KR20140017345A - 웨이퍼 캐리어 및 그 시스템 - Google Patents

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Abstract

웨이퍼 캐리어 및 그 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 캐리어는 웨이퍼의 일면 테두리와 접촉되는 적어도 일부 영역에 상기 웨이퍼가 안착되는 제1 안착부가 구비되고, 열팽창 계수가 미리 설정된 기준 값 이하의 물질로 구성되는 제1 프레임; 상기 웨이퍼의 다른 일면 테두리와 접촉되는 적어도 일부 영역에 상기 웨이퍼가 안착되는 제2 안착부가 구비되고, 열팽창 계수가 상기 기준 값 이하의 물질로 구성되는 제2 프레임; 및 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 일부분을 결합하는 힌지부를 포함하고, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임은 열팽창 계수가 1x10-5 ~ 1x10-10인 물질로 구성되며, 상기 제1 프레임의 외측을 감싸도록 형성되고, 상기 제1 프레임과 상이한 물질로 구성되는 제1 결합부; 및 상기 제2 프레임의 외측을 감싸도록 형성되고, 상기 제2 프레임과 상이한 물질로 구성되는 제2 결합부를 더 포함함으로써, 웨이퍼 캐리어의 열 변형을 방지하고, 이를 통해 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있다.

Description

웨이퍼 캐리어 및 그 시스템 {Wafer carrier and system thereof}
본 발명은 웨이퍼 캐리어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 케이스와 같이 하나의 웨이퍼를 운반할 수 있으며, 웨이퍼와 직접 접촉하는 부분의 물질을 일정 이하의 열팽창 계수를 갖는 물질로 구성하여 웨이퍼 캐리어의 열 변형을 감소시킬 수 있는 웨이퍼 캐리어 및 그 시스템에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 반도체 칩 등은 일반적으로 실리콘으로 형성되는 웨이퍼를 반도체 장비를 이용하여 처리함으로써 제조된다. 웨이퍼는 통상적으로 리소그래피, 노광, 이온주입, CMP(chemical and mechanical polishing), 화학 또는 물리적 증착 및 플라즈마 에칭 등과 같은 일련의 프론트(front) 공정과, 와이어링(wiring) 및 패키지(package) 등을 형성하는 어셈블리 공정 등을 거쳐 반도체소자 또는 반도체 칩으로 완성된다.
이런 반도체 웨이퍼는 각 로트(lot) 단위로 캐리어에 담겨 각 공정으로 운반되며, 이후 해당되는 공정 설비 상에 장착되어 별도의 이송 수단에 의해 챔버(chamber) 내로 로딩 및 언로딩된다.
하지만, 종래 웨이퍼 캐리어는 온도에 의해 열 변형이 발생되어 삽입된 웨이퍼가 손상되는 문제점이 있었다. 즉, 종래 웨이퍼 캐리어에 삽입된 웨이퍼는 열처리 공정에서 웨이퍼를 열처리 할 때 웨이퍼 캐리어에 열 변형이 발생되는 경우 웨이퍼 캐리어 내의 웨이퍼가 웨이퍼 캐리어의 열 변형에 의한 뒤틀림 등에 의하여 깨질 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 열 처리 공정에 의한 열 처리에 의해 열 변형의 발생을 방지할 수 있는 웨이퍼 캐리어의 필요성이 대두된다.
한국공개특허 제2002-0009186호 (공개일 2002.02.01) 한국공개특허 제2006-0075917호 (공개일 2006.07.04)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명의 실시예에 따른 목적은, 웨이퍼가 삽입된 웨이퍼 캐리어를 열 처리할 때 웨이퍼 캐리어의 열 변형을 방지하고, 이를 통해 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있는 웨이퍼 캐리어 및 그 시스템을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다른 목적은, 웨이퍼의 손상을 방지함으로써, 웨이퍼 캐리어의 신뢰성을 향상시키고, 웨이퍼를 이용한 제품의 수율를 향상시킬 수 있는 웨이퍼 캐리어 및 그 시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 캐리어는 웨이퍼의 일면 테두리와 접촉되는 적어도 일부 영역에 상기 웨이퍼가 안착되는 제1 안착부가 구비되고, 열팽창 계수가 미리 설정된 기준 값 이하의 물질로 구성되는 제1 프레임; 상기 웨이퍼의 다른 일면 테두리와 접촉되는 적어도 일부 영역에 상기 웨이퍼가 안착되는 제2 안착부가 구비되고, 열팽창 계수가 상기 기준 값 이하의 물질로 구성되는 제2 프레임; 및 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 일부분을 결합하는 힌지부를 포함한다.
상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임은 열팽창 계수가 1x10-5 ~ 1x10-10인 물질로 구성될 수 있다.
상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임은 합금, 철, 니켈, 열강화 플라스틱, 엔지어링 플라스틱, 복합재료 합성물, 카본, 글라스, 카본 섬유, 유리 섬유, 제로 듀어, 아스트로 시탈, 파이렉스, 세라믹 중 어느 하나의 물질로 구성되거나 상기 물질들의 복합체로 구성될 수 있으며, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임은 50 ~ 75[%]의 철과 25~50[%]의 니켈을 포함하는 합금으로 구성될 수도 있다.
상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임은 탄성율, 항복점, 내력, 인장강도, 압축강도, 연신율, 굽힘강도, 항절역, 휨, 피로한도, 경도, 충격강도 중 적어도 하나 이상의 기계적 성질이 상기 웨이퍼의 기계적 성질보다 높을 수 있고, 열팽창 계수가 상기 웨이퍼의 열팽창 계수보다 낮거나 동일한 자리수의 물질로 구성될 수도 있다.
나아가, 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어는 상기 제1 프레임의 외측을 감싸도록 형성되고, 상기 제1 프레임과 상이한 물질로 구성되는 제1 결합부; 및 상기 제2 프레임의 외측을 감싸도록 형성되고, 상기 제2 프레임과 상이한 물질로 구성되는 제2 결합부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 결합부와 상기 제2 결합부는 탄성율, 항복점, 내력, 인장강도, 압축강도, 연신율, 굽힘강도, 항절역, 휨, 피로한도, 경도, 충격강도 중 적어도 하나 이상의 기계적 성질이 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임을 구성하는 물질의 기계적 성질보다 높은 물질로 형성될 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어는 상기 제1 프레임의 일부분과 연결되어 형성되는 제1 손잡이부; 및 상기 제2 프레임의 일부분과 연결되어 형성되며, 상기 제1 손잡이부와 결합하여 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임을 고정시키는 제2 손잡이부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 손잡이부와 상기 제2 손잡이부는 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임을 고정시키기 위한 자석, 클립, 후크, 버튼, 접착식 결합 부재 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 상기 자석은 알니코 자석일 수 있다.
상기 힌지부는 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 일면에서 연장된 일체형의 형태로 형성될 수 있고, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임은 수납되는 상기 웨이퍼가 이탈되지 않도록 상기 제1 프레임과 상기 제 2프레임을 결합 고정시키기 위한 자석, 클립, 후크, 버튼, 접착식 결합 부재 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 캐리어 시스템은 하나의 웨이퍼를 포함하는 웨이퍼 캐리어; 및 복수의 상기 웨이퍼 캐리어 삽입이 가능하고, 상기 웨이퍼 캐리어 각각에 대응하는 복수의 삽입부가 구비되는 챔버를 포함한다.
본 발명에 따르면, 웨이퍼가 삽입된 웨이퍼 캐리어를 열 처리할 때 웨이퍼 캐리어의 열 변형을 방지하고, 이를 통해 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있으며, 웨이퍼를 손상 없이 하나씩 운반할 수 있다.
구체적으로, 본 발명은 웨이퍼와 직접 접촉되는 부분의 물질을 일정 이하 예를 들어, 1x10-5 ~ 1x10-10의 열팽창 계수를 갖는 물질로 구성하여 웨이퍼 캐리어의 열 변형을 감소시키고, 이를 통해 웨이퍼 캐리어에 삽입된 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 웨이퍼의 손상을 방지함으로써, 웨이퍼 캐리어의 신뢰성을 향상시키고, 웨이퍼 손상을 방지함으로써, 웨이퍼를 이용한 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 캐리어에 대한 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼 캐리어의 프레임에 대한 일 실시예의 평면도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어의 평면도 및 단면도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 웨이퍼 캐리어의 단면도를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 웨이퍼 캐리어의 단면도를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어의 손잡이부에 대한 구성을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 캐리어 시스템에 대한 구성을 나타낸 것이다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.
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" 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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨이퍼 캐리어 및 그 시스템을 첨부된 도 1 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 캐리어에 대한 구성을 나타낸 것이고, 도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼 캐리어의 프레임에 대한 일 실시예의 평면도를 나타낸 것이다.
도 1과 도2를 참조하면, 웨이퍼 캐리어(100)는 제1 프레임(110), 제2 프레임(120), 힌지부(130), 제1 손잡이부(140) 및 제2 손잡이부(150)를 포함한다.
제1 프레임(110)은 본 발명의 웨이퍼 캐리어에 삽입되는 웨이퍼(WAFER)의 일면 테두리와 접촉되어 웨이퍼를 안착시키는 안착부를 구비하고, 열팽창 계수가 미리 설정된 기준 값 이하의 물질로 구성된다.
여기서, 제1 프레임(110)은 도시된 바와 같이 웨이퍼의 테두리 영역 일부와 겹쳐지도록 웨이퍼의 테두리 바깥 영역에 형성되며, 웨이퍼 형상에 대응되는 모양으로 형성될 수 있다.
예컨대, 제1 프레임(110)은 웨이퍼와 동일한 원형으로 형성될 수 있지만, 이에 한정하지 않으며 웨이퍼를 안착시켜 고정시킬 수 있는 형상 예를 들어, 정사각형 모양으로 형성될 수도 있다.
제1 프레임(110)은 열팽창 계수가 1x10-5 ~ 1x10-10인 물질로 구성될 수 있으며, 합금, 철, 니켈, 열강화 플라스틱, 엔지어링 플라스틱, 복합재료 합성물, 카본, 글라스, 카본 섬유, 유리 섬유, 제로 듀어, 아스트로 시탈, 파이렉스, 세라믹 중 어느 하나의 물질로 구성되거나 상기 물질들의 복합체로 구성될 수 있다.
예컨대, 제1 프레임(110)은 50 ~ 75 [%]의 철과 25 ~ 50 [%]의 니켈을 포함하는 합금으로 형성될 수 있다.
나아가, 제1 프레임(110)은 탄성율, 항복점, 내력, 인장강도, 압축강도, 연신율, 굽힘강도, 항절역, 휨, 피로한도, 경도, 충격강도 중 적어도 하나 이상의 기계적 성질이 상기 웨이퍼의 기계적 성질보다 높은 물질에 의해 형성될 수 있으며, 열팽창 계수가 웨이퍼의 열팽창 계수보다 낮거나 동일한 자리수의 물질로 구성될 수도 있다.
제1 손잡이부(140)는 제1 프레임(110)의 일부 영역 예컨대, 힌지부(130)가 형성된 영역의 반대쪽 영역에 연결되어 형성된다.
여기서, 제1 손잡이부(140)는 사용자가 웨이퍼 캐리어(100)를 용이하게 운반할 수 있도록 손잡이의 기능과 웨이퍼 캐리어를 열거나 닫을 수 있는 기능을 동시에 수행할 수 있다.
이 때, 제1 손잡이부(140)는 제1 프레임(110)을 형성하는 물질의 열팽창 계수보다 낮거나 동일한 열팽창 계수를 가지는 물질에 의해 형성될 수 있다.
힌지부(130)는 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)의 일부 영역에 형성되어 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)을 결합한다.
이 때, 힌지부(130)는 도 1에 도시된 바와 같이 어느 하나의 프레임을 기준으로 다른 프레임이 회전 가능하도록 할 수 있으며, 힌지부(130)는 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)을 형성하는 물질의 열팽창 계수보다 낮거나 동일한 열팽창 계수를 가지는 물질에 의해 형성될 수 있다. 예컨대, 힌지부(130)는 알루미늄 합금에 의해 형성될 수 있다.
힌지부(130)는 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)의 일면에서 연장된 일체형의 형태로 형성될 수 있다.
제2 프레임(120)은 제1 프레임(110)과 대응되며, 제1 프레임(110)과 마찬가지로 삽입되는 웨이퍼의 다른 일면 테두리와 접촉되어 웨이퍼를 안착시키는 또 다른 안착부(121)를 구비하고, 열팽창 계수가 미리 설정된 기준 값 이하의 물질로 구성된다.
여기서, 제2 프레임(120)은 또한 웨이퍼의 테두리 영역 일부와 겹쳐지도록 웨이퍼의 테두리 바깥 영역에 형성되며, 제1 프레임(110)의 형상과 동일한 모양 예를 들어, 원형 또는 정사각형 등의 모양으로 형성될 수 있다. 물론, 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)의 모양이 원형과 정사각형 모양으로 한정되는 것은 아니au, 정오각형, 정육각형 등과 같이 다양한 모양으로 형성될 수도 있다.
본 발명에서 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)에 구비된 안착부는 도 2a에 도시된 일 예와 같이, 프레임(110, 120)의 일부 영역에만 형성되거나 도 2b에 도시된 일 예와 같이, 프레임(110, 120)의 전 영역에 형성될 수 있다. 물론, 프레임에 형성되는 안착부의 개수는 웨이퍼를 안전하게 안착시켜 고정시킬 수 있는지 여부에 따라 결정될 수 있으며, 안착부가 복수 개 형성되는 경우 제1 프레임(110)에 형성되는 안착부의 위치와 제2 프레임(120)에 형성되는 안착부의 위치가 상이할 수도 있다.
제2 프레임(120)을 구성하는 물질의 열팽창 계수는 1x10-5 ~ 1x10-10일 수 있으며, 제2 프레임(120)을 구성하는 물질은 합금, 철, 니켈, 열강화 플라스틱, 엔지어링 플라스틱, 복합재료 합성물, 카본, 글라스, 카본 섬유, 유리 섬유, 제로 듀어, 아스트로 시탈, 파이렉스, 세라믹 중 어느 하나의 물질이거나 상기 물질들의 복합체일 수 있다.
이 때, 제2 프레임(120)은 50 ~ 75 [%]의 철과 25 ~ 50 [%]의 니켈을 포함하는 합금으로 형성될 수 있으며, 탄성율, 항복점, 내력, 인장강도, 압축강도, 연신율, 굽힘강도, 항절역, 휨, 피로한도, 경도, 충격강도 중 적어도 하나 이상의 기계적 성질이 상기 웨이퍼의 기계적 성질보다 높은 물질에 의해 형성될 수 있다. 또한, 제2 프레임(120)은 열팽창 계수가 웨이퍼의 열팽창 계수보다 낮거나 동일한 자리수의 물질에 의하여 형성될 수 있다.
제2 손잡이부(150)는 제2 프레임(120)의 일부 영역 예컨대, 힌지부(130)가 형성된 영역의 반대쪽 영역에 연결되어 형성되며, 제1 손잡이부(140)와 대응되는 위치에 형성된다.
여기서, 제2 손잡이부(150)는 제1 손잡이부(140)와 결합하여 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)이 움직이지 않도록 밀착시키거나 삽입된 웨이퍼를 꺼낼 수 있도록 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)을 이격시키는 역할을 한다.
이 때, 제2 손잡이부(150)는 제2 프레임(120)을 형성하는 물질의 열팽창 계수보다 낮거나 동일한 열팽창 계수를 가지는 물질에 의해 형성될 수 있다.
제1 손잡이부(140)와 제2 손잡이부(150)는 도 6에 도시된 일 예와 같이, 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)을 밀착시키거나 이격시키기 위한 고정 수단(610)을 구비할 수 있으며, 밀착된 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)을 용이하게 이격시키기 위한 이격 수단(620)을 구비할 수 있다.
이 때, 고정 수단(610)은 자석, 클립, 후크, 버튼, 접착식 결합 부재 중 어느 하나 이상을 이용할 수 있으며, 자석으로는 특정 온도 범위 예를 들어, -70 ~ 400 [℃] 온도에서 견딜 수 있는 자석 예를 들어, 알니코 자석인 것이 바람직하다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어는 제1 손잡이부(140)와 제2 손잡이부(150)에 의하여 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)이 밀착되는 경우 도 3a의 평면도에 도시된 바와 같이, 웨이퍼가 삽입되어 고정되고, 도 3b의 단면도(A-B) 도시된 바와 같이, 웨이퍼가 제1 프레임(110)의 안착부(111)와 제2 프레임(120)의 안착부(121)에 안착되어 고정되기 때문에 웨이퍼 캐리어 운반 또는 이송 시에도 웨이퍼를 안정적으로 이송할 수 있으며, 특정 온도 범위 예를 들어, 70 ~ 400 [℃]에서 열처리를 수행하여도 웨이퍼와 접촉 또는 밀착되는 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)의 열팽창 계수가 낮기 때문에 열 처리를 수행하여도 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)의 열 변형이 발생하지 않으며, 따라서 안전하게 열 처리를 수행할 수 있다.
이 때, 도 3b에 도시된 바와 같이, 웨이퍼가 안착되는 프레임은 단차를 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 웨이퍼 캐리어를 설명하는데 있어서, 제1 손잡이부(140)와 제2 손잡이부(150)가 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)에 별도로 결합되어 형성되는 것으로 설명하였지만, 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)에 제1 손잡이부(140)와 제2 손잡이부(150)가 포함되어 형성될 수도 있으며, 마찬가지로 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)은 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)에 수납되는 웨이퍼가 이탈되지 않도록 제1 프레임(110)과 제2 프레임(120)을 결합 고정시키기 위한 자석, 클립, 후크, 버튼, 접착식 결합 부재 중 어느 하나를 포함할 수도 있다.
이런 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어는 웨이퍼와 직접 접촉되는 프레임을 열팽창 계수가 낮은 물질로 구성하기 때문에 가격이 상승할 수 있다. 따라서, 웨이퍼 캐리어의 가격을 줄이기 위하여 프레임의 크기를 줄이고, 프레임과 결합되는 별도의 결합 수단을 구비할 수도 있으며, 이에 대해 도 4와 도 5를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 웨이퍼 캐리어의 단면도를 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 웨이퍼 캐리어의 프레임과 결합되는 결합부를 더 포함한다.
제1 결합부(410)는 웨이퍼가 안착되는 제1 프레임(110)의 외측을 감싸도록 형성되며, 제1 프레임(110)에 고정시키기 위한 별도의 고정 수단(미도시)이 구비될 수 있다.
이 때, 제1 결합부(410)의 형상은 제1 프레임(110)의 형상에 의해 결정되며, 제1 결합부(410)는 제1 프레임(110)의 열팽창 계수보다 높은 열팽창 계수를 가지는 물질에 의해 형성될 수 있으며, 탄성율, 항복점, 내력, 인장강도, 압축강도, 연신율, 굽힘강도, 항절역, 휨, 피로한도, 경도, 충격강도 중 적어도 하나 이상의 기계적 성질이 제1 프레임을 구성하는 물질의 기계적 성질보다 높은 물질로 형성될 수 있다.
물론, 제1 결합부(410)가 형성됨으로써, 제1 프레임(110)의 일부 영역에 결합되는 제1 손잡이부(140)가 제1 프레임(110)이 아닌 제1 결합부(410)에 결합되어 형성될 수도 있다.
마찬가지로, 제2 결합부(420)는 제2 프레임(120)의 외측을 감싸도록 형성되며, 제2 프레임(120)에 고정시키기 위한 별도의 고정 수단(미도시)이 구비될 수 있다.
이 때, 제2 결합부(420)는 제2 프레임(120)의 열팽창 계수보다 높은 열팽창 계수를 가지는 물질에 의해 형성될 수 있으며, 탄성율, 항복점, 내력, 인장강도, 압축강도, 연신율, 굽힘강도, 항절역, 휨, 피로한도, 경도, 충격강도 중 적어도 하나 이상의 기계적 성질이 제1 프레임을 구성하는 물질의 기계적 성질보다 높은 물질로 형성될 수 있다.
마찬가지로 제2 결합부(420)가 형성됨으로써, 제2 프레임(120)의 일부 영역에 결합되는 제2 손잡이부(150)가 제2 프레임(120)이 아닌 제2 결합부(420)에 결합되어 형성될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 웨이퍼 캐리어의 단면도를 나타낸 것으로, 도 5에 도시된 바와 같이 프레임에 고정되어 프레임의 외측에 형성된 체결 수단과 체결되는 결합부를 포함한다.
즉, 제3 결합부(520)는 제1 프레임(110)의 외측에 고정되어 형성된 체결 수단(510)에 체결되어 제1 프레임(110)의 외측에 형성된다.
이 때, 제3 결합부(520)의 형상은 제1 프레임(110)의 형상에 의해 결정되며, 제3 결합부(520)는 제1 프레임(110)의 열팽창 계수보다 높은 열팽창 계수를 가지는 물질에 의해 형성될 수 있고, 탄성율, 항복점, 내력, 인장강도, 압축강도, 연신율, 굽힘강도, 항절역, 휨, 피로한도, 경도, 충격강도 중 적어도 하나 이상의 기계적 성질이 제1 프레임을 구성하는 물질의 기계적 성질보다 높은 물질로 형성될 수 있다.
물론, 제3 결합부(520)가 형성됨으로써, 제1 프레임(110)의 일부 영역에 결합되는 제1 손잡이부(140)가 제1 프레임(110)이 아닌 제3 결합부(520)에 결합되어 형성될 수도 있다.
마찬가지로, 제4 결합부(530)는 제2 프레임(120)의 외측에 고정되어 형성된 체결 수단에 체결되어 제2 프레임(120)의 외측에 형성된다.
이 때, 제4 결합부(530)의 형상 또한 제2 프레임(120)의 형상에 의해 결정되고, 제4 결합부(530)는 제2 프레임(120)의 열팽창 계수보다 높은 열팽창 계수를 가지는 물질에 의해 형성될 수 있으며, 탄성율, 항복점, 내력, 인장강도, 압축강도, 연신율, 굽힘강도, 항절역, 휨, 피로한도, 경도, 충격강도 중 적어도 하나 이상의 기계적 성질이 제1 프레임을 구성하는 물질의 기계적 성질보다 높은 물질로 형성될 수 있다.
제4 결합부(530)가 형성됨으로써, 제2 프레임(120)의 일부 영역에 결합되는 제2 손잡이부(150)가 제2 프레임(120)이 아닌 제4 결합부(530)에 결합되어 형성될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어는 삽입되는 웨이퍼를 일정온도에서 열처리 하는 과정에서 웨이퍼 캐리어의 열 변형을 방지함으로써, 웨이퍼 캐리어의 열 변형에 발생될 수 있는 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있으며, 이를 통해 웨이퍼 캐리어에 대한 신뢰성을 향상시키고, 웨이퍼를 통한 반도체 소자 또는 반도체 칩의 수율을 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 캐리어 시스템에 대한 구성을 나타낸 것이다.
도 7을 참조하면, 복수의 웨이퍼 캐리어(100)와 챔버(700)를 포함한다.
웨이퍼 캐리어(100)는 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어로서, 삽입되는 웨이퍼와 직접 접촉되는 부분을 열팽창 계수가 1x10-5 ~ 1x10-10인 물질로 구성될 수 있으며, 합금, 철, 니켈, 열강화 플라스틱, 엔지어링 플라스틱, 복합재료 합성물, 카본, 글라스, 카본 섬유, 유리 섬유, 제로 듀어, 아스트로 시탈, 파이렉스, 세라믹 중 어느 하나의 물질로 구성되거나 상기 물질들의 복합체로 구성될 수 있고, 탄성율, 항복점, 내력, 인장강도, 압축강도, 연신율, 굽힘강도, 항절역, 휨, 피로한도, 경도, 충격강도 중 적어도 하나 이상의 기계적 성질이 상기 웨이퍼의 기계적 성질보다 높은 물질에 의해 형성될 수 있으며, 열팽창 계수가 웨이퍼의 열팽창 계수보다 낮거나 동일한 자리수의 물질로 구성될 수도 있다.
여기서, 웨이퍼 캐리어는 상술한 도 1 내지 도 6에서의 웨이퍼 캐리어일 수 있다.
챔버(700)는 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어가 직접 삽입될 수 있는 복수의 삽입부(710)를 구비하고, 구비된 삽입부(710) 각각에 하나의 웨이퍼 캐리어(100)를 삽입함으로써, 챔버(700)에서 열처리 공정 등을 직접 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 웨이퍼를 삽입하고, 열처리 과정을 수행하여도 열 변형이 발생되지 않은 웨이퍼 캐리어를 제작하고, 이런 웨이퍼 캐리어를 챔버에 직접 삽입하여 열처리 과정을 수행함으로써, 제품의 테스트 및 운반 등을 용이하게 수행할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100 : 웨이퍼 캐리어
110 : 제1 프레임
120 : 제2 프레임
410 : 제1 결합부
420 : 제2 결합부
520 : 제3 결합부
530 : 제4 결합부
700 : 챔버

Claims (14)

  1. 웨이퍼의 일면 테두리와 접촉되는 적어도 일부 영역에 상기 웨이퍼가 안착되는 제1 안착부가 구비되고, 열팽창 계수가 미리 설정된 기준 값 이하의 물질로 구성되는 제1 프레임;
    상기 웨이퍼의 다른 일면 테두리와 접촉되는 적어도 일부 영역에 상기 웨이퍼가 안착되는 제2 안착부가 구비되고, 열팽창 계수가 상기 기준 값 이하의 물질로 구성되는 제2 프레임; 및
    상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 일부분을 결합하는 힌지부
    를 포함하는 웨이퍼 캐리어.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임은
    열팽창 계수가 1x10-5 ~ 1x10-10인 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임은
    합금, 철, 니켈, 열강화 플라스틱, 엔지어링 플라스틱, 복합재료 합성물, 카본, 글라스, 카본 섬유, 유리 섬유, 제로 듀어, 아스트로 시탈, 파이렉스, 세라믹 중 어느 하나의 물질로 구성되거나 상기 물질들의 복합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임은
    50 ~ 75[%]의 철과 25~50[%]의 니켈을 포함하는 합금으로 구성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임은
    탄성율, 항복점, 내력, 인장강도, 압축강도, 연신율, 굽힘강도, 항절역, 휨, 피로한도, 경도, 충격강도 중 적어도 하나 이상의 기계적 성질이 상기 웨이퍼의 기계적 성질보다 높은 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임은
    열팽창 계수가 상기 웨이퍼의 열팽창 계수보다 낮거나 동일한 자리수의 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프레임의 외측을 감싸도록 형성되고, 상기 제1 프레임과 상이한 물질로 구성되는 제1 결합부; 및
    상기 제2 프레임의 외측을 감싸도록 형성되고, 상기 제2 프레임과 상이한 물질로 구성되는 제2 결합부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 결합부와 상기 제2 결합부는
    탄성율, 항복점, 내력, 인장강도, 압축강도, 연신율, 굽힘강도, 항절역, 휨, 피로한도, 경도, 충격강도 중 적어도 하나 이상의 기계적 성질이 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임을 구성하는 물질의 기계적 성질보다 높은 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프레임의 일부분과 연결되어 형성되는 제1 손잡이부; 및
    상기 제2 프레임의 일부분과 연결되어 형성되며, 상기 제1 손잡이부와 결합하여 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임을 고정시키는 제2 손잡이부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 손잡이부와 상기 제2 손잡이부는
    상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임을 고정시키기 위한 자석, 클립, 후크, 버튼, 접착식 결합 부재 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 자석은
    알니코 자석인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 힌지부는
    상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임의 일면에서 연장된 일체형의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임은
    수납되는 상기 웨이퍼가 이탈되지 않도록 상기 제1 프레임과 상기 제 2프레임을 결합 고정시키기 위한 자석, 클립, 후크, 버튼, 접착식 결합 부재 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
  14. 하나의 웨이퍼를 포함하는 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 웨이퍼 캐리어; 및
    복수의 상기 웨이퍼 캐리어 삽입이 가능하고, 상기 웨이퍼 캐리어 각각에 대응하는 복수의 삽입부가 구비되는 챔버
    를 포함하는 웨이퍼 캐리어 시스템.
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