专利名称：纵型热处理用晶舟及使用此晶舟的硅晶片的热处理方法
技术领域：
本发明是关于一种主要是在热处理硅晶片等的时候所使用的纵型热处理用晶舟 及使用此晶舟的硅晶片的热处理方法。
背景技术：
使用半导体晶片，例如使用硅晶片来制造组件(device)时，从晶片的加工工序至 组件的形成工序为止，经过许多工序，其中的一个工序是热处理工序。热处理工序，是以在 晶片的表层形成无缺陷层、吸杂(gettering)、结晶化、氧化膜形成及不纯物扩散等作为目 的，而进行的重要的工序。如此的热处理工序，例如作为在氧化或不纯物扩散中所使用的扩散炉(氧化、扩 散装置)，随着晶片的大口径化，主要是使用纵型热处理炉，用以将多张晶片隔开规定的间 隔且在水平支撑的状态下进行热处理。而且，在使用纵型热处理炉来热处理晶片时，为了安 置多张晶片，是使用纵型热处理用晶舟(以下有时称为“热处理用晶舟”或简称“晶舟”)。图4是表示先前通常的纵型热处理用晶舟的概略。在此纵型热处理用晶舟101 中，在4根支柱(杆)102的两端部，连结有一对板状构件(也称为连结构件、或顶板及底 板)103。在各支柱102形成有多个槽(slit) 105，在各槽105间的凸部，是具有作为晶片的 支撑部106的作用。当热处理晶片时，如图5的㈧的俯视图、图5的⑶的主视图所示， 利用将晶片W的外周部载置在形成于各支柱102的相同高度处的支撑部106上，于是晶片 W便可被支撑成水平状。图6是表示纵型热处理炉的一个例子的概略图。在已搬入纵型热处理炉220的反 应室222内部的纵型热处理用晶舟101上，水平地支撑着多张晶片W。在热处理时，晶片W 是通过设置在反应室222周围的加热器224而被加热。在热处理中，气体经由气体导入管 226而被导入反应室222内，且从上方往下方流动而从气体排气管228被排出外部。所使用 的气体，是按照热处理的目的而相异，主要是使用H2、N2、02、Ar等。不纯物扩散时，这些气体 是使用作为不纯物化合物气体的载气。在纵型热处理用晶舟101中的晶片支撑部106，可采用各种形状，图7的(A)及(B) 分别表示一个例子。图7的(A)是利用在圆柱状的支柱102’设置凹状的槽105’(沟槽)， 来形成半圆形的支撑部106’。另一方面，图7的(B)是在宽度大的方柱形状的支柱102”设 置凹状的槽105”，来形成长方形的支撑部106”，相较于(A)的支撑部，用以支撑更接近晶片 W中心的位置。此外，也有使槽形状成为圆弧状的物体、或成为钩状的物体等。可是，若使用纵型热处理用晶舟，特别是为了氧化或不纯物扩散等目的而进行高 温热处理的情况，因晶片本身的重量而引起内部应力、或是因晶片内温度分布的不均勻性 而发生热变形应力等，这些应力若超过一定的临界值时，会在晶片发生结晶缺陷也就是位 错(滑移位错)。已知高温时该位错发生的临界值会急剧地降低，所以越高温越容易发生滑 移位错(slip dislocation)。若在发生滑移位错的位置形成组件时，会有成为接合漏泄等 的原因，而造成组件制造的生产率显著地降低的情形。
例如，当使用形成有图7的(A)、(B)所示的支撑部106’、106”而成的先前的晶舟
时，在与支撑部的前端接触的位置，容易发生滑移位错。这是因为在如此的前端部上会有点 接触的情形。另外，例如仅是对支撑部施加化学气相沉积(CVD)-碳化硅被覆而成的热处理用 晶舟，因为其表面的Ra(中心线平均粗糙度)为1微米左右，是非常粗糙，所以在将晶片载 置在支撑部上的时候，晶片是在微小的隆起状部(局部突起)，以点接触的方式被支撑。因 此，一般认为晶片的本身重量所引起的内部应力会局部地变大，而容易发生滑移位错。为了防止发生此种滑移位错，有采取对支撑部的前端进行倒角加工 (chamfering)、或是通过研磨晶片支撑部的表面来除去隆起状部等的对策。但是，因为热处理用晶舟的支撑部是薄且脆，使用机械等进行倒角加工或研磨加 工时，会有容易发生破损这样的问题。即便支撑部只有破损一个时，晶舟整体都会变成不良 品。因此，必须利用手操作等来研磨成完全的镜面，但是因为各支撑部的面粗糙度容易发生 偏差，且镜面研磨全部的支撑部必须花费许多劳力，会使晶舟变为非常昂贵。另外，为了确立支撑部的表面粗造度或前端部的倒角等的最佳形状，必须进行许 多的事先实验，来制造出已设定为各式各样的表面粗造度或倒角形状的各种热处理用晶 舟。但是，因为热处理用晶舟是昂贵的，欲备齐多种的热处理用晶舟来进行实验必须花费非 常高的成本。为了解决这些问题，在日本特开2004-241545号公报中，揭示一种在晶片支撑部 安装能够装卸的支撑辅助构件而成的晶舟。若是此种晶舟，因为支撑辅助构件能够装卸，在 载置晶片的面，不但能够价廉且容易地施行倒角加工、或研磨加工而成为所希望的物体，且 一般认为先将施加过该研磨加工等的支撑辅助构件安装于支撑部，然后载置晶片而进行热 处理时，能够有效地抑制滑移位错的发生。另外，关于晶舟的材质，例如硅晶片用的晶舟，通常可使用石英(SiO2)、碳化硅 (SiC)及硅(Si)等材料，用以防止晶片的污染。例如在高于1000°C的高温热处理工序中，能 够使用耐热性比石英(SiO2)制的晶舟高的碳化硅或硅制的晶舟。特别是碳化硅制的晶舟， 因为通过施加CVD-碳化硅被覆(coat)，能够更降低在热处理中发生的金属污染，而广泛地 被使用。但是，针对CVD-碳化硅被覆，会有由于对该表面例如施行镜面研磨，而在碳化硅 膜的表层部中的铁金属污染浓度高的情况，当载置晶片来进行热处理的时候，则有发生Fe 的金属污染转印的情况。此金属污染转印，能够通过在热处理用晶舟表面形成氧化膜来加 以防止。基于此种理由，所述支撑辅助构件，也是使用一种在其表面形成有氧化膜而成的碳 化硅制的支撑辅助构件。然而，若将晶片载置在已形成有氧化膜的碳化硅制的支撑辅助构件上，然后在氩气 氛中进行热处理，则虽然Fe的金属污染会降低，但是由于氧化膜而使硅晶片的背面粗糙。另一方面，当在支撑辅助构件上没有形成氧化膜的情况，则会有从支撑辅助构件 的侧面发生的铁，污染下一层的晶片表面这样的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题点而开发出来，本发明的目的是提供一种纵型热处理用晶舟及使用此晶舟的半导体晶片的热处理方法，当将硅晶片这类的被处理基板，载置在配备 有支撑辅助构件的纵型热处理用晶舟上，并使用氩气等来进行热处理时，能够一并抑制铁 污染被转印至硅晶片上、以及硅晶片背面的粗糙化此两种情况。为了达成上述目的，本发明提供一种纵型热处理用晶舟，至少具备二根以上的 支柱；一对板状构件，用以连结各支柱的两端部；晶舟主体，其具有多个支撑部，该支撑部 用以将被处理基板水平地支撑于所述各支柱上；以及支撑辅助构件，其分别可装卸地装设 在所述多个支撑部上，所述被处理基板则要被载置于其上；该纵型热处理用晶舟的特征在 于所述支撑辅助构件，具有导引构件，其要被装设在所述支撑部上；以及基板支撑 构件，其通过该导引构件而被安置，所述被处理基板则要被载置于基板支撑构件上；所述导引构件，在其顶面形成孔；所述基板支撑构件，要被插嵌于所述导引构件的孔中而被安置；当所述支撑辅助 构件被装设在晶舟主体的支撑部上的时候，所述被处理基板要被载置的面的高度位置，比 所述导引构件的顶面的高度位置更高；所述基板支撑构件，由碳化硅、硅、施行碳化硅的化学气相沉积(CVD)被覆后的碳 化硅、施行碳化硅的化学气相沉积被覆后的硅、或施行碳化硅的化学气相沉积被覆后的碳 的任一种所构成；所述导引构件，由石英、施行氧化硅膜处理后的碳化硅、施行氮化硅膜处理后的碳 化硅、施行氮氧化硅膜处理后的碳化硅、施行氧化硅膜处理后的硅、施行氮化硅膜处理后的 硅、或施行氮氧化硅膜处理后的硅的任一种所构成。如前所述，公知的纵型热处理用晶舟，例如若是配备已形成有氧化膜的碳化硅制 的支撑辅助构件时，由于该氧化膜，与其接触的被处理基板的背面会粗糙化。另一方面，当 在支撑辅助构件上没有形成氧化膜的情况，晶片表面会由于从支撑辅助构件的侧面来的铁 而受到污染。然而，本发明的纵型热处理用晶舟，针对支撑辅助构件，其基板支撑构件被插嵌于 已形成在导引构件(要被安装于支撑部上)的顶面上的孔中而被安置；而且，基板支撑构件 的被处理基板要被载置的面的高度位置，比导引构件的顶面的高度位置更高；并且，基板支 撑构件，由碳化硅、硅、施行碳化硅的化学气相沉积被覆后的碳化硅、施行碳化硅的化学气 相沉积被覆后的硅、或施行碳化硅化学气相沉积被覆后的碳的任一种所构成，所以在与硅 晶片等的被处理基板接触的部分，没有形成氧化膜，当载置被处理基板来进行热处理时，被 处理基板的背面也不会与氧化膜接触。由此，可抑制被处理基板的背面发生粗糙化。另外，支撑辅助构件之中，导引构件由于由石英、施行氧化硅膜处理后的碳化硅、 施行氮化硅膜处理后的碳化硅、施行氮氧化硅膜处理后的碳化硅、施行氧化硅膜处理后的 硅、施行氮化硅膜处理后的硅、或施行氮氧化硅膜处理后的硅的任一种所构成，所以扣除此 部分的污染而大幅地降低从支撑辅助构件全体对于被处理基板表面的铁等的金属污染转 印量。如此，根据本发明，可提供一种热处理基板，能同时一并抑制以往会成为问题的对 于被处理基板的铁污染转印、以及被处理基板背面的粗糙化此两种情况。此时，所述晶舟主体，能设为由石英、施行氧化硅膜处理后的碳化硅、施行氮化硅膜处理后的碳化硅、施行氮氧化硅膜处理后的碳化硅、施行氧化硅膜处理后的硅、施行氮化硅膜处理后的硅、或施行氮氧化硅膜处理后的硅的任一种所构成。如此，晶舟主体，由于由石英、施行氧化硅膜处理后的碳化硅、施行氮化硅膜处理 后的碳化硅、施行氮氧化硅膜处理后的碳化硅、施行氧化硅膜处理后的硅、施行氮化硅膜处 理后的硅、或施行氮氧化硅膜处理后的硅的任一种所构成，所以也能降低从晶舟主体来的 铁的金属污染转印量，所以能更进一步地减少被处理基板表面的铁污染。而且，基板支撑构件的被处理基板要被载置的面的高度位置，与所述导引构件的 顶面的高度位置之差，较佳是0. 05 1. 0mm。如此，基板支撑构件的被处理基板要被载置的面的高度位置，与所述导引构件的 顶面的高度位置之差，是0. 05mm以上，也即，基板支撑构件的被处理基板要被载置的面(基 板载置面)的高度位置，若是比导引构件的顶面的高度位置高0.05mm以上，则当被处理基 板载置在基板支撑构件上的时候，能够避免被处理基板直接接触导引构件。另外，为了抑制 从位于比导引构件的顶面更高位置的基板支撑构件的侧面来的铁污染，所以上述高度位置 之差的上限，较佳是设为1.0mm。另外，本发明提供一种硅晶片的处理方法，其特征在于是使用所述的纵型热处理用晶舟，来对硅晶片进行热处理的方法，其中将所述支 撑辅助构件装设在所述各个支撑部上，并将硅晶片载置在该支撑辅助构件的基板支撑构件 上，来进行热处理。若是此种热处理方法，由于不会如公知般地使硅晶片的背面接触已形成于支撑辅 助构件表面上的氧化膜，来进行热处理，所以可防止因为与氧化膜接触而发生的硅晶片的 背面的粗糙化。此时，所述硅晶片的热处理，是以1100 1350°C的温度来进行。如此高温的热处理的情况，铁等所造成的金属污染虽然会成为问题，但是若根据 本发明的热处理方法，则由于能够有效地抑制该金属污染，所以对于解决该问题是极为有 效的。如以上所述，若根据本发明的纵型热处理用晶舟及使用此晶舟的硅晶片的热处理 方法，能够制造出一种热处理晶片，可一并抑制铁污染被转印至硅晶片上、以及硅晶片背面 的粗糙化此两种情况。
图1是表示本发明的纵型热处理用晶舟的一个例子的概略图。图2是表示本发明的支撑辅助构件的一个例子的说明图；(A)是表示支撑辅助构 件装设在支撑部上的状态，(B)是表示导引构件的背面侧，(C)是表示导引构件与基板支撑 构件分离的状态，(D)是表示支撑辅助构件被装设在支撑部上时的剖面图。图3是表示公知的支撑辅助构件的一个例子的说明图；(A)是表示支撑辅助构件 被装设在支撑部上的状态，(B)是表示支撑辅助构件被装设在支撑部上时的剖面图。图4是表示公知的纵型热处理用晶舟的一个例子的概略图。图5是表示安置于公知的纵型热处理用晶舟上的晶片的状态的说明图。图6是表示纵型热处理炉的一个例子的概略图。
图7是表示在公知的纵型热处理用晶舟中的晶片支撑部的概略图。
具体实施例方式以下，说明有关本发明的实施方式，但本发明并未限定于此实施方式。对大口径的半导体晶片等的被处理基板，施加热处理的情况，主要是使用纵型的 热处理炉，用以将多张晶片依规定间隔隔开且在水平支撑的状态进行热处理。而且，此热处 理时，为了安置多张晶片，是使用纵型热处理用晶舟，但是使用先前的晶舟的情况，在热处 理后的晶片中，会发生滑移位错。这是因为在先前的热处理用晶舟中，仅是例如对支撑部施行化学气相沉积 (CVD)-碳化硅被覆，其表面非常粗糙，所以当将晶片载置在支撑部上的时候，是以点接触而 支撑着的缘故。然而，即便想要对已施行该CVD-碳化硅被覆后的粗糙表面进行研磨，此研 磨不但困难且成本高。因此，对于此种因局部突起而发生的滑移位错这样的问题，例如在日本特开 2004-241545号公报所记载，使用一种晶舟，在其晶片的支撑部，装设有可装卸的支撑辅助 构件，由此来谋求防止发生滑移位错。例如，在1100°C以上的高温热处理的情况，通常此支撑辅助构件，是使用整体为耐 热性的高碳化硅制的支撑辅助构件。进而，为了防止滑移位错，对此支撑辅助构件的表面， 施行镜面加工，而成为平滑面的状态。但是，特别是在此镜面加工等的时候，支撑辅助构件会被高浓度的铁污染，而该铁 会从支撑辅助构件转印至晶片表面，于是会发生晶片被铁污染这样的问题。此铁污染，可利 用氧化膜来包覆支撑辅助构件，由此来减少此污染。然而，针对被热处理后的晶片，发生了 以下的新的问题也即，所述表面，其与已被氧化膜包覆的支撑辅助构件接触的部分，会变 粗糙。因此，本发明人，将纵型热处理用晶舟的支撑辅助构件，分成基板支撑构件，用以 支持被处理基板；以及导引构件，其装设于晶舟的支撑部，并用以安置基板支撑构件。进而， 发现以下的事实而完成本发明，也即将基板支撑构件，设为由碳化硅、硅、施行碳化硅的化 学气相沉积被覆后的碳化硅、施行碳化硅的化学气相沉积被覆后的硅、或施行碳化硅的化 学气相沉积被覆后的碳的任一种所构成；又，将导引构件，设为由石英、施行氧化硅膜处理 后的碳化硅、施行氮化硅膜处理后的碳化硅、施行氮氧化硅膜处理后的碳化硅、施行氧化硅 膜处理后的硅、施行氮化硅膜处理后的硅、或施行氮氧化硅膜处理后的硅的任一种所构成； 由此，在热处理时，能减少从支撑辅助构件来的对于晶片的铁污染，同时能降低因与氧化膜 接触而造成的晶片背面的粗糙化。以下，一边参照图式一边详细地说明使用本发明的纵型热处理用晶舟及使用此晶 舟的硅晶片的热处理方法，但是本发明并未限定于此。图1是表示本发明的纵型热处理用晶舟中的一个例子。此纵型热处理用晶舟1， 具有4根支柱2、及连结于各支柱2的两端部的一对板状构件3 (将这些构成设为晶舟主体 4)。在各支柱2上，于各自相同高度的位置，以等间隔形成多个槽(沟槽)5;槽5间的凸部， 其作用是作为被处理基板(此处，举出硅晶片来作为例子，但是本发明并未限定于此例子) 的支撑部6。
而且，在该本发明的纵型热处理用晶舟1中，于各支柱2的支撑部6，安装有可装卸的支撑辅助构件7。当对晶片进行热处理的时候，在各支柱2的相同高度的支撑部6所安装 的支撑辅助构件7上，各自载置一片晶片。此处，叙述有关此支撑辅助构件7。图2是表示本发明中的支撑辅助构件的一个 例子。如图2所示，此支撑辅助构件7，具备导引构件8，可装卸地装设在晶舟1的支撑部 6上；以及基板支撑构件9，在热处理时，硅晶片实际地被载置于此处。图2的(A)是表示支 撑辅助构件7装设在支撑部6上的状态，图2的(B)是表示导引构件的背面侧。另外，图2 的(C)是表示导引构件8与基板支撑构件9分离的状态。图2的(D)是支撑辅助构件7被 装设在支撑部6上时的剖面图。另外，在图2的(D)中，举出一个例子该支撑部6是用碳 化硅制成，并在其表面包覆有氧化硅膜；该基板支撑构件9是用碳化硅制成(表面无氧化 膜)，而该导引构件8则是用石英制成。首先，针对导引构件8，作为导引手段，只要可装卸地装设在支撑部6上便可以，并 没有特别地限定。例如，如图2的(B)所示，能够作成在导引构件8的底面(要装设在支撑部6上的 一侧的面)，形成有沟槽10。此用于装设的沟槽10，是形成可嵌合晶舟1的支撑部6的形 状，通过使支撑部6嵌入此沟槽10中，而可将导引构件8装设在支撑部6上。只要预先测 定支撑部6的形状，并基于该测定数据来形成导引构件8的沟槽10即可。如图2的(C)所示，在导引构件8的顶面13，形成孔14。此孔14的形状，只要以 基板支撑构件9能够插嵌于此处的方式来形成即可，并没有特别地限定。较佳是形成比导 引构件8的外形小，且涵盖在热处理时，基板支撑构件9会被硅晶片完全地覆盖的范围；例 如，能作成比导引构件的外形小一号的相似形状或长方形状等。另外，孔14的深度也没有特别地限定，能够作成没有贯通的沟槽状，也能如图2所 示地作成贯通底面侧的孔。如后所述，可考虑基板支撑构件9的厚度、导引构件8的顶面13 的高度位置与基板支撑构件9的要载置硅晶片的面(载置面15)的高度位置之差，来形成 适当的深度。另一方面，板状的基板支撑构件9，如前所述，成为可插嵌于导引构件8的顶面13 的孔14中的形状。只要能插嵌于孔14中即可，其形状并没有特别地限定。另外，关于导引构件8及基板支撑构件9的厚度，当基板支撑构件9已插嵌在导引 构件8的孔14中的情况，是被设定成基板支撑构件9的硅晶片的载置面15的高度位置， 比导引构件8的顶面13的高度位置更高(参照图2的(D))。例如，导引构件8及基板支撑 构件9的厚度，能够设成使这些构件的顶面13与载置面15的高度位置之差，成为0. 05 1. Omm0若使基板支撑构件9的载置面15，比导引构件8的顶面13至少更高0. 05mm,则能 更有效地避免被载置后的晶片直接接触导引构件8。另外，从机械加工精度的角度来考虑， 有此程度之差是较佳的。另一方面，若基板支撑构件9过厚，则从该基板支撑构件9的侧面来的铁污染，容 易成为问题，所以较佳是尽可能地变薄。例如，通过将上述差作成1.0mm程度以下，则可更 有效果地防止从基板支撑构件9的侧面来的铁污染。另外，有关上述各构件的各自的材料，关于基板支撑构件9，是由以下任一种所构成碳化硅、硅、施行碳化硅的CVD被覆后的碳化硅、施行碳化硅的CVD被覆后的硅、或施行 碳化硅的CVD被覆后的碳。若是由这些材料所构成的基板支撑构件9，则其耐热性高且容易加工。直接接触硅 晶片的载置面15，从防止滑移位错的观点，较佳是对其施行镜面研磨，对于此点，上述加工 的容易性是有效的。另外，利用石英以外且没有氧化膜等的材料，来构成此种要直接接触硅晶片的基 板支撑构件9，则能够降低晶片背面的粗糙度。另外，当晶片被载置时，若基板支撑构件9没有完全地被硅晶片覆盖而露出，则由 于铁污染物会从露出来的部分放出，所以基板支撑构件9的形状、尺寸，较佳是当晶片被 载置时，会完全地被硅晶片覆盖。相对于此，导引构件8，是由以下任一种材料所构成石英、施行氧化硅膜处理后 的碳化硅、施行氮化硅膜处理后的碳化硅、施行氮氧化硅膜处理后的碳化硅、施行氧化硅膜 处理后的硅、施行氮化硅膜处理后的硅、或施行氮氧化硅膜处理后的硅。如此，将导引构件设为由石英或形成有氧化膜后的材料所构成，由此，能够抑制从 导引构件8的表面往硅晶片表面的由铁所造成的污染。因此，整体而言，能够降低晶片的铁 污染。如以上所述，本发明的纵型热处理用晶舟1，如图2所示，在支撑辅助构件7中，只 有硅晶片直接接触的部分(基板支撑构件9)，为了防止晶片背面粗糙化，而没有形成氧化 膜，并且，其它以外的部分(导引构件8)，则为了抑制铁对于硅晶片的污染，由石英或形成 有氧化膜后的材料所构成。因此，相较于公知的纵型热处理用晶舟，能够显著地防止对于硅 晶片的金属污染，并且，也可抑制热处理后的晶片背面的粗糙化。另一方面，公知的纵型热处理用晶舟，其支撑辅助构件的全体，若是由没有形成氧 化膜等的碳化硅所构成，则由于从其表面来的铁等，硅晶片会被污染。又，若是支撑辅助构 件的整个面都形成有氧化膜，则与其接触的晶片背面会产生粗糙化。另外，由4根支柱2、及连结各支柱2的两端部的一对板状构件3所构成的晶舟主 体4，其材料若也设成与导引构件8同样的材料，则能够更降低晶片表面的铁污染，所以是 理想的。这些构件的形状等，例如能够作成与公知的相同。只要配合目的，来准备一种可有 效率地对硅晶片施行热处理的晶舟主体便可以。接着，叙述有关本发明的硅晶片的热处理方法。本发明的热处理方法，是使用如图1、图2所示的本发明的纵型热处理用晶舟1来 进行。将支撑辅助构件7装设在晶舟主体4的支撑部6上，并将硅晶片载置在支撑辅助 构件7的基板支撑构件9的载置面15上，然后进行热处理。根据本发明的热处理方法，能 够进行一种热处理，不会使硅晶片的背面粗糙化，也能抑制铁污染。另外，除了上述以外，并没有特别地限定，例如能以与公知的热处理方法相同的顺 序来进行。热处理的温度也没有特别地限定，例如能以1100 1300°C的温度来实行热处理， 即便是此种高温的热处理，在本发明中，相较于公知，可有效地抑制铁等的金属污染。以下，根据实施例，更详细地说明本发明，但是本发明并未被限定于这些实施例。
(实施例1)通过机械加工，制造出一种纵型热处理用的晶舟主体，其具有图1所示的4根方柱 状的支柱、连结各支柱的两端部的一对板状构件、及位于各支柱上的100个晶片支撑部。另外，此热处理用的晶舟主体的材质是碳化硅(SiC)，对其表面施行碳化硅的化学 气相沉积被覆而使表面粗度Ra= Iym左右。每一片晶片，是由4处的支撑部来支撑，其中 外侧2处的支撑部(图1的跟前侧)，比内侧2处的支撑部(图1的后面侧)长20mm左右。作为要装设在支撑部上的支撑辅助构件，如图2所示，制造出一种支撑辅助构件， 是由板状部件及导引构件所构成；该板状部件(宽度5mm、长度40mm(短)和60mm(长)、厚 度1. Omm)，是作为用以支撑晶片的基板支撑构件；该导引构件(宽度10. 0mm、沟槽部的宽度 8. 0mm、长度50mm (短)和70mm (长)、厚度0. 8mm、高度2. 8mm)，为了防止该基板支撑构件从 纵型热处理用晶舟的支撑部落下，在背面侧形成有嵌合于晶舟主体的支撑部上的沟槽。另 外，基板支撑构件，是使用对碳化硅基板施行碳化硅的化学气相沉积被覆，并经镜面研磨后 而成的基板支撑构件，导引构件则是使用石英。首先，对所述纵型热处理用晶舟进行氢氟酸洗净，之后，将由所述基板支撑构件与 所述导引构件所构成的支撑辅助构件，装设在所述纵型热处理用晶舟的晶片支撑部上。另外，装设支撑辅助构件的时候，基板支撑构件的顶面比导引构件的顶面高 0. 2mm。然后，载置被处理基板(利用切克劳斯基法(Czochralski method)培育、面方位 (100)、直径200mm、厚度为725 μ m的镜面研磨后的硅晶片)，并将晶舟导入纵型热处理炉 内，且一边对炉内供给氩气体、一边以1200°C进行1小时的热处理。对所述热处理后的晶片，根据表面光压法(SPV法Surface Photo Voltage)所 测得的铁浓度，其最大值是6X lOnatoms/cm3、平均值则为4X liTatoms/cm3，位于容许范围 内，而是良好的晶片。另外，测定所述热处理后的硅晶片背面的雾度(haze)。当使用KLATENC0R公司制 造的SP-1，并以DWN模式的High-Throughput条件来测定时，与所述晶片支撑辅助构件接触 部分的周边的雾度值是0. 06ppm,并没有发生表面粗糙化。(实施例2)先准备一种晶舟主体，其材质与实施例1同样是碳化硅(SiC)，并对其进行氢氟酸 洗净，然后通过热氧化来形成大约500nm厚度的氧化硅膜。之后，将由与实施例相同的基板 支撑构件与导引构件所构成的支撑辅助构件，装设在晶舟主体的支撑部上。另外，装设支撑辅助构件的时候，基板支撑构件的顶面比导引构件的顶面高 0. 2mmο载置镜面研磨后的硅晶片，然后将晶舟导入纵型热处理炉内，与实施例1同样地， 例如一边对炉内供给氩气体、一边以1200°C进行1小时的热处理。对所述热处理后的晶片，根据表面光压法所测得的铁浓度，其最大值是 3 X lOnatoms/cm3、平均值则为2 X 1010atoms/cm3,是非常低的值，而能够得到一种可极度地 抑制铁污染的高质量的退火晶片。另外，在所述热处理后的硅晶片背面中，与所述晶片支撑辅助构件接触部分的周 边的雾度值是0. 06ppm以下，并没有发生表面粗糙化。
(比较例1)作为支撑辅助构件，并不是如本发明般地使基板支撑构件与导引构件分离，而是 准备一种如图3所示的一体型的支撑辅助构件。图3的(A)是表示支撑辅助构件被装设在 支撑部上的状态。图3的(B)是支撑辅助构件被装设在支撑部上时的剖面图。另外，如图 3的(B)所示，支撑部是由碳化硅制成，并在其表面形成有氧化硅膜；支撑辅助构件则是对 碳化硅施行碳化硅_化学气相沉积被覆，并经镜面研磨而成。与实施例2同样地，对于已形成有厚度大约500nm的氧化硅膜后的晶舟主体，将上 述支撑辅助构件装设在该支撑部上，之后，载置硅晶片，一边供给氩气体、一边以1200°C进 行1小时的热处理。与各实施例同样地测定雾度值、铁污染。热处理后的硅晶片的背面，其与晶片支撑辅助构件接触部分的周边的雾度值是 0. 06ppm以下，并没有发生表面粗糙化。然而，根据表面光压法所测得的铁浓度，其最大值是4X1012atOmS/Cm3、平均值则 为6 X lOnatoms/cm3，成为非常高的值。(比较例2)与实施例2同样地，对于已形成有厚度大约500nm的氧化硅膜后的晶舟主体，在该 支撑部没有装设支撑辅助构件，便将硅晶片载置在支撑部上，然后一边供给氩气体、一边以 1200°C进行1小时的热处理。与各实施例同样地测定雾度值、铁污染。根据表面光压法来测定热处理后的硅晶片而得到的铁浓度，其最大值是 ZXlOnatoms/cm3、平均值则为 2 X liTatoms/cm3，是较低的值。然而，硅晶片的背面，其与支撑部接触部分的周边的雾度值是0. 5ppm以上，发生 了严重的表面粗糙化。如以上所述，与比较例1、2所示的公知的热处理方法不同，如实施例1、2所示，若 使用本发明的纵型热处理用晶舟来进行热处理，则可以得到一种高质量的退火晶片，在晶 片背面不会发生严重的粗糙化，且可抑制铁等的金属污染。另外，本发明并未被限定于上述实施方式。上述实施方式是例示性，凡是具有与本 发明的申请专利范围所记载的技术思想实质上相同构成，且可达成相同作用效果者，无论 如何都包含在本发明的技术范围内。
权利要求
一种纵型热处理用晶舟，至少具备二根以上的支柱；一对板状构件，用以连结各支柱的两端部；晶舟主体，其具有多个支撑部，该支撑部用以将被处理基板水平地支撑于所述各支柱上；以及支撑辅助构件，其分别可装卸地装设在所述多个支撑部上，所述被处理基板则要被载置于其上；该纵型热处理用晶舟的特征在于所述支撑辅助构件，具有导引构件，其要被装设在所述支撑部上；以及基板支撑构件，其通过该导引构件而被安置，所述被处理基板则要被载置于该基板支撑构件上；所述导引构件，在其顶面形成孔；所述基板支撑构件，要被插嵌于所述导引构件的孔中而被安置；当所述支撑辅助构件被装设在晶舟主体的支撑部上的时候，所述被处理基板要被载置的面的高度位置，比所述导引构件的顶面的高度位置更高；所述基板支撑构件，由碳化硅、硅、施行碳化硅的化学气相沉积被覆后的碳化硅、施行碳化硅的化学气相沉积被覆后的硅、或施行碳化硅的化学气相沉积被覆后的碳的任一种所构成；所述导引构件，由石英、施行氧化硅膜处理后的碳化硅、施行氮化硅膜处理后的碳化硅、施行氮氧化硅膜处理后的碳化硅、施行氧化硅膜处理后的硅、施行氮化硅膜处理后的硅、或施行氮氧化硅膜处理后的硅的任一种所构成。
2.如权利要求1所述的纵型热处理用晶舟，其中，所述晶舟主体，由石英、施行氧化硅 膜处理后的碳化硅、施行氮化硅膜处理后的碳化硅、施行氮氧化硅膜处理后的碳化硅、施行 氧化硅膜处理后的硅、施行氮化硅膜处理后的硅、或施行氮氧化硅膜处理后的硅的任一种 所构成。
3.如权利要求1或2所述的纵型热处理用晶舟，其中，所述基板支撑构件的被处理基板 要被载置的面的高度位置，与所述导引构件的顶面的高度位置之差，是0. 05 1. 0mm。
4.一种硅晶片的热处理方法，其特征在于是使用权利要求1 3中任一项所述的纵型热处理用晶舟，来对硅晶片进行热处理的 方法，其中将所述支撑辅助构件分别装设在所述多个支撑部上，并将硅晶片载置在该支撑 辅助构件的基板支撑构件上，来进行热处理。
5.如权利要求4所述的硅晶片的热处理方法，其中，所述硅晶片的热处理，以1100 1350°C的温度来进行。
全文摘要
本发明是纵型热处理用晶舟，具备载置被处理基板的支撑辅助构件，该支撑辅助构件分别可装卸地装设在晶舟主体的支撑部上，支撑辅助构件具有导引构件，被装设在支撑部上；板状基板支撑构件，被处理基板被载置于基板支撑构件上；导引构件，在顶面形成孔；基板支撑构件，被插嵌于导引构件的孔中被安置；被处理基板的载置面的高度位置比导引构件的顶面的高度位置高；基板支撑构件由碳化硅等构成；导引构件由石英等构成。提供纵型热处理用晶舟及使用此晶舟的硅晶片的热处理方法，当将硅晶片等被处理基板载置在配备有支撑辅助构件的纵型热处理用晶舟上，并使用氩气等进行热处理时，能一并抑制铁污染被转印至硅晶片上及硅晶片背面的粗糙化此两种情况。
文档编号H01L21/22GK101990699SQ20098011234
公开日2011年3月23日 申请日期2009年4月9日 优先权日2008年4月17日
发明者小林武史 申请人:信越半导体股份有限公司