JPH09251961A - 熱処理用ボート - Google Patents

熱処理用ボート

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JPH09251961A
JPH09251961A JP5974296A JP5974296A JPH09251961A JP H09251961 A JPH09251961 A JP H09251961A JP 5974296 A JP5974296 A JP 5974296A JP 5974296 A JP5974296 A JP 5974296A JP H09251961 A JPH09251961 A JP H09251961A
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wafer
boat
heat treatment
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wafer mounting
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JP5974296A
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English (en)
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Masakuni Numano
野 正 訓 沼
Sukemune Udou
働 祐 宗 有
Yoshisato Hosoki
木 芳 悟 細
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱処理過程においてウェーハに生じるスリッ
プ、OSFを減少する 【解決手段】 ウェーハを水平に且つ縦方向に複数保持
する熱処理用ボートにおいて、ウェーハ21を保持する
ボート4の載置部の載置面14aがウェーハ21の撓み
に対応した傾斜角αを有し、ウェーハと面で接触する。
ウェーハの内部応力が減少してスリップが減少する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ウェーハを複数枚載置
するボートに関し、特に、縦型拡散炉(熱処理装置)に
使用されるボートの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の製造には、多数のプロセス
が介在する。その一つに熱処理工程がある。熱処理工程
は、表層への無欠陥層の形成、ゲッタリング、結晶化、
酸化膜形成、不純物拡散等に用いられる、重要なプロセ
スである。この熱処理工程で用いられる炉、例えば、酸
化や不純物拡散に用いられる拡散炉(酸化・拡散装置)
には、現在、ウェーハ(シリコン基板)の大口径化に伴
い、ウェーハを水平に積層した状態で熱処理する縦型の
拡散炉が主に用いられている。この縦型拡散炉内に多数
のウェーハを搬入し、あるいは搬出するためボートを用
いる。
【0003】図18は、縦型拡散炉(熱処理炉)を概略
的に説明する図であり、熱処理炉1の反応室2の内部に
搬入されたボート4に載置されたウェーハ21は、反応
室2の周囲に設けられたヒータ3によって加熱される。
反応室2には、ガス導入管5を介してガス40が導入さ
れ、ガス排気管6から外部に排出される。
【0004】図19は、ボート4の構成例を示してお
り、支持柱11〜14が連結部材15によって結合され
ている。各支持柱には同じ高さにウェーハ載置部として
の溝11c〜14cが形成されており、これ等の多数の
溝内に複数のウェーハが載置される。
【0005】図14はボートの他の例を示している。同
図において図19と対応する部分には同一の符号を付し
ている。同図(A)はボート4の平面図、同図(B)
は、図14のa−b方向におけるボート4の断面図であ
る。ウェーハはボート支柱11〜14の同一平面上とな
る複数の横溝11c〜14c内に水平に載置され、溝に
よって保持される。このような溝がボートの支柱に多数
設けられ、多数のウェーハを溝内に載置する。ボート
は、通常、石英(SiO2 )、炭化シリコン(SiC)
等の材料で製造されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来のボートにウェー
ハを載置するとき、ウェーハはボートの支柱11〜14
の溝内に置かれて保持される。この溝はボートの支柱の
延在方向に対して直角に形成されている。
【0007】ところで、拡散のような熱処理工程は80
0℃以上の高温で行われる。この過程でウェーハ内に温
度分布が発生する。この温度分布により応力が生じ、こ
の応力がある一定の臨界値を超えると、結晶欠陥である
スリップ(転位)が発生する。転位発生の臨界値は高温
になると急激に小さくなるため、小さい温度分布でも問
題になる。また、同一の熱応力が加わる場合、高温程ス
リップが発生し易くなる。
【0008】ボートの溝にウェーハを水平に積層する場
合、ウェーハをウェーハ外周の数点(通常4点)で保持
する。ここで、ウェーハを水平に保持した場合、ウェー
ハの自重により、下方にくぼむ撓みが生ずる。この結
果、図15に示すように、ウェーハはボートのウェーハ
載置溝の角11b〜14bと点で接触することになる。
【0009】応力は単位面積に作用する力であるから、
点接触した場合、面で接触する場合に比べ、ボートから
ウェーハに加わる応力は大きくなる。このため、熱処理
時にボート溝の接触応力によって結晶面のスリップが発
生する。従来の150mmφのウェーハでは撓み量が小
さくて、特に問題とならなかったものが、撓み量は半径
の4条に比例するため、200mmφウェーハになる
と、撓み量が大きくなってスリップが顕著に発生する。
このスリップ発生箇所に素子を形成すると、接合リーク
等の原因となる。
【0010】図17は、他の不具合を説明するためのも
ので、同図(A)は、ウェーハ21をボート支柱11〜
14の溝に載置している状態を示す平面図である。ま
た、同図(B)は、図(A)のa−b−c方向における
断面図である。
【0011】通常、ウェーハの熱処理は熱処理炉内にお
いて、例えば、上方から下方に向かってガス40を流し
ながら行う。使用するガスは熱処理の目的によって異な
るが、主としてH2 、N2 、O2 (酸化膜形成の場合)
等が用いられる。不純物拡散の場合には、これ等のガス
を不純物化合物ガスのキャリアガスとしても使用する。
熱処理は、複数のウェーハをボートの支持柱の溝にセッ
トして行うので、ウェーハの支持柱近傍の部分とその他
の部分とでガス40の回り込み具合が異なる。また、ウ
ェーハ相互間に回り込んだガス40の対流が生じ、対流
の生じている部分とそうでない部分とで不純物の拡散状
態が異なる。また、ウェーハ周囲のガス流の乱れ40a
は、ウェーハに温度分布を生ぜしめ、スリップやOSF
(表面積層欠陥)が生じる原因になる。
【0012】よって、本発明は、縦型の熱処理装置にウ
ェーハを保持する際に、ボート溝がウェーハに与える接
触応力を緩和して熱処理時にスリップが生じないような
熱処理用ボートを提供することを目的とする。
【0013】また、本発明は、ボートに位置されたウェ
ーハ間へガスの回り込みを抑制し、ウェーハ周辺におけ
るスリップやOSFの発生を減少することを他の目的と
する。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の熱処理用ボートは、複数の支柱とこれ等の
支柱同士を連結する連結部と、各支柱の同じ高さ位置に
配設されてウェーハを載置する複数のウェーハ載置部
と、を備える熱処理用ボートにおいて、各ウェーハ載置
部は、ウェーハの撓みに対応した傾斜面を有し、この傾
斜面上にウェーハを載置する、ことを特徴とする。
【0015】また、各ウェーハ載置部は、所定の曲率を
有する曲面を有し、この曲面上に前記ウェーハを載置す
る、ことを特徴とする。
【0016】本発明の熱処理用ボートは、ウェーハを水
平に載置する環状または円弧状のウェーハ載置台を上下
方向に1つ又は複数保持する熱処理用ボートにおいて、
ウェーハ載置台は、ウェーハの撓みに対応した傾斜面を
有し、この傾斜面上にウェーハを載置する、ことを特徴
とする。
【0017】また、各ウェーハ載置台は、所定の曲率を
有する曲面を有し、この曲面上に前記ウェーハを載置す
る、ことを特徴とする。
【0018】更に、本発明の熱処理用ボートは、ウェー
ハを水平に載置する環状のウェーハ載置台を上下方向に
1つ又は複数保持する熱処理用ボートにおいて、ウェー
ハ載置台はウェーハの外縁を一周する囲み壁を有する。
【0019】本発明のウェーハの熱処理方法は、半径R
のウェーハについてその自重による撓み量dを求める過
程と、 cosα+(d/R)α=1 の関係より、傾
斜角度αを求める過程と、水平方向に対して傾斜角度α
若しくはこの近傍値の傾きのウェーハ載置面を持つボー
トを選択する過程と、選択されたボートにウェーハを載
置して熱処理を行う過程と、を含む。
【0020】
【実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。図1は、本発明の実施の形態の一
例を示している。この例ではボートの平面形状は従来例
と同様であるので、特徴が表れるボートの断面図を示し
ている。同図において図14(B)と対応する部分には
同一符号を付している。
【0021】本発明においては、ウェーハ21の自重に
よる撓みdに伴うボート溝の接触応力を緩和し、熱処理
時の結晶面のスリップによる転位発生を防止するため
に、ボートに半径Rのウェーハを保持したときのウェー
ハ中心の撓み量dから、 cosα+(d/R)α=1 …(1) の関係によって得られる角度αを求め、ボート溝のウェ
ーハ載置面11a,…,14aが水平方向に対し、角度
αだけ傾いているボートを使用して熱(処理)工程を行
う。
【0022】上記式(1)の導出について図2を参照し
て説明する。同図において、ウェーハがボートに載置さ
れて円弧状に撓んでいるものとする。弧ABCはウェー
ハの撓み(断面)を表している。Oは円弧の中心、rは
円弧の曲率半径、Rはウェーハの半径、Dは線分ACと
OBの交点である。線分DBが撓みdに相当する。αは
接線AA’(載置面に相当する)と線分AD(水平方向
に相当する)のなす角度である。
【0023】三角形OADにおいて、角度ODA(=角
度OAA’)=90度であるから、角度AOD=α、A
B=r・α=R であるから、 r=R/α …(2) また、BO=BD+DO=r より、d+rcosα=
r であるから、 cosα+d/r=1 …(3) (3) 式に(2) 式を代入すると、cosα+d・α/R=
1 となって、ウェーハが撓んだ状態における関係を示
す(1)式が導出される。この(1)式において、曲率
半径は定数であるから、撓み量dを測定することによっ
て角度αが求められる。ウェーハを載置する面の傾斜が
角度αあるいは後述するようにそれよりも少し大きいも
のを選択することによって、ウェーハは面接触によって
ボートで支持される。
【0024】本発明の実施例について説明する。まず、
ウェーハとしていわゆるCZ法で育成された面方位(1
00)の200mmφ、厚さ725μm、の鏡面ウェー
ハを用いた。この熱処理では、200mmφのウェーハ
21をボートに載置したときのウェーハ中心の撓み量d
を求めると、0.09mmであるので、ボートの溝は載
置面と水平との角度αを、cosα+(d/R)α=1
より求めた、0.10度傾けたものを用いた。
【0025】このボートにウェーハを載置し、縦型の熱
処理炉に800℃にて導入した。その後、水素(H2
雰囲気中で1200℃まで昇温し、1200℃で1時間
熱処理を行った。その後800℃まで降温し、熱処理炉
から取り出した。
【0026】従来例のサンプルとして、実施例と同じ2
00mmφのCZ基板(ウェーハ)を図14に示す従来
のボートに載置し、実施例と同様の条件で熱処理を行っ
た。従来のボートは溝内のウェーハ載置面が水平方向と
なす角度は0度である。実施例、従来例共にボートの材
質は石英で同じである。
【0027】従来例のボート、実施例のボートを用いて
熱処理を行ったウェーハをX線Lang法(Moka
(220)反射)にてウェーハに生じたスリップを評価
した。これを図16に示す。同図において、11〜14
は、ボートの支柱11〜14が存在した位置を示す。
【0028】従来のボートを使用した場合は、ボートの
接触部(2ヶ所)からスリップ21aが0〜5cm程度
生じている。スリップ発生の傾向は、ウェーハ周辺の少
し内側のところにスリップ発生の起点が見られる。この
起点はウェーハとボートの溝部との接触部分11b、1
4bに対応している。通常、熱処理時に熱応力によって
発生するスリップはウェーハの外周(エッジ)を起点に
発生するので、ボートとの接触応力が加わってスリップ
が生じたことが判る。
【0029】これに対し、本発明に係るボートを使用し
た場合には、ウェーハへのスリップの発生は見受けられ
なかった。
【0030】このように、ボートの溝のウェーハ載置面
にウェーハの撓み量に対応した角度の傾斜面を形成す
る。従来技術では熱処理中にウェーハと点接触になって
応力が一点に集中し、スリップが発生するが、本発明で
は、面接触とすることによって、応力の一点集中を回避
することができる。
【0031】次に、第2の実施例について説明する。こ
の実施例では、上記実施例と同じウェーハを使用し、ボ
ートの載置面の傾斜角度αを2度に傾けたボートを使用
して1200℃、1時間の同じ条件の熱処理を行った。
このウェーハをX線Lang法により、同様に評価し
た。その結果、第1の実施例と同様に、スリップの発生
は見られなかった。
【0032】これは、ボート溝の載置面の傾斜角度αを
ウェーハの撓み量に応じた角度以上の角度に設定するこ
とによって、溝のエッジがウェーハに点接触することが
回避されたためと考えられる。通常、ウェーハは断面形
状が円弧状(半円)であるベベル部で溝の載置面に接触
することになる。このため、従来のボートに比し、接触
面積が増して、接触応力が減少し、スリップの発生が防
止される。
【0033】このように、ボートの溝のウェーハ載置面
の傾斜をウェーハの撓み量dに対応した角度αに設定す
ることが好ましいが、実用上、ウェーハ載置面の傾斜を
角度αより大きい角度であればスリップ発生防止の効果
が得られる。
【0034】図3に、第2の実施の形態を示す。同図に
おいて図17と対応する部分には同一符号を付してい
る。この実施の形態では、ウェーハの縁を囲む環状のサ
セプタ(台)にウェーハを載置してボートに載せる。図
3(A)は、ボートにウェーハを載せた状態の平面図、
同図(B)は、同図(A)のa−b−c方向における断
面図である。
【0035】ウェーハ21はサセプタ31の内側に傾斜
した載置面31a上に載置される。載置面31aの傾斜
角度αは前述した式(1)に基づいて定められており、
上述した実施例と同様に応力によるスリップの発生を抑
制する効果を発揮する。
【0036】サセプタ31は、全体が環状に形成されて
おり、更に、その径方向における断面形状が、内周側3
1bに載置面があり、外周側が壁31cとなるような、
内側を向く“L”字状となっている。この例では、サセ
プタの壁31cは、その上端面が載置したウェーハ21
の上面よりも高い位置になるように形成され、また、ウ
ェーハ21の外縁を一周するように形成されている。な
お、断面形状は“L”字状に限定されるものではなく、
例えば、“逆T”字状であっても良い。ウェーハ21を
載置した各サセプタ31相互間の間隔は従来のボート載
置の場合に比べて狭く設定される。
【0037】このような構造のサセプタを使用すること
により、ガスの回り込みや、回り込みに起因する対流が
抑制される。特に、ウェーハを反応させずに熱処理を行
う場合に都合がよい。
【0038】図4は、第3の実施の形態を示している。
同図において図17と対応する部分には同一符号を付し
ている。この実施の形態も、ウェーハを環状のサセプタ
(台)に載置してボートに載せるが、サセプタ外径はウ
ェーハの外径よりも大きい。図4(A)は、ボートにウ
ェーハを載せた状態の平面図、同図(B)は、同図
(A)のa−b−c方向における断面図である。
【0039】ウェーハ21はサセプタ31の内側に傾斜
した載置面31a上に載置される。載置面31aの傾斜
角度αは前述した式(1)に基づいて定められており、
上述した実施例と同様に応力によるスリップの発生を抑
制する効果を発揮する。
【0040】この例では、上述したように、サセプタ3
1の径がウェーハ21の径よりも十分に大きく形成され
る。このため、サセプタ31の外周側に生じ得るガスの
回り込み40aや、回り込みに起因する対流による影響
がウェーハ21までは及ばない。
【0041】上述したサセプタを使用してウェーハをボ
ートに載置する方法について図5を参照して説明する。
ここでは、2つの例について説明する。第1の例では、
図5(A)に示すように、ウェーハ21を環状のサセプ
タ31に載置する。その後、ボートの支柱11〜14の
各々に一定ピッチで設けられた複数の溝や穴(図示せ
ず)を利用して、サセプタ31を当該溝等に嵌合あるい
は係合する。これにより、図5(C)に示すように、ウ
ェーハ21がサセプタ31を介してボートに載置され
る。同様にして、複数のウェーハがボートに載置され
る。
【0042】第2の例では、図5(B)に示すように、
ボートとサセプタとを一体的に構成する。そして、サセ
プタ31を本体側31Aと分割片31Bとに分離可能に
形成する。この場合には、分割片31Bを外して、ウェ
ーハ21を本体側のサセプタ31Aに載置する。その
後、分割片31Bの挿入ピン31cをサセプタ31Aに
形成された穴(図示せず)に嵌合して閉じる。これによ
り、図5(C)に示すように、ウェーハ21がサセプタ
31を介してボートに載置される。同様にして、複数の
ウェーハがサセプタを介してボートに載置される。
【0043】次に、傾斜面を有するサセプタを用いた場
合の実験結果について説明する。ボートの溝ピッチは
6.3mm、ウェーハ径は200mmのものを使用し
て、従来のボートと図3及び図4記載のボートとを比較
した。各ボートにはウェーハを100枚載置できる。
【0044】図3に示すサセプタの寸法は、直径206
mm、高さ4mm、隣接するサセプタとの隙間2.3m
m、ウェーハの撓みに応じた載置面の傾斜角αを0.1
度にする。図4に示すサセプタは、直径220mm、高
さ2mm、傾斜角αを0.1度とした。従来型を含む三
種類のボートに、面方位(100)、P型、抵抗ρ=4
〜6Ωcm、酸素濃度(Oi )=12.5〜13.5×
1017原子/cmの鏡面ウェーハを100枚ずつ載置し
た。
【0045】ボートを縦型拡散炉に入れ、水素雰囲気中
で熱処理を行った。水素ガスの流量は10l/min、
800℃で炉に搬入し、水素ガスに置換後1000℃ま
では15℃/min、1200℃までは3℃/minで
昇温した。1200℃で1時間熱処理を行った後、昇温
時と同じく1000℃までは3℃/min、800℃ま
では15℃/minで降温し、炉内のガスを窒素ガスに
置換した後、ウェーハを搬出した。アニール後のウェー
ハを各ボートから20枚ずつ抜き取り、10枚をX線L
ang法でスリップの評価を行った。残りの10枚につ
いては酸素雰囲気中で、780℃で3時間、1000℃
で10時間のアニールを行った後、ライト(Wright)液
で1分間エッチングし、OSF(表面積層欠陥)を観察
した。
【0046】その結果、従来のボートを用いたウェーハ
の熱処理では、図13(A)に示すように、ウェーハ2
1に、ボートのロッドが接触した部分から最大30mm
のスリップ21aが発生した。また、外周3〜5mmの
ところに最大密度5×103個/cm2 のOSF21b
が帯状に発生した。
【0047】これに対し、図3及び4に示すサセプタを
用いたウェーハの熱処理では、図13(B)に示すよう
に、スリップ及びOSFは発生しなかった。これは、ウ
ェーハがサセプタのウェーハの撓みを考慮した傾斜面に
面接触し、ウェーハの自重が分散して内部応力が減少し
たためスリップが抑制されたと考えられる。また、ガス
の回り込みが抑制されて水素ガス中の不純物による汚染
が回避されOSFが発生しなかったと考えられる。更
に、このような熱処理を行ったウェーハにICを製造し
た。従来のボートを使用してウェーハの熱処理を行った
ものには、外周部のチップに不良か多発したが、本願の
ボートを使用したものにはそのように傾向は見られなか
った。
【0048】このようにウェーハを載置する面をウェー
ハの自重による撓みを考慮して傾斜面とし、面接触によ
ってウェーハを載置(保持)することによって、スリッ
プの発生を抑制することが可能となる。更に、炉内のガ
ス流を考慮したサセプタを使用してウェーハの表面近傍
でガス流の乱れが生じないようにすることでスリップの
発生とOSFの発生とを同時に抑制することが可能とな
る。
【0049】なお、実施の形態では、サセプタを環状と
したが、ウェーハの撓みによるスリップ発生の抑制を主
たる目的とする場合には、サセプタを円弧状とすること
ができる。
【0050】次に、第4の実施の形態について図6〜図
12を参照して説明する。まず、ボート載置部のコーナ
(エッジ)部分11b〜14bから内部応力によって2
00mmφウェーハに発生する転位の抑制を実現するた
めに、ウェーハを載置する部分11c〜14cを球面と
仮定した場合に、球半径とウェーハに作用する分解剪断
力との関係を調べた。この結果を図6のグラフに示す。
【0051】同図において、白丸のプロットは150m
mφウェーハの場合を、黒丸のプロットは200mmφ
ウェーハの場合を示す。これより、球半径を0.6mm
の近傍にすると、分解剪断応力値が60MPaであるこ
とが判った。そして、球半径が0.6mm以下の場合に
は、剪断応力が大きく増えるためウェーハに転位が生ず
ると推定される。球半径が0.6mm以上の場合には剪
断応力が緩和されるので転位は減少すると推定される。
【0052】そこで、ボートのウェーハの載置溝のウェ
ーハと接触するコーナ部分11b〜14bを種々の曲率
半径としたものを作成した。これを図7及び図8に示
す。両図において、図15と対応する部分には同一符号
を付し、かかる部分の説明は省略する。これ等のボート
に200mmφのウェーハを載置し、前述した縦型熱処
理炉によってウェーハに所定の熱処理を行った。熱処理
されたウェーハの転位の発生状態をX線トポグラフィに
よって観察した。その結果を図10に示す。同図におい
て、横軸はコーナの曲率半径を、縦軸は生じた転位(ス
リップ)の長さを表している。ウェーハを載置する面の
コーナ部の曲率を0.6mm以上にしてボートを形成す
るとスリップ(転位)の発生が抑制されることが確認さ
れた。また、従来のボートにおいては、ウェーハの裏面
側から発生したスリップがウェーハの表面側に至るスリ
ップも見受けられたが、曲率を0.6mm以上にした場
合には、ウェーハの裏面側にスリップが発生しても表面
側にまで至るようなことはなくなった。
【0053】なお、ウェーハの載置面の形状は図7及び
図8(A)に示す断面方向においてのみならず、図8
(B)に示すように、ウェーハ載置面11aの上面から
見たコーナにも曲率を設けることとしても良い。図9
は、ウェーハ載置面14aのコーナ部が14bが三次元
の曲面を持つ場合を示している。
【0054】図11及び図12は、それぞれ図3(B)
及び図4(B)のウェーハ21をサセプタ31に載置す
る前述の実施の形態に適用した例を示している。サセプ
タの載置面をウェーハの撓みに応じた傾斜面とする代わ
りに、載置面31aのコーナが所定の曲率半径、例え
ば、0.6mm以上の曲率半径を持つサセプタとする。
この実施の形態によっても上記実施の形態と同様に、載
置面のコーナに起因するスリップ発生の抑制、ガス流の
乱れによる温度差に起因するスリップやOSF発生等の
不具合の解消が可能となる。
【0055】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のボートを
使用することによって、ウェーハを水平に載置して熱処
理を行う従来の場合に比べて、ウェーハの撓みとボート
溝に起因してウェーハに生じるスリップの発生を減少す
ることが可能となる。これは特にウェーハの降伏応力が
小さくなる1000℃以上の高温熱処理で効果的であ
る。
【0056】また、本発明の載置面の傾斜あるいは曲面
によるスリップ発生の抑制とガス流の回り込み防止とが
図られたサセプタを使用するボートでは、更にウェーハ
近傍へのガスの回り込みも抑制されてOSFが減少して
好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の自重により撓むウェーハを面接触で載
置するボートを説明する説明図である。
【図2】関係式の導出を説明する説明図である。
【図3】ウェーハの載置面がウェーハの撓みに応じた傾
斜となり、更にウェーハを囲む壁を有するサセプタを介
してウェーハをボートに載置する例を説明する説明図で
ある。
【図4】ウェーハの載置面がウェーハの撓みに応じた傾
斜となり、更にウェーハよりも一回り径の大きいサセプ
タを介してウェーハをボートに載置する例を説明する説
明図である。
【図5】ウェーハを載置したサセプタをボードに組み合
わせる例を示す説明図である。
【図6】ウェーハを載置する載置部を球状とした場合の
球半径と剪断応力との関係を示すグラフである。
【図7】本発明の自重により撓むウェーハを曲面接触で
載置するボートの例を説明する説明図である。
【図8】本発明の自重により撓むウェーハを曲面接触で
載置するボートの他の例を説明する説明図である。
【図9】本発明の自重により撓むウェーハを曲面接触で
載置するボートの例を説明する斜視図である。
【図10】ウェーハを曲面に載置した場合の載置面の曲
率半径と発生するスリップの長さとの関係を示すグラフ
である。
【図11】ウェーハを載置する載置台の載置面のコーナ
を曲面で形成した例を示す説明図である。
【図12】ウェーハを載置する載置台の載置面のコーナ
を曲面で形成した他の例を示す説明図である。
【図13】従来のボートと本願のボートとを用いた場合
の結果を説明する説明図である。
【図14】従来のボートを説明する説明図である。
【図15】従来のボートにおける不具合の発生を説明す
る説明図である。
【図16】ウェーハに発生するスリップを説明する説明
図である。
【図17】従来のボートにおける不具合の発生を説明す
る説明図である。
【図18】縦型熱処理炉の例を説明する説明図である。
【図19】縦型炉用熱処理ボートの例を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
1 熱処理炉 2 反応室 3 ヒータ 4 ボート 5 ガス導入管 6 ガス排出管 11〜14 ボートの支柱(ロッド) 11a,14a ウェーハ載置面 11b〜14b ウェーハ載置面のコーナ部 11c 支持柱の溝部 15 支持柱連結部材 21 ウェーハ 21a スリップ 21b OSF 31 サセプタ 31c 囲み壁 40 ガス流 40a ガス流の回り込み
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // H01L 21/205 H01L 21/205

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の支柱とこれ等の支柱同士を連結する
    連結部と、 各支柱の同じ高さ位置に配設されてウェーハを載置する
    複数のウェーハ載置部と、を備える熱処理用ボートであ
    って、 各ウェーハ載置部は、前記ウェーハの撓みに対応した傾
    斜面を有し、この傾斜面上に前記ウェーハを載置する、 ことを特徴とする熱処理用ボート。
  2. 【請求項2】複数の支柱とこれ等の支柱同士を連結する
    連結部と、 各支柱の同じ高さ位置に配設されてウェーハを載置する
    複数のウェーハ載置部と、を備える熱処理用ボートであ
    って、 各ウェーハ載置部は、所定の曲率を有する曲面を有し、
    この曲面上に前記ウェーハを載置する、 ことを特徴とする熱処理用ボート。
  3. 【請求項3】ウェーハを水平に載置する環状または円弧
    状のウェーハ載置台を上下方向に1つ又は複数保持する
    熱処理用ボートであって、 前記ウェーハ載置台は、前記ウェーハの撓みに対応した
    傾斜面を有し、この傾斜面上に前記ウェーハを載置す
    る、 ことを特徴とする熱処理用ボート。
  4. 【請求項4】ウェーハを水平に載置する環状または円弧
    状のウェーハ載置台を上下方向に1つ又は複数保持する
    熱処理用ボートであって、 前記ウェーハ載置台は、所定の曲率を有する曲面を有
    し、この曲面上に前記ウェーハを載置する、 ことを特徴とする熱処理用ボート。
  5. 【請求項5】前記ウェーハ載置部または前記ウェーハ載
    置台の傾斜面の傾斜角度αは、ウェーハの半径をR、そ
    の自重による撓み量dから、cosα+(d/R)α=
    1の関係によって定められる、ことを特長とする請求項
    1または3記載の熱処理用ボート。
  6. 【請求項6】前記所定の曲率は、曲率半径が0.5mm
    以上である、ことを特長とする請求項2または4記載の
    熱処理用ボート。
  7. 【請求項7】前記ウェーハ載置台は、前記ウェーハの外
    縁を一周する囲み壁を有する、ことを特徴とする請求項
    3乃至6のいずれかに記載の熱処理用ボート。
  8. 【請求項8】前記ウェーハ載置台は、熱処理の際に載置
    台周縁に生じるガス流の乱れが前記ウェーハの外側に位
    置するように定められた、前記ウェーハよりも大きい外
    径を有する、 ことを特徴とする請求項3乃至7のいずれかに記載の熱
    処理用ボート。
  9. 【請求項9】上下に隣接するウェーハ載置台相互間の隙
    間が狭く設定され、ウェーハへのガス流の回り込みが抑
    制される、 ことを特徴とする請求項7または8記載の熱処理用ボー
    ト。
  10. 【請求項10】前記ウェーハ載置台が分割可能に形成さ
    れる、 ことを特徴とする請求項3乃至8のいずれかに記載の熱
    処理用ボート。
  11. 【請求項11】ウェーハを水平に載置する環状のウェー
    ハ載置台を上下方向に複数保持する熱処理用ボートであ
    って、 前記ウェーハ載置台は、前記ウェーハの外縁を一周する
    囲み壁を有する、ことを特徴とする熱処理用ボート。
  12. 【請求項12】半径Rのウェーハについて、その自重に
    よる撓み量dを求める過程と、 cosα+(d/R)α=1 の関係より、傾斜角度α
    を求める過程と、 水平方向に対して傾斜角度α若しくはこの近傍値の傾き
    のウェーハ載置面を持つボートを選択する過程と、 選択されたボートにウェーハを載置して熱処理を行う過
    程と、 を含むウェーハの熱処理方法。
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