JP2001313266A - 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は環状のウェハ支持部７
ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄで構成されている。ウェハ支持部
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの内のウェハ９縁部と当接する
当接部の合計された周長は、ウェハ９の全外周長の５０
パーセント以上である。また、ウェハ支持部７ａ、７
ｂ、７ｃ、７ｄは、天板と底板３の中心を通る中心軸線
Ｇを中心として、それぞれ左上方、右上方、左下方、右
下方の四方でウェハ９を支持するのでウェハ９は安定し
ている。

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、
重量も大きくなるなどの問題がある。

【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、前記支柱は、前記被処理体の抜き
差し方向に対し左右対称に少なくとも一対配設され、前
記被処理体載置手段は、前記被処理体の抜き差し方向所
定部が開口された挿入口と、前記被処理体の周縁所定部
が当接されるよう該被処理体の周縁の内側に又は内側が
含まれるように環状に配設された当接部とを有し、前記
支柱と前記被処理体載置手段は一体形成されたことを特
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。支柱は、被処理体の抜き差し方向に対し左右
対称に少なくとも一対配設する。被処理体載置手段は、
挿入口と当接部からなっている。

【０００９】被処理体の抜き差し方向所定部は開口され
て挿入口が開口されている。当接部は、被処理体の周縁
所定部が当接されるよう、この被処理体の周縁の内側に
又は内側が含まれるように環状に配設されている。支柱
と被処理体載置手段は一体形成されている。

【００１０】以上により、当接部は、被処理体の周縁所
定部を支持するため安定している。また、当接部の内側
には空間が形成されるため、熱分布が生ずるおそれは小
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、前記挿入口
より抜き差しされ、前記被処理体の周縁所定部を載置す
る被処理体搬送治具を備えて構成した。

【００１２】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、被処理体の周縁所定
部を載置可能である。

【００１３】更に、本発明（請求項３）は、前記支柱は
前記被処理体搬送治具の先端が当たらないように外方に
屈曲されたことを特徴とする。

【００１４】このことにより、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
体搬送治具の差し込み方向前方が開口されたことを特徴
とする。

【００１６】この開口により、熱の遮蔽はなく、炉内に
導入されたガスの流れも良好となる。従って、被処理体
に熱分布が生ずるおそれは極めて小さい。

【００１７】更に、本発明（請求項５）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。

【００１８】このことにより、被処理体は一層スリップ
を生じ難い。

【００１９】更に、本発明（請求項６）は、前記環状に
配設された当接部の合計された周長は、前記被処理体の
全外周長の５０パーセント以上であることを特徴とす
る。

【００２０】このことにより、被処理体の外周は十分支
持され、一層スリップを生じ難い。

【００２１】

【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、上部斜視図を図２に示す。図
１に示すように、柱状の支柱５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ
は、その断面が所定の部分円弧形状を有している。

【００２２】支柱５ａ、５ｃと支柱５ｂ、５ｄとは、左
右対称に構成されている。そして、この支柱５ａ、５
ｂ、５ｃ、５ｄの上端には中空円盤状の天板が固定され
ている。図２には、構造を理解し易くするためこの天板
を省略している。また、支柱５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの
下端には天板と対峙するように中空円盤状の底板３が固
定されている。

【００２３】支柱５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ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５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ及びウェハ支持部７
は一体形成されている。ウェハ支持部７ａは、支柱５ａ
の左端にその一端が連接され、支柱５ｃの右端にその他
端が連接されている。

【００２４】このウェハ支持部７ａの上面には、円形板
状のウェハ９の図１を見たときの左上部が載置されるよ
うになっている。このため、ウェハ支持部７ａは、ウェ
ハ９の周縁の内側に入り、ウェハ９の周縁に沿うように
配設されている。

【００２５】同様に、ウェハ支持部７ｂは、支柱５ｂの
右端にその一端が連接され、支柱５ｄの左端にその他端
が連接されている。このウェハ支持部７ｂの上面には、
円形板状のウェハ９の右上部が載置されるようになって
いる。このため、ウェハ支持部７ｂは、ウェハ９の周縁
の内側に入り、ウェハ９の周縁に沿うように配設されて
いる。

【００２６】ウェハ支持部７ｃは、支柱５ｃの左端にそ
の一端が連接され、その他端は開放されている。このウ
ェハ支持部７ｃの上面には、円形板状のウェハ９の左下
部が載置されるようになっている。このため、ウェハ支
持部７ｃは、ウェハ９の周縁の内側に入り、ウェハ９の
周縁に沿うように配設されている。

【００２７】一方、ウェハ支持部７ｄは、支柱５ｄの右
端にその一端が連接され、その他端は開放されている。
このウェハ支持部７ｄの上面には、円形板状のウェハ９
の右下部が載置されるようになっている。このため、ウ
ェハ支持部７ｄは、ウェハ９の周縁の内側に入り、ウェ
ハ９の周縁に沿うように配設されている。ウェハ支持部
７ｃの他端及びウェハ支持部７ｄの他端間には、挿入口
１１が形成されている。

【００２８】ウェハ支持部７ｅは、支柱５ａの右端にそ
の一端が連接され、支柱５ｂの左端にその他端が連接さ
れている。このウェハ支持部７ｅの外周は底板３の外周
に一致するように形成されている。但し、ウェハ支持部
７ｅは図２に示す通り、底板３の当接部分及び天板の当
接部分のみに形成され、軸方向の残りの部分には開口部
８が設けられている。

【００２９】挿入口１１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。ウ
ェハ搬送治具１３は、その先端部が左右対称となるよう
にＵ字状に分岐されいる。

【００３０】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１３には
突設部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄが設けられてお
り、この突設部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄはウェ
ハ９縁部と当接するようになっている。

【００３１】かかる構成により、熱処理前には、ウェハ
９を載置したウェハ搬送治具１３が挿入口１１より進入
した後、ウェハ搬送治具１３が降下されることでウェハ
支持部７上にウェハ９を残し、その後ウェハ搬送治具１
３を退出させることが可能である。

【００３２】一方、熱処理後には、挿入口１１よりウェ
ハ搬送治具１３を進入させた後、ウェハ搬送治具１３の
突設部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄによりウェハ９
を載置し、その後ウェハ搬送治具１３を挿入口１１より
退出させることが出来る。

【００３３】また、ウェハ支持部７ａ、７ｂ、７ｃ、７
ｄの内のウェハ９縁部と当接する当接部の合計された周
長は、ウェハ９の全外周長の５０パーセント以上である
のが望ましい。

【００３４】また、ウェハ支持部７ａ、７ｂ、７ｃ、７
ｄは、天板と底板３の中心を通る中心軸線Ｇを中心とし
て、それぞれ図１の左上方、右上方、左下方、右下方の
四方でウェハ９を支持するのでウェハ９は安定してい
る。かかる構成により、ウェハ９を均一に支持出来、自
重によるウェハ９の反りを抑えられるため、スリップが
生じ難い。

【００３５】支柱５ａ、５ｂは、ウェハ搬送治具１３の
先端と干渉しないように外方に向けて湾曲されている。
ウェハ搬送治具１３の突設部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、
１５ｄは面積が小さく、かつウェハ９縁部と当接される
ためウェハ９を傷めない。

【００３６】ウェハ支持部７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの内
側は広く開放されているため、ウェハ９との間には隙間
が形成される。また、開口部８も設けられているため、
熱の遮蔽はなく、燃焼ガスの流れも良好となる。従っ
て、ウェハ９に熱分布が生ずるおそれは極めて小さい。

【００３７】ウェハ支持部７は環状のウェハ支持部７
ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄで構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。

【００３８】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。

【００３９】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３に示す。なお、図１及び図２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。
本発明の第２実施形態は、本発明の第１実施形態と支柱
５ｅ、５ｆ及びウェハ支持部７ｆの形状が異なる点及び
開口部８を設けない点で相違する。

【００４０】図３において、ウェハ支持部７ｆは、支柱
５ｅの右端にその一端が連接され、支柱５ｆの左端にそ
の他端が連接されている。このウェハ支持部７ｆの上面
には、円形板状のウェハ９の図３で見たときの上部が載
置されるようになっている。

【００４１】このため、ウェハ支持部７ｆは、ウェハ９
の周縁の内側に入り、ウェハ９の周縁に沿うように配設
されている。支柱５ｅ及び支柱５ｆは、ウェハ搬送治具
１３の先端と干渉しないように外方に向けて湾曲されて
いる。

【００４２】かかる構成により、ウェハ支持部７ａ、７
ｂ、７ｃ、７ｄに加えてウェハ支持部７ｆでもウェハ９
を支持可能なため、応力が均等に分散され、ウェハ９の
自重や熱処理時に伴うスリップを生じ難い。

【００４３】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４に、上部斜視図を図５に示す。なお、
図１及び図２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。

【００４４】本発明の第３実施形態は、本発明の第１実
施形態と支柱５ｇ、５ｈの形状が異なる点及びウェハ搬
送治具１３の進行方向がウェハ搬送治具１３の幅に相当
する分開けられている点で相違する。

【００４５】図４及び図５において、支柱５ｇ及び支柱
５ｈは、ウェハ搬送治具１３の進行方向に沿って互いに
対峙している。そして、支柱５ｇ及び支柱５ｈの間に
は、通口１７が開けられている。

【００４６】支柱５ｃ、５ｇ及びウェハ支持部７ａ、７
ｃで一つの部材である左側筒部２９Ａが構成され、支柱
５ｈ、５ｄ及びウェハ支持部７ｂ、７ｄで一つの部材で
ある右側筒部２９Ｂが構成される。左側筒部２９Ａと右
側筒部２９Ｂとは左右対称に構成されている。

【００４７】かかる構成により、ウェハ９を均一に支持
出来、自重によるウェハ９の反りを抑えられるため、ス
リップが生じ難い。さらに、ウェハ搬送治具１３は、ウ
ェハ支持部７や支柱５に干渉されない。通口１７によ
り、熱の遮蔽はなく、炉内に導入されたガスの流れも良
好となる。従って、ウェハ９に熱分布が生ずるおそれは
極めて小さい。

【００４８】次に、本発明の第４実施形態について説明
する。本発明の第４実施形態である熱処理用ボート４０
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及び図２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。

【００４９】図６及び図７において、左側筒部３９Ａと
右側筒部３９Ｂとは対峙されており、天板と底板３間に
固定されている。左側筒部３９Ａは、支柱２５ａ、２５
ｃとウェハ支持部２７ａ、２７ｃで構成されている。

【００５０】支柱２５ａ、２５ｃとウェハ支持部２７
ａ、２７ｃとは一体として連接され、ウェハ９の周形状
に沿って配設されている。左側筒部３９Ａの図６中の中
心軸線Ｇより上側部分は、その内側にウェハ支持部２７
ａが形成され、外側に支柱２５ａが形成されている。

【００５１】左側筒部３９Ａの図６中の中心軸線Ｇより
下側部分は、支柱２５ｃが図６中の下方向にウェハ９が
抜き差し可能なように、支柱２５ｃの右側側面が支柱２
５ａの内壁と連接する平面となるように構成されてい
る。左側筒部３９Ａの図６中の中心軸線Ｇより下側部分
の支柱２５ｃ以外の残りの部分にはウェハ支持部２７ｃ
が形成されている。

【００５２】右側筒部３９Ｂも同様であり、図６中の中
心軸線Ｇより上側部分には、その内側にウェハ支持部２
７ｂが形成され、外側に支柱２５ｂが形成されている。
中心軸線Ｇより下側部分は、外側に支柱２５ｄが、内側
にウェハ支持部２７ｄが形成されている。ウェハ支持部
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ上にはウェハ９の周縁
部が載置されるようになっている。ウェハ支持部２７ｃ
の端部及びウェハ支持部２７ｄの端部の間には挿入口１
１が形成されている。

【００５３】挿入口１１には、ウェハ搬送治具３３が図
６の下方より進入及び退出可能なようになっている。ウ
ェハ搬送治具３３は、その先端部が左右対称となるよう
にＵ字状に分岐されいる。

【００５４】図６には、このウェハ搬送治具３３が、進
入完了した状態を示している。ウェハ搬送治具３３には
突設部３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄが設けられてお
り、この突設部３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄはウェ
ハ９縁部と当接するようになっている。そして、左側筒
部３９Ａと右側筒部３９Ｂの間には、図６の上方に、通
口３７が形成されている。

【００５５】かかる構成により、ウェハ９を均一に支持
出来、自重によるウェハ９の反りが抑えられるため、ス
リップを生じ難い。さらに、ウェハ搬送治具３３は、ウ
ェハ支持部２７や支柱２５に干渉されない。通口３７に
より、熱の遮蔽はなく、炉内に導入されたガスの流れも
良好となる。従って、ウェハ９に熱分布が生ずるおそれ
は極めて小さい。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、当
接部は、被処理体の周縁所定部を支持するため被処理体
を均一に、かつ安定して保持でき、自重による被処理体
の反りも抑えられるため、スリップを生じ難い。また、
当接部の内側には空間が形成されるため、熱分布が生ず
るおそれは小さい。

【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】 上部斜視図

【図３】 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４】 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５】 上部斜視図

【図６】 本発明の第４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】

５ａ〜５ｈ、２５ａ〜２５ｄ 支柱 ７ａ〜７ｆ、２７ａ〜２７ｄ ウェハ支持部 ９ ウェハ １０、２０、３０、４０ 熱処理用ボート １３、３３ ウェハ搬送治具 １５ａ〜１５ｄ、３５ａ〜３５ｄ 突設部

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F031 CA02 HA05 HA62 HA65 MA30 PA13 PA20 5F045 AA03 AA20 BB13 DP19 DQ05 EM09

Claims (6)

【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、前記支柱は、前記被処理体
   の抜き差し方向に対し左右対称に少なくとも一対配設さ
   れ、前記被処理体載置手段は、前記被処理体の抜き差し
   方向所定部が開口された挿入口と、前記被処理体の周縁
   所定部が当接されるよう該被処理体の周縁の内側に又は
   内側が含まれるように環状に配設された当接部とを有
   し、前記支柱と前記被処理体載置手段は一体形成された
   ことを特徴とする熱処理用ボート。
2. 【請求項２】 前記挿入口より抜き差しされ、前記被処
   理体の周縁所定部を載置する被処理体搬送治具を備えた
   請求項１記載の熱処理用ボート。
3. 【請求項３】 前記支柱は前記被処理体搬送治具の先端
   が当たらないように外方に屈曲された請求項２記載の熱
   処理用ボート。
4. 【請求項４】 前記被処理体搬送治具の差し込み方向前
   方が開口された請求項２記載の熱処理用ボート。
5. 【請求項５】 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、３又は４記載の熱処理用ボート。
6. 【請求項６】 前記環状に配設された当接部の合計され
   た周長は、前記被処理体の全外周長の５０パーセント以
   上である請求項１、２、３、４又は５記載の熱処理用ボ
   ート。