一种热处理用立式晶舟及其制造方法技术

一种热处理用立式晶舟１０，具有顶板１、底板２、以及固定于该顶板与底板之间的支柱构件，并于该支柱构件形成有多个槽８，在各槽之间形成有支撑部，用以水平地支撑晶圆状的被处理体，其中所述支柱构件具有圆弧状的横剖面，圆筒状地配置有两支以上的支柱构件３、４，这些支柱构件与形成有所述槽且内侧呈圆弧状的支撑部６整体形成，所述晶圆状被处理体从所述支柱构件的槽插入，通过圆弧状的各支撑部沿着下面周边部支撑着。借此，可以提供一种热处理用立式晶舟，能够有效果地防止在热处理中的晶圆等产生滑动，且材料费用低廉，且可较容易地制造得到。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种半导体晶圆等的热处理用的立式晶舟，特别涉及一种适用于热处理硅晶圆时的热处理用立式晶舟及其制造方法。
技术介绍
使用从硅单晶等的半导体晶棒(ingot)所切出的晶圆来制造电子元件时，有晶圆的加工工艺至元件的形成工艺的多个步骤。在这些步骤的一步骤中有热处理步骤。该热处理步骤以在晶圆的表层形成无缺陷层、吸气、结晶化、形成氧化膜、杂质扩散等作为目的所进行的极重要的步骤。该晶圆的热处理步骤，例如使用于氧化或杂质扩散的扩散炉(氧化、扩散装置)，伴随着晶圆的大口径化，主要是使用如图8所示的立式热处理炉20，对隔着预定间隔且被水平地支撑的状态下的多个晶圆W，进行热处理。热处理炉20内的晶圆W可以通过设于反应室22周围的加热器24加热。热处理中是气体经由气体导入管26被导入反应室22，而由上方朝下方流动并从气体排气管28朝外部排出。又，所使用的气体因热处理的目的而有所不同，其中主要是使用H2、N2、O2、Ar等。在杂质扩散时，将这些气体也使用作为杂质化合物气体的载体气体。使用如此立式热处理炉20进行热处理晶圆W时，使用为了水平地设置多个晶圆W的热处理用立式晶舟11(以下称为热处理用晶舟、立式晶舟或简称为晶舟)。图9(a)表示通常的热处理用晶舟11的概略图。在四支棒状(圆柱状)的支柱14的两端部连结有一对板材(顶板16a、底板16b)。在各支柱14形成有多个槽15，而各槽的15间的凸部作为晶圆W的支撑部12。又，如此地在圆柱状支柱14形成多个槽15的热处理用晶舟，通常称呼为短指状型。使用如此形式的热处理用立式晶舟11进行热处理晶圆W时，如图9(b)所示，通过形成在各支柱14的相同高度的支撑部12，晶圆W的外周部被支撑四部位而使晶圆W被水平地支撑。如所述支撑晶圆W的周边部时，因为晶圆W的自身重量会集中在支撑部，所以由此所产生的应力经常地作用着。而且，当该应力超过临界剪切应力时，则在晶圆内会发生转换位置。该转换位置是通过应力作用会扩大至肉眼可见的大小而滑动。由于发生滑动是会大幅度降低晶圆的质量，因而防止该滑动极重要。但是，通常在高温环境下在晶圆中容易发生滑动。尤其是，随着半导体装置的高集成化而欲提升每一片晶圆的装置收获率，而使得晶圆的大直径化有所进展。结果，晶圆的自身重量变大，随着此而作用于晶圆的应力有增大趋势，在晶圆中更容易发生滑动。又，起因于晶圆尺寸变大，尤其是在升温时的晶圆中心部与周边部的温度差有变大的趋势，而利用该温度差所产生的热应力也成为发生所述滑动原因中的一种。作为防止如此热处理时发生滑动的方法，有文献揭示使用环状或圆弧状辅助夹具(参照日本专利特开平6-260438号公报)，具体来说，通过载置于各支柱的支撑部上的环状或圆弧状的辅助夹具以数毫米至数十毫米的宽度支撑晶圆下面周边部的全周或一部分。又，也有文献揭示一种以背面全面支撑晶圆的方法等。使用这些方法时，因为支撑晶圆的面(支撑面)会变大而分散负荷等，因而可以得到抑制发生滑动的效果。但是，最近随着半导体装置的高集成化，除了滑动之外，发生在晶圆背面的伤痕也被重视。在使用针夹盘方式的步进机时，当晶圆的背面伤痕附着于针脚夹盘的针脚上面时，有产生散焦的顾虑。因此，与使用背面全面支撑晶圆的形式比较时，以通过周边部支撑的形式的热处理用晶舟或辅助夹具较受到重视。以周边部支撑晶团来进行热处理时，沿着下面全周加以支撑较理想。但是，因为在通常的热处理炉，晶圆使用如图10(a)所示的捞起晶圆背面的方式的夹具31或如图10(b)所示的吸附晶圆背面的方式的夹具32搬运，所以当将晶圆移载于环状等辅助夹具时，这些搬运夹具不会与环产生干扰，使用在如图11(a)所示环的一部分设置有缺口的圆弧状辅助夹具37，或设置有如图11(b)所示阶段差的环状辅助夹具38。由于如所述的圆弧状辅助夹具37是较薄、不必扩大晶舟的槽间距，因而具有增加分批热处理片数的优点。但是，很难保持面精确度，若缺口部的两端高度不相同，则有发生滑动之虞。又，其阶段差的辅助夹具38，则可用较高面精确度加以制作，而在减低滑动上较有利，然而具有阶段差39的分量，使得夹具38变厚，因而晶舟的槽间距也变大，会减少分批热处理片数。又，因为这些辅助夹具37、38是挖空圆形板状构件所制作而费时，非常昂贵，若在分批式热处理用时须准备一套辅助夹具数十片与立式晶舟，若与直接支撑如图9所示的晶圆的通常立式晶舟相比时，成本高出相当多。另一方面，有文献揭示一种热处理用晶舟，使一支圆筒(晶舟本体)与圆弧状的支撑部整体形成(参照日本专利特开平5-129214号公报)。该热处理用晶舟是对于SiC等所形成的圆筒，于垂直方向(轴方向)形成搬运夹具通过用与环境气体通气用的开口部(缺口部)后，于水平方向插入晶圆，并将支撑下面周边部所用的横槽一直形成到圆筒内侧。若是如此晶舟，不使用如所述的圆弧状辅助夹具等就可以沿着下面周边部支撑晶圆。然而，如所述在一支圆筒形成纵横的槽的晶舟，最初必须在圆筒形成多个搬运夹具通过用与环境气体通气用的宽度较广的缺口部，而在圆筒形成这些缺口部是较为麻烦的，又，若是在一部位产生缺口或裂纹时，圆筒整体会变为无用而使制造产率变低，结果，产生了制造成本变高的问题。又，若设置多个缺口部时，晶圆也具有容易发生滑动的缺点。
技术实现思路
鉴于如此问题，本专利技术的目的提供一种热处理用立式晶舟，可以有效地防止在热处理中的晶圆发生滑动，且材料费用较为低廉，且制造较为容易。为了达到所述目的，依照本专利技术是提供一种热处理用立式晶舟，具有顶板，及底板，及固定于该顶板与底板之间的支柱构件，并于该支柱构件形成有多个槽，在各槽之间形成有支撑部，用以水平地支撑晶圆状的被处理体，其中所述支柱构件具有圆弧状的横剖面，圆筒状地配置有两支以上的支柱构件，这些支柱构件与形成有所述槽且内侧呈圆弧状的支撑部整体形成，所述晶圆状被处理体从所述支柱构件的槽插入，通过圆弧状的各支撑部沿着下面周边部支撑着。若是热处理用立式晶舟，圆筒状地配置有两支以上的支柱构件，这些支柱构件与形成有所述槽且内侧呈圆弧状的支撑部整体形成时，就不必另外使用辅助夹具，可以沿着晶圆状的被处理体的下面周边部进行支撑。因此，若使用该热处理用晶舟来进行半导体晶圆等的热处理时，可以有效地防止发生滑动。而且，因为各支柱构件的材料是比圆筒的材料还少就足够，若在各支柱构件间设置预定间隔就不必特意地形成搬运夹具通过用缺口部，所以制造产率较高、制作成本降低、较为低廉。所述支柱构件两支相向配置并形成有中心角为60°以上170°以下的圆弧状的支撑部。如此，若是相向配置支撑部的中心角较大的两支支柱构件时，可以确保在支柱构件之间，为了搬运夹具的通过与环境气体的开口部(缺口部)，使搬运晶圆等的被处理体较为容易，又，可以进行均匀的热处理。而且，因为可以使用例如两支对称的支柱构件、或是相向配置完全相同形状之物，所以可以更抑制制造成本、变为更加低廉。所述支柱构件配置有三支并形成有中心角为20°以上100°以下的圆弧状的支撑部。如此，若是配置三支以上支撑部的中心角较小的支柱构件时，如在各支柱构件间因应需要而可任意地确保环境气体通气所用的缺口部，可以进行均匀性热处理，各支柱构件也制成同形而可更减低制造成本。在所述支柱构件，通气口也可以分别设在与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热处理用立式晶舟，具有顶板、底板、以及固定于该顶板与底板之间的支柱构件，并于该支柱构件形成有多个槽，在各槽之间形成有支撑部，用以水平地支撑晶圆状的被处理体，其中，所述支柱构件具有圆弧状的横剖面，圆筒状地配置有两支以上的支柱构件，这些支柱构件与形成有所述槽且内侧呈圆弧状的支撑部整体形成，所述晶圆状被处理体从所述支柱构件的槽插入，通过圆弧状的各支撑部沿着下面周边部支撑着。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-7-16 275657/2003;JP 2003-8-25 300527/20031.一种热处理用立式晶舟，具有顶板、底板、以及固定于该顶板与底板之间的支柱构件，并于该支柱构件形成有多个槽，在各槽之间形成有支撑部，用以水平地支撑晶圆状的被处理体，其中，所述支柱构件具有圆弧状的横剖面，圆筒状地配置有两支以上的支柱构件，这些支柱构件与形成有所述槽且内侧呈圆弧状的支撑部整体形成，所述晶圆状被处理体从所述支柱构件的槽插入，通过圆弧状的各支撑部沿着下面周边部支撑着。2.根据权利要求1所述的热处理用立式晶舟，其中，所述支柱构件两支相向配置并形成有中心角为60°以上170°以下的圆弧状的支撑部。3.根据权利要求1所述的热处理用立式晶舟，其中，所述支柱构件配置有三支并形成有中心角为20°以上100°以下的圆弧状的支撑部。4.根据权利要求1至3中任一所述的热处理用立式晶舟，其中，在上述支柱构件，通气口分别设在与所述各槽相同高度。5.根据权利要求1至4中任一所述的热处理用立式晶舟，其中，所述热处理用立式晶舟为硅晶圆热处理用之物。6.根据权利要求1至5中任一所述的热处理用立式晶舟，其中，所述支撑部的支撑面的边缘部是施以斜角。7.根据权利要求1至6中任一所述的热处理用立式晶舟，其中，所述热处理用立式晶舟为硅晶圆热处理用之物。8.一种热...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林武史，
申请(专利权)人：信越半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]