KR0131013B1 - 웨이퍼 캐리어 - Google Patents

Abstract

대향한 직립 단벽들과 함께 웨이퍼의 삽입과 제거를 위해 개방상부를 가지는 일그러짐 및 왜곡 저항의 주조가능 플래스틱의 웨이퍼 캐리어. 캐리어 내에 축방향으로 정렬된 웨이퍼를 사이띄게하기위한 내측의 대향한 리브들이 있는 측벽들이 마련되어있고, 그의 일 직립단벽은 캐리어의 중간높이를 가로질러 연장되고있는 수평의 색인봉으로 H자형을 하고있는 한편, 타의 단벽은 중앙판과 중앙판에 대하여 각각 비스듬한 각으로 배열된 두 측판이 함유된다. 중앙판은 직립 중앙선과 중앙선에 서로 각각 비스듬히 배열되고 있는 두 평탄 내측 표면과 함께 평탄 외측 표면을 가지어 중앙판은 중앙선 인접이 중앙판의 바깥 쪽 가장자리에서보다 얇다.

상츨 플랜지를 외향으로 뻗는 가로지름이 각 측벽에 있다. 각 플랜지는 적어도 둘의 왜곡방지 깔쭈기를 그의 각각의 끝에 가지고 있어 웨이퍼 캐리어가 주형내에서 식을 때 주형이 웨이퍼 캐리어를 그의 원래 주조된 모양에 붙잡게 하고 그로인해 주형내에서 웨이퍼 캐리어의 왜곡을 최초화하게한다.

[배경기술]

본 발명은 집적회로 칩의 생산에 사용되는, 실리콘 웨이퍼를 휴대하고 저장하게 구성된 주조 가능 플래스틱의 웨이퍼 배스킷 또는 캐리어에 관한 것이다.

웨이퍼의 처리는 액체와 가스로 계속적으로 가라앉히거나 또는 분무하는 것을 필요로 한다. 대체로 화학욕조는 여러 가지의 부식 화학약품을 포함하고 있고, 어떤 욕조는 180oC범위로 매우 뜨겁다. 현재 처리되고 있는 웨이퍼는 직경이 8인치나 될 정도로 크다. 전형적으로, 그러한 웨이퍼 25인 하나의 웨이퍼 배스킷 또는 캐리어에 담기어, 캐리어는 이 용량에 만족할 만큼 큰 것을 필요로 한다. 웨이퍼로 가득찬 그러한 캐리어는 무게가 팔 내지 십 파운드나 나가게된다. 십인치 웨이퍼가 지금 사용되기 시작하고 있고 가까운 장래에 일반적으로 사용되게 될 것이다.

따라서, 처리하는 동안 실리콘 웨이퍼를 붙잡고 있게하는데 사용된 웨이퍼 캐리어는, 되도록 사용된 화학약품의 부식영향에 화학 변화를 일으키지 않고 높은 저항을 가지며, 처리하는 동안 규칙적으로 채용되는 높은 욕조온도에 크게 저항하는 주조가능의 플래스틱으로 형성된다. 전통적으로, 캐리어에 사용된 성형 플래스틱은 PFA 테플록 (E. I. du Pont de Nemours 사의 등록상표)인 퍼플루오로알콕시 대용의 폴리테트라 플루오로에틸렌 수지이다. 주위를 덜 거칠게 하기 위해 그리고 웨이퍼 저장과 적하(積荷 : Shipping)를 위해, 캐리어는 폴리프로필렌으로 제조되고 있다.

실리콘 웨이퍼는 극단으로 섬세하고 부서지기 위우면 그리고 천분의 수인의 두께에 불과하다는 사실을 알 필요가 있다. 실리콘 웨이퍼는 매우 값어치 있는 것이며 하나의 웨이퍼의 손상이 중대한 손실을 의미할 수도 있는 것이다. 산업에 의해 설정된 표준 범위에서 작용할 수 있는 직접회로 칩을 제조하기 위하여, 웨이퍼의 미립자 및 타의 오염은 또한 기피돼야 한다. 그러므로, 실리콘 웨이퍼 및 캐리어의 수동 취급으로부터 자동취급이 증대되고 있는 것이다. 웨이퍼 캐리어와 개별 실리콘 웨이퍼를 다루는데 모두 에 로봇 팔의 활용이 증대되고 있는 것이다.

실리콘 웨이퍼 및 웨이퍼 캐리어의 취급을 자동화하려면 캐리어 내의 특정 실리콘 웨이퍼 위치될 공간의 담체가 정밀 공차이내에 유지되어야 한다. 이는 웨이퍼가 파손되지 않게 하기위해 필요하다. 웨어퍼 캐리어는 180oC의 온도에 노출될때 연해지고 일그러지는 것으로 알려져 오기 때문에, 크지만 얇은 이들 실리콘 웨이퍼의 취급에는 문제들이 발생하고 있다. 또한, 사출성형후의 그의 냉각기간중에 웨이퍼 캐리어의 왜곡이 역시 생기는 것으로 알려지고 있는 것이다. 웨이퍼 캐리어의 그러한 왜곡, 일그러짐, 굽음은 섬세한 웨이퍼의 가장자리에 부가된 압축압력을 가하는 경향이 있다. 그러하므로, 실리콘 웨이퍼의 처리, 휴대 및 저장을 위해서는, 일그러짐 및 왜곡에 저항력 있는 주조가능 플래스틱의 웨이퍼 캐리어가 매우 바람직하다.

[발명의 요약]

대향한 직립 단벽(端壁:end walls)과 함께 웨이퍼의 삽입과 제거를 위한 개방상부(open top)로 돼어있는 일그러짐 및 왜곡에 저항력이있는 주조가능 플래스틱의 웨이퍼 캐리어이다. 캐리어 안에 축방향으로 정렬된 웨이퍼를 사이 띄게 하는 내측의 대향한 리브를 가진 측벽(側壁:side walls)들이 마련돼 있고, 한 직립의 단벽은 캐리어의 중간높이를 가로질러 뻗어있는 수평의 색인봉으로 H자형을 하고 있고, 타의 직립단벽은 중앙판(中央板:center panel)과 중앙판에 비스듬한 각으로 각각 향하게 한 두 측판(측판:side panel)으로 되어있다. 중앙판은 직립의 중심선과 중심선에서 서로에 대하여 비스듬히 향하게 되고있는 두 평탄내표면과 함께 평탄한 외표면을 가지고 있어 중앙판은 중앙선 인접이 중앙판의 바깥 가장자리에서 보다 얇다. 각 측벽에는 상측 플랜지는, 웨이퍼 캐리어가 주형안에서 식을 때 주형이 웨이퍼 캐리어를 그의 원래의 주조형태에 붙잡게하고 그로인해 웨이퍼 캐리어의 주형안에서의 왜곡을 최소화하게하는, 적어도 둘의 왜곡방지깔쭈기(anti-warp indentations)를 그의 각 가장자리 인접에 가지고 있다.

본 발명의 주요목적은, 주형내에서 형성될 때 그의 원 모양을 잃지않고, 그의 응고기간중 그것이 식을 때 왜곡되지않는, 웨이퍼 캐리어를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 실리콘 웨이퍼의 처리단계에 공통적인 극단의 온도 및 부식욕조에 노출될 때 일그러짐과 왜곡에 매우 저항력있는 웨이퍼 캐리어를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 웨이퍼의 부당한 파손 특히 웨이퍼 캐리어의, 표존공차로부터의 아주 작은, 치수의 일탈로 인한 부당한 파손없이 웨이퍼 캐리어 및 실리콘 웨이퍼의 안전한 자동화 공정취급을 용이하게 할 웨이퍼 캐리어를 제공하는 데 있는 것이다.

Description

웨이퍼 캐리어

제1도는 실리콘 웨이퍼를 휴대하고 있는 본 발명의 웨이퍼 캐리어의 사시도.

제2도는 웨이퍼 캐리어의 평면도.

제3도는 웨이퍼 캐리어의 배면도.

제4도는 웨이퍼 캐리어의 측면도.

제5도는 웨이퍼 캐리어의 정면도, 그리고

제6도는 제2도의 6-6선을 따라 그린 웨이퍼 캐리어의 그림.

제1도 내지 제6도를 참고로, 실리콘 웨이퍼(5)를 가지고 있는 본 발명 웨이퍼 캐리어를 볼수 있으며, 일반적으로 부호번호 10으로 표시되어 있다. 웨이퍼 캐리어(10)는 앞서 언급한 바와같이, 플래스틱으로 적당히 한 조각의 모양새에 알맞게 완전체로 사출성형된다.

웨이퍼 캐리어(10)는 개방상부(11)및 개방저부(12)로 되어있다. 직립의 측벽(13)들은 서로 경상(鏡像 : mirror image)을 하고있고, 적용,지불,행구기 그리고 웨이퍼캐리어(10)를 통해 웨이퍼(5)에 흐르는 액체의 타 흐름을 향상시킴에 개방상부(11) 및 개방저부(12)와 협력하게 측벽(13)전체에 걸쳐있는 창, 컷어웨이 또는 세척홈(window, cutaways or wagh slots)(16)을 가진 대향하는, 내측으로 어긋나있는 아래 벽 부분(14)을 가지고 있다.

끝이 가는(tapered) 족판 (족판 :foot panel)(20)들이 서로에 대하여 나란히 측벽(13)들의 어긋난 부분(14)을 따라 아래에 있다. 끝이가는 족판(20)의 상표면(22)들은 웨이퍼를 지지하는 표면(22)을 구성한다. 이 배열에의해, 웨이퍼(5)의 주변 가장자리와 최소한도의 접촉을 한다. 끝이 가는 족판(20)들의 밑 표면(24)은 중앙에 위치 절결부(位置切缺部 : locating notch)(26)가 위치되어있고, 그것은 웨이퍼 캐리어(10)를 색인하거나 기계류의 특정 단편 상에 또는 내에 적당히 정렬하게 한다. 밑 표면(24)들은 각 판(20)의 양 끝으로부터 위치 절결부(26)를향하여 위쪽으로 한 점에 모이게 경사져 있다. 이 시도에의해 끝이 가는 족판(20)들은 넷의 독립된 다리로 행세한다.

각 위 측변(13)은 또한 상측 플랜지(28)를 외향으로 연장하는 가로지름을 가지고 있다. 일측벽(13)상의 일 플랜지(28)는 위쪽으로 돌출하고 있는 핀(30)들을 가지고 있는 한편, 타 측벽 상의 타 플랜지(28)는 핀(30)들을 수용하기위한 홈 또는 구멍(31)들을 가지고 있다. 핀(30)들과 구멍(31)들의 배열은 같은 치수의 타 웨이퍼 캐리어(10)에,또는 로부터 웨이퍼(5)를 부리고 옮길 수 있게한다. 왜곡방지(歪曲防止 : anti-warp) 깔주기 (indentation)(32)가 원위(遠位)적으로 또는 플랜지(28)의 각 끝에 위치되어있고, 이는 액체 플래스틱이 응고하기 시작할때 웨이퍼캐리어 식기시작하는 대로 주형이 웨이퍼 캐리어(10)를 적절히 꽉 잡게하는 구멍, 절결 또는 움푹파임(depressin)등의 적절한 것일 수도 있다.

웨이퍼 캐리어(10)는 기계류의 단편내 또는 상에 웨이퍼 캐리어(10)를 색인함에 통상 사용되는 수평의 색인본(44)을 지지하는 H자형을 한 플랜지(42)를 가진 H자형 단벽(40)을 가지고 있다. 웨이퍼 캐리어(10)의 로봇의 취급이 가능하게 하려고, 로봇으로 집어올리는 플랜지(46)가 단벽(40)과 측벽(13)의 접합점에 또는 마련되어있다.

세판의 단벽(50)이 H자형의 단벽(40)을 마주보고 있으며, 측판(52)들과 중앙판(54)으로 되어있다. 중앙판(54)은 직립의 중앙선(56)을 가지고 있고, 그를 따라단벽(50)은 가장 얇은 부분으로 되어있다. 중앙판(54)은 측판(52)인접에 외측 모서리부분(59)을 가진 평탄 외측 표면(58)을 가지고 있다. 중앙판(54)은 또한 서로 비스듬하고 중앙선(56)에 인접한 제일의 평탄 내측표면(60)과 제이의 평탄 내측 표면(62)을 가지고 있다. 단벽(50)은 또한 로봇으로 집어올리는 플랜지(46)와 같은, 로봇으로 집어올리는 플랜지(64)를 가질 수도 있다.

본 발명의 주요목적이 일그러짐 및 왜곡에 저항력있는 주조가능 플래스틱의 웨이퍼 캐리어임을 상기하면서, 본 발명의 신규의 특성은 이제 평가되어도 좋다.

웨이퍼 캐리어(10)를 주조하기위해 용해된 플래스틱이 주형에 완전히 분사되고나면, 플래스틱은 액체로부터 고체로 변화하기 시작한다. 우선, 용해된 플래스틱은 웨이퍼 캐리어(10)의 내측부분이 아직 용해된 채 있는 동안에 표피를 형성한다. 이 화학적 변화가 주조된 캐리어 내에 응력을 발생시키는 것으로 발견되고 있다. 두꺼운 특정 단면의 웨이퍼 캐리어는 장기간의 형성 및 냉각기간으로 인하여 그 위치의 큰 내부응력과 관계가 있는 것이다.

따라서, 웨이퍼 캐리어(10)가 그의 주형안에서 응고하기 시작하는동안, 용해된 상태로부터 고체의 상태로 되는 화학적 변화로 인한 응력은, 어떤 의미로는 웨이퍼 캐리어(10)가 주형안에서 식어 응고할 때, 측벽(13)과 단벽(40 및 50)이 주형의 내측 표면으로부터 끌어당기기 시작할 수도 있어 웨이퍼 캐리어(10)에 작용할 수 있는 것이다.

주형이 상측 플랜지(28)의 영역에 왜곡방지 깔쭈기나 구멍(32)을 형성하여 맞추는 핀 따위의 돌출하는 어떤 요소를 가진다면, 주형은 그것이 용해된 상태에서 응고된 상태로 변화할 때, 웨이퍼 캐리어를 그의 원위치에 효과적으로 붙잡아 왜곡의 기회를 최소화하고 웨이퍼 캐리어가 그의 원 주조된 규정상태에 남아있게하는 가능성을 증대시킬 것이다.

일정한 벽 두께로 된 웨이퍼 캐리어를 플래스틱으로 주조하는 것은 일반적으로 과거의 실시방법이 있다. 어쨌든, 두꺼운 벽 부분은 플래스틱의 용해된 상태로 부터 고체상태로 되게하는 필요한 긴 냉각기간으로 인하여 내부응력을 더 일으킨다. 그러한 캐리어는 일그러짐, 왜곡 및 굽음 등에 더 민감하다. 따라서, 단벽(50)의 벽 부분을 얇게하면, 뜨거운 화학조에의 예기된 노출로 인해 나중에 웨이퍼 캐리어가 일그러지거나 또는 왜곡되게하는 내부응력을 최소화한다.

세 판의 단벽(50)은 중앙선(56)을 향해 얇아지는 변화를 준 두께를 가지고 있는 것이다. 게다가, 단벽(50)은 각각의 측판(52) 및 중앙판(54)의 넷의 내측평탄표면(53,53, 및 60,62)을 필수적으로 가지고 있다. 세판의 단벽(50)이 각각에 대해 각을 갖는 것(angularity)만으로 웨이퍼 캐리어(10)에 완고함과 그리고 왜곡 및 일그러짐 저항을 더 부가하는 것이다.

본 발명은 그의 정신이나 필수적 특질에서 일탈하지 않는 다른 형태로 구체화 될수도 있다. 그런 까닭에, 예증의 실시양태는 전술의 설명에서 보다, 본 발명의 범위를 지시하는 참증적이며 제한적이아닌, 첨부의 특허청구의범위의 언급처럼 모든 점에서 고려되어야 한다.

Claims (17)

1. 웨이퍼를 삽입하고 제거하기 위한 개방상부, 개방저부, 대향한 직립 단벽들 그리고 캐리어 내에 축방향으로 정렬된 웨이퍼를 사이띄게 하기위한 내측의, 대향한 리브들로 된 측벽으로 이루어지고, 일 직립단벽은 캐리어의 중간높이를 가로질러 연장되고있는 수평의 색인봉으로 H자형을 하고, 타 단벽은 중앙판과 중앙판에 대하여 각각 비스듬한 각으로 배열된 두 측판이 함유하며, 중앙판은 직립 중앙선과 중앙선에서 서로에 대하여 비스듬히 배열되고 있는 두 평탄내측 표면과 함께 평탄한 외측 표면을 가지고 있어, 중앙판은 중앙선 인접이 중앙판의 외측 모서리 부분에서 보다 얇고,그로인해 웨이퍼 캐리어에 견고함을 부가하는 한편 웨이퍼 캐리어의 내부응력을 최소화하고 웨이퍼 캐리어가 고온 또는 부식성 화학약품에 지배될때 타의 직립 단벽을 일그러짐이나 굽음으로부터 예방하는 주조가능 플래스틱의, 일그러짐 및 왜곡에 저항력이 있는 웨이퍼 캐리어.
2. 제1항에 있어서, 타 직립 단벽의 측판들이 평탄내측 표면들이고 그리고 측판들 및 중앙판의 내측 표면들은 일반적으로 중앙선을 향하는 단벽으로부터 외향으로 뻗는 웨이퍼 캐리어.
3. 제1항에 있어서, 타 직립단벽의 측판들이 외향으로 뻗은 웨이퍼 캐리어.
4. 제1항에 있어서, 측벽을 따라 아래쪽에 가장자리의 양쪽 끝으로부터 상향으로 한 점에 모이는 저 표면을 가지는 직립의 평행한 끝이 가는 한쌍의 족판을 더 함유하는 웨이퍼 캐리어.
5. 제4항에 있어서, 끝이 가는 족판들의 저 표면에, 중심으로 위치된 색인 절결부를 더 함유하는웨이퍼 캐리어.
6. 제1항에 있어서, 각 측벽이 안쪽으로 어긋나 있는 아래쪽 벽부분을 가지고 있는 웨이퍼 캐리어.
7. 웨이퍼를 삽입하고 제거하기 위한 개방상부, 개방저부, 캐리어 내에 축방향으로 정렬된 웨이퍼를 사이띄게 하기위한 내측의, 대향한 리브들로된 측벽들, 일 직립단벽이 캐리어의 중간높이를 가로질러 연장되고 있는 수평의 색인봉으로 H자형을 하고 있는 대향한 직립단벽들, 그리고 각 측벽에 상측 플랜지를 외향으로 뻗는가로지름을 가지고 있고, 각 플랜지는 적어도 둘의 왜곡방지 깔쭈기를 플랜지의 각각의 끝 인접에 가지고 있어 웨이퍼 캐리어가 주형내에서 식을 때 주형이 웨이퍼 캐리어를 그의 원래 주조된 모양에 잡게 하고 그로인해 웨이퍼 캐리어가 주형내에서 식어 응고하고 있을 때 왜곡을 최소화하는, 일그러짐 및 왜곡에 저항력있는 주조가능 플래스틱의 웨이퍼 캐리어.
8. 제7항에 있어서, 왜곡방지 깔쭈기들은 플랜지에 낸 구멍인 웨이퍼 캐리어.
9. 제7항에 있어서, 측벽을 따라 아래쪽에 가장자리의 양쪽 끝으로부터 상향으로 한 점에 보이는 저 표면을 가지는 직립의 평행한 끝이 가는 한쌍의 족판을 더 함유하는 웨이퍼 캐리어.
10. 제9항에 있어서, 끝이 가는 족판들의 저 표면에, 중심으로 위치된 색인 절결부를 더 함유하는웨이퍼 캐리어.
11. 제7항에 있어서, 각 측벽이 내측으로 어긋나 있는 아래쪽 벽부분을 가지고 있는 웨이퍼 캐리어.
12. 웨이퍼를 삽입하고 제거하기 위한 개방상부, 개방저부, 대향한 직립 단벽들 ,캐리어의 중간높이를 가로질러 연장되고 있는 수평의 색인봉으로 H자형을 하고있는 일 직립단벽 ,캐리어내에 축방향으로 정렬된 웨이퍼를 사이띄게 하기위한 내측의 대향한 리브들로 된 측벽들, 중앙판과 중앙판에 대하여 비스듬한 각으로 각각 정렬된 두 측판이 함유한 타 직립 단벽, 중앙선과 중앙선에서 서로에 대하여 비스듬히 배열되고 있는 둘의 평탄 내측표면과 함께 평탄 외측 표면을 가지어 있어 중앙선 인접이 외측 모서리 부분에서보다 얇고 그로인해 캐리어에 견고함을 부가하는 한편 웨이퍼 캐리어의 왜곡응력을 최소화하고 웨이퍼 캐리어가 고온 또는 부식성 화학약품에 지배될때 타 직립 단벽을 일그러짐과 내측으로의 굽음을 예방하는 중앙판 그리고 각 측벽에 상측 플랜지를 왜향으로 뻗는 가로지름을 가지고 있고, 각 플랜지는 적어도 둘의 왜곡방지 깔쭈기를 플랜지의 각각의 끝 인접에 가지고 있어 웨이퍼 캐리어가 주형내에서 식을 때, 주형이 웨이퍼 캐리어를 그이 원래 주조된 모양에 붙잡게 하고 그로인해 웨이퍼 캐리어가 주형내에서 식고 응고하고 있을 때왜곡을 최소호하게하는, 일그러짐 및 왜곡에 저하력 있는 주조가능 플래스틱의, 웨이퍼 캐리어.
13. 제12항에 있어서, 타 직립 단벽의 측판들이 평탄내측 표면들이고 그리고 측판들 및 중앙판의 내측 표면들은 일반적으로 중앙선을 향하는 단벽으로부터 외향으로 뻗는 웨이퍼 캐리어.
14. 제12항에 있어서, 타 직립단벽의 측판들이 외향으로 뻗은 웨이퍼 캐리어.
15. 제12항에 있어서, 측벽을 따라 아래쪽에 가장자리의 양쪽 끝으로부터 상향으로 한 점에 보이는 저 표면을 가지는 직립의 평행한 끝이 가는 한쌍의 족판을 더 함유하는 웨이퍼 캐리어.
16. 제15항에 있어서, 끝이 가는 족판들의 저 표면에, 중심으로 위치된 색인 절결부를 더 함유하는웨이퍼 캐리어.
17. 제12항에 있어서, 각 측벽이 안쪽으로 어긋나 있는 아래쪽 벽부분을 가지고 있는 웨이퍼 캐리어.

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