KR100282463B1 - 열처리장치 및 열처리용 보오트 - Google Patents

열처리장치 및 열처리용 보오트 Download PDF

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Abstract

여러개의 반도체 웨이퍼를 서로 간격을 두고 수납하고, 열처리로 내에서 웨이퍼를 열처리하기 위한, 열처리보오트는, 바닥판과, 바닥판 바깥면부에 세워서 설치된 제1의 지주와, 제1의 지주에 대해서 중심각이 105∼120도가 되도록 양측에 각각 바닥판 위에 세워서 설치된 제2 및 제3의 지주와, 바닥판과 대향해서 바닥판과 함께 제1, 제2 및 제3의 지주를 유지하는 천정판을 구비하고 있다. 이 열처리용 보오트에 웨이퍼를 지지한 상태에서 웨이퍼에 가하여지는 최대 응력은 3지점으로 분산되어 최소가 된다.

Description

열처리장치 및 열처리용 보오트
제1도는 본 발명의 한 실시예에 관한 열처리장치를 나타내는 사시도.
제2도는 상기 열처리 장치의 주요부를 나타낸 사시도.
제3도는 본 발명의 한 실시예에 관한 열처리용 보오트의 지주를 나타내는 부분도.
제4도는 상기 지주의 수평단면도.
제5도는 상기 지주에 홈을 형성하는 방법의 한 예를 나타내는 도면.
제6도는 상기 홈 형성방법의 다른 예를 나타내는 도면.
제7도는 상기 홈 형성방법의 또 다른 예를 나타내는 도면.
제8도는 3개의 지주사이의 중심각을 나타내는 도면.
제9도는 상기 지주의 형성방법의 한 예를 나타내는 도면.
제10도는 종래의 4점 지지보오트에 지지된 웨이퍼상의 응력분포를 나타내는 도면.
제11도는 본 발명의 3점 보오트에 지지된 웨이퍼상의 응력 분포를 나타내는 도면.
제12도는 웨이퍼의 둘레 가장자리와 지지점과의 사이의 거리와, 최대 전단 응력과의 관계를 나타내는 그래프.
제13도는 지지점간의 중심각과, 최대 전단응력과의 관계를 나타내는 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 반도체 웨이퍼 2 : 열처리장치
3 : 캐리어 4 : 케이싱체
6 : I/O 포트 8 : 자세변환기구
10 : 캐리어 이송기구 12 : 로봇아암
14 : 엘리베이터 16 : 이송스테이지
20 : 캐리어 스토우커 22 : 캐리어 지지대
22′ : 처리용기(반응관) 23 : 가스공급관
24 : 열처리로(종형로) 25 : 배기관
26 : 셔터 28 : 웨이퍼보오트
30 : 보오트 엘리베이터 31 : 플랜지
32 : 옮겨싣는 장치 33 : 보온통
34 : 천정판 36 : 바닥판
37 : 진입공간 38,40A,40B : 지주
42,44 : 홈 50,52 : 구멍
55 : 커터 60,62,64 : 모서리형 팁
68 : 통형상 부재 70 : 홈부
72,74,76,78 : 각각의 부분 α : 열린 각도
L : 중심선 P : 중심
Q : 교점 θ : 각
본 발명은, 반도체 웨이퍼 따위의 원형판 형상의 처리체에 대해서 열처리를 하기 위하여 사용되는 열처리장치 및 열처리용 보오트에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼의 제조 프로세스의 하나로서, 산화막의 형성과 도우펀트의 확산 등을 행하기 위하여 고온하에서 열처리를 행하는 프로세스가 있다. 이 열처리를 행하는 장치로서는, 종래의 횡형 열처리로가 주류였으나, 최근에는, 외기의 유입이 적다는 등의 이유로 종형 열처리로가 많이 사용되어 오고 있다.
종형 열처리로를 사용한 장치(종형 열처리장치)에 있어서는, 다수의 웨이퍼를 상, 하로 간격을 두고 수납하고, 열처리로에 대해서 로우드, 언로우드를 하기 위하여 세로로 긴 열처리 보오트(웨이퍼 보오트라고도 한다)가 사용된다. 이 열처리용 보오트는, 상,하로 각각 대향해서 배치된 원형의 천정판과 바닥판 사이에, 예를 들면 석영으로 형성된 4개의 지주가 형성되고, 2개의 지주에 대해서는 웨이퍼의 진입 방향 정면의 좌우위치를 각각 지지하는 그러한 위치관계로 배치되고 있으며, 단열재인 보온통 위에 설치되어 있다.
그리고, 각 지주에는, 삽입된 각 웨이퍼의 바깥면부를 지지하도록 웨이퍼의 두께보다도 약간 상,하의 폭이 넓은 홈부가 형성되고, 앞 측의 2개의 지주 사이로부터 반송아암으로 홈부에 대하여 웨이퍼의 탈착이 행하여진다.
이 열처리용 보오트는, 처리전의 웨이퍼가 소정 수량 탑재되면, 엘리베이터가 상승하여 열처리로 내로 도입되며, 이에 의하여 웨이퍼가 로우드되어서, 소정의 열처리가 행하여진다.
그런데, 열처리프로세스 중에는, 가령 이온주입을 한 후에, 주입된 도우펀트(불순물이온)를 소정의 깊이까지 확산시키기 위하여, 1200℃ 정도의 고온으로 장시간 가열하는 경우가 있다. 웨이퍼의 기본재가 실리콘인 경우에는, 실리콘웨이퍼의 항복응력도 극단적으로 작아져서, 상온시의 항복응력의 약 560분의 1까지 저하한다.
한편, 웨이퍼는 대구경화가 진행중이며, 그 크기는 6인치로부터 8인치로 이행하기 시작하고, 더욱 12인치로의 이행도 검토되고 있다. 이와 같이 웨이퍼가 대구경화되면, 상술한 바와 같이 웨이퍼의 기본재의 융점에 가까운 온도에서 열처리를 하였을 때에, 열처리용 보오트의 지주(支柱)에 의해서 지지되고 있는 슬립이라고 불리우는 표면 결함이 웨이퍼에 발생한다. 이 슬립은, 눈으로는 확인하기 어려울 정도의 미소한 단층이며, 확대경이나 현미경으로 밖에는 볼 수가 없다.
여기에서 슬립이 발생하는 원인으로서는,
(1) 웨이퍼의 자중에 의한 내부응력
(2) 웨이퍼의 면내 온도 불균일에 의거하는 열변형 응력을 원인으로서 들고 있다.
즉, 상기 (1)에 대해서는, 열처리용 보오트에 의한 지지위치가 웨이퍼의 바깥면부에 있으며, 더우기 부분적인 지지라는 점에서, 지지장소 부근에서 웨이퍼의 자중에 의한 큰 내부응력이 생겨, 이 내부 응력이 어떤 크기를 넘었을 때 슬립이 발생하는 것으로 생각된다.
또, 상기(2)에 대해서는, 웨이퍼를 승온시킬 때 중심부와 바깥면부와의 사이에 생기는 온도 분포에 기인하는 열변형 응력이 어떤 크기를 넘었을때 슬립이 발생하는 것으로 생각된다. 슬립의 발생원인의 하나로 생각되고 있는 웨이퍼 자중에 의한 내부응력에 관하여, 종래의 열처리용 보오트의 구조에 관해서 더욱 고찰하면, 웨이퍼에는 규격치 내에서 휨이 있으며, 또 가열시의 온도 분포의 불균일성에 의거하는 휨도 있다. 또, 지주의 홈의 가공에 있어서도, 제조상의 오차가 있으며, 이와 같은 요인이 복합해서, 4개소에 있는 웨이퍼의 지지점 중 유효하게 웨이퍼를 지지하고 있는 개소는 제10도와 같이 3개점이 있다. 3점에서 지지되면, X표로 나타나는 지주의 배치에서 알 수 있듯이 각 지지점의 하중은 언밸런스가 되어, 그중의 1개소에, 슬립의 발생한계를 넘은 큰 응력이 발생하게 된다.
한편, 열처리용 보오트의 4개의 지주를 각각 웨이퍼의 바깥면을 따라가는 원호형상의 것을 사용하여 웨이퍼의 지지면적을 넓게 잡아, 이에 의해서 웨이퍼의 자중에 의한 내부 응력을 경감시키고자 하는 수법도 검토되고 있다.
그러나, 4개의 지주 각각에 대해서 큰 지지면적을 확보하기 위해 단면형상이 원호형상인 부재를 절삭 가공하는 것은 대단히 시간이 걸릴 뿐만 아니라, 상술한 바와 같이 웨이퍼의 휨 등에 의해서, 웨이퍼는, 각 지주의 예정하고 있는 지지 면적 전체에 균일하게 지지되지 못하고, 어떤 장소에 편중해서 과대한 하중을 받는 경우가 있으므로 슬립을 유효하게 방지할 수 있다는 보장이 적다.
이상 설명과 같이 웨이퍼를 열처리하는 경우, 특히 웨이퍼의 기본재의 융점에 가까운 고온으로 열처리하는 경우에는, 웨이퍼가 대구경이면, 슬립의 발생이라는 문제가 야기되며, 이것은 웨이퍼의 대구경화를 막는 하나의 과제로 되고 있다.
본 발명의 목적은, 원형판 형상의 피처리체를 열처리하는 경우에, 웨이퍼의 자중에 의한 내부응력의 최적화를 도모하고 슬립의 발생을 경감할 수 있는 열처리 장치 및 열처리 보오트를 제공하는데 있다.
본 발명에 따르면, 바닥판과, 상기 바닥판의 바깥면부에 세워서 설치된 제1 지주와, 상기 제1의 지주에 대해서 중심각이 105도 내지 120도가 되도록 양측에 각각 상기 바닥판 상에 세워서 설치된 제2 및 제3의 지주와,
상기 바닥판과 대향하여, 바닥판과 함께 상기 제1, 제2 및 제3의 지주를 유지하는 천정판으로서 구성되는 여러개의 판형상 피처리체를 서로 간격을 두고 수납하여, 열처리 노내에서 피처리체를 열처리하기 위한 열처리용 보오트가 제공된다.
이와 같은 구성에 따르면, 피처리체, 예컨대 반도체 웨이퍼가 3개의 지주로 지지되고, 더우기 각 지주의 지지면은 피처리체의 둘레방향으로 대략 3등분한 장소에 위치하고 있으므로, 피처리체가 휘어도 반드시 각 지주에 의해서 지지된다. 따라서, 피처리체는 항상 3개소에서 지지되며, 각 지지장소는 대략 균등하게 피처리체의 자중에 의한 하중이 분산되므로, 1개소에 큰 하중이 가하여져 과대한 응력 집중이 일어나는 것을 방지할 수 있으며, 이 결과, 웨이퍼상의 슬립발생을 경감할 수가 있다.
[실시예]
이하에 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 관하여 설명한다.
제1도는, 본 발명의 한 실시예에 관한 종형 열처리장치의 사시도이다.
제1도에 도시하는 바와 같이, 열처리장치(2)의 케이싱체(4)의 앞부분에는 예를 들면 25매의 반도체 웨이퍼(1)를 수용한 캐리어(3)를 반입, 반출하기 위한 I/O포트(6)가 형성되고, 이 I/O포트(6)의 하부에는 웨이퍼(1)를 캐리어(3)와 함께 그대로 90도 자세 변환시키기 위한 자세변환 기구(8)가 형성되어 있다. I/O포트(6) 후방에는, 자세변환기구(8)로부터 캐리어(3)를 받아서 반송하는 캐리어 이송기구(10)가 배열 설치되고, 캐리어 이송기구(10)의 로봇아암(12)은 캐리어 엘리베이터(14)에 의해서 승감함과 동시에 전후방향으로 신축이 자유롭도록 구성되어 있다.
또, I/O포트(6)의 더욱 후방에는 이송스테이지(16)가 설치되고, 이 이송스테이지(16)는, 상,하 2단으로 캐리어(3)를 유지 가능하게 구성되어 있다. 그리고, 이송 스테이지(16) 상방에는 캐리어 스토우커(20)가 설치되고, 이 캐리어 스토우커(20)에는 최대 8개까지의 캐리어(3)가 한번에 수납되도록, 캐리어 지지대(22)가 설치되어 있다.
상기 캐리어 스토우커(20)의 후방에는, 처리용기(22′)를 내장한 열처리로(24)가 배열 설치되고, 이 열처리로(24)의 하단 개구부를 개폐하는 셔터(26)가 회전운동이 자유롭게 설치되어 있다. 열처리로(24) 하방에는, 예를 들면 150매의 웨이퍼를 한번에 수용할 수 있는 웨이퍼 보오트(28)가, 보오트 엘리베이터(30)에 의해서 승강 가능하게 설치되어 있다. 그리고, 웨이퍼보오트(28)와 이송스테이지(16)와의 사이에는, 예를 들면 5매의 웨이퍼를 한번에 이송 가능한 5개의 핀셋을 갖춘 옮겨싣는 장치(32)가 배설되어 있다.
이와 같이 구성된 열처리장치(2)에서는, 예를 들면 25매의 웨이퍼(1)가 수용된 캐리어(3)가 I/O포트(6)에서 자세변환기구(8)상에 배치되고, 이 자세변환기구(8)에 의해서 캐리어(3)의 자세가 90도 변환된 후, 이어서 캐리어(3)는, 캐리어 이송기구(10)에 의해서 이송스테이지(16)에 반입되거나, 또는 캐리어 엘리베이터(14)에 의해서 캐리어 스토우커(20)에 반입된다. 그리고, 반송스테이지(16)상의 캐리어(3)내의 웨이퍼(1)는, 옮겨싣는 장치(32)에 의해서 웨이퍼보오트(28)에 옮겨실어진다.
소정수의 웨이퍼(1)가 수납된 웨이퍼보오트(28)는, 보오트 엘리베이터(30)에 의해서 상승되고, 그와 동시에 셔터(26)가 개방되어서, 열처리로(24)의 하단개구로부터 노내에 삽입된다. 그후, 셔터(26)가 폐쇄되고, 웨이퍼(1)는 열처리로(24)내에서 히이터 가열에 의하여 열처리가 행하여진다. 그리고, 소정의 열처리가 종료된 후에, 웨이퍼 보오트(28)는 하강해서 열처리로(24)내로부터 원래의 위치로 이동한다. 소정시간 경과 후, 웨이퍼보오트(28)상의 웨이퍼(1)는, 옮겨싣는 장치(32)에 의해서, 이송스테이지(16)상의 캐리어(3)로 반송된다.
상기 웨이퍼보오트(28) 또는 캐리어(3)에는 다수의 웨이퍼(1)를 적층하기 위한 지지홈이 일정한 피치로 서로 사이를 두고 형성되어 있다.
다음에, 본 발명에 관한 열처리용 보오트에 관해서 설명한다.
제2도에 도시한 바와 같이 상기 웨이퍼보오트(28)는, 상,하로 각각 대향해서 배치된 원형의 천정판(34) 및 바닥판(36)을 갖추고, 이들 사이에 3개의 예컨대 SiC와 폴리실리콘으로 된 지주(38,40A,40B)가 설치되어 있다.
상기 지주(38)는, 제1의 지주에 상당함과 동시에 2개의 지주(40A),(40B)는, 제2 및 제3의 지주에 상당하며, 이들 지주(38,40A,40B)는, 상세한 위치관계는 뒤에 설명하지만 천정판(34)의 원주(또는 바닥판(36)의 원주)를 3등분한 장소에 가까운 위치, 다시 말해서 웨이퍼(1)의 둘레방향을 따라서 대략 3등분한 장소에 배열 설치되어 있다.
제2 및 제3의 지주(40A,40B)사이는, 웨이퍼보오트(28)에 대해서 웨이퍼(1)의 인수인도를 하기 위한 옮겨싣는 장치(32)의 핀셋이 진입되는 진입공간(37)을 형성하며, 웨이퍼(1)에 대한 제1의 지주(38) 위치는, 웨이퍼(1)의 진입방향을 따르는 웨이퍼(1)의 중심선(L)상에 위치하고 있다(제4도 참조). 그리고, 지주(40A,40B)는, 지주(38)의 진입방향 바로 앞에서 중심선(L)에 대하여 좌우 대칭위치에 각각 배치되고 있다.
제1의 지주(38)는, 가령 횡단면 형상이 직사각형인 각기둥 재료에 의해서 구성됨과 동시에, 제2 및 제3의 지주(40A,40B)는 두께가 두꺼운 통형상 부재를 반으로 쪼갠, 단면이 원호형상인 부재가 사용되며, 원호형상 부재의 내부 둘레면측이 웨이퍼(1)의 중심보다도 약간 제1의 지주(38)측을 향하도록 배치되고 있다.
지주(38,40A,40B)에는 제3도와 같이, 웨이퍼(1)가 삽입되어서 지지되도록 다수의 홈부(42,44)가 각각 형성되어 있으며, 각 웨이퍼(1)에 대응하는 홈부(42,44)의 바닥면, 즉 지지면은, 웨이퍼(1)가 수평으로 지지되도록 같은 높이 위치에 설치되어 있다.
제4도에 도시하는 바와 같이, 제1의 지주(38)의 홈부(42)에 대해서는, 웨이퍼(1)의 삽입방향 앞측에서 보아 예를 들면 가로 넓이 15㎜, 안으로의 깊이 10㎜의 크기로 가공되어 있다. 또, 제2 및 제3의 지주(40A,40B)의 홈부(42,44)에 대해서는, 가령 바깥지름 23㎜, 두께 8㎜의 원호형상 부재를 사용하고, 웨이퍼(1)의 인도시에 있어서의 웨이퍼(1) 좌측(우측)의 가장 바깥면의 이동궤적보다도 약간 바깥쪽위치를 홈의 기초단면으로 하여 절삭해서 형성되고 있다. 그리고, 홈부(42,44)의 상,하폭은, 웨이퍼(1)가 인도시에 상,하로 오르내릴 수 있는 2.5㎜정도로 형성되어 있다.
또, 홈부(42,44)에서의 웨이퍼(1)의 지지면 위치관계에 대해서 설명하면, 제4도에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(1)가 각 홈부(42,44)의 지지면에 지지되었을 때에, 홈부(44)의 지지면 일부는, 웨이퍼(1)의 중심(P)에 대하여, 홈부(42)의 지지면 중심과 이루는 각도(θ)가 105도 내지 120도가 되도록 위치하고 있는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는, 제2 및 제3의 지주(40A,40B)의 외부 둘레면과 웨이퍼(1)의 바깥면과의 교점을 Q로 하면, 점 P에 대하여 점 Q와 홈부(42)의 지지면 중심을 이루는 각도(θ)가 105도 내지 120도가 되도록 위치설정 되어 있다.
제13도는 θ = 98도인 경우 100%로 하여 최대 전단응력을 비율로 나타내는 그래프인데, 이 그래프에서도 알 수 있듯이, θ = 105 내지 120도의 범위가 80%로 되고, θ = 114.5도 부근이 최소로 되고 있다.
또, 웨이퍼(1)에 가하여지는 응력은, 가급적 웨이퍼(1)의 내측을 지지하는 쪽이 작아지므로, 웨이퍼(1)의 바깥둘레를 뜨도록 하기 위해서, 홈부(42,44)의 기초부측의 지지면은 개구측 지지면보다도 높이가 낮아지도록 가공되고 있다.
제12도는 웨이퍼 둘레 가장자리로부터의 지지점 위치에 의한 최대전단응력의 변화를 나타내는 그래프이며, 지지점위치가 5㎜인 점을 100%로 하면, 15㎜의 점에서는 약 53%까지 저하하고 있는 것을 알 수 있다.
제5도 내지 제7도는 상기 홈부와 형상 및 가공방법을 나타내고 있다.
제5도 및 제6도의 예에서는, 지주(38,40A,40B)의 두께 방향과 교차하는 방향에, 세로 단면형상이 원형 혹은 타원형인 구멍(50,52)을 뚫고, 지주(38,40A,40B)의 내측으로부터 이들 구멍(50,52)을 향해서 절삭하여 슬리트를 형성하여, 웨이퍼(1)의 바깥둘레가 접촉하지 않는 절결홈(42,44)을 형성하고 있다.
또, 제7도의 예에서는, 지주(38,40A,40B)에 우선 수평인 홈부를 형성하고, 이어서 비스듬이 위로부터 커터(55)로 홈부(42,44)를 절삭해서 같은 구조의 홈부(42,44)를 형성하고 있다.
이와 같은 홈부의 가공은 예를 들면 석영보오트의 본격 소성전의 가소성 단계에서 행하여진다. 또, 제5도 및 제6도와 같이, 절결홈(42,44)의 지지면 둘레 가장자리부는 단면 원호형상으로 모떼어냄 되고 있다.
이상과 같이 구성된 웨이퍼보오트(28)는, 제2도와 같이 하부에 플랜지(31)를 갖춘 보온통(33)위에 부착 및 이탈이 자유롭게 장착되어 있으며, 이 보온통(33)은 보오트 엘리베이터(30)위에 얹어 놓여 있다. 이 웨이퍼보오트(28)의 상방에는 종형로(24)가 배치되어 있다. 또, 종형로(24)내의 처리용기 또는 반응관(22′)에는, 소정의 가스를 공급하는 가스공급관(23)과, 반응관(22)내를 배기하는 배기관(25)이 접속되어 있다.
다음에 상기 실시예의 작용에 관해서 설명한다. 우선, 옮겨싣는 장치 또는 반송아암(32)에 의해서 처리전의 웨이퍼(1)를 웨이퍼 보오트(28)의 제2 및 제3의 지주(40A,40B) 사이 (진입공간(37))으로부터 보오트(28)내로 삽입하고, 지주(38,40A,40B)의 각 홈부(42,44)에 삽입하여, 반송아암(32)을 웨이퍼보오트(28)에 대해서 상대적으로 약간 하강시키므로서 웨이퍼(1)는 웨이퍼 보오트(28)에 인도된다. 이에 의하여 예를 들면 웨이퍼(1)의 오리엔테이션 플래트의 중앙이 제1의 지주(38)의 홈부(42)의 지지면에 의해서 지지되고, 웨이퍼(1)의 진입방향 좌우 양측면부가 각각 제2 및 제3의 지주(40A,40B) 홈부(44)의 지지면에 의해서 지지된다. 단, 본예에서는 이미 설명한 바와 같이 웨이퍼(1)의 지지위치는 웨이퍼(1)의 바깥 둘레면보다 약간 내측에 위치하고 있다.
이와 같은 웨이퍼(1)의 인도를 웨이퍼 보오트(28)의 상단으로부터 차례로 행하고, 웨이퍼보오트(28)에 소정 매수 즉, 150매를 탑재한 후, 보오트 엘리베이터(30)를 상승시켜서 웨이퍼(1)를 종형로(24)내에 로우드한다. 예를 들면 약 1200℃의 온도에서 열처리를 하는 경우, 종형로(24)내는, 가령 약 800℃로 가열되고 있으며, 웨이퍼(1)가 로우드된 후, 약 1200℃까지 승온되어, 소정의 열처리가 행하여진다. 그후, 보오트 엘리베이터(30)가 강하되고 웨이퍼(1)가 언로우드되고, 상술한 것과 반대의 조작으로 웨이퍼(1)가 웨이퍼보오트(28)로부터 꺼내어 진다.
본 실시예에 의하면, 웨이퍼보오트(28)의 웨이퍼(1)의 지지면이 웨이퍼(1)를 둘레방향으로 3등분한 위치로부터 가까운 위치에 있으므로, 웨이퍼(1)가 휘거나, 홈부(42,44)의 가공 정밀도에 의거하는 지지면 높이 위치에 불균형이 있어서도, 웨이퍼(1)는 균형이 잡혀 3개의 지지면에서, 말하자면 3점에서 지지된다.
따라서, 제10도 및 제11도와 같이 종래의 종형로의 경우부터 사용되어온 4점지지의 웨이퍼보오트와 비교하면, 완전한 4점 지지의 경우에 비하여, 각 지지점에서의 하중은 커지나, 4점 지지점이 무너진 경우와 같이 1점에 과대한 하중이 가하여져서 큰 응력이 발생하는 일이 없으므로, 웨이퍼(1)상의 슬립의 발생을 경감시킬 수가 있다. 그리고, 실리콘 웨이퍼의 경우, 실리콘의 융점이 1410℃이므로 약 1000℃의 온도에서 열처리하는 경우에, 상술한 구성은 대단히 유효하다.
또, 제2 및 제3의 지주(40A,40B)로서 통형상부재를 반으로 쪼갠 것을 사용하고 있으므로, 제1의 지주(38)에 대한 열림 각도(θ)를 크게 잡으면서 지지면을 웨이퍼(1)의 내측으로 모을 수가 있으므로, 따라서 웨이퍼의 지지면에서의 응력을 작게 할 수가 있다. 이에 대하여 각주 형상 혹은 원주형상의 지주를 사용한 경우에는, 웨이퍼(1)의 진입 궤적을 따라서 지주에 홈부를 형성하였을 때에 지주의 두께가 없어져 버린다. 그리고, 보오트의 지주를 보다 더 바깥쪽에 설치하여 지주의 두께를 확보하는 방법을 생각할 수가 있으나, 이것은 열처리용 보오트의 바깥지름이 커지므로 바람직하지 못하다.
여기에서 제1의 지주(38)와 제2 및 제3의 지주(40A,40B)와의 열림각도와 슬림발생과의 관계를 조사하기 위하여, 제8도와 같이 제1지주에 대응하는 모서리형 팁(60)과 제2 및 제3의 지주에 대응하는 모서리형 팁(62,64)을 소정의 열림각도(α)(웨이퍼(1)의 중심에 대한 팁이 서로 이루는 각도)로 배치하고, 이 위에 웨이퍼(1)를 얹어서 상기 실시예와 같은 열처리를 하여, 웨이퍼(1)의 표면을 관찰하였다.
각도(α)를 95도, 100도, 105도, 110도로 각각 설정한바, 105도 부터는 다소 슬립이 줄고, 110도에서는 슬립의 발생이 상당히 경감되어, 슬립의 발생을 볼 수 없는 샘플도 있었다.
따라서, 제2의 지주의 지지면 일부는, 웨이퍼(1)의 둘레방향을 따라서 대략 3등분한 위치에 있어야 하며, 구체적으로는 제2지주의 지지면 일부는, 제1지주의 지지면 중심과 이루는 각도가 105도 내지 120도가 되는 것이 바람직하다.
이상에 있어서, 각 지주의 구조는, 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 제9도에 도시하는 바와 같이 원을 평평하게 한, 단면이 타원형상인 통형상부재(68)를 4개로 나누어, 각 부분(72,74,76,78)을 제2의 지주로서 사용하면, 제9도에 부재(72)를 대표해서 웨이퍼(1)의 홈부(70)를 나타내는데, 지주의 두께를 크게 남기면서 지지면에 의해서 웨이퍼(1)의 둘레 가장자리로부터 내측부분을 지지할 수가 있다.
본 발명은 상기 실시예 및 변형예에 의해서 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 이탈함이 없이, 여러가지로 변형하여 실시할 수 있음은 당연한 일이다.

Claims (4)

  1. 복수의 판형상의 피처리체를 서로 간격을 두고 수납하여, 열처리로 내에서 피처리체를 열처리하기 위한 열처리용 보오트로서, 바닥판과, 상기 바닥판의 바깥면부에 세워서 설치된 제1지주와, 상기 제1지주에 대해서 중심각이 105도 내지 120도가 되도록 양측에 각각 상기 바닥판 상에 세워서 설치된 제2 및 제3지주와, 상기 바닥판과 대향하며, 바닥판과 함께 상기 제1, 제2 및 제3지주를 유지하는 천정판으로 구성되는 열처리용 보오트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1의 지주는, 상기 피처리체를 상기 보오트에 수납할 때의 삽입방향 정면에 위치하고, 상기 제2 및 제3지주는, 상기 제1지주에 대해서 상기 삽입방향 앞쪽의 양측에 위치하며, 상기 제2 및 제3지주사이의 공간을 통해서 상기 피처리체가 삽입되는 열처리용 보오트.
  3. 피처리기판을 수용하여 열처리하기 위한 열처리로와, 피처리 기판을 지지하여 상기 열처리로 내로 반입하기 위한 보오트 수단을 구비하고, 상기 보오트수단은, 바닥판과 천정판 및 3개의 지주를 구비하며, 상기 3개의 지주는, 상기 피처리 기판을 상기 보오트수단에 수납하였을 때에, 피처리기판의 둘레를 대략 3등분하는 위치에 배열 설치되어 있는 피처리기판을 열처리하기 위한 열처리장치.
  4. 피처리기판을 수용하여 열처리하기 위한 수단과, 피처리기판을 지지하여 상기 열처리 수단 내에 반입하기 위한 수단을 구비하고, 상기 반입수단은, 상기 피처리기판을 반입수단에 수납하여 피처리기판을 지지한 상태에서 피처리기판에 가하여지는 응력이 최소가 되도록 3점 지지하는 수단을 구비하는 피처리기판을 열처리하기 위한 열처리장치.
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