JPH01239853A

JPH01239853A - 籠形ボート

Info

Publication number: JPH01239853A
Application number: JP63066846A
Authority: JP
Inventors: Koichi Ibaraki; 茨木　光一; Yasushi Yagi; 靖司八木
Original assignee: Tokyo Electron Sagami Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Sagami Ltd
Priority date: 1988-03-18
Filing date: 1988-03-18
Publication date: 1989-09-25
Anticipated expiration: 2014-10-12
Also published as: JP2961167B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、半導体ウェハ等の被処理体を搭載するための
篭形ボートに関する。

（従来の技術）例えば、半導体ウェハを熱処理炉に搬入して熱処理する
ために使用されるボートは、支持棒を複数本側面板に固
定し、各支持棒にウェハ支持用の溝を形成した石英ボー
トが一般的である。

この種のボートでは、特にＬ　Ｔ　Ｏ（Ｌｏｗ　Ｔｅｎ
＋ｐｅｒａｔｕｒｅ　０ｘｉｄａｔｉｏｎ　）の場合に
、ウェハに形成される膜厚が均一化しないという問題が
あった。

そこで、この種のＬＴＯに使用されるボートとして、ガ
スの流れを抑制することを目的とする篭形ボートが使用
されるに至った。

従来の篭形ボートは、第１２図に示すように、ウェハ（
図示せず）を所定ピッチで支持可能な溝（図示せず）が
内部に切られた下側ボート１と、この下側ボート１に対
して開閉自在な−Ｌ側ボート２とで分割式篭形ボート３
を構成している。そして、上記下側ボート１および上側
ボート２にプロセスガス導入用のスリット４を形成して
いる。

（発明が解決しようとする問題点）上述した構成の分割式篭形ボート３によれば、支持棒に
形成した溝によってウェハを配列支持したボートに敦べ
て、ウェハ間にガスを導入するための前記スリット４の
大きさを所望に設定でき、開口率を少なくすることによ
ってカスの流れを抑制することができるので、ＬＴＯに
使用した場合でも膜厚の均一性が確保できる。

しかし、分割構造であるためにウェハをカセットより取
り出してセットし、あるいはカセットにのせ変える度に
、上側ボート２を開閉する必要があり、特にウェハの移
し換えを自動化するには、そのボート３の開閉動作の自
動化が困難であるため、自動化に不向きであった。

また、分割式の篭形ボート３は、横型炉で使用する場合
には、自重によって上側ボート２の開放が規制されるか
、縦型炉に使用した場合にはこのような保証がなく、嵌
合によってこれを防止しようとしても、幾度かの洗浄、
特にフッ酸等による洗浄では石英自身が消耗するので嵌
合に不具合を生じ、縦型炉には実質的に対応することが
できなかった。

そこで、本発明は上述した従来の問題点を解決し、被処
理体に対するプロセスガスの流れを規制してＬＴＯのよ
うな活性ガスを使用する場合でも膜厚を均一化すること
ができ、しかも、被処理体の移し換えの自動化にも対処
でき、縦型炉での使用にも適する篭形ボートを提供する
ことを目的とするものである。

［発明の構成コ（問題点を解決するための手段）本発明は、略円盤状の被処理体を複数枚配列して支持す
るボートにおいて、被処理体のほぼ全周に沿って形成された略円環状の仕切
り部材を所定ピッチ毎に複数配設し、この仕切り部材間
に被処理体を挿入して支持すると共に、仕切り部材間の
スリットより被処理体上にプロセスガスを導入するよう
にして、篭形ボートを構成している。

そして、上記仕切り部材としては、段差部を有して、横
型ボートとして使用する場合には、この段差部に被処理
体を垂直に支持し、縦型ボートとして使用する場合には
段差部に被処理体を水平に支持する構成とすることがで
きる。また、前記仕切り部材を斜めに傾けて配設するこ
ともできる。

さらに、横型ボートとして使用する場合には、プロセス
チューブ内での載置用としての脚を設け、縦型ボートと
して使用する場合には、ボートの両端に突起部を形成し
て、この突起部をチャック可能とすることが望ましい。

（作用）上記篭形ボートに被処理体をセットする場合、被処理体
を仕切り部材間のスリットより挿入し、この仕切り部材
間で被処理体を支持する。ここで、横型として使用する
場合には、ボートの長手軸を横方になるようにｉ１置し
、仕切り部材を垂直方向より斜めに傾けて配設しておけ
ば、上記段差部に被処理体を載置するだけで、被処理体
の自重によって仕切り部材の傾斜に沿って容易に被処理
体を支持できるが、もちろん垂直に支持するらのであっ
ても良く、この場合には仕切り部材に溝を形成するもの
であってもよい。また、縦型の場合には、ボートの長手
軸を垂直とし、仕切り部材間に被処理体を水平に支持す
るように挿入する。なお、縦型として使用する場合でも
、被処理体上でのガスの対流を良好とするために、被処
理体を斜めに傾けて支持するようにすることもできる。

このように、この篭形ボートへの被処理体のセットは、
仕切り部材間のスリットより被処理体を挿入するだけで
良く、従来の分割式篭形ボートのように開閉動作を要し
ないので、被処理体の移し換えを容易に自動化すること
ができ、縦型として使用しても不都合は全くなくなる。

また、仕切り部材間に支持された被処理体は、その全周
に沿って円環状の仕切り部材か配置され、被処理体のほ
ぼ全周を包囲することができるので、この被処理体上へ
のプロセスガスの導入は、仕切り部材間のスリットを介
して実行され、開口率が少ないので活性なガスの供給量
を規制でき、被処理体の全面での均一な膜形成を確保す
ることかできる。

（実施例）以下、本発明をＬ　Ｔ　Ｏに使用される縦型の篭形ボー
トに適用した一実施例について、図面を参照して具体的
に説明する。

この篭形ホード１０は、対向して配置される１１川面板
１２．１４と、この側面板１２．１４間に所定ピッチ例
えば３／１６インチビ・・／チで配設される略円環状の
仕切り部材２０と、前記側面板１２゜１４を雅量して支
持固定し、かつ、前記仕切り部材２０を所定ピッチ毎に
配設支持するための例えば４本の支持板１６とを有して
いる。

前記側面板１２は、プロセスチューブへのボート搬入時
には１−側とされ、その面よりボートの長手軸方向に突
出した円筒状の被係止用突起１２ａを有する。一方、前
記側面板１４は、ボート搬入時に下側とされ、同様に円
筒状の被係止用突起１４ａを有すると共に、この被係止
用突起１４の円筒周面より外側に突起したフランジ状突
起１４ｂを有している。これらの突起はいずれも縦型ボ
ートとじてのボートをチャックするためのものである。

前記仕切り部材２０は、第３図に示すように、略円環状
に形成され、その一部（ボート１０を横置きとした場合
の上側の一部）は切欠された切欠部２１となっている。

この切欠部２１は、ウェハ１８をマニュアルにて挿入す
る場合のピンセットの逃げであり、必ずしも必要とする
ものではない。

この仕切り部材２０は、第２図乃至第５図に示すように
、ウェハ１８のほぼ全周に沿って形成される円環状のガ
ス規制用リング２２と、ウェハ１８の外縁のうち例えば
１８０°に亘ってこれと当接し、ウェハ１８を支持する
ための段差部２４を形成するための内側リング２３とか
ら構成されている。

そして、この仕切り部材２０は、前記支持板１６によっ
て所定ピッチａ例えば３／１６インチ（４，７６２５ｇ
）で複数配設支持されている。

なお、前記仕切り部材２０．２０の間のスリットｇｂは
２Ｉｌ１１となっていて、前記ガス規制用リング２２の
厚さＣは２゜７６２５ｍ１．内側リング２３厚さｄは２
Ｂとなっていて、したがって、段差部２４の深さｅは０
．７６２５ｍｍとなっている・なお、この段差部２４に
セットされるウェハ１８の厚みは６５０μｍ程度である
。

また、本実施例で使用されるウェハ１８は、６インチウ
ェハであり、このためガス規制用リング２２の外径ｆは
１６０＋ｍ＋、その内径（すなわち段差部２４の外径）
ｇは１５２＋ｍｍ、内側リング部材２３の内径りは１４
４世となっている。

なお、」−記各構成部材は、耐熱性が優れ、かつ、高温
下でコンタミネーションの放出が少ない部材、一般的に
は石英で構成されている。

次に、上記概形ボート１０を搬入してウェハ１８の熱処
理を行なう縦型炉およびローダ装置について、第６１Ｊ
乃至第８図を参照して説明する。

縦型炉３０は、少なくともプロセスチューブ３１及びそ
の周囲にヒータ３２を具備し、これを垂直方向に沿って
配置することで構成されている。

なお、図示していないか、このプロセスチューブ３１内
へのプロセスガス導入のために、例えば下端より上端に
向かって延在形成されたインジェクターをプロセスチュ
ーブ３１内に配置し、このインジェクターのウェハ面間
に対向する位置よりプロセスカスを噴出するようになっ
ている。

そして、前記概形ボート１０を前記縦型炉３０にロード
し、かつ、縦型炉３０内に配置された場合に、炉芯での
均熱温度領域を確保し、また、縦型炉３０の下端開口部
よりのガス逃げを防止するための保温筒４０が設けられ
ている。

この保温筒４０は、前記概形ボート１０の下端突起部１
４ａを挿通する穴部４１を有し、この穴部４１に前記下
端突起１４ａを挿通ずると共に、前記フランジ状突起１
４ｂを係止することで、この保温筒４０上で前記概形ボ
ート１０をその自重によって垂直に支持するようになっ
ている。

次に、前記保温＠４０を垂直方向に移動し、かつ、保温
筒４０を水平面と平行にスイング移動させるローダ部５
０について説明する。

このローダ部５０は、垂直方向に沿って形成されたボー
ルネジ５１と、このボールネジ５１を回動する第１のモ
ータ５２と、このボールネジ５１に沿って第６図図示Ａ
方向に移動する可動部５３と、この可動部５３に固定さ
れて、前記可動部５３に対して矢印Ｂ方向にスイング可
能な支持部材５４とを有している。

次に、前記細形ボート１０をチャックするハンドラー６
０について説明する。

このハンドラー６０は、矢印入方向にそって形成された
ボールネジ６１と、このボールネジ６１を駆動する第２
のモータ６２と、前記ボールネジ６１に沿って移動し、
かつ、矢印Ｃ方向にスイング可能な第１のスイング駆動
部６３と、この第１のスイング駆動部６３に対して矢印
り方向にスイング可能な第２のスイング駆動部６４と、
この第２のスイング駆動部６４に固定されたハンドラー
部６５とから構成されている。

前記ハンドラ一部６５は、第８図に示すように、前記第
２のスイング駆動部６４に取り付けられて図示Ｅ方向に
移動自在な取り付は部６６を有し、この取り付は部６６
の下端にはボート載置台６７が、」一端にはボートクラ
ンプアーム６８が設けられている。

前記ボートａ置台６７は、前記概形ボート１０の下側の
側面板１４と当接する突起部６７ａを石英で構成してい
る。

また、前記ボートクランプアーム６８は、同図の矢印Ｆ
方向に開閉自在であって、かつ、前記上側の側面板１２
より突出した前記突起部１２ａをクランプするクランプ
部６８ａを同様に石英で構成している。

次に、作用について説明するこの概形ボート１０の特徴は、ウェハ１８の挿入用スリ
ットと、ウェハ１８配列後のプロセスカスの導入用スリ
ットとを共に兼用したことである。

ずなわち、ウェハ１８の挿入は仕切り部材２０の間のス
リット２５より行ない、前記段差部２４に各ウェハ１８
を係止させる。このようなウェハ１８は予めカセット（
図示せず）内に収容されており、図示しないウェハ移し
換え装置によってウェハ１８をカセットより概形ボート
１０に、例えば２５枚ずつ一括して移し換えることにな
る。

このウェハ１８の移し換えの終了後、ボート搬送装置（
図示せず）によって概形ボート１０を搬送して、ハンド
ラー６０にこの概形ボート１０念受は渡すことになる。

すなわち、概形ボート１０の下端のフランジ状突起１４
ｂをボート載置台６７上に載置し、その上端の突起１２
ａをボートクランプアーム６８によって挟持することで
、ハンドラー６０によって概形ボート１０を保持するこ
とかできる。

この後、ハンドラー６０の各種駆動部によって概形ボー
ト１０を垂直に立てた状態で縦型炉３０の下方に位置さ
せ、第２のモータ６２の駆動によってハンドラー６０を
上方に移動することで、概形ボート１０の上端をプロセ
スチューブ３１内に配置する。

次に、支持部材５４上に保温筒４０を載置した状態で可
動部５３を回動し、概形ボート１０の下方に保温筒４０
を配置し、ハンドラー６０下降させて、保温筒４０の穴
部４１に概形ボート１０の下端突起１４ａを挿入し、か
つ、そのフランジ状突起１４ｂを保温筒４０の東面に当
接させる。この結果、概形ボート１０は、保温＠４０上
に垂直に支持されることが可能となり、ここでハンドラ
ー６０による支持を解除する。

次に、第１のモータ５２を駆動し、可動部５３を上方に
移動することで、第６国に示すように概形ボート１０を
プロセスチューブ３１の炉芯位置に設定することができ
る。

この後、類プロセスチューブ３１内を不活性ガスでパー
ジして不要なガスを排気し、ヒータ３３の制御によりプ
ロセス温度（ＬＴＯの場合は例えば４００６Ｃ程度）に
なったところでプロセスガスを導入して熱処理が開始さ
れることになる。

ここで概形ボート１０に搭載されるウェハ１８の周囲は
、略円環状の仕切り部材２０の特にガス規制用リング２
２によって覆われているので、ガスがウェハ上に導入さ
れるためのスリット２５は、第５図のように段差部２４
に配置されるウェハ１８と、その隣のガス規ル１用リン
グ２２との間に形成される狭いスリットとなり、このよ
うに開口率が少ないのでウェハ１８に対するガスの供給
量／時間が少なくなり、ＬＴＯのような活性ガスを用い
る場合でも、ウェハ縁部でのみ反応が促進して中心部で
の膜厚が薄くなるという問題を解決することができる。

また、上記概形ボート１０の構成によれば、従来の概形
ボートのように分割されていないので、縦型炉に使用し
た場合でも何等の問題なく使用することができ、このよ
うな構成により縦型炉にも適用することが可能となる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施がｉｉ丁能であ
る。

本発明の変形例として、横型炉対応の概形ボートについ
て、第９図以下を参照して説明する。

この横型炉用概形ボート７０が前記概形ボート１０と相
違する点は、先ず、縦型炉に搬入するための突起１２ａ
、１４ａ、１４ｂが機構上不要であり、その代わりにプ
ロセスチューブ３１内等でのＷＩ置きする場合の便宜と
して、側面板１２，１４には脚１２ｃ、１４ｃが設けら
れている。

また、横置きの場合にはウェハが垂直に立てられること
になるが、撮送時の安定性等の要請により、このウェハ
を斜めに傾斜して支持するものが好ましいので、上記仕
切り部材２０は垂直方向に対して斜めに傾斜して固定さ
れている。

このような横型炉用篭形ボート７０であっても、上記概
形ボート１０と同様に仕切り部材２０間のスリットを介
してウェハを配列支持でき、また、このスリットを利用
して開口率が小さいガス導入口を構成することができ、
ＬＴｏのような活性ガスを使用した場合でも均一な膜の
形成が確保できる。なお、横型炉の場合には、第１１図
に示すように、例えばプロセスチューブの底面側であっ
て、ボート７０の下方にＳｉＨ４ガス用のインジェクタ
ー７２と、ｏ２ガス用のインジェクター７４とを配置し
ている。

次に、上記の縦型炉用篭形ボート１０および横型炉用概
形ボート７０の変形例について言及すれば、先ず、ウェ
ハ１８の支持方式については、Ｌ記のような段差部２４
にウェハを載置するものの他、溝を形成するものでも良
く、また、このようなウェハの係止部は上記実施例のよ
うに１８０゜にわたって連続して形成するものに限らず
、少なくとも所間して配置され、安定してウェハを係止
で切る複数の係止部として構成するものでも良い。

なお、縦型炉用の場合にはウェハが水平に支持されるも
のであるので、各ウェハ係止部を離して１８０°以上の
領域に配置することが好ましい。

また、上記実施例では、横型炉用概形ボート７０につい
てのみ仕切り部材２０を傾斜して配置したか、縦型炉用
篭形ボート１０についても同様に形成することができる
。このようにした場合の利点としては、縦型炉ではボー
トを回転駆動することか可能であるので、顔料支持の場
合に上記回動に対して安定したウェハの支持が確保でき
、より均一な膜厚形成の確保を図ることができる。

また、上記実施例では仕切り部材２０を完全な円環状と
せずに、一部に切欠部２１を形成したが、これはウェハ
１８をマニュアル挿入する場合の便宜であり、完全な円
環状とするものが開口率を少なくする面から優れている
。但し、必ずしもウェハの全周を覆う仕切り部材である
必要はなく、開口率が少なくなり膜厚均一を確保する上
で十分な開口率が得られる程度の範囲に仕切り部材２０
を形成すれば足りる。

さらに、上記実施例のスリット２５は、ウェハ１８の挿
入用と、ガス導入口を兼ねるものであるが、このような
スリット２５は、ウェハ挿入側にあっては搭載すべきウ
ェハ枚数と同じ数だけ必要となるが、その逆側（第１図
の実施例にあっては、切欠部２１を有しない１８０°の
領域）では必ずしもそのような要請はなく、少なくとも
ガス導入のための開口率を狭められるスリットであれば
良く、その形状１位置および欲については任意に形成す
ることかできる。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、被処理体のほぼ全
周に沿って形成された略円環状の仕切り部材を所定ピッ
チ毎に複数配設し、この仕切り部材間に被処理体を挿入
して支持すると共に、仕切り部材間のスリットより被処
理体上にプロセスガスを導入する構成とすることで、仕
切り部材間（７）スリットを被処理体の挿入用と開口率
の少ないガス導入口に兼用することができ、従来の分割
式によらずに開口率を狭めた概形ボートが形成できるの
で、縦型炉にも適用でき、しかもウェハ移し換えの自動
化にも容易に対応することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を縦型炉用概形ボートに適用した一実
施例を説明するための概略斜視図、第２図は、第１図に
示す概形ボートの概略正面図、第３図は、第２図矢視Ａ−Ａ−より見た概略説明図、第４図は、第３図の矢視Ｂ−Ｂ−拡大断面図、第５図は
、第４図のＣ部拡大図、第６図は、縦型炉およびローダ装置の一例を示す概略説
明図、第７図は、縦型炉、概形ボー１へおよび保温筒の概略斜
視図、第８図は、ハンドラ一部の概略斜視図、第９図は、本発
明の変形例である横型炉川霧形ボートの概略正面図、第１０図は、第９図のボートの概略平面図、第１１図は
、第９図のボートの概略側面図、第１２図は、従来の分
割式箱形ボートの概略説明図である。１０．７０・・・概形ボート、１２．１４・・・側面板、１２ａ、１４ａ、　１４ｂ・−被係止用突起、１２ｃ、
１４ｃ・−脚、１６・・・支持板、１８・・・被処理体、２０・・・仕切り部材、２２・・・ガス規制用リング、２５・・・スリット、３０・・・縦型炉、６０・・・ハンドラー、７２．７４・・・インジェクター。代理人　弁理士　井　上　　−（他１名）第１図１４０ギ巴瘍シイ１芝ｉアＨ５！８第３図１６　　　　　　　１り第４図第５図ＩＣ：第６図６２τ２のモーノ　　　５今第７図第８図第９図第１０図

Claims

【特許請求の範囲】　略円盤状の被処理体を複数枚配列して支持するボート
において、被処理体のほぼ全周に沿って形成された略円環状の仕切
り部材を所定ピッチ毎に複数配設し、この仕切り部材間
に被処理体を挿入して支持すると共に、仕切り部材間の
スリットより被処理体上にプロセスガスを導入する構成
としたことを特徴とする篭形ボート。