DE112008000667B4 - Vertikaler Wärmebehandlungsbehälter und Wärmebehandlungsverfahren für Halbleiterwafer - Google Patents

Vertikaler Wärmebehandlungsbehälter und Wärmebehandlungsverfahren für Halbleiterwafer Download PDF

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Abstract

Vertikales Wärmebehandlungsboot (1), das wenigstens vier oder mehr Halteabschnitte (2a, 2b, 2c, 2d) pro abzustützendem Bearbeitungszielsubstrat (W), wobei die Halteabschnitte das Bearbeitungszielsubstrat horizontal abstützen, sowie Abstützhilfsglieder (3a, 3b, 3c, 3d) aufweist, auf denen das Bearbeitungszielsubstrat lösbar an den vier oder mehr Halteabschnitten angebracht befestigt ist, wobei eine durch alle Flächen der entsprechenden Abstützhilfsglieder, auf denen das Bearbeitungszielsubstrat befestigt ist, erhaltene Planheit justiert wird durch
- die Abstützhilfsglieder (3a, 3b, 3c, 3d), die derart ausgebildet sind, dass Dicken der Abstützhilfsglieder einstellbar sind, oder
- Einfügen von Abstandshaltern (12a, 12b, 12c, 12d) zwischen die Halteabschnitte und die Abstützhilfsglieder (3e) in Übereinstimmung mit gemessenen Formen der vier oder mehr Halteabschnitte.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen vertikalen Wärmebehandlungsbehälter (vertical heat treatment boat), der beim Durchführen einer Wärmebehandlung eines Bearbeitungszielsubstrates wie etwa eines Halbleiterwafers verwendet wird, und ein Wärmebehandlungsverfahren für einen Halbleiterwafer.
  • STAND DER TECHNIK
  • Wenn ein Halbleiter-Einkristallwafer, z.B. ein Siliziumwafer, dazu benutzt wird, eine Vorrichtung herzustellen, liegen zwischen einem Waferschneidvorgang und einem eine Vorrichtung ausbildenden Vorgang viele Prozesse, und einer dieser Prozesse ist ein Wärmebehandlungsprozess. Der Wärmebehandlungsprozess ist ein wichtiger Prozess, der ausgeführt wird zum Zwecke z.B. der Bildung einer störstellenfreien Schicht auf einer Oberflächenschicht eines Wafers, zur Getterung, zur Kristallisation, der Bildung eines Oxidfilms oder zur Diffusion eines Fremdatoms.
  • Bei zunehmendem Durchmesser von Wafern wird als Diffusionsofen (eine Oxidations/Diffusionsvorrichtung), der für einen solchen Wärmebehandlungsprozess benutzt wird, z.B. eine Oxidation oder Fremdatomdiffusion, zumeist ein vertikaler Wärmebehandlungsofen verwendet, in dem eine Wärmebehandlung in einem Zustand durchgeführt wird, in dem viele Wafer horizontal in vorbestimmten Abständen gehalten sind. Ferner wird beim Ausführen einer Wärmebehandlung der Wafer mittels des vertikalen Wärmebehandlungsofens ein vertikaler Wärmebehandlungsbehälter (der im Folgenden als ein „Wärmebehandlungsboot“ oder einfach als ein „Boot“ bezeichnet wird) verwendet, der dazu erforderlich ist, viele Wafer zu fixieren.
  • 8 zeigt einen Umriss eines herkömmlichen, allgemein vertikalen Wärmebehandlungsbootes 210. Ein Paar plattenförmiger Bauteile (die auch als Kopplungsbauteile oder als eine Deckplatte und eine Bodenplatte bezeichnet werden) 216 sind mit beiden Endabschnitten einer jeden von vier Stützen (Stangen) 214 gekoppelt. Viele Nuten 211 sind auf jeder Stütze 214 ausgebildet und ein konvexer Bereich zwischen den jeweiligen Nuten 211 fungiert als ein Halteabschnitt 212 für einen Wafer. Beim Ausführen einer Wärmebehandlung an jedem Wafer wird jeder Wafer W, wie in einer Draufsicht der 9(A) und einer Vorderansicht der 9(B) gezeigt, durch Befestigen eines äußeren Randabschnitts des Wafers W an den Halteabschnitten 212, die in derselben Höhe jeder Stütze 214 ausgebildet sind, horizontal abgestützt.
  • 10 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel eines vertikalen Wärmebehandlungsofens zeigt. Viele Wafer W sind horizontal auf einem Wärmebehandlungsboot 210 gehalten, welches in eine Reaktionskammer 222 eines vertikalen Wärmebehandlungsofens 220 eingesetzt ist. Zum Zeitpunkt einer Wärmebehandlung wird jeder Wafer W durch eine Heizung 224 aufgeheizt, die um die Reaktionskammer 222 herum vorgesehen ist. Während der Wärmebehandlung wird ein Gas durch ein Gaseinleitungsrohr 226 in die Reaktionskammer 222 eingeführt, um von einer Oberseite nach unten zu strömen und aus einem Gasauslassrohr 228 zur Außenseite ausgestoßen zu werden. Obwohl das zu verwendende Gas sich abhängig vom Zweck der Wärmebehandlung unterscheidet, wird hauptsächlich H2, N2, O2, Ar oder ähnliches verwendet. Bei einer Fremdatomdiffusion wird jedes dieser Gase als ein Trägergas für eine gasförmige Fremdatomverbindung benutzt.
  • Verschiedene Arten von Formen werden für den Waferhalteabschnitt 212 in dem vertikalen Wärmebehandlungsboot 210 eingesetzt und jede der 11(A) und (B) zeigt ein Beispiel. In (A) sind konkave Nuten 211 auf der Stütze 214 vorhanden, die eine halbzylindrische Form haben, um halbkreisförmige Halteabschnitte 212 zu bilden. In (B) sind hingegen konkave Nuten 211 auf einer breiten prismatischen Stütze 215 vorhanden, um rechteckige Halteabschnitte 213 zu bilden, um jeden Wafer W an einer Stelle näher seines Zentrums als in (A) abzustützen. Darüber hinaus kann die Nutform eine gekrümmte Gestalt oder eine hakenartige Gestalt aufweisen.
  • Ferner wird auch ein Aufbau vorgeschlagen, bei dem relativ große plattenartige Halteabschnitte (Stützplatten) an jeder Stütze vorgesehen sind, um jeden Wafer in einem stabilen Zustand abzustützen (siehe die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung JP 2000-053 497 A ), oder eine Anordnung, bei der auf einer Oberseite jedes Halteabschnitts eine Stufe vorhanden ist, um Wafer mit verschiedenen Durchmessern abstützen zu können (siehe die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung JP 2005-159 028 A ).
  • Hinsichtlich eines Materials des Boots wird normalerweise für z.B. einen Siliziumwafer ein Material wie etwa Quarz (SiO2), ein Siliziumkarbid (SiC) oder Silizium verwendet, um eine Verunreinigung von Wafern zu vermeiden. Beispielsweise wird bei einem Wärmebehandlungsprozess bei einer hohen, 1000°C übersteigenden Temperatur ein Boot aus SiC oder Si mit einer höheren Wärmebeständigkeit als ein Quarz (SiO2)-Boot benutzt. Insbesondere wird das SiC-Boot häufig benutzt, da eine Metallverunreinigung, die während einer Wärmebehandlung auftritt, stärker reduziert werden kann, wenn das SiC-Boot einer CVD-SiC-Beschichtung unterworfen wird.
  • Dokument JP 2005-203 648 A lehrt ein Wärmebehandlungsboot, das eine obere und eine untere Platte aufweist. Vier Trägersäulen verlaufen zwischen der oberen und der unteren Platte und weisen sich quer zu den Trägersäulen erstreckende Halteabschnitte auf, die in einem regelmäßigen Intervall ausgeformt sind. Jeder Halteabschnitt hat eine konkave Aussparung, die derart geformt ist, dass ein Abstützglied in jeweils einer konkaven Aussparung aufgenommen wird.
  • Indes treten beim Einsatz des vertikalen Wärmebehandlungsboots innere Spannungen aufgrund eines Gewichts des Wafers selbst, thermische Dehnungsspannungen aufgrund einer Ungleichförmigkeit einer Temperaturverteilung im Wafer oder ähnliches auf, wenn eine Hochtemperaturwärmebehandlung zum Zwecke insbesondere einer Oxidation, einer Fremdatomdiffusion oder ähnlichem durchgeführt wird, und es kommt zu einem Gleiten (Gleitdislokation) als ein Kristalldefekt im Wafer, wenn solche Spannungen einen gegebenen festen, kritischen Wert überschreiten. Da der kritische Wert für ein Auftreten der Dislokation stark abnimmt, wenn eine Temperatur steigt, ist es bekannt, dass die Gleitdislokation dazu neigt, bei einer steigenden Temperatur aufzutreten. Wenn eine Vorrichtung an einer Stelle ausgebildet wird, an der die Gleitdislokation auftritt, kann dies zu z.B. einer Sperrschichtleckage führen, wodurch ein Herstellungsausbeuteverhältnis einer Vorrichtung in manchen Fällen beträchtlich sinken kann.
  • Es ist bekannt, dass ein Auftreten dieser Gleitdislokation schwieriger zu unterdrücken ist, wenn ein Durchmesser des Wafers vergrößert wird. Wenn eine Waferlast aufgrund einer Durchmesserzunahme ansteigt und beispielsweise eine Dreipunktabstützung verwendet wird, bei der drei Halteabschnitte den Wafer abstützen, wird die Waferlast dazu tendieren, sich auf einem der drei Halteabschnitte zu konzentrieren und die Gleitdislokation tritt bereitwillig auf. Deshalb wird, da die Waferlast verteilt werden muss, um ein Auftreten der Gleitdislokation zu unterdrücken, ein vertikales Wärmebehandlungsboot eingesetzt, bei dem anstelle der Dreipunktabstützung vier oder mehr Halteabschnitte wie in den 8 und 9 dargestellt vorhanden sind, um eine Abstützung an vier oder mehr Stellen zu ermöglichen.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Jedoch tritt selbst dann, wenn ein eine Abstützung mittels vier oder mehr Stellen verwendendes Boot dazu eingesetzt wird, ein Boot zum Zwecke des Verteilens einer Waferlast wie zuvor erläutert zu halten und eine Wärmebehandlung durchgeführt wird, die Gleitdislokation auf.
  • Der vorliegende Erfinder hat festgestellt, dass eine durch die zuvor erläuterten vier oder mehr Halteabschnitte geschaffene Planheit dazu tendiert, bei einer Zunahme einer Anzahl der Halteabschnitte verschlechtert zu werden, die Belastung dadurch unausgeglichen ist und somit die Gleitdislokation bereitwillig auftritt.
  • Ferner ist ein spanendes Bearbeiten des SiC-Boots oder ähnlichem schwierig und es ist sehr schwierig, ein spanendes Bearbeiten genau gleicher Höhen der Halteabschnitte auf eine Weise auszuführen, dass die von all den vier oder mehr Halteabschnitten bereitgestellte Planheit durch spanendes Bearbeiten des Boots selbst verbessert werden kann. Insbesondere im Falle eines solchen Langfingerbootes mit einer großen Länge jedes Halteabschnitts wie in 11(B) dargestellt, ist ein spanendes Bearbeiten extrem schwierig.
  • Die Planheit wird an dieser Stelle nunmehr genauer erläutert werden. Die hier verwendete Planheit kann berechnet werden, z.B. durch Verwenden eines Messergebnisses einer Gestalt des Halteabschnitts gemessen mittels eines dreidimensionalen Messinstruments oder ähnlichem wie folgt:
    • 4 zeigt zunächst eine Skizze eines Verfahrens zum Messen einer Gestalt des Halteabschnitts durch Verwenden des dreidimensionalen Messinstruments.
  • Dieses dreidimensionale Messinstrument 21 umfasst einen Arm 22 mit Abschnitten A, B, C, die sich in X-, Y- bzw. Z-Richtung bewegen können, einen an einem distalen Ende des Arms 22 angeordneten Messfühler 23 und einen Steintisch 24, auf dem ein Vermessungszielobjekt (das vertikale Wärmebehandlungsboöt) montiert ist. Der Messfühler 23 kann gedreht werden und eine Rubinkugel ist an einem distalen Ende des Messfühlers 23 angeordnet.
  • Sodann wird beim Durchführen einer Messung der Arm 22 oder der Messfühler 23 dazu benutzt, eine Position einzustellen, und die Rubinkugel des Messfühlers 23 wird gegen jeden Halteabschnitt des vertikalen Wärmebehandlungsbootes gedrückt, wodurch eine Z-Koordinate an jeder Messposition erhalten wird. Die Messposition kann in Übereinstimmung mit z.B. einer Länge oder einem Maß jedes Halteabschnitts geeignet eingestellt werden und ist nicht besonders limitiert, jedoch können zwei Messpositionen in Übereinstimmung mit jedem Halteabschnitt eingestellt werden und eine Gesamtzahl von acht Messpositionen kann vorgesehen werden, wenn die Zahl der ein Bearbeitungszielsubstrat abstützenden Halteabschnitte beispielsweise vier beträgt (siehe 1(B)). Es sei angemerkt, dass eine Referenz (eine Bezugsfläche) der Z-Koordinate auf z.B. eine Oberseite des Steintisches 24 (eine Unterseite der Bodenplatte des vertikalen Wärmebehandlungsboots) gelegt werden kann.
  • Mit den so an den jeweiligen Messpositionen erhaltenen Z-Koordinaten wird ein Abstand von dem niedrigsten Punkt (d.h. einer Z-Koordinate an der der Bezugsfläche nächsten Messposition) zu jedem Punkt (einer Z-Koordinate an jeder Messposition) erhalten. Ferner wird eine kleinste Quadrate-Ebene der acht Punkte aus den erhaltenen Abstandsdaten berechnet und eine Distanz von der kleinste Quadrate-Ebene zum am weitesten entfernten Punkt der acht Punkte wird als die Planheit definiert.
  • Angesichts der Probleme, die aus einer Ungleichheit einer Belastung in einer Situation resultieren, in der vier oder mehr Halteabschnitte vorhanden sind, ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein vertikales Wärmebehandlungsboot und ein Wärmebehandlungsverfahren für einen Halbleiterwafer bereitzustellen, welches eine Abstützungsplanheit eines Bearbeitungszielsubstrates ohne Weiteres verbessern kann und wirksam das Auftreten einer Gleitdislokation beim Durchführen einer Wärmebehandlung an dem Bearbeitungszielsubstrat wie etwa einem Halbleiterwafer in einem vertikalen Wärmebehandlungsofen verhindern kann.
  • Um dieses Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung ein vertikales Wärmebehandlungsboot bereits, das wenigstens vier oder mehr Halteabschnitte pro abzustützendem Bearbeitungszielsubstrat aufweist, wobei die Halteabschnitte das Bearbeitungszielsubstrat horizontal halten, sowie Abstützhilfsglieder, auf denen das Bearbeitungszielsubstrat lösbar an den jeweils vier oder mehr Halteabschnitten angebracht befestigt ist, wobei eine Planheit, die mittels aller Flächen der jeweiligen Abstützhilfsglieder erhalten wird, auf denen das Bearbeitungszielsubstrat befestigt ist, durch Einstellen von Dicken der Abstützhilfsglieder oder Einfügen von Abstandshaltern zwischen den Halteabschnitten und den Abstützhilfsgliedern in Übereinstimmung mit gemessenen Formen der vier oder mehr Halteabschnitte eingestellt wird.
  • Wenn ein solches vertikales Wärmebehandlungsboot bereitgestellt ist, wird eine auf die entsprechenden Abstützhilfsglieder, auf denen das Bearbeitungszielsubstrat befestigt ist, aufgebrachte Last einheitlich, um ein Ungleichgewicht der Last zu verhindern, da die von allen Oberflächen der entsprechenden Abstützhilfsglieder, auf denen das Bearbeitungszielsubstrat befestigt ist, erhaltene Planheit eingestellt ist, und ein Auftreten einer Gleitdislokation kann ebenfalls wirksam unterdrückt werden.
  • Da ferner eine Einstellung der Planheit durch Einstellen von Dicken der Abstützhilfsglieder oder durch Einfügen der Abstandshalter zwischen den Halteabschnitten und den Abstützhilfsgliedern in Übereinstimmung mit einer Gestalt jedes der vier oder mehr Halteabschnitte, die jedes Bearbeitungszielsubstrat halten, vorgenommen wird, kann die Planheit sehr einfach eingestellt werden. Das bedeutet, die Planheit wird nicht durch ein undurchführbares Verfahren zum hochgenauen spanenden Bearbeiten des Boots selbst eingestellt, sondern wird durch Dicken der Abstützhilfsglieder oder der Abstandshalter eingestellt, die fein justiert werden können, wodurch die Planheit einfach und genau eingestellt wird.
  • Derzeit ist es wünschenswert, dass das vertikale Wärmebehandlungsboot vier oder mehr Stützen und ein Paar plattenförmiger Bauteile umfasst, die mit beiden Endabschnitten jeder Stütze gekoppelt sind, wobei die Mehrzahl der Halteabschnitte an jeder Stütze in einer Vertikalrichtung ausgebildet sind durch Bilden einer Mehrzahl von Nuten in einer horizontalen Richtung, und dass jedes Bearbeitungszielsubstrat in jede Nut eingeführt und von den vier oder mehr Halteabschnitten gehalten wird.
  • Wenn das so gestaltete vertikale Wärmebehandlungsboot bereitgestellt ist, kann die Vielzahl von Bearbeitungszielsubstraten gleichzeitig wirksam einer Wärmebehandlung mit hoher Qualität unterzogen werden, da jedes Bearbeitungszielsubstrat in jede Nut eingeführt und von den vier oder mehr Halteabschnitten abgestützt werden kann und die Vielzahl von Bearbeitungszielsubstraten gleichzeitig abgestützt werden kann.
  • Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung ein Wärmebehandlungsverfahren für einen Halbleiterwafer bereit, wobei das Verfahren beim horizontalen Abstützen jedes Halbleiterwafers durch vier oder mehr Halteabschnitte und Ausführen einer Wärmebehandlung wenigstens umfasst das lösbare Anbringen entsprechender Abstützhilfsglieder an den vier oder mehr Halteabschnitten und Befestigen des Halbleiterwafers an den Abstützhilfsgliedern, um der Wärmebehandlung unterzogen zu werden, wobei jeweilige Formen der vier oder mehr Halteabschnitte gemessen werden, um aus der Messung eine aus allen der vier oder mehr Halteabschnitte resultierende Planheit zu erhalten, wobei basierend auf der erhaltenen Planheit Dicken der Abstützhilfsglieder eingestellt werden, wobei die Abstützhilfsglieder mit den eingestellten Dicken in Übereinstimmung mit den gemessenen Formen der jeweiligen Halteabschnitte ausgewählt werden, und wobei die ausgewählten Abstützhilfsglieder an den Halteabschnitten angebracht werden, oder Abstandshalter in Übereinstimmung mit den gemessenen Formen der jeweiligen Halteabschnitte ausgewählt werden und die Abstützhilfsglieder an den Halteabschnitten unter Zwischenschaltung der ausgewählten Abstandshalter angebracht werden, und wobei die durch alle Befestigungsflächen der jeweiligen Abstützhilfsglieder bereitgestellte Planheit eingestellt wird und dann der Halbleiterwafer auf den Befestigungsflächen befestigt wird, um der Wärmebehandlung unterzogen zu werden.
  • Wie zuvor erläutert kann bei dem erfindungsgemäßen Wärmebehandlungsverfahren für einen Halbleiterwafer, weil die durch alle Befestigungsflächen der jeweiligen Abstützhilfsglieder erhaltene Planheit eingestellt wird und dann der Halbleiterwafer auf den Befestigungsflächen befestigt wird, um einer Wärmebehandlung unterzogen zu werden, der Halbleiterwafer so befestigt werden, dass eine Last desselben gleichmäßig auf die jeweiligen Abstützhilfsglieder aufgebracht wird und die Wärmebehandlung kann durchgeführt werden. Deshalb kann im Unterschied zum herkömmlichen Beispiel ein Ungleichgewicht der Waferlast am Auftreten gehindert werden und eine durch dieses Ungleichgewicht bewirkte Gleitdislokation kann wirksam unterdrückt werden.
  • Darüber hinaus wird die Einstellung der Planheit durchgeführt durch Messen einer Form jedes der vier oder mehr jeden Halbleiterwafer abstützender Halteabschnitte, um die aus allen vier oder mehr Halteabschnitten resultierende Planheit aus der Messung zu erhalten, Einstellen einer Dicke von Abstützhilfsgliedern basierend auf der erhaltenen Planheit, Auswählen von Abstützhilfsgliedern mit der eingestellten Dicke in Übereinstimmung mit den gemessenen Formen der jeweiligen Halteabschnitte, und Anbringen der ausgewählten Abstützhilfsglieder an den Halteabschnitten, oder Auswählen von Abstandshaltern in Übereinstimmung mit den gemessenen Formen der Halteabschnitte, um die Abstützhilfsglieder an den Halteabschnitten unter Zwischenschaltung der ausgewählten Abstandshalter anzubringen, wodurch die Planheit sehr einfach eingestellt wird. Ein schwieriges Verfahren des hochgenauen spanenden Bearbeitens des Boots selbst wird nicht verwendet, sondern die Dicke des Abstützhilfsgliedes oder des Abstandshalters, die auf einfache Weise fein eingestellt werden kann, wird dazu benutzt, die Planheit einzustellen, wodurch die Planheit unkompliziert und genau eingestellt wird.
  • Derzeit ist es wünschenswert, dass die Wärmebehandlung durch Verwenden eines vertikalen Wärmebehandlungsbootes ausgeführt wird, welches vier oder mehr Stützen und ein Paar plattenförmiger Bauteile aufweist, die mit beiden Endabschnitten jeder Stütze gekoppelt sind und bei dem die Mehrzahl Halteabschnitte an jeder Stütze in einer Vertikalrichtung durch Ausbilden einer Mehrzahl von Nuten in einer Horizontalrichtung gebildet sind und jeder Halbleiterwafer in jede Nut eingeführt und von den vier oder mehr Halteabschnitten abgestützt ist.
  • Wenn das Verfahren des Verwendens des so ausgestalteten vertikalen Wärmebehandlungsboots zum Durchführen einer Wärmebehandlung eingesetzt wird, wird jeder Halbleiterwafer in jede Nut eingeführt und durch die vier oder mehr Halteabschnitte abgestützt und die Vielzahl von Halbleiterwafern kann gleichzeitig abgestützt werden, wodurch gleichzeitig die Vielzahl Halbleiterwafer effizient einer Wärmebehandlung mit hoher Qualität unterzogen wird.
  • Wie zuvor erläutert kann, basierend auf dem vertikalen Wärmebehandlungsboot und dem Halbleiterwaferwärmebehandlungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, beim Abstützen (Befestigen) des Bearbeitungszielsubstrates, z.B. eines Halbleiterwafers, die durch alle Oberflächen der jeweiligen Abstützhilfsglieder, auf denen dieses Substrat befestigt wird, erhaltene Planheit eingestellt werden, das Bearbeitungszielsubstrat in ausgeglichener Weise abgestützt werden, um einer Wärmebehandlung unterzogen zu werden, und eine durch ein Ungleichgewicht einer Substratlast bewirkte Gleitdislokation unerdrückt werden, obwohl ein Durchmesser vergrößert wird. Ferner kann, da die Planheit durch Einstellen der Dicke jedes Abstützhilfsgliedes oder jedes Abstandshalters justiert werden kann, die Planheit hochgenau und einfach eingestellt werden.
  • Figurenliste
    • 1(A) ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel eines gesamten vertikalen Wärmebehandlungsboots gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und 1(B) ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für Halteabschnitte eines Boothauptkörpers darstellt;
    • 2 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel eines Zustandes zeigt, in dem Abstützhilfsglieder an den Halteabschnitten angebracht sind;
    • 3(A) ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel eines Zustandes zeigt, in dem die Abstützhilfsglieder an den Halteabschnitten angebracht sind, und 3(B) ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel eines Zustandes zeigt, in dem ein Abstandshalter zwischen jedem Halteabschnitt und jedem Abstützhilfsglied eingefügt ist;
    • 4 ist eine erläuternde Darstellung, die ein Beispiel eines Verfahrens zum Messen einer Form des Halteabschnitts durch Verwenden eines dreidimensionalen Messinstruments zeigt;
    • 5 zeigt Abstandsdaten, die relative Höhen der Abstützglieder beim Messen einer Form jedes Halteabschnitts gemäß einem Beispiel angeben;
    • 6 zeigt ein Beispiel eines Messergebnisses einer Gleitdislokation eines Siliziumwafers nach einer Wärmebehandlung gemäß einem Beispiel;
    • 7 zeigt ein Beispiel eines Messergebnisses einer Gleitdislokation eines Siliziumwafers nach einer Wärmebehandlung gemäß einem Vergleichsbeispiel 1;
    • 8 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel eines herkömmlichen vertikalen Wärmebehandlungsboots zeigt;
    • 9 ist eine erläuternde Darstellung eines Zustandes, in dem Wafer in das herkömmliche vertikale Wärmebehandlungsboot eingesetzt sind;
    • 10 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel eines vertikalen Wärmebehandlungsofens zeigt; und
    • 11 ist eine schematische Darstellung, die Waferhalteabschnitte in dem herkömmlichen vertikalen Wärmebehandlungsboot zeigt.
  • BESTE ART UND WEISEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • Eine erfindungsgemäße Ausführungsform wird nun nachfolgend beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
  • Wie oben erläutert wird bei einem vertikalen Wärmebehandlungsboot im Falle eines solchen, welches eine Dreipunktauflage verwendet, eine Last auf einen Halteabschnitt konzentriert und es gibt eine Tendenz zum Auftreten einer Gleitdislokation. Obwohl solche, die eine Abstützung mittels vier oder mehr Halteabschnitte verwenden, dazu benutzt werden, dieses Problem zu verbessern, ist eine Lastverteilungswirkung nicht bewiesen und die Gleitdislokation tritt aufgrund eines Ungleichgewichts der Lastverteilung auf, welche durch eine Verschlechterung der Planheit bewirkt wird. Ferner ist ein hochgenaues spanendes Bearbeiten des Bootes selbst schwierig und ein Verbessern der Planheit ist nicht einfach.
  • Der vorliegende Erfinder hat deshalb die folgenden Dinge als Ergebnis engagiert durchgeführter Untersuchungen zum Vergleichmäßigen dieser Belastung festgestellt.
  • Zunächst wird demnach eine Form eines jeden von vier oder mehr ein Bearbeitungszielsubstrat abstützenden Halteabschnitten gemessen. Dann wird eine Dicke eines jeden Abstützhilfsgliedes, auf dem das Bearbeitungszielsubstrat tatsächlich befestigt werden soll, eingestellt oder ein Abstandshalter wird zwischen jedes Abstützhilfsglied und jeden Halteabschnitt entsprechend der gemessenen Form jedes Halteabschnitts eingefügt. Mithin kann, wenn die durch alle Befestigungsflächen der entsprechenden Abstützhilfsglieder bereitgestellte Planheit eingestellt und dann das einer Wärmebehandlung zu unterziehende Bearbeitungszielsubstrat befestigt wird, die Planheit einfach und genau justiert werden, die Planheit verbessert werden, um ein Ungleichgewicht der Last des Bearbeitungszielsubstrats zu beseitigen, und das Auftreten einer Gleitdislokation unterdrückt werden. Die vorliegenden Erfinder haben diese Dinge festgestellt und die vorliegende Erfindung zum Abschluss gebracht.
  • Obschon das vertikale Wärmebehandlungsboot gemäß der vorliegenden Erfindung im Folgenden genauer unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben werden wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise wird ein Fall erläutert, in dem die Zahl von Abstützungen vier ist, d.h. die Zahl Halteabschnitte, welche jedes Bearbeitungszielsubstrat abstützen, in dem vertikalen Wärmebehandlungsboot vier ist, jedoch kann die Zahl von Halteabschnitten fünf oder mehr betragen.
  • Die 1(A) zeigt eine Darstellung eines Beispiels des gesamten vertikalen Wärmebehandlungsboots gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieses Wärmebehandlungsboot 1 hat zunächst vier Stützen 4 und ein Paar plattenförmiger Bauteile 6 (eine Deckplatte und eine Bodenplatte), die mit beiden Endabschnitten jeder Stütze 4 gekoppelt sind. Viele Nuten 7 sind an jeder Stütze 4 in einer Horizontalrichtung in gleichen Abständen ausgebildet und eine Vielzahl konvexer Halteabschnitte 2 für ein Bearbeitungszielsubstrat (in diesem Beispiel ein Halbleiterwafer) sind zwischen den jeweiligen Nuten 7 gebildet. Ferner ist bei dem vertikalen Wärmebehandlungsboot 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ein Abstützhilfsglied 3 abnehmbar an jedem Halteabschnitt 2 jeder Stütze 4 angebracht. Wenn ein Wafer einer Wärmebehandlung unterzogen wird, wird jeder Wafer auf jedem Abstützhilfsglied 3 befestigt, das aus jeder Nut 7 eingeführt und an dem Halteabschnitt 2 angebracht wird, der in im Wesentlichen derselben Höhe an jeder Stütze 4 ausgebildet ist.
  • Im Ergebnis hat das Boot einen Aufbau, mit dem die Vielzahl Wafer gleichzeitig in einer Vertikalrichtung abgestützt und einer Wärmebehandlung unterzogen werden können, wodurch die Vielzahl Wafer der Wärmebehandlung effizient unterzogen werden. Die Anzahl der Nuten 7 (die Zahl der Halteabschnitte 2) ist nicht besonders beschränkt und diese Anzahl kann jedes Mal basierend auf z.B. einer Größe eines Wärmebehandlungsofens, in den das Boot 1 gestellt wird, ermittelt werden.
  • Der Boothauptkörper einschließlich der Stützen 4, der plattenförmigen Bauteile 6 und der Halteabschnitte 2 wird zuerst beschrieben. Dieser Boothauptkörper kann derselbe sein wie beim herkömmlichen Beispiel. Das heißt, wie beim herkömmlichen Beispiel kann die Stütze 4, die aus beispielsweise SiC besteht, mit den plattenförmigen Bauteilen 6 verbunden werden, und dann wird jede Stütze spanend bearbeitet, um die Vielzahl Nuten 7 in der Horizontalrichtung auszubilden, wodurch jeder Abschnitt, z.B. der Halteabschnitt 2, gebildet wird. Natürlich ist das Material nicht auf SiC beschränkt und es können solche aus Si oder SiO2 verwendet werden.
  • Jedoch ist, wie vorstehend erläutert, das Ausführen einer hochgenauen spanenden Bearbeitung mittels herkömmlicher Zerspanungstechnologie schwierig und demzufolge werden verschiedene Z-Koordinaten (z.B. eine Höhe von einer Referenz, die eine Rückseite der Bodenplatte des vertikalen Behandlungsboots 1 ist) an entsprechenden Messpositionen bestimmt, wenn solch ein dreidimensionales Messinstrument wie in 4 dargestellt dazu benutzt wird, eine Form jedes Halteabschnitts 2 in diesem Boothauptkörper zu vermessen. Das heißt, obwohl 1(B) eine Draufsicht ist, welche ein Paar Halteabschnitte 2 zeigt, die denselben einzenen Wafer in einem Zustand abstützen, in dem die Abstützhilfsglieder 3 (d.h. der Boothauptkörper) in der Bootgesamtansicht der 1(A) entfernt sind, haben insgesamt acht Messpositionen der vier Halteabschnitte 2a (FL), 2b (RL), 2c (RR) und 2d (FR), die in der Figur dargestellt sind, unterschiedliche Höhen. Ferner gerät in einem Fall, in dem eine durch alle Oberseiten (Abstützflächen) der Halteabschnitte 2a bis 2d bereitgestellte Planheit, die aus Daten dieser Höhen gewonnen ist, einen relativ großen Wert annimmt, da die Halteabschnitte 2a bis 2d einen großen Unterschied bezüglich ihrer Relativpositionen (Höhen) haben, eine Last außer Gleichgewicht und eine Waferlast wird nicht gleichmäßig auf die entsprechenden Halteabschnitte 2a bis 2d verteilt, wenn der Wafer in solch einem herkömmlichen Boothauptkörper allein gehalten ist, und eine Gleitdislokation tritt daher während einer Wärmebehandlung auf.
  • Bei dem vertikalen Wärmebehandlungsboot 1 gemäß der vorliegenden Erfindung hingegen werden Abstützhilfsglieder 3a, 3b, 3c und 3d, die jeweils eingestellt sind, um eine geeignete Dicke zu haben, an den Halteabschnitten 2a bis 2d des Boothauptkörpers basierend auf einem Formvermessungsergebnis der Halteabschnitte 2a bis 2d angebracht. 2 ist eine Draufsicht, gemäß der die Abstützhilfsglieder 3a bis 3d an den Halteabschnitten 2a bis 2d angebracht sind, und 3(A) ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel eines Zustandes zeigt, in dem die Abstützhilfsglieder 3a bis 3d an den Halteabschnitten 2a bis 2d angebracht sind.
  • Ferner können, wie in einer Querschnittsansicht der 3(B) gezeigt, geeignete Abstandshalter 12 (12a, 12b, 12c und 12d) zwischen die Halteabschnitte 2a bis 2d und die Abstützhilfsglieder 3e eingefügt werden.
  • Darüber hinaus werden entsprechende relative Stellen von Flächen, auf denen der Wafer W tatsächlich befestigt wird (Befestigungsflächen 30, d.h. Oberseiten der entsprechenden Abstützhilfsglieder 3a bis 3d und 3e) mittels der Abstützhilfsglieder 3a bis 3d, die jeweils eine eingestellte Dicke haben, oder der Abstandshalter 12a bis 12d eingestellt und die mittels aller Befestigungsflächen 30 erreichte Planheit wird dadurch eingestellt. Das Einstellen der Abstützhilfsglieder 3a bis 3d oder der Abstandshalter 12a bis 12d ist viel einfacher als das spanende Bearbeiten des Bootes selbst und es kann hochgenau ausgeführt werden. Daher weist das Boot 1 mit den angebrachten Abstützhilfsgliedern die wirksam eingestellte Planheit zum Befestigen des Wafers auf und eine Gleitdislokation kann wirksam verhindert werden, wenn dieses Boot dazu eingesetzt wird, eine Wärmebehandlung auszuführen, wodurch ein hochwertiger, wärmebehandelter Wafer erzeugt wird.
  • Bemerkt sei, dass 3 ein Beispiel wiedergibt, in dem die Höhen der Befestigungsflächen aller Abstützhilfsglieder gleich sind, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und die Höhen können durch geeignetes Justieren relativer Stellen in Übereinstimmung mit unterschiedlichen Bedingungen so eingestellt werden, dass eine gewünschte Planheit erzielt werden kann.
  • Darüber hinaus kann ein Ausführen der Einstellung zum Erzielen der gewünschten Planheit ausreichen und die Dickeneinstellung oder das Zwischenfügen der Abstandshalter kann bei allen oder nur einigen der Abstützhilfsglieder durchgeführt werden.
  • Es wird nun ein Halbleiterwafer-Wärmebehandlungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren kann durch Verwenden z.B. des oben beschriebenen vertikalen Wärmebehandlungsboots (1 bis 3) gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden. Natürlich kann ebenso jedes andere Boot eingesetzt werden und ein Boot, welches das Ausführen des im Folgenden beschriebenen Verfahrens gestattet, kann ausreichen. Festzuhalten ist, dass die Anzahl der Halteabschnitte 2, die den einzelnen Halbleiterwafer 1 oder ähnliches abstützen, nicht besonders limitiert ist, solange sie wie oben erläutert vier oder mehr beträgt. Vorliegend wird ein Beispiel beschrieben, in dem die vier Halteabschnitte vorhanden sind.
  • Zunächst wird, wie oben erläutert, das in 4 gezeigte dreidimensionale Messinstrument 21 dazu verwendet, eine Form jedes der Halteabschnitte 2a bis 2d zu vermessen. Das heißt, Z-Koordinaten an z.B. insgesamt acht Messstellen der entsprechenden Halteabschnitte 2a bis 2d werden gemessen.
  • Bei den erhaltenen jeweiligen Z-Koordinaten, beispielsweise wenn die achte Messstelle den niedrigsten Wert hat, wird dieser niedrigste Wert als eine Referenz festgelegt und Abstände zu Werten an den jeweiligen Messstellen werden berechnet. Sodann wird eine kleinste Quadrate-Ebene S aus den gewonnenen Abstandsdaten berechnet, um eine Planheit L zu erhalten, die ein Abstand von dieser Ebene zum am weitesten entfernten Punkt ist.
  • Anschließend werden die Abstützhilfsglieder 3a bis 3d, die jeweils eine eingestellte Dicke aufweisen, in Übereinstimmung mit den aus der Messung erhaltenen Formen der entsprechenden Halteabschnitte 2a bis 2d ausgewählt und diese Glieder werden an den Halteabschnitten 2a bis 2d angebracht.
  • Genauer können, wenn ein Justieren der Planheit auf einen Wert kleiner als der wie oben erläutert erhaltene Wert L gewünscht wird (d.h. ein Verbessern der Planheit), Glieder mit Dicken, die dicker als diejenigen der Abstützhilfsglieder 3a und 3c sind, welche an den Halteabschnitten 2a und 2c mit den hohen Z-Koordinaten angebracht sind, ausgewählt und als die Abstützhilfsglieder 3b und 3d bezüglich der Halteabschnitte 2b und 2d mit der niedrigen Z-Koordinate angebracht werden, wenn die Formen der jeweiligen Halteabschnitte 2a bis 2d so sind wie in 3 gezeigt (siehe 3(A)).
  • Im Ergebnis können Relativpositionen (Höhen) der Befestigungsflächen der jeweiligen Abstützhilfsglieder 3a bis 3d vermindert werden, wodurch die Planheit verglichen mit L klein sein kann.
  • Es sei festgehalten, dass die Methode des Auswählens der Abstützhilfsglieder 3a bis 3d beim Justieren der Planheit nicht auf das oben erläuterte Verfahren beschränkt ist und dass diese Glieder auf geeignete Weise ermittelt werden können basierend auf Daten an den entsprechenden Messstellen (den Formen der Halteabschnitte 2a bis 2d). Es ist ausreichend, die Dicken der Abstützhilfsglieder jedes Mal einzustellen und die Abstützhilfsglieder 3a bis 3d geeignet auszuwählen und anzubringen, so dass die gewünschte Planheit nach der Einstellung erzielt werden kann.
  • Ferner kann die Einstellung der Planheit nicht nur durch Verwenden des Verfahrens basierend auf der Einstellung der Dicken der Abstützhilfsglieder 3 ausgeführt werden, sondern auch durch Auswählen und Einfügen der geeigneten Abstandshalter 12 zwischen die Abstützhilfsglieder 3 und die Halteabschnitte 2.
  • Wenn beispielsweise die Abstandshalter 12a bis 12d mit geeigneten Dicken gemäß den Formen der Halteabschnitte 2a bis 2d zwischen die Abstützhilfsglieder 3e und die Halteabschnitte 2a bis 2d eingefügt werden und die Abstützhilfsglieder 3e angebracht werden, können die Waferbefestigungsflächen der jeweiligen Abstützhilfsglieder 3e geeignet eingestellt und die gewünschte Planheit durch die Einstellung erhalten werden, selbst wenn die Relativstellungen oder ähnliches der Oberseiten der Halteabschnitte 2a bis 2d abweichen und die an den jeweiligen Halteabschnitten angebrachten Abstützhilfsglieder 3e dieselbe Dicke haben (siehe 3(B)).
  • Ferner wird in dem erfindungsgemäßen Wärmebehandlungsverfahren die von allen Befestigungsflächen der Abstützhilfsglieder 3 bereitgestellte Planheit wie oben erläutert eingestellt und es wird dann der Halbleiterwafer auf den Befestigungsflächen befestigt, um eine Wärmebehandlung durchzuführen. Ein Ungleichgewicht einer Waferlast tritt daher nicht auf und eine Gleitdislokation kann wirksam unterdrückt werden. Auch ist, da die Planheit basierend auf der Dickeneinstellung der Abstützhilfsglieder 3 oder der Einstellung mittels der Abstandshalter 12 justiert wird, die Feineinstellung sehr einfach und die Einstellung kann mit niedrigen Kosten hochgenau ausgeführt werden, im Gegensatz zu einem unbrauchbaren Verfahren zum hochgenauen spanenden Bearbeiten des Bootes selbst.
  • Es sei bemerkt, dass das vertikale Wärmebehandlungsboot 1 gemäß der vorliegenden Erfindung dazu benutzt werden kann, eine Wärmebehandlung wie oben erläutert durchzuführen, und es können somit eine Vielzahl Halbleiterwafer gleichzeitig befestigt werden und eine Wärmebehandlung kann in diesem Zustand ausgeführt werden, wodurch effizient eine große Menge hochwertiger wärmebehandelter Wafer erzeugt wird.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun genauer basierend auf Beispielen und Vergleichsbeispielen erläutert werden, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
  • (Beispiel)
  • Zum Ausführen einer Wärmebehandlung eines Siliziumwafers mit einem Durchmesser von 300 mm wurde ein die Vierpunktabstützung entsprechend dem herkömmlichen Beispiel verwendender Langfingerboothauptkörper vorbereitet.
  • Vorliegend wurde zunächst ein dreidimensionales Messinstrument (Crysta-Apex C, hergestellt von Mitutoyo) wie in 4 gezeigt verwendet, um Höhen (Z-Koordinaten) von Halteabschnitten 2a bis 2d von einer Referenzfläche (einer Oberseite eines Steintisches 24) zu messen. Wie in 1(B) gezeigt, gab es Messstellen an insgesamt acht Punkten. Ferner wurden Abstände von dem niedrigsten Punkt der Messung zu den entsprechenden Stellen gewonnen, wodurch Abstandsdaten erhalten wurden, gezeigt in 5 und Tabelle 1 (Positionen des Langfingerbootes selbst). Festzuhalten ist, dass die siebte Messposition (eine distale Stirnseite des Halteabschnitts 2d) die geringste Höhe hat und deshalb wurde diese Position in 5 und Tabelle 1 als Referenz festgelegt. Die entsprechenden Einheiten sind µm.
  • Aus diesen Abstandsdaten wurde eine kleinste Quadrate-Ebene der acht Punkte berechnet, woraus sich eine Planheit von 60 µm ergab.
  • Um vorliegend diese Planheit von 60 µm zu verbessern, wurden Abstützhilfsglieder 3a bis 3d, die jeweils unterschiedliche Dicke haben, ausgewählt und an den Halteabschnitten 2a bis 2d basierend auf den Daten in 5 und Tabelle 1 angebracht.
  • Genauer wurde das Abstützhilfsglied 3a mit einer Dicke von 0,98 mm an dem Halteabschnitt 2a angebracht, das Abstützhilfsglied 3b mit einer Dicke von 1,00 mm wurde an dem Halteabschnitt 2b angebracht, das Abstützhilfsglied 3c mit einer Dicke von 0,96 mm wurde an dem Halteabschnitt 2c angebracht, und das Abstützhilfsglied 3d mit einer Dicke von 1,00 mm wurde an dem Halteabschnitt 2d angebracht.
  • Auf diese Weise wurde das Abstützhilfsglied 3c mit der kleinsten Dicke an dem Halteabschnitt 2c mit der höchsten Z-Koordinate angebracht und dann wurde das Abstützhilfsglied 3a mit der zweitkleinsten Dicke an dem Halteabschnitt 2a mit der zweithöchsten Z-Koordinate angebracht.
  • Ferner wurden die Abstützhilfsglieder 3b und 3d mit Dicken, die relativ dicker als diejenigen von 3a und 3c sind, jeweils an den Halteabschnitten 2b und 2d mit den Z-Koordinaten kleiner als den oben erläuterten angebracht.
  • Wie in Tabelle 1 gezeigt, konnte durch Auswählen und Anbringen der Abstützhilfsglieder mit den geeigneten Dicken in Übereinstimmung mit Formen der entsprechenden Halteabschnitte die Planheit auf diese Weise von 60 µm auf 44 µm verringert werden. Das heißt, es war möglich, dass eine Waferlast auf die entsprechenden Befestigungsflächen dieser Abstützhilfsglieder in einer gut ausgeglichenen Weise aufgebracht wurde. Darüber hinaus wurden bezüglich anderer Nuten (Halteabschnitte) Siliziumwafer angebracht, um ein Auftreten einer ungleichmäßigen Belastung zu verhindern, und ein Anlassen wurde bei 1200°C für eine Stunde durchgeführt. Das heißt, ein solches wie in 1 dargestelltes vertikales Wärmebehandlungsboot 1 gemäß der vorliegenden Erfindung wurde dazu verwendet, das Wärmebehandlungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auszuführen.
  • Als ein Ergebnis, etwa ein in 6 gezeigtes Messergebnis einer Gleitdislokation eines wärmebehandelten Siliziumwafers, trat in allen Siliziumwafern kein Gleiten auf und es wurden hochwertige wärmebehandelte Wafer erhalten.
    2a (FL) 2b (RL) 2c (RR) 2d (FR) Planheit
    (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7). (8)
    Langfingerboot selbst 85 42 16 5 132 101 0 16 60
    Beispiel 65 22 16 5 92 61 0 16 44
    Vergleichsbeispiel 1 85 42 16 5 132 101 0 16 60
    Vergleichsbeispiel 2
    Bezugsbeispiel 85 42 16 5 142 111 0 16 63

    Einheiten sind alle µm
  • (Vergleichsbeispiel 1)
  • Der Langfingerboothauptkörper, der zunächst im Beispiel vorbereitet wurde, d.h. dasselbe Vierpunktabstützungsboot wie das im herkömmlichen Beispiel, wurde benutzt, ein Siliziumwafer mit einem Durchmesser von 300 mm wurde an Halteabschnitten wie er war befestigt und ein Anlassen wurde bei 1200°C für eine Stunde wie im Beispiel durchgeführt.
  • Als ein Ergebnis trat im wärmebehandelten Siliziumwafer Gleitdislokation auf. 7 zeigt ein Beispiel eines Messergebnisses einer Gleitdislokation in dem wärmebehandelten Siliziumwafer.
  • Es sei bemerkt, dass ein dreidimensionales Messinstrument wie im Beispiel 1 verwendet wurde, um Formen von Halteabschnitten des Boots zu messen, wodurch dieselben Messergebnisse und dieselbe Planheit (60 µm) wie die in Tabelle 1 (Positionen des Langfingerbootes selbst) erhalten wurden (siehe Tabelle 1).
  • (Vergleichsbeispiel 2)
  • Der Langfingerboothauptkörper, der zunächst im Beispiel vorbereitet wurde, d.h. dasselbe Vierpunktabstützungsboot wie das im herkömmlichen Beispiel, wurde verwendet, dieselben Abstützhilfsglieder mit einer Dicke von 1,00 mm wurden an allen Halteabschnitten angebracht, ein Siliziumwafer mit einem Durchmesser von 300 mm wurde an den Abstützhilfsgliedern befestigt und ein Anlassen wurde bei 1200°C für eine Stunde wie im Beispiel durchgeführt.
  • Als ein Ergebnis trat Gleitdislokation in dem wärmebehandelten Siliziumwafer gemäß 7 auf.
  • Es sei bemerkt, dass ein dreidimensionales Messinstrument dazu verwendet wurde, Formen der Halteabschnitte des Bootes wie im Beispiel 1 zu messen, wodurch dasselbe Messergebnis und dieselbe Planheit (60 µm) wie die in Tabelle 1 (Positionen des Langfingerbootes selbst) erhalten wurden. Da die Dicken der Abstützhilfsglieder alle 1,00 mm betrugen, veränderten sich Relativstellungen von Befestigungsflächen der entsprechenden Abstützhilfsglieder nicht und die Planheit änderte sich somit nicht und betrug 60 µm (siehe Tabelle 1).
  • (Bezugsbeispiel)
  • Ein vertikales Wärmebehandlungsboot gemäß der vorliegenden Erfindung wurde wie im Beispiel 1 vorbereitet und das Wärmebehandlungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wurde durchgeführt, abgesehen davon, dass ein Abstützhilfsglied 3a mit einer Dicke von 1,00 mm ausgewählt und an einem Halteabschnitt 2a angebracht wurde, ein Abstützhilfsglied 3b mit einer Dicke von 1,00 mm an einem Halteabschnitt 2b angebracht wurde, ein Abstützhilfsglied 3c mit einer Dicke von 1,01 mm an einem Halteabschnitt 2c angebracht wurde, und ein Abstützhilfsglied 3d mit einer Dicke von 1,00 mm an einem Halteabschnitt 2d angebracht wurde, um die Planheit zu verschlechtern.
  • Dieses Mal war die Planheit von 60 µm wie in Tabelle 1 gezeigt auf 63 µm verschlechtert und eine Gleitdislokation, die ausgeprägter als die in 7 war, wurde in dem wärmebehandelten Siliziumwafer festgestellt.
  • Wie oben erläutert kann, wenn das vertikale Wärmebehandlungsboot und das Wärmebehandlungsverfahren für einen Halbleiterwafer gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, die Planheit verbessert werden und ein Auftreten einer Gleitdislokation wirksam verhindert werden, wie sich aus einem Vergleich zwischen dem Beispiel und den Vergleichsbeispielen 1 und 2 ergibt, da die von allen Befestigungsflächen der Abstützhilfsglieder, auf denen ein Bearbeitungszielsubstrat zu befestigen ist, bereitgestellte Planheit eingestellt wird und dann das einer Wärmebehandlung zu unterziehende Bearbeitungszielsubstrat befestigt wird. Darüber hinaus kann die Einstellung der Planheit einfach und mit geringen Kosten ausgeführt werden.
  • Ferner kann dem Beispiel und dem Bezugsbeispiel entnommen werden, dass eine Einstellung der Planheit maßgeblich für ein Auftreten einer Gleitdislokation ist. Um die Gleitdislokation zu vermeiden, haben die Abstützhilfsglieder geeignete Dicken oder die Abstandshalter können so ausgewählt werden, dass eine gewünschte zahlenmäßig kleine Planheit erhalten wird.
  • Es sei bemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehende Ausführungsform beschränkt ist. Die vorstehende Ausführungsform ist lediglich eine beispielhafte Erläuterung und alle solchen Beispiele, die im Wesentlichen denselben Aufbau haben und dieselben Funktionen und Wirkungen zeigen wie die in dem in den Ansprüchen der vorliegenden Erfindung beschriebenen technischen Konzept, sind im technischen Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten.

Claims (4)

  1. Vertikales Wärmebehandlungsboot (1), das wenigstens vier oder mehr Halteabschnitte (2a, 2b, 2c, 2d) pro abzustützendem Bearbeitungszielsubstrat (W), wobei die Halteabschnitte das Bearbeitungszielsubstrat horizontal abstützen, sowie Abstützhilfsglieder (3a, 3b, 3c, 3d) aufweist, auf denen das Bearbeitungszielsubstrat lösbar an den vier oder mehr Halteabschnitten angebracht befestigt ist, wobei eine durch alle Flächen der entsprechenden Abstützhilfsglieder, auf denen das Bearbeitungszielsubstrat befestigt ist, erhaltene Planheit justiert wird durch - die Abstützhilfsglieder (3a, 3b, 3c, 3d), die derart ausgebildet sind, dass Dicken der Abstützhilfsglieder einstellbar sind, oder - Einfügen von Abstandshaltern (12a, 12b, 12c, 12d) zwischen die Halteabschnitte und die Abstützhilfsglieder (3e) in Übereinstimmung mit gemessenen Formen der vier oder mehr Halteabschnitte.
  2. Vertikales Wärmebehandlungsboot nach Anspruch 1, bei dem das vertikale Wärmebehandlungsboot vier oder mehr Stützen und ein Paar plattenförmiger Bauteile aufweist, die mit beiden Endabschnitten jeder Stütze gekoppelt sind, wobei die Vielzahl von Halteabschnitten an jeder Stütze in einer Vertikalrichtung durch Ausbilden einer Vielzahl von Nuten in einer Horizontalrichtung gebildet sind und jedes Bearbeitungszielsubstrat in jede Nut eingeführt und durch die vier oder mehr Halteabschnitte abgestützt ist.
  3. Wärmebehandlungsverfahren für einen Halbleiterwafer (W), wobei das Verfahren zumindest umfasst, wenn jeder Halbleiterwafer durch vier oder mehr Halteabschnitte (2a, 2b, 2c, 2d) abgestützt ist und eine Wärmebehandlung ausgeführt wird, ein lösbares Anbringen entsprechender Abstützhilfsglieder (3a, 3b, 3c, 3d) an den vier oder mehr Halteabschnitten und ein Befestigen des Halbleiterwafers an den Abstützhilfsgliedern, um der Wärmebehandlung unterzogen zu werden, wobei - entsprechende Formen der vier oder mehr Halteabschnitte vermessen werden, um eine Planheit zu erhalten, die durch alle vier oder mehr Halteabschnitte aus der Messung bereitgestellt wird, basierend auf der erhaltenen Planheit, - Dicken der Abstützhilfsglieder (3a, 3b, 3c, 3d) eingestellt werden, wobei die Abstützhilfsglieder mit den eingestellten Dicken in Übereinstimmung mit den gemessenen Formen der entsprechenden Halteabschnitte ausgewählt werden und die ausgewählten Abstützhilfsglieder an den Halteabschnitten angebracht werden, oder - Abstandshalter (12a, 12b, 12c, 12d) in Übereinstimmung mit den gemessenen Formen der entsprechenden Halteabschnitte ausgewählt werden und die Abstützhilfsglieder (3e) an den Halteabschnitten unter Zwischenschalten der ausgewählten Abstandshalter angebracht werden, und - die durch alle Befestigungsflächen der entsprechenden Abstützhilfsglieder bereitgestellte Planheit eingestellt wird und dann der Halbleiterwafer auf den Befestigungsflächen befestigt wird, um der Wärmebehandlung unterzogen zu werden.
  4. Wärmebehandlungsverfahren für einen Halbleiterwafer nach Anspruch 3, bei dem die Wärmebehandlung durch Verwenden eines vertikalen Wärmebehandlungsbootes mit vier oder mehr Stützen und einem Paar plattenförmiger Bauteile, die mit beiden Endabschnitten jeder Stütze gekoppelt sind, ausgeführt wird und bei dem die Vielzahl Halteabschnitte an jeder Stütze in einer Vertikalrichtung durch Ausbilden einer Vielzahl von Nuten in einer Horizontalrichtung gebildet wird und jeder Halbleiterwafer in jede Nut eingeführt und durch die vier oder mehr Halteabschnitte abgestützt wird.
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