(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、複数の支柱と、各支柱の両端部に連結した一対の板状部材と、前記各支柱に被処理基板を水平に支持するための複数の支持部とを有するボート本体と、前記複数の支持部の各々に着脱可能に装着されており、前記被処理基板が載置される支持補助部材とを備えた縦型熱処理用ボートであって、
前記支持補助部材は、前記支持部に装着されるガイド部材と、該ガイド部材により定置され、前記被処理基板が載置される板状の基板支持部材とを有しており、
前記ガイド部材は上面に穴が形成されており、
前記基板支持部材は、前記ガイド部材の穴に挿嵌されて定置されており、前記支持補助部材がボート本体の支持部に装着されたとき、前記被処理基板が載置される面の高さ位置が、前記ガイド部材の上面の高さ位置よりも高いものであり、
前記基板支持部材は、炭化珪素、珪素、炭化珪素のＣＶＤコーティングが施された炭化珪素、炭化珪素のＣＶＤコーティングが施された珪素、炭化珪素のＣＶＤコーティングが施された炭素のいずれかからなり、
前記ガイド部材は、石英、酸化珪素膜が施された炭化珪素、窒化珪素膜が施された炭化珪素、酸窒化珪素膜が施された炭化珪素、酸化珪素膜が施された珪素、窒化珪素膜が施された珪素、酸窒化珪素膜が施された珪素のいずれかからなるものであることを特徴とする縦型熱処理用ボート。
【請求項２】
前記ボート本体は、石英、酸化珪素膜が施された炭化珪素、窒化珪素膜が施された炭化珪素、酸窒化珪素膜が施された炭化珪素、酸化珪素膜が施された珪素、窒化珪素膜が施された珪素、酸窒化珪素膜が施された珪素のいずれかからなるものであることを特徴とする請求項１に記載の縦型熱処理用ボート。
【請求項３】
前記基板支持部材の被処理基板が載置される面の高さ位置と、前記ガイド部材の上面の高さ位置の差が、０．０５〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の縦型熱処理用ボート。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の縦型熱処理用ボートを用いてシリコンウエーハを熱処理する方法であって、
前記複数の支持部の各々に前記支持補助部材を装着し、該支持補助部材の基板支持部材上にシリコンウエーハを載置して熱処理を行うことを特徴とするシリコンウエーハの熱処理方法。
【請求項５】
前記シリコンウエーハの熱処理を、１１００〜１３５０℃の温度で行うことを特徴とする請求項４に記載のシリコンウエーハの熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主にシリコンウエーハ等を熱処理する際に使用する縦型熱処理用ボートおよびそれを用いたシリコンウエーハの熱処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエーハ、例えばシリコン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し、その一つに熱処理工程がある。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重要なプロセスである。
【０００３】
このような熱処理工程、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、多数のウエーハ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が主に用いられている。そして、縦型熱処理炉を用いてウエーハを熱処理する際には、多数のウエーハをセットするための縦型熱処理用ボート（以下、「熱処理用ボート」又は単に「ボート」という場合がある。）が用いられる。
【０００４】
図４は、従来の一般的な縦型熱処理用ボートの概略を示している。この縦型熱処理用ボート１０１では、４本の支柱１０２（ロッド）の両端部に一対の板状部材１０３（連結部材、あるいは天板と底板とも言う）が連結されている。各支柱１０２には多数のスリット１０５が形成され、各スリット１０５間の凸部がウエーハの支持部１０６として作用する。ウエーハを熱処理する際には、図５（Ａ）の平面図、図５（Ｂ）の正面図に示したように、各支柱１０２の同じ高さに形成されている支持部１０６にウエーハＷの外周部を載置することでウエーハＷが水平に支持されることになる。
【０００５】
図６は、縦型熱処理炉の一例を示す概略図である。縦型熱処理炉２２０の反応室２２２の内部に搬入された熱処理用ボート１０１には多数のウエーハＷが水平に支持されている。熱処理の際には、ウエーハＷは、反応室２２２の周囲に設けられたヒータ２２４によって加熱されることになる。熱処理中、反応室２２２にはガス導入管２２６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２２８から外部に排出される。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。
【０００６】
縦型熱処理用ボート１０１におけるウエーハの支持部１０６は種々の形状が採用されており、図７（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ一例を示している。（Ａ）の方は、円柱形状の支柱１０２’に凹み状のスリット１０５’（溝）を設けることで半円形の支持部１０６’を形成したものである。一方、（Ｂ）の方は、（Ａ）のものよりもウエーハＷの中心に近い箇所を支持するために幅の広い角柱形状の支柱１０２’’に凹み状のスリット１０５’’を設けて長方形の支持部１０６’’を形成したものである。他にも、スリット形状を円弧状にしたものや、鉤型状にしたものなどもある。
【０００７】
ところで、縦型熱処理用ボートを使用すると、特に酸化や不純物拡散等を目的とした高温の熱処理を行う場合、ウエーハの自重による内部応力やウエーハ内温度分布の不均一性による熱歪応力などが生じ、これらの応力がある一定の臨界値を超えると、ウエーハに結晶欠陥であるスリップ（スリップ転位）が発生してしまう。この転位発生の臨界値は高温になると急激に小さくなるため、高温になる程スリップ転位が発生し易くなることが知られている。スリップ転位発生箇所に素子を形成すると、接合リーク等の原因となり、デバイス作製の歩留まりを著しく低下させることがあった。
【０００８】
例えば、図７（Ａ）（Ｂ）に示したような支持部１０６’、１０６’’を形成した従来のボートを用いたとき、支持部の先端と接する箇所にスリップが発生しやすい。このような先端部で点接触してしまう場合があるからである。
【０００９】
また、例えば単に支持部にＣＶＤ−ＳｉＣコートを施しただけの熱処理用ボートでは、その表面は、Ｒａ（中心線平均粗さ）が１μｍ程度と非常に粗いため、支持部にウエーハを載置するとウエーハは微小な隆起状部（局部突起）で点接触として支持されることになる。そのため、ウエーハの自重による内部応力が局部的に大きくなり、スリップが発生しやすいと言われている。
【００１０】
このようなスリップの発生を防ぐため、支持部の先端を面取りしたり、ウエーハ支持部
の表面を研磨することにより隆起状部を除去する等の対策が講じられている。
しかし、熱処理ボートの支持部は薄く脆いため、機械等で面取り加工や研磨加工する際
に破損が起こりやすいという問題がある。支持部を１つでも破損すると、ボート全体とし
て不良品となってしまう。そのため、完全な鏡面に研磨するには手作業等で行う必要があ
るが、各支持部の面粗さにバラツキが出やすい上、全ての支持部を鏡面研磨するには多大
な労力を必要とし、非常に高価なボートとなってしまう。
【００１１】
また、支持部の表面粗さや先端部の面取りなどの最適形状を確立するためには、様々な
表面粗さや面取り形状に設定した種々の熱処理用ボートを作製して数多くの事前実験を行
う必要がある。しかし、熱処理ボートは高価なため、多様な熱処理用ボートを揃えて実験
することは非常にコストがかかってしまう。
【００１２】
これらの問題点を解決するため、特許文献１には、ウエーハ支持部に着脱可能な支持補
助部材を装着したボートが開示されている。このようなボートであれば、支持補助部材は
着脱可能なものであるため、ウエーハを載置する面において、面取り加工や研磨加工を安
価で容易に所望したものに施すことができるし、その研磨加工等を施した支持補助部材を
支持部に装着し、ウエーハを載置して熱処理を施せば、スリップの発生を効果的に抑制す
ることができるとされている。
【００１３】
また、ボートの材質に関しては、例えばシリコンウエーハ用としては、ウエーハの汚染を防ぐため、通常、石英（ＳｉＯ２）、炭化珪素（ＳｉＣ）、珪素（Ｓｉ）等の材料が使用されている。例えば、１０００℃を超えるような高温熱処理工程では、石英（ＳｉＯ２）製のボートよりも耐熱性が高いＳｉＣやＳｉ製のボートが使用されている。特にＳｉＣ製のボートは、ＣＶＤ−ＳｉＣコートを施すことにより熱処理中に発生する金属汚染をより低減させることができることから多く使用されている。
【００１４】
しかし、ＣＶＤ−ＳｉＣコートにおいて、その表面を例えば鏡面研磨を施したことによって、ＳｉＣ膜の表層部でＦｅの金属汚染濃度が高い場合があり、ウエーハを載せて熱処理を行う際に、Ｆｅの金属汚染転写が起こることがある。この金属汚染転写は、熱処理用ボート表面に酸化膜を形成することにより防ぐことができる。このような理由から前記支持補助部材も表面に酸化膜が形成されたＳｉＣ製のものが使用されている。
【００１５】
しかしながら、酸化膜が形成されたＳｉＣ製の支持補助部材にウエーハを載置してアルゴン雰囲気中で熱処理を行うと、Ｆｅの金属汚染転写量は低減するが、酸化膜によってシリコンウエーハの裏面が荒れてしまうことがあった。
一方、支持補助部材に酸化膜を形成しない場合には、支持補助部材の側面から発生したＦｅが次段のウエーハ表面を汚染してしまうという問題があった。
【００１６】
【特許文献１】特開２００４−２４１５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、支持補助部材を備えた縦型熱処理用ボートにシリコンウエーハのような被処理基板を載せてアルゴン等を用いた熱処理を行う際の、シリコンウエーハへのＦｅ汚染転写と、シリコンウエーハ裏面の面荒れの両方を抑制することができる縦型熱処理用ボートおよびそれを用いたシリコンウエーハの熱処理方法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】
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも、複数の支柱と、各支柱の両端部に連結した一対の板状部材と、前記各支柱に被処理基板を水平に支持するための複数の支持部とを有するボート本体と、前記複数の支持部の各々に着脱可能に装着されており、前記被処理基板が載置される支持補助部材とを備えた縦型熱処理用ボートであって、前記支持補助部材は、前記支持部に装着されるガイド部材と、該ガイド部材により定置され、前記被処理基板が載置される板状の基板支持部材とを有しており、前記ガイド部材は上面に穴が形成されており、前記基板支持部材は、前記ガイド部材の穴に挿嵌されて定置されており、前記支持補助部材がボート本体の支持部に装着されたとき、前記被処理基板が載置される面の高さ位置が、前記ガイド部材の上面の高さ位置よりも高いものであり、前記基板支持部材は、炭化珪素、珪素、炭化珪素のＣＶＤコーティングが施された炭化珪素、炭化珪素のＣＶＤコーティングが施された珪素、炭化珪素のＣＶＤコーティングが施された炭素のいずれかからなり、前記ガイド部材は、石英、酸化珪素膜が施された炭化珪素、窒化珪素膜が施された炭化珪素、酸窒化珪素膜が施された炭化珪素、酸化珪素膜が施された珪素、窒化珪素膜が施された珪素、酸窒化珪素膜が施された珪素のいずれかからなるものであることを特徴とする縦型熱処理用ボートを提供する（請求項１）。
【００１９】
前述したように、従来品のように、例えば、酸化膜が形成されたＳｉＣ製の支持補助部材を備えたものであると、該酸化膜によって、これと接触する被処理基板の裏面が荒れてしまう。一方、支持補助部材に酸化膜を形成しない場合には、支持補助部材の側面からのＦｅによりウエーハ表面が汚染されてしまう。
【００２０】
しかしながら、本発明の縦型熱処理用ボートは、支持補助部材において、被処理基板が載置される基板支持部材は、支持部に装着されるガイド部材の上面に形成された穴に挿嵌されて定置されており、基板支持部材の被処理基板が載置される面の高さ位置が、ガイド部材の上面の高さ位置よりも高く、しかも、基板支持部材は炭化珪素、珪素、炭化珪素のＣＶＤコーティングが施された炭化珪素、炭化珪素のＣＶＤコーティングが施された珪素、炭化珪素のＣＶＤコーティングが施された炭素のいずれかからなるものであるので、シリコンウエーハ等の被処理基板と接触する部分に酸化膜が形成されておらず、被処理基板を載置して熱処理する際に被処理基板の裏面と酸化膜が接触することもない。これによって、被処理基板の裏面が荒れるのを抑制することが可能である。
【００２１】
また、支持補助部材のうち、基板支持ガイド部材は石英、酸化珪素膜が施された炭化珪素、窒化珪素膜が施された炭化珪素、酸窒化珪素膜が施された炭化珪素、酸化珪素膜が施された珪素、窒化珪素膜が施された珪素、酸窒化珪素膜が施された珪素のいずれかからなるものであるため、その分、支持補助部材の全体から被処理基板表面へのＦｅの金属汚染転写量を大幅に低減することが可能である。
【００２２】
このように、本発明によって、従来問題となっていた被処理基板へのＦｅ汚染転写と被処理基板裏面の面荒れの両方が同時に抑制された熱処理基板を提供することが可能になる。
【００２３】
このとき、前記ボート本体は、石英、酸化珪素膜が施された炭化珪素、窒化珪素膜が施された炭化珪素、酸窒化珪素膜が施された炭化珪素、酸化珪素膜が施された珪素、窒化珪素膜が施された珪素、酸窒化珪素膜が施された珪素のいずれかからなるものとすることができる（請求項２）。
【００２４】
このように、ボート本体が、石英、酸化珪素膜が施された炭化珪素、窒化珪素膜が施された炭化珪素、酸窒化珪素膜が施された炭化珪素、酸化珪素膜が施された珪素、窒化珪素膜が施された珪素、酸窒化珪素膜が施された珪素のいずれかからなるものであるので、ボート本体からのＦｅの金属汚染転写量も低減できるため、被処理基板表面のＦｅ汚染を更に減少させることができる。
【００２５】
そして、前記基板支持部材の被処理基板が載置される面の高さ位置と、前記ガイド部材の上面の高さ位置の差が、０．０５〜１．０ｍｍであるのが好ましい（請求項３）。
このように、基板支持部材の被処理基板が載置される面の高さ位置と、ガイド部材の上面の高さ位置の差が０．０５ｍｍ以上、すなわち、基板支持部材の被処理基板が載置される面（基板載置面）の高さ位置が、ガイド部材の上面の高さ位置よりも０．０５ｍｍ以上高ければ、被処理基板が基板支持部材上に載置されたとき、被処理基板がガイド部材に直接接触するのを避けることができる。また、ガイド部材の上面よりも高くに位置する、基板支持部材の側面からのＦｅ汚染を抑制するために、上記高さ位置の差の上限は１．０ｍｍとするのが好ましい。
【００２６】
また、本発明は、前記の縦型熱処理用ボートを用いてシリコンウエーハを熱処理する方法であって、前記複数の支持部の各々に前記支持補助部材を装着し、該支持補助部材の基板支持部材上にシリコンウエーハを載置して熱処理を行うことを特徴とするシリコンウエーハの熱処理方法を提供する（請求項４）。
【００２７】
このような熱処理方法であれば、従来のようにシリコンウエーハの裏面を支持補助部材表面に形成された酸化膜と接触させることもなく熱処理を行うことができ、酸化膜との接触を原因とするシリコンウエーハの裏面の荒れを防ぐことが可能である。
また、同時に、支持補助部材から被処理基板表面へのＦｅの金属汚染転写量を大幅に低減することが可能である。
【００２８】
このとき、前記シリコンウエーハの熱処理を、１１００〜１３５０℃の温度で行うことができる（請求項５）。
このような高温の熱処理の場合、Ｆｅ等による金属汚染が問題となってくるが、本発明の熱処理方法であればその金属汚染を効果的に抑制することができるため、該問題を解決するにあたり極めて有効である。
【発明の効果】
【００２９】
以上のように、本発明の縦型熱処理用ボートおよびそれを用いたシリコンウエーハの熱処理方法によって、熱処理時の支持補助部材等を原因とするシリコンウエーハ等の被処理基板へのＦｅ汚染転写とウエーハ裏面の面荒れの両方を抑制した熱処理ウエーハを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下では、本発明の実施の形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
大口径の半導体ウエーハ等の被処理基板に熱処理を施す場合、多数のウエーハ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が主に用いられている。そして、この熱処理のときに多数のウエーハをセットするための縦型熱処理用ボートが用いられているが、従来のボートでは熱処理後のウエーハにスリップが発生することがあった。
【００３１】
これは、従来のボートでは、例えばＣＶＤ−ＳｉＣコートが支持部に単に施されているだけで、その表面は非常に粗く、ウエーハを支持部上に載置したときに点接触して支持されることがあるためである。しかしながら、そのＣＶＤ−ＳｉＣコートが施された粗い表面を研磨するにしても困難である上、コストもかかってしまう。
【００３２】
そこで、このような局部突起によりスリップが発生するという問題に対して、例えば特許文献１に記載されているようにウエーハの支持部に、着脱可能な支持補助部材が装着されたボートを使用することでスリップの防止が図られている。
【００３３】
例えば１１００℃以上の高温熱処理の場合、通常この支持補助部材は、全体が耐熱性の高い炭化珪素製のものが使用される。更にスリップ防止のため、この支持補助部材の表面は鏡面加工が施され、平滑な面状態になっている。
【００３４】
しかし、特にこの鏡面加工の際などに支持補助部材が高濃度のＦｅで汚染され、そのＦｅが支持補助部材からウエーハ表面に転写してウエーハがＦｅに汚染されるという問題が発生した。このＦｅ汚染は、支持補助部材表面を酸化膜で覆うことで減少させることが可能である。しかしながら、熱処理されたウエーハにおいて、上記表面が酸化膜で覆われた支持補助部材との接触部分が荒れてしまうという新たな問題が発生した。
【００３５】
そこで本発明者は、縦型熱処理用ボートの支持補助部材を、被処理基板を支持する基板支持部材と、ボートの支持部に装着するとともに基板支持部材を定置するガイド部材とに分けた。さらには、基板支持部材を炭化珪素、珪素、炭化珪素のＣＶＤコーティングが施された炭化珪素、炭化珪素のＣＶＤコーティングが施された珪素、炭化珪素のＣＶＤコーティングが施された炭素のいずれかからなるものとし、また、ガイド部材を石英、酸化珪素膜が施された炭化珪素、窒化珪素膜が施された炭化珪素、酸窒化珪素膜が施された炭化珪素、酸化珪素膜が施された珪素、窒化珪素膜が施された珪素、酸窒化珪素膜が施された珪素のいずれかからなるものとすることによって、熱処理時に、支持補助部材からウエーハへのＦｅ汚染を減少させるとともに、酸化膜との接触を原因とするウエーハ裏面の荒れも低減できることを見出し、本発明を完成させた。
【００３６】
以下、本発明の縦型熱処理用ボートおよびそれを用いたシリコンウエーハの熱処理方法について、図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１に本発明の縦型熱処理用ボートの一例を示す。この縦型熱処理用ボート１は、４本の支柱２と、各支柱２の両端部に連結した一対の板状部材３とを有している（これらの構成をボート本体４とする）。各支柱２には、それぞれ同じ高さの位置に複数のスリット５（溝）が等間隔で形成されており、スリット５間の凸部が被処理基板（ここではシリコンウエーハを例に挙げる。ただし、本発明はこれに限定されない。）の支持部６として作用する。
そして、この本発明の熱処理用ボート１では、各支柱２の支持部６に支持補助部材７が着脱可能に装着されている。ウエーハを熱処理する際には、各支柱２の同じ高さの支持部６に装着した支持補助部材７上に各々１枚ずつウエーハが載置される。
【００３７】
ここで支持補助部材７について述べる。図２は、本発明における支持補助部材の一例を示すものである。図２に示すように、この支持補助部材７は、ボート１の支持部６に着脱可能に装着できるようにガイド手段を備えたガイド部材８と、熱処理時にシリコンウエーハが実際に載置される板状の基板支持部材９を備えている。図２（Ａ）は支持部６に、支持補助部材７が装着されている様子を示している。図２（Ｂ）はガイド部材の裏側を示している。また図２（Ｃ）は、ガイド部材８と基板支持部材９が分離している状態を示している。図２（Ｄ）は支持部６に装着されたときの支持補助部材７の断面図である。なお、図２（Ｄ）では、支持部６は炭化珪素製で表面に酸化珪素膜が施されたもので、基板支持部材９は炭化珪素製（表面酸化膜なし）、ガイド部材８は石英製のものを例に挙げている。
【００３８】
まずガイド部材８において、ガイド手段としては、支持部６にガイド部材８を着脱可能に装着できればよく特に限定されない。
例えば、図２（Ｂ）のように、ガイド部材８の下面（支持部６に装着している側の面）に溝１０が形成されたものとすることができる。この装着のための溝１０は、ボート１の支持部６の形状と嵌合するように形成されており、この溝１０に支持部６を嵌めることによってガイド部材８を支持部６に装着可能になっている。予め支持部６の形状を測定しておき、その測定データに基づいてガイド部材８の溝１０を形成すると良い。
【００３９】
図２（Ｃ）に示すように、ガイド部材８には、上面１３に穴１４が形成されている。この穴１４の形状は、基板支持部材９が挿嵌できるように形成されていれば良く特に限定されない。ガイド部材８の外形より小さく、熱処理時にシリコンウエーハによって基板支持部材９が完全に覆われる範囲のものであるのが好ましく、例えばガイド部材の外形よりも一回り小さい相似形状や長方形状等とすることができる。
【００４０】
また、穴１４の深さも特に限定されず、貫通しておらず溝状のものとすることもできるし、図２に示すように下面側に貫通しているものとすることもできる。後述するように、基板支持部材９の厚さや、ガイド部材８の上面１３の高さ位置と基板支持部材９のシリコンウエーハが載置される面（載置面１５）の高さ位置との差を考慮して適切な深さに形成されたものとすることができる。
【００４１】
一方、板状の基板支持部材９は、前述したように、ガイド部材８の上面１３の穴１４に挿嵌可能な形状となっている。穴１４に挿嵌できれば良く、その形状は特に限定されない。
【００４２】
また、厚さについてはガイド部材８の穴１４に挿嵌した場合に、ガイド部材８の上面１３の高さ位置よりも、基板支持部材９のシリコンウエーハの載置面１５の高さ位置が高くなるように設定されている（図２（Ｄ）参照）。例えば、これらの上面１３と載置面１５の高さ位置の差が０．０５〜１．０ｍｍとなるような厚さを有するものとすることができる。
基板支持部材９の載置面１５をガイド部材８の上面１３より少なくとも０．０５ｍｍ高くすれば、載置されたシリコンウエーハが直接ガイド部材８に接触するのをより効果的に避けることができる。また、機械加工精度の面からもこの程度の差がある方が良い。
一方、基板支持部材９が厚すぎると該基板支持部材９の側面からのＦｅ汚染が問題になりやすいため、出来るだけ薄くしたほうが好ましい。例えば上記差を１．０ｍｍ程度までとすることにより、基板支持部材９の側面からのＦｅ汚染をより効果的に防ぐことが可能である。
【００４３】
また、上記各部材のそれぞれの材質に関して、基板支持部材９については、炭化珪素、珪素、炭化珪素のＣＶＤコーティングが施された炭化珪素、炭化珪素のＣＶＤコーティングが施された珪素、炭化珪素のＣＶＤコーティングが施された炭素のいずれかからなっている。
このような材料からなるものであれば、耐熱性が高く加工もしやすいものとなる。シリコンウエーハが直接接触する載置面１５は、スリップ防止の観点から鏡面研磨が施されているのが好ましく、この点において、上記加工のしやすさは有効である。
【００４４】
また、このような直接シリコンウエーハが接触する基板支持部材９を石英以外で酸化膜等のない材料で構成することにより、ウエーハ裏面の荒れを低減することができる。
また、シリコンウエーハが載置されたときに基板支持部材９がシリコンウエーハで完全に覆われずに、はみ出していると、はみ出した部分から雰囲気中にＦｅ汚染物が放出されるので、基板支持部材９の形状や大きさは、シリコンウエーハが載置されたときにシリコンウエーハによって完全に覆われるものが好ましい。
【００４５】
これに対して、ガイド部材８の材質は、石英、酸化珪素膜が施された炭化珪素、窒化珪素膜が施された炭化珪素、酸窒化珪素膜が施された炭化珪素、酸化珪素膜が施された珪素、窒化珪素膜が施された珪素、酸窒化珪素膜が施された珪素のいずれかからなるものである。
このようにガイド部材を石英または酸化膜等が形成された材料にすることで、ガイド部材８の表面からシリコンウエーハ表面へのＦｅによる汚染を抑制することができる。従って、全体として、ウエーハのＦｅ汚染を低減することができる。
【００４６】
以上のように、本発明の縦型熱処理用ボート１では、図２に示すように、支持補助部材７において、シリコンウエーハが直接接触する部分（基板支持部材９）だけが、ウエーハ裏面荒れ防止のために酸化膜等が施されていないものであり、かつ、それ以外の部分（ガイド部材８）が、シリコンウエーハへのＦｅ等の汚染を抑制するために石英や酸化膜等が施されたものとなっている。このため、従来品に比べて著しくシリコンウエーハへの金属汚染を防ぐことができ、しかも熱処理後のウエーハ裏面の荒れも抑制することが可能である。
一方、従来品では、支持補助部材の全体が酸化膜等が施されていない炭化珪素からなるものであれば、その表面からのＦｅ等によってシリコンウエーハが汚染されてしまう。また酸化膜等を全面に施したものであれば、これと接触するウエーハ裏面に荒れが生じてしまうこととなる。
【００４７】
なお、４本の支柱２と、各支柱２の両端部に連結した一対の板状部材３とからなるボート本体１の材料もガイド部材８と同様な材料とすれば、ウエーハ表面のＦｅ汚染をより低減することができるので好ましい。これらの形状等は、例えば従来と同様のものとすることができる。目的に合わせて、効率良くシリコンウエーハに熱処理が施せるよう適切なものを用意すれば良い。
【００４８】
次に本発明のシリコンウエーハの熱処理方法について述べる。
本発明の熱処理方法では、図１、２に示すような本発明の縦型熱処理用ボート１を用いて行う。
ボート本体４の支持部６に支持補助部材７を装着し、支持補助部材７の基板支持部材９の載置面１５上にシリコンウエーハを載置して熱処理を行う。この本発明の熱処理方法によって、シリコンウエーハの裏面を荒らすこともなくＦｅ汚染も抑制された熱処理を行うことができる。
なお、上記以外は特に限定されず、例えば従来の熱処理方法と同様の手順で行うことができる。
【００４９】
熱処理の温度も特に限定されないが、例えば１１００〜１３００℃の温度で熱処理することができ、このような高温の熱処理であっても、本発明では、従来に比べてＦｅ等の金属汚染を効果的に抑制することが可能である。
【実施例】
【００５０】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。
（実施例１）
図１に示すような４本の角柱状の支柱、各支柱の両端部に連結した一対の板状部材、各支柱に１００個のウエーハ支持部を有する縦型熱処理用のボート本体を機械加工により製造した。
なお、この熱処理用ボート本体の材質はＳｉＣであり、表面には炭化珪素のＣＶＤコーティングを施して表面粗さをＲａ＝１μｍ程度としたものである。ウエーハは、１枚につき４箇所の支持部に支持されるようになっており、外側２箇所の支持部（図１の手前側）は内側２箇所の支持部（図１の奥側）より２０ｍｍ程度長くなっている。
【００５１】
支持部に装着される支持補助部材としては、図２に示すように、ウエーハを支持する基板支持部材としての板状部品（幅５ｍｍ、長さ４０ｍｍ（短）と６０ｍｍ（長）、厚さ１．０ｍｍ）と、この基板支持部材が縦型熱処理用ボートの支持部から落下するのを防止するように、裏面側にボート本体の支持部に嵌合する溝を形成したガイド部材（幅１０．０ｍｍ、溝部の幅８．０ｍｍ、長さ５０ｍｍ（短）と７０ｍｍ（長）、厚さ０．８ｍｍ、高さ２．８ｍｍ）からなるものを製造した。なお、基板支持部材にはＳｉＣ基板に炭化珪素のＣＶＤコーティングを施して鏡面研磨をしたものを用い、ガイド部材には石英を用いた。
【００５２】
まず前記縦型熱処理用ボートをフッ酸洗浄し、その上で、前記縦型熱処理用ボートのウエーハ支持部に、前記基板支持部材と前記ガイド部材からなる支持補助部材を装着した。
なお、支持補助部材を装着した時、基板支持部材の上面はガイド部材の上面より０．２ｍｍ高くなった。
【００５３】
そして被処理基板（チョクラルスキー法で育成され、面方位（１００）、直径２００ｍｍ、厚さ７２５μｍの鏡面研磨されたシリコンウエーハ）を載置し、ボートを縦型熱処理炉に導入し、炉内にアルゴンガスを供給しながら１２００℃で１時間の熱処理を行った。
【００５４】
前記熱処理されたシリコンウエーハを、ＳＰＶ法（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｈｏｔｏ  Ｖｏｌｔａｇｅ法）により測定したＦｅ濃度は、最大値が６×１０１１ａｔｏｍｓ/ｃｍ３であり、平均値が４×１０１０ａｔｏｍｓ/ｃｍ３と許容範囲内であり、良好なものであった。
また、前記熱処理されたシリコンウエーハの裏面のヘイズを測定した。ＫＬＡ  ＴＥＮＣＯＲ社製のＳＰ−１を用い、ＤＷＮモードのＨｉｇｈ-Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ条件で測定したところ、前記ウエーハ支持補助部材との接触部周辺のヘイズ値は０．０６ｐｐｍ以下であり、面荒れは発生しなかった。
【００５５】
（実施例２）
実施例１と同様のボート本体を用意してフッ酸洗浄し、熱酸化することにより約５００ｎｍ厚の酸化珪素膜を形成した。その上で、ボート本体の支持部に、実施例１と同様の基板支持部材とガイド部材からなる支持補助部材を装着した。
鏡面研磨されたシリコンウエーハを載置してから、ボートを縦型熱処理炉に導入し、実施例１と同様に、炉内にアルゴンガスを供給しながら１２００℃で１時間の熱処理を行った。
【００５６】
前記熱処理されたシリコンウエーハを、ＳＰＶ法により測定したＦｅ濃度は、最大値が３×１０１１ａｔｏｍｓ/ｃｍ３であり、平均値が２×１０１０ａｔｏｍｓ/ｃｍ３と非常に低い値であり、Ｆｅ汚染が極めて抑制された高品質のアニールウエーハを得ることができた。
また、前記熱処理されたシリコンウエーハの裏面における、前記ウエーハ支持補助部材との接触部周辺のヘイズ値は０．０６ｐｐｍ以下と、面荒れは発生しなかった。
【００５７】
（比較例１）
支持補助部材として、本発明のように基板支持部材とガイド部材に分かれているものではなく、図３のような従来の一体型の支持補助部材を用意した。図３（Ａ）は支持部に、支持補助部材が装着されている様子を示している。図３（Ｂ）は支持部に装着されたときの支持補助部材の断面図である。なお、図３（Ｂ）に示すように、支持部は炭化珪素製で表面に酸化珪素膜が施されており、支持補助部材はＳｉＣにＳｉＣ−ＣＶＤコートをして鏡面研磨が施されている。
実施例２と同様にして約５００ｎｍ厚の酸化珪素膜を形成したボート本体において、その支持部に上記支持補助部材を装着し、その上にシリコンウエーハを載置して、アルゴンガスを供給しながら１２００℃で１時間の熱処理を行った。
【００５８】
各実施例と同様にしてヘイズ値、Ｆｅ汚染について測定を行った。
熱処理されたシリコンウエーハ裏面の支持補助部材との接触部周辺のヘイズ値は０．０６ｐｐｍ以下と面荒れは発生しなかった。
しかしながら、ＳＰＶ法により測定したＦｅ濃度は、最大値が４×１０１２ａｔｏｍｓ/ｃｍ３であり、平均値が６×１０１１ａｔｏｍｓ/ｃｍ３と高い値になった。
【００５９】
（比較例２）
実施例２と同様にして約５００ｎｍ厚の酸化珪素膜を形成したボート本体において、その支持部に支持補助部材を装着しないで、支持部の上にシリコンウエーハを載置して、アルゴンガスを供給しながら１２００℃で１時間の熱処理を行った。
【００６０】
各実施例と同様にしてヘイズ値、Ｆｅ汚染について測定を行った。
熱処理されたシリコンウエーハをＳＰＶ法により測定したＦｅ濃度は、最大値が２×１０１１ａｔｏｍｓ/ｃｍ３であり、平均値が２×１０１０ａｔｏｍｓ/ｃｍ３と低い値であった。
しかしながら、シリコンウエーハ裏面の支持部との接触部周辺のヘイズ値は０．５ｐｐｍ以上と強い面荒れが発生した。
【００６１】
以上、比較例１、２に示すような従来の熱処理方法とは異なり、実施例１、２のように本発明の縦型熱処理用ボートを用いて熱処理を行えば、ウエーハ裏面に強い荒れが生じることもなく、Ｆｅ等の金属汚染が抑制された高品質のアニールウエーハを得ることが可能である。
【００６２】
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、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。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の縦型熱処理用ボートの一例を示す概略図である。
【図２】本発明の支持補助部材の一例を示す説明図である。（Ａ）支持部に支持補助部材が装着されている様子。（Ｂ）ガイド部材の裏側。（Ｃ）ガイド部材と基板支持部材が分離している状態。（Ｄ）支持部に装着されたときの支持補助部材の断面図。
【図３】従来の支持補助部材の一例を示す説明図である。（Ａ）支持部に支持補助部材が装着されている様子。（Ｂ）支持部に装着されたときの支持補助部材の断面図。
【図４】従来の縦型熱処理用ボートの一例を示す概略図である。
【図５】従来の縦型熱処理用ボートにウエーハをセットした状態を示す説明図である。
【図６】縦型熱処理炉の一例を示す概略図である。
【図７】従来の縦型熱処理用ボートにおけるウエーハ支持部を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…本発明の縦型熱処理用ボート、  ２…支柱、  ３…板状部材、
４…ボート本体、  ５…ボートのスリット、  ６…支持部、
７…支持補助部材、  ８…ガイド部材、  ９…基板支持部材、
１０…ガイド部材の下面側の溝、  １３…ガイド部材の上面、
１４…ガイド部材の上面の穴、  １５…載置面。
【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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