KR100426810B1 - 웨이퍼 캐리어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조공정에서 웨이퍼의 보관 및 이동 그리고 프로세스를 진행하는데 사용되는 FOUP(Front Opening Unified Pod)방식의 웨이퍼 캐리어(이하, FOUP방식의 웨이퍼 캐리어를 웨이퍼 FOUP라 칭함)에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명은 다수의 웨이퍼가 담아지도록 양측내벽에 다수의 웨이퍼 쿠션이 구비되는 몸체와, 몸체를 커버하며 선택적으로 개폐가 가능한 도어를 포함하는 웨이퍼 캐리어에 있어서, 몸체 내부에는 프로덕트 웨이퍼 25매와 1매의 모니터링 웨이퍼가 함께 담아지는 것을 특징으로 한다. 이상과 같이, 본 발명은 종래 25매의 프로덕트 웨이퍼 외에 별도의 모니터링 웨이퍼를 하나의 웨이퍼 FOUP에 담아지도록 함으로써, 종래 발생되는 웨이퍼 FOUP의 과다수요 및 웨이퍼 FOUP를 이송하여 주는 자동반송장치의 설비로드 발생 등을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 FAB 내의 웨이퍼 공정시간을 단축하여 생산성이 향상된다.

Description

웨이퍼 캐리어{Wafer carrier}

본 발명은 웨이퍼 캐리어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 제조공정에서 웨이퍼의 보관 및 이동 그리고 프로세스(Process)를 진행하는데 사용되는 FOUP(Front Opening Unified Pod)방식의 웨이퍼 캐리어(이하, FOUP방식의 웨이퍼 캐리어를 웨이퍼 FOUP라 칭함)에 관한 것이다.

최근 반도체 제조공정에 사용되는 웨이퍼의 사이즈(Size)가 대구경화되면서, 대구경 웨이퍼를 사용하는 장비나 장비와 연계된 소모성 물품은 반도체 장비 및 물품의 국제표준규격인 SEMI(Semiconductor Equipment and Materials International)의 규정을 따라 급속하게 표준화되고 있는 실정이다.

이와 같은 추세속에서 웨이퍼의 보관 및 이동 그리고 프로세스를 진행하는데 사용되는 웨이퍼 FOUP 분야도 대부분 SEMI에서 규정한 표준화가 완료된 상태이며,특히, 웨이퍼 FOUP에 담아지는 웨이퍼의 용량은 25매와 13매로 양분되어 있고, 웨이퍼와 웨이퍼 사이의 간격은 10㎜로 표준화되어 있다.

이하, 종래 대구경 웨이퍼와 자동화된 설비에 주로 사용되는 25매 용량의 웨이퍼 FOUP를 일예로 설명하면 다음과 같다.

종래 25매 용량의 웨이퍼 FOUP는 다수의 웨이퍼가 담겨지는 사각박스(Box) 형상의 FOUP몸체와, FOUP몸체의 앞면에 장착되어 FOUP몸체를 개폐하는 역할을 하는 FOUP도어(Door)로 구성되며, FOUP몸체에는 양측면에 손잡이가 구비되고, 윗면과 아랫면에는 각각 걸이턱과 받침대가 형성된다. 이때, FOUP몸체의 정확한 외곽치수는 SEMI 47.1에 자세하게 표준화된 규격과 같다.

한편, FOUP몸체의 내부 양측면에는 다수의 웨이퍼가 상하방향으로 평행하게 담겨지도록 웨이퍼를 지지해주는 블럭형상의 웨이퍼 쿠션(Cushion)이 구비되는 바, 이 웨이퍼 쿠션은 SEMI의 규정대로 25매의 웨이퍼가 담겨지도록 25개가 구비된다. 이때, 가장 아랫면에 구비되는 웨이퍼 쿠션은 웨이퍼가 담겨질 때, 이 담겨지는 웨이퍼가 FOUP몸체의 아랫면에 형성된 받침대의 밑면 보다 약 44㎜ 정도 높은 위치에 담아지도록 하는 위치에 구비된다.

그리고, 각 웨이퍼 쿠션에 웨이퍼가 담겨질 때, 일 웨이퍼와, 그 것의 가장 근접한 타 웨이퍼 사이의 간격을 피치(Pitch)라 하면, 이 피치는 SEMI E 1.9에서 규정한 표준화 규격인 10㎜가 유지된다.

따라서, 종래 웨이퍼 FOUP에는 25매 웨이퍼가 담겨지는 바, 가장 아래에 담겨진 웨이퍼를 1번째 웨이퍼라 하고, 제일 위에 담겨진 웨이퍼를 25번째 웨이퍼라하면, 웨이퍼 FOUP에 담겨진 1번째 웨이퍼는 FOUP몸체의 아랫면에 형성된 받침대의 밑면 보다 약 44㎜ 정도 높은 위치에 담아지고, 웨이퍼 FOUP에 담겨진 25번째 웨이퍼는 1번째 웨이퍼보다 240㎜ 더 높은 곳에 위치하게 된다.

이와 같이 구성된 종래 웨이퍼 FOUP에는 공정에 필요한 만큼의 웨이퍼가 슬롯에 담겨지게 되어, 웨이퍼 FOUP를 자동으로 이송시켜주는 자동반송장치에 의해 소정 설비의 로더(Loader)부에 올려져 공정을 진행받게 된다.

그러나, 통상적으로 반도체 제조공정에서는 소정 공정을 진행하기 전에 먼저 소량의 모니터링(Monitering) 웨이퍼를 설비에 투입하여 설비의 동작이나 공정상태 등을 모니터링하고, 모니터링 후에 프로덕트 웨이퍼(Product wafer)를 설비에 투입하여 공정을 진행한다. 이때, 설비에 투입되는 프로덕트 웨이퍼는 보통 25매를 기본생산단위로 설비에 투입된다.

따라서, 앞에서 설명한 바와 같은 종래 25매 용량의 웨이퍼 FOUP를 사용하여 공정을 진행할 경우, 프로덕트 웨이퍼가 가득 담아지는 1개의 웨이퍼 FOUP 외에 별도로 모니터링을 위한 웨이퍼 FOUP를 사용하여야 되며, 이는 FAB(Fablication) 프로세스 내에서 웨이퍼 FOUP의 수요가 증가될 뿐만 아니라 웨이퍼 FOUP를 이송시켜주는 자동반송장치도 설비 로드(Load)가 많이 발생하게 되어, 결국 공정시간이 길어지는 문제점이 발생된다.

또한, 종래 웨이퍼 FOUP에 담아지는 25매 웨이퍼 중 1매를 모니터링 웨이퍼로 사용할 경우, 25매 웨이퍼를 기본생산단위로 사용하는 각 설비의 설정값을 변경해야하는 번거로움이 있을 뿐만아니라 웨이퍼 생산단위가 24장으로 줄게되어 전체적으로 웨이퍼 제조생산성이 크게 떨어지는 문제점이 발생된다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로, 본 발명의 목적은 웨이퍼 FOUP의 수요량을 낮추고 공정시간 및 웨이퍼 이송시간을 최소화하도록 더 많은 웨이퍼를 담을 수 있는 웨이퍼 FOUP를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명 일실시예인 웨이퍼 FOUP를 도시한 사시도.

도 2는 도 1에 도시한 웨이퍼 FOUP의 A-A 단면도.

도 3은 도 2의 B부분을 확대도시한 단면도.

이와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명은 웨이퍼가 담아지도록 양측내벽에 웨이퍼 쿠션이 구비되는 몸체와, 몸체를 커버하며 선택적으로 개폐가 가능한 도어를 포함하는 웨이퍼 캐리어에 있어서, 몸체 내부에는 프로덕트 웨이퍼 25매와 소정 매수의 모니터링 웨이퍼가 함께 담아지는 것을 특징으로 함에 있다.

나아가, 위 웨이퍼 캐리어는 300㎜ 웨이퍼가 담아지는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 모니터링 웨이퍼는 1매인 것을 특징으로 하며, 위 몸체 내부에 담아지는 웨이퍼 피치는 9.0㎜∼9.6㎜인 것을 특징으로 한다.

이하, 도 1 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예인 웨이퍼 FOUP(100)에 대해 구체적으로 설명하면, 본 발명의 일실시예인 웨이퍼 FOUP(100)는 전체적으로 보아 FOUP몸체(110)와 FOUP도어(170)로 구성된다.

보다 구체적으로 설명하면, FOUP몸체(110)는 사각박스 형상으로, FOUP몸체(110)의 양 측면에는 유저(User)가 웨이퍼 FOUP(100)를 들어 옮길 수 있도록 손잡이(150)가 구비되며, FOUP몸체(110)의 윗면에는 웨이퍼 FOUP(100)가 자동반송장치(미도시)에 의해 이송되도록 걸이턱(130)이 구비되고, FOUP몸체(110)의 아랫면에는 웨이퍼 FOUP(100)가 평행하게 안착되도록 받침대(190)가 구비된다. 이때, FOUP몸체(110)의 정확한 외곽치수는 종래의 FOUP몸체(110)의 외곽치수와 동일하게 형성되며, 이는 SEMI 47.1에 자세하게 표준화된 규격과 같다.

여기에서, FOUP몸체(110)에는 다수의 웨이퍼가 담겨지는 바, 이러한 다수의 웨이퍼가 상하방향으로 평행하게 담겨지도록 웨이퍼를 지지해주는 블럭형상의 웨이퍼 쿠션(115)이 FOUP몸체(110)의 내부 양측면에 다수개 형성된다. 이때, FOUP몸체(110)에 담아지는 웨이퍼는 300㎜웨이퍼인 것이 바람직하다.

한편, 웨이퍼 쿠션(115)의 갯수는 프로덕트 웨이퍼와 모니터링 웨이퍼가 함께 FOUP몸체(110)에 담겨지도록 종래보다 더 많이 구비되어야 함이 바람직하고, 본 발명에서는 일실시예로 프로덕트 웨이퍼 25매와 모니터링 웨이퍼 1매가 함께 FOUP몸체(110)에 담아지도록 26개의 웨이퍼 쿠션(115)이 FOUP몸체(110)의 내부 양측면에 다수개 형성된다.

여기에서, 본 발명 FOUP몸체(110)의 외곽치수는 SEMI에서 규정한 바와 같은 종래와 동일하게 형성되기 때문에, FOUP몸체(110)의 내부에 프로덕트 웨이퍼 25매 외에 모니터링 웨이퍼 1매가 추가적으로 더 담아지기 위해서는 웨이퍼와 웨이퍼 사이의 간격인 피치(도 2와 도 3의 D)가 조정되어야 하며, 이때, 피치(D)는 9.0㎜∼9.6㎜가 유지되도록 함이 바람직하다.

또한, 본 발명에서는 종래 웨이퍼 FOUP에 담겨진 웨이퍼를 로딩/언로딩하는 표준화된 웨이퍼 트랜스퍼 로봇(미도시)의 상하 이동범위 내에 웨이퍼가 담아지도록 1번째 웨이퍼(10)를 종래와 같이 FOUP몸체(110)의 아랫면에 형성된 받침대(190)의 밑면 보다 약 44㎜ 정도(도 2의 C)의 높은 위치에 담아지도록 하고, 마지막 웨이퍼인 26번째 웨이퍼(30)도 종래와 같이 1번째 웨이퍼(10)보다 240㎜ 더 높은 위치에 담아지도록 함이 바람직하며, 이를 위해서 본 발명에서는 웨이퍼간 피치(D)가 9.6㎜로 유지되도록 함이 바람직하다.

한편, FOUP도어(170)는 FOUP몸체(110)의 앞면에 장착되어 웨이퍼가 입출되도록 FOUP몸체(110)를 개폐하는 역할을 하며, FOUP도어(170)의 앞면에는 FOUP도어(170)를 붙잡을 수 있도록 걸림홀(175)이 형성된다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 종래 프로덕트 웨이퍼가 가득 담아지는 1개의 웨이퍼 FOUP 외에 별도로 모니터링을 위한 웨이퍼 FOUP를 사용하여야 하는 것을 하나의 웨이퍼 FOUP(100)를 사용하여 생산공정을 진행할 수 있고, 이로써 FAB 프로세스 내에서 웨이퍼 FOUP(100)의 수요를 획기적으로 감소시킬수 있으며, 웨이퍼 FOUP를 이송시켜주는 자동반송장치의 설비 로드를 최소화 할 수 있어 종국적으로 웨이퍼의 공정시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명 웨이퍼 FOUP는 종래의 웨이퍼 FOUP의 외곽 사이즈와 동일할 뿐만 아니라 웨이퍼 FOUP 내에 담아지는 1번째 웨이퍼와 마지막 웨이퍼인 26번째 웨이퍼의 간격도 종래와 동일하여 종래 웨이퍼 FOUP에 웨이퍼를 로딩/언로딩하는 표준화된 웨이퍼 트랜스퍼 로봇의 상하 이동범위 내에 들기 때문에 종래 표준화된 제조설비의 인덱서(Indexer)와 동일하게 대응될수 있는 장점이 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 종래 25매의 프로덕트 웨이퍼 외에 별도의 모니터링 웨이퍼를 하나의 웨이퍼 FOUP에 담아지도록 함으로써, 종래 발생되는 웨이퍼 FOUP의 과다수요 및 웨이퍼 FOUP를 이송하여 주는 자동반송장치의 설비로드 발생 등을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 FAB 프로세스 내의 웨이퍼 공정시간을 단축하여 생산성이 향상되도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명 웨이퍼 FOUP는 종래의 웨이퍼 FOUP의 외곽 사이즈와 동일할 뿐만 아니라 웨이퍼 FOUP 내에 담아지는 1번째 웨이퍼와 마지막 웨이퍼인 26번째 웨이퍼의 간격도 종래와 동일하여 종래 웨이퍼 FOUP에 웨이퍼를 로딩/언로딩하는 표준화된 웨이퍼 트랜스퍼 로봇의 상하 이동범위 내에 들기 때문에 종래 표준화된 제조설비의 인덱서와 동일하게 대응될수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 다수의 웨이퍼가 담아지도록 양측내벽에 다수의 웨이퍼 쿠션이 구비되는 몸체와, 상기 몸체를 커버하며 선택적으로 개폐가 가능한 도어를 포함하는 웨이퍼 캐리어에 있어서,

   상기 몸체 내부에는 프로덕트 웨이퍼 25매와 1매의 모니터링 웨이퍼가 함께 담아지고, 상기 다수의 웨이퍼 쿠션 중 어느 하나의 웨이퍼 쿠션과 이에 인접한 웨이퍼 쿠션의 간격은 9.0mm∼9.6mm인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
2. 제 1항에 있어서, 상기 웨이퍼 캐리어는 300㎜ 웨이퍼가 담아지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
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