JP2018137318A - 縦型ウエハボート - Google Patents
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Abstract
Description
ところで、近年、ウエハは大口径化し、それに伴いウエハにスリップが生じ易く、その対策は重要な問題である。このスリップを抑制する対策として、例えば、特許文献1では、ウエハ支持部がウエハの外周部からウエハ半径の40〜60%の位置まで支持することで、ウエハの変形を最小化し、スリップの発生を抑制する発明が提案されている。
この特許文献1に開示された縦型ウエハボートについて図8に基づき説明する。尚、図8は、縦型ウエハボートを、その上部から透視してみた状態を示している。
また、ウエハ挿入終端側に位置する支持部材103は、ウエハWの挿入中心点Oを通り、ウエハWの挿入方向Xに伸びた一点鎖線h上に位置している。
ここで、ウエハ挿入始端側に位置する支持部材101,102のウエハ支持部101a、102aの先端部、ウエハ挿入終端側に位置する支持部材103の先端部が、ウエハ外周部からウエハWの半径の40〜60%に位置するように構成されている。
そして、ウエハWに傾きが生じた場合には、ウエハWの特定箇所に応力が集中し、スリップが発生しやすくなるという課題があった。
尚、前記第1及び第2のウエハ支持部は、その支柱を含む水平断面がへの字状に形成され、前記第3のウエハ支持部は、その支柱を含む水平断面が、先端から支柱側にかけて幅広に変化するようテーパ状に形成されていることが望ましい。
また、前記第1、第2及び第3のウエハ支持部の先端部は、支持するウエハの中心からウエハの半径の65%以上75%以下の位置に配されることが望ましい。
前記各支持部材2、3、4は、それぞれ多数のウエハを支持するために複数のウエハ支持部2a、3a、4aを有している。各支持部材2、3、4におけるウエハ支持部2a、3a、4aは、縦方向に例えば8mmピッチで50〜150個形成されている。
また、天板7の外形の形状についても、一般的な円形が望ましいが、特にこれに限定されるものではなく、その他の形状、例えば、正方形,六角形,八角形等の多角形,楕円形,略星型,歯車型であっても良い。
このように、スリット部7bの幅Tを天板7の幅の35%以上としたのは、35%未満では天板7を介して十分なガス供給量を確保できないためであり、一方天板の幅の45%以下としたのは、45%を越えた幅ではボートの強度が弱くなるため、好ましくないからである。
このように開口部面積を規定したのは、天板7の下部にあるウエハ支持部2a,3a,4aにガスが十分行き届くようにするためである。
具体的には、天板7の開口部7aの面積が、天板の上面の面積の30%未満では、ガスが十分にボートの下部まで供給されにくく、純化効果が十分に得られない虞がある。一方、開口面積が40%を超える場合は、上方から下方にボートを通過するガスの流れが増大して、ガスが支柱及びウエハ支持部に接触せず、単にガスがボート内部を通過するに過ぎない状態となり、やはり純化効果が十分に得られない虞がある。
この場合、天板7の上面から見たときスリット部7bの縁部とウエハ支持部2a,3aの先端部S1,S2とが重なるため、ウエハ支持部2a,3aの先端部S1,S2がスリット部7bの内側に突出することによって生じるウエハ中央側の特異なガスの乱れをより確実に抑制できる。
図4において、点線で示す符号Wは、この縦型ウエハボート1に搭載されるウエハWの位置を示し、矢印Xは、縦型ウエハボート1に対するウエハWの挿入方向を示している。
図4に示すように、前記支持部材2、3は、ウエハWの挿入方向XとウエハWの挿入中心点Oを結ぶ一点鎖線hに対して線対称に構成されていて、ウエハ支持部2a、3aの先端部S1、S2は上面から見た場合、半円形状となっている。
前記支持部材4は、ウエハWの挿入中心点Oを通り、ウエハWの挿入方向Xに伸びた一点鎖線h上に位置している。この支持部材4のウエハ支持部4aはウエハ挿入終端側の支柱部4bから前記ウエハWの挿入中心点Oに向かって水平方向に延設されている。前記ウエハ支持部4aの先端部S3は上面から見た場合半円形状となっている。
前記先端部S1、S2、S3の各々が、当該所定位置に配されることによって、発生応力を極力小さくすることができ、その結果、ウエハのスリップ発生が抑制される。
本実施形態において、図6(a)、(b)に示すようにウエハ支持部2a、3a、4aの上面は平坦であり、その略全体がウエハWの裏面に接するようになっている。ウエハ支持部2a、3aとウエハ支持部4aとの間でのウエハWに接する面積の差異は、30mm2以下になされており、それによりウエハ支持部2a、3a、4aからウエハWへの伝熱の影響の差を小さく抑えるようになされている。
実施例ごとの異なる条件として、図5に示したウエハ挿入始端側の支柱部2b、3bを含むウエハ支持部2a、3aの水平方向断面積Sa(図4(a)参照)と、ウエハ挿入終端側の支柱部4bを含むウエハ支持部4aの水平方向断面積Sb(図4(b)参照)との比率が異なるように、断面積Sbの大きさのみを変化させた。
尚、前記比率は、比率(%)=100×(Sa−Sb)/(Sa+Sb)により求めた。
この炉を用いた実験として、各縦型ウエハボートを同一の使用条件で連続10回熱処理したのち、評価用ウエハ1枚をボート中央部(ボート上部からの溝位置50溝目)に配置し、評価用の熱処理を施した。
これは、ウエハ挿入始端側の支柱部を含むウエハ支持部の断面積Saとウエハ挿入終端側の支柱部を含むウエハ支持部の断面積Sbとの比率の絶対値が1%以内であれば、各支持部材の間で保有する熱量の差がなくなり(即ち熱膨張の差が小さく抑えられ)、ウエハを傾斜させることなく保持でき、傾斜によるウエハの歪みに起因するスリップを抑制することができたものと考えられた。
2 支持部材
2a ウエハ支持部(第1のウエハ支持部)
2b 支柱部(支柱)
3 支持部材
3a ウエハ支持部(第2のウエハ支持部)
3b 支柱部(支柱)
4 支持部材
4a ウエハ支持部(第3のウエハ支持部)
4b 支柱部(支柱)
6 底板
7 天板
前記各支持部材2、3、4は、それぞれ多数のウエハを支持するために複数のウエハ支持部2a、3a、4aを有している。各支持部材2、3、4におけるウエハ支持部2a、3a、4aは、縦方向に例えば8mmピッチで50〜150個形成されている。
本実施形態において、図6(a)、(b)に示すようにウエハ支持部2a、3a、4aの上面は平坦であり、その略全体がウエハWの裏面に接するようになっている。ウエハ支持部2a、3aとウエハ支持部4aとの間でのウエハWに接する面積の差異は、30mm 2 以下になされており、それによりウエハ支持部2a、3a、4aからウエハWへの伝熱の影響の差を小さく抑えるようになされている。
実施例ごとの異なる条件として、図5に示したウエハ挿入始端側の支柱部2b、3bを含むウエハ支持部2a、3aの水平方向断面積Sa(図5(a)参照)と、ウエハ挿入終端側の支柱部4bを含むウエハ支持部4aの水平方向断面積Sb(図5(b)参照)との比率が異なるように、断面積Sbの大きさのみを変化させた。
尚、前記比率は、比率(%)=100×(Sa−Sb)/(Sa+Sb)により求めた。
Claims (3)
- 天板と、前記天板に一端が固定され、他端が底板に固定された3本の支柱と、前記支柱の側面から水平方向に突出するウエハ支持部とを有する縦型ウエハボートであって、
前記ウエハ支持部は、ウエハ挿入始端側の左右両側に配置された支柱の第1及び第2のウエハ支持部と、ウエハ挿入終端側の中央に配置された支柱の第3のウエハ支持部とからなり、
前記支柱を含む第1及び第2のウエハ支持部の水平方向の断面積と、前記支柱を含む第3のウエハ支持部の水平方向の断面積の比率が1%以下であることを特徴とする縦型ウエハボート。 - 前記第1及び第2のウエハ支持部は、その支柱を含む水平断面がへの字状に形成され、
前記第3のウエハ支持部は、その支柱を含む水平断面が、先端から支柱側にかけて幅広に変化するようテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載された縦型ウエハボート。 - 前記第1、第2及び第3のウエハ支持部の先端部は、支持するウエハの中心からウエハの半径の65%以上75%以下の位置に配されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載された縦型ウエハボート。
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