(57)【要約】【課題】１２００℃以上の極めて高い温度で熱処理した場合であっても、熱処理中のウェーハ等にスリップが発生するのを非常に効果的に防ぐことができ、さらに、高い生産性でかつ高品質の表面層を有するウェーハとすることができる熱処理用縦型ボートおよび熱処理方法を提供する。【解決手段】少なくとも、複数のウェーハ状の被処理体を、支持面を有する支柱により上下に間隔をおいて支持して縦型熱処理装置内に搬入・搬出させる熱処理用縦型ボートにおいて、前記ウェーハ状の被処理体の下面を前記支柱に形成された複数の支持面４で支持し、同一の前記被処理体と接触する複数の支持面が形成する面の平面度が０．０３ｍｍ以下、平行度が０．０７ｍｍ以下であることを特徴とする熱処理用縦型ボート８。【選択図】図２
2006128316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、複数のウェーハ状の被処理体を、支持面を有する支柱により上下に間隔をおいて支持して縦型熱処理装置内に搬入・搬出させる熱処理用縦型ボートにおいて、前記ウェーハ状の被処理体の下面を前記支柱に形成された複数の支持面で支持し、同一の前記被処理体と接触する複数の支持面が形成する面の平面度が０．０３ｍｍ以下、平行度が０．０７ｍｍ以下であることを特徴とする熱処理用縦型ボート。
【請求項２】
前記支柱は、内方側に向かって伸び出す複数の腕部が上下に間隔をおいて形成され、この腕部の内端側上面でウェーハ状の被処理体の周縁部よりも内方側を支持するものであることを特徴とする請求項１に記載の熱処理用縦型ボート。
【請求項３】
前記熱処理用縦型ボートが、少なくとも２本の支柱を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱処理用縦型ボート。
【請求項４】
前記支柱が、天板と底板との間に設けられたものであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の熱処理用縦型ボート。
【請求項５】
前記ウェーハ状の被処理体と前記支柱に形成された複数の支持面の接触面積の合計が、ウェーハ状の被処理体の面積の２％以下となるものであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の熱処理用縦型ボート。
【請求項６】
前記熱処理用縦型ボートの少なくとも支柱が、石英ガラス、炭化ケイ素、シリコン、および炭化ケイ素とシリコンの複合体のいずれかの材質であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の熱処理用縦型ボート。
【請求項７】
半導体ウェーハを熱処理する方法であって、前記請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の熱処理用縦型ボートを用い、該ボートで支持した半導体ウェーハを１０００℃以上、半導体ウェーハの融点以下の温度で熱処理することを特徴とする半導体ウェーハの熱処理方法。
【請求項８】
前記半導体ウェーハとして、直径３００ｍｍ以上のシリコンウェーハを熱処理することを特徴とする請求項７記載の半導体ウェーハの熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等の熱処理用縦型ボートに関し、特にシリコンウェーハを熱処理する際に好適な熱処理用縦型ボートおよび熱処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン単結晶等の半導体インゴットから切り出したウェーハを用いてデバイスを作製する場合、ウェーハの加工プロセスから素子の形成プロセスまで多数の工程が介在する。それらの工程の一つに熱処理工程がある。この熱処理工程は、ウェーハの表層における無欠陥層の形成、ゲッタリング、結晶化、酸化膜形成、不純物拡散等を目的として行われる非常に重要なプロセスである。
【０００３】
例えば、チョクラルスキー法にて製造されるシリコン単結晶は生産性の面から結晶成長速度を比較的大きくして育成しているのが一般的である。このとき、シリコン単結晶中には空孔型点欠陥の凝集体（ボイド）が形成される。また、このシリコン単結晶から切り出されたウェーハ表面にボイドが露出した場合はＣＯＰ（Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ）と呼ばれ、パーティクルカウンター等で容易に検出することができる。そして、これらのＣＯＰやウェーハ表面近傍のボイド等の結晶欠陥は半導体デバイスの耐圧特性を劣化させることが知られている。そのため、シリコンウェーハを不活性雰囲気下で高温熱処理を施すことにより、ウェーハ表面および表面近傍のＣＯＰやボイドを消滅させることができるアニールウェーハは、最近需要が急激に高まってきた。
【０００４】
このような、アニールウェーハの熱処理工程に用いられる熱処理装置としては、ウェーハの大口径化に伴い、図１に示すような多数のウェーハＷを所定の間隔をあけて水平に支持した状態で熱処理を行う縦型の熱処理炉９が主に用いられている。熱処理炉９内のウェーハＷは、反応室１０の周囲に設けられたヒータ１１によって加熱することができる。熱処理中は、反応室１０にはガス導入管１２を介してガスが導入され、上方から下方に向かって流れてガス排気管１３から外部に排出される。なお、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、Ａｒ等が用いられる。不純物拡散の場合には、これら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。
【０００５】
このような縦型熱処理炉９を用いてウェーハＷを熱処理する際には、多数のウェーハＷを水平にセットするための熱処理用縦型ボート８（以下、「熱処理用ボート」、「縦型ボート」、或いは単に「ボート」という場合がある。）が用いられる。
このような熱処理用ボートとしては、例えば上下にそれぞれ対向して配置された円形の天板および底板の間に、例えば石英よりなる３本以上の支柱を設け、ウェーハ外周辺部をこの支柱に形成された溝部に挿入して保持する構造のラダーボートと呼ばれているものがある。
また、他のタイプの熱処理用ボートとしては、支柱に平らな支持面を備えたリング状の支持部材を配置し、この支持部材にウェーハを載置するようにしたリングボートと呼ばれているものがある。
【０００６】
このリングボートは、熱処理炉内の昇降温速度が速い場合に、ウェーハの周辺部を前記支持部材に接触させることにより熱容量を大きくして当該周辺部の昇降温の速度を遅くし、ウェーハの中心部と周辺部との昇降温の速度を揃えることを一つの狙いとしている。
しかし、このリングボートはウェーハをローダーで搬送するので、リング部の配列ピッチをラダーボートより大きする必要があった。その結果、ラダーボートより生産性が低いという欠点がある。この問題を解決するため、ボート本体（支柱）となる１本の円筒に円弧状の支持部を一体的に形成した熱処理用ボートも提案されている（特許文献１参照）。
さらに、石英よりも融点の高い炭化ケイ素（ＳｉＣ）製のラダーボートやリングボートも製造されており、これらの熱処理用ボートは高温での熱処理に適している。
【０００７】
しかしながら上述したラダーボートではウェーハ外周辺部の支持点にウェーハの自重に相当する大きなモーメントが作用して支持点付近における応力が過大になり、これが原因となって、ウェーハを例えば１０５０℃以上の高温で熱処理した場合に、ウェーハの熱処理用ボートの支柱により支持されている箇所の付近において、スリップと呼ばれる結晶欠陥が発生しやすいという問題が生じていた。
【０００８】
この対策として、例えば特許文献２では、複数の被処理体を各々ほぼ水平にかつ互いに上下に間隔をおいて複数の支柱の間に支持させて縦型熱処理炉内に搬入・搬出するための熱処理用ボートにおいて、前記支柱の各々に、被処理体の内方側に向かって伸び出す複数の腕部を上下に間隔をおいて形成し、この腕部の内端側上面で被処理体の周縁部よりも内方側を支持することにより、外周縁部で支持する場合よりもモーメントが小さくなり、スリップの発生を抑えることができることが開示されている。
しかし、このウェーハ表面および表面近傍のＣＯＰやボイドを消滅させるためには、１２００℃付近の極めて高い温度で熱処理する必要があるため、上記改善によるスリップ防止効果はそれほど高くない。
【０００９】
一方、円筒部の内面にウェーハ周辺部を支持するための長い溝を形成し、ウェーハの周辺部の大部分を支持するようにしてウェーハの自重を分散させるようにした熱処理用ボートであっても、ウェーハが直接接触することになる溝の支持面の平面度が十分管理されていないことから、微視的に見ると、溝の支持面に大きなうねりが生じていることから、ウェーハ周辺部は、面ではなく、多点で支持されているような状態となっていた。
【００１０】
この対策として、例えば特許文献３では、ウェーハ周辺部の支持面の平面度を０．１ｍｍ以下に設定するように構成することが開示されている。
しかし、この方法であっても、１２００℃以上の極めて高い温度で熱処理すると、スリップが発生する場合があった。また、ウェーハ周辺部の多くを円弧状に保持する構造は支持体全体の体積が増加することでウェーハへのガスの流通に滞留が起きたり、ウェーハへの熱輻射が妨げられることによるウェーハ品質への悪影響が懸念される。さらに、支持体形状が複雑なためにボート製造工程中破損しやすいという欠点を有する。
【００１１】
【特許文献１】特開平５−１２９２１４号公報
【特許文献２】特開平１０−２２２２７号公報
【特許文献３】特開平９−５０９６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであって、１２００℃以上の極めて高い温度で熱処理した場合であっても、熱処理中のウェーハ等にスリップが発生するのを非常に効果的に防ぐことができ、さらに、高い生産性でかつ高品質の表面層を有するウェーハとすることができる熱処理用縦型ボートおよび熱処理方法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】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明によれば、少なくとも、複数のウェーハ状の被処理体を、支持面を有する支柱により上下に間隔をおいて支持して縦型熱処理装置内に搬入・搬出させる熱処理用縦型ボートにおいて、前記ウェーハ状の被処理体の下面を前記支柱に形成された複数の支持面で支持し、同一の前記被処理体と接触する複数の支持面が形成する面の平面度が０．０３ｍｍ以下、平行度が０．０７ｍｍ以下であることを特徴とする熱処理用縦型ボートが提供される（請求項１）。
【００１４】
このように、複数のウェーハ状の被処理体を支持して縦型熱処理装置内へ搬入・搬出させる熱処理用縦型ボートにおいて、前記ウェーハ状の被処理体の下面を前記支柱に形成された複数の支持面で支持し、同一の前記被処理体と接触する複数の支持面が形成する面の平面度が０．０３ｍｍ以下、平行度が０．０７ｍｍ以下であるものとすることにより、支持面とウェーハ状の被処理体とは微視的に見ても、点接触ではなく、確実に面接触となり、ウェーハ状の被処理体の自重を効果的に分散させることができる。従って、特にスリップの発生し易い昇温時においても、ストレスを分散させて、極めて高い生産性でかつスリップの発生を非常に効果的に防止することができる。また、ウェーハを複数の支持面で支持するので支持面積を小さくすることができ、前記被処理体へのガスの流通に滞留が起きたり、前記被処理体への熱輻射が妨げられることもなく、酸化膜厚等の均一性が悪化するといったウェーハ状の被処理体の品質への悪影響を防ぐことができる。このとき、平面度、平高度はそれぞれ０ｍｍが最も好ましいが、現行の測定精度は０．００１ｍｍが限度である。
【００１５】
この場合、前記支柱は、内方側に向かって伸び出す複数の腕部が上下に間隔をおいて形成され、この腕部の内端側上面でウェーハ状の被処理体の周縁部よりも内方側を支持するものであることが好ましい（請求項２）。
このように、ウェーハ状の被処理体の周縁部よりも内方側を支持することにより、外周縁部において支持する場合より、モーメントが小さくなる結果、支持点における荷重による応力が小さくなり、スリップの発生をさらにより効果的に防止することができる。
【００１６】
また、前記熱処理用縦型ボートが、少なくとも２本の支柱を有することが好ましい（請求項３）。
複数の支柱によりウェーハ状の被処理体を支持することにより、熱処理用縦型ボートの構造を安定化させることができるとともに、支持に必要な補助部材が削減され、製造コストを軽減して生産性を高めることができる。また、ガスの流通が均一化され易く、ウェーハへの熱輻射も良好となる。このとき、支柱の本数は２〜４本が最も好ましい。支柱の本数が５本以上となるとウェーハへのガスの流通に滞留を起こしやすくなる。
【００１７】
また、前記支柱が、天板と底板との間に設けられたものであることが好ましい（請求項４）。
支柱を天板と底板との間に設けることにより、熱処理用縦型ボートの構造を安定化させることができるとともに、高温熱処理時における前記被処理体へのガスの流通や熱輻射を適正化して、前記被処理体の品質を向上し生産性を高めることができる。
【００１８】
さらに、前記ウェーハ状の被処理体と前記支柱に形成された複数の支持面の接触面積の合計が、ウェーハ状の被処理体の面積の２％以下であることが好ましい（請求項５）。
このように、前記ウェーハ状の被処理体と、前記支柱に形成された複数の支持面の接触面積の合計が前記被処理体の面積の２％以下となれば、前記被処理体へのガスの流通や熱輻射が適正化され、酸化膜厚等の均一性が悪化するといったウェーハ状の被処理体の品質への悪影響をより確実に防ぐことができる。このとき、前記ウェーハの被処理体と前記支柱に形成された複数の支持面の接触面積の合計が前記被処理体の面積の１％未満になると支持点における荷重による応力が増加するので、前記ウェーハ状の被処理体と前記支柱に形成された複数の支持面の接触面積の合計は前記被処理体の面積の１％以上とするのが好ましい。
【００１９】
前記熱処理用縦型ボートの少なくとも支柱が、石英ガラス、炭化ケイ素、シリコン、および炭化ケイ素とシリコンの複合体のいずれかの材質であることが好ましい（請求項６）。
少なくとも支柱がこれらの材質から構成されていれば、耐熱性に優れるので高温熱処理でも変形せず、また、ウェーハ状被処理体に対する汚染も極力抑えることができる。特に熱処理温度が１２００℃〜１３００℃程度の場合には、耐熱性に特に優れる炭化ケイ素を用いることが好ましい。
【００２０】
さらに本発明によれば、半導体ウェーハを熱処理する方法であって、前記熱処理用縦型ボートを用い、該ボートで支持した半導体ウェーハを１０００℃以上、半導体ウェーハの
融点以下の温度で熱処理することを特徴とする半導体ウェーハの熱処理方法が提供される（請求項７）。
シリコンウェーハ等は特に１０００℃以上、融点以下といった高温で熱処理される場合が多く、また、そのような高い温度範囲でスリップが発生し易い。そこで、本発明の熱処理用縦型ボートを用いて熱処理することにより、スリップを発生させることなく、生産性および歩留りを向上させることができる。
【００２１】
前記半導体ウェーハとして、直径３００ｍｍ以上のシリコンウェーハを熱処理することが好ましい（請求項８）。
直径３００ｍｍ以上のシリコンウェーハでは、大面積であるので、面内温度が不均一になりやすく、また自重が重く支持箇所に荷重が集中して特にスリップが発生しやすいが、本発明に係る熱処理用縦型ボートを用いることにより、多数のウェーハを、スリップの発生を効果的に抑えて熱処理することができる。従って、直径３００ｍｍ以上のシリコンウェーハの熱処理に特に有効となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の熱処理用縦型ボートによれば、１２００℃以上の極めて高い温度で熱処理した場合であっても、熱処理中のウェーハ等にスリップが発生するのを非常に効果的に防ぐことができ、さらに、高い生産性でかつ高品質の表面層を有するウェーハとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
ウェーハ状の被処理体に接触する熱処理用縦型ボートの支持面の平面度に関しては、ウェーハを円弧状に保持するものにつき検討が行われてきたが、スリップの発生を確実に防止することができなかった。本発明者らは、鋭意研究した結果、ウェーハを複数の支持面で支持する場合につき、熱処理用縦型ボートの支持面の平面度だけでなく、平面度と平行度の両方を管理することにより、スリップの発生を非常に効果的に防止できることを見出し、本発明を完成させた。
【００２４】
以下、好適な態様として、ウェーハ状被処理体の熱処理の際に使用する本発明に係る熱処理用縦型ボートについて添付の図面に基づいて具体的に説明する。
【００２５】
図２は、本発明に係わる熱処理用縦型ボートの一例の概略を示している。この熱処理用縦型ボート８は、少なくとも、支持面４を有する支柱３が３本配置され、天板１と底板２の間に固定されている。この支柱の形状や大きさ、配置については、ウェーハ搬送冶具通過のための空間や雰囲気ガス通過のための幅を考慮して適宜に設定する。
図３に示すように３本の支柱３により同一の被処理体Ｗを支持する支持面４が３つ内方側に形成される。
このとき、本発明では同一の被処理体Ｗと接触する複数の支持面４（３つ）が形成する面の平面度を０．０３ｍｍ以下、平行度を０．０７ｍｍ以下とする。
【００２６】
ここで、平行度とは、測定対象面と、平面たる基準面との関係において、垂直方向の座標の最大値と最小値の差をいい、平面度とは、測定対象面内において、平面たる平均面を最小二乗法で算出し、その平均面に対する鉛直方向の最大値と最小値の差をいうが、本発明でいう、同一の被処理体Ｗと接触する複数の支持面４（図４においては、便宜上４ａ、４ｂの２つの面で説明する）が形成する面の平面度および平行度について説明する。
【００２７】
図４に示すように、複数の支持面４ａ、４ｂが形成する面の平行度とは、近似的に平面たる基準面（例えば熱処理用縦型ボートの底板２の底面）と複数の前記支持面の関係において、垂直方向の距離の最大値と最小値の差６を意味する。複数の支持面が形成する面４ａ、４ｂの平面度とは、複数の支持面のみの関係において、それぞれの平均面を最小二乗法で算出し、その平均面に対する鉛直方向の最大値と最小値の差７を意味する。
そして、同一の被処理体Ｗと接触する複数の支持面４ａ、４ｂが形成する面の平面度が０．０３ｍｍ以下、平行度が０．０７ｍｍ以下であれば、被処理体Ｗと支持面が確実に面接触するようになり、スリップの発生を非常に効果的に防止することができる。
すなわち、例えば、図４ｃに示されるように、複数の支持面を有する場合、例え平面度７が小さくとも、平行度６が大きくなることがあり、ウェーハにスリップの発生の危険が大となるが、本発明ではウェーハを複数の支持面で支持する場合に、平面度のみならず平行度も小さいので確実にウェーハと面接触することができる。このとき、平面度、平行度はそれぞれ０ｍｍが最も好ましいが、現行の測定精度は０．００１ｍｍが限度である。
【００２８】
次に、前述のように、熱処理用縦型ボート８は、円盤状の天板１と、この天板１と対峙するように平行に配設された円盤状の底板２との間に３本の支柱３が配置され、固定されており、支柱３には上下に間隔をおいて溝５が形成され、これによりウェーハを保持する支持面４が内方側に向かって伸び出すように形成されることが可能である。
【００２９】
従って、本発明は、支柱の構造が単純で製造コストが低く、また、ウェーハへのガス流通の滞留や熱輻射が妨げられることによるウェーハ品質への悪影響の懸念が小さいラダーボートに適用できる。よって、ラダーボートにおいて、同一の前記被処理体Ｗと接触する複数の支持面が形成する面の平面度を０．０３ｍｍ以下、平行度を０．０７ｍｍ以下に設定することにより、ウェーハ状の被処理体Ｗと支持面が確実に面接触するようになり、さらに極めて高い生産性でかつスリップの発生を非常に効果的に防止することができる。
【００３０】
この場合、支柱の数は上記のような３本に限定されるものではなく、２本、あるいは３本以上であってもよく、円筒状の支柱であれば１本である場合もあり得る。円筒状の支柱の内表面に溝を形成するとともに貫通孔を設けることによって、複数の支持面を有するものとなる。
【００３１】
さらに、前記ウェーハ状の被処理体Ｗと、前記支柱に形成された複数の支持面の接触面積の合計はウェーハ状の被処理体Ｗの面積の２％以下となるように構成する。これにより、ウェーハ状の被処理体Ｗの周辺部において雰囲気ガスの流通に滞留が発生することがないため、例えば酸化膜厚の均一性が高い高品質の熱処理ウェーハをより確実に得ることができる。このとき、前記ウェーハ状の被処理体Ｗと、前記支柱に形成された複数の支持面の接触面積の合計がウェーハ状の被処理体Ｗの面積の１％未満となる支持点における荷重による応力が増加するので、前記ウェーハ状の被処理体Ｗと、前記支柱に形成された複数の支持面の接触面積の合計はウェーハ状の被処理体Ｗの面積の１％以上とするのが好ましい。
【００３２】
また、前記天板１、前記底板２、及び前記支柱３の材質は特に限定されるものではないが、１２００℃以上の高温熱処理にも耐えられるように耐熱性に優れたものが好ましい。特に支柱３は全てのウェーハ状被処理体Ｗと接触あるいは近接することになるので、耐熱性に優れるほか、ウェーハ状被処理体Ｗを汚染しない材質である、石英ガラス、炭化ケイ素、シリコン、および炭化ケイ素とシリコンの複合体のいずれかの材質のものを使用することが好ましく、特に、炭化ケイ素が好ましい。
【００３３】
このような本発明に係る熱処理用縦型ボート８は、直径が２００ｍｍ以上の半導体ウェーハ、特に３００ｍｍ以上の大口径のシリコンウェーハを熱処理する場合に特に好適に使用することができる。直径が３００ｍｍ以上にもなる自重の重い大口径のシリコンウェーハを１０００℃以上で熱処理を行うとスリップの発生が顕著になる。そこで、かかる場合であっても本発明に係る熱処理用縦型ボート８を用いれば、支持面の平面度と平行度の両方を管理することにより、スリップの発生を非常に効果的に防止できる。
【００３４】
なお、熱処理温度は目的によるが、１０００℃以上でスリップが発生し易く、１３００℃以上にもなると、スリップだけでなく、汚染も生じやすくなる。
従って、図１に示したような縦型熱処理炉９でシリコンウェーハを１０００℃以上、半導体ウェーハの融点以下の温度で熱処理する場合、特に直径３００ｍｍ以上の大口径のシリコンウェーハを１１００℃以上１３００℃以下で熱処理する場合に、本発明の熱処理用縦型ボートを用いて、支持面の平面度と平行度の両方が管理されたボートを用いて、ウェーハを支持することでスリップの発生を非常に効果的に防止し、汚染の発生も防ぎ、全体としてより多くのウェーハを熱処理することができる。従って、歩留りと生産性をともに向上させることができる。
【実施例】
【００３５】
以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
図２に示したような支柱３本、溝数１４１のラダー状の熱処理用縦型ボートに直径３００ｍｍのシリコンウェーハを仕込み、Ａｒ雰囲気下１２００℃／１ｈｒのアニールを施した後、このシリコンウェーハ上のスリップを観察した。これを同じ熱処理用縦型ボート８を使用して繰り返し３バッチ熱処理を実施した。この熱処理用縦型ボート８における各支持面の個々の平面度を図５、各支持面の個々の平行度を図６、各スロット（３個の支持面が形成する面）の平面度、平行度を図７に示す。このとき、平行度の測定は熱処理用縦型ボート８の底板の底面を基準面とした。そして、熱処理後のウェーハに発生したスリップ長さを図８に示す。なお、このときの、ウェーハに接触する支持面の面積の合計はウェーハ面積の１．４％であった。
【００３６】
その結果、図５、６のように各支持面の個々の平面度は０．０１ｍｍ以下、各支持面の個々の平行度は０．０４ｍｍ以下であったが、各スロットにおいては、図７、８のようにスロット番号８０以降の平面度は０．０３ｍｍ、平行度は０．０７ｍｍを超える結果となり、このスロット番号８０以降において長さが１００ｍｍ以上の極めて長いスリップが多数観察された。このときの平面度および平行度の測定限界は０．００１ｍｍである。
【００３７】
一方、スロット番号７０以下の平面度は０．０３ｍｍ、平行度は０．０７ｍｍをいずれも超えることなく、このスロット番号７０以下において長さが１００ｍｍ以上の極めて長いスリップは、バッチ１におけるスロット番号５４のサンプルを除き、ほとんど観察されなかった。
この結果から、各スロットの平面度が０．０３ｍｍ以下、平行度が０．０７ｍｍ以下であることにより、スリップの発生を非常に効果的に防止できることが分かる。
【００３８】
（実施例２）
ウェーハに接触する支持面の面積の合計を同一の前記ウェーハの面積の１．４％として、図２に示したような溝数１４１のラダー状の熱処理用縦型ボートに直径３００ｍｍのシリコンウェーハを仕込み、酸素雰囲気でのアニールを施して、膜厚２５０Åの酸化膜を形成した。このとき、酸化膜厚をエリプソメータにて５点測定した。これを同じ熱処理用縦型ボートを使用して繰り返し４バッチ熱処理を実施した。その結果、酸化膜厚は平均値が２４４．３Å、標準偏差は２．７となった。また酸化膜厚の均一性を標準偏差／酸化膜厚の平均値で評価した結果、平均値が１．０％（最大１．５％、最小０．４％）となった。
【００３９】
一方、ウェーハに接触する支持面の面積の合計を同一の前記ウェーハの面積の２．１％として、同様の処理を行ったところ、酸化膜厚は平均値が２５６．７Å、標準偏差は６．３となった。また酸化膜厚の均一性を標準偏差／酸化膜厚の平均値で評価した結果、平均値が１．５％（最大２．５％、最小１．０％）となった。
【００４０】
この結果から、ウェーハに接触する支持面の面積の合計が増加すると酸化膜厚の均一性に悪影響を及ぼすことが分かる。但し、この程度の相違であれば、ウェーハ品質に及ぼす影響は小さいので、ウェーハに接触する支持面の面積の合計が、同一の前記ウェーハの面積の２％以下であればより好ましい。
【００４１】
（比較例１）
円筒状のボート本体（支柱）の内壁面に円弧状に形成された載置棚の支持面の平面度を０．１ｍｍ以下に設定したリングボートを用いて、直径３００ｍｍウェーハに１２００℃の温度で熱処理を行った。その結果、スリップ長は１００ｍｍ以上、酸化膜の均一性は、標準偏差／酸化膜厚の平均値で評価した平均値が５．０％以上となり均一性が悪かった。このように、平面度のみを規定して高温熱処理をした場合長いスリップが発生することがあり、また、ウェーハ周辺部の多くを円弧状に保持する構造は支持体全体の体積が増加することでウェーハへのガスの流通に滞留が起きたり、ウェーハへの熱輻射が妨げられることによるウェーハの均一性に関する品質への悪影響がある。
【００４２】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は単なる例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００４３】
上記実施形態ではラダー状の熱処理用縦型ボートの例を説明したが、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。本発明は、複数の支持面の平行度および平面度を本発明の規定範囲とすることにより、熱処理用縦型ボートの形態に関係なく同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】縦型熱処理炉の一例を示す概略図である。
【図２】本発明に係る熱処理用縦型ボートの一例を示す斜視図である。
【図３】図２の熱処理用縦型ボートの断面図である。
【図４】（ａ）平面度、平行度とも大きい場合を説明するための概念図である。（ｂ）平面度、平行度とも小さい場合を説明するための概念図である。（ｃ）平面度が小さく、平行度が大きい場合を説明するための概念図である。
【図５】実施例１で使用した熱処理用縦型ボートの各支持面の個々の平面度を示す図である。
【図６】実施例１で使用した熱処理用縦型ボートの各支持面の個々の平行度を示す図である。
【図７】実施例１で使用した熱処理用縦型ボートの各スロットの平面度、平行度を示す図である。
【図８】実施例１のスリップの長さを示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…天板、  ２…底板、  ３…支柱、  ４、４ａ、４ｂ…支持面、  ５…溝、
６…平行度、  ７…平面度、  ８…熱処理用縦型ボート、  ９…熱処理炉、
１０…反応室、  １１…ヒータ、  １２…ガス導入管、  １３…ガス排気管
【図１】
2006128316.tif 000003
【図２】
2006128316.tif 000004
【図３】
2006128316.tif 000005
【図４】
2006128316.tif 000006
【図５】
2006128316.tif 000007
【図６】
2006128316.tif 000008
【図７】
2006128316.tif 000009
【図８】
2006128316.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成17年8月29日(2005.8.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
このリングボートは、熱処理炉内の昇降温速度が速い場合に、ウェーハの周辺部を前記支持部材に接触させることにより熱容量を大きくして当該周辺部の昇降温の速度を遅くし、ウェーハの中心部と周辺部との昇降温の速度を揃えることを一つの狙いとしている。
しかし、このリングボートはウェーハをローダーで搬送するので、リング部の配列ピッチをラダーボートより大きくする必要があった。その結果、ラダーボートより生産性が低いという欠点がある。この問題を解決するため、ボート本体（支柱）となる１本の円筒に円弧状の支持部を一体的に形成した熱処理用ボートも提案されている（特許文献１参照）。
さらに、石英よりも融点の高い炭化ケイ素（ＳｉＣ）製のラダーボートやリングボートも製造されており、これらの熱処理用ボートは高温での熱処理に適している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
このように、複数のウェーハ状の被処理体を支持して縦型熱処理装置内へ搬入・搬出させる熱処理用縦型ボートにおいて、前記ウェーハ状の被処理体の下面を前記支柱に形成された複数の支持面で支持し、同一の前記被処理体と接触する複数の支持面が形成する面の平面度が０．０３ｍｍ以下、平行度が０．０７ｍｍ以下であるものとすることにより、支持面とウェーハ状の被処理体とは微視的に見ても、点接触ではなく、確実に面接触となり、ウェーハ状の被処理体の自重を効果的に分散させることができる。従って、特にスリップの発生し易い昇温時においても、ストレスを分散させて、極めて高い生産性でかつスリップの発生を非常に効果的に防止することができる。また、ウェーハを複数の支持面で支持するので支持面積を小さくすることができ、前記被処理体へのガスの流通に滞留が起きたり、前記被処理体への熱輻射が妨げられることもなく、酸化膜厚等の均一性が悪化するといったウェーハ状の被処理体の品質への悪影響を防ぐことができる。このとき、平面度、平行度はそれぞれ０ｍｍが最も好ましいが、現行の測定精度は０．００１ｍｍが限度である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
その結果、図５、６のように各支持面の個々の平面度は０．０１ｍｍ以下、各支持面の個々の平行度は０．０４ｍｍ以下であったが、各スロットにおいては、図７、８のようにスロット番号７１以降の平面度は０．０３ｍｍ、平行度は０．０７ｍｍを超える結果となり、このスロット番号７１以降において長さが１００ｍｍ以上の極めて長いスリップが多数観察された。このときの平面度および平行度の測定限界は０．００１ｍｍである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
一方、スロット番号７０以下の平面度は０．０３ｍｍ、平行度は０．０７ｍｍをいずれも超えることなく、このスロット番号７０以下において長さが１００ｍｍ以上の極めて長いスリップは、バッチ１におけるスロット番号６８のサンプルを除き、ほとんど観察されなかった。
この結果から、各スロットの平面度が０．０３ｍｍ以下、平行度が０．０７ｍｍ以下であることにより、スリップの発生を非常に効果的に防止できることが分かる。