(57)【要約】【課題】この発明は、半導体ウェーハのホルダをＳｉＣのホルダ基板とＳｉ又はＳｉＯ２のウェーハ積載プレートの二つの部材で構成することによって、高温下で使用しても強度的に強く変形することがなく、しかも半導体ウェーハが局所的に高温部となることが回避されるようにして、加熱処理によって半導体ウェーハにスリップを生じさせないようにした半導体ウェーハのホルダを得ようとするものである【解決手段】円周の内側で同心状凹部を形成したＳｉＣのホルダ基板１と、このＳｉＣ基板１の凹部２に嵌合しその上面を前記ＳｉＣのホルダ基板１上面より高くしたＳｉ又はＳｉＯ２のウェーハ積載プレート３とからなり、前記Ｓｉ又はＳｉＯ２ウェーハ積載プレート３に半導体ウェーハ８を載置してボート５の支持部に保持するようにしたことを特徴とするウェーハホルダである。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周の内側で同心状凹部を形成したＳｉＣのホルダ基板と、このホルダ基板の凹部に嵌合しその上面を前記ホルダ基板上面より高くしたＳｉ又はＳｉＯ２のウェーハ積載プレートとからなり、前記Ｓｉ又はＳｉＯ２のウェーハ積載プレートに半導体ウェーハを載置してボートの支持部に保持するようにしたことを特徴とするウェーハホルダ。
【請求項２】
前記ホルダ基板の形状がリング形もしくは馬蹄形である請求項１記載のウェーハホルダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スリップ転移を含まない高品質ウェーハを熱処理する際に用いる半導体ウェーハのホルダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェーハの熱処理は、ボートに保持されたホルダに半導体ウェーハを積載して行なわれるが、ここに用いられるホルダの材質は、従来からＳｉ又はＳｉＣのいずれか一方のものが広く使用されている。これらのうちＳｉのホルダは加工が容易で簡便なことが利点とされている。
【０００３】
しかしながら、Ｓｉホルダは強度が弱く、特に高温処理においては軟化して変形することによりウェーハにスリップが発生しやすいことが問題であった。縦形炉で処理されるボート２０は、第４図に示すように、多数の切り溝１１を設けた３本ないし４本の支柱１２，１２を上下の円盤１３，１３で固定したもので、Ｓｉホルダ１４はこのボート２０の切り溝１１，１１に保持されて支持される。このために、Ｓｉホルダ１４は切り溝１１，１１に支持されていない領域は自重で垂れ下がり変形するおそれがあり、この変形は特に高温処理に際して特に顕著であった。Ｓｉホルダの強度を上げる目的でホルダの厚さを厚くすることも考えられるが、ホルダの厚さを厚くするとホルダの熱容量が増大し、処理温度の過渡的変化によりホルダ中央部と外周部で温度差が大きくなり、その結果、高温部と低温部とで熱膨張に差が生じて、ホルダの変形を助長させる恐れがあった。ホルダに変形が生じると、処理される半導体ウェーハの荷重は局所に集中して、半導体ウェーハにスリップが発生することになる。
【０００４】
これに対して、ＳｉＣホルダは強度が大きく、上記と同じボートに支持されても、それ自身の変形は高温下においてＳｉのホルダと比べて小さい。しかし、ＳｉＣは熱伝導率が高いために、ＳｉＣホルダは半導体ウェーハとの接触部で温度を局所的に上昇させ、半導体ウェーハの面内に温度差を生じさせる問題があった。即ち、リング状のＳｉＣホルダに直接半導体ウェーハを載置して高温処理を行うと、熱はＳｉＣホルダを伝わって、これと直接接触している部分の半導体ウェーハを局所的に高温にする。その結果、半導体ウェーハは最外周部で最も高温となり、内側に向かうに従って温度低下を生じ中央領域が低温となる面内温度分布は避けられない。このようになると、半導体ウェーハは面内温度差が大きくなって熱応力が働きスリップが発生することになる。半導体ウェーハに発生したスリップは、半導体酸化膜欠陥またはｐｎ接合部の発生中心および再結合中心となり、半導体素子を著しく劣化させ、デバイスの歩留まりを低下させることになりその改善が求められていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、半導体ウェーハのホルダをＳｉＣのホルダ基板とＳｉ又はＳｉＯ２のウェーハ積載プレートの二つの部材で構成することによって、高温下で使用しても強度的に強くて変形することがなく、しかも半導体ウェーハが局所的に高温部となることが回避されるようにして、加熱処理によって半導体ウェーハにスリップを生じさせないようにした半導体ウェーハのホルダを得ようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、円周の内側で同心状凹部を形成したＳｉＣのホルダ基板と、このホルダ基板の凹部に嵌合しその上面を前記ホルダ基板上面より高くしたＳｉ又はＳｉＯ２のウェーハ積載プレートとからなり、前記Ｓｉ又はＳｉＯ２のウェーハ積載プレートに半導体ウェーハを載置してボートの支持部に保持するようにしたことを特徴とする半導体ウェーハホルダ（請求項１）及び前記ホルダ基板の形状がリング状もしくは馬蹄形である請求項１記載のウェーハホルダ（請求項２）である。
【０００７】
即ち、この発明は、円周の内側に同心状の凹部を形成したＳｉＣのホルダ基板と、このＳｉＣのホルダ基板の凹部に、熱伝導率がＳｉＣよりも小さいＳｉ又はＳｉＯ２のウェーハ積載プレートとを、その上面高さがＳｉＣのホルダ基板上面より高くなるようにして嵌合し、被処理基板をこのＳｉ又はＳｉＯ２のウェーハ積載プレートの上に載置して被処理基板がＳｉＣ基板と接しないようにしたウェーハのホルダである。
【０００８】
【発明の実施の態様】
図１は、この発明の１実施例のウェーハホルダを用いて半導体ウェーハをボートに載置した状態を示す部分拡大断面図、図２はこの発明の１実施例になるホルダの上にウェーハを載置した一部の拡大図である。このウェーハホルダ１０は、ＳｉＣのホルダ基板１とこのホルダ基板１の凹部２に嵌合したウェーハ積載プレート３から構成されている。前者のＳｉＣのホルダ基板１は、図３に示すように円板状である。このＳｉＣのホルダ基板１はその材質がＳｉＣであるから強度が強く、加熱されても変形することが少ない。このＳｉＣのホルダ基板１は、図１に示すようにしてボート５の溝部である支持部６に保持する。なお、ＳｉＣのホルダ基板１には、図３に示すように小孔７を複数個設けて、この小孔７の下方から図示しない支持ピンを挿入することによって、ＳｉＣのホルダ基板１の上方にある半導体ウェーハ８を上下させて、これをＳｉＣのホルダ基板１の凹部２に嵌合されているウェーハ積載プレート３の上に載置したり又はこれからの取外しを行う。
【０００９】
上記のＳｉＣのホルダ基板１の凹部２に嵌合するウェーハ積載プレート３は図３に示すようにリング状として、これをＳｉＣのホルダ基板１の凹部２に嵌合したときに、その上面がＳｉＣのホルダ基板１の上面より僅かに高くして、この上に半導体ウェーハを載置しても、半導体ウェーハがＳｉＣのホルダ基板１と直接接触しないようにする。さらに、ウェーハ積載プレート３の材質は、ＳｉＣより熱伝導率の小さいＳｉ又はＳｉＯ２として、半導体ウェーハの熱処理に際してＳｉＣのホルダ基板の高熱伝導性の影響が半導体ウェーハに直接及ぶことがないようにする。Ｓｉ又はＳｉＯ２のウェーハ積載プレート３の上に上記のように半導体ウェーハ８を載置したものは、これを図１のようにしてボートに保持して熱処理する。
【００１０】
上記のように、この発明のホルダは、ＳｉＣのホルダ基板とこの基板の凹部に嵌合したＳｉ又はＳｉＯ２からなるウェーハ積載プレートから構成されているが、このウェーハ積載プレートは上記の説明のようにリング状でなくてもよく、例えば馬蹄形でもよい。さらには、下面の凹部に嵌合する凸部を有するものであれば平板状のものでもよい。なお、ＳｉＯ２とは、Ｓｉ製基材表面にＳｉＯ２を被覆したものでもよい。
【００１１】
以上のように、この発明のウェーハホルダは、ＳｉＣのホルダ基板をボートに支持するようにして強度アップを図るとともに、ＳｉＣのホルダ基板の凹部に嵌合したＳｉ又はＳｉＯ２の積載プレートに半導体ウェーハを載置して、半導体ウェーハがＳｉＣのホルダ基板と直接接触することなく、その影響をできるだけ受けないようにしたものである。
【００１２】
【発明の効果】
この発明のウェーハホルダは、強度的に強いＳｉＣのホルダ基板の上に熱伝導率の小さいＳｉ又はＳｉＯ２の積載プレートを載置する構成としたので、これを用いて被処理基板を加熱処理した場合に、被処理基板の荷重はＳｉＣのホルダ基板が受けるために、ウェーハホルダとしては十分な機械的強度を有するとともに、被処理基板の半導体ウェーハはＳｉ又はＳｉＯ２の積載プレートが支持しているので、ＳｉＣのホルダ基板からの熱は熱伝導率の小さいＳｉ又はＳｉＯ２積載プレートが介在することで被処理基板の半導体ウェーハに伝達されず、被処理基板の半導体ウェーハが局所的に高温になることを防ぐことができ、スリップを防ぐことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の１実施例になるウェーハホルダをボートに保持したものの断面図。
【図２】この発明の１実施例になるウェーハホルダの上にウェーハを載置したものの部分拡大断面図。
【図３】この発明の１実施例になるホルダ基板の平面図。
【図４】従来のウェーハホルダを保持したボートの斜視図。
【符号の説明】
１……ホルダ基板，２……凹部，３……積載プレート，５……ボート，６……溝部，７……小孔，８……半導体ウェーハ，１０……ウェーハホルダ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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