專利名稱：熱處理用舟式容器和立式熱處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱處理用舟式容器和立式熱處理裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體裝置的制造工序中，具有對被處理體，比如半導(dǎo)體晶片進(jìn)行比如氧化、擴(kuò)散、CVD、退火等各種熱處理的工序。作為用于進(jìn)行這些工序的熱處理裝置的一種，采用可一次性地對多個晶片進(jìn)行熱處理的立式熱處理裝置。在該立式熱處理裝置中，采用用于裝載多個晶片的熱處理用舟式容器(boat)。
作為該熱處理用舟式容器，提出可通過環(huán)狀的支承板支承晶片周緣部的環(huán)狀舟式容器(比如，參照J(rèn)P特開平9-237781號公報等)。在此情況下，可減少隨晶片的直徑增加(比如，直徑為300mm)而增加的、自重應(yīng)力造成的滑動(結(jié)晶缺陷)。另外，由于使升降溫的速度高于晶片中間部的晶片周緣部的熱容量增加，故可提高處理的面內(nèi)均勻性。
但是，在這樣的熱處理用舟式容器中，如果在上述支承板的表面上具有微小的凹凸部甚至突起，則晶片的內(nèi)面容易損傷，或在晶片上產(chǎn)生自重應(yīng)力造成的滑動。另一方面，如果為了消除這樣的問題，將上述支承板的表面研磨成鏡面狀，則晶片容易粘貼于該支承板的表面上。因此，優(yōu)選在對上述支承板的表面進(jìn)行研磨后，比如，通過噴砂法等方式，僅使該支承板的表面略微粗糙。
但是，在上述的熱處理用舟式容器的情況下，在高溫，比如1050℃～1200℃的熱處理時，產(chǎn)生晶片粘貼于支承板的表面上的現(xiàn)象。另外，該粘貼現(xiàn)象和支承表面的極小凹凸甚至突起使得在晶片上產(chǎn)生部分自重應(yīng)力造成的滑動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮了上述情況而提出的，本發(fā)明的目的在于提供可抑制高溫?zé)崽幚頃r被處理體產(chǎn)生滑動的熱處理用舟式容器和立式熱處理裝置。
本發(fā)明涉及一種熱處理用舟式容器，其特征在于該熱處理用舟式容器包括多根支柱；沿高度方向以規(guī)定間隔形成于上述各支柱上的多個爪部；通過上述爪部以多層安裝于上述多根支柱之間，且具有可裝載被處理體的被處理體裝載面的多塊支承板；以及設(shè)置于上述被處理體裝載面上的槽和貫通孔。
按照本發(fā)明，由于設(shè)置于被處理體裝載面上的槽和貫通孔的作用，故在支承板的被處理體裝載面與被處理體之間形成空氣層，可抑制被處理體的粘貼。由此，即使在高溫的熱處理時，仍可抑制被處理體的粘貼造成的滑動。
優(yōu)選在上述被處理體裝載面上，設(shè)置有用于抑制被處理體的粘貼的微小的凹凸部。這樣，使抑制被處理體的粘貼的效果增加。
一般，由于被處理體大致呈圓形，故優(yōu)選上述支承板也大致呈圓形，且上述多根支柱按照與上述支承板垂直的方式，設(shè)置于上述支承板的后方、左方和右方。這樣，容易裝載和取出被處理體。
此外，優(yōu)選在上述支承板上，設(shè)置有與上述支承板的左方的支柱的爪部固定，防止上述支承板滑落的左固定部；與上述支承板的右方的支柱的爪部固定，防止上述支承板滑落的右固定部。這樣，可防止振動等造成的支承板的滑落。
比如，上述左固定部和右固定部為與爪部的側(cè)壁部接觸的止動部件。
或者，優(yōu)選在上述支承板上設(shè)置與上述支承板的左方支柱的爪部的頂部結(jié)合的左結(jié)合孔；與上述支承板的右方支柱的爪部的頂部結(jié)合的右結(jié)合孔；與上述支承板的后方支柱的爪部的頂部結(jié)合的后方結(jié)合孔。這樣也可防止振動等造成的支承板的滑落。
并且，優(yōu)選在上述支柱的頂端部和底端部安裝有隔板。具體來說，優(yōu)選在上述支柱的頂端部和底端部，分別通過上述爪部在上述多個支柱之間按照多層安裝有多個隔板。
一般，被處理體大致呈圓形，故優(yōu)選上述隔板也大致呈圓形，上述多根支柱按照與上述支承板垂直的方式，設(shè)置于上述隔板的后方、左方和右方。
再有，優(yōu)選在上述隔板上設(shè)置與上述隔板的左方支柱的爪部固定，防止上述隔板的滑落的隔板左固定部；與上述隔板的右方支柱的爪部固定，防止上述隔板滑落的隔板右固定部。這樣，可防止振動等造成隔板的滑落。
比如，上述隔板左固定部和上述隔板右固定部為與爪部的側(cè)壁部接觸的止動部件。
或者，優(yōu)選在上述隔板上設(shè)置與上述隔板的左方支柱的爪部的頂部結(jié)合的隔板左結(jié)合孔；與上述隔板的右方支柱的爪部的頂部結(jié)合的隔板右結(jié)合孔；與上述隔板的后方支柱的爪部的頂部結(jié)合的隔板后方結(jié)合孔。這樣也可防止振動等造成的隔板的滑落。
另外，本發(fā)明涉及一種立式熱處理裝置，其特征在于該立式熱處理裝置包括具有上述特征的熱處理用舟式容器，以及與可收納上述熱處理用舟式容器的熱處理爐。


圖1為表示本發(fā)明的一個實施方式的立式熱處理裝置的截面圖；圖2為表示熱處理用舟式容器的舟式容器主體的圖，圖2(a)為平面圖，圖2(b)為沿圖2(a)中的A-A線的縱向截面圖；圖3為表示熱處理用舟式容器的支承板部分的橫向截面圖；圖4為沿圖3中的B-B線的放大截面圖；圖5為表示熱處理用舟式容器的隔板部分的橫向截面圖；圖6為用于說明通過結(jié)合孔而防止支承板滑落功能的、與圖4相同的圖；圖7為用于說明通過隔板結(jié)合孔而防止隔板滑落功能的、與圖6相同的圖。
具體實施例方式
下面根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行具體說明。圖1為表示本發(fā)明的實施方式的立式熱處理裝置的截面圖，圖2(a)，圖2(b)為表示熱處理用舟式容器的舟式容器主體的圖，圖3為表示熱處理用舟式容器的支承部分的橫向截面圖，圖4為沿圖3中的B-B線的放大截面圖，圖5為表示熱處理用舟式容器的隔板部分的橫向截面圖。
象圖1所示的那樣，該立式熱處理裝置1包括收納被處理體比如半導(dǎo)體晶片W并對其進(jìn)行規(guī)定的處理，比如CVD處理的、構(gòu)成熱處理爐的石英制反應(yīng)管2(處理容器)。
該反應(yīng)管2在本實施方式的情況下，為內(nèi)管2a和外管2b的雙重管結(jié)構(gòu)，但是，也可為僅僅有外管2b的單管結(jié)構(gòu)。另外，在反應(yīng)管2的底部，以氣密方式連接有環(huán)狀的集合管5，該集合管5包括將處理氣體、凈化用惰性氣體導(dǎo)入反應(yīng)管2內(nèi)的氣體導(dǎo)入管部(氣體導(dǎo)入通道)3和將反應(yīng)管2內(nèi)的氣體排出的排氣管部(排氣通道)4。
在上述氣體導(dǎo)入管部3上連接有氣體供給系統(tǒng)的管。在上述排氣管部4上連接有排氣系統(tǒng)的管(圖中未示出)，該排氣系統(tǒng)的管具有可在反應(yīng)管2的內(nèi)部進(jìn)行減壓控制的真空泵或壓力控制閥等。上述集合管5安裝于圖中未示出的底板上。另外，在上述反應(yīng)管2的周圍，按照可在規(guī)定的溫度，比如300～1200℃對反應(yīng)管2內(nèi)進(jìn)行加熱控制的方式設(shè)置圓筒狀的加熱器8。
上述反應(yīng)管2的底端的集合管5形成熱處理爐的爐口6。在該熱處理爐的下方，按照可通過升降機(jī)構(gòu)8升降的方式設(shè)置有將爐口6開閉的蓋體7。該蓋體7可與集合管5的開口端接觸，將爐口6密封。
在該蓋體7上，通過作為爐口隔熱機(jī)構(gòu)的保溫筒10而放置有熱處理用舟式容器9，該熱處理用舟式容器9在上下方向設(shè)置間隔地以水平狀態(tài)呈多層支承多個(比如，75～100個)大口徑(比如，直徑為300mm)的晶片W。上述舟式容器9可通過升降機(jī)構(gòu)8使得蓋體7上升從而裝載(送入)至反應(yīng)管2內(nèi)，通過蓋體7的下降而從反應(yīng)管2內(nèi)卸載(送出)。
另一方面，上述熱處理用舟式容器9象圖2～圖4所示的那樣，包括多根(例如3根)具有沿高度方向以規(guī)定間隔形成爪部11的支柱12；裝載借助上述爪部11而多層安裝晶片W的支承板13。更具體地說，上述熱處理用舟式容器9具備舟式容器主體16，該舟式容器主體16由底板14、頂板15、以及在底板14和頂板15之間延伸的上述多根支柱12形成。上述支承板13通過爪部11而多層支承于舟式容器主體16的支柱12上。為了使上述多個支承板13所在的區(qū)域內(nèi)的熱處理條件均勻，在上述支柱12的頂端側(cè)和底端側(cè)通過上述爪部11支承有多塊(比如3～4塊)如圖5所示的隔板17。上述支柱12按照圍繞支承板13、晶片W的方式以規(guī)定的間隔沿周向設(shè)置。該支柱12、底板14和頂板15通過比如焊接等方式成一體接合。
舟式容器主體16、支承板13和隔板17在中高溫，比如1000℃以下的熱處理溫度下使用時也可由石英制成。但是，在較高溫，比如1050～1200℃的熱處理溫度下使用時，優(yōu)選由碳化硅(SiC)制成。在此情況下，為了防止因純度較低的碳化硅材料使晶片W受到污染，優(yōu)選在舟式容器主體16、支承板13和隔板17上，在加工后，通過比如CVD處理形成保護(hù)膜。另外，支承板13和隔板17的外形基本相同。
頂板15和底板14分別呈環(huán)狀。在用于高溫的熱處理時，優(yōu)選在頂板15上設(shè)置用于排除熱應(yīng)力的狹槽18。另外，在本實施方式中，如圖2(a)所示的那樣，在頂板15和底板14的周緣部的一部分上，設(shè)置有用于避免對桿狀的溫度檢測器造成干擾的缺口部19。
在舟式容器主體16上，為了可從前方裝卸支承板13和隔板17(安裝和取下)、實現(xiàn)晶片W的進(jìn)出，在前方區(qū)域不設(shè)置上述支柱12，而在左右和后方區(qū)域中的至少三個部位設(shè)置支柱12。在左右設(shè)置兩個后方區(qū)域的支柱12，也可采用四個支柱12。
為了更加穩(wěn)定地支承支承板13和隔板17，左右的支柱12象圖3所示的那樣，設(shè)置于舟式容器主體16的左右方向的中心線La的稍前方。另外，在這些支柱12的內(nèi)側(cè)，以規(guī)定間隔形成有水平的爪部11。這些爪部11可通過下述的方式形成從比如舟式容器主體16的開口側(cè)插入旋轉(zhuǎn)式磨削刀片，對支柱12的內(nèi)側(cè)進(jìn)行研磨，對槽部20進(jìn)行加工。在此情況下，為了抑制爪部11的熱容量，使晶片W的面內(nèi)溫度均勻，優(yōu)選爪部11按照較小的厚度且較小的尺寸形成。
另外，為了在按照立式熱處理裝置1的高度關(guān)系而設(shè)定的熱處理用舟式容器9的舟式容器主體16內(nèi)的有限空間中，確保搭載規(guī)定張數(shù)的晶片W的裝載區(qū)域，支承隔板17的爪部11的間距間隔Pa按照比支持支承板13的爪部11的間距間隔Pa的尺寸小地形成。
左右的支柱12的槽部20的里部(背面)按照與舟式容器主體16的前后方向的中心線La平行的方式形成。另一方面，后方的支柱12的槽部20的里部(背面)按照與舟式容器主體16的左右方向的中心線La平行的方式形成。另外，在支承板13和隔板17的外周，象圖3所示的那樣，形成有與左右的支柱12的槽部20的里部(背面)平行的缺口部21，和與后方的支柱12的槽部20的里部(背面)平行的缺口部22。由此，支承板13和隔板17可確實并且容易地安裝于舟式容器主體16上。
上述支承板13形成為外徑大于圓形晶片W的環(huán)狀，以載置晶片W的周緣部。在這里，為了不損傷晶片W的內(nèi)面，或在晶片W上不產(chǎn)生自重應(yīng)力造成的滑動，呈鏡面狀對支承板13的晶片裝載面(被處理體裝載面)23進(jìn)行研磨，然后，為了抑制晶片W的粘貼，比如，通過噴砂法等的粗面加工，在支承板13的晶片裝載面23上，設(shè)置有微小凹凸部(圖示省略)?；蛘撸贿M(jìn)行鏡面狀的研磨加工與其后的粗面加工這兩者，而是研磨加工到預(yù)先所希望的表面粗糙度的方法也是有效的。
為了即使在高溫，比如1050℃～1200℃的熱處理時，抑制晶片W粘貼于支承板13的裝載面23上的現(xiàn)象，在上述支承板13的裝載面23上設(shè)置槽24和貫通孔25。在本實施方式中，象圖3和圖4所示的那樣，在支承板13的裝載面23上，形成環(huán)狀的同心圓狀的多個，比如兩個槽24，并且沿上下方向穿過支承板13的多個貫通孔25按照規(guī)定間隔沿其周向而設(shè)置于各槽24的內(nèi)部。另外，雖然上述槽24優(yōu)選為多個，但是也可為1個。此外，雖然上述槽24優(yōu)選沿周向連續(xù)，但是也可沿周向間斷地形成。此外，雖然上述槽24呈環(huán)狀，但是，也可呈放射狀地形成。而且槽24也可呈篩網(wǎng)狀。即，槽24的配置形狀是不限定的。
還有，象圖4所示的那樣，在支承板13的周緣部，按照與晶片W大致相同的高度，設(shè)置用于防止晶片W滑落的立起壁26。另外，由于支承板13的晶片裝載面23通過微細(xì)的凹凸(粗面加工)、槽24和貫通孔25(將在轉(zhuǎn)移晶片時滯留于晶片和晶片裝載面之間的空氣排出)而使得晶片W難于滑動，故也可不必一定設(shè)置上述立起壁26。
再有，在支承板13上設(shè)置有止動部件27，該止動部件27與左右的支柱12的爪部11固定，作為用于防止支承板13滑落的左固定部和右固定部。該止動部件27分別向下突設(shè)于支承板13的內(nèi)面的左右邊緣部。該止動部件27分別與左右的爪部11的后方側(cè)的側(cè)面接觸，與其固定，由此，阻止支承板13朝向前方的移動。另外，支承板13朝向后方和左右方向的移動被支柱12阻止。
為了抑制上述止動部件27的熱容量，使晶片W的面內(nèi)溫度均勻，優(yōu)選止動部件27按照較薄并且較小的尺寸形成。另外，由于相同的原因，支承板13的內(nèi)面中的除了上述止動部件27以外的部分盡可能地按照平坦的方式形成。
在上述隔板17上，象圖5所示的那樣，與上述支承板13相同，設(shè)置有止動部件28，該止動部件28與左右的支柱12的爪部11固定，作為用于防止隔板17滑落的隔板左固定部和隔板右固定部。另外，在隔板17用于高溫的熱處理時，用于排出熱應(yīng)力的狹槽29優(yōu)選在從隔板17的中心向前方的徑向設(shè)置。
通過上述結(jié)構(gòu)的熱處理用舟式容器9或使用該熱處理用舟式容器9的立式熱處理裝置1，熱處理用舟式容器9借助上述爪部11，將裝載晶片W的支承板13多層安裝于按照規(guī)定間隔沿高度方向形成的、具有爪部11的多根支柱12上，在上述支承板13的晶片裝載面23上，設(shè)置槽24和貫通孔25，故在支承板13的晶片裝載面23和晶片W之間形成空氣層，通過空氣層抑制晶片W的粘貼。由此，即使在高溫的熱處理時，仍防止晶片W的粘貼，并且可抑制因晶片裝載面23的極小凹凸、甚至突起造成的晶片W的一部分自重應(yīng)力導(dǎo)致的滑動。
另外，由于在上述支承板13上，設(shè)置有與左右支柱12的爪部11固定，用于防止支承板13的滑落的止動部件27，故可防止振動等造成的支承板13的滑落。即，使耐震性和耐久性提高。此外，由于在上述支柱12的頂端側(cè)和底端側(cè)通過上述爪部11而安裝有隔板17，在上述隔板17上設(shè)置與左右支柱12的爪部11固定，防止隔板17的滑落的止動部件28，故可防止振動等造成的隔板17的滑落，即，使耐震性和耐久性提高。
隔板17在采用SiC制成的情況下，可通過模具成型。在此情況下，與將鋼錠切片而制作的隔板不同，可容易成一體地形成止動部件28。另外，在上述熱處理用舟式容器9中，由于單獨(dú)地形成舟式容器主體16和支承板13，故制造、清洗和更換支承板13等作業(yè)容易。
以上通過附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行了具體說明，但是，本發(fā)明不限于上述實施方式，可在不脫離本發(fā)明要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種設(shè)計變更等。比如，為了容易通過轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)移晶片W，支承板13也可呈前方開口的馬蹄形。另外，作為上述舟式容器主體16、支承板13和隔板17的材料，優(yōu)選采用碳化硅，但是，也可為多晶硅(Si)。作為被處理體，除了半導(dǎo)體晶片以外，還可為比如LVD基板等。
此外，就支承板13和隔板17的滑落防止功能來說，也可采用圖6和圖7所示的結(jié)合孔，以代替上述的止動部件27、28。
在圖6的情況下，在支承板13的內(nèi)面，設(shè)置與支承板13的左方支柱的爪部的頂部結(jié)合的左結(jié)合孔127；與支承板13的右方支柱的爪部的頂部結(jié)合的右結(jié)合孔127’；與支承板13的后方支柱的爪部的頂部結(jié)合的后方結(jié)合孔127”，以防止支承板13的滑落。
同樣對于隔板17，可采用相同的結(jié)構(gòu)，以便防止滑落。象圖7所示的那樣，在隔板17的內(nèi)面，設(shè)置與隔板17的左方支柱的爪部的頂部結(jié)合的左結(jié)合孔128；與隔板17的右方支柱的爪部的頂部結(jié)合的右結(jié)合孔128’；與隔板17的后方支柱的爪部的頂部結(jié)合的隔板后方結(jié)合孔128”，以防止隔板17的滑落。
權(quán)利要求
1.一種熱處理用舟式容器，其特征在于，具有多根支柱；在所述各支柱上，沿高度方向以規(guī)定間隔形成的多個爪部；借助所述爪部，在所述多根支柱之間呈多層安裝的、具有可裝載被處理體的被處理體裝載面的多個支承板；設(shè)置于所述被處理體裝載面上的槽和貫通孔。
2.一種熱處理用舟式容器，其特征在于，在所述被處理體裝載面上，設(shè)置有用于抑制被處理體的粘貼的微小的凹凸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱處理用舟式容器，其特征在于，所述支承板大致呈圓形；所述多根支柱按照與所述支承板垂直的方式，設(shè)置于所述支承板的后方、左方和右方。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱處理用舟式容器，其特征在于，在所述支承板上，設(shè)置有與所述支承板的左方支柱的爪部固定，防止所述支承板滑落的左固定部；與所述支承板的右方支柱的爪部固定，防止所述支承板滑落的右固定部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱處理用舟式容器，其特征在于，所述左固定部和右固定部為與爪部的側(cè)壁部接觸的止動部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱處理用舟式容器，其特征在于，在所述支承板上，設(shè)置有與所述支承板的左方支柱的爪部的頂部結(jié)合的左結(jié)合孔；與所述支承板的右方支柱的爪部的頂部結(jié)合的右結(jié)合孔；與所述支承板的后方支柱的爪部的頂部結(jié)合的后方結(jié)合孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項所述的熱處理用舟式容器，其特征在于，在所述支柱的頂端部和底端部安裝有隔板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項所述的熱處理用舟式容器，其特征在于，在所述支柱的頂端部和底端部，分別借助所述爪部，在所述多個支柱之間以多層安裝有多個隔板。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱處理用舟式容器，其特征在于，所述隔板大致呈圓形，所述多根支柱按照與所述支承板垂直的方式，設(shè)置于所述支承板的后方、左方和右方。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱處理用舟式容器，其特征在于，在所述隔板上，設(shè)置有與所述隔板的左方支柱的爪部固定，防止所述隔板滑落的隔板左固定部；與所述隔板的右方支柱的爪部固定，防止所述隔板滑落的隔板右固定部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱處理用舟式容器，其特征在于，所述隔板左固定部和所述隔板右固定部為與爪部的側(cè)壁部接觸的止動部件。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱處理用舟式容器，其特征在于，在所述隔板上，設(shè)置有與所述隔板的左方支柱的爪部的頂部結(jié)合的隔板左結(jié)合孔；與所述隔板的右方支柱的爪部的頂部結(jié)合的隔板右結(jié)合孔；與所述隔板的后方支柱的爪部的頂部結(jié)合的隔板后方結(jié)合孔。
13.一種立式熱處理裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求1～12中任一項所述的熱處理用舟式容器；可收納所述熱處理用舟式容器的熱處理爐。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱處理用舟式容器，其特征在于具有多根支柱；在所述各支柱上，沿高度方向以規(guī)定間隔形成的多個爪部；借助所述爪部，在所述多根支柱之間呈多層安裝的、具有可裝載被處理體的被處理體裝載面的多個支承板；設(shè)置于所述被處理體裝載面上的槽和貫通孔。根據(jù)本發(fā)明，由于設(shè)置于被處理體裝載面上的槽和貫通孔的作用，在支承板的被處理體裝載面與被處理體之間形成空氣層，可抑制被處理體的粘貼。由此，即使在高溫的熱處理時，仍可抑制被處理體的粘貼造成的滑動。
文檔編號H01L21/205GK1608313SQ0282595
公開日2005年4月20日 申請日期2002年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月27日
發(fā)明者入江伸次, 酒井裕史 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社