KR100657501B1 - Wafer Supporting Method and Wafer Holder for High-Temperature Semiconductor-Manufacture-Line - Google Patents
Wafer Supporting Method and Wafer Holder for High-Temperature Semiconductor-Manufacture-Line Download PDFInfo
- Publication number
- KR100657501B1 KR100657501B1 KR1020040065410A KR20040065410A KR100657501B1 KR 100657501 B1 KR100657501 B1 KR 100657501B1 KR 1020040065410 A KR1020040065410 A KR 1020040065410A KR 20040065410 A KR20040065410 A KR 20040065410A KR 100657501 B1 KR100657501 B1 KR 100657501B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- wafer
- high temperature
- support
- temperature process
- contact
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68757—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a coating or a hardness or a material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
본 발명에서는 대구경 웨이퍼를 고온공정 처리하는 반도체 제조장치에 있어서, 고온공정에서 유동체를 이루는 석영과 고온공정에서 지지체를 이루는 실리콘 카바이드가 조합된 홀더를 마련함으로써, 그 슬립을 억제하고 장비의 생산성을 향상시킨 고온공정용 반도체 제조공정에서의 웨이퍼 지지방법 및 고온공정용 반도체 제조장치의 웨이퍼 홀더가 개시된다.In the present invention, a semiconductor manufacturing apparatus for processing a large diameter wafer at a high temperature process, by providing a holder of a combination of quartz as a fluid in the high temperature process and silicon carbide as a support in the high temperature process to suppress the slip and improve the productivity of the equipment Disclosed are a wafer supporting method and a wafer holder of a semiconductor manufacturing apparatus for high temperature processing.
이를 위한 본 발명은 고온공정에서 강성을 유지하는 세라믹계열의 홀더본체(10)를 지지체(12)로 그 상부에 고온공정에서 유동적으로 변화되는 석영의 접촉체(14)를 구비하여 이 석영의 접촉체를 지지체를 지점으로 웨이퍼 저부에 접촉시켜 실리콘카바이드와 웨이퍼(100)의 직접접촉을 회피함과 더불어 고온에서의 유동성에 의해 고온공정에서 웨이퍼의 접촉위치를 유지시키는 고온공정 반도체 제조공정의 웨이퍼 지지방법과 그 홀더를 제공한다.To this end, the present invention has a holder body 10 of a ceramic series that maintains rigidity at a high temperature process, and a support body 12 having a quartz contact body 14 that is fluidly changed in a high temperature process. The support of the wafer in the high temperature process semiconductor manufacturing process, which maintains the contact position of the wafer in the high temperature process by avoiding direct contact between the silicon carbide and the wafer 100 by contacting the sieve with the support at the bottom of the wafer, and by fluidity at high temperature Method and its holder.
여기서, 접촉체의 웨이퍼 지지는 물성으로는 접촉체의 유동변화의 열구역에 고온공정의 열구역이 포함되어 유동체로서 지지되고, 형상으로는접촉체(12)를 링형으로 마련하여 그 지지위치에서 동심원상으로 접촉지지시키는 것을 특징으로 하며, 다른 실시예로서 석영의 접촉체(12)에 의한 웨이퍼(100) 지지는 지지위치에 따른 동심원상의 방사상으로 3점지지 또는 4점 지지를 수행하는 것을 특징으로 한다.Here, the wafer support of the contact is supported as a fluid by including the heat zone of the high temperature process in the heat zone of the flow change of the contact as a physical property, and in the shape, the contact body 12 is provided in a ring shape and is concentric in its support position. In another embodiment, the support of the wafer 100 by the contact member 12 of quartz is characterized by performing three-point or four-point support in a radially concentric manner according to the support position. do.
Description
도 1 은 일반적인 반도체 제조장치를 나타낸 설명도,1 is an explanatory diagram showing a general semiconductor manufacturing apparatus;
도 2a 는 본 발명에 따른 웨이퍼 홀더를 나타낸 외관설명도,2A is an external view illustrating a wafer holder according to the present invention;
도 2b 는 본 발명에 따른 웨이퍼 홀더에 따라 고온공정에서 웨이퍼를 유동적으로 지지하는 것을 나타낸 확대 개념도,2B is an enlarged conceptual view showing fluidly supporting a wafer in a high temperature process according to the wafer holder according to the present invention;
도 3 은 본 발명에 따른 웨이퍼 홀더에서 링형 접촉체를 나타낸 절개설명도,3 is a cutaway view showing a ring-shaped contact in the wafer holder according to the present invention,
도 4 는 본 발명에 따른 웨이퍼 홀더에서 3점 지지 또는 4점 지지방식의 접촉체를 나타낸 설명도,4 is an explanatory view showing a three-point or four-point contact member in the wafer holder according to the present invention;
도 5 는 종래와 본 발명의 홀더 가공에 따른 투입재료절감 비교를 나타낸 설명도이다.5 is an explanatory view showing a comparison of input material reduction according to the holder processing of the prior art and the present invention.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawings-
100 - 웨이퍼, 10 - 홀더본체,100-wafer, 10-holder body,
12 - 지지체, 14 - 접촉체,12-support, 14-contact,
16 - 홈부, 18 - 가이드개구부,16-groove, 18-guide opening,
본 발명은 대구경 웨이퍼를 고온공정 처리하는 반도체 제조장치에 있어서, 고온공정에서 유동체를 이루는 석영과 고온공정에서 지지체를 이루는 실리콘 카바이드가 조합된 홀더를 마련함으로써, 그 슬립을 억제하고 장비의 생산성을 향상시킨 고온공정용 반도체 제조공정에서의 웨이퍼 지지방법 및 고온공정용 반도체 제조장치의 웨이퍼 홀더에 관한 것이다.In the semiconductor manufacturing apparatus for processing a large diameter wafer at a high temperature process, the present invention provides a holder in which a quartz, which forms a fluid in a high temperature process, and a silicon carbide which forms a support in a high temperature process, suppresses slip and improves productivity of equipment. The wafer support method in the semiconductor manufacturing process for high temperature processes which were made, and the wafer holder of the semiconductor manufacturing apparatus for high temperature processes.
일반적으로 반도체 기판을 공정처리하는 반도체 제조장치는 공정처리능력을 향상시키기 위하여 내부에 반도체 기판을 다량으로 로딩하기 위한 기판로딩용 보트를 포함하는 배치식 반도체 제조장치가 일반적이다.In general, a semiconductor manufacturing apparatus for processing a semiconductor substrate is generally a batch semiconductor manufacturing apparatus including a boat for loading the substrate for loading a large amount of the semiconductor substrate in order to improve the processing capability.
예시도면 도 1 은 이를 설명하기 위한 개념도로서, 종래의 배치형 반도체 제조장치는, 내부에 수용공간을 형성하는 관상의 반응튜브(1)와, 이 반응튜브 내에 수용되어 복수의 반도체기판(100)을 로딩할 수 있도록 슬롯(2)들이 형성되어 반도체 기판이 적측되는 기판로딩용 보트(3)와, 공정가스를 주입하는 가스공급부(4) 및 공정가스를 배출하는 가스배출부(5)와, 열에 의해 반응하는 공정가스를 통해 반도체 기판에 박막을 형성하기 위한 가열히터(6)가 포함되어 이루어진다.Exemplary Drawing FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining this, and a conventional batch type semiconductor manufacturing apparatus includes a tubular reaction tube 1 forming an accommodating space therein and a plurality of
이러한 반응튜브 내에서의 열공정에서도 고온처리 공정이 포함되며, 예를 들어 COP (crystal originated particle)를 제거하기 위한 열처리 공정, 도핑을 위해 반도체에 첨가하는 dopant를 웨이퍼 내로 확산시키는 디퓨전 공정(well drive-in), 웨이퍼내의 산화막 형성공정, SOI 웨이퍼를 만드는있어 SOI 열처리 공정 등이 며, 대부분 1200℃ 이상의 고온환경이 조성된다.The thermal process in the reaction tube also includes a high temperature treatment process, for example, a heat treatment process to remove crystal originated particles (COP), and a diffusion process for diffusing a dopant added to a semiconductor into a wafer for doping. -in), oxide film forming process in wafer, SOI wafer making process, SOI heat treatment process, etc., and high temperature environment of 1200 ℃ or higher is mostly created.
한편, 반도체의 생산성 향상에 고려되어 웨이퍼의 대구경화가 적극적인 추세이며, 상기 고온공정과 대구경화에 따라 열처리 반응공정에서의 웨이퍼 지지방법이 변경되고 있다.On the other hand, in consideration of improving the productivity of the semiconductor, the large diameter of the wafer is active, and the wafer supporting method in the heat treatment reaction process is being changed according to the high temperature process and the large diameter.
즉, 반도체 기판은 약 750℃ 에서 변형이 시작되는데, 무중력환경을 조성시키지 않는 한, 기판로딩용보트에서 슬롯에 의한 웨이퍼 외주로의 국부적인 거치는 웨이퍼의 처짐을 야기시키기 때문이다.In other words, the semiconductor substrate starts to deform at about 750 ° C., unless it creates a zero gravity environment, causing the wafer to sag locally through the slot in the substrate loading boat to the periphery of the wafer.
특히, 고온 열처리 과정에서 웨이퍼내의 실리콘 격자의 결정 결함인 슬립이 웨이퍼가 대구경화됨에 따라 더욱 발생하기 용이한데, 이러한 문제들을 해결하기 위해 홀더가 사용되며, 홀더는 웨이퍼의 0.7R(Radius) 위치에서 그 저부를 지지하여 구조적으로 처짐을 방지하고 있는 것이다.Particularly, slip, which is a crystal defect of a silicon lattice in a wafer during a high temperature heat treatment, is more likely to occur as the wafer is largely sized. To solve these problems, a holder is used, and the holder is positioned at the 0.7R (Radius) position of the wafer. The bottom is supported to structurally prevent sag.
이러한 홀더는, 예를 들어 초고온용 반도체 기판홀더(출원번호 10-2002-0055421)에 개시되어 있으며, 고온환경과 반응공정의 화학환경에 대응하기 위하여 세라믹계열, 예를 들어 실리콘 카바이드(SiC)로 형성된다.Such a holder is disclosed in, for example, an ultra-high temperature semiconductor substrate holder (Application No. 10-2002-0055421), and in order to cope with a high temperature environment and a chemical environment of a reaction process, a ceramic series such as silicon carbide (SiC) is used. Is formed.
그러나, 이러한 홀더를 사용하더라도, 재질의 특성상 웨이퍼의 기계적손상이 야기될 수 있는 문제점이 있다.However, even when using such a holder, there is a problem that can cause mechanical damage of the wafer due to the nature of the material.
즉, 고온공정에서 웨이퍼의 열팽창과 홀더인 실리콘카바이드의 열팽창이 다르며, 웨이퍼의 열팽창이 일반적으로 크다.In other words, the thermal expansion of the wafer and the thermal expansion of the silicon carbide as a holder in the high temperature process is different, the thermal expansion of the wafer is generally large.
이러한 열특성의 차이에 의해 고온공정에서 최초의 접촉위치를 유지하기 어렵게되고, 두물질간의 슬립에서 웨이퍼는 기계적손상을 입게되는 것이고, 이것은 반도체의 수율에 영향을 미칠 수 있다.This difference in thermal properties makes it difficult to maintain the initial contact position in the high temperature process, and the wafer is mechanically damaged at the slip between the two materials, which may affect the yield of the semiconductor.
또한, 홀더와 웨이퍼의 접촉에 의한 웨이퍼의 오염이 야기될 수 있다.In addition, contamination of the wafer due to contact between the holder and the wafer may be caused.
이를 좀 더 상세히 설명하면, 웨이퍼에서 불순물이 존재하게 되면, 이것은 반도체에 있어서 치명적인 문제점을 야기시키게 된다.To explain this in more detail, the presence of impurities in the wafer causes a fatal problem for the semiconductor.
따라서, 홀더를 포함한 보트에는 잔류물질의 제거과정과 더불어, 산화막을 형성하여 불순물에 의한 웨이퍼의 오염을 방지시키고 있다.Therefore, in the boat including the holder, an oxide film is formed in addition to the process of removing the residual material, thereby preventing contamination of the wafer by impurities.
그러나, 100% 화학증착(CVD:Chemical Vapor Deposition) 실리콘카바이드라 할지라도 그 속에는 극미량의 메탈 분순불(Fe, Na, Cu, Ni,...)들이 존재하게 됨을 회피할 수 없고, 또한 홀더와 웨이퍼의 직접접촉 역시 회피할 수 없는 것이다.However, even 100% chemical vapor deposition (CVD) silicon carbide cannot avoid the presence of trace amounts of metal impurities (Fe, Na, Cu, Ni, ...) in it. Direct contact of the wafer is also unavoidable.
또한, 세라믹계열의 재질 특성상 고가의 장비조성을 회피할 수 없고, 이에 따라 유지보수의 어려움이 뒤따르며, 특히 실리콘 카바이드이 물성상 그 정밀가공의 어려움이 뒤따른다.In addition, expensive equipment composition cannot be avoided due to the material properties of the ceramic series, and thus, the maintenance is difficult, and in particular, silicon carbide is difficult to precisely process its properties.
특히, 웨이퍼와 홀더의 접촉면에 있어서, 접촉면을 유지시키기 위한 평면가공이 어렵게 되며, 그럼에도 불구하고 실제 웨이퍼의 평면도 허용오차가 존재하여, 접촉상태를 충분히 유지시키기 어렵게 되는 것이다.In particular, in the contact surface of the wafer and the holder, it is difficult to planar processing for maintaining the contact surface, nevertheless there is a planar tolerance of the actual wafer, it is difficult to maintain a sufficient contact state.
이에 본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 대구경 웨이퍼를 고온공정 처리하는 반도체 제조장치에 있어서, 고온환경에서 변형되는 유동체를 이루는 석영과 고온환경에서 변형이 없는 지지체를 이루는 실리콘 카바이드가 조합된 홀더를 마련하여, 고온환경에서 웨이퍼의 변형에 마추어 접촉체가 이를 지 지토록 함으로써, 반도체의 수율을 향상시킨 고온공정용 반도체 제조공정의 웨이퍼 지지방법과 이를 위한 웨이퍼홀더를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, in the semiconductor manufacturing apparatus for processing a large diameter wafer at a high temperature process, a combination of quartz forming a fluid deformed in a high temperature environment and silicon carbide forming a support without deformation in a high temperature environment. The purpose of the present invention is to provide a wafer holder and a wafer holder for the semiconductor manufacturing process for a high temperature process by improving the yield of semiconductors by providing a holder to which the contact member is subjected to deformation of the wafer in a high temperature environment. will be.
또한, 불순물의 잔류량이 최소화된 석영이 웨이퍼를 지지토록 하여 공정 중 웨이퍼의 오염을 방지시키며, 홀더의 가공에서 지지체와 접촉체의 조립에 의해 투입재료를 절감시켜 제조장치의 생산성을 향상시키는 웨이퍼홀더를 제공함에도 또 다른 목적이 있다.In addition, a wafer holder which minimizes the residual amount of impurities to support the wafer prevents contamination of the wafer during the process, and saves input materials by assembling the support and the contactor in the processing of the holder, thereby improving the productivity of the manufacturing apparatus. There is another purpose in providing it.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention. . Other objects, features, and operational advantages, including the purpose, working effects, and the like of the present invention will become more apparent from the description of the preferred embodiment.
참고로 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것으로, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능한 것이다.For reference, the embodiments disclosed herein are presented by selecting the most preferred examples to help those skilled in the art from understanding various embodiments, and the technical spirit of the present invention is not necessarily limited or limited by the embodiments. Various changes and modifications are possible within the scope without departing from the spirit of the invention, as well as other equivalent embodiments.
예시도면 도 2 는 본 발명에 따른 웨이퍼홀더를 나타낸 외관설명도이고, 예시도면 도 3 은 본 발명에 따른 웨이퍼 홀더의 각 실시예를 나타낸 절개확대설명도이다.Exemplary drawings Figure 2 is an external view showing a wafer holder according to the present invention, Figure 3 is an enlarged explanatory view showing each embodiment of the wafer holder according to the present invention.
본 발명은 고온공정에서 대구경 웨이퍼(100)의 처짐이 방지되도록 홀더에 의해 대구경 웨이퍼의 저부가 접촉지지되는 고온공정 반도체 제조공정의 웨이퍼 지지방법에 있어서, 고온공정에서 강성을 유지하는 세라믹계열의 홀더본체(10)를 지지체(12)로 그 상부에 열특성에 따라 액상태와 과냉각상태의 중간영역인 열구역에서 유동상태를 나타내는 탄성유동체로서 석영계열의 접촉체(14)가 구비되어, 이 접촉체(14)가 지지체(10)를 지점으로 웨이퍼(100) 저부에 접촉되어 홀더본체(10)와 웨이퍼(100)의 직접접촉이 회피됨과 더불어, 상기 접촉체(14)가 유동상태를 이루는 열구역에 반도체 제조공정의 고온공정의 열구역이 포함되어 반도체 제조공정의 고온공정에서 접촉체(14)의 유동성에 의해 웨이퍼의 접촉위치를 유지시키는 고온 반도체 제조공정의 웨이퍼 지지방법이다.The present invention is a wafer support method of a high temperature process semiconductor manufacturing process in which the bottom portion of a large diameter wafer is contacted and supported by a holder to prevent sagging of the
여기서, 접촉체에 의한 웨이퍼 지지는 접촉체(14)를 링형으로 마련하여 그 지지위치에서 동심원상으로 접촉지지시키는 것을 특징으로 한다.Here, the wafer support by the contact is characterized in that the
다른 실시예로서, 접촉체(14)에 의한 웨이퍼(100) 지지는 지지위치에 따른 동심원상의 방사상으로 3점지지 또는 4점 지지를 수행하는 것을 특징으로 한다.In another embodiment, the
이를 위한 본 발명은 고온공정용 반도체 제조장치의 웨이퍼 홀더를 제공하며, 본 발명은 고온공정에서 대구경 웨이퍼의 저면에 접촉되어 공정시 이를 지지하는 고온공정용 반도체 제조장치의 웨이퍼 홀더에 있어서, 웨이퍼 홀더본체(10)가 본체를 보유지지하는 지지체(12)와 웨이퍼(100) 저부에 접촉되어 이를 지지하는 접촉체(14)로 구분되고, 이 지지체(12)에 홈부(16)가 형성되어 홈부(16)에 고온공정의 열구역에서 유동체로 변화되어 웨이퍼(100)의 저부에 접촉지지되는 접촉체(14)가 착탈가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 고온공정용 반도체 제조장치의 웨이퍼 홀더이다.The present invention for this purpose provides a wafer holder of a semiconductor manufacturing apparatus for high temperature process, the present invention is a wafer holder in the wafer holder of the semiconductor manufacturing apparatus for high temperature process that is in contact with the bottom surface of a large diameter wafer in a high temperature process to support it during the process, the wafer holder The
상기 본 발명의 홀더본체(10)에서 세라믹계열의 재질로서, 실리콘카바이드 또는 그래파이트 또는 실리콘나이트라이드 또는 브론나이트라이드 또는 타이나늄나이트라이드 중의 하나인 것을 특징으로 한다.In the
그리고, 접촉체(14)는 반도체 제조의 고온공정 열구역이 상기 접촉체(14)가 유동체로서 변화되는 온도구역에 포함되는 석영계열의 것으로 마련된 것을 특징으로 한다.In addition, the
한편, 상기 접촉체(14)는 링형으로 마련된 것을 특징으로 하며, 다른 실시예로서, 접촉체(14)는 지지위치에 따른 동심원상의 방사상으로 웨이퍼의 3점지지 또는 4점 지지를 수행하도록 다수로 분할되어 지지체에 결합된 것을 특징으로 한다.On the other hand, the
그리고, 공통적으로 접촉체(14)는 하광상협으로 그 단면이 첨예부를 갖거나, 동일한 두께를 갖고 그 양단은 측벽과 이어지는 곡면부를 갖거나, 원형단면인 것을 특징으로 한다.And, in general, the
또한, 홈부(16)에는 그 단부에 지지체(12)의 탈착을 위해 외측으로 확장되는 가이드개구부(18)가 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the
상술된 바와 같이 본 발명은 더욱 상세하게는 대구경 웨이퍼를 고온공정 처리하는 반도체 제조장치에 있어서, 고온공정에서 유동체를 이루는 석영과 고온공정에서 지지체를 이루는 세라믹이 조합된 홀더를 마련하여, 고온공정에서 웨이퍼를 유동적으로 지지시킨 웨이퍼 지지방법과 이를 위한 홀더를 제공한다.As described above, the present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus for processing a large-diameter wafer in high temperature in more detail, comprising a holder in which a quartz forming a fluid in a high temperature process and a ceramic forming a support in a high temperature process are provided. A wafer support method in which a wafer is fluidly supported and a holder therefor are provided.
일반적으로 조암 광물의 대부분은 복잡한 고용체인 데 반하여, 석영(quartz)은 다른 성분이 거의 없어 화학적으로 매우 순수하고, 이러한 이유로 반도체 제조장치에 석영이 사용되어 왔다.In general, most of the bituminous minerals are complex solid solutions, while quartz is very chemically pure because there are few other components, and for this reason, quartz has been used in semiconductor manufacturing equipment.
그러나, 고온 공정에서 석영이 퍼니스의 내장장치로서 사용되기 곤란하며, 이것은 석영이 약 1040℃에 근접되면서 변형이 발생되기 때문이다.However, in high temperature processes, quartz is difficult to be used as a built-in device of the furnace, because deformation occurs as the quartz approaches about 1040 ° C.
그 변형은 석영, 더욱 구체적으로는 석영유리는 그 특성상 물질의 3상태 중 고체라 할 수 없고, 다만 과냉각 상태의 액상이라 할 수 있다.The deformation is quartz, and more specifically, quartz glass is not a solid in the three states of the material due to its characteristics, but is a liquid in a supercooled state.
이것은 온도에 따른 점도의 변화에 의한 것으로, 일반광물과는 달리 액체상태로부터 냉각되면 점차 점도가 커져 응고점에서 발열하지 않고, 규칙 정연한 원자배열을 갖지않는 상태로 냉각고화된다.This is due to the change of viscosity with temperature, and unlike ordinary minerals, when cooled from a liquid state, the viscosity gradually increases, so that it does not generate heat at a solidification point, and is cooled and solidified without a regular ordered atomic arrangement.
따라서, 마치 고체상태의 과냉각상태와 액체상태 사이의 중간영역에서는 마치 물렁물렁한 고무(젤리)처럼 탄성적이고 유동적인 상태가 존재한다.Therefore, there is an elastic and fluid state in the middle region between the supercooled state of the solid state and the liquid state, as if the rubber is jelly.
특히, 반도체 제조장치의 고온공정에서의 열구역은 이러한 중간영역인 유동체를 이루는 열구역에 포함되며, 이러한 물성은 고온공정에서 반도체 제조장치의 구조를 보유지지시키기 어렵게 한다.In particular, the heat zone in the high temperature process of the semiconductor manufacturing apparatus is included in the heat zone forming the fluid, which is this intermediate region, and such physical properties make it difficult to hold the structure of the semiconductor manufacturing apparatus in the high temperature process.
이러한 단점은 석영이 순수물질에 가까움에도 불구하고, 약 1200℃의 공정온도가 요구되는 공정 특성상 사용되기 곤란한 것인데, 본 발명에서는 오히려 석영의 열변형에 따른 단점을 장점으로 이용하여 웨이퍼를 국부적으로 지지토록 한 것이다.This disadvantage is that although quartz is close to a pure material, it is difficult to be used due to process characteristics requiring a process temperature of about 1200 ° C. In the present invention, the wafer is locally supported by using the disadvantage of quartz deformation as an advantage. It is so long.
즉, 전술된 바와 같이 고온 공정에서 웨이퍼에 발생하는 슬립은 웨이퍼와 접 촉하는 부분에서 발생하는데, 이를 방지하기 위하여는 웨이퍼의 열팽창에 마추어 융통적으로 지지함으로써 그 접촉위치를 유지할 필요가 있다.That is, as described above, the slip generated on the wafer in the high temperature process occurs at the portion in contact with the wafer. In order to prevent this, it is necessary to maintain the contact position by flexibly supporting the thermal expansion of the wafer.
이를 위하여는 어느 정도의 탄성과 유동성을 가진 물질이 필요하고, 고온공정에서 석영의 탄성과 유동성은 오히려 웨이퍼 홀더로서는 최적의 조건을 수행하며, 그 순수물질의 특성상 웨이퍼의 직접접촉시 웨이퍼의 오염을 최소화 할 수 있는 것이다.To this end, a material with a certain amount of elasticity and fluidity is required.In the high temperature process, the elasticity and fluidity of quartz performs rather optimal conditions as a wafer holder. It can be minimized.
또한, 석영의 유동적 지지는 그 평면가공에 있어서도 융통적이며, 유동적지지는 고온공정에서 웨이퍼(100)의 형상에 마추어 융통적으로 대응하기 때문이다.This is because the fluid support of quartz is also flexible in the planar processing, and the fluid support is flexible in accordance with the shape of the
반면, 이러한 웨이퍼(100)의 유동적지지와 더불어, 그 조합구조체는 고온의 환경에 충분히 대응할 것이 필요하며, 따라서 본 발명은 웨이퍼 홀더본체(10)를 고온고정에서 그 변형이 없는 세라믹계열로 이루어진 지지체(12)와 고온공정에서 유동적으로 변형되어 웨이퍼(100) 저부를 직접 접촉지지하는 석영계열의 접촉체(14)로 구분하여 마련한 것이다.On the other hand, in addition to the fluid support of the
상기 홀더본체의 지지체(12)는 전술된 기판로딩용보트의 슬릿에 끼워지며, 이에 따라 원판형상으로 마련된다.The
이 지지체(12) 위에 접촉체(14)가 돌출되게 장착되어 웨이퍼(100)에 접촉되며, 접촉체에 따른 웨이퍼(100)의 지지방식에 따라 다수의 실시예로 구분되어, 예시도면 도 3 은 링형상의 접촉체가 결합된 것을 나타내고, 예시도면 도 4 는 웨이퍼 지지위치에 따라 방사상으로 국부적 지지를 위한 접촉체가 결합된 것을 나타내고 있다.The
먼저, 링형의 접촉체는 전술된 바와 같이 웨이퍼의 0.7R 위치를 동심원선상에서 지지하도록 마련된다.First, a ring-shaped contact is provided to support the 0.7R position of the wafer on a concentric circle as described above.
접촉체(14)의 물성으로 상기 공정상에서 고온공정은 이러한 접촉체의 유동영역을 나타내는 열구역에 포함된다.Due to the physical properties of the
즉, 액상과 고상의 임계영역 내에 고온공정의 열구역이 포함되고, 고온공정에서 석영을 액상으로 변화시키는 임계온도를 초과하지 않는다.That is, the heat zone of the high temperature process is included in the critical region of the liquid phase and the solid phase, and does not exceed the critical temperature for changing the quartz into the liquid phase in the high temperature process.
특히, 본 발명에서의 유동성은 이에 의한 복원성(탄성)을 포함하는 것으로, 마치 젤리와 같이 접촉체(14)의 기본적인 형상을 유지하면서, 웨이퍼(100)의 접촉에 대응하는 것을 의미한다.In particular, the fluidity in the present invention includes the restorability (elasticity) thereby, corresponding to the contact of the
다음으로, 접촉체의 형상으로 그 단면은 하광상협으로 첨예부를 가질 수 있으며, 동일한 두께를 갖되, 그 양단이 측벽과 이어지는 곡면으로 마무리될 수 있다.Next, the cross-section in the shape of the contact body may have a sharp portion in the lower light reciprocation, and may have the same thickness, and both ends thereof may be finished with a curved surface leading to the side wall.
또한, 원형이나 타원형상의 단면으로 마련될 수 있다.In addition, it may be provided in a circular or elliptical cross section.
다음으로, 국부적 지지를 위한 접촉체는 웨이퍼의 0.7R 위치를 동심원선상을 따라 방사상으로 3점 또는 4점 지지를 위해 분할되어 장착되며, 결국 링형의 접촉체에서 그 일부만이 장착된 방식을 취하게 되고, 그 단면은 링형과 마찬가지로 첨예부나 곡면단면을 이루게 된다.Next, the contact for local support is mounted in a divided manner for support of three or four points radially along the concentric circle along the 0.7R position of the wafer, resulting in a manner in which only a portion of the contact in the ring is mounted. The cross section forms a sharp portion or a curved cross section like the ring shape.
상기 링형이나 국부적 지지지를 위한 접촉체 어느 것이나 이를 탈착가능케 하는 홈부(16)가 형성되며, 홈부는 접촉체(14)의 삽입을 위해 가이드 개구부(18)가 형성되어 있다.A
한편, 본 발명에서 접촉체(14)의 채택은 상술된 바와 같은 고온공정하에 웨이퍼의 유동적지지와 별도로, 장치의 생산성과 유지보수 등의 측면에서 이득을 제공한다.On the other hand, the adoption of the
먼저, 접촉체(14)의 착탈은 홀더의 교체에 있어서는 접촉체의 교체만을 수행하는 것으로 홀더의 교체가 수행되는 결과이므로, 결국 고가인 실리콘카바이드 교체의 절감과 이에 따른 유지보수의 이득을 볼 수 있다.First, since the detachment of the
특히, 최초 홀더본체(10)의 마련시, 투입재료의 절감과 정밀가공의 이득을 볼 수 있으며, 예시도면 도 5 는 종래와 비교 본 발명의 홀더를 설명하기 위하 개념도이다.In particular, when the
즉, 도시된 바와 같이 종래에는 홀더에 있어서 본 발명의 접촉체에 해당되는 돌출부를 가공하기 위하여, 원판형 실리콘 카바이드의 상면을 돌출부를 남겨놓은 상태로 가공하게 된다.That is, as shown in the related art, in order to process the protrusion corresponding to the contact body of the present invention in the holder, the upper surface of the disc-shaped silicon carbide is processed with the protrusion remaining.
이에 의해 가공되어 삭제되는 부분(점선도시)의 낭비가 뒤따르게 되며, 특히 돌출부의 단부는 웨이퍼와의 접촉부로 그 평면가공이 정밀하여야 하는 것이다.This is followed by a waste of the portion to be processed and deleted (dotted lines), and in particular the end of the protrusion must be in contact with the wafer so that the plane processing must be precise.
반면, 본 발명에서는 실리콘 카바이드에서 돌출부의 가공이 없으므로, 폐기되는 재료는 홈부의 가공에 의한 부분 뿐이다.On the other hand, in the present invention, since there is no processing of the protrusions in the silicon carbide, the material to be discarded is only a portion by processing of the grooves.
또한, 지지체에 장착되는 접촉되는 상술된 바와 같이 유동성에 따른 가공의 융통성을 제공하여, 홀더의 마련시 그 생산성을 충분히 확보할 수 있게 된다.In addition, by providing the flexibility of the processing according to the fluidity as described above in contact with the support to be mounted, it is possible to sufficiently secure the productivity when preparing the holder.
상술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 고온환경에서 변형되는 유동체를 이루 는 석영과 고온환경에서 변형이 없는 지지체를 이루는 실리콘 카바이드가 조합된 홀더를 마련하여, 고온환경에서 웨이퍼의 변형에 마추어 접촉체가 이를 지지토록 함으로써, 고온공정시 웨이퍼 슬립이 방지되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by providing a holder of a combination of quartz, which forms a fluid that is deformed in a high temperature environment and silicon carbide, which forms a support without deformation in a high temperature environment, the contact is made in accordance with the deformation of the wafer in a high temperature environment By supporting it, there is an effect that the wafer slip is prevented during the high temperature process.
또한, 고온공정에서 제공되지 못하는 석영이 투입되어 이것이 웨이퍼와 접촉됨으로써, 웨이퍼의 오염이 방지되는 효과가 있다.In addition, the quartz that is not provided in the high temperature process is introduced into the contact with the wafer, thereby preventing the contamination of the wafer.
이와 더불어, 접촉체와 지지체가 분리되어 접촉체의 교환으로 홀더가 교환됨으로써, 홀더의 유지보수가 용이하며, 홀더의 마련시 그 가공에 있어서 투입재료가 절감되고, 고온에서 유동적인 접촉체에 의해 그 정밀가공의 부담이 경감되어 홀더의 생산성 및 유지보수가 향상되는 효과가 있다.In addition, the holder and the support are separated and the holder is exchanged by exchanging the contact, so the maintenance of the holder is easy, and when preparing the holder, the input material is saved in the processing thereof, and the contact is fluid at high temperatures. The burden of precision machining is reduced, thereby improving the productivity and maintenance of the holder.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040065410A KR100657501B1 (en) | 2004-08-19 | 2004-08-19 | Wafer Supporting Method and Wafer Holder for High-Temperature Semiconductor-Manufacture-Line |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040065410A KR100657501B1 (en) | 2004-08-19 | 2004-08-19 | Wafer Supporting Method and Wafer Holder for High-Temperature Semiconductor-Manufacture-Line |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060016937A KR20060016937A (en) | 2006-02-23 |
KR100657501B1 true KR100657501B1 (en) | 2006-12-13 |
Family
ID=37125084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020040065410A KR100657501B1 (en) | 2004-08-19 | 2004-08-19 | Wafer Supporting Method and Wafer Holder for High-Temperature Semiconductor-Manufacture-Line |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100657501B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10269594B2 (en) | 2015-09-11 | 2019-04-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Transparent plate and substrate processing system therewith |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4619984B2 (en) | 2005-04-25 | 2011-01-26 | 株式会社テラセミコン | Semiconductor manufacturing apparatus and semiconductor substrate loading and / or unloading method. |
KR101411385B1 (en) * | 2013-12-17 | 2014-06-25 | 주성엔지니어링(주) | Substrate supporting plate and apparatus for depositing thin film having the same |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR940016668A (en) * | 1992-12-03 | 1994-07-23 | 스테펜 에프. 왈쉬 | Vertical boat and wafer support |
KR20010028029A (en) * | 1999-09-17 | 2001-04-06 | 윤종용 | Wafer Loading Boat |
KR20030031647A (en) * | 2001-10-15 | 2003-04-23 | 삼성전자주식회사 | Chemical vapor deposition apparatus to be improved on gas flow composition in it |
KR20040023963A (en) * | 2002-09-12 | 2004-03-20 | 주식회사 테라세미콘 | Wafer holder for ultra-high temperature process, wafer loading boat and ultra-high temperature furnace having the wafer holder |
KR20040054024A (en) * | 2002-12-16 | 2004-06-25 | 주식회사 실트론 | A wafer supporter of a furnace for silicon wafers |
-
2004
- 2004-08-19 KR KR1020040065410A patent/KR100657501B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR940016668A (en) * | 1992-12-03 | 1994-07-23 | 스테펜 에프. 왈쉬 | Vertical boat and wafer support |
KR20010028029A (en) * | 1999-09-17 | 2001-04-06 | 윤종용 | Wafer Loading Boat |
KR20030031647A (en) * | 2001-10-15 | 2003-04-23 | 삼성전자주식회사 | Chemical vapor deposition apparatus to be improved on gas flow composition in it |
KR20040023963A (en) * | 2002-09-12 | 2004-03-20 | 주식회사 테라세미콘 | Wafer holder for ultra-high temperature process, wafer loading boat and ultra-high temperature furnace having the wafer holder |
KR20040054024A (en) * | 2002-12-16 | 2004-06-25 | 주식회사 실트론 | A wafer supporter of a furnace for silicon wafers |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1020040065410 - 598811 |
1020040065410 - 598812 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10269594B2 (en) | 2015-09-11 | 2019-04-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Transparent plate and substrate processing system therewith |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20060016937A (en) | 2006-02-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6331212B1 (en) | Methods and apparatus for thermally processing wafers | |
JP5598542B2 (en) | Silicon carbide epitaxial wafer and manufacturing method thereof, silicon carbide bulk substrate for epitaxial growth and manufacturing method thereof | |
EP0953659B1 (en) | Apparatus for thin film growth | |
EP1405018B1 (en) | Wafer boat with arcuate wafer support arms | |
US20070087299A1 (en) | Heat treatment jig for semiconductor silicon substrate | |
US20100193491A1 (en) | Unit for supporting a substrate and apparatus for processing a substrate having the same | |
KR20040007594A (en) | Smooth multipart substrate support member for cvd | |
CN104302807A (en) | Rotating disk reactor with ferrofluid seal for chemical vapor deposition | |
WO2006118774A2 (en) | Silicon shelf towers | |
JP2008235830A (en) | Vapor-phase growing apparatus | |
KR100284105B1 (en) | Jig for semiconductor and method of manufacturing thereof | |
JP6492192B2 (en) | Lift pin and manufacturing method thereof | |
KR102669071B1 (en) | vapor phase growth device | |
KR20090038606A (en) | Susceptor and fabrication method of semiconductor using thereof | |
TW201543604A (en) | Boat | |
TWI435377B (en) | Epitaxial silicon wafers and their manufacturing methods | |
KR100657501B1 (en) | Wafer Supporting Method and Wafer Holder for High-Temperature Semiconductor-Manufacture-Line | |
KR20010062581A (en) | Wafer transfer method performed with vapor thin film growth system and wafer support member used for this method | |
CN115885377A (en) | Backside design for planar silicon carbide pedestals | |
JP2011077171A (en) | Vapor deposition device | |
CN100390927C (en) | Wafer carrier having improved processing characteristics | |
KR920006572B1 (en) | Jig for wafer holder | |
CN103811380A (en) | Batch type semiconductor manufacturing device | |
KR20010062144A (en) | Substrate holder for heat treatment, heat treatment apparatus and method of substrate | |
JPH11186181A (en) | Supporting jig for heat-treating substrate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20101207 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |