JP3067509B2 - 半導体製造装置 - Google Patents

半導体製造装置

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JP3067509B2
JP3067509B2 JP6033918A JP3391894A JP3067509B2 JP 3067509 B2 JP3067509 B2 JP 3067509B2 JP 6033918 A JP6033918 A JP 6033918A JP 3391894 A JP3391894 A JP 3391894A JP 3067509 B2 JP3067509 B2 JP 3067509B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば石英ボートを備
える熱処理用電気炉のように、半導体基板(ウエハ)を
保持したボートを搬送し、加熱処理する半導体製造装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】図は、従来の電気炉の構造を示す模式
図である。図中1は、長手方向を鉛直方向とした支柱1
aを、水平面で半円弧を描くように4本備える石英ボー
トであり、支柱1a,1a…には水平な切り込み部が夫
々同じ高さに等間隔で設けられており、4個の切り込み
部に支持される態様にて、半導体基板2,2…を保持す
るようになっている。石英ボート1は底部が保温筒3と
連結されており、保温筒3の底部に連結されたキャップ
兼エレベータ4の上下昇降により、石英ボート1上方に
配設された炉芯管5内に挿入脱される。炉芯管5は石英
製の電気炉であり、高温に保持されて、この内部に挿入
された石英ボート1内の半導体基板2,2…を熱処理す
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような電気炉で半
導体基板を熱処理する場合に、半導体基板の中央部と周
縁部とで温度差が生じ、これによる熱応力が半導体基板
に付加される。例えば半導体基板のサイズが大きい場合
又は短時間で半導体基板を加熱した場合のように、大き
な熱応力が付加されたときには、半導体基板を炉芯管へ
挿入する際又は引き出す際に転位が発生して半導体基板
に反りが生じ易い。
【0004】また、上述の石英ボートは4点支持により
半導体基板を保持している。図は、このように保持さ
れた半導体基板を上から見た模式図であり、半導体基板
2は支柱1a,1a…の切り込み部により、周縁の4点
で支持されている。このように、半導体基板の自重は半
導体基板周縁の4点で支持されているので、自重による
応力(支持点が与える力)が半導体基板に不均一に付加
される。この応力は半導体基板のサイズが大きい程大き
な力となり、自重による応力と前記熱応力とにより、半
導体基板に転位又はスリップが発生し易くなる。これ
は、近年多用される大口径8インチφ以上の半導体基板
において、特に顕著な問題であった。
【0005】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、半導体基板対向側に突起部を設けた支持体を
備えて半導体基板の自重による応力を分散せしめ、面積
の大きな半導体基板でも、転位又はスリップの発生を防
止して、均一な加熱処理を行うことができる半導体製造
装置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】第1発明に係る半導体製
造装置は、支柱の側部に設けた切り込み部に半導体基板
を挿入し、該半導体基板を保持する縦型のボートを備
え、前記半導体基板に熱処理を施す半導体製造装置にお
いて、前記ボートは、半円板状の平面形状を有し半導体
基板を支持する一対の支持体を支柱の切り込み部近傍に
備え、該支持体の半導体基板との対向側に複数の突起部
を設けてあり、前記支持体は、一部を欠落させて形成し
た通気部を前記半導体基板の厚み方向に備えることを特
徴とする。
【0007】第2発明に係る半導体製造装置は、支柱の
側部に設けた切り込み部に半導体基板を挿入し、該半導
体基板を保持する縦型のボートを備え、前記半導体基板
に熱処理を施す半導体製造装置において、前記ボート
は、円弧状の平面形状を有し半導体基板を支持する支持
体を支柱の切り込み部近傍に備え、該支持体の半導体基
板との対向側に複数の突起部を設けてあることを特徴と
する。
【0008】
【作用】第1発明の半導体製造装置では、半導体基板対
向側に突起物を設けた支持体上に半導体基板を保持する
ことにより、半導体基板の自重を支える点が分散される
ので、自重による応力が半導体基板に均一に付加され
る。また、前記支持体に設けられた突起部により、半導
体基板が支持体の表面から僅かに離隔し、半導体下面側
へのガスの流通が良好となって、半導体基板の中央部と
周縁部との温度差が小さくなる。更に、支持体が半円板
状であり、一部を欠落させて形成した通気部を有してお
り、ガスが半導体下面側へ回り込むので、ガスの流通が
一層良好になる。そして、例えば半導体に成膜を行う場
合は、半導体下面側も上面側と同様に成膜され、半導体
基板の表面と裏面との成膜厚が均一になるので、成膜に
よる半導体基板の応力が均一となって反りを防止する。
【0009】第2発明の半導体製造装置では、半導体基
板対向側に突起物を設けた支持体上に半導体基板を保持
することにより、半導体基板の自重を支える点が分散さ
れるので、自重による応力が半導体基板に均一に付加さ
れる。また、前記支持体に設けられた突起部により、半
導体基板が支持体の表面から僅かに離隔し、半導体下面
側へのガスの流通が良好となって、半導体基板の中央部
と周縁部との温度差が小さくなる。更に、支持体が円弧
状であり、その下部の略全面が開放されておりガスが半
導体基板の下面側へ回り込むので、ガスの流通が一層良
好になる。そして、例えば半導体に成膜を行う場合は、
半導体下面側も上面側と同様に成膜され、半導体基板の
表面と裏面との成膜厚が均一になるので、成膜による半
導体基板の応力が均一となって反りを防止する。
【0010】
【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
き具体的に説明する。図1は、本発明に係る第1実施例
の石英ボートの構造を示す拡大正面図であり、図2は保
持された半導体基板を上から見た模式図であり、図3は
石英ボートが備える支柱及び支持体の構造を示した斜視
図である。石英ボート1には、長手方向を鉛直方向と
し、水平面で半円弧を描くように4本の支柱1a,1a
…が配されており、支柱1a,1a…夫々には、同じ高
さに切り込み部1b,1b…が等間隔で設けられてい
る。そして、4本の支柱1a,1a…を備えた側即ち背
面側に向かって右側の2本の支柱1a,1aには、保持
すべき半導体基板2の周縁より僅かに小さい円弧を有す
る、例えば石英製の半円板状の支持体6が、切り込み部
1b,1b…の底面と同一平面をなすように周着されて
いる。また、左側の2本の支柱1a,1aには同様の半
円板状の支持体6が、中央部を含む正背方向を空間にし
て同様に周着されている。そして、支持体6夫々の上面
には、滑らかな突起部7,7…が3個づつ均一に位置さ
せて設けられている。そして、大口径、例えば8インチ
φの半導体基板2が支持部6上に載置され、突起部7,
7…により支持される。
【0011】石英ボート1には、このような支持体6,
6が、鉛直方向に複数設けられた切り込み部1b,1b
…に対応させて複数備えてある。半導体基板2,2…を
載置するときには、図示しないセラミック製のアームに
より半導体基板2の裏面中央を支持し、切り込み部1
b,1b…及び支持体6,6…夫々に半導体基板2,2
…を移送する。このとき半導体基板2は突起部7,7…
に支持され、支持体6表面から僅かに離隔している。こ
の石英ボート1を用いて半導体基板2,2,…に、例え
ば熱酸化処理,CVD工程,熱拡散処理又はアニール工
程等の加熱処理を行う場合には、石英ボート1を図示し
ない炉芯管に挿入し、半導体基板2,2…を加熱処理す
る。
【0012】このような石英ボート1に保持された半導
体基板2は、支持体6,6上に設けられた突起部7,7
…により支持されるので、自重による応力が均一に付加
され、加熱時の転位及びスリップの発生を防止できる。
また、突起部7,7…により支持体6,6表面から離隔
されるので、半導体基板下面へのガスの流通が良好とな
って、半導体基板の中央部と周縁部との温度差が小さく
なる。
【0013】なお、本実施例では支持体として、対をな
す半円板状のものを備えているが、これに限るものでは
なく、炉芯管内のガスの流れを妨げない形状のものであ
れば、例えば半導体基板の周縁のみを支える円弧状のも
のであっても良い。
【0014】図2,図3に示すように支持体6は、その
厚み方向即ち鉛直方向に貫通するように、通気部とし
ての作用をなす複数の開口部18,18,…を有してお
り、上から見て網目形状をなしている。支持体の厚み
は、前述のように支持される半導体基板2の重量に耐え
得る程度に厚く、石英ボート内のガスの流れを妨げない
程度に薄いことが望ましい。
【0015】
【0016】
【0017】以上の如き石英ボートに半導体基板2,2
…を載置する際には、図示しないセラミック製のアーム
により半導体基板2の裏面中央を支持し、左右の支持体
6,6間に正背方向に設けられた空間を利用して、切り
込み部内及び支持体6,6上に半導体基板を移送す
る。このとき半導体基板2は、前記突起部7,7…に
り、支持体6,6の表面から僅かに離隔して支持され
る。
【0018】このような石英ボートを、前述の如く図示
しない炉芯管に挿入し、複数か所の支持体6,6…に支
持された半導体基板2,2…に成膜する場合、石英ボー
ト内のガスは、支持体6,6,…に設けられた開口部1
8,18,…を通って半導体基板2,2,…の裏面に達
し、該裏面にも表面と同様の成膜がなされる。これによ
り、半導体基板の表面と裏面との膜厚が均一になり、半
導体基板の応力が均一となって、応力の不均一から生じ
る反りを防止できる。
【0019】図は他の実施例の石英ボート内に保持さ
れた半導体基板を上から見た模式図であり、図はその
石英ボートが備える支柱及び支持体の構造を示した斜視
図である。また、図は他の実施例の石英ボート内に保
持された半導体基板を上から見た模式図であり、図
その石英ボートが備える支柱及び支持体の構造を示した
斜視図である。図において26,36は夫々支持体であ
り、支持体26,36の以下に説明する形状以外は上述
の実施例と同様の構造であり、対応する部分に対応する
符号を付してその説明を省略する。
【0020】図,図において、支持体26は外形が
半円形状をなしており、半導体基板2の厚み方向に貫通
する複数の開口部28,28,…を設けている。この支
持体26は、開口部28,28,…の面積が上述の第
実施例より大きいこと以外は、第実施例で示した支持
体と同構造である。この支持体26を備えることによ
り、ガスの流通がさらに良好になる。なお、図は石英
ボートの左側の一部分だけを示したものであり、右側に
も同様の支持体を備えている。
【0021】また、図,図において、支持体36
は、支柱1a,1a,…に周着される円弧状部分と、こ
の円弧状部分の内側に張り出す棒状部分とを残し、その
大部分を欠落させた円板形状をなしており、前記棒状部
分の間を通気部として作用する切欠部38,38,…と
し、各棒状部分に前記突起部7,7…を設けた構成であ
り、上から見て櫛形状をなしている。支持体36の形状
以外は第実施例で示した支持体と同様である。このよ
うな支持体36を備えることにより、ガスの流通がさら
に良好になる。なお、図は石英ボートの左側の一部分
だけを示したものであり、右側にも同様の支持体を備え
ている。
【0022】なお、上述の実施例では支持体及び突起部
に石英製のものを用いているが、これは石英ボート内が
800℃以上の高温になっても変形せず、炉芯管内の洗浄
度を低下させないためであり、SiCを用いても良い。
【0023】また、本実施例では、支持体に突起部7を
3個備えた場合を説明しているが、これに限るものでは
なく、複数の突起部7を備えてあれば良い。
【0024】さらに突起部7は、半導体基板2の自重に
よる応力が均一になるように支持できる位置であれば、
どのような位置に設けても良い。
【0025】さらに、本実施例では、水平に支持した半
導体基板2を鉛直方向に複数保持するタイプのボート1
の場合について説明しているが、これに限るものではな
く、水平面上に複数保持するタイプのボートであっても
良い。
【0026】
【発明の効果】以上のように、本発明においては、支持
体上に半導体基板を保持するので、半導体基板の自重に
よる応力が分散され、面積の大きな半導体基板でも、転
位又はスリップの発生を防止することができる。さら
に、支持体の半導体基板保持側に突起部を設け、この突
起部上に半導体基板を支持するので、半導体基板の下面
にもガスが流通し、半導体基板の中央部と周縁部との温
度差が小さくなる。また、前記支持体を通気部を備える
半円形状、又は円弧状としたから、ガスの半導体基板の
裏面への流通が良好になり、例えば、半導体基板の表裏
両面への成膜処理が行われる場合、半導体基板の表面と
裏面との成膜厚が均一になって反りを防止する等、本発
明は優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る石英ボートの構造を示す模式的正
面図である。
【図2】本発明に係る石英ボートに保持された半導体基
板を上から見た模式図である。
【図3】本発明に係る支持体の斜視図である。
【図4】本発明に係る石英ボートに保持された半導体基
板を上から見た模式図である。
【図5】本発明に係る支持体の斜視図である。
【図6】本発明に係る石英ボートに保持された半導体基
板を上から見た模式図である。
【図7】本発明に係る支持体の斜視図である。
【図8】従来の電気炉の構造を示す模式図である。
【図9】従来の石英ボートに保持された半導体基板を上
から見た模式図である。
【符号の説明】
1 石英ボート 1a 支柱 1b 切り込み部 2 半導体基板 5 炉芯管 6,26,36 支持体 7 突起部 18 開口部 28,38 切欠部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−298724(JP,A) 特開 平6−89864(JP,A) 特開 平1−272112(JP,A) 特開 平2−17633(JP,A) 特開 平2−102523(JP,A) 実開 平1−93724(JP,U) 実開 昭62−142839(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/31 H01L 21/22 511 H01L 21/324 H01L 21/205

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支柱の側部に設けた切り込み部に半導体
    基板を挿入し、該半導体基板を保持する縦型のボートを
    備え、前記半導体基板に熱処理を施す半導体製造装置に
    おいて、 前記ボートは、半円状の平面形状を有し半導体基板を支
    持する一対の支持体を支柱の切り込み部近傍に備え、該
    支持体の半導体基板との対向側に複数の突起部を設けて
    り、前記支持体は、一部を欠落させて形成した通気部
    を前記半導体基板の厚み方向に備えることを特徴とする
    半導体製造装置。
  2. 【請求項2】 支柱の側部に設けた切り込み部に半導体
    基板を挿入し、該半導体基板を保持する縦型のボートを
    備え、前記半導体基板に熱処理を施す半導体製造装置に
    おいて、 前記ボートは、円弧状の平面形状を有し半導体基板を支
    持する支持体を支柱の切り込み部近傍に備え、該支持体
    の半導体基板との対向側に複数の突起部を設けてあるこ
    とを特徴とする半導体製造装置。
JP6033918A 1993-03-24 1994-03-03 半導体製造装置 Expired - Lifetime JP3067509B2 (ja)

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KR100469379B1 (ko) * 2000-10-16 2005-02-02 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 웨이퍼 유지구, 웨이퍼 지지부재, 웨이퍼 유지 장치 및열처리로
US7204887B2 (en) 2000-10-16 2007-04-17 Nippon Steel Corporation Wafer holding, wafer support member, wafer boat and heat treatment furnace

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