JP2002208566A - 大口径ウェーハの熱処理方法及び該方法に使用する治具 - Google Patents
大口径ウェーハの熱処理方法及び該方法に使用する治具Info
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- JP2002208566A JP2002208566A JP2001003847A JP2001003847A JP2002208566A JP 2002208566 A JP2002208566 A JP 2002208566A JP 2001003847 A JP2001003847 A JP 2001003847A JP 2001003847 A JP2001003847 A JP 2001003847A JP 2002208566 A JP2002208566 A JP 2002208566A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】大口径基板ウェーハが自重で反らないと共に、
ウェーハ上に膜厚を均一に成長させることができる成長
方法及び該方法に使用する治具を提供する。 【解決手段】リング状の一端のウェーハ出し入れ部を内
方に向けて凹状に凹ませて治具を形成し、該治具のウェ
ーハ載置面にウェーハを支持する多数の突起を間隔づけ
て形成したウェーハ支持用治具を、石英ウェーハボート
支柱に固定し、直径３００ｍｍ以上の大口径基板ウェー
ハ裏面を前記ウェーハ支持用治具表面の突起面で支持す
るように配置し、反応管内で気相成長させた。
ウェーハ上に膜厚を均一に成長させることができる成長
方法及び該方法に使用する治具を提供する。 【解決手段】リング状の一端のウェーハ出し入れ部を内
方に向けて凹状に凹ませて治具を形成し、該治具のウェ
ーハ載置面にウェーハを支持する多数の突起を間隔づけ
て形成したウェーハ支持用治具を、石英ウェーハボート
支柱に固定し、直径３００ｍｍ以上の大口径基板ウェー
ハ裏面を前記ウェーハ支持用治具表面の突起面で支持す
るように配置し、反応管内で気相成長させた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造過程におい
て基板ウェーハ上にＣＶＤ成長膜、Ｓｉエピタキシャル
成長等の膜質を均一に成長させ半導体デバイスに使用で
きるようにした気相成長方法に係り、詳記すれば、大口
径基板ウェーハ上にウェーハの反りを引き起こすことな
く膜質を均一に成長させることのできる気相成長方法及
び該方法に使用する治具に関するものである。
て基板ウェーハ上にＣＶＤ成長膜、Ｓｉエピタキシャル
成長等の膜質を均一に成長させ半導体デバイスに使用で
きるようにした気相成長方法に係り、詳記すれば、大口
径基板ウェーハ上にウェーハの反りを引き起こすことな
く膜質を均一に成長させることのできる気相成長方法及
び該方法に使用する治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造プロセスにおいて、基板ウェ
ーハ上に前記ＣＶＤ気相成長やＳｉエピタキシャル成長
させるのに、一般に常圧及び減圧気相成長方法が使用さ
れている。このような気相成長装置としては、図１に示
すように、縦型に配置した石英反応管１の外側にヒータ
２を配置し、反応管１を固定具８によって固定し、反応
管内には石英インナーチューブ５とウェーハボート支柱
４とを配設し、支柱４のウェーハ溝に基板ウェーハ３を
多数水平装着させる気相成長装置が知られている。この
装置においては、反応ガスは導入口６から導入され、排
出口７から排気される。尚、図中９は、反応管下端のフ
ランジ部を冷却する冷却水導入口である。
ーハ上に前記ＣＶＤ気相成長やＳｉエピタキシャル成長
させるのに、一般に常圧及び減圧気相成長方法が使用さ
れている。このような気相成長装置としては、図１に示
すように、縦型に配置した石英反応管１の外側にヒータ
２を配置し、反応管１を固定具８によって固定し、反応
管内には石英インナーチューブ５とウェーハボート支柱
４とを配設し、支柱４のウェーハ溝に基板ウェーハ３を
多数水平装着させる気相成長装置が知られている。この
装置においては、反応ガスは導入口６から導入され、排
出口７から排気される。尚、図中９は、反応管下端のフ
ランジ部を冷却する冷却水導入口である。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、最近
になって、基板ウェーハが大口径化し、直径３００ｍｍ
以上という大口径基板ウェーハが多く要求されるように
なってきている。上記従来の装置を使用して、この大口
径基板ウェーハ３′端面を図２に示すように石英支柱４
の溝１０で支えると基板ウェーハ３′の自重で凹状に反
り、この状態で気相成長させると、結晶欠陥（スリップ
ライン）の発生や端面部分の膜厚が厚くなり膜厚を均一
にするのは困難となることが判明した。
になって、基板ウェーハが大口径化し、直径３００ｍｍ
以上という大口径基板ウェーハが多く要求されるように
なってきている。上記従来の装置を使用して、この大口
径基板ウェーハ３′端面を図２に示すように石英支柱４
の溝１０で支えると基板ウェーハ３′の自重で凹状に反
り、この状態で気相成長させると、結晶欠陥（スリップ
ライン）の発生や端面部分の膜厚が厚くなり膜厚を均一
にするのは困難となることが判明した。
【０００４】そこで、馬蹄形状とした治具上に基板ウェ
ーハを載置して気相成長させたが、この場合は、中央部
の膜厚が薄くなり、同様に膜厚を均一に形成させること
はできなかった。
ーハを載置して気相成長させたが、この場合は、中央部
の膜厚が薄くなり、同様に膜厚を均一に形成させること
はできなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明はこのような
点に着目してなされたものであり、大口径基板ウェーハ
が自重で反らないと共に、ウェーハ上に膜厚を均一に成
長させることができる成長方法及び該方法に使用する治
具を提供することを目的とする。
点に着目してなされたものであり、大口径基板ウェーハ
が自重で反らないと共に、ウェーハ上に膜厚を均一に成
長させることができる成長方法及び該方法に使用する治
具を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的に沿う本発明の
成長方法は、リング状の一端のウェーハ出し入れ部を内
方に向けて凹状に凹ませて治具を形成し、該治具のウェ
ーハ載置面にウェーハを支持する多数の突起を間隔づけ
て形成したウェーハ支持用治具を、ウェーハボート支柱
に固定し、直径３００ｍｍ以上の大口径基板ウェーハ裏
面を前記ウェーハ支持用治具表面の突起面で支持するよ
うに配置し、反応管内で気相成長させることを特徴とす
る。
成長方法は、リング状の一端のウェーハ出し入れ部を内
方に向けて凹状に凹ませて治具を形成し、該治具のウェ
ーハ載置面にウェーハを支持する多数の突起を間隔づけ
て形成したウェーハ支持用治具を、ウェーハボート支柱
に固定し、直径３００ｍｍ以上の大口径基板ウェーハ裏
面を前記ウェーハ支持用治具表面の突起面で支持するよ
うに配置し、反応管内で気相成長させることを特徴とす
る。
【０００７】また、上記方法に使用する本発明の治具
は、リング状の一端のウェーハ出し入れ部を内方に向け
て凹状に凹ませて治具を形成し、該治具のウェーハ載置
面に大口径ウェーハを支持する多数の突起を間隔づけて
形成したことを特徴とする。
は、リング状の一端のウェーハ出し入れ部を内方に向け
て凹状に凹ませて治具を形成し、該治具のウェーハ載置
面に大口径ウェーハを支持する多数の突起を間隔づけて
形成したことを特徴とする。
【０００８】本発明の効果の原因は、従来の方法では、
基板ウェーハが自重で反り結晶欠陥が発生したりウェー
ハ外周部が厚くなるのに対し、基板ウェーハを馬蹄形状
治具の突起により支持するため、接触面と接触面との間
には空間が形成されるので、ウェーハ表裏面に熱が均等
に当たることから、基板ウェーハの温度分布が均一にな
り、そのため基板ウェーハ上に均一な成膜が形成される
ものと考えられる。
基板ウェーハが自重で反り結晶欠陥が発生したりウェー
ハ外周部が厚くなるのに対し、基板ウェーハを馬蹄形状
治具の突起により支持するため、接触面と接触面との間
には空間が形成されるので、ウェーハ表裏面に熱が均等
に当たることから、基板ウェーハの温度分布が均一にな
り、そのため基板ウェーハ上に均一な成膜が形成される
ものと考えられる。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００１０】図３は、本発明のウェーハ支持用治具１１
の一実施例を示すものであり、リング状部１２と、該リ
ング状部の一端のウェーハ出し入れ部を内方に向けて凹
ませたＵ字状凹部１３とで馬蹄形状に形成し、該馬蹄形
状のウェーハ載置面に間隔づけてウェーハを支持する多
数の突起１４を形成した例を示す。尚、図中矢印１５
は、ウェーハ移送治具によってウェーハを出し入れする
方向を示すものである。
の一実施例を示すものであり、リング状部１２と、該リ
ング状部の一端のウェーハ出し入れ部を内方に向けて凹
ませたＵ字状凹部１３とで馬蹄形状に形成し、該馬蹄形
状のウェーハ載置面に間隔づけてウェーハを支持する多
数の突起１４を形成した例を示す。尚、図中矢印１５
は、ウェーハ移送治具によってウェーハを出し入れする
方向を示すものである。
【００１１】図３に示すように、本発明のウェーハ支持
用治具１１は、石英ウェーハボート支柱４の溝に挟持固
定され、支持用治具１１上面の突起１４で大口径ウェー
ハ３′裏面が支持されている。
用治具１１は、石英ウェーハボート支柱４の溝に挟持固
定され、支持用治具１１上面の突起１４で大口径ウェー
ハ３′裏面が支持されている。
【００１２】上記実施例においては、ウェーハ中央部を
支持する凹部１３をＵ字状に形成しているが、ウェーハ
中央部付近を支持し得るものであれば良く、その形状は
特に限定されない。
支持する凹部１３をＵ字状に形成しているが、ウェーハ
中央部付近を支持し得るものであれば良く、その形状は
特に限定されない。
【００１３】突起１４の個数は、ウェーハの大きさによ
っても異なるが、ウェーハの反りが生じないような個数
とするのが良い。また、突起１４とウェーハ裏面とは、
点接触により支持するのが良く、そのため突起１４は、
直径１ｍｍ〜６ｍｍ程度の細い線状体で形成するのが良
い。突起１４の高さは、０．５〜５ｍｍ程度とするのが
良く、低すぎると本発明の効果を十分発揮しないし、高
すぎると装置内に多数のウェーハを収容し得なくなるの
で生産性が悪化する。
っても異なるが、ウェーハの反りが生じないような個数
とするのが良い。また、突起１４とウェーハ裏面とは、
点接触により支持するのが良く、そのため突起１４は、
直径１ｍｍ〜６ｍｍ程度の細い線状体で形成するのが良
い。突起１４の高さは、０．５〜５ｍｍ程度とするのが
良く、低すぎると本発明の効果を十分発揮しないし、高
すぎると装置内に多数のウェーハを収容し得なくなるの
で生産性が悪化する。
【００１４】本発明に使用するウェーハ支持用治具１１
の材質は、耐熱性であれば特に限定されないが、例えば
炭化ケイ素（ＳｉＣ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、セラ
ミックス等の耐熱性材料が好適に使用される。
の材質は、耐熱性であれば特に限定されないが、例えば
炭化ケイ素（ＳｉＣ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、セラ
ミックス等の耐熱性材料が好適に使用される。
【００１５】図４及び図５は縦型ＣＶＤ成長装置に適用
する場合の一部断面図であり、石英ウェーハボード支柱
４に本発明の馬蹄形状治具（ウェーハ支持用治具）１１
が固定され、上下に隣接する各馬蹄形状治具間の基板ウ
ェーハ３がウェーハ表面を上にして馬蹄形状治具１１の
突起１４上に載置されている。図５に示すように、大口
径ウェーハ３を突起１４上に載せるとその間に隙間２０
が形成され、その隙間空間２０による熱の保温効果によ
って、ウェーハ加熱温度は均一化される。
する場合の一部断面図であり、石英ウェーハボード支柱
４に本発明の馬蹄形状治具（ウェーハ支持用治具）１１
が固定され、上下に隣接する各馬蹄形状治具間の基板ウ
ェーハ３がウェーハ表面を上にして馬蹄形状治具１１の
突起１４上に載置されている。図５に示すように、大口
径ウェーハ３を突起１４上に載せるとその間に隙間２０
が形成され、その隙間空間２０による熱の保温効果によ
って、ウェーハ加熱温度は均一化される。
【００１６】このように基板ウェーハ３′を載置した場
合は、大口径ウェーハ３′を取り出す時、馬蹄形状治具
１１のＵ字状の凹部１３に、板状のウェーハ移送治具１
７を挿入し、図４に示すように、移送治具１７の減圧吸
着部１８でウェーハを減圧吸着して、ウェーハ移送治具
を平行移動１５と上下動作１９をすることによって、大
口径ウェーハ３′を出し入れすることができる。従っ
て、大口径ウェーハ３′の出し入れを自動化によって行
うことができる。
合は、大口径ウェーハ３′を取り出す時、馬蹄形状治具
１１のＵ字状の凹部１３に、板状のウェーハ移送治具１
７を挿入し、図４に示すように、移送治具１７の減圧吸
着部１８でウェーハを減圧吸着して、ウェーハ移送治具
を平行移動１５と上下動作１９をすることによって、大
口径ウェーハ３′を出し入れすることができる。従っ
て、大口径ウェーハ３′の出し入れを自動化によって行
うことができる。
【００１７】本発明の突起１４の効果を確認するため、
図３に示す本発明のウェーハ支持用治具１１と、突起が
無い以外は同じように形成したウェーハ支持用治具とを
使用し、図１に示す縦型ＣＶＤ装置で直径３００ｍｍの
大口径ウェーハ上に気相成長させた。結果は、突起の無
い治具を使用した場合の膜厚分布が±５％であったのに
対し、本発明の治具を使用した場合の膜厚分布は±１％
以下という著しく顕著な膜厚の均一化効果を示した。
図３に示す本発明のウェーハ支持用治具１１と、突起が
無い以外は同じように形成したウェーハ支持用治具とを
使用し、図１に示す縦型ＣＶＤ装置で直径３００ｍｍの
大口径ウェーハ上に気相成長させた。結果は、突起の無
い治具を使用した場合の膜厚分布が±５％であったのに
対し、本発明の治具を使用した場合の膜厚分布は±１％
以下という著しく顕著な膜厚の均一化効果を示した。
【００１８】本発明に使用する気相成長装置自体は、縦
型でも横型でも、また減圧でも常圧でも良く、この種目
的に使用されているものはいずれも使用できる。
型でも横型でも、また減圧でも常圧でも良く、この種目
的に使用されているものはいずれも使用できる。
【００１９】
【発明の効果】以上のべた如く、本発明は、大口径基板
ウェーハを馬蹄形状治具の突起で支持して気相成長させ
ることによって、ウェーハの平面に対して突起で裏面を
多数箇所で支持することになるから、凹状の反りも結晶
欠陥の発生も無く且つ従来に無く膜厚分布の均一な成膜
を形成することができる結果、半導体デバイスの特性と
生産性の向上が達成される。
ウェーハを馬蹄形状治具の突起で支持して気相成長させ
ることによって、ウェーハの平面に対して突起で裏面を
多数箇所で支持することになるから、凹状の反りも結晶
欠陥の発生も無く且つ従来に無く膜厚分布の均一な成膜
を形成することができる結果、半導体デバイスの特性と
生産性の向上が達成される。
【００２０】
【図１】縦型ＣＶＤ成長装置を示す断面図である。
【図２】従来の支柱に大口径ウェーハを支持する状態を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３】本発明のウェーハ支持用治具の平面図である。
【図４】本発明の治具上にウェーハを載置する状態を示
す断面図である。
す断面図である。
【図５】本発明の治具上にウェーハを載置した状態を示
す断面図である。
す断面図である。
３′………大口径ウェーハ ４………支柱 １１………ウェーハ支持用治具 １２………治具のリング状部 １３………治具のＵ字状凹部 １４………治具上の突起 １６………ウェーハ裏面と治具との間の隙間空間
Claims (4)
- 【請求項１】リング状の一端のウェーハ出し入れ部を内
方に向けて凹状に凹ませて治具を形成し、該治具のウェ
ーハ載置面にウェーハを支持する多数の突起を間隔づけ
て形成したウェーハ支持用治具を、ウェーハボート支柱
に固定し、直径３００ｍｍ以上の大口径基板ウェーハ裏
面を前記ウェーハ支持用治具表面の突起面で支持するよ
うに配置し、反応管内で気相成長させることを特徴とす
る気相成長方法。 - 【請求項２】前記大口径基板ウェーハを、前記突起面で
点接触により支持してなる請求項１記載の成長方法。 - 【請求項３】前記ウェーハ支持用治具を、炭化ケイ素
（ＳｉＣ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）又はセラミック等
の耐熱性材料で形成してなる請求項１又は２記載の成長
方法。 - 【請求項４】リング状の一端のウェーハ出し入れ部を内
方に向けて凹状に凹ませて治具を形成し、該治具のウェ
ーハ載置面に大口径ウェーハを支持する多数の突起を間
融づけて形成したことを特徴とするウェーハ支持用治
具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001003847A JP2002208566A (ja) | 2001-01-11 | 2001-01-11 | 大口径ウェーハの熱処理方法及び該方法に使用する治具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001003847A JP2002208566A (ja) | 2001-01-11 | 2001-01-11 | 大口径ウェーハの熱処理方法及び該方法に使用する治具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002208566A true JP2002208566A (ja) | 2002-07-26 |
Family
ID=18872130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001003847A Pending JP2002208566A (ja) | 2001-01-11 | 2001-01-11 | 大口径ウェーハの熱処理方法及び該方法に使用する治具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002208566A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2978000A4 (en) * | 2013-03-18 | 2016-05-11 | Intermetallics Co Ltd | APPARATUS FOR DIFFUSION PROCESS IN GRAIN JOINTS, AND CONTAINER FOR APPARATUS FOR DIFFUSION PROCESS IN GRAIN JOINTS |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07147258A (ja) * | 1993-11-25 | 1995-06-06 | Hitachi Ltd | 半導体ウェハの熱処理装置 |
| JPH11243064A (ja) * | 1998-02-25 | 1999-09-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ウェーハ支持板 |
-
2001
- 2001-01-11 JP JP2001003847A patent/JP2002208566A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07147258A (ja) * | 1993-11-25 | 1995-06-06 | Hitachi Ltd | 半導体ウェハの熱処理装置 |
| JPH11243064A (ja) * | 1998-02-25 | 1999-09-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ウェーハ支持板 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2978000A4 (en) * | 2013-03-18 | 2016-05-11 | Intermetallics Co Ltd | APPARATUS FOR DIFFUSION PROCESS IN GRAIN JOINTS, AND CONTAINER FOR APPARATUS FOR DIFFUSION PROCESS IN GRAIN JOINTS |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071218 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100416 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100420 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100812 |