(57)【要約】【課題】複数のＳｉＣウエハを保持する縦型のウエハボートにおいて、ウエハ面内の膜厚均一性、及び高さ方向に複数保持されたウエハ間の膜厚均一性を向上することのできる縦型ウエハボートを提供する。【解決手段】支柱４は、熱伝導率の異なる第１の炭化珪素層５と第２の炭化珪素層６とを少なくとも含む複数の炭化珪素層が径方向に積層され、支持溝４ａにおいて、手前側にＳｉＣウエハＷに接する前記第２の炭化珪素層が配され、奥側に前記第１の炭化珪素層が配され、前記第２の炭化珪素層の熱伝導率は、前記第１の炭化珪素層の熱伝導率よりも高い。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の支柱を備え、前記支柱の側面に形成された複数の支持溝により、高さ方向に複数のＳｉＣウエハを保持する縦型ウエハボートであって、
前記支柱は、熱伝導率の異なる第１の炭化珪素層と第２の炭化珪素層とを少なくとも含む複数の炭化珪素層が径方向に積層され、
前記支持溝において、手前側に前記ＳｉＣウエハに接する前記第２の炭化珪素層が配され、奥側に前記第１の炭化珪素層が配され、
前記第２の炭化珪素層の熱伝導率は、前記第１の炭化珪素層の熱伝導率よりも高いことを特徴とする縦型ウエハボート。
【請求項２】
前記第１の炭化珪素層の熱伝導率は、７５〜１５０Ｗ／ｍＫの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載された縦型ウエハボート。
【請求項３】
前記第２の炭化珪素層の熱伝導率は、１６０〜３２０Ｗ／ｍＫの範囲内であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された縦型ウエハボート。
【請求項４】
前記第１の炭化珪素層を形成する結晶粒径は、前記第２の炭化珪素層を形成する結晶粒径よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された縦型ウエハボート。
【請求項５】
前記第１の炭化珪素層を形成する結晶粒径は、４０×４μｍ〜１５０×１５μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された縦型ウエハボート。
【請求項６】
前記第２の炭化珪素層を形成する結晶粒径は、８０×２０μｍ〜１６０×４０μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載された縦型ウエハボート。
【請求項７】
前記支柱内には、軸方向に沿って空洞が形成され、前記空洞の周りに前記第１の炭化珪素層が形成され、前記第１の炭化珪素層の周りに前記第２の炭化珪素層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載された縦型ウエハボート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縦型ウエハボートに関し、特にＳｉＣ（炭化珪素）ウエハを高温熱処理する際に用いられる、縦型ウエハボートに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳｉＣパワーデバイスの製造においては、被処理基板であるＳｉＣウエハに対し、酸化、酸窒化、アニール、ＰＯＡ（ポスト酸化アニール）などの複数の熱処理工程を実施するため、図４に示すような縦型熱処理炉３０が用いられる。
図示する縦型熱処理炉３０は、炉心管３１と、均熱領域を確保するために前記炉心管３１の外周囲に適宜の間隔を保持して配設された均熱管３２と、前記炉心管３１内のＳｉＣウエハＷを加熱するために前記均熱管３２の外周囲に配設されたヒータ３６とを備えている。
【０００３】
また、縦型熱処理炉３０は、前記炉心管３１の出入口の温度を均一に保つための保温筒３３と、ＳｉＣウエハＷに対して処理ガスを炉心管３１の頂部より内部空間に向けて供給するガス供給管３４と、炉心管３１内の雰囲気を排出するとともに炉心管３１内を減圧する排気管３５とを備えている。
【０００４】
また、前記保温筒３３の上面には、熱処理が施される多数のＳｉＣウエハＷを積載した縦型ウエハボート１０が載置される。
前記縦型ウエハボート１０には、ＳｉＣウエハＷが支持載置される支持溝１０ａが複数設けられ、高さ方向に複数枚のＳｉＣウエハＷを載置できるように構成されている。
【０００５】
このように構成された縦型熱処理炉３０においては、ＳｉＣウエハＷを積載した縦型ウエハボート１０が炉心管３１に収容され、排気管３５からの排気により炉心管３１内が所定圧に減圧された状態で、炉心管３１内がヒータ３６により加熱される。また、ガス供給管３４によって処理ガスが炉心管３１の頂部から炉心管３１内の下方に向けて供給される。これにより、炉心管３１内では、高温の処理ガスが雰囲気とされ、ＳｉＣウエハＷに所定の熱処理が施される。
【０００６】
ところで、前記のような縦型熱処理装置３０においては、１２００〜１４００℃といった高温での熱処理がなされる。そのため、縦型ウエハボート１０が石英ガラスにより形成されている場合には変形が生じ易いという課題があった。
また、縦型ウエハボート１０が、シリコン含浸炭化珪素により形成されている場合には、Ｓｉが揮発するといった課題があり、実用的ではなかった。
前記課題に対し、特に高純度で耐熱性を要求される工程では、例えば特許文献１に開示される化学的気相成長法により堆積された炭化珪素（ＳｉＣ）製のウエハボートが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−３４７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示されるように支柱が全て炭化珪素（ＳｉＣ）により形成されたウエハボートにあっては、ＳｉＣウエハＷを支持する支柱の熱伝導率に起因して、ＳｉＣウエハＷ面内の膜厚が不均一になる、或いは高さ方向に複数保持されたＳｉＣウエハＷ間での膜厚が不均一になるという課題があった。
【０００９】
即ち、支柱の熱伝導率が低い場合、ウエハボートの支持溝に接するウエハ周縁部との温度差が大きいために、該ウエハ周縁部に温度ムラが発生し、膜厚均一性が悪化するという課題があった。
一方、支柱の熱伝導率が高い場合には、ボート内でウエハ温度が上がりやすく、先に設置されたボート上部のＳｉＣウエハＷと後で設置されたボート下部のＳｉＣウエハＷとの間の温度差が大きくなる。そのため、高さ方向に複数保持されたウエハ間での膜厚均一性が悪くなるという課題があった。
【００１０】
前記課題に対し、本願発明者が鋭意検討を重ねた結果、ウエハボートの支柱の熱伝導率を、ウエハ支持部とそれ以外の部分とで異なるものとすることにより、高さ方向の温度差を緩和しつつ、各ウエハの均熱を確保できることを見出し、本発明に至った。
【００１１】
本発明は、複数のＳｉＣウエハを保持する縦型のウエハボートにおいて、ウエハ面内の膜厚均一性、及び高さ方向に複数保持されたウエハ間の膜厚均一性を向上することのできる縦型ウエハボート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】
【００１２】
上記目的を達成するためになされた本発明にかかる縦型ウエハボートは、複数の支柱を備え、前記支柱の側面に形成された複数の支持溝により、高さ方向に複数のＳｉＣウエハを保持する縦型ウエハボートであって、前記支柱は、熱伝導率の異なる第１の炭化珪素層と第２の炭化珪素層とを少なくとも含む複数の炭化珪素層が径方向に積層され、前記支持溝において、手前側に前記ＳｉＣウエハに接する前記第２の炭化珪素層が配され、奥側に前記第１の炭化珪素層が配され、前記第２の炭化珪素層の熱伝導率は、前記第１の炭化珪素層の熱伝導率よりも高いことに特徴を有する。
尚、前記第１の炭化珪素層の熱伝導率は、７５〜１５０Ｗ／ｍＫの範囲内であり、前記第２の炭化珪素層の熱伝導率は、１６０〜３２０Ｗ／ｍＫの範囲内であることが望ましい。
また、前記第１の炭化珪素層を形成する結晶粒径は、前記第２の炭化珪素層を形成する結晶粒径よりも小さく、前記第１の炭化珪素層を形成する結晶粒径は、４０×４μｍ〜１５０×１５μｍの範囲内であって、前記第２の炭化珪素層を形成する結晶粒径は、８０×２０μｍ〜１６０×４０μｍの範囲内であることが望ましい。
また、前記支柱内には、軸方向に沿って空洞が形成され、前記空洞の周りに前記第１の炭化珪素層が形成され、前記第１の炭化珪素層の周りに前記第２の炭化珪素層が形成されていることが望ましい。
【００１３】
このような構成によれば、支持溝によりＳｉＣウエハの周縁部を保持した際、ＳｉＣウエハの周縁部には、第１の炭化珪素層よりも熱伝導率の高い第２の炭化珪素層が接することになる。したがって、支持溝により保持されるＳｉＣウエハＷの周縁部において温度ムラの発生が抑制され、ウエハ面内の膜厚均一性を向上することができる。
また、支柱内には、第２の炭化珪素層よりも熱伝導率の低い第１の炭化珪素層が形成されているため、高さ方向の熱伝導率が低い縦型ウエハボートを得ることができる。したがって、縦型ウエハボート内では、ウエハ温度の上昇速度が遅くなり、先に設置されたボート上部のＳｉＣウエハと後で設置された下部のＳｉＣウエハとの間の温度差が小さくなる。そのため、高さ方向に複数保持されたウエハ間での膜厚均一性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の縦型ウエハボートを用いることで、熱処理時の面内温度及び高さ方向の温度均一性を確保し、ウエハ面内及びウエハ間の膜厚均一性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明に係る縦型ウエハボートの全体を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の縦型ウエハボートの支柱を一部拡大した斜視図である。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｅ）は、図１の縦型ウエハボートの支柱を作製する工程を示す斜視図である。
【図４】図４は、縦型熱処理炉の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明に係る実施の形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係る縦型ウエハボートの全体を示す斜視図であり、図２は、図１の縦型ウエハボートの支柱を一部拡大した斜視図である。
尚、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率等は、正確に図示されていない。
【００１７】
図１に示す縦型ウエハボート１は、円板状の天板２及び底板３と、それらを連結する複数（図では３本）の支柱４とを備える。
各支柱４は本実施の形態では円柱状であって、その側面には、図示するようにＳｉＣウエハＷを保持するための支持溝４ａが複数段形成されている。前記支柱４は、例えば化学的気相成長法（ＣＶＤ法）により堆積された少なくとも２層の炭化珪素（ＳｉＣ）層により形成されている。
【００１８】
図２に示すように、支柱４は、軸中心部が空洞７とされ、その周りに第１の炭化珪素層５が形成され、第１の炭化珪素層５の周りに第２の炭化珪素層６が形成されている。したがって、各支持溝４ａにおいては、奥側に空洞７及び第１の炭化珪素層５が配され、手前側に第２の炭化珪素層６が配される。前記第１の炭化珪素層５は、前記第２の炭化珪素層６よりも熱伝導率が低く形成されている。第１の炭化珪素層５の熱伝導率は、好ましくは７５〜１５０Ｗ／ｍＫの範囲内とされ、第２の炭化珪素層６の熱伝導率は、好ましくは１６０〜３２０Ｗ／ｍＫの範囲内とされている。即ち、同じ炭化珪素層であっても、支持溝４ａの奥側と手前側で熱伝導率が異なるように形成されている。
【００１９】
また、支柱４内に空洞７が形成されているため、ウエハボート１が軽量化されるだけでなく、中実構造の支柱よりも熱容量が低減され、支持するＳｉＣウエハＷへの影響をより小さくすることができる。
【００２０】
このように構成することによって、各支持溝４ａにおいてＳｉＣウエハＷの周縁部は、第１の炭化珪素層５よりも熱伝導率の高い第２の炭化珪素層６と接触する。そのため、ウエハ周縁部は、支持溝４ａとの接触による温度変化が抑制され温度ムラの発生が抑制される。その結果、ウエハ面内の膜厚均一性を向上することができる。
また、各支柱４においては、高さ方向に第２の炭化珪素層６よりも熱伝導率の低い第１の炭化珪素層５が連続して延びているため、ウエハ温度の上昇速度が遅くなり、先に設置されたボート上部のＳｉＣウエハＷと後で設置された下部のＳｉＣウエハＷとの間の温度差が小さくなる。そのため、高さ方向に複数保持されたウエハ間での膜厚均一性を向上することができる。
【００２１】
続いて、本発明に係る縦型ウエハボート１の製造方法について説明する。
支柱４を作製する場合、例えば、図３（ａ）に示すように円柱棒状の炭素基材２０に対し化学的気相成長法（ＣＶＤ法）により炭化珪素を堆積して形成する。
具体的には、成長初期において、熱伝導率が低くなるよう例えば１５００℃で８時間、ＣＶＤ処理を施し、炭素基材２０の周りに結晶粒径が長さ４０μｍ×幅４μｍ〜長さ１５０μｍ×幅１５μｍの炭化珪素を堆積させる。これにより図３（ｂ）に示すように第１の炭化珪素層５が形成される。このときの第１の炭化珪素層５の厚さ寸法は、おおむね１．５ｍｍである。
【００２２】
続く成長後期において熱伝導率が高くなるよう、例えば１４５０℃で１５時間、ＣＶＤ処理を施し、第１の炭化珪素層５の周りに、より結晶粒径の大きい炭化珪素（好ましくは結晶粒径が長さ８０μｍ×幅２０μｍ〜長さ１６０μｍ×幅４０μｍ）を堆積させる。これにより図３（ｃ）に示すように第１の炭化珪素層５の周りに第２の炭化珪素層６が形成される。このとき第２の炭化珪素層６の厚さ寸法は、おおむね２．０ｍｍある。
尚、炭化珪素の粒径は、成膜速度を変えることによって大きさを変えることができる。たとえば、粒径を大きくしたい場合、処理温度を下げる、雰囲気圧力を下げる、ガス濃度を下げる、のいずれかもしくは複数の方法で処理条件を調整し、処理時間を延ばすことにより所望の粒径とすることができる。
【００２３】
炭素基材２０の周りに第１の炭化珪素層５、第２の炭化珪素層６が形成されると、これを高温（例えば１０００℃）の酸素雰囲気中で酸化処理し、炭素基材２０を灰化除去する。これにより図３（ｄ）に示すように空洞７が形成される。
その後、第２の炭化珪素層６の表面を所定寸法になるよう研削加工し、図３（ｅ）に示すように溝加工して複数の支持溝４ａを形成し、支柱４を得ることができる。
同様にして複数の支柱（本実施形態では３本）を形成し、それらの両端をネジ、又はピンなどの連結機構によって天板２と底板３とに固定し、縦型ウエハボート１が製造される。
【００２４】
以上のように本発明に係る実施の形態によれば、各支柱４の支持溝４ａにおいて、奥側に熱伝導率のより低い第１の炭化珪素層５が形成され、手前側に熱伝導率のより高い第２の炭化珪素層６が形成される。
これにより、支持溝４ａによりＳｉＣウエハＷの周縁部を保持した際、ＳｉＣウエハＷの周縁部には、第１の炭化珪素層５よりも熱伝導率の高い第２の炭化珪素層６が接することになる。したがって、支持溝４ａにより保持されるＳｉＣウエハＷの周縁部において温度ムラの発生が抑制され、ウエハ面内の膜厚均一性を向上することができる。
【００２５】
また、支柱４内には、ＳｉＣウエハＷに接する第２の炭化珪素層６よりも熱伝導率の低い第１の炭化珪素層５が形成されているため、高さ方向の熱伝導率が低い縦型ウエハボート１を得ることができる。したがって、縦型ウエハボート１内では、ウエハ温度の上昇速度が遅くなり、先に設置されたボート上部のＳｉＣウエハＷと後で設置された下部のＳｉＣウエハＷとの間の温度差が小さくなる。そのため、高さ方向に複数保持されたウエハ間での膜厚均一性を向上することができる。
【００２６】
尚、前記実施の形態においては、円柱棒状の炭素基材２０を用い、円筒状の支柱４を形成するものとしたが、本発明にあっては、その構成に限定されるものではない。例えば、四角柱、或いは三角柱状の炭素基材にＣＶＤ処理を施し、四角筒状、或いは三角筒状の支柱４を形成するようにしてもよい。
【００２７】
また、前記実施の形態においては、支柱４は第１の炭化珪素層５と第２の炭化珪素層６の２層により形成されるものとしたが、本発明にあっては、その構成に限定されるものではない。即ち、支柱４が少なくとも第１の炭化珪素層５と第２の炭化珪素層６とを含めばよく、その他、例えば熱伝導率の異なる炭化珪素層が径方向にさらに積層され、複数の層をなしてもよい。
【００２８】
また、前記実施の形態にあっては、支柱４の形成において、炭素基材２０（後に空洞７となる）の周りに第１の炭化珪素層５が成膜され、第１の炭化珪素層５の周りに第２の炭化珪素層６が成膜されるものとした。
しかしながら、本発明に係る縦型ウエハボートにあっては、その構成に限定されるものではない。例えば、支柱４に空洞７を設けなくてもよい。その場合、例えば炭化珪素からなる所定の熱伝導率を有する棒状基材を形成し、その棒状基材の周りに、より熱伝導率の高い炭化珪素層を成膜処理により積層し、支柱４を形成すればよい。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明を実施例に基づきさらに具体的に説明するが、本発明は下記実施例により制限されるものではない。
尚、以下の実施例１、比較例１、２において求めた膜厚均一性（％）は、以下の式（１）により計算した。
膜厚均一性（％）＝（（膜厚最大値−膜厚最小値）／（膜厚最大値＋膜厚最小値））×  １００  ・・・（１）
【００３０】
［実施例１］
φ５ｍｍの円柱棒状の炭素基材に対し１５００℃で８時間のＣＶＤ処理を施し、前記炭素基材の周りに第１の炭化珪素層を形成した。
次いで、１４５０℃で２２時間のＣＶＤ処理を行い、前記第１の炭化珪素層の周りに第２の炭化珪素層を形成した。前記第１の炭化珪素層と第２の炭化珪素層とを合わせた厚み寸法は４ｍｍであった。
次いで１０００℃の酸素雰囲気中で前記炭素基材を燃焼除去し、２層の炭化珪素からなる円筒部材を得た。得られた炭化珪素からなる円筒部材は、内周側（第１の炭化珪素層）が９６Ｗ／ｍＫ、外周側（第２の炭化珪素層）が２１０Ｗ／ｍＫの熱伝導率であった。また、内周側（第１の炭化珪素層）の炭化珪素の粒径は１００×１４μｍ、外周側（第２の炭化珪素層）の炭化珪素の粒径は１０５×２６μｍであった。
【００３１】
この２層の炭化珪素層からなる円筒部材の外周面を研削して径を所定寸法とし、ＳｉＣウエハを積載するための複数の支持溝を回転切削具により形成した。この支持溝を洗浄、乾燥させて支柱を得た。
必要本数の支柱を同様に形成後、これらに天板、底板を組み付け、組立式の縦型ウエハボートを製造した。
【００３２】
製造した縦型ウエハボートにＳｉＣウエハ２５枚を保持させ、炉内において１３５０℃で酸化処理を行った。その結果ＳｉＣウエハ上にＳｉＯ２膜が形成された。２５枚のＳｉＣウエハにおけるＳｉＯ２膜の膜厚均一性は９％であった。
【００３３】
［実施例２］
φ５ｍｍの円柱棒状の炭素基材に対し１５２０℃で８時間のＣＶＤ処理を施し、前記炭素基材の周りに第１の炭化珪素層を形成した。
次いで、１４７０℃で２２時間のＣＶＤ処理を行い、前記第１の炭化珪素層の周りに第２の炭化珪素層を形成した。前記第１の炭化珪素層と第２の炭化珪素層とを合わせた厚み寸法は４ｍｍであった。
次いで１０００℃の酸素雰囲気中で前記炭素基材を燃焼除去し、２層の炭化珪素からなる円筒部材を得た。得られた炭化珪素からなる円筒部材は、内周側（第１の炭化珪素層）が７５Ｗ／ｍＫ、外周側（第２の炭化珪素層）が１６０Ｗ／ｍＫの熱伝導率であった。また、内周側（第１の炭化珪素層）の炭化珪素の粒径は４３×４．３μｍ、外周側（第２の炭化珪素層）の炭化珪素の粒径は８６×２２μｍであった。
【００３４】
この２層の炭化珪素層からなる円筒部材の外周面を研削して径を所定寸法とし、ＳｉＣウエハを積載するための複数の支持溝を回転切削具により形成した。この支持溝を洗浄、乾燥させて支柱を得た。
必要本数の支柱を同様に形成後、これらに天板、底板を組み付け、組立式の縦型ウエハボートを製造した。
【００３５】
製造した縦型ウエハボートにＳｉＣウエハ２５枚を保持させ、炉内において１３５０℃で酸化処理を行った。その結果ＳｉＣウエハ上にＳｉＯ２膜が形成された。２５枚のＳｉＣウエハにおけるＳｉＯ２膜の膜厚均一性は１０％であった。
【００３６】
［実施例３］
φ５ｍｍの円柱棒状の炭素基材に対し１４８０℃で８時間のＣＶＤ処理を施し、前記炭素基材の周りに第１の炭化珪素層を形成した。
次いで、１４４０℃で２２時間のＣＶＤ処理を行い、前記第１の炭化珪素層の周りに第２の炭化珪素層を形成した。前記第１の炭化珪素層と第２の炭化珪素層とを合わせた厚み寸法は４ｍｍであった。
次いで１０００℃の酸素雰囲気中で前記炭素基材を燃焼除去し、２層の炭化珪素からなる円筒部材を得た。得られた炭化珪素からなる円筒部材は、内周側（第１の炭化珪素層）が１５０Ｗ／ｍＫ、外周側（第２の炭化珪素層）が３２０Ｗ／ｍＫの熱伝導率であった。また、内周側（第１の炭化珪素層）の炭化珪素の粒径は６８×１７μｍ、外周側（第２の炭化珪素層）の炭化珪素の粒径は１６５×４１μｍであった。
【００３７】
この２層の炭化珪素層からなる円筒部材の外周面を研削して径を所定寸法とし、ＳｉＣウエハを積載するための複数の支持溝を回転切削具により形成した。この支持溝を洗浄、乾燥させて支柱を得た。
必要本数の支柱を同様に形成後、これらに天板、底板を組み付け、組立式の縦型ウエハボートを製造した。
【００３８】
製造した縦型ウエハボートにＳｉＣウエハ２５枚を保持させ、炉内において１３５０℃で酸化処理を行った。その結果ＳｉＣウエハ上にＳｉＯ２膜が形成された。２５枚のＳｉＣウエハにおけるＳｉＯ２膜の膜厚均一性は８％であった。
【００３９】
［比較例１］
φ５ｍｍの円柱棒状の炭素基材に対し、１５００℃で１５時間のＣＶＤ処理を施し、前記炭素基材の周りに４ｍｍの厚みの炭化珪素を堆積させた。
次いで１０００℃の酸素雰囲気中で前記炭素基材を燃焼除去し、１層の炭化珪素からなる円筒部材を得た。得られた円筒部材は、９８Ｗ／ｍＫの熱伝導率、粒径５８×５．９μｍであった。
【００４０】
この１層の炭化珪素層からなる円筒部材の外周面を円筒研削して径を所定寸法とし、ＳｉＣウエハを積載するための複数の支持溝を回転切削具により形成した。この支持溝を洗浄、乾燥させて支柱を得た。
必要本数の支柱を同様に形成後、これらに天板、底板を組み付け、組立式の縦型ウエハボートを製造した。
【００４１】
製造した縦型ボートにＳｉＣウエハ２５枚を保持させ、炉内において実施例と同じ条件にて酸化処理を行った。その結果ＳｉＣウエハ上にＳｉＯ２膜が形成された。２５枚のＳｉＣウエハにおけるＳｉＯ２膜の膜厚均一性は１４％であった。
このとき、実施例のウエハボートの所定位置と同じ位置に載置されたＳｉＣウエハのＳｉＯ２膜厚の面内分布が７％であったのに対し、比較例１のＳｉＣウエハのＳｉＯ２膜厚の面内分布は１３％と大きかった。
【００４２】
一方、高さ方向のＳｉＯ２膜厚の分布には差が見られなかった。これは、熱伝導率の低い支柱を用いたことで、高さ方向ではウエハ間の温度差が小さくなったためと考えられる。しかしながら、支柱の支持溝付近におけるＳｉＣウエハの周縁部には、温度ムラが生じ、ウエハ面内の膜厚均一性が悪化した。
【００４３】
［比較例２］
φ５ｍｍの円柱棒状の炭素基材に対し、１５５０℃で１５時間のＣＶＤ処理を施し、前記炭素基材の周りに４ｍｍの厚みの炭化珪素を堆積させた。次いで、１０００℃の酸素雰囲気中で前記炭素基材を燃焼除去し、１層の炭化珪素からなる円筒部材を得た。得られた円筒部材は、２００Ｗ／ｍＫの熱伝導率、粒径９８×２５μｍであった。
この１層の炭化珪素からなる円筒部材の外周面を円筒研削して径を所定寸法とし、ＳｉＣウエハを積載するための複数の支持溝を回転切削具により形成した。この支持溝を洗浄、乾燥させて支柱を得た。必要本数の支柱を同様に形成後、これらに天板、底板を組み付け、組立式の縦型ウエハボートを製造した。
【００４４】
製造した縦型ボートにＳｉＣウエハ２５枚を保持させ、炉内において実施例と同じ条件にて酸化処理を行った。その結果ＳｉＣウエハ上にＳｉＯ２膜が形成された。２５枚のＳｉＣウエハにおけるＳｉＯ２膜の膜厚の均一性は１２％であった。
このとき、実施例のウエハボートの所定位置と同じ位置に保持されたＳｉＣウエハのＳｉＯ２膜厚の面内分布が７％であったのに対し、比較例２のＳｉＣウエハのＳｉＯ２膜厚の面内分布は７％であったが、高さ方向のＳｉＯ２膜厚の分布に差がみられた。
【００４５】
ウエハ面内の膜厚均一性が向上したのは、ＳｉＣウエハが接する支持溝の部位が高熱伝導率であったため、ウエハ面内の温度ムラが小さくなったためと考えられた。
一方、高さ方向に複数配置されたウエハ間で膜厚均一性が悪化したのは、支柱全体の熱伝導率が高いためにウエハ温度が上がりやすく、先に設置されたボート上部のＳｉＣウエハと後で設置された下部のＳｉＣウエハとの間の温度差が大きくなったためと考えられた。
【００４６】
以上の実施例の結果、本発明に係る縦型ウエハボートを用いることにより、熱処理時の面内温度及び高さ方向の温度均一性を確保し、ウエハ面内及びウエハ間の膜厚均一性を向上できることを確認した。
尚、本実施例においては、成膜速度を調整することで粒径を調整して熱伝導率を変えたが、成膜ガスへの窒素や酸素等不純物をドープする方法、ＳｉとＣの比率を変えるといった方法で熱伝導率を変えた炭化珪素でも同様の効果を得られる。
【符号の説明】
【００４７】
１        縦型ウエハボート
２        天板
３        底板
４        支柱
４ａ      支持溝
５        第１の炭化珪素層
６        第２の炭化珪素層
７        空洞
２０      炭素基材
Ｗ        ＳｉＣ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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