成膜装置、成膜用托盘、成膜方法、成膜用托盘的制造方法

摘要

本发明涉及成膜装置、成膜用托盘、成膜方法、成膜用托盘的制造方法。目的是实现制造成本的削减和成品率的提高。一种成膜装置，在多个成膜用托盘（1）上搭载硅晶片（5）而在成膜输送路（11A）上输送，具有成膜用加热器（13b）、喷吹原料气体的多个喷气头（13A、13B、13C）、和使成膜后的成膜用托盘循环的循环机构（15）；成膜用托盘由托盘主体（2）和架设在托盘主体上的支承圈（3）构成；支承圈的载置部（3c）的载置部下表面（3d）从托盘主体的面（2a）分离，并且托盘主体由粉体烧结陶瓷构成，支承圈被从气相成长的大块的陶瓷切出。

权利要求

1.一种成膜装置，其特征在于，具有：

多个成膜用托盘，其搭载有硅晶片；

成膜用托盘驱动机构，其将前述成膜用托盘在成膜输送路上连续地输送，该成膜输送路在沿着前述成膜用托盘的主面的水平方向上延伸；

多个喷气头，其向前述硅晶片喷吹原料气体；

成膜用加热器，其将前述成膜用托盘加热；

装载/卸载机构，其在装载/卸载位置相对于前述成膜用托盘交接前述硅晶片；

循环机构，其使成膜后的前述成膜用托盘沿着循环输送路循环到前述装载/卸载位置；

前述成膜用托盘由托盘主体、和架设在前述托盘主体上并支承前述硅晶片的外周位置的支承圈构成，在前述支承圈上设有直接载置前述硅晶片的载置部；

前述载置部具有载置部下表面，该载置部下表面从与载置的前述硅晶片隔开距离相对置的前述托盘主体的面分离；

并且前述托盘主体由粉体烧结陶瓷构成，前述支承圈被从气相成长的大块的陶瓷切出而成，

前述托盘主体和前述支承圈由SiC构成，前述支承圈的热容量相对于前述支承圈内径的比，即热容量/内径设定在1.2～5.5（J/K）/cm的范围中。

2.如权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，前述成膜用加热器设在前述成膜输送路的下侧位置，将前述成膜用托盘从其下表面侧加热。

3.如权利要求1或2所述的成膜装置，其特征在于，前述喷气头设在前述成膜输送路的上侧位置。

4.如权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，在前述装载/卸载机构中，具有支撑销，该支撑销当在与前述成膜用托盘之间交接前述硅晶片时，能够在将前述成膜用托盘贯通的状态下支承前述硅晶片，在铅直方向上被驱动；

在前述成膜用托盘上，设有前述支撑销能够贯通的销贯通孔。

5.如权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，前述硅晶片为大致圆形轮廓。

6.如权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，向前述喷气头供给的原料气体至少包括含有硅的气体及含有氧的气体。

7.一种成膜用托盘，在成膜输送路中被连续输送，在从多个喷气头喷吹原料气体而在搭载的硅晶片上成膜的成膜装置中使用，其特征在于，由托盘主体、和架设在前述托盘主体上并支承前述硅晶片的支承圈构成，在前述支承圈上设有直接载置前述硅晶片的外周位置的载置部；

前述载置部具有载置部下表面，该载置部下表面从与载置的前述硅晶片隔开距离相对置的前述托盘主体的面分离；

并且前述托盘主体由粉体烧结陶瓷构成，前述支承圈被从气相成长的大块的陶瓷切出而成，前述托盘主体和前述支承圈由SiC构成，前述支承圈的热容量相对于前述支承圈内径的比，即热容量/内径设定在1.2～5.5（J/K）/cm的范围中。

8.如权利要求7所述的成膜用托盘，其特征在于，俯视前述托盘主体的轮廓为矩形的板状。

9.如权利要求7所述的成膜用托盘，其特征在于，在前述托盘主体上，贯通设置有销贯通孔，使得当交接前述硅晶片时，能够将能够支承前述硅晶片的支撑销在铅直方向上驱动。

10.如权利要求7所述的成膜用托盘，其特征在于，在前述托盘主体的上表面上，形成有凹状的接纳部，该接纳部接纳匹配于前述硅晶片的平面轮廓而做成俯视圆形状的前述支承圈。

11.如权利要求7所述的成膜用托盘，其特征在于，在前述托盘主体的下表面上，设有驱动凹部，该驱动凹部用来当在前述成膜输送路中输送时作为连续排列多片的状态而接收来自成膜用托盘驱动机构的驱动力。

12.如权利要求7所述的成膜用托盘，其特征在于，前述托盘主体的厚度尺寸设定在5～10mm的范围中。

13.如权利要求7所述的成膜用托盘，其特征在于，前述支承圈的前述载置部的载置前述硅晶片的表面的算术平均粗糙度Ra设定在0.01～2.0μm的范围中。

14.如权利要求7所述的成膜用托盘，其特征在于，前述支承圈的外径相对于前述载置部内径的比（外径/内径）设定在1.02～1.10的范围中。

15.如权利要求7所述的成膜用托盘，其特征在于，前述支承圈从前述载置部下表面到最上表面的厚度尺寸设定在0.4～1.10mm的范围中。

16.如权利要求7所述的成膜用托盘，其特征在于，前述支承圈从前述载置部上表面到最上表面的高度尺寸设定在0.2～0.6mm的范围中。

17.一种成膜用托盘的制造方法，是权利要求7～16中任一项所述的成膜用托盘的制造方法，其特征在于，

具有将前述托盘主体成形为烧结粉体而成的陶瓷烧结体的工序、和在前述烧结体的表面上使陶瓷膜气相成长的工序。

18.一种成膜用托盘的制造方法，是权利要求7～16中任一项所述的成膜用托盘的制造方法，其特征在于，

具有前述支承圈在既定的基板上使大块的陶瓷气相成长的工序、和从大块的陶瓷切出既定的部分而形成前述载置部的切出工序。

19.一种成膜方法，其特征在于，借助权利要求1～6中任一项所述的成膜装置，对前述硅晶片的整面氧化膜进行成膜。

说明书

成膜装置、成膜用托盘、成膜方法、成膜用托盘的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及成膜装置、成膜用托盘、成膜方法、成膜用托盘的制造方法，特别涉及适合在由使用载置硅晶片的CVD用托盘的CVD法进行的成膜中使用、在能够使形成在硅晶片
表面上的氧化膜的厚度分布均匀的成膜中使用的技术。

背景技术

[0002] 在设备工序或外延硅晶片制造工序中，进行在硅晶片上形成保护膜及绝缘膜的处理。例如，在设备工序中，在作为设备制作区域使用的硅晶片表面侧作为层间绝缘膜而形成
氧化膜等，然后进行配线形成等。

[0003] 此外，在外延晶片的制造工序中，在使高电阻率的硅外延层在低电阻率的硅单晶基板的主表面上气相成长的情况下，容易发生硅单晶基板内的掺杂剂从硅单晶基板的背面
等被暂时释放到气相中、而被掺杂到硅外延层中的现象，所谓的自动掺杂。因此，在进行气
相成长之前，进行以下这样的处理：在不形成外延层的硅单晶基板的背面侧形成硅氧化膜
作为自动掺杂防止用的保护膜。

[0004] 通常，当在硅晶片上作为绝缘膜或保护膜而成膜氧化膜时，使用常压CVD法。在常压CVD法中，在以成膜的面侧为上方而将硅晶片载置到托盘上之后，在向硅晶片上供给原料
气体的同时将托盘及硅晶片加热，由此使与原料气体对应的成分堆积在硅晶片上而成膜。
当将氧化膜成膜时广泛地使用常压CVD法是因为，由于膜形成速度较快，所以能够使氧化膜
的成膜所需要的时间变短，并且通过装入输送装置，能够连续地在硅晶片上成膜氧化膜。

[0005] 在这样的常压CVD法中，作为原料气体而使用甲硅烷（SiH4）与氧（O2）的混合气体、或四乙氧基硅烷（TEOS，化学式：Si（OC2H5）4）与臭氧（O3）的混合气体。

[0006] 在用常压CVD法将氧化膜成膜时载置硅晶片的托盘需要以下特性：不因成膜时的加热而变形，以及不成为使硅晶片产生污染的原因。因此，托盘使用使SiC烧结而成的材料、
或将其表面再用SiC膜覆层的结构等。作为通常的托盘形状，使用支承硅晶片的载置部为平
坦的形状。

[0007] 图34是表示以往的载置部将硅晶片载置在平坦的托盘上的状态的剖视图。图34所示的托盘1具有载置硅晶片5的平坦的载置部1a。如果使用图10所示的托盘借助常压CVD法
向硅晶片的成膜面5a进行成膜，则当将硅晶片5向托盘1载置时，不成膜的硅晶片的非成膜
面5c与托盘的载置部1a接触，所以遍及硅晶片的非成膜面5c的整面产生损伤。接触伤的深
度根据成膜条件而稍稍不同，但产生深度约3～10μm的接触伤。

[0008] 该产生的接触伤在使用成膜的氧化膜作为层间绝缘膜的情况下，如果借助设备工序中的闪光灯退火（Flash－Lamp－Anneal）等热处理给硅晶片施加急剧的热经历，则有可
能以接触伤为起点引发硅晶片的破裂，使制品成品率变差。此外，在使用氧化膜作为保护膜
的情况下，如果在产生了接触伤的硅晶片表面上形成外延层，则有以接触伤为起点使外延
层内产生层叠缺陷等的问题。对于在由该常压CVD法进行的成膜时在硅晶片上产生接触伤
的问题，在专利文献1中使用支承硅晶片的外周部的托盘。

[0009] 图35是表示将硅晶片载置在以往的支承硅晶片的外周部的托盘上的状态的剖视图。图35所示的托盘1具有锥状的载置部1a，载置部1a支承硅晶片的外周部5b，将硅晶片5载
置到托盘1上。

[0010] 在使用支承硅晶片的外周部的托盘的情况下，在硅晶片的非成膜面5c不与托盘1接触的状态下支承硅晶片，所以能够大幅减少接触伤的产生。

[0011] 但是，根据本发明者们的实验，在使用支承硅晶片的外周部的托盘的情况下，如果在用常压CVD法成膜时加热，则通过从托盘1向硅晶片外周部5b的热传导，硅晶片的外周部
附近的表面温度上升，硅晶片的成膜面5a中的温度分布离散，可知有成膜的氧化膜厚度变
得不均匀的不良状况。具体而言，表面温度的上升使氧化膜的成长速度增加，所以在硅晶片
的成膜面5a上成膜的氧化膜中心部变薄，外周部附近变厚。

[0012] 因此，在使用成膜的氧化膜作为层间绝缘膜的设备工序中，在使用氧化膜厚度不均匀的硅晶片的情况下，有使形成在氧化膜上的设备特性大幅下降的问题。

[0013] 此外，近年来要求提供具有较高的平坦度的外延硅晶片，在使用的硅晶片的氧化膜厚度不均匀的情况下，有使然后形成的外延晶片的平坦度变差的问题。

[0014] 进而，如果如前述那样在形成外延层的硅晶片表面上有损伤，则有可能在形成的外延层内产生缺陷。因此，在形成氧化膜后、进行外延成长处理之前，实施对非成膜面进行
单面研磨而将氧化膜及损伤等除去的操作。

[0015] 但是，在单面研磨处理时，保持着成膜面而对非成膜面侧进行单面研磨，所以如果氧化膜厚度分布不均匀，则晶片在弾性变形的原状下被保持，在研磨后不均匀的氧化膜厚
度分布被转印到非成膜面上，所以硅晶片的平坦度变差。研磨量越是增大，该平坦度的变差
程度越大，对然后形成的外延晶片的平坦度也带来影响。

[0016] 专利文献1：日本特开平11－329983号公报。

[0017] 专利文献2：日本特再公表2011/070741号公报。

发明内容

[0018] 如前述那样，在由常压CVD法进行的氧化膜的形成中使用的以往的托盘中，有在硅晶片的非成膜面上产生接触伤的问题、及形成在硅晶片上的氧化膜的厚度分布变得不均匀
的问题。

[0019] 本发明者们为了解决该问题而专门进行了研究，如专利文献2所示那样，得出了仅用周缘支承硅晶片、使硅晶片与托盘分离的技术。

[0020] 但是，在该专利文献2中，可知如果仅用周缘支承硅晶片的支承部件3的厚度较厚，则硅晶片的温度分布的离散不能被改善。

[0021] 如果想要改善该温度分布的离散而使支承部件3的厚度变薄，则在借助使SiC烧结、或者将其表面再用SiC膜覆层等的以往的制造方法制造的情况下，新发现了发生破裂、
支承部件3的制造成品率过度变差的问题。

[0022] 进而，由于支承部件3仅用周缘支承硅晶片，所以其应力较大，还新发现了有可能在成膜处理中发生破裂的问题。

[0023] 本发明是鉴于这样的状况而做出的，目的是提供下述技术：在用于由常压CVD法进行的成膜时，不在硅晶片的非成膜面上产生接触伤，而能够使成膜在硅晶片上的氧化膜的
厚度分布更均匀，并且实现成膜用托盘制造中的成品率的提高，由此能够降低制造成本。

[0024] 本发明的成膜装置具有：多个成膜用托盘，其搭载有硅晶片；成膜用托盘驱动机构，其将前述成膜用托盘在成膜输送路上连续地输送，该成膜输送路在沿着前述成膜用托
盘的主面的水平方向上延伸；多个喷气头，其向前述硅晶片喷吹原料气体；成膜用加热器，
其将前述成膜用托盘加热；装载/卸载机构，其在装载/卸载位置相对于前述成膜用托盘交
接前述硅晶片；循环机构，其使成膜后的前述成膜用托盘沿着循环输送路循环到前述装载/
卸载位置；前述成膜用托盘由托盘主体、和架设在前述托盘主体上并支承前述硅晶片的外
周位置的支承圈构成，在前述支承圈上设有直接载置前述硅晶片的载置部；前述载置部具
有载置部下表面，该载置部下表面从与载置的前述硅晶片隔开距离相对置的前述托盘主体
的面分离；并且前述托盘主体由粉体烧结陶瓷构成，前述支承圈被从气相成长的大块的陶
瓷切出而成；由此，解决了上述问题。

[0025] 本发明的成膜装置可以是，前述成膜用加热器设在前述成膜输送路的下侧位置，将前述成膜用托盘从其下表面侧加热。

[0026] 本发明的成膜装置可以是，前述喷气头设在前述成膜输送路的上侧位置。

[0027] 本发明的成膜装置可以是，在前述装载/卸载机构中，具有支撑销，该支撑销当在与前述成膜用托盘之间交接前述硅晶片时，能够在将前述成膜用托盘贯通的状态下支承前
述硅晶片，在铅直方向上被驱动；在前述成膜用托盘上，设有前述支撑销能够贯通的销贯通
孔。

[0028] 本发明的成膜装置可以是，前述硅晶片为大致圆形轮廓。

[0029] 本发明的成膜装置可以是，向前述喷气头供给的原料气体至少包括含有硅的气体及含有氧的气体。

[0030] 本发明的成膜用托盘，在成膜输送路中被连续输送，在从多个喷气头喷吹原料气体而在搭载的硅晶片上成膜的成膜装置中使用，可以是，由托盘主体、和架设在前述托盘主
体上并支承前述硅晶片的支承圈构成，在前述支承圈上设有直接载置前述硅晶片的外周位
置的载置部；前述载置部具有载置部下表面，该载置部下表面从与载置的前述硅晶片隔开
距离相对置的前述托盘主体的面分离；并且前述托盘主体由粉体烧结陶瓷构成，前述支承
圈被从气相成长的大块的陶瓷切出而成。

[0031] 本发明的成膜用托盘可以是，俯视前述托盘主体的轮廓为矩形的板状。

[0032] 可以是，在本发明的成膜用托盘的前述托盘主体上，贯通设置有销贯通孔，使得当交接前述硅晶片时，能够将能够支承前述硅晶片的支撑销在铅直方向上驱动。

[0033] 可以是，在本发明的成膜用托盘的前述托盘主体的上表面上，形成有凹状的接纳部，该接纳部接纳匹配于前述硅晶片的平面轮廓而做成俯视圆形状的前述支承圈。

[0034] 可以是，在本发明的成膜用托盘的前述托盘主体的下表面上，设有驱动凹部，该驱动凹部用来当在前述成膜输送路中输送时作为连续排列多片的状态而接收来自成膜用托
盘驱动机构的驱动力。

[0035] 本发明的成膜用托盘可以是，前述托盘主体的厚度尺寸设定在5～10mm的范围中。

[0036] 本发明的成膜用托盘的前述支承圈可以是，前述载置部的载置前述硅晶片的表面的算术平均粗糙度Ra设定在0.01～2.0μm的范围中。

[0037] 本发明的成膜用托盘的前述支承圈可以是，热容量相对于前述支承圈内径的比（热容量/内径）设定在1.2～5.5（J/K）/cm的范围中。

[0038] 本发明的成膜用托盘的前述支承圈可以是，外径相对于前述载置部内径的比（外径/内径）设定在1.02～1.10的范围中。

[0039] 本发明的成膜用托盘的前述支承圈可以是，从前述载置部下表面到最上表面的厚度尺寸设定在0.4～1.10mm的范围中。

[0040] 本发明的成膜用托盘的前述支承圈可以是，从前述载置部上表面到最上表面的高度尺寸设定在0.2～0.6mm的范围中。

[0041] 本发明的成膜用托盘的制造方法是上述任一项所述的成膜用托盘的制造方法，可以具有将前述托盘主体成形为烧结粉体而成的陶瓷烧结体的工序、和在前述烧结体的表面
上使陶瓷膜气相成长的工序。

[0042] 本发明的成膜用托盘的制造方法是上述任一项所述的成膜用托盘的制造方法，可以具有前述支承圈在既定的基板上使大块的陶瓷气相成长的工序、和从大块的陶瓷切出既
定的部分而形成前述载置部的切出工序。

[0043] 本发明的成膜用方法可以由上述任一项所述的成膜装置对前述硅晶片的整面氧化膜进行成膜。

[0044] 本发明者们为了解决上述问题而进行了各种各样的试验，反复进行了专门研究，结果发现，由托盘主体和架设在该托盘主体上并支承硅晶片的支承圈构成托盘，在支承圈
上设置直接载置硅晶片的载置部，并且载置部具有从托盘主体分离的载置部下表面，由此
能够使形成在硅晶片上的氧化膜的厚度分布均匀。

[0045] 此外认识到，将载置部用倾斜面形成，配设为使其内圆周侧向与载置的硅晶片隔开距离相对置的托盘主体的面接近，由该载置部支承硅晶片的外周部，由此能够不使硅晶
片产生接触伤而使形成在硅晶片上的氧化膜厚度分布均匀。

[0046] 进而认识到，将托盘做成使支承圈与托盘主体的接触面积减小的构造，由此能够使形成在硅晶片上的氧化膜的厚度分布更均匀。

[0047] 进而，本发明在成膜用托盘、成膜用托盘的制造方法、成膜装置、成膜方法上也反复进行了专门研究，基于这样的认识而完成。

[0048] 本发明的成膜装置可以是，具有：多个成膜用托盘，其搭载有硅晶片；成膜用托盘驱动机构，其将前述成膜用托盘在成膜输送路上连续地输送，该成膜输送路在沿着前述成
膜用托盘的主面的水平方向上延伸；多个喷气头，其向前述硅晶片喷吹原料气体；成膜用加
热器，其将前述成膜用托盘加热；装载/卸载机构，其在装载/卸载位置相对于前述成膜用托
盘交接前述硅晶片；循环机构，其使成膜后的前述成膜用托盘沿着循环输送路循环到前述
装载/卸载位置；前述成膜用托盘由托盘主体、和架设在前述托盘主体上并支承前述硅晶片
的外周位置的支承圈构成，在前述支承圈上设有直接载置前述硅晶片的载置部；前述载置
部具有载置部下表面，该载置部下表面从与载置的前述硅晶片隔开距离相对置的前述托盘
主体的面分离；并且前述托盘主体由粉体烧结陶瓷构成，前述支承圈被从气相成长的大块
的陶瓷切出而成；由此，例如借助由作为SiC的陶瓷构成的托盘主体和支承圈，能够具有能
够支承硅晶片的强度，并且防止支承圈的破裂的发生，同时，能够提高支承圈制造的成品
率，并保障硅晶片的温度状态的均匀性，能够提高对多片硅晶片依次进行的成膜的均匀性。

[0049] 进而，在本发明中，具有在成膜前将前述硅晶片加热的预热加热器，由此能够使成膜前的硅晶片的温度分布均匀化，提高成膜特性。

[0050] 本发明的成膜装置将前述成膜用加热器设在前述成膜输送路的下侧位置，将前述成膜用托盘从其下表面侧加热，由此能够使由被从下表面加热的成膜用托盘加热时的硅晶
片的温度分布均匀化，提高成膜特性。

[0051] 本发明的成膜装置将前述喷气头设在前述成膜输送路的上侧位置，由此能够向加热状态的硅晶片从喷气头朝向作为上侧的成膜面喷射原料气体（成膜气体），在将硅晶片成
膜面的成膜温度设定为既定的范围的状态下进行成膜。

[0052] 此外，在本发明中，喷气头具有在与成膜用托盘的移动方向正交的方向（横向）上延伸的开口部（狭槽喷嘴），能够相对于移动的硅晶片的横向全长喷出原料气体。进而，这样
的在与成膜用托盘的移动方向正交的方向（横向）上延伸的开口部（狭槽喷嘴）可以在成膜
用托盘的移动方向（纵向）上并列设置多个。

[0053] 本发明的成膜装置在前述装载/卸载机构中，具有支撑销，该支撑销在与前述成膜用托盘之间交接前述硅晶片时，能够在将前述成膜用托盘贯通的状态下支承前述硅晶片，
在铅直方向上被驱动；在前述成膜用托盘上，设有前述支撑销能够贯通的销贯通孔，由此，
能够不给成膜时的硅晶片的温度状态带来影响，而相对于成膜用托盘顺畅地交接硅晶片。
同时，例如在对硅晶片成膜消气用的氧化膜的情况下等，能够防止作为设备形成面的与该
成膜装置的硅晶片处理面相反的面（背面）上的伤等的损伤产生，防止硅晶片的成品率下
降。

[0054] 本发明的成膜装置将前述硅晶片设为大致圆形轮廓，由此例如能够对φ300mm左右的硅晶片以多片硅晶片连续进行整面氧化膜的成膜。

[0055] 本发明的成膜装置的向前述喷气头供给的原料气体至少包括含有硅（Si）的气体及含有氧（O）的气体，由此能够适于向硅晶片成膜消气用的氧化膜的情况等。

[0056] 本发明的成膜用托盘在成膜输送路中被连续输送，在从多个喷气头喷吹原料气体而在搭载的硅晶片上成膜的成膜装置中使用，可以是，由托盘主体、和架设在前述托盘主体
上并支承前述硅晶片的支承圈构成，在前述支承圈上设有直接载置前述硅晶片的外周位置
的载置部；前述载置部具有载置部下表面，该载置部下表面从与载置的前述硅晶片隔开距
离相对置的前述托盘主体的面分离；并且前述托盘主体由粉体烧结陶瓷构成，前述支承圈
被从气相成长的大块的陶瓷切出而成，由此，例如借助由作为SiC的陶瓷构成的托盘主体和
支承圈，能够具有能够支承硅晶片的强度，并且防止支承圈的破裂的发生，同时，能够提高
支承圈制造的成品率，并保障硅晶片的温度状态的均匀性，能够提高对载置的硅晶片进行
的成膜的面内均匀性。

[0057] 本发明的成膜用托盘将俯视前述托盘主体的轮廓设为矩形的板状，由此在该托盘轮廓中，长边在与成膜用托盘的移动方向正交的方向（横向）上延伸，并且短边在成膜用托
盘的移动方向（纵向）上延伸，进而，能够将该成膜用托盘在多个以相互接触的程度接近的
状态下加热。由此，能够提高来自成膜加热器的加热效率，并且提高移动方向（纵向）上的硅
晶片面内的温度状态的均匀性，此外，能够提高多片硅晶片的温度状态的均匀性，实现成膜
特性的提高。

[0058] 进而，喷气头具有在与成膜用托盘的移动方向正交的方向（横向）上延伸的开口部（喷嘴），当对移动的硅晶片的横向全长喷出原料气体时，能够减少对成膜用托盘之间进行
不必要的成膜的情况，减少装置内的微粒产生，减轻对于成膜的不良影响。

[0059] 在本发明的成膜用托盘的前述托盘主体上，贯通设置有销贯通孔，使得当交接前述硅晶片时，能够将能够支承前述硅晶片的支撑销在铅直方向上驱动，由此能够不给成膜
时的硅晶片的温度状态带来影响，而相对于成膜用托盘顺畅地交接硅晶片。同时，例如在对
硅晶片成膜消气用的氧化膜的情况下等，能够防止作为设备形成面的与该成膜装置的硅晶
片处理面相反的面（背面）上的伤等的损伤产生，防止硅晶片的成品率下降。

[0060] 在本发明的成膜用托盘的前述托盘主体的上表面上，形成有凹状的接纳部，该接纳部接纳匹配于前述硅晶片的平面轮廓而做成俯视圆形状的前述支承圈，由此使托盘主体
的上表面、支承圈的最上表面和硅晶片的成膜面成为大致同面，能够防止在成膜时在成膜
气体（原料气体）中产生不需要的气体流紊乱的情况。此外，能够相对于托盘主体稳定地保
持支承圈和硅晶片，所以能够防止相对于在成膜输送路中移动的托盘主体而支承圈和硅晶
片发生位置变动的情况，将成膜时的相对于喷气头的硅晶片位置维持为既定的状态，由此，
能够实现硅晶片的成膜特性的提高。

[0061] 在本发明的成膜用托盘的前述托盘主体的下表面上，设有驱动凹部，该驱动凹部用来当在前述成膜输送路中输送时作为连续排列多片的状态而接收来自成膜用托盘驱动
机构的驱动力，由此能够在下述状态下将成膜用托盘驱动：在对置于成膜用加热器而被加
热的托盘主体下表面中，尽可能减少被从成膜用加热器阻断的驱动凹部以外的部位。由此，
能够在成膜输送路中使托盘主体在稳定的状态下移动，并且由于在驱动凹部以外抵接的地
方很少，所以能够削减经由托盘主体被加热的硅晶片的加热状态的不均匀性发生。由此，能
够实现成膜的稳定性。

[0062] 本发明的成膜用托盘将前述托盘主体的厚度尺寸设定在5～10mm的范围中，由此能够相对于来自成膜用加热器的加热而实现充分的温度上升，并且能够维持相对于晶片的
温度上升的均匀性，并且相对于硅晶片及支承圈的支承、输送，能够具有充分的强度。

[0063] 本发明的成膜用托盘的前述支承圈将前述载置部的载置前述硅晶片的表面的算术平均粗糙度Ra设定在0.01～2.0μm的范围中，由此消除了在面粗糙度Ra比该范围小的情
况下硅晶片与载置部粘接的可能性，能够防止在面粗糙度Ra大到该范围以上的情况下、在
硅晶片与载置部间产生间隙而密闭度下降、原料气体等从该间隙迂回到硅晶片与托盘主体
之间的空间（硅晶片背面侧）中的情况。

[0064] 本发明的成膜用托盘的前述支承圈将热容量相对于前述支承圈内径的比（热容量/内径）设定在1.2～5.5（J/K）/cm的范围中，由此不会发生以下的问题。这里，该比（热容
量/内径）表示支承圈的热容量相对于硅晶片的效能。

[0065] 该问题是：如果支承圈载置部的热容量相对于硅晶片的比大于上述范围，则在导入了原料气体的情况下硅晶片的温度有可能下降，在此情况下，支承圈载置部的温度不追
随下降，结果硅晶片外周部的温度变得比中央部分高，成膜的面内均匀性有可能变差，所以
不优选。此外，如果该热容量的比小于上述范围，则支承圈的体积变得过小，所以不能维持
强度而支承圈的制造变得困难，并且反映了成膜加热器的温度分布的托盘主体中的温度分
布也给支承圈载置部的温度分布带来影响，所以成膜的面内均匀性有可能变差，所以不优
选。

[0066] 本发明的成膜用托盘的前述支承圈将外径相对于前述载置部内径的比（外径/内径）设定在1.02～1.10的范围中，由此不会发生以下的问题。该问题是：如果外径相对于内
径的比即支承圈的宽度尺寸变小，则托盘主体过于接近硅晶片外周部，所以传热加上辐射
热的影响变大，硅晶片外周部的温度有可能变高，不优选。此外，如果作为外径相对于内径
的比的支承圈的宽度尺寸过大，则为了使热容量变小而需要使其变薄，刚性不足而支承圈
变形，或者支承圈的体积变得过小，所以不能维持强度而支承圈的制造变得困难，所以不优
选。

[0067] 本发明的成膜用托盘的前述支承圈将从前述载置部下表面到最上表面的厚度尺寸设定在0.4～1.10mm的范围中，由此能够使支承圈的热容量及宽度尺寸成为上述范围，并
且不会发生以下的问题。该问题是：如果支承圈载置部的热容量过大，则在导入了原料气体
的情况下硅晶片的温度有可能下降，在此情况下，支承圈载置部的温度不追随下降，结果硅
晶片外周部的温度变得比中央部分高，成膜的面内均匀性有可能变差，所以不优选。此外，
如果支承圈的热容量过小，则支承圈的体积变得过小，所以不能维持强度而支承圈的制造
变得困难，并且反映了成膜加热器的温度分布的托盘主体中的温度分布也给支承圈载置部
的温度分布带来影响，所以成膜的面内均匀性有可能变差，所以不优选。此外，如果支承圈
的宽度尺寸过小，则托盘主体过于接近硅晶片外周部，所以除了传导热的影响以外，辐射热
的影响变大，硅晶片外周部的温度有可能变得过高，不优选。此外，如果支承圈的宽度尺寸
过大，则为了使热容量变小而需要使其变薄，刚性不足而支承圈变形，或者支承圈的体积变
得过小，所以不能维持强度而支承圈的制造变得困难，所以不优选。

[0068] 本发明的成膜用托盘的前述支承圈将从前述载置部上表面到最上表面的高度尺寸设定在0.2～0.6mm的范围中，由此能够使该高度尺寸即载置部的深度尺寸成为硅晶片的
厚度以下，由此，能够使硅晶片成为比支承圈最上表面及托盘主体的最上表面高的位置，所
以被喷出到硅晶片上的原料气体朝向周围、进而从支承圈最上表面向托盘主体最上表面流
动，不会在气体流中产生紊乱。相对于此，在载置部的深度尺寸为硅晶片的厚度以上的情况
下，原料气体碰到支承圈载置部的侧壁而产生紊流，在硅晶片外周部有可能发生膜厚不均
匀。此外，在该高度尺寸即载置部的深度尺寸比上述范围小的情况下，原料气体迂回到硅晶
片外周部的背面侧即硅晶片倒角部侧，容易发生载置部与硅晶片的粘接，所以不优选。

[0069] 本发明的成膜用托盘的制造方法，是上述任一项所述的成膜用托盘的制造方法，具有将前述托盘主体成形为烧结粉体而成的陶瓷烧结体的工序、和在前述烧结体的表面上
使陶瓷膜气相成长的工序，由此，例如通过在将作为硅含浸型的SiC的粉烧固而成的烧结体
的表面上借助CVD附着SiC的膜，能够低成本地满足上述热容量、强度等的条件。

[0070] 本发明的成膜用托盘的制造方法，是上述任一项所述的成膜用托盘的制造方法，具有前述支承圈在既定的基板上使大块的陶瓷气相成长的工序、和从大块的陶瓷切出既定
的部分而形成前述载置部的切出工序，由此，借助CVD（化学气相沉积）在圈制造用的基板上
析出例如作为SiC的膜而成为大块状态，从该大块借助切出而形成支承圈，由此能够制造高
纯度、高密度、高强度的支承圈，能够将稳定支承硅晶片的强度、不发生破裂的状态和与硅
晶片接触的部分的面粗糙度维持为既定的范围，并且在制造时，能够提高在将载置部切出
的情况下减少了破裂的发生的支承圈的制造的成品率，降低制造成本。

[0071] 本发明的成膜用方法借助上述任一项所述的成膜装置对前述硅晶片的整面氧化膜进行成膜，由此能够制造出能够适于设备制造用等的具有良好的表面特性、消气特性等
的硅晶片。

[0072] 另外，在本发明中，成膜用托盘可以由作为SiC（碳化硅）的陶瓷构成。

[0073] 此外，本发明是基于上述认识而完成的，可以为下述（1）～（9）的成膜用托盘及下述（10）的成膜方法。

[0074] （1）一种成膜用托盘（CVD用托盘），在由CVD法进行的成膜中使用，由托盘主体、和架设在该托盘主体上并支承硅晶片的支承圈构成，其特征在于，在前述支承圈上设有直接
载置前述硅晶片的载置部；进而，前述载置部具有载置部下表面，该载置部下表面从与载置
的前述硅晶片隔开距离相对置的托盘主体的面分离。

[0075] （2）如上述（1）所述的成膜用托盘，其特征在于，具有使前述支承圈与前述托盘主体的接触面积减小的构造。

[0076] （3）如上述（2）所述的成膜用托盘，其特征在于，作为使前述接触面积减小的构造，具有在前述托盘主体上设置凸设部、在该凸设部上架设前述支承圈的构造。

[0077] （4）如上述（2）所述的成膜用托盘，其特征在于，作为使前述接触面积减小的构造，具有将前述支承圈经由点接触或线接触架设在前述托盘主体上的构造。

[0078] （5）如上述（2）所述的成膜用托盘，其特征在于，还具备支承前述支承圈的夹具，作为使前述接触面积减小的构造，具有将前述支承圈经由借助前述夹具的点接触或线接触架
设在前述托盘主体上的构造。

[0079] （6）如上述（3）所述的成膜用托盘，其特征在于，前述托盘主体具有接纳前述支承圈的凹状的接纳部，使前述接纳部具有的内周面为倾斜面，配设为使其上部从接纳部的中
心远离。

[0080] （7）如上述（1）～（6）中任一项所述的成膜用托盘，其特征在于，前述载置部由倾斜面形成，配设为使其内圆周侧向与载置的前述硅晶片隔开距离相对置的托盘主体的面接
近，支承前述硅晶片的外周部。

[0081] （8）如上述（1）～（7）中任一项所述的成膜用托盘，其特征在于，前述载置部是环状。

[0082] （9）如上述（1）～（8）中任一项所述的成膜用托盘，其特征在于，前述载置部由SiC构成。

[0083] （10）一种成膜方法，将硅晶片载置在成膜用托盘上之后，向硅晶片上供给原料气体，同时将前述硅晶片加热，借助CVD法向前述硅晶片上成膜，其特征在于，作为前述托盘而
使用上述（1）～（9）中任一项所述的成膜用托盘。

[0084] 根据本发明，能够起到以下的效果：在由成膜用加热器进行的加热及由其加热停止带来的温度下降中，支承圈能够追随于硅晶片的温度变化，并且具有充分的强度，由此硅
晶片的面内温度分布的场防止粘附发生，能够实现相对于该硅晶片的成膜特性的提高，并
且，能够提高成膜用托盘制造中的成品率，能够低成本地提供许多。

[0085] 此外，在用于由常压CVD法进行的向硅晶片的成膜中时，能够不使硅晶片的非成膜面产生接触伤，使形成的氧化膜的厚度分布均匀。

[0086] 进而，将成膜用托盘做成使支承圈与托盘主体的接触面积减小的构造，由此从托盘主体向支承圈的热传导被减少，所以能够进一步减少从载置部向硅晶片外周部的热传
导，使形成的氧化膜的厚度分布更均匀。

附图说明

[0087] 图1是表示涉及本发明的成膜装置的第1实施方式的示意图。

[0088] 图2是表示涉及本发明的成膜用托盘的第1实施方式的俯视图。

[0089] 图3是表示涉及本发明的成膜用托盘的第1实施方式的正剖视图。

[0090] 图4是表示涉及本发明的成膜用托盘的第1实施方式的支承圈的俯视图。

[0091] 图5是表示涉及本发明的成膜用托盘的第1实施方式的支承圈的截面向视图。

[0092] 图6是表示涉及本发明的成膜用托盘的第1实施方式的托盘主体的俯视图。

[0093] 图7是表示涉及本发明的成膜用托盘的第1实施方式的托盘主体的截面向视图。

[0094] 图8是表示涉及本发明的成膜用托盘的第1实施方式的支承圈的制造工序的剖视图。

[0095] 图9是表示涉及本发明的成膜用托盘的第1实施方式的支承圈的制造工序的剖视图。

[0096] 图10是表示涉及本发明的成膜用托盘的第1实施方式的托盘主体的制造工序的工序图。

[0097] 图11是表示涉及本发明的成膜用托盘的第1实施方式的托盘主体的制造工序的工序图。

[0098] 图12是表示涉及本发明的成膜用托盘的第1实施方式的托盘主体的制造工序的工序图。

[0099] 图13是表示涉及本发明的成膜用托盘的第1实施方式的托盘主体的制造工序的工序图。

[0100] 图14是表示涉及本发明的成膜用托盘的第1实施方式的托盘主体的制造工序的工序图。

[0101] 图15是表示涉及本发明的成膜用托盘的第1实施方式的托盘主体的制造工序的工序图。

[0102] 图16是表示涉及本发明的成膜用托盘的第2实施方式的托盘主体具有接纳部的情况的正剖视图。

[0103] 图17是表示涉及本发明的成膜用托盘的第2实施方式的使用平面状的托盘主体、将支承圈用外周支撑的情况的正剖视图。

[0104] 图18是表示涉及本发明的成膜用托盘的第2实施方式的使用平面状的托盘主体、将支承圈用中间部支撑的情况的正剖视图。

[0105] 图19是表示涉及本发明的成膜用托盘的第2实施方式的在与硅晶片相对置的托盘主体的面上设有凹部的情况的正剖视图。

[0106] 图20是表示涉及本发明的成膜用托盘的第3实施方式的在托盘主体上设置凸设部的情况的俯视图。

[0107] 图21是表示涉及本发明的成膜用托盘的第3实施方式的剖视图。

[0108] 图22是表示涉及本发明的成膜用托盘的第4实施方式的使用平面状的托盘主体的情况的剖视图。

[0109] 图23是表示涉及本发明的成膜用托盘的第4实施方式的托盘主体具有接纳部的情况的剖视图。

[0110] 图24是表示涉及本发明的成膜用托盘的第4实施方式的在载置部的下方设有凹部的情况的剖视图。

[0111] 图25是表示涉及本发明的成膜用托盘的第5实施方式的经由点接触及线接触架设支承圈的情况的俯视图。

[0112] 图26是表示涉及本发明的成膜用托盘的第5实施方式的剖视图。

[0113] 图27是表示涉及本发明的成膜用托盘的第6实施方式的在具有凹状的接纳部的托盘主体上经由线接触架设支承圈的情况的剖视图。

[0114] 图28是表示涉及本发明的成膜用托盘的第6实施方式的在平面状的托盘主体上经由线接触架设支承圈的情况的剖视图。

[0115] 图29是表示涉及本发明的成膜用托盘的第7实施方式的经由借助夹具的点接触架设支承圈的情况的剖视图。

[0116] 图30是表示涉及本发明的成膜用托盘的第7实施方式的经由借助夹具的线接触架设支承圈的情况的剖视图。

[0117] 图31是表示使用本发明的成膜用托盘在硅晶片上成膜的情况下的氧化膜的厚度分布的图。

[0118] 图32是表示使用以往的支承硅晶片外周部的托盘在硅晶片上成膜的情况下的氧化膜的厚度分布的图。

[0119] 图33是表示使用具有使接触面积减小的构造的托盘或不具有该构造的托盘借助CVD法成膜时形成的氧化膜的厚度分布的图。

[0120] 图34是表示以往的载置部将硅晶片载置在平坦的托盘上的状态的剖视图。

[0121] 图35是表示将硅晶片载置在以往的支承硅晶片的外周部的托盘上的状态的剖视图。

具体实施方式

[0122] 以下，基于附图对涉及本发明的成膜装置、成膜用托盘、成膜方法、成膜用托盘的制造方法的第1实施方式进行说明。

[0123] 图1是表示本实施方式的成膜装置的立体图，在图中，附图标记10是成膜装置。

[0124] 涉及本实施方式的成膜装置10例如是将作为大致圆形轮廓的硅晶片5的整面氧化膜成膜的装置。另外，本实施方式的成膜装置10并不限于该处理用途，但能够用于用来向设
备制造工序供给的硅晶片的制造。

[0125] 涉及本实施方式的成膜装置10如图1所示，具有搭载有硅晶片5的多个成膜用托盘1、1、将成膜用托盘1在沿着其主面的水平方向上延伸的成膜输送路11A上连续输送的成膜
用托盘驱动机构11、在成膜前将前述硅晶片加热的预热加热器12a、将成膜用托盘1加热的
成膜用加热器13b、向硅晶片5喷吹原料气体的多个喷气头13A、13B、13C、在装载/卸载位置
14A将硅晶片5相对于成膜用托盘1交接的装载/卸载机构14、和使成膜后的成膜用托盘1沿
着循环输送路15A循环到装载/卸载位置14A的循环机构15。

[0126] 成膜输送路11A如图1所示，在水平方向上延伸，沿着该成膜输送路11A对搭载有硅晶片5的成膜用托盘1进行输送。

[0127] 成膜输送路11A从向成膜用托盘1载置硅晶片5的装载/卸载位置14A，经过设有预热加热器12a的预热室12、设有成膜用加热器13b和喷气头13A、13B、13C的成膜室13，连续到
循环输送路15A的起始点。

[0128] 成膜用托盘1在其主面沿着成膜输送路11A的状态下，被设在该成膜输送路11A中的成膜用托盘驱动机构11输送。

[0129] 成膜用托盘驱动机构11如图1所示，具有以沿着成膜输送路11A分离的方式在与成膜输送路11A正交的水平方向上具有轴线的驱动辊11a、11b、和卷绕在该驱动辊11a、11b上
的驱动带11c。

[0130] 另外，驱动带11c称作带，但实际上为由金属等构成的无限轨道状的部件，其形状并不限定于所谓的带。

[0131] 在驱动带11c的上侧，如图1所示，与后述的成膜用托盘1下表面（托盘主体2的下表面）2j的驱动凹部2m卡合而驱动成膜用托盘1的驱动凸部11m以具有沿着成膜输送路11A的
既定间隔的方式分离而突出设置有多个。

[0132] 在驱动带11c中，相邻的驱动凸部11m与驱动凸部11m的沿着成膜输送路11A的间隔被设定为大致与成膜用托盘1的输送方向尺寸相等，为被驱动带11c驱动的相邻的成膜用托
盘1以相互接触的程度分离的配置。

[0133] 在驱动带11c上，在相邻的驱动凸部11m与驱动凸部11m之间设有开口部或上下贯通的部分，使得支承成膜用托盘1的端部并且被驱动带11c驱动的成膜用托盘1的下表面1b
的大部分在下侧露出。

[0134] 成膜用托盘驱动机构11通过将驱动辊11a、11b驱动，将卷绕的驱动带11c在水平方向（在图中向右）上移动。由此，在成膜输送路11A的起始点，相对于驱动带11c循环来载置有
新供给的硅晶片5的成膜用托盘1。

[0135] 此时，随着驱动带11c的移动，驱动凸部11m与成膜用托盘1下表面1b的驱动凹部2m卡合。由此，将驱动带11c的驱动力从驱动凸部11m向成膜用托盘1传递，同时，借助驱动带
11c上的驱动凸部11m的配置间隔，也控制在驱动带11c上排列的成膜用托盘1、成膜用托盘1
的间隔。

[0136] 另外，成膜用托盘驱动机构11并不限于驱动带方式，也可以使用其他机构。例如，也可以为以下的构造：沿着成膜输送路11A设置进行成膜用托盘1的移动限制的机构，使驱
动辊11b为凸轮，设在连结于凸轮的钩上的驱动凸部11m与置于成膜输送路11A的起始点（图
1中是左端）的成膜用托盘1下表面1b的驱动凹部2m卡合，通过凸轮旋转而将成膜用托盘1在
水平方向（在图中向右）上推压，由此，依次将邻接的成膜用托盘1在水平方向（在图中向右）
上推动，由此，使相互抵接的成膜用托盘1沿着成膜输送路11A移动。

[0137] 在载置成膜用托盘1的驱动带11c的下侧，如图1所示，经由石英板12s、13s配置有预热加热器12a和成膜用加热器13b。石英板12s、13s为了以下目的而设置：能够将来自预热
加热器12a和成膜用加热器13b的热向载置在驱动带11c上的成膜用托盘1的下侧面传递，并
且同时防止相对于被加热的硅晶片5的污染。

[0138] 石英板12s及预热加热器12a为预热室12的底部位置，石英板13s及成膜用加热器13b为成膜室13的底部位置。这些预热加热器12a和成膜用加热器13b设在成膜输送路11A的
下侧位置，将成膜用托盘1从其下表面侧加热。

[0139] 预热室12和成膜室13如图1所示，沿着成膜输送路11A邻接而设置，这些预热室12和成膜室13上方及侧方被罩12k、13k覆盖。

[0140] 预热加热器12a和成膜用加热器13b都是借助电阻加热的，能够将成膜用托盘1加热到需要的温度。

[0141] 在成膜室13中，如图1所示，在成膜输送路11A的上侧位置设有喷气头13A、13B、13C。

[0142] 喷气头13A、喷气头13B、喷气头13C为大致相同的结构，沿着成膜室13的成膜输送路11A等间隔地配置，所以对喷气头13A进行说明。另外，在喷气头13B、喷气头13C中，将喷气
头13A的附图标记13A改读作13B、13C而省略其说明。

[0143] 喷气头13A被供给至少含有硅（Si）及氧（O）的原料气体而向成膜室13喷出。此外，对于喷气头13A可以还供给载体气体等。

[0144] 作为被向喷气头13A供给的原料气体，优选的是甲硅烷（SiH4）与氧（O2）的混合气体、或四乙氧基硅烷（TEOS，化学式：Si（OC2H5）4）与臭氧（O3）的混合气体、或者它们与作为载
体气体的N2的混合气体。

[0145] 喷气头13A如图1所示，为具有多个狭槽喷嘴（开口部）13Aa～13Af的喷气头，所述多个狭槽喷嘴（开口部）13Aa～13Af具有与成膜输送路11A的宽度方向上的硅晶片5最大宽
度（径向尺寸）相等或比其大的长度尺寸。

[0146] 这些狭槽喷嘴13Aa～13Af如图1所示，都以平行状态在与成膜用托盘1的移动方向正交的方向（横向）上、即以在成膜输送路11A的宽度方向上延伸的方式配置。狭槽喷嘴13Aa
～13Af的成膜用托盘1的移动方向（纵向）配置间隔、即沿着成膜输送路11A的配置宽度尺寸
都被设定为几mm左右。

[0147] 原料气体狭槽喷嘴13Aa、13Ab如图1所示，在喷气头13A的成膜输送路11A的输送方向（纵向）中央位置处设置2条。原料气体狭槽喷嘴13Aa、13Ab沿着该成膜输送路11A的宽度
方向尺寸都被设定为几mm左右。

[0148] 原料气体狭槽喷嘴13Aa、13Ab连接在原料气体供给部13f上，并且将从原料气体供给部13f供给来的原料气体及载体气体向下方喷出。

[0149] 排出口（狭槽喷嘴）13Ac、13Ad如图1所示，设在原料气体狭槽喷嘴13Aa、13Ab的作为成膜输送路11A的输送方向（纵向）外侧的两侧位置。排出口（狭槽喷嘴）13Ac、13Ad其沿着
成膜输送路11A的宽度方向尺寸都被设定为几mm左右。

[0150] 排出口（狭槽喷嘴）13Ac、13Ad连接在气体排出部13g上，并且分别将已使用的气体向气体排出部13g排出。

[0151] 进而，气体遮蔽部（狭槽喷嘴）13Ae、13Af如图1所示，配置在排出口13Ac、13Ad的成膜输送路11A的输送方向（纵向）的两外侧位置。气体遮蔽部（狭槽喷嘴）13Ae、13Af其沿着成
膜输送路11A的宽度方向尺寸都被设定为几mm左右。

[0152] 气体遮蔽部（狭槽喷嘴）13Ae、13Af连接在阻断气体供给部13h上，将从该阻断气体供给部13h供给来的N2气体等阻断气体向下方喷吹而进行阻断。

[0153] 在喷气头13A中，从原料气体供给部13f供给并从原料气体狭槽喷嘴13Aa、13Ab喷出的原料气体、载体气体在其下方位置在输送的硅晶片5的表面5a上成膜氧化膜。然后，剩
下的残留的原料气体，载体气体经由排出口13Ac、13Ad被向气体排出部13g排出。此外，在该
原料气体被喷出的期间，从阻断气体供给部13h供给来的N2气体等阻断气体被从气体遮蔽
部（狭槽喷嘴）13Ae、13Af向下方喷吹，以阻断原料气体使其不向外侧泄漏。

[0154] 装载/卸载位置14A如图1所示，位于成膜输送路11A的输送方向上游侧，配置有装载/卸载机构14。

[0155] 装载/卸载机构14为将从外部运入的硅晶片5向成膜用托盘1载置、或将成膜结束后的硅晶片5从成膜用托盘1向外部运出的机构。

[0156] 装载/卸载机构14如图1所示，具有能够在将成膜用托盘1贯通的状态下支承硅晶片5并在铅直方向上被驱动的多个支撑销14a、将支撑销14a在直方向上驱动的支撑销驱动
部14b、和将支承在被支撑销驱动部14b驱动而成为上升位置的被支撑销14a上的硅晶片5向
外部输送的机械手等输送部14c。

[0157] 在成膜用托盘1上，如后述那样设有多个销贯通孔2p、2p，支撑销14a、14a能够贯通。

[0158] 在装载/卸载机构14中，使支撑销14a、14a上下运动而将硅晶片5相对于成膜用托盘1载置、上升，并且将由上升后的支撑销14a、14a支承的硅晶片5用输送部14c将硅晶片5与
外部交接。

[0159] 循环输送路15A如图1所示，为使成膜结束后的硅晶片5及载置有该硅晶片5的成膜用托盘1从成膜输送路11A的终点循环到作为成膜输送路11A的起始点的装载/卸载位置14A
的路径。

[0160] 成膜结束后的硅晶片5通过在循环输送路15A中被输送而被冷却到被向外部取出的温度。

[0161] 循环输送路15A由循环机构15构成，在本实施方式中，如图1所示那样设定为，从成膜输送路11A的终点附近起，借助下降循环部15a、15b、15c而下降，接着，借助水平循环部
15d而向作为与成膜输送路11A相反方向的水平方向返回，进而，借助上升循环部15e、15f、
15g而上升到装载/卸载位置14A。

[0162] 另外，循环输送路15A只要能够相对于成膜输送路11A循环而输送成膜用托盘1，并不限于该结构，例如也可以是在与成膜输送路11A大致相同的平面内循环而输送成膜用托
盘1的结构等。

[0163] 下降循环部15a、15b、15c如图1所示，具有在成膜输送路11A的终点附近从驱动带11c接收成膜用托盘1并载置该成膜用托盘1的下降用升降机15a、将下降用升降机15a的移
动方向限制为铅直方向的位置限制部15b、和将下降用升降机15a在被位置限制部15b限制
的状态下驱动的下降用驱动部15c。

[0164] 下降用升降机15a如图1所示，在被下降用驱动部15c置于其上升位置的状态下，从驱动带11c接收成膜用托盘1，并且在被下降用驱动部15c置于其下降位置的状态下，向水平
循环部15d交接成膜用托盘1。能够在该上升位置与下降位置之间将成膜用托盘1在铅直方
向上输送。此外，在从上升位置到下降位置的成膜用托盘1的输送结束时，由下降用驱动部
15c将下降用升降机15a驱动到上升位置，等待接收下个成膜用托盘1。

[0165] 水平循环部15d从被下降用驱动部15c置于下降位置的下降用升降机15a接收成膜用托盘1，载置该成膜用托盘1并向作为向与成膜输送路11A相反的方向返回的朝向的水平
方向输送。

[0166] 水平循环部15d可以为具有能够将成膜用托盘1载置而进行水平输送的无端带等的结构，但并不限定于该结构。

[0167] 载置在水平循环部15d上的成膜用托盘1设定为，相互在输送方向上邻接的间隔比载置在驱动带11c上的成膜时大。这是因为，循环输送路15A兼作为成膜后的成膜托盘1及硅
晶片5的冷却输送路。

[0168] 上升循环部15e、15f、15g为与下降循环部15a、15b、15c对应的结构，具有在水平循环部15d的终点附近从该水平循环部15d接收成膜用托盘1并载置该成膜用托盘1的上升用
升降机15e、将上升用升降机15e的移动方向限制为铅直方向的位置限制部15f、和将上升用
升降机15e在被位置限制部15f限制的状态下驱动的上升用驱动部15g。

[0169] 上升用升降机15e在被上升用驱动部15g置于其下降位置的状态下接收来自水平循环部15d的成膜用托盘1，并且在被上升用驱动部15g置于其上升位置的状态下，成为向装
载/卸载机构14交接硅晶片5的装载/卸载位置14A，能够在该下降位置与上升位置之间在铅
直方向上输送。此外，在从下降位置到上升位置的成膜用托盘1的输送结束时，由上升用驱
动部15g将上升用升降机15e驱动到下降位置，等待接收下个成膜用托盘1。

[0170] 涉及本实施方式的成膜装置10在装载/卸载位置14A将从外部运入的硅晶片5载置到循环的成膜用托盘1上，在成膜输送路11A中输送，在预热室12中加热到既定的温度，进而
在成膜室13中在隔离的状态下将原料气体喷出，由此对硅晶片5进行既定的成膜，在本实施
方式中形成硅氧化膜，然后，通过在循环输送路15A中输送，将硅晶片5及成膜用托盘1冷却，
在循环回来的装载/卸载位置14A将硅晶片5向外部运出。

[0171] 接着，基于附图对本实施方式的成膜用托盘进行说明。

[0172] 图2是表示本实施方式的成膜用托盘的俯视图，图3是表示本实施方式的成膜用托盘的正剖视图，在图中，附图标记1是成膜用托盘。

[0173] 本实施方式的成膜用托盘1在成膜输送路11A中被连续输送，在从多个喷气头13A～13C喷吹原料气体而对搭载的硅晶片5进行成膜的成膜装置10中使用，如图2、图3所示，由
托盘主体2、和架设在托盘主体2上、支承硅晶片5的外周位置的支承圈3构成。

[0174] 图6是表示本实施方式的托盘主体的俯视图，图7是表示图6中的托盘主体的截面向视图。

[0175] 托盘主体2如图2、图3、图6、图7所示，其俯视的轮廓为矩形的板状，在其上表面2c上，形成有凹状的接纳部2w，该接纳部2w接纳匹配于硅晶片5的平面轮廓而做成了俯视圆形
状的支承圈3。

[0176] 在托盘主体2的轮廓中，长边在与成膜用托盘1的移动方向正交的方向（横向）上延伸，并且短边在成膜用托盘1的移动方向（纵向）上延伸，进而，能够将该成膜用托盘1在多个
以相互接触的程度接近的状态下加热。

[0177] 托盘主体2其厚度尺寸被设定为5～10mm的范围。由此，相对于来自成膜用加热器13b的加热能够实现充分的温度上升，并且维持相对于硅晶片5的温度上升的均匀性，并且
相对于硅晶片5及支承圈3的支承、输送，能够具有充分的强度。

[0178] 接纳部2w的内周面2b为朝向上方向外侧扩展的倾斜面，如后述那样构成为，使与支承圈3的接触状态成为最小。

[0179] 在接纳部2w的面2a上，设有在铅直方向上被驱动的支撑销14a、14a能够贯通的多个销贯通孔2p、2p。

[0180] 在接纳部2w的底部外周位置、即架设支承圈3的内周面2b的下端位置，断续地周设有多个槽2f。在周向上被多个槽2f夹着的部分处形成有多个凸设部2e。

[0181] 由此，在周向上，与槽2f对应的区域不会与支承圈3接触，而此外，与凸设部2e对应的区域与支承圈3接触，能够减小支承圈3与托盘主体2的接触面积。

[0182] 在托盘主体2的下表面2j上，设有驱动凹部2m，该驱动凹部2m用于在由成膜输送路11A输送时，作为连续排列多片的状态而与成膜用托盘驱动机构11的驱动凸部11m卡合，接
收来自驱动凸部11m的驱动力。

[0183] 根据本实施方式的托盘主体2，能够提高来自成膜加热器13b的加热效率，并且提高成膜输送路11A的移动方向（纵向）上的硅晶片5面内的温度状态的均匀性，此外提高多片
硅晶片5的温度状态的均匀性，实现成膜特性的提高。

[0184] 进而，喷气头13A～13C具有在与成膜用托盘1的移动方向正交的方向（横向）上延伸的开口部（喷嘴）13Aa～13Cf，当对移动来的硅晶片5的横向全长喷出原料气体时，能够减
少在成膜用托盘1之间进行不必要的成膜的情况，减少成膜装置10内的微粒产生，减轻对于
成膜的不良影响。

[0185] 图4是表示本实施方式的支承圈的俯视图，图5是表示图4中的支承圈的截面向视图。

[0186] 支承圈（支承部件）3如图2～图5所示，为具有比接纳部2w稍小的径向尺寸的圈状，以便能够嵌入到托盘主体2的接纳部2w中。

[0187] 在支承圈3上，如图2～图5所示，具有：作为其内周上侧位置经由从上表面3a向内侧下降的侧壁3h形成为阶差状、从侧壁3h向中心侧突出的直接载置硅晶片5的载置部3c；作
为支承圈3的外周下侧位置以向下方突出的方式周设的支承部（脚部）3f；和在载置部3c下
侧、以按照支承部（脚部）3f的高度尺寸从托盘主体2的上表面2c分离的方式设置的载置部
下表面3d。

[0188] 支承圈3的载置部3c的载置硅晶片5的表面的算术平均粗糙度Ra被设定为0.01～2.0μm的范围。在面粗糙度Ra比该范围小的情况下，硅晶片5与载置部3c粘接，所以不优选，
此外，在面粗糙度Ra大到该范围以上的情况下，在硅晶片5和载置部3c间产生间隙而密闭度
下降，原料气体等有可能从该间隙迂回到硅晶片5与托盘主体2之间的空间（硅晶片5背面5c
侧）中，不优选。

[0189] 为了将载置部3c的表面粗糙度Ra设定为上述范围，可以实施研磨、喷砂、蚀刻等处理。

[0190] 支承圈3其热容量相对于其内径R3c的比（热容量/内径）被设定在1.2～5.5（J/K）/cm的范围。

[0191] 如果支承圈3的热容量相对于硅晶片5的比、即热容量相对于载置部3c的内径的比大于上述范围，则在导入了原料气体的情况下硅晶片5的温度有可能下降，在此情况下，支
承圈3载置部3c的温度不追随下降，结果硅晶片5外周部的温度相比中央部分变高，成膜的
面内均匀性有可能变差，所以不优选。

[0192] 此外，如果热容量相对于载置部3c的内径的比小于上述范围，则支承圈3的体积变得过小，所以不能维持强度，支承圈3的制造变得困难，并且反映成膜加热器13b的温度分布
的托盘主体2中的温度分布也给支承圈3载置部3c的温度分布带来影响，所以成膜的面内均
匀性有可能变差，所以不优选。

[0193] 支承圈3如图4所示，载置部3c的外径R3a相对于内径R3c的比（外径/内径）设定为1.02～1.10的范围。

[0194] 这里，如果支承圈3的外径相对于内径的比、即支承圈3的宽度尺寸变小，则托盘主体2与硅晶片5外周部过于接近，所以传热加上辐射热的影响变大，硅晶片5外周部的温度有
可能变高，所以不优选。

[0195] 此外，如果作为该比的支承圈3的宽度尺寸过大，则为了使热容量变小而需要使其变薄，刚性不足而支承圈3变形，或者支承圈3的体积变得过小，所以不能维持强度而支承圈
3的制造变困难，所以不优选。

[0196] 此外，支承圈3其厚度尺寸T3d、即如图5所示那样从载置部下表面3d到最上表面3a的尺寸T3d被设定为0.4～1.10mm的范围。另外，作为厚度尺寸T3d，不包含脚部（支承部）3f。

[0197] 这里，如果厚度尺寸T3d过厚，则在后述的支承圈3的制造中，在形成大块的SiC时过于耗费时间，此外，大块内的均匀性有可能下降，不优选。

[0198] 进而，如果厚度尺寸T3d过厚，则载置部3c的热容量变得过大，即使硅晶片5的温度下降，载置部3c的温度也不追随下降，硅晶片5外周部的温度相比中央部分变高，成膜的面
内均匀性有可能变差，所以不优选，此外，如果厚度尺寸T3d过大，则在设定了热容量时，托
盘主体2与硅晶片5外周部过于接近，所以硅晶片5外周部的温度有可能变得过高，不优选。

[0199] 进而，如果厚度尺寸T3d过小，则刚性不足而支承圈3变形，支承圈3的体积变得过小，所以不能维持强度而支承圈3的制造变困难，并且反映了成膜加热器13b的温度分布的
托盘主体2中的温度分布也给载置部3c的温度分布带来影响，所以成膜的面内均匀性有可
能变差，所以不优选。进而，如果厚度尺寸T3d过小，则托盘主体2与硅晶片5过于接近，所以
除了传导热的影响以外，辐射热的影响变大，不优选。

[0200] 由此，能够将支承圈3的热容量及宽度尺寸设为优选的范围。

[0201] 支承圈3如图5所示，通过将从载置部3c上表面到最上表面3a的高度尺寸T3c设定为0.2～0.6mm的范围，能够使该高度尺寸T3c即载置部3c的深度尺寸T3c成为硅晶片5的厚
度以下。由此，能够使硅晶片5成为比支承圈3最上表面3a及托盘主体2的最上表面2c高的位
置。因此，被喷出到硅晶片5上的原料气体朝向周围流出，进而从支承圈3最上表面3a向托盘
主体2最上表面2c流动，在气体流中不会产生紊乱。

[0202] 相对于此，在载置部3c的深度尺寸T3c为硅晶片5的厚度以上的情况下，原料气体碰到支承圈3载置部3c的侧壁3h而产生紊流，在硅晶片5外周部有可能发生膜厚不均匀。此
外，在该高度尺寸T3c即载置部3c的深度尺寸比上述范围小的情况下，原料气体迂回到硅晶
片5外周部的背面侧、即硅晶片5倒角部侧，容易发生载置部3c与硅晶片5的粘接，所以不优
选。

[0203] 接着，对本实施方式的成膜用托盘的制造方法进行说明。

[0204] 图8是表示本实施方式的支承圈的制造工序的剖视图，图9是表示本实施方式的支承圈的制造工序的剖视图。

[0205] 本实施方式的支承圈3被从气相成长的成为大块的SiC的陶瓷切出而成。

[0206] 具体而言，具有：在既定的制造用基板（基板）3S上、使作为SiC的陶瓷气相成长而成为大块状的工序；和从作为该大块状的SiC的陶瓷将既定的部分切出而形成载置部3c等
的切出工序。

[0207] 在本实施方式的支承圈3的制造方法中，首先，作为气相成长工序，如图8所示，将例如为SiC的制造用基板3S配置到加热区域中，在该制造用基板3S上，作为原料气体而导入
包含硅成分和碳成分的气体、例如甲硅烷（SiH4）和丙烷（C3H8），借助化学气相沉积（CVD）法，
使SiC的层叠体（大块）3A在基板3S上析出。此时，大块3A也可以仅形成在与图4所示的圈状
的部分对应的区域中，或包含图4所示的圈状的部分而形成在制造用基板3S的较大的区域
中。

[0208] 接着，成形与图4所示的圈状对应的大块的圈体3B。此时，如图9所示，圈体3B的径向截面形状可以为由沿着上表面3a而对应的面、作为载置部3c的内侧前端的面、和作为支
承部（脚部）3f的两个面构成的大致矩形状。

[0209] 进而，作为切出工序，如图9所示，将圈体3B在作为图示上侧的背面侧削掉至载置部下表面3d，以便留下支承部（脚部）3f，此外，在作为图示下侧的表面侧，将比侧壁3h靠内
侧的部分削掉至载置部3c，同时，进行表面处理，使得载置部3c的表面状态、特别是表面粗
糙度Ra成为上述范围。

[0210] 这里，作为相对于圈体3B的磨削处理，能够采用相对于陶瓷的通常的加工方法，但优选的是固定磨粒磨削。

[0211] 由此，能够制造出上述支承圈3。

[0212] 图10是表示本实施方式的托盘主体的制造工序的工序图，图11是表示本实施方式的托盘主体的制造工序的工序图，图12是表示本实施方式的托盘主体的制造工序的工序
图，图13是表示本实施方式的托盘主体的制造工序的工序图，图14是表示本实施方式的托
盘主体的制造工序的剖视图，图15是表示本实施方式的托盘主体的制造工序的工序图。

[0213] 本实施方式的托盘主体2由作为SiC的粉体烧结陶瓷构成。

[0214] 具体而言，具有将粉体烧结的成形为作为SiC的陶瓷烧结体2E的烧结工序、和在表面上气相成长作为SiC的陶瓷膜2Fa的工序。

[0215] 本实施方式的托盘主体2的制造方法作为由反应烧结（RS）法进行的烧结工序，首先准备原料粉末。作为原料粉末，例如使用粒径为微米量级的SiC粉末、亚微米量级的C粉末
（炭黑）、及金属Si。首先，如图10所示，将SiC粉末2A1与C粉末2A2混合而制作调合粉末。

[0216] 将该调合粉末2B如图11所示，使用金属模加压P，成形为与托盘主体2对应的形状。这里，在金属模加压P以外，也能够采用冷等静压加压（CIP）、挤出成形、注射成形、浇铸成
形、压力浇铸成形等。

[0217] 接着，如图12所示，将成形体2C和金属Si2C1装入到坩埚Cc中，在腔室Cd内设为减压气氛或惰性气体气氛，用加热器Ch加热到金属Si的熔点以上的温度，使熔融的金属Si含
浸在成形体2C中而反应烧结，如图13所示，成为含浸有Si的成形体2D。

[0218] 接着，如图13所示，借助研磨加工，使烧结体2D成为与托盘主体2对应的外形形状的精加工体2E。

[0219] 最后，在精加工体2E的表面上，借助CVD使SiC的膜2Fa附着，完成托盘主体2。

[0220] 由此，能够制造出上述托盘主体2。

[0221] 另外，在托盘主体2中，可以成为：

[0222] 密度；3.1（kg/cm3）

[0223] 弯曲强度；300（MPa）

[0224] 杨氏模量；400（GPa）

[0225] 破坏韧性；3.3（MPa･m1/2）

[0226] 硬度；2，000（Hv）

[0227] 热传导率；130（W/m･K）

[0228] 比热；6.8（102J/kg･K）

[0229] 热膨胀系数；4.5（10－6/K）（室温～1073K）。

[0230] 此外，在支承圈3中，可以成为：

[0231] 密度；3.2（kg/cm3）

[0232] 弯曲强度；600（MPa）

[0233] 杨氏模量；450（GPa）

[0234] 破坏韧性；3.3（MPa･m1/2）

[0235] 硬度；2，000（Hv）

[0236] 热传导率；250（W/m･K）

[0237] 比热；6.8（102J/kg･K）

[0238] 热膨胀系数；3.9（10－6/K）（室温～1073K）。

[0239] 根据本实施方式，由在Si含浸SiC烧结体的表面上借助CVD形成了SiC膜的托盘主体2和从借助CVD形成的大块切出的形成为SiC的支承圈3构成，由此能够防止发生破裂而支
承圈3的制造成品率变差的情况。

[0240] 具体而言，相对于在借助CVD在Si含浸SiC烧结体的表面上形成SiC膜的以往的制法中、制造成品率不能超过50%，在本实施方式的支承圈3中，制造成品率能够超过80%。

[0241] 根据本实施方式，在硅晶片5上成膜的氧化膜的厚度分布相对于氧化膜厚度的目标值，能够使晶片面内的偏差为±10%的范围，能够实现均匀化。

[0242] 以下，基于附图说明涉及本发明的成膜用托盘（CVD用托盘）及成膜方法的第2实施方式。

[0243] 图16～图19分别是表示由本发明的托盘主体和支承圈构成的实施方式的图，图16表示托盘主体具有接纳部的情况，图17表示使用平面状的托盘主体在外周支撑支承圈的情
况，图18表示使用平面状的托盘主体在中间部支撑支承圈的情况，图19表示在与硅晶片相
对置的托盘主体的面上设有凹部的情况。图16～图19所示的托盘1由托盘主体2和支承圈3
构成，由支承圈3具备的载置部3c将硅晶片5支承并载置。

[0244] 本实施方式的成膜用托盘被用于由CVD法进行的成膜，是由托盘主体2、和架设在该托盘主体2上而支承硅晶片5的支承圈3构成的成膜用托盘1，其特征在于，在支承圈3上设
有直接载置硅晶片5的载置部3c，进而，载置部3c具有从托盘主体的面2a分离的载置部下表
面3d，该托盘主体的面2a与载置的硅晶片隔开距离而相对置。

[0245] 在直接载置硅晶片5的载置部3c上设置下表面3d，使载置部3c和与硅晶片相对置的托盘主体的面2a分离，能够减少托盘主体2保持的热传导给载置部3c的量，所以能够减少
从托盘1向硅晶片的外周部5b的热传导。由此，在用于由常压CVD法进行的成膜时能够减少
硅晶片的外周部附近的温度上升，使形成在硅晶片上的氧化膜的厚度变得均匀。

[0246] 为了在支承圈3的载置部3c上设置下表面3d、使载置部3c和与硅晶片相对置的托盘主体的面2a分离，可以采用图16～图18所示的实施方式。图16表示使用具有凹状的接纳
部的托盘主体的情况下的实施方式，该凹状的接纳部将支承圈接纳而架设，图17及图18表
示使用平面状的托盘主体的情况下的实施方式。本发明的成膜用托盘并不限定于图16～图
18中表示的实施方式，为了使载置部3c与托盘主体分离，可以采用各种各样的构造。

[0247] 本实施方式的成膜用托盘优选的是具有使支承圈与托盘主体的接触面积减小的构造。

[0248] 在前述图16～图19所示的托盘中，如果在用于由常压CVD法进行的成膜时从托盘主体向支承圈传导热，则该热有可能传导给载置在支承圈上的硅晶片。在此情况下，硅晶片
的与支承圈的载置部接触的部分及其附近成为高温，使形成在硅晶片上的氧化膜的厚度分
布变得不均匀。

[0249] 这里，从托盘主体向支承圈传导的热中，由托盘主体与支承圈接触的部分传导的热的比例较大。因此，通过将托盘设为使支承圈与托盘主体的接触面积减小的构造，能够减
小托盘主体保持的热向支承圈传导的量。由此，能够抑制托盘主体的热向支承圈传导而硅
晶片的与支承圈接触的部分及其附近的温度上升的情况，结果，能够使在硅晶片上形成的
氧化膜的厚度更均匀。

[0250] 作为抑制由从托盘主体与支承圈接触的部分传导的热使得硅晶片的与支承圈接触的部分及其附近的温度上升的方式，可以考虑使从支承圈的与托盘主体接触的部分到载
置部的距离变长的方式。但是，为了使从支承圈的与托盘主体接触的部分到载置部的距离
变长，需要使用较大地超过载置的硅晶片的直径的尺寸的托盘主体及支承圈。

[0251] 在此情况下，在通常使用输送装置连续地成膜的常压CVD法中，如果托盘大型化，则生产性变差而成为问题，并且需要在成膜中使用的CVD装置的大幅的改造，设备成本上升
而成为问题。如果使用将上述托盘设为使支承圈与托盘主体的接触面积减小的构造的方
式，则不会产生生产性的变差及设备成本的上升的问题，而能够使在硅晶片上形成的氧化
膜的厚度更加均匀。

[0252] 在以下的第3实施方式～第5实施方式中，表示能够将本发明的成膜用托盘用作使支承圈与托盘主体的接触面积减小的构造的实施方式。

[0253] 以下，基于附图对涉及本发明的成膜用托盘及成膜方法的第3实施方式进行说明。

[0254] 图20～图21是表示在托盘主体上设置凸设部的实施方式的图，图20是俯视图，图21是图20的XXI－XXI剖视图。图20～图21所示的托盘由托盘主体2、和架设在托盘主体2上
而支承硅晶片5的支承圈3构成。此外，支承圈3设有直接载置硅晶片5的载置部3c，并且具有
从托盘主体2分离的载置部下表面3d。

[0255] 本实施方式的成膜用托盘的特征在于，作为使支承圈3与托盘主体2的接触面积减小的构造，具有在托盘主体2上设置凸设部2e、在该凸设部2e上架设支承圈3的构造。在图20
～图21所示的托盘中，在托盘主体2中，在架设支承圈3的部分处如图20的俯视图中用虚线
表示的那样设置6个槽2f，由此形成6个凸设部2e。因此，架设的支承圈3在设有槽2f的区域
中不会与托盘主体2接触，而在凸设部2e处与托盘主体接触，所以能够使支承圈3与托盘主
体2的接触面积减小。

[0256] 在本实施方式的成膜用托盘中，并不限定于图20～图21所示的实施方式，也可以采用使托盘主体的将支承圈接纳而架设的接纳部具有的内周面为倾斜面的实施方式、或使
用平面状的托盘主体的实施方式。

[0257] 以下，基于附图说明涉及本发明的成膜用托盘及成膜方法的第4实施方式。

[0258] 图22～图24分别是表示本发明的在托盘主体上设置凸设部的实施方式的剖视图，图22表示使用平面状的托盘主体的情况，图23表示托盘主体具有接纳部的情况，图24表示
在载置部的下方设有凹部的情况。在图22～图24所示的托盘中，虽然没有图示，但与前述图
20～图21所示的托盘同样，在托盘主体的架设支承圈的部分处设置6个槽，由此形成6个凸
设部。因此，架设的支承圈3在设有槽2f的区域中不会与托盘主体2接触，而在凸设部处与托
盘主体接触，所以能够使支承圈与托盘主体的接触面积减小。

[0259] 这样，通过做成在托盘主体上设置凸设部、在该凸设部上架设支承圈的构造，能够使支承圈与托盘主体的接触面积减小。因此，本实施方式的成膜用托盘在用于由常压CVD法
进行的硅晶片的成膜时，能够使形成的氧化膜的厚度分布更均匀。

[0260] 在本实施方式的成膜用托盘中，凸设部只要至少设有3个就可以。此外，凸设部只要能够稳定地架设支承圈，可以做成各种各样的形状。

[0261] 本实施方式的成膜用托盘如图23所示，在托盘主体2具有接纳支承圈3的凹状的接纳部的情况下，优选的是使托盘主体的接纳部具有的内周面2b为倾斜面，以其上部从接纳
部的中心远离的方式配设。由此，支承圈3不会与凹状的接纳部具有的内周面2b的大部分接
触，而为与内周面线接触，所以能够使支承圈3与托盘主体2的接触面积进一步减小。

[0262] 作为使托盘主体的接纳部的内周面与支承圈的接触面积减小的构造，除此以外，也可以采用使托盘主体的接纳部的内周面为倾斜面、以其下部从接纳部的中心远离的方式
配设的构造。此外，也可以采用使与接纳部的内周面接触的支承圈的面倾斜的构造，或者在
接纳部的内周面或与内周面接触的支承圈的面上设置多个槽的构造。本发明的成膜用托盘
由于托盘的制作最容易，能够抑制制造成本，所以优选的是采用使托盘主体的接纳部的内
周面为倾斜面、以其上部从接纳部的中心远离的方式配设的构造。

[0263] 以下，基于附图说明涉及本发明的成膜用托盘及成膜方法的第5实施方式。

[0264] 图25～图26是表示本发明的经由点接触及线接触将支承圈架设的实施方式的图，图25是俯视图，图26是图25的XXVI－XXVI剖视图。图25～图26所示的托盘由具有接纳支承
圈3的凹状的接纳部的托盘主体2、和架设在托盘主体2上而支承硅晶片5的支承圈3构成。此
外，支承圈3设有直接载置硅晶片5的载置部3c，并且具有从托盘主体2分离的载置部下表面
3d。

[0265] 本实施方式的成膜用托盘的特征在于，作为使支承圈3与托盘主体2的接触面积减小的构造，具有将支承圈3经由点接触或线接触架设在托盘主体2上的构造。在图25～图26
所示的托盘中，支承圈3具备圆柱状的支柱部3e，该支柱部3e的下部是圆锥体状，随着向下
端接近而其截面积减小。支柱部3e如图25所示，在与载置的硅晶片5同心的圆上以既定的角
度间隔设有6个。此外，使与托盘主体的接纳部具有的内周面2b接触的支承圈的外周面3b以
其下部从托盘主体的接纳部的内周面远离的方式倾斜。

[0266] 如果将这样的支承圈3架设在托盘主体2上，则支承圈3和托盘主体2经由利用支承圈3具备的多个支柱部3e的下端的点接触、和利用支承圈3的倾斜的外周面3b的线接触来架
设。因此，能够使支承圈3与托盘主体2的接触面积减小。在图25～图26所示的托盘中，设有6
个支柱部3e，但在经由利用支承圈3的支柱部3e的点接触将支承圈3架设在托盘主体2上的
情况下，只要设置至少3个支柱部3e就可以。本实施方式的成膜用托盘并不限定于图25～图
26所示的实施方式，可以采用使用平面状的托盘主体的实施方式、或经由线接触架设支承
圈的实施方式。

[0267] 以下，基于附图说明涉及本发明的成膜用托盘及成膜方法的第6实施方式。

[0268] 图27～图28是分别表示本发明的经由线接触架设支承圈的实施方式的剖视图，图27表示在具有凹状的接纳部的托盘主体上经由线接触架设的情况，图28表示在平面状的托
盘主体上经由线接触架设的情况。

[0269] 图27所示的托盘由具有接纳支承圈3的凹状的接纳部的托盘主体2和支承圈3构成。借助支承圈3具有的外周的圆筒状的支承部3f，支承载置部3c及载置的硅晶片5。图27所
示的托盘使托盘主体的凹状的接纳部具有的内周面2b为倾斜面，以其上部从接纳部的中心
远离的方式配设，并且使设在支承圈3上的圆筒状的支承部的下表面3g以其内圆周侧从与
硅晶片5相对置的托盘主体的面2a远离的方式倾斜。

[0270] 由此，图27所示的托盘中，支承圈3具有的支承部3f的外周面及下表面的大部分不会与托盘主体2接触，经由与支承圈3具有的圆筒状的支承部3f的下端的线接触架设在托盘
主体2上。因此，能够使支承圈3与托盘主体2的接触面积减小。

[0271] 图28所示的托盘由平面状的托盘主体2和设有圆筒状的支承部3f的支承圈3构成。在图28所示的托盘中，支承圈3具有的圆筒状的支承部3f在下部使内周面及外周面倾斜，随
着向下端接近而使其截面积减小。由此，图28所示的托盘经由支承圈3具有的圆筒状的支承
部3f的下端与平面状的托盘主体2的线接触而架设。因此，图28所示的托盘能够使支承圈3
与托盘主体2的接触面积减小。

[0272] 这样，通过做成支承圈经由点接触或线接触而架设在托盘主体上的构造，能够使支承圈与托盘主体的接触面积减小。因此，本实施方式的成膜用托盘在用于由常压CVD法进
行的硅晶片的成膜时，能够使形成的氧化膜的厚度分布更均匀。

[0273] 以下，基于附图说明涉及本发明的成膜用托盘及成膜方法的第7实施方式。

[0274] 图29～图30是分别表示本发明的经由利用夹具的点接触或线接触来架设支承圈的实施方式的剖视图，图29表示经由点接触架设支承圈的情况，图30表示经由线接触架设
支承圈的情况。图29及图30所示的托盘由托盘主体2、支承硅晶片的支承圈3和将支承圈3支
承的夹具4构成。

[0275] 本实施方式的成膜用托盘的特征在于，具备将支承圈3支承的夹具4，作为使支承圈3与托盘主体2的接触面积减小的构造，具有将支承圈3经由利用夹具4的点接触或线接触
架设在托盘主体2上的构造。在图29所示的托盘中，夹具4是圆柱状，将其上部做成圆锥体
状，随着向上端接近而使截面积减小。将这样的圆柱状的夹具4配置在与载置的硅晶片相对
置的托盘主体的面2a上。图29所示的托盘除了图示的2个圆柱状的夹具4以外，还在与载置
的硅晶片5同心的圆上以既定的角度间隔配置有未图示的4个圆柱状的夹具4，支承圈3使用
共计6个夹具架设。

[0276] 图29所示的托盘在托盘主体2上配置多个圆柱状的夹具4，在设于圆柱状的夹具4上的圆锥体状的上端架设支承圈3。因而，托盘经由利用夹具4的点接触在托盘主体2上架设
支承圈3，所以能够使支承圈3与托盘主体2的接触面积减小。在图29所示的托盘中配置了6
个夹具4，但在经由利用夹具4的点接触将支承圈3架设在托盘主体2上的情况下，只要至少
配置3个夹具4就可以。

[0277] 如图29所示，在托盘主体2具有接纳支承圈3的凹状的接纳部的情况下，为了减小支承圈的外周面3b与托盘主体的凹状的接纳部具有的内周面2b的接触面积，如图29所示，
优选的是使支承圈的外周面3b为倾斜面，以其下部从接纳部的内周面2b远离的方式配设。

[0278] 这里，在使支承圈的外周面为倾斜面的情况下，也可以采用配设为使其上部从接纳部的内周面远离的方式。在配设为使其上部从接纳部的内周面远离的方式中，当借助CVD
法向硅晶片上供给原料气体而成膜时，因由倾斜面形成的凹陷而原料气体的流动紊乱，有
可能给氧化膜的厚度分布带来不良影响。

[0279] 此外，也可以采用使托盘主体的接纳部具有的内周面2b为倾斜面的方式。在该方式中，如果配设为使接纳部的内周面的上部从接纳部的中心远离，则由上述倾斜面形成的
凹陷会使原料气体的流动紊乱，有可能给氧化膜的厚度分布带来不良影响。另一方面，也可
以考虑配设为使接纳部的内周面的下部从接纳部的中心远离，但托盘主体的制作变得困
难，制造成品率变差。

[0280] 如果使支承圈的外周面为倾斜面，配设为使其下部从接纳部的内周面远离，则能够消除因原料气体流动的紊乱带来的对于氧化膜的厚度分布的担忧，并且托盘的制作也变
容易。因而，为了使支承圈的外周面与托盘主体的接纳部具有的内周面的接触面积减小，优
选的是使支承圈的外周面为倾斜面，配设为使其下部从接纳部的内周面远离。

[0281] 图30所示的托盘使用圆筒状的夹具4。该圆筒状的夹具4使与支承圈3接触的夹具的上表面为倾斜面，配设为使内圆周侧向与硅晶片5相对置的托盘主体的面2a接近。如果将
这样的圆筒状的夹具4配置在托盘主体2上、由夹具4架设支承圈3，则支承圈3以与圆筒状的
夹具4具有的上表面的上端线接触的状态被架设。因此，能够使支承圈3与托盘主体2的接触
面积减小。

[0282] 这样，通过做成经由利用夹具的点接触或线接触将支承圈架设在托盘主体上的构造，能够使支承圈隔着夹具而与托盘主体接触的面积减小。因此，本发明的第4实施方式的
成膜用托盘在用于由常压CVD法进行的硅晶片的成膜时，能够使形成的氧化膜的厚度分布
更加均匀。

[0283]  ［在载置部等中优选采用的实施方式］

[0284] 前述的本发明的成膜用托盘优选的是采用下述的实施方式。

[0285] 本发明的成膜用托盘为了支承硅晶片5的外周部5b，优选的是将载置部3c用倾斜面形成，配设为使其内圆周侧向与载置的硅晶片5隔开距离相对置的托盘主体的面2a接近。
这是因为，由此硅晶片的非成膜面5c与托盘不会接触而能够支承硅晶片，所以在硅晶片的
非成膜面5c上不会产生接触伤，能够使在硅晶片的成膜面5a上形成的氧化膜的厚度均匀。

[0286] 本发明的成膜用托盘优选的是使载置部3c为环状。也可以使用以既定的角度分割的多个载置部将硅晶片的外周部的多个部位支承而载置，但在此情况下，在载置部与硅晶
片之间产生开口部。在借助CVD法的成膜时，如果原料气体从开口部迂回到硅晶片非成膜面
5c而进行成膜，则硅晶片成膜面5a的温度分布变得不均匀，有可能使氧化膜厚度分布变差。
此外，向硅晶片非成膜面5c的成膜量增大，然后进行的研磨除去量增加。

[0287] 通过使载置部3c为环状，硅晶片5与载置部3c遍及整周接触，所以能够防止原料气体向硅晶片非成膜面的迂回，能够消除上述担忧。

[0288] 如前述那样，成膜用托盘需要不因成膜时的加热而变形，以及不成为硅晶片上的污染发生的原因。进而，为了减少从载置部3c向硅晶片外周部2b的热传导，优选的是做成载
置部3c的厚度为1mm以下的薄壁构造。在本发明的成膜用托盘中，为了满足这些必要条件，
优选的是将载置部3c用SiC构成，优选的是在SiC单体、或在碳基材的表面上形成了借助CVD
法的SiC膜的材料、或借助CVD法的SiC膜单体，但只要是满足上述必要条件的材料，也可以
用SiC以外的材料构成载置部3c。

[0289] 本发明的成膜用托盘优选的是调整支承圈的上表面3a的高度或载置部3c的深度，使得在载置了硅晶片时，使硅晶片成膜面5a和支承圈的上表面3a成为相同的高度。此外，优
选的是，在托盘主体具有接纳支承圈的凹状的接纳部的情况下，在载置了硅晶片时，使硅晶
片成膜面5a和接纳部的上表面2c成为相同的高度。这是因为，如果支承圈的上表面3a或接
纳部的上表面2c与硅晶片成膜面5a的高度不同，则被供给到硅晶片成膜面上的原料气体的
流动紊乱，形成在成膜面5a上的氧化膜的厚度局部地变厚或变薄，厚度分布变得不均匀。

[0290] 本发明的成膜用托盘优选的是，在作为与载置的硅晶片相对置的托盘主体的面、位于载置部的下方的部分处，设置与载置部进一步分离的凹部。如前述图19或前述图24所
示，在作为与载置的硅晶片隔开距离相对置的托盘主体的面2a、位于载置部3c的下方的部
分处设置与载置部进一步分离的凹部2d，由此能够减少因来自与硅晶片相对置的托盘主体
的面2a的辐射热带来的载置部3c的温度上升。由此，能够进一步减少从载置部3c向硅晶片
外周部5b的热传导，进一步抑制硅晶片的外周部附近的温度上升，使在硅晶片成膜面5a上
形成的氧化膜的厚度更均匀。

[0291] ［使用成膜用托盘的成膜方法］

[0292] 本发明的成膜方法是使用本发明的成膜用托盘的成膜方法。如前述那样，本发明的成膜用托盘是支承硅晶片的支承圈的载置部具有与托盘主体的面2a分离的下表面的托
盘，该托盘主体的面2a与硅晶片相对置，在使用时，操作及处置与以往以来惯用的托盘没有
任何变化。

[0293] 根据本发明的成膜方法，通过减少从托盘向硅晶片的热传导，能够在硅晶片上形成具有均匀的厚度分布的氧化膜。并且，如果使用将载置部用倾斜面形成的本发明的成膜
用托盘，则由于支承硅晶片外周部，所以能够尽可能减少向硅晶片面内的接触伤的产生。

[0294] ［实施例］

[0295] 为了确认本发明的成膜用托盘及使用其的成膜方法的效果，进行了下述的试验。

[0296] ［试验条件］

[0297] 作为本发明例1，在将硅晶片载置在前述图16所示的托盘上之后，用图1所示的成膜装置将硅晶片加热，同时向硅晶片上供给原料气体，借助常压下的CVD法在硅晶片上成膜
氧化膜（SiO2），然后，测量氧化膜的厚度。

[0298] 在本发明例1中，由CVD法进行的氧化膜的成膜使用连续式常压CVD装置，对直径300mm的硅晶片进行试验，使原料气体为甲硅烷（SiH4）与氧（O2）的混合气体，将CVD装置内加
热而将硅晶片加热到430℃，将氧化膜厚度的目标值设为3500埃而进行实验。

[0299] 氧化膜厚度的测量使用分光椭偏仪，使晶片外周除外的区域为5mm，测量晶片面内的121个部位。

[0300] 作为比较例1，在将硅晶片载置在前述图35所示的托盘上之后，与本发明例1同样，借助常压下的CVD法在硅晶片上成膜氧化膜，然后测量氧化膜厚度。

[0301] ［试验结果］

[0302] 图31是表示使用本发明的成膜用托盘在硅晶片上成膜的情况下的氧化膜的厚度分布的图。根据图31所示的厚度分布，在本发明例1中氧化膜厚度分布在3400～3800埃，厚
度分布的宽度是约400埃。

[0303] 图32是表示使用以往的支承硅晶片外周部的托盘在硅晶片上成膜的情况下的氧化膜的厚度分布的图。根据图32所示的厚度分布，在比较例1中氧化膜厚度分布在3200～
3900埃，厚度分布的宽度是约700埃。

[0304] 根据这些可以确认，根据本发明的成膜用托盘及使用其的成膜方法，能够使在硅晶片上成膜的膜的厚度分布的幅度变窄，即能够使氧化膜厚度均匀。

[0305] 接着，为了确认因托盘具有使支承圈与托盘主体的接触面积减小的构造而带来的效果，进行了下述的试验。

[0306] ［试验条件］

[0307] 进行以下的试验：在将硅晶片载置在托盘上之后，将硅晶片加热，同时向硅晶片上供给原料气体，借助常压下的CVD法在硅晶片上成膜氧化膜（SiO2），然后测量氧化膜的厚
度。在本试验中，由CVD法进行的氧化膜的成膜使用连续式常压CVD装置，对直径300mm的硅
晶片进行试验，使原料气体为甲硅烷（SiH4）与氧（O2）的混合气体，将CVD装置内加热而将托
盘表面温度加热到430℃，将氧化膜厚度的目标值设为3500埃。

[0308] 在本发明例2中，作为使支承圈与托盘主体的接触面积减小的构造，使用前述图22所示的、具有在托盘主体2上设置凸设部、在该凸设部2e上架设前述支承圈的构造的托盘。
为了比较，在本发明例3中，使用前述图16所示的、不具有使支承圈与托盘主体的接触面积
减小的构造的托盘。本发明例2及3中支承圈的直径都为相同的尺寸。

[0309] 在本发明例2及3中，由分光椭偏仪测量形成在硅晶片上的氧化膜厚度。此外，氧化膜厚度的测量进行包括硅晶片中心的121点的多点测量，按照距硅晶片中心的距离来进行
平均并整理，进行与本发明例2及3的比较。此时，使晶片外周除外的区域为5mm。

[0310] ［试验结果］

[0311] 图33是表示使用具有使接触面积减小的构造的托盘或不具有该构造的托盘借助CVD法成膜时形成的氧化膜的厚度分布的图。在图33中，以距硅晶片中心的距离（mm）为横
轴，以与硅晶片中心处的膜厚的差的比例（%）为纵轴。这里，与硅晶片中心处的膜厚的差的
比例（%）是与硅晶片中心的膜厚差（埃）相对于硅晶片中心的膜厚（埃）所占的比例。

[0312] 根据图33所示的氧化膜的厚度分布，在本发明例3中，使用不具有使支承圈与托盘主体的接触面积减小的构造的成膜用托盘，氧化膜的厚度相比中心在硅晶片的外周部附近
增加了约8.6%。另一方面，在本发明例2中，使用具有使支承圈与托盘主体的接触面积减小
的构造的成膜用托盘，氧化膜的厚度相比中心在硅晶片的外周部附近增加了约1.1%。

[0313] 因为这些，本发明的成膜用托盘通过具有使支承圈与托盘主体的接触面积减小的构造，能够减轻与硅晶片的中心相比在外周部附近氧化膜的厚度增加的情况，可知在由常
压CVD法进行的成膜中使用时能够使形成的氧化膜的厚度分布更均匀。

[0314] 产业上的可利用性

[0315] 本发明的成膜用托盘通过使托盘主体与支承硅晶片的支承圈的载置部分离，在由常压CVD法进行的向硅晶片的成膜中使用时，能够减少从载置部向硅晶片外周部的热传导，
使形成的氧化膜的厚度分布均匀。

[0316] 此外，如果将载置部用倾斜面形成，配设为使其内圆周侧向与硅晶片相对置的托盘主体的面接近，则在用于由常压CVD法进行的向硅晶片的成膜时，能够将硅晶片的外周部
支承，能够不使硅晶片的非成膜面产生接触伤而使形成的氧化膜的厚度分布均匀。

[0317] 进而，通过托盘具有使支承圈与托盘主体的接触面积减小的构造，从托盘主体向支承圈的热传导被减少，所以能够使从载置部向硅晶片外周部的热传导进一步减少，使形
成的氧化膜的厚度分布更均匀。

[0318] 此外，根据本发明的成膜方法，通过使用本发明的成膜用托盘，能够使厚度分布更均匀而成膜到硅晶片上。

[0319] 因而，本发明的成膜用托盘及使用其的成膜方法能够在硅晶片的制造中适当地利用。

[0320] 附图标记说明

[0321] 1 成膜用托盘

[0322] 1a 载置部

[0323] 1b 下表面

[0324] 2 托盘主体

[0325] 2a 面

[0326] 2b 内周面

[0327] 2w 接纳部

[0328] 2c 上表面

[0329] 2d 凹部

[0330] 2e 凸设部

[0331] 2f 槽

[0332] 2j 下表面

[0333] 2m 驱动凹部

[0334] 2p、2p 销贯通孔

[0335] 3 支承圈

[0336] 3a 上表面

[0337] 3b 外周面

[0338] 3c 载置部

[0339] 3d 载置部下表面

[0340] 3e 支柱部

[0341] 3f 支承部（脚部）

[0342] 3g 下表面

[0343] 3h 侧壁

[0344] 4 夹具

[0345] 5 硅晶片

[0346] 5a 成膜面

[0347] 5b 外周部

[0348] 5c 非成膜面

[0349] 10 成膜装置

[0350] 11A 成膜输送路

[0351] 11 成膜用托盘驱动机构

[0352] 11a、11b 驱动辊

[0353] 11c 驱动带

[0354] 11m 驱动凸部

[0355] 12 预热室

[0356] 12a 预热加热器

[0357] 12s、13s 石英板

[0358] 12k、13k 罩

[0359] 13 成膜室

[0360] 13b 成膜用加热器

[0361] 13A、13B、13C 喷气头

[0362] 13Ba～13Cf 狭槽喷嘴（开口部）

[0363] 13Aa、13Ab 原料气体狭槽喷嘴（狭槽喷嘴）

[0364] 13Ac、13Ad 排出口（狭槽喷嘴）

[0365] 13Ae、13Af 气体遮蔽部（狭槽喷嘴）

[0366] 13f 原料气体供给部

[0367] 13g 气体排出部

[0368] 13h 阻断气体供给部

[0369] 14A 装载/卸载位置

[0370] 14 装载/卸载机构

[0371] 14a 支撑销

[0372] 14b 支撑销驱动部

[0373] 14c 输送部

[0374] 15A 循环输送路

[0375] 15 循环机构

[0376] 15a 下降用升降机（下降循环部）

[0377] 15b 位置限制部（下降循环部）

[0378] 15c 下降用驱动部（下降循环部）

[0379] 15d 水平循环部

[0380] 15e 上升用升降机（上升循环部）

[0381] 15f 位置限制部（上升循环部）

[0382] 15g 上升用驱动部（上升循环部）