KR970008357B1 - 종형보트 - Google Patents

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Abstract

요약 없음

Description

종형보트
제 1 도는 종래의 종형보트의 개략을 나타내는 도면이다.
제 2 도는 이 발명의 제 1 실시예에 의한 종형보트의 개략을 나타내는 도면이다.
제 3 도는 이 발명의 제 2 실시예에 의한 종형보트의 개략을 나타내는 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 웨이퍼1a : 웨이퍼의 중심
2 : 지지부재3 : 지지부재
3a : 홈4 : 지지부재
4a : 홈
이 발명은 복수의 지지부재를 종방향으로 배열하고, 그들의 지지부재에 소정의 간격으로 형성된 복수의 홈에 각각 복수의 반도체 웨이퍼를 적재하기 위한 종형보트에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼의 산화·확산처리공정에서는 다수의 반도체 웨이퍼용 보트에 적재하여 그대로 웨이퍼용 보트를 확산로로 내부에 반입하여 거기서 웨이퍼의 목적하는 열처리를 한다.
확산로의 종류에 따라서 종형보트를 사용한다던지 횡형보트를 사용한다던지 하고 있다.
제 1 도에 나타내는 바와 같이 종래의 종형보트는 웨이퍼(1)(제 1 도에는 1장만 대표적으로 표시하고 있다)를 수평으로 지지하기 위해 복수(제 1 도의 예에서는 4개)의 지지부재(2)가 종방향으로 배열되어 있다. 그들의 지지부재(2)에는 소정의 간격으로 복수의 홈(2a)이 내향으로 형성되어 있다. 그들의 복수의 홈(2a)에 각각 복수의 웨이퍼(1)를 연직방향에 따라서 적재한다.
또한 제 1 도에는 지지부재(2)의 직경을 보기쉽게 하기 위해 과장하여 표시하고 있으나, 실제의 것은 상당히 가는 봉재를 사용하고 있다.
종래의 종형보트는 모든 지지부재(2)가 동일단면형태의 봉재이었다.
예를들면 단면형태는 원형이나 정방형 이었다. 이와 같은 단면형태의 봉재로 형성된 홈(2a)은 웨이퍼(1)에 접촉하는 면적이 작고 홈(2a)의 지지면의 웨이퍼 외주방향의 폭이 작었었다. 한편 웨이퍼를 안정시키기 위해 웨이퍼의 삽입방향과 90도의 위치에 지지부재를 배치하고 있으나, 웨이퍼의 삽입시 단측에 위치하는 지지부재의 전방끝은 웨이퍼의 중심과 웨이퍼의 삽입방향과의 이루는 각도가 90도를 약간(예를들면 수도)초과할 뿐이었다.
보트는 지지부재(2)에 의해 웨이퍼(1)를 지지한 상태에서 열처리시에 고온으로 되어진다. 그렇게되면 특히 웨이퍼(1)가 큰치수의 것은 경우 웨이퍼(1)의 중량으로 휘는 현상을 일으키기 쉽다. 그때 웨이퍼(1)를 보트의 소정위치에 적재한 상태에서 웨이퍼(1)의 삽입시 단측에 위치하는 지지부재(2)의 전방끝은 웨이퍼(1)의 중심과 웨이퍼(1)의 삽입방향과의 이루는 각도가 제 1 도의 예와같이 90도를 약간(예를들면 수도) 초과하는 것이라면 웨이퍼(1)의 중심이 웨이퍼(1)의 삽입시 단측에 위치하는 대향하는 2개의 지지부재(2)의 전방끝간에 극히 가까이에 위치하고 웨이퍼의 삽입시 단측에 위치하는 지지부재에 하중부담은 편중된다.
예를들면 웨이퍼의 삽입시 단측에 위치하는 한쌍의 지지부재에 70~90%의 하중응력이 부하된다. 웨이퍼가 대형이면 하중응력에 의해 웨이퍼(1)가 슬립을 일으킬 위험이 생긴다. 여기서 말하는 슬립이란 편하중에 의해 지지부에 접촉하는 웨이퍼부분내에 결정결함(전위)이 생기는 것이다. 한편 대형의 웨이퍼의 하중응력을 완화시키기 위한 수단으로서 일본 실개소 62-128633호에는 원고형판을 지지봉에 고정한 형태가 제안되고 있으나 면정밀도를 내는 것이 곤란하며 고가가 된다.
이 발명은 이와 같은 종래기술의 결점을 해소하여 큰 치수의 웨이퍼를 적재하여 열처리를 하여도 웨이퍼에 결함이 발생하기 어려운 종형보트를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
이 발명은 복수의 지지부재를 종방향으로 배열하여 그들의 지지부재에 소정의 간격으로 형성된 복수의 홈에 각각 복수의 반도체 웨이퍼를 적재하기 위한 웨이퍼용 종형보트에 있어서 웨이퍼의 삽입시 단측에 위치하는 지지부재의 형태가 단면아크형이며, 이 지지부재의 전방끝은 웨이퍼의 중심과 웨이퍼의 삽입방향과의 이루는 각도(A,B)를 100도 이상으로 하여 웨이퍼의 외주방향으로 증대시킨 것을 특징으로 하는 종형보트를 요지로 하고 있다.
이 발명에 의하면 반도체 웨이퍼를 보트의 소정위치에 적재한 상태에서 웨이퍼의 삽입시 단측에 위치하는 지지부재의 전방끝과, 웨이퍼의 중심과 웨이퍼의 삽입방향과의 이루는 각도가 100도 이상이므로 웨이퍼의 중심이 웨이퍼의 삽입시 단측에 위치하는 지지부재의 형태가 단면아크형이며, 이 지지부재의 전방끝은 웨이퍼의 중심과 웨이퍼의 삽입방향과의 이루는 각도(A,B)를 100도 이상으로 하여 웨이퍼의 외주방향으로 증대시킨 것을 특징으로 하는 종형보트를 요지로 하고 있다.
이 발명에 의하면 반도체 웨이퍼를 보트 소정위치에 적재한 상태에서 웨이퍼의 삽입시 단측에 위치하는 지지부재의 전방끝과, 웨이퍼의 중심과 웨이퍼의 삽입방향과의 이루는 각도가 100도 이상이므로, 웨이퍼의 중심이 웨이퍼의 삽입시 단측에 위치하는 대향하는 2개의 지지부재의 전방끝사이에서 상당히 안쪽으로 들어 간곳에 위치한다. 그 결과 웨이퍼의 삽입시 단측에 위치하는 지지부재에의 하중부담이 경감되어 웨이퍼에 결함을 생기게 하는 위험이 회피된다. 예를들면 슬립(웨이퍼 단결정중의 결정격자에 흐트러짐이 생기는 것)을 회피할 수 있다.
각도를 100도 이상으로 한 것은 실험을 거듭함으로써 100도 이상(더욱 바람직하기로는 115도 이상)으로 하면 웨이퍼의 편하중현상을 회피할 수 있는 것을 판명하였기 때문이다.
[실시예]
제 2 도는 이 발명의 제 1 실시예를 나타내고 있다. 동일의 단면아크형의 지지부재(3)를 종방향으로 서로 평행으로 배치하고 있다. 이들의 지지부재(3)의 상편단부와 하편단부에는 각각 종래와 동일하게 고정수단이 설치되어 있으나, 도시를 생략하고 있다. 지지부재(3)에는 소정의 간격으로 복수의 홈(3a)이 형성되어 있다. 4개의 지지부재(3)의 단면형태는 모두 동일하나, 홈(3a)의 형태는 모두가 동일하지는 않다. 웨이퍼(1)의 삽입시 단측에 위치하는 2개의 대향하는 지지부재(3)는 홈(3a)의 바닥이 웨이퍼(1)의 삽입방향(X)과 평행이 되도록 형성하고 있다. 환언하면 웨이퍼(1)의 외주원의 접선방향으로 홈(3a)의 바닥이 따라있다. 웨이퍼(1)의 삽입후단측에 위치하는 2개의 지지부재(3)는 홈(3a)의 바닥이 웨이퍼(1)의 외주연에 대응한 아크형태로 되어 있다. 웨이퍼(1)를 보트의 소정위치에 적재한 상태에서 웨이퍼(1)의 삽입시 단측에 위치하는 지지부재(3a)의 전방끝(3b)과 웨이퍼(1)의 중심(1a)과 웨이퍼(1)의 삽입방향(X)과의 이루는 각도(A,B)가 약 118도 이다.
제 2 도의 실시예에서 사용하고 있는 지지부재(3)는 4개가 다 웨이퍼(1)의 외주방향으로 뻗힌 단면아크형태의 판재료이며 제 2 도의 상태에서 웨이퍼(1)의 중심(1a)에서 지지부재(3)의 양측에 이루는 각도 약 30~40도로 되어 있고, 홈(3a)의 깊이는 3mm~7mm이다. 또 지지부재(3)의 4개는 홈(3a)을 포함하여 웨이퍼(1)의 삽입방향(X)에 대하여 선대칭으로 배치되어 있다.
제 3 도는 이 발명의 제 2 실시예를 나타내고 있다.
2쌍의 단면아크형의 지지부재(3,4)를 종방향으로 서로 평행으로 배치하고 있다. 4개의 지지부재(3,4)는 모두 동일 두께를 가진다. 지지부재(3,4)의 외주와 내주는 웨이퍼(1)의 외주원과 거의 동일중심으로 되어 있다. 이들 지지부재(3,4)의 상편단부와 하편단부에는 각각 종래와 동일하게 고정수단이 설치되어 있으나, 한편의 고정수단(5)만을 표시하고, 다른편의 고정수단은 도시를 생략하고 있다. 웨이퍼(1)의 삽입시 단측에 위치하는 2개의 대향하는 지지부재(3)에는 소정의 간격으로 복수의 홈(3a)이 형성되어 있다. 이들의 2개의 대향하는 지지부재(3)의 단면형상은 동일하며 웨이퍼(1)의 외주방향에 있어서의 폭이 넓게 설정하고 있다. 이와 같이 웨이퍼(1)의 삽입시 단측에 위치하는 2개의 대향하는 지지부재(3)는 홈(3a)의 바닥이 웨이퍼(1)의 삽입방향(X)과 평형이 되도록(즉, 웨이퍼의 접선방향으로) 형성되어 있다. 웨이퍼(1)의 삽입후단측에 위치하는 2개의 지지부재(4)는 웨이퍼(1)의 삽입시 단측에 위치하는 2개의 대향하는 지지부재(3)보다고 좁은 폭의 판형태이며, 경량화가 도모되고 있다. 홈(4a)의 바닥은 웨이퍼(1)의 외주연에 대응한 아크형태로 되어 있다. 웨이퍼(1)를 보트의 소정위치에 적재한 상태에서 웨이퍼(1)의 삽입시 단측에 위치하는 지지부재(3)의 전방끝(3b)과 웨이퍼(1)의 중심(1a)과 웨이퍼(1)의 삽입방향(X)과의 이루는 각도(A,B)는 약 120도이다.
제 3 도의 실시예에 있어서, 웨이퍼(1)의 삽입시 단측에서 사용되고 있는 지지부재(3)는 2개 모두 폭이 64mm의 단면아크형태의 판재료이며, 제 3 도의 상태에서 웨이퍼(1)의 중심(1a)에서 지지부재(3)의 양측끝에 이루는 각도(c)는 약 36도로 되어 있다. 홈(3a)의 깊이는 3mm~10mm이다. 다른편의 웨이퍼의 삽입후단측의 지지부재(4)는 2개의 모두폭이 30mm의 단면아크형태의 판재료이며, 제 3 도의 상태에서 웨이퍼(1)의 중심(1a)에서 웨이퍼(1)의 삽입시 단측까지의 각도(A,B)는 약 120도로 되어 있다. 홈(4a)의 깊이는 3mm~10mm이다.
또, 지지부재(3) 및 (4)의 4개의 홈(3a,4a)을 포함하여 웨이퍼(1)의 삽입방향(X)에 대하여 선대칭으로 배치되어 있다.
또한 제 3 도에 있어서 각도(D)는 약 90도, (E)는 30도, (F)는 33도, (G)는 17도, (H)는 약 3도이다.
상술의 지지부재(3,4)는 웨이퍼(1)의 직경보다는 큰 외경과 웨이퍼(1)의 직경보다도 작은 내경을 가지는 원관을 소정형태로 절단하여 만들 수 있다. 그후 그들의 지지부재(3,4)에 적재하여야할 웨이퍼의 장수분만큼 슬릿을 형성하여 홈(3a,4a)을 만들고, 그런후 그들의 지지부재(3,4)에 상하의 고정수단(판)을 고정한다.
이 발명은 상술의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 예를들면 지지부재(4)는 1개의 경우도 있고, 환봉이라도 좋다. 또, 각도(A)와 각도(B)를 상위하게 하여도 좋다.
한편, 제 2 도 및 제 3 도의 실시예에서는 웨이퍼(1)의 삽입시 단측에 위치하는 2개의 대향하는 지지부재(3)는 홈(3a)의 바닥이 웨이퍼(1)의 삽입방향(X)과 평형이 되도록(즉, 웨이퍼의 외주원의 접선방향으로)형성하고 있었으나, 그것보다도 더욱 외측으로 벌어지도록 형성할 수도 있다.
표 1에 표시하는 웨이퍼의 응력이나 변위량은 발생하는 변위량 및 응력의 각최대치이며, 계산기에 의한 시뮬레이션으로 구한 것이다. 종래의 대응하는 타이프의 보트에 비교하여 본 발명품의 응력이나 변위량이 대폭으로 적은 것을 알 수 있다.
[표 1]
최대주응력 반경방향응력, 주위방향응력 모두 웨이퍼표면에 발생한 응력이다.

Claims (1)

  1. 복수의 지지부재를 종방향으로 배열하여 그들의 지지부재에 소정의 간격으로 형성된 복수의 홈에 각각 복수의 반도체 웨이퍼를 적재하기 위한 웨이퍼용 종형보트에 있어서, 웨이퍼의 삽입시 단측에 위치하는 지지부재의 형태가 단면아크형이며, 또한 이 지지부재의 전방끝은 웨이퍼의 중심과 웨이퍼의 삽입방향과의 이루는 각도를 100도 이상으로 하여 웨이퍼의 외주방향으로 증대시킨 것을 특징으로 하는 종형보트.
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