JPH03195018A - 半導体ウェーハ搬送用治具 - Google Patents

半導体ウェーハ搬送用治具

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JPH03195018A
JPH03195018A JP33286589A JP33286589A JPH03195018A JP H03195018 A JPH03195018 A JP H03195018A JP 33286589 A JP33286589 A JP 33286589A JP 33286589 A JP33286589 A JP 33286589A JP H03195018 A JPH03195018 A JP H03195018A
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furnace
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Tatsuo Nozawa
野沢 辰雄
Yoshiyuki Watabe
義之 渡部
Kazunori Meguro
目黒 和教
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Coorstek KK
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Toshiba Ceramics Co Ltd
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は、半導体ウェーハを積載したカセ・ントボート
を載置するボート載置部とそれを保持するグリップ部を
有する半導体ウェーハ搬送用治具の改良に関するもので
ある。
[従来の技術] 近年のコンピューター産業の発展に伴って高品質な半導
体が要求されるようになり、その製造工程の酸化、拡散
工程で、半導体ウェーハの高温処理炉において半導体ウ
ェーハのロードに用いられるウェーハ積載ボート搬送に
伴う汚染問題をも最小限に押える必要から、汚染源とな
るダストを発生するこれまでのボートローダ一方式に替
って半導体ウェーハ搬送用治具が使用されるようになっ
て来た。
半導体ウェーハ搬送用治具は、半導体ウェーハを積載し
たカセットボートを載置するボート載置部とそれを保持
するグリップ部により構成されている。半導体ウェー八
を積載したカセットボートは、半導体ウェーハ搬送用治
具のボート載置部に載置され、半導体ウェーハ搬送用治
具を炉内へ挿入することにより、炉内へ移送される。炉
内の適当な位置まで半導体ウェー八を積載したカセット
ボートは、半導体ウェーハ搬送用治具を下方へ移動させ
ることにより炉内へ設置される。その後、半導体ウェー
ハ搬送用治具は熱処理前に炉外へ移動される。また、半
導体ウェーハを炉内より炉外へ搬送する場合は、逆に半
導体ウェーハ搬送用治具がカセットボートの下方へ挿入
され、半導体ウェーハ搬送用治具を上方へ移動させるこ
とにより、ボート載置部にカセットボートを載置し、炉
外へ搬送する。半導体ウェーハ搬送用治具は半導体つ工
−ハへ与える影響の小さい高純度の石英ガラスで構成さ
れる。ボート載置部分は石英ガラス製の円筒管もしくは
板を用い、グリップ部分に石英ガラス製円筒管が使われ
る。その石英ガラスの肉厚は、従来3.5〜4.5mm
程度が限度であった。
[発明が解決しようとする問題点] 石英ガラス製半導体ウェーハ搬送用治具は、ボート積載
部からグリップ部への形状移行部付近までその断面係数
が比較的小さい構造を有し、更に積載物による曲げモー
メントは、フォークのような片持ハリでは保持部分はと
大きくなる傾向があるため、この部分の安全性に問題を
生じている。
特に石英ガラスは耐熱性が小さい為、高温炉内へのウェ
ーハ積載ボートの出し入れの際に発生応力が許容応力を
越える可能性があり、越えた場合搬送用治具の重力方向
への変形、更には破損に至り、貴重な処理ウェーハのロ
スにつながる。該治具の安全率は、安全率=許容応力7
允生応力で計算される。ここでいう許容応力とは、使用
に耐え得る材料の安全な強度である。許容応力は材料固
有の値であるため、安全率を高める、つまり、安全率を
大きくする為には、発生応力を小さくする必要がある。
発生応力は、σ=M/Z (ここでσは発生応力、Mは
曲げモーメント、Zは断面係数)により計算される。曲
げモーメントは、形状に関係なく、スパン、荷重によっ
て決るものであるため、一定の荷重に対しては、断面係
数を大きくすれば、発生応力を小さくすることができ、
即ち安全性を高めることができる。
断面係数は単純な円筒であれば、内径と外径の差が大き
い方がつまり肉厚の厚い方が大きくなる。
しかし、石英ガラス板あるいは円筒管の肉厚を大きなも
のとすると熱応力による縦割れ力5発生しやすくなり、
また製造も困難であるから、従来の4.5閣より大きい
肉厚のものは使用すること力1できなかった。
そこで、本発明は、断面係数を高めるためにボート載置
部を空間を配した内周壁部材と外周壁部材とにより構成
したものである。
[問題を解決するための手段] 本発明は半導体ウェーハを積載したカセットボートを載
置するボート載置部とそれを保持するグツツブ部を有す
る半導体ウェーハ搬送用治具において、少なくともボー
ト載置部が、空間を配して内周壁部材と外周壁部材とに
より構成され、かつ、グリップ部に紡速閉板を設けたこ
とを特徴とする半導体ウェーハ搬送用治具である。
[作用] 本発明は、ボート載置部が空間を配して内周壁部材と、
外周壁部材とにより構成されているため、形状の断面係
数を大きくする作用があり、すなわち、発生応力を小さ
くし、安全率を大きくする作用がある。それにより、ボ
ート載置部は従来の限度数量以上のウェーハを積載する
ことができ、処理炉の生産性を引き上げる作用を有する
また、紡速閉板をグリップ部に設けることにより、高温
処理炉からの輻射熱及び炉内ガスの流出を低減、防止す
る作用を有するとともに、更ζこ内周壁部材を紡速閉板
と溶接することにより安全性を高める作用を有する。
[実施例] 次に、本発明にかかる半導体ウェーハ搬送用治具につい
て、その好しい実施例を挙げ、添付図面を参照しつつ、
具体的に説明する。
(実施例1) 本発明の半導体ウェーハ搬送用治具の1例をあげると、
第1図(A)はその炉内挿入部分の側断面である。治具
の炉内に入る部分は、高純度石英ガラスにより構成され
た2つの部分、ボート載置部(1)とグリップ部(2)
とにより構成される。
グリップ部(2)には紡速開板(3)が設けら第1てい
る。治具のボート載置部(1)は、カセ・ントボートを
載置する内周壁部材(8)、板状部材(lO)及びグリ
ップ部(2)より延長された外周壁部材(9)とを溶接
した中空の構造になっており、線B−Bでのその縦断面
を第1図(B)で示す。本実施例は、板状部材(lO)
を用いているが板状部材(10)を用いず、内周壁部材
と外周壁部材を直接溶接してもよく、また、板状部材(
lO)のかわりに棒状部材(図示せず)を用いてもよい
。また、グリップ部(2)は、円筒部材(7)からなり
、その前方端で溶接によって紡速閉板(3)に接続して
いる。紡速閉板には、内周壁部材の一端が溶接される。
また、線A−Aにおけるグリップ部の縦断面が第1図(
C)に示される。カセットボートを載置する内周壁部材
(8)は、ボート形状に合せて、曲面で構成されている
本実施例においては、内周壁部材(8)は曲面にて構成
したが、屈曲面にて構成してもよい(図示せず)。
以上の構成を有する半導体ウェーハ積載用治具のボート
載置部の中央(5)に10kgの荷重を加え、最大応力
を受ける形状移行部(4)の測定値で安全率を算出し、
その時の断面係数、発生応力をあわせて表1に示す。
(比較例1) 実施例1におけるボート載置部の内周壁部材(9)及び
板状部材(11)を配置しない以外は、形状、大きざ、
材質とも実施例1と同様に設計した半導体ウェーハ搬送
用治具を用意した。該半導体ウェーハ積載用治具のボー
ト載置部の中央(5)に実施例1と同様10kgの荷重
を加え、最大応力を受ける形状移行部(4)の測定値で
安全率を算出し、その時の断面係数、発生応力をあわせ
て表1に示す。
表1 以上より本発明の二重壁構造について従来の板状構造を
比較すると、板状構造の断面係数(C113)1.11
5に対して本発明では、2.643に高まり、板状構造
の発生応力(kg/cm2) 166に対して80に抑
制され、更に安全率をみると板状構造の2.9に対して
本発明では6.0となり安全性が二倍以上になっている
。現在の石英ガラス溶接技術でも二重壁化による断面係
数の実質的増大が達成可能である。
すなわち二重壁化により材料の石英ガラスの肉厚を厚く
することなく、石英ガラス製半導体ウェーハ搬送用治具
の安全率が高まる。さらに、半導体ウェーへの処理数量
を2倍にする等、その数量を大きくしても曲げモーメン
トに耐える充分な断面係数が設定可能となり、治具の二
重壁構造は、製品品質の高水準化のためにも生産性増大
のためにも、不可欠な技術となる。
[発明の効果] 本発明の半導体ウェーハ搬送用治具を用いることにより
、半導体ウェーハ処理数量を増加しようとする時に特に
認識される問題点、即ち、高熱下荷重歪を抑制する手段
が無いことを要因とする処理能力の増大限界を解決する
ことができ、安全性を高めるとともに、高温処理炉にお
ける半導体ウェーへの炉内へのまたは炉内からの搬送操
作の確実性を増し、処理ウェーへの歩留りを上げること
ができる。又、治具に紡速閉板を取り付ける二重壁構造
の利用は、高温炉からの輻射熱の発散防止及び炉内ガス
のリーク防止に役立ち、半導体つ工−ハ搬送操作に伴う
炉内温度の変動を小さくすると同時に炉内クリーン度の
保持を果し、高品質なウェーハ生産に必要な処理上での
理想に近づけた第1図は、本発明の実施例1の半導体ウ
ェーハ搬送用治具を示し、第1図(A)は、側断面を、
第1図(B)は、ボート積載部の縦断面をで、第1図(
C)は、グリップ部の縦断面を示す。第2図は、比較例
1の半導体ウェーハ搬送用治具を示す。
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10 ボート載置部 グリップ部 紡速閉板 安全率算出箇所 荷重箇所 治具の炉内挿入部を保持、 炉外部分 円筒部材 内周壁部材 外周壁部材 )板状部材 操作する

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体ウェーハを積載したカセットボートを載置するボ
    ート載置部とそれを保持するグリップ部を有する半導体
    ウェーハ搬送用治具において、少なくともボート載置部
    が、空間を配して内周壁部材と外周壁部材とにより構成
    され、かつ、グリップ部に熱遮閉板を設けたことを特徴
    とする半導体ウェーハ搬送用治具。
JP1332865A 1989-12-25 1989-12-25 半導体ウェーハ搬送用治具 Expired - Fee Related JP2640691B2 (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5636129A (en) * 1979-08-31 1981-04-09 Hitachi Ltd Method and device for heat treatment of semiconductor thin plate

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5636129A (en) * 1979-08-31 1981-04-09 Hitachi Ltd Method and device for heat treatment of semiconductor thin plate

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