JPH01196837A - 半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 半導体製造装置に関し、 ウェハの加熱温度のウェハ全面に亘る均一化を図ること
を目的とし、 ウェハの加熱に寄与する電磁波であって該ウェハに対す
る透過能が強い波長領域に吸収帯をイ１し、且つ上記電
磁波に対する反射率の低い材質製のフィルタを備えて構
成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は半導体製造装置に関する。

ＣＶＤ装置等の半導体製造装置には、ウェハを所定湯度
に加熱する装置が備えである。製造された半導体装置の
品質の均一化を図り、歩留りを上げるためには、ウェハ
が全面に口って等しいｆ１２　Ｉｆｆに加熱されること
が必要である。

ウェハの上面にＡＩｌ配線を形成し、この上に絶縁膜を
ＣＶＤ装置により形成する丁程がある。この工程では、
上面にＡ２配線が形成されたウェハを加熱装置で加熱す
る。

このようなウェハは、近年の配線の多層化に伴って、中
央部については熱が逃げにくく熱が蓄積し易い状態とな
っており、中央部の温１ｑが周辺部の温度に比べて相当
高くなり易い。

従って、均一加熱のために、ウェハ加熱装置には特別の
工夫が必要とされる。

〔従来の技術〕

第６図は従来の１例の半導体製造装置１の概略構成を示
す。

２はヒータ、３はサセプタである。サセプタ３はインコ
ネル（７４Ｎ　ｉ−１６Ｃｒ−８Ｆｅ−２，３Ｔａ＋Ｎ
ｂ）製テアル。

４はウェハであり、上面にＡ２配線５が数層形成しであ
る。

ヒータ２がサセプタ３を加熱する。加熱されたサセプタ
３より電磁波（熱線）が出、これがウェハ４を加熱する
。

上記電磁波のうち波長が例えば１２μ−と長い電磁波を
符号６で示し、波長が例えば５μｍと短い電磁波を符号
７で示す。

両電磁波６．７は共にウェハ４の加熱に゛り与づる。

また、電磁波６はウェハ４に対する透過能の強い領域に
属する電磁波であり、電磁波７はウェハ４に対する透過
能の弱い領域に属する電磁波である。

また、サセプタ４の材質であるインコネルの発光スペク
トルは第３図中破線ｍａで示す如くであり、反射率は第
３図中破線ＩＶ　ａで示す如くである。

〔発明が解決しようとする問題積０ Ｔｉｌａ波７は、ウェハ４に対する透過能が弱く、ウェ
ハ４内を伝播中にウェハ４に吸収される。

電磁波６は、ウェハ４に対する透過能が強く、つ■ハ４
に吸収されにくく、ウェハ４内を伝播してウェハ４の上
面に到る。ここで、／Ｍａ配線５により反射され、再び
ウェハ４内を下に向って伝播し、サセプタ３に到る。

ここで、第４図に示すように、インコネルの反射率は高
い。このため、電磁波６の殆どはサセプタ３の上面で反
則して、再びウェハ４内を上方に伝播する。

電磁波６は上記の動作を何回か繰り返えす。

上記の電磁波７．６により、ウェハ４が加熱される。

特に電磁波６がウェハ４内を繰り返して往復伝播する動
きをすることにより、ウェハ４は中央部の温度が高くな
り易く、ウェハ４の上面の温度分布は、第２図中破線１
１ａで示す如くになり、中央部の温度が周辺部の温度よ
り、約５０度も高い温度となってしまう。

このため、絶縁膜８を成長させる際の成長温度がウェハ
４の周辺部と中央部とで相当具なることになり、絶縁ｒ
ＩＡ８は膜質がウェハ４内で異なるものとなってしまう
。

また、温度の高い中央部では、ショットギー接合を形成
するメタルと配線メタルとが合金化し、ショットキーバ
リアのバリアハイドが変化してしまう。

これらにより、同じウェハのうちでも周辺部より切り出
した半導体装置と中央部から切り出した半導体装置とで
は特性に差が出来、半導体装置の歩留りは低いものとな
る。

本発明はウェハの加熱１１１のウェハ全面に亘る均一化
を図ることができる半導体製造装置のウェハ加熱装置を
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、ウェハの加熱に寄与する電磁波であって該ウ
ェハに対する透過能が強い波長領域に吸収帯を有し、且
つ上記電磁波に対する反射率の低い材質製のフィルタを
備えて構成したものである。

〔作用〕

上記フィルタは、ウェハ内を一往復して伝播してきた電
磁波を吸収して反射を抑え、電磁波のウェハ内の伝播を
一往復にとどめる。

またこのフィルタは、これより出る電磁波のうちウェハ
に対する透過能が強い波長領域の電磁波の強さが低い。

（実論例） 第１図は本発明の一実施例になる半導体製造装置１０を
示す。図中、第６図に示す構成部分と同一部分には同一
符号を６１し、その説明は省略する。

１１はＳｉＣ製サセプタであり、フィルタとして機能す
る。

ここで、ＳｉＣの特性について説明する。

ＳｉＣの発光スペクトルは、第３図中大線■で示す如く
であり、ウェハ４に対する透過能の強い領域の電磁波６
の波長近傍に、インコネルの発光スペクトルに比べて発
光強度の弱い部分く吸収帯）１２を有する。この吸収帯
１２はハツチングを付して示す。

また、第４図中実線ＩＶで示すように、ＳｉＣの゛電磁
波に対する反）１率はインコネルのそれに比べて低い。

ＳｉＣの上記の特性により、電磁波は以下のように動作
する。

ヒータ２がυセブタ１１を加熱し、加熱されたサセプタ
１１は、第３図中実線■で示すスペク１〜ルの電磁波を
出す。

インコネル製サセプタ３に比べて、電磁波６の強さは低
い。

第１図に示すように、電磁波７はウェハ４内を伝播中に
ウェハ４に吸収される。

電磁波６はウェハ４に殆ど吸収され釘にウェハ４内を伝
播し、・シエハ４の上面に到る。ここで電磁波６はＡＣ
配線５により反射され、勇びウェハ４内を下に向って伝
拙し、ザヒブタ１１に達する。

＋ｊ廿ブタ１１の上記の特性よりして、電磁波６は符号
６ａで示すようにサセプタ１１に吸収され、反射は殆ど
しない。

このように、電磁波６は元々強さが低く、且つウェハ４
内の伝播も一回の「復に限られるため、△２配線５が存
在していてもつ■ハ４の中央部の周辺部に比べての温度
上背は抑えられる。

第２図は、ウェハ４を同じ条ｆ［で加熱し、このときの
ウェハ４の上面の温度分布を測定した結果を示す。

実線■は５ｉ（Ｊｊのリーセブタ１１を使用した場合の
測定結果、破線［ａはインコネル製のサセプタ３を使用
したときの測定結末である。

ウェハ４の上面の中央部の温度は周辺部の温度より約１
５度高いだけにとどまり、ウェハ４の上面の温度のｎｉ
の均−竹は従来に比べて大幅に改善される。

この結果、絶縁膜が気相成長されるときの成長温度がウ
ェハ４の全面に亘って略等しくなり、絶縁膜１３は膜質
がウェハ４の全面に亘って均一とされた状態で形成され
る。

またウェハ４の中央部における、ショットキー接合を形
成するメタルと配線メタルとの合金化が抑制され、ショ
ットギーバリアのバリアハイドは変化しない。

従って、ウェハ４より切り出した半導体装置は切り出し
位置に関係なく、特性が均一化し、半導体装置の歩留り
が向上する。

第５図は本発明の別の実施例になる半導体ｗ！Ａ造装δ
２０を示す。

この装置２０は、ウェハ４を宙に浮かすように保持し、
上記ＳｉＣ製ザセブタ１１に代えてＳｉＣ製フィルタ２
１をヒータ２とウェハ４との間に設けた構成であり、第
１図に示す構成部分と同一部分には同一符号を付す。

ヒータ２がフィルタ２１を加熱し、加熱されたフィルタ
２１がウェハ４に向って第３図中実線■で示すスペクト
ルの電磁波を出す１゜ 第５図に示すように、電磁波７はウェハ４内に入り、ウ
ェハ４内を伝播中にウェハ４に吸収される。

ｌａ波６は、ウェハ４に向がい、ウェハ４に入る。ウェ
ハ４内に入った′１ｉｔａ波６は、ウェハ４に殆ど吸収
されずにウェハ４内を伝播し、ウェハ４のト面に到る。

ここで電磁波６は△ｅ配線５により反射され、再びウェ
ハ４内を下に向って伝播し、ウェハ４の下面に到り、ウ
ェハ４より抜は出してフィルタ２１に到り、ここで同号
６ｂで示すようにフィルタ２１に吸収され、反射は殆ど
せず、電磁波６のウェハ４内の伝播は一回の往復に限ら
れる。

従って、ウェハ４上に△２配線１ｆｉ５が存在していて
ら、ウェハ４の上面の温度分布は、第２図中実線■と同
様に均一化され上記と同様の効架が（４〕られる。

なお、上記音ナセブタ１１及びフィルタ２１の材質とし
ては、ウェハ４の加熱に寄与する電磁波であってウェハ
４に対する透過能が強い波長領域に吸収帯を有し、且つ
上記電磁波に対する反射率が低い材質であればよく、Ｓ
ｉＣに限らず、例えばＳ！０２．Ａｅ２０３　、ＴＩＣ
）ｚ　、１３ｅｏ。

Ｃ（３２０３等でもよく、同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、特定の材質のサセ
プタ又はフィルタを使用することにより、サセプタ又は
フィルタより出る電磁波のうちウェハに対する透過能が
強い波長領域の電磁波の強さが元々低く、且つ当該電磁
波のウェハ内の伝播は一回の往復にとどまるため、ウェ
ハの中央部の周辺部に対する温度上昇を抑えることが出
来、ウェハ全面に亘る温度分布の均一化を図ることが出
来る。

この結果、ウェハ上に絶縁膜を形成する場合に、膜質の
均一化を図ることが出来、またバリアハイドが変化して
しまうこともなく、然して、ウェハから切り出す半導体
装置の特性が均一化し、歩留りを向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例になる半導（Ａ製造装置の概
略構成図、 第２図は第１図の装置の加熱特性を示す図、第３図はＳ
ｉＣ製サセプタの発光スペクトルをインコネルＦ！ＩＪ
＋Ｊｔ？ブタの発光スペクトルと対比して示す図、 第４図はＳｉＣ製サセプタの反射率をインコネル製サセ
プタの反射率と対比して示す図、第５図は本発明の別の
実論例になる゛ト導体製）古装置の概略構成図、 第６図は従来の事導体製造！ｇｔ　ｉａの１例の概略構
成図である。 図にＪ３いて、 ２はヒータ、 ４はウェハ、 ５はへ２配線、 ６はウェハに対する透過能が強い電磁波、７はウェハに
対する透過能が弱い電磁波、１０．２０はウェハ加熱装
置、 １１はＳｉＣ製サセプタ、 １２は吸収帯、 １３は絶縁膜、 ２１はＳｉＣ製フィルタ を示す。 特許出願人　富　士　通　株式会社 （（：　ＰＩ！　Ａ　”ｉ″”１９４び゛冥ｊ＼＋／ １０半導体製造装置 本発明の一実施例になる 半導体製造装置の概略構成図 第１図 第１図の装置の加熱特性を示す図 第２図 １２　吸収帯 ５ｉＣｆｆサセグタの発光スペクトルをインコネル製す
セグタの発光スペクトルと対比して示す図第３図 ２０半導体製造装！ 第５図 従来の半導体製造装置を示す図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ウェハの加熱に寄与する電磁波であつて該ウェハに対
   する透過能が強い波長領域に吸収帯（１２）を有し、且
   つ上記電磁波に対する反射率の低い材質製のフィルタ（
   １１、２１）を備えてなる半導体製造装置。