WO2007099786A1

WO2007099786A1 - 基板処理装置及び半導体装置の製造方法

Info

Publication number: WO2007099786A1
Application number: PCT/JP2007/052824
Authority: WO
Inventors: Kenichi Ishiguro
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc.
Priority date: 2006-02-23
Filing date: 2007-02-16
Publication date: 2007-09-07
Also published as: TWI334628B; US20090203229A1; JPWO2007099786A1; TW200741953A; US8012888B2; JP5043826B2

Abstract

　支持部の変形を防止し、基板に発生するスリップを抑制する基板処理装置を提供する。基板処理装置１０は、基板５４を処理する処理室４５と、処理室４５内を加熱するヒータ４６と、処理室４５内で基板５４を支持する支持具３０と、支持具３０に対して基板５４を搬送する基板搬送プレート３２とを有し、支持具３０は基板５４の外周部を支持するリング部材８０と、このリング部材８０を支持する支持具本体３４とを備えており、リング部材８０のうち、少なくとも基板搬送プレート３２挿入方向奥側の部分から、その部分に隣接し支持具本体３４により支持される部分にわたる部分であって、基板５４をリング部材８０に載置した際に基板５４よりも外側に位置する部分を他の部分よりも厚く形成した。

Description

明細書

基板処理装置及び半導体装置の製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、半導体ウェハやガラス基板等を処理するための基板処理装置及び半導体装置の製造方法に関するものである。

背景技術

[0002] この種の基板処理装置として、複数枚の基板を支持する支持具 (ボート）に該基板を 1枚ずつ支持するリング状の支持部を備えたものが知られている。例えば、基板のエッジ力デバイス製作領域に至るまでの領域に対応する裏面部分においてのみ基板と接触する支持部を有するものが公知である（例えば特許文献 1)。

[0003] 特許文献 1 :特開 2005— 86132号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] し力しながら、この支持部は、基板の全重量を分散させて引張応力や自重応力を緩和することでスリップの発生を抑制する効果があるものの、熱処理時に変形することがあった。この原因は、支持部をボートの本体部 (支持片)上に設置して熱処理する際に、支持部上の基板の重さ及び支持部の自重により、該支持部の一部分に応力が集中するためと考えられる。このように支持部が変形し、該支持部の平面度が低下することで、支持部上に載置された基板の一部分がクリープ変形を起こし、該基板にスリップが発生することがあった。

[0005] 本発明の目的は、支持部の変形を防止し、基板に発生するスリップを抑制する基板処理装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0006] 本発明の第 1の特徴とするところは、基板を処理する処理室と、前記処理室内を加熱するヒータと、前記処理室内で基板を支持する支持具と、前記支持具に対して基板を搬送する基板搬送プレートとを有し、前記支持具は基板の外周部を支持する支持部と、この支持部を支持する本体部とを備えており、前記支持部のうち、少なくとも前記基板搬送プレート挿入方向奥側の部分から、その部分隣接し前記本体部により支持される部分にわたる部分であって、基板を前記支持部に載置した際に基板よりも外側に位置する部分を他の部分よりも厚くした基板処理装置にある。

[0007] 好適には、前記支持部のうち、基板を前記支持部に載置した際に基板よりも外側に位置する部分を、前記支持部の全体にわたり、他の部分よりも厚くした。

[0008] 好適には、前記支持部の前記基板搬送プレート挿入方向奥側の部分は、他の部分よりも外側に突出している。

[0009] 好適には、前記支持部の前記基板搬送プレート挿入方向奥側の部分は、前記基板搬送プレートにより基板を前記支持部に載置する際に、前記基板搬送プレートの先端部を逃がすことのできる形状である。

[0010] 好適には、前記支持部の前記基板搬送プレート挿入方向奥側の部分は、基板を前記支持部に載置した際にその部分全体が基板よりも外側の部分に位置するように配置される。

[0011] 好適には、前記支持部の前記基板搬送プレート挿入方向奥側の部分は、前記支持部の異なる部分同士を接続する接続部であり、その接続部は基板を前記支持部に載置した際に基板よりも外側の部分に位置するように配置される。

[0012] 好適には、前記支持部の基板挿入側の一部分には切り欠きが設けられる。

[0013] 好適には、前記支持部は C字形状である基板処理装置。

[0014] 好適には、前記支持具は複数枚の基板を水平姿勢で間隔をあけて多段に支持するように構成される。

[0015] 好適には、前記支持部のうち、前記厚くした部分は前記他の部分よりも表面側に突出している。

[0016] 本発明の第 2の特徴とするところは、基板を処理する処理室と、前記処理室内をカロ熱するヒータと、前記処理室内で基板を支持する支持具とを有し、前記支持具は基板の外周部を支持する支持部と、この支持部を支持する本体部とを備えており、前記支持部は少なくとも一部に他の部分よりも外側に突出した突出部を有し、前記支持部のうち、少なくとも前記突出部から、その部分に隣接し前記突出部と前記他の部分との接続部分を超えた部分にわたる部分であって、基板を前記支持部に載置した際に基板よりも外側に位置する部分を他の部分よりも厚くした基板処理装置にある。

[0017] 本発明の第 3の特徴とするところは、基板の外周部を支持する支持部と、この支持部を支持する本体部とを備えており、前記支持部は少なくとも一部に他の部分よりも外側に突出した突出部を有し、前記支持部のうち、少なくとも前記突出部から、その部分に隣接し前記本体部により支持される部分にわたる部分であって、基板を前記支持部に載置した際に基板よりも外側に位置する部分を他の部分よりも厚くした支持具にある。

[0018] 本発明の第 4の特徴とするところは、基板の外周部を支持する支持部と、この支持部を支持する本体部とを備えており、前記支持部は少なくとも一部に他の部分よりも外側に突出した突出部を有し、前記支持部のうち、少なくとも前記突出部から、その部分に隣接し前記突出部と前記他の部分との接続部分を超えた部分にわたる部分であって、基板を前記支持部に載置した際に基板よりも外側に位置する部分を他の部分よりも厚くした支持具にある。

[0019] 本発明の第 5の特徴とするところは、基板の外周部を支持し、本体部により支持される支持部であって、少なくとも一部に他の部分よりも外側に突出した突出部を有し、少なくとも前記突出部から、その部分に隣接し前記本体部により支持される部分にわたる部分であって、基板を載置した際に基板よりも外側に位置する部分を他の部分よりも厚くした支持部にある。

[0020] 本発明の第 6の特徴とするところは、基板の外周部を支持する支持部であって、前記支持部は少なくとも一部に他の部分よりも外側に突出した突出部を有し、前記支持部のうち、少なくとも前記突出部から、その部分に隣接し前記突出部と前記他の部分との接続部分を超えた部分にわたる部分であって、基板を前記支持部に載置した際に基板よりも外側に位置する部分を他の部分よりも厚くした支持部にある。

[0021] 本発明の第 7の特徴とするところは、基板の外周部を支持する支持部と、この支持部を支持する本体部とを備えており、前記支持部のうち、少なくとも前記支持具に対して基板を搬送する基板搬送プレートの挿入方向奥側の部分から、その部分に隣接し前記本体部により支持される部分にわたる部分であって、基板を前記支持部に載置した際に基板よりも外側に位置する部分を他の部分よりも厚くした支持具により基板を支持する工程と、前記支持具にて支持した基板を処理室内に搬入する工程と、前記支持具にて支持した基板を前記処理室内で熱処理する工程と、熱処理後の基板を前記処理室より搬出する工程とを有する半導体装置の製造方法にある。

[0022] 本発明の第 8の特徴とするところは、基板の外周部を支持する支持部と、この支持部を支持する本体部とを備えており、前記支持部は少なくとも一部に他の部分よりも外側に突出した突出部を有し、前記支持部のうち、少なくとも前記突出部から、その部分に隣接し前記突出部と前記他の部分との接続部分を超えた部分にわたる部分であって、基板を前記支持部に載置した際に基板よりも外側に位置する部分を他の部分よりも厚くした支持具により基板を支持する工程と、前記支持具にて支持した基板を処理室内に搬入する工程と、前記支持具にて支持した基板を前記処理室内で熱処理する工程と、熱処理後の基板を前記処理室より搬出する工程とを有する半導体装置の製造方法にある。

発明の効果

[0023] 本発明によれば、支持部のうち、少なくとも基板搬送プレート挿入方向奥側の部分から、その部分に隣接し本体部により支持される部分にわたる部分であって、基板を支持部に載置した際に基板よりも外側に位置する部分を他の部分よりも厚くしたので、支持部における応力集中が抑制され、支持部の変形を防止することができる。したがって、支持部の平面度が保持され、もって基板に発生するスリップを抑制することができる。

図面の簡単な説明

[0024] [図 1]本発明の実施形態に係る基板処理装置を示す斜視図である。

[図 2]本発明の実施形態に係る基板理装置の反応炉を示す縦断面図である。

[図 3]本発明の実施形態に係る基板理装置の支持具を示し、（a)は正面図、（b)は (a

)の八 A線断面図である。

[図 4]本発明の第 1の実施形態におけるリング部材を示し、（a)は上面図、（b)は正面図、（c)は（a)の B— B線断面図、（d)は側面図、（e)は (a)の C— C線断面図である。

[図 5]本発明の第 1の実施形態におけるリング部材に基板搬送プレートが挿入された状態を示し、 (a)は上面図、（b)は（a)の D— D線断面図である。 [図 6]本発明の第 1の実施形態におけるリング部材の変形例を示し、（a)、（b)及び (c )はそれぞれ肉厚部を設ける部分を説明する図である。

[図 7]本発明の第 2の実施形態におけるリング部材を示し、（a)は上面図、（b)は正面図、（c)は（a)の E— E線断面図、（d)は側面図、（e)は（a)の F— F線断面図である。

[図 8]本発明の第 2の実施形態におけるリング部材と第 3の比較例におけるリング部材とを対比して示し、（a)は第 3の比較例におけるリング部材の縦断面図、（b)は第 2 の実施形態におけるリング部材の縦断面図である。

[図 9]本発明の第 3の実施形態におけるリング部材に基板搬送プレートが挿入された状態を示し、 (a)は上面図、（b)は（a)の K— K線断面図である。

[図 10]本発明の第 4の実施形態におけるリング部材に基板搬送プレートが挿入された状態を示し、（a)は上面図、（b)は (a)の L— L線断面図である。

[図 11]第 1の比較例におけるリング部材を示し、（a)は上面図、（b)は正面図、（c)は（ a)の G— G線断面図、（d)は側面図、（e)は（a)の H— H線断面図である。

[図 12]第 1の比較例におけるリング部材と肉厚部を設けたリング部材とを対比して示し、（a)は第 1の比較例におけるリング部材の上面図及び正面図、（b)は肉厚部が裏面側に設けられたリング部材を示す正面図、（c)は肉厚部が表面側に設けられたリング部材を示す正面図である。

[図 13]第 2の比較例におけるリング部材を示し、（a)は上面図、（b)は正面図、（c)は（ a)の I— I線断面図、（d)は側面図、（e)は（a)の J J線断面図である。

符号の説明

10 基板処理装置

12 筐体

14 ポッドステージ

16 ッド、

18 ポッド搬送装置

20 ポッド棚

22 ポッドオーブナ

24 基板枚数検知器基板移載機ノッチァライナ支持具

基板搬送プレートa 凸部

支持具本体反応炉

反応管

反応容器アダプタ処理室

ヒータ

炉口シールキャップ第 2の断熱板第 1の断熱板基板

ガス供給口ガス排気口ガス導入管排気管

ガス導入経路ノズル

コントローラ上部板

下部板

支柱

支持片

リング部材 80a 基板支持部

80b 基板支持部

80c 接続部

80d 肉厚部

82 切り欠き部

84 凹部

86 曲線部

88 直線部

発明を実施するための最良の形態

[0026] 次に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図 1に、本発明の実施の形態に係る基板処理装置 10の一例を示す。この基板処理装置 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 1 4にポッド 16が搬送される。ポッド 16には、例えば 25枚の被処理基板としてのウェハが収納され、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。

[0027] 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内の基板の枚数が基板枚数検知器 24により検知される。

[0028] さらに、筐体 12内には、基板移載機 26、ノッチァライナ 28及び支持具 (ボート） 30 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基板搬送プレート（アーム） 32を有し、この基板搬送プレート 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 16、ノッチァライナ 28及び支持具 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。また、支持具 30は、基板を 1枚ずつ支持するリング部材 80 (例えば図 3を用いて後述）を複数備えており、複数枚の基板を水平姿勢で間隔をあけて多段に支持するようになっている。

[0029] 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支持具 30が搬入され熱処理が行われる。

[0030] 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。この反応管 42とアダプタ 44により反応容器 43が形成されており、この反応容器 43 (反応管 42)内に複数枚の基板を処理する処理室 45が設けられている。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、処理室 45内を加熱するヒータ 46が配置されている。

[0031] 反応管 42とアダプタ 44により形成される反応容器 43の下部は、支持具 30を挿入するために開放され、この開放部分 (炉口部）は炉口シールキャップ 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は支持具 30を支持し、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。支持具 30は、多数枚、例えば 25〜： LOO枚の基板 54を略水平状態で隙間をもって多段に支持し、反応管 42 (処理室 45)内に装填される。

[0032] 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 48でシールする構造とすると、 SiC製の反応管 42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リングを溶かさな、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による加熱領域から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 42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 42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と石英製のァダプタ 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。

[0033] 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。

[0034] 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の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内部におけるアダプタ 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の上面によりノズル 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、すなわち支持具 30の上端よりも上方まで延びるように構成される。

[0035] 次に、上述したように構成された基板処理装置 10の作用、すなわち基板処理装置 10を用いて半導体装置 (デバイス)の製造工程や基板の製造工程の一工程として行う基板処理工程につ!ヽて説明する。

なお、以下の説明において、基板処理装置 10を構成する各部の動作はコントローラ 70により制御される。

[0036] まず、ポッドステージ 14に複数枚の基板 54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力もポッド棚 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 16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 54の枚数を検知する。

[0037] 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 54 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 54 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 54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 54を取り出し、支持具 30に移載する。すなわち、支持具 30に備えられた複数のリング部材 80 (後述）にて、複数の基板を 1枚ずつ水平姿勢で間隔をあけて多段に支持する (基板支持工程)。

[0038] このようにして、 1バッチ分の基板 54を支持具 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 (処理室 45)内にリング部材 80 (後述）にて複数枚の基板 54を支持した支持具 30を装入 (搬入)し、炉ロシールキャップ 48により反応炉 4 0内を密閉する（基板搬入工程)。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、アダプタ 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

2

)、アルゴン (Ar)、水素 (H )、酸素（O )等が含まれる。基板 54を処理室 45内で熱

2 2

処理する際、リング部材 80 (後述）にて支持した基板 54は例えば 1200°C程度以上の温度に加熱される（熱処理工程)。

[0039] 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をリング部材 80 (後述）にて支持した支持具 30を反応炉 40 ( 処理室 45)からアンロード (搬出）し (基板搬出工程)、支持具 30に支持された全ての基板 54が冷えるまで、支持具 30を所定位置で待機させる。次に、待機させた支持具 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、支持具 30から基板 54を取り出し、ポッドオーブナ 22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に搬送して一連の処理が完了する。

[0040] 次に、支持具 30について説明する。

図 3に支持具 30の一例が示されている。支持具 30は、後述する支持部としてのリング部材 80と、このリング部材 80を支持する本体部としての支持具本体 34を備えて、る。この支持具本体 34は、例えば炭化珪素または珪素（単結晶または多結晶）からなり、上部板 72、下部板 74、及び該上部板 72と下部板 74とを接続する例えば 4本の支柱 76、 76、 76、 76を有する。これら支柱 76、 76、 76、 76にはジング咅材 80を支持する支持片（爪部） 78、 78、 78、 78が形成されている。この支持片 78、 78、 78、 7 8は、支柱 76、 76、 76、 76から支持具本体 34の内側（中心軸側）に向かって水平方向に延びており、垂直方向に一定間隔隔てて支柱 76、 76、 76、 76に多数形成されている。

[0041] 支柱 76、 76、 76、 76は、支持具本体 34を上面方向から見て基板挿入側（図 3 (b) の矢印方向、すなわち基板挿入方向の手前側）に 2本、基板挿入側とは反対側 (基板挿入方向の奥側）に 2本設けられている。具体的には、基板挿入側の 2本の支柱 7 6、 76は、この基板挿入側に略 180° 隔てて設けられ、基板挿入側とは反対側の 2 本の支柱 76、 76は、基板挿入側の 2本の支柱 76、 76の間に設けられている。後述するリング部材 80は、図 3 (a)に示すように、支柱 76、 76、 76、 76のそれぞれの支持片 78、 78、 78、 78上【こ載置（設置）されるよう【こなって!/ヽる。

[0042] 次に、本発明の第 1の実施形態におけるリング部材 80について説明する。

図 4及び図 5に第 1の実施形態におけるリング部材 80が示されている。

図 4に示すように、リング部材 80は、一部が切り欠かれた円環状 (C字形状)をしており、基板 54の外周部を支持するようになっている。リング部材 80は、例えば、石英、珪素、もしくは炭化珪素からなる。このリング部材 80の基板挿入側（図 4の矢印方向、すなわち基板挿入方向の手前側）の一部分には切り欠き部 82が設けられ、この切り欠き部 82により開放されている部分に、基板搬送プレート 32が挿入されるようになつている。また、このリング部材 80は、基板 54裏面と接触して該基板 54を支持する（基板 54が支持される基板支持面を有する）例えば 2つの基板支持部 80a、 80bと、リング部材 80の異なる部分同士を接続する、すなわち該基板支持部 80aと基板支持部 80bとを接続する接続部 80cとで構成されて、る。

[0043] 図 5にも示すように、接続部 80cは、リング部材 80の基板搬送プレート挿入方向奥側の部分に形成され、基板搬送プレート 32により基板 54をリング部材 80に載置した際に、基板 54よりも外側の部分に位置するように配置されて、る。

なお、基板搬送プレート 32は、基板 54のエッジ (周縁)部を該基板搬送プレート 32 のテーパ面（図示せず)で支持して搬送することにより、基板 54の裏面に傷が付くのを防止している。このため、基板搬送プレート 32の先端部は基板 54よりも外側に突出している。したがって、接続部 80cは、リング部材 80における他の部分 (基板支持部 80a、 80b)よりも外側に突出して（出っ張って）おり、基板搬送プレート 32により基板 54をリング部材 80に載置する際に、基板搬送プレート 32の先端部を逃がすことのできる形状となっている。

[0044] また、リング部材 80のうち、少なくとも基板搬送プレート挿入方向奥側の部分から、その部分に隣接し支持具本体 34に支持される部分にわたる部分であって、基板 54 をリング部材 80に載置した際に基板 54よりも外側に位置する部分を他の部分よりも厚くしてある。

[0045] より詳しく説明すると、接続部 80c及び接続部 80cに隣接した基板支持部 80a、 80 bの一部に肉厚部 80dが形成されており、この肉厚部 80dの厚さ（図 4 (b)の d2)は、リング部材 80における肉厚部 80d以外の部分、具体的には基板支持部 80a, 80bの肉厚部 80dが形成されて、な、部分の厚さ（図 4 (b)の dl)よりも厚くなつて、る。また、図 3 (b)及び図 4 (a)にも示すように、肉厚部 80dは、リング部材 80のうち、接続部 8 Ocからリング部材 80を支持具 30に設置した際に、支持具本体 34の支持片 78に支持される部分にわたる部分（図 3 (b) )で、且つリング部材 80に載置された基板 54の外縁よりも外側に形成されて!、る (図 4 (a) )。 [0046] なお、リング部材 80のうち基板挿入方向奥側の外側に突き出た部分から、その部分に隣接し支持片 78により支持される部分にわたる部分に肉厚部 80dを設ける場合、図 6 (a)に示すように、肉厚部 80dが少しでも支持片 78にかかるように設ければよい。さらに、図 6 (b)に示すように、肉厚部 80dを支持片 78の全体に力かるように設けると、リング部材 80に応力集中が生じないため、より好ましい。

[0047] また、図 6 (c)に示すように、リング部材 80のうち、基板挿入方向奥側の外側に突き出た部分から、その突き出た部分と他の部分との角部 (接続部分)を超えた部分にわたる部分であって、基板 54よりも外側に位置する部分を他の部分よりも厚くするようにしてもよい。これにより、基板挿入方向奥側の外側に突き出た部分から、その突き出た部分と他の部分との角部 (接続部分)での応力集中をなくすことができる。

[0048] 次に、第 1の比較例及び第 2の比較例について図 11乃至 13に基づいて説明する図 11に第 1の比較例のリング部材 100が示されている。

図 11に示すように、第 1の比較例のリング部材 100は、本実施形態のリング部材 80 と比較すると、該リング部材 100に肉厚部が形成されておらず、リング部材 100全体が均一の厚さ（例えば図 4 (b)の dlと同一の厚さ）に形成されている。

[0049] この第 1の比較例のリング部材 100においては、リング部材 100を支持具本体 34に設置して熱処理をおこなうと、リング部材 100の自重及びリング部材 100上に載置された基板 54の重量によりリング部材 100の一部分に応力が集中する。具体的には、リング部材 100の中心線 C1 (図 11の二点差線)近傍に応力が集中し、該中心線 C1 を中心にリング部材 100が変形することが考えられる。

[0050] これに対し、本実施形態におけるリング部材 80には、第 1の比較例のリング部材 10 0における変形が生ずる部分 (接続部 100cの部分）において、他の部分よりも厚く形成された肉厚部 80dが設けられているので、該リング部材 80における変形を防止することができる。これにより、リング部材 80の平面度が保持され、もって基板 54に発生するスリップを抑制することができる。

[0051] また、図 12に示すように、第 1の比較例のリング部材 100が 4点で支持される場合、リング部材 100は中心線 C 1を中心に変形する（図 12 (a) )。この変形の仕方を考慮すると、肉厚部 80dは、リング部材 80の裏面側に盛り上がるように（下に凸となるように)設ける（図 12 (b) )より、表面側に盛り上がるように（上に凸となるように)設ける（図 12 (c) )と、より変形しにくくなり好ましい。

[0052] 図 13に第 2の比較例のリング部材 200が示されて!/、る。

図 13に示すように第 2の比較例のリング部材 200は、本実施形態のリング部材 80と比較すると、該リング部材 200の接続部 200cにのみ肉厚部 200dが形成されており、接続部 200cに隣接した基板支持部 200a、 200bには肉厚部 200dが形成されていない。

[0053] この第 2の比較例のリング部材 200においては、接続部 200cが他の部分より厚く形成されているので、第 1の比較例のような変形は生じないが、接続部 200cと基板支持部 200a、 200bとの接合部の角部（例えば図 13 (a)及び (b)の二点差線で囲んだ部分）に応力が集中し、この部分力該リング部材 200が変形することが考えられる。

[0054] これに対し、本実施形態におけるリング部材 80は、基板搬送プレート 32挿入方向奥側の部分 (接続部 80c)だけでなぐ基板搬送プレート 32挿入方向奥側力も支持具本体 34の奥側 (基板挿入側と反対側)の支持片 78に対応する部分、すなわち少なくとも支持具本体 34によりリング部材 80が支持される部分にいたるまでの部分が、他の部分より厚く形成されている（肉厚部 80dが形成されている)。したがって、この構成によれば接続部 80cと基板支持部 80a、 80bとの接続部への応力集中も防止でき、これに起因する変形も防止できる。

[0055] 次に、第 2の実施形態におけるリング部材 80について説明する。

図 7に第 2の実施形態におけるリング部材 80が示されている。

[0056] 第 2の実施形態におけるリング部材 80は、第 1の実施形態におけるリング部材 80とは、肉厚部 80dを設ける部分が異なる。その他の構成は第 1の実施形態におけるリング部材 80と同じである。

[0057] 図 7に示すように、第 2の実施形態におけるリング部材 80は、該リング部材 80のうち、基板 54をリング部材 80に載置した際に基板 54よりも外側に位置する部分を、リング部材 80の全体にわたり、他の部分よりも厚く形成されている。

[0058] より詳しく説明すると、接続部 80c及び接続部 80cに隣接した基板支持部 80a、 80 bの全体に肉厚部 80dが形成されており、この肉厚部 80dの厚さ（図 6 (c)の d4)は、リング部材 80における肉厚部 80d以外の部分、具体的には基板支持部 80a、 80bの肉厚部 80dが形成されて、な、部分の厚さ（図 6 (c)の d3)よりも厚くなつて、る。また、この肉厚部 80dは、リング部材 80裏面の外周全体に形成されており、リング部材 80 に載置された基板 54の外縁よりも外側に形成されている。

[0059] ところで、上述した第 1の比較例のリング部材 100においては、リング部材 100を支持具本体 34に設置して熱処理をおこなうと、リング部材 100の中心線 C1 (図 11の二点差線)近傍だけではなぐ更にリング部材 100の中心線 C2 (図 11の一点鎖線)近傍にも応力が集中することがある。これにより、リング部材 100は、中心線 C1を中心に変形するだけでなく、中心線 C2を中心にリング部材 100が変形する（リング部材 1 00の先端部 (切り欠き部 102周辺部）が垂れる）ことが考えられる。

[0060] これに対し、本実施形態におけるリング部材 80は、該リング部材 80のうち基板 54をリング部材 80に載置した際に基板 54よりも外側に位置する部分を、リング部材 80の全体にわたり、他の部分よりも厚くした（肉厚部 80dを形成した)ことにより、該リング部材 80の全体にわたり、変形を防止することができる。これにより、リング部材 80の平面度が保持され、もって基板 54に発生するスリップを抑制することができる。

[0061] 一方、上述した第 1の比較例におけるリング部材 100の変形を防止するためには、リング部材 100全体の厚さを厚くする方法も考えられる。そこで、本実施形態のリング部材 80とリング部材全体の厚さを厚くした第 3の比較例のリング部材 300 (図 8を用いて後述)とを比較して説明する。

[0062] 図 8に本実施形態のリング部材 80と第 3の比較例のリング部材 300とが対比して示されている。図 8 (a)は、第 3の比較例のリング部材 300、図 8 (b)は本実施形態のリング部材 80を示している。図 8 (a)に示すように、第 3の比較例のリング部材 300は、該リング部材 300全体の厚さ（図 8 (a)の d5)が本実施形態のリング部材 80の肉厚部 80 d以外の部分の厚さ（図 8 (b)の d3)よりも厚くなるように形成されている。ここで、第 3 の比較例のリング部材 300全体の厚さ（図 8 (a)の d5)は、本実施形態のリング部材 8 0における肉厚部 80dの厚さ（図 8 (b)の d4)と同一、すなわち d5 = d4とする。

[0063] また、図 8 (a)に示すように、第 3の比較例のリング部材 300は、隣り合うそれぞれのリング部材 300上面同士の距離 (ボートピッチ）が例えば LIとなるように支持具本体 3 4 (図示せず）に設置されている。同様に、本実施形態のリング部材 80は、図 8 (b)に示すように、隣り合うそれぞれのリング部材 80上面同士の距離 (ボートピッチ）が例えば L2となるように支持具本体 34 (図示せず）に設置されている。ここで、第 3の比較例のリング部材 300が設置されている支持具 30のボートピッチと本実施形態のリング部材 80が設置されている支持具 30のボートピッチとは同一、すなわち LI =L2とする。

[0064] 例えば、高温での入出炉等において、図 8 (a)及び図 8 (b)に示すように、基板 54 がある程度反った場合、第 3の比較例のリング部材 300に載置された基板 54はリング部材 300と接触する。すなわち、該基板 54の表面が上方に位置するリング部材 300 の裏面（下面）にぶつかる（図 7 (a) )。これにより、基板 54の表面に傷が付き、さらにパーティクルが発生することがある。

また、第 3の比較例のリング部材 300は、該リング部材 300全体が厚く形成されているので、該リング部材 300の熱による変形は防止することができる力該リング部材 30 0自体の重量が増えるので支持具本体 34に対する負荷が大きくなる。

[0065] 一方、本実施形態におけるリング部材 80上に載置された基板 54は、比較例のリング部材 300に載置された基板がその上方に位置するリング部材 300と接触する場合と同じ量だけ反った場合においても、該基板 54とリング部材 80とは接触しない。すなわち、該基板 54の上方に位置するリング部材 80の裏面（下面）にぶつからない（図 8 (b) )。

[0066] このように、本実施形態におけるリング部材 80は、該リング部材 80のうち基板 54をリング部材 80に載置した際に基板 54よりも外側に位置する部分を、リング部材 80の全体にわたり、他の部分よりも厚くした（肉厚部 80dを形成した)ことにより、該リング部材 80の肉厚部 80d以外の部分の厚さを薄くすることが可能となり、第 3の比較例のリング部材 300と比較すると基板 54上のスペースをより確保することが可能となる。したがって、高温での入出炉を行っても基板 54の反り（変形）による該基板 54とリング部材 80裏面との接触 (ぶっかり）が無くなるので、基板 54の表面傷を減少させ、さらにパーティクルの発生を防止させ、基板 54の汚染を低減させることができる。また、それにより（高温での入出炉が可能となることにより）スループットを向上させることもできる。更にはボートピッチ（ウェハピッチ）を狭くすることも可能となるので、基板の処理枚数を増大させることも可能となる。

[0067] さらに、本実施形態におけるリング部材 80は、第 3の比較例のリング部材 300と比較して該リング部材 80の重量を軽くすることができるので、支持具本体 34に対する負荷を/ J、さくすることもできる。

[0068] 次に、第 3の実施形態におけるリング部材 80について説明する。

図 9に第 3の実施形態におけるリング部材 80が示されている。

[0069] 第 3の実施形態におけるリング部材 80は、第 1の実施形態におけるリング部材 80とは、肉厚部 80dを設ける部分及び接続部 80cの形状が異なる。その他の構成は第 1 の実施形態におけるリング部材 80と同じである。なお、第 3の実施形態における支持具本体 34は、第 1の実施形態における支持具本体 34とは、支柱 76の数、すなわち、支持片 78によるリング部材 80の支持箇所が異なる。第 1の実施形態における支持具本体 34では、支柱 76が 4本、すなわち支持片 78によるリング部材 80の支持箇所力箇所であるのに対し、第 3の実施形態における支持具本体 34では、支柱 76が 3本、すなわち支持片 78によるリング部材 80の支持箇所が 3箇所である。なお、第 3の実施形態における支持具本体 34では、支柱 76、 76、 76は、支持具本体 34を上面方向から見て基板挿入側に 2本、その反対側に 1本設けられている。

[0070] 図 9に示すように、第 3の実施形態におけるリング部材 80は、基板挿入方向奥側に突き出された部分から、その部分に隣接し、支持片 78、 78、 78により支持される部分にわたる部分に肉厚部 80dを設けている。すなわち、肉厚部 80dは、支持片 78、 7 8、 78全体に力かるように形成されている。

[0071] 接続部 80cは、リング部材 80の基板搬送プレート挿入方向奥側の部分に形成され、基板搬送プレート 32により基板 54をリング部材 80に載置した際に、基板 54よりも外側の部分に位置するように配置されており、複数 (本実施形態においては 2つ）の凹部 84を有している。

[0072] なお、基板搬送プレート 32の先端部は、基板 54よりも外側に突出するように、複数

(本実施形態においては 2つ）の凸部 32aを有している。したがって、接続部 80cの凹部 84は、リング部材 80における他の部分 (基板支持部 80a、 80b)よりも外側に突出して（出っ張って）おり、基板搬送プレート 32により基板 54をリング部材 80に載置する際に、基板搬送プレート 32の先端部の凸部 32aを逃がすことのできる形状となっている。

[0073] 次に、第 4の実施形態におけるリング部材 80について説明する。

図 10に第 4の実施形態におけるリング部材 80が示されている。

[0074] 第 4の実施形態におけるリング部材 80は、第 1の実施形態におけるリング部材 80とは、肉厚部 80dを設ける部分の形状が異なる。その他の構成は第 1の実施形態におけるリング部材 80と同じである。

[0075] 図 10に示すように、第 4の実施形態におけるリング部材 80は、基板挿入方向奥側に突き出された部分から、その部分に隣接し、支持片 78、 78、 78、 78により支持される部分にわたる部分に肉厚部 80dを設けている。すなわち、肉厚部 80dは、支持片 78、 78、 78、 78全体にカ^^るように形成されて!/、る。

[0076] また、肉厚部 80dは、接続部 80cから基板挿入側に略 180° 隔てて設けられている 2本の支柱 76、 76まで形成される曲線部 86、 86と、この曲線部 86、 86に接続され、基板挿入方向と平行に形成される直線部 88、 88とを有する。

[0077] このように、肉厚部 80dに直線部 88、 88を設け、該直線部 88より内側及び基板挿入側に肉厚部 80dを設けないことにより、搬送ピッチに影響を与えないようにすることができる。換言すると、肉厚部 80dを直線部 88より内側及び直線部 88より基板挿入側に設けると、搬送ピッチに影響を及ぼすこととなる。すなわち、基板搬送プレート 32 により基板 54をリング部材 80間に挿入してリング部材 80に載置する際、又は基板 54 をリング部材 80から取り出す際に、基板 54と肉厚部 80dとの干渉を避けるため直線部 88より内側及び基板挿入側に肉厚部 80dを設けな、場合よりも搬送ピッチを大きくしなければなくなる。

[0078] なお、上記実施の形態の説明にお!/、ては、一度に複数枚の基板を熱処理するバッチ式の基板処理装置を用いたが、本発明は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。

[0079] 本発明の基板処理装置は、基板の製造工程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)ウェハの製造工程の一工程に本発明の基板処理装置を適用する例について説明する。

[0080] 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の形態の基板処理装置を用いて、例えば Ar、 O雰囲気のもと、 1300°C〜1400°C、例えば 1350°C以上の高温

2

でァニールする。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

2 2 埋め込まれた） SIMOXウェハが作製される。

[0081] 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工程の一工程に本発明の基板処理装置を適用することも可能である。この場合、ウェハを本発明の基板処理装置を用いて、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。また、この他、ェピタキシャルウェハの製造工程の一工程に本発明の基板処理装置を適用することも可會である。

[0082] 以上のような基板の製造工程の一工程として行う高温ァニール処理を行う場合であつても、本発明の基板処理装置を適用することができる。

[0083] 本発明の基板処理装置は、半導体装置 (デバイス)の製造工程に適用することも可能である。

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。

[0084] このような半導体装置 (デバイス）の製造工程の一工程としての熱処理工程を行う場合においても、本発明の基板処理装置を用いることができる。

産業上の利用可能性

[0085] 本発明は、半導体ウェハやガラス基板等を処理するための基板処理装置において、基板に発生するスリップを抑制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

[1] 基板を処理する処理室と、

前記処理室内を加熱するヒータと、

前記処理室内で基板を支持する支持具と、

前記支持具に対して基板を搬送する基板搬送プレートとを有し、

前記支持具は基板の外周部を支持する支持部と、この支持部を支持する本体部とを備えており、前記支持部のうち、少なくとも前記基板搬送プレート挿入方向奥側の部分から、その部分に隣接し前記本体部により支持される部分にわたる部分であつて、基板を前記支持部に載置した際に基板よりも外側に位置する部分を他の部分よりも厚くした基板処理装置。

[2] 請求項 1の基板処理装置において、前記支持部のうち、基板を前記支持部に載置した際に基板よりも外側に位置する部分を、前記支持部の全体にわたり、他の部分よりも厚くした基板処理装置。

[3] 請求項 1の基板処理装置にお!、て、前記支持部の前記基板搬送プレート挿入方向奥側の部分は、他の部分よりも外側に突出している基板処理装置。

[4] 請求項 1の基板処理装置にお!ヽて、前記支持部の前記基板搬送プレート挿入方向奥側の部分は、前記基板搬送プレートにより基板を前記支持部に載置する際に、前記基板搬送プレートの先端部を逃がすことのできる形状である基板処理装置。

[5] 請求項 1の基板処理装置にお!、て、前記支持部の前記基板搬送プレート挿入方向奥側の部分は、基板を前記支持部に載置した際にその部分全体が基板よりも外側の部分に位置するように配置される基板処理装置。

[6] 請求項 1の基板処理装置にお!、て、前記支持部の前記基板搬送プレート挿入方向奥側の部分は、前記支持部の異なる部分同士を接続する接続部であり、その接続部は基板を前記支持部に載置した際に基板よりも外側の部分に位置するように配置される基板処理装置。

[7] 請求項 1の基板処理装置において、前記支持部の基板挿入側の一部分には切り欠きが設けられる基板処理装置。

[8] 請求項 1の基板処理装置にお!、て、前記支持部は C字形状である基板処理装置。

[9] 請求項 1の基板処理装置にお!、て、前記支持具は複数枚の基板を水平姿勢で間隔をあけて多段に支持するように構成される基板処理装置。

[10] 請求項 1の基板処理装置において、前記支持部のうち、前記厚くした部分は前記他の部分よりも表面側に突出している基板処理装置。

[11] 基板を処理する処理室と、

前記処理室内を加熱するヒータと、

前記処理室内で基板を支持する支持具と、を有し、

前記支持具は基板の外周部を支持する支持部と、この支持部を支持する本体部とを備えており、前記支持部は少なくとも一部に他の部分よりも外側に突出した突出部を有し、前記支持部のうち、少なくとも前記突出部から、その部分に隣接し前記突出部と前記他の部分との接続部分を超えた部分にわたる部分であって、基板を前記支持部に載置した際に基板よりも外側に位置する部分を他の部分よりも厚くした基板処理装置。

[12] 基板の外周部を支持する支持部と、

この支持部を支持する本体部とを備えており、

前記支持部は少なくとも一部に他の部分よりも外側に突出した突出部を有し、前記支持部のうち、少なくとも前記突出部から、その部分に隣接し前記本体部により支持される部分にわたる部分であって、基板を前記支持部に載置した際に基板よりも外側に位置する部分を他の部分よりも厚くした支持具。

[13] 基板の外周部を支持する支持部と、

この支持部を支持する本体部とを備えており、

前記支持部は少なくとも一部に他の部分よりも外側に突出した突出部を有し、前記支持部のうち、少なくとも前記突出部から、その部分に隣接し前記突出部と前記他の部分との接続部分を超えた部分にわたる部分であって、基板を前記支持部に載置した際に基板よりも外側に位置する部分を他の部分よりも厚くした支持具。

[14] 基板の外周部を支持し、本体部により支持される支持部であって、

少なくとも一部に他の部分よりも外側に突出した突出部を有し、少なくとも前記突出部から、その部分に隣接し前記本体部により支持される部分にわたる部分であって、基板を載置した際に基板よりも外側に位置する部分を他の部分よりも厚くした支持部

[15] 基板の外周部を支持する支持部であって、

前記支持部は少なくとも一部に他の部分よりも外側に突出した突出部を有し、前記支持部のうち、少なくとも前記突出部から、その部分に隣接し前記突出部と前記他の部分との接続部分を超えた部分にわたる部分であって、基板を前記支持部に載置した際に基板よりも外側に位置する部分を他の部分よりも厚くした支持部。

[16] 基板の外周部を支持する支持部と、この支持部を支持する本体部とを備えており、前記支持部のうち、少なくとも前記支持具に対して基板を搬送する基板搬送プレートの挿入方向奥側の部分から、その部分に隣接し前記本体部により支持される部分にわたる部分であって、基板を前記支持部に載置した際に基板よりも外側に位置する部分を他の部分よりも厚くした支持具により基板を支持する工程と、

前記支持具にて支持した基板を処理室内に搬入する工程と、

前記支持具にて支持した基板を前記処理室内で熱処理する工程と、

熱処理後の基板を前記処理室より搬出する工程と、

を有する半導体装置の製造方法。

[17] 基板の外周部を支持する支持部と、この支持部を支持する本体部とを備えており、前記支持部は少なくとも一部に他の部分よりも外側に突出した突出部を有し、前記支持部のうち、少なくとも前記突出部から、その部分に隣接し前記突出部と前記他の部分との接続部分を超えた部分にわたる部分であって、基板を前記支持部に載置した際に基板よりも外側に位置する部分を他の部分よりも厚くした支持具により基板を支持する工程と、

熱処理後の基板を前記処理室より搬出する工程と、

を有する半導体装置の製造方法。