JPS63102225A - Wafer boat for vertical type semiconductor thermal treatment equipment - Google Patents

Wafer boat for vertical type semiconductor thermal treatment equipment

Info

Publication number
JPS63102225A
JPS63102225A JP61247678A JP24767886A JPS63102225A JP S63102225 A JPS63102225 A JP S63102225A JP 61247678 A JP61247678 A JP 61247678A JP 24767886 A JP24767886 A JP 24767886A JP S63102225 A JPS63102225 A JP S63102225A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
plate
wafer boat
loading
boat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP61247678A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Zontaimaa Manfuretsudo
マンフレッド・ゾンタイマー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DEISUKO HAITETSUKU KK
Original Assignee
DEISUKO HAITETSUKU KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DEISUKO HAITETSUKU KK filed Critical DEISUKO HAITETSUKU KK
Priority to JP61247678A priority Critical patent/JPS63102225A/en
Publication of JPS63102225A publication Critical patent/JPS63102225A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent the effect of the turbulent flow region of a reaction gas generated in sections adjacent to connecting bars, and to equalize film thickness by erecting a plate, in which a wafer is housed into space with a recessed section slightly larger than the diameter of the wafer, between the connecting bars and separating the wafer from the connecting bars. CONSTITUTION:Upper and lower end plates 12, 14 are connected by connecting 16 e.g. six in a wafer boat 10. A plate 20 is erected onto a large number of notches 18 shaped separate in the axial direction of each connecting bar 16. The plate 20 has a ring 22 on a plate body 21, and the diameter and depth of a recessed section 23 in the ring 22 are formed in size slightly larger than a wafer. Consequently, since the periphery of the wafer is positioned separatedly by from the connecting bars 16 considerably, the effect of a reaction gas changed into turbulent flows generated in sections adjacent to the connecting bars is reduced. Since the circumferential surface of the wafer 24 is also exposed to the reaction gas having a normal flow in the same manner as the center, the equalization of the film thickness the periphery and the center is promoted.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ウェーハを支持して、縦型半導体熱処理装
置に搬入、搬出されるウェーハボートに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a wafer boat that supports wafers and is carried into and out of a vertical semiconductor heat processing apparatus.

〔従来技術〕[Prior art]

半導体基板、たとえば、シリコンウェーハ(以下、ウェ
ーハという)は、ウェーハボートと称される半導体基板
支持装置に積載、支持されて、上方、または、下方から
、縦型半導体熱処理装置の反応管内に搬入される。そし
て、シランガス、酸素ガスのような反応ガスが、反応管
内に供給されて、CVD 、酸化、拡散等の所定の熱処
理(化学処理も含める)が、ウェーハに施される。その
後、熱処理の施されたウェーハは、ウェーハボートに支
持された状態で、反応管から搬出される。
Semiconductor substrates, such as silicon wafers (hereinafter referred to as wafers), are loaded and supported on a semiconductor substrate support device called a wafer boat, and are carried into a reaction tube of a vertical semiconductor heat treatment apparatus from above or below. Ru. Then, a reactive gas such as silane gas or oxygen gas is supplied into the reaction tube, and predetermined heat treatments (including chemical treatments) such as CVD, oxidation, and diffusion are performed on the wafer. Thereafter, the heat-treated wafer is carried out from the reaction tube while being supported by a wafer boat.

公知のウェーハボート110は、第8図、第9図に示す
ように、上下の端板112 、114を複数、たとえば
、6木の連結棒116で連結して構成される。連結棒1
16は、ウェーハの搬入出可脂な開口111を形成する
ように、一方、たとえば、右方にのみ配設される。また
、多数の切込み118が、軸線方向に、通常、一定距離
離反して、各連結棒116に設けられる。そして、開口
方向から挿入されたウェーハ124は、切込み118に
積載されて、連結棒116間に並列に架設され、それに
よって、ウェーハボート110に支持される。
As shown in FIGS. 8 and 9, a known wafer boat 110 is constructed by connecting upper and lower end plates 112, 114 with a plurality of, for example, six connecting rods 116. Connecting rod 1
16 is arranged only on one side, for example, on the right side, so as to form an opening 111 through which wafers can be carried in and out. Additionally, a number of notches 118 are provided in each connecting rod 116 axially, typically spaced a distance apart. The wafers 124 inserted from the opening direction are loaded into the notches 118 and installed in parallel between the connecting rods 116, thereby being supported by the wafer boat 110.

図示のように、ウェーハ124かαだけ傾斜して支持さ
れるように、対応する一連の切込み118をずらして設
けることもある。
As shown, a series of corresponding cuts 118 may be staggered so that the wafer 124 is supported at an angle α.

(従来技術の問題点) シランガス、酸素ガスのような反応ガスは、たとえば、
反応管の上方から流入され、連結棒間に並置されたウェ
ーハの間隙を流れなから、反応管内を下降し、反応管の
下方から流出する。膜厚の不均一等を防止して、高い歩
留りを確保するために、その表面全体について、各ウェ
ーハの中央および周縁を均一に熱処理する必要がある。
(Problems with the prior art) Reactive gases such as silane gas and oxygen gas are, for example,
It enters from above the reaction tube, flows through the gap between the wafers juxtaposed between the connecting rods, descends inside the reaction tube, and flows out from the bottom of the reaction tube. In order to prevent non-uniformity in film thickness and to ensure a high yield, it is necessary to heat-treat the center and periphery of each wafer uniformly over the entire surface.

しかし、連結棒は、石英ガラスから成形されるが、下方
端板たけてなく、200枚近いウェーハを支持するため
、強度的に耐え得るように、3本ないし6本、用いられ
る。また、かなりの直径を有して形成される。
However, although the connecting rods are molded from quartz glass, the lower end plate does not extend, and in order to support nearly 200 wafers, three to six connecting rods are used to ensure sufficient strength. It is also formed with a considerable diameter.

このように、かなりの太さの連結g 115が、3木な
いし6木も用いられるため、第1O図Aに示すように、
反応ガスの流れは、連結棒115の付近では、連結棒の
影響を受けて乱れ、乱流域が、連結棒の付近に形成され
る。ここて、公知のウェーハボート110ては、ウェー
ハ端は、切欠き118に支持されて、連結棒116の中
央部まで、挿入されている。そのため、乱流化された反
応ガスにさらされるウェーハの周縁124aと、正常な
流れの反応ガスにさらされるウェーハの中央124bと
て、酸化膜の膜厚か不均一となる虞れかある。更に、反
応ガスは、ウェーハ側面に衝突して流れるため、ウェー
ハ側面において、反応ガスの流れか乱れ、連結棒11δ
の付近以外のウェーハの周縁】24cにおいても、ウェ
ーハの中央124bと異なる厚さの膜厚か生成される傾
向にある。
In this way, since the concatenation g115 of considerable thickness uses 3 to 6 trees, as shown in Figure 1A,
The flow of the reactant gas is disturbed near the connecting rod 115 under the influence of the connecting rod, and a turbulent region is formed near the connecting rod. In the known wafer boat 110, the wafer ends are supported by the notches 118 and inserted up to the center of the connecting rods 116. Therefore, there is a possibility that the thickness of the oxide film will be non-uniform between the peripheral edge 124a of the wafer exposed to the turbulent flow of the reaction gas and the center 124b of the wafer exposed to the normal flow of the reaction gas. Furthermore, since the reaction gas collides with the side surface of the wafer and flows, the flow of the reaction gas is disturbed on the side surface of the wafer, and the connecting rod 11δ
Also at the wafer periphery 24c other than near the wafer center 124b, a film thickness that is different from that at the wafer center 124b tends to be produced.

特に、シランガス、酸素ガスを反応ガスとして、低温て
行なう減圧CVDては、物質移動が膜厚生成に大きく影
うし、乱流域の影響か心配される。
In particular, in low-pressure CVD performed at a low temperature using silane gas or oxygen gas as a reaction gas, mass transfer has a large effect on film thickness formation, and there is concern that it may be affected by a turbulent region.

そして、実験によれば、この種の減圧CVDては、第1
0図B、第10図Cに示すように、ウェーハ124上に
生成される膜厚tが、ウェーハの中央124bては、は
ぼ均一であるのにも拘らず、連結棒115の付近以外の
ウェーハの周縁124cて急激に増加することか指摘さ
れている。また、6木の連結棒116の付近ては、ウェ
ーハの周縁124aの膜厚は、中央−〇鴫 124bに比較して、薄くなることも指摘されている〔
発明の目的〕 この発明は、膜厚の均一化を可能とするように、ウェー
ハのような半導体基板を支持する、縦形半導体熱処理装
置のウェーハボートの提供を目的としている。
According to experiments, this type of low pressure CVD
As shown in FIG. 0B and FIG. It has been pointed out that the periphery 124c of the wafer increases rapidly. It has also been pointed out that near the six-piece connecting rod 116, the film thickness at the periphery 124a of the wafer is thinner than at the center edge 124b.
OBJECT OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a wafer boat for a vertical semiconductor heat treatment apparatus that supports semiconductor substrates such as wafers so as to make film thickness uniform.

〔発明の概略〕[Summary of the invention]

上記目的を達成するため、この発明によれば、ウェーハ
の収納可能な空間を設定する手段を上面に備えたプレー
トが、連結棒間に架設されているウェーハ収納空間のた
めの設定手段は、たとえば、プレート上面に設けられた
凹部や3本以上のビンから形成され、ウェーハの径より
も僅かに大きな空間を設定し、その空間内にウェーハか
収納される。
To achieve the above object, according to the present invention, the setting means for the wafer storage space includes, for example, a plate provided with a means for setting the space in which the wafer can be stored on the upper surface, which is installed between the connecting rods. This is formed from a recess provided on the top surface of the plate or three or more bins, and a space slightly larger than the diameter of the wafer is set, and the wafer is stored in the space.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照しなからこの発明の実施例について詳
細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

一 第1図ないし第3図に示すように、この発明に係るウェ
ーハボート10は、上下の端板12.14と、上下の端
板を連結する、たとえば6本の、連結棒16とを具備し
ている。各連結棒16は、従来と同様に、軸線方向に離
間した多数の切込み18を備え。
As shown in FIGS. 1 to 3, the wafer boat 10 according to the present invention includes upper and lower end plates 12.14 and, for example, six connecting rods 16 that connect the upper and lower end plates. are doing. Each connecting rod 16 is conventionally provided with a number of axially spaced notches 18.

多数のプレート20が、各切込み18上にのせられて、
連結棒間に架設されている。切込み18の数に対応する
多数のプレート20が、架設されるが、図面の複雑化を
さけるために、第1図では、1枚のプレート20のみを
図示する。プレー)−20は、プレート本体21と、熱
処理の施されるべき半導体基板、たとえば、ウェーハ2
4の収納可鋤な四部23を有して、プレート本体上に配
設されたリング22とを備えて構成される。リング22
の凹部23は、中央孔として形成され、たとえば、両側
に僅かな間隙を残すように、ウェ一ハの直径より僅かに
大きく形成される。また、四部23の深さは、ウェーハ
24の厚さと同一が、または、僅かに大きく形成するこ
とか好ましい。そして、ウェーハ24は、ローディング
手段のローディングアーム(図示しない)を利用して、
リングの四部23内に収納され、プレート20上に支持
される。
A number of plates 20 are placed on each notch 18,
It is installed between connecting rods. Although a large number of plates 20 corresponding to the number of notches 18 are installed, only one plate 20 is illustrated in FIG. 1 to avoid complicating the drawing. Plate)-20 includes a plate body 21 and a semiconductor substrate to be subjected to heat treatment, such as a wafer 2.
It has four retractable parts 23 and a ring 22 disposed on the plate body. ring 22
The recess 23 is formed as a central hole, for example slightly larger than the diameter of the wafer, so as to leave a small gap on both sides. Further, it is preferable that the depth of the four parts 23 be the same as the thickness of the wafer 24 or slightly larger. Then, the wafer 24 is loaded using a loading arm (not shown) of the loading means.
It is housed within the four parts 23 of the ring and supported on the plate 20.

5インチ径(125m+a)のウェ一ハ24のためのウ
ェーハボート10における各部の寸法を例示すると、第
2図に示すように、プレート径は151m+i 、凹部
23の径は130m+* 、プレート本体21、リング
22の厚さは、各1+a、プレート20のピッチは14
.28mmにそれぞれ形成される。
To illustrate the dimensions of each part in the wafer boat 10 for a 5-inch diameter (125 m+a) wafer 24, as shown in FIG. 2, the plate diameter is 151 m+i, the diameter of the recess 23 is 130 m+*, the plate body 21, The thickness of the rings 22 is 1+a each, and the pitch of the plates 20 is 14.
.. Each is formed to 28 mm.

このように、ウェーハ24が、プレート20の凹部23
に収納された構成では、第2図と、公知技術を示す第1
0図Aを比較するとよくわかるように、ウェーハの周縁
は、連結棒16からかなり離反して位置する。そのため
、連結棒16の隣接部に生じる、乱流化された反応ガス
の形容か少なくなり、膜厚の均一化が可能となる。
In this way, the wafer 24 is attached to the recess 23 of the plate 20.
In the configuration housed in FIG. 2 and FIG.
As can be clearly seen by comparing Figure 0A, the periphery of the wafer is located at a considerable distance from the connecting rod 16. Therefore, the amount of turbulent reaction gas generated in the adjacent portion of the connecting rod 16 is reduced, and the film thickness can be made uniform.

また、反応ガスは、プレート20の側面に衝突して流れ
、ウェーハ24の側面に衝突することなく、ウェーハの
周縁の上方を流れて、ウェーハの中央に至る。このよう
に、ウェーハ24の周面も、ウェーハの中央と同様に、
正常な流れの反応ガスにさらされるため、ウェーハの周
縁と中央とにおける、膜厚の差異がなくなり、膜厚の均
一化が促進される。
In addition, the reactant gas flows against the side surface of the plate 20, and instead of colliding with the side surface of the wafer 24, it flows over the periphery of the wafer and reaches the center of the wafer. In this way, the peripheral surface of the wafer 24 as well as the center of the wafer,
Since the wafer is exposed to a normal flow of reaction gas, there is no difference in film thickness between the periphery and the center of the wafer, promoting uniformity of the film thickness.

更に、ウェーハ24を収納するプレート20の凹部23
は、ウェーハ径より僅かに大きく形成されている。その
ため、リンクの凹部23にウェーハ24を配置すれば、
ウェーハのセンタリンクが、自動的になされ、ウェーハ
のローディクが、迅速、容易に行なえる。また、このよ
うにウェーハ24の回りに僅かな隙間しか存在しない構
成ては、ウェーハボート10を熱処理中回転しても、プ
レート20上のウェーハ24に、回転ずれか生じない。
Further, a recess 23 of the plate 20 that accommodates the wafer 24 is provided.
is formed slightly larger than the wafer diameter. Therefore, if the wafer 24 is placed in the recess 23 of the link,
Wafer center linking is done automatically and wafer loading can be done quickly and easily. In addition, in such a configuration in which only a small gap exists around the wafers 24, even if the wafer boat 10 is rotated during the heat treatment, only rotational deviation occurs in the wafers 24 on the plate 20.

リンクの凹部23は、ウェーハ収納空間の設定手段25
を構成するが、この設定手段は、凹部に限定されず、他
の種々の形態をとることがてきる。たとえば、第3図に
一点鎖線て示すように、ウェーハ24との間に僅かな間
隙を残すように、プレート20上に配設された複数のビ
ン27から設定手段25を形成してもよい。ビン27は
、ウェーハ24の収納空間を設定すれば足り、強度的に
頑丈なものとする必要はなく、極めて小径のものから構
成できる。
The concave portion 23 of the link is a wafer storage space setting means 25.
However, this setting means is not limited to a recess, and may take various other forms. For example, as shown by the dashed line in FIG. 3, the setting means 25 may be formed from a plurality of bins 27 arranged on the plate 20 so as to leave a slight gap with the wafer 24. The bin 27 only needs to have a storage space for the wafers 24, and does not need to be strong and strong, and can be constructed from an extremely small diameter bin.

また、図示のように、最低3木のピン27があれば、ウ
ェーハ収納空間が設定できる。そのため、連結棒16に
比較して、ピン27の存在による反応ガスへの影響は、
はとんど無視てきる。
Further, as shown in the figure, if there are at least three pins 27, a wafer storage space can be set. Therefore, compared to the connecting rod 16, the presence of the pin 27 has less influence on the reaction gas.
is mostly ignored.

実施例において、プレート20は、切込み18に収納さ
れて、連結棒16間に架設されているが、架設方法は、
これに限定されない。たとえば、切込みを設けず、プレ
ート20を連結棒16に溶着して架設してもよい。また
、プレート20は、石英ガラスより作られるため、図示
のように、プレート本体21とリング22とに分離して
構成すれば、成形が容易となる。しかし、必要なら、プ
レート本体21とリング22とを一体化して、プレート
20を構成してもよい。
In the embodiment, the plate 20 is housed in the notch 18 and installed between the connecting rods 16, but the installation method is as follows:
It is not limited to this. For example, the plate 20 may be welded to the connecting rod 16 and installed without providing a cut. Further, since the plate 20 is made of quartz glass, it can be easily molded by separating the plate body 21 and the ring 22 as shown in the figure. However, if necessary, the plate body 21 and the ring 22 may be integrated to form the plate 20.

縦形半導体熱処理装置の炉体の外部において、ウェーハ
ボートlOへのウェーハ24のローディング、および、
そこからのアンローディングが、ローディング手段を利
用してなされる。所定のパターンかウェーハ24の上面
に形成されるため、バターンを破損する虞れのある真空
吸着盤は、ローディング手段として、利用されない。通
常、ローディング手段は、一対のローディングアームを
具備して構成され、ローディングアーム上にウェーハを
積載して、ローディング、アンロープインク(以下、ロ
ーディングて代表する)を行なう。そのため、ローディ
ング用の孔26をプレート20に設ける必要かある。ロ
ーディング用孔26は、たとえば、第4図に一点鎖線で
示すように、中央孔28、または、一対の平行な長孔3
0から形成てきる。しかし、このような構成のローディ
ング用孔26においては、たとえば、アンローディグの
とき、リフトアームをロープインク用孔内に下方から挿
入して、ウェーハ24をプレート20から持上げた後、
ローディングアームにウェーハを移しかえる必要がある
。これに対して、一端か開口した長孔32からローディ
ング用孔26を形成すれば、ローディングアームが、ロ
ーディング用孔内に挿入でき、ウェーハ24は、プレー
トから、ローディングアームに直接支持され、アンロー
ディングか迅速、容易に行なえる。熱論、ロープインク
も迅速、容易に行なわれる。
Loading the wafers 24 into the wafer boat IO outside the furnace body of the vertical semiconductor heat treatment apparatus, and
Unloading from there is done using a loading means. Since a predetermined pattern is formed on the upper surface of the wafer 24, a vacuum suction cup, which may damage the pattern, is not used as a loading means. Usually, the loading means includes a pair of loading arms, and loads a wafer onto the loading arms to perform loading and unropping inking (hereinafter referred to as loading). Therefore, it is necessary to provide a loading hole 26 in the plate 20. The loading hole 26 may be, for example, a central hole 28 or a pair of parallel elongated holes 3, as shown by the dashed line in FIG.
It can be formed from 0. However, in the loading hole 26 having such a configuration, for example, during unloading, the lift arm is inserted into the rope ink hole from below to lift the wafer 24 from the plate 20.
It is necessary to transfer the wafer to the loading arm. On the other hand, if the loading hole 26 is formed from the elongated hole 32 that is open at one end, the loading arm can be inserted into the loading hole, and the wafer 24 is directly supported from the plate by the loading arm, and the wafer 24 is directly supported during unloading. It can be done quickly and easily. Heat theory and rope ink are also done quickly and easily.

ローディング用孔26の存在は、酸化膜の生成に影うを
及ぼすことか予想される。シランガス、酸素ガスを反応
ガスとして低温で行なう減圧CVDにおける実験結果を
以下に示す。
It is expected that the presence of the loading holes 26 will affect the formation of the oxide film. The experimental results of low pressure CVD carried out at low temperature using silane gas and oxygen gas as reaction gases are shown below.

上記の5インチウェーハのためのウェーハボート10に
おいて、ローディング用孔26を設けなかった場合、テ
ストウェーハに生成された5i(hの膜厚のバラツキは
、上1゜5工てあった。これに対して、径110+sm
のロープインク用中央孔28をプレート本体21に設け
ると、直下に位置するウェーハ24の膜厚生成に影響を
及ぼし、直下のウェーハの膜厚のバラツキは、上7゜0
鬼となり、歩留りか急激に低下する。しかし、中央孔2
8の径を301111.20mmとすれば、直下のウェ
ーハ24の膜厚のバラツキは、±L、2 $ 、上2゜
1$に改善される。
When the loading hole 26 was not provided in the wafer boat 10 for 5-inch wafers described above, the variation in the film thickness of 5i (h) produced on the test wafer was 1°5mm. On the other hand, diameter 110+sm
If the center hole 28 for rope ink is provided in the plate body 21, it will affect the film thickness of the wafer 24 located directly below, and the variation in film thickness of the wafer directly below will be 7° above.
It becomes a demon and the yield drops rapidly. However, central hole 2
If the diameter of the wafer 8 is set to 301111.20 mm, the variation in film thickness of the wafer 24 immediately below is improved to ±L, 2 $, and 2° 1 $ above.

これに対して、中央孔28てなく、ローディング用孔2
6を一端の開口した一対の長孔32とすると、直下のウ
ェーハ24てなく、そのプレート上のウェーハ24の膜
厚生成に影うすることが、実験結果に示された。そして
、第4図に示すように、長孔32を110+sm 離反
して設け、その幅Xを5■とすれば、そのプレート上の
ウェーハ24の膜厚のバラツキは、上2゜5zにすぎな
かった。長孔32の幅を大きくすれば、膜厚のバラツキ
の増加が予想され、事実、幅Xか7mmの場合、そのプ
レート上のウェーハ24の膜厚のバラツキは、上3゜5
鬼、10偽1の場合、±3.5〜4.Ozであった。
On the other hand, there is no center hole 28, and the loading hole 2
Experimental results have shown that if 6 is a pair of elongated holes 32 with one end open, this affects the film thickness of the wafer 24 on the plate rather than the wafer 24 directly below. As shown in Fig. 4, if the long holes 32 are provided 110+sm apart and their width X is 5cm, then the variation in the film thickness of the wafer 24 on that plate is only 2°5z above. Ta. If the width of the elongated hole 32 is increased, it is expected that the variation in film thickness will increase.In fact, if the width is
Oni, in the case of 10 false 1, ±3.5 to 4. It was Oz.

また、ローディング用孔26として幅loam、長さ4
0mmの一対の長孔30を設けた場合、そのプレート上
のウェーハ24、直下のウェーハのいずれにおいても、
膜厚のバラツキは、いずれも上1゜5zてあり、ロープ
インク用孔の存在による影響は、認められなかった。
In addition, the loading hole 26 has a width loam and a length 4.
When a pair of long holes 30 with a diameter of 0 mm are provided, both the wafer 24 on the plate and the wafer directly below the plate,
The variations in film thickness were all above 1°5z, and no influence due to the presence of rope ink holes was observed.

上記の実験結果から、膜厚のバラツキに関しては、開口
しない長孔30をプレート本体21に設けることが、最
も好ましい。しかし、その反面、ローディングにおいて
、ウェーハ24を移しかえる必要かある。これに対して
、幅の小さな一対の開口した長孔32を設ければ、膜厚
のバラツキも比較的抑制できるとともに、移しかえるこ
となく、ローディング、アンロープインタか行なえる。
From the above experimental results, it is most preferable to provide the plate main body 21 with long holes 30 that do not open, with regard to variations in film thickness. However, on the other hand, it is necessary to transfer the wafer 24 during loading. On the other hand, if a pair of small-width open elongated holes 32 are provided, variations in film thickness can be relatively suppressed, and loading and unroping operations can be performed without transferring.

なお、参照符号34は、上方端板12に固定された支柱
を示す。
Note that reference numeral 34 indicates a support column fixed to the upper end plate 12.

なお、膜厚の均一化を促進するためには、ウェーハボー
ト10の構成たけでなく、縦形半導体熱処理装置自体の
構成を改良することか好ましい。特にシランガス、酸素
ガスを反応ガスとする、低温の減圧CVDでは1反応ガ
スの流れを均一化する必要かある。
In order to promote uniformity of the film thickness, it is preferable to improve not only the configuration of the wafer boat 10 but also the configuration of the vertical semiconductor heat treatment apparatus itself. In particular, in low-temperature, low-pressure CVD using silane gas or oxygen gas as a reaction gas, it is necessary to equalize the flow of one reaction gas.

反応ガスの流れを均一化するように構成された二重反応
管タイプの縦形半導体熱処理装置40の一例を、第5図
、第6図に示す。この縦形半導体熱処理装置40ては、
反応ガス、たとえば、シランガス(Sill、)、酸素
ガス(02)を供給する供給管42.44が、外1部反
応管46と内部反応管48との間隙49内で、軸線方向
に延出して配設されている。シランガス、酸素ガスは、
供給管42.44の内端に、所定間隔て穿孔された一連
の孔50から、それぞれft出する。そして、孔50か
ら流出したシラン、酸素は、内部反応管48の周壁に形
成された長孔52を経て、それぞれ流入する。なお、遮
壁53が供給管42.44の背後に配設されて、間隙4
9への反応ガスの直接の流出を防止している。図面の複
雑化を避けるため、図示しないが、ウェーハ24を支持
するウェーハボート10が、反応管内に懸吊されており
、シランガス、酸素ガスは、内部反応管48内を流れて
、それぞれのウェーハ上面に酸化膜を気相成長させる。
An example of a double reaction tube type vertical semiconductor heat treatment apparatus 40 configured to uniformize the flow of reaction gas is shown in FIGS. 5 and 6. This vertical semiconductor heat treatment apparatus 40 has the following features:
A supply pipe 42,44 for supplying a reaction gas, for example silane gas (Sill), oxygen gas (02), extends in the axial direction within the gap 49 between the outer reaction tube 46 and the inner reaction tube 48. It is arranged. Silane gas, oxygen gas,
ft. each exits through a series of holes 50 drilled at predetermined intervals in the inner ends of the supply tubes 42,44. The silane and oxygen flowing out from the hole 50 then flow through the elongated hole 52 formed in the peripheral wall of the internal reaction tube 48, respectively. Note that a shielding wall 53 is disposed behind the supply pipes 42 and 44 to close the gap 4.
This prevents the reactant gas from directly flowing out to 9. Although not shown in order to avoid complicating the drawing, the wafer boat 10 supporting the wafers 24 is suspended within the reaction tube, and silane gas and oxygen gas flow through the internal reaction tube 48 to reach the upper surface of each wafer. An oxide film is grown in a vapor phase.

軸線方向に所定距離離反した多数の排出孔54が、供給
管42.44に対向して、内部反応管48の周壁に穿孔
され、外部反応管46の内部は、減圧管56を介して、
減圧されている。そのため、シランガス、酸素ガスは、
吸引されて、排出孔54から内部反応管48の外部に流
出し、外部反応管46との間隙49内を流れ、その後、
減圧管56を経て、反応管外に排出される。
A large number of discharge holes 54 spaced apart from each other by a predetermined distance in the axial direction are bored in the peripheral wall of the inner reaction tube 48, facing the supply tubes 42, 44, and the inside of the outer reaction tube 46 is provided with
It is depressurized. Therefore, silane gas and oxygen gas are
It is sucked and flows out of the internal reaction tube 48 from the discharge hole 54, flows in the gap 49 with the external reaction tube 46, and then,
It passes through the pressure reducing pipe 56 and is discharged to the outside of the reaction tube.

上記のように、反応ガス供給管42.44の孔50、お
よび、内部反応管48の排出孔54が、軸線方向に離反
して、多数設けられた構成では、反応管内における反応
ガスの流れが、層流化されやすく、軸線方向において、
均一化される。そのため、ウェーハボート10上て支持
されるレベル(高さ)に関係なく、ウェーハボートの上
部、中央部、下部のいずれに支持されたウェーハ14に
対しても、はぼ同一に気相成長か生じ、膜厚の均一化が
はかられる。
As described above, in the configuration in which a large number of the holes 50 of the reaction gas supply pipes 42 and 44 and the discharge holes 54 of the internal reaction tube 48 are provided in a number separated from each other in the axial direction, the flow of the reaction gas within the reaction tube is , easily laminarized, in the axial direction,
Equalized. Therefore, irrespective of the level (height) at which the wafers 14 are supported on the wafer boat 10, the vapor phase growth occurs in the same way whether the wafers 14 are supported at the top, center, or bottom of the wafer boat. , the film thickness can be made uniform.

孔50.54を多数設ければ、反応管内における反応ガ
スの流れが、軸線方向て一層均一化され好ましい。従っ
て、たとえば、隣接するプレート20の中央に位置する
ように、プレート、つまりは、ウェーハ24と同数の孔
50.54を設けるとよい。しかし、内部反応管48は
、石英ガラスより形成され、穿孔加工が容易てないため
、数枚のウェーハ24に対して、1個の孔50.54を
設けてもよい。熱論、同一数の孔50.54を対称に設
ける必要はない。
Providing a large number of holes 50, 54 is preferable because the flow of the reaction gas in the reaction tube becomes more uniform in the axial direction. Therefore, for example, it is preferable to provide the same number of holes 50, 54 as there are plates, ie, wafers 24, so as to be located in the center of adjacent plates 20. However, since the internal reaction tube 48 is made of quartz glass and drilling is not easy, one hole 50, 54 may be provided for several wafers 24. In theory, it is not necessary to provide the same number of holes 50, 54 symmetrically.

なお、参照符号58は、反応管の温度を測定する熱電対
の挿入される熱電対用保護管を示す。
Note that reference numeral 58 indicates a thermocouple protection tube into which a thermocouple for measuring the temperature of the reaction tube is inserted.

一般に、ウェーハボート10の中央部に支持されるウェ
ーハ24に比較して、ウェーハボートの上部下部に支持
されるウェーハの酸化膜が、異なる厚さに生成される傾
向にある。これは、反応管の上下端の温度が、中央部と
異なるにも拘らず、反応管の上部、中央部、下部におい
て、同一量の反応ガスが、流れていることに起因する。
In general, wafers supported at the upper and lower portions of the wafer boat tend to have different thicknesses of oxide film than wafers 24 supported at the center of the wafer boat 10 . This is because the same amount of reaction gas flows in the upper, middle, and lower parts of the reaction tube, even though the temperatures at the upper and lower ends of the reaction tube are different from the center.

そのため、第7図に示すように、たとえば、42a、4
2b、42cの3木に分岐された分岐管から供給管42
を構成することかできる。そして、分岐管42aの上部
、分岐管42bの中央部、分岐管42cの下部に一連の
孔50をそれぞれ設けている。このような構成では、絞
り弁60を調整することによって、分岐管42bに比較
して、異なる適量のシランガスを分岐管42a、42c
に供給てきる。
Therefore, as shown in FIG. 7, for example, 42a, 4
Supply pipe 42 from the branch pipe branched into three trees 2b and 42c
can be configured. A series of holes 50 are provided in the upper part of the branch pipe 42a, in the center of the branch pipe 42b, and in the lower part of the branch pipe 42c. In such a configuration, by adjusting the throttle valve 60, a different appropriate amount of silane gas is supplied to the branch pipes 42a and 42c compared to the branch pipe 42b.
will be supplied to.

このように、内部反応管48の中央部と異なる適量のシ
ランガスが、内部反応管の上下部に供給されるため、内
部反応管の上部、中央部、下部における反応か均一化て
き、内部反応管内のウェーハ上に生成される膜厚の均一
化が、はかられる。
In this way, an appropriate amount of silane gas that is different from the center part of the internal reaction tube 48 is supplied to the upper and lower parts of the internal reaction tube, so that the reaction in the upper part, middle part, and lower part of the internal reaction tube is uniformized, and the inside reaction tube is uniform. The thickness of the film produced on the wafer can be made uniform.

上述した実施例は、この発明を説明するためのものであ
り、この発明を何等限定するものでなく、この発明の技
術範囲内て変形、改造等の施されたものも全てこの発明
に包含されることはいうまでもない。
The above-mentioned embodiments are for illustrating the present invention, and are not intended to limit the present invention in any way, and any modifications, modifications, etc. made within the technical scope of the present invention are also included in the present invention. Needless to say.

(発明の効果) 上記のように、この発明のウェーハボートによれば、ウ
ェーハのような半導体基板は、その周縁か連結棒から離
反して支持されるため、連結棒の隣接部に生じる、反応
ガスの乱流域の影響を受けにくくなり、膜厚の均一化か
可能となる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the wafer boat of the present invention, semiconductor substrates such as wafers are supported with their peripheries separated from the connecting rods, so that reactions occur in adjacent portions of the connecting rods. This makes it less susceptible to the effects of gas turbulence, making it possible to make the film thickness more uniform.

また、反応ガスは、プレートの側面に衝突して流れ、ウ
ェーハの側面には衝突しない。そして1、反応ガスは、
ウェーハの周縁上方を流れて、ウェーハの中央に至り、
ウェーハ周縁も、ウェーハ中央と同様に、正常な流れの
反応ガスにさらされる。そのため、ウェーハの周縁と中
央とにおける膜厚の均一化が促進される。
Also, the reactant gas flows against the side of the plate and does not collide with the side of the wafer. 1. The reaction gas is
Flows above the periphery of the wafer to the center of the wafer,
The wafer periphery, like the wafer center, is exposed to a normal flow of reactant gas. Therefore, uniformity of the film thickness at the periphery and center of the wafer is promoted.

更に、プレートの上面に設けられた凹部やビンによって
、ウェーハの収納空間が、ウェーハ径より僅かに大きく
形成されるため、プレートの収納空間内にウェーハを収
納すれば、ウェーノ\のセンタリングが自動的になされ
る。従って、ウェーハのローディグが、迅速、容易に行
なえる。
Furthermore, the wafer storage space is formed slightly larger than the wafer diameter by the recesses and bins provided on the top surface of the plate, so if the wafer is stored in the plate storage space, the wafer will be automatically centered. done to. Therefore, wafer loading can be performed quickly and easily.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、この発明に係るウェーハボ−トの概略縦断面
図、 第2図は、第1図の線II −11に沿ったウェーハボ
ートの縦断面図、 第3図は、上方端板を除去したウェーハボートの平面図
、 i4図は、プレートの平面図、 第5図は、ウェーハポートの収納される縦形半導体熱処
理装置の概略横断面図、 第6図は、第5図の線VI−VIに沿った縦形半導体熱
処理装置の概略縦断面図、 第7図は、反応ガス供給管の変形例を示す模式第8図は
、公知のウェーハポートの平面図、第9図は、第8図の
線IX−IXに沿ったウェーハポートの縦断面図、 第10図Aは、第8図の線XA−XBに沿ったつ工−ハ
ボートの部分縦断面図、 第10図Bは、生成される酸化膜の厚さを示すウェーハ
の平面図、 第10図Cは、第10図B(7)線xc−xcに沿った
ウェーハの断面図である。 10:ウェーハボート、12.14:ウェーハボートの
上下端板、16:ウェーハポートの連結棒、18:ウェ
ーハボートの切込み、20ニブレート、21ニブレ一ト
本体、22:リング、23:リングの凹部、24:ウェ
ーハ(半導体基板)、25:ウェーハ収納空間の設定手
段、26:ローディング用孔、27:ピン、32ニ一端
の開口した長孔、42.44:反応ガス供給管、46;
外部反応管、48:内部反応管、50:孔、54:排出
孔。 出願人 株式会社 ディスコ・サイヤー・ジャパン代理
人 弁理士  藁科孝雄       、゛−゛−枦6
二。、二2 第1図 第2図 第4図 ○           N    (T)     
    1寸        寸   Lr>    
    寸LIIO\T   \1 時 =
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a wafer boat according to the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the wafer boat taken along line II-11 in FIG. 1, and FIG. 3 shows an upper end plate. A plan view of the removed wafer boat, Figure i4 is a plan view of the plate, Figure 5 is a schematic cross-sectional view of the vertical semiconductor heat treatment equipment in which the wafer port is housed, and Figure 6 is the line VI-- 7 is a schematic longitudinal sectional view of a vertical semiconductor heat treatment apparatus along VI, FIG. 8 is a schematic diagram showing a modified example of the reaction gas supply pipe, FIG. 8 is a plan view of a known wafer port, and FIG. 10A is a partial longitudinal section of the wafer port along line XA-XB of FIG. 8; FIG. 10B is a partial longitudinal section of the wafer port along line A plan view of the wafer showing the thickness of the oxide film. FIG. 10C is a cross-sectional view of the wafer taken along line xc-xc in FIG. 10B(7). 10: wafer boat, 12.14: upper and lower end plates of wafer boat, 16: connecting rod of wafer port, 18: notch of wafer boat, 20 nibrate, 21 niblet main body, 22: ring, 23: recess of ring, 24: Wafer (semiconductor substrate), 25: Wafer storage space setting means, 26: Loading hole, 27: Pin, long hole with one end open at 32, 42.44: Reaction gas supply pipe, 46;
External reaction tube, 48: Internal reaction tube, 50: Hole, 54: Discharge hole. Applicant Disco Sair Japan Co., Ltd. Agent Patent Attorney Takao Warashina, ゛-゛-枦6
two. , 22 Figure 1 Figure 2 Figure 4 ○ N (T)
1 size Lr>
Dimension LIIO\T\1 Hour=

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ウェーハを連結棒間に架設し支持する縦形半導体
熱処理装置のウェーハボートにおいて、ウェーハの収納
可能な空間を設定する手段を上面に備えたプレートが、
連結棒間に架設されていることを特徴とする縦形半導体
熱処理装置のウェーハボート。
(1) In a wafer boat of a vertical semiconductor heat processing apparatus in which wafers are installed and supported between connecting rods, a plate is provided with a means for setting a space in which wafers can be stored on the upper surface.
A wafer boat for vertical semiconductor heat treatment equipment, characterized in that it is installed between connecting rods.
(2)ウェーハ収納空間のための設定手段が、プレート
上面に設けられた凹部から成る特許請求の範囲第1項記
載の縦形半導体熱処理装置のウェーハボート。
(2) A wafer boat for a vertical semiconductor heat processing apparatus according to claim 1, wherein the setting means for the wafer storage space comprises a recess provided on the upper surface of the plate.
(3)プレートが、ウェーハの収納可能な凹部の形成さ
れたリングと、リングを積載するプレート本体とを備え
て構成されている特許請求の範囲第2項記載の縦形半導
体熱処理装置のウェーハボート。
(3) A wafer boat for a vertical semiconductor heat processing apparatus according to claim 2, wherein the plate includes a ring having a recessed portion capable of storing wafers, and a plate body on which the ring is loaded.
(4)ウェーハ収納空間のための設定手段が、プレート
上面に設けられた3本以上のピンより成る特許請求の範
囲第1項記載の縦形半導体熱処理装置のウェーハボート
(4) A wafer boat for a vertical semiconductor heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the setting means for the wafer storage space comprises three or more pins provided on the upper surface of the plate.
(5)プレート上にウェーハを搬入、搬出するためのロ
ーディングアームの挿入可能なローディング用孔が、プ
レートに設けられている特許請求の範囲第1項ないし第
4項記載の縦形半導体熱処理装置のウェーハボート。
(5) The wafer of the vertical semiconductor heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the plate is provided with a loading hole into which a loading arm for loading and unloading the wafer can be inserted. boat.
(6)ローディング用孔が、一端の開口した2本の平行
な長孔である特許請求の範囲第5項記載の縦形半導体熱
処理装置のウェーハボート。
(6) A wafer boat for a vertical semiconductor heat treatment apparatus according to claim 5, wherein the loading holes are two parallel long holes with one end open.
JP61247678A 1986-10-20 1986-10-20 Wafer boat for vertical type semiconductor thermal treatment equipment Pending JPS63102225A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61247678A JPS63102225A (en) 1986-10-20 1986-10-20 Wafer boat for vertical type semiconductor thermal treatment equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61247678A JPS63102225A (en) 1986-10-20 1986-10-20 Wafer boat for vertical type semiconductor thermal treatment equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63102225A true JPS63102225A (en) 1988-05-07

Family

ID=17167022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61247678A Pending JPS63102225A (en) 1986-10-20 1986-10-20 Wafer boat for vertical type semiconductor thermal treatment equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63102225A (en)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0193724U (en) * 1987-12-14 1989-06-20
US5458688A (en) * 1993-03-09 1995-10-17 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Heat treatment boat
US5482558A (en) * 1993-03-18 1996-01-09 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Heat treatment boat support
US5482559A (en) * 1993-10-21 1996-01-09 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Heat treatment boat
US6582221B1 (en) 2002-07-19 2003-06-24 Asm International N.V. Wafer boat and method for treatment of substrates
JP2004134761A (en) * 2002-08-30 2004-04-30 Asm Internatl Nv Susceptor plate for high-temperature heat treatment
US6902647B2 (en) 2002-08-29 2005-06-07 Asm International N.V. Method of processing substrates with integrated weighing steps
US7181132B2 (en) 2003-08-20 2007-02-20 Asm International N.V. Method and system for loading substrate supports into a substrate holder
WO2009008124A1 (en) * 2007-07-11 2009-01-15 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Heat treatment jig for wafer and vertical heat treatment boat provided with the jig
US7585142B2 (en) 2007-03-16 2009-09-08 Asm America, Inc. Substrate handling chamber with movable substrate carrier loading platform
US7740437B2 (en) 2006-09-22 2010-06-22 Asm International N.V. Processing system with increased cassette storage capacity
US8361274B2 (en) * 2004-01-13 2013-01-29 Samsung Electronics Co., Ltd Etching apparatus and etching method
JP2014033143A (en) * 2012-08-06 2014-02-20 Tokyo Electron Ltd Deposition method and deposition apparatus of compound semiconductor film
JP2014033112A (en) * 2012-08-03 2014-02-20 Tokyo Electron Ltd Deposition method and deposition apparatus of compound semiconductor film

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55118631A (en) * 1979-03-07 1980-09-11 Fujitsu Ltd Diffusion furnace for treatment of semiconductor wafer
JPS62229932A (en) * 1986-03-31 1987-10-08 Shinetsu Sekiei Kk Vertical housing jig

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55118631A (en) * 1979-03-07 1980-09-11 Fujitsu Ltd Diffusion furnace for treatment of semiconductor wafer
JPS62229932A (en) * 1986-03-31 1987-10-08 Shinetsu Sekiei Kk Vertical housing jig

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0193724U (en) * 1987-12-14 1989-06-20
US5458688A (en) * 1993-03-09 1995-10-17 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Heat treatment boat
US5482558A (en) * 1993-03-18 1996-01-09 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Heat treatment boat support
US5482559A (en) * 1993-10-21 1996-01-09 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Heat treatment boat
US6582221B1 (en) 2002-07-19 2003-06-24 Asm International N.V. Wafer boat and method for treatment of substrates
US6902647B2 (en) 2002-08-29 2005-06-07 Asm International N.V. Method of processing substrates with integrated weighing steps
US7256375B2 (en) 2002-08-30 2007-08-14 Asm International N.V. Susceptor plate for high temperature heat treatment
JP2004134761A (en) * 2002-08-30 2004-04-30 Asm Internatl Nv Susceptor plate for high-temperature heat treatment
US7181132B2 (en) 2003-08-20 2007-02-20 Asm International N.V. Method and system for loading substrate supports into a substrate holder
US8361274B2 (en) * 2004-01-13 2013-01-29 Samsung Electronics Co., Ltd Etching apparatus and etching method
US7740437B2 (en) 2006-09-22 2010-06-22 Asm International N.V. Processing system with increased cassette storage capacity
US7585142B2 (en) 2007-03-16 2009-09-08 Asm America, Inc. Substrate handling chamber with movable substrate carrier loading platform
WO2009008124A1 (en) * 2007-07-11 2009-01-15 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Heat treatment jig for wafer and vertical heat treatment boat provided with the jig
JP2009021368A (en) * 2007-07-11 2009-01-29 Shin Etsu Handotai Co Ltd Wafer heat treatment jig, and vertical heat treatment boat equipped therewith
JP2014033112A (en) * 2012-08-03 2014-02-20 Tokyo Electron Ltd Deposition method and deposition apparatus of compound semiconductor film
JP2014033143A (en) * 2012-08-06 2014-02-20 Tokyo Electron Ltd Deposition method and deposition apparatus of compound semiconductor film

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5586880A (en) Heat treatment apparatus and heat treatment boat
JPS63102225A (en) Wafer boat for vertical type semiconductor thermal treatment equipment
US6746240B2 (en) Process tube support sleeve with circumferential channels
KR100385818B1 (en) Vertical type heat treatment device
JP2007109711A (en) Processing apparatus and method, and storage medium
EP0826233A1 (en) Slip free vertical rack design
JPH02152251A (en) Manufacturing system of vertical-type semiconductor
JP2000150403A (en) Heat insulating cylinder and vertical heat-treating device
JP3507624B2 (en) Heat treatment boat and heat treatment equipment
JP3450033B2 (en) Heat treatment equipment
US20190345604A1 (en) Film forming apparatus, film forming method, and method for manufacturing a semiconductor device using the film forming apparatus
JPS6144179A (en) Chemical vapor deposition wafer boat
KR100436084B1 (en) Horizontal type Diffusion Furnace for manufacturing semiconductor wafer
US20010051214A1 (en) Apparatus and method for vapor deposition
JPH09298164A (en) Wafer holding boat
JPS60152675A (en) Vertical diffusion furnace type vapor growth device
JP3761646B2 (en) Vertical wafer processing jig
JPH08107079A (en) Vertical wafer boat and vertical heat treatment furnace
KR100464773B1 (en) Manufacturing Method For Semiconductor Devices Using Vertical Furnace
JPH08130190A (en) Wafer vertically mounted type vertical oven
JPH09260363A (en) Manufacturing apparatus for semiconductor
JPH06338490A (en) Low pressure cvd device of triple tank structure
JPH02174224A (en) Heat treatment device
JPH09260300A (en) Semiconductor device
JPH05166744A (en) Heat-treating furnace