JPH079374Y2 - ウエハ支持具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、半導体ウエハに拡散処理等の熱処理を加える
際に、ウエハを支持するためのウエハ支持具に関する。

〔従来の技術〕

この種のウエハ支持具としては、第３図に示すように、
２枚の端板10,10間に３本の支持ロッド40を架設したも
のが多用されている。該支持具においては、３本の支持
ロッド40により、端板10,10間にＶ状のウエハ収容部が
形成される。端板10および支持ロッド40は、ウエハ30が
シリコンの場合、その汚染を防ぐためにシリコンで製造
される。その場合はシリコンの溶着が不可能なことか
ら、端板10と支持ロッド40の結合は組立式とされる。ま
た、支持ロッド40は内面にウエハ装着溝41を有してい
る。

〔考案が解決しようとする課題〕 このような従来のウエハ支持具においては、ウエハ30が
その厚み方向に間隔をあけて並列に支持され、通常の拡
散熱処理温度では、３本の支持ロッド40による３点支持
により確実に支持される。しかし、高温（1250〜1280
℃）の熱処理に使用されると、支持ロッド40にたわみが
生じる。たわみが生じると、ウエハ装着溝41の位置ずれ
や変形により満足な支持が行えなくなる。

たわみが生じた場合、シリコン製のウエハ支持具は、上
述したとおり組立式であるから、たわみの生じた支持ロ
ッド40のみを新しいものと交換すればよいということに
なるが、１本の支持ロッド40がたわみによって使用不能
になることは、他の支持ロッド40にも多少の変形が生じ
ていることを意味し、使用不能になったもののみを交換
してもウエハ装着溝41が合致せず、結局は全ての支持ロ
ッド40を交換しなければならないのが実状である。

また、支持ロッド40のたわみに対しては、ロッドを太く
することで対処できるが、そうすると支持具全体の重量
が増加し、ウエハ支持具が装入される石英製等の熱処理
炉の負荷が増し、炉全体が変形する等の問題を生じる。
最近は、ウエハ30が大形化し、また一度に熱処理される
ウエハ30の枚数も増加しているために、炉の負担は大き
く、支持具はできるだけ軽量であることが求められてい
る。

更に、支持ロッド40に対しては、折損の危険性があり、
支持ロッド40が折損した場合は、ウエハ30が支持体から
脱落して破損してしまうことになる。

また、上記従来のウエハ支持具においては、シリコン収
容部の底部を支持ロッド40が通っているために、支持具
内のウエハ30を取り出す場合にウエハ30を下方から上方
に突き上げることができない。支持具からのウエハ取り
出しを自動化するためには、支持具内のウエハ30を下方
から上方へ機械的に突き上げるのが最も合理的とされる
が、この突き上げが不可能な上記従来支持具ではウエハ
自動取り出しを推進できない問題がある。

なお、この突き上げを可能にするには、底部の支持ロッ
ド40を省略すればよいが、そうするとウエハ30の支持が
不安定になり、両側の支持ロッド40の本数を増加させた
としても、前述したようにたわみの問題は依然残り、多
本数の支持ロッドを一度に交換することになるので、交
換に要するコストは非常に大きくなる。

本考案は、これらの問題点を全て解決した軽量で高温熱
処理を受けてもたわみがなく、更に折損が生じてもウエ
ハの脱落がなく、しかもウエハの突き上げを容易に行う
ことができて、なおかつウエハを確実に支持することが
できるウエハ支持具を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

半導体ウエハをその厚み方向に間隙をあけて並列に支持
するウエハ支持具であって、ウエハ並列方向両端に位置
する２枚の端板と、２枚の端板間に、ウエハ並列方向に
連続し且つ断面がＹ状のウエハ収容部を形成する如く、
２枚の端板間に架設された２枚の側枠とを具備し、各側
枠はウエハ周方向に間隔をあけて並び各々がウエハ並列
方向に延びる２条の支持部と、２条の支持部間に架設さ
れた補強部とを有するはしご状部材であり、且つ、その
はしご状の各側枠は、１枚の板材から切り出し加工され
た一体成形品であって、両端部が２枚の端板に差し込み
構造により着脱可能に接続され、各側枠の２条の支持部
内側面にウエハ装着溝を有することを特徴とする。

〔作用〕

本考案のウエハ支持具においては、２枚の側枠により端
板面にＹ状のウエハ収容部が形成されるので、ウエハの
突き上げ取り出しが可能となる。

個々の側枠は２条の支持部を有しているので、ウエハ収
容部内のウエハは周方向４点で確実に支持される。

側枠は又、２条の支持部を一体成形の補強部で補強した
はしご状をしているので、支持部を細くし軽量化を図っ
ても、高温熱処理を受けた時にたわみを生じない。

更に、はしご状の側枠は、１枚の板材から切り出し加工
された一体成形品であるので、対応するウエハ装着溝が
簡単かつ高精度に位置合わせされ、かつ、熱処理の際に
側枠の各部が同方向に熱変形するので、使用によっても
その精度が低下しない。

〔実施例〕

以下、本考案を実施例について説明する。

第１図は本考案を実施した横形ウエハ支持具の一例を示
した斜視図である。

２枚の端板10,10は、シリコン板より切削加工にて製造
されたシリコン一体成形品で、両側部に対称的に下方に
向って内側に傾斜したほぞ孔11,11を有している。

２枚の端板10,10間に対向的に架設された２枚の側枠20,
20は、下方に向かって内側に傾斜し、内側に底部が開放
したＹ状のウエハ収容部を形成している。該側枠20,20
も端板10,10と同様、シリコン板からの切削加工一体品
であり、平行な２条の支持部21a,21bと、該支持部21a,2
1b間に直角に架設された複数の補強部22とを有し、全体
としてはしご状に形成されている。該側枠20,20は更に
両端に前記ほぞ孔11,11に嵌入するほぞ部23を有してい
る。

支持部21a,21bは断面が四角形で、内側に位置する面
に、両端部を除いて長手方向に所定間隔で刻設されたウ
エハ装着溝21cを有している。補強部22は、両端のもの
を除き内面側が支持部21a,21bより凹陥して、収容部内
のウエハ30と干渉しないように構成されている。端板10
のほぞ孔11に嵌入されるほぞ部23は、端板10より外側に
露出する部分に、くさび24が嵌入される角孔を有してい
る。

該シリコン支持体を図示の如く組立てるには、２枚の端
板10,10の各ほぞ孔11,11に２枚の側枠20の各ほぞ部23を
挿通させ、各ほぞ部23の角孔にくさび24を嵌入して、２
枚の端板10,10と２枚の側枠20とを結合する。端板10,10
と側枠20,20とをくさび24による組立式としたのは、シ
リコンの融着が不可能なためである。

組立てられたシリコン支持体においては、複数のウエハ
30が２枚の側枠20,20間でウエハ装着溝21cに嵌め込ま
れ、支持体長手方向に所定間隔で収納される。

シリコン支持体に収納されたウエハ30は、上記ウエハ装
着溝21cにて厚み方向の位置決めがなされるとともに、
両側の側枠20,20の各２条の支持部21a,21bにて周方向の
４点で支承される。

側枠20,20においては、支持部21a,21bが複数の補強部22
で補強されているので、高温加熱を受けてもたわみを生
じず、このことから軽量化も達成される。また、２条の
支持部21a,21bが同時に折損することはなく、万一片側
の支持部21が折損したとしても、ウエハ30を周方向の３
点で支持することができ、ウエハ30の支持体からの脱落
が防止される。

更に、側枠20,20間に形成されるウエハ収容部は、底部
が開放したＹ状の収容部であるので、収容部内のウエハ
30を下方から上方へ機械的に突き上げるにあたって何ら
支承を生じず、ウエハ取り出しの自動化に貢献する。

第２図は本考案の他の実施例を示し、縦形ウエハ支持体
についての例を示している。

該ウエハ支持体においては、上下２枚の円板状の端板1
0,10間に２枚の側枠20,20が垂直に架設されている。

２枚の側枠20,20は強度を確保するために、幅方向で弧
状に湾曲し、シリコン円筒部材より切削加工にて製造さ
れたものである。また、側枠20の両端に設けたほぞ部23
が、上下の端板10,10の外側に突出するのを避けるた
め、ほぞ部23の角孔に嵌入されるくさびは、端板10,10
の外周面12に形成した角孔を挿通してほぞ部23に達して
いる。

側枠20の支持部21a,21b内面に刻設されるウエハ装着溝2
1bは、支持体内に装入されたウエハ30が装入口より落下
するのを防ぐため、奥に向かって下方へ傾斜している。
他方の構成については、向きが異なる以外は第１図の縦
形ウエハ支持体と実質同一であるので、対応する部分に
同一番号を符して説明を省略する。

該ウエハ支持体においても、第１図の横形ウエハ支持体
と同様、側枠20,20がはしご状に形成されているので、
ウエハ30が同方向で４点支持され、かつたわみもなく軽
量化が可能になり、折損が生じた場合にもウエハ30の脱
落が防止される。更に、側枠20,20間に形成されるウエ
ハ収容部はＹ状であるので、突き上げによる支持体から
のウエハ取り出しを可能にする。

〔考案の効果〕

本考案のウエハ支持具は、以上のとおり、側枠がはしご
状の一体形成品であるので、強度が高い。従ってたわみ
がなく、長期使用が可能となり、経済性に極めて優れる
とともに、軽量に仕上がり、支持具が装入される加熱炉
の変形を防ぎ、その保護を図るという効果も有する。

しかも、側枠間に形成されるウエハ支持部がＹ状である
ので、機械的なウエハの自動取り出しも簡単に行なえ、
ウエハ拡散熱処理等の自動化、省力化にも貢献するもの
である。

なお、両側の側枠をはしご状にしたウエハ支持具は例え
ば特開昭63-27822号公報に示されている。両側の側枠を
はしご状にした従来のウエハ支持具は、軽量高強度で且
つ機械的なウエハの自動取り出しも可能にする。しか
し、両側の側枠は両端の端面に溶接固着され、且つ、支
持部および補強部を別部材として溶接固着した構造にな
っている。このような別部材溶接型のウエハ支持具で
は、次のような問題がある。

部分的な補修が不可能である。溶接部には必ず気泡
が存在し、この気泡部にガスを滞留するため、ウエハの
拡散濃度をばらつかせる危険がある。使用回数が増え
るとそれに伴って洗浄回数も増加するので、溶接部が外
れやすくなり、熱処理中にいつ溶接部が外れか分からな
い不安があると共に、溶接部が外れた場合は側枠等にた
わみや折損が生じ、ウエハを破損させることにもなりか
ねない。組立製作時に４本の支持部材をセットすると
きに、それぞれの対応するウエハ装着溝が同一平面上に
位置するように位置合わせするのが困難であり、また、
２本の支持部材に補強部材を接合するときには溝位置が
ずれやすい。溝位置にずれが生じると、その溝に装着し
たウエハに機械的な応力が働き、ウエハのカケやクラッ
ク等を生じることがある。しかも、各側枠は１枚の板材
から切り出されたものではないので、熱処理の際に熱変
形する方向がそれぞれの部材によって異なるという問題
もあり、溝位置のずれは一層大きくなる。

本考案のウエハ支持具は、溶接を排除し、側枠の両側部
を両端の端板に差し込みにより着脱可能に接続する組立
式としているので、の問題がなく、しかも、単に
溶接を排除しただけではなく、側枠については１枚の板
材から切り出し可能した一体成形品としているので、
の溝位置ずれの問題も全くない。本考案のウエハ支持具
のように、両側の側板をはしご型にしたものでは、ウエ
ハ周方向の４位置にウエハ装着溝が形成されるので、そ
れらのウエハ装着溝を高精度に位置合わせし、且つ、そ
の精度を使用中も維持することは非常に重要な技術であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の実施例を示すウエハ支持
具の傾斜図、第３図は従来例を示す斜視図である。 図中、10:端板、20:側枠、21a,21b:支持部、22:補強
部、21c:ウエハ装着溝、30:ウエハ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体ウエハをその厚み方向に間隙をあけ
   て並列に支持するウエハ支持具であって、ウエハ並列方
   向両端に位置する２枚の端板と、２枚の端板間に、ウエ
   ハ並列方向に連続し且つ断面がＹ状のウエハ収容部を形
   成する如く、２枚の端板間に架設された２枚の側枠とを
   具備し、各側枠はウエハ周方向に間隔をあけて並び各々
   がウエハ並列方向に延びる２条の支持部と、２条の支持
   部間に架設された補強部とを有するはしご状部材であ
   り、且つ、そのはしご状の各側枠は、１枚の板材から切
   り出し加工された一体成形品であって、両端部が２枚の
   端板に差し込み構造により着脱可能に接続され、各側枠
   の２条の支持部内側面にウエハ装着溝を有することを特
   徴とするウエハ支持具。