KR102290078B1 - 웨이퍼용 보트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼용 보트에 관한 것이다. 웨이퍼용 보트는, 복수의 거치용 프레임 및 상기 복수의 거치용 프레임의 상단 및 하단에 체결된 상부 고정판 및 하부 고정판을 포함할 수 있다. 상기 복수의 거치용 프레임 각각은, 상기 상부 고정판으로부터 상기 하부 고정판까지 연장된 수직 부재, 및 상기 수직 부재로부터 수평 방향으로 연장되며, 그 상면의 적어도 일부가 상기 수직 부재로부터 멀어지는 방향으로 높이가 감소하는 경사면인 복수의 수평 부재를 포함할 수 있다.

Description

웨이퍼용 보트{Wafer boat}
본 발명은 반도체 제조 장비에 관한 것이다.
웨이퍼용 보트는 다수의 반도체 웨이퍼를 반도체 공정 장비에 탑재하기 위해 사용된다. 다수의 웨이퍼는, 보트에 수직 또는 수평하게 삽입한 상태로, 예를 들어, 열처리될 수 있다. 보트는, 웨이퍼가 안착되는 거치부를 포함한다. 열 처리시, 웨이퍼 전체에 열이 균일하게 전달되기 위해, 거치부와 웨이퍼간 접촉 면적을 최소로 할 필요가 있다. 보트의 거치부는, 수직 부재로부터 수평하게 연장된 돌기 형태로, 그 위에 안착된 웨이퍼의 외주 영역의 일부를 지지하는 구조를 갖는다. 웨이퍼가 안착되는 거치부의 상면은 실질적으로 평면이며, 웨이퍼를 안정적으로 거치하기 위해서는 적어도 둘 이상의 거치부가 필요하다. 이로 인해, 둘 이상의 거치부와 웨이퍼가 접촉하는 면적을, 둘 이상의 거치부에서 실질적으로 동일하게 할 필요가 있다.
본 발명은, 웨이퍼와의 접촉 면적을 최소화할 수 있는 보트를 제공하고자 한다.
본 발명의 일측면에 따른 실시예는 웨이퍼용 보트를 제공한다. 웨이퍼용 보트는, 복수의 거치용 프레임 및 상기 복수의 거치용 프레임의 상단 및 하단에 체결된 상부 고정판 및 하부 고정판을 포함할 수 있다.
일 실시예로, 상기 복수의 거치용 프레임 각각은, 상기 상부 고정판으로부터 상기 하부 고정판까지 연장된 수직 부재, 및 상기 수직 부재로부터 수평 방향으로 연장되며, 그 상면의 적어도 일부가 상기 수직 부재로부터 멀어지는 방향으로 높이가 감소하는 경사면인 복수의 수평 부재를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 상기 경사면은 제1 각도로 경사진 제1 경사면 및 제2 각도로 경사진 제2 경사면을 포함할 수 있다.
일 실시예로, 상기 복수의 거치용 프레임은, 3개 또는 4개일 수 있다.
일 실시예로, 상기 수평 부재의 하면의 적어도 일부는 상기 수직 부재로부터 멀어지는 방향으로 높이가 증가하는 경사면일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 웨이퍼와의 접촉 면적이 최소화되어, 웨이퍼 탑재시 각 접촉 면적을 동일하게 하기 위한 작업이 필요하지 않다. 한편, 접촉 면적의 최소화로 인해, 웨이퍼 전체를 균일하게 처리할 수 있다. 또한, 직경이 다른 웨이퍼를 하나의 보트에 탑재할 수 있게 된다.
이하에서, 본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명된다. 이해를 돕기 위해, 첨부된 전체 도면에 걸쳐, 동일한 구성 요소에는 동일한 도면 부호가 할당되었다. 첨부된 도면에 도시된 구성은 본 발명을 설명하기 위해 예시적으로 구현된 실시예에 불과하며, 본 발명의 범위를 이에 한정하기 위한 것은 아니다. 특히, 첨부된 도면들은, 발명의 이해를 돕기 위해서, 일부 구성 요소를 다소 과장하여 표현하고 있다. 도면은 발명을 이해하기 위한 수단이므로, 도면에 표현된 구성 요소의 폭이나 두께 등은 실제 구현시 달라질 수 있음을 이해하여야 한다. 한편, 발명의 상세한 설명 전체에 걸쳐서 동일한 구성 요소는 동일한 도면 부호를 참조하여 설명된다.
도 1은 웨이퍼용 보트를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 A-A' 선에 따른 단면을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 웨이퍼용 보트에 웨이퍼를 탑재하는 방법을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 다양한 형태의 수평 부재를 예시적으로 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 요소 "위(on)"에 존재하는 것으로 또는 "위로(onto)" 확장되는 것으로 기술되는 경우, 그 요소는 다른 요소의 직접 위에 있거나 직접 위로 확장될 수 있고, 또는 중간의 개입 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 하나의 요소가 다른 요소 "바로 위(directly on)"에 있거나 "바로 위로(directly onto)" 확장된다고 언급되는 경우, 다른 중간 요소들은 존재하지 않는다. 또한, 하나의 요소가 다른 요소에 "연결(connected)"되거나 "결합(coupled)"된다고 기술되는 경우, 그 요소는 다른 요소에 직접 연결되거나 직접 결합될 수 있고, 또는 중간의 개입 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 하나의 요소가 다른 요소에 "직접 연결(directly connected)"되거나 "직접 결합(directly coupled)"된다고 기술되는 경우에는 다른 중간 요소가 존재하지 않는다.
"아래의(below)" 또는 "위의(above)" 또는 "상부의(upper)" 또는 "하부의(lower)" 또는 "수평의(horizontal)" 또는 "측면의(lateral)" 또는 "수직의(vertical)"와 같은 상대적인 용어들은 여기에서 도면에 도시된 바와 같이 하나의 요소, 층 또는 영역의 다른 요소, 층 또는 영역에 대한 관계를 기술하는데 사용될 수 있다. 이들 용어들은 도면에 묘사된 방향(orientation)에 부가하여 장치의 다른 방향을 포괄하기 위한 의도를 갖는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 웨이퍼용 보트를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 웨이퍼용 보트(10)는, 웨이퍼를 거치하는 3개의 거치용 프레임(100a, 100b, 100c; 이하 100으로 총칭함), 거치용 프레임(100)의 상단이 고정되는 상부 고정판(200a), 하부 고정판(200b)을 포함한다. 거치용 프레임(100)은, 상부 고정판(200a)부터 하부 고정판(200b)까지 실질적으로 수직하게 연장된 수직 부재(110) 및 수직 부재로부터 실질적으로 수평하게 연장된 수평 부재(120)를 포함한다. 각 거치용 프레임(100)은, 수평 부재(120)가 상부 고정판(200a)의 중심과 하부 고정판(200b)의 중심을 연결한 가상의 수직 중심축을 향하도록, 배치된다.
수평 부재(120)는 웨이퍼를 거치한다. 수평 부재(120)의 상면은, 직경이 상이한 웨이퍼를 거치하기 위해 하나 이상의 경사면(121, 123)을 포함할 수 있다. 상세하게, 수평 부재(120)의 상면은, 수평 부재의 단부로부터 경사지게 연장된 제1 경사면(121), 제1 경사면으로부터 수평하게 연장된 평면(122), 및 평면으로부터 경사지게 경사지게 수직 부재(110)까지 연장된 제2 경사면(123)을 포함할 수 있다. 제1 경사면 및 제2 경사면(121, 123)은, 수직 부재(110)로부터 멀어지는 방향으로 높이가 낮아질 수 있다. 한편, 수평 부재(120)의 하면(124)은 평면일 수 있다.
도 2는 도 1의 A-A' 선에 따른 단면을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 2의 (a)는 3개의 거치용 프레임을 포함하는 웨이퍼용 보트이며, (b)는 4개의 거치용 프레임을 포함하는 웨이퍼용 보트이다. 제1 수평 부재 및 제2 수평 부재(120a, 120b)는 실질적으로 수평하게 또는 수평 방향에 대해 소정의 각도를 갖도록 배치되되, 서로 대칭하도록 배치될 수 있다. 제3 수평 부재(120c)는 실질적으로 수직하게 배치될 수 있다. 웨이퍼(20)는, 제1 및 제2 수평 부재(120a, 120b) 사이로 삽입되어, 제1 내지 제3 수평 부재(120a, 120b, 120c)의 상면에 안착된다.
유사하게, 4개의 수평 부재(120d, 120e, 120f, 120g)가 웨이퍼(20)를 거치하도록 배치될 수 있다. 좌측의 수평 부재(120d, 120e)와 우측의 수평 부재(120f, 120g)는 서로 대칭할 수 있다. 한편, 하부의 수평 부재(120d, 120g) 사이각은, 상부의 수평 부재(120e, 120f) 사이각보다 상대적으로 커서, 웨이퍼(20)가 하부의 수평 부재(120d, 120g) 사이로 삽입될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 웨이퍼용 보트에 웨이퍼를 탑재하는 방법을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 수평 부재(120)의 경사면은 웨이퍼(20)의 자세에 무관하게 접촉 면적을 최소화할 수 있다. 도 3에 도시된 수평 부재(120)는, 제1 직경을 갖는 웨이퍼(20)를 지지하기 위해 제1 각도 θ1로 경사진 제1 경사면(121) 및 제2 직경을 갖는 웨이퍼(21)를 지지하기 위해 제2 각도 θ2로 경사진 제2 경사면(123)을 포함할 수 있다. 제1 경사면(121)의 대향하는 일단부 사이의 거리 d1은 제1 직경보다 작으며, 제1 경사면의 타단부 사이의 거리 d2는 제1 직경보다 크다. 유사하게, 제1 경사면(121)의 대향하는 일단부, 즉, 평면(122)에 연결된 지점 사이의 거리 d3는 제2 직경보다 작으며, 제2 경사면의 타단부, 즉, 수직 부재(110)에 연결된 지점 사이의 거리 d4는 제2 직경보다 크다. 따라서, 제1 직경을 갖는 웨이퍼(20) 이면의 양측은, 수평 방향의 폭이 d5(=d2-d1)인 제1 경사면(121)에 위치하여야만 안정적으로 거치될 수 있다. 반면, 제2 직경을 갖는 웨이퍼(21) 이면 양측은, 수평 방향의 폭이 d6(=d4-d3)인 제2 경사면(123) 또는 평면(122) 중 어느 한쪽에 위치되더라도 안정적으로 거치될 수 있다.
제1 직경을 갖는 웨이퍼(20)가 실질적으로 수평하게 안착된 경우, 웨이퍼(20) 이면의 양측 모서리 부분만 제1 경사면(121)에 접촉하게 된다. 따라서, 예를 들어, 열처리시 웨이퍼(20) 전체에 열이 균일하게 적용될 수 있게 된다. 한편, 웨이퍼(20)가 경사지게 안착된 경우에도, 웨이퍼(20) 이면의 양측 모서리 부분만 제1 경사면(121)에 접촉하게 된다. 이로 인해, 웨이퍼(20)의 안착 자세를 정밀하게 조절할 필요가 제거될 수 있다.
한편, 제2 직경을 갖는 웨이퍼(21)가 경사지게 안착된 경우에, 일측의 모서리가 제2 경사면(123)의 임의의 위치에 접촉하면, 이로 인해, 타측 모서리는 제2 모서리(123) 또는 평면(122) 중 어느 하나에 경사지게 접촉하게 된다. 따라서, 제1 직경을 갖는 웨이퍼(20)와 마찬가지로, 웨이퍼(21)의 안착 자세를 정밀하게 조절할 필요가 제거될 수 있다.
도 4는 다양한 형태의 수평 부재를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 4의 (a)에서, 수평 부재(130)의 상면(131)은 전체가 경사면이고, 하면(132)은 평면일 수 있다. 상면(131)은 제3 각도 θ3로 경사지며, 수직 부재(110)로부터 멀어지는 방향으로 높이가 낮아질 수 있다. (b)에서, 수평 부재(140)의 상면(141) 및 하면(142)은 전체가 경사면일 수 있다. 상면(141)은 제3 각도 θ3로 경사지며, 수직 부재(110)로부터 멀어지는 방향으로 높이가 낮아질 수 있다. 반면, 하면(142)은, 제4 각도 θ4로 경사지며, 수직 부재(110)로부터 멀어지는 방향으로 높이가 높아져서, 수평 부재(140)의 단면은 테이퍼 형태일 수 있다. 한편, 도시되진 않았으나, 하면(142)은 수직 부재(110)로부터 멀어지는 방향으로 높이가 낮아지도록 형성될 수도 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (4)

  1. 복수의 거치용 프레임; 및
    상기 복수의 거치용 프레임의 상단 및 하단에 체결된 상부 고정판 및 하부 고정판을 포함하되,
    상기 복수의 거치용 프레임 각각은,
    상기 상부 고정판으로부터 상기 하부 고정판까지 연장된 수직 부재, 및
    상기 수직 부재로부터 수평 방향으로 연장되며, 그 상면의 적어도 일부가 상기 수직 부재로부터 멀어지는 방향으로 높이가 감소하는 제1 경사면, 상기 제1 경사면으로부터 수평하게 연장된 평면, 및 상기 평면으로부터 상기 수직 부재까지 연장된 제2 경사면을 가진 복수의 수평 부재를 포함하며,
    제1 직경을 갖는 웨이퍼는 상기 제1 경사면에 안착되며,
    상기 제1 직경보다 큰 제2 직경을 갖는 웨이퍼는 상기 제2 경사면에 안착되는, 웨이퍼용 보트.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 복수의 거치용 프레임은, 3개인 웨이퍼용 보트.
  4. 삭제
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