JPS6057698B2 - 半導体ウエハ熱処理用治具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、例えば拡散炉のような熱処理炉内に多数の
半導体ウェハを装填する際に使用される半導体ウェハ熱
処理用治具に関する。

従来提案されているこの種の治具としては、シリコンカ
ーバイト製の平板状の治具本体の先端に１個の車輪を設
けて炉内への挿入を容易にしたものがある。

この治具では治具本体の中央部に、ウェハホルダに装填
された状態で多数の被処理ウエハを配置し、このウェハ
群の両側にそれぞれ２枚づつシリコンカーバイト製の円
板を配置して被処理ウェハ群の端部に位置するウェハの
温度を中央のウェハの温度とほぼ等しくなるように保証
するようになつている。しかし、この型式の治具には車
輪にカバーがないため炉ないしプロセスチューブ内を走
行中にごみを巻きあげて炉内を汚染すること、また２枚
の円板で行われる温度保証が十分な保温効果を発揮しが
たいこと、さらに２枚の円板の取付けが不安定で故障し
やすいことなどの欠点がある。一方、温度保証を完全に
するために、被処理ウェハ群の両側に多数枚の温度保証
用ウェハを配置することも従来提案されているが、この
場合には、多数の温度保証用ウェハを配置する作業が面
倒で、しかもウェハ破損事故を招いて炉内を汚染するな
どの不都合がある。この発明の目的は、上記した従来技
術の欠点をなくした新規な半導体ウェハ熱処理用治具を
提供することにある。

Ｊ この発明の特徴とするところは、治具本体の前部及
び後部に少なくとも全部で３個の走行用車輪を取付ける
とともに、治具本体上には各々の車輪をおおうように塵
埃防止兼、温度保証用のバッフルユニットを設けた点に
ある。

このような特徴に；したがえば、治具が前部と後部に車
輪を有するので、従来のように先端に１個だけ車輪を設
けたにすぎない場合に比べて搬入及び搬出時の治具の走
行性能が極めて安定化する。このことは、特に大断面ウ
ェハを多数枚処理する場合のように治具の積載荷重が増
大する場合にウェハの炉内への搬入又はそこからの搬出
作業を能率的に行なうのを可能にするもので、この種の
作業を自動化する観点からも好都合なものである。また
、治具本体上には独特のバッフルユニットを設けたので
、一方では車輪から巻きあげられる塵埃の散乱を防止で
き、他方では温度保証が確実になるため、ウェハ間の品
質の均一性を確保して歩留向上を図ることができる。な
お、治具本体及びバッフル本体はシリコンで構成するの
が好ましく、このようにすると、治具は安定性が向上し
、種々の熱処理プロセスへの応用が可能になる。以下、
添付図面に示す実施例についてこの発明を詳述する。第
１図は、この発明の一実施例によるウェハ熱処理用治具
の使用状態を示すもので、１０が石英管などのプロセス
チューブ、１２が治具本体である。

好ましくはシリコンからなる断面円弧状の治具本体１２
は、図示のようにウェハホルダ２２に直立状に保持され
た例えばシリコンからなる多数の被処理ウェハが中央部
に配置された状態でプロセスチューブ１０内に出し入れ
されるものである。治具本体１２の前部及び後部にはそ
れぞれ車輪ユニット１４及び１６が配置されると共に、
そ−れぞれの車輪ユニット１４及び１６をおおうように
バッフルユニット１８及び２０が配置されている。バッ
フルユニット１８，２０の間に位置する部分において、
治具本体１２上には、ウェハホルダ２２に直立状に保持
された多数の被処理ウェハ！２４が配置される。ウェハ
２４の装填状態は第２図に最もよく示されており、この
例では３個のウェハホルダ２２を用いて治具本体１２上
にウェハ２４を配置するようになつている。第２図にお
いて、１４７，１６７はそれぞれ車輪ユニット１３４，
１６の走行用車輪を示し、１８６，１８７はバッフルユ
ニット１８の円筒状バッフル本体１８１に設けられた一
対の輪切状溝に挿入保持された温度保証用シリコンウェ
ハを示す。バッフルユニット２０は治具本体１２の前後
に設けたバッフル４ユニット１８と同様なバッフルユニ
ットであり、円筒状バッフル本体２０１と、この本体２
０１の一対の輪切状溝に挿入保持された温度保証用シリ
コンウェハ２０６，２０７とからなつている。以上に概
略を説明したところから明らかなように治具本体の前部
配置と後部配置とは同様であるので、以下のところでは
前部配置について重点的に説明する。第３図は、治具本
体１２の前部上面を示すもので、治具本体前部には治具
引出棒をひつかけるための丸孔１２１と、十字状の車輪
取付用貫通孔部１２２とが設けられている。

前部バッフルユニット１８は第４図に示すよう川こ、好
ましくはシリコンからなる円筒状バッフル本体１８１と
、この本体１８１に設けられた一対の輪切状溝１８２，
１８３にそれぞれ挿入保持されたシリコンウェハ１８６
，１８７とを含んでいる。

バッフル本体１８１の側面の一部には平坦部１８４が形
成され、この平坦部１８４には前述の治具本体１２の十
字状貫通孔部１２２に対応した十字状貫通孔部１８５が
設けられている。これらの十字状貫通孔部１２２，１８
５はいずれも後述する車輪ユニット１４の一部を入れる
ためのものである。バッフルユニット１８は貫通孔部１
２２，１８５が対応した位置をとるように第３図の治具
本体１２の上面に載置される。この場合、円筒状バッフ
ル本体１８１には平坦部１８４が形成されているので、
断面円弧状の治具本体１２の上面側でも円筒状バッフル
本体１８１は安定に着座する。第５図は、前部車輪ユニ
ット１４を分解した状態で示すもので、このユニットの
部品も好ましくはシリコンを材料として作られる。

車軸保持部材１４１は車軸１４５を挿通させるための孔
１４２と、治具本体１２の上面に係合する一対のピン部
材１４８，１４９をそれぞれ挿入するための孔１４３，
１４４とを有する。１４６，１４７はそれぞれ走行用車
輪であり、車軸１４５に係合する孔１４６ａ，１４７ａ
をそれぞれ有する。

車輪ユニット１４を治具本体１２に取付けるには、車軸
保持部材１４１の車軸孔１４２に車軸１４５を挿通し、
しかる後、車軸１４５の両端にそれぞれの車輪１４６，
１４７を回転自在にはめ合せ、一体化したものを治具本
体１２の貫通孔部１２２に挿入し、さらに、ピン部材１
４８，１４９を対応するピン孔１４３，１４４に挿入す
ることにより車輪ユニットを治具本体に固定する。車輪
ユニット１４は治具本体１２に対し車軸保持部材１４１
の１一対のピン部材１４８，１４９で係止される。また
車軸保持部材１４１のピン孔１４３，１４４の設けられ
た斜面で治具本体１２は支持されるので下方へずれ落ち
ることがなく、しかも十字状貫通孔部１２２の周辺部が
車輪１４６，１４７の側面と当接して係合されるので車
輪ユニットががたつくことはない。第６図は車輪ユニッ
トを治具本体１２に取付けた状態を示す平面図である。
また第７図は第６図■−■″矢視断面図である。組立て
られた車輪ユニット１４はその上部が前述の治具本体１
２の十字状貫通孔部１２２と、前述の円筒状バッフル本
体１８１の十字状貫通孔部１８５とに入るように治具本
体１２及びバッフルユニット１８と組合される。

このときの組立状態を一部破砕して斜視図で示したのが
第８図である。第８図に示されているように、車輪ユニ
ット１４の車軸保持部材１４１と車輪１４６，１４７と
は各々の上部が円筒状バッフル本体１８１の内部に位置
するようになるとともに、円筒状バッフル本体１８１内
の車輪ユニット１４の近傍の空間は一対の温度保証用シ
リコンウェハ１８６，１８７により円筒状バッフル本体
１８１の軸方向にしや断されるようになる。以上述べた
構成のウェハ熱処理用治具は全体として第２図に示した
ようなウェハ装填状態でプロセスチューブ内に出し入れ
されるが、この出し入れ操作は、治具本体１２に４個の
走行用車輪がついているため極めてスムーズに行なわれ
、作業能は大幅に向上される。

その上、車輪にかぶせたバッフルユニット１８，２０が
車輪カバーの役目を果たすので塵埃はバッフル本体内に
おさまり散乱することがない。このため、治具本体の移
動時に車輪から巻きあげられた塵埃がプロセスチューブ
内面やウェハ表面に付着してこれらを汚染し、歩留を低
下させるといつた事態は殆どなくなる。さらにバッフル
ユニット１８，２０は保温効果が良好であるので、被処
理ウェハ２４の一群に対して優れた均熱作用を及ぼすこ
とができ、この均熱作用はバッフルユニット内に２枚よ
りも多くの温度保証用ウェハを配置することによつて一
層改善することもできる。以上のように、この発明によ
るウェハ熱処理用治具を使用すると、作業性を改善しう
るのみならず、ウェハ間の品質のばらつきを最小にして
歩留を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例によるウェハ熱処理用治
具の使用状態を示す概略断面図、第２図は、上記ウェハ
熱処理用治具のウェハ装填状態を示す斜視図、第３図は
、上記ウェハ熱処理用治具における治具本体の部分上面
図、第４図は、上記ウェハ熱処理用治具におけるバッフ
ルユニットを示す斜視図、第５図は、上記ウェハ熱処理
用治具における車輪ユニットを示す分解斜視図、第６図
は、上記治具本体に車輪ユニットを取付けた状態を示す
平面図、第７図は第６図■−■″矢視断面図である。 第８図は、上記ウェハ熱処理用治具の一端部を示す一部
破砕斜視図である。１０・・・・・・プロセスチューブ
、１２・・・・・治具本体、１４，１８・・・・・・車
輪ユニット、１６，２０・・・・・バッフルユニット、
２２・・・・・・ウェハホルダ、２４１◆●◆●ウェハ
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱処理されるべき半導体ウェハがその上に配置され
   た状態でプロセスチューブに出し入れされ、その前部及
   び後部にそれぞれ貫通孔部を形成した治具本体と、この
   治具本体の前部および後部にそれぞれ装着し、前記貫通
   孔部を通してその一部を治具本体の上部に突き出させた
   前部及び後部の各走行用車輪と、前記治具本体の前部及
   び後部の上側にそれぞれ取着され、前記治具本体の貫通
   孔部に重なる貫通孔部及びこの貫通孔部を挟むようにそ
   の両側に配置した一対の輪切状の溝を形成し、この貫通
   孔部を通して前記前部及び後部の各走行用車輪の前記上
   部に突き出された部分をそれぞれ覆う前部及び後部の各
   円筒状バッフル本体と、前記各円筒状バッフル本体の一
   対の溝にそれぞれ挿入保持され、前記各円筒状バッフル
   本体の開口両端を塞ぐ温度保証用半導体ウェハとを具備
   することを特徴とする半導体ウェハ熱処理用治具。