JP2015053435A - 縦型ウエハボート - Google Patents

Abstract

【課題】ウエハに接触傷が生じ難く、ウエハのスリップ、転位を抑制できる縦型ウエハボートを提供する。【解決手段】ウエハ挿入前側に位置する第１、第２の支柱３，４に形成されたウエハ支持体は、ウエハ挿入前側からウエハ挿入奥側に向かって上方に傾斜する第１、第２のウエハ載置面３ａ，４ａを有し、前記ウエハ挿入奥側に位置する第３の支柱５に形成されたウエハ支持体は、前記第１、第２のウエハ支持体に形成されたウエハ載置面３ａ，４ａの延長線上に形成され、ウエハ挿入前側からウエハ挿入奥側に向かって上方に傾斜する第３のウエハ載置面５ａを有し、前記第１、第２のウエハ載置面３ａ，４と前記第３のウエハ載置面５ａに載置かれたウエハＷは、ウエハ挿入前側からウエハ挿入奥側に向かって上方に傾斜した状態で載置される。【選択図】図２

Description

この発明は、半導体の製造プロセスにおけるＣＶＤ工程、あるいは酸化拡散工程などで使用される熱処理用の縦型ウエハボートに関する。

半導体の製造プロセスにおいては、量産性などの点から、例えばＣＶＤ工程や酸化拡散工程などで、同時に多数枚のウエハを熱処理できる縦型ウエハボートが使用されている。従来の縦型ウエハボートとしては、種々の構成のものが提供されている。

例えば、特許文献１には、長尺化したウエハ支持部を有する縦型ウエハボートが提案されている。
この縦型ウエハボートにあっては、支柱からウエハの中心方向に延設された長尺のウエハ支持部を有し、前記ウエハ支持部によりウエハの内周部（中央部）を支持し、各ウエハが水平状態となるように支持されるように構成されている。

また、図６に示すような支柱にウエハ支持体（支持部）を形成し、このウエハ支持部によってウエハの外周部（外縁部）を支持する、縦型ウエハボートが知られている。
図６中、符号２０で示す縦型ウエハボートは、円板形状の基台２１と、この基台２１上にウエハの搬入または搬出用の開口部２６が形成されるように立設された３本の支柱２３ａ，２３ｂ，２３ｃと、これら各支柱に対して上下方向にほぼ等間隔となるように、且つそれぞれの先端部が各支柱に囲まれた中央領域に向くようにして、溝部を施すことにより形成された複数のウエハ支持体２４ａ，２４ｂ，２４ｃと、前記各支柱２３ａ，２３ｂ，２３ｃの安定と支柱間の間隔保持のために各支柱の上端部に設けられた円板形状の上部固定部材２５とから構成されている。

前記した構成の縦型ウエハボート２０では、前記開口部２６を介して、ウエハが水平状態になされた状態でウエハＷが搬入され、図７に示すように、それぞれの支柱２３ａ，２３ｂ，２３ｃに形成された各ウエハ支持体２４ａ，２４ｂ，２４ｃによって、各ウエハＷが水平状態となるように支持される。

また、特許文献２には、図８に示すように、支持するウエハを水平状態ではなく、ウエハ挿入側から下方向に傾斜した状態でウエハを支持する、縦型ウエハボート３０が提案されている。
この縦型ウエハボート３０は、図に示すように、各支柱２３ａ，２３ｂ，２３ｃに、搬入または搬出用の開口部２６から奥側に向かって（ウエハ挿入前側からウエハ挿入奥側に向かって）傾斜するウエハ保持溝２７ａ，２７ｂ，２７ｃが設けられている。
この縦型ウエハボート３０にあっては、ウエハ保持溝２７ａ，２７ｂ，２７ｃにウエハＷが保持されるため、保持されたウエハＷは、ウエハ挿入前側からウエハ挿入奥側に向かって、下方向に傾斜した状態で支持される。

ＷＯ２００９／０４８０６８号公報 特開平９−２４１８４３号公報

ところで、近年のウエハは、その直径が３００ｍｍから４５０ｍｍへと、大径化が検討されている。
一方、前記ウエハの厚さは０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度であり、直径に比べて厚さが薄く、たわみ等の変形が起こり易く、前記たわみ等のウエハの変形は、ウエハにスリップ、転位等を生じさせる原因となるため、その抑制が望まれている。

このウエハのたわみ変形を抑制するには、力学的観点からすると、各支持体（支持部）に均等に荷重が作用し、かつウエハを支持する位置がウエハの外周側よりも内周側（中央部側）にあることが好ましい。

しかしながら、ウエハの内周側（中央部側）で支持するために、特許文献１に示したようなウエハ支持部を長尺とした場合、ウエハ支持部自体の自重により、ウエハ支持部自体がウエハ挿入側及びウエハ中心側に向う下方のたわみが生じる。
その結果、ウエハ支持部が水平面に対して、中央部が凹んだ、いわゆるすり鉢形状となり、支持されるウエハの変形が大きくなる共に、ウエハ移載時にウエハの上面と前記ウエハ支持部の下面が接触し易いという課題があった。

また、図６、図７に示した、ウエハの外周部（外縁部）を支持する縦型ウエハボート２０では、図９に示すような、たわみ変形が生じる。
即ち、ウエハが支持された場合におけるウエハＷの中心線Ｌ（あるいはウエハボート２０の中心線）からウエハ挿入前側の前記ウエハ支持体２４ａ，２４ｃまでの寸法ｔが短い場合には、前記ウエハ支持体２４ａ，２４ｃからウエハの外周縁部（先端部）Ｓまでの寸法が長くなるため、図９（ａ）に示すように、ウエハの外周縁部（先端部）Ｓは下方向に向く変形を起こし、大きなひずみ量δを発生させる。
その結果、ウエハ支持体２４ａ，２４ｃとの接触点Ａ１近傍において、ウエハにスリップ、転位が生じるという課題があった。

これを解決するために、ウエハ支持体２４ａ，２４ｃをよりウエハ挿入前側に配置し（前記寸法ｔが長くなるように配置し）、ウエハ支持体２４ａ，２４ｃからウエハの外周縁部（先端部）Ｓまでの寸法を短くすることが考えられる。
しかしながら、ウエハ支持体２４ａ，２４ｃと支持体２４ｂとの間の寸法が長くなるため、図９（ｂ）に示すように、ウエハＷの中央部は凹み、ウエハＷの外周縁部が上方にたわむ変形が生じる。

このとき、ウエハ支持体２４ａ，２４ｃとウエハの接触点Ａ３において、支持体２４ｂの高さ寸法ｈが短い場合には、上段の支持体２４ｂの下面２４ｂ１にウエハ外周縁部が接触し、パーティクルを発生させる虞があった。
また、ウエハ支持体２４ａ，２４ｃとウエハの接触点Ａ２、及びウエハ支持体２４ｂとウエハの接触点Ａ３における接触角が大きいために、ウエハＷに接触傷が生じ易く、ウエハＷにスリップ、転位が生じ易いという課題があった。

また、図８に示した、ウエハ挿入側から下方向に傾斜した状態でウエハを支持する、縦型ウエハボート３０では、図１０に示すような、たわみ変形が生じる。
即ち、ウエハが支持された場合におけるウエハＷの中心線Ｌ（あるいはウエハボート２０の中心線）からウエハ挿入前側の前記ウエハ支持体２７ａ，２７ｃまでの寸法ｔが短い場合には、前記ウエハ支持体２７ａ，２７ｃからウエハの外周縁部（先端部）Ｓまで寸法が長くなるため、図１０（ａ）に示すように、ウエハの外周縁部（先端部）Ｓが下方向に向く、大きなひずみ量δが生じる。
特に、ウエハ支持体２７ａ，２７ｃとウエハの接触点Ｂ１における接触角が大きいために、ウエハに接触傷が生じ易く、ウエハにスリップ、転位が生じ易いという課題があった。

これを解決するために、前記した縦型ウエハボートと同様に、ウエハ支持体２７ａ，２７ｃをよりウエハ挿入前側に配置し（前記寸法ｔが長くなるように配置し）、ウエハ支持体２７ａ，２７ｃからウエハの外周縁部（先端部）Ｓまで寸法を短くすることが考えられる。
しかしながら、ウエハ支持体２７ａ，２７ｃと支持体２７ｂとの間の寸法が長くなるため、図１０（ｂ）に示すように、ウエハの中央部は凹み、外周縁部が上方にたわむように変形する。

このとき、ウエハ支持体２７ｂとウエハの接触点Ｂ３において、支持体２７ｂの高さ寸法ｈが短い場合には、上段の支持体２７ｂの下面２７ｂ１にウエハ外周縁部が接触し、パーティクルを発生させる虞があった。
また、ウエハ支持体２７ｂとウエハの接触点Ｂ３における接触角が大きいために、ウエハＷに接触傷が生じ易く、ウエハにスリップ、転位が生じ易いという課題があった。

本発明者は、大径化したウエハ（例えば、直径４００ｍｍ）にあっては、長尺化したウエハ支持部の影響が大きいため、ウエハ支持部の長さが短く、かつウエハの外周部側（外縁部側）を支持することを前提として、ウエハに接触傷が生じ難く、ウエハのスリップ、転位を抑制できる縦型ウエハボートについて鋭意研究した。
この研究に際しては、前記したように、ウエハ支持体とウエハの接触点における接触角のほか、接触圧を極力小さくなすことによって、ウエハに接触傷を極力小さくすることに着目した。
その結果、ウエハの変形の形状に沿うような形でウエハを支持することによって、前記接触角、接触圧を小さくすることができ、ウエハに接触傷が発生し難く、ウエハのスリップ、転位を抑制できることを知見し、本発明を完成するに至った。

本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、ウエハの外周部を支持する縦型ウエハボートにおいて、ウエハに接触傷が生じ難く、ウエハのスリップ、転位を抑制できる縦型ウエハボートを提供することを目的とする。

前記した課題を解決するためになされた本発明にかかる縦型ウエハボートは、ウエハの外周部を支持する縦型ウエハボートにおいて、鉛直方向に互いに平行状態に配置されたウエハ挿入前側の第１、第２の支柱と、ウエハ挿入奥側の１本または複数本の支柱からなる第３の支柱と、前記各支柱の側面に形成された複数のウエハを支持するウエハ支持体と、を具備した縦型ウエハボートであって、前記ウエハ挿入前側に位置する第１、第２の支柱に形成されたウエハ支持体は、ウエハ挿入前側からウエハ挿入奥側に向かって上方に傾斜する第１、第２のウエハ載置面を有し、前記ウエハ挿入奥側に位置する第３の支柱に形成されたウエハ支持体は、前記第１、第２のウエハ支持体に形成されたウエハ載置面の延長線上に形成され、ウエハ挿入前側からウエハ挿入奥側に向かって上方に傾斜する第３のウエハ載置面を有し、前記第１、第２のウエハ載置面と前記第３のウエハ載置面に載置かれたウエハは、ウエハ挿入前側からウエハ挿入奥側に向かって上方に傾斜した状態で載置されることを特徴としている。

このように第１、第２、第３のウエハ載置面が傾斜しているため、ウエハとウエハ載置面における接触点における、ウエハの自重のウエハ垂直方向の分力はウエハの自重よりも小さくなる。
そのため、ウエハの外周縁部（先端部）に作用する曲げモーメントは、水平状態にウエハを支持する場合に比べて小さくなるため、たわみ量を小さくすることができる。

また、ウエハとウエハ載置面における接触点における、ウエハの自重のウエハ垂直方向の分力はウエハの自重よりも小さくなり、接触圧も小さくすることができる。
また、ウエハ挿入前側のウエハ外周縁部（先端部）が下方向にたわむような変形の場合には、第１、第２、第３のウエハ載置面が変形状態に沿うため接触角が小さくなり、ウエハの接触傷の発生が抑制される。
以上のように、接触圧、たわみ量、接触角を小さくできるため、ウエハに接触傷が生じ難く、ウエハのスリップ、転位を抑制できる。

尚、前記接触圧は、ウエハ載置面とウエハの接触点における、ウエハの垂直断面方向の力、即ち、ウエハに作用するせん断力を意味する。また、接触角は、ウエハ載置面とウエハの接触点における、ウエハとウエハ載置面とのなす角度を意味する。

ここで、前記第１、第２、第３の支柱の側面に形成された前記ウエハ支持体は溝であり、前記第１、第２、第３ウエハ載置面は前記溝の下側の面であることが望ましい。

また、前記第１、第２、第３の支柱の側面に形成された前記ウエハ支持体は、前記側面から２５ｍｍを超えない範囲内で突出した形成されたウエハ支持体であり、前記第１、第２、第３ウエハ載置面は前記ウエハ支持体の上面であることが望ましい。
側面から２５ｍｍを超えて突出したウエハ支持体である場合には、ウエハ支持体自体の下方へのたわみ量が大きくなり、好ましくない。

また、前記第１、第２のウエハ載置面は、ウエハ挿入前側に形成された曲面部と、前記曲面部に続いてウエハ挿入奥側に形成された平面部とを備えていることが望ましい。

このように、第１、第２のウエハ載置面に、ウエハ挿入前側に形成された曲面部と前記曲面部に続いてウエハ挿入奥側に形成された平面部とを備えているため、ウエハ挿入前側のウエハ外周縁部（先端部）が下方向に撓んだ場合に、第１、第２、第３のウエハ載置面がウエハの変形状態に沿うため接触角が小さくなり、ウエハの接触傷の発生がより抑制される。

また、前記第１、第２のウエハ載置面は、ウエハ挿入前側に形成された曲面部と、前記曲面部に続いてウエハ挿入奥側に形成された平面部と、前記平面部に続いてウエハ挿入奥側に形成された曲面部とを備え、前記第３のウエハ載置面は、ウエハ挿入前側に形成された曲面部と、前記曲面部に続いてウエハ挿入奥側に形成された平面部とを備えていることが望ましい。

このように、第１、第２のウエハ載置面に、平面部に続いてウエハ挿入奥側に形成された曲面部が備えられ、かつ第３のウエハ載置面に、ウエハ挿入前側に形成された曲面部が備えられているため、ウエハの中央部が凹み、ウエハ外周縁部（先端部）が上方向にたわむような変形の場合にも、接触圧、たわみ量、接触角を小さくでき、ウエハの接触傷を抑制でき、ウエハのスリップ、転位を抑制できる。

また、前記第１、第２のウエハ載置面の平面部と、前記第３のウエハ載置面の平面部で構成される仮想の平面が、水平面から１°乃至１０°の角度で、ウエハ挿入前側からウエハ挿入奥側に向かって上方に傾斜した面であることが望ましい。
第１、第２のウエハ載置面の平面部と、前記第３のウエハ載置面の平面部で構成される仮想の平面が、水平面から１°未満の場合、ウエハとウエハ載置面における接触点における、ウエハの自重のウエハ垂直方向の分力とウエハの自重との差が小さく、上記した作用効果が乏しく、好ましくない。
一方、第１、第２のウエハ載置面の平面部と、前記第３のウエハ載置面の平面部で構成される仮想の平面が、水平面から１０°を超える場合には、ウエハ載置面からウエハが滑り脱落する虞があり、好ましくない。
より好ましくは、前記第１、第２のウエハ載置面の平面部と、前記第３のウエハ載置面の平面部で構成される仮想の平面が、水平面から３°乃至７°の角度で、ウエハ挿入前側からウエハ挿入奥側に向かって上方に傾斜した面である。
さらに好ましくは、前記第１、第２のウエハ載置面の平面部と、前記第３のウエハ載置面の平面部で構成される仮想の平面が、水平面から３°乃至５°の角度で、ウエハ挿入前側からウエハ挿入奥側に向かって上方に傾斜した面である。

また、直径が４００ｍｍ以上であるウエハを載置する縦型ウエハボートであって、前記第１、第２の支柱に形成されたウエハ支持体が、ウエハ挿入方向において、搭載されたウエハの中心線よりウエハ挿入側に３０ｍｍの範囲内にあるウエハ外周部を支持することが望ましい。
直径が４００ｍｍ以上であるウエハを支持する場合、第１、第２の支柱に形成されたウエハ支持体が、ウエハ挿入方向において、搭載されたウエハの中心線よりウエハ挿入側に３０ｍｍの範囲を超える位置で支持すると、ウエハ全体が凸変形し、ウエハの外周縁部Ｓ（先端部）が下方向にたわむように変形する。
その結果、ウエハ支持体とウエハの接触点における、ウエハ支持体とウエハのなす角である接触角は、水平状態でウエハＷを載置した場合よりも小さくすることができ、接触傷を抑制することができる。

本発明によれば、接触圧、たわみ量、接触角を小さくでき、ウエハの接触傷を抑制でき、ウエハのスリップ、転位を抑制できる。

図１は、本発明にかかる縦型ウエハボートの一実施形態であり、図２に示すＩＩ−ＩＩ方向から見た図である。 図２は、図１に示すＩ−Ｉ方向から見た図である。 図３は、図１に示す第１、第２のウエハ載置面の断面図である。 図４は、図１に示す第３のウエハ載置面の断面図である。 図５は、ウエハの変形状態を模式的に表した図であって、（ａ）は、第１、第２のウエハ載置面がウエハ中心よりに配置された場合、（ｂ）は、第１、第２のウエハ載置面がウエハ挿入前側に配置され場合を示す図である。 図６は、従来の第１の縦型ウエハボートを示す斜視図である。 図７は、図６の第１の縦型ウエハボートの側面図である。 図８は、従来の第２の縦型ウエハボートを示す図である。 図９は、従来の第１の縦型ウエハボートの載置されたウエハの変形状態を示す図であって、（ａ）は、第１、第２のウエハ載置面がウエハ中心よりに配置された場合、（ｂ）は、第１、第２のウエハ載置面がウエハ挿入前側に配置され場合を示す図である。 図１０は、従来の第２の縦型ウエハボートの載置されたウエハの変形状態を示す図であって、（ａ）は、第１、第２のウエハ載置面がウエハ中心よりに配置された場合、（ｂ）は、第１、第２のウエハ載置面がウエハ挿入前側に配置され場合を示す図である。

以下、本発明に係る縦型ウエハボートの一実施形態について、図１乃至図５に基づいて説明する。
本発明にかかる縦型ウエハボートは、基本的には図６に示した従来の縦型ウエハボートと同じ構造を備えており、ウエハを支持するウエハ支持部のみ構成が異なる。
即ち、縦型ウエハボート１は、鉛直方向に互いに平行状態に配置されたウエハ挿入前側の２本の支柱３，４と、ウエハ挿入奥側の１本の支柱５と、前記各支柱３，４，５の側面に形成された複数のウエハを支持する、溝から構成されるウエハ支持体（ウエハ載置面）３ａ，４ａ，５ａとを具備した縦型ウエハボートである。尚、図１中、符号２は、支柱を固定する円板形状の基台である。

そして、ウエハ挿入前側（図１においてウエハの挿入方向をＸで図示）に位置する第１、第２の支柱３，４にはウエハＷを支持するウエハ載置面３ａ，４ａが形成されている。このウエハ載置面３ａ，４ａは、支柱側面に形成された溝の下側の面である。

また、前記第１、第２のウエハ載置面３ａ，４ａは、図３に示すように、ウエハ挿入前側に形成された曲面部３ａ３，４ａ３と、前記曲面部３ａ３，４ａ３に続いてウエハ挿入奥側に形成された平面部３ａ１，４ａ１と、前記平面部３ａ１，４ａ１に続いてウエハ挿入奥側に形成された曲面部３ａ２，４ａ２とを備えている。

この第１、第２の支柱３，４のウエハ載置面３ａ，４ａにおける平面部３ａ１，４ａ１は、ウエハ挿入前側からウエハ挿入奥側（第３の支柱５側）に向かって上方に傾斜する面として形成されている。
また、ウエハ載置面３ａ，４ａに曲面部３ａ２，４ａ２、３ａ３，４ａ３、が形成されているため、ウエハＷが変形した際、ウエハＷの接触傷を抑制することができる。

また、ウエハ挿入奥側に位置する第３の支柱５にはウエハを支持するウエハ載置面５ａが形成されている。
このウエハ載置面５ａは、ウエハ載置面３ａ，４ａと同様に、支柱側面に形成された溝の下側の面である。
この第３のウエハ載置面５ａは、図４に示すように、ウエハ挿入前側に形成された曲面部５ａ２と、前記曲面５ａ２に続いてウエハ挿入奥側に形成された平面部５ａ１とを備えている。

この第３の支柱５のウエハ載置面５ａにおける平面部５ａ１は、ウエハ挿入前側からウエハ挿入奥側に向かって上方に傾斜する面として形成されている。
また、ウエハ載置面５ａに曲面部５ａ２が形成されているため、ウエハが変形した際、ウエハＷの接触傷を抑制することができる。

また、前記第３のウエハ載置面５ａの平面部５ａ１は、前記第１、第２のウエハ載置面３ａ，４ａの平面部３ａ１，４ａ１の延長線上に形成され、第１，２，３のウエハ載置面３ａ，４ａ，５ａの平面部３ａ１，４ａ１で一つの仮想の平面が構成される。
この仮想の平面は水平面から１°乃至１０°の角度で、ウエハ挿入前側からウエハ挿入奥側に向かって上方に傾斜した面となるように構成されている。
そのため、第１、第２、第３のウエハ載置面３ａ，４ａ，５ａに載置かれたウエハＷは、図２に示すように、ウエハ挿入前側からウエハ挿入奥側に向かって上方に傾斜した状態で載置される。

第１、第２のウエハ載置面３ａ，４ａの平面部３ａ１，４ａ１と、前記第３のウエハ載置面５ａの平面部５ａ１で構成される仮想の平面が、水平面から１°未満の場合、ウエハＷとウエハ載置面３ａ，４ａにおける接触点における、ウエハの自重Ｆ１のウエハ垂直方向の分力Ｆ２とウエハの自重との差が小さく、上記した作用効果が乏しく、好ましくない。
一方、第１、第２のウエハ載置面３ａ，４ａの平面部３ａ１，４ａ１と、前記第３のウエハ載置面５ａの平面部５ａ１で構成される仮想の平面が、水平面から１０°を超える場合には、ウエハ載置面からウエハＷが滑り脱落する虞があり、好ましくない。

次に、図５に基づいて、ウエハＷの変形状態について説明する。
ウエハは支持する位置によってその変形状態を異にするため、まず図５（ａ）に示すように、ウエハ挿入前側のウエハ支持体（ウエハ載置面）３ａ，４ａが、ウエハＷが支持された場合におけるウエハＷの中心線Ｌ（あるいはウエハボート１の中心線）からの寸法ｔが短い場合について説明する。
尚、直径が４００ｍｍ以上であるウエハの場合、前記寸法ｔは、ウエハ挿入方向において、搭載されたウエハの中心線よりウエハ挿入側に３０ｍｍの範囲内の寸法である。

第１、第２、第３のウエハ載置面３ａ，４ａ，５ａ（平面部３ａ１，４ａ１，５ａ１）が傾斜しているため、ウエハＷとウエハ載置面３ａ，４ａ，５ａにおける接触点Ｃ１における、ウエハの自重Ｆ１のウエハ垂直方向の分力Ｆ２はウエハの自重Ｆ１よりも小さくなる。
そのため、ウエハＷの外周縁部（先端部）Ｓに作用する曲げモーメントは、水平状態でウエハＷを支持する場合より小さく、たわみ量δは小さくなる。

また、ウエハ垂直方向の分力Ｆ２はウエハの自重よりも小さくなることから、ウエハＷとウエハ載置面３ａ，４ａ，５ａとの接触点Ｃ１における接触圧（ウエハに作用するせん断力）も小さくすることができる。

前記ウエハは、前記ウエハ載置面３ａ，４ａ，５ａの平面部３ａ１，４ａ１で構成される平面に沿って、第１、第２のウエハ載置面３ａ，４ａからウエハ挿入側に向かって、ウエハの外周縁部Ｓ（先端部）が下方向にたわむように変形する。

したがって、ウエハ載置面３ａ，４ａの平面部３ａ１，４ａ１とウエハＷの接触点Ｃ１における、平面部３ａ１，４ａ１とウエハＷとのなす角である接触角θは、水平状態でウエハＷを載置した場合よりも小さくすることができ、接触傷を抑制することができる。

このように図５（ａ）に示すようなウエハＷの変形状態にあっては、接触圧、たわみ量、接触角を水平状態でウエハＷを載置した場合よりも小さくすることができるため、ウエハの接触傷を抑制でき、ウエハのスリップ、転位を抑制できる。

尚、第１、第２のウエハ載置面に、ウエハ挿入前側に形成された曲面部３ａ３，４ａ３が形成されている場合には、第１、第２、第３のウエハ載置面３ａ，４ａがより変形状態に沿うため、接触角θをより小さくすることができ、ウエハの接触傷はより抑制される。

次に、図５（ｂ）に基づいて、ウエハ載置面３ａ，４ａをよりウエハ挿入前側に配置し、ウエハ載置面３ａ，４ａからウエハの外周縁部（先端部）までの寸法を短くした場合（ウエハＷの中心線Ｌ（あるいはウエハボート２０の中心線）からウエハ載置面３ａ，４ａまでの寸法ｔが長い場合）のウエハＷの変形状態について説明する。
尚、直径が４００ｍｍ以上であるウエハの場合、前記寸法ｔは、ウエハ挿入方向において、搭載されたウエハの中心線よりウエハ挿入側に３０ｍｍの範囲を超えた寸法である。

前記図５（ａ）の場合と同様に、第３のウエハ載置面５ａ（平面部５ａ１）が傾斜しているため、ウエハＷとウエハ載置面における接触点Ｃ３における、ウエハの自重Ｆ１のウエハ垂直方向の分力Ｆ２はウエハの自重Ｆ１よりも小さくなる。
そのため、ウエハＷの外周縁部（溝奥側の先端部）に作用する曲げモーメントは、水平状態でウエハＷを支持する場合よりも、たわみ量δを小さくすることができる。
その結果、ウエハ載置面５ａの奥側（ウエハ支持部の溝奥側）において、ウエハの外周縁部（溝奥側の先端部）が上段のウエハ支持部の下面に当接することがなく、接触によるパーティクルの発生を抑制することができる。

また、ウエハ垂直方向の分力Ｆ２はウエハの自重よりも小さくなることから、ウエハＷとウエハ載置面５ａとの接触点における接触圧（ウエハに作用するせん断力）も小さくすることができる。

また、前記ウエハは、前記ウエハ載置面５ａの平面部５ａ１で構成される仮想の平面に沿って、第３のウエハ載置面５ａからウエハ挿入側に向かって、ウエハの外周縁部Ｓ（先端部）が下方向にたわむように変形する。
したがって、ウエハ載置面５ａの平面部５ａ１とウエハＷの接触点Ｃ３における、平面部５ａ１とウエハＷとのなす角である接触角θは、水平状態にウエハを載置した場合よりも小さくすることができ、接触傷を抑制することができる。

このように図５（ｂ）に示すような変形状態における接触点Ｃ３あっては、接触圧、たわみ量、接触角を水平状態でウエハＷを載置した場合に比べて小さくすることができ、ウエハに接触傷が生じ難く、ウエハのスリップ、転位を抑制できる。

また、第３のウエハ載置面５ａの平面部５ａ１に、ウエハ挿入前側に形成された曲面部５ａ２が形成されている場合には、第３のウエハ載置面５ａがより変形状態に沿うため接触角θがより小さくなり、ウエハの接触傷の発生がより抑制される。

一方、ウエハ載置面３ａ，４ａの平面部３ａ１，４ａ１とウエハＷの接触点Ｃ２における、平面部５ａ１とウエハＷとのなす角である接触角θは、水平状態でウエハＷを載置した場合に比べて、大きくなる。
そのため、前記第１、第２のウエハ載置面３ａ，４ａの平面部３ａ１，４ａ１に続いてウエハ挿入奥側に曲面部３ａ２，４ａ２を形成するのが好ましい。
このように、曲面部３ａ２，４ａ２を形成することにより、接触角θがより小さくなり、ウエハの接触傷の発生がより抑制される。

また、図５（ａ）に示したウエハの変形状態と、図５（ａ）に示したウエハの変形状態を比べると、図５（ａ）に示した場合は、全体として凸形状に変形するのに対して、図５（ｂ）に示した場合は、凹形状の変形から凸形状の変形に変化している。
そのため、ウエハに生じるスリップをより抑制するには、ウエハを図５（ａ）に示した変形状態になすのが好ましい。
即ち、直径が４００ｍｍ以上であるウエハの場合、前記寸法ｔは、ウエハ挿入方向において、搭載されたウエハの中心線よりウエハ挿入側に３０ｍｍの範囲内の長さであることが望ましい。

以上のべたように、本発明にかかる縦型ウエハボート１にあっては、第１、第２のウエハ載置面３ａ，４ａと前記第３のウエハ載置面５ａに載置かれたウエハＷは、ウエハ挿入前側からウエハ挿入奥側に向かって上方に傾斜した状態で載置され、基本的にウエハＷの変形状態に沿うように支持されるため、接触角θ、接蝕圧、曲げモーメントを小さくでき、たわみ量、接触傷を抑制でき、ウエハのスリップ、転位を抑制できる。

尚、上記実施形態にあっては、ウエハ挿入奥側の支柱を１本の場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ウエハ挿入方向からみて、複数本以上の支柱を設けても良く、好ましくは左右対称に設けられているのが望ましい。
また、上記実施形態では、前記支柱の側面に形成された溝からなる成ウエハ支持体を示したが、前記ウエハ支持体は、支柱の側面から２５ｍｍを超えない範囲内で突出した支持体であっても良い。前記ウエハ支持体が支柱の側面から２５ｍｍを超えると、ウエハ支持体のたわみ量が大きくなり、好ましくない。

１ 縦型ウエハボート
３ 支柱
３ａ 第１のウエハ載置部（ウエハ支持体
３ａ１ 平面部
３ａ２ 曲面部
３ａ３ 曲面部
４ 支柱
４ａ 第２のウエハ載置部（ウエハ支持体）
４ａ１ 平面部
４ａ２ 曲面部
４ａ３ 曲面部
５ 支柱
５ａ 第３のウエハ載置部（ウエハ支持体）
５ａ１ 平面部
５ａ２ 曲面部
Ｗ ウエハ

Claims (7)

1. ウエハの外周部を支持する縦型ウエハボートにおいて、
   鉛直方向に互いに平行状態に配置されたウエハ挿入前側の第１、第２の支柱と、
   ウエハ挿入奥側の１本または複数本の支柱からなる第３の支柱と、
   前記各支柱の側面に形成された複数のウエハを支持するウエハ支持体と、を具備した縦型ウエハボートであって、
   前記ウエハ挿入前側に位置する第１、第２の支柱に形成されたウエハ支持体は、ウエハ挿入前側からウエハ挿入奥側に向かって上方に傾斜する第１、第２のウエハ載置面を有し、
   前記ウエハ挿入奥側に位置する第３の支柱に形成されたウエハ支持体は、前記第１、第２のウエハ支持体に形成されたウエハ載置面の延長線上に形成され、ウエハ挿入前側からウエハ挿入奥側に向かって上方に傾斜する第３のウエハ載置面を有し、
   前記第１、第２のウエハ載置面と前記第３のウエハ載置面に載置かれたウエハは、ウエハ挿入前側からウエハ挿入奥側に向かって上方に傾斜した状態で載置されることを特徴とする縦型ウエハボート。
2. 前記第１、第２、第３の支柱の側面に形成された前記ウエハ支持体は溝であり、前記第１、第２、第３ウエハ載置面は前記溝の下側の面であることを特徴とする請求項１記載の縦型ウエハボート。
3. 前記第１、第２、第３の支柱の側面に形成された前記ウエハ支持体は、前記側面から２５ｍｍを超えない範囲内で突出した形成されたウエハ支持体であり、
   前記第１、第２、第３ウエハ載置面は前記ウエハ支持体の上面であることを特徴とする請求項１記載の縦型ウエハボート。
4. 前記第１、第２のウエハ載置面は、ウエハ挿入前側に形成された曲面部と、前記曲面部に続いてウエハ挿入奥側に形成された平面部とを備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の縦型ウエハボート。
5. 前記第１、第２のウエハ載置面は、ウエハ挿入前側に形成された曲面部と、前記曲面部に続いてウエハ挿入奥側に形成された平面部と、前記平面部に続いてウエハ挿入奥側に形成された曲面部とを備え、
   前記第３のウエハ載置面は、ウエハ挿入前側に形成された曲面部と、前記曲面部に続いてウエハ挿入奥側に形成された平面部とを備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の縦型ウエハボート。
6. 前記第１、第２のウエハ載置面の平面部と、前記第３のウエハ載置面の平面部で構成される仮想の平面が、水平面から１°乃至１０°の角度で、ウエハ挿入前側からウエハ挿入奥側に向かって上方に傾斜した面であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の縦型ウエハボート。
7. 直径が４００ｍｍ以上のウエハを載置する縦型ウエハボートであって、
   前記第１、第２の支柱に形成されたウエハ支持体が、ウエハ挿入方向において、搭載されたウエハの中心線よりウエハ挿入側に３０ｍｍの範囲内にあるウエハ外周部を支持することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の縦型ウエハボート。

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