반도체 운반 캐리어(SMIF, FOUP)

SMIF

SMIF(Standard Mechanical Interface)는 반도체 웨이퍼 제조 및 클린룸 환경에서 사용되는 웨이퍼 캐리어이며, 1980년대에 팔로알토에 있는 Hewlett-Packard의 "마이크로넛(micronauts)"으로 알려진 그룹에 의해 개발되었다. SMIF는 SEMI 규격(SEMI E19)로 표준화 되어 있다.

 

SMIF는 공기 흐름, 압력 및 입자 수가 제어되는 소형 환경을 제공하여 웨이퍼를 오염으로부터 보호하는 것이다. 각 SMIF 포드에는 웨이퍼가 수평으로 저장되는 웨이퍼 카세트가 있고, 포드의 바닥 표면은 열릴 수 있게 되어 있어 SMIF 포드를 로드 포트(Load Port)에 놓으면 웨이퍼를 제거할 수 있도록 하단 도어가 열리도록 설계되어 있다.

 

웨이퍼와 패터닝을 위한 포토마스크 모두 반도체 제조 환경에서 SMIF 포드로 처리할 수 있다. 웨이퍼 못지 않게 포토마스크도 오염이 되지 않게 하는 것이 중요하다.

SMIF는 일반적으로 200mm 이하의 웨이퍼에 사용되며, 300mm 웨이퍼는 FOUP(Front Opening Unified Pod)를 사용한다.

 

사진. SMIF 및 SMIF Loading 사진 (출처 : www.fabmatics.com, www.intellion.com)

FOUP

FOUP(Front Opening Unified Pod 또는 Front Opening Universal Pod)는 실리콘 웨이퍼를 고정하도록 설계된 특수 플라스틱 캐리어로, 통제된 환경에서 안전하고 안전하게 처리되며, 가공 또는 측정을 위해 웨이퍼르 운반할 수 있게 하며 300 mm 이상의 웨이퍼를 대상으로 사용한다. FOUP는 SEMI E47.1-1106 표준에 기술기준이 언급되어 있다.

FOUP는 1990년대 중반에 최초의 300mm 웨이퍼가 사용되면서 등장하기 시작했다. 웨이퍼가 커지면서 크기와 강도가 상대적으로 낮은 SMIF 대신 새로운 캐리어가 필요해지기 시작했으며, FOUP가 등장하게 되었다. SMIF 포드에서 FOUP 설계로 전환하면서 웨이퍼를 고정하는 데 사용되는 탈착식 카세트는 고정 웨이퍼 컬럼으로 대체되었다. 도어는 하단 방향에서 전면 방향으로 재배치되어 반도체 제조공정의 자동 처리 장비가 웨이퍼에 접근할 수 있도록 설계되었다. 300mm FOUP의 피치는 10mm인 반면, 13슬롯 FOUP의 피치는 최대 20mm이며, 완전히 적재된 25개 웨이퍼 FOUP의 무게는 7kg에서 9kg 사이이기 때문에, 반도체의 로딩 등에 자동화 공정으로 진행되는 것이 필요하다. 이를 위해 각 FOUP에는 커플링 플레이트와 인터페이스 구멍이 있어 FOUP를 적재 포트에 배치하고 AMHS(Automated Material Handling System)에 의해 다른 공정 도구나 스토커 또는 언더트랙 보관과 같은 보관 위치로 픽업 및 이송할 수 있도록 설계되어 있다. 또한, FOUP는 도구 또는 AMHS의 RF 리더로 식별할 수 있는 RF 태그를 사용하기도 한다.

또한, FOUP는 장치 수율을 높이기 위한 노력의 일환으로 공정, 측정 및 저장 도구를 통해 퍼지 가스를 적용할 수 있는 기능을 갖추기도 한다.

사진. FOUP 및 FOUP Loading 사진(inquivixtech.com, kensingtonlabsus.biogspot.com)