TWI677051B - 晶舟支撐台及使用其之熱處理裝置 - Google Patents

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Abstract

一種晶舟支撐台，係從下方來支撐具有於鉛直方向隔有間隔而可配列支撐複數片晶圓之複數根支柱的晶舟之晶舟支撐台，該晶舟的中心與該複數根支柱所連結的各直線上，係具有接觸支撐該晶舟之底面的複數支撐點。

Description

晶舟支撐台及使用其之熱處理裝置
本發明係關於一種晶舟支撐台及使用其之熱處理裝置。
自以往便已知有一種晶舟支撐台，係從下方來支撐具有於鉛直方向隔有間隔而可配列支撐複數片晶圓之複數根支柱的晶舟之晶舟支撐台，並以4個支撐點來支撐晶舟的底面。相關的晶舟支撐台中，係將4個支撐點內側的卡固構造部卡固於底面具有圓環形狀之晶舟開口，而各支撐點係以外側支撐面來接觸支撐晶舟的底面。
又，已知有一種支撐面具有圓環形狀之晶舟支撐台。具有相關圓環形狀支撐面的晶舟支撐台的情況，可將施加至支撐面的荷重加以分散，來分散單位面積的應力。
一般而言，晶舟及晶舟支撐台多是以石英所構成，故兩者之間沒有熱膨脹係數差異的情況較多。
但是，最近的半導體製造程序中，從減少桿標顆粒(rod mark particles)的觀點，也會發生有使用SiC製之晶舟來進行程序的情況。相關程序中，晶舟支撐台係由石英所構成，SiC製的晶舟與石英製的晶舟支撐台由於熱膨脹係數不同，故從晶舟支撐台與晶舟的接觸面會產生有顆粒，而有無法滿足更高規格要求的次世代顆粒規格之虞。
於是，本發明乃提供一種即便在使用此般不同材質之晶舟的情況，仍能充分抑制顆粒產生之晶舟支撐台及使用其之熱處理裝置。
本發明一樣態相關之晶舟支撐台，係從下方來支撐具有於鉛直方向隔有間隔而可配列支撐複數片晶圓之複數根支柱的晶舟之晶舟支撐台，該晶 舟的中心與該複數根支柱所連結的各直線上，係具有接觸支撐該晶舟之底面的複數支撐點。
本發明其他樣態之熱處理裝置係具有：該晶舟支撐台；將晶圓載置於該晶舟支撐台所支撐之晶舟的晶圓搬送機構；配置於該晶舟支撐台上之熱處理爐；以及將該晶舟支撐台所支撐之該晶舟搬入至該熱處理爐之升降機構。
本發明其他樣態之晶舟支撐台，係從下方來支撐具有於鉛直方向隔有間隔而可配列支撐複數片晶圓之複數根支柱的晶舟之晶舟支撐台，該晶舟的中心與該複數根支柱所連結的各直線的周邊，係具有接觸支撐該晶舟之底面的複數支撐點。
本發明其他樣態之熱處理裝置係具有：該晶舟支撐台；將晶圓載置於該晶舟支撐台所支撐之晶舟的晶圓搬送機構；配置於該晶舟支撐台上之熱處理爐；以及將該晶舟支撐台所支撐之該晶舟搬入至該熱處理爐之升降機構。
L1~L3‧‧‧直線
O‧‧‧中心
70‧‧‧晶舟支撐台
71‧‧‧基部
72‧‧‧支撐軸
73‧‧‧支撐盤
74,74a~74c‧‧‧支撐點
75a~75c‧‧‧支撐面
76a~76c‧‧‧卡固構造部
92‧‧‧底板
92a‧‧‧開口
93a~93c‧‧‧支柱
添附的圖式係作為本說明書的一部分而加入來表示本揭示的實施形態，並與上述一般性說明及後述實施形態的細節來一同地說明本揭示的概念。
圖1係本發明實施形態相關之熱處理裝置一範例的概略構成圖。
圖2係本發明實施形態相關之熱處理裝置一範例的概略平面圖。
圖3係本發明實施形態相關之熱處理裝置一範例的配置構成之概略立體圖。
圖4係顯示可使用於本發明實施形態相關之晶舟支撐台及熱處理裝置之晶舟一範例的圖式。
圖5係顯示本發明第1實施形態相關之晶舟支撐台一範例的圖式。圖5(a)係顯示本發明第1實施形態相關之晶舟支撐台一範例構成的立體圖。圖5(b)係用以說明本發明第1實施形態相關之晶舟支撐台的支撐點配置構成一範例的圖式。
圖6係用以說明比較例相關之晶舟支撐台的圖式。圖6(a)係顯示比較例相關之晶舟支撐台一範例構成的圖式。圖6(b)係顯示比較例相關之晶舟支撐台的支撐點配置構成的圖式。
圖7係顯示比較例相關之晶舟支撐台支撐晶舟來進行熱處理時的應力分布之圖式。
圖8係顯示本發明第1實施形態相關之晶舟支撐台與比較例相關之晶舟支撐台的各支撐點的應力分布之圖式。圖8(a)係顯示第1實施形態相關之晶舟支撐台的各支撐點的應力分布之圖式。圖8(b)係顯示比較例相關之晶舟支撐台的各支撐點應力分布的圖式。
圖9係顯示第1實施形態中晶舟的底面變位量與應力最大值之關係的模擬解析結果的圖式。
圖10係顯示第1實施形態相關之晶舟支撐台與比較例相關之晶舟支撐台所實施的顆粒比較結果之圖式。圖10(a)係第1實施形態相關之晶舟支撐台的實施例。圖10(b)係比較例相關之晶舟支撐台的實施結果。
圖11係顯示本發明第2實施形態相關之晶舟支撐台一範例的圖式。圖11(a)係顯示本發明第2實施形態相關之晶舟支撐台一範例構成的立體圖。圖11(b)係用以說明支撐點群及各支撐點之配置構成一範例的圖式。
圖12係顯示本發明第2實施形態相關之晶舟支撐台的各支撐點之應力分布的圖式。
圖13係顯示第2實施形態中晶舟的底面變位量與應力最大值之關係的模擬解析結果的圖式。
圖14係顯示本發明第2實施形態相關之晶舟支撐台左右的支撐點群之外側支撐點彼此所構成之角度做各種改變之樣態的圖式。圖14(a)係將外側支撐點群之外側支撐點彼此的構成角度設定為20度樣態的圖式。圖14(b)係將外側支撐點群之外側支撐點彼此的構成角度設定為30度樣態的圖式。圖14(c)係將外側支撐點群之外側支撐點彼此的構成角度設定為40度樣態的圖式。圖14(d)係顯示將外側支撐點群之外側支撐點彼此的構成角度設定為30度而解析上最佳結果之樣態的圖式。
圖15係顯示圖14之各樣態解析結果的圖式。
以下，便參照圖式來進行用以實施本發明之形態的說明。下述詳細說明中，係以可充分理解本揭示之方式來給予較多的具體細節。但是，即便無此般詳細說明熟習本案技藝人士仍能完成本揭示乃屬自明事項。其他範 例中，為了避免難以理解各種實施形態，故就公知方法、順序、系統及構成要素便不詳加表示。
[熱處理裝置]
首先，就可適用本發明實施形態相關之晶舟支撐台的本發明實施形態相關之熱處理裝置的構成例來加以說明。圖1係本發明實施形態相關之熱處理裝置一範例的概略構成圖。圖2係本發明實施形態相關之熱處理裝置一範例的概略平面圖。進一步地，圖3係本發明實施形態相關之熱處理裝置一範例的配置構成之概略立體圖。另外，圖2中為了說明，係顯示在圖1之裝載埠14一邊及FIMS埠24未載置有載具C的狀態。
如圖1所示，熱處理裝置200係構成為被收納於構成裝置之外裝體的框體2。框體2內係形成有讓收納有被處理體之半導體晶圓W(以後稱為晶圓W)之容器的載具C相對於裝置做搬入、搬出的載具搬送區域S1，以及搬送載具C內之晶圓W而搬送至後述熱處理爐80內的晶圓搬送區域S2。
搬送晶圓W時，為了防止異物朝晶圓W表面的附著及自然氧化模的形成，係將半導體晶圓收納於被稱為FOUP(Front-Opening Unified Pod)之基板收納容器，容器內的清潔度係保持在既定等級。之後，將基板收納容器稱為載具C。
載具搬送區域S1與晶圓搬送區域S2係藉由分隔壁4來加以區隔。載具搬送區域S1係在大氣氛圍下的區域，係將收納有晶圓W之載具C在熱處理裝置200內之後述要素間做搬送、從外部搬入至熱處理裝置200內或從基板處理裝置朝外部搬送之區域。另一方面，晶圓搬送區域S2係將晶圓W從載具C取出，而施以各種處理的區域，為了防止在晶圓W形成氧化膜，係成為非活性氣體氛圍，例如氮(N2)氣氛圍。後述說明中，係將載具搬送區域S1及晶圓搬送區域S2之配列方向為前後方向(對應於後述第2水平方向)，將載具搬送區域S1側為前方向，將晶圓搬送區域S2側為後方向。然後，將垂直於此前後方向之水平方向為左右方向(對應於後述第1水平方向)。
另外，晶圓搬送區域S2的頂部或側壁部設有未圖示之HEPA過濾器(High Efficiency Particulate Air Filter)或ULPA過濾器(Ultra Low Penetration Air Filter)等之過濾單元，而構成為可供給藉由該等過濾器所清潔化後之氣 體。
分隔壁4係設有用以在載具搬送區域S1與晶圓搬送區域S2之間搬送晶圓W之搬送口6。此搬送口6係藉由依循FIMS(Front-Opening Interface Mechanical Standard)規格之門扉機構8來加以開閉。
就載具搬送區域S1來加以說明。載具搬送區域S1係由第1搬送區域10與位於第1搬送區域10後方側之第2搬送區域12所構成。
如圖1所示，第1搬送區域10係具備有上下2段且各段左右之2個(參照圖2)裝載埠14。裝載埠14係將載具C搬入至熱處理裝置200時，接收載具C之搬入用載置台。
裝載埠14係設於框體2開放壁之位置，可從外部進行朝熱處理裝置200之收授。具體而言，係藉由設置於本實施形態相關之熱處理裝置200外部的未圖示之搬送裝置，而可進行朝裝載埠14上之載具C的搬入載置，以及從裝載埠14朝外部之載具C的搬出。又，裝載埠14由於例如為存在有上下2段，故可在兩邊進行載具C的搬入及搬出。
又，第1搬送區域10之上下2段的裝載埠14下段為了可保管載具C，亦可具備有儲存器16。
如圖2所示，裝載埠14之載具C載置面係例如於3處設有將載具C定位之定位銷18。又，在裝載埠14上載置載具C的狀態中，裝載埠14亦可構成為能移動於前後方向。
如圖1所示，第2搬送區域12下部側係配置有配列於上下方向之2個FIMS埠24。FIMS埠24係將載具C內之晶圓W相對於晶圓搬送區域S2內之後述熱處理爐80進行搬入及搬出時，保持載具C之保持台。FIMS埠24係構成為在前後方向移動自如。如圖2所示，FIMS埠24之載置面亦與裝載埠14同樣地，於3位置處設有將載具C定位之定位銷18。
第2搬送區域12上部側係設有保管載具C之儲存器16。儲存器16係藉由2段以上(圖1所示範例為3段)之棚架所構成，各棚架可於左右方向載置2個以上的載具C。又，第2搬送區域12下部側，即未配置有載具載置台之區域亦可構成為配置有儲存器16。
第1搬送區域10與第2搬送區域12之間係設有將載具C搬送於裝 載埠14與FIMS埠24與儲存器16之間的載具搬送機構30。
如圖2所示，載具搬送機構30係具備有：延伸於上下方向的第1引導部32；連接於該第1引導部32，並延伸於左右方向(第1水平方向)之第2引導部34；被引導於該第2引導部34且移動於左右方向的移動部36；以及設置於該移動部36之(多)關節臂部38(圖2所示範例為具有1個關節的2個臂部)。
又，如圖1及圖2所示，多關節臂部38前端係設有手部44。手部44係於3位置處設有能定位載具C的銷18。
如前述，分隔壁4係設有將載具搬送區域S1與晶圓搬送區域S2連通之晶圓W的搬送口6。搬送口6係設有將搬送口6從晶圓搬送區域S2側封閉之門扉機構8。門扉機構8係連接有蓋體開閉裝置7之驅動機構，藉由驅動機構，門扉機構8便構成為能移動自如於前後方向及上下方向，以開閉搬送口6。
接著，就晶圓搬送區域S2來加以說明。
晶圓搬送區域S2係設有下端開口為爐口之縱型熱處理爐80。熱處理爐80係具備用以收納晶圓W並進行晶圓W熱處理之處理容器82。此熱處理爐80下方側係於晶舟支撐台70支撐有將多數片的晶圓W棚架狀地加以保持之晶舟90。
晶舟支撐台70係用以從下方來支撐晶舟90之支撐機構，並載置於升降機構50之旋轉軸56上端所設置之收集器(HUB)58上。晶舟支撐台70係將基部71載置於收集器58上，並具有從基部71中心延伸於上方之支撐軸72。支撐軸72上端係組裝有支撐盤73，支撐盤73上面係設有複數支撐點74。支撐點74上係支撐有晶舟90。晶舟支撐台70係例如由石英所構成。
又，蓋體54上係以包圍支撐軸72周圍之方式載置有保溫筒52。
蓋體54係被支撐於圖1及圖3所示之升降機構50，藉由此升降機構50便能讓晶舟90相對於熱處理爐進行搬入或搬出。
晶舟90例如為SiC製，構成為能將大口徑例如直徑450mm或300mm等之晶圓W在水平狀態下以既定間隔搭載於上下方向。一般而言，被收納在晶舟90的晶圓W片數並未被加以限定，例如為50~150片左右。 另外，本實施形態中，雖係舉例出晶舟90係與和石英製的晶舟支撐台90為不同材質之SiC所構成來加以說明，但本實施形態相關之晶舟支撐台70亦可適用於晶舟90為石英製的情況，故晶舟90的材質並不限定於SiC。
晶舟90與分隔壁4之搬送口6之間係設有晶圓搬送裝置60。如圖1至圖3所示，晶圓搬送裝置60係用以在FIMS埠24上所保持之載具C與晶舟90之間進行晶圓W之移載者。
晶圓搬送裝置60係具有長方體狀之引導機構63、於引導機構63上沿長邊方向可進對移動般地設置之移動體62、以及透過移動體62來做組裝之5片叉具61。引導機構63係組裝在延伸於鉛直方向之升降機構，構成為藉由升降機構64而可朝鉛直方向移動，並藉由旋轉機構66來旋轉自如。
又，圖1中，熱處理爐80係具有石英製之圓筒狀處理容器82，其周圍係配置有圓筒狀之加熱器81，藉由加熱器81的加熱來進行所收納之晶圓W的加熱處理。又，處理容器82下方係設有擋門83。擋門83係晶舟90從熱處理爐80搬出至下個晶舟90搬入的期間，用以蓋住熱處理爐80下端的門扉。
如圖1至圖3所示，設有進行熱處理裝置200整體控制之控制部100。控制部100會依照配方，在配方所示之各種處理條件下進行熱處理，並控制熱處理裝置200內之各種機器的動作。又，控制部100會藉由接收來自熱處理裝置200內所設置之各種感應器之訊號，掌握晶圓W的位置等來進行程序之機制控制。進一步地，控制部100亦可藉由接收熱處理裝置200內所設置之各種檢出器所檢出之物理性測定值等，來進行為了讓基板處理適當進行而進行的必要之回饋控制等。
因此，控制部100係具備CPU(Central Processing Unit、中央處理裝置)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等之演算機構及記憶機構，而可構成為能從記憶有程式之記憶媒體將進行配方處理之程式進行安裝，來實行配方處理之微電腦，亦可構成為ASIC(Application Specific Integrated Circuit)般之電子迴路。
[晶舟]
接著，使用圖4，就本發明相關之晶舟支撐台70及熱處理裝置200所使用之晶舟90一範例來加以說明。圖4顯示可使用於本發明實施形態相關之晶舟支撐台70及熱處理裝置200之晶舟90一範例的圖式。
如圖4所示，晶舟90係具備頂板91及底板92，頂板91及底板92之間具有支柱93。圖4中，支柱93係設有3根。支柱93的數量只要是3根以上，依用途可為各種設定，例如亦可以為4根。
各支柱93係具有以既定間隔形成於鉛直方向之支撐部94。支撐部94之間隔可依用途來適當設定，例如上述般，設定為在1個晶舟90可配列50~1540片晶圓W之間隔。支撐部94只應能支撐晶圓W，則不論形狀為何，可例如具有延伸於中心方向之水平面而形成為矩形狀。另外，各支柱94支支撐部94係以可以水平狀態來支撐晶圓W之方式，將用以支撐相同晶圓W所對應之各支撐部94彼此設定為相同高度。又，支柱93在3根的情況，1根支柱93a從搭載有晶圓W之正面觀之，係配置在中心深處，其他2根支柱93b,93c係相對於支柱93a而對稱配置。
頂板91及底板92亦可形成為在中央區域具有各開口91a及開口92a之圓環形狀。細節將於後述，晶舟支撐台70之支撐點74係利用底板92之開口91a而可定位固定晶舟90之構造。因此，頂板91及底板92可具備有各開口91a,92a。
又，晶舟90除了支柱93之外，依需要亦可具備補強柱。補強柱雖未具有支撐晶圓W之支撐部94，但係為了提高晶舟90強度而設置為補強用的支撐柱。例如，可構成為在中心深處的支柱93a與左側支柱93b之間，以及中心深處的支柱93a與右側支柱93c之間各設置1根補強柱。
又，本實施形態中，雖係就以SiC構成晶舟90的情況來加以說明，但晶舟90亦可為包含與晶舟支撐台70為同材質的石英，並可依用途而由各種材料來構成。
[晶舟支撐台]
接著，就本發明實施形態相關之晶舟支撐台70來加以說明。
圖5係顯示本發明第1實施形態相關之晶舟支撐台70一範例的圖式。圖5(a)係顯示本發明第1實施形態相關之晶舟支撐台70一範例構成的立體圖。圖5(b)係用以說明支撐點74配置構成一範例的圖式。
如圖5(a)所示，第1實施形態相關之晶舟支撐台70係具備基部71、支撐軸72、支撐盤73、支撐點74。將基部71作為基台，讓支撐軸72從中心延伸至上方，並以中心O來支撐圓形之支撐盤73。
支撐盤73表面上係設有3個支撐點74。支撐點74係在中心深處設有支撐點74a，並相對支撐點74a對稱地，從正面觀之為左側設有支撐點74b，右側設有支撐點74c。支撐點74a~74c各具有支撐面75a~75c。支撐面75a~75c(以下有統稱為「支撐面75」的情況)係用以接觸支撐晶舟90底面，即底板92底面之支撐面，具有平坦面。支撐面75係設在支撐點74外側，支撐點74內側係設有卡固構造部76a~76c(以下有統稱為「卡固構造部76」的情況)。卡固構造部76係用以與晶舟90之底板92的開口92a卡固之構造部(亦參照圖5(b))，具有與圓環形狀之底板92內徑(即開口92a之外徑)卡合的形狀。具體而言，卡固構造部76係從支撐面75朝外側上方突出，以支撐面75與卡固構造部76所形成的角來夾持圓環形狀之底板92的內周端部，以定位固定底板92。另外，圖5(a)中，支柱74雖具有圓柱形狀，但只要有能水平支撐底板92之支撐面75，則亦可構成為各種形狀。
另外，晶舟支撐台70係以其中心O與晶舟90之中心加以一致的位置關係來支撐晶舟90。
圖5(b)中，係顯示支撐點74a~74c與晶舟90的底板92及支柱93a~93c的位置關係。如圖5(b)所示，晶舟支撐台70之各支撐點74a~74c係配置在中心O與晶舟90之支柱74a~74c所連結的各直線L1~L3上。藉此，便能將施加至支柱93a~93c的晶圓W荷重均等地讓支撐點74a~74c承受，可讓支撐無偏移，能降低摩擦等所產生的顆粒。
關於此點，以下便使用比較例來更詳細地加以說明。
圖6係用以說明比較例相關之晶舟支撐台的圖式。圖6(a)係顯示比較例相關之晶舟支撐台370一範例構成之圖式。如圖6(a)所示，比較例相關之晶舟支撐台370係在支撐盤373上具備4個支撐點374a~374d，並以相關4個支撐點374a~374d來支撐晶舟90。另外，晶舟90係使用圖1至圖5所說明之本實施形態相關的晶舟90同樣的晶舟90。
圖6(b)係顯示比較例相關之晶舟支撐台370的支撐點374a~374d的配 置構成之圖式。如圖6(b)所示，支撐點374a~374d係以接近略均等之正方形的形狀來支撐圓環形狀的底板92，但晶圓W之荷重點的晶舟90之支柱93a~93c係沒有任何關係的配置。
圖7係顯示比較例相關之晶舟支撐台370支撐晶舟90來進行熱處理時之應力分布的圖式。圖7中，下方的圖係顯示從各上方觀看支撐點374c,374d之應力分布的圖式，應力等級係以區域S、T、U來加以表示，以區域S、T、U的順序來表示應力的高低。亦即，區域S係表示應力集中之處。
如圖7所示，因熱及晶圓W荷重，晶舟90的底板92便會變形(變位)，使得外側下垂而反翹。
發生此般變位時，晶舟90底面與晶舟支撐台370之支撐點374a~374d之接觸面積會變小，而發生應力集中。實際上如圖7所示，應力會集中在支撐點374c,374d的外側，而內側則應力會變小。在此般應力狀態下，於晶舟支撐台370為石英，晶舟90為SiC的情況，由於兩者的熱膨脹係數不同，故會在支撐點374a~374d外側發生摩擦，而從支撐點374a~374d外側處發生石英顆粒。
圖8係顯示本發明第1實施形態相關之晶舟支撐台70與比較例相關之晶舟支撐台370的各支撐點的應力分布之圖式。圖8(a)係顯示第1實施形態相關之晶舟支撐台70的各支撐點74a~74c的應力分布之圖式。圖8(b)係顯示比較例相關之晶舟支撐台370的各支撐點374a~374d應力分布的圖式。
如圖8(a)所示，本發明第1實施形態相關之晶舟支撐台70中，從中心O觀之，包含應力高的區域S係略左右對稱地分布應力。亦即，各支撐點74a~74c係顯示出各自左右對稱地與晶舟90的底板92之底面接觸。
另一方面，如圖8(b)所示，比較例相關之晶舟支撐台370並非相對於圓環形狀而左右對稱地讓應力加以分布，左右均有偏移的應力分布。此般偏移應力分布的情況，晶舟90底面與晶舟支撐台370之支撐點374a~374d之接觸位置便會偏移，因應力集中而產生石英顆粒。
圖9係顯示第1實施形態中晶舟的底面變位量與應力最大值之關係 的模擬解析結果的圖式。如圖9所示，本發明第1實施形態相關之晶舟支撐台70的解析結果P與比較例相關之晶舟支撐台370之解析結果R加以比較，底面變位量及應力最大值兩者都有降低。考量到相對於比較例相關之晶舟支撐台370之支撐點374a~374d的數量為4個，第1實施形態相關之晶舟支撐台70的支撐點74a~74c的數量係減少到3個並能均等地承受應力，改善效果應該是非常大。
如此般，依本發明第1實施形態相關之晶舟支撐台70，藉由將支撐點74a~74c配置在晶舟90荷重點，即支柱93a~93c與中心O所連結之各直線L1~L3上，便能將應力均等地分散至各支撐點74a~74c的支撐面75a~75c內，可降低應力的偏移。藉此，便可降低起因於應力偏移之顆粒產生。
另外，本實施形態中，雖係舉出晶舟90的支柱93數量為3根的情況為例來加以說明，但即便為根數不同的情況，只要將支點74配置在支柱93與中心O所連結的各直線上，便可獲得同樣的效果。因此，在支柱93為4根的情況，藉由將支撐點74各配置1個於中心O與支柱93所連結的4根直線上，便可獲得同樣的效果。
圖10係顯示第1實施形態相關之晶舟支撐台70與比較例相關之晶舟支撐台370所實施的顆粒比較結果之圖式。圖10(a)係第1實施形態相關之晶舟支撐台的實施例，圖10(b)係比較例相關之晶舟支撐台的實施結果。圖10(a)、(b)中，橫軸為運轉次數(回數)，縱軸為顆粒數。
如圖10(a)所示，第1實施形態相關之晶舟支撐台70的實施例中，整體平均顆粒數為0.5個，即便顆粒數最多的局部性程序中，平均顆粒數為0.8個。
另一方面，如圖10(b)所示，比較例相關之晶舟支撐台370的實施結果中，整體平均顆粒數為1.0個，顆粒數最多的局部性程序中，平均顆粒數則為2.1個。
如此般，第1實施形態相關之晶舟支撐台70中，可大幅降低發生的顆粒數，平均上為比較例的一半，在局部性顆粒數較多的程序中，則顯示出可降低顆粒數至接近1/3。
圖11係顯示本發明第2實施形態相關之晶舟支撐台170一範例的圖 式。圖11(a)係顯示本發明第2實施形態相關之晶舟支撐台170一範例構成的立體圖。
如圖11(a)所示，第2實施形態相關之晶舟支撐台170在具有基部71、支撐軸72、支撐盤73這點係與第1實施形態相關之晶舟支撐台70相同。另外，上述構成要素由於和第1實施形態相同，故賦予同樣的參照符號於相同的構成要素。
另一方面，第2實施形態相關之晶舟支撐台170係在支撐盤73上具有圓筒狀的支撐筒174，支撐筒174上則具有3組支撐點群175、176、177這點係與第1實施形態相關之晶舟支撐台70有所不同。各支撐點群175~177各含複數支撐點，支撐點群175含有2個支撐點175a,175b，支撐點群176含有4個支撐點176a~176d，支撐點群177含有4個支撐點177a~177d。
又，各支撐點175a,175b,176a~176d,177a~177d各具有支撐面178及卡固構造部179，卡固構造部179係設在各支撐點175a,175b,176a~176d,177a~177d的內側，支撐面178則設在外側。支撐面178係接觸支撐晶舟90之底板92的底面的面，並具有平坦面。卡固構造部179係用以與底板92之圓環形狀內周卡合之構造部，具有與第1實施形態相關之晶舟支撐台70的卡固構造部76同樣的功能。
圖11(b)係用以說明支撐點群及各支撐點之配置構成一範例的圖式。如圖11(b)所示，支撐點群175係對應晶舟90之支柱93a來加以設置，係設置在中心O與支柱93a所連結之直線L1的周圍。構成支撐點群175的2個支撐點175a,175b係左右對稱地設置在中心O與支柱93a所連結之直線L1的兩側。支撐點175a,175b係設置為將施加至支柱93a的荷重各自均勻地分散來加以承受。因此，支撐點175a,175b並未配置在中心O與支柱93a所連結的直線L1上，而是為了將施加至直線L1上的荷重分散至附近來承受而設置在直線L1附近。亦即，若支撐點175a,175b任一者若設在直線L1上，則應力便會集中在配置在直線L1上的支撐點175a或175b，故支撐點175a,175b係設置在除直線L1上之直線L1附近。又，圖11(b)中，支撐點175a與中心O所連結之直線L11與支撐點175b與中心O所連結之直線L12所構成的角係設定在20度。相關角度可對 應於用途、應力分布狀況來設定於適當適宜的角度。
又，支撐點群176係含4個支撐點176a~176d，各支撐點176a~176d仍是配置在除支柱93b與中心O所連結之直線12上之直線L2周邊。4個支撐點176a~176d中，2個支撐點176a,176b係配置在較直線L2要靠內側，剩下2個支撐點176c,176d係配置在較直線L2要靠前方。如此般，亦可構成為在支柱93b與中心O所連結之直線L2兩側配置相同數量的支撐點176a~176d。藉由此般配置，便可將施加至支柱93b之荷重更均勻地加以分散。另外，如圖11(b)所示，支撐點176c,177c係配置在直線L2周邊，但只要是支撐點176c,177c的中心配置在較直線L2要稍靠前方，便能將荷重適當地加以分散。此點將在圖12中具體地加以說明。
另外，圖11(b)中，外側(內側與前側)的支撐點176a,176d與中心O所連結之直線L21,L22彼此所構成之角度係設定在30度，但此角度仍能對應於用途及應力分布狀況，而設定於各種數值。但是，第2實施形態相關之晶舟支撐台170中，基於各種解析結果，得到外側支撐點176a,176d彼此之開啟角度最佳為30度之解析結果，關於此點將於後述。
又，在具有3根支柱93A~93C之晶舟901中，得知各支柱的荷重為中央深處之支柱93a係20%，左右支柱93b,93c各為40%，當然也考慮到此點，來決定外側支撐點176a,176d間的開啟角度。
右側的支撐點群177亦與左側之支撐點群176相同，係具備4個支撐點177a~177d。支撐點177a~177d係對應於左側的支撐點176a~176d、中心O或支撐點群175而配置為左右對稱。因此，左側的支撐點群176及其所包含之各支撐點176a~176d的說明，可直接適用支撐點群177及其所包含之支撐點177a~177d。因此，關於右側支撐點群177及4個支撐點177a~177d便省略其說明。
圖12係顯示第2實施形態相關之晶舟支撐台170的各支撐點175a,175b,176a~176d,177a~177d之應力分布的圖式。另外，圖12所示之區域S、T、U與圖7、8同樣，係以區域S、T、U來表示應力高低順序。如圖12所示，可知應力高的區域S係略均勻地分散至10個支撐點175a,175b,176a~176d,177a~177d。如此般，依第2實施形態相關之晶舟 支撐台170，便可以10個支撐點175a,175b,176a~176d,177a~177d來略均勻地承受應力。
圖13係顯示第2實施形態中晶舟的底面變位量與應力最大值之關係的模擬解析結果的圖式。如圖13所示，本發明第2實施形態相關之晶舟支撐台170的解析結果Q相較於比較例相關之晶舟支撐台370的解析結果R，底面變位量及應力最大值兩者均會大幅地降低，應力最大值會降低約50%。這應該是如圖11(b)所示，晶舟90的荷重平衡在左右支柱93b,93c佔80%，將左右支柱93b,93c來做重點性支撐以配置各4個支撐點176a~176d,177a~177d，便可大幅降低應力。
圖14係顯示本發明第2實施形態相關之晶舟支撐台左右的支撐點群之外側支撐點彼此所構成之角度做各種改變之樣態的圖式。圖14(a)係將支撐點群176之外側支撐點176a,176d彼此及支撐點群177之外側支撐點177a,177d彼此的構成角度設定為20度樣態的圖式。圖14(b)係將支撐點群176之外側支撐點176a,176d彼此及支撐點群177之外側支撐點177a,177d彼此的構成角度設定為30度樣態的圖式。圖14(c)係將支撐點群176之外側支撐點176a,176d彼此及支撐點群177之外側支撐點177a,177d彼此的構成角度設定為40度樣態的圖式。圖14(d)係顯示將支撐點群176之外側支撐點176a,176d彼此及支撐點群177之外側支撐點177a,177d彼此的構成角度設定為30度而解析上最佳結果之樣態的圖式。
如圖14(a)~(c)所示，進行了支撐點群176,177外側之支撐點176a,176d及支撐點177a,177d彼此所構成之角度各為20、30、40度之應力分布的模擬解析。
其結果如圖14(d)所示，設定在30度之角度的樣態之應力最大值最低。更詳細而言，如圖14(d)所示，以中心O為原點，支柱93a與中心O所連結之直線L1為Y軸時，為X軸支直線L4與支撐點176d所構成之角度在12度，直線L4與支撐點176c所構成之角度為14度時，應力最大值為最低值。
圖15係顯示圖14各樣態之解析結果的圖式。圖15中，橫軸係表示晶舟90之底板92的變位量，縱軸係表示施加至支撐點175~177,374的 應力。如圖15所示，底板92的變位量在支撐點群176,177外側之支撐點176a,176d及支撐點177a,177d彼此所構成之角度(以下亦可稱為「開角」)為20、30、40度的任何情況，均較具有4點之支撐點374a~374d的比較例有大幅地降低，總共降低1μm以上。
另一方面，關於應力，在開角為30度的情況，相較於比較例會使應力降低51%，應力會降到最低。另外，在開角為20、40度的情況，應力本身雖會較比較例要高，但由於上述般晶舟90之底板92的變位量會較比較例而大幅變小，故顆粒發生量也可較比較例要為降低，故開角20、40度的情況亦包含在本發明的實施形態。
依本發明，便可降低顆粒的發生。
以上，雖已就本發明較佳實施形態及實施例來詳細說明，但本發明並不被限制於上述實施形態及實施例，在不脫離本發明範圍下，可加諸各種變形及置換於上述之實施形態及實施例。
此揭示係基於2015年11月18日所申請之日本特願2015-225407號的優先權利益，將該日本申請案之所有內容作為參照文獻而加入於此。

Claims (18)

  1. 一種晶舟支撐台，係從下方來支撐具有於鉛直方向隔有間隔而可配列支撐複數片晶圓之複數根支柱的晶舟之晶舟支撐台，該晶舟的中心與該複數根支柱所連結的各直線上，係具有接觸支撐該晶舟之底面的複數支撐點；該複數支撐點係對應於該複數根支柱而各設有1個。
  2. 如申請專利範圍第1項之晶舟支撐台，其進一步具有具圓盤形狀之支撐盤；該複數支撐點各自係從該支撐盤突出至上方，而具有平坦的支撐面。
  3. 如申請專利範圍第2項之晶舟支撐台，其中該晶舟之底面係具有於中央具圓形開口的圓環形狀；該複數支撐點各自係具有於內側和該開口卡固的卡固構造部，於外側具有該支撐面。
  4. 如申請專利範圍第1項之晶舟支撐台，其中該晶舟之該複數根支柱係設有3根；該複數支撐點亦係對應該複數根支柱而設有3個。
  5. 如申請專利範圍第4項之晶舟支撐台，其中該複數支撐點其中之一個從該晶舟進行該晶圓之搭載的正面觀之係設置於該晶舟的中央深處，另2個支柱則是設置為左右對應於該一個支撐點。
  6. 如申請專利範圍第1項之晶舟支撐台，其中該複數支撐點各自係以和該晶舟不同之材料所構成。
  7. 如申請專利範圍第6項之晶舟支撐台，其中該晶舟係由SiC所構成；該複數支撐點各自係由石英所構成。
  8. 一種熱處理裝置，係具有：如申請專利範圍第1項之晶舟支撐台；將晶圓載置於該晶舟支撐台所支撐之晶舟的晶圓搬送機構；配置於該晶舟支撐台上之熱處理爐；以及將該晶舟支撐台所支撐之該晶舟搬入至該熱處理爐之升降機構。
  9. 一種晶舟支撐台，係從下方來支撐具有於鉛直方向隔有間隔而可配列支撐複數片晶圓之複數根支柱的晶舟之晶舟支撐台，該晶舟的中心與該複數根支柱所連結的各直線的周邊，係具有接觸支撐該晶舟之底面的複數支撐點以及具圓盤形狀之支撐盤；該複數支撐點各自係從該支撐盤突出至上方，而具有平坦的支撐面。
  10. 如申請專利範圍第9項之晶舟支撐台，其中該複數支撐點係以將施加至該複數根支柱各自的荷重加以分散之方式來加以配置。
  11. 如申請專利範圍第9項之晶舟支撐台，其中該晶舟之底面係具有於中央具圓形開口的圓環形狀；該複數支撐點各自係具有於內側和該開口卡固的卡固構造部，於外側具有該支撐面。
  12. 如申請專利範圍第11項之晶舟支撐台，其中該晶舟之該複數根支柱係設有3根，該複數支撐點其中之一個從該晶舟進行該晶圓之搭載的正面觀之係設置於該晶舟的中央深處，另2個支柱則是設置為左右對應於該一個支撐點；該複數支撐點係對應該一個支柱的周圍而設有2個，該其他2個支柱的周圍係各設有4個。
  13. 如申請專利範圍第12項之晶舟支撐台，其中在該其他2個支柱的周圍各設有4個的該支撐點係外側的2個支撐點與該支撐盤之中心所構成的角度範圍為20度以上，40度以下的範圍。
  14. 如申請專利範圍第13項之晶舟支撐台，其中該外側的2個支撐點與該支撐盤之中心所構成的角度為略30度。
  15. 如申請專利範圍第12項之晶舟支撐台，其中該1個支柱的周圍所設置之2個該支撐點與該支撐盤之中心所構成的角度為略20度。
  16. 如申請專利範圍第9項之晶舟支撐台，其中該複數支撐點各自係以和該晶舟不同之材料所構成。
  17. 如申請專利範圍第16項之晶舟支撐台，其中該晶舟係由SiC所構成；該複數支撐點各自係由石英所構成。
  18. 一種熱處理裝置，係具有：如申請專利範圍第9項之晶舟支撐台；將晶圓載置於該晶舟支撐台所支撐之晶舟的晶圓搬送機構；配置於該晶舟支撐台上之熱處理爐；以及將該晶舟支撐台所支撐之該晶舟搬入至該熱處理爐之升降機構。
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