JP2023072840A - 横型熱処理炉、熱処理方法及びシリコンウェーハの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記炉芯管を取り囲むヒータと、
前記炉芯管の開口部を開放及び閉塞するドアと、
前記炉芯管の内部に配置され、立てた状態のウェーハを搭載するウェーハボートと、
前記炉芯管の内部において前記ドアから水平方向に延在し、前記ウェーハボートを支持するフォークと、を備える横型熱処理炉において、
前記フォークは、前記ウェーハボートを支持する枠部と、前記枠部に囲まれた空間部とを有する横型熱処理炉によって上記課題を解決する。
前記ウェーハボートを、当該ウェーハボートを支持する枠部と、前記枠部に囲まれた空間部とを有するフォークにより支持した状態で、横型熱処理炉の炉芯管の内部に配置し、
この状態で前記ウェーハを加熱する熱処理方法によって上記課題を解決する。
前記ウェーハボートを、当該ウェーハボートを支持する枠部と、前記枠部に囲まれた空間部とを有するフォークにより支持した状態で、横型熱処理炉の炉芯管の内部に配置し、
この状態で前記シリコンウェーハを加熱する熱処理方法を含むシリコンウェーハの製造方法によって上記課題を解決する。
《実施例1》
直径200mmのシリコンウェーハを150枚準備し、図1及び2に示す熱処理炉1を用いて図12に示す熱処理プロファイルで酸化熱処理を施した。すなわち、図12に示すように、700℃の炉芯管11にシリコンウェーハを投入し、1150℃まで1時間で昇温した後、2時間熱処理を行い、その後1時間で700℃まで降温し、シリコンウェーハを取り出した。酸化熱処理を終えたシリコンウェーハの中から1枚を抽出し、膜厚測定器を用いて、シリコンウェーハの表面に形成された酸化膜厚を、図13に示す1~5の測定ポイントで測定した。その結果を図15に示す。
熱処理炉1に用いるフォーク18を、図14に示すように空間部182のないものにしたこと以外は、実施例1と同じ条件で酸化熱処理を行った。酸化熱処理を終えたシリコンウェーハに対し、膜厚測定器を用いて、シリコンウェーハの表面に形成された酸化膜厚を、図13に示す1~5の測定ポイントで測定した。その結果を図15に示す。
比較例1のシリコンウェーハに形成された酸化膜の膜厚は、測定ポイント4及び5において、測定ポイント1~3に比べて薄くなり、ウェーハ面内における膜厚が不均一であった。これに対し、実施例1のシリコンウェーハの酸化膜の膜厚は、全ての測定ポイントにおいてほぼ等しく、ウェーハ面内における膜厚が均一になることが確認された。これにより、ウェーハ面内の温度分布が均一になっているものと推察される。
11…炉芯管
12…開口部
13…ドア
14…ガス導入部
15…ヒータ
16…シリコンボート
17…マザーボート
18…フォーク
181…枠部
182…空間部
183…架橋部
19…昇降機構
20…支柱部
W…ウェーハ
Claims (15)
- 一端に開口部を有する炉芯管と、
前記炉芯管を取り囲むヒータと、
前記炉芯管の開口部を開放及び閉塞するドアと、
前記炉芯管の内部に配置され、立てた状態のウェーハを搭載するウェーハボートと、
前記炉芯管の内部において前記ドアから水平方向に延在し、前記ウェーハボートを支持するフォークと、を備える横型熱処理炉において、
前記フォークは、前記ウェーハボートを支持する枠部と、前記枠部に囲まれた空間部とを有する横型熱処理炉。 - 前記フォークの先端部と前記炉芯管の内面との間に設けられ、垂直方向に延在する支柱部と、
前記ドアに設けられ、前記フォークを昇降させる昇降機構と、
をさらに備える請求項1に記載の横型熱処理炉。 - 前記支柱部は、前記フォークの先端部に一体的に形成されている請求項2に記載の横型熱処理炉。
- 前記フォークにより前記ウェーハボートを支持した場合の、前記ウェーハボートの設置面積に対する前記空間部の面積割合が、60%~85%である請求項1~3のいずれか一項に記載の横型熱処理炉。
- 前記フォークは、
鉛直方向に見た場合の形状が長方形又は正方形とされた複数の空間部と、
前記複数の空間部の間に形成された架橋部と、を有する請求項1~4のいずれか一項に記載の横型熱処理炉。 - 前記フォークにより前記ウェーハボートを支持した場合に、前記ウェーハボートに搭載されたウェーハの下方に前記空間部が位置し、前記ウェーハが存在しない領域の下方に前記架橋部が位置する請求項5に記載の横型熱処理炉。
- 前記フォークは、
鉛直方向に見た場合の形状が三角形とされた複数の空間部と、
前記複数の空間部の間に形成された架橋部と、を有する請求項1~6のいずれか一項に記載の横型熱処理炉。 - ウェーハを立てた状態でウェーハボートに搭載し、
前記ウェーハボートを、当該ウェーハボートを支持する枠部と、前記枠部に囲まれた空間部とを有するフォークにより支持した状態で、横型熱処理炉の炉芯管の内部に配置し、
この状態で前記ウェーハを加熱する熱処理方法。 - 前記横型熱処理炉は、
前記フォークの先端部と前記炉芯管の内面との間に設けられ、垂直方向に延在する支柱部と、
前記炉芯管を開閉するドアに設けられ、前記フォークを昇降させる昇降機構と、
をさらに備え、
前記昇降機構により前記フォークを上昇させた状態で、前記ウェーハボートを支持した前記フォークを前記炉芯管の内部に投入し、
前記炉芯管を閉塞したのち、前記昇降機構により前記フォークを下降させ、当該フォークの先端部と前記支柱部と前記炉芯管とを接触させた状態で前記ウェーハを加熱する請求項8に記載の熱処理方法。 - 前記支柱部は、前記フォークの先端部に一体的に形成され、
前記炉芯管を閉塞したのち、前記昇降機構により前記フォークを下降させ、当該フォークの先端部と前記炉芯管とを接触させた状態で前記ウェーハを加熱する請求項9に記載の熱処理方法。 - 前記フォークにより前記ウェーハボートを支持した場合の、前記ウェーハボートの設置面積に対する前記空間部の面積割合が、60%~85%である請求項8~10のいずれか一項に記載の熱処理方法。
- 前記フォークは、
鉛直方向に見た場合の形状が長方形又は正方形とされた複数の空間部と、
前記複数の空間部の間に形成された架橋部と、を有する請求項8~11のいずれか一項に記載の熱処理方法。 - 前記フォークにより前記ウェーハボートを支持した場合に、前記ウェーハボートに搭載されたウェーハの下方に前記空間部が位置し、前記ウェーハが存在しない領域の下方に前記架橋部が位置する請求項12に記載の熱処理方法。
- 前記フォークは、
鉛直方向に見た場合の形状が三角形とされた複数の空間部と、
前記複数の空間部の間に形成された架橋部と、を有する請求項8~11のいずれか一項に記載の熱処理方法。 - シリコンウェーハを立てた状態でウェーハボートに搭載し、
前記ウェーハボートを、当該ウェーハボートを支持する枠部と、前記枠部に囲まれた空間部とを有するフォークにより支持した状態で、横型熱処理炉の炉芯管の内部に配置し、
この状態で前記シリコンウェーハを加熱する請求項8~14のいずれか一項に記載の熱処理方法を含むシリコンウェーハの製造方法。
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