JPH0621246Y2 - ウエハ支持装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この考案は、半導体装置の製造における縦型熱処理炉に
収容されるウエハ支持装置に関する。

＜従来の技術＞ 半導体装置の製造に用いられる熱処理炉では、複数のウ
エハを同時に熱処理し、生産性を上げるようにしたウエ
ハ支持装置（以下ボートという）が用いられている。

このボートは、従来、第２図に示すように、ほぼ垂直に
立設した復数本の円柱状の支持部材（以下支柱という）
１の上下両端に円盤状に形成された天板２と台板３から
構成されるもので、支柱１の上下端間の所定箇所には、
第３図に示すようにウエハ４を保持するための溝６がそ
の下側端が各支柱１で同一レベルになるように所定数形
成されている。

支柱１は、一般に、他の部材によって支持などされるこ
となく、それ自身のみによって、前記したように、天板
２と台板３とをその両端にて固着している。そして、熱
処理時には、支柱１をほぼ垂直に立て、第２図(c)に示
すように、前記溝６内にウエハ４の直線部分を有する端
部（以下オリフラという）５を手前に揃えるようにして
挿入保持し、その状態を保ったまま、ボート10′を熱処
理炉に収容して熱処理を施す。

なお、このボートの材料としては、主として石英ガラス
が用いられるのが一般的である。

＜考案が解決しようとする問題点＞ しかしながら、上記したようなボート10′を用いる場合
は、ウエハ４のオリフラ５を揃えて溝６に挿入保持する
構造となっているため、熱処理時のウエハ４上に形成さ
れる皮膜の膜厚がオリフラ５の部分で厚くなり、また不
純物導入時の不純物分布がオリフラ５の部分で高くな
る。

このようなオリフラ５の部分における熱処理むらが発生
する原因は、いまのところ明確ではないが、オリフラ５
の部分はウエハ４の他の部分と対称性が異なるため、ボ
ート10′内におけるガスの流れが乱れてウエハ４へのガ
スの供給速度が増加するためと推定される。

いずれにしろ、このような熱処理むらは、後工程に非常
に悪い影響を与えるので問題である。

この考案は、上記のような問題を解決すべくなされたも
のであって、ウエハに均一な皮膜および不純物導入を施
すのに好適なウエハ支持装置を提供することを目的とす
る。

＜問題点を解決するための手段＞ この考案は、ほぼ垂直に立設して所定箇所にウエハ保持
用の溝を設けた復数本の支持部材の上下両端に、天板お
よび台板を固着し、合板前方向からウエハを前記溝内に
挿入してウエハの端部を保持するように構成された縦型
熱処理炉用のウエハ支持装置であって、前記支持部材を
切り込みの深い、かつその先端が鋭角とされる溝を設け
た板状材で構成し、前記ウエハを保持する前記溝間に構
成した突出部はその先端を鋭角とし、かつウエハ裏面と
接触するウエハ載置面を水平とし、さらに前記ウエハ載
置面は各支持部材で同一レベルとしたことを特徴とする
ウエハ支持装置である。

＜作用＞ この考案によれば、ボートを構成する支柱を、板状で形
成するようにして、その支柱に設けられる溝を深い切り
込みとしたので、ボート上に支持されるウエハは、その
オリフラを上下のウエハに対して任意の回転角で載置す
ることができる。それ故、オリフラの部分の位置を不揃
いにすることにより、熱処理炉内のガス分布を均一にす
ることが可能であるから、ウエハの皮膜形成および不純
物導入を均一に施すことが可能である。

＜実施例＞ 以下に、第１図を用いてこの考案の実施例について詳し
く説明する。

第１図に示すように、ボート10の上下に配置される天板
２と台板３を固着する支柱11は、板状で構成され、所定
の間隔に深い切り込みの溝12が設けられている。

この支柱11は、構造物としての強度をもたせるために厚
みを３mm以上とし、またウエハ４のオリフラ５の部分の
支持を可能とするためにその幅を20mm以上とすることが
好ましい。

また、溝12の構造は、ガスが溝の部分まで十分供給され
るように広く開口し、かつウエハ４との接触部分を最小
限にするためにその先端11aを鋭角に形成する。なお、
各支柱11の溝12の下側端は、従来例と同じようにウエハ
４を水平に保持するべく同一レベルとされる。

このようにボート10を構成することによって、支柱11に
よるウエハ４の支持は、上下のウエハに対してオリフラ
５の部分を任意の角度に回転させて載置することが可能
であるから、オリフラ５を不揃いにすることにより、熱
処理炉内のガス分布を均一にすることが可能である。

以下に、この考案によるボートを用いて、ウエハの２つ
の熱処理実験を行った結果を説明する。

ここで用いたボートの構造は、支柱の板幅が20mm、その
厚さが３mmである。このボートへのウエハの配置は、そ
のオリフラの位置を上下のウエハのオリフラ位置に対し
て45゜の角度になるように回転させて交互に載置した。

第１の実験として、リンドープ実験を行ったが、この実
験は、POCI₃をN₂ガスでバブリングした混合ガスを用い
て、リンＰをウエハ内に拡散させる実験であり、炉内温
度を950℃，ドープ時間を30分とした。

第２の実験は、酸化膜形成実験であり、炉内温度を1000
℃，酸素流量を10Ｉ／min，熱処理時間を３時間とし
た。

これらの実験をウエハ50枚についてそれぞれ行い、その
結果を第１表に示した。

なお、比較のために、円柱状の支柱を有する従来型のボ
ートを用いて同一の条件で実験を行い、その結果を第１
表に併せて示した。

表中における実験１の結果の抵抗差とは、シート抵抗値
の面内分布差のことであり、５Ω／個以下であれば合格
である。また、実験２の結果の膜厚差とは、酸化膜の面
内分布の差のことであり、100Å以下であれば合格であ
る。

この表から明らかなように、本考案例は、いずれの値も
合格しており、本考案の効果が顕著であることがわか
る。

＜考案の効果＞ 以上説明したように、本考案によれば、ウエハの皮膜形
成および不純物導入が均一に施すことができるから、熱
処理されるウエハの品質向上に寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例を示す(a)正面図，(b)側面
図，(c)Ａ−Ａ矢視図、第２図は、従来例を示す(a)正面
図，(b)側面図，(c)Ｂ−Ｂ矢視図、第３図は、従来例の
要部正面図である。 １…支柱（支持部材），２…天板， ３…台板，４…ウエハ，５…オリフラ， ６…溝，10,10′…ボート（ウエハ支持装置）， 11…板状支柱，12…溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ほぼ垂直に立設して所定箇所にウエハ保持
   用の溝を設けた復数本の支持部材の上下両端に、天板お
   よび台板を固着し、台板前方向からウエハを前記溝内に
   挿入してウエハの端部を保持するように構成された縦型
   熱処理炉用のウエハ支持装置であって、前記支持部材を
   切り込みの深い、かつその先端が鋭角とされる溝を設け
   た板状材で構成し、前記ウエハを保持する前記溝間に構
   成した突出部はその先端を鋭角とし、かつウエハ裏面と
   接触するウエハ載置面を水平とし、さらに前記ウエハ載
   置面は各支持部材で同一レベルとしたことを特徴とする
   ウエハ支持装置。