(57)【要約】【課題】高温での熱処理に際し、ウェハに結晶欠陥が誘起されないか低減するウェハホルダを提供する。【解決手段】被処理物である半導体基板を、半導体製造装置内に配置するウェハホルダにおいて、半導体基板が搭載される面を、高温においても半導体基板との面接触が維持できるように、Ｒ状の曲面で面精度を粗く仕上げ、応力集中の発生を抑制し、ウェハに結晶欠陥が誘起されないか、低減させた。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物である半導体基板を、半導体製造装置内に配置するウェハホルダにおいて、半導体基板が搭載される面を、高温においても半導体基板との面接触が維持できるように、Ｒ状の曲面で面精度を粗く仕上げたことを特徴とするウェハホルダ。
【請求項２】
前記ウェハが搭載される面を、サンドブラスト処理によって面制度を粗く仕上げる請求項１記載のウェハホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、拡散・酸化装置、熱処理装置、化学気相装置などの半導体製造装置を含む熱処理装置に使用されるウェハホルダに係り、詳記すれば熱処理時に半導体基板（ウェハ）の結晶欠陥の誘起を防止若しくは低減し得るウェハホルダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のバッチ型熱処理装置においては、第６図に示すようなウェハボート１又は第７図に示すようなウェハホルダ１と呼ばれる石英若しくは炭化ケイ素で製作されたウェハ２搭載冶具が使用されていた。この従来例においては、ウェハのエッジ部分又は内周部の一部でウェハ自身を保持するため、特に１０００℃を越える高温領域においては、その保持部からの結晶欠陥の誘起を防ぐことは困難であった。
【０００３】
この従来のＳｉＣ製ウェハホルダ１は、最終工程で、ウェハ支持面３を機械加工により平坦に形成している。しかしながら、炭化ケイ素の線膨張係数は、ウェハの数倍と大きく、特にシリコンに比して約２倍の値を持つので、高温領域での変位量が大きくなり、図５に示すように、谷形の反りが生じる。また、シリコンの融点は、１４１４℃であるので、１３８０℃という高温熱処理では、シリコンの軟化点を越えるので、シリコン自身の自重によるウェハ２の山形の変形が生じる。その結果、高温領域においては、図５に示すように、ウェハ２はウェハホルダ１のウェハ支持面３の端部においてのみ支持される形となる。
【０００４】
ウェハ２が変形すると、図５に示すように、支持面の端部の曲率半径が小さくなるので、ウェハ２とウェハホルダ１との接触面積が小さくなるから、応力集中が発生する。この応力集中を緩和させるために、ウェハ支持面端部の稜部を面取りして曲面加工を施すことも行われたが、機械加工では、全ての稜部を完全に除去できないのが現状である。また、仮に機械加工後に、人間の手によって全ての稜部を除去できたと仮定しても、曲面の曲率半径が小さいために、この方法では、応力集中の発生を抑止することは不可能である。
【０００５】
この結晶欠陥の誘起を抑制するための種々の試みがなされており、例えばウェハ支持面をドーナツ形状に製作することが提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３３２８４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記方法は、ウェハホルダの変形は防止できても、高温ではウェハが変形するので、応力集中の発生を抑制することはできないから、結晶欠陥の誘起を抑制することはできなかった。
【０００８】
この発明は、このような点に着目してなされたものであり、高温での熱処理に際し、ウェハに結晶欠陥が誘起されないか低減するウェハホルダ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】
【０００９】
上記目的に沿う本発明の構成は、被処理物である半導体基板を、半導体製造装置内に配置するウェハホルダにおいて、半導体基板が搭載される面を、高温においても半導体基板との面接触が維持できるように、Ｒ状の曲面で面精度を粗く仕上げたことを特徴とする。
【００１０】
要するに本発明は、ウェハホルダのウエハ接触面をＲ状の曲面に形成し、高温でウェハが変形しても面接触を維持できるようにして、応力集中の発生を抑制し、ウェハに結晶欠陥が誘起されないか若しくは低減させたことを要旨とするものである。面精度を粗くしないと、ウエハの熱処理に際し、ウェハとウェハホルダとが引っ付いて離れなくなる現象が生じ得るが、面精度を粗くすることによって、この現象を回避することができる。
【００１１】
前記ウェハが搭載される面を、サンドブラスト処理によって面制度を粗く仕上げるのが好ましい（請求項２）。機械加工によって面精度を粗く仕上げることもできるが、炭化ケイ素はモース硬度１３と非常に硬い為、機械加工により粗面にしたのでは、コスト高になるからである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、従来なし得なかった高温処理に際してのウェハの結晶欠陥の発生をなくすか、著しく少なくできるという、画期的な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明の一実施例を示すものであり、ウェハホルダ１の加工工程中に機械加工によりウェハ支持面３を平坦に形成した後、ウェハ支持面内に位置するある半径を持った円のテーパー加工を施した例を示す。曲面の曲率は、高温熱処理でウエハが変形した場合に、ウェハとの面接触が維持できる曲面となるようにする。
【００１４】
曲面の形成は、頂部断面形状が角形状ではなく円弧状となるように、サンドブラスト加工によってラウンド加工を施す。砥粒の粒度、砥粒の吹付け圧力及び吹付け時間などを調整することによって、所定の粗面の円弧状曲面に形成することができる。
【００１５】
図１に示すように、ウェハ２をウェハホルダ１の上に搭載し、これらを複数枚搭載可能な縦型ボートに配置して高温（１３００〜１４００℃）での熱処理を行う。尚、図中、斜線部３がウェハ２の支持部である。
【００１６】
従来の方式においては、常温では図４に示す通りウェハ支持面３は平面であるが、高温での熱処理時には処理温度に比例して反りが大きくなり、図５に示すようになる。
【００１７】
本発明においては、ウェハ支持部３は円弧状の曲面で形成されており、そこに稜部は存在しない。これに対し、従来のウェハホルダ１は、図４に示すように、室温においては確かに面で接触しているが、これが高温の熱処理装置内部では、図５のようにわずかな接触面積しか有さないウェハ支持部３でウェハ２を支持する形となる。
【００１８】
図２から分かるように、本発明のウェハホルダ１は、円弧状の曲面で形成されていることを特徴としている。そのため、高温の熱処理装置内部に配置されたウェハ２は、図３に示すように、ウェハホルダ１とウェハ２が熱により変形した場合でも、ウェハ２とウェハホルダ１とは、従来のホルダよりも大きい接触面積のウェハ支持面３で接するので、ウェハ自重をウェハ支持面３で分散して受けることが可能となり、結果として応力集中部が発生しないから、結晶欠陥の発生を抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
以上のべた如く、本発明によれば、極めて簡単な構成により高温での熱処理に際し、ウェハに結晶欠陥が誘起されないか、著しく減少させることができるので、半導体製造装置の熱処理装置として使用する予定である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例を示す（ａ）平面図、（ｂ）断面図である。
【図２】図１（ｂ）のA部拡大図である。
【図３】本発明のウェハホルダの熱処理時の変形を表す概略図である。
【図４】従来の平面支持型ウェハホルダの支持部の拡大図である。
【図５】従来の平面支持型ウェハホルダの熱処理時の変形を表す概略図である。
【図６】従来のウェハボートの一例を示す断面図である。
【図７】従来のウェハホルダーの一例を示す（ａ）平面図、（ｂ）断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１………ウェハホルダ
１´………ウェハボート
２………ウェハ（半導体基板）
３………ウェハ支持部
【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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【図６】
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【図７】
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