DE102004022933A1 - Waferhalter für ein Halbleiterherstellungssystem - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Waferhalter für ein Halbleiterherstellungssystem, der die Ausbeute und die Produktivität von Halbleitern dadurch verbessert, dass im Wesentlichen verhindert wird, dass ein Halbleiterwafer einer Prozessreaktion in dem Halbleiterherstellungssystem ausgesetzt wird, das ein Doppelschiff verwendet, und dass eine Ablagerung an der Rückseite durch den Waferhalter verhindert wird. Es ist ein Waferhalter für ein Halbleiterherstellungssystem vorgesehen, das ein Reaktionsrohr und ein Doppelschiff aufweist. Der Waferhalter ist mit einem Halterkörper zum Verbergen der Rückseite des Halbleiterwafers während eines Prozesses in dem Reaktionsrohr versehen, das einen abgedichteten Prozessraum bereitstellt. Der Halterkörper ist mit einer Waferhubvorrichtung versehen, von der ein Abschnitt von dem Halterkörper entkoppelt und mit ihm gekoppelt werden kann, so dass ein unterer Abschnitt des Halbleiterwafers durch das Doppelschiff gestützt ist, und der Halbleiterwafer kann von dem Waferkörper angehoben werden, wenn der Halbleiterwafer geladen/entladen wird. Ein Trennungsgrenzbereich zwischen dem Halterkörper und der Waferhubvorrichtung ist mit einer Gaszustromauffangfläche versehen, um einen Zustrom eines Reaktionsgases durch den Trennungsgrenzbereich zu verhindern, so dass die Waferhubvorrichtung mit dem Halterkörper gekoppelt und von ihm entkoppelt werden kann.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Waferhalter für ein Halbleiterherstellungssystem und insbesondere auf einen Waferhalter für ein Halbleiterherstellungssystem, das die Ausbeute und die Produktivität von Halbleitern dadurch verbessert, dass im Wesentlichen verhindert wird, dass ein Halbleiterwafer einer Prozessreaktion bei dem Halbleiterherstellungssystem ausgesetzt wird, das ein Doppelschiff verwendet, und das die rückseitige Ablagerung durch den Waferhalter verhindert.
  • Im Allgemeinen wird ein Halbleiterherstellungssystem zum Verarbeiten eines Halbleiterwafers in eine Stapelwafer-Bauart und eine Einfachwafer-Bauart klassifiziert. Bei der Stapelwaferbauart ist ein Waferladeschiff zum Laden einer Vielzahl von Halbleiterwafer vorhanden, um so die Verarbeitbarkeit zu verbessern. Bei der Einfachwaferbauart ist die Verarbeitungszeit äußerst verkürzt, um den Halbleiterwafer Stück um Stück zu verarbeiten.
  • Da jedoch das herkömmliche Stapelhalbleiterherstellungssystem einen Schlitz aufweist, der einen Kantenabschnitt des Halbleiterwafers während eines Prozesses örtlich einnimmt, wird ein Film für den Halbleiterprozess an beiden Seiten des Halbleiterwafers, eines Ladeschiffes zum Stützen eines unteren Abschnittes des Halbleiterwafers und der Schlitze beim Ausbilden eines Filmes ausgebildet.
  • Wenn der Wafer entladen wird, nachdem der Filmausbildungsprozess zur Herstellung des Halbleiters abgeschlossen ist, dann wird dementsprechend ein Film zerstört, der bei dem Wafer und einem Schlitz vorhanden ist. Wenn der Film zerstört wird, dann werden Partikel erzeugt. Insbesondere werden vergleichsweise viele Partikel an einer Rückseite des Wafers erzeugt.
  • Da zusätzlich verschiedene Filme an der Rückseite aufgeschichtet sind, wird eine mechanische Spannung auf dem Halbleiterwafer wiederholt aufgebracht, und die Halbleiterwafer werden gebogen. Da die Filmregelmäßigkeit an der Rückseite des Halbleiterwafers verglichen mit der Filmregelmäßigkeit an der oberen Fläche des Halbleiterwafers stark reduziert ist, werden viele Prozessprobleme bei dem nachfolgenden Prozessen hervorgerufen, insbesondere bei einer Fotolithographie.
  • Daher haben die Erfinder ein Halbleiterherstellungssystem vorgeschlagen, das die Ausbildung eines Filmes an der Rückseite eines Halbleiterwafers während eines Filmausbildungsprozesses zum Herstellen eines Halbleiters im Wesentlichen verhindert, so dass die Produktionsausbeute verbessert ist und die Produktivität des gesamten Halbleiterherstellungsprozesses stark verbessert ist (Koreanische Patentanmeldung Nummer 10-2003-0091246).
  • Wie dies in der 1A gezeigt ist, ist das Halbleiterherstellungssystem mit einem Einfachwafer-Halbleiterherstellungssystem versehen, das ein Reaktionsrohr 1, ein Waferladedoppelschiff 9, eine Spalteinstelleinheit 5 (Antriebseinheit) und eine Gaszuführungseinheit aufweist. Das Reaktionsrohr 1 hat einen abgedichteten Prozessraum zum Durchführen eines Filmausbildungsprozesses auf einem Halbleiterwafer 100. Ein Waferladedoppelschiff 9 besteht aus einem ersten Waferladeschiff 3 und einem zweiten Waferladeschiff 4. Das erste Waferladeschiff 3 stützt einen Waferhalter 2, der in dem Prozessraum des Reaktionsrohres 1 angebracht ist, und der zumindest einen Halbleiterwafer 100 so laden und stützen kann, dass eine Ablagerung eines Filmes an der Rückseite des Halbleiterwafers 100 verhindert wird. Das zweite Waferladeschiff 4 hat eine zweite Waferstütze, die angrenzend an einer Innenseite oder einer Außenseite des ersten Waferladeschiffes 3 angebracht ist, und es ist so aufgebaut, dass es sich hinsichtlich des ersten Waferladeschiffes 3 exakt nach oben und nach unten bewegt, und es stützt einen Kantenabschnitt des Waferhalters 2. Die Spalteinstelleinheit 5 ist unter einem unteren Abschnitt des Waferladedoppelschiffes 9 angebracht und stützt untere Abschnitte des ersten Waferladeschiffes 3 und des zweiten Waferladeschiffes 4 jeweils unabhängig, und sie kann das erste Waferladeschiff 3 oder das zweite Waferladeschiff 4 hoch und runter bewegen, um einen Stützzustand des Halbleiterwafers relativ zu steuern. Die Gaszuführungseinheit führt zumindest ein Prozessgas dem Reaktionsrohr zu.
  • Wie dies in der 1B gezeigt, hat der Waferhalter 2 hierbei einen Halterkörper 6, einen Öffner 7 und eine Waferseitensicherung. Der Halterkörper 6 ist im Wesentlichen rund und flach geformt. Der Öffner 7 ist durch Ausschneiden des Abschnittes ausgebildet, der sich mit der Waferstütze 7 überschneidet und zwar als eine vorbestimmte Figur. Die Waferseitensicherung 8 ist an einer Plattenfläche des Waferhalters 6 ausgebildet und haftet dichtend an einer Seitenkante des Halbleiterwafers 100, so dass das Prozessgas nicht durch die Seitenkante des Halbleiterwafers 100 dringen kann. Die Waferseitensicherung 8 ist wie ein Ring ausgebildet, der von der Plattenfläche an der Kante des Halbleiterwafers 100 nach oben vorsteht, und zwar so weit wie die Dicke des Halbleiterwafers 100.
  • Da das Halbleiterherstellungssystem mit dem Waferhalter 2 und dem Doppelschiff 9, bei dem der Waferhalter 2 angewendet wird, keinen Halbleiterfilm an der Rückseite des Halbleiterwafers 100 ausbildet, kann ein fehlerhafter Prozess im Wesentlichen verhindert werden, der bei den nachfolgenden Prozessen aufgrund des Halbleiterfilmes hervorgerufen werden würde, der an der Rückseite des Halbleiterwafers abgelagert wäre.
  • Jedoch kann Halbleiterwafer 100 sehr geringfügig durch den Waferhalter 2 frei gelegt werden. Der Öffner 7 ist ein ausgestanzter Abschnitt, der so ausgebildet ist, dass er die Waferstütze des zweiten Waferladeschiffes 4 nach oben und nach unten bewegt.
  • Nachdem der Prozess abgeschlossen ist, sollte der Halbleiterwafer 100 anders gesagt von dem Waferhalter 2 beabstandet sein, um den Halbleiterwafer 100 zu/von dem Doppelschiff 9 zu laden/entladen, und es ist erforderlich, dass er von dem Waferhalter 2 auch während des Prozesses beabstandet ist, so dass das zweite Waferladeschiff so montiert ist, dass die Überlagerung mit dem Waferhalter 2 vermieden wird, und der Öffner 7 ist zum Betreiben des zweiten Waferladeschiffes ausgebildet.
  • Der Öffner 7 legt den kleinen Bereich des Halbleiterwafers 100 bei dem Prozess frei, und es besteht die Gefahr, dass ein Prozessfilm an dem kleinen Bereich während des Prozesses ausgebildet werden kann.
  • Dementsprechend richtet sich die vorliegende Erfindung auf einen Waferhalter für ein Halbleiterherstellungssystem, das im Wesentlichen eines oder mehrere Probleme aufgrund den Begrenzung und Nachteilen des dazugehörigen Stands der Technik bewältigt.
    •
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Waferhalter für ein Halbleiterherstellungssystem vorzusehen, der die Ausbeute und die Produktivität der Halbleiter dadurch verbessert, dass im Wesentlichen verhindert wird, dass ein Halbleiterwafer einer Prozessreaktion in dem Halbleiterherstellungssystem ausgesetzt wird, das ein Doppelschiff verwendet, und das eine Ablagerung eines Filmes an der Rückseite des Wafers unter Verwendung des Waferhalters verhindert wird.
  • Zusätzliche Vorteile und Merkmale der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung dargelegt und werden dem Fachmann aus der folgenden Beschreibung ersichtlich oder können aus der praktischen Umsetzung der Erfindung ersehen werden. Die Merkmale und weitere Vorteile der Erfindung werden durch den Aufbau verwirklicht und erreicht, der insbesondere in der Figurenbeschreibung und den Ansprüchen davon sowie den beigefügten Zeichnungen dargelegt ist.
  • Um diese Aufgabe zu lösen und weitere Vorteile gemäß dem Zwecke der Erfindung zu erhalten, die hierbei im breiten Rahmen ausgeführt ist, ist ein Waferhalter für ein Halbleiterherstellungssystem vorgesehen, das ein Reaktionsrohr und ein Doppelschiff aufweist, wobei das Reaktionsrohr einem Halbleiterwafer einen abgedichteten Raum zum Durchführen eines Prozesses bereitstellt, das Doppelschiff in dem Prozessraum angebracht ist, der durch das Reaktionsrohr bereit gestellt wird, und zumindest einen Halbleiterwafer lädt, wobei das Doppelschiff aus einem ersten Waferladeschiff und einem zweiten Waferladeschiff besteht, wobei das erste Waferladeschiff und das zweite Waferladeschiff zu einander hoch und runter bewegt werden und von einander beabstandet sind, der Waferhalter an dem Doppelschiff angebracht ist, der Halbleiterwafer an dem Waferhalter angebracht ist, eine Rückseite des Halbleiterwafers während eines Prozesses verborgen wird, und der Waferhalter ist dadurch gekennzeichnet, dass: der Waferhalter mit einem Halterkörper zum Verbergen der Rückseite des Halbleiterwafers während eines Prozesses in dem Reaktionsrohr zum Bereitstellen eines abgedichteten Prozessraumes versehen ist, der Halterkörper mit einer Waferhubvorrichtung versehen ist, von der ein Abschnitt mit dem Halterkörper gekoppelt werden kann und von diesem entkoppelt werden kann, so dass ein unterer Abschnitt des Halbleiterwafers durch das Doppelschiff gestützt ist und der Halbleiterwafer von dem Waferkörper angehoben werden kann, wenn der Halbleiterwafer geladen/entladen wird, und ein Trennungsgrenzbereich zwischen dem Halterkörper und der Waferhubvorrichtung mit einer Gaszustromauffangfläche versehen ist, um einen Zustrom des Reaktionsgases durch den Trennungsgrenzbereich zu verhindern, so dass die Waferhubvorrichtung mit dem Halterkörper gekoppelt werden kann und von diesem entkoppelt werden kann.
  • Die Gaszustromauffangfläche ist aus abgeschrägten Flächen ausgebildet, die einander zugewandt sind, oder aus gebogenen und abgestuften Flächen, die kontinuierlich gebogen sind, oder aus der Kombination aus diesen, so dass der Zustrom des Reaktionsgases durch die Grenzfläche während des Prozesses verhindert wird, bei dem der Halterkörper und die Waferhubvorrichtung mit einander gekoppelt sind.
  • Gemäß der Waferhubvorrichtung wird der Halterkörper in eine Vielzahl Ausführungsbeispiele klassifiziert. Als das erste Ausführungsbeispiel haben die Waferhubvorrichtung Stützpole um Stützen von zumindest drei Punkten des Halbleiterwafers an einer Seitensicherung des Halterkörpers. Der Halterkörper ist mit Durchgangslöchern versehen, durch die Stützpole eingeführt werden können und aus denen sie entnommen werden können. Der Stützpol hat einen unteren Abschnitt, an dem eine Hubstange angeordnet ist, die durch ein zweites Waferladeschiff des Doppelschiffes betätigt wird.
  • Hierbei hat die Hubstange eine Einfügungsnute, die an ihrem unteren Abschnitt so ausgebildet ist, dass ein Endabschnitt der Waferstütze des zweiten Waferladeschiffes in die Einfügungsnut eingefügt und mit dieser gekoppelt wird.
  • Als ein gewandeltes Beispiel wird das zweite Waferladeschiff durch einen zusätzlichen Roboterarm ersetzt, wobei der Roboterarm eine Hubstange aufweist, um den Stützpol anzuheben.
  • Als das zweite Ausführungsbeispiel hat der Halterkörper eine Funktion der Wafervorrichtung, und erweist folgende auf: einen oberen Halterkörper, der durch das zweite Waferladeschiff betätigt wird, um zumindest den Halbleiterwafer anzuheben, und einen untere Halterkörper, der an dem ersten Waferladeschiff angebracht ist. Der obere Halterkörper hat einen Ausschnittsabschnitt zum vorsehen eines Einfügungsbereiches für einen Roboterarm zum Laden/Entladen des Halbleiterwafers. Der untere Halterkörper weist folgende auf: eine vorstehende Klinke, die mit dem Ausschnittsabschnitt gekoppelt; und einen Öffner an deren Kante, damit das zweite Waferladeschiff dem oberen Halterkörper anheben kann.
  • Als das dritte Ausführungsbeispiel hat der Halterkörper eine Funktion der Waferhubvorrichtung, und er hat eine Waferhubstütze, die mit dem zweiten Waferladeschiff des Doppelschiffes gekoppelt ist. Die Waferhubstütze ist so ausgebildet, dass sie sich im Inneren der Waferseitensicherung so erstreckt, dass zumindest eine Kante des Halbleiterwafers an der Waferhubstütze angeordnet ist. Das erste Waferladeschiff ist angrenzend an dem Öffner, der durch eine Trennung der Waferhubstütze vorgesehen ist, um den Halterkörper daran anordnen zu können.
  • Hierbei ist ein Waferhubkörper mit dem zweiten Waferladeschiff gekoppelt. Ein Kopplungsloch ist in einem unteren Abschnitt des Waferhubkörpers oder der Stütze des zweiten Waferladeschiffes ausgebildet, und ein Kopplungsstift, der in das Kopplungsloch einzufügen ist, ist an dem anderen von dem unteren Abschnitt des Waferkörpers und der Stütze des zweiten Waferladeschiffes ausgebildet.
  • Es ist offensichtlich, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die nachfolgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung beispielhaft sind und die Erfindung entsprechend den Ansprüchen weiter beschreiben soll.
  • Die beigefügten Zeichnungen, die zum besseren Verständnis der Erfindung beigefügt sind und Bestandteil dieser Anmeldung sind, zeigen ein Ausführungsbeispiel (Ausführungsbeispiele) der Erfindung, und zusammen mit der Beschreibung dienen sie zum erläutern des Prinzips der Erfindung. Zu den Zeichnungen:
  • 1A zeigt eine schematische Schnittansicht eines herkömmlichen Halbleiterherstellungssystems, das mit einem Doppelschiff und einem Waferhalter versehen ist, um eine rückseitige Ablagerung zu verhindern;
  • 1B zeigt einen herkömmlichen Waferhalter, der für das herkömmliche Halbleiterherstellungssystem geeignet ist;
  • 2A zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispieles eines Waferhalters des Halbleiterherstellungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2B zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in der 2A;
  • 3A zeigt eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles eines Waferhalters des Halbleiterherstellungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 3B zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B in der 3A;
  • 3C zeigt eine Querschnittansicht eines anderen Beispieles einer Gaszuflussauffangfläche des zweiten Ausführungsbeispieles;
  • 4A zeigt eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispieles eines Waferhalters des Halbleiterherstellungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 4B zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie C-C in der 4A; und
  • 4C zeigt eine Querschnittsansicht eines anderen Beispieles einer Gaszuflussauffangfläche des dritten Ausführungsbeispieles.
  • Es ist wird nun auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.
  • Vor allen Dingen ist der Waferhalter der vorliegenden Erfindung nicht auf den Ring-Waferhalter beschränkt, der in den Zeichnungen gezeigt ist.
  • Insbesondere ist eine Waferseitensicherung der Ringbauart lediglich ein Beispiel zum Darstellen der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Waferhalterkörper. Es ist selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung außerdem auf einen Waferhalter anwendbar ist, der schräg ausgeführt ist oder der taschenförmig ausgeführt ist, die eine unterschiedliche Seitensicherung darstellen.
  • 2A zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispieles eines Waferhalters des Halbleiterherstellungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung. Die 2B zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in der 2A. Die 3A zeigt eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles eines Waferhalters des Halbleiterherstellungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung. Die 3B zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B in der 3A. Die 3C zeigt eine Querschnittsansicht eines anderen Beispieles einer Gaszustromauffangfläche des zweiten Ausführungsbeispieles. Die 4A zeigt eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispieles eines Waferhalters des Halbleiterherstellungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung. Die 4B zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie C-C in der 4A. Die 4C zeigt eine Querschnittsansicht eines anderen Beispieles einer Gaszustromauffangfläche des dritten Ausführungsbeispieles. Der Waferhalter der vorliegenden Erfindung hat ein Reaktionsrohr und ein Doppelschiff 9. Das Reaktionsrohr stellt einem Halbleiterwafer einen abgedichteten Raum zum Durchführen eines Prozesses bereit. Das Doppelschiff 9 ist in dem Prozessraum angebracht, der durch das Reaktionsrohr bereitgestellt wird, und es lädt zumindest einen Halbleiterwafer 100. Das Doppelschiff 9 besteht aus einem ersten Waferladeschiff 3 und einem zweiten Waferladeschiff 4. Das erste Waferladeschiff 3 und das zweite Waferladeschiff 4 bewegen sich zueinander nach oben und nach unten, und sie sind von einander beabstandet. Der Waferhalter ist an dem Doppelschiff 9 angebracht. Der Halbleiterwafer 100 ist an dem Waferhalter angebracht. Eine Rückseite des Halbleiterwafers 100 wird während eines Prozesses verborgen. Der Waferhalter ist mit einem Halterkörper 10 zum Verbergen der Rückseite des Halbleiterwafers 100 während eines Prozesses in dem Reaktionsrohr versehen, dass einen abgedichteten Prozessraum bereitstellt. Der Halterkörper 10 ist mit einer Waferhubvorrichtung 12 versehen, von der ein Abschnitt mit dem Halterkörper 10 gekoppelt und von diesen entkoppelt werden kann, so dass ein unterer Abschnitt des Halbleiterwafers 100 durch das Doppelschiff 9 gestützt ist, und der Halbleiterwafer 100 kann von dem Waferkörper 10 angehoben werden, wenn der Halbleiterwafer 100 geladen/entladen wird. Ein Trennungsgrenzbereich zwischen dem Halterkörper 10 und der Waferhubvorrichtung 12 ist mit einer Gaszustromauffangfläche versehen, um einen Zustrom des Reaktionsgases durch den Trennungsgrenzbereich zu verhindern, so dass die Waferhubvorrichtung 12 mit dem Halterkörper 10 gekoppelt und von diesen entkoppelt werden kann.
  • Bei dem entsprechenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Gaszustromauffangfläche 14 aus abgeschrägten Flächen 16 ausgebildet, so dass der Halterkörper 10 und die Waferhubvorrichtung 12 einander zugewandt sind, so dass der Zustrom des Reaktionsgases durch den Grenzbereich zwischen dem Halterkörper 10 und der Waferhubvorrichtung 12 während des Prozesses verhindert wird, bei dem der Halterkörper 10 und die Waferhubvorrichtung 12 miteinander gekoppelt sind.
  • Die Gaszustromauffangfläche 14 ist aus gebogenen und abgestuften Flächen 18 ausgebildet, die kontinuierlich so gebogen sind, dass der Halterkörper 10 und die Waferhubvorrichtung 12 miteinander gekoppelt und voneinander entkoppelt werden, um den Zustrom des Reaktionsgases durch den Grenzbereich während des Prozesses zu verhindern, bei dem der Halterkörper 10 und die Waferhubvorrichtung 12 miteinander gekoppelt sind.
  • Die vorliegende Erfindung wird in verschiedenen Ausführungsbeispielen gemäß der Waferhubvorrichtung 12 klassifiziert. Die 2A zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispieles eines Waferhalters des Halbleiterherstellungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung. Die 2B zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in der 2A.
  • Bei dem ersten Ausführungsbeispiel hat die Waferhubvorrichtung 12 des Waferhalters Stützpole 20 zum Stützen von zumindest drei Punkten des Halbleiterwafers 100 in einer Seitensicherung 8 des Halterkörpers 10. Der Halterkörper 10 ist mit Durchgangslöchern 22 versehen, in die die Stützpole 20 eingefügt werden können und aus denen sie entnommen werden können. Der Stützpol 20 hat einen unteren Abschnitt, bei dem eine Hubstange 24 angeordnet ist, die durch ein zweites Waferladeschiff 4 betätigt wird.
  • Die Waferhubvorrichtung ist eine fächerartige Waferhubvorrichtung. Der Stützpol 20, der von dem Becher entkoppelt ist, wird von dem Waferhalterkörper 10 angehoben, um den Halbleiterwafer zu stützen.
  • Im Falle der Becherbauart ist hierbei eine abgeschrägte Fläche oder eine gebogene und abstufte Fläche an den Stützpolen 20 und den Durchgangslöchern 22 als die Gaszustromauffangfläche 14 ausgebildet. Ihre Querschnittsform ist verformt.
  • Da eine derartige becherartige Waferhubvorrichtung bei einer Waferseitensicherung 8 des Halterkörpers 10 vorbereitet ist, wird im Wesentlichen verhindert, dass die Rückseite des Halbleiterwafers 100 dem Prozess während des Prozesses ausgesetzt wird, bei dem die becherartige Waferhubvorrichtung mit der Waferseitensicherung 8 zusammen arbeitet.
  • Anders gesagt wird die Seite des Halbleiterwafers 100 durch die Waferseitensicherung 8 verborgen, wenn der Halbleiterwafer 100 an dem Halterkörper 10 zum Durchführen des Prozesses angebracht ist, und der untere Abschnitt des Halbleiterwafers 100 wird durch den Halterkörper 10 verborgen. Gleichzeitig verhindert die Gaszustromauffangfläche 14 einen Zustrom des Gases durch die Kopplungsgrenzfläche zwischen den Stützpolen 20 und dem Halterkörper 10.
  • Hierbei ist der Halterkörper 10 an einer Waferstütze 26 des ersten Waferladeschiffes 3 angeordnet. Die Hubstange 24 ist an einem unteren Abschnitt des Stützpoles 20 angeordnet. Die Hubstange 24 ist mit einer Waferstütze 28 des zweiten Waferladeschiffes 4 gekoppelt.
  • Hierbei kann die Hubstange 24 rund sein, und sie hat eine Einfügungsnut 30, die an einem unteren Abschnitt davon ausgebildet ist. Ein Endabschnitt von der Waferstütze 28 des zweiten Waferladeschiffes 4 ist in die Einfügungsnut 30 eingefügt und mit dieser gekoppelt.
  • Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird die Ablagerung an der Rückseite des Halbleiterwafers 100 im Wesentlichen verhindert, da ausschließliche eine obere Fläche des Halbleiterwafers 100 während eines Prozesses freiliegt.
  • Als nächstes soll der Halbleiterwafer 100 von dem Halterkörper 10 beabstandet sein, um einen Roboterarm zu betreiben, wenn der Halbleiterwafer 100 geladen/entladen wird. Wenn sich das zweite Waferladeschiff 4 nach oben bewegt, bewegt die Waferstütze 28 hierbei die Hubstange 24 nach oben, so dass die Stützpole 20 den Halbleiterwafer 100 nach oben bewegen.
  • Bei der vorliegenden Erfindung kann ein Entwickler einen Schlitz oder eine Waferstütze eines ersten Waferladeschiffes und eines zweiten Waferladeschiffes vorsehen, wenn ein Doppelschiff entwickelt wird.
  • Dies ist dadurch begründet, dass die Waferstütze des zweiten Waferladeschiffes keinen direkten Kontakt mit dem Halbleiterwafer hat und ein herkömmlicher Öffner mit einem kleinen Kontaktbereich nicht erforderlich ist.
  • Folglich kann bei der vorliegenden Erfindung die Waferstütze des ersten Waferladeschiffes und des zweiten Waferladeschiffes im gewissen Maße abgewandelt werden. Die detaillierte Beschreibung wird weggelassen, da die Auslegung frei ist.
  • Bei dem ersten Ausführungsbeispiel kann das zweite Waferladeschiff durch einen Roboterarm aufgrund einer Verschiebungsdistanz ausgetauscht werden.
  • Der Grund ist folgendermaßen. Um den Stützpol zu verschieben, ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel eine Hubstange erforderlich, die an dem unteren Abschnitt des Stützpoles anzuordnen ist, die eine vorbestimmte Länge aufweist, die zum Vorsehen eines Raumes erforderlich ist, in dem ein Roboterarm betätigt wird, wenn der Halbleiterwafer entladen wird. Angesichts einer Dicke der Hubstange, einer vorbestimmten Raumlänge des unteren Abschnittes des Waferhalters, eines erforderlichen Raumes für die Bewegung des Reaktionsgases und eines erforderlichen Raumes für den Roboterarm für jene Zeit, wenn der Halbleiterwafer geladen/entladen wird, besteht die Gefahr, dass die Verschiebungsdistanz zwischen den Halbleiterwafern bei einem Stapel-Halbleiterherstellungssystem größer werden kann.
  • Dementsprechend wird bei der Waferhubvorrichtung des ersten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung das zweite Waferladeschiff durch einen zusätzlichen Roboterarm (nicht gezeigt) ersetzt, wobei der Roboterarm eine Hubstange aufweist, um den Stützpol nach oben anzuheben.
  • Die 3A zeigt nun eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles eines Waferhalters des Halbleiterherstellungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung. Die 3B zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B in der 3A. Die 3B zeigt eine Querschnittsansicht eines anderen Beispieles einer Gaszustromauffangfläche des zweiten Ausführungsbeispieles. Bei der Waferhubvorrichtung 12 des Waferhalters des zweiten Ausführungsbeispieles hat der Halterkörper 10 des Halterkörpers eine Funktion der Waferhubvorrichtung, und er ist einem oberen Haltekörper 32 und einem unteren Halterkörper 34 unterteilt. Der obere Halterkörper 32 wird durch das zweite Waferladeschiff betätigt und hebt zumindest den Halbleiterwafer 100 nach oben an. Der obere Halterkörper 32 hat einen Ausschnittsabschnitt 36, der einen Einfügungsbereich für einen Roboterarm zum Laden/Entladen des Halbleiterwafers 100 bereitstellt. Der untere Halterkörper 34 ist an dem ersten Waferladeschiff 3 angebracht. Der untere Halterkörper 34 hat eine vorstehende Klinke 38 und einen Öffner 40 an einer Kante davon. Die vorstehende Klinke 38 ist mit dem Ausschnittsabschnitt 36 gekoppelt. Der Öffner 40 ermöglicht der Waferstütze 28 des zweiten Waferladeschiffes 4, den oberen Halterkörper 32 anzuheben.
  • Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Hubstange des ersten Ausführungsbeispieles durch den unteren Halterkörper 34 ersetzt worden. Da der untere Halterkörper 34 und der obere Halterkörper 32 während des Prozesses eng einander sind, ist die Verschiebungsdistanz zwischen den Waferhaltern weiter reduziert.
  • Um dieses zu erreichen, hat der obere Halterkörper 32 einen Ausschnittsabschnitt 36, der einen Raum zum Aufnehmen und Anheben eines Halbleiterwafers 100 sowie einen Betriebsraum für einen Roboterarm zum Laden/Entladen des Halbleiterwafers 100 bereitstellt. Der untere Halterkörper 34 hat eine vorstehende Klinke 38, die eine Waferhalterform ausbildet, indem sie sich in den Ausschnittsabschnitt 36 erstreckt.
  • Der untere Halterkörper 34 hat den Öffner 40, der an der Außenseiten der Waferseitensicherung 8 ausgebildet ist. Der untere Halterkörper 34 ist an der Waferstütze 26 des ersten Waferladeschiffes 3 angeordnet, und der obere Halterkörper 32 ist an der Waferstütze 26 des zweiten Waferladeschiffes 4 durch den Öffner 40 angeordnet.
  • Dementsprechend wird ausschließlich die obere Fläche des Halbleiterwafers 100 einem Prozess durch den oberen Halterkörper 32 und die vorstehende Klinke des untere Halterkörpers ausgesetzt, die mit dem Ausschnittsabschnitt des oberen Halters während des Prozesses gekoppelt ist.
  • Wenn der Halbleiter geladen/entladen wird, dann wird das zweite Waferladeschiff 4 angehoben, und deren Waferstütze 28 wird durch den Öffner 40 so angehoben, dass der obere Halterkörper 40 angehoben wird und der Ausschnittsabschnitt 36 freigelegt wird.
  • Der Roboterarm lädt/entlädt den Halbleiterwafer 100 durch den Ausschnittsabschnitt 36.
  • Währenddessen zeigt die 3C eine Querschnittsansicht von einem anderen Beispiel einer Gaszustromauffangfläche des zweiten Ausführungsbeispieles. Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist die Gaszustromauffangfläche 14 dazu ausgebildet, den Zustrom des Reaktionsgases durch den Grenzbereichsspalt zwischen zwei getrennten Bauelementen zu verhindern. Die Gaszustromauffangfläche 14 kann als eine abgeschrägte Fläche 16 oder als eine gebogene und abgestufte Fläche 18 ausgebildet sein, wie dies in der 3B gezeigt ist. Die Gaszustromauffangfläche 14 kann mit einer Form aus einer Kombination der vorstehend beschriebenen Flächen 16 und 18 ausgebildet sein.
  • Die 4A zeigt nun eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispieles eines Waferhalters des Halbleiterherstellungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung. Die 4B zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie C-C in der 4A . Die 4C zeigt eine Querschnittsansicht von einem anderen Beispiel einer Gaszustromauffangfläche des dritten Ausführungsbeispieles. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel hat der Halterkörper 10 eine Waferhubstütze 42, die eine Funktion der Waferhubvorrichtung 12 aufweist, und sie ist ein Abschnitt, der von dem Halterkörper 10 getrennt ist, und sie ist mit dem Doppelschiff 9 gekoppelt, und zwar insbesondere mit der Waferstütze 28 des zweiten Waferladeschiffes 4. Die Waferhubstütze 42 ist von dem Halterkörper 10 getrennt, und sie ist so ausgebildet, dass sie sich in das Innere der Waferseitensicherung 8 erstreckt, so dass zumindest eine Kante des Halbleiterwafers 100 an der Waferhubstütze 42 angeordnet ist. Währendessen grenzt das erste Waferladeschiff 3 an der Seite der Waferhubstütze 42 an, damit der Halterkörper daran angeordnet werden kann.
  • Hierbei ist die Waferhubstütze 42 mit dem zweiten Waferladeschiff gekoppelt. Ein Kopplungsloch 44 ist in einem unteren Abschnitt der Waferhubstütze 42 oder der Stüte 28 des zweiten Waferladeschiffes 4 ausgebildet. Ein Kopplungssift 46, der einzufügen ist, ist an dem anderen von dem unteren Abschnitt der Waferhubstütze 42 und der Stütze 28 des zweiten Waferladeschiffes 4 ausgebildet.
  • Im Gegensatz zu dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der untere Waferhalterkörper, der von dem Halterkörper 10 des zweiten Ausführungsbeispieles getrennt ist, durch die Waferhubstütze 42 ersetzt, die horizontal unterteilt ist. Da der Halterkörper 10 und die Waferhubstütze 43 horizontal angeordnet sind, ist die Dicke gleich wie bei dem Waferhalter, so dass die Anordnungsdistanz zwischen den Waferhaltern weiter reduziert ist.
  • Die Waferhubstütze 42 kann für diesen Zweck mit dem Öffner 48 des Halterkörpers 10 gekoppelt und von ihm entkoppelt werden. Ein Abschnitt der Waferhubstütze 42 erstreckt sich in das Innere der Waferseitensicherung 8 und ist mit einem unteren Abschnitt eines Außenumfanges des Halbleiterwafers in Kontakt.
  • Die Waferhubstütze 42 ist mit der Waferstütze 28 des zweiten Ladeschiffes 4 gekoppelt. Die Waferstütze 26 des ersten Ladeschiffes 3 grenzt an den Öffner 48 an, der durch die Waferhubstütze 42 vorgesehen ist, so dass der untere Abschnitt des Halterkörpers 10 an der Waferstütze 26 angeordnet ist.
  • Dementsprechend ist die Waferhubstütze 42 mit dem Halterkörper 10 gekoppelt, so dass nur die obere Fläche des Halbleiterwafers 100 während eines Prozesses frei liegt.
  • Wenn der Halbleiterwafer 100 geladen/entladen wird, wird als nächstes die Waferstütze 28 des zweiten Waferladeschiffes 4 nach oben bewegt. Dann wird die Waferhubstütze 42 ebenfalls nach oben bewegt, die mit der Waferstütze 28 gekoppelt ist. Dann wird der Halbleiterwafer 100 ebenfalls nach oben bewegt, und der Roboterarm wird betrieben.
  • Währendessen haben die Waferhubstütze 42 und der Halterkörper 10 die abgeschrägte Gaszustromauffangfläche 14, die an deren oberen Abschnitt klein ist und die an deren unteren Abschnitt groß ist. Die 4C zeigt eine Querschnittsansicht eines anderen Beispieles einer Gaszustromauffangfläche des dritten Ausführungsbeispieles. In der 4C ist die gebogene und abgestufte Fläche 18 dargestellt, wie sie vorstehend beschrieben ist.
  • Gemäß dem entsprechenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird bei einem Stapel-Halbleiterherstellungssystem ausschließlich die obere Fläche des Halbleiterwafers einem Prozess ausgesetzt, auch wenn eine große Menge Halbleiterwafer geladen ist, so dass im Wesentlichen verhindert wird, das ein Film an der Rückseite des Halbleiterwafers ausgebildet wird.
  • Jedes der Ausführungsbeispiele hat ihre spezifischen Vorteile. Wenn z.B. das erste Ausführungsbeispiel mit dem dritten Ausführungsbeispiel verglichen wird, dann ist das erste Ausführungsbeispiel dadurch gekennzeichnet, dass ein Stützpol im Inneren einer Waferseitensicherung angeordnet ist und dass im Wesentlichen verhindert wird, dass der Halbleiter frei liegt, aber die Anordnungsdistanz zwischen den Halbleiterwafern ist aufgrund der Hubstange vergrößert. Das dritte Ausführungsbeispiel kann durch eine minimale Änderung der herkömmlichen Linie angewendet werden, auch wenn die herkömmliche Anordnungsdistanz zwischen den Halbleiterwafern ausreichend groß aufrecht erhalten wird, aber es wird eine Schnittlinie an der Waferseitensicherung aufgrund der zusätzlichen Waferhubstütze erzeugt, so dass es erforderlich ist, den Spalt der Schnittlinie genau einzustellen.
  • Gemäß der vorstehend beschriebenen vorliegenden Erfindung ist die Gaszustromauffangfläche enthalten, und ein Abschnitt des Waferhalters ist von dem Waferhalter getrennt, um eine Waferhubvorrichtung zu bilden, so dass es im Wesentlichen vermieden wird, dass der Halbleiterwafer durch den herkömmlichen Öffner dem Prozess ausgesetzt wird, und die Ausbeute und die Produktivität des Halbleiters wird verbessert.
  • Für den Fachmann ist offensichtlich, dass verschiedenen Abwandlungen und Änderungen der vorliegenden Erfindung geschaffen werden können. Es ist somit beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung die Abwandlungen und Änderungen dieser Erfindung innerhalb des Umfanges der beigefügten Ansprüche und ihrer äquivalente abdeckt.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Waferhalter für ein Halbleiterherstellungssystem, das die Ausbeute und die Produktivität der Halbleiter dadurch verbessert, dass im Wesentlichen verhindert wird, dass ein Halbleiter einer Prozessreaktion in dem Halbleiterherstellungssystem ausgesetzt wird, dass ein Doppelschiff verwendet, und dass eine Ablagerung an der Rückseite durch den Waferhalter verhindert wird. Es wird ein Waferhalter für ein Halbleiterherstellungssystem vorgesehen, das ein Reaktionsrohr und ein Doppelschiff aufweist. Der Waferhalter ist mit einem Halterkörper versehen, um die Rückseite des Halbleiterwafers während eines Prozesses in dem Reaktionsrohr zu verbergen, das einen abgedichteten Prozessraum bereitstellt. Der Halterkörper ist mit einer Waferhubvorrichtung versehen, von der ein Abschnitt von dem Halterkörper entkoppelt und mit ihm gekoppelt werden kann, so dass ein unterer Abschnitt des Halbleiterwafers durch das Doppelschiff gestützt ist, und der Halbleiterwafer kann von dem Waferkörper angehoben werden, wenn der Halbleiterwafer geladen/entladen wird. Ein Trennungsgrenzbereich zwischen dem Halterkörper und der Waferhubvorrichtung ist mit einer Gaszustromauffangfläche versehen, um einen Zustrom eines Reaktionsgases durch den Trennungsgrenzbereich zu verhindern, so dass die Waferhubvorrichtung mit dem Halterkörper gekoppelt und von ihm entkoppelt werden kann.
    •

Claims (9)

  1. Waferhalter für ein Halbleiterherstellungssystem, das ein Reaktionsrohr und Doppelschiff aufweist, wobei das Reaktionsrohr einem Halbleiterwafer einen abgedichteten Raum zum Durchführen eines Prozesses bereitstellt, wobei das Doppelschiff in dem durch das Reaktionsrohr bereitgestellten Prozessraum angebracht ist und zumindest einen Halbleiterwafer lädt, wobei das Doppelschiff auf einem ersten Waferladeschiff und einem zweiten Waferladeschiff besteht, wobei das erste Waferladeschiff und das zweite Waferladeschiff relativ zueinander nach oben und nach unten bewegt werden und voneinander beabstandet sind, wobei der Waferhalter an dem Doppelschiff angebracht ist, der Halbleiterwafer an dem Waferhalter angebracht ist, eine Rückseite des Halbleiterwafers während eines Prozesses verborgen wird, der Waferhalter ist dadurch gekennzeichnet, dass: der Waferhalter mit einem Halterkörper zum Verbergen der Rückseite des Halbleiterwafers während eines Prozesses in dem Reaktionsrohr versehen ist, das einen abgedichteten Prozessraum bereitstellt; der Halterkörper mit einer Waferhubvorrichtung versehen ist, von der ein Abschnitt von dem Halterkörper entkoppelt und mit ihm gekoppelt werden kann, so dass ein unterer Abschnitt des Waferhalters durch das Doppelschiff gestützt ist, und der Halbleiterwafer kann von dem Waferkörper angehoben werden, wenn der Halbleiterwafer geladen/entladen wird; und ein Trennungsgrenzbereich zwischen dem Halterkörper und der Waferhubvorrichtung mit einer Gaszustromauffangfläche versehen ist, um einen Zustrom eines Reaktionsgases durch den Trennungsgrenzbereich zu verhindern, so dass die Waferhubvorrichtung mit dem Halterkörper gekoppelt und von ihm entkoppelt werden kann.
  2. Waferhalter gemäß Anspruch 1, wobei die Gaszustromauffangfläche aus abgeschrägten Flächen ausgebildet ist, die einander zugewandt sind.
  3. Waferhalter gemäß Anspruch 1, wobei die Gaszustromauffangfläche aus gebogenen und abgestuften Flächen ausgebildet ist, die kontinuierlich gebogen sind.
  4. Waferhalter gemäß Anspruch 1, wobei die Waferhubvorrichtung Stützpole zum Stützen von zumindest drei Punkten des Halbleiterwafers in einer Seitensicherung des Halterkörpers aufweist; der Halterkörper mit Durchgangslöchern versehen ist, in denen die Stützpole eingefügt und aus denen sie entnommen werden können; und der Stützpol einen unteren Abschnitt aufweist, bei dem eine Hubstange angeordnet ist, die durch ein zweites Waferladeschiff des Doppelschiffes betätigt wird.
  5. Waferhalter gemäß Anspruch 4, wobei die Hubstange eine Einfügungsnut aufweist, die an ihrem unteren Abschnitt ausgebildet ist, so dass ein Endabschnitt der Waferstütze des zweiten Waferladeschiffes in die Einfügungsnut eingefügt und mit ihr gekoppelt wird.
  6. Waferhalter gemäß Anspruch 4, wobei das zweite Waferladeschiff durch einen zusätzlichen Roboterarm ersetzt ist, und der Roboterarm eine Hubstange zum Anheben des Stützpoles nach oben aufweist.
  7. Waferhalter gemäß Anspruch 1, wobei der Halterkörper eine Funktion der Waferhubvorrichtung aufweist, mit: einem oberen Halterkörper, der durch das zweite Waferladeschiff betätigt wird, um zumindest den Halbleiterwafer anzuheben; und einem unteren Halterkörper, der an dem ersten Waferladeschiff angebracht ist, wobei der obere Halterkörper einen Ausschnittsabschnitt zum Bereitstellen eines Einfügungsbereiches für einen Roboterarm zum Laden/Entladen des Halbleiterwafers aufweist; und wobei der untere Halterkörper folgendes aufweist: eine vorstehende Klinke, die mit dem Ausschnittsabschnitt gekoppelt ist; und einen Öffner, der an einer Kante davon ausgebildet ist, damit das zweite Waferladeschiff den oberen Halterkörper anheben kann.
  8. Waferhalter gemäß Anspruch 1, wobei der Halterkörper eine Funktion der Waferhubvorrichtung aufweist und eine Waferhubstütze aufweist, die mit dem zweiten Waferladeschiff des Doppelschiffes gekoppelt ist; die Waferhubstütze so ausgebildet ist, dass sie sich in das Innere der Waferseitensicherung so erstreckt, dass zumindest eine Kante des Halbleiterwafers an der Waferhubstütze angeordnet ist; und das erste Waferladeschiff angrenzend an dem Öffner angeordnet ist, was durch die Trennung der Waferhubstütze vorgesehen wird, damit der Halterkörper daran angeordnet werden kann.
  9. Waferhalter gemäß Anspruch 8, wobei ein Waferhubkörper mit dem zweiten Waferladeschiff gekoppelt ist; und ein Kopplungsloch in einem unteren Abschnitt des Waferhubkörpers oder in der Stütze des zweiten Waferladeschiffes ausgebildet ist, und ein Kopplungsstift, der in das Kopplungsloch einzufügen ist, an dem anderen von dem unteren Abschnitt des Waferhubkörpers und der Stütze des zweiten Waferladeschiffes ausgebildet ist.
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