JPH0510352Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この考案は、半導体ウエハに例えば不純物を拡
散する等の処理を行う際に、炉内において使用さ
れるウエハの支持ボートに関する。

(ロ) 従来の技術 半導体ウエハに例えば不純物を拡散するには、
第５図に示すような拡散炉が使用される。

この拡散炉７は、チユーブと称する炉芯管（石
英管）７１の外周に発熱体７２を配備し、この炉
芯管７１の一端部にキヤリアガス供給口７３、他
端部にガス排出口７４を設け、炉芯管７１の内部
には、石英ボート７５が配置してある。そして、
このボート７５には、例えばSiウエハ７６が炉芯
管７１の管軸方向に対し直交状に多数並べてあ
る。拡散に際しては、管７１内を加熱し、不純物
例えばＰ、Sb、As、Ｂ等の形成しようとする物
質を含んだ化合物をガスと共に供給し、加熱した
基板上で熱分解、酸化・還元などの化学反応を行
わせて、種々の安定した薄膜を形成させることが
行われる。

このような拡散技術で使用されるウエハの支持
ボートは、通常、第４図に示すような構造のもの
が用いられている。

この従来のウエハ支持ボート６は、半導体ウエ
ハ６２の大きさに対応して、４本の石英棒を枠組
みしたものである。対向する石英棒６１，６１ａ
は、半導体ウエハ６２の直径より僅か短い長さの
間隔を開いて上下２段に配列固定されている。

そして上部石英棒６１，６１ａと下部石英棒６
１，６１ａには、それぞれ対向面側に半導体ウエ
ハ６２の上周縁及び下周縁を支承する係合溝６
３，６３が一定間隔を存して凹設されている。多
数の半導体ウエハ６２は、この係合溝６３に縦状
に嵌合係止した状態で一列に並べられる。

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 上記従来のウエハ支持ボート６では、第５図で
示すように、多数の半導体ウエハ７６が、炉芯管
７１の管軸方向に対し直交状に一列に並べられた
状態で炉芯管７１内に配置される。従つて、半導
体ウエハ７６面は、炉芯管７１の管軸方向、つま
りガス供給口７３に対して直交方向に位置するこ
ととなる。

このため、ガス供給口７３に対し最前列に位置
するウエハ面には、不純物ガスが直交状に吹きつ
けることとなり、不純物拡散が一様に行われる。

ところが、最前列の半導体ウエハに後続する多
数のウエハには、ガスはウエハ面に対し平行状に
侵入することとなる。しかも、ガスの流通路であ
るウエハ間の間隔が極めて狭いため、ガス流通が
悪く、ウエハ面に堆積する不純物に斑（ムラ）が
生じ、高品質な半導体ウエハを得ることが出来な
い等の不利があつた。

この考案は、従来のものが持つ、以上のような
問題点を解消させ、多数の半導体ウエハに一様均
質な不純物の薄膜処理が行え、高品質な半導体ウ
エハを得ることのできるウエハの支持ボートを提
供することを目的とする。

(ニ) 問題点を解決するための手段及び作用 この目的を達成させるために、この考案のウエ
ハの支持ボートは、次のような構成としている。

ウエハ支持ボートは、半導体ウエハに拡散・酸
化・CVD（Chemical Vapor Deposition）等の所
定の処理をなすための炉芯管内に配備され、この
炉芯管の管軸方向に対し直交状に多数の半導体ウ
エハを支持するウエハ支持体であつて、この支持
体に、ウエハを二列に支持し、且つ二列に並ぶウ
エハをそれぞれ食い違い状に支持すると共に、各
列のウエハの相対端部を間〓を置いて重合させる
支承手段を設けたことを特徴とする。

このような構成を有するウエハ支持ボートで
は、多数の半導体ウエハが二列に並べられてお
り、且つこの二列に並ぶウエハはそれぞれ互い違
いに配置されている。従つて、今、各列のウエハ
について考えると、一枚のウエハにはその前後
（炉芯管軸方向の前後）に、適当な間隔が開いて
いることとなり、且つ一枚のウエハの隣り合う部
分（管軸と直交方向部分）には、ウエハの直径に
ほぼ等しい空間が空いている。

このため、二列に並ぶ各ウエハ間にはその周囲
（前後左右方向）に不純物ガスの流通路が構成さ
れ、不純物を含むガスは、この流通路をスムーズ
に流れる。しかも、ウエハに当たつたガスは、炉
芯管内で攪拌された状態で、後続のウエハ間を回
り込みながら流通し、多数のウエハ面に不純物が
一様に分布して均質な薄膜処理が達成される。

(ホ) 実施例 第１図は、この考案に係るウエハの不純物拡散
用支持ボートの具体的な一実施例を示す斜視図で
ある。

支持ボート１は、例えば石英等の耐熱性資材で
ほぼ半円筒状の支持体２を形成し、この支持体２
の底部適所に支持脚２１を突設している。

更に、この支持体２の内部には、支持体２の長
手方向に直交する２つ弯曲溝２２，２２ａを連続
形成し、各弯曲溝２２，２２ａは、それぞれ半導
体ウエハ３の直径よりも僅か小さい曲率に形成し
てあり、ウエハ３をこの連続する弯曲溝２２，２
２ａに対し、食い違い状に嵌合させた時、両ウエ
ハ３，３の端部が適当間隔を開いた状態で重合す
るようになつている。このウエハ３，３の重合量
（二つのウエハ３の中心間の距離）は、炉芯管の
直径により設定される。

そして、上記弯曲溝２２，２２ａは、支持体２
の長手方向へ一定間隔（例えば、一枚のウエハ厚
みに相当する程度の間隔）を開いて、多数条凹設
されている。

また、弯曲溝２２，２２ａは、それぞれ溝断面
を半円形状とし、半導体ウエハ３の下周縁を嵌合
する時、溝底とウエハ下周縁端部間にガス流通用
の間〓が開くように設定されている。更に、弯曲
溝２２，２２ａの溝深さは、ウエハ３が縦状に嵌
合した際、その縦状熊（起立状態）を保持できる
程度の深さに形成してある。

第２図は、支持ボート１の他の実施例を示す斜
視図である。

この実施例では、先の実施例で示した支持体２
を、５本の石英棒４を枠組みすることによつて構
成した例を示している。石英棒４の枠組みは、二
枚の半導体ウエハ３を僅か重合させた状態を想定
しており、二枚の半導体ウエハ３，３の下縁にそ
れぞれ下部石英棒４ａ，４ａを配置し、二枚の半
導体ウエハ３の重合点対応位置に、中間石英棒４
ｂを配置し、更に、二枚の半導体ウエハ３の両側
縁部対応位置にそれぞれ側部石英棒４ｃ，４ｃを
配置した状態で枠組み固定している。

そして、これらの下部石英棒４ａと側部石英棒
４ｃには、それぞれ対向面側にウエハ３の側縁及
び下縁を支承する嵌合用窪み部４１，４１を形成
し、更に中間石英棒４ｂには両窪み部４１，４１
に対応して、ウエハ３の重合側側縁を支承する嵌
合用窪み部４２，４２を形成している。

また、この実施例では、２列に並ぶウエハ３を
互い違い位置に支承するために、嵌合用窪み部４
１，４１をそれぞれ食い違い位置に形成し、且つ
嵌合用窪み部４２，４２は、それぞれ嵌合用窪み
部４１，４１に対応して設けられている。

この実施例では、支持体２が５本の石英棒で枠
組みされたものであるから、支承されたウエハ
は、炉芯管５内において上下、左右及び前後方向
が完全に開放状態にあり、一層ガス流通が良好と
なり、均質な薄膜（例えば拡散）処理が実行でき
る。

このような構成を有するウエハの支持ボート１
は、第３図に示すように、炉芯管５の内部に炉芯
管５の管軸方向に沿つて配置される。半導体ウエ
ハ３は、炉芯管５の管軸方向に対し直交して、支
持体２に二列で且つ各ウエハ３が食い違い状に並
べられる。

今、不純物を含むガスが、供給口から最前列の
ウエハ３に対し直交状に吹きつける時、二列に並
ぶ各ウエハ３は、それぞれ食い違い状に配置され
ており、一枚のウエハにはその前後（炉芯管軸方
向の前後）に、適当な間隔が開いており、且つ一
枚のウエハの隣り合う部分（管軸と直交方向部
分）には、ウエハの直径にほぼ等しい空間（溝２
２或いは溝２２ａ）が空いている。このため、二
列に並ぶ各ウエハ３の周囲（前後左右方向）に
は、不純物ガスの流通路が構成され、ガスはこの
流通路をスムーズに流れる。また、ウエハ３に当
たつたガスは、炉芯管内において攪拌された状態
で、後続のウエハ３間を回り込みながら流通す
る。

かくして、不純物は、ウエハ３面に一様に分布
し、均質な薄膜処理が達成される。

(ヘ) 考案の効果 この考案では、以上のように、支持体に、ウエ
ハを二列に支持し、且つ二列に並ぶウエハをそれ
ぞれ食い違い状に支持すると共に、各列のウエハ
の相対端部を間〓を置いて重合させる支承手段を
設けることとした。

この考案によれば、多数のウエハがそれぞれ互
い違いに一定間隔を存して配置されることとな
り、各ウエハの周囲に不純物ガスの通路が形成さ
れる。従つて、ガスはこの通路に沿つて全てのウ
エハに対し均一に吹きつけ、ウエハ面に均質な不
純物の薄膜を成長させることができる。

しかも、流通時にウエハに当たつたガスは、炉
芯管内で攪拌され、一層優れた拡散等の処理作用
が期待でき、高品質な半導体ウエハを得ることが
出来る等、考案目的を達成した優れた効果を有す
る。

更に、ウエハ支持体にウエハを二列に並べる
と、各列のウエハの相対端部が適当な間隔を置い
て重合するため、支持ボートの幅を小さくして従
来よりも口径の小さい炉芯管を使用することがで
きるばかりか、単位長さ当たりのウエハの支持数
を増やすことが可能となり、スループツト（処理
能力）が向上する、という効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案に係るウエハの支持ボート
を示す斜視図、第２図は、他の実施例を示す斜視
図、第３図は、支持ボートを炉芯管内に配置し拡
散する状態を示す斜視図、第４図は、従来例を示
す斜視図、第５図は、従来の支持ボートを炉芯管
内に配置し拡散する状態を示す断面図である。 ２……支持体、３……ウエハ、２２，２２ａ…
…弯曲溝。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 半導体ウエハに所定の処理をなすための炉芯管
   内に配備され、この炉芯管の管軸方向に対し直交
   状に多数の半導体ウエハを支持するウエハ支持体
   において、 前記支持体に、ウエハを二列に支持し、且つ二
   列に並ぶウエハをそれぞれ食い違い状に支持する
   と共に、各列のウエハの相対端部を間〓を置いて
   重合させる支承手段を設けたことを特徴とするウ
   エハの支持ボート。