JPH0644102Y2

JPH0644102Y2 - ウエハ−の支持治具

Info

Publication number: JPH0644102Y2
Application number: JP11491287U
Authority: JP
Inventors: 正和古川
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1987-07-27
Filing date: 1987-07-27
Publication date: 1994-11-14
Anticipated expiration: 2002-07-27
Also published as: JPS6420723U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、電子工業用の半導体素子を製造する際に、そ
の母材となるウエハーの支持台として使用される支持治
具に関するものである。

（従来の技術）ウエハーは、トランジスタをはじめICやLSI等の半導体
素子を製造する際の原材料であって、シリコンやゲルマ
ニウム等の高純度単結晶を薄く切断した円板状のもので
ある。これにイオン注入法（イオン化した不純物原子を
真空中で加速してウエハーに打ち込む方法）等により、
回路を形成してゆくのであるが、トランジスタやIC等と
して機能するには、その不純物含有率を通常10^-5〜10^-8
％程度にする必要があり、そのため母材としてのウエハ
ーの不純物含有率は10^-8〜10^-11％程度の高純度が要求
される。このように、ウエハーは、不純物の混入を極端
に嫌うので、その支持治具の材質や構造には十分な考慮
を払う必要がある。

このため、従来からウエハーを支持するために使用され
るこの種の支持治具は、例えば石英質のもの、炭素・炭
化珪素複合体あるいは炭化珪素成形体に金属シリコンを
充填させた複合体から形成したもの等が知られており、
また、炭化珪素からなる三次元網目状の骨格内に金属シ
リコンを充填したものも提案されている。

また、一般に、従来から提案されてきている支持治具
（20）は、通常次のような構造を有している。すなわ
ち、第５図に示すように、ウエハー（30）が支持される
凹溝（23）を多数形成した複数の支持棒材（21）（22）
を、各凹溝（23）が内方に向くように支持台（24）を介
して連結することにより、各ウエハー（30）を凹溝（2
3）にて支持するようにしているのである。従来のこの
種の支持治具（20）の、特にその下側支持棒材（22）に
形成した凹溝（23）について検討して見ると、通常凹溝
（23）の巾はウエハー（30）の巾と略同じにしてあり、
かつその側面部は略平行に形成されている。また、上側
支持棒材（21）の各凹溝（23）についても、下側支持棒
材（22）側の凹溝（23）と略同じ巾のものとして形成し
てある。

支持治具（20）がこのような構造であると、上側支持棒
材（21）の凹溝（23）の側面に各ウエハー（30）の側面
が面接触するとともに下側支持棒材（22）の凹溝（23）
の側面及び底面部にも各ウエハー（30）の側面及び端面
が面接触することとなり、その接触面で上側支持棒材
（21）及び下側支持棒材（22）の材質である炭素や珪素
等の分子が付着拡散して、ウエハー（30）に不純物とし
て混入し、ウエハー（30）に要求される不純物含有率を
維持できなくなる恐れがある。この不純物混入現象は、
ウエハー（30）をこの支持治具に支持して高温炉内で加
熱する場合には特に顕著に表われる。このような不純物
含有率の大きくなったウエハー（30）は、当然、半導体
素子の母材として用いることができず、ウエハー（30）
への不純物の混入は、半導体素子の製造工程において、
ゆゆしき大問題となる。

このように問題が生じるのは、とりもなおさず各凹溝
（23）が互いに平行な面によって構成されており、各ウ
エハー（30）はこの面によって面接触という形態で支持
されているからであると考えられる。

而して、上側支持棒材（21）及び下側支持棒材（22）に
形成した凹溝（23）が第５図に示したような形状である
と、上記のようにウエハー（30）に対して悪影響を与え
るが、これを解決するために、第６図に示したように各
凹溝（23）の大きさを大きくして、ウエハー（30）を傾
斜状態で支持することも考えられる。こうすると、ウエ
ハー（30）の側面が各凹溝（23）の側面や底面部で点接
触することとなり接触面積が極端に減少するので、ウエ
ハー（30）への接触域からの付着拡散による不純物の混
入を防止することができる。しかしながら、このように
各凹溝（23）の巾を大きく形成すると、一つの支持治具
（40）に対して多くのウエハー（30）を支持できなくな
るばかりでなく、各ウエハー（30）同士が互いに接触し
た状態となって、この場合もやはり高品質のウエハー
（30）とすることができないのである。

（考案が解決しようとする問題点）本考案は以上のような実状に鑑みてなされたもので、そ
の解決しようとする問題点は、支持治具とウエハーとの
面接触によって生ずるウエハーへの不純物の混入であ
る。

そして、本考案の目的とするところは、この付着拡散に
よるウエハーへの不純物の混入を極力抑えて支持できる
ウエハーの支持治具を提供すると共に、その構成を簡単
にすることにある。

（問題点を解決するための手段）以上の問題点を解決するために、本考案が採った手段
は、実施例に対応する第１図〜第４図を参照して説明す
ると、「半導体素子の材料となるウエハー（30）を支持する凹
溝（13）が多数形成されてなるウエハー（30）の支持治
具（10）であって、ウエハー（30）を挿入した場合にウエハー（30）の荷重
を実質的に保持できるように、そのウエハー（30）の下
方に相当する部分に配置された下方支持部材（12）と、
ウエハー（30）を挿入した場合にそのウエハー（30）の
左右から該ウエハー（30）を保持できるように、前記下
方支持部材（12）より相対的に上方に配置された上方支
持部材（12）を有し、前記下方支持部材（12）に設けられた凹溝（13）は、前
記ウエハー（30）の端面の巾より大きな開口を有し、か
つ、その中央部が順次最深部となる断面円弧状（第３図
の下方支持部材（12）の凹溝（13））、もしくはＶ字形
状（第４図の下方支持部材（12）の凹溝（13））に形成
されてなるとともに、前記上方支持部材（11）に設けられた凹溝（13）は、底
面部の巾が前記ウエハー（30）の挿入方向またはその反
対方向のいずれか少なくとも一方側に拡がった断面台形
状（第３図の上方支持部材（11）の凹溝（13））もしく
は鼓形状（第４図の上方支持部材（11）の凹溝（13））
に形成されてなることを特徴とするウエハー（30）の支
持治具（10）」である。

すなわち、この支持治具（10）は、下方支持部材（12）
の各凹溝（13）を、ウエハー（30）の端面の巾より大き
な開口を有し、かつ、その中央部（13a）が順次最深部
となるような形状、すなわち、第３図の下方支持部材
（12）の凹溝（13）に示されるような断面円弧形状もし
くは、第４図の下方支持部材（12）の凹溝（13）に示さ
れるような断面Ｖ字形状に形成し、しかも上方支持部材
（11）の各凹溝（13）の底面部（13b）の巾をウエハー
（30）の挿入方向またはその反対方向のいずれか少なく
とも一方側に拡がった形状、すなわち、第３図の上方支
持部材（11）の凹溝（13）に示されるような断面台形
状、もしくは、第４図の上方支持部材（11）の凹溝（1
3）に示されるような断面鼓形状となすことにより、各
ウエハー（30）の支持を、各凹溝（13）で点または線接
触という形態により行なうものである。

（考案の作用及び使用の態様）本考案に係る支持治具（10）が以上のような構成を有す
ることによって、以下のような作用がある。すなわち、
第２図〜第４図に示すように、各ウエハー（30）は、上
方支持部材（11）及び下方支持部材（12）の各凹溝（1
3）間で垂直に支持される。この場合、各ウエハー（3
0）は、その下部を支持して実質的にそのウエハー（3
0）の荷重を保持している下方支持部材（12）の各凹溝
（13）内において、この凹溝（13）を構成している側面
部（13c）により点または線で接触することとなり、各
凹溝（13）が、各ウエハー（30）に各支持部材（11）
（12）の材質たる不純物が付着拡散して混入し各ウエハ
ー（30）の不純物含有率を低下させるのを、極力抑えて
いる。これは、下方支持部材（12）の各凹溝（13）を、
各ウエハー（30）の端面の巾より大きな開口を有し、か
つ、その中央部（13a）が順次最深部となる形状に形成
したからである。また、ウエハー（30）の左右から該ウ
エハー（30）を保持できるように、下方支持部材（12）
に対して相対的に上部に配置された上方支持部材（11）
の各凹溝（13）内においても、この凹溝（13）を構成し
ている底面部（13b）により、各ウエハー（30）に点ま
たは線で接触して、ウエハー（30）への不純物の混入を
極力抑えている。これは、上方支持部材（11）の各凹溝
（13）を、ウエハー（30）の挿入方向またその反対方向
のいずれか少なくとも一方側に拡大させ、その断面が台
形もしくは鼓形になるように形成したからである。

このように、上方支持部材（11）及び下方支持部材（1
2）の各凹溝（13）が、各ウエハー（30）を点又は線接
触という形態で支持するのである。また、第４図に示し
た例の場合でも、各ウエハーの凹溝（13）に対する接触
位置は変化するが、各凹溝（13）がウエハー（30）を点
又は線接触するという形態で支持することに変りはな
い。

従って、本考案に係る支持治具（10）は、ウエハー（3
0）と各凹溝（13）との接触による当該ウエハー（30）
への不純物の混入を極力抑えて支持するよう作用するも
のである。

（実施例）以下に、本考案を、図面に示した実施例に従って説明す
る。

第１図には本考案に係る支持治具（10）の全体斜視図が
示してあり、この支持治具（10）は半導体素子の材料と
なるウエハー（30）を支持する凹溝（13）が多数形成さ
れた複数の支持部材（11）（12）が、各凹溝（13）が内
方に向くように支持台（14）を介して連結することによ
り、各ウエハー（30）を凹溝にて支持するようにしたも
のである。本実施例においては、これらの上方支持部材
（11）、下方支持部材（12）及び支持台（14）は、炭化
珪素からなる三次元網目状の骨格内に金属シリコンを充
填したもので形成し、これにより当該支持治具（10）が
耐熱性に優れたものとなるようにしてある。

上方支持部材（11）にあっては、これに形成した各凹溝
（13）の底面部（13b）の巾を、ウエハー（30）の挿入
方向またはその反対方向のいずれか少なくとも一方側に
拡大させたものとしてその断面が上方へ拡った台形状に
形成してある。すなわち、第２図に示した支持治具（1
0）にあっては、各凹溝（13）の底面部（13b）の巾を上
方に拡大して形成したものであり、また第３図に示した
支持治具（10）にあっては各凹溝（13）の底面部（13
b）巾を下方に拡大してその断面を台形状に形成したも
のである。また、第４図に示した支持治具（10）にあっ
ては、その各凹溝（13）の底面部（13b）の巾を外側に
膨張する円弧状（断面が鼓形状）に形成することによっ
て、上下両方に拡大して形成したものである。

一方、下方支持部材（12）にあっては、その各凹溝（1
3）をウエハー（30）の端面の巾より大きな開口を有
し、かつ、その中央部（13a）が順次最深部となる形状
に形成してある。すなわち、第２図及び第３図に示した
支持治具（10）にあっては、各凹溝（13）を断面略半円
状に形成したものである。また、第４図示した支持治具
（10）にあっては、各凹溝（13）を断面略Ｖ字状に形成
したことにより、各ウエハー（30）は各凹溝（13）の中
心部に寄るように支持される。

（考案の効果）以上説明したように、本考案に係る支持治具（10）によ
れば、上記実施例にて例示した如く、「半導体素子の材料となるウエハー（30）を支持する凹
溝（13）が多数形成されてなるウエハー（30）の支持治
具（10）であって、ウエハー（30）を挿入した場合にウエハー（30）の荷重
を実質的に保持できるように、そのウエハー（30）の下
方に相当する部分に配置された下方支持部材（12）と、
ウエハー（30）を挿入した場合にそのウエハー（30）の
左右から該ウエハー（30）を保持できるように、前記下
方支持部材（12）より相対的に上方に配置された上方支
持部材（12）を有し、前記下方支持部材（12）に設けられた凹溝（13）は、前
記ウエハー（30）の端面の巾より大きな開口を有し、か
つ、その中央部が順次最深部となる断面円弧状（第３図
の下方支持部材（12）の凹溝（13））、もしくはＶ字形
状（第４図の下方支持部材（12）の凹溝（13））に形成
されてなるとともに、前記上方支持部材（11）に設けられた凹溝（13）は、底
面部の巾が前記ウエハー（30）の挿入方向またはその反
対方向のいずれか少なくとも一方側に拡がった断面台形
状（第３図の上方支持部材（11）の凹溝（13））もしく
は鼓形状（第４図の上方支持部材（11）の凹溝（13））
に形成されてなること」にその特徴があり、これにより、付着拡散によるウエハ
ー（30）への不純物の混入を極力抑えて支持できるウエ
ハー（30）の支持治具（10）を簡単な構成により提供で
きるのである。

すなわち、本考案に係る支持治具（10）は、ウエハー
（39）を左右から保持でき、相対的に上方に配置された
上方支持部材（11）の各凹溝（13）の底面部（13b）の
巾をウエハー（30）の挿入方向またはその反対方向のい
ずれか少なくとも一方側に拡大させたことによって、断
面台形状もしくは鼓形状とし、ウエハー（30）を線又は
点接触させ、不純物の混入を極力抑えて当該ウエハー
（30）を支持することができ、また、ウエハー（30）の
荷重を実質的に保持できる下方支持部材（12）の各凹溝
（13）を、ウエハー（30）の端面の巾より大きな開口を
有し、かつ、その中央部（13a）が順次最深部となる形
状に形成することにより、断面円弧状もしくはＶ字形状
とし、ウエハー（30）を点又は線接触させ、不純物の混
入を極力抑えて当該ウエハー（30）を支持することがで
きるのである。

従って、当該支持治具（10）は、上方支持部材（11）及
び下方支持部材（12）の各凹溝（13）が、各ウエハー
（30）を点又は線接触という形態で支持できるため、各
ウエハー（30）に各支持部材（11）（12）の材質たる不
純物が付着拡散して混入し各ウエハー（30）の不純物含
有率を低下させるのを、極力抑えることができるのであ
る。

また、各ウエハー（30）を点又は線接触という形態で支
持でき、各ウエハー（30）への不純物混入を極力抑える
ことができるため、支持治具（10）をそれほど高純度に
形成する必要がないという効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る支持治具の斜視図、第２図は第１
図のII-IIに沿って見た部分拡大縦断面図、第３図及び
第４図は本考案の他の実施例を示す第２図に対応した部
分拡大縦断面図、第５図及び第６図は従来の支持治具を
示す第２図に対応した部分拡大縦断面図である。符号の説明 10……支持治具、11……上方支持部材、12……下方支持
部材、13……凹溝、13a……底面部、13b 13c……側面
部、14……支持台、20 40……（従来の）支持治具、30
……ウエハー。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】半導体素子の材料となるウエハーを支持す
る凹溝が多数形成されてなるウエハーの支持治具であっ
て、ウエハーを挿入した場合にウエハーの荷重を実質的に保
持できるように、そのウエハーの下方に相当する部分に
配置された下方支持部材と、ウエハーを挿入した場合にそのウエハーの左右から該ウ
エハーを保持できるように、前記下方支持部材より相対
的に上方に配置された上方支持部材を有し、前記下方支持部材に設けられた凹溝は、前記ウエハーの
端面の巾より大きな開口を有し、かつ、その中央部が順
次最深部となる断面円弧状、もしくはＶ字形状に形成さ
れてなるとともに、前記上方支持部材に設けられた凹溝は、底面部の巾が前
記ウエハーの挿入方向またはその反対方向のいずれか少
なくとも一方側に拡がった断面台形状もしくは鼓形状に
形成されてなることを特徴とするウエハーの支持治具。