JPH0263290B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本願は、参考のため本文に引用される本願の譲
受人に譲渡された1983年６月１日出願の係属中の
A.F.Wollmanの米国特許出願第499915号「片持
ち型拡散管装置および方法」と関連を有する。

本発明は、欠陥の原因となる過剰数の粒子を生
じることなく高い温度で処理するため拡散炉内へ
の半導体ウエーハの石英ボートの装填のための装
置および方法に関し、特に石英間の摩耗を生じる
ことなく拡散炉内にウエーハを装填した拡散ボー
トを送るための片持ち型の拡散管に関し、更に片
持ち拡散管内へのウエーハ・ボートの装填および
取外しを行なうための方法および装置に関し、更
にまた、炉内の非常に高い温度においても片持ち
型拡散管の撓みを生じることなく上記の諸操作を
行うための方法および装置に関する。

上記のWollmanの米国特許出願に記載された
片持ち型管装置は、拡散炉管の装填を行なうため
の従来の装置と関連する多くの諸問題、特に石英
間の摩擦により生じる欠陥の原因となる粒子の発
生を減少させるための有効手段として拡散炉管内
で片持ち方式により装填されたウエーハ・ボート
を送るロツドを備えた従来の片持ち型拡散装置の
諸問題を解決するものである。この片持ち型管装
置により解決される特定の問題については前記米
国特許出願に詳細に記述され、比較的迅速な取出
し速度および遥かに小さな窒素パージ・ガスの使
用によりウエーハを大気中の酸素に対する不充分
な露出からウエーハを隔離することにより過度の
Q_SS移動を可能にしながら拡散炉の高温区域から
取出されるウエーハに対する過度の熱衝撃を避け
る工程を含んでいる。前記片持ち型管装置は更
に、半導体ウエーハが拡散炉の高温区域から取出
された後、またこれらウエーハが装填ステーシヨ
ンにおいて冷却されつつある間、この半導体ウエ
ーハを通常拡散炉の装填ステーシヨンに存在する
層流をなさない空気流中の粒子から隔離するもの
である。この片持ち型管装置はまた、反応炉管の
各工程と関連するほとんどの全ての汚染を、過度
の運転停止時間即ち非稼動時間を要することなく
迅速かつ容易に取外して清潔なものと交換するこ
とができる片持ち型管の内側に拘束することによ
つて、拡散炉管の必要な頻繁な洗浄と関連するコ
ストおよび労力を大幅に低減する。ガスの流動経
路内の従来の片持ち型装置の大きな片持ちロツド
の存在により生じる不均一なガスの流れが前記の
Wollmanの米国特許出願に記載された装置によ
り避けられ、また従来の片持ち型装填装置により
生じる高い熱量、不均一な温度の変動およびその
結果生じる処理の変動もまた前記Wollmanの出
願において記載される装置によつて回避される。

Wollmanの米国特許出願に記載された片持ち
型管は、装填されたウエーハ・ボートを拡散管の
壁面にある大きな寸法の窓部に通過させることに
よつてウエーハ・ボートが装填される。全てのボ
ートが装填された後、かつ片持ち型管を拡散炉の
高温区域内へ挿入する前に、密に嵌合する石英の
カバーが前記窓部上に置かれる。ウエーハ・ボー
トを拡散管の側面の窓部を通つて装填取出しを行
なう手法は有効であるが、ある場合にはこの手法
は不便であり、設計が容易でコストの安い自動ウ
エーハ装填装置には充分適さない。

このように、半導体ウエーハを装填した複数の
拡散ボートを片持ち型管内に迅速かつ安価に装填
するための更に便利な片持ち型拡散管装置および
方法に対する需要が依然として存在する。

前記のWollmanの米国特許出週において記載
される発明のいくつかの実施態様では、拡散炉の
管内の非常な高温度に対する片持ち型拡散管の長
い露出から生じるおそれがある撓みを避けるた
め、片持ち型拡散管の端部および中央部を移動す
るために片持ち型拡散管内に組込まれた車輪を提
供する。例えば、石英の片持ち型管の場合は、約
1200℃を超える温度が片持ち型管の撓みを生じ
る。ここに述べた手法は有効であるが、ある拡散
炉内の過度に高い温度に対して露出された片持ち
型管の撓みを避けるための更に簡単な試みの必要
が存在する。

上記のWollmanの米国特許出願に記載された
ものを含むこのような片持ち型装置は拡散炉の装
填ステーシヨン側からガスを供給するが、従来周
知の拡散炉は拡散炉の反対側から処理ガスを供給
する。拡散管のピグテール部に対するガス供給結
合部を用いて上記のWollmanの米国特許出願の
片持ち型管内にガスを供給する便利な実用的な手
段が存在するならば有用であろう。

従つて、本発明の一目的は、改良された片持ち
拡散管、および内部にウエーハ・ボートの装填お
よび取出しを行なうための装置および方法の提供
にある。

本発明の別の目的は、片持ち拡散管内にウエー
ハを自動的に装填するため特に適する装置の提供
にある。

本発明の他の目的は、片持ち拡散管内への自動
的なウエーハ・ボートの装填および取出し、拡散
炉内への装填された片持ち管の自動的な挿入およ
び取出し、および片持ち管からの処理済みウエー
ハの装填ボートの取出しのため特に適する装置お
よび方法の提供にある。

本発明の他の目的は、片持ち管の撓みを避ける
ことができる温度レベルを超える非常に高い炉内
温度における半導体ウエーハの装填ボードの処理
に適する改善された片持ち拡散管装置および方法
の提供にある。

本発明の他の目的は、拡散炉内の片持ち拡散管
の柔軟な設置を有効に行なうための装置および方
法の提供にある。

本発明の他の目的は、ウエーハの装填ボードの
拡散炉内外の装填および取出し、石英間の摩擦の
回避、および装填取出し操作の間ウエーハに対す
る制御された雰囲気の維持のための片持ち装置の
提供にある。

本発明の別の目的は、拡散炉管のピグテールに
対する従来のガス供給法の使用を可能にする片持
ち管拡散装置の提供にある。

簡略に述べれば、本発明の一実施態様によれ
ば、本発明は拡散炉と一般に呼ばれる形式の炉の
高温区域に関する半導体ウエーハの装填ボートの
搬入および搬出のための片持ち管を提供するもの
で、この片持ち管は、その底面に沿つて開口遠端
部から、炉内の搬入搬出および（または）処理の
間ウエーハ・ボートが送られるべき片持ち管の部
分の境界部まで延在する長いスロツトを備えてい
る。このウエーハ・ボートは、前記の長いスロツ
トの縁部に静置しかつ片持ち管がウエーハ・ボー
トで装填される時片持ち管の内部を長いスロツト
に対して有効に封止する半円筒状の底面を有す
る。上記の本発明の一実施態様においては、この
片持ち管はその近端部において、「扉」板と、こ
の扉板を緊締して片持ち管の開口近端部を封止す
る緊締機構とによつて送られるが、この封止は、
拡散炉内への片持ち管の挿入の間ならびに拡散炉
からの片持ち管の取出しの間片持ち管およびこれ
に送られたウエーハの装填ボート周囲の反応ガス
またはパージガスの流過を許容するガス管は除
く。前記扉板の緊締機構は、片持ち管の挿入およ
び取出しを行なうためトラツクに沿つて運動する
側方に運動可能なキヤリツジ機構上に支持されて
いる。ウエーハ装填ボートは、ボート送りプラツ
トフオームの上面が片持ち管の底部の内面上にウ
エーハ・ボートを送り、かつ片持ち管の内側の予
め定めた領域に対して側方に前記ウエーハ・ボー
トを送るように、支持部材から長いスロツトを経
て上方へ延在する狭いウエーハ・ボート送りプラ
ツトフオームを備えたボート送り機構により片持
ち管内に装填される。次にこのボート送りプラツ
トフオームは降下させられて、ウエーハ・ボート
の半円筒状の底面に長いスロツトの一部を覆わせ
てこれを摺動させる。このボート送り機構は更に
降下させられてウエーハ・ボートとの接触状態を
終了し、片持ち管から取出される。この工程は、
別のウエーハ・ボートに対して繰返され、その
各々はその一端部が前に装填されたやや封止位置
関係にあるウエーハ・ボートと当接するように配
置され、長いスロツトの更に別の部分を覆つてこ
れを有効に封止する。所要のウエーハ・ボートの
全てがこのように片持ち管内に装填された後、炉
の高温区域内に挿入される。拡散炉内の高温度で
適当な処理を受けた後、片持ち管はキヤリツジ機
構によつて炉から取出される。ウエーハ・ボート
を送るプラツトフオームを長いスロツトを経て上
昇させて最後の装填されたウエーハ・ボートを片
持ち管の内面上に揚上させ、次いでこれを片持ち
管の外側になるよう側方に運動させるため逆の工
程が行なわれ、このウエーハ・ボートをウエー
ハ・ボート送りプラツトフオームから取出した
後、残りのウエーハ・ボートも同様に片持ち管か
ら取出される。

本発明の一実施態様においては、各々がスロツ
トを設けた片持ち管と送りキヤリツジ機構とその
上でキヤリツジ機構が側方に運動するトラツクを
含む複数のウエーハ装填ステーシヨンが、複数の
積重ねられた拡散炉の各々に対して隣接して配置
される。コンピユータで制御御されるロボツト機
構がボート送りプラツトフオームの送りを行なつ
て、種々の片持ち管の予め定めた部分に予め定め
たウエーハ・ボートの搬入搬出を行なう。このロ
ボツト機構はまた、片持ち管内に装填されるべき
あるいは片持ち管から取出されたばかりのウエー
ハ・ボートの一時的な貯蔵のための棚組立体に関
してウエーハ・ボートの搬入搬出を行なう。

本発明の別の実施態様においては、側方に運動
可能なキヤリツジ機構は、扉板の緊締機構がカム
の回転運動に応答して片持ち管の垂直方向の揚上
運動を生じるように取付けられた垂直方向に運動
可能な案内ブロツクを含んでいる。この案内ブロ
ツクの垂直方向経路は、この案内ブロツクに取付
けられたローラによつて決定され、このローラは
垂直案内面上で拡散炉の内側の片持ち管の「柔軟
な設置」を行なうため片持ち管の最初の垂直下方
向の移動の最初の部分だけ運動し、片持ち管を拡
散炉の底部に定置させ、これにより拡散炉の高温
区域の内側の非常に高い温度における片持ち管の
撓みを避ける。片持ち管の「柔軟な設置」の間下
方向の移動の第２の部分において、垂直方向の別
の内面は僅かに傾斜して案内ブロツクを僅に傾斜
させ、片持ち管の近端部に対してその開口遠端部
を降下させる。このため、片持ち管の近端部が静
置する前にその遠端部を炉の底面上に静置させ、
これによりさもなければ片持ち管が最初に拡散炉
管の開口縁部と接触する片持ち管の開口部即ち近
端部において生じる過大な応力を避けるのであ
る。

本発明の別の実施態様においては、ウエーハ・
ボートは片持ち管の壁面の厚さよりも大きな短い
脚部を有する。ウエーハ・ボートはこれらの脚部
に静置するが、この脚部は片持ち管の長いスロツ
トを貫通して延在して、片持ち管が最初に降下さ
れる時拡散炉管の底面上に達する。この時片持ち
管が取出される。この装置は、ウエーハ・ボート
の摩擦のない搬入搬出を達成し、全ウエーハ・ボ
ートの搬入搬出工程の間ウエーハに対する制御さ
れた雰囲気を維持する。

本発明の別に述べた実施態様においては、拡散
炉管に対すれガスの供給はガス供給源に対するピ
グテール結合部を介してその遠端部において行な
われる。内部の排気ガス管が片持ち管の近端部に
設けられている。この片持ち管は、その近端部に
おいて、片持ち管を送るための第１のフランジ
と、拡散炉と当接してこれと共に封止する第１の
フランジから隔てられた第２のフランジとの２つ
のフランジを有する。内部の排気管は、第１と第
２のフランジ間で片持ち管の壁面を貫通して延在
し、排気ガスを従来周知の清掃装置によつて収集
することを可能にする。内側の排気管よりも実質
的に小さな内径の内側のバイパス管が片持ち管内
の内側排気管内に開口し、第２のフランジの位置
の周囲を通つて第２のフランジの反対側における
片持ち管の壁面を貫通する。ピグテール結合部を
経て拡散炉管内に供給された処理ガスの一部は片
持ち管内を流過し、残りは片持ち管と拡散炉管の
間を内側の排気管と内側のバイパス管の内径と
略々同じ比率で通過し、清掃装置に対して排出さ
れる。

先ず第１図においては弊出願人により設計され
テストされた構造の簡単な手動の片持ち拡散管装
置は照合番号１で示される。片持ち拡散管装置１
は、その左側端部において上記のWollmanの米
国特許出願において詳細に記載されたものと全く
同様な方法で支持された片持ち管２を有する。片
持ち管２の右側端部は開口している。片持ち管２
は、一般に、石英、多結晶シリコンまたはシリコ
ン・カーバイドから構成される。上記の
Wollmanの米国特許出願に記載されるように、
片持ち管２は、各々が50乃至75個の半導体ウエー
ハを装填した多数のウエーハ・ボートを拡散炉管
３内に供給することができる。

緊締機構４は、片持ち管２の右側開口端部を緊
密に封止し、これを片持ち管２の石英フランジ５
および緊締リング２Ａによつて支持する。照合番
号６は、トラツク８に沿つて矢印７の方向に側方
に運動する運動可能なキヤリツジ機構を全体的に
示している。片持ち管２内の反応ガスまたはパー
ジング・ガスの適当な流れを生じる手段は、（こ
れらが本発明の主たる目的を構成するものではな
いため）図示の都合から省略した。このような手
段は、上記のWollmanの米国特許出願において
は詳細に開示記載されている。

本発明と上記のWollmanの米国特許出願との
間の主な相違点は、片持ち管２内へのウエーハ・
ボートの装填を行なうため片持ち管２の右側底部
における長手方向の長い矩形状の装填用スロツト
９を提供することである。上記のWollmanの米
国特許出願に開示された側方の窓部とカバーは、
本文に示される本発明の実施態様において省略し
た。

第１図に示される手動操作される本発明の基本
的な実施態様によれば、ボート送り機構１１は矢
印１３により示される方向に直線状のレール１２
上に送られかつこれに沿つて直線状に運動可能で
ある。ボート送り機構１１は、10個の如きウエー
ハ・ボートの片持ち管２に関する搬入搬出を行な
うため装填用スロツト９を上方に貫通し得るに充
分な狭さと高さを有するボート送りプラツトフオ
ーム１４を含む。

ハンドル１４Ａがボート送り機構１１上に設け
られて、直線レール１２に沿つて矢印１３の方向
に側方運動を生じ、また矢印１５の方向にボート
支持機構６の遠端部の昇降運動を生じる。

この点において、ボート送り機構１１のいくつ
かの顕著な特徴の説明のため第５図を照合すれば
役立とう。第１に、ボート送りプラツトフオーム
１４は、石英ボート１０の半円筒状の底面と直接
接触する２つの長い石英のローラ１６を有する
が、これはもし石英ボート１０の底部がボート送
りプラツトフオーム１４の金属製の基部上に静置
するならば生じることになる石英間の接触を避け
ることが重要であるためである。

第５図における実線は、降下位置におけるボー
ト送りプラツトフオーム１４の位置を示してい
る。点線１７は、片持ち管２の装填用スロツト９
を介して延在するボート送りプラツトフオーム１
４の最上位置における上面の位置を示している。
この時、ボート送りプラツトフオーム１４がその
上に支持される支持アーム１８がハンドル１４Ａ
の外端部の下方向の運動に応答して直線レール１
２の周囲に枢動することが判るであろう。ローー
ラ１９，２０は、トラツク８の左側においてフラ
ンジ２１の上下の各面と接触してボート送りプラ
ツトフオーム１４の昇降位置の限界を規定する。

第３図に示される如き片持ち管２における１０
の如きウエーハ・ボートおよび２２の如きウエー
ハの構成は、ウエーハ２２が片持ち管２において
正確に心出しされかつウエーハ・ボート１０が片
持ち管２の底壁面に対し非常に接近し、その結果
ウエーハ２２を流過する抵抗ガスの非常に均一な
流れを生じ、その結果、ウエーハの処理の改善さ
れた均一性および改善されたウエーハの歩留りを
もたらす。

次に、第１図のウエーハ・ボート装填装置の作
用については第６Ａ図および第６Ｂ図に関して説
明することにする。ウエーハ装填工程における最
初のステツプは、第６Ａ図に示されるように、ボ
ート支持機構１１が石英片持ち管２の開口端部２
Ａの右側においてこれと整合状態に配置される
時、ウエーハ２２を装填したウエーハ・ボート１
０をボート送りプラツトフオーム１４上に定置す
ることである。次にハンドル１４Ａを矢印２３の
方向に下方向に押圧することにより、機構１１が
直線レール１２の周囲に枢動する時ボート１０お
よびウエーハ２２を矢印２４の方向に上方へ揚上
させる。下部ローラ２０（第５図）は、これがフ
ランジ２１の底面と当る時石英ボート１０の円筒
状の底面が片持ち管２Ａの内側底面の上方に位置
されるように配置されている。ボート送りプラツ
トフオーム１４は、片持ち管２の底部におけるス
ロツト９を介して延在して石英ボート１０の底部
を片持ち管２の底面の上方に保持するに充分な高
さと狭さとなつている。支持アーム１８は、片持
ち管２の底部の外表面の下方に維持される。

オペレータは第６Ｂ図の矢印２４の方向の左方
へハンドル１４Ａを移動して、ボート送りプラツ
トフオーム１４、石英ボート１０およびウエーハ
２２をその揚上位置に維持し、これらを矢印２５
の方向に片持ち管２の内側に運動させる。ボート
送り機構１１は、最初の石英ボート１０の底部が
装填用スロツト９の右側端部を覆うに充分なだけ
運動されることが望ましい。

第６Ａ図および第６Ｂ図には示さないが、次の
一連の工程は今丁度述べた工程の逆である。更
に、ハンドル１４Ａを持上げて、ウエーハ・ボー
トの底部の外表面をスロツト９の内縁部に対して
降下させることにより、スロツト９の前記部分を
覆つてこれを外側から効果的に封止する。ボート
支持機構１１は、この時第６Ｂ図の矢印２４とは
反対方向に右側へ移動されて、片持ち管２の右側
端部を越えて運動させられる。この時、未処理の
ウエーハの装填ウエーハ・ボートがボート送りプ
ラツトフオーム１４上に位置され、この工程が繰
返される。

この時、石英ボート１０の端縁部が正確に平ら
で垂直方向にあつて、その結果ウエーハ・ボート
間のスロツト９の覆われない間隙がないように片
持ち管２の内側に連続的に装填されるウエーハ・
ボートが相互に正確に当接することに注目された
い。例えば、第４図においては、照合番号２５，
２６により示される線が、片持ち管２内に装填さ
れたウエーハ・ボートの当接する端縁部が長い底
部の装填用スロツト９を有効に封止することを示
している。また、ボート送りプラツトフオーム１
４は複数の装填済みのウエーハ・ボートを支持す
るに充分な長さであつて、その結果ウエーハ・ボ
ートの全ての「連」が１回の操作で装填取出しが
可能であることに注目すべきである。また、未装
填のウエーハ・ボート即ち「ダミー」ボートが装
填用スロツト９の全長の一部を閉鎖即ち封止する
ため片持ち管内に装填することができることも留
意すべきである。

ある特定の処理工程における全てのウエーハ・
ボートが片持ち管２内に装填された後、この片持
ち管は処理のため拡散管即ち炉体３内へ矢印１３
の方向右側（第１図）に向つて移動される。高温
度のウエーハ処理工程が完了した後、上記の
Wollmanの米国特許出願に更に詳細に記載され
るように、片持ち管２がこのWollmanの米国特
許出願に述べる方法で取出され、工程の順序が逆
である点点を除いて上記の方法と全く方法でボー
ト送り機構１１を用いて石英ボート１０が取出さ
れる。

更に、ボート送り機構１１はボート送りプラツ
トフオーム１４が片持ち管２の開口端部２Ａに最
も近い装填ウエーハ・ボートの下方に位置される
ように、管２の下方に配置される。ボート送りプ
ラツトフオームを持上げてこのウエーハ・ボート
の底部と係合させ、これを装填用スロツト９の縁
部上に揚上させ、ボート送り機構１１を第６Ｂ図
における矢印２５とは反対の方向に移動させてこ
のウエーハ・ボートを片持ち管２から取出す。こ
の時、ウエーハ・ボートは適当な手段によつて取
出され、残りの処理済みウエーハの装填ボートを
取外すため同じ工程が繰返される。

次に、本発明の更に複雑な実施態様について第
９図に関して記述するが、これにおいては、第１
図に関して先に述べた基本的概念が照合番号２８
により示される拡散炉の「積重ね」と関連して構
成され、これは当業者にとつては周知の従来の方
法により垂直方向に積重ねられた４つの拡散炉３
−１，３−２，３−３および３−４を示してい
る。４つの個々の「装填用ステーシヨン」は、各
拡散炉３−１，３−２…３−４の右側端部に隣接
して配置されている。これらの拡散装填ステーシ
ヨンは各々、第１図に関して前に述べた片持ち管
２の如き片持ち管を含んでいる。第９図において
は、これら４つの片持ち管は照合番号２−１，２
−２，２−３，２−４によつて示されている。
各々は第１図における番号８の如きトラツク上に
支持され、各片持ち管２−１，２−２等が、各拡
散炉３−１，３−２等に関する各片持ち管の正確
な挿入および取出しを行なう送り機構（第９図に
は図示しない）によつてその左側端部においてフ
ランジにより片持ち状に支持されている。

ウエーハ・ボート貯蔵棚２９は、上記の装填領
域と左側端部に隣接して配置される。ウエーハ・
ボート棚組立体２９は、このウエーハ・ボート棚
組立体２９の後壁面２９Ａによりその後端部にお
いて支持される３０の如き複数のボート支持アー
ム即ち棚部を含んでいる。このウエーハ・ボート
棚部３０は各々、第３図、第６Ａ図および第６Ｂ
図に関して前に述べた１０の如き２つの隣接する
装填されたウエーハ・ボートの底面を支持するた
め、その上面上で３１の如き２本の石英ロツドを
有する。

ウエーハ・ボート棚組立体２９においては、４
つの片持ち管のウエーハ・ボート装填ステーシヨ
ンの各々と対応する２列のウエーハ・ボート棚部
３０が存在する。ウエーハ・ボート棚部３０の列
の一方は、２２の如き未処理の半導体ウエーハが
装填されたウエーハ・ボートを支持するために残
されており、ウエーハ・ボート棚部３０の他の列
は片持ち管２−１，２−２等の１つから取外され
たばかりのウエーハが装填されたボートを支持す
るために残されている。

第９図のコンピユータ化した拡散炉装填装置３
２は、照合番号１１Ａにより示されたボート支持
ロボツト機構を含んでいる。ボート支持ロボツト
１１Ａは、第１図、第５図、第６Ａ図および第６
Ｂ図に関して記述したものと略々同じボート送り
プラツトフオーム１４を含んでいる。しかし、第
９図のボート送りプラツトフオーム１４は、コン
ピユータ３５に格納されかつこれにより実行され
る炉搬入搬出プログラムに応答して矢印３４によ
り示される方向に自動的に運動することができる
水平方向アーム３３によつて支持されている。運
動可能な水平方向アーム３３は、アーム３３およ
びボート送りプラツトフオーム１４の位置を正確
に制御するためのプログラムされたコンピユータ
３５に応答するステツプ・モータの如き適当な機
構を含む運動ブロツク３６によつて支持されかつ
制御される。運動ブロツク３６の、従つて水平方
向アーム３３の垂直方向位置は、垂平方向のロツ
ド３８上の矢印３７の方向に運動ブロツク３６の
垂直方向運動によつて調整される。ステツプ・モ
ータの如き適当な機構は、垂直方向のロツド３８
と係合してボート送りプラツトフオーム１４を正
確に垂直方向に定置するため運動ブロツク３６内
に含まれている。

矢印３４の方向は、片持ち管２−１，２−２等
の長手方向軸心を横切ることを留意されたい。矢
印３９の方向の片持ち管２−１，２−２等の長手
方向軸心に対し平行な方向のボート送りプラツト
フオーム１４の運動は、キヤリツジ案内要素４０
Ａおよび４０Ｂを含む適当な側方運動機構により
制御される。更に、当業者によれば、コンピユー
タ３５に応答して矢印３９の方向における垂直ロ
ツド３８、運動ブロツク３６およびキヤリツジ案
内要素４０Ａおよび４０Ｂの位置の正確な位置決
めを行なうため、適当な位置されたステツプ・モ
ータおよび良好なケーブルまたはねじ歯車機構を
容易に提供することができる。矢印３４，３７お
よび３９の方向におけるボート送りプラツトフオ
ーム１４の運動により、ウエーハ・ボート棚組立
体２９に対し最初に装填される全てのウエーハ・
ボートが４本の片持ち管２−１，２−２…２−４
に対して最後には装填されるように、ボート支持
プラツトフオーム４０が片持ち管２−１，２−２
等の選択された１つに自動的に装填されるように
棚組立体３０におけるウエーハ・ボート棚部３０
により支持されるどのウエーハ・ボートでも第６
Ａ図および第６Ｂ図に関して前に述べたものと全
く同じ方法で揚上することが可能である。従つ
て、片持ち管がコンピユータ３５の制御下におい
て４つの拡散炉管３−１…３−４内に挿入され
る。拡散管の高温度区域における処理が完了した
後、その内部にウエーハ・ボートを有する片持ち
管が取出され、ボート支持ロボツト１１Ａが全て
の処理済みウエーハおよびこれを支持するウエー
ハ・ボートを１つずつ取外して、これをウエー
ハ・ボート棚組立体２９の適当な棚部に置くよう
にコンピユータ３５に応答して作動される。

第１２図は、ウエーハ・ボートまたは棚部３０
の各々が装填済みウエーハ・ボートの両端部を支
持しているウエーハ・ボート棚組立体２９の前方
を示す部分図である。ボート送りプラツトフオー
ム１４の水平方向の寸法は、これが２つの隣接す
るウエーハ・ボートの棚部３０間に嵌合すること
により、ウエーハ２０を装填した石英ボート１０
を捨い上げる、即ち貯蔵することができるように
充分に短い。

第１１図の断面図は、ウエーハ・ボート棚部３
０の１つが２本の上記の石英ロツド３１に石英ボ
ート１０を支持する方法を示している。

第１０Ａ図乃至第１０Ｅ図は、第９図のボート
支持ロボツト１１Ａ、特にその運動ブロツク３６
によつて行なわれる一連の工程および運動を更に
正確に示している。コンピユータ３５に応答し
て、ウエーハ・ボート棚組立体２９に関するウエ
ーハ・ボートの搬入搬出を行なう。例えば、第１
０Ａ図においては、運動ブロツク３６がボート送
りプラツトフオーム１４を矢印３７Ａの方向に下
方向運動を行なわせて、これをウエーハ・ボート
棚部３０のある特定の列に対して整合させる。次
に、第１０Ｂ図において示すように、アーム３３
は矢印３４Ａの方向に向けて左側に運動してある
特定の石英ボート１０の真下の２つの棚部３０間
にボート送りプラツトフオーム１４を定置する。
次に、第１０Ｃ図において示すように、運動ブロ
ツク３６および水平方向アーム３３は矢印３７Ｂ
の方向に上昇してプラツトフオーム１４および石
英ボート１０を棚部３０から上方へ揚上させる。
次に、第１０Ｄ図に示すように、水平方向アーム
３３は矢印３４Ｂの方向に右側へ運動させられ、
石英ボート１０を棚部３０から取外す。最後に、
運動ブロツク３６が必要に応じて水平と垂直の両
方向に運動させられて、４本の片持ち管２−１，
２−２等の選択された１つの開口端部の右側端部
における前記石英ボート１０を整合し、このウエ
ーハ・ボートを選択された片持ち管内に装填す
る。

第１０Ｅ図に示された石英ボート１０を片持ち
管、例えば片持ち管２−１に装填するための工程
は全く同じものであり、第１４Ａ図乃至第１４Ｄ
図に示されている。第１４Ａ図においては、コン
ピユータ３５が運動ブロツク３６を片持ち管２−
１の開口端部の右側（第９図）に垂直および水平
方向に位置させた後、その底面が片持ち管２−１
の内表面４５上に位置するように、運動ブロツク
３６は水平方向アーム３３を矢印４２の方向に運
動させて石英ボート１０を整合させる。次に、石
英ボート１０およびウエーハ２０がこのように整
合されると、キヤリツジ案内要素４０Ａおよび４
０Ｂ（第９図）が第１４Ｂ図に示されるように左
側へ運動させられ、ボート１０およびウエーハ２
０を片持ち管２−１内のある選択された位置へ移
動させ、長い装填用スロツト９を介して延長する
プラツトフオーム１４にボート１０をこの片持ち
管の底部より上方に支持させる。この時、第１４
Ｃ図に示されるように、運動ブロツク３６が水平
方向アーム３３およびプラツトフオーム１４を矢
印４３の方向に降下させる。最後に、プラツトフ
オーム１４は第１４Ｄ図に示されるように矢印４
４の方向に取出される。

この点において、片持ち管２に関するウエーハ
の搬入搬出を行なうための上記の構造および手法
が、上記のWollmanの米国特許出願に記載され
る如き片持ち拡散炉における側方の窓部を通すよ
うにウエーハを装填する上記の従来の手法と関連
する多くの問題および障害を克服するものである
ことが判るであろう。装填用スロツト９を提供し
てこの装填用スロツトを介して延長するボート送
りプラツトフオーム１４を用い、また色々なウエ
ーハ・ボートの正確な半円筒状の外表面および正
確に平坦な係合する端面を用いて長い装填用スロ
ツト９を封止するこの手法が非常に満足のゆくも
のであることが証明された。この手法は、ボート
送りプラツトフオーム１４のローラ３１が決して
ウエーハ・ボートとの摺動接触を生じないため、
摩擦による石英の埃の発生を減少させる。ボート
送り機構１１の軸方向運動は、手動もしくは自動
のいずれによつて制御されるかを問わず、ウエー
ハ・ボートを片持ち管の側方窓部を通るよう通過
させる自動的な即ちロボツトによるボート装填装
置の設計および構成上の複雑さに比較して、簡単
でありかつ比較的便利なものである。

次に、前に述べかつ上記のWollmanの米国特
許出願に更に詳細に開示されたキヤリツジ機構６
に対する別の改善について第７図、第８Ａ図、第
８Ｂ図、第１３Ａ図、第１３Ｂ図および第１５図
に関して論述する。

次に第７図において、キヤリツジ６は上記の
Wollmanの米国特許出願に記載したものと全く
同じ方法でトラツク８上に載つている。片持ち管
２は、Wollmanの米国特許出願において詳細に
記載される如きフランジ５と、これにより堅固な
扉部４６がフランジ５の垂直の外面と封止作用的
に係合させられて片持ち管２全体を封止する緊締
機構とを有する。反応ガスを扉部４６を通過させ
るため適当な速動解除型ガス・コネクタ（図示せ
ず）が設けられる。片持ち管２の調整および整合
操作を可能にする３点で調整可能な速動解除型の
調整可能結合部が提供され、これに対して扉部４
６が片持ち状に管２を支持する「スパイダ」４７
から取付けられている。柱体４８が扉部４６の上
面に対して結合され、これに対してボール４９が
堅固に取付けられている。ソケツト５０は、この
ソケツト５０からボール４９が側方に外れること
を防止する軸４８を収受する垂直の狭い溝５１を
有する。三角形状の「スパイダ」４７の下方の２
本のアームには、扉部４６の下部に対して取付け
られたスラスト・ベアリング部材５３と係合して
片持ち管２が挿入される拡散炉２の軸心に対する
片持ち管２の軸心の非常に正確な整合を行なう適
当な調整手段５２が設けられている。

スパイダ４７の背面が堅固な案内ブロツク５４
に対して取付けられる。この案内ブロツク５４は
Ｕ字形チヤネル５５の内側に支持されている。Ｕ
字形チヤネル５５は２つの脚部５５Ａと５５Ｂ、
および背部５５Ｃを有する。背部５５Ｃは垂直方
向のスロツト５６を有する。案内ブロツク５４の
背面に対して堅固に取付けられたカム・フオロワ
部材５７はスロツト５６を通つて延在している。
カム・フオロワ・ローラ５８はカム・フオロワ部
材５７の外端部に対して取付けられている。

案内ブロツク５４は、２つのローラ５９がＵ字
形チヤネル５５の背面５５Ｃの内表面６０上で転
動するように案内ブロツク５４の底部の後隅部に
対して取付けられたローラ５９によつて支持され
ている。Ｕ字形チヤネル５５の反対側には、側壁
面５５Ａと５５Ｂの内表面に配置された対応する
垂直方向のスロツト６２内に延在するローラ６１
が存在する。

カム・フオロワ・ローラ５８は、カム・モータ
５４によつて駆動される偏心カム６３上に載つて
いる。案内ブロツク５４はボート支持機構６の背
面部材６５に対して堅固に取付けられている。

このため、カム６３は回転する時、カム・フオ
ロワ部材５７の矢印６６により示される方向で垂
直方向運動を生じ、これが更に矢印６７の方向
（第８Ａ図）にスパイダ４７、ソケツト５０、扉
部４６および最後に片持ち管２の対応する垂直方
向の運動を生じる。支持機構６のトラツク８に沿
つた矢印６８の方向における側方運動が２つの圧
縮バネ７０，７１により結合される機構６９によ
つて得られる。機構６９は、図示しないが当業者
には容易に提供が可能な駆動装置に対して結合さ
れている。

本発明の「柔軟な設置」動作の特質によれば、
Ｕ字形チヤネル５５の背面５５Ｃの内表面６０の
下方部分６０Ａは、第８Ａ図および第８Ｂ図、ま
たは第１３Ａ図および第１３Ｂ図に誇張して示さ
れるように僅かに傾斜している。面６０の上部６
０Ｂが完全に垂直方向であるため、矢印６６の方
向における案内ブロツク５４の移動の上方部分が
正確に垂直方向であることが判るであろう。しか
し、スロツト５６の下方向への移動の間、ローラ
５９が面６０の曲折部７２上を下方に通過する
時、案内ブロツク５４が僅かに傾斜しはじめて片
持ち管２の円弧状運動７３（第８Ｂ図）を生じ
る。

一旦２−１（第１３Ａ図および第１３Ｂ図）の
如き片持ち管が拡散炉管３内に配置されると、片
持ち管２−１が構成される材料（一般に、石英、
多結晶シリコンもしくはシリコンカーバイド）の
緩やかな撓みを避けるために、もし炉体３の高温
区域における処理温度が約1050℃よりも高けれ
ば、片持ち管２−１全体を拡散管３の底部の内表
面３Ａに対して降下させ得ないことが非常に望ま
しい。

この点において、もし第８Ｂ図において矢印７
３で示される円弧運動が拡散炉管３の底部の内表
面３Ａに対して片持ち管２−１を降下させる「柔
軟な設置」動作の間に生じなければ、片持ち管２
−１の右側端部ではなく左側端部が最初に拡散炉
管３の口部付近で拡散炉管３の底縁面３Ａと最初
に係合することが可能である。このような状態は
拡散炉管３の口部付近の石英材料と片持ち管２−
１の結晶する接触部分の双方において非常に大き
な応力を生じようとすることが判るであろう。こ
のため、拡散炉管３または片持ち管２−１に割損
および破損、および（または）欠陥を生じる石英
の埃の発生を生じることもあり得る。

従つて、柔軟な設置工程の間片持ち管２−１の
右側端部を最初に降下させるための手段を提供す
ることが非常に望ましいことが明らかであろう。
第３Ａ図および第３Ｂ図および第１３Ｂ図に示さ
れる構造から、Ｕ字形チヤネル５５の背部の内壁
面５５Ｃにおける僅かに傾斜した下表面６０Ａが
このような望ましい効果を達成することが明らか
であろう。カム６３が案内ブロツク５４を降下す
るように回転し続けると、ローラ５９が面６０の
曲析部７２を通過する際片持ち管２−１の右側端
部が下方に傾斜する。片持ち管２−１の右側端部
が拡散炉管３の底部面３Ａ上に静置した後、カム
６３が回転するに伴つて案内ブロツク５４の更に
下方の運動は、片持ち管２−１もまた面３Ａ上に
静置するまで片持ち管２−１の左側端部の下方運
動を続ける結果となる。

次に第１６図においては、変更した片持ち拡散
管装置１Ａが支持機構６のやや異なる工程を提供
するが、これにおいては、ステツプ・モータ５４
Ａが、第７図に示されるようにカムとカム・フオ
ロワを駆動する代りに、ブロツク５７に対して結
合されたジヤツキねじ機構７４を駆動する。ジヤ
ツキねじ７４は、案内ブロツク５４に対して堅固
に取付けられたアーム５７に対して結合されてい
る。案内ブロツク５４は、扉部４６を支持するス
パイダ４７を昇降させるようＵ字形チヤネル５５
内部で運動する。扉部４６は、片持ち管２の緊締
リング２Ａと石英フランジ５によつて片持ち管２
に対して緊締されている。（適当な場合には、第
１６図、第１７図においては第７図と同じ照合番
号が用いられる。）照合番号７４は、片持ち管２
の上下の限界を制御するため概略図に示されたス
トツパを示す。

しかし、第１６図、第１７図および第１８Ａ図
乃至第１８Ｃ図の最も重要な特質は各石英ボート
１０の底部における脚部７６を設けることに関す
るものである。この脚部７６は、図示の如くスロ
ツトを設けた片持ち管２の装填用スロツト９を経
て延在している。各脚部７６の長さは、装填用ス
ロツト９を有効に閉鎖するようにウエーハ・ボー
トが片持ち管２の底面上に静置する時、脚部７６
が片持ち管２の底部の外表面の下方に延在する如
きものである。このため、第１６図におけるキヤ
リツジ６の機構が第１８Ｂ図における矢印７７の
方向に片持ち管２を降下させるように操作される
時、脚部７６に最後には、片持ち管２の底面が底
面３Ａと接触する前に拡散炉管３の底面３Ａ上に
静置することになる。この時、拡散管を更に僅か
に降下させることにより、キヤリツジ６を拡散炉
管３、ウエーハ・ボート１０または脚部７６と触
れることなく拡散炉管３から取出すことができ、
ボート１０及びウエーハ２２を第１８Ｃ図に示し
たように拡散炉管３内部に配置したままである。

このような試みは拡散管２の熱によるクリープ
のため拡散管が撓もうとする非常に高い温度の工
程において非常に有効であり得るが、これは拡散
炉管３に対する装填ボートのないウエーハの搬入
搬出の間制御された周囲の雰囲気を提供する前に
述べた利点は影響を受けない。しかし、ウエーハ
と拡散炉との間の「二重壁面」の絶縁を提供する
利点は失われ、そのため拡散炉管３は更にしばし
ば清掃しなければならず、拡散炉の運転停止時間
をもたらすことになる。それにも拘らず、非常に
高温の処理操作のためには、第１６図、第１７図
および第１８Ａ図乃至第１８Ｃ図に関するこのよ
うな選択は、欠陥を生じる粒子状の汚染要因の形
成を完全に回避しながら、搬入搬出操作の間制御
された周囲の雰囲気を提供することができる故に
非常に有利となる。

次に第１９図、また第１９図の細部を拡大した
第２０図においては、ユーザが拡散炉管３の近い
側即ち左側に対するガス結合管路を伸ばすことを
欲さず、その代り第１９図における７９の如き従
来の「ピグテール」により拡散管２に対して反応
ガスを供給することを選好する装置における片持
ち管２の使用を可能にする本発明の一実施例が示
されている。照合番号８０は、反応ガスの給供源
がピグテール７９の拡大したボール端部に対して
結合されてその間にシールを形成する典型的な反
応ガス管結合部を示している。無論、パージング
ガスは、拡散炉管３に対する片持ち管２の挿入取
外しの間、扉板部４７を通る結合部（図示せず）
により片持ち管２を流過するようにすることがで
きる。

第１９図および第２０図においては、エルボー
の形状を有する内側の排気管８２は、拡散炉管３
のフランジ３Ｂと当接してこれとシールを形成す
る目的のため、第１のフランジ５Ａとこのフラン
ジ５Ａの右側に数cm隔てられた第２のフランジ５
Ｂとの間のある場所において片持ち管２の上壁面
を貫通してその上端部８２Ａが延在している。内
側の排気管８２の下部８２Ｂは片持ち管２と略々
同軸状に整合されており、片持ち管２内で右から
左側へ流れる反応ガスが流入しかつ片持ち管２か
ら従来の清掃装置へ排出することができる開口端
部８２Ｃを有する。清掃装置は当業者には公知で
ある。

排気管８２の典型的な内径は約25mmでよい。

内側のバイパス管８５は、排気管８２の内側通
路に開口する端部８５Ａを有し、またフランジ５
Ｂの右側端部における片持ち管２の上面を貫通す
る別の開口８５Ｂを有する。バイパス管８５Ａの
内径は排気管８２のそれよりも遥かに小さく、例
えば約６mmでよい。

第１９図および第２０図に示される如き拡散炉
管３の場合は、反応ガス供給源（図示せず）は矢
印８７により示される如きピグテール結合部７９
を径て拡散炉管３内に流入する反応ガスの予め定
めた供給を生じる。拡散炉管３の内壁面と片持ち
管２との間には、矢印８６で示されるように少量
の反応ガスが流れる。この反応ガスのこのような
量（例えば、約10％）は結局はバイパス管８５の
開口端部に流入し、またこれを経て排気管８２の
内側に流入する。反応ガスの残量、例えばその約
90％は、矢印８４により示されるように片持ち管
２を流過しかつその内部のウエーハ２２間を流れ
る。また矢印８４により示されるように、片持ち
管２内を流れる反応ガスは最終的には内側の排気
管８２の開口端部８２Ｃ内に流れ、バイパス管８
５を流過するガス８６と混合し、矢印８３により
示されるように清掃領域内に排出される。片持ち
管２と拡散炉管３間に流れる反応ガスの比率は、
バイパス管８５の内径に対する排気管８２の内径
の比率と略々同じである。

本発明についてはそのいくつかの特定の実施態
様に関して記述したが、当業者は、本発明の主旨
および範囲から逸脱することなく本発明の本文に
記述した実施態様に対して色々な変更が可能であ
ろう。しかし、本文に述べた装置および方法の変
更は、本文に記述したものと相当のものであるこ
と、またこれらは本発明の範囲内で実質的に同じ
結果を得るため実質的に同じ方法で実質的に同じ
機能を達成することが意図される。例えば、
「LTO」（低温酸化）装置の場合には、片持ち管
２はその上面に７８の如き半円形状のスロツトを
設けて第９図の装置を用いることによるウエー
ハ・ボートの搬入搬出作業を自動化を容易にする
という利点を提供することができる。この場合、
開口した底部のウエーハ・ボートを用いて、反応
ガスがウエーハおよび片持ち管の長いスロツト
９、またスロツト７８を自由に流過させる。第１
図に示した本発明の実施態様においては、もし多
結晶シリコンまたはシリコンカーバイドを用いて
炉の高温区域における片持ち管の撓みを招くこと
なく非常に高温の運転を達成するならば、拡散炉
管の口部に最も近い部分が石英であるが炉体の高
温区域ににおけるウエーハの装填ボートを支持す
る部分はシリコンカーバイドまたは多結晶シリコ
ンであるハイブリツド片持ち管を構成することが
望ましい。石英部分の比較的低い熱伝導率は、扉
部および片持ち支持機構に対する炉体からの大き
な熱伝導を生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の片持ち管装置の基本的な手動
で操作する実施例およびそのウエーハ・ボート装
填機構を示す部分斜視図、第２図は第１図に示さ
れた片持ち管の底部における長いスロツトを示す
部分底面図、第３図は長いスロツトを覆う内部の
装填されたボートを有する第１図の片持ち管を示
す断面図、第４図は長いスロツトを覆つてこれを
封止する内部の複数のウエーハ・ボートを有する
第１図に示された片持ち管を示す部分底面図、第
５図は第１図に示されたボート装填機構の詳細を
示す部分断面図、第６図Ａおよび第６Ｂ図は本発
明の装置の作用の説明に役立つ第１図の装置の部
分斜視図、第７図は第１図に示された片持ち管を
送る「柔軟な設置」を行なうキヤリツジ機構を示
す部分斜視図、第８Ａ図は第７図に示された機構
の部分立面図、第８Ｂ図は第８Ａ図の機構の作用
の説明に役立つ部分立面図、第９図は第１図に示
した形式の複数の片持ち管とキヤリツジ機構を内
蔵するウエーハ・ボートの自動装填装置を示す部
分斜視図、第１０Ａ図乃至第１０Ｅ図は第９図に
示した自動装置の作用を説明する上で役立つ部分
断面図、第１１図は第９図の装置の一特質の説明
に役立つ部分断面図、第１２図は第９図に示した
装置のウエーハ・ボートのトラツク部分を示す部
分正面図、第１３Ａ図および第１３Ｂ図は第７図
に示した「柔軟な設置」のためのキヤリツジ機構
の作用の説明に役立つ図、第１４Ａ図乃至第１４
Ｄ図は第９図に示した装置の作用の説明に役立つ
断面図、第１５図は第７図に示した「柔軟な設
置」装置において用いられる速動解除型取付け機
構の部分拡大斜視図、第１６図は本発明の別の実
施態様を示す側面図、第１７図は第１６図の線１
７−１７に関する部分断面図、第１８Ａ図乃至第
１８Ｃ図は第１６図に示した本発明の実施態様の
作用の説明に役立つ端面図、第１９図は本発明の
別の実施態様を示す断面図、および第２０図は第
１９図の詳細を示す拡大図である。 １…片持ち拡散管装置、２…片持ち管、２Ａ…
緊締リング、３…拡散炉管、４…緊締機構、５…
石英フランジ、６…ボート支持機構、８…トラツ
ク、９…装填用スロツト、１０…石英ボート、１
１…ボート送り機構、１１Ａ…ボート支持ロボツ
ト、１２…直線レール、１４…ボート送りプラツ
トフオーム、１４Ａ…ハンドル、１６…石英ロー
ラ、１８…支持アーム、１９，２０…ローラ、２
１…フランジ、２２…ウエーハ、２９…ウエー
ハ・ボート棚組立体、３０…ウエーハ・ボート棚
部、３１…石英ロツド、３２…拡散炉装填装置、
３３…水平方向アーム、３５…コンピユータ、３
６…運動ブロツク、３８…垂直方向ロツド、４６
…扉部、４７…スパイダ、４９…ボール、５０…
ソケツト、５１…溝、５２…調整手段、５３…ス
ラスト・ベアリング部材、５４…案内ブロツク、
５５…Ｕ字形チヤネル、５６…スロツト、５７…
カム・フオロワ部材、５８…カム・フオロワ・ロ
ーラ、５９…ローラ、６１…ローラ、６２…スロ
ツト、６３…偏心カム、６５…背面部材、６９…
機構、７０…圧縮ばね、７１…圧縮ばね、７２…
曲折部、７４…ジヤツキねじ、７６…脚部、７９
…ピグテール結合部、８２…排気管、８５…バイ
パス管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 隔てて配置された複数の半導体ウエーハの拡
   散炉に対する搬入、搬出を行ない、前記拡散炉内
   での高温度でのウエーハ処理操作の間前記ウエー
   ハを保持するための装置において、 (a) 前記ウエーハを内部に保持する管であつて、
   第１の端部と第２の開口端部と、１つの壁部と
   を有し、前記壁部の底部に細長いスロツトを備
   え、該細長いスロツトが前記第２の開口端部か
   ら前記壁部の前記底部に沿つて、ウエーハ・ボ
   ートが定置されるべき前記第１の管の一部分に
   沿つて延在する管と、 (b) 前記管の前記第１の端部に剛結合されて前記
   管を片持梁状に支持し、前記拡散炉に対して相
   対移動可能に装置され、それにより前記管を片
   持梁状に支持した状態で前記拡散炉に対して搬
   入、搬出可能であり、さらに前記管が前記拡散
   炉内へ完全に挿入された時に、前記管がそれを
   通つて前記拡散炉内へ搬入、搬出される前記拡
   散炉の入口開口を密封する手段を備えている片
   持支持手段と、 (c) 前記ウエーハの少なくとも幾つかを支持する
   取外し自在な第１のウエーハ・ボートであつ
   て、該第１のウエーハ・ボートが前記管の内側
   にその底部の内面上に安置される時前記細長い
   スロツトの一部を覆つてこれを封止する底面を
   有する第１のウエーハ・ボートと、 (d) 前記拡散炉と前記片持支持手段とに連結され
   たガス配管であつて、前記管が前記拡散炉に対
   して出入している間、及び前記ウエーハが前記
   拡散炉内に保持されている間、ガスを前記管の
   中へそして前記ウエーハの間へと流すガス配管
   と、 (e) 前記ウエーハ・ボートを搬送するボート搬送
   機構であつて、 (i) 前記細長いスロツトを通つて上方へ伸び、
   前記第１のウエーハ・ボートが前記管内へ搬
   入される間、及び前記第１のウエーハ・ボー
   トが前記管内から搬出される間、前記第１の
   ウエーハ・ボートを前記管内において前記管
   の底部内面の上方で搬送するボート支持手段
   と、 (ii) 前記管の下方に配置され前記ボート支持手
   段を搬送る可動の基台機構、とを含んでな
   り、 前記第１のウエーハ・ボートのどの部分または
   前記のどのウエーハまたは前記ボート支持手段あ
   るいは前記基台機構のどの部分も前記管のどの部
   分にも触れることなく、前記管の底部内面の上方
   で前記細長いスロツトに沿つて前記第１のウエー
   ハ・ボートを側方に運動させるボート搬送機構、 とを含んでなる装置。 ２ 前記第１のウエーハ・ボートが、ほぼ半円筒
   状の底部と、前記ウエーハ・ボートが前記管の底
   部内面上に載つている時に前記ウエーハを前記管
   とほぼ同心に保持する溝付きのウエーハ支持ロツ
   ドとを備えている、特許請求の範囲第１項記載の
   装置。 ３ 前記第１のウエーハ・ボートと該第１のウエ
   ーハ・ボートに似た第２のウエーハ・ボートがそ
   れぞれ互いに密に当接する平らな端面を有し、前
   記管内に配された複数の似たウエーハ・ボートが
   前記細長いスロツトの少くとも一部分を効果的に
   密封するカバーの役目を果たす、特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 ４ 前記第１のウエーハ・ボートが、前記細長い
   スロツトを通つて下方へそして前記管の底部下面
   の下方へと伸びるよう位置付けられた複数の脚を
   有する、特許請求の範囲第１項記載の装置。 ５ 前記ボート搬送機構が、前記第１のウエー
   ハ・ボートを前記脚が前記管の底部内面上に載る
   ように下降させるように上下方向で位置調節可能
   な昇降手段を備え、その結果前記管を前記拡散炉
   から前記第１のウエーハ・ボートに触れることな
   く引出すことのできる、特許請求の範囲第４項記
   載の装置。 ６ 拡散炉に対して複数の隔てて配置された半導
   体ウエーハの搬入搬出を行ない、また前記炉内で
   の高温度におけるウエーハの処理操作の間前記ウ
   エーハを保持する方法において、 (a) 堅固な第１の管をその第１の端部において片
   持ち状に保持し、該第１の管は、開口した第２
   の端部と、壁面と、この壁面の底部の細長いス
   ロツトを有し、該細長いスロツトは前記壁面の
   前記底部に沿つて前記第２の端部からウエー
   ハ・ボートが定置されるべき前記第１の管の部
   分まで延び、 (b) 第１のウエーハ・ボートを前記第１の管の前
   記開口した第２の端部に隣接するプラツトフオ
   ーム上に定置し、該プラツトフオームは前記第
   １の管と接触することなく前記細長いスロツト
   を通過するに十分な狭さを有し、 (c) 前記プラツトフオームが前記第１の管と接触
   することなく前記細長いスロツトを通過し、前
   記第１のウエーハ・ボートが前記第１の管と接
   触することなく前記開口端部を通つて前記第１
   の管内に移動するように、前記プラツトフオー
   ムとその内部の前記第１のウエーハ・ボートと
   を運動させ、 (d) 前記第１の管から離れるように前記細長いス
   ロツトを通つて前記プラツトフオームを降下さ
   せ、これにより前記第１のウエーハ・ボートの
   底面が前記細長いスロツトの予め定めた部分を
   封止して覆うように、前記第１のウエーハ・ボ
   ートを前記第１の管の底部内面上に設置し、 (e) ガスを前記第１の管内に流入させ、前記ウエ
   ーハの間を通して、そして該第１の管から流出
   させ、前記第１の管をその内部の前記第１のウ
   エーハ・ボートと共に前記炉内に向かつて同時
   に運動させる工程からなることを特徴とする方
   法。 ７ 前記工程(b)，(c)，および(d)を繰返し、別の複
   数のウエーハ・ボートを相互に端部同志で当接す
   る位置関係において装填して前記ガスに対して前
   記細長いスロツトの別の予め定めた部分を覆つて
   有効にこれを封止する工程を含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第６項記載の方法。 ８ ガスを前記第１の管内に流入させている間に
   前記炉から前記第１の管を取出し、前記ウエー
   ハ・ボートの最後の装填された１つの下方に前記
   プラツトフオームを移動させ、前記ウエーハの最
   後に装填された１つを取出し、前記プラツトフオ
   ームを前記細長いスロツトを通つて揚上させて前
   記第１の管の底部内面の僅か上方に前記ウエー
   ハ・ボートを持上げ、該ウエーハ・ボートを前記
   第１の管の外へその前記開口した第２の端部を通
   つて移動させることにより最後に装填されたウエ
   ーハ・ボートを取出す工程を含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第６項記載の方法。 ９ 前記工程(b)，(c)，および(d)を手動操作で行な
   うことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の
   方法。 １０ 前記工程(b)，(c)，および(d)を自動的に行な
   つて、未処理のウエーハのウエーハ・ボートを貯
   蔵棚部から前記第１の管の前記開口した第２の端
   部へ移動させて、前記第１の管および未処理のウ
   エーハを載せた前記ウエーハ・ボートの前記炉内
   への挿入の前にこれらウエーハ・ボートを前記第
   １の管内に装填する工程を含むことを特徴とする
   特許請求の範囲第６項記載の方法。 １１ 前記第１の管を前記炉から取出した後、前
   記ウエーハ・ボートの別のものに対する前記取出
   し工程を繰返す工程を含むことを特徴とする特許
   請求の範囲第６項記載の方法。 １２ 前記工程(e)の後、前記第１の管を支持し続
   けながら前記第１の管を前記炉の底部内面上へ緩
   やかに降下させることにより前記第１の管の撓み
   を防止する工程を含むことを特徴とする特許請求
   の範囲第６項記載の方法。 １３ 前記第１の管の前記第１端部の前記炉の底
   部内面上への降下の前に、前記炉の底部内面上へ
   前記第１の管の前記第２の端部を降下させて、前
   記第１の管の前記第１の端部付近の過大な応力を
   避ける工程を含むことを特徴とする特許請求の範
   囲第１２項記載の方法。