[发明专利]半导体制造装置及半导体器件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在制造使用了蓝宝石衬底的半导体器件的工序中，在 需要对蓝宝石衬底进行预热的工序中使用的半导体制造装置及半导体器 件的制造方法。

背景技术

一般地，使用了蓝宝石衬底，即、在由蓝宝石晶体构成的绝缘衬底的 表面上，层叠了硅(Si)等的薄膜半导体层的衬底的半导体器件的制造工 艺，基本可以沿用使用了通常的硅衬底的半导体器件的制造工艺，且能够 共用半导体制造装置而以低成本在其生产线上进行制造。

在使用了蓝宝石衬底的半导体器件的制造工艺中，在借用使用了硅衬 底的半导体器件的制造工艺的情况下，由于蓝宝石是透明的，因而将产生 由红外线等引起的辐射热的吸收率较低的问题。

关于辐射热的吸收率较低的问题，以往的半导体制造装置，是在蓝宝 石衬底的背面紧密接合由光吸收体或者导电体构成的薄膜，并利用灯加热 法或高频感应加热法等，通过辐射热或涡电流来加热薄膜，并通过来自被 加热的薄膜的热传导来使蓝宝石衬底升温，从而进行在该工序中的蓝宝石 衬底的预热(例如，参照专利文献1)。

在进行这样的预热的情况下，在该工序中的气氛温度低的制造工序 中，例如，在用于常压CVD(Chemical Vapor Deposition)法的常压CVD 装置的预热工序中，例如，在用加热板，从背面加热蓝宝石衬底时，蓝宝 石衬底的正背面将产生温度差，在升温后的蓝宝石衬底上，将产生其中心 部隆起、向加热板侧凸出的弯曲，因此将产生难于由负压吸引并保持蓝宝 石衬底的背面的问题。

为了解决这样的问题，申请人在日本特愿2006-194789中，提出了进 行如下工序作业的技术：在蓝宝石衬底的预热工序中的由加热板加热蓝宝 石衬底的升温中，从吸排气孔喷出氮(N₂)气，该吸排气孔用于吸引保持 设置在加热板上的蓝宝石衬底，以此降低蓝宝石衬底中心部的升温速度， 抑制弯曲并且对蓝宝石衬底均匀地进行预热，之后对吸排气孔供给负压， 吸引保持被平坦化了的蓝宝石衬底的背面，并将保持在加热板上的蓝宝石 衬底输送到利用CVD法的成膜工序。

专利文献1：日本特开平10-70313号公报(第4页0019段～第5页 0032段、第3图、第4图)。

然而，从上述兼做吸引孔和喷出孔的吸排气孔中喷出氮气，冷却蓝宝 石衬底的中心部从而抑制蓝宝石衬底弯曲的技术，作为如下的技术是有效 的，即，能够将蓝宝石衬底均匀地预热，并且能够使平坦化了的蓝宝石衬 底的吸引保持顺利地进行，从而实现工序作业的高效化这样的技术，然而， 在吸附后的蓝宝石衬底的平坦性不充分的少数情况下，则存在以下问题： 在使用了蓝宝石衬底的半导体器件的制造中成为降低成品率的主要原因。

发明内容

本发明就是为了解决上述问题而做出的，目的在于提供一种通过适当 地设定蓝宝石衬底的预热工序中的预热条件，顺利地进行蓝宝石衬底的吸 引保持的方法。

本发明为了解决上述课题，其特征在于，具备：加热板，其使蓝宝石 衬底在大气中升温；支承部，其使上述蓝宝石衬底的背面与上述加热板相 对，并隔开规定间隔对蓝宝石衬底进行支承；以及喷出孔，其设置于上述 加热板，朝向上述蓝宝石衬底的中心部喷出气体；在利用上述加热板来预 热上述蓝宝石衬底的情况下，将上述蓝宝石衬底的预热条件设定为：上述 规定间隔为1mm以下，来自上述喷出孔的上述气体的喷出量为20L/min 以上；将上述预热的结束条件设定为：上述蓝宝石衬底的中心部温度比外 周缘部温度低65℃以上时。

由此，本发明能够获得以下效果：通过适当地设定预热工序中的预热 条件，能够确保吸引保持蓝宝石衬底时的平坦性，并且顺利地进行蓝宝石 衬底向加热板的吸引保持。

附图说明

图1是表示实施例的半导体制造装置的剖面的说明图。

图2是表示实施例的半导体制造装置的顶面的说明图。

图3是表示实施例的半导体制造装置的预热工序的说明图。

图4是表示实施例的半导体制造装置的保持工序的说明图。

图5是表示实施例的实验号9的蓝宝石衬底的温度上升状态的曲线。

图6是表示实施例的预热后的蓝宝石衬底吸附保持的评价试验结果的 表。

图7是表示实施例的实验号2的蓝宝石衬底的温度上升状态的曲线。

图8是表示实施例的评价试验的预热结束时温度的流量依赖性的曲 线。