[发明专利]半导体晶圆的支撑方法及其支撑装置

说明书

技术领域

本发明关于对使用利用加热灯的快速升降温热处理装置来热处理的半导体晶圆水平地进行支撑的半导体晶圆的支撑方法及其支撑装置。

此外，本申请主张基于2014年11月12日在日本申请的特愿2014－229393的优先权，在本申请引用特愿2014－229393的全部内容。

背景技术

在近年中的电子/通信设备的发展上，成为其中心的半导体集成电路（LSI）的技术的进步比较大地做出了贡献。一般，在LSI等的半导体器件的制造上使用半导体晶圆，该半导体晶圆对将利用柴式提拉（CZ：Czochralski）法提拉的半导体单晶块（ingot）切片而得到的晶圆，实施研磨、倒角加工等而形成。

在这样的、使用半导体晶圆的器件制造工序、或者半导体晶圆自身的加工工序中，例如，在晶圆表层，为了形成无缺陷层和/或为了形成氧析出物并加以控制，实施热处理。作为该热处理法，已知使用RTA（快速加热退火：Rapid Thermal Annealing）装置的利用红外线的加热灯的快速升降温热处理法。在该热处理法中，能够快速上升到既定温度，且从其温度快速冷却，所以由此能够以极短时间对半导体晶圆进行热处理。

在器件工序中要求以1000℃以上的高温对半导体晶圆进行热处理，对此来自现有的半导体晶圆的热处理工序中的问题点是：在以1000℃以上的高温实施热处理的情况下，会在晶圆表面产生称为滑移（slip）位错的缺陷。若发生这样的滑移位错，则不仅降低晶圆的机械强度，还对器件特性带来不良影响。

滑移位错是在用支撑销支撑半导体晶圆进行热处理时，因为半导体晶圆的与支撑销接触的部分的局部的温度降低而发生。该晶圆的局部的温度降低的原因在于被加热的晶圆的热向支撑销逃逸这一向支撑销的传热现象、和支撑销遮蔽朝向晶圆下表面的支撑销接触部的红外线灯的光这一支撑销导致的遮光现象，有热处理温度越高越容易发生的倾向。

到现在为止，在专利文献1中公开了抑制热处理时的滑移位错导致的缺陷的发生的半导体晶圆的支撑方法及支撑装置。在该半导体晶圆的支撑方法及支撑装置中，如图7所示，利用多个支撑销21在下表面W_B水平地支撑被热处理的半导体晶圆W时，作为支撑销21使用具有平面形状的上表面21a的部件，并且设为使支撑销21的上表面21a对于半导体晶圆W的下表面W_B倾斜的状态，在支撑销21的上表面21a与支撑销21的侧面21c所成的角部21d上承载而支撑半导体晶圆W。具体而言，销前端部21u的上表面21a形成为对于销轴21b正交的平面形状，在底盘（base tray）20的上表面20a，固接有将销21以对于垂直方向为倾斜角度α而倾倒的状态保持的销支架（pin holder）12。在销支架12形成有保持孔12a，以将销21以对于垂直方向为倾斜角度α而倾倒的状态保持。

依据上述专利文献1的支撑方法，支撑销21变得用其上表面21a和侧面21c所成的角部21d（线状的边缘的最上部）与半导体晶圆W的下表面W_B接触，因此能够减小支撑销21与半导体晶圆下表面W_B的接触面积，由此，能够减少从半导体晶圆W的下表面W_B向支撑销21逃逸的热量，减少半导体晶圆W的面内的温度差而能够抑制因热应力而产生的滑移位错导致的缺陷的发生。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011－29225号公报（权利要求1、段落[0014]、[0059]～[0064]、图9）。

发明内容

发明要解决的课题

然而，在图7所示的专利文献1的支撑方法中，减小支撑销21与半导体晶圆下表面W_B的接触面积，能够减少从半导体晶圆W的下表面W_B向支撑销21逃逸的传热量，可是因为支撑销21的筒状部21e位于从与半导体晶圆W的下表面W_B接触的支撑销21的前端部21u的角部21d垂下的垂直线X上，所以朝向半导体晶圆下表面W_B的角部21d的红外线灯的光被支撑销21的筒状部21e遮蔽。因此，在专利文献1的支撑方法中，产生支撑销21导致的对角部21d的遮光现象，依然会引起热处理半导体晶圆时的晶圆的局部的温度降低，在将热处理温度提高到1300℃时不能可靠地防止滑移位错的发生。