JP2000173943A - 石英製半導体ウェーハボートの製造用治具およびこれを用いた製造方法 - Google Patents
石英製半導体ウェーハボートの製造用治具およびこれを用いた製造方法Info
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Abstract
く、組立時に修正作業を必要とせず、組立時間を短縮で
きる石英製半導体ウェーハボートの製造用治具およびこ
れを用いた製造方法を提供する。 【解決手段】石英製ボート組立Bが載置される載置台2
と、この載置台2が回転自在に設けられた治具基台3
と、この治具基台3に設けられ石英製ボート組立Bの底
板B2を固定する底板固定機構4と、治具基台3に立設
された治具支持柱5と、この治具支持柱5に設けられ複
数のガイド溝6が所定の間隔で形成され円板状支持部材
の一部を支持するガイド溝付調整部材7と、このガイド
溝付調整部材7と治具支持柱5間に介在して設けられガ
イド溝付調整部材7を上下および水平方向に移動させる
調整移動機構8と、治具支持柱5に設けられ天板を固定
する天板固定機構とを有すことを特徴とする石英製半導
体ウェーハボートの製造用治具。
Description
ハボートの製造用治具およびこれを用いた製造方法に係
わり、特に円板状支持部材を有する石英製半導体ウェー
ハボートの製造用治具およびこれを用いた製造方法に関
する。
化、拡散等多数の熱処理工程があり、この熱処理工程毎
に複数の半導体ウェーハを縦型ウェーハボートに積載
し、多数の半導体ウェーハが積載された縦型ウェーハボ
ートを縦型熱処理炉に収納し、加熱して熱処理を行って
いる。
ボートは、ウェーハを載置するための多数の溝部を有す
る棒形状の支持部材を複数本、縦方向に平行に立設した
構造になっており、半導体ウェーハは半導体ウェーハの
外周部の数点を支持部材の溝部で支持された状態で、縦
型熱処理炉で熱処理される。
持された半導体ウェーハは、支持部から自重による応力
を受け、さらに熱処理時にはウェーハ面内の温度差によ
って熱応力をうける。これら重畳した応力が半導体ウェ
ーハのシリコン結晶の剪断降伏応力値を越えると、半導
体ウェーハに結晶転位が生じ、スリップとなり、半導体
ウェーハの品質を低下させる。
断降伏応力値は高温であるほど小さく、すなわちスリッ
プが発生しやすい。
伴い、ウェーハ1枚当たりのデバイス収率を上げるた
め、ウェーハの大口径化が進んでおり、このウェーハ径
の増大とともに、ボート支持部から受ける応力が増大
し、スリップ転位が発生しやすくなり、深刻な問題とな
っている。
炉用ボートとして、特開平6−151347号公報記載
のものが提案されている。この提案の縦型熱処理炉用ボ
ートは、半円弧状の支持部材により半導体ウェーハを支
持し、熱処理時、半導体ウェーハにスリップが発生する
のを防止するものであるが、この縦型熱処理炉用ボート
は、半円弧形状の支持部材で保持しているため、直径3
00mmの大口径の半導体ウェーハでは、撓みが発生し
不向きである。
持部材をリング形状にした石英製縦型熱処理炉用ボート
が使用されている。
石英製底板B12と、リング状支持部材B13が支持される
溝部B14が所定間隔で形成された複数本の石英製支柱B
15と、石英製天板B16とを一体に溶接して石英製ボート
組立B17を作り、このボート組立B17の複数本の支柱B
15の溝部B14に多数のリング状支持部材B13を支持させ
た後、溶接していた。
支持部材B13を支持するリング支持点が偏在している
が、リング状支持部材B13の上下の動きを規制する手段
を講じていないため、リング状支持部材B13がθ1傾
き、間隔P1を所定の寸法に精度よく維持することが難
しく、また、リング状支持部材の挿入側の水平方向の位
置規制がないため、リング状支持部材B13の同軸度の精
度が悪く、リング状支持部材B13に位置ズレX1 を生
じ、さらに、溶接時、加熱により軟化した支柱B15がリ
ング状支持部材B13の重量でθ2変形して、天板B16が
θ3傾き、石英製ボートの垂直度の精度が悪くなってい
た。
ング状支持部材B13の同軸度の精度を向上させ、さら
に、縦型熱処理炉用ボートB11の垂直度の精度を保持す
るための修正作業に多くの時間を要していた。
ウェーハボートの組立精度がよく、組立時に修正作業を
必要とせず、組立時間を短縮できる石英製半導体ウェー
ハボートの製造用治具およびこれを用いた製造方法が要
望されていた。
もので、石英製半導体ウェーハボートの組立精度がよ
く、組立時に修正作業を必要とせず、組立時間を短縮で
きる石英製半導体ウェーハボートの製造用治具およびこ
れを用いた製造方法を提供することを目的とする。
になされた本願請求項1の発明は、石英製底板と、この
底板に偏在して立設され石英製円板状支持部材が支持さ
れる溝部が所定間隔で形成された複数本の石英製支柱
と、この支柱に取付けられた石英製天板とで形成された
石英製ボート組立に複数枚の円板状支持部材を溶接して
石英製半導体ウェーハボートを製造するのに用いられ、
前記ボート組立が載置される載置台と、この載置台が回
転自在に設けられた治具基台と、この治具基台に設けら
れ前記底板を固定する底板固定機構と、前記治具基台に
立設された治具支持柱と、この治具支持柱に設けられ前
記円板状支持部材の一部を支持する複数のガイド溝が所
定の間隔で形成されたガイド溝付調整部材と、このガイ
ド溝付調整部材と前記治具支持柱間に介在して設けられ
ガイド溝付調整部材を上下および水平方向に移動させる
調整移動機構と、前記治具支持柱に設けられ前記天板を
固定する天板固定機構とを有することを特徴とする石英
製半導体ウェーハボートの製造用治具であることを要旨
としている。
調整部材が支持する円板状支持部材は、リング状である
ことを特徴とする請求項1に記載の石英製半導体ウェー
ハボートの製造用治具であることを要旨としている。
構は、ボート組立の底板を固定する底板クランプ機構
と、弾性体により付勢され底板を固定するストッパとで
形成されたことを特徴とする請求項1または2に記載の
石英製半導体ウェーハボートの製造用治具であることを
要旨としている。
構は、2分割された板体がヒンジにより回動自在に一体
化されて形成された天板固定板と、この天板固定板に進
退自在に設けられた固定用ネジとで形成されたことを特
徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の石英
製半導体ウェーハボートの製造用治具であることを要旨
としている。
調整部材は上下および水平方向への移動は各々マイクロ
メータにより行われることを特徴とする請求項1ないし
4のいずれか1項に記載の石英製半導体ウェーハボート
の製造用治具であることを要旨としている。
の底板に立設され石英製円板状支持部材が支持される溝
部が所定間隔で形成された複数本の石英製支柱と、この
支柱に取付けられた石英製天板とで形成された石英製ボ
ート組立に複数枚の円板状支持部材を溶接して石英製半
導体ウェーハボートを製造する方法において、石英製ボ
ート組立を用意し、回転自在な載置台に載置し、多数の
円板状支持部材をボート組立の支柱の溝部で支持し、ボ
ート組立を回動させた後、ガイド溝付調整部材で円板状
支持部材を支持し、ガイド溝付調整部材を移動させて上
下方向の位置決めと平面内での芯出を行い、底板および
天板を固定し、しかる後円板状支持部材と支柱を溶接す
ることを特徴とする石英製半導体ウェーハボートの製造
方法であることを要旨としている。
調整部材で支持される円板状支持部材はリング状である
ことを特徴とする請求項6に記載の石英製半導体ウェー
ハボートの製造方法であることを要旨としている。
体ウェーハボートの製造用治具およびこれを用いた製造
方法の実施の形態について添付図面に基づき説明する。
ボートの製造用治具1は、石英製ボート組立B1が載置
される載置台2と、この載置台2が回転自在に設けられ
た治具基台3と、この治具基台3に設けられボート組立
B1の底板B2を固定する底板固定機構4と、治具基台
3に立設された治具支持柱5と、この治具支持柱5に設
けられ複数のガイド溝6が所定の間隔で形成されたガイ
ド溝付調整部材7と、このガイド溝付調整部材7と治具
支持柱5間に介在して設けられガイド溝付調整部材7を
上下および水平前後方向に移動させる調整移動機構8
と、治具支持柱5に設けられ天板B3を固定する天板固
定機構9とを有している。
形状をなし、治具基台3に設けられた収納凹部10に軸
受11を介して回転自在に収納されている。また、底板
固定機構4は、ボート組立B1の底板B2を固定する底
板クランプ機構12と、弾性体13により付勢され底板
B2を固定するストッパ14とが求心的に配設されて形
成されており、図3に示すように、天板固定機構9は、
2分割された板体15、16がヒンジ17により回動自
在に一体化され、天板収納孔18が形成された天板固定
板19と、この天板固定板19に進退自在に設けられた
固定用ネジ20とが求心的に配設されて形成されてい
る。
上下動自在に設けられており、マイクロメータ21の操
作により上下移動され、マイクロメータ22の操作によ
り水平前後方向の移動が行われるようになっている。ま
た、載置台2には、この載置台2を回動させるハンドル
23が設けられている。
ト組立B1は石英製底板B2と、この石英製底板B2に
半導体ウェーハが装填可能なように偏在して立設され、
石英製円板状、例えばリング状支持部材B4が支持され
る溝部B5が所定間隔で形成された複数本の支柱B6
と、この支柱B6に取付けられたリング形状の天板B3
とで形成されている。さらに、ボート組立B1の支柱B
6にリング状支持部材B4を溶接することで石英製半導
体ウェーハボートBが形成され、このウェーハボートB
はリング状支持部材B4により大口径半導体ウェーハを
支持することで、熱処理時、半導体ウェーハにスリップ
が発生するのを防止できる。
ーハボートの製造用治具を用いた石英製半導体ウェーハ
ボートの製造方法について説明する。
B3と、溝部B5が所定間隔で形成された石英製支柱B
6を複数本用意し、これらを製造用治具1外で溶接によ
り一体化してボート組立B1を形成する。
9の板体16をヒンジ17部分で回動させ、開口空間M
を形成し、この開口空間Mから傾けた状態でボート組立
B1を挿入して、図7に示すように、載置台2に載置し
(図7(a))、板体15を元の位置に戻して開口空間
Mを閉塞する。支柱B6が偏在して形成された挿入空間
Sから多数のリング状支持部材B4をボート組立B1に
組込み、支柱B6の全ての溝部B5にリング状支持部材
B4を挿入し支持させ(図7(b)、但し以下図7
(a)の天板B3を除去して示す。)、その後、ボート
組立B1を約90°回動させる。次ぎに、マイクロメー
タ21、22を操作してガイド溝付調整部材7を進出さ
せ、上方に移動させてリング状支持部材B4を支持し、
しかる後、マイクロメータ21の操作により、ガイド溝
付調整部材7を上下方向に移動させて各リング状支持部
材B4の位置、および各リング状支持部材B4の間隔P
の調整を行い、さらにマイクロメータ22の操作によ
り、ガイド溝付調整部材7を水平前後方向に移動させて
平面内での芯出を行い(図8(c))、底板B2を底板
クランプ機構12とストッパ14とで固定する。さら
に、天板B3を固定用ネジ20で3方向から固定する。
このようにボート組立B1を製造用治具1に固定し、ガ
イド溝付調整部材7でリング状支持部材B4を支持した
状態のまま細い石英棒B7を用いてリング状支持部材B
4を支柱B6に溶接する(図7(d))。
B6への溶接工程において、底板B2に偏在して立設さ
れた複数本の支柱B6の溝部B5に挿入、支持されたリ
ング状支持部材B4は、ガイド溝付調整部材7に支持さ
れ、さらに、マイクロメータ21によりガイド溝付調整
部材7を上下方向に移動させて、リング状支持部材B4
の位置決めと間隔Pの調整を行えるので、所定の間隔P
が維持される。さらに、マイクロメータ22の操作によ
り、ガイド溝付調整部材を水平前後方向に移動させて芯
出が行えるので、リング状支持部材B4の同軸度が向上
する。また、溶接時、支柱は加熱されて若干軟化する
が、ガイド溝付調整部材によりリング状支持部材Bの一
端部が支持されており、支柱B6が底板B2に偏在して
立設されていても、リング状支持部材B4に傾きは生じ
ず、従って、支柱B6に曲げモーメントが働かないの
で、支柱B6に曲がり等の変形が生じることなく、天板
B3が傾くこともない。
製半導体ウェーハボートの製造用治具およびこれを用い
た製造方法において、上下移動および水平方向に移動可
能に設けられ複数のガイド溝が所定の間隔で形成された
ガイド溝付調整部材により、円板状支持部材の一側部を
支持するようにしたので、円板状支持部材の位置決めお
よび所定の間隔の維持が可能となり、さらに、円板状支
持部材の同軸度が向上し、支柱の曲がり、天板の傾きも
ない石英製半導体ウェーハボートの製造が行える。従っ
て、溶接工程における変形の修正作業がなくなり、半導
体ウェーハボートの組立時間を大幅に短縮することがで
きる。
製造用治具の側面図。
製造用治具の図1のA−A線に沿う断面図。
製造用治具の平面図。
製造方法により製造されたウェーハボートの説明図。
製造方法により製造されたウェーハボートの平面図。
製造方法により製造されたウェーハボートの図4C−C
線に沿う断面図。
製造方法の説明図。
により製造されたウェーハボートの説明図。
Claims (7)
- 【請求項1】 石英製底板と、この底板に偏在して立設
され石英製円板状支持部材が支持される溝部が所定間隔
で形成された複数本の石英製支柱と、この支柱に取付け
られた石英製天板とで形成された石英製ボート組立に複
数枚の円板状支持部材を溶接して石英製半導体ウェーハ
ボートを製造するのに用いられ、前記ボート組立が載置
される載置台と、この載置台が回転自在に設けられた治
具基台と、この治具基台に設けられ前記底板を固定する
底板固定機構と、前記治具基台に立設された治具支持柱
と、この治具支持柱に設けられ前記円板状支持部材の一
部を支持する複数のガイド溝が所定の間隔で形成された
ガイド溝付調整部材と、このガイド溝付調整部材と前記
治具支持柱間に介在して設けられガイド溝付調整部材を
上下および水平方向に移動させる調整移動機構と、前記
治具支持柱に設けられ前記天板を固定する天板固定機構
とを有することを特徴とする石英製半導体ウェーハボー
トの製造用治具。 - 【請求項2】 上記ガイド溝付調整部材が支持する円板
状支持部材は、リング状であることを特徴とする請求項
1に記載の石英製半導体ウェーハボートの製造用治具。 - 【請求項3】 上記底板固定機構は、ボート組立の底板
を固定する底板クランプ機構と、弾性体により付勢され
底板を固定するストッパとで形成されたことを特徴とす
る請求項1または2に記載の石英製半導体ウェーハボー
トの製造用治具。 - 【請求項4】 上記天板固定機構は、2分割された板体
がヒンジにより回動自在に一体化されて形成された天板
固定板と、この天板固定板に進退自在に設けられた固定
用ネジとで形成されたことを特徴とする請求項1ないし
3のいずれか1項に記載の石英製半導体ウェーハボート
の製造用治具。 - 【請求項5】 上記ガイド溝付調整部材は上下および水
平方向への移動は各々マイクロメータにより行われるこ
とを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載
の石英製半導体ウェーハボートの製造用治具。 - 【請求項6】 石英製底板と、この底板に立設され石英
製円板状支持部材が支持される溝部が所定間隔で形成さ
れた複数本の石英製支柱と、この支柱に取付けられた石
英製天板とで形成された石英製ボート組立に複数枚の円
板状支持部材を溶接して石英製半導体ウェーハボートを
製造する方法において、石英製ボート組立を用意し、回
転自在な載置台に載置し、多数の円板状支持部材をボー
ト組立の支柱の溝部で支持し、ボート組立を回動させた
後、ガイド溝付調整部材で円板状支持部材を支持し、ガ
イド溝付調整部材を移動させて上下方向の位置決めと平
面内での芯出を行い、底板および天板を固定し、しかる
後円板状支持部材と支柱を溶接することを特徴とする石
英製半導体ウェーハボートの製造方法。 - 【請求項7】 上記ガイド溝付調整部材で支持される円
板状支持部材はリング状であることを特徴とする請求項
6に記載の石英製半導体ウェーハボートの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34604798A JP3510510B2 (ja) | 1998-12-04 | 1998-12-04 | 石英製半導体ウェーハボートの製造用治具およびこれを用いた製造方法 |
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JP34604798A JP3510510B2 (ja) | 1998-12-04 | 1998-12-04 | 石英製半導体ウェーハボートの製造用治具およびこれを用いた製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000173943A true JP2000173943A (ja) | 2000-06-23 |
JP3510510B2 JP3510510B2 (ja) | 2004-03-29 |
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ID=18380785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34604798A Expired - Fee Related JP3510510B2 (ja) | 1998-12-04 | 1998-12-04 | 石英製半導体ウェーハボートの製造用治具およびこれを用いた製造方法 |
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JP (1) | JP3510510B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009506573A (ja) * | 2005-08-31 | 2009-02-12 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | バッチ堆積ツールおよび圧縮ボート |
CN112563188A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-26 | 吉林瑞能半导体有限公司 | 一种晶圆用石英夹具及其使用方法 |
-
1998
- 1998-12-04 JP JP34604798A patent/JP3510510B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009506573A (ja) * | 2005-08-31 | 2009-02-12 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | バッチ堆積ツールおよび圧縮ボート |
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