JP3487497B2 - 被処理体収容治具及びこれを用いた熱処理装置 - Google Patents
被処理体収容治具及びこれを用いた熱処理装置Info
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
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- C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
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- C30B31/00—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor
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- C30B31/14—Substrate holders or susceptors
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱処理のために半
導体ウエハ等を所定のピッチで保持する被処理体収容治
具及びこれを用いた熱処理装置に関する。
導体ウエハ等を所定のピッチで保持する被処理体収容治
具及びこれを用いた熱処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＩＣ等の集積回路を製造するた
めには、半導体ウエハ等の表面に成膜や酸化拡散等の熱
処理を施す工程やこの薄膜をエッチングしたりする工程
が複数回繰り返し行なわれている。半導体ウエハに所定
の熱処理を施すためには、一度に多数枚のウエハの熱処
理を行なうことができることから、一般的には縦型のバ
ッチ式の熱処理装置が多用される傾向にある。この縦型
の熱処理装置にあっては、外周に加熱ヒータを配置した
有天井の石英製処理容器内に、ウエハボートに所定のピ
ッチで配置した多数枚の半導体ウエハを下方より挿入し
て処理容器内に設置し、半導体ウエハを所定のプロセス
温度に加熱維持しつつ処理ガスを供給して所定のプロセ
ス圧力に維持し、熱処理を行なうようになっている。
めには、半導体ウエハ等の表面に成膜や酸化拡散等の熱
処理を施す工程やこの薄膜をエッチングしたりする工程
が複数回繰り返し行なわれている。半導体ウエハに所定
の熱処理を施すためには、一度に多数枚のウエハの熱処
理を行なうことができることから、一般的には縦型のバ
ッチ式の熱処理装置が多用される傾向にある。この縦型
の熱処理装置にあっては、外周に加熱ヒータを配置した
有天井の石英製処理容器内に、ウエハボートに所定のピ
ッチで配置した多数枚の半導体ウエハを下方より挿入し
て処理容器内に設置し、半導体ウエハを所定のプロセス
温度に加熱維持しつつ処理ガスを供給して所定のプロセ
ス圧力に維持し、熱処理を行なうようになっている。
【０００３】ところで、多数枚の半導体ウエハを保持す
るウエハボートは図１４に示されており、４本の支柱６
Ａ〜６Ｄの両端を２枚の端板２、４で固定している。各
支柱６Ａ〜６Ｄには、所定のピッチで多数の支持溝部８
Ａ〜８Ｄが同一水平レベルで形成されており、これに半
導体ウエハＷの周縁部下面を当接させて載置し、これを
保持するようになっている。このウエハボート１は、石
英製の保温筒１０上に載置され、この保温筒１０は、例
えばボールネジ等を設けてなるボートエレベータのよう
な治具昇降機構１２により昇降されることになる。ま
た、このボートエレベータ１２の側部には、ウエハＷを
ウエハボート１へ搬入或いは搬出するために昇降及び進
退自在になされた搬送機構１４が設けられており、この
先端に設けた板状の保持フォーク１６上にウエハＷを水
平に保持するようになっている。
るウエハボートは図１４に示されており、４本の支柱６
Ａ〜６Ｄの両端を２枚の端板２、４で固定している。各
支柱６Ａ〜６Ｄには、所定のピッチで多数の支持溝部８
Ａ〜８Ｄが同一水平レベルで形成されており、これに半
導体ウエハＷの周縁部下面を当接させて載置し、これを
保持するようになっている。このウエハボート１は、石
英製の保温筒１０上に載置され、この保温筒１０は、例
えばボールネジ等を設けてなるボートエレベータのよう
な治具昇降機構１２により昇降されることになる。ま
た、このボートエレベータ１２の側部には、ウエハＷを
ウエハボート１へ搬入或いは搬出するために昇降及び進
退自在になされた搬送機構１４が設けられており、この
先端に設けた板状の保持フォーク１６上にウエハＷを水
平に保持するようになっている。
【０００４】半導体ウエハＷをウエハボート１に載置す
る場合には、図１４に示したように保持フォーク１６上
にウエハＷを載置した状態でこれをウエハボート１側へ
前進させて図１５に示すようにウエハ周縁部を支持溝部
８Ａ〜８Ｄ間に位置させ、この状態で保持フォーク１６
を僅かに降下させることによって、ウエハは支持溝部８
Ａ〜８Ｄ上に当接してここに保持され、受け渡しが行な
われることになる。その後は、保持フォーク１６を後退
させてウエハボート１から引き抜く。このような操作を
多数回繰り返すことにより多数枚のウエハＷがウエハボ
ート１に所定のピッチで保持される。
る場合には、図１４に示したように保持フォーク１６上
にウエハＷを載置した状態でこれをウエハボート１側へ
前進させて図１５に示すようにウエハ周縁部を支持溝部
８Ａ〜８Ｄ間に位置させ、この状態で保持フォーク１６
を僅かに降下させることによって、ウエハは支持溝部８
Ａ〜８Ｄ上に当接してここに保持され、受け渡しが行な
われることになる。その後は、保持フォーク１６を後退
させてウエハボート１から引き抜く。このような操作を
多数回繰り返すことにより多数枚のウエハＷがウエハボ
ート１に所定のピッチで保持される。
【０００５】このように多数枚のウエハが保持されたウ
エハボート１は、治具昇降機構１２を駆動することによ
り次第に上昇して加熱状態の図示しない処理容器内へそ
の下方より次第にロード乃至挿入されて、容器密閉後に
所定の熱処理が行なわれることになる。また、ウエハＷ
を処理容器内から取り出すには、前述とは逆の操作をし
てウエハボート１を降下させてアンロードする。
エハボート１は、治具昇降機構１２を駆動することによ
り次第に上昇して加熱状態の図示しない処理容器内へそ
の下方より次第にロード乃至挿入されて、容器密閉後に
所定の熱処理が行なわれることになる。また、ウエハＷ
を処理容器内から取り出すには、前述とは逆の操作をし
てウエハボート１を降下させてアンロードする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
にウエハボート１をロード及びアンロードする場合に
は、治具昇降機構１２を駆動することからこのボールネ
ジ等から振動が発生することが避けられず、この振動が
ウエハボート１を介して支持するウエハＷにも伝わるこ
とになる。この場合、各ウエハＷは４つの支持溝部８Ａ
〜８Ｄに支持されているようにも見えるが、微視的には
各支持溝部８Ａ〜８Ｄ間には同一水平レベルに対して僅
かに上下差が発生することは、ボート加工上或いは熱変
形上避けられない。従って、一つの平面は３点で規定さ
れることから基本的にウエハＷは３つの支持溝部で支持
されて、残りの一箇所の支持溝部とウエハ裏面とは僅か
な間隙を隔てて非接触の状態となっている。この時、ウ
エハボート１及びウエハＷが振動すると、上記非接触部
分にてチャタリングするように低周波で軽微な機械的衝
突が発生し、この時の衝撃力によって表面同士がこすれ
合い、ウエハボート１やウエハＷに付着していた成膜が
剥がれ落ちてパーティクル発生の原因となっていた。
にウエハボート１をロード及びアンロードする場合に
は、治具昇降機構１２を駆動することからこのボールネ
ジ等から振動が発生することが避けられず、この振動が
ウエハボート１を介して支持するウエハＷにも伝わるこ
とになる。この場合、各ウエハＷは４つの支持溝部８Ａ
〜８Ｄに支持されているようにも見えるが、微視的には
各支持溝部８Ａ〜８Ｄ間には同一水平レベルに対して僅
かに上下差が発生することは、ボート加工上或いは熱変
形上避けられない。従って、一つの平面は３点で規定さ
れることから基本的にウエハＷは３つの支持溝部で支持
されて、残りの一箇所の支持溝部とウエハ裏面とは僅か
な間隙を隔てて非接触の状態となっている。この時、ウ
エハボート１及びウエハＷが振動すると、上記非接触部
分にてチャタリングするように低周波で軽微な機械的衝
突が発生し、この時の衝撃力によって表面同士がこすれ
合い、ウエハボート１やウエハＷに付着していた成膜が
剥がれ落ちてパーティクル発生の原因となっていた。
【０００７】また、この縦型炉におけるウエハＷのウエ
ハボート１への移載方法は、ウエハＷを搬送機構１４の
保持フォーク１６上に略水平に保持し、このウエハＷの
上下方向の位置を、ボート１の支持溝部の位置と合わ
せ、水平方向に保持フォーク１６を移動させて、ウエハ
ボート１の支持溝部にウエハを非接触で挿入した後、下
方向に保持フォーク１６を移動させて元の位置に復元さ
せる方法によりウエハボート１にウエハを移載する。こ
の時、ウエハの搬送機構１４や保持フォーク１６はそれ
ぞれ停止位置を図示しないコンピュータの記憶部に予め
記憶して、コンピュータコントロールにより自動的に移
載を繰り返すように作られている。
ハボート１への移載方法は、ウエハＷを搬送機構１４の
保持フォーク１６上に略水平に保持し、このウエハＷの
上下方向の位置を、ボート１の支持溝部の位置と合わ
せ、水平方向に保持フォーク１６を移動させて、ウエハ
ボート１の支持溝部にウエハを非接触で挿入した後、下
方向に保持フォーク１６を移動させて元の位置に復元さ
せる方法によりウエハボート１にウエハを移載する。こ
の時、ウエハの搬送機構１４や保持フォーク１６はそれ
ぞれ停止位置を図示しないコンピュータの記憶部に予め
記憶して、コンピュータコントロールにより自動的に移
載を繰り返すように作られている。
【０００８】通常これらの設定は、ティーチング作業と
呼ばれ、ウエハボート１を炉にセットした時に作業者
が、目視確認により搬送機構１４側のコンピュータにそ
の停止位置をそれぞれの溝部毎に記憶させることにより
行なわれる。しかしながら、この作業が人間による目視
確認作業であることと、複数回の高温熱処理により石英
製ウエハボート１自体が次第に変形して、この結果、ウ
エハボート１とウエハＷのエッジがウエハのボート挿入
時に僅かに衝突する現象が発生する場合もある。この時
も、この接触部分での機械的衝突によりパーティクルが
発生して製品ウエハの歩留りの低下の一因となってい
る。
呼ばれ、ウエハボート１を炉にセットした時に作業者
が、目視確認により搬送機構１４側のコンピュータにそ
の停止位置をそれぞれの溝部毎に記憶させることにより
行なわれる。しかしながら、この作業が人間による目視
確認作業であることと、複数回の高温熱処理により石英
製ウエハボート１自体が次第に変形して、この結果、ウ
エハボート１とウエハＷのエッジがウエハのボート挿入
時に僅かに衝突する現象が発生する場合もある。この時
も、この接触部分での機械的衝突によりパーティクルが
発生して製品ウエハの歩留りの低下の一因となってい
る。
【０００９】本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は、被処理体を３点で支持させるようにして発生
するパーティクル数を抑制するようにした被処理体収容
治具及びこれを用いた熱処理装置を提供することにあ
る。
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は、被処理体を３点で支持させるようにして発生
するパーティクル数を抑制するようにした被処理体収容
治具及びこれを用いた熱処理装置を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者は、パーティク
ルの発生に関する問題点を鋭意研究した結果、ウエハ表
面上におけるパーティクルは、ウエハ搬入搬出側に対し
て奥側に位置する支柱の周囲に多く見られる、という知
見を得ることにより本発明に至ったものである。請求項
１に規定する発明は、複数の被処理体の周縁部を支持す
るために所定のピッチで形成された複数の支持溝部を有
する３本の支柱をその両端にて２つの端板で固定してな
り、前記被処理体を３点で水平に支持するようにした被
処理体収容治具において、前記各支柱の同一水平レベル
における３つの支柱溝部の内、前記被処理体の搬入搬出
側に位置する２つの支持溝部は、前記被処理体の搬入及
び搬出方向に平行であって前記被処理体の中心を通過す
る軸線に対して線対称に位置し、他の支持溝部は、前記
軸線から離間したところに位置すると共に、前記軸線と
前記軸線から離間して位置された前記支持溝部との間の
距離は、前記被処理体を搬入搬出するための移載機構に
設けた被処理体の保持部である保持フォークの先端と干
渉しないような距離に設定されているように構成され
る。
ルの発生に関する問題点を鋭意研究した結果、ウエハ表
面上におけるパーティクルは、ウエハ搬入搬出側に対し
て奥側に位置する支柱の周囲に多く見られる、という知
見を得ることにより本発明に至ったものである。請求項
１に規定する発明は、複数の被処理体の周縁部を支持す
るために所定のピッチで形成された複数の支持溝部を有
する３本の支柱をその両端にて２つの端板で固定してな
り、前記被処理体を３点で水平に支持するようにした被
処理体収容治具において、前記各支柱の同一水平レベル
における３つの支柱溝部の内、前記被処理体の搬入搬出
側に位置する２つの支持溝部は、前記被処理体の搬入及
び搬出方向に平行であって前記被処理体の中心を通過す
る軸線に対して線対称に位置し、他の支持溝部は、前記
軸線から離間したところに位置すると共に、前記軸線と
前記軸線から離間して位置された前記支持溝部との間の
距離は、前記被処理体を搬入搬出するための移載機構に
設けた被処理体の保持部である保持フォークの先端と干
渉しないような距離に設定されているように構成され
る。
【００１１】これにより、被処理体は、その裏面周縁部
にて３つの支持溝部、すなわち３点で支持されることに
なり、各３点において被処理体の裏面は支持溝部に完全
に接触していることになる。従って、この被処理体収容
治具を昇降する際に、機械的振動が発生しても、従来の
４点支持構造と異なって被処理体の裏面と収容治具との
間で機械的振動による衝突が発生することを軽減するこ
とができ、その分、パーティクルの発生を抑制して製品
歩留りを向上させることができる。更に、被処理体を保
持する支柱の数が３本に減少したことから、被処理体の
収容治具への搬入搬出時に、両者が機械的に衝突乃至接
触する機会が減少し、その分、更にパーティクルの発生
を抑制することができる。
にて３つの支持溝部、すなわち３点で支持されることに
なり、各３点において被処理体の裏面は支持溝部に完全
に接触していることになる。従って、この被処理体収容
治具を昇降する際に、機械的振動が発生しても、従来の
４点支持構造と異なって被処理体の裏面と収容治具との
間で機械的振動による衝突が発生することを軽減するこ
とができ、その分、パーティクルの発生を抑制して製品
歩留りを向上させることができる。更に、被処理体を保
持する支柱の数が３本に減少したことから、被処理体の
収容治具への搬入搬出時に、両者が機械的に衝突乃至接
触する機会が減少し、その分、更にパーティクルの発生
を抑制することができる。
【００１２】また、収容治具の搬入搬出側に対して奥に
位置する支柱は、被処理体の中心を通過する軸線から水
平方向に僅かに離間してオフセットさせた所に位置され
ている。この距離は、例えば前記被処理体を搬入搬出す
るための移載機構に設けた保持フォークの先端と干渉し
ないような距離に設定することができる。
位置する支柱は、被処理体の中心を通過する軸線から水
平方向に僅かに離間してオフセットさせた所に位置され
ている。この距離は、例えば前記被処理体を搬入搬出す
るための移載機構に設けた保持フォークの先端と干渉し
ないような距離に設定することができる。
【００１３】これにより、被処理体の搬入搬出時にこれ
を保持する保持フォークと支柱が衝突することを防止し
ている。また、この距離は、この支持溝部が前記被処理
体に形成された位置合わせ用切欠部から外れた被処理体
周縁部を支持するような距離に設定することができる。
を保持する保持フォークと支柱が衝突することを防止し
ている。また、この距離は、この支持溝部が前記被処理
体に形成された位置合わせ用切欠部から外れた被処理体
周縁部を支持するような距離に設定することができる。
【００１４】これにより、位置合わせ用切欠部が円弧状
に切断されたオリエンテーションフラット形状の場合で
も、或いは直径の小さな略半円状の切り欠きとなるノッ
チ形状の場合でも、共に対応することが可能となる。ま
た、被処理体を保持する３本の支柱の外に、被処理体の
支持に寄与しない強度補助支柱を設けることにより、収
容治具全体の機械的強度を向上させることが可能とな
る。
に切断されたオリエンテーションフラット形状の場合で
も、或いは直径の小さな略半円状の切り欠きとなるノッ
チ形状の場合でも、共に対応することが可能となる。ま
た、被処理体を保持する３本の支柱の外に、被処理体の
支持に寄与しない強度補助支柱を設けることにより、収
容治具全体の機械的強度を向上させることが可能とな
る。
【００１５】そして、熱処理装置において、上述したよ
うな被処理体収容治具と、この収容治具を収容する縦型
の処理容器と、この処理容器の外周に所定の間隔を隔て
て設けられた加熱手段と、前記処理容器内へ処理ガスを
供給する処理ガス供給手段と、前記被処理体収容治具を
前記処理容器内へその下方よりロード及びアンロードさ
せる治具昇降手段とを備えるように構成する。これによ
り、パーティクルの悪影響を大幅に抑制することがで
き、製品の歩留りを向上させることができる。
うな被処理体収容治具と、この収容治具を収容する縦型
の処理容器と、この処理容器の外周に所定の間隔を隔て
て設けられた加熱手段と、前記処理容器内へ処理ガスを
供給する処理ガス供給手段と、前記被処理体収容治具を
前記処理容器内へその下方よりロード及びアンロードさ
せる治具昇降手段とを備えるように構成する。これによ
り、パーティクルの悪影響を大幅に抑制することがで
き、製品の歩留りを向上させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る被処理体収
容治具及びこれを用いた熱処理装置を添付図面に基づい
て詳述する。図１は本発明に係る熱処理装置を示す構成
図、図２は図１中の要部を示す斜視図、図３は保持フォ
ークを示す側面図、図４は本発明の被処理体収容治具を
示す正面図、図５は図４に示す収容治具の一部の拡大
図、図６は被処理体と収容治具の支柱との位置関係を示
す図、図８は被処理体と保持フォークとの位置関係を示
す図である。尚、従来装置と同一部分については同一符
号を付して説明する。
容治具及びこれを用いた熱処理装置を添付図面に基づい
て詳述する。図１は本発明に係る熱処理装置を示す構成
図、図２は図１中の要部を示す斜視図、図３は保持フォ
ークを示す側面図、図４は本発明の被処理体収容治具を
示す正面図、図５は図４に示す収容治具の一部の拡大
図、図６は被処理体と収容治具の支柱との位置関係を示
す図、図８は被処理体と保持フォークとの位置関係を示
す図である。尚、従来装置と同一部分については同一符
号を付して説明する。
【００１７】ここでは縦型のバッチ式の熱処理装置を例
にとって説明する。図示するようにこの熱処理装置２０
は、筒体状の石英製の内筒２２とその外側に同心円状に
配置した有天井の石英製の外筒２４とよりなる２重管構
造の処理容器２６を有しており、その外側には、所定の
間隔を隔てて加熱ヒータ等の加熱手段２８が配置されて
おり、この外周を断熱材３０により覆っている。上記加
熱手段２８は断熱材３０の内面に全面に亘って設けられ
ている。処理容器２６の下端は、例えばステンレススチ
ール製の筒体状のマニホールド３２によって支持されて
おり、このマニホールド３２の下方より多数枚の被処理
体としての半導体ウエハＷを載置した本発明の被処理体
収容治具として例えば石英製のウエハボート３４が昇降
可能に挿脱自在になされている。
にとって説明する。図示するようにこの熱処理装置２０
は、筒体状の石英製の内筒２２とその外側に同心円状に
配置した有天井の石英製の外筒２４とよりなる２重管構
造の処理容器２６を有しており、その外側には、所定の
間隔を隔てて加熱ヒータ等の加熱手段２８が配置されて
おり、この外周を断熱材３０により覆っている。上記加
熱手段２８は断熱材３０の内面に全面に亘って設けられ
ている。処理容器２６の下端は、例えばステンレススチ
ール製の筒体状のマニホールド３２によって支持されて
おり、このマニホールド３２の下方より多数枚の被処理
体としての半導体ウエハＷを載置した本発明の被処理体
収容治具として例えば石英製のウエハボート３４が昇降
可能に挿脱自在になされている。
【００１８】このウエハボート３４は、石英製の保温筒
１０を介して回転テーブル３８上に載置されており、こ
の回転テーブル３８は、マニホールド３２の下端開口部
を開閉する蓋部４０を貫通する回転軸４２上に支持され
る。そして、この回転軸４２の貫通部には、例えば磁性
流体シール４４が介設され、この回転軸４２を気密にシ
ールしつつ回転可能に支持している。また、蓋部４０の
周辺部とマニホールド３２の下端部には、例えばＯリン
グ等よりなるシール部材４６が介設されており、容器内
のシール性を保持している。
１０を介して回転テーブル３８上に載置されており、こ
の回転テーブル３８は、マニホールド３２の下端開口部
を開閉する蓋部４０を貫通する回転軸４２上に支持され
る。そして、この回転軸４２の貫通部には、例えば磁性
流体シール４４が介設され、この回転軸４２を気密にシ
ールしつつ回転可能に支持している。また、蓋部４０の
周辺部とマニホールド３２の下端部には、例えばＯリン
グ等よりなるシール部材４６が介設されており、容器内
のシール性を保持している。
【００１９】上記した回転軸４２は、例えばボートエレ
ベータ等の治具昇降機構１２に支持されたアーム４８の
先端に取り付けられており、ウエハボート３４及び蓋部
４０等を一体的に昇降できるようになされている。この
アーム４８の基端部には回転することによってこれを上
下動させるボールネジ５０が貫通させて設けられてお
り、２本のガイドレール５２に沿って上下方向に案内さ
れる（図２参照）。また、図２にも示すように、上記治
具昇降機構１２に並設させて、ウエハボート３４にウエ
ハを搬入搬出させるための移載機構５４が配置されてい
る。この移載機構５４は、その基端部にボールネジ５６
を貫通させて上下動可能になされた移載ベース５８を有
しており、この移載ベース５８は２本の案内レール６０
により上下方向に案内される。この移載ベース５８の先
端には、旋回モータ６２により旋回可能になされた旋回
アーム６４が設けられると共に、この旋回アーム６４に
は、図示しない駆動モータによって前進及び後退可能に
なされた例えば板状の保持フォーク６６がスライド可能
に設けられる。
ベータ等の治具昇降機構１２に支持されたアーム４８の
先端に取り付けられており、ウエハボート３４及び蓋部
４０等を一体的に昇降できるようになされている。この
アーム４８の基端部には回転することによってこれを上
下動させるボールネジ５０が貫通させて設けられてお
り、２本のガイドレール５２に沿って上下方向に案内さ
れる（図２参照）。また、図２にも示すように、上記治
具昇降機構１２に並設させて、ウエハボート３４にウエ
ハを搬入搬出させるための移載機構５４が配置されてい
る。この移載機構５４は、その基端部にボールネジ５６
を貫通させて上下動可能になされた移載ベース５８を有
しており、この移載ベース５８は２本の案内レール６０
により上下方向に案内される。この移載ベース５８の先
端には、旋回モータ６２により旋回可能になされた旋回
アーム６４が設けられると共に、この旋回アーム６４に
は、図示しない駆動モータによって前進及び後退可能に
なされた例えば板状の保持フォーク６６がスライド可能
に設けられる。
【００２０】そして、この保持フォーク６６の中央に
は、図３にも示すようにウエハＷの下面の径方向中央部
に沿ってこれを収容するための浅い凹部６８が形成され
ており、この凹部６８にウエハＷの裏面の一部を収容し
てこれを保持するようになっている。そして、この保持
フォーク６６を進退及び昇降させることで、ウエハボー
ト３４との間でウエハＷの受け渡しを行なうようになっ
ている。図３及び図８にも示すように、浅い凹部６８は
ウエハＷの直径よりも僅かに大きく形成されている。そ
して、この浅い凹部６８はウエハの移し替え時、ウエハ
Ｗが保持フォーク６６の所定の位置にくるようにウエハ
Ｗの呼び込み案内部となっている。すなわち、浅い凹部
６８はウエハボート３４と図示しないウエハ収容器との
間でウエハＷの受け渡しを行なう際に、ウエハＷが保持
フォーク６６の移動に際してずれたり、落下するのを防
止する為のウエハＷの保持フォーク６６上での位置決め
の凹部として機能するものである。
は、図３にも示すようにウエハＷの下面の径方向中央部
に沿ってこれを収容するための浅い凹部６８が形成され
ており、この凹部６８にウエハＷの裏面の一部を収容し
てこれを保持するようになっている。そして、この保持
フォーク６６を進退及び昇降させることで、ウエハボー
ト３４との間でウエハＷの受け渡しを行なうようになっ
ている。図３及び図８にも示すように、浅い凹部６８は
ウエハＷの直径よりも僅かに大きく形成されている。そ
して、この浅い凹部６８はウエハの移し替え時、ウエハ
Ｗが保持フォーク６６の所定の位置にくるようにウエハ
Ｗの呼び込み案内部となっている。すなわち、浅い凹部
６８はウエハボート３４と図示しないウエハ収容器との
間でウエハＷの受け渡しを行なう際に、ウエハＷが保持
フォーク６６の移動に際してずれたり、落下するのを防
止する為のウエハＷの保持フォーク６６上での位置決め
の凹部として機能するものである。
【００２１】また、この浅い凹部６８はウエハボート３
４からウエハＷを取り除く際にも、ボートが処理炉の中
から取り出された際に、ボート昇降機の機械的振動でウ
エハが溝からずれていたときにも対応できるように、浅
い凹部６８により、保持フォーク６６の所定の位置にウ
エハが来るようにウエハを呼び込む機能を有する。この
ため保持フォーク６６はその先端においてウエハＷに対
して、寸法的に突出した部分を有することになる。ま
た、保持フォーク６６の幅寸法は、保持フォーク６６上
でウエハＷのオリエンテーションフラット部がどの方向
にあっても良いように、少なくともオリエンテーション
フラットの切りかき寸法の最大値よりも大きく形成され
ている。このように、保持フォーク６６の先端は、少な
くともウエハＷのオリエンテーションフラット９０より
も前方に突出せざるを得ない構造となっている。図１に
戻って、上記マニホールド３２の側部には、内筒２２内
に処理ガスを導入する処理ガス供給手段として処理ガス
導入ノズル７０が設けられる。また、このマニホールド
３２には内筒２２と外筒２４との間から容器内の雰囲気
を排出する排気ノズル７２が設けられており、この排気
ノズル７２には、図示しない真空ポンプ等を介設して全
体で排気系７４を構成している。
４からウエハＷを取り除く際にも、ボートが処理炉の中
から取り出された際に、ボート昇降機の機械的振動でウ
エハが溝からずれていたときにも対応できるように、浅
い凹部６８により、保持フォーク６６の所定の位置にウ
エハが来るようにウエハを呼び込む機能を有する。この
ため保持フォーク６６はその先端においてウエハＷに対
して、寸法的に突出した部分を有することになる。ま
た、保持フォーク６６の幅寸法は、保持フォーク６６上
でウエハＷのオリエンテーションフラット部がどの方向
にあっても良いように、少なくともオリエンテーション
フラットの切りかき寸法の最大値よりも大きく形成され
ている。このように、保持フォーク６６の先端は、少な
くともウエハＷのオリエンテーションフラット９０より
も前方に突出せざるを得ない構造となっている。図１に
戻って、上記マニホールド３２の側部には、内筒２２内
に処理ガスを導入する処理ガス供給手段として処理ガス
導入ノズル７０が設けられる。また、このマニホールド
３２には内筒２２と外筒２４との間から容器内の雰囲気
を排出する排気ノズル７２が設けられており、この排気
ノズル７２には、図示しない真空ポンプ等を介設して全
体で排気系７４を構成している。
【００２２】次に、本発明の被処理体収容治具であるウ
エハボート３４について説明する。ウエハボート３４の
全体は、例えば耐熱性及び耐久性のある石英により構成
されており、図２及び図４にも示すように、このウエハ
ボート３４は３本の支柱７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃと、こ
れらの支柱の上下端に接続固定される上端板７８と下端
板８０とにより構成される。ウエハボート３４の材料と
しては、石英の他にＡｌ2 Ｏ3 等の高純度セラミック
ス、ＳｉＣ、ポリシリコン等を用いることができる。そ
して、各支柱７６Ａ〜７６Ｃの内側面には、所定のピッ
チで例えば半円状に切り込みを形成することにより支持
溝部８２Ａ〜８２Ｃを設けており、この支持溝部８２Ａ
〜８２Ｃの上面に、ウエハＷの裏面周縁部を当接させ
て、ウエハＷを３点で支持するようになっている。尚、
各支持溝部８２Ａ〜８２Ｃは、それぞれ１００〜１６０
個程度設けられる。
エハボート３４について説明する。ウエハボート３４の
全体は、例えば耐熱性及び耐久性のある石英により構成
されており、図２及び図４にも示すように、このウエハ
ボート３４は３本の支柱７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃと、こ
れらの支柱の上下端に接続固定される上端板７８と下端
板８０とにより構成される。ウエハボート３４の材料と
しては、石英の他にＡｌ2 Ｏ3 等の高純度セラミック
ス、ＳｉＣ、ポリシリコン等を用いることができる。そ
して、各支柱７６Ａ〜７６Ｃの内側面には、所定のピッ
チで例えば半円状に切り込みを形成することにより支持
溝部８２Ａ〜８２Ｃを設けており、この支持溝部８２Ａ
〜８２Ｃの上面に、ウエハＷの裏面周縁部を当接させ
て、ウエハＷを３点で支持するようになっている。尚、
各支持溝部８２Ａ〜８２Ｃは、それぞれ１００〜１６０
個程度設けられる。
【００２３】図６にも示すようにウエハボート３４に対
するウエハＷの搬入搬出側に位置する２つの支柱７６
Ａ、７６Ｂは、ウエハＷの中心Ｏよりも僅かな距離Ｌ１
だけ搬入搬出側に位置させており、ウエハ重心を、両支
柱７６Ａ、７６Ｂ間を結ぶ線分８６よりも他の支柱７６
Ｃ側に位置させている。この距離Ｌ１は、ウエハサイズ
により異なり、例えば８インチサイズのウエハの場合に
は２０ｍｍ程度であるが、これには限定されない。ま
た、両支柱７６Ａ、７６Ｂは、ウエハの搬入及び搬出方
向に平行であってウエハの中心Ｏを通る軸線８４に対し
て線対称となるように配置されている。この際、両支柱
７６Ａ、７６Ｂの支持溝部８２Ａ、８２Ｂの底部間の距
離Ｄａは、ウエハＷの直径よりも僅かに大きく設定され
ており、ウエハＷを非接触で支持溝部８２Ａ、８２Ｂ間
を挿通できるようになっている。
するウエハＷの搬入搬出側に位置する２つの支柱７６
Ａ、７６Ｂは、ウエハＷの中心Ｏよりも僅かな距離Ｌ１
だけ搬入搬出側に位置させており、ウエハ重心を、両支
柱７６Ａ、７６Ｂ間を結ぶ線分８６よりも他の支柱７６
Ｃ側に位置させている。この距離Ｌ１は、ウエハサイズ
により異なり、例えば８インチサイズのウエハの場合に
は２０ｍｍ程度であるが、これには限定されない。ま
た、両支柱７６Ａ、７６Ｂは、ウエハの搬入及び搬出方
向に平行であってウエハの中心Ｏを通る軸線８４に対し
て線対称となるように配置されている。この際、両支柱
７６Ａ、７６Ｂの支持溝部８２Ａ、８２Ｂの底部間の距
離Ｄａは、ウエハＷの直径よりも僅かに大きく設定され
ており、ウエハＷを非接触で支持溝部８２Ａ、８２Ｂ間
を挿通できるようになっている。
【００２４】図６にも示すようにウエハＷには、位置合
わせ用切欠部８８が設けられており、この場合には、ウ
エハＷの一部の周縁部を直線状に切り落として、オリエ
ンテーションフラット９０を形成している。そして、図
６ではこのオリエンテーションフラット９０を前方に位
置させた状態でウエハＷの搬入搬出を行なうようになっ
ている。また、他の支柱７６Ｃ、すなわち搬入搬出側に
対して奥に位置する支柱７６Ｃは、軸線８４上ではな
く、これより同一水平レベル上で所定の距離Ｌ２だれ離
間させた位置に設置している。この距離Ｌ２は、図８に
示すように保持フォーク６６がウエハボート３４の反対
側へ突き出る程長い場合には、板状保持フォーク６６の
幅の半分の長さＬ３よりも大きく設定し、支柱７６Ｃと
保持フォーク６６が干渉乃至衝突しないようにする。
わせ用切欠部８８が設けられており、この場合には、ウ
エハＷの一部の周縁部を直線状に切り落として、オリエ
ンテーションフラット９０を形成している。そして、図
６ではこのオリエンテーションフラット９０を前方に位
置させた状態でウエハＷの搬入搬出を行なうようになっ
ている。また、他の支柱７６Ｃ、すなわち搬入搬出側に
対して奥に位置する支柱７６Ｃは、軸線８４上ではな
く、これより同一水平レベル上で所定の距離Ｌ２だれ離
間させた位置に設置している。この距離Ｌ２は、図８に
示すように保持フォーク６６がウエハボート３４の反対
側へ突き出る程長い場合には、板状保持フォーク６６の
幅の半分の長さＬ３よりも大きく設定し、支柱７６Ｃと
保持フォーク６６が干渉乃至衝突しないようにする。
【００２５】また、好ましくは、図６に示すように、長
さＬ２はウエハＷに形成されたオリエンテーションフラ
ット９０の半分の長さＬ４の長さよりも僅かに大きく設
定し、ウエハＷの円弧状の周縁部にて支持できるように
設定する。これによれば、後述するノッチ状の位置合わ
せ用切欠部（図９参照）に設けたウエハＷに対しても支
持溝部７６Ｃのかぶり量ｍを図７に示す場合と同等にす
ることができる。換言すれば、支柱７６Ｃの設置位置を
オリエンテーションフラット９０の部分に対応させて設
けると、例えばこの支持溝部７６Ｃを軸線８４上に位置
させて形成すると、ウエハＷに対する載置安定性の上か
らは最も好ましいが、この場合には、保持フォーク６６
が支柱７６Ｃと干渉してしまう。更には、この場合に
は、ノッチとオリエンテーションフラットのウエハに対
して兼用できる支持溝部８２Ｃの構造を採用すると、支
持溝部８２の溝深さが大きくなって両種類のウエハに対
するかぶり量が変化するので膜厚均一性の上から好まし
くない。オリエンテーションフラット９０の半分の長さ
Ｌ４は、ウエハサイズにもよるが、長さＬ４はウエハサ
イズが例えば６インチの場合には２２〜２５ｍｍ程度、
８インチの場合には２２〜３０ｍｍ程度であるが、勿論
これらの数値には限定されない。
さＬ２はウエハＷに形成されたオリエンテーションフラ
ット９０の半分の長さＬ４の長さよりも僅かに大きく設
定し、ウエハＷの円弧状の周縁部にて支持できるように
設定する。これによれば、後述するノッチ状の位置合わ
せ用切欠部（図９参照）に設けたウエハＷに対しても支
持溝部７６Ｃのかぶり量ｍを図７に示す場合と同等にす
ることができる。換言すれば、支柱７６Ｃの設置位置を
オリエンテーションフラット９０の部分に対応させて設
けると、例えばこの支持溝部７６Ｃを軸線８４上に位置
させて形成すると、ウエハＷに対する載置安定性の上か
らは最も好ましいが、この場合には、保持フォーク６６
が支柱７６Ｃと干渉してしまう。更には、この場合に
は、ノッチとオリエンテーションフラットのウエハに対
して兼用できる支持溝部８２Ｃの構造を採用すると、支
持溝部８２の溝深さが大きくなって両種類のウエハに対
するかぶり量が変化するので膜厚均一性の上から好まし
くない。オリエンテーションフラット９０の半分の長さ
Ｌ４は、ウエハサイズにもよるが、長さＬ４はウエハサ
イズが例えば６インチの場合には２２〜２５ｍｍ程度、
８インチの場合には２２〜３０ｍｍ程度であるが、勿論
これらの数値には限定されない。
【００２６】また、各支柱７６Ａ〜７６Ｃの各支持溝部
８２Ａ〜８２Ｃのサイズは全て略同じ形状になされてお
り、例えば図５に示すように支持溝部部８２Ｃ（８２
Ａ、８２Ｂ）のピッチＬ６は６インチウエハの場合は５
ｍｍ前後、８インチウエハの場合は６ｍｍ前後であり、
幅Ｌ７は６インチウエハの場合は２．５〜３ｍｍ程度、
８インチウエハの場合は３．５〜４ｍｍ程度、深さＤ１
はウエハサイズに関係なく５ｍｍ程度、隙間Ｌ８は１〜
１．５ｍｍ程度になるようにそれぞれ設定されている。
尚、ウエハＷの厚みＤ２は、６インチ、及び８インチウ
エハでは０．７〜０．８ｍｍ程度である。
８２Ａ〜８２Ｃのサイズは全て略同じ形状になされてお
り、例えば図５に示すように支持溝部部８２Ｃ（８２
Ａ、８２Ｂ）のピッチＬ６は６インチウエハの場合は５
ｍｍ前後、８インチウエハの場合は６ｍｍ前後であり、
幅Ｌ７は６インチウエハの場合は２．５〜３ｍｍ程度、
８インチウエハの場合は３．５〜４ｍｍ程度、深さＤ１
はウエハサイズに関係なく５ｍｍ程度、隙間Ｌ８は１〜
１．５ｍｍ程度になるようにそれぞれ設定されている。
尚、ウエハＷの厚みＤ２は、６インチ、及び８インチウ
エハでは０．７〜０．８ｍｍ程度である。
【００２７】次に、以上のように構成された装置の動作
について説明する。まず、図２に示すように治具昇降機
構１２を駆動してアーム４８を最下端部に位置させた状
態で、ウエハボート３４に未処理のウエハＷを順次移載
して保持させる。移載に際しては、移載機構５４の保持
フォーク６６にウエハＷを保持し、これをウエハボート
３４に向けて水平にスライド移動させてウエハボート３
４側の支持溝部に受け渡す。移載ベース５８を間欠的に
上昇或いは降下させつつこの受け渡しを行なうことによ
り、多数枚のウエハＷをウエハボート３４に所定のピッ
チで保持させる。
について説明する。まず、図２に示すように治具昇降機
構１２を駆動してアーム４８を最下端部に位置させた状
態で、ウエハボート３４に未処理のウエハＷを順次移載
して保持させる。移載に際しては、移載機構５４の保持
フォーク６６にウエハＷを保持し、これをウエハボート
３４に向けて水平にスライド移動させてウエハボート３
４側の支持溝部に受け渡す。移載ベース５８を間欠的に
上昇或いは降下させつつこの受け渡しを行なうことによ
り、多数枚のウエハＷをウエハボート３４に所定のピッ
チで保持させる。
【００２８】次に、治具昇降機構１２を駆動することに
よって、ウエハＷの保持されたウエハボート３４を徐々
に上昇させて、これを所定の温度に予備加熱されている
処理容器２６内に、その下方より挿入乃至ロードし、マ
ニホールド３２の下端開口部を蓋部４０によりシール
し、容器内を密封する。このように処理容器２６内を密
閉状態にしたならば、加熱手段２８によりウエハＷを所
定のプロセス温度に昇温維持しつつ熱処理のための処理
ガス、例えば成膜ガス等を処理ガス導入ノズル７０から
供給し、これと同時に排気ノズル７２から処理容器２６
内を真空引きして容器内を所定のプロセス温度に維持
し、ウエハＷに対して熱処理、例えば成膜処理等を施
す。
よって、ウエハＷの保持されたウエハボート３４を徐々
に上昇させて、これを所定の温度に予備加熱されている
処理容器２６内に、その下方より挿入乃至ロードし、マ
ニホールド３２の下端開口部を蓋部４０によりシール
し、容器内を密封する。このように処理容器２６内を密
閉状態にしたならば、加熱手段２８によりウエハＷを所
定のプロセス温度に昇温維持しつつ熱処理のための処理
ガス、例えば成膜ガス等を処理ガス導入ノズル７０から
供給し、これと同時に排気ノズル７２から処理容器２６
内を真空引きして容器内を所定のプロセス温度に維持
し、ウエハＷに対して熱処理、例えば成膜処理等を施
す。
【００２９】所定の熱処理が完了したならば、炉内の温
度を下げると共に処理容器２６内の処理ガスを真空引き
して、例えば窒素ガス等の不活性ガスで置換した後、再
度、治具昇降機構１２を駆動させて蓋体４０を降下させ
ることにより、ウエハボート３４を徐々に処理容器２６
内からアンロードさせる。そして、ウエハボート３４を
処理容器２６内から完全に取り出したならば、再度、移
載機構５４を駆動して、保持フォーク６６を用いること
により、前述とは逆にウエハボート３４から処理済みの
ウエハを一枚ずつ取り出すことになる。これにより、ウ
エハの一連の熱処理を終了することになる。
度を下げると共に処理容器２６内の処理ガスを真空引き
して、例えば窒素ガス等の不活性ガスで置換した後、再
度、治具昇降機構１２を駆動させて蓋体４０を降下させ
ることにより、ウエハボート３４を徐々に処理容器２６
内からアンロードさせる。そして、ウエハボート３４を
処理容器２６内から完全に取り出したならば、再度、移
載機構５４を駆動して、保持フォーク６６を用いること
により、前述とは逆にウエハボート３４から処理済みの
ウエハを一枚ずつ取り出すことになる。これにより、ウ
エハの一連の熱処理を終了することになる。
【００３０】ここでウエハボート３４と保持フォーク６
６との間のウエハＷの受け渡し、及びウエハＷのウエハ
ボート３４における載置状態を詳しく説明すると、図３
に示すようにウエハＷの直径方向の一部は保持フォーク
６６の上面に形成された凹部６８に収容されており、フ
ォーク進退時及び停止時に凹部６８の段部がストッパー
となってウエハのずり落ちを防止するため、及び前述し
た理由によって、保持フォーク６６の先端は、少なくと
もウエハＷのオリエンテーションフラット９０よりも前
方に突出せざるを得ない構造となっている。
６との間のウエハＷの受け渡し、及びウエハＷのウエハ
ボート３４における載置状態を詳しく説明すると、図３
に示すようにウエハＷの直径方向の一部は保持フォーク
６６の上面に形成された凹部６８に収容されており、フ
ォーク進退時及び停止時に凹部６８の段部がストッパー
となってウエハのずり落ちを防止するため、及び前述し
た理由によって、保持フォーク６６の先端は、少なくと
もウエハＷのオリエンテーションフラット９０よりも前
方に突出せざるを得ない構造となっている。
【００３１】従って、図８に示すように搬入搬出側に対
して、奥に位置する支柱７６Ｃは、保持フォーク６６と
の干渉乃至衝突を避けるために軸線８４上から同一水平
レベル内で横方向へ外れた場所に位置させている。これ
により、保持フォーク６６と干渉することなく設けた３
本の支柱７６Ａ〜７６Ｃにより、ウエハＷを３点で接触
支持することができる。このため、ウエハボート３４の
昇降時にこれが振動しても、ウエハＷの下面周縁部は常
時支持溝部７６Ａ〜７６Ｃの上面と接触状態が保持さ
れ、従来装置において発生していたような微細な間隙に
起因する両者間の衝突がなくなり、その分、パーティク
ルの発生を抑制して歩留りを向上させることが可能とな
る。
して、奥に位置する支柱７６Ｃは、保持フォーク６６と
の干渉乃至衝突を避けるために軸線８４上から同一水平
レベル内で横方向へ外れた場所に位置させている。これ
により、保持フォーク６６と干渉することなく設けた３
本の支柱７６Ａ〜７６Ｃにより、ウエハＷを３点で接触
支持することができる。このため、ウエハボート３４の
昇降時にこれが振動しても、ウエハＷの下面周縁部は常
時支持溝部７６Ａ〜７６Ｃの上面と接触状態が保持さ
れ、従来装置において発生していたような微細な間隙に
起因する両者間の衝突がなくなり、その分、パーティク
ルの発生を抑制して歩留りを向上させることが可能とな
る。
【００３２】また、熱処理の繰り返しにより、ウエハボ
ート３４自体が僅かに変形することは避けられないが、
この場合、ウエハＷの搬入搬出時に僅かではあるが、ウ
エハＷの周縁部と支持溝部８２Ａ〜８２Ｃ等とが接触し
てチッピングを起こし、パーティクルを発生すると考え
られるが、この場合には、特に変形量が大きくなる傾向
にある奥側の従来２本あった支柱を１本だけ、すなわち
支柱７６Ｃだけとしているので、支柱を１本減らした分
だけパーティクルの発生量を抑制することができる。実
際に、従来の４本支柱のウエハボートと本発明の３本支
柱のウエハボートとを同一条件で治具昇降機構（ボート
エレベータ）１２により昇降させた時の振動音を観察し
た。表１はその時の結果を示す。
ート３４自体が僅かに変形することは避けられないが、
この場合、ウエハＷの搬入搬出時に僅かではあるが、ウ
エハＷの周縁部と支持溝部８２Ａ〜８２Ｃ等とが接触し
てチッピングを起こし、パーティクルを発生すると考え
られるが、この場合には、特に変形量が大きくなる傾向
にある奥側の従来２本あった支柱を１本だけ、すなわち
支柱７６Ｃだけとしているので、支柱を１本減らした分
だけパーティクルの発生量を抑制することができる。実
際に、従来の４本支柱のウエハボートと本発明の３本支
柱のウエハボートとを同一条件で治具昇降機構（ボート
エレベータ）１２により昇降させた時の振動音を観察し
た。表１はその時の結果を示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】尚、表１中の空白部分は振動音を確認でき
なかった部分である。表１から明らかなように、エレベ
ータの速度を種々変更したところ、全速度範囲に亘って
従来ボートよりも本発明ボートの方が振動音が少ないこ
とが判明した。これは３点支持による本発明ボートの場
合には、微細な間隙部分がなくなっているので、その
分、衝突音が少なくなっている。これにより、パーティ
クルの減少を、間接的に裏付けることが可能である。
尚、エレベータ速度が６９１．６７ｍｍ／分のところ
で、両ボートと共に振動音が大きくなっている理由は、
この速度の近傍にウエハボート３４或いはエレベータ等
に振動共振点が存在するからであると思われる。また、
実際にウエハ表面上のパーティクルの分布を調べたとこ
ろ、図１３に示すような結果を得た。図１３（Ａ）は従
来のウエハボートを用いた時のウエハ表面のパーティク
ルの状態を示し、図１３（Ｂ）は本発明のウエハボート
を用いた時のウエハ表面のパーティクルの状態を示す。
図から明らかなように本発明の場合には、大幅にパーテ
ィクルの量を削減することができた。特に、従来のウエ
ハボートでは、ウエハ支持溝部にパーティクルが集中す
るモードが多かったが、本発明によれば支持溝部へのパ
ーティクルの集中がなくなり、パーティクル自体が少な
くなって、しかもランダムにパーティクルが分布するダ
ストマップとなった。そして、レーザ散乱方式のパーテ
ィクルカウンタでパーティクル数を測定したところ、パ
ーティクル数を５４％も減少できたことを確認できた。
なかった部分である。表１から明らかなように、エレベ
ータの速度を種々変更したところ、全速度範囲に亘って
従来ボートよりも本発明ボートの方が振動音が少ないこ
とが判明した。これは３点支持による本発明ボートの場
合には、微細な間隙部分がなくなっているので、その
分、衝突音が少なくなっている。これにより、パーティ
クルの減少を、間接的に裏付けることが可能である。
尚、エレベータ速度が６９１．６７ｍｍ／分のところ
で、両ボートと共に振動音が大きくなっている理由は、
この速度の近傍にウエハボート３４或いはエレベータ等
に振動共振点が存在するからであると思われる。また、
実際にウエハ表面上のパーティクルの分布を調べたとこ
ろ、図１３に示すような結果を得た。図１３（Ａ）は従
来のウエハボートを用いた時のウエハ表面のパーティク
ルの状態を示し、図１３（Ｂ）は本発明のウエハボート
を用いた時のウエハ表面のパーティクルの状態を示す。
図から明らかなように本発明の場合には、大幅にパーテ
ィクルの量を削減することができた。特に、従来のウエ
ハボートでは、ウエハ支持溝部にパーティクルが集中す
るモードが多かったが、本発明によれば支持溝部へのパ
ーティクルの集中がなくなり、パーティクル自体が少な
くなって、しかもランダムにパーティクルが分布するダ
ストマップとなった。そして、レーザ散乱方式のパーテ
ィクルカウンタでパーティクル数を測定したところ、パ
ーティクル数を５４％も減少できたことを確認できた。
【００３５】また、図６に示すように、支柱７６Ｃの設
置位置を、オリエンテーションフラット９０の半分の長
さＬ４よりも、軸線８４から離間させた位置に設置する
ことにより、図９に示すように位置合わせ用切欠部８８
が、直径Ｌ９が数ｍｍ程度の略半円状の切り欠きよりな
るノッチ９２により形成されているウエハの場合にも対
応することができる。換言すれば、支柱７６Ｃを距離Ｌ
４よりも軸線８４側に位置させて設けると、ノッチ９２
を有するウエハは保持できるが、オリエンテーションフ
ラット９０を有するウエハは保持できなくなるか、或い
はこれを保持するには支持溝部８２Ｃの直径を大きくし
て溝深さを大きく設定しなければならず、この場合に
は、上述した２種類のウエハに対する支持溝部８２Ｃの
かぶり量が異なってしまい好ましくない。
置位置を、オリエンテーションフラット９０の半分の長
さＬ４よりも、軸線８４から離間させた位置に設置する
ことにより、図９に示すように位置合わせ用切欠部８８
が、直径Ｌ９が数ｍｍ程度の略半円状の切り欠きよりな
るノッチ９２により形成されているウエハの場合にも対
応することができる。換言すれば、支柱７６Ｃを距離Ｌ
４よりも軸線８４側に位置させて設けると、ノッチ９２
を有するウエハは保持できるが、オリエンテーションフ
ラット９０を有するウエハは保持できなくなるか、或い
はこれを保持するには支持溝部８２Ｃの直径を大きくし
て溝深さを大きく設定しなければならず、この場合に
は、上述した２種類のウエハに対する支持溝部８２Ｃの
かぶり量が異なってしまい好ましくない。
【００３６】また、支柱の直径が異なることによって膜
厚などの成膜の不均一性も劣化する恐れがある。従っ
て、支柱７６Ｃは、オリエンテーションフラット９０の
部分を外れた位置に設定するのがよい。尚、この場合、
支柱７６Ｃの位置を過度に外して距離Ｌ２を大きく設定
し過ぎると、３点で支持されるウエハＷの安定性が低下
するので、その安定性を損なわない範囲とする。尚、上
記実施例では上下の端板７８、８０の間を３本の支柱７
６Ａ〜７６Ｃで接続する構成としたが、より熱変形や機
械的強度を向上させるためには、支持溝部を形成してい
ない、すなわちウエハの支持に寄与しない強度補助支柱
を設けるようにしてもよい。図１０はこのような強度補
助支柱９６を設けた被処理体収容治具の斜視図を示して
おり、図１１はその拡大断面図を示している。この強度
補助支柱９６は例えば断面円弧状、或いは断面半円状の
一本の支柱よりなり、支柱７６Ｃと軸線８４に対して線
対称となる位置に設けるのが強度上好ましい。これによ
れば、パーティクルの発生量を低く抑制したままウエハ
ボートの強度を高く維持することができる。
厚などの成膜の不均一性も劣化する恐れがある。従っ
て、支柱７６Ｃは、オリエンテーションフラット９０の
部分を外れた位置に設定するのがよい。尚、この場合、
支柱７６Ｃの位置を過度に外して距離Ｌ２を大きく設定
し過ぎると、３点で支持されるウエハＷの安定性が低下
するので、その安定性を損なわない範囲とする。尚、上
記実施例では上下の端板７８、８０の間を３本の支柱７
６Ａ〜７６Ｃで接続する構成としたが、より熱変形や機
械的強度を向上させるためには、支持溝部を形成してい
ない、すなわちウエハの支持に寄与しない強度補助支柱
を設けるようにしてもよい。図１０はこのような強度補
助支柱９６を設けた被処理体収容治具の斜視図を示して
おり、図１１はその拡大断面図を示している。この強度
補助支柱９６は例えば断面円弧状、或いは断面半円状の
一本の支柱よりなり、支柱７６Ｃと軸線８４に対して線
対称となる位置に設けるのが強度上好ましい。これによ
れば、パーティクルの発生量を低く抑制したままウエハ
ボートの強度を高く維持することができる。
【００３７】また、以上説明した実施例にあっては、移
載機構５４によるウエハの移載時に保持フォーク６６か
らウエハが滑落しないように保持フォーク６６としてこ
れに凹部６８（図３参照）を設けた構造のものを採用し
ているために、保持フォーク６６自体の長さが大きくな
って移載時にその先端がウエハボート３４の側面からは
み出すので支柱７６ｃを軸線８４から大きくずらして設
ける必要があったが、例えば保持フォーク６６の進退速
度がそれ程速くなくて長さが短い保持フォーク６６を用
いる場合には、その先端がウエハボート３４の側面から
はみ出すこともない。
載機構５４によるウエハの移載時に保持フォーク６６か
らウエハが滑落しないように保持フォーク６６としてこ
れに凹部６８（図３参照）を設けた構造のものを採用し
ているために、保持フォーク６６自体の長さが大きくな
って移載時にその先端がウエハボート３４の側面からは
み出すので支柱７６ｃを軸線８４から大きくずらして設
ける必要があったが、例えば保持フォーク６６の進退速
度がそれ程速くなくて長さが短い保持フォーク６６を用
いる場合には、その先端がウエハボート３４の側面から
はみ出すこともない。
【００３８】従って、このような場合であって、しかも
位置合わせ用切欠部８８としてノッチ形状のものを採用
しているウエハのみを載置する場合には、図１２に示す
ように支柱７６Ｃの位置をノッチ９２の近傍まで寄せて
設け、軸線８４と支柱７６Ｃとの間の距離Ｌ２を、図６
に示す場合よりも遥かに小さく設定するようにしてもよ
い。この場合には、ウエハの略半円部にてウエハを略均
等に３点で支持することができるので、前述したような
作用効果に加えてウエハの安定性を増すことができる。
位置合わせ用切欠部８８としてノッチ形状のものを採用
しているウエハのみを載置する場合には、図１２に示す
ように支柱７６Ｃの位置をノッチ９２の近傍まで寄せて
設け、軸線８４と支柱７６Ｃとの間の距離Ｌ２を、図６
に示す場合よりも遥かに小さく設定するようにしてもよ
い。この場合には、ウエハの略半円部にてウエハを略均
等に３点で支持することができるので、前述したような
作用効果に加えてウエハの安定性を増すことができる。
【００３９】尚、上記実施例にあっては、成膜装置を例
にとって説明したが、他の熱処理装置、例えば酸化・拡
散装置、アニール装置等にも本発明を適用することがで
きる。また、ウエハサイズに関しても、６インチ、８イ
ンチに限定されず、それ以上のサイズのウエハ、例えば
１２インチサイズのウエハに関しても本発明を適用でき
るのは勿論である。
にとって説明したが、他の熱処理装置、例えば酸化・拡
散装置、アニール装置等にも本発明を適用することがで
きる。また、ウエハサイズに関しても、６インチ、８イ
ンチに限定されず、それ以上のサイズのウエハ、例えば
１２インチサイズのウエハに関しても本発明を適用でき
るのは勿論である。
【００４０】
【発明の効果】以上要するに、本発明の被処理体収容治
具及びこれを用いた熱処理装置によれば、次のように優
れた作用効果を発揮することができる。３本の支柱を設
けて被処理体を３点で確実に支持するようにして被処理
体と被処理体収容治具とが不完全に接触する部分がなく
なったので、振動が発生しても機械的な衝突箇所が減少
してパーティクルの発生を軽減することができる。従っ
て、その分、製品の歩留りも向上させることができる。
また、被処理体を支持する支柱が３本であることから繰
り返しの熱処理によって被処理体収容治具が熱変形して
も、移載時に被処理体と支柱とが接触してチッピングが
生ずる機会も少なくなり、その分、パーティクルの発生
を抑制することができる。特に、搬入搬出側に対して奥
側に位置するパーティクル発生量の比較的多い支柱を一
本に減らしたので、その分、パーティクルの発生量を抑
制することができる。また、収容治具の搬入搬出側に対
して奥に位置する支柱は、被処理体の中心を通過する軸
線から水平方向に僅かに離間してオフセットさせた所に
位置されているので、この距離は例えば前記被処理体を
搬入搬出するための移載機構に設けた保持フォークの先
端と干渉しないような距離に設定することができ、これ
により、被処理体の搬入搬出時にこれを保持する保持フ
ォークと支柱が衝突することを防止できる。特に、支柱
を、被処理体のオリエンテーションフラットよりなる位
置合わせ用切欠部から外れた位置に設けるようにしたの
で、ノッチを設けた被処理体に対しても兼用させること
ができる。
具及びこれを用いた熱処理装置によれば、次のように優
れた作用効果を発揮することができる。３本の支柱を設
けて被処理体を３点で確実に支持するようにして被処理
体と被処理体収容治具とが不完全に接触する部分がなく
なったので、振動が発生しても機械的な衝突箇所が減少
してパーティクルの発生を軽減することができる。従っ
て、その分、製品の歩留りも向上させることができる。
また、被処理体を支持する支柱が３本であることから繰
り返しの熱処理によって被処理体収容治具が熱変形して
も、移載時に被処理体と支柱とが接触してチッピングが
生ずる機会も少なくなり、その分、パーティクルの発生
を抑制することができる。特に、搬入搬出側に対して奥
側に位置するパーティクル発生量の比較的多い支柱を一
本に減らしたので、その分、パーティクルの発生量を抑
制することができる。また、収容治具の搬入搬出側に対
して奥に位置する支柱は、被処理体の中心を通過する軸
線から水平方向に僅かに離間してオフセットさせた所に
位置されているので、この距離は例えば前記被処理体を
搬入搬出するための移載機構に設けた保持フォークの先
端と干渉しないような距離に設定することができ、これ
により、被処理体の搬入搬出時にこれを保持する保持フ
ォークと支柱が衝突することを防止できる。特に、支柱
を、被処理体のオリエンテーションフラットよりなる位
置合わせ用切欠部から外れた位置に設けるようにしたの
で、ノッチを設けた被処理体に対しても兼用させること
ができる。
【図１】本発明に係る熱処理装置を示す構成図である。
【図２】図１中の要部を示す斜視図である。
【図３】保持フォークを示す側面図である。
【図４】本発明の被処理体収容治具を示す正面図であ
る。
る。
【図５】図４に示す収容治具の一部の拡大図である。
【図６】被処理体と収容治具の支柱との位置関係を示す
図である。
図である。
【図７】図６に示す支柱の一部を示す拡大図である。
【図８】被処理体と保持フォークとの位置関係を示す図
である。
である。
【図９】ノッチよりなる位置合わせ用切欠部を有する被
処理体と被処理体収容治具との位置関係を示す図であ
る。
処理体と被処理体収容治具との位置関係を示す図であ
る。
【図１０】強度補助支柱を有する被処理体収容治具を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図１１】図１０に示す収容治具の拡大断面図である。
【図１２】本発明の被処理体収容治具の他の実施例を示
す拡大断面図である。
す拡大断面図である。
【図１３】従来のウエハボートと本発明のウエハボート
のパーティクルの状態を示す図である。
のパーティクルの状態を示す図である。
【図１４】従来の縦型のウエハボートとボートエレベー
タを示す斜視図である。
タを示す斜視図である。
【図１５】図１４に示すウエハボートの拡大断面図であ
る。
る。
１２ ボートエレベータ（治具昇降機構）
２０ 熱処理装置
２６ 処理容器
２８ 加熱手段
３４ ウエハボート（被処理体収容治具）
４０ 蓋部
５４ 移載機構
６６ 保持フォーク
７０ 処理ガス導入ノズル
７４ 排気系
７６Ａ〜７６Ｃ 支柱
７８，８０ 端板
８２Ａ〜８２Ｃ 支持溝部
８４ 軸線
８８ 位置合わせ用切欠部
９０ オリエンテーションフラット
９２ ノッチ
９６ 強度補助支柱
Ｗ 半導体ウエハ（被処理体）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 北宮 恒
岩手県北上市北工業団地六番六号 岩手
東芝エレクトロ ニクス株式会社内
(72)発明者 北山 博文
神奈川県津久井郡城山町町屋１丁目２番
41号 東京エレクトロン東北株式会社
相模事業所内
(56)参考文献 特開 平11−3866（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/22
H01L 21/68
H01L 21/205
Claims (4)
- 【請求項１】 複数の被処理体の周縁部を支持するため
に所定のピッチで形成された複数の支持溝部を有する３
本の支柱をその両端にて２つの端板で固定してなり、前
記被処理体を３点で水平に支持するようにした被処理体
収容治具において、前記各支柱の同一水平レベルにおけ
る３つの支柱溝部の内、前記被処理体の搬入搬出側に位
置する２つの支持溝部は、前記被処理体の搬入及び搬出
方向に平行であって前記被処理体の中心を通過する軸線
に対して線対称に位置し、他の支持溝部は、前記軸線か
ら離間したところに位置すると共に、前記軸線と前記軸
線から離間して位置された前記支持溝部との間の距離
は、前記被処理体を搬入搬出するための移載機構に設け
た被処理体の保持部である保持フォークの先端と干渉し
ないような距離に設定されているように構成したことを
特徴とする被処理体収容治具。 - 【請求項２】 複数の被処理体の周縁部を支持するため
に所定のピッチで形成された複数の支持溝部を有する３
本の支柱をその両端にて２つの端板で固定してなり、前
記被処理体を３点で水平に支持するようにした被処理体
収容治具において、前記各支柱の同一水平レベルにおけ
る３つの支柱溝部の内、前記被処理体の搬入搬出側に位
置する２つの支持溝部は、前記被処理体の搬入及び搬出
方向に平行であって前記被処理体の中心を通過する軸線
に対して線対称に位置し、他の支持溝部は、前記軸線か
ら離間したところに位置すると共に、前記軸線と前記軸
線から離間して位置された前記支持溝部との間の距離
は、この支持溝部が前記被処理体に形成された位置合わ
せ用切欠部から外れた被処理体周縁部を支持するような
距離に設定されているように構成したことを特徴とする
被処理体収容治具。 - 【請求項３】 前記２つの端板間には、前記被処理体の
支持には寄与しない強度補助支柱が接続されていること
を特徴とする請求項１または２記載の被処理体収容治
具。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに規定する被
処理体収容治具と、この収容治具を収容する縦型の処理
容器と、この処理容器の外周に所定の間隔を隔てて設け
られた加熱手段と、前記処理容器内へ処理ガスを供給す
る処理ガス供給手段と、前記被処理体収容治具を前記処
理容器内へその下方よりロード及びアンロードさせる治
具昇降手段とを備えたことを特徴とする熱処理装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19370298A JP3487497B2 (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 被処理体収容治具及びこれを用いた熱処理装置 |
| US09/337,402 US6095806A (en) | 1998-06-24 | 1999-06-22 | Semiconductor wafer boat and vertical heat treating system |
| KR10-1999-0023399A KR100538867B1 (ko) | 1998-06-24 | 1999-06-22 | 반도체 웨이퍼용 보트 및 수직형 열처리 시스템 |
| TW088110555A TW416101B (en) | 1998-06-24 | 1999-06-23 | Semiconductor wafer boat and vertical heat treating system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19370298A JP3487497B2 (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 被処理体収容治具及びこれを用いた熱処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000012475A JP2000012475A (ja) | 2000-01-14 |
| JP3487497B2 true JP3487497B2 (ja) | 2004-01-19 |
Family
ID=16312370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19370298A Expired - Fee Related JP3487497B2 (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | 被処理体収容治具及びこれを用いた熱処理装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6095806A (ja) |
| JP (1) | JP3487497B2 (ja) |
| KR (1) | KR100538867B1 (ja) |
| TW (1) | TW416101B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015070046A (ja) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | 株式会社日立国際電気 | 基板保持具 |
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| WO2004008008A2 (en) * | 2002-07-15 | 2004-01-22 | Aviza Technology, Inc. | Control of a gaseous environment in a wafer loading chamber |
| US6814808B1 (en) | 2002-10-08 | 2004-11-09 | Sci-Tech Glassblowing, Inc. | Carrier for semiconductor wafers |
| DE202004005378U1 (de) * | 2004-04-03 | 2004-07-01 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Trägerhorde aus Quarzglas für die Aufnahme von scheibenförmigen Substraten aus Halbleiterwerkstoff |
| US7033168B1 (en) | 2005-01-24 | 2006-04-25 | Memc Electronic Materials, Inc. | Semiconductor wafer boat for a vertical furnace |
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| TWD161688S (zh) * | 2012-12-27 | 2014-07-11 | 日立國際電氣股份有限公司 | 半導體製造裝置用晶舟 |
| TWD166332S (zh) * | 2013-03-22 | 2015-03-01 | 日立國際電氣股份有限公司 | 基板處理裝置用晶舟之部分 |
| TWD163542S (zh) * | 2013-03-22 | 2014-10-11 | 日立國際電氣股份有限公司 | 基板處理裝置用晶舟 |
| TWD167988S (zh) * | 2013-07-29 | 2015-05-21 | 日立國際電氣股份有限公司 | 半導體製造裝置用晶舟 |
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| TWD165429S (zh) * | 2013-07-29 | 2015-01-11 | 日立國際電氣股份有限公司 | 半導體製造裝置用晶舟 |
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| JP1706322S (ja) * | 2021-08-27 | 2022-01-31 |
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1998
- 1998-06-24 JP JP19370298A patent/JP3487497B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-06-22 US US09/337,402 patent/US6095806A/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-06-22 KR KR10-1999-0023399A patent/KR100538867B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-06-23 TW TW088110555A patent/TW416101B/zh active
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