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JP2003197545A - Wafer boat and furnace and method for heat-treating wafer - Google Patents

Wafer boat and furnace and method for heat-treating wafer

Info

Publication number
JP2003197545A
JP2003197545A JP2001400423A JP2001400423A JP2003197545A JP 2003197545 A JP2003197545 A JP 2003197545A JP 2001400423 A JP2001400423 A JP 2001400423A JP 2001400423 A JP2001400423 A JP 2001400423A JP 2003197545 A JP2003197545 A JP 2003197545A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
heat treatment
wafer boat
boat
casing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001400423A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Terada
貴洋 寺田
Junichi Osanai
淳一 小山内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Coorstek KK
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Ceramics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Ceramics Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2001400423A priority Critical patent/JP2003197545A/en
Publication of JP2003197545A publication Critical patent/JP2003197545A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wafer boat that prevents the slip of semiconductor wafers by reducing the contact stresses or deflections caused by the own weights of the wafers. <P>SOLUTION: Prescribed heat treatment is performed on the semiconductor wafers W in a state where the wafers W are caused to generate Lorentz forces in the direction opposite to the gravitational force, by generating a magnetic field around the wafer boat 13 from the outside of a furnace core pipe 2 and making an electric current to flow to an electrode portion 24. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウエハに熱処
理を施す際に用いるウエハボートと、このウエハボート
を用いたウエハ熱処理炉およびウエハ熱処理方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer boat used when heat-treating a semiconductor wafer, a wafer heat treatment furnace using the wafer boat, and a wafer heat treatment method.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体ウエハ(以下、ウエハという)の
製造工程では、図7に一般的な概要フロー図を示すよう
に、CZ(Czochralski)法等によりシリコ
ン単結晶を加熱炉から徐々に引上げて単結晶を成長させ
(S1)、引上げられたシリコンのインゴットをブロッ
クに切断し、このブロックをスライスしている(S
2)。切り出されたウエハは表面はラッピング加工が施
され、さらに、鏡面加工を施して鏡面を形成する(S
3)。研磨後に洗浄を行い(S4)、ウエハ表面での完
全結晶層を確保するために、ウエハ熱処理炉を用いて高
温(1000℃以上)雰囲気中で熱処理が行なっている
(S5)。その後、最終洗浄を行い(S6)、ウエハが
完成する(S7)。
2. Description of the Related Art In a process for manufacturing a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer), a silicon single crystal is gradually pulled up from a heating furnace by a CZ (Czochralski) method or the like, as shown in a general flow chart of FIG. A single crystal is grown (S1), the pulled silicon ingot is cut into blocks, and the blocks are sliced (S).
2). The surface of the cut wafer is lapped, and then mirror-finished to form a mirror surface (S
3). After polishing, cleaning is performed (S4), and in order to secure a perfect crystal layer on the wafer surface, heat treatment is performed in a high temperature (1000 ° C. or higher) atmosphere using a wafer heat treatment furnace (S5). After that, final cleaning is performed (S6), and the wafer is completed (S7).

【0003】ウエハ熱処理炉によるウエハ熱処理は、ウ
エハを半導体素子の形成に適するようにするためのもの
で、通常、ウエハの熱処理は、複数枚のウエハをウエハ
ボートに載置した状態で熱処理が行われるバッチ方式で
行われている。
Wafer heat treatment in a wafer heat treatment furnace is to make the wafer suitable for forming semiconductor elements. Usually, the wafer heat treatment is carried out with a plurality of wafers placed on a wafer boat. It is carried out in a batch method.

【0004】しかし、近年のウエハの大径化によって、
ウエハの自重が増加することによる、ウエハ保持部との
接触応力の増大が原因と考えられるスリップ等の不具合
が生じている。
However, due to the recent increase in the diameter of wafers,
Due to the increase in the weight of the wafer, there are problems such as slips which are considered to be caused by an increase in contact stress with the wafer holding portion.

【0005】スリップとは、熱応力や接触応力が大きく
臨界値を超える時にすべり面に沿ってすべりが起こる現
象による結晶欠陥で、目視では確認しにくい程度の微小
な断層で、拡大鏡や顕微鏡などにより見ることができ
る。
[0005] Slip is a crystal defect caused by a phenomenon in which a slip occurs along a slip surface when thermal stress or contact stress exceeds a critical value, and is a minute fault that is difficult to visually confirm, such as a magnifying glass or a microscope. Can be seen by.

【0006】また、スリップは、傷などによっても発生
しやすく、応力のかかるウエハの周辺部から発生するこ
とが多い。ウエハの周辺部分に生じるスリップは、ウエ
ハの内部に生じた内部歪みを緩和しようとして滑る結晶
内スリップで、スリップ発生部位には転移が生じる。こ
のウエハのスリップの発生に関しては様々な原因があげ
られているが、原因の1つはウエハの自重による撓みで
あると考えられている。そのため、ウエハの支持方法と
して、支持具の数や支持位置等を最適化することによっ
て接触応力や撓みの低減を図っている。
Further, the slip is apt to occur due to scratches and the like, and is often generated from the peripheral portion of the wafer to which stress is applied. The slip generated in the peripheral portion of the wafer is an intra-crystal slip that slips in an attempt to mitigate the internal strain generated inside the wafer, and a transition occurs at the slip generation site. There are various causes for the occurrence of the wafer slip, and one of the causes is considered to be bending due to the weight of the wafer. Therefore, as a method of supporting the wafer, the contact stress and the bending are reduced by optimizing the number of supporting tools, the supporting position, and the like.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようにウエハの大径化によるウエハの自重の増加に対し
て、ウエハボートでのウエハの支持方法として、支持具
の数や支持位置等を最適化することによって接触応力の
低減を図っているが、現状では簡便な方式が開発されて
いないために、ウエハの自重による撓みの低減は難し
い。その結果、ウエハにスリップが発生するのを防止す
ることができず、ウエハのスリップ発生部分では所望の
半導体装置を形成することができないため、半導体装置
の製造歩留を著しく低いものにしている。
However, with respect to the increase in the weight of the wafer due to the increase in the diameter of the wafer as described above, the number of supporting members, the supporting position, etc. are optimized as the method of supporting the wafer in the wafer boat. However, it is difficult to reduce the bending due to the weight of the wafer because a simple method has not been developed at present. As a result, it is not possible to prevent the occurrence of slip on the wafer, and it is not possible to form a desired semiconductor device at the slip occurrence portion of the wafer, so that the manufacturing yield of the semiconductor device is extremely low.

【0008】本発明はこれらの事情に基づいてなされた
もので、ウエハの自重による接触応力や撓みを低減し
て、スリップの発生を防止したウエハボートと、それを
用いたウエハ熱処理炉およびウエハ熱処理方法を提供す
ることを目的としている。
The present invention has been made in view of these circumstances, and a wafer boat in which contact stress and bending due to the weight of the wafer are reduced to prevent the occurrence of slip, a wafer heat treatment furnace using the same, and a wafer heat treatment. It is intended to provide a way.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明による手
段によれば、対向する上板と下板とが複数本の支柱で固
定され、前記支柱を介して半導体ウエハを一枚ずつ分離
して積載するウエハボートにおいて、前記上板と前記下
板は絶縁部材で形成され、前記支柱は導電性部材で形成
されていることを特徴とするウエハボートである。
According to the means of the present invention, the upper plate and the lower plate facing each other are fixed by a plurality of columns, and the semiconductor wafers are separated one by one through the columns. In the wafer boat to be loaded as a wafer, the upper plate and the lower plate are formed of an insulating member, and the support columns are formed of a conductive member.

【0010】また請求項2の発明による手段によれば、
前記支柱は、Siにより形成されていることを特徴とす
るウエハボートである。
According to the second aspect of the invention,
The pillar is a wafer boat characterized by being made of Si.

【0011】また請求項3の発明による手段によれば、
前記半導体ウエハを載置している電極は、載置した該半
導体ウエハ対して均一に電流を流すために、電流が流れ
る方向に直交する方向の幅をAとし、該半導体ウエハの
直径をLwとすると、 0.1 Lw < A <1.0 Lw の関係であることを特徴とするウエハボートである。
According to the means of the invention of claim 3,
The electrode on which the semiconductor wafer is mounted has a width A in the direction orthogonal to the direction of the current flow and a diameter Lw of the semiconductor wafer in order to allow a current to flow uniformly to the mounted semiconductor wafer. Then, the wafer boat has a relationship of 0.1 Lw <A <1.0 Lw.

【0012】また請求項4の発明による手段によれば、
炉心管内に炉床に立設した保温筒上に設けられているウ
エハボートに載置されている半導体ウエハをヒータによ
り加熱する構造の全体がケーシングに蔽われているウエ
ハ熱処理炉において、前記ウエハボートのウエハ載置部
位は正極と負極の電極で形成され、かつ、前記ケーシン
グの外側に離間して該ケーシング内に収納された前記ウ
エハボートと対向する位置に、磁場印加手段が設けられ
ていることを特徴とするウエハ熱処理炉である。
According to the means of the invention of claim 4,
A wafer heat treatment furnace in which the entire structure of heating a semiconductor wafer mounted on a wafer boat installed on a heat-retaining cylinder erected on the hearth tube in a furnace core tube by a heater is covered by the wafer boat. The wafer mounting portion is formed of a positive electrode and a negative electrode, and a magnetic field applying means is provided at a position facing the wafer boat housed in the casing while being separated from the outside of the casing. Is a wafer heat treatment furnace.

【0013】また請求項5の発明による手段によれば、
前記磁場印加手段は、前記ケーシングと対向する面がケ
ーシングの曲面に対応した曲面により形成されているこ
とを特徴とするウエハ熱処理炉である。
According to the means of the invention of claim 5,
The magnetic field applying means is a wafer heat treatment furnace in which a surface facing the casing is formed by a curved surface corresponding to the curved surface of the casing.

【0014】また請求項6の発明による手段によれば、
前記保温筒は、断熱用の複数枚のスペーサが該スペーサ
間の間隔を調整可能な部材により設けられていることを
特徴とするウエハ熱処理炉である。
According to the means of the invention of claim 6,
The heat insulation cylinder is a wafer heat treatment furnace characterized in that a plurality of heat insulating spacers are provided by a member capable of adjusting an interval between the spacers.

【0015】また請求項7の発明による手段によれば、
炉心管内のウエハボートの電極部位に分離して載置され
た各々の半導体ウエハに所定の熱処理を施すウエハ熱処
理方法において、前記炉心管の外部から前記ウエハボー
トの周囲に磁場を発生させ、かつ、前記電極部位に電流
を流すことにより前記半導体ウエハに重力と逆向きのロ
ーレンツ力を発生させた状態で所定の熱処理を施すこと
を特徴とするウエハ熱処理方法である。
According to the means of the invention of claim 7,
In a wafer heat treatment method of subjecting each semiconductor wafer placed separately to the electrode portion of the wafer boat in the core tube to a predetermined heat treatment, a magnetic field is generated from the outside of the core tube around the wafer boat, and, A wafer heat treatment method is characterized in that a predetermined heat treatment is applied to the semiconductor wafer in a state in which a Lorentz force opposite to gravity is generated by applying a current to the electrode portion.

【0016】また請求項8の発明による手段によれば、
前記ウエハボートの電極部位に電流の流れるベクトルが
複数発生する場合は、それぞれのベクトルの大きさが等
しく、かつ、磁場方向の垂直面に対して面対称であるよ
うにすることを特徴とするウエハ熱処理方法である。
According to the means of the invention of claim 8,
When a plurality of current flow vectors are generated in the electrode portion of the wafer boat, the magnitudes of the respective vectors are equal and are plane-symmetric with respect to a plane perpendicular to the magnetic field direction. This is a heat treatment method.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図1は本発明の縦型のウエハ熱処理炉の模
式断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a vertical wafer heat treatment furnace of the present invention.

【0019】縦型のウエハ熱処理炉1は、石英ガラス、
SiC又はカーボン等の材質からなる上方が閉塞された
円筒状の炉芯管2が設けられ、炉芯管2の下部側壁に
は、被処理物であるウエハWに対して熱処理を施すため
の所定の熱処理用ガスGを、炉芯管2の内部の上方から
導入するガス導入管3が配置されている。また炉芯管2
の対向する下部側壁には、ガス導入管3から導入された
熱処理用ガスGを炉芯管2の外部へ排出するためのガス
排出口4が配置されている。
The vertical wafer heat treatment furnace 1 is made of quartz glass.
A cylindrical furnace core tube 2 made of a material such as SiC or carbon and having a closed upper part is provided, and a lower side wall of the furnace core tube 2 has a predetermined size for performing a heat treatment on a wafer W as an object to be processed. A gas introduction tube 3 for introducing the heat treatment gas G from above from inside the furnace core tube 2 is arranged. Also the furnace core tube 2
Gas discharge ports 4 for discharging the heat treatment gas G introduced from the gas introduction pipe 3 to the outside of the furnace core tube 2 are arranged on the lower side walls facing each other.

【0020】炉心管2の内部には、ステンレス製の炉床
5の上に、順次、下部保温筒11、上部保温筒12およ
びウエハボード13が積層状態で配置されている。炉床
5には図2に示す支柱9a(詳しくは後述する)と対応
する位置に絶縁材6を介してSi製の+電極7と−電極
8がそれぞれ2個ずつ設けられている。この電極の配置
は、例えば等脚台形の頂点の位置関係で、長辺側の頂点
の位置が+電極7で、短辺側の頂点の位置が−電極8で
ある。
Inside the furnace core tube 2, a lower heat retaining cylinder 11, an upper heat retaining cylinder 12, and a wafer board 13 are sequentially arranged in a stacked state on a stainless steel hearth 5. In the hearth floor 5, two positive electrodes 7 and two negative electrodes 8 made of Si are provided at positions corresponding to columns 9a (details will be described later) shown in FIG. The arrangement of the electrodes is, for example, a positional relationship of the vertices of an isosceles trapezoid. The position of the vertices on the long side is + electrode 7, and the position of the vertices on the short side is − electrode 8.

【0021】下部保温筒11は、+電極7と−電極8が
配置されている炉床5の等脚台形の頂点の位置に対応し
てそれぞれ立設され電気的に接続された4本の支柱9a
に、スペーサ18(石英ガラス製)を介して石英ガラス
板17aに形成された4つの孔がそれぞれ串刺し状に貫
通され、石英ガラス板17aが積層されて形成されてい
る。
The lower heat retaining cylinder 11 is provided with four columns which are erected and electrically connected to the positions of the apexes of the trapezoid of the isosceles trapezoid of the hearth 5 on which the + electrode 7 and the − electrode 8 are arranged. 9a
The four holes formed in the quartz glass plate 17a via the spacers 18 (made of quartz glass) are pierced in a skewered manner, and the quartz glass plates 17a are laminated.

【0022】上部保温筒12は、下部保温筒11の支柱
9aと対応する位置に設けら、この支柱9aに電気的に
接続している支柱9bに、スペーサ19(石英ガラス製
又はSi製)を介して石英ガラス板17aに形成された
4つの孔がそれぞれ串刺し状に貫通され、石英ガラス板
17bが積層されて形成されている。
The upper heat retaining cylinder 12 is provided at a position corresponding to the support 9a of the lower heat retaining cylinder 11, and a spacer 19 (made of quartz glass or Si) is attached to the support 9b electrically connected to the support 9a. The four holes formed in the quartz glass plate 17a are pierced in a skewered manner, and the quartz glass plates 17b are laminated and formed.

【0023】なお、保温筒は、ウエハボード13に収納
されたウエハWが熱処理される際に、熱が下方に逃げる
のを防止するためのものである。下部保温筒11と上部
保温筒12とに分離して設けているのは、上部保温筒1
2が高温に晒されて経時変化により石英ガラス板17a
にだれが生じることがあるので、その際の交換容易性と
部分的な交換による経済性のためである。
The heat insulating cylinder is for preventing heat from escaping downward when the wafer W stored in the wafer board 13 is heat-treated. The upper heat retaining cylinder 1 is provided separately from the lower heat retaining cylinder 11 and the upper heat retaining cylinder 12.
2 is exposed to high temperature and changes with time
This is due to the ease of replacement at that time and the economics of partial replacement.

【0024】また、下部保温筒11と上部保温筒12
は、熱環境の改善等で石英ガラス板17a(又は石英ガ
ラス板17b)間の距離を変更したい場合、スペーサ1
8(またはスペーサ19)の厚を変えればよい。
Further, the lower heat retaining cylinder 11 and the upper heat retaining cylinder 12
Is the spacer 1 when it is desired to change the distance between the quartz glass plates 17a (or the quartz glass plates 17b) to improve the thermal environment.
The thickness of 8 (or spacer 19) may be changed.

【0025】また、図1に示したように、炉心管2の外
側のウエハボート13と対向する位置にはヒータ21が
設けられており、炉心管2とヒータ21の外側はケーシ
ング22により蔽われている。
Further, as shown in FIG. 1, a heater 21 is provided outside the core tube 2 at a position facing the wafer boat 13, and the outside of the core tube 2 and the heater 21 is covered by a casing 22. ing.

【0026】ケーシング22の外側のウエハボート13
と対向する位置にはウエハボート13に載置されている
ウエハWに磁場を印加するコイルを用いた電磁石23が
配置されている。
Wafer boat 13 outside casing 22
An electromagnet 23 using a coil for applying a magnetic field to the wafer W placed on the wafer boat 13 is arranged at a position facing to.

【0027】ウエハ熱処理炉1はこれらの構成により、
ウエハWに熱処理を施す際には、電磁石23に電圧を印
加して炉心管2の内部に0.1Tの磁束密度を発生させ
る。それにより、炉心管2内のウエハボート13に積載
されたウエハWに6.1Aの電流を流すようにする。
The wafer heat treatment furnace 1 has these configurations.
When heat-treating the wafer W, a voltage is applied to the electromagnet 23 to generate a magnetic flux density of 0.1 T inside the core tube 2. This causes a current of 6.1 A to flow through the wafer W loaded on the wafer boat 13 in the core tube 2.

【0028】図3に平面図を示すように、ウエハボート
13の支柱14は、前述のように4本の支柱14のうち
隣り合う2本を+極とし、他の2本を−極としているの
で、このような支柱(電極)14の配置によって、印加
磁場とほぼ直交する電場が形成される。
As shown in the plan view of FIG. 3, the pillars 14 of the wafer boat 13 have, as described above, two adjacent poles of the four pillars 14 as a positive pole and the other two poles as a negative pole. Therefore, such an arrangement of the pillars (electrodes) 14 forms an electric field that is substantially orthogonal to the applied magnetic field.

【0029】その結果、図4に示すように、ウエハW
に、重力と逆向きに0.61Nのローレンツ力を発生さ
せることができる。なお、ローレンツ力はフレミングの
左手の法則に従い、 F=I×B (F:ローレンツ力、I:電流、B:磁束
密度) で表現される。
As a result, as shown in FIG.
In addition, a Lorentz force of 0.61 N can be generated in the direction opposite to gravity. The Lorentz force is represented by F = I × B (F: Lorentz force, I: current, B: magnetic flux density) according to Fleming's left-hand rule.

【0030】例えば、ウエハWの自重が125gであっ
た場合に、重力により下向きに1.225Nの力がかか
っていることになるが、ウエハWに重力と逆向きに0.
61Nのローレンツ力を発生させることにより、ウエハ
Wの自重の50%がキャンセルされた状態となる。これ
によりウエハは自重の影響によりウエハボートとの接触
部に発生する接触応力を大幅に減少させることが可能に
なり、スリップ発生を抑えることができる。
For example, when the weight of the wafer W is 125 g, a force of 1.225 N is applied downward due to gravity, but the wafer W has a force of 0.
By generating a Lorentz force of 61N, 50% of the weight of the wafer W is canceled. This makes it possible to significantly reduce the contact stress generated in the contact portion of the wafer with the wafer boat due to the effect of its own weight, and suppress the occurrence of slip.

【0031】また、均一でより平行な磁束密度を得るた
めに、図4で示した形状を特徴とする強誘電体を芯材と
して用いた電磁石23を複数用いることで、ウエハWを
複数枚処理する際にもそれぞれのウエハWに均一に磁場
が印加されるようにすることができる。
Further, in order to obtain a uniform and more parallel magnetic flux density, a plurality of electromagnets 23 using a ferroelectric material having a shape shown in FIG. 4 as a core material are used to process a plurality of wafers W. Also in this case, the magnetic field can be uniformly applied to each wafer W.

【0032】なお、ウエハボート13に3本以上のシリ
コン製の支柱14を用いると、電流の流れるベクトルが
複数発生する場合が生じる。その際は、それぞれのベク
トルの大きさが等しく、磁場方向の垂直面に対して面対
称であることが望ましい。
If three or more silicon pillars 14 are used for the wafer boat 13, a plurality of current flow vectors may occur. In that case, it is desirable that the respective vectors have the same magnitude and are plane-symmetric with respect to a plane perpendicular to the magnetic field direction.

【0033】また、図5に斜視図を示すように、ウエハ
ボート13のウエハWの積載を行う部位である電極部2
4について、電極部24の幅Aを広くすることでウエハ
Wに均一に電流を流すことができる電極部24の幅Aの
長さの範囲は、処理するウエハWの直径をLwとすると
A=Lwとなることが望ましいが、0.1Lw<A<
1.0Lwの範囲で、電極部24の幅Aの長さの範囲を
できるだけ大きくとることが好ましい。
Further, as shown in the perspective view of FIG. 5, the electrode portion 2 which is a portion of the wafer boat 13 on which the wafers W are loaded.
4, the width A of the electrode portion 24 in which a current can be uniformly applied to the wafer W by widening the width A of the electrode portion 24 is A = when the diameter of the wafer W to be processed is Lw. Lw is desirable, but 0.1 Lw <A <
In the range of 1.0 Lw, it is preferable to make the range of the width A of the electrode portion 24 as large as possible.

【0034】また、上述の実施の形態によれば、ウエハ
Wへの通電機能を備えたウエハボート13を実現するた
めに、ウエハボート13の下部にある上下保温筒11、
12の支柱9のみシリコン製にし、上下保温筒11、1
2の石英ガラス板のスペーサ17の間の石英ガラス製の
保持リング18を間に入れる。さらに炉床5(通常ステ
ンレス製)のうち下部保温筒11の支柱9に接触する部
分をシリコン製の電極7、8に形成している。このよう
な構造にすることによって、炉床5の電極7、8に接し
た下部保温筒11の支柱9に通電し、この支柱9と接触
したウエハボート13の支柱14に通電することができ
る。
Further, according to the above-described embodiment, in order to realize the wafer boat 13 having the function of energizing the wafer W, the upper and lower heat insulating cylinders 11 at the bottom of the wafer boat 13,
Only the columns 9 of 12 are made of silicon, and the upper and lower heat insulating cylinders 11 and 1
A holding ring 18 made of quartz glass is inserted between two spacers 17 of the quartz glass plate. Further, the portions of the hearth 5 (usually made of stainless steel) that come into contact with the columns 9 of the lower heat insulating cylinder 11 are formed on the electrodes 7 and 8 made of silicon. With such a structure, it is possible to energize the column 9 of the lower heat insulating cylinder 11 that is in contact with the electrodes 7 and 8 of the hearth 5 and the column 14 of the wafer boat 13 that is in contact with the column 9.

【0035】以上に述べたように、上述の実施の形態に
よれば、ウエハボートに載置されているウエハにローレ
ンツ力を発生させることにより、ウエハの見かけ上の自
重を軽減させてウエハとウエハボートの接触部の接触応
力を低下させ、ウエハに生じる恐れのあるスリップの発
生を抑えることが可能になった。
As described above, according to the above-described embodiment, the Lorentz force is generated on the wafer placed on the wafer boat to reduce the apparent weight of the wafer and reduce the wafer-to-wafer relationship. It has become possible to reduce the contact stress at the contact portion of the boat and suppress the occurrence of slips that may occur on the wafer.

【0036】また、ウエハの接触部との接触応力の低減
により、ある程度の熱応力が許容されるため、ウエハの
昇降温をより迅速化することができるので処理時間の短
縮が可能になる。それにより、生産性を向上させること
ができる。
Further, since the thermal stress is allowed to some extent due to the reduction of the contact stress with the contact portion of the wafer, the temperature rise / fall of the wafer can be further speeded up, and the processing time can be shortened. Thereby, productivity can be improved.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明によれば、熱処理の際にスリップ
の発生を抑え欠陥の少ないウエハを効率的に製造するこ
とができるウエハボートを実現できる。
According to the present invention, it is possible to realize a wafer boat capable of suppressing the occurrence of slip during heat treatment and efficiently manufacturing wafers with few defects.

【0038】また、そのウエハボートを用いた生産性の
優れたウエハ熱処理炉やウエハ熱処理方法が可能にな
る。
Further, a wafer heat treatment furnace and a wafer heat treatment method having excellent productivity using the wafer boat can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のウエハ熱処理炉の模式断面図。FIG. 1 is a schematic sectional view of a wafer heat treatment furnace of the present invention.

【図2】本発明のウエハボートと保温筒の斜視図。FIG. 2 is a perspective view of the wafer boat and the heat insulating cylinder of the present invention.

【図3】本発明のウエハボートの平面図。FIG. 3 is a plan view of the wafer boat of the present invention.

【図4】ローレンツ力発生の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of Lorentz force generation.

【図5】ウエハ積載部位の平面図。FIG. 5 is a plan view of a wafer loading portion.

【図6】半導体ウエハの概要製造工程のフロー図。FIG. 6 is a flow chart of an outline manufacturing process of a semiconductor wafer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ウエハ熱処理炉、2…炉心管、5…炉床、7…+電
極、8…−電極、9a、9b…支柱(保温筒)、11…
下部保温筒、12…上部保温筒、13…ウエハボート、
14…支柱(ウエハボート)、15…上板、16…下
板、17…石英ガラス板、18、19…スペーサ、23
…電磁石、24…ウエハ積載部位
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wafer heat treatment furnace, 2 ... Reactor tube, 5 ... Hearth floor, 7 ... + electrode, 8 ...- Electrode, 9a, 9b ...
Lower heat retaining cylinder, 12 ... Upper heat retaining cylinder, 13 ... Wafer boat,
14 ... Prop (wafer boat), 15 ... Upper plate, 16 ... Lower plate, 17 ... Quartz glass plate, 18, 19 ... Spacer, 23
… Electromagnet, 24… Wafer loading area

フロントページの続き (72)発明者 小山内 淳一 山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地 東芝セラミックス株式会社小国事業所内 Fターム(参考) 5F045 BB13 DP19 EM08 EM09 Continued front page    (72) Inventor Junichi Koyamauchi             378 Oguni Town, Oguni Town, Nishiokitama District, Yamagata Prefecture               Toshiba Ceramics Co., Ltd. Oguni Office F-term (reference) 5F045 BB13 DP19 EM08 EM09

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対向する上板と下板とが複数本の支柱で
固定され、前記支柱を介して半導体ウエハを一枚ずつ分
離して積載するウエハボートにおいて、 前記上板と前記下板は絶縁部材で形成され、前記支柱は
導電性部材で形成されていることを特徴とするウエハボ
ート。
1. A wafer boat in which an upper plate and a lower plate facing each other are fixed by a plurality of columns, and semiconductor wafers are separated and loaded one by one through the columns, wherein the upper plate and the lower plate are A wafer boat, wherein the wafer boat is formed of an insulating member, and the pillar is formed of a conductive member.
【請求項2】 前記支柱は、Siにより形成されている
ことを特徴とする請求項1記載のウエハボート。
2. The wafer boat according to claim 1, wherein the pillar is made of Si.
【請求項3】 前記半導体ウエハを載置している電極
は、載置した該半導体ウエハ対して均一に電流を流すた
めに、電流が流れる方向に直交する方向の幅をAとし、
該半導体ウエハの直径をLwとすると、 0.1 Lw < A <1.0 Lw の関係であることを特徴とする請求項1記載のウエハボ
ート。
3. The electrode on which the semiconductor wafer is mounted has a width A in a direction orthogonal to the direction in which the current flows in order to allow a current to flow uniformly to the mounted semiconductor wafer,
The wafer boat according to claim 1, wherein the relationship is 0.1 Lw <A <1.0 Lw, where Lw is the diameter of the semiconductor wafer.
【請求項4】 炉心管内に炉床に立設した保温筒上に設
けられているウエハボートに載置されている半導体ウエ
ハをヒータにより加熱する構造の全体がケーシングに蔽
われているウエハ熱処理炉において、 前記ウエハボートのウエハ載置部位は正極と負極の電極
で形成され、かつ、前記ケーシングの外側に離間して該
ケーシング内に収納された前記ウエハボートと対向する
位置に、磁場印加手段が設けられていることを特徴とす
るウエハ熱処理炉。
4. A wafer heat treatment furnace in which a casing entirely covers a structure for heating semiconductor wafers mounted on a wafer boat installed on a heat-retaining cylinder erected on a hearth inside a core tube by a heater. In the above, the wafer mounting portion of the wafer boat is formed of a positive electrode and a negative electrode, and a magnetic field applying means is provided at a position facing the wafer boat housed in the casing while being separated from the outside of the casing. A wafer heat treatment furnace characterized by being provided.
【請求項5】 前記磁場印加手段は、前記ケーシングと
対向する面がケーシングの曲面に対応した曲面により形
成されていることを特徴とする請求項4記載のウエハ熱
処理炉。
5. The wafer heat treatment furnace according to claim 4, wherein a surface of the magnetic field applying unit facing the casing is formed by a curved surface corresponding to the curved surface of the casing.
【請求項6】 前記保温筒は、断熱用の複数枚のスペー
サが該スペーサ間の間隔を調整可能な部材により設けら
れていることを特徴とする請求項4記載のウエハ熱処理
炉。
6. The wafer heat treatment furnace according to claim 4, wherein the heat insulating cylinder is provided with a plurality of heat insulating spacers by a member capable of adjusting a distance between the spacers.
【請求項7】 炉心管内のウエハボートの電極部位に分
離して載置された各々の半導体ウエハに所定の熱処理を
施すウエハ熱処理方法において、 前記炉心管の外部から前記ウエハボートの周囲に磁場を
発生させ、かつ、前記電極部位に電流を流すことにより
前記半導体ウエハに重力と逆向きのローレンツ力を発生
させた状態で所定の熱処理を施すことを特徴とするウエ
ハ熱処理方法。
7. A wafer heat treatment method in which a predetermined heat treatment is applied to each semiconductor wafer separately placed on the electrode portion of the wafer boat in the core tube, wherein a magnetic field is applied from the outside of the core tube to the periphery of the wafer boat. A wafer heat treatment method, wherein a predetermined heat treatment is performed in a state in which a Lorentz force in the direction opposite to gravity is generated in the semiconductor wafer by causing a current to flow through the electrode portion.
【請求項8】 前記ウエハボートの電極部位に電流の流
れるベクトルが複数発生する場合は、それぞれのベクト
ルの大きさが等しく、かつ、磁場方向の垂直面に対して
面対称であるようにすることを特徴とする請求項7記載
のウエハ熱処理方法。
8. When a plurality of current flow vectors are generated in the electrode portion of the wafer boat, the respective vectors have the same magnitude and are plane-symmetric with respect to a plane perpendicular to the magnetic field direction. The wafer heat treatment method according to claim 7.
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