JPS63217622A - ウエ−ハ熱処理用炭化珪素質治具 - 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】 （１）発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ウェーハ熱処理用炭化珪素質治具に関し、特
に縦型熱処理炉における半導体ウェーハの熱処理に供さ
れるウェーハ熱処理用炭化珪素質治具に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来この種のウェーハ熱処理用炭化珪よ質治具は、ウェ
ーハ熱処理用治具か縦型熱処理炉の炉芯管内ではその材
料たる石英ガラスの軟化に伴う変形により外周な炉芯管
の内周面面に接触し特に回転処理する場合に炉芯管の内
周面面を損傷する・ｈ故ないしは横方向にａ２ｔされた
゛ト導体つェーへが落下する・バ故を防Ｉ＃：、するた
めに提案されており、具体的には第４図に示すように半
導体ウェーハを支持するための複数の突条部かほぼ半筒
状の側壁の内周面に対し縦方向に延長して形成されてお
り炭化珪素で作成された治几本体廷“の下端部および上
端部に対し接合あるいは嵌合などの適宜の手段によって
下部板状体用“およびＩ一部板状体残。

がそれぞれ連結された構造をイｊしていた。

［解決すべき問題点］ しかしながら第４図に示した従来のウェーハ熱処理用炭
化珪素質治具ては、縦型熱処理炉の炉芯管の長さか小さ
く、−・般に輻射熱の大きい石英ガラスによって炉芯管
か作成されるようになったことに起因してそのに部およ
び１部における温度勾配か大きくなっていたのて、下部
開口部からの挿入取出に際して治几本体孤、下部板状体
重およびＬ一部板状体堡　（特に下部板状体３０’　）
に対し内部熱応力か蓄積され熱砂１撃すなわち熱膨張あ
るいは熱収縮に伴って比較的に短期間で破壊されてしま
う欠点かあった。

そこて本発明は、この欠点を解決し、縦型熱処理炉の炉
芯管の下部開口部近傍の大きな温度勾配に起因する破壊
を防止してなるウェーハ熱処理用炭化珪素質治具を提供
せんとするものである。

（２）発明の構成 ［問題点の解決り段］ 本発明に提供される解決手段は、「半導体ウェーハを支
持する治具本体の上端部および下端部に対してそれぞれ
連結された］二部板状体および下部板状体のうち少なく
とも）′布板状体に対して、スリット部か穿設されてな
ることを特徴とするウェーハ熱処理用炭化珪素質治具」
である。

［作用］ 本発明にがかるウェーハ熱処理用炭化珪素質治具は、半
導体ウェーハを支持する治具本体の上端部および下端部
に対してそれぞれ連結された二部板状体および下部板状
体のうち少なくとも下部板状体に対して、スリット部が
穿設されてなるので、内部熱応力を吸収緩和し、熱膨張
あるいは熱収縮に伴う破壊を防止する作用をなしており
、ひいては長寿命化する作用をなしている。

［実施例］ 次に本発明について添付図面を参照しつつ具体的に説明
する。

第１図は、本発明のウェーハ熱処理用炭化珪素質治具の
一実施例を示す斜視図である。

第２図は、同部分斜視図であって、特に下部板状体なイ
、している。

第３ＦＩＩは、同使用状１ムを示す斜視図である。

まず本発明のウェーハ熱処理用炭化珪素質治具の構成に
ついて１ｉＴ細に説明する。

■は未発明のウェーハ熱処理用炭化珪、に賀治凡てあっ
て、炭化珪素てできた治其本体赳と、炭化珪素でできて
おり治珪本体並の下端部に対して接合あるいは嵌合など
の適宜の１段により連結されたド部板状体四と、炭化珪
素でてきており治具本体２０の上端部に対して接合ある
いは嵌合などの適宜の１段により連結された」二部板状
体赳とを包有している。

治具本体並は、はぼ′ｌ！、鏑状に形成されており、そ
の側壁の内周面に対して熱処理すべき半導体ウェーハを
支持するための複！ｌ［（たとえば４つ）の突条部２１
ａ、〜、２１ｄが縦方向に延長して形成されている。突
条部２１ａ、〜、２１ｄ間には、治几木休廷の熱衝撃に
よる破壊を防ＩＦするとＪ（に治几本体創を軽ｊ−化し
かつ熱容ｊｉ１を削減して熱分布を良好とするだめにそ
の側壁に対して適宜の数の窓部２２ａ。

〜、２２ｃか形成されている。突条部２１ａ、〜、２１
ｄには、それぞれ複数のウェーハ支持溝２３ａ、〜、２
：ｌｄか穿設されている。ウェーハ支持ｙ！２３ａ、〜
、２３ｄは、突条部２１ａ、〜、２１ｄの内周面に対し
て同一の高さ位置に一つずつ穿設されており、熱処理す
べき゛ｉ導体ウェーハ（図示せず）か横方向に挿入ａ置
される。

また治具本体翻の下部には、窓部２２ａ、〜、２２ｃの
いずれか（ここでは窓部２２ｂ）に対し連通されたスリ
ット部２４を形成してもよく、これにより縦型熱処理１
廷の炉芯管５２に対する挿入取出時もしくはその炉芯管
５２内での加熱ヒータ５３による加熱時に生じる内部熱
応力を吸収緩和でき、治具本体褪の熱衝撃すなわち熱膨
張あるいは熱収縮に伴う破壊を防止できる。

下部板状休廷は、治具本体並の下部に対し接着あるいは
嵌合などの適宜の手段により直接に連結された第１の板
状体３１と、本発明のウェーハ熱処理用炭化珪素質治几
艮を縦型熱処理１並の炉芯管５２に対して挿入取出しも
しくはその炉芯管５２に対して支持υ１転する治具載置
台５１に載置するための第２の板状体３２と、第１．第
２の板状体３１．３２をＩｊいに連結するための連結中
空筒体３３とを包有している。ｍｌ、第２の板状体３１
．３２には、それぞれ連結中空筒体３３の内部中空１３
ａの両端開口部に連結された開［１部３１ａ、３２ａか
穿設されている。また：ｔＳｌ、第２の板状体３１．３
２および連結中空筒体３３には、それぞれ外周面から開
口部３１ａ、３２ａおよび内部中空３３ａに達し、かつ
互いに連通されたスリット部：ｌｌｂ、３２ｂ、３］ｂ
が穿設されており、縦型熱処理炉別の炉芯管５２に対す
る挿入取出時もしくはその炉芯管５２における加熱蒔に
生じる内部熱応力を吸収緩和でき、下部板状体用の熱衝
撃すなわち熱膨張あるいは熱収縮に伴う破壊を十分に防
ｒ）できる。

上部板状体並に対し、ｆＪＳ１図実施例では開口部およ
びスリット部か形成されていないが、本発明はこれに限
定されるものではなく、所望により下部板状体用と同様
にこれらを形成してもよい。これによりｌ二部板状体す
の熱衝撃すなわち熱膨張あるいは熱収縮に伴う破壊をさ
らに防止てき、併せて未発ＩＪのウェーハ熱処理用炭化
珪素質治几独を全体として軽醍化することがてきるので
、有益である。

更に本５５明のウェーハ熱処理用炭化珪素質治具の作用
について、詳細に説明する。

治具本体亜のウェーハ支持溝２３ａ、〜、２３ｄに対し
て熱処理すべき半導体ウェーハ（図示せず）を横方向に
所望枚数たけａｌしたのち、Ｎ１具ａ１台５１に対して
下部板状休廷をａ？１する。

次いで治Ａａｆｆ１台５１かＬ５１−シ、縦型熱処理炉
別の炉芯’ｌ？５２に対しそのＦ部開口部５２ａより本
発明のウェーハ熱処厚用炭化珪素賀治ＪｔＩＤを挿入す
る。このときスリット部：ｌｌｂ、３２ｂ、：ｌ：ｌｂ
が形成されているので、下部板状休廷はＪｆ型熱処理炉
籾の炉芯管５２内部の大きな温度勾配に伴ってコ速に加
熱されても内部熱応力を吸収緩和でき、熱衝撃ひいては
熱膨張に伴う破壊を回避できる。また治具本体廷に対し
窓部２２ａ、〜、２２ｃとスリット部２４が形成されて
おれば、治具本体廷の熱衝撃ひいては熱膨張に伴う破壊
も併せて回避でき、好適である。加えて上部板状体赳に
対して開口部およびスリット部（特にスリット部）が形
成されておれば、上部板状体並の熱衝撃ひいては８膨張
に伴う破壊も防止てき、一層好適である。

炉芯管５２内部ての半導体ウェーハの熱処理時にも、本
発明のウェーハ熱処理用炭化珪素質治具すではＦ部板状
体刊にスリット部：ｌｌｂ、３２ｂ、：１３ｂか形成さ
れているので、炉芯管５２の下端部における大きな温度
勾配に伴う下部板状体用の熱破壊を防止できる。また治
具本体翻に対してスリット部２４が形成されておれば、
炉芯管５２の下端部における大きな温度勾配に伴う治具
本体廷の熱破壊も防＋ｈでき、好適である。加えて上部
板状体赳に対して開口部およびスリット部（特にスリッ
ト部）が形成されておれば、炉芯管５２の上端部におけ
る大きな温度勾配に伴う上部板状体部の熱破壊も併せて
防Ｉトてき、一層好適である。

縦型熱処理炉別の炉芯’！？５２内部でのｔ導体ウェー
への熱処理か終了すると、ＲｔＪＬ載１台５！が降下し
、縦型熱処理炉別の炉芯／ｉ？５２の下部間「１？Ｂ５
２ａから未発ＩＩのウェーハ熱処理用炭化珪素質Ｗ？具
朋を取出す。このときも挿入蒔と同様に本発明のウェー
ハ熱処理Ｉ旧５化珪素賀治具すは、炉芯管５２の下端部
における大きな温度勾配に伴う内部熱応力を吸収緩和で
き、その熱破壊を防１Ｆできる。

なお上述においては、下部板状体ηか、第１゜第２の板
状体：Ｉｊ、：１２と連結中空筒体３３とを包有してい
るか、所望によってはこれを：５１の板状体３１のみて
形成しても差支えない。

また下部板状休廷の形状は、円環状とされているが、所
９Ｆによっては外形および開【１部の少なくとも一方を
多角形状としてもよい。

更に上部板状体部の形状は、円板状とされているか、所
望によっては多角形状としてもよく、併せて開［１部を
形成する場合にあってはそれを多角形状としてもよい。

加えて治具本体並か゛ｈ筒状に形成されているか、これ
を単に複数（たとえば４本）の棒体によって形成し、か
つその内側にそれぞれウェーハ支持ＩＩηを穿設しても
よい。

（３）発ＩＪＩの効果 上述より明らかなように未発ＩＪＪにかかるウェーハ熱
処理用炭化珪素質治具は、半導体ウェーハを支持する治
具本体の上端部および下端部に対してそれぞれ連結され
たに部板状体および下部板状体のうち少なくとも下部板
状体に対して、スリット部が穿設されてなるので、 （ｉ）縦型熱処理炉の炉芯管に対する挿入取出に際して
炉芯管の大きな熱勾配によ り印加される内部熱応力を１・分に吸収緩和てきる効果 を有し、ひいては （ｉ　ｉ）熱破壊を防止し、長寿命とできる効果を有し
ており、併せて （ｉｉｉ）輻射熱か大きく治具に対する熱的影響か大き
な石英ガラスでてきた炉芯管内 ての長期間の使用にも十分に耐える効 果 有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は同部
分斜視図、第３図は同使用状態を示す斜視図、第４図は
従来例を示す斜視図である。 １０・・・・・・・・・・・・・・・・ウェーハ熱処理
用炭化珪素質治具 ２０・・・・・・・・・・・・・・・・ｆｔＩ几本棒本
体２１ａ、２１ｄ・・・・・・突条部２２ａ、〜、２２
ｃ・・・・・・窓部 ２３ａ、〜、２３ｄ・・・・・・ウェーハ支持溝２４・
・・・・・・・・・・・・・スリット部３０・・・・・
・・・・・・・・・・・下部板状体３＋、３２・・・・
・・・・・・板状体３１ａ　、　３２ａ・・・・・・・
・開口部：ｌＩｂ、：１２ｂ、］：ｌＩｂ・・・スリッ
ト部３３・・・・・・・・・・・・・・連結中空筒体３
３ａ・・・・・・・・・・・・内部中空４０・・・・・
・・・・・・・・・・・Ｉ：部板状体５０・・・・・・
・・・・・・・・・・縦型熱処理炉５１・・−・・・・
・・・・・・・治几ａ置台５２・・・・・・・・・・・
・・・炉芯管５２ａ・・・・・・・・・・・・下部間”
ｆｆ＆特許出願人　　東芝セラミックス株式会社代理人
　　ブ「理ト　　　■二　藤　　　　隆　大第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体ウェーハを支持する治具本体の上端部および下端
   部に対してそれぞれ連結された上部板状体および下部板
   状体のうち少なくとも下部板状体に対して、スリット部
   が穿設されてなることを特徴とするウェーハ熱処理用炭
   化珪素質治具。