JP3166142B2 - 半導体ウエーハの熱処理方法 - Google Patents
半導体ウエーハの熱処理方法Info
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を熱処理炉内にて熱処理する方法に関する。
一般に円板状の半導体ウエーハを熱処理炉内にて酸化、
デポジション、拡散等の熱処理を施す工程が複数回行わ
れる。これらの熱処理工程においては、複数の半導体ウ
エーハを保持装置に保持して熱処理炉内に収容し、熱処
理炉を所定温度まで昇温して熱処理を施す。例えば40
0℃程度の比較的低温から1200℃程度の比較的高温
の雰囲気下で、熱処理炉内に反応ガスあるいは不活性ガ
スを流しながら熱処理を行う。
エーハを同時に処理するバッチ処理化とともに取扱いの
容易化を図るため、多数枚の半導体ウエーハを整列して
保持することができる一般にウエーハボートと呼ばれる
ウエーハ保持装置が用いられる。
一例を示し、図5はその側面図、図6は平面図である。
各図において、ウエーハボート10は、相互に平行に設
けられた4本の支持棒11、12、13及び14を有
し、両端部において連結棒16、17及び18により相
互に固定されている。そして、これら4本の支持棒の軸
線と垂直な面での相互位置は、支持する半導体ウエーハ
(以下「ウエーハ」という。)Aのほぼ周縁上に沿う4
点上に設けられる。また、各支持棒には、ウエーハ挿入
溝15が支持棒の軸と垂直な面に沿って設けられ、且つ
このようなウエーハ挿入溝15が一定間隔を置いて軸方
向に複数個設けられている。
にある4つのウエーハ挿入溝15によりその周縁上でほ
ぼ垂直に保持され、ウエーハAは、その中心寄りの半導
体素子が形成される領域には支持棒が接触しないように
保持される。このようにして複数のウエーハAが一定間
隔を置いて複数枚保持され、熱処理炉内にてバッチ処理
がなされる。
温時においても処理する半導体ウエーハの汚染の原因と
ならない材料で形成され、一般に石英ガラス、炭化珪素
あるいはシリコン等から成る。
ウエーハボートの他の例を示す。図7のウエーハボート
の基本構造は図5のウエーハボートと同じであるが、4
本の支持棒の相対位置が比較的近くなっている。従っ
て、ウエーハAはその周縁部の比較的接近した4点で支
持される。
のウエーハボートを示す。このウエーハボート30は、
支持棒31、32及び33が相互に平行に設けられ、且
つ各支持棒の軸線方向と垂直な面において、支持棒31
の中心軸を頂点として支持棒32及び33の中心軸が二
等辺三角形を成し且つその頂角がほぼ90°となるよう
に配置されている。また、各支持棒は、その両端部にお
いて、それぞれ連結棒35及び36により相互に連結さ
れている。その他の構造は上述した4点支持のウエーハ
ボートと同じである。
ような従来の4点支持のウエーハ保持装置を用いて熱処
理を行う場合、図9(a)及び(b)におけるIで示さ
れるようにウエーハを4点で支持して保持するため、一
枚のウエーハを保持するための4個のウエーハ挿入溝が
同一平面から僅かでもずれた位置にある場合はウエーハ
にストレスが掛り易く、図9(a)及び(b)における
IIで示されるように、各支持棒との接触部にスリップを
生じる場合があった。
ーハ保持装置を用いる場合、図9(c)におけるIで示
されるようにウエーハを3点で支持して保持するので、
4点支持のウエーハボートに比べるとストレスが掛りに
くいが、やはり図9(c)におけるIIで示されるように
各支持棒との接触部にスリップを生じる場合があった。
ウエーハ)は、デバイス製造工程においてしばしば割れ
る現象が発生していたが、その原因の多くはウエーハに
発生したスリップに起因することが確認されており、ウ
エーハの保持状態がデバイス製造工程における歩留りを
左右する一因となっていた。
以下の熱処理ではあまり問題となっていなかったが、D
Z−IG処理やウエル拡散のような1150℃以上の高
温熱処理を行うと特に顕著となっており、その解決が望
まれていた。
され、ウエーハの熱処理工程時にスリップが発生しない
ウエーハの熱処理方法を提供することを目的とする。
エーハを支持するための複数のウエーハ挿入溝を有し且
つ相互に平行に設けられた第1ないし第3の支持棒を備
え、該第1ないし第3の支持棒の軸線方向と垂直な面に
おける各支持棒の位置関係が、第1の支持棒の中心軸を
頂点として第2及び第3の支持棒の中心軸が二等辺三角
形を成し且つその頂角がほぼ135°となるように配置
され、半導体ウエーハをその周縁上の3点で支持する半
導体ウエーハ保持装置の各挿入溝にウエーハを保持さ
せ、それらウエーハを半導体ウエーハ保持装置とともに
熱処理炉内にて、1100℃を超え1200℃以下の温
度で熱処理するようにした。
ーハを保持する半導体ウエーハ保持装置の製造方法にお
いて、半導体ウエーハをその周縁上の3点で支持するた
めの第1ないし第3の支持棒を相互に平行且つ前記第1
ないし第3の支持棒の軸線方向と垂直な面において前記
第1の支持棒の中心軸を頂点として前記第2及び第3の
支持棒の中心軸が二等辺三角形を成し且つその頂角がほ
ぼ135°となるように配置して相互に連結固定した
後、各支持棒について1個ずつ計3個のウエーハ挿入溝
を前記第1ないし第3の支持棒の軸線と垂直な同一面上
にあるように円板状切刻手段により同時に形成するよう
にした。
1ないし第3の支持棒が、第1ないし第3の支持棒の軸
線方向と垂直な面における各支持棒の位置関係が前記第
1の支持棒の中心軸を頂点として前記第2及び第3の支
持棒の中心軸が二等辺三角形を成し且つその頂角がほぼ
135°となるように配置されているので、ウエーハに
無用のストレスが掛らなくなり、スリップの発生が防止
される。
ウエーハの保持装置では、ウエーハ挿入溝の相互位置の
同一平面からの僅かなずれによってもストレスが生じて
スリップ発生の原因となるのに対し、本発明においては
3点支持であるので、ウエーハ挿入溝の相互位置のずれ
があっても一定以下であればストレスを生じることなく
且つ確実にウエーハを保持することができる。
の相互位置が1点を頂点として90℃である場合は4点
支持の場合と同様にストレスを生じるが、これはこの頂
点角度に問題があったと考えられる。本発明者らはスト
レスを生じない最適な頂点角度があると考えて鋭意検討
した結果、本発明のウエーハ支持装置では頂点角度を1
35°とした。この角度においてウエーハに掛るストレ
スが最も小さくなる。
法においては、半導体ウエーハをその周縁上の3点で支
持するための第1ないし第3の支持棒を相互に平行且つ
前記第1ないし第3の支持棒の軸線方向と垂直な面にお
いて前記第1の支持棒の中心軸を頂点として前記第2及
び第3の支持棒の中心軸が二等辺三角形を成し且つその
頂角がほぼ135°となるように配置して相互に連結固
定した後、前記第1ないし第3の支持棒の軸線と垂直な
同一面上にあるように半導体ウエーハ挿入溝を一枚の半
導体ウエーハについて各支持棒に1個計3個で半導体ウ
エーハを支持する半導体ウエーハ挿入溝3個を円板状切
刻手段により同時に形成するようにしたので、一枚のウ
エーハを保持する各支持棒に形成された計3個のウエー
ハ挿入溝が常に同一平面上にあるように形成される。従
って、各支持棒のウエーハ挿入溝同士の相互位置が同一
平面上からずれて形成されることがなく、ウエーハを保
持した際にストレスを与えることがなく、スリップの発
生を防止することができる。
を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載
されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置
などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲
をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過
ぎない。
置(ウエーハボート)の一実施例を示すものであり、そ
れぞれ正面図、平面図及び側面図を示す。各図におい
て、ウエーハボート20は、支持棒21、22及び23
が相互に平行に設けられ、且つ各支持棒の軸線方向と垂
直な面において、支持棒21の中心軸を頂点として支持
棒22及び23の中心軸が二等辺三角形を成し且つその
頂角αがほぼ135°となるように配置されている。ま
た、各支持棒は、その両端部において、それぞれ連結棒
25及び26により相互に連結されている。これら支持
棒及び連結棒の部材は例えば石英からなる。
棒の軸と垂直な面に沿って設けられ、且つこのようなウ
エーハ挿入溝24が一定間隔を置いて軸方向に複数個設
けられている。1枚のウエーハAはその周縁部を3個の
ウエーハ挿入溝24に挿入することによって保持され
る。
例を説明する。まず、3本の支持棒21、22及び23
を相互に平行に、且つ各支持棒の軸線方向と垂直な面に
おいて、支持棒21の中心軸を頂点として支持棒22及
び23の中心軸が二等辺三角形を成し且つその頂角αが
ほぼ135°となるように配置して連結部材25、26
と溶着し、フレームを形成する。次に、図4に示すよう
に、保持対象となるウエーハAとほぼ同径の円板状のダ
イヤモンドカッターBを用いて各支持棒を同時に切刻
し、一回の切刻工程でそれぞれの支持棒に1個ずつ計3
個のウエーハ挿入溝24を同時に形成する。
持棒に1個ずつ計3個のウエーハ挿入溝を形成し、支持
棒の軸方向に所定距離ずつずらしながら切刻工程を繰り
返すことにより、多数のウエーハ挿入溝24が各支持棒
の軸線に沿って所定距離を置いて形成される。このよう
にして形成されるウエーハ挿入溝24は、一枚のウエー
ハを保持する3個のウエーハ挿入溝が同一平面上に形成
されるので、溝位置のずれによりウエーハにストレスが
掛るという問題も生じない。
のように形成しようとするウエーハ挿入溝24の断面形
状と同じ断面形状を有する外周刃を備えたカッターを用
いて一度の切刻工程で溝を形成するようにしてもよい
が、断面矩形状の外周刃を有するカッターでまず矩形状
の溝を形成した後、断面凸三角形状の外周刃を有するカ
ッターにより溝上部のテーパーを形成するようにしても
よい。
変更可能である。例えば、本実施例では連結棒25をコ
の字形に形成したが、各支持棒を所定の相互位置に固定
することができる限り、他の形状を採用することもでき
る。また、強度を確保するために、ウエーハボートの端
部と端部の間の途中の所望の位置に補強材を付加しても
よい。
場合、図9(d)におけるIに示すように、頂点角度が
約135°の3点支持であるため、図9(d)における
IIに示すようにウエーハにはスリップが発生せず、従来
のような不具合が発生しない。
持装置によれば、ウエーハに無用のストレスが掛らなく
なり、スリップの発生が防止される。また、本発明のウ
エーハ支持装置の製造方法によれば、一枚のウエーハを
保持する各支持棒に形成された計3個のウエーハ挿入溝
が常に同一平面上にあるように形成することができ、ウ
エーハ保持装置の製造時にウエーハ挿入溝の相互位置が
ずれて形成されることがなく、スリップの発生しないウ
エーハ保持装置を製造することができる。
の一実施例を示す正面図である。
図である。
図である。
図である。
る。
る。
ある。
ある。
示す説明図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 各々半導体ウエーハを支持するための複
数のウエーハ挿入溝を有し且つ相互に平行に設けられた
第1ないし第3の支持棒を備え、該第1ないし第3の支
持棒の軸線方向と垂直な面における各支持棒の位置関係
が、前記第1の支持棒の中心軸を頂点として前記第2及
び第3の支持棒の中心軸が二等辺三角形を成し且つその
頂角がほぼ135°となるように配置され、前記半導体
ウエーハをその周縁上の3点で支持する半導体ウエーハ
保持装置の各挿入溝にウエーハを保持させ、それらウエ
ーハを前記半導体ウエーハ保持装置とともに熱処理炉内
にて、1100℃を超え1200℃以下の温度で熱処理
することを特徴とする半導体ウエーハの熱処理方法。 - 【請求項2】 前記熱処理の温度が1150℃以上であ
ることを特徴とする請求項1記載の半導体ウエーハの熱
処理方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP8238194A JP3166142B2 (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 半導体ウエーハの熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8238194A JP3166142B2 (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 半導体ウエーハの熱処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07273056A JPH07273056A (ja) | 1995-10-20 |
JP3166142B2 true JP3166142B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=13773010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8238194A Expired - Fee Related JP3166142B2 (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | 半導体ウエーハの熱処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3166142B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7055702B1 (en) | 2000-06-06 | 2006-06-06 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Slip resistant horizontal semiconductor wafer boat |
US11521876B2 (en) * | 2018-03-07 | 2022-12-06 | Tokyo Electron Limited | Horizontal substrate boat |
-
1994
- 1994-03-29 JP JP8238194A patent/JP3166142B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH07273056A (ja) | 1995-10-20 |
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