JP2010050130A - Device for supporting semiconductor wafer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウェーハ(以下、単に「ウェーハ」ともいう)の支持具に関する。 The present invention relates to a support for a semiconductor wafer (hereinafter also simply referred to as “wafer”).
従来より、ウェーハの製造工程においては、ウェーハの裏面部を支持部材や吸着部材で接触保持し、ウェーハの水平状態を保ちながら各種プロセスが行われている。例えば、ウェーハの製造工程の例として、ウェーハの搬送工程や、縦型ボートを使用した熱処理工程、RTA(Rapid Thermal Annealing)工程、枚葉式エピタキシャル成長工程、SOI熱処理工程等が挙げられる。 Conventionally, in the manufacturing process of a wafer, various processes are performed while keeping the back surface of the wafer in contact with a support member or a suction member and maintaining the wafer in a horizontal state. Examples of wafer manufacturing processes include a wafer transfer process, a heat treatment process using a vertical boat, an RTA (Rapid Thermal Annealing) process, a single wafer epitaxial growth process, an SOI heat treatment process, and the like.
ところで、近年においては、ウェーハの大口径化に伴い、更に微細化された高集積化デバイスが製造されている。このため、ウェーハと上記支持部材等とが接触することによって生ずる接触傷を可能な限り少なくする必要がある。 Incidentally, in recent years, with the increase in diameter of wafers, further miniaturized highly integrated devices have been manufactured. For this reason, it is necessary to reduce as much as possible the contact damage caused by the contact between the wafer and the support member.
このような要請により、ウェーハをハンドリングする際に、ウェーハの裏面部を吸着部材等で保持せずに、ウェーハのエッジ部のみを保持するエッジハンドリング技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In response to such a request, an edge handling technique has been proposed in which, when handling a wafer, only the edge portion of the wafer is held without holding the back surface portion of the wafer with an adsorption member or the like (see, for example, Patent Document 1). ).
すなわち、特許文献1に係る従来技術では、上下動自在のハンド部材と、当該ハンド部材に取り付けられ、かつ、下端部をフランジ部とした少なくとも3個のチャック爪部材とを有するハンドリング装置が提案されている。 That is, in the prior art according to Patent Document 1, a handling device is proposed that has a hand member that is movable up and down, and at least three chuck claw members that are attached to the hand member and have a lower end portion as a flange portion. ing.
上記ハンドリング装置は、チャック爪部材のフランジ部の上面部分にテーパ面が形成されている。そして、上記ハンドリング装置は、ウェーハの上方からハンド部材をウェーハ側方まで下降させ、各チャック爪部材を閉じることによって、上記テーパ面上でウェーハを保持するように構成されている。 In the handling apparatus, a tapered surface is formed on the upper surface portion of the flange portion of the chuck claw member. The handling apparatus is configured to hold the wafer on the tapered surface by lowering the hand member from above the wafer to the side of the wafer and closing each chuck claw member.
上記特許文献1に係る従来技術によれば、ウェーハにはチャック爪部材からの力は何ら加わらないため、ウェーハの裏面部を吸着する方法等では保持が困難であったいわゆる薄物ウェーハを、変形や割れを生じさせずに安定して保持できる、とされている。 According to the prior art according to Patent Document 1, since no force from the chuck claw member is applied to the wafer, a so-called thin wafer that has been difficult to hold by a method of adsorbing the back surface of the wafer or the like can be deformed or It is said that it can be stably held without causing cracks.
しかしながら、直径が300mm以上の大口径ウェーハをエッジハンドリングすると、ウェーハの自重によりウェーハが大きく撓んでしまうため、保持が非常に不安定となり、搬送中にウェーハが脱落する虞があるという課題があった。 However, when edge handling is performed on a large-diameter wafer having a diameter of 300 mm or more, the wafer is greatly bent due to its own weight, so that the holding becomes very unstable, and the wafer may be dropped during conveyance. .
特に、直径が450mmのウェーハをエッジハンドリングすると、室温でさえも、ウェーハ自重による撓み量が1mm前後となってしまう。このため、熱プロセス終了後の高温のウェーハを搬送する場合には、ウェーハ面内の温度差も大きくなることから、上記室温時の撓みよりも更に大きな撓みが発生する可能性が高い。このように撓んだウェーハは、装置内の構成部品や収納容器等と接触し、接触傷やメタル汚染等が発生する虞がある。 In particular, when a wafer having a diameter of 450 mm is edge-handed, the amount of deflection due to the weight of the wafer becomes around 1 mm even at room temperature. For this reason, when a high-temperature wafer is transferred after the thermal process is completed, the temperature difference in the wafer surface also increases, so that there is a high possibility that a larger deflection than that at room temperature will occur. The wafer bent in such a manner may come into contact with components in the apparatus, a storage container, or the like, resulting in contact scratches or metal contamination.
一方、撓んだウェーハが上記装置内の構成部品や収納容器等と接触しないようにするためには、ウェーハの移動に必要な空間を大きめに見積もって装置を構成する必要があるため、装置が大型化してしまうという課題があった。 On the other hand, in order to prevent the bent wafer from coming into contact with the components and storage containers in the apparatus, it is necessary to configure the apparatus by estimating the space necessary for the movement of the wafer to be large. There was a problem of increasing the size.
上記のような課題を解決すべく、本願出願人は、直径が300mm以上、かつその厚みが700〜1000μmのシリコンウェーハの裏面部を支持部材或いは吸着部材で接触保持し、シリコンウェーハの中心から、シリコンウェーハの半径×0.50〜0.80の領域内でシリコンウェーハ裏面部を支持する手段を提供している(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、上記特許文献2に係る従来技術は、ウェーハの上記所定領域内をリング形状の支持具によって面接触により支持するものであるため、ウェーハと支持具の接触面積を小さくし、接触によって生ずる接触傷を可能な限り少なくするという要請には、必ずしも十分に応えられるものではなかった。
However, since the conventional technique according to
また、ウェーハケース等の装置に、直径が450mmの大口径のウェーハを装填する際に、いわゆるハンドリング治具として支持具を使用する場合、当該支持具による支持位置を適切に定めないと、ウェーハの外周縁部の撓み量が大きくなってしまい、当該外周縁部を上記装置の装填溝等に載置する際に位置決め動作が大きくなり、作業性が悪くなるという課題があった。 Further, when a support tool is used as a so-called handling jig when loading a wafer having a diameter of 450 mm into an apparatus such as a wafer case, unless the support position by the support tool is appropriately determined, The amount of bending of the outer peripheral edge increases, and there is a problem that the positioning operation increases when the outer peripheral edge is placed on the loading groove or the like of the apparatus, resulting in poor workability.
すなわち、図10に示すように、従来の支持具120は、ウェーハ10を支持する位置によって当該ウェーハ10の撓み方が異なり、装填作業性の難易度も異なってくる。ここで、図10は、従来の支持具120によりウェーハ10をウェーハケース50に装填する様子を示す模式図である。
なお、図10においては、説明の便宜上、ウェーハ10の中心に近い部分を支持具120によって支持する場合(上から4段目の装填溝52,52に装填)と、ウェーハ10の外周部を支持具120によって支持する場合(上から2段目の装填溝52,52に装填)と、を示してある。
That is, as shown in FIG. 10, the
In FIG. 10, for convenience of explanation, when the portion near the center of the
図10に示すように、ハンドリング治具としての支持具120を、ウェーハ10の中心に近い部分に配置してウェーハ10を支持すると、ウェーハ10は上向きに凸となるように撓むため、ウェーハ10の外周縁部での撓み量は大きくなる(上から4段目の装填溝52,52に装填されるウェーハ10を参照)。
As shown in FIG. 10, when the
このため、装填溝52,52にウェーハ10を装填するときには、凸部51等との干渉トラブルを回避すべく、ウェーハ10の外周縁部での撓み量を考慮して装填高さを設定しなければならず、作業性が良くないという課題があった。
For this reason, when the
更に、ウェーハ10がウェーハケース50に装填されると、支持具120による下方からの支持が解除され、ウェーハ10の外周縁部付近のみが凸部51,51上に載置されているので、ウェーハ10は自重によって下向きに凸となるように撓む(上から1,3,5段目の装填溝52,52に装填されているウェーハ10を参照)。すなわち、撓み方向が上記装填前の場合と逆になるので、ウェーハ10に歪が生じて損傷したり、発塵する虞があった。
Further, when the
一方、このような不都合が生じるのを抑制すべく、図10に示すように、支持具120をウェーハ10の外周部付近に配置してウェーハ10を支持すれば、ウェーハ10の外周縁部での撓み量は小さくなる(上から2段目の装填溝52,52に装填されるウェーハ10を参照)。したがって、凸部51等との干渉トラブルを回避するために、ウェーハ10の外周縁部での撓み量を考慮して装填高さを設定する必要がなく、作業性は向上する。
On the other hand, in order to suppress the occurrence of such inconvenience, as shown in FIG. 10, if the
しかしながら、上述したように、従来の支持具120は、面接触によりウェーハ10を支持するものであるため、ウェーハ10と支持具120の接触面積を小さくし、接触によって生ずる接触傷を可能な限り少なくするという要請には、必ずしも十分に応えられるものではなかった。
However, as described above, since the
また、上記特許文献2に係る従来技術は、ウェーハの上記所定領域内を支持部材によって多点接触(外周部3点又は4点接触)により支持する手段をも開示しているが、特に直径が450mm程度の大口径のウェーハは重量が大きいため、点接触では当該接触部分に応力が集中し、接触傷が生じる虞があった。
In addition, the prior art according to
したがって、大口径のウェーハであっても、簡易な構成でウェーハの外周縁部の撓みを最小に抑えて装置への装填作業性を向上できると共に、ウェーハとの接触面積を少なくしてウェーハに接触傷や汚れ等が付くのを抑制できる半導体ウェーハの支持具の提供が望まれていた。 Therefore, even for large-diameter wafers, it is possible to improve the workability of loading into the apparatus by minimizing the deflection of the outer peripheral edge of the wafer with a simple configuration, and contact with the wafer by reducing the contact area with the wafer. It has been desired to provide a semiconductor wafer support that can suppress scratches, dirt, and the like.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、大口径のウェーハであっても、簡易な構成でウェーハの外周縁部の撓みを最小に抑えて装置への装填作業性を向上できると共に、ウェーハとの接触面積を少なくしてウェーハに接触傷や汚れ等が付くのを抑制できる半導体ウェーハの支持具を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and even with a large-diameter wafer, it is possible to improve the workability of loading the apparatus by minimizing the bending of the outer peripheral edge of the wafer with a simple configuration. An object of the present invention is to provide a semiconductor wafer support that can reduce contact area with the wafer and suppress contact scratches, dirt, etc. on the wafer.
上記目的を達成するため、(1)の発明は、直径が450mmであり、かつ、厚みが825μm以上の半導体ウェーハの裏面部を下方から線接触して支持する半導体ウェーハの支持具であって、前記支持具は、円環状に形成され、前記半導体ウェーハと同心状に、かつ、前記半導体ウェーハの中心から当該半導体ウェーハの半径の0.8〜0.98倍の領域内に配置されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention of (1) is a semiconductor wafer support that supports the back surface of a semiconductor wafer having a diameter of 450 mm and a thickness of 825 μm or more in line contact from below, The support is formed in an annular shape, and is disposed concentrically with the semiconductor wafer and in a region 0.8 to 0.98 times the radius of the semiconductor wafer from the center of the semiconductor wafer. Features.
(1)の発明によれば、円環状に形成された支持具を上記領域内に位置させることで、半導体ウェーハの撓みを最小に抑えることができる。また、支持具は、半導体ウェーハの裏面部を下方から線接触して支持できるので、半導体ウェーハとの接触面積を少なくして半導体ウェーハに接触傷や汚れ等が付くのを抑制できる。 According to the invention of (1), the bending of the semiconductor wafer can be minimized by positioning the annularly formed support in the region. Moreover, since the support tool can support the back surface portion of the semiconductor wafer by making a line contact from below, the contact area with the semiconductor wafer can be reduced to prevent the semiconductor wafer from being damaged or soiled.
(2) (1)に記載の発明においては、前記支持具の断面形状が三角形であることが好ましい。 (2) In the invention described in (1), it is preferable that a cross-sectional shape of the support is a triangle.
(2)の発明によれば、断面が三角形という、きわめて簡易な形状であるため、支持具を製作し易く、当該三角形の頂点部によって半導体ウェーハの裏面部を下方から線接触して支持できる。 According to the invention of (2), since the cross section is an extremely simple shape with a triangle, it is easy to manufacture a support, and the back surface of the semiconductor wafer can be supported by line contact from below with the apex of the triangle.
本発明によれば、大口径のウェーハであっても、簡易な構成で撓みを最小に抑えることができると共に、ウェーハとの接触面積を少なくしてウェーハに接触傷や汚れ等が付くのを抑制できる半導体ウェーハの支持具を提供することができる。 According to the present invention, even with a large-diameter wafer, the bend can be minimized with a simple configuration, and the contact area with the wafer is reduced to prevent the wafer from being damaged or contaminated. A semiconductor wafer support that can be provided can be provided.
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
本実施形態の半導体ウェーハ(以下、単に「ウェーハ」ともいう)は、直径が450mmである。ここで、ウェーハの直径が450mmであるとは、製造時の目標値としての数値であり、製造時の許容誤差等を含むものである。例えば、ウェーハの直径は、±0.2mmの許容誤差を含むものとする。 The semiconductor wafer of this embodiment (hereinafter also simply referred to as “wafer”) has a diameter of 450 mm. Here, the wafer diameter of 450 mm is a numerical value as a target value at the time of manufacture, and includes an allowable error at the time of manufacture. For example, the wafer diameter includes a tolerance of ± 0.2 mm.
また、本実施形態のウェーハは、厚みが825μm以上である。その意義は、直径が450mmのウェーハで、厚みが825μm以上であれば、ウェーハの撓み量が、従来のウェーハ(直径が300mm以下のウェーハ)の撓み量と略同等となるので、収納容器や製造装置等の設計・製造時に従来のウェーハの撓み量を適用することができる点にある。 Further, the wafer of this embodiment has a thickness of 825 μm or more. The significance is that if the wafer has a diameter of 450 mm and the thickness is 825 μm or more, the amount of deflection of the wafer is substantially the same as that of a conventional wafer (wafer having a diameter of 300 mm or less). It is in the point which can apply the deflection amount of the conventional wafer at the time of design and manufacture of an apparatus etc.
図1は、本発明の実施形態に係るウェーハの支持具を示す裏面図、図2は、ウェーハの支持具を示す側断面図である。また、図3は、図1のA部におけるウェーハの支持具を示す拡大裏面図であり、ウェーハの支持位置と当接面等の寸法を示したものである。 FIG. 1 is a back view showing a wafer support according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side sectional view showing the wafer support. FIG. 3 is an enlarged back view showing the wafer support in part A of FIG. 1, and shows the dimensions of the wafer support position and the contact surface.
以下、図1〜図3を参照しながら、ウェーハの支持具の構成について説明する。なお、以下の説明において、既に説明した部材と同一又は相当する部材には、同一の符号を付して重複説明を省略又は簡略化する。 Hereinafter, the structure of the wafer support will be described with reference to FIGS. In the following description, members that are the same as or correspond to the members that have already been described are assigned the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted or simplified.
図1に示すように、ウェーハ10の支持具20は、直径が450mmであり、かつ、厚みが825μm以上のウェーハ10の裏面部10aを下方から線接触して支持するためのものである。支持具20は、円環状に形成されている。
As shown in FIG. 1, the
また、図2に示すように、支持具20は、断面形状が直角二等辺三角形であり、底角に相当する先端部分をそれぞれ微小な平坦に面取り加工されている。すなわち、支持具20は、支持部20aによってウェーハ10の裏面部10aを下方から略線接触によって支持しているとみなすことができる。
As shown in FIG. 2, the
なお、支持部20aの面取り加工形状は、ウェーハ10を上記線接触によって支持しているとみなすことができれば、上記平坦面に限定されず、曲面状であってもよい。
The chamfering shape of the
また、支持具20は、ウェーハ10の中心Cから当該ウェーハ10の半径rの0.8〜0.98倍の領域内に配置される。すなわち、図1に示すように、支持具20は、0.8rで示される想像線と、0.98rで示される実線(図示例の都合上、ウェーハ10の外形線として表示)とで囲まれる領域内に配置される。なお、図1においては、支持具20の内径を符号Lにて表示してある。支持具20を上記領域内に配置する理由については、後述する。
In addition, the
また、支持具20として好ましい材質は、石英、単結晶シリコン、多結晶シリコン、炭化珪素、シリコン含浸炭化珪素等が挙げられる。支持具20としてどの材質を採用するかは、対象とする工程の熱環境等に応じて適宜選定すればよい。
In addition, preferable materials for the
後述するように、直径が450mmであり、かつ、厚みが825μm以上のウェーハ10を支持具20によって支持する場合には、支持具20の内径Lが360〜440mmのときに撓み量が少ないため、この内径Lの支持具20で支持するのが好ましい。内径Lが360〜440mmであるとは、直径が450mmのウェーハ10の半径r(=225mm)で換算すると、0.8r〜0.98rに相当する。
As will be described later, when the
したがって、本実施形態によれば、直径が450mmであり、かつ、厚みが825μm以上のウェーハ10を支持具20によって支持する場合には、ウェーハ10と同心状に、かつ、ウェーハ10の中心Cから当該ウェーハ10の半径rの0.8〜0.98倍の領域内に配置されるときに、ウェーハ10の撓みを最小とすることができる。支持具20による支持位置をこのように設定することにより、ウェーハケース等へウェーハ10を装填する際の作業性を向上することができると共に、装填対象の装置をコンパクトに構成することができる。
Therefore, according to the present embodiment, when the
次に、上記装填作業性が向上する理由等を図4及び図5を用いて説明する。
図4は、支持具20によって内周部付近(例えば、支持具20の内径Lが300mm未満)を支持されたウェーハ10を示す模式図であり、ウェーハケース50の装填溝52に装填される前の様子を示したものである。
Next, the reason why the loading workability is improved will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 is a schematic diagram showing the
また、図5は、支持具20によって外周部付近(例えば、支持具20の内径Lが300mm以上)を支持されたウェーハ10を示す模式図であり、ウェーハケース50の装填溝52に装填される前の様子を示したものである。なお、図4及び図5において、ウェーハケース50は、ウェーハ10の一端側の一部のみを図示してあり、他端側については図示を省略してある。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the
図4に示すように、ハンドリング治具としての支持具20を、ウェーハ10の半径rの0.8〜0.98倍の領域外に配置してウェーハ10を支持すると、ウェーハ10は上向きに凸となるように撓むため、ウェーハ10の外周縁部での撓み量は大きくなる。
As shown in FIG. 4, when the
このため、装填溝52にウェーハ10を装填するときには、凸部51等との干渉トラブルを回避すべく、ウェーハ10の外周縁部での撓み量を考慮して装填高さを設定しなければならず、作業性が良くない。
For this reason, when loading the
更に、ウェーハ10がウェーハケース50に装填されると、支持具20による下方からの支持が解除され、ウェーハ10の外周縁部付近のみが凸部51,51上に載置されているので、ウェーハ10は自重によって下向きに凸となるように撓む。すなわち、撓み方向が上記装填前の場合と逆になるので、ウェーハ10に歪が生じて損傷したり、発塵する虞がある。
Further, when the
そこで、このような不都合が生じるのを抑制すべく、本実施形態では、図5に示すように、ハンドリング治具としての支持具20をウェーハ10の半径rの0.8〜0.98倍の領域内に配置するようにした。
Therefore, in order to suppress the occurrence of such inconvenience, in this embodiment, as shown in FIG. 5, the
すなわち、支持具20を上記領域内に配置してウェーハ10を支持すれば、ウェーハ10の外周縁部での撓み量は、後述するように無視できるほど小さくなる。このため、ウェーハケース50における凸部51,51間に形成された装填溝52にウェーハ10を装填するとき、ウェーハ10の外周縁部の撓み量を考慮する必要がなく、支持具20の位置決め高さを装填溝52の高さと略同じになるように調整して装填すればよい。
That is, if the
また、ウェーハ10の外周縁部の撓み量を考慮する必要がないため、ハンドリング治具としての支持具20の上下動を少なくでき、位置決めに要する時間を低減できるので、迅速かつ効率的な装填作業を行うことができる。
In addition, since it is not necessary to consider the amount of bending of the outer peripheral edge of the
また、ウェーハ10の外周縁部での撓み量は無視できるほど小さいため、ウェーハケース50の設計時に装填溝52の幅を小さく設定することができ、装置全体をコンパクトに構成することができる。
Further, since the amount of deflection at the outer peripheral edge of the
したがって、直径が450mmの大口径のウェーハ10であっても、直径が300mm以下の従来サイズのウェーハと同様の装填作業を行えばよく、作業性を向上させることができる。
Therefore, even for a large-
また、支持具20は、断面形状が直角二等辺三角形であり、支持部20aによってウェーハ10の裏面部10aと線接触しているので、接触面積が少なく、ウェーハ10に傷や汚れ等が付くのを抑制することができる。
Further, since the
また、支持具20は、ウェーハ10の中心Cから当該ウェーハ10の半径rの0.8〜0.98倍の領域内に配置されるので、ウェーハ10の外周部を支持することができる。したがって、半導体チップ使用領域のあるウェーハ10の中心部をできる限り避けてウェーハ10を支持することができるので、ウェーハ10に傷や汚れ等が付くのを抑制し、上記半導体チップ使用領域の取得率を高めることができる。
Further, since the
また、支持具20は、円環状という簡易な形状で構成することができるので、上記ハンドリング治具に適用する場合においても構造を簡略化でき、軽量化及び製造コストの低減を図ることができる。
Moreover, since the
更に、支持具20は、各種装置に備えられている水平なベース盤部分等(図示せず)に、きわめて小さな突出高さ(例えば、図2に示すように、5mmの突出高さ)で設けることができる。このため、上記ウェーハケース50等の装置の高さを小さく構成することができる。
Furthermore, the
また、上記装置に、ウェーハ10を水平方向から保持装填等するためのアクセス用の開口部を設けることにより、搬送や熱処理の各工程においてウェーハ10へのアクセスを容易に実現することができる。
Further, by providing an opening for access for holding and loading the
なお、上記実施形態においては、支持具を1つの部材により円環状に形成するものとして説明したが、これに限定されない。すなわち、図6に示すように、支持具は、異なる曲率を有する2つの円弧状部材30,40によって全体形状を略円環状に構成されていてもよい。ここで、図6は、本発明の他のウェーハの支持具を示す裏面図である。
In addition, in the said embodiment, although demonstrated as what forms a support tool in an annular | circular shape by one member, it is not limited to this. That is, as shown in FIG. 6, the support may be configured in a substantially annular shape as a whole by two
図6に示すように、支持具は、異なる曲率を有する2つの円弧状部材30,40によって全体形状を略円環状に構成されている。すなわち、円弧状部材40は、円弧状部材30よりも曲率が小さく設定されている。また、円弧状部材30,40の両端部同士は、当接している。
As shown in FIG. 6, the support tool is configured in an approximately annular shape as a whole by two
また、図示例を省略するが、円弧状部材30,40は、断面形状が直角二等辺三角形であり、底角に相当する先端部分をそれぞれ微小な平坦に面取り加工されている。すなわち、円弧状部材30,40は、上記一方の底角に相当する先端部分によってウェーハ10の裏面部10aを下方から略線接触によって支持しているとみなすことができる。
Although not shown in the drawings, the arc-shaped
円弧状部材30,40の曲率や各部寸法は、上記実施形態に準じて設定することができる。上記先端部分の面取り加工形状は、ウェーハ10を上記線接触によって支持しているとみなすことができれば、上記平坦面に限定されず、曲面状であってもよい。
The curvatures and dimensions of the arc-shaped
また、円弧状部材30,40は、中心Cがウェーハ10の中心Cと一致するように配置されると共に、ウェーハ10の中心Cから当該ウェーハ10の半径の0.8〜0.98倍の領域内に配置される。
Further, the arc-shaped
すなわち、図6に示すように、円弧状部材30,40は、0.8rで示される想像線と、0.98rで示される実線(図示例の都合上、ウェーハ10の外形線として表示)とで囲まれる領域内に配置される。
That is, as shown in FIG. 6, the arc-shaped
上記円弧状部材30,40の配置位置を、ウェーハ10の半径の0.8〜0.98倍の領域内としたのは、上記第1実施形態と同様の理由であるので、重複説明を省略する。
The reason why the arc-shaped
なお、支持具の円弧状部材30,40として好ましい材質は、石英、単結晶シリコン、多結晶シリコン、炭化珪素、シリコン含浸炭化珪素等が挙げられる。支持具の円弧状部材30,40としてどの材質を採用するかは、対象とする工程の熱環境等に応じて適宜選定すればよい。
Preferred materials for the
上記円弧状部材30,40によっても、上記実施形態が奏する効果と同様の効果を期待できる。
The arc-shaped
また、支持具は、異なる曲率を有する3つ以上の円弧状部材によって全体形状を略円環状に構成されていてもよく、上記実施形態が奏する効果と同様の効果を期待できる。 Moreover, the support tool may be comprised by the 3 or more circular-arc-shaped member which has a different curvature, and the whole shape is comprised by the substantially annular shape, and the effect similar to the effect which the said embodiment show | plays can be anticipated.
次に、本発明について、図1〜図3、図7及び図8を参照しながら実施例を用いて更に詳細に説明する。なお、この実施例は、本発明の範囲を限定するものではない。 Next, the present invention will be described in more detail using examples with reference to FIGS. 1 to 3, 7 and 8. In addition, this Example does not limit the scope of the present invention.
本実施例では、ウェーハ10は、直径が450mmの単結晶シリコン製のものを用いた。そして、ウェーハ10の厚みは、825μm、925μm、975μm及び1800μmとした。
In this embodiment, the
支持具20は、図1に示すように、全体形状を円環状に形成されている。また、支持具20は、図2に示すように、断面形状が直角二等辺三角形に形成されている。
As shown in FIG. 1, the
支持具20の各部の寸法は、図2に示す通りである。すなわち、支持具20の面取り後の上記二等辺部分を5mm、支持部20aの面取り部(ウェーハ10との接触幅)を1mmに形成した。支持部20aの高さは、5mmとした。なお、図3においては、支持具20の支持部20aがウェーハ10の外周縁部から中心C側に4mm近づいた位置となるように配置された例を示している。
The dimensions of each part of the
図7は、ウェーハ10の面内各部での撓み量を示すグラフであり、支持具20の内径Lを100mm、200mm、300mm、400mm、440mmと種々変化させて比較したものである。ここで、上記面内各部とは、図1に示すウェーハ10の中心C、半径方向におけるr/2の位置R、ウェーハ10の外周縁部から中心C側に10mm近づけた位置E、支持具20の外周縁部に相当する位置Ringである。
FIG. 7 is a graph showing the amount of deflection at each part in the surface of the
また、図8は、ウェーハ10の位置Eでの撓み量と支持具20の内径Lとの関係を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the amount of deflection at position E of the
図7に示すように、支持具20の内径Lが300〜400mmの場合には、ウェーハ10の厚みにかかわらず、全ての位置(中心C、位置R、位置Ring、位置E)において撓み量は概ね300μm以内に収まっていることが分かる。また、支持具20の内径Lが440mmの場合には、ウェーハ10の厚みが薄いものほど、中心Cでの撓み量が多くなることが分かる。
As shown in FIG. 7, when the inner diameter L of the
また、図8に示すように、ウェーハ10の外周縁部から中心C側に10mm近づけた位置Eにおいては、支持具20の内径Lが300〜440mmのときには、どの厚みにおいても撓み量が125μm未満と非常に少なく、ウェーハ10を良好に支持できていることが分かる。
Further, as shown in FIG. 8, at the position E that is 10 mm closer to the center C side from the outer peripheral edge of the
上述したように、本発明は、特にウェーハ10の外周縁部の撓み量が少なくなるように支持することで、ウェーハ10に大きな歪み等を生じさせないようにすると共に、装填作業性を向上させることを目的としているので、支持具20の内径Lが300〜440mmの場合に、当該目的を十分に達成し得る。
As described above, according to the present invention, in particular, by supporting the outer peripheral edge portion of the
以上のことから、直径が450mmであり、かつ、厚みが825μm以上のウェーハ10を支持具20によって支持する場合には、支持具20の内径Lが300〜440mmのときに、撓み量が少ないため、この内径Lで支持するのが好ましい。支持具20の内径Lが300〜440mmであるとは、直径が450mmのウェーハ10の半径r(=225mm)で換算すると、0.67r〜0.98rに相当する。
From the above, when the
したがって、本実施例によれば、直径が450mmであり、かつ、厚みが825μm以上のウェーハ10を支持具20によって支持する場合には、当該支持具20がウェーハ10の中心Cから当該ウェーハ10の半径rの0.67〜0.98倍の領域内に配置されるときに、ウェーハ10の外周縁部(上記位置E)の撓み量を最小とすることができる。
Therefore, according to the present embodiment, when the
また、本実施例によれば、例えば、直径が450mmであり、かつ、厚みtが1mmのウェーハ10を、高さhが5mmの支持具20(各部の詳細な寸法は、図2参照)によって支持する場合には、図9に示すように、ウェーハケース50の各部の寸法を一例として次のように設定することができる。ここで、図9は、ウェーハケース50の装填溝52等を示す部分断面図である。
Further, according to the present embodiment, for example, a
すなわち、ウェーハ10をウェーハケース50に対して装填し又は取り出す際に当該ウェーハ10が上下動する領域幅kを4mm(上下に±2mm)、装填時におけるウェーハ10の振動幅vを2mm(上下に±1mm)、装填後のウェーハ10の下方への撓み量uを1mmとして見積もった場合に、例えば、凸部51,51のピッチpを7mm、装填溝52の溝幅sを2〜2.5mmに設定することができる。
That is, when the
ここで、凸部51,51のピッチpを7mmとしたのは、直径が300mmのウェーハ用に製造された従来のウェーハケース50に対して、本実施例に係る支持具20を適用したためである。したがって、本実施例に係る支持具20によれば、ウェーハ10の半径rの0.67〜0.98倍の領域内を支持することによりウェーハ10の外周縁部の撓み量を最小にできるため、ウェーハケース50の上記ピッチpを変えることなく、ウェーハ10を装填し又は取り出すことができる。すなわち、大口径のウェーハ10であっても、既存の設備をそのまま利用することができる。
Here, the reason why the pitch p of the
また、支持具20の素材を適宜選定することにより所定の強度(剛性)を確保でき、かつ、支持具20の高さhを更に低く形成できれば、ウェーハ10の装填数を減らすことなく、ウェーハケース50の凸部51,51のピッチpを上記の値よりも更に小さく設定できるので、ウェーハケース50の更なる小型化を実現することができる。
Further, if a predetermined strength (rigidity) can be ensured by appropriately selecting the material of the
なお、図9においては、ウェーハ10を装填する対象としてウェーハケース50を例にして説明したが、これに限定されず、熱処理ボート、枚葉アニール炉、ウェーハ移載ステージ等に対しても本実施例に係る支持具20を適用でき、同様の効果を期待できる。
In FIG. 9, the
10 ウェーハ(半導体ウェーハ)
10a 裏面部
20 支持具
20a 支持部
30,40 円弧状部材(支持具)
C 中心
L 内径
r 半径
10 Wafer (semiconductor wafer)
10a Back
C center L inner diameter r radius
Claims (2)
前記支持具は、円環状に形成され、前記半導体ウェーハと同心状に、かつ、前記半導体ウェーハの中心から当該半導体ウェーハの半径の0.8〜0.98倍の領域内に配置されることを特徴とする半導体ウェーハの支持具。 A support for a semiconductor wafer having a diameter of 450 mm and a thickness of 825 μm or more for supporting the back surface of the semiconductor wafer in line contact from below,
The support is formed in an annular shape, and is disposed concentrically with the semiconductor wafer and in a region 0.8 to 0.98 times the radius of the semiconductor wafer from the center of the semiconductor wafer. A semiconductor wafer support device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008210498A JP2010050130A (en) | 2008-08-19 | 2008-08-19 | Device for supporting semiconductor wafer |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105103276A (en) * | 2012-10-26 | 2015-11-25 | 应用材料公司 | Epitaxial growth apparatus |
-
2008
- 2008-08-19 JP JP2008210498A patent/JP2010050130A/en active Pending
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