JP4812675B2 - Vertical wafer boat - Google Patents
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Description
本発明は、縦型ウエハボートに関し、特にパーティクルの発生を抑制した縦型ウエハボートに関する。 The present invention relates to a vertical wafer boat, and more particularly to a vertical wafer boat that suppresses generation of particles.
半導体製造プロセスのうちで加熱を伴う工程、例えば、LP−CVD(low pressure−chemical vapor deposition:低圧CVD)によるSi3N4(窒化ケイ素)膜等の成膜工程において、縦型ウエハボードが広く用いられている。
この縦型ウエハボート1は、図7に示すように、成膜処理されるウエハWを搭載するための棚部2a、3a,4aが形成された複数本の支柱2,3,4と、前記支柱2,3,4の上下端部を固定する天板5及び底板6とを備えている。
Vertical wafer boards are widely used in processes involving heating in semiconductor manufacturing processes, for example, film forming processes such as Si 3 N 4 (silicon nitride) films by LP-CVD (low pressure chemical vapor deposition). It is used.
As shown in FIG. 7, the vertical wafer boat 1 includes a plurality of
そして、この縦型ウエハボート1に複数のウエハWを載置し、成膜装置に投入することにより、ウエハWにSi3N4(窒化ケイ素)膜等のCVD膜の形成が行なわれる。このとき、前記CVD膜はウエハWのみならず、縦型ウエハボート1の表面にも付着する。
この付着したSi3N4等のCVD膜が成膜工程において剥離すると、パーティクルとなり、ウエハW上に形成されるCVD膜に悪影響を与える。
Then, by placing a plurality of wafers W on the vertical wafer boat 1 and putting them into the film forming apparatus, a CVD film such as a Si 3 N 4 (silicon nitride) film is formed on the wafers W. At this time, the CVD film adheres not only to the wafer W but also to the surface of the vertical wafer boat 1.
When the attached CVD film such as Si 3 N 4 is peeled off in the film forming process, it becomes particles and adversely affects the CVD film formed on the wafer W.
特に、前記棚部2aは、図8に示すように、支柱2の側面から延設された延設部2a1と、この延設部2a1の先端部に形成されたウエハ載置部2a2とを備え、このウエハ載置部2a1の上面2a3は、前記延設部2a1の上面2a4よりも高位置に形成されているため、支柱2とウエハ載置部2a2との間に溝部Aが形成される。そして、この溝部AにもSi3N4等のCVD膜Mが付着する。
In particular, as shown in FIG. 8, the
そのため、縦型ウエハボート1の表面に付着したCVD膜Mを除去し、膜の剥離によるパーティクル汚染を防止するため、縦型ウエハボート1の洗浄が行われている。 Therefore, the vertical wafer boat 1 is cleaned in order to remove the CVD film M adhering to the surface of the vertical wafer boat 1 and prevent particle contamination due to film peeling.
また、Si3N4等のCVD膜の剥がれによるパーティクル汚染を防止するため、特許文献1に示すような特定の表面粗さになした半導体処理用部材が提案されている。
ところで、半導体処理用部材の表面を、特許文献1に記載されたような特定の表面粗さになした場合には、Si3N4等のCVD膜の付着性(密着性)に優れ、前記CVD膜の剥離によるパーティクル汚染を抑制することができる。
しかしながら、形状が複雑な棚部及びその近傍にあっては、表面粗さによるCVD膜の剥離抑制効果は小さく、縦型ウエハボートを繰り返し使用することにより、図8に示すように、前記溝部Aに付着したCVD膜Mは昇降温度のヒートサイクルを受け、熱応力によって溝部Aの角部に位置するCVD膜MにクラックM1が生じ、パーティクルの発生につながっていた。
また、前記溝部Aに付着したCVD膜Mを洗浄しても、溝部Aの角部に付着したCVD膜Mを完全に除去するのは難しく、前記溝部Aの角部にCVD膜Mが残存するという技術的課題があった。
By the way, when the surface of the semiconductor processing member has a specific surface roughness as described in Patent Document 1, the adhesion (adhesion) of a CVD film such as Si 3 N 4 is excellent, Particle contamination due to peeling of the CVD film can be suppressed.
However, in the shelf having a complicated shape and the vicinity thereof, the effect of suppressing the peeling of the CVD film due to the surface roughness is small. By repeatedly using the vertical wafer boat, as shown in FIG. The CVD film M adhering to was subjected to a heat cycle of increasing and decreasing temperatures, and cracks M1 were generated in the CVD film M located at the corners of the groove A due to thermal stress, leading to generation of particles.
Further, even if the CVD film M attached to the groove A is cleaned, it is difficult to completely remove the CVD film M attached to the corner of the groove A, and the CVD film M remains at the corner of the groove A. There was a technical problem.
本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、付着したCVD膜の剥離を抑制することができる、所定形状の棚部を有する縦型ウエハボートを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above technical problem, and an object of the present invention is to provide a vertical wafer boat having a shelf portion having a predetermined shape, which can suppress peeling of the attached CVD film. To do.
本発明は上記目的を達成するために成されたものであり、本発明にかかる縦型ウエハボートは、成膜処理されるウエハを搭載するための棚部が形成された複数本の支柱と、前記支柱の上下端部を固定する天板及び底板とを備え、前記棚部は、前記支柱の側面から延設された延設部と、この延設部の先端部に形成されたウエハ載置部とを有し、かつ前記延設部の上面が凹曲面に形成されていることを特徴としている。 The present invention has been made to achieve the above object, and a vertical wafer boat according to the present invention includes a plurality of support columns on which shelves for mounting wafers to be deposited are formed, A top plate and a bottom plate for fixing the upper and lower ends of the column; and the shelf includes an extended portion extending from a side surface of the column, and a wafer mounting formed at a tip portion of the extended portion. And the upper surface of the extended portion is formed in a concave curved surface.
このように前記延設部の上面が凹曲面に形成されているため、延設部の上面に付着したCVD膜が昇降温度のヒートサイクルを受けても、熱応力が分散され、応力集中が緩和されるため、CVD膜のクラックは抑制され、パーティクルの発生が抑制される。
また、延設部の上面に付着したCVD膜は洗浄により除去でき、CVD膜の残存を抑制できる。
As described above, since the upper surface of the extended portion is formed in a concave curved surface, even if the CVD film attached to the upper surface of the extended portion is subjected to a heat cycle of increasing / decreasing temperature, thermal stress is dispersed and stress concentration is reduced. Therefore, cracks in the CVD film are suppressed and generation of particles is suppressed.
Moreover, the CVD film adhering to the upper surface of the extended portion can be removed by cleaning, and the remaining CVD film can be suppressed.
また、前記延設部の上面に形成される凹曲面が、半径3〜20mmの円弧状曲面であることが望ましい。このように延設部の上面に形成される凹曲面が特定形状で形成されるため、熱応力分散による応力集中緩和がより効果的に達成される。 Moreover, it is desirable that the concave curved surface formed on the upper surface of the extending portion is an arcuate curved surface having a radius of 3 to 20 mm. As described above, since the concave curved surface formed on the upper surface of the extending portion is formed in a specific shape, stress concentration relaxation by thermal stress dispersion is more effectively achieved.
更に、前記ウエハ載置部の上面が凸曲面に形成され、前記延設部上面の凹曲面と滑らかに接続され、ウエハが前記ウエハ載置部に線接触状態で載置されることが望ましい。
このように、ウエハ載置部の上面が凸曲面に形成され、前記延設部上面の凹曲面と滑らかに接続されているため、CVD膜の剥離をより抑制することができる。
Further, it is preferable that the upper surface of the wafer mounting portion is formed in a convex curved surface, is smoothly connected to the concave curved surface of the upper surface of the extending portion, and the wafer is mounted on the wafer mounting portion in a line contact state.
As described above, the upper surface of the wafer mounting portion is formed in a convex curved surface, and is smoothly connected to the concave curved surface on the upper surface of the extending portion, so that peeling of the CVD film can be further suppressed.
更に、前記ウエハ載置部が、平面視上、ウエハの半径よりも大きな半径を有する円弧状に形成し、ウエハが前記ウエハ載置部に対して曲線の線接触状態で載置されることが好ましい。
このように、ウエハ載置部が、平面視上、ウエハの半径よりも大きな半径を有する円弧状に形成し、ウエハが前記ウエハ載置部に対して曲線の線接触状態で載置されるため、高温時自重変形したウエハをより安定に保持することができ、ウエハ裏面でのスリップ発生をより効果的に抑制することができる。
Further, the wafer mounting portion is formed in an arc shape having a radius larger than the radius of the wafer in plan view, and the wafer is mounted in a curved line contact state with respect to the wafer mounting portion. preferable.
As described above, the wafer mounting portion is formed in an arc shape having a radius larger than the radius of the wafer in plan view, and the wafer is mounted in a curved line contact state with respect to the wafer mounting portion. In addition, it is possible to hold the wafer deformed by its own weight at high temperature more stably, and to more effectively suppress the occurrence of slip on the back surface of the wafer.
本発明の縦型ウエハボートによれば、CVD膜の剥がれによるパーティクル汚染を抑制することができる。 According to the vertical wafer boat of the present invention, particle contamination due to peeling of the CVD film can be suppressed.
以下に、本発明にかかる一実施形態について、図1及び図2に基づいて説明する。なお、図1は本発明の一実施形態にかかる縦型ウエハボートの棚部を示す要部拡大図、図2は図1に示した縦型ウエハボートの棚部の断面図である。 Below, one Embodiment concerning this invention is described based on FIG.1 and FIG.2. 1 is an enlarged view of a main part showing a shelf part of a vertical wafer boat according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the shelf part of the vertical wafer boat shown in FIG.
本発明の一実施形態にかかる縦型ウエハボートは、基本的には、図7に示した縦型ウエハボート1と同様に、成膜処理されるウエハWを搭載するための棚部が形成された複数本の支柱2,3,4と、前記支柱2,3,4の上下端部を固定する天板5及び底板6とを備えている。従来の縦型ウエハボートと本発明の一実施形態にかかる縦型ウエハボートとは、棚部の形状が異なっている。そのため、この実施形態の説明では棚部について詳述し、その他の構成の説明は省略する。また、夫々の支柱2,3,4の棚部は同一形状であるため、支柱2に形成された一つの棚部について説明する。
A vertical wafer boat according to an embodiment of the present invention basically has a shelf for mounting wafers W to be deposited, as in the vertical wafer boat 1 shown in FIG. A plurality of
図1に示すように、棚部10は、支柱2の側面から延設された延設部11と、この延設部11の先端部に形成されたウエハ載置部12とを備えている。そして、前記延設部11の上面11aは、上面11aの上方に中心を有する半径R1が、3mm〜20mmの円弧によって凹曲面形状に形成されている。また、ウエハ載置部12の上面12aは平面状に形成されている。
As shown in FIG. 1, the
このように、前記延設部11の上面11aは、凹曲面に形成され、より好ましくは半径R1が3mm〜20mmの円弧状の凹曲面形状に形成されているため、従来ような溝部Aの角部が存在せず、洗浄により付着したCVD膜を除去することができ、また仮にCVD膜が付着した状態で使用したとしても、前記CVD膜の応力集中が緩和されるため、付着したCVD膜クラックの発生を抑制し、パーティクルの発生を抑制することができる。 Thus, the upper surface 11a of the extending portion 11 is formed in a concave curved surface, and more preferably in the shape of an arc-shaped concave curved surface having a radius R1 of 3 mm to 20 mm. Since there is no portion, the attached CVD film can be removed by cleaning, and even if the CVD film is used in a state where the CVD film is attached, the stress concentration of the CVD film is alleviated. The generation of particles can be suppressed and the generation of particles can be suppressed.
次に、本発明の一実施形態にかかる縦型ウエハボートの第一の変形例について、図3、図4に基づいて説明する。なお、図3は本発明の一実施形態の第一の変形例を示す要部拡大図、図4は図3に示した棚部の断面図である。 Next, a first modification of the vertical wafer boat according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is an enlarged view of a main part showing a first modification of the embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the shelf shown in FIG.
この第一の変形例における棚部20にあっては、この延設部21の先端部に形成されたウエハ載置部22の上面22aを凸曲面形状に形成すると共に、前記延設部21の上面21aを凹曲面形状に形成し、ウエハ載置部22の上面22aと延設部21の上面21aとを滑らかに接続した点に特徴がある。
In the
上記した図2の棚部10にあっては、上面11aが凹曲面形状に形成された延設部11から平坦面12のウエハ載置部12に移行する部分において稜線X1が形成される。この稜線X1部分に付着したCVD膜は剥離し易い。そのためこの第一の変形例にあっては、その剥離を抑制するために両者を滑らかに接続している。
具体的には、前記延設部21の上面21aの半径R2は3mm〜20mm〜の円弧状に形成されている。また、ウエハ載置部22の上面の半径R3は、5mm〜15mmの円弧状に形成されている。
In the
Specifically, the radius R2 of the
このように、前記延設部22の上面22aの半径R2が3mm〜20mmの円弧状に形成され、ウエハ載置部22の上面の半径R3が5mm〜半径R15mmの円弧状に形成されているため、従来の溝部Aの角部か存在せず、洗浄によりCVD膜を充分に除去することができ、また仮にCVD膜が付着したとしても、熱応力の集中が緩和されるため、CVD膜のクラックの発生を抑制し、パーティクルの発生を抑制することができる。特に、稜線X1部分におけるCVD膜のクラックの発生を抑制し、パーティクルの発生を抑制することができる。
Thus, the radius R2 of the
また、前記したように、ウエハ載置部22の上面22aが凸曲面形状(円弧形状)に形成されているため、ウエハは、図2に示した場合と異なりウエハ載置部22と線接触する(図2に示した場合にはウエハとウエハ載置部と面接触)。
その結果、より安全にウエハWを保持することができ、ウエハ裏面でのスリップ発生を抑制することができる。
Further, as described above, since the
As a result, the wafer W can be held more safely and the occurrence of slip on the back surface of the wafer can be suppressed.
尚、図4に示すように、前記支柱2の側面から延設部21の上面21aに移行する部分に角部X2が生じないように延設部21の上面21aを形成する曲線を設定するのが好ましい。
In addition, as shown in FIG. 4, the curve which forms the
次に、本発明の一実施形態にかかる縦型ウエハボートの第二の変形例について、図5、図6に基づいて説明する。なお、図5は本発明の一実施形態の第二の変形例を示す要部拡大図、図6は図5に示した棚部の断面図である。 Next, a second modification of the vertical wafer boat according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is an enlarged view of a main part showing a second modification of the embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the shelf shown in FIG.
この第二の変形例の棚部30にあっては、前記した第一の変形例の構成を備え、更にこの延設部31の先端部に形成されたウエハ載置部32の上面32aを、平面視上、円弧状に形成した(棚部30と同一平面状に中心がある円弧で形成した)点に特徴がある。この半径R4は、載置されるウエハWの半径よりも大きく形成されている。
In the
このように、ウエハ載置部32の上面32aを、平面視上、円弧状に形成されているため、ウエハWはウエハ載置部32と線接触となるが、その線接触は曲線状となる。
その結果、ウエハWが前記ウエハ載置部32に対して曲線の線接触状態で載置されるため、高温時自重変形したウエハをより安定に保持することができ、ウエハ裏面でのスリップ発生をより効果的に抑制することができる。
Thus, since the upper surface 32a of the
As a result, since the wafer W is placed in a curved line contact state with respect to the
尚、前記支柱2の側面から延設部31の上面31aに移行する部分に、図4に示すような角部X2が生じないように延設部31の上面31aを形成する曲線を設定するのが好ましい。
In addition, a curve that forms the
尚、本発明において、この縦型ウエハボート1の基材は特に限定されないが、SiC(炭化ケイ素)基材を用いるのが好ましい。SiC(炭化ケイ素)基材としては、SiCの成形体を高温で熱処理した再結晶質のSiC、あるいはSiCと炭素からなる成形体に溶融シリコンを含浸させた反応焼結SiC、または上記した基材にCVDによるSiCコートを施した基材を適宜使用できる。 In the present invention, the base material of the vertical wafer boat 1 is not particularly limited, but a SiC (silicon carbide) base material is preferably used. Examples of the SiC (silicon carbide) base material include recrystallized SiC obtained by heat-treating a SiC compact at a high temperature, or reaction sintered SiC obtained by impregnating a compact composed of SiC and carbon with molten silicon, or the base material described above. The base material which gave the SiC coat by CVD to can be used suitably.
2 支柱
10 棚部
11 延設部
11a 凹曲面(延設部上面)
12 ウエハ載置部
12a 凸曲面(ウエハ載置部上面)
20 棚部
21 延設部
21a 凹曲面(延設部上面)
22 ウエハ載置部
22a 凸曲面(ウエハ載置部上面)
30 棚部
31 延設部
31a 凹曲面(延設部上面)
32 ウエハ載置部
32a 凸曲面(ウエハ載置部上面)
R1,R2 凹曲面(延設部上面)の半径
R3 凸曲面(ウエハ載置部上面)の半径
R4 ウエハ載置部の平面視上の半径
W ウエハ
2
12
20
22
30
32 Wafer mounting part 32a Convex curved surface (wafer mounting part upper surface)
R1, R2 Radius R3 of concave curved surface (upper portion upper surface) Radius R4 of convex curved surface (upper surface of wafer mounting portion) Radius W in plan view of wafer mounting portion W Wafer
Claims (4)
前記棚部は、前記支柱の側面から延設された延設部と、この延設部の先端部に形成されたウエハ載置部とを有し、かつ前記延設部の上面が凹曲面に形成されていることを特徴とする縦型ウエハボート。 A plurality of support columns on which shelves for mounting wafers to be deposited are formed, and a top plate and a bottom plate for fixing the upper and lower ends of the support columns,
The shelf includes an extending portion that extends from the side surface of the support column, and a wafer placement portion that is formed at the tip of the extending portion, and the upper surface of the extending portion has a concave curved surface. A vertical wafer boat characterized by being formed.
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