支持のウエファーの縦の拡散/蒸気成長の炉のための陶磁器の梯子のボート

従ってウエファーと接触する処理されたウエファーとウエファーの支持の地域の熱伝導率の違いによりウエファーで結晶の欠陥を発生させる熱緊張を、引き起こすこと縦の拡散炉および蒸気成長の炉で提供される先行技術ウエファーのボートに問題があります。この問題を解決するために提案されるウエファーのボートは3か4ポイントのサポート ウエファーに合わせられます。具体的には、ウエファーのボートはウエファーの端に隣接する周辺部分の端の表面そして背部表面がボート サポート港およびサポート・バーが付いている平らな接触にあることボート サポート ポストから写し出すボート サポート ポストおよびサポート・バーを持っているウエファー サポートを備え各ウエファーをそのような物支えます（特許出願のKokai日本の書いいえShoを見て下さい。61-191015）。

ボート サポート ポストのそれぞれはウエファーの厚さより大きいギャップをわずかに持っている溝それぞれを与えられ支えられたウエファーの端に隣接する周辺部分の端の表面そして背部表面は溝の表面が付いている平らな接触にあります。

ウエファーの周辺部分は大きい区域上のウエファーのボートのサポート部分と接触して握られます。従って、分の傷はウエファーの周辺部分にウエファーがに入り、ウエファーのボートから取られるとき起こるかもしれません。さらに、熱伝導性の相違はウエファーの接触の部分の結晶の欠陥を発生させるかもしれません。これらの問題を解決するために提案されるウエファーのボートは特許出願のKokai日本の書いいえHei 2-17633および特許出願のKokai日本の書いいえHei 2-102523で表われます。図1は表わされたウエファーのボートを示します。示されているように、ウエファーのボートにサポート ポストから伸びるウエファーおよび側面サポート・バー10の主な表面に本質的に垂直であるために建つサポート ポスト9の大多数があります。背部表面11がサポート・バー10.が付いている端からの約1 cmで離れて間隔をあけられる位置にポイントかライン接触にそれからあること各ウエファー8はそのような物支えられます。

約30 cm （12インチ）を超過する直径を持っているウエファーの増加するウエファーの直径の傾向の結果として、結局スリップの欠陥のような結晶の欠陥を引き起こすそれから重量によるウエファーの結果の曲がること。ウエファーの周辺部分が有限要素法によるウエファーのさまざまな直径の計算による1,200° C.、最高の圧力によって示されている取得およびANYSISプログラムを使用して厚さで維持される場合の図2ショー重量によるウエファーで発生する最高の圧力。

0.7 mmの厚さを持っていて通常の6インチのウエファーが0.0235 kgf/mm2の最高の圧力は発生します。同じ厚さを持っていて12インチのウエファーが最高の圧力は0.094 kgf/mm2です。、同じ重量を持っている6インチのウエファーのそれの価値に12インチのウエファーで発生する圧力を抑制して約3つのmmの厚さが必要であることが見られます。これはウエファーの輸送のような経済的なおよび生産ポイントから非現実的、です。ウエファーの重量による結晶の欠陥の生成はウエファーのボートのウエファーとサポート部分の熱伝導性の違いによる結晶の欠陥の生成より深刻です。

結晶の欠陥を抑制するために適するウエファーのボートの開発、ウエファーの重量が原因で、です不可欠発生させました。これに関連して、ウエファーの表面内の温度の相違による熱圧力によって発生するスリップの欠陥の抑制を考慮に入れることもまた必要です。

従って発明の目的はウエファーの直径が約30 cm （12インチ）に増加する、熱圧力の効果により少なく敏感でありところでさえ先行技術にある問題を克服し通常のウエファーの厚さの重量それから引き起こされるウエファーの圧力を減らすことができる縦の炉にウエファーのボートを提供することです。

発明の1つの面に従って、そこに縦の炉および間隔、構造の構成の別のものの上のウエファー1の大多数を支えるための構造を持っていることを使用にウエファーのボート与えられます:

サポートの大多数はウエファーのまわりで位置でウエファーの主な表面に気分にさせられた直立物および本質的に垂直を、掲示します

サポート ポストのそれぞれから横に伸び、それからウエファーの半径の3分の2に相当して間隔によってウエファーの中心から離れて間隔をあけられる位置でウエファーのそれぞれの背部表面を支えるサポート・バーの大多数それぞれ。

ウエファーは（001） -ウエファーであり、サポート・バーは100に沿う位置でウエファーをそれから支えるかもしれません!、すなわち <100> <010>、 <100>および、 <010>または110!、すなわち <110>、 <110>および <110>、水晶 <110>オリエンテーション。

サポート・バーはポイント接触でそれとともに、ライン接触それとともに、またはライン平面の接触でそれとともにウエファーを支えるかもしれません。

発明に従って、それから重量によるウエファーで発生する圧力はそれからサポート・バーによって本質的に伸びるウエファーの半径（r）間隔をあけられる位置のウエファーの背部の支持によってそれぞれの3分の2に相当して直立したサポート ポストの垂直の大多数のそれぞれからのウエファーの主な表面に間隔によってウエファーの中心から離れて減ります。図3ショー ウエファーの背部がさまざまな位置で支えられる場合の約30 cm （12インチ）のwaferhaving直径でおよび発生する1,200° C.の温度の最高の圧力、0.7 mmの厚さを持っています、場合のために計算される圧力。計算はANYSISプログラムを使用して有限要素法によってなされました。

ウエファーの周辺部分が支えられるとき、0.094 kgf/mm2の最高の圧力は前述のように発生します。ウエファーがウエファーの半径の3分の1に相当して間隔によってウエファーの中心から離れて間隔をあけられる位置で支えられるとき0.112 kgf/mm2の最高の圧力は発生します。ウエファーがウエファーの直径の3分の2に相当して間隔によってウエファーの中心から離れて間隔をあけられる位置で支えられるとき最高の圧力は0.028 kgf/mm2です、従ってウエファーの重量が圧力によって発生させる原因で減ることを意味します。

通常、圧力が均一ディスク形で最小になる位置は円の中心からの半径の3分の2間隔をあけられる位置にあります。これはウエファーの重量による圧力がそれからことを中心からのウエファーの半径の位置3分の2のウエファーの支持によって最小にすることができることを意味します。、約30 cm （12インチ）の直径をと上記の計算の結果によって示されるように持っているそして0.7 mmの厚さを持っているウエファー ウエファーの周辺部分が支えられるとき約15 cm （6インチ）の直径を持っているウエファーで発生する圧力である0.0235 kgf/mm2のおよそ価値がウエファーの重量が最高の圧力によって発生させる原因でウエファーの半径の3分の2に相当して間隔によってウエファーの中心から離れて間隔をあけられるウエファーの地域の支持によって抑制することができます。

ウエファーのボートでのサポートの位置でウエファーの重量発生するCUの使用によるX線回折方法の使用によって歪むことが無視することができるmonochrometerとして1 cmの厚さを持っている放射およびaの（001の）ケイ素の水晶の源として圧力の依存は確認されます。緊張に敏感なX線回折の光学系は（+、-） monochrometerの水晶の間で置く平行の（001）配置によって-造られ、ウエファーのボートの支持の位置で握られるウエファー。

この光学系を使用して動揺のカーブは（ウエファーからの400の）反射から得られ、半分の幅は動揺のカーブから得られました。図4はこうしてウエファーのボートの支持の位置で得られる半分の幅の依存を示します。ウエファーが半径の2/三番目に相当して中心からの間隔によって間隔をあけられる位置のウエファーのボートによって支えられるとき半分の幅に約25 cm （10インチ）の最小値があります。従って量に相当してなお一層の増加ウエファーの中心からの間隔をあけられた離れて間隔がウエファーの半径の以上3分の2時、半分の幅はウエファーの重量増加しま、発生する圧力の増加を示します。上記の結果から、重量ウエファーで発生する緊張がウエファーことをの半径の3分の2に相当して間隔によって離れて間隔をあけられる位置のウエファーのそれから支持によってそれから最小にすることができることが見られます。圧力を最小にすることはこのようにウエファーの重量引き起こされるスリップの欠陥を抑制するために有効です。上記の結果は0.7のμmのウエファーの厚さと得られました。半分の幅はウエファーの厚さと変わります。但し、ウエファーの厚さの変化に関係なく、半分の幅はウエファーがウエファーの半径の3分の2に相当して間隔によってウエファーの中心から離れて間隔をあけられる位置のウエファーのボートによって支えられるとき最低です。

発明に従って、a （001）の-ウエファーのスリップはのでの背部（001） -抑制されますウエファーは100時で支えられます!または110!直立したサポートの大多数のそれぞれ伸びるサポート・バーによる水晶オリエンテーションはそれぞれ垂直をから（001） -ウエファーの主な表面に本質的に掲示します。その代りの理由は説明され続きますように。

熱圧力は発生するwafersurfaceの温度の相違によるウエファーでウエファーがに入り、炉から取られるとき発生します。スリップは12のスリップ システムによってシリコンの薄片の境界の剪断応力f.のスリップを超過する熱圧力によって現時点で支配されます発生し、スリップ システムに対する熱圧力Fの効果はように表現されます

αがある一方、スリップの表面への熱圧力と常態間の角度、とβはスリップの熱圧力と方向間の角度です。熱圧力F接した圧力のσが支配する、およびcosαの価値に関してはので·この圧力の前のcosβは12のスリップ システム（図5）へのwaferwithの点の各水晶オリエンテーションのために計算されました。

価値は110のための最低になります!そして100!ウエファーの水晶オリエンテーション。これはfの価値を超過することが最もまずないことこれらの水晶オリエンテーションがそのような物であることを意味します。すなわち、スリップの生成はある特定の前もって決定された熱圧力がウエファーで発生するとき最もまずないです。それ故に、これらの水晶オリエンテーションに相当して位置でウエファーを支えることを望みます。

現在の発明の上記および他の目的、特徴および利点は伴うデッサンについて説明された発明の好まれた具体化の次の記述から明白です:

図1は先行技術ウエファーのボートを示す断面図です;

図2は重量によるウエファーでウエファーの直径および厚さで示すグラフそれから発生する最高の圧力の依存をです;

図3は0.7 mmの厚さを持っている12インチのウエファーでウエファーの支持の地域の位置で示すグラフ発生する最高の圧力の依存をです;

図4はウエファーのボートによって支えられるウエファーの位置のX線回折の半分の幅の依存を示すグラフです;

図5はcosαを示すグラフです·接した圧力に相当する各スリップ システムのcosβの価値;

図6は発明の具体化を記述するための縦の拡散炉（か蒸気成長の炉を）示す断面図です;

図7は発明の最初の具体化を記述するためのウエファーのボートを示す断面図です;

図8は最初の具体化を記述するためのウエファーのボートを示す平面図です;

図9は発明の第2具体化を記述するためのウエファーのボートを示す断面図です;

図10は発明の第2具体化を記述するためのウエファーのボートを示す平面図です;

図11は発明の第3具体化を記述するためのウエファーのボートを示す断面図です;そして

図12は発明の第3具体化を記述するためのウエファーのボートを示す平面図です。

今度は、発明の好まれた具体化はデッサンについて説明されます。

最初具体化

図6は発明の最初の具体化を示す断面図です。図6を示して、二重管の反作用の構造は縦の反作用の暖房の炉1で気分にさせられ、外の管2および内部の管3.から成り立ちます。構造は基礎4.で支えられます。供給の反作用ガスのためのノズル5は内部の管3.に伸びます。縦の軸線について回転であることウエファーのボート6は内部の管3でそのような物気分にさせられます。ウエファーのボート6では、（001） -ウエファー8の大多数は1つある特定の間隔の別のものの上の支えられます。

図7は断面図、ダッシュで結ばれる長方形Aで詳しく囲まれている図6のウエファーのボートのすなわち、提示支持の部分で部品を示す倍尺でです。支持の（001） -ウエファー8のためのウエファーのボート6にサポート ポスト9およびそれから伸びるサポート・バー10の大多数があります。サポート ポスト9はウエファー8のまわりで真っ直ぐに本質的に伸び、サポート・バー10はウエファーの側面にサポート ポスト9から横に伸びます。サポート・バー10はウエファーの半径の3分の2に相当して間隔によってウエファーの中心から離れて間隔をあけられる位置で、ポイント接触で、それぞれの背部11を支える突起12を（001） -ウエファー円形にしました。

図8は図7.で示されている整理を示す平面図です。、3つの位置でサポート ポスト9サポートからウエファーを伸ばすサポート・バー10の突起12に相当して示されている <010> <100>、 <110> 水晶オリエンテーション（このテキストで、「「負の方向を、例えば、「1"示します）、ウエファーの半径の3分の2に相当して間隔によって（001） -ウエファーの中心から離れて間隔をあけられるこれらの位置。

発明に従うウエファーのボートを使用して、約30 cm （12インチ）の20のウエファー8は1つ、および熱10° C./min.の増やす率で達成される1,100° C.の温度で窒素の大気のこの状態で扱われた20のmmの均一間隔の別のものの上の-積み重なりました。先行技術ウエファーのボートが使用されたときに、30のmmの多くのスリップはwaferboatによって支えられたウエファーの地域で以上に発生しました。最初の具体化に従うウエファーのボートによって、スリップはウエファーのボートによって支えられたウエファーの地域で見つけられませんでした。

第2具体化

図9は断面図、ダッシュで結ばれる長方形Aで囲まれている第2具体化に従ってwaferboatの支持の部分の構造を詳しく示す図6で部品を、すなわち示す倍尺でです。支持の（001） -ウエファー8のためのウエファーのボート6では、サポート・バー10はウエファーの側面にサポート ポスト9から横に伸びます。各々のサポート・バー10にそれから間隔ウエファーの半径の対応する3分の2によってウエファーの中心から離れて間隔をあけられる位置でウエファー支えるための自由な端に11を形作られるアーチ状ライン部分13があります。アーチ状ライン部分13は支えられたウエファー8.の背部表面11が付いているライン接触にあります。この具体化の構造の残りは図7.で示されている最初の具体化のそれと同じです。

図10は図9.で示されている整理を示す平面図です。第2具体化では、それぞれの背部表面は3つの位置で（001） -ウエファーに相当して <010>、 <100>水晶 <110> オリエンテーション、アーチ状ラインによってウエファーの半径の3分の2に相当して間隔によってウエファーの中心から離れて間隔をあけられるこれらの位置分配しますサポート ポスト9.から伸びるサポート・バー10の13を支えられます。このウエファーのボートを使用して、約30 cm （12インチ）の20のウエファー8は1つ、および熱15° C./min.の増やす率と1,100° C.の温度で窒素の大気のこの状態で扱われた20のmmの均一間隔の別のものに-積み重なりました。先行技術ウエファーのボートが使用されたときに、30のmmの多くのスリップはwaferboatによって支えられたウエファーの地域で以上に発生しました。この具体化に従うウエファーのボートによって、スリップはウエファーのボートによって支えられたウエファーの地域で見つけられませんでした。

第3具体化

図11は断面図、ダッシュで結ばれる長方形Aによって囲まれている第3具体化に従ってウエファーのボートの支持の部分の構造を示す図6で部品を、すなわち示す倍尺でです。支持のウエファー8のためのウエファーのボート6では、サポート・バー10はウエファーの側面にサポート ポスト9から横に伸びます。自由な端、すなわち、サポート・バー10の内部端を接続すること、そしてウエファーの半径の3分の2に相当して間隔によってウエファーの中心から離れて間隔をあけられる位置に各ウエファー8の背部表面11が付いている平らな接触にあることリング14はそのような物提供されます。このように、サポート・バー10とのリング14全体はウエファーの背部表面が付いている平らな接触のウエファーを支えます。

図12は図11.で示されている整理を示す平面図です。示されているように、ウエファーの背部は伸びるサポート・バー10とのリング14全体によってウエファーの半径の3分の2に相当してサポート ポスト9.からの間隔によってウエファーの中心から離れて間隔をあけられる位置で支えられます。このwaferboatを使用して、約30 cm （12インチ）の20のウエファー8は1つ、および熱20° C./min.の増やす率で達成された1,100° C.の温度で窒素の大気で扱われる20のmmの均一間隔の別のものの上の-支えられます。先行技術ウエファーのボートが使用されたときに、30のmmの多くのスリップはウエファーのボートによって支えられたウエファーの地域で以上に発生しました。具体化に従うウエファーのボートによって、スリップはウエファーのボートによって支えられたウエファーの地域で見つけられませんでした。

具体化の上で縦の拡散炉に、発明また蒸気成長の炉のためのウエファーのボートに適用することができますかかわります間。

従って、発明に従って記述されていたように、前で縦の拡散炉か縦の蒸気段階の成長の炉でウエファーの熱処理でwaferregionsで直径が高められると同時に増加に重点を置くウエファーのボートと接触して結晶の欠陥を除去するウエファーの重量、引き起こされる圧力の生成を抑制することは可能です。装置特徴に対する結晶の欠陥の悪影響を除去することはこうして可能であり、装置のための非常に重要な効果を得るために改善をもたらして下さい。

100に相当してwaferbackの支えられた地域のスリップの生成を抑制することは更に可能です!そして110!水晶オリエンテーション。100!水晶オリエンテーションはの <100> <010>、 <100>および水晶 <010> オリエンテーションおよび110意味します!水晶オリエンテーションはの <110> <110>、 <110>および水晶 <110>オリエンテーション意味します。

発明は好まれた具体化で記述されている間、こと付けられた要求の範囲内の変更は要求ことをによって定義されるように発明の本当の規模から出発しないで行なわれているかもしれないこと使用された単語が限定よりもむしろ記述の単語、そしてである理解されるべきです。