[发明专利]卧式热处理炉、热处理方法及硅晶圆的制造方法

说明书

本发明提供晶圆面内的温度分布变得均匀的卧式热处理炉、热处理方法及硅晶圆的制造方法。本发明的卧式热处理炉(1)具备炉芯管(11)、加热器(15)、门(13)、晶圆舟(16、17)、叉(18)，前述炉芯管(11)在一端具有开口部(12)，前述加热器(15)将前述炉芯管包围，前述门(13)将前述炉芯管的开口部开放及关闭，前述晶圆舟(16、17)配置于前述炉芯管的内部，搭载立起状态的晶圆(W)，前述叉(18)在前述炉芯管的内部从前述门沿水平方向延伸，支承前述晶圆舟，卧式热处理炉(1)的特征在于，前述叉(18)具有支承前述晶圆舟的框部(181)、被前述框部(181)围绕的空间部(182)。

技术领域

本发明涉及卧式热处理炉、热处理方法及硅晶圆的制造方法。

背景技术

作为这种热处理炉已知包括反应管、叉、遮蔽板、整流板、加热器的半导体制造装置，前述反应管为圆筒形，在一端具有气体导入口，另一端被盖部关闭，前述叉在反应管内相对于反应管的中心轴垂直地配置多个晶圆，前述遮蔽板在气体导入口和叉之间设置成周围接触反应管的内壁，在下方具有开口部，前述整流板在遮蔽板和叉之间设置成周围接触反应管的内壁，具有多个贯通孔，前述加热器设置于反应管的周围。由此，能够在工艺管中在多个晶圆处均匀地形成氧化膜(参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2016-163025号公报。

然而，上述以往的半导体制造装置中，在晶圆载置于叉的状态下进行热处理，所以晶圆的下部由于叉而难以传热，晶圆面内的温度分布变得不均匀。因此，有氧化膜厚变得不均匀、发生滑移位错的问题。

发明内容

本发明所要解决的问题是，提供晶圆面内的温度分布变得均匀的卧式热处理炉、热处理方法及硅晶圆的制造方法。

本发明借助一种卧式热处理炉解决上述问题，前述卧式热处理炉具备炉芯管、加热器、门、晶圆舟、叉，前述炉芯管在一端具有开口部，前述加热器将前述炉芯管包围，前述门将前述炉芯管的开口部开放及关闭，前述晶圆舟配置于前述炉芯管的内部，搭载立起状态的晶圆，前述叉在前述炉芯管的内部从前述门沿水平方向延伸，支承前述晶圆舟，前述卧式热处理炉的特征在于，前述叉具有支承前述晶圆舟的框部、被前述框部围绕的空间部。

此外，本发明借助一种热处理方法解决上述问题，前述热处理方法为，将晶圆以立起状态搭载于晶圆舟，将前述晶圆舟在借助叉支承着的状态下在卧式热处理炉的炉芯管的内部配置，前述叉具有支承该晶圆舟的框部、被前述框部围绕的空间部，在该状态下加热前述晶圆。

此外，本发明借助一种硅晶圆的制造方法解决上述问题，前述硅晶圆的制造方法为，将硅晶圆以立起状态搭载于晶圆舟，将前述晶圆舟在借助叉支承着的状态下在卧式热处理炉的炉芯管的内部配置，前述叉具有支承该晶圆舟的框部、被前述框部围绕的空间部，包括在该状态下加热前述硅晶圆的热处理方法。

上述发明中，也能够是，还具备支柱部和升降机构，前述支柱部被在前述叉的末端部和前述炉芯管的内表面之间设置，沿垂直方向延伸，前述升降机构设置于前述门，使前述叉升降。该情况的前述支柱部可以与前述叉的末端部一体地形成，也可以固定于炉芯管。

上述发明中，更优选为，借助前述叉支承着前述晶圆舟的情况下的、前述空间部相对于前述晶圆舟的设置面积的面积比例为60%~85%。若空间部相对于晶圆舟的设置面积的面积比例比60%小，则被叉遮挡的热量变多，晶圆面内的温度分布不会充分地均匀。相反，若空间部相对于晶圆舟的设置面积的面积比例比85%大，则叉的刚性下降，不能将晶圆舟牢固地支承。

上述发明中，也可以是，前述叉具备桥接部和多个空间部，前述多个空间部沿铅垂方向观察的情况的形状为长方形或正方形，前述桥接部形成于前述多个空间部之间。该情况下，优选为，借助前述叉支承着前述晶圆舟的情况下，前述空间部位于在前述晶圆舟处搭载着的晶圆的下方，前述桥接部位于不存在前述晶圆的区域的下方。