专利摘要:
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Waferhalter für ein Halbleiterherstellungssystem, der die Ausbeute und die Produktivität von Halbleitern dadurch verbessert, dass im Wesentlichen verhindert wird, dass ein Halbleiterwafer einer Prozessreaktion in dem Halbleiterherstellungssystem ausgesetzt wird, das ein Doppelschiff verwendet, und dass eine Ablagerung an der Rückseite durch den Waferhalter verhindert wird. Es ist ein Waferhalter für ein Halbleiterherstellungssystem vorgesehen, das ein Reaktionsrohr und ein Doppelschiff aufweist. Der Waferhalter ist mit einem Halterkörper zum Verbergen der Rückseite des Halbleiterwafers während eines Prozesses in dem Reaktionsrohr versehen, das einen abgedichteten Prozessraum bereitstellt. Der Halterkörper ist mit einer Waferhubvorrichtung versehen, von der ein Abschnitt von dem Halterkörper entkoppelt und mit ihm gekoppelt werden kann, so dass ein unterer Abschnitt des Halbleiterwafers durch das Doppelschiff gestützt ist, und der Halbleiterwafer kann von dem Waferkörper angehoben werden, wenn der Halbleiterwafer geladen/entladen wird. Ein Trennungsgrenzbereich zwischen dem Halterkörper und der Waferhubvorrichtung ist mit einer Gaszustromauffangfläche versehen, um einen Zustrom eines Reaktionsgases durch den Trennungsgrenzbereich zu verhindern, so dass die Waferhubvorrichtung mit dem Halterkörper gekoppelt und von ihm entkoppelt werden kann.
公开号:DE102004022933A1
申请号:DE200410022933
申请日:2004-05-10
公开日:2005-08-11
发明作者:Byung-Il Lee
申请人:Terasemicon Co Ltd;
IPC主号:C23C16-44
专利说明:
[0001] Dievorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Waferhalter für ein Halbleiterherstellungssystemund insbesondere auf einen Waferhalter für ein Halbleiterherstellungssystem,das die Ausbeute und die Produktivität von Halbleitern dadurch verbessert, dassim Wesentlichen verhindert wird, dass ein Halbleiterwafer einerProzessreaktion bei dem Halbleiterherstellungssystem ausgesetztwird, das ein Doppelschiff verwendet, und das die rückseitigeAblagerung durch den Waferhalter verhindert.
[0002] ImAllgemeinen wird ein Halbleiterherstellungssystem zum Verarbeiteneines Halbleiterwafers in eine Stapelwafer-Bauart und eine Einfachwafer-Bauartklassifiziert. Bei der Stapelwaferbauart ist ein Waferladeschiffzum Laden einer Vielzahl von Halbleiterwafer vorhanden, um so dieVerarbeitbarkeit zu verbessern. Bei der Einfachwaferbauart ist die Verarbeitungszeit äußerst verkürzt, umden Halbleiterwafer Stückum Stückzu verarbeiten.
[0003] Dajedoch das herkömmlicheStapelhalbleiterherstellungssystem einen Schlitz aufweist, der einenKantenabschnitt des Halbleiterwafers während eines Prozesses örtlich einnimmt,wird ein Film für denHalbleiterprozess an beiden Seiten des Halbleiterwafers, eines Ladeschiffeszum Stützeneines unteren Abschnittes des Halbleiterwafers und der Schlitzebeim Ausbilden eines Filmes ausgebildet.
[0004] Wennder Wafer entladen wird, nachdem der Filmausbildungsprozess zurHerstellung des Halbleiters abgeschlossen ist, dann wird dementsprechend einFilm zerstört,der bei dem Wafer und einem Schlitz vorhanden ist. Wenn der Filmzerstörtwird, dann werden Partikel erzeugt. Insbesondere werden vergleichsweiseviele Partikel an einer Rückseitedes Wafers erzeugt.
[0005] Dazusätzlichverschiedene Filme an der Rückseiteaufgeschichtet sind, wird eine mechanische Spannung auf dem Halbleiterwaferwiederholt aufgebracht, und die Halbleiterwafer werden gebogen.Da die Filmregelmäßigkeitan der Rückseitedes Halbleiterwafers verglichen mit der Filmregelmäßigkeitan der oberen Flächedes Halbleiterwafers stark reduziert ist, werden viele Prozessproblemebei dem nachfolgenden Prozessen hervorgerufen, insbesondere beieiner Fotolithographie.
[0006] Daherhaben die Erfinder ein Halbleiterherstellungssystem vorgeschlagen,das die Ausbildung eines Filmes an der Rückseite eines Halbleiterwafers während einesFilmausbildungsprozesses zum Herstellen eines Halbleiters im Wesentlichenverhindert, so dass die Produktionsausbeute verbessert ist und dieProduktivitätdes gesamten Halbleiterherstellungsprozesses stark verbessert ist(Koreanische Patentanmeldung Nummer 10-2003-0091246).
[0007] Wiedies in der 1A gezeigtist, ist das Halbleiterherstellungssystem mit einem Einfachwafer-Halbleiterherstellungssystemversehen, das ein Reaktionsrohr 1, ein Waferladedoppelschiff 9,eine Spalteinstelleinheit 5 (Antriebseinheit) und eineGaszuführungseinheitaufweist. Das Reaktionsrohr 1 hat einen abgedichteten Prozessraumzum Durchführen einesFilmausbildungsprozesses auf einem Halbleiterwafer 100.Ein Waferladedoppelschiff 9 besteht aus einem ersten Waferladeschiff 3 undeinem zweiten Waferladeschiff 4. Das erste Waferladeschiff 3 stützt einenWaferhalter 2, der in dem Prozessraum des Reaktionsrohres 1 angebrachtist, und der zumindest einen Halbleiterwafer 100 so ladenund stützenkann, dass eine Ablagerung eines Filmes an der Rückseite des Halbleiterwafers 100 verhindertwird. Das zweite Waferladeschiff 4 hat eine zweite Waferstütze, dieangrenzend an einer Innenseite oder einer Außenseite des ersten Waferladeschiffes 3 angebrachtist, und es ist so aufgebaut, dass es sich hinsichtlich des erstenWaferladeschiffes 3 exakt nach oben und nach unten bewegt,und es stützteinen Kantenabschnitt des Waferhalters 2. Die Spalteinstelleinheit 5 istunter einem unteren Abschnitt des Waferladedoppelschiffes 9 angebrachtund stütztuntere Abschnitte des ersten Waferladeschiffes 3 und deszweiten Waferladeschiffes 4 jeweils unabhängig, undsie kann das erste Waferladeschiff 3 oder das zweite Waferladeschiff 4 hochund runter bewegen, um einen Stützzustanddes Halbleiterwafers relativ zu steuern. Die Gaszuführungseinheitführt zumindestein Prozessgas dem Reaktionsrohr zu.
[0008] Wiedies in der 1B gezeigt,hat der Waferhalter 2 hierbei einen Halterkörper 6,einen Öffner 7 undeine Waferseitensicherung. Der Halterkörper 6 ist im Wesentlichenrund und flach geformt. Der Öffner 7 istdurch Ausschneiden des Abschnittes ausgebildet, der sich mit derWaferstütze 7 überschneidet undzwar als eine vorbestimmte Figur. Die Waferseitensicherung 8 istan einer Plattenflächedes Waferhalters 6 ausgebildet und haftet dichtend an einer Seitenkantedes Halbleiterwafers 100, so dass das Prozessgas nichtdurch die Seitenkante des Halbleiterwafers 100 dringenkann. Die Waferseitensicherung 8 ist wie ein Ring ausgebildet,der von der Plattenflächean der Kante des Halbleiterwafers 100 nach oben vorsteht,und zwar so weit wie die Dicke des Halbleiterwafers 100.
[0009] Dadas Halbleiterherstellungssystem mit dem Waferhalter 2 unddem Doppelschiff 9, bei dem der Waferhalter 2 angewendetwird, keinen Halbleiterfilm an der Rückseite des Halbleiterwafers 100 ausbildet,kann ein fehlerhafter Prozess im Wesentlichen verhindert werden,der bei den nachfolgenden Prozessen aufgrund des Halbleiterfilmeshervorgerufen werden würde,der an der Rückseitedes Halbleiterwafers abgelagert wäre.
[0010] Jedochkann Halbleiterwafer 100 sehr geringfügig durch den Waferhalter 2 freigelegt werden. Der Öffner 7 istein ausgestanzter Abschnitt, der so ausgebildet ist, dass er die Waferstütze deszweiten Waferladeschiffes 4 nach oben und nach unten bewegt.
[0011] Nachdemder Prozess abgeschlossen ist, sollte der Halbleiterwafer 100 andersgesagt von dem Waferhalter 2 beabstandet sein, um den Halbleiterwafer 100 zu/vondem Doppelschiff 9 zu laden/entladen, und es ist erforderlich,dass er von dem Waferhalter 2 auch während des Prozesses beabstandet ist,so dass das zweite Waferladeschiff so montiert ist, dass die Überlagerungmit dem Waferhalter 2 vermieden wird, und der Öffner 7 istzum Betreiben des zweiten Waferladeschiffes ausgebildet.
[0012] Der Öffner 7 legtden kleinen Bereich des Halbleiterwafers 100 bei dem Prozessfrei, und es besteht die Gefahr, dass ein Prozessfilm an dem kleinenBereich währenddes Prozesses ausgebildet werden kann.
[0013] Dementsprechendrichtet sich die vorliegende Erfindung auf einen Waferhalter für ein Halbleiterherstellungssystem,das im Wesentlichen eines oder mehrere Probleme aufgrund den Begrenzungund Nachteilen des dazugehörigenStands der Technik bewältigt.
[0014] Esist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Waferhalter für ein Halbleiterherstellungssystemvorzusehen, der die Ausbeute und die Produktivität der Halbleiter dadurch verbessert,dass im Wesentlichen verhindert wird, dass ein Halbleiterwafer einerProzessreaktion in dem Halbleiterherstellungssystem ausgesetzt wird,das ein Doppelschiff verwendet, und das eine Ablagerung eines Filmesan der Rückseitedes Wafers unter Verwendung des Waferhalters verhindert wird.
[0015] ZusätzlicheVorteile und Merkmale der Erfindung sind in der folgenden Beschreibungdargelegt und werden dem Fachmann aus der folgenden Beschreibungersichtlich oder könnenaus der praktischen Umsetzung der Erfindung ersehen werden. DieMerkmale und weitere Vorteile der Erfindung werden durch den Aufbauverwirklicht und erreicht, der insbesondere in der Figurenbeschreibungund den Ansprüchendavon sowie den beigefügtenZeichnungen dargelegt ist.
[0016] Umdiese Aufgabe zu lösenund weitere Vorteile gemäß dem Zweckeder Erfindung zu erhalten, die hierbei im breiten Rahmen ausgeführt ist,ist ein Waferhalter fürein Halbleiterherstellungssystem vorgesehen, das ein Reaktionsrohrund ein Doppelschiff aufweist, wobei das Reaktionsrohr einem Halbleiterwafereinen abgedichteten Raum zum Durchführen eines Prozesses bereitstellt,das Doppelschiff in dem Prozessraum angebracht ist, der durch dasReaktionsrohr bereit gestellt wird, und zumindest einen Halbleiterwaferlädt, wobeidas Doppelschiff aus einem ersten Waferladeschiff und einem zweitenWaferladeschiff besteht, wobei das erste Waferladeschiff und daszweite Waferladeschiff zu einander hoch und runter bewegt werdenund von einander beabstandet sind, der Waferhalter an dem Doppelschiffangebracht ist, der Halbleiterwafer an dem Waferhalter angebrachtist, eine Rückseitedes Halbleiterwafers währendeines Prozesses verborgen wird, und der Waferhalter ist dadurchgekennzeichnet, dass: der Waferhalter mit einem Halterkörper zumVerbergen der Rückseitedes Halbleiterwafers währendeines Prozesses in dem Reaktionsrohr zum Bereitstellen eines abgedichtetenProzessraumes versehen ist, der Halterkörper mit einer Waferhubvorrichtungversehen ist, von der ein Abschnitt mit dem Halterkörper gekoppeltwerden kann und von diesem entkoppelt werden kann, so dass ein untererAbschnitt des Halbleiterwafers durch das Doppelschiff gestützt istund der Halbleiterwafer von dem Waferkörper angehoben werden kann,wenn der Halbleiterwafer geladen/entladen wird, und ein Trennungsgrenzbereichzwischen dem Halterkörperund der Waferhubvorrichtung mit einer Gaszustromauffangfläche versehenist, um einen Zustrom des Reaktionsgases durch den Trennungsgrenzbereichzu verhindern, so dass die Waferhubvorrichtung mit dem Halterkörper gekoppelt werdenkann und von diesem entkoppelt werden kann.
[0017] DieGaszustromauffangflächeist aus abgeschrägtenFlächenausgebildet, die einander zugewandt sind, oder aus gebogenen undabgestuften Flächen,die kontinuierlich gebogen sind, oder aus der Kombination aus diesen,so dass der Zustrom des Reaktionsgases durch die Grenzfläche während desProzesses verhindert wird, bei dem der Halterkörper und die Waferhubvorrichtungmit einander gekoppelt sind.
[0018] Gemäß der Waferhubvorrichtungwird der Halterkörperin eine Vielzahl Ausführungsbeispiele klassifiziert.Als das erste Ausführungsbeispielhaben die Waferhubvorrichtung Stützpoleum Stützenvon zumindest drei Punkten des Halbleiterwafers an einer Seitensicherungdes Halterkörpers.Der Halterkörperist mit Durchgangslöchernversehen, durch die Stützpoleeingeführtwerden könnenund aus denen sie entnommen werden können. Der Stützpol hat einenunteren Abschnitt, an dem eine Hubstange angeordnet ist, die durchein zweites Waferladeschiff des Doppelschiffes betätigt wird.
[0019] Hierbeihat die Hubstange eine Einfügungsnute,die an ihrem unteren Abschnitt so ausgebildet ist, dass ein Endabschnittder Waferstützedes zweiten Waferladeschiffes in die Einfügungsnut eingefügt und mitdieser gekoppelt wird.
[0020] Alsein gewandeltes Beispiel wird das zweite Waferladeschiff durch einenzusätzlichenRoboterarm ersetzt, wobei der Roboterarm eine Hubstange aufweist,um den Stützpolanzuheben.
[0021] Alsdas zweite Ausführungsbeispielhat der Halterkörpereine Funktion der Wafervorrichtung, und erweist folgende auf: einenoberen Halterkörper,der durch das zweite Waferladeschiff betätigt wird, um zumindest denHalbleiterwafer anzuheben, und einen untere Halterkörper, deran dem ersten Waferladeschiff angebracht ist. Der obere Halterkörper hat einenAusschnittsabschnitt zum vorsehen eines Einfügungsbereiches für einenRoboterarm zum Laden/Entladen des Halbleiterwafers. Der untere Halterkörper weistfolgende auf: eine vorstehende Klinke, die mit dem Ausschnittsabschnittgekoppelt; und einen Öffneran deren Kante, damit das zweite Waferladeschiff dem oberen Halterkörper anhebenkann.
[0022] Alsdas dritte Ausführungsbeispielhat der Halterkörpereine Funktion der Waferhubvorrichtung, und er hat eine Waferhubstütze, diemit dem zweiten Waferladeschiff des Doppelschiffes gekoppelt ist.Die Waferhubstützeist so ausgebildet, dass sie sich im Inneren der Waferseitensicherungso erstreckt, dass zumindest eine Kante des Halbleiterwafers ander Waferhubstützeangeordnet ist. Das erste Waferladeschiff ist angrenzend an dem Öffner, derdurch eine Trennung der Waferhubstütze vorgesehen ist, um denHalterkörperdaran anordnen zu können.
[0023] Hierbeiist ein Waferhubkörpermit dem zweiten Waferladeschiff gekoppelt. Ein Kopplungsloch ist ineinem unteren Abschnitt des Waferhubkörpers oder der Stütze deszweiten Waferladeschiffes ausgebildet, und ein Kopplungsstift, derin das Kopplungsloch einzufügenist, ist an dem anderen von dem unteren Abschnitt des Waferkörpers undder Stützedes zweiten Waferladeschiffes ausgebildet.
[0024] Esist offensichtlich, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibungals auch die nachfolgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindungbeispielhaft sind und die Erfindung entsprechend den Ansprüchen weiterbeschreiben soll.
[0025] DiebeigefügtenZeichnungen, die zum besseren Verständnis der Erfindung beigefügt sindund Bestandteil dieser Anmeldung sind, zeigen ein Ausführungsbeispiel(Ausführungsbeispiele)der Erfindung, und zusammen mit der Beschreibung dienen sie zumerläuterndes Prinzips der Erfindung. Zu den Zeichnungen:
[0026] 1A zeigteine schematische Schnittansicht eines herkömmlichen Halbleiterherstellungssystems,das mit einem Doppelschiff und einem Waferhalter versehen ist, umeine rückseitigeAblagerung zu verhindern;
[0027] 1B zeigteinen herkömmlichenWaferhalter, der fürdas herkömmlicheHalbleiterherstellungssystem geeignet ist;
[0028] 2A zeigteine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispieles eines Waferhaltersdes Halbleiterherstellungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
[0029] 2B zeigteine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in der 2A;
[0030] 3A zeigteine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles eines Waferhaltersdes Halbleiterherstellungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
[0031] 3B zeigteine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B in der 3A;
[0032] 3C zeigteine Querschnittansicht eines anderen Beispieles einer Gaszuflussauffangfläche deszweiten Ausführungsbeispieles;
[0033] 4A zeigteine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispieles eines Waferhaltersdes Halbleiterherstellungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
[0034] 4B zeigteine Querschnittsansicht entlang einer Linie C-C in der 4A;und
[0035] 4C zeigteine Querschnittsansicht eines anderen Beispieles einer Gaszuflussauffangfläche desdritten Ausführungsbeispieles.
[0036] Esist wird nun auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegendenErfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungendargestellt sind.
[0037] Vorallen Dingen ist der Waferhalter der vorliegenden Erfindung nichtauf den Ring-Waferhalter beschränkt,der in den Zeichnungen gezeigt ist.
[0038] Insbesondereist eine Waferseitensicherung der Ringbauart lediglich ein Beispielzum Darstellen der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindungbezieht sich auf einen Waferhalterkörper. Es ist selbstverständlich,dass die vorliegende Erfindung außerdem auf einen Waferhalteranwendbar ist, der schrägausgeführtist oder der taschenförmigausgeführtist, die eine unterschiedliche Seitensicherung darstellen.
[0039] 2A zeigteine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispieles eines Waferhaltersdes Halbleiterherstellungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung.Die 2B zeigt eine Querschnittsansicht entlang einerLinie A-A in der 2A. Die 3A zeigteine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles eines Waferhalters desHalbleiterherstellungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung.Die 3B zeigt eine Querschnittsansicht entlang einerLinie B-B in der 3A. Die 3C zeigteine Querschnittsansicht eines anderen Beispieles einer Gaszustromauffangfläche des zweitenAusführungsbeispieles.Die 4A zeigt eine perspektivische Ansicht eines drittenAusführungsbeispieleseines Waferhalters des Halbleiterherstellungssystems gemäß der vorliegendenErfindung. Die 4B zeigt eine Querschnittsansichtentlang einer Linie C-C in der 4A. Die 4C zeigt eineQuerschnittsansicht eines anderen Beispieles einer Gaszustromauffangfläche des drittenAusführungsbeispieles.Der Waferhalter der vorliegenden Erfindung hat ein Reaktionsrohrund ein Doppelschiff 9. Das Reaktionsrohr stellt einemHalbleiterwafer einen abgedichteten Raum zum Durchführen eines Prozessesbereit. Das Doppelschiff 9 ist in dem Prozessraum angebracht,der durch das Reaktionsrohr bereitgestellt wird, und es lädt zumindesteinen Halbleiterwafer 100. Das Doppelschiff 9 bestehtaus einem ersten Waferladeschiff 3 und einem zweiten Waferladeschiff 4.Das erste Waferladeschiff 3 und das zweite Waferladeschiff 4 bewegensich zueinander nach oben und nach unten, und sie sind von einander beabstandet.Der Waferhalter ist an dem Doppelschiff 9 angebracht. DerHalbleiterwafer 100 ist an dem Waferhalter angebracht.Eine Rückseitedes Halbleiterwafers 100 wird während eines Prozesses verborgen.Der Waferhalter ist mit einem Halterkörper 10 zum Verbergender Rückseitedes Halbleiterwafers 100 während eines Prozesses in demReaktionsrohr versehen, dass einen abgedichteten Prozessraum bereitstellt.Der Halterkörper 10 istmit einer Waferhubvorrichtung 12 versehen, von der ein Abschnittmit dem Halterkörper 10 gekoppeltund von diesen entkoppelt werden kann, so dass ein unterer Abschnittdes Halbleiterwafers 100 durch das Doppelschiff 9 gestützt ist,und der Halbleiterwafer 100 kann von dem Waferkörper 10 angehobenwerden, wenn der Halbleiterwafer 100 geladen/entladen wird. EinTrennungsgrenzbereich zwischen dem Halterkörper 10 und der Waferhubvorrichtung 12 istmit einer Gaszustromauffangflächeversehen, um einen Zustrom des Reaktionsgases durch den Trennungsgrenzbereichzu verhindern, so dass die Waferhubvorrichtung 12 mit demHalterkörper 10 gekoppelt undvon diesen entkoppelt werden kann.
[0040] Beidem entsprechenden Ausführungsbeispielder vorliegenden Erfindung ist die Gaszustromauffangfläche 14 ausabgeschrägtenFlächen 16 ausgebildet,so dass der Halterkörper 10 unddie Waferhubvorrichtung 12 einander zugewandt sind, sodass der Zustrom des Reaktionsgases durch den Grenzbereich zwischendem Halterkörper 10 undder Waferhubvorrichtung 12 während des Prozesses verhindertwird, bei dem der Halterkörper 10 unddie Waferhubvorrichtung 12 miteinander gekoppelt sind.
[0041] DieGaszustromauffangfläche 14 istaus gebogenen und abgestuften Flächen 18 ausgebildet, diekontinuierlich so gebogen sind, dass der Halterkörper 10 und die Waferhubvorrichtung 12 miteinandergekoppelt und voneinander entkoppelt werden, um den Zustrom desReaktionsgases durch den Grenzbereich während des Prozesses zu verhindern, beidem der Halterkörper 10 unddie Waferhubvorrichtung 12 miteinander gekoppelt sind.
[0042] Dievorliegende Erfindung wird in verschiedenen Ausführungsbeispielen gemäß der Waferhubvorrichtung 12 klassifiziert.Die 2A zeigt eine perspektivische Ansicht eines erstenAusführungsbeispieleseines Waferhalters des Halbleiterherstellungssystems gemäß der vorliegendenErfindung. Die 2B zeigt eine Querschnittsansichtentlang einer Linie A-A in der 2A.
[0043] Beidem ersten Ausführungsbeispielhat die Waferhubvorrichtung 12 des Waferhalters Stützpole 20 zumStützenvon zumindest drei Punkten des Halbleiterwafers 100 ineiner Seitensicherung 8 des Halterkörpers 10. Der Halterkörper 10 istmit Durchgangslöchern 22 versehen,in die die Stützpole 20 eingefügt werdenkönnenund aus denen sie entnommen werden können. Der Stützpol 20 hateinen unteren Abschnitt, bei dem eine Hubstange 24 angeordnetist, die durch ein zweites Waferladeschiff 4 betätigt wird.
[0044] DieWaferhubvorrichtung ist eine fächerartigeWaferhubvorrichtung. Der Stützpol 20,der von dem Becher entkoppelt ist, wird von dem Waferhalterkörper 10 angehoben,um den Halbleiterwafer zu stützen.
[0045] ImFalle der Becherbauart ist hierbei eine abgeschrägte Fläche oder eine gebogene undabstufte Flächean den Stützpolen 20 und denDurchgangslöchern 22 alsdie Gaszustromauffangfläche 14 ausgebildet.Ihre Querschnittsform ist verformt.
[0046] Daeine derartige becherartige Waferhubvorrichtung bei einer Waferseitensicherung 8 desHalterkörpers 10 vorbereitetist, wird im Wesentlichen verhindert, dass die Rückseite des Halbleiterwafers 100 demProzess währenddes Prozesses ausgesetzt wird, bei dem die becherartige Waferhubvorrichtung mitder Waferseitensicherung 8 zusammen arbeitet.
[0047] Andersgesagt wird die Seite des Halbleiterwafers 100 durch dieWaferseitensicherung 8 verborgen, wenn der Halbleiterwafer 100 andem Halterkörper 10 zumDurchführendes Prozesses angebracht ist, und der untere Abschnitt des Halbleiterwafers 100 wirddurch den Halterkörper 10 verborgen.Gleichzeitig verhindert die Gaszustromauffangfläche 14 einen Zustromdes Gases durch die Kopplungsgrenzfläche zwischen den Stützpolen 20 unddem Halterkörper 10.
[0048] Hierbeiist der Halterkörper 10 aneiner Waferstütze 26 desersten Waferladeschiffes 3 angeordnet. Die Hubstange 24 istan einem unteren Abschnitt des Stützpoles 20 angeordnet.Die Hubstange 24 ist mit einer Waferstütze 28 des zweitenWaferladeschiffes 4 gekoppelt.
[0049] Hierbeikann die Hubstange 24 rund sein, und sie hat eine Einfügungsnut 30,die an einem unteren Abschnitt davon ausgebildet ist. Ein Endabschnittvon der Waferstütze 28 deszweiten Waferladeschiffes 4 ist in die Einfügungsnut 30 eingefügt und mitdieser gekoppelt.
[0050] Gemäß dem erstenAusführungsbeispiel wirddie Ablagerung an der Rückseitedes Halbleiterwafers 100 im Wesentlichen verhindert, daausschließlicheeine obere Flächedes Halbleiterwafers 100 während eines Prozesses freiliegt.
[0051] Alsnächstessoll der Halbleiterwafer 100 von dem Halterkörper 10 beabstandetsein, um einen Roboterarm zu betreiben, wenn der Halbleiterwafer 100 geladen/entladenwird. Wenn sich das zweite Waferladeschiff 4 nach obenbewegt, bewegt die Waferstütze 28 hierbeidie Hubstange 24 nach oben, so dass die Stützpole 20 denHalbleiterwafer 100 nach oben bewegen.
[0052] Beider vorliegenden Erfindung kann ein Entwickler einen Schlitz odereine Waferstützeeines ersten Waferladeschiffes und eines zweiten Waferladeschiffesvorsehen, wenn ein Doppelschiff entwickelt wird.
[0053] Diesist dadurch begründet,dass die Waferstützedes zweiten Waferladeschiffes keinen direkten Kontakt mit dem Halbleiterwaferhat und ein herkömmlicher Öffner miteinem kleinen Kontaktbereich nicht erforderlich ist.
[0054] Folglichkann bei der vorliegenden Erfindung die Waferstütze des ersten Waferladeschiffesund des zweiten Waferladeschiffes im gewissen Maße abgewandelt werden. Diedetaillierte Beschreibung wird weggelassen, da die Auslegung freiist.
[0055] Beidem ersten Ausführungsbeispielkann das zweite Waferladeschiff durch einen Roboterarm aufgrundeiner Verschiebungsdistanz ausgetauscht werden.
[0056] DerGrund ist folgendermaßen.Um den Stützpolzu verschieben, ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel eine Hubstangeerforderlich, die an dem unteren Abschnitt des Stützpolesanzuordnen ist, die eine vorbestimmte Länge aufweist, die zum Vorseheneines Raumes erforderlich ist, in dem ein Roboterarm betätigt wird,wenn der Halbleiterwafer entladen wird. Angesichts einer Dicke derHubstange, einer vorbestimmten Raumlänge des unteren Abschnittesdes Waferhalters, eines erforderlichen Raumes für die Bewegung des Reaktionsgasesund eines erforderlichen Raumes für den Roboterarm für jene Zeit, wennder Halbleiterwafer geladen/entladen wird, besteht die Gefahr, dassdie Verschiebungsdistanz zwischen den Halbleiterwafern bei einemStapel-Halbleiterherstellungssystem größer werden kann.
[0057] Dementsprechendwird bei der Waferhubvorrichtung des ersten Ausführungsbeispieles der vorliegendenErfindung das zweite Waferladeschiff durch einen zusätzlichenRoboterarm (nicht gezeigt) ersetzt, wobei der Roboterarm eine Hubstangeaufweist, um den Stützpolnach oben anzuheben.
[0058] Die 3A zeigtnun eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispieleseines Waferhalters des Halbleiterherstellungssystems gemäß der vorliegendenErfindung. Die 3B zeigt eine Querschnittsansichtentlang einer Linie B-B in der 3A. Die 3B zeigteine Querschnittsansicht eines anderen Beispieles einer Gaszustromauffangfläche deszweiten Ausführungsbeispieles.Bei der Waferhubvorrichtung 12 des Waferhalters des zweitenAusführungsbeispieleshat der Halterkörper 10 desHalterkörperseine Funktion der Waferhubvorrichtung, und er ist einem oberen Haltekörper 32 und einemunteren Halterkörper 34 unterteilt.Der obere Halterkörper 32 wirddurch das zweite Waferladeschiff betätigt und hebt zumindest denHalbleiterwafer 100 nach oben an. Der obere Halterkörper 32 hat einenAusschnittsabschnitt 36, der einen Einfügungsbereich für einenRoboterarm zum Laden/Entladen des Halbleiterwafers 100 bereitstellt.Der untere Halterkörper 34 istan dem ersten Waferladeschiff 3 angebracht. Der untereHalterkörper 34 hateine vorstehende Klinke 38 und einen Öffner 40 an einerKante davon. Die vorstehende Klinke 38 ist mit dem Ausschnittsabschnitt 36 gekoppelt.Der Öffner 40 ermöglicht derWaferstütze 28 deszweiten Waferladeschiffes 4, den oberen Halterkörper 32 anzuheben.
[0059] ImGegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispielist die Hubstange des ersten Ausführungsbeispieles durch denunteren Halterkörper 34 ersetzt worden.Da der untere Halterkörper 34 undder obere Halterkörper 32 während desProzesses eng einander sind, ist die Verschiebungsdistanz zwischenden Waferhaltern weiter reduziert.
[0060] Umdieses zu erreichen, hat der obere Halterkörper 32 einen Ausschnittsabschnitt 36,der einen Raum zum Aufnehmen und Anheben eines Halbleiterwafers 100 sowieeinen Betriebsraum füreinen Roboterarm zum Laden/Entladen des Halbleiterwafers 100 bereitstellt.Der untere Halterkörper 34 hat einevorstehende Klinke 38, die eine Waferhalterform ausbildet,indem sie sich in den Ausschnittsabschnitt 36 erstreckt.
[0061] Deruntere Halterkörper 34 hatden Öffner 40,der an der Außenseitender Waferseitensicherung 8 ausgebildet ist. Der untereHalterkörper 34 ist ander Waferstütze 26 desersten Waferladeschiffes 3 angeordnet, und der obere Halterkörper 32 istan der Waferstütze 26 deszweiten Waferladeschiffes 4 durch den Öffner 40 angeordnet.
[0062] Dementsprechendwird ausschließlichdie obere Flächedes Halbleiterwafers 100 einem Prozess durch den oberenHalterkörper 32 unddie vorstehende Klinke des untere Halterkörpers ausgesetzt, die mit demAusschnittsabschnitt des oberen Halters während des Prozesses gekoppeltist.
[0063] Wennder Halbleiter geladen/entladen wird, dann wird das zweite Waferladeschiff 4 angehoben, undderen Waferstütze 28 wirddurch den Öffner 40 soangehoben, dass der obere Halterkörper 40 angehobenwird und der Ausschnittsabschnitt 36 freigelegt wird.
[0064] DerRoboterarm lädt/entlädt den Halbleiterwafer 100 durchden Ausschnittsabschnitt 36.
[0065] Währenddessenzeigt die 3C eine Querschnittsansichtvon einem anderen Beispiel einer Gaszustromauffangfläche deszweiten Ausführungsbeispieles.Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist die Gaszustromauffangfläche 14 dazuausgebildet, den Zustrom des Reaktionsgases durch den Grenzbereichsspaltzwischen zwei getrennten Bauelementen zu verhindern. Die Gaszustromauffangfläche 14 kannals eine abgeschrägteFläche 16 oderals eine gebogene und abgestufte Fläche 18 ausgebildet sein,wie dies in der 3B gezeigt ist. Die Gaszustromauffangfläche 14 kannmit einer Form aus einer Kombination der vorstehend beschriebenenFlächen 16 und 18 ausgebildetsein.
[0066] Die 4A zeigtnun eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispieleseines Waferhalters des Halbleiterherstellungssystems gemäß der vorliegendenErfindung. Die 4B zeigt eine Querschnittsansichtentlang einer Linie C-C in der 4A . Die 4C zeigteine Querschnittsansicht von einem anderen Beispiel einer Gaszustromauffangfläche desdritten Ausführungsbeispieles.Bei dem dritten Ausführungsbeispielhat der Halterkörper 10 eineWaferhubstütze 42,die eine Funktion der Waferhubvorrichtung 12 aufweist,und sie ist ein Abschnitt, der von dem Halterkörper 10 getrennt ist,und sie ist mit dem Doppelschiff 9 gekoppelt, und zwar insbesonderemit der Waferstütze 28 deszweiten Waferladeschiffes 4. Die Waferhubstütze 42 istvon dem Halterkörper 10 getrennt,und sie ist so ausgebildet, dass sie sich in das Innere der Waferseitensicherung 8 erstreckt,so dass zumindest eine Kante des Halbleiterwafers 100 ander Waferhubstütze 42 angeordnetist. Währendessengrenzt das erste Waferladeschiff 3 an der Seite der Waferhubstütze 42 an,damit der Halterkörperdaran angeordnet werden kann.
[0067] Hierbeiist die Waferhubstütze 42 mitdem zweiten Waferladeschiff gekoppelt. Ein Kopplungsloch 44 istin einem unteren Abschnitt der Waferhubstütze 42 oder der Stüte 28 deszweiten Waferladeschiffes 4 ausgebildet. Ein Kopplungssift 46,der einzufügenist, ist an dem anderen von dem unteren Abschnitt der Waferhubstütze 42 undder Stütze 28 des zweitenWaferladeschiffes 4 ausgebildet.
[0068] ImGegensatz zu dem zweiten Ausführungsbeispielist der untere Waferhalterkörper,der von dem Halterkörper 10 deszweiten Ausführungsbeispielesgetrennt ist, durch die Waferhubstütze 42 ersetzt, diehorizontal unterteilt ist. Da der Halterkörper 10 und die Waferhubstütze 43 horizontalangeordnet sind, ist die Dicke gleich wie bei dem Waferhalter, so dassdie Anordnungsdistanz zwischen den Waferhaltern weiter reduziertist.
[0069] DieWaferhubstütze 42 kannfür diesen Zweckmit dem Öffner 48 desHalterkörpers 10 gekoppeltund von ihm entkoppelt werden. Ein Abschnitt der Waferhubstütze 42 erstrecktsich in das Innere der Waferseitensicherung 8 und ist miteinem unteren Abschnitt eines Außenumfanges des Halbleiterwafersin Kontakt.
[0070] DieWaferhubstütze 42 istmit der Waferstütze 28 deszweiten Ladeschiffes 4 gekoppelt. Die Waferstütze 26 desersten Ladeschiffes 3 grenzt an den Öffner 48 an, der durchdie Waferhubstütze 42 vorgesehenist, so dass der untere Abschnitt des Halterkörpers 10 an der Waferstütze 26 angeordnetist.
[0071] Dementsprechendist die Waferhubstütze 42 mitdem Halterkörper 10 gekoppelt,so dass nur die obere Flächedes Halbleiterwafers 100 während eines Prozesses freiliegt.
[0072] Wennder Halbleiterwafer 100 geladen/entladen wird, wird alsnächstesdie Waferstütze 28 des zweitenWaferladeschiffes 4 nach oben bewegt. Dann wird die Waferhubstütze 42 ebenfallsnach oben bewegt, die mit der Waferstütze 28 gekoppelt ist.Dann wird der Halbleiterwafer 100 ebenfalls nach oben bewegt,und der Roboterarm wird betrieben.
[0073] Währendessenhaben die Waferhubstütze 42 undder Halterkörper 10 dieabgeschrägteGaszustromauffangfläche 14,die an deren oberen Abschnitt klein ist und die an deren unterenAbschnitt groß ist.Die 4C zeigt eine Querschnittsansicht eines anderenBeispieles einer Gaszustromauffangfläche des dritten Ausführungsbeispieles.In der 4C ist die gebogene und abgestufteFläche 18 dargestellt,wie sie vorstehend beschrieben ist.
[0074] Gemäß dem entsprechendenAusführungsbeispielder vorliegenden Erfindung wird bei einem Stapel-Halbleiterherstellungssystemausschließlich dieobere Flächedes Halbleiterwafers einem Prozess ausgesetzt, auch wenn eine große MengeHalbleiterwafer geladen ist, so dass im Wesentlichen verhindertwird, das ein Film an der Rückseitedes Halbleiterwafers ausgebildet wird.
[0075] Jedesder Ausführungsbeispielehat ihre spezifischen Vorteile. Wenn z.B. das erste Ausführungsbeispielmit dem dritten Ausführungsbeispiel verglichenwird, dann ist das erste Ausführungsbeispieldadurch gekennzeichnet, dass ein Stützpol im Inneren einer Waferseitensicherungangeordnet ist und dass im Wesentlichen verhindert wird, dass der Halbleiterfrei liegt, aber die Anordnungsdistanz zwischen den Halbleiterwafernist aufgrund der Hubstange vergrößert. Dasdritte Ausführungsbeispiel kanndurch eine minimale Änderungder herkömmlichenLinie angewendet werden, auch wenn die herkömmliche Anordnungsdistanz zwischenden Halbleiterwafern ausreichend groß aufrecht erhalten wird, aberes wird eine Schnittlinie an der Waferseitensicherung aufgrund derzusätzlichenWaferhubstütze erzeugt,so dass es erforderlich ist, den Spalt der Schnittlinie genau einzustellen.
[0076] Gemäß der vorstehendbeschriebenen vorliegenden Erfindung ist die Gaszustromauffangfläche enthalten,und ein Abschnitt des Waferhalters ist von dem Waferhalter getrennt,um eine Waferhubvorrichtung zu bilden, so dass es im Wesentlichen vermiedenwird, dass der Halbleiterwafer durch den herkömmlichen Öffner dem Prozess ausgesetztwird, und die Ausbeute und die Produktivität des Halbleiters wird verbessert.
[0077] Für den Fachmannist offensichtlich, dass verschiedenen Abwandlungen und Änderungender vorliegenden Erfindung geschaffen werden können. Es ist somit beabsichtigt,dass die vorliegende Erfindung die Abwandlungen und Änderungendieser Erfindung innerhalb des Umfanges der beigefügten Ansprüche undihrer äquivalenteabdeckt.
[0078] Dievorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Waferhalter für ein Halbleiterherstellungssystem,das die Ausbeute und die Produktivität der Halbleiter dadurch verbessert,dass im Wesentlichen verhindert wird, dass ein Halbleiter einerProzessreaktion in dem Halbleiterherstellungssystem ausgesetzt wird,dass ein Doppelschiff verwendet, und dass eine Ablagerung an derRückseitedurch den Waferhalter verhindert wird. Es wird ein Waferhalter für ein Halbleiterherstellungssystemvorgesehen, das ein Reaktionsrohr und ein Doppelschiff aufweist.Der Waferhalter ist mit einem Halterkörper versehen, um die Rückseitedes Halbleiterwafers währendeines Prozesses in dem Reaktionsrohr zu verbergen, das einen abgedichtetenProzessraum bereitstellt. Der Halterkörper ist mit einer Waferhubvorrichtungversehen, von der ein Abschnitt von dem Halterkörper entkoppelt und mit ihmgekoppelt werden kann, so dass ein unterer Abschnitt des Halbleiterwafersdurch das Doppelschiff gestütztist, und der Halbleiterwafer kann von dem Waferkörper angehoben werden, wennder Halbleiterwafer geladen/entladen wird. Ein Trennungsgrenzbereichzwischen dem Halterkörperund der Waferhubvorrichtung ist mit einer Gaszustromauffangfläche versehen,um einen Zustrom eines Reaktionsgases durch den Trennungsgrenzbereichzu verhindern, so dass die Waferhubvorrichtung mit dem Halterkörper gekoppeltund von ihm entkoppelt werden kann.
权利要求:
Claims (9)
[1] Waferhalter fürein Halbleiterherstellungssystem, das ein Reaktionsrohr und Doppelschiffaufweist, wobei das Reaktionsrohr einem Halbleiterwafer einen abgedichtetenRaum zum Durchführeneines Prozesses bereitstellt, wobei das Doppelschiff in dem durchdas Reaktionsrohr bereitgestellten Prozessraum angebracht ist undzumindest einen Halbleiterwafer lädt, wobei das Doppelschiffauf einem ersten Waferladeschiff und einem zweiten Waferladeschiffbesteht, wobei das erste Waferladeschiff und das zweite Waferladeschiffrelativ zueinander nach oben und nach unten bewegt werden und voneinanderbeabstandet sind, wobei der Waferhalter an dem Doppelschiff angebrachtist, der Halbleiterwafer an dem Waferhalter angebracht ist, eineRückseitedes Halbleiterwafers währendeines Prozesses verborgen wird, der Waferhalter ist dadurchgekennzeichnet, dass: der Waferhalter mit einem Halterkörper zumVerbergen der Rückseitedes Halbleiterwafers währendeines Prozesses in dem Reaktionsrohr versehen ist, das einen abgedichtetenProzessraum bereitstellt; der Halterkörper mit einer Waferhubvorrichtungversehen ist, von der ein Abschnitt von dem Halterkörper entkoppeltund mit ihm gekoppelt werden kann, so dass ein unterer Abschnittdes Waferhalters durch das Doppelschiff gestützt ist, und der Halbleiterwafer kannvon dem Waferkörperangehoben werden, wenn der Halbleiterwafer geladen/entladen wird;und ein Trennungsgrenzbereich zwischen dem Halterkörper undder Waferhubvorrichtung mit einer Gaszustromauffangfläche versehenist, um einen Zustrom eines Reaktionsgases durch den Trennungsgrenzbereichzu verhindern, so dass die Waferhubvorrichtung mit dem Halterkörper gekoppeltund von ihm entkoppelt werden kann.
[2] Waferhalter gemäß Anspruch1, wobei die Gaszustromauffangflächeaus abgeschrägtenFlächenausgebildet ist, die einander zugewandt sind.
[3] Waferhalter gemäß Anspruch1, wobei die Gaszustromauffangflächeaus gebogenen und abgestuften Flächenausgebildet ist, die kontinuierlich gebogen sind.
[4] Waferhalter gemäß Anspruch1, wobei die Waferhubvorrichtung Stützpole zum Stützen vonzumindest drei Punkten des Halbleiterwafers in einer Seitensicherungdes Halterkörpersaufweist; der Halterkörpermit Durchgangslöchernversehen ist, in denen die Stützpoleeingefügtund aus denen sie entnommen werden können; und der Stützpol einenunteren Abschnitt aufweist, bei dem eine Hubstange angeordnet ist,die durch ein zweites Waferladeschiff des Doppelschiffes betätigt wird.
[5] Waferhalter gemäß Anspruch4, wobei die Hubstange eine Einfügungsnutaufweist, die an ihrem unteren Abschnitt ausgebildet ist, so dassein Endabschnitt der Waferstützedes zweiten Waferladeschiffes in die Einfügungsnut eingefügt und mitihr gekoppelt wird.
[6] Waferhalter gemäß Anspruch4, wobei das zweite Waferladeschiff durch einen zusätzlichenRoboterarm ersetzt ist, und der Roboterarm eine Hubstange zum Anhebendes Stützpolesnach oben aufweist.
[7] Waferhalter gemäß Anspruch1, wobei der Halterkörpereine Funktion der Waferhubvorrichtung aufweist, mit: einemoberen Halterkörper,der durch das zweite Waferladeschiff betätigt wird, um zumindest denHalbleiterwafer anzuheben; und einem unteren Halterkörper, deran dem ersten Waferladeschiff angebracht ist, wobei der obereHalterkörpereinen Ausschnittsabschnitt zum Bereitstellen eines Einfügungsbereiches für einenRoboterarm zum Laden/Entladen des Halbleiterwafers aufweist; und wobeider untere Halterkörperfolgendes aufweist: eine vorstehende Klinke, die mit dem Ausschnittsabschnittgekoppelt ist; und einen Öffner,der an einer Kante davon ausgebildet ist, damit das zweite Waferladeschiffden oberen Halterkörperanheben kann.
[8] Waferhalter gemäß Anspruch1, wobei der Halterkörpereine Funktion der Waferhubvorrichtung aufweist und eine Waferhubstütze aufweist,die mit dem zweiten Waferladeschiff des Doppelschiffes gekoppeltist; die Waferhubstützeso ausgebildet ist, dass sie sich in das Innere der Waferseitensicherungso erstreckt, dass zumindest eine Kante des Halbleiterwafers an derWaferhubstützeangeordnet ist; und das erste Waferladeschiff angrenzend andem Öffner angeordnetist, was durch die Trennung der Waferhubstütze vorgesehen wird, damitder Halterkörper daranangeordnet werden kann.
[9] Waferhalter gemäß Anspruch8, wobei ein Waferhubkörpermit dem zweiten Waferladeschiff gekoppelt ist; und ein Kopplungslochin einem unteren Abschnitt des Waferhubkörpers oder in der Stütze deszweiten Waferladeschiffes ausgebildet ist, und ein Kopplungsstift,der in das Kopplungsloch einzufügenist, an dem anderen von dem unteren Abschnitt des Waferhubkörpers undder Stützedes zweiten Waferladeschiffes ausgebildet ist.
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