(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハがチャージされた縦型ボートの運搬に用いられるウェーハチャージ補助台であって、
前記縦型ボートを支持する支持台と、
前記支持台に横置き状態で搭載された縦型ボート内の前記ウェーハの外周の二点以上を支持し、縦置き状態において前記ウェーハを支持する前記縦型ボートの支柱と前記ウェーハの端面との非接触状態を確保する一対の支持棒と、
前記支持台の長手方向の一端側に設けられたハンドル部と、
前記支持台の長手方向の他端側に設けられた車輪とを備え、
前記支持台は、横置き状態の前記縦型ボートに対する底面を構成する底板部と、縦置き状態の前記縦型ボートに対する底面を構成する側板部を含むことを特徴とするウェーハチャージ補助台。
【請求項２】
前記支持棒の少なくとも表面が石英、樹脂又は炭化ケイ素からなることを特徴とする請求項１に記載のウェーハチャージ補助台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハがセットされた縦型ボートを運搬し、縦型熱処理炉内にセットする際に好ましく用いられるウェーハチャージ補助台に関し、特に、縦型ボート内のウェーハの位置調整構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェーハ加工工程の一つとしてＰＢＳ（Poly Back Seal）工程が知られている。ＰＢＳ工程は、シリコンウェーハの裏面を高温のモノシラン（ＳｉＨ４）ガス雰囲気にさらし、ＳｉＨ４の熱分解によりポリシリコンを成膜してゲッタリング効果を付加する工程である。このＰＢＳ工程では、多数枚のウェーハを縦型熱処理炉内にセットするため縦型ボートが用いられる（例えば特許文献１参照）。多数枚のウェーハはこの縦型ボートにチャージされ、縦型ボートごと縦型熱処理炉内にセットされる。
【０００３】
ＰＢＳ工程ではシリコンウェーハの裏面にのみポリシリコン膜が成膜される必要があるため、ウェーハの非成膜面同士を合わせて２枚重ねにして成膜処理するBack to Back法が採用される（特許文献２参照）。すなわち、一方の面のみが露出するように二枚のウェーハを重ねて密着状態とし、この状態にて縦型ボートにセットする。縦型ボートにウェーハをチャージするとき、縦型ボートは横置き状態とされ、ウェーハ治工具を用いてチャージされる。
【０００４】
横置き状態の縦型ボートにウェーハをチャージすると、重力によってウェーハの下端側の外周部が縦型ボートの支柱に当接した状態となる。ウェーハがチャージされた縦型ボートは縦型熱処理炉内にセットされるが、縦型熱処理炉にセットするために縦型ボートを直立させたとしても、ウェーハの外周部は縦型ボートの支柱に当接したままである。しかし、直立状態の縦型ボート内においてウェーハが偏って配置され、ウェーハの外周部が縦型ボートの支柱に接触していると、その部分の成膜が不完全となる。そのため、縦型ボート内に縦型ボートをセットした後、各ウェーハが支柱と非接触状態となるようにセット後にはウェーハの位置を調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２１７２７５号公報
【特許文献２】特開平９−１９９４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＰＢＳ工程を経て得られるポリコートウェーハは、ＰＢＳ工程が行われない通常のウェーハに比べて凹み不良発生率が高いことが問題となっている。凹み不良は、ウェーハを鏡面研磨する際、ウェーハの裏面に異物が付着していることが原因となる。異物の大きさは、一例では、高さ約４μｍ、横幅約１μｍであり、ポリコート後には高さ約５μｍ、横幅約４μｍにまで成長する。ウェーハの鏡面研磨時に異物が付着していると、反対側の面には突起ができる。この状態で研磨をすると、研磨面に凹み不良が形成される。凹み不良が形成されたウェーハは不良品であり、製品として提供することができないことから、凹み不良発生率を限りなくゼロに近づける対策が求められている。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、ポリコートウェーハの凹み不良発生率を低下させることが可能なウェーハチャージ補助台を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明者は、ＰＢＳ工程における凹み不良の発生原因について鋭意研究を重ねた結果、凹み不良の原因となる異物が縦型ボートの被膜材料であるポリシリコンからなり、凹み不良はウェーハと縦型ボートが互いに接触して擦れ合う箇所の近くで多く発生しているため、そのような擦れを防止すれば凹み不良の発生を防止できることを見出した。
【０００９】
本発明はこのような技術的知見に基づくものであり、本発明によるウェーハチャージ補助台は、ウェーハがチャージされた縦型ボートの運搬に用いられるものであって、前記縦型ボートを支持する支持台と、前記支持台に横置き状態で搭載された縦型ボート内の前記ウェーハの外周の二点以上を支持し、縦置き状態において前記ウェーハを支持する前記縦型ボートの支柱と前記ウェーハの端面との非接触状態を確保する一対の支持棒とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、縦型ボート内にウェーハをチャージした際、ウェーハと縦型ボートの支柱との接触を防止することができ、縦型熱処理炉内にウェーハを縦型ボートごとチャージした後のウェーハの位置調整作業を不要にすることができる。そのため、ウェーハと縦型ボートの支柱との接触による発塵を防止することができ、最終的にはポリコートウェーハの凹み不良発生率を低減することができる。
【００１１】
「ウェーハの外周の二点以上を支持する」とは、支持棒とウェーハとの接触が、厳密な点接触のみならず、線接触や面接触を含むことを意味する。一対の支持棒を用いてウェーハの外周の二点（線支持を含む）を支持する場合には、ウェーハとの接触を最小限としながらウェーハを確実に支持することができる。なお、支持棒は２本に限定されず、３本以上であっても良いが、ウェーハの外周の二点を支持するためには少なくとも２本の支持棒が必要である。
【００１２】
本発明においては、前記支持棒の少なくとも表面が石英、樹脂又は炭化ケイ素からなることが好ましい。この構成によれば、ウェーハと支持棒とが接触することによるウェーハの汚染を確実に防止することができる。
【００１３】
本発明によるウェーハチャージ補助台は、前記支持台に設けられたハンドル部をさらに備えることが好ましく、当該ハンドル部は前記支持台の長手方向の一端側に設けられていることが好ましい。この構成によれば、ウェーハチャージ補助台の持ち運びや立ち上げを容易にすることができる。
【００１４】
本発明によるウェーハチャージ補助台は、前記支持台の長手方向の他端側に設けられた車輪をさらに備えることが好ましい。この構成によれば、横置き状態とされた縦型ボートを容易に立設させることができ、この縦型ボートを縦型熱処理炉内に容易に移動させることができる。さらに、縦型ボートを立設させる際、ウェーハと縦型ボートの支柱とが接触することがないので、両者の摩擦による発塵を防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、縦型ボートにウェーハをチャージし、これによりポリコート成膜時の異物の付着を抑制することができ、研磨工程における凹み不良の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の好ましい実施の形態によるウェーハチャージ補助台の構成を示す略斜視図であって、縦型ボートが搭載された状態を示している。
【図２】本発明の好ましい実施の形態によるウェーハチャージ補助台の構成を示す略斜視図であって、縦型ボートが搭載されていない状態を示している。
【図３】縦型ボート１０の構成を示す略斜視図であり、ウェーハが収容されていない状態を示している。
【図４】縦型ボートにウェーハが収容された状態を示す略断面図である。
【図５】ウェーハチャージ補助台１に搭載されていない縦型ボート１０内のウェーハ２０の配置を示す略断面図である。
【図６】縦型ボート１０内のウェーハ２０の好ましい配置を示す略断面図である。
【図７】ウェーハチャージ補助台１に搭載された縦型ボート１０内のウェーハの状態を示す略断面図である。
【図８】ウェーハチャージ補助台１による縦型ボート１０の搬送方法について説明するための模式図であって、移動可能状態を示している。
【図９】ウェーハチャージ補助台１による縦型ボート１０の搬送方法について説明するための模式図であって、直立状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００１８】
図１及び図２は、本発明の好ましい実施の形態によるウェーハチャージ補助台の構成を示す略斜視図であって、図１は縦型ボートが搭載された状態、図２は縦型ボートが搭載されていない状態をそれぞれ示している。
【００１９】
図１及び図２に示すように、ウェーハチャージ補助台１は、縦型ボート１０を支持する支持台２と、支持台２上に搭載された縦型ボート１０内のウェーハ２０の外周を支持する一対の支持棒３Ａ，３Ｂと、支持台２の長手方向の一端側に設けられたハンドル部４と、支持台２の長手方向の他端側に設けられた車輪５とを備えている。
【００２０】
支持台２は、細長い矩形状の底板部２ａと、底板部２ａの長手方向と平行な二辺にそれぞれ設けられた第１及び第２側板部２ｂ，２ｃと、底板部２ａの短手方向と平行な二辺にそれぞれ設けられた第３及び第４側板部２ｄ，２ｅとを備えている。これら４つの側板部２ｂ〜２ｅは、支持台２上の縦型ボート１０を位置決めするために設けられており、底板部２ａと直交する平板部材である。底板部２ａは、図示の横向き状態の支持台２上に縦型ボート１０を搭載したとき、縦型ボート１０の底面（搭載面）を構成しており、第４の側板部２ｅは、縦型ボート１０が搭載された支持台２を直立状態にしたとき、縦型ボート１０の底面（搭載面）を構成している。
【００２１】
一対の支持棒３Ａ，３Ｂは、縦型ボート１０内の各ウェーハ２０の端面と接触しており、これにより、各ウェーハ２０の端面と縦型ボート１０の支柱との非接触状態が確保されている。支持棒３Ａ，３Ｂは、第１及び第２の側板部２ｂ，２ｃの上端部にそれぞれ固定されている。支持棒３Ａ，３Ｂの材料はウェーハの汚染を防止できる非金属材料として樹脂、石英または炭化ケイ素であることが好ましく、表面のみが石英または炭化ケイ素でコーティングされたものを含む。樹脂は安価であり、石英と炭化ケイ素はどちらもウェーハの組成であるケイ素を含む化合物であって高純度かつ耐久性が高い点から好ましい。このように支持棒３Ａ，３Ｂの少なくとも表面が樹脂、石英または炭化ケイ素からなる場合にはウェーハとの接触時においてウェーハの汚染を防止することができる。
【００２２】
次に、ウェーハチャージ補助台１に搭載される縦型ボート１０の構造について説明する。
【００２３】
図３は、縦型ボート１０の構成を示す略斜視図であり、ウェーハが収容されていない状態を示している。また、図４は、縦型ボートにウェーハが収容された状態を示す略断面図である。
【００２４】
図３に示すように、縦型ボート１０は、円盤状の天板１１と底板１２との間に４本の支柱１３〜１６が立設された構造を有している。底板１２は二枚構成であり、底側を重くすることにより安定性が確保されている。各支柱１３〜１６は、ウェーハの収容空間を規定するものであり、各支柱１３〜１６には多数の溝部１７が等間隔に設けられ、これによりウェーハを収容するためのスロットが構成されている。
【００２５】
図４に示すように、縦型ボート１０の表面にはポリシリコン被膜１９が形成されている。このポリシリコン被膜１９は、ウェーハの汚染を防止するために当初から成膜されているほか、ＰＢＳ工程を経ることによっても追加的に成膜される。隣接する２つの溝部１７，１７の間に存在する凸部１８はウェーハ２０の外周面と接してウェーハを支持している。本実施形態では、１つのスロットに２枚のウェーハ２０ａ、２０ｂが収容され、露出面である一方の主面にのみポリシリコンを成膜するＰＢＳ工程が実現される。縦型ボート１０が直立状態のとき、スロット内で重なり合う２枚のウェーハのうち下側のウェーハ２０ｂのみが各支柱１３〜１６（本図では図１３，１４のみ表示）の凸部１８と定常的に接触しているので、両者が擦れ合うことによってポリシリコン被膜１９の一部が欠落して下段のウェーハ２０ａの表面に付着し、これが異物の原因となるものと考えられる。
【００２６】
図５は、ウェーハチャージ補助台１に搭載されていない縦型ボート１０内のウェーハ２０の配置を示す略断面図である。
【００２７】
図５に示すように、４本の支柱１３〜１６の配置は、円盤状の天板１１及び底板１２の中心Ｐを通過するＹ方向の軸線Ｄ１から見て左右対称であり、天板１１及び底板１２の中心ＰからＹ方向の下方を基準（０度）とするとき、第１の一対の支柱１３，１４はθ１＝±９０°の位置にそれぞれ設けられており、第２の一対の支柱１５，１６はθ２＝±３０°の位置にそれぞれ設けられている。そのため、第２の一対の支柱１５，１６が下側となるように縦型ボート１０を横置き状態としたとき、縦型ボート１０にはウェーハ２０を矢印Ｅで示す上方からチャージすることができる。こうしてチャージされたウェーハ２０は、横方向（Ｘ方向）の動きが上側の２本の支柱１３，１４によって規制され、下方（Ｙ方向）の動きが下側の２本の支柱１５，１６によって規制され、支柱１３，１４の延在方向（Ｚ方向）の移動が各支柱１３〜１６の溝部の内側面によって規制される。また、横置きの縦型ボートにウェーハ２０をセットしたとき、ウェーハ２０の外周部は、重力によって下側の２本の支柱１５，１６と接している。
【００２８】
図６は、縦型ボート１０内のウェーハ２０の好ましい配置を示す略断面図である。
【００２９】
図６に示すように、縦型ボート１０内のウェーハ２０の外周部は、各支柱１３〜１６と非接触状態であることが好ましい。図５のようにウェーハ２０が支柱１３〜１６と接触していると、当該接触部分においてポリシリコン膜が均一に成膜されないからである。従来、縦型ボート１０内のウェーハの位置調整では、作業者の手作業によってウェーハ２０を図５から図６の位置に調整していたが、このときウェーハ２０と縦型ボート１０の支柱１３〜１６とが擦れ合い、縦型ボート１０の支柱１３〜１６の表面を覆うポリシリコン被膜１９が欠落し、下段のウェーハ表面に付着して、これが凹み不良の発生原因となっていた。しかし、本実施形態では、縦型ボート１０をウェーハチャージ補助台１に載せるだけで支柱１５，１６との非接触状態が確保され、ウェーハ２０が図６の位置に調整されるので、上記のような問題は生じない。以下、ウェーハチャージ補助台１の使用方法について説明する。
【００３０】
ウェーハチャージ補助台１の使用では、まず図２に示したようにウェーハチャージ補助台１を横向き状態とし、その後、図１に示したようにウェーハチャージ補助台１に空の縦型ボート１０を搭載した後、この縦型ボート１０にウェーハ２０をチャージする。このとき、ウェーハ２０は治工具を使用してチャージされ、各スロットには２枚のウェーハがチャージされる。
【００３１】
図７は、ウェーハチャージ補助台１に搭載された縦型ボート１０内のウェーハの状態を示す略断面図である。
【００３２】
図７に示すように、ウェーハチャージ補助台１にセットされた縦型ボート１０内のウェーハ２０は、その外周部の二点Ｐ１，Ｐ２が一対の支持棒３Ａ，３Ｂに支持され、これによりウェーハ２０の端面と縦型ボート１０の下側の支柱１５，１６との非接触状態が確保されている。つまり、ウェーハ２０は下側の支柱１５，１６よりも上方に浮いた状態である。また、縦型ボート１０の天板１１及び底板１２の下端Ｒ１は支持台２の主面２ｓと接触しているが、ウェーハ２０の下端は支持台２の主面２ｓと接触していない。
【００３３】
図８及び図９は、ウェーハチャージ補助台１による縦型ボート１０の搬送方法について説明するための模式図であって、図８は移動可能状態、図９は直立状態をそれぞれ示している。
【００３４】
図８に示すように、ウェーハチャージ補助台１を用いて縦型ボート１０を搬送する場合、まず車輪５を起点にしてウェーハチャージ補助台１のハンドル部４側を持ち上げて移動可能状態とし、ウェーハチャージ補助台１を縦型熱処理炉（不図示）まで運ぶ。
【００３５】
その後、図９に示すように、縦型熱処理炉（不図示）の前でウェーハチャージ補助台１を起立させて直立状態とした後、ウェーハチャージ補助台１から縦型ボート１０を下ろして縦型熱処理炉内に設置する。このとき、縦型ボート１０の搭載面は支持台２の底板部２ａから第４の側板部２ｅに切り替わり、第４の側板部２ｅ上に搭載された状態となる。また、ウェーハチャージ補助台１をゆっくりと起立させることでウェーハ２０は平置きの状態となり、縦型ボート１０内のウェーハ２０の位置（図７参照）はそのまま維持される。すなわち、縦型ボートにチャージしてから炉内に設置されるまでの間、ウェーハ２０の外周部は支柱１５，１６とほぼ一定の距離を保ち、ウェーハ２０の外周部は支柱１５，１６と非接触状態を維持している。縦型ボート１０に過度な振動や衝撃が与えられない限り、平置き状態のウェーハ２０の位置は安定的に維持される。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態によるウェーハチャージ補助台１は、一対の支持棒３Ａ，３Ｂを備え、支持台に横置き状態で搭載された縦型ボート１０内のウェーハ２０の外周部の二点を支持し、ウェーハ２０の端面と縦型ボートの支柱との非接触状態を確保するので、縦型熱処理炉内に縦型ボート１０をチャージした後のウェーハの位置調整作業を不要にすることができる。上記のように、ウェーハと縦型ボートの支柱とが接触している場合には、ウェーハの位置調整時に両者が擦れ合い、これによりポリシリコン被膜の微小片が欠落し、下方のウェーハ表面に付着して凹み不良の原因になる。しかし、本実施形態によれば、ウェーハの位置調整作業が不要であるため、ウェーハと縦型ボートの支柱との接触による発塵を防止することができる。したがって、ＰＢＳ工程を経て得られるポリコートウェーハの凹み不良発生率を低減することができる。
【００３７】
また、本実施形態によるウェーハチャージ補助台１は、ハンドル部４及び車輪５を備えているので、ハンドル部４側を持ち上げて縦型ボート１０を容易に立ち上げることができると共に、容易に搬送することができる。
【００３８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００３９】
例えば、上記実施形態においては、支持棒３Ａ，３Ｂが第１及び第２の側板部２ｂ，２ｃの上端部にそれぞれ固定されているが、支持棒３Ａ，３Ｂの固定方法は特に限定されない。したがって、例えば、支持棒３Ａ，３Ｂの両端を第３及び第４の側板部２ｄ，２ｅにそれぞれ固定してもよい。
【００４０】
また、上記実施形態においては、ウェーハチャージ補助台１が車輪５を備えているが、車輪５は必須ではなく、例えばウェーハチャージ補助台１の長手方向の両側にハンドル部を設けて、ウェーハチャージ補助台１を手で持ち上げて運ぶようにしてもよい。また、車輪を有する搬送台車を別途用意し、ウェーハチャージ補助台１を搬送台車に乗せて搬送するようにしてもよい。また、本発明において、ハンドル部４は任意の位置に設けることができ、さらにはハンドル部４の省略も可能である。
【００４１】
また、上記実施形態においては、縦型ボートの各スロットにウェーハを２枚チャージしているが、本発明はこのような場合に限定されず、各スロットに１枚チャージする場合にも適用することができる。また、ＰＢＳ工程に限定されるものではなく、シリコン膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜等、成膜工程全般に適用可能であり、縦型ボートを用いる種々のウェーハ加工工程において使用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１    ウェーハチャージ補助台
２    支持台
２ａ    底板部
２ｂ    第１の側板部
２ｃ    第２の側板部
２ｄ    第３の側板部
２ｅ    第４の側板部
２ｓ    支持台の主面
３Ａ，３Ｂ    支持棒
４    ハンドル部
５    車輪
１０    縦型ボート
１１    天板
１２    底板
１３〜１６    支柱
１７    溝部
１８    凸部
１９    ポリシリコン被膜
２０    ウェーハ
２０ａ    上側ウェーハ
２０ｂ    下側ウェーハ
【図１】
0005569190.tif 000002
【図２】
0005569190.tif 000003
【図３】
0005569190.tif 000004
【図４】
0005569190.tif 000005
【図５】
0005569190.tif 000006
【図６】
0005569190.tif 000007
【図７】
0005569190.tif 000008
【図８】
0005569190.tif 000009
【図９】
0005569190.tif 000010