JPH0437027A - ウエハ支持ボート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はウェハ支持ボートに関し、半導体ウェハを支持
する保持溝部分が単結晶シリコンからなるウェハ支持ボ
ートに関わるものである。

［従来の技術と課題］ 周知の如く、半導体デバイスの高集積化、高性能化が進
むにつれて高温熱処理に使用可能で、かつ高純度である
ウェハ支持ボートの要求が高まっている。これに伴い、
特に炉内温度の均熱性に優れ、高集積・高性能デバイス
の製造に適している縦型炉が使用されている。

従来、ウェハ支持ボート（組立式支持具）としては、特
開昭６０−１０７８４３号公報が知られている。

このボートは、２個の端板、複数の保持ロッド及び案内
ロッドからなるもので、各部材の材質として石英やシリ
コンを用いた構成となっている。

しかし、石英製のボートの場合、高温での使用に耐えら
れないという問題点を有する。一方、シリコン製のボー
トの場合、多結晶シリコンが知られているか、これは熱
変形が少なく高純度を保持できるという利点を有するも
のの、バルク全体に欠陥が存在しており、内部歪応力が
太きく（５０Ｋｇ／ｃ■２）、温度差による熱応力、衝
撃に弱く破損しやすい。また、多結晶シリコンボートを
作製した時の表面部では面方位が異なるため、酸化熱処
理に使用した場合には酸化膜成長速度が一様でなくなる
。この現象が、特に半導体ウェハを保持する複数の保持
部などに発生すると、凹凸のあるボート表面でスクッキ
ング、デスタッキング時ウェハを傷つけてしまい、熱処
理中での線欠陥（スリップ）の発生原因及びダスト発生
の原因となる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、少なくとも
半導体ウェハを保持する複数の保持溝部分を単結晶シリ
コンから構成することにより、高温雰囲気において形状
安定性に優れ、炉入れ炉出し時の急熱急冷による熱応力
や衝撃に強く、かつ高純度を長時間維持でき、ウェハと
の接触等によるダストの発生、それに伴うウェハの欠陥
発生を防止できるウェハ支持ボートを提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、少なくとも半導体ウェハを保持する複数の保
持溝部分が、単結晶シリコンからなることを特徴とする
ウェハ支持ボートである。

本発明においては、含有酸素濃度が２　Ｘ　１０１７〜
２　Ｘ　１０”ａｔｏｍｓ　／　Ｃｍ３である単結晶シ
リコンを用いることが好ましい。ここで、含有酸素濃度
を上記のように制限した理由は、濃度が２　Ｘ　１０】
８ｔｏＩＩｌｓ／ｃ１１３を越えるとウェハ支持ボート
に結晶欠陥。

スリップが入り易く、逆に２　ｘ　１０１０１７ａｔｏ
　／　Ｃｍ３未満の場合、本発明効果が得られないから
である。

なお、上記含有酸素濃度の測定方法はＦＴＩＲでアリ、
コノときの換算係数はＡ　Ｓ　ＴＭ　（Ａｓｅｔｒｉｅ
ａｎ　５ｏｃｉｅｔｙ　ｆｏｒ　　Ｔｅｓｔｊｎｇａｎ
ｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌ）で定める４、８１Ｘ　１０”ａ
ｔｏｍｓ　／ｅｉ２を用いた。なお、上記含有酸素濃度
の範囲の単結晶シリコンの製造方法としては、ＣＺ法、
ＭＣＺ法が挙げられる。

［作用］ 本発明によれば、少なくとも半導体ウニ／％を保持する
複数の保持溝部分を単結晶シリコンから構成することに
より、バルク内部に欠陥の存在がなく、内部歪応力が小
さく、炉入れ炉出し時の急熱急冷による熱応力や衝撃に
強い。また、ボート表面の結晶方位が平面上で一様であ
り、酸化熱処理に使用した場合には酸化膜成長速度が一
様となり均一な酸化膜が成長し、この酸化膜によりウエ
ノ１との接触等によるダストの発生を防止できる。従っ
て、ウェハ支持ボートの耐用性が著しく向上し、半導体
ウェハの欠陥（傷）の発生を極めて少なくすることがで
きる。

［実施例１コ 以下、本発明の一実施例に係る縦型ボートを第１図〜第
３図を参照して説明する。ここで、第１図は縦型ボート
の全体図、第２図は第１図の略平面図、第３図は第１図
のボートに用いられる保持ロッドの説明図である。

図中のｌａ、ｌｂは、互いに平行に配置された円形の平
板である。これらの平板には、夫々例えば４本の保持ロ
ッド２の両端部を装着するための開口部３が平板の外周
部に沿って設けられている。

前記保持ロッド２の両端には、ロッドをコ字型の固定部
材４を用いて前記平板に固定するための環状の溝５が設
けられている。前記保持ロッド２の長手方向には、等間
隔で半導体ウェハ６の周縁部を係止する保持溝７が設け
られている。

前記平板１ａ、ｌｂ及び保持ロッド２は夫々ＣＺ法によ
り形成された単結晶シリコンからなり、該単結晶シリコ
ン中にり、Ｓ　Ｘ　１０］８ｔｏｍｓ／　Ｃｍ３の酸素
が含有されている。

上記実施例に係る縦型ボートは、平板１ａ。

ｌｂ、これらの平板に両端が固定される保持ロッド２及
び固定部材４が夫々ＣＺ法により形成された単結晶シリ
コンからなり、かつ該単結晶シリコン中に１．６　Ｘ　
１０１０１８ａｔｏ　／　Ｃｍ３の酸素が含有された構
成となっているため、こうしたボートを炉内に出入れす
る時の急熱急冷に対する物理的強度か大きく、ボートの
変形を著しく小さくできる。従って、ウェハとの接触等
によるダストの発生、それに伴うウェハの欠陥発生を防
止できる。

［実施例２］ 実施例１と比べ、平板１ａ、　ｉｂ、これらの平板に両
端が固定される保持ロッド２及び固定部材４が夫々ＦＺ
法により形成された単結晶シリコンからなり、かつ該単
結晶シリコン中に２　Ｘ　１０１０１７ａｔｏ／ｃ１１
３未満の酸素か含有された構成となっている。

［比較例］ 実施例１と比べ、保持ロッド２及び案内ロッド４が夫々
ＣＺ法により形成された多結晶シリコンからなり、かつ
該多結晶シリコン中に２　Ｘ　１０１７ａｔｏｔｎｓ　
／ｃｙｉ”未満の酸素が含有された構成となっている。

ところで、９００℃に保持した縦型炉に比較例の縦型ボ
ート（多結晶シリコン製で、酸素濃度２Ｘ１０”ａｔｏ
ｍｓ　／　ｃｍ３未満）、及び本発明（実施例１゜２）
に係る縦型ボートを、２ＱＯｔｘｍ　／ｇｉｎの速度で
連続して出し入れし、このときのボートの変形量を測定
したところ、下記第１表に示す結果が得られた。但し、
ボートの変形量とは、第４図に示す如く、水平な台の上
にボート１１を直立させたときの上部の平板の水平度を
いう。

第１表 但し、上記第１表において、各数値の単位はａｍである
（回数を除く）。

また、上記各ボートを１０００℃に保持した炉にボート
の挿入速度を変えて炉入れしたときのボートの耐熱応力
試験を行ったところ（連続炉入れ炉出し１０回）、下記
第２表に示す通りとなった。

第２表 更に、上記各ボートを酸化熱処理し、酸化膜を表面に成
長させた後ウェハをエツチングして９００℃に保持した
炉入れ炉出しした連続１０回行い、スリップ（線欠陥）
の発生を調べた。その結果、比較例の場合は８回目でス
リップが発生したが、実施例１，２の場合はいずれもス
リップが発生しないことが確認された。

［発明の効果コ 以上詳述した如く本発明によれば、少なくとも半導体ウ
ェハを保持する複数の保持溝部分を単結晶シリコンから
構成することにより、高温雰囲気において形状安定性に
優れ、炉入れ炉出し時の急熱急冷による熱応力や衝撃に
強く、かつ高純度を長時間維持できウェハとの接触等に
よるダストの発生、それに伴うウェハの欠陥発生を防止
できるウェハ支持ボートを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る縦型ボートの全体図、
第２図は第１図の略平面図、第３図は第１図のボートに
用いられる保持ロッドの説明図、第４図は従来及び本発
明に係るボートの水平度を試験するための説明図である
。 ｌａ、ｌｂ・・・平板、２・・・保持ロッド、３・・・
開口部、４・・・固定部材、７・・・保持溝。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　少なくとも半導体ウェハを保持する複数の保持溝部分
   が、単結晶シリコンからなることを特徴とするウェハ支
   持ボート。