JP5060600B2 - 被処理基板の処理装置、半導体製造方法、被処理基板ホルダ及び被処理基板の処理方法 - Google Patents

Description

本発明は半導体製造工程に於いてウェーハを保持する為の縦型ウェーハホルダに関するものである。

半導体製造工程、特に縦型炉でウェーハを処理する場合、ウェーハは縦型ウェーハホルダにより水平姿勢で多段に支持される。

図５により従来の縦型ウェーハホルダを縦型炉との関連において説明する。

図中、１は上端が閉塞された筒状のヒータ、２は該ヒータ１に同心に設けられ上端が閉塞された外部反応管、３は該外部反応管２の内部に同心に設けられ上部が開放された内部反応管であり、前記外部反応管２と内部反応管３との間には下端が閉塞された円筒状の空間８が形成される。該空間８の下端には排気管９が連通され、前記内部反応管３の下端には反応ガス導入管１０が連通している。

前記内部反応管３内部に縦型ウェーハホルダが装入される様になっており、該縦型ウェーハホルダは主にボート４とボートキャップ６により構成されている。

前記ボート４は図示しないボートエレベータの昇降フランジ５にボートキャップ６を介して立設される。又、前記昇降フランジ５には炉口蓋７が設けられ、該炉口蓋７により前記外部反応管２の下端を気密に閉塞する様になっている。

前記ボート４は複数本の支柱１１を有し、該支柱１１に刻設された溝でウェーハ１２を保持する。前記ボートキャップ６は円柱状の空間を形成し、該ボートキャップ６の内部には柱状の断熱板ホルダ１３が設けられ、該断熱板ホルダ１３に所要枚数の断熱板１４が水平に保持されている。前記ボートキャップ６は下部に設けられた孔により内部反応管３内部と連通している。前記ボートキャップ６は炉口部の断熱を行う。

前記ヒータ１により所定温度に加熱された炉内に、ウェーハ１２が装填されたボート４が炉内に装入され、炉内が真空引きされ、前記反応ガス導入管１０より反応ガスが導入されてウェーハ表面にＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ
ＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）処理が行われ、排気ガスは前記排気管９より排気される。

処理が完了すると反応ガスの導入を停止し、不活性ガスを導入してガスパージし、その後前記ボート４を引出していた。

上記した様に、前記ボートキャップ６は真空引きした時に内外圧差で損傷しない様に下部の孔で内外が連通している。従って、ボートキャップ６の内部はウェーハ処理時には反応ガスが充満し、ウェーハ処理後には不活性ガスでガスパージされる。このガスパージは下部の孔を通して行われるが、ガスの流通が悪いのは避けられず、充分なガスパージが行われない。この為、反応管内をガスパージ後ボート４を引出すと、ボートキャップ６内に大気が流入し、該ボートキャップ６内に滞留していた反応ガスと大気とが反応して反応生成物を生じ、反応生成物がパーティクル源としてボートキャップ６内に残留する。而して、ウェーハの処理を数バッチに亘り処理するとボートキャップ６内に残留していたパーティクルが反応室内に拡散し、処理中のウェーハに付着汚染するという問題があった。

本発明は斯かる実情に鑑み、ボートキャップ内でのパーティクルの発生を抑止し、パーティクルによるウェーハ汚染を防止するものである。

本発明は、ウェーハを保持して縦型炉内に装入される縦型ウェーハホルダを全体に亘り開放構造とし、下部所要範囲に断熱板を装填したことを特徴とするものである。

本発明によれば、縦型ウェーハホルダ全体が開放構造であるのでウェーハ処理後のガスパージが完全に行われパーティクルの原因となる反応ガスの残留がない。

また本発明によれば、被処理基板の下方に位置し、熱遮断をする断熱板を開放的に保持しているので、ガスパージの際にも反応ガスが滞留することなく、滞留した反応ガスに起因するパーティクルの発生を抑止し得、又開放的に支持するので構造が簡単になり、部品点数が減少し、装置の製作コストを低減することができる等の優れた効果を発揮する。

本発明に係る縦型ウェーハホルダを具備する縦型炉の断面図である。 本発明の一実施例を示す立断面図である。 図２のＡ−Ａ矢視図である。 本発明に係る他の縦型ウェーハホルダを具備する縦型炉の断面図である。 従来の縦型ウェーハホルダを具備する縦型炉の断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を説明する。

図１は本発明に係る縦型ウェーハホルダを具備した縦型炉であり、該縦型炉に於いて、図５中で示したものと同一のものには同符号を付してある。

又、本実施例に係る縦型ウェーハホルダ２０について図２，図３により説明する。

該縦型ウェーハホルダ２０は、従来例で示したボート４とボートキャップ６が一体構造となったものであり、ドーナッツ状のボート下フランジ１５の周囲に沿って４本の棚柱１６がウェーハの出入りが可能な様に、略半円上に立設されている。前記棚柱１６の中心に面する側には、ウェーハの周縁が嵌入する溝１７が所要のピッチで棚柱１６の略全長に亘って刻設されている。該棚柱１６の上端にはボート上フランジ１８が固着され、前記棚柱１６の上端を支持する。

上記構成の縦型ウェーハホルダ２０の高さは、従来のボートキャップ６にボート４を立設した場合のボートキャップ６、ボート４を合わせた高さと同一である。

前記縦型ウェーハホルダ２０の下部、即ち従来のボートキャップ６に相当する部分には断熱板１４を装填する。該所要枚数の断熱板１４により断熱がなされる。又前記縦型ウェーハホルダ２０で従来のボート４に相当する部分にはウェーハ１２を装填する。断熱板１４、ウェーハ１２を装填した状態で縦型ウェーハホルダ２０を前記内部反応管３内に装入してウェーハの処理を行う。

而して、前記断熱板１４が装填される部分は完全に開放されているので、処理後ガスパージした場合に反応ガスが滞留することがない。

次に、図４は他の実施例を示し、該他の実施例では縦型ウェーハホルダをボートとボート載置台とで構成し、ボートは従来と同様にし、ボートキャップを開放構造のボート載置台２１に代えたものである。

台フランジ２２に台支柱２３を所要本立設し、該台支柱２３には断熱板保持溝２４を所要のピッチで刻設する。前記台支柱２３の上端にはボート受座２５を固着し、該ボート受座２５に前記ボート４が載置される。前記台支柱２３は充分な強度を有すれば前記支柱１１と同形状でもよく、更に強度を高めたい場合は断面積を増大し、又、或は本数を増やす等適宜変更する。

前記台支柱２３には所要枚数の断熱板１４が装填される。断熱板１４が装填されたボート載置台２１で断熱がなされる。

該ボート載置台２１も断熱板１４との周囲を囲繞する部材がなく、全く開放された構造であるので、ウェーハ処理後にガスパージした場合に反応ガスが滞留することなく、従ってボートを引出した時に大気と反応ガスの接触で生ずるパーティクルの発生が防止される。

図４で示す他の実施例ではボート４とボート載置台２１とを別々に取り扱うことができ、又形状が小型化するので保守作業が容易となる。

１ ヒータ
２ 外部反応管
３ 内部反応管
４ ボート
１２ ウェーハ
１４ 断熱板
２０ 縦型ウェーハホルダ
２１ ボート載置台

Claims (4)

1. 反応ガスにより被処理基板の表面を処理する反応管と、前記反応管の下端に設けられ、前
   記反応ガスを導入するためのガス導入管と、排気管と、前記反応管内で前記被処理基板及
   び断熱板を保持する被処理基板ホルダと、を有する被処理基板の処理装置において、前記
   被処理基板ホルダは、複数の支柱を有し、該支柱には上部に前記被処理基板及び下部に前
   記断熱板の周縁部が保持されるように溝が刻設されることを特徴とする被処理基板の処理
   装置。
2. 被処理基板ホルダが有する複数の支柱に設けられた溝により、上部に被処理基板及び下部
   に断熱板の周縁部を保持し、この状態で前記被処理基板ホルダを反応管内に装入する工程
   と、前記反応管内に導入された反応ガスで被処理基板の表面を処理する工程とを有するこ
   とを特徴とする半導体製造方法。
3. 被処理基板を処理する反応管内で前記被処理基板及び断熱板を保持する被処理基板ホルダ
   であって、複数の支柱を有し、該支柱には、上部に前記被処理基板及び下部に前記断熱板
   の周縁部が保持されるように溝が刻設されることを特徴とする被処理基板ホルダ。
4. 被処理基板ホルダが有する複数の支柱に設けられた溝により、上部に被処理基板及び下部
   に断熱板の周縁部を保持し、この状態で前記被処理基板ホルダを反応管内に装入して、前
   記反応管内で被処理基板の処理を行うことを特徴とする被処理基板の処理方法。
   

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