JP5192137B2 - Wafer boat - Google Patents

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Description

本発明は、半導体デバイスの製造工程で使用される縦型CVD装置などに用いるウエハボートに関する   The present invention relates to a wafer boat used in a vertical CVD apparatus used in a semiconductor device manufacturing process.

シリコンを用いて製造される半導体デバイスは、シリコン基板(シリコンウエハ)の表面に酸化膜を形成する酸化工程,リンや硼素などの不純物を導入する拡散工程、及び窒化シリコンや多結晶シリコンの膜を形成する減圧CVD(化学的気相成長)法による成膜工程などにより、シリコン基板の上に微細な回路を形成することで製造されている。これらの酸化工程,拡散工程,及び成膜工程では、酸化拡散装置,アニール装置,及び減圧CVD装置なの半導体製造装置が使用される。これらの装置では、いずれも、複数のシリコンウエハを炉内に挿入してシリコンウエハ本体を高温に加熱する炉体部分,各種ガスを炉内に供給するガス導入部,及び排気部などを備え、複数枚のシリコンウエハを同時処理(バッチ処理)可能とされている。   Semiconductor devices manufactured using silicon include an oxidation process for forming an oxide film on the surface of a silicon substrate (silicon wafer), a diffusion process for introducing impurities such as phosphorus and boron, and a silicon nitride or polycrystalline silicon film. It is manufactured by forming a fine circuit on a silicon substrate by a film forming process by a low pressure CVD (chemical vapor deposition) method to be formed. In these oxidation process, diffusion process, and film formation process, semiconductor manufacturing apparatuses such as an oxidation diffusion apparatus, an annealing apparatus, and a low pressure CVD apparatus are used. In these apparatuses, all include a furnace body part for inserting a plurality of silicon wafers into the furnace and heating the silicon wafer body to a high temperature, a gas introduction part for supplying various gases into the furnace, an exhaust part, etc. A plurality of silicon wafers can be simultaneously processed (batch processing).

図7は、一例として縦型減圧CVD装置を示したものである。図7に示すCVD装置は、処理対象のウエハが収容される炉本体701を備え、この内周面に図示しないヒータが配設され、炉本体701の内部を高温に加熱し、高温の状態が維持可能とされている。また、炉本体701は、図示しない真空ポンプに接続され、炉本体701の内部を1.3kPa以下に減圧可能とされている。また、炉本体701の内部には、高純度石英や炭化珪素(SiC)によって形成されたプロセスチューブ702が設けてある。   FIG. 7 shows a vertical reduced pressure CVD apparatus as an example. The CVD apparatus shown in FIG. 7 includes a furnace body 701 in which a wafer to be processed is accommodated, a heater (not shown) is disposed on the inner peripheral surface, and the interior of the furnace body 701 is heated to a high temperature so that the high temperature state is maintained. Sustainable. The furnace body 701 is connected to a vacuum pump (not shown) so that the inside of the furnace body 701 can be depressurized to 1.3 kPa or less. A process tube 702 made of high-purity quartz or silicon carbide (SiC) is provided inside the furnace body 701.

プロセスチューブ702によって覆われるベース703の中央部には、ボート受け704が設けられ、ボート受け704の上に、SiCや石英などから形成した縦型ラック状のウエハボート705が配置される。ウエハボート705の上下方向には、大規模集積回路(LSI)などの半導デバイスを形成するための複数のシリコンウエハ721が、所定の間隔をあけて保持されている。また、ウエハボート705の側部には、反応ガスを炉内に導入するためのガス導入管706が配設され、また、炉内の温度を測定する熱電対を内蔵した熱電対保護管707が設けられている。   A boat receiver 704 is provided at the center of the base 703 covered with the process tube 702, and a vertical rack-shaped wafer boat 705 made of SiC, quartz or the like is disposed on the boat receiver 704. In the vertical direction of the wafer boat 705, a plurality of silicon wafers 721 for forming a semiconductor device such as a large scale integrated circuit (LSI) are held at a predetermined interval. Further, a gas introduction pipe 706 for introducing a reaction gas into the furnace is disposed on the side of the wafer boat 705, and a thermocouple protection pipe 707 containing a thermocouple for measuring the temperature in the furnace is provided. Is provided.

このように構成された図7に示す縦型減圧CVD装置は、ウエハボート705を用いて複数のシリコンウエハ721が炉内に配置される。このようにしてシリコンウエハ721が配置された状態で、炉内を133kPa以下に減圧するとともに、例えば800〜1200℃の高温に加熱し、ガス導入管706を介してH2などのキャリアガスとともにSiCl4などの反応性ガス(原料ガス)を炉内に導入することで、シリコンウエハ721の表面に多結晶シリコン膜(ポリシリコン膜)やシリコン酸化膜(SiO2)の形成などが行われる。 In the vertical reduced pressure CVD apparatus shown in FIG. 7 configured as described above, a plurality of silicon wafers 721 are placed in a furnace using a wafer boat 705. With the silicon wafer 721 placed in this manner, the inside of the furnace is depressurized to 133 kPa or less, heated to a high temperature of, for example, 800 to 1200 ° C., and SiCl together with a carrier gas such as H 2 through the gas introduction pipe 706. By introducing a reactive gas (source gas) such as 4 into the furnace, a polycrystalline silicon film (polysilicon film) or a silicon oxide film (SiO 2 ) is formed on the surface of the silicon wafer 721.

ところで、このような縦型縦型減圧CVD装置において使用されるウエハボートは、炉への搬入及び搬出のときに、不均一な加熱或いは冷却を受け、大きな熱応力が発生する。また、従来からウエハボート705の上下部には、炉内でのガスの流れや温度の均一性を保持すること等を目的として、シリコンウエハ721と同一形状のダミーウエハ722を数枚ずつ配置している。また、ウエハボート705の上下方向には、シリコンウエハ721に付着するパーティクルの状態や、シリコンウエハ721に形成される膜の膜厚などを調べるために、所定の箇所に複数枚のモニタウエハ723をシリコンウエハ721と混在させて配置している。   By the way, the wafer boat used in such a vertical vertical reduced pressure CVD apparatus is subjected to non-uniform heating or cooling when being carried into and out of the furnace, and a large thermal stress is generated. Conventionally, several dummy wafers 722 having the same shape as the silicon wafer 721 are arranged on the upper and lower portions of the wafer boat 705 in order to maintain the gas flow and temperature uniformity in the furnace. Yes. In addition, in the vertical direction of the wafer boat 705, a plurality of monitor wafers 723 are provided at predetermined positions in order to check the state of particles adhering to the silicon wafer 721 and the film thickness of the film formed on the silicon wafer 721. The silicon wafer 721 is mixed and disposed.

このような縦型縦型減圧CVD装置においては、シリコンウエハ721、ダミーウエハ722、及びモニタウエハ723を保持するウエハボート705が用いられる。このウエハボートとして、CVD−SiC膜(厚さ300μm〜1500μm)のみから構成された中空体構造のものが提案されている(特許文献1参照)。このウエハボートによれば、基材を持たない高純度なSiCのみの構造のため、基材からの不純物による汚染が抑制できるようになる。以下、図8を用いてCVD−SiC膜のみから構成された中空体構造のウエハボート705につて簡単に説明する。   In such a vertical vertical reduced pressure CVD apparatus, a wafer boat 705 holding a silicon wafer 721, a dummy wafer 722, and a monitor wafer 723 is used. As this wafer boat, a hollow body structure composed only of a CVD-SiC film (thickness: 300 μm to 1500 μm) has been proposed (see Patent Document 1). According to this wafer boat, because of the structure of only high-purity SiC that does not have a base material, contamination by impurities from the base material can be suppressed. Hereinafter, a wafer boat 705 having a hollow body structure composed only of a CVD-SiC film will be briefly described with reference to FIG.

図8に示すウエハボート705は、収納するウエハよりも大きい外径を有する一対の上側フランジ部材751a,下側フランジ部材751bと、これらを連結する複数本(図示では4本)のスリット棒部材752とで一体に構成されている。これらは、CVD−SiC膜による中空体構造とされている。上側フランジ部材751aは、ダミーウエハ722の上側に配置され、この下側に配置される下側フランジ部材751bは、ボート受け704の上に載置される部分となる。上側フランジ部材751aの中央部には上側孔755が、また、下側フランジ部材751bの中央部には下側孔756が開けられている。また、各スリット棒部材752のボート内面側には、上記各ウエハを保持するための溝753(図示では一部表示している)が切り込まれている。   A wafer boat 705 shown in FIG. 8 includes a pair of upper flange member 751a and lower flange member 751b having an outer diameter larger than that of a wafer to be accommodated, and a plurality (four in the drawing) of slit rod members 752 connecting them. It is composed integrally with. These have a hollow body structure made of a CVD-SiC film. The upper flange member 751 a is disposed on the upper side of the dummy wafer 722, and the lower flange member 751 b disposed on the lower side is a portion placed on the boat receiver 704. An upper hole 755 is formed at the center of the upper flange member 751a, and a lower hole 756 is formed at the center of the lower flange member 751b. Further, a groove 753 (partially shown in the drawing) for holding each wafer is cut into the inner surface of each slit bar member 752 on the boat.

また、上側フランジ部材751aと下側フランジ部材751bには、これらの中央部よりも他端側に切り欠き溝754が切られている。切り欠き溝754は、各フランジ部材751a、751bの外周部と内周部の間に切られている。また、切り欠き溝754は、上側フランジ部材751aと下側フランジ部材751bとがスリット棒部材752により連結され支持位置より、離間した位置に設けられている。   Further, the upper flange member 751a and the lower flange member 751b are provided with a notch groove 754 on the other end side with respect to the center portion thereof. The notch groove 754 is cut between the outer peripheral portion and the inner peripheral portion of each flange member 751a, 751b. The notch groove 754 is provided at a position separated from the support position by connecting the upper flange member 751a and the lower flange member 751b by the slit bar member 752.

特開2002−288537号公報JP 2002-288537 A 特許第3479201号公報Japanese Patent No. 3479201

ところが、上述した従来のCVD−SiC膜の中空体構造によるウエハボートは、2つのフランジとこれを連結するスリット棒部材とが一体に形成されていたため、各部分を交換することが実質的に不可能な状態であった。このようなウエハボートを使用する中で、破損などの問題が発生する部位は、例えば切り欠き溝の部分など、特定の一部に集中する。このように特定の一部が破損しただけでも、上述した従来のウエハボートでは、全体を交換することになり、使用者にコストの面も含めて多大な負担をかけていた。このように、CVD−SiC膜の中空体構造によるウエハボートは、基材からの汚染発生がないなどの特徴を備えているが、実際の生産現場で使用し難いという問題があった。   However, in the above-described conventional wafer boat having a hollow structure of the CVD-SiC film, the two flanges and the slit bar member connecting the flanges are integrally formed, so that it is substantially impossible to replace each part. It was possible. When such a wafer boat is used, a portion where a problem such as breakage occurs concentrates on a specific part such as a notch groove. Even if a specific part is broken in this way, the above-described conventional wafer boat is replaced as a whole, which places a great burden on the user, including the cost. As described above, the wafer boat having the hollow structure of the CVD-SiC film has characteristics such as no occurrence of contamination from the base material, but has a problem that it is difficult to use in an actual production site.

これに対し、上側フランジ部材及び下側フランジ部材とこれらを連結するスリット棒部材とが、着脱可能な個別の部品で構成された組み立て式のウエハボートがある(特許文献2参照)。組み立て式のウエハボートであれば、部品毎の交換が可能であり、例えば破損したスリット棒部材のみを交換することが可能である。しかしながら、組み立て式のウエハボートでは、スリット棒部材を中空構造としていない。当然ではあるが、ウエハ載置部となる溝の部分を中空構造とはしていない。これは、連結部となるスリット棒部材の強度を維持した状態で、中空構造とすることが非常に困難なためと考えられる。このように、組み立て式のウエハボートでは、ウエハが接触するスリット棒部材が中空構造ではないため、熱容量が大きい構造となっている。   On the other hand, there is an assembly-type wafer boat in which an upper flange member and a lower flange member and a slit bar member that connects them are constituted by detachable individual parts (see Patent Document 2). If it is an assembly-type wafer boat, it is possible to replace each part, for example, it is possible to replace only a broken slit bar member. However, in the assembly type wafer boat, the slit bar member does not have a hollow structure. As a matter of course, the groove portion to be the wafer mounting portion is not a hollow structure. This is considered because it is very difficult to make a hollow structure in a state where the strength of the slit bar member serving as the connecting portion is maintained. As described above, the assembly type wafer boat has a structure with a large heat capacity because the slit bar member with which the wafer contacts is not a hollow structure.

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、組み立て式のウエハボートで熱容量を低減できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to reduce the heat capacity with an assembly-type wafer boat.

本発明に係るウエハボートは、第1基盤及び第2基盤と、第1基盤及び第2基盤を脱着可能に連結する複数の支柱と、ウエハ載置用の溝部が形成された中空構造の複数のウエハ支持部材とを備え、溝部はウエハ支持部材に形成された突起部により構成され、ウエハ支持部材は、支柱が貫通されることによって第1基盤及び第2基盤の間に保持され、支柱とウエハ支持部材の内壁面との間に設けられた間隙および突起部に形成された中空部を備え、支柱は、円柱状に形成され、ウエハ支持部材は、断面視矩形の中空構造に形成されているようにしたものである。従って、処理対象のウエハが接触するウエハ支持部材の熱容量が、中空構造となっていない場合に比較して低減される。 A wafer boat according to the present invention includes a plurality of hollow structures formed with a first base and a second base, a plurality of support columns that detachably connect the first base and the second base, and a groove portion for placing a wafer. A wafer support member, the groove portion is constituted by a protrusion formed on the wafer support member, and the wafer support member is held between the first base and the second base by penetrating the post, and the post and the wafer a hollow portion formed in the gap and projections provided between the inner wall surface of the support member, the post, is formed in a cylindrical shape, the wafer support member, that is formed in a hollow structure of the rectangular cross-sectional It is what I did. Therefore, the heat capacity of the wafer support member with which the wafer to be processed comes into contact is reduced as compared with the case where the wafer structure does not have a hollow structure.

上記ウエハボートにおいて、ウエハ支持部材は、化学的気相成長法により堆積された炭化珪素より形成されていればよい。 In the wafer boat, U Fine support member may be formed from deposited silicon carbide by chemical vapor deposition.

以上説明したように、本発明によれば、ウエハボートの第1基盤と第2基盤とは、支柱により脱着可能に連結し、ウエハ支持部材は、支柱が貫通されることによって保持される構成としたので、組み立て式のウエハボートで熱容量を低減できるようなるという優れた効果が得られる。   As described above, according to the present invention, the first base and the second base of the wafer boat are detachably connected to each other by the support, and the wafer support member is held by the support being penetrated. Therefore, an excellent effect is obtained that the heat capacity can be reduced by an assembly-type wafer boat.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図1は、本発明の実施の形態におけるウエハボートの構成例を示す斜視図である。図1に示すように、上記各ウェハよりも大きい外径を有する一対の上側フランジ部材(第1基盤)101a,下側フランジ部材(第2基盤)101bと、これらを連結する複数本(図示では4本)の支柱102とを備える。また、図1に示すウエハボートは、ウエハを保持するための溝104が形成された中空構造のウエハ支持スリーブ(ウエハ支持部材)103を備える。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of a wafer boat according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a pair of upper flange member (first base) 101a and lower flange member (second base) 101b having an outer diameter larger than that of each of the wafers, and a plurality of them (in the drawing, shown) 4) struts 102. The wafer boat shown in FIG. 1 includes a wafer support sleeve (wafer support member) 103 having a hollow structure in which a groove 104 for holding a wafer is formed.

ウエハ支持スリーブ103は、支柱102が貫通されることによって、上側フランジ部材101a及び下側フランジ部材101bの間に保持される。また、各々のウエハ支持スリーブ103は、溝104がウエハボートの内側を向くように配置される。言い換えると、溝104が、上側フランジ部材(第1基盤)101aと下側フランジ部材(第2基盤)101bとの中心線が通る側を向くように、ウエハ支持スリーブ103は保持される。なお、溝104の形成されている面の法線は、必ずしも上記中心線を通るものではない。これらの各部材は、炭化珪素(SiC)から構成されており、例えば、化学的気相成長法により堆積された炭化珪素より形成可能である。   The wafer support sleeve 103 is held between the upper flange member 101a and the lower flange member 101b when the support column 102 is penetrated. Each wafer support sleeve 103 is arranged so that the groove 104 faces the inside of the wafer boat. In other words, the wafer support sleeve 103 is held such that the groove 104 faces the side through which the center line of the upper flange member (first base) 101a and the lower flange member (second base) 101b passes. Note that the normal of the surface on which the groove 104 is formed does not necessarily pass through the center line. Each of these members is made of silicon carbide (SiC), and can be formed from, for example, silicon carbide deposited by chemical vapor deposition.

なお、図1(a)では、一部のウエハ支持スリーブ103を示さずに、一部の支柱102を示し、図1(b)では、ウエハ支持スリーブ103を設けずに、支柱102により上側フランジ部材101aと下側フランジ部材101bとが連結された状態を示している。なお、4本の支柱102で上側フランジ部材101aと下側フランジ部材101bとを連結しているが、これに限らず、3本の支柱102により上側フランジ部材101aと下側フランジ部材101bとを連結してもよく、5本以上の支柱102により上側フランジ部材101aと下側フランジ部材101bとを連結してもよい。また、全ての支柱102にウエハ支持スリーブ103を備える必要はない。例えば、5本の支柱102により上側フランジ部材101aと下側フランジ部材101bとを連結し、このうち3本の支柱102にウエハ支持スリーブ103を備えるようにしてもよい。   In FIG. 1A, some wafer support sleeves 103 are not shown, and some support pillars 102 are shown. In FIG. 1B, the wafer support sleeves 103 are not provided, and the upper flanges are supported by the pillars 102. The state which the member 101a and the lower side flange member 101b were connected is shown. Note that the four flanges 102 connect the upper flange member 101a and the lower flange member 101b. However, the present invention is not limited to this, and the three columns 102 connect the upper flange member 101a and the lower flange member 101b. Alternatively, the upper flange member 101a and the lower flange member 101b may be connected by five or more struts 102. Further, it is not necessary to provide the wafer support sleeve 103 on every support 102. For example, the upper flange member 101 a and the lower flange member 101 b may be connected by five columns 102, and the wafer support sleeve 103 may be provided on three of the columns 102.

例えば、支柱102は、外径10mmの円柱に形成されている。ウエハ支持スリーブ103は、溝104の断面が12mm×7mmの矩形に形成され、溝104を構成するための突起部の断面が12mm×12mmの矩形に形成されている。また、溝104の間隔は8mmとされ、溝104の配列方向の幅は、5mmに形成され、全長1000mmとされている。   For example, the support column 102 is formed in a cylinder having an outer diameter of 10 mm. In the wafer support sleeve 103, the cross section of the groove 104 is formed in a rectangle of 12 mm × 7 mm, and the cross section of the protrusion for constituting the groove 104 is formed in a rectangle of 12 mm × 12 mm. The interval between the grooves 104 is 8 mm, the width in the arrangement direction of the grooves 104 is 5 mm, and the total length is 1000 mm.

また、図2(a)の斜視図に示すように、各支柱102は、連結ねじ204とナット205とにより、下側フランジ部材101bに固定されている。これは、上部フランジ部材101aにおいても同様である。支柱102は、端部に雌ネジ部121が設けられ、個々に連結ねじ204の一方の雄ネジ部241が螺着される。支柱102に雄ネジ部241が螺着された連結ねじ204の他方の雄ネジ部242が、下部フランジ部材101bに設けられた貫通孔を貫通し、ナット205に螺着されて締め付けられることで、支柱102の一端(下端)が下部フランジ部材101bに固定される。   Further, as shown in the perspective view of FIG. 2A, each support column 102 is fixed to the lower flange member 101 b by a connection screw 204 and a nut 205. The same applies to the upper flange member 101a. The column 102 is provided with a female screw portion 121 at an end portion, and one male screw portion 241 of the connection screw 204 is screwed to each column 102. The other male screw portion 242 of the connecting screw 204 with the male screw portion 241 screwed to the support column 102 passes through a through hole provided in the lower flange member 101b, and is screwed to the nut 205 and tightened. One end (lower end) of the support column 102 is fixed to the lower flange member 101b.

また、下部フランジ部材101bの貫通孔には、ナット205が収容される円形の凹部からなるナット収容部111が形成されている。連結ねじ204の雄ネジ部242に螺着されるナット205が、ナット収容部111に収容されることで、下部フランジ部材101bの下面は、突起のない平坦な状態とされている。また、図2(b)の平面図に示すように、ナット205の側面は、対向する平行な平面部とこれらに続く外側に凸の曲面の部分とから構成され、所定の治具により、ナット収容部111の内部で雄ネジ部242に螺着させかつ締め付けることが可能とされている。なお、ナット収容部を備えない場合もある。   In addition, a nut accommodating portion 111 formed of a circular recess in which the nut 205 is accommodated is formed in the through hole of the lower flange member 101b. The nut 205 that is screwed into the male threaded portion 242 of the connecting screw 204 is accommodated in the nut accommodating portion 111, so that the lower surface of the lower flange member 101b is in a flat state without protrusions. Further, as shown in the plan view of FIG. 2 (b), the side surface of the nut 205 is composed of opposing parallel flat portions and an outwardly convex curved portion that follows these, and a predetermined jig is used to It is possible to screw and tighten the male screw portion 242 inside the housing portion 111. In some cases, the nut housing portion is not provided.

上述したように、図1及び図2に例示するウエハボートによれば、上側フランジ部材101aと下側フランジ部材101bとが、複数の支柱102により脱着可能に連結されている。また、上側フランジ部材101aと下側フランジ部材101bとを連結する支柱102とは別に、ウエハ支持スリーブ103を設けているので、支柱102及びウエハ支持スリーブ103などの部品単位で交換することが可能となる。例えば、4箇所に設けられた内の1つのウエハ支持スリーブ103に破損が生じた場合でも、本ウエハボートによれば、破損が生じたウエハ支持スリーブ103のみを交換すればよく、ウエハボート全体を交換する必要がない。   As described above, according to the wafer boat illustrated in FIGS. 1 and 2, the upper flange member 101 a and the lower flange member 101 b are detachably connected by the plurality of columns 102. In addition, since the wafer support sleeve 103 is provided separately from the support column 102 that connects the upper flange member 101a and the lower flange member 101b, it is possible to replace the support unit 102 such as the support column 102 and the wafer support sleeve 103. Become. For example, even if one of the wafer support sleeves 103 provided at four locations is damaged, according to the present wafer boat, only the damaged wafer support sleeve 103 needs to be replaced. There is no need to replace it.

また、上側フランジ部材101aと下側フランジ部材101bとの連結は、ウエハ支持スリーブ103ではなく、支柱102によりなされているため、ウエハ支持スリーブ103は、ウエハを支持(保持)する強度を備えていればよい。このため、ウエハ支持スリーブ103の形状の自由度が増やせる。   Further, since the upper flange member 101a and the lower flange member 101b are connected not by the wafer support sleeve 103 but by the support column 102, the wafer support sleeve 103 has a strength for supporting (holding) the wafer. That's fine. For this reason, the freedom degree of the shape of the wafer support sleeve 103 can be increased.

なお、図1にも示すように、上側フランジ部材101aの中央部には上側孔151aが開けられ、また、下側フランジ部材101bの中央部には下側孔151bが開けられている。上側孔151aと下側孔151bとは、同じ形状の中実構造の円盤形状に形成されている。上側孔151a、下側孔151bは、円形形状、楕円形状、あるいは、樽型形状などが望ましい。   As shown in FIG. 1, an upper hole 151a is formed in the central portion of the upper flange member 101a, and a lower hole 151b is formed in the central portion of the lower flange member 101b. The upper hole 151a and the lower hole 151b are formed in a disk shape having the same shape and a solid structure. The upper hole 151a and the lower hole 151b are preferably circular, oval or barrel-shaped.

なお、上側フランジ部材101aと下側フランジ部材101bに、これらの中央部よりも他端側に切り欠き溝を設けるようにしてもよい。この切り欠き溝は、例えば、上側フランジ部材101aの外周部と内周部の間に設けられていればよい。下側フランジ部材101bについても同様である。また、上記切り欠き溝は、支柱102により連結され支持されている位置より離間した箇所に設けられていればよい。また、切り欠き溝は、幅は1mm〜4mmとされていればよい。切り欠き溝を設けることにより、上側フランジ部材101aと下側フランジ部材101bとの間に温度差が生じて直径方向の膨張及び収縮に差が生じても、各々が切り欠き溝によって支柱102の延在方向に撓む。このため、各支柱102に加わる曲げ力が小さくなり、支柱102の割れの発生を抑制可能となる(特許文献1参照)。   In addition, you may make it provide a notch groove in the other end side rather than these center parts in the upper side flange member 101a and the lower side flange member 101b. This notch groove should just be provided between the outer peripheral part and inner peripheral part of the upper side flange member 101a, for example. The same applies to the lower flange member 101b. Further, the notch groove only needs to be provided at a location separated from the position connected and supported by the column 102. Moreover, the notch groove should just be 1 mm-4 mm in width. By providing the notch grooves, even if there is a temperature difference between the upper flange member 101a and the lower flange member 101b and there is a difference in expansion and contraction in the diametrical direction, each of the notches is extended by the notch grooves. Deflection in the current direction. For this reason, the bending force added to each support | pillar 102 becomes small, and it becomes possible to suppress generation | occurrence | production of the crack of the support | pillar 102 (refer patent document 1).

次に、複数の支柱を連結することについて説明する。図3(a)及び図3(b)に示すように、複数の支柱102aを、連結ねじ204により継合させてより長い支柱102として用いることが可能である。   Next, connecting a plurality of support columns will be described. As shown in FIGS. 3A and 3B, a plurality of support columns 102 a can be used as longer support columns 102 by connecting them with a connection screw 204.

また、複数のウエハ支持スリーブをつなげて用いる場合、例えば、図4に示すように、ウエハ支持スリーブ103a及びウエハ支持スリーブ103bに、継手131a及び継手132bを設け、これらを係合させればよい。このように複数のウエハ支持スリーブを係合させれば、いずれか1つのウエハ支持スリーブを、内装される支柱を軸とした回転が不能に固定しておけば、他のウエハ支持スリーブも回転が不能とされるようになる。この結果、1つの支柱が貫通される複数のウエハ支持スリーブは、各々の溝が形成されている面を常に同一の方向に向けておくことができる。なお、この構造では、支柱の延在方向には、ウエハ支持スリーブが固定されることはなく、支柱と拘束し合うこともない。   When a plurality of wafer support sleeves are connected and used, for example, as shown in FIG. 4, a joint 131a and a joint 132b may be provided on the wafer support sleeve 103a and the wafer support sleeve 103b, and these may be engaged. When a plurality of wafer support sleeves are engaged in this way, if any one wafer support sleeve is fixed so that it cannot be rotated around the internal support column, the other wafer support sleeves can also rotate. It becomes impossible. As a result, the plurality of wafer support sleeves through which one support column penetrates can always face the surface in which each groove is formed in the same direction. In this structure, the wafer support sleeve is not fixed in the extending direction of the support and is not restrained by the support.

次に、支柱102とウエハ支持スリーブ103とについて説明する。図5に示すように、ウエハ支持スリーブ103に内装される支柱102とウエハ支持スリーブ103の内壁面とは、所定の間隔の間隙501が設けられている。このように、間隙501を設けることで、ウエハ支持スリーブ103に、支柱102を容易に差し込むことができる。加えて、間隙501が断熱層として機能するために、ウエハボートが加熱された際に、ウエハが支持される領域の熱容量は、ウエハ支持スリーブ103の熱容量となり、熱容量が下げられるようになる。熱容量は重量(質量)に比例するため、中空構造とされたウエハ支持スリーブ103は、中実構造のウエハ支持スリーブに比較して大幅に質量が低減し、大幅な熱容量の低下が見込める。また、図5(b)に示すように、溝104を構成する突起部502の部分にも中空部503が設けられているようにすることで、熱容量をより低下させることができる。   Next, the support column 102 and the wafer support sleeve 103 will be described. As shown in FIG. 5, a gap 501 having a predetermined interval is provided between the support 102 mounted in the wafer support sleeve 103 and the inner wall surface of the wafer support sleeve 103. Thus, by providing the gap 501, the support column 102 can be easily inserted into the wafer support sleeve 103. In addition, since the gap 501 functions as a heat insulating layer, when the wafer boat is heated, the heat capacity of the region where the wafer is supported becomes the heat capacity of the wafer support sleeve 103, and the heat capacity is lowered. Since the heat capacity is proportional to the weight (mass), the wafer support sleeve 103 having a hollow structure is significantly reduced in mass as compared with the wafer support sleeve having a solid structure, and a significant decrease in heat capacity can be expected. In addition, as shown in FIG. 5B, the heat capacity can be further reduced by providing the hollow portion 503 in the portion of the protruding portion 502 constituting the groove 104.

次に、炭化珪素より構成された本ウエハボートの製造方法について簡単に説明する。以下では、ウエハ支持スリーブ103を形成する場合を例に説明する。先ず、図6(a)に示すように、黒鉛よりなる基材601を形成する。基材601は、溝を形成するための突起部となる部分602を備える。次に、図6(b)に示すように、基材601の表面に、化学的気相成長(CVD)法により炭化珪素を堆積することで、膜厚300〜1500μm程度に炭化珪素膜611が成形された状態とする。   Next, a method for manufacturing the wafer boat made of silicon carbide will be briefly described. Hereinafter, a case where the wafer support sleeve 103 is formed will be described as an example. First, as shown in FIG. 6A, a base material 601 made of graphite is formed. The base material 601 includes a portion 602 serving as a protrusion for forming a groove. Next, as shown in FIG. 6B, silicon carbide film 611 is formed to a thickness of about 300 to 1500 μm by depositing silicon carbide on the surface of base material 601 by a chemical vapor deposition (CVD) method. Let it be a molded state.

このようにして炭化珪素膜611が形成されたら、これらを酸素雰囲気で例えば900℃に加熱することで、基材601が露出している開口部を介して基材601を燃焼除去すれば、図6(c)に示すように、中空構造のウエハ支持スリーブ103が成形される。支柱102,連結ねじ204,及びナット205も、上述同様に成形可能である。従って、上側フランジ部材101a,下側フランジ部材101bも中空構造となっている。また、支柱102,連結ねじ204,及びナット205は、上述同様に成形した後に、雌ネジ部121及び雄ネジ部241を形成する。なお、上側フランジ部材101a及び下側フランジ部材101bは、中実構造とされているが、これらを中空構造に形成することも可能である。   Once the silicon carbide films 611 are formed in this way, they are heated to, for example, 900 ° C. in an oxygen atmosphere so that the substrate 601 is burned and removed through the opening where the substrate 601 is exposed. As shown in FIG. 6C, a hollow wafer support sleeve 103 is formed. The support column 102, the connecting screw 204, and the nut 205 can also be formed in the same manner as described above. Therefore, the upper flange member 101a and the lower flange member 101b also have a hollow structure. Moreover, the support | pillar 102, the connection screw 204, and the nut 205 form the internal thread part 121 and the external thread part 241 after shape | molding similarly to the above-mentioned. The upper flange member 101a and the lower flange member 101b have a solid structure, but they can be formed in a hollow structure.

このように、CVD法により形成した炭化珪素膜のみで成形されたウエハボートによれば、半導体デバイスの製造に使用するウェハへの汚染を防止することができ、使用回数の増加が可能となり、より高い耐久性を備えた状態とすることができる。なお、上述では、溝104が断面矩形のウエハ支持スリーブ103の一面側に形成されているようにしたが、これに限るものではない。例えば、ウエハ支持スリーブ103の4つの側面に溝が形成されているようにしてもよい。この場合、溝により形成される庇の部分が、平面視円形にされていればよい。また、この場合、ウエハ支持スリーブは、円筒に形成されていてもよい。   Thus, according to the wafer boat formed only by the silicon carbide film formed by the CVD method, it is possible to prevent contamination of the wafer used for manufacturing the semiconductor device and increase the number of times of use. It can be in a state with high durability. In the above description, the groove 104 is formed on one surface side of the wafer support sleeve 103 having a rectangular cross section, but the present invention is not limited to this. For example, grooves may be formed on the four side surfaces of the wafer support sleeve 103. In this case, the ridge portion formed by the groove only needs to be circular in plan view. In this case, the wafer support sleeve may be formed in a cylinder.

また、上述では、ウエハボートの各部品をCVD法により形成した炭化珪素膜のみで構成するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、石英や炭化珪素の焼結体から構成されていても良い。例えば、上側フランジ部材101a及び下側フランジ部材101bが、石英から構成され、また、支柱102などが石英や炭化珪素の焼結体から構成されるなど、部分的に異なる材料から構成されていても良い。ただし、前述したように、CVD法により基材の表面に炭化珪素を堆積する製造方法で、中空構造が容易に形成できるので、ウエハ支持スリーブは、CVD法により堆積された炭化珪素より形成することが好ましい。また、ウエハ支持スリーブは、処理対象のウエハが接触するので、汚染の観点からもCVD法により堆積された炭化珪素より形成することが好ましい。   Further, in the above description, each component of the wafer boat is configured only by the silicon carbide film formed by the CVD method. However, the present invention is not limited to this, for example, it is configured by a sintered body of quartz or silicon carbide. Also good. For example, even if the upper flange member 101a and the lower flange member 101b are made of quartz, and the columns 102 are made of a sintered body of quartz or silicon carbide, they may be made of partially different materials. good. However, as described above, since the hollow structure can be easily formed by the manufacturing method in which silicon carbide is deposited on the surface of the base material by the CVD method, the wafer support sleeve should be formed from silicon carbide deposited by the CVD method. Is preferred. Further, since the wafer to be processed comes into contact with the wafer support sleeve, it is preferable to form the wafer support sleeve from silicon carbide deposited by the CVD method from the viewpoint of contamination.

本発明の実施の形態におけるウエハボートの構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example of the wafer boat in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるウエハボートの一部の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of a structure of some wafer boats in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるウエハボートの一部の構成例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the example of a structure of some wafer boats in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるウエハボートの一部の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of a structure of some wafer boats in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるウエハボートの一部の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example of a structure of some wafer boats in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるウエハボートの製造方法例を示す工程図である。It is process drawing which shows the example of the manufacturing method of the wafer boat in embodiment of this invention. 縦型減圧CVD装置の構成例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structural example of a vertical vacuum CVD apparatus. 従来よりあるウエハボートの構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example of the conventional wafer boat.

符号の説明Explanation of symbols

101a…上側フランジ部材(第1基盤)、101b…下側フランジ部材(第2基盤)、102…支柱、103…ウエハ支持スリーブ(ウエハ支持部材)、104…溝、111…ナット収容部、121…雌ネジ部、204…連結ねじ、205…ナット、241,242…雄ネジ部。
101a ... Upper flange member (first base), 101b ... Lower flange member (second base), 102 ... Column, 103 ... Wafer support sleeve (wafer support member), 104 ... Groove, 111 ... Nut housing part, 121 ... Female thread portion, 204... Connection screw, 205... Nut, 241, 242.

Claims (2)

第1基盤及び第2基盤と、
前記第1基盤及び前記第2基盤を脱着可能に連結する複数の支柱と、
ウエハ載置用の溝部が形成された中空構造の複数のウエハ支持部材と
を備え、
前記溝部は前記ウエハ支持部材に形成された突起部により構成され、
前記ウエハ支持部材は、前記支柱が貫通されることによって前記第1基盤及び前記第2基盤の間に保持され、
前記支柱と前記ウエハ支持部材の内壁面との間に設けられた間隙および前記突起部に形成された中空部を備え
前記支柱は、円柱状に形成され、前記ウエハ支持部材は、断面視矩形の中空構造に形成されていることを特徴とするウエハボート。
A first base and a second base;
A plurality of struts detachably connecting the first base and the second base;
A plurality of wafer support members having a hollow structure in which grooves for wafer placement are formed,
The groove is constituted by a protrusion formed on the wafer support member,
The wafer support member is held between the first base and the second base by penetrating the support column,
A gap provided between the support column and the inner wall surface of the wafer support member and a hollow portion formed in the protrusion ,
The strut is formed in a cylindrical shape, the wafer support member, the wafer boat characterized that you have been formed in the hollow structure of the rectangular cross-sectional.
請求項1記載のウエハボートにおいて、
前記ウエハ支持部材は、化学的気相成長法により堆積された炭化珪素より形成されていることを特徴とするウエハボート。
In the wafer boat according to claim 1 Symbol placement,
The wafer boat is characterized in that the wafer support member is made of silicon carbide deposited by chemical vapor deposition.
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