JP4797514B2 - シリコンウェーハの製造方法 - Google Patents

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Description

この発明は、特に、搬送用ブレードの載置面からはみ出したウェーハ部分が、処理炉内で加熱されて高温化した際に、搬送用ブレードから下方に反る量を低減することができるシリコンウェーハの製造方法に関する。
従来の（１００）面シリコンウェーハは、＜０１１＞方向を示すノッチ位置を形成した製品（以下「＜０１１＞ノッチ品」という。）が主流であった。
ところが、近年、デバイスの高速化を目的として、45度回転させてウェーハを使用する、＜０１０＞または＜００１＞方向を示すノッチ位置を形成した製品（以下、代表して「＜０１０＞ノッチ品」という。）が適用され始めた。
通常、（１００）面シリコンウェーハの製造は、図１に示すように、枚葉式熱処理装置あるいは気相成長装置１の処理炉２内に（１００）面ウェーハ３を装入した後、熱処理あるいは気相成長させることにより行われる（例えば特許文献1参照）。
前記ウェーハ３の処理炉内外への搬送は、図２に示すように、該ウェーハ３を、その裏面の中心位置を含んで横断する特定領域（図2の斜線部分Ｓ）のみ載置可能な載置面をもつ搬送用ブレード４を用いて行われる。
この際、搬送用ブレード４の載置面からはみ出したウェーハ部分３ａが、処理炉２内で加熱されて高温化した際に、自重等の応力も加わって熱変形して、搬送用ブレード４から下方に反る現象が生じる場合があった。
このように、ウェーハ３が搬送用ブレード４から下方に反り出すと、反り出したウェーハ部分３ａが、ウェーハ３の処理炉２の内外への搬送の際に、反応炉の周囲にあるサイドサポート等の周辺部材と接触して、ウェーハ３が損傷する場合があった。
発明者は、かかるウェーハ部分の反り量について検討したところ、搬送用ブレード４の載置面の横断方向と、シリコンウェーハの結晶方位との関係が、反り量に大きく影響していることを見出した。
特開平１０−２９４２８７号公報
この発明の目的は、（１００）面シリコンウェーハの面内の所定の結晶方位を、搬送用ブレードの載置面の横断方向から適正にずらすことにより、搬送用ブレードの載置面からはみ出したウェーハ部分が高温化により搬送用ブレードから下方に反るのを低減して、反応炉の内外への搬送中のシリコンウェーハの損傷を防止することができるシリコンウェーハの製造方法に関する。
本発明に従うシリコンウェーハの製造方法は、処理炉の周囲に周辺部材を有する、枚葉式熱処理装置あるいは気相成長装置の前記処理炉内で、ノッチ位置が＜０１０＞または＜００１＞方向である（１００）面のウェーハを熱処理あるいは気相成長させるため、該ウェーハを、その裏面の中心位置を含んで横断する特定領域のみ載置可能な載置面をもつ搬送用ブレードで、前記処理炉の内外に搬送する工程を有するシリコンウェーハの製造方法において、
前記処理炉の内外への搬送中の前記シリコンウェーハを、前記搬送用ブレードの載置面の横断方向に対し、＜０１０＞または＜００１＞方向が所定角度だけ常にずれた状態として、前記処理炉の内外への搬送中に前記載置面からはみ出したウェーハ部分が前記周辺部材と接触することによる、前記シリコンウェーハの損傷を低減することにある。
また、前記所定角度は25°以上であることが好ましい。
本発明によれば、（１００）面シリコンウェーハの面内の所定の結晶方位を、搬送用ブレードの載置面の横断方向から適正にずらすことにより、搬送用ブレードの載置面からはみ出したウェーハ部分が高温化により搬送用ブレードから下方に反るのを低減して、反応炉の内外への搬送中のシリコンウェーハの損傷を防止することができる。
以下に、本発明の実施形態について図１を参照しながら説明する。
図１は、本発明に従うシリコンウェーハの製造方法を実施するのに好適な気相成長装置であり、図３は、この気相成長装置の搬送用ブレード４を、その載置面にウェーハ３を載置して反応炉内に搬送する状態で示したものである。
気相成長装置１は、図1に示すように、ウェーハ上にエピタキシャル成長させた単結晶薄膜を成膜するための処理炉２（反応炉）と、成膜処理時にウェーハ３を加熱するランプ等の加熱手段５と、処理炉２内に位置し、成膜時にウェーハ３を載置するサセプタ６と、ウェーハ３の処理炉２の内外への搬送を行う搬送用ブレード４と、ウェーハ３を搬送用ブレード４からサセプタ６への移送を昇降動作により案内するリフトピン７とで主に構成されている。
そして、本発明の構成上の主な特徴は、（１００）面シリコンウェーハの面内の所定の結晶方位を、搬送用ブレードの載置面の横断方向から適正にずらすことにあり、より具体的には、搬送用ブレードの載置面の横断方向に対し、＜０１０＞または＜００１＞方向を所定角度θ、好適には25°だけずらすことにあり、この構成を採用することによって、搬送用ブレードの載置面からはみ出したウェーハ部分が高温化により搬送用ブレードから下方に反るのを低減して、反応炉の内外への搬送中のシリコンウェーハの損傷を防止することができる。
本発明者らは、高温化したウェーハを搬送用ブレード上に載せて搬送する際に、搬送用ブレードの載置面からはみ出したウェーハ部分が搬送用ブレードから下方に反り出す場合と反りださない場合とがあるという知見を得たため、種々の検討を行ったところ、搬送用ブレードの載置面の延在方向と、ウェーハの特定の結晶方位とのなす角度を適正範囲に設定すればよいことを見出し、本発明を完成させるに至った。
図２（ａ），（ｂ）は、＜０１１＞ノッチ品の＜０１１＞方向を、搬送用ブレード４の横断方向ｄに一致させて、処理炉内で加熱して高温化したウェーハ３を載置したときの状態を示したものであり、図４（ａ），（ｂ）は、＜０１０＞ノッチ品の＜０１０＞方向を、搬送用ブレード４の横断方向ｄに一致させてウェーハ３を載置したときの状態を示したものであり、図２（ａ）および図４（ａ）はいずれも平面図であり、図２（ｂ）および図４（ｂ）はいずれも側面図である。なお、図２（ａ）および図４（ａ）中に示す、「上」および「下」位置は、ウェーハが熱変形して波状に撓む場合の山位置Ａおよび谷位置Ｂに相当する位置を意味する。
図２（ａ）に示す載置状態の＜０１１＞ノッチ品は、図２（ｂ）に示すように、載置面上に位置するウェーハの両端が下方に向かって反り返る側面形状を有するため、搬送用ブレードの載置面からはみ出したウェーハ部分が、搬送用ブレードから下方に反り出さないことがわかる。
一方、図４（ａ）に示す載置状態の＜０１０＞ノッチ品は、図４（ｂ）に示すように、載置面上に位置するウェーハの両端が上方に向かって反り返る側面形状を有するため、搬送用ブレードの載置面からはみ出したウェーハ部分の、ウェーハの中心位置と端縁位置の間の中間位置（谷位置Ｂ）が、搬送用ブレードから下方に反り出していた。
そこで、この発明では、（１００）面シリコンウェーハの面内の所定の結晶方位を、搬送用ブレードの載置面の横断方向から適正にずらすことにあり、より具体的には、搬送用ブレードの載置面の横断方向に対し、＜０１０＞または＜００１＞方向を所定角度θだけずらし、載置面上に位置するウェーハの両端が上方に向かって反り返る側面形状にしないことにより、搬送用ブレードの載置面からはみ出したウェーハ部分が、搬送用ブレードから下方に反り出す反り量を小さく（例えば5ｍｍ以下）することができるのである。
上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
本発明によれば、（１００）面シリコンウェーハの面内の所定の結晶方位を、搬送用ブレードの載置面の横断方向から適正にずらすことにより、搬送用ブレードの載置面からはみ出したウェーハ部分が高温化により搬送用ブレードから下方に反るのを低減して、反応炉の内外への搬送中のシリコンウェーハの損傷を防止することができる。
本発明に従うシリコンウェーハの製造方法を実施するのに好適な気相成長装置の概略図である。 （ａ），（ｂ）は、＜０１１＞ノッチ品の＜０１１＞方向を、搬送用ブレード４の横断方向ｄに一致させて、処理炉内で加熱して高温化したウェーハを載置したときの状態を示したものであり（ａ）は平面図、は側面図である。 本発明の製造方法を説明するための図であって、気相成長装置の搬送用ブレードを、その載置面にウェーハを載置して反応炉内に搬送する状態で示す。 （ａ），（ｂ）は、＜０１０＞ノッチ品の＜０１０＞方向を、搬送用ブレード４の横断方向ｄに一致させてウェーハ３を載置したときの状態を示したものであり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
符号の説明
１ 気相成長装置
２ 処理炉（または反応炉）
３ ウェーハ
４ 搬送用ブレード
５ 加熱手段（または加熱ランプ）
６ サセプタ
７ リフトピン

Claims (2)

  1. 処理炉の周囲に周辺部材を有する、枚葉式熱処理装置あるいは気相成長装置の前記処理炉内で、ノッチ位置が＜０１０＞または＜００１＞方向である（１００）面のウェーハを熱処理あるいは気相成長させるため、該ウェーハを、その裏面の中心位置を含んで横断する特定領域のみ載置可能な載置面をもつ搬送用ブレードで、前記処理炉の内外に搬送する工程を有するシリコンウェーハの製造方法において、
    前記処理炉の内外への搬送中の前記シリコンウェーハを、前記搬送用ブレードの載置面の横断方向に対し、＜０１０＞または＜００１＞方向が所定角度だけ常にずれた状態として、前記処理炉の内外への搬送中に前記載置面からはみ出したウェーハ部分が前記周辺部材と接触することによる、前記シリコンウェーハの損傷を低減することを特徴とするシリコンウェーハの製造方法。
  2. 前記所定角度は25°以上である請求項1に記載のシリコンウェーハの製造方法。
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