JP2001308021A - 熱処理用ボート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大径のウェハの熱処理時にウェハに損失を与
えることの少ない熱処理用ボートの提供。 【解決手段】 ウェハ支持部７の左右端部７ｃと支持基
部７ａ間の角度は１００〜１４０度である。左右端部７
ｃと支持基部７ａはウェハ９の外周より内側に存在し、
ウェハ９を３点で保持することになるため安定してい
る。左右端部７ｃと支持基部７ａは突設されており、ウ
ェハ９との間には隙間が形成されるため、熱分布が生ず
るおそれは極めて小さい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱処理用ボートに関
わり、特に大径のウェハの熱処理時にウェハに損失を与
えることの少ない熱処理用ボートに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造プロセスにおいては、シリコ
ンウェハ（以下、ウェハという）に対して拡散、酸化、
ＣＶＤ等の熱処理が行われる。近年、ウェハは８インチ
径から１２インチ径へと大径化する傾向にある。

【０００３】これに伴って熱処理用ボートは、１０００
℃以上の温度で熱処理を行ったときに、支持部にウェハ
の荷重が集中したり、自重によってウェハが反ったりし
て、スリップと呼ばれる表面欠陥が従来以上に生じ易い
といった問題が生じている。

【０００４】この問題に対し、ウェハを支えるウェハ支
持部自体をウェハより一回り大きな円板とし、ウェハを
ウェハ支持部の全体で支持しようとする考え方がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ウェハ
をウェハ支持部の全体で支持しようとすると、その分厚
みを必要とし、収納可能なウェハの枚数が制限されてし
まう。また、ウェハの上面と下面とで温度むらを生じ易
くなる。更に、加工面積が広いので加工費が高くなり、
重量も大きくなる。

【０００６】本発明はこのような従来の課題に鑑みてな
されたもので、大径のウェハの熱処理時にウェハに損失
を与えることの少ない熱処理用ボートを提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため本発明（請求項
１）は、天板と底板間に固定された支柱と、該支柱によ
り保持され、該支柱に対し直角に複数の円形板状の被処
理体を等間隔に載置する被処理体載置手段を備える熱処
理用ボートにおいて、前記被処理体載置手段は、前記被
処理体の抜き差し方向であって、かつ前記被処理体の中
心を通る線上の該中心より所定距離隔てた位置に頭部が
所定面積の平滑面となるよう突設され、該頭部により前
記被処理体を載置する中央突設部と、該中央突設部から
前記中心回り左右に１００度以上１４０度未満の角度を
隔て、前記中心より所定距離隔てた位置に頭部が所定面
積の平滑面となるよう左右対象に突設され、該頭部によ
り前記被処理体を載置する左右突設部を有することを特
徴とする。

【０００８】支柱は、天板と底板間に固定されている。
被処理体載置手段は、支柱により保持され、この支柱に
対し直角に複数の円形板状の被処理体を等間隔に載置可
能である。被処理体載置手段は、中央突設部と左右突設
部からなっている。中央突設部は、被処理体の抜き差し
方向であって、かつ被処理体の中心を通る線上の、この
中心より所定距離隔てた位置に配置されている。

【０００９】そして、頭部が所定面積の平滑面となるよ
う突設され、この頭部により被処理体を載置可能であ
る。一方、左右突設部は、中央突設部から中心回り左右
に１００度以上１４０度未満の角度を隔て、中心より所
定距離隔てた位置に頭部が所定面積の平滑面となるよう
左右対象に突設されている。そして、この頭部により被
処理体を載置可能である。

【００１０】以上により、中央突設部と左右突設部は被
処理体の外周より内側に存在し、被処理体を３点で保持
することになるため安定している。また、中央突設部及
び左右突設部と被処理体間には隙間が形成されるため、
熱分布が生ずるおそれは極めて小さい。更に、中心付近
は被処理体と接触しないので、被処理体が反ってもがた
つかない。

【００１１】また、本発明（請求項２）は、前記被処理
体の抜き差し方向左右の縁部には前記支柱と平行にスト
ッパーガイドが配設されたことを特徴とする。

【００１２】このことにより、被処理体が非常時に左右
に飛び出すことを防止出来る。

【００１３】更に、本発明（請求項３）は、前記左右突
設部及び前記ストッパーガイド間に形成される左右の隙
間で、かつ隣接する前記被処理体の間に順次段を変えて
抜き差しされ、前記被処理体の周縁を載置する被処理体
搬送治具を備えて構成した。左右突設部及びストッパー
ガイド間の左右には、隙間が形成されている。被処理体
搬送治具は、隣接する被処理体の間に順次段を変えて抜
き差しされ、被処理体の周縁を載置可能である。

【００１４】以上により、被処理体搬送治具が進入及び
退出される際に被処理体搬送治具と被処理体載置手段間
の干渉がない。

【００１５】更に、本発明（請求項４）は、前記被処理
体接触面の面粗さはＪＩＳ Ｂ０６０１で定める算術平
均粗さＲa １μｍ以下であることを特徴とする。

【００１６】このことにより、被処理体は一層スリップ
を生じ難い。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。本発明の第１実施形態である熱処理用ボート
１０の横断面図を図１に、全体構成斜視図を図２に、ウ
ェハ支持部の斜視図を図３に示す。

【００１８】図２において、中空円盤状の天板１と、こ
の天板１と対峙するように平行に配設された、天板１と
同様に中空円盤状の底板３が配設されている。そして、
この天板１と底板３間に柱状の支柱５が固定されてい
る。

【００１９】支柱５に対し直角に、ウェハ支持部７が軸
方向に等間隔に多数形成されている。支柱５及びウェハ
支持部７は一体形成されている。支柱５の内側には、ウ
ェハ支持部７の支持基部７ａが突設されている。支持基
部７ａの内側端部には段差部７ｂが連接されている。こ
の段差部７ｂは、支持基部７ａの上面及び下面より軸方
向の間隔が狭まるように段差が設けられている。

【００２０】段差部７ｂは、天板１と底板３の中心を通
る中心軸線Ｇに向かい、中心軸線Ｇの手前からこの中心
軸線Ｇを挟むようにＵ字状に左右に分岐され、かつその
端部が途中より径方向外側に向けて屈曲されている。

【００２１】そして、この段差部７ｂの先端部には、再
び軸方向の間隔を支持基部７ａと同じになるように拡張
した左右端部７ｃが連接されている。支持基部７ａ及び
左右端部７ｃの上面は精度が高く加工された同一平面と
なっている。

【００２２】左右端部７ｃは、それぞれが支持基部７ａ
から中心軸線Ｇを中心に１２０度ずつ隔てて配置されて
いる。支持基部７ａ及び左右端部７ｃの上面には、円形
板状のウェハ９が載置されるようになっている。

【００２３】また、ウェハ９は、図１の下方向に抜き差
し自在となっており、この抜き差し方向左右の縁部に
は、支柱５と平行に一対のストッパーガイド１１が配設
されている。ストッパーガイド１１の上下端部は天板１
及び底板３に固定されている。このストッパーガイド１
１は、中心軸線Ｇを隔てて左右に１８０度隔てて配設さ
れており、ウェハ９が左右に飛び出ないようになってい
る。

【００２４】左右端部７ｃ及びストッパーガイド１１間
に形成される左右の隙間で、かつ隣接するウェハ９同士
の間には、ウェハ搬送治具１３が図１の下方より進入及
び退出可能なようになっている。

【００２５】ウェハ搬送治具１３は、ウェハ搬送治具基
部１３ａと、このウェハ搬送治具基部１３ａ端部より左
右対称にＵ字状となるように分岐されたウェハ搬送治具
枝部１３ｂとからなっている。ウェハ搬送治具基部１３
ａは、中心軸線Ｇを挟んでウェハ支持部７の支持基部７
ａの反対側に配設されている。

【００２６】図１には、このウェハ搬送治具１３が、進
入完了した状態を示している。ウェハ搬送治具基部１３
ａには突設部１５ａが設けられており、この突設部１５
ａはウェハ９縁部と当接するようになっている。また、
ウェハ搬送治具枝部１３ｂの先端付近には、突設部１５
ｂが設けられており、この突設部１５ｂはウェハ９縁部
と当接するようになっている。

【００２７】かかる構成において、ウェハ支持部７の左
右端部７ｃと支持基部７ａ間の角度は、それぞれ１００
〜１４０度であることが望ましい。理想的には１２０度
である。左右端部７ｃと支持基部７ａはウェハ９の外周
より内側に存在し、ウェハ９を３点で保持することにな
るため安定している。

【００２８】また、左右端部７ｃと支持基部７ａの上面
は所定面積を有しており、面保持が可能である。これら
のことより、ウェハ９を均一に支持出来、自重によって
ウェハ９が反ることが起こりにくいため、スリップの発
生を抑えることができる。左右端部７ｃと支持基部７ａ
は突設されており、ウェハ９との間には隙間が形成され
るため、熱分布が生ずるおそれは極めて小さい。

【００２９】ウェハ支持部７は左右端部７ｃと支持基部
７ａで形成されるため軽量である。中心軸線Ｇ近傍でウ
ェハ９と接触しないので、ウェハ９が反ってもがたつか
ない。ウェハ搬送治具１３は、ウェハ支持部７の左右端
部７ｃ及びストッパーガイド１１間に形成される左右の
隙間に進入するため、ウェハ搬送治具１３とウェハ支持
部７間の干渉がない。

【００３０】なお、ウェハ９の接触面の面粗さＲa は２
μｍ以下であり、理想的には１μｍ以下が望ましい。こ
のとき、ウェハ９は一層スリップを生じ難い。また、熱
処理用ボート１０の材質は、石英ガラス、ＳｉＣ（炭化
珪素）またはＳｉＣ＋Ｓｉなどのセラミックス、あるい
はＳｉからなる。

【００３１】次に、本発明の第２実施形態について説明
する。本発明の第２実施形態である熱処理用ボート２０
の横断面図を図４に、ウェハ支持部の斜視図を図５に示
す。なお、図１〜図３と同一要素のものについては同一
符号を付して説明は省略する。

【００３２】図４において、天板１と底板３間には柱状
の支柱２５ａ、２５ｂが図４の上部に左右対称に一対固
定されている。この支柱２５ａ、２５ｂに対し直角に、
ウェハ支持部２７が軸方向に等間隔に多数形成されてい
る。支柱２５ａ、２５ｂ及びウェハ支持部２７は一体形
成されている。

【００３３】図４において、この支柱２５ａの右側部及
び支柱２５ｂの左側部間は、Ｕ字状に中心軸線Ｇ方向に
向けて左右対称に湾曲されたウェハ支持部２７ａが形成
されている。ウェハ支持部２７ａの中央には、軸方向上
下方向に突設された突設部２１ａが設けられている。

【００３４】一方、支柱２５ａの左側部及び支柱２５ｂ
の右側部から図４下方に向けて延びるようにウェハ支持
部２７ｂ、２７ｃが設けられている。そして、このウェ
ハ支持部２７ｂ、２７ｃの先端付近は、底板３の周形状
に沿って湾曲されている。湾曲された端部には、軸方向
上下方向に突設された突設部２１ｂ、２１ｃが設けられ
ている。

【００３５】突設部２１ａ、２１ｂ、２１ｃの上面は精
度が高く加工された同一平面となっている。また、突設
部２１ａ、２１ｂ、２１ｃの中心軸線Ｇ回りの角度はそ
れぞれの間が１２０度ずつ隔てて配置されている。

【００３６】かかる構成において、突設部２１ａ、２１
ｂ、２１ｃの中心軸線Ｇ回りの角度は、突設部２１ａと
突設部２１ｂの間及び突設部２１ａと突設部２１ｃのそ
れぞれの間が１００〜１４０度であることが望ましい。
理想的には１２０度である。

【００３７】また、突設部２１ａ、２１ｂ、２１ｃの中
心軸線Ｇからみた配設距離は、ウェハ９の半径の３０〜
７０パーセントであるのが望ましい。突設部２１ａ、２
１ｂ、２１ｃはウェハ９の外周より内側に存在し、ウェ
ハ９を３点で保持することになるため安定している。

【００３８】また、突設部２１ａ、２１ｂ、２１ｃの上
面は所定面積を有しており、面保持が可能である。これ
らのことより、ウェハ９を均一に支持出来、自重によっ
てウェハ９が反ることが起こりにくいため、スリップの
発生を抑えることができる。突設部２１ａ、２１ｂ、２
１ｃの存在により、ウェハ９とウェハ支持部２７の間に
は隙間が形成されるため、熱分布が生ずるおそれは極め
て小さい。

【００３９】ウェハ支持部２７はウェハ支持部２７ａ、
２７ｂ、２７ｃで形成されるため軽量である。中心軸線
Ｇ近傍でウェハ９と接触しないので、ウェハ９が反って
もがたつかない。ウェハ搬送治具１３は、ウェハ支持部
２７ｂ、２７ｃ及びストッパーガイド１１間に形成され
る左右の隙間に進入するため、ウェハ搬送治具１３とウ
ェハ支持部２７間の干渉がない。

【００４０】次に、本発明の第３実施形態について説明
する。本発明の第３実施形態である熱処理用ボート３０
の横断面図を図６に、図６中のＡ−Ａ矢視断面図を図７
に示す。なお、図１〜図３と同一要素のものについては
同一符号を付して説明は省略する。

【００４１】図６において、天板１と底板３間には柱状
の支柱３５が固定されている。この支柱３５に対し直角
に、ウェハ支持部３７が軸方向に等間隔に多数形成され
ている。ウェハ支持部３７は中心軸線Ｇを取り巻き環状
に構成されている。

【００４２】そして、この支柱３５及びウェハ支持部３
７は一体形成されている。ウェハ支持部３７は、この支
柱３５の左右側部より左右対称にＬ字状に屈曲され、か
つこのＬ字状に続けて中心軸線Ｇより遠のくように
「く」の字状に形成され、終端は「く」の字状の端部同
士が底板３の周形状に沿うように一体化されている。

【００４３】ウェハ支持部３７の中心軸線Ｇを隔てて支
柱３５と対峙する箇所には所定面積を有し、軸方向上下
方向に突設された突設部３１ａが設けられている。ま
た、「く」の字状部分で、かつ中心軸線Ｇを中心に突設
部３１ａと１２０度隔てた位置にそれぞれ軸方向上下方
向に突設された突設部３１ｂが設けられている。

【００４４】突設部３１ａ、３１ｂの上面は精度が高く
加工された同一平面となっている。そして、突設部３１
ｂの左側及び右側には、ストッパーガイド１１が設けら
れている。

【００４５】「く」の字状のウェハ支持部３７及びスト
ッパーガイド１１間に形成される左右の隙間で、かつ隣
接するウェハ９同士の間には、ウェハ搬送治具３３が図
６の下方向より進入及び退出可能なようになっている。

【００４６】ウェハ搬送治具３３は、ウェハ搬送治具基
部３３ａ端部より左右対称に底板３の周形状に沿うよう
に分岐部３３ｂが延び、この分岐部３３ｂの端部で屈曲
され、ウェハ支持部３７及びストッパーガイド１１間の
空間に向けて伸張部３３ｃが伸張されて形成されてい
る。伸張部３３ｃのウェハ９の周縁と交差する位置に
は、突設部３９ａ、３９ｂが設けられている。

【００４７】かかる構成において、突設部３１ａ、３１
ｂの中心軸線Ｇ回りの角度はそれぞれの間が１００〜１
４０度であることが望ましい。理想的には１２０度であ
る。また、突設部３１ａ、３１ｂの中心軸線Ｇからみた
配設距離は、ウェハ９の半径の３０〜７０パーセントで
あるのが望ましい。

【００４８】突設部３１ａ、３１ｂはウェハ９の外周よ
り内側に存在し、ウェハ９を３点で保持することになる
ため安定している。また、突設部３１ａ、３１ｂの上面
は所定面積を有しており、面保持が可能である。

【００４９】これらのことより、ウェハ９を均一に支持
出来、自重によってウェハ９が反ることが起こりにくい
ため、スリップの発生を抑えることができる。突設部３
１ａ、３１ｂの存在により、ウェハ９とウェハ支持部３
７の間には隙間が形成されるため、熱分布が生ずるおそ
れは極めて小さい。

【００５０】ウェハ支持部３７は環状構造であるため軽
量である。中心軸線Ｇ近傍でウェハ９と接触しないの
で、ウェハ９が反ってもがたつかない。ウェハ搬送治具
３３は、ウェハ支持部３７及びストッパーガイド１１間
に形成される左右の隙間に進入するため、ウェハ搬送治
具３３とウェハ支持部３７間の干渉がない。

【００５１】なお、突設部３１ａ、３１ｂを形成するに
は、例えば図６の２点鎖線で示すような円盤状の砥石４
１で加工可能である。以上により、本発明の第３実施形
態は、本発明の第１実施形態又は本発明の第２実施形態
とほぼ同様の効果を得ることが出来る。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、中
央突設部と左右突設部は被処理体の外周より内側に存在
し、被処理体を３点で保持することになるため安定して
いる。

【００５３】これらのことより、被処理体を均一に支持
出来、自重によって被処理体が反ることが起こりにくい
ため、スリップの発生を抑えることができる。また、中
央突設部及び左右突設部と被処理体間には隙間が形成さ
れるため、熱分布が生ずるおそれは極めて小さい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態である熱処理用ボート
の横断面図

【図２】 全体構成斜視図

【図３】 ウェハ支持部の斜視図

【図４】 本発明の第２実施形態である熱処理用ボート
の横断面図

【図５】 ウェハ支持部の斜視図

【図６】 本発明の第３実施形態である熱処理用ボート
の横断面図

【図７】 図６中のＡ−Ａ矢視断面図

【符号の説明】

５、２５ａ、２５ｂ、３５ 支柱 ７、２７、３７ ウェハ支持部 ９ ウェハ １０、２０、３０ 熱処理用ボート １１ ストッパーガイド １３、３３ ウェハ搬送治具 １５ａ、１５ｂ、３９ａ、３９ｂ 突設部 ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、３１ａ、３１ｂ 突設部

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K030 CA04 CA12 DA09 GA13 KA46 5F031 CA02 HA05 HA62 HA65 MA30 PA11 5F045 AA03 AA20 BB13 DP19 DQ05 EM09

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 天板と底板間に固定された支柱と、 該支柱により保持され、該支柱に対し直角に複数の円形
   板状の被処理体を等間隔に載置する被処理体載置手段を
   備える熱処理用ボートにおいて、 前記被処理体載置手段は、前記被処理体の抜き差し方向
   であって、かつ前記被処理体の中心を通る線上の該中心
   より所定距離隔てた位置に頭部が所定面積の平滑面とな
   るよう突設され、該頭部により前記被処理体を載置する
   中央突設部と、該中央突設部から前記中心回り左右に１
   ００度以上１４０度未満の角度を隔て、前記中心より所
   定距離隔てた位置に頭部が所定面積の平滑面となるよう
   左右対象に突設され、該頭部により前記被処理体を載置
   する左右突設部を有することを特徴とする熱処理用ボー
   ト。
2. 【請求項２】 前記被処理体の抜き差し方向左右の縁部
   には前記支柱と平行にストッパーガイドが配設された請
   求項１記載の熱処理用ボート。
3. 【請求項３】 前記左右突設部及び前記ストッパーガイ
   ド間に形成される左右の隙間で、かつ隣接する前記被処
   理体の間に順次段を変えて抜き差しされ、前記被処理体
   の周縁を載置する被処理体搬送治具を備えた請求項２記
   載の熱処理用ボート。
4. 【請求項４】 前記被処理体接触面の面粗さはＪＩＳ
   Ｂ０６０１で定める算術平均粗さＲa １μｍ以下である
   請求項１、２又は３記載の熱処理用ボート。