JP4166654B2 - 縦型ウェーハボートの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は縦型ウェーハボートの製造方法に係わり、特に半導体ウェーハ支持用溝の形成方法を改良した縦型ウェーハボートの製造方法に関する。

一般に、半導体ウェーハの製造には、酸化・拡散、析出などの処理のために多くの熱処理工程を必要とし、この熱処理工程には縦型ウェーハボートが用いられている。

図２に示すように、この縦型ウェーハボート１は、長手方向に所定の間隔をもって複数個の半導体ウェーハを支持する複数の支持溝５が形成され、半導体ウェーハＷの周囲に縦方向に配列される支持部材２と、この支持部材２の上下両端部を固定する支持プレート３、４とにより構成され、その材質としては、強度と耐熱耐食性に優れることから表面がＣＶＤ−ＳｉＣの高純度セラミック膜で覆われたＳｉ−ＳｉＣ質のセラミック基材が多く用いられている。また、支持部材２に形成される多数の支持溝５は、２個の支持片６間に形成されている。

近年熱処理の生産性向上を図るために、支持溝５の溝幅を小さくし、さらに、支持片６を薄肉にすることが行われている。また、高温熱処理時半導体ウェーハＷが変形して支持片６の支持側先端部に接触して半導体ウェーハＷにスリップが発生するのを防止するために、図４に示すように支持片６の支持側先端部にＲ部７が設けられている。

このＲ部７の形成方法として、例えば、シリコン含浸炭化珪素（Ｓｉ−ＳｉＣ）からなる縦型ウェーハボートにおいて、従来は図５に示すように、ＳｉＣ粉にバインダを加えて成形して成形体を作り、仮焼し、Ｓｉを含浸（反応焼結）し、さらに、支持溝を形成するための溝加工及びＲ部を形成するためのＲ面取りが行われ、必要があればしかる後ＣＶＤ−ＳｉＣ膜を形成する。

このようなＲ面取り工程において、極めて薄い支持片の先端に切削工具を当ててＲ面取りを行うため、支持片、特にその付け根部分にチッピングが発生して、不良発生の原因となり、さらに、Ｓｉ含浸（反応焼結）後にＲ面取り加工を行うと加工時間がかかる問題があった。

なお、特許文献１及び特許文献２には、支持片の支持側先端部に単に面取りを施した縦型Ｓｉ−ＳｉＣウェーハボートが記載されているが、これらはいずれも、上記従来の方法により面取りされたものであり、極めて薄い支持片の面取りを行う場合には、支持片にチッピングが発生し、さらに、Ｒ面取り加工に長時間を要する。
特開平９−３０６９８０号公報（段落［００３０］、図１） 特開平１１−３８６６号公報（段落［０００８］、図７）

本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、Ｒ面取り時、支持片にチッピングの発生がなく、さらに、Ｒ面取り加工を短時間で行える縦型ウェーハボートの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の１つの態様によれば、頂板及び底板に固定された少なくとも３本のウェーハ支持部材に複数の溝が形成されたウェーハボートの製造方法であって、炭化珪素成形体を作製し、作製した炭化珪素成形体を組立て、焼成して仮焼体を得る工程と、支持部材に複数の細溝を形成した後、この細溝間に形成された厚肉支持片の支持側先端部に、最終形状のＲ部に利用されかつこのＲ部の弧長さに比べて長い長弧Ｒ部を形成する工程と、前記細溝および前記長弧Ｒ部が形成された仮焼体に溶融Ｓｉを含浸させる工程と、厚肉支持片の支持側を加工して、前記細溝に比べて幅広の溝幅を有する支持溝および圧肉支持片に比べて薄肉の支持片を形成しかつ、この支持片の支持側先端部に長弧Ｒ部の一部を利用してＲ部を形成する工程と、を有することを特徴とする縦型ウェーハボートの製造方法が提供される。
これにより、Ｒ面取り時、支持片にチッピングの発生がなく、さらに、Ｒ面取り加工を短時間で行える縦型ウェーハボートの製造方法が実現される。

本発明に係わる縦型ウェーハボートの製造方法によれば、Ｒ面取り時、支持片にチッピングの発生がなく、さらに、Ｒ面取り加工を短時間で行える縦型ウェーハボートの製造方法を提供することができる。

以下、本発明に係わる縦型ウェーハボートの製造方法の実施形態について、材質がシリコン含浸炭化珪素（Ｓｉ−ＳｉＣ）を用いる場合を例として、図１に示す製造工程図に沿って説明する。

成形体を作製し（Ｓ１）、仮焼する（Ｓ２）。
ＳｉＣ粉に有機バインダと水を加えて作ったスラリーを石膏型に鋳込み成形し、乾燥後、図２に示すように、切断加工して支持部材２の上下両端部を固定する支持プレート３、４の成形体を得、接着剤を用いてボート状に組立て、焼成して縦型ウェーハボート１の仮焼体を得る。

細溝及び長弧Ｒ部を形成する（Ｓ３）。
切削工具を用いて、図３に示すような支持部材２に溝幅ｗ１の細溝５ｐを形成し、さらに、細溝５ｐの形成後に、厚肉支持片６ｐの支持側先端部に、図４に示す最終形状のＲ部７と同一の曲率半径を有しＲ部７の弧長さに比べて長い長弧Ｒ部７ｐを面取りにより形成する。このＲ部面取り工程は、十分な剛性を有する厚肉支持片６ｐの支持側先端部にＲ面取りを行うので、支持片、特にその付け根部分にチッピングが発生して、不良が発生することがなく、さらに、Ｓｉの含浸（反応焼結）前に行われるため、加工が容易であり加工時間の短縮が可能である。

Ｓｉ含浸する（Ｓ４）。
常法に従って細溝５ｐ及び長弧Ｒ部７ｐが形成されたボート状の仮焼体に溶融Ｓｉを含浸させる。

加工を行う（Ｓ５）。
図３及び図４に示すように、上記Ｓ３で予め形成された支持部材２の細溝５ｐを利用して、切削工具により、溝加工を行い、細溝５ｐに比べて幅広の溝幅ｗ２を有する支持溝５を形成しさらに、厚肉支持片６ｐの支持側及び上段厚肉支持片の反支持側を同時に切削して、厚肉支持片６ｐより薄肉の支持片６を形成する。なお、厚肉支持片の支持側のみを切削して厚肉支持片を薄肉の支持片にするようにしてもよい。

この溝加工により、長弧Ｒ部７ｐの一部を利用して、Ｒ部７が形成され、Ｓｉ含浸後に改めてＲ面取りを行いＲ部を形成する必要がないので、支持片、特にその付け根部分にチッピグが発生して、不良が発生することがない。なお、必要に応じてＲ部端部と支持面の連続部を軽く研磨工具により研磨し、より滑らかな曲面にするようにしてもよい。

ＳｉＣ成膜（Ｓ６）。
Ｓｉ−ＳｉＣウェーハボートの表面全体にＣＶＤ法によるＳｉＣ膜を形成することにより、図２に示すような形状の縦型ＣＶＤ−ＳｉＣウェーハボートが製造される。

上記のような本実施形態の縦型ウェーハボートの製造方法によれば、支持部材２の肉厚の支持片に長弧Ｒ部をＲ面取りにより形成し、この長弧Ｒ部を利用してＲ部を形成するので、薄肉の支持片、特にその付け根部分にチッピングが発生することがなく、不良の発生もなく、さらに、Ｓｉ−ＳｉＣ材料を用いる場合、Ｓｉの含浸（反応焼結）前に行われるため、加工が容易であり加工時間の短縮が可能である。

本発明に係わる縦型ウェーハボートの製造方法の製造工程図。 一般的な縦型ウェーハボートの斜視図。 本発明に係わる縦型ウェーハボートの製造方法の工程説明図。 図２に示す縦型ウェーハボートの支持部を拡大して示す斜視図。 従来の縦型Ｓｉ−ＳｉＣウェーハボートの製造方法の製造工程図。

符号の説明

１ 縦型ウェーハボート
２ 支持部材
３、４ 支持プレート
５ 支持溝
５ｐ 細溝
６ｐ 厚肉支持片
７ Ｒ部
７ｐ 長弧Ｒ部

Claims (1)

1. 頂板及び底板に固定された少なくとも３本のウェーハ支持部材に複数の溝が形成されたウェーハボートの製造方法であって、
   炭化珪素成形体を作製し、作製した炭化珪素成形体を組立て、焼成して仮焼体を得る工程と、
   支持部材に複数の細溝を形成した後、この細溝間に形成された厚肉支持片の支持側先端部に、最終形状のＲ部に利用されかつこのＲ部の弧長さに比べて長い長弧Ｒ部を形成する工程と、
   前記細溝および前記長弧Ｒ部が形成された仮焼体に溶融Ｓｉを含浸させる工程と、
   厚肉支持片の支持側を加工して、前記細溝に比べて幅広の溝幅を有する支持溝および圧肉支持片に比べて薄肉の支持片を形成しかつ、この支持片の支持側先端部に長弧Ｒ部の一部を利用してＲ部を形成する工程と、
   を有することを特徴とする縦型ウェーハボートの製造方法。

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