JPH07130833A - 半導体製造方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 縦型の熱処理炉等により熱処理する際のウエ
ハの端面の結晶欠陥の発生や反りの発生を防止する。 【構成】 所定寸法を隔てて略平行に配置された一対の
側辺１１と、一対の側辺１１間に亘って設けられた少な
くとも一対の相対向する支持辺１２とからなるウエハ保
持用のボート１０に、ウエハ１４を支持辺１２の溝１３
に挿入することで支持させて平置きし、ウエハ１４を熱
処理する半導体製造方法において、ウエハ１４をボート
１０に搭載した後、ウエハ１４をボート１０の底部側か
ら隙間形成部材２０によって所要寸法押し出し、ウエハ
１４の端面１４ａと支持辺１２の溝１３の底部との間に
所定の隙間を形成して熱処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば縦型の熱処理炉
等でウエハを熱処理する場合における半導体製造方法及
びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のウエハ保持用のボートは例えば図
９（ａ）に示したように、所定寸法を隔てて略平行に配
置された一対の側辺１１と、一対の側辺１１間に亘って
設けられた支持辺１２とからなっている。この支持辺１
２は一対の側辺１１間に例えば相対向する状態で二対設
けられており、ボート１０の略中間の高さ位置とそれよ
りもボート１０の底部側とにそれぞれ一対ずつ取り付け
られている。また、各支持辺１２には、支持辺１２の長
さ方向に所定の間隔でウエハ保持用の溝１３が穿設され
ている。

【０００３】このようなウエハ保持用のボート１０は、
例えば縦型の熱処理炉等でウエハを熱処理する場合、図
９（ｂ）に示したように立て起こされて縦置きされる。
このとき各ウエハ１４は、支持辺１２の溝１３に挿入さ
れて支持された状態で互いに略平行に平置きされる。

【０００４】上記のようにボート１０を縦置きする場
合、従来においてはウエハ１４はボート１０に二通りの
方法で搭載される。一つは、図９に示した如く予め横置
きした状態から立て起こして縦置きしたボート１０に、
一枚又は複数枚のウエハ１４を搭載する方法である。も
う一つは横置きされたボート１０に一枚又は複数枚のウ
エハ１４を搭載した後、ボート１０を人の手を介して、
又はアーム等の治具を介して立て起こして縦置きする方
法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記したウエ
ハ１４の搭載方法では、ウエハ１４の多くは、図１０に
示したようにその端面１４ａが溝１３の底部１３ａに当
接した状態で平置きされる。特に後者の方法では、横置
きしたボート１０にウエハ１４を搭載した後縦置きする
ため、ウエハ１４は端面１４ａが各溝１３の底部１３ａ
に確実に突き当たった状態で配置される。

【０００６】しかしながらそのまま熱処理を行うと、ウ
エハ１４の構成材料とボート１０の構成材料との膨張係
数が異なるため、ウエハ１４の端面１４ａが溝１３の底
部１３ａに圧接する状態となる。その結果、ウエハ１４
の端面１４ａに局部応力が発生し、ウエハ１４の端面１
４ａにスリップ等の結晶欠陥が生じたり、反りが発生す
る等の不具合を引き起こすことがあった。本発明は上記
課題に鑑みてなされたものであり、縦型の熱処理炉等に
より熱処理する際のウエハの端面の結晶欠陥の発生や反
りの発生を防止することができる半導体製造方法及びそ
の装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、所定寸法を隔てて略平行に配置された一対
の側辺と、該一対の側辺間に亘って設けられた少なくと
も一対の相対向する支持辺とからなるウエハ保持用のボ
ートにウエハを前記支持辺に支持させて搭載し、前記ウ
エハを熱処理する半導体製造方法において、前記ウエハ
を、その端面と前記支持辺との間に所定の隙間を形成し
た状態で熱処理するようにしたものである。

【０００８】また上記方法において、前記ウエハを前記
ボートに搭載すると同時に、該ウエハの端面と前記溝と
の間に所定の隙間を形成するようにしたものである。さ
らに上記方法において、前記ウエハを前記ボートに搭載
した後、前記ウエハを前記ボートの底部側から所要寸法
押し出して、前記ウエハの端面と前記支持辺との間に所
定の隙間を形成するようにしたものである。

【０００９】また本発明は、所定寸法を隔てて略平行に
配置された一対の側辺と、該一対の側辺間に亘って設け
られた少なくとも一対の相対向する支持辺とからなり、
前記一対の側辺間でかつ前記支持辺に支持させた状態で
ウエハを縦置きしたウエハ保持用のボートを、横置きさ
れた状態から立て起こす際に用いる半導体製造装置にお
いて、前記ボートを保持するアームと、前記アームの、
前記保持状態のボートの底部側に設けられると共に、前
記縦置きされた状態のウエハの端面位置より該ウエハに
対向する面が所要寸法突出して形成された隙間形成部材
とからなるようにしたものである。

【００１０】

【作用】本発明方法によれば、熱処理時に支持辺とウエ
ハとが膨張しても、双方の膨張分は前記ウエハの端面と
前記支持辺との間に形成された隙間によって吸収され
る。その結果、熱処理時においても前記ウエハの端面が
前記支持辺に圧接する状態とはならず、前記ウエハの端
面に局部応力が発生しない。また本発明装置によれば、
ボートをアームに保持させた状態では、ウエハの端面が
隙間形成部材によって所要寸法上方に配置され、前記ウ
エハの端面と前記支持辺との間に所定の隙間が形成され
る。したがって前記アームにより前記ボートを立て起こ
すと、前記ウエハは、その端面と前記支持辺との間に所
定の隙間を形成した状態で平置きされる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明に係る半導体製造方法及びその
装置の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明
の半導体製造方法の一例を工程順に示した説明図であ
る。この実施例においては、まず例えば従来と同様に構
成されて横置きされたウエハ保持用のボート１０を、人
の手又はアーム等の治具により立て起こして図１（ａ）
に示したように縦置きし、ボート１０にウエハ１４を平
置きする。

【００１２】すなわち、ボート１０は例えば所定寸法を
隔てて略平行に配置された一対の側辺１１と、一対の側
辺１１間に亘って設けられた支持辺１２とから構成され
ている。この支持辺１２は一対の側辺１１間に例えば相
対向する状態で二対設けられており、ボート１０の略中
間の高さの位置とそれよりもボート１０の底部側とにそ
れぞれ一対ずつ取り付けられている。また各支持辺１２
には、支持辺１２の長さ方向に所定の間隔でウエハ保持
用の溝１３が穿設されている。

【００１３】このように構成されたボート１０には、予
め横置き状態のボート１０の支持辺１２の溝１３にウエ
ハ１４を挿入し支持させて縦置きしておき、その後ボー
ト１０を立て起こすことでウエハ１４を平置きする。ま
たは、横置きされているボート１０を縦置きした後、そ
の縦置きしたボート１０の溝１３にウエハ１４を挿入す
ることでウエハ１４を平置きする。次に、上記の如くウ
エハ１４をボート１０に平置き状態で搭載した後、図１
（ｂ）に示したようにウエハ１４をボート１０の底部側
から隙間形成部材２０で所要寸法押し出す。

【００１４】隙間形成部材２０は例えば石英、SiC 等の
材料からなり、例えば図示したように一本の棒状に形成
される。または図示しないが、隙間形成部材２０をウエ
ハ１４の保持性を考慮して、ウエハ１４の端面１４ａに
対応するように複数本を並設した形に形成することも可
能であり、また図２に示したようにウエハ１４の端面１
４ａに対応する円弧状の隙間形成部材３０とすることも
可能である。この際、隙間形成部材２０、３０の幅は、
押し出し時において隙間形成部材２０、３０が接触する
ウエハ１４部分の両側の支持辺１２間の寸法より小さく
形成される。この実施例においては、例えばボート１０
の底部側の一対の支持辺１２間の寸法より小さく形成さ
れる。

【００１５】また図１では隙間形成部材２０の長さを、
ボート１０に平置きされているウエハ１４すべてに対応
する寸法、つまり支持辺１２より若干小さい寸法に形成
した場合を示したが、これに限定されるものではなく、
図２に示した隙間形成部材３０のように所要のウエハ１
４の枚数に対応する寸法に形成することも可能である。
さらに隙間形成部材２０、３０には、ウエハ１４の保持
性を向上するために各ウエハ１４に対応するガイド溝
（図示せず）を設けることも可能である。

【００１６】図３、図４はそれぞれ、棒状の隙間形成部
材２０、円弧状の隙間形成部材３０によるウエハ１４の
押し出しを示す拡大図であり、図５は押し出し後のウエ
ハ１４の端面１４ａ付近を示した模式図である。図３、
４に示したように、上記隙間形成部材２０、３０を例え
ばボート１０の底部側の一対の支持辺１２間から、支持
辺１２に対して略平行に移動させてウエハ１４の端面１
４ａを所要寸法ａ押し出す。

【００１７】この押し出しによって、図５に示したよう
にウエハ１４の端面１４ａと、その端面１４ａが挿入さ
れていた溝１３の底部１３ａとの間に所定寸法ｂの隙間
２１が形成される。なお隙間２１の寸法ｂは、熱処理時
にウエハ１４の端面１４ａが溝１３の底部１３ａ側に膨
張する寸法と、溝１３の底部１３ａがウエハ１４の端面
１４ａ側に膨張する寸法とを加算した寸法より大きくす
る。またこの隙間２１の寸法ｂは、隙間形成部材２０、
３０の移動寸法ａによって調整する。そして最後に、ウ
エハ１４を縦型の処理装置等により熱処理する。

【００１８】上記したように支持辺１２の溝１３の底部
１３ａとウエハ１４の端面１４ａとの間には隙間２１が
形成されているので、熱処理時に支持辺１２とウエハ１
４とが膨張しても、双方の膨張分は隙間２１によって吸
収される。その結果、熱処理時においてもウエハ１４の
端面１４ａが溝１３の底部１３ａに圧接する状態とはな
らず、ウエハ１４の端面１４ａに局部応力が発生しな
い。したがってこの実施例方法によれば、ウエハ１４の
端面１４ａにスリップ等の結晶欠陥や反りを発生させる
ことなく、ウエハ１４の熱処理を行うことができ、電気
的特性等が良好なウエハ１４を製造することができる。

【００１９】図６は本発明の半導体製造装置の一例を示
した断面図である。図示したようにこの実施例の半導体
製造装置は、上記したボート１０を保持するための例え
ば箱型形状をなすアーム４０と、アーム４０の底部側に
配置された隙間形成部材４３と、隙間形成部材４３をア
ーム４０に固定するための固定部材４４とからなってい
る。すなわちアーム４０は、横置きされたボート１０を
縦置きする場合に用いる従来のアームと同様に構成さ
れ、例えば一対の側部４１には後述する如くボート１０
を保持する保持部材４２が取り付けられている。

【００２０】一方、隙間形成部材４３は、上記した隙間
形成部材２０、３０と同様の材料及び同様の形状に形成
されている。例えば隙間形成部材４３は石英、SiC 等の
材料からなり、隙間形成部材２０と同様に一本の棒状、
またはウエハ１４の端面１４ａに対応するように複数本
を並設した形に形成されている。または隙間形成部材３
０と同様に、ウエハ１４の端面１４ａに対応して円弧状
に形成されている。

【００２１】さらに隙間形成部材４３の幅は、ボート１
０の底部側の一対の支持辺１２間の寸法より小さく形成
されている。またこの実施例では、隙間形成部材４３を
ボート１０に縦置きされるウエハ１４すべてに対応する
長さに形成した場合を示したが、これに限定されるもの
ではなく、所要のウエハ１４の枚数に対応するように必
要な寸法に形成される。さらに隙間形成部材４３には、
ウエハ１４の保持性を向上するために各ウエハ１４に対
応するガイド溝（図示せず）を設けることも可能であ
る。

【００２２】上記の如く構成された隙間形成部材４３
は、アーム４０の、そのアーム４０に保持された状態の
ボート１０の底部側に設けられる。この実施例では、隙
間形成部材４３はアーム４０の、ボート１０の底部側の
一対の支持辺１２間に設けられる。しかもそのウエハ１
４に対向する面が、ボート１０に縦置きされたウエハ１
４の端面１４ａ位置より所要寸法ａ突出して形成され
る。なお隙間形成部材４３に各ウエハ１４に対応するガ
イド溝を設けた場合には、ガイド溝の底部がウエハ１４
に対向する面となる。したがって、その場合には隙間形
成部材４３は、ガイド溝の底部がボート１０に縦置きさ
れたウエハ１４の端面１４ａ位置より所要寸法ａ突出す
るように形成される。

【００２３】また、隙間形成部材４３をアーム４０の、
ボート１０の底部側の一対の支持辺１２間だけでなく、
ウエハ１４への保持性を向上するために、底部側の支持
辺１２とそれよりも上方に配置されている支持辺１２と
の間に設けることも可能である。そしてこの隙間形成部
材４３は、 SUS等からなる固定部材４４によってアーム
４０の底部に固定されている。なお、隙間形成部材４３
はアーム４０がボート１０を保持する際に邪魔とならな
いよう上記した位置に設けられる。

【００２４】このような半導体製造装置においては、図
７に示したようにウエハ１４が縦置きされた横置き状態
のボート１０を、アーム４０の保持部材４２に保持させ
ると、図８に示したようにボート１０に縦置きされたウ
エハ１４の端面１４ａが、隙間形成部材４３によって元
の端面１４ａ位置より所要寸法ａ上方に押し上げられ
る。またはボート１０をアーム４０に保持させた後、ボ
ート１０にウエハ１４を搭載すると、ウエハ１４の搭載
と同時にウエハ１４の端面１４ａは隙間形成部材４３に
よって所要寸法ａ上方に配置され、縦置きされる。

【００２５】その結果、ウエハ１４は、端面１４ａが支
持辺１２の溝１３の底部１３ａから所定寸法浮いた状態
でボート１０に縦置きされる。つまりこの実施例装置を
用いれば、ウエハ１４をボート１０に搭載した後、また
はウエハ１４をボート１０に搭載すると同時に、ウエハ
１４の端面１４ａと溝１３の底部１３ａとの間に、最終
的に形成される図５に示した隙間２１と同様の寸法ｂの
隙間が容易に形成される。そして、アーム４０を立て起
こすことによってボート１０を縦置きした後、この半導
体製造装置をボート１０から外すと、図５に示したと同
様にウエハ１４の端面１４ａは、支持辺１２の溝１３の
底部１３ａから確実に所定寸法ｂの隙間２１が形成され
た状態で平置きされる。

【００２６】なお隙間２１の寸法ｂは、熱処理時にウエ
ハ１４の端面１４ａが溝１３の底部１３ａ側に膨張する
寸法と、溝１３の底部１３ａがウエハ１４の端面１４ａ
側に膨張する寸法とを加算した寸法より大きくなるよう
に設定する。この場合の隙間２１の寸法ｂの調整は、固
定部材４４に高さ調整機構を設けるか、数種類の高さ寸
法の隙間形成部材４３を準備しておき、これらによって
隙間形成部材４３のウエハ１４に対向する面の位置を調
整することで行うことが可能である。

【００２７】このように本実施例装置を用いれば、ウエ
ハ１４の端面１４ａと溝１３の底部１３ａとの間に所定
寸法ｂの隙間２１が確実に形成された状態でウエハ１４
を平置きすることができる。したがって、そのような状
態でウエハ１４を縦型の処理装置等により熱処理するこ
とができるので、熱処理時に膨張係数の違いにより発生
するウエハ１４の端面１４ａと溝１３の底部１３ａとの
圧接状態を確実に回避することができ、ウエハ１４の端
面１４ａでの局部応力の発生を確実に防止することがで
きる。その結果、ウエハ１４の端面１４ａにスリップ等
の結晶欠陥や反りを発生させることなく、ウエハ１４の
熱処理を行うことができ、電気的特性等が良好なウエハ
１４を製造することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体製造
方法よれば、ウエハの端面と支持辺との間に所定の隙間
を形成して熱処理するので、熱処理時に膨張係数の違い
により発生する前記ウエハの端面と前記支持辺との圧接
状態を回避することができ、前記ウエハの端面における
局部応力の発生を防止することができる。したがって、
前記ウエハの端面にスリップ等の結晶欠陥や反りを発生
させることなく前記ウエハを熱処理することができ、電
気的特性等に優れたウエハを製造することができる。

【００２９】また本発明の半導体製造装置によれば、前
記ウエハの端面と前記支持辺との間に確実に所定の隙間
を形成した状態に前記ウエハが平置きされるので、その
状態で前記ウエハを縦型の処理装置等により熱処理する
ことができる。したがって、前記ウエハの端面での局部
応力の発生を確実に防止することができ、電気的特性等
の優れたウエハを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体製造方法の一例を工程順に示し
た説明図である。

【図２】円弧状の隙間形成部材による押し出しを示した
説明図である。

【図３】棒状の隙間形成部材による押し出しを示した拡
大図である。

【図４】円弧状の隙間形成部材による押し出しを示した
拡大図である。

【図５】ウエハの端面付近の模式図である。

【図６】本発明装置の一例を示した断面図である。

【図７】ボートを保持した状態を示した断面図である。

【図８】ボートの底部側のウエハの端面付近の拡大図で
ある。

【図９】従来方法の一例を示した説明図である。

【図１０】従来のウエハの端面付近を示した模式図であ
る。

【符号の説明】

１０ ボート １４ ウエハ １１ 側辺 １４ａ 端面 １２ 支持辺 ２０、３０、４３ 隙間
形成部材 １３ 溝 ２１ 隙間 １３ａ 底部 ４０ アーム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定寸法を隔てて略平行に配置された一
   対の側辺と、該一対の側辺間に亘って設けられた少なく
   とも一対の相対向する支持辺とからなるウエハ保持用の
   ボートにウエハを前記支持辺に支持させて搭載し、前記
   ウエハを熱処理する半導体製造方法において、 前記ウエハを、その端面と前記支持辺との間に所定の隙
   間を形成した状態で熱処理することを特徴とする半導体
   製造方法。
2. 【請求項２】 前記ウエハを前記ボートに搭載すると同
   時に、該ウエハの端面と前記溝との間に所定の隙間を形
   成することを特徴とする請求項１記載の半導体製造方
   法。
3. 【請求項３】 前記ウエハを前記ボートに搭載した後、
   前記ウエハを前記ボートの底部側から所要寸法押し出し
   て、前記ウエハの端面と前記支持辺との間に所定の隙間
   を形成することを特徴とする請求項１記載の半導体製造
   方法。
4. 【請求項４】 所定寸法を隔てて略平行に配置された一
   対の側辺と、該一対の側辺間に亘って設けられた少なく
   とも一対の相対向する支持辺とからなり、前記一対の側
   辺間でかつ前記支持辺に支持させた状態でウエハを縦置
   きしたウエハ保持用のボートを、横置きされた状態から
   立て起こす際に用いる半導体製造装置において、 前記ボートを保持するアームと、 前記アームの、前記保持状態のボートの底部側に設けら
   れると共に、前記縦置きされた状態のウエハの端面位置
   より該ウエハに対向する面が所要寸法突出して形成され
   た隙間形成部材とからなることを特徴とする半導体製造
   装置。