WO2004088744A1 - シリコンウェーハ熱処理治具およびシリコンウェーハ熱処理方法 - Google Patents

シリコンウェーハ熱処理治具およびシリコンウェーハ熱処理方法 Download PDF

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wafer
center point
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Yoshinobu Nakada
Hiroyuki Shiraki
Takeshi Hasegawa
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Sumitomo Mitsubishi Silicon Corporation
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    • Y10T279/23Chucks or sockets with magnetic or electrostatic means

Definitions

  • the present invention relates to a wafer heat treatment jig and a wafer heat treatment method, and more particularly to a technique suitable for use in RTA and the like.
  • a rapid heating device using a halogen lamp as a heat source has been known as a heat treatment device for rapidly heating and rapidly cooling a silicon wafer.
  • a ring-shaped wafer holder 100 is mounted in the furnace of the rapid heating apparatus, for example, as shown in FIG. Have been.
  • a wafer holder of a type supporting at a plurality of points is also known.
  • slip dislocations occur and the yield is reduced.
  • Slip dislocations are caused by: ⁇
  • the weight of the wafer itself is added to the portion supported by the wafer, so ⁇ ⁇
  • the sliding friction between the wafer and the projections occurs due to the warpage of the wafer and the difference in thermal expansion that occur during heat treatment. It is thought that the slip dislocation occurs in the portion supported by each of the support projections because of the occurrence of the deformation and the distortion of the portion where the weight of the A8 is concentrated.
  • Patent Document 2 aims to reduce slip dislocation caused by the presence of an orientation flat.
  • Non-Patent Document 1 As shown in the above, it is preferable for slip reduction that the support point be located at a position of 80 to 85% in the radial direction of 18 as a content related to the wafer support position in the wafer holder of the multi-point support. It is described.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2000-2013
  • Patent Document 2 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-2017
  • Non-Patent Document 1
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and has made the free depth of the dislocation entering from the pin mark deeper than the device forming region, and the slip free region having no slip on the surface of such a wake. It is intended to achieve the goal of providing an AA heat treatment jig and heat treatment method for the widest range.
  • the silicon wafer heat treatment method according to the present invention is a silicon wafer heat treatment method for thermally treating a silicon wafer in a processing furnace.
  • the above-mentioned problem has been solved by supporting the silicon wafer at three support positions located within a range of 85 to 99.5% in the outer direction of the silicon wafer radius.
  • the silicon wafer heat treatment method of the present invention includes three support arms protruding toward a center point at an interval from a support frame, and support projections protruding above the respective support arms. A silicon wafer when a silicon wafer is placed on the support projection and heat-treated in a processing furnace, a silicon wafer with a three-point support for heat treatment, and a heat treatment method.
  • the silicon wafer heat treatment jig of the present invention comprises: a support frame;
  • Each of the support arms is disposed so as to form an angle of 120 ° with respect to a center point, all of the support protrusions are located on the same circumference from the center point, and a silicon wafer radius
  • the above problem was solved by being able to be set to be within the range of 85 to 99.5% in the outer direction.
  • the support protrusion is fixed to the support arm so that a fixed position can be set.
  • the wafer of the present invention can be ripened by the above-described wafer heat treatment method.
  • the silicon wafer heat treatment method of the present invention all of the silicon wafer support positions are arranged so as to form an angle of 120 ° with respect to the center point, and the outside direction of the silicon wafer radius is 85 to 999.
  • the length of slip dislocations from the ano and back surfaces caused by the contact of the support protrusions was reduced to a level that did not affect the device formation area on the wafer surface. It can be set short enough so that it does not grow.
  • the occurrence of slip dislocations in the device formation region can be reduced, and the yield of the wafer can be prevented from being reduced.
  • the position of the support projection is located inside 85% outside the silicon wafer radius, contact flaws with multiple support projections are formed on the inside of the wafer used by device manufacturers for substrate fabrication. And three supporting arms projecting from the support frame toward the center point at a distance from each other. In the case of this type, the arm becomes longer and the horizontal state cannot be maintained. In addition, the deformation of the supporting arm part increases with prolonged use, and the horizontal state cannot be maintained.
  • the in-plane load balance is lost and the slip at the specific support is increased, which is not preferable, and the position of the support protrusion is located outside of 99.5% of the silicon-to-Eaha radius in the outer direction.
  • the position of the support protrusion is located outside of 99.5% of the silicon-to-Eaha radius in the outer direction.
  • the center angle of the silicon wafer on which all the support protrusions are located with respect to the position of the support protrusions on the same circumference is set to a value other than 120 °, the wafer support positions will not be spaced at 120 ° intervals.
  • the silicon wafer heat treatment jig of the present invention includes three first, second, and third support arms that protrude from the support frame toward the center point at an interval of 120 ° from each other.
  • Support projections are provided on the upper side of the silicon wafer, and each of the support projections is located on the same circumference from the center point and within a range of 85 to 99.5% in a direction outside the silicon wafer radius. Can be set so that all silicon wafer support positions make an angle of 120 ° with respect to the center point and the outer side of the silicon wafer radius 85 to 99.5%
  • the length of the slip dislocation due to the contact of the support projection should be sufficiently long so as not to affect the depis formation region on the wafer surface. It can be set shorter.
  • the support projection is fixed to the support arm so that a fixed position can be set, so that a diameter dimension, a thickness dimension, a hardness / stress characteristic, a thermal characteristic, etc.
  • the wafer support position is set in accordance with the above, and the length of the slip dislocation due to the contact of the support projection is reduced to a length that does not affect the device formation area on the wafer surface. It can be set to be short enough.
  • FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a silicon wafer heat treatment jig according to the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged side view showing the support arm of FIG.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing one embodiment of the silicon wafer heat treatment method and the heat treatment jig according to the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the heat treatment furnace.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the support protrusion position (pin position) and the total slip length in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an image showing the state of the wafer surface at a supporting position of 70% according to the example of the present invention.
  • FIG. 7 is an image showing a state of the wafer surface at a support position of 97% according to the example of the present invention.
  • FIG. 1 is a plan view showing a silicon wafer heat treatment jig according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a side view showing a support arm portion of the present embodiment
  • FIG. 3 is a positional relationship between a support protrusion of the present embodiment and the silicon wafer.
  • a silicon wafer heat treatment jig 1 of the present embodiment includes a support frame 10 having a substantially U-shape in plan view having sides substantially orthogonal to each other.
  • a first support arm 31 is provided at the center of the side facing the opening 10, and second and third support arms 32 and 33 are provided on other sides of the support frame 10.
  • the first, second, and third support arms 31, 32, and 33 are all formed integrally with the support frame 10, and the support frame 10 and the support arms 31, 32, and 33 are made of quartz or S. It is formed of i C or formed by covering the surface of S i C with polysilicon. Of these, quartz is preferred as a material because it has heat resistance and is unlikely to be a source of contamination.
  • the support arms 31, 32, and 33 are located on the same plane including the support frame 10, and are all inward from the support frame 10 toward the center point C, which is almost the center of the support frame 10.
  • the supporting arms 31, 32, 33 are spaced from each other at an angle of 120 ° with respect to the center point C. In other words, the second and third support arms 32, 33 are made to make 120 ° (60 °) with the side of the support frame 10 at the base end.
  • Support projections 41, 42, and 43 are provided on the upper sides of the support arms 31, 32, and 33, respectively.
  • the support projections 41, 42, and 43 are located on the same circumference C1 from the center point C. At the same time, it can be set to be within the range of 85-99.5% in the outward direction of silicon wafer W radius R.
  • the position (pin position) of the support projections 41, 42, and 43 in the range of 85 to 99.5% in the outward direction of the silicon wafer W radius R is, as shown in FIG.
  • the position of rZRX l OO (%) is called the position of rZRX l OO (%). It is located in the range of rl.
  • the support projections 41, 42, and 43 are provided with a plurality of fixing holes 51 provided in the extending direction of the support arms 31, 32, and 33, respectively. , 52, 53, the fixed position can be set.
  • the plurality of fixing holes 51, 51 have the same distance k between them, and the fixing holes 52, 52 in the support arm 32, and the support arm 33,
  • the fixing holes 53 and 53 have the same configuration.
  • the support protrusions 41, 42, 43 are formed of quartz or SiC, or formed by covering the surface of SiC with polysilicon. Of these, quartz is preferred as a material because it has heat resistance and is unlikely to be a source of contamination.
  • These support projections 41, 42, and 43 are set so as to be located on the same circumference C1 with respect to the center point C, and the silicon wafer W is placed thereon as shown in FIG.
  • the radius r of the circumference C1 is set so as to be within the range of 85 to 99.5% with respect to the radius R of the e-W.
  • the wafer W is placed so that its center coincides with the center point C.
  • the distance k between the fixing holes 51, 52, 53 is set to a value of about 5% of r / W.
  • the fixing holes 51 are also provided inside the 85% inside, but this can be applied to cases such as supporting silicon wafers of different sizes. It is possible that it is not provided.
  • the position of the support projection is located inside 85% outside the silicon wafer radius, contact flaws with multiple support projections are formed on the inside of the wafer used by device manufacturers for substrate fabrication.
  • the arms become longer and the horizontal state can be maintained.
  • the deformation of the supporting arm increases with prolonged use, and it becomes impossible to maintain the level. As a result, the in-plane load balance is lost, and the slip at a specific support is increased, which is not preferable. If it is located on the outside, the wafer may not be placed properly because there is no margin when placing the wafer.
  • the silicon wafer heat treatment jig 1 is configured such that the support protrusions 41, 42, and 43 are respectively positioned on the same circumference C1 with respect to the wafer center point C. W is placed on the support projections 41, 42 and 43 to support the wafer W horizontally on the jig 1, and then the silicon wafer is heated in the processing furnace 20 as shown in FIG. And heat-treated.
  • 21 indicates a heating lamp
  • 22 indicates a pie mouth meter.
  • a single-wafer type heat treatment furnace is used as the heat treatment furnace, but the present invention can be applied to a method of arranging ladder ports and the like in a vertical heat treatment furnace capable of processing a plurality of sheets.
  • the distance between the support protrusions in each support arm portion can be set to a value other than the above-described step of 5% of rZR, and can be set to a value other than the equal distance. It is.
  • a silicon notch (notch type) with an orientation flat of 200 mm in diameter and 72.5 mm in thickness was prepared.
  • all of the support protrusions 41, 42, 43 shown in FIGS. 1 and 3 have the same center C as the center of the above-mentioned wafer W and are located on the same circumference C1 having a radius r.
  • the value of r_R with respect to the radius R of the wafer W is in the range of 65 to 90% every 5%. And 97%.
  • the silicon wafer A was placed on the support protrusion of each silicon wafer heat treatment jig 1 thus arranged to support the wafer W in a horizontal state.
  • the silicon wafer heat treatment jig 1 on which the wafer was mounted was placed in a processing furnace 20 shown in FIG. 4, and the wafer W was heat-treated at a furnace temperature of 125 ° C. and 10 sec. .
  • the line drawn on the image is a point that indicates the dislocation position, and a point that indicates the dislocation position.
  • the length of this straight line was measured as the slip length.
  • the cumulative length of the slip length (sum) as shown in Fig. 6 was determined for each wafer.
  • Figure 5 shows the results. This value is the average of the results of multiple wafers for the same support projection position (pin position).

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Abstract

このシリコンウェーハ熱処理治具および方法は、支持粋から互いに間隔をあけて中心点に向けて突出する3つの支持腕部の上側に支持突起を有し、シリコンウェーハを前記支持突起の上に載せて処理炉内で熱処理する際、支持突起の全てがシリコンウェーハの同一円周上でシリコンウェーハ半径の外側方向85~99.5%の範囲内に位置し、各支持腕部がそれぞれ中心点に対して120゜の角を為すように配置されることで、ピン跡から入る転位のフリー深さをデバイス形成領域より深くするとともに、このようなウェーハ表面にスリップがないスリップフリー領域を最も広くする。

Description

明 細 書 シリコンゥエー 、熱処理治具およびシリコンゥエー 、熱処理方法 技術分野
本発明は、 ゥエーハ熱処理治具およびゥエーハ熱処理方法に係り、 特に、 R T A等に用いて好適な技術に関する。
本願は、 2 0 0 3年 3月 3 1日に出願された特願 2 0 0 3 - 0 9 7 3 6 5号に 対し優先権を主張し、 その内容をここに援用する。 背景技術
従来、 シリコンゥエーハを急速加熱した後に急速冷却する熱処理装置として、 ハロゲンランプを熱源とした急速加熱装置 (R T A) が知られている。 急速加熱 装置の炉内には、熱処理中におけるシリコンゥエーハの姿勢を水平に保っために、 例えば特許文献 1の図 3 ( a) に示すようにリング状のゥェ一ハホルダ 1 0 0が 搭載されている。
また、 特許文献 2に示すように、 複数点で支持するタイプのゥエーハホルダも 知られている。 しかしゥェ一ハを水平に支持して熱処理をした場合、 スリップ転位が発生し、 歩留りが低下する問題点があった。 スリップ転位が発生する原因としては、 ゥェ 一八の支持した部分にゥエーハ自体の自重が付加されるので、 熱処理時に起きる ゥエーハの反りや熱膨張の差によりゥエーハと突起との間に滑り摩擦を生じたり、 ゥエー八の自重の集中する部分に歪みを生じたりするため、 その各支持突起によ り支持された部分にスリップ転位が生じるものと考えられている。
従来のゥエーハホルダにあっては、 いずれも、 スリップ発生の低減を図ってい るが、 特許文献 2においてはオリエンテーションフラットの存在に起因するスリ ップ転位低減を目的としている。
また、 オリエンテーションフラットのないゥエー八においては、 非特許文献 1 に示したように、 複数点支持のゥェーハホルダでのゥエーハ支持位置に関する内 容として、 ゥヱ一八の半径方向 8 0〜 8 5 %の位置に支持ポイントを位置するこ とがスリップ低減には好ましいと記載されている。 特許文献 1 :特開 2 0 0 2 - 1 3 4 5 9 3号公報
特許文献 2 :特開 2 0 0 2— 1 7 0 8 6 5号公報
非特許文献 1 :
Takeda,R.et.al J.Electrochem.Soc.,Vol.l44,No.l0,October(l997)pp.L280-L282 しかし、 オリエンテーションフラットのないゥェ一ハにおいても、 このような シリコンゥエーハを急速加熱装置のゥエーハホルダ上に載置し、 1 0 0 0 °c以上 の炉内温度で急速加熱すると、 ゥエーハにスリップが発生するが、 これをさらに 低減したいという要求が依然としてあつた。 発明の開示
本発明は、 上記の事情に鑑みてなされたもので、 ピン跡から入る転位のフリー 深さをデバイス形成領域より深くするとともに、 このようなウェーク、表面にスリ ップがないスリップフリ一領域を最も広くするためのゥエーハ熱処理治具および 熱処理方法を提供するという目的を達成しょうとするものである。 本発明のシリコンゥェ一ハ熱処理方法は、 シリコンゥエーハを処理炉内で熱処 理するときのシリコンゥェ一ハ熱処理方法において、
シリコンゥエーハを、 該シリコンゥエーハ半径の外側方向 8 5〜 9 9 . 5 %の 範囲内に位置する 3つの支持位置により支持することにより上記課題を解決した。 本発明のシリコンゥェ一ハ熱処理方法は、 支持枠から互いに間隔をあけて中心 点に向けて突出する 3つの支持腕部を有し、 かつ、 それぞれの支持腕部の上側に むけて突出する支持突起を有し、 シリコンゥエーハを前記支持突起の上に載せて 処理炉内で熱処理するときのシリコンゥエー 、熱処理用 3点支持具によるシリコ ンゥエーノ、熱処理方法において、 前記支持突起の全てがシリコンゥエー八の同一円周上に位置するとき、 前記支 持突起の全てがシリコンゥエーハ半径の外側方向 8 5〜 9 9 . 5 %の範囲内に位 置し、 前記各支持腕部がそれぞれ中心点に対して 1 2 0 ° の角を為すように配置 されることにより上記課題を解決した。
本発明のシリコンゥエーハ熱処理治具は、 支持枠と、
該支持枠から互いに間隔をあけて中心点に向けて突出する 3つの支持腕部と、 それぞれの支持腕部の上側にむけて突出する支持突起とが設けられ、
前記各支持腕部がそれぞれ中心点に対して 1 2 0 ° の角を為すように配置され、 前記支持突起の全てが、 前記中心点からの同一円周上に位置し、 かつ、 シリコ ンゥエーハ半径の外側方向 8 5 ~ 9 9. 5 %の範囲内に位置するよう設定可能と されることにより上記課題を解決した。
本発明において、 前記支持突起が、 前記支持腕部に固定位置設定可能に固定さ れてなることが望ましい。
また、 本発明のゥエーハは上記のゥエーハ熱処理方法によって熟処理されるこ とができる。 本発明のシリコンゥエーハ熱処理方法は、 シリコンゥエーハ支持位置の全てが それぞれ中心点に対して 1 2 0 ° の角を為すように配置され、 かつ、 シリコンゥ エーハ半径の外側方向 8 5〜 9 9 . 5 %の範囲内に設定されることで、 支持突起 が当接していたことに起因するゥエーノ、裏面からスリップ転位の長さが、 ゥエー ハ表面のデバイス形成領域に影響を与えない程度までした成長しないように充分 に短く設定することが可能となる。
これにより、 デバイス形成領域におけるスリップ転位発生を低下して、 ゥエー ハの歩留りが低下することを防止できる。 ここで、 支持突起の位置をシリコンゥエーハ半径の外側方向 8 5 %より内側に 位置した場合には、 デバイスメーカーが基板作製のために使用するゥエーハ内側 に複数の支持突起との接触傷が形成されてしまうため歩留まりが低下するととも に、 支持枠から互いに間隔をあけて中心点に向けて突出する 3つの支持腕部を有 するタイプの場合には、 腕が長くなり、 水平状態を保てなくなり、 また、 長時間 の使用とともに支持腕部の変形が大きくなりさらに水平を保てなくなる。 このた め、 面内荷重パランスが崩れ、 特定の支持特記でのスリップが大きくなるため好 ましくなく、 支持突起の位置をシリコンゥエーハ半径の外側方向 9 9. 5 %より 外側に位置した場合には、 ゥエーハを載せる場合、 マージンがないためにうまく 載置できない場合がある。 また、 エッジの部分で指示した場合にはエッジにスリ ップが入りゥェ一ハが割れやすくなるため好ましくない。 また、 支持突起の全てが位置するシリコンゥエーハの同一円周上における支持 突起の位置に対する中心角が 1 2 0 ° 以外に設定された場合には、 ゥヱーハ支持 位置が 1 2 0 ° 間隔でなくなるため、 各支持位置における荷重バランスが崩れ、 特定の指示位置への荷重が大きくなり、その点ではスリップ転位長さが長くなり、 表面までスリップ転位が突き抜ける場合がある。 また、 面内の荷重パランスが悪 いため、 ゥエーハ支持間隔が 1 2 0 ° より大きくなつた場合には、 ゥエーハ支持 間隔が広い方にゥエー八が傾いたり落ちたりする可能性があるため好ましくなレ、。 本発明のシリコンゥェ一ハ熱処理治具は、 支持枠から互いに 1 2 0° の角を為 すように間隔をあけて中心点に向けて突出する 3つの第 1、 第 2および第 3支持 腕部の上側に支持突起が設けられ、 それぞれの支持突起が、 前記中心点からの同 一円周上に位置するとともに、シリコンゥエーハ半径の外側方向 8 5〜 9 9. 5 % の範囲内に位置するよう設定可能とされることで、 全てのシリコンゥエーハ支持 位置を、 それぞれ中心点に対して 1 2 0 ° の角を為しかつシリコンゥエーハ半径 の外側方向 8 5〜 9 9 . 5 %の範囲内に位置することができるので、 支持突起が 当接していたことに起因するスリップ転位の長さを、 ゥエーハ表面のデパイス形 成領域に影響を与えない程度の長さになるよう充分に短く設定することが可能と なる。 本発明において、 前記支持突起が、 前記支持腕部に固定位置設定可能に固定さ れてなることにより、 ゥヱ一ハの径寸法、 厚さ寸法、 硬度 ·応力特性、 熱特性等 に対応して、 ゥエーハ支持位置を設定して、 支持突起が当接していたことに起因 するスリップ転位の長さを、 ゥェ一ハ表面のデバイス形成領域に影響を与えない 程度の長さになるよう充分に短く設定することが可能となる。
具体的には、 支持腕部の所定の位置に設けられた固定穴に対して支持突起を嵌 合して固定する構成などが可能である。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明に係るシリコンゥエーハ熱処理治具の一実施形態を示す平面図 である。
図 2は、 図 1の支持腕部を示す拡大側面図である。
図 3は、 本発明に係るシリコンゥエーハ熱処理方法および熱処理治具の一実施 形態を示す模式平面図である。
図 4は、 熱処理炉の断面図である。
図 5は、 本発明の実施形態における支持突起位置 (ピン位置) とスリップ全長 との関係を示すグラフである。
図 6は、 本発明の実施例にかかる支持位置 7 0 %におけるゥエーハ表面の状態 を示す画像である。
図 7は、 本発明の実施例にかかる支持位置 9 7 %におけるゥエーハ表面の状態 を示す画像である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明に係るシリコンゥエーハ熱処理治具およびシリコンゥエーハ熱処 理方法の一実施形態を、 図面に基づいて説明する。
図 1は、 本実施形態におけるシリコンゥェ一ハ熱処理治具を示す平面図、 図 2 は本実施形態の支持腕部を示す側面図、 図 3は本実施形態の支持突起とシリコン ゥエーハとの位置関係を示す模式平面図である。
図において、 符号 1はシリコンゥエーハ熱処理治具、 1 0は支持枠である。 まず本実施形態は、 直径が 1 5 0〜4 0 0 mm、 好ましくは 2 0 0〜 3 0 0 mm で^リェンテーションフラットを持たないシリコンゥエーハに適することができ る。 本実施形態のシリコンゥエーハ熱処理治具 1は、 図 1, 図 2に示すように、 そ れぞれが略直交する辺を有する平面視してコ字状の支持枠 10と、 この支持枠 1 0の開口部分に対向する辺の中央に第 1支持腕部 31が設けられ、 支持枠 10に おけるそれ以外の辺に第 2、 第 3支持腕部 32, 33が設けられている。
これら第 1, 第 2, 第 3支持腕部 31, 32, 33は、 いずれも、 支持枠 10 と一体に形成されており、 これら支持枠 10と支持腕部 31, 32, 33は石英 又は S i Cにより形成されるか、 または S i Cの表面をポリシリコンで被覆して 形成される。 このうち石英が耐熱性を有し、 かつ汚染源になり難いため材質とし て好ましい。 支持腕部 31, 32, 33は、 支持枠 10を含んだ同一平面上に位置し、 いず れも支持枠 10のほぼ中心位置である中心点 Cに向かうように支持枠 10から内 側に突出され、この中心点 Cに対して支持腕部 31, 32, 33は互いに 120° の角を為すように間隔をあけて設けられている。 つまり、 第 2, 第 3支持腕部 3 2, 33は、 その基端において支持枠 10の辺と 120° (60° ) を為すよう に儲けられている。
これら支持腕部 31, 32, 33の上側にはそれぞれ支持突起 41, 42, 4 3が設けられ、 それぞれの支持突起 41 , 42, 43が、 中心点 Cからの同一円 周 C 1上に位置するとともに、シリコンゥエーハ W半径 Rの外側方向 85-99. 5%の範囲内に位置するよう設定可能とされている。
ここで、 支持突起 41, 42, 43の位置 (ピン位置) がシリコンゥェ一ハ W 半径 Rの外側方向 85〜 99. 5%の範囲とは、 図 3に示すように、 シリコンゥ エーハ Wの半径 Rに対し、 中心 Cからの距離を rとする円周 C 1上に位置すると きを rZRX l OO (%) の位置といい、 この rZRX 100の値が上記の範囲 にあるように、 r O から r l の範囲に位置するということである。 具体的には、 支持突起 4 1, 4 2 , 4 3は、 図 2に示すように、 それぞれ支持 腕部 3 1, 3 2, 3 3の延在する方向に複数設けられた固定穴 5 1, 5 2 , 5 3 に嵌合することで、 固定位置設定可能とされている。
支持腕部 3 1においては、 複数の固定穴 5 1 , 5 1はこれらの間隔 kが等しく 設けられており、 支持腕部 3 2における固定穴 5 2, 5 2、 および支持腕部 3 3 における固定穴 5 3, 5 3も同様の構成となっている。 支持突起 4 1, 4 2, 4 3は、 石英又は S i Cにより形成されるか、 又は S i Cの表面をポリシリコンで被覆して形成される。 このうち石英が耐熱性を有し、 かつ汚染源になり難いため材質として好ましい。
これら支持突起 4 1 , 4 2, 4 3は、 中心点 Cに対して同一円周 C 1上に位置 するように設定されるとともに、 図 3に示すように、 シリコンゥエーハ Wを載置 した際に、 この円周 C 1の半径 rが、 ゥエーハ Wの半径 Rに対して 8 5〜9 9. 5 %の範囲内に位置するように設定される。 このとき、 ゥエーハ Wは、 その中心 を中心点 Cと一致するように載置される。 同時に、 固定穴 5 1, 5 2, 5 3のそれぞれの間隔 kは、 r /Wの 5 %程度の 値に設定される。 なお、 図においては 8 5 %より内側にも固定穴 5 1を設けてあ るように記載されているが、 これはサイズの異なるシリコンゥエーハ Wに対応す る等の場合に適応可能とするものであり設けないことも可能である。 ここで、 支持突起の位置をシリコンゥエーハ半径の外側方向 8 5 %より内側に 位置した場合には、 デバイスメーカーが基板作製のために使用するゥエーハ内側 に複数の支持突起との接触傷が形成されてしまうため歩留まりが低下するととも に、 支持枠から互いに間隔をあけて中心点に向けて突出する 3つの支持腕部を有 するタイプの場合には、 腕が長くなり、 水平状態を保てなくなり、 また、 長時間 の使用とともに支持腕部の変形が大きくなりさらに水平を保てなくなる。 このた め、 面内荷重バランスが崩れ、 特定の支持特記でのスリップが大きくなるため好 ましくなく、 支持突起の位置をシリコンゥエーハ半径の外側方向 9 9. 5 %より 外側に位置した場合には、 ゥェ一ハを載せる場合、 マージンがないためにうまく 載置できない場合がある。 また、 エッジの部分で指示した場合にはエッジにスリ ップが入りゥェ一ハが割れやすくなるため好ましくない。 本実施形態のシリコンゥエーハ熱処理治具 1は、 図 3に示すように、 支持突起 4 1, 4 2, 4 3がそれぞれゥエーハ中心点 Cに対する同一円周 C 1上に位置す るようにゥエーハ Wを支持突起 4 1, 4 2, 4 3の上に載せてゥエーハ Wを治具 1に水平に支持した後、 このシリコンゥエーハ熱処理治具 1を図 4に示すような 処理炉 2 0内に搬送してゥエー八に熱処理を施す。 このようにシリコンゥェ一ハ を 3シリコンゥエーハ熱処理治具 1に配置すると、 熱処理を施しても表面に発生 するスリップ転位を低減することができる。 なお、 図 4中の 2 1は加熱ランプ、 2 2はパイ口メータをそれぞれ示す。 なお、 本実施の形態では熱処理炉に枚葉式の熱処理炉を用いたが、 複数枚処理 できる縦型熱処理炉におけるラダーポ一ト等の配置方法にも適応できる。 また、 各支持腕部における支持突起どうしの間隔も上記のように r ZRの 5 % 刻みではなくて、 他の値にすることも可能であり、 また等間隔ではない値に設定 することも可能である。 実施例
次に本発明の実施例を説明する。 <実施例 >
直径 2 0 0 mm φ、 厚さ 7 2 5 mmのオリエンテーションフラットを有さ ない (ノッチタイプの) シリコンゥエーハを用意した。
また、 図 1, 図 3に示す支持突起 4 1 , 4 2, 4 3の全てが上記ゥエーハ Wの 中心と同一の中心 Cを有し半径 rの同一円周 C 1上に位置するようにし、 かつ上 記ゥエーハ Wの半径 Rに対して r _ Rの値が、 5 %ごとに 6 5〜9 0 %の範囲お よび 9 7 %に位置するように調整した。 このように配置したそれぞれのシリコン ゥエーハ熱処理治具 1の支持突起の上に載せてゥエーハ Wを水平状態に支持した。 このゥエーハを載せたシリコンゥエーハ熱処理治具 1を図 4に示す処理炉 2 0内 に入れ、 炉内温度 1 2 5 0 °C、 1 0 s e cの条件でゥエーハ Wを熱処理した。.
<比較評価 >
このように裏面側で支持した状態で R T A処理後、 表面側に Seccoエッチング をおこなったシリコンゥエー八において、 デバイス形成領域である表面に発生し たスリップ転位を観察した。 もし、 転位がゥエーハ表面まで達していなければ Seccoエッチングで転位ピットは見えないはずである。 その結果のうち、 r ZR の値が 7 0 %のものを図 6に、 9 7 %のものを図 7に示す。
ここで、 支持突起位置 (ピン位置) 7 0 %の図 6において、 画像に引いてある 線は、 転位位置を示す点に対して、 これらの間隔が最長となるようにそれぞれの スリップに対して引いたもので、 この直線の長さをスリップ長として測定した。 次いで、 図 6に示すようなスリップ長の累積長 (和) を各ゥェ一ハごとに求め た。 その結果を図 5に示す。 なお、 この値は同一の支持突起位置 (ピン位置) に 対し、 複数のゥェーハにおける結果の平均を取ったものである。
<結果>
図 5に示す結果から、 支持突起位置 (ピン位置) が、 ゥエーハ半径に対して、 8 5 %より大きいと、 スリップ全長が 7 mm程度以下となり、 実際的にデバイス 形成特性に影響のない程度までゥエー八の歩留まりを向上することができること がわかる。
特に、 9 5 %以上、 より好ましくは 9 7 %程度では、 図 7に示すようにスリツ プ転位が表面に現れておらず、 極めて、 特性のよいゥェ一ハを製造することが可 倉 となる。 · 産業上の利用の可能性 本発明のシリコンウェーク、熱処理方法および熱処理治具によれば、 シリコンゥ エーハ支持位置の全てがそれぞれ中心点に対して 1 2 0 ° の角を為すように配置 され、 かつ、 シリコンゥェ一ハ半径の外側方向 8 5〜9 9. 5 %の範囲内に設定 されることで、 支持突起が当接していたことに起因するスリップ転位の長さが、 ゥエーハ表面のデバイス形成領域に影響を与えない程度ま.でしか成長しないよう に充分に短く設定することが可能となるため、 デバイス形成領域におけるスリッ プ転位発生を低下して、 ゥエーハの歩留りが低下することを防止できるという効 果を奏することができる。

Claims

請求の範囲
1 . シリコンゥェーハを処理炉内で熱処理するときのシリコンゥェ一ハ熱処理 方法において、
シリコンゥエーハを、 該シリコンゥェ一ハ半径の外側方向 8 5〜9 9 . 5 %の 範囲内に位置する 3つの支持位置により支持することを特徴とするシリコンゥェ ーハ熱処理方法。
2 . 支持枠から互いに間隔をあけて中心点に向けて突出する 3つの支持腕部を 有し、 かつ、 それぞれの支持腕部の上側にむけて突出する支持突起を有し、 シリ コンゥエーハを前記支持突起の上に載せて処理炉内で熱処理するときのシリコン ゥエーハ熱処理用 3点支持具によるシリコンゥェ一ハ熱処理方法において、 前記支持突起の全てがシリコンゥエー八の同一円周上に位置するとき、 前記支 持突起の全てがシリコンゥエーハ半径の外側方向 8 5〜9 9 . 5 %の範囲内に位 置し、 前記各支持腕部がそれぞれ中心点に対して 1 2 0 ° の角を為すように配置 されることを特徴とするシリコンゥエーハ熱処理方法。
3 . 支持枠と、
該支持枠から互いに間隔をあけて中心点に向けて突出する 3つの支持腕部と、 それぞれの支持腕部の上側にむけて突出する支持突起とが設けられ、
前記各支持腕部がそれぞれ中心点に対して 1 2 0 ° の角を為すように配置され、 前記支持突起の全てが、 前記中心点からの同一円周上に位置し、 かつ、 シリコ ンゥエーハ半径の外側方向 8 5〜9 9 . 5 %の範囲内に位置するよう設定可能と されることを特徴とするシリコンゥエーノ、熱処理治具。
4. 前記支持突起が、 前記支持腕部に固定位置設定可能に固定されてなること を特徴とする請求項 2記載のシリコンゥエーハ熱処理治具。
5 . 請求項 1または 2記載のゥエーハ熱処理方法によって熱処理されたことを 特徴とするゥヱーハ,
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