(57)【要約】【課題】膜の剥離を抑制して、メンテナンスサイクルを長期化することができる石英ボートを提供する。【解決手段】複数の支柱４と、複数の前記支柱４を支持する支持部２と、を具備し、複数の前記支柱４は、基板を保持する保持部５が複数設けられた基板保持領域６を有し、少なくとも前記支持部２は、前記基板保持領域６よりも粗面化されている。【選択図】      図１
2016082082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の支柱と、
複数の前記支柱を支持する支持部と、を具備し、
複数の前記支柱は、基板を保持する保持部が複数設けられた基板保持領域を有し、
少なくとも前記支持部は、前記基板保持領域よりも粗面化されていることを特徴とする石英ボート。
【請求項２】
前記支柱の前記基板保持領域よりも前記支持部側も粗面化されていることを特徴とする請求項１記載の石英ボート。
【請求項３】
前記支柱の前記支持部側には、断熱材が保持されると共に、前記支柱の前記断熱材が設けられた領域を含む当該領域よりも前記支持部側が粗面化されていることを特徴とする請求項１又は２記載の石英ボート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンウェハーに代表される基板を保持して、当該基板を処理する処理装置内に配置される石英ボートに関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェハーに代表される基板に成膜や熱処理を行う際に、当該基板は石英ボートに搭載されて処理装置内に投入される。
【０００３】
石英ボートは、複数の基板を所定の間隔を空けて保持するものであり、複数の基板を保持する支柱と、複数の支柱の端部が固定されて当該支柱を支持する支持部と、を具備し、支柱に基板が所定の間隔で複数保持される（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２０９０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、石英ボートに搭載した基板に成膜を行う場合、基板と同時に石英ボートに膜が成膜されると共に、一般的に石英ボートは鏡面加工されたものであるため、石英ボートに成膜された膜が剥離して異物となって基板を汚してしまうという問題がある。特に、基板に原子層堆積法（ＡＬＤ）によって成膜する際に、石英ボートの基板を保持した領域の外側の領域は、基板を保持した領域に比べて低温となるため、低温で成膜された膜は厚膜となり、膜の内部応力によって膜が石英ボートから剥離し易くなってしまう。
【０００６】
なお、石英ボートは、定期的に膜を除去するメンテナンスを行う必要があるが、石英ボートに付着した膜が剥離し易いと、メンテナンスサイクルを短くしなくてはならないという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑み、膜の剥離を抑制して、メンテナンスサイクルを長期化することができる石英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】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の態様は、複数の支柱と、複数の前記支柱を支持する支持部と、を具備し、複数の前記支柱は、基板を保持する保持部が複数設けられた基板保持領域を有し、少なくとも前記支持部は、前記基板保持領域よりも粗面化されていることを特徴とする石英ボートにある。
かかる態様では、加熱された際に低温となる少なくとも支持部を粗面化することにより、支持部に形成された膜の密着強度を向上して、支持部に形成された膜の剥離を抑制することができる。
【０００９】
ここで、前記支柱の前記基板保持領域よりも前記支持部側も粗面化されていることが好ましい。これによれば、支柱の低温となる領域も粗面化することで、支柱の低温となる領域に形成される膜の剥離を抑制することができる。
【００１０】
また、前記支柱の前記支持部側には、断熱材が保持されると共に、前記支柱の前記断熱材が設けられた領域を含む当該領域よりも前記支持部側が粗面化されていることが好ましい。これによれば、低温となる断熱材が設けられた領域を含む支持部側である断熱領域を粗面化することで、断熱領域に形成される膜の剥離を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態１に係る石英ボートの斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る石英ボートの平面図及び要部断面図である。
【図３】本発明の比較例に係る石英ボートの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る石英ボートの斜視図であり、図２は、石英ボートの平面図及びそのＡ−Ａ′線断面図である。
【００１３】
図示するように、本実施形態の石英ボート１は、縦に配置される縦型のものであり、２枚の板状の第１支持部２及び第２支持部３と、第１支持部２及び第２支持部３の間に設けられた複数、本実施形態では、４本の支柱４と、を具備する。
【００１４】
第１支持部２及び第２支持部３は、石英、すなわち、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）で形成された板状のものであり、石英ボート１が縦に配置、すなわち、鉛直方向Ｚに配置された際に第１支持部２が鉛直方向Ｚ下側、第２支持部３が鉛直方向Ｚ上側に位置するように配置される。なお、本実施形態では、第１支持部２が支持部に相当する。
【００１５】
支柱４は、石英で形成された柱状のものであり、一端が第１支持部２に固定されていると共に、他端が第２支持部３に固定されている。このような支柱４は、複数本、本実施形態では、４本が第１支持部２と第２支持部３との間に平行となるように長手方向（軸方向）が鉛直方向Ｚに沿って配置されている。
【００１６】
また、各支柱４には、側面に開口する溝状の保持部５が軸方向に沿って所定の間隔で複数設けられている。このような保持部５にシリコンウェハー等の基板１０を挿入することで、基板１０は、支柱４に軸方向に沿って所定の間隔を空けて複数保持される。このように本実施形態では、支柱４の軸方向、すなわち、本実施形態では鉛直方向Ｚにおいて石英ボート１の保持部５が設けられた領域を基板保持領域６と称する。なお、本実施形態では、支柱４に溝状の保持部５を設け、保持部５内に基板１０を挿入することで、基板１０を保持するようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、支柱４に側面に突出した突起状の保持部を設け、保持部上に基板１０を載置するようにしてもよい。何れの場合であっても、支柱４の軸方向において、複数の基板１０を保持する領域を基板保持領域６と称する。
【００１７】
また、このような石英ボート１には、支柱４の基板保持領域６よりも第１支持部２側に断熱材７が設けられている。断熱材７は、グラスウールなどの繊維系断熱材や、フォームなどの発泡系断熱材などを用いることができる。このような断熱材７を設けることで、複数の基板１０を保持した石英ボート１を加熱処理する際に、第１支持部２側を低温にして、第１支持部２を支持する台や機械への熱による影響を抑制することができる。すなわち、複数の基板１０を保持した石英ボート１を加熱した際に、支柱４の軸方向（鉛直方向Ｚ）において、支柱４の断熱材７よりも第１支持部２側は、支柱４の基板保持領域６よりも低温となる。つまり、石英ボート１は、処理装置内では支柱４の軸方向において基板保持領域６の温度分布が均一となるように加熱されるもの（均熱長）であるが、均熱長から外れた領域、特に、断熱材７によって断熱された領域（以下、断熱領域８と称する）は、基板保持領域６よりも低温となる。
【００１８】
このため、本実施形態では、石英ボート１の断熱領域８は、基板保持領域６に比べて表面が粗面化されている。ここで、基板保持領域６に比べて表面が粗面化されているとは、基板保持領域６に比べて、断熱領域８の表面に微細な複数の凹凸９が設けられていることを言う。つまり、断熱領域８の表面粗さＲａが、基板保持領域６の表面粗さＲａに比べて大きいことを言う。このような石英ボート１の断熱領域８を粗面化する方法は特に限定されず、例えば、イオンミリングなどのドライエッチング、サンドブラストに代表されるブラスト加工等の機械加工、ウェットエッチングなどが挙げられる。また、石英ボート１に表面が凹凸となる膜を成膜することで粗面化するようにしてもよい。なお、これらの粗面化加工は、単独で行っても複数組み合わせてもよい。
【００１９】
このように、石英ボート１の低温となる領域、本実施形態では、断熱領域８を粗面化することによって、断熱領域８の低温となる領域に微細な凹凸を形成して、基板保持領域６に比べて単位範囲当たりの表面積を増大させることができる。したがって、石英ボート１が保持した基板１０に成膜を行った際に、石英ボート１の低温となる断熱領域８に形成された膜の密着強度をアンカー効果によって向上して、断熱領域８に形成された膜が剥離するのを抑制することができる。特に、石英ボート１に保持された基板に原子層堆積（ＡＬＤ）によって成膜を行う場合、石英ボート１の低温となる領域は、化学蒸着法（ＣＶＤ）のように厚膜で成膜されるため、膜の内部応力によって剥離し易いが、低温となる断熱領域８を粗面化することで、比較的厚い膜であっても剥離を抑制することができる。
【００２０】
ここで、例えば、石英ボート１の断熱領域８が粗面化されずに、鏡面加工されていた場合、図３（ａ）に示すように、石英ボート１に保持された基板１０に成膜する際に、同時に断熱領域８には膜１１が成膜される。そして、図３（ｂ）に示すように、断熱領域８に成膜された膜１１が剥離することで、異物となって基板１０等に付着してしまう。
【００２１】
本実施形態では、石英ボート１の低温となる断熱領域８を粗面化することによって、断熱領域８に形成された膜１１が剥離するのを抑制することで、断熱領域８の膜１１が剥離することによるパーティクルの発生を抑制することができると共に、断熱領域８の膜１１を除去するメンテナンスを短期間で行う必要がなく、メンテナンスサイクルを長期化することができる。
【００２２】
なお、石英ボート１の基板保持領域６は、鏡面加工されているのが好ましい。このように、基板保持領域６を鏡面加工することで、基板保持領域６に保持された基板１０への熱伝播を均一にして、複数の基板１０に同じ条件で熱処理を実施することが可能となる。ちなみに、基板保持領域６を粗面化してしまうと、粗面化によって石英ボート１が断熱材として働き、基板１０の面内における膜厚の均一性が悪化してしまうからである。また、基板保持領域６を鏡面加工することで、基板１０への成膜時の原料消費を抑制して、コストを低減することができる。ちなみに、基板保持領域６を粗面化してしまうと石英ボート１の表面積が増大し、その分の原料消費が多くなるからである。さらに、基板保持領域６を鏡面加工することで、基板１０の滑りを向上すると共に、基板１０の傾きや浮きを抑制して、基板１０を運搬するツイーザーが基板１０を取り損ねるエラーを抑制することができる。ちなみに、基板保持領域６を粗面化してしまうと、基板１０の滑りが悪くなると共に、基板１０の傾きや浮きが発生して、ツイーザーが基板１０を取り損ねるエラーが発生するからである。
【００２３】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。
【００２４】
例えば、上述した実施形態１では、石英ボート１の基板保持領域６に比べて低温となる断熱領域８を粗面化するようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、支柱４の基板保持領域６よりも第２支持部３側の領域が、基板保持領域６に比べて低温となる場合には、基板保持領域６よりも第２支持部３側の領域を粗面化するようにしてもよい。すなわち、支柱４の軸方向において、石英ボート１の基板保持領域６以外の領域を全て粗面化するようにしてもよい。つまり、石英ボート１の少なくとも基板保持領域６に比べて低温となる領域を粗面化すればよい。また、上述した実施形態１では、断熱領域８を粗面化するようにしたが、最も低温となるのは、基板保持領域６から最も離れた位置にある第１支持部２であるため、第１支持部２のみを粗面化するようにしてもよい。もちろん、石英ボート１の基板保持領域６を含む全ての表面を粗面化するようにしてもよい。
【００２５】
また、上述した実施形態１では、断熱材７を設けるようにしたが、断熱材７は必ずしも必要なものではなく、断熱材７を設けないようにしてもよい。
【００２６】
さらに、上述した実施形態１では、石英ボート１は、鉛直方向Ｚに支柱４の軸方向が配置される縦型のものを例示したが、特にこれに限定されず、支柱４の軸方向（長手方向）が鉛直方向Ｚに直交する水平方向に配置される、所謂、横型のものであっても本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１  石英ボート、  ２  第１支持部、  ３  第２支持部、  ４  支柱、  ５  保持部、  ６  基板保持領域、  ７  断熱材、  ８  断熱領域、  １０  基板、  １１  膜
【図１】
2016082082.tif 000003
【図２】
2016082082.tif 000004
【図３】
2016082082.tif 000005