JPH02500631A - 剛性補強部品を埋め込んで強化されたキャリア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

　浄書（内容に変更なし） １、発明の名称 固形補強部品を埋め込んで強化されたキャリア２、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は、シリコン・ウェハから集積回路チップを製造する製造業者が、製造プ ロセスで、シリコン・ウェハを保持するキャリアに関する。 ［従来の技術］ 集積回路チップの製造業者が、シリコンまたは他の材料の半導体ウェハからチッ プを製造するプロセスで、ウェハは、時にはカセットと呼ばれるキャリアの中に 、しばしば２５枚が一組となって保持される。ウェハは積み重ね状態に配置され 、個々のウェハは隣のウェハと間隔をあけて対面する関係におかれ、液体やガス をウェハに、或いはウニへの表面上にスプレィし易いようにしている。キャリア は、典型的には、プラスチックをモールドして製作されてきた。 プラスチック材料の性質は、キャリアが使用されるウェハ加工プロセスの特定部 分に応じて、異なるものが使用される。例えば、単純なウニへの保管あるいは洗 浄には、キャリアに使用されるプラスチックは、ポリエチレン、プルプロピレン 、あるいはその他の高価でないプラスチックである。 キャリアの多くは、酸のような強力な化学物質の影響で劣化するのに抵抗性があ り、また、高温に対しても抵抗性があるプラスチックで製作され、これらのプラ スチックには、バーフルオロールコクシ（Ｅ、１．Ｄｕｐｏｎｔ　ＤｅＮｅｍｏ ｕｒｓ　＆　Ｃｏ、　ｏｆＷｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、　Ｄｅｌａｗａｒｅで製造さ れ、Ｔｅｆｌｏｎ　ＰＦＡ　［テフロン］の商品名で知られる）やその他の種々 のフッ化炭素プラスチックがある。様々なプラスチックの大部分は、それらがし ばしば露呈される高温の影響を少なくとも幾分かは受け、その様な高温によりな にがしか弱くなり、したがって、キャリアは最初に成型された正確な形状を保持 することが出来ない。 直径５インチから６インチのウニへのための小さなサイズのキャリアでは、変形 量は小さいけれども、ウニへのサイズは直径１０インチから１５インチにまで太 き（なっているものがある、これらの大きなサイズのウェハをいれるキャリアは 、高温の影響による甚だしい変形を受けやすい。 テフロンＰＦＡプラスチックの通常の動作温度範囲は、摂氏約１８０度（華氏３ ５０度）であり、テフロンＰＦＡの公称の融点は摂氏的３０２−３０６度（華氏 ５７５−５９０度）である、従来のウェハ・キャリアは、実質的には、合衆国特 許第３９６１８７７号、第４４７１７１６号、および第４４９３４１８号に提示 されている。 焼き出しオープンなどの超高温で使用するための石英棒で作られたキャリアは、 特許第４５１５１０４号に提示されている。もうひとつの形である石英“ボート ”は、特許第４３８９９６７号に提示されている。 シリコン・ウニへの通常のプロセッシングでは、プラスチック・キャリアは、石 英キャリアに比べて多（の利点がある。プラスチック・キャリアは、他の特色の ある利点の中でも、非常に安価であり、その中に保持するウェハを損傷すること が非常に少ない利点がある。 ［発明の概要コ 本発明の目的は、直径が８インチから１６インチ、あるいはそれ以上あるシリコ ン・ウェハを複数枚保持できるキャリアを提供することにあり、そのキャリアは 、ウェハから集積回路チップを製作するプロセスを通じて、多くの高温や低温の プロセッシング・ステップで、ウェハを、お互いに狭い間隔をあけ１分離して並 べてお（ために、十分強固なものである。 本発明の特徴は、プラスチック・キャリアの構造体の中に、温度の影響に対して 抵抗力があり、その形状を保つことが出来る超硬度の材質の補強部品を埋め込ん だ点にある。そのような補強部品は、高温や強い化学物質の影響に対して安定し 、抵抗力のあるプラスチックの中に完全に囲み込まれて、その形状および構造的 な本来の姿を保つようにしている。 さらに特定すれば、補強部品は、石英、セラミックス、ガラス、ステンレス鋼な どの非腐触性の金属、あるいは他の超硬度の材質などの多（の材質のどれで作ら れてもかまわない。 プラスチックは、モールドでき、融解プロセッシングできるフッ化炭素のような 、融解プロセッシングが出来るものが望ましく、パーフルオロアルコキシ（Ｅ、 １．Ｄｕｐｏｎｔ　ＤｅＮｅｍｏｕｒｓＩｎｃ、　ｏｆ　Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ 　Ｄｅｌａｗａｒｅ社の登録商標Ｔｅｆｌｏｎ　ＰＦＡ〔テフロン〕として知ら れている）、高密度のポリエチレン、あるいは、他の一般的性質が同様のプラス チックなどの多くの材質のどれで成型されてもよい。 そのようなキャリアの形状は様々であるが、一般にはウニへの支持部および支持 部の間のスペーサがあり、複数のウェハを、−個一個のウェハが間隔をあけて互 いに向き合う形でスタック状に積み重ねて保持する。ある種の構造部品あるいは レールが、スタックの側面に取り付けられ、ウェハの端部を横切る。レールは、 隣り合ったウェハの間に伸びる、間隔を開けてウェハを支持する支持部品を支え る。そのような支持しスペースを開けるための部品は、しばしば歯と呼ばれ、ウ ェハの間に伸びるくちばし状の形、あるいは、隣り合ったウニへの間でその周辺 部に伸びる先き細形のリブの形をとる。 一般にパネル状をした他の構造部品は、キャリアの端部を形成し、スタック状に 積み重ねられたウェハの面に対向する。 固形の補強部品は、側面レールにあるその様な構造部品のどれかに、あるいは全 てに埋め込まれる、あるいは埋め込まれてもよい、補強部品は棒状とすることが 出来る。端部パネルでは、埋め込まれた補強部品はパネル状とすることが出来る 。 そのような構造部品は、互いに固定されて、一体となったキャリアを形成する。 固形補強部品はキャリアの構造部品の曲がりや変形を防ぎ、あるいは最小限にお さえ、キャリアを全体として望ましい形に保つようにする。このように、ウェハ はプロセッシングのために必要な位置に保持される。 キャリアに構造状の安定と一体性を与えることに加えて、キャリアの構造部品に 固形補強部品を埋め込むことにより。 構造部品のサイズを、モールド・プラスチックだけの構造部品に比べて小さくす ることが出来る。したがって、ウニへの端部に沿った部品は、互いにより広（間 隔が開き、より広い開口部を提供し、そこからプロセス用の液体あるいはガスの スプレィが出来、逆にいえば、そのようなスプレィに対する障害物の幅またはサ イズを最小に出来、そのようなスプレィをウェハに塗布するのを妨げる付随した 影になる影響を最小限にすることが出来る。 ［実施例コ 本発明の一つの形が第１図から第６図に示されており、キャリアは一般に番号１ ０で表示される。 第１図ではキャリアは一方の端で立っている様子が示されておりこれはウニへの プロセス過程で最も頻繁に使用されるキャリアの方位である。この位置ではウェ ハは水平方向に置かれ、使用したりプロセスしたりするために、キャリアへ滑り 込ませたり、キャリアから取り出したりすることが容易にできる。 プラスチック製構造体終端部品１１には、中央部に開口部１３のあるパネル１２ がある。パネル１２は、パネルから外側方向に伸び、パネル１２と一体として成 型された、輪状の内周および外周フランジ１４と１５を持つ。 キャリア１０の側面構造体側面部品１Ｇはプラスチック製チューブ状のレール、 あるいはリブ１７で作られ、それは端面パネル１２の間に伸び、端面パネル１２ と一体となっている。 それぞれのチューブ状レール１７は、チューブ状レール１７と一体として成型さ れた複数の歯あるいはプラスチック製突起１８を持ち、それはキャリアの内側の 方へ、反対側にある他のレールに向かって突き出している。歯あるいはスペーサ １８はウェハを支持しウェハを間隔をあけて向かい合った位置に保持する役割を 果たす、ウェハＷは、ウェハＷが点線で示されている第５図に示された方法で歯 あるいはスペーサ１８の上に置かれる。 第１図および第３図に示されている様に、レールの両端には、チューブ状レール １７と、パネル１２と一体として作られたチューブ状の突き出しあるいは突起２ ０の間に、レール１７へ融合あるいは溶接によりその上に作られる、輪状の玉ぶ ち１９がある。突き出し２０とレール１７の間の溶接が、玉ぶち１９の形として 完成した後では、突き出し部はレールと合体しレールと一体となって、レールの 一部分となる。 レールあるいは構造体側面部品１６は、キャリアの中に置かれるウェハを閉じ込 めるように配置され、したがって、ウェハはいくつかのレールあるいはキャリア の側面部品の複数の位置で支持を受ける。ウェハＷは、歯の間のスペースに単に 滑り込ませたり、滑り出されたりするだけで、装着したり、取り出したりするこ とができる。 チューブ状レール１７は、その剛性および形状を維持するために、高温の影響に 対して非常に抵抗力のある物質で８来た固形補強部品２１を埋め込んでいる。補 強部品２１は、棒状で第１図から第６図に示されるように、側面の構造体部品あ るいはレール１７に埋めこまれている。この補強部品は石英で作られるのが望ま しいが、しかし、セラミックス、ガラス、ステンレス鋼のような非腐触性の金属 あるいは他の非常に剛性のある物質のどんな物で作られてもよい。チューブ状レ ール１７は、補強部８棒２１の上にぴったりはまりあうようにかぶせられ、した がって、補強部８棒はレールの中で動くことのないように固定される。棒の終端 は、第３図では終端部品１１のパネル１２から離れているが、チューブ状レール １７をパネル１２と一体にモールドして作るような構造をとる場合には、補強部 ８棒の終端はパネル１２につながっている。固形補強部８棒２１はレール１７を 堅くし、それが曲がるのを防ぎ、終端パネル１２に対して、すなわち、キャリア に保持されるウェハに対して、レールを安定な位置に保つ。 溶接された玉ぶち１９で示されたレール１７の終端部にある溶接部は、チューブ 状レール１７が終端パネル１２とは別々にモールドされることを示唆するが、チ ューブ状レール１７は、終端部品１１と一体として同時にモールドすることが出 来、終端パネル１２まで伸びる補強部８棒を埋め込むことも８来る。 第７図から第１１図には、同様のキャリアが図示されており、キャリアの一方の 端には、第１図の終端部品１１に本質的には同様な輪状の構造体終端部品２２が ある。終端部品２２はパネル２３から構成され、パネル２３は空洞となった空房 ２４をもち、パネル２３の全周に渡って輪状の内部空房２４に合うような同じ形 の固形補強部品２５を埋め込んである。もう一方の構造体終端部品２６は一般に Ｈ型をしたパネル２７であり、これは連結するフランジ２８と外側に突き出Ｌ　 ｆ、−クロスバー２９をもつ構造体終端部品２６は、また、パネル２７およびク ロスバー２９と一体として成型された輪状で先端が外に突き出たフランジ３ｏが あり、平板な表面を作って、ウェハをキャリアに入れたり、キャリアから８した りするとき、その終端で立たせることが出来る。 終端部品２６のパネル２７は、パネル形状をした固形補強部品３１を埋め込んで いる。固形補強部品３１はまた、パネルの形状をしており、終端部品２６のパネ ル２７と同じ一般的形状をもっているが、パネル２７はパネル２７の部屋あるい はスペース３２の中に固形補強部品３１を完全に包み込む。 第１１図はキャリア１０．１のチューブ状プラスティックレール３３が、終端部 品２６のパネル２７と一体としてモールドされている様子を示す。第７図及び第 １０図には、チューブ状レール３３の反対端が溶接過程で形成される溶接工ぶち ３４として表われる溶接接合により、パネル２３に連結される様子が図示されて いる。キャリア１０．１の側面部品あるいはレール３３は、また、その中に固形 補強部品３４を埋め込み、チューブ状レールは固形補強部８棒３４をしっかりと 包み込む。第１１図では補強部８棒３４の終端はチューブ状レール３３の終端で パネル２７に直接連結されている。 キャリアのチューブ状プラスチック製側面レールはい（つかの方法のどれかで、 すなわち側面レールが溶接により、キャリアの終端部品に取り付けられるか、あ るいは側面レール３３が固形補強部品３１および３４をはめこんだ状態でキャリ アの終端部品と一体としてモールドするなどの方法で、終端部品に取り付けるこ とが出来る点に留意することが重要である。第１２図はキャリアの終端パネル２ ７．１及びフランジ２８．１一体のプラスチックで、その中に固形補強部品が埋 め込まれていない、本発明のもう一つの修正例を図示する。パネル２７．１は、 第７図及び第８図で図示された他のと同様の形状をもち、フランジ２１とクロス バー２９．１は、第７図及び第８図の対応する部品２７．２８および２９がもつ のと同じ関係にある。第１２図のキャリア１０．２では側面レール３３．１はチ ューブ状プラスチック製でその中に固形補強部品３５．１が埋め込まれている。 第１３図に示される形では、第１１図に示されるように固形補強部品パネルを挿 入するオプションを付けるために空房３２．２のある終端部品２６．２を作るこ とが望ましい。第１３図のキャリア１０．３では、側面レール３３．２はその中 に固形補強部８棒３４．２を埋め込んでいる。 第１図から第６図の様々な補強部品２１、第７図から第１１図補強部品３４と３ １、および第１２図及び第１３図の同様の補強部品３４．１および３４．２は、 すべて、石英、セラミックス、ガラス、ステンレス鋼のような非腐触性金属、あ るいは他の非常に剛性のある物質のどれかで作られる。チューブ状側面レールは キャリアの終端部品と別々にモールドすることが出来、補強部品はチューブ状側 面レールを終端パネルに組付は溶接する前に、側面レールのなかに挿入すること が出来る。あるいは固形補強部品あるいは棒は、補強部品が棒状であれ、あるい は第２．３、及び第８−１０図に示されたようなパネル形状であれ、補強部品の 周りにプラスチックをモールドするために、プラスチックの射出のまえにモール ド装置に挿入される。 固形補強部品を付けて成型されるキャリアでは、それが側面レールだけであれ、 終端パネルだけであれ、あるいは側面レールと終端部品の両方であれ、固形補強 部品のついたキャリアの強度は非常に改善され、高温の影響化でプラスチックが いくぶん弱くなるような高温では特に改善される。 ４、

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるウェハ・キャリアの透視図、第２図は第１図の２−２に沿 った拡大断面図、第３図は第１図の３−３に沿った拡大断面図、第４図はキャリ アの後方立面図、第５図は側面立面図で詳細を明示するために一部を破断した図 、第６図はキャリアの上方平面図、第７図は本発明によるキャリアの修正例の透 視図、第８図は第７図の終端立面図、第９図は第７図の９−９の近くで切断した 拡大詳細断面図、第１０図は第７図の１０−１０の近くで切断した拡大詳細断面 図、第１１図は第７図の１１−１１の近くで切断した拡大詳細断面図、第１２図 は第９図と同様の詳細断面図で本発明のもう一つの実施例を示す図、第１３図は 第１１図と同様の本発明のもう一つの実施例を示す詳細断面図。 １０・・・キャリア、１１・・・終端部品、１２・・・パネル、１３・・・開口 部、１４・・・フランジ、１５・・・フランジ、１６・・・側面部品、１７・・ ・チューブ状レール、１８・・・歯、１９・・・玉ぶち、２０・・・チューブ状 突き出し。 ２１・・・固形補強部品、２２・・・終端部品、２３・・・パネル、２４・・・ 空房、２５・・・固形補強部品、２６・・・終端部品、２７・・・パネル、２８ ・・・フランジ、２９・・・クロスバ−１３０・・・フランジ、３１・・・固形 補強部品、３２・・・スペース、３３・・・チューブ状レール、３４・・・玉ぶ ち。 手続ネ甫正書（方式） 平成１年１１月２−≠日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示 ＰＣＴ／ＵＳ　８８１０２１８８ ２、発明の名称 固形補強部品を埋め込んで強化されたキャリア３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　フロロウェア　インコーホレーテッド４、代理人 居　所　〒１０２東京都千代田区一番町２５番地ダイヤモンドブラザビル　６階 ５、補正命令の日付　平成１年１１月７日国際論査Ｓ失 国際調査報告 す５　８８０２１８８ ＳＡ　２３３３５

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．複数の薄いウエハを、互いに間隔を開けて対面する関係でスタック状の配置 に保持し、ウエハに液体やガスをスプレイするプロセスをしゃすくするウエハ・ キャリアで、複数のプラスチック製構造体部品が、互いに隣り合い、ウエハを保 持し固定するように配置され、前記構造体部品は互いに間隔を開けて配置され、 液体やガスのスプレイが保持されたウエハに散布出来るようになっており、固形 補強部品が前記構造体部品の一つに埋め込まれ、部品を補強し、前記補強部品は 、キャリアの形状や堅さを維持するために、温度の影響に対して非常に抵抗力の ある物質で出来ている、複数の薄いウエハのためのキャリア。
2. ２．前記構造体部品には、お互いに固定された終端部品と細長い側面部品があり 、側面部品はスタック状に配置されたウエハの端部を横切り、終端部品はウエハ の面に向き合っており、前記補強部品が側面部品の一つに埋め込まれている、請 求項１記載の複数の薄いウエハのためのキャリア。
3. ３．前記構造体部品には、お互いに固定された終端部品と細長い側面部品があり 、側面部品はスタック状に配置されたウエハの端部を横切り、終端部品はウエハ の面に向き合っており，前記補強部品が終端部品の一つに埋め込まれている、請 求項１記載の複数の薄いウエハのためのキャリア。
4. ４．補強部品が終端部品の一つにも埋め込まれている、請求項２記載の複数の薄 いウエハのためのキャリア。
5. ５．細長いプラスチック製の側面部品が基本的にはチューブ状であり、固形補強 部品が棒状であり、それがチューブ状プラスチック製側面部品の一つに埋め込ま れている、請求項２記載の複数の薄いウエハのためのキャリア。
6. ６．複数の前記補強部品が側面部品に埋め込まれている、請求項２記載の複数の 薄いウエハのためのキャリア。
7. ７．終端部品に複数の補強部品が埋め込まれている、請求項３記載の複数の薄い ウエハのためのキャリア。
8. ８．プラスチック製終端部品の一つが一般にパネル状であり、内部に部屋があり 、前記部屋には固形補強部品がはめこまれて、プラスチック製終端部品としっか りとはめあいになっている、請求項３記載の複数の薄いウエハのためのキャリア 。
9. ９．前記構造体部品には、お互いに固定された終端部品と細長い側面部品があり 、終端部品の一つはプラスチック・モールド製のパネルであり、側面部品は終端 パネルに固定された細長いレールである、請求項１記載の複数の薄いウエハのた めのキャリア。
10. １０．前記レールの一つには固形の棒状の補強部品が埋め込まれており、補強部 品捧の一方の端が前記終端パネルと対面している、請求項９記載の複数の薄いウ エハのためのキャリア。
11. １１．前記棒状の補強部品の終端が、終端パネルと間隔の開いた位置にある、請 求項１０記載の複数の薄いウエハのためのキャリア。
12. １２．前記棒状をした補強部品の終端が終端パネルに連結されている、請求項１ ０記載の複数の薄いウエハのためのキャリア。
13. １３．キャリアの終端部品の前記終端パネルには、パネル状をした補強部品が埋 め込まれており、前記終端パネルの中に完全に填め込まれている、請求項９記載 の複数の薄いウエハのためのキャリア。
14. １４．前記補強部品が、石英、セラミックス、ガラス、およびステンレス綱など の腐蝕に抵抗性のある金属のグルーブの物質から選ばれた材料で作られている、 請求項１記載の複数の薄いウエハのためのキャリア。