(57)【要約】【課題】熱処理中のウエーハ等にスリップが発生するのを効果的に防ぐことができ、かつ、均一に熱処理することができる熱処理用縦型ボートを提供する。【解決手段】天板１と、底板２と、該天板と底板の間に固定された支柱部材とを有し、支柱部材が、環状又は円弧状の横断面を有し、溝８が形成されることでウエーハ状の被処理体を挿入するための挿入口４と、該支柱部材の内側に一体的に形成された環状又は連続した円弧状の支持部６とが設けられ、さらに前記挿入口と同じ高さに通気口５と、前記挿入口と通気口との間に該支柱部材に一体的に形成された支柱部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄとが設けられた１つの支柱部材３からなり、前記ウエーハ状の被処理体が、前記挿入口から挿入されて前記環状又は連続した円弧状の支持部により下面周縁部に沿って支持されるものであることを特徴とする熱処理用縦型ボート１０。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天板と、底板と、該天板と底板の間に固定された支柱部材とを有し、該支柱部材に複数の溝が形成され、各溝間にウエーハ状の被処理体を水平に支持するための支持部が形成されている熱処理用縦型ボートであって、前記支柱部材が、環状又は円弧状の横断面を有し、前記溝が形成されることで前記被処理体を挿入するための挿入口と、該支柱部材の内側に一体的に形成された環状又は連続した円弧状の支持部とが設けられ、さらに前記挿入口と同じ高さに通気口と、前記挿入口と通気口との間に該支柱部材に一体的に形成された支柱部とが設けられた１つの支柱部材からなり、前記ウエーハ状の被処理体が、前記挿入口から挿入されて前記環状又は連続した円弧状の支持部により下面周縁部に沿って支持されるものであることを特徴とする熱処理用縦型ボート。
【請求項２】
前記支柱部材に、中心角が２００°以上３６０°以下の環状又は連続した円弧状の支持部が形成されてい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、シリコンウエーハの熱処理用のものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱処理用縦型ボート。
【請求項４】
前記支持部の支持面の縁部が、面取りされてい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】
前記支持部の支持面が、内側に向けて下方に傾斜してい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を製造する方法であって、環状又は連続した円弧状の横断面を有する支柱部材を前記天板と底板の間に配置して固定する工程と、該支柱部材に対し、前記被処理体を挿入すべき方向から切削して溝を形成することにより前記被処理体を挿入するための挿入口を形成するとともに該支柱部材の内側に前記被処理体を下面周縁部に沿って支持するための環状又は連続した円弧状の支持部を形成する工程と、該支柱部材に対し、前記挿入口と同じ高さで別の方向から切削して貫通させることにより前記通気口を形成するとともに前記挿入口と通気口との間の支柱部を形成する工程とを含むことを特徴とする熱処理用縦型ボートの製造方法。
【請求項７】
前記請求項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を製造する方法であって、環状又は連続した円弧状の横断面を有し、外側には梁が形成されている支柱部材を作製する工程と、該支柱部材を前記天板と底板の間に配置して固定する工程と、該支柱部材に対し、半径が前記支柱部材の内周半径よりも大きく、かつ前記梁となる部分の外周半径よりも小さい円周刃を用い、前記被処理体を挿入すべき方向から切削して溝を形成することにより前記被処理体を挿入するための挿入口を形成するとともに該支柱部材の内側に前記被処理体を下面周縁部に沿って支持するための環状又は連続した円弧状の支持部を形成し、さらに前記梁以外の部分を貫通させることにより前記通気口を形成するとともに前記梁の部分を前記支柱部として形成する工程とを含むことを特徴とする熱処理用縦型ボートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエーハ等の熱処理用縦型ボートに関し、特にシリコンウエーハを熱処理する際に好適な熱処理用縦型ボート及びその製造方法に関する。
【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エーハを用いてデバイスを作製する場合、ウエ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、ウエ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】
このようなウエーハの熱処理工程、例えば、酸化や不純物拡散に用いられる拡散炉（酸化・拡散装置）としては、ウエーハの大口径化に伴い、図９に示すような多数のウエーハ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２０が主に用いられている。熱処理炉２０内のウエーハＷは、反応室２２の周囲に設けられたヒータ２４によって加熱することができる。熱処理中は、反応室２２にはガス導入管２６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２８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。
【０００４】
このような縦型熱処理炉２０を用いてウエーハＷを熱処理する際には、多数のウエーハＷを水平にセットするための熱処理用縦型ボート１１（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。
図１０（ａ）は一般的な熱処理用ボート１１の概略を示している。４本の棒状（円柱状）の支柱（ロッド）１４の両端部に一対の板材（天板１６ａ、底板１６ｂ）が連結されている。各支柱１４には多数のスリット（溝）１５が形成され、各スリット１５間の凸部がウエーハＷの支持部１２として作用する。なお、このように円柱状の支柱１４に多数の溝１５を形成した熱処理用ボートは、一般的にショートフィンガータイプと呼ばれている。
このようなタイプの熱処理用縦型ボート１１を用いてウエーハＷを熱処理する際には、図１０（ｂ）に示されるように、各支柱１４の同じ高さに形成されている支持部１２によりウエーハＷの外周部が４ヶ所支持されてウエーハＷが水平に支持されることになる。
【０００５】
上記のようにウエーハＷの周縁部を支持した場合、ウエーハＷの自重が支持部に集中するため、これにより生ずる応力が常に作用している。そして、この応力が臨界剪断応力を越えると、ウエーハ内に転位が発生する。この転位は応力の作用により巨視的な大きさにまで広がり、スリップとなる。スリップの発生はウエーハの品質を大きく低下させるため、これを防ぐことが重要である。
【０００６】
しかし、一般に高温雰囲気下では、ウエーハにスリップが著しく発生し易くなる。特に、半導体デバイスの高集積化に伴いウエーハ一枚当たりのデバイス収率を上げるために、ウエーハの大直径化が進んでいる。その結果、ウエーハの自重が大きくなり、それに伴いウエーハに作用する応力が増大する傾向にあり、ウエーハ中にスリップがより発生し易くなってきている。
また、ウエーハのサイズが大きくなることに起因して、特に昇温時におけるウエーハ中心部と周縁部との温度差が大きくなる傾向にあり、この温度差により生じる熱応力も上記スリップ発生の原因の一つとなっている。
【０００７】
このような熱処理時のスリップの発生を防止する手段として、環状又は円弧状の補助治具を用いることが提案されている（特許文献１参照）。具体的には、各支柱の支持部上に載せた環状又は円弧状の補助治具を介してウエーハの下面周縁部を数ｍｍから数十ｍｍの幅で、全周または一部で支持する。また、ウエーハを裏面全面で支持する方法等も提案されている。これらの方法を用いれば、ウエーハを支持する面（支持面）が大きくなり、荷重等が分散されるため、スリップの発生を抑制する効果が得られる。
【０００８】
しかし、最近は、半導体デバイスの高集積化に伴い、スリップのほか、ウエーハの裏面に発生するキズも重要視されている。これは、ピンチャック方式のステッパーを用いる場合、ピンチャックのピンの上にウエーハの裏面キズが乗ったときに、デフォーカスが起こることが懸念されているためである。そのため、ウエーハを裏面全面で支持するタイプよりも、周縁部で支持するタイプの熱処理用ボートや補助治具が注目されている。
【０００９】
ウエーハを周縁部で支持して熱処理を行う場合、下面の全周に沿って支持するのが理想的である。しかし、一般の熱処理炉では、ウエーハは図１１（ａ）に示されるようなウエーハＷの裏面をすくい上げる方式の治具３１や図１１（ｂ）に示されるようなウエーハＷの裏面を吸着する方式の治具３２を用いて搬送するため、ウエーハを補助治具に移載するとき、これらの搬送治具が補助治具と干渉しないよう、図１２（ａ）のように一部に切り欠きを設けた円弧状補助治具３７や、図１２（ｂ）のような段差３９を設けた環状補助治具３８が用いられる。
【００１０】
上記のような円弧状補助治具３７は、比較的薄く、ボートの溝ピッチをそれほど広げる必要がないため、バッチ熱処理枚数を増やせるというメリットがある。しかし、面精度を保つのが難しく、切り欠き部の両端の高さが異なると、スリップが発生してしまうおそれがある。
また、段差のある補助治具３８の場合は、比較的高い面精度で作製でき、スリップ低減には有利であるが、段差３９がある分、治具３８が厚くなるため、ボートの溝ピッチも広げる必要があり、バッチ熱処理枚数が減少してしまう。
【００１１】
さらに、これらの補助治具３７，３８は、円形板状の部材をくり貫いて作製するため手間がかかり、非常に高価であり、バッチ式熱処理用に補助治具数十枚と縦型ボートを一式準備すると、図１０に示したようなウエーハを直接支持する通常の縦型ボートと比べ、コストが非常に高くなってしまう。
【００１２】
一方、ボート本体となる１つ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２参照）。この熱処理用ボートは、ＳｉＣなどからなる円筒に対し、図１３の横断面図に示したように搬送治具通過用の開口部（切り欠き部）３４と雰囲気ガス通気用の切り欠き部３５として垂直方向（軸方向）に幅の広い縦溝を複数形成し、水平方向に、ウエーハを挿入し、下面周縁部を支持するための横溝を円筒の内側まで形成したものである。このようなボートであれば、支柱３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄと円弧状の支持部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄがそれぞれ一体的に形成されているため、円弧状補助治具等を用いずに、ウエーハＷの下面周縁部を各支持部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄにより断続的に支持することができる。
【００１３】
ところが、上記のような切り欠き部３４，３５を多数設けたボートでウエーハＷを支持すると、熱処理時にウエーハが撓んだ際、円弧状の各支持部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄの端部においてスリップが発生し易いという問題がある。一方、このようなスリップの発生を防ぐため雰囲気ガス通気用の切り欠き部３５を設けないとなると、雰囲気ガスの通気や熱の移動が妨げられ、ウエーハＷを均一に熱処理することができず、ウエーハ面内の温度差が大きくなり、結果的にスリップが発生し易くなるという問題がある。
【００１４】
【特許文献１】特開平６−２６０４３８号公報
【特許文献２】特開平５−１２９２１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
このような問題に鑑み、本発明は、熱処理中のウエーハ等にスリップが発生するのを効果的に防ぐことができ、かつ、均一に熱処理することができる熱処理用縦型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】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明によれば、天板と、底板と、該天板と底板の間に固定された支柱部材とを有し、該支柱部材に複数の溝が形成され、各溝間にウエーハ状の被処理体を水平に支持するための支持部が形成されている熱処理用縦型ボートであって、前記支柱部材が、環状又は円弧状の横断面を有し、前記溝が形成されることで前記被処理体を挿入するための挿入口と、該支柱部材の内側に一体的に形成された環状又は連続した円弧状の支持部とが設けられ、さらに前記挿入口と同じ高さに通気口と、前記挿入口と通気口との間に該支柱部材に一体的に形成された支柱部とが設けられた１つの支柱部材からなり、前記ウエーハ状の被処理体が、前記挿入口から挿入されて前記環状又は連続した円弧状の支持部により下面周縁部に沿って支持されるもの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）。
【００１７】
このように環状又は円弧状の横断面を有する１つの支柱部材に、環状又は連続した円弧状の支持部が一体的に設けられ、かつ通気口も有する熱処理用縦型ボートとすれば、円弧状補助治具等が不要となる上、支持部における切り欠き部が１ヶ所以下であるため、ウエーハの下面周縁部を連続的に支持することができ、また、溝ピッチが狭くても、通気口を通じて雰囲気ガスのボート内外への通過を十分確保することができる。
従って、この熱処理用ボートを用いて半導体ウエーハ等の熱処理を行えば、均一に熱処理することができるとともに、支持部の端部からのスリップの発生を効果的に防止することができる。
【００１８】
この場合、前記支柱部材に、中心角が２００°以上３６０°以下の環状又は連続した円弧状の支持部が形成されているものとすることができる（請求項２）。
支柱部材に上記のような大きさの中心角の支持部が形成されていれば、ウエーハの下面周縁部を半分以上支持することができるためウエーハを安定して支持することができ、また、スリップの発生をより効果的に抑制することができる。
【００１９】
前記熱処理用縦型ボートは、シリコンウエーハの熱処理用のものとすることができる（請求項３）。
シリコンウエーハの熱処理には縦型ボートが多く使用されており、スリップの発生防止に本発明による構成のボートが特に有効であり、このボートを用いることで、スリップ転位や裏面キズがほとんどないアニールウエーハを低コストで量産することができる。
【００２０】
前記支持部の支持面の縁部が、面取りされていることが好ましい（請求項４）。
このようにウエーハ等の被処理体と接する支持面の縁部を面取りしておけば、スリップやキズの発生をより確実に防ぐことができる。
【００２１】
また、前記支持部の支持面が、内側に向けて下方に傾斜しているものとしても良い（請求項５）。
このように支持面が傾斜していれば、ウエーハ等の外周端付近を支持することになり、裏面のキズ等の発生をより効果的に防ぐことができる。
【００２２】
さらに本発明によれば、前記熱処理用縦型ボートを製造する方法であって、環状又は連続した円弧状の横断面を有する支柱部材を前記天板と底板の間に配置して固定する工程と、該支柱部材に対し、前記被処理体を挿入すべき方向から切削して溝を形成することにより前記被処理体を挿入するための挿入口を形成するとともに該支柱部材の内側に前記被処理体を下面周縁部に沿って支持するための環状又は連続した円弧状の支持部を形成する工程と、該支柱部材に対し、前記挿入口と同じ高さで別の方向から切削して貫通させることにより前記通気口を形成するとともに前記挿入口と通気口との間の支柱部を形成する工程とを含むことを特徴とする熱処理用縦型ボートの製造方法が提供される（請求項６）。
このような方法によれば、本発明に係る熱処理用縦型ボートを効率的に製造することができ、製造コストを低く抑えることができる。
【００２３】
また、他の方法として、環状又は連続した円弧状の横断面を有し、外側には梁が形成されている支柱部材を作製する工程と、該支柱部材を前記天板と底板の間に配置して固定する工程と、該支柱部材に対し、半径が前記支柱部材の内周半径よりも大きく、かつ前記梁となる部分の外周半径よりも小さい円周刃を用い、前記被処理体を挿入すべき方向から切削して溝を形成することにより前記被処理体を挿入するための挿入口を形成するとともに該支柱部材の内側に前記被処理体を下面周縁部に沿って支持するための環状又は連続した円弧状の支持部を形成し、さらに前記梁以外の部分を貫通させることにより前記通気口を形成するとともに前記梁の部分を前記支柱部として形成する工程とを含むことを特徴とする熱処理用縦型ボートの製造方法が提供される（請求項７）。
【００２４】
このような方法によれば、円周刃により、ウエーハの挿入口、支持部、通気口、及び支持部を一度に形成することができ、製造コストを一層低く抑えることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の熱処理用縦型ボートは、スリップを誘発させる支持部の端部が少なく、また、通気口を通じて雰囲気ガスのボート内外への通過が十分確保される。従って、この熱処理用ボートを用いて半導体ウエーハの熱処理を行えば、スリップの発生を極めて効果的に抑制するとともに、ウエーハを均一に熱処理することができる。
また、スリップの発生を抑制し、均一な熱処理を行うことができるため、溝ピッチは一般的なショートフィンガータイプの熱処理用縦型ボートと同じ程度としてバッチ処理枚数を多くすることができ、また、昇温／降温速度を上げて熱処理時間を短縮化することもできるため、生産性を著しく向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、好適な態様として、シリコンウエーハ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。
図１は、本発明に係る熱処理用縦型ボートの一例の概略を示している。この熱処理用ボート１０は、中空円盤状の天板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、中心角が３００°程度の円弧状の横断面を有する支柱部材３（本発明では、円弧状支柱部材あるいは単に支柱部材と称する場合がある）が固定されている。
【００２７】
支柱部材３には、熱処理するウエーハの直径よりも広い幅となるように複数の溝８が支柱部材３に対して直角に等間隔で形成されている。これらの溝８が形成されることで、ウエーハを挿入するための挿入口４と、支柱部材３の内側に一体的に形成された連続した円弧状の支持部６が設けられている。なお、図１ではボート１０の中間部分における支持部６の記載は省略されている。
そして、円弧状支持部６の両端部の間が切り欠き部（開口部）９となっているため、搬送治具により挿入口４からウエーハを移載する際、搬送治具は支持部６と干渉せずに通過することができる。
【００２８】
一方、挿入口４とは別に、挿入口４と同じ高さに挿入口４と同じ縦幅を有する通気口５が各段ごとに設けられている。
また、挿入口４と通気口５との間には支柱部材３に一体的に形成された支柱部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが設けられている。これらの支柱部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、支柱部材３の垂直方向に一体的に形成されており、ボート全体を支える支柱として機能する。
【００２９】
このように構成されたボート１０では、各段の円弧状支持部６が連続しており、切り欠き部９が１ヶ所のみであるため、支持部６上に載置されたウエーハは、支持部６の切り欠き部以外の部分で連続的に支持されることになり、スリップの発生を効果的に抑制することができる。
【００３０】
ただし、本発明に係るボート１０の連続した円弧状支持部６でウエーハの下面周縁部を支持しても、昇温速度や降温速度が非常に速くなるような厳しい熱処理を行った場合に、支持面６ａに残留した微小な凸部で点接触が起こったり、熱処理時にウエーハが撓んだ際、特に支持部６の端部や内周の角部で点接触が発生したりして、スリップが発生することも考えられる。
したがって、厳しい熱処理条件でもスリップの発生を確実に防止するため、支持面６ａを研磨して滑らかにしたり、支持面６ａの縁部を面取りしておくことが好ましい。
【００３１】
また、支持部６の支持面６ａは、内側に向けて下方に傾斜するように形成しておいてもよい。本発明のボート１０でウエーハを下面周縁部に沿って支持する場合でも、支持部６と接する外周から数ｍｍ幅の領域に多少の裏面キズが発生するが、支持面６ａを水平面ではなく、皿の縁のようにボート１０の内側に下方に傾斜したテーパを付けて形成しておき、ウエーハをエッジ部のみ、あるいはエッジ部近傍で支持するようにすることで、裏面キズをより低減することができる。
【００３２】
このような本発明に係る熱処理用ボート１０は、連続した円弧状の支持部６が支柱部材３の内側に一体的に形成されているため、円弧状補助治具等を別途使用しなくてもウエーハを下面周縁部に沿って広く支持することができ、しかも支持部６には切り欠き部９が１ヶ所しかないため、切り欠き部に起因するスリップが発生し難い。また、支持部６の各段ごとに通気口５が設けられているため、ガスや熱がボート内外に自由に流通しウエーハを均一に熱処理することができ、ウエーハ面内の温度分布が均一になり易い。従って、本発明による構成のボート１０では、ウエーハに対し、スリップの発生を効果的に抑制し、均一に熱処理することができる。
【００３３】
なお、円弧状支柱部材３の大きさ（中心角の大きさ）は、搬送治具通過用の空間の幅やウエーハを安定して支持すること等を考慮して設定すればよく、より狭いあるいはより広い中心角を有するものでもよい。また、横断面が環状すなわち円筒状の支柱部材とし、例えば、図１２（ｂ）に示した環状の補助治具３８のように、搬送治具との干渉を防ぐための段差を設けた環状の支持部が形成されたものとしてもよい。
【００３４】
ただし、円弧状支持部６はできるだけ大きい方がウエーハの荷重が分散されてスリップの発生を抑制することができ、また、ウエーハを支持した場合の安定性や搬送治具の通過等を考慮すると、支柱部材３に、中心角が２００°以上３６０°以下の環状又は連続した円弧状の支持部が形成されているものとすることが好ましい。特に、中心角が３４０°以下の支持部６（支持面６ａ）として切り欠き部９あるいは段差部を設けておけば、支持部６と搬送治具との干渉を確実に防ぐことができる。
【００３５】
このような熱処理用ボート１０の製造方法は特に限定されるものではないが、例えば以下のような方法により比較的容易に製造することができる。
図２〜図５は、熱処理用ボート１０の製造方法の一例を示している。
まず、天板１と底板２のほか、支柱部材３として、図２に示されるような連続した円弧状の横断面を有し、その外周半径が、天板１、底板２の半径と略同じで、熱処理するウエーハの半径よりも大きく、一方、その内周半径はウエーハの半径よりも小さい支柱部材３を作製する。円弧の中心角θは、ウエーハ搬送治具の形状等を考慮して決めれば良く、例えば、中心角θが３００°程度の円弧状の横断面を有する支柱部材３とすれば、ウエーハの下面周縁部を広い領域で支持することができるとともに、搬送治具が通過するための切り欠き部９を十分確保することができる。
【００３６】
これらの天板１、底板２、及び円弧状支柱部材３自体の作製方法は特に限定されないが、シリコンウエーハの熱処理用ボート１０の場合には、素材として、例えば石英ガラス、単結晶シリコン、多結晶シリコン等を用いることでウエーハの汚染を防ぐことができ、特に炭化珪素（ＳｉＣ）等のセラミックス材料をベースとしたものであれば、汚染の防止のほか、耐熱性にも極めて優れるため好ましい。
【００３７】
次に、作製した円弧状支柱部材３を、天板１と底板２との間に配置し、天板１と底板２に固定する。固定手段は特に限定されず、例えばバインダーによる接着、嵌め込み、ネジ止め等いずれの方法でも良い。
【００３８】
天板１と底板２との間に円弧状支柱部材３を固定した後、支柱部材３に対し、ウエーハを挿入すべき方向（切り欠き部９の位置）から切削して溝８を形成することによりウエーハを挿入するための挿入口４を形成するとともに支柱部材３の内側にウエーハを下面周縁部に沿って支持するための連続した円弧状の支持部６を形成する。
このような溝加工には、支柱部材３の外周半径より小さく、熱処理するウエーハの半径よりも大きい円盤状の円周刃（ダイヤモンドカッター）３０を装着した溝切り加工機を好適に用いることができる。溝８を形成する際は、支柱部材の切り欠き部からボート１０の中心軸Ｇに向けて切削し、ボート１０と円周刃３０の中心軸が一致するまで溝８を切り込む。これにより、図３の横断面図及び図４の斜視図に示されるように、支柱部材３に溝８が形成され、円周刃３０を挿入した側にはウエーハの直径よりも横幅が広い溝８が形成されるとともに、支柱部材３の内側にはウエーハの直径よりも内径は小さく、外径は大きい連続した円弧状の支持部６が形成される。
【００３９】
支柱部材３に対し、上記のようにして所定の高さに溝８（挿入口４及び円弧状支持部６）を形成した後、挿入口４と同じ高さで別の方向から切削して貫通させることにより通気口５を形成するとともに挿入口４と通気口５との間の支柱部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを形成する。例えば、図５に示されるように、挿入口４（切り欠き部９）とは反対側の三方から小さめの半径を有する円周刃で支柱部材３の外周側から切削して溝を切ることで、３つの通気口５を形成するともに、支柱となる部分（支柱部）３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを残すようにする。このように挿入口４と同じ高さにそれぞれ通気口５を形成すれば、支持部６に新たな切り欠き部を形成することもなく、熱処理中、雰囲気ガスの流通や熱の移動が促されるため、ウエーハに対し、均一な熱処理を施すことができる。
【００４０】
通気口の形状や数は図１のものに限定されず、円形状、方形状のものとしても良いが、上記のようにウエーハを挿入する方向から形成した溝８と同じ高さ位置に、別の方向からも溝切りを行って貫通させることで、幅の広い通気口５を簡便に形成することができる。例えば、図７（ａ）に示されるように、各段ごとに二方向から切削して２つの通気口５を形成するとともに３つの支柱部３ｅ，３ｆ，３ｇを形成しても良い。
【００４１】
なお、上記のように溝８（挿入口４、円弧状支持部６）や通気口５を形成する手法としては、ダイヤモンドカッターの円周刃３０を用いた溝切り加工機に限らず、同様の精度で同様に加工できるのであれば、レーザー加工機、高圧ジェット流、旋盤などの手法を用いても良い。
【００４２】
また、支持部６の端部からのスリップ発生を効果的に抑えるため、熱処理時にウエーハが撓んだ際に点接触が起こらないよう、図６に示したように支持部６の支持面側の端部６ｂや内側の角部６ｃ等に面取り加工を施して丸めることが有効である。このような面取り加工を施すことで、スリップの発生をより効果的に防ぐことができる。
【００４３】
さらに、図８（ａ）（ｂ）は本発明に係る熱処理用ボートの別の製造方法を示す図である。  
まず、図８（ａ）の横断面図に示されるように、連続した円弧状の横断面を有し、外側（外周面）には梁４９が形成されている支柱部材４３を作製する。この支柱部材４３の長手方向には、横断面の円弧において、切り欠き部９の反対側に半円をなす位置２箇所と、さらにこの半円をほぼ３等分する位置２箇所、すなわち半円の０°、６０°、１２０°、１８０°の計４箇所に梁４９が形成されている。なお、梁４９となる出っ張りの外周半径は天板１、底板２の半径と略同じとなるようにし、梁以外の部分の外周半径は、天板１等の半径よりも小さく、かつウエーハの半径よりも大きくする。
【００４４】
このような形状の支柱部材４３を天板１と底板２の間に配置して固定する。次いで、支柱部材４３に対し、半径が支柱部材４３の内周半径よりも大きく、かつ梁４９となる部分の外周半径よりも小さい円周刃、特に、円周刃の大きさが支柱部材４３の梁４９を除いた外周半径と同じかそれよりやや大きく（梁４９との境界部分まで切削できる大きさに）設定した円周刃を用い、図８（ｂ）のように、ウエーハを挿入すべき方向（切り欠き部９の方向）から切削して溝を形成することによりウエーハを挿入するための挿入口４４を形成するとともに支柱部材４３の内側にウエーハを下面周縁部に沿って支持するための連続した円弧状の支持部４６を形成する。
そして、さらに円周刃によりそのまま切削して梁以外の部分を貫通させることにより通気口４５を形成するとともに梁の部分を支柱部４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄとして形成する。
【００４５】
このような１回の溝切り加工を行うことで、同じ素材から、ウエーハ挿入口４４、連続した円弧状支持部４６に加え、支柱部４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄと通気口４５を同時に形成することができ、新たな切り欠き部を形成することもない。すなわち、支柱部材４３に溝を形成して残った内側部分が特に支持領域の広い円弧状のウエーハ支持部４６となり、削られなかった梁の部分がボート全体を支える支柱の役割を果たし、各支柱部４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄの間に通気口４５が形成される。従って、溝切り加工が少なくて済み、製造コストを一層低く抑えることができる。
【実施例】
【００４６】
以下、本発明の実施例及び比較例について説明する。
（実施例１）
熱処理用縦型ボートの製造
支柱となる部材として、横断面の形状が、外側半径１６５ｍｍ、内側半径１４７ｍｍ、中心角３００°の連続した円弧状であり、長さが９３０ｍｍの炭化珪素（ＳｉＣ）部材を作製した。そして、長手方向の端面の内周側の角部（図６の６ｃに相当する）はＲ２５にて面取りを行った。
【００４７】
天板となる部材としては、外径（直径）３３０ｍｍ、内径（直径）２７０ｍｍ、厚さ４ｍｍの中空円盤を、また、底板となる部材としては、（直径）３３０ｍｍ、厚さ５ｍｍの円盤を、それぞれＳｉＣにて作製した。
【００４８】
このような天板と底板との間に、上記円弧状の支柱部材を、炭素系のバインダーで接着することにより固定した。このとき、図２のように支柱部材の外周と天板／底板の外周とを一致させて配置した。なお、支柱部材の円弧の両端部とボートの中心軸Ｇとが成す角度Ａは６０°であり、搬送治具が通過するための切り欠き部は十分確保されている。
続いて、一体化させた各部材を構成するＳｉＣの粒界にＳｉを含浸させるため、溶融Ｓｉに浸漬させた。
【００４９】
溝の形成には、直径３０３ｍｍのダイヤモンドカッターの円周刃を装着した溝切り加工機を用いた。
まず、溝切り加工機に、上記一体化した支柱部材を、図３に示されるように円周刃の進入方向と、ボートの中心軸Ｇと、支柱部材の一端部ａとが成す角Ａ／２が３０°になるようにセットした。そして、溝の鉛直方向の幅を６．６ｍｍ、溝間に形成される支持部の厚さを３．０ｍｍ、溝数を９５個に設定し、円周刃の中心がボートの中心軸Ｇと一致するまで円周刃を挿入することにより、支柱部材に対し溝を形成するとともに内側に連続した円弧状の支持部を形成した。このような作業により、図４のように各溝（ウエーハ挿入口、円弧状支持部）を順次形成した。
【００５０】
引き続き、図５のように、円周刃進入方向と、ボート中心軸Ｇと、支柱部材の一端ａとのなす角Ｂが８５°になるように上記一体化した部材を溝切り加工機に固定した。なお、ここでは直径２００ｍｍの円周刃を用い、支柱部材に対し、ウエーハを挿入すべき方向から先に形成した溝と同じ高さから切削して貫通させた。さらに、挿入口と対向する側からも同様に貫通させて、支柱部材に対し、各段において横幅が７０ｍｍの通気口を３つずつ形成した。
【００５１】
上記のように各溝（挿入口、支持部、支柱部、通気口）を形成した後、各支持部の支持面の縁部に面取り加工を施し、特に支持部における支持面と端面とが交差する角部（図６の６ｂ）は、Ｒ１５の面取りを行った。
【００５２】
上記のような一連の加工によりボート形状としたものに酸洗浄を行った後、約１００μｍのＳｉＣ−ＣＶＤコート膜を形成した。このＳｉＣ−ＣＶＤコート膜の表面はＲａが１μｍ程度あり、微小な凸面で起こる点接触によりスリップが発生するおそれがあるため、支持面についてはＲａが約０．０３μｍになるまで研磨により平滑化を行った。
【００５３】
シリコンウエーハの熱処理
熱処理するウエーハとして、直径３００ｍｍ、厚さ７７９μｍの鏡面研磨されたシリコンウエーハを用意した。
熱処理用ボートには、実施例１で製造した図１に示されるような円弧状の支持部を有する熱処理用縦型ボート１０を用いた。
【００５４】
このボートに、ウエーハの下面周縁部が円弧状の支持面に均等に接触するように９５枚のウエーハを載置し、図９に示すような熱処理炉内に搬入した。そして、炉内で、アルゴン雰囲気中、１２００℃、１時間の熱処理を行った。
熱処理後、熱処理炉からボートを搬出し、上から１０枚と下から１０枚のウエーハを除く７５枚のウエーハに対し、目視及びＸ線Ｌａｎｇ法にてスリップ転位の発生状況を確認した。
その結果、目視及びＸ線Ｌａｎｇ法のどちらでもスリップ転位は全く観察されなかった。
【００５５】
（比較実験１）
図１０に示したような一般的な熱処理用縦型ボート（ショートフィンガータイプ）を用いて、上記実験と同様にしてシリコンウエーハの熱処理を行った。
熱処理後、目視及びＸ線Ｌａｎｇ法にてスリップ転位の発生状況を観察したところ、目視によってもスリップ転位の発生をはっきり認識できるウエーハが多く存在し、Ｘ線Ｌａｎｇ法で評価したスリップ転位発生率は９０％以上となり、ほとんどのウエーハでスリップ転位が確認された。
【００５６】
（比較実験２）
また、図１３に示したようなボート本体となる１本の円筒に対し、垂直方向（軸方向）に縦溝を形成することにより、上下方向に沿って一定幅の搬送治具通過用と雰囲気ガス通気用の開口部（切り欠き部）をそれぞれ設けた一体型の熱処理用縦型ボートを用い、上記実験と同様にしてシリコンウエーハの熱処理を行った。
熱処理後、目視及びＸ線Ｌａｎｇ法にてスリップ転位の発生状況を観察したところ、目視によってもスリップ転位の発生が確認できるものがあり、また、Ｘ線Ｌａｎｇ法で評価した場合、スリップ転位発生率はほぼ３０％であった。スリップ転位発生率は比較実験１の場合より低かったものの、搬送治具通過用の縦溝３４のほかに上下方向に沿って形成したガス通気用の縦溝３５によりウエーハ支持部３６に複数箇所の断絶部分が存在するためにスリップの発生が促進されたものと考えられる。
【００５７】
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。
【００５８】
例えば、ウエーハのリフト機構の付いたウエーハ搬送方式を用いる場合には、図７（ｂ）のような横断面が環状の支柱部材１３に環状の支持部７を形成して、ウエーハ等を全周で支持するものとしても良い。このように全周で支持するものであれば、スリップの発生をより効果的に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】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２】図１の熱処理用ボートの溝形成加工前の断面図である。
【図３】図１の熱処理用ボートの溝形成加工後の断面図である。
【図４】熱処理用ボートの溝形成加工を説明する斜視図である。
【図５】図１の熱処理用ボートの通気口形成後の断面図である。
【図６】図５のＣで囲まれた支持部の端部を拡大した斜視図である。
【図７】本発明に係る熱処理用縦型ボートの他の例を示す断面図である。              （ａ）円弧状の支柱部材  （ｂ）環状の支柱部材
【図８】本発明に係る熱処理用縦型ボートのさらに他の例を示す断面図である。              （ａ）溝形成加工前  （ｂ）溝形成加工後
【図９】縦型熱処理炉の一例を示す概略図である。
【図１０】従来の熱処理用縦型ボートの一例を示す概略図である。                      （ａ）正面図  （ｂ）横方向断面図（ウエーハを支持した状態）
【図１１】搬送治具の例を示す概略図である。                                  （ａ）すくい上げ方式  （ｂ）吸着方式
【図１２】ウエーハ周辺部支持用補助治具の例を示す斜視図である。                  （ａ）円弧状の補助治具  （ｂ）段差を付けた環状の補助治具
【図１３】従来の一体型熱処理用縦型ボートの概略断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…天板、  ２…底板、  ３…支柱部材、  ３ａ〜３ｇ…支柱部、
４…ウエーハ挿入口、  ５…通気口、  ６…連続した円弧状の支持部、
７…環状の支持部、  ６ａ…ウエーハ支持面、  ８…溝、  ９…切り欠き部（開口部）、
１０…熱処理用縦型ボート、  ２０…熱処理炉、  ３０…円周刃、  θ…中心角、
Ｗ…ウエーハ。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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