(57)【要約】      （修正有）【課題】高温化において熱処理してもシリコンウエーハとウエーハ支持部との接触部が接合しないウエーハ支持装置を提供する。【解決手段】所定の間隔をおいて設けられた複数段のウエーハ支持部２１を備え単結晶シリコンで形成された複数本の支持桿２と、該各支持桿２の上端を結合する単結晶シリコンで形成された上部支持部材と、該各支持桿２の下端を結合する単結晶シリコンで形成された下部支持部材とを具備し、該各支持桿２の該各ウエーハ支持部２１の支持面２１０にウエーハの外周辺部を載置して支持するウエーハ支持装置であって、各ウエーハ支持部２１の支持面２１０には多結晶シリコンの蒸着層２１１が形成されている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔をおいて設けられた複数段のウエーハ支持部を備え単結晶シリコンで形成された複数本の支持桿と、該各支持桿の上端を結合する単結晶シリコンで形成された上部支持部材と、該各支持桿の下端を結合する単結晶シリコンで形成された下部支持部材とを具備し、該各支持桿の該各ウエーハ支持部の支持面にウエーハの外周辺部を載置して支持するウエーハ支持装置において、
該各ウエーハ支持部の支持面には、多結晶シリコンの蒸着層が形成されている、
ことを特徴とするウエーハ支持装置。
【請求項２】
該各支持桿の表面に多結晶シリコンの蒸着層が形成されている、請求項１記載のウエーハ支持装置。
【請求項３】
該各支持桿と該上部支持部材および該下部支持部材が結合された状態で該各支持桿と該上部支持部材および該下部支持部材の表面に多結晶シリコンの蒸着層が形成される、請求項１記載のウエーハ支持装置。
【請求項４】
該蒸着層は、多結晶シリコンがＣＶＤ処理によって形成されている、請求項１から３のいずれかに記載のウエーハ支持装置。
【請求項５】
該蒸着層の厚さは、５〜２０μｍに設定されている、請求項１から４のいずれかに記載のウエーハ支持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエーハを熱処理する際に支持するためのウエーハ支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウエーハは、単結晶シリコンインゴットをスライスして形成される。即ち、単結晶シリコンインゴットをスライスしてシリコンウエーハを製作し、その後、両面研削工程、面取り工程、エッチング工程、ポリッシング工程等を経てシリコンウエーハの面は鏡面に仕上げられる。このようにして鏡面に仕上げられたシリコンウエーハの表面には、１１００〜１２００°Ｃの熱処理炉の中で酸化膜等を形成するための熱処理が施される。この熱処理を施す際には、単結晶のシリコンウエーハを所定の間隔をおいて保持するためのウエーハ支持装置が用いられる。この熱処理において、不純物を放出しないようにウエーハ支持装置はシリコンウエーハと同質の単結晶シリコンによって形成されている。即ち、ウエーハ支持装置は、所定の間隔をおいて設けられた複数段のウエーハ支持部を備え単結晶シリコンによって形成された複数本の支持桿と、該各支持桿の上端を所定の間隔をおいて取付ける単結晶シリコンによって形成された上部支持部材と、各支持桿の下端を所定の間隔をおいて取付ける単結晶シリコンによって形成された下部支持部材とを具備し、各支持桿に設けられた複数段のウエーハ支持部にウエーハの外周辺部を載置するように構成されている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２８３４５５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
而して、鏡面に仕上げられたシリコンウエーハをウエーハ支持装置を構成する支持桿のウエーハ支持部に載置して１１００〜１２００°Ｃの熱処理炉の中で熱処理を施すと、シリコンウエーハとウエーハ支持部の接触部において接合するという現象が生ずる。これは、単結晶の特徴である規則正しい結晶同士の接触が高温化においてネッキング現象を生じさせて接合すると考えられる。このように、シリコンウエーハとウエーハ支持部の接触点において接合すると、これを剥がすためにシリコンウエーハに傷やむしれ等が生じ、スリップ等の原因となる。
【０００５】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、高温化において熱処理してもシリコンウエーハとウエーハ支持部との接触部が接合しないウエーハ支持装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、所定の間隔をおいて設けられた複数段のウエーハ支持部を備え単結晶シリコンで形成された複数本の支持桿と、該各支持桿の上端を結合する単結晶シリコンで形成された上部支持部材と、該各支持桿の下端を結合する単結晶シリコンで形成された下部支持部材とを具備し、該各支持桿の該各ウエーハ支持部の支持面にウエーハの外周辺部を載置して支持するウエーハ支持装置において、
該各ウエーハ支持部の支持面には、多結晶シリコンの蒸着層が形成されている、
ことを特徴とするウエーハ支持装置が提供される。
【０００７】
上記各支持桿の表面に多結晶シリコンの蒸着層を形成してもよく、上記各支持桿と上記上部支持部材および上記下部支持部材が結合された状態で各支持桿と上部支持部材および下部支持部材の表面に多結晶シリコンの蒸着層を形成してもよい。また、上記蒸着層は多結晶シリコンがＣＶＤ処理によって形成されていることが望ましく、蒸着層の厚さは１０〜２０μｍに設定されていることが望ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成されたウエーハ支持装置の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】
図１には本発明に従って構成されたウエーハ支持装置の一部を分解した斜視図が示されている。
図示のウエーハ支持装置は、複数本（図示の実施形態においては３本）の支持桿２と、上部支持部材３および下部支持部材４とを具備している。３本の支持桿２は単結晶シリコンによって形成されており、支持桿本体２０と、該支持桿本体２０の両端部間にそれぞれ所定の間隔をおいて内方に突出して設けられた複数段（図示の実施形態においては１２５段）のウエーハ支持部２１と、支持桿本体２０の両端にそれぞれ設けられた鉤部２２、２２とによって構成されている。また、図示の実施形態においては、支持桿本体２０の鉤部２２、２２と隣接した内面には、円弧状の被係合凹部２３、２３形成されている。
【００１０】
上記支持桿２を構成するウエーハ支持部２１の一実施形態について、図２を参照して説明する。図示の実施形態におけるウエーハ支持部２１は、上面がウエーハを支持する支持面２１０として機能するように構成されている。この支持面２１０には、多結晶シリコンの蒸着層２１１が形成されている。蒸着層２１１は、多結晶シリコンをＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）処理によって形成されており、その厚さは５〜２０μｍに設定されている。なお、支持桿２を構成するウエーハ支持部２１の支持面２１０のみに多結晶シリコンの蒸着層２１１を形成するには、ＣＶＤ処理に際して支持桿２の他の部分をマスキングする。
【００１１】
次に、上述した３本の支持桿２を所定の位置に取付けるための上部支持部材３および下部支持部材４と、支持桿２の組み付けについて、図１、図３乃至図５を参照して説明する。
上部支持部材３および下部支持部材４は、単結晶シリコンによって形成されており、それぞれ外周縁側に上記支持桿本体２０の両端にそれぞれ設けられた鉤部２２、２２を嵌合する３個の係止穴３１および４１を備えているとともに、その上面および下面にそれぞれ係止穴３１および４１と連続して外側に段部３２および４２が形成されている。また、上部支持部材３および下部支持部材４には、上記３個の係止穴３１および４１の内側にそれぞれ３個の軸穴３３および４３が設けられている。この３個の軸穴３３および４４には、それぞれストッパー片６の片面から突出して形成された円柱状のボス部６１が回動可能に嵌合される。なお、ストッパー片６およびボス部６１は、単結晶シリコンによって一体に形成されている。
【００１２】
以上のように構成された上部支持部材３および下部支持部材４に上記支持桿２を組み付けるが、その組み付け構造は上下とも実質的に同一であるため、上部支持部材３と支持桿２の上端部との連結構造について図３乃至図５を参照して説明する。
上記支持桿２の組み付けに際しては、先ず下部支持部材４に対して３本の支持桿２の下端部をそれぞれ対応する係止穴４１に嵌合して起立状態にし、起立状態の支持桿２の上端に上部支持部材３を載せ、それぞれ対応する係止穴３１に支持桿２の上端部を嵌合する。このように支持桿２の上端部および下端部を上部支持部材３および下部支持部材４の係止穴３１および４１に嵌合した状態で、各支持桿２の上下端部を外側方向に僅かに移動させると、支持桿２の上端および下端に設けられた鉤部２２、２２が上部支持部材３および下部支持部材４に形成された段部３２および４２と係合する。そして、図４に示すように各ストッパー片６を回動して、それぞれの先端係合部６２を支持桿本体２０の内面に設けられた被係合凹部２４および２５に係合せしめる。この結果、支持桿本体２０は内側方向への移動が規制されて、上記鉤部２２、２２と上記段部３２および４２と係合が安定した状態に維持され、図５に示すようにウエーハ支持装置の組み立てが完了する。
【００１３】
図５に示すように組み立てられたウエーハ支持装置には、３本の支持桿２にそれぞれ設けられた同一レベルの各ウエーハ支持部２１の支持面２１０に単結晶シリコンウエーハＷが載置される。このようにして単結晶シリコンウエーハＷをウエーハ支持部２１の支持面２１０上に支持したウエーハ支持装置は、熱処理装置の熱処理炉内に搬送され、１１００〜１２００°Ｃの高温状態で所定の熱処理が施される。このとき、ウエーハ支持部２１が不純物を放出しないように単結晶シリコンウエーハＷと同質の単結晶シリコンによって形成されていると、接触部において単結晶の特徴である規則正しい結晶同士の接触が高温化においてネッキング現象を生じさせて接合するという問題がある。しかるに、上述した実施形態においては、ウエーハ支持部２１の支持面２１０には、多結晶シリコンの蒸着層２１１が形成されているので、単結晶シリコンウエーハＷと結晶方位が異なることからネッキング現象が生ぜず接合することがない。なお、蒸着層２１１は高純度の多結晶シリコンをＣＶＤ処理することによって形成されているので、不純物を放出することがない。
【００１４】
なお、上述した単結晶シリコンウエーハＷとウエーハ支持部２１の接触部における接合を回避するために、支持桿２自体を多結晶シリコンによって形成することも考えられるが、多結晶シリコンのインゴットを切り出して支持桿を形成すると不純物が混入し易くなり、好ましくない。
【００１５】
次に、本発明によるウエーハ支持装置の他の実施形態について説明する。
上述した実施形態においては、支持桿２を構成するウエーハ支持部２１の支持面２１０のみに多結晶シリコンの蒸着層２１１を形成した例を示したが、支持面２１０のみに多結晶シリコンの蒸着層２１１を形成するにはＣＶＤ処理に際して支持桿２の他の部分をマスキングする必要がある。そこで、本実施形態においては、ウエーハ支持部２１を含む各支持桿２の表面に多結晶シリコンの蒸着層を形成する。これにより、マスキング作業等の手間を省くことができる。
【００１６】
次に、本発明によるウエーハ支持装置の更に他の実施形態について説明する。
本実施形態においては、各支持桿２と上部支持部材３および下部支持部材４が結合され図５に示すようにウエーハ支持装置として組み立てられた状態で、各部材の表面に多結晶シリコンをＣＶＤ処理して蒸着層を形成する。この結果、ウエーハ支持部２１を含む各支持桿２と上部支持部材３および下部支持部材４との結合部も蒸着層が形成されるので、一体型のウエーハ支持装置を構成することができ、ウエーハ支持装置の取扱が容易となる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によるウエーハ支装置は以上のように構成され、支持桿を構成するウエーハ支持部の支持面には、多結晶シリコンの蒸着層が形成されているので、単結晶シリコンウエーハＷと結晶方位が異なることから熱処理の際にネッキング現象が生ぜず接合することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成されたウエーハ支持装置の一実施形態を示すもので、一部を分解して示す斜視図。
【図２】図１に示すウエーハ支持装置を構成する支持桿のウエーハ支持部を拡大して示す断面図。
【図３】図１に示すウエーハ支持装置を構成する支持桿と上部支持部材との連結構造を示すもので、連結前の状態を示す要部断面図。
【図４】図１に示すウエーハ支持装置を構成する支持桿と上部支持部材との連結構造を示すもので、連結状態を示す要部断面図。
【図５】図１に示すウエーハ支持装置の組み立て完了後における一部を除去して示す斜視図。
【符号の説明】
２：支持桿
２０：支持桿本体
２１：ウエーハ支持部
２１０：支持面
２２：鉤部
２３：被係合凹部
３：上部支持部材
３１：係止穴
３２：段部
３３：軸穴
４：下部支持部材
４１：係止穴
４２：段部
４３：軸穴
６：ストッパー片
６１：ストッパー片のボス部
６２：ストッパー片の係合部
【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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