(57)【要約】【課題】リング部材を有する基板の載置部が配列された基板保持具を用いた縦型熱処理装置により基板に対して成膜処理を行うにあたって、基板保持具の下部側の基板の膜厚の面内均一性を改善すること。【解決手段】  最下段の載置部３と底板２２との間の離間寸法を１３７．５ｍｍに設定している。このため、最下段の載置部３の下方側にはリング部材３０及びダミーウエハが存在しないので、成膜ガスが上昇したときにこれらによるガスの消費がなくなり、ウエハボート２の下部側の被処理ウエハＷに供給される成膜ガスの濃度の低下が避けられる。従って被処理ウエハＷの周縁部の膜厚が薄くなって中央が凸状になる膜厚分布パターンが改善され、膜厚の面内均一性が良好になる。【選択図】図４
2018041869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲に加熱部が配置された縦型の反応管内にて基板に対して熱処理が行われる縦型熱処理装置に用いられ、基板を棚状に保持して前記反応管内に下方側から搬入される基板保持具において、
上下に対向して設けられた天板及び底板と、
前記天板と前記底板との間に設けられた支柱と、
前記支柱に棚状に設けられ、各々基板が載置される複数の載置部と、を備え、
前記載置部は、基板の周方向にリング状に形成され、その外縁が当該載置部に載置された基板の外縁よりも外側に位置するリング部材を備え、
前記複数の載置部の内の最下段の載置部と前記底板との間の離間寸法が、６５ｍｍ以上であることを特徴とする基板保持具。
【請求項２】
下から６段目の載置部から下方側の６段の載置部のリング部材のリング幅について、下から２段目の載置部のリング幅よりも小さいリング幅の載置部が存在し、下から２段目の載置部のリング幅よりも大きいリング幅の載置部が存在しないことを特徴とする請求項１に記載の基板保持具。
【請求項３】
請求項１または２に記載の基板保持具と、
周囲に加熱部が配置された縦型の反応管と、
前記基板保持具を前記反応管に対して搬入出するための昇降機構と、
前記基板保持具よりも下方位置から前記反応管内に成膜用のガスを供給するガス供給部と、
前記反応管の上方側から前記ガスを排気するための機構と、を備えたことを特徴とする縦型熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縦型の反応管内にて基板保持具に棚状に保持された基板に成膜する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）に対してＣＶＤ（Chemical Vaper Deposition）による成膜処理をバッチにより行う装置として縦型熱処理装置が知られている。縦型熱処理装置においては、ウエハを載置する載置部が棚状に配置されたウエハボートが用いられる。この時ウエハの周縁寄りの領域において成膜ガスの気流の調整を行い周縁部の膜厚が厚くなり過ぎることを防ぐために、特許文献１に記載されているような載置部にリング部材を設けている。これによりリング部材によって成膜ガスを消費させることで、ウエハの周縁の成膜ガス濃度を調整し、ウエハの周縁部の膜厚が厚くなることを抑制するリング部材を備えたウエハボートが知られている。
【０００３】
ところでウエハボートにウエハを保持して熱処理を行うにあたって、ウエハボートの下方側の載置部に載置されたウエハの下方側にはウエハが存在しないため、当該載置部に載置されたウエハは、他の載置部に載置されたウエハと比較して熱環境が異なってしまう。そのためウエハボートの下部側の領域にはダミーのウエハを載置する載置部を設け、上方側の領域を被処理ウエハである製品ウエハやモニター用ウエハの処理領域として用いることにより、一番下の被処理ウエハの下方側にもウエハが存在するようにして、被処理ウエハ間の成膜処理に誤差が出ないようにしている。
【０００４】
しかしながらウエハボートの下部側の領域にダミーウエハを配置し、反応管の下部側から成膜ガスを供給する場合には、ダミーウエハ及びダミーウエハを載置する載置部により成膜ガスが消費され反応管の下方側の領域に配置された被処理ウエハの成膜ガスの供給量が少なくなってしまう。このため当該ウエハの周縁側において膜厚が薄くなって結果として面内均一性が悪化し、中央が凸の膜厚分布パターンとなり、回路パターンの微細化に伴って歩留まりの低下の要因の一つとなっていた。
特許文献２にはウエハボートにおける下部寄りの載置部にダミーウエハを挿入せずに空間を形成して成膜する技術が記載されている。しかしながら当該空間における成膜ガスの消費による下方寄りの位置の被処理ウエハへの影響は考慮していない。そのため当該空間に残された載置部における成膜ガスの消費による下方寄りの位置の被処理ウエハの膜厚の面内均一性の悪化を抑制するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１２２５０４号公報
【特許文献２】特開２００７−２０７９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、リング部材を有する基板の載置部が配列された基板保持具を用いた縦型熱処理装置により基板に対して成膜処理を行うにあたって、基板保持具の下部側の基板の膜厚の面内均一性を改善することができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の基板保持具は、周囲に加熱部が配置された縦型の反応管内にて基板に対して熱処理が行われる縦型熱処理装置に用いられ、基板を棚状に保持して前記反応管内に下方側から搬入される基板保持具において、
上下に対向して設けられた天板及び底板と、
前記天板と前記底板との間に設けられた支柱と、
前記支柱に棚状に設けられ、各々基板が載置される複数の載置部と、を備え、
前記載置部は、基板の周方向にリング状に形成され、その外縁が当該載置部に載置された基板の外縁よりも外側に位置するリング部材を備え、
前記複数の載置部の内の最下段の載置部と前記底板との間の離間寸法が、６５ｍｍ以上であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の縦型熱処理装置は、上述の基板保持具と、
周囲に加熱部が配置された縦型の反応管と、
前記基板保持具を前記反応管に対して搬入出するための昇降機構と、
前記基板保持具よりも下方位置から前記反応管内に成膜用のガスを供給するガス供給部と、
前記反応管の上方側から前記ガスを排気するための機構と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、リング部材を有する基板の載置部が棚状に配列された基板保持具を用い、基板保持具の下部側から成膜用のガスを供給して成膜処理を行う縦型熱処理装置において、最下段の載置部と底板との間の離間寸法を６５ｍｍ以上に設定している。このため、最下段の載置部の下方側にはリング部材及びダミー基板が存在しないので、成膜ガスが上昇したときにこれらによるガスの消費がなくなり、基板保持具の下部側の基板に供給される成膜ガスの濃度の低下が避けられる。従って基板の周縁部の膜厚が薄くなって中央が凸状になる膜厚分布パターンが改善され、膜厚の面内均一性が良好になる。また最下段の載置部は、反応管の下方側における放熱の度合いが大きい領域から離れ、高さ方向で見たときに均熱性の高い加熱領域に位置しているので、基板保持具の下部側の基板の膜厚が相対的に薄くなるといったおそれもない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る縦型熱処理装置の断面図である。
【図２】本発明に係るウエハボートの斜視図である。
【図３】前記ウエハボートの断面図である。
【図４】前記ウエハボートの説明図である
【図５】前記ウエハボートにおけるリング部材の内径Ｒを示す説明図である。
【図６】前記ウエハボートに設けられる載置部を示す平面図である。
【図７】各試験における各載置部に載置されたウエハの膜厚の面内均一性を示す特性図である。
【図８】各試験における最下段の載置部におけるウエハの膜厚分布を示す特性図である。
【図９】実施例おける各載置部に載置された各ウエハの平均膜厚を示す特性図である。
【図１０】実施例おける各載置部に載置された各ウエハの面内均一性を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の形態に係る縦型熱処理装置について説明する。図１に示すように縦型熱処理装置は、両端が開口した石英製の管状に構成され、内部に成膜ガスが供給される反応管である内管１１を備えており、内管１１の周囲には、上端側が塞がれ、下端側が開口した石英製の円筒状の外管１２が設けられている。外管１２の下方には、外管１２と開口部に気密に接続され、外管１２と連続するステンレス製の筒状のマニホールド５が設けられ、マニホールド５の下端は、フランジ７が形成されている。またマニホールド５の内側には、リング状の支持部６が形成され、内管１１は、その下端が支持部６の内側の周縁に沿って起立して接続されている。この内管１１、外管１２及びマニホールド５は、反応容器１を構成する。
【００１２】
また縦型熱処理装置は、外管１２を上方側から覆う断熱体１３を備え、断熱体１３の下方は、反応容器１を固定している基体４０に固定されている。断熱体１３の内側には、全周に亘って抵抗発熱体からなる加熱部１４ａ〜ｃが設けられている。加熱部１４ａ〜ｃは、例えば反応容器１の上段側の部位を加熱する上段加熱部１４ａ、中段の部位を加熱する中段加熱部１４ｂ及び下段側を加熱する下段加熱部１４ｃに分割されており、各々異なる温度で加熱できるように構成されている。
【００１３】
マニホールド５における支持部６の下方側には、ＤＣＳ（ジクロロシラン）ガス供給管４４及びＮ２Ｏ（亜酸化窒素）ガス供給管４５がマニホールド５の周方向に並ぶように配置されている。ＤＣＳガス供給管４４及びＮ２Ｏガス供給管４５は、先端が横向きとなるように設けられ、その先端が、後述するウエハボート２における底板２２よりも低い高さにて開口している。ＤＣＳガス供給管４４及びＮ２Ｏガス供給管４５の夫々の基端側は、マニホールド５を貫通し、ＤＣＳガス供給源４６及びＮ２Ｏガス供給源４７が接続されている。なお図１中のＶ４４、Ｖ４５はバルブであり、Ｍ４４、Ｍ４５は流量調整部である。
【００１４】
またマニホールド５における支持部６の上方側には、他端側に真空排気機構４９が接続された排気管４８の一端側が接続され、マニホールド５における支持部６の上方側、即ち外管１２と内管１１との隙間から排気するように構成されている。外管１２、排気管４８及び真空排気機構４９は、内管１１に供給されたガスを内管１１の上方から排気するための機構に相当する。
【００１５】
マニホールド５におけるフランジ７に囲まれる開口部８には、開口部８を開閉する石英製の円形の蓋体９が設けられ、蓋体９は、蓋体９を昇降させるボートエレベータ５２の上に設けられている。蓋体９の上面側には、回転軸５４を介して回転台５５が設けられ、回転台５５は、ボートエレベータ５２の下方に設けられた駆動部５３により鉛直軸周りに回転自在に設けられている。
【００１６】
回転台５５の上方には、断熱ユニット５６が設けられている。断熱ユニット５６は、ウエハＷ（直径３００ｍｍ）と同じサイズの例えば石英板からなる複数の断熱フィン５７を備え、断熱フィン５７は、回転台５５上に設置された台部５５ａの上面に周方向等間隔に設けられた支柱５９ａにより棚状に支持されている。また断熱フィン５７の上方には、断熱フィン５７の径よりも小径の断熱フィン５８が設けられており、断熱フィン５８は、支柱５９ｂにより棚状に支持されている。
【００１７】
断熱ユニット５６の上方には、基板保持具であるウエハボート２が設けられている。ウエハボート２について図２〜図４も参照して説明する。ウエハボート２は、ウエハＷの径（３００ｍｍ）よりも大きな径の円形の石英板で構成された天板２１と、リング状の底板２２と、を備えている。天板２１と底板２２とは、互いに上下に対向するように配置され、その周縁部における半周の領域に亘って等間隔に配置された例えば５本の支柱２３により互いに連結されている。天板２１と底板２２との間には、複数の載置部３が棚状に設けられる。
【００１８】
載置部３は、図２、図３に示すように外径が天板２１及び底板２２と同じ寸法のリング部材３０を備え、リング部材３０の上面において支持柱２３配置される側のほぼ半周の領域に亘って等間隔に配置された３本の爪部３１を備えている。なお図１〜図４において記載が煩雑になることを避けるため一部の載置部３のみ記載している。また図２において爪部３１を一つの載置部３にのみ示し、図１、図４においては、爪部３１を省略した。爪部３１は、リング部材３０から上方に伸び先端が載置部３の中心に向けて水平に伸び出している。図３に示すようにウエハＷは、各載置部３の爪部３１に周縁部の下方を支持されて保持される。
【００１９】
載置部３は、各支柱２３に形成されたスリット２４に挿入されて支持されており、各載置部３の中心部、天板２１の中心部及び底板２２中心部の位置が揃い、上下方向に等間隔に配置される。図４に示すようにスリット２４は、各支柱２３における底板２２よりの領域を除いた領域に、等間隔に例えば１０４ヶ所形成される。そして各スリット２４に各々載置部３を設置したときに、最も上段の載置部３におけるウエハＷが載置される高さから、最も下段の載置部３におけるウエハＷが載置される高さまでの高さ寸法をＬ１とすると、最も下段の載置部３の下面から、底板２２の上面までの離間寸法Ｌ２は、Ｌ１に対して５％以上の寸法、ここでは最も上段の載置部３におけるウエハＷが載置される高さから、最も上段の載置部３から数えて１０段目の載置部３におけるウエハＷが載置される高さまでの間の高さ寸法と同じ寸法に設定されている。具体的には最も下段の載置部３の下面から、底板２２の上面までの離間寸法Ｌ２は、１３７．５ｍｍに設定される。
【００２０】
またこの実施の形態では、載置部３におけるリング部材３０の内径Ｒは、図５に示すように最下段から数えて１段目〜３段目の３段の載置部３が２９８ｍｍ、４段目〜６段目の３段の載置部３が３０４ｍｍ、７段目〜２３段目の載置部３の１７段が３００ｍｍに設定されている。更に上方は所定の枚数の載置部３の群ごとに、下方側から例えば２９９ｍｍ、２９８ｍｍ、２９５ｍｍ及び２９０ｍｍに設定されている。図６（ａ）、（ｂ）に夫々下段側から数えて４段目の載置部３と下段側から数えて１〜３段目の載置部３との平面図を示す。このようにウエハボート２に設置される載置部３の内の最も上段側の載置部３から１０１段目の載置部３までは、リング部材３０（３０ａ）の内径が下方の載置部３程大きくなるように設定されており、１０２〜１０４段目の載置部３のリング部材３０（３０ｂ）は、１０１段目のリング部材３０ａよりもリング幅が大きく内径が小さくなっている。なお図４では、記載が煩雑になることを避けるため最も上段側の載置部３から１０１段目の載置部３までは、リング部材３０（３０ａ）の内径を同じ大きさで記載している。
【００２１】
縦型熱処理装置においては、内管１の上方側ほど、ＤＣＳガス供給管４４及びＮ２Ｏガス供給管４５の供給位置から遠くなる。そのため内管１１内に供給されたガスが上段側の載置部３の位置まで流れる間に多くの熱量を受け取りやすく活性が高くなりやすい。従って上段側の載置部３においてウエハＷに成膜される膜厚が厚くなる傾向にある。そのため上段から数えて１段目から１０２段目の載置部３においては、上段側の載置部３ほどリング部材３０のリング幅を大きくし、内径を小さく構成している。そのため上段側においてはリング部材３０による成膜ガスの消費が高まり、上段側の載置部３の周囲における成膜ガスの濃度が低くなるため成膜効率が下がる。このように上段側の載置部３ほど成膜ガスが熱量を受け取り、活性が高まることと、上段側の載置部３ほど周囲の成膜ガスの濃度が低くなっていることとが相俟って、ウエハボート２に保持されるウエハＷがその載置部３の高さ位置に関わらずウエハＷ間の膜厚均一性が良好になっている。
ウエハボート２は既述のボートエレベータ５２により蓋体９と共に昇降し、図１に示すウエハボート２が内管内に位置する処理位置と、ウエハボート２が反応容器１内から取り出され、ウエハＷの受け渡しを行う受け渡し位置との間を昇降する。
【００２２】
また図１に戻って縦型熱処理装置には、例えばコンピュータからなる制御部９０が設けられている。この制御部９０は、プログラム、メモリ、ＣＰＵからなるデータ処理部などを備えており、プログラムには、制御部９０から縦型熱処理装置の各部に制御信号を送り、例えばエッチング処理や、成膜処理を実行する各ステップを進行させるように命令（各ステップ）が組み込まれている。このプログラムは、コンピュータ記憶媒体、例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）などの記憶部に格納されて制御部９０にインストールされる。
【００２３】
本発明の実施の形態の作用について説明する。以下成膜処理の対象となるウエハＷについて、ダミーウエハと区別するために被処理ウエハＷという。先ずボートエレベータ５２を下降させて、反応容器１の内部からウエハボート２を取り出す。次いで図示しない外部の基板搬送装置によりウエハボート２のすべての載置部３に被処理ウエハＷを載置する。続いて加熱部１４ａ〜ｃにより、内管１１内を加熱し、ウエハボート２の天板２１側に対応する領域が７７４．２℃、ウエハボート２の底板２２側に対応する領域が８０６．５℃、ウエハボート２の中央部に対応する位置の温度が７８０℃になるように加熱する。
【００２４】
その後ボートエレベータ５２を上昇させ、ウエハボート２を反応容器１の内部に搬入すると共に反応容器１のフランジ７に蓋体９を密着させ、反応容器１内を密閉する。続いて真空排気機構４９により反応容器１の内部の圧力が例えば６７Ｐａの真空度になるように真空引きを行った後、ＤＣＳガス供給管４４から例えば１７５ｓｃｃｍの流量でＤＣＳガスを供給すると共に、Ｎ２Ｏガス供給管４５から例えば３７５ｓｃｃｍの流量でＮ２Ｏガスを供給する。そしてウエハボート２を例えば１．０ｒｐｍの回転数で回転させながら５０分間成膜を行う。
【００２５】
この時内管１１の下方側から供給されるＤＣＳガス及びＮ２Ｏガスは、内管１１内を上昇し、各載置部３の隙間から被処理ウエハＷの表面に流れ込む。加熱した内管１１内にＤＣＳガス及びＮ２Ｏガスを供給すると内管１１内にてＤＣＳガスとＮ２Ｏガスとが下記の（１）式のように反応し、ＳｉＯ２が生成する。
ＳｉＨ２Ｃｌ２＋３Ｎ２Ｏ→ＳｉＯ２＋Ｈ２Ｏ＋３Ｎ２＋Ｃｌ２      （１）
このＳｉＯ２がウエハＷの表面に堆積し、例えば５０分成膜を行うことにより所定の膜厚に成膜される。
【００２６】
ここで底板２２のすぐ上から載置部３を配列した、即ち天板２１から底板２２に至るまで載置部３を配列したウエハボート２を用い、下部側の載置部３群例えば下から数えて１段目（最下段）〜９段目までの載置部３にダミーウエハを配置した場合のガスの流れについて述べておく。この場合ＤＣＳガス供給管４４及びＮ２Ｏガス供給管４５から供給されるガスは、内管１１内を上昇し、下方側の載置部３間の隙間から順番にその隙間に充満していく。そのため被処理ウエハＷにて成膜ガスが消費される前に被処理ウエハＷの下方側に配置されているダミーウエハと、ダミーウエハを載置している載置部３のリング部材３０において、成膜ガスが消費される。その結果、被処理ウエハＷの内の最下段の載置部３に載置された被処理ウエハＷを含む数段、例えば３段の載置部３に載置されている被処理ウエハＷの周縁部の膜厚が薄くなる傾向にあり、特に成膜する膜の膜厚が薄い場合には、膜厚の面内均一性が悪くなる。
【００２７】
これに対して最下段の載置部３と底板２２との間を例えば１３７．５ｍｍ離間させ、ダミーウエハ及びダミーウエハを載置する載置部３を除いた構成とすることで、ダミーウエハ及びダミーウエハを載置する載置部３による成膜ガスの消費を抑えることができる。そのため最下段付近の載置部３において、被処理ウエハＷの周縁部における成膜ガスの不足が抑制され、周縁部における膜の薄化が抑制されるため、成膜される膜厚の面内均一性が良好になる。
【００２８】
この時蓋体９をシールするシール材が耐熱温度以上にならないようにするために、加熱部１４ａ〜ｃの高さ位置は反応容器１の底部からある程度離す必要がある。反応容器１は、その下部側ほど放熱しやすくなるため、離間距離を小さくし過ぎると、即ち最下段の載置部３を底板２２に近づけすぎると、下段側の載置部３が処理雰囲気を形成する均熱領域から外れてしまう。このため６５ｍｍ以上離れていることが必要である。離間距離を大きくすると被処理ウエハＷを載置する載置部３の段数が少なくなることから、載置部３の段数の減少を抑える観点からすれば、離間距離は１５０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２９】
また被処理ウエハＷを載置する載置部３の下方にダミーウエハを配置しないことで、最下段の載置部３の付近における熱環境は、上段よりの載置部３とは異なり、加熱されやすくなる。従って最下段の載置部３に載置された被処理ウエハＷは、膜厚の均一性は高いが上段側の被処理ウエハＷに比べて膜厚、特に周縁部の膜厚が厚くなりやすい傾向にある。
【００３０】
ここで被処理ウエハＷは、被処理ウエハＷの上方に流れ込む成膜ガスにより成膜されるが、成膜ガスは、リング部材３０にも消費されるため、当該被処理ウエハＷの表面側と対向するリング部材３０、即ち当該被処理ウエハＷが載置された載置部３の一段上段の載置部３におけるリング部材３０のリング径により被処理ウエハＷの膜厚、特に周縁部の膜厚が変わる。実施形態では下から数えて１〜３段目を２９８ｍｍとし、４〜６段目を３０４ｍｍとし、下から７段目から上の段に３００ｍｍの配置領域を形成している。従って、１〜６段目のうち、１〜３段目のリング幅を同じ大きさとし、４〜６段目を少し小さくしている。即ち、下から６段目の載置部３から下方側の６段の載置部３のリング部材３０のリング幅について、下から２段目の載置部３のリング幅よりも小さいリング幅の載置部３が存在し、下から２段目の載置部３のリング幅よりも大きいリング幅の載置部３が存在しないようにしている。
【００３１】
そのため最下段の載置部３の１段上方の載置部３におけるリング部材３０ｂにより、最下段の載置部３に載置された被処理ウエハＷの周縁部の膜厚が厚くなる過ぎることが抑制される。この結果既述のようにダミーウエハ及びダミーウエハを載置する載置部３を設けないことと、下から１〜３段目の載置部３におけるリング幅が大きいこととが相俟って、最下段の被処理ウエハＷの膜厚が厚くなり過ぎることが抑制される。従って後述の実施例にも示すように被処理ウエハＷ間の膜厚均一性が良好になる。
【００３２】
上述の実施の形態においては、最下段の載置部３と底板２２との間の離間寸法を１３７．５ｍｍに設定している。このため、最下段の載置部３の下方側にはリング部材３０及びダミーウエハが存在しないので、成膜ガスが上昇したときにこれらによるガスの消費がなくなり、ウエハボート２の下部側の被処理ウエハＷに供給される成膜ガスの濃度の低下が避けられる。従って被処理ウエハＷの周縁部の膜厚が薄くなって中央が凸状になる膜厚分布パターンが改善され、膜厚の面内均一性が良好になる。
【００３３】
[検証試験]
本発明の効果を検証するために以下の試験を行った。
ウエハボート２における天板２１と底板２２との間に１１２段の載置部３を等間隔に配[検証試験１]
置し、上段側から数えて１０５段目〜１１２段目の８段の載置部３にダミーウエハを挿入し、残りの載置部３に直径３００ｍｍの検査用ウエハを載置した。なお各載置部３におけるリング部材３０の内径は、上段側から１〜２８段目は、２９８ｍｍ、２９〜８１段目は、２９９ｍｍ、８２〜１１２段目は、３００ｍｍに設定した。
当該ウエハボート２を実施の形態に示した縦型熱処理装置に適用し、加熱部１４の加熱温度を７８０℃Ｔｉｌｔ（最上段７７４．５℃、最下段８０６．５℃）、反応容器１内の圧力を６７Ｐａに設定し、ＤＣＳガス及びＮ２Ｏガスの流量を各々１７５ｓｃｃｍ、３７５ｓｃｃｍの流量に設定し、実施の形態に示した工程に従いＳｉＯ２膜の成膜を行った。
[検証試験２]
ウエハボート２からダミーウエハを取り除いて成膜処理を行ったことを除いて検証試験１と同様に処理した例を検証試験２とした。
［検証試験３］
ウエハボート２からダミーウエハ及びダミーウエハが載置されていた、上段側から数えて１０５段目〜１１２段目の８段の載置部３を取り除き、成膜処理を行ったことを除いて検証試験１と同様に処理した例を検証試験３とした。
【００３４】
検証試験１〜３の各々において、上段側から数えて２、２８、５２、７８、８２、８６、９０、９３、９８、１０２段目の載置部３における検査用ウエハの膜厚の均一性（％：±［（測定値の最大値−測定値の最小値）／（測定点の平均値×２）］×１００）を調べた。
図７は検証試験１〜３における膜厚の均一性を示し、横軸に上段側の載置部３から数えた検査用ウエハの載置されている載置台の順番、縦軸に各検査用ウエハＷの膜厚の均一性を示した特性図である。また図８（ａ）〜（ｃ）は、夫々検証試験１〜３における上段側から数えて１０２段目の載置部３における検査用ウエハの膜厚分布を示す。図８（ａ）〜（ｃ）中のドットは膜厚の測定箇所を示す。
【００３５】
図７に示すように検証試験１では、上から数えて１００段目程度の下段側の載置部３における検査用ウエハＷにおいて膜厚の面内均一性が悪くなっていることが分かる。また検証試験２、検証試験３の順番で下段側に配置された載置部３における検査用ウエハＷの膜厚の面内均一性は良好になっていることが分かる。また図８（ａ）〜（ｃ）に示すように検証試験１、検証試験２に係る検査用ウエハの中心寄りの部位が高い膜厚分布となっているが、検証試験３では、中央寄りの部位の盛り上がりがなくなり、膜厚の面内均一性が良好になっていることが分かる。
【００３６】
検証試験１及び検証試験３の結果よりダミーウエハを除くことによりウエハＷの中央寄りの部位の盛り上がりが抑制され、ウエハＷに成膜される膜の膜厚均一性が良好になると言える。また検証試験１及び検証試験２の結果よりダミーウエハに加えて、ダミーウエハを載置する載置部３を除くことによりウエハＷの中央寄りの部位の盛り上がりがさらに抑制され、ウエハＷに成膜される膜の膜厚の面内均一性が良好になると言える。
[実施例]
【００３７】
本発明の実施の形態に示した縦型熱処理装置を用い、実施の形態に示した工程に従い成膜処理を行い、成膜後の各被処理ウエハＷについて平均膜厚及び膜厚の面内均一性について調べた。図９、図１０は夫々各被処理ウエハＷにおける平均膜厚、膜厚の面内均一性を特性図である。なお図９、図１０とも横軸は、当該被処理ウエハＷの載置されている載置部３の上段側から数えた段数を示している。
図９、図１０に示すように縦型熱処理装置におけるすべての被処理ウエハＷにおいて１〜２％と良好な面内均一性で成膜されていることが分かる。また被処理ウエハＷ間において平均膜厚が略２０ｎｍとなっており各被処理ウエハＷ間で差は見られず、各被処理ウエハＷ間の平均膜厚のばらつきも１％程度と少なく、ウエハW間の膜厚の均一性も高かった。
検証試験１〜３においては、各被処理ウエハＷ間の平均膜厚のばらつきは、３％程度は見られていたが、本発明の実施の形態に示したウエハボートを適用した縦型熱処理装置を用いることによりウエハW間の膜厚の均一性も高めることができるといえる。
この結果によれば本発明の縦型熱処理装置を用いることで、最下段の載置部３に載置された被処理ウエハＷを含むすべての被処理ウエハＷにおいて膜厚の面内均一性を高くすることができ、さらに載置される載置部３の高さに関わらず各被処理ウエハＷ間の膜厚均一性を良好にすることができると言える。
【符号の説明】
【００３８】
１                  反応容器
２                  ウエハボート
３                  載置部
５                  マニホールド
９                  蓋部
１１                内管
１２                外管
１３                断熱体
２１                天板
２２                底板
３０                リング部材
３１                爪部
４４                ＤＣＳガス供給管
４５                Ｎ２Ｏガス供給管
５２                ボートエレベータ
Ｗ                  ウエハ（被処理ウエハ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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