KR0147456B1 - Wafer carrier - Google Patents
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- H01L21/67326—Horizontal carrier comprising wall type elements whereby the substrates are vertically supported, e.g. comprising sidewalls
Abstract
본 발명은 웨이퍼를 삽입하고 제거하도록 개방된 상부와, 양 측벽(20)과, 후방부(30)와, 전방부(40) 및 세정액이 공급되는 열린 하부(50)를 가진 웨이퍼 캐리어(10)에 있어서, 양측면의 내부에 웨이퍼를 지지하기 위한 세로 방향의 장홈(22)이 복수개 설치된 안내 지지부(24)와, 양 측면의 아래 경사부에서 형성된 공간부(26)를 포함함을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어에 관한 것으로, 본 발명의 캐리어는 웨이퍼 세정시 섀도우 효과를 방지하여 세정효과가 크게 향상된다The present invention provides a wafer carrier 10 having an upper portion open to insert and remove a wafer, both sidewalls 20, a rear portion 30, a front portion 40, and an open lower portion 50 to which a cleaning liquid is supplied. A wafer, characterized in that it comprises a guide support portion 24 provided with a plurality of longitudinal long grooves 22 for supporting the wafer inside the two side surfaces, and a space portion 26 formed at the lower inclined portions on both sides. Carrier of the present invention, the carrier of the present invention is to prevent the shadow effect when cleaning the wafer is greatly improved cleaning effect
Description
본 발명은 웨이퍼 캐리어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼의 세정작업시 고온에 의한 변형현상을 방지함과 동시에 세정효과를 극대화시킬 수 있도록 양 측벽의 아래 경사부에 1 또는 그 이상의 버팀대를 형성한 웨이퍼 캐리어에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer carrier, and more particularly, to form one or more braces on the lower slopes of both sidewalls to prevent deformation due to high temperature during the wafer cleaning operation and to maximize the cleaning effect. It relates to a wafer carrier.
일반적으로, 웨이퍼 상에 존재하는 불순물들은 반도체 제조에 치명적인 악영향을 미치므로 웨이퍼를 세정하는 작업이 반드시 필요하게 되며, 이때 웨이퍼의 세정작업은 웨이퍼를 캐리어에 고정한 후 액체의 흐름을 공급하여 불순물 입자를 제거하게 된다. 이러한 목적에 사용하는 웨이퍼 캐리어는 그 구조 및 형상에 따라 웨이퍼의 세정효과에 직접 관계되기 때문에 다양한 구조의 웨이퍼 캐리어가 제안되었다.In general, impurities present on the wafer have a fatal adverse effect on semiconductor fabrication, and thus, the cleaning of the wafer is essential. In this case, the cleaning of the wafer is performed by supplying a flow of liquid after fixing the wafer to a carrier to remove impurities. Will be removed. Since the wafer carrier used for this purpose is directly related to the cleaning effect of a wafer according to the structure and shape, the wafer carrier of various structures was proposed.
한국 특허공개 제93-5664호는 일측이 개방된 본체의 내측면에 상호 대응되게 걸림편을 일정 간격으로 형성하고, 걸림편 상에 안착홈을 형성하여 안착홈 내에 웨이퍼가 얹혀질 수 있도록 구성된 웨이퍼 이송용 캐리어를 개시하고 있다. 그러나 이러한 구조의 캐리어는 하부로부터 공급되는 세정액의 흐름을 방해하기 때문에 세정효과가 만족스럽지 못하다.Korean Patent Publication No. 93-5664 is a wafer configured to form a locking piece at a predetermined interval so as to correspond to the inner surface of the main body with one side open, and to form a mounting groove on the locking piece so that the wafer can be placed in the mounting groove. A transfer carrier is disclosed. However, the carrier of such a structure prevents the cleaning effect from being satisfactory because it hinders the flow of the cleaning liquid supplied from the bottom.
또한, 한국 특허공개 제 92-13680호는 캐리어 홈에 웨이퍼를 삽입, 설치하여 세정 및 건조하도록 한 웨이퍼 캐리어에 있어서, 웨이퍼가 접촉하는 캐리어의 부위를 최소한으로 줄여서 완전한 세정 및 건조하는 웨이퍼 캐리어를 제시하고 있다. 이 문헌에 기재된 캐리어는 양 측부 및 후방의 벽에 공간부를 형성하므로써 세정액의 흐름을 원활하게 하고 있으나, 하부로부터 공급되는 수류가 아래 경사부에 부딪혀 흐름이 방해될 뿐만 아니라 아래 중앙부로 입력된 수류가 받침부를 지나면서 공간이 확대되기 때문에 수류의 속도가 느려지고 양쪽 가장자리에서 와류현상이 발생하여 불순물이 모이거나 세정작업을 방해하는 단점이 있었다.In addition, Korean Patent Laid-Open No. 92-13680 discloses a wafer carrier in which a wafer is inserted into, installed in a carrier groove, and cleaned and dried, thereby completely cleaning and drying a wafer by minimizing a portion of the carrier that the wafer contacts. Doing. The carrier described in this document facilitates the flow of the cleaning liquid by forming spaces in the walls on both sides and the rear side. As space is enlarged through the supporting part, the speed of water flow is slowed down and vortices occur at both edges, thereby collecting impurities or preventing cleaning.
이에, 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어는 상기와 같은 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로 그 목적으로 하는 바는, 양 측벽에 아래 경사부에 형성된 공간부에 1 또는 그 이상의 버팀대를 형성하여 세정작업시 고온에 의한 변형현상을 방지함과 동시에 세정효과를 극대화시킬 수 있는 웨이퍼 캐리어를 제공함에 있다.Accordingly, the wafer carrier according to the present invention has been devised to solve the above problems, and the object thereof is to form one or more props in the space formed on the lower inclined portions on both sidewalls. The present invention provides a wafer carrier capable of preventing deformation due to high temperature and maximizing a cleaning effect.
제1도는 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어를 나타내는 사시도.1 is a perspective view showing a wafer carrier according to the present invention.
제2도는 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어를 나타내는 사용 상태도.2 is a use state diagram showing a wafer carrier according to the present invention.
제3도의 (a)는 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어를 나타내는 좌측면도.3A is a left side view of the wafer carrier according to the present invention.
제3도의 (b)는 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어에 적용된 버팀대를 나타내는 요부 측면도.Figure 3 (b) is a side view of the main portion showing a brace applied to the wafer carrier according to the present invention.
제4도는 웨이퍼의 세정작업시 섀도우 효과를 보여주는 사진.4 is a photograph showing the shadow effect during the cleaning of the wafer.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 캐리어 20 : 측벽10 carrier 20 side wall
22 : 장홈 24 : 안내 지지부22: long groove 24: guide support
26 : 공간부 28 : 버팀대26: space 28: brace
30 : 후방부 40 : 전방부30: rear part 40: front part
50 : 하부 60 : 웨이퍼50: lower 60: wafer
70 : 세정욕 80 : 초음파 발생장치70: washing bath 80: ultrasonic generator
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 적어도 세정액의 유입통로가 되는 하부와, 웨이퍼의 착탈통로가 되는 상부와, 상기 웨이퍼를 지지하는 다수 개의 장홈이 형성된 안내 지지부 및 상기 세정액의 유입통로가 되는 공간부를 구비한 양 측벽을 포함하여 이루어진 웨이퍼 캐리어에 있어서, 상기 공간부의 사이에 간헐적으로 직립 형성된 복수 개의 버팀대를 구비하여 이루어지는 것을 그 기술적 구성상의 기본특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is at least a lower portion that is an inflow passage of the cleaning liquid, an upper portion that is a removable passage of the wafer, the guide support portion formed with a plurality of long grooves for supporting the wafer and the space for the inflow passage of the cleaning liquid A wafer carrier comprising both sidewalls having a portion, comprising a plurality of braces intermittently standing up between the space portions as a basic feature of the technical configuration.
이하, 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어의 바람직한 실시예를 제1도 내지 제3도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the wafer carrier according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
제1도는 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어를 나타내는 사시도이고, 제2도는 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어를 나타내는 사용 상태도이고, 제3도의 (a)는 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어를 나타내는 좌측면도이고, 제3도의 (b)는 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어에 적용된 버팀대를 나타내는 요부 측면도이다.1 is a perspective view showing a wafer carrier according to the present invention, FIG. 2 is a use state diagram showing a wafer carrier according to the present invention, and FIG. 3 (a) is a left side view showing a wafer carrier according to the present invention, and FIG. (B) is a principal side view showing the prop applied to the wafer carrier according to the present invention.
제1도 및 제2도에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어(10)는, 웨이퍼(60)를 삽입하고 분리할 수 있도록 개방된 상부와, 양 측벽(20) 및 후방부(30), 전방부(40), 세정액이 공급되는 열린 하부(50)로 구성되고, 상기 양 측벽(20)은 내부에 웨이퍼(60)를 지지하기 위한 다수 개의 세로방향의 장홈(22)이 구비된 안내 지지부(24)가 형성되며 상기 세정액의 유입통로가 되는 공간부(26)을 구비한다,As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the wafer carrier 10 according to the present invention includes an upper portion, both sidewalls 20, and a rear portion 30 open to insert and separate the wafers 60. The front portion 40 includes an open lower portion 50 through which a cleaning liquid is supplied, and the side walls 20 have a plurality of longitudinal long grooves 22 for supporting the wafer 60 therein. The support part 24 is formed and has the space part 26 which becomes an inflow path of the said cleaning liquid,
그리고, 상기 웨이퍼 캐리어(10)의 상부는 웨이퍼(60)를 삽입 및 꺼낼 수 있도록 개방된 공간이고, 그 하부(50)는 세정액 또는 초음파의 진행을 위하여 열려 있으며, 상부의 단면적은 하부의 단면적보다 큰 것이 일반적이다. 한편, 상기 후방부(30) 및 전방부(40)는 웨이퍼 캐리어(10)의 골격을 유지하면서 웨이퍼(60)의 세정효과를 향상시킬 수 있는 구조로 구성되고, 상기 공간부(26)의 사이에는 복수개의 버팀대(28)가 간헐적으로 직립 형성되어 이루어진다.In addition, an upper portion of the wafer carrier 10 is an open space for inserting and extracting the wafer 60, and a lower portion 50 of the wafer carrier 10 is open for the progress of the cleaning liquid or the ultrasonic wave, and the cross-sectional area of the upper portion is larger than the cross-sectional area of the lower portion. Large is common. On the other hand, the rear portion 30 and the front portion 40 is composed of a structure that can improve the cleaning effect of the wafer 60 while maintaining the skeleton of the wafer carrier 10, between the space portion 26 There is a plurality of braces 28 are formed intermittently upright.
상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어의 사용동작 및 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and operation of the wafer carrier according to the present invention made of the above configuration are as follows.
먼저, 복수 개의 장홈(22)을 포함하는 안내 지지부(24)에는 다수 개의 웨이퍼(60)가 장착된다. 이때, 상기 웨이퍼(60)는 장홈(22) 및 경수부의 하단부에 의해 지지되고, 이 장홈(22)의 개수는 처리하고자 하는 웨이퍼(60)의 개수에 따라 적절하게 선택할 수 있으나, 통상 25개의 장홈(22)을 설치하는 것이 일반적이다.First, a plurality of wafers 60 are mounted in the guide support 24 including the plurality of long grooves 22. In this case, the wafer 60 is supported by the long groove 22 and the lower end of the hard water portion, and the number of the long grooves 22 may be appropriately selected depending on the number of wafers 60 to be processed, but usually 25 long grooves. It is common to install 22.
한편, 본 발명의 웨이퍼 캐리어(10)는 웨이퍼(60)의 크기에 큰 구애를 받지 않고 적용될 수 있다. 따라서, 웨이퍼(60)의 크기를 조절하므로써 5 내지 12 인치, 즉, 5인치, 6인치, 8인치 또는 12인치의 직경을 갖는 웨이퍼(60)를 모두 수용할 수 있다.On the other hand, the wafer carrier 10 of the present invention can be applied regardless of the size of the wafer 60. Thus, by adjusting the size of the wafer 60, it is possible to accommodate all wafers 60 having a diameter of 5 to 12 inches, that is, 5 inches, 6 inches, 8 inches or 12 inches.
여기서, 상기 웨이퍼(60)는 웨이퍼 캐리어(10)에 장착되어 세정욕(70)에 들어가 세정작업이 이루어진다. 세정욕(70)의 하부에서는 웨이퍼(60)를 세정하기 위한 세정액이 공급된다. 세정액은 필요에 따라 탈이온수(deionized water) 또는 물과 다른 용제(예컨데, 황산 및 과산화수소수)의 혼합물이 사용된다. 경우에 따라서는 혼합용액과 탈이온수를 순차적으로 적용하여 세정효과를 증진시킬 수 있다.Here, the wafer 60 is mounted on the wafer carrier 10 to enter the cleaning bath 70 to perform the cleaning operation. In the lower part of the cleaning bath 70, a cleaning liquid for cleaning the wafer 60 is supplied. Deionized water or a mixture of water and other solvents (for example sulfuric acid and hydrogen peroxide water) is used as needed. In some cases, the mixed solution and deionized water may be sequentially applied to enhance the cleaning effect.
제2도에 도시된 화살표는 세정액의 흐름을 나타낸 것으로 세정액이 직접 웨이퍼(60)의 표면에 접촉하여 흐르면서 불순물을 분리 제거하게 된다. 그리고 분리 및 이탈된 이물질은 세정액을 따라 배출된다.Arrows shown in FIG. 2 indicate the flow of the cleaning liquid, and the cleaning liquid flows in direct contact with the surface of the wafer 60 to separate and remove impurities. The separated and separated foreign matter is discharged along the cleaning liquid.
한편, 세정액에 의한 흐름만으로 이물질을 효과적으로 제거할 수 없는 경우에는 상기 세정욕의 하부에 초음파 진동판을 구비하여 초음파를 발생시키므로써 세정효과를 향상시킬 수도 있다. 이 초음파 발생장치(진동판)는 세정욕의 하부에 평면으로 위치하여 하부로부터 공급되는 세정액과 함께 상승하게 된다. 만일 초음파 발생장치가 하부에 평면으로 위치하지 않으면 초음파가 세정액과 섞이게 되고 간섭을 받아 세정욕 내에서 부분적으로 균일하지 못한 힘의 방향 및 위치가 형성되므로 세정효과가 떨어지게 된다.On the other hand, when the foreign matter cannot be effectively removed only by the flow of the cleaning liquid, an ultrasonic diaphragm may be provided in the lower portion of the cleaning bath to generate ultrasonic waves, thereby improving the cleaning effect. This ultrasonic wave generator (vibration plate) is located in the lower part of the washing bath in a plane and rises with the washing liquid supplied from the lower part. If the ultrasonic wave generator is not located in a lower plane, the ultrasonic wave is mixed with the cleaning liquid and interferes with the ultrasonic wave, and thus the cleaning effect is deteriorated since the direction and the position of the partially uneven force are formed in the cleaning bath.
그러므로, 세정욕의 하부에 평면으로 위치한 초음파 발생장치에서 발생한 초음파는 수류와 함께 상승하여 웨이퍼 캐리어(10)에 장착된 웨이퍼(60)와 접촉하여, 상기 웨이퍼(60)에 붙어 있는 각종 이물질(불순물)에 작용하게 된다. 웨이퍼(60) 세정에는 일반적으로 1㎒의 진동수를 갖는 초음파가 사용되므로 초음파의 강력한 진동이 이물질의 각 방향에서 전달되기 때문에 격렬한 물 분자의 작용으로 이물질이 웨이퍼(60)로부터 이탈하게 된다.Therefore, the ultrasonic waves generated by the ultrasonic generator, which is located in the lower part of the cleaning bath in a plane, rises along with the water flow to come into contact with the wafer 60 mounted on the wafer carrier 10, and various foreign matters (impurities) adhering to the wafer 60 are formed. ). Since ultrasonic waves having a frequency of 1 MHz are generally used for cleaning the wafer 60, foreign substances are separated from the wafer 60 due to the action of intense water molecules because powerful vibrations of the ultrasonic waves are transmitted in each direction of the foreign substances.
한편, 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어(10)는 플라스틱으로 성형할 수 있으며, 내구성과 비용의 면을 고려하여 적절한 소재를 선택할 수 있다. 내구성과 내화학성을 고려하여 PFA가 일반적으로 사용된다.On the other hand, the wafer carrier 10 according to the present invention can be molded in plastic, in consideration of durability and cost can be selected an appropriate material. PFA is generally used in consideration of durability and chemical resistance.
그리고, 웨이퍼 캐리어(10)의 성형 작업시 그 치수의 안정성을 위하여 양 측벽(20)의 아래 경사부에 형성된 공간부(26)에는 1 또는 그 이상의 버팀대(28)를 설치할 수 있다.In addition, one or more braces 28 may be provided in the space portion 26 formed in the lower inclined portions of both sidewalls 20 in order to stabilize the dimensions of the wafer carrier 10.
이때, 상기 버팀대(28)는 웨이퍼(60)의 세정 작업시 고온의 작업에 의한 웨이퍼 캐리어(10) 자체의 변형을 미연에 방지하는 작용을 하게 된다.At this time, the brace 28 serves to prevent deformation of the wafer carrier 10 itself due to a high temperature operation during the cleaning operation of the wafer 60.
즉, 웨이퍼(60)의 전체면에 세정액이 균일하게 공급될 수 있도록 양 측벽(20)의 아래 경사부에 형성된 공간부(26)에 의하여 고온의 작업시 자체 변형을 초래하기도 하는데, 이러한 변형현상을 예방하기 위하여 상기 공간부(26)의 내부 사이에는 복수 개의 버팀대(28)를 간헐적으로 설치하여 고온에 의한 변형을 최대한 방지함과 동시에 세정액의 균일한 공급을 이룰 수 있도록 한다.That is, the space portion 26 formed on the lower slopes of both sidewalls 20 so that the cleaning liquid may be uniformly supplied to the entire surface of the wafer 60 may cause self deformation during high temperature work. In order to prevent the gap between the interior of the space 26, a plurality of braces 28 are installed intermittently to prevent deformation due to high temperature as possible to achieve a uniform supply of the cleaning liquid.
여기서, 상기 버팀대(28)의 개수는 세정액의 균일한 공급을 이룰 수 있으며 고온에 의한 변형을 방지할 수 있도록 적어도 1 내지 5개인 것이 바람직하다.Here, the number of the braces 28 is preferably at least 1 to 5 to achieve a uniform supply of the cleaning liquid and to prevent deformation due to high temperature.
한편, 웨이퍼(60)의 세정이 불충분하여 웨이퍼(60)의 표면에 입자(particle)가 잔류하게 되면 입자는 웨이퍼에 손상(damage)을 가하여 웨이퍼의 표면에 소수캐리어의 라이프타임(minority carrier lifetime)을 감소시키므로, 결과적으로 Si-SiO2Interface 특성을 약화시키게 된다. 즉, 오염원이 웨이퍼(60)에 침투하면 소수 캐리어(예컨대, boron(P-type), phosphrous(N-type))들이 에너지 중간 트랩(trap) 역할을 하므로 캐리어로서의 기능이 상실되게 되기 때문에, 웨이퍼(60)의 세정 효과는 반도체 생산성에 결정적인 악영향을 미치게 된다.On the other hand, if the cleaning of the wafer 60 is insufficient, and particles remain on the surface of the wafer 60, the particles damage the wafer, thereby causing minority carrier lifetime on the surface of the wafer. As a result, the Si-SiO 2 Interface property is weakened. In other words, when the pollutant penetrates the wafer 60, since minority carriers (for example, boron (P-type) and phosphrous (N-type)) serve as energy intermediate traps, the function as a carrier is lost. The cleaning effect of (60) has a detrimental effect on semiconductor productivity.
이러한 관점에서, 웨이퍼(60)의 세정효과를 극대화시킴과 동시에 웨이퍼 캐리어(10)의 변형을 방지하기 위하여 형성된 공간부(26) 및 버팀대(28)는 세정욕의 하부로부터 공급되는 세정액 및 초음파를 어떠한 방해도 하지 않으면서 직접 웨이퍼(60)의 이물질에 작용할 수 있도록 하여 그 세정효과를 높일 수 있고, 결과적으로 제4도에 도시된 바와 같은 섀도우 효과를 방지할 수 있는 작용을 하게 되는 것이다.In this regard, the space portion 26 and the brace 28 formed to maximize the cleaning effect of the wafer 60 and to prevent deformation of the wafer carrier 10 may be provided with the cleaning liquid and the ultrasonic wave supplied from the lower portion of the cleaning bath. The cleaning effect can be enhanced by directly acting on the foreign matter of the wafer 60 without any interference, and as a result, the shadow effect as shown in FIG. 4 is prevented.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어에 의하면, 웨이퍼의 세정효과를 극대화시킬 수 있도록 양 측벽의 아래 경사부에 형성된 공간부에 1 또는 그 이상의 버팀대를 형성한 구조로 구성하므로써, 웨이퍼의 세정작업시 고온에 의한 변형현상을 방지함과 동시에 세정효과를 극대화시킬 수 있게 되어 양질의 제품을 대량 생산할 수 있는 탁월한 효과가 있다.As described above, according to the wafer carrier according to the present invention, the wafer cleaning operation is performed by forming a structure in which one or more braces are formed in the space formed on the lower slopes of both sidewalls to maximize the cleaning effect of the wafer. It prevents the deformation caused by high temperature and maximizes the cleaning effect, so it has an excellent effect of mass production of high quality products.
Claims (1)
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