KR100253957B1 - 하방향 지향 기판을 처리하기 위한 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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사쏜알.소메크
살즈만 필립엠.
비에르니 오스카유.
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제임스 조셉 드롱
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Abstract

페이스 다운(face down) 배치에서 웨이퍼를 취급하고 처리하는 구조와 방법에 관한 것으로 로보트 삽입 블레이드가 외부 주변부에서만 웨이퍼에 닿는 원뿔형으로 경사진 웨이퍼 고정표면을 갖는 리세스(recess)에서 처리하고자 하는 웨이퍼를 지지하고, 웨이퍼가 챔버내에 위치될 때, 씨(C)자형 지지 조립체로부터 지지되는 경사진 접촉 표면과 3개의 운반 핑거의 세트가 서스셉터 저부면에 인접하게 웨이퍼를 상승시키고, 웨이퍼의 큰 부분을 덮는 서스셉터 면중의 리세스는 처리 챔버 압력에 비하여 배기되고, 처리 챔버와 웨이퍼 뒤의 배기된 리세스 사이의 차압이 웨이퍼를 지지할 때 운반 핑거 지지체는 낮아지게 되고 웨이퍼와 서스셉터 조립체에서부터 회전되며, 이어 진공에 의해 부착된 웨이퍼 서스셉터는 씨(C)자형 지지 조립체에 의해 지지된 섀도우 링과 접촉하여 처리위치 및 맞은편의 가스 분배판으로 낮추어진다.

Description

하방향 지향 기판을 처리하기 위한 기판 처리 장치 및 방법
제 1 도는 본 발명에 따른 관련 외부 특징을 갖는 웨이퍼 처리챔버의 사시도이다.
제 2 도는 제 1 도의 처리챔버의 상단에서 본 평단면도이다.
제 3a 도 내지 제 3f 도는 제 1 도의 처리챔버의 개략적 측단면도로서, 본 발명에 따라 웨이퍼가 처리챔버내에 삽입되어 하방향 지향(face down) 처리위치로 이동될 때의 웨이퍼의 취급을 나타내는 도면이다.
제 4 도는 제 5 도의 로보트 블레이드(robot blade)의 부분적 측단면도이다.
제 5 도는 본 발명에 따른 로보트 블레이드의 평면도이다.
제 6 도는 본 발명에 따른 서셉터(susceptor) 리프트 조립체의 분해 사시도이다.
제 7 도는 제 6 도의 서셉터 리프트 조립체의 단면도를 포함한 제 1 도의 처리챔버의 부분 단면도이다.
제 7a 도는 제 7 도의 서셉터 리프트 조립체의 밀봉 구조의 확대도이다.
제 8 도는 제 9 도의 서셉터의 측단면도이다.
제 9 도는 본 발명에 따른 서셉터의 저부면을 도시한 도면이다.
제 10 도는 본 발명에 따른 운반 핑거(transfer finger) 지지 조립체의 분해 사시도이다.
제 11 도는 제 10 도의 운반 핑거 지지 조립체 장치의 부분 단면도이다.
제 12 도는 본 발명에 따른, "C"자 형상의 채널 덮개가 제거된 운반 핑거 지지 조립체의 "C"자 형상의 채널을 도시한 평면도이다.
제 13 도는 제 12 도의 선 13-13을 따라 절단한 "C"자 형상의 채널의 단면도이다.
제 14 도는 본 발명의 다른 태양을 도시한, 웨이퍼 처리챔버를 관통하여 나타낸 부분 절결 횡단면도이다.
제 15 도는 제 14 도에 도시된 웨이퍼 지지 척(chuck)의 평면도이다.
제 16 도는 제 15 도의 선 16-16을 따라 절단한 횡단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20 : 처리챔버 장치 21, 202 : 처리챔버
22 : 진입구(access port) 23 : 투명 창
24, 215, 216 : 가열기 램프 25 : 처리챔버 벽
40, 210 : 웨이퍼(wafer) 26 : 가스분무판
41 : 웨이퍼의 단부 43 : 웨이퍼의 폭
43 : 웨이퍼의 표면 46 : 로보트 블레이드
47 : 로보트 블레이드의 폭 49, 50 : 블레이드의 단부
51 : 노치(notch) 53 : 리세스(recess)
55, 56 : 외부단부 58,59 : 경사부의 단부
60 : 경사부(slope) 61, 62 : 제 1, 제 2 경사부
71 : 밀봉 벨로우즈 72 : 회전 제어 샤프트
71a, 93 : 크랭크 아암(crank arm) 74, 178, 218 : 리프트 샤프트
76a, 76b, 76c : 웨이퍼 운반 핑거 77 : 웨이퍼 리프트 위치
78 : 철수 위치 79 : 중심 회전축
80 : 수평부재 83 : 키이 홈(key way)
84, 85 : 플랜지(flange) 86, 87, 88 : 운반 핑거 샤프트
89 : 베어링 하우징(bearing housing) 90 : 오목부
95, 14 : 볼 100 : 스페이서 판(spacer plate)
101 : 유지판 106 : 고리형 채널
108, 109 : 크랭크 아암 연결부재 110 : 구동링크(drive link)
111 : 운반 핑거 회전 장치 112 : 운반 핑거 지지 조립체
118, 119 : 제 1, 제 2 운동방향 125 : 섀도우 링 조립체
126, 127, 128 : 섀도우 링(shadow ring)
129 : 행거 나사(hanger screw) 130 : 운반 핑거 제어 장치
138 : 서셉터(susceptor) 144 : 웨이퍼 지지점
156 : 허브(hub) 158 : 열전쌍
160 : 세라믹 열조절 디스크 165 : 서셉터 지지 아암
170 : 진공 튜브 171 : 컵
172 : 나사 174 : 접지 스트랩(ground strap)
177 : 서셉터 리프트 장치 179 : 벨로우즈(bellows)
204, 205 : 석영 창 206, 208 : 주입구, 배출구
212 : 척(chuck) 213 : 웨이퍼 고정장치
210 : 웨이퍼 리프트 장치 222 : 포겟(pocket)
224 : 웨이퍼 지지표면 227 : 중앙구역
229 : 구멍 231 : 보어(bore)
234 : 스커트(skirt)
본 발명은 화학증착(CAD) 공정과 같은 하방향 지향(face down) 공정중에 반도체 기판(웨이퍼)을 운반하고 고정시키는 것과 관련된 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼를 처리할 때 종종 입자들에 의해 웨이퍼의 표면이 오염된다. 반도체 처리 챔버를 통과하는 가스를 정화하고 여과시키기 위한 여러 가지 노력을 기울여 왔지만, 가끔씩 반도체 처리의 화학적 부산물(기상 증착물)에 의해서 반도체 처리챔버의 한쪽 표면에 일시적으로 고착되는 입자가 형성된다. 이러한 입자가 처리챔버의 표면에서 떨어져 나가면 처리되는 웨이퍼의 윗쪽 표면상에 떨어져서 오염을 일으킬 수 있으며, 불량한 웨이퍼가 제조된다. 이러한 입자에 의한 오염의 현상은 데이비스(Davis)등에게 허여된 미국 특허 제 4,842,680 호에 공지되어 있는데, 여기에는 진공상태에서 입자의 크기와 1m 떨어지는데 걸리는 시간의 비교 연구가 공개되어 있다. 최근에는 이러한 입자에 의한 오염을 방지하고, 입자와 가스의 분포로 인한 오염을 제거하는데 중력의 효과를 이용하기 위한 노력으로 하방향 지향 위치에서 웨이퍼를 처리하는 방법이 제안되었다.
텍사스 인스트루먼츠 인코포레이티드는 웨이퍼 처리기술의 개선책으로서 하방향 지향 웨이퍼 처리를 여러번 제안한 바 있다. 그러나, 하방향 지향 웨이퍼의 오염을 방지하기 위해서는 웨이퍼의 하방향 지향 처리표면이 접촉되지 않아야 한다. 이를 위해 시도된 기술중의 하나는 웨이퍼의 처리중에 웨이퍼를 지지하도록 웨이퍼의 표면이나 단부에 핀을 사용하는 것이다. 가공중에 웨이퍼를 지지하기 위해서 금속이나 세라믹 핀을 사용하면 불충분하게 고착된 증착 이상이 발생하는데, 이러한 증착 이상으로 인해 종종, 새로 증착되였지만 불층분하게 접착된 피막 재료가 벗겨지게 된다.
이러한 웨이퍼의 하방향 지향 처리기술은 특히 블랭킷 텅스텐(blanket tungsten)이 증착될 때 장점적인 것으로 간주되며, 또한 피막의 두께를 더 균일하게 조절할 수 있는 것으로 간주된다.
웨이퍼의 하방향 지향 처리기술을 도입하기 위한 상기 시도는 검토 및 시험되어 왔는데, 이러한 시도는 웨이퍼의 저장, 운반 및 처리중에 하방향 지향 표면을 오염시키지 않고 반도체 웨이퍼를 취급하는 합리적인 자동화된 방법이 없기 때문에 결과적으로 부적합하다고 판명되었다. 반도체 웨이퍼 처리시, 웨이퍼의 처리 표면에 자국을 만들지 않고 자동화 공정을 수행하는데 적합한, 반도체 웨이퍼를 하방향 지향 위치로 지지하기 위한 수단이 필요하다.
본 발명은 화학증착형 처리챔버의 안팎으로 웨이퍼를 운반하고 처리하는 동안 반도체 웨이퍼를 운반하고 지지하기 위한 장치와 방법을 제공한다. 웨이퍼의 운반과 처리중에 웨이퍼를 지지하기 위해서 하방향 지향 웨이퍼의 뒤쪽에 진공 그립을 사용한다.
가장 단순한 형태에 있어서, 상방향 지향(face-up) 웨이퍼 처리챔버가 뒤집어져 웨이퍼를 운반하고 처리하는 동안 이 웨이퍼를 취급하고 지지하는데 필요한 구조체를 지지하도록 재구성된다. 원형의 웨이퍼는 이 웨이퍼를 처리챔버내로 옮기는 로보트 블레이드상에 하방향 지향 상태로 놓여진다. 이러한 로보트 블레이드는 경사진 원추형의 표면을 가진 오목한 웨이퍼 수용부분을 갖는데, 웨이퍼는 상기 수용부분의 바깥단부와 밀접한 상기 수용부분의 하부 표면상에 지지된다. 이러한 로보트 블레이드가 처리챔버내로 이동해서 웨이퍼를 처리위치의 바로 위에 위치시킨다.
운반 핑거 지지 조립체는 웨이퍼를 블레이드로부터 상승시키는데, 이 운반 핑거 지지 장치는 웨이퍼를 향하여 연장하는 세 개의 운반 핑거를 포함하고 있다. 각 핑거는 웨이퍼 에지 아래에 위치되는 테이퍼진 또는 경사진 단부 표면을 가져서, 운반 핑거가 상승될 때 로보트 블레이드로부터 웨이퍼를 들어올리게 된다. 상승될 때, 운반 핑거와 웨이퍼간의 접촉은 일반적으로 웨이퍼의 최외곽 에지 근처의 하부 표면과 각 핑거상의 한 지점에서 일어나거나 선접촉이다.
웨이퍼가 서셉터 지지 조립체의 서셉터 지지 아암에 의해 지지된 하방향 지향 서셉터에 밀접한 위치에 도달할 때까지, 웨이퍼는 운반 핑거 지지 조립체의 세개의 핑거에 의해 상승된다. 하방향 지향 서셉터는 리세스된 면(recessed face)을 포함한다. 리세스는 편평한 면상에 웨이퍼를 지지하기 위해서 리세스로부터 돌출되는 일련의 웨이퍼 지지점을 포함한다. 그 다음, 서셉터의 리세스에 연결된 진공시스템이 작동되어, 처리 챔버와 서셉터 진공 시스템 사이에 생긴 차압에 의해 웨이퍼를 서셉터 저부면에 대하여 단단히 고정시키기에 충분한 힘이 제공된다.
이어, 운반 핑거 지지 조립체가 하강되고 운반 핑거는 웨이퍼를 처리 위치에 위치시키기 위해 하강될 때 서셉터와 웨이퍼 조립체의 경로로부터 벗어나도록 이동된다. 처리 위치에서, 웨이퍼와 서셉터는 챔버 가스분무판에 대향하는 섀도우 링 조립체 상에 놓인다. 섀도우 링 조립체도 운반 핑거 지지 조립체로부터 지지된다.
서셉터를 지지하는 서셉터 지지 아암은 속이 비어 있으며, 서셉터 면상의 리세스를 진공원에 진공 연결시키는 금속관 진공 통로를 내포한다. 서셉터 배면의 중심을 향한 열전쌍 와이어는 상기 금속관의 내부로 연장하여 서셉터 배면의 중심에 위치한 열전쌍에 연결되어 있다.
서셉터 면과 리세스의 디자인은 가열되는 웨이퍼의 면에 걸쳐 온도 균일성을 개선시킨다. 웨이퍼 뒤의 서셉터 면의 리세스의 깊이를 증가시키면 서셉터 면상의 상응하는 위치에서의 웨이퍼로의 열전달이 감소된다. 웨이퍼 서셉터 조립체 주변에서의 열손실은 서셉터 중심에서의 열손실에 비해 높기 때문에, 소정의 구조는 서셉터 중심부근에서 가열을 덜 시키기거나 열손실을 크게 하여 서셉터의 주변부의 열손실을 보상하고, 웨이퍼의 걸친 온도의 균일성을 향상시켜서, 그 결과 웨이퍼의 표면상에 피막이 더 균일하게 증착될 수 있다.
웨이퍼 운반 지지 조립체는 처리챔버의 고온으로 인한 손상을 방지하도록 세라믹 재료로 구성된 채널과 같은 "C"자 또는 낫 모양의 부분적 후프(hoop) 형상을 취하고 있다. 이러한 "C"자 모양의 채널은 운반 핑거를 연결하여 이 부재들을 동시에 움직이게 할 수 있는 링크(link)를 포함하는 운반 핑거 회전 장치를 포함하고 있다. 각각의 핑거 샤프트는 핑거 샤프트의 크랭크 아암(crankarm)으로 공지되어있는 오프셋 핀(offset pin)을 갖추고 있다. 인접한 핑거 샤프트의 크랭크 아암은 크랭크 아암 연결부재(링크)에 의해 연결되어 있어서 하나의 연결 부재의 움직임으로 크랭크 아암과 핑거 샤프트가 동시에 움직인다.
운반 핑거가 그 돌출된 위치로부터 철수(접혀진) 위치로 회전할 때 이 운반 핑거는 웨이퍼와 서셉터 조립체의 경로의 바깥쪽에 위치해 있는데, 그 이유는 상기 조립체가 운반 핑거의 아래의 위치로 내려가서 웨이퍼 처리위치에 있는 섀도우 링 조립체 안으로 진입하기 때문이다.
"C"자형의 운반 핑거 지지 조립체의 후프내 개구는 서셉터 지지 아암 및 서셉터 지지 조립체가 운반 핑거 조립체와 독립적으로 처리 챔버내에서 상하로 자유롭게 움직일 수 있게 하고, 상기 두 조립체 사이의 충돌을 방지한다.
운반 리프트 핑거는 핑거 축내의 상응하는 오목부(indentation)와 운반 핑거의 수평부에 의해서 운반 핑거 지지 조립체로부터 지지되어 있는 핑거 샤프트상에 보유되어 있다. 세라믹 볼(bal1)은 핑거 샤프트의 오목부내에 위치해 있고, 운반 핑거 샤프트의 연결구멍의 수평부내에 있는 상응하는 오목부(폐쇄된 끼움식 반구형 키이홈)에 의해서 고정되어 있다.
운반 핑거 회전 장치에 의해서 운반 핑거가 움직이는데, 이러한 회전 장치는 각각 핑거 샤프트에 의해서 지지되어 있는 운반 핑거들로 구성되어 있다. 핑거 샤프트의 상단부에는 2 개의 플랜지가 갖추어져 있다. 이러한 플랜지의 단부를 관통하는 구멍은 핑거 샤프트의 종축에 평행하고 핑거 샤프트에 대한 크랭크 아암으로 작용하는 피봇핀(pivot pin)을 수용한다.
크랭크 아암 연결부재들은 인접한 핑거 샤프트의 크랭크 아암을 연결시킨다. 이 크랭크 아암 연결부재들은 핑거 샤프트의 플랜지 상의 핀 구멍과 정합하는 최단부에 구멍이 형성되어 있어서, 이 연결부재가 핑거 샤프트의 플랜지들 사이에 위치하고 핀이 제자리에 있을 때 크랭크 아암 연결부재의 운동에 의해 핑거 샤프트가 그 베어링 상에서 회전하게 된다.
"C"자형의 운반 아암 지지부재의 둘레에 3 개의 운반 핑거가 제공되어 있다. "C"자형의 양 말단에 가장 인접한 각각의 운반 핑거 조립체는 하나의 크랭크 아암핀만을 가지고 있다. 2 개의 말단 조립체 사이에 위치한 운반 핑거 조립체는 서로간에 인접하게 위치한 2 개의 크랭크 아암핀을 갖추고 있어서, 하나의 연결 부재가 한 방향으로 움직일 때 다른 하나의 연결 부재도 같은 방향으로 움직인다. 그러나, 이러한 중간 운반 핑거 조립체는 2 개의 크랭크 아암 연결부재가 연결될 수 있는 단 하나의 크랭크 아암을 갖거나 또는 중간 크랭크 아암의 회전축의 양측에 2개의 크랭크 아암을 가질 수 있으며, 이 부재들은 같은 방향보다는 반대 방향으로 움직인다.
낫 모양의 핸들에 배치되어 있는 구동부재("C"자형 부재로부터 돌출된 부분)가 크랭크아암 연결부재중의 하나에 고정되어 있어서 이러한 단단한 구동부재의 움직임으로 인하여 전체의 운반 핑거가 각각의 운반 위치와 접혀진 위치 사이에서 동시에 움직인다.
크랭크 아암 연결부재가 결합되지 않도록, 원형의 대응 보어(counter-bore)내에 들어 있는 볼 베어링은 일반적으로 운반 핑거 조립체들 사이의 중심에 위치한 각각의 크랭크 아암 연결부재의 아래에 설치되어 있다. 크랭크 아암 연결부재는 움직일 때 볼 베어링 위에 얹혀서 움직인다.
이러한 여러 가지 조립체의 구조는 또한 기판 처리챔버내에서 기판을 취급하는 방법을 규정한다. 이러한 방법은 처리챔버내에서 기판의 처리위치 위에 기판을 설치하고, 이 기판을 서셉터 조립체로 들어올리며, 서셉터에 기판을 확실하게 부착 시키기 위하여 서셉터에 진공을 가하고, 서셉터 조립체에 부착된 웨이퍼로부터 웨이퍼 리프트 장치를 배출하며, 웨이퍼 서셉터의 조립체의 경로에서부터 처리위치쪽으로 그 경로를 이동시키도록 웨이퍼 리프트장치를 조작하고, 웨이퍼를 처리하기 위해서 웨이퍼 및 서셉터의 조립체를 처리위치로 하강시킴으로써 기판을 이동시키는 순서를 따른다.
본 발명의 구조와 방법은 하방향 지향(face down) 상태의 반도체 웨이퍼의 자동화된 운반 및 처리가 확실히 종래 기술에 비해 용이하게 실행될 수 있다는 점에서 종래 기술을 크게 개선시겼다.
하방향 지향 위치에서 반도체 기판(웨이펴)을 처리함에 따른 장점을 이용하기 위해서는 이들 기판의 운반과 취급시에 처리 웨이퍼 표면에 오염이 발생하는 것을 방지해야 한다. 이러한 오염은 기판의 운반과 처리중에 기판의 면에 부착되는 부유 입자에 의해 발생할 수 있거나, 또는 접촉의 결과로 웨이퍼의 표면상에 미량의 원자나 입자를 남길 수 있는 이물체(금속, 세라믹 등)와의 접촉에 의해(아주 미소한 접촉으로도 자국을 남길 수 있다) 오염이 발생할 수도 있다. 모든 종류의 이질입자, 특히 반도체의 성능에 영향을 미칠 수 있는 원자구조를 가진 입자가 방지 되어야 한다. 반도체 처리산업에서 통상의 작업 방법은 처리되는 웨이퍼의 배면을 위나 옆에서 지지하는 것이다. 웨이퍼의 앞면(처리되는 웨이퍼의 옆면)이 윗쪽을 향할 때 웨이퍼의 중량과 무게는 운반되는 동안 웨이퍼를 적절한 위치에 유지하고, 웨이퍼의 처리도중에 이 웨이퍼를 처리위치에 유지하기에 충분하다.
웨이퍼를 하방향 지향 위치에서 처리하기 위해서는 이 웨이퍼를 뒤집어서 취급(하방향 지향 처리)하여야 하며, 또는 정상적인 상방향 지향 운반 배향으로부터 소망의 하방향 지향 처리위치로 웨이퍼를 돌려놓아야 한다. 취급도중 웨이퍼의 접촉에 의해 웨이퍼의 단부나 그 부근에 결함이 발생할 가능성이 높아진다고 공지되어 있다. 또한, 정상적인 웨이퍼 처리중에는 섀도우(차단재) 링이 웨이퍼 에지의 둘레를 덮어 웨이퍼 에지를 밀봉하도록 제공되며, 그 결과 웨이퍼의 에지의 주위로 처리가스가 확산되어 웨이퍼의 배면상에 화학증착(CVD) 공정의 산물이 증착되는 것을 방지한다. 웨이퍼의 배면상의 증착은 오염 물질로 간주되고 부적합하게 되어, 많은 반도체 용도에 대해 웨이퍼가 불량하게 된다. 이러한 불량율을 최소화하고 웨이퍼의 단부에 발생하는 미소한 결함 및 오염을 줄이기 위해서, 웨이퍼의 외곽 3밀리미터는 배제 구역으로 간주된다. 따라서 오염을 발생시키지 않고 웨이퍼를 불량으로 만들지 않으면서 소위 배제 구역인 웨이퍼의 원주둘레의 밴드에 접촉할 수 있다.
상방향 지향 위치에서 처리되는 웨어퍼를 취급하도록 형성되어 있는 로보트 블레이드(46)(제 1 도)는 점선(65)(제 4 도)으로 도시된 바와 같이 취급되는 웨이퍼를 수용하는 (종래의) 계단형 리세스를 갖는다. 제 4 도에 도시된 바와 같이, 처리표면이 윗쪽으로 향해 있을 경우 일련의 계단형 랜드(land)상에 지지되어 있는 웨이퍼가 매우 적절하다. 랜드와 접촉하는 웨이퍼의 배면이 처리되지 않을 때는, 이 배면이 오염되는 것에 관계없이 웨이퍼의 배면이 랜드의 단부와 겹쳐질 수 있다.
그러나, 처리될 웨이퍼 면이 하방을 지향하고 있을 때는, 웨이퍼의 배제구역 외측과 접촉하는 것을 방지하고 웨이퍼가 오염되는 것을 방지하기 위해서 편평한 계단 또는 랜드의 폭이 최소로 되어야 한다. 웨이퍼를 수용하는 랜드의 전체 폭은 이 랜드상에 웨이퍼를 위치시키는 경우의 미소한 오차를 수용할 수 있을 정도가 되어야 한다. 이러한 일련의 제한은 하방향 지향 위치에서 처리될 웨이퍼를 운반하는 편평한 랜드가 매우 좁아야 하고, 웨이퍼를 로보트 블레이드상에 설치하기 위한 장치가 웨이퍼를 아주 정확하게 위치시켜야 하는 조건을 필요로 한다. 이렇게 함으로써 웨이퍼가 랜드의 벽에 걸리는 것이 방지되고 또한/또는 웨이퍼의 표면이 랜드의 단부와 접촉하여 오염되는 것이 방지된다.
처리가스에 노출될 웨이퍼 면(43)(제 4 도)의 배제구역내의 웨이퍼가 바닥 중심부에 접촉하는 것을 피하기 위하여, 상부 표면에 형성된 리세스(50)를 가진 삽입수단(로보트 블레이드)(46)이 처리 챔버의 안팎으로 웨이퍼를 운반하는 동안 웨이퍼(40)를 지지한다. 이러한 리세스의 저부면 에지에는 경사부(60)가 형성되어있다. 경사부(60)의 저부 에지(59)는 리세스의 중심과 일치하는 중심을 가지며 웨이퍼(40)의 직경보다 작은 직경을 가진 가상의 원에 의해서 규정된다. 경사부(60)는 에지(58,59)에 의해 규정되며, 그 표면은 선을 따라서 블레이드 리세스(53)의 중심축상의 한 지점을 향하여 미소각(바람직하게는 1°내지 3°)으로 기울어져 있다. 이러한 경사부(60)는 경사 표면, 웨이퍼 에지 지지 전이부, 하나 이상의 리테이너(retainer), 기판 지지면, 블레이드의 중앙부 쪽을 향해서 하측 및 내측으로 경사진 프로파일, 및 완만한 기울기를 가진 2개 이상의 환형 밴드부 세트 등으로도 지칭되며, 상기 경사부의 표면은 정점이 블레이드의 중앙축상의 수렴점에 위치하며 선택된 일정 각도(이 경우,1° 내지 3°)로 방사상으로 퍼지는 원뿔체의 표면에 일치한다.
앞서 언급한 바와 같은 헝상을 이루고 있는 로보트 블레이드(46)는 처리될 웨이퍼의 바닥측 또는 바닥면(43)에 접촉하거나 손상을 입히지 않고 웨이퍼(40)를 지지한다. 웨이퍼의 에지(41)에서의 선접촉만이 있을 뿐이다. 따라서, 로보트 블레이드(46)가 웨이퍼(40)를 그 처리될 표면(43)이 하방향 지향 상태로 또한 처리될 표면(43)과의 접촉이 완전히 배제된 상태로 저장 및 운반할 수 있다.
처리될 표면(43)이 하방향 지향 위치로 있는 웨이퍼(40)는 웨이퍼 처리 챔버 조립체(20)내로의 운반을 위해 제 1 도에 도시된 바와 같이 지지되어 있다. 처리 챔버 조립체(20)는 처리챔버(21)와, 가열수단(통상적으로, 가열기 램프 또는 뱅크의 세트)(24)과, 운반 핑거 제어 장치(130) 및 진공원 또는 진공 인가 수단에 연결되어 있는 서셉터 위치 제어 장치(182)를 포함하는데, 이 진공 인가 수단은 통상적으로 기존 진공장치(들)(184)로의 별개의 진공펌프 또는 진공 파이프이다.
처리챔버(21)는 여러개의 벽(25)으로 둘러싸여 있다. 처리챔버(21)의 상부 표면 또는 벽에는 투명 창(23)(바람직하게는, 용융된 석영 구조물)이 설치되어 있어서, 가열기 램프(24)가 이 창(23)을 통해서 비추어 처리 챔버를 가열한다. 또한, 이 처리챔버의 벽(25)은 제 2 도의 평면도에 도시된 바와 같이 챔버(21)의 내부와 연통되어 있는 밸브형의 개구 또는 진입구(22)를 포함한다. 진입구(22)가 개방되면, 웨이퍼를 지지하는 로보트 블레이드(46)는 챔버(21)내에서의 취급을 위해 웨이퍼를 웨이퍼 운반 위치(제 3b 도 참조)로 운반할 수 있다. 제 2 도에는 서셉터(138)의 부가적 요소와 그 장착요소, 웨이퍼 운반 핑거(76a 내지 76c)와 그 장착수단이 도시되어 있다.
서셉터의 형상은 제 6 도 및 제 7 도에 더 상세히 도시되어 있다. "C"자 형태의 핑거 지지 채널부재의 형상은 제 10 도 및 제 11 도에 도시되어 있다.
제 2 도의 평면도상에는 웨이퍼가 도시되어 있지 않은네, 그 이유는 이 웨이퍼가 서셉터(138)의 아래에 위치해 있고, 서셉터(138) 바로 아래의 웨이퍼 운반 위치(제 2 위치)(30)에서 이 서셉터(138)의 윤곽과 매우 가까운 윤곽을 가지고 있으며, 제 3b 도와 제 2 도에 도시된 바와 같이 운반 핑거 세트(76a,76b,76c)의 중앙에 위치해 있기 때문이다.
로보트 블레이드(46)는 처리챔버(21)(제 2 도)내에 웨이퍼(40)를 위치시키도록 형성되어 있다.
운반 핑거(76)들은 리프트 위치/배위(77)에 있을 때 웨이퍼(40)의 에지(41)까지 연장된다. 운반 핑거(76)의 돌출 (중앙) 단부에는 경사진 단부(81)(제 11 도 참조)가 형성되어 있는데, 이 단부(81)는 로보트 블레이드(46)(제 4 도 참조)의 경사진 밴드(60)와 유사하다. 로보트 블레이드의 경사 표면(60)은 리프팅 표면이 원추형으로 형성된 표면일 경우 최적의 작업을 수행하는데, 이는 원추형으로 형성된 로보트 블레이드의 표면은 웨이퍼 에지의 근처에서 웨이퍼의 저부를 연속적으로 균일하게 지지하기 때문이다. 로보트 블레이드(46)로부터 웨이퍼(40)를 들어올리기 위해 3 개의 운반 핑거(76)가 사용될 경우, 웨이퍼(40)와 접촉하는 3 개의 접촉점은 평면을 이루고, 웨이퍼가 3 개의 핑거상에 지지되어 있을 때 웨이퍼는 이 평면과 일치한다. 따라서, 운반 핑거(76)의 경사진 단부(81)에는 원추형으로 형성된 표면이 필요하지 않고, 대략 1°이상의 공칭 경사각이 제공되는 한 평편하거나 볼록하거나 그밖의 다른 형태를 갖는 경사 표면이 사용된다.
로보트 블레이드(46)는 웨이퍼 지지 리세스(53)의 구역에서 폭(47)을 가지고 있는 것으로 도시되어 있는데(제 5 도 참조), 이 폭(47)은 처리되는 웨이퍼(40)의 직경(42)(제 5 도에 가상의 원으로 도시됨)보다 작다. 로보트 블레이드(46)에 의해서 운반되는 웨이퍼의 직경 너머로 연장하는 로보트 블레이드의 선단부(50)에는 노치(51)가 형성되어 있다. 이 노치(51)는 경사부(60)에 의해서 형성되어 있는 가상의 연속 고리형 밴드를 제 1 경사부(61)와 제 2 경사부(62)의 두 부분으로 분리한다. 이러한 제 1, 제 2 경사부(61,62)의 바깥쪽 단부(55,56)에는 블레이드(46)의 선단부(50)에서 경사부의 단부를 한정하는 벽이 갖추어져 있다. 블레이드(46)는 선단부(50)와 대비되는 후단부(49)를 가지고 있다. 이러한 블레이드(46)의 형상은 제 2 도에 도시된 3 개의 운반 핑거(761,76b,76c)가 웨이퍼의 주변부에 접근할 수 있게 한다.
운반 핑거(76)들은 3 개의 운반 핑거(76a,76b,76c)를 지지하고 웨이퍼 운반 핑거 조립체(130)에 따라서 이들을 상하로 이동시키는 "C"자 형태(낫 모양)의 채널부재(106)(제 2 도 참조)에 의하여 지지되어 있다. 서셉터(138)를 지지하는 서셉터 지지 아암(165)과 운반 핑거(76)가 부딛치는 것을 방지하기 위해서 개방된 후프("C"자 형태)가 필요하다. 서셉터 지지 아암(165)은 서셉터 위치 제어 장치(182)에 의해 지지되고 그를 따라 움직인다. 서셉터(138)와 "C"자 형태의 채널 부재(106)는 독립적으로 서로에 무관하게 상하로 움직일 수 있다. 제 3a 도 내지 제 3f 도는 웨이퍼(40)가 처리챔버(21)내의 웨이퍼 처리(CVD 또는 다른 처리) 장소로 보내질 때 웨이퍼(40)와 여러 웨이퍼 조작편의 단계별 이동을 도시한다.
제 3a 도 내지 제 3f 도를 참조하면, 제 2 도에 도시되어 있는 처리챔버(21)에서 여러단계의 웨이퍼의 이동을 나타낸 측면도가 도시되어 있다. 여기에서는 서셉터 위치 제어 장치(182)가 도시되어 있는 반면, 운반 핑거 제어장치(130)는 도시 되어 있지 않다. 웨이퍼(40)를 들어올리는 운반 핑거(76)는 실제적으로 120°간격으로 배치되어 있지만, 명확하게 나타내기 위하여 제 3a 내지 제 3f 도에서는 2개의 운반 핑거(76)가 서로 맞은편에 설치되어 있는 것으로 도시되어 있다. 섀도우 링 조립체(125)(제 2 도에 도시되어 있지 않음)는, "C"자 형태의 채널(106)에 매달려 지지되어 있고 이 채널(106)과 일체로 움직인다. 챔버내에서 웨이퍼의 실제적인 처리가 시작되면, 이 "C"자 형태의 채널(106)은 처리챔버의 저부에 위치한 가스분무판 맞은편의 최하부 위치로(31)로 이동한다.
제 3a 도에는 개방된 개구(22)를 갖춘 처리챔버(21)가 도시되어 있다. 리세스(53)내에 하방향 지향 위치의 웨이퍼(40)를 지지하는 로보트 블레이드(46)는 진입구(22)를 통해서 서셉터 앞면(139)(서셉터의 저부면 또는 결합면을 가진 기판 지지면)의 맞은편의 위치로 이동한다. 이 서셉터(138)는 가열시 창(23)을 통해서 비추는 가열기 램프(24)에 노출되어 있는 배면(155)을 가지고 있다. 또, 이 서셉터(138)는 아암(165)을 통해서 서셉터 위치 제어 장치(182)에 의하여 제 1 상단 위치에 위치해 있다. "C"자 형태의 채널(106)은 그 하단의 위치에 위치해 있다. 로보트 블레이드(46)는 챔버(21)의 내측으로 진입구(22)의 맞은편과 운반 핑거(76) 위치의 윗쪽 및 서셉터(138)의 면(139)의 아랫쪽 위치에 웨이퍼(40)를 삽입시킨다. 블레이드(46)가 이동하는 동안 이러한 요소들은 서로간에 접촉하지 않는다. 이때, 챔버[진공압력의 로드록(load lock)챔버]의 안쪽과 바깥쪽의 압력은 진입구(22)를 통해서 같아진다.
제 3b 도는 웨이퍼 운반위치(30)에 있는 로보트 블레이드(46)를 도시하며, 웨이퍼(40)가 서셉터와 정합된 중앙위치에 위치해 있고 핑거(76)에 의해서 블레이드(46)로부터 들어올려질 준비가 되어 있다. 점선(32)은 웨이퍼 운반위치(29) 윗쪽의 서셉터의 위치(제 3c 도)로부터 그 다음의 하단의 웨이퍼 처리 위치(31)(제 3f 도)로 이어지는 서셉터와 웨이퍼 조립체(결합된 경우)의 경로의 구역을 나타낸다. 웨이퍼 처리 위치에서 웨이퍼는 웨이퍼 서셉터 조립체와 상보적인 플랜지가 형성된 중앙의 개구를 수용하는 섀도우링 조립체(125)와 접촉한다.
제 3c 도에는 완전히 연장된 웨이퍼 리프트 위치(77)에 위치해 있고, 로보트 블레이드(46)로부터 서셉터의 면(139)에 인접한 위치[웨이퍼 상승 위치, 웨이퍼 수용 및 배출 위치 또는 제 1 위치)(29)에 상응하는 위치]까지 웨이퍼(40)를 상승시킨 운반 핑거(76)가 도시되어 있다.
진공 밀봉을 형성하도록 웨이퍼와 서셉터 면 사이의 틈새가 빈틈이 없어야 하기 때문에, 서셉터가 로보트 블레이드(46)로부터 웨이퍼(40)를 곧바로 들어올리기가 어렵다. 얇은 횡단면을 가진 블레이드(46)의 원위 말단부가 처질 우려가 있어서, 연속적으로 확실한 픽업(pickup) 작업을 반복하는 서셉터의 능력을 방해한다. 그밖에, 이 서셉터가 웨이퍼를 곧바로 픽업하는데 사용된다면, 서셉터를 보조하기 위해서 웨이퍼를 가로지르는 초기 압력차를 크게 하는 것이 바람직하다. 로보트 블레이드(46)가 처리챔버의 개구를 통하여 삽입될 때, 이 처리챔버(21)내의 압력은 로드록(load lock)챔버에서 이 챔버의 외부 압력으로부터 크게 변할 수 없다. 따라서, 제 3c 도에 도시된 위치로 서셉터의 면에 인접하게 웨이퍼를 확실히 이동시키기 위해서 리프트 핑거(76)나 다른 유사한 장치를 사용하는 것이 바람직하다.
제 3d 도에는 로보트 블레이드(46)가 처리챔버(21)로부터 빠져 나가서 외부로부터 이 챔버(21)를 고립시키도록 진입구(22)가 폐쇄되어 있는 상태가 도시되어 있다. 이때, 처리챔버(21) 안쪽의 가스 압력은 바라는 대로 조절될 수 있다. 챔버(21)를 작동시키는데 단일의 저압 진공장치가 사용될 수 있다. 압력을 높이기 위해서 처리챔버(21)내에 과량의 가스를 주입할 수 있으며, 처리챔버(21)와 진공장치의 사이에 처리챔버 스로틀(throttle) 밸브를 사용함으로써 고압의 상태를 유지할 수 있다. 이 서셉터 면(139)에는 서셉터 면의 대부분에 걸쳐 외부 진공 파이프 장치로부터 바로 진공압력을 공급하도록 리세스가 갖추어져 있다. 서셉터(138), 서셉터 지지 아암(165), 수직 위치조절 벨로우즈 및 처리챔버(21) 외부의 진공장치에 대한 연결부를 각각 통해서 진공이 형성될 때, 서셉터 면(139)에 인접하게 위치한 웨이퍼(40)를 가로질러서 차압이 형성된다. 본 발명에 따른 이러한 챔버(21)의 형태에서는, 웨이퍼를 가로지르는 가스압력의 차이가 소정의 값으로 증가하여, 생성되는 힘의 차가 웨이퍼의 중량과 동일하고 이를 초과하면, 이 때 다른 도움없이 서셉터 면(139)과 웨이퍼(40)가 긴밀한 접촉을 유지한다. 여기서, 완전한 밀봉이 제공되어 있지 않을 때는 웨이퍼의 뒤로 가스가 조금 누출되기 때문에 150 mm 규격의 웨이퍼에 대한 상기 최종의 차압은 약 8 토르(=1.1 KPa)인데, 이 차압은 웨이퍼의 중량을 극복하는데 필요한 이론적 압력을 초과한 압력의 증가를 나타낸다.
제 3e 도에는 "C"자 형상의 채널과 함께 서셉터의 면(139)으로부터 멀리 떨어져 있는 운반 핑거(76)가 도시되어 있는데, 이 운반 핑거(76)는 서셉터 운반 경로(32)로부터 벗어나도록 회전해 있는 것으로 도시되어 있다. "C"자 형상의 채널은 섀도우 링 조립체(125)를 웨이퍼(40) 처리위치에 위치시키도록 최하단의 위치에 내려와 있다.
제 3f 도에는 서셉터와 웨이퍼의 조립체가 웨이퍼의 처리를 위한 위치내의 가스분무판 및 매니폴드(26)의 맞은편의 웨이퍼 처리 위치(제 3 위치)로 내려와 있는 상태가 도시되어 있다.
제 6 도에는 서셉터 리프트 조립체(177) 및 서셉터(138)의 분해 사시도가 도시되어 있다. 서셉터(138)에는 배면(155)을 갖춘 평판으로 형성되어 있는 서셉터 디스크(138a)가 포함되어 있는데, 이 서셉터 디스크의 배면(155)은 일련의 스위스 치즈형 구멍이 형성되어 있는 세라믹 열 조절 디스크(160)와 마주하고 있다. 이 세라믹 디스크 내의 구멍들은 가열램프에서 나오는 빛을 선택적으로 투과시켜서 서셉터(138)의 배면(155)을 가열시킨다. 세라믹 디스크(160)내의 특수한 형태의 구멍은 서셉터(138)의 직경에 걸쳐 특정 온도 분포를 제공한다. 따라서, 도시된 구멍의 형태는 소정 상황에서 사용되는 구멍 패턴에 대해 대표적인 것이지, 주어진 상황에 사용된 구멍 패턴과 반드시 일치하는 것은 아니다. 구멍의 헝태를 바꾸면 서셉터(138)를 가로질러서 관찰되는 온도의 분포가 바뀐다. 서셉터의 온도 분포를 일정하게 하는 것이 바람직한데, 그 이유는 서셉터의 표면에 접해있는 웨이퍼의 온도 분포와 상기 서셉터의 온도분포가 직접적으로 상호관련이 있기 때문이다. 이 처리챔버에서 수행되는 화학증착(CVD) 공정은 온도에 민감하므로, 웨이퍼의 표면에 걸쳐 웨이퍼의 상이한 표면 위치에서 온도차이가 발생함으로 인해서 온도가 다른 위치의 증착율이 서로 다르다. 웨이퍼의 처리중에 이 웨이퍼의 온도를 일정하게 유지하기 위해서는, 웨이퍼가 서셉터와 밀접한 접촉을 유지하는 것이 중요하다. 양극화 처리된 알루미늄으로 구성되어 있고 높은 열전도율을 가진 서셉터(138)는 열 완충기로서 작용하여 온도 변화가 같아지게 한다.
본 발명에 따른 이러한 구조에서 웨이퍼는 차압에 의해서 서셉터의 표면에 밀접하게 고정되어 있다. 제 8 도에 도시되어 있는 바와 같이 서셉터 면(139)의 중심에 있는 리세스(143)는 이 리세스(143) 맞은편의 웨이퍼상에 상기 차압이 확실히 가해지도록 하는 매니폴드의 역할을 한다. 서셉터의 표면(139)은 제 8 도에 도시된 바와 같은 횡단면의 프로파일을 가지고 있다. 이 서셉터의 표면은 점선으로 나타나 있는 웨이퍼(40)로 덮혀져 있고, 가상의 평면(152)은 편평한 웨이퍼(40)의배면과 상응한다. 이 편평한 웨이퍼 주변의 표면부(기판 지지표면 및 웨이퍼의 원주방향 에지)(150)는 웨이퍼(40)와 서셉터의 표면(139)의 사이의 경계부 및 밀봉부로 작용을 한다. 이 주변 표면부(150)의 안쪽 공간에는 서셉터 표면의 이론적 평면(152)으로부터 뒤쪽으로 리세스되어 있는 여러개의 환형 밴드가 형성되어 있다. 리세스(143)에 걸쳐 있는 웨이퍼(40)를 지지하기 위해서 일련의 웨이퍼 지지점(144)이 리세스(143)의 저부로부터 솟아 있고, 이러한 웨이퍼 지지점(144)들은 작은 산처럼 리세스(143)의 기부로부터 돌출되어 있다. 각각의 웨이퍼 지지점(144)은 편평하며 웨이퍼의 표면과 상관된 가상평면(152)과 일치하는 정점부를 가지고 있다. 각 지지점의 정점부에서의 플라토(plateau)의 면적은 약 0.5 평방밀리미터의 면적을 갖는다. 이 플라토가 웨이퍼(40)와 접촉할 때 이러한 접촉 표면적에서 발생하는 열전달율은 무시할 수 있는데, 이러한 열전달율은 웨이퍼의 표면을 가로질러 온도분포를 일정하게 증가시킨다.
웨이퍼를 가로질러 차압이 형성될 때(웨이퍼가 서셉터에 밀접하게 고정되어 있는 것으로 보일 때), 서셉터 주변의 표면부(150)와 웨이퍼의 상응하는 표면 사이의 밀봉구역을 가로질러 미소한 가스 누출이나 가스 이동이 이루어진다. 이러한 가스 누출은, 가스가 리세스(143)를 통해서 중앙의 진공통로(141)를 지날 때, 가스의 가열 및/또는 냉각으로 인한 열전달이 발생하는 이로운 효과가 제공된다. 가열램프는 웨이퍼의 처리를 위한 가열원이다.
서셉터의 표면에 걸친 온도 분포는 웨이퍼에 걸친 온도분포에 영향을 미친다. 서셉터 및 웨이퍼와 같은 디스크의 기하학적 구조에 의해서 그 주변부의 온도가 급격하게 강하한다. 웨이퍼의 표면에 걸친 온도 균일성을 증가시키기 위하여, 이러한 디스크의 중앙보다는 그 주변부를 더 가열해야 한다. 제 8 도 및 제 9 도에 도시되어 있는 바와 같은 서셉터의 구조로 인해서 편평한 표면을 가진 서셉터나 전반적으로 일정한 깊이의 리세스(143)를 갖춘 서셉터에 비해 전체에 매우 개선된 온도 분포가 제공된다. 제 8 도에 도시되어 있는 바와 같은 리세스(143)의 깊이는 매우 과장되게 도시되어 있으며, 서셉터의 중앙으로부터 주변의 표면부(150)의 안쪽의 직경까지 일련의 환형 밴드(145)가 제공되어 있다. 이러한 구조에 있어서, 중앙의 리세스 밴드의 깊이는 약 0.01 인치(=0.025cm)이고, 그 다음 환형 밴드의 깊이(146)는 약 0.020 인치(=0.05cm)이고,0.020 인치 깊이의 밴드에 인접한 균일한 깊이의 환형 밴드의 깊이(147)는 0.01 인치(=0.025cm)이고, 규정된 전이 형상의 밴드(148)에는 약 0.01 인치(=0.025cm)의 미리 결정된 깊이를 가진 제 1 환형 밴드의 단부로부터 0의 미리 결정된 깊이를 가진 외측 형상[이 경우, 주변 표면부(150)와 합쳐짐]까지 경사진 전이부가 제공되어 있다. 온도의 감소가 바람직한 구역내의 환형 밴드의 깊이를 증가시키고 온도의 증가가 필요한 구역내의 환형 밴드의 깊이를 감소시킴으로써, 웨이퍼의 표면상의 온도분포를 조절할 수 있다. 이 온도분포를 크게 조절할 필요가 있다면, 세라믹판의 뒤쪽에 있는 스위스 치즈형 구멍의 형태를 바꿈으로써 가요성을 증가시킬 수 있다. 이러한 구조에 있어서, 웨이퍼 지지점들은 서로간에 45°의 각도로 배열되어 있고, 중심 리세스의 직경은 1.25 인치(=3.17cm)이고, 제 1 밴드의 직경은 2.48 인치(=6.3cm)이며, 제 3 밴드의 직경은 4.3 인치(=10.9cm)(이 제 3 밴드는 직경이 3.51 인치(=8.91cm)인 지점에서 중간 웨이퍼 지지점을 가지고 있다)이고, 밴드의 전이 말단 및 주변의 표면부는 직경이 4.85 인치(=12.32cm)인 지점에서 시작된다(직경이 150mm 인 웨이퍼의 경우).
제 6 도에 도시된 바와 같이 서셉터는 허브(156)를 가지며, 이 허브(156)에의해 4개의 나사 구멍으로부터 지지되어 있다. 열전쌍(158)을 수용하기 위해서 이 허브(156)내의 중심에 열전쌍 구멍이 형성되어 있다.
서셉터는 중공형의 세라믹(알루미나) 서셉터 지지 아암(165)에 의해서 지지되어 있고, 이 지지 아암(165)은 바람직하게 알루미늄으로 제조된 진공튜브(170)(서셉터 진공 흡인라인, 진공통로)를 포함하고 있다. 이 진공튜브(170)는 서셉터(138)의 뒤쪽에 알루미늄 진공튜브를 언결하는 구멍내에 끼워진 얇은 관이다. 이 진공튜브(170)의 서셉터 단부에는 접지 스트랩(strap)/와이어(알루미늄 소재의 접지 케이블)가 연결되어 있다. 4개의 나사(172)에 의해서 진공튜브(170)와 접지 케이블(174)의 한쪽 단부가 중공형의 서셉터 지지 아암(165) 및 서셉터의 허브(156)의 단부에 연결되어서 고정되어 있다. 진공튜브(170)의 다른 한쪽의 단부는 플랜지를 갖춘 알루미늄 소재의 중공형 컵(171)에 연결되어 있다. 플랜지를 갖춘 중공형의 컵은 지지 아암(165)의 구동단부에 있는 원형의 개구의 안쪽에 끼워진다. 이러한 컵(171)의 저부는 헤인즈(Haynes) 242로 제조된 원형의 평판으로 덮혀져 있다. 이러한 조립체의 온도가 약 485℃의 처리 온도에 가까워질 때, 세라믹 하우징내에 포함되어 있는 알루미늄 성분이 팽창을 시도하지만, 세라믹 하우징에 의해서 억제된다. 이러한 팽창의 차이로 인해서 알루미늄 튜브가 인접한 부분에 대해 미끄러지고, 처리챔버의 압력과 진공장치의 압력 사이의 차압이 유지된다. 밀접한 끼움에 의해서 이 공정에서 함께 가압되는 부재들간의 전기적 연결이 이루어진다. 접지 스트랩(174)을 사용하여 서셉터에 대한 연속적인 전기적 접지 연결(접지)을 확보할 수 있다.
열전쌍(158)과 열전쌍 와이어가 진공튜브(170)를 통해 연결되어서 서셉터(138)의 중앙에 있는 열전쌍 구멍내에 삽입되어 있다. 이 열전쌍 구멍은 서셉터의 진공통로내에 위치해 있다(제 7 도 참조). 열전쌍의 와이어는 진공통로의 뒤쪽을 통과해서 열전쌍의 와이어 밀봉부에 위치한 진공 통로를 나감으로써, 이 열전쌍의 와이어 단부(159)가 열전쌍의 정보 판독 장치에 연결된다.
서셉터 지지 아암(165)은 초과온도로부터 (서셉터와 서셉터 지지 아암의 바로 뒤쪽에서 비치는 처리 가열램프에 노출되어 있는) 내용물을 보호하고 처리챔버 내에서 여러 처리 단계에 존재하는 잠재적으로 유해한 화학적 환경으로부터 내용물을 격리시키기 위해서 덮개(166)를 갖추고 있다. 접지 케이블(174)은 중공형 아암(165)으로부터 빠져 나와서 알루미늄과 같은 도전성 재료로 제조되어 있는 처리 챔버의 벽위에 접지되어 있다. 플라즈마가 강화된 화학증착(Plasnn Enhanced CVD:PECVD)이 사용될 때, 서셉터(138)를 확실하게 접지시키기 위해서 접지 케이블이 필요하다. 웨이퍼의 처리중에 이 웨이퍼를 운반하고 고정시키는데 요구되는 바와 같이 서셉터가 자유롭게 상하로 이동되어야 하기 때문에 접지 와이어(174)의 단부가 느슨하게 연결되어야 한다.
진공튜브의 말단 컵(171)은 리프트 샤프트(178)의 저부 플랜지(178a)에 연결 되어 있는데(제 7a 도 참조), 이러한 두 부재(171,178a)는 서셉터 수직조절 벨로우즈(179)의 저부 플랜지에 부착되어 있다. 이러한 벨로우즈(179) 내부는 대기압으로 유지되고, 이 벨로우즈는 대기압으로부터 진공챔버를 분리시킨다. 리프트 샤프트(178)(제 7a 도)는 리프트 및 안내장치(도시되지 않음)에 의해서 안내되는데, 이 리프트 및 안내장치는 진동없이 일정하게 서셉터를 고정하여 이동시킨다.
열전쌍 와이어가 심어져 있는 밀봉 슬리브(178b)에 의해서 압축되어 있는 0-링(178g)을 사용함으로써 리프트 샤프트(178)에 대한 진공 밀봉이 형성되는데, 이러한 밀봉 슬리브(178b)는 0-링(178b)을 리프트 샤프트(178)의 내부 직경이 좁은 상부(178d)쪽으로 밀어올린다. 0-링(178g)이 좁은 형태의 상부(178d)에 대해서 가압될 때, 오프셋 구멍(178e)의 외부의 플랜지 표면상에 위치해 있는 밀봉 슬리브(178b)는 상기 0-링(178g)을 심어진 슬리브(178c) 및 리프트 샤프트(178)의 상부 (178d)의 내부표면과 밀봉 접촉하도록 가압한다. 이러한 심어진 슬리브(178c)는 열전쌍 와이어(168)가 관통 결합되는 에폭시 층전 튜브이다. 제 6 도를 다시 참조하면, 리프트 샤프트(178)의 저부 플랜지의 중앙으로부터 오프셋된 구멍(178e)이 나타나 있다. 열전쌍 와이어(168)는 저부의 플랜지의 중심선을 따라 통과해서 밀봉 슬리브(178b)의 중심에 위치한다. 오프셋 구멍(178e)은 나사산이 형성된 열전쌍 팁(tip)과 심어진 슬리브(178c)를 통과시키면서(특히 조립 및 해체를 위해), 밀봉 슬리브(178b)가 그 위에 놓여 밀봉을 위하여 0-링(178g)을 압축할 수 있는 지지 표면을 제공한다. 리프트 샤프트 플랜지(178f)가 조립될 때, 0-링(178g)이 압축되고, 제 6 도에 도시된 바와 같은 평와셔(flat washer) 및/또는 스프링 와셔가 0-링(178g)의 틈새와 압축을 조절할 수 있다. 0-링이나 다른 유사한 밀봉 수단에 의해서 2개의 플랜지 표면이 밀봉된다. 가요성 진공튜브(170)가 진공 튜브 연결부(175)에 연결되어 있다.
앞서 언급한 바와 같은 서셉터 장치(177)와 진공튜브 연결부(175)에 진공을 공급하는 진공원이 웨이퍼 취급수단을 구성한다.
제 10 도를 참조하면, 운반 핑거 지지 장치(112)의 분해 사시도가 도시되어 있는데, 이 장치(112)는 섀도우링(126,127,128)을 지지하고 운반 핑거 제어 장치(130)의 회전 조립체(111)에 따라서 운반 핑거(76a,76b,76c)를 지지하며 이 운반 핑거를 조작한다. 운반 핑거의 샤프트(86,87,88)(제 10 도 및 제 11 도)를 회전 시킴으로써, 앞서 언급한 바와 같은 운반 핑거(76a,76b,76c)의 운동이 조작된다. 바람직하게 헤인즈 242로 제조된 핑거 샤프트(87)는 중심 회전축(79)을 가지고 있다. 또한, 이 핑거 샤프트(87)의 상단에는 단부 플랜지(84)와 중간 플랜지(85)가 갖추어져 있다.
핑거 샤프트(87)의 하단은 "C"자 형태의 통로의 저부에 있는 구멍을 통과하고, 이러한 "C"자 형태의 채널(106)은 두꺼운 힁단면(117)을 가지고 있다. 그런데, 이러한 채널(106)내의 핑거 샤프트 위치에서, 채널(106)은 핑거 샤프트 베어링하우징 세트(89)를 수용하고 설치하기 위해서 핑거 샤프트 베어링 캐비티(cavity)를 갖는다. 이러한 베어링 하우징(89)의 횡단면이 제 11 도에 도시되어 있다. 핑거 샤프트(87)는 베어링 볼(바람직하게 세라믹으로 제조됨)이 설치되는 베어링 홈(groove)을 구비한다. 이러한 베어링 볼은 베어링 하우징(89) 내부의 매끄러운 내벽에 의해서 붙잡혀 있다. 부싱(89a)이 베어링 볼 아래의 핑거 샤프트(87)를 둘러싸고 있는데, 이 부싱(89a)은 한 세트의 평와셔(flat washer)(89b)상에 지지되어있고 핑거 샤프트(87)에 대해서 스러스트 베어링 및 수직 스톱터의 역할을 한다. 뒤집혀질 때 베어링 볼이 빠지는 것을 방지하기 위해서 잠금 와이어(89c)가 베어링 하우징(89)을 관통하여 핑거 샤프트(87)가 베어링 하우징(89)으로부터 움직이려고 할 때만 핑거 샤프트와 접촉한다.
단부 플랜지(84)와 중간 플랜지(85)내에 정렬되어 있는 구멍을 관통하는 하나 이상의 핀(93)이 이동될 때, 핑거 샤프트(87)의 단부 플랜지(84)와 중간 플랜지(85)는 크랭크 아암(레버 아암)의 일부로서 작용하여 핑거 샤프트(87)를 회전시킨다. 크랭크 아암의 구멍들은 핑거 샤프트(87)의 중심 회전축(79)에 평행하고 레버 아암의 거리(91)만큼 이 중심 회전축(79)으로부터 떨어져서 위치해 있다. 핀을 연결부재(108,109)의 단부에 있는 구멍을 통과시킴으로써 초승달 형태의 크랭크 아암 연결부재(108,109)가 크랭크 아암의 핀에 연결되는 경우, 연결부재(108,109)의 이동에 따라 크랭크 아암이 회전한다. 제 12 도에 도시되어 있는 바와 같이 크랭크 아암(93)이 인접한 핑거 샤프트 사이의 축의 외부에 위치해 있도록 배열되어 있을 때, 연결부재(108)가 "C"자 형태의 채널의 만곡된 축을 따라서 제 1 방향(118)으로 이동함으로써 제 2 연결부재(109)가 이와 유사한 운동을 수행한다. 이러한 제 1 방향으로의 이동에 의해서 핑거 샤프트(86,87,88)가 회전되어 운반 핑거(76a,76b,76c)가 웨이퍼 리프트 위치/상태(77)로 회전한다. 크랭크 아암 연결부재(108,109)가 제 2 방향(119)으로 움직일 때, 핑거 샤프트 및 운반 핑거가 철수 위치(78)(접혀진 위치)로 회전한다.
이러한 구조에 있어서, 부재들 사이의 작은 공간은 크랭크 아암의 위치를 설정하기 위한 옵션을 제한한다. 핑거 샤프트의 단부 플랜지(84)와 중간 플랜지(85) 사이의 공간은 하나의 크랭크 아암의 핀에 연결될 수 있는 크랭크 아암 연결부재의 수를 제한한다. 제 12 도에 도시된 형태에서는, 중간의 핑거 샤프트(87)에 2개의 크랭크 아암 핀이 사용된다. 여기서, 모든 핑거 샤프트는 같은 방향으로 회전한다. 더 많은 틈새와 공간을 가진 다른 형태에서는, 하나 걸러의 핑거 샤프트가 반대 방향으로 회전하도록 배향될 수 있다. 제 12 도에는 핑거 샤프트가 같은 방향으로 회전하지만 2 개의 분리된 크랭크 아암(93)에 연결되어 있는 것으로 도시되어 있다.
크랭크 아암 연결부재(108,109)는 수용가능한 구조적 안정성을 제공하고 병진력(translational force)이 작용하는 동안 휘어지는 것을 방지하기 위해서 (단부가 좁고 중앙부가 넓은) 초승달 모양으로 형성되어 있다. 만약 이 크랭크 아암 연결부재의 단부가 핀으로 고정되어 지지되어 있다면, 이러한 "C"자형 통로의 안쪽의 중앙부는 처지고 마찰되며, 크랭크 아암의 핀 연결에 대한 연결부재가 억제되어서 운반 핑거의 조절(움직임)을 어렵게 만든다. 크랭크 아암 연결부재(108,109)(제13 도 참조)를 수직으로 정렬하여 유지하기 위해서, "C"자 형상의 통로(106)의 두꺼운 횡단면(117)내에 저부가 편평한 원형의 오목부(115)를 형성함으로써, 내부에서 베어링 볼(114)(바람직하게 온도저항성/내구성을 위해 알루미나와 같은 세라믹 재료로 제조됨)이 그 내에서 구를 수 있는 제한된 캐비티를 제공할 수 있다. 크랭크 아암 연결부재(108,109)의 저면부는 볼(114)의 상단 표면에 놓여 있고 이 볼(114)은 연결부재가 핑거 샤프트와 운반 핑거를 회전시키도록 조작될 때 오목부(115)내에서 구른다. 상단의 덮개(107a)는 "C"자 형태의 통로의 상단을 덮고 처리 사이클 중 화학 제품에의 노출 및 극한온도에 대한 내부 부재의 노출을 방지한다.
크랭크 아암 연결부재(108)는 강성의 (삼각형) 연결 부재(110)에 부착됨으로써 조작된다. 이러한 삼각형의 연결부재(110)는 운반 핑거 제어 장치(130)의 회전 제어축(72) 단부의 오프셋 핀(75)을 끼워넣는 단부구멍(110a)을 포함하고 있다. 회전 제어축(72)이 고정된 구동링크(110)의 단부구멍(110a)에 끼워져 있는 오프셋핀(75)을 회전시킬 때, 고정된 구동링크(110)의 단부를 병진운동(이동)시킨다. 고정된 구동링크(110)는 제 1 크랭크 아암 연결부재(108)에 연결되어서 억제되어 있고 상기 연결부재(108)는 인접한 핑거 샤프트(86,87)의 크랭크 아암(핀) 사이에 고정되어 있기 때문에, 이 구동링크(110)의 병진운동은 크랭크 아암 연결부재(108,109)를 핑거 샤프트와 C 자형 통로의 축을 따른 방향(118 또는 119)으로 움직이게 하고 핑거 샤프트 및 운반 핑거를 회전시킨다. 회전 제어축(72)이 역회전하면 이 운반 핑거가 역회전하게 된다.
"C"자형 채널(106)로부터 돌출된 구동링크(110)의 저부는 바람직하게 헤인즈 242로 제조된 덮개(107b)로 덮혀져 있다.
운반 핑거 제어 장치(130)에는 리프트 샤프트(74)와, 수직운동하는 밀봉 벨로우즈(bellows)(71) 및 운반 핑거 회전 장치(111)가 포함되어 있다. 이 운반 핑거 회전 장치(111)는 회전 제어 샤프트(72)에 단단하게 볼트로 연결된 크랭크 아암(72a)에 핀 연결되어 있다. 운반 핑거 회전 장치(111)는 "C"자형의 채널과 함께 상하 이동하고 앞서 언급한 바와 같이 운반 핑거의 회전을 조절한다. 운반 핑거 지지 조립체(112)는 처리공정의 요구에 따라 상하로 움직인다. 지지 조립체 리프트 장치(도시되지 않음)는 운반 핑거 지지 조립체(112)의 상승과 하강을 정밀하게 제어하도록 리프트 샤프트(74)에 부착되어 있다. 밀봉 벨로우즈(71)외에 진공의 누설을 방지하기 위한 밀봉장치(도시되지 않음)가 제공되어 있다.
운반 핑거(76)는 헐거운 장착 간섭볼(95)(제 11 도 참조)을 사용하여 핑거 샤프트(86,87,88)에 각각 연결되어 있다. 핑거 샤프트의 저부에는 반구형의 오목부(90)가 형성되어 있다. 운반 핑거의 수평 섹션의 단부 근처의 타이트한(0.001 내지 0.002 인치) 끼움구멍(82)에 핑거 샤프트(87)의 단부가 꺼워져 있고, 이 끼움구멍(82)은 반구형의 오목부(90)의 위에 위치해 있다. 이러한 운반 핑거의 끼움구멍(82)에는 운반 핑거의 단면(80)의 저부측에 오프셋된 반구형 키이 홈(83)이 형성되어, 이 반구형 키이 홈이 핑거 샤프트(87)의 반구형 오목부(90)와 일렬로 정렬되고 헐거운 장착 볼(95)이 핑거 샤프트(87)의 오목부(90)내에 위치되어 그로부터 돌출되어 있을 때, 운반 핑거의 수평 섹션(80)을 장착 볼(95)쪽으로 낮추면, 끼움구멍(82)의 키이홈(83)내에 이 볼(95)이 끼워져서, 운반 핑거의 수평 부재(80)가 상승되어 볼(95)이 배출될 때까지 볼(95)이 운반 핑거의 수평부재(80)를 지지한다.
섀도우링 조립체(125)는 내부 섀도우링(126), 중앙 섀도우링(127), 및 외부 섀도우링(128)을 포함한다. 제 11 도에 도시된 바와 같이 플랜지를 중첩시킴으로써 이러한 3개의 섀도링이(126,127,128)이 포개진다. 고열로 가열된 중앙의 링과 비교적 차가운 주변의 링 사이의 열팽창 차이의 효과를 줄이기 위해서 여러개의 링을 사용한다(이 경우에는 3 개의 링을 사용함). 상기 거리에 걸친 단일 링을 사용하면 200℃의 온도를 초과하는 온도차이가 유발되는데, 이러한 온도차이는 단일 링을 파손시킬 수 있는 열응력을 형성할 수 있다. 상기 거리에 걸쳐 여러개의 링을 사용함으로써 각각의 링을 가로지르는 온도구배가 대폭 감소하고, 각각의 링 사이의 운동은 이 링을 파손시킬 수 있는 과도한 열응력의 발생을 방지한다. 이러한 구조에 있어서, 내부의 2개 링(126,127)은 알루미나와 같은 세라믹 재료로 제조되어 있고, 외부링(128)은 알루미늄으로 제조되어 있다.
외부의 섀도우 링(128)은 조절가능한 행거 나사(129)에 의해서 "C"자형 채널(106)로부터 지지되어 있다. 이 나사(129)(바람직하게 헤인즈 242로 제조됨)는 외부링(128)내의 구멍 안으로 끼워져 있고, 링을 지지하도록 수행된 소정의 조절 작용을 유지하도록 잠금너트가 제공되어 있다. 처리되는 웨이퍼는 균일한 증착이 이루어지도록 인접한 가스 분배판(26)에 평행하게 유지되어야 한다. 이러한 조절 나사(129)는 "C"자형 채널(106)의 단부가 처질 때에도 조절을 가능하게 한다.
행거 조절 나사(129)의 상단부는 스페이서 판(100) 및 행거 조절 나사 헤드보유판(101)에 의해서 고정된다. 행거 나사(129)의 상단에 있는 원형의 돌출부(플랜지, 볼 등)는 나사 헤드 보유판(101)의 슬롯(slot)에 의해서 고정되어 있다. 나사의 헤드는 상기 보유판(101)을 통과해서 스페이서 판(100)내의 나사 헤드 캐비티 안으로 들어간다. 이 나사 헤드가 일정한 수직위치를 유지하면서 지지되어 있을때 행거 나사(129)는 자유자재로 회전될 수 있다.
스페이서 판(100)과 나사 헤드 보유판(101)은 핑거 샤프트의 베어링 하우징(89)의 맞은편 위치에 있는 "C"자형 채널(106)의 저부에 부착되어 있다. 헤인즈 242로 제조되는 것이 바람직한 파스너(fastener)(볼트 또는 나사)는 베어링 하우징(89)의 플랜지를 통과하고, "C"자형 채널(106) 저부내의 구멍을 통과하며 스페이서판(100)의 구멍을 통과해서 나사 헤드 보유판(101)내의 나사산이 형성된 구멍안에 고정되어 있다. 여기서 스크류, 베어링 하우징(89), 스페이서 판(100) 및 보유판(101) 전부는 헤인즈 242로 제조되는 것이 바람직하다.
제 14 도를 참조하면, 다른 형태의 웨이퍼 처리장치가 도시되어 있다.
여기서 웨이퍼 처리챔버(202)는 상,하 부분에 위치한 깔때기 모양의 석영창 (204,205)과 처리가스를 챔버(202)의 안팎으로 각각 주입 및 배출하기 위한 구멍 (206,207)을 포함하고 있다. 챔버(202) 내부의 반도체 웨이퍼(210)는 앞서 언급한 취급수단(척)을 참조하여 설명한 것과 유사한 방식으로 웨이퍼 지지척(212)에 의해서 하방향 지향 상태로 지지되어 있는 것으로 도시되어 있다. 웨이퍼(210)와 챔버(202)내의 환경은 각각 가열기 램프(215,216)의 상,하의 뱅크에 의해서 가열될 수 있다. 만약 웨이퍼 처리 공정에서 가열공정이 필요하지 않다면 이 가열기램프를 생략할 수 있고 다른 방식으로 설계한 웨이퍼 지지구조를 사용할 수 있다. 또한, 서셉터의 가열이 이 가열기 램프에 의해서 수행될 필요는 없지만, 보다 두꺼운 형상의 서셉터 내의 가열 코일을 사용함으로써 수행될 수 있다.
앞서 설명한 도면들에 도시된 실시 형태에서와 같이, 척(212)은 도시된 웨이퍼 처리위치와 점선(213)으로 도시된 웨이퍼 고정위치 사이에서 수직으로 움직일수 있다. 이것은 척(212)을 챔버(202)의 외부에 장착된 리프트장치(220)에 연결한 리프트 샤프트(218)의 작용에 의해 수행된다. 웨이퍼(210)를 챔버(202)의 안팎으로 이동시키기 위한 로보트 아암은 이 도면에 도시되어 있지 않다. 앞서 언급한 실시태양들과 같이, 척(212)과 웨이퍼(210) 배면(211) 사이의 계면에 인가된 흡인력에 의해서 웨이퍼가 하방향 지향 위치로 지지되어 있다. 이러한 흡인력은 샤프트(218)의 중앙을 따라서 형성되어 있는 보어(bore)를 통하여 작용한다.
척(21)의 상세도는 제 15 도 및 제 16 도에 도시되어 있다. 여기서 볼 수 있는 바와 같이 척(212)은 내부에 형성되어 있는 통상 0.02 인치(=0.05cm) 깊이의 포켓(pocket)(222)을 가지고 있다. 이러한 포켓(222)은 평편한 웨이퍼 지지면(224)과, 흡인력이 웨이퍼(210)의 배면(211)에 작용하는 중앙구역(227)을 포함하고 있다. 여기서 중앙구역(227)은 척(212)을 관통해서 형성되어 있는 동심적으로 배열된 6개의 구멍들(229)을 포함하고 있다. 이러한 구멍들(229)은 통상적으로 직경이 0.05 인치(=0.127cm)이고, 직경이 0.2 인치(=0.51cm)인 원상에 배열되어 있다. 이 구멍들(229)을 통해서 웨이퍼(210)와 웨이퍼 지지면(224) 사이의 계면에 흡인작용이 이루어질 수 있다. 이러한 계면에 작용하는 흡인력은 웨이퍼(210)의 배면(211)의 전체에 걸쳐서 연통되어 있고, 그에 따라서 웨이퍼가 포켓(22)내의 위치에 고정된다.
이러한 구조는, 편평한 웨이퍼 지지표면(224)이 웨이퍼를 아주 양호하게 지지하고 웨이퍼가 미끄러지는 것을 방지하기 때문에, 상승된 온도, 즉 750℃ 이상의 온도에서 웨이퍼를 처리하는 공정에 적합하다. 1,100℃의 처리온도에서 실험한 결과, 지름이 6 인치(=15.24cm)인 웨이퍼를 가로질러서 3 토르(=400Pa)의 차압이 발생하였고 그에 따라서 미끄러짐이 100% 방지된 표면을 얻었다.
제 16 도를 참조하면, 리프트 샤프트(129)는 그 안에 형성되어 있는 중심보어(231)를 갖추고 있다. 이러한 중심보어(231)는 척(212)의 표면상의 중앙구역(227)과 흡인을 제공하기 위하여 사용되는 장치(도시되지 않음) 사이에 통로를 제공한다. 본 발명에 필수적이지는 않지만 제 16 도에는 척(212)의 강성을 증가시키는 작용을 하는 주변 스커트(skirt)(234)가 도시되어 있다. 이러한 스커트(234)는 척(212)이 높은 처리온도에 적용되고 이러한 고열의 결과로서 강성이 저하되는 경우에 매우 중요하다. 이러한 강성의 저하는 특히 (도시된 실시태양에서) 척(212)의 본체가 비교적 얇기 때문에 발생한다[통상적인 두께가 0.145 인치(=0.368cm)이다]. 일부 응용예에서는 척(212)을 얇게 유지할 필요가 있는데 그 이유는 처리챔버(202)내에서 신속한 가열 및 냉각의 환경이 이루어지도록 척(212)이 비교적 낮은 열질량을 가져야 하기 때문이다. 다른 응용예에서는 척이 큰 열질량을 가진 두꺼운 횡단면적을 가질 수 있어서 열을 높이는데 오랜 시간이 소요되고 일단 척이 가열되면 냉각시키는데 오랜 시간이 소요된다. 따라서, 제 16 도에 도시된 바와 같은 척의 구조가 제공되었다.
척(212)의 특수한 단일의 형태가 제 16 도에 도시되어 있지만, 당해 분야의 숙련자라면 누구나 이러한 형태는 많은 가능한 실시태양중의 하나에 불과하고 또다른 실시태양들도 가능하다는 것을 분명히 알 것이다.
본 발명은 특정의 실시형태의 견지에서 상술되었지만, 당해 기술분야의 전문가에 의한 변경과 수정이 가능하다. 예를들면, 처리챔버내의 웨이퍼 처리 중에 이 웨이퍼를 진공으로 고정하는 원리를 기판의 처리작용중에 웨이퍼를 수직으로 지지하거나 임의의 다른 기판을 지지하는데 적용할 수 있다. 따라서, 다음의 특허 청구의 범위는 본 발명의 요지와 범위내의 모든 변경과 수정을 포함하고자 한다.

Claims (58)

  1. 하방향 지향 기판을 처리하기 위한 기판 처리 장치에 있어서,
    처리 챔버와,
    기판의 배면과 결합하기에 적합한 하방향 지향 기판 장착 표면을 규정하며, 상기 장착 표면과 진공원과의 사이에 통로를 제공하는, 상기 챔버내의 기판 장착부와,
    기판을 지지하기 위한 적어도 한 세트의 경사 표면을 갖는 기판 운반 장치로서, 상기 적어도 한 세트의 경사 표면은 상기 기판의 전면의 에지상의 일 평면을 규정하는 적어도 세개의 지점을 지지하도록 구성되며, 상기 운반 장치의 적어도 일부분은 상기 적어도 한 세트의 경사 표면 중 한 세트를 포함하며, 상기 운반 장치의 상기 일부분은 수직으로 이동가능하여 상기 기판 장착 표면을 하방향 지향 기판의 배면에 근접시키는, 상기 기판 운반 장치를 포함하며,
    상기 하방향 지향 기판 장착 표면과 상기 기판의 배면은 인접하고, 상기 통로는 상기 진공원과 연통하고, 상기 기판 배면측에 대한 압력이 기판이 상기 하방향 지향 기판 장착 표면에 대해 가압되어 지지되기에 충분하게 상기 처리 챔버의 압력보다 낮을 때, 상기 기판 운반 장치는 상기 기판으로부터 제거가능하도록 구조되어 처리될 상기 기판의 하방향 지향 표면이 상기 챔버에 완전히 노출되는
    기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 장착부는 상기 기판의 배면과 결합하기 위한 서셉터를 형성하는 하방향 지향 서셉터 조립체를 포함하며,
    상기 통로는 상기 표면에서 종결되고 상기 진공원에 접속되기에 적합한 도관을 포함하며,
    상기 기판 운반 장치의 일부분의 적어도 한 세트의 경사 표면 중 상기 한 세트는 기판을 지지하여 상기 적어도 한 세트의 경사 표면상에 지지된 기판을 처리될 기판면이 하방향으로 배향된 상태로 상기 서셉터 표면과 일치하는 위치로 또한 그 위치로부터 수직방향으로 이동시키도록 구조되는
    기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 운반 장치는 기판을 상기 챔버내외로 이동시키는 삽입 부재를 포함하는
    기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 삽입 부재는 상기 기판의 전면의 에지에서 상기 기판을 지지하는 상기 경사 표면 세트의 다른 세트를 포함하는
    기판 처리 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 적어도 한 세트의 경사 표면의 한 세트는 상기 삽입 부재로부터 상기하방향 지향 기판 장착 표면과 접촉하도록 상기 기판을 상승시키도록 구조된 수직방향으로 이동가능한 핑거의 경사 표면을 포함하는
    기판 처리 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 도관은 상기 서셉터의 배면에 대해 상기 진공원으로부터의 진공을 분기시키도록 상기 기판의 배면과 결합하는 상기 표면내의 리세스를 포함하는
    기판 처리 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 장착부는 수직방향으로 이동하여, 상기 기판을 향하여 상방으로 증착 처리 가스를 분사시키는 상기 처리 챔버내의 가스 분배판/매니폴드(manifold)에 대향하게 상기 기판을 이동시키는
    기판 처리 장치.
  8. 처리챔버내에서 기판을 취급하는 방법에 있어서,
    처리될 기판의 에지를 기판 운반 장치에 결합시키는 단계와,
    처리될 기판을 그 기판 배면이 상방으로 배향된 상태로 기판 장착부의 하방향 지향 장착 표면에 인접한 위치로 운반하는 단계와,
    기판의 양 면상에 차압을 생성하도록 인접한 기판 배면과 상기 장착 표면 사이에 진공을 가하여 상기 기판이 상기 기판 장착부에 대해 당겨져서 상기 기판을 그 배면을 통해서만 보유하고 또한 하방향으로 배향되는 동안 처리될 전면을 내부 챔버 처리 환경에 대해 완전히 노출시키고, 상기 전면과의 접촉 및 상기 전면상으로의 입자의 침착 가능성을 최소로하여, 상기 기판 장착부를 수직방향으로 이동시킴으로써 상기 기판을 처리될 위치에 위치시키는 단계를 포함하는
    처리 챔버내에서의 기판 취급 방법.
  9. 웨이퍼 처리 챔버 조립체에 있어서,
    웨이퍼 처리위치 바로 위의 웨이퍼 운반위치로 웨이퍼를 수평이동시키도록 단지 웨이퍼의 에지만을 지지하는 웨이퍼 운반 블레이드와,
    운반 핑거 제어 장치에 따라 최상 위치와 최하 위치 사이에서 이동하도록 구조되며, 상기 웨이퍼의 에지에만 접촉하면서 상기 웨이퍼를 상기 웨이퍼 운반 위치로부터 웨이퍼 상승 위치로 상승시키며 또한 상기 웨이퍼를 상기 웨이퍼 상승 위치로부터 상기 웨치퍼 운반 위치로 하강시키는 운반 핑거를 갖는 운반 핑거 지지 조립체와,
    상기 웨이퍼 상승위치에서, 웨이퍼가 하향 서셉터면과 근접하게 위치되어 긴밀하게 접촉할 때 상기 서셉터면에 진공(압력)을 분기하도록 구조된 하향면을 가지며, 상기 웨이퍼의 주변부의 일부가 상기 서셉터면의 대응하는 부분과 밀봉적으로 접촉하고, 서셉터 위치제어 장치에 따라서 서셉터를 상승 및 하강시키도록 구성된 하방향 지향 서셉터 조립체를 포함하며,
    웨이퍼가 상기 서셉터의 면에 인접하게 위치되고 서셉터 진공 흡인라인내의 압력이 상기 처리챔버내의 압력보다 작은 경우, 차압이 상기 웨이퍼를 가로질러 생성되며, 상기 웨이퍼를 가로지는 차압에 기인한 웨이퍼의 저부에 작용하는 힘이 웨이퍼의 중량 이상인 경우, 상기 웨이퍼가 상기 챔버내의 가스압에 의해 상기 서셉터의 저부면에 대하여 지지되는
    웨이퍼 처리 챔버 조립체.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 운반 핑거 지지 조립체로부터 지지되는 섀도우 링(shadow ring) 조립체를 추가로 포함하는
    웨이퍼 처리 챔버 조립체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 운반 핑거 지지 조립체는, 상기 웨이퍼가 적재된 서셉터가 웨이퍼 수용/배출 위치로부터 상기 웨이퍼 처리위치로 이동될 때 운반 핑거 지지제어 장치에따라 상기 웨이퍼와 서셉터의 경로 밖으로 벗어나도록 상기 운반 핑거를 회전시키는 운반 핑거 회전 장치를 포함하는
    웨이퍼 처리 챔버 조립체.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 운반 핑거 지지 조립체는, 상기 웨이퍼를 적재한 서셉터가 웨이퍼 수용/배출 위치로부터 상기 웨이퍼 처리위치로 이동될 때 운반 핑거 지지 제어 장치에 따라 상기 웨이퍼와 서셉터의 경로 밖으로 벗어나도록 상기 운반 핑거를 회전시키는 운반 핑거 회전 장치를 포함하는
    웨이퍼 처리 챔버 조립체.
  13. 하방향 지향 서셉터에 있어서,
    전면을 갖는 대체로 편평한 판을 포함하며, 상기 전면은 대체로 중심에 위치된 리세스.와 상기 리세스를 둘러싸는 편평한 웨이퍼 주변 표면부를 구비하여, 웨이퍼가 상기 서셉터의 상기 전면과 접촉되는 경우 상기 웨이퍼의 원주방향 에지가 상기 편평한 웨이퍼 주변 표면부와 밀봉적으로 접촉하여 상기 리세스를 덮고, 상기 리세스는 그 중심부로부터 상기 주변 표면부까지 대체로 차단되지 않은 캐비티를 포함하며,
    상기 리세스는 그 저부로부터 돌출하는 웨이퍼 지지점들을 포함하여 상기 모든 웨이퍼 지지점의 대체로 평탄하고 평행한 상단 표면이 상기 둘러싸는 주변 표면부의 표면과 일치하는 편평한 평면을 형성하는
    하방향 지향 서셉터.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 지지점들로부터 멀리 떨어진 상기 리세스의 내부 표면은 상기 웨이퍼 지지점의 저부 표면과 상기 편평한 웨이퍼 주변 표면부에 의해 형성된 가상면으로부터 소정 깊이로 배치된 일련의 환상 밴드를 포함하며, 상기 서셉터의 중심부와 상기 편평한 경계면부의 내측 에지 사이의 임의의 위치에 위치된 밴드의 리세스 깊이는 규정된 전이 형상에 따라 일 깊이로부터 다른 깊이로 대체로 균일하게 변할 수 있는
    하방향 지향 서셉터.
  15. 제 14 항에 있어서,
    진공 통로가 상기 서셉터의 후방측으로부터 상기 서셉터의 전면으로 상기 서셉터를 관통하도록 제공되어 상기 리세스의 내부 표면으로 통하는
    하방향 지향 서셉터.
  16. 제 15 항에 있어서,
    각 위치에서의 상기 리세스 깊이는 당해 위치와 관련된 상기 서셉터로부터 상기 웨이퍼로의 열전달률에 비례하며 열전달률을 결정하는
    하방향 지향 서셉터.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 서셉터는 그 배면에 부착된 중공의 서셉터 아암에 의해 지지되며,
    상기 서셉터 아암내에 배치된 진공 튜브는 서셉터 진공 시스템으로부터 진공 통로를 통한 상기 서셉터의 배면측으로의 진공압을 위한 통로를 제공하는
    하방향 지향 서셉터.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 서셉터의 배면내에 배치된 열전쌍용 와이어링은 상기 서셉터 아암을 통해 상기 진공 튜브내로 지나는
    하방향 지향 서셉터.
  19. 폭 치수를 갖는 바를 포함하며, 상기 바는 그 단부 부근의 위치에서 상부 표면에 형성된 리세스를 가지며, 상기 리세스는 전이부의 바닥 에지를 형성하는 가상의 링과 상기 전이부의 상단 에지를 형성하는 가상의 링 사이의 웨이퍼 에지 지지 전이부를 포함하며, 상기 전이부의 적어도 일부분은 상기 리세스의 바닥부에 또는 그 위에 배치되며, 상기 전이부의 상단 에지는 상기 바의 상단에 또는 그 아래에 배치되고,
    상기 바는 상기 전이부의 바닥 에지에 제 1 직경을 갖는 내측 원형 경계부와 상기 전이부의 상단 에지에 상기 제 1 직경보다 큰 제 2 직경을 갖는 외측 원형 경계부를 가지는 가상의 연속 경사 환상 밴드에 정합하도록 구조된 적어도 두 개의 매끄러운 경사 환형 밴드 세트를 포함하며, 상기 적어도 두 개의 매끄러운 경사 환형 밴드 부분은 제 1 부분이 상기 바의 단부 부근에 배치되고 제 2 부분이 상기 제1 부분으로부터 떨어진 위치에 배치되어 상기 밴드 부분이 상기 적어도 두 개의 매끄러운 경사 환형 밴드 부분 사이에 기판을 지지하도록 구조된
    로보트 블레이드.
  20. 제 9 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 운반 블레이드는,
    지지될 웨이퍼의 폭 치수보다 작은 폭 치수를 갖는 바를 포함하며, 상기 바는 그 단부 부근의 위치에서 그 상부 표면에 형성된 리세스를 가지며, 상기 리세스는 전이부의 바닥 에지를 형성하는 가상의 링과 상기 전이부의 상부 에지를 형성하는 가상의 링 사이에 웨이퍼 에지 지지 전이부를 포함하며, 상기 전이부의 적어도 일부분은 상기 리세스의 바닥에 또는 그 위에 배치되고 상기 전이부의 상부 에지는 상기 바의 상부에 또는 그 아래에 배치되며,
    상기 바는 상기 전이부의 바닥부 에지에 제 1 직경을 갖는 내측 원형 경계부와 상기 전이부의 상부 에지에 상기 제 1 직경보다 큰 제 2 직경을 갖는 외측 원형 경계부를 가지는 가상의 연속 경사 환상 밴드에 정합하도록 구조된 적어도 두 개의 매끄러운 경사 환형 밴드 세트를 포함하며, 상기 적어도 두 개의 매끄러운 경사 환형 밴드 부분은 제 1 부분이 상기 바의 단부 부근에 배치되고 제 2 부분이 상기 제 1 부분으로부터 떨어진 위치에 배치되어 상기 밴드 부분이 상기 적어도 두 개의 매끄러운 경사 환형 밴드 부분 사이에 기판을 지지하도록 구조된
    웨이퍼 처리 챔버 조립체.
  21. 제 9 항에 있어서,
    상기 운반 핑거 지지 조립체는 처리될 웨이퍼의 주변부를 부분적으로 둘러싸도록 배치된 "C"자형 패널을 포함하고, 상기 채널은 상기 운반 핑거 제어 장치의 수직이동 조립체에 따라 상기 "C"자형 채널을 상하로 이동시키도록 구조된 채널 지지 조립체에 의해 지지되는
    웨이퍼 처리 챔버 조립체.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 운반 핑거는 그 자체의 회전축을 중심으로 각각 회전가능한 일 세트의 핑거 지지 부재에 부착된 수평부분을 포함하고, 상기 핑거 각각의 수평 부분은 각각 그 중간 단부에 경사진 코너부를 갖는 상단부를 갖고, 상기 핑거가 상승 형태로 배치될 경우 상기 핑거상에 지지된 웨이퍼가 상기 핑거의 상기 경사진 부분에 따른 위치에서만 상기 웨이퍼와 접촉하고, 상기 핑거가 철수 형태로 이동된 경우 상기핑거와 상기 운반 핑거 조립체는 상기 웨어퍼와 서셉터 조립체가 상기 운반 핑거지지 조립체의 운반 핑거를 지나 이동됨에 따라 상기 웨이퍼와 서셉터의 경로에서 벗어나는
    웨이퍼 처리 챔버 조립체.
  23. 제 9 항에 있어서,
    상기 운반 핑거는 그 자체의 회전축을 중심으로 각각 회전가능한 일 세트의 핑거 지지 부재에 부착된 수평부분을 포함하고, 상기 핑거 각각의 수평 부분은 각각 그 중간 단부에 경사진 코너부를 갖는 상단부를 갖고, 상기 핑거가 상승 형태로 배치될 경우 상기 핑거상에 지지된 웨이퍼가 상기 핑거의 상기 경사진 부분에 따른 위치에서만 상기 웨이퍼와 접촉하고, 상기 핑거가 철수 형태로 이동된 경우 상기 핑거와 상기 운반 핑거 조립체는 상기 웨어퍼와 서셉터 조립체가 상기 운반 핑거 지지 조립체의 운반 핑거를 지나 이동됨에 따라 상기 웨이퍼와 서셉터의 경로에서 벗어나는
    웨이퍼 처리 챔버 조립체.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 핑거 지지 부재의 세트 각각의 회전축은 대체로 수직이며 상기 "C"자형 채널로부터 하강하고 그에 의해 지지되는 핑거 샤프트를 따라 중심에 위치되며, 상기 핑거 샤프트는 각각 상기 회전축으로부터 오프셋(offset)된 크랭크 아암을 가져서 크랭크 아암 연결부재의 세트가 인접한 핑거 샤프트의 크랭크 아암 사이에 연결되는 경우, 상기 "C"자형 부재의 중앙 만곡된 축에 대체로 평행한 상기 크랭크 아암의 연결 부재의 대체적으로 축방향 이동에 의해 상기 크랭크 아암의 연결부재의 양 단부에 있는 상기 크랭크 아암이 이동되어, 이에 따라 상기 연결된 핑거 샤프트를 그 수직축을 중심으로 회전시키는
    웨이퍼 처리 챔버 조립체.
  25. 제 24 항에 있어서,
    중간 핑거 샤프트가 두 개의 핑거 샤프트 사이에 배치될 때, 상기 중간 샤프트는 대체로 서로 대향하게 배치된 2개의 크랭크 아암을 포함하여, 제 1 크랭크 아암 연결부재가 상기 "C"자형 채널의 만곡된 축을 따르는 제 1 방향으로 상기 2개의 크랭크 아암 중 제 1 크랭크 아암과 핑거 샤프트의 크랭크 아암 사이에 연결되고, 제 2 크랭크 아암 연결부재가 상기 "C"자형 채널의 만곡된 축을 따르는 제 2 방향으로 상기 2개의 크랭크 아암 중 제 2 크랭크 아암과 핑거 샤프트의 크랭크 아암 사이에 연결되는
    웨이퍼 처리 챔버 조립체.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 "C"자형 채널 내측의 바닥 표면은 상기 크랭크 아암 연결부재 아래의 거의 중앙에 있고 인접한 핑거 샤프트 사이의 대체로 중앙에 위치된 대체로 편평한 바닥 원형 오목부를 갖도록 구조되며, 상기 크랭크 아암 연결부재는 상기 원형 오목부를 지향하는 대체로 편평한 표면을 가지며,
    베어링형 볼이 상기 원형 오목부내에 배치되고, 상기 볼은 일정 크기이고, 상기 오목부의 깊이는 상기 볼이 상기 오목부내에서 자유롭게 회전하여 상기 크랭크 아암 부재가 이동가능한 범위 전체에 걸쳐 이동할 때 상기 "C"자형 채널의 내측 바닥부와 상기 크랭크 아암의 연결부재의 저부 사이의 회전 베어링 지지체로서 작용하는 한편, 크랭크 아암 연결부가 움직일 때 상기 크랭크 아암 연결부재를 크랭크 아암들 사이에 정렬되도록 유지하여 구속 및 과도한 미끄럼 마찰을 감소시키는
    웨이퍼 처리 챔버 조립체.
  27. 제 24 항에 있어서,
    상기 "C"자형 채널 내측의 바닥 표면은 상기 크랭크 아암 연결부재 아래의 거의 중앙에 있고 인접한 핑거 샤프트 사이의 대체로 중앙에 위치된 대체로 편평한 바닥 원형 오목부를 갖도록 구조되며, 상기 크랭크 아암 연결부재는 상기 원형 오목부를 지향하는 대체로 편평한 표면을 가지며,
    베어링형 볼이 상기 원형 오목부내에 배치되고, 상기 볼은 일정 크기이고, 상기 오목부의 깊이는 상기 볼이 상기 오목부내에서 자유롭게 회전하여 상기 크랭크 아암 부재가 이동가능한 범위 전체에 걸쳐 이동할 때 상기 "C"자형 채널의 내측바닥부와 상기 크랭크 아암의 연결부재의 저부 사이의 회전 베어링 지지체로서 작용하는 한편, 크랭크 아암 연결부가 움직일 때 상기 크랭크 아암 연결부재를 크랭크 아암들 사이에 정렬되도록 유지하여 구속 및 과도한 미끄럼 마찰을 감소시키는
    웨이퍼 처리 챔버 조립체.
  28. 제 21 항에 있어서,
    상기 운반 핑거는 그 자체의 회전축을 중심으로 각각 회전가능한 일 세트의 핑거 지지 부재에 부착된 수평부분을 포함하고, 상기 핑거가 상승 형태로 배치될 경우 상기 핑거상에 지지된 웨이퍼가 상기 핑거의 상기 경사진 부분에 따른 위치에서만 상기 웨이퍼와 접촉하고, 상기 핑거가 철수 형태로 이동된 경우 상기 핑거와 상기 운반 핑거 조립체는 상기 웨어퍼와 서셉터 조립체가 상기 운반 핑거 지지 조립체의 운반 핑거를 지나 이동됨에 따라 상기 웨이퍼와 서셉터의 경로에서 벗어나며,
    상기 핑거 지지 부재의 세트 각각의 회전축은 대체로 수직이며 상기 "C"자형 채널로부터 하강하고 그에 의해 지지되는 핑거 샤프트를 따라 중심에 위치되며, 상기 핑거 샤프트는 각각 상기 회전축으로부터 오프셋(offset)된 크랭크 아암을 가져서 크랭크 아암 연결부재의 세트가 인접한 핑거 샤프트의 크랭크 아암 사이에 연결되는 경우, 상기 "C"자형 부재의 중앙 만곡된 축에 대체로 평행한 상기 크랭크 아암의 연결 부재의 대체적으로 축방향 이동에 의해 상기 크랭크 아암의 연결부재의 양 단부에 있는 상기 크랭크 아암이 이동되어, 이에 따라 상기 연결된 핑거 샤프트를 그 수직축을 중심으로 회전시키며,
    상기 "C"자형 채널 내측의 바닥 표면은 상기 크랭크 아암 연결부재 아래의 거의 중앙에 있고 인접한 핑거 샤프트 사이의 대체로 중앙에 위치된 대체로 편평한 바닥 원형 오목부를 갖도록 구조되며, 상기 크랭크 아암 연결부재는 상기 원형 오목부를 지향하는 대체로 편평한 표면을 가지며,
    베어링형 볼이 상기 원형 오목부내에 배치되고, 상기 볼은 일정 크기이고, 상기 오목부의 깊이는 상기 볼이 상기 오목부내에서 자유롭게 회전하여 상기 크랭크 아암 부재가 이동가능한 범위 전체에 걸쳐 이동할 때 상기 "C"자형 채널의 내측 바닥부와 상기 크랭크 아암의 연결부재의 저부 사이의 회전 베어링 지지체로서 작용하는 한편, 크랭크 아암 연결부가 움직일 때 상기 크랭크 아암 연결부재를 크랭크 아암들 사이에 정렬되도록 유지하여 구속 및 과도한 미끄럼 마찰을 감소시키는
    웨이퍼 처리 챔버 조립체.
  29. 제 21 항에 있어서,
    상기 "C"형 채널은 세라믹 재료로 구조되는
    웨리퍼 처리 챔버 조립체.
  30. 제 22 항에 있어서,
    상기 "C"형 채널과 상기 핑거는 세라믹 재료로 구조되는
    웨리퍼 처리 챔버 조립체.
  31. 제 24 항에 있어서,
    상기 "C"형 채널과 상기 핑거는 세라믹 재료로 구조되며 상기 핑거 샤프트는 헤인즈(Haynes) 242.RTM.인
    웨리퍼 처리 챔버 조립체.
  32. 제 27 항에 있어서,
    상기 "C"형 채널과 상기 볼은 세라믹 재료로 구조되는
    웨리퍼 처리 챔버 조립체.
  33. 제 26 항에 있어서,
    상기 "C"형 채널과 상기 볼은 세라믹 재료로 구조되는
    웨리퍼 처리 챔버 조립체.
  34. 제 28 항에 있어서,
    상기 "C"형 채널과 상기 볼은 세라믹 재료로 구조되는
    웨리퍼 처리 챔버 조립체.
  35. 제 21 항에 있어서,
    섀도우 링 조립체가 상기 "C"자형 채널로부터 지지되어 그것과 함께 이동되는
    웨이퍼 처리 챔버 조립체.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 섀도우 링 조립체는 2개 이상의 링을 포함하는 바, 내부 링이 외부 링에 의해 지지되는
    웨이퍼 처리 챔버 조립체.
  37. 웨이퍼 처리 조립체에 있어서,
    간섭(interfering) 볼과,
    대체로 수직한 샤프트를 갖는 웨이퍼 운반 핑거 조립체로서, 상기 샤프트는 상기 볼의 일부를 약간 수용하는 오목부를 가져서 상기 볼의 일부분이 상기 오목부로부터 상기 샤프트 표면을 지나 소정 거리만큼 돌출되는, 상기 웨이퍼 운반 핑거 조립체와,
    일 단부 근처에 구멍을 갖는 대체로 수평한 운반 핑거로서, 상기 구멍은 상기 샤프트가 미끄럼 결합되는 크기를 가지므로 상기 핑거가 상기 샤프트를 따라 쉽게 움직이지만 상기 볼이 상기 샤프트의 오목부내에 배치된 경우 상기 핑거는 상기 볼을 통과하지 않으며, 상기 수평 운반 핑거의 구멍은 일 측에 상기 핑거의 저부표 면에서 구멍 축에 평행한 부분적 반원형 키이 홈(keyway)을 포함하여 상기 핑거가 상기 부분적 키이 홈 위에서 상기 샤프트상으로 미끄럼 결합되고 상기 볼이 삽입되어 상기 샤프트로부터 돌출되는 경우 상기 키이 홈은 상기 볼의 표면과 집촉하여그 내에 상기 볼을 포획하여 상기 핑거가 샤프트로부터 미끄러져 빠지지 않게 하며, 상기 키이 흠은 상기 수평 운반 핑거의 두께의 단지 일부만 절결되어 있기 때문에, 상기 핑거가 상기 샤프트와 별개로 회전되는 것을 방지하면서 상기 볼과의접촉은 유지시키는
    웨이퍼 처리 조립체.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 볼과 핑거는 세라믹재이고 상기 샤프트는 금속인
    웨이퍼 처리 조립체.
  39. 처리가스에 노출되는 면과 배면을 포함하는 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    i) 처리 챔버를 한정하는 벽을 갖는 반응기와,
    ii) 챔버 내에서 기판을 취급하기 위한 취급 수단을 포함하고, 상기 취급수단은,
    a) 상기 기판의 배면과 결합하여 이를 지지하기 위한 결합 면을 갖는 기판 지지체와,
    b) 상기 기판 지지체와 상기 기판의 배면 사이의 계면에 흡인력을 인가하기 위한 수단으로서, 상기 기판의 배면이 제 1 기판 지지 위치에서 상기 기판 지지체와 결합되어 흡인력이 인가되는 경우, 상기 기판이 상기 기판 지지체에 대해 당겨져서 그에 의해 지지되는, 상기 수단과,
    c) 상기 처리 챔버의 내부와 연통하는 접근 포트와,
    d) 상기 접근 포트를 통해 상기 처리 챔버내로 기판을 삽입하여 제 1 기판 지지 위치에서 기판을 지지하기 위한 기판 삽입 수단을 포함하며,
    상기 기판 지지체는 상기 제 1 기판 지지 위치로부터 상기 제 2 위치를 지나 기판이 처리되는 제 3 위치까지 수직으로 이동가능한
    기판 처리 장치.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 취급 수단은,
    적어도 3개의 운반 핑거 세트를 지지하는 "C"자형 부재와, 상기 "C"자형 부재에 의해 지지되어 상기 3개의 운반 핑거를 상승 위치로부터 철수 위치까지 이동 시키는 운반 핑거 회전 장치를 추가로 포함하며,
    상기 "C"자형 부재와 핑거는 상기 제 2 기판 지지 위치에서 상기 삽입 수단 상에 지지된 상기 기판을 상기 제 1 기판 지지 위치로 상승시키도록 구조되며 상기 제 1 기판 지지 위치에서 상기 기판이 상기 기판 지지체에 결합되며 흡인력을 인가하는 수단이 결합되는
    기판 처리 장치.
  41. 제 40 항에 있어서,
    기판이 상기 지지 표면에 결합되는 경우, 상기 기판 지지체가 상기 기판의 배면을 실질적으로 덮는
    기판 처리 장치.
  42. 제 41 항에 있어서,
    기판을 가열하기 위한 가열 수단을 추가로 포함하는
    기판 처리 장치.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 흡인력을 인가하기 위한 수단은 결합 표면에서 나오는 상기 기판 지지체내에 형성된 하나 이상의 진공구를 포함하여 상기 기판의 배면과 결합 표면 사이의 경계면에 흡인력이 인가되는
    기판 처리 장치.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 흡인력을 인가하기 위한 수단은,
    (i) 흡인력을 제공하기 위한 진공원과,
    (ii) 상기 진공원을 상기 기판 지지체내에 형성된 진공구에 연결시키는 하나 이상의 도관을 추가로 포함하는
    기판 처리 장치.
  45. 제 44항에 있어서,
    상기 가열 수단이 기판 지지체를 가열하여, 이에 따라 상기 기판 지지체로부터 기판으로 열이 전달되어 기판을 가열하는
    기판 처리 장치.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 기판 지지체는 사용시 기판의 배면과 결합되는 링 형태의 기판 지지 표면을 포함하는
    기판 처리 장치.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 지지 표면의 링은 대체로 편평한 지대의 형태인 내측 부분을 둘러싸고, 상기 랜드상에는 다수의 돌출부가 위치되어 있으며, 이에 따라 기판이 상기 기판 지지체에 의해 지지될 때, 기판의 배면이 지지 표면의 링과 돌출부 모두에 의해 결합되는
    기판 처리 장치.
  48. 제 47항에 있어서,
    상기 돌출부는 기판의 배면에 대하여 실질적으로 편평한 지지 프로파일을 나타내는
    기판 처리 장치.
  49. 제 48 항에 있어서,
    상기 삽입 수단은,
    (i) 기판을 상기 챔버 내외로 운반하며 선단 단부와 후단 단부에 접하는 중간 부분을 갖는 대체로 편평한 부재와,
    (ii) 상기 부재의 선단 단부와 후단 단부 각각에 형성되고, 상기 부재의 중간 부분을 향해 하방향 내측으로 경사지는 프로파일을 가지는 기판 지지면을 갖는 하나 이상의 리테이너(retainer)를 포함하여,
    기판이 챔버내외로 운반될 때, 기판은 상기 지지면에 의해 그 외측 에지가 지지되어 상기 중간 부분으로부터 벗어나는
    기판 처리 장치.
  50. 제 49 항에 있어서,
    상기 각 리테이너의 지지면은 상기 기판의 외측 에지에 부합되는
    기판 처리 장치.
  51. 제 44 항에 있어서,
    상기 결합면은 평평하고, 상기 결합면은 상기 기판의 배면과 결합하여, 기판이 상기 기판 지지체에 대해 당겨져서 그에 의해 지지될 때, 기판이 상기 결합면에 대해 평평하게 당겨지는
    기판 처리 장치.
  52. 기판 처리 반응기내에 형성된 기판 처리 챔버내에서 기판을 취급하는 방법으로서, 상기 기판은 처리가스에 노출되는 면과 배면을 포함하고, 상기 반응기는 상기 처리 챔버의 내부와 연통하는 접근 포트를 포함하는, 상기 방법에 있어서,
    (i) 상기 처리 반응기내에 기판을 위치시키는 단계와,
    (ii) 하방향 지향 기판 결합 표면을 갖는 기판 취급 수단을 제공하는 단계와,
    (iii) 상기 기판의 배면을 상기 기판 결합 표면과 결합시키는 단계와,
    (iv) 상기 기판 결합 표면과 상기 기판의 배면 사이의 계면에 흡인력을 인가하여, 상기 기판이 상기 취급 수단에 대해 당겨지고 그에 의해 의해 지지되는, 단계와,
    (v) 상기 접근 포트를 통해 기판을 상기 처리 챔버내로 삽입시키는 단계와,
    (vi) 상기 기판의 배면이 상기 기판 결합 표면과 결합되어 있는 제 1 위치로 부터 상기 기판이 상기 챔버내로 운반되는 제 2 위치를 지나 상기 기판이 처리되는 제 3 위치까지 상기 취급 수단을 수직으로 이동시키는 단계
    를 포함하는 기판 취급 방법.
  53. 제 52 항에 있어서,
    상기 기판의 면에 걸쳐 반응 처리가스를 통과시킴으로써 기판을 처리하는 단계를 추가로 포함하는
    기판 취급 방법.
  54. 제 53 항에 있어서,
    기판을 처리하는 단계 동안 기판을 가열시키는 단계를 추가로 포함하는
    기판 취급 방법.
  55. 기판 처리 장치에 있어서,
    3개 이상의 운반 핑거 세트를 지지하는 "C"자형 부재와,
    상기 부재에 의해 지지되어 상기 3개의 운반 핑거를 리프트 위치로부터 철수 위치로 동시에 이동시키는 운반 핑거 회전 장치를 포함하는
    기판 처리 장치.
  56. 제 55 항에 있어서,
    상기 "C"자형 부재는 상기 운반 핑거 회전 장치를 둘러싸는 채널인
    기판 처리 장치.
  57. 제 39 항에 있어서,
    상기 기판 지지체는 구멍을 갖는 세라믹 판으로 덮힌 배면을 포함하여, 상기 세라믹 판내의 구멍들의 수와 크기의 번화가 상기 기판 지지체의 온도와 온도 분포에 영향을 미치는
    기판 처리 장치.
  58. 제 56 항에 있어서,
    상기 "C"자형 채널은 상기 운반 핑거 회전 장치를 둘러싸는 내부 "C"자형 벽과 외부 "C"자형 벽 사이에 횡방향 개방측을 갖는
    기판 처리 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100698871B1 (ko) * 2001-07-03 2007-03-22 삼성전자주식회사 건식 식각 장치
KR200452609Y1 (ko) 2009-02-27 2011-03-09 주식회사 심텍 멀티 사이즈 패널 고정장치

Families Citing this family (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5855687A (en) * 1990-12-05 1999-01-05 Applied Materials, Inc. Substrate support shield in wafer processing reactors
JP3200282B2 (ja) * 1993-07-21 2001-08-20 キヤノン株式会社 処理システム及びこれを用いたデバイス製造方法
US5746460A (en) * 1995-12-08 1998-05-05 Applied Materials, Inc. End effector for semiconductor wafer transfer device and method of moving a wafer with an end effector
US6267423B1 (en) 1995-12-08 2001-07-31 Applied Materials, Inc. End effector for semiconductor wafer transfer device and method of moving a wafer with an end effector
US5881208A (en) * 1995-12-20 1999-03-09 Sematech, Inc. Heater and temperature sensor array for rapid thermal processing thermal core
EP0793261B1 (en) * 1996-02-28 2005-01-05 Ebara Corporation Robotic transport apparatus having a guard against water
US5863340A (en) * 1996-05-08 1999-01-26 Flanigan; Allen Deposition ring anti-rotation apparatus
US6395363B1 (en) * 1996-11-05 2002-05-28 Applied Materials, Inc. Sloped substrate support
US6293749B1 (en) 1997-11-21 2001-09-25 Asm America, Inc. Substrate transfer system for semiconductor processing equipment
US6068441A (en) * 1997-11-21 2000-05-30 Asm America, Inc. Substrate transfer system for semiconductor processing equipment
US6005226A (en) * 1997-11-24 1999-12-21 Steag-Rtp Systems Rapid thermal processing (RTP) system with gas driven rotating substrate
US6026589A (en) * 1998-02-02 2000-02-22 Silicon Valley Group, Thermal Systems Llc Wafer carrier and semiconductor apparatus for processing a semiconductor substrate
WO1999043021A1 (en) 1998-02-18 1999-08-26 Applied Materials, Inc. End effector for wafer handler in processing system
JP3661138B2 (ja) * 1998-04-04 2005-06-15 東京エレクトロン株式会社 アライメント高速処理機構
EP1084509A1 (en) * 1998-05-27 2001-03-21 Varian Semiconductor Equipment Associates Inc. Batch end effector for semiconductor wafer handling
JP4526136B2 (ja) * 1998-06-08 2010-08-18 株式会社日立国際電気 被処理物搬送装置、半導体製造装置及び被処理物の処理方法
US6328858B1 (en) 1998-10-01 2001-12-11 Nexx Systems Packaging, Llc Multi-layer sputter deposition apparatus
US6217272B1 (en) 1998-10-01 2001-04-17 Applied Science And Technology, Inc. In-line sputter deposition system
JP3234576B2 (ja) * 1998-10-30 2001-12-04 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 半導体製造装置におけるウェハ支持装置
US6183189B1 (en) 1998-11-27 2001-02-06 Chartered Semiconductor Manufacturing, Ltd. Self aligning wafer chuck design for wafer processing tools
ATE389237T1 (de) 1998-12-02 2008-03-15 Newport Corp Armgreiforgan für probehalteroboter
US6256555B1 (en) 1998-12-02 2001-07-03 Newport Corporation Robot arm with specimen edge gripping end effector
DE19906398B4 (de) * 1999-02-16 2004-04-29 Steag Hamatech Ag Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Substraten
US6464795B1 (en) * 1999-05-21 2002-10-15 Applied Materials, Inc. Substrate support member for a processing chamber
NL1013938C2 (nl) * 1999-12-23 2001-06-26 Asm Int Inrichting voor het behandelen van een wafer.
US6537011B1 (en) * 2000-03-10 2003-03-25 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for transferring and supporting a substrate
JP2001313329A (ja) * 2000-04-28 2001-11-09 Applied Materials Inc 半導体製造装置におけるウェハ支持装置
US6530733B2 (en) 2000-07-27 2003-03-11 Nexx Systems Packaging, Llc Substrate processing pallet and related substrate processing method and machine
US6682288B2 (en) 2000-07-27 2004-01-27 Nexx Systems Packaging, Llc Substrate processing pallet and related substrate processing method and machine
US6821912B2 (en) 2000-07-27 2004-11-23 Nexx Systems Packaging, Llc Substrate processing pallet and related substrate processing method and machine
DE10043601A1 (de) * 2000-09-01 2002-03-14 Aixtron Ag Vorrichtung und Verfahren zum Abscheiden insbesondere kristalliner Schichten auf insbesondere kristallinen Substraten
US6558562B2 (en) 2000-12-01 2003-05-06 Speedfam-Ipec Corporation Work piece wand and method for processing work pieces using a work piece handling wand
US6461085B1 (en) * 2001-03-16 2002-10-08 Toda Citron Technologies, Inc. Sputter pallet loader
US6592679B2 (en) * 2001-07-13 2003-07-15 Asyst Technologies, Inc. Clean method for vacuum holding of substrates
JP2003037146A (ja) * 2001-07-24 2003-02-07 Asm Japan Kk バッファ機構を有する半導体製造装置及び方法
US6530157B1 (en) 2001-09-04 2003-03-11 Process Integration Precise positioning device for workpieces
US6916398B2 (en) 2001-10-26 2005-07-12 Applied Materials, Inc. Gas delivery apparatus and method for atomic layer deposition
US20030082920A1 (en) * 2001-11-01 2003-05-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Chamber-reversed dry etching
KR20040019224A (ko) * 2002-08-27 2004-03-05 이미지퀘스트(주) 모니터 이이피롬의 안정화 방법
JP4121413B2 (ja) * 2003-03-31 2008-07-23 株式会社神戸製鋼所 板状被処理品の高圧処理装置
JP4019998B2 (ja) * 2003-04-14 2007-12-12 信越半導体株式会社 サセプタ及び気相成長装置
US7654596B2 (en) * 2003-06-27 2010-02-02 Mattson Technology, Inc. Endeffectors for handling semiconductor wafers
US7128806B2 (en) * 2003-10-21 2006-10-31 Applied Materials, Inc. Mask etch processing apparatus
US20050133166A1 (en) * 2003-12-19 2005-06-23 Applied Materials, Inc. Tuned potential pedestal for mask etch processing apparatus
US20050133158A1 (en) * 2003-12-19 2005-06-23 Applied Materials, Inc. Mask handler apparatus
US8455789B2 (en) * 2005-05-16 2013-06-04 Panasonic Corporation Energy collection and power reduction in laser coupling process
US20070215049A1 (en) * 2006-03-14 2007-09-20 Applied Materials, Inc. Transfer of wafers with edge grip
DE102007022431A1 (de) * 2007-05-09 2008-11-13 Leybold Optics Gmbh Behandlungssystem für flache Substrate
US20100304027A1 (en) * 2009-05-27 2010-12-02 Applied Materials, Inc. Substrate processing system and methods thereof
US9834840B2 (en) * 2010-05-14 2017-12-05 Applied Materials, Inc. Process kit shield for improved particle reduction
DE102010055675A1 (de) * 2010-12-22 2012-06-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Haltevorrichtung für Substrate sowie Verfahren zur Beschichtung eines Substrates
JP6054314B2 (ja) * 2011-03-01 2016-12-27 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 基板搬送及びラジカル閉じ込めのための方法及び装置
WO2012118897A2 (en) 2011-03-01 2012-09-07 Applied Materials, Inc. Abatement and strip process chamber in a dual loadlock configuration
US11171008B2 (en) 2011-03-01 2021-11-09 Applied Materials, Inc. Abatement and strip process chamber in a dual load lock configuration
NL2009549A (en) * 2011-10-27 2013-05-07 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and substrate handling method.
KR102068186B1 (ko) 2012-02-29 2020-02-11 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 로드 록 구성의 저감 및 스트립 프로세스 챔버
JP6013824B2 (ja) * 2012-07-27 2016-10-25 株式会社荏原製作所 ワーク搬送装置
US9214369B2 (en) * 2013-11-01 2015-12-15 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Dynamic pitch substrate lift
US20150364352A1 (en) * 2014-06-11 2015-12-17 Veeco Instruments Inc. Wafer Loading and Unloading
SG11201705507TA (en) * 2015-01-09 2017-08-30 Applied Materials Inc Substrate transfer mechanisms
USD803283S1 (en) 2016-05-16 2017-11-21 Veeco Instruments Inc. Wafer handling assembly
KR20190083375A (ko) * 2016-12-02 2019-07-11 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 기판 이송 장치
US11201078B2 (en) * 2017-02-14 2021-12-14 Applied Materials, Inc. Substrate position calibration for substrate supports in substrate processing systems
CN108461440B (zh) * 2018-03-30 2024-04-05 上海新创达半导体设备技术有限公司 一种晶圆对中装置及方法
US20200373190A1 (en) * 2019-05-20 2020-11-26 Applied Materials, Inc. Process kit enclosure system
EP4018473A4 (en) * 2019-08-19 2023-09-27 Oem Group, LLC SYSTEMS AND METHODS FOR A LIFTING AND ROTARY WAFER HANDLING PROCESS
CN112720119B (zh) * 2020-12-19 2021-11-30 华中科技大学 一种晶圆快速定位装置及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58130518A (ja) * 1982-01-29 1983-08-04 Toshiba Corp 気相成長方法
EP0276061A1 (en) * 1987-01-15 1988-07-27 Varian Associates, Inc. Rapid thermal chemical vapour deposition apparatus

Family Cites Families (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3599059A (en) * 1969-05-15 1971-08-10 Corning Glass Works Ion implanted cadmium sulfide pn junction device
JPS5813051A (ja) * 1981-07-17 1983-01-25 Fujitsu Ltd メイルボツクス方式
WO1984003196A1 (en) * 1983-02-14 1984-08-16 Brooks Ass Articulated arm transfer device
JPS59182046A (ja) * 1983-04-01 1984-10-16 Hitachi Ltd 真空中における搬送装置
US4617844A (en) * 1983-07-18 1986-10-21 Vsi Corporation Removable key for wrenching tool
US4559718A (en) * 1983-08-02 1985-12-24 Oki Electric Industry Co., Ltd. Method and apparatus for drying semiconductor wafers
JPS6169966A (ja) * 1984-09-14 1986-04-10 Hitachi Ltd 真空処理装置
US4634043A (en) * 1984-09-20 1987-01-06 At&T Technologies, Inc. Engaging second articles to engaged first articles
JPS61140432A (ja) * 1984-12-11 1986-06-27 Shinko Denki Kk ウエハ−等の保持装置
DE3685835T2 (de) * 1985-04-17 1993-02-18 Hitachi Ltd Greiferwerkzeug.
US4733632A (en) * 1985-09-25 1988-03-29 Tokyo Electron Limited Wafer feeding apparatus
DE3650057T2 (de) * 1985-10-24 1995-02-16 Texas Instruments Inc System für Vakuumbehandlung.
US4842680A (en) * 1985-10-24 1989-06-27 Texas Instruments Incorporated Advanced vacuum processor
US4740135A (en) * 1986-01-08 1988-04-26 Scss Instruments Wafer transfer arm mechanism
US4749330A (en) * 1986-05-14 1988-06-07 Hine Derek L Transport mechanism
JPH0763056B2 (ja) * 1986-08-06 1995-07-05 三菱電機株式会社 薄膜形成装置
JPS6348825A (ja) * 1986-08-19 1988-03-01 Tokyo Electron Ltd アツシング装置
JPS6359329U (ko) * 1986-10-03 1988-04-20
JPH0719150Y2 (ja) * 1986-10-31 1995-05-01 日本真空技術株式会社 ウェハ搬送ハンド
US5292393A (en) * 1986-12-19 1994-03-08 Applied Materials, Inc. Multichamber integrated process system
US5000113A (en) * 1986-12-19 1991-03-19 Applied Materials, Inc. Thermal CVD/PECVD reactor and use for thermal chemical vapor deposition of silicon dioxide and in-situ multi-step planarized process
DE3704505A1 (de) * 1987-02-13 1988-08-25 Leybold Ag Einlegegeraet fuer vakuumanlagen
DE3707672A1 (de) * 1987-03-10 1988-09-22 Sitesa Sa Epitaxieanlage
US4813845A (en) * 1987-03-16 1989-03-21 Advanced Control Engineering, Inc. Object transport apparatus
US4854263B1 (en) * 1987-08-14 1997-06-17 Applied Materials Inc Inlet manifold and methods for increasing gas dissociation and for PECVD of dielectric films
KR970004947B1 (ko) * 1987-09-10 1997-04-10 도오교오 에레구토론 가부시끼가이샤 핸들링장치
JP2574818B2 (ja) * 1987-11-16 1997-01-22 株式会社日立製作所 真空吸着固定台および真空吸着固定方法
JPH01194323A (ja) * 1988-01-28 1989-08-04 Nec Kyushu Ltd 現像装置
JPH02110047A (ja) * 1988-10-20 1990-04-23 Mitsubishi Electric Corp ウエハ搬送装置
JP3107310B2 (ja) * 1988-11-30 2000-11-06 東京エレクトロン株式会社 処理装置
US5064340A (en) * 1989-01-20 1991-11-12 Genmark Automation Precision arm mechanism
US5169684A (en) * 1989-03-20 1992-12-08 Toyoko Kagaku Co., Ltd. Wafer supporting jig and a decompressed gas phase growth method using such a jig
JPH088257B2 (ja) * 1989-04-13 1996-01-29 三菱電機株式会社 常圧ｃｖｄ装置
US5186718A (en) * 1989-05-19 1993-02-16 Applied Materials, Inc. Staged-vacuum wafer processing system and method
JPH0793348B2 (ja) * 1989-05-19 1995-10-09 アプライド マテリアルズ インコーポレーテッド 多重チャンバ真空式処理装置及び多重チャンバ真空式半導体ウェーハ処理装置
JP3219273B2 (ja) * 1990-08-27 2001-10-15 キャノン株式会社 基板の受渡し方法
JP2919065B2 (ja) * 1990-11-29 1999-07-12 株式会社東芝 搬送装置
JPH04206644A (ja) * 1990-11-30 1992-07-28 Toshiba Corp 半導体素子搭載装置
US5286296A (en) * 1991-01-10 1994-02-15 Sony Corporation Multi-chamber wafer process equipment having plural, physically communicating transfer means
JPH0812846B2 (ja) * 1991-02-15 1996-02-07 株式会社半導体プロセス研究所 半導体製造装置
JPH0812847B2 (ja) * 1991-04-22 1996-02-07 株式会社半導体プロセス研究所 半導体製造装置及び半導体装置の製造方法
DE4114639A1 (de) * 1991-05-04 1992-12-03 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum einbrennen von bedruckten substraten
JPH04340249A (ja) * 1991-05-17 1992-11-26 Fuji Electric Co Ltd 半導体ウエハ処理装置
JPH0521584A (ja) * 1991-07-16 1993-01-29 Nikon Corp 保持装置
JPH0541423A (ja) * 1991-08-03 1993-02-19 Tokyo Electron Ltd プローブ装置
US5446824A (en) * 1991-10-11 1995-08-29 Texas Instruments Lamp-heated chuck for uniform wafer processing
JP2763222B2 (ja) * 1991-12-13 1998-06-11 三菱電機株式会社 化学気相成長方法ならびにそのための化学気相成長処理システムおよび化学気相成長装置
JPH05339097A (ja) * 1992-06-09 1993-12-21 Furukawa Electric Co Ltd:The トレー回転型気相成長装置
JPH05343507A (ja) * 1992-06-10 1993-12-24 Fujitsu Ltd 静電吸着方法
US5273588A (en) * 1992-06-15 1993-12-28 Materials Research Corporation Semiconductor wafer processing CVD reactor apparatus comprising contoured electrode gas directing means
US5268067A (en) * 1992-07-30 1993-12-07 Texas Instruments Incorporated Wafer clamping method
US5292554A (en) * 1992-11-12 1994-03-08 Applied Materials, Inc. Deposition apparatus using a perforated pumping plate
JPH06204316A (ja) * 1992-12-28 1994-07-22 Mitsubishi Electric Corp 耐熱ロボットハンド
US5326725A (en) * 1993-03-11 1994-07-05 Applied Materials, Inc. Clamping ring and susceptor therefor
JP2934565B2 (ja) * 1993-05-21 1999-08-16 三菱電機株式会社 半導体製造装置及び半導体製造方法
JPH06348825A (ja) * 1993-06-07 1994-12-22 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 画像処理用のマーカとその検出方法
JPH1194323A (ja) * 1997-09-26 1999-04-09 Hitachi Taga Technol Co Ltd 換気扇のシャッター装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58130518A (ja) * 1982-01-29 1983-08-04 Toshiba Corp 気相成長方法
EP0276061A1 (en) * 1987-01-15 1988-07-27 Varian Associates, Inc. Rapid thermal chemical vapour deposition apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100698871B1 (ko) * 2001-07-03 2007-03-22 삼성전자주식회사 건식 식각 장치
KR200452609Y1 (ko) 2009-02-27 2011-03-09 주식회사 심텍 멀티 사이즈 패널 고정장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR950034504A (ko) 1995-12-28
EP0669642A2 (en) 1995-08-30
EP0669642A3 (en) 1995-12-06
JPH07297262A (ja) 1995-11-10
US5643366A (en) 1997-07-01

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