JP2500759B2 - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体製造装置に関し、
特に縦型反応炉を有する半導体製造装置に関する。
特に縦型反応炉を有する半導体製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体製造装置は、半導体基板
（以下ウェハという）表面に多結晶シリコン膜や、ある
いは二酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）膜、窒化シリコン（Ｓ
ｉ3 Ｎ4）膜などの絶縁膜形成を行うＣＶＤ（化学気相
成長）工程等に用いられている。図５は従来一般に用い
られている縦型減圧ＣＶＤ装置の概要を示す構造図であ
り、外側炉芯管１と内側炉芯管２を有する反応容器と、
ウェハ３を保持するウェハ保持ボート２４と、このボー
トを上下移動させる上下移動機構部１１と、ウェハ保持
ボート２４とウェハ収納箱９との間でウェハ３を搬送す
るウェハ移載機１０などから構成されている。
（以下ウェハという）表面に多結晶シリコン膜や、ある
いは二酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）膜、窒化シリコン（Ｓ
ｉ3 Ｎ4）膜などの絶縁膜形成を行うＣＶＤ（化学気相
成長）工程等に用いられている。図５は従来一般に用い
られている縦型減圧ＣＶＤ装置の概要を示す構造図であ
り、外側炉芯管１と内側炉芯管２を有する反応容器と、
ウェハ３を保持するウェハ保持ボート２４と、このボー
トを上下移動させる上下移動機構部１１と、ウェハ保持
ボート２４とウェハ収納箱９との間でウェハ３を搬送す
るウェハ移載機１０などから構成されている。
【０００３】この種の装置を用いてウェハ３上に、例え
ば多結晶シリコン膜を形成するには、まず、ウェハ収納
箱９よりウェハ３を前後、上下、回転動作が可能なウェ
ハ移載機１０にて取り出し、ウェハ保持ボート２４に搭
載する。次に、ウェハ保持ボート２４を上下移動機構部
１１を用いて内側炉芯管２内に導入し、原料ガス供給口
６からシラン（ＳｉＨ4 ）を内側炉芯管２内に供給する
ことで、加熱源５により加熱されたウェハ３表面上でシ
ランの熱分解化学反応がおき前述の薄膜が生成できる。
反応によって生じた生成ガスおよび未反応シランガス
は、内側炉芯管２と外側炉芯管１との間を通り、反応ガ
ス排気口７から真空ポンプ８によって外部へ排気され
る。
ば多結晶シリコン膜を形成するには、まず、ウェハ収納
箱９よりウェハ３を前後、上下、回転動作が可能なウェ
ハ移載機１０にて取り出し、ウェハ保持ボート２４に搭
載する。次に、ウェハ保持ボート２４を上下移動機構部
１１を用いて内側炉芯管２内に導入し、原料ガス供給口
６からシラン（ＳｉＨ4 ）を内側炉芯管２内に供給する
ことで、加熱源５により加熱されたウェハ３表面上でシ
ランの熱分解化学反応がおき前述の薄膜が生成できる。
反応によって生じた生成ガスおよび未反応シランガス
は、内側炉芯管２と外側炉芯管１との間を通り、反応ガ
ス排気口７から真空ポンプ８によって外部へ排気され
る。
【０００４】図６は上述のＣＶＤ装置に一般的に用いら
れているウェハ保持ボート２４の詳細を説明するもの
で、図（ａ）は上面図、図（ｂ）は側面図である。ウェ
ハ保持ボート２４は直径が１６ｍｍ程度の石英棒２３
Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄの４本を、この棒軸がウェ
ハ３の外接円とほぼ同等の径を有する半円上に配置し、
石英棒２３Ａと２３Ｄの間隔はウェハ３の直径とほぼ同
等であり、４本の石英棒の各上下両端を石英板１６Ａ、
１６Ｂで固着結合することで骨格を形成している。４本
の石英棒にはそれぞれウェハ３の厚みより若干幅の広い
溝１３が等間隔で同数刻んである。ウェハ３はオリエン
テーションフラット１５を除く円弧部外周端の４個所を
溝１３に嵌合する形で保持される。
れているウェハ保持ボート２４の詳細を説明するもの
で、図（ａ）は上面図、図（ｂ）は側面図である。ウェ
ハ保持ボート２４は直径が１６ｍｍ程度の石英棒２３
Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄの４本を、この棒軸がウェ
ハ３の外接円とほぼ同等の径を有する半円上に配置し、
石英棒２３Ａと２３Ｄの間隔はウェハ３の直径とほぼ同
等であり、４本の石英棒の各上下両端を石英板１６Ａ、
１６Ｂで固着結合することで骨格を形成している。４本
の石英棒にはそれぞれウェハ３の厚みより若干幅の広い
溝１３が等間隔で同数刻んである。ウェハ３はオリエン
テーションフラット１５を除く円弧部外周端の４個所を
溝１３に嵌合する形で保持される。
【０００５】従来技術の他の例として、図７の要部断面
図に示す構造の化学気相成長装置も提案されている（特
開平２−２９１１１５号公報）。本装置の特徴は、図８
の斜視図および図９の断面図に示す構造のウェハ保持ボ
ートを備えていることにある。すなわち、ウェハ保持部
２５を具備するボート本体２６Ａと蓋部２６Ｂとからな
る蓋付きボート２７において、蓋部２６Ｂの側面の一部
がウェハ３のオリエンテーションフラット１５と平行に
なるように成形してある。この構造により、蓋付きボー
ト２７の内側面とウェハ３の外周との間の距離をウェハ
３の周囲でほぼ一様とすることができる。
図に示す構造の化学気相成長装置も提案されている（特
開平２−２９１１１５号公報）。本装置の特徴は、図８
の斜視図および図９の断面図に示す構造のウェハ保持ボ
ートを備えていることにある。すなわち、ウェハ保持部
２５を具備するボート本体２６Ａと蓋部２６Ｂとからな
る蓋付きボート２７において、蓋部２６Ｂの側面の一部
がウェハ３のオリエンテーションフラット１５と平行に
なるように成形してある。この構造により、蓋付きボー
ト２７の内側面とウェハ３の外周との間の距離をウェハ
３の周囲でほぼ一様とすることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示した従来の縦型減圧ＣＶＤ装置においては、例えばシ
ランと亜酸化窒素（Ｎ2 Ｏ）を用いて二酸化シリコン
（ＳｉＯ2 ）膜を形成し、ウェハ面内における膜厚を図
１１に示すようにウェハ表面における直線Ｘ方向上で測
定すると、図１０の破線に示す膜厚分布となる。すなわ
ち、ウェハ３の外周周辺における膜厚、特にオリエンテ
ーションフラット１５の周辺がウェハ３の中心部の膜厚
よりも極端に厚くなるという問題点がある。
示した従来の縦型減圧ＣＶＤ装置においては、例えばシ
ランと亜酸化窒素（Ｎ2 Ｏ）を用いて二酸化シリコン
（ＳｉＯ2 ）膜を形成し、ウェハ面内における膜厚を図
１１に示すようにウェハ表面における直線Ｘ方向上で測
定すると、図１０の破線に示す膜厚分布となる。すなわ
ち、ウェハ３の外周周辺における膜厚、特にオリエンテ
ーションフラット１５の周辺がウェハ３の中心部の膜厚
よりも極端に厚くなるという問題点がある。
【０００７】この原因は、シランと亜酸化窒素による二
酸化シリコン膜形成の反応系がウェハ３に供給される原
料ガス量に大きく依存する供給律速となっているためで
あり、その理由を図１２を用いて説明する。図１２
（ａ）、（ｂ）は図６で説明した従来技術のウェハ保持
ボート２４と内側炉芯管２との位置関係を説明する横断
面図および縦断面図である。
酸化シリコン膜形成の反応系がウェハ３に供給される原
料ガス量に大きく依存する供給律速となっているためで
あり、その理由を図１２を用いて説明する。図１２
（ａ）、（ｂ）は図６で説明した従来技術のウェハ保持
ボート２４と内側炉芯管２との位置関係を説明する横断
面図および縦断面図である。
【０００８】同図（ａ）において、ウェハ保持ボート２
４の骨格となる石英棒２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄ
は強度上直径を１２ｍｍ以下にすることは困難であり、
従ってウェハ保持ボート２４の外接円２８の半径はウェ
ハ３の半径よりも６ｍｍ程度大きくなる。また、ウェハ
保持ボート２４の移送の信頼性を高めるために、内側炉
芯管２の半径は外接円２８の半径に対しやはり１０ｍｍ
程度大きくすることが必要となる。よって、ウェハ３の
円周端部と内側炉芯管２との間隔Ａは１６ｍｍ程度に、
また、オリエンテーションフラット１５から内側炉芯管
２との間隔Ｃは３０ｍｍ程度開く位置関係となる。これ
に対し同図（ｂ）に示すように、ウェハ３どうしの間隔
Ｂはウェハ保持ボート２４の溝の間隔により決定され、
一般的にはウェハ収納箱９（図５）内のウェハ３どうし
の間隔と同じ４．７６ｍｍとしてある。
４の骨格となる石英棒２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄ
は強度上直径を１２ｍｍ以下にすることは困難であり、
従ってウェハ保持ボート２４の外接円２８の半径はウェ
ハ３の半径よりも６ｍｍ程度大きくなる。また、ウェハ
保持ボート２４の移送の信頼性を高めるために、内側炉
芯管２の半径は外接円２８の半径に対しやはり１０ｍｍ
程度大きくすることが必要となる。よって、ウェハ３の
円周端部と内側炉芯管２との間隔Ａは１６ｍｍ程度に、
また、オリエンテーションフラット１５から内側炉芯管
２との間隔Ｃは３０ｍｍ程度開く位置関係となる。これ
に対し同図（ｂ）に示すように、ウェハ３どうしの間隔
Ｂはウェハ保持ボート２４の溝の間隔により決定され、
一般的にはウェハ収納箱９（図５）内のウェハ３どうし
の間隔と同じ４．７６ｍｍとしてある。
【０００９】上述の位置関係により、ウェハ円周と内側
炉芯管２との間隔Ａはウェハ３どうしの間隔Ｂより大き
く、特にオリエンテーションフラット１５と内側炉芯管
２との間隔Ｃが最も広くなっている。原料ガスは内側炉
芯管２内において間隔の広い部分、すなわちコンダクタ
ンスの小さい部分で多く流れるため、単位時間での単位
体積の空間におけるガス密度を比較すると、間隔の最も
広いＣ部の空間２９が最も大きく、次いで空間３０、空
間３１の順でガス密度は小さくなる。よって反応系が供
給律速の場合、ガス密度の大きいオリエンテーションフ
ラット１５周辺において気相成長反応が活発となり、ウ
ェハ３の中心部およびウェハ３の円周部よりも膜厚が厚
くなっていた。このようなウェハ面内における不均一な
膜厚分布は、半導体装置の製造歩留り及び信頼性を著し
く低下させるという問題点を有している。
炉芯管２との間隔Ａはウェハ３どうしの間隔Ｂより大き
く、特にオリエンテーションフラット１５と内側炉芯管
２との間隔Ｃが最も広くなっている。原料ガスは内側炉
芯管２内において間隔の広い部分、すなわちコンダクタ
ンスの小さい部分で多く流れるため、単位時間での単位
体積の空間におけるガス密度を比較すると、間隔の最も
広いＣ部の空間２９が最も大きく、次いで空間３０、空
間３１の順でガス密度は小さくなる。よって反応系が供
給律速の場合、ガス密度の大きいオリエンテーションフ
ラット１５周辺において気相成長反応が活発となり、ウ
ェハ３の中心部およびウェハ３の円周部よりも膜厚が厚
くなっていた。このようなウェハ面内における不均一な
膜厚分布は、半導体装置の製造歩留り及び信頼性を著し
く低下させるという問題点を有している。
【００１０】図１０に破線で示した膜厚分布の不均一性
は、ウェハ３を図８に示した蓋付きボート２７内に設置
することにより改善されることが確認されている（特開
平２−２９１１１５号公報）。すなわち、蓋付きボート
２７の側面形状をウェハ３の外周形状と相似形とし、ウ
ェハ３の周囲における原料ガス流通路の断面積を均一に
することにより膜厚分布の均一化が図れる。しかしなが
ら、図８の蓋付きボート２７を用いた場合、ボート本体
２６Ａに蓋部２６Ｂを装着する作業が図５で説明したウ
ェハ移載機１０では困難であり、手作業による蓋部２６
Ｂの移載が一般的である。手作業では作業ミスの発生確
率が高く、ウェハ３の破損や蓋部２６Ｂを移載する時の
ボート本体２６Ａとの摩擦により発生する塵埃がウェハ
３に付着し、半導体装置の製造歩留りを低下させるとい
う問題点を有している。
は、ウェハ３を図８に示した蓋付きボート２７内に設置
することにより改善されることが確認されている（特開
平２−２９１１１５号公報）。すなわち、蓋付きボート
２７の側面形状をウェハ３の外周形状と相似形とし、ウ
ェハ３の周囲における原料ガス流通路の断面積を均一に
することにより膜厚分布の均一化が図れる。しかしなが
ら、図８の蓋付きボート２７を用いた場合、ボート本体
２６Ａに蓋部２６Ｂを装着する作業が図５で説明したウ
ェハ移載機１０では困難であり、手作業による蓋部２６
Ｂの移載が一般的である。手作業では作業ミスの発生確
率が高く、ウェハ３の破損や蓋部２６Ｂを移載する時の
ボート本体２６Ａとの摩擦により発生する塵埃がウェハ
３に付着し、半導体装置の製造歩留りを低下させるとい
う問題点を有している。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体製造装置
は、複数枚のウェハを縦型反応炉の中心軸方向に対して
垂直な向きに所定の間隔を隔てかつ平行に保持し、各ウ
ェハのオリエンテーションフラットの向きを縦型反応炉
の中心軸に対し所定の角度ずつ順次ずらして配置するウ
ェハ保持ボートを有している。
は、複数枚のウェハを縦型反応炉の中心軸方向に対して
垂直な向きに所定の間隔を隔てかつ平行に保持し、各ウ
ェハのオリエンテーションフラットの向きを縦型反応炉
の中心軸に対し所定の角度ずつ順次ずらして配置するウ
ェハ保持ボートを有している。
【００１２】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例を示す構造図である。
る。図１は本発明の一実施例を示す構造図である。
【００１３】本実施例の半導体製造装置は、外側炉芯管
１と内側炉芯管２との二重炉芯管構造の縦型反応炉を反
応容器とし、ウェハ３を保持するためのウェハ保持ボー
ト４、ウェハ３を加熱するための加熱源５、内側炉芯管
２内に原料ガスを供給する原料ガス供給口６、反応ガス
排出口７、排気系の真空ポンプ８、ウェハ収納箱９とウ
ェハ保持ボート４との間でウェハの搬送を行うためのウ
ェハ移載機１０、およびウェハ保持ボート４の上下移動
機構部１１、回転機構部１２を主たる構成要件としてい
る。
１と内側炉芯管２との二重炉芯管構造の縦型反応炉を反
応容器とし、ウェハ３を保持するためのウェハ保持ボー
ト４、ウェハ３を加熱するための加熱源５、内側炉芯管
２内に原料ガスを供給する原料ガス供給口６、反応ガス
排出口７、排気系の真空ポンプ８、ウェハ収納箱９とウ
ェハ保持ボート４との間でウェハの搬送を行うためのウ
ェハ移載機１０、およびウェハ保持ボート４の上下移動
機構部１１、回転機構部１２を主たる構成要件としてい
る。
【００１４】図２は本実施例の主要部であるウェハ保持
ボートを示す図で、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は
図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。本実施例のウェハ保持
ボート４において１枚毎のウェハ３を保持する構造は、
図６を用いて説明した従来技術と同様である。すなわ
ち、図６の石英棒２３Ａ〜２３Ｄをウェハ１枚毎の保持
部に分割した構造を有する。各保持部は溝１３を有する
直径１６ｍｍ、長さ５ｍｍの４個の石英棒片１４Ａ、１
４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄからなり、その棒軸がウェハ３の
外接円とほぼ同等の半径を有する円弧上に配置され、ま
た、１４Ａと１４Ｄの間隔はその外接円の直径とほぼ同
等となるように配置され、溝１３にウェハ３のオリエン
テーションフラット１５を除く円弧部外周端の４個所を
嵌合し保持している。この石英棒片１４Ａ、１４Ｂ、１
４Ｃ、１４Ｄの各棒軸をウェハ３の外接円中心軸まわり
に４個同時に８度ずつ反時計まわりにずらし、縦下方向
に順次階段状に固着結合し、最上部と最下部の石英棒片
の端面を厚さ６ｍｍの石英板１６Ａ、１６Ｂに固着結合
することでウェハ保持ボート４が形成される。
ボートを示す図で、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は
図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。本実施例のウェハ保持
ボート４において１枚毎のウェハ３を保持する構造は、
図６を用いて説明した従来技術と同様である。すなわ
ち、図６の石英棒２３Ａ〜２３Ｄをウェハ１枚毎の保持
部に分割した構造を有する。各保持部は溝１３を有する
直径１６ｍｍ、長さ５ｍｍの４個の石英棒片１４Ａ、１
４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄからなり、その棒軸がウェハ３の
外接円とほぼ同等の半径を有する円弧上に配置され、ま
た、１４Ａと１４Ｄの間隔はその外接円の直径とほぼ同
等となるように配置され、溝１３にウェハ３のオリエン
テーションフラット１５を除く円弧部外周端の４個所を
嵌合し保持している。この石英棒片１４Ａ、１４Ｂ、１
４Ｃ、１４Ｄの各棒軸をウェハ３の外接円中心軸まわり
に４個同時に８度ずつ反時計まわりにずらし、縦下方向
に順次階段状に固着結合し、最上部と最下部の石英棒片
の端面を厚さ６ｍｍの石英板１６Ａ、１６Ｂに固着結合
することでウェハ保持ボート４が形成される。
【００１５】上述の構造とすることで、ウェハ保持ボー
ト４を反応容器に装填した場合、ウェハ３のオリエンテ
ーションフラット１５はウェハ保持ボート４の上から下
に向かって内側炉芯管２の中心軸に対し８度ずつ反時計
まわりにずらした位置関係を保持できる。図３に本実施
例における内側炉芯管２、ウェハ保持ボート４、ウェハ
３の位置関係を示すが、ウェハ保持ボート４を上述の構
造とすることで、内側炉芯管２内における石英棒片１４
Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ、オリエンテーションフラ
ット１５等の原料ガスの流れに影響を及ぼす被薄膜生成
物の配置を分散化し、単位空間３０におけるガス密度差
の緩和が達成できる。このように構成された実施例を用
いて、シランおよび亜酸化窒素による二酸化シリコン膜
を形成した。図１０に示した実線が本実施例による生成
膜の膜厚分布を示すものであり、従来例に比し良好な結
果が得られたことが分かる。
ト４を反応容器に装填した場合、ウェハ３のオリエンテ
ーションフラット１５はウェハ保持ボート４の上から下
に向かって内側炉芯管２の中心軸に対し８度ずつ反時計
まわりにずらした位置関係を保持できる。図３に本実施
例における内側炉芯管２、ウェハ保持ボート４、ウェハ
３の位置関係を示すが、ウェハ保持ボート４を上述の構
造とすることで、内側炉芯管２内における石英棒片１４
Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ、オリエンテーションフラ
ット１５等の原料ガスの流れに影響を及ぼす被薄膜生成
物の配置を分散化し、単位空間３０におけるガス密度差
の緩和が達成できる。このように構成された実施例を用
いて、シランおよび亜酸化窒素による二酸化シリコン膜
を形成した。図１０に示した実線が本実施例による生成
膜の膜厚分布を示すものであり、従来例に比し良好な結
果が得られたことが分かる。
【００１６】また、ウェハ保持ボート４を上述の構造と
しても、ウェハ保持ボート４とウェハ収納箱９との間の
ウェハ搬送は従来技術を用いて容易に可能である。例え
ば図１において、ウェハ収納箱９よりウェハ３をウェハ
保持ボート４に移載するには、従来技術にて説明した上
下、前後、回転動作可能なウェハ移載機１０により、ウ
ェハ収納箱９内のウェハ３裏面をウェハ移載機１０のフ
ォーク１７に載せて保持した状態で取り出す。ウェハ保
持ボート４はステッピングモータ１８とエンコーダー１
９で構成される回転機構部１２により、これからウェハ
３を搭載しようとする４個の石英棒片１４Ａ、１４Ｂ、
１４Ｃ、１４Ｄの回転位置が適当となるまで回転させ
る。すなわち、石英棒片１４Ａと１４Ｄの棒軸を結ぶ直
線がウェハ３のオリエンテーションフラット１５と平行
になるように回転させる。オリエンテーションフラット
１５はあらかじめ揃えられた状態でウェハ収納箱９に収
納されている。上述の条件下でウェハ３をウェハ収納箱
９からフォーク１７で取り出し、ウェハ保持ボート４の
溝１３に向かって前進させウェハ３の外周端部が溝１３
に嵌合した後フォーク１７を下げ、ウェハ保持ボート４
から後退することで移載が達成できる。
しても、ウェハ保持ボート４とウェハ収納箱９との間の
ウェハ搬送は従来技術を用いて容易に可能である。例え
ば図１において、ウェハ収納箱９よりウェハ３をウェハ
保持ボート４に移載するには、従来技術にて説明した上
下、前後、回転動作可能なウェハ移載機１０により、ウ
ェハ収納箱９内のウェハ３裏面をウェハ移載機１０のフ
ォーク１７に載せて保持した状態で取り出す。ウェハ保
持ボート４はステッピングモータ１８とエンコーダー１
９で構成される回転機構部１２により、これからウェハ
３を搭載しようとする４個の石英棒片１４Ａ、１４Ｂ、
１４Ｃ、１４Ｄの回転位置が適当となるまで回転させ
る。すなわち、石英棒片１４Ａと１４Ｄの棒軸を結ぶ直
線がウェハ３のオリエンテーションフラット１５と平行
になるように回転させる。オリエンテーションフラット
１５はあらかじめ揃えられた状態でウェハ収納箱９に収
納されている。上述の条件下でウェハ３をウェハ収納箱
９からフォーク１７で取り出し、ウェハ保持ボート４の
溝１３に向かって前進させウェハ３の外周端部が溝１３
に嵌合した後フォーク１７を下げ、ウェハ保持ボート４
から後退することで移載が達成できる。
【００１７】本発明は上述の一実施例に限られるもので
はなく、例えば図４（ａ）、（ｂ）の側面図および断面
図に示す構造のウェハ保持ボート２０を有する他の実施
例の薄膜成長装置であってもよい。すなわち、ウェハ保
持ボート２０はウェハ保持部の構造が、石英製の爪２２
Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄの４個を石英のリング状円
板２１の内側に突出するように、かつ搭載するウェハ３
のオリエンテーションフラット１５を除く円弧部外周端
の４個所を支持する位置に固着結合したものとなってい
る。上述のリング状円板２１を複数枚、石英棒２３Ａ、
２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに等間隔でかつウェハ外接円の
中心軸に対して８度ずつ反時計回りにずらして固着結合
し、ウェハ保持ボート２０が形成される。
はなく、例えば図４（ａ）、（ｂ）の側面図および断面
図に示す構造のウェハ保持ボート２０を有する他の実施
例の薄膜成長装置であってもよい。すなわち、ウェハ保
持ボート２０はウェハ保持部の構造が、石英製の爪２２
Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄの４個を石英のリング状円
板２１の内側に突出するように、かつ搭載するウェハ３
のオリエンテーションフラット１５を除く円弧部外周端
の４個所を支持する位置に固着結合したものとなってい
る。上述のリング状円板２１を複数枚、石英棒２３Ａ、
２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄに等間隔でかつウェハ外接円の
中心軸に対して８度ずつ反時計回りにずらして固着結合
し、ウェハ保持ボート２０が形成される。
【００１８】上述の一実施例のウェハ保持ボート４の構
造では、各ウェハ３のオリエンテーションフラット１５
の相対的位置ずれ角度は石英棒片１４Ａ、１４Ｂ、１４
Ｃ、１４Ｄの径で決まるが、本実施例を用いることでオ
リエンテーションフラット１５の相対的位置ずれ角度は
リング状円板２１の石英棒への取り付け角度に応じて任
意に決定できるという利点を有する。また、本実施例は
爪２２Ａ〜２２Ｄと直上のリング状円板２１との間に隙
間を設けることができるので、この隙間を利用してウェ
ハを載せたフォークを上下させ、ウェハを着脱すること
ができる。従って、爪２２Ａと２２Ｄとの距離をウェハ
外接円の直径とほぼ等しくする必要はなく、４個の爪を
ほぼ等角度に配置してもよい。
造では、各ウェハ３のオリエンテーションフラット１５
の相対的位置ずれ角度は石英棒片１４Ａ、１４Ｂ、１４
Ｃ、１４Ｄの径で決まるが、本実施例を用いることでオ
リエンテーションフラット１５の相対的位置ずれ角度は
リング状円板２１の石英棒への取り付け角度に応じて任
意に決定できるという利点を有する。また、本実施例は
爪２２Ａ〜２２Ｄと直上のリング状円板２１との間に隙
間を設けることができるので、この隙間を利用してウェ
ハを載せたフォークを上下させ、ウェハを着脱すること
ができる。従って、爪２２Ａと２２Ｄとの距離をウェハ
外接円の直径とほぼ等しくする必要はなく、４個の爪を
ほぼ等角度に配置してもよい。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、複数枚の
ウェハを縦型反応炉の中心軸に対して垂直な向きに所定
の間隔を隔てかつ平行に保持し、各ウェハのオリエンテ
ーションフラットの向きを縦型反応炉の中心軸回りに所
定の角度ずらして配置するウェハ保持ボートを有するこ
とで、ウェハへの原料ガス供給量に影響を与える被薄膜
生成物の配置を分散化することができる。よって、反応
炉内における単位体積あたりの原料ガス密度差を緩和す
ることが可能となり、生成膜の面内均一性は従来技術に
比し格段に向上し、半導体装置の製造歩留り及び信頼性
を著しく向上させることができるという効果を有する。
ウェハを縦型反応炉の中心軸に対して垂直な向きに所定
の間隔を隔てかつ平行に保持し、各ウェハのオリエンテ
ーションフラットの向きを縦型反応炉の中心軸回りに所
定の角度ずらして配置するウェハ保持ボートを有するこ
とで、ウェハへの原料ガス供給量に影響を与える被薄膜
生成物の配置を分散化することができる。よって、反応
炉内における単位体積あたりの原料ガス密度差を緩和す
ることが可能となり、生成膜の面内均一性は従来技術に
比し格段に向上し、半導体装置の製造歩留り及び信頼性
を著しく向上させることができるという効果を有する。
【図１】本発明の一実施例の構造図である。
【図２】本実施例に用いるウェハ保持ボートの一例を示
す図で、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）はそのＡ−Ａ
断面図である。
す図で、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）はそのＡ−Ａ
断面図である。
【図３】本実施例におけるウェハの位置関係を示す説明
図である。
図である。
【図４】本実施例に用いるウェハ保持ボートの他の例を
示す図で、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）はそのＡ−
Ａ断面図である。
示す図で、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）はそのＡ−
Ａ断面図である。
【図５】従来の半導体製造装置の一例の構造図である。
【図６】従来例に用いるウェハ保持ボートを示す図で、
同図（ａ）は上面図、同図（ｂ）は側面図である。
同図（ａ）は上面図、同図（ｂ）は側面図である。
【図７】従来の半導体製造装置の他の例を示す要部断面
図である。
図である。
【図８】図７中に示す蓋付きボートの斜視図である。
【図９】図７中に示す蓋付きボートの断面図である。
【図１０】本実施例と従来技術とのウェハ上の膜厚分布
を示す比較図である。
を示す比較図である。
【図１１】ウェハ上の膜厚測定方向を示す説明図であ
る。
る。
【図１２】従来例におけるウェハの位置関係を示す説明
図で、同図（ａ）は横断面図、同図（ｂ）は縦断面図で
ある。
図で、同図（ａ）は横断面図、同図（ｂ）は縦断面図で
ある。
１ 外側炉芯管 ２ 内側炉芯管 ３ ウェハ ４、２０、２４ ウェハ保持ボート ５ 加熱源 ６ 原料ガス供給口 ７ 反応ガス排出口 ８ 真空ポンプ ９ ウェハ収納箱 １０ ウェハ移載機 １１ 上下移動機構部 １２ 回転機構部 １３ 溝 １４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ 石英棒片 １５ オリエンテーションフラット １６Ａ、１６Ｂ 石英板 １７ フォーク １８ ステッピングモータ １９ エンコーダー ２１ リング状円板 ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ 爪 ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄ 石英棒 ２５ ウェハ保持部 ２６Ａ ボート本体 ２６Ｂ 蓋部 ２７ 蓋付きボート ２８ 外接円 ２９、３０、３１ 空間
Claims (6)
- 【請求項１】 縦型反応炉内にオリエンテーションフラ
ットを有する半導体基板を収納し、前記半導体基板表面
に原料ガスの化学反応による薄膜を成長させる半導体製
造装置において、複数枚の前記半導体基板を縦型反応炉
の中心軸方向に対して垂直な向きに所定の間隔を隔てか
つ平行に保持し、各半導体基板のオリエンテーションフ
ラットの向きを縦型反応炉の中心軸に対し所定の角度ず
つ順次ずらして配置する半導体基板保持ボートを有する
ことを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項２】 複数枚の半導体基板を保持する前記保持
ボートが半導体基板１枚毎の保持部に分割され、分割さ
れた各保持部は保持ボート中心軸に対し所定の角度ずつ
順次ずらして積層接合されている請求項１記載の半導体
製造装置。 - 【請求項３】 分割された前記各保持部が半導体基板を
保持する溝をそれぞれ有する棒材を輪切りにした４個の
棒片から構成されている請求項２記載の半導体製造装
置。 - 【請求項４】 分割された前記各保持部が半導体基板を
保持する溝をそれぞれ有する４個の爪部材とこの爪部材
を取り付けたリングとから構成されている請求項２記載
の半導体製造装置。 - 【請求項５】 前記保持ボートは棒材を輪切りにした前
記棒片が上下方向に階段状に積層接合されている請求項
２もしくは請求項３記載の半導体製造装置。 - 【請求項６】 前記保持ボートは前記リングが棒材に平
行に積層接合されている請求項２もしくは請求項４記載
の半導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15254993A JP2500759B2 (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15254993A JP2500759B2 (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 半導体製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0714779A JPH0714779A (ja) | 1995-01-17 |
| JP2500759B2 true JP2500759B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=15542899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15254993A Expired - Lifetime JP2500759B2 (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2500759B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5245499B2 (ja) * | 2008-04-01 | 2013-07-24 | ミツミ電機株式会社 | カーボンナノチューブの製造方法 |
| JP7105751B2 (ja) * | 2019-01-10 | 2022-07-25 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理装置 |
| JP7330134B2 (ja) * | 2020-04-27 | 2023-08-21 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法と半導体製造装置 |
-
1993
- 1993-06-24 JP JP15254993A patent/JP2500759B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0714779A (ja) | 1995-01-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960130 |