JPS6142153A - 耐熱治具 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、耐熱治具に係り、特に、半導体装置の製造に
おいてウェーハなどの被処理体を高温度で処理する際に
該被処理体を保持する耐熱性治具の改良に関す。

半導体装置は、その便宜さのため多方面に多用されてい
るが、半導体ウェーハを加工して製造された半導体チッ
プを主要構成品としており、使用される半導体の多くは
シリコン（Ｓｉ）である。

Ｓｔウェーハの加工の中には、例えば、熱酸化膜形成、
化学気相成長（ＣＶＤ）による膜形成、不純物拡散など
高温度で処理する加工があり、該加工の際に゛ウェーハ
を保持する治具は、高温度および常温〜高温間の繰り返
しに対して耐性があり、然も使用に際して該ウェーハを
汚染することのないことが重要である。

〔従来の技術と解決しようとする問題点〕耐熱治具の一
例として、例えば熱酸化膜形成などの際に被処理体であ
るウェーハを保持して加熱炉に挿入するポニトローダを
側面図［ａ）、部分断面図ｆｂｌ　（Ｃ１（ｄ）にて第
２図に示す。

第２図図示において、１はボートローダ、Ｗはウェーハ
である。ボートローダ１は、図（ａ１図上右側即ち加熱
炉に挿入される側が樋状になって、その上面に横方向の
溝２　（図（ｂ）図示）が設けられ、ウェーハＷを図（
ｂ）、（Ｃ１図示のように載せて保持し、図（ｄ１図示
のように棒状になっている図ｆａ１図上左端部が支持さ
れて加熱炉に挿入される。

このボートローダ１は、耐熱性に優れ且つ加熱炉内にお
いてもウェーハＷを汚染することのないように、通常、
二酸化シリコン（Ｓｉ０２）を成分とする石英ガラスで
形成されている。

しかしながら、加熱炉による加熱温度を高くした場合、
またウェーハＷの大型化などによりその重量が大きくな
った場合には、ボートローダ１の強度に不足を来し、加
熱炉内において先端の撓が大きくなり、使用に耐えない
場合がある。

この対策品として、石英ガラスの代わりに、それより機
械的強度および耐熱性に優れた炭化シリコン（ＳｉＣ）
を使用し、該ＳｉＣが焼結晶で多孔質であることからＳ
ｉを含浸被着してウェーハＷの汚染を防ぐようにしたボ
ートローダ１がある。

然し、この場合には、対高温強度は解決されるが、加熱
炉内の酸化雰囲気によるＳｉの酸化や、加熱炉に挿入す
ることの繰り返し、即ち、常温〜高温にすることの繰り
返しにより、Ｓｉが剥離し内部から有害不純物が出て来
るため、ウェーハＷの汚染対策が不充分となる。

そこで、酸化など化学反応に対して安定なＳｉＯ２をＳ
ｉＣに被着する構成が考えられるが、この場合も５ｉ０
２とＳｉＣとの熱膨張係数の差（ＳｉＯｚはＳｉＣの約
二倍）から上記被覆層に亀裂が生ずるので、この構成も
充分な対策になり得ない。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は、ＳｉＣからなる部材がｓ；０２１９１に
より間隙をもって囲まれてなる本発明の耐熱治具によっ
て解決される。

〔作用〕

本発明による耐熱治具は、前記内部と前記表面部との各
々が自由に熱膨張収縮出来るので、ＳｉＯ２からなる表
面部には亀裂の発生がなく、従来の３１０２からなる治
具と同等な前記汚染防止機能を有し、然も、ＳｉＣから
なる内部骨格が高温における強度を確保するので、高温
度および常温〜高温間の繰り返しに対して耐性があり、
且つ使用に際してつ工−ハなどの被処理体を汚染するこ
とのない所望の治具が得られる。

また、ＳｉＣが５ｉＯｚより機械的強度が大きいので、
従来５ｉ０２からなる前記ボートローダ以外の治具にお
いても、本発明の構成の適用により、従来と同一寸法で
強度をより大きくすることが可能であり、例えばウェー
ハの大型化に対する対処が容易にな〔実施例〕 以下本発明による耐熱治具の一実施例を図により説明す
る。全図を通じ同一符号は同一対象物を示す。

第１図図示の耐熱治具は、第２図図示のボートローダ１
に本発明の構成を通用したボートローダｌａで、図（ａ
ｌは第２図ｆａｔに対応した側面図、図（ｂｌ　（Ｃ１
（ｄｌは第２図（１））　（Ｃ）　（ｄ）に対応した部
分断面図、図（ｉｌｌ）は追加の部分断面図である。

第１図図示において、３はボートローダ１ａの内部で骨
格をなすＳｉＣの基体、４は基体３の全面を覆っている
５ｉ０２の被覆体で、外形は第２図図示と同一である。

基体３と被覆体４との間は、図＋Ｑ＋図示のように密着
固定されている図（ａ１図上左端側の支持部を除き、図
（ｂｌ　（Ｃ１（ｄ１図示のように狭い空隙となって互
いに滑動可能になっており、該空隙は、真空に保持され
るか、または、図示はないが支持部近傍に設けられた通
気孔を通して不活性ガスが流されていウェーハＷを保持
する形態は第２図図示の場合と同様であり、そのための
溝２は図（ｂ）図示のように被覆体４に形成されている
。

この構成のボートローダ１ａは、５ｉ０２で形成された
第２図図示従来のボートローダ１に比較して、その内部
が５ｉ０２より耐熱性に優れ且つ約２．５倍の曲げ強度
を有するＳｉＣになっているので、低温においても高温
においても強度が向上し、然も、加熱炉に挿入すること
の繰り返し、即ち、常温〜高温にすることの繰り返しを
行っても、基体３と被覆体４とが独自の熱膨張係数によ
り自由に膨張収縮出来るので、ＳｉＯ：ｚの被覆体４に
亀裂を生ずることがなく、ウェーハＷの汚染に関しては
、従来と同様な優位性を保持出来る。

なお、図示はないが、５ｉＯｚで形成されたポートロー
ダ以外の治具、例えば硫酸ボイルなどに使用される治具
においても、該治具を本発明の構成に従い、その内部を
ＳｉＣにすることにより、強度を向上させることが可能
になるので、例えばウエーハの大型化に対処することが
容易になる。

また、本発明の通用により強度に余裕が住した場合には
、内部のＳｉＣを中空状にして当該治具の軽量化を図る
ことも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の構成によれば、例えば半
導体装置の製造において使用され、耐熱性ないし被処理
体の汚染防止を意図して５ｉ０２で形成された治具にお
いて、従来の汚染防止機能を保持しながら強度ならびに
耐熱性を向上させることが出来て、例えば処理温度の上
昇化またはウェーハの大型化に対する対処を容易にさせ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面において、 第１図は本発明の構成による耐熱治具の一実施例の側面
図（ａｌ、部分断面図中Ｉ　ＴＣ）　（ｄ）　ｆｅｌ、
第２図は従来の耐熱治具の一例の側面図ｔａｌ、部分断
面図（ｂｌ　（ｃｌ　（ｄｉである。 図中において、 １．１ａはボートローダ、２は溝、 ３は基体、　　　　　　　４は被覆体、Ｗはウェーハ、 をそれぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炭化シリコンからなる部材が二酸化シリコン膜により間
   隙をもって囲まれてなることを特徴とする耐熱治具。