JPH01734A - ウエーハ搬送用治具 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体ウェーハを載置したボートを高温炉管
内に搬入してウェーハを熱処理し、熱処理が終ったウェ
ーハの載置ボートを搬出するための治具に関し、特に、
大形円盤状の多数のシリコンウェーハを並列隔置したウ
ェーハボートの熱処理に°好適なウェーハ搬送用治具に
関する。

［従来の技術］ 従来、半導体ウェーハの熱処理は、該円盤状ウェーハの
多数をボートに並立状に隔置し、このボートを搬送治具
により熱処理炉管内に搬入してウェーハを熱処理したの
ち、該治具を再度炉管内に挿入してボートを持ち上げ搬
出する操作により行われる。かかる操作は、ウェーハボ
ート搬送装置を用いて行われ、特に、該装置に付設され
た把持部材の水平移動と僅かな上下動作によつ゛て行わ
れる。ウェーハ搬送用治具は、その管状部の端部な上記
把持部材に取り付け、他の端部側の水平切欠き保持部に
ウェーハ隔置ボートを載せて搬送操作に供される。

この熱処理用操作から理解されるように、かかる搬送装
置に取り付けられるウェーハボート搬送用治具は、まつ
す′ぐな円筒状石英ガラス管の一方の側に切欠き形成さ
れたウェーハボート保持部が高温炉管内に挿入されるの
で、その高温においても全く安定な高度の耐熱性が要求
される。従ってそのような治具用素材としては、耐熱性
の優れた可及的高純度の石英ガラスや炭化けい素等が用
いられる。

しかし半導体チップの量産化と高い歩留りの要求に伴っ
て、熱処理する円盤状ウェーへの径は大きくなり、−回
の熱処理枚数も増加して、ウェーハ載置用ボートの大形
化とそれらの重量の著しい増大のために、前記熱処理装
置に使用されるウェーハボート搬送用治具もまたかなり
大形化した。

そのため、特に、大重量の治具のウェーハボートを載置
するボート保持部の切欠き基部（ガラス管の中央側の円
弧状切欠き開始部）は、そこに作用する大きな曲げモー
メントによって破損し易く、あるいは、たわみが発生し
たりする不都合が避けられないために、この技術分野に
おいては、この問題の解決が重要な課題であった。

［発明が解決しようとする課題］ 従って、本発明の目的は、前記切欠き基部の°曲げ強度
を向上させた実用的に優れたウェーハ載置ボート搬送用
治具を提供するにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明者は、上記目的を達成するウェーハボート搬送用
治具について試作検討を重ねた結果、製作が容易で実用
的に望ましい治具を開発した。

すなわち、本発明は、前記請求の範囲に記載の要件から
成るウェーハ搬送用治具を提供するもので、特に、石英
ガラス管の中央側の切欠き開始部及びその近傍を他の部
分より厚肉に形成させ、補強したことに技術的特徴を有
する。

しかして、本発明の石英ガラス管製治具の切欠き開始部
（基部）の補強は、上記のように、ウェー八載置ボート
を載せて搬入、搬出するのに充分な強度を切欠き基部及
びその近傍に付与すればよく、従ってウェーハボートの
荷重に基づく曲げモーメントによる切欠き基部の破損や
たわみを防止できる充分な範囲にわたって形成させるこ
とが重要である。

現在、使用されている石英ガラス治具は、例えば、外径
的１００〜１２０ｍｍ　、長さ約２１００〜２５００ｍ
ｍ及び肉厚約４．５〜５ｍｍの円筒状の石英ガラス管の
一端から約８００〜９００ｍｍにわたって切り欠いてウ
ェーハボート載置部が形成された大形のもので、その重
量は、例えば、２ｋｇあるいはそれ以上にも達し、従っ
て、その操作性を考慮すれば、補強の程度はできるだけ
小規模にして重量の軽減をはかることが好ましく、所定
の効果を具現する可及的小範囲とすることがよい。

また、上記のような治具は、ウェーハ搬送装置の治具把
持部材に取り付けられる筒状部の端部には大きな力が作
用するので、その補強のために把持部を厚肉に形成する
ことが極めて好ましい。

このような本発明の治具は、例えば、石英ガラス製の所
定の長さの肉厚管の両端又は片方の端部に、同じく石英
ガラス製の所定の長さの薄肉管を直線状に一体に溶接し
て部分的に厚みの異なる一本の石英ガラス管を作成し、
その所定部分を切り欠くことにより容易に製造すること
ができる。また、同様に両端部に厚肉部をもつ一体の石
英ガラス管を作成し、その一端部を切り欠き、あらかし
め製作しておいた薄肉の断面円弧状の石英ガラス板を、
前記切欠き部の端縁に溶接してもよいし、あるいは、前
記の部分的に厚みの異なる一体の石英ガラス管を肉溜め
等により作成することも可能である。

［実施例］ 次に、添付図面により本発明の治具について更に詳細に
説明する。

第１図は、本発明のウェーハボート搬送用治具の一例の
使用状態を示す斜視図、第２図は、該治具の軸方向の断
面図である。

図において、治具１は、石英ガラス製円筒体の中央寄り
の部分、例えば、一端から１／３程度の箇所（切欠き開
始部）２において円弧状に切欠き開始され、その切欠き
に連続する軸に平行な切欠きによってウェーハボート保
持部３が形成されている。しかして、上記円弧状の切欠
き開始部２の近傍には、他の部分の肉厚より厚肉化され
た厚肉層４が形成され、その厚肉層は、他の部分の厚さ
に比べて、例えば、３倍程度の厚さに補強されるが、実
用的には、通常１．８〜３．５倍程度の範囲から選択さ
れる。また、その厚肉層形成領域は、図に示されるよう
に、切欠き側は長く、円筒側は短い範囲にわたって形成
され、例えば、切欠き開始部２からの切欠き側への形成
範囲は、軸方向の切欠き長さの２５〜３０％程度、また
円筒側への形成範囲は、同切欠き長さの同７〜１３％程
度が実用的に好ましく採用される。しかし、これらの範
囲は、補強厚肉化の程度その他の諸条件との関連におい
て適宜変更することができる。このような補強によって
、特に、その切欠き部近傍の破損やたわみ等の発生が効
果的に防止され、重いウェーハ載置ボートを安定に載せ
ることができ、且つ安定にこれを保持して安全に搬送を
行うことができる治具が提供される。

また、治具の非切欠き円筒部の端部は、ウェーハ搬送装
置の移動操作部材で把持される部分が充分に□補強され
得る長さにわたって厚肉管５に形成されている。

治具ｌは、その円筒状の補強端部５が、第１図に示され
るように、ウェーハ搬送装置６の移動操作部材７に強固
に取り付けられ、治具の保持部３にウェーハ８を隔置し
たボート９を載せて、軸方向にまっすぐ移動し、該ボー
ト９を熱処理炉搬入口１０から挿入したのち、ゆっくり
炉内に下ろしてこれを残して引き出される。また、ウェ
ーハ熱処理後は、全く逆の動作によりウェーハボートは
炉外に搬出される。

実施例　１ 用いた治具は、外径的１００ｍｍ、長さ約２５１０ｍｍ
で肉厚が約４．５ｍｍの円筒状の石英ガラス管の一端か
ら約８００ｍｍが切り欠かれてウェーハボート載置部に
形成されると共に、その治具中央側の切欠き開始基部近
傍は、その切欠き側が約２２３ｍｍ　、また、円筒側が
約５５ｍｍにわたって約１２ｍｍの均一厚肉層に形成さ
れているが、円筒側の厚肉層は、更に肉厚変化層が４４
ｍｍにわたって形成されている。

このような本発明の治具を用いて、約４ｋｇのウェーハ
ボートを熱処理するために、約１１５０℃の温度の炉に
搬入、搬出を繰り返し行った。

一方、厚肉化されていない同様の大きさ、形状の治具を
用いて同様のウェーハボート熱処理操作を行った。

本発明の治具の平均寿命が、５６回の使用にも全く安全
であったのに対し、従来のそれは、僅かに３２回で破損
した。

実施例　２ 前記と同様な本発明の治具を用いて、５″の外径を有す
るウェーハを載置したウェーハボートを熱処理するため
に、内径１７３ｍｍの炉管内への搬入及び搬出をウェー
ハの枚数を変更して繰り返し行った。

本発明の治具は、平均２５０枚のウェーハまで搬入、搬
出動作が可能であったが、従来のそれは平均１６０枚程
度でたわみが発生したり、あるいは破損により搬入、搬
出動作が困難となった。

［発明の効果コ 本発明の補強されたウェーハ搬送用治具によれば、ウェ
ーハボートによる破損やたわみは実質的になく、耐久性
に優れ、大形のウェーハ熱処理用搬送装置として高い実
用的価値を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の治具の一例の使用状態を示す傾視図
、第２図は、その治具の断面図である。 図中の符号二 １・・治具　　　　６・・ウェーハ搬送装置２・・切欠
き開始部　　７・・移動操作部材３・・ウェーハ保持部
　８・・ウェーハ４・・厚肉層、　　　　　９・・ボー
ト特許出願人　　　　信越石英株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、円筒状石英ガラス管の一方の端部側が軸方向に切り
   欠かれてウェーハボート保持部が形成されたウェーハボ
   ート熱処理用搬送治具において、該管の中央側の断面弧
   状の切欠き開始部及びその近傍の肉厚を、ウェーハ載置
   ボートを安定に保持するのに充分な領域にわたって、他
   の部分より厚肉に形成して成るウェーハ搬送用治具。 ２、切り欠かれていない筒状部の端部が厚肉に形成され
   た請求項１記載のウェーハ搬送用治具。