JPH01241114A

JPH01241114A - 異径被処理体用ボート

Info

Publication number: JPH01241114A
Application number: JP63068466A
Authority: JP
Inventors: Shunji Kawakami; 川上　俊二
Original assignee: Tokyo Electron Sagami Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Sagami Ltd
Priority date: 1988-03-23
Filing date: 1988-03-23
Publication date: 1989-09-26
Anticipated expiration: 2012-02-26
Also published as: JP2585697B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、半導体ウェハ等の被処理体を配列゛　　支持
するためのボートに関する。

（従来の技術）例えば、半導体ウェハを熱処理炉に搬入して熱処理する
ためのボートは、支持棒を側面板に複数本固定し、各支
持棒にウェハ支持用の溝を形成した石英ボートが一般的
である。

ここで、近年処理ウェハの大口径化に伴い、６インチ等
の大口径ウェハが使用されるに至っているが、以前とし
て５インチ、４インチウェハ等を使用する場合もあり、
各種サイズのウェハをプロセス等によって使い分けてい
る。

ここで、スループットの面からは大口径ウェハが望まし
いが、大口径ウェハは特にその周縁でのガス分布、均一
温度分布の確保の面で劣っており、周縁１０〜１５Ｕ程
度の領域で不良が発生することが多く、歩留まりが向上
しないという欠点を有する。

このような要因で、依然として各種サイズのウェハ４を
使用している。　　。

ここで、各種サイズのウェハを使用する場合には、プロ
セスチューブの大きさを予め最大径のウェハに対応する
大きさに形成しておき、この共通のプロセスチューブを
使用するようになっている。

そして、この共通のプロセスチューブ内に各種サイズの
ウェハをプロセス毎に搬入して支持するために、ウェハ
サイズに応じて固有の石英ボートを使用しているのが現
状である。

（発明が解決しようとする課題）石英ボートの製造は、■石英の加工、■溶接による組み
立て、■その後の溝きりと、その製造が極めて煩雑であ
るので、異径ウェハ用に固有のボートをそれぞれ要する
場合には、ボート台数が増大し、価格も極めて高価とな
るという問題があった。

そこで、本発明の目的とするところは、上述した従来の
問題点を解決し、異径の被処理体を使い分けて処理する
場合であっても、異径の被処理体に対して共逆に使用可
能なボートとすることで、所持すべきボート・台数を減
少することができる異径被処理体用ボートを提供するこ
とにある。

し発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、径の異なる複数種の被処理体を係止するため
の係止部を所定ピッチ毎に交互に形成し、かつ、径の異
なる被処理体の中心がほぼ一致するように、被処理体の
径に応じて係止部の係止位置を変えて異径被処理体用ボ
ートを構成している。

（作用）ボートとして備えるべき機能は、被処理体を所定、の間
隔で配列支持することと、配列された各被処理体の中心
が、プロセスチューブのほぼ中心位置に設定されるよう
に支持することである。これは、プロセスチューブ内で
ガス分布が均一化され、かつ、被処理体上で均一な温度
分布を得るためである。

ここで、異径の被処理体に対して共通のボートとするた
めには、どの径の被処理体を処理する場合であっても、
各被処理体が等ピッチで配列され、しかも、いずれの径
の被処理体であっても、その中心がプロセスチューブの
ほぼ中心に設定されるように支持されなければならない
。

本発明のボートでは、異径の被処理体を支持するための
係止部が、等ピッチで交互に形成されているので、ボー
ト長が従来と同様に維持されながらも、異径の被処理体
をそれぞれ等ピッチで配列支持することができる。

さらに、係止部の係止位置が、異径の被処理体の大きさ
に応じて異なっているので、異なる大きさの被処理体を
支持した場合であっても、プロセスチューブのほぼ中心
に各被処理体中心を設定することができる。

（実施例）以下、本発明をＩａＷきめ石英ボートに適用した一実施
例について、図面を参照して具体的に説明する。

この石英ボートは、対向して配置される側面板１．２の
間に、４本のウェハ支持棒３．４．５゜６を固定する事
で形成されている。なお、この４本の支持棒３〜６は、
ウェハの下端を支持することで安定して配列支持できる
位置に固定されている。また、前記側面板１，２の下端
には、石英ボートを安定して横置きできるように、脚を
設けるようにすることができる。

各支持棒は、同様の構成であるので、その一つの支持棒
３について説明すると、支持棒３は例えは２本の丸棒３
Ａ、３Ｂを上下に密着して固定することで形成されてい
る。そして、この支持棒３には例えば５インチウェハ１
ｏ用の支持溝１２と、６インチウェハ１４用の支持溝１
６が、それぞれ等ピッチで、かつ、交互に形成されてい
る。

前記支持溝１２は、上側の丸棒３Ａに形成され、例えば
直径１２ｍの丸棒に対して深さａを６鴎とし、上側の角
度αを６０°とするテーバ開口としている。なお、渭１
２のスリット幅はウェハ１０を挿入支持できる所定幅と
なっている。

前記支持溝１６は、下側の丸棒３Ｂに形成されるもので
、前記支持溝１２と同様の形状であるが、この支持溝１
６の上側に存在する前記丸棒３Ａは、第４図に示すよう
に所定幅に亘って切欠された切欠部１８となっている。

そして、上記多溝１２，１６は、第４図に示すようにそ
れぞれ交互に同一とッチＰ（例えば３／１６インチある
いは３７８インチ等）で形成されるようになっている。

また、上記のように支持溝１２．１６を上下の丸棒３Ａ
、３Ｂに形成することで、支持溝１２゜１６の相互の底
面の段差距ｉｉ？ｂ（第４図参照）は、１２鴎となって
いる。なお、この段差距Ｍｂは、異径ウェハ１０，１４
の半径差である事が望ましく、例えば５インチウェハ１
０と６インチウェハ１４の場合には、半径差＝１インチ
／２＝１２゜７ｒｍとなることが望ましい。

なお、他の支持棒４〜６も同様な構成となっているので
、４つのウェハ支持溝１２によって一枚の５インチウェ
ハ１０を支持し、一方、４つのウェハ支持溝１６によっ
て一枚の６インチウェハ１４を支持可能となっている。

なお、上記各部材はいずれも石英で構成され、その製造
方法としては、先ず、側面板１．２及び講のない状態の
支持棒３〜６を石英の加工によって形成し、その後第１
図に示す組み立て状態になるように、石英同志の溶接に
よって固定し、最後に石英を切削することで、支持溝１
２．１６及び切欠部１８を構成する。なお、支持溝１２
．１６は、挿入支持されるべきウェハと同一径のダイヤ
モンドカッター等を回転して切削することで形成可能で
ある。

次に、作用について説明する。

先ず、６インチウェハ１４を使用して熱処理を実行する
場合について説明する。

この場合には、予めカセット内に所定ピッチで配列支持
されている６インチウェハ１４を、図示しないウェハ移
し換え装置によって、例えば２５枚毎に一括して石英ボ
ートに移し変えることになる。ここで、この６インチウ
ェハ１４は、下側の丸棒３Ｂ、４Ｂ、５Ｂ、６Ｂに形成
されている支持溝１６に挿入されることで、第２図に示
すように４２点の支持によって安定して支持されること
になる。なお、この下側の丸棒までウェハ１４を到達さ
せる際に、上側の丸＄１３Ａ等がウェハ１４に干渉する
ことのないように、上側丸棒３Ａ等の対応領域は切欠部
１８となっている。

この支持溝１６は、例えば３／１６インチピッチで配列
され、この各支持溝１６に挿入支持することで３／１６
インチピッチで配列でき、その倍ピツチで配列したい場
合には、支持溝１６を一つ置きに使用すればよい。

なお、この支持溝１６にウェハ１４を挿入するにあたっ
ては、渭１６の上側がテーパ状に開口しているので、挿
入動作を円滑に実施することができる。

そして、このようにして配列支持されたウェハ１４を搭
載したボートを横型炉に搬入した場合には、予め横型炉
のプロセスチューブが６インチウェハ処理用に適合して
形成されていれば、ボート上に配列支持されたウェハ１
４の中心は、前記プロセスチューブのほぼ中心に一致す
るように設定されることになる。そして、プロセスチュ
ーブ内の均熱領域は、断面円形の中心領域に設定される
ため、このようにウェハ１４をプロセスチューブの中心
に設定することで、ウェハ１４を均熱領域に確実に設定
できる。また、プロセスチューブ内に導入されるプロセ
スガスの分布も、プロセスチューブの中心領域はど均一
分布となるので、上記ボートを用いることで、ガス分布
、温度分布共に均一な領域にウェハ１４を設定すること
ができ、所定の歩留まりを確保することが可能となる。

また、６インチウェハ１４は、そのウェハ面に形成でき
るチップ数も多くなるので、−度に熱処理可能なチップ
の数が多くなり、他の小径のウェハに較べればスループ
ットの面で優れている。

なお、６インチウェハ１４との干渉を防止するために、
上側丸棒３Ａ等に形成した切欠部１８を第４図に示すよ
うにウェハ１４の厚さよりもかなり大きくとっている理
由は、この切欠部１８を広くすることによって、この付
近でのガスの流れを確保しようとするものであり、この
付近のチップをも良品として確保することで歩留まりを
向上させることが可能となる。

次に、前記ボートに５インチウェハ１ｏを搭載する場合
について説明する。

この場合にも、上記と同様にして図示しないウェハ移し
換え装置によって５インチウェハ１ｏを、ボートにＷｉ
ａすることになるが、この５インチウェハ１０を搭載す
る場合には、支持棒のうちの上側の丸棒３Ａ、４Ａ、５
Ａ、６Ａに形成されている支持溝１２を使用することに
なる。

この場合の配列ピッチなどについては、６インチウェハ
１４の場合と同様に設定でき、しかも、５インチウェハ
１０の中心は、６インチウェハ１４が支持された場合の
中心０とほぼ一致した位置に設定されることになる。す
なわち、異径のウェハに対する２種の溝１２．１６は、
第４図に示すように、支持溝底面間の段差距離すが設定
されるようになっていて、この段差距＠ｂは、異径ウェ
ハｔｏ、１４の半径差に対応した距離となっているから
である。

このように、５″インチウェハ１０の中心を６インチウ
ェハ１４の中心と一致して支持可能とすることにより、
このボートを横型炉に搬入した場合には、プロセスチュ
ーブの中心軸に５インチウェハ１０の中心をほぼ一致し
て設定することができる。

ここで、５インチウェハ１０を使用するメリットとして
は、６インチウェハ１４がその周縁での歩留まりが良好
でないため、良好な熱処理が実行できない周縁部を最初
から除外した形のウェハ１０によって歩留まりの向上を
図る点にあり、第２図に示すように両者の中心０が一致
するようにしてプロセスチューブ内に搬入されることで
、初めてこのメリットが活かされので、上述したように
構成している。

また、異径ウェハ１０．１４の支持溝１２，１６を、交
互に形成することによって、例えば従来の６インチウェ
ハ専用のボートの使用されていなかった部分を、５イン
チウェハ用として使用することができるので、従来の専
用ボートのボート長と同、−の長さでありながら、異径
ウェハに共通のボートを形成することができ、熱処理炉
内への搬入に際する問題等も生じず、実用化が極めて簡
易となっている。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば、本発明は横型炉用のボートに限らず、縦型炉用
のボートにも適用することができる。この際、縦型炉対
応として側面板１．２の両端より突出させてハンドラー
のチャック部を設け、また、縦型として使用する場合に
はウェハを安定して支持するために、ウェハの半円以上
の領域に亘る位置でウェハを係止できるように形成する
ことが望ましい。

また、上記の横型、縦型としてボートを形成するに際し
て、ウェハを斜めに傾けるように支持するウェハ係止部
を設けてもよい、横型の場合には、垂直状態よりも傾斜
させて支持することで、ボート搬送時にウェハの上端が
ぶつかりあってチッピングを生ずるという弊害を防止で
き、また、縦型の場合にはボートを回転可能であるので
、この回転時にウェハを安定して支持するために水平状
態よりも傾けて支持することが望ましい。

さらに、上記実施例のように支持棒に支持溝を形成する
ものであっては、上記支持棒の形状としては角棒など種
々の変形が可能であり、また、このような支持棒に支持
溝を形成するものに限らず、半割れの中空円筒部材の内
面に係止溝を形成するものであってもよい。

また、ＬＴＯ（Ｌｏｗ　Ｔｅ１ｐｅｒａｔｕｒｅ　０ｘ
ｉｄａｔｉｏｎ）に使用される箱形ボートに本発明を適
用することができ、ウェハ係止部の形状としては、必ず
しも溝に限らず段差面内にウェハを載置支持するもの等
であってもよい。

なお、本発明は２種以上の異径の被処理体を搭載可能な
ボートであればよく、その径の相違は少ないものほど好
ましく（径の相違が大きいものほど全段差距離すを大き
くとる必要があるので）、例えば４インチ、５インチ等
のウェハも好適に実施す２ることができる。

また、本発明は２種の被処理体に共通なボートとして構
成することが簡易に実施可能であるが、必ずしも２種の
異径の被処理体に適用されるものでない０例えば、第５
図に示すように、３種のウェハ２０．２１．２２用の所
定ピッチ毎に配列された支持溝２３，２４．２５を一組
として、これを順に配列するようにすれば、３種の異径
ウェハに共通なボーＩ・を構成することができる。なお
、この際、最大径のウェハ２２の支持溝２５に対して、
同図に示す支持溝２４，２３の段差距離Ｃ７ｄが、最大
径のウェハ２２との半径差にほぼ等しくなるように設定
すればよい。

なお、この種のボートの材質としては、石英が一般的で
あるが、少なくとも耐熱性があり、高温下でコンタミネ
ーションを発生しないものであればよく、ＳｉＣ等で形
成することもできる。

［発明の効果］以上説明し、たように、本発明によれば異径の被処理体
に共通して使用するボートを提供でき、しかも、従来の
専用ボートと同様に所定ピッチで各種被処理体を配列で
き、被処理体中心を反応炉のほぼ中心に設定することが
できるので、専用ボート同様の処理能力を確保すること
ができる。

また、ボート長は従来の専用ボートと同様に維持するこ
とができるので、熱処理炉等の他の部材を改造すること
なく使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を横型炉用の石英ボートに適用した一
実施例を説明するための概略斜視図、第２図は、第１図
のボートによる異径ウェハ支持形態を説明するための概
略説明図、第３図は、異径ウェハを支持するための係止溝を説明す
るための概略説明図、第４図は、異径ウェハを支持している状態を示す横断面
図、第５図は、３種の異径ウェハに共通なボートの構造を説
明するための概略説明図である。１．２・・・側面板、３４．５．６・・・支持棒、１０・・・５インチウェハ、１２・・・５インチウェハ支持溝、１４・・・６インチウェハ、１６・・・６インチウェハ支持溝、１８・・・切欠部。代理人　弁理士　井　上　　−（他１名）第２図第３図ｒン

Claims

【特許請求の範囲】

　径の異なる複数種の被処理体を係止するための係止部
を所定ピッチ毎に交互に形成し、かつ、径の異なる被処
理体の中心がほぼ一致するように、被処理体の径に応じ
て係止部の係止位置を変えて構成したことを特徴とする
異径被処理体用ボート。