JPH10242067A - Substrate supporting tool for heat treatment - Google Patents

Substrate supporting tool for heat treatment

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JPH10242067A
JPH10242067A JP6377497A JP6377497A JPH10242067A JP H10242067 A JPH10242067 A JP H10242067A JP 6377497 A JP6377497 A JP 6377497A JP 6377497 A JP6377497 A JP 6377497A JP H10242067 A JPH10242067 A JP H10242067A
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JP
Japan
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wafer
support
substrate
heat treatment
support plate
Prior art date
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Application number
JP6377497A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuaki Nishimura
和晃 西村
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Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10242067A publication Critical patent/JPH10242067A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To support substrates to be treated, without causing the self wt. stress and avoid slipping the substrates being heat treated at high temps., by providing specified spacings in the vertical direction between flat plates supporting the entire lower faces of the substrates through posts. SOLUTION: A wafer boat 17 is capable of supporting many e.g. 150 disk-like semiconductor wafers W to be treated with specified spacings in the vertical direction and has flat support plates 22 for supporting the entire lower faces of the wafers W; the plates 22 are horizontally stacked through posts 23 with specified spacings. For wafers of 300mm diameter the adjacent plates 22 are spaced pref. 20mm. The wafer boat 17 may be called plate boat, the plate 22 and the posts 23 are pref. made of a heat-resistance material not contaminating wafer e.g. quarts.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、熱処理用基板支持
具に関する。
The present invention relates to a substrate support for heat treatment.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイスの製造においては、被処
理基板である半導体ウエハに酸化、拡散、CVD(Chem
ical Vapor Deposition)、アニールなどの処理を行う
ために、各種の熱処理装置が使用されている。その熱処
理装置の一つである縦型熱処理装置においては、縦型熱
処理炉で一度に多数枚のウエハをバッチ式に熱処理する
ために、ウエハを水平状態で上下方向に所定間隔で多段
に支持するウエハボートと称する熱処理用基板支持具が
用いられている。このウエハボートには、その構造によ
ってラダーボートやリングボートなどと称するものがあ
る。
2. Description of the Related Art In the production of semiconductor devices, oxidation, diffusion, CVD (Chemical Chemistry)
Various heat treatment apparatuses are used for performing processes such as ical vapor deposition and annealing. In a vertical heat treatment apparatus, which is one of the heat treatment apparatuses, in order to heat-treat a large number of wafers at once in a batch type in a vertical heat treatment furnace, the wafers are horizontally supported in multiple stages at predetermined intervals in a vertical direction. A substrate support for heat treatment called a wafer boat is used. Some of these wafer boats are called ladder boats or ring boats depending on their structures.

【0003】上記ラダーボートは、ウエハの周囲を囲む
如く配置された複数本(例えば3〜6本)の支柱を有
し、これらの支柱にウエハを上下方向に適宜間隔で多段
に支持するための凹状ないし凸状の係止部を設けたもの
である。上記リングボートは、上記ラダーボートにおけ
る係止部の代りにウエハの周縁部を支持するためのリン
グ状の支持部を設けたものである。上記支柱およびリン
グ状の支持部の材料としては、耐熱性を有し、且つウエ
ハに対して汚染源になりにくい材料、例えば石英が用い
られている。
The ladder boat has a plurality of (for example, 3 to 6) columns arranged so as to surround the periphery of the wafer, and these columns support the wafer in multiple stages at appropriate intervals in the vertical direction. A concave or convex locking portion is provided. The ring boat is provided with a ring-shaped support portion for supporting a peripheral portion of a wafer instead of the locking portion in the ladder boat. As the material of the support and the ring-shaped support portion, a material having heat resistance and hardly becoming a contamination source for the wafer, for example, quartz is used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のウエハボートにおいては、ウエハの周縁部を支
持するように構成されていたので、ウエハの中央領域が
自重で下方に撓み易く、この撓みによる応力で特に高温
熱処理時にウエハにスリップ(結晶のずれ)が発生し易
くなり、歩留りの低下を余儀なくされる問題があった。
このような問題は、ウエハの口径(直径)が大きくなれ
ばなるほど増大するため、大口径のウエハには最早上記
ウエハボートを使用することが困難になっていた。
However, in the above-mentioned conventional wafer boat, since the peripheral portion of the wafer is supported, the central region of the wafer is easily bent downward by its own weight. In particular, there is a problem that a slip (displacement of crystal) easily occurs on the wafer due to stress during high-temperature heat treatment, and the yield must be reduced.
Since such a problem increases as the diameter (diameter) of the wafer increases, it has become difficult to use the wafer boat for a wafer having a large diameter.

【0005】また、従来のウエハボートにおいては、ウ
エハの被処理面である上面(表面)がその直上に位置す
るウエハの下面(裏面)と直接対向する支持状態とな
る。このため、プロセスによっては、ウエハ上面の成膜
量がその直上ウエハの裏面の材質ないし膜種による影響
を受けてしまう場合があり、このような対向裏面依存性
のあるプロセスには不向きであるという問題があった。
In a conventional wafer boat, the upper surface (front surface), which is the surface to be processed of a wafer, is in a supporting state in which it directly faces the lower surface (back surface) of the wafer located thereabove. For this reason, depending on the process, the film formation amount on the upper surface of the wafer may be affected by the material or film type of the back surface of the wafer directly above the wafer, and it is not suitable for such a process depending on the opposite back surface. There was a problem.

【0006】本発明は、上記課題を解決すべくなされた
ものである。本発明の目的は、多数枚の被処理基板を自
重応力が生じないように支持することができ、高温熱処
理時の被処理基板のスリップを防止することができると
共に、いわゆる対向裏面依存性のあるプロセスにも適用
することができる熱処理用基板支持具を提供することを
目的とする。
[0006] The present invention has been made to solve the above problems. An object of the present invention is to be able to support a large number of substrates to be processed so that no self-weight stress is generated, to prevent the substrates to be processed from slipping during high-temperature heat treatment, and to have a so-called opposite back surface dependency. It is an object of the present invention to provide a substrate support for heat treatment that can be applied to a process.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項1記載の熱処理用基板支持具
は、縦型熱処理炉で多数枚の被処理基板を熱処理するた
めに被処理基板を水平状態で上下方向に所定間隔で支持
する熱処理用基板支持具において、上記被処理基板の下
面全体を支持する平板状の支持板を支柱を介して上下方
向に所定間隔で設けてなることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a substrate support for heat treatment according to claim 1 of the present invention is provided for heat-treating a large number of substrates in a vertical heat treatment furnace. In a substrate support for heat treatment for supporting a processing substrate in a horizontal state at predetermined intervals in a vertical direction, a flat plate-like support plate for supporting the entire lower surface of the substrate to be processed is provided at predetermined intervals in a vertical direction via a support. It is characterized by:

【0008】請求項2記載の熱処理用基板支持具は、上
記支持板に、被処理基板の移載を行なうために、被処理
基板の下面を支持して昇降する支持ピンを上下に挿通さ
せるための挿通孔が形成されていることを特徴としてい
る。
According to a second aspect of the present invention, in order to transfer a substrate to be processed to the support plate, a support pin for supporting a lower surface of the substrate to be processed and vertically moving is inserted. Is formed.

【0009】請求項3記載の熱処理用基板支持具は、上
記支持板の上面に、被処理基板を水平移動しないように
収容する凹部が形成されていることを特徴としている。
The substrate support for heat treatment according to a third aspect of the present invention is characterized in that a concave portion for accommodating the substrate to be processed so as not to move horizontally is formed on the upper surface of the support plate.

【0010】[0010]

【実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を添付図面
に基づいて詳述する。図1は本発明の実施の形態を示す
斜視図、図2は縦型熱処理装置の一例を示す縦断面図、
図3はウエハボートの正面図、図4はウエハボートの支
柱の構造を変更した例を示す一部省略斜視図、図5は基
板移載機構の一例を示す概略的斜視図、図6は同基板移
載機構の動作を説明する説明図である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an example of a vertical heat treatment apparatus,
FIG. 3 is a front view of the wafer boat, FIG. 4 is a partially omitted perspective view showing an example in which the structure of the support of the wafer boat is changed, FIG. 5 is a schematic perspective view showing an example of a substrate transfer mechanism, and FIG. FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an operation of the substrate transfer mechanism.

【0011】先ず、縦型熱処理装置の一例について図2
を参照して説明する。この縦型熱処理装置は、例えばC
VD処理に適するように構成された縦型熱処理炉1を有
している。この縦型熱処理炉1は、熱処理室を構成する
縦長円筒状の反応管2を有している。この反応管2は、
耐熱性および赤外線透過性を有する材料、例えば石英製
であることが好ましい。また、反応管2は、上端および
下端が開口した内管3と、上端が閉塞され、下端が開口
した外管4とからなる二重管構造に構成されていること
が好ましい。
First, FIG. 2 shows an example of a vertical heat treatment apparatus.
This will be described with reference to FIG. This vertical heat treatment apparatus is, for example, C
It has a vertical heat treatment furnace 1 configured to be suitable for VD processing. This vertical heat treatment furnace 1 has a vertically long cylindrical reaction tube 2 constituting a heat treatment chamber. This reaction tube 2
It is preferable to use a material having heat resistance and infrared transmittance, for example, quartz. The reaction tube 2 is preferably configured in a double tube structure including an inner tube 3 having an open upper end and a lower end, and an outer tube 4 having a closed upper end and an open lower end.

【0012】上記反応管1の下端部には、処理ガス等の
供給、排気を行なうガス供給管部5および排気管部6を
側壁に有する円筒状のマニホールド7が接続されてい
る。このマニホールド7は、耐食性および耐食性を有す
る材料、例えばステンレス製であることが好ましい。こ
のマニホールド7は、上方に水平に配置されたベースプ
レート8に図示しない取付部材を介して取付けられてい
る。
The lower end of the reaction tube 1 is connected to a cylindrical manifold 7 having a gas supply pipe 5 for supplying and exhausting a processing gas and the like and an exhaust pipe 6 on its side wall. The manifold 7 is preferably made of a material having corrosion resistance and corrosion resistance, for example, stainless steel. The manifold 7 is mounted on a base plate 8 horizontally arranged above via a mounting member (not shown).

【0013】上記マニホールド7の上端部に上記外管4
の下端部が気密に接続され、マニホールド7の内側に形
成された鍔部9に上記内管3の下端部が支持されてい
る。上記ガス供給管部5は、上記内管3の内側に沿って
上方へ処理ガス等を供給するように設けられ、上記排気
管部6は、上記内管3と外管4との間の環状通路10か
ら処理後の排ガスを排気するように設けられている。
At the upper end of the manifold 7, the outer pipe 4
The lower end of the inner pipe 3 is air-tightly connected, and the lower end of the inner pipe 3 is supported by a flange 9 formed inside the manifold 7. The gas supply pipe section 5 is provided so as to supply a processing gas or the like upward along the inside of the inner pipe 3, and the exhaust pipe section 6 has an annular shape between the inner pipe 3 and the outer pipe 4. The exhaust gas after the treatment is exhausted from the passage 10.

【0014】上記反応管1の周囲には、反応管1内を所
定の温度、例えば500〜1200℃に加熱するため
に、ヒータ11が配置されている。このヒータ11は、
ヒータ線(発熱抵抗線)12を反応管1の周囲を巻回す
る如くコイル状に形成し、このヒータ線12の外側を断
熱材13で覆い、更にこの断熱材13の外側を冷却ジャ
ケット等のアウターシェル14で覆った構造になってい
ることが好ましい。ヒータ11は、上記ベースプレート
8上に設置されている。
A heater 11 is arranged around the reaction tube 1 to heat the inside of the reaction tube 1 to a predetermined temperature, for example, 500 to 1200 ° C. This heater 11
A heater wire (heating resistance wire) 12 is formed in a coil shape so as to be wound around the reaction tube 1, the outside of the heater wire 12 is covered with a heat insulating material 13, and the outside of the heat insulating material 13 is provided with a cooling jacket or the like. It is preferable that the structure is covered with the outer shell 14. The heater 11 is provided on the base plate 8.

【0015】縦型熱処理炉1の炉口を形成する上記マニ
ホールド7の下端開口部は、蓋体15で開閉可能に閉じ
られるようになっている。この蓋体15は、耐熱性およ
び耐食性を有する材料、例えばステンレス製であること
が好ましい。この蓋体15上には、例えば石英製の保温
筒16を介して後述の熱処理用基板支持具であるウエハ
ボート17が着脱可能に載置される。このウエハボート
17は、被処理基板である円板状の半導体ウエハWを水
平状態で上下方向に所定の間隔で多数枚、例えば150
枚程度支持可能に構成されている。
The lower end opening of the manifold 7 forming the furnace port of the vertical heat treatment furnace 1 is closed by a lid 15 so as to be openable and closable. The lid 15 is preferably made of a material having heat resistance and corrosion resistance, for example, stainless steel. A wafer boat 17 which is a substrate support for heat treatment, which will be described later, is removably mounted on the lid 15 via a thermal insulation tube 16 made of, for example, quartz. The wafer boat 17 has a large number of, for example, 150, disk-shaped semiconductor wafers W to be processed at predetermined intervals in a vertical direction in a horizontal state.
It is configured to be able to support about one sheet.

【0016】上記蓋体15は、昇降機構18の昇降アー
ム19に取付けられており、この昇降機構18により蓋
体15の開閉と、反応管1に対するウエハボート17の
搬入、搬出が行なわれるようになっている。上記蓋体1
5には、保温筒16を介してウエハボート17を軸廻り
に回転させるための回転機構(図示省略)が設けられて
いることが好ましい。上記マニホールド7の側壁に設け
られたガス供給管部5には、処理ガス等の供給源に通じ
るガス供給管20が接続され、排気管部6には、排気系
に通じる排気管21が接続されている。この排気系に
は、反応管1内を所定の減圧雰囲気ないし真空度、例え
ば10〜10-8Torrに減圧排気するための図示しな
い真空ポンプ等を有する減圧制御装置(図示省略)が設
けられている。
The lid 15 is attached to a lifting arm 19 of a lifting mechanism 18 so that the lid 15 can be opened and closed, and the wafer boat 17 can be carried in and out of the reaction tube 1 by the lifting mechanism 18. Has become. The lid 1
It is preferable that a rotating mechanism (not shown) for rotating the wafer boat 17 around an axis via the heat retaining cylinder 16 is provided in the 5. The gas supply pipe section 5 provided on the side wall of the manifold 7 is connected to a gas supply pipe 20 communicating with a supply source of a processing gas or the like, and the exhaust pipe section 6 is connected to an exhaust pipe 21 communicating with an exhaust system. ing. The evacuation system is provided with a decompression controller (not shown) having a not-shown vacuum pump or the like for evacuation of the inside of the reaction tube 1 to a predetermined decompression atmosphere or a vacuum degree, for example, 10 to 10 -8 Torr. I have.

【0017】上記ウエハボート17は、ウエハWの下面
全体を支持する平板状の支持板22を多数枚有してお
り、これら支持板22が支柱23を介して水平状態で上
下方向に所定間隔で多段に設けられた構成がとられてい
る。直径300mmのウエハに対しては、上下に隣合う
支持板22間に20mmの隙間が設けられていることが
好ましい。このウエハボート17は、ラダーボートやリ
ングボートとは異なり、ウエハWの下面全面を支持する
平板状の支持板22を有していることから、プレートボ
ートと称することができる。このウエハボート17を構
成する支持板22および支柱23は、耐熱性を有し、且
つウエハに対して汚染源にならない材料、例えば石英製
であることが好ましい。
The wafer boat 17 has a large number of flat support plates 22 for supporting the entire lower surface of the wafer W. These support plates 22 are horizontally supported by support columns 23 at predetermined intervals in the vertical direction. It has a multi-stage configuration. For a wafer having a diameter of 300 mm, a gap of 20 mm is preferably provided between the vertically adjacent support plates 22. Unlike the ladder boat and the ring boat, the wafer boat 17 has a flat support plate 22 that supports the entire lower surface of the wafer W, and thus can be called a plate boat. It is preferable that the support plate 22 and the support columns 23 constituting the wafer boat 17 are made of a material that has heat resistance and does not become a contamination source for the wafer, for example, quartz.

【0018】上記支持板22は、ウエハWの下面全体を
支持するために、少なくともウエハWと同じ大きさ(直
径)で形成されているか、あるいはウエハWよりも少し
大きめの円板状に形成されていることが好ましい。上記
支柱23は、水平状態で上下方向に多段に配置された支
持板22の周縁部を適宜間隔で支持する如く配置されて
いる。この場合、ウエハボート17の各支持板22に対
して側方から基板移載機構24によりウエハWの移載作
業が容易に行なえるように、ウエハボート17の一側方
が支柱23間の間隔を大きくとることにより移載用搬出
入口25として開放されている。
The support plate 22 is formed to have at least the same size (diameter) as the wafer W or a disk shape slightly larger than the wafer W in order to support the entire lower surface of the wafer W. Is preferred. The support columns 23 are arranged so as to support the peripheral portions of the support plates 22 arranged in multiple stages in the vertical direction in a horizontal state at appropriate intervals. In this case, one side of the wafer boat 17 is spaced from the support columns 23 so that the wafer W can be easily transferred from the side to each support plate 22 of the wafer boat 17 by the substrate transfer mechanism 24. , The opening 25 is opened as the transfer port 25 for transfer.

【0019】上記支持板22は、支柱23に対して、接
合手段、例えば溶接により固定されている。上記支柱2
3は、支持板22を強固に支持することができる構造で
あれば、その本数および形状は限定されない。従って、
支柱23としては、図1に示すように、丸棒状の支柱を
複数本、例えば3本〜6本使用したものであってもよ
く、或いは図4に示すように、板状の支柱を例えば2本
以上使用したもの等であってもよい。
The support plate 22 is fixed to the column 23 by joining means, for example, welding. The above pillar 2
The number 3 and shape are not limited as long as 3 is a structure capable of firmly supporting the support plate 22. Therefore,
As shown in FIG. 1, the column 23 may be a plurality of round bar-shaped columns, for example, three to six columns. Alternatively, as shown in FIG. Those used more than this may be used.

【0020】上記支持板22には、後述する支持ピン2
6を有する基板移載機構24によるウエハWの移載を可
能とするために、ウエハWの下面を支持して昇降する支
持ピン26を上下に挿通させるための挿通孔(支持ピン
挿通孔)27が形成されていることが好ましい。挿通孔
27は、基板移載機構24の支持ピン26に対応して小
口径で複数個、例えば3〜4個(図示例では4個)所定
間隔で散在させて形成されていることが好ましい。上記
挿通孔27は、リングボートのリングと異なり、小口
径、例えば直径30mmであり、支持板22の面積に比
して十分に小さいため、ウエハWに自重応力を生じさせ
る恐れはほとんどない。
The support plate 22 has support pins 2 to be described later.
In order to enable the transfer of the wafer W by the substrate transfer mechanism 24 having the support 6, an insertion hole (support pin insertion hole) 27 for vertically inserting a support pin 26 that supports the lower surface of the wafer W and moves up and down. Is preferably formed. It is preferable that the insertion holes 27 are formed with a small diameter corresponding to the support pins 26 of the substrate transfer mechanism 24 and a plurality of, for example, 3 to 4 (four in the illustrated example) interspersed at predetermined intervals. Unlike the ring of the ring boat, the insertion hole 27 has a small diameter, for example, 30 mm in diameter, and is sufficiently small as compared with the area of the support plate 22, so that there is almost no possibility that a self-weight stress is generated in the wafer W.

【0021】また、上記支持板22の上面には、ウエハ
Wが横滑りして支持板22上から脱落することを防止す
るために、ウエハWを水平移動しないように収容する凹
部28が形成されていることが好ましい(図6参照)。
ウエハWが例えば直径300mm、厚さ1mmである場
合、上記支持板22は、直径320mm程度、厚さ3.
5mm程度であることが好ましい。このような支持板2
2においては、上面に上記ウエハWを収容し得る大きさ
の凹部28を、例えば座ぐり加工により、深さ0.5m
m程度で形成されていることが好ましい。これにより、
上記支持板22の上面周縁部には、ウエハWの周縁部を
規制するための幅が10mm程度の環状の規制凸部29
が形成されている。上記凹部28は、ウエハWの下面全
面を均一に載置できるように平坦に精度よく加工されて
いる。
On the upper surface of the support plate 22, a concave portion 28 is formed to receive the wafer W so as not to move horizontally so as to prevent the wafer W from slipping off the support plate 22. Preferably (see FIG. 6).
When the wafer W has, for example, a diameter of 300 mm and a thickness of 1 mm, the support plate 22 has a diameter of about 320 mm and a thickness of 3.
It is preferably about 5 mm. Such a support plate 2
2, a concave portion 28 having a size capable of accommodating the wafer W is formed on the upper surface so as to have a depth of 0.5 m, for example, by spot facing.
m is preferable. This allows
An annular regulating protrusion 29 having a width of about 10 mm for regulating the periphery of the wafer W is formed on the periphery of the upper surface of the support plate 22.
Are formed. The concave portion 28 is flat and accurately processed so that the entire lower surface of the wafer W can be uniformly placed.

【0022】一方、基板移載機構としては、例えば特開
平3−83730号公報に記載されているようなものが
好適に利用可能である。基板移載機構の一例について図
5ないし図6を参照して説明する。この基板移載機構2
4は、ウエハWの下面を支持して搬送するための薄板状
の第1の基板支持アーム30と、この第1の基板支持ア
ーム30の下側に設けられ、受け渡し時にウエハWの下
面を支持するための起立した複数例えば4本の支持ピン
26を有する第2の基板支持アーム31とを備えてい
る。なお、第2の基板支持アーム31は、必ずしも板状
である必要はなく、例えば棒状であってもよく、その棒
状のアームに支持ピンが設けられていればよい。
On the other hand, as the substrate transfer mechanism, for example, one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-83730 can be suitably used. An example of the substrate transfer mechanism will be described with reference to FIGS. This substrate transfer mechanism 2
Reference numeral 4 denotes a thin plate-shaped first substrate support arm 30 for supporting and transporting the lower surface of the wafer W, and is provided below the first substrate support arm 30 to support the lower surface of the wafer W during transfer. And a second substrate support arm 31 having a plurality of, for example, four support pins 26 standing up. Note that the second substrate support arm 31 does not necessarily have to be plate-shaped, but may be, for example, rod-shaped, and the rod-shaped arm may be provided with a support pin.

【0023】これら支持ピン26は、ウエハWを水平に
支持するために、同じ高さで配設されている。支持ピン
26の上端部は、球面状に形成されていてもよい。ま
た、支持ピン26は、ウエハWの受け渡し時に第1の基
板支持アーム30と干渉しないように、第1の基板支持
アーム30の幅よりも広い間隔をあけて両側に2本ずつ
配設されていることが好ましい。
The support pins 26 are provided at the same height to support the wafer W horizontally. The upper end of the support pin 26 may be formed in a spherical shape. Further, two support pins 26 are provided on both sides at an interval wider than the width of the first substrate support arm 30 so as not to interfere with the first substrate support arm 30 when the wafer W is transferred. Is preferred.

【0024】第1および第2の基板支持アーム30,3
1は、基台32に対して水平軸廻りに回転可能および昇
降可能とされたアーム支持台33上に設けられており、
このアーム支持台33上を同一水平方向にそれぞれ独立
して進退移動可能に構成されている。また、第2の基板
支持アーム31は、第1の基板支持アーム30とは独立
して所定ストローク例えば10mm程度で昇降可能に構
成されている。複数枚例えば25枚のウエハWを所定間
隔で収容している搬送用基板収容容器であるウエハカセ
ット34と上記ウエハボート17との間でウエハWの移
載を行なうために、上記基板移載機構24の周囲の所定
位置にウエハカセット34とウエハボート17が設置さ
れる。
First and second substrate support arms 30, 3
1 is provided on an arm support 33 that is rotatable about a horizontal axis with respect to a base 32 and that can be moved up and down.
The arm support 33 is configured to be independently movable in the same horizontal direction. Further, the second substrate support arm 31 is configured to be able to move up and down with a predetermined stroke, for example, about 10 mm, independently of the first substrate support arm 30. In order to transfer the wafers W between the wafer boat 34 and the wafer cassette 34 which is a transfer substrate housing container accommodating a plurality of, for example, 25 wafers W at predetermined intervals, the substrate transfer mechanism is used. A wafer cassette 34 and a wafer boat 17 are installed at predetermined positions around the wafer 24.

【0025】次に、上記基板移載機構24の動作を、ウ
エハカセット34からウエハボート17にウエハWを移
載する場合について説明する。先ず、上記アーム支持台
33を目的のウエハカセット34の方向へ回転させ、第
1の基板支持アーム30をウエハカセット34内の所望
位置のウエハWの下部に挿入し、その後僅かに上昇させ
ることにより第1の基板支持アーム30上にウエハWを
載せ、この状態で第1の基板支持アーム30を後退させ
てウエハWをウエハカセット34内から抜き取る。
Next, the operation of the substrate transfer mechanism 24 will be described for a case where a wafer W is transferred from the wafer cassette 34 to the wafer boat 17. First, the arm support table 33 is rotated in the direction of the target wafer cassette 34, the first substrate support arm 30 is inserted into a lower portion of the wafer W at a desired position in the wafer cassette 34, and then slightly raised. The wafer W is placed on the first substrate support arm 30, and in this state, the first substrate support arm 30 is retracted, and the wafer W is extracted from the inside of the wafer cassette.

【0026】次に、アーム支持台33をウエハボート1
7の方向へ回転せると共に、アーム支持台33を昇降さ
せて、第1の基板支持アーム30がウエハボート17の
所望位置の支持板22の上部に位置するように高さ調整
を行う。その後、第1および第2の基板支持アーム3
0,31を共に前進させて図6の(a)に示すように、
第1の基板支持アーム30を支持板22の上部に、第2
の基板支持アーム31を支持板22の下部に位置させ
る。
Next, the arm support 33 is moved to the wafer boat 1
7, the arm support 33 is moved up and down, and the height is adjusted so that the first substrate support arm 30 is positioned above the support plate 22 at the desired position of the wafer boat 17. Thereafter, the first and second substrate support arms 3
0, 31 are advanced together, as shown in FIG.
The first substrate support arm 30 is placed above the support plate 22 and the second
The substrate support arm 31 is positioned below the support plate 22.

【0027】そして、図6の(b)に示すように、第2
の基板支持アーム31のみを所定ストロークだけ上昇さ
せて支持板22の挿通孔27に支持ピン26を挿通させ
ると共に、支持ピン26によってウエハWを突き上げる
ようにして、第1の基板支持アーム30上から支持ピン
26上にウエハWを受け取る。次いで、図6の(c)に
示すように、第1の基板支持アーム30を後退させてウ
エハWと支持板22の間から引き抜く。そして、図6の
(d)に示すように、第2の基板支持アーム31を下降
させて支持板22の凹部28にウエハWを載置すると共
に、支持ピン26を支持板22の挿通孔27から離脱さ
せた後、第2の基板支持アーム31を後退させて、一枚
のウエハWの移載が終了する。
Then, as shown in FIG. 6B, the second
Only the substrate support arm 31 is raised by a predetermined stroke to allow the support pin 26 to be inserted into the insertion hole 27 of the support plate 22, and the wafer W is pushed up by the support pin 26, so that the first substrate support arm 30 The wafer W is received on the support pins 26. Next, as shown in FIG. 6C, the first substrate support arm 30 is retracted and pulled out from between the wafer W and the support plate 22. Then, as shown in FIG. 6D, the second substrate support arm 31 is lowered to place the wafer W in the concave portion 28 of the support plate 22, and the support pins 26 are inserted into the insertion holes 27 of the support plate 22. Then, the second substrate support arm 31 is retracted, and the transfer of one wafer W is completed.

【0028】上記動作を繰り返すことにより、ウエハカ
セット34内のウエハWを順次ウエハボート17へ移載
する。なお、ウエハボート17からウエハカセット34
への移載は、上記動作と逆の動作を行うことにより実行
される。このように、基板移載機構24は、ウエハWを
水平に支持して搬送する第1の基板支持アーム30と、
ウエハボート17の支持板22の下側から挿通孔27を
通ってウエハWを突き上げて支持し、支持板22とウエ
ハWとの間に第1の基板支持アーム30を挿入引き抜き
可能な間隔を形成する支持ピン26を有する第2の基板
支持アーム31とを備えているため、平板状の支持板2
2を有するウエハボートであっても、ウエハの移載を容
易に行うことができる。
By repeating the above operation, the wafers W in the wafer cassette 34 are sequentially transferred to the wafer boat 17. Incidentally, the wafer cassette 17 is moved from the wafer boat 17 to the wafer cassette 34.
The transfer to is performed by performing an operation reverse to the above operation. As described above, the substrate transfer mechanism 24 includes the first substrate support arm 30 that horizontally supports and transports the wafer W,
The wafer W is pushed up from the lower side of the support plate 22 of the wafer boat 17 through the insertion hole 27 to support it, and a gap is formed between the support plate 22 and the wafer W so that the first substrate support arm 30 can be inserted and pulled out. And the second substrate supporting arm 31 having the supporting pin 26 to be
The transfer of wafers can be easily performed even in a wafer boat having the wafer boat 2.

【0029】以上のように構成されたウエハボート17
によれば、ウエハWの下面全体を支持する平板状の支持
板22を支柱31を介して上下方向に所定間隔で設けて
構成されているため、多数枚のウエハWを自重応力が生
じないようにそれぞれ全面支持することができる。これ
により、高温熱処理時のウエハWのスリップを防止する
ことができ、歩留りの向上が図れる。従って、上記ウエ
ハボート17は、300mm以上の大口径のウエハにも
容易に適用することができる。
The wafer boat 17 configured as described above
According to this, since the flat plate-like support plates 22 that support the entire lower surface of the wafer W are provided at predetermined intervals in the vertical direction via the columns 31, the multiple weights of the wafers W are not generated by their own weight stress. Can be fully supported. Thereby, the slip of the wafer W during the high-temperature heat treatment can be prevented, and the yield can be improved. Therefore, the wafer boat 17 can be easily applied to a wafer having a large diameter of 300 mm or more.

【0030】また、上記ウエハボート17によれば、上
下のウエハWが支持板22により互に仕切られて隔絶さ
れるため、ラダーボートやリングボートのようにウエハ
Wの上面が直上のウエハの裏面と直接対向することがな
い。従って、いわゆる対向裏面依存性のあるプロセスに
も問題なく適用することができる。
According to the wafer boat 17, since the upper and lower wafers W are separated from each other by the support plate 22, they are separated from each other. There is no direct opposition. Therefore, the present invention can be applied to a process having a so-called opposite back surface dependency without any problem.

【0031】更に、上記支持板22には、ウエハWの移
載を行なうために、ウエハWの下面を支持して昇降する
支持ピン26を上下に挿通させるための挿通孔27が形
成されているため、ウエハWの移載を容易に行なうこと
ができる。また、上記支持板22の上面には、ウエハW
を水平移動しないように収容する凹部28が形成されて
いるため、ウエハWが横滑りして支持板22上から脱落
することを防止することができる。
Further, the support plate 22 is provided with an insertion hole 27 for vertically inserting a support pin 26 which supports the lower surface of the wafer W and moves up and down in order to transfer the wafer W. Therefore, transfer of the wafer W can be easily performed. Further, on the upper surface of the support plate 22, the wafer W
Is formed so as not to move horizontally, so that it is possible to prevent the wafer W from slipping and dropping off from the support plate 22.

【0032】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の
設計変更等が可能である。例えば、被処理基板として
は、半導体ウエハ以外に、例えばLCD基板等が適用可
能である。また、熱処理用基板支持具の材質としては、
石英以外に、例えば炭化ケイ素(SiC)等が適用可能
である。縦型熱処理炉としては、CVD処理以外に、例
えば酸化処理、拡散処理、アニール処理等に適するよう
に構成されていてもよい。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-discussed preferred embodiments, and various design changes and the like are possible without departing from the gist of the present invention. Is possible. For example, as a substrate to be processed, for example, an LCD substrate or the like can be applied other than the semiconductor wafer. In addition, as a material of the substrate support for heat treatment,
In addition to quartz, for example, silicon carbide (SiC) or the like can be applied. The vertical heat treatment furnace may be configured to be suitable for, for example, oxidation treatment, diffusion treatment, annealing treatment, and the like, in addition to the CVD treatment.

【0033】上記基板移載機構としては、第1の基板支
持アームと第2の基板支持アームを複数組設け、ウエハ
を複数枚ずつ移載するように構成されていてもよい。ま
た、ウエハを支持板上から上昇させる機構としては、厚
さの極めて薄いフォーク状の基板支持アームをウエハと
支持板の間に差込んでウエハを上昇させる機構、あるい
は支持板の上面から基体を噴出させてウエハを上昇させ
る機構等であってもよい。
The substrate transfer mechanism may be configured so that a plurality of sets of a first substrate support arm and a second substrate support arm are provided, and a plurality of wafers are transferred one by one. The mechanism for raising the wafer from above the support plate may be a mechanism for inserting a very thin fork-shaped substrate support arm between the wafer and the support plate to raise the wafer, or ejecting the base from the upper surface of the support plate. Or a mechanism that raises the wafer.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果が得られる。
In summary, according to the present invention, the following excellent effects can be obtained.

【0035】(1)請求項1記載の熱処理用基板支持具
によれば、被処理基板の下面全体を支持する平板状の支
持板を支柱を介して上下方向に所定間隔で設けて構成さ
れているため、多数枚の被処理基板を自重応力が生じな
いように支持することができ、高温熱処理時の被処理基
板のスリップを防止することができると共に、いわゆる
対向裏面依存性のあるプロセスにも適用可能である。
(1) According to the substrate support for heat treatment according to the first aspect, a flat plate-like support plate for supporting the entire lower surface of the substrate to be processed is provided at predetermined intervals in the up-down direction via the support pillar. Therefore, it is possible to support a large number of substrates to be processed so that a self-weight stress does not occur, to prevent the substrates to be processed from slipping during a high-temperature heat treatment, and to perform a process having a so-called opposite back surface dependency. Applicable.

【0036】(2)請求項2記載の熱処理用基板支持具
によれば、上記支持板に、被処理基板の移載を行なうた
めに、被処理基板の下面を支持して昇降する支持ピンを
上下に挿通させるための挿通孔が形成されているため、
被処理基板の移載を容易に行なうことができる。
(2) According to the substrate support for heat treatment according to the second aspect, in order to transfer the substrate to be processed to the support plate, the support pins for supporting and lowering the lower surface of the substrate to be processed are provided. Because an insertion hole for inserting vertically is formed,
The substrate to be processed can be easily transferred.

【0037】(3)請求項3記載の熱処理用基板支持具
によれば、上記支持板の上面に、被処理基板を水平移動
しないように収容する凹部が形成されているため、被処
理基板が横滑りして支持板上から脱落することを防止す
ることができる。
(3) According to the substrate support for heat treatment of the third aspect, since the concave portion for accommodating the substrate to be processed so as not to move horizontally is formed on the upper surface of the support plate, the substrate to be processed is It is possible to prevent the skid from slipping off the support plate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.

【図2】縦型熱処理装置の一例を示す縦断面図である。FIG. 2 is a vertical sectional view showing an example of a vertical heat treatment apparatus.

【図3】ウエハボートの正面図である。FIG. 3 is a front view of a wafer boat.

【図4】ウエハボートの支柱の構造を変更した例を示す
一部省略斜視図である。
FIG. 4 is a partially omitted perspective view showing an example in which the structure of the support of the wafer boat is changed.

【図5】基板移載機構の一例を示す概略的斜視図であ
る。
FIG. 5 is a schematic perspective view showing an example of a substrate transfer mechanism.

【図6】同基板移載機構の動作を説明する説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an operation of the substrate transfer mechanism.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 縦型熱処理炉 W 半導体ウエハ(被処理基板) 17 ウエハボート(熱処理用基板支持具) 22 支持板 23 支柱 26 支持ピン 27 挿通孔 28 凹部 Reference Signs List 1 vertical heat treatment furnace W semiconductor wafer (substrate to be processed) 17 wafer boat (substrate support for heat treatment) 22 support plate 23 support 26 support pin 27 insertion hole 28 recess

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 縦型熱処理炉で多数枚の被処理基板を熱
処理するために被処理基板を水平状態で上下方向に所定
間隔で支持する熱処理用基板支持具において、上記被処
理基板の下面全体を支持する平板状の支持板を支柱を介
して上下方向に所定間隔で設けてなることを特徴とする
熱処理用基板支持具。
1. A heat treatment substrate support for supporting a plurality of substrates to be processed in a vertical heat treatment furnace at predetermined intervals in a vertical state in a horizontal state, wherein the entire lower surface of the substrate to be processed is provided. A heat-treating substrate support, characterized in that a flat support plate for supporting the substrate is provided at predetermined intervals in the vertical direction via a column.
【請求項2】 上記支持板には、被処理基板の移載を行
なうために、被処理基板の下面を支持して昇降する支持
ピンを上下に挿通させるための挿通孔が形成されている
ことを特徴とする請求項1記載の熱処理用基板支持具。
2. The support plate has an insertion hole for vertically inserting a support pin that supports a lower surface of the substrate to be processed and moves up and down in order to transfer the substrate to be processed. The substrate support for heat treatment according to claim 1, wherein:
【請求項3】 上記支持板の上面には、被処理基板が水
平移動しないように収容する凹部が形成されていること
を特徴とする請求項1または2記載の熱処理用基板支持
具。
3. The substrate support for heat treatment according to claim 1, wherein a concave portion for accommodating the substrate to be processed so as not to move horizontally is formed on an upper surface of the support plate.
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