WO2006035879A1 - 熱処理装置及び基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

　板状部材からなる支持部に基板を支持する際に発生する滑りを少なくすることができる熱処理装置及び基板の製造方法を提供する。支持具３０は、基板５４と接触する支持部５８と、この支持部５８を支持する本体部５７とを有する。支持部５８は、基板５４の周縁部分とは接触しないように基板５４を支持する板状部材からなり、支持部５８の基板載置面には、基板５４と接触することなく外部に連通する非接触部７０が設けられている。この非接触部の外部と連通する部分の開口総面積を基板載置面の総面積の２５％以上９４％以下である。

Description

熱処理装置及び基板の製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、半導体ウェハやガラス基板等を熱処理するための熱処理装置および半 導体ウェハやガラス等の基板を製造する基板の製造方法に関する。 背景技術

[0002] 従来、縦型熱処理装置における支持具は、上下一対の端板と、両端板間に架設さ れて垂直に配設された例えば 3本の保持部材と、この 3本の保持部材に長手方向に 等間隔に配されて互いに対向して開口するよう刻設された多数の保持溝とを備えて おり、 3本の保持部材の保持溝間に基板を挿入することにより、複数枚の基板を水平 且つ互 、に中心を揃えた状態で整列させて保持するように構成されて 、る。ところが 、このような構成の支持具においては、基板の全重量は 3箇所の保持溝だけで支え られていることになるため、基板に熱ストレスが急激に加わった際に、基板と保持溝と の接触面間の引張応力や自重応力の関係力も結晶欠陥 (スリップ)が発生したり、基 板が反るという問題点がある。

[0003] この問題を解決する方法として、特許文献 1に記載された発明が挙げられる。ここで は、支持具は本体部と、この本体部に設けられ、前記基板と接触する支持部とを有し 、この支持部は、表面の面積が基板平坦面の面積よりも小さぐ厚さが前記基板の厚 さよりも厚いシリコン製の板状部材カも構成する（以下、プレート構造支持具という。 ) ことで、基板の全重量を分散して、引張応力や自重応力を緩和し、スリップの発生を 抑制している。

[0004] 特許文献 1：国際公開 WO2004Z030073号パンフレット

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] し力しながら、前記のプレート構造支持具においてはスリップの抑制には十分効果 が確認できるものの、装置ロボット (基板移載機）による自動移載を実施すると処理基 板を板状部材上に載せると同時に処理基板が滑り、規定位置（自動で処理基板を取 り出せる位置)力 逸脱してしまうと 、う問題が発生した。

この原因は、処理基板と板状部材との間に存在する空気の抜けが遅いために、基 板を置くことにより空気が圧縮され、その圧縮空気の処理基板を押す力と、処理基板 の自重が均衡するため発生すると考えられる。

[0006] また、本発明者が実験したところ、前記したプレート構造支持具にお 、てのスリップ の抑制効果は、ウェハ間の距離が比較的大きい（ピッチが広い）場合には認められて も、ピッチを狭めるに従って、その効果が薄れるという現象を見出した。

図 14はその実験結果を示している。図 14によれば、ピッチ比率が小さくなるに従つ て、スリップの発生状況が悪化しているのが分かる。

[0007] この原因は、ピッチが狭くなると、同じ長さのボートに収容できるプレート (支持部） の枚数が増加し、そのことにより、反応炉内のボート、プレートを合わせた熱容量が増 カロすることにあると、考えられる。

すなわち、熱容量が増加することで、同じ昇温 (降温)レートでの炉内温度変化であ つても、ボート、プレート自体の温度変化の追従性が悪ィ匕するために、ウェハとプレ ートとの接触部はプレートの温度に近ぐ接触しない部分は炉内の温度変化に比較 的追従するという現象が起こる。

その結果、処理ウェハの面内の温度分布は、次のようになる。

すなわち、プレートの熱容量が小さいときには面内偏差が小さいものの、プレートの 熱容量が大きい場合には面内偏差が大きくなる。

この処理ウェハ面内の局所的な温度差は、面内に局所的な熱ストレスを加えること になり、その結果、スリップが入り易くなる。

なお、熱容量 (heat capacity)とは、物体の温度を単位温度だけ上昇させるのに要 する熱量である。一様な物体では、熱容量は比熱 CiZK'g)と質量 (g)の積で与えら れるので、この場合の熱容量の単位は (JZK)となる。

[0008] また、プレート構造ボートのウェハ間のピッチが一定で、炉内のプレートの枚数が同 じ場合には、ある熱処理シーケンスにおいてスリップが皆無であれば、プレートの熱 容量をさらに小さくすることで、温度制御に対するボート、プレートの追従性がよくなる このため、それまでの熱処理シーケンスの温度変化レートを大きくしても、スリップが 発生しない状況を実現でき、その結果、 1バッチの処理時間すなわちスループットを 増加することが可能となる。

[0009] 本発明は、上記問題点を解消し、板状部材からなる支持部に基板を支持する際に 発生する滑りを確実に防止するとともに、支持部の低熱容量ィ匕によってスリップフリー を実現し、また、スループットを向上させることができる熱処理装置および基板の製造 方法を提供することを目的として!ヽる。

課題を解決するための手段

[0010] 本発明の第 1の特徴とするところは、基板を処理する反応容器と、前記反応容器内 で基板を支持する支持具と有する熱処理装置であって、前記支持具は、基板と接触 する支持部と、この支持部を支持する本体部とを有し、前記支持部は、基板の周縁 部分とは接触しないように基板を支持する板状部材力 なり、該板状部材の基板載 置面内には基板と接触することなく外部と連通する少なくとも一つの非接触部が設け られ、この非接触部の面積を前記板状部材の基板載置面の外縁線で囲まれる領域 の面積の 25%以上 94%以下とした熱処理装置にある。

[0011] 好ましくは、前記非接触部分は、少なくとも基板載置面の中央部に設けられる。

また、好ましくは、さらに基板を前記支持具に移載する基板移載機を有し、この基板 移載機は基板の周縁部分を支持するように構成される。

[0012] また、好ましくは、前記板状部材の熱容量を 61JZK以上 103JZK以下とする。ま た、好ましくは、前記非接触部の面積を前記板状部材の基板載置面の外縁線で囲ま れる領域の面積の 50%以上 83%以下とする。また、好ましくは、前記支持部は円板 状であり、その直径が基板の直径の 63%以上 70%以下である。また、好ましくは、前 記支持部は円板状であり、その直径が 190〜210mmであり、基板の直径が 300m mである。また、好ましくは、前記支持具は複数枚の基板を略水平姿勢で間隔をもつ て複数段に支持するように構成される。また、好ましくは、前記本体部は SiC力 なり 、前記支持部は Siまたは SiC力 なる。また、好ましくは、前記支持部の表面には Si O、 SiCまたは Si N力もなる層が形成されている。また、好ましくは、前記熱処理と

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は 1300°C以上の温度で行われる処理である。 [0013] 本発明の第 2の特徴とするところは、基板を処理する反応容器と、前記反応容器内 で基板を支持する支持具と有する熱処理装置であって、前記支持具は基板と接触 する支持部と、この支持部を支持する本体部とを有し、前記支持部は基板の周縁部 とは接触しないように基板を支持する板状部材力 なり、該板状部材の基板載置面 内には基板と接触することなく外部と連通する少なくとも一つの非接触部が設けられ 、この板状部材の熱容量を 61JZK以上 103JZK以下とした熱処理装置にある。

[0014] 本発明の第 3の特徴とするところは、基板の周縁部分とは接触しないように基板を 支持する板状部材からなり、該板状部材の基板載置面内には基板と接触することな く外部と連通する少なくとも一つの非接触部が設けられ、この非接触部の面積を前記 板状部材の基板載置面の外縁線で囲まれる領域の面積の 25%以上 94%以下とし た支持部に対して基板を移載する工程と、前記支持部により支持した基板を反応容 器内に搬入する工程と、前記支持部により支持した熱処理後の基板を前記反応容 器より搬出する工程と、を有する基板の製造方法にある。

[0015] 本発明の第 4の特徴とするところは、基板の周縁部分とは接触しないように基板を 支持する板状部材からなり、該板状部材の基板載置面内には基板と接触することな く外部と連通する少なくとも一つの非接触部が設けられ、熱容量を 61JZK以上 103J ZK以下とした支持部により基板を支持する工程と、前記反応容器内で前記支持部 により支持した基板を熱処理する工程と、前記支持部により支持した熱処理後の基 板を前記反応容器より搬出する工程と、を有することを特徴とする基板の製造方法に ある。

[0016] 本発明の第 5の特徴とするところは、基板を処理する反応炉と、前記反応炉内で基 板を支持する支持具とを有する熱処理装置であって、前記支持具は、基板と接触す る支持部と、この支持部を支持する本体部とを有し、前記支持部は、基板の周縁部 分とは接触しないように基板を支持する板状部材力 なり、該板状部材の基板載置 面には基板と接触することなく外部と連通する少なくとも一つの非接触部が設けられ 、この非接触部の外部と連通する部分の開口総面積を基板載置面の総面積の 25% 以上 94%以下とした熱処理装置にある。

[0017] 好ましくは、前記非接触部は、貫通孔及び溝の少なくとも一方力も構成されている。 また、好ましくは、前記非接触部は、少なくも基板載置面の中央部に設けられる。さら に好ましくは基板載置面の中央部に基板と同心円状に設けられる。前記非接触部は 少なくとも 1つ以上設ければよぐ複数設けるようにしてもよい。なお、 1つだけ設ける 場合は、基板載置面の中央部に設けるのがよい。好ましくは、支持部は、支持部の 基板載置面の総面積が基板平坦面の 10%以上、 70%以下である。また、好ましくは 、支持部は円板状であり、その直径が基板外径の 1Z3以上、 5Z6以下である。また 、好ましくは、支持部は円板状であり、その直径が 100mm以上、 250mm以下である 。好ましくは、支持具は、複数枚の基板を略水平状態で隙間をもって複数段に支持 するよう構成される。また、好ましくは、熱処理装置は、さらに基板を前記支持具に移 載する基板移載機を有し、この基板移載機は基板の周縁部分を支持するように構成 される。さら〖こ好ましくは、前記基板移載機は、基板の周縁部分を支持する U字状型 のツイ一ザを有する。また、好ましくは、前記基板移載機は、基板の周縁部分を支持 した状態で、基板を支持部上方に挿入して下降させることにより、基板を支持部上に 載置するよう構成される。

[0018] 本発明の第 6の特徴とするところは、基板の周縁部分とは接触しないように基板を 支持する板状部材力 なり、該板状部材の基板載置面には基板と接触することなく 外部と連通する少なくとも一つの非接触部が設けられ、この非接触部の外部と連通 する部分の開口総面積を基板載置面の総面積の 25%以上 94%以下とした支持部 により基板を支持する工程と、前記支持部により支持した基板を反応炉内に搬入す る工程と、前記反応炉内で前記支持部により支持した基板を熱処理する工程と、前 記支持部により支持した熱処理後の基板を反応炉より搬出する工程と、を有する基 板の製造方法にある。

[0019] 本発明の第 7の特徴とするところは、基板を処理する反応炉と、前記反応炉内で基 板を支持する支持具とを有する熱処理装置であって、前記支持具は前記基板と接触 する支持部と、この支持部を支持する本体部とを有し、前記支持部は前記基板の周 縁部とは接触しないように前記基板を支持する板状部材力 なり、この板状部材の熱 容量は 61JZK以上 103JZK以下に設定されている熱処理装置にある。

[0020] 本発明の第 8の特徴とするところは、基板の周縁部とは接触しないように基板を支 持する板状部材力 なり、この板状部材の熱容量が 61JZK以上 103JZK以下に設 定されている支持部により、基板を支持するステップと、前記支持部により支持した前 記基板を反応炉内に搬入するステップと、前記反応炉内にお!、て前記支持部により 支持した前記基板を熱処理するステップと、前記支持部により支持した熱処理後の 前記基板を前記反応炉から搬出するステップと、を有する基板の製造方法にある。 好ましくは、前記板状部材の熱容量が 63JZK以上 96JZK以下に設定されている 。また、好ましくは、前記板状部材の熱容量が 66JZK以上 91JZK以下に設定され ている。また、好ましくは、前記板状部材の熱容量が 70JZK以上 8 JZK以下に設 定されている。また、好ましくは、前記板状部材の基板載置面の外周縁より内側には 、前記基板と接触しない非接触部が設けられている。また、好ましくは、前記非接触 部は前記基板と同心円状に設けられている。また、好ましくは、前記非接触部は貫通 孔またはザダリから構成されている。また、好ましくは、前記非接触部の面積は前記 板状部材の基板載置面全体の面積の 50%以上 83%以下に設定されている。また、 好ましくは、前記非接触部の面積は前記板状部材の基板載置面全体の面積の 55% 以上 81%以下に設定されている。また、好ましくは、前記非接触部の面積は前記板 状部材の基板載置面全体の面積の 58%以上 78%以下に設定されている.また、好 ましくは、前記非接触部の面積は前記板状部材の基板載置面全体の面積の 64%以 上 75%以下に設定されている。また、好ましくは、前記板状部材の直径は前記基板 の直径の 63%以上 70%以下に設定されている。また、好ましくは、前記基板の直径 力 S300mmであり、前記板状部材の直径が 190〜210mmである。また、好ましくは、 前記板状部材の少なくとも前記基板と接触する部分の表面粗さ Raが、 1 μ m〜100 O/z mに設定されている。また、好ましくは、前記支持具は複数枚の基板を略水平姿 勢で隙間をもって複数段に支持するように構成されている。また、好ましくは、前記本 体部は炭化珪素力 なり、前記支持部はシリコンまたは炭化珪素力 なることを特徴 とする。また、好ましくは、前記支持部の表面には酸ィ匕珪素または炭化珪素または窒 化珪素からなる層が形成されている。また、好ましくは、前記熱処理とは 1300°C以上 の温度で実施される処理である。

発明の効果 [0022] 本発明の第 1の特徴とするところによれば、基板の周縁部分とは接触しないように 基板を支持する板状部材の基板載置面に基板と接触することなく外部と連通する少 なくとも一つの非接触部を設け、この非接触部の面積を板状部材の基板載置面の外 縁線で囲まれる領域の面積の 25%以上 94%以下としたので、基板を板状部材に載 置する際に非接触部を介して基板と板状部材との間に存在する空気を抜くことがで き、それにより、板状部材からなる支持部に基板を載置する際に発生する滑りを確実 に防止することができる。本発明の第 2の特徴とするところによれば、基板の周縁部 分とは接触しな ヽように基板を支持する板状部材の基板載置面に基板と接触するこ となく外部と連通する少なくとも一つの非接触部を設け、板状部材の熱容量を 61JZ K以上 103JZK以下としたので、スリップ率を実用範囲内に収めることができる。 図面の簡単な説明

[0023] [図 1]本発明の第 1の実施形態に係る熱処理装置を示す斜視図である。

[図 2]本発明の第 1の実施形態に用いた反応炉を示す断面図である。

[図 3]本発明の第 1の実施形態に用いた支持具を示し、図 3 (a)は平面断面図、図 3 ( b)は図 3 (a)の A— A線断面図である。

[図 4]本発明の第 1の実施形態に用いた支持具及びツイ一ザを示し、図 4 (a)はツイ一 ザと基板とを支持具に挿入した状態を示す平面断面図、図、図 4 (b)は図 4 (a)の B B線断面図、図 4 (c)はツイ一ザを示す平面図である。

[図 5]本発明者が行った実験で用いた種々のタイプの支持部を示す平面図である。

[図 6]貫通孔開口の総面積を基板載置面の総面積 94%以下とする理由を説明する ための支持部の平面図である。

[図 7]本発明の第 1の実施形態の変形例を示し、図 7 (a)は第 1の変形例の平面図と 側面図、図 7 (b)は第 2の変形例の平面図と側面図である。

[図 8]本発明の第 1の実施形態の周縁非支持タイプと周縁支持タイプとを比較した説 明図である。

[図 9]本発明の第 2の実施形態に係る熱処理装置に用いた支持部の第 1の形態を示 す図で、（a)は平面断面図、（b)は C C線断面図である。

[図 10]本発明の第 2の実施形態に係る熱処理装置に用いた支持部の第 2の形態を 示す図で、（a)は平面断面図、（b)は D— D線断面図である。

圆 11]本発明の第 2の実施形態に係る熱処理装置に用いた支持部の第 2の形態の 変形例を示す平面図である。

圆 12]本発明の第 2の実施形態に係る熱処理装置に用いた支持部の第 3の形態を 示す断面図である。

圆 13]スリップ発生率比の支持部熱容量依存性を示す図である。

圆 14]基板間の距離 (ピッチ)の違いによるスリップ発生状況を示す図である。

圆 15]ウェハを 3点で支持する場合の作用を説明するためのものであり、 (a)は模式 的な平面図、（b)はウェハの変形を示すグラフ、（c)はウェハ面内の典型的位置での 最大主応力を示すグラフである。

圆 16]ウェハを 4点で支持する場合の作用を説明するためのものであり、 (a)は模式 的な平面図、（b)はウェハの変形を示すグラフ、（c)はウェハ面内の典型的位置での 最大主応力を示すグラフである。

圆 17]ウェハを板状部材で支持する場合の作用を説明するためのものであり、 (a)は 模式的な平面図、（b)はウェハの変形を示すグラフ、（c)はウェハ面内の典型的位置 での最大主応力を示すグラフである。

[図 18] (a)は貫通孔がない板状部材によるウェハ支持方法を示す正面断面図、 (b) はウェハの周縁部をリングによって支持するウェハ支持方法を示す正面断面図であ る。

[図 19]板状部材の熱容量および質量とスリップフリー率との関係を示すグラフである。

[図 20]ウェハと板状部材との見かけの接触面積とスリップフリー率との関係を示すグ ラフである。

圆 21]板状部材の非接触部割合が増加するのに追従してスリップフリー率が増加す る理由を説明するためのものであり、（a)は模式図、（b)はグラフである。

符号の説明

10 熱処理装置

26 基板移載機

30 支持具 32 ツイ一ザ

40 反応炉

54 基板

57 本体部

58 支持部

70 非接触部

72 貫通孔

74 アーム部

82 溝

発明を実施するための最良の形態

[0025] 次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図 1に、本発明の第 1の実施形態に係る熱処理装置 10を示す。この熱処理装置 10 は、バッチ式縦型熱処理装置であり、主要部が配置される筐体 12を有する。この筐 体 12の正面側には、ポッドステージ 14が接続されており、このポッドステージ 14にポ ッド 16が搬送される。ポッド 16には、例えば 25枚の基板が収納され、図示しない蓋 が閉じられた状態でポッドステージ 14にセットされる。

[0026] 筐体 12内の正面側であって、ポッドステージ 14に対向する位置には、ポッド搬送 装置 18が配置されている。また、このポッド搬送装置 18の近傍には、ポッド棚 20、ポ ッドオーブナ 22及び基板枚数検知器 24が配置されて 、る。ポッド棚 20はポッドォー ブナ 22の上方に配置され、基板枚数検知器 24はポッドオーブナ 22に隣接して配置 される。ポッド搬送装置 18は、ポッドステージ 14とポッド棚 20とポッドオーブナ 22との 間でポッド 16を搬送する。ポッドオーブナ 22は、ポッド 16の蓋を開けるものであり、こ の蓋が開けられたポッド 16内の基板枚数が基板枚数検知器 24により検知される。

[0027] さらに、筐体 12内には、基板移載機 26と、ノッチァライナ 28と、後述する反応容器 43内で基板を指示する支持具として用いられる基板支持具 (ボート） 30とが配置され ている。基板移載機 26は、例えば 5枚の基板を取り出すことができるアーム (ツイ一ザ ) 32を有し、このアーム 32を動かすことにより、ポッドオーブナ 22の位置に置かれた ポッド、ノッチァライナ 28及び基板支持具 30間で基板を搬送する。ノッチァライナ 28 は、基板に形成されたノッチまたはオリフラを検出して基板のノッチまたはオリフラを 一定の位置に揃えるものである。

[0028] さらに、筐体 12内の背面側上部には反応炉 40が配置されている。この反応炉 40 内に、複数枚の基板を装填した基板支持具 30が搬入され熱処理が行われる。

[0029] 図 2に反応炉 40の一例を示す。この反応炉 40は、炭化珪素（SiC)製の反応管 42 を有する。この反応管 42は、上端部が閉塞され下端部が開放された円筒形状をして おり、開放された下端部はフランジ状に形成されている。この反応管 42の下方には 反応管 42を支持するよう石英製のアダプタ 44が配置される。このアダプタ 44は上端 部と下端部が開放された円筒形状をしており、開放された上端部と下端部はフランジ 状に形成されて 、る。アダプタ 44の上端部フランジの上面に反応管 42の下端部フラ ンジの下面が当接している。反応管 42とアダプタ 44とにより基板を処理する反応容 器 43力形成される。また、反応容器 43のうち、アダプタ 44を除いた反応管 42の周囲 には、ヒータ 46が配置されている。

[0030] 反応管 42とアダプタ 44とにより形成される反応容器 44の下部は、基板支持具 30を 挿入するために開放され、この開放部分 (炉ロ部）は炉ロシールキャップ 48が Oリン グを挟んでアダプタ 44の下端部フランジの下面に当接することにより密閉されるよう にしてある。炉ロシールキャップ 48は基板支持具 30を支持し、基板支持具 30と共に 昇降可能に設けられている。炉ロシールキャップ 48と基板支持具 30との間には、石 英製の第 1の断熱部材 52と、この第 1の断熱部材 52の上部に配置された炭化珪素（ SiC)製の第 2の断熱部材 50とが設けられている。基板支持具 30は、多数枚の、例 えば 25〜： LOO枚の基板 54を略水平状態で隙間をもって多数段に支持し、反応管 4 2内に装填される。

[0031] 1200° C以上の高温での処理を可能とするため、反応管 42は炭化珪素（SiC)製 としてある。この SiC製の反応管 42を炉ロ部まで延ばし、この炉ロ部を Oリングを介し て炉ロシールキャップでシールする構造とすると、 SiC製の反応管を介して伝達され た熱によりシール部まで高温となり、シール材料である Oリングを溶力してしまうおそ れがある。 Oリングを溶力さないよう SiC製の反応管 42のシール部を冷却すると、 SiC 製の反応管 42が温度差による熱膨張差により破損してしまう。そこで、反応容器 43 のうちヒータ 46による加熱領域を SiC製の反応管 42で構成し、ヒータ 46による加熱 領域力も外れた部分を石英製のアダプタ 44で構成することで、 SiC製の反応管から の熱の伝達を和らげ、 Oリングを溶かすことなぐまた反応管を破損することなく炉ロ 部をシールすることが可能となる。また、 SiC製の反応管 42と石英製のアダプタ 44と のシールは、双方の面精度を良くすれば、 SiC製の反応管 42はヒータ 46の加熱領 域に配置されているため温度差が発生せず、等方的に熱膨張する。よって、 SiC製 の反応管 42下端部のフランジ部分は平面を保つことができ、アダプタ 44との間に隙 間ができな!/、ので、 SiC製の反応管 42を石英製のアダプタ 44に載せるだけでシー ル性を確保することができる。

[0032] アダプタ 44には、アダプタ 44と一体にガス供給口 56とガス排気口 59と力設けられ ている。ガス供給口 56にはガス導入管 60が、ガス排気口 59には排気管 62がそれぞ れ接続されている。アダプタ 44の円周方向における厚さは、同方向における反応管 42に厚さよりも厚ぐまた、同方向における後述するノズル 66の厚さよりも厚い。また 、アダプタ 44の内壁は反応管 42の内壁よりも内側にあり（突出しており）、アダプタ 44 の側壁部（肉厚部）には、ガス供給口 56と連通し、垂直方向に向力 ガス導入経路 6 4が設けられ、その上部にはノズル取付孔が上方に開口するように設けられている。 このノズル取付孔は、反応管 42内部におけるアダプタ 44の上端部フランジ側の上面 に開口しており、ガス供給口 56およびガス導入経路 64と連通している。このノズル取 付孔にはノズル 66が挿入され固定されている。すなわち、反応管 42内部におけるァ ダプタ 44の反応管 42の内壁よりも内側に突出した部分の上面にノズル 66が接続さ れ、このアダプタ 44の上面にノズル 66が支持されることとなる。この構成により、ノズ ル接続部は熱で変形しにくぐまた破損しにくい。また、ノズル 66とアダプタ 44の組立 て、解体が容易になるというメリットもある。ガス導入管 60からガス供給口 56に導入さ れた処理ガスは、アダプタ 44の側壁部に設けられたガス導入経路 64、ノズル 66を介 して反応管 42内に供給される。なお、ノズル 66は、反応管 42の内壁に沿って基板 配列領域の上端よりも上方 (基板支持具 30の上端よりも上方)まで延びるように構成 される。

[0033] 次に上述したように構成された熱処理装置 10の作用について説明する。 まず、ポッドステージ 14に複数枚の基板を収容したポッド 16がセットされると、ポッド 搬送装置 18によりポッド 16をポッドステージ 14からポッド棚 20へ搬送し、このポッド 棚 20にストックする。次に、ポッド搬送装置 18により、このポッド棚 20にストックされた ポッド 16をポッドオーブナ 22に搬送してセットし、このポッドオーブナ 22によりポッド 1 6の蓋を開き、基板枚数検知器 24によりポッド 16に収容されている基板の枚数を検 知する。

[0034] 次に、基板移載機 26により、ポッドオーブナ 22の位置にあるポッド 16から基板を取 り出し、ノッチァライナ 28に移載する。このノッチァライナ 28においては、基板を回転 させながら、ノッチを検出し、検出した情報に基づいて複数枚の基板のノッチを同じ 位置に整列させる。次に、基板移載機 26により、ノッチァライナ 28から基板を取り出 し、基板支持具 30に移載する。

[0035] このようにして、 1バッチ分の基板を基板支持具 30に移載すると、例えば 600° C 程度の温度に設定された反応炉 40内 (反応容器 43内）に複数枚の基板 54を装填し た基板支持具 30を装入し、炉ロシールキャップ 48により反応炉 40内を密閉する。次 に、炉内温度を熱処理温度まで昇温させて、ガス導入管 60からガス導入口 56、ァダ プタ 44側壁部に設けられたガス導入経路 64、及びノズル 66を介して反応管 42内に 処理ガスを導入する。処理ガスには、窒素（N )、アルゴン (Ar)、水素（H )、酸素（O

2 2

)、塩ィ匕水素（HC1)、ジクロ口エチレン (C H C1、略称 DCE)等が含まれる。基板 5

2 2 2 2

4を熱処理する際、基板 54は例えば 1200° C程度以上の温度に加熱される。

[0036] 基板 54の熱処理が終了すると、例えば炉内温度を 600° C程度の温度に降温した 後、熱処理後の基板 54を支持した基板支持具 30を反応炉 40からアンロードし、基 板支持具 30に支持された全ての基板 54が冷えるまで、基板支持具 30を所定位置 で待機させる。次に、待機させた基板支持具 30の基板 54が所定温度まで冷却され ると、基板移載機 26により、基板支持具 30から基板 54を取り出し、ポッドオーブナ 2 2にセットされている空のポッド 16に搬送して収容する。次に、ポッド搬送装置 18によ り、基板 54が収容されたポッド 16をポッド棚 20、またはポッドステージ 14に搬送して 完了する。

[0037] 次に、第 1の実施形態に係る熱処理装置 10が有する上記支持具 30について詳述 する。

図 3に支持具 30の概略図を示す。図 3 (a)は平面断面図、図 3 (b)は図 3 (a)の A— A線断面図である。

支持具 30は、基板 54と接触する支持部 58と、この支持部 58を支持する本体部 57 と力も構成されている。本体部 57は、例えば、炭化珪素（SiC)又はシリコンを含浸さ せた炭化珪素からなり、円板状の上板 61 (図 1に示す)、同じく円板状の下板 63 (図 1に示す）、及び上板 61と下板 63とを接続する例えば 3本の支柱 65、 65、 65と、該 支柱 65、 65、 65力ら延びる支持片 67、 67、 67とを有する。支柱 65、 65、 65は、互 いに 90度ずつ隔てて配置され、ツイ一ザ 32が挿入される側に 180度隔てて 2本、ツイ 一ザ 32の反挿人ィ則【こ 1本酉己置されて!ヽる。支持片 67、 67、 67ίま、支柱 65、 65、 65 力も水平方向に延びている。この支持片 67、 67、 67は、垂直方向に一定間隔てて 支柱 65、 65、 65【こ多数形成され、該多数の支持片 67、 67、 67のそれぞれ【こ、プレ ート状の支持部 58が支持されて 、る。この支持部 58の上面には基板 54の下面が接 触するように基板 54が支持される。すなわち、本体部 57は、複数の支持部 58を水平 姿勢で間隔をもって多段に支持するように構成され、この構成により複数枚の基板 5 4は水平姿勢で間隔をもって多段に支持されることとなる。

[0038] 支持部 58は、例えば単結晶シリコン (Si)、多結晶シリコン (Poly— Si)等のシリコン

(Si)製、または炭化珪素（SiC)製であり、基板 54の周縁部とは接触しないように基 板 54を支持する板状部材カもなり円板状（円柱状）に形成されて!、る。

[0039] 支持部 58の直径は、基板 54の直径より小さい。即ち、支持部 58の上面は、基板 5 4の下面である平坦面の面積より小さな面積を有し、基板 54は、該基板 54の周縁を 残して (基板周縁部とは接触することなく）支持部 58に支持される。基板 54の直径は 例えば 300mmであり、この場合、支持部 58の直径は 300mm未満であり、 100mm 〜250mm程度（基板の直径の 1/3〜5/6程度）が好ましぐさらには 190mm〜210 mm (基板の直径の 63%〜70%)が好まし!/ヽ。

[0040] また、この支持部 58の厚さは、基板 54の厚さよりも厚く形成されている。基板 54の 厚さは、例えば 700 μ mであり、したがって、支持部 58の厚さは、 700 μ mを越えて おり、 10mmまでは可能であり、少なくとも基板 54の厚さの 2倍以上、例えば 3mm〜 10mmが好ましい。また、この支持部 58の厚さは、支持片 67、 67、 67の厚さよりも厚 くなつている。支持部 58の厚さをこのような厚さとすることにより、支持部 58の剛性を 大きくすることができ、基板搬入時、搬出時、昇温、降温時、熱処理時等における温 度変化に対する支持部 58の変形を抑制することができる。これにより支持部 58の変 形に起因する基板 54へのスリップ発生を防止することができる。また、支持部 58の材 質を基板 54と同じ材質であるシリコン製、即ち、シリコン製の基板 54と同じ熱膨張率 や硬度を持つ材質としたので、温度変化に対する基板 54と支持部 58との熱膨張、 熱収縮の差をなくすことができ、また、基板 54と支持部 58との接触点で応力が発生 してもその応力を開放し易くなるので、基板 54に傷が発生しに《なる。これにより基 板 54と支持部 58との熱膨張率の差や硬度の差に起因する基板 54へのスリップ発生 を防止することができる。

[0041] 支持部 58の上面 (基板載置面）には、熱処理による支持部 58と基板 54との接着を 防止するための接着防止層が形成されている。この接着防止層は、例えばシリコン 表面を処理することにより、又は CVD等によりシリコン表面上に堆積（deposition)す ることにより形成したシリコン窒化膜 (SiN)、炭化珪素膜 (SiC)、酸ィ匕珪素膜 (SiO )

2

、ガラス状炭素、微結晶ダイヤモンド等、耐熱性及び耐磨耗性に優れた材料力ゝら構 成される。

[0042] また、支持部 58の基板載置面には、基板 54と接触することなく外部に連通する少 なくとも一つの非接触部 70が設けられている。この非接触部 70は少なくとも基板載 置面の中央部に設けられるもであり、この実施形態においては、非接触部 70は貫通 孔 72から構成されている。貫通孔 72は、支持部 58の中央部に設けられており、基板 54と同心円状であって基板 54の同心円を断面とする円筒として形成されている。こ の貫通孔 72の一端は支持部 58の基板載置面に開口し、他端は支持部 58の下面に 開口して外部と連通するようになっている。非接触部の面積に相当する、外部と連通 する貫通孔 72の開口面積は、板状部材の基板載置面の外縁線で囲まれる領域の 面積である、基板載置面の総面積の 25%以上 94%以下としている。貫通孔 72は、 一つに限られることなく複数設けることができ、例えば中央の貫通孔 72の周囲に複 数設けることができる。また、貫通孔 72は、基板載置面の中央には設けることなぐそ れ以外の部分に複数設けるようにしてもよい。この場合、外部と連通する複数の貫通 孔 72の総開口面積が基板載置面の総面積の 25%以上 94%以下となるようにする。 なお、貫通孔 72の開口総面積とは、各貫通孔 72の開口面積の総和であり、また、基 板載置面の総面積とは、貫通孔 72の開口総面積と貫通孔 72が開口していない部分 の面積との総和を 、う。このように貫通孔 72の総開口面積を規定する理由につ！/、て は後述する。

[0043] 次にツイ一ザ 32、支持具 30及び基板 54の関係並びにツイ一ザ 32の動作に関わる 作用を図 4に基づいて説明する。

図 4 (a)はツイ一ザ 32と基板 54とを支持具 30に挿入した状態を示す平面断面図、 図 4 (b)は図 4 (a)の B—B線断面図、図 4 (c)はツイ一ザ 32を示す平面図である。ツイ 一ザ 32は U字型であり、 2つのアーム部 74、 74がツイ一ザ本体 76から平行に延びて 構成されている。 2つのアーム部 74、 74間の内端距離 dlは、支持部 58の直径 d3よ りも大きぐ且つ基板 54の直径 d4より小さい。また、 2つのアーム部 74、 74の外端距 離 d2は、基板 54の直径 d4と等しいかやや大きぐ且つツイ一ザ挿入側の 2本の支柱 65、 65の内端距離 d5よりも小さい。基板 54の直径 d4は、支持部 58の直径 d3よりも 大きぐツイ一ザ挿入側の 2本の支柱 65、 65の内端距離 d5よりも小さい。また、ァー ム部 74、 74の厚さ tlは、支持部 58の厚さ t2よりも小さい。

[0044] アーム部 74、 74の内端距離 dlが基板 54の直径 d4よりも小さいので、アーム部 74 、 74で基板 54の周縁部分を支持することができる。すなわち、基板移載機は、基板 の周縁部分を支持するように構成されるものであり、この基板移載機で基板 54を支 持具 30に移載するには、まず基板 54の周縁部分をアーム部 74、 74で支持し、次に 基板 54を支持した状態でツイ一ザ 32のアーム部 74, 74を支持具 30内に挿入する。 このとき、アーム部 74、 74の外端距離 d2及び基板 54の直径 d4がツイ一ザ挿入側の 2本の支柱 65、 65の内端距離 d5よりも小さいので、基板 54及びアーム部 74、 74を ツイ一ザ挿入側の 2本の支柱 65、 65間に挿入することができる。ここで、基板 54が支 持部 58から浮 、た (離間した)状態となるようにアーム部 74、 74の上下位置が基板 移載機により制御されており、基板 54が支持部 58の基板載置面から所定距離上方 の位置で、且つ支持部 58の同心円位置で停止する。図 4 (b)ではこの状態が示され ている。次に基板 54が支持部 58に対して浮いた状態力も所定の移載速度をもって ツイ一ザ 32を下降させる。移載速度 (ツイ一ザ下降速度）は l〜5mmZsec、好ましく は 3〜4mmZsecである。アーム部 74, 74の内端距離 dlが支持部 58の直径 d3より も大きぐ基板 54の直径 d4が支持部 58の直径 d3よりも大きぐアーム部 74、 74の厚 さ tlが支持部 58の厚さ t2よりも小さいので、ツイ一ザ 32を下降させると、基板 54が支 持部 58の基板載置面に載置される。このとき、基板 54の裏面と支持部 58の基板載 置面との間にある空気が基板 54を下降させることにより圧縮される力 この圧縮され た空気は貫通孔 72を介して外部 (支持部 58の下面側外部）に抜け、基板 54が支持 部 58の基板載置面上をすべるのを防止することができる。移載速度を l〜5mmZse cにしている場合に基板 54と支持部 58との間の空気を十分排出して、基板 54の滑り を防止するには、貫通孔 72の総開口面積が基板載置面の総面積の 25%以上必要 である。

[0045] なお、上記実施形態のように貫通孔 72を形成することなぐツイ一ザ 32の降下をゆ つくり実施 (支持部 58に基板 54が接した状態で 5sec程度静止する等)すれば基板 5 4の滑りは解消できる力 生産の際には基板 54の移載時間を極小にしたい要求があ ることや、 2枚以上 (例えば 5枚）同時に移載する際には、その複数の基板 54を同時 に支持部 58に接触させるための各ツイ一ザ 32間の間隔、角度の微調整が必要とな るという意味で現実的ではない。したがって、上記実施形態のように貫通孔 72を形成 することは生産性や複数枚同時移載におけ各ツイ一ザの微調整の困難性やツイ一ザ の加工精度の点からも好ま 、。

[0046] 基板 54が支持部 58の基板載置面に載置された後は、アーム部 74、 74が基板 54 と支持片 67、 67との間の位置で停止するようツイ一ザ 32の上下位置を基板移載機 により制御し、この停止位置力 水平方向にツイ一ザ 32を移動させ（引き抜き）、 1枚 又は複数枚の基板 54の移載を完了する。そして、このような動作を次々と繰り返すこ とにより多数枚の基板 54を支持具 30に移載する。

[0047] 次に外部と連通する少なくとも 1つの貫通孔 72の総開口面積を基板載置面の総面 積の 25%以上 94%以下とする理由について説明する。

[0048] まず下限値を 25%とする理由は次の通りである。 本発明者は、支持部（板状部材）の直径を 200mm、厚さを 6mm〜7mmに固定し た条件で支持部に対して図 5 (a)〜（d)に示すような種々のタイプの貫通孔を形成し 、これらの支持部に対して基板としての 12インチシリコンウェハ（直径 300mmのシリ コンウエノ、）を自動移載する実験を行い、それぞれの場合において、基板に滑りが生 じるか否かを調査した。この結果を表 1に示す。なお、表 1の多孔とは、図 5 (a)に示 すように、支持部 58に貫通孔 72を規則的に多数形成したタイプである。表 1の 4つの 孔とは、図 5 (b)に示すように、貫通孔 72の中心が支持部 58の同心円上に位置する ように合計 4つの貫通孔 72を形成したタイプである。表 1の 3つの孔とは、図 5 (c)に 示すように、貫通孔 72の中心が支持部 58の同心円上に位置するように合計 3つの 貫通孔 72を形成したタイプである。表 1の 1つの孔（リング）とは、図 5 (d)に示すように 、支持部 58の中心に 1つの孔を形成してリング状にしたタイプである。なお、移載速 度は 3〜4mmZsecとした。

[表 1] 表 1 貫通孔の割合と滑りの有無の関係 〇：滑りなし △：ほぼ滑りなし （滑る場合 もある） X ：滑りあり

※貫通孔の割合 （％) ={貫通孔開口総面積 （mm 2 ) /載置面総面積 （mm 2 ) } x 1 0 0 表 1に示すように貫通孔開口の総面積を基板載置面の総面積の 2. 6%以上とすれ ば、基板の滑りは、ほぼ生じなくなるものの、 25%よりも小さい場合、滑りを生じること もあり、滑りを確実に防止することはできない。これは、基板載置時において基板裏 面と支持部基板載置面との間の空気が十分排出されず、基板載置により圧縮された 空気が基板を押す力を十分抑制できないからと考えられる。基板と支持部との間の 空気を十分排出し、圧縮された空気が基板を押す力を十分抑制して、基板の滑りを 確実に防止するためには、貫通孔開口の総面積を基板載置面の総面積の 25%以 上とする必要がある。

[0049] 次に上限値を 94%とする理由は次の通りである。

貫通孔開口の総面積を基板載置面の総面積の 90%より大きくすると、基板の滑り は確実に防止できるものの、支持部の基板と接触する部分の幅が非常に狭くなり、マ シユング加工により貫通孔を形成する場合、その部分が破損したりするため、加工が 難しくなる。本実施形態のように支持部を円板状とする場合、図 6 (a)に示すように、 基板と接触する部分の幅の加工限界は 5mm程度 (このとき貫通孔開口の総面積は 基板載置面の総面積の 90%)であり、それより小さくすると加工時に破損するおそれ がある。なお、レーザ等による加工の場合、貫通孔開口の総面積を基板載置面の総 面積の 90%よりも大きくできる（ただし、コストアップとなる）力 94%よりも大きくすると 反応炉への基板搬入時、搬出時、基板昇温、降温時、熱処理時等における温度変 動により支持部 58が変形し、スリップを発生させる原因となる。本実施形態のように支 持部 58を円板状とした場合、図 6 (b)に示すように、基板と接触する部分の幅の熱変 動時における強度限界は 3mm程度 (このとき貫通孔開口の総面積は基板載置面の 総面積の 94%)であり、それより小さくすると熱変動時に変形するおそれがある。即ち 、マシユング加工による加工限界を考慮すると、貫通孔開口の総面積を基板載置面 の総面積の 90%以下とする必要があり、温度変動時における支持部 58の強度限界 を考慮すると、貫通孔開口の総面積を基板載置面の総面積の 94%以下とする必要 がある。

[0050] 以上のことから、基板載置時における基板の滑りを確実に防止すると共に、温度変 動時における支持部の変形を防止するには、貫通孔の総面積を、基板載置面の総 面積の少なくとも 25%以上、 94%以下とする必要がある。なお、貫通孔開口の総面 積をこのような範囲とすれば、熱処理による基板と支持部との張り付きも防止すること ができる。なお、貫通孔の総面積を基板載置面の総面積の 65%以下とすると支持部 58の剛性をより高めることができ、支持部 58自体が殆ど変形しなくなるので好ましい

[0051] 次に、第 1の実施形態に係る熱処理装置 10が有する支持部 58の変形例を、図 7に 基づいて説明する。

図 7 (a)は第 1の変形例における支持部 58の平面図と側面図を示している。この第 1の変形例にぉ ヽては、基板に接触しな 、部分である非接触部 70が溝 82として構 成されている。溝 82は支持部 58の基板載置面上に形成され、それぞれ交わる半径 方向のものと同心円上のものとからなる。半径方向の溝 82の一端が支持部 58の側 面に開口し、該支持部 58の側面で外部に連通している。この第 1の変形例において は、溝 82が基板載置面に開口する総面積を基板載置面の総面積の 25%以上 94% 以下とすればよい。

[0052] 図 7 (b)は第 2の変形例における支持部 58の平面図と側面図を示している。この第 2の変形例においては、非接触部 70は、貫通孔 72と溝 82とが組み合わされて構成 されている。即ち、溝 82は支持部 58の中心に形成された貫通孔 72の周囲に形成さ れていると共に、基板載置面上で同心円上に複数形成され、これらの溝 82に複数の 貫通孔 72が所定間隔を隔てて形成されており、貫通孔 72の一端が溝 82内に開口し 、他端が支持部 58の下面に開口して外部と連通するようになっている。この第 2の変 形例においては、溝 82が基板載置面に開口する総面積を基板載置面の総面積の 2 5%以上 94%以下とすればょ 、。

[0053] ところで、支持部には円環状 (平面 C状、平面〇状)支持板のように、基板の周縁部 分を支持し、基板の中央部分とは接触しないタイプのものがある（以下、周縁支持タ イブという）。本実施形態における支持部は、このタイプとは異なり、基板の中央部分 を支持し、基板の周縁部分とは接触しないタイプのものである（以下、周縁非支持タ イブという）。以下、本実施形態における周縁非支持タイプの支持部に対して基板を 移載する場合と、周縁支持タイプの支持部に対して基板を移載する場合との相違点 を図 8を参照して説明する。図 8 (a)は、ツイ一ザにより基板を支持した状態を示し、図 8 (b)はツイ一ザを下降させて基板が支持部に接触した状態を示し、図 8 (c)は、ツイ 一ザをさらに下降させて基板を支持部により支持した状態を示す。なお、基板の反り は理解しやすくするため大げさに記載してある。

1)基板搬送時における基板支持の仕方、基板の橈み方

図 8 (a)に示すように、本発明の実施形態における周縁非支持タイプの支持部にお いては、基板搬送時にはツイ一ザ 32により基板 54の周縁部を支持するので、基板の 自重により基板中央部が周縁部よりも下方に橈む。これに対し、周縁支持タイプの支 持部においては、ツイ一ザにより基板中央部を支持するので、基板の自重により基板 周縁部が中央部よりも下方に橈む。

2)基板載置時における基板と支持部との接触の仕方 (支持部に貫通孔が形成さ れていない場合)、基板支持の仕方、基板の橈み方

図 8 (b)に示すように、本発明の実施形態における周縁非支持タイプにおいては、 基板載置時にはまず基板中心部が支持部中心部と接触し、ツイ一ザ 32の下降と共 に徐々に中心部の外側と接触し、ツイ一ザ 32により基板周縁部を、支持部 58により 基板中央部を支持するようになる。基板 54の橈み方はツイ一ザ 32の下降と共に搬送 時と逆転することとなる。これに対し、周縁支持タイプの支持部においては、まず基板 エッジ部が支持部周縁部と接触し、ツイ一ザの下降と共に徐々にその内側と接触し、 ツイ一ザにより基板中央部を、支持部により基板周縁部を支持するようになる。基板 の橈み方はツイ一ザ 32の下降と共に搬送時と逆転することとなる。

3)基板支持時における基板支持の仕方、基板の橈み方

図 8 (c)に示すように、本実施形態における周縁非支持タイプの支持部においては 、基板支持時には支持部 58が基板 54の中央部を支持し、基板 54の周縁部分とは 非接触であるので、基板の自重により、基板周縁部が基板中央部よりも下方に橈む。 これに対し、周縁支持タイプの支持部においては、支持部が基板周縁部分を支持し 、基板中央部とは非接触であるので、基板の自重により基板中央部が基板周縁部よ りも下方に橈む。

4)滑り量（滑りの度合い）

本実施形態における周縁非支持タイプの支持部においては、貫通孔が形成されて いない場合の基板の支持部に対する滑り量力 乃至 5mn！〜 10mm程度であるのに 対し、周縁支持タイプの支持部においては、 3mn！〜 5mm程度である。したがって、 本実施形態における周縁非支持タイプにおいては、基板の支持部に対する滑りの度 合 、が比較的大き!、のに対し、周縁支持タイプの支持部では比較的小さ 、。

[0054] 以上述べたように、本発明の第 1の実施形態における周縁非支持タイプの支持部と 周縁支持タイプの支持部とは、（a)基板搬送時、（b)基板載置時、（c)基板支持時に おける基板の支持の仕方 (支持箇所)、基板の橈み方が異なり、（b)基板載置時にお ける基板の支持部との接触の仕方も異なる。これらのこと力ゝら、（b)基板載置時にお ける基板裏面と支持部上面 (基板載置面)との間の空気の抜け方、基板載置により圧 縮された空気が基板を押す力も異なり、基板の滑り量 (滑る度合い)も異なる。

即ち、本発明の第 1の実施形態のような周縁非支持タイプの支持部と周縁支持タイ プの支持部とでは、支持部上での基板の滑り方が異なる。それゆえ、滑りを生じさせ なくする貫通孔開口の総面積の臨界値も異なる。例えば本発明の第 1の実施形態の ような周縁非支持タイプの支持部においては、前述したように、滑りを確実に生じさせ なくするには貫通孔開口の総面積を基板載置面の総面積の少なくとも 25%以上とす る必要があるのに対し、周縁支持タイプの支持部においては、貫通孔開口の総面積 を基板載置面の総面積の 0. 5%程度とすれば滑りは生じなくなるものと考えられる。 このように本発明の第 1の実施形態は、基板の周縁部とは接触しないタイプの支持 部に対して基板を載置する場合特有の、基板の滑りを防止する貫通孔開口の総面 積の臨界値を見出したものである。

[0055] 以下、本発明の第 2の実施形態を図面に基づいて説明する。

[0056] 第 2の実施形態における熱処理装置 10および反応炉 40の全体の構成は、図 1、 図 2に基づいて説明した先述の第 1の実施形態における熱処理装置 10および反応 炉 40の構成と同様である。また、第 2の実施形態における支持具 30の全体構成は、 支持部 58に設けられるザダリ 58aや、貫通孔 58bの大きさ以外は第 1の実施形態に おける支持具 30と同様である。ここでは主に第 1の実施形態とは異なる部分につい て説明する。

図 9乃至 12には、第 2の実施形態における支持具 30が示されている。

[0057] 支持部 58には、図 9乃至図 12に示すように、支持部 58自体の熱容量を低減する ために、少なくとも一つのザダリ（spot facing) 58aもしくは貫通孔 58bが設けられる [0058] 次に、第 2の実施形態に係る熱処理装置 10が備える支持部 58の第 1の形態につ いて図 9を用いて説明する。

図 9 (a)、（b)は、第 1の形態における支持具 30の一部の平面断面図と、その C C 線断面図である。

図 9に示すように、支持部 58の裏面（下面）における支持片 67、 67、 67の先端部よ りも内側の部分には、支持部 58と同心円状にザダリ（凹部） 58aが設けられている。 すなわち、ザダリ 58aの内径は、 3個の支持片 67、 67、 67の先端が構成する円形の 直径以下に設定されている。

ザダリ 58aの深さは支持部 58の厚さの半分程度に設定されている。ザダリ 58aは、 支持部 58の基板 54との接触面に及ばない範囲に設けるのが好ましい。

ザダリ 58aは、この例のように支持部 58と同心円状に 1つ設けるようにしてもよいし、 複数設けるようにしてもよい。

[0059] このように支持部 58にザダリ 58aを設けることで、支持部 58自体の低熱容量化を実 現でき、基板間の距離が比較的小さ!、 (ピッチが狭 、)場合であってもスリップを抑制 でき、また、温度変動レートを大きくした場合であってもスリップが発生しない状況を 実現できる。

すなわち、スリップフリーを実現しつつ一度に処理する基板の枚数を増やすことが できる。また、処理時間を短縮することができ、スループットを向上させることができる

[0060] 次に、第 2の実施形態に係る熱処理装置 10が備える支持部 58の第 2の形態につ いて、図 10、図 11を用いて説明する。

図 10 (a)、（b)は、第 2の形態における支持具 30の一部の平面断面図と、その D— D線断面図である。

図 11 (a)、（b)、（c)は、第 2の形態における支持部 58の変形例の平面図である。 図 10に示すように、支持部 58における支持片 67、 67、 67の先端部よりも内側の部 分には、少なくとも一つの貫通孔 58bが支持部 58と同心円状に設けられている。 貫通孔 58bは図 10に示すように支持部 58と同心円状に 1つ設けるようにしてもょ ヽ し、図 11 (a)〜（c)に示すように、複数設けるようにしてもよい。図 11 (a)、（b)、（c)は それぞれ貫通孔 58bを 3つ設けた例、 4つ設けた例、 9つ設けた例を示している。 なお、支持部 58の加工の簡便さのためには、基板 54に接触しない非接触部である 貫通孔 58bは、支持部 58の外周から 2〜5mm以上を除外した内側に配置すること がよい。すなわち、貫通孔 58bを図 11 (c)に想像線で示された円形の内側に配置す ると、支持部 58への加工は容易になる。なお、第 1の実施形態で述べたように、温度 変動時における支持部の強度限界を考慮すると貫通孔 58bは、支持部 58の外周か ら 3mm以上を除外した内側に配置する必要がある。

[0061] このように支持部 58に貫通孔 58bを設けることで、支持部 58自体の低熱容量化を 実現でき、基板間の距離が比較的小さ!、 (ピッチが狭 、)場合であってもスリップを抑 制でき、また、温度変動レートを大きくした場合であってもスリップが発生しない状況 を実現できる。

すなわち、スリップフリーを実現しつつ一度に処理する基板の枚数を増やすことが できる。また、処理時間を短縮することができ、スループットを向上させることができる

[0062] 次に、第 2の実施形態に係る熱処理装置 10が備える支持部 58の第 3の形態につ V、て図 12を用いて説明する。

図 12 (a)ゝ (b)、（c)、 (d)、 (e)は、第 3の形態における支持部 58の変形例の断面 図である。

図 12 (a)〜（e)は貫通孔 58bとザダリ 58aとを併用した例である。

図 12 (a)は支持部 58の中央部に貫通孔 58bを基板と同心円状に設けると共に、支 持部 58裏面の周縁部以外の部分にザダリ 58aを設けた例を示している。

図 12 (b)は支持部 58の中央部に貫通孔 58bを基板と同心円状に設けると共に、支 持部 58裏面の外周部にザダリ 58aを設けた例を示している。

図 12 (c)は支持部 58の中央部に貫通孔 58bを基板と同心円状に設けると共に、支 持部 58裏面の外周部と中央部の両方にザダリ 58aを設けた例を示している。

図 12 (d)は支持部 58の中央部に貫通孔 58bを基板と同心円状に設けると共に、支 持部 58側面にザダリ 58aを設けた例を示している。 図 12 (e)は支持部 58の中央部に貫通孔 58bを基板と同心円状に設けると共に、支 持部 58上面の外周部以外の部分にザダリ 58aを設けた例を示している。

図 12 (a)〜（e)の例にお 、ては、支持部 58の高さ方向の幅 (厚み）が残るために、 支持部 58の強度を維持しつつ、支持部 58の熱容量を低減することができる。

なお、これらの例を組み合わせるようにしてもよ!、。

[0063] このように支持部 58に貫通孔 58bを設けると共に、ザダリ 58aを設けるようにしても、 支持部 58自体の低熱容量化を実現でき、基板間の距離が比較的小さ！、 (ピッチが 狭い)場合であってもスリップを抑制でき、また、温度変動レートを大きくした場合であ つてもスリップが発生しな 、状況を実現できる。

すなわち、スリップフリーを実現しつつ一度に処理する基板の枚数を増やすことが できる。また、処理時間を短縮することができ、スループットを向上させることができる

[0064] 次に、第 1の形態、第 2の形態の手法を取り入れた支持部 58でのスリップ評価結果 について説明する。

図 13は前述の第 1の形態、第 2の形態の手法を取り入れて作成した支持部 58で基 板 54を支持した場合のスリップ発生率評価の結果を示して ヽる。熱処理シーケンス は種々のもので検討したため、比率で示している。

このスリップ発生率評価の結果によれば、熱容量を低減することで、スリップの発生 率を低減できることが確認される。さらに、熱容量を低減する手法として、前述の第 1 の形態、第 2の形態は適切であると言える。

[0065] 次に、本発明の主な特徴である支持部 (板状部材)の熱容量の値とスリップフリー率 との関係および支持部 (板状部材)の非接触部の面積の値とスリップフリー率との関 係について説明する。

[0066] まず、前提として、縦型熱処理装置におけるウェハでのスリップの発生原因につい て検討する。

ウェハに作用する次の応力は、スリップの発生原因になることが知られている。

(1)支持されたウェハの自重によるウェハの変形（曲がり）に起因する変形応力。

(2)支持されたウェハの支持点 (接触点)でのウェハの自重に起因する圧縮応力。 (3)ウェハ面内の温度差に起因する熱応力。

さらに、次の力がスリップの発生原因になることが発明者等によって究明された。

(4)ウェハの接触点での摩擦力および凝着力に起因する応力。

したがって、スリップの発生を防止するためには、これら（1)〜(4)の応力を低減す る必要がある。すなわち、次のウェハ支持方法を究明する必要がある。

A.ウェハの変形が最も少な 、ウェハ支持方法。

B.ウェハ面内温度差がつきにくいウェハ支持方法。

C.接触点での摩擦力および凝着力が最小となるウェハ支持方法。

ここで、以下に挙げる支持部に関する物理的な定数は、前記（1)〜(4)のスリップ 発生原因にそれぞれ関連すると考えられる。

1) ウェハ支持方法；（1)、 (2)、 (3)

2) 支持部の熱容量；（3)

3) ウェハと支持部との接触面積；（2)、（4)

4) 支持部の表面粗さ (接触部）；（4)

[前記 1)のウェハ支持方法について]

従来のウェハ支持方法としては、例えば図 15 (a)に示されたウェハを 3点で支持す る方法 (以下、 3点支持という。）や、図 16 (a)に示されたウェハを 4点で支持する方 法 (以下、 4点支持という。）や、図 17 (a)に示されたウェハをリング部材 (以下、リング という。）で支持する方法 (以下、リング支持という。）等が、挙げられる。

これらのウェハ支持方法についてウェハの変形およびウェハ面内の典型的な位置 での最大主応力をシミュレーションによって計算した結果は、図 15 (b) (c)、図 16 (b) (c)および図 17 (b) (c)の通りである。

図 15 (b)および図 16 (b)によれば、 3点支持および 4点支持の場合には、ウェハの 周方向について隣合う二つ (一対)の支持点間での変形量が大きぐこの部分でゥェ ハが垂れることがわかる。

それに伴って、図 15 (c)および図 16 (c)から明らかなように、 3点支持および 4点支 持の場合には、支持点位置でのウェハ表面の最大主応力が、 IMPa以上と大きくな つている。 これに対して、リング支持の場合には、ウェハの周方向についての支持の特異点が 存在しないので、図 17 (b)に示されているように、 3点支持および 4点支持の場合より も変形量が小さぐまた、図 17 (c)に示されているように、最大主応力も小さい。

特に、図 17 (c)によれば、ウェハ中心部での最大応力は、支持点半径すなわちリン グ外径の半径 R (図 17 (a)参照）が 95〜105mm程度の場合に極小となることが確認 できる。

また、図 17 (c)によれば、支持点での応力も 3点支持および 4点支持の場合よりも /J、さくなることが確認できる。

以上のことから、外径が 190〜210mm程度のリングによるウェハ支持方法力 ゥェ ハの変形が最も少な 、支持方法であると 、うことになる。

なお、図 18 (a)に示された外径が 190〜210mm程度の貫通孔がない板状部材（ 以下、プレートという。） 58Aによるウェハ支持方法も、外径が 190〜210mm程度の リングによるウェハ支持方法と同様に、ウェハの変形が最も少ない支持方法と言える ところで、類似のウェハ支持方法として、図 18 (b)に示されているように、ウェハ 54 の周縁部をリング 58Bによって支持するウェハ支持方法がある。すなわち、このゥェ ハ支持方法におけるリング 58Bの外径はウェハ 54の外径よりも大きぐこのリング 58 Bの内径（貫通孔の口径）はウェハ 54の外径よりも小さ!/、。

し力し、このリング 58Bによるウェハ支持方法の場合には、ウエノ、 54の中心部での 垂れ量が大きくなるために、ウェハ裏面（下面）での最大主応力は、図 17に示された 外径が 190〜210mm程度のリング支持の場合における最大主応力をはるかに超え る値になる。つまり、ウェハ 54の変形という観点においては、外径が 190〜210mm 程度のリングによりウェハを支持する場合と、ウェハの周縁部をリングにより支持する 場合とでは全く異なる変形を呈することになる。

ウェハの自重によるウェハの変形に起因する変形応力（前記スリップ発生原因（1)

) 1S スリップの主たる発生原因になっている場合には、スリップはウェハ面内におけ る応力が最大の位置において発生すると考えられる。

すなわち、外径が 190〜210mm程度のリングによるウェハ支持方法においては、 支持部の表面でスリップが発生し、ウェハ周縁部に接触するリング 58Bによるウェハ 支持方法においては支持部表面ではなぐウェハ 54の中心部でスリップが発生する こととなる。すなわち、外径が 190〜210mm程度のリングとウェハ周縁部に接触する リング 58Bでは、スリップ発生箇所も全く異なることとなる。

したがって、本発明は、外径がウェハ外径よりも小さい板状部材、その中でも外径 が 190〜210mm程度の板状部材、特に、リングによるウェハ支持方法を前提として 、以下に述べる所定のスリップフリー率を達成できる熱容量および非接触部の面積 の値を究明したものである。

[前記 2)の支持部の熱容量にっ 、て]

ウェハ面内に温度差があると、それに起因した熱応力（前記スリップ発生原因（3) ) が発生するために、スリップの発生原因になる。これは、ウェハを搬入する温度から 処理する温度までの温度変化のレート (昇温レート）を上げると、スリップが発生し易く なる現象からち、推察することができる。

ところで、温度変化のレートが一定の場合であっても、昇温時においては熱容量の 大きな物は温まり難ぐ熱容量の小さな物は温まり易い。また、降温時においては、熱 容量の大きな物は冷え難ぐ熱容量の小さな物は冷え易い。

したがって、昇温時にぉ 、てはウェハを支持する板状部材 (プレートおよびリング） の熱容量が大きい場合には、板状部材は温まり難くなり、その結果、板状部材に支 持されるウェハは、板状部材との接触位置に近い部分ほど温まり難くなる。

また、降温時にお!、てはウェハを支持する板状部材 (プレートおよびリング)の熱容 量が大きい場合には板状部材は冷え難くなり、その結果、板状部材に支持されるゥ ェハは、板状部材との接触位置に近 、部分ほど冷え難くなる。

また、縦型バッチ式熱処理装置の反応炉においては、ヒータがウェハの外側に位 置することから、炉内が昇温する際にはウェハの周縁部が高温度領域になり、炉内 が降温する際にはウェハの中心部が高温度領域になる。

このことから、ウェハ周縁部に接触する図 18 (b)に示されたリングによってウェハを 支持する場合には、リングの熱容量の効果によって昇降温時のウェハ面内の温度差 を緩和することができる。 これに対して、外径が 190〜210mm程度のリングやプレート等の板状部材によつ てウェハを支持する場合には、昇温時はウェハのエッジ力 板状部材の周縁部まで は容易に温まる力 それより半径の小さい方向（内部）へは板状部材も温める必要が あるために、この部位での温度差が大きくなり易い。

したがって、リングによってウェハを周縁部で支持する場合には、その熱容量の検 討は熱衝撃を緩和する効果があるために、比較的に安易でよ 、。

しかし、本発明に係る板状部材のようにウェハ面内部（外周より内側）でウェハを支 持する場合には、その熱容量を極力低減させる必要がある。

そこで、本発明者は、ウェハの外周部とは接触することなぐウェハの外周部よりも 内側で、ウェハを板状部材によって支持する場合に、板状部材の熱容量をどの程度 低減すれば、ウエノ、にスリップが発生しなくなるかを実験的に検証した。

図 19はその結果を示している。

実験には、板状部材として厚みが 6〜7mm、外径が 200mm (表面側エッジに R面 取り部を有するので、接触部の外径は 200mm以下になっている。）の中央に貫通孔 を有するリングを使用し、リング内径 (貫通孔の口径)を変化させることにより、リングの 質量すなわち熱容量を変化させたサンプルを使用した。すなわち、厚みおよび外径 が同一であって貫通孔のない板状部材 (プレート）すなわち内径が零であるリングの 質量を基準（100%)として、質量力 0%のサンプル、質量が 32%のサンプル、質量 力 31%のサンプル、質量が 26%のサンプル、質量が 19%のサンプルを使用した。 実験の条件は次の通りである。

ウェハの直径は 300mm、ウェハのピッチ（ウェハ間の距離）は 13〜14mm、一度 に処理するウェハの枚数は 40〜50枚、処理温度は 1300°C以上の温度である 130 0〜1400。Cとした。

また、各サンプルは同時に実験炉内に設置し、それぞれを炉内の温度が均一な領 域に設置した。

図 19において、下側の横軸には、貫通孔のない板状部材 (プレート）の質量に対 するサンプルの質量の割合が取られており、上側の横軸には、下側横軸に対応する 熱容量が取られている。 縦軸はスリップフリー率を示している。スリップフリー率は、スリップが観察されなかつ たウェハの枚数をトータル処理枚数で割った百分率を示している。

図 19の結果によれば、リングの熱容量が 100JZK (プレートに対するリングの質量 の割合で 32%)以下であれば、 40%のスリップフリー率が得られることが明らかにな つた o

すなわち、ウェハ面内の温度差に起因する熱応力（前記スリップ発生原因（3) )が 発生させるスリップは、リング (板状部材)の熱容量が 100JZK以下であれば、影響 が少な!/、と判断することができる。

図 19において、リングの熱容量をさらに減少させた場合に、スリップフリー率は極大 値を示した後に、減少している。これは、次に述べる板状部材の接触面積の効果に よるちのと考免られる。

なお、図 19の結果によれば、次の点も明らかになる。

リングの熱容量が 61JZK以上 103JZK以下（リングのプレートに対する質量の割 合が 18%以上 31%以下）の場合には、 50%以上のスリップフリー率が得られる。 リ ングの熱容量が 63JZK以上 96JZK以下（リングのプレートに対する質量の割合が 1 9%以上 29%以下）の場合には、 60%以上のスリップフリー率が得られる。

リングの熱容量が 66JZK以上 91JZK以下（リングのプレートに対する質量の割合 力 S 20%以上 28%以下）の場合には、 70%以上のスリップフリー率が得られる。

リングの熱容量が 70JZK以上 8 JZK以下（リングのプレートに対する質量の割合 力 21%以上 26%以下）の場合には、 80%以上のスリップフリー率が得られる。

なお、スリップフリー率は実用上、少なくとも 50%以上とする必要があり、それより低 いと実用上好ましくない。

ちなみに、前述の 3点支持や 4点支持の場合において、前述の実験と同様な条件、 すなわち、ウェハの直径 300mm、ウェハのピッチ 13〜14mm、一度に処理するゥェ ハの枚数 40〜50枚、処理温度 1300〜1400°Cとして、ウェハに対して熱処理を行う 実験を行ったところ、ウェハにスリップが発生しないことはなくスリップフリー率は 0% であった。

[前記 3)のウェハと支持部との接触面積および前記 4)の支持部の表面粗さにつ 、て] 前述したように、ウェハと板状部材とが熱膨張率の差または温度差等によって支持 面に平行な方向へ相対変形 (熱膨張等)する際には、凝着部に剪断応力が発生し、 これがスリップの発生原因の一つになる。ここで、その理由を簡単に説明する。

摩擦の一般的な概論としては、見力けの接触面積と真実の接触面積とは異なる。ま た、真実の接触面積は荷重および接触物の物性が同一であれば、見かけの接触面 積によらず一定である。このことから、見かけの接触面積が小さくなれば、ウェハまた はウェハを支持する支持部の微視的な突起部にお 、て、食 、込み量は増大すること になる。

それは、支持されたウェハの支持点 (接触点)でのウェハの自重に起因する圧縮応 力（前記スリップ発生原因（2) )を増大することになるとともに、接触点での摩擦力およ び凝着力（前記スリップ発生原因 (4) )の変化をもたらすこと〖こなる。

以上のウェハと板状部材との見かけの接触面積とスリップフリー率との関係につい て、本発明者は実験的に検証した。

図 20はその結果を示して 、る。

実験には、板状部材として厚みが 6〜7mm、外径が 200mm (表面側エッジに R面 取り部を有するので、接触部の外径は 200mm以下になっている。）の中央に貫通孔 を有するリングを使用し、リングの内径 (貫通孔の口径)を変化させることにより、リング のウェハ載置面内におけるウェハとの非接触部の面積を変化させたサンプルを使用 した。すなわち、厚みおよび外径が同一であって貫通孔のない板状部材 (プレート） のウェハ載置面の面積を基準 (0%)として、非接触部の面積が 25%のサンプル、非 接触部の面積が 35%のサンプル、非接触部の面積が 50%のサンプル、非接触部の 面積が 65%のサンプル、非接触部の面積が 80%のサンプルを使用した。

実験の条件は次の通りである。

ウェハの直径は 300mm、ウェハのピッチ（ウェハ間の距離）は 13〜14mm、一度 に処理するウェハの枚数は 40〜50枚、処理温度は 1300〜1400°Cとした。

また、各サンプルは同時に実験炉内に設置し、それぞれを炉内の温度が均一な領 域に設置した。

図 20において、横軸には非接触部割合 (プレートのウェハ載置面の面積に対する サンプルのウェハ載置面内におけるウェハとの非接触部の面積の割合）が取られて おり、百分率で示されている。

縦軸は各サンプルでのスリップフリー率を示している。

図 20の結果によれば、スリップフリー率は非接触部割合が大きくなるにつれて上昇 し、ある程度上昇した所で低下することがわかる。

また、図 20によれば、次の点も明らかになる。

非接触部割合を 50%以上 83%以下に設定することにより、 50%以上のスリップフ リー率を達成することができる。

非接触部割合を 55%以上 80%以下に設定することにより、 60%以上のスリップフ リー率を達成することができる。

非接触部割合を 58%以上 78%以下に設定することにより、 70%以上のスリップフ リー率を達成することができる。

非接触部割合を 64%以上 75%以下に設定することにより、 80%以上のスリップフ リー率を達成することができる。

なお、上述のように、スリップフリー率は実用上、少なくとも 50%以上とする必要があ り、それより低いと実用上好ましくない。

ところで、第 1の実施形態における基板の滑りを防止するための非接触部割合の範 囲は 25%以上 94%以下であった。すなわち、実用上要求されるスリップフリー率を 達成するための非接触部割合の範囲は、基板の滑りを防止するための非接触部割 合の範囲内に含まれる。つまり、非接触部割合を 50%以上 83%以下に設定すること により、実用上要求されるスリップフリー率を達成できるだけでなぐ基板の支持部へ の自動移載時における基板の滑りを防止することも可能となり、異なる課題を同時に 解決できることが判明した。

次に、板状部材の非接触部割合が増加するのに追従してスリップフリー率が向上 する理由を、図 21を使用して説明する。

図 21 (b)の縦軸に示されたウェハと板状部材との接触点での摩擦力（凝着力を含 む。）が極小となる範囲は、図 21 (a)に示された接触部球の半径 Rに依存しており、 図 21 (a)に示された挟角 Θが減少することにより、摩擦力が極小となる範囲がより広 くなつている。

すなわち、現実の板状部材の表面粗さ Raが一定の場合には、見かけの接触面積 を減少させると、ウェハを支持する微視的な点の数が減少するために、真実の接触 面積一定の概念力 食 、込み量が大きくなる。

つまり、図 21における挟角 Θが減少することになり、結局、板状部材の表面粗さ Ra が最適な範囲すなわち摩擦力が極小となる範囲に入る可能性が高くなる。

なお、本発明における板状部材でウェハを支持する場合の表面粗さ Raの摩擦力 が極小となる範囲は、 1 μ m〜1000 μ mであることが確認できている。

一方、板状部材の非接触部割合を増加させて行くと、食い込み量はさらに大きくな る。この場合には、摩擦力よりも支持点 (接触点)でのウェハ自重に起因する圧縮応 力（前記スリップ発生原因（2) )が大きくなるために、スリップフリー率が減少するもの と、考えられる。

[0074] なお、本発明は先述の各実施形態に限定されるものではなぐその要旨を逸脱しな い範囲において、種々に変更が可能であることはいうまでもない。

[0075] 例えば、上記各実施形態の説明にあっては、熱処理装置として、複数の基板を熱 処理するバッチ式のものを用いた力 これに限定するものではなぐ枚葉式のもので あってもよい。

[0076] また、例えば、本発明の熱処理装置は、基板の製造方法にも適用することができる

SOI (Silicon On Insulator)ウェハの一種である SIMOX (Separation by Implanted Oxygen)ウェハの製造方法の一工程に、本発明の熱処理装置を適用する例につい て説明する。

[0077] まず、イオン注入装置等により、単結晶シリコンウェハ内へ酸素イオンをイオン注入 する。

その後、酸素イオンが注入されたウェハを上記実施形態の熱処理装置を用いて、 例えば、 Ar、 O雰囲気の下で、 1300°C〜1400°C、例えば 1350°C以上の高温で

2

ァニールする。

これらの処理により、ウェハ内部に SiO層が形成された（SiO層が埋め込まれた） SIMOXウェハが作製される。

[0078] また、 SIMOXウェハの他、水素ァニールウェハや Arァニールウェハの製造方法 の一工程に、本発明の熱処理装置を適用することも可能である。

この場合、ウェハを本発明の熱処理装置を用いて、水素雰囲気中もしくは Ar雰囲 気中で 1200°C程度以上の高温でァニールすることとなる。これにより、 IC (集積回路 )が作られるウェハ表面層の結晶欠陥を低減することができ、結晶の完全性を高める ことができる。

[0079] また、この他、ェピタキシャルウェハの製造方法の一工程に、本発明の熱処理装置 を適用することも可能である。

[0080] 以上のような基板の製造工程の一工程として高温ァニール処理を行う場合であつ ても、本発明の熱処理装置を用いることにより、板状部材カもなる支持部に基板を支 持する際に発生する滑りを確実に防止することができることに加えて、スリップフリー 率を向上させることができる。

[0081] 本発明の熱処理装置は、半導体装置 (デバイス)の製造方法'製造工程にも適用 することも可會である。

特に、比較的高い温度で行う熱処理工程、例えば、ウエット酸化、ドライ酸化、水素 燃焼酸化 (パイロジェニック酸化）、 HC1酸化等の熱酸化工程や、硼素 (B)、リン (P)

、砒素 (As)、アンチモン (Sb)等の不純物 (ドーパント)を半導体薄膜に拡散する熱 拡散工程等に適用するのが好ましい。

[0082] このような半導体デバイスの製造方法の一工程としての熱処理工程を行う場合にお いても、本発明の熱処理装置を用いることにより、板状部材力 なる支持部に基板を 支持する際に発生する滑りを確実に防止することができるに加えて、スリップフリー率 を向上させることができる。

[0083] また、以上で説明をした各実施形態や各実施形態の変形例は、適宜組み合わせ て用いることが可能である。

産業上の利用可能性

[0084] 本発明は、基板を支持具に支持した状態で熱処理する基板の製造方法において、 板状部材力 なる支持部に基板を支持する際に発生する滑りを確実に防止する必 要があるものに利用することができる。

Claims

請求の範囲

[I] 基板を処理する反応容器と、

前記反応容器内で基板を支持する支持具と有する熱処理装置であって、 前記支持具は、基板と接触する支持部と、この支持部を支持する本体部とを有し、 前記支持部は、基板の周縁部分とは接触しな ヽように基板を支持する板状部材から なり、該板状部材の基板載置面内には基板と接触することなく外部と連通する少なく とも一つの非接触部が設けられ、この非接触部の面積を前記板状部材の基板載置 面の外縁線で囲まれる領域の面積の 25%以上 94%以下とした熱処理装置。

[2] 請求項 1記載の熱処理装置において、前記非接触部分は、少なくとも基板載置面 の中央部に設けられる熱処理装置。

[3] 請求項 1記載の熱処理装置において、さらに基板を前記支持具に移載する基板移 載機を有し、この基板移載機は基板の周縁部分を支持するように構成される熱処理 装置。

[4] 請求項 1記載の熱処理装置において、前記板状部材の熱容量を 61JZK以上 103

JZK以下とした熱処理装置。

[5] 請求項 4記載の熱処理装置にお 、て、前記非接触部の面積を前記板状部材の基 板載置面の外縁線で囲まれる領域の面積の 50%以上 83%以下とした熱処理装置。

[6] 請求項 4記載の熱処理装置において、前記支持部は円板状であり、その直径が基 板の直径の 63%以上 70%以下である熱処理装置。

[7] 請求項 4記載の熱処理装置において、前記支持部は円板状であり、その直径が 19

0〜210mmであり、基板の直径が 300mmである熱処理装置。

[8] 請求項 4記載の熱処理装置にお 、て、前記支持具は複数枚の基板を略水平姿勢 で間隔をもって複数段に支持するように構成される熱処理装置。

[9] 請求項 4記載の熱処理装置にお 、て、前記本体部は SiC力 なり、前記支持部は

Sほたは SiC力 なる熱処理装置。

[10] 請求項 4記載の熱処理装置において、前記支持部の表面には SiO、 SiCまたは Si

2

Nからなる層が形成されている熱処理装置。

3 4

[II] 請求項 4記載の熱処理装置において、前記熱処理とは 1300°C以上の温度で行わ れる処理である熱処理装置。

[12] 基板を処理する反応容器と、

前記反応容器内で基板を支持する支持具と有する熱処理装置であって、 前記支持具は基板と接触する支持部と、この支持部を支持する本体部とを有し、前 記支持部は基板の周縁部とは接触しないように基板を支持する板状部材力 なり、 該板状部材の基板載置面内には基板と接触することなく外部と連通する少なくとも一 つの非接触部が設けられ、この板状部材の熱容量を 61JZK以上 103JZK以下とし た熱処理装置。

[13] 基板の周縁部分とは接触しないように基板を支持する板状部材力 なり、該板状部 材の基板載置面内には基板と接触することなく外部と連通する少なくとも一つの非接 触部が設けられ、この非接触部の面積を前記板状部材の基板載置面の外縁線で囲 まれる領域の面積の 25%以上 94%以下とした支持部に対して基板を移載する工程 と、

前記支持部により支持した基板を反応容器内に搬入する工程と、

前記支持部により支持した熱処理後の基板を前記反応容器より搬出する工程と、 を有する基板の製造方法。

[14] 基板の周縁部分とは接触しないように基板を支持する板状部材力 なり、該板状部 材の基板載置面内には基板と接触することなく外部と連通する少なくとも一つの非接 触部が設けられ、熱容量を 61JZK以上 103JZK以下とした支持部により基板を支 持する工程と、

前記反応容器内で前記支持部により支持した基板を熱処理する工程と、 前記支持部により支持した熱処理後の基板を前記反応容器より搬出する工程と、 を有する基板の製造方法。