JPH065530A - 熱処理炉ボート - Google Patents
熱処理炉ボートInfo
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- JPH065530A JPH065530A JP15832492A JP15832492A JPH065530A JP H065530 A JPH065530 A JP H065530A JP 15832492 A JP15832492 A JP 15832492A JP 15832492 A JP15832492 A JP 15832492A JP H065530 A JPH065530 A JP H065530A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 非酸化性雰囲気の熱処理炉内で半導体基板を
熱処理を行っても、熱処理される半導体基板の周辺に微
細なキズの発生を防止できる熱処理炉ボートを提供す
る。 【構成】 非酸化性雰囲気の熱処理炉１内で半導体基板
１０を熱処理するため半導体基板１０を載置する熱処理
炉ボート４であって、この熱処理炉ボート４を構成する
ボート構成材１３、２０は表層１６と内部層１５の少な
くとも２層からなり、表層１６は熱処理される半導体基
板１０の硬度より低い硬度を有することを特徴とする。
熱処理を行っても、熱処理される半導体基板の周辺に微
細なキズの発生を防止できる熱処理炉ボートを提供す
る。 【構成】 非酸化性雰囲気の熱処理炉１内で半導体基板
１０を熱処理するため半導体基板１０を載置する熱処理
炉ボート４であって、この熱処理炉ボート４を構成する
ボート構成材１３、２０は表層１６と内部層１５の少な
くとも２層からなり、表層１６は熱処理される半導体基
板１０の硬度より低い硬度を有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱処理炉ボートに係
り、特に、非酸化性雰囲気の熱処理炉内で半導体基板を
熱処理するため半導体基板を載置する熱処理炉ボートに
関する。
り、特に、非酸化性雰囲気の熱処理炉内で半導体基板を
熱処理するため半導体基板を載置する熱処理炉ボートに
関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体基板を熱処理する場合に半導体基
板を載せる熱処理炉ボートのボート材質は、不純物対策
の観点より石英が用いられている。特に１１００℃以上
の高温での熱処理を行う場合には、石英が熱変形してし
まうためボート材質としてＳｉが用いられている。
板を載せる熱処理炉ボートのボート材質は、不純物対策
の観点より石英が用いられている。特に１１００℃以上
の高温での熱処理を行う場合には、石英が熱変形してし
まうためボート材質としてＳｉが用いられている。
【０００３】また近年、半導体基板の表面の高品質化技
術として、１１００℃以上の温度の還元性雰囲気または
不活性雰囲気において半導体基板を熱処理する技術が注
目されている。
術として、１１００℃以上の温度の還元性雰囲気または
不活性雰囲気において半導体基板を熱処理する技術が注
目されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ボート材質としてＳｉ
を用い高温の還元性雰囲気または不活性雰囲気において
半導体基板を熱処理する場合、Ｓｉ材質の熱処理炉ボー
トの表面の酸化膜あるいは自然酸化膜が分解除去されて
しまうことがある。特に、半導体基板がＳｉ基板を用い
る場合、Ｓｉ基板をセットするときあるいはボートを熱
処理炉に出し入れするときにボートとＳｉ基板がこすれ
合い、ボート材質と基板材質が同じためにＳｉ基板の周
辺に微細な多数のキズが生じ、熱処理以後のデバイスの
製造行程でダスト発生の原因となり問題となっていた。
特に、デバイスの集積度や微細化が進むにつれて微細な
ダストも問題となり、デバイス製造行程でのダスト発生
を防ぐためＳｉ基板周辺に発生するキズを対策する必要
性が高まってきた。
を用い高温の還元性雰囲気または不活性雰囲気において
半導体基板を熱処理する場合、Ｓｉ材質の熱処理炉ボー
トの表面の酸化膜あるいは自然酸化膜が分解除去されて
しまうことがある。特に、半導体基板がＳｉ基板を用い
る場合、Ｓｉ基板をセットするときあるいはボートを熱
処理炉に出し入れするときにボートとＳｉ基板がこすれ
合い、ボート材質と基板材質が同じためにＳｉ基板の周
辺に微細な多数のキズが生じ、熱処理以後のデバイスの
製造行程でダスト発生の原因となり問題となっていた。
特に、デバイスの集積度や微細化が進むにつれて微細な
ダストも問題となり、デバイス製造行程でのダスト発生
を防ぐためＳｉ基板周辺に発生するキズを対策する必要
性が高まってきた。
【０００５】そこで本発明の目的は、上記従来技術の有
する問題を解消し、非酸化性雰囲気の熱処理炉内で半導
体基板を熱処理を行っても、熱処理される半導体基板の
周辺に微細のキズの発生を防止する熱処理炉ボートを提
供することである。
する問題を解消し、非酸化性雰囲気の熱処理炉内で半導
体基板を熱処理を行っても、熱処理される半導体基板の
周辺に微細のキズの発生を防止する熱処理炉ボートを提
供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の熱処理炉ボートは、非酸化性雰囲気の熱処
理炉内で半導体基板を熱処理するため半導体基板を載置
する熱処理炉ボートであって、この熱処理炉ボートを構
成するボート構成材は表層と内部層の少なくとも２層か
らなり、前記表層は熱処理される半導体基板の硬度より
低い硬度を有することを特徴とする。
に、本発明の熱処理炉ボートは、非酸化性雰囲気の熱処
理炉内で半導体基板を熱処理するため半導体基板を載置
する熱処理炉ボートであって、この熱処理炉ボートを構
成するボート構成材は表層と内部層の少なくとも２層か
らなり、前記表層は熱処理される半導体基板の硬度より
低い硬度を有することを特徴とする。
【０００７】また、前記表層は半導体基板が熱処理され
る間に消失しないほどの厚さを有することが好適であ
る。
る間に消失しないほどの厚さを有することが好適であ
る。
【０００８】また、前記表層はＳｉＯ２，ＣａＦ２，Ｃ
ｅＯ２，ＺｎＯ２，またはＭｇＯのいずれかより成り、
前記内部層はＳｉ，ＳｉＣ，またはＣのいずれかより成
ることが好適である。
ｅＯ２，ＺｎＯ２，またはＭｇＯのいずれかより成り、
前記内部層はＳｉ，ＳｉＣ，またはＣのいずれかより成
ることが好適である。
【０００９】
【実施例】本発明による熱処理炉ボートに一実施例を図
面を参照して説明する。図３に熱処理炉１の一般的な構
成を示す。図３において、熱処理炉１は石英チューブか
らなる反応室２と、反応室２の外側に周設されたヒータ
３と、反応室２の内側に配設されたボート４を備えてい
る。反応室２の上部にはガス導入管５が設けられ、また
反応室２の底部にはガス排気管６が設けられている。ガ
ス導入管５から導入された反応ガス７はガス排気管６か
ら排気される。ボート４の底部にはボート台９がある。
このボート台９にはボート４を回転させるための回転軸
８が接続されており、この回転軸８は反応室２の底部を
抜けて延在している。ボート４には、熱処理される複数
個のＳｉ基板１０が水平に挿入されるようになってい
る。
面を参照して説明する。図３に熱処理炉１の一般的な構
成を示す。図３において、熱処理炉１は石英チューブか
らなる反応室２と、反応室２の外側に周設されたヒータ
３と、反応室２の内側に配設されたボート４を備えてい
る。反応室２の上部にはガス導入管５が設けられ、また
反応室２の底部にはガス排気管６が設けられている。ガ
ス導入管５から導入された反応ガス７はガス排気管６か
ら排気される。ボート４の底部にはボート台９がある。
このボート台９にはボート４を回転させるための回転軸
８が接続されており、この回転軸８は反応室２の底部を
抜けて延在している。ボート４には、熱処理される複数
個のＳｉ基板１０が水平に挿入されるようになってい
る。
【００１０】図４にボート４の詳細な構成を示す。
【００１１】図４に示すボート４には、上部プレート１
１と下部プレート１２との間に４本のロッド１３が立設
されている。
１と下部プレート１２との間に４本のロッド１３が立設
されている。
【００１２】図５に示すように、４本のロッド１３は円
形のＳｉ基板１０の外周に対応する円形を形成するよう
に配設されている。各々のロッド１３には適当な間隔で
溝部１４が設けらている。４個のロッド１３のそれぞれ
１個の溝部１４からなる４個の溝部１４の組みの上に１
枚のＳｉ基板１０が載置される。
形のＳｉ基板１０の外周に対応する円形を形成するよう
に配設されている。各々のロッド１３には適当な間隔で
溝部１４が設けらている。４個のロッド１３のそれぞれ
１個の溝部１４からなる４個の溝部１４の組みの上に１
枚のＳｉ基板１０が載置される。
【００１３】図２に本実施例の熱処理炉ボート１におけ
るロッド１３の詳細を示す。ロッド１３の直径Ｄは約１
５ｍｍであり、溝部１４の深さｄは約５ｍｍ乃至１０ｍ
ｍであり、溝部１４の高さｈは約１ｍｍ乃至１．５ｍｍ
である。
るロッド１３の詳細を示す。ロッド１３の直径Ｄは約１
５ｍｍであり、溝部１４の深さｄは約５ｍｍ乃至１０ｍ
ｍであり、溝部１４の高さｈは約１ｍｍ乃至１．５ｍｍ
である。
【００１４】図１および図２に示すように、ロッド１３
等のボート４を構成するボート部材２０はロッド１３等
の内部層を構成する内部材１５と、内部材１５の表面層
を形成する表層材１６とからなる。
等のボート４を構成するボート部材２０はロッド１３等
の内部層を構成する内部材１５と、内部材１５の表面層
を形成する表層材１６とからなる。
【００１５】内部材１５は高温においても形状変形しな
いような材質からなり、内部材１５の材質としてはＳ
ｉ、ＳｉＣ、またはＣが好適である。なお、内部材１５
は単一の材質からなる必要はなく、複数の材質からなっ
ていてもよい。
いような材質からなり、内部材１５の材質としてはＳ
ｉ、ＳｉＣ、またはＣが好適である。なお、内部材１５
は単一の材質からなる必要はなく、複数の材質からなっ
ていてもよい。
【００１６】また、表皮材１６はＳｉよりも硬度の低い
材質からなり、表層材１６の材質としてはＳｉＯ２，Ｃ
ａＦ２，ＣｅＯ２，ＺｒＯ２，またはＭｇＯが好適であ
る。なお、表皮材１６は単一の材質からなる必要はな
く、複数の材質からなっていてもよい。これらの酸化物
は還元性雰囲気熱処理で分解するが、熱処理工程で表面
層が消失しない程度の厚さ、例えば約１μｍ以上の厚さ
で形成されていればよい。表層材１６は気相反応法、気
相成長法、あるいはスパッタ法によって形成される。
材質からなり、表層材１６の材質としてはＳｉＯ２，Ｃ
ａＦ２，ＣｅＯ２，ＺｒＯ２，またはＭｇＯが好適であ
る。なお、表皮材１６は単一の材質からなる必要はな
く、複数の材質からなっていてもよい。これらの酸化物
は還元性雰囲気熱処理で分解するが、熱処理工程で表面
層が消失しない程度の厚さ、例えば約１μｍ以上の厚さ
で形成されていればよい。表層材１６は気相反応法、気
相成長法、あるいはスパッタ法によって形成される。
【００１７】次に本実施例と従来例との比較した結果に
ついて説明する。 ［実施例］本実施例では、図１または図２に示すロッド
１３等のボート部材２０において、内部材１５はＳｉに
よって形成され、表層材１６としてはＣＶＤ法によって
厚さ約１０μｍのＳｉＯ２が内部材１５の上に形成され
ている。そして、直径６インチのＳｉ基板を１２００℃
で１時間、Ｈ２雰囲気中で熱処理した。 ［従来例］本実施例におけるロッド１３（図２）等のボ
ート部材２０（図１）が内部材１５と表層材１６とから
構成されているのに対して、従来のロッド１３（図７）
等のボート部材２０（図６）は単一のＳｉ材１７から構
成されていた。
ついて説明する。 ［実施例］本実施例では、図１または図２に示すロッド
１３等のボート部材２０において、内部材１５はＳｉに
よって形成され、表層材１６としてはＣＶＤ法によって
厚さ約１０μｍのＳｉＯ２が内部材１５の上に形成され
ている。そして、直径６インチのＳｉ基板を１２００℃
で１時間、Ｈ２雰囲気中で熱処理した。 ［従来例］本実施例におけるロッド１３（図２）等のボ
ート部材２０（図１）が内部材１５と表層材１６とから
構成されているのに対して、従来のロッド１３（図７）
等のボート部材２０（図６）は単一のＳｉ材１７から構
成されていた。
【００１８】従来のＳｉ材１７よりなるボート部材２０
で形成されたボートを用いて、直径６インチのＳｉ基板
を１２００℃の温度下で１時間、Ｈ２雰囲気中で熱処理
を行った。
で形成されたボートを用いて、直径６インチのＳｉ基板
を１２００℃の温度下で１時間、Ｈ２雰囲気中で熱処理
を行った。
【００１９】以上の実施例および従来例の熱処理におい
て、Ｓｉ基板の周辺キズの発生率を比較した。この結
果、実施例においては周辺キズの発生率が約０％であっ
たのに対し、従来例では約３０％であった。
て、Ｓｉ基板の周辺キズの発生率を比較した。この結
果、実施例においては周辺キズの発生率が約０％であっ
たのに対し、従来例では約３０％であった。
【００２０】次に、周辺キズのないＳｉ基板と周辺キズ
のあるＳｉ基板とを用いて１６ＭＤＲＡＭの試作を行
い、試作されたデバイスの特性を比較した。この結果、
周辺キズのあるＳｉ基板を用いた場合の方が周辺キズの
ないＳｉ基板を用いた場合に比べて約５％製造歩留まり
が低いことがわかた。不良の原因を調べてみると、周辺
キズのあるＳｉ基板を用いた場合には、デバイス製造プ
ロセス中に周辺キズから発生した微小ダストによって回
路の焼付け不良が発生したためであることがわかった。
のあるＳｉ基板とを用いて１６ＭＤＲＡＭの試作を行
い、試作されたデバイスの特性を比較した。この結果、
周辺キズのあるＳｉ基板を用いた場合の方が周辺キズの
ないＳｉ基板を用いた場合に比べて約５％製造歩留まり
が低いことがわかた。不良の原因を調べてみると、周辺
キズのあるＳｉ基板を用いた場合には、デバイス製造プ
ロセス中に周辺キズから発生した微小ダストによって回
路の焼付け不良が発生したためであることがわかった。
【００２１】また、実施例においてボート部材２０の表
面のＳｉ０２が還元性雰囲気で分解して消失する減少量
を測定した。減少する厚さは０．０５μｍ程度であり、
問題にならないほど少量であるが確認された。
面のＳｉ０２が還元性雰囲気で分解して消失する減少量
を測定した。減少する厚さは０．０５μｍ程度であり、
問題にならないほど少量であるが確認された。
【００２２】なお、実施例では内部材１５の材質として
はＳｉを用いたが、ＳｉＣ、またはＣを用いても同等の
効果が得られた。また、表層材１６の材質としてはＳｉ
Ｏ２を用いＣＶＤ法で形成したが、ＣａＦ２，Ｃｅ
Ｏ２，ＺｒＯ２，またはＭｇＯでもよく、また表面層を
形成する方法はスパッタ法または表面反応法でもよい。
表層材１６の厚さは１μｍ以上あれば余裕をもって十分
である。
はＳｉを用いたが、ＳｉＣ、またはＣを用いても同等の
効果が得られた。また、表層材１６の材質としてはＳｉ
Ｏ２を用いＣＶＤ法で形成したが、ＣａＦ２，Ｃｅ
Ｏ２，ＺｒＯ２，またはＭｇＯでもよく、また表面層を
形成する方法はスパッタ法または表面反応法でもよい。
表層材１６の厚さは１μｍ以上あれば余裕をもって十分
である。
【００２３】また、実施例ではＨ２雰囲気における熱処
理の例を示したが、非酸化性雰囲気であるＣＯのような
還元性雰囲気でも、Ａｒ，Ｈｅ，Ｎｅ，またはＮｅ等の
不活性雰囲気でも同等の効果が得られた。
理の例を示したが、非酸化性雰囲気であるＣＯのような
還元性雰囲気でも、Ａｒ，Ｈｅ，Ｎｅ，またはＮｅ等の
不活性雰囲気でも同等の効果が得られた。
【００２４】なお、表層材１６の厚さを厚すぎるように
すると、クラックが発生しやすくなり、ダストの原因と
なるので１０μｍ程度にしてある。
すると、クラックが発生しやすくなり、ダストの原因と
なるので１０μｍ程度にしてある。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ボート構成材は表層と内部層の少なくとも２層からな
り、表層は熱処理される半導体基板の硬度より小さい硬
度を有するようにしたので、非酸化性雰囲気で半導体基
板を熱処理するときに半導体基板の周辺にキズが発生す
ることを防止させることができる。この結果、この半導
体基板を用いてデバイスを製造中においてダストの発生
を防止することができる。
ボート構成材は表層と内部層の少なくとも２層からな
り、表層は熱処理される半導体基板の硬度より小さい硬
度を有するようにしたので、非酸化性雰囲気で半導体基
板を熱処理するときに半導体基板の周辺にキズが発生す
ることを防止させることができる。この結果、この半導
体基板を用いてデバイスを製造中においてダストの発生
を防止することができる。
【図１】本発明による熱処理炉ボートのボート構成材の
構成を示す断面図。
構成を示す断面図。
【図２】本発明による熱処理炉ボートのボート構成材の
一つであるロッドの構成を示す断面図。
一つであるロッドの構成を示す断面図。
【図３】熱処理炉の一般的構成を示す断面図。
【図４】熱処理炉におけるボートの一般的構成を示す断
面図。
面図。
【図５】本発明による熱処理炉ボートのロッドから構成
されるボートの構成を示す斜視図。
されるボートの構成を示す斜視図。
【図６】熱処理炉ボートの従来のボート構成材の構成を
示す断面図。
示す断面図。
【図７】熱処理炉ボートのボート構成材の一つである従
来のロッドの構成を示す断面図。
来のロッドの構成を示す断面図。
１ 熱処理炉 ２ 反応室 ３ ヒータ ４ ボート ５ ガス導入室 ６ ガス排気室 ７ 反応ガス ８ 回転軸 ９ ボート台 １０ Ｓｉ基板 １１ 上部プレート １２ 下部プレート １３ ロッド １４ 溝部 １５ 内部材 １６ 表層材 １７ Ｓｉ材 ２０ ボート部材
Claims (3)
- 【請求項１】非酸化性雰囲気の熱処理炉内で半導体基板
を熱処理するため半導体基板を載置する熱処理炉ボート
であって、この熱処理炉ボートを構成するボート構成材
は表層と内部層の少なくとも２層からなり、前記表層は
熱処理される半導体基板の硬度より低い硬度を有するこ
とを特徴とする熱処理炉ボート。 - 【請求項２】前記表層は半導体基板が熱処理される間に
消失しないほどの厚さを有することを特徴とする請求項
１に記載の熱処理炉ボート。 - 【請求項３】前記表層はＳｉＯ２，ＣａＦ２，ＣｅＯ
２，ＺｎＯ２，またはＭｇＯのいずれかより成り、前記
内部層はＳｉ，ＳｉＣ，またはＣのいずれかより成るこ
とを特徴とする請求項１に記載の熱処理炉ボート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15832492A JPH065530A (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 熱処理炉ボート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15832492A JPH065530A (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 熱処理炉ボート |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065530A true JPH065530A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=15669156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15832492A Withdrawn JPH065530A (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 熱処理炉ボート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065530A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001059826A1 (fr) * | 2000-02-10 | 2001-08-16 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Nacelle de silicium a film de protection, procede de fabrication, et plaquette en silicium traitee thermiquement utilisant ladite nacelle |
| WO2002079538A1 (en) * | 2001-03-30 | 2002-10-10 | Lam Research Corporation | Cerium oxide containing ceramic components and coatings in semiconductor processing equipment |
| US6672358B2 (en) | 1998-11-06 | 2004-01-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Sample processing system |
| WO2005031843A1 (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-07 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | 熱処理装置及び基板の製造方法 |
| WO2004095545A3 (en) * | 2003-03-28 | 2005-05-12 | Saint Gobain Ceramics | Wafer carrier having improved processing characteristics |
-
1992
- 1992-06-17 JP JP15832492A patent/JPH065530A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6672358B2 (en) | 1998-11-06 | 2004-01-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Sample processing system |
| US6971432B2 (en) | 1998-11-06 | 2005-12-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Sample processing system |
| WO2001059826A1 (fr) * | 2000-02-10 | 2001-08-16 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Nacelle de silicium a film de protection, procede de fabrication, et plaquette en silicium traitee thermiquement utilisant ladite nacelle |
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| US6830622B2 (en) | 2001-03-30 | 2004-12-14 | Lam Research Corporation | Cerium oxide containing ceramic components and coatings in semiconductor processing equipment and methods of manufacture thereof |
| CN1300374C (zh) * | 2001-03-30 | 2007-02-14 | 兰姆研究公司 | 半导体工艺设备中的含铈氧化物的陶瓷部件与涂层 |
| KR100882758B1 (ko) * | 2001-03-30 | 2009-02-09 | 램 리써치 코포레이션 | 반도체 공정 설비내의 세륨 옥사이드 함유 세라믹 부품 및 코팅 |
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| WO2005031843A1 (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-07 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | 熱処理装置及び基板の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990831 |