JPS623571B2

JPS623571B2 -

Info

Publication number: JPS623571B2
Application number: JP4445677A
Authority: JP
Inventors: Masakuni Akiba; Hiroto Nagatomo
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1977-04-20
Filing date: 1977-04-20
Publication date: 1987-01-26
Also published as: JPS53129964A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は熱処理室内に埃塵を生じさせたり、室
温を変化させることのない熱処理治具の挿入取出
し方法及びその装置に関するものである。

本願において、半導体ウエハとは、板状の部材
にホトリソグラフイーにより集積回路を形成する
ための材料を示すもので、いわゆる半導体に限定
されるものではない。

半導体製造工業においては、ウエーハを拡散炉
に入れて拡散処理を施す工程が含まれている。

従来、ウエーハを拡散炉（内管）に出し入れす
る方法としては、次の二通りの方法が知られてい
る。

その１つは、ポートローダ方法、もう１つはパ
ドル方法であつて、前者の方法は、第１図に示す
ようにウエーハ１を載置したウエーハ治具２を、
拡散炉３の延長方向に往復動可能な挿入引出し棒
４を治具２の端部に引つかけて、拡散炉３の内管
５に治具２を接触したまま挿入または引出す方法
で、後者の方法は、第２図に示すようにウエーハ
収容部６ａを有する長棒（パドル）６の先端にロ
ーラ６ｂを設けたものをつかつて、収容部６ａに
ウエーハ１を載置した長棒６を内管に沿うように
挿入または取出す方法である。

しかしながら、前者の方法においては、ウエー
ハ治具２と内管５が接触した状態での挿入または
取出しであるために、接触部から埃塵が発生し、
ウエーハ欠陥の原因をつくる欠点がある。

また、後者の方法においては、長棒６を内管５
内に挿入したまま拡散処理するために、内管５内
の熱が長棒６に奪われ、内管５内の温度に変化を
生じさせ、一定した温度下での拡散処理ができな
いこと、また内管５とローラ６ｂは接触状態にあ
るから、ポートローダ方法まではいかないまで
も、管内５に埃塵を発生させる欠点がある。

本発明はこのような従来の欠点を解消し、拡散
炉など熱処理室内に埃塵を生じさせることがな
く、かつ熱処理室内の室温に変化をきたすことの
ない熱処理治具の挿入取出し方法及びその装置を
提供するにある。

このような目的を達成するための本発明の要旨
は、熱処理治具をスクエア・モーシヨン的に熱処
理室内に挿入または取出しすることを特徴とす
る。

以下、第３ないし第５図に示す一実施例により
本発明を詳細に説明する。

第３図において、熱処理治具の挿入取出し装置
１０は、並列かつ上向きに配設した摺動杆１７，
１７に支えられた基板１８を有する。

この基板１８の一側面には適当な間隔を置いて
袖部１８ａ，１８ａを設けて、この袖部１８ａ，
１８ａの大面積側面には、貫通穴１８ｂ，１８ｂ
をあけて、これらの貫通穴１８ｂ，１８ｂを連絡
するように直線状の挿入引出し棒１９を摺動自在
に嵌挿している。

挿入引出し棒１９は円管状のもので、この長さ
方向の一端には、二本からなるホーク状の治具持
上部１９ａを形成して、ウエーハ治具１２の翼部
１２ａを下方から支え上げられるようにするとと
もに、棒１９の長さを拡散炉１３の内管１５に充
分入り込める寸法にとつて、しかも拡散炉１３の
処理温度に充分耐え得るように石英など耐熱材質
のものでつくつている。

また、この挿入引出し棒１９を、その延長方向
に往復動作させるための横方向送り駆動モータ２
０，２０を袖部１８ａ，１８ａの小面積側面に各
１個あて設けている。

さらに、基板１８の背面側には、挿入引出し棒
１９、袖部１８ａ，１８ａを含む基板１８の全体
を高さ方向に往復動作させるための高さ方向駆動
モータ２１を配置し、このモータ２１に高さ幅調
整カム２２を取付けて、このカム２２の周面を該
基板１８の背面に取付けたカムフオロア２３に係
合させている。

第４図において、２０は横方向送り駆動モータ
で、１８ｃは該駆動モータ２０を装着させる袖部
１８ａの小面積側面（壁）で、２４は該袖部１８
ａ内に収容され、かつ横方向送り駆動モータ２０
の回転軸２０ａに直結した挿入引出し棒送りロー
ラで、これは挿入引出し棒１９の下部に接触させ
ている。

また、２５，２５は挿入引出し棒１９の周方向
に沿つて配置したガイドローラで、これらのガイ
ドローラ２５，２５は該送りローラ２４と一緒に
なつて挿入引出し棒１９を支持できるように該袖
部１８ａ内に内蔵させている。

該横方向送り駆動モータ２０は、左右両方向の
駆動が可能なモータにしている。

第５図において、１９は挿入引出し棒で、１９
ａは二又形成した治具持上部、また１２は該治具
持上部１９ａによつて持上げられるウエーハ治具
で、１１はウエーハを示し、治具持上部１９ａの
相互の間隔は、ウエーハ治具１２の翼部１２ａの
付け根の幅に見合う寸法にとつて、長さも治具１
２に見合う長さにとつている。

また、ウエーハ治具１２は凹状の横断面を有
し、底幅が開口部よりも幾分小寸法にとつてい
る。さらに、ウエーハ治具２は石英からできてい
る。つぎに、このような構造をもつ装置１０の動
作を説明する。

まず、基板１８は高さ方向駆動モータ２１を作
動させることで、カム２２がフムフオロア２３を
介して垂直方向に往復動作される。この場合の往
復動作幅は、ウエーハ治具１２を治具持上部１９
ａで支えた状態で、ウエーハ治具１２が内管１５
の触れない位置から、ウエーハ治具１２を内管１
５に置いて幾分、下がつて位置に相当する範囲に
おいている。

つぎに、第６図ａ〜ｂをつかつて、本装置１０
をつかつてのウエーハ治具１２の挿入および取出
し方法を説明する。

まず、同図ａにおいて、あらかじめウエーハ１
１を載置したウエーハ治具１２を挿入引出し棒１
９の治具持上部１９ａで支持して、治具１２の底
が内管１５に接しない高さ位置まで持ち上げた状
態で、内管１５の中程まで水平移動させる。つい
で、同図ｂに示すように、挿入引出し棒１９を下
方に下げて、治具１２の底が内管１５に接触する
位置にもつて行く。

ついで、同図ｃに示すように、挿入引出し棒１
９を、もう１段下方に下げて、治具持上部１９ａ
を翼部１２ａから離し、そのままの高さ位置のま
ま、矢印方向に引抜く。

この状態で、ウエーハ１１の拡散処理を所定の
時間行う。

ついで、同図ｄに示すように、挿入引出し棒１
９を該ｃの引抜時の高さ位置と同様な高さを保つ
て内管１５に挿入し、治具持上部１９ａを翼部１
２ａに対応するように差し込む。

ついで、同図ｅに示すように、挿入引出し棒１
９を上方に移動させて、治具１２が完全に内管１
５から離れた位置までもつて行く。

ついで、同図ｂに示すように、治具１２を支持
した挿入引出し棒１９を水平移動させて矢印方向
に取り出す。

第７図ａは、治具１２を内管１５内に挿入する
際の挿入引出し棒１９の移動状態を示す線図で、
符号ａは第６図ａに、符号ｂは第６図ｂに、符号
ｃは第６図ｃにそれぞれ対応され、総合ではスク
ウエア・モーシヨン（矩形動作）する。

また、第７図ｂは、治具１２を内管１５から取
り出す際の挿入引出し棒１９の移動状態を示す線
図で、符号ｄは第７図ｄに、符号ｅは第７図ｅ
に、符号ｆは第７図ｆにそれぞれ対応され、第７
図ａとは逆回りのスクウエア・モーシヨン（矩形
動作）する。

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、処理室に熱処理治具を挿入する場合、または
処理室から熱処理治具を取り出す場合に、一旦、
熱処理治具を処理室の壁（内面）から離れた位置
に動かして、横行動作を行つているから、従来の
ような熱処理治具を処理室の内壁に接触させたま
までの挿入取出し方法と異なり、熱処理治具と処
理室の内壁とが接触したままでずらされることが
ない。

したがつて、熱処理治具の処理室への挿入取出
し時に、処理室内に熱処理治具と処理室内面との
接触部分から埃塵が発生することもなく、よつて
半導体ウエーハなど熱処理物に埃塵による欠陥を
生じさせることもない。これにより特性的に優れ
た熱処理物（拡散処理物）を得ることができる。

また、本発明によれば、処理室に熱処理物を挿
入取出しする際に用いる挿入引出し棒は、処理中
（拡散処理最中）では処理室外においていること
から、従来のように、処理中においても長棒（パ
レル）を処理室内に入れたままにしておく方法と
は異なり、処理室内の温度を奪つて温度を変化さ
せることがない。したがつて、一定した温度下で
の熱処理（拡散処理）が可能となり、処理物（拡
散処理物）に安定した処理（拡散処理）を施すこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第２図は従来の熱処理物の挿入取
出し方法を示す説明斜視図、第３図は本発明の実
施に用いる装置の斜視図、第４図は第３図の１要
部を取り出し拡大しての斜視図、第５図は第３図
の第４図に示すと異なる１要部を示す拡大斜視
図、第６図ａ〜ｆは本発明の一実施例方法を示す
作業動作説明図、第７ａ，ｂ図は本発明の実施に
用いる装置の挿入引出し棒の動きを示す線図であ
る。１……ウエーハ、２……ウエーハ治具、３……
拡散炉、４……挿入引出し棒、５……内管、６…
…長棒、６ａ……ウエーハ収容部、６ｂ……ロー
ラ、１０……挿入取出し装置、１１……ウエー
ハ、１２……ウエーハ治具、１２ａ……翼部、１
３……拡散炉、１５……内管、１７……摺動杆、
１８……基板、１８ａ……袖部、１８ｂ……貫通
穴、１８ｃ……小面積側面、１９……挿入引出し
棒、１９ａ……治具持上部、２０……横方向送り
駆動モータ、２０ａ……回転軸、２１……高さ方
向駆動モータ、２２……高さ幅調整カム、２３…
…カムフオロア、２４……挿入引出し棒送りロー
ラ、２５……ガイドローラ。

Claims

【特許請求の範囲】

１ほぼ水平方向に延在する高温状態の熱処理室
の一端より引出棒により、それらの主面が対向す
るように前記熱処理室の長手方向に配列された多
数の被処理半導体ウエハを熱処理治具を介して前
記熱処理室外に取出す方法において、前記処理室
内に載置された前記熱処理治具を前記処理室内面
との間に実質的に摩擦を生じさせることなく上昇
させ、前記引出棒、熱処理治具およびウエハが前
記処理室内面に非接触の状態で前記ウエハを前記
処理室外に取出すことを特微とする半導体ウエハ
の取出方法。