KR100760597B1 - 기판 반송 컨테이너 - Google Patents

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Abstract

내부 수분 농도의 상승을 낮게 유지한 상태에서, 전자기판을 수납할 수 있고, 전자기판 표면에 자연 산화막의 발생을 막을 수 있고, 외부로부터 기판 반송 컨테이너 내부 내용물을 검지할 수 있는 밀폐식 기판 반송 컨테이너가 제공된다. 전자기판을 싣고 내리는 개구부가 있고 컨테이너 본체 및 상기 개구부를 밀폐하기 위한 리드로 구성되는 기판 반송 컨테이너에 있어서, 컨테이너 본체 및 리드는 비정질 폴리올레핀을 주성분으로 하여 만들어진다. 흡습성이 낮은 비정질 폴리올레핀을 주성분으로 하여 컨테이너 본체 및 리드를 구성함으로써, 내벽으로부터의 수분 방출을 낮게 유지할 수 있고 또한 밀폐된 내부에서의 수분 농도의 상승을 방지할 수 있다.
기판 반송 컨테이너, 몸체, 리드, 개구부, 비정질 폴리올레핀

Description

기판 반송 컨테이너 {SUBSTRATE TRANSPORTATION CONTAINER}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서, 기판 반송 컨테이너 및 컨테이너를 사용하는 기판 공급 방법을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서, 기판 반송 컨테이너 내부의 시간에 따른 수분 농도의 변화를 나타내는 그래프이다.
본 발명은 기판 반송(搬送) 컨테이너에 관한 것으로, 특히 반도체 웨이퍼나 액정 기판과 같은 전자기판의 반송을 위한 밀폐식 기판 반송 컨테이너에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼, 액정 기판이나 자기 디스크 등의 전자기판을 사용한 전자 기기의 제조는, 먼지가 없는 클린룸(clean room) 내에 있어서 행해지고 있다. 그러나, 프로세스 처리 장치들 사이에서 전자 기판을 반송하는 경우에는, 반송 및 밀폐 가능한 청정한 컨테이너(즉, 기판 반송 컨테이너)내에, 카세트에 유지된 전자기판을 수납한 상태로 행한다. 이에 의해, 클린룸 내외에 있어서, 전자기판을 대기중의 먼지에 노출하지 않고, 전자기판을 반송할 수 있다. 이러한 기판 반송 컨테이너는 SMIF(Standard Mechanical Interface)포드(Assist Technologies, Inc의 상표)라는 상품명으로 시판되어 있다.
이러한 SMIF포드는 대기중의 먼지에 의한 오염을 방지하기 위해 밀폐된 내부를 가지지만, 산소, 수분 또는 휘발성 유기물과 같은 저분자는 쉽게 침투할 수 있다. 따라서, 공정간의 반송중에 침투된 이러한 저분자들은 전자기판 내부를 오염시킨다. 예를 들면, 자연 산화막이 반도체 웨이퍼의 표면에서 성장하고, 유기물, 붕소, 인등에 의한 분자 흡착 오염이 일어난다. 최첨단 장치에서, 이러한 오염은 장치 특성에 큰 영향을 미친다.
그래서, 컨테이너 본체의 개구부(aperture) 가장자리에 플랜지(flange)를 설치하고, 리드의 가장자리에 설치된 오링(O-ring)을 상기 플랜지에 밀착시킴으로써, 기판 반송 컨테이너 내부의 밀폐 특성을 높이고, 저분자의 침입을 억제하는 기판 반송 컨테이너가 일본국 특개평 10-56960에 개시되어 있다. 그러나, 반도체 웨이퍼와 같이, 높은 청결성을 요구하는 전자기판을 반송할 경우에는, 기판이 수납된 기판 반송 컨테이너의 내부를 아르곤(Ar)이나 질소 가스(N2) 등의 불활성 가스(이하, 불활성 가스라 함)로 치환한다. 이때, 불활성 가스에 의한 컨테이너의 내부 분위기(雰圍氣)의 치환은 리드를 개폐할 때마다 이루어진다. 따라서, 전자기판에의 유기물, 붕소 또는 인 등의 분자 흡착 오염이나, 전자기판 표면에의 자연 산화막의 형성을 방지하고 있다.
그러나, 상기 구성의 기판 반송 컨테이너는 예를 들면 폴리카보네이트와 같은 플라스틱 재료를 사용하여 구성된다. 폴리카보네이트는 0.2％의 흡수율(吸水率)을 가진 흡습성이 높은 재료이므로, 시간 경과에 따라서 내벽으로부터 수분이 점진적으로 방출된다. 따라서, 밀폐된 기판 반송 컨테이너 내부의 수분 농도를 오랫동안 낮게 유지할 수 없고, 내부에 수납된 전자기판 표면에 자연 산화막이 형성된다.
또한, 컨테이너 내부가 미립자로 오염된 경우에는, 컨테이너를 세정할 필요가 있지만, 폴리카보네이트는 전자 제거 효과를 가지는 세정액의 하나인 IPA(이소프로판올)에 침식되므로, 이를 사용할 수 없다는 문제가 있다.
한편, 내벽으로부터의 수분 방출을 억제할 목적으로 금속 재료로 기판 반송 컨테이너를 구성한 경우, 기판 반송 컨테이너 내의 수분 농도를 낮게 유지할 수 있다. 그러나, 금속 재료로 이루어진 기판 반송 컨테이너는 무겁고, 반송에 적합하다고 말하기 어렵다. 또한, 금속 재료로 이루어진 기판 반송 컨테이너는, 절삭에 의해 형성되므로, 생산성이 나쁘고 단가가 높다. 게다가, 내부에 수납된 전자기판을 적외선 등에 의해서 외부로부터 검지할 수 없다는 문제도 있다.
그러므로 본 발명은, 장기 보존에 있어서도 내부의 수분 농도를 낮게 유지하여 전자기판을 밀폐 수납할 수 있고, 이에 의해 전자기판 표면에의 자연 산화막의 생성을 방지할 수 있고, 또한 밀폐 상태에서 내부의 전자기판을 검지 가능한 기판 반송 컨테이너를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기판 반송 컨테이너는, 전자기판을 수납하기 위한 개구부를 가지는 컨테이너 본체 및 개구부를 밀페하는 리드를 구비한 기판 반송 컨테이너에 있어서, 적어도 컨테이너 본체 및 리드의 일방이, 비정질 폴리올레핀을 주성분으로 하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이러한 기판 반송 컨테이너에서는, 흡습성이 낮은 비정질 폴리올레핀을 주성분으로 하여 컨테이너 본체나 리드가 구성되어 있다. 따라서, 컨테이너의 내벽으로부터의 수분 방출이 낮게 유지되고, 장기간에 걸쳐 밀폐한 경우에서도 밀폐 내부의 수분 농도의 상승이 억제된다. 게다가, 비정질 폴리올레핀은 투명성이 있어서, 컨테이너가 밀폐되어 있을 때라도, 내부에 수납된 전자기판이 검지된다.
이러한 컨테이너 본체 및 리드는 그 구성에 있어서 흡습성이 낮은 비정질 폴리올레핀을 주성분으로 가지므로, 컨테이너의 내벽으로부터의 수분 방출이 낮게 유지되고, 밀폐 내부의 수분 농도의 상승이 억제된다. 이로써 내부에 수납된 전자기판 표면에 자연 산화막의 생성을 줄이는 것이 가능하다.
본 발명의 바람직한 실시예의 기판 반송 컨테이너를 도 1 및 도 2에 기초하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 기판 반송 컨테이너의 구조 및 컨테이너를 사용한 기판 수납 방법을 나타낸다.
도 1에 나타낸 기판 반송 컨테이너(1)는 전자기판(예를 들면, 반도체 웨이퍼)(W)을 수납하는 컨테이너 본체(2) 및 리드(3)로 구성된다.
컨테이너 본체(2)는 복수의 전자기판(W)을 유지한 캐리어(L)를 수납할 수 있는 정도의 크기를 가지고 있고, 저면측에는 캐리어(L)를 출납하기 위한 개구부(21)가 설치되어 있다. 그래서, 개구부(21)의 가장자리 부분은, 전주(全周)에 걸쳐서 바깥 방향으로 접어서 구부려진 플랜지(22)로서 구성되어 있다.
리드(3)는, 컨테이너 본체(2)의 개구부(21)를 막는 크기를 가지고, 개구부(21)를 막은 상태에서 리드(3)의 플랜지(22)에 대하여 가장자리 부분이 접한다. 이 리드(3)에는, 컨테이너 본체(2)의 개구부(21)를 막은 상태로 플랜지(22)에 접하는 가장자리 부분에, 리드(3)의 전주에 걸치는 2중의 오링(O-ring) 홈(groove)(31)이 형성되어 있다. 상기 오링 홈(31) 내부에는 오링(4)이 설치되어 있다.
또한, 2중의 오링 홈(31)으로 사이에 끼인 위치에는, 리드(3)의 전주에 걸치는 진공 홈(32)이, 부분적으로 오링 홈(31)에 연결되는 상태(도시하지 않음)로 설치되어 있다. 또한, 리드(3)에는, 컨테이너 본체(2)의 개구부(21)를 막은 상태로, 진공 홈(32)과 외부를 접속하는 2개의 배관(33, 33)이 설치되어 있다. 이들 배관(33, 33)에는, 밸브(34)가 구비되어 있는 것으로 한다.
여기서, 컨테이너 본체(2) 및 리드(3)는, 비정질 폴리올레핀을 주성분으로 하는 재료에 의해 구성되어 있는 것으로 한다.
비정질 폴리올레핀은, 일반적으로 중합체(重合體)의 주사슬 또는 곁사슬 내에 포화 탄화수소 고리 구조를 가지는 사이클릭 올레핀 수지이고, 모노사이클릭 사이클로올레핀이나 노르보넨 고리 등을 가지는 모노머 사이에 단일 불포화 결합을 가지는 모노머의 개환(開環) 중합체 또는 개환 중합체의 수소화물이다.
모노사이클릭 사이클로올레핀으로는, 예를 들면, 사이클로부텐, 1-메틸사이클로펜텐, 3-메틸사이클로부텐, 3,4-디이소프로페닐사이클로부텐, 사이클로펜텐, 3-메틸사이클로펜텐, 사이클로헥센, 사이클로옥텐, 1-메틸사이클로옥텐, 5-메틸사이클로옥텐, 사이클로옥타테트라엔, 사이클로도데센 등이 있다.
또한, 노르보넨 고리를 가지는 모노머 중에서 단일 불포화 결합을 가지는 모노머로서는, 예를 들면 2-메틸-바이사이클로[2.2.1]헵타-2-엔, 2,2-디메틸-바이사이클로[2.2.1]헵타-2-엔, 2-에틸-바이사이클로[2.2.1]헵타-2-엔, 2-부틸-바이사이클로[2.2.1]헵타-2-엔, 2-헥실-바이사이클로[2.2.1]헵타-2-엔, 2-페닐-바이사이클로[2.2.1]헵타-2-엔, 2-옥틸-바이사이클로[2.2.1]헵타-2-엔, 2-옥타데실-바이사이클로[2.2.1] 헵타-2-엔이 있다.
다음에, 이러한 구성의 기판 반송 컨테이너(1)에서 전자기판(W)을 수납하는 경우에 사용되는 기판 반송 장치(5)의 구성을 설명한다.
상기 기판 반송 장치(5)는, 도시하지 않은 프로세스 처리 장치와 함께 설치되어 있는 것이고, 기판 우송 컨테이너(1)의 리드(3)를 적재한 상태에서 승강(乘降)하는 리프트(6)로 구성된다. 상기 리프트(6)에는, 리프트(6) 위에 적재된 리드(3)의 배관(33, 33)에 접속되는 가스 도입관(7) 및 배기관(8)이 고정되어 있고, 배기관(8)에는 펌프(81)가 구비되어 있다.
또한, 상기 리프트(6)는 리드(3)보다 더 큰 지름으로 상부를 개구한 하우징(9) 내에 배치되어 있다. 상기 하우징(9)은, 리프트(6) 상에 기판 반송 컨테이너(1)를 적재한 상태에서, 컨테이너 본체(2)의 플랜지(22)의 가장 외주 부분을 상기 하우징(9)의 상단에 지지함과 동시에, 하우징(9)의 상면의 개구가 컨테이너 본체(2)에 의해 막히도록 구성되어 있다. 또한, 도시하지 않았지만, 하우징(9)은, 프로세스 처리 장치의 전자기판 도입실과 연결됨과 동시에, 배기관이나 불활성 가스 도입관이 설치되어 있는 것으로 한다.
다음에, 기판 반송 장치(5)를 사용하여, 기판 반송 컨테이너(1) 내에 전자기판(W)을 수납하는 절차를 설명한다.
프로세스 처리 장치에서의 처리가 종료한 전자기판(W)은, 리드(3) 위의 카세트(L) 내에 유지된 상태로 리프트(6) 위에 적재되어 있는 것으로 한다. 이러한 상태에 있어서는, 리드(3)의 배관(33, 33)과 가스 도입관(7) 및 배기관(8)이 접속된 상태로 되어 있다. 또한, 기판 반송 장치(5)의 하우징(9) 위에는, 하우징(9)의 상부에 플랜지(22)를 지지시킨 상태로, 컨테이너 본체(2)가 적재되어 있는 것으로 한다.
여기서 먼저, 컨테이너 본체(2) 및 하우징(9)의 내부를, 불활성 가스로 충분히 치환하거나, 또는 감압 상태로 한 후, 전자기판(W)이 적재된 리프트(6)를 상승시킨다. 따라서, 불활성 가스 분위기 또는 감압 상태로 유지된 컨테이너 본체(2) 내로 카세트(L)가 수납되고, 컨테이너 본체(2)의 플랜지(22)에 의해 리드(3)의 오링 홈(31) 및 진공 홈(32)이 막아지게 된다.
다음에, 배기관(8)에 접속되어 있는 리드(3)의 배관(33)의 밸브(34)가 열리고, 배기관(8)에 설치되어 있는 펌프(81)를 작동시킨다. 따라서, 배관(33)에 연결되는 진공 홈(32) 및 오링 홈(31) 내의 가스를 배기하여 감압하고, 컨테이너 본체(2)에 대하여 리드(3)를 진공 흡착함과 동시에, 오링(4)을 플랜지(22)에 누름으로써 컨테이너 본체(2)를 밀폐한다. 다음에, 펌프(81)를 정지시킴과 동시에, 배관(33)의 밸브(34)를 닫고, 이로써, 불활성 가스 분위기(또는 감압 상태)로 유지된 기판 반송 컨테이너(1)내에 전자기판(W)을 밀폐 수납한다.
또한, 전자기판(W)이 밀폐 수납된 기판 반송 컨테이너(1)를, 기판 반송 장치(5)로부터 분리시킨다. 이때, 하우징(9) 내가 감압 상태인 경우에는, 하우징(9) 내를 대기압으로 돌리는 것에 의해서, 하우징(9)에 대한 기판 반송 컨테이터(1)의 밀착 상태를 개방한다. 그후, 기판 반송 컨테이너(1)를 다음 공정으로 반송한다.
또한, 이상과 같이 하여 기판 반송 컨테이너(1) 내에 밀폐 수납된 전자기판(W)을, 기판 반송 컨테이너(1) 내로부터 반출하는 경우에는 다음과 같이 한다. 먼저, 다음 공정의 프로세스 처리 장치에 함께 설치된 기판 반송 장치(5)의 리프트(6) 상에 기판 반송 컨테이너(1)를 적재한다. 이때, 리드(3)의 배관(33, 33)이 가스 도입관(7) 및 배기관(8)에 접속되도록 한다. 다음에, 가스 도입관에 접속되어 있는 배관(33)의 밸브(34)를 열고, 가스 도입관(7)으로부터 배관(33)으로 불활성 가스를 도입하고, 배관(33)에 연결되는 진공 홈(32) 및 오링 홈(31) 내로 불활성 가스를 공급한다. 이에 의해, 진공 홈(32) 및 오링 홈(31)의 내부를 감압하고, 컨테이너 본체(2)의 플랜지(22)에 대한 리드(3)의 밀착 상태를 개방한다.
다음에, 기판 반송 장치(5)의 리프트(6)를 하강시킨다. 이에 의해, 컨테이너 본체(2)가 하우징(9)의 상단에 지지된 상태로, 리드(3)가 리프트(6)와 동시에 하우징(9) 내로 하강하고, 컨테이너 본체(2)로부터 하우징(9) 내로 전자기판(W)이 반출된다.
이상 설명한 바와 같이 사용되는 기판 반송 컨테이너(1)는, 흡습성이 낮은 비정질 폴리올레핀을 주성분으로 하여 컨테이너 본체(2) 및 리드(3)가 구성되어 있으므로, 내벽으로부터의 수분 방출을 적은 양으로 제어할 수 있다. 그러므로, 장기간에 걸쳐서 밀폐한 경우에서도, 밀폐 내부에 있어서의 수분 농도의 상승을 제어할 수 있고, 내부에 밀폐 수납한 전자기판 표면에 자연 산화막이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 상기 기판 반송 컨테이너(1)에 밀폐 수납된 전자기판을 사용하여 형성되는 제품(예를 들면, 반도체 장치)에 있어서는, 전기적 특성 등의 품질을 유지할 수 있는 것과 동시에, 수율을 향상할 수 있다.
또한, 비정질 폴리에필렌은 투명성을 가지므로, 기판 반송 컨테이너(1)를 밀폐한 상태에서도, 내부에 수납된 전자기판(W)을 밖에서 검지하는 것이 가능하다. 또한, 폴리카보네이트로 구성된 기판 반송 컨테이너와 상이하게, 비정질 폴레올레핀으로 구성된 기판 반송 컨테이너(1)는 IPA에 의해서 침식되지 않는다. 따라서, 기판 반송 컨테이너(1)가 미립자로 오염된 경우에, 전자 제거 효과가 있는 IPA를 사용한 세정을 행하는 것이 가능하다.
또한, 수지 재료를 주성분으로 하여 기판 반송 컨테이너(1)가 구성되어 있으므로, 금속 재료를 사용한 경우와 비교해서 경량이고, 또한 성형성에서도 뛰어나다. 그러므로, 기판 반송 컨테이너(1)는, 용이하게 반송할 수 있고, 또한 생산성이 높고, 제조 단가도 낮아진다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서, 밀폐된 기판 반송 컨테이너 내부의 시간에 따른 수분 농도의 변화를 나타내는 그래프이다. 본 발명의 바람직한 실시예인 주성분이 비정질 폴리올레핀인 기판 반송 컨테이너 및 주성분이 폴리카보네이트인 기판 반송 컨테이너에 대해서 측정했다. 기판 반송 컨테이너 본체 내부의 분위기를 질소 가스로 치환하여, 수분 농도를 약 10ppm 까지 저감하여 밀페한 후의, 수분 농도의 시간에 따른 변화를 측정했다. 비정질 폴리올레핀 경우의 흡수율(吸水率)은 약 0.01％인 반면, 폴레카보네이트 경우의 흡수율은 약 0.2％이다.
그래프에 나타낸 바와 같이, 종래의 기판 반송 컨테이너의 수분 농도(①)와 비교할 때, 본 발명의 바람직한 실시예(비정질 폴리올레핀 재료로 만들어진)의 기판 반송 컨테이너의 수분 농도(②)의 상승은 낮게 제어된다. 이로써, 종래의 경우와 비교해서, 본 발명의 바람직한 실시예의 경우에 컨테이너의 내벽으로부터 더 작은 수분 방출을 확신할 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 특히 설명된 개개의 유닛 및 부분의 구성과 구조는 본 발명의 구현을 위한 단순한 예에 지나지 않으며, 본 발명의 기술적 범위를 제한하는 것은 아니다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 기판 반송 컨테이너에 의하며, 흡습성이 낮은 비정질 폴리올레핀을 주성분으로 하여 컨테이너 본체 또는 리드를 구성하므로, 오랫동안 밀폐된 상태에서도 내벽으로부터의 수분 방출을 억제하여 밀폐된 내부의 수분 농도를 낮게 유지할 수 있고, 내벽에 수납된 전자기판 표면 자연 산화막의 생성을 방지할 수 있다. 또한, 비정질 폴리올레핀은 투명성을 가지므로, 밀폐 상태에서도 전자기판의 수납 상태를 외부로부터 검지하는 것이 가능하다.

Claims (7)

  1. 전자기판을 출납하기 위한 컨테이너 본체 및 리드를 포함하는 기판 반송 컨테이너로서,
    상기 컨테이너 본체는, 둘레방향으로 연장되어 상기 컨테이너 본체로의 개구부를 형성하는 저면 에지를 가지는 저면부 및 상기 저면부에 연결되고 상기 저면부로부터 외측으로 연장되어 있는 플랜지를 가지고,
    상기 리드는 상기 플랜지와 대면하는 크기를 가지고, 상기 개구부를 밀폐하는 밀폐부 및 상기 밀폐부를 둘러싸는 림부를 가지고,
    상기 림부에는 유체와 서로 연통하는 하나 이상의 오링 홈 및 진공 홈이 형성되어 있고,
    상기 하나 이상의 오링 홈에는 하나 이상의 오링이 배치되고,
    상기 컨테이너 본체가 상기 리드로 밀폐되는 경우, 상기 플랜지는 상기 하나 이상의 오링 홈 및 상기 진공 홈을 덮어 상기 하나 이상의 오링과 접촉하고,
    상기 컨테이너 본체 및 상기 리드 중 어느 하나 또는 양쪽 모두는 비정질 폴리올레핀으로 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 반송 컨테이너.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨테이너 본체는 상기 컨테이너 본체에 부착되는 상기 리드에 의해 밀폐되는 것을 특징으로 하는 기판 반송 컨테이너.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비정질 폴리올레핀은 낮은 흡수율을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 반송 컨테이너.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 흡수율은 0.01% 인 것을 특징으로 하는 기판 반송 컨테이너.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 비정질 폴리올레핀은, 중합체(重合體)의 주사슬 또는 곁사슬 내에 포화 탄화수소 고리 구조를 가지는 사이클릭 올레핀 수지이거나, 모노사이클릭 사이클로올레핀 또는 노르보넨 고리를 가지는 모노머 군으로부터 선택된 단일 불포화 결합을 가지는 모노머의 개환(開環) 중합체 또는 개환 중합체의 수소화물인 것을 특징으로 하는 반송 컨테이너.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 리드는 상기 리드를 통과하는 하나 이상의 배관을 포함하고, 상기 하나 이상의 배관은 상기 진공 홈과 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 반송 컨테이너.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하나 이상의 배관과 작동가능하게 연결되는 하나 이상의 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 컨테이너.
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