JPH10209064A - Wafer boat member for semiconductor heat treatment and wafer boat for semiconductor heat treatment - Google Patents

Wafer boat member for semiconductor heat treatment and wafer boat for semiconductor heat treatment

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JPH10209064A
JPH10209064A JP9026187A JP2618797A JPH10209064A JP H10209064 A JPH10209064 A JP H10209064A JP 9026187 A JP9026187 A JP 9026187A JP 2618797 A JP2618797 A JP 2618797A JP H10209064 A JPH10209064 A JP H10209064A
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JP
Japan
Prior art keywords
wafer
boat
heat treatment
wafer boat
semiconductor heat
Prior art date
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Application number
JP9026187A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuharu Sasa
一治 佐々
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Coorstek KK
Original Assignee
Toshiba Ceramics Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce generation of slip of a wafer, suppress defective coloring of the wafer and prevent generation of particles within a furnace. SOLUTION: A wafer boat 1 is a so-called vertical wafer boat in which four pole support members 2 are arranged in parallel with each other by a pair of upper plate 3 and lower plate 4. Each support member 2 is provided with a plurality of slits 2a with the predetermined interval in order to load semiconductor wafers. Material at least to form the support member 2 is glass carbon material and this glass carbon material has the porous coefficient ratio of 0.2% or less and the surface roughness of the support member 2 is set to 0.5 to 1.5μm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体熱処理用ウ
エハボート部材、及び複数の半導体ウエハを積載するた
めに支持部材に対して複数のスリットを所定の間隔で形
成した半導体熱処理用ウエハボートに関し、特にガラス
状炭素材によって形成した半導体熱処理用ウエハボート
部材、及び半導体熱処理用ウエハボートに関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor heat treatment wafer boat member and a semiconductor heat treatment wafer boat in which a plurality of slits are formed at predetermined intervals in a support member for loading a plurality of semiconductor wafers. In particular, the present invention relates to a semiconductor heat treatment wafer boat member and a semiconductor heat treatment wafer boat formed of a glassy carbon material.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体ウエハのアニール工程、あるいは
エピ層、絶縁膜、ポリシリコン膜を形成するCVD工程
では、多数の半導体ウエハをウエハボートに積載して、
そのままウエハボートを高温炉あるいは反応管内部に搬
入し、所望の処理が行なわれる。この場合、高温炉ある
いは反応管の種類に応じて、いわゆる縦型ボートが用い
られたり、あるいは横型ボートが用いられている。
2. Description of the Related Art In a semiconductor wafer annealing process or a CVD process for forming an epi layer, an insulating film, and a polysilicon film, a large number of semiconductor wafers are loaded on a wafer boat,
The wafer boat is carried into the high-temperature furnace or the reaction tube as it is, and a desired process is performed. In this case, a so-called vertical boat or a horizontal boat is used depending on the type of the high-temperature furnace or the reaction tube.

【0003】この縦型ボートは、複数のウエハを水平ま
たはそれよりも少し傾斜した状態に支持するために、複
数(例えば4本)の棒形状の支持部材が一対の上部板状
体および下部板状体によって互いに平行状態に縦方向に
配列され、それらの支持部材に設けられた複数のスリッ
トの夫々に、半導体ウエハを積載するように構成されて
いる。また横型ボートは、複数のウエハを垂直またはそ
れよりも少し傾斜した状態に支持するために、複数の支
持部材が円弧状本体の内面に対して互いに平行状態に突
出するように配置され、それらの支持部材に設けられた
複数のスリットの夫々に、半導体ウエハを積載するよう
に構成されている。
In order to support a plurality of wafers in a horizontal or slightly inclined state, the vertical boat includes a plurality of (for example, four) rod-shaped support members each of which is composed of a pair of an upper plate and a lower plate. The plurality of slits provided in the support members are arranged in parallel in the longitudinal direction in parallel with each other by the shape members, and the semiconductor wafer is loaded on each of the plurality of slits. Further, in order to support the plurality of wafers vertically or slightly inclined, the horizontal boat is arranged such that a plurality of support members project parallel to each other with respect to the inner surface of the arc-shaped main body. The semiconductor wafer is loaded on each of the plurality of slits provided in the support member.

【0004】ところで、従来のこれらのボートは、シリ
コン、石英ガラスあるいは炭化珪素などから構成されて
おり、これら各材料によって構成さたボートは、ウエハ
のアニール処理工程等において、以下に述べるような特
質を有している。即ち、シリコン製ボートは、1100
℃以上の高温でも軟化せず、強度低下が問題とはならな
いので、8インチ以上の大口径ウエハを搭載でき、例え
ば100枚以上のウエハを同時に搭載することができる
という長所を有している。また、石英ガラス製ボートで
見られる失透やフレーキングと呼ばれる剥離現象が起こ
らないという長所を有している。
Incidentally, these conventional boats are made of silicon, quartz glass, silicon carbide, or the like, and the boats made of these materials have the following characteristics in a wafer annealing process and the like. have. That is, the silicon boat is 1100
Since it does not soften even at a high temperature of not less than ° C., and there is no problem in strength reduction, it has an advantage that a large-diameter wafer of 8 inches or more can be mounted, for example, 100 or more wafers can be mounted at the same time. In addition, it has the advantage that the delamination phenomenon called flaking, which is seen in a quartz glass boat, does not occur.

【0005】その反面、シリコン製ボートは、シリコン
の溶接が極めて困難なため、支持棒(あるいはロッ
ド)、側枠板(あるい側板)、楔を個別に作成して組み
立てなければならず、各部材間にいわゆるズレやガタが
生じ、位置精度が悪いという欠点を有している。また、
アニール後の酸洗浄で、僅かであるが腐食されるため、
洗浄を繰り返すたびに腐食量が増え前記した組み立て精
度が更に低下するという欠点を有している。更に、ウエ
ハと同じ材質であるが、ボートを形成する場合は厚肉と
なり、ウエハとの接触点において応力はウエハに及ぶと
いう欠点を有している。
On the other hand, since silicon boats are extremely difficult to weld with silicon, the support rods (or rods), side frames (or side plates), and wedges must be individually prepared and assembled. There is a drawback in that so-called misalignment or backlash occurs between the members, resulting in poor positional accuracy. Also,
Since it is slightly corroded by acid cleaning after annealing,
Each time washing is repeated, the amount of corrosion increases, and the above-described assembly accuracy is further reduced. Further, although the same material as the wafer is used, when the boat is formed, the thickness becomes large, and the stress is exerted on the wafer at the contact point with the wafer.

【0006】また、石英ガラス製ボートは、石英ガラス
は高温で軟化するため、ウエハとボートとの接触部でウ
エハより先に変形するため、ウエハに発生するスリップ
が少ないという長所を有しているが、約1100℃に歪
点があり、これ以上の温度では軟化し自重でも塑性変形
を起こすという欠点を有している。特に、アルゴンアニ
ールや水素アニールでは、一般に1200℃以上に加熱
されるので、石英ガラス製ボートは、寿命が短いという
欠点がある。また、1000℃以上では失透が起き、ま
たフレーキングと呼ばれる剥離が起こり、炉内のパーテ
ィクルを発生させるという欠点がある。
In addition, the quartz glass boat has an advantage that the quartz glass is softened at a high temperature and is deformed before the wafer at the contact portion between the wafer and the boat, so that the slip generated on the wafer is small. However, there is a drawback that a strain point exists at about 1100 ° C., and at a temperature higher than 1100 ° C., the material softens and causes plastic deformation even under its own weight. In particular, in the case of argon annealing or hydrogen annealing, since heating is generally performed at 1200 ° C. or higher, the quartz glass boat has a disadvantage that its life is short. At a temperature of 1000 ° C. or higher, there is a disadvantage that devitrification occurs and peeling called flaking occurs to generate particles in the furnace.

【0007】更に、炭化珪素製ボートは、1200℃以
上の高温でも高い強度を保ち、変形することがないとい
う長所を有する反面、硬度が高く、高温でも軟化しない
(硬度の低下が起こらない)ため、ウエハを支持する点
で、ウエハにスリップが発生し易いという欠点がある。
また、高温ではウエハの強度が低下する反面、炭化珪素
は硬く、高強度であるため、応力はウエハに悪影響を及
ぼすという欠点があった。
Further, a silicon carbide boat has the advantage of maintaining high strength even at a high temperature of 1200 ° C. or higher and not being deformed, but has a high hardness and does not soften even at a high temperature (the hardness does not decrease). In addition, there is a disadvantage in that the wafer is likely to slip on the point of supporting the wafer.
At a high temperature, the strength of the wafer is reduced, but silicon carbide is hard and has a high strength, so that there is a disadvantage that stress adversely affects the wafer.

【0008】以上のように、シリコン、石英ガラスある
いは炭化珪素などから構成された従来のボートにおいて
は、長所を有するものの、前記したような欠点を有して
いる。これら欠点は、素材の本質的な特性によるため、
新たにガラス状炭素材を用いたボ−ト部材が提案されて
いる。(特開平6−39356号公報)。
As described above, a conventional boat made of silicon, quartz glass, silicon carbide, or the like has advantages, but has the above-mentioned disadvantages. These drawbacks are due to the intrinsic properties of the material,
A boat member using a glassy carbon material has been newly proposed. (JP-A-6-39356).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】このガラス状炭素材を
ウエハボ−トとして用いた場合、1100℃以上の高温
でも軟化せず、石英ガラス製ウエハボ−トに見られるよ
うな生成膜の剥離は少なく、パ−ティクルの発生も少な
い。また硬度がシリコンと炭化珪素より低く、更に石英
ガラスよりも低いため、ウエハにスリップが発生し難い
という長所を有している。しかしながら、ガラス状炭素
材製のウエハボ−トであっても、生成膜の剥離は発生
し、パ−ティクルが発生する。その結果、ウエハに対す
るスリップの発生を完全には抑制することができず、ま
た熱処理後のウエハには、いわゆるシミような着色班が
形成されるという技術的課題があった。
When this glassy carbon material is used as a wafer boat, it does not soften even at a high temperature of 1100 ° C. or more, and the peeling of a formed film as seen in a quartz glass wafer boat is small. And the generation of particles is small. Further, since the hardness is lower than that of silicon and silicon carbide, and further lower than that of quartz glass, there is an advantage that a slip does not easily occur on the wafer. However, even in the case of a wafer boat made of a glassy carbon material, peeling of the generated film occurs, and particles are generated. As a result, there has been a technical problem that the occurrence of slip with respect to the wafer cannot be completely suppressed, and a so-called stain spot is formed on the wafer after the heat treatment.

【0010】本発明は、このような従来のものの技術的
課題を解決するために成されたものであり、ガラス状炭
素材製のウエハボ−ト部材及びウエハボートにおいて、
ウエハに対するスリップの発生を抑制でき、またウエハ
に対する不規則な着色斑などの汚染の発生を防止するこ
とができる半導体熱処理用ウエハボート部材及び半導体
熱処理用ウエハボートを提供することを目的とするもの
である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned technical problems of the prior art, and is intended to provide a wafer boat member and a wafer boat made of glassy carbon material.
An object of the present invention is to provide a semiconductor heat treatment wafer boat member and a semiconductor heat treatment wafer boat that can suppress the occurrence of slip on the wafer and prevent the occurrence of contamination such as irregular coloring spots on the wafer. It is.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に成された本発明にかかる半導体熱処理用ウエハボート
部材は、気孔率0.2%以下のガラス状炭素材であっ
て、その表面粗さRaが0.5〜1.5μmであること
を特徴としている。
A wafer boat member for semiconductor heat treatment according to the present invention, which has been made to achieve the above object, is a glassy carbon material having a porosity of 0.2% or less, and has a surface roughness of 0.2% or less. It is characterized in that Ra is 0.5 to 1.5 μm.

【0012】また、前記目的を達成するために成された
本発明にかかる半導体熱処理用ウエハボートは、複数の
支持部材に対し、半導体ウエハを積載するための複数の
スリットを所定の間隔で形成してなる半導体熱処理用ウ
エハボートであって、少なくとも前記支持部材を、気孔
率0.2%以下のガラス状炭素材で構成すると共に、そ
の支持部材の表面粗さRaが0.5〜1.5μmである
ことを特徴としている。
According to another aspect of the present invention, there is provided a wafer boat for semiconductor heat treatment, wherein a plurality of slits for loading semiconductor wafers are formed on a plurality of support members at predetermined intervals. A wafer boat for semiconductor heat treatment, wherein at least the support member is made of a glassy carbon material having a porosity of 0.2% or less, and the support member has a surface roughness Ra of 0.5 to 1.5 μm. It is characterized by being.

【0013】この場合、本発明にかかる半導体熱処理用
ウエハボートは、好ましくは前記複数の支持部材が、一
対の上部板状体および下部板状体によって互いに平行状
態に配置され、各支持部材には半導体ウエハを積載する
ための複数のスリットが所定の間隔で形成された縦型ウ
エハボートであって、前記支持部材、上部板状体および
下部板状体を気孔率0.2%以下のガラス状炭素材で構
成すると共に、それらの表面粗さRaが0.5〜1.5
μmであることが望ましい。
In this case, in the wafer boat for semiconductor heat treatment according to the present invention, preferably, the plurality of supporting members are arranged in parallel with each other by a pair of upper plate-shaped member and lower plate-shaped member. A vertical wafer boat in which a plurality of slits for loading semiconductor wafers are formed at predetermined intervals, wherein the supporting member, the upper plate and the lower plate are glass-like having a porosity of 0.2% or less. A carbon material and have a surface roughness Ra of 0.5 to 1.5
μm is desirable.

【0014】また、本発明にかかる半導体熱処理用ウエ
ハボートは、好ましくは前記複数の支持部材が、円弧状
本体の内面に対して互いに平行状態に突出するように配
置され、各支持部材には半導体ウエハを積載するための
複数のスリットが所定の間隔で形成された横型ウエハボ
ートであって、前記支持部材、円弧状本体を気孔率0.
2%以下のガラス状炭素材で構成すると共に、それらの
表面粗さRaが0.5〜1.5μmであることが望まし
い。
In the wafer boat for semiconductor heat treatment according to the present invention, preferably, the plurality of support members are arranged so as to protrude in parallel with each other with respect to the inner surface of the arc-shaped main body. A horizontal wafer boat in which a plurality of slits for loading wafers are formed at predetermined intervals, wherein the support member and the arc-shaped main body have a porosity of 0.
It is desirable that they are made of a glassy carbon material of 2% or less and that their surface roughness Ra is 0.5 to 1.5 μm.

【0015】以上のように構成された半導体熱処理用ウ
エハボート部材、あるいは半導体熱処理用ウエハボート
を構成する少なくとも支持部材の材質が、ガラス状炭素
材よって構成されているため、表1に示すように従来の
ボートに使用されていたシリコン、石英ガラスあるいは
炭化珪素にくらべて、硬度(ビッカース硬度)は、著し
く低い。尚、表1の値は独自の測定に基づくものであ
る。
Since the material of the wafer boat member for semiconductor heat treatment constituted as described above, or at least the support member constituting the wafer boat for semiconductor heat treatment is made of a glassy carbon material, as shown in Table 1, Hardness (Vickers hardness) is significantly lower than silicon, quartz glass or silicon carbide used in conventional boats. The values in Table 1 are based on original measurements.

【0016】[0016]

【表1】 [Table 1]

【0017】また同様に、ガラス状炭素の硬度はウエハ
より著しく低いので、縦型ボートあるいは横型ボートを
構成し、ウエハを搭載することによって熱処理した際、
ウェーハに発生するスリップが著しく抑制させることが
できる。
Similarly, since the hardness of glassy carbon is much lower than that of a wafer, when a vertical boat or a horizontal boat is formed and heat-treated by mounting a wafer,
Slip generated on the wafer can be significantly suppressed.

【0018】また、少なくとも前記支持部材を、気孔率
0.2%以下のガラス状炭素材で構成されているため、
ガラス状炭素材に吸着されたガスは放出されず、その後
の熱処理時にウエハを汚すことがなく、ウエハに対する
不規則な着色斑などの汚染の発生を防止することができ
る。更に、前記支持部材に形成されるスリットの表面粗
さRaが0.5〜1.5μmに形成されているため、石
英ガラスの場合のように生成膜の剥離は発生せず、その
結果、従来のボ−トに比べて、炉内でのパーティクルの
発生が減少する。
Further, since at least the supporting member is made of a glassy carbon material having a porosity of 0.2% or less,
The gas adsorbed on the glassy carbon material is not released, so that the wafer is not stained during the subsequent heat treatment, and the occurrence of contamination such as irregular colored spots on the wafer can be prevented. Further, since the surface roughness Ra of the slit formed in the support member is formed in the range of 0.5 to 1.5 μm, peeling of the generated film does not occur as in the case of quartz glass. The generation of particles in the furnace is reduced as compared with the above boat.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる半導体熱処
理用ウエハボートについて、図に示す実施の形態に基づ
いて詳細に説明する。まず図1は、半導体熱処理用ウエ
ハボートの第1の形態について示したものである。この
ウエハボート1はいわゆる縦型ウエハボートであり、4
本の柱状の支持部材2が、一対の上部板状体3および下
部板状体4によって互いに平行状態に配置されている。
そして、各支持部材2には半導体ウエハを積載するため
の複数のスリット2aが所定の間隔で形成されている。
尚、下部板状体4の下面4aには中央部に円環状の凹部
4bが形成されており、さらにその凹部4bの中心部に
位置決め用の孔4cが形成されており、凹部4bおよび
位置決め用の孔4cを利用して図示せぬ昇降テーブルに
形成された位置決めピンにより、ウエハボート1が昇降
テーブルに対して一体に取り付けることができるように
構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a wafer boat for semiconductor heat treatment according to the present invention will be described in detail based on an embodiment shown in the drawings. First, FIG. 1 shows a first embodiment of a wafer boat for semiconductor heat treatment. This wafer boat 1 is a so-called vertical wafer boat,
The columnar support members 2 are arranged in parallel with each other by a pair of upper plate-like members 3 and lower plate-like members 4.
Each support member 2 has a plurality of slits 2a for loading semiconductor wafers at predetermined intervals.
An annular recess 4b is formed at the center of the lower surface 4a of the lower plate-like body 4 and a positioning hole 4c is formed at the center of the recess 4b. The wafer boat 1 can be integrally attached to the elevating table by positioning pins formed on the elevating table (not shown) using the holes 4c.

【0020】また図2は、半導体熱処理用ウエハボート
の第2の形態について示したものである。このウエハボ
ート11はいわゆる横型ウエハボートであり、図2
(A)および図2(B)に示すように円弧状に形成され
たボート本体12の内面に、4本の支持部材13が、互
いに平行状態に突出するように一体的に配置され、各支
持部材13には半導体ウエハWを積載するための複数の
スリット13aが所定の間隔で形成されている。この横
型ウエハボート11は、例えば円筒体(図示せず)の内
面に支持部材13を突出するように形成し、この円筒体
を軸方向に例えば3分割するなどの手段により形成され
る。また図2(C)は、ボート本体12における支持部
材13を避けた位置に空洞部12aを形成し、ボート1
1の重量と、熱容量を低減させるように構成したもので
ある。
FIG. 2 shows a second embodiment of a wafer boat for semiconductor heat treatment. This wafer boat 11 is a so-called horizontal wafer boat, and FIG.
As shown in FIG. 2A and FIG. 2B, four support members 13 are integrally arranged on the inner surface of the boat body 12 formed in an arc shape so as to protrude in parallel with each other. In the member 13, a plurality of slits 13a for loading the semiconductor wafer W are formed at predetermined intervals. The horizontal wafer boat 11 is formed by, for example, forming a support member 13 on the inner surface of a cylindrical body (not shown) so as to protrude, and dividing the cylindrical body into three in the axial direction. FIG. 2 (C) shows a boat 1 in which a hollow portion 12a is formed at a position avoiding the support member 13 in the boat body 12.
1 to reduce the heat capacity.

【0021】そして、図1、2に示される縦型ボ−ト、
横型ボ−トは、気孔率0.2%以下のガラス状炭素材で
あって、その表面粗さRaが0.5〜1.5μmである
支持部材2、上部板状体3、下部板状体4、あるいはボ
ート本体12、支持部材13によって、構成されてい
る。
The vertical boat shown in FIGS.
The horizontal boat is a glassy carbon material having a porosity of 0.2% or less, and has a surface roughness Ra of 0.5 to 1.5 μm, a support member 2, an upper plate member 3, and a lower plate member. It is constituted by the body 4, the boat body 12, and the support member 13.

【0022】[0022]

【実施例】次に、前記図1および図2に示した各ウエハ
ボートの形態において、それぞれの素材に基づいて形成
した場合の諸特性について比較を行った。 (実施例1)図1に示す形状の縦型ボートをそれぞれ次
の素材で作成した。 (a)単結晶シリコン (b)石英ガラス (c)炭化珪素 (d)ガラス状炭素
EXAMPLES Next, in the form of each of the wafer boats shown in FIGS. 1 and 2, a comparison was made of various characteristics when formed based on each material. (Example 1) Vertical boats having the shape shown in FIG. 1 were prepared from the following materials. (A) single crystal silicon (b) quartz glass (c) silicon carbide (d) glassy carbon

【0023】そして(a)〜(d)に示す材質のボート
を1250℃,HCl+O2 ガス中で20時間、乾燥洗
浄した後、8インチウエハを搭載し、1200℃のアル
ゴン雰囲気で1時間、アニール処理を行った。この熱処
理過程後に、ウエハに発生したスリップ数を測定した。
その結果を表2に示す。尚、表2のスリップラインは、
ライン8インチウエハ1枚当たりに発生したスリップの
数を示す。
After the boats of the materials shown in (a) to (d) are dried and washed in a HCl + O 2 gas at 1250 ° C. for 20 hours, an 8-inch wafer is mounted and annealed in an argon atmosphere at 1200 ° C. for 1 hour. Processing was performed. After this heat treatment process, the number of slips generated on the wafer was measured.
Table 2 shows the results. The slip line in Table 2 is
The number of slips generated per one 8-inch wafer is shown.

【0024】[0024]

【表2】 [Table 2]

【0025】以上、表2に示すように、単結晶シリコン
製ボ−ト、炭化珪素製ボ−トにおいて、スリップライン
が認められた。また石英ガラス製ボ−ト、ガラス状炭素
製ボ−トでは、スリップラインの発生は認めらなかっ
た。しかしながら、上記(b)の石英ガラス製ボ−ト
は、この比較実験において乾式洗浄時に失透し、また変
形も起こし1回使用しただけで廃棄せざるを得なかっ
た。表2ではガラス状炭素と同等の性能を示す結果とな
ったが、アニール処理工程に石英ガラス製ボ−トを用い
ることは難しいことが判明した。
As described above, as shown in Table 2, slip lines were observed in the single crystal silicon boat and the silicon carbide boat. No slip line was observed in the quartz glass boat and the glassy carbon boat. However, in this comparative experiment, the quartz glass boat of (b) was devitrified during dry cleaning and deformed, and had to be discarded after being used once. Table 2 shows the same performance as glassy carbon, but it was found that it was difficult to use a quartz glass boat in the annealing process.

【0026】(実施例2)図2に示す横型ボートを気孔
率を変えたガラス状炭素によって構成し、熱処理後の不
良ウエハの枚数を比較した。ここで、ガラス状炭素の気
孔率は表3にしめすように、0.02%〜1.5%の範
囲で変えた。また、横型ボートを1250℃、HCl+
2 ガス中で5時間、10時間、20時間と変えて、乾
燥洗浄した後、8インチウエハを10枚搭載し、120
0℃のアルゴン雰囲気で1時間、アニール処理を行い、
その処理の後、不良枚数を測定した。尚、このボートに
はウエハを20枚まで設置させることができるが、ウエ
ハを一溝おきに10枚設置し、前記10枚の中の不良枚
数を測定した。その結果を表3に示す。
Example 2 The horizontal boat shown in FIG. 2 was made of glassy carbon having a different porosity, and the number of defective wafers after the heat treatment was compared. Here, the porosity of the glassy carbon was changed in the range of 0.02% to 1.5% as shown in Table 3. The horizontal boat was set at 1250 ° C and HCl +
After drying and cleaning in O 2 gas for 5 hours, 10 hours, and 20 hours, 10 8-inch wafers were mounted and 120
Anneal for 1 hour in an argon atmosphere at 0 ° C.
After the processing, the number of defective sheets was measured. In this boat, up to 20 wafers can be installed, but 10 wafers were installed in every other groove, and the number of defective wafers among the 10 wafers was measured. Table 3 shows the results.

【0027】[0027]

【表3】 [Table 3]

【0028】上記表3に示すように、気孔率0.8〜
1.5%、乾燥時間10時間以下のボ−トで熱処理が行
われたウエハには、シミのような着色斑(形状、濃淡、
大きさが不規則な着色)が認められた。このような不良
ウエハを半導体製造工程に経て、LSIを形成すること
は不可能であった。一方、気孔率0.4以下の場合に
は、乾燥時間5時間のボ−トであっても、熱処理が行わ
れたウエハには、シミのような着色斑は認められなかっ
た。
As shown in Table 3 above, a porosity of 0.8 to
The wafer heat-treated with a boat having 1.5% and a drying time of 10 hours or less has colored spots such as spots (shape, shading,
(Coloring irregular in size) was observed. It has been impossible to form an LSI through such a defective wafer through a semiconductor manufacturing process. On the other hand, when the porosity was 0.4 or less, no colored spots such as spots were observed on the heat-treated wafer even when the boat was dried for 5 hours.

【0029】そして、不良の原因となるこの着色斑は、
気孔率の高いガラス状炭素には水素をはじめ気体が吸着
し易く、これが熱処理時に放出され、炉内とウエハを汚
染するためであることが推察されたため、気孔率とガス
放出量と関係、及び放出されるガスの分析を行った。ま
ず、ボートに付着した汚染物質、特に金属を取り除くた
めに、フッ酸溶液あるいはフッ酸と硝酸の混酸溶液に浸
漬し、湿式洗浄を行い、この湿式洗浄後、100〜15
0℃に数時間加熱して十分乾燥を行った。そして、10
-9Torr、900℃に1時間加熱保持したとき100
g当たりから放出されたガス量を標準状態での体積で求
めた。また放出されるガスを質量分析を行なった。
[0029] The colored spots which cause the defect are as follows.
Gases including hydrogen are easily adsorbed to glassy carbon with high porosity, and it is presumed that this is released during heat treatment and contaminates the inside of the furnace and the wafer, so the relationship between porosity and gas release amount, and The released gas was analyzed. First, in order to remove contaminants attached to the boat, in particular, metals, the boat is immersed in a hydrofluoric acid solution or a mixed acid solution of hydrofluoric acid and nitric acid, and wet-cleaned.
It was heated to 0 ° C. for several hours and dried sufficiently. And 10
-9 Torr, 100 when held at 900 ° C for 1 hour
The amount of gas released per gram was determined by volume under standard conditions. The released gas was subjected to mass spectrometry.

【0030】その結果、放出されるガスは水素と一酸化
炭素であることが明らかになった。これはガラス状炭素
の細孔に水分が侵入し、その後の高温保持過程で水素と
一酸化炭素として放出されることが判明した。また、気
孔率とガス放出量との関係は、図3に示すように、気孔
率が0.2%以下であれば、0.5ml/100gであ
るが、それ以上で一段と急増することが判明した。この
気孔率に対するガス放出量の傾向は、表3に示すウエハ
の不良枚数と対応している。即ち、気孔率が0.2%以
下であれば、乾式洗浄時間が短くても不良品が少なくな
るここと一致する。したがって、半導体熱処理用ウエハ
ボートにおいては、気孔率0.2%以下のガラス状炭素
材で構成することが望ましい。
As a result, it became clear that the released gases were hydrogen and carbon monoxide. It was found that moisture penetrated the pores of the glassy carbon and was released as hydrogen and carbon monoxide during the subsequent high-temperature holding process. Further, as shown in FIG. 3, the relationship between the porosity and the gas release amount is 0.5 ml / 100 g if the porosity is 0.2% or less, but it is found that the porosity and the gas release amount further increase when the porosity is more than 0.2%. did. This tendency of the gas release amount with respect to the porosity corresponds to the number of defective wafers shown in Table 3. That is, if the porosity is 0.2% or less, this is consistent with the fact that even if the dry cleaning time is short, defective products are reduced. Therefore, it is desirable that the wafer boat for semiconductor heat treatment be made of a glassy carbon material having a porosity of 0.2% or less.

【0031】また、CVD工程では、前記したガラス状
炭素製ボートにも窒化膜、酸化膜、シリコン膜が付着
し、繰り返し使用によって、これら膜が剥離し、炉内の
パーティクルの原因となる。そこで、ガラス状炭素製ボ
ートの表面粗Raさを調整し、膜剥離の防止効果を検証
した。尚、半導体プロセスにおけるCVD工程は、以下
の表4に示すような成膜工程が含まれる。
In the CVD process, a nitride film, an oxide film, and a silicon film adhere to the above-mentioned glassy carbon boat, and these films are peeled off by repeated use, causing particles in the furnace. Therefore, the surface roughness Ra of the glassy carbon boat was adjusted to verify the effect of preventing film peeling. The CVD process in the semiconductor process includes a film forming process as shown in Table 4 below.

【0032】[0032]

【表4】 [Table 4]

【0033】(実施例3)表面粗さRaを表5に示すよ
うに変化させた縦型ガラス状炭素製ボートを、減圧CV
D装置を用いた酸化膜形成工程に用いて、ガラス状炭素
製ボートに付着した酸化膜の剥離を調べると共に、炉内
のパーティクル発生数を測定した。この場合の試験プロ
セスの条件は前記表4の酸化膜の場合に示すとおりであ
る。また、生成酸化膜はSiO2 であり、1回の処理で
0.15μm厚に成膜した。
(Example 3) A vertical glassy carbon boat having a surface roughness Ra changed as shown in Table 5 was subjected to pressure reduction CV.
In the oxide film forming step using the D apparatus, the separation of the oxide film adhered to the glassy carbon boat was examined, and the number of particles generated in the furnace was measured. The conditions of the test process in this case are as shown in the case of the oxide film in Table 4 above. The generated oxide film was SiO 2 and was formed to a thickness of 0.15 μm in one process.

【0034】[0034]

【表5】 [Table 5]

【0035】以上の結果から明らかように、ガラス状炭
素製ボートに付着した酸化膜の剥離は、表面粗さRaが
0.5〜1.5μmにおいて発生しないことが認めら
れ、その結果、炉内でのパーティクルの発生も減少する
ことが認められた。したがって、半導体熱処理用ウエハ
ボート部材として、気孔率0.2%以下のガラス状炭素
材であって、その表面粗さRaが0.5〜1.5μmに
形成されているものが適していることが判明した。
As is apparent from the above results, it was recognized that the oxide film adhered to the glassy carbon boat did not peel off when the surface roughness Ra was 0.5 to 1.5 μm. It was also found that the generation of particles at the surface was reduced. Therefore, as a wafer boat member for semiconductor heat treatment, a glassy carbon material having a porosity of 0.2% or less and having a surface roughness Ra of 0.5 to 1.5 μm is suitable. There was found.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上の説明で明らかなとおり、本発明に
かかる半導体熱処理用ウエハボート部材及び半導体熱処
理用ウエハボートによれば、気孔率0.2%以下のガラ
ス状炭素材であって、その表面粗さRaが0.5〜1.
5μmであるようになされているので、ウエハに対する
スリップの発生を大幅に低減でき、かつウエハの着色不
良を抑制することができる。そして、石英ガラスに見ら
れるような剥離がなく、炉内でのパーティクルの発生を
阻止することができる。
As is apparent from the above description, according to the semiconductor heat treatment wafer boat member and the semiconductor heat treatment wafer boat according to the present invention, a glassy carbon material having a porosity of 0.2% or less, Surface roughness Ra is 0.5-1.
Since the thickness is set to 5 μm, occurrence of slip on the wafer can be significantly reduced, and defective coloring of the wafer can be suppressed. Further, there is no separation as seen in quartz glass, and generation of particles in the furnace can be prevented.

【0037】また、縦型ボ−トにおいて前記支持部材以
外の上部板状体および下部板状体についても、気孔率
0.2%以下のガラス状炭素材で構成すると共に、その
表面粗さRaを0.5〜1.5μmとした場合には、支
持部材のみの場合とくらべて、よりスリップの発生を低
減でき、かつウエハの着色不良を抑制することができ、
石英ガラスに見られるような剥離がなく、炉内でのパー
ティクルの発生をより阻止することができる。
The upper plate and the lower plate other than the support member in the vertical boat are also made of a glassy carbon material having a porosity of 0.2% or less and have a surface roughness Ra. Is set to 0.5 to 1.5 μm, the occurrence of slip can be further reduced and the coloring failure of the wafer can be suppressed as compared with the case where only the support member is used.
There is no separation as seen in quartz glass, and the generation of particles in the furnace can be further prevented.

【0038】更に、横型ウエハボートにおいて前記支持
部材以外の円弧状本体についても、気孔率0.2%以下
のガラス状炭素材で構成すると共に、その表面粗さRa
を0.5〜1.5μmとした場合には、上記縦型ボ−ト
と同様、支持部材のみの場合と比べて、よりスリップの
発生を低減でき、かつウエハの着色不良を抑制すること
ができ、石英ガラスに見られるような剥離がなく、炉内
でのパーティクルの発生をより阻止することができる。
Further, in the horizontal wafer boat, the arc-shaped main body other than the support member is also made of a glassy carbon material having a porosity of 0.2% or less and has a surface roughness Ra.
Is 0.5 to 1.5 μm, as in the case of the vertical boat, it is possible to further reduce the occurrence of slippage and to suppress defective coloring of the wafer, as compared with the case where only the support member is used. As a result, there is no separation as seen in quartz glass, and the generation of particles in the furnace can be further prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明にかかる半導体熱処理用ウエハボートの
第1の実施の形態を示した斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a wafer boat for semiconductor heat treatment according to the present invention.

【図2】本発明にかかる半導体熱処理用ウエハボートの
第2の実施の形態を示した斜視図並びに断面図である。
FIG. 2 is a perspective view and a sectional view showing a second embodiment of the wafer boat for semiconductor heat treatment according to the present invention.

【図3】ガラス状炭素の気孔率とガス放出量の関係を示
した特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the porosity of glassy carbon and the amount of released gas.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 縦型ウエハボート 2 支持部材 2a スリット 3 上部板状体 4 下部板状体 4a 下面 4b 円環状凹部 4c 位置決め孔 11 横型ウエハボート 12 ボート本体 12a 空洞部 13 支持部材 13a スリット Reference Signs List 1 vertical wafer boat 2 support member 2a slit 3 upper plate 4 lower plate 4a lower surface 4b annular recess 4c positioning hole 11 horizontal wafer boat 12 boat body 12a cavity 13 support member 13a slit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 気孔率0.2%以下のガラス状炭素材で
あって、その表面粗さRaが0.5〜1.5μmである
ことを特徴とする半導体熱処理用ウエハボート部材。
1. A wafer boat member for semiconductor heat treatment, which is a glassy carbon material having a porosity of 0.2% or less and has a surface roughness Ra of 0.5 to 1.5 μm.
【請求項2】 複数の支持部材に対し、半導体ウエハを
積載するための複数のスリットを所定の間隔で形成して
なる半導体熱処理用ウエハボートであって、 少なくとも前記支持部材を、気孔率0.2%以下のガラ
ス状炭素材で構成すると共に、その支持部材の表面粗さ
Raが0.5〜1.5μmであることを特徴とする半導
体熱処理用ウエハボート。
2. A wafer boat for semiconductor heat treatment, wherein a plurality of slits for loading semiconductor wafers are formed at predetermined intervals on a plurality of support members, wherein at least the support members are provided with a porosity of 0. A wafer boat for semiconductor heat treatment, comprising a glassy carbon material of 2% or less and having a support member having a surface roughness Ra of 0.5 to 1.5 [mu] m.
【請求項3】 前記複数の支持部材が、一対の上部板状
体および下部板状体によって互いに平行状態に配置さ
れ、各支持部材には半導体ウエハを積載するための複数
のスリットが所定の間隔で形成された縦型ウエハボート
であって、前記支持部材、上部板状体および下部板状体
を、気孔率0.2%以下のガラス状炭素材で構成すると
共に、それらの表面粗さRaが0.5〜1.5μmであ
ることを特徴とする請求項2に記載された半導体熱処理
用ウエハボート。
3. A plurality of support members are arranged in parallel with each other by a pair of upper and lower plate members, and each support member has a plurality of slits for loading a semiconductor wafer at a predetermined interval. Wherein the supporting member, the upper plate and the lower plate are made of a glassy carbon material having a porosity of 0.2% or less, and their surface roughness Ra is 3. The wafer boat for semiconductor heat treatment according to claim 2, wherein the diameter is 0.5 to 1.5 μm.
【請求項4】 前記複数の支持部材が、円弧状本体の内
面に対して互いに平行状態に突出するように配置され、
各支持部材には半導体ウエハを積載するための複数のス
リットが所定の間隔で形成された横型ウエハボートであ
って、前記支持部材、円弧状本体を、気孔率0.2%以
下のガラス状炭素材で構成すると共に、それらの表面粗
さRaが0.5〜1.5μmであることを特徴とする請
求項2に記載された半導体熱処理用ウエハボート。
4. The plurality of support members are arranged so as to project in parallel with each other with respect to an inner surface of the arc-shaped main body,
A horizontal wafer boat in which a plurality of slits for loading semiconductor wafers are formed at predetermined intervals on each support member, wherein the support member and the arc-shaped main body are made of glassy charcoal having a porosity of 0.2% or less. 3. The wafer boat for semiconductor heat treatment according to claim 2, wherein the wafer boat is made of a material and has a surface roughness Ra of 0.5 to 1.5 [mu] m.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7485239B2 (en) 2002-08-06 2009-02-03 Kobe Steel, Ltd Component of glass-like carbon for CVD apparatus and process for production thereof
CN113196455A (en) * 2018-11-30 2021-07-30 株式会社明电舍 Oxide film forming apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7485239B2 (en) 2002-08-06 2009-02-03 Kobe Steel, Ltd Component of glass-like carbon for CVD apparatus and process for production thereof
CN113196455A (en) * 2018-11-30 2021-07-30 株式会社明电舍 Oxide film forming apparatus
CN113196455B (en) * 2018-11-30 2023-06-13 株式会社明电舍 Oxide film forming apparatus

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