(57)【要約】【課題】半導体ウエハを縦向きに並べて支持する横型のウエハボートにおいて、ウエハ面を傾斜させることなく安定して垂直に支持し、ウエハ傾斜に依る不具合発生を防止する。【解決手段】第二の支持ロッド２Ｂに形成されたＶ字溝５の溝中央部は、支持ロッド２の軸線方向において、第一の支持ロッド２ＡのＶ字溝５の一方の傾斜面が形成される軸線方向の範囲内に位置し、第三の支持ロッド２Ｃに形成されたＶ字溝５の溝中央部は、支持ロッド２の軸線方向において、第一の支持ロッド２ＡのＶ字溝５の他方の傾斜面が形成される軸線方向の範囲内に位置し、第二の支持ロッド２ＢのＶ字溝５の傾斜面と、第二の支持ロッド２ＢのＶ字溝５の傾斜面と反対方向に傾斜した第三の支持ロッド２ＣのＶ字溝５の傾斜面によって、半導体ウエハＷの左右両側の外縁部を係止し、第一の支持ロッド２ＡのＶ字溝５の二つの傾斜面によって、半導体ウエハＷの下側外縁部を係止する。【選択図】図２
2010087153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行に設けられた複数の支持ロッドを備え、半導体ウエハの外縁部が、前記支持ロッドに形成されたＶ字溝に挿入されることにより該半導体ウエハを支持する横型のウエハボートであって、
前記複数の支持ロッドは、前記半導体ウエハの下側外縁部が前記Ｖ字溝に係止される少なくとも一本の第一の支持ロッドと、前記第一の支持ロッドの左右上方にそれぞれ設けられ、前記半導体ウエハの左右両側の外縁部がそれぞれ前記Ｖ字溝に係止される第二及び第三の支持ロッドを有し、
前記第一、第二、第三の支持ロッドに形成されたＶ字溝は、軸線方向に傾斜する二つの相対向する傾斜面を備え、
前記第二の支持ロッドに形成されたＶ字溝の溝中央部は、支持ロッドの軸線方向において、前記第一の支持ロッドのＶ字溝の一方の傾斜面が形成される軸線方向の範囲内に位置し、
前記第三の支持ロッドに形成されたＶ字溝の溝中央部は、支持ロッドの軸線方向において、前記第一の支持ロッドのＶ字溝の他方の傾斜面が形成される軸線方向の範囲内に位置し、
前記第二の支持ロッドのＶ字溝の傾斜面と、前記第二の支持ロッドのＶ字溝の傾斜面と反対方向に傾斜した前記第三の支持ロッドのＶ字溝の傾斜面によって、前記半導体ウエハの左右両側の外縁部を係止し、前記第一の支持ロッドのＶ字溝の二つの傾斜面によって、前記半導体ウエハの下側外縁部を係止することを特徴とするウエハボート。
【請求項２】
前記第二の支持ロッドのＶ字溝の溝中央部と、前記第三の支持ロッドのＶ字溝の溝中央部とは、該支持ロッドの軸方向において、前記第一の支持ロッドのＶ字溝を基準にして、互いが反対方向に同寸法ずれて配置されていることを特徴とする請求項１に記載されたウエハボート。
【請求項３】
前記第一の支持ロッドのＶ字溝の軸方向の幅寸法は、前記半導体ウエハの厚さ寸法よりも大きく、前記第二、第三の支持ロッドのＶ字溝の溝中央部間の軸方向の寸法は、前記半導体ウエハの厚さ寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたウエハボート。
【請求項４】
前記第一の支持ロッドは、水平方向に平行に設けられ、前記半導体ウエハの下側外縁部を左右方向から支持する二本の支持ロッドであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載されたウエハボート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造過程において半導体ウエハを縦向きに並べて支持する横型のウエハボートに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、半導体の製造プロセスにおいて、半導体ウエハの熱処理、その他の処理を多数枚一括して行うため、複数の半導体ウエハを整列、支持するウエハボートが使用されている。このウエハボートには、半導体ウエハを縦向きに整列、支持する横型のウエハボートと、半導体ウエハを横向きに整列、支持する縦型のウエハボートとがある。これらウエハボートは、互いに離間された一対の保持板に複数本の支持ロッドが架け渡され、各支持ロッドの内側面に、ウエハ支持溝がロッド軸線方向に沿って一定ピッチで配設された構造を有している。
【０００３】
前記横型のウエハボートは、図８に示すように、両側に一対の保持板５２が配され、前記一対の保持板５２間に複数の支持ロッド５１が連結されている。これら保持板５２及び支持ロッド５１は、石英ガラス等によって構成されている。図９の側面図に示すように、支持ロッド５１には所定間隔でウエハ支持溝５３が形成されており、各支持溝５３にウエハＷの外縁部が挿入されることによりウエハＷが縦向きに支持される。そして、横型のウエハボートは、前記ウエハＷを縦向きに支持した状態で、図８に示すように反応管５０内に収容されるように構成されている。
【０００４】
ところで、前記ウエハ支持溝５３は、いずれもウエハＷの着脱作業を容易とするために、その溝幅は図９に示すようにウエハ厚さよりも余裕を持って大きく形成されており、そのため、ウエハＷはウエハ支持溝５３内にわずかに傾いて支持される。
しかしながら、ウエハＷが傾いた状態で支持されると、複数個並べたウエハＷ間の平行性が損なわれやすく、ウエハ間で、ウエハ面に供給される成膜ガスの量が不均一となり、結果的に歩留まりが低下するという課題があった。
このような課題に対し特許文献１に開示の発明においては、図１０に示すように、Ｖ字溝６０の断面の一方の面６１を垂直に形成し、他方の面６２を適当な角度で傾斜させることでウエハＷを垂直に支持するようになされている。
【特許文献１】特開平５−３２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示のＶ字溝６０の構造にあっては、従来と同様に溝幅がウエハ厚さよりも余裕を持って大きく形成されているため、ウエハが確実に垂直状態で溝部に係止するとは限らず、ウエハ面が傾斜する虞があった。
そして、ウエハ面が傾斜した場合に、並べられたウエハ間の平行性が損なわれるだけでなく、近年のウエハ大型化のため、自重によりウエハに撓みが生じ、応力集中によるスリップ転位等の不具合が生じ易いという課題があった。
【０００６】
本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、半導体装置の製造過程において半導体ウエハを縦向きに並べて支持する横型のウエハボートにおいて、ウエハ面を傾斜させることなく安定して垂直に支持し、ウエハ傾斜に依る不具合発生を防止することのできるウエハボート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】
【０００７】
前記した課題を解決するために、本発明に係るウエハボートは、平行に設けられた複数の支持ロッドを備え、半導体ウエハの外縁部が、前記支持ロッドに形成されたＶ字溝に挿入されることにより該半導体ウエハを支持する横型のウエハボートであって、前記複数の支持ロッドは、前記半導体ウエハの下側外縁部が前記Ｖ字溝に係止される少なくとも一本の第一の支持ロッドと、前記第一の支持ロッドの左右上方にそれぞれ設けられ、前記半導体ウエハの左右両側の外縁部がそれぞれ前記Ｖ字溝に係止される第二及び第三の支持ロッドを有し、前記第一、第二、第三の支持ロッドに形成されたＶ字溝は、軸線方向に傾斜する二つの相対向する傾斜面を備え、前記第二の支持ロッドに形成されたＶ字溝の溝中央部は、支持ロッドの軸線方向において、前記第一の支持ロッドのＶ字溝の一方の傾斜面が形成される軸線方向の範囲内に位置し、前記第三の支持ロッドに形成されたＶ字溝の溝中央部は、支持ロッドの軸線方向において、前記第一の支持ロッドのＶ字溝の他方の傾斜面が形成される軸線方向の範囲内に位置し、前記第二の支持ロッドのＶ字溝の傾斜面と、前記第二の支持ロッドのＶ字溝の傾斜面と反対方向に傾斜した前記第三の支持ロッドのＶ字溝の傾斜面によって、前記半導体ウエハの左右両側の外縁部を係止し、前記第一の支持ロッドのＶ字溝の二つの傾斜面によって、前記半導体ウエハの下側外縁部を係止することに特徴を有する。
【０００８】
尚、前記第二の支持ロッドのＶ字溝の溝中央部と、前記第三の支持ロッドのＶ字溝の溝中央部とは、該支持ロッドの軸方向において、前記第一の支持ロッドのＶ字溝を基準にして、互いが反対方向に同寸法ずれて配置されていることが望ましい。
また、前記第一の支持ロッドのＶ字溝の軸方向の幅寸法は、前記半導体ウエハの厚さ寸法よりも大きく、前記第二、第三の支持ロッドのＶ字溝の溝中央部間の軸方向の寸法は、前記半導体ウエハの厚さ寸法よりも小さいことが望ましい。
【０００９】
このように構成することにより、半導体ウエハは、一方の面にウエハ面が傾斜することなく安定して垂直に支持される。即ち、第一の支持ロッドにより半導体ウエハが垂直に支持され、第二及び第三の支持ロッドにより半導体ウエハの左右両側の外縁部がぐらつくことのない状態となされる。
したがって、ウエハ面が傾斜することなく、安定して垂直に支持されるため、自重によるウエハ撓みが生じることが無く、応力集中によるスリップ転位等の不具合発生を防止することができる。
【００１０】
また、前記第一の支持ロッドは、水平方向に平行に設けられ、前記半導体ウエハの下側外縁部を左右方向から支持する二本の支持ロッドであることが望ましい。
このように構成することにより、より安定して半導体ウエハを垂直に支持することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、半導体装置の製造過程において半導体ウエハを縦向きに並べて支持する横型のウエハボートにおいて、ウエハ面を傾斜させることなく安定して垂直に支持し、ウエハ傾斜に依る不具合発生を防止することのできるウエハボートを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係るウエハボートの実施の形態について説明する。図１は、本発明に係るウエハボートの正面図、図２はその一端部付近の構造を示す平面図である。
このウエハボート１は、横型のウエハボートであって、複数本（図では３本）の棒体からなる支持ロッド２が、その両端部に配された一対の半円板状の保持板３（図１、２においては一端部の保持板３のみ図示）にそれぞれ平行に連結されている。前記複数の支持ロッド２及び一対の保持板３は、従来から用いられている例えば、石英ガラスにより形成されている。
【００１３】
前記支持ロッド２には、所定の厚さを有する円盤状の半導体ウエハＷを支持するためのＶ字溝５が、支持ロッド２の軸線と直交する方向に所定間隔を空けて複数形成されている。これらのＶ字溝５は、軸線方向に所定の角度で傾斜する二つの相対向する傾斜面を備え、Ｖ字溝５に半導体ウエハＷの外縁部が挿入されることにより、ウエハＷの外縁部がＶ字溝５の傾斜面に係止され、ウエハＷが垂直に支持される。
【００１４】
具体的には、本実施形態においては、前記複数の支持ロッド２は、半導体ウエハＷの下側外縁部を前記Ｖ字溝５によって係止する支持ロッド２Ａ（第一の支持ロッド）と、この支持ロッド２Ａの左右上方に設けられ、半導体ウエハＷの左右両側の外縁部をそれぞれＶ字溝５によって係止する支持ロッド２Ｂ、２Ｃ（第二、第三の支持ロッド）からなる。
尚、通常、それら支持ロッド２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）において、１枚の半導体ウエハＷを支持するために必要となるＶ字溝５の組み合わせは、図２に示すように支持ロッド２の軸線方向に沿って複数組形成されている。
【００１５】
また、熱処理時には、それら支持ロッド２は、例えば複数枚の半導体ウエハＷを支持した状態で、例えば石英により形成された反応管１０内に収容される。そして、反応管１０内に所定の高温雰囲気が形成され、支持ロッド２により支持された複数の半導体ウエハＷに所定の熱処理が施される。
【００１６】
次に、前記１枚の半導体ウエハＷを支持するために必要な一組のＶ字溝５について、より詳細に説明する。
図２に示すように、支持ロッド２Ａに形成されたＶ字溝５の溝形成方向の中央線Ｌ（即ち溝底に沿った線）を基準とすると、同一ウエハＷを支持するための支持ロッド２Ｂ、２Ｃにそれぞれ形成されたＶ字溝５は、支持ロッド２Ｂ、２Ｃの軸線方向において、前記中央線Ｌを基準として、互いが反対方向に同寸法ずれた配置となされている。
【００１７】
より詳しく説明すると、図３の一組のＶ字溝５の側面図に示すように、支持ロッド２ＢのＶ字溝５の溝中央部５ｃは、その軸線方向における位置Ｂ１が、支持ロッド２ＡのＶ字溝５の一方の傾斜面５ａが形成される軸線方向における範囲内（位置Ａ１からＡ２の間）に位置するように形成される。
また、支持ロッド２ＣのＶ字溝５の溝中央部５ｃは、その軸線方向における位置Ｃ１が、支持ロッド２ＡのＶ字溝５の他方の傾斜面５ｂが形成される軸線方向における範囲内（位置Ａ２からＡ３の間）に位置するように形成される。
【００１８】
さらには、前記条件を満たした上で、支持ロッド２Ｂと支持ロッド２Ｃとの間におけるＶ字溝５の溝中央部５ｃ間の距離寸法Ｄ１は、支持するウエハＷの厚さ寸法よりも小さく、支持ロッド２ＡのＶ字溝５の軸線方向の幅寸法Ｄ２は、支持するウエハＷの厚さ寸法よりも大きく形成されている。
このように各支持ロッド２Ａ、２Ｂ、２ＣにおけるＶ字溝５が形成されることにより、支持ロッド２ＡのＶ字溝５の溝形成方向に沿って半導体ウエハＷが支持されると、その状態で、半導体ウエハＷの表面及び左右両側の外縁部が、支持ロッド２ＢのＶ字溝５の傾斜面５ａと、支持ロッド２ＣのＶ字溝５の傾斜面５ｃとによって、それぞれ係止される。
【００１９】
このように構成されたウエハボート１において、ウエハＷを支持ロッド２に載置する際には、図４（ａ）の正面図に示すように、先ずウエハＷの左右両側の外縁部がそれぞれ支持ロッド２Ｂ、２ＣのＶ字溝５に挿入される。ウエハＷはそれらＶ字溝５に摺接して下方に移動する。
このとき、支持ロッド２Ｂ、２ＣのＶ字溝５は、支持ロッド２ＡのＶ字溝５の中心線Ｌに対し、ロッド軸線方向において互いに反対方向にずれて配置されているため、図４（ｂ）の平面図に示すように、ウエハＷは前記中心線Ｌに対し、鉛直軸周りに所定角度、傾いた状態で下方へと移動する。
【００２０】
そして、図５（ａ）の正面図に示すように、半導体ウエハＷの下側外縁部が支持ロッド２ＡのＶ字溝５に達すると、それまでウエハＷ面が中央線Ｌに対し鉛直軸周りに傾斜していたウエハＷは、その自重によりＶ字溝５の溝形成方向（中央線Ｌ）に沿った状態まで回転し（図５（ｂ）の状態）、ウエハＷの下側外縁部がＶ字溝５の両傾斜面５ａ、５ｂによって係止される。
ここで、半導体ウエハＷの一方の外縁部が挿入された支持ロッド２ＢのＶ字溝５と、半導体ウエハＷの他方の外縁部が挿入された支持ロッド２ＣのＶ字溝５とは、互いに対向方向となる一方の傾斜面５ａまたは５ｂにより半導体ウエハＷの左右両側の外縁部を係止する。
【００２１】
これにより、半導体ウエハＷは、安定して垂直向きに支持される状態が形成される。即ち、支持ロッド２Ａにより半導体ウエハＷが垂直向きに支持され、支持ロッド２Ｂ、２Ｃにより半導体ウエハＷの左右両側の外縁部が保持された状態となされる。
したがって、本実施の形態によれば、半導体ウエハＷのウエハ面が傾斜することなく、ウエハＷを安定して垂直向きに支持することができ、このため自重によるウエハ撓みが生じることが無く、応力集中によるスリップ転位等の不具合発生を防止することができる。
また、支持ロッド２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ）により複数枚の半導体ウエハＷを支持した場合であっても、並べられたウエハ間の平行性が損なわれることがなく、ウエハ面に均一に成膜ガス等を供給することができる。
【００２２】
尚、前記実施の形態において、半導体ウエハＷを垂直に支持するためのＶ字溝５が形成された支持ロッド２Ａは、図示したように一本とする構成を例に説明したが、本発明のウエハボートにおいては、その構成に限定されるものではない。例えば、図６の正面図、図７の平面図に示すように第一の支持ロッドである支持ロッド２Ａを水平方向に平行に設けられた二本のロッドとしてもよい。
それにより、半導体ウエハＷの下側外縁部を左右方向から支持することができ、より安定して半導体ウエハＷを垂直に支持することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
半導体ウエハを縦向きに並べて支持する横型のウエハボートに関し、半導体製造業界等において好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明に係るウエハボートの正面図である。
【図２】図２は、図１のウエハボートの一端部付近の構造を示す平面図である。
【図３】図３は、図１のウエハボートが備える支持ロッドの側面図である。
【図４】図４は、図１のウエハボートで半導体ウエハを支持する過程におけるウエハ状態を説明するための図である。
【図５】図５は、図１のウエハボートで半導体ウエハを支持する過程におけるウエハ状態を説明するための図である。
【図６】図６は、本発明に係るウエハボートの他の形態を示す正面図である。
【図７】図７は、図６のウエハボートの一端部付近の構造を示す平面図である。
【図８】図８は、従来の横型ウエハボートの構造を示す正面図である。
【図９】図９は、図８のウエハボートの側面図である。
【図１０】図１０は、半導体ウエハを垂直に支持するための従来のＶ字溝構造を示す側面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１      ウエハボート
２      支持ロッド
２Ａ    第一の支持ロッド
２Ｂ    第二の支持ロッド
２Ｃ    第三の支持ロッド
３      保持板
５      Ｖ字溝
５ａ    傾斜面
５ｂ    傾斜面
５ｃ    溝中央部
１０    反応管
Ｗ      半導体ウエハ
【図１】
2010087153.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010087153.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010087153.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010087153.tif 000009
【図８】
2010087153.tif 000010
【図９】
2010087153.tif 000011
【図１０】
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