TW200903701A - Vertical heat treating boat and heat treating method for semiconductor wafer - Google Patents
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Description
200903701 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種熱處理半導體晶圓等的 板時所使用的縱型熱處理用晶舟及半導體晶圓的 法。 【先前技術】 使用半導體單結晶晶圓，例如使用矽晶圓來 時，從晶圓加工製程至元件形成製程為止，經過言 其中的一種製程是熱處理製程。熱處理製程是以 層形成無缺陷層、吸氣（gettering)、結晶化、氧化 不純物擴散等作為目的，而進行的重要製程。 如此的熱處理製程，例如氧化或不純物擴散 擴散爐（氧化、擴散裝置），隨著晶圓的大口徑化 使用縱型的熱處理爐，用以將多數片晶圓依規定 且在水平支撐的狀態進行熱處理。而且，在使用 理爐來熱處理晶圓時，為了安置多數片晶圓，是 熱處理晶舟（以下有時稱為「熱處理用晶舟」或 舟」）。 第8圖是表示先前通常的縱型熱處理用晶舟 略。一對板狀構件（亦稱為連結構件、或頂板及及 連結在4根支柱（桿）214的兩端部。在各支柱2 成有多數條槽2 1 1，各槽2 1 1間的凸部是具有作 支撐部2 1 2之作用。在熱處理晶圓時，是如第9 1 被處理基 熱處理方 製造元件 •多製程， 在晶圓表 膜形成、 所使用的 ，主要是 間隔隔開 縱型熱處 使用縱型 簡稱「晶 2 1 0的概 :板）2 1 6 ’ 4上，形 為晶圓的 I (A)的平 200903701 面圖、第9圖（B)的正面圖所示，利用將晶圓你的外 載置在形成於各支柱214的相同高度處之支撐部 將晶圓W水平地支樓。 第10圖是表示縱型熱處理爐的一個例子的概略撞 已搬入縱型熱處理@ 220的反應室222内部之縱型熱 用^曰舟210，水平地支撐著多數片晶圓w。在熱處理 晶圓w是藉由設置在反應室222周圍之加熱器224而 熱。在熱處理中，氣體經由氣體導入管226而被導入 至222内’且從上方往下方流動而從氣體排氣管228 部排出。所使用的氣體是按照熱處理的目的而異，主 使用H2、、eh、Ar等。不純物擴散時，這些氣體 為不純物化合物氣體的載氣來使用。 在縱型熱處理用晶舟2 1 0中的晶圓支撐部2 1 2， 採用各種形狀，第11圖（A)及（B)分別表示一個例子’ 乂利用在半圓柱狀的支柱214上設置凹狀的槽211， 成半圓形的支撐部212而成。另一方面，（B)是在寬度 角柱形狀的支柱215上設置凹狀的槽211，並形成長 的支撐部213,用以支撐在比（A)之物更接近晶圓W中 位置。此外’亦有使槽形狀成為圓弧狀之物、或成為 之物等等。 又，亦有提案揭示一種利用在支柱設置比較大的 支撐部（支撐板），能夠以安定的狀態支撐晶圓（參照曰 開2000-53497號公報）、或是藉由在各支撐部的頂面 段差（高低差），能夠支撐不同直徑的晶圓（參照曰本 周部 ，可 ϋ。在 處理 時， 被加 反應 往外 要是 是作 能夠 > (Α) 來形 大的 方形 心的 鉤狀 板狀 本特 設置 特開 200903701 2005-159028號公報）等等。 關於晶舟的材質，例如作為矽晶圓用，通常可使用石 英（Si02)、碳化矽（SiC)、及矽（Si)等材料，用以防止晶圓 的污染。例如在高於1 0 0 0 °c之高溫熱處理製程中，是使用 耐熱性比石英（Si02)製的晶舟高的SiC或Si製的晶舟。特 別是SiC製的晶舟，因為藉由施加CVD-SiC塗層，能夠更 降低在熱處理中產生的金屬污染，而廣泛地被使用。 但是，若使用縱型熱處理用晶舟時，特別是為了氧化 或不純物擴散等目的而進行高溫熱處理的情況，因晶圓本 身重量引起内部應力、或是因晶圓内溫度分布的不均勻性 而產生熱變形應力，此等應力若超過一定的臨界值時，會 在晶圓產生結晶缺陷（滑移差排）。已知高溫時該差排（錯位） 產生的臨界值會急遽地降低，所以越高溫越容易產生滑移 差排。若在產生滑移差排的位置形成元件時，將會成為接 合漏缺等的原因，而使元件製造的產率顯著地降低情形。 已知晶圓大口徑化時，變為更加難以抑制該滑移差排 的產生。由於大口徑化致使晶圓負荷增大，又，例如將支 撐晶圓之支撐部作成3個之3點支撐時，因為晶圓負荷容 易集中在3個支撐部之中的其中一個，致使容易產生滑移 差排。因此，為了抑制產生滑移差排，必須分散晶圓負荷， 如第8、9圖所示，是使用設置有4個或是4個以上的支撐 部，能夠以4點以上進行支撐之縱型熱處理用晶舟。 7 200903701 【發明内容】 但是，如上述以分散晶圓負荷作為目的，而使用藉由 4點以上的支撐之晶舟來支撐晶圓，並對該晶圓進行熱處 理後的情況，亦會產生滑移差排。 本發明者等發現這是因為隨著支撐部數目的增加，由 後述的上述4個以上的支撐部所得到的平面度容易變差， 因此，容易造成負荷的不平衡，結果容易產生滑移差排。 又，例如S iC製的晶舟等，其加工是困難的，欲藉由 晶舟本身的高精度加工，使支撐部的高度精密地成為一 致，來改善由上述4個以上的全部支撐部所形成的平面度 是非常困難的，特別是如第1 1圖（B)所示，在其支撐部的 長度較長的長指晶舟的情況，是極為困難的。 在此，詳述上述平面度。在此所稱平面度是例如下述， 能夠使用藉由三維測定器測定支撐部等的形狀之測定結果 來算出。 首先，第4圖是表示使用三維測定器來測定支撐部形 狀的測定方法之概要。 該三維測定器2 1是具備：臂22，其具有各自能夠在 X、Y、Z方向移動的A、B、C部分；探測針2 3，其被安 裝在該臂2 2的前端；及石平台2 4，其是用以承載被測定 物（縱型熱處理用晶舟）。上述探測針2 3能夠旋轉，且在該 探測針23前端附帶有紅寶石球。 而且，測定時是使用臂2 2或探測針2 3來調整位置， 並將探測針2 3的紅寶石球壓住縱型熱處理用晶舟的各自 8 200903701 的支撐部，藉此，能夠求得在各位置的Z座標。測 能夠按照支撐部的長度或大小等而適當地設定，沒 限定，例如支撐1片被處理基板之支撐部有4個時 設定每1個支撐部有2個測定位置，合計8個測定1 照第1圖（B))。又，Z座標的基準（基準面）是設定 台24的頂面（縱型熱處理用晶舟的底板的背面）。 如此進行所得到的各測定位置的Z座標之中， 最低點（亦即，最接近基準面的測定位置之Z座標） 的點（在各自的測定位置之Z座標）為止之變位。然 據所得到的變位數據，算出上述8點的最小平方平 將從該最小平方平面至8點中離開最遠的點之距離 平面度。 本發明是如上述，是鑒於支撐部有4個以上時 負荷不平衡之問題點而開發出來，本發明是以提供 型熱處理用晶舟及半導體晶圓的熱處理方法作為目 縱型熱處理用晶舟能夠容易地改善使用縱型熱處理 理半導體晶圓等被處理基板時，支撐被處理基板 度，並能夠有效地防止產生滑移差排。 為了達成上述目的，本發明提供一種縱型熱處 舟，其支撐每一片被處理基板時至少具有4個以上 部，用以水平地支撐被處理基板，而在該4個以上 部，各自安裝有能夠裝卸的支撐輔助構件，用以載 被處理基板，其中配合4個以上的支撐部的各自形 由調節上述支撐輔助構件的厚度、或是使間隔物介 定位置 有特別 ，能夠 &置（參 為石平 求取從 至各自 後，根 面，並 規定為 會產生 一種縱 的，該 爐熱處 之平面 理用晶 的支撐 的支撐 置上述 狀，藉 於上述 9 200903701
支撐部與上述 處理基板之各 若是如此 置上述被處理 平面度’所以 負荷’可成為 有效地抑制產 而且，因 理基板之4個 撐輔助構件的 支撐輔助構 牛 即，不是藉由 由容易微調整 以能夠簡單且 此時，上 的支柱、及連 由在水平方向 向形成有複數 述被處理基板 若是此種 插入1片被處 時能夠一次支 良好且高品質 又，本發 支撐輔助構件 自支撐輔助構 的縱型熱處理 基板之各自支 對於要載置被 均勻，能夠防 生滑移差排。 為上述平面度 以上的支撐部 厚度、或是使 之間來進行， 難以實現之高 之支撐輔助構 正確地調整平 述縱型熱處理 結各支柱的兩 形成複數個槽 個上述支樓部 並由上述4個 構成的縱型熱 理基板並由4 樓极數片被處 地同時熱處理 明提供一種半 之間，能夠調 件的全部面所 用晶舟時，因 撐輔助構件的 處理基板之各 止負荷變為不 的調整是配合 的各自形狀， 間隔物介於上 所以能夠非常 精確度加工晶 件的厚度或間 面度》 用晶舟’較佳 端部而成之一 ，在上述各支 ，在上述各槽 以上的支撐部 處理用晶舟時 個以上的支撐 理基板的緣故 複數片被處理 導體晶圓的熱 整由載置上述 得到的平面度 為能夠調整由 全部面所得到 支撐輔助構件 平衡’進而能 支撑每一片被 藉由調節上述 述支#部與上 容易地調整。 舟本身’而是 隔物來調整， 是具有4根以 對板狀構件， 柱上，往垂直 ，各插入1片 支撐著。 ，因為在各槽 部支撐著，且 ’所以能夠效 基板。 處理方法，是 被 〇 栽 的 的 夠 處 支 述 亦 藉 所 上 藉 方 上 各 同 率 在 10 200903701 藉由至少4個以上的支撐部水平地支撐每一片半導體晶圓 而進行熱處理時，在上述4個以上的支撐部，各自安裝能 夠裝卸的支撐輔助構件，並在該支撐輔助構件上載置上述 半導體晶圓來進行熱處理之半導體晶圓的熱處理方法，其 中先各自測定上述4個以上的支撐部的形狀，並根據該測 定而得到由該4個以上的全部支撐部所形成的平面度，基 於該所得到的平面度來調節上述支撐輔助構件的厚度，且 配合上述所測定的各自支撐部的形狀，選擇已調節上述厚 度後的支撐輔助構件，並將該選擇的支撐輔助構件安裝於 上述支撐部，或是配合上述所測定的各自支撐部的形狀來 選擇間隔物，並以夾住該選擇的間隔物的方式，將上述支 撐輔助構件安裝於上述支撐部，且於調整由上述各自支撐 輔助構件的全部載置面所得到的平面度後，在該載置面上 載置上述半導體晶圓而進行熱處理。 如此，因為本發明的半導體晶圓的熱處理方法是調整 由上述各自支撐輔助構件的全部載置面所得到的平面度 後，在該載置面上載置上述半導體晶圓而進行熱處理，所 以能夠以半導體晶圓的負荷在各支撐輔助構件上是均勻的 方式載置，來進行熱處理。因此，能夠防止在先前技術中 所產生的晶圓負荷不平衡，能夠有效地抑制因此所造成的 滑移差排。 而且，因為上述平面度的調整是首先各自測定支撐每 一片半導體晶圓之4個以上的支撐部的形狀，並根據該策 定而得到由該4個以上的全部支撐部所形成的平面度，基 11 200903701 於該所得到的平面度來調節支撐輔助構件的厚度，且配 所測定的各自支撐部的形狀，選擇已調節厚度後的支撐 助構件，並將選擇的支撐輔助構件安裝於支撐部，或是 合上述所測定的各自支撐部的形狀來選擇間隔物，並以 住該選擇的間隔物的方式，將上述支撐輔助構件安裝於 述支撐部，所以能夠非常容易地調整。由於不是藉由高 確度加工晶舟本身之困難的方法，而是藉由容易微調整 支撐輔助構件的厚度或間隔物來進行調整，所以能夠簡 且正確地調整平面度。 此時，上述熱處理是使用縱型熱處理用晶舟來進行 佳，該縱型熱處理用晶舟具有4根以上的支柱、及連結 支柱的兩端部而成之一對板狀構件，藉由在水平方向形 複數個槽，在上述各支柱上，往垂直方向形成有複數個 述支撐部，在上述各槽，各插入1片上述半導體晶圓並 上述4個以上的支撐部支撐著。 若是使用此種構成的縱型熱處理用晶舟來進行熱處 時之方法，因為在各槽各插入1片半導體晶圓並由4個 上的支撐部支撐，同時能夠一次支撐複數片半導體晶圓 緣故，所以能夠效率良好且高品質地同時熱處理複數片 導體晶圓。 如上述，依照本發明之縱型熱處理用晶舟及半導體 圓的熱處理方法，在支撐（載置）半導體晶圓等被處理基 時，能夠調整由載置該被處理基板之各自支撐輔助構件 全部面所得到的平面度，能夠平衡度良好地支撐被處理 合 輔 配 夾 上 精 之 單 為 各 成 上 由 理 以 的 半 晶 板 的 基 12 200903701 板而施加熱處理，即便是大口徑亦能夠抑制因基板負荷不 平衡所產生的滑移差排。而且，藉由調整支撐輔助構件的 厚度或間隔物來調整上述平面度，能夠高精確度且容易地 調整。 【實施方式】 以下，說明本發明的實施形態，但是本發明未限定於 此實施形態。 如上述，在縱型熱處理用晶舟中，3點支撐時因為負 荷容易集中在一個支撐部而容易產生滑移差排。為了改善 此問題而使用4點以上的支撐者，但是由於平面度的變差 所造成的負荷不平衡，會因為無法發揮負荷分散效果而產 生滑移差排。而且因為高精確度加工晶舟本身是困難的， 改善平面度並不容易的。 因此，本發明者等為了使該負荷均勻化而進行專心研 討，發現了以下情形。 亦即，首先測定支撐被處理基板之4個以上的支撐部 的形狀。隨後，配合該測定得到之各自支撐部的各自形狀， 藉由調節實際上要載置被處理基板之支撐輔助構件的厚 度、或是使間隔物介於支撐輔助構件與支撐部之間。藉此， 若在調整各支撐辅助構件的全部載置面所得到的平面度 後，載置被處理基板來進行熱處理時，能夠簡單且正確地 進行平面度的調整，來改善平面度並消除被處理基板的負 荷不平衡，能夠抑制滑移差排的發生。本發明是發現此等 13 200903701 情況而完成了本發明
以下 * --'息 A 邊參照圖示一邊詳 處理用晶舟 β +細地說明本發明的縱型熱 —疋本發明未限定认 縱型熱處理用s i 心於此。例如’以下是針對 9丹’敎述支柱氧 處理基板之支樘却‘ 馬4根，亦即支撐每1片被 又得部有4個之愔9 數目為5個以上者。 ^ ’當然亦可以是支撐部的 第1圖(A)是表示本 一個例子的概略圖。” 9縱型熱處理用晶舟全體的 根支柱4、及連結各支 μ縱型熱處理用晶舟1，具有4 稱為頂板及底板卜在=支兩端部之一對板狀構件6 (亦 有複數個槽γ，获+ . 於水平方向等間隔地形成 曰 在各自的样7々ρη 此，是丰暮辦曰门、 ^ 之間’被處理基板（在 疋牛導體晶圓）的支撐部 、仕 且，兮*欲ηη 尺凸形狀地形成複數個。而 且該本發明的縱型熱處理用 而
At u* . 丹丨’各支柱4的支撑部， 疋成夠裝卸地安裝有支撐辅助 惲。P 2 * * + 3。於熱處理晶圓時， 在各支柱4的同程度高度所
V 1S1接班 战的支撐部2上，各1片曰 圓載置在從槽7插入而安裝 片日日
J又保輔助構件3上D 藉此’成為能夠在垂直方向__A 杵 D -人支撐硬數片晶圓而進 仃熱處理之結構，能夠效率良 m ^ 民好地進仃熱處理多數片的晶 要妨 ’數目）未特別限定，能夠按昭 要故入晶舟1之熱處理爐的大小而每次決定。 …、 在此，首先敘述由上述支柱4、拓此 所描士 往4板狀構件6及支撐部2 所構成的晶舟本體。 1 z 該晶舟本體可以是先前的同媒札 + 门樣物。亦即與先前同樣地 14 200903701 進行製作，例如可以是接合由S i C所構 構件6後’加工支柱而在水平方向形成 成支撐部 2等的各部分而成者。當然 SiC，也可以是Si製或Si02製。 但是，如上述，因為在先前的加工 地加工是困難的，對於此晶舟本體，如 定器來進行測定支撐部2的形狀時，是 之各種Z座標（例如以縱型熱處理晶舟1 基準，是從該基準算起之高度）。亦即， 第1圖（A)的晶舟全體圖，顯示支撐輔助 態（亦即，晶舟本體）之用以支撐同一片， 其中一組之平面圖；在圖中所示之 4 4 2b(RL)、2c(RR)、2d(FR)之合計 8 個的 有各種各樣的高度。而且，由該等高度 部 2a〜2d的頂面（支撐面）全部所得到的 的情況，是因為支撐部2a~2d的相對位 差異之緣故，所以只有此種先前的晶舟 圓時，負荷會變為不平衡，且晶圓負荷 各支撐部2a〜2d，結果，在熱處理後會」 另一方面，本發明的縱型熱處理用 支撐部2a~2d的形狀測定結果作為基準 體的支撐部 2a~2d，各自安裝已調節至 輔助構件3a、3b、3c、3d。第2圖是在 有支撐輔助構件3a〜3d的狀態的一個例 成的支柱4及板狀 複數個槽7，並形 ，材質並未限定為 技術中，高精確度 用第4圖之三維測 顯示在各測定位置 的底板的背面作為 第1圖（B)是針對 構件3被卸下的狀 昆圓之支撐部2的 ϋ支撐部 2a(FL)、 測定位置，各自具 的數據所得到支撐 平面度（偏差）較大 置（高度）具有大的 本體時，在支撐晶 無法均勻地分散至 轰生滑移差排。 晶舟 1，是以上述 ，對於各個晶圓本 適當的厚度之支撐 支撐部2a〜2d安裝 子之平面圖；第3 15 200903701 圖（A)是表示在支撐部 2a〜2d安裝有支撐輔助構件 3a〜3d 的狀態的一個例子之剖面圖。 又，如第3圖（B)的剖面圖所示，亦可在支撐部2a〜2d 與支撐輔助構件3 e之間使間隔物1 2( 1 2a、1 2b、1 2c、1 2d) 介於中間而成者。 而且，藉由上述已調節厚度後的支撐輔助構件 3a~3d、支撐部2a~2d，能夠調整實際上要載置晶圓 W的 面（載置面3 0，亦即支撐輔助構件3 a〜3 d、3 e的頂面）的各 自相對位置，來調整由全部載置面3 0所得到的平面度。支 撐輔助構件3a〜3d、支撐部2a〜2d的調節，與加工晶舟本 身比較時，是非常容易的，能夠高精確度地進行。因此， 安裝有支撐輔助構件之晶舟1，在載置晶圓時，能夠效率 良好地調整平面度，又，使用其來進行熱處理時，能夠有 效地抑制滑移差排，能夠生產高品質的熱處理晶圓。 又，雖然在第3圖是表示上述全部的支撐輔助構件的 載置面的高度是一致的情況，但是未限定於此，能夠按照 各種條件適當地調整相對位置，而能夠以可得到所需要的 平面度之方式來進行調整。 又，只要能夠調整成所需要的平面度便可以，厚度調 整或使間隔物介於中間，是能夠對全部的支撐輔助構件進 行，又，亦可以只有對一部分的支撐輔助構件進行。 接著，敘述本發明的半導體晶圓的熱處理方法，本發 明的方法是例如能使用上述之本發明的縱型熱處理用晶舟 (第1〜3圖）來進行。當然亦可使用其他的晶舟，只要是能 16 200903701 夠實施後述之本發明的方法的晶舟即可。而且，支撐1片 半導體晶圓之支撐部2的數目，只要是與上述同樣地為4 個以上時即可，沒有特別限定。在此，舉出支撐部為4個 的情況作為例子來敘述。 首先，如上述，使用第4圖所示之三維測定器2 1來進 行支撐部 2a〜2d的形狀測定。亦即，例如測定各支撐部 2a~2d的合計8個測定位置的Z座標。 在此，在所得到的各Z座標中，例如第8個測定位置 是最低值時，以該最低點為基準，來算出至各自的測定位 置中的值為止的變位。隨後，根據該算出的變位數據，算 出最小平方平面 S，來得到從該平面至離開最遠的點為止 的距離亦即平面度L。 接著，配合上述測定所得到各支撐部2a〜2d的形狀， 來選擇用以調節厚度之支撐輔助構件 3 a~3 d，並各自安裝 在支撐部2a〜2d。 更具體地，若欲將平面度調整成比上述進行所得到的 值L更小的值時（亦即改善平面度）時，例如各支撐部2a~2d 的形狀是如第3圖所示時，能夠對Z座標較低的支撐部2b 或2d，選擇厚度比安裝於Z座標較高的支撐部2a或2c上 之支撐輔助構件3a、3c更厚的支撐輔助構件3b、3d而安 裝（參照第3圖（A))。 藉此，能夠縮小各支撐輔助構件3 a〜3 d的載置面的相 對位置（高度），進而可使平面度比L小。 又，在調整平面度時，選擇支撐輔助構件3 a〜3 d的方 17 200903701 式未限定於上述方法，能夠基於在各測； 部2a〜2d的形狀）而適當地決定。為了在 要的平面度，只要每次調節支撐輔助構 地選擇支撐輔助構件3 a〜3 d而安裝即可 又，平面度的調整，不只是藉由調 的厚度之方法，亦能夠藉由選擇適當的R 輔助構件3與支撐部2之間來進行。 配合支撐部2a〜2d的形狀，安裝支 將例如具有適當厚度之間隔物1 2 a〜1 2 d 3e與支撐部2a〜2d之間時，即便支撐部 對位置等有偏移，又，即便在各支撐部 構件3 e的厚度相同，亦能夠適當地調整 3e的晶圓載置面，進而能夠調整成所ΐ 第3圖（Β))。 而且，本發明的熱處理方法是在如 輔助構件3的全部載置面所得到的平面 載置半導體晶圓來進行熱處理。因而， 的不平衡，而能夠有效地抑制滑移差排 由支撑輔助構件3的厚度的調節或間隔 平面度的調整，不是藉由難以實現之高 身，所以微調整非常簡單，能夠低成本 調整。 又，如上述，因為使用本發明的縱 來進行熱處理，所以能夠一次載置複數 t位置之數據（支撐 調整後能夠得到需 件的厚度，並適當 〇 節支撐輔助構件3 3隔物1 2夾於支撐 撐輔助構件3 e，並 夾於支撐輔助構件 2a~2d的頂面的相 所安裝的支撐輔助 各自支撐輔助構件 |要的平面度（參照 此地進行調整支撐 度後，在該載置面 不會產生晶圓負荷 。而且，因為是藉 物1 2的調節來進行 精確度加工晶舟本 且高精確度地進行 型熱處理用晶舟1 片半導體晶圓來進 18 200903701 行熱處理，可效率良好且高品質地大量生產熱 以下，藉由本發明的實施例、比較例來更 本發明，但是本發明未限定於此實施例。 (實施例） 在熱處理直徑3 0 0毫米的矽晶圓時，首先 前同樣的4點支撐的長指晶舟本體。 在此，首先，使用如第4圖所示的三維測定 製Crysta-Apex C)來測定從支撐部2a〜2d的基」 2 4的上面）算起之高度（Z座標）。測定位置是士 所示，合計8點。然後，求取從測定的最低的 點為止的變位時，可得到如第5圖、表1 (長指 項目）所示之變位數據。又，第5圖、表1，因 測定位置（支撐部2 d的前端側）的高度為最低， 置作為基準。各自的單位為微米。 根據該變位數據算出8點的最小平方平面 平面度為60微米。 在此，為了改善此60微米的平面度（使成 於第5圖、表1的數據，選擇不同厚度的支 3a〜3d，並安裝在支撐部2a〜2d上。 具體上，是對支撐部2a安裝厚度0.98毫 助構件3a、對支撐部2b安裝厚度1.00毫米的 件3b、對支撐部2c安裝厚度0.96毫米的支撐幸ί 對支撐部2d安裝厚度1.00毫米的支撐輔助構 處理晶圓。 詳細地說明 ，準備與先 器（Mitutoyo 声面（石平台 ，第1圖（B) 點至各自的 晶舟本身的 為在第7個 所以將該位 ，所得到的 絞小值），基 撐輔助構件 米的支樓輔 支撐輔助構 ί助構件3 a、 件3d ° 19 200903701 如此，對Z座標最高的支撐部2 C安裝厚度最薄的支撐 輔助構件3 c，並對Z座標次高的2 a安裝厚度次薄的支撐 輔助構件3 a。 而且，相較於上述二種情況，對Z座標較低的支撐部 2b、2d，安裝厚度比3a、3c厚的支撐輔助構件3b、3d。 如此進行，藉由配合各支撐部的形狀選擇具有適當的 厚度之支撐輔助構件而安裝，如表1所示，能夠將平面度 從6 0微米降低至4 4微米。亦即，在這些支撐輔助構件的 各自載置面，能夠使所承受的負荷之平衡更為良好。又， 關於其他的槽（支撐部）亦同樣地進行調整，以不會產生負 荷不平衡的方式來載置矽晶圓，並在1 2 0 0 °C施行退火熱處 理1小時。亦即，使用第1圖所示之縱型熱處理用晶舟1， 來實施本發明的熱處理方法。 結果，如第6圖所示之熱處理後的矽晶圓的滑移差排 之測定結果，任一晶圓都未產生滑移差排，而能夠得到高 品質的熱處理晶圓。 20 200903701 [表l] 2a (FL) 2b (RL) 2c(RR) 2d(FR) ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 平面度 長指晶舟 本身 85 42 16 5 132 101 0 16 60 實施例 65 22 16 5 92 61 0 16 44 比較例1 比較例2 85 42 16 5 132 101 0 16 60 參考例 85 42 16 5 142 111 0 16 63 單位是全部為微米
(比較例1) 使用在實施例開始時所準備的長指晶舟本體，亦即與 先前同樣的4點支撐的晶舟，並直接在支撐部上載置直徑 3 0 0毫米的矽晶圓，與實施例同樣地於1 2 0 0 °C實施熱處理 退火1小時。 結果，在熱處理後的矽晶圓中產生滑移差排。熱處理 後的矽晶圓的滑移差排之測定結果的一個例子是如第7圖 所示。 又，與實施例1同樣地使用三維測定器來測定晶舟的 支撐部的形狀時，得到與表1 (長指晶舟本身的項目）同樣 的測定結果及平面度（6 0微米）（參照表1)。 (比較例2) 使用在實施例開始時所準備的長指晶舟本體，亦即與 21 200903701 先前同樣的4點支撐的晶舟，對任一支撐部都安裝厚度為 1.0 0毫米之相同的支撐輔助構件，並在上述支撐輔助構件 上載置直徑3 0 0毫米的矽晶圓，與實施例同樣地於1 2 0 0 °C 實施熱處理退火1小時。 結果，在熱處理後的矽晶圓中產生與第7圖同樣的滑 移差排。
又，與實施例1同樣地使用三維測定器來測定晶舟的 支撐部的形狀時，得到與表1 (長指晶舟本身的項目）同樣 的測定結果及平面度（6 0微米）。因為支撐輔助構件的厚度 全部都是1 .0 0毫米，各支撐輔助構件的載置面的相對位置 沒有變化，因此平面度亦沒有變化而為6 0微米（參照表1) (參考例） 為了使平面度變差，除了對支撐部2a選擇厚1.00毫 米的支撐輔助構件3a、對支撐部2b選擇厚1.00毫米的支 撐輔助構件3 b、對支撐部2 c選擇厚1.0 1毫米的支撐輔助 構件3 c、對支撐部2 d選擇厚1 .0 0毫米的支撐輔助構件3 d 而安裝以外，與實施例1同樣地進行來準備本發明的縱型 熱處理用晶舟，並進行本發明的熱處理方法。 此時，如表1所示，能夠確認平坦度從6 0微米變差成 為6 3微米，且熱處理後的矽晶圓發生比第7圖更嚴重的滑 移差排。 如上述，若是本發明的縱型熱處理用晶舟及半導體晶 圓的熱處理方法時，比較實施例與比較例1、2可以得知， 22 200903701 因為是在調整由要載置被處理基板之支撐輔助構件的全部 載置面所得到的平面度後，載置被處理基板而進行熱處 理，所以能夠謀求改善平面度，進而能夠有效地防止產生 滑移差排。而且能夠簡單且價廉地進行調整該平面度。 又，從實施例及參考例亦可以得知調整平面度對防止 滑移差排的產生是重要的。在防止滑移差排時，只要選擇 具有適當厚度的支撐輔助構件或間隔物，即可得到所希望 的較小的平面度。 f κ 又，本發明未限定於上述實施形態。上述實施形態是 例示性，凡是具有與本發明之申請專利範圍所記載之技術 思想實質上相同構成、且達成相同作用效果者，無論如何 都包含在本發明的技術範圍内。 23 200903701 【圖式簡單說明】 第1圖（A)是表示本發明的縱型熱處理用晶舟全體的 一個例子的概略圖；（B)是表示晶舟本體的支撐部的一個例 子之平面圖。 第2圖是表示在支撐部安裝有支撐輔助構件的狀態的 一個例子之平面圖。 第3圖（A)是表示在支撐部安裝有支撐輔助構件的狀 態之一個例子的剖面圖；（B)是表示使間隔物介於支撐部與 支撐輔助構件之間的狀態的一個例子之剖面圖。 第4圖是表示使用三維測定器之支撐部形狀的測定方 法的一個例子之說明圖。 第5圖是表示在實施例的支撐部形狀測定中的支撐部 之間的相對高度之變位數據。 第6圖是在實施例中的熱處理後的矽晶圓的滑移差排 測定結果之一個例子。 第7圖是在比較例1中的熱處理後的矽晶圓的滑移差 排測定結果之·一個例子。 第8圖是表示先前的縱型熱處理用晶舟的一個例子的 概略圖。 第9圖是表示將晶圓安置於先前的縱型熱處理用晶舟 上的狀態之說明圖。 第1 0圖是表示縱型熱處理爐的一個例子之概略圖。 第11圖是表不在先則的縱型熱處理用晶舟中的晶圓 支撐部之概略圖。 24 200903701 【主要元件符號說明】 1 縱型熱處理用晶舟 2 ' 2a〜2d 支撐部 3、3 a~ 3 e 支撐輔助構件 4 支柱 6 板狀構件 7 槽 12、12a~12d 間隔物 2 1 三維測定器 22 臂 23 探測針 24 石平台 30 載置面 2 10 縱型熱處理用晶舟 2 11 槽 212 、 213 支撐部 214 、 215 支柱 2 16 板狀構件 220 縱型熱處理爐 222 反應室 224 加熱器 226 氣體導入管 228 氣體排氣管 W 晶圓 25
Claims (1)
- 200903701 十、申請專利範圍： 1' 種縱型熱處理用晶舟’其支撐每一片被處理基板 至V具有4個以上的支撐部’用以水平地支撐被處理 板而在忒4個以上的支撐部’各自安裝有能夠裝卸的 撐輔助構件’用以載置上述被處理基板，其中 。 配。4個以上的支撐部的各自形狀，藉由調節上述 I輔助構件的厚度、或是使間隔物介於上述支撑部與上 支撐輔助構件之間，能夠調整由載置上述被處理基板之 支#輔助構件的全部面所得到的平面度。 如申-月專利枕圍第i項所述之縱型熱處理用晶舟 :上述縱型熱處理用晶舟…根以上的支柱、及連 柱的兩部而成之一針杯壯棋从 複數個槽，在…二 水平方向 述 "支柱上，在垂直方向形成有複數 返支撐部，在上被久诚 办土 ,3 ’各插入1片上述被處理基板 述4個以上的支撐部支撐著。 種半導體晶圓的妖處理大、1 ,.+ 、&理方法’是在藉由至少 上的支撐部水平地支撐每— 時，在 片半導體晶圓而進行 上述4個以上的支撐Αβ 輔助構件，各自安裝能夠裝卸 進粁刼去 助構件上載置上述半導體 進订熱處理之半導體晶干导體 因的熱處理方法，其中 先各自測定上述4個以 測定而得到㈣㈣的形狀，並 、王部支撐部所形成的平 時 基 支 支 述 各 其 各 成 上 由 以 理 撐 來 該 26 200903701 基於該所得到的平面度來調節上述支撐輔助構件的厚 且配合上述所測定的各自支撐部的形狀，選擇已調節 厚度後的支撐輔助構件，並將該選擇的支撐輔助構件 於上述支撐部，或是 配合上述所測定的各自支撐部的形狀來選擇間隔 並以夾住該選擇的間隔物的方式，將上述支撐輔助構 裝於上述支撐部， 且於調整由上述各自支撐輔助構件的全部載置面 到的平面度後，在該載置面上載置上述半導體晶圓而 熱處理。 4. 如申請專利範圍第3項所述之半導體晶圓的熱處 法，其中是使用縱型熱處理用晶舟來進行上述熱處理 縱型熱處理用晶舟具有4根以上的支柱、及連結各支 兩端部而成之一對板狀構件，藉由在水平方向形成複 槽，在上述各支柱上，往垂直方向形成有複數個上述 部，在上述各槽，各插入1片上述半導體晶圓並由上 個以上的支撐部支撐著。 度， 上述 安裝 物， 件安 所得 進行 理方 ，該 柱的 數個 支撐 述4 27
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