200527512 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於用以將半導體晶圓或玻璃基板等加以熱處 理所需之熱處理裝置及基板之製造方法。 【先前技術】 在此種熱處理裝置中，將基板加以熱處理時，通常則以 將基板支撐在晶舟、保持器或承受器等（下稱爲「支撐器 」）之狀態下進行。基板之熱處理，由於其係例如在1，0 0 0 °c以上之高溫下進行，因此支撐器則需要使用矽、碳化矽 (SiC )等之耐熱材料。該等材料之硬度也高（高於基板之 硬度），以致一接觸到支撐器即將容易造成基板產生滑動 之難題。 爲防止該滑動之產生，以往即有一種以矽爲基材，並在 該基材表面設置二氧化矽膜（Si02 )，以隔著該二氧化矽 膜來支撐基板之方法已爲眾所皆知（發明專利文獻1 )。 另外，其他之先前實例，則有一種支撐器之構成材料係 由表層與內部層之至少兩層所構成，且表層爲具有硬度低 於該基板之硬度者巳爲眾所皆知（發明專利文獻2 )。其 表層係由Si02、CaF2、Ce02、Ζη02或MgO所構成。 並且，另一其他之先前實例，則有一種將支撐器在氬氣 、氫氣，或氬氣與氫氣的混合氣體中，在1，000°C以上之高 溫下使其滯留1 〇分鐘以上，以除去支撐器表面之自然氧化 膜，爾後在含氧氣氣氛下加以熱處理，以使由氧化膜所構 成之保護膜生成於支撐器表面上巳爲眾所皆知（發明專利 200527512 文獻3 )。 發明專利文獻1:日本國專利特開第2002-231726號公 報 發明專利文獻2 :日本國專利特開平第6 - 5 5 3 0號公報 發明專利文獻3:世界發明專利第w〇 0 1 /5 9826號小冊 子 【發明內容】 〔發明所欲解決之問題〕 然而，支撐器之基材若使用例如S i C時，則因S i C本身 之硬度高，不易施加表面加工，以致大小爲約數微米之「 硬突起」將殘留於與基板之接觸部份，導致基板因該「硬 突起」而形成傷痕，並以該傷痕爲起始點，在熱處理中將 產生滑動。在此情形下，本發明人等發現如先前方式僅採 取在基材表面上單純地設置Si02膜之措施，仍然不能充分 防止以如上所述者爲起因的基板之傷痕產生或滑動之產生 因此，本發明之目的係提供一種可減少在熱處理中所產 生之基板的傷痕及滑動的產生，以製造高品質的半導體裝 置或基板之熱處理裝置及基板之製造方法。 〔解決問題之方法〕 爲解決上述問題，本發明之第一特徵是一種熱處理裝置 ，其係具有用以將基板加以熱處理之反應爐，與用以在該 反應爐內支撐基板之支撐器，且在該支撐器至少在會與基 板接觸之部份形成含有OH (羥）基之二氧化矽膜。該二氧 200527512 化矽膜中OH基含量較佳爲20 ppm以上，進一步更佳爲20 ppm〜數萬ppm。另外，在該熱處理裝置中，其熱處理較 佳爲在1，200°C以上之溫度下實施，或在1,35(TC以上之溫 度下實施。 本發明之第二特徵是一種熱處理裝置，其係具有用以將 基板加以熱處理之反應爐，與用以在該反應爐內支撐基板 之支撐器，且在該支撐器至少在會與基板接觸之部份形成 經在含有氫原子與氧原子之氣氛下施加氧化處理所形成之 二氧化矽膜。該二氧化矽膜係也可在含有氫氣（H2 )與氧 氣（〇2)之氣氛下形成，或在含有水（H2o)之氣氛下形 成。或是也可在含有水（H2o )與惰性氣體之氣氛下形成 。進一步也可在含有以外部燃燒裝置燃燒氫氣（H2)與氧 氣（02)所生成之水蒸氣之氣氛下在高溫氧化所形成，也 可在含有以惰性氣體使純水發泡所生成之水份的氣氛下形 成。 本發明之第三特徵是一種熱處理裝置，其係具有用以將 基板加以熱處理之反應爐，與用以在該反應爐內支撐基板 之支撐器，且在該支撐器至少在會與基板接觸之部份形成 黏性率爲未含有〇H基的二氧化矽膜之黏性率之i /：[ 00以下 之二氧化矽膜。 本發明之第四特徵是一種熱處理裝置，其係具有用以將 基板加以熱處理之反應爐，與用以在該反應爐內支撐基板 之支撐器，且在該支撐器至少在會與基板接觸之部份形成 含有OH基之二氧化矽膜，該二氧化矽膜係在未含有OH基 200527512 之氣氛中施加徐冷處理。該未含有OH基之氣氛爲含有例 如選自由氧氣、氮氣、氬氣、或氨氣等之惰性氣體所構成 之族群中至少一種氣體或數種之混合氣體之氣氛。 本發明之第五特徵是如具有用以將基板加以熱處理之反 應爐，與用以在該反應爐內支撐基板之支撐器，且在該支 撐器至少在會與基板接觸之部份形成含有OH基之二氧化 矽膜之熱處理裝置中，該二氧化矽膜表面之OH基含量係 比其他部份較少。 本發明之第六特徵是如在具有用以將基板加以熱處理之 反應爐，與用以在該反應爐內支撐基板之支撐器，且在該 支撐器至少在會與基板接觸之部份形成含有OH基之二氧 化矽膜的熱處理裝置中，該二氧化矽膜表面之黏性率係比 其他部份較高。 本發明之第七特徵是如在具有用以將基板加以熱處理之 反應爐，與用以在該反應爐內支撐基板之支撐器，且在該 支撐器至少在會與基板接觸之部份形成含有OH基之二氧 化矽膜的熱處理裝置中，在該二氧化矽膜表面形成比該二 氧化矽膜膜厚較薄、且OH基含量較少之膜。 本發明之第八特徵是如在具有用以將基板加以熱處理之 反應爐，與用以在該反應爐內支撐基板之支撐器，且在該 支撐器至少在會與基板接觸之部份形成含有OH基之二氧 化矽膜的熱處理裝置中，在該二氧化矽膜表面形成比該二 氧化矽膜膜厚較薄且黏性率較高之膜。 本發明之第九特徵是如在具有用以將基板加以熱處理之 200527512 反應爐，與用以在該反應爐內支撐基板之支撐器，且在該 支撐器至少在會與基板接觸之部份形成含有OH基之二氧 化矽膜的熱處理裝置中，該支撐器係由碳化矽（SiC)、矽 (Si)或經在表面塗佈碳化矽（SiC)之矽（Si)所構成。 本發明之第十特徵是如在具有用以將基板加以熱處理之 反應爐，與用以在該反應爐內支撐基板之支撐器，且在該 支撐器至少在會與基板接觸之部份形成含有OH基之二氧 化矽膜的熱處理裝置中，該支撐器係具有本體部、與基板 接觸之支撐部，且支撐部係由板狀構件所構成。 本發明之第十一特徵是一種基板之製造方法，其係包括 將基板搬入反應爐內之步驟，由至少在會與基板接觸之部 份形成含有OH基之二氧化矽膜之支撐器來支撐基板之步 驟，在該反應爐內以由該支撐器支撐基板之狀態下實施熱 處理之步驟，以及由該反應爐搬出熱處理後之基板之步驟 〇 本發明之第十二特徵是如包括將基板搬入反應爐內之步 驟，由至少在會與基板接觸之部份形成含有OH基之二氧 化矽膜之支撐器來支撐基板之步驟，在該反應爐內以由該 支撐器支撐基扳之狀態下實施熱處理之步驟，以及由該反 應爐搬出熱處理後之基板之步驟的基板之製造方法中，在 該反應爐內搬入基板之前，將空的支撐器搬入反應爐內並 在含有氫原子與氧原子之氣氛下對支撐器施加氧化處理。 本發明之第十三特徵是一種基板之製造方法，其係包括 將基板搬入反應爐內之步驟，由至少在會與基板接觸之部 200527512 份形成在未含有OH基之氣氛下所施加徐冷處理的含有OH 基的二氧化矽膜之支撐器來支撐基板之步驟，在該反應爐 內以由該支撐器來支撐基板之狀態下實施熱處理之步驟， 以及由該反應爐搬出熱處理後之基板之步驟。 本發明之第十四特徵是如包括將基板搬入反應爐內之步 驟，以至少在與基板接觸之部份形成含有經在未含有OH 基之氣氛下所施加徐冷處理的含有OH基之二氧化矽膜之 支撐器來支撐基板之步驟，在該反應爐內以由該支撐器支 撐基板之狀態下實施熱處理之步驟，以及由該反應爐搬出 ® 熱處理後之基板之步驟的基板之製造方法中，在將基板搬 入反應爐內之前，將空的支撐器搬入反應爐內並在未含有 OH基之氣氛中實施徐冷處理。 本發明係經對適合與基板相接觸之材料進行各種硏討結 果，發現以含有OH基之Si02爲最適當而達成本發明。關 於石英，已知其黏性率係視含在石英中之水份（OH基）量 而變化。在此所謂「黏性（viscosity )」，若欲能以各種 m 外力移動物體時，則必在物體內會產生抗拒其之力，亦即 響 ，對於變形的抗拒力，黏性就是表示其程度之性質。 黏性率77 〔 Pa · s〕（=〔泊（poise )〕）係意指在面積 爲S〔 m2〕之兩片平板之間（距離爲d〔 m〕）挾住流體， 並使一方之板保持平行同時以一定速度（v〔 m/s〕）移動 時，關於板由液體所受到之力（F〔 N〕）之量： F/S = 7] v/d V = 〔 N〕 〔 m〕/〔 m2〕 〔 m/s〕 = 〔 N〕 〔 s〕/〔 m2 -10 - 200527512 〕=〔Pa〕〔 s〕。 在第1圖展示因〇H基含量所造成黏性率之溫度相依性 ( 出 自 於 http : //www.asahi-net.or.jp/%7Eup5s- andu/index.htm)。石英中OH基含量愈多，則黏性率77愈 低。黏性率7?之基準爲在第1圖之軟化點以下爲可供施加 玻璃工藝之上限，在應變點以上爲被視爲長時間（以年爲 單位）不致於變形之領域。在其間之徐冷點以上，則以月 爲單位之使用即將變形之領域，其以下則以日爲單位之使 用即將變形之領域。 本發明係至少將會與基板相接觸之部份做成爲含有OH 基之二氧化矽膜，以使其具有適當的黏性率。黏性率係在 l,〇〇〇°C則以1〇泊以下爲佳，在i，20(TC則以13泊以下爲 佳’在1，3 5 0 °C則以1 5泊以下爲佳。爲使其具有如此之黏 性率’則必須使二氧化矽膜中〇H基含量設定爲20 ppm以 上。在此情形下，含OH基的二氧化矽膜之黏性率，如與 未含有OH基的二氧化矽膜之黏性率相比較，在i，00(rc則 爲1 /1 0 0以下，在1,2 〇 〇 則爲丨/丨〇 〇以下，在1，3 5 〇。〇則 爲1/100以下。進一步較佳爲二氧化矽膜中〇H基含量宜設 疋爲2 0 p p m〜數萬p p m。此情形下，含〇 η基的二氧化砂 膜之黏性率’如與未含有0Η基的二氧化矽膜之黏性率相 比較’在1500 (TC則爲1/100〜1/1012，在1，200 °C則爲 1/1〇〇 〜1/1〇1〇，在 1，3 5 0°C 則爲 1/100 〜1/108。進一步較 佳爲一氧化矽膜中OH基含量較佳爲設定在20 ppm〜1萬 ppm。此情形下，含〇H基的二氧化矽膜之黏性率，如與未 200527512 含有OH基的二氧化矽膜之黏性率相比較，在l，〇〇〇°c則爲 1/100 〜1/1010，在 l，200°c 則爲 1/100 〜1/108，在 l，350°c 則爲1/100〜1/106。另外，也可使二氧化矽膜中OH基含 量設定爲1萬p p m〜數萬p p m。此情形下，含Ο Η基的二 氧化矽膜之黏性率，如與未含有ΟΗ基的二氧化矽膜之黏 性率相比較，在l，〇〇〇°C則爲1/1〇1()〜1/1〇12，在1，200°C 則爲 1 /1 〇8 〜1 /1 〇 1。，在 1，3 5 0 °C 則爲 1 /1 〇6 〜1 /1 〇8。另外 ，在此所謂「ppm」係意謂Parts Per Million (百萬分之1 )〇 另外，已知隨著溫度升高，石英中OH基將起熱解離， 以釋放出活性氫氣。在第2圖展示OH基熱解離量之溫度 相依性（出自於 http : //www.asahi-net.or.jp/O/WEupSs-andu/index.htm ) 。在 l，000°c 〜1，400°c之溫度域，則可 槪算爲溫度每上升約100°C，即有10倍之OH基將起熱解 離。然而，如第2圖所示，在l,4〇〇°C，熱解離度也爲約 1E-3 (莫耳％ )，因此，在實際使用上可不必考慮起因於 熱解離的OH基含量之減少。在目的之熱處理中，通常實 施藉由氧氣之氧化（〇H基含量大致爲數ppm )，或使用惰 性氣體之徐冷。由於熱解離所釋放出來之活性氫係具有非 常強的還原力，因此，將與二氧化矽膜中Si — Ο— Si鍵結 之氧原子起反應。其反應係如次式所示。 = Si— Ο — Si 三 (氣體）—》 Si — 0— H + Si 另外，活性氫係其原子半徑爲非常小，因此該反應係有 可能在經由目的之熱處理中所形成的二氧化矽膜之膜中深 200527512 部也會產生。在目的之熱處理中，經取 Η係屬雜質，有可能將構成降低基板膜 避免使其殘留於經熱處理後的二氧化矽 氧化矽膜/矽板界面附近）。爲避免此情 的ΟΗ基含在支撐器表面之氧化處理， 反應爐之前實施。 若使用含有ΟΗ基之二氧化矽膜時， 一程度之粗糙面之支撐器上形成二氧化 制基板滑動之產生的優點。亦即，供形 撐器之表面狀態並不必要過於太拘執。； 混入，二氧化矽膜本身即將變軟，使得 緩衝材，變得易於釋放應力的狀態之緣 處理基板時之製程窗（在製程上之允許 之優點。例如，即使將進行基板處理時 某一程度，也能抑制基板滑動之產生。 與此相對，若使用未含有ΟΗ基的二 非支撐器表面爲受到限制的表面狀態、 ’否則基板即有可能會產生滑動。在此 對支撐器之表面狀態（表面粗糙度等） 調節支撐器表面以徹底消除產生滑動之 成本上升。而且也有會造成在處理基板 狹窄之缺點。例如升溫速率將受限於一 基板處理條件將帶來各種限制。 如欲降低二氧化矽膜之黏性率，則將 入於二氧化砂膜之 質之原因，因此宜 膜中（尤其是在二 形之發生而使多量 較佳爲將基板放在 則即使在表面有某 矽膜時，也有能抑 成二氧化矽膜的支 其係經由ΟΗ基的 流動性變高而成爲 故。另外，也有在 範圍）將變得寬闊 之升溫率予以增快 氧化矽膜時，則除 面粗縫度之範圍內 種情形下，則需要 加以注意，並必須 原因，結果將導致 時之製程窗將變得 定速率以下等，對 其他之雜質混合於 200527512 二氧化矽膜即可達成。但是〇 Η基，就其可在不致於對基 板構成污染源下可降低二氧化矽膜之黏性的特性而言’則 比較其他雜質爲優異。 含有ΟΗ基的二氧化砂膜之膜厚，較佳爲1，〇〇〇人〜數微 米（例如3〜5微米）。更佳爲設定爲數千Α〜數微米。 若二氧化矽膜之膜厚設定爲比Ι,ΟΟΟΑ較薄時，則在支撐器 表面的約數微米之突起即有可能會剌破二氧化矽膜，使得 作爲緩衝層的二氧化矽膜之作用大打折扣。相反地，將二 氧化矽膜之膜厚作成爲比數微米較厚時，則有可能造成二 氧化矽膜剝離之情形，因此需要一些抗剝離對策。 然而，對剛形成含有〇Η基的二氧化矽膜之後緊接著施 加熱處理之基板進行滑動評估結果，已確認到有一些滑動 。將基板表面之顯微鏡照片展示於第1 2圖。由圖即可知在 縱橫方向已形成少許的數條滑動（條紋花樣）。其原因爲 如下。 亦即，如第10(a)圖所示，在SiC製之支撐器30的表 面被形成硬突起100、100，且含有OH基的二氧化矽膜74 係被形成在其上，因此如第1 〇 ( b )圖所示，在該支撐器 30上載置基板72且實施熱處理時，則含有黏性率爲低的 OH基之二氧化矽膜74將被壓破，使含有OH基的二氧化 矽膜7 4黏附在基板7 2之數處。因此，如第1 〇 ( c )圖所 示，在熱處理中的升降溫時，基板72雖然將要起變形，但 是由於在黏附之處基板7 2與含有OH基的二氧化矽膜7 4 係受到固定，因此應力將在黏附處之間集中於基板7 2。此 -14 - 200527512 時，當基板72將要起變形之力超過黏附力時，則將一口氣 釋放出黏附處之間之應力，使基板72因其衝擊而產生滑動 〇 然後在本發明中，則經藉由將含有OH基的二氧化矽膜 在未含有OH基之氣氛中實施徐冷處理，使存在於含有低 黏性率的OH基之二氧化矽膜最表面之OH基（導致黏性率 減少之主要原因）脫除少許，使其表面之黏性率變得高一 itb 〇 換言之，如第11 (a)圖所不，經在未含有OH基之氣氛 下實施徐冷處理，藉此在含有低黏性率的OH基之二氧化 矽膜74最表面，使OH基脫除而形成黏性率較高少許（較 硬的）之膜102，使含有OH基之二氧化矽膜74以該膜 102加以覆蓋。因此，如第11(b)圖所示，當在支撐器 3〇上載置基板72而實施熱處理，基板72即接觸於黏性率 較高少許之膜1 0 2，以使基板7 2與含有Ο Η基之二氧化矽 膜7 4不易相黏附。因此，如第1 1 ( c )圖所示，在熱處理 之升降溫時，即使基板72起變形，由於與含有ΟΗ基的二 氧化矽膜74之黏附部份較少，可使基板72與膜1 02之間 產生滑動，以使基板72緩慢地起變形，所以當可防止應力 集中，以防止基板72之產生滑動。 並且，由於膜102係非常薄（例如爲1 〇〇奈米以下）， 當不致於阻礙到後述第一實施形態（上述第一特徵等）之 發明效果。該第一實施形態就是用以形成含有ΟΗ基的二 氧化矽膜74者。並且，含有〇Η基的二氧化矽膜在未含有 200527512 OH基的氣氛下之徐冷，係在剛形成含有OH基的二氧化矽 膜74後緊接著的一批以上之熱處理中，即可不必將基板放 入反應爐內，而以僅放入支撐器的空批方式來實施。 〔發明之效果〕 在本發明中，由於構成爲在支撐器中至少在會與基扳接 觸之部份設置低黏性率（較軟的）之材料，以由該低黏性 率之部份來支撐基板，因此，即使以例如SiC等般之非平 坦且較硬的材料作爲支撐器母材，也可防止在基板形成傷 痕，防止在基板產生滑動。 而且’由於在低黏性率之材料最表面將黏性率較局的層 形成較薄，因此也可防止與基板之間所產生之黏附，以防 止起因於黏附之滑動產生。 【實施方式】 〔實施發明之最佳形態〕 接著，根據圖式說明本發明之實施形態如下。 第3圖係展示本發明實施形態之熱處理裝置1 〇。該熱處 理裝置1 0係例如外形爲縱型，且具有供配置主要部份之機 箱1 2。密閉莢式容器台1 4係連接於該機箱1 2，密閉莢式 容器1 6係搬送在該密閉莢式容器台1 4。密閉莢式容器i 6 供收納例如2 5片之基板，並以由未圖示的蓋所蓋住之狀態 下擺放在密閉莢式容器台1 4。 在機箱1 2內，在相對於密閉莢式容器台！ 4之位置，則 配置一密閉莢式容器搬送裝置18。另外，在該密閉莢式容 器搬送裝置1 8之附近，則配置密閉莢式容器棚20、密閉 -16 - 200527512 莢式容器開蓋器22及基板片數檢測器。密閉莢式容器 搬送裝置1 8，係用以在密閉莢式容器台1 4與密閉莢式容 器擱架20與密閉莢式容器開蓋器22之間搬送密閉莢式容 器1 6。密閉莢式容器開蓋器22係用以打開密閉莢式容器 1 6之蓋者，經被打開該蓋的密閉莢式容器1 6內之基板片 數係由基板片數檢測器24來加以檢測。 另一方面，在機箱1 2內則配置基板移載機2 6、凹槽調 準器2 8及支撐器3 0 (晶舟）。基板移載機26係例如具有 一次可取出5片基板之臂32，且藉由操作該臂32，即可在 馨 擺放在密閉莢式容器開蓋器22之位置的密閉莢式容器、凹 槽調準器28及支撐器30之間搬送基板。凹槽調準器28係 用作爲檢測經預先形成在基板上之凹槽或定向平面以供將 基板之凹槽或定向平面排齊成一定位置者。支撐器30係由 圓板上之上板34及下板36，以及用以連接該上板34與下 板36之3支至4支之支柱38所構成。 反應爐4〇係展示在第4圖中。該反應爐40係具有反應 管42，支撐器30係插放在該反應管42內。反應管42之 下方係開放以供插放支撐器3 0，且該開放部份係構成爲可 供以密封蓋44加以密閉。反應管42周圍係由均勻加熱管 46所覆蓋，並且在均勻加熱管46之周圍配置加熱器48。 熱電偶5 0係配置於反應管42與均勻加熱管46之間，且構 成爲可監控反應爐40內之溫度。此外用以引進製程氣體之 導入管52，與用以排放製程氣體之排氣管54係連接於反 應管42。 -17 - 200527512
氣體供應系56係連接於氣體導入管52。氣體供應系56 係具有後述H20產生裝置58、N2氣體源60及02氣體源 62’並在該等H20產生裝置58、N2氣體源60及02氣體源 6 2，連接Η 2 〇供應線6 4 a、N 2供應線6 4 b及Ο 2供應線6 4 c 。該寺供應線6 4 a、6 4 b、6 4 c係各自設置開閉閥6 6 a、6 6 b 、66c及質流控制器（MFC ) 68a、68b、68c，以經由該 MFC 68a、68b、68c調節氣體流量後，供應至反應爐40 D 接著，就如上述所構成之熱處理裝置1 〇說明其作用如下 〇 首先，當將收容數片基板之密閉莢式容器1 6放置在密閉 莢式容器台1 4時，即由密閉莢式容器搬送裝置1 8將密閉 莢式容器16自密閉莢式容器台14搬送至密閉莢式容器擱 架20 ’並儲存於該密閉莢式容器擱架20。然後，以密閉莢 式容器搬送裝置18，將儲存在該密閉莢式容器擱架20之 密閉莢式容器1 6搬送至密閉莢式容器開蓋器22並予以架 設固定，然後以該密閉莢式容器開蓋器2 2打開密閉莢式容 器1 6之蓋，供由基板片數檢測器24檢測收容在密閉莢式 容器16中之基板片數。 接著，由基板移載機26由位於密閉莢式容器開蓋器22 之位置的密閉莢式容器1 6取出基板，並移載至凹槽調準器 2 8。該凹槽調準器2 8即將使基板回轉同時檢測凹槽，並根 據經檢測到之資訊來使數片基板之凹槽排齊成同一位置。 然後以基板移載機2 6由凹槽調準器2 8取出基板並移載至 支撐器30。 -18 - 200527512 當以如上述方式將一批量份基板移載至支撐器3 0時，則 將經裝上數片基板的支撐器3 0裝入經將溫度設定成例如爲 約6 00 °C之反應爐40內，然後，以密封蓋44將反應管42 內加以密閉。其次，則將爐內溫度升溫至熱處理溫度，然 後由導入管52導入作爲製程氣體之氮氣及氧氣。導入製程 氣體係經由打開開閉閥66b、66c，以MFC 68b、68c調節 氣體流量，並自N2氣體源60及02氣體源62經過供應線 64b、64c來實施。將基板加以熱處理時，基板係受到例如 爲i，〇〇〇°c以上，甚至爲i，35〇°c以上之溫度的加熱。在該鲁 期間中，當然經由熱電偶50來監控反應管42內之溫度同 時依照預先設定之升溫、熱處理程式來進行基板之熱處理 〇 基板之熱處理一結束，則例如將爐內溫度降溫成約600 °C之溫度後，即將支撐器30由反應爐40卸載，並使支撐 器30在特定位置待命，直至所有被支撐在支撐器30內之 基板受到冷卻爲止。另外，使爐內溫度降溫時，也以熱電 _ 偶5 0來監控反應管42內之溫度同時依照預先所設定之降 溫程式來進行降溫。接著，俟待命的支撐器3 0之基板冷卻 至特定溫度時，即由基板移載機26由支撐器3〇取出基板 ，搬送至放置在密閉莢式容器開蓋器22之空密閉莢式容器 1 6並予以收容。然後，以密閉莢式容器搬送裝置1 8將收 容基板的密閉莢式容器16搬送至密閉莢式容器擱架20’ 並且再搬送至密閉莢式容器台1 4以結束。 其次就上述支撐器30詳加說明如下。 -19 - 200527512 在第5 ( a)圖中，在支撐器30之各支柱38則將許多支 撐片70向支撐器30之內側突出形成。在該支撐片70則以 略水平姿勢載置矽晶圓等之基板72，在支撐器30則以略 平行狀態且在隔著間隙下支撐許多基板7 2。 如第5 ( b )圖所示，包括支撐片70在內的支柱3 8，係 例如由矽（Si )或碳化矽（SiC )所形成，且在包括支撐片 70在內的支柱38之全面形成二氧化矽膜（Si02膜）74。 在該二氧化矽膜74中，含有OH基，且二氧化矽膜74中 之OH基含量爲2〇 ppm〜數萬ppm (例如2〜3萬ppm) 。另外’二氧化矽膜74之膜厚爲1,〇〇〇A〜數微米（例如 3〜5微米）。如第5 ( c )圖所示，也可將包括支撐片70 在內的支柱3 8之構成材料使用矽（Si )，且在該矽製支柱 3 8 (包含支撐片7 0 )全面形成例如由碳化矽（S i C )所構 成之塗佈層76，且在該塗佈層76形成上述二氧化矽膜74 〇 另外，塗佈層76係由電漿CVD (化學氣相沉積）法或 熱CVD法所形成。該塗佈層76之厚度較佳爲形成爲介於 〇·1微米〜50微米範圍。該碳化矽製之塗佈層76若形成 較厚時，則將因矽與碳化矽的熱膨脹率之差，使矽製之支 撐片7〇爲碳化矽製之塗佈層76所牽引而導致支撐片全體 之變形量變爲大，以造成因該大的變形而使基板7 2產生滑 動之顧慮。與此相對，若將碳化矽製之塗佈層7 6設定爲如 上所述之厚度時，則可使矽製之支撐片70爲碳化矽製之塗 佈層76所牽引之量變得少，使得支撐片全體之變形量亦將 -20 - 200527512 變較少。換言之，使碳化矽製之塗佈層76設定爲薄時，即 可減少因支撐片70與塗佈層76的熱膨脹率之差所引起之 應力，使得支撐片全體之變形量變少，支撐片全體之熱膨 脹率也將接近於矽本來之熱膨脹率（基板72若爲矽製時， 則爲略同等之熱膨脹率），因此可防止滑動之產生。 碳化矽製塗佈層76之厚度若設定爲小於〇. 1微米時，則 將因碳化矽塗佈層76太薄而.消耗，造成矽製之支撐片70 必須再行塗佈碳化矽，以致能反復使用同一支撐器3 0。若 將該塗佈層76之厚度設定爲0.1微米以上時，則可不必將 碳化矽之塗佈層76頻繁地再塗佈於矽製之支撐片70，使 得同一支撐器3 0得以反復使用。另外，若將碳化矽製之塗 佈層76之厚度設定爲1微米以上時，則因膜將更不易消耗 而可更加增多可反復使用同一支撐器30之次數。 碳化矽製塗佈層76之厚度若設定爲大於50微米時，則 將導致碳化矽製塗佈層76本身易於破裂，且以因該破裂爲 原因此在基板72也容易產生滑動。該塗佈層76之厚度若 設定爲50微米以下時，則塗佈層76之破裂即不易發生， 且如上所述由於也可減少矽製之支撐片70與碳化矽製之塗 佈層76之因熱膨脹率差所引起之應力，因此支撐片全體之 變形將變少，故可防止基板72之滑動產生。碳化矽製塗佈 層76之厚度若設定爲1 5微米以下時，則基板之滑動將幾 乎不致於產生。更進一步若使碳化矽製塗佈層7 6之厚度設 定爲〇 . 1微米〜3微米時，則基板72之滑動就不會產生。 因此，碳化矽製塗佈層76之厚度係以0.1微米〜50微米 200527512 爲佳，更佳爲0·1微米〜15微米，進一步更佳爲0.1微米 〜3微米。砂製支撐片70與碳化砂製塗佈層76之厚度若以 兩者之比率表示，則以使碳化矽製塗佈層76之厚度設定爲 矽製支撐片7 0之厚度的0.0 〇 2 5 %〜1 · 2 5 %爲佳，更佳爲 0.0 0 2 5 % 〜0.3 8 %，進·一步更佳爲 〇 . 〇 〇 2 5 % 〜〇 . 2 5 %。 塗佈層7 6係除碳化矽以外，也可使氮化矽（S iN )同樣 地以電漿CVD法或熱CVD法來塗佈形成。採取氮化矽製 時，該塗佈層76之厚度，較佳爲設定爲^丨微米〜30微 米，更佳爲設定爲〇·1微米〜5微米。該塗佈層76係用作 爲防止支撐片70與基板72之黏合而作爲接著防止層所設 置。 含有OH基之二氧化矽膜74係可不必形成在支柱38之 全面，至少形成在會與基板72接觸之部份即够用，例如如 第5圖（d)所示，也可形成在矽（Si)或碳化矽（SiC) 製之支柱38的支撐片70之上面一部份，並使基板72接觸 於形成在該支撐片70之二氧化矽膜74。也可進一步如第5 (e)圖所示，在矽（Si)製支柱38的支撐片70之上面形 成例如由碳化矽（S i C )所構成之塗佈層7 6，然後在該塗 佈層76上形成含有OH基之二氧化矽膜74。 此外，支撐器3 0也可採取如第6圖所示，以本體部的支 柱38之支撐片70來支撐板狀構件的保持器80，然後經由 該保持器80來支撐基板72之形式者。 保持器80之直徑係比基板72之直徑爲小，亦即，保持 器80之上面係具有比基板72之下面的平坦面之面積較小 -22 - 200527512 之面積，基板72係以除該基板72之周緣以外之部份爲保 持器80所支撐（保持器80係以未與基板72之外周緣接觸 之狀態下支撐基板72)。基板72係例如直徑爲3 00毫米 ，因此保持器8 0之直徑爲小於3 0 0毫米，即以約1 〇 〇毫米 〜2 5 0毫米（基板外徑之約1/3〜5/6 )爲佳。 而且，該保持器80之厚度係形成爲比基板72之厚度較 厚。基板72之厚度爲例如700微米，因此，支撐部72之 厚度係大於700微米，甚至於可達到10毫米，較佳爲基板 72之厚度之至少2倍以上，例如以3毫米〜1 0毫米爲佳 ，更佳爲3毫米〜6毫米，進一步更佳爲4毫米〜5毫米 。另外，該保持器80之厚度係比支撐片70之厚度較厚。 將保持器80之厚度設定爲如此之厚度之理由，係爲使保持 器80本身之剛性增加，以抑制保持器80在熱處理時之變 形。當然只要爲能抑制在熱處理時之變形者，則不一定是 必須使二氧化矽製保持器80之厚度形成爲比基板72之厚 度較厚。另外，保持器80之直徑（面積）係也可形成爲比 基板72之直徑（面積）爲大。此種情形下，保持器80之 厚度則應再形成較厚一些。 在上述形式之支撐器30，如第6圖（b )所示，其保持 器80係例如由矽（Si)或碳化矽（SiC)所形成，且在該 保持器80之全面形成上述含有OH基之二氧化矽膜74。如 第6圖（c)所示，也可使保持器80之構成材料爲矽（Si )，且在該二氧化矽製保持器80之全面形成例如第5圖（ c )所示之由碳化矽（SiC )所構成之塗佈層76，然後，在 200527512 該塗佈層76形成上述之二氧化矽膜74。含有〇H基之二氧 化矽膜74，係不必形成在保持器80之全面，而至少形成 在基板7 2會接觸之部份即足夠，例如第6圖（d )所示， 也可僅在矽（Si )或碳化矽（SiC )製保持器80之上面形 成’以供基板72接觸於形成在該保持器8〇上面之二氧化 矽膜74。並且，如第6圖（e )所示，也可在矽（S i )製保 持器8 0之上面形成例如由碳化矽（s i C )所構成之塗佈層 76’並在該塗佈層76形成含有OH基之二氧化矽膜74。 接著，就有關在支撐器（包含晶舟或保持器）形成含有 OH基的二氧化矽膜之方法之第一實施形態說明如下。 如欲形成含有OH基之二氧化矽膜，則可使用與用以熱 處理基板的反應爐同一反應爐。如第4圖所示，在氣體供 應系56設置H20產生裝置58，並由該H20產生裝置58供 應水份於收容支撐器3 0的反應爐40，藉此，即可使含有 OH基之二氧化矽膜形成在支撐器3 〇。如此之可執行對支 撐器30之處理與基板的處理雙方之反應爐40，係只要對 用以對基板施加熱處理之反應爐，追加一用以供應水份（ H20)的H20供應線64a，即可簡單地構成。 另外，對支撐器3 0的含有OH基的二氧化矽膜之形成， 與對基板的熱處理，係可採取分開在個別之反應爐中實施 之方式。 使用經由上述H20產生裝置58所產生H20來氧化支撐 器表面之方法，其第1例則有一種使用高溫氧化之方法。 其係在第7 ( a)圖中，H20產生裝置58係具有H2氣體源 -24 - 200527512 82、02氣體源84及外部燃燒裝置86。H2氣體源82與〇2 氣體源8 4係分別經由開閉閥8 8 a、8 8 b及質流控制器（ MFC ) 9 0a、9 0b并排連接於外部燃燒裝置86，並以外部燃 燒裝置86燃燒供自H2氣體源82與〇2氣體源84之氫氣（ H2 )與氧氣（〇2 )以產生水蒸氣（H20 )，且將經產生之 水蒸氣（H20)與氧氣（02)供應於收容支撐器30的反應 爐40內，並在約1,000〜1,200 °C之溫度、在大氣壓下進行 支撐器30表面之氧化。藉此，即可使含有〇H基之二氧化 石夕膜形成在支撐器30表面。 另外，二氧化矽膜中OH基含量之控制，係藉由將H2、 0 2或Η 2 Ο之供給流量、氧化處理溫度、氧化處理時間等加 以控制來實施。 使用經由上述Η20產生裝置58所產生Η20來氧化支撐 器表面之方法，其第二例則有一種使用經以惰性氣體使純 水發泡所生成的Η2 Ο來氧化之方法。其係在第7 ( b )圖中 ，H20產生裝置5 8係具有儲存屬惰性氣體的例如N2氣體 之N2氣體源92，與儲存純水之純水容器94。N2氣體源92 係被連接成可經由開閉閥96及質流控制器（MFC) 98而 開口於盛在純水容器94中的純水下部。因此，以例如來自 N2氣體源之氮氣（N2 )使純水容器94中純水（H20 )起發 泡以使其產生水份，並將所產生之水蒸氣（H20 )與氧氣 (〇2)供應於收容支撐器30之反應爐40內，並在約1，000 〜1，200 °C之溫度在大氣壓下進行支撐器30表面之氧化。 藉此，即可使含有OH基之二氧化矽膜形成在支撐器30表 200527512 面。另外，二氧化矽膜中OH基含量之控制，係藉由將N2 、H20或02之供給流量、氧化處理溫度、氧化處理時間等 加以控制來實施。 使用經由上述H2〇產生裝置58所產生H2〇來氧化支撐 器表面之方法，其第三例則有一種僅使用水份（h20 )與 載氣來氧化之方法。其係與第二例同樣地使用第7 ( b )圖 所示之H20產生裝置58，以例如來自N2氣體源之氮氣（ N2)使純水容器94中純水（H20)起發泡以使其產生水份 ，並將所產生之水蒸氣（H20 )與載氣供應於收容支撐器 30之反應爐40內，並在約1，000〜1，200°C之溫度在大氣 壓下進行支撐器30表面之氧化。藉此，即可使含有OH基 之二氧化矽膜形成在支撐器3 0表面。另外，二氧化矽膜中 OH基含量之控制，係藉由將N2、H20或載氣之供給流量 、氧化處理溫度、氧化處理時間等加以控制來實施。載氣 則有惰性氣體，例如氮氣（N2 )、氦氣（He )、氬氣（Ar )等。如此，也可在不必使用氧（02 )氣體下，僅使用水 份（H20 )與載氣來形成含有〇H基之二氧化矽膜。 使用經由上述H20產生裝置58所產生H20來氧化支撐 器表面之方法’其第四例則有一種組合乾式氧化與濕式氧 化之方法。亦即，其係將氧氣（〇2 )與氮氣（N2 )供應於 收容支撐器30之反應爐40內，並在約1，000〜1，200。(：之 溫度’在大氣壓下進行支撐器3〇表面之氧化處理（乾式氧 化）。經由該處理即可在支撐器30表面形成未含有OH基 之二氧化砂膜。其後則實施使用水份（H20 )之氧化處理 -26 - 200527512 (濕式氧化）。濕式氧化則有例如上述之高溫氧化。藉此 ，即可使含有OH基之二氧化矽膜形成在支撐器30表面。 另外，二氧化矽膜中OH基含量之控制，係藉由將經乾式 氧化後所實施之濕式氧化中的H2、N2或H20之供給流量 、氧化處理溫度、氧化處理時間等加以控制來實施。如此 藉由經在乾式氧化後施加濕式氧化，也可形成含有〇H基 之二氧化矽膜。 綜合上述在反應爐之處理，結果如第8圖所示。 首先，在步驟S 1 0，將空的支撐器3 0 (未裝放基板之支 撐器30)搬.入反應爐40內。在其次之步驟S12，則在已搬 入空的支撐器3 0之反應爐40內供應經以上述方法所製得 之含有水份之氣體，以在支撐器30形成含有OH基之二氧 化矽膜。在其次之步驟S 1 4，則將經形成含有〇H基之二氧 化矽膜的支撐器3 0由反應爐4 0搬出。在其次之步驟S 1 6 ，則將基板72支撐於經形成含有OH基之二氧化矽膜的支 撐器3 0上。在其次之步驟S 1 8，則將在已支撐基板72的 狀態之支撐器30搬入反應爐40內。在其次之步驟S20， 則以上述方法對基板72施加熱處理。在其次之步驟S22， 則將已結束對基板72的熱處理之支撐器3 0由反應爐40搬 出。在其次之步驟S24，則加以判定對基板72施加熱處理 之次數（連續處理之次數）是否已達到特定次數。在該步 驟S 24中，若判定爲對基板72施加熱處理次數已達到特定 次數時，則返回起初之步驟S 1 〇，以執行支撐器3 〇表面之 再氧化處理。藉此，即可使因連續處理所減少的支撐器表 -27 - 200527512 面之二氧化矽膜中OH基復原。在步驟S24中，若判定爲 對基板72施加熱處理次數並未達到特定次數時，則返回步 驟S 1 6，以對基板72實施熱處理直至能達到特定次數爲止 〇 此外，在步驟S24中所謂特定次數，亦即必須執行補充 基板因連續處理所減少的支撐器表面之二氧化矽膜中OH 基的再氧化處理之頻度，係依照下述方式來設定。即在實 施基板的連續處理之前，先取得相對於基板處理次數（分 批次數）的支撐器表面之二氧化矽膜中OH基含量（或減 少量）之數據，並查出OH基含量會減少至特定値所需之 處理次數。然後將該處理次數設定爲自開始對支撐器施加 氧化處理起至施加再氧化處理爲止之處理次數（在步驟 S24之特定次數）。另外，二氧化矽膜中之OH基含量，係 例如藉由以傅立葉轉換紅外線光譜分析儀（FTIR: Fourier Transform Infrared Spectrometer)測定二氧化 ί夕膜之光譜 來算出。此時，被檢物係雙面皆需爲光學面（硏磨）。因 此，在測定前即實施支撐器表面的二氧化矽膜之硏磨，以 形成光學面。在經由測定所得光譜之波長2.73微米處將出 現起因於「Si — ΟΗ」鍵結之吸收，因此由其尖峰値，即可 算出OH基含量。在進行基板之連續處理時，則應設定爲 能按照事前所調查出之能使支撐器表面之二氧化矽膜中OH 基符合特定値的處理次數來對支撐器表面施加使用水份之 再氧化處理。經由該再氧化處理即可補充因連續處理所減 少的支撐器表面之二氧化矽膜中OH基，以使二氧化矽膜 -28 - 200527512 中之OH含量復原成爲連續處理前之適當的値。另外，OH 基之含量特定値，較佳爲設定爲二氧化矽膜之黏性率即將 變爲會導致基板產生滑動的程度之黏性率値之20 ppm以上 ，例如設定爲20 ppm。也可爲保持某一程度之富餘而設定 爲例如爲100 ppm以上之値或1，000 ppm以上之値。 其次，說明由本發明人等所實施之實驗結果如下。 本發明人等已在由表面形成二氧化矽膜之支撐器來支撐 基板狀態下，實施在1，3 5(TC之處理溫度、且在含有02及 N2之氣氛下將基板加以熱處理數小時之實驗。實驗係將二 氧化砂膜中OH基含量以0〜10,000 ppm之範圍內予以變 化而進行。其結果，使OH基含量設定爲0 ppm、1 ppm時 ，即在基板產生滑動，但是設定爲20 ppm、10,000 ppm時 ，則在基板並未產生滑動。因此得知，OH含量愈多，滑動 即不容易產生，且只要至少設定爲20 ppm以上時，滑動就 幾乎不再會產生。其係因OH基含量愈多，二氧化矽膜之 黏性率即愈下降，且OH基含氧量至少有20 ppm以上，則 二氧化矽膜之黏性率將變得不致於使基板產生滑動的程度 之黏性率之緣故。而且，已確認到OH基將在二氧化矽膜 中至少會進入約數萬ppm (例如20,0〇〇 ppm〜30,000 ppm )。因此，二氧化矽膜中OH含量，較佳爲設定爲20 ppm 以上，在實用上則以設定成爲自20 ppm至數萬ppm爲佳 。並且，OH基含量也可設定爲經以實驗所確認到範圍之 20 ppm〜10,000 ppm，也可設定爲比其會使黏性率更加下 降的範圍之1 〇，〇 〇 0 p p m以上。 200527512 再者，在上述實驗中，係將經以氮氣（n2 )使純水（ H20 )發泡所生成之水份（H20 ) 1 %與氧氣（〇2 )，供應 於已收容支撐器之反應爐內，並在1，200 °c之溫度、在大氣 壓下施加爲時1〜2小時的支撐器表面之氧化處理（濕式 氧化）。藉此即將含有1 ppm、20 ppm、10,000 ppm的OH 基之二氧化矽膜形成在支撐器表面。相對地未含有OH基 (OH基含量爲0 ppm )之二氧化矽膜，則將氧氣（〇2 )與 氮氣（N2 )供應於已收容支撐器之反應爐內，並以溫度 1，200°C、在大氣壓下施加爲時1〜2小時的支撐器表面之 Φ 氧化處理，以形成（乾式氧化）。 其次，就有關在支撐器（包含晶舟或保持器）形成含有 OH基之二氧化矽膜之方法的第二實施形態說明如下。第二 實施形態係對第十實施形態加上徐冷處理者。亦即，含有 OH基之二氧化矽膜的形成一結束，則予以關閉開閉閥66a 、6 6c，並打開開閉閥66b，以N2清除含有水份氣體之反 應管42內，其後則對經形成在支撐器表面之含有〇H基之 二氧化矽膜施加徐冷處理。徐冷處理係在打開開閉閥66b ^ 或6 6c，使N2氣體和/或〇2氣體導入於反應管42內，以在 未含有OH基之氣氛下進行。徐冷處理較佳爲在處理溫度 爲1，200°C 〜l，4〇〇°C之範圍內，並以處理時間爲0.5小時 〜1 0小時之範圍內實施。 另外，徐冷處理係除N2氣體或02氣體之外，也可在Ar 、He等之惰性氣體或在該等之混合氣體的氣氛下實施。 綜合上述在反應爐之處理，結果如第9圖所示。 -30 - 200527512 首先，在步驟S 1 0，將空的支撐器3 0 (未裝放基板之支 撐器3 0 )搬入反應爐40內。在其次之步驟S 1 2，則在已搬 入空的支撐器30之反應爐40內，以上述方法供應含有水 份之氣體，以使含有0H基之二氧化矽膜形成在支撐器30 。在其次之步驟S 2 6，則對以上述方法在步驟S 1 2所形成 之含有0H基之二氧化矽膜實施徐冷處理。在其次之步驟 S 14，則將已形成含有0H基之二氧化矽膜之支撐器30由 反應爐40搬出。在其次之步驟S16，則將基板72支撐於 已形成含有0H基的二氧化矽膜之支撐器30。在其次之步 驟S 1 8，則將已支撐基板72的狀態之支撐器30搬入反應 爐40內。在其次之步驟S20，則以上述方法對基板72實 施熱處理。在其次之步驟S22，則將支撐已結束對基板72 的熱處理的支撐器30由反應爐40搬出。結束熱處理後之 基板72係經冷卻至特定溫度後，予以回收。在其次之步驟 S 24，則加以判定對基板72的熱處理次數（連續處理之次 數）是否已達到特定次數，亦即，加以判定支撐器表面之 二氧化矽膜中0H基是否巳減少至特定値（需要補充的程 度之値）。在該步驟S24，若判定爲對基板72之熱處理次 數已達到特定次數，亦即，二氧化矽膜中0H基已減少至 需要補充的程度時，則返回最初之步驟S 1 0，以實施對支 撐器3 0表面之再氧化處理。藉此，即可使因連續處理所減 少的二氧化矽膜中0H基復原。在步驟S24，若判定爲對基 板72之熱處理次數未達到特定次數’亦即，二氧化矽膜中 Ο Η基並未減少至需要補充的程度時，則返回步驟S 1 6，對 200527512 新的基板實施處理，以供對基板72之熱處理能繼續實施直 至熱處理次數達到特定次數爲止。 其次，說明本發明人等所實施之實驗結果如下。 本發明者人等已在以在表面形成含有OH基的二氧化矽 膜之支撐器來支撐基板之狀態下，進行在1，3 5 (TC之處理溫 度、且在含有〇2及N2之氣氛下將基板加以熱處理數小時 之實驗。實驗係以0〜1 〇,〇〇〇 ppm之範圍內改變二氧化矽 膜中OH基含量而進行。 另外，含有OH基之二氧化矽膜，係藉由將以氮氣（n2 )使純水（H20)發泡所生成之水份（H20) 1 %與氧氣（ 〇2)供應於收容支撐器之反應爐內，並在l，200t溫度、大 氣壓下，實施1〜2小時之支撐器表面氧化處理（濕式氧 化）所形成。 其結果、在支撐器表面形成含有約1 0,000 ppm的OH基 之二氧化矽膜後，立即施加基板之熱處理時，亦即，經在 支撐器表面形成含有OH基之二氧化矽膜後、施加第一次 之基板熱處理時，經以顯微鏡觀察熱處理後之基板表面結 果也有如第1 2圖所示，朝縱橫方向形成數條之滑動（條紋 花樣）者。其係起因於基板與含有OH基的二氧化矽膜黏 附所造成之滑動。在該等並不存在如同傷痕般等的滑動之 產生起始點。 與此相對，以上述方法在支撐器表面形成含有OH基的 二氧化矽膜後，對其含有OH基的二氧化矽膜施加徐冷處 理後，施加基板熱處理時，經以顯微鏡觀察熱處理後之基 -32 - 200527512 板表面結果如圖1 3所示，並未看到有滑動之情事。 另外，對含有OH基的二氧化矽膜之徐冷處理，係在未 含有OH基之氣氛中，使處理溫度設定爲1，350 °C、且使處 理時間設定爲1 0小時所實施者。 另外，在上述實施形態中，對形成在支撐器表面的二氧 化矽膜補充（支撐器之再氧化處理）OH基，係針對於按每 一次特定的處理次數在基板之熱處理步驟前，在可不必將 基板插放在反應爐內而以插放空的支撐器之狀態下所進行 時之情形加以說明，但是對二氧化矽膜的OH基之補充，® 也可在除此以外之時序時進行。 例如，即使在反應爐內插放已支撐基板的支撐器之狀態 ，亦即，即使在對基板施加熱處理步驟之途中，只要其爲 在熱處理步驟上係屬無難題之步驟，即可實施對二氧化矽 膜之OH基補充。在熱處理步驟上係屬無難題之步驟，係 包括在最高處理溫度下的熱處理以外之步驟，亦即，在最 高處理溫度之熱處理前（基板升溫步驟）、在最高處理溫 0 度之熱處理後（基板降溫步驟）等。在該等步驟中，使 H20等之水份流通於反應爐內，即可在不致於影響到熱處 理步驟下，對形成在支撐器之二氧化矽膜補充OH基。並 且經補充OH基後，停止H20等之水份供應，而供應N2或 〇2等之氣體時，即可在未含有〇H基之氣氛下施加徐冷處 理。 另外，在最高處理溫度之熱處理步驟中，使少量在熱處 理步驟上不致於造成影響的程度之H2o流通，藉此也可在 -33 - 200527512 對熱處理步驟不致於造成影響下對形成在支撐器的二氧化 矽膜補充OH基。在此種情形下，也可在最高處理溫度下 之熱處理步驟以外之步驟，或在含有例如在最高處理溫度 的熱處理前（基板升溫步驟），或在最高處理溫度下之熱 處理後（基板降溫步驟）中’使少量之Η 2 Ο流通。另外， 也可在反應爐自搬入基板後直至搬出之期間，經常使少量 的Η 2 0流通。另外，在此種情形下，也可停止Η 2〇等之水 份供應而供應Ν2或02等之氣體時，也可在未含有〇Η基 之氣氛下施加徐冷。 如此，若在反應爐內插入已支撐基板的支撐器之狀態， 亦即，對基板施加熱處理步驟之途中，對形成在支撐器的 二氧化矽膜施加ΟΗ基之補充時，則可在不必另外設置支 撐器再處理步驟下，即可提高產率。 另外，對形成在支撐器的二氧化矽膜施加ΟΗ基之補充 時，則即使取代Η2〇而使用Η2(氫氣）等之含氫氣體，也 可獲得相同效果。 本發明之熱處理裝置也可適用於基板之製造步驟。 兹就在屬SOI (絕緣層上有砂；Silicon On Insulator)晶 圓之一種的 S IΜ Ο X (氧植入隔離；S e p a r a t i ο n b y I m p 1 a n t e d Oxygen )晶圓之製造步驟之一步驟適用本發明熱處理裝置 之實例說明如下。 首先’以離子注入裝置等對單結晶矽晶圓內植入氧離子 。其後，則使用上述實施形態之熱處理裝置，將經植入氧 離子之晶圓，例如在Ar、02氣氛之下，在1,300 t 〜 200527512 1，4 00 °C，例如在1，3 5 0 °C以上之高溫下施加徐冷處理。經 由該等處理，即可製得在晶圓內部形成Si02層（埋入Si 02 層）之SIMOX晶圓。 此外，除SIMOX之外，在氫徐冷晶圓製造步驟之一步驟 也可適用本發明之熱處理裝置。此種情形下，則將晶圓使 用本發明之熱處理裝置並在氫氣氛中在l，2〇〇t以上之高溫 下加以徐冷處理。藉此，即可減少用作爲製造1C (積體電 路）的晶圓表面層之結晶缺陷，以提高結晶之完整性。另 外，其他也可在磊晶晶圓製造步驟之一步驟適用本發明之 β 熱處理裝置。 即使爲作爲如上所述基板製造步驟之一步驟所實施的高 溫徐冷處理之情形，只要經使用本發明之熱處理裝置，即 可防止基板滑動之產生。 本發明之熱處理裝置也可適用於半導體裝置之製造步驟 。尤其是以適用於在較高的溫度下所進行之熱處理步驟， 例如濕式氧化、乾式氧化、氫氣燃燒式氧化（高溫氧化） 、HC1 (鹽酸）氧化等之熱氧化，或將硼（Β )、磷（Ρ ) ^ 、砷（As )、銻（Sb )等之雜質（摻雜物）擴散於半導體 薄膜之熱擴散步驟等爲佳。 即使爲作爲如上所述半導體裝置製造步驟之一步驟所實 施的熱處理步驟之情形，只要經使用本發明之熱處理裝置 ，即可防止滑動之產生。 如上所述，本發明係雖然以申請專利範圍所記載之事項 爲其特徵，但是也包含下述實施形態。 -35 - 200527512 (1)在如申請專利範圍第i項之熱處理裝置中，熱處理 係在以上之溫度下進行。 (2 )在如申請專利範圍第1項之熱處理裝置中，該二氧 化矽膜中OH基含量爲20 ppm〜1〇,〇〇〇 ppm。 (3 )在如申請專利範圍第1項之熱處理裝置中，該二氧 化石夕膜中OH基含量爲lo^ooppm〜數萬ppm。 (4 )在如申請專利範圍第2項之熱處理裝置中，該二氧 化矽膜係由經在含有氧氣（〇2 )且未含有水（H20 )之氣氛下氧化（乾式氧化）後，在含有水（H2O )之氣氛下氧化（濕式氧化）所形成。 (5 )在如申請專利範圍第1項之熱處理裝置中，該支撐器 係構成爲以略水平狀態且隔著間隙使數片基片支撐 成數段。 (6) —種支撐器，其特徵爲用以支撐基板者，且至少在 與基板接觸之部份形成含有OH基之二氧化矽膜。 〔產業上之利用性〕 本發明係在以將基板支撐於支撐器之狀態下實施熱處理 之熱處理裝置中，可利用於需要防止以基板與支撐器之接 觸爲起因的基板之傷痕或滑動者。 【圖式簡單說明】 第1圖係展示石英之因OH基含量所導致之黏性率之溫 度相依性特性圖。 第2圖係展示石英之OH熱解離量之溫度相依性特性圖 -36 - 200527512 第3圖係展示本發明實施形態之熱處理裝置立體圖。 第4圖係展示本發明實施形態之使用於熱處理裝置之反 應爐剖面圖。 第5圖係展示本發明實施形態之使用於熱處理裝置之支 撐器，且爲在支撐器直接支撐基板之實例，其中（a)爲側 視圖、（b )爲第1例之放大剖面圖、（c )爲第二例之放 大剖面圖、（d )爲第三例之放大剖面圖、（e )爲第四例 之放大剖面圖。 第6圖係展示本發明實施形態之使用於熱處理裝置之支 撐器’係將基板經由保持器支撐在支撐器之實例，其中（a )爲側視圖、（b )爲第1例之放大剖面圖、（c )爲第二 例之放大剖面圖、（d )爲第三例之放大剖面圖、（e )爲 第四例之放大剖面圖。 第7圖係展示本發明實施形態之使用於熱處理裝置之 H20產生裝置，其中（〇係屬燃燒氧氣（〇2)與氫氣（H2 )來生成H20者、（b)係屬使純水發泡以生成H20者。 第8圖係展示本發明第一實施形態之熱處理裝置之控制 流量流程圖。 第9圖係展示本發明第二實施形態之熱處理裝置之控制 流量流程圖。 第1 0圖係用以說明起因於黏附所導致基板滑動之產生機 制圖。 第1 1圖係用以說明本發明之基板滑動之減少典型圖。 第1 2圖係展示未實施徐冷處理時之基板表面狀態之顯微 -37 - 200527512 鏡照片。 第1 3圖係展示經實施徐冷處理時之基板表面狀態之顯微 鏡照片。 【主要元件符號說明】 10 熱處理裝置 12 機箱 14 密閉莢式容器台 16 密閉莢式容器 18 密閉莢式容器搬送裝置 20 密閉莢式容器擱架 22 密閉莢式容器開蓋器 24 基板片數檢測器 26 基板移載機 28 凹槽調準器 30 支撐器 32 臂 34 上板 36 下板 38 支柱 40 反應爐 42 反應管 44 密封蓋 46 均勻加熱管 48 加熱器
200527512 50 熱電偶 52 導入管 54 排氣管 56 氣體供應系 58 H2o產生裝置 60 、 64b 、 92 N2氣體源 62、84 〇2氣體源 64a H2o供應線 64a、64b、64c 供應線 66a、66b、66c、88a、88b、96 開閉閥 68a 、 68b 、 68c 、 90a 、 90b 、 98 質流控制器 70 支撐片 72 基板 74 二氧化矽膜 76 塗佈層 80 保持器 82 H2氣體源 86 外部燃燒裝置 94 純水容器 100 、 100 突起 102 膜