KR20070001629A - 반도체 제조장치의 포드 - Google Patents

반도체 제조장치의 포드

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KR20070001629A
KR20070001629A KR1020050057215A KR20050057215A KR20070001629A KR 20070001629 A KR20070001629 A KR 20070001629A KR 1020050057215 A KR1020050057215 A KR 1020050057215A KR 20050057215 A KR20050057215 A KR 20050057215A KR 20070001629 A KR20070001629 A KR 20070001629A
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이수웅
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 마찰에 의한 파티클 형성을 방지하기 위한 포드를 제공한다. 포드는 복수의 기판들을 지지하기 위한 복수의 선반들을 포함하며, 선반들 각각은 선반의 하부 면으로부터 돌출되어 상기 기판을 정렬시키기 위한 가이드와; 가이드에 설치되며, 가이드와 기판 사이의 마찰에 의한 파티클 형성을 방지하기 위한 완충재를 포함한다.

Description

반도체 제조장치의 포드{pod of semiconductor fabrication apparatus}
도 1은 종래기술에 따른 캐리어 내부의 스크래치를 나타내는 도면이다.
도 2A 및 도2B는 각각 파티클 구성 성분 및 캐리어의 구성 성분을 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 포드를 나타내는 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따라 도 3에 도시된 선반을 나타내는 정면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명*
1: 에스엠아이에프 포드 10: 상부 플레이트
20: 하부 플레이트 30: 측면 플레이트
40: 선반 41: 가이드
42: 완충재
본 발명은 포드에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 반도체 제조 공정에 사용되는 포드에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는 웨이퍼 상에 막을 형성시킨 후 원하는 모양으로 패터닝함으로써 제조된다. 패터닝 작업은 주로 포토레지스트를 이용한 사진 식각 공정에서 이루어진다. 사진 식각 공정(Photo lithography)은 웨이퍼 상에 포토레지스트 막을 도포하는 도포 공정으로 시작해 노광, 현상, 에칭, 포토레지스트 제거에 이르는 일련의 프로세스이다.
노광(exposure)이란 포토 마스크(photo mask)를 통해 자외선 영역의 빛을 조사(照射)함으로써 마스크 상의 미세회로 형상(pattern)을 웨이퍼 상에 코팅된 포토레지스트(PR:photoresist)에 전사(轉寫)하는 과정을 말한다. 노광은 전등 아래 손을 대면 바닥에 그림자가 생기는 원리를 이용한다. 여기서 손과 같이 빛을 차단(또는 투과) 하는 역할을 하는 것이 마스크(Mask) 또는 레티클(Raticle)이다. 마스크는 정사각형의 투명한 퀄츠(quartz)에 불투명한 크롬으로 그림 그려져 있는 형태를 가진다.
이러한 반도체 제조공정에서 웨이퍼 및 레티클 등은 웨이퍼 카세트 또는 레티클 박스 등을 포함하는 캐리어에 수납되어 제조공정상 해당하는 단계로 이송된다. 또한, 각각의 공정단계에서 로봇 암 등을 캐리어로부터 웨이퍼 또는 레티클이 인출/수납된다.
이렇게 웨이퍼 또는 레티클이 캐리어에 수납되거나 인출될 때 마찰에 의한 문제가 발생할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 캐리어 내부의 스크래치를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 레티클 등이 로봇암 등에 의해 레티클 박스 등의 캐리어에 수납되거 나 인출될 때 레티클 박스 내부와 레티클 가장자리가 스치면서 마찰에 의해 레티클 박스 내부면에 흠집(스크래치)이 생긴다.
도 2A 및 도 2B는 각각 파티클의 구성 성분 및 캐리어의 구성 성분을 나타내는 그래프이다. 도 2A 및 도 2B를 참조하면, 레티클 뒷면의 파티클과 캐리어를 EDX 성분 분석 장치를 이용하여 분석한 결과에서 파티클과 캐리어는 동일한 성분(즉, 알루미늄(Al), 산소(O), 니켈(Ni), 황(S))을 갖는다.
즉, 레티클과 캐리어의 마찰로 인해 캐리어로부터 떨어져 나간 파티클이 레티클의 뒷면에 흡착되는 것을 알 수 있다. 이러한 파티클은 포토 공정 등의 반도체 제조 공정에서 문제를 일으킬 수 있다.
본 발명의 목적은 마찰로 인한 파티클 발생을 방지할 수 있는 포드를 제공하는 것이다.
마찰에 의한 파티클 형성을 방지하기 위한 포드를 제공한다. 상기 포드는 복수의 기판들을 지지하기 위한 복수의 선반들을 포함하며, 상기 선반들 각각은 상기 선반의 하부 면으로부터 돌출되어 상기 기판을 정렬시키기 위한 가이드; 및 상기 가이드에 설치되며, 상기 가이드와 상기 기판 사이의 마찰에 의한 파티클 형성을 방지하기 위한 완충재를 포함한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 기판은 레티클, 웨이퍼, 평판 디스플레이, 유리판, 디스크를 포함한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 완충재는 고무 콘(cone)을 포함한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 선반은 알루미늄 프레임으로 형성된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 완충재는 상기 가이드로부터 분리되어 교체할 수 있는 형태로 설치된다.
(실시예)
휴렛 페커드 회사(Hewlett-Packard Company)에 의해서 제안된 에스엠아이에프(SMIF) 시스템은 미국 특허 번호 제 4,532,970호 및 제 4,534,389호에 개시되어 있다. 에스엠아이에프(SMIF) 시스템은 반도체 제작 과정에서 기판을 저장하거나 수송을 하는 동안 기판들 상으로 입자가 유동 되는 것을 방지하기 위한 것이다. 즉, 주위 환경으로부터 다양한 종류의 입자들이 기판상에 달라붙는 것을 방지한다.
에스엠아이에프 시스템은 세 개의 주요 구성요소를 포함한다. 즉, (1) 기판 및/또는 기판 카세트들을 저장하고 이송하기 위하여 사용되는 포드(Pod)들; (2) 노출된 기판들 및/또는 카세트들이 반도체 제조 장치의 내부로 또는 내부로부터 이송될 수 있는 (깨끗한 공기로 채워진) 로드락 실; 및 (3) 기판들 및 캐리어들의 외부 파티클에 노출되지 않도록 상기 에스엠아이에프 포드들 및 로드락 실의 기판들 및/또는 캐리어들을 이송하기 위한 인터페이스를 포함한다.
여기서, '기판'이라 함은 반도체 장치의 제조를 위한 처리부에서 처리되는 다양한 물품을 포함한다. 예컨대, '기판'이란 용어는 반도체 웨이퍼, 레티클 (reticle), 박막 헤드 웨이퍼(Thin-film head wafer), 평판 디스플레이, 유리판 또는 디스크 등을 포함하며 이에 국한되지 않는다.
에스엠아이에프 포드들은 일반적으로 기판들이 수납되어 이송되는 밀폐된 환경을 제공하기 위하여 포드 쉘(pod shell)과 포드 쉘에 커플링 되는 포드 도어(door)로 구성된다. 그러나 다양한 기판의 크기 및 반도체 제조장치의 인터페이스 방향에 따라 에스엠아이에프 포드들도 다양한 형태를 가진다.
일반적으로, 에스엠아이에프 포드는 바닥 오픈 형태 또는 전방 오픈 형태의 구조를 가질 수 있다. 바닥 오픈형 에스엠아이에프 포드에서, 포드 도어는 포드 바닥에 수평으로 설치되고, 기판들은 상기 포드 도어 상에 지지되어 있는 카세트 내에 수납되어 있다. 전방 오픈형 포드에서, 상기 포드 도어는 포드 바닥에 수직인 평면에 위치하고, 기판들은 포드 쉘 내에 장착되어 있는 선반들 상에서 포드 바닥에 평행하게 지지된다.
도 3은 본 발명에 따른 포드를 나타내는 정면도이다. 도 3을 참조하면, 포드(1)는 상부 플레이트(10), 하부 플레이트(20), 한 쌍의 측면 플레이트(30) 및 측면 플레이트 내벽에 설치된 복수의 선반들(40)을 포함한다.
도 3에 도시한 바와 같이 포드(1)는 하나 이상의 기판(2)을 수납하며 기판이 포드 안팎으로 이송되도록 전면 오픈형인 포드 쉘(도시되지 않음)을 포함하는 전면 오픈형 에스엠아이에프 포드(전면 개구 에스엠아이에프 포드)일 수 있다. 포드는 외부 환경에 대하여 포드 내부를 밀폐할 수 있도록 전면에서 포드 쉘에 커플링 되는 수직 도어(도시되지 않음)를 포함한다. 포드(1)는 반드시 에스엠아이에프 포드 일 필요는 없으며 다양한 기판을 수용할 수 있는 다양한 종류의 캐리어를 포함한다.
또한, 포드(1)는 바닥 오픈형 포드(바닥 개구 포드)로 구성될 수도 있다.
포드(1)는 한 쌍의 측면 플레이트(30)를 소정 거리 이격시켜 연결하는 상부 플레이트(10)와 하부 플레이트(20)를 포함한다. 한 쌍의 측면 플레이트(30) 각각의 내벽에는 기판(2)을 지지하는 선반(40)들이 설치된다. 하부 플레이트(20)에 평행하게 하나의 기판(2)을 지지하기 위한 한 쌍의 선반(40)들은 각각 대응되는 측면 플레이트(30)의 내벽에 설치된다.
또한, 복수의 선반(40)들은 복수의 기판들을 일정한 간격으로 평행하게 지지한다. 예를 들면, 선반(40)들은 대응하는 기판(2)이 다음의 인접한 기판(2)으로부터 대략 10mm 정도 떨어져 위치할 수 있도록 기판(2)을 지지한다. 기판(2) 사이의 간격 및 포드의 높이는 포드에 수납되는 기판(2)의 수에 따라 다양하게 변화될 수 있다.
기판(2)을 지지하기 위한 선반(40)들은 일반적으로 니켈(Ni)로 도금된 알루미늄(Al)과 같은 금속 등으로 형성된다.
도 4는 본 발명에 따라 도 3에 도시된 선반을 나타내는 정면도이다. 도 4를 참조하면, 선반(40)은 선반(40)의 하부 면으로부터 돌출되어 인접한 선반(20) 상에 놓이는 기판(2)을 정렬하는 가이드(41)를 포함한다. 또한, 선반(40)은 가이드(41)의 표면에 설치되어 가이드(41)와 기판(2)의 가장자리가 충돌하는 것을 방지하기 위한 완충재(42)를 포함한다.
완충재(42)는 측면 플레이트(30)의 내벽과 마주보지 않는 가이드(41)의 일 측면에 설치된다. 완충재(42)는 예를 들어 충격을 흡수할 수 있는 고무 콘(cone)일 수 있으며, 낮은 마모율 및 낮은 입자 발생률을 가진 재료로 형성된다. 따라서, 완충재(42)는 기판(2)의 가장자리가 알루미늄(Al) 등으로 이루어진 가이드(41)에 직접 충돌함으로써 가이드(41)의 표면이 벗겨져 알루미늄 파티클이 형성되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 완충재(42)와 기판이 닿는 면적은 기판(2)이 가이드(41)의 측면에 직접 닿는 면적보다 작다. 따라서, 완충재(42)와 기판(2)의 가장자리 사이의 마찰 면적을 줄임으로써 파티클 발생률을 감소시킬 수 있다. 완충재(42)는 가이드(41)로부터 분리되어 교체될 수 있는 형태로 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경할 수 있음은 물론이다.
본 발명에 따르면 포드의 선반에 완충재를 설치함으로써 기판과 포드 내벽 사이의 마찰로 인한 파티클 발생을 방지하여 반도체 제조 공정의 정확도 향상에 기여할 수 있다.

Claims (5)

  1. 복수의 기판들을 지지하기 위한 복수의 선반들을 포함하는 포드에 있어서,
    상기 선반들 각각은 상기 선반의 하부 면으로부터 돌출되어 상기 기판을 정렬시키기 위한 가이드; 및
    상기 가이드에 설치되며, 상기 가이드와 상기 기판 사이의 마찰에 의한 파티클 형성을 방지하기 위한 완충재를 포함하는 것을 특징으로 하는 포드.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기판은 레티클, 웨이퍼, 평판 디스플레이, 유리판, 디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 포드.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 완충재는 고무 콘(cone)을 포함하는 것을 특징으로 하는 포드.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 선반은 알루미늄 프레임으로 형성되는 것을 특징으로 하는 포드.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 완충재는 상기 가이드로부터 분리되어 교체할 수 있는 형태로 설치되는 것을 특징으로 하는 포드.
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