JPS5934139Y2 - ボ−ト保持具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は半導体装置製造過程に於ける拡散工程にて頻
繁に用いられるウェハボートの保持具に関する。

半導体装置の製造工程に於てはシリコン等の半導体ウェ
ハを洗浄用保持具で洗浄処理し、しかる後に拡散用ボー
トに移し替えて拡散部に装填し、不純物の拡散が行なわ
れている。

この場合、半導体ウェハの寸法は一般に直径３０乃至１
００ ｍｍ 、厚味１００乃至６００μｍ程度のものが
採用されて居る。

従って半導体ウェハ（以下ウェハと称す）は材質が固く
胞い性質であることと相俟って非常に破損しやすいもの
であることが一般に知られている。

又、優れた電気特性の装置を得んとする場合、ウェハの
内部、及び表面は一般に９９．９９９％以上の純度が要
求されている。

しかるに半導体工業についてはこの破れやすく汚染させ
てはならないウェハを大量に合理的に処理していく必要
がある。

この為に第１図及び２図に示す様な持ちやすく、且つ上
記洗浄用保持具と寸法上の適合性のとれたボート１が開
発され、このボート１を数台並べて拡散炉の炉芯管２に
装填する方式が採用された。

第１図はウェハの洗浄用保持具３よりボート１にウェハ
４を一度に落下させて、あらかじめボート１に設けてお
いた洗浄用保持具の内面に設けであるくし状溝３ａと同
一ピッチを有する円弧溝１ａに保持せしめている状態を
示し、この第１図の場合ボート１を下に置き、洗浄用保
持具３は倒置させたものである。

しかして従来は第２図に示す様にウェハ４を多数保持し
たボート１を石英ガラス製のボート保持具５に搭載せん
と試みられていた。

この場合、ボート保持具には■処理量を得るために数台
以上のボート１を保持出来ること。

＠各ボート１は炉芯管に装填、或いは引出し中に於いて
ぐらついたすせず安定であること。

Ｏ各ボート１はボート保持具に積み降ろしやすいこと。

＠拡散中に於て、ボート保持具は炉芯管と融着したりし
ないこと。

■ボート保持具は変形したりしないこと。

等の機能が必要であることが判った。しかしながら石英
ガラス製の従来の第２図のボート保持具５に於てはボー
ト１自体を嬉む場所が無く且つ１２００℃以上の高温拡
散工程では石英ガラスが軟化してボートの安定な載置が
出来なくなるなど非常に使用し難くかった。

又、炉芯管には通常石英ガラス管を用いられるが、ボー
ト保持具が石英ガラス製のときは上記軟化時に於ては炉
芯管とボート保持具双方が融着し取り出し不能になるこ
とが多かった。

この考案はボート保持具をシリコンによって形成し、且
つこれの表面にシリコンの酸化膜を設けて更にボート保
持具の一端部を切除して載置せるボートの下面をすくい
あげる様にして上記欠点を除去したボート保持具を提供
せんとするものである。

第３図はこの考案の一実施例を示すもので五は本考案に
よる多結晶シリコンより成るボート保持具で第２図に示
した炉芯管２の内径にほは゛近似した体径を有し、肉厚
約５ｍｍ程度の多結晶シリコン管を縦分割したもので、
極めて経済的に作製される。

尚このとき、ボート保持具６の内径にあらかじめボート
ユの外径寸法を合わせておく様にすると各部品の安定性
は大巾に向上する。

又、６ａは切り残し部でボート１の保持部６ｂの横巾６
Ｃの約÷巾になっている。

６ｂはボート１の主たる保持部で横巾６Ｃはボート１の
横巾１ｂとほぼ等しく、振巾は数台のボート１が載置出
来る寸法にしである。

更に６ｄは通し穴で、このボート保持具６を第２図に示
す様な炉芯管２に装填したり逆に引き出したりする際の
引っ掛は棒と係合させる様にしである。

又このボート保持具６は作製後、硝酸と弗酸との混酸に
より表面を軽くエツチングしたのち酸素気流中で１２０
０乃至１２５０℃で３乃至６時間表面を酸化させである
。

更に又、７はボート１を１台づつボート保持具６に載置
したり逆に取りはずす為に用意した石英ガラス製のトン
グスで７ａはハンドル部、７ｂ及び７Ｃはボート１の下
面にあてがわれる脚部である。

この考案に係るボート保持具は上記詳述した形状にて構
成されるが、その材質にはシリコンが必須事項であり、
且つ材質内部に不純物が蓄積されることを防止すべく表
面にシリコン酸化膜を設けておくことも又、必須事項で
ある。

このボート保持具の材質にシリコンが適している理由は
経験的に次の様な特長があることが判った。

その第１は熱的に安定で半導体シリコンウェハと同一性
質の為に加熱や冷却の特性が同一であり熱履歴に於てス
トレスが生じない。

第２に耐熱性が石英の１２００℃近辺に比べ、１４００
℃と高く、通常の拡散温度例えば１２００乃至１３００
℃に対し変形しない。

第３に加工性として溶接は出来ないが切削性に優れてお
り寸法精度を得やすい。

第４にシリコン内部に拡散不純物が蓄積されやすいが表
面に酸化シリコン膜を形成しておくことにより未然に防
止出来る。

等である。尚、この明細書では多結晶シリコンにつき詳
述しているがこれは単結晶シリコンでも上述した性質は
同一である。

＠経済性に於ては多結晶シリコンの方が幾分有利である
為に本考案者は主として多結晶シリコンより上記ボート
保持具を作成してその優位性を検討したものである。

従ってこの考案によるボート保持具には次の効果がある
。

■ボート保持部巾６Ｃはボート横巾１ｂとほぼ等しい為
に載置したボート１の安定性が良い。

＠はボート１を数台以上保持出来る。６形状が簡単な為
に安価に製造出来る。

■ボート１の保持具６よりの着脱はボート１を切り欠き
部６ａまで移動させて下面よりトングス７ですくい上げ
ることにより簡単に行える。

［有］ボート保持具６の炉芯管への出し入れの際に用い
る引っ掛は穴とボート１載置位置との距離に余裕が生ず
るので引っ掛は棒でボート１上のウェハを突く様なミス
が少なくなる。

■通常の拡散条件例えば１２００乃至１３００℃でのボ
ート保持具変形がなく、且つ長寿命となる。

［Ｆ］ボート保持具と炉芯管が融着しないので作業性が
良く、歩留りが安定する等である。

尚この考案はボート保持具の一端部を切除する場合の一
実施例につき説明したが、これは別に両端部でもよく、
又、中央付近を切除してその位置の下部より物体をあて
がってボートを押しあげることも本考案の意図とすると
ころである。

更に本考案は断面が円弧状のボート保持具についてその
一実施例を述べたがこれは断面が板状体のボート保持具
についても利用出来るものである。

この考案は以上説明した様に、ボート保持具材質をシリ
コンで形威し、表面に酸化シリコンを設けたからボート
保持具にボートを載置して炉芯管に挿入した場合、ボー
ト保持具が炉芯管と融着しないので作業性が良く又形状
が長期間に亙って安定しており更に主たる載置位置はボ
ートの横巾寸法に適合させてボート載置の安定性を高め
、ボートを着脱せしめる際にはボート保持具の一端部を
切除しておき、ボートを該端部に移動せしめて、該端部
位置にてボート下面をすくいあげられる様にしたため、
ボートのボート保持具上での安定性が良好且つ、ボート
の着脱が容易である。

又、引っ掛は棒がウェハを損傷させる危険性が少なく安
価に製造出来る。

更にウェハの洗浄用保持具とマツチングのとれたボート
の利用度を高められる為、ウェハ損傷を減らし且つハン
ドリングの手間も軽減させる事につながる効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図はウェハの洗浄用保持具とボート相互間との一括
移し替え手順を示す斜視図、第２図は従来のボート保持
具にボートを載置した状態を示す斜視図、第３図は本考
案の一実施例を示す斜視図である。 図中上はボート、旦はボート保持具である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 断面形状が円弧状又は板状体の上面に半導体小片を配列
   せるボートを載置するボート保持具に於て、上記ボート
   保持具の本体はシリコン、表面は酸化シリコンで構成さ
   れ、且つ少なくとも上記ボート保持具の一端部は切除さ
   れており、該切除部分を介して上記ボート保持具上面に
   載置される上記ボートの下面をすくい上げられる様にし
   た事を特徴とするボート保持具。