JPH04336420A - 石英ウェハ支持治具及び熱処理炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイ等の
製造に用いられる石英ウェハを縦型の熱処理炉に収容す
る、あるいは該熱処理炉から取り出す際に用いられる石
英ウェハ支持治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＬＳＩ製造技術において、酸化
、拡散、ＣＶＤ等の熱処理技術は、周知の通り重要技術
となっている。特に、近年におけるウェハの大口径化や
均一性の向上のため、横型の熱処理炉から縦型の熱処理
炉へと移行しつつある。

【０００３】上記熱処理工程においては、多数のウェハ
を縦方向にひとまとめにしてウェハ群となし、縦型の熱
処理炉に対し、下からあるいは上から上記ウェハ群を移
送して、該ウェハ群を上記熱処理炉内に収容し、バッチ
処理方式にて上記ウェハ群に対して熱処理を行うように
している。そして、上記多数のウェハをひとまとめにす
る手段として、縦型のウェハ支持治具が用いられる。

【０００４】従来のウェハ支持治具は、例えば図２に示
すように、石英ボート１１の内側に多数のウェハ載置用
溝１２が形成され、各溝１２のウェハ載置面１２ａが夫
々水平方向に形成されて構成されている。そして、この
ウェハ支持治具を用いるときは、各溝１２に一枚ずつウ
ェハ１３を載置して水平に支持させ、この状態で、縦型
の熱処理炉に収容する。尚、図２において、１４は石英
管、１５はヒータである。

【０００５】また、液晶ディスプレイ等の製造で用いら
れる石英ウェハも図２で示すウェハ支持治具を用いて熱
処理炉内に収容するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶ディス
プレイ等の製造には、Ｓｉウェハではなく、石英ウェハ
が用いられるが、この基板の違いにより、Ｓｉウェハで
は問題とならないことでも、石英ウェハでは問題となる
場合がある。一例として、石英ウェハは、各熱処理にお
けるウェハ面内均一性がＳｉウェハに比べ劣るというこ
とがあげられる。これは、各ウェハの熱伝導度が異なる
ことにより生じる現象であり、Ｓｉウェハにおいては、
ほぼ均一に熱せられるが、石英ウェハの場合、熱伝導度
が低いことから、どうしても中心部分の温度が低くなり
、熱処理におけるウェハ面内均一性が悪くなる。

【０００７】具体的には、例えばプリデポジションによ
るリン（Ｐ）の拡散処理の場合、Ｓｉウェハを用いたと
きは、拡散のばらつきが数％で均一性が良好であるのに
対し、石英ウェハを使用すると（石英ウェハ上に形成さ
れた多結晶シリコン層にリン（Ｐ）を拡散させる）、同
条件で、そのばらつきが数十％にもなり、均一性がＳｉ
ウェハに比べて非常に劣る。

【０００８】特に、従来の場合、石英ウェハを水平に支
持するため、石英ウェハの周辺部と中心部間での温度差
が大きくなり、上記不純物の拡散に関するばらつきが大
きくなるという不都合があった。また、ＣＶＤ法による
例えば多結晶シリコン層の成膜において、該多結晶シリ
コン層の膜厚が石英ウェハの周辺部と中心部で大きく異
なるという問題があった。

【０００９】本発明は、このような課題に鑑み成された
もので、その目的とするところは、石英ウェハの熱処理
工程における面内均一性を向上させることができる石英
ウェハ支持治具を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、多数の石英ウ
ェハ３を夫々所定の間隔ｔをもって横型に支持して縦型
の熱処理炉Ｂに収容する石英ウェハ支持治具Ａにおいて
、各石英ウェハ３を夫々所定の傾斜角θをもって支持し
て構成する。

【００１１】

【作用】上述の本発明の構成によれば、各石英ウェハ３
を夫々所定の傾斜角θにて支持するようにしたので、各
石英ウェハ３の中心部に対する熱輻射の効率を高めるこ
とができ、石英ウェハ３面内の温度を均一に保つことが
できる。従って、石英ウェハ３の熱処理工程における面
内均一性を向上させることができ、石英ウェハ３上に形
成される膜の均一性及びプリデポジション等による不純
物拡散の均一性を確保することができる。

【００１２】

【実施例】以下、図１を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図１は、本実施例に係る石英ウェハ支持治具
Ａの要部を熱処理炉Ｂの要部と共に示す構成図である。

【００１３】この石英ウェハ支持治具Ａは、石英ボート
１の内側に多数のウェハ載置用溝２が形成され、各溝２
のウェハ載置面２ａが水平方向に対し、所定の角度θに
沿って形成されて構成されている。そして、この石英ウ
ェハ支持治具Ａを用いるときは、対応する溝２のウェハ
載置面２ａに一枚ずつ石英ウェハ３を載置して、該石英
ウェハ３を所定の角度θにて支持し、この状態で、縦型
の熱処理炉Ｂに収容する。尚、図において、４は石英管
、５はヒータである。また、６ａ及び６ｂは夫々第１及
び第２のガス導入口である。

【００１４】上記所定の角度θは、本例では、石英ウェ
ハ３を用いることから、各石英ウェハ３全面にヒータ５
からの熱輻射が行われる程度の角度に設定する。具体的
には、約３０°〜４５°に設定する。

【００１５】ところで、本例の場合、上記のように、石
英ウェハ３を傾けて支持することから、各石英ウェハ３
の設置間隔ｔが狭くなり、その中心部分が上下の石英ウ
ェハ３によって遮られた形となるが、石英ウェハ３に対
する加熱は、直接的な熱伝導ではなく、ほとんどヒータ
５からの熱輻射によるものであるため、Ｓｉウェハのよ
うに中心部分の温度が大幅に低くなるという不都合はな
い。

【００１６】上述のように、本例によれば、各石英ウェ
ハ３を夫々所定の傾斜角θにて支持するようにしたので
、各石英ウェハ３の中心部分に対する熱輻射の効率を高
めることができ、石英ウェハ３面内の温度を均一に保つ
ことができる。従って、石英ウェハ３の熱処理工程にお
ける面内均一性を向上させることができ、石英ウェハ３
上に形成される膜の均一性及びプリデポジション等によ
る不純物拡散の均一性を確保することができる。また、
石英ウェハ３を斜めに支持するため、熱処理炉Ｂの内径
ｄを狭くすることができ、熱処理炉Ｂの小型化並びに石
英ウェハ３に対する加熱効率を高めることができる。

【００１７】ここで、２つの実験例を示すと、石英ウェ
ハ３上にＳｉ３　Ｎ４　膜を、温度７６０℃、ガス流量
Ｓｉ２　Ｈ２　Ｃｌ２　＝６０ｓｃｃｍ（第１のガス導
入口６ａ経由）、ＮＨ３＝６００ｓｃｃｍ（第２のガス
導入口６ｂ経由）、圧力０．５Ｔｏｒｒ、ウェハの傾斜
角θ＝４５°、ウェハの設置間隔ｔ＝５ｍｍ、ウェハ回
転数２ｒｐｍの減圧ＣＶＤにて形成した場合、各石英ウ
ェハ３全面において膜厚の均一なＳｉ３　Ｎ４　膜を得
ることができた。

【００１８】また、石英ウェハ３上に多結晶シリコン層
を、温度６１０℃、ガス流量ＳｉＨ４　＝１６０ｓｃｃ
ｍ（第１のガス導入口６ａ経由）、圧力０．３Ｔｏｒｒ
、ウェハの傾斜角θ＝３０°、ウェハの設置間隔ｔ＝５
ｍｍ、ウェハの回転数１ｒｐｍの減圧ＣＶＤにて形成し
た場合、各石英ウェハ３全面において膜厚の均一な多結
晶シリコン層を得ることができた。

【００１９】

【発明の効果】本発明に係る石英ウェハ支持治具によれ
ば、石英ウェハの熱処理工程における面内均一性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る石英ウェハ支持治具の要部を熱
処理炉の要部と共に示す構成図。

【図２】従来例に係る石英ウェハ支持治具の要部を熱処
理炉の要部と共に示す構成図。

【符号の説明】

Ａ　　石英ウェハ支持治具 Ｂ　　縦型の熱処理炉 １　　石英ボート ２　　ウェハ載置用溝 ２ａ　　ウェハ載置面 ３　　石英ウェハ ４　　石英管 ５　　ヒータ ６ａ及び６ｂ　　第１及び第２のガス導入口ｔ　　ウェ
ハ設置間隔 θ　　傾斜角

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　多数の石英ウェハを夫々所定の間隔を
   もって横型に支持して縦型の熱処理炉に収容する石英ウ
   ェハ支持治具において、上記石英ウェハが夫々所定の傾
   斜角をもって支持されることを特徴とする石英ウェハ支
   持治具。