JP3328763B2 - 縦型ウエハボートのウエハ支持構造 - Google Patents
縦型ウエハボートのウエハ支持構造Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハの支
持構造に係り、特に縦型の拡散炉等の内部に半導体ウエ
ハを配置するための縦型ウエハボートにおける半導体ウ
エハの支持構造に関する。
持構造に係り、特に縦型の拡散炉等の内部に半導体ウエ
ハを配置するための縦型ウエハボートにおける半導体ウ
エハの支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体集積回路などの半導体装置
の製造工程においては、半導体である単結晶シリコンウ
エハにｐ型やｎ型の導電型を形成するために不純物を拡
散したり、表面を保護する酸化膜の形成等に、炉心管を
水平に配置した横型の拡散炉と称する電気炉が使用され
てきた。この横型拡散炉の場合、シリコンウエハは、石
英ガラス製のウエハボートと称する支持部材に立てて横
方向に多数並べて配置され、拡散炉に搬入したり拡散炉
から搬出するようにしていた。しかし、近年、半導体装
置の高集積度化に伴い、パーティクルの減少、酸素の巻
き込みの減少、クリーンルームの床面積の減少などを図
るため、拡散炉ばかりでなく、化学気相成長法（ＣＶ
Ｄ）によって絶縁酸化膜などを形成するＣＶＤ炉におい
ても急速に縦型への移行が進められている。
の製造工程においては、半導体である単結晶シリコンウ
エハにｐ型やｎ型の導電型を形成するために不純物を拡
散したり、表面を保護する酸化膜の形成等に、炉心管を
水平に配置した横型の拡散炉と称する電気炉が使用され
てきた。この横型拡散炉の場合、シリコンウエハは、石
英ガラス製のウエハボートと称する支持部材に立てて横
方向に多数並べて配置され、拡散炉に搬入したり拡散炉
から搬出するようにしていた。しかし、近年、半導体装
置の高集積度化に伴い、パーティクルの減少、酸素の巻
き込みの減少、クリーンルームの床面積の減少などを図
るため、拡散炉ばかりでなく、化学気相成長法（ＣＶ
Ｄ）によって絶縁酸化膜などを形成するＣＶＤ炉におい
ても急速に縦型への移行が進められている。
【０００３】縦型の拡散炉は、炉心管が鉛直向に配置し
てある。このため、ウエハボートも縦型となっていて、
蚕棚のようにシリコンウエハを上下方向に積み重ねるよ
うに配置するようになっている。図４（１）は、縦型ウ
エハボートの一例を示したものである。
てある。このため、ウエハボートも縦型となっていて、
蚕棚のようにシリコンウエハを上下方向に積み重ねるよ
うに配置するようになっている。図４（１）は、縦型ウ
エハボートの一例を示したものである。
【０００４】すなわち、縦型ウエハボート１０は、石英
ガラスや炭化ケイ素（ＳｉＣ）またはシリコンによって
形成され、円形のベース１２に複数（例えば４本）の支
柱１４（１４ａ〜１４ｄ）が立設してあって、これらの
支柱１４の上部に円形の天板１６が取り付けてある。ま
た、各支柱１４には、図４（２）に示したように、上下
方向に等間隔で複数の挿入溝１８が設けてあって、これ
らの挿入溝１８間に形成された突部２０がシリコンウエ
ハ２２の支持部となっていて、突部２０にシリコンウエ
ハ２２の周縁部を乗せることにより、シリコンウエハ２
２を４点で支持するようにしてある。そして、シリコン
ウエハ２２は、支柱１４ａ、１４ｄ間からウエハボート
１０に出し入れするようになっている。
ガラスや炭化ケイ素（ＳｉＣ）またはシリコンによって
形成され、円形のベース１２に複数（例えば４本）の支
柱１４（１４ａ〜１４ｄ）が立設してあって、これらの
支柱１４の上部に円形の天板１６が取り付けてある。ま
た、各支柱１４には、図４（２）に示したように、上下
方向に等間隔で複数の挿入溝１８が設けてあって、これ
らの挿入溝１８間に形成された突部２０がシリコンウエ
ハ２２の支持部となっていて、突部２０にシリコンウエ
ハ２２の周縁部を乗せることにより、シリコンウエハ２
２を４点で支持するようにしてある。そして、シリコン
ウエハ２２は、支柱１４ａ、１４ｄ間からウエハボート
１０に出し入れするようになっている。
【０００５】一方、シリコンウエハ２２を図４（３）の
ように支持する場合もある。すなわち、各支柱１４ａ〜
１４ｄの突部２０にＳｉＣによって構成した円板状棚板
であるサセプタ２４を架け渡し、その上にシリコンウエ
ハ２２を乗せるようにしている。これは、シリコンウエ
ハ２２の大径化に伴い、シリコンウエハ２２を１０００
℃以上の温度で加熱処理した際に、周縁部の４点支持で
はシリコンウエハ２２が自重によって垂れ下がって熱変
形するため、シリコンウエハ２２の下面全体を支持して
シリコンウエハ２２の熱変形を防止するようにしたもの
である。
ように支持する場合もある。すなわち、各支柱１４ａ〜
１４ｄの突部２０にＳｉＣによって構成した円板状棚板
であるサセプタ２４を架け渡し、その上にシリコンウエ
ハ２２を乗せるようにしている。これは、シリコンウエ
ハ２２の大径化に伴い、シリコンウエハ２２を１０００
℃以上の温度で加熱処理した際に、周縁部の４点支持で
はシリコンウエハ２２が自重によって垂れ下がって熱変
形するため、シリコンウエハ２２の下面全体を支持して
シリコンウエハ２２の熱変形を防止するようにしたもの
である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の縦型ウ
エハボート１０においては、図４（２）のようにシリコ
ンウエハ２２の周縁部を突部２０によって４点支持する
場合、シリコンウエハ２２と突部２０とが滑り接触とな
っているため、シリコンウエハ２２を高温処理したとき
に、シリコンウエハ２２の周縁部が外側に熱膨張する際
に、突部２０との間の摩擦によって膨張が妨げられる力
を受け、熱膨張による変形等に伴う応力によってスリッ
プと称する転位列からなる欠陥が発生する。そして、こ
のスリップは、ウエハの直径が大きくなるのに伴ってよ
り顕在化し、８インチ径ウエハなどの大径のウエハを高
温処理する場合の大きな問題となっている。また、図４
（３）に示したサセプタ２４を用いた支持構造において
も、熱膨張率の相違や両者が完全に密接していないこと
などによる摩擦に伴う応力を受け、シリコンウエハ２２
にスリップが発生する問題がある。
エハボート１０においては、図４（２）のようにシリコ
ンウエハ２２の周縁部を突部２０によって４点支持する
場合、シリコンウエハ２２と突部２０とが滑り接触とな
っているため、シリコンウエハ２２を高温処理したとき
に、シリコンウエハ２２の周縁部が外側に熱膨張する際
に、突部２０との間の摩擦によって膨張が妨げられる力
を受け、熱膨張による変形等に伴う応力によってスリッ
プと称する転位列からなる欠陥が発生する。そして、こ
のスリップは、ウエハの直径が大きくなるのに伴ってよ
り顕在化し、８インチ径ウエハなどの大径のウエハを高
温処理する場合の大きな問題となっている。また、図４
（３）に示したサセプタ２４を用いた支持構造において
も、熱膨張率の相違や両者が完全に密接していないこと
などによる摩擦に伴う応力を受け、シリコンウエハ２２
にスリップが発生する問題がある。
【０００７】本発明は、前記従来技術の欠点を解消する
ためになされたもので、半導体ウエハにスリップが発生
するのを防止することを目的としている。
ためになされたもので、半導体ウエハにスリップが発生
するのを防止することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る縦型ウエハボートのウエハ支持構造
は、半導体ウエハが熱膨張する際に、摩擦によりウエハ
ボートのウエハ支持から受ける応力を小さくするため、
ウエハ支持部に半導体ウエハの膨張によって移動する移
動体を配置して半導体ウエハを支持するようにしてい
る。すなわち、本発明は、ベース上に立設した支柱によ
って半導体ウエハを支持する縦型ウエハボートのウエハ
支持構造において、前記ウエハボートのウエハ支持部
に、前記半導体ウエハの半径方向に移動可能な移動体を
配置し、この移動体を介して前記半導体ウエハを支持す
る構成にした。移動体は、ＳｉＣ薄膜によって形成した
中空のコロであることが望ましい。このＳｉＣ薄膜から
なる中空のコロは、例えば太さ２〜５ｍｍの棒状黒鉛基
材の表面に、ＣＶＤによってＳｉＣを０．２〜１．０ｍ
ｍ蒸着したのち、ＳｉＣを蒸着した黒鉛基材を適宜の長
さに切断し、黒鉛基材を燃焼除去することによって得る
ことができる。
めに、本発明に係る縦型ウエハボートのウエハ支持構造
は、半導体ウエハが熱膨張する際に、摩擦によりウエハ
ボートのウエハ支持から受ける応力を小さくするため、
ウエハ支持部に半導体ウエハの膨張によって移動する移
動体を配置して半導体ウエハを支持するようにしてい
る。すなわち、本発明は、ベース上に立設した支柱によ
って半導体ウエハを支持する縦型ウエハボートのウエハ
支持構造において、前記ウエハボートのウエハ支持部
に、前記半導体ウエハの半径方向に移動可能な移動体を
配置し、この移動体を介して前記半導体ウエハを支持す
る構成にした。移動体は、ＳｉＣ薄膜によって形成した
中空のコロであることが望ましい。このＳｉＣ薄膜から
なる中空のコロは、例えば太さ２〜５ｍｍの棒状黒鉛基
材の表面に、ＣＶＤによってＳｉＣを０．２〜１．０ｍ
ｍ蒸着したのち、ＳｉＣを蒸着した黒鉛基材を適宜の長
さに切断し、黒鉛基材を燃焼除去することによって得る
ことができる。
【０００９】また、ウエハ支持部は、前記移動体を配置
する面を凹曲面に形成したり、半導体ウエハの半径方向
において内側より外側が漸次高くなっている傾斜面に形
成することができる。また、ウエハ支持部は前記支柱に
保持させた円板状棚板によって構成し、移動体は、棚板
上の、半導体ウエハの中心から、半導体ウエハの半径の
ほぼ５０〜９０％に相当する円周上に複数配置するとよ
い。
する面を凹曲面に形成したり、半導体ウエハの半径方向
において内側より外側が漸次高くなっている傾斜面に形
成することができる。また、ウエハ支持部は前記支柱に
保持させた円板状棚板によって構成し、移動体は、棚板
上の、半導体ウエハの中心から、半導体ウエハの半径の
ほぼ５０〜９０％に相当する円周上に複数配置するとよ
い。
【００１０】
【作用】上記のごとく構成した本発明は、半導体ウエハ
を高温処理する際に半導体ウエハが熱膨張すると、半導
体ウエハと接触している移動体がウエハの熱膨張に伴っ
てウエハ支持部の面上を移動する。このため、半導体ウ
エハは、熱膨張に対する自由度が増大して容易に熱膨張
することが可能となり、半導体ウエハに作用する力が大
幅に減少し熱膨張による変形などが防止でき、内部応力
が小さくなってスリップの発生を防止することができ
る。特に、移動体としてコロなどの転動体を用いると、
転動体が半導体ウエハの熱膨張に伴ってウエハ支持部の
面上を容易に転動し、半導体ウエハには、従来の滑り摩
擦と異なってころがり摩擦が作用するため、半導体ウエ
ハの熱膨張が極めて円滑、容易に行われる。
を高温処理する際に半導体ウエハが熱膨張すると、半導
体ウエハと接触している移動体がウエハの熱膨張に伴っ
てウエハ支持部の面上を移動する。このため、半導体ウ
エハは、熱膨張に対する自由度が増大して容易に熱膨張
することが可能となり、半導体ウエハに作用する力が大
幅に減少し熱膨張による変形などが防止でき、内部応力
が小さくなってスリップの発生を防止することができ
る。特に、移動体としてコロなどの転動体を用いると、
転動体が半導体ウエハの熱膨張に伴ってウエハ支持部の
面上を容易に転動し、半導体ウエハには、従来の滑り摩
擦と異なってころがり摩擦が作用するため、半導体ウエ
ハの熱膨張が極めて円滑、容易に行われる。
【００１１】移動体としてＳｉＣ薄膜からなる中空コロ
を用いると、小型軽量で高温での熱変形も小さく、また
熱容量が小さい移動体が得られ、容易に転動するととも
に半導体ウエハに与える熱的影響も少なく、半導体ウエ
ハの熱膨張に伴う変形や熱分布が小さくなり、スリップ
の発生をより確実に防止することができる。また、移動
体を配置するウエハ支持部の面を凹曲面や傾斜面とする
と、移動体がウエハ支持部から転落するのを防止するこ
とができるばかりでなく、移動体の配置位置が一定とな
り、半導体ウエハの支持位置が一定となって品質を安定
させることができる。そして、半導体ウエハの中心か
ら、半導体ウエハの半径のほぼ７０％に相当する円周上
に複数の移動体を配置すると、半導体ウエハの移動体よ
り内側の面積と外側の面積とがほぼ等しく、移動体の両
側の半導体ウエハの重量がほぼ等しくなって、半導体ウ
エハの熱変形などをより小さくすることができ、このた
めスリップの発生をより効果的に防止できる。
を用いると、小型軽量で高温での熱変形も小さく、また
熱容量が小さい移動体が得られ、容易に転動するととも
に半導体ウエハに与える熱的影響も少なく、半導体ウエ
ハの熱膨張に伴う変形や熱分布が小さくなり、スリップ
の発生をより確実に防止することができる。また、移動
体を配置するウエハ支持部の面を凹曲面や傾斜面とする
と、移動体がウエハ支持部から転落するのを防止するこ
とができるばかりでなく、移動体の配置位置が一定とな
り、半導体ウエハの支持位置が一定となって品質を安定
させることができる。そして、半導体ウエハの中心か
ら、半導体ウエハの半径のほぼ７０％に相当する円周上
に複数の移動体を配置すると、半導体ウエハの移動体よ
り内側の面積と外側の面積とがほぼ等しく、移動体の両
側の半導体ウエハの重量がほぼ等しくなって、半導体ウ
エハの熱変形などをより小さくすることができ、このた
めスリップの発生をより効果的に防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明に係る縦型ウエハボートの
ウエハ支持構造の好ましい実施の形態を、添付図面に従
って詳細に説明する。なお、前記従来技術において説明
した部分に対応する部分については、同一の符号を付
し、その説明を省略する。
ウエハ支持構造の好ましい実施の形態を、添付図面に従
って詳細に説明する。なお、前記従来技術において説明
した部分に対応する部分については、同一の符号を付
し、その説明を省略する。
【００１３】図１（１）は、本発明の第１実施形態に係
る縦型ウエハボートのウエハ支持構造を示す側面図であ
る。縦型ウエハボートを構成している複数の支柱１４の
それぞれには、上下方向に等間隔で複数の挿入溝１８が
設けてあって、これらの挿入溝１８の間がウエハ支持部
である突部２０となっている。そして、ウエハの支持面
となる各突部２０の上面２６は平坦に形成してあって、
この上面２６に移動体であるコロ２８が配置してある。
コロ２８は、図１（２）に示してあるように、挿入溝１
８の側壁に平行に配置してあって、シリコンウエハ２２
の半径方向に転動できるようになっている。また、コロ
２８は、棒状黒鉛基材に炭化ケイ素（ＳｉＣ）をＣＶＤ
によって蒸着したＳｉＣ薄膜から形成され、図１（３）
に示したように中空の円筒状をなしている。
る縦型ウエハボートのウエハ支持構造を示す側面図であ
る。縦型ウエハボートを構成している複数の支柱１４の
それぞれには、上下方向に等間隔で複数の挿入溝１８が
設けてあって、これらの挿入溝１８の間がウエハ支持部
である突部２０となっている。そして、ウエハの支持面
となる各突部２０の上面２６は平坦に形成してあって、
この上面２６に移動体であるコロ２８が配置してある。
コロ２８は、図１（２）に示してあるように、挿入溝１
８の側壁に平行に配置してあって、シリコンウエハ２２
の半径方向に転動できるようになっている。また、コロ
２８は、棒状黒鉛基材に炭化ケイ素（ＳｉＣ）をＣＶＤ
によって蒸着したＳｉＣ薄膜から形成され、図１（３）
に示したように中空の円筒状をなしている。
【００１４】上記のごとく構成した第１実施形態は、支
柱１４に形成した突部２０の上面２６に、コロ２８をシ
リコンウエハ２２の半径方向に転動できるように配置す
る。その後、図１（１）に示したように、シリコンウエ
ハ２２の周縁部をコロ２８に乗せ、コロ２８を介してシ
リコンウエハ２２を突部２０によって支持する。そし
て、複数のシリコンウエハ２２を縦型ウエハボートに支
持させた状態で拡散炉（図示せず）に入れ、酸化膜の形
成などの熱処理を行なうと、シリコンウエハ２２は熱膨
張して周縁部が外側に伸びる。
柱１４に形成した突部２０の上面２６に、コロ２８をシ
リコンウエハ２２の半径方向に転動できるように配置す
る。その後、図１（１）に示したように、シリコンウエ
ハ２２の周縁部をコロ２８に乗せ、コロ２８を介してシ
リコンウエハ２２を突部２０によって支持する。そし
て、複数のシリコンウエハ２２を縦型ウエハボートに支
持させた状態で拡散炉（図示せず）に入れ、酸化膜の形
成などの熱処理を行なうと、シリコンウエハ２２は熱膨
張して周縁部が外側に伸びる。
【００１５】シリコンウエハ２２の下面に接触している
コロ２８は、シリコンウエハ２２の熱膨張によって回転
モーメントが与えられ、突部２０の上面を図１（１）の
左方向に転動する。そして、シリコンウエハ２２は、コ
ロ２８ところがり接触となっているためにコロ２８から
受ける力が極めて小さく、接触部の自由度が大きくなっ
て熱膨張を妨げられることがなく、熱膨張による変形な
どによるスリップの発生を防止することができる。
コロ２８は、シリコンウエハ２２の熱膨張によって回転
モーメントが与えられ、突部２０の上面を図１（１）の
左方向に転動する。そして、シリコンウエハ２２は、コ
ロ２８ところがり接触となっているためにコロ２８から
受ける力が極めて小さく、接触部の自由度が大きくなっ
て熱膨張を妨げられることがなく、熱膨張による変形な
どによるスリップの発生を防止することができる。
【００１６】しかも、コロ２８は、ＳｉＣ薄膜によって
円筒状に形成してあるため、小型軽量であって高温での
変形も小さく、シリコンウエハ２２の熱膨張によって容
易に転動するため、シリコンウエハ２２の熱膨張を拘束
したり、あるいは酸化膜の形成時等にコロ２８とシリコ
ンウエハ２２とが固着するのを防止することができ、シ
リコンウエハ２２の熱膨張が円滑に行なわれ、さらにＳ
ｉＣは熱容量が小さいため、シリコンウエハ２２に与え
る熱的影響が極めて小さく、シリコンウエハ２２の熱分
布が小さくなってスリップの発生をより確実に抑止する
ことができる。
円筒状に形成してあるため、小型軽量であって高温での
変形も小さく、シリコンウエハ２２の熱膨張によって容
易に転動するため、シリコンウエハ２２の熱膨張を拘束
したり、あるいは酸化膜の形成時等にコロ２８とシリコ
ンウエハ２２とが固着するのを防止することができ、シ
リコンウエハ２２の熱膨張が円滑に行なわれ、さらにＳ
ｉＣは熱容量が小さいため、シリコンウエハ２２に与え
る熱的影響が極めて小さく、シリコンウエハ２２の熱分
布が小さくなってスリップの発生をより確実に抑止する
ことができる。
【００１７】なお、前記実施形態においては、移動体と
して中空のコロ２８を用いた場合について説明したが、
中実のコロあるいはシリコン、石英ガラスによって形成
したコロを用いてもよく、図１（４）に示したように、
ＳｉＣや石英ガラスまたはシリコン等によって形成した
球体３０を用いてもよい。また、前記実施形態において
は、コロ２８を配置する突部２０の上面２６が平坦であ
る場合について説明したが、図２（１）に示したよう
に、突部２０の上面２６に円弧等の凹曲面３２を形成
し、この凹曲面３２にコロ２８を配置してもよい。この
ように、コロ２８を配置する面を凹曲面３２とするれ
ば、コロ２８が突部２０から転がり落ちるのを防止する
ことができるとともに、コロ２８を常に一定位置に配置
すること可能となり、シリコンウエハ２２の支持位置を
一定にすることができてシリコンウエハ２２の品質を一
定に保持できる。
して中空のコロ２８を用いた場合について説明したが、
中実のコロあるいはシリコン、石英ガラスによって形成
したコロを用いてもよく、図１（４）に示したように、
ＳｉＣや石英ガラスまたはシリコン等によって形成した
球体３０を用いてもよい。また、前記実施形態において
は、コロ２８を配置する突部２０の上面２６が平坦であ
る場合について説明したが、図２（１）に示したよう
に、突部２０の上面２６に円弧等の凹曲面３２を形成
し、この凹曲面３２にコロ２８を配置してもよい。この
ように、コロ２８を配置する面を凹曲面３２とするれ
ば、コロ２８が突部２０から転がり落ちるのを防止する
ことができるとともに、コロ２８を常に一定位置に配置
すること可能となり、シリコンウエハ２２の支持位置を
一定にすることができてシリコンウエハ２２の品質を一
定に保持できる。
【００１８】さらに、突部２０の上面２６に、図２
（２）のように、シリコンウエハ２２の半径方向内側と
なる突部２０の先端側を、シリコンウエハ２２の半径方
向外側となる基端側より低くした傾斜面３４を形成し、
この傾斜面３４にコロ２８を配置してもよい。この場合
においても、凹状曲面３２と同様の効果を得ることがで
きる。なお、突部２０の先端部の上面は、傾斜面３４よ
り高くしてコロ２８が転落しないようにする。
（２）のように、シリコンウエハ２２の半径方向内側と
なる突部２０の先端側を、シリコンウエハ２２の半径方
向外側となる基端側より低くした傾斜面３４を形成し、
この傾斜面３４にコロ２８を配置してもよい。この場合
においても、凹状曲面３２と同様の効果を得ることがで
きる。なお、突部２０の先端部の上面は、傾斜面３４よ
り高くしてコロ２８が転落しないようにする。
【００１９】図３は、本発明の第２実施形態を示したも
のである。この第２実施形態は、各支柱１４に形成した
突部２０の上面２６に円板状の棚板からなるサセプタ２
４が配置してあって、このサセプタ２４がシリコンウエ
ハ２２を支持するウエハ支持部となっている。そして、
サセプタ２４の上面に複数（３つ以上）のコロ２８が配
置してあり、これらのコロ２８の上にシリコンウエハ２
２が乗せてある。各コロ２８は、シリコンウエハ２２の
半径をｒとすると、中心からほぼ０．５〜０．９ｒの円
周上に配置してある。特に、中心からほぼ０．７ｒの円
周上に配置した場合には、シリコンウエハ２２のコロ２
８より内側の部分と外側の部分との面積がほぼ同じとな
り、コロ２８より内側と外側とで重量がバランスし、シ
リコンウエハ２２の熱変形等を非常に小さくすることが
できる。なお、サセプタ２４のコロ２８を配置する面を
図２に示した凹曲面や傾斜面に形成してもよい。
のである。この第２実施形態は、各支柱１４に形成した
突部２０の上面２６に円板状の棚板からなるサセプタ２
４が配置してあって、このサセプタ２４がシリコンウエ
ハ２２を支持するウエハ支持部となっている。そして、
サセプタ２４の上面に複数（３つ以上）のコロ２８が配
置してあり、これらのコロ２８の上にシリコンウエハ２
２が乗せてある。各コロ２８は、シリコンウエハ２２の
半径をｒとすると、中心からほぼ０．５〜０．９ｒの円
周上に配置してある。特に、中心からほぼ０．７ｒの円
周上に配置した場合には、シリコンウエハ２２のコロ２
８より内側の部分と外側の部分との面積がほぼ同じとな
り、コロ２８より内側と外側とで重量がバランスし、シ
リコンウエハ２２の熱変形等を非常に小さくすることが
できる。なお、サセプタ２４のコロ２８を配置する面を
図２に示した凹曲面や傾斜面に形成してもよい。
【００２０】
【実施例】直径１５０ｍｍのシリコンウエハを１３００
〜１３５０℃で４時間余熱処理を実施した。従来のよう
にサセプタ２４上に直接シリコンウエハ２２を配置した
場合には、シリコンウエハの２ヵ所以上で長さ３ｃｍ以
上のスリップが多数発生した。これに対して、シリコン
ウエハ２２の中心から約０．７ｒの円周上の３ヵ所（シ
リコンウエハ２２の中心に対して約１２０度間隔）に配
置した場合には、スリップの発生はなかった。コロの配
置位置をシリコンウエハの約０．５ｒまたは０．９ｒと
しても同様の結果を得た。
〜１３５０℃で４時間余熱処理を実施した。従来のよう
にサセプタ２４上に直接シリコンウエハ２２を配置した
場合には、シリコンウエハの２ヵ所以上で長さ３ｃｍ以
上のスリップが多数発生した。これに対して、シリコン
ウエハ２２の中心から約０．７ｒの円周上の３ヵ所（シ
リコンウエハ２２の中心に対して約１２０度間隔）に配
置した場合には、スリップの発生はなかった。コロの配
置位置をシリコンウエハの約０．５ｒまたは０．９ｒと
しても同様の結果を得た。
【００２１】図４（３）に示したように、サセプタ２４
によって直接シリコンウエハ２２を支持したときのスリ
ップの発生状態と、図３に示した第２実施形態のコロ２
８を介してシリコンウエハ２２を支持したときのスリッ
プの発生状態とを比較したところ、従来のサセプタ２４
によってシリコンウエハ２２を直接支持した場合、熱処
理を４５回（４５日）以上した後でないと、シリコンウ
エハを熱処理したときにスリップが発生して使いものに
ならなかった。しかも、４５回以上熱処理したサセプタ
２４であっても、そのサセプタを酸洗浄するとサセプタ
の表面状態が元に戻り、再び４５回以上熱処理をした後
でないとシリコンウエハ２２のスリップの発生をなくす
ことができなかった。これに対して、第２実施形態のよ
うにコロ２８を介してシリコンウエハ２２を支持した場
合、最初からスリップの発生が見られなかった。従っ
て、段取時間を従来の４５日から１日に大幅に短縮する
ことができた。
によって直接シリコンウエハ２２を支持したときのスリ
ップの発生状態と、図３に示した第２実施形態のコロ２
８を介してシリコンウエハ２２を支持したときのスリッ
プの発生状態とを比較したところ、従来のサセプタ２４
によってシリコンウエハ２２を直接支持した場合、熱処
理を４５回（４５日）以上した後でないと、シリコンウ
エハを熱処理したときにスリップが発生して使いものに
ならなかった。しかも、４５回以上熱処理したサセプタ
２４であっても、そのサセプタを酸洗浄するとサセプタ
の表面状態が元に戻り、再び４５回以上熱処理をした後
でないとシリコンウエハ２２のスリップの発生をなくす
ことができなかった。これに対して、第２実施形態のよ
うにコロ２８を介してシリコンウエハ２２を支持した場
合、最初からスリップの発生が見られなかった。従っ
て、段取時間を従来の４５日から１日に大幅に短縮する
ことができた。
【００２２】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、半導体ウエハを移動体を介して支持したことによ
り、半導体ウエハを高温処理する際に半導体ウエハが熱
膨張すると、半導体ウエハと接触している移動体がウエ
ハの熱膨張に伴ってウエハ支持部の面上を移動するた
め、接触部の熱膨張に対する自由度が増大して容易に熱
膨張し、半導体ウエハに作用する力が大幅に減少し熱膨
張による変形などが防止でき、内部応力を小さくなって
スリップの発生を防止することができる。
ば、半導体ウエハを移動体を介して支持したことによ
り、半導体ウエハを高温処理する際に半導体ウエハが熱
膨張すると、半導体ウエハと接触している移動体がウエ
ハの熱膨張に伴ってウエハ支持部の面上を移動するた
め、接触部の熱膨張に対する自由度が増大して容易に熱
膨張し、半導体ウエハに作用する力が大幅に減少し熱膨
張による変形などが防止でき、内部応力を小さくなって
スリップの発生を防止することができる。
【００２３】そして、移動体としてＳｉＣ薄膜からなる
中空コロを用いると、小型軽量で高温での熱変形も小さ
く、また熱容量が小さい移動体が得られ、容易に転動す
るとともに半導体ウエハに与える熱的影響も少なく、半
導体ウエハの熱膨張に伴う変形や熱分布が小さくなり、
スリップの発生をより確実に防止することができる。ま
た、移動体を配置するウエハ支持部の面を凹曲面や傾斜
面とすると、移動体がウエハ支持部から転落するのを防
止することができるばかりでなく、移動体の配置位置が
一定となり、半導体ウエハの支持位置が一定となって品
質を安定させることができる。そして、半導体ウエハの
中心から、半導体ウエハの半径のほぼ７０％に相当する
円周上に複数の移動体を配置すると、半導体ウエハの移
動体より内側の面積と外側の面積とがほぼ等しく、移動
体の両側の半導体ウエハの重量がほぼ等しくなって、半
導体ウエハの熱変形などをより小さくすることができ、
このためスリップの発生をより効果的に防止できる。
中空コロを用いると、小型軽量で高温での熱変形も小さ
く、また熱容量が小さい移動体が得られ、容易に転動す
るとともに半導体ウエハに与える熱的影響も少なく、半
導体ウエハの熱膨張に伴う変形や熱分布が小さくなり、
スリップの発生をより確実に防止することができる。ま
た、移動体を配置するウエハ支持部の面を凹曲面や傾斜
面とすると、移動体がウエハ支持部から転落するのを防
止することができるばかりでなく、移動体の配置位置が
一定となり、半導体ウエハの支持位置が一定となって品
質を安定させることができる。そして、半導体ウエハの
中心から、半導体ウエハの半径のほぼ７０％に相当する
円周上に複数の移動体を配置すると、半導体ウエハの移
動体より内側の面積と外側の面積とがほぼ等しく、移動
体の両側の半導体ウエハの重量がほぼ等しくなって、半
導体ウエハの熱変形などをより小さくすることができ、
このためスリップの発生をより効果的に防止できる。
【図１】本発明の第１実施形態に係るウエハ支持構造と
移動体との説明図である。
移動体との説明図である。
【図２】ウエハ支持部の移動体を配置する面の他の実施
形態の説明図である。
形態の説明図である。
【図３】本発明の第２実施形態の説明図である。
【図４】縦型ウエハボートの斜視図と従来のウエハ支持
構造の説明図である。
構造の説明図である。
１０ 縦型ウエハボート １２ ベース １４ 支柱 ２０、２４ ウエハ支持部（突部、サセプタ） ２２ 半導体ウエハ（シリコンウエハ） ２８、３０ 移動体（コロ、球体） ３２ 凹状曲面 ３４ 傾斜面
フロントページの続き (72)発明者 片山 達彦 神奈川県平塚市四之宮2612 コマツ電子 金属株式会社内 (72)発明者 河原 史朋 岡山県玉野市玉三丁目１番１号 三造メ タル株式会社内 (72)発明者 斎藤 誠 東京都中央区築地５丁目６番４号 三造 メタル株式会社内 審査官 宮崎 園子 (56)参考文献 特開 平８−17753（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/22
Claims (5)
- 【請求項１】 ベース上に立設した支柱によって半導体
ウエハを支持する縦型ウエハボートのウエハ支持構造に
おいて、前記ウエハボートのウエハ支持部に、前記半導
体ウエハの半径方向に移動可能な移動体を配置し、この
移動体を介して前記半導体ウエハを支持することを特徴
とする縦型ウエハボートのウエハ支持構造。 - 【請求項２】 前記移動体は、ＳｉＣ薄膜によって形成
した中空のコロであることを特徴とする請求項１に記載
の縦型ウエハボートのウエハ支持構造。 - 【請求項３】 前記ウエハ支持部は、前記移動体を配置
する面が凹曲面に形成してあることを特徴とする請求項
１または２に記載の縦型ウエハボートのウエハ支持構
造。 - 【請求項４】 前記ウエハ支持部は、前記移動体を配置
する面を、前記半導体ウエハの半径方向において内側よ
り外側が漸次高くなっている傾斜面に形成してあること
を特徴とする請求項１または２に記載の縦型ウエハボー
トのウエハ支持構造。 - 【請求項５】 前記ウエハ支持部は前記支柱に保持させ
た円板状棚板であって、前記移動体は、前記棚板上の、
前記半導体ウエハの中心から、半導体ウエハの半径のほ
ぼ５０〜９０％に相当する円周上に複数配置してあるこ
とを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１に記載の
縦型ウエハボートのウエハ支持構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30495195A JP3328763B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 縦型ウエハボートのウエハ支持構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30495195A JP3328763B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 縦型ウエハボートのウエハ支持構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09129567A JPH09129567A (ja) | 1997-05-16 |
| JP3328763B2 true JP3328763B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=17939284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30495195A Expired - Fee Related JP3328763B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | 縦型ウエハボートのウエハ支持構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3328763B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112008001108T5 (de) | 2007-05-01 | 2010-04-01 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Wafer-Halterung, vertikales Wärmebehandlungsschiffchen, welches eine Wafer-Halterung einschliesst, sowie Verfahren für die Herstellung einer Wafer-Halterung |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1010321C2 (nl) * | 1997-10-20 | 1999-09-08 | Fluoroware Inc | Wafeldrager. |
| JP4589545B2 (ja) * | 2001-02-19 | 2010-12-01 | 新日本製鐵株式会社 | ウェハ支持部材、ウェハ保持具およびウェハ保持装置 |
| EP1253631B1 (en) * | 2000-10-16 | 2011-02-16 | Nippon Steel Corporation | Wafer holder, wafer holding device, and heat treating furnace |
| US7204887B2 (en) | 2000-10-16 | 2007-04-17 | Nippon Steel Corporation | Wafer holding, wafer support member, wafer boat and heat treatment furnace |
| US6528767B2 (en) | 2001-05-22 | 2003-03-04 | Applied Materials, Inc. | Pre-heating and load lock pedestal material for high temperature CVD liquid crystal and flat panel display applications |
| JPWO2004001835A1 (ja) * | 2002-06-21 | 2005-10-27 | 株式会社日立国際電気 | 熱処理装置、基板の製造方法及び半導体デバイスの製造方法 |
| US6917755B2 (en) | 2003-02-27 | 2005-07-12 | Applied Materials, Inc. | Substrate support |
| JP4363401B2 (ja) * | 2003-03-26 | 2009-11-11 | 信越半導体株式会社 | 熱処理用ウェーハ支持具及び熱処理装置 |
| US20040226513A1 (en) | 2003-05-12 | 2004-11-18 | Applied Materials, Inc. | Chamber for uniform heating of large area substrates |
| US8033245B2 (en) | 2004-02-12 | 2011-10-11 | Applied Materials, Inc. | Substrate support bushing |
| TW201115675A (en) * | 2005-04-25 | 2011-05-01 | Terasemicon Co Ltd | Manufacturing method for the holder of the batch type boat |
| JP5061663B2 (ja) * | 2007-03-12 | 2012-10-31 | 信越半導体株式会社 | 縦型熱処理用ボートおよび半導体ウエーハの熱処理方法 |
| JP4812675B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2011-11-09 | コバレントマテリアル株式会社 | 縦型ウエハボート |
| KR101130969B1 (ko) * | 2009-09-17 | 2012-04-03 | 주성엔지니어링(주) | 기판 지지부재와 이를 포함하는 기판 가열 장치 |
| JP6469046B2 (ja) * | 2016-07-15 | 2019-02-13 | クアーズテック株式会社 | 縦型ウエハボート |
-
1995
- 1995-10-30 JP JP30495195A patent/JP3328763B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112008001108T5 (de) | 2007-05-01 | 2010-04-01 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Wafer-Halterung, vertikales Wärmebehandlungsschiffchen, welches eine Wafer-Halterung einschliesst, sowie Verfahren für die Herstellung einer Wafer-Halterung |
| US8506712B2 (en) | 2007-05-01 | 2013-08-13 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Wafer support jig, vertical heat treatment boat including wafer support jig, and method for manufacturing wafer support jig |
| DE112008001108B4 (de) | 2007-05-01 | 2022-03-31 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Wafer-Halterung, vertikales Wärmebehandlungsschiffchen, welches eine Wafer-Halterung einschliesst, sowie Verfahren für die Herstellung einer Wafer-Halterung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09129567A (ja) | 1997-05-16 |
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