JPH0855897A - 基板用ボート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 一度に処理可能な基板の枚数を増やす。 【構成】 ボート板１に、処理すべきウェハーの直径よ
りも少し小さい直径の第１の部分２ａとウェハーの直径
よりも少し大きい直径の第２の部分２ｂとから成る貫通
穴を設け、この第２の部分２ｂに二枚のウェハーＷをそ
れらの裏面同士が互いに向き合うように重ねて収容す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、基板用ボートに関
し、例えば、基板を熱処理する際に用いて好適なもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウェハーを熱処理する際にこの半
導体ウェハーを載せるウェハーボートの一種に横置き型
のウェハーボートがある。従来、この横置き型のウェハ
ーボートとしては、平坦なボート板の上に半導体ウェハ
ーをその面がボート板の面に接するように単に載せる形
式のものが用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の横置き型
のウェハーボートにおいては、ボート板の面積によって
決まる枚数の半導体ウェハーしか一度に載せることがで
きないため、一度に処理可能な半導体ウェハーの枚数は
限られていた。

【０００４】一度に処理可能な半導体ウェハーの枚数を
増やすためにウェハーボートを多段積層する方法もある
が、このようにすると反応管の断面積を大きくする必要
があるため、反応管内に流す反応ガスやキャリアガスの
流量を多くする必要があり、半導体装置の製造コストが
増大してしまうという問題がある。

【０００５】したがって、この発明の目的は、熱処理な
どの処理を行う場合に一度に処理可能な基板の枚数を増
やすことができる基板用ボートを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、ボート板（１）に少なくとも一つの貫
通穴（２）が設けられ、貫通穴（２）は少なくともその
周に沿う方向の三箇所以上の部分が基板（Ｗ）よりも小
さい第１の部分（２ａ）と基板（Ｗ）よりも大きい第２
の部分（２ｂ）とから成ることを特徴とする基板用ボー
トである。

【０００７】この発明の一実施形態においては、貫通穴
（２）はその周に沿う方向の全体が基板（Ｗ）よりも小
さい第１の部分（２ａ）と基板（Ｗ）よりも大きい第２
の部分（２ｂ）とから成る。具体例を挙げると、貫通穴
（２）および基板（Ｗ）は円形であり、貫通穴（２）は
基板（Ｗ）の直径よりも小さい第１の部分（２ａ）と基
板（Ｗ）の直径よりも大きい第２の部分（２ｂ）とから
成る。

【０００８】この発明においては、貫通穴（２）の第２
の部分（２ｂ）に二枚の基板（Ｗ）がそれらの裏面同士
が互いに向き合うように重ねられて収容される。この第
２の部分（２ｂ）は、典型的には、二枚の基板（Ｗ）を
収容可能な深さを有する。この発明において、典型的に
は、貫通穴（２）は複数設けられる。

【０００９】この発明の好適な一実施形態においては、
基板用ボートが導入されて熱処理などの処理が行われる
反応管の床面からボート板（１）を離してそれらの間の
部分にガスが通りやすくなるようにするために、ボート
板（１）の一方の主面に脚部（４）が設けられる。

【００１０】この発明の好適な一実施形態においては、
基板用ボートが導入されて熱処理などの処理が行われる
反応管内に導入される反応ガスやキャリアガスの流れを
この基板用ボートの上下に振り分けるために、ガスの上
流側のボート板（１）の一辺がくさび状の形状を有す
る。

【００１１】この発明による基板用ボートは、典型的に
は、基板を熱処理（アニール、アロイ、拡散、エピタキ
シー、ＣＶＤなど）する場合に用いられるが、熱処理以
外の処理を行う場合に用いてもよい。

【００１２】この発明による基板用ボートは、高温熱処
理に用いられる場合には、好適には石英などの高温に耐
えられる材料により形成されるが、一般的には、使用温
度で変形や変質が生じない材料であればどのような材料
により形成してもよく、例えば耐熱ガラス、金属、アル
ミナ、グラファイト、テフロンなどにより形成してもよ
い。

【００１３】

【作用】上述のように構成されたこの発明による基板用
ボートによれば、ボート板に設けられた貫通穴の第２の
部分に二枚の基板をそれらの裏面同士が互いに向き合う
ように重ねて収容することができるので、ボート板の面
積を同一とした場合、ボート板上に単に基板を載せる形
式の上述の従来の基板用ボートに比べて、二倍の枚数の
基板を一度に載せることができる。そして、この基板用
ボートを例えば熱処理装置の反応管内に導入して熱処理
を行うことにより、ボート板の各貫通穴に収容された二
枚の基板の表面の処理を一度に行うことができる。これ
によって、一度に処理可能な基板の枚数を増やすことが
できる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。なお、実施例の全図において、同一
または対応する部分には同一の符号を付す。図１はこの
発明の第１実施例によるウェハーボートを示し、図１Ａ
は平面図、図１Ｂは側面図である。図２はこの第１実施
例によるウェハーボートの貫通穴の近傍を拡大して示す
断面図、図３はこの第１実施例によるウェハーボートの
一辺部を拡大して示す側面図、図４はこの第１実施例に
よるウェハーボートの脚部の近傍を拡大して示す側面図
である。

【００１５】図１、図２、図３および図４に示すよう
に、この第１実施例によるウェハーボートにおいては、
一方向に長く延びた長方形の平板状のボート板１に、円
形の貫通穴２が四つ設けられている。これらの四つの貫
通穴２の中心は、ボート板１の長手方向の中心線に関し
て交互に反対側にずれている。このボート板１は、例え
ば石英により形成される。

【００１６】貫通穴２は、処理すべきウェハーの直径よ
りも少し（例えば、１〜２ｍｍ）小さい直径の第１の部
分２ａと、このウェハーの直径よりも少し（例えば、１
〜２ｍｍ）大きい直径の第２の部分２ｂとから成る。こ
の場合、この第２の部分２ｂの深さは、少なくとも処理
すべきウェハー一枚分の厚さよりも大きく選ばれ、典型
的には例えばウェハーを二枚重ねたときの合計の厚さと
ほぼ等しく選ばれる。そして、図５に示すように、この
第２の部分２ｂに、二枚のウェハーＷが、第１の部分２
ａによってその外周部が下から支持された状態で、それ
らの裏面同士が互いに向き合うように重ねられて収容さ
れるようになっている。この場合、これらの二枚のウェ
ハーＷの表面はそれぞれウェハーボートの上側および下
側を向いており、反応管内においてこれらの表面に対し
て所望の熱処理が行われる。

【００１７】上述のように貫通穴２は四つあり、各貫通
穴２には合計二枚のウェハーＷが収容されるようになっ
ているので、この第１実施例によるウェハーボートに
は、合計八枚のウェハーＷを載せることができる。

【００１８】各貫通穴２の周辺の一部分には、ウェハー
Ｗをピンセットなどを用いて貫通穴２に入れたり貫通穴
２から取り出したりすることができるようにするための
溝３が設けられている。

【００１９】ボート板１の一辺部は、くさび状の形状を
有している。この第１実施例によるウェハーボートを例
えば熱処理装置の反応管内に導入するときには、このボ
ート板１のくさび状の一辺部が反応管内に流される反応
ガスやキャリアガスの上流側を向くようにする。これに
よって、反応管内に反応ガスやキャリアガスを流したと
きのボート板１の上流側の一辺部の付近でのガスの流れ
の乱れを小さくすることができ、ボート板１の上下にガ
スを均等に振り分けることができる。

【００２０】なお、この第１実施例によるウェハーボー
トを導入する反応管は、ボート板１の面に対して上下対
称な構造になっていることが望ましい。

【００２１】ボート板１の下面の四隅には、ウェハーボ
ートを反応管内に置いた場合に、このボート板１の下面
を反応管の床面から離すための脚部４が設けられてい
る。このような脚部４が設けられていることにより、ボ
ート板１の下面と反応管の床面との間にすきまができる
ので、反応管の床面が平面の場合に、反応ガスやキャリ
アガスがボート板１の裏面側に流れ込まなくなるのを防
止することができる。

【００２２】ここで、直径３インチ（７６ｍｍ）、厚さ
０．６ｍｍのウェハーＷを処理する場合を考えたときの
この第１実施例によるウェハーボートの各部の寸法の一
例を挙げると次の通りである。すなわち、図１、図２、
図３および図４において、ボート板１の長さａ＝３９０
ｍｍ、ボート板１の幅ｂ＝１１０ｍｍ、ボート板１の厚
さｃ＝３ｍｍ、ボート板１の長手方向の中心線と貫通穴
２の中心とのずれ幅ｄ＝１０ｍｍ、ボート板１の長手方
向の一端とこれに最も近い位置にある貫通穴２の中心と
の間の距離ｅ＝６５ｍｍ、貫通穴２の間隔ｆ＝８０ｍｍ
である。貫通穴２の第１の部分２ａの直径ｇ＝７４ｍ
ｍ、貫通穴２の第２の部分２ｂの直径ｈ＝７７ｍｍ、貫
通穴２の第１の部分２ａの深さｉ＝１ｍｍである。溝３
の中心と貫通穴２の中心とを結ぶ方向とボート板１の幅
方向とのなす角θ＝４５°、溝３の長さｊ＝７ｍｍ、溝
３の幅ｋ＝１０ｍｍである。ボート板１のくさび状の一
辺の部分の長さｌ＝５ｍｍ、傾斜部の厚さｍ＝１ｍｍで
ある。また、脚部４の長さｎ＝１０ｍｍ、脚部４の下部
の長さｏ＝５ｍｍ、脚部４の高さｐ＝３．５ｍｍ、脚部
４の幅ｑ＝３ｍｍ、ボート板１の長手方向の一端と脚部
４との間の距離ｒ＝２０ｍｍ、ボート板１の長手方向の
他端と脚部４との間の距離ｓ＝３０ｍｍ、ボート板１の
長手方向に平行な辺と脚部４との間の距離ｔ＝１０ｍｍ
である。なお、ここでは、反応管の上面および床面がい
ずれも平面で、その高さが１０ｍｍの場合を想定してい
る。

【００２３】以上のように、この第１実施例によれば、
処理すべきウェハーＷの直径よりも少し小さい第１の部
分２ａとこの直径よりも少し大きい第２の部分２ｂとか
ら成る貫通穴２をボート板１に設け、各貫通穴２の第２
の部分２ｂに二枚のウェハーＷをそれらの裏面同士が互
いに向き合うように重ねられた状態で収容するようにし
ているので、ボート板上に単にウェハーＷを載せる形式
の上述の従来のウェハーボートと比べて、一度に処理可
能なウェハーＷの枚数を二倍にすることができる。これ
によって、ウェハーＷの処理能力の向上を図ることがで
きる。また、ボート板１に貫通穴２を設けているので、
ウェハーボートを軽量化することもできる。

【００２４】次に、この発明の第２実施例について説明
する。図６に示すように、この第２実施例によるウェハ
ーボートにおいては、ボート板１の貫通穴２の第２の部
分２ｂに、二枚のウェハーＷがそれらの裏面同士がこの
ウェハーＷと同一の直径の石英板５を介して互いに向き
合うように重ねられて収容されるようになっている。こ
の場合、この第２の部分２ｂの深さは、少なくとも一枚
のウェハーＷと石英板５との合計の厚さよりも大きく選
ばれ、典型的には、二枚のウェハーＷとこの石英板５と
の合計の厚さとほぼ等しい深さに選ばれる。この第２実
施例によるウェハーボートの上記以外の構成は第１実施
例によるウェハーボートと同様であるので、説明を省略
する。

【００２５】この第２実施例によれば、第１実施例と同
様な利点に加えて、次のような利点を得ることができ
る。すなわち、ボート板１の貫通穴２の第２の部分２ｂ
に石英板５を介して二枚のウェハーＷがそれらの裏面同
士が向き合うように重ねられて収容されるようになって
いるので、ウェハーＷの部分とその周囲のボート板１の
部分との間の熱特性（熱容量、熱伝導など）の差を少な
くすることができ、それによってウェハーＷの面内の温
度差を小さくすることができる。さらに、二枚のウェハ
ーＷが石英板５を介して重ねられた状態で熱処理が行わ
れるので、これらのウェハーＷの裏面同士が熱の影響で
互いに貼り付かないようにすることもできる。

【００２６】次に、この発明の第３実施例について説明
する。図７に示すように、この第３実施例によるウェハ
ーボートにおいては、貫通穴２の第１の部分２ａがこの
貫通穴２の周に沿う方向の三箇所に１２０°間隔で設け
られている。すなわち、この場合、第２の部分２ａはツ
メ状の形状を有し、それが三つ設けられている。そし
て、これらの三つのツメ状の第２の部分２ａによってウ
ェハーＷが支持されるようになっている。この第３実施
例によるウェハーボートの上記以外の構成は第１実施例
によるウェハーボートと同様であるので、説明を省略す
る。

【００２７】この第３実施例によれば、第１実施例と同
様な利点に加えて、次のような利点を得ることができ
る。すなわち、ウェハーＷは三つのツメ状の第２の部分
２ａによって支持されるようになっているので、第１実
施例におけるようにウェハーＷの周辺部全体が貫通穴２
の第１の部分２ａによって支持される場合に比べて、ウ
ェハーＷの汚染を少なくすることができる。

【００２８】以上、この発明の実施例について具体的に
説明したが、この発明は、上述の実施例に限定されるも
のではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形
が可能である。

【００２９】例えば、上述の第１実施例、第２実施例ま
たは第３実施例によるウェハーボートを多段に積層し、
これらの積層されたウェハーボートを熱処理装置の反応
管内に導入してウェハーＷの熱処理を行うようにしても
よく、このようにすることにより一度に処理可能なウェ
ハーＷの枚数を大幅に増やすことができる。一例とし
て、ウェハーボートを三段積層した例を図８に示す。こ
の場合、ウェハーボートの上面に別のウェハーボートを
単に順次重ねてもよいが、積層されたウェハーボート同
士の位置ずれを防止するために、図１において一点鎖線
で示すように、ウェハーボートの上面に、その上に重ね
られるウェハーボートの脚部４の位置を規定するための
突起６を設けるようにしてもよい。さらには、この突起
６の代わりに、脚部４がはまる溝を設けるようにしても
よい。このようにウェハーボートを多段に積層する場合
には、多段に積層しない場合に比べて反応管の断面積を
大きくする必要があるが、一度に処理するウェハーＷの
枚数を同一とした場合、上述の従来のウェハーボートを
積層する場合に比べて、ウェハーボートの段数を半分に
することができるので、反応管の断面積の増加を少なく
することができる。

【００３０】なお、上述のようにウェハーボートを多段
に積層する場合、各ウェハーボート間の間隔、脚部４の
高さ、および、最上段のウェハーボートの上面と反応管
の上面との間の間隔を等しくするのが好ましく、このよ
うにすることによって各ウェハーボート上に載せられる
ウェハーＷに均等にガスが供給されるようにすることが
できる。

【００３１】なお、場合によっては、その幅方向が上下
方向になるようにウェハーボートを立てた状態で反応管
内に設置するようにしてもよい。この場合には、貫通穴
２の第２の部分２ｂ側の周辺部にウェハーＷの落下防止
用のストッパーを設け、上述のように幅方向が上下方向
になるようにウェハーボートを立てたときにボート板１
の貫通穴２からウェハーＷが外れて落下するのを防止す
る。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明による基
板用ボートによれば、貫通穴の第２の部分に二枚の基板
を第１の部分により支持された状態でそれらの裏面が互
いに向き合うように重ねられて収容することができるこ
とにより、一度に処理可能な基板の枚数を増やすことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例によるウェハーボートの
平面図および側面図である。

【図２】この発明の第１実施例によるウェハーボートの
貫通穴の近傍を拡大して示す断面図である。

【図３】この発明の第１実施例によるウェハーボートの
一辺部を拡大して示す側面図である。

【図４】この発明の第１実施例によるウェハーボートの
脚部の近傍を拡大して示す側面図である。

【図５】この発明の第１実施例によるウェハーボートの
貫通穴に二枚のウェハーが収容された状態を示す断面図
である。

【図６】この発明の第２実施例によるウェハーボートの
貫通穴に二枚のウェハーが収容された状態を示す断面図
である。

【図７】この発明の第３実施例によるウェハーボートを
示す平面図である。

【図８】この発明の第１実施例、第２実施例または第３
実施例によるウェハーボートを三段積層した例を示す側
面図である。

【符号の説明】

１ ボート板 ２ 貫通穴 ２ａ 第１の部分 ２ｂ 第２の部分 ３ 溝 ４ 脚部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボート板に少なくとも一つの貫通穴が設
   けられ、 上記貫通穴は少なくともその周に沿う方向の三箇所以上
   の部分が基板よりも小さい第１の部分と上記基板よりも
   大きい第２の部分とから成ることを特徴とする基板用ボ
   ート。
2. 【請求項２】 上記貫通穴はその周に沿う方向の全体が
   上記基板よりも小さい上記第１の部分と上記基板よりも
   大きい上記第２の部分とから成ることを特徴とする請求
   項１記載の基板用ボート。
3. 【請求項３】 上記貫通穴および上記基板は円形であ
   り、上記貫通穴は上記基板の直径よりも小さい上記第１
   の部分と上記基板の直径よりも大きい上記第２の部分と
   から成ることを特徴とする請求項１記載の基板用ボー
   ト。
4. 【請求項４】 上記第２の部分に二枚の上記基板が上記
   第１の部分により支持された状態でそれらの裏面同士が
   互いに向き合うように重ねられて収容されることを特徴
   とする請求項１記載の基板用ボート。
5. 【請求項５】 上記第２の部分は二枚の上記基板を収容
   可能な深さを有することを特徴とする請求項１記載の基
   板用ボート。
6. 【請求項６】 上記貫通穴が複数設けられていることを
   特徴とする請求項１記載の基板用ボート。
7. 【請求項７】 上記ボート板の一方の主面に脚部が設け
   られていることを特徴とする請求項１記載の基板用ボー
   ト。
8. 【請求項８】 上記ボート板の一辺がくさび状の形状を
   有することを特徴とする請求項１記載の基板用ボート。
9. 【請求項９】 上記基板用ボートは上記基板を熱処理す
   るために用いられる基板用ボートであることを特徴とす
   る請求項１記載の基板用ボート。