CN1823407B - 一种热处理用立式晶舟及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种热处理用立式晶舟10，具有顶板1、底板2、以及固定于该顶板与底板之间的支柱构件，并于该支柱构件形成有多个槽8，在各槽之间形成有支撑部，用以水平地支撑晶片状的被处理体，其中所述支柱构件具有圆弧状的横剖面，圆筒状地配置有两支以上的支柱构件3、4，这些支柱构件与形成有所述槽且内侧呈圆弧状的支撑部6整体形成，所述晶片状被处理体从所述支柱构件的槽插入，通过圆弧状的各支撑部沿着下面周边部支撑着。借此，可以提供一种热处理用立式晶舟，能够有效地防止在热处理中的晶片等产生滑动，且材料费用低廉，且可较容易地制造得到。

Description

一种热处理用立式晶舟及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种半导体晶片等的热处理用的立式晶舟，特别涉及一种适用于热处理硅晶片时的热处理用立式晶舟及其制造方法。

背景技术

使用从硅单晶等的半导体晶棒(ingot)所切出的晶片来制造电子元件时，有晶片的加工工艺至元件的形成工艺的多个步骤。在这些步骤的一步骤中有热处理步骤。该热处理步骤以在晶片的表层形成无缺陷层、吸气、结晶化、形成氧化膜、杂质扩散等作为目的所进行的极重要的步骤。该晶片的热处理步骤，例如使用于氧化或杂质扩散的扩散炉(氧化、扩散装置)，伴随着晶片的大口径化，主要是使用如图8所示的立式热处理炉20，对隔着预定间隔且被水平地支撑的状态下的多个晶片W，进行热处理。热处理炉20内的晶片W可以通过设于反应室22周围的加热器24加热。热处理中是气体经由气体导入管26被导入反应室22，而由上方朝下方流动并从气体排气管28朝外部排出。又，所使用的气体因热处理的目的而有所不同，其中主要是使用H₂、N₂、O₂、Ar等。在杂质扩散时，将这些气体也使用作为杂质化合物气体的载体气体。使用如此立式热处理炉20进行热处理晶片W时，使用为了水平地设置多个晶片W的热处理用立式晶舟11(以下称为热处理用晶舟、立式晶舟或简称为晶舟)。

图9(a)表示通常的热处理用晶舟11的概略图。在四支棒状(圆柱状)的支柱14的两端部连结有一对板材(顶板16a、底板16b)。在各支柱14形成有多个槽15，而各槽的15间的凸部作为晶片W的支撑部12。又，如此地在圆柱状支柱14形成多个槽15的热处理用晶舟，通常称为短指状型。使用如此形式的热处理用立式晶舟11进行热处理晶片W时，如图9(b)所示，通过形成在各支柱14的相同高度的支撑部12，晶片W的外周部被支撑四部位而使晶片W被水平地支撑。

如所述支撑晶片W的周边部时，因为晶片W的自身重量会集中在支撑部，所以由此所产生的应力经常地作用着。而且，当该应力超过临界剪切应力时，则在晶片内会发生转换位置。该转换位置是通过应力作用会扩大至肉眼可见的大小而滑动。由于发生滑动是会大幅度降低晶片的质量，因而防止该滑动极重要。

但是，通常在高温环境下在晶片中容易发生滑动。尤其是，随着半导体装置的高集成化而欲提升每一片晶片的装置收获率，而使得晶片的大直径化有所进展。结果，晶片的自身重量变大，随着此而作用于晶片的应力有增大趋势，在晶片中更容易发生滑动。

又，起因于晶片尺寸变大，尤其是在升温时的晶片中心部与周边部的温度差有变大的趋势，而利用该温度差所产生的热应力也成为发生所述滑动原因中的一种。作为防止如此热处理时发生滑动的方法，有文献公开了使用环状或圆弧状辅助夹具(参照日本专利特开平6-260438号公报)，具体来说，通过载置于各支柱的支撑部上的环状或圆弧状的辅助夹具以数毫米至数十毫米的宽度支撑晶片下面周边部的全周或一部分。又，也有文献公开了一种以背面全面支撑晶片的方法等。使用这些方法时，因为支撑晶片的面(支撑面)会变大而分散负荷等，因而可以得到抑制发生滑动的效果。

但是，最近随着半导体装置的高集成化，除了滑动之外，发生在晶片背面的伤痕也被重视。在使用针夹盘方式的步进机时，当晶片的背面伤痕附着于针脚夹盘的针脚上面时，有产生散焦的顾虑。因此，与使用背面全面支撑晶片的形式比较时，以通过周边部支撑的形式的热处理用晶舟或辅助夹具较受到重视。

以周边部支撑晶团来进行热处理时，沿着下面全周加以支撑较理想。但是，因为在通常的热处理炉，晶片使用如图10(a)所示的捞起晶片背面的方式的夹具31或如图10(b)所示的吸附晶片背面的方式的夹具32搬运，所以当将晶片移载于环状等辅助夹具时，这些搬运夹具不会与环产生干扰，使用在如图11(a)所示环的一部分设置有缺口的圆弧状辅助夹具37，或设置有如图11(b)所示阶段差的环状辅助夹具38。

由于如所述的圆弧状辅助夹具37是较薄、不必扩大晶舟的槽间距，因而具有增加分批热处理片数的优点。但是，很难保持面精确度，若缺口部的两端高度不相同，则有发生滑动之虞。

又，其阶段差的辅助夹具38，则可用较高面精确度加以制作，而在减低滑动上较有利，然而具有阶段差39的分量，使得夹具38变厚，因而晶舟的槽间距也变大，会减少分批热处理片数。

又，因为这些辅助夹具37、38是挖空圆形板状构件所制作而费时，非常昂贵，若在分批式热处理用时须准备一套辅助夹具数十片与立式晶舟，若与直接支撑如图9所示的晶片的通常立式晶舟相比时，成本高出相当多。

另一方面，有文献公开了一种热处理用晶舟，使一支圆筒(晶舟本体)与圆弧状的支撑部整体形成(参照日本专利特开平5-129214号公报)。该热处理用晶舟是对于SiC等所形成的圆筒，于垂直方向(轴方向)形成搬运夹具通过用与环境气体通气用的开口部(缺口部)后，于水平方向插入晶片，并将支撑下面周边部所用的横槽一直形成到圆筒内侧。如果是这样的晶舟，不使用如所述的圆弧状辅助夹具等就可以沿着下面周边部支撑晶片。

然而，如所述在一支圆筒形成纵横的槽的晶舟，最初必须在圆筒形成多个搬运夹具通过用与环境气体通气用的宽度较广的缺口部，而在圆筒形成这些缺口部是较为麻烦的，又，若是在一部位产生缺口或裂纹时，圆筒整体会变为无用而使制造产率变低，结果，产生了制造成本变高的问题。又，若设置多个缺口部时，晶片也具有容易发生滑动的缺点。

发明内容

鉴于如此问题，本发明的目的提供一种热处理用立式晶舟，可以有效地防止在热处理中的晶片发生滑动，且材料费用较为低廉，且制造较为容易。为了达到所述目的，依照本发明是提供一种热处理用立式晶舟，具有顶板，及底板，及固定于该顶板与底板之间的支柱构件，并于该支柱构件形成有多个槽，在各槽之间形成有支撑部，用以水平地支撑晶片状的被处理体，其中所述支柱构件具有圆弧状的横剖面，圆筒状地配置有两支以上的支柱构件，这些支柱构件与形成有所述槽且内侧呈圆弧状的支撑部整体形成，所述晶片状被处理体从所述支柱构件的槽插入，通过圆弧状的各支撑部沿着下面周边部支撑着。若是热处理用立式晶舟，圆筒状地配置有两支以上的支柱构件，这些支柱构件与形成有所述槽且内侧呈圆弧状的支撑部整体形成时，就不必另外使用辅助夹具，可以沿着晶片状的被处理体的下面周边部进行支撑。因此，若使用该热处理用晶舟来进行半导体晶片等的热处理时，可以有效地防止发生滑动。

而且，因为各支柱构件的材料是比圆筒的材料还少就足够，若在各支柱构件间设置预定间隔就不必特意地形成搬运夹具通过用缺口部，所以制造产率较高、制作成本降低、较为低廉。

所述支柱构件两支相向配置并形成有中心角为60°以上170°以下的圆弧状的支撑部。如此，若是相向配置支撑部的中心角较大的两支支柱构件时，可以确保在支柱构件之间，为了搬运夹具的通过与环境气体的开口部(缺口部)，使搬运晶片等的被处理体较为容易，又，可以进行均匀的热处理。而且，因为可以使用例如两支对称的支柱构件、或是相向配置完全相同形状之物，所以可以更抑制制造成本、变为更加低廉。

所述支柱构件配置有三支并形成有中心角为20°以上100°以下的圆弧状的支撑部。

如此，若是配置三支以上支撑部的中心角较小的支柱构件时，如在各支柱构件间因应需要而可任意地确保环境气体通气所用的缺口部，可以进行均匀性热处理，各支柱构件也制成同形而可更减低制造成本。

在所述支柱构件，通气口也可以分别设在与所述各槽相同高度。

若在与各支柱构件之间另外地在支柱构件本体确保通气口，尤其是确保对应于各槽的通气口，则环境气体通过晶舟内外成为容易通过，而可以均匀地热处理被处理体。又，虽在与各槽相同高度形成有通气口，但是因为并未断绝各支柱构件的支撑部，所以缺口部较少，可更有效地抑制发生滑动。

所述热处理用立式晶舟为硅晶片热处理用的立式晶舟。在硅晶片的热处理大部使用立式晶舟，而依本发明的构成的晶舟特别有效地防止发生滑动，又，由于晶舟本体的价格较低，因而也可降低晶舟的制造成本。

所述支撑部的支撑面的边缘部是制成斜角较理想。如此，若将与晶片等被处理体接触的支撑面的边缘部制成斜角，就可更确实地防止发生滑动或伤痕。又，所述支撑部支撑面也可以是朝内侧向下方倾斜。如此地若支撑面有倾斜，成为支撑晶片等的外周端部附近，可更有效地防止发生背面的伤痕等。

又依照本发明，可以提供一种热处理用立式晶舟的制造方法；该热处理用立式晶舟具有顶板、底板、以及固定于该顶板与底板之间的支柱构件，用以水平地支撑晶片状被处理体，其特征为包含以下步骤：制作具有圆弧状横剖面、外周半径比所述被处理体的半径还大、且内周半径还小的支柱构件的步骤；使用两支以上该支柱构件而圆筒状地配置于所述顶板与底板之间并加以固定的步骤；以及对于各支柱构件形成槽，同时在内侧形成沿着下面周边部支撑所述被处理体所用的圆弧状支撑部的步骤。

依照如此方法，可有效率地制造本发明的热处理用立式晶舟，并可将制造成本抑制成较低。

具体来说，制造所述的本发明的热处理用立式晶舟的方法，其中，包含以下的步骤：制造具有所述圆弧状横剖面、外侧形成梁的支柱构件的步骤；使用具有所述圆弧状横剖面的两支以上的支柱构件，圆筒状地配置并固定在与底板之间的步骤；对于各支柱构件，使用半径比所述支柱构件的内周半径还大，且比成为所述梁的部分的外周半径还小的圆周刀，从须插入所述被处理体的方向切削而形成槽，同时在内侧形成所述圆弧状支撑部，并且贯穿所述梁以外的部分的步骤。

依照如此方法，相向配置两支支柱构件，可有效率地制造圆弧状的支撑部与各支柱构件整体形成的热处理用立式晶舟，并可将制造成本抑制成更低。

又，另外方法，其中，包含以下步骤：制造所述圆弧状横剖面，且有梁形成于外侧的支柱构件的步骤；使用两支以上该支柱构件而圆筒状配置并固定于所述顶板与底板之间的步骤；对于各支柱构件，使用半径比所述支柱构件的内周半径还大，且比成为所述梁的部分的外周半径还小的圆周刀，从须插入所述被处理体的方向切削而形成槽，同时在内侧形成所述圆弧状支撑部，又贯穿所述梁以外的部分的步骤。

依照如此方法，通过圆周刀，可一次地形成插入晶片所用的槽，支撑晶片的周边部所用的支撑部，又确保环境气体的通气等所用的贯穿孔等，可将制造成本抑制成更低。本发明的热处理用立式晶舟，其构成圆筒状地配置有两支以上的支柱构件，这些支柱构件与形成有所述槽且内侧呈圆弧状的支撑部整体形成。

若为如此热处理用晶舟，则不必另外准备圆弧状或环状辅助夹具；而沿着晶片周边部可支撑在广泛领域，还有以用较少材料就可较容易地制造，因而价格低廉。

又，槽的间隔，支撑部的厚度是可制成与通常的短指状型的热处理用立式晶舟相同程度，支撑部是可保持高面精确度与高强度。因此，例如热处理硅晶片时，若使用本发明的热处理用晶舟，则可保持高生产力，又，可以以低成本、且可以生产几乎没有滑动转换位置或是背面伤痕的经退火处理的晶片。

附图说明

图1表示本发明的热处理用立式晶舟的实施例的立体示意图；

图2表示图1的热处理用晶舟的槽形成加工前的剖面图；

图3表示图1的热处理用晶舟的槽形成加工后的剖面图；

图4表示说明热处理用晶舟的槽形成加工的立体示意图；

图5表示图1的热处理用晶舟的贯穿孔形成后的剖面图，

图6是扩大表示以图5的C所围绕的支撑部的端部的立体示意图；

图7表示本发明的热处理用立式晶舟的其它例的剖面图；

图7(a)表示槽形成加工前的示意图；

图7(b)表示槽形成加工后的示意图；

图8表示立式热处理炉的一实施例的结构示意图；

图9表示传统的热处理用立式晶舟的一实施例的结构示意图；

图9(a)表示前视图；

图9(b)表示横方向剖面图(支撑晶片的状态)；

图10表示搬运夹具的实施例的结构示意图；

图10(a)表示捞起方式的示意图；

图10(b)表示吸附方式的示意图；

图11表示晶片周边部支撑用辅助夹具的例子的立体示意图；

图11(a)表示圆弧状辅助夹具的示意图；

图11(b)表示其阶段差的环状的辅助夹具；

图12表示在比较实验2所使用的一体型热处理用立式晶舟的结构剖面图。

其中，附图标记说明如下：

1、16a  顶板

2、16b  底板

3、4    支柱构件

5       贯穿孔(通气口)

6、12   支撑部

8、15   槽

9       开口部(缺口部)

10、11  热处理用立式晶舟

14      支柱

20      热处理炉

22      反应室

24      加热器

26      气体导入管

28      气体排气管

30      圆周刀

31、32  夹具

33      (热处理用晶舟，晶舟)

34、35  纵槽

36      晶片支撑部

37      圆弧状辅助夹具

38      环状辅助夹具

39      阶段差

43         支柱构件

43a、43b   支柱部

44         支柱构件

44a、44b   支柱部

45         贯穿孔

46         支撑部

49a、49b   梁

具体实施方式

以下，为优选实施例，依据附图具体地说明使用在热处理硅晶片时的本发明的热处理用立式晶舟。

图1概略地表示本发明的热处理用立式晶舟的一实施例。该热处理用晶舟10具有中心角大约120°的圆弧状横剖面的两支支柱构件3、4(在本发明中，称为圆弧状支柱构件或是仅称为支柱构件)圆筒状地相向配置于中空圆盘状顶板1，及与该顶板1相向地平行配设的圆盘状底板2之间并加以固定。对于该圆弧状支柱构件的大小(中心角的大小)或配置，考虑搬运夹具通过用的空间或环境气体的通过用的空间的宽度加以设定。

在各支柱构件3、4，形成有多个槽8而与支柱构件3、4相同中心角的圆弧状支撑部6。各槽8是对于支柱构件3、4以等间隔直角地形成。又，在图1中，省略记载晶舟10的中间部分的支撑部分6。在该热处理用晶舟10中，在相向的各支柱构件3、4之间，朝垂直方向适当形成有开口部(缺口部)9，插入晶片的一侧是与晶片不会接触地形成有比经热处理的晶片的直径还宽的宽度的槽8。由此，移载晶片时，搬运夹具不会干扰地可通过两支支柱构件之间。

另一方面，在各支柱构件3、4的圆弧的大约中央，及插入晶片的一侧的相反侧，朝垂直方向形成有支柱的部分(支柱部3a、3b、4a、4b)，而在各支柱3a、3b之间形成有贯穿孔5。贯穿孔5用作通气口，热处理中可快速地进行环境气体的流通或热移动，可确实地进行晶片全面的均匀处理。又，由于贯穿孔(通气口)5是分别形成在与各支柱构件3、4的各槽8相同高度，因而在各支撑部6除了支柱构件3、4间之外没有缺口部。因此，晶片是沿着下面周缘通过两个圆弧状支撑部所支撑，可有效地防止发生滑动。

又，对支撑支撑部6的晶片的面6a进行斜角加工较为理想。

以本发明的晶舟10的圆弧状支撑部6来支撑晶片的下面周边部，以非常快速地变化升温速度或降温速度的方式来进行严格的热处理时，会留下支撑面的的微小凸部产生点接触，或在热处理时晶片弯曲时，特别是，也可能在支撑部6的端部或内周角部发生点接触，而发生滑动。

因此，为了在严格热处理条件下也可确实地防止发生滑动，所以优选是研磨支撑面使之平滑，将支撑面的边缘部进行斜角加工，特别是如图6所示，将支撑部6的端部6b或内角部6c弄圆而制成不会产生点接处。

又，支撑部6的支撑面6a可以形成朝内侧并往下方倾斜。即使以本发明的晶舟10沿着下面周边部支撑晶片时，在距与支撑部6接触的外周数毫米宽度的领域发生多少背面伤痕，然而并不是将支撑面6a制成水平面，晶舟10的内侧为如盘的边缘，形成具朝下方倾斜的锥角，仅以边缘部或边缘部近旁支撑晶片，可更减低背面伤痕。如此本发明的热处理用晶舟10，由于在支柱构件3、4一体地形成有圆弧状支撑部6，因而不必另外使用圆弧状辅助夹具等也可沿着晶片的下面周边部广泛地支撑。又，由于各支柱部3a、3b、4a、4b与支撑部6成为一体加以固定，因而支撑部6是可保持高面精确度与高强度。又，槽间距是可制成与通常的短指状型的热处理用晶舟相同程度，也不会减少分批热处理片数。

又，除了不需要辅助夹具之外，由于还组合圆弧状支柱构件3、4，因而与在一个圆筒构件形成纵横槽而加以制造时相比，使得材料费等，制造成本变低，价格低廉。

又，如所述地作为相向配置的支柱构件3、4，也可以具有更窄或更宽的中心角，例如形成有60°以上170°以下的圆弧状支撑部6为优选。但是，圆弧状的支撑部较大的话，因为可以使晶片的负荷分散而抑制发生滑动。又，使用捞起方式的晶片搬运夹具31时，需要两处相向的缺口部，其中通过所述相向配置的两支支柱构件，具有可以容易地进行晶片移送的优点。又，当然也可使用吸附方式的搬运夹具。

如此热处理用晶舟10的制造方法是并未特别加以限定，其中通过以下的方法可较容易地制造。

图2至图5表示热处理用晶舟10的制造方法的一个例子。

首先，除了顶板1与底板2之外，支柱构件3、4具有表示于图2中的圆弧状横剖面，其外周半径，与顶板1，底板2的半径大约相同，比热处理的晶片的半径还大，另一方面，其内周半径是制作比晶片的半径还小的支柱构件3、4。圆弧的中心角θ考虑晶片的搬运夹具的形状等而决定，例如在以夹具捞起晶片的下面并搬运时，优选是，制成具有中心角θ为大约120°的圆弧状横剖面的支柱构件3、4。

这些顶板1、底板2、及圆弧状支柱构件3、4本体的制造方法是并未特别加以限定，其中硅晶片的热处理用晶舟10时，例如使用石英玻璃，单晶硅，多晶硅等作为材料，可以防止晶片的污染，特别是若为以碳化硅(SiC)等的陶瓷材料作为基材，除了防止污染之外，耐热性也极为优异，因此为优选。

又，有关于支柱构件，若如所述的中心角大约120°的支柱构件，例如分别垂直地三等分成形的两个圆筒就可得到三组(热处理用晶舟三个分量)的支柱构件3、4，而可将材料成本抑制成较低。

然后，将所制作的两个圆弧状支柱构件3、4，相向配置于顶板1与底板2之间成为如图2所示，横剖面的圆弧互相向而形成圆筒状，分别固定于顶板1与底板2。固定方法并未特别地加以限制，例如使用黏合剂黏着、嵌入、螺丝固定等任何方法都可以。

在顶板1与底板2之间固定圆弧状支柱构件3、4之后对于支柱构件3、4，从须插入晶片的方向切削而形成槽8，同时在内侧形成圆弧状支撑部6。如此槽加工，装设有比支柱构件3、4的外周半径还小，而比需热处理的晶片半径还大的圆盘状圆周刀(钻石切断机)30的切槽加工机可以适合使用。欲形成槽8时，从两支支柱构件间的缺部且朝晶舟10的中心轴G切削，切入槽8一直到晶舟10与圆周刀30的中心轴一致为止。借此，如图3的横剖面以及图4的立体图所示，在各支柱构件3、4形成有槽8，而在插入圆周刀30的一侧形成有比晶片的直径还宽的横宽度的槽8，同时在各支柱构件3、4内侧形成有内径比晶片的直径还小，而外径是还大的圆弧状支撑部6。

对于各支柱构件3、4，如前所述，在预定高度形成槽8之后，从其它方向也从相同高度进行切削使之贯穿。例如图5所示，以具有较小半径的圆周刀从各支柱构件3、4的外周侧切削形成贯穿孔5，制成分别留下支柱的部分(支柱部)3a、3b、4a、4b。如此地在与各槽8相同高度形成贯穿孔5时，则如前所述的热处理中，作为促进环境气体的流通的通气口，而也促进热移动，因而对于晶片，可施加均匀性热处理。又，如所述地若各别地形成贯穿孔5，则可形成不会断绝各支撑部6而在与各槽8相同高度可形成通气口5。

如此贯穿孔(通气口)的形状是并未特别加以限定，在与槽8相同高度制成圆形状、方形状都可以，然而如前所述，在与从插入晶片的方向所形成的槽8相同高度位置，从另一方向也进行切槽使之贯穿，可简单地形成宽广的贯穿孔5。又，作为如所述的形成槽8或贯穿孔5的手法，并不被限定于钻石切断机的圆周刀30的切槽加工机，若为以同样精确度可同样地加工，则使用激光加工机，高压喷射流，车床等方法也可以。

又，为了有效地抑制发生来自支撑部6的端部，在处理时当晶片弯曲时不会产生点接触，如图6所示，在支撑部6的支撑面侧的端部6b或内侧角部6c等进行斜角加工制成且弄圆较有效。进行如此斜角加工，可有效地防止发生滑动。

而且，图7(a)、7(b)表示本发明的热处理用晶舟的其它制造方法的示意图。

首先，如图7(a)的横剖面图所示，制作具有圆弧状横剖面，在外侧形成有梁的支柱构件43、44。各支柱构件43、44是在各该圆弧的大约中央与在一端位于构件的长度方向形成有两支梁49a、49b，而成为梁49a、49b突出的外周半径是制成与顶板1，底板2的半径大约相同，梁以外部分的外周半径，是制成比顶板1等的半径还小，且比晶片的半径还大。

将如此形状的支柱构件43、44相向配置于顶板1与底板2之间并圆筒状地加以固定。随后，对于各支柱构件43、44，使用半径比支柱构件43、44的内周半径还大，且比梁49a、49b的部分的外周半径还小的圆周刀，如图7(b)所示，从须插入晶片的方向切削以形成糟。特别是圆周刀的大小是设定成与除了支柱构件43、44的梁49a、49b的外周半径相同或稍大(切削成一直到与梁49a、49b的境界部分为止的大小)为优选。如此，在各柱构件43、44的内侧形成有圆弧状支撑部，并贯穿梁以外的部分。

进行如此一次切槽加工，就可由相同原材料同时地形成与支柱部43a、43b、44a、44b整体成形的圆弧状支撑部46，及贯穿孔45。也即，未被削的梁49a、49b的部分发挥支撑晶舟整体的支柱的作用，而在支柱构件43、44形成槽所留下的内侧部分成为支撑领域特别广的圆弧状晶片支撑部46。又，形成于各支柱部43a、43b、44a、44b之间的贯穿孔45是功能为通气口。

又，此时贯穿孔(通气口)45是分别形成在与各槽相同高度，而各支柱构件43、44的支撑部46也不会断绝的原因，因而沿着下面周边部通过两个圆弧状支撑部可支撑晶片。

以上，说明了本发明的热处理用晶舟与其制造方法的例子，然而本发明是并不被限定于这些构想。

例如，使用三支以上中心角为20°以上100°以下的支柱构件将这些圆筒状地配置在顶板1与底板2之间，而使用与所述同样的方法将各该圆弧状的支撑部形成在各支柱构件的内侧也可以。若将如此中心角较小的圆弧状支柱构件隔着预定间隔配置三个以上，则也可增加支W构件间的缺口而可提升通气性，又，中心角较小的支柱构件是具有容易制作的优点。

以下，说明本发明的实施例及比较例。

(实施例1)

热处理用立式晶舟的制造

制作横剖面的形状为外侧半径165mm，内侧半径147mm，中心角120°的圆弧状，长度930mm的两支碳化硅(SiC)构件，作为支柱的构件。接着，长度方向的端面的内周侧的角部(相当于图6的6c)，以R25进行斜角加工。

分别使用SiC，制作外径(直径)330mm，内径(直径)270mm，厚度4mm的中空圆盘作为顶板的构件，又，制作直径330mm、厚度5mm的圆盘作为底板的构件。

将所述圆弧状的两支支柱构件以碳黏合剂黏接于如此顶板与底板之间并加以固定。此时，如图2所示，将各支柱构件的外周与顶板/底板的外周成为一致，配置成各支柱构件的相向的一端与晶舟的中心轴G所形成的角度A为60°后，为了使构成整体成形的各构件的SiC的晶界含浸Si，使其浸渍在熔融Si中。

槽的形成，为使用设置有直径303mm的钻石切割器圆周刀的槽切加工机。

首先，将所述整体成形的支柱构件设定在槽切加工机，如图3所示，使圆周刀的进入方向，与晶舟的中心轴G，及支柱构件的一端部a所形成的角度A/2成为30°。随后将槽的垂直方向的宽度设定为6.6mm，将形成于槽间的支撑部的厚度设定为3.0mm，而将槽数设定为95个，通过插入圆周刀一直到圆周刀的中心与晶舟的中心轴G一致为止，对于各支柱构件形成槽，同时在内侧形成圆弧状支撑部。利用如此作业，如图4所示，依次形成各槽。

然后，如图5所示，圆周刀进入方向，与晶舟中心轴G，及支柱构件的一端a所形成的角度B成为85°般地将所述整体成形的构件固定在槽切加工机。又，在此使用直径200mm的圆周刀，对于支柱构件，从须插入晶片的方向而由与事先所形成的槽相同高度切削并使之实穿。如此，对两支支柱构件，分别形成横宽为70mm的95个贯穿孔(通气口)。

如上所述，形成槽后，在各支撑部的支撑面的边缘部进行斜角加工，特别是支撑部的支撑面与端面所交叉的角部(图6的6b)是进行R15的斜角加工。

将经由所述的一连串加工所制成晶舟形状之物进行酸洗涤之后，形成约100μm的SiC-CVD涂敷膜。该SiC-CVD涂敷膜的表面Ra大约1μm，因微小凸面所产生的点接触有产生滑动之虑，因此对于支撑面，通过研磨进行平滑化一直到Ra成为大约0.03μm为止。

(实施例2)

热处理用立式晶舟的制造

制作剖面形状为外侧半径154mm，内侧半径147，中心角120°的圆弧状，而长度为930mm的两支碳化硅的(SiC)构件作为支柱构件。又，在各构件的外侧(外周面)，如图7(a)所示，有外侧半径为165mm的梁的凸部形成在长度方向两部位(圆弧的一端与大约中央)，而位于外周面的一端的梁为具有中心角15°的宽度，而中央附近的梁是具有中心角20°的宽度。将如此地所制作的两支支柱构件，圆筒状地相向配置在外径330mm，内径270mm，厚度4mm的SiC制中空圆盘的顶板，及直径330mm，厚度5mm的SiC制圆盘的底板之间，并使用黏合剂固定。此时，如图7(a)所示，将各支柱构件的梁部分的外周与顶板/底板的外周制成一致，而将各支柱构件的面对面的一端对位成与晶舟的中心轴G分别连结所形成的角度A为60°然后，将经整体成形的构件浸渍于熔融Si，而在SiC的晶界浸渍Si。槽的形成，为使用装设有直径310mm的钻石切割器圆周刀的槽切加工机。如所述地将整体成形的构件设定在槽切加工机成为圆周刀进入方向，与晶舟中心轴G，及支柱构件的一端a所形成的角度A/2成为30°，将槽的垂直方向的宽度设定为6.6mm，将形成于槽间的支撑部的厚度设定为3.0mm，而将槽数设定为95个。又，插入圆周刀一直到圆周刀的中心与晶舟的中心轴G一致为止，如图7(b)所示地形成槽，同时在内侧形成晶片支撑部，又在各构件的梁之间形成贯穿孔(通气口)又，支撑部的支撑面与端面交叉的角部是进行R15的斜角利用所述一连串的加工制成晶舟形状之后，进行酸洗涤，形成约100μm的SiC-CVD涂敷膜，并通过研磨进行平滑化一直到支撑面成为Ra大约0.03μm为止。

(实验)

硅晶片的热处理

准备直径300mm，厚度779μm的镜面研磨的硅晶片作为热处理的晶片。

在热处理用晶舟，使用真有在实施例1所制造的如图1所示的圆弧状支撑部的热处理用立式晶舟10。

在该晶舟，载置95片晶片，使晶片的下面周边部均等地接触于圆弧状支撑面，并搬进如图8所示的热处理炉内。在炉内，氩环境中，进行1200℃ 1小时的热处理。

热处理后，从热处理炉搬出晶舟，对于除了从上方10片与从下方10片晶片以外的75片晶片，使用目视及X线Lang法来确认滑动转换位置的发生状况。

结果，在目视及X线Lang法的任一方法，滑动转换位置是并未被观察到。

(比较实验1)

使用如图9所示的通常热处理用立式晶舟(短指状型)，制成与所述实验同样来进行硅晶片的热处理。

热处理后，使用目视及X线Lang法来观察滑动转换位置的发生状况，通过目视可清楚认识滑动转换位置的发生的晶片存在很多，以X线Lang法进行评价的滑动转换位置发生率为90％以上，而在所有晶片确认滑动转换位置。

(比较实验2)

如图12的概略剖面图所示，使用对于成为晶舟本体一支圆筒，通过将纵槽34、35形成于垂直(轴方向)，沿着上下方向分别设置一定宽度的搬运夹具通过用与环境气体通气用的开口部(缺口部)34、35的一体型热处理用立式晶舟33，制成与所述实验同样来进行硅晶W的热处理。

热处理后，以目视及X线Lang法来观察滑动转换位置的发生状况，通过自视也可确认发生滑动转换位置，又，以X线Lang法加以评价时，滑动转换位置发生率是大约30％。滑动转换位置发生率是与比较实验1时相比还低，除了搬运夹具通过用的纵槽34之外，还通过沿着上下方向所形成的气体通气用的纵槽35而为了在晶片支撑部36存在有多个部位的断绝部分会促进发生滑动。又，本发明是并不被限定于所述实施构想。所述实施构想仅是例示，若具有与记载于本发明的权利要求的技术思想实质上相同的构成，任何能发挥同样的作用效果的改变也包含在本发明的技术范围。例如圆弧状支柱构件的数量或中心角大小是并不被限定于实施例所述，考虑晶片搬运夹具的形状等而可适当地决定。又，圆弧状支柱构件是分别组合中心角不相同也可以，支柱构件间的间隔是分别不相同也可以。

Claims (13)

1.一种热处理用立式晶舟，具有顶板、底板、以及固定于该顶板与底板之间的支柱构件，并于该支柱构件形成有多个槽，在各槽之间形成有支撑部，用以水平地支撑晶片状的被处理体，其中，

所述支柱构件具有圆弧状的横剖面，圆筒状地配置有两支以上的支柱构件，这些支柱构件与形成有所述槽且内侧呈圆弧状的支撑部整体形成，

所述晶片状的被处理体从所述支柱构件的槽插入，通过圆弧状的各支撑部沿着下面周边部支撑着，

在上述支柱构件上，贯穿孔与所述各槽对应地分别设在与所述各槽相同高度处，这些贯穿孔分别不断绝支撑部地贯通支柱构件。

2.根据权利要求1所述的热处理用立式晶舟，其中，所述支柱构件两支相向配置并形成有中心角为60°以上170°以下的圆弧状的支撑部。

3.根据权利要求1所述的热处理用立式晶舟，其中，所述支柱构件配置有三支并形成有中心角为20°以上100°以下的圆弧状的支撑部。

4.根据权利要求1至3中任一所述的热处理用立式晶舟，其中，所述热处理用立式晶舟为硅晶片热处理用的立式晶舟。

5.根据权利要求1至3中任一所述的热处理用立式晶舟，其中，所述支撑部的支撑面的边缘部是斜角。

6.根据权利要求4所述的热处理用立式晶舟，其中，所述支撑部的支撑面的边缘部是斜角。

7.根据权利要求1至3中任一所述的热处理用立式晶舟，其中，所述支撑部的支撑面是朝内侧向下方倾斜。

8.根据权利要求4所述的热处理用立式晶舟，其中，所述支撑部的支撑面是朝内侧向下方倾斜。

9.根据权利要求5所述的热处理用立式晶舟，其中，所述支撑部的支撑面是朝内侧向下方倾斜。

10.根据权利要求6所述的热处理用立式晶舟，其中，所述支撑部的支撑面是朝内侧向下方倾斜。

11.一种热处理用立式晶舟的制造方法，该热处理用立式晶舟具有顶板、底板、以及固定于该顶板与底板之间的支柱构件，用以水平地支撑晶片状被处理体，其中包含以下步骤：

制作具有圆弧状横剖面、外周半径比所述被处理体的半径还大、且内周半径还小的支柱构件的步骤；

使用两支以上该支柱构件而圆筒状地配置于所述顶板与底板之间并加以固定的步骤；

以及对于各支柱构件形成槽，同时在内侧形成沿着下面周边部支撑所述被处理体所用的圆弧状支撑部的步骤；

在上述支柱构件上，将贯穿孔与所述各槽对应地分别设在与所述各槽相同高度处的步骤，这些贯穿孔分别不断绝支撑部地贯通支柱构件。

12.一种热处理用立式晶舟的制造方法，为制造根据权利要求1所述的热处理用立式晶舟的制造方法，其中，包含以下步骤：使用具有所述圆弧状横剖面的两支以上的支柱构件，圆筒状地配置并固定在所述顶板与底板之间的步骤；对于所述支柱构件，从须插入所述被处理体的方向切削形成所述槽，同时在内侧形成所述圆弧状的支撑部的步骤；以及对于所述支柱构件，从其它方向也从相同高度切削并加以贯穿的步骤。

13.一种热处理用立式晶舟的制造方法，为制造根据权利要求1所述的热处理用立式晶舟的制造方法，其中，包含以下的步骤：制造具有所述圆弧状横剖面、外侧形成梁的支柱构件的步骤；使用具有所述圆弧状横剖面的两支以上的支柱构件，圆筒状地配置并固定在所述顶板与底板之间的步骤；对于各支柱构件，使用半径比所述支柱构件的内周半径还大，且比成为所述梁的部分的外周半径还小的圆周刀，从须插入所述被处理体的方向切削而形成槽，同时在内侧形成所述圆弧状支撑部，并且贯穿所述梁以外的部分的步骤。

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