JPH10189565A

JPH10189565A - ウエハボート

Info

Publication number: JPH10189565A
Application number: JP35685896A
Authority: JP
Inventors: Kazuhide Hasebe; 一秀長谷部; Atsumi Itou; 亜都美伊藤; Kenji Tago; 研治多胡
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1996-12-26
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 1998-07-21

Abstract

(57)【要約】【課題】膜厚の面内及び面間の均一性を高めることが
できるウエハボートを提供する。【解決手段】縦型熱処理炉１５で熱処理すべき複数の
半導体ウエハＷを所定のピッチで支持するウエハボート
において、複数の支柱２と、前記ウエハの周縁部を支持
するために前記支柱に形成されたウエハ支持溝部６と、
前記ウエハと略同じ大きさ或いはそれ以上の大きさに形
成されて、上下に隣り合う前記ウエハ支持溝部間に設け
られた膜厚均一化板５４とを備えるように構成する。こ
れにより、ウエハの上面の対向面の膜種を同一のものと
し、膜厚の均一化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の半導体ウエ
ハを保持して縦型熱処理炉内へ収容するウエハボートの
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体集積回路を形成するため
には、半導体ウエハ上に成膜を施したり、この成膜を所
定の回路パターンにエッチングしたりといった操作を多
数回繰り返し行なう。このような成膜処理には、例えば
一度に多数枚、例えば５０〜１５０枚のウエハを処理で
きることからバッチ式の縦型熱処理炉を用いることが多
いが、製品としての半導体集積回路の電気的特性を良好
に維持するためには、成膜のウエハ面内均一性を高く維
持する必要がある。

【０００３】また、この種の半導体集積回路にあって
は、トランジスタ、抵抗、キャパシタ等の多数の素子を
微細化して集積化して組み込んでおり、最近の高密度
化、高集積化の要請に応じて各素子も一層の微細化が要
求されている。

【０００４】例えばキャパシタを例にとれば、集積度が
向上してその面積が少なくなるとキャパシタ容量も少な
くなるので、所定のキャパシタ容量を確保するために
は、電極間の距離となるキャパシタの容量絶縁膜の厚み
を薄くしたり、或いは高い誘電率の容量絶縁膜を用いて
面積の不足分を補わなければならない。従来において
は、このキャパシタの容量絶縁膜としては、例えばシリ
コンナイトライド（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）とシリコン酸化膜（Ｓ
ｉＯ₂ ）の２層構造のものが用いられているが、この種
の容量絶縁膜の誘電率εは３．８〜４．０程度である。
最近のデバイスのデザインルールを考慮すると、容量絶
縁膜の厚みは、絶縁性を確保するための物理的な限界
値、例えば５ｎｍ〜８ｎｍ程度に達しており、従って、
より小さな微小面積で所定のキャパシタ容量を確保する
ためには、誘電率のより高い容量絶縁膜が求められてい
る。

【０００５】このような状況下において、上記要請を満
たす新たな容量絶縁膜として、最近、タンタル酸化膜
（Ｔａ₂ Ｏ₅ ）が注目されている。このタンタル酸化膜
は誘電率が、２７程度と非常に大きく、上記２層構造の
容量絶縁膜よりも誘電率が７倍程大きく、優れた容量絶
縁膜の材料として注目されている。このタンタル酸化膜
を容量絶縁膜として用いる場合には、不純物がドープさ
れたポリシリコンよりなる下部電極の表面を、ＲＴＮ
（ＲａｐｉｄＴｈｅｒｍａｌＮｉｔｒｉｄｅ）によ
り窒化処理して窒化膜（シリコンナイトライド）により
覆い、その後、タンタル酸化膜を成膜する。この窒化膜
を設ける理由は、タンタル酸化膜を形成した後にこれを
アニールするが、このアニール時にポリシリコン製の下
部電極が酸化することを防止するためである。

【０００６】このようなタンタル酸化膜等を一層高密度
及び高集積化されたデバイス用に成膜する場合には、上
述のように膜厚に関しては非常に高い精度のコントロー
ルが要求されると同時に膜厚の面内均一性も更に高く維
持することが要求され、このような膜厚の均一性に関し
ては、バッチ処理下におけるウエハボートの構造が大き
な影響を与える。

【０００７】従来、一般的に知られているウエハボート
は、例えば図１１乃至図１３に示されている。図１１は
ウエハボートを示す一般的な構成図、図１２は従来のウ
エハボートの一例を示す部分拡大図、図１３は図１２中
のＡ−Ａ線矢視断面図である。図示するようにこのウエ
ハボートは、石英製の例えば３本の支柱２の上下端をリ
ング状の保持板４で固定し（図１２には上側の保持板の
み記す）、各支柱２の内側に、その長さ方向に沿って所
定のピッチで多数のウエハ支持溝部６を形成している。
そして、ウエハ支持溝部６に半導体ウエハＷを載置させ
て保持し、この状態で、ウエハボート全体を縦型処理炉
内へ挿入して所定の熱処理を行なうようになっている。

【０００８】また、従来の他のウエハボートとして、図
１４及び図１５に示すような構造のウエハボートが提案
されている。尚、図１４は図１５中のＣ−Ｃ線矢視断面
図、図１５は図１４中のＢ−Ｂ線矢視断面図である。こ
のウエハボートは、ウエハＷを支柱２に直接支持させた
上述のような構造と異なり、３本の支柱２の溝部１２で
石英製の載置台８を支え、このリング状の載置台８を所
定のピッチで多数枚配置する。この載置台８には、ウエ
ハＷと略同じ大きさのガス流通孔１０が設けられて、載
置台８自体はリング状に形成されている。そして、各載
置台８の上面の内側周縁部に複数、例えば３つのつめ状
の支持凸部１４を半径方向内側へ僅かに延びるようにし
て設け、このつめ状の支持凸部１４にウエハの下面周縁
部を接触させてこれを支持するようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな従来のウエハボートの構造では、従来のように集積
度や高密度化の要請がそれ程高くない場合には、問題が
生じなかったが、現在のように集積度や高密度化の要請
が一層高くなり、ナノメートルの単位での膜厚のコント
ロールが要求されると、これを十分に満足させるもので
はなかった。例えば成膜に際しては、一般的にはプロセ
ス温度は、成膜速度が高いことから気相反応が生ずるよ
うな高い温度領域、例えばタンタル酸化膜を成膜するに
は３５０℃〜４８０℃程度に設定し、ポリシリコンを成
膜するには６００℃〜６５０℃程度に設定するが、この
気相反応の場合には、ウエハ中心部よりもウエハ周縁部
のエッジ部分における成膜が僅かに厚くなる傾向にあ
る。そのため、膜厚の面内均一性を満足させるためには
プロセス温度を上記それぞれの温度よりも低くして気相
反応ではなく、表面反応により成膜プロセスが行われる
ような温度領域に設定することが行われる。

【００１０】しかしながら、この表面反応に際しては、
成膜対象となっているウエハ上面の成膜量が、このウエ
ハの直ぐ上側に位置するウエハの下面の膜種、或いは状
態の影響を受けてしまい、膜厚の面内均一性や面間均一
性を高く維持することが困難であるという問題点があっ
た。例えば図１１に示すように一般的には、ウエハボー
トの上下端側には複数枚ずつのダミーウエハＷ１を常駐
させ、これらのダミーウエハＷ１の内側（中央側）に個
々の成膜時の膜厚などをモニタするモニタウエハＷ２を
それぞれ配置し、そして、これらのモニタウエハＷ２間
に、多数枚の製品ウエハＷを配置するようになってい
る。

【００１１】この場合、ダミーウエハＷ１は複数回の成
膜プロセスに亘って常駐されるのでそれぞれの上面及び
下面には同一の膜種が形成されるのに対して、モニタウ
エハＷ２としてはベアウエハが使用されるので、その下
面は単結晶シリコンに自然酸化膜（ＳｉＯ₂ ）が不規則
に形成された状態となっており、また、製品ウエハＷ
も、全て同一の処理過程を経てきたものが同時にウエハ
ボートに収容されるとは限らず、異なった処理過程を経
てきたウエハＷが同一ウエハボートに収容される場合も
あり、各ウエハＷの下面は、種々の異なった膜種となっ
ている場合がある。また、例えば、タンタル酸化膜の成
膜の前処理として、下部電極のポリシリコンをＲＴＮに
より窒化処理する場合を例にとれば、ウエハの下面の中
心部は、窒素ガスの不足によりポリシリコンのまま在留
し、エッジのみが窒化処理されてしまう場合もある。

【００１２】このように、表面反応により成膜する場合
には、ウエハ上面の成膜が、この成膜対象となるウエハ
の直ぐ上側に位置するようにウエハの下面の状態の影響
を受けるので、面間及び面内の膜厚の均一性を高い精度
で得ることは非常に困難であった。本発明は、以上のよ
うな問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案され
たものである。本発明の目的は、膜厚の面内及び面間の
均一性を高めることができるウエハボートを提供するこ
とにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に規定する発明
は、縦型熱処理炉で熱処理すべき複数の半導体ウエハを
所定のピッチで支持するウエハボートにおいて、複数の
支柱と、前記ウエハの周縁部を支持するために前記支柱
に形成されたウエハ支持溝部と、前記ウエハと略同じ大
きさ或いはそれ以上の大きさに形成されて、上下に隣り
合う前記ウエハ支持溝部間に設けられた膜厚均一化板と
を備えるように構成したものである。請求項２に規定す
る発明は、縦型熱処理炉で熱処理すべき複数の半導体ウ
エハを所定のピッチで支持するウエハボートにおいて、
複数の支柱と、前記ウエハと略同じ大きさに或いはそれ
以上の大きさに形成されて、前記支柱に所定のピッチで
設けられた膜厚均一化板と、この膜厚均一化板の周縁部
に設けられて、前記ウエハの裏面の周縁部と接触してこ
れを支持する支持凸部とを備えるように構成したもので
ある。

【００１４】請求項１に規定する発明の場合には、上下
に隣り合うウエハ支持溝部間に平板状の膜厚均一化板を
設けるようにしたので、各ウエハの上面は、それぞれの
ウエハの直ぐ上方に位置する膜厚均一化板の下面、すな
わち裏面と対向するようになるので、各ウエハの上面が
対向する膜厚均一化板は同じ膜種となる。従って、各ウ
エハに対する成膜は全て同じ影響を受けることとなり、
ウエハ間の成膜速度や膜厚に相異が生ずることがなくな
り、膜厚の面間均一性や面内均一性が低下することを大
幅に抑制することが可能となる。

【００１５】また、請求項２に規定する発明の場合に
は、平板状の膜厚均一化板を設け、この周縁部にウエハ
を支持するための支持凸部を設けるようにしたので、請
求項１に規定する発明と同様に、各ウエハの上面はそれ
ぞれのウエハの直ぐ上方に位置する膜厚均一化板の下
面、すなわち裏面と対向するようになるので、各ウエハ
の上面が対向する膜厚均一化板は同じ膜種となる。従っ
て、各ウエハに対する成膜は全て同じ影響を受けること
となり、ウエハ間の成膜速度や膜厚に相異が生ずること
がなくなり、膜厚の面間均一性や面内均一性が低下する
ことを大幅に抑制することが可能となる。上記した膜厚
均一化板は、例えば石英により形成することができ、支
柱に固定して容易に外れないように設けるのが好まし
い。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本実施例に係るウエハボ
ートの一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は
第１の発明に係るウエハボートを収容する縦型熱処理炉
を示す構成図、図２は本発明に係るウエハボートを示す
部分拡大正面図、図３は図２に示すウエハボートの平面
図、図４は図２中のＤ−Ｄ線矢視断面図、図５は図２中
のＥ−Ｅ線矢視断面図である。尚、先に説明した構成部
分と同一部分については同一符号を付す。

【００１７】まず、図１を参照して縦型熱処理炉につい
て説明する。図示するようにこの縦型熱処理炉１５は、
長手方向が略垂直に配設された円筒状の反応容器１６を
有しており、この反応容器１６は、耐熱性材料、例えば
石英よりなる外筒１８と、この内側に同心的に配置され
た例えば石英よりなる内筒２０とにより主に構成され、
２重管構造になっている。上記外筒１８及び内筒２０
は、ステンレス等からなるマニホールド２２によってそ
の下端部が保持されており、このマニホールドはベース
プレート２４に固定される。

【００１８】そして、上記反応容器１６を囲むように、
例えば抵抗発熱体よりなる円筒状の加熱用ヒータ２６が
配置されて熱処理部が構成されている。この加熱用ヒー
タ２６の外側には、上記熱処理部を保温するための、例
えばシリカブロックよりなる断熱層２８が形成されると
共に、この断熱層２８の外側には、これを囲むように装
置全体を保護するための、例えばステンレススチールよ
りなる円筒状の外側ケース３０が設けられている。

【００１９】また、上記マニホールド２２の下端部の開
口部には、例えばステンレススチール等からなる円盤状
のキャップ部３２が、弾性部材のＯリング３４を介して
気密封止可能に取り付けられている。上記キャップ部３
２の略中心部には、例えば磁性流体シールにより気密な
状態で回転可能な回転軸３６が挿通されている。この回
転軸３６の下端は、回転機構３８に接続されており、そ
の上端は例えばステンレススチールよりなるターンテー
ブル４０が固定されている。

【００２０】また、上記ターンテーブル４０の上には、
石英からなる保温筒４２が設置されており、この保温筒
４２上には、本発明に係る例えば石英製のウエハボート
４４が載置される。このウエハボート４４には多数枚例
えば５０〜１５０枚の半導体ウエハが所定の間隔、例え
ば１０ｍｍ程度間隔のピッチで収容される。このウエハ
ボート４４、保温筒４２、ターンテーブル４０及びキャ
ップ部３２は、昇降機構、例えばボートエレベータ４６
により反応容器１６内に一体となってロード、アンロー
ドされるように構成されている。

【００２１】マニホールド２２の下部には、上方すなわ
ちウエハボート４４方向に向けて折り曲げられたＬ字状
の例えば石英からなる処理ガス導入管４８が、シール部
材５０によりマニホールド２２に気密に配設されてお
り、内筒２０内の下方に成膜用の処理ガス、例えばペン
タエトキシタンタル、酸素、キャリアガス等を流量制御
しつつ導入し得るようになっている。そして、上記マニ
ホールド２２の下部側面には、図示しない真空ポンプに
接続された、例えばステンレススチールよりなる排気管
５２が接続されており、内筒２０と外筒１８との間の間
隙を流下してきた処理済みガスを容器外へ真空排気する
ようになっている。

【００２２】このように構成された熱処理炉１５内へ収
容される本発明のウエハボート４４について説明する。
このウエハボート４４は、前述のようにその全体が耐熱
性材料、例えば石英で構成されており、具体的にはこの
ボート４４は図２乃至図５にも示すように例えば半円弧
状の部分に配置された３本の支柱２を有し、その上下端
をリング状の保持板４で固定している（図３参照）。
尚、この保持板４は、リング状ではなく円盤状としても
よい。上記３本の支柱２は、保持板４の略半円側におい
て所定の間隔を隔てて配置されており、これと反対側の
半円側がウエハをこれに搬入搬出するための搬入搬出側
となる。これらの３本の支柱２は、図示例においては略
半円弧上において略等間隔で配置されているが、各支柱
２の配置間隔はこれに限定されない。また、支柱の数も
３本に限定されないのは勿論である。

【００２３】そして、上記各支柱２の内側には、断面半
円状に凹部状に削られた多数のウエハ支持溝部６が支柱
２の長手方向に所定のピッチＬ１で設けられている。こ
のピッチＬ１は、例えば８インチウエハの場合には１０
ｍｍ程度に設定され、一本の支柱２に全部で例えば５０
〜１５０個程度設けられる。そして、このウエハ支持溝
部６に、ウエハＷの裏面、すなわち下面の周縁部を接触
させて保持し、これを３点で支持するようになっている
（図５参照）。また、上下方向に隣り合うウエハ支持溝
部６、６間に上記３本の各支柱２を連結するようにして
円盤状の本発明の特徴とする膜厚均一化板５４が各支柱
２に例えば溶着により一体的に取付固定されている（図
４参照）。この膜厚均一化板５４は例えば石英よりな
り、ウエハＷと略同じ厚さで、略同じ大きさか或いはそ
れより僅かに大きく設定されている。

【００２４】従って、ウエハＷをウエハボート４４に載
置した場合には、図２に示すようにウエハＷと膜厚均一
化板５４が上下方向に沿って交互に位置するようにな
り、ウエハＷの上面は常に膜厚均一化板５４の下面と対
向することになる。図示例では、膜厚均一化板５４は、
上下方向に隣り合うウエハ支持溝部６間の略中央に位置
されているが、上下のいずれか一方のウエハ支持溝部６
に偏って設けてもよいし、また、ピッチＬ１も上述した
値に限定されない。また、このような膜厚均一化板５４
は、柱状の石英を薄く円盤状に切断し、これを図１２に
示すような従来のウエハボートの支柱２に溶着させるこ
とにより、容易に本発明のウエハボートに改造すること
ができる。

【００２５】次に、以上のように構成された本実施例の
作用について説明する。ここでは、タンタル酸化膜（Ｔ
ａ₂ Ｏ₅ ）を成膜する場合について説明するが、まず、
未処理の多数枚のウエハＷを載置したウエハボート４４
を反応容器１６の下方よりボートエレベータ４６により
上昇させてこれを反応容器１６内へ収容し、容器の下端
開口部をキャップ部３２により密閉する。尚、ダミーウ
エハやモニタウエハもウエハボートに収容されている。
そして、反応容器１６内を所定の圧力下まで真空引きす
ると同時に、加熱用ヒータ２６に通電してウエハＷを表
面反応が行なわれる所定の処理温度、例えば４００℃程
度まで加熱し、これを維持する。そして、ウエハボート
４４にこの下方に位置する処理ガス導入管４８から流量
制御された成膜用ガスを導入し、このガスを内筒２０内
を上昇させながらウエハ間に流し、成膜処理を行なう。

【００２６】ここで成膜過程について、着目すると、こ
のウエハボート４４は、ここではタンタル酸化膜を成膜
するために繰り返し使用されたものであり、そのため、
ウエハボート４４の全表面すなわち、支柱２の表面は勿
論のこと、各膜厚均一化板５４の上面及び下面側には全
面に亘ってタンタル酸化膜が付着しており、同じ膜種と
なっている。さて、このようなウエハボート４４を使用
して上述のように未処理のウエハＷに対してタンタル酸
化膜の成膜処理を施すと、各ウエハＷの上面は、その直
ぐ上方に位置する膜厚均一化板５４の下面と対向するこ
ととなり、ここには前述のように同じ膜種であるタンタ
ル酸化膜が付着している。従って、各ウエハＷがそれぞ
れの対向面より受ける成膜過程、例えば成膜速度や後述
するインキュベーションタイムは略同じとなり、ウエハ
の面間に亘って膜厚の均一性を高く維持することができ
る。

【００２７】更には、各膜厚均一化板５４の下面はタン
タル酸化膜に覆われて均質化されているので、ウエハの
面内においても膜厚を均一化させた状態で堆積させるこ
とが可能となる。以上の点を図６を参照して更に詳しく
説明する。図６は、ウエハ表面に各種の下地膜を設けて
これにタンタル酸化膜を成膜する際のＴａ₂ Ｏ₅ 膜の成
長量の依存性を示すグラフである。尚、ここでは対向面
については考慮しないものとする。特性Ａは、ウエハの
下地がシリコン（ポリシリコンを含む）膜の時のＴａ₂
Ｏ₅ の成膜状態を示し、特性Ｂは、ウエハの下地がＴａ
₂ Ｏ₅ 膜の時のＴａ₂ Ｏ₅の成膜状態を示し、特性Ｃは
ウエハの下地がＳｉＯ₂ 膜或いはＲＴＮ窒化膜の時のＴ
ａ₂ Ｏ₅ の成膜状態を示す。

【００２８】各ウエハに対して、気相反応ではなく、表
面反応によりＴａ₂ Ｏ₅ を成膜すると、各特性Ａ、Ｂ、
Ｃは成膜速度は略同じであるが、特性Ａの場合には成膜
操作開始直後よりステップ状にある一定量の成膜が堆積
し、特性Ｂの場合には成膜操作開始直後より膜厚が略ゼ
ロから成膜が行なわれ、特性Ｃにおいては成膜操作開始
直後は何ら膜が堆積しない一定時間（インキュベーショ
ンタイム）が存在し、その後、成膜が開始されている。
このインキュベーションタイムは、成膜条件にもよる
が、例えば１分間程度である。このインキュベーション
タイムの発生する理由は、成膜のための初期核形成に時
間を要すからであると考えられる。このように下地の膜
種により成膜操作開始後における一定時間内の膜厚が異
なることが判明する。

【００２９】さて、次にウエハの対向面について上述の
ような膜種の相異について考慮すると、成膜対象となる
ウエハの対向面の膜種が特性Ａで示すシリコン膜の時に
は、この対向面のシリコン膜に多くのＴａ₂ Ｏ₅ 膜が堆
積する結果、この空間部分における成膜ガスの消費は多
くなってガス濃度が薄くなる結果、成膜対象となるウエ
ハ上面への成膜レートは逆に低下する結果となる。これ
に対して、成膜対象となるウエハの対向面の膜種が特性
Ｂで示すＳｉＯ₂ 膜やＲＴＮ膜の時には、この対向面に
は上記と比較して少ないＴａ₂ Ｏ₅ 膜が堆積する結果、
この空間部分における成膜ガスの消費は少なくなってガ
ス濃度が濃くなる結果、成膜対象となるウエハの上面へ
の成膜レートは逆に上昇する結果となる。

【００３０】対向面の膜種を、Ｔａ₂ Ｏ₅ 、ＲＴＮ窒化
膜、ＳｉＯ₂ 膜、Ｓｉ膜と種々変更して、ベアシリコン
ウエハ上にＴａ₂ Ｏ₅ 膜を同一成膜操作時間だけ成膜処
理を施したところ、図７に示すような結果を得た。尚、
目標膜厚は１０ｎｍである。図から明らかなように、対
向膜種がＴａ₂ Ｏ₅ 膜の時は略１０ｎｍの膜厚が得られ
ているが、対向膜種がＲＴＮ膜及びＳｉＯ₂ 膜の時には
成膜ガスが濃くなっているので、略１２ｎｍと厚くなっ
ており、逆に、対向膜種がＳｉ膜の時には成膜ガスが薄
くなっているので、略８ｎｍと薄くなっている。

【００３１】このように、対向面の膜種によって成膜対
象のウエハの上面に堆積する膜厚は異なった影響を受け
るが、本発明のようにウエハ間に膜厚均一化板５４が位
置するようなウエハボート構造とすることにより、各ウ
エハの対向面の膜種は全て同じとなり、各ウエハ間に膜
厚の不均一性が生ずることを大幅に抑制することができ
る。この場合、特に、成膜すべき膜種と、ウエハ対向面
の膜種を同一とすることにより（このような操作はウエ
ハボートを同一膜種の成膜に連続使用することにより容
易に可能である）、上記したＴａ₂ Ｏ₅ の成膜時のよう
に精度の高い膜厚コントロールを行なうことができる。

【００３２】次に、第２の発明について、図８乃至図１
０を参照して説明する。この第２の発明のウエハボート
５８が、図１４に示すウエハボートと異なる点は、図１
４においては載置台８をリング状に形成したが、この第
２の発明においては、先の載置台８を単なる円盤状の板
材として構成し、膜厚均一化板とした点である。図９は
図８中のＦ−Ｆ線矢視断面図を示し、図１０は図８中の
Ｇ−Ｇ線矢視断面図を示す。すなわち、このウエハボー
ト５８においては、３本の支柱２に等ピッチで形成され
た溝部１２に円盤状の例えば石英製の膜厚均一化板６０
を支持させて、各支柱２に溶着６２により固定し、一体
化してある。この膜厚均一化板６０はウエハよりも少し
大きく設定され、ウエハ処理枚数分、例えば全体で５０
〜１５０枚程度設けられる。そして、各膜厚均一化板６
０の上面の周縁部に、複数、例えば３つのつめ状の支持
凸部１４を半円状に配置して固定させて設けており、こ
れにウエハの下面周縁部を接触させて支持するようにな
っている。

【００３３】また、ここでは図８に示すように最上端に
位置する膜厚均一化板６０Ａには、支持凸部を設けない
ようにしてこの部分にはウエハを載置しないようにして
いる。この場合にも、前述した第１の発明の場合と同様
に、成膜時には各ウエハの上面は、各膜厚均一化板６０
の下面、すなわち裏面と対向するようになるので、膜厚
の面間及び面内の均一性を大幅に向上させることが可能
となる。

【００３４】また、この第２の発明の場合には、上述し
たように図１４に示す載置台をリング状に形成すること
なく円盤状の板材として用いればよく、従って、製造工
程がその分簡単となり、コスト的にも有利である。尚、
本実施例では、Ｔａ₂ Ｏ₅ を表面反応により成膜する場
合を例にとって説明したが、これに限定されず、他の膜
種を表面反応により成膜する場合にも適用し得るのは勿
論である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のウエハボ
ートによれば、次のように優れた作用効果を発揮するこ
とができる。膜厚均一化板を設けて、成膜対象となる半
導体ウエハの上面を同一膜種に対向させるようにして成
膜を行なうことができるので、膜種が異なることによる
悪影響をなくしてウエハ面内及び面間の膜厚の均一性を
大幅に向上させることができる。従って、精度の高い膜
厚のコントロールを行なうことができ、高密度化及び高
集積化に対応した薄膜を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明に係るウエハボートを収容する縦型
熱処理炉を示す構成図である。

【図２】本発明に係るウエハボートを示す部分拡大正面
図である。

【図３】図２に示すウエハボートの平面図である。

【図４】図２中のＤ−Ｄ線矢視断面図である。

【図５】図２中のＥ−Ｅ線矢視断面図である。

【図６】ウエハの下地膜に対するタンタル酸化膜の膜厚
の依存性を示すグラフである。

【図７】対向膜種に対するタンタル酸化膜の膜厚の依存
性を示すグラフである。

【図８】第２の発明のウエハボートを示す部分拡大正面
図である。

【図９】図８中のＦ−Ｆ線矢視断面図を示す。

【図１０】図８中のＧ−Ｇ線矢視断面図を示す。

【図１１】ウエハボートを示す一般的な構成図を示す。

【図１２】従来のウエハボートの一例を示す部分拡大図
である。

【図１３】図１２中のＡ−Ａ線矢視断面図である。

【図１４】従来の他のウエハボートを示す部分拡大図で
ある。

【図１５】図１４中のＢ−Ｂ線矢視断面図である。

【符号の説明】

２支柱６ウエハ支持溝部１２溝部１４支持凸部１５縦型熱処理炉１６反応容器１８外筒２０内筒４４ウエハボート５４，６０膜厚均一化板５６，６２溶着Ｗ半導体ウエハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者多胡研治神奈川県津久井郡城山町町屋１丁目２番41 号東京エレクトロン東北株式会社相模事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】縦型熱処理炉で熱処理すべき複数の半導
体ウエハを所定のピッチで支持するウエハボートにおい
て、複数の支柱と、前記ウエハの周縁部を支持するため
に前記支柱に形成されたウエハ支持溝部と、前記ウエハ
と略同じ大きさ或いはそれ以上の大きさに形成されて、
上下に隣り合う前記ウエハ支持溝部間に設けられた膜厚
均一化板とを備えたことを特徴とするウエハボート。
【請求項２】縦型熱処理炉で熱処理すべき複数の半導
体ウエハを所定のピッチで支持するウエハボートにおい
て、複数の支柱と、前記ウエハと略同じ大きさに或いは
それ以上の大きさに形成されて、前記支柱に所定のピッ
チで設けられた膜厚均一化板と、この膜厚均一化板の周
縁部に設けられて、前記ウエハの裏面の周縁部と接触し
てこれを支持する支持凸部とを備えたことを特徴とする
ウエハボート。
【請求項３】前記膜厚均一化板は、前記支柱に接合さ
れて固定されていることを特徴とする請求項１または２
記載のウエハボート。
【請求項４】前記膜厚均一化板は、石英よりなること
を特徴とする請求項１乃至３記載のウエハボート。