JPS61283117A - 石英ガラス製ウエハボ−ト搬送治具 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は半導体ウェハを載置したウェハボートを炉芯管
へ出し入れする際に用いるソフトランディング方式の石
英ガラス製つェノ＼ポート搬送治具の改良に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

半導体ウェハを載置したウェハボートを炉芯管へ出し入
れする際には管状又は棒状の耐熱材料の一端部に縦断面
形状が円弧状及び直線状をなす切欠部を設けてウェハボ
ート保持部を形成したウェハボート搬送治具が用いられ
る。従来、この種のウェハボート搬送治具は純度的な観
点から石英ガラス材質のものが主体である。

ところが、石英ガラス製の搬送治具では使用時に一端を
室温で固定支持し、他端のウェハボート保持部を高温の
炉内に挿入した状態で搬送治具内に温度勾配が発生する
と、この温度勾配によって搬送治具内に熱的応力が発生
し、それが残留応力として材質の機械的強度を低下させ
る。このため、従来の石英ガラス製ウェハボート搬送治
具は折れたり、曲がったりする欠点があった。この折れ
や曲がりは、特に曲げ応力が最も大きくなる部分で発生
し易い。

このような欠点を解消するために石英ガラス製ウェハボ
ート搬送治具全体を肉厚にすることが考えられるが、こ
のようにすると搬送治具の自重で熱変形が起り易くなる
。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、機械的
強度の大きな石英ガラス製ウェハボート搬送治具を提供
しようとするものである。

〔発明の概要〕

本発明の石英ガラス製ウェハボート搬送治具は、ウェハ
ボート保持部の先端部を肉薄とし、かつこの先端部の下
面が固定部の下面よりも上方となるようにしたことを特
徴とするものである。

このような石英ガラス製ウェハボート搬送治具によれば
、ウェハボート保持部の軽量化、曲げ応力が最大となる
部分の肉厚確保による強度向上及び先端部の下面を固定
部の下面よりも上方に位置させることによるたわみ許容
量の増大により、機械的強度を大幅に向上できるもので
ある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図（ａ）〜（Ｃ）を参照し
て説明する。

第１図（ａ）は本発明に係る石英ガラス製ウェハボート
搬送治具のウェハボート保持部近傍を一部断面で示す側
面図、同図（ｂ）はモ面図、同図（Ｃ）は同図（ａ）の
ｃ−ｃ　’線に沿う断面図である。

第１図（ａ）〜（ｃ）において、搬送治具本体１は全体
が管状であり、その先端部に縦断面形状が円弧状及び直
線状をなす切欠部を設けてウェハボート保持部２が形成
されている。このウェハボート保持部２の先端部２ａは
他の部分よりも肉薄となっており、この先端部２ａの下
面は固定部の下面よりも上方に位置するように形成され
ている。

なお、先端部２ａの畏さはウェハボート保持部２の全長
の約１／２〜３／４に設定することが望ましい。

このようなウェハボート搬送治具は、例えば以下のよう
な方法により製造される。すなわち、まず肉厚の石英パ
イプを製造した後、これを引伸ばして外径寸法を所定の
製品寸法に仕上る０次いで、先端部分のみその下面を研
削した後、所定位置から円弧状及び直線状に切欠部を設
け、ウェハボート保持部の加工を行なう、なお、ウェハ
ボート保持部を別に加ニレ、本体に溶接する方法を用い
てもよい。

上記石英ガラス製ウェハボート搬送治具の搬送治具本体
ｌの固定部は従来のものと同様であり。

図示しない搬送装置の所定の位置に固定される。

また、ウェハボート保持部２上に半導体ウェハボートを
載せて搬送し、炉芯管へ出し入れを行なう。

上記石英ガラス製ウェハボート搬送治具によれば、ウェ
ハボート保持部２の先端部２ａが肉薄となっているので
、軽量化を図ることができ、自重による変形を減少する
ことができる。また、ウェハボート保持部２の最も曲げ
応力が大きくなる部分Ｘ及びその近傍は先端部２ａより
も肉厚となっているので、ウェハボート保持部２の折れ
や曲がりを防止する充分な強度を有している。更に、搬
送治具本体ｌ固定部の下面を基準にした場合。

ウェハボート保持部２の先端部２ａの下面は上方に位置
するため、固定部の下面と先端部２ａの下面との寸法差
分だけ先端部２ａのたわみの許容量が増加する。この結
果、治具の寿命を延ばすことができる。

実際に、以下の３種のウェハボート搬送治具について、
先端部のたわみ量の実測試験を行なった。

実施例１ 本体１の外径１２０一層、ウェハボート保持部２全体の
長さ２４００ｍ騰、先端部２ａの長さ８００膳麿で、本
体ｌ及びウェハボート保持部２の一部の肉厚７■、ウェ
ハボート保持部２の先端部２ａの肉厚４■の寸法を有し
、材質が直径ｌｏ〜５０μｍのほぼ球形の気泡をｌｅｓ
’当り５０００個以上含有し、かつＯＨ基含有率が１５
０　ｐｐｍ以下の半透明ガラスからなるもの。

実施例２ 実施例１と同一の寸法を有し、材質が気泡をはとんど含
ますＯＨ基含有率が２００　ｐｐｍ以下の透明石英ガラ
スからなるもの。

比較例（従来のウェハボート搬送冶具）肉厚がどの部分
でも７騰■である以外は上記実施例１と同一の寸法を有
し、材質が上記実施例２と同一のもの。

なお、試験は上記３種のウェハボート搬送治具を用い、
所定の荷重をかけて１０００℃の炉内に装入した場合の
先端部のたわみ量を測定することにより行なった。この
結果を第２図に示す。

第２図から明らかなように、実施例１及び２のウェハボ
ート搬送治具はいずれも従来のもの（比較例）よりもた
わみ量が減少している。これはウェハボート保持部２の
先端部２ａを肉薄とし、かつ先端部の下面を固定部下面
よりも上方としたことによるものである。また、実施例
１のものが実施例２のものよりもたわみ量が少ないのは
、直径１０〜５０ＩＬｍのほぼ球形の気泡をＩＣ■３当
り５０００個以上含有しているため、高温下で方向によ
る粘性のバラツキがほとんどなく、自重による熱変形が
減少して相対的に強度が高くなり、しかも１５０ρρ厘
以下の適度な含有率でＯＨ基を含有しているため、石英
ガラス中の分子構造が安定しているためであると考えら
れる。

なお１本発明のウェハボート搬送治具は第１図に示す構
造のものに限らず、更に軽量化を図るために、第３図に
示すように本体ｌの固定部から断面形状が円弧状となる
部分の直前までの肉厚ｔ１を、断面形状が円弧状となる
部分の直前の肉厚ｔ２よりも肉薄としたものでもよい。

この場合、肉薄部分を形成するには、通常の方法、例え
ば研削、溶接、肉ダメ後の研削等を用いることができる
。このような構造にすれば、軽量化による変形防止効果
をより一唐増大することができる。

また、本発明のウェハボート搬送治具は、搬送治具の本
体を直径ｌＯ〜５０トｍのほぼ球形の気泡をｌａｍ”当
り５０００個以上含有し、かつＯＨ基含有率が１５０ｐ
ｐ■以下の半透明ガラス、ウェハボート保持部を気泡を
ほとんど含まずＯＨ基含有率が２００　ｐｐｍ以下の透
明石英ガラスからなる構造で、溶接により製造したもの
でもよい、また、各部を構成する材質を上記と逆にした
構造でもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く本発明の石英ガラス製ウェハボート搬
送治具によれば、ウェハボート保持部の折れ′や曲がり
を防止することができ、しかもウェハボート保持部の先
端のたわみを減少することができる等顕著な効果を奏す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の実施例における石英ガラス製ウ
ェハボート搬送治具のウェハボート保持部近傍を一部断
面で示す側面図、同図（ｂ）は同搬送治具の平面図、同
図（ｃ）は同図（ａ）のｃ−ｃ’線に沿う断面図、第２
図は本発明の実施例１．２及び従来の石英ガラス製つェ
ハポート搬送治几についての荷重とたわみ量との関係を
示す線図、第３図は本発明の他の実施例における石英ガ
ラス製ウェハボート搬送治具のウェハボート保持部近傍
を一部断面で示す側面図である。 １・・・搬送治具本体、２・・・ウェハボート保持部、
２ａ・・・先端部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）管状又は棒状の石英ガラスの一端を固定部とし、
   他端に切欠部を設けてウェハボート保持部を形成した石
   英ガラス製ウェハボート搬送治具において、前記ウェハ
   ボート保持部の先端部を肉薄とし、かつこの先端部の下
   面が固定部の下面よりも上方となるようにしたことを特
   徴とする石英ガラス製ウェハボート搬送治具。
2. （２）ウェハボート保持部の下面を研削することにより
   、ウェハボート保持部の先端部を肉薄とし、かつこの先
   端部の下面が固定部の下面よりも上方となるようにした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の石英ガラ
   ス製ウェハボート搬送治具。