KR20230029651A - 퍼니스에서 반도체 웨이퍼들을 지지하기 위한 웨이퍼 보트들 - Google Patents

퍼니스에서 반도체 웨이퍼들을 지지하기 위한 웨이퍼 보트들 Download PDF

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써밋 바가밧
큉민 리우
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글로벌웨이퍼스 씨오., 엘티디.
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Abstract

퍼니스에서 복수의 반도체 웨이퍼들을 지지하기 위한 웨이퍼 보트가 개시된다. 웨이퍼 보트는 반도체 웨이퍼와 접촉하여 그를 지지하는 접촉 돌출부를 각각 갖는 핑거들의 세트를 포함한다. 접촉 돌출부들은 웨이퍼 보트 주위에서 회전 대칭 패턴으로 배열될 수 있다.

Description

퍼니스에서 반도체 웨이퍼들을 지지하기 위한 웨이퍼 보트들
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2020년 6월 26일자로 출원된 미국 가특허 출원 제63/044,700호의 우선권을 주장하고, 그 미국 가특허 출원은 그 전체가 참조로 본원에 포함된다.
본 개시내용의 분야는 반도체 웨이퍼들을 지지하기 위한 반도체 웨이퍼 보트(boat)들에 관한 것으로, 더 구체적으로, 퍼니스(furnace) 내의 반도체 웨이퍼들의 열 처리에 사용하기 위한 반도체 웨이퍼 보트들에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 웨이퍼들은 특정 바람직한 특성들을 달성하기 위해 높은 온도들에서 열 처리(즉, 어닐링)된다. 예컨대, 어닐링은 웨이퍼 상에 무결함 실리콘 층을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 전형적으로, 고온 어닐링 프로세스는 웨이퍼들이 1100 ℃ 초과(예컨대, 약 1200 ℃ 내지 약 1300 ℃)의 온도들을 거치게 하는 수직 퍼니스에서 수행된다.
복수의 반도체 웨이퍼들은 웨이퍼 보트 또는 "랙(rack)"에 의해 수직 퍼니스에서 지지될 수 있다. 웨이퍼 보트는 반도체 웨이퍼가 상부에 놓이는 하나 이상의 지지부를 포함한다. 높은 온도들, 특히, 1100 ℃ 초과의 온도들에 대한 노출 동안, 웨이퍼들은 일시적으로 더 가소성이 되는데, 즉, 웨이퍼들의 항복 강도가 감소된다. 웨이퍼가 지지되는 웨이퍼 상의 접촉 영역들은 국부적 중력 및 열 응력으로 인해 미끄러질 수 있다. 미끄러짐은 웨이퍼에 오염물들을 도입할 수 있다. 추가하여, 과도한 미끄러짐은 웨이퍼들의 소성 변형을 초래하여, 디바이스 제조에서 수율 손실들을 야기하는 포토리소그래피 오버레이 실패들과 같은 생산 문제들을 초래할 수 있다.
지지부들은 웨이퍼들이 열 처리되는 동안 미끄러짐 및 소성 변형을 방지하기 위해 국부적 중력 및 열 응력을 최소화하면서 반도체 웨이퍼를 홀딩하는 것을 목표로 한다. 통상적으로, 수직 퍼니스에서 사용되는 웨이퍼 보트는 3개 이상의 로드(rod)를 포함한다. 로드들은 일반적으로 공통 수평 평면에 놓이는 측방향으로 연장되는 핑거들을 갖는다. 이러한 구성은 통상적인 것이고, 일반적으로 200 mm 이하와 같은 더 작은 직경들을 갖는 웨이퍼들을 가열하는 데 적절하다. 더 큰 직경 웨이퍼들(예컨대, 200 mm 초과)은 더 작은 직경 웨이퍼들보다 더 큰 국부적 중력 및 열 응력을 거친다. 통상적으로, 그러한 더 큰 직경 웨이퍼들은 웨이퍼들을 지지하기 위한 더 큰 표면적을 제공하는 지지 링들 상에 로딩된다. 지지 링들은 웨이퍼 보트 상으로의 반도체 웨이퍼들의 로딩 및 언로딩을 위한 시간을 증가시킨다.
어닐링 프로세스 동안 반도체 웨이퍼들이 높은 온도들을 거칠 때 반도체 웨이퍼들을 지지하면서 미끄러짐 사고를 제한하기 위해 국부적 중력 및 열 응력을 감소시키는 지지 구조체들을 포함하는 웨이퍼 보트들, 및 웨이퍼들을 로딩 및 언로딩하기 위한 비교적 높은 처리량이 가능한 웨이퍼 보트들이 필요하다.
이 섹션은 관련 기술분야의 다양한 양태들을 독자에게 소개하는 것으로 의도되고, 그 다양한 양태들은 아래에서 설명 및/또는 청구되는 본 개시내용의 다양한 양태들과 관련될 수 있다. 이 논의는 독자에게 본 개시내용의 다양한 양태들의 더 양호한 이해를 용이하게 하기 위한 배경 정보를 제공하는 데 유용한 것으로 생각된다. 따라서, 이러한 진술들은 그러한 관점에서 읽어야 하고 종래 기술을 인정하는 것으로 읽지 않아야 한다.
본 개시내용의 일 양태는 퍼니스에서 복수의 반도체 웨이퍼들을 지지하기 위한 웨이퍼 보트에 관한 것이다. 웨이퍼 보트는 수직 로드, 및 핑거 축을 따라 수직 로드로부터 방사상 내측으로 연장되는 핑거들의 세트를 포함한다. 세트의 각각의 핑거는 수직 로드로부터 연장되는 세장형 세그먼트를 포함한다. 접촉 돌출부는 반도체 웨이퍼와 접촉하여 그를 지지하기 위해 핑거의 원위 단부 쪽에서 세장형 세그먼트 상에 배치된다. 접촉 돌출부의 적어도 일부는 세장형 세그먼트에 대해 융기된다. 접촉 돌출부는 길이방향 접촉 돌출부 축을 갖는다. 길이방향 접촉 돌출부 축과 핑거 축은 서로에 대해 각을 이룬다.
본 개시내용의 위에서 언급된 양태들과 관련하여 언급된 피처들의 다양한 개선들이 존재한다. 또한, 추가의 피처들이 본 개시내용의 위에서 언급된 양태들에 또한 포함될 수 있다. 이러한 개선들 및 추가적인 피처들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 존재할 수 있다. 예컨대, 본 개시내용의 예시된 실시예들 중 임의의 것과 관련하여 아래에서 논의되는 다양한 피처들이, 단독으로 또는 임의의 조합으로, 본 개시내용의 위에서 설명된 양태들 중 임의의 것에 포함될 수 있다.
도 1은 웨이퍼 보트의 사시도이다.
도 2는 접촉 돌출부들을 도시하는 웨이퍼 보트의 상면도이다.
도 3은 웨이퍼 보트의 접촉 돌출부의 상세도이다.
도 4는 접촉 돌출부의 다른 실시예의 상세도이다.
도 5는 접촉 돌출부들의 다른 실시예를 갖는 웨이퍼 보트의 상면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 접촉 돌출부들의 상세도이다.
도 7은 핀 및 짐벌에 의해 지지되는 접촉 돌출부의 상세 측면도이다.
대응하는 참조 문자들은 도면들 전체에 걸쳐 대응하는 부분들을 표시한다.
수직 퍼니스에서 복수의 반도체 웨이퍼들을 지지하기 위한 예시적인 웨이퍼 보트가 도 1에서 일반적으로 "10"으로 표시된다. 웨이퍼 보트(10)는 고온 열 처리 프로세스(본원에서 "어닐링"으로 또한 지칭됨) 동안 복수의 반도체 웨이퍼들을 지지한다. 웨이퍼 보트(10)는 웨이퍼 보트(10)의 최상부(14) 및 베이스(16)에 커플링된 적어도 하나의 수직 로드(12)(및 전형적으로는 3개 이상의 로드)를 포함한다. 웨이퍼 보트(10)는 최상부(14)로부터 베이스(16)까지 연장되는 길이방향 중심 축(Y10)을 포함한다. 수직 로드(12)는 길이방향 중심 축(Y10)으로부터 거리(D1)에 배열된다(도 1).
도 1 내지 도 3을 참조하면, 예시된 웨이퍼 보트(10)는 3개의 수직 로드(12), 특히, 중심 로드(18) 및 2개의 전방 로드(20)를 포함한다. 수직 로드들(12) 각각은 제1 원(C1)(도 2) 상에 배열되고, 제1 원(C1)은 길이방향 중심 축(Y10)을 중심으로 하고 반경(R1)을 갖는다. 2개의 전방 로드(20)는 길이방향 중심 축(Y10)을 중심으로 제1 각도(α1)만큼 이격된다. 중심 로드(18)는 2개의 전방 로드(20) 사이에서 동일한 원주방향 거리로 이격되고, 그에 따라, 중심 로드(18)는 길이방향 중심 축(Y10)을 중심으로 2개의 전방 로드(20) 각각에 대해 제2 각도(α2)로 이격된다. 2개의 전방 로드(20)는 2개의 전방 로드(20) 사이에 입구(24)(도 1)가 정의되도록 제1 각도(α1)만큼 이격된다. 제1 각도(α1)는 반도체 웨이퍼가 입구(24)를 통과하여 웨이퍼 보트(10)의 내부 공간(26) 내에 배열되는 것을 허용하도록 입구(24)가 크기 설정되도록 하는 임의의 적합한 각도일 수 있다. 예컨대, 제1 각도(α1)는 180° 이상일 수 있고, 제2 각도(α2)는 90° 이하일 수 있다.
웨이퍼 보트(10)는 반도체 웨이퍼들을 지지하기 위해 수직 로드들(12)로부터 방사상 내측으로 연장되는 핑거들(30)을 포함한다(즉, 보트는 웨이퍼들을 지지하기 위한 지지 링들을 포함하지 않음). 2개의 전방 수직 로드(20)는 각각 핑거들(30)의 제1 세트(36) 및 제2 세트(38)를 포함한다. 중심 수직 로드(18)는 핑거들(30)의 제3 세트(40)를 포함한다. 핑거들(30)의 제1 세트(36)는 제1 핑거 축(A36)을 따라 연장되고, 핑거들(30)의 제2 세트(38)는 제2 핑거 축(A38)을 따라 연장되고, 핑거들의 제3 세트(40)는 제3 핑거 축(A40)을 따라 연장된다. 각각의 핑거 축(A36, A38, A40)은 핑거(30)의 근위 단부(32)로부터 핑거(30)의 원위 단부(34)까지 연장된다. 핑거(30)의 근위 단부(32)는 수직 로드들(12)에 근접해 있고, 핑거(30)의 원위 단부(34)는 웨이퍼 보트(10)의 내부 공간(26)에 배치된다. 핑거들(30)은 수직 로드들(12)과 일체로 형성될 수 있는데, 예컨대, 세장형 단일 피스 구조체에 커팅들이 형성되어 핑거들(30)이 형성될 수 있다. 대안적으로, 핑거들(30)은 개별적으로 형성되어 수직 로드들(12)에 커플링될 수 있다.
핑거들(30)의 제1 및 제2 세트들(36, 38)의 핑거 축들(A36, A38)은 각각 제1 원(C1)의 현(X36, X38)에 걸쳐 연장된다. 현들(X36, X38)은 웨이퍼 보트(10)의 길이방향 중심 축(Y10)과 교차하지 않는다(즉, 핑거들의 제1 및 제2 세트들(36, 38)은 그들이 길이방향 중심 축(Y10)을 포인팅하도록 집중되지 않음). 핑거들(30)의 제3 세트(40)의 핑거 축(A40)은 길이방향 중심 축(Y10)과 교차하는 제1 원(C1)의 현(X40)에 걸쳐 연장된다.
수직 로드들(12) 각각으로부터 연장되는 핑거들(30)의 그룹(42)은 핑거들(30)의 그룹(42)이 반도체 웨이퍼를 지지하는 것을 가능하게 하기 위해 동일한 대체로 수평인 평면에 놓인다. 그룹(42) 내의 핑거들(30)의 원위 단부들(34)은 제2 원(C2) 상에 놓인다. 제2 원(C2)은 반경(R2)을 갖고 길이방향 중심 축(Y10)을 중심으로 한다. 반경(R2)은 핑거들(30)의 원위 단부들(34)로부터 웨이퍼 보트(10)의 길이방향 중심 축(Y10)까지 연장된다. 예시된 실시예에서, 그룹(42) 내의 핑거들(30)의 원위 단부들(34) 각각은 그룹(42) 내의 다른 핑거들(30)의 다른 원위 단부들(34) 각각으로부터 동일한 원주방향 거리에 배열된다. 예컨대, 핑거들(30)의 제1, 제2, 및 제3 세트들(36, 38, 40)을 포함하는 예시된 실시예에서, 핑거들(30)의 제1, 제2, 및 제3 세트들(36, 38, 및 40) 각각의 원위 단부들(34)은 각각 길이방향 중심 축(Y10)을 중심으로 하는 제2 원(C2) 상에서 정의된 각도(β1)만큼 이격된다. 예시된 실시예에서, 각도(β1)는 120°이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 핑거들(30) 각각은 수직 로드(12)로부터 연장되는 세장형 세그먼트(50), 및 핑거(30)의 원위 단부(34) 쪽에서 세장형 세그먼트(50) 상에 배치된 접촉 돌출부(52)를 포함한다. 접촉 돌출부(52)는 반도체 웨이퍼와 접촉하여 그를 지지한다. 접촉 돌출부(52)는 세장형 세그먼트(50)에 대해 융기된다. 접촉 돌출부(52)는 제1 단부(54), 제2 단부(56), 및 접촉 돌출부(52)의 제1 및 제2 단부들(54, 56)을 통해 연장되는 길이방향 접촉 돌출부 축(A52)을 갖는다. 접촉 돌출부들(52)은 200 mm 직경 웨이퍼들, 300 mm 직경 웨이퍼들, 및/또는 직경이 300 mm보다 더 큰 웨이퍼를 포함하는 임의의 직경의 웨이퍼를 지지하기 위해 사용될 수 있다.
핑거들(30)의 제1 및 제2 세트들(36, 38)의 경우, 길이방향 접촉 돌출부 축(A52)과 각각의 핑거 축(A36, A38)은 위에서 볼 때(도 2) 서로에 대해 각도(λ1)로 각을 이룬다. 길이방향 접촉 돌출부 축(A52)과 각각의 핑거 축(A36, A38) 사이의 각도(λ1)는 적어도 5°이거나, 또는 다른 실시예들에서와 같이, 적어도 10°, 적어도 15°, 적어도 20°, 5° 내지 약 90°, 또는 5° 내지 약 75°이다. 핑거들(30)의 제3 세트의 경우, 길이방향 접촉 돌출부 축(A52)과 핑거 축(A40)은 위에서 볼 때(도 2) 서로에 대해 각도(λ2)로 각을 이룬다. 각도(λ2)는 길이방향 접촉 돌출부 축(A52)과 핑거 축(A30)이 서로에 대해 직각을 이루도록 90°이다. 각각의 길이방향 접촉 돌출부 축(A52)은 접촉 돌출부(52)가 웨이퍼 보트(10)의 길이방향 중심 축(Y10)을 중심으로 하는 제3 원(C3)과 교차하는 위치에서 제3 원(C3)에 접한다. 이러한 배열에서, 접촉 돌출부(52)는 길이방향 중심 축(Y10)에 대해 회전 대칭 패턴으로 배열된다(즉, 접촉 돌출부들은 중심 축(Y10)을 중심으로 유사하게 이격되고 각을 이룸).
예시된 접촉 돌출부들(52)은 둥글다(예컨대, 그들 각각은 그의 측부들로부터 측부들 사이의 중간의 정점까지 높이가 증가됨). 둥근 접촉 돌출부(52)는 형상이 대체로 원통형인 표면을 포함한다. 각각의 접촉 돌출부(52)는 길이방향 접촉 돌출부 축(A52)을 따라 연장되는 길이(L1)(도 3) 및 길이(L1)와 직각을 이루는 폭(W1)을 포함한다. 웨이퍼는 대체로 길이방향 접촉 돌출부 축(A52)을 따라 둥근 접촉 돌출부(52) 상에 놓인다.
일부 실시예들에서, 접촉 돌출부(52)는 10 mm 내지 25 mm의 폭(W1) 및 20 mm 내지 40 mm의 길이(L1)를 갖는다. 대안적으로 또는 추가하여, 접촉 돌출부(52)로부터 길이방향 중심 축(Y10)까지의 거리는 75 mm 내지 125 mm일 수 있다. 일부 실시예들에서, 접촉 돌출부(52)는 8 mm의 폭(W1), 30 mm의 길이(L1)를 갖고, 접촉 돌출부(52)로부터 길이방향 중심 축(Y10)까지의 거리는 100 mm이다.
도 4에 도시된 실시예와 같은 일부 실시예들에서, 접촉 돌출부(52)는 평탄하다. 도 1 내지 도 3의 것들과 유사한 도 4에 도시된 구성요소들은 도 1 내지 도 3의 대응하는 참조 번호에 "100"을 더한 것에 의해 지정된다(예컨대, 파트(52)는 파트(152)가 됨). 평탄한 접촉 돌출부(152)는 길이방향 접촉 돌출부 축(A152)에 의해 정의된 접촉 표면(153)을 포함하고, 길이방향 접촉 돌출부 축(A152)을 따라 연장되는 길이(L1) 및 길이(L1)와 직각을 이루는 폭(W1)에 의해 정의된 표면적을 포함한다. 표면(153)은 그 전체가 평탄한 접촉 돌출부(152) 상에 놓인 반도체 웨이퍼와 대체로 접촉한다.
대안적으로, 돌출부(52)는 대체로 돔 형상일 수 있고, 반도체 웨이퍼는 비교적 작은 점형 영역 상에 놓인다.
접촉 돌출부(52)의 다른 실시예가 도 5 및 도 6에 도시된다. 도 1 내지 도 3의 것들과 유사한 도 5 및 도 6에 도시된 구성요소들은 도 1 내지 도 3의 대응하는 참조 번호에 "200"을 더한 것에 의해 지정된다(예컨대, 파트(52)는 파트(252)가 됨). 핑거(230)는 세장형 세그먼트(250)에 대해 융기된 제1 접촉 돌출부(252a)를 포함한다. 제1 접촉 돌출부(252a)는 제1 길이방향 접촉 돌출부 축(A252a)을 갖는다. 핑거(230)는 또한, 핑거(230)의 원위 단부(234) 쪽에 배치된 제2 접촉 돌출부(252b)를 포함한다. 제2 접촉 돌출부(252b)의 적어도 일부는 세장형 세그먼트(250)에 대해 융기된다. 제1 및 제2 접촉 돌출부들(252a, 252b) 각각은 반도체 웨이퍼와 접촉하여 그를 지지한다. 제2 접촉 돌출부(252b)는 제1 단부(254), 제2 단부(256), 및 그들 사이에서 연장되는 제2 길이방향 접촉 돌출부 축(A252b)을 포함한다. 예시된 실시예에서, 제1 길이방향 접촉 돌출부 축(A252a)과 제2 길이방향 접촉 돌출부 축(A252b)은 서로에 대해 대체로 평행하다.
핑거들(230)의 제1 및 제2 세트들(236, 238)의 경우, 제1 및 제2 돌출부 축들(A252a, A252b)은 핑거 축(A230)에 대해 각도(λ201)로 각을 이룬다. 핑거들(230)의 제3 세트(240)의 경우, 제1 및 제2 돌출부 축들(A252a, A252b)은 핑거 축(A230)과 대체로 평행하다. 제1 및 제2 접촉 돌출부들(252a, 252b)은 접촉 돌출부들(252a, 252b)이 길이방향 중심 축(Y210)에 대해 회전 대칭 패턴으로 배열되도록 핑거 축(A230)에 대해 임의의 각도(λ201)로 배열될 수 있다.
제1 및 제2 접촉 돌출부들(252a, 252b)은 제1 및 제2 돌출부 축들(A252a, A252b)을 따라 연장되는 L2의 길이를 갖는 세장형 형상을 갖는다. 제1 및 제2 접촉 돌출부들(252a, 252b)은 거리(W2)만큼 분리될 수 있다. 일부 실시예들에서, W2는 10 mm 내지 40 mm, 15 mm 내지 30 mm, 또는 다른 실시예들에서와 같이, 24 mm이다. 제1 및 제2 접촉 돌출부들(252a, 252b)은 원통형 단면, 직사각형 단면(즉, 평탄한 접촉부), 또는 사다리꼴 단면(예컨대, 평탄화된 최상부 섹션)과 같은 다양한 형상들을 가질 수 있다.
공통 수평 평면에 놓인 접촉 돌출부들(252a, 252b)의 각각의 그룹(242)은 웨이퍼와 접촉하여 그를 지지한다. 웨이퍼는 웨이퍼의 중량이 접촉 돌출부들(252) 각각 상에 대체로 균등하게 분산되도록 접촉 돌출부들(252a, 252b) 각각의 최상부 상에 놓인다. 예시된 실시예에서, 그룹(242) 내의 6개의 접촉 돌출부(252a, 252b) 각각은 웨이퍼의 중량의 1/6을 지지한다.
접촉 돌출부(352)의 다른 실시예가 도 7에 도시된다. 도 1 내지 도 3의 것들과 유사한 도 7에 도시된 구성요소들은 도 1 내지 도 3의 대응하는 참조 번호에 "300"을 더한 것에 의해 지정된다(예컨대, 파트(10)는 파트(310)가 됨). 도 7을 참조하면, 핑거들(330) 각각은 수직 로드(312)로부터 연장되는 세장형 세그먼트(350)를 포함한다. 핑거들(330)은 제1 및 제2 접촉 돌출부(352a, 352b)를 지지하는 플랫폼(360)을 포함한다. 플랫폼(360)은 원통형 조인트 또는 짐벌(364)에 의해 세장형 세그먼트(350)에 피봇가능하게 연결된 핀(362)에 의해 세장형 세그먼트(350)에 커플링된다. 따라서, 핀(362) 및 짐벌(364)은 플랫폼(360)이 세장형 세그먼트(350)에 대해 피봇팅하는 것을 허용한다. 플랫폼(360)은 제1 및 제2 접촉 돌출부들(352a, 352b)을 지지하고, 그들 각각은 반도체 웨이퍼와 접촉하여 그를 지지한다.
핀(362) 및 짐벌(364)에 의해 가능하게 되는 플랫폼(360)의 피봇팅은 머시닝 부정확성들에 의해 야기되는 불균등한 하중 분산에 대응하고, 플랫폼(360)이 접촉 돌출부들(352a, 352b) 상의 불균등한 하중에 응답하여 피봇팅하는 것을 허용한다. 플랫폼(360)은 웨이퍼 중량을 접촉 돌출부(352a, 352b) 각각 상에 더 균등하게 분산시키기 위해 피봇팅할 수 있다. 웨이퍼 보트(310)가 수직 퍼니스에 배치되고 산화에 노출된 후에, 핀(362) 및 짐벌(364)은 고정되어 어닐링 프로세스의 지속기간 동안 플랫폼(360)의 추가의 피봇팅을 방지할 것이다.
본 개시내용의 웨이퍼 보트들은 종래의 웨이퍼 보트들에 비해 여러 이점들을 갖는다. 웨이퍼 보트가 회전 대칭 패턴으로 배열된 하나 이상의 접촉 돌출부를 포함하는 실시예들에서, 웨이퍼 보트 상에 로딩된 반도체 웨이퍼들에서의 국부적 중력 및 열 응력이 어닐링 동안 감소되어 미끄러짐을 감소시킨다. 웨이퍼 보트가 2개 이상의 접촉 돌출부를 갖는 플랫폼을 지지하는 핀 및 짐벌을 포함하는 실시예들에서, 플랫폼은 머시닝 부정확성들에 의해 야기되는 접촉 돌출부들의 불균등한 하중을 조정하기 위해 피봇팅할 수 있다.
예들
본 개시내용의 프로세스들은 다음의 예들에 의해 추가로 예시된다. 이러한 예들은 제한적인 의미로 간주되지 않아야 한다.
예 1: 상이한 보트 설계들에 대한 웨이퍼에서의 피크 응력
웨이퍼들에서의 피크 응력은 유한 요소 모델을 사용하여 상이한 핑거 배열들을 갖는 상이한 보트 설계들에 대해 측정되었다. 하나의 웨이퍼 보트는 전방 로드들로부터 연장되는 핑거들의 접촉 돌출부들이 핑거 축에 대해 각을 이루지 않는(즉, 접촉 돌출부 축과 핑거 축이 평행하여 접촉 돌출부들이 회전 대칭적이지 않게 함) 평탄한 접촉 돌출부들을 갖는 핑거들을 포함했다. 제2 웨이퍼 보트는 제1 웨이퍼 보트와 유사하지만 접촉 돌출부들이 원통형이었다. 제3 웨이퍼 보트는 도 2에 도시된 바와 같이 배열된 원통형 접촉부들을 포함했다(즉, 접촉 돌출부들이 회전 대칭적이도록, 2개의 전방 로드로부터 연장되는 핑거들이 핑거 축에 대해 각을 이루는 접촉 돌출부들을 갖고, 중심 로드로부터 연장되는 핑거들이 중심 축과 직각을 이룸). 제4 보트는 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이 회전 대칭적인 각각의 핑거 상의 2개의 접촉 돌출부를 포함했다. 각각의 보트에 대한 피크 응력들이 아래의 표 1에 도시된다:
Figure pct00001
표 1에 도시된 바와 같이, 접촉 돌출부들이 회전 대칭적인 웨이퍼 보트들(보트들 3 및 4)은 피크 응력들을 감소시켜서, 웨이퍼 보트들에서 어닐링되는 반도체 웨이퍼들의 미끄러짐을 감소시켰다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "약", "실질적으로", "본질적으로", 및 "대략"이라는 용어들은, 치수들, 농도들, 온도들, 또는 다른 물리적 또는 화학적 속성들 또는 특성들의 범위들과 관련하여 사용될 때, 예컨대, 반올림, 측정 방법, 또는 다른 통계적 변동으로부터 기인하는 변동들을 포함하는 속성들 또는 특성들의 범위들의 상한 및/또는 하한에 존재할 수 있는 변동들을 커버하는 것으로 의도된다.
본 개시내용 또는 그의 실시예(들)의 요소들을 도입할 때, "한(a)", "한(an)", "그(the)", 및 "상기(said)"와 같은 관사들은 하나 이상의 요소가 있다는 것을 의미하는 것으로 의도된다. "포함하는(comprising)", "포함하는(including)", "함유하는(containing)", 및 "갖는(having)"이라는 용어들은 포괄적인 것으로 의도되고, 열거된 요소들 이외의 추가적인 요소들이 있을 수 있다는 것을 의미한다. 특정 배향을 표시하는 용어들(예컨대, "최상부", "최하부", "측부" 등)의 사용은 설명의 편의를 위한 것이고, 설명되는 아이템의 임의의 특정 배향을 요구하는 것은 아니다.
본 개시내용의 범위로부터 벗어나지 않으면서 위의 구성들 및 방법들에서 다양한 변경들이 이루어질 수 있기 때문에, 위의 설명에 포함되고 첨부 도면[들]에 도시된 모든 사항은 제한적인 의미가 아니라 예시적인 것으로 해석되어야 하는 것으로 의도된다.

Claims (16)

  1. 퍼니스에서 복수의 반도체 웨이퍼들을 지지하기 위한 웨이퍼 보트로서,
    수직 로드; 및
    핑거 축을 따라 상기 수직 로드로부터 방사상 내측으로 연장되는 핑거들의 세트
    를 포함하고,
    상기 세트의 각각의 핑거는,
    상기 수직 로드로부터 연장되는 세장형 세그먼트; 및
    반도체 웨이퍼와 접촉하여 상기 반도체 웨이퍼를 지지하기 위해 상기 핑거의 원위 단부 쪽에서 상기 세장형 세그먼트 상에 배치된 접촉 돌출부
    를 포함하고,
    상기 접촉 돌출부의 적어도 일부는 상기 세장형 세그먼트에 대해 융기되고, 상기 접촉 돌출부는 길이방향 접촉 돌출부 축을 갖고, 상기 길이방향 접촉 돌출부 축과 상기 핑거 축은 서로에 대해 각을 이루는, 웨이퍼 보트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접촉 돌출부는 둥근, 웨이퍼 보트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 접촉 돌출부는 10 mm 내지 25 mm의 폭, 20 mm 내지 40 mm의 길이를 갖고, 상기 접촉 돌출부로부터 상기 웨이퍼 보트의 길이방향 중심 축까지의 거리는 75 mm 내지 125 mm인, 웨이퍼 보트.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 접촉 돌출부는 16 mm의 폭, 30 mm의 길이를 갖고, 상기 접촉 돌출부로부터 상기 웨이퍼 보트의 길이방향 중심 축까지의 거리는 100 mm인, 웨이퍼 보트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 접촉 돌출부는 평탄한, 웨이퍼 보트.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 길이방향 접촉 돌출부 축과 상기 핑거 축 사이의 각도는 적어도 5°, 적어도 10°, 적어도 15°, 적어도 20°, 또는 5° 내지 약 90°, 또는 5° 내지 약 75°인, 웨이퍼 보트.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 길이방향 접촉 돌출부 축은 상기 접촉 돌출부가 상기 웨이퍼 보트의 길이방향 중심 축을 중심으로 하는 원과 교차하는 위치에서 상기 원에 접하는, 웨이퍼 보트.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접촉 돌출부는 제1 접촉 돌출부이고, 상기 길이방향 접촉 돌출부 축은 길이방향 제1 접촉 돌출부 축이고, 상기 핑거는 상기 반도체 웨이퍼와 접촉하여 상기 반도체 웨이퍼를 지지하기 위해 상기 핑거의 원위 단부 쪽에 있는 제2 접촉 돌출부를 포함하고, 상기 제2 접촉 돌출부의 적어도 일부는 상기 세장형 세그먼트에 대해 융기되고, 상기 제2 접촉 돌출부는 길이방향 제2 접촉 돌출부 축을 갖고, 상기 길이방향 제2 접촉 돌출부 축과 상기 핑거 축은 서로에 대해 각을 이루는, 웨이퍼 보트.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 길이방향 제2 접촉 돌출부 축은 상기 길이방향 제1 접촉 돌출부 축과 평행한, 웨이퍼 보트.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제1 접촉 돌출부 및 상기 제2 접촉 돌출부는 플랫폼에 의해 지지되고, 상기 플랫폼은 상기 세장형 세그먼트의 원위 단부에 장착된 짐벌을 중심으로 피봇가능한 핀에 장착되는, 웨이퍼 보트.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 핑거 축은 상기 웨이퍼 보트의 길이방향 중심 축을 중심으로 하는 원의 현에 걸쳐 연장되고, 상기 현은 상기 웨이퍼 보트의 상기 길이방향 중심 축과 교차하지 않는, 웨이퍼 보트.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 수직 로드는 제1 로드이고, 상기 핑거들의 세트는 핑거들의 제1 세트이고, 상기 현은 제1 현이고,
    상기 웨이퍼 보트는,
    제2 수직 로드; 및
    제2 핑거 축을 따라 상기 제2 수직 로드로부터 방사상 내측으로 연장되는 핑거들의 제2 세트
    를 포함하고,
    상기 제2 핑거 축은 상기 원의 제2 현에 걸쳐 연장되고, 상기 제2 현은 상기 웨이퍼 보트의 상기 길이방향 중심 축과 교차하지 않고,
    상기 제2 세트의 각각의 핑거는,
    상기 제2 수직 로드로부터 연장되는 세장형 세그먼트; 및
    반도체 웨이퍼와 접촉하여 상기 반도체 웨이퍼를 지지하기 위해 상기 핑거의 원위 단부 쪽에서 상기 세장형 세그먼트 상에 배치된 접촉 돌출부
    를 포함하고,
    상기 접촉 돌출부의 적어도 일부는 상기 세장형 세그먼트에 대해 융기되고, 상기 접촉 돌출부는 길이방향 접촉 돌출부 축을 갖고, 상기 길이방향 돌출부 축과 상기 제2 핑거 축은 서로에 대해 각을 이루는, 웨이퍼 보트.
  13. 제12항에 있어서,
    제3 로드; 및
    제3 핑거 축을 따라 상기 제3 수직 로드로부터 방사상 내측으로 연장되는 핑거들의 제3 세트
    를 포함하고,
    상기 제3 핑거 축은 상기 원의 제3 현에 걸쳐 연장되고, 상기 제3 현은 상기 웨이퍼 보트의 상기 길이방향 중심 축과 교차하고,
    상기 제3 세트의 각각의 핑거는,
    상기 제3 수직 로드로부터 연장되는 세장형 세그먼트; 및
    반도체 웨이퍼와 접촉하여 상기 반도체 웨이퍼를 지지하기 위해 상기 핑거의 원위 단부 쪽에서 상기 세장형 세그먼트 상에 배치된 접촉 돌출부
    를 포함하고,
    상기 접촉 돌출부의 적어도 일부는 상기 세장형 세그먼트에 대해 융기되고, 상기 접촉 돌출부는 길이방향 접촉 돌출부 축을 갖고, 상기 돌출부 축과 상기 제3 핑거 축은 직각을 이루는, 웨이퍼 보트.
  14. 제13항에 있어서,
    각각의 핑거의 원위 단부는 상기 웨이퍼 보트 주위에서 약 120°로 이격되는, 웨이퍼 보트.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 세트, 상기 제2 세트, 및 상기 제3 세트의 접촉 돌출부들은 상기 웨이퍼 보트 주위에서 120°로 이격되는, 웨이퍼 보트.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 세트, 상기 제2 세트, 및 상기 제3 세트의 접촉 돌출부들은 상기 제1 세트, 상기 제2 세트, 및 상기 제3 세트의 접촉 돌출부들이 회전 대칭 패턴이 되도록 배열되는, 웨이퍼 보트.
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