JP2009170938A - Silicon fixture for wafer processing, and manufacturing method thereof - Google Patents

Silicon fixture for wafer processing, and manufacturing method thereof Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a silicon tower for wafer processing which reduces shadowing and contamination while correctly keeping the wafer in a stable state. <P>SOLUTION: This silicon tower for supporting a plurality of wafers is structured to removably support the plurality of wafers, and characterized by including: a plurality of leg parts each formed in accordance with a non-circular cross-sectional leg part shape, and formed of silicon; and two bases formed of silicon and each having a hole part having the non-circular shape for housing and fixing the leg part. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、概して、半導体集積回路製造の際にウェーハを支持するために使用する固定具に係り、特に、ウェーハを支持するシリコン固定具に関する。   The present invention relates generally to a fixture used to support a wafer during semiconductor integrated circuit manufacture, and more particularly to a silicon fixture that supports the wafer.

シリコン・ウェーハの商業的製造が発展するにつれて、ますます大型化するウェーハが、ますます大規模化するバッチで処理され、同時に個々の大きさは0.18μm以下に小さくなってきている。処理がこのようになってきたために、処理装置の性能、および処理中にウェーハを移動し、搬送し、保持するために必要なウェーハ・ハンドリングおよび移送機構の性能に対する要件は、ますます厳しいものになってきている。これらの要件としては、温度を一定に維持すること、および不純物または粒子による汚染等がある。   As commercial production of silicon wafers develops, increasingly larger wafers are processed in increasingly larger batches, while the individual sizes are shrinking to less than 0.18 μm. Because of this process, requirements for processing equipment and wafer handling and transport mechanisms required to move, transport, and hold wafers during processing are becoming increasingly demanding. It has become to. These requirements include keeping the temperature constant and contamination with impurities or particles.

多くの化学処理作業および熱処理作業の際には、多くの場合、多くのウェーハに対して同時に行われる、種々の処理ステップ中、特に焼きなまし、ドーパント拡散、または化学蒸着中に、ウェーハを正確な位置に保持しなければならない。この目的のためには、通常、「ボート」または「タワー」のような比較的大型で複雑な構造体が使用される。特許文献1が、このような構造体の一例を開示している。特許文献1は、複数の半導体ウェーハを保持するための垂直ボートを開示している。上記ボートは、2つの端部部材と複数の支持部材とを含む。ある実施形態の場合には、上記支持部材は、1/4の円弧の断面を持つ、長いプレート部材を供給するために、垂直に切断されたパイプ部材から形成される。他の実施形態の場合には、上記支持部材は、1/2の円弧の断面を持つ、長いプレート部材を供給するために、垂直に切断されたパイプ部材から形成される。特許文献1は、そのボートに使用することができる材料として、石英ガラス、炭化シリコン、炭素、単結晶シリコン、多結晶シリコン、およびシリコン含浸炭化シリコンを挙げている。石英ガラスから製造した場合には、種々の素子を一緒に融合させなければならない。そうでない場合には、「上記素子を所定の方法で組み立てることができる」。   During many chemical and thermal processing operations, the wafer is often accurately positioned during various processing steps, particularly annealing, dopant diffusion, or chemical vapor deposition, which are often performed simultaneously on many wafers. Must hold on. For this purpose, relatively large and complex structures such as “boats” or “towers” are usually used. Patent Document 1 discloses an example of such a structure. Patent Document 1 discloses a vertical boat for holding a plurality of semiconductor wafers. The boat includes two end members and a plurality of support members. In one embodiment, the support member is formed from a vertically cut pipe member to provide a long plate member having a quarter arc cross section. In another embodiment, the support member is formed from a vertically cut pipe member to provide a long plate member having a half arc cross section. Patent Document 1 lists quartz glass, silicon carbide, carbon, single crystal silicon, polycrystalline silicon, and silicon-impregnated silicon carbide as materials that can be used for the boat. When manufactured from quartz glass, the various elements must be fused together. Otherwise, “the device can be assembled in a predetermined manner”.

特許文献2も、半導体ウェーハを保持するための垂直ボートに関するものである。このボートは、その全長に沿って形成されたスロットを持つ複数のロッドを含む。スロットは、処理中、ボート内に設置されたウェーハ上のシャドーイングを少なくするためのものである。ロッドは円筒形で、溶融石英から製造するように指定されているが、ウェーハを保持するのに適している任意の周知の材料も使用することができる。
特許文献3は、シリコン・ウェーハ等用の強化キャリヤを開示している。上記キャリヤは、一定の間隔でウェーハを保持するために、そこから突き出ている歯を備える環状のレールからなる側部素子を含む。上記レールは、プラスチックからできていて、強化用の硬質インサートを含むことができる。上記歯は、レールと一体に成形することもできるし、レールに溶着することもできる。
Patent Document 2 also relates to a vertical boat for holding semiconductor wafers. The boat includes a plurality of rods having slots formed along their entire length. The slots are for reducing shadowing on wafers installed in the boat during processing. The rod is cylindrical and is designated to be manufactured from fused quartz, but any well-known material suitable for holding the wafer can also be used.
Patent Document 3 discloses a reinforced carrier for silicon wafers and the like. The carrier includes a side element consisting of an annular rail with teeth protruding therefrom to hold the wafer at regular intervals. The rail is made of plastic and may include a hard insert for reinforcement. The teeth can be molded integrally with the rail or welded to the rail.

特許文献4は、リング部材を支持するように配置されている複数のロッドを含むウェーハ・ボートに関する。複数のウェーハ支持片は、リング部材と連結し、ウェーハと接触するための角を持つ突起を含む。特許文献4は、また、その内部にウェーハ支持凹部を持つ複数の円筒形の石英ロッドを含むウェーハ・ボートも開示している。
純粋なシリコン構造体の理論的な利点は周知である。従来のタワーおよびボートは、通常、石英または炭化シリコンからできているが、これらの材料は汚染物質を含んでいて、温度がより高くなると不安定になる。ウェーハ自身と同じ材料からウェーハ保持構造体を製造すると、汚染および変形の可能性は最小限度まで低減する。シリコン構造体は、ウェーハとまったく同じ方法で、処理温度、条件および化学的性質と反応して、上記構造体の全有効寿命を著しく改善する。
U.S. Pat. No. 6,057,059 relates to a wafer boat that includes a plurality of rods arranged to support a ring member. The plurality of wafer support pieces are connected to the ring member and include protrusions having corners for contacting the wafer. U.S. Pat. No. 6,057,089 also discloses a wafer boat that includes a plurality of cylindrical quartz rods having a wafer support recess therein.
The theoretical advantages of pure silicon structures are well known. Conventional towers and boats are usually made of quartz or silicon carbide, but these materials contain contaminants and become unstable at higher temperatures. Manufacturing the wafer holding structure from the same material as the wafer itself reduces the possibility of contamination and deformation to a minimum. Silicon structures react with processing temperatures, conditions and chemistry in exactly the same way as wafers, significantly improving the overall useful life of the structure.

残念ながら、特許文献1が開示している「所定の方法」でのシリコン構造体の標準的組立てが、純粋なシリコンがボートおよびタワーのような構造体用の材料として広く受け入れられなかった理由の1つである。単結晶シリコン、多結晶シリコンおよび,バージンポリシリコンは加工が難しいので、特許文献1の特許に記載されている構造体が開発されるようになったのだが、単結晶シリコンを材料として選択した場合を考えてみると、支持部材と目的部材との間の接続については何の記載もなく、支持構造体の上記製造方法は、押し出し環状部材の切り出しを含むだけである。このような支持構造体は、元来、石英または炭化シリコンのような、もっと古くから使用されていて、もっと容易に加工できる材料から製造された支持構造体より安定性が低い。   Unfortunately, the standard assembly of silicon structures in the “predetermined method” disclosed in US Pat. No. 6,057,049 is why pure silicon was not widely accepted as a material for structures such as boats and towers. One. Since single crystal silicon, polycrystalline silicon, and virgin polysilicon are difficult to process, the structure described in the patent of Patent Document 1 has been developed, but when single crystal silicon is selected as the material When considering the above, there is no description about the connection between the support member and the target member, and the above-described manufacturing method of the support structure only includes the cutting out of the extruded annular member. Such support structures are inherently less stable than support structures made from materials that have been used for a long time, such as quartz or silicon carbide, and can be more easily processed.

同様に、特許文献2、特許文献3および特許文献4の特許も、シャドーイングおよび汚染を低減する、丈夫で、信頼性の高いウェーハ支持構造体を供給するという特定の問題を解決していない。上記特許に記載されている突起およびスロットは、ある程度は有効であるが、シリコンのような材料からの製造には適していないし、また安定していて、正確なウェーハ支持体を提供するには、比較的大きな断面積を必要とする。
シリコンは、非常にもろく、溶融しにくいことがわかっている。そのため、周知のシリコン構造体は、良く言って、デリケートなものであり、悪く言えば、非常にもろいものであると考えられている。従って、上記シリコン構造体は、商業的に広く受け入れられなかった。
Similarly, the patents of U.S. Pat. Nos. 6,057,036, and 5,048, do not solve the specific problem of providing a robust and reliable wafer support structure that reduces shadowing and contamination. The protrusions and slots described in the above patent are effective to some extent, but are not suitable for manufacturing from materials such as silicon, and to provide a stable and accurate wafer support. A relatively large cross-sectional area is required.
Silicon has been found to be very brittle and difficult to melt. For this reason, the well-known silicon structures are considered to be delicate, at best, and very brittle at best. Therefore, the silicon structure has not been widely accepted commercially.

さらに、単結晶シリコンの結晶構造により、結晶性シリコンから押出し成形されたブランクは、ブランクをほぼ縦方向に走るハッキリした「グレイン」を持つ。シリコン・ブランクは、通常、糸ノコにより、グレインを横切って横方向に切断される。都合の悪いことに、縦方向の切断に使用した場合、従来の切断技術は、グレインに沿ってシリコン・ブランクを分割する傾向があり、そのため、ブランクがダメになってしまう。
構造体材料としてのシリコンの利点を保持しながら、周知のシリコン構造体の欠点を除去することができる半導体ウェーハ等の製造の際に使用するための、単結晶シリコン構造体部材、および多結晶シリコン構造体部材を製造するための方法が待望されていることが分かる。
Further, due to the crystal structure of single crystal silicon, blanks extruded from crystalline silicon have a clear “grain” that runs substantially vertically in the blank. Silicon blanks are usually cut transversely across the grain by a thread saw. Unfortunately, when used for longitudinal cutting, conventional cutting techniques tend to divide the silicon blank along the grain, which makes the blank useless.
Monocrystalline silicon structure member and polycrystalline silicon for use in the manufacture of semiconductor wafers and the like that can eliminate the disadvantages of known silicon structures while retaining the advantages of silicon as a structural material It can be seen that a method for manufacturing a structural member is awaited.

チョクラルスキー(CZ)単結晶シリコンは、半導体集積回路でウェーハとして使用されるタイプのものであり、本質的には、溶融シリコンから大型のインゴットとして引き伸ばされた水平方向の長さが200mmおよび300mmのシリコンの単結晶からなる。チョクラルスキーの多結晶シリコンは、多くの場合、準単結晶シリコンと呼ばれ、単結晶シリコンと、事実上、同じ局部構造を持っているが、個々の結晶からできている。クリスタライトは、1mmから100mm超程度の大きさを持ち、グレイン境界により分離されている。このようなチョクラルスキー・ポリシリコンは、構造的部材の点からみれば、従来のポリシリコンであると考えられている。チョクラルスキー・シリコンが、単結晶の形で成長するか、多結晶の形で成長するかは、その引出し速度に大きく依存する。チョクラルスキー・シリコンは、1ppmの重金属不純物を含んだ状態で成長する場合があるが、炭素および窒素も1〜7ppmの濃度で存在する場合があり、一方、酸素は、10〜25ppmの濃度で存在する。クリスタライトは、通常、相互に非常によく似ている配向を持っている。さらに、ポリシリコンは、多くの場合、化学蒸着により、シリコン集積回路内で薄い層として成長するが、このようなフィルムは、本発明に直接適用することはできない。   Czochralski (CZ) single crystal silicon is of the type used as a wafer in semiconductor integrated circuits, essentially having a horizontal length of 200 mm and 300 mm stretched from molten silicon as a large ingot. Made of single crystal of silicon. Czochralski polycrystalline silicon, often referred to as quasi-single crystalline silicon, has virtually the same local structure as single crystalline silicon, but is made up of individual crystals. Crystallite has a size of about 1 mm to more than 100 mm and is separated by grain boundaries. Such Czochralski polysilicon is considered to be conventional polysilicon in terms of structural members. Whether Czochralski silicon grows in a single crystal form or a polycrystalline form largely depends on the drawing speed. Czochralski silicon may grow with 1 ppm heavy metal impurities, but carbon and nitrogen may also be present at concentrations of 1-7 ppm, while oxygen is at concentrations of 10-25 ppm. Exists. Crystallites usually have orientations that are very similar to each other. Further, polysilicon is often grown as a thin layer in silicon integrated circuits by chemical vapor deposition, but such films cannot be applied directly to the present invention.

バージンポリシリコン(以後、バージンポリと呼ぶ)は、半導体業界内で使用するために、広く製造されるポリシリコンの特殊なタイプである。バージンポリは、加熱された種ロッド上に凝集する前駆物質としての種々のシランを使用する熱化学蒸着(CVD)により、(最大直径約15cmの)比較的大型のインゴットの形に形成される。このような前駆物質は、SiH、SiClH、SiCl、SiClH、およびSiClを含む。これらの化合物の中、SiHClHは、商業的に最も普通に使用されるものであるが、フロート・ゾーン蒸着で今迄使用されてきたので、場合によっては、モノシラン(SiH)を使用する場合もある。バージンポリは、10−12cm−3またはそれ以下という不純物濃度の、非常に高い純度で成長する。通常の基準は、バージンポリが、1ppt(酸素を含むすべての予想される汚染物の不純物レベル、1×10−12)程度の不純物を含むレベルである。ある程度の変動はあるが、バージンポリは、10ppt以下の不純物レベルを持つ。これは、少なくとも1ppmの重金属および最高25ppm以上の溶解ガスの種々の不純物を含む、チョクラルスキー・ポリシリコンと対照的である。バージンポリは、商業的には、容易に粉砕することができるよう、高い内部応力を持つように製造される。半導体シリコン・ウェーハは、通常、チョクラルスキー法で成長するが、この方法の場合には、ポリシリコンが粉砕され、その後で、大気圧の下でのシリコンの融点である、1416℃のちょっと上の付近の温度で、恐らく、意図的に導入されたドーパント材料と一緒に溶融される。単結晶は、溶融物の表面に置かれた小さな種結晶上に凝集し、成長中の単結晶インゴットが、溶融物から非常にゆっくりと引き出される。 Virgin polysilicon (hereinafter referred to as virgin poly) is a special type of polysilicon that is widely manufactured for use within the semiconductor industry. Virgin poly is formed into relatively large ingots (with a maximum diameter of about 15 cm) by thermal chemical vapor deposition (CVD) using various silanes as precursors that agglomerate on heated seed rods. Such precursors include SiCH 4 , SiClH 3 , SiCl 2 H 2 , SiCl 3 H, and SiCl 4 . Of these compounds, SiHCl 3 H is the most commonly used commercially, but has been used in float zone deposition so far, in some cases monosilane (SiH 4 ) is used. In some cases. Virgin poly grows with very high purity, with an impurity concentration of 10 −12 cm −3 or less. Normal standards, virgin poly is, 1 ppt (impurity levels of all of the expected contaminants containing oxygen, 1 × 10 -12) is a level containing about impurity. Although there is some variation, virgin poly has an impurity level of 10 ppt or less. This is in contrast to Czochralski polysilicon, which contains various impurities of at least 1 ppm heavy metal and up to 25 ppm or more of dissolved gas. Virgin poly is commercially produced with high internal stress so that it can be easily crushed. Semiconductor silicon wafers are usually grown by the Czochralski method, in which the polysilicon is crushed and then slightly above 1416 ° C., the melting point of silicon under atmospheric pressure. At a temperature in the vicinity of, perhaps together with the intentionally introduced dopant material. Single crystals agglomerate on small seed crystals placed on the surface of the melt, and the growing single crystal ingot is drawn very slowly from the melt.

チョクラルスキー法によるシリコンが、単結晶になるか、多結晶になるかは、その引き上げ速度に大きく依存し、クリスタライトは、ランダムなサイズで、大きく成長する傾向がある。一方、バージンポリは、高温の種ロッドから凝集し、ロッドから放射状に突き出る結晶性のアームを形成しようとする。
知る限りでは、バージンポリが、半導体処理の際に、ウェーハを支持するためのシリコン固定具内で使用されたことはない。
それ故、ウェーハを安定状態で正確に保持しながら、シャドーイングおよび汚染を低減するウェーハ処理固定具に対する、丈夫で、信頼性の高い支持部材の開発が待望されているのが分かる。
Whether the silicon by the Czochralski method becomes single crystal or polycrystal depends largely on the pulling speed, and crystallite tends to grow greatly at a random size. Virgin poly, on the other hand, aggregates from hot seed rods and attempts to form crystalline arms that protrude radially from the rod.
To the best of our knowledge, virgin poly has never been used in silicon fixtures to support wafers during semiconductor processing.
Therefore, it can be seen that there is a need for the development of a strong and reliable support member for wafer processing fixtures that reduces shadowing and contamination while holding the wafer accurately in a stable state.

米国特許第5,492,229号US Pat. No. 5,492,229 米国特許第5,534,074号US Pat. No. 5,534,074 米国特許第4,872,554号U.S. Pat. No. 4,872,554 米国特許第5,752,609号US Pat. No. 5,752,609

本発明は、ウェーハを安定状態で正確に保持しながら、シャドーイングおよび汚染を低減するウェーハ処理用シリコン・タワーを提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a silicon tower for wafer processing that reduces shadowing and contamination while holding the wafer accurately in a stable state.

本発明は、シリコン・ウェーハ処理固定具を含む。固定具は、その終端部から外側に向かって延びる取付け素子を備える一様に細長いシリコン支持部材を含む。固定具は、また、ほぼ平らなシリコン・ベースを含む。ベースは、支持部材の取付け素子をその中にしっかりと固定する取付け素子収容部分を含む。
第1の実施形態の場合には、固定具の少なくとも一部は、バージンポリシリコンからなる。1つのより特殊な実施形態の場合には、細長い部材は、バージンポリシリコンから機械加工して作られ、一体ベースは単結晶シリコンである。他の実施形態の場合には、ベースをいくつかの部分から構成し、これらの部分および細長い部材は、すべて、バージンポリシリコンから形成される。
The present invention includes a silicon wafer processing fixture. The fixture includes a uniformly elongated silicon support member with an attachment element extending outwardly from its terminal end. The fixture also includes a substantially flat silicon base. The base includes an attachment element receiving portion for securely securing the attachment element of the support member therein.
In the case of the first embodiment, at least a part of the fixture is made of virgin polysilicon. In one more specific embodiment, the elongated member is machined from virgin polysilicon and the monolithic base is single crystal silicon. In other embodiments, the base is composed of several parts, all of which are formed from virgin polysilicon.

本発明は、結晶性材料の単体ブランクから細長い構造部材を製造するための方法を提供する。上記ブランクは、所定の長さ、幅および奥行きを持つ。ブランクに第1のほぼ平らなカットが形成されるが、このカットは、ブランクのほぼ全長に沿って、また、ブランクの幅全体よりかなり短い距離を延びる。ブランク内には、少なくとも1つの追加のカットが形成されるが、この追加のカットは、第1のカットと同じ平面内を延びて、ブランクを2つの部分に切断する。   The present invention provides a method for manufacturing an elongated structural member from a single blank of crystalline material. The blank has a predetermined length, width and depth. A first substantially flat cut is formed in the blank that extends along substantially the entire length of the blank and a distance that is significantly shorter than the entire width of the blank. Within the blank, at least one additional cut is formed, which extends in the same plane as the first cut and cuts the blank into two parts.

少なくとも1つの追加のカットを形成するステップは、複数の追加のカットを形成するステップを含むことができる。ある実施形態の場合には、この追加のカットの数は、少なくとも3つである。上記カットは、ダイヤモンド・コーティングした切断面を持つブレードを備える回転ソーにより形成することができる。上記ソーが動作する場合、ブレードの回転数は、50〜50,000rpmの範囲内にあるが、好適には、約4,000rpmであることが好ましい。
結晶性材料のブランクは、シリコン材料の単体ブランクとして供給することができる。本発明の方法は、単結晶シリコン材料または多結晶シリコン材料により実行することができる。
Forming the at least one additional cut may include forming a plurality of additional cuts. In some embodiments, this number of additional cuts is at least three. The cut can be formed by a rotating saw comprising a blade with a diamond-coated cutting surface. When the saw operates, the blade speed is in the range of 50 to 50,000 rpm, but preferably about 4,000 rpm.
The blank of crystalline material can be supplied as a single blank of silicon material. The method of the present invention can be carried out with a single crystal silicon material or a polycrystalline silicon material.

ある実施形態の場合には、ブランクは、ほぼ円筒形のブランク、すなわち、インゴットとして供給することができる。第1のほぼ平らなカットを形成するステップ、および少なくとも1つの追加のカットを形成するステップは、元のシリンダから4つの部分を形成するために、2つの各部分に対して反復して実行することができるし、元のシリンダから8つの部分を形成するために、同様に、反復して実行することができる。8つの各部分は、ほぼ楔状の断面を持つ。   In some embodiments, the blank can be supplied as a generally cylindrical blank, i.e., an ingot. The step of forming the first substantially flat cut and the step of forming at least one additional cut are performed iteratively for each of the two parts to form four parts from the original cylinder. Can be performed iteratively as well to form eight parts from the original cylinder. Each of the eight parts has a substantially wedge-shaped cross section.

本発明は、シリコン・ウェーハ処理固定具そのものと同様、シリコン・ウェーハ処理固定具の少なくとも一部を形成するために、第2のシリコン部材に第1のシリコン部材を固定するための方法を開示している。上記方法は、第1のシリコン部材に外側に向かって延びる取付け部材を提供するステップを含む。少なくとも部分的に、取付け部材を囲む取付け素子収容部分を備える第2のシリコン部材が提供される。その後で、取付け素子は、取付け素子収容部分内にしっかりと固定される。   The present invention discloses a method for securing a first silicon member to a second silicon member to form at least a portion of the silicon wafer processing fixture as well as the silicon wafer processing fixture itself. ing. The method includes providing an attachment member extending outwardly on the first silicon member. At least partially, a second silicon member is provided that includes an attachment element receiving portion surrounding the attachment member. Thereafter, the attachment element is securely fixed in the attachment element receiving portion.

本発明は、ウェーハ処理固定具用の支持部材の製造方法を提供する。上記方法の第1のステップにおいて、細長い支持部材の基本型が形成される。上記基本型は、ほぼ楔形の断面と、角張った縁部を持つ。次に、支持部材の基本型の縁部は、機械加工され、角張った縁部の代わりにほぼ弓状の縁部が形成される。複数のウェーハ保持スロットが、支持部材の基本型の1つの面に沿って形成される。   The present invention provides a method of manufacturing a support member for a wafer processing fixture. In the first step of the method, an elongated support member base mold is formed. The basic mold has a substantially wedge-shaped cross section and an angular edge. The base edge of the support member is then machined to form a generally arcuate edge instead of an angular edge. A plurality of wafer holding slots are formed along one face of the base mold of the support member.

支持部材の基本型は、前面と後面とを含むことができ、少なくとも1つの角張った縁部が、各面に存在する。支持部材の基本型の縁部を機械加工するステップは、各面の縁部を、0.25インチ(6.3mm)から5.25インチ(133.3mm)の範囲の半径に、機械加工することにより実行することができる。ある実施形態の場合には、後面の少なくとも1つの角張った縁部を約1.5インチ(38mm)の半径に機械加工することができ、前面の少なくとも1つの角張った縁部を、約0.35インチ(8.9mm)の半径に機械加工することができる。都合のよいことに、支持部材の他のコーナはすべて、前面の半径より小さな半径を持つ。   The basic form of the support member can include a front face and a rear face, with at least one angular edge on each face. The step of machining the edges of the base of the support member is to machine the edges of each face to a radius in the range of 0.25 inches (6.3 mm) to 5.25 inches (133.3 mm). Can be executed. In certain embodiments, the at least one angular edge of the rear surface can be machined to a radius of about 1.5 inches (38 mm), and the at least one angular edge of the front surface is about. It can be machined to a radius of 35 inches (8.9 mm). Conveniently, all other corners of the support member have a radius that is smaller than the radius of the front surface.

支持部材の基本型の少なくとも1つの終端部上に、少なくとも1つの取付け構造体を形成することができる。取付け部材は、ほぼ平らなベース部材に、支持部材を容易に取付けることができるように構成されている。ある実施形態の場合には、取付け構造体を、それぞれが、支持部材の基本型の各終端部から延びている1組の円筒形のペグとして設けることができる。
細長い支持部材の基本型は、多結晶シリコンまたは単結晶シリコンのような不活性の結晶性材料から作ることができる。
At least one mounting structure can be formed on at least one terminal end of the basic form of the support member. The mounting member is configured such that the support member can be easily mounted on the substantially flat base member. In some embodiments, the mounting structure can be provided as a set of cylindrical pegs, each extending from each end of the base type of the support member.
The basic type of elongated support member can be made from an inert crystalline material such as polycrystalline silicon or single crystal silicon.

支持部材の基本型の1つの面に沿う複数のウェーハ保持スロットを形成するステップは、支持部材の基本型の縦軸に対してほぼ垂直に複数のカットを形成するように実行できる。カットは、支持部材の基本型の奥行きを適当な距離だけ延びることができ、ダイヤモンドでコーティングした表面を持つブレードを備える回転ソーにより形成することができる。ウェーハ保持スロットは、支持部材の基本型の前面に対して垂直に形成することができる。   The step of forming a plurality of wafer holding slots along one side of the support member basic mold can be performed to form a plurality of cuts substantially perpendicular to the longitudinal axis of the support member basic mold. The cut can be extended by a suitable distance the depth of the basic form of the support member and can be formed by a rotating saw with a blade having a diamond-coated surface. The wafer holding slot can be formed perpendicular to the front face of the basic mold of the support member.

本発明は、ウェーハ処理固定具用の支持部材も開示している。支持部材は、1組の対向する終端部、第1の曲率半径を持つ弓状の前面と、第2の曲率半径を持つ弓状の後面とを備える細長い本体部分を含むことができる。第1の曲率半径は、第2の曲率半径よりかなり小さくすることができる。複数の相互に平行なウェーハ保持スロットが、本体部分の前面に形成される。   The present invention also discloses a support member for a wafer processing fixture. The support member can include an elongate body portion comprising a pair of opposing terminations, an arcuate front surface having a first radius of curvature, and an arcuate rear surface having a second radius of curvature. The first radius of curvature can be much smaller than the second radius of curvature. A plurality of mutually parallel wafer holding slots are formed in the front surface of the body portion.

ある実施形態の場合には、1組の取付け構造体は、支持部材の各終端部から延びることができる。取付け素子はほぼ円筒形で、取付け素子収容部分を取付け素子の直径および長さに対応する直径および長さを持つ円筒形のボアとして形成する。しかし、ブレードのような他の形にすることもできる。取付け部材を含む第1および第2のシリコン部材は、単結晶シリコン、多結晶シリコンまたはバージンポリシリコンから形成することができる。   In some embodiments, a set of mounting structures can extend from each end of the support member. The mounting element is generally cylindrical and the mounting element receiving portion is formed as a cylindrical bore having a diameter and length corresponding to the diameter and length of the mounting element. However, other shapes such as blades are possible. The first and second silicon members, including the attachment members, can be formed from single crystal silicon, polycrystalline silicon, or virgin polysilicon.

ある方法、実施形態によれば、取付け素子をしっかりと固定するためのステップは、取付け素子内に第1の横方向ボアを形成し、取付け素子収容部分内に第2の横方向ボアを形成することにより実行することができる。第1および第2の横方向ボアは、相互に同軸であり、位置決めピンを収容することができる。第1および第2の横方向ボアが相互に同軸に整合すると、位置決めピンは、第1および第2の横方向ボア内に固定される。ピンの長さは、第1および第2のボアの合計した長さより少し長くすることができ、ピンを下記の方法で固定することができる。最初に、位置決めピンの一部が第1および第2のボアの外側の限界から外側に向かって延びるように、位置決めピンを整合ボア内に挿入する。次に、位置決めピンの延長部分が、第1および第2のボアの外側の限界と同一平面になるまで機械加工される。別な方法としては、位置決めピンの外径を第1および第2ボアの内径にほぼ等しくなるようにすることもできる。この場合には、ピンは下記の方法で固定することができる。最初に、位置決めピンを、極低温で凍結し、位置決めピンを収縮させる。次に、ボアを周囲温度またはもっと高い温度に維持しながら、位置決めピンを整合したボアに挿入する。その後で、位置決めピンの温度を周囲温度まで戻して膨張させる。   According to one method, embodiment, the step for securely securing the mounting element forms a first lateral bore in the mounting element and a second lateral bore in the mounting element receiving portion. Can be executed. The first and second lateral bores are coaxial with each other and can accommodate locating pins. When the first and second lateral bores are coaxially aligned with each other, the locating pins are secured within the first and second lateral bores. The pin length can be slightly longer than the combined length of the first and second bores, and the pin can be secured in the following manner. Initially, the locating pin is inserted into the alignment bore such that a portion of the locating pin extends outwardly from the outer limits of the first and second bores. The extension portion of the locating pin is then machined until it is flush with the outer limits of the first and second bores. Alternatively, the outer diameter of the locating pin can be approximately equal to the inner diameter of the first and second bores. In this case, the pin can be fixed by the following method. First, the positioning pin is frozen at a cryogenic temperature, and the positioning pin is contracted. The locating pin is then inserted into the aligned bore while maintaining the bore at ambient or higher temperature. Thereafter, the temperature of the positioning pin is returned to ambient temperature and expanded.

他の固定ステップでは、取付け素子を取付け素子収容部分に融合させるために、取付け素子および取付け素子収容部分のうちの少なくとも一方にエネルギーを供給することができる。ある実施形態の場合には、第2のシリコン部材の取付け素子収容部分にアクセス孔部を設ける。取付け素子と取付け素子収容部分とを仮つけ溶接するために、アクセス孔部からレーザ・エネルギーを供給する。別な方法としては、取付け素子および取付け素子収容部分をほぼ同じ大きさにすることもできる。レーザ・エネルギーを取付け素子および取付け素子収容部分の両方に隣接する領域に供給することができる。   In another securing step, energy may be supplied to at least one of the attachment element and the attachment element receiving portion to fuse the attachment element to the attachment element receiving portion. In some embodiments, an access hole is provided in the mounting element receiving portion of the second silicon member. Laser energy is supplied from the access hole in order to tack weld the mounting element and the mounting element receiving portion. Alternatively, the mounting element and the mounting element receiving portion can be approximately the same size. Laser energy can be supplied to an area adjacent to both the mounting element and the mounting element receiving portion.

さらに、他の実施形態の場合には、第1シリコン部材の終端部に周辺凸部を設けることができる。第2シリコン部材の終縁部に周辺凹部を設けることができる。第1シリコン部材の周辺凸部が第2シリコン部材の周辺凹部に溶け込むように、レーザ・エネルギーが供給される。約3分間、またはシリコンの溶解物が周辺凹部を満たすまで、上記凸部をシリコンの融点である1,416度、好適には、約1,450度に加熱するために、レーザ・エネルギーが供給される。
さらに、他の実施形態の場合には、取付け素子収容部分内に取付け素子をしっかりと固定するためのステップは、取付け素子と取付け素子収容部分との間に、接着力が強く、汚染のない接着剤を塗布するステップを含む。取付け素子をほぼ円筒形とし、取付け素子収容部分を取付け素子の直径および長さに対応する直径および長さを持つ円筒形のボアとして形成する。第1および第2シリコン部材は、単結晶シリコン、多結晶シリコンまたはバージンポリシリコンから形成することができる。
Furthermore, in other embodiments, a peripheral convex portion can be provided at the terminal portion of the first silicon member. A peripheral recess can be provided at the end edge of the second silicon member. Laser energy is supplied so that the peripheral convex portion of the first silicon member is melted into the peripheral concave portion of the second silicon member. Laser energy is supplied to heat the protrusion to the silicon melting point of 1,416 degrees, preferably about 1,450 degrees, for about 3 minutes or until the silicon melt fills the peripheral recess. Is done.
Furthermore, in other embodiments, the step for securely securing the mounting element within the mounting element receiving portion includes a strong, contamination-free bond between the mounting element and the mounting element receiving portion. Applying an agent. The mounting element is substantially cylindrical and the mounting element receiving portion is formed as a cylindrical bore having a diameter and length corresponding to the diameter and length of the mounting element. The first and second silicon members can be formed from single crystal silicon, polycrystalline silicon, or virgin polysilicon.

本発明を使用すれば、半導体ウェーハ等の製造の際に使用するための単結晶シリコン、多結晶シリコン、またはバージンポリシリコンの構造的部材を製造することができるし、本発明を、シリコン・ウェーハの処理の際に使用する、任意の大型のおよび/または複雑な固定具、またはその一部に適用することができる。本発明の構造的部材を使用する構成部品を使用すれば、高温プロセス中の変形を避けることができる。原材料がウェーハ材料と同じ品質であるので、粒子による汚染および炭化シリコンのような周知の材料に固有の「結晶スリップ」を事実上避けることができる。さらに、シャドーイングがない。何故なら、原材料が、処理ウェーハの物理的特性および重要な定数を、1対1でコピーするからである。単結晶固定具およびその一部は、石英または炭化シリコンのような、通常使用される材料から作ったものでは達成することができない許容範囲および予想寿命を実現する。本発明を使用すれば、製造プロセスが、300mmおよびそれ以上のウェーハ直径に移行した場合に、有利なシリコン部品および固定具を製造することができる。
特定の実施形態を参照しながら、本発明を説明してきたが、当業者であれば、本発明の精神および範囲から逸脱することなしに、本発明を種々に変更することができることを理解することができるだろう。
By using the present invention, a structural member of single crystal silicon, polycrystalline silicon, or virgin polysilicon for use in manufacturing a semiconductor wafer or the like can be manufactured. It can be applied to any large and / or complex fixtures, or parts thereof, used in the processing. If components using the structural members of the present invention are used, deformation during high temperature processes can be avoided. Since the raw material is of the same quality as the wafer material, particle contamination and “crystal slip” inherent in well-known materials such as silicon carbide can be virtually avoided. In addition, there is no shadowing. This is because the raw material copies the physical properties and important constants of the processed wafer on a one-to-one basis. Single crystal fixtures and parts thereof provide tolerances and expected lifetimes that cannot be achieved with those made from commonly used materials such as quartz or silicon carbide. Using the present invention, advantageous silicon parts and fixtures can be manufactured when the manufacturing process moves to 300 mm and higher wafer diameters.
Although the invention has been described with reference to particular embodiments, those skilled in the art will recognize that the invention can be variously modified without departing from the spirit and scope of the invention. Will be able to.

本発明の原理を取り入れたシリコン・ウェーハ処理固定具の正射図である。1 is an orthographic view of a silicon wafer processing fixture incorporating the principles of the present invention. FIG. 本発明の方法で使用するためのブランクである。A blank for use in the method of the present invention. 本発明のある実施形態のステップを示すフローチャートである。Fig. 6 is a flow chart illustrating steps of an embodiment of the present invention. 切断プロセス中のブランクの側断面図である。FIG. 6 is a side cross-sectional view of a blank during the cutting process. 図4に対応するブランクの軸方向断面図である。It is an axial sectional view of the blank corresponding to FIG. 切断プロセス中のブランクの側断面図である。FIG. 6 is a side cross-sectional view of a blank during the cutting process. 図6に対応するブランクの軸方向断面図である。It is an axial sectional view of the blank corresponding to FIG. 本発明の方法に含まれる各ステップを示す図である。It is a figure which shows each step included in the method of this invention. 本発明の方法に含まれる各ステップを示す図である。It is a figure which shows each step included in the method of this invention. 本発明の方法に含まれる各ステップを示す図である。It is a figure which shows each step included in the method of this invention. 本発明の方法で使用する支持部材の基本型を示す図である。It is a figure which shows the basic type of the supporting member used with the method of this invention. 製造プロセスの第1段階における支持部材の基本型の端部立面図である。It is an end elevation view of the basic mold of the support member in the first stage of the manufacturing process. 製造プロセスの後続段階における支持部材の基本型の側部立面図である。FIG. 6 is a side elevational view of a basic form of a support member at a subsequent stage in the manufacturing process. 脚部とベースの組合せの第1の実施形態の正射図である。It is an orthographic view of 1st Embodiment of the combination of a leg part and a base. 製造プロセスの他の段階における支持部材の基本型の側部立面図である。FIG. 6 is a side elevational view of a basic form of a support member at another stage of the manufacturing process. 脚部とベースの組合せの第2の実施形態の正射図である。It is an orthographic view of 2nd Embodiment of the combination of a leg part and a base. シリコン・ウェーハ処理固定具の構成材を固定するための技術を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the technique for fixing the structural material of a silicon wafer processing fixture. シリコン・ウェーハ処理固定具の構成材を固定するための技術を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the technique for fixing the structural material of a silicon wafer processing fixture. シリコン・ウェーハ処理固定具の構成材を固定するための技術を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the technique for fixing the structural material of a silicon wafer processing fixture. シリコン・ウェーハ処理固定具の構成材を固定するための技術を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the technique for fixing the structural material of a silicon wafer processing fixture. シリコン・ウェーハ処理固定具の構成材を固定するための技術を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the technique for fixing the structural material of a silicon wafer processing fixture. シリコン・ウェーハ処理固定具の構成材を固定するための技術を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the technique for fixing the structural material of a silicon wafer processing fixture. シリコン・ウェーハ処理固定具の構成材を固定するための技術を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the technique for fixing the structural material of a silicon wafer processing fixture.

図1は、シリコン・ウェーハ処理固定具10である。シリコン・ウェーハ処理固定具10は、以後ベースと呼ぶ、1組のほぼ平らなベース部材14の間に固定される複数の一様に細長い支持部材12(以後脚部と呼ぶ)を含む。複数のスロット16が、通常、等間隔で各脚部12に形成され、組立てられたタワー10内で複数のウェーハを支持するために使用される。タワーは、通常、多数の異なるプロセスのうちの1つのために構成された半導体処理反応炉内に半永久的に設置される。複数のウェーハがタワー10内に設置され、その後で、同時に処理される。このプロセスは、化学蒸着、焼きなまし、または熱拡散が実行されるかどうかにある程度依存して、400〜700℃の範囲の中温、または1,000〜1,380℃の範囲内の高温を含むことができる。   FIG. 1 is a silicon wafer processing fixture 10. The silicon wafer processing fixture 10 includes a plurality of uniformly elongated support members 12 (hereinafter referred to as legs) that are secured between a set of generally flat base members 14, hereinafter referred to as a base. A plurality of slots 16 are typically formed in each leg 12 at regular intervals and are used to support a plurality of wafers within the assembled tower 10. The tower is typically installed semi-permanently in a semiconductor processing reactor configured for one of many different processes. Multiple wafers are placed in the tower 10 and then processed simultaneously. This process involves moderate temperatures in the range of 400-700 ° C, or high temperatures in the range of 1,000-1,380 ° C, depending in part on whether chemical vapor deposition, annealing, or thermal diffusion is performed. Can do.

図のタワー10は、4本の脚部12を持つが、脚部12の数は、3本でも、2本でも、あるいは、1本であっても構わない。最も典型的な方法は、脚部12がしっかりとウェーハを支持するが、タワー10の軸に対して横方向に移動するパドル上に、ウェーハを支持する自動ロボットにより、スロット16にウェーハを直線的に挿入することができるように、ベース14の外周の180度より少し広い範囲内に複数の脚部をベース14に取り付けるという方法である。   Although the tower 10 in the figure has four leg portions 12, the number of leg portions 12 may be three, two, or one. The most typical method is that the legs 12 firmly support the wafer, but the wafer is linearly placed in the slot 16 by an automated robot that supports the wafer on a paddle that moves transversely to the axis of the tower 10. The plurality of legs are attached to the base 14 within a range slightly wider than 180 degrees on the outer periphery of the base 14 so that the base 14 can be inserted into the base 14.

脚部12とベース14は、単結晶シリコンまたは多結晶シリコンのような不活性な結晶性材料から任意の適当な方法で作ることができる。好適には、不純物のレベルが低いので脚部12は、バージンポリから形成することが好ましい。何故なら、脚部12は、ウェーハと直接触れるからである。また多くの用途の場合、脚部12は、比較的長くする必要があり、長いバージンポリは容易に入手することができる。しかし、ベース14は、単結晶シリコンから容易に形成される。都合よくはほぼ円形に形成されるベース14の直径は、処理するウェーハの直径より大きくする必要がある。現在のところ、大部分のウェーハは200mmの直径を持つが、300mmウェーハも製造されてきている。300mm、あるいは200mmより大きいバージンポリのインゴットでさえも容易に入手できないが、超大型CZ結晶性インゴットは、特殊な用途用に入手できる。
脚部の製造は、2つの主要なステップに分割される。すなわち、(1)楔形をしている基本型を形成するステップと、(2)上記の基本型を新規な断面を有する脚部に機械加工するステップである。
Leg 12 and base 14 can be made of any suitable method from an inert crystalline material such as single crystal silicon or polycrystalline silicon. Preferably, the legs 12 are preferably formed from virgin poly because the level of impurities is low. This is because the leg 12 directly contacts the wafer. Also, for many applications, the legs 12 need to be relatively long, and long virgin poly is readily available. However, the base 14 is easily formed from single crystal silicon. Conveniently the diameter of the base 14 formed in a substantially circular shape needs to be larger than the diameter of the wafer to be processed. Currently, most wafers have a diameter of 200 mm, but 300 mm wafers have also been manufactured. Even virgin poly ingots greater than 300 mm or even 200 mm are not readily available, but super large CZ crystalline ingots are available for special applications.
The manufacturing of the legs is divided into two main steps. That is, (1) forming a wedge-shaped basic mold, and (2) machining the above basic mold into legs having a novel cross section.

基本型を、図2の円筒形のブランク20から機械加工してつくる。ブランク20は、ほぼ円筒形で、その長さはLであり、その直径はDである。しかし、本発明は、ほとんどどんな形状のどんな適当なブランクにも適用することができる。
ブランク20は、単結晶シリコンまたは多結晶シリコンのような結晶性材料から製造することができるが、現在、バージンポリのブランクが好ましい。シリコン・ブランクは、商業的に広く入手可能である。適当なシリコン・ブランクの供給業者の1つに、SILICON CRYSTALS INC社がある。ブランクは、任意の大きさに製造することができるが、通常は、長さ4インチ(10cm)〜80インチ(200cm)、直径0.75インチ(2cm)〜36インチ(91cm)である。
A basic mold is machined from the cylindrical blank 20 of FIG. The blank 20 is substantially cylindrical and has a length L and a diameter D. However, the present invention can be applied to any suitable blank of almost any shape.
The blank 20 can be made from a crystalline material such as single crystal silicon or polycrystalline silicon, but virgin poly blanks are currently preferred. Silicon blanks are widely available commercially. One supplier of suitable silicon blanks is SILICON CRYSTALS INC. Blanks can be made to any size, but are typically 4 inches (10 cm) to 80 inches (200 cm) in length and 0.75 inches (2 cm) to 36 inches (91 cm) in diameter.

図3に概略的に示すように、本発明の1つの態様による方法は、ブランクを小片に切断するために、ブランク20の縦軸に沿って一連の漸進的なカットを使用する。ステップ22において、第1のほぼ平らなカットCが、ブランク20内に形成される。図4の側断面図、および図5の軸方向断面図に示すように、第1のカットCは、ブランク20のほぼ全長Lにわたって、またブランク20の全幅(ここでは、直径D)よりかなり短い距離を延びる。
図3のステップ24において、ブランク20内に追加のカットCが形成される。図6の側断面図、および図7の軸方向断面図に示すように、カットCは、第1のカットCと同じ平面内を延びる。
As schematically shown in FIG. 3, a method according to one aspect of the present invention uses a series of progressive cuts along the longitudinal axis of the blank 20 to cut the blank into small pieces. In step 22, a first substantially flat cut C 1 is formed in the blank 20. As shown in the side cross-sectional view of FIG. 4 and the axial cross-sectional view of FIG. 5, the first cut C 1 extends substantially over the entire length L of the blank 20 and much more than the full width of the blank 20 (here, the diameter D). Extend a short distance.
In step 24 of FIG. 3, an additional cut C 2 is formed in the blank 20. As shown in the side sectional view of FIG. 6 and the axial sectional view of FIG. 7, the cut C 2 extends in the same plane as the first cut C 1 .

ブランク20の直径が比較的小さい場合には、図5に示すように、ブランクを2つの部分HおよびHに分割するには、2つのカットで十分である。そうでなく、図8の2つの部分H、Hに完全に分離するのに、図3のステップ26に示すように、(N−2)個の追加のカット、CからCが必要になる場合もある。3インチ(76mm)の直径を持つ通常のブランクの場合には、3つのカットでよい結果が得られることが分かった。しかし、1回のステップで、全ブランク20を切断する場合には、高圧流体切断が効果的であることが分かった。さらに、表面仕上げを妥協できる場合には、ダイヤモンド・ブレードを使用した1回のステップによる切断が効果的である。 If the diameter of the blank 20 is relatively small, two cuts are sufficient to divide the blank into two parts H 1 and H 2 as shown in FIG. Otherwise, to completely separate into the two parts H 1 and H 2 in FIG. 8, (N−2) additional cuts, C 3 to C N , as shown in step 26 of FIG. It may be necessary. In the case of a regular blank with a diameter of 3 inches (76 mm), it has been found that three cuts give good results. However, it has been found that high pressure fluid cutting is effective when cutting all blanks 20 in one step. Furthermore, if the surface finish can be compromised, a one-step cut using a diamond blade is effective.

ブランク20の切断は、適当な任意の技術により行うことができる。現時点では、MK製のM4K34F21Gモデルのような回転ソーを使用して、上記切断を効果的に行うことができると考えられる。このソーには、例えば、National Diamond Lab社製の部品番号10125D22、または10125D100のような、先端にダイヤモンドが付いているブレードを装備することができる。ブランクの切断中、ソーを50〜50,000rpmの速度で動作させることができる。約4,000rpmの速度が特に効果的であることが分かっている。回転ソーの使用は効果的であるが、回転ソーは、単に例示としてのものに過ぎないことを理解されたい。許容できる結果を達成するために、他の切断装置も使用することができる。このような装置の例としては、ダイヤモンドなしのブレードを使用するソー、レーザ、ワイヤ・ソー、研磨ソー、往復運動ソー、および研磨流体切断装置等があるが、これらに限定されない。   The blank 20 can be cut by any suitable technique. At present, it is considered that the cutting can be effectively performed using a rotating saw such as the M4K34F21G model manufactured by MK. The saw can be equipped with a blade with a diamond at the tip, such as part number 10125D22 or 10125D100 from National Diamond Lab. During the cutting of the blank, the saw can be operated at a speed of 50 to 50,000 rpm. A speed of about 4,000 rpm has been found to be particularly effective. Although the use of a rotating saw is effective, it should be understood that the rotating saw is merely exemplary. Other cutting devices can also be used to achieve acceptable results. Examples of such devices include, but are not limited to, saws using a blade without diamond, lasers, wire saws, polishing saws, reciprocating saws, and abrasive fluid cutting devices.

多くの場合、構造的支持部材の製造は、図8のブランクの半分、H、Hより小さい小片を供給するステップにより促進される。このような場合、図3のステップ26において、図9に示すように、元のブランク20から4つの小片Q〜Qを作るために、または、図10に示すように、8つの小片E〜Eを作るために、2つの半分の各小片に対して、上記の漸進的切断ステップを反復して実行することができる。図11に正射図として示す、結果として得られる基本脚型30は、45度の頂角を持つ。ステップ26におけるカットの深さは浅くなり、その結果、Nの値が小さくなる。
上記手順は、90度未満の選択された値の頂角を持つ固体セグメントを製造するために、必要に応じて修正することができるが、シャドーイングを最も小さくするためには、45度またはそれ以下の角度が好ましい。
In many cases, the manufacture of the structural support member is facilitated by the step of supplying small pieces smaller than half of the blank of FIG. 8, H 1 , H 2 . In such a case, in step 26 of FIG. 3, to make four pieces Q 1 -Q 4 from the original blank 20 as shown in FIG. 9, or as shown in FIG. to make a 1 to E 8, for each piece of two halves, can be iteratively performing progressive cutting steps of the above. The resulting basic leg 30 shown as an orthographic view in FIG. 11 has an apex angle of 45 degrees. The depth of the cut in step 26 is shallow, and as a result, the value of N becomes small.
The above procedure can be modified as necessary to produce solid segments with selected values of apex angles of less than 90 degrees, but to minimize shadowing, 45 degrees or less The following angles are preferred.

図11の基本脚型30は、ほぼ楔形の断面を持つ。基本脚型30は、楔の前部に角張った縁部34を含む前面32を持つ。基本脚型30は、楔の後部に1組の角張った縁部38を含む弓状の後面36と、相互に傾斜している2つの平らな側面とを持つ。
図12から図14は、支持部材の基本型30を完成した支持部材に作り上げるステップを示す。図12に示すように、第1のステップは、角張った縁部34、38を除去し、それにより丸みを帯びた台形の部材40を形成するための、基本脚型30(破線で示す)の前面および後面を機械加工するステップを含む。表面を、0.25(6mm)〜5.25インチ(133mm)の間の半径に機械加工することができる。図の例の場合には、台形部材40の前面は、約0.35インチ(9mm)の半径に機械加工され、後面はより大きい約1.5インチ(38mm)の半径に機械加工される。後面の半径と前面の半径との好適な比は、少なくとも3、より好適には、4である。有意差のある比の利点は、より小さな半径を持つ側面上にウェーハ支持スロットを形成する結果、処理中に発生するウェーハのシャドーイングが小さくなり、一方、ウェーハから遠いより大きい半径が機械的剛性を与えることである。
The basic leg mold 30 in FIG. 11 has a substantially wedge-shaped cross section. The basic leg mold 30 has a front surface 32 that includes an angular edge 34 at the front of the wedge. The base leg 30 has an arcuate rear surface 36 that includes a pair of angular edges 38 at the rear of the wedge, and two flat sides that are inclined relative to each other.
12 to 14 show the steps of building the basic mold 30 of the support member into a completed support member. As shown in FIG. 12, the first step is the removal of the angular edges 34, 38, thereby forming a rounded trapezoidal member 40 (shown in broken lines). Machining the front and back surfaces. The surface can be machined to a radius between 0.25 (6 mm) and 5.25 inches (133 mm). In the illustrated example, the front surface of trapezoidal member 40 is machined to a radius of about 0.35 inches (9 mm) and the rear surface is machined to a larger radius of about 1.5 inches (38 mm). A preferred ratio of the radius of the rear surface to the radius of the front surface is at least 3, more preferably 4. The advantage of a significantly different ratio is that the formation of wafer support slots on the sides with smaller radii results in less wafer shadowing that occurs during processing, while larger radii far from the wafer are mechanically rigid. Is to give.

図12の丸みを帯びた楔形は、さらに、2つの利点を持つ。第1の利点は、機械加工中に無駄になる材料を最小にできることである。第2の利点は、スロットが形成される前面よりも鋭角な(もっと半径が小さい)形が存在しないことである。その結果、蓄積した蒸着物を削り落として、粒子数を増加させやすい鋭角なコーナが存在しない。すなわち、丸みを帯びた形状は、ウェーハの処理中、固定具上に蒸着した任意のフィルムに対する接着力が増大する。
他の実施形態は、丸みを帯びた楔形を前部に、丸みを帯びた長方形の形を脚部後部に有し、すべての表面がスロットが形成される前コーナの半径と同じか、あるいはそれより大きい半径を持つ湾曲部と接合する。
The rounded wedge shape of FIG. 12 has two further advantages. The first advantage is that material that is wasted during machining can be minimized. A second advantage is that there are no sharper (smaller radius) shapes than the front surface on which the slot is formed. As a result, there is no sharp corner that tends to scrape off the accumulated deposit and increase the number of particles. That is, the rounded shape increases the adhesion to any film deposited on the fixture during wafer processing.
Other embodiments have a rounded wedge shape at the front and a rounded rectangular shape at the rear of the leg, all surfaces equal to or equal to the radius of the front corner where the slots are formed. Joins a bend with a larger radius.

図12の半径は、任意の工作機械を使用して機械加工することができる。そのような工作機械の例としては、National Diamond Lab社製のメッキ・ダイヤモンド・ルータ、またはウォータ・スイベルを備える樹脂接合ダイヤモンド・ホイール等がある。このような工作機械は、National Diamond Lab社製の特注樹脂接合ダイヤモンド・ホイールのようなビットと一緒に使用した場合、優れた結果を達成することが分かっている。   The radius of FIG. 12 can be machined using any machine tool. Examples of such machine tools include a plated diamond router manufactured by National Diamond Lab, or a resin-bonded diamond wheel equipped with a water swivel. Such a machine tool has been found to achieve excellent results when used with a bit such as a custom resin bonded diamond wheel from National Diamond Lab.

基本脚型40を機械加工し、図13に示すように、複数のウェーハ保持スロット16を形成する。スロット16は、スロット付き脚部42を形成するために、ここでは前面である、基本脚型40の一方の側面に沿って形成される。スロット16は、相互に平行で、図1の基本脚型36の縦軸Aに対してほぼ垂直である。スロット16は、端部長さEを除いて、長さLの相当な部分に沿って延びる。スロット16は、特定の用途により、支持部材の基本型の奥行きDの半分より長く延びても、または短く延びてもよい。図のスロット16は、2つの平らな平行な面を持っているが、もっと複雑な形が有利な場合があり、そのような複雑な形は、標準的機械加工技術により容易に形成することができる。   The basic leg mold 40 is machined to form a plurality of wafer holding slots 16 as shown in FIG. The slot 16 is formed along one side of the basic leg mold 40, here the front face, to form the slotted leg 42. The slots 16 are parallel to each other and are substantially perpendicular to the longitudinal axis A of the basic leg mold 36 of FIG. The slot 16 extends along a substantial portion of the length L except for the end length E. The slot 16 may extend longer or shorter than half the depth D of the base type of the support member, depending on the particular application. The illustrated slot 16 has two flat parallel faces, but more complex shapes may be advantageous, and such complex shapes can be easily formed by standard machining techniques. it can.

スロット16は、市販のダイヤモンド・ソー・ブレードのような任意の適当なダイヤモンド工具により形成することができる。適当な切断装置の例としては、National Diamond Lab社製の、3〜4インチ樹脂結合ホイールがある。このようなスロッタは、National Diamond Lab社製の、16〜400粒度ブレードのようなダイヤモンド・コーティングされた切断面を持つブレードと一緒に使用した場合、特に効果的である。スロット16の形成中、スロッタを5〜125,000rpmの範囲内の速度で動作させることができる。約4500rpmの速度が特に効果的であることが分かっている。上記指定の切断装置を使用すれば効果的であるが、上記切断装置は、単に例示としてのものに過ぎないことを理解されたい。許容できる結果を達成するために、他の切断装置も使用することができる。このような装置の例としては、ダイヤモンドなしのブレードを使用するスロッタ、レーザ、および研磨流体切断装置等があるが、これらに限定されない。   The slot 16 can be formed by any suitable diamond tool, such as a commercially available diamond saw blade. An example of a suitable cutting device is a 3-4 inch resin bonded wheel manufactured by National Diamond Lab. Such a slotter is particularly effective when used in conjunction with a blade having a diamond-coated cutting surface, such as a 16-400 grain size blade, manufactured by National Diamond Lab. During the formation of slot 16, the slotter can be operated at a speed in the range of 5-125,000 rpm. A speed of about 4500 rpm has been found to be particularly effective. While it would be advantageous to use the specified cutting device, it should be understood that the cutting device is merely exemplary. Other cutting devices can also be used to achieve acceptable results. Examples of such devices include, but are not limited to, slotters that use diamond-free blades, lasers, and abrasive fluid cutting devices.

ベース14に脚部12を取り付けるために、2つの異なる設計がある。図13の側部立面図、および図14の正射図に示すように、スロット付き脚部42は、スロット16を除き、丸みを帯びた楔形をしたその端部44へ延びる断面を持つ。脚部42の丸みを帯びた楔形の端部を収容するために、相補的で盲の丸い楔形の孔部46を、2つの対向ベース14内に機械加工して形成する。このようにすることにより、回転剛性が増大するという利点がある。   There are two different designs for attaching the legs 12 to the base 14. As shown in the side elevation view of FIG. 13 and the orthographic view of FIG. 14, the slotted leg 42 has a cross section that extends to its rounded wedge-shaped end 44 except for the slot 16. To accommodate the rounded wedge-shaped ends of the legs 42, complementary, blind, round, wedge-shaped holes 46 are formed in the two opposing bases 14 by machining. By doing in this way, there exists an advantage that rotational rigidity increases.

別な方法としては、図15の側部立面図、および図16の正射図に示すように、杭付きの脚部54の各終端部52上に少なくとも1つの取付け構造体50が機械加工して形成される。上記取付け構造体50は、1組の対向する円筒ペグとして示されている。ペグは、支持部材の基本型30の端部を機械加工することにより形成される。この機械加工は、任意の適当な切断機構により実行することができる。適当な切断装置の一例としては、NOVA、JET、またはPRESTO社などのメーカー製の垂直または水平フライス盤またはCNC機械がある。取付け構造体50は、対応する盲の円筒形ほぞ孔56を持つほぼ平らなベース14への脚部54の取り付けを容易にするように適応され組み立てられる。例えば、取付け構造体50を、ベースの溝形と対応するブレード形のような他の形にすることもできる。脚部を、任意の適当な方法で、ベースに取り付けることもできることを理解されたい。   Alternatively, as shown in the side elevation view of FIG. 15 and the orthographic view of FIG. 16, at least one mounting structure 50 is machined on each end 52 of the leg 54 with the pile. Formed. The mounting structure 50 is shown as a set of opposed cylindrical pegs. The peg is formed by machining the end of the basic mold 30 of the support member. This machining can be performed by any suitable cutting mechanism. An example of a suitable cutting device is a vertical or horizontal milling machine or CNC machine made by a manufacturer such as NOVA, JET or PRESTO. Mounting structure 50 is adapted and assembled to facilitate attachment of legs 54 to a generally flat base 14 having a corresponding blind cylindrical mortise 56. For example, the mounting structure 50 may have other shapes, such as a blade shape corresponding to the groove shape of the base. It should be understood that the legs can be attached to the base in any suitable manner.

脚部22の完成品を、任意の希望する大きさに作ることができる。例えば、楔の角度が約22度60秒である図の脚部を、約0.475インチ(12mm)の幅、約45インチ(114mm)の長さを持つ基本脚型から形成することができる。図の実施形態のスロット16は、約0.25インチ(6mm)の奥行きを持ち、脚部22の全長に沿って約43インチ(109cm)の距離を延びている。この距離はもっと長くすることもできる。図16の取付け構造体を構成する円筒形のペグ50は、脚部54の端部から、約0.6インチ(15mm)延び、約0.4インチ(10mm)の直径を持つ。   The finished product of the leg 22 can be made to any desired size. For example, the illustrated leg having a wedge angle of about 22 degrees 60 seconds can be formed from a basic leg mold having a width of about 0.475 inches (12 mm) and a length of about 45 inches (114 mm). . The slot 16 in the illustrated embodiment has a depth of about 0.25 inch (6 mm) and extends a distance of about 43 inches (109 cm) along the entire length of the leg 22. This distance can be longer. The cylindrical peg 50 comprising the mounting structure of FIG. 16 extends from the end of the leg 54 about 0.6 inches (15 mm) and has a diameter of about 0.4 inches (10 mm).

図17から図23は、ベースに脚部を取り付けるための種々の技術を示す。これらの各例においては、図17に示すように、この図では支持部材である、第1のシリコン部材60は、外側に向かって延びる取付け部材またはほぞ62を備える。しかし、ほぞ62を使用しないで、代わりに、図14に示すように、第1のシリコン部材60の延長部を使用できることを理解されたい。この図でベース部材である第2のシリコン部材64は、ほぞ孔66を含む。ほぞ孔66は、ほぞ62の少なくとも一部を囲むようにすることができる。   17-23 show various techniques for attaching the legs to the base. In each of these examples, as shown in FIG. 17, a first silicon member 60, which is a support member in this view, includes an attachment member or tenon 62 that extends outward. However, it should be understood that an extension of the first silicon member 60 could be used instead, as shown in FIG. The second silicon member 64 which is a base member in this figure includes a mortise 66. The mortise 66 may surround at least a part of the mortise 62.

ある実施形態の場合には、ほぞ孔66内にほぞ62をしっかりと固定するために、第1の横向きボア70が、ほぞ62内にドリルで開けられ、第2の横向きボア72が、ほぞ孔66に隣接する第2のシリコン部材64の一部にドリルで開けられる。第1および第2の横向きボア70、72は、これらのボアが相互に同軸状に整合した場合に、位置決めピン74を収容できる大きさに形成される。
位置決めピン74は、いくつかの方法で、第1および第2の横向きボア70、72内に固定することができる。図17の実施形態の場合には、位置決めピン74は、第1および第2のボア70、72の長さの合計よりも少し長い。位置決めピン74は、位置決めピン74(破線で示す)の一部76が、第2のボア74の外側の限界78から外側に向かって延びるように、整合したボア70、72内に挿入される。その後で、位置決めピン74の外側に向かって延びる部分76が、第2のボア72の外側の限界78と同一平面になるように機械加工される。
In some embodiments, a first lateral bore 70 is drilled into the mortise 62 and a second lateral bore 72 is mortiseed to securely secure the mortise 62 within the mortise 66. A portion of the second silicon member 64 adjacent to 66 is drilled. The first and second sideways bores 70, 72 are sized to accommodate the locating pin 74 when the bores are coaxially aligned with each other.
The locating pin 74 can be secured within the first and second lateral bores 70, 72 in several ways. In the embodiment of FIG. 17, the locating pin 74 is slightly longer than the sum of the lengths of the first and second bores 70,72. The locating pin 74 is inserted into the aligned bores 70, 72 such that a portion 76 of the locating pin 74 (shown in dashed lines) extends outwardly from the outer limit 78 of the second bore 74. Thereafter, the portion 76 extending outwardly of the locating pin 74 is machined to be flush with the outer limit 78 of the second bore 72.

図18は、別の固定技術を示す。位置決めピン80は、ほぞ62およびほぞ孔66に隣接する第2のシリコン部材64の一部内の第1および第2ボア82、84の内径Dに、ほぼ等しい外径Dを持つ。この例の場合には、位置決めピン80は、極低温で−100℃に冷却され、そのため位置決めピン80は収縮する。冷却された位置決めピン80は、ボアを周囲温度に維持した状態で、整合ボア82、84内に挿入される。その後で、位置決めピン80の温度は、周囲温度に戻り位置決めピン80は膨張する。位置決めピン80の直径は、極低温で冷却された場合、約0.001%収縮する。
位置決めピンを使用する技術の代わりに、ほぞ孔とほぞとを融合させるために、ほぞ、ほぞ孔または両方にエネルギーを供給することができる。
FIG. 18 shows another fixation technique. The locating pin 80 has an outer diameter D 1 that is substantially equal to the inner diameter D 2 of the first and second bores 82, 84 in a portion of the second silicon member 64 adjacent to the tenon 62 and tenon hole 66. In this example, the positioning pin 80 is cooled to −100 ° C. at a very low temperature, and therefore the positioning pin 80 contracts. The cooled positioning pin 80 is inserted into the alignment bores 82, 84 with the bore maintained at ambient temperature. Thereafter, the temperature of the positioning pin 80 returns to the ambient temperature and the positioning pin 80 expands. The diameter of the locating pin 80 shrinks by about 0.001% when cooled at cryogenic temperatures.
As an alternative to the technique of using locating pins, energy can be supplied to the mortise, mortise or both to fuse the mortise and mortise.

図19は、上記技術の一例を示す。この例の場合には、アクセス孔部88が、
ほぞ孔66の底部に届くように、第2シリコン部材64にドリルで開けられる。ほぞ62とほぞ孔66との間に仮つけ溶接Wを行うために、アクセス孔部88を通してレーザ・エネルギーが供給される。パルス幅30nsおよびパルス周期0.001秒の250WのCOレーザからのレーザ・エネルギーを1〜5分照射することにより有利な結果を得られることが分かっている。Coherent社製のCOレーザのような任意の適当なレーザ・エネルギー源を使用することができる。
FIG. 19 shows an example of the above technique. In this example, the access hole 88 is
The second silicon member 64 is drilled to reach the bottom of the mortise 66. Laser energy is supplied through the access hole 88 to perform a tack weld W between the mortise 62 and the mortise 66. It has been found that to obtain a favorable result by the laser energy from CO 2 lasers 250W pulse width 30ns and pulse period 0.001 seconds irradiation 1-5 minutes. It can be used Coherent Inc. of CO 2 any suitable laser energy source such as a laser.

図20は、他の組立て方法の断面図を示す。この実施形態の場合には、ほぞ62およびほぞ孔66は、ほぼ同じ広がりをもって第2シリコン部材を貫通して延びる。界面領域A1の全部、または一部の周囲を延びることができる仮りつけ溶接を形成するために、ほぞ孔66とほぞ66の間の界面に隣接する領域A1に、レーザ・エネルギーを供給することができる。任意の適当なレーザ・エネルギー源を使用することができる。   FIG. 20 shows a sectional view of another assembling method. In this embodiment, tenon 62 and tenon 66 extend through the second silicon member with substantially the same extent. Laser energy may be supplied to the region A1 adjacent to the interface between the mortise 66 and the tenon 66 to form a tack weld that can extend around all or part of the interface region A1. it can. Any suitable laser energy source can be used.

図21および図22に示す他の例の場合には、ほぞ62は、第2シリコン部材64を通って延び、その終端部92のところに周辺凸部90を含む。第2シリコン部材64は、ほぞ孔66の外側端部を囲む周辺傾斜部94を含む。第1シリコン部材60の周辺凸部90を第2シリコン部材64の周辺傾斜部94に溶け込ませ、それにより、ほぞ62をほぞ孔66と融合させるために、熱エネルギーが供給される。熱を供給するために、任意の適当な熱源を使用することができる。有利に使用することができる1つの熱源として、レーザ・エネルギーが発生する熱があることが分かっている。レーザ・エネルギーは、凸部90を約3分間、シリコンの融点1416℃以上の温度、好適には、約1450℃の温度に加熱するか、または溶融シリコンが、図22に示すように、周辺傾斜部94を満たすまで使用される。   In the other example shown in FIGS. 21 and 22, the tenon 62 extends through the second silicon member 64 and includes a peripheral protrusion 90 at its end 92. The second silicon member 64 includes a peripheral inclined portion 94 that surrounds the outer end portion of the mortise 66. Thermal energy is supplied to melt the peripheral convex portion 90 of the first silicon member 60 into the peripheral inclined portion 94 of the second silicon member 64, thereby fusing the tenon 62 with the tenon 66. Any suitable heat source can be used to supply the heat. One heat source that can be used to advantage is known to be the heat generated by the laser energy. Laser energy heats the protrusion 90 for about 3 minutes to a temperature above the melting point of silicon, 1416 ° C., preferably about 1450 ° C., or the molten silicon has a peripheral slope as shown in FIG. Used until part 94 is satisfied.

図23は、他の固定技術を示す。この例の場合には、ほぞ孔66内にほぞ62をしっかりと固定するステップは、ほぞ62とほぞ孔66の間を軸方向に延びる領域Aに接着剤を塗布するステップを含む。通常、接着剤の使用に付随する汚染を避けるために、高温、非汚染接着剤を使用しなければならない。
図17から23の取付け素子は、ほぼ円筒形で、円筒形のボアとして形成された取付け素子収容部分を備える。しかし、これらの形状は、例示としてのものに過ぎず、取付け素子および関連保持部分には、任意の適当な協働の形を選択することができることを理解されたい。
FIG. 23 shows another fixing technique. In this example, securing the tenon 62 within the tenon 66 includes applying an adhesive to the area A 2 extending axially between the tenon 62 and the tenon 66. Typically, high temperature, non-staining adhesives must be used to avoid the contamination associated with the use of adhesives.
The mounting element of FIGS. 17 to 23 is substantially cylindrical and includes a mounting element receiving portion formed as a cylindrical bore. However, it should be understood that these shapes are exemplary only and that any suitable cooperating shape can be selected for the attachment elements and associated retaining portions.

上記の種々の固定方法は、ウェーハ・タワーを製造するためだけでなく、2つまたはそれ以上のシリコン片を緊密に組み立てなければならない他の構造体にも使用することができる。
図1のタワー10を形成するために、上記の固定方法の中の1つを、各脚部12と2つのベース14との間に適用する。しかし、さらに他の固定方法も使用することができる。好適には、脚部12は4本にするのが好ましいが、3本でも十分であり、2本でも大丈夫である。ほぞ孔は、2つのベースに開けられる。好適には、180度より少し広い角度で、等しい角度位置に開けるのが好ましい。スロット16により隙間を広くすることができるので、ロボットのブレードを、好適には、挿入中、スロット16の側面に触れないで、スロット16をスライドさせて、ウェーハをタワー10に水平に挿入し、スロット16の底面上に安定した状態で、支持された状態に維持することができる。
The various fastening methods described above can be used not only for manufacturing wafer towers, but also for other structures where two or more pieces of silicon must be closely assembled.
In order to form the tower 10 of FIG. 1, one of the above fixation methods is applied between each leg 12 and the two bases 14. However, other fixing methods can also be used. Preferably, the number of the leg portions 12 is preferably four, but three are sufficient, and two are all right. A mortise is drilled in the two bases. It is preferable to open at an equal angular position at an angle slightly wider than 180 degrees. Since the slot 16 can widen the gap, the robot blade preferably slides the slot 16 without touching the sides of the slot 16 during insertion to insert the wafer horizontally into the tower 10; A stable state can be maintained on the bottom surface of the slot 16.

図1の場合には、ベース14は、連続的で、対称形の円形をしているが、上記ベースは、依然としてほぼ円形ではあっても、もっと複雑な形にすることもできる。例えば、上記ベースは、外部平坦部および内部開口部を含むことができる。さらに、好適には、一体形ベースは、シリコンの単結晶から作ることが好ましいが、複数の部分を一緒に固定して、複数の部分からなるシリコン・ベースを形成することもできる。この場合、ベースにバージンポリを使用することがさらに好ましいものになる。
上記実施形態の場合には、スロットは、楔形の脚部に形成される。しかし、本発明は、それに限定されない。円筒形または長方形の脚部から突き出ていて、その遠い方の端部にウェーハを支持するシリコン・アームのように、脚部およびウェーハ支持体を別の形にすることもできる。
In the case of FIG. 1, the base 14 is a continuous, symmetrical circle, but the base may be more complex, although it is still substantially circular. For example, the base can include an outer flat portion and an inner opening. In addition, the monolithic base is preferably made from a single crystal of silicon, but multiple parts can be secured together to form a multiple-part silicon base. In this case, it is more preferable to use virgin poly for the base.
In the case of the above embodiment, the slot is formed in a wedge-shaped leg. However, the present invention is not limited to this. The legs and the wafer support may be otherwise shaped, such as a silicon arm that protrudes from a cylindrical or rectangular leg and supports the wafer at its far end.

10:シリコン・ウェーハ処理固定具
12:支持部材(脚部)
14:ベース部分
16:スロット
20:ブランク
22:脚部
30:基本脚部
32:前面
34・38:縁部
36:後面
40:部材
42:スロット付き脚部
44:端部
46:孔部
50:取付け構造体
52:終端部
54:脚部
56:円筒形ほぞ孔
60:第1のシリコン部材
62:ほぞ
64:第2のシリコン部材
66:ほぞ孔
70:第1の横向きボア
72:第2の横向きボア
74、80:位置決めピン
78:外側の限界
82:第1ボア
84:第2ボア
88:アクセス孔部
90:周辺凸部
92:終端部
94:周辺傾斜部
10: Silicon wafer processing fixture 12: Support member (leg)
14: Base portion 16: Slot 20: Blank 22: Leg 30: Basic leg 32: Front surface 34/38: Edge 36: Rear surface 40: Member 42: Leg 44 with slot 44: End 46: Hole 50: Mounting structure 52: End portion 54: Leg 56: Cylindrical mortise 60: First silicon member 62: Tenon 64: Second silicon member 66: Mortise 70: First lateral bore 72: Second Lateral bores 74, 80: positioning pin 78: outer limit 82: first bore 84: second bore 88: access hole 90: peripheral convex portion 92: terminal end portion 94: peripheral inclined portion

Claims (5)

複数のウェーハを支持するためのシリコン・タワーであって、
複数のウェーハを取外し可能に支持するよう構成され、非円形の断面脚部形状に従って形成されたシリコンからなる複数の脚部と、
シリコンからなり、前記脚部を収納し固定するために前記非円形形状を有する孔部を備えた2つのベースと、を備えることを特徴とするシリコン・タワー。
A silicon tower for supporting multiple wafers,
A plurality of legs made of silicon configured to removably support a plurality of wafers and formed according to a non-circular cross-sectional leg shape;
A silicon tower comprising: two bases made of silicon and provided with a hole portion having the non-circular shape for housing and fixing the leg portion.
請求項1に記載のシリコン・タワーにおいて、
前記非円形形状が、第1半径を持つ湾曲形状と、相互に傾斜した2つの直線的に延在する側面とを含むことを特徴とするシリコン・タワー。
The silicon tower according to claim 1,
The silicon tower, wherein the non-circular shape includes a curved shape having a first radius and two linearly extending sides inclined with respect to each other.
請求項1に記載のシリコン・タワーにおいて、
前記脚部がCVD法により成長させたバージンポリシリコンから構成されることを特徴とするシリコン・タワー。
The silicon tower according to claim 1,
A silicon tower, wherein the legs are made of virgin polysilicon grown by a CVD method.
複数のウェーハを支持するためのシリコン・タワーであって、
複数のウェーハを取外し可能に支持するよう構成されたシリコンからなり、楔形の断面を有する複数の脚部と、
シリコンからなり、前記脚部の端部を収納するために形成された前記楔形の断面を有する孔部を備えた2つのベースと、を備え、
前記脚部は前記孔部で前記ベースに固定されることを特徴とするシリコン・タワー。
A silicon tower for supporting multiple wafers,
A plurality of legs made of silicon configured to removably support a plurality of wafers and having a wedge-shaped cross section;
Two bases made of silicon and provided with a hole having a wedge-shaped cross section formed to receive an end of the leg,
2. The silicon tower according to claim 1, wherein the leg is fixed to the base by the hole.
請求項4に記載のシリコン・タワーにおいて、
前記脚部はCVD法により成長させたバージンポリシリコンから構成されることを特徴とするシリコン・タワー。
The silicon tower according to claim 4,
2. The silicon tower according to claim 1, wherein the legs are made of virgin polysilicon grown by a CVD method.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011233581A (en) * 2010-04-23 2011-11-17 Bridgestone Corp Support pin
JP2014509788A (en) * 2011-03-24 2014-04-21 サン―ア フロンテック カンパニー,リミテッド Solar wafer cassette

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6284997B1 (en) 2000-11-08 2001-09-04 Integrated Materials, Inc. Crack free welding of silicon
US6811040B2 (en) * 2001-07-16 2004-11-02 Rohm And Haas Company Wafer holding apparatus
JP2003086525A (en) * 2001-09-12 2003-03-20 Toshiba Ceramics Co Ltd Jig for heat treatment of silicon wafer and manufacturing method therefor
US7258892B2 (en) 2003-12-10 2007-08-21 Micron Technology, Inc. Methods and systems for controlling temperature during microfeature workpiece processing, e.g., CVD deposition
US7906393B2 (en) 2004-01-28 2011-03-15 Micron Technology, Inc. Methods for forming small-scale capacitor structures
US8133554B2 (en) 2004-05-06 2012-03-13 Micron Technology, Inc. Methods for depositing material onto microfeature workpieces in reaction chambers and systems for depositing materials onto microfeature workpieces
US7972703B2 (en) * 2005-03-03 2011-07-05 Ferrotec (Usa) Corporation Baffle wafers and randomly oriented polycrystalline silicon used therefor
JP2006286874A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Komatsu Electronic Metals Co Ltd Jig for heat treating wafer and heat treated wafer
US10770285B2 (en) 2013-03-28 2020-09-08 Mitsubishi Materials Corporation Silicon member and method of producing the same

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6228437U (en) * 1985-08-01 1987-02-20
JPH01153513A (en) * 1987-12-09 1989-06-15 Tokuyama Soda Co Ltd Structure
JPH046826A (en) * 1990-04-24 1992-01-10 Tokyo Electron Ltd Heat treatment apparatus
JPH04188617A (en) * 1990-11-19 1992-07-07 Toshiba Ceramics Co Ltd Wafer supporting boat
JPH06151571A (en) * 1992-11-06 1994-05-31 Toshiba Ceramics Co Ltd Wafer boat made of single crystal silicon
JPH06163676A (en) * 1992-11-20 1994-06-10 Toshiba Ceramics Co Ltd Wafer boat
JPH06293509A (en) * 1993-04-02 1994-10-21 Toshiba Ceramics Co Ltd Silicon carbide fiber reinforced silicon material and production thereof
JPH08107079A (en) * 1994-09-30 1996-04-23 Toshiba Ceramics Co Ltd Vertical wafer boat and vertical heat treatment furnace
JPH09175808A (en) * 1995-12-25 1997-07-08 Tokuyama Corp Precursor of silicon formed body
JPH09213645A (en) * 1996-01-29 1997-08-15 Sumitomo Sitix Corp Wafer support device and manufacture thereof
JPH10273399A (en) * 1997-03-28 1998-10-13 Toshiba Ceramics Co Ltd Assemblage boat for wafer and its attaching jig
JPH10284427A (en) * 1997-04-03 1998-10-23 Mitsubishi Materials Corp Silicon wafer supporting device
JPH113866A (en) * 1997-04-15 1999-01-06 Toshiba Ceramics Co Ltd Vertical wafer boat
JPH1116992A (en) * 1997-06-25 1999-01-22 Toshiba Ceramics Co Ltd Wafer boat

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4914269A (en) * 1989-07-24 1990-04-03 Micron Technology, Inc. Method of sealing a ceramic lid on a ceramic semiconductor package with a high-power laser
JPH04300262A (en) * 1991-03-28 1992-10-23 Shin Etsu Chem Co Ltd Siliceous carbide jig
US5492229A (en) * 1992-11-27 1996-02-20 Toshiba Ceramics Co., Ltd. Vertical boat and a method for making the same
JP3245246B2 (en) * 1993-01-27 2002-01-07 東京エレクトロン株式会社 Heat treatment equipment
TW325588B (en) * 1996-02-28 1998-01-21 Asahi Glass Co Ltd Vertical wafer boat
US6171400B1 (en) * 1998-10-02 2001-01-09 Union Oil Company Of California Vertical semiconductor wafer carrier

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6228437U (en) * 1985-08-01 1987-02-20
JPH01153513A (en) * 1987-12-09 1989-06-15 Tokuyama Soda Co Ltd Structure
JPH046826A (en) * 1990-04-24 1992-01-10 Tokyo Electron Ltd Heat treatment apparatus
JPH04188617A (en) * 1990-11-19 1992-07-07 Toshiba Ceramics Co Ltd Wafer supporting boat
JPH06151571A (en) * 1992-11-06 1994-05-31 Toshiba Ceramics Co Ltd Wafer boat made of single crystal silicon
JPH06163676A (en) * 1992-11-20 1994-06-10 Toshiba Ceramics Co Ltd Wafer boat
JPH06293509A (en) * 1993-04-02 1994-10-21 Toshiba Ceramics Co Ltd Silicon carbide fiber reinforced silicon material and production thereof
JPH08107079A (en) * 1994-09-30 1996-04-23 Toshiba Ceramics Co Ltd Vertical wafer boat and vertical heat treatment furnace
JPH09175808A (en) * 1995-12-25 1997-07-08 Tokuyama Corp Precursor of silicon formed body
JPH09213645A (en) * 1996-01-29 1997-08-15 Sumitomo Sitix Corp Wafer support device and manufacture thereof
JPH10273399A (en) * 1997-03-28 1998-10-13 Toshiba Ceramics Co Ltd Assemblage boat for wafer and its attaching jig
JPH10284427A (en) * 1997-04-03 1998-10-23 Mitsubishi Materials Corp Silicon wafer supporting device
JPH113866A (en) * 1997-04-15 1999-01-06 Toshiba Ceramics Co Ltd Vertical wafer boat
JPH1116992A (en) * 1997-06-25 1999-01-22 Toshiba Ceramics Co Ltd Wafer boat

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011233581A (en) * 2010-04-23 2011-11-17 Bridgestone Corp Support pin
JP2014509788A (en) * 2011-03-24 2014-04-21 サン―ア フロンテック カンパニー,リミテッド Solar wafer cassette

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