TWI334628B - Substrate processing device and manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

Description

1334628 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於處理半導體晶圓、玻璃基板等用之基板 處理裝置及半導體裝置的製造方法。 【先前技術】 作爲此種基板處理裝置，已知一種在支撐複數片之基 板的支撐件（晶舟）上具備各一片地支撐該基板的環狀支撐 部者。例如，公知一種僅在對應於自基板之邊緣迄至裝置 製作區域的區域的背面部分，具有與基板接觸之支撐部者 (例如，專利文獻1)。 專利文獻1 :日本特開2005-86132號公報 【發明内容】 (發明所欲解決之課題） 然而，此支撐部係具有利用使基板之全重量分散以緩 和拉伸應力或自重應力而抑制滑動之產生的效果，但在熱 處理時會有變形。其原因係，可認爲是在將支撐部設置於 晶舟之本體部（支撐片）上進行熱處理時，因支撐部上之基 板的重量及支撐部的本身重量，而使應力集中於該支撐部 的一部分上的緣故。如此，因支撐部變形，該支撐部之平 面度降低，使得載置於支撐部上之基板的一部分引起蠕 變，而於該基板上產生滑動》 本發明之目的在於，提供一種防止支撐部之變形，抑 制產生於基板的滑動之基板處理裝置。 (解決課題之手段） 1334628 本發明之第i特徵在於：一種基板處理裝置，其具備： 用以處理基板之處理室，用以加熱該處理室內之加熱器， 在該處理室內用以支撐基板的支撐件，及對於該支撐件進 行基板之運送的基板運送板，而該支撐件具備用以支撐基 板之外周部的支撐部、及用以支撐此支撐部的本體部，並 將該支撐部中之載置基板於該支撐部上時位於比基板更外 側的部分，即、至少自該基板運送板插入方向的裡面側的 部分，涵蓋至鄰接於此部分且由該本體部所支撐之部分處 的部分，作成比其他部分更厚。 其中較佳態樣在於：該支撐部中將載置基板於該支撐 部上時位於比基板更外側的部分，係作成比涵蓋該支撐部 整體之其他部分更厚。 其中較佳態樣在於：該支撐部之該基板運送板插入方 向的裡面側的部分，係比其他部分更突出於外側。 其中較佳態樣在於：該支撐部之該基板運送板插入方 向的裡面側的部分，係在藉由該基板運送板將基板載置於 該支撐部上時，可使該基板運送板之前端部逃入的形狀》 其中較佳態樣在於：該支撐部之該基板運送板插入方 向的裡面側的部分，係配置成在將基板載置於該支撐部上 時使此部分整體位於比基板更外側的部分。 其中較佳態樣在於：該支撐部之該基板運送板插入方 向的裡面側的部分，係連接該支撐部之不同部分之間的連 接部，此連接部係配置成在將基板載置於該支撐部上時位 於比基板更外側的部分。 其中較佳態樣在於：在該支撐部之基板插入側的一部 1334628 分設有凹槽。 其中較佳態樣在於：該支撐部係c字形之基板處理裝 置。 其中較佳態樣在於：該支撐件係構成爲以水平之姿勢 且相隔間隔地分成多段來支撐複數片基板。 其中較佳態樣在於：該支撐部中之該較厚部分係比該 其他部分更突出於表面側。 本發明之第2特徵在於：一種基板處理裝置，其具備： 用以處理基板之處理室，用以加熱該處理室內之加熱器， 及在該處理室內用以支撐基板的支撐件，而該支撐件具備 用以支撐基板之外周部的支撐部、及用以支撐此支撐部的 本體部，該支撐部係於至少一部分具有比其他部分更突出 於外側的突出部，並將該支撐部中之載置基板於該支撐部 上時位於比基板更外側的部分，即、至少自該突出部涵蓋 至鄰接於此部分且超過該突出部與該其他部分的連接部分 之部分的部分，作成比其他部分更厚。 本發明之第3特徵在於：一種支撐件，其具備：用以 支撐基板之外周部的支撐部，及用以支撐此支撐部的本體 部，該支撐部係於至少一部分具有比其他部分更突出於外 側的突出部，並將該支撐部中之載置基板於該支撐部上時 位於比基板更外側的部分，即、至少自該突出部涵蓋至鄰 接於此部分且由該本體部所支撐之部分的部分，作成比其 他部分更厚。 本發明之第4特徵在於：一種支撐件，其具備：用以 支撐基板之外周部的支撐部，及用以支撐此支撐部的本體 1334628 部，該支撐部係於至少一部分具有比其他部分更突出於外 側的突出部，並將該支撐部中之載置基板於該支撐部上時 位於比基板更外側的部分，即、至少自該突出部涵蓋至鄰 接於此部分且超過該突出部與該其他部分的連接部分之部 分的部分，作成比其他部分更厚。 本發明之第5特徵在於：一種支撐部，係用以支撐基 板之外周部，由本體部所支撐，該支撐部係於至少一部分 具有比其他部分更突出於外側的突出部，並將載置基板時 位於比基板更外側的部分，即、至少自該突出部涵蓋至鄰 接於此部分且由該本體部所支撐之部分的部分，作成比其 他部分更厚。 本發明之第6特徵在於：一種支撐部，係用以支撐基 板之外周部，該支撐部係於至少一部分具有比其他部分更 突出於外側的突出部，並將該支撐部中之載置基板於該支 撐部上時位於比基板更外側的部分，即、至少自該突出部 涵蓋至鄰接於此部分且超過該突出部與該其他部分的連接 部分之部分的部分，作成比其他部分更厚。 本發明之第7特徵在於：一種半導體裝置之製造方 法，其包含：藉由支撐件來支撐基板的步驟，該支撐件具 備用以支撐基板之外周部的支撐部、及用以支撐此支撐部 的本體部，並將該支撐部中之載置基板於該支撐部上時位 於比基板更外側的部分，即、至少自對於該支撐件進行基 板運送之基板運送板的插入方向的裡面側的部分，涵蓋至 鄰接於此部分且由該本體部所支撐之部分處的部分，作成 比其他部分更厚；將由該支撐件所支撐之基板搬入處理室 1334628 內的步驟；在該處理室內熱處理由該支撐件所支撐之基板 的步驟；及自該處理室搬出熱處理後之基板的步驟。 本發明之第8特徵在於：一種半導體裝置之製造方 法，其包含：藉由支撐件來支撐基板的步驟，該支撐件具 備用以支撐基板之外周部的支撐部、及用以支撐此支撐部 的本體部，該支撐部係於至少一部分具有比其他部分更突 出於外側的突出部，並將該支撐部中之載置基板於該支撐 部上時位於比基板更外側的部分，即、至少自該突出部涵 蓋至鄰接於此部分且超過該突出部與該其他部分的連接部 分之部分的部分，作成比其他部分更厚；將由支撐件所支 撐之基板搬入處理室內的步驟；在該處理室內熱處理由支 撐件所支撐之基板的步驟；及自該處理室搬出熱處理後之 基板的步驟。 (發明效果） 根據本發明，因爲將支撐部中之載置基板於支撐部上 時位於比基板更外側的部分，即、至少自基板運送板插入 方向的裡面側的部分，涵蓋至鄰接於此部分且由本體部所 支撐之部分處的部分，作成比其他部分更厚，所以，支撐 部上之應力集中受到抑制，而可防止支撐部的變形。因此， 支撐部之平面度得以保持，進而可抑制產生於基板的滑動。 【實施方式】 以下，參照圖式說明本發明之實施形態。 第1圖顯示本發明之實施形態的基板處理裝置10的一 例。此基板處理裝置10係分批式縱型熱處理裝置，具有配 置有主要構成部的箱體12。在此箱體12之正面側連接有晶 -9-

1334628 圓盒運送台14,此晶圓盒運送台14係用以運送晶圓I 在晶圓盒16內例如收容有25片之作爲被處理基板的 圓，並在未圖示之蓋被蓋上的狀態下被置定於晶圓盒 台1 4上。 在與晶圓盒運送台14對向之位置' 即箱體12內 面側，配置有晶圓盒運送裝置1 8。另外，在此晶圓盒 裝置1 8之附近配置有晶圓盒櫃20、晶圓盒開盒器.22 基板片數感測器24。晶圓盒櫃20係配置於晶圓盒開； 22的上方，基板片數感測器24係與晶圓盒開盒器22 配置。晶圓盒運送裝置18係在晶圓盒運送台14、晶圓 20與晶圓盒開盒器22之間運送晶圓盒1 6。晶圓盒開 22係用以開啓晶圓盒16之蓋子，並藉由基板片數感^ 24，感測己打開此蓋子之晶圓盒1 6內的晶片的片數。 又，在箱體12內配置有基板移載機26、凹槽對準器 支撐件（晶舟）30。基板移載機26具有可取出例如5片 板的基板運送板（機械臂）32，藉由移動此基板運送板 在置軟於晶圓盒開盒器22之位置的晶圓盒16、凹槽飼 28及支撐件30之間運送基板。凹槽對準器28係感測 於基板上之凹槽或定向平面，用以將基板上之凹槽或 平面對準於一定之位置。另外，支撐件30係具備各一 支撐基板之複數個環形構件80(例如，在第3圖中容 述），並成爲以水平姿勢且互隔間隔而分成多段地支3 片基板的構成。 又，在箱體12內之背面側上部配置有反應爐40。 ί 16 ° 晶 運送 之正 :運送 、及 盒器 相鄰 :盒櫃 盒器 則器 28及 之基 32， 準器 形成 定向 片地 寺後 複數 在此 -10- 1334628 反應爐40內，搬入裝塡有複數片基板之支撐件30,以進行 熱處理。 第2圖顯示反應爐40之一例。此反應爐40具有碳化 矽（SiC)製之反應管42。此反應管42係製成上端部被封閉 而下端部開放之圓筒形狀，開放之下端部係形成爲凸緣 狀。在此反應管42之下方配置有石英製的接合件44,用以 支撐反應管42。此接合件44係製成上端部與下端部均開放 之圓筒形狀，而開放之上端部與下端部係形成爲凸緣狀。 反應管42之下端部凸緣的下面係抵接於接合件44之上端 部凸緣的上面。反應容器43係由此反應管42與接合件44 所形成，在此反應容器43 (反應管42)內設有處理複數片基 板之處理室45。另外，在反應容器43中除了接合件44以 外的反應管42的周圍，配置有加熱處理室45內的加熱器 46 ° 由反應管42與接合件44形成之反應容器43的下部， 係被開放而用以插入支撐件30，此開放部分（爐口部）係間 隔0形環而將爐口密封蓋48抵接於接合件44之下端部凸 緣的下面予以密閉。爐口密封蓋48係用以支撐支撐件30， 且設置成可與支撐件30 —起昇降。在爐口密封蓋48與支 撐件30之間，設有石英製第1隔熱構件52、及配置於此第 1隔熱構件52上部之碳化矽（SiC)製第2隔熱構件50。支撐 件30係以大致水平狀態且互隔間隙而分成多段地支撐多 數片、例如25〜100片的基板54，且裝塡於反應管42(處 理室45)內》 -11- 1334628 爲了可在1200°C以上之高溫下進行處理，反應管42 係以碳化矽（SiC)所製成。當作成使此SiC製之反應管42 延長至爐口部，且介由〇形環而由爐口密封蓋48來密封此 爐口部之構造時，則有因介由SiC製反應管42而傳遞來的 熱，造成密封部亦成爲高溫，而將屬密封材料之〇形環亦 熔化的擔憂。當爲了不使〇形環熔化而將SiC製之反應管 42的密封部冷卻時，則恐有SiC製之反應管42因溫度差引 起之熱膨脹差而發生破損的情況。在此，利用由SiC製之 反應管42來構成反應容器43中藉由加熱器46加熱之加熱 區域，而由石英製之接合件44來構成與藉由加熱器46加 熱之加熱區域相離的部分，以緩和來自SiC製之反應管42 的熱傳遞，則不會熔化0形環，且不會破損反應管42而可 將爐口部密封。另外，SiC製之反應管42與石英製之接合 件44的密封，若精度良好地作成雙方的表面的話，因爲 SiC製之反應管42係配置於加熱器46之加熱區域，所以不 會產生溫度差，而可等向性地進行熱膨脹。藉此，SiC製之 反應管42下端部之凸緣部分係可保持成平面，而與接合件 44之間不會有間隙，所以，僅利用將SiC製之反應管42 載置於石英製之接合件44上，即可確保密封性。 在接合件44上，與接合件44 一體地設有供氣口 56及 排氣口 59。在供氣口 56上連接有氣體導入管60，而在排 氣口 59上連接有排氣管62。 接合件44之內壁係比反應管42之內壁更位於（突出於） 內側，在接合件44之側壁部（厚壁部），設有與供氣口 56 -12- 1334628 連通而朝向垂直方向的氣體導入路徑64，並在其上部設有 噴嘴安裝孔，且使該噴嘴安裝孔的開口向上。此噴嘴安裝 孔係開口於反應管42內部之接合件44的上端部凸緣側的 上面，而與供氣口 56及氣體導入路徑64連通。噴嘴66係 插入並固定於此噴嘴安裝孔內。亦即，噴嘴66係連接於反 應管42內部之接合件44之比反應管42內壁更突出於內側 的部分的上面，並藉由此接合件44之上面來支撐噴嘴66。 藉由此構成，噴嘴連接部係不容易因熱量而變形，且不易 破損。另外，亦有噴嘴66與接合件44之組裝、解體容易 的優點。自氣體導入管60導入供氣口 56的處理氣體，係 介由設於接合件44之側壁部的氣體導入路徑64、噴嘴66 而供給反應管42內。又，噴嘴66之構造係沿反應管42之 內壁而延長至比基板排列區域的上端更上方，亦即比支撐 件30之上端更上方處。 其次，說明如上述構成之基板處理裝置10的作用、亦 即使用基板處理裝置10而作爲半導體裝置（device)之製造 步驟或基板的製造步驟的一步驟所進行的基板處理步驟。 又，在以下之說明中，構成基板處理裝置10之各構成 部的動作，係藉由控制器70所控制。 首先，當於晶圓盒運送台14上設定收容有複數片基板 54之晶圓盒16時，藉由晶圓盒運送裝置18而將晶圓盒16 自晶圓盒運送台14上運送至晶圓盒櫃20,而儲存於晶圓盒 櫃20內。其次，藉由晶圓盒運送裝置18將儲存於此晶圓 盒櫃20內之晶圓盒16運送並設定於晶圓盒開盒器22上， -13- 1334628 藉由此晶圓盒開盒器22打開晶圓盒16之蓋子，並藉由基 板片數感測器24感測被收容於晶圓盒16內之基板54的片 數。 然後，藉由基板移載機26而自處於晶圓盒開盒器22 之位置上的晶圓盒16內取出基板54,並移載於凹槽對準器 28。在此凹槽對準器28,一面使基板54旋轉，一面感測出 凹槽，並根據所感測之資訊將複數片基板54之凹槽整齊地 排列於相同位置上。然後，藉由基板移載機26而自凹槽對 準器28取出基板54，並移載於支撐件30上。亦即，利用 支撐件30所具備之複數個環形構件80(後述），以水平姿勢 且互隔間隙而分成多段地各一片地支撐多數片基板（基板 支撐步驟）。 如此，當將一批之基板54移載於支撐件30上時，由 環形構件80(後述）將支撐複數片之基板54的支撐件30裝 入（運入）例如設定於600°C左右之溫度的反應爐40(處理室 45)內，藉由爐口密封蓋48將反應爐40內密閉（基板運入步 驟）》然後，將爐內溫度昇溫至熱處理溫度，並自氣體導入 管60介由供氣口 56、設於接合件44之側壁部的氣體導入 路徑64及噴嘴66，而將處理氣體導入反應管42內。在處 理氣體內含有氮氣（N2)、氣（Ar)、氫氣（H2)、氧氣（〇2)等。 在處理室45內對基板54進行熱處理時，由環形構件80(後 述）所支撐之基板54，例如係在1200°C左右以上之溫度下 進行加熱（熱處理步驟）。 當基板54之熱處理結束時，例如，在將爐內溫度降溫 -14- 1334628 至600°C左右之溫度後，自反應爐40(處理室45)卸下（運出） 由環形構件80(後述）支撐有複數片之熱處理後的基板54之 支撐件30(基板運出步驟），並迄至將支撐於支撐件30上之 所有基板54均冷卻爲止，而使支撐件30於指定位置待機。 然後，當待機之支撐件30的基板54被冷卻至指定溫度時， 藉由基板移載機26而自支撐件30取出基板54，並運送、 收容於設定於晶圓盒開盒器22之空晶圓盒16內。然後， 藉由晶圓盒運送裝置18將收容有基板54之晶圓盒16運送 至晶圓盒櫃20或晶圓盒運送台14，完成一連串的處理。 其次，說明支撐件30 » 第3圖顯示支撐件30之一例。支撐件30係具備作爲 後述之支撐部的環形構件80、及作爲支撐此環形構件80 之本體部的支撐件本體34。此支撐件本體.34係由例如碳化 矽或矽（單結晶或多結晶）所構成，具有上部板72、下部板 74及連接該上部板72與下部板74之例如4根的支柱 76,76,76,76。在此等支柱76,76,76,76上形成有支撐環形構 件80的支撐片（爪部）7 8,7 8,7 8,7 8。此等支撐片7 8,7 8,7 8,7 8 係自支柱76,76,76,76朝向支撐件本體34之內側（中心軸側） 而於水平方向延長，並於垂直方向相隔一定之間隔而多數 個形成於支柱76,76,76,76上。 支柱76,76,76,76係從上面方向看支撐件本體34時， 於基板插入側（第3(b)圖之箭頭方向、即基板插入方向之眼 前側）設置2根，而於基板插入側之相反側（基板插入方向 之裡面側）設置2根。具體而言，基板插入側之2根支柱 -15- 1334628 76,76，係相隔大致180度而設於基板插入側，基板插入側 之相反側之2根支柱76,76，係設於基板插入側之2根支柱 76,76之間。如第3(a)圖所示，後述之環形構件80，係載置 (設置）於支柱7 6,7 6,76,76之各個的支撐片7 8,7 8,7 8,78上》 其次，說明本發明之第1實施形態的環形構件80。 第4及第5圖顯示第1實施形態的環形構件80。 如第4圖所示，環形構件80係作成一部分缺口之圓環 狀（C字形狀），以支撐基板54的外周部。環形構件80係由 例如石英、矽、或碳化矽所構成。在此環形構件80之基板 插入側（第4圖之箭頭方向、亦即基板插入方向之眼前側） 的一部分設有缺口部82,且成爲在由此缺口部82所開放之 部分，插入基板運送板32的構成。另外，此環形構件80 係由與基板54之背面接觸以支撐該基板5 4 (具有支撐基板 54之基板支撐面）的例如2個基板支撐部80a，80b ;及連接 環形構件80之不同部分間、亦即連接該基板支撐部80a與 基板支撐部80b之連接部80c所構成。 如第5圖所示，連接部80c係形成於環形構件80之基 板運送板插入方向的最裡面側的部分，在藉由基板運送板 32將基板54載置於環形構件80上時，配置於比基板54 位於更外側之部分。 又，基板運送板32係藉由該基板運送板32之錐形面 (未圖示）支撐基板54的邊緣（周緣）部而進行運送，以防止 損傷及基埤54之背面。因此，基板運送板32之前端部係 比基板54更突出於外側。因此，連接部80c係形成爲比環 -16- 1334628 形構件80之其他部分（基板支撐部80a，80b)更突出（凸出）於 外側，在藉由基板運送板32將基板54載置於環形構件80 時，可使基板運送板32之前端部逃入的形狀。 另外，將環形構件80中之載置基板54於環形構件80 中時位於比基板54更外側的部分，即、至少自基板運送板 插入方向的最裡面側的部分*涵蓋至鄰接於此部分且由支 撐件本體34所支撐之部分處的部分，作成比其他部分更 厚。 更爲詳細而言，在連接部80c及與連接部80c相鄰之 基板支撐部80a, 80b之一部分形成有厚壁部80d，此厚壁部 80d之厚度（第4(b)圖之d2)，係形成爲比環形構件80之厚 壁部8 0d以外之部分、具體而言，基板支撐部8 0a，80b之未 形成厚壁部80d的部分的厚度（第4(b)圖之dl)更厚。另外， 如第3(b)圖及第4(a)圖所示，厚壁部80d係在環形構件80 中自連接部80c將環形構件80載置於支撐件30上時，涵 蓋支撐於支撐件本體34之支撐片78之部分的部分（第3b 圖），且形成於比載置於環形構件80之基板54的外緣更外 側（第4(a)圖）。 又，在環形構件80中自突出於基板插入方向最裡面側 的外側的部分，涵蓋至與此部分相鄰且由支撐部78所支撐 之部分的部分，設置厚壁部8 0d的情況，如第6(a)圖所示， 若設成厚壁部8 0d能略微支撐於支撐片78的話即可。又， 如第6(b)圖所示，若將厚壁部80d設置成支撐於整個支撐 片78上的話，因爲不在環形構件80上產生應力集中，故 -17- 1334628 而更佳β 另外，如第6(c)圖所示，亦可將環形構件80中位於比 基板54更外側的部分，即、自突出於基板插入方向最裡面 側的外側的部分，涵蓋至超過此突出部分及其他部分的角 部（連接部分）之部分的部分，作成比其他部分更厚。藉此， 可自突出於基板插入方向最裡面側的外側的部分，將此突 出部分及其他部分的角部（連接部分）的應力集中消除。 其次，參照第1 1至第1 3圖說明第1比較例及第2比 較例。 第11圖顯示第1比較例之環形構件100。 如第1 1圖所示，當第1比較例之環形構件1 00與本實 施形態之環形構件80比較時，在該環形構件100上未形成 有厚壁部，環形構件1 00整體係形成爲均勻之厚度（例如、 與第4(b)圖之dl相同的厚度）。 在此第1比較例之環形構件100中，當將環形構件100 設置於支撐件本體34上以進行熱處理時，因環形構件100 之自重及載置於環形構件100之基板54的重量，而使應力 集中於環形構件100之一部分。具體而言，可認爲是應力 集中於環形構件100之中心線C1 (第11圖之二點劃線）附 近，且環形構件1 00係以該中心線C 1爲中心發生變形。 相對於此，因爲在本實施形態之環形構件80上，在第 1比較例之環形構件1〇〇中產生有變形的部分（連接部100c 之部分）’設有形成爲比其他部分更厚之厚壁部8〇d，所以 可防止該環形構件80的變形。藉此，環形構件80之平面 -18- 1334628 度得以保持，進而可抑制產生於基板54之滑動。 另外，如第12圖所示，在由4點支撐第1比較例之環 形構件1 00的情況，環形構件1 00係以中心線C 1爲中心發 生變形（第12(a)圖）。若考慮此變形之方法時，藉由將厚壁 部80d呈突起狀設於環形構件80的背面側（成爲下凸狀）（第 12(b)圖）’及呈突起狀設於瓌形構件80的表面側（成爲上凸 狀）（第12(c)圖），難以發生變形，故而較佳。 第13圖顯示第2比較例之環形構件200。 如第1 3圖所示，當第2比較例之環形構件200與本實 施形態之環形構件80比較時，僅在該環形構件200之連接 部200c上形成有厚壁部200d，而在與連接部200c相鄰之 基板支撐部200a,200b上未形成厚壁部200d。 在此第2比較例之環形構件200中，可認爲是雖因連 接部200c係形成爲比其他部分更厚，而不會產生如第1比 較例之變形，但是應力被集中於連接部200c與基板支撐部 200a,200b之接合部的角部（例如，由第13(a)及13(b)圖之二 點劃線所包圍之部分），而自此部分開始發生該環形構件 200的變形。 相對於此，本實施形態之環形構件80，不僅在基板運 送板32之基板插入方向最裡面側部分（連接部80c)，且將 自基板運送板32之基板插入方向最裡面側迄至與支撐件 本體34之最裡面側（基板插入側之相反側）的支撐片78對應 的部分、即至少由支撐件本體34支撐環形構件80之部分 的部分’形成爲比其他部分更厚（形成有厚壁部80d)。因 -19- 1334628 此，根據此構成，可防止應力集中於連接部80c與基板支 撐部8 0a,8 0b之連接部，亦可防止起因於此之變形。 其次，說明第2實施形態之環形構件80。 第7圖顯示第2實施形態的環形構件80。 第2實施形態的環形構件80，與第1實施形態的環形 構件80，在設置厚壁部80d之部分不同。其他構成係與第 1實施形態的環形構件80相同。 如第7圖所示，第2實施形態之環形構件80，係將該 環形構件80中之載置基板54於環形構件80上時位於比基 板54更外側的部分，涵蓋環形構件80整體，作成比其他 部分更厚。 更爲詳細而言，在連接部80c及與連接部80c相鄰之 基板支撐部80a，80b整體形成有厚壁部80d，此厚壁部80d 之厚度（第6(c)圖之d4)，係形成爲比環形構件80之厚壁部 80d以外之部分、具體而言，基板支撐部80a，80b之未形成 厚壁部80d的部分的厚度（第6(c)圖之d3)更厚。另外，此 厚壁部80d係形成於環形構件8〇背面之外周整體，形成於 比載置於環形構件80之基板54之外緣更外側。 但是’在該第1比較例之環形構件1〇〇中，當將環形 構件100設置於支撐件本體34上而進行熱處理時，應力不 僅集中於環形構件100之中心線C1(第11圖之二點劃線） 附近，還集中於環形構件1〇〇之中心線C2(第1 1圖之一點 劃線）附近。藉此，可以認爲環形構件1〇〇不僅是以中心線 C1爲中心發生變形’亦以中心線C2爲中心發生變形（環形 -20- 1334628 構件100之前端部（缺口部102之周邊部）下垂）。 相對於此，本實施形態之環形構件80，係藉由將該環 形構件80中之載置基板54於環形構件80上時位於比基板 54更外側的部分，涵蓋環形構件80整體，作成比其他部分 更厚（形成有厚壁部8 0d)，可於該環形構件80整體防止變 形。藉此，可保持環形構件80之平面度，進而可抑制產生 於基板54之滑動。 另一方面，爲了防止該第1比較例之環形構件100的 變形，亦可考慮將環形構件100整體加厚的方法。在此， 比較本實施形態之環形構件80與將環形構件100整體之厚 度加厚之第3比較例的環形構件300(在第8圖中容待後述） 進行說明。 第8圖顯示本實施形態的環形構件80與第3比較例之 環形構件300的比對。第8(a)圖顯示第3比較例之環形構 件300，第8(b)圖顯示本實施形態之環形構件80。如第8(a) 圖所示，第3比較例之環形構件300係將該環形構件300 整體之厚度（第8(a)圖之d5)形成爲比本實施形態的環形構 件80的厚壁部80d以外之部分的厚度（第8(b)圖之d3)更 厚。在此，第3比較例之環形構件300整體之厚度（第8(a) 圖之d5)係與本實施形態的環形構件80的厚壁部80d的厚 度（第8(b)圖之d4)相同，即d5 = d4。 另外，如第8(a)圖所示，第3比較例之環形構件300 係以相鄰之各個環形構件300上面間之距離（晶圓盒間距） 成爲例如L1之方式設置於支撐件本體34(未圖示）上》同 -21- 1334628 樣，如第8(b)圖所示，本實施形態之環形構件80，係以相 鄰之各個環形構件80上面間之距離（晶圓盒間距）例如成爲 L2之方式設置於支撐件本體3 4 (未圖示）上。在此，設置有 第3比較例之環形構件300之支撐件30的晶圓盒間距與設 置有本實施形態之環形構件80之支撐件30的晶圓盒間距 係相同，即L 1 = L 2。 例如，在高溫之出入爐等中，如第8(a)及8(b)圖所示， 在基板54具有某種程度之彎曲的情況，載置於第3比較例 之環形構件300上的基板54，係與環形構件300接觸。亦 即，該基板54之表面與位於上方之環形構件300的背面（下 面）碰觸（第7(a)圖）》藉此，會有損傷基板54之表面，進而 產生粉塵微粒（particle)的情況。 另外，第3比較例之環形構件300係將該環形構件300 整體形成爲較厚，所以，雖可防止該環形構件300之熱引 起的變形，但因爲該環形構件300本身的重量增加，所以 對支撐件本體34之負荷增加。 另外，即使載置於本實施形態之環形構件80上的基板 54 ’僅以與載置於比較例之環形構件300上的基板和位於 其上方之環形構件3 00接觸之情況相同量被彎曲的情況， 該基板54與環形構件80仍不接觸。即，不會碰觸位於該 基板54上方之環形構件80的背面（下面）（第8(b)圖）。 如此，本實施形態之環形構件80，係藉由將該環形構 件80中之載置基板54於環形構件80上時位於比基板54 更外側的部分，涵蓋環形構件80整體，作成比其他部分更 -22- 1334628 厚（形成有厚壁部80d)，可將該環形構件80之厚壁部80d 以外的部分之厚度減薄，當與第3比較例之環形構件300 比較時，可進一步確保基板54上的空間。因此，即使在高 溫下出入於爐中，仍無因基板54之彎曲（變形）而造成之該 基板54與環形部80之背面的接觸（碰觸），所以可減少基板 54之表面傷，更可防止粉塵微粒的產生，而可減低基板54 之污染。另外，藉此，（藉由可在高溫下出入於爐中）可提 高生產力。更且，因爲亦可減窄晶圓盒間距（晶圓間距）， 所以亦可增大基板之處理片數。 又，本實施形態之環形構件80與第3比較例之環形構 件300比較，可減輕該環形構件80之重量，所以可減小對 支撐件本體34的負荷。 其次，說明第3實施形態之環形構件80。 第9圖顯示第3實施形態的環形構件80。 第3實施形態的環形構件80，與第1實施形態的環形 構件80，係在設置厚壁部80d之部分及連接部80c之形狀 上不同。其他構成係與第1實施形態的環形構件80相同。 又，第3實施形態之支撐件本體34，與第1實施形態之支 撐件本體34，在支柱76之數量、即藉由支撐片78而對環 形構件80之支撐部位不同。在第1實施形態之支撐件本體 34中，支柱76係4根，亦即藉由支撐片78而對環形構件 80之支撐部位係4處，相對於此，在第3實施形態之支撐 件本體34中，支柱76係3根，亦即藉由支撐片78而對環 形構件80之支撐部位係3處。又，在第3實施形態之支撐 -23- 1334628 件本體34中’支柱76,76,76係在上面看支撐件本體34時， 在基板插入側設有2根，而在其相反側設有1根。 如第9圖所示，第3實施形態之環形構件80，係在自 突出於基板插入方向最裡面側的部分，涵蓋至相鄰於此部 分且由支撐片78,78，78所支撐之部分的部分，設有厚壁部 80d。即，厚壁部8 0d係形成爲被支撐於支撐片78,78,78整 體上。 連接部8 0c係形成於環形構件80之基板運送板插入方 向最裡面側的部分，在藉由基板運送部32將基板54載置 於環形構件80上時，係配置在比基板54位於更外側之部 分，且具有複數個（本實施形態中爲2個）凹部84。 又，基板運送部32之前端部係具有複數個（本實施形 態中爲2個）比基板54更突出於外側之凸部32a。因此，連 接部80c之凹部84係比環形構件80之其他部分（基板支撐 部80a，80)更突出（凸出）於外側，在藉由基板運送部32將基 板54載置於環形構件80上時，形成爲可使基板運送部32 之前端部的凸部3 2a逃入的形狀。 其次，說明第4實施形態之環形構件80。 第10圖顯示第4實施形態的環形構件80。 第4實施形態的環形構件80，與第1實施形態的環形 構件80，係在設置厚壁部80d之部分之形狀上不同。其他 構成係與第1實施形態的環形構件80相同。 如第10圖所示，第4實施形態之環形構件80,係在自 突出於基板插入方向最裡面側的部分，涵蓋至相鄰於此部 -24- 1334628 分且由支撐片78,78,78所支撐之部分的部分，設有厚壁部 80d。即，厚壁部80d係形成爲被支撐於支撐片78,78,78整 體上。 厚壁部80d具有：自連接部80迄至相隔約180度設於 基板插入側之2根支蛀76,76而形成的曲線部86,86;及連 接於此曲線部8 6,86,而與基板插入方向平形地形成之直線 部 88,88 。 如此，在厚壁部8 0d上設有直線部88,88，而在比該直 線部88靠近內側及基板插入側未設置厚壁部8〇d，藉此可 不會影響到運送間距。換言之，當將厚壁部80d設於比直 線部88靠近內側及比直線部88靠近基板插入側，便會影 響到運送間距。亦即，在藉由基板運送部32將基板54插 入環形構件80間而載置於環形構件80上時，或是將基板 54自環形構件80取出時，爲了避免基板54與厚壁部80d 之干涉，比起未將厚壁部80d設於比直線部88靠近內側及 基板插入側的情況，一定要增大運送間距。 又，在上述實施形態之說明中，雖使用一次熱處理複 數片基板之分批式基板處理裝置，但本發明並不限於此， 亦可爲片葉式。 本發明之基板處理裝置，亦可應用於基板之製造步驟。 以下，說明在屬SOI(Silicon On Insulator)晶圓之一種 的 SIMOX(Separation by Implanted Oxygen)晶圓之製造步驟 之一步驟，應用本發明之基板處理裝置的例子。 首先，藉由離子植入裝置等將氧離子離子植入單晶矽 -25- 1334628 晶圓內。然後，使用上述實施形態之基板處理裝置，例如、 以氬、氧之環境氣體爲基礎，在1 300°C〜1400°C、例如1350 °C以上之高溫下，對已植入氧離子之晶圓進行退火處理。 藉由此等處理，製作在晶圓內部形成有Si〇2層（埋入有SiCh 層）之SIMOX晶圓。 另外，除SIMOX晶圓之外，亦可於氫退火晶圓、氬退 火晶圓之製造步驟之一步驟，應用本發明之基板處理裝 置。在此情況時，使用本發明之基板處理裝置，在氫環境 氣體或氬環境氣體中，以120(TC左右以上之高溫，對晶圓 進行退火處理。藉此，可減少製作有1C(積體電路）之晶圓 表面層的結晶缺陷，可提高結晶之完全性。另外，其他亦 可在磊晶晶圓之製造步驟之一步驟，應用本發明之基板處 理裝置。 即使在進行作爲如上之基板的製造步驟之一步驟而進 行的高溫退火處理的情況，亦可應用本發明之基板處理裝 置。 本發明之基板處理裝置亦可應用於半導體裝置（device) 之製造步驟》 尤其是應用於以較高之溫度進行之熱處理步驟，例如 應用於將溼式氧化、乾式氧化、氫燃燒氧化（高溫氧化）、 HCI氧化等之熱氧化步驟、硼（B)、磷（p)、砷（As)、銻（Sb) 等之雜質（摻雜）擴散於半導體薄膜之熱擴散步驟等時爲較 佳。 即使在進行此種半導體裝置（device)之製造步驟的一 -26- 1334628 步驟的熱處理步驟的情況，亦可應用本發明之基板處理裝 置》 (產業上之可利用性） #發明係在處理半導體晶圓、玻璃基板等用之基板處 sgg中’可利用於需要抑制產生於基板上之滑動者。 【圖式簡單說明】 胃1圖爲顯示本發明之實施形態的基板處理裝置的立 體圖。 第2圖爲顯示本發明之實施形態的基板處理裝置的反 應爐的縱剖視圖。 第3圖顯示本發明之實施形態的基板處理裝置的支撐 件’ U)爲前視圖，（b)爲⑴之a-A線剖視圖。 第4圖顯示本發明之第1實施形態的環形構件，（a)爲 俯視圖’（b)爲前視圖，（c)爲⑴之b-B線剖視圖，（d)爲側 視圖’（e)爲（a)之C-C線剖視圖。 第5圖顯示基板運送板插入本發明之第1實施形態的 環形構件的狀態，U)爲前視圖，（b)爲（a)之D-D線剖視圖。 第6圖顯示本發明之第1實施形態的環形構件的變化 例’（a)、（b)及（c)分別爲說明設置厚壁部的部分之圖。 第7圖顯示本發明之第2實施形態的環形構件，（3)爲 俯視圖’（b)爲前視圖，（c)爲⑴之E-E線剖視圖，（d)爲側 視圖’（e)爲（a)之f-F線剖視圖。 第8圖顯示本發明之第2實施形態的環形構件與第3 比較例之環形構件的比對，（a)爲第3比較例之環形構件的 -27- 1334628 縱剖視圖，（b)爲第2實施形態之環形構件的縱剖視圖。 第9圖顯示基板運送板插入本發明之第3實施形態的 環形構件的狀態，U)爲俯視圖，（b)爲（a)之K-K線剖視圖。 第10圖顯示基板運送板插入本發明之第4實施形態的 環形構件的狀態，（a)爲俯視圖，（b)爲（a)之L-L線剖視圖。 第1 1圖顯示第1比較例之環形構件’（a)爲俯視圖，（b) 爲前視圖，（c)爲（a)之G-G線剖視圖，（d)爲側視圖，（e)爲 U)之H-H線剖視圖。

第12圖顯示第1比較例之環形構件與設置厚壁部之環 形構件的對比，（a)爲第1比較例之環形構件的俯視圖及前 視圖’（b)爲顯示背面側設有厚壁部之環形構件的前視圖， (c)爲顯示表面側設有厚壁部之環形構件的前視圖。 第13圖顯示第2比較例之環形構件’（a)爲俯視圖，（b) 爲前視圖，（c)爲⑷之I_I線剖視圖，（d)爲側視圖，（e)M (a) 之線剖視圖。 【主要元件符號說明】 10 基 板 處 理 裝 置 12 箱 體 14 晶 圓 盒 運 送 台 16 晶 圓 盒 18 晶 圓 盒 運 送 裝 置 20 晶 圓 盒 櫃 22 晶 圓 盒 開 盒 器 24 基 板 片 數 感 測 器 -28- 1334628 26 基板 28 凹槽 30 支撐 32 基板 32a 凸部 34 支撐 40 反應 42 反應 43 反應 44 接合 45 處理 46 加熱 48 爐口 50 第2 52 第1 54 基板 56 供氣 59 排氣 60 氣體 62 排氣 64 氣體 66 噴嘴 70 控制 72 上部

移載機 對準器 件（晶舟） 運送板（機械臂） 件本體 爐 管 容器 件 室 器 密封蓋 隔熱構件 隔熱構件 □ p 導入管 管 導入路徑 器 板 -29- 1334628

74 下 部 板 76 支 柱 78 支 撐 片 80 環 形 構 件 8 0a，: 80b 基 板 支 撐 部 80c 連 接 部 80d 厚 壁 部 82 缺 P 部 84 凹 部 86 曲 線 部 88 直 線 部 100 環 形 構 件 200 環 形 構 件 200a ,200b S 板 支 撐 部 200c 連 接 部 200d 厚 壁 部 300 環 形 構 件

Claims (1)

1334628 第 96106040 號 專利案 基板處理裝置及半導體裝置的法_」_ 氈月8廢替換頁 (2010年8月2日修正） 十、申請專利範圍： 1. 一種基板處理裝置，其具備： 用以處理基板之處理室； 用以加熱該處理室內之加熱器； 在該處理室內用以支撐基板的支撐件；及 對於該支撐件進行基板之運送的基板運送板； 其中該支撐件具備用以支撐基板之外周部的支撐部、 及用以支撐此支撐部的本體部，並將該支撐部中之載置 基板於該支撐部上時位於比基板更外側的外側部分作成 比其他部分更厚，該外側部分係至少自該基板運送板插 入方向的裡面側的插入端部分，涵蓋至鄰接於該插入端 部分且由該本體部所支撐之被支撐部分。 2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該支撐部 中將載置基板於該支撐部上時位於比基板更外側的該外 側部分，係作成比涵蓋該支撐部整體之其他部分更厚。 3. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該支撐部 之該基板運送板插入方向的裡面側的該插入端部分，係 比其他部分更突出於外側。 4. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該支撐部 之該基板運送板插入方向的裡面側的該插入端部分，係 在藉由該基板運送板將基板載置於該支撐部上時，可放 1334628 ▲ ur雜頁 開該基板運送板之前端部的形狀。 5. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該支撐部 之該基板運送板插入方向的裡面側的該插入端部分，係 配置成在將基板載置於該支撐部上時，使該插入端部分 整體位於比基板更外側的該外側部分。 6. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該支撐部 之該基板運送板插入方向的裡面側的該插入端部分，係 連接該支撐部之不同部分之間的連接部，此連接部係配 置成在將基板載置於該支撐部上時，位於比基板更外側 的該外側部分。 7. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中在該支撐 部之基板插入側的一部分係設有凹槽。 8. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該支撐部 係C字形。 9. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該支撐件 係爲相隔間隔而以水平之姿勢分成多段地來支撐複數片 基板。 10. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該支撐部 中之該較厚部分係比該其他部分更突出於表面側。 11. —種基板處理裝置，其具備： 用以處理基板之處理室； 用以加熱該處理室內之加熱器；及 在該處理室內用以支撐基板的支撐件； 其中該支撐件具備用以支撐基板之外周部的支撐部、 1334628 y 售β.月β.曰#步替換頁 及用以支撐此支撐部的本體部，該支撐部係於至少—部 分具有比其他部分更突出於外側的突出部，並將該支撐 部中之載置基板於該支撐部上時，位於比基板更外側的 外側部分作成比其他部分更厚，該外側部分係至少自該 突出部涵蓋至鄰接於該突出部且超過該突出部與該其他 部分的連接部分之部分。 12. —種支撐件，其具備： 用以支撐基板之外周部的支撐部；及 用以支撐此支撐部的本體部； 其中該支撐部係於至少一部分具有比其他部分更突出 於外側的突出部，並將該支撐部中之載置基板於該支撐 部上時，位於比基板更外側的外側部分作成比其他部分 更厚，該外側部分係至少自該突出部涵蓋至鄰接於該突 出部且由該本體部所支撐之被支撐部分。 13. —種支撐件，其具備： 用以支撐基板之外周部的支撐部；及 用以支撐此支撐部的本體部； 其中該支撐部係於至少一部分具有比其他部分更突出 於外側的突出部，並將該支撐部中之載置基板於該支撐 部上時，位於比基板更外側的外側部分作成比其他部分 更厚，該外側部分係至少自該突出部涵蓋至鄰接於該突 出部且超過該突出部與該其他部分的連接部分之部分。 14. 一種支撐部，係用以支撐基板之外周部，且由本體部所 支撐， 1334628 該支撐部係於至少一部分具有比其他部分更 側的突出部，並將載置基板於該支撐部上時， 板更外側的外側部分作成比其他部分更厚，該 係至少自該突出部涵蓋至鄰接於該突出部且由 所支撐之被支撐部分。 15. —種支撐部，係用以支撐基板之外周部， 該支撐部係於至少一部分具有比其他部分更 側的突出部，並將該支撐部中之載置基板於該 時，位於比基板更外側的外側部分作成比其他 厚，該外側部分係至少自該突出部涵蓋至鄰接 且超過該突出部與該其他部分的連接部分之部 16. —種半導體裝置之製造方法，其包含： 藉由支撐件來支撐基板的步驟，該支撐件具 撐基板之外周部的支撐部、及用以支撐此支撐 部，並將該支撐部中之載置基板於該支撐部上 比基板更外側的外側部分作成比其他部分更厚 部分係至少自對於該支撐部進行基板運送之基 的插入方向的裡面側的插入端部分，涵蓋至鄰 入端部分且由該本體部所支撐之被支撐部分； 將由支撐件所支撐之基板搬入處理室內的步 在該處理室內熱處理由該支撐件所支撐之基 驟；及 自該處理室搬出熱處理後之基板的步驟。 17. —種半導體裝置之製造方法，其包含： 兔分月曰修正替換頁 突出於外 位於比基 外側部分 該本體部 突出於外 支撐部上 部分更 於突出部 分。 備用以支 部的本體 時，位於 ，該外側 板運送板 接於該插 驟； 板的步 -4- 1334628 * 蕗由支撐件來支撐基板的步驟，該支撐件具 怎|·日鞭換頁I 撐基板之外周部的支撐部、及用以支撐此支撐部的本體 部，該支撐部係於至少一部分具有比其他部分更突出於 外側的突出部，並將該支撐部中之載置基板於該支撐部 上時，位於比基板更外側的外側部分作成比其他部分更 厚，該外側部分係至少自該突出部涵蓋至鄰接於該突出 部且超過該突出部與該其他部分的連接部分之部分； 將由該支撐件所支撐之基板搬入處理室內的步驟； 在該處理室內熱處理由該支撐件所支撐之基板的步 驟：及 自該處理室搬出熱處理後之基板的步驟。