KR100588267B1 - 인슈트 기판 이송 셔틀 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모듈러 어셈블리 라인형 시스템에서 연속 기판 상에 규칙적인 일련의 층을 순차적으로 증착하는 장치 및 방법에 제공한다. 상기 장치와 방법은 특히 태양 전지판에 이용되는 대형 유리 또는 금속 기판을 처리하는데 이용된다. 장치는 로드 록 챔버 및 상기 로드 록 챔버에 연결된 처리 챔버를 포함한다. 로드 록 챔버와 처리 챔버는 모두 기판을 지지하는 플래튼을 포함한다. 각각의 플래튼은 슬롯을 가지고 있다. 로드 록 챔버와 처리 챔버사이에서 기판을 이송하기 위하여 로드 록 챔버의 한 위치와 처리 챔버의 다른 위치사이의 셔틀 경로를 따라 이동가능한 기판 이송 셔틀이 제공된다. 셔틀은 플래튼의 수평면 이하에서 이동될 수 있으며 처리 중에 처리 챔버에 유지될 수 있다.

Description

인슈트 기판 이송 셔틀 {IN-SITU SUBSTRATE TRANSFER SHUTTLE}
본 출원은 "MODULAR CLUSTER PROCESSING SYSTEM" 이란 명칭으로 1997년 10월 8일자로 출원된 공동계류중인 미국 특허 출원 번호 08/946,922호에 관한 것이다. 또한 본 발명은 본 출원과 동시에 출원된 이하의 미국 특허 출원들에 관한 것이다 : (1) "Method and Apparatus for Substrate Transfer and Processing" [대리인 도켓 2519/US/AKT(05542/235001)]; (2) "Multi-Function Chamber For A Substrate Processing System" [대리인 도켓 2712/US/AKT (05542/268001)] ; (3) "An Automated Substrate Processing System" [대리인 도켓 2429/US/AKT(05542/245001)]; (4) "Substrate Transfer Shuttle Having a Magnetic Drive" [대리인 도켓 2638/US/AKT(05542/264001)] ; (5) "Substrate Transfer Shuttle" [대리인 도켓 2688/US/AKT(05542/265001)] ; (6) "Modular Substrate Processing System" [대리인 도켓 2311/US/AKT(05542/233001)]; 및 (7) "Isolation Valves"[대리인 도켓 2157/US/AKT(05542/226001)]. 상기 특허 출원들은 본 출원의 양수인에게 양도되었으며, 본 명세서에 참조된다.
본 발명은 기판 처리에 관한 것으로, 특히 태양 전지판을 처리하는 공정 동안 기판 이송 셔틀이 유지되는 처리 챔버 안팎으로 기판을 이송하는 것에 관한 것이다.
두꺼운 유리 및 금속 기판은 특히 태양 전지판과 같은 응용분야에 이용된다. 상기와 같은 유리 기판의 두께는 약 6-9mm이다. 대형 유리 및 금속 기판의 처리는 예를 들어 화학적 기상 증착(CVD) 공정, 물리적 기상 증착(PVD) 공정 또는 에칭 공정의 수행을 포함하여, 다수의 시퀀스 단계의 수행을 수반한다. 이러한 기판을 처리하는 시스템은 이들 공정을 수행하는 하나 이상의 처리 챔버를 포함할 수 있다. 태양 전지판에 대하여, CVD가 일반적으로 이용된다.
기판은 예를 들어 550mm×650mm의 크기를 가질 수 있다. 현재는 650mm×830mm 이상의 대형 기판 사이즈를 가지는 경향이 있다. 사이즈가 클 수록 공정 시스템에 대해서는 보다 뛰어난 성능이 요구된다.
대형 기판상에 박막을 증착하는 기본 처리 기술중 일부는 예를 들어 반도체 웨이퍼 처리시에 이용되는 것과 대체로 유사하다. 그러나, 일부 유사함에도 불구하고, 대형 기판의 처리시에 반도체 웨이퍼와 보다 작은 유리 기판에 현재 이용되는 기술을 이용해서는 실제 방식 및 비용적으로 극복될 수 없는 다수의 문제점을 만나게 된다.
예를 들어, 효율적인 생산 라인 처리는 하나의 워크 스테이션에서 다른 워크 스테이션으로, 그리고 진공 환경과 대기 환경 사이에서 기판의 신속한 이송을 요구한다. 대형 사이즈 및 형상의 기판은 처리 시스템의 한 위치에서 다른 위치로 이동하는 것을 곤란하게 한다. 결과적으로, 최고 550mm×650mm의 기판과 같은 반도체 웨이퍼 및 보다 작은 유리 기판의 진공 처리를 위해 적합한 클러스트 툴은 650mm×830mm 이상의 대형 기판의 처리에는 적합하지 않다. 또한, 클러스터 툴은 상대적으로 큰공간을 요구한다.
유사하게, 상대적으로 작은 반도체 웨이퍼를 처리하도록 설계된 챔버 구성은 이러한 대형 기판의 처리에 적합하지 못하다. 챔버는 챔버에 기판을 유입시키고 배출하기에 충분한 사이즈의 개구부를 포함하여야 한다. 또한, 처리 챔버에서 기판 처리는 일반적으로 진공에서 또는 저압하에서 수행되어야 한다. 따라서 처리 챔버 사이에서의 기판의 이동은 빈틈없는 진공 밀봉을 제공하도록 특히 넓은 개구부를 밀봉할 수 있으며 오염을 최소화시키는 밸브 메커니즘의 사용을 요구한다.
기판이 한 위치에 다른 위치로 이송될 때 기판에서 발생되는 결함을 감소시키는 것이 중요하다. 유사하게, 기판이 이송되고 처리 시스템내에 배치될 때 기판의 오정렬은 기판의 한쪽 에지가 전기적으로 기능을 못할 정도로 처리 균일성을 손상시킬 수 있다. 이러한 오정렬이 심하면, 기판은 구조물에 부딪쳐서 진공 챔버 안쪽을 파손시킬 수도 있다.
대형 기판 처리와 관련된 또다른 문제점은 이들의 독특한 열적 특성 때문에 발생한다. 예를 들어, 상대적으로 낮은 열전도성을 가진 유리는 기판을 균일하게 가열하거나 냉각시키는 것을 어렵게 한다. 특히, 큰 면적의 얇은 기판의 에지 근처의 열 손실은 기판 중심 근처보다 켜서, 기판 전체에 대해 불균일한 온도 변화를 야기시킨다. 따라서 사이즈와 관련된 기판의 열적 특성은 처리될 기판 표면의 상이한 부분상에 형성된 전자 부품에 대해 균일한 특성을 얻는것을 어렵게 한다. 또한, 신속하고 균일한 기판 가열 또는 냉각은 유리 기판의열전도율이 나빠서 곤란하며, 따라서 높은 산출량을 달성하는 시스템 능력이 저하된다.
태양 전지판의 경우, 일반적인 기판은 유리 또는 강철 또는 알루미늄과 같은 금속으로된 강성의 패널이다. 정면 패널에 대해서는 금속이 이용된다. 이 경우, 열적 손실은 상당히 작다. 후면 패널에 대해서는 유리가 이용될 수 있다. 패널이 유리이면 6 내지 9mm 사이의 두께가 일반적으로 사용된다. 이러한 형태의 기판은 예를 들어 태양 전지판 형태에서 발생되는 온도(예를 들어, 300-400℃) 이하에서 휘어지지 않는다.
소정 형태의 태양 전지판에서, 활성막(active film)은 PIN/PIN 타입 또는 NIP/NIP 타입이며, 여기서 개별 층은 도핑되거나 또는 진성의 비정질실리콘으로 만들어진다. 다시 말해, 규칙적인 일련의 층이 태양 전지판을 형성하기 위하여 각각의 기판 상에 형성되어야 한다. 현재 시스템의 한가지 단점은 모듈러 어셈블리-라인형 시스템에서 연속적인 기판 상에 규칙적인 일련의 층의 순차적인 증착이 가능하지 않다는 것이다.
본 발명은 모듈러 어셈블리-라인형 시스템에서 연속하는 기판 상에 규칙적인 일련의 층을 순차적으로 증착하도록 한다. 본 발명은 태양 전지판과 같은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 상기 장치는 로드 록 챔버 및 상기 로드 록 챔버에 연결된 처리 챔버를 포함한다. 로드 록 챔버와 처리 챔버 모두는 기판을 지지하는 플래튼을 포함한다. 각각의 플래튼은 그 내부에 슬롯을 가진다. 밸브는 폐쇄될 경우 처리 챔버로부터 로드 록 챔버를 선택적으로 밀봉하며 개방될 경우 로드록 챔버와 처리 챔버 사이에 기판의 이송을 허용한다.
기판 이송 셔틀은, 로드 록 챔버와 처리 챔버 사이의 기판 이송을 위해, 로드 록 챔버내의 한 위치와 처리 챔버내의 또다른 위치 사이의 셔틀 경로를 따라 이동할 수 있게 제공된다. 기판 이송 셔틀은 로드 록 챔버에서 처리 챔버로 기판을 이송하는 동안 기판을 지지하는 다수의 기판 지지체를 포함한다. 기판 지지체는 플래튼이 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 수직 방향으로 이동될 때 플래튼내의 슬롯을 통과하도록 구성된다. 기판 이송 셔틀은 공정을 수행하는 동안 처리 챔버에 유지될 수 있다.
많은 태양 전지판 공정에서, 상기와 같은 처리 챔버 6개가 기판 상에 순차적인 층을 증착하기 위하여 이용될 수 있다. 본 발명에 따른 시스템의 모듈 방식은 상기와 같은 처리 챔버의 그룹이 특정 공정의 요구에 따라 서로 임의로 결합되도록 한다. 이 경우, 다수의 기판 이송 셔틀이 제공되며, 각각의 기판 이송 셔틀은 어레이내의 인접한 처리 챔버 사이에서, 또는 처리 챔버와 로드 록 챔버 사이에서 이동될 수 있다.
적어도 하나의 구동 메커니즘, 바람직하게 두 개의 구동 메커니즘이 각각의 챔버내에 배치되며 셔틀 경로를 따라 이동시키기 위하여 기판 이송 셔틀과 맞물릴 수 있다.
다수의 처리 챔버 어레이에서 기판을 처리하는 방법은 처리 챔버 어레이 속에 다수의 기판을 장착(loading)하는 단계 및 처리 챔버 어레이내에서 적어도 일부 기판을 처리하는 단계를 포함한다. 처리 단계 중에, 추가의 기판이 진입 로드 록 챔버에 장착된다. 다음에 각각의 기판은 인접한 처리 챔버 또는 로드 록으로 이송된다.
본 발명의 다른 장점은 다음중 하나 이상을 포함한다. 본 발명은 반도체 처리 시스템에서 불필요한 기판 이동을 배제한다. 예를 들어, 기판은 플래튼에 장착되고 해체되는(unloading) 것을 제외하고 전체적으로 수평적으로 이송될 것이다. 본 발명은 비싸고 다루기 어려운 진공 로봇 및 이송 챔버 시스템이 필요 없다. 본 발명은 처리 중에 플래튼 하부에 셔틀이 저장되도록 한다. 처리 중에 처리 챔버에 셔틀이 체류하면, 셔틀 이동이 감소되어 처리 시간이 감소된다. 또한 셔틀이 처리 챔버에 체류할 때, 대형 유리 또는 금속 기판 상에 태양 전지판과 같은 디바이스 조립체의 형성이 효율적으로 수행될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 시스템의 처리 아일랜드의 개략적 평면도이다.
도 2a-2c는 본 발명에 따른 셔틀 및 리프팅 포크의 개략적 평면도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 시스템의 처리 아일랜드의 개략적 측면도이다.
도 3b는 본 발명에 따른 처리 아일랜드의 또다른 실시예를 나타내는 개략적 측면도이다.
도 3c는 본 발명의 실시예에 따라 6개의 처리 챔버를 포함하는 처리 아일랜드를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 기판 이송 셔틀의 투시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 처리 챔버와 기판 이송 셔틀의 부분 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 처리 아일랜드 및 셔틀의 횡단면도이다.
도 6b는 본 발명의 선택적인 실시예에 따른 처리 아일랜드 및 셔틀의 횡단면도이다.
도 7a-7c는 본 발명에 따른 로드 록 챔버의 부분 단면도로서, 로드 록 챔버 밖에서 안으로 다양한 단계의 기판 이송을 나타낸다.
도 7d-7e는 셔틀의 지지 핑거가 플래튼을 통과할 때 기판 이송 셔틀과 플래튼의 선택적인 실시예의 투시도를 도시한다.
도 7f는 다중 기판 카세트를 이용하는 본 발명의 실시예를 도시한다.
도 8a-8b는 본 발명에 따른 처리 챔버의 단면도로서, 다양한 이송 단계에 있는 기판 도시한다.
도 8c는 셔틀의 지지 핑거가 플래튼을 통과할 때 셔틀과 처리 챔버 플래튼의 투시도이다.
도 9a-9l 도 3c의 6개-챔버 어레이내의 기판 및 셔틀의 이동을 개략적으로 도시한다.
동일한 부재는 동일한 도면보호를 병기했다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제조 시스템의 처리 아일랜드(42)를 도시한다. 화살표(101)는 처리 아일랜드에서 "상방향(upstream)"에서 "하방향(downstream)"으로의 방향을 나타낸다. 전술한 바와 같이, 많은 태양 전지판 제조 공정은 PIN/PIN 또는 NIP/NIP와 같은 층 구조를 위한 6개층의 순차적 증착을 이용하며, 여기서 각각의 층은 도핑된 또는 진성의 비정질 실리콘으로 이루어진다. 따라서, 6개의 처리 챔버가 상기와 같은 막을 증착하기 위하여 용이하게 이용될 수 있다. 각각의 처리 챔버는 상이한 공정을 수행할 수 있으며, 기판은 간단하게 하나의 챔버에서 다음 챔버로 이동될 수 있다. 선택적으로, 각각의 처리 챔버에는 기판이 장착되고, 다음 각각의 처리 챔버에는 각각의 6개층이 순차적으로 증착할 수 있다. 다른 기술 역시 이용될 수 있다. 그러나, 기본 공정의 설명을 용이하게 하기 위하여, 3개의 처리 챔버(54A-54C)가 도시된다. 6개의 챔버 시스템은 도 3c 및 9a-9l을 참조로 이하에 설명될 것이다.
아일랜드(42)는 아일랜드의 제 1 단부에 기판 가열 로드 록 챔버(50)와 상기 제 1 단부의 종방향으로 대향하는 쪽으로 아래에 배치된 아일랜드의 제 2 단부에 기판 가열 로드 록 챔버(52)를 포함한다. 물론, "가열" 및 "냉각"이란 용어는 제한되지 않는다. 오히려 이들은 챔버가 처리하는 특성의 예를 나타낼 뿐이다.
로드 록 챔버(50, 52) 사이에는 다수의 처리 챔버(54A-54C)가 배치되며, 이들은 로드 록 챔버 사이에 직렬로 연결된다. 각각의 처리 챔버(54A-54C)는 각각의 처리 챔버의 제 1 및 제 2 단부에 각각 제 1 및 제 2 게이트 밸브(56A-56C 및 58A-58C)를 포함한다(도 3a 및 3b참조). 밸브(56A)는 폐쇄된 경우 처리 챔버(54A)로부터 로드 록 챔버(50)를 선택적으로 밀봉하며 개방된 경우 밸브(56A)를 통하여 기판 이송을 허용한다. 유사하게, 밸브(58C)는 폐쇄된 상태에서 처리 챔버(54C)로부터 로드 록 챔버(55)를 선택적으로 밀봉시키며 개방된 상태에서 밸브를 통하여 기판이 이송되도록 한다. 밸브(58A, 56B)는 폐쇄된 경우 제 2 처리 챔버(54B)로 부터 제 1 처리 챔버(54A)를 밀봉하며 개방된 경우 밸브를 통하여 기판이 이송되도록 한다. 마찬가지로, 밸브(58B, 56C)는 폐쇄된 경우 제 3 처리 챔버(54C)로부터 제 2 처리 챔버(54B)를 선택적으로 밀봉하며 개방된 경우 밸브를 통하여 기판이 이송되도록 한다. 밸브 쌍(58A, 56B 및 58B, 56C)은 도시된 구성이 이하에 설명되는 장점을 가지더라도 단일 밸브로 대체될 수 있다. 이용될 수 있는 밸브 형태의 예로는 "Isoation Valves"[대리인 도켓 번호 2157(226001)]란 명칭으로 앞서 언급된 미국 특허 출원에 개시되어 있으며, 이는 여기에 참고된다.
상기 상세한 설명은 대형 금속 또는 유리 기판이 이용되는 실시예를 설명한다. "기판"이란 용어는 처리 챔버에서 처리되는 광범위한 모든 물체, 특히 태양 전지판 또는 기타 상기와 같은 디바이스를 나타낸다. 본 발명은 특히 650mm×830mm 이상의 치수를 가진 두꺼운 유리 또는 금속판과 같은 대형 기판을 처리하기에 적합하다. 사용되는 유리의 두께는 약 6mm 내지 9mm이다.
본 시스템에서, 기판은 지지 핑거에 의하여 지지된다. 지지 핑거는 도 1, 3c, 4 및 7d의 실시예에 도시된 바와 같이 모두 평행하거나, 또는 일부는 도 2b-2c 및 7e와 8c의 실시예에 도시된 바와 같이 각이 질 수 있다. 실시예에서, 짧은 치수의 기판은 일반적으로 처리 아일랜드내의 이동 방향에 평행하다.
도 1 및 3a-3b는 각각 로드 록(50, 52)의 기판 이송 셔틀(70, 72) 및 처리 챔버(54A, 54B)의 셔틀(70A, 70B)을 도시한다. 도 3a-3b에서, 밸브(56A, 58A, 56B, 58B)는 개방 상태이고 밸브(56C, 58C)는 폐쇄 상태를 도시한다. 도 3a-3b에 도시된 바와 같이, 로드 록 챔버(50, 52)는 아일랜드의 한쪽 측면을 따라 위치된 각각의 게이트 또는 슬릿 밸브(60, 62)를 가진다. 밸브(60, 62)는 폐쇄 상태에서 대기로부터 관련된 로드 록 챔버를 선택적으로 밀봉시키고 개방 상태에서 로드 록 챔버에 대한 기판의 유입 및 제거를 가능하게 한다. 기판은 진입 로드 록 챔버를 형성하는 로드 록 챔버(50)에 밸브(60)를 통해 도입된다. 대기로부터 밀봉된 조건에 있는 로드 록 챔버(50) 및 처리 챔버(54A)로, 로드 록 챔버는 진공으로 펌핑되고 기판을 가열한다.
로드 록 시스템은 단계적인 진공이 발생하도록 한다. 즉, 처리 챔버 진공은 장착되고 제거되는 기판에 대해 브리치될(breached) 필요가 없다. 로드 록(50, 52)은 처리 챔버로부터 이들을 분리하는 밸브를 개방하기 전에 독립적으로 펌핑 다운되기 때문에, 처리 챔버 펌핑은 이미 부분적으로 진공인 챔버를 배기시키는 것만이 요구된다. 즉, 이들은 공정 진공 상태만을 유지하면 되고 이들을 확장시킬 필요는 없다. 상기와 같은 능력은 특히 예를 들어 가장 낮은 공정 압력을 요구할 수 있는 물리적 기상 증착(PVD)에서 중요하다. 그러나, 일반적으로, 태양 전지판에 대하여서는 주로 CVD가 이용된다.
각각의 로드 록 챔버는 다수의 기능을 가진다. 가열, 냉각 및 디스커밍(descumming)과 같은 처리 단계가 각각의 로드 록에서 제공될 수 있다. 가열 및 냉각은 기판과 열접촉하여 안팎으로 이동될 수 있는 플래튼을 가열 및 냉각시킴으로써 이루어진다. 일반적으로, 로드 록 챔버(50)는 가열 및 디스커밍을 위하여 이용되는 반면, 로드 록 챔버(52)는 냉각을 위하여 이용될 수 있다. 또한 애싱(ashing) 공정이 챔버에서 제공될 수 있다. 다음에 기판은 처리 챔버(54A-54C)사이를 통과한다. 각각의 처리 챔버에서, 특정 반도체 공정이 기판상에서 수행될 수 있다. 또한 애싱 또는 디스커밍이 처리 챔버에서 발생될 수 있다. 다기능 로드 록에 대한 보다 상세한 설명은 앞서 언급된 "Multi-Function Chamber for a Substrate Processing System"[대리인 도켓 번호 2712(268001)]라는 미국 출원에 개시되어 있으며, 이는 여기에 참고된다.
처리된 기판은 출구 로드 록 챔버를 형성하는 냉각 로드 록 챔버(52)에서 냉각되며, 대기 압력으로 될 수 있다. 이후, 기판은 밸브(62)를 통하여 시스템으로부터 제거될 수 있다. 로드 록 챔버(50, 52)에 대한 기판의 도입 및 제거는 각각 로봇(64A, 64B)에 의하여 수행될 수 있다(도 1참조). 선택적으로, 기판을 도입 및 제거하기 위해 트랙 또는 컨베어상에서 동작하는 하나의 로봇만이 이용될 수 있다.
각각의 로봇은 암(68A, 68B)의 말단에서 리프팅 포크(66A, 66B) 형태의 엔드 이펙터를 포함한다. 인접한 단부에서, 각각의 암(68A, 68B)은 관련 수직 선형 액추에이터(도시안됨)에 연결되어 암 및 리프팅 포크가 상승 및 하강되도록 한다. 도 2a와 2c를 참조로, 리프팅 포크(66A, 66B)의 상부에는 다수의 지지체(154)가 구비되어 포크(66A, 66B)의 상부 상에 기판(126)을 지지하도록 한다.
예를 들어, 로봇(64A)은 기판 홀딩 카세트에 대하여 기판을 회수 및 복귀시킬 수 있다. 제 1 장착 위치에서, 로봇(64A)은 게이트 또는 슬릿 밸브(60)(도 3a-3c)를 통하여 아일랜드(42)의 로드 록 챔버(50)에 기판을 장착할 수 있다. 도 3c의 처리 챔버와 로드 록의 방향은 도 3a 및 3b에 도시된 것과 반대이다. 도 3c에서, 슬릿 또는 게이트 밸브(60, 62)를 가진 측면으로부터 아일랜드에서 보았을 때, 기판은 가장 우측의 챔버에 장착되고 가장 좌측의 챔버로부터 제거된다. 도 3a-3b에서, 슬릿 또는 게이트 밸브(60, 62)를 가진 측면으로부터 아일랜드에서 보았을 때, 기판은 가장 좌측의 챔버로부터 장착되고 가장 우측의 챔버로부터 제거된다. 로봇(64B)은 로봇(64A)과 유사한 방식으로 동작한다. 로봇에 대한 보다 상세한 설명은 "Modular Substrate Processing System"이란 명칭의 상기 언급된 미국 특허 출원에 개시되며, 이는 여기에 참고된다. 제 1 위치 또는 하부 위치에서, 포크(66A)는 카세트내의 기판 하부 또는 로드 록 챔버내의 셔틀 상에 삽입될 수 있다. 포크는 현재 제조 라인에 시스템을 통합하기에 상당히 용이하게 동일 포크가 이용될 수 있도록 설계된다.
중간 위치로 상승될 때, 포크(66A)의 상부면 또는 특히 포크의 살(tine)의 상부면을 따르는 지지체 또는 패드(154)(도 2a, 2c참조)가 기판(125) 하부면과 맞물린다. 제 2 위치 또는 상승 위치로 더 상승될 때, 포크(66A)는 카세트 또는 셔틀과 맞물리지 않도록 기판(126)을 상승시킨다.
장착 중에, 로봇(64A)의 z-회전 액추에이터는 장착 엔드 이펙터(66A)를 180°회전시켜 기판(126)이 슬릿 밸브(60)를 통하여 로드 록 가열 챔버(50)로 삽입될 수 있다. 기판(126)의 높이를 조절하도록 z-선형 액추에이터에 의한 미세 조절이 이루어져 기판(126)이 슬릿 밸브(60)(도 3a-3c)를 통하여 방해되지 않고 들어가게 한다. 기판을 장착하는 동안, 슬릿 밸브(60)는 개방되고 기판은 y-선형 액추에이터에 의하여 y-방향으로 이동된다. 이러한 이동은 기판을 로드 록 챔버(50)에 장착시키는데, 여기서 기판은 z-선형 액추에이터를 이용하여 셔틀(70)쪽으로 하강된다. 다음에 빈 엔드 이펙터(66A)가 챔버로부터 제거될 수 있다. 다음 슬릿 밸브(60)는 폐쇄되고 가열 및 진공 처리가 시작된다.
로봇 엔드 이펙터(68B)에 의하여 냉각 로드 록 챔버(52)로부터dml 기판 추출은 가열 로드 록 챔버(50)에 기판을 삽입하기 위하여 로봇 엔드 이펙터(66A)에 의해 이용되는 단계를 역으로 함으로써 수행될 수 있다.
제 1 셔틀(70)은 기판을 가열 로드 록 챔버(50)로 삽입하는 동안 가열 냉각 로드 록 챔버에 배치된다. 제 2 셔틀(72)은 냉각 로드 록 챔버(52)로부터 기판을 추출하는 동안 냉각 로드 록 챔버에 배치된다. 다른 셔틀은 공정 파라미터에 따라 처리 챔버 중에 분배된다. 셔틀은 스테인리스 강철, 인바르(invar), 세라믹 또는 그 외 유사한 물질로 만들어질 수 있다. 인바르가 바람직한데, 이는 낮은 열 팽창계수를 가지기 때문이다.
로드 록 챔버(50, 52)에는 관리 윈도우 또는 슬릿(152)(도 1)이 장착될 수 있다. 이들 윈도우(152)는 관리 또는 수리를 위하여 로드 록으로부터 부품을 제거할 수 있게 한다. 상기와 같은 관리 상태 중에, 셔틀과 챔버 부품 모두가 수리될 수 있다.
각각의 셔틀은 인접한 처리 챔버를 향하는 관련 로드 록 챔버와 면하는 제 1 단부(31A) 및 제 1 단부와 대향하는 제 2 단부(31B)를 가진다. 각각의 셔틀은 제 1 및 제 2면(32A, 32B)을 더 가진다. 셔틀은 서로 동일한 또는 미러 이미지일 수 있으며 서로 면하게 배치된다.
도 2a-2c, 4 및 7d-7e에서, 각각의 셔틀은 셔틀 각각의 제 1 및 제 2측면을 따르는 제 1 및 제 2 측면 레일(74A, 74B)을 포함한다. 양측면 레일(74A, 74B)은 셔틀의 제 1 및 제 2 단부 사이에서 연장된다. 측면 레일은 서로 평행하고 일정간격을 유지한다. 각각의 측면 레일은 일반적으로 평평한 수평 스트립(75)을 포함한다. 각각의 스트립(75)의 하부의 바깥쪽 부분을 따라, 레일은 랙(76)을 가진다. 각각의 랙 하부의 바깥쪽 부분(77)은 각진 치형부(33)(치형 모양은 도시안됨)를 가진다. 각각의 랙의 하부 안쪽 부분(78)은 이하에 설명되는 바와 같이 다수의 가이드 롤러와 맞물리도록 평탄하다.
제 1 및 제 2 교차-부재(80A, 80B)는 각각 셔틀의 제 1 및 제 2 단부(31A, 31B)에 인접하여 제 1 및 제 2 측면 레일(74A, 74B)을 서로 구조적으로 연결시킨다. 각각의 교차-부재는 평평하고 중앙에서 수평으로 연장되는 스트립(82)을 포함한다. 제 1(83A, 84A) 및 제 2(83B, 84B) 레그는 스트립의 제 1 및 제 2 단부에 달려있으며 각각 제 1 및 제 2측면 레일과 상기 단부를 연결시킨다.
"X"는 기판 중심의 위치를 나타낸다. 이 X 위치는 기판을 최적으로 처리하기 위하여 수평면에서 측정했을 때 대략적으로 처리 챔버의 중심과 일치한다.
기판 지지 핑거(86A, 88A, 86B 및 88B)는 각각 관련된 제 1 및 제 2 측면 레일로부터 안쪽 방향으로 연장된다. 도 4 및 5를 참조로, 각각의 지지 핑거는 관련 측면 레일(75)로부터 상향으로 연장되는 근위부(proximal portion)(90) 및 상기 근위부(90)로부터 안쪽으로 수평하게 연장되며 팁에서 종료되는 말단부(92)를 가진다. 팁에서, 각각의 핑거의 상부면은 셔틀에 의하여 유지되는 기판을 지지하기 위한 선택적 패드(94)를 사용한다. 패드(94)는 바람직하게 세라믹, 스테인리스 강철 또든 다른 금속, 석영 또는 그 외의 적합한 물질로 만들어질 수 있다.
주목할 것은 기판 이송 셔틀 부품에 대한 온도 요구조건은 종래의 시스템에서 보다 낮다는 것이다. 클러스터 툴과 같은 많은 종래 시스템에서, 기판은 처리 챔버에 기판을 이송하는 진공 로봇에 의하여 가열 챔버로부터 제거되어 냉각되었다. 기판을 과열시키는 해결책으로서 이송될 때 기판을 냉각시키고자 했던 것이다.
본 발명에서, 기판 이송 셔틀(70)은 가열 챔버(50)로부터 바로 처리 챔버로 기판을 이동시킨다. 따라서, 기판의 과열이 완화되거나 제거된다.
도 5는 또한 내부 및 외부 챔버벽(38B, 38A)을 각각 도시한다. 슬롯(38C)은 내부벽(38B)에 배치되어 셔틀의 평평한 레일(75)이 벽(38B)의 개구부로 연장되어 롤러(98)와 맞물리도록 한다. 이렇게 하여, 가이드 롤러(98)의 오염이 최소화된다. 또한 챔버내에서 수행된 공정은 셔틀 이동을 야기하는 기계적 부품과 별도로 유지된다.
리프팅 포크(66A, 66B)의 폭은 셔틀(70)의 한쪽 측면을 따르는 두 개의 외부 지지 핑거(88A, 88B) 사이의 거리와 가깝거나 이보다 더 좁을 수 있다. 포크 중심부의 컷아웃 부분은 중심 지지 핑거(86A)를 방해하지 않도록 충분히 커야 한다. 도 2b-2c 및 7e의 실시예에서, 대각선 지지 핑거가 이용되며 포크 폭은 더 클 수 있다. 도 2b-2c 및 7e의 바람직한 실시예에서, 각각의 측면 레일과 관련된 3개의 지지 핑거가 존재한다(중심 지지 핑거(86A, 86B) 및 두 개의 측면 대각선 지지 핑거(88A, 88B)).
상기와 같은 구성의 장점은 동일한 지지 핑거가 여러 사이즈의 기판을 지지하는데 이용될 수 있다는 것이다. 또한, 지지 핑거의 위치는 다양한 기판 사이즈를 수용하도록 조절될 수 있다. 패드(94)의 위치는 또한 다양한 기판 사이즈를 수용하도록 변화될 수 있다.
도 1, 3c, 4 및 7d는 측방 지지 핑거(88A, 88B)가 대각선은 아니지만 지지 핑거(86A, 86B)를 지지하기 위하여 평행한 선택적인 실시예를 도시한다. 기판을 적절하게 지지하는 한, 다른 각진 핑거가 이용될 수 있다. 소정 사이즈의 지지 핑거는 알려져 있지만, 본 발명에 사용될 수 있는 지지 핑거는 공지된 것들 보다 짧을 수 있다. 이는 두꺼운 유리 기판 또는 금속 기판과 같은 견고한 기판 가열시 적절하게 휘지 않기 때문이다.
상기 설계는 각각의 셔틀이 두 개의 방향(각각 서로로부터 90°)으로부터 기판을 받아들이도록 한다. 먼저, 셔틀은 측면 레일(74A, 74B)과 수직인 방향으로 기판을 수용하고 해체시킬 수 있다. 다음, 셔틀은 측면 레일(74A, 74B)과 평행한 방향으로 해체 기판을 수용할 수 있다. 상기 실시예중 하나에서, 도 2b-2c, 4-5, 7b, 7d-7e 및 8c에 도시된 바와 같이, 다수의 스톱퍼(201)가 지지 핑거상에 기판을 정확하게 배치하고 이송 동안 우발적으로 셔틀 상에 기판이 이동되는 것을 방지하기 위하여 제공될 수 있다. 또한 기판은 다수의 스톱퍼(201)를 이용하으로써 핑거상에 센터링될 수 있다. 스톱퍼(201)는 예를 들어 역상의 절두체(inverted frustum)와 같이 일반적인 형태의 역상의 끝이 잘린 콘형일 수 있다. 도 2b-2c의 실시예의 장점은 스톱퍼(201)가 기판 평면을 따라 이동하는 것을 방지한다는 것이다. 도 1, 3c, 4 및 7d의 실시예에서, 기판은 계속 도 1에 의하여 한정된 x-방향으로 이동될 것이다.
아일랜드(도 1, 3a-b, 5, 7a-7c 및 7f) 각각의 측면을 따라, 각각의 로드 록 챔버 및 각각의 처리 챔버는 셔틀이 챔버를 통과함에 따라 셔틀을 지지하고 유도하도록 배치된 다수 쌍의 가이드 롤러(98)를 포함한다. 가이드 롤러(98)는 Teflon
Figure 112005077636749-pct00033
-코팅 알루미늄, Vespel
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, 또는 입자를 발생시키지 않으며 진동을 감쇠시키는 연성(soft)의 다른 적당한 물질일 수 있다. 선택적으로, 평활한 이동을 제공하도록 서스펜션이 이용될 수 있다.
가이드 롤러는 대체로 균일한 평면이며 셔틀이 전후로 이동되는 고정 경로를 한정한다. 가이드 롤러는 셔틀이 가이드 롤러를 통과함에 따라 각각의 랙의 하부의 평평한 안쪽 부분(78)과 맞물리도록 구성되어 셔틀의 위치를 설정하고 방향을 설정하며 예정된 경로를 따라 셔틀이 평활하게 이동하도록 한다.
전술한 바와 같이, 처리 동안 셔틀이 처리 챔버내에 체류하도록 하기 위하여, 각각의 셔틀 길이는 처리 챔버의 길이 보다 작아야, 밸브가 처리동안 폐쇄될 수 있다. 셔틀의 전체 길이가 처리 챔버내에 있기 때문에, 처리 챔버 자체는 셔틀을 추진시키기 위한 구동 메커니즘을 포함해야 한다. 도 3a-3b는 이를 구현하는 선택적인 두 가지 방법을 도시한다. 도 3a에서(도 6a-6b 및 8a-8b와 마찬가지로), 한 세트의 구동 메커니즘(100, 100', 100", 등)은 각각의 게이트 밸브 세트(예를 들어, 58A, 58B) 사이의 하우징에 배치되며, 또다른 세트의 구동 메커니즘(101, 101', 101", 등)은 각각의 챔버 중심에 대략적으로 배치된다.
도 3b에서(도 7a-7c 및 9a-9c와 마찬가지로), 챔버(50, 52 및 54A-54C)는 서로 그리고 챔버벽으로부터 대략적으로 등거리로 배치된 두 개의 구동 메커니즘(100과 101, 100'과 101', 등)을 가진 것으로 도시된다.
상기 실시예에서, 처리 챔버의 길이 보다 적은 길이를 가지는 셔틀은 구동 메커니즘과 접촉하여 하나의 챔버로부터 인접한 챔버로 구동되고 추진된다. 상기와 같은 시스템에 대한 동기 방식의 상세한 설명은 "Method and Apparatus for Substrate Transfer and Processing"[대리인 도켓 2519/US/AKT(05542/235001)] 이란 명칭의 미국 특허 출원에 개시되어 있으며, 이는 여기에 참고된다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 각각의 구동 메커니즘(100)은 관련 챔버의 내부 캐비티 외부에 있으며 챔버 내부 또는 밸브 하우징 속으로 또는 그 안으로 연장되는 구동 샤프트 어셈블리(104)와 결합된 모터(102)를 포함한다. 내부 챔버벽(38B)은 명확하게 도시되지는 않았다. 구동 샤프트 어셈블리(104)는 진공-겸용 회전 피드쓰로우를 이용할 수 있다. 구동 샤프트 어셈블리는 관련 챔버의 제 1 및 제 2 측면에 인접하게 제 1 및 제 2 피니언 기어(106A, 106B)를 보유하며, 제 1 및 제 2 가이드 롤러(108A, 108B)는 제 1 및 제 2 피니언 기어의 바로 안쪽에서 보유한다. 가이드 롤러(108A, 108B)는 가이드 롤러(98)에 부가될 수 있다. 피니언 기어는 예를 들어 피니언당 16개의 치형부를 가질 수 있으며 랙의 외부 치형 부분(33)과 맞물리도록 구성되며, 한편 가이드 롤러는 구동 메커니즘을 통과하는 셔틀 랙의 안쪽 부분의 평탄면과 접촉하도록 구성된다(도 4 및 5참조). 선택적으로, 구동 메커니즘(100)은 각각 관련 구동 샤프트 어셈블리의 회전에 응답하여 제어 시스템(111)에 입력을 제공하는 인코더(110)를 포함한다. 제어 시스템(111)은 여러 챔버의 동작 및 아일랜드 외부의 핸들링 또는 처리 장치의 동작을 제어하기 위하여 각각의 여러 챔버 또는 이들중 하나에 연결될 수 있다. 제어 시스템은 적당한 소프트웨어 또는 펌 웨어가 결합된 사용자-프로그램가능 컴퓨터 또는 다른 수치 제어기를 포함할 수 있다.
도 6b는 구동 샤프트가 이용되지 않은 선택적인 구성을 도시한다. 이 구성에서, 셔틀은 한쪽으로부터만 구동되며, 모터는 구동 샤프트 어셈블리(104)를 이용하지 않고 피니언 기어(106)를 구동시킬 수 있다. 가이드 롤러(108A, 108B)외에 측방향으로 위치한 가이드 롤러(203)를 이용할 수 있어, 셔틀이 한쪽으로만 구동되어 수평의 직선 방향으로 이동하지만 오정렬되지 않도록 한다. 가이드 롤러(203)는 셔틀(70)이 직선의 제어된 방향으로 이동하도록 가이드 레일(112)의 각 측면 상에 배치된다.
이들 실시예에서, 가이드 롤러가 피니언 기어의 내부에 위치하는 것은 중요한 것이 아니다. 사실, 선택적인 실시예에서, 가이드 롤러는 피니언 기어의 외부에 배치되거나 또는 상대 위치는 챔버 라인의 각 측면에 대하여 다를 수 있다. 또다른 실시예에서, 롤러는 기판 이송 셔틀 상에 배치되고 평탄한 평면 리지는 챔버 라인의 각각의 측면을 따라 배치되어 셔틀 가이드 롤러를 지지하도록 한다.
도 3c는 로드 록(50, 52) 및 6개의 처리 챔버(54A-54F)를 가진 6개의 챔버 구성을 도시한다. 이 구성에서, 각 단부상의 하나의 로드 록에서, 전체 7개의 셔틀(70, 70A-70E, 72)이 이용될 수 있다. 본 발명의 대부분의 장점을 얻기 위한 최소한의 셔틀 수는 두 개이며, 최대는 일반적으로 n+1인데, 여기서 n은 처리 챔버의 수이다. 상기와 같은 구성에서, 셔틀 이동은 일반적으로 셔틀이 빈 챔버에 인접할 때는 언제나(일반적으로 두 개의 챔버가 여기에 해당됨), 인접 셔틀이 공정의 다음 단계에서 빈 챔버를 서비스하도록 한다.
주목할 것은 도시된 구성은 모든 셔틀이 처리 챔버보다 작은 길이를 갖는다는 것이다. 셔틀(70A-70E)은 처리 챔버보다 길이가 작지만 로드 록을 서비스하는 셔틀(70, 72)은 처리 챔버보다 긴 또다른 실시예가 이용될 수 있다. 상기와 같은 셔틀은 "Substrate Transfer Shuttle"이란 명칭의 미국 특허 출원에 개시되어 있으며, 이는 여기에 참고된다. 본 실시예에서, 셔틀(70, 72)은 처리 챔버보다 길지만 셔틀의 레일이 고정될 수 있는 로드 록의 앨코브(alcove) 세트에 의해 로드 록에 고정될 수 있다. 이는 로드 록의 유효 길이를 증가시킨다.
물론, 이 실시예에서, 처리과정 동안 셔틀(70, 72)은 처리 챔버에 체류하지 않으며, 이들은 로드 록에 체류한다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 로드 록(50)은 빈 챔버이다. 셔틀은 각각이 다른 챔버에 체류하며 기판은 로드 록(52)으로부터 제거되는 과정에 있다. 다음 단계는 셔틀(70)을 로드 록(50)으로 이동시켜 엔드 이펙터(64A)(도시안됨)로부터 새로운 기판을 받아들이도록 하는 것이다.
많은 공정에서, 모든 게이트 밸브가 동시에 개방될 수 있으며, 셔틀중 하나를 제외하고 모두가 일제히 이동될 수 있다. 이는 하나의 셔틀은 로드 록(입구 또는 출구)에 위치되는 반면 나머지는 처리 챔버에 연속으로 위치하기 때문이다. 상기 경우에, 셔틀(70)은 로드 록(50)으로 이동하기 때문에, 모든 셔틀(70A-70E)은 동시에 좌측(즉, "상향")으로 이동될 수 있어 기판이 로드 록(52)의 셔틀(72)로부터 제거되는 것으로 추측된다.
본 실시예에서, 모든 셔틀은 좌측(도 3c에 대하여)으로 이동되어 셔틀이 로드 록(52)(해체 로드 록)을 제외한 각각의 챔버에 체류하도록 한다. 다음 기판이 로드 록(50)의 셔틀상에 장착될 수 있다. 기판은 모든 셔틀을 우측("하향")으로 이동시킴으로써 처리 챔버(54A)로 이동된다. 다음 기판은 챔버(54A)의 플래튼상에 장착될 수 있으며, 이 후에 모든 셔틀은 다시 좌측으로 이동된다. 공정은 챔버(54A)에서 수행될 수 있으며, 그 동안 다른 기판이 로드 록(50)의 셔틀에 장착될 수 있다. 다음에 챔버(54A)의 셔틀은 처리된 기판과 맞물리고, 그 후에 모든 셔틀은 우측으로 이동될 수 있다. 본 실시예에서, 처리된 기판은 처리 챔버(54B)에서 다음 공정 단계가 수행되며 처리되지 않은 기판(금방 장착된 기판)은 처리 챔버(54A)에서 처리된다. 물론, 이 공정은 각각의 챔버(54B-54F)에 대하여 연속될 것이다.
다음 설명에서, 로드 록 챔버속에 기판 배치는 도 7a-7e와 관련하여 설명된다. 도 7a-7e의 설명에서, 상부에 기판이 배치되는 지지체를 플래튼이라고 한다. 플래튼은 기판을 이송할 때 셔틀 핑거가 이동될 수 있는 슬롯을 가진다. 로드 록 챔버로부터 처리 챔버 플래튼상의 기판 배치가 유사한 방식으로 수행된다.
도 7a-7c에 도시된 바와 같이, 각각의 로드 록 챔버(50,52)(챔버(50)만이 도시됨)는 처리 전후의 가열 또는 냉각 동안 기판을 지지하기 위한 플래튼(120)을 포함한다. 전술한 바와 같이, '챔버'란 용어는 로드 록 챔버 또는 처리 챔버를 말한다. 로봇으로부터 처리 아일랜드로 기판을 도입하는 것이 설명되었기 때문에, 처음에 로드 록 챔버(50)가 설명된다.
페데스탈(122)은 플래튼(120)을 지지하며 제 1 또는 후퇴 위치와 제 2 또는 연장 위치 사이에서 플래튼(120)을 상승 및 하강시키도록 상승 및 하강될 수 있다. 플래튼(120)은 일반적으로 사각형이며 기판(126)의 평면 영역보다 약간 크며 플래튼의 대립 측면으로부터 안쪽으로 연장되는 다수의 채널(205)(도 7d 및 7e)을 가진다. 채널은 이하에 설명되는 바와 같이 플래튼(120)이 셔틀(70)을 통하여 상승 또는 하강될 때 셔틀(70)의 핑거(86A, 86B, 88A, 88B)를 수용하도록 구성된다. 여기서, 기판 이송 셔틀(70)에 대한 기판 이송을 설명한다. 물론, 상기 설명은 모든 다른 셔틀, 예를 들어, 셔틀(72 또는 70a-70e)에 대하여 적용될 수 있다.
처음에, 로드 록 챔버(50)는 비어 있으며 밸브(56A)에 의하여 인접한 챔버(54A)로부터 차폐된다. 로드 록 챔버(50)는 대기로 환기되고 그의 슬릿 밸브(60)는 개방되어 기판이 아일랜드 내부로 도입되도록 한다. 도 7a 하부에 도시된 바와 같이, 기판(126)은 로봇 엔드 이펙터(66A)에 의하여 로드 록 챔버(50)에 장착된다. 엔드 이펙터 및 기판은 수평(y-방향) 이동을 통하여 엔드 이펙터(66A)의 하부가 셔틀(70)의 핑거(88A, 88B)위에 놓이는 높이에서 챔버(50)로 삽입된다. 기판(126)을 보유하는 엔드 이펙터(66A)는 플래튼 위에 중심이 놓이도록 배치된 기판(126)에 의하여 중지되고 z-선형 액추에이터에 의하여 하강된다. 결국, 엔드 이펙터(66A)는 도 7b에 도시된 제 2높이에 도달한다. 제 1 높이와 제 2 높이 사이에서 이동하는 동안, 엔드 이펙터(66A)는 셔틀 핑거의 하부를 통과하고, 엔드 이펙터(66A)의 2개의 살(tine)은 중심 핑거(86A, 86B)의 각 측면 그리고 인접한 측방 지지 핑거(88A, 88B)의 바로 안쪽을 통과한다. 엔드 이펙터(66A)의 상부면이 핑거의 팁에서 패드(94)의 높이에 도달하면, 패드(94)는 기판(126)의 하부와 맞물려 셔틀(70)이 엔드 이펙터(66A)로부터 기판(126)을 잡도록 한다. 엔드 이펙터(66A)가 도 7b에 도시된 위치에 도달하면, 수평 전달을 통하여 로드 록 챔버(50)로부터 후퇴된다. 엔드 이펙터(66A)가 후퇴되면, 밸브(60)는 폐쇄되고 챔버(50)는 펌핑 다운된다.
다음 플래튼(120)은 도 7a의 초기 높이로부터 도 7c의 상승 높이로 상승될 것이다. 초기 높이와 상승 높이 사이에서 이동하는 동안, 플래튼(120)은 셔틀 핑거 부근을 통과하며, 각각의 핑거는 채널(205)중 관련된 채널에 의하여 수용된다. 플래튼(120)의 상부면이 기판(126)의 하부와 접촉하면, 기판(126)을 핑거(특히 패드(94))로부터 상승시켜 셔틀(70)로부터 기판(126)을 잡도록 한다. 기판(126)이 도 7c에 도시된 바와 같이 플래튼(120)에 의하여 유지되면, 기판(126)은 가열되거나 다르게 처리될 것이다. 셔틀이 동일 챔버에 유지되거나 또는 다른 챔버로 이동될 수 있다.
기판이 가열되거나 처리된 후에, 플래튼은 하강되고 도 7b의 위치로 복귀되며, 셔틀은 공정에서 플래튼으로부터 기판을 다시 잡는다.
도 7f에서, 다중 기판 카세트(51)가 로드 록 챔버(50)에 이용될 수 있다. 다중 기판 카세트(51)에서 각각의 기판에 대하여 상기 공정을 반복함으로써, 로드 록 챔버(50)는 처리 전에 기판의 저장을 위한 버퍼로서 이용될 수 있다. 엘리베이터(53)가 수직 방향으로 다중 기판 카세트(51)를 이동시키는데 이용되어 기판 이송 셔틀이 카세트내의 선반(55)상에 저장된 기판을 연속적으로 액세스할 수 있다. 도 7f에서, 셔틀(70)은 처리 챔버(54A)내에 도시되며, 상기 카세트(51)로부터의 기판(126)은 챔버로 전달된다. 기판이 회수되는 다중 기판 카세트(51)내의 선반은 도시되지 않았다. 엘리베이터(53)는 선반(55)으로 액서스되는 두 개의 위치 사이의 중간 이동 스테이지에 도시된다. 구동 메커니즘(100, 101) 및 가이드 롤러(98) 역시 도시된다.
도 8a-8b에서, 로드 록 챔버에서 처리 챔버(54A)의 플래튼(220)으로 기판을 이송하는 것이 설명될 것이다. 7c에서 처럼, 명확하게 하기 위하여, 스톱퍼(201)는 이들 도면에 도시되지 않는다.
도 8a-8b에 도시된 바와 같이, 각각의 처리 챔버(54A-54C)(챔버(54A)만이 도시됨)는 가열, 냉각 또는 기타 공정 동안에 기판(126)을 지지하기 위한 플래튼(220)을 포함한다. 페데스탈(222)은 플래튼(220)을 지지하며 제 1 또는 후퇴 위치 및 제 2 또는 연장 위치 사이에서 플래튼(220)을 상승 및 하강시키도록 상승 및 하강될 수 있다. 플래튼(220)은 일반적으로 사각형이며 기판(126)의 평면 영역보다 약간 크며 플래튼(220)의 대향 측면으로부터 안쪽으로 연장되는 다수의 채널(206)(도 8c)을 가진다. 채널(206)은 이하에 설명되는 바와 같이 플래튼(220)이 셔틀(70)을 통하여 상승 또는 하강될 때 셔틀(70)의 핑거(86A, 86B, 88A, 88B)를 수용하도록 구성된다.
처음에, 처리 챔버(54A)는 비어 있으며 밸브(56A)에 의하여 로드 록 챔버(50)로부터 차폐된다. 밸브(56A)는 처리 챔버(54A)에 기판을 도입하도록 개방된다. 기판 이송 셔틀(70)은 구동 메커니즘(100, 101)의 작용에 의하여 처리 챔버(54A)로 이동된다. 셔틀(70)이 처리 챔버(54A)의 목표 위치로 이동되면, 도 8a-8b에 도시된 바와 같이, 기판(126)은 플래튼(220)위의 중심에 배치된다. 플래튼(220)은 페데스탈(222)을 이용하여 하강 높이(도 8a)에서 도 8b의 중간 높이로 상승된다. 하강 위치에서 중간 위치로 이동되는 동안, 플래튼(220)은 셔틀(70)의 핑거 주위를 통과하고, 각각의 핑거는 채널(206)(도 8c참조)중 관련된 채널에 의해 수용된다. 플래튼(220)의 상부면이 기판(126)의 하부와 접촉할 때, 셔틀(70)로부터 기판(126)을 취하기 위해 핑거로부터 기판(126)을 상승시킨다. 기판(126)이 플래튼(220)에 의하여 보유되어, 기판(126)이 원하는 대로 처리된다.
채널(206)은 플래튼 상의 균일한 온도 분포에 영향을 준다. 그러나, 태양 전지판상에 박막 형성과 같은 많은 공정에서, 상기와 같은 온도 변화는 허용될 수 있다.
기판이 셔틀로부터 상승되면, 셔틀(70)은 인접 챔버로 이동될 수 있다. 예를 들어, 기판이 처리 챔버(54A)로 바로 이송된 경우, 셔틀(70)은 로드 록 챔버(50)로 복귀될 수 있다.
셔틀(70, 70A-70E, 72)이 이동될 때, 도 7c에 도시된 바와 같이, 기판은 중간 위치에 유지된다. 중간 위치에서, 플래튼(220, 120)은 핑거(88A-88B 및 86A-86B)로부터 벗어나도록 기판을 상승시키지만 교차-부재(80A, 80B) 보다 높게 기판을 상승시키지 않는다. 이 방식에서, 모든 셔틀이 동시에 이동되며, 각각은 기판 또는 플래튼의 존재에 의하여 방해받지 않는다. 따라서, 셔틀의 동시 이동 동안에 중간 위치에 기판을 유지하는 것이 중요한데, 이는 모든 셔틀이 충돌 없이 기판을 동시에 이동시키도록 하기 때문이다.
태양 전지판 디바이스에 대하여, CVD가 일반적으로 이용된다. 공정이 완료되고 처리 가스가 배기(필요하다면)될 때, 밸브(56A)는 다시 개방되고, 로드 록 챔버(50)와 처리 챔버(54A) 사이가 연통된다. 플래튼은 기판을 처리 챔버에 전달시킬 때와 유사한 방식으로 셔틀에 기판을 복귀시키도록 하강될 수 있다. 플래튼이 셔틀에 도달하면, 기판 지지체는 플래튼에서 셔틀 핑거로 이송된다.
도 9a-9l은 도 3c의 6개 챔버 어레이내의 기판 및 셔틀 이동에 대한 실시예를 도시한다. 많은 다른 이동 구조 역시 가능하다. 챔버 사이의 밸브 역시 도시된다. 밸브 내의 음영 부분은 밸브가 폐쇄된 것을 도시한다. 음영 부분이 아닌 곳은 밸브가 개방된 것을 나타낸다. 도 9a-9l은 개략적으로 도시된 것이며 셔틀 이동과 기판 배치를 도시하고자 하는 것일 뿐이다. 따라서, 플래튼이 도시되어 있지 않으며 플래튼 지지부도 도시되지 않았다. 이하의 설명으로부터 소정 기판이 플래튼에 의하여 지지되거나 또는 기판 이송 셔틀의 지지 핑거에 의하여 지지되는 것을 알 수 있다.
도 9a는 기판이 어떠한 챔버내에도 없고 모든 밸브가 폐쇄된 것을 도시한다. 셔틀은 로드 록 챔버(50)를 제외한 모든 챔버에 배치된다. 이 경우, 기판(126)은 도 9b에 도시된 바와 같이 로드 록 챔버(50)에 장착될 수 있다. 기판(126)이 로드 록 챔버(50)에 장착된 후에, 밸브는 도 9c에 도시된 바와 같이 개방 수 있다. 도 9c는 또한 중간 이동 상태의 셔틀을 도시하며, 각각은 구동 메커니즘(100)(여기서 총칭적인 부호(100)를 사용하여 모든 구동 메커니즘(100, 101, 100', 101', 등)을 나타낸다)에 의하여 우측으로 동시에 이동한다. 셔틀은 로드 록 챔버(50)를 제외한 모든 챔버에 체류하도록 이동된다. 이 경우, 기판(126)은 도 9d에 도시된 바와 같이 처리 챔버(54A)에 배치된다.
만약 각각의 챔버가 내부에 기판(126)을 보유하고 있다면 유사한 이동이 발생될 것이다. 따라서, 본 설명은 단순히 빈 어레이에 기판을 장착하는 것을 위한 것이 아니고 각각의 챔버가 기판을 가지고 있을 때 이용될 수도 있다. 예를 들어, 상기 설명에서 도 9d내의 셔틀의 위치는 로드 록 챔버(50)의 셔틀로부터 처리된 기판을 제거하는 적당한 위치일 수 있다.
기판(126)이 처리 챔버(54A)내에 배치될 때, 상기 챔버내의 플래튼(도시안됨)은 셔틀의 핑거(도시안됨)로부터 기판(126)을 취하며 전술한 바와 같이 중간 위치(도시안됨)에 기판(126)으로 기판을 상승시킨다. 다음, 모든 셔틀은 좌측으로 이동되어, 처리 챔버(54A)내에서 기판(126)에 처리되는 동안 다른 기판(126)이 셔틀에 장착되도록 한다. 이 단계 후의 최종 위치는 도 9e에 도시된다. 주목할 것은 도 9e의 기판(126)은 셔틀에 의하여 지지되는 것이 아니라 상기 챔버내의 플래튼(도시안됨)에 의하여 지지된다는 것이다.
이때, 밸브는 도 9f에 도시된 것처럼 모두 폐쇄될 수 있다. 처리 챔버(54A)에서 기판(126)을 처리하는 동안, 또다른 기판(126')이 로드 록 챔버(50)에 장착될 수 있다(도 9f에 도시됨).
로드 록 챔버(50) 속으로 기판(126')의 장착 및 기판(126') 처리에 따라, 밸브는 도 9g에 도시된 것처럼 개방될 수 있다. 또한 도 9g는 중간 이동 상태에 있는 셔틀을 나타내며, 각각의 이동은 구동 메커니즘(100)에 의해 우측으로 동시에 이동한다. 셔틀은 다시 이동하여 로드 록 챔버(50)를 제외한 모든 챔버에 체류된다. 이 경우, 우측 이동 이후, 기판(126')이 처리 챔버(54A)에 위치되고 기판(126)은 도 9h에 도시된 것처럼 처리 챔버(54B)에 위치된다. 가장우측 셔틀은 도시된 것처럼 로드 록 챔버(52)에 있다.
일단 기판(126. 126')이 처리 챔버(54B, 54A)내에 각각 위치되면, 이들 챔버내의 플래튼은 셔틀의 핑거(미도시)로부터 기판을 습득하여 중간 위치(미도시)로 기판을 상승시킨다. 다음 모든 셔틀은 좌측으로 다시 이동하여 또다른 기판(126'')이 기판(126, 126')을 처리하는 동안 셔틀 상에 장착될 수 있다. 이 단계 이후 최종 위치는 도 9i에 도시된다.
이때, 밸브는 도 9j에 도시된 바와 같이 모두 폐쇄된다. 기판 처리 중에, 기판(126")은 로드 록 챔버(50)로 장착될 수 있다. 처리 후에, 셔틀 및 기판은 도 9k에 도시된 바와 같이 우측으로 다시 이동될 수 있고, 처리 챔버내의 플래튼에 의하여 포착되고, 다음에 다른 기판이 장착되도록 좌측으로 다시 이동될 수 있으며, 이 최종 위치는 도 9l에 도시된다.
주목할 것은 구동 메커니즘과 셔틀과 같은 부품의 존재는 처리 챔버의 청결 및 진공에 바람지하지 못한 영향을 줄 수 있다는 것이다. 그러나, 대형 유리 또는 금속 기판상에 태양 전지판 디바이스를 형성할 때 관련되는 것과 같은 많은 공정에 대하여, 상기와 같은 부품에 의하여 야기되는 오염은 허용 범위에 있다. 또한, 채널 또는 슬롯(205, 206)에 의하여 발생되는 온도 변화는 상기와 같은 디바이스의 형성에 대하여 허용될 수준이다. 일반적으로, 상기 디바이스 형성에 대한 공정 요구조건은 관대하며, 공차는 예를 들어 TFT 형성에 대한 것보다 높다.
바람직하게, 시스템은 소정 부품이 시스템의 파손 또는 시스템 챔버의 오염을 최소화하도록 수리되거나 교체될 수 있도록 구성된다. 구동 모터(102) 및 인코더(110)는 오염될 염려 없이 아일랜드 외부로부터 수리 또는 교체될 수 있다. 구동 샤프트(104) 또는 이와 관련된 부품중 어느 하나가 수리 또는 교체될 필요가 있다면, 폐쇄된 구동 메커니즘의 한쪽면상의 밸브를 통해 수행될 수 있다. 따라서, 인접한 챔버의 내부는 상기와 같은 작용에 의하여 오염되지 않는다. 오염은 인접한 처리 챔버 내부 보다 용이하게 세척할 수 있는 밸브 하우징으로 제한된다.
본 발명의 수많은 실시예가 설명되었다. 그럼에도 불구하고, 여러 가지 변형이 본 발명의 사상과 범위에서 벗어나지 않고 이루어질 수 있다. 예를 들어, 소장 디바이스의 제조와 관련된 특정 공정은 바람직하게 여러 챔버 장치 및 사용 순서와 관련될 수 있다. 이 방식에서, 이용될 수 있는 챔버 타입은 에칭 처리, 물리 기상 증착, 화학 기상 증착 등을 위하여 이용되는 것들을 포함할 수 있다. 다른 변형예에서, 3개 내지 6개의 처리 챔버가 여기서 설명되었지만, 시스템은 단일 처리 챔버, 두 개의 처리 챔버 또는 소정 갯수의 처리 챔버를 이용할 수 있다. 본 발명의 시스템은 모듈형이고 증분이 가능하며, 특정 공정에 적합하도록 수많은 변형이 가능하도록 한다. 예를 들어, 본 발명의 셔틀은 필요하다면 특정 기판에 대한 처리 단계를 반복하도록 제어될 수 있다. 이러한 방식에서, 셔틀은 양방향이 되도록 제어될 수 있다. 따라서, 기타 실시예도 첨부된 청구범위의 범위내에 있다.

Claims (50)

  1. 기판 처리 장치로서,
    로드 록 챔버;
    상기 로드 록 챔버에 연결되며 공정을 수행하는 동안 기판을 지지하며 슬롯들을 포함하는 플래튼을 갖는 처리 챔버 ;
    폐쇄 상태일 때 상기 처리 챔버로부터 상기 로드 록 챔버를 선택적으로 밀봉하고 개방 상태일 때 상기 로드 록 챔버와 상기 처리 챔버 사이에서 기판 이송을 허용하는 밸브; 및
    상기 로드 록 챔버와 상기 처리 챔버 사이에서 상기 기판을 이송시키기 위해 상기 로드 록 챔버내의 한 위치와 상기 처리 챔버내의 또다른 위치 사이에서 셔틀 경로를 따라 이동가능한 기판 이송 셔틀을 포함하며,
    상기 기판 이송 셔틀은 상기 로드 록 챔버로부터 상기 처리 챔버로 상기 기판을 이송하는 동안 상기 기판을 지지하는 다수의 기판 지지체를 포함하며, 상기 다수의 기판 지지체는 상기 플래튼이 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 수직 방향으로 이동함에 따라 상기 플래튼의 슬롯들을 통과하도록 배열되며, 상기 기판 이송 셔틀은 상기 공정을 수행하는 동안 상기 처리 챔버내에서 유지될 수 있으며,
    상기 기판 이송 셔틀은 제 1 측면 및 제 2 측면을 포함하며 상기 기판 이송 셔틀의 제 1 측면 및 제 2 측면 각각에는 제 1 종방향 측면 레일 및 제 2 종방향 측면 레일을 포함하며, 상기 기판 지지체는 상기 제 1 종방향 측면 레일로부터 안쪽으로 연장되는 다수의 제 1 지지 엘리먼트들 및 상기 제 2 종방향 측면 레일로부터 안쪽으로 연장되는 다수의 제 2 지지 엘리먼트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리 챔버는 상기 플래튼에 달린 플래튼 지지체를 포함하며, 상기 플래튼 지지체는 상기 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 상승 및 하강되도록 이동가능한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브는 슬릿 밸브인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브는 게이트 밸브인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 이송 셔틀의 길이는 상기 처리 챔버 내부의 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치로부터 기판을 제거하기 위한 제 2 로드 록 챔버;
    폐쇄 상태일 때 상기 처리 챔버로부터 상기 제 2 로드 록 챔버를 선택적으로 밀봉하고 개방 상태일 때 상기 제 2 로드 록 챔버와 상기 처리 챔버 사이에서 상기 기판 이송을 허용하는 제 2 밸브; 및
    상기 제 2 로드 록 챔버와 상기 처리 챔버 사이에서 상기 기판을 이송하기 위하여, 상기 제 2 로드 록 챔버내의 추가 위치와 상기 처리 챔버내의 또다른 위치 사이의 제 2 셔틀 경로를 따라 이동가능한 제 2 기판 이송 셔틀을 더 포함하며,
    상기 제 2 기판 이송 셔틀은 상기 기판을 지지하는 다수의 기판 지지체를 포함하며, 상기 다수의 기판 지지체는 상기 플래튼이 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동함에 따라 상기 플래튼의 슬롯들을 통과하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리 챔버는 제 1 처리 챔버이며, 상기 장치는,
    제 1 처리 챔버에 순차적으로 연결되며 상기 기판상에서 공정이 수행되도록 구성된 하나 이상의 추가 처리 챔버들; 및
    폐쇄 상태일 때 인접한 챔버들로부터 각각의 상기 추가 챔버들을 선택적으로 밀봉하고 개방 상태일 때 상기 밸브를 통한 상기 기판의 이송을 허용하는 다수의 밸브를 더 포함하며,
    상기 기판 이송 셔틀은 제 1 처리 챔버와 상기 추가 처리 챔버들중에서 선택된 처리 챔버 사이의 셔틀 경로를 따라 이동가능하며, 상기 추가 처리 챔버들중 선택된 처리 챔버는 그 내부에 슬롯들을 가진 플래튼을 포함하며, 상기 다수의 기판 지지체는 상기 플래튼이 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 수직으로 이동함에 따라 상기 추가 처리 챔버들중 선택된 하나의 처리 챔버의 플래튼의 슬롯을 통과하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    다수의 가이드 롤러를 더 포함하며, 상기 제 1 종방향 측면 레일 및 제 2 종방향 측면 레일은 상기 가이드 롤러를 따라 롤링되고 상기 가이드 롤러에 의하여 지지되도록 구성되며, 상기 가이드 롤러는 상기 셔틀 경로를 한정하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 종방향 측면 레일 및 제 2 종방향 측면 레일을 구조적으로 결합시키는 제 1 교차 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 교차 부재는 상기 기판 이송 셔틀이 상기 처리 챔버로 이동될 때 상기 플래튼 위를 통과하도록 위치된 하부면을 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 기판 이송 셔틀은 상기 제 1 종방향 측면 레일 및 제 2 종방향 측면 레일을 연결시키며 하부면을 가진 제 2 교차 부재를 더 포함하며, 기판에 인접한 상기 하부면의 길이는 상기 기판 이송 셔틀에 의해 고정되며 상기 기판의 상부면보다 높게 위치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 셔틀 경로의 적어도 제 1 위치를 따라 상기 기판 이송 셔틀을 이동시키기 위하여 상기 로드 록 챔버내에 배치되고 적어도 상기 제 1 종방향 측면 레일과 맞물릴 수 있는 적어도 하나의 구동 메커니즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 셔틀 경로의 적어도 제 2 위치를 따라 상기 기판 이송 셔틀을 이동시키기 위하여 상기 처리 챔버내에 배치되고 적어도 상기 제 1 종방향 측면 레일과 맞물릴 수 있는 적어도 하나의 구동 메커니즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 종방향 측면 레일은 기계적으로 맞물릴 수 있는 구동 엘리먼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 기계적으로 맞물릴 수 있는 구동 엘리먼트는 치형 랙인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 셔틀 경로의 적어도 제 2 위치를 따라 상기 기판 이송 셔틀을 이동시키기 위하여 상기 처리 챔버내에 배치되고 적어도 상기 제 1 종방향 측면 레일과 맞물릴 수 있는 적어도 하나의 구동 메커니즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 제 1 기판 지지 엘리먼트 각각은 상기 제 1 종방향 측면 레일로부터 상향으로 적어도 부분적으로 연장되는 근위부 및 상기 근위부로부터 안쪽으로 연장되는 말단부를 가짐으로써, 상기 기판 이송 셔틀이 기판을 지지하는 경우, 상기 기판과 상기 제 1 종방향 측면 레일 사이에서 수직으로 그리고 상기 기판 지지 엘리먼트들의 근위부의 적어도 일부 사이에서 측방으로 엔드 이펙터가 수용될 수 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 엔드 이펙터는 상기 기판 이송 포크의 살(tine)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 다수의 제 2 기판 지지 엘리먼트 각각은 상기 제 2 종방향 측면 레일로부터 상향으로 적어도 부분적으로 연장되는 근위부 및 상기 근위부로부터 안쪽으로 연장되는 말단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 기판 지지 엘리먼트들의 말단부들은 서로 평행한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 기판 지지 엘리먼트들 각각의 말단부는 측방 이동에 대해 상기 기판을 보호하기 위한 적어도 하나의 스톱퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 기판 지지 엘리먼트들의 말단부들중 적어도 하나는 상기 기판 지지 엘리먼트들의 말단부들중 적어도 또다른 하나에 대하여 각을 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 각도는 약 30 내지 60°인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  25. 기판상에서 공정을 수행하는 장치로서,
    상부에서 기판을 지지하고 하강 위치와 상승 위치 사이에서 수직 방향으로 이동가능하며 슬롯들을 포함하는 제 1 플래튼을 갖는 제 1 챔버 ;
    상기 제 1 챔버와 결합되며, 상부에서 기판을 지지하고 하강 위치와 상승 위치 사이에서 수직 방향으로 이동가능며 슬롯들을 포함하는 제 2 플래튼을 갖는 제 2 챔버 ;
    폐쇄 상태일 때 상기 제 2 챔버로부터 상기 제 1 챔버를 선택적으로 밀봉하고 개방 상태일 때 상기 기판의 이송을 허용하는 밸브; 및
    상기 제 1 챔버와 상기 제 2 챔버 사이에서 상기 기판을 이송하기 위하여, 상기 제 1 챔버내의 제 1 위치와 상기 제 2 챔버내의 제 2 위치 사이의 셔틀 경로를 따라 이동가능하며, 상기 기판을 이송하는 동안 상기 기판을 지지하기 위한 다수의 기판 지지체를 가지는 기판 이송 셔틀을 포함하며,
    상기 다수의 기판 지지체는 플래튼이 하강 위치에서 상승 위치로 이동할 때 상기 플래튼의 슬롯들을 통과하며, 상기 기판 이송 셔틀은 상기 제 2 위치내의 상기 기판 이송 셔틀상의 기판이 상기 하강 위치로부터 상기 상승 위치로 상기 제 2 플래튼을 상승시킴으로써 상기 기판 이송 셔틀로부터 상기 제 2 플래튼으로 이송되도록 구성되고 배열되며, 상기 기판 이송 셔틀은 공정을 수행하는 동안 상기 제 1 또는 제 2 챔버내에서 유지될 수 있으며,
    상기 기판 이송 셔틀은 제 1 측면 및 제 2 측면을 포함하며 상기 기판 이송 셔틀의 제 1 측면 및 제 2 측면 각각에는 제 1 종방향 측면 레일 및 제 2 종방향 측면 레일을 포함하며, 상기 기판 지지체는 상기 제 1 종방향 측면 레일로부터 안쪽으로 연장되는 다수의 제 1 지지 엘리먼트들 및 상기 제 2 종방향 측면 레일로부터 안쪽으로 연장되는 다수의 제 2 지지 엘리먼트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판상에서 공정을 수행하는 장치.
  26. 기판 처리 장치로서,
    외부 위치로부터 상기 장치로 기판을 수용하는 제 1 로드 록 챔버;
    상기 장치로부터 기판을 제거하는 제 2 로드 록 챔버;
    상기 제 1 로드 록 챔버와 상기 제 2 로드 록 챔버 사이에 배치되며, 상기 기판 상에서 박막 공정을 수행하도록 구성되며 상기 공정을 수행하는 동안 상기 기판을 지지하며 슬롯들을 갖는 플랜튼을 포함하는 적어도 하나의 처리 챔버; 및
    상기 처리 챔버속으로 상기 기판을 이송시키기 위해 상기 로드 록 챔버내의 제 1 위치와 상기 처리 챔버내의 제 2 위치 사이의 셔틀 경로를 따라 이동가능하며, 상기 기판을 이송하는 동안 상기 기판을 지지하는 다수의 기판 지지체를 가지는 기판 이송 셔틀을 포함하며,
    상기 다수의 기판 지지체는 상기 플래튼이 하강 위치와 상승 위치 사이를 이동함에 따라 상기 플래튼내의 슬롯들을 통과하고, 상기 기판 이송 셔틀은 상기 기판 이송 셔틀 상의 기판이 하강 위치에서 상승 위치로 상기 플래튼을 상승시킴으로써 상기 플래튼으로 이송되도록 구성되어, 상기 다수의 기판 지지체는 상기 플래튼의 슬롯들을 통과하고 상기 플래튼은 상기 기판과 맞물리며,
    상기 기판 이송 셔틀은 제 1 측면 및 제 2 측면을 포함하며 상기 기판 이송 셔틀의 제 1 측면 및 제 2 측면 각각에는 제 1 종방향 측면 레일 및 제 2 종방향 측면 레일을 포함하며, 상기 기판 지지체는 상기 제 1 종방향 측면 레일로부터 안쪽으로 연장되는 다수의 제 1 지지 엘리먼트들 및 상기 제 2 종방향 측면 레일로부터 안쪽으로 연장되는 다수의 제 2 지지 엘리먼트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 다수의 처리 챔버는 상기 제 1 및 제 2 로드 록 챔버 사이에서 선형 어레이로 배열되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 어레이에는 6개의 상기 처리 챔버가 존재하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  29. 제 27 항에 있어서,
    다수의 기판 이송 셔틀들을 더 포함하며, 상기 다수의 기판 이송 셔틀 각각은 상기 어레이내의 처리 챔버들중 인접한 챔버들 사이, 하나의 처리 챔버와 상기 제 1 로드 록 챔버 사이 또는 또다른 처리 챔버와 상기 제 2 로드 록 챔버 사이에서 이동가능한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    7개의 기판 이송 셔틀이 존재하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  31. 제 26 항에 있어서,
    상기 기판 이송 셔틀은 상기 플래튼 상의 기판이 상승 위치에서 하강 위치로 플래튼을 하강시킴으로써 상기 기판 이송 셔틀로 이동되도록 구성되어, 상기 다수의 기판 지지체는 상기 플래튼의 슬롯들을 통과하고 상기 기판 이송 셔틀은 상기 기판과 맞물리는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  32. 다수의 처리 챔버 어레이에서 기판을 처리하는 방법으로서,
    (a) 처리 챔버 어레이에 다수의 기판을 장착하는 단계;
    (b) 상기 처리 챔버 어레이 내에서 상기 기판중 적어도 일부를 처리하는 단계;
    (c) 상기 처리 단계 중에, 기판을 진입 로드 록 챔버에 장착하는 단계; 및
    (d) 기판 이송 셔틀을 이용하여 인접한 처리 챔버 또는 출구 로드 록 챔버에 상기 각각의 기판을 이송하는 단계를 포함하며,
    상기 기판 이송 셔틀은 상기 진입 로드 록 챔버와 처리 챔버 사이에에서 상기 기판을 이송하기 위해 상기 진입 로드 록 챔버의 제 1 위치와 처리 챔버의 제 2 위치 사이의 셔틀 경로를 따라 이동가능하며, 상기 진입 로드 록 챔버로부터 처리 챔버로 상기 기판을 이송하는 동안 기판을 지지하는 다수의 기판 지지체를 포함하며,
    상기 다수의 기판 지지체는 플래튼이 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이에서 수직 방향으로 이동함에 따라 플래튼의 슬롯들을 통과하도록 배열되며, 상기 기판 이송 셔틀은 상기 공정을 수행하는 동안 상기 처리 챔버에서 유지될 수 있으며,
    상기 기판 이송 셔틀은 제 1 측면 및 제 2 측면을 포함하며 상기 기판 이송 셔틀의 제 1 측면 및 제 2 측면 각각에는 제 1 종방향 측면 레일 및 제 2 종방향 측면 레일을 포함하며, 상기 기판 지지체는 상기 제 1 종방향 측면 레일로부터 안쪽으로 연장되는 다수의 제 1 지지 엘리먼트들 및 상기 제 2 종방향 측면 레일로부터 안쪽으로 연장되는 다수의 제 2 지지 엘리먼트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 진입 로드 록 챔버에 상기 기판을 장착하는 단계를 더 포함하며, 상기 기판이 진입 로드 록 챔버에 장착되는 방향은 각각의 기판이 이송되는 방향에 수직인 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  34. 제 32 항에 있어서,
    (e) 상기 출구 로드 록 챔버로부터 기판을 해체하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  35. 제 32 항에 있어서,
    상기 이송 단계는 구동 메커니즘에 의하여 구동되는 기판 이송 셔틀상에 각각의 기판을 이동시킴으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  36. 제 32 항에 있어서,
    상기 장착 단계는:
    (a) 상기 처리 챔버속으로 기판 이송 셔틀상의 기판을 이동시키는 단계 - 상기 기판은 지지 엘리먼트들에 의해 지지됨 - ; 및
    (b) 상기 지지 엘리먼트들로부터 상기 플래튼으로 상기 기판의 지지체를 이송시키기 위해 하강 위치로부터 상승 위치로 플래튼을 상승시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  37. 제 36 항에 있어서,
    (c) 상기 지지체를 이송한 다음에, 빈 기판 이송 셔틀을 로드 록 챔버 또는 처리 챔버로 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  38. 제 36 항에 있어서,
    상기 상승시키는 단계는 상기 지지 엘리먼트들이 상기 플래튼의 슬롯들을 통과하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  39. 다수의 처리 챔버 어레이에서 기판을 처리하는 방법으로서,
    (a) 진입 로드 록 챔버로부터 처리 챔버 어레이내의 처리 챔버속으로 제 1 기판을 장착하는 단계;
    (b) 상기 기판을 처리하는 단계;
    (c) 상기 처리 단계 동안, 진입 로드 록 챔버속에 제 2 기판을 장착하는 단계; 및
    (d) 기판 이송 셔틀을 이용하여 상기 처리 챔버 어레이의 인접한 처리 챔버 또는 출구 로드 록 챔버에 상기 제 1 및 제 2 기판 각각을 이송하는 단계를 포함하며,
    상기 기판 이송 셔틀은 상기 진입 로드 록 챔버와 처리 챔버 사이에에서 상기 기판을 이송하기 위해 상기 진입 로드 록 챔버의 제 1 위치와 처리 챔버의 제 2 위치 사이의 셔틀 경로를 따라 이동가능하며, 상기 진입 로드 록 챔버로부터 처리 챔버로 상기 기판을 이송하는 동안 기판을 지지하는 다수의 기판 지지체를 포함하며,
    상기 다수의 기판 지지체는 플래튼이 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이에서 수직 방향으로 이동함에 따라 플래튼의 슬롯들을 통과하도록 배열되며, 상기 기판 이송 셔틀은 상기 공정을 수행하는 동안 상기 처리 챔버에서 유지될 수 있으며,
    상기 기판 이송 셔틀은 제 1 측면 및 제 2 측면을 포함하며 상기 기판 이송 셔틀의 제 1 측면 및 제 2 측면 각각에는 제 1 종방향 측면 레일 및 제 2 종방향 측면 레일을 포함하며, 상기 기판 지지체는 상기 제 1 종방향 측면 레일로부터 안쪽으로 연장되는 다수의 제 1 지지 엘리먼트들 및 상기 제 2 종방향 측면 레일로부터 안쪽으로 연장되는 다수의 제 2 지지 엘리먼트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  40. 다수의 처리 챔버 어레이에서 기판을 처리하는 방법으로서,
    (a) 순차적인 처리 챔버 어레이내의 다수의 처리 챔버중 각각의 처리 챔버속에 다수의 기판을 장착하는 단계;
    (b) 상기 기판을 처리하는 단계;
    (c) 상기 처리 단계 동안, 진입 로드 록 챔버의 제 1 기판 이송 셔틀상에 또다른 기판을 장착하는 단계
    - 기 기판 이송 셔틀은 상기 진입 로드 록 챔버와 처리 챔버 사이에에서 상기 기판을 이송하기 위해 상기 진입 로드 록 챔버의 제 1 위치와 처리 챔버의 제 2 위치 사이의 셔틀 경로를 따라 이동가능하며, 상기 진입 로드 록 챔버로부터 처리 챔버로 상기 기판을 이송하는 동안 기판을 지지하는 다수의 기판 지지체를 포함하며,
    상기 다수의 기판 지지체는 플래튼이 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이에서 수직 방향으로 이동함에 따라 플래튼의 슬롯들을 통과하도록 배열되며, 상기 기판 이송 셔틀은 상기 공정을 수행하는 동안 상기 처리 챔버에서 유지될 수 있으며,
    상기 기판 이송 셔틀은 제 1 측면 및 제 2 측면을 포함하며 상기 기판 이송 셔틀의 제 1 측면 및 제 2 측면 각각에는 제 1 종방향 측면 레일 및 제 2 종방향 측면 레일을 포함하며, 상기 기판 지지체는 상기 제 1 종방향 측면 레일로부터 안쪽으로 연장되는 다수의 제 1 지지 엘리먼트들 및 상기 제 2 종방향 측면 레일로부터 안쪽으로 연장되는 다수의 제 2 지지 엘리먼트들을 포함함 ;
    (d) 상기 처리 단계 후에, 상기 처리 챔버 어레이내의 인접한 처리 챔버 또는 출구 로드 록 챔버속으로 다수의 기판을 이송하고, 상기 다수의 처리 챔버중 하나에 또다른 기판을 이송하는 단계
    - 상기 이송 단계는 다수의 기판 이송 셔틀들의 각각의 하나 상에 각각의 기판을 이송시킴으로써 달성되며, 상기 각각의 기판 이송 셔틀은 각각의 최초 챔버에서 각각의 최종 챔버로 이동됨 - ;
    (e) 상기 이송 단계 다음에, 상기 각각의 기판 이송 셔틀을 각각의 최종 챔버로부터 각각의 초기 챔버로 다시 이동시키는 단계 ; 및
    (f) 상기 (b)-(e) 단계를 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  41. 기판 처리 장치로서,
    로드 록 챔버;
    상기 로드 록 챔버에 결합되며 공정을 수행하는 동안 상기 기판을 지지하며 슬롯들을 갖는 플래튼을 포함하는 처리 챔버 ;
    폐쇄 상태일 때 상기 처리 챔버로부터 상기 로드 록 챔버를 선택적으로 밀봉하며 개방 상태일 때 상기 처리 챔버와 상기 로드 록 챔버 사이에서 상기 기판의 이송을 허용하는 밸브 ; 및
    상기 로드 록 챔버로부터 상기 처리 챔버로 상기 기판을 이송하는 동안 상기 기판을 지지하며, 상기 플래튼이 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 수직 방향으로 이동함에 따라 상기 플래튼의 슬롯들을 통과하도록 배열된 다수의 기판 지지체를 포함하며,
    상기 기판 지지체는 제 1 방향으로부터 안쪽으로 연장되는 다수의 제 1 기판 지지 엘리먼트들 및 상기 제 1 방향의 맞은편의 제 2 방향으로부터 안쪽으로 연장되는 다수의 제 2 기판 지지 엘리먼트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 다수의 제 1 기판 지지 엘리먼트들 각각은 적어도 부분적으로 상향 연장되는 근위부 및 안쪽으로 연장되는 말단부를 가짐으로써, 상기 기판 지지 엘리먼트들 근위부의 적어도 일부 사이에서 수직으로 그리고 측방으로 엔드 이펙터가 수용될 수 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 엔드 이펙터는 기판 이송 포크의 살(tine)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  44. 제 42 항에 있어서,
    상기 다수의 제 2 기판 지지 엘리먼트들 각각은 적어도 부분적으로 상향 연장되는 근위부 및 상기 근위부로부터 안쪽을 연장되는 말단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  45. 제 44 항에 있어서,
    상기 기판 지지 엘리먼트들의 말단부들은 서로 평행한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  46. 다수의 처리 챔버 어레이에서 기판을 처리하는 방법으로서,
    (a) 처리 챔버 어레이에 다수의 기판을 장착하는 단계 ;
    (b) 상기 처리 챔버 어레이내에서 상기 기판의 적어도 일부를 처리하는 단계;
    (c) 상기 처리 단계 동안, 진입 로드 록 챔버에 기판을 장착하는 단계; 및
    (d) 상기 진입 로드 록 챔버로부터 처리 챔버로 기판을 이송하는 동안 상기 기판을 지지하는 다수의 기판 지지체를 사용하여 인접한 처리 챔버 또는 출구 로드 록 챔버 속으로 상기 기판들 각각을 이송하는 단계
    - 상기 다수의 기판 지지체는 플래튼이 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 수직 방향으로 이동함에 따라 플래튼내의 슬롯들을 통과하도록 배열됨 - 를 포함하며,
    상기 기판 지지체들은 제 1 방향으로부터 안쪽으로 연장되는 다수의 제 1 기판 지지 엘리먼트들 및 상기 제 1 방향의 맞은편의 제 2 방향으로부터 안쪽으로 연장되는 다수의 제 2 기판 지지 엘리먼트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  47. 제 46 항에 있어서,
    진입 로드 록 챔버에 기판을 장착하는 단계를 더 포함하며, 상기 기판은 각각의 기판이 이송되는 방향에 대해 직교하는 방향으로 상기 진입 로드 록 챔버에 장착되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  48. 제 46 항에 있어서,
    상기 장착하는 단계는 상기 지지 엘리먼트들에 의해 지지되는 기판을 처리 챔버로 이송시키는 단계 및 상기 지지 엘리먼트들로부터 상기 플래튼으로 상기 기판 지지체를 이송시키기 위해 하강 위치로부터 상승 위치로 플래튼을 상승시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  49. 제 48 항에 있어서,
    상기 이송시키는 단계에 이어서, 로드 록 챔버 또는 처리 챔버로 상기 기판 지지 엘리먼트들을 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  50. 제 48 항에 있어서,
    상기 상승시키는 단계는 상기 플래튼의 슬롯들을 상기 지지 엘리먼트들이 통과하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
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