KR20010099775A - 웨이퍼 보유 지지구 - Google Patents

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시노하라마꼬또
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미쯔비시 마테리알 실리콘 가부시끼가이샤
호시노 지로
미쯔이 죠센 가부시키가이샤
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가부시끼가이샤 신꾸 기껜
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Abstract

보유 지지구 본체(23)의 상면에 웨이퍼(22)가 얹히고, 보유 지지구 본체가 열처리로 내에 형성된 복수의 보유 지지구용 요홈(14)에 삽입되어 수평으로 보유 지지된다. 보유 지지구 본체는 절결부가 없는 원판형으로 형성되고, 보유 지지구 본체에는 이 보유 지지구 본체의 축선을 중심으로 원주 방향으로 연장되고 또 상방에 돌출하는 링형 돌기(24)가 형성된다. 웨이퍼는 돌기 상면에 접촉하여 보유 지지구 본체에 얹히고, 웨이퍼의 직경을 D라 할 때 돌기의 외경은 0.5 D 내지 0.98 D의 범위 내에 형성되어 웨이퍼의 외주연이 돌기에 접촉하지 않도록 구성된다.
보유 지지구 본체의 제작시에 있어서의 보유 지지구 본체의 휘어짐을 방지하는 것에 의해, 웨이퍼에 슬립이 발생하는 것을 억제한다. 또한 직경이 다른 웨이퍼를 동일한 보유 지지구 본체에서 소정 위치로 부터 어긋나는 일 없이 확실하게 보유 지지한다. 또 웨이퍼를 보유 지지구에 얹는 작업 및 내리는 작업을 순조롭게 행한다.

Description

웨이퍼 보유 지지구{WAFER HOLDER}
종래, 복수의 지지가 대략 평행으로 배치되어, 이들 지지에 부착된 웨이퍼 지지판에 의해 실리콘 웨이퍼가 보유 지지되고, 또한 상기 지지판에 오목형으로 절결된 절결부가 형성된 웨이퍼 보유 지지 장치가 개시되어 있다(일본 특허 공개 평 5-114645호). 이 장치에서는, 웨이퍼 지지판이 SiC 소결체등의 고융점 세라믹에 의해 형성된다.
이와 같이 구성된 웨이퍼 보유 지지 장치에서는, 지지에 부착된 웨이퍼 지지판 상에 웨이퍼를 얹어서 전기로 내에 삽입하므로, 웨이퍼 지지판과 웨이퍼와의 접촉 면적이 증대한다. 이 결과, 웨이퍼 일부의 영역에 하중이 집중하여 가해지는 일이 없으므로, 열처리시에 있어서의 웨이퍼의 소성 변형을 방지할 수 있다.
또한 웨이퍼 지지판에 절결부를 형성함으로써, 장치 전체의 경량화를 도모할 수 있는 함께, 실리콘 웨이퍼를 핀셋 등으로 집어서 출입시킬 수 있다.
그러나, 상기 종래의 일본 특허 공개 평5-114645호 공보에 도시된 웨이퍼 보유 지지 장치에서는, 웨이퍼 지지판에 절결부를 형성하는 것에 의해, 지지판이 이 지지판의 중심에 대해서 점대칭이 아닌 상태로 되기 때문에, 이 지지판의 제조시에 절결부의 부분에서 휘는 경우가 있었다. 이 때문에, 웨이퍼 지지판에 실리콘 웨이퍼를 얹었을 때에, 웨이퍼가 절결부의 모서리 부에 접촉하고, 열처리시에 있어서의 열응력 등에 의해 웨이퍼의 결정 중에 슬립이라고 하는 결정 결함이 발생할 우려도 있었다.
이 점을 해소하기 위해서, 상판 및 하판 사이에 배치된 지지에 링형의 탄화규소질로 이루어지는 웨이퍼 지지체가 착탈 가능하게 부착된 반도체 종형 확산로용 지그가 개시되어 있다(일본 특허 공개 평6-163440호). 이 지그에서는, 상기 웨이퍼 지지체에 의해 웨이퍼의 주모서리 부가 수평으로 지지되도록 구성된다.
이와 같이 구성된 반도체 종형 확산로용 지그에서는, 웨이퍼 지지체를 웨이퍼 외주에 대해서 균일하게 배치하고, 또한 웨이퍼 지지체의 면적을 증가시켰기 때문에, 웨이퍼 지지체에 작용하는 면압을 감소시키고 또한 하중을 분산시킬 수 있다. 이 결과, 웨이퍼의 슬립 발생을 방지할 수 있도록 되어 있다.
그러나, 상기 종래의 일본 특허 공개 평6-163440호에 도시된 반도체 종형 확산로용 지그에서는, 웨이퍼의 외주연이 웨이퍼 지지체에 접촉하면, 웨이퍼 외주부의 면의 불균일의 영향에 의해 외주연에서 웨이퍼를 균등하게 보유 지지하는 것이 어렵기 때문에, 웨이퍼에 슬립이 발생할 우려가 있었다.
본 발명의 제1 목적은, 보유 지지구 본체의 제작시에 있어서의 보유 지지구 본체의 휘어짐을 방지하는 것에 의해, 웨이퍼에 슬립이 발생하는 것을 억제할 수있는 웨이퍼 보유 지지구를 제공하는 것이다.
본 발명의 제2 목적은, 웨이퍼 외주연의 보유 지지구 본체에의 접촉을 저지하는 것에 의해, 웨이퍼에 슬립이 발생하는 것을 억제할 수 있는 웨이퍼 보유 지지구를 제공하는 것이다.
본 발명의 제3 목적은, 직경이 다른 웨이퍼를 동일한 보유 지지구 본체에 의해 소정의 위치로부터 어긋나지 않고 확실하게 보유 지지할 수 있는 웨이퍼 보유 지지구를 제공하는 것이다.
본 발명의 제4 목적은, 웨이퍼를 보유 지지구 본체에 얹는 작업 및 내리는 작업을 순조롭게 행할 수 있는 웨이퍼 보유 지지구를 제공하는 것이다.
본 발명은, 실리콘 웨이퍼의 열처리, 특히 SIMOX(Separation by IMplanted OXygen) 웨이퍼 제작시의 고온 어닐 처리에 적합한, 실리콘 웨이퍼의 보유 지지구에 관한 것이다.
도1은 본 발명 실시 형태의 웨이퍼 보유 지지구를 포함하는 도2의 A-A선 단면도이다.
도2는 도3의 B-B선 단면도이다.
도3은 그 웨이퍼 보유 지지구를 포함하는 열처리로의 단면 구성도이다.
도4는 보유 지지구 본체에 웨이퍼를 얹어서 열처리로에 수용하는 순서를 도시하는 공정도이다.
도5는 보유 지지구 본체에 소경의 웨이퍼를 얹은 상태를 도시하는 도1에 대응하는 단면도이다.
도6은 본 발명 제2 실시 형태의 보유 지지구 본체를 도시하는 도7의 C-C선 단면도이다.
도7은 도6의 화살표 D 방향으로 본 도면이다.
도8은 본 발명 제3 실시 형태의 보유 지지구 본체를 도시하는 도9의 E-E선 단면도이다.
도9는 도8의 화살표 F 방향으로 본 도면이다.
도10은 도9의 G-G선 단면도이다.
도11은 도9의 H-H선 단면도이다.
청구항 1에 관한 발명은, 도1 및 도3에 도시한 바와 같이, 상면에 웨이퍼(22)를 얹는 보유 지지구 본체(23)를 구비하고, 보유 지지구 본체(23)가 열 처리로(10) 내에 형성된 복수의 보유 지지구용 요홈(14)에 삽입되어 수평으로 보유 지지된 웨이퍼 보유 지지구의 개량이다.
그 특징인 구성은, 보유 지지구 본체(23)가 절결부가 없는 원판형으로 형성되어, 보유 지지구 본체(23)에 이 보유 지지구 본체(23)의 축선을 중심으로 원주 방향으로 연장되고, 또한 상방으로 돌출하는 링형 돌기(24)가 형성되고, 웨이퍼(22)가 돌기(24) 상면에 접촉하여 보유 지지구 본체(23)에 얹도록 구성되고, 웨이퍼(22)의 직경을 D라 할 때 돌기(24)의 외경이 0.5 D 내지 0.98 D의 범위 내에 형성되어 웨이퍼(22)의 외주연이 돌기(24)에 접촉하지 않도록 구성된 점이다.
이 청구항 1에 기재된 웨이퍼 보유 지지구에서는, 보유 지지구 본체(23)가 절결부가 없는 원판형으로 형성되어, 즉 보유 지지구 본체(23)가 그 중심에 대해서 점대칭으로 형성되어 있기 때문에, 보유 지지구 본체(23)의 제작시에 있어서의 보유 지지구 본체(23)의 휨 발생을 방지할 수 있다. 이 결과, 웨이퍼(22)가 돌기(24)의 상면에 균일하게 접촉하므로, 웨이퍼(22)에는 거의 내부 응력이 발생하지 않는다. 또 웨이퍼(22)의 외주연이 보유 지지구 본체(23)에 접촉하지 않으며, 웨이퍼(22) 외주부 면의 불균일의 영향을 받지 않고 웨이퍼(22)를 균등하게 보유 지지할 수 있기 때문에, 웨이퍼(22)에 슬립이 발생하지는 않는다.
또한, 본 명세서에서는,「절결부」란 보유 지지구 본체의 중심부 근방까지 달하는 절결부를 가리키는 것으로, 보유 지지구 본체의 외주연에 얕은 깊이로 형성된 절결부는 포함하지 않는다. 환언하면, 보유 지지구 본체의 제작시에 보유 지지구 본체에 휘어짐을 발생시키지 않을 정도의 작은 절결부는 본 명세서에서 말하는 절결부에는 해당하지 않는다.
청구항 2에 관한 발명은, 청구항 1에 관한 발명이며, 또 도1 및 도5에 도시한 바와 같이, 보유 지지구 본체(23)의 외주연에 상방으로 돌출하는 볼록형 링(26)이 형성되어, 볼록형 링(26) 내측의 보유 지지구 본체(23)에 직경이 다른 복수의 링형 돌기(24a, 24b)가 형성되어, 복수의 돌기(24a, 24b)가 볼록형 링(26) 보다 낮게 형성되어 최외측의 돌기(24a)가 가장 높고 또한 내측으로 향함에 따라서 차례로 낮아지도록 형성된 것을 특징으로 한다.
이 청구항 2에 기재된 웨이퍼 보유 지지구에서는, 직경이 큰 웨이퍼(22)를보유 지지구 본체(23)에 얹은면, 이 웨이퍼(22)는 최외측의 돌기(24a) 상면에 접촉하는 함께, 이 웨이퍼(22)의 외주면은 볼록형 링(26)의 내주면에 의해 수평 방향에의 어긋남이 저지된다. 한편, 직경이 작은 웨이퍼(27)를 보유 지지구 본체(23)에 얹은면, 이 웨이퍼(27)는, 내측의 돌기(24b) 상면에 접촉하는 함께, 이 웨이퍼(27)의 외주면은 최외측의 돌기(24a)의 내주면에 의해 수평 방향에의 어긋남이 저지된다. 이 결과, 직경이 다른 웨이퍼(22, 27)를 소정의 위치로 부터 어긋나지 않고 동일한 보유 지지구 본체(23)에 의해 확실하게 보유 지지할 수 있다.
청구항 3에 관한 발명은, 청구항 1 또는 2에 관한 발명이며, 또 도1에 도시한 바와 같이, 돌기(24)의 상면이 평면 가공된 것을 특징으로 한다.
이 청구항 3에 기재된 웨이퍼 보유 지지구에서는, 돌기(24)의 상면을 평면 가공 하는 것에 의해, 돌기(24)의 상면에 CVD 처리시의 입자 성장등에 의해 발생한 볼록부가 제거되어 평활해진다. 이 결과, 돌기(24)에 웨이퍼(22)를 얹어도, 웨이퍼(22)가 돌기(24)의 상면에 균일하게 접촉하여 웨이퍼(22)에는 거의 내부 응력이 발생하지 않고, 즉 웨이퍼(22)의 면압이 감소하고 또한 웨이퍼(22)의 하중이 분산되므로, 웨이퍼(22)에 슬립은 발생하지 않는다.
청구항 4에 관한 발명은, 청구항 3에 관한 발명이며, 또 도1에 도시한 바와 같이, 돌기(24) 상면의 주연이 모따기된 것을 특징으로 한다.
이 청구항 4에 기재된 웨이퍼 보유 지지구에서는, 돌기(24)의 상면을 평면 가공하는 것에 의해 돌기(24) 상면의 주연이 날카로운 에지가 되지만, 돌기(24)의 상면을 평면 가공한 후에, 돌기(24) 상면의 주연을 모따기하는 것에 의해, 상기 날카로운 에지가 제거된다. 이 결과, 돌기(24)에 웨이퍼(22)를 얹어도 웨이퍼(22)에 돌기(24) 상면의 주연에 기인한 슬립은 발생하지 않는다.
청구항 5에 관한 발명은, 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 관한 발명이며, 또한 도4에 도시한 바와 같이, 보유 지지구 본체(23)에 웨이퍼(22)를 얹고 또한 보유 지지구 본체(23)로 부터 웨이퍼(22)를 이탈시키는 플런저(28)를 헐거운 삽입 가능한 관통 구멍(23a)이 보유 지지구 본체(23)의 중심에 형성된 것을 특징으로 한다.
이 청구항 5에 기재된 웨이퍼 보유 지지구에서는, 보유 지지구 본체(23)의 관통 구멍(23a)에 이 관통 구멍(23a)의 아래부터 플런저(28)를 헐거운 삽입하여 이 플런저(28)의 상면에 웨이퍼(22)를 얹고, 이 상태에서 플런저(28)를 하강하는 것에 의해, 웨이퍼(22)가 보유 지지구 본체(23)에 놓인 함께 플런저(28)가 웨이퍼(22)로 부터 이탈한다. 이 작업과는 반대로 웨이퍼(22)가 놓여져 있는 보유 지지구 본체(23)의 관통 구멍(23a)에 이 관통 구멍(23a)의 아래부터 플런저(28)를 삽입하면, 웨이퍼(22)가 보유 지지구 본체(23)에 얹는 작업이나 보유 지지구 본체(23)로 부터 내리는 작업을 비교적 순조롭게 행할 수 있다.
청구항 6에 관한 발명은, 청구항 2 내지 4 중 어느 한 항에 관한 발명이며, 또한 도6 및 도7에 도시한 바와 같이, 돌기(74)의 높이 H가 2.0 내지 20 mm로 형성되어, 볼록형 링(76)의 일부에 웨이퍼 반송용의 포크(77)를 삽입 가능한 포크용 오목부(76a)가 형성되어, 이 포크용 오목부(76a)의 저벽이 볼록형 링(76) 주위의 보유 지지구 본체(73)와 동일 평면으로 이루어지도록 형성된 것을 특징으로 한다.
이 청구항 6에 기재된 웨이퍼 보유 지지구에서는, 웨이퍼(22)를 열처리로에
수용할 때에는, 우선 포크(77)에 웨이퍼(22)를 얹어서 포크(77)를 이동하여, 이 포크(77)가 보유 지지구 본체(73)의 포크용 오목부(76a)의 상방에 위치하고, 또한 웨이퍼(22)의 중심이 보유 지지구 본체(73)의 중심과 일치하도록 웨이퍼(22)를 보유 지지구 본체(73)의 상방으로 반송한다. 다음에 포크(77)를 하강시키면 웨이퍼(22)가 돌기(74) 상면에 접촉하고, 또한 포크(77)를 하강시키면 포크(77)가 돌기(74)로 부터 떨어진다. 이 상태에서 포크(77)를 포크용 오목부(76a)로 부터 빼내서, 웨이퍼(22)가 얹힌 웨이퍼 보유 지지구(63)를 열처리로에 수용한다.
한편, 열처리로로 부터 웨이퍼(22)를 꺼낼 때에는, 우선 포크(77)를 포크용 오목부(76a)에 삽입한다. 다음에 포크(77)를 상승시키면 포크(77)가 웨이퍼(22)의 하면에 접촉하고, 또한 포크(77)를 상승시키면 웨이퍼(22)가 돌기(74)로 부터 떨어져서 포크(77)에 얹힌다. 이 상태에서 포크(77)를 빼내서, 웨이퍼(22)가 열처리로로 부터 꺼낸다.
청구항 7에 관한 발명은, 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 관한 발명이며, 또한 도8 및 도9에 도시한 바와 같이, 돌기(94)의 높이 H가 2.0 내지 20 mm로 형성되어, 볼록형 링(96)의 일부 및 돌기(94)의 일부에 웨이퍼 반송용의 포크(97)를 삽입 가능한 복수의 포크용 오목부(96a, 93a, 93b)가 형성되어, 이들 포크용 오목부(96a, 93a, 93b)의 저벽이 볼록형 링(96) 및 돌기(94)의 주위의 보유 지지구 본체(93)와 동일 평면으로 이루어지도록 형성된 것을 특징으로 한다.
이 청구항 7에 기재된 웨이퍼 보유 지지구에서는, 웨이퍼(27)를 열처리로에수용할 때에는, 우선 포크(97) 상에 웨이퍼(27)를 얹어서 포크(97)를 이동시키고, 이 포크(97)가 보유 지지구 본체(93)의 포크용 오목부(96a, 93a, 93b)의 상방에 위치하고, 또한 웨이퍼(27)의 중심이 보유 지지구 본체(93)의 중심과 일치하도록 웨이퍼(27)를 보유 지지구 본체(93)의 상방으로 반송한다. 다음에 포크(97)를 하강시키면 웨이퍼(27)가 돌기(94) 상면에 접촉하고, 또한 포크(97)를 하강시키면 포크(97)가 돌기(94)로 부터 떨어진다. 이 상태에서, 포크(97)를 포크용 오목부(96a, 93a, 93b)로 부터 빼내서, 웨이퍼(27)가 얹힌 웨이퍼 보유 지지구(83)를 열처리로에 수용한다.
한편, 열처리로로 부터 웨이퍼(27)를 꺼낼 때에는, 우선 포크(97)를 포크용 오목부(96a, 93a, 93b)에 삽입한다. 다음에 포크(97)를 상승시키면 포크(97)가 웨이퍼(27)의 하면에 접촉하고, 또한 포크(97)를 상승시키면 웨이퍼(27)가 돌기(94)로 부터 떨어져서 포크(97)에 얹힌다. 이 상태에서 포크(97)를 빼내서, 웨이퍼(27)를 열처리로로 부터 꺼낸다.
청구항 8에 관한 발명은, 청구항 7에 관한 발명이며, 또한 도10 및 도11에 도시한 바와 같이, 돌기(94)의 양단부가 모따기된 것을 특징으로 한다.
이 청구항 8에 기재된 웨이퍼 보유 지지구에서는, 돌기(94) 상면을 평면 가공하는 것에 의해, 포크용 오목부(93a, 93b)의 양단부, 즉 돌기(94)의 양단부가 날카로운 에지가 되지만, 돌기(94) 상면을 평면 가공한 후에, 이 돌기(94)의 양단부를 모따기 하는 것에 의해, 상기 날카로운 에지가 제거되므로, 돌기(94)에 웨이퍼(27)를 얹어도 웨이퍼(27)에 슬립은 발생하지 않는다.
다음에 본 발명의 제1 실시 형태를 도면에 의거하여 설명한다.
도1 내지 도3에 도시한 바와 같이, 종형의 열처리로(10)는 연직 방향으로 연장되는 SiC제 반응관(11)과, 이 반응관(11) 내에 소정의 간격을 두고 세워 설치되고 또한 SiC에 의해 형성된 봉형(막대 모양)의 복수의 지지구(12)와, 복수의 지지구(12)에 직사각형 방향으로 소정의 간격을 열어서 각각 형성되고 또한 웨이퍼 보유 지지구(13)의 외주연을 헐거운 삽입 가능한 다수의 보유 지지구용 요홈(14)을 구비한다. 반응관(11)의 외주면은 균일 가열관(16)을 거쳐서 통형의 히터(17)에 의해 덮인다(도3). 지지구(12)는 베이스(18) 및 보온통(19)을 거쳐서 캡(21)에 세워 설치된다. 또한 웨이퍼 지지구(12)는 이 실시 형태에서는 4개이며, 동일 반원 상에 등간격으로 설치된다(도2). 이 지지구(12)는 열처리시의 고열에 의해 지지구(12) 자체의 변형을 방지하기 위함과, 파티클등이 발생해서 반응관(11) 내를 오염시키는 것을 방지하기 위해서, SiC에 의해 형성된다.
웨이퍼 보유 지지구(13)는 4개의 지지구(12)의 동일 수평면 내에 위치하는 4개의 보유 지지구용 요홈(14)의 하부 수평면에 놓이며, 이 웨이퍼 보유 지지구(13)의 상면에는 8 인치 실리콘 웨이퍼(22)가 놓이도록 구성된다(도1 및 도2). 또 웨이퍼 보유 지지구(13)은 절결부가 없는 원판형으로 형성된 보유 지지구(23)와, 보유 지지구 본체(23)에 이 보유 지지구 본체(23)의 축선을 중심으로 원주 방향에 연장되어 형성되고 또한 상방에 돌출하는 복수의 링형 돌기(24)를 가진다. 보유 지지구 본체(23)는 SiC에 의해 형성된다.
일예로써 보유 지지구 본체(23)와 동일 형상으로 형성된 카본 기재 상에 CVD법으로 SiC를 퇴적해 가고, 이 SiC가 소정의 두께로 될 때에 상기 카본 기재를 소실하는 것에 의해, 보유 지지구 본체(23)가 소정의 형상으로 형성된다. 또 보유지지구 본체(23)의 돌기(24)로 되는 부분의 상면은 평면 가공(평면 연마나 평면 연소등)하여 평활해지고, 돌기(24) 상면의 평면 가공 후에 돌기(24) 상면의 주연은 모따기된다(도1). 본 명세서에 있어서「모따기함」이란 면과 면의 사이 각에 경사면 또는 라운딩(radius)을 부여하는 것이 좋고, 이 실시 형태에서는 면과 면의 사이 각에 라운딩(radius)을 부여한다. 또, 보유 지지구 본체(23)는 절결부가 없는 원판형으로 형성되고, 즉 보유 지지구 본체(23)는 그 축선을 중심으로 하는 점대칭으로 형성되어 있기 때문에, 보유 지지구 본체(23)의 제작시에 이 보유 지지구 본체(23)에 휘어짐이 발생하지는 않는다.
또 보유 지지구 본체(23)의 외주연에는 상방에 돌출하는 볼록형 링(26)이 형성되어, 이 볼록형 링(26)은 지지구(12)의 보유 지지구용 요홈(14)의 하부 수평면에 놓이도록 구성된다. 복수의 링형 돌기(24)는 볼록형 링(26)의 내측의 보유 지지구 본체(23)에 직경을 다르게 하여 형성되고, 이들 돌기(24)는 볼록형 링(26)보다 낮게 형성되어, 최외측의 돌기(24a)가 가장 높고 또한 내측을 향함에 따라서 차례로 낮아지도록 형성된다. 이 실시 형태에서는, 복수의 링형 돌기(24)는 직경이 큰 제1 돌기(24a)와, 직경이 작은 제2 돌기(24b)로 이루어지고, 제1 돌기(24a)의 상면은 볼록형 링(26)의 상면 보다 낮고 또한 제2 돌기(24b)의 상면 보다 높게 형성된다. 또한 보유 지지구 본체(23)에는 볼록형 링(26) 및 제1 돌기(24a) 사이에 위치하도록 제1 오목형 링(31)이 형성되고, 제1 돌기(24a) 및 제2 돌기(24b) 사이에 위치하도록 제2 오목형 링(32)이 형성된다. 볼록형 링(26)의 내경은 8 인치 실리콘 웨이퍼(22)의 외경 보다 약간 크게 형성되고(도1 및 도2), 제1 돌기(24a)의내경은 6 인치 실리콘 웨이퍼(27)의 외경 보다 약간 크게 형성된다(도5). 또한 보유 지지구 본체(23)의 중앙에 형성된 원형의 관통 구멍(23a)에는 후술하는 플런저(28)를 헐거운 삽입 가능하게 구성된다. 또, 도1 및 도2의 부호(33)는 제3 오목형 링이다. 또 도2의 부호(22a)는 실리콘 웨이퍼(22)의 결정 방위를 도시하기 위한 오리엔테이션 플랫이며, 실리콘 웨이퍼(22)의 외주연의 소정의 위치로 형성된다.
한편, 웨이퍼의 직경을 D라 할때 돌기(24)의 외경은 0.5 D 내지 0.98 D, 바람직하게는 0.6 D 내지 0.8 D의 범위 내에 형성된다. 구체적으로는 직경이 8 인치(200 mm)인 웨이퍼(22)의 경우에는, 돌기(24a)의 외경은 100 내지 196 mm, 바람직하게는 120 내지 160 mm의 범위 내에 형성되고, 직경이 6 인치(150 mm)인 웨이퍼(27)의 경우에는, 돌기(24b)의 외경은 75 내지 147 mm, 바람직하게는 90 내지 120 mm의 범위 내에 형성된다. 또한, 돌기(24)의 외경을 0.5 D 내지 0.98 D로 한정한 것은, 0.5 D 미만에서는 단일한 보유 지지구 본체에서 직경이 다른 웨이퍼를 보유 지지 가능하게 구성된 때에 돌기의 폭이 작아져서 돌기가 받는 면압이 커지고, 웨이퍼에 슬립이 발생할 우려가 있고, 0.98 D를 넘으면 웨이퍼의 외주연이 보유 지지구 본체에 접촉할 우려가 있기 때문이다.
이와 같이 구성된 웨이퍼 보유 지지구(13)에 8 인치 실리콘 웨이퍼(22)를 얹어서 열처리로(10)에 수용하는 순서를 도4에 의거하여 설명한다.
우선 보유 지지구 본체(23)를 열처리로(10) 근방에 설치된 보유 지지구 임시 설치대(33)에 얹는다. 이 상태에서 상면이 수평으로 형성되고 또한 상하 이동 가능한 플런저(28)를 상승시켜서 보유 지지구 본체(23)의 관통 구멍(23a)에 아래부터 헐거운 삽입한다(도4(a)). 계속해서 열처리 전의 실리콘 웨이퍼(22)를 제1 반송구(41)를 이용해서 웨이퍼 카세트(도시하지 않음)로 부터 꺼내고, 플런저(28)의 상면에 얹는다. 이 제1 반송구(41)의 상면에는 도시하지 않았지만 진공 펌프에 접촉된 복수의 흡인 구멍이 설치되어, 제1 반송구(41)의 상면을 실리콘 웨이퍼(22)의 하면에 접촉시키면, 상기 진공 펌프의 흡인력에 의해 웨이퍼(22)가 제1 반송구(41)에 밀착하고, 밸브(도시하지 않음)를 절환하여 흡인 구멍을 대기에 연통하면, 제1 반송구(41)가 웨이퍼(22)로 부터 이탈하도록 되어 있다. 즉, 웨이퍼(22)를 도4(a)의 실선 화살표로 도시하는 방향으로 플런저(28) 상에 내린 후에(도4(a)의 이점 쇄선으로 도시하는 위치), 밸브(도시하지 않음)를 바꿔서 흡인 구멍을 대기에 연통하면, 제1 반송구(41)를 파선 화살표로 도시하는 방향으로 이동시킴으로써, 제1 반송구(41)는 웨이퍼(22)를 플런저(28) 상에 얹은 채로 웨이퍼(22)로 부터 이탈한다.
다음에 플런저(28)를 도4(b)의 일점 쇄선 화살표로 도시하는 방향으로 하강시키면, 웨이퍼(22)는 제1 돌기(24a) 상면에 접촉한 상태로 보유 지지구 본체(23)에 얹고, 플런저(28)를 더욱 하강시키면, 플런저(28)는 웨이퍼(22)로 부터 이탈한다. 이 때 웨이퍼(22)의 외주면의 수평 방향에의 어긋남은 볼록형 링(26)의 내주면에 의해 저지된다. 이 상태에서 제2 반송구(42)를 보유 지지구 본체(23)의 하방에 삽입하여 상승시키면, 이 제2 반송 수단(42)에 보유 지지구 본체(23)가 놓이며, 제2 반송 수단(42)에 보유 지지구 본체(23)가 얹히고, 제2 반송 수단(42)을 더욱도4(c)의 이점 쇄선 화살표로 도시하는 방향으로 상승시키면, 보유 지지구 본체(23)는 보유 지지구 임시 설치대(33)로 부터 이탈한다. 또 웨이퍼 보유 지지구(13)를 실리콘 웨이퍼(22)와 함께 제2 반송구(42)에 의해 열처리로(10)까지 반송하고, 보유 지지구 본체(23)의 외주연을 지지구(12)의 동일 수평면 내에 4개의 보유 지지구용 요홈(14)에 삽입하여, 보유 지지구 본체(23)를 이들 보유 지지구용 요홈(14)의 하부 수평면에 얹는다. 이 웨이퍼 보유 지지구 (13)를 지지구(12)등과 함께 반응관(11) 내에 삽입하는 것에 의해, 웨이퍼(22)의 열처리로(10)에의 수용 작업이 완료된다.
이와 같이 실리콘 웨이퍼(22)를 열처리로(10)에 수용한 상태로, 열처리로(10)를 가동하면, 열처리로(10) 내의 온도는 히터(17)에 의해 1300℃ 이상으로 상승한다. 이 때 보유 지지구 본체(23)가 절결부가 없는 원판형이기 때문에, 이 보유 지지구 본체(23)가 상기한 바와 같이 가열되어도, 보유 지지구 본체(23)에 휨이 발생하지 않는다. 또 제1 및 제2 돌기(24a, 24b)의 상면은 평면 가공되어 있기 때문에, 돌기(24a, 24b)의 상면에 CVD 처리시의 입자 성장 등에 의해 발생한 볼록부가 제거되어 평활해진다. 또한 돌기(24a, 24b) 상면의 평면 가공 후에 돌기(24a, 24b) 상면의 주연을 모따기하는 것에 의해, 돌기(24a, 24b) 상면의 주연에 라운딩(radius)이 부여된다. 이 결과, 제1 돌기(24a)에 웨이퍼(22)를 얹은면, 웨이퍼(22)가 제1 돌기(24a)의 상면에 균일하게 접촉하여 웨이퍼(22)에는 거의 내부 응력이 발생하지 않고, 즉 웨이퍼(22)의 면압이 감소하고, 또 웨이퍼(22)의 하중이 분산되므로 웨이퍼(22)에 슬립은 발생하지 않는다. 또한 웨이퍼(22)의 외주연이 보유 지지구 본체(23)에 접촉하지 않고, 웨이퍼(22) 외주부 면의 불균일의 영향을 받지 않으며 웨이퍼(22)를 균등하게 보유 지지할 수 있기 때문에, 웨이퍼(22)에 슬립은 발생하지 않는다.
또한 열처리로(10) 내에서의 웨이퍼(22)의 열처리가 완료되면, 상기와는 역의 순서로 보유 지지구 본체(23)를 웨이퍼(22)와 함께 열처리로(10)로 부터 꺼내여 보유 지지구 임시 설치대(33)에 얹고, 또한 웨이퍼(22)를 웨이퍼 카세트에 수용한다.
또, 이 실시 형태에서는, 보유 지지구 본체(23)에 8 인치 웨이퍼(22)를 얹었지만, 도5에 도시한 바와 같이 6 인치 웨이퍼(27)를 얹어도 좋다. 이 경우, 6 인치 웨이퍼(27)는 제1 돌기(24a) 보다 낮으며 제2 돌기(24b)의 상면에 접촉하여 보유 지지구 본체(23)에 얹고, 또한 제1 돌기(24a)의 내경은 이 웨이퍼(22)의 외경보다 약간 크기 때문에, 이 웨이퍼(27)의 수평 방향에의 어긋남은 제1 돌기(24a)의 내주면에 의해 저지된다. 이 결과, 6 인치 웨이퍼(27)는 보유 지지구 본체(23)의 중심에 위치한 상태에 보유 지지된다.
도6 및 도7은 본 발명의 제2실시 형태를 도시한다. 도6 및 도7에 있어서 도1 및 도2와 동일 부호는 동일 부품을 도시한다.
이 실시 형태에서는, 보유 지지구 본체(73)에 형성된 돌기(74)의 높이 H가 2.0 내지 20 mm, 바람직하게는 3 내지 10 mm로 형성되어, 볼록형 링(76)의 일부에 웨이퍼 반송용의 포크(77)를 삽입 가능한 포크용 오목부(76a, 76a)가 형성되고, 또한 이 포크용 오목부(76a, 76a)의 저벽이 볼록형 링(76) 주위의 보유 지지구본체(73)와 동일 평면으로 이루어지도록 형성된다. 이 보유 지지구 본체(73)는 8 인치 실리콘 웨이퍼(22)만을 놓기 위한 것이며, 상기 돌기(74)는 단면이 대략 앵글형으로 형성된다. 또 돌기(74)의 높이 H를 2.0 내지 20 mm의 범위로 한정된 것은, 2.0 mm 미만에서는 포크(77)를 포크용 오목부(76a, 76a)에 헐거운 삽입 또는 빼낼 때에 포크(77)가 웨이퍼(22) 또는 보유 지지구 본체(73)에 접촉할 우려가 있고, 20 mm를 넘으면 보유 지지구용 요홈(도시하지 않음)에 삽입된 보유 지지구 본체(73)의 간격이 너무 넓어져 버려서 열처리로(도시하지 않음)에 수용되는 웨이퍼(22)의 맷수가 감소하기 때문이다. 또, 돌기(74)의 상면은 평면 가공(평면 연마나 평면 연소등)되고, 평면 가공한 후에 돌기(74) 상면의 주연은 모따기 된다(도6).
또한 포크(77)는 기부(77a)와, 이 기부(77a)의 선단으로 부터 2 갈래로 갈라지는 한 쌍의 받침부(77b, 77b)를 가진다. 한 쌍의 받침부(77b, 77b)의 상면에는 제1 실시 형태와 마찬가지로, 진공 펌프(도시하지 않음)에 접촉된 복수의 흡인 구멍(도시하지 않음)이 설치된다. 이들 흡인 구멍은 한 쌍의 받침부(77b, 77b)의 상면을 실리콘 웨이퍼(22)의 하면에 접촉시킨 때에 상기 진공 펌프의 흡인력에 의해 웨이퍼(22)를 한 쌍의 받침부(77b, 77b)에 밀착시키기 위해, 그리고, 밸브(도시하지 않음)를 바꿔서 흡인 구멍을 대기에 연통시킨 때에 한 쌍의 받침부(77b, 77b)를 웨이퍼(22)로 부터 용이하게 이탈시키기 위해 설치된다.
또한 볼록형 링(76)은 보유 지지구 본체(73)의 외주연에 상방에 돌출하여 형성되고, 포크용 오목부(76a, 76a)는 이 볼록형 링(76)에 두개 형성된다. 구체적으로는 2개의 포크용 오목부(76a, 76a)는 한 쌍의 받침부(77b, 77b)와 동일한 간격을열고, 또한 한 쌍의 받침부(77b, 77b)의 폭 보다 각각 약간 넓게 형성된다. 보유 지지구 본체(73)에는 볼록형 링(76) 및 돌기(74)사이에 위치하는 제1 오목형 링(71)이 형성되어, 상기 포크용 오목부(76a)의 저벽은 제1 오목형 링(71)과 동일 평면으로 이루어지도록 형성된다. 또, 도6 및 도7의 부호(73a)는 보유 지지구 본체(73)의 중심에 형성된 원형의 관통 구멍이다. 상기 이외는 제1 실시 형태와 마찬가지로 구성된다.
이와 같이 구성된 웨이퍼 보유 지지구(63)에 8 인치 실리콘 웨이퍼(22)를 얹어서 열처리로에 수용하는 순서를 설명한다.
미리 지지구(도시하지 않음)의 동일 수평면 내의 4개의 보유 지지구용 요홈(도시하지 않음)에 보유 지지구 본체(73)의 외주연을 삽입하여, 보유 지지구 본체(73)를 이들 보유 지지구용 요홈의 하부 수평면에 얹어 둔다. 우선 진공 펌프를 작동하여 한 쌍의 받침부(77b, 77b)의 흡인 구멍을 진공 펌프에 연통시키고, 상기 한 쌍의 받침부(77b, 77b)에 웨이퍼 카세트(도시하지 않음) 내의 웨이퍼(22)를 얹는다. 이 상태에서 포크(77)를 이동시켜서, 상기 한 쌍의 받침부(77b, 77b)가 보유 지지구 본체(73)의 2개의 포크용 오목부(76a, 76a)의 상방에 각각 위치하고, 또한 웨이퍼(22)의 중심이 보유 지지구 본체(73)의 중심과 일치하도록 웨이퍼(22)를 보유 지지구 본체(73)의 상방에 반송한다. 다음에 한 쌍의 받침부(77b, 77b)의 흡인 구멍을 대기에 연통시킨 후에, 포크(77)를 하강시키면 웨이퍼(22)가 돌기(74) 상면에 접촉하고, 또한 포크(77)를 하강시키면 한 쌍의 받침부(77b, 77b)가 돌기(74)로 부터 떨어진다. 이 상태에서 한 쌍의 받침부(77b,77b)를 포크용 오목부(76a, 76a)로 부터 빼낸 후에, 웨이퍼 보유 지지구(63)를 지지구 등과 함께 반응관(도시하지 않음) 내에 삽입하는 것에 의해, 웨이퍼(22)의 열처리로에의 수용 작업이 완료된다.
이와 같이 실리콘 웨이퍼(22)를 열처리로에 수용한 상태에서, 열처리로를 가동하면, 제1 실시 형태와 마찬가지로 웨이퍼(22)가 돌기(74)의 상면에 균일하게 접촉하므로, 웨이퍼(22)에는 거의 내부 응력이 발생하지 않으며, 따라서 웨이퍼(22) 내에 슬립이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
한편, 열처리로 내에서의 웨이퍼(22)의 열처리가 종료되면, 우선 열처리로로 부터 웨이퍼 보유 지지구(63)를 보유 지지구등과 함께 꺼낸 후에 진공 펌프를 작동하여 한 쌍의 받침부(77b, 77b)의 흡인 구멍을 진공 펌프에 연통시킨 상태에서, 한 쌍의 받침부(77b, 77b)를 2개의 포크용 오목부(76a, 76a)에 각각 삽입한다. 다음에 포크(77)를 상승시키면, 한 쌍의 받침부(77b, 77b)는 웨이퍼(22)의 하면에 접촉하고, 또 포크(77)를 상승시키면, 웨이퍼(22)가 돌기(74)로 부터 떨어져서 한 쌍의 받침부(77b, 77b)에 얹힌다. 이 상태에서 포크(77)를 수평 방향에 한 쌍의 받침부(77b, 77b)를 당겨 빼는 방향으로 이동시킨다. 또한 포크(77)를 이동하여 웨이퍼(22)를 웨이퍼 카세트에 수용하는 것에 의해, 웨이퍼(22)의 열처리로로 부터의 취출 작업이 완료된다. 이와 같이 웨이퍼(22)의 열처리로에의 수용 작업이나 열처리로로 부터 취출 작업을 제1 실시 형태 보다 단시간에 순조롭게 행할 수 있다.
도8 내지 도11은 본 발명의 제3 실시 형태를 도시한다.
이 실시 형태에서는, 보유 지지구 본체(93)에 형성된 제1 및 제2 돌기(94a, 94b) 중 낮은 제2 돌기(94b)의 높이 H가 2.0 내지 20 mm, 바람직하게는 3 내지 10 mm로 형성되고, 볼록형 링(96)의 일부 및 돌기(94)의 일부에 웨이퍼 반송용의 포크(97)를 삽입 가능한 복수의 포크용 오목부(96a, 93a, 93b)가 형성되고, 또한 이들 포크용 오목부(96a, 93a, 93b)의 저벽이 볼록형 링(96) 및 돌기(94)의 주위의 보유 지지구 본체(93)와 동일 평면으로 이루어지도록 형성된다. 이 보유 지지구 본체(93)는 8 인치 실리콘 웨이퍼와 6 인치 실리콘 웨이퍼(27)의 어느 것도 얹을 수 있도록 구성된다. 또 볼록형 링(96)은 보유 지지구 본체(93)의 외주연에 상방으로 돌출하여 구성된다. 제1 및 제2 돌기(94a, 94b)는 볼록형 링(96) 보다 낮게 구성되고, 내측의 제2 돌기(94b)는 외측의 제1 돌기(94a) 보다 낮게 형성된다. 또 제2 돌기(94b)의 내측에는 이 제2 돌기(94b) 보다 낮은 볼록형 리브(98)가 형성된다.
볼록형 링(96)의 내경은 8 인치 실리콘 웨이퍼(도시하지 않음)의 외경 보다 약간 크게 형성되어, 제1 돌기(94a)의 상단 부근의 내경은 6 인치 실리콘 웨이퍼(27)의 외경 보다 약간 크게 형성된다. 제1 돌기(94a)에는 8 인치 웨이퍼가 얹히고, 제2 돌기(94b)에는 6 인치 웨이퍼(27)가 얹히도록 구성된다. 이들 돌기(94a, 94b)는 단면이 대략 앵글형으로 형성된다. 또 제2 돌기(94b)의 높이 H를 2.0 내지 20 mm의 범위로 한정한 것은, 2.0 mm 미만에서는 포크(97)를 포크용 오목부(96a, 93a, 93b)에 헐거운 삽입 또는 빼낼 때에 포크(97)가 웨이퍼(27) 또는보유 지지구 본체(93)에 접촉할 우려가 있으며, 20 mm를 넘으면 보유 지지구용 요홈(도시하지 않음)에 삽입된 보유 지지구 본체(93)의 간격이 넓어져 버려서 열처리로(도시하지 않음)에 수용되는 웨이퍼(27)의 매수가 감소되기 때문이다. 또, 돌기(94)의 상면은 평면 가공(평면 연마나 평면 연소등)되어, 평면 가공한 후에 돌기(94) 상면의 주연은 모따기된다(도8).
또한 포크(97)는 일직선으로 연장되는 평판형에 구성되어, 그 선단 근방의 상면에는 제1 실시 형태와 마찬가지로, 진공 펌프(도시하지 않음)에 접속된 복수의 흡인 구멍(도시하지 않음)이 설치된다. 이들 흡인 구멍은 포크(97)의 상면을 실리콘 웨이퍼(27)의 하면에 접촉시킨 때에 상기 진공 펌프의 흡인력에 의해 웨이퍼(27)를 포크(97)에 밀착시키기 위함과, 밸브(도시하지 않음)를 절환하여 흡인 구멍을 대기에 연통시킨 때에 포크(97)를 웨이퍼(27)로 부터 용이하게 이탈시키기 위해서 설치된다.
한편, 포크용 오목부(96a, 93a, 93b, 98a)는 볼록형 링(96), 제1 돌기(94a) 및 제2 돌기(94b) 이외에도, 볼록형 리브(98)의 일부에도 형성된다. 이들 포크용 오목부(96a, 93a, 93b, 98a)는 보유 지지구 본체(93)의 중심으로 부터 반경 방향으로 일직선 상으로 나란히 늘어서도록 형성되고, 또한 포크(97)의 폭 보다 약간 넓게 형성된다. 보유 지지구 본체(93)에는, 볼록형 링(96) 및 제1 돌기(94a) 사이에 위치하는 제1 오목형 링(101)과, 제1 돌기(94a) 및 제2 돌기(94b) 사이에 위치하는 제2 오목형 링(102)와, 제2 돌기(94b) 및 볼록형 리브(98) 사이에 위치하는 제3 오목형 리브(103)와, 볼록형 리브(98)의 내측에 위치하는 오목형 원판(104)이 각각 형성된다. 상기 제1 오목형 리브(101), 제2 오목형 리브(102), 제3 오목형리브(103) 및 오목형 원판(104)은 동일 평면으로 이루어지도록 형성되는 함께, 포크용 오목부(96a, 93a, 93b, 98a)의 저벽과도 동일 평면이 되도록 형성된다. 또한 도10 및 도11에 도시한 바와 같이, 상기 포크용 요홈(93a, 93b)의 형성에 의해 절결된 제1 및 제2 돌기(94a, 94b)의 양단부, 즉 포크용 오목부(93a, 93b)의 양단부는 각각 모따기된다. 상기 이외는 제1 실시 형태와 동일하게 구성된다.
이와 같이 구성된 웨이퍼 보유 지지구(83)에 6 인치 실리콘 웨이퍼(27)를 얹어서 열처리로에 수용하는 순서를 설명한다.
미리 지지구(도시하지 않음)의 동일 수평면 내의 4개의 보유 지지구용 요홈(도시하지 않음)에 보유 지지구 본체(93)의 외주연을 삽입하고, 보유 지지구 본체(93)를 이들 보유 지지구용 홈의 하부 수평면에 얹어 둔다. 우선 진공 펌프를 작동하여 포크(97)의 흡인 구멍을 진공 펌프에 연통시키고, 상기 포크(97)에 웨이퍼 카세트(도시하지 않음) 내의 웨이퍼(27)를 얹는다. 이 상태에서 포크(97)를 이동시켜, 이 포크(97)가 보유 지지구 본체(93)의 포크용 오목부(96a, 93a, 93b, 98a)의 상방에 각각 위치하고, 또한 웨이퍼(27)의 중심이 보유 지지구 본체(93)의 중심과 일치하도록 웨이퍼(27)를 보유 지지구 본체(93)의 상방에 반송한다. 다음에 포크(97)의 흡인 구멍을 대기에 연통시킨 후에, 포크(97)를 하강시키는 웨이퍼(27)가 제2 돌기(94b) 상면에 접촉하고, 또한 포크(97)를 하강시키면 포크(97)가 제2 돌기(94b)로 부터 떨어진다. 이 상태에서 포크(97)를 포크용 오목부(96a, 93a, 93b, 98a)로 부터 빼낼 때에, 웨이퍼 보유 지지구(83)를 지지구등과 함께 반응관 내에 삽입하는 것에 의해, 웨이퍼(27)의 열처리로에의 수용 작업이 완료된다.
이와 같이 실리콘 웨이퍼(27)를 열처리로에 수용한 상태에서 열처리로를 가동하면, 열처리로 내의 온도는 히터(도시하지 않음)에 의해 1300℃ 이상으로 상승한다. 이 때 보유 지지구 본체(93)가 절결부가 없는 원판형이기 때문에, 이 보유 지지구 본체(93)가 상기한 바와 같이 가열되어도, 보유 지지구 본체(93)에 휘어짐이 발생하지 않는다. 또 제1 및 제2 돌기(94a, 94b)의 상면은 평면 가공되어 있으므로, 돌기(94a, 94b)의 상면에 CVD 처리시의 입자 성장등에 의해 발생한 볼록부가 제거되어 평활해진다. 또 돌기(94a, 94b)의 상면의 평면 가공 후에, 돌기(94a, 94b) 상면의 주연 및 돌기(94a, 94b)의 양단부(포크용 오목부(93a, 93b)의 양단부)를 모따기하는 것에 의해, 돌기(94a, 94b) 상면의 주연 및 돌기(94a, 94b)의 양단부에 라운딩(radius)이 부여된다. 이 결과, 제2 돌기(94b)에 웨이퍼(27)를 얹은면, 웨이퍼(27)가 제2 돌기(94b) 상면에 균일하게 접촉하여 웨이퍼(27)에는 거의 내부 응력이 발생하지 않고, 즉 웨이퍼(27)의 면압이 감소하며, 또한 웨이퍼(27)의 하중이 분산되므로, 웨이퍼(27)에 슬립은 발생하지 않는다. 또한 웨이퍼(27)의 외주연이 보유 지지구 본체(93)에 접촉하지 않고, 웨이퍼(27) 외주부 면의 불균일의 영향을 받지 않으며 웨이퍼(27)를 균등하게 보유 지지할 수 있으므로, 웨이퍼(22)에 슬립은 발생하지 않는다.
한편, 열처리로 내에서의 웨이퍼(27)의 열처리가 완료되면, 우선 열처리로로 부터 웨이퍼 보유 지지구(83)를 지지구 등과 함께 꺼낸 후에, 진공 펌프를 작동하여 포크(97)의 흡인 구멍을 진공 펌프에 연통시킨 상태로, 포크(97)를 포크용 오목부(96a, 93a, 93b, 98a)에 각각 삽입한다. 다음에 포크(97)를 상승시키면, 포크(97)는 웨이퍼(27)의 하면에 접촉하고, 또한 포크(97)를 상승시키면, 웨이퍼(27)가 제2 돌기(94b)로 부터 떨어져서 포크(97) 상에 얹힌다. 이 상태에서 포크(97)를 수평 방향으로 빼낸다. 또 포크(97)를 이동하여 웨이퍼(27)를 웨이퍼 카세트에 수용하는 것에 의해, 웨이퍼(27)의 열처리로로 부터의 취출 작업이 완료된다. 이와 같이 웨이퍼(27)의 열처리로에의 수용 작업이나 열처리로로 부터의 취출 작업을 제1 실시 형태 보다 단시간에 순조롭게 행할 수 있다.
또, 상기 제1 및 제3 실시 형태에서는, 보유 지지구 본체에 2개의 링형 돌기를 형성하고, 제2 실시 형태에서는, 보유 지지구 본체에 1개의 링형 돌기를 형성했지만, 3개 이상의 직경이 다른 링형 돌기를 형성해도 좋다.
또, 상기 제1 내지 제3 실시 형태에서는, 웨이퍼로써 실리콘 웨이퍼를 들었지만, GaP 웨이퍼, GaAs 웨이퍼등이라도 좋고, 웨이퍼의 외경은 8 인치 및 6 인치에 한하지 않으며 그 밖의 외경을 가지는 웨이퍼라도 좋다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 보유 지지구 본체를 절결부가 없는 원판형으로 형성하고, 보유 지지구 본체에 이 보유 지지구 본체의 축선을 중심으로 원주 방향으로 연장되고 또한 상방으로 돌출하는 링형 돌기를 형성하고, 웨이퍼가 돌기 상면에 접촉하여 보유 지지구 본체에 얹히고 또 웨이퍼의 외주연이 돌기에 접촉하지 않도록 구성한 것이므로, 보유 지지구 본체가 그 축선을 중심으로 점대칭이며, 보유 지지구 본체의 제작시에 있어서의 보유 지지구 본체의 휘어짐을 방지할 수 있다. 이 결과, 웨이퍼가 돌기의 상면에 균일하게 접촉하므로, 웨이퍼에는 거의 내부 응력이 발생하지 않고, 따라서 웨이퍼 내에 슬립이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한 웨이퍼의 외주연이 보유 지지구 본체에 접촉하지 않고, 웨이퍼 외주부 면의 불균일의 영향을 받지 않으면서 웨이퍼를 균등하게 보유 지지할 수 있기 때문에, 웨이퍼에 슬립이 발생하지 않는다.
또한 보유 지지구 본체의 외주연에 상방으로 돌출하는 볼록형 링을 형성하고, 링형 돌기를 볼록형 링의 내측의 보유 지지구 본체에 직경을 다르게 하여 복수 형성하고, 이들 돌기를 볼록형 링 보다 낮게 형성하여 최외측의 돌기를 가장 높고 또 내측으로 향함에 따라서 차례로 낮아지도록 형성하면, 직경이 다른 웨이퍼를 동일한 보유 지지구 본체에 의해 소정의 위치로 부터 어긋나는 일없이 확실하게 보유 지지할 수 있다.
또한 돌기의 상면을 평면 가공하면, 돌기의 상면에 CVD 처리시의 입자 성장등에 의해 발생한 볼록부가 제거되어 평활해진다. 이 결과, 돌기에 웨이퍼를 얹어도 웨이퍼가 돌기의 상면에 균일하게 접촉하여 웨이퍼에는 거의 내부 응력이 발생하지 않고, 즉 웨이퍼의 면압이 감소하고, 또 웨이퍼의 하중이 분산 되므로, 웨이퍼에 슬립은 발생하지 않는다.
또한 돌기 상면의 평면 가공 후에 돌기 상면의 주연을 모따기하면, 돌기의 상면을 평면 가공하는 것에 의해 돌기 상면의 주연에 발생한 날카로운 에지가 제거되므로, 돌기 상에 웨이퍼를 얹어도 웨이퍼에 돌기 상면의 주연으로 기인한 슬립은 발생하지 않는다.
또한 보유 지지구 본체의 중심에 플런저를 헐거운 삽입 가능한 관통 구멍을형성하면, 플런저의 관통 구멍에의 헐거운 삽입 및 관통 구멍으로 부터의 빼냄에 의해, 웨이퍼를 보유 지지구 본체에 얹거나 또는 보유 지지구 본체로 부터 내리거나 할 수 있다. 이 결과, 웨이퍼를 보유 지지구 본체에 얹는 작업이나 보유 지지구 본체로 부터 내리는 작업을 비교적 순조롭게 행할 수 있다.
또한 돌기의 높이를 2.0 내지 20 mm로 형성하고, 볼록형 링의 일부에 웨이퍼 반송용의 포크를 삽입 가능한 포크용 오목부를 형성하여, 그 포크용 오목부의 저벽을 볼록형 링 주위의 보유 지지구 본체와 동일 평면으로 이루어지도록 형성하면, 웨이퍼의 열처리로에의 수용 작업이나 열처리로로 부터의 취출 작업을 단시간에 순조롭게 행할 수 있다.
또한 돌기의 높이를 2.0 내지 20 mm로 형성하고, 볼록형 링의 일부 및 돌기의 일부에 웨이퍼 반송용의 포크를 삽입 가능한 복수의 포크용 오목부를 형성하고, 이들 포크용 오목부의 저벽을 볼록형 링 및 돌기 주위의 보유 지지구 본체와 동일 평면으로 되도록 형성해도, 상기와 마찬가지로 웨이퍼의 열처리로에의 수용 작업이나 열처리로로 부터의 취출 작업을 단시간에 순조롭게 행할 수 있다.
또 돌기 상면의 평면 가공 후에, 돌기의 양단부를 모따기하면, 돌기의 상면의 평면 가공에 의해 돌기의 양단부에 발생한 날카로운 에지가 제거되므로, 돌기 상에 웨이퍼를 얹어도 슬립은 발생하지 않는다.
본 발명의 웨이퍼 보유 지지구는, 실리콘 웨이퍼의 열처리, 특히 SIMOX 웨이퍼를 제작할 때의 보온 어닐 처리에 이용할 수 있다.

Claims (8)

  1. 상면에 웨이퍼(22, 27)를 얹는 보유 지지구 본체(23)를 구비하고, 상기 보유 지지구 본체(23)가 열처리로(10) 내에 형성된 복수의 보유 지지구용 요홈(14)에 삽입되어 수평으로 보유 지지된 웨이퍼 보유 지지구에 있어서,
    상기 보유 지지구 본체(23)가 절결부가 없는 원판형으로 형성되고,
    상기 보유 지지구 본체(23)에 이 보유 지지구 본체(23)의 축선을 중심으로 원주 방향으로 연장되며 또 상방으로 돌출하는 링형 돌기(24)가 형성되고,
    상기 웨이퍼(22, 27)가 상기 돌기(24) 상면에 접촉하여 상기 보유 지지구 본체(23)에 얹히도록 구성되고,
    상기 웨이퍼(22, 27)의 직경을 D라 할 때 상기 돌기(24)의 외경이 0.5 D 내지 0.98 D의 범위 내에 형성되고 상기 웨이퍼(22, 27)의 외주연이 상기 돌기(24)에 접촉하지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 보유 지지구.
  2. 제1항에 있어서 보유 지지구 본체(23)의 외주연에 상방으로 돌출하는 볼록형 링(26)이 형성되고,
    상기 볼록형 링(26) 내측의 상기 보유 지지구 본체(23)에 직경이 다른 복수의 링형 돌기(24a, 24b)가 형성되고,
    상기 복수의 돌기(24a, 24b)의 모두가 상기 볼록형 링(26) 보다 낮게 형성되고 최외측 돌기(24a)가 가장 높고 또 내측을 향함에 따라서 차례로 낮아지도록 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 보유 지지구.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 돌기(24)의 상면이 평면 가공된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 보유 지지구.
  4. 제3항에 있어서, 돌기(24) 상면의 주연이 모따기된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 보유 지지구.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 한에 있어서, 보유 지지구(23)에 웨이퍼(22, 27)을 얹고 또 상기 보유 지지구 본체(23)로 부터 상기 웨이퍼(22, 27)를 이탈시키는 플런저(28)를 헐거운 삽입 가능한 관통 구멍(23a)이 상기 보유 지지구 본체(23)의 중심에 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 보유 지지구.
  6. 제2항 내지 제4항 둥 어느 한 한에 있어서, 돌기(74)의 높이 H가 0.2 내지 20 mm로 형성되고, 볼록형 링(76)의 일부에 웨이퍼 반송용 포크(77)를 삽입 가능한 포크용 오목부(76a)가 형성되고, 상기 포크용 오목부(76a)의 저벽이 상기 볼록형 링(76) 주위의 보유 지지구 본체(73)와 동일 평면이 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 보유 지지구.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 돌기(94)의 높이 H가 2.0 내지20 mm로 형성되고, 볼록형 링(96)의 일부 및 상기 돌기(94)의 일부에 웨이퍼 반송용 포크(97)를 삽입 가능한 복수의 포크용 오목부(96a, 93a, 93b)가 형성되고, 상기 포크용 오목부(96a, 93a, 93b)의 저벽이 상기 볼록형 링(96) 및 상기 돌기(94)의 주위의 보유 지지구 본체(93)와 동일 평면이 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 보유 지지구.
  8. 제7항에 있어서, 돌기(94)의 양단부가 모따기된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 보유 지지구.
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