450mm로의 전환을 가능하게 하는 SEMI 표준화

450mm로의 전환을 가능하게 하는 SEMI 표준화
By James Amano, Senior Director, SEMI International Standards


2007년 최초로 SNARF(표준규격화 제안)를 도입한 이후 SEMI의 450mm 표준화 노력은 급격한 성장을 보이며 2013년 5월 기준 450mm 관련 총 15개의 SEMI 표준이 공표되었다. 이처럼 표준화를 통해 발표된 웨이퍼와 캐리어(carriers), 로드포트(loadports), 테이프 프레임(tape frames)에 대한 규격 사항은 반도체 업계가 지속적으로 장비 및 재료, 인터페이스, 공정 개발을 이어나갈 수 있도록 한다. 그러나 450mm 웨이퍼 제조로의 성공적인 전환을 위해서는 앞으로 좀 더 많은 표준화 작업이 긴요하다.

SEMI 표준화 태스크 포스(SEMI Standards task forces)는 현재 고객사의 요구사항을 최우선으로 13개의 또 다른 제안서를 작업 중에 있다. 새로운 제안서가 오는 7월경 발표될 예정이다.

표준화 작업 중 가장 중요한 이정표는 2008년 발표된 SEMI M74 - 규격 사항(SEMI M74 - Specification)이다. 이는 450mm 직경 기계적 핸들링 연마 웨이퍼(Diameter Mechanical Handling Polished Wafers)를 위한 세부 사항을 담고 있으며 실리콘 웨이퍼 위원회(Silicon Wafer Committee)가 개발한 내용이다.

SEMI M74 - 세부 사항에는 직경과 두께, 등급, 가장자리 모양, 표면의 마감처리 등 450mm 웨이퍼를 위한 크기 관련 요구 사안이 들어있다. 웨이퍼 두께로 채택된 값인 925μm은 우수한 표면 지형을 가능하게 하고 웨이퍼 파손을 최소화하며 중력으로 인한 휘어짐을 막고 결정 성장(crystal yield)을 최대화할 수 있을 것이라는 판단 하에 결정된 수치다.

450mm 반도체 산업의 시대가 아직 확실히 공표되지는 않았지만 장비제조업체와 공급업체는 초기 디자인이나 타당성 조사, 디자인 실험을 지원하고 비교를 위한 평균 기준을 제시하기 위해 450mm 핸들링 웨이퍼의 표준 사양을 필요로 한다. 이러한 업체들의 노력은 450mm 웨이퍼, 캐리어, 로드 포트, AMHS, 도량형을 포함한 다양한 사안에 대한 즉각적인 연구 및 초기 디자인 조사로 이어졌으며 일부 장비는 이미 개발 중이다.

일단 SEMI M74를 통해 크기에 대한 세부 사항이 결정되자 피지컬 인터페이스 & 캐리어 위원회(Physical Interfaces & Carriers Committee)는 웨이퍼 캐리어, 로드포트, 운송 시스템 등 450mm 웨이퍼를 운반하거나 취급 시 필요한 주요 요소를 표준화했다. SEMI E154 - 450mm 로드 포트를 위한 기계적 인터페이스 세부 사항(Mechanical Interface Specification for 450mm Load Port)이 가장 먼저 나왔으며 인터페이스 관련 정보는 다음과 같다.


  • 로드포트 & 캐리어 전달 시스템(Load Port and Carrier Delivery System) (300mm SEMI E15.1 & E64와 비슷한 정도);
  • 포트 & 캐리어 도어(Port and Carrier Door) (300 mm SEMI E62와 비슷한 정도);
  • 로드 포트 & 반도체 제작 공정 설비(Load Port and Semiconductor Manufacturing Process Equipment)(300mm SEMI E63과 비슷한 정도)

 

그리고 SEMI E158 - 450mm 웨이퍼(450 FOUP)를 운송 및 저장하는데 사용되는 팹 웨이퍼를 위한 기계적 세부 사항(Mechanical Specification for Fab Wafer Carrier Used to Transport and Store 450mm Wafers)과 기구 커플링(Kinematic Coupling)이 잇달아 발표되었으며 기준면, 기구 커플 핀 모양과 위치, 컨베이어 레일의 위치와 크기, 불순물 제거 포트를 놓을 위치, 자동 처리 지역, 웨이퍼 지원 기능, 인접 웨이퍼 슬롯(웨이퍼 피치) 사이의 거리를 포함한 기준이 마련됐다.

이후 12개의 450mm SEMI 표준화가 발표되었으며 그 중에는 어셈블리 & 패키징 위원회(Assembly and Packaging Committee)에서 내놓은 테이프 프레임에 관한 두 개의 제안서도 있다. 그리고 클러스터 툴(cluster tool)과 공정 모듈 인터페이스에 대한 새로운 표준화는 이번 달 말 발표될 예정이다. 지금까지 발표된 450mm 표준화 관련 자료는 http://www.semi.org/node/42416에서 확인할 수 있다. 한편, SEMI 표준화에 대한 보다 자세한 내용은 아래 링크에서 확인할 수 있다.


 

 


  • SEMI 표준 관련 문의: 심은정 과장(02-531-7808, eshim@semi.org)
    SEMI 표준 구입 문의: 김종태 차장(02-531-7805, jkim@semi.org)