもの、焼結炭化シリコンの表面を炭化シリコン膜で被覆したもので構成することができる。 The annular member 22 is preferably made of a material that has heat resistance and deformation resistance against the temperature at which the insulating film is formed and that does not contaminate the semiconductor wafer. For example, the annular member 22 can be made of sintered silicon carbide or sintered silicon carbide coated with a silicon carbide film.

なお、図3に示したトレー3は、図2に示したトレー2の支持部21d上に環状部材22が配置されたトレーとして構成されているが、図1に示したトレー1の支持部14上に環状部材22が配置されたトレーとして構成することもできる。その際、環状部材22の内径が半導体ウェーハWの直径よりも小さく構成されていれば、開口部11cの直径は、半導体ウェーハWの直径よりも小さく構成されている必要はなく、半導体ウェーハWの直径と同じ、または大きく構成されていてもよい。 The tray 3 shown in FIG. 3 is configured as a tray in which the annular member 22 is arranged on the support portion 21d of the tray 2 shown in FIG. It can also be configured as a tray with an annular member 22 disposed thereon. At that time, if the inner diameter of the annular member 22 is smaller than the diameter of the semiconductor wafer W, the diameter of the opening 11c need not be smaller than the diameter of the semiconductor wafer W. It may be configured to be the same as or larger than the diameter.

(絶縁膜形成装置)
本発明による絶縁膜形成装置は、半導体ウェーハの裏面に絶縁膜を形成する装置であって、上述した本発明による絶縁膜形成装置用トレーと、トレーの下方に配置され、絶縁膜の原料ガスをトレーの前記開口部を介してトレー上に載置された半導体ウェーハの裏面に向かって供給する原料ガス供給部と、トレーの上方に配置され、半導体ウェーハを加熱するヒーターとを備えることを特徴とする。
(insulating film forming device)
An insulating film forming apparatus according to the present invention is an apparatus for forming an insulating film on the back surface of a semiconductor wafer, and includes a tray for the insulating film forming apparatus according to the present invention described above, and a material gas for the insulating film disposed below the tray. A raw material gas supply unit for supplying raw material gas to the back surface of a semiconductor wafer placed on the tray through the opening of the tray, and a heater arranged above the tray for heating the semiconductor wafer. do.

図4は、本発明による絶縁膜形成装置の好適な一例を示している。図4に示した絶縁膜形成装置100は、トレー2と、原料ガス供給部4と、不活性ガス供給部5と、ヒーター6とを備える。 FIG. 4 shows a preferred example of an insulating film forming apparatus according to the present invention. The insulating film forming apparatus 100 shown in FIG.

トレー2は、図2に示した本発明によるトレー2であり、その詳細については既に説明しているため、省略する。トレー2の下部には、トレー2を搬送できるように搬送コロ2aが設けられている。 The tray 2 is the tray 2 according to the present invention shown in FIG. 2, and the details thereof have already been explained, and therefore are omitted. A transport roller 2a is provided below the tray 2 so that the tray 2 can be transported.

原料ガス供給部4は、トレー2の下方に配置され、絶縁膜の原料ガスをトレー2の開口部21c(第1の部分21d)を介してトレー2上に載置された半導体ウェーハWの裏面に向かって供給する。図4に示した例においては、シリコン酸化膜を形成するための原料ガスであるシラン(SiH)および酸素ガス(O)を供給するように構成されているが、窒化膜など他の絶縁膜を形成するように、他の原料ガスを供給するように構成することもできる。 The raw material gas supply unit 4 is arranged below the tray 2 and supplies the raw material gas for the insulating film to the rear surface of the semiconductor wafer W placed on the tray 2 through the opening 21c (first portion 21d) of the tray 2. supply towards In the example shown in FIG. 4, silane (SiH 4 ) and oxygen gas (O 2 ), which are source gases for forming a silicon oxide film, are supplied. It can also be configured to supply other raw material gases so as to form a film.

また、図4に示すように、原料ガス供給部4は、原料ガスに不純物が混入するのを低減するために、原料ガスを取り囲むように、窒素や希ガスなどの不活性ガスを供給するように構成することが好ましい。 Further, as shown in FIG. 4, the raw material gas supply unit 4 supplies an inert gas such as nitrogen or a rare gas so as to surround the raw material gas in order to reduce the contamination of the raw material gas with impurities. It is preferable to configure

ヒーター6は、トレー2の上方に配置され、半導体ウェーハWの裏面に供給される原料ガスが分解され、半導体ウェーハWの裏面上に絶縁膜が形成される温度に半導体ウェーハWを加熱する。 The heater 6 is arranged above the tray 2 and heats the semiconductor wafer W to a temperature at which the raw material gas supplied to the back surface of the semiconductor wafer W is decomposed and an insulating film is formed on the back surface of the semiconductor wafer W.

また、図4に示すように、トレー2の上方かつヒーター6の下方に配置され、トレー2上に載置された半導体ウェーハWのおもて面に向かって不活性ガスを供給する不活性ガス供給部5を設けることが好ましい。これにより、絶縁膜を形成する際に、半導体ウェーハWを下方に押しつけ、原料ガス供給部4により原料ガスが半導体ウェーハWの裏面に供給された場合にも、半導体ウェーハWが浮き上がるのを抑制することができる。 Also, as shown in FIG. 4, an inert gas is placed above the tray 2 and below the heater 6 to supply the inert gas toward the front surface of the semiconductor wafer W placed on the tray 2. Preferably, a feeder 5 is provided. As a result, even when the semiconductor wafer W is pressed downward when the insulating film is formed and the raw material gas is supplied to the rear surface of the semiconductor wafer W by the raw material gas supply unit 4, the semiconductor wafer W is prevented from floating. be able to.

ここで、絶縁膜形成装置100の動作について説明する。まず、トレー2の上に、半導体ウェーハWを、絶縁膜を形成する裏面側を下に向けて第2の部分21eに収容し、第1の部分21dを塞ぐとともに、第1の部分21d周縁の支持部21fにより半導体ウェーハの外周部を支持するように載置する。 Here, the operation of the insulating film forming apparatus 100 will be described. First, on the tray 2, the semiconductor wafer W is placed in the second portion 21e with the back surface side on which the insulating film is formed facing downward, and the first portion 21d is closed and the peripheral edge of the first portion 21d is covered. The support portion 21f is placed so as to support the peripheral portion of the semiconductor wafer.

次いで、トレー2を原料ガス供給部4の上方かつ不活性ガス供給部5の下方に配置する。続いて、ヒーター6により、所定の温度まで半導体ウェーハWを加熱した後、不活性ガス供給部5から不活性ガスを供給しつつ、原料ガス供給部から絶縁膜の原料ガスを、トレー2の開口部21c(第1の部分21d)を介して半導体ウェーハWの裏面に向かって供給する。こうして、半導体ウェーハWの外周部に絶縁膜を形成することなく、半導体ウェーハWの裏面上に絶縁膜を形成することができる。 Next, the tray 2 is arranged above the source gas supply section 4 and below the inert gas supply section 5 . Subsequently, after the semiconductor wafer W is heated to a predetermined temperature by the heater 6 , the raw material gas for the insulating film is supplied from the raw material gas supply unit 5 while supplying the inert gas from the inert gas supply unit 5 to the opening of the tray 2 . It is supplied toward the back surface of the semiconductor wafer W via the portion 21c (first portion 21d). Thus, the insulating film can be formed on the back surface of the semiconductor wafer W without forming the insulating film on the outer peripheral portion of the semiconductor wafer W. FIG.

なお、上記絶縁膜形成装置100において、トレー2を複数備え、複数のトレー2を原料ガス供給部4と不活性ガス供給部5との間に連続的に搬送するように構成されることが好ましい。これにより、絶縁膜の形成を複数枚の半導体ウェーハWに対して連続的に行うことができる。 In addition, it is preferable that the insulating film forming apparatus 100 includes a plurality of trays 2 and is configured to continuously transport the plurality of trays 2 between the source gas supply unit 4 and the inert gas supply unit 5 . . Thereby, the insulating film can be formed on a plurality of semiconductor wafers W continuously.

(絶縁膜形成方法)
本発明による絶縁膜形成方法は、上述した本発明による絶縁膜形成装置用トレー上に半導体ウェーハを載置し、次いで半導体ウェーハを原料ガス供給部とヒーターとの間に配置した後、ヒーターにより半導体ウェーハを所定の温度に加熱した状態で、原料ガス供給部から絶縁膜の原料ガスを供給して、半導体ウェーハの裏面に絶縁膜を形成することを特徴とする。
(Insulating film forming method)
In the method for forming an insulating film according to the present invention, a semiconductor wafer is placed on the tray for the insulating film forming apparatus according to the present invention, then the semiconductor wafer is placed between the source gas supply unit and the heater, and then the semiconductor is heated by the heater. The insulating film is formed on the back surface of the semiconductor wafer by supplying the raw material gas for the insulating film from the raw material gas supply unit while the wafer is heated to a predetermined temperature.

以下、図4に示した本発明による好適な絶縁膜形成装置100を用いた場合を例として、本発明による絶縁膜形成方法の例について説明する。まず、トレー2の上に、半導体ウェーハWを、絶縁膜を形成する裏面側を下に向けて第2の部分21eに収容し、第1の部分21dを塞ぐとともに、第1の部分21d周縁の支持部21fにより半導体ウェーハの外周部を支持するように載置する。 An example of the method for forming an insulating film according to the present invention will be described below using the preferred insulating film forming apparatus 100 according to the present invention shown in FIG. 4 as an example. First, on the tray 2, the semiconductor wafer W is placed in the second portion 21e with the back surface side on which the insulating film is formed facing downward, and the first portion 21d is closed and the peripheral edge of the first portion 21d is covered. The support portion 21f is placed so as to support the peripheral portion of the semiconductor wafer.

半導体ウェーハWは、特に限定されず、シリコンウェーハ、ゲルマニウムウェーハ、炭化シリコンウェーハ、ヒ化ガリウムウェーハ等とすることができる。特に、半導体ウェーハWとしては、シリコンウェーハを好適に用いることができる。 The semiconductor wafer W is not particularly limited, and may be a silicon wafer, a germanium wafer, a silicon carbide wafer, a gallium arsenide wafer, or the like. In particular, as the semiconductor wafer W, a silicon wafer can be suitably used.

また、絶縁膜は、特に限定されないが、酸化膜や窒化膜等とすることができる。例えば、シリコンウェーハ上にシリコンエピタキシャル層を形成したエピタキシャルシリコンウェーハの場合には、酸化膜はシリコン酸化膜やシリコン窒化膜とすることができる。 Also, the insulating film is not particularly limited, but may be an oxide film, a nitride film, or the like. For example, in the case of an epitaxial silicon wafer in which a silicon epitaxial layer is formed on a silicon wafer, the oxide film can be a silicon oxide film or a silicon nitride film.

次いで、トレー1を原料ガス供給部4の上方かつ不活性ガス供給部5の下方に配置する。 Next, the tray 1 is arranged above the source gas supply section 4 and below the inert gas supply section 5 .

続いて、ヒーター6により、所定の温度まで半導体ウェーハWを加熱した後、不活性ガス供給部5から、不活性ガスを供給しつつ、原料ガス供給部4から絶縁膜の原料ガスを、トレー2の開口部21c(第1の部分21d)を介して半導体ウェーハWの裏面に向かって供給する。絶縁膜の形成の際の半導体ウェーハの温度は、形成する絶縁膜の種類に依存するが、例えばシリコンウェーハの裏面上にシリコン酸化膜を形成する場合には、380℃以上460℃以下とすることが好ましい。 Subsequently, after the semiconductor wafer W is heated to a predetermined temperature by the heater 6 , the raw material gas for the insulating film is supplied from the raw material gas supply unit 4 while supplying the inert gas from the inert gas supply unit 5 to the tray 2 . is supplied toward the back surface of the semiconductor wafer W through the opening 21c (first portion 21d). The temperature of the semiconductor wafer during the formation of the insulating film depends on the type of insulating film to be formed. is preferred.

原料ガス供給部4から供給する原料ガスは、絶縁膜の原料に応じて、適切なガスを用いることができる。例えば、絶縁膜がシリコン酸化膜である場合には、原料ガスとしては、SiHガスおよびOガスとすることができる。また、絶縁膜がシリコン窒化膜である場合には、SiHガス、およびNガスまたはアンモニア(NH)ガスとすることができる。 As the raw material gas supplied from the raw material gas supply unit 4, an appropriate gas can be used according to the raw material of the insulating film. For example, when the insulating film is a silicon oxide film, SiH 4 gas and O 2 gas can be used as source gases. Also, when the insulating film is a silicon nitride film, SiH 4 gas and N 2 gas or ammonia (NH 3 ) gas can be used.

不活性ガス供給部5から供給する不活性ガスとしては、Nガスや希ガスなどを用いることができる。 As the inert gas supplied from the inert gas supply unit 5, N 2 gas, rare gas, or the like can be used.

こうして、半導体ウェーハWの外周部に絶縁膜を形成することなく、半導体ウェーハWの裏面上に絶縁膜を形成することができる。 Thus, the insulating film can be formed on the back surface of the semiconductor wafer W without forming the insulating film on the outer peripheral portion of the semiconductor wafer W. FIG.

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は実施例に限定されない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

(発明例)
図2に示したトレー2を備える図4に示した絶縁膜形成装置100を用いて、シリコンウェーハの裏面上のみにシリコン酸化膜を形成した。トレー2の寸法の詳細を図5(a)および(b)に示す。
(Invention example)
A silicon oxide film was formed only on the back surface of the silicon wafer using the insulating film forming apparatus 100 shown in FIG. 4 having the tray 2 shown in FIG. Details of the dimensions of the tray 2 are shown in FIGS. 5(a) and (b).

具体的には、まず、直径200mmのシリコンウェーハを用意し、絶縁膜を形成する裏面側を下に向けて第2の部分21eに収容し、第1の部分21dを塞ぐとともに、第1の部分21d周縁の支持部21fによりシリコンウェーハの外周部を支持するように載置した。 Specifically, first, a silicon wafer having a diameter of 200 mm is prepared and accommodated in the second portion 21e with the back surface side on which an insulating film is formed facing downward to close the first portion 21d. The peripheral portion of the silicon wafer was placed so as to be supported by the supporting portion 21f on the peripheral edge of 21d.

次いで、トレー2を絶縁膜形成装置100の原料ガス供給部4の上方かつ不活性ガス供給部5の下方に配置した。 Next, the tray 2 was placed above the source gas supply section 4 and below the inert gas supply section 5 of the insulating film forming apparatus 100 .

続いて、ヒーター6により、450℃までシリコンウェーハを加熱して保持し、不活性ガス供給部5からNガスを供給しつつ、原料ガス供給部4からSiHガスおよびOガスを供給した。こうして、シリコンウェーハの裏面において、中心から直径196mmの領域にのみ、シリコン酸化膜を形成した。 Subsequently, the silicon wafer was heated to 450° C. by the heater 6 and held, and SiH 4 gas and O 2 gas were supplied from the source gas supply unit 4 while N 2 gas was supplied from the inert gas supply unit 5. . In this way, a silicon oxide film was formed only in a region with a diameter of 196 mm from the center on the back surface of the silicon wafer.

(従来例)
発明例1と同様に、シリコンウェーハの裏面上にシリコン酸化膜を形成した。ただし、シリコン酸化膜の形成は、特許文献1に記載された装置を用いて行い、その結果、シリコンウェーハの裏面および外周部にシリコン酸化膜が形成された。
(conventional example)
As in Invention Example 1, a silicon oxide film was formed on the back surface of the silicon wafer. However, the formation of the silicon oxide film was performed using the apparatus described in Patent Document 1, and as a result, the silicon oxide film was formed on the rear surface and the peripheral portion of the silicon wafer.

<酸化膜の厚みの評価>
発明例および従来例のシリコンウェーハについて、形成した酸化膜の厚みを測定した。具体的には、膜厚測定器(NANOMETRICS社製、Nanospec 8000XSE)を用いて、図5(c)に示すように、ウェーハの裏面中心、裏面中心からウェーハ径方向50mmの位置、および裏面中心からウェーハ径方向99mmの位置にて酸化膜の厚みを測定した。得られた測定結果を図6に示す。
<Evaluation of thickness of oxide film>
The thickness of the formed oxide film was measured for the silicon wafers of the invention example and the conventional example. Specifically, using a film thickness measuring device (Nanospec 8000XSE manufactured by NANOMETRICS), as shown in FIG. The thickness of the oxide film was measured at a position of 99 mm in the radial direction of the wafer. The obtained measurement results are shown in FIG.

図6から明らかなように、従来例においては、シリコンウェーハの全体に亘って3500Å程度の厚みの酸化膜が形成されている。一方、発明例においては、中心から99mmの位置での酸化膜の厚みはゼロであり、ウェーハ外周部に酸化膜を形成させることなく、ウェーハ裏面上のみに酸化膜を形成できていることが分かる。 As is clear from FIG. 6, in the conventional example, an oxide film having a thickness of about 3500 Å is formed over the entire silicon wafer. On the other hand, in the invention example, the thickness of the oxide film at the position 99 mm from the center is zero, and it can be seen that the oxide film can be formed only on the back surface of the wafer without forming the oxide film on the outer periphery of the wafer. .

本発明によれば、ウェーハ外周部に絶縁膜を形成させることなく、ウェーハ裏面上のみに絶縁膜を形成できるため、半導体ウェーハ製造業において有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, the insulating film can be formed only on the rear surface of the wafer without forming the insulating film on the outer periphery of the wafer, which is useful in the semiconductor wafer manufacturing industry.

1,2,3 トレー
2a 搬送コロ
4 原料ガス供給部
5 不活性ガス供給部
6 ヒーター
11,21 トレー本体
11a,21a 上面
11b,21b 下面
11c,21c 開口部
11d,21f 支持部
21d 第1の部分
21e 第2の部分
22 環状部材
21a 環状部材の上面
21b 環状部材の下面
21c 環状部材の開口部
B 底部
S 側壁
W 半導体ウェーハ
1, 2, 3 Tray 2a Conveying roller 4 Source gas supply unit 5 Inert gas supply unit 6 Heaters 11, 21 Tray bodies 11a, 21a Upper surfaces 11b, 21b Lower surfaces 11c, 21c Openings 11d, 21f Support 21d First portion 21e second portion 22 annular member 21a upper surface 21b of annular member lower surface 21c of annular member opening B of annular member bottom S side wall W semiconductor wafer

Claims (10)

半導体ウェーハの裏面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成装置において前記半導体ウェーハを載置するトレーであって、
半導体ウェーハを載置するトレー本体を備え、
前記トレー本体は、
前記トレー本体の上面から下面まで貫通する円筒形の開口部と、
前記開口部の周縁に位置し、前記半導体ウェーハの外周部を支持する環状の支持部と、
を有することを特徴とする絶縁膜形成装置用トレー。
A tray for mounting the semiconductor wafer in an insulating film forming apparatus for forming an insulating film on the back surface of a semiconductor wafer,
Equipped with a tray body on which a semiconductor wafer is placed,
The tray body is
a cylindrical opening penetrating from the upper surface to the lower surface of the tray body;
an annular support portion positioned at the periphery of the opening and supporting the outer peripheral portion of the semiconductor wafer;
A tray for an insulating film forming apparatus, comprising:
前記開口部は、前記トレー本体の前記下面の側に配置された円筒形の第1の部分と、前記上面の側に配置されて半導体ウェーハを収容する円筒形の第2の部分とを有し、前記第2の部分は、前記トレー本体の前記第1の部分の中心軸と同じ中心軸を有し、かつ、前記第1の部分の直径よりも大きな直径を有し、前記第1の部分の周縁が前記支持部を構成する、請求項1に記載の絶縁膜形成装置用トレー。 The opening has a cylindrical first portion arranged on the lower surface side of the tray body and a cylindrical second portion arranged on the upper surface side and accommodating the semiconductor wafer. , the second portion has a central axis that is the same as the central axis of the first portion of the tray body and has a diameter larger than that of the first portion; 2. The tray for an insulating film forming apparatus according to claim 1, wherein the peripheral edge of the tray constitutes the support portion. 前記トレー本体の前記支持部上に配置され、前記トレー本体の前記下面での前記開口部の直径よりも小さな内径を有する環状部材をさらに備え、
前記支持部は、前記環状部材を介して前記半導体ウェーハの外周部を支持する、請求項1または2に記載の絶縁膜形成装置用トレー。
further comprising an annular member disposed on the support portion of the tray body and having an inner diameter smaller than the diameter of the opening at the lower surface of the tray body;
3. The tray for an insulating film forming apparatus according to claim 1, wherein said supporting portion supports an outer peripheral portion of said semiconductor wafer via said annular member.
半導体ウェーハの裏面に絶縁膜を形成する装置であって、
請求項1~3のいずれか一項に記載のトレーと、
前記トレーの下方に配置され、前記絶縁膜の原料ガスを前記トレーの前記開口部を介して前記トレー上に載置された前記半導体ウェーハの裏面に向かって供給する原料ガス供給部と、
前記トレーの上方に配置され、前記半導体ウェーハを加熱するヒーターと、
を備えることを特徴とする絶縁膜形成装置。
An apparatus for forming an insulating film on the back surface of a semiconductor wafer,
A tray according to any one of claims 1 to 3;
a raw material gas supply unit disposed below the tray for supplying the raw material gas for the insulating film toward the back surface of the semiconductor wafer placed on the tray through the opening of the tray;
a heater disposed above the tray for heating the semiconductor wafer;
An insulating film forming apparatus comprising:
前記トレーの上方かつ前記ヒーターの下方に配置され、前記トレー上に載置された前記半導体ウェーハのおもて面に向かって不活性ガスを供給する不活性ガス供給部をさらに備える、請求項4に記載の絶縁膜形成装置。 5. An inert gas supply unit disposed above said tray and below said heater for supplying an inert gas toward the front surface of said semiconductor wafer placed on said tray. The insulating film forming apparatus according to 1. 前記トレーを複数備え、
前記複数のトレーを前記原料ガス供給部と前記不活性ガス供給部との間に連続的に搬送して、前記絶縁膜の形成を複数枚の半導体ウェーハに対して連続的に行うことができるように構成されている、請求項4または5に記載の絶縁膜形成装置。
comprising a plurality of said trays,
The plurality of trays are continuously transported between the raw material gas supply unit and the inert gas supply unit so that the insulating film can be continuously formed on a plurality of semiconductor wafers. 6. The insulating film forming apparatus according to claim 4 or 5, wherein:
請求項4~6のいずれか一項に記載の絶縁膜形成装置の前記トレー上に半導体ウェーハを載置し、次いで前記半導体ウェーハを前記原料ガス供給部と前記ヒーターとの間に配置した後、前記ヒーターにより前記半導体ウェーハを所定の温度に加熱した状態で、前記原料ガス供給部から前記絶縁膜の原料ガスを供給して、前記半導体ウェーハの裏面に絶縁膜を形成することを特徴とする絶縁膜形成方法。 After placing a semiconductor wafer on the tray of the insulating film forming apparatus according to any one of claims 4 to 6, and then placing the semiconductor wafer between the source gas supply unit and the heater, The insulating film is formed on the back surface of the semiconductor wafer by supplying the raw material gas for the insulating film from the raw material gas supply unit while the semiconductor wafer is heated to a predetermined temperature by the heater. Membrane formation method. 請求項5に記載の絶縁膜形成装置の前記トレー上に半導体ウェーハを載置し、次いで前記半導体ウェーハを前記原料ガス供給部と前記不活性ガス供給部との間に配置した後、前記ヒーターにより前記半導体ウェーハを所定の温度に加熱した状態で、前記不活性ガス供給部から前記半導体ウェーハのおもて面に向かって不活性ガスを供給しつつ、前記原料ガス供給部から前記絶縁膜の原料ガスを供給して、前記半導体ウェーハの裏面に絶縁膜を形成する、請求項7に記載の絶縁膜形成方法。 A semiconductor wafer is placed on the tray of the insulating film forming apparatus according to claim 5, and after the semiconductor wafer is placed between the source gas supply section and the inert gas supply section, the heater While the semiconductor wafer is heated to a predetermined temperature, the inert gas is supplied from the inert gas supply unit toward the front surface of the semiconductor wafer, and the raw material for the insulating film is supplied from the raw material gas supply unit. 8. The method of forming an insulating film according to claim 7, wherein the insulating film is formed on the back surface of the semiconductor wafer by supplying gas. 前記半導体ウェーハはシリコンウェーハである、請求項7または8に記載の絶縁膜の形成方法。 9. The method of forming an insulating film according to claim 7, wherein said semiconductor wafer is a silicon wafer. 前記絶縁膜は酸化膜である、請求項7~9のいずれか一項に記載の絶縁膜形成方法。
10. The insulating film forming method according to claim 7, wherein said insulating film is an oxide film.
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