KR100732893B1 - 처리모듈 분리능력을 갖춘 반도체처리 플랫폼구조 - Google Patents

처리모듈 분리능력을 갖춘 반도체처리 플랫폼구조 Download PDF

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Abstract

인터록 제어시스템이 각 다수의 인접하는 처리 및 이송 모듈 사이에서 진공 바디에 포함된 2중 측면 슬롯 밸브에 대해 제공된다. 분리 밸브가 2개의 밸브 바디 슬롯 각각에 대해 제공되고, 하나의 바디 슬롯은 다른 바디 슬롯과 독립적으로 분리적으로 닫혀지거나 열려진다. 분리 밸브는 인접하는 처리 모듈이 서비싱을 위해 대기에 대해 열려져 있는 동안 이송 모듈의 진공을 허용한다. 시스템의 제어하에서, 밸브는 이송 모듈과 처리 모듈중 어느 하나의 분리 동작을 허용하고, 한편 처리 모듈의 선택된 하나는 서비싱을 위해 유지상태 또는 록 아웃 상태에 있게 된다. 시스템은 이송 모듈을 위한 분리 콘트롤러와 처리 모듈을 위한 분리 콘트롤러를 포함한다. 제어 인터페이스는 콘트롤러와 국부 장치 사이에서 신호의 흐름을 조정하고, 시스템 사용자 인터페이스는 운영 및 서비스 요원으로부터 제어 시스템에 대해 입력을 제공한다.

Description

처리모듈 분리능력을 갖춘 반도체처리 플랫폼구조{SEMICONDUCTOR PROCESSING PLATFORM ARCHITECTURE HAVING PROCESSING MODULE ISOLATION CAPABILITIES}
본 발명은 반도체 처리장치 모듈용 제어밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 2중 측면 슬롯 밸브(dual sided slot valves)의 동작 제어 및, 다른 챔버의 사용 동안 하나의 챔버에서 처리동작이 연속될 수 있도록 반도체 처리장비의 분리 챔버 사이에서 이러한 밸브의 동작을 수행하는 방법에 관한 것이다.
반도체장치의 제조에 있어서, 처리 챔버가 웨이퍼의 이송을 허용하도록, 예컨대 인터페이스 챔버(interfaced chamber) 사이에서 인터페이스된다. 이러한 이송은 예컨대 인터페이스 챔버의 인접하는 벽에 제공되는 슬롯이나 포트를 통해 웨이퍼를 이동시키는 이송 모듈을 매개로 한다. 예컨대, 이송 모듈은 일반적으로 반도체 에칭시스템을 포함할 수도 있는 다양한 기판 처리모듈과, 재료 퇴적 시스템 및, 플랫 패널 디스플레이 에칭 시스템의 다양성과 관련하여 이용된다. 청결성과 높은 처리 정밀성에 대한 증가되는 요구로 인하여, 처리단계 동안 및 그 사이에서 사람의 상호작용의 양을 줄이기 위한 필요성이 커져왔다. 이러한 필요성은 부분적으로 (전형적으로 감소된 압력, 예컨대 진공 조건에서 유지된) 중간처리장치로서 동작하는 이송 모듈의 실행과 직면하였다. 예를 들어, 이송 모듈은 기판이 저장된 하나 이상의 청정실 저장 설비와, 기판이 예컨대 에칭 또는 그 위에 퇴적이 수행되어 실질적으로 처리되는 다중 기판 처리모듈 사이에 물리적으로 위치될 수 있다. 이러한 방법에 있어서, 기판이 처리를 위해 요구될 때, 이송 모듈내에 위치된 로보트 암 (robot arm) 이 저장실로부터 선택된 기판을 회수하여, 이를 다중 처리 모듈 중 하나에 위치시키도록 채용될 수도 있다.
당해 기술 분야에서 잘 알려진 바와 같이, 다중 저장설비와 처리 모듈 사이의 "이송" 기판에 대한 이송 모듈의 구성은 종종 "클러스터 툴 구조(cluster tool architecture)" 시스템이라 한다. 도 1은 이송 모듈(106)과 인터페이스되는 다양한 챔버를 설명하는 전형적 반도체 처리 클러스터 구조(100)를 나타낸다. 이송 모듈(106)이 다양한 제조처리를 수행하도록 개별적으로 최적화될 수도 있는 3개의 처리모듈(108a∼108c)에 결합된 것을 나타낸다. 예를 들어, 처리모듈(108a∼108c)은 TCP(transformer coupled plasma) 기판 에칭과, 층 퇴적 및/또는 스퍼터링을 수행하도록 실행될 수도 있다.
이송 모듈(106)은 이송 모듈(106)로 기판을 도입하도록 실행될 수도 있는 로드 록(104; load lock)에 연결된다. 로드 록(104)은 기판이 저장되는 청정실(102)에 결합될 수도 있다. 검색 및 사용 메카니즘에 부가하여, 로드 록(104) 또한 이송 모듈(106)과 청정실(102) 사이에서 압력-변화 인터페이스로서 기능한다. 따라서, 이송 모듈(106)은 일정 압력(예컨대, 진공)으로 유지될 수 있는 한편, 청정실(102)이 대기압으로 유지된다. 압력 변화 이행 동안 모듈 사이에서의 누설을 방지하기 위해, 또는 압력을 가하는 동안 이송 모듈(106)로부터 처리 모듈의 밀봉을 해제하기 위해, 다양한 형태의 게이트 구동 밸브가 다양한 모듈을 분리하도록 이용된다.
게이트 구동 밸브에 대한 더 많은 정보를 위해 미국 특허 제4,721,282호를 여기서 참고한다. 2포트 개구와, 2포트 개구중 하나를 위한 오직 하나의 밸브를 갖춘 종래 기술의 밸브 하우징이 나타난 미국 특허 제5,667,197호에 다른 이러한 게이트 구동 밸브가 개시되어 있다. 즉, 이는 동시에 2개의 포트 각각을 닫는 것이 불가능할 뿐만 아니라 관련된 밸브를 갖추지 않은 포트만을 닫을 수도 없다. 또한, 상기 미국 특허 제4,721,282호에는 게이트 플레이트 밸브가 인접 이송 및 처리 챔버 사이에서 포트를 닫기 위해 개시되어 있는데, 중간 밸브 하우징은 제공되고 있지 않다. 게이트 플레이트용 구동 에셈블리는 내부 포트의 밀봉 및 밀폐에 영향을 미치기 위해, 수직 경로의 하나의 연속적 모션 및 내부 포트를 향하는 회전 원호로 게이트 플레이트를 이동시킨다.
더욱이, 게이트 구동 밸브용 구동 어셈블리의 동작이 모니터링 컴퓨터에 신호를 제공하는 일련의 센서에 의해 모니터링된다. 그러나, 컴퓨터의 주요 기능은 로보트 암의 움직임과 관련된 구동 어셈블리의 움직임을 분석하는 것이다. 따라서, 컴퓨터는 예컨대 처리 모듈 동작의 다중 상태와 관련된 게이트 밸브의 좌표 동작에 대해 구동 어셈블리를 제어하지 않는다.
미국 특허 제5,150,882호에는 감압 챔버와 에칭 챔버 사이에 포함되는 처리 시스템의 다양한 챔버 사이에서 하나의 밸브가 개시되어 있다. 이러한 하나의 밸브는 하나의 공기 실린더와 토글(toggle) 구성에 의해 게이트 구멍과 맞물림과 더불어 이탈되도록 구동되어 스톱퍼 플레이트가 상당한 충격으로 롤러를 때리게 된다. 피팅 플레이트(fitting plate)의 초기 수직 운동이 반시계 방향으로 회전하는 링크에 의해 수평 움직임으로 변화되고, 그에 따라 게이트가 게이트 구멍을 향해 움직인다. 종래 기술의 문제점을 회피하기 위한 미국 특허 제5,150,882호에서, 스톱퍼 플레이트가 2중 붕화물 강합금(double boride hard alloy)으로 만들어진다. 더욱이, 하나의 공기 실린터의 단일 모션이 중지되지 않지만, 대신 롤러를 갖춘 스톱퍼 플레이트의 인접 후 그 구동 동작이 계속된다. 따라서, 특정 재료 요구에 부가하여, 미국 특허 제5,150,882호는 인접하는 처리 챔버 사이에 2개의 밸브를 제공하지 않는다. 더욱이, 미국 특허 제5,150,882호에는 처리 모듈의 동작의 다중 상태와 관련되는 하나의 공기 실린더의 좌표 동작을 위한 시스템이 개시되지 않는다. 미국 특허 제4,753,417호에는 한쌍의 휠과 밸브를 동작시키기 위한 선형 액츄에이터를 갖춘 게이트 밸브를 나타내고 있다. 처리 제어를 용이하게 하기 위해, 게이트 밸브가 게이트 밸브 위치를 감지하는 마이크로 스위치와 같은 센서와 일치된다. 그러나, 미국 특허 제4,753,417호에는 또한 처리 모듈의 동작의 다중 상태와 관련되는 선형 액츄에이터의 동작을 위한 시스템이 개시되지 않는다.
이러한 관점에서, 필요한 것은 다른 챔버가 동작의 다중 상태 중 하나에 있는 동안, 하나의 이러한 챔버에서의 동작이 연속된다는 것을 보증하기 위해 인접하는 처리 또는 이송 챔버와, 밸브 어셈블리를 동작시키기 위한 제어시스템 사이의 밸브 어셈블리이다.
포괄적으로 설명하면, 본 발명은 클러스터 툴 구조 시스템의 인접하는 챔버와, 예컨대 클러스터 툴 구조 시스템의 프로세스 챔버의 동작의 다양한 상태와 관련된 2중 측면 슬롯 밸브의 동작을 제어하기 위한 시스템 사이의 하우징에 2중 측면 슬롯 밸브를 제공함으로써 이러한 요구를 충족한다. 분리 밸브가 2개의 밸브 하우징 포트 또는 슬롯의 각각에 대해 제공되고, 따라서 처리 챔버 또는 이송 챔버의 하우징 포트 및 메이팅(mating) 포트는 예컨대 다른 협력하는 하우징 포트 및 처리 챔버 포트와는 독립적으로 분리적으로 닫히거나 열려질 수도 있다. 이러한 분리 밸브는, 예컨대 서비스가 수행되도록 인접하는 처리 챔버가 대기에 대해 개방되는 동안 이송 챔버내에서 진공을 유지하는데 유용하다. 결과적으로, 처리 챔버를 서비싱한 후 원하는 진공으로 이송 챔버를 가져오는 데에 펌프 다운 사이클이 필요하지 않고, 처리 챔버의 서비싱에 기인하여 이송 챔버상에서 수행되는 다른 동작이 필요로 되지 않은 상태에서, 중지시간의 실질적 기간이 회피된다.
또한, 진공에서의 이송 챔버에 의해, 그리고 이송 챔버 다음의 밸브 도어에 의해 닫혀진 처리 챔버에 대한 포트에 의해, 처리 챔버 내의 부식성 가스와 플라즈마는 이송 챔버를 오염시키지 않고, 이송 챔버 다음의 밸브 도어는 처리 챔버의 재료에 응답하는 에칭에 의존하지 않는다. 따라서, 일반적으로 부식된 후 서비싱하는 동안 처리 챔버 다음의 밸브 도어만이 대체될 필요가 있고, 이송 챔버는 이러한 대체 동안 진공으로 남아 있게 된다. 마지막으로, 밸브와 처리 챔버 사이의 다른 밸브 도어는 벨로즈와 밸브의 다른 부분의 부식을 감소시킨다.
더욱이, 밸브의 서비싱을 수행하기 위해 개방 밸브에 대한 용이한 접근을 초기에 허용하는 동안 2중 측면 슬롯 밸브가 이러한 잇점에 제공된다. 이러한 용이한 접근이 포트와 관련한, 횡으로 공간지워지지 않은(예컨대, 수직으로 공간지워지지 않은), 개방 위치에서 밸브를 중지시키는 하나의 구동에 의해 제공된다. 이러한 개방 위치에 있어서, 밸브는 서비스를 위해 작업자의 장갑을 착용한 손에 의해 도달할 수 있게 된다. 그 후, 분리 밸브가 포트 주변의 밀봉 표면을 노출시키기 위해 밸브를 개방 위치 및 포트로부터 횡적으로 멀어지게 이동시키도록 기능하고, 이는 예컨대 밀봉 표면의 세정을 허용한다. 횡적으로 이동된 밸브와 리드에 의해 통상적으로 닫혀진 접근 개구 사이의 수직 거리에 기인하여, 수직 이동 후 작업자의 보호 장갑이 서비스를 위해 밸브에 도달하는 것은 일반적으로 어렵다. 그러나, 수직 이동된 위치에 있어서, 밸브는 도어 밀폐에 대한 표면을 포함하는 밸브 도어 주위를 세정하는 능력을 방해하지 않는다. 더욱이, 예컨대 인접하는 이송 및 처리 챔버사이의 밸브 하우징에 의해 점유된 청정실 실제 소유면적을 감소시키기 위해 각 슬롯 밸브 도어에 관한 액츄에이터 샤프트는 상쇄 방법(offset manner)으로 서로와 관련하여 위치될 수 있다.
여기서, 2개의 인접하는 챔버중 하나의 챔버에서 통상 동작이 연속되는 동안, 제어 시스템은 2개의 챔버중 다른 하나에서 수행되는 다양한 유형의 서비싱을 허용하도록 동작됨을 알 수 있다. 예컨대, 이러한 서비싱은 처리 모듈의 유지상태(maintenance state), 또는 폐쇄상태(locked out state)를 포함한다. 유지상태에서는 문제점 진단과, 세정 및, 테스팅이 수행될 수도 있고, 반면 폐쇄상태에서 작업자는 처리 챔버나 밸브 하우징으로부터 부서진 웨이퍼 조각을 제거하거나, 포트의 밀봉 표면을 세정하거나, 처리 챔버의 내부를 세정하거나, 밀봉 표면으로 밀봉에 영향을 미치는 밸브부재(예컨대, 도어 또는 O-링)를 제거 또는 대체할 수 있다. 예컨대, 반도체 처리를 위한 이러한 처리 챔버를 서비싱하기 위한 이러한 동작 및 다른 동작을 여기서 "서비싱(servicing)" 또는 "서비스(service)"라 하고, 각 유지상태 및 폐쇄상태에 대한 다양한 챔버 및 모듈을 준비하기 위한 동작을 포함한다. 본 발명의 다른 양태 및 이점은, 첨부되는 도면과 연결되고 본 발명의 원리를 예시의 방식으로 설명하여 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 이송 모듈과 인터페이스되는 다양한 챔버를 설명하는 반도체 처리 클러스터 구조의 전형적 종래 기술을 나타낸 것으로, 여기서 단일 도어 밸브가 하나의 챔버 또는 모듈에 위치함으로써 챔버와 모듈 각각은 양쪽의 서비싱을 가능하게 하기 위해 닫혀지는 것을 나타낸 도면,
도 2는 이송 모듈과 처리 모듈중 인접하는 하나 사이에 위치한 본 발명의 2중 측면 슬로트 밸브를 나타낸 것으로, 여기서 2개의 도어 밸브가 이송 및 처리 모듈 사이의 밸브 하우징의 밸브 진공 바디에 위치함으로써 모듈중 선택된 하나 만이 선택된 하나의 서비싱을 가능하게 하도록 닫혀질 필요가 있음을 나타낸 도면,
도 3은 대향하는 벽에 의해 정의된 폭과, 이송 모듈로부터 처리 모듈까지 웨이퍼의 전송을 허용하기 위한 각 벽의 슬로트를 갖춘 밸브 진공 바디를 나타낸 본 발명의 2중 측면 슬로트 밸브의 평면도로서, 여기서 처리 모듈이 서비스되고 있는 동안 이송 모듈내에서 연속적 동작을 허용하기 위해 2개의 분리 액츄에이터중 하나 의 동작에 따라 2개의 도어중 하나에 의해 각 슬로트는 선택적으로 닫혀질 수 있음을 나타낸 도면,
도 4a는 밸브의 각 제1도어와 각 제2도어의 움직임을 제어하기 위한 콘트롤러의 도식적 도면으로, 여기서 콘트롤러가 2중 슬로트 밸브에 이용되는 컴퓨터 워크스테이션에 결합된 것을 나타낸 도면,
도 4b는 밸브의 제1도어와 제2도어의 움직임을 유용하게 제어하도록 콘트롤러에 입력을 제공하기 위한 3개의 스위치를 나타낸 도면,
도 5a는 처리 모듈이 서비스되고 있는 동안 이송 모듈내에서 연속적 동작을 허용하기 위해 밸브의 제1도어와 제2도어의 움직임 제어를 포함하는 이송 모듈과 관련하여 동작하는 처리 모듈을 서비싱하는 방법의 동작을 설명하는 플로우차트,
도 5b는 이송 모듈이 서비스되고 있는 동안 처리 모듈내에서 연속적 동작을 허용하기 위해 밸브의 제1도어와 제2도어의 움직임 제어를 포함하는 처리 모듈과 관련하여 동작하는 이송 모듈을 서비싱하는 방법의 동작을 설명하는 플로우차트,
도 6a는 OPEN 및 DOWN위치에서 본 발명의 2개의 2중 측면 슬로트 밸브중 하나와, 2개의 도어중 닫혀진 도어를 위한 2개의 액츄에이터중 하나를 나타낸 도 3의 선 6-6에 따른 수직 단면도로서, 여기서 예컨대 이송 모듈에서 동작이 계속되는 동안, 하나의 액츄에이터는 처리 모듈상에서 수행되는 선택된 서비싱 동작을 허용하도록 2개의 제어가능한 모션을 갖는 것을 나타낸 도면,
도 6b는 하나의 밸브와 관련된 도어의 서비싱을 유용하게 하도록 OPEN 및 UP위치에서 본 발명의 하나의 밸브를 나타낸 도 6a와 유사한 수직 단면도,
도 6c는 하나의 밸브와 관련된 슬로트를 닫기 위해 UP 및 CLOSED위치에서 본 발명의 하나의 밸브를 나타낸 도 6a 및 도 6b와 유사한 수직 단면도,
도 6d는 OPEN 또는 CLOSED 위치로 도어를 이동시키기 위해 피봇(pivot) 플레이트상의 크래들(cradle)을 회전시키는 개방/밀폐 공기 실린더를 포함하는 액츄에이터를 나타내는 본 발명의 하나의 2중 측면 슬로트 밸브의 도면으로, 여기서 액츄에이터는 또한 도어를 슬로트와 정렬시키거나 슬로트 아래로 도어를 이동시키기위해 OPEN위치에서 크래들과 관련된 도어를 움직이게 하는 업/다운 공기 실린더를 포함하고 있는 것을 나타낸 도면,
도 6e는 도어를 슬로트와 정렬시키기 위해 OPEN 위치에서 크래들과 관련된 도어를 움직이는 업/다운 공기 실린더와, 폐쇄된 슬로트를 밀봉하도록 CLOSED 위치로 도어를 움직이도록 피봇 플레이트상의 크래들을 회전시키는 개방/폐쇄 공기 실린더를 나타낸 도 6d와 유사한 도면,
도 7은 밸브 진공 바디의 폭을 절감함으로써 본 발명의 2중 측면 슬로트 밸브를 포함하는 반도체 처리 클러스터 구조의 풋프린트(footprint)를 절감하기 위해 Y축에 따라 나란한 관계에 있는 각 슬로트 밸브 오프세트에 대한 액츄에이터 샤프트를 나타낸 도 6d의 선 7-7에 따른 도면,
도 8은 이송 모듈 및 대표적 처리 모듈과, 이러한 모듈에 의해 제어된 서비스 사이에서 다양한 인터페이스를 포함하는 이송 모듈과 처리 모듈의 소정 동작을 제어하기 위한 시스템의 도면,
도 9는 처리 모듈의 통상 동작상태에 대비하여 이송 모듈과 처리 모듈의 동 작을 제어하기 위한 시스템의 도면,
도 10은 처리 모듈의 유지보수 상태에 대비하여 이송 모듈과 처리 모듈의 동작을 제어하기 위한 시스템의 도면,
도 11은 선택된 처리 모듈의 통상 동작상태에 대해 이송 모듈과 선택된 처리 모듈의 준비를 제어하는 방법의 동작을 설명하는 플로우차트,
도 12는 통상 상태에서의 동작에 대해 이송 모듈과 선택된 처리 모듈의 준비를 제어하는 방법에서의 도 11의 소정 동작을 설명하는 플로우차트로서, 여기서 소정 동작은 모듈간의 웨이퍼의 이송을 위한 준비("프리-핸드오프(pre-handoff)" 상황)임을 나타낸 플로우차트,
도 13은 이송 모듈의 프리-핸드오프 상황에 대해 도 12에 도시된 하나의 동작을 상세하게 설명하는 플로우차트,
도 14는 처리 모듈의 프리-핸드오프 상황에 대해 도 12에 도시된 하나의 동작을 상세하게 설명하는 플로우차트,
도 15 및 도 16은 모듈 사이의 웨이퍼의 이동("핸드오프(handoff)" 상황)에 대해 도 11에 도시된 하나의 동작을 상세하게 설명하는 플로우차트,
도 17은 통상 상태에서의 동작에 대해 이송 모듈과 선택된 처리 모듈의 준비를 제어하는 방법에서의 도 11의 소정 동작을 설명하는 플로우차트로서, 여기서 소정 동작이 모듈간의 웨이퍼의 이송 및, 이송 모듈과 관련하여 따르는("TM 포스트-핸드오프(post-handoff)" 상황) 것을 나타낸 플로우차트,
도 18은 도 17과 유사한 플로우차트로서, 소정 동작이 모듈간의 웨이퍼의 이 송및, 처리 모듈과 관련하여 따르는("PM 포스트-핸드오프(post-handoff)" 상황)것을 나타낸 플로우차트,
도 19 및 도 20은 선택된 처리 모듈의 유지보수 상태에 대해 이송 모듈과 선택된 처리 모듈의 준비를 제어하는 방법의 동작을 설명하는 플로우차트,
도 21은 유지보수 상태로부터 제거하기 위해 선택된 처리 모듈의 준비를 제어하는 방법을 설명하는 플로우차트,
도 22는 록 아웃 상태(locked out stste)에서 처리 모듈을 위치시키기 위한 동작을 설명하는 플로우차트이다.
본 발명은 다른 모듈의 서비싱 동안 반도체 처리 클러스터 구조의 하나의 모듈에서 동작이 계속될 수 있음을 확실히 하기 위해 설명된다. 본 발명은 반도체 처리장비의 모듈에 관한 제어 밸브에 관하여 설명되고, 보다 상세하게는, 2중 측면 슬롯 밸브와 반도체 처리장비의 분리 모듈에서 이러한 밸브의 제어를 수행하는 방법에 관하여 설명된다. 그러나, 본 발명이 이러한 특정한 세부설명의 일부 또는 전부 없이도 수행될 수도 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 다른 예에서, 본 발명을 모호하게 하지 않기 위해 잘 알려진 처리 동작은 상세하게 설명되지 않는다.
A. 2중 측면 슬롯 밸브 및 동작
도 2에 따르면, 본 발명은 이송 모듈(202)과 처리 모듈(206a)을 갖춘 반도체 처리 클러스터 구조(200)를 포함하는 것으로서 일반적으로 설명된 것으로, 여기서 2중 측면 슬롯 밸브(204a)는 이송 모듈(202)과 처리 모듈(206a) 중 인접하는 하나 사이에 위치하고 있다. 평면도로서 도 2를 살펴보면, 구조의 풋프린트는 이송 모듈(202)과, 처리 모듈(206a,206b) 및, 2중 측면 슬롯 밸브(204a)가 결합된 바닥 영역에 의해 정의된다. 이송 모듈(202) 및 처리 모듈(206a)의 바닥영역은 모듈(202,206b,206a)이 동작을 위해 함께 밀봉되는 방법과는 다른 고려에 의해 우선적으로 규정되어질 수도 있음을 이해할 수 있다. 개개의 2중 측면 슬롯 밸브(204a)는 모듈(202,206)이 동작을 위해 밀봉되는 방법을 정의하고, 그에 따라 각 개개의 2중 측면 슬롯 밸브(204a)의 풋프린트는 클러스터 구조(200)의 풋프린트를 감소시키기 위한 시도에 있어 중요하게 된다. 따라서, 각 개개의 2중 측면 슬롯 밸브(204a)의 풋프린트를 감소시키기 위해, 개개의 2중 측면 슬롯 밸브(204a)의 폭(W)을 가능한 한 많이 감소시키는 것이 중요하다.
도 3은 클러스터 툴 구조의 2개의 모듈 사이에 위치한 밸브 진공 바디(212)를 포함하는 본 발명의 2중 측면 슬롯 밸브(204a)의 하나를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 2개의 모듈은 이송 모듈(202)과 처리 모듈(206)중 하나이고, 밸브 진공 바디(212)가 클러스터 구조의 소정의 2개의 모듈 사이에 위치하고 있음을 알 수 있다. 밸브 진공 바디(212)는 대향하는 벽(214)에 의해 정의된 폭(W)을 갖는다. 처리 모듈(206)에 가장 가까운 벽(214)의 측면은 "PM측"이라 할 수도 있고, 반면 이송 모듈(202)에 가장 가까운 벽의 측면은 "TM측"이라 할 수도 있다. 밸브 진공 바디(212)는 대향하는 종단 벽(216)에 의해 정의된 길이(L)를 갖추고, 폭(W) ×길이(L)는 개개의 2중 측면 슬롯 밸브(204a)의 풋프린트를 정의한다.
포트(218; 또는 슬롯 또는 개구)는 예컨대 웨이퍼(도시되지 않았음)가 하나의 모듈과 다른 모듈 사이에서 전송되도록 하기 위해 각 벽(214)에 제공된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 슬롯(218P)이 처리 모듈(206)에 인접하고, 슬롯(218T)이 이송 모듈(202)에 인접함에 따라, 이러한 하나의 모듈은 이송 모듈(202)이고, 다른 이러한 모듈이 처리 모듈(206)이다. 각 슬롯(218)은 일반적으로 직사각형 형상임과 더불어 각 슬롯(218)을 닫기 위해 제공된 도어(222; 또는 측면 도어)의 일반적인 직사각형 형상보다 각 디멘죤에 있어서 더 작다. 도어(222)와 슬롯(218)의 경우에 있어서, 코너가 둥글게 되어 있고, 따라서 각 직사각형 형상은 "완만한 직사각형"이라 한다. 각 도어(222)는 바디(212)의 대향하는 벽(214)의 대향하는 밀봉 표면(226)과 겹쳐지는 밀봉 주변(224)을 갖는다. 밀봉 주변(224)에는 이하 설명하는 바와 같이 도어(222)가 CLOSED위치에 있을때, 밀폐된 밀봉을 제공하기 위해 밀봉 표면(226)에 대해 눌려지는 O-링(228)과 같은 밀봉장치가 제공될 수도 있다. 다른 방법으로, 밀봉장치는 도어(222)에 대해 경화될 수도 있고, 또는 대체 가능한 밀봉을 갖춘 다른 형태의 밀봉장치가 이용될 수도 있다. 벽(214)에서의 도어(222-2)는 이송 모듈(202)과 처리 모듈(206) 사이에서 압착 밀봉을 형성한다. 이러한 방법에 있어서, PM측은 대기로 배출되는 한편, TM측은 진공으로 유지된다. 양 도어(222)가 닫혀진 채로, 모듈(202,206)의 통상 동작 동안, 결합된 밀봉 주변(224), 대향하는 밀봉 표면(226) 및, O-링(228)은 이송 모듈 (202) 이 통상 진공 레벨(예컨대, 80∼100mTorr)에서 실행 또는 동작되도록 하는 한편, 처리 모듈(206)은 예컨대 처리 압력에서 실행된다. 밸브(204a)는 또한 처리 모듈(206)이 진공에 있는 동안 이송 모듈(202)이 배출되도록 설계되거나, 또는 이송 모듈(202)이 진공에 있는 동안 처리 모듈(206)이 배출되도록 설계된다.
*도어(222-1)로서 개시되고, 도 3에 도시된 바와 같이 우측에서 예를 위해 도시된 도어(222)중 하나를 설명하면, 각 슬롯(218P)이 2개의 액츄에이터(232)중 하나의 동작에 따라 선택적으로 닫혀질 수도 있다. 도어(222-1)에 대응하는 액츄에이터(232) 중 하나는 액츄에이터(232-1)라 하고, 도어(222-2)에 대응함과 더불어 액츄에이터(232-2)라 하는 다른 액츄에이터(232)로부터 분리적으로 동작할 수도 있다. 이러한 분리 액츄에이션은, 예컨대 처리 모듈(206a)이 예컨대 서비스되는 동안 이송 모듈(202)내에서 연속된 동작을 허용한다. 따라서, 이송 모듈(202)과 처리 모듈(206a) 중 선택된 하나만이 그들 중 선택된 하나의 서비싱을 할 수 있도록 닫혀질 필요가 있다. 액츄에이터(232)의 액츄에이션의 하나의 결과는 도 3에 도시된 바와 같이 CLOSED 위치나 OPEN 위치에 도어(222)를 위치시키는 것이다. OPEN 위치에서 도어(222)는 도어(222)와 벽(214) 사이의 공간(234)을 정의한다. 액츄에이터(232)의 액츄에이션의 또 다른 형태는 위치가 도 3에 도시된 Z축을 따르는 DOWN 또는 UP 위치중 어느 하나에 위치시키는 것이다.
도 4a는 이송 모듈(202), 처리 모듈(206) 및, 2중 측면 슬롯 밸브(204a)중 하나를 나타낸 것이다. 콘트롤러(402a)는 이송 모듈(202)에 접속되어 이송 모듈(202)의 동작을 제어한다. 또한, 콘트롤러(402a)는 도어(222-2)를 제어하기 위해 밸브(204a)의 TM측에 접속된다. 콘트롤러(402b)는 처리 모듈(206)에 접속되어 처리 모듈(206)의 동작을 제어한다. 또한, 콘트롤러(402b)는 도어(222-1)를 제어하기 위해 밸브(204a)의 PM측에 접속된다. 콘트롤러(402a,402b)는 컴퓨터 워크스테이션, 또는 툴 콘트롤러(402)에 접속된다. 콘트롤러(402a,402b)는 전자유니트(406)를 매개로 밸브(204a)의 각 TM측 및 PM측과 인터페이스된다. 도 4b는 각각 OPEN 및 CLOSED 위치로 도어(222)의 움직임을 제어하고, DOWN 및 UP 위치로 도어(222)의 움직임을 제어하며, 어느 모듈(202,206)이 서비스되어야 하는지를 선택하기 위한 (예컨대, 처리 모듈(206)은 "PM"; 이송 모듈(202)은 "TM") 일련의 스위치(408,410,412)가 제공되는 전자유니트(406)의 상부를 나타낸다. 각각의 콘트롤러(402a,402b)와 슬롯 밸브(204a) 사이에서 전송되는 신호(414,416)의 예는 "Open Door", "Close Door" 및, "Door Enable"이다.
도 5a는 도 3에 도시된 처리 모듈(206) 중 하나를 서비싱 하기 위한 동작 방법의 흐름도(500)를 설명하는 것이다. 초기 동작(502)은 도 6a에 도시된 바와 같이 PM측 도어(222-1)를 개방하여 아래에 위치하도록 야기시키고, 따라서 밸브 바디(212)가 처리 모듈(206)과 동일한 압력에 이르게 한다. 그 후, 처리 모듈(206)은 대기압으로 배출된다. 다음 동작(504)은 밸브 진공 바디(212)의 상부와 처리 모듈(206a)로부터 리드(236)를 제거하는 것이다. 밸브 진공 바디(212)로부터의 리드(236; 도3에서 잘려나간 리드로 도시됨)의 제거는 밸브 진공 바디(212)의 내부로의 접근을 제공할 뿐만 아니라 스위치(408,410,412)에 대한 수동 접근을 허용한다. 동작(506)에 있어서, 세정동작이 처리 모듈(206a) 상에서 수행될 수도 있다. 이러한 세정동작은 챔버와 관련한 상기한 소정의 서비스 활동을 포함할 수도 있다. 그 후, 동작(508)에 있어서, PM측 도어(222-1)를 동작시키도록 액츄에이터(232-1)를 활성화 또는 제어하기 위해 제어스위치(412)가 "PM"으로 설정된다. 동작(510)에 있어서, 액츄에이터(232-1)가 (도 3에서는 관찰자로부터 먼)초기 DOWN 위치로부터 PM측 도어(222-1)를 상승시키록 하게 하기 위해 제어스위치(410)가 UP 위치로 설정된다. 이러한 상승은 PM측 도어(222-1)를 UP 위치로 도 3의 관찰자를 향해 이동시킨다.
(도 3에서 관찰자와 가장 가까운)밸브 진공 바디(212)의 상부와 가깝고 슬롯(218P)과 수직으로 정렬된 UP 위치에서의 PM측 도어(222-1)에 있어서, 액츄에이터(232-1)로부터 PM측 도어(222-1)를 제거하도록 동작(512)이 수행된다. 이러한 제거는 액츄에이터(232-1)에 대해 도어(222-1)를 통상적으로 안전하게 하는 파스너(도시되지 않았음)를 느슨하게 함에 의해 이루어진다. 동작(512)의 마지막 양태에 있어서, 청정 PM측 도어(222-1)가 액츄에이터(232-1)에 대해 안전하게 된다. 도 3의 관찰자를 향하는 UP 및 OPEN 위치에서 청정 PM측 도어(222-1)에 있어서, 다음 동작(514)은 제어스위치(408)를 CLOSE 스위치 위치로 설정하는 것이다. 이는 도 3에서 관찰된 바와 같이 액츄에이터(232-1)가 우측으로 도어(222-1)를 이동시키도록 하게 하고, 그에 따라 도어(222-1)는 밀봉 표면(226)에 대해 우측 도어(222-1)의 O-링(228)을 누르게 된다. 초기에 액츄에이터(232-1)에 대해 청정 도어(222-1)를 안전하게 함에 있어서, 파스너(도시되지 않았음)는 동작(514)이 수행될 때까지 느슨하게 남아있어, 전술한 바와 같이 도어(222-1)가 우측으로 이동된다. 도어(222-1)가 우측으로 이동되어 O-링(228)의 전체 길이가 밀봉 표면(226)에 대해 눌려짐에 따라, 이러한 파스너가 단단하게 고정된다. 이러한 방법으로, 파스너에 의한 단단한 고정은 도어(222-1)가 밀봉 표면(226)과 적절히 정렬됨과 더불어 밀봉될 때까지 수행되지 않는다.
동작(516)에 있어서, 제어스위치(408)는 액츄에이터(232-1)가 청정 PM측 도어(222-1)를 OPEN 위치로 이동시키도록 하게 하기 위해 OPEN 스위치 위치로 설정되고, 따라서 동작(518)에 있어서 제어스위치(410)는 액츄에이터(232-1)가 PM측 도어(222-1)를 더 낮게 하도록 하게 하기 위해 DOWN 위치로 설정된다. 그 후, 동작(520)에 있어서, 리드(236)는 대기에 대해 양 유니트를 밀봉하도록 양 처리 모듈(206)과 밸브 진공 바디(212)로 복귀된다. 동작(522)에 있어서, PM펌프 명령이 제기된다. 이러한 명령은 처리 모듈 콘트롤러(402b)가 PM측 도어(222-1)가 OPEN 및 DOWN 위치에 있는 것을 먼저 확실하게 하도록 하게 한다. 처리 모듈(206)은 그 후 진공으로 펌프 다운(pumped down)된다.
동작(524)에 있어서, 제어스위치(410,408)는 그 후 각각 UP 및 CLOSE 스위치 위치로 설정되고, 액츄에이터(232-1)가 UP 위치로 도어(222)를 상승시키도록 하게 한다. 동작(524)의 상승 부분의 완료에 따라, 액츄에이터(232-1)는 도 3에 도시된 바와 같이 도어(222-1)가 CLOSED 위치로 우측으로 이동되도록 하게 한다. 전술한 바와 같이, 도어(222-1)의 이러한 우측으로의 움직임은 O-링(228)이 밀봉 표면 (220) 과 인접함과 더불어 밀봉 표면(226)에 의해 눌려지도록 하게 하고, 진공의 단단한 밀봉을 달성한다. 이 때에, 청정 PM측 도어(222-1)는 대향하는 TM측 도어(222-2)와 함께 작업하게 된다. 처리 모듈(206)의 서비싱은 동작(526)에서 수행(DONE)된다.
도 5b는 도 3에 도시된 처리 모듈(206)중 하나를 서비싱하기 위한 동작 방법의 흐름도(600)를 설명하기 위한 것이다. 초기 동작(602)은 TM측 도어(222-2)를 개방하여 아래에 위치하도록 야기시키고, 따라서 밸브 바디(212)를 이송 모듈(202)과 동일한 압력에 이르게 한다. 그 후, 이송 모듈(202)은 대기압으로 배출된다.
다음 동작(604)은 밸브 진공 바디(212)의 상부와 이송 모듈(202)로부터 리드(236)를 제거하는 것이다. 밸브 진공 바디(212)로부터의 리드(236)의 제거는 밸브 진공 바디(212)의 내부로의 접근을 제공할 뿐만 아니라 스위치(408,410,412)에 대한 수동 접근을 허용한다. 동작(606)에 있어서, 세정동작이 이송 모듈(202) 상에서 수행될 수도 있다. 이러한 세정동작은 챔버와 관련한 상기한 소정의 서비스 활동을 포함할 수도 있다. 그 후, 동작(608)에 있어서, TM측 도어(222-2)를 동작시키도록 액츄에이터(232-2)를 활성화 또는 제어하기 위해 제어스위치(412)가 "TM"으로 설정된다. 동작(610)에 있어서, 액츄에이터(232-1)가 (도 3에서는 관찰자로부터 먼)초기 DOWN 위치로부터 TM측 도어(222-2)를 상승시키도록 하게 하기 위해 제어스위치(410)가 UP 스위치 위치로 설정된다. 이러한 상승은 TM측 도어(222-2)를 UP 위치로 도 3의 관찰자를 향해 이동시킨다.
(도 3에서 관찰자와 가장 가까운)밸브 진공 바디(212)의 상부와 가깝고 슬롯(218T)과 수직으로 정렬된 UP 위치에서의 TM측 도어(222-2)에 있어서, 액츄에이터(232-2)로부터 TM측 도어(222-2)를 제거하도록 동작(612)이 수행된다. 이러한 제거는 또한 액츄에이터(232-2)에 대해 도어(222-2)를 통상적으로 안전하게 하는 파스너(도시되지 않았음)를 느슨하게 함에 의해 이루어진다. 동작(612)의 마지막 양태에 있어서, 청정 TM측 도어(222-2)가 액츄에이터(232-2)에 대해 안전하게 된다. 도 3의 관찰자를 향하는 UP 및 OPEN 위치에서 청정 TM측 도어(222-2)에 있어서, 다음 동작(614)은 제어스위치(408)를 CLOSE 스위치 위치로 설정하는 것이다. 이는 도 3에서 관찰된 바와 같이 액츄에이터(232-2)가 좌측으로 도어(222-2)를 이동시키도록 하게 하고, 그에 따라 도어(222-2)는 밀봉 표면(226)에 대해 좌측 도어(222-1)의 O-링(228)을 누르게 된다. 청정 도어(222-1)와 관련하여 설명한 바와 같이, 초기에 액츄에이터(232-2)에 대해 청정 도어(222-2)를 안전하게 함에 있어서, 파스너(도시되지 않았음)는 동작(614)이 수행될 때까지 느슨하게 남아있어, 도어(222-1)가 우측으로 이동되어 O-링(228)의 전체 길이가 밀봉 표면(226)에 대해 눌려지도록 도어(222-2)가 좌측으로 이동된다. 따라서, 파스너가 단단하게 고정된다.
동작(616)에 있어서, 제어스위치(408)는 액츄에이터(232-2)가 청정 TM측 도어(222-2)를 OPEN 위치로 이동시키도록 하게 하기 위해 OPEN 스위치 위치로 설정되고, 따라서 동작(618)에 있어서 제어스위치(410)는 액츄에이터(232-2)가 TM측 도어(222-2)를 더 낮게 하도록 하게 하기 위해 DOWN 위치로 설정된다. 그 후, 동작(620)에 있어서, 리드(236)는 대기에 대해 양 유니트를 밀봉하도록 양 이송 모듈(202)과 밸브 진공 바디(212)로 복귀된다.
동작(622)에 있어서, TM펌프 명령이 제기된다. 이러한 명령은 이송 모듈 콘트롤러(402a)가 TM측 도어(222-2)가 OPEN 및 DOWN 위치에 있는 것을 먼저 확실하게 하도록 하게 한다. 이송 모듈(202)은 그 후 진공으로 펌프 다운(pumped down)된다.
동작(624)에 있어서, 제어스위치(408)는 그 후 CLOSE 스위치 위치로 설정되고, 동작(624)의 상승 부분의 완료에 따라, 액츄에이터(232-2)는 도 3에 도시된 바와 같이, 도어(222-2)가 CLOSED 위치로 좌측으로 이동되도록 하게 한다. 도어(222-2)의 이러한 좌측으로의 움직임은 O-링(228)이 밀봉 표면(206)과 인접함과 더불어 밀봉 표면(226)에 의해 눌려지도록 하게 하고, 진공의 단단한 밀봉을 달성한다. 이 때에, 청정 TM측 도어(222-2)는 대향하는 PM측 도어(222-1)와 함께 작업하게 된다. 이송 모듈(202)의 서비싱은 동작(626)에서 수행(DONE)된다.
전술한 바와 같이, 2개의 액츄에이터(232)는 도어(222-1)에 대응하는 액츄에이터(232-1)를 포함한다. 액츄에이터(232-1)는 도어(222-2)에 대응하는 다른 액츄에이터(232-2)로부터 분리적으로 동작할 수도 있다. 각 액츄에이터(232)에 의해 수행되는 도어(222)의 회전 방향을 제외하고, 각 액츄에이터(232)는 다른 액츄에이터(232)와 동일하다. 특히, 도 6a 내지 도 6c에서 도시된 액츄에이터(232-1)에서, 도어(222-1)가 예컨대 처리 모듈(206)과 관련한 동작을 위해 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이 우측상에 위치한다. 도 6d 및 도 6e에 도시된 액츄에이터(232-2)는 예컨대 이송 모듈(202)과 관련된 동작을 위해 도 6d 및 도 6e에 도시된 바와 같이 좌측상에 위치한다. 따라서, 설명을 효과적으로 하기 위해, 첫번째 주시가 도 6a∼도 6c에 도시된 액츄에이터(232-1)로 향하고, 부가적 세부사항이 도 6d 및 도 6e와 관련하여 설명된다.
도 6a 내지 도 6c에 있어서, X축은 도어(222-1)가 도 6c에 도시된 CLOSED 위치로부터 도 6b에 도시된 OPEN 위치에 대해 좌측으로 이동하는(예컨대, 동작(516)) 아치형 경로를 가리킨다. X축은 일반적으로 벽(214)의 평면에 수직이다. 도어(222-1,222-2)의 경로가 크래들 축 C와 관련하여 아치형임에도 불구하고, 원호의 반경은 도어(222-1)의 OPEN 위치가 바디(212)의 우측 벽(214-1)으로부터 멀어짐과 더불어 수직이라고 할 수도 있고, 바디(212)의 좌측 벽(214-2)으로부터 멀어짐과 더불어 수직이라고 할 수도 있는 충분히 큰 원호이다. OPEN 위치에 있어서, 도어(222-1)는 도어(222-1)와 벽(214) 사이의 공간(234)을 정의한다. OPEN 위치에서의 도어(222-1)에 있어서, 전술한 바와 같이, 서비스를 위해 밸브(204)에 대한 용이한 접근이 제공된다. 우측 PM 슬롯(218P)과 관련하여 위치가 수직으로 내려가지 않는(예컨대, 횡적으로 공간지워지지 않는) 도 6d에 도시된 OPEN 및 UP 위치에서 밸브(204)에 대한 용이한 접근을 최초로 허용하는 것의 이점은 OPEN 및 UP 위치에서 밸브(204)의 도어(222-1)가 서비스를 위한 서비스 작업자의 장갑을 낀 손(도시되지 않았음)에 의해 도달될 수도 있다는 것이다.
Z축은 상기 참고한 수직 또는 횡방향, 또는 공간에 대응하고, 도 6a 내지 도 6c에 또한 도시되어 있다. Z축은 도어(222-1)가 PM 포트(218P)와 관련한 UP 및 DOWN 위치로 액츄에이터(232-1) 를 따라 이동하는 액츄에이터(232-1)의 축이다. 도 6b 와 도 6c를 비교하면, Z축이 움직인다는 것을 알 수도 있고, 특히, 수직과 관련한 각도(T)에서 수직 방향(도 6b)으로부터 끝 방향(도 6c)으로 크래들 축 C상에서 회전하는 것을 알 수도 있다. C축 주위의 방향과 C축으로부터 도어(222-1)까지의 거리(A)의 변화는 도어(222-1)가 (O-링이 밀봉 표면(226)을 접촉하는)도 6c의 CLOSED 위치로부터 벽(214-1)으로부터 공간(234)에 의해 분리되는 도 6b의 OPEN 위치로 이동되는 결과를 초래한다.
액츄에이터(232-1)는 바닥 플레이트(702)의 상부에 탑재된 상부 밸브 진공 바디(212)를 포함한다. 바디(212)는 X축과 정렬되는 슬롯(218P,218T)을 갖추고, 리드(236)에 의해 밀봉되도록 채택된다. 벨로스(706)의 하부단(704)은 바닥 플레이트(702)에 밀봉되어 부착되고, 벨로즈(706)의 상부단(708)은 벨로즈 플레이트(710)에 밀봉되어 부착된다. 벨로즈(706)가 바닥 플레이트(702)와 벨로즈 플레이트(710)에 대해 밀봉되고, 리드(236)가 밸브 진공 바디(212)의 상부에 대해 밀봉됨에 따라 바디(212)는 예컨대 슬롯(218P)을 통해 인가된 진공의 힘을 견디기에 충분히 강하게 된다. 벨로즈(706)는 공동(712)을 정의하는 속이 빈 원통형 형상을 갖춘다.
바닥 플레이트(702)는 제1 또는 피봇 프레임(718)의 3개의 공간지워진 암(716)을 운반한다. 하나의 암(716)이 벨로즈(706) 아래의 바닥 플레이트(702)로부터 아래 방향을 향해 연장되는 도 6a∼도 6c에 도시된다. 다른 하나의 암(716)은 하나의 암(716)에 평행하게 연장되고, C축상의 중심인 피봇 핀(720)을 지지한다. 피봇 핀(720)은 C축 주위 록킹 모션을 위해 핀(720)으로부터 유지된 크래들(722)에 대해 회전 마운트를 제공한다. 록킹 모션은 개방/폐쇄 실린더(726)와 피스톤 로드(728)를 갖춘 제1공기모터(724)에 의해 제공된다. 로드(728)의 일단인 말단(730)은 암(716)에 대해 고정되고, 따라서 로드(728)가 수축 또는 연장될 때 크래들(722)은 각각 C축상에서 반시계방향 또는 시계방향으로 회전된다. 로드(728)가 크래들(722)을 핀(720)상에서 반시계방향으로 록킹되도록 하게 함에 따라 도 6b에 도시된 수축된 로드 위치는 도어(222-1)의 OPEN 위치에 대응되고 이를 야기한다(예컨대, 동작(516)). 로드(728)가 핀(720)상에서 시계방향으로 잠금되도록 크래들(722)을 야기시킴에 따라 도 6c에 도시된 연장된 로드 위치는 도어(222-1)의 CLOSED 위치에 대응되고 야기되어진다(예컨대, 동작(522)).
또한, 크래들(722)은 제2, 또는 업/다운 모터(736)의 업/다운 실린더(734)를 지지한다. 실린더(734)가 크래들(722)에 고정됨에 따라, 피스톤 로드(738)는 연장 또는 수축될 수 있고, 피봇 핀(720)에 인접하는 크래들(722)의 구멍(742)에 탑재된 속이 빈 가이드 튜브(740)를 통해 미끄러진다. 벨로즈(706)는 피스톤 로드(738)와 피스톤 로드 가이드 튜브(740)를 수용하기 위한 속이 빈 원통형 형상을 갖는 공동(712)을 갖춘다. 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 피스톤 로드 가이드 튜브(740)는 제2, 또는 업/다운 모터(736)의 피스톤 로드(738)가 연장 또는 수축되도록 하고, 벨로즈 플레이트(710)를 대응되게 이동한다. 벨로즈 플레이트(710)는 Y축상에서의 회전을 위해 한쌍의 도어 탑재 암(746)을 지지하는 액츄에이터 링크(744)를 운반한다. 암(746)은 (도시되지 않은) 상기한 파스너를 매개로 도어(222-1)에 고정된다. 도어 탑재 암(746)은 (도 3에서 선(748)에 의해 가장 잘 표시된 바와 같이) 도어(222-1)의 중간점(mid-point)과 관련하여 중심을 벗어나(off-center) 도어(222-1)에 부착되고, 따라서 도어(222-1,222-2)의 어느 쪽도 각 도어(222)의 더 긴 쪽(또는 Y축 디멘젼)에 대해 중심이 되지 않는다. 액츄에이터(232)에 대해 도어(222)의 중심을 벗어나는 탑재의 결과로서, 액츄에이터(232)의 결합된 폭은 액츄에이터(232) 중 어느 하나의 직경의 2배 보다 실질적으로 작을 수도 있다. 실질적으로, 바디(212)의 폭(W)은 6.625 인치로만 될 필요가 있고, 이는 오직 하나의 액츄에이터(232)의 폭에 비해 폭(W)에 있어서 150% 만이 증가된 것이다.
업/다운 모터(736)의 로드(738)가 동작(510)에서 연장될 때, 예컨대 도어(222-1)가 예컨대 처리 모듈(206)에서 진공을 유지하도록 연장된 벨로즈(706)와 함께 UP 위치(도 6c)에 있다는 것을 도 6a 내지 도 6c로부터 이해할 수 있다. 업/다운 모터(736)의 로드(738)가 동작(518)에서 수축될 때, 예컨대 도어(222-1)는 예컨대 처리 모듈(206)에서 진공을 유지하도록 수축된 벨로즈(706)와 함께 DOWN 위치(도 6a)로 이동된다.
분리모터(724,736)를 갖는 액츄에이터(232)는 바디(212)의 각 제1 및 제2벽(214-1,214-2)에 일반적으로 수직인 X축의 제1방향으로 도어(222-1)를 분리적으로 이동시키고, 바디의 벽(214)에 일반적으로 평행하는 제2방향으로 도어(222-1)를 이동시키도록 동작됨을 알 수 있다.
종래 기술의 클러스터 구조(100)에 관한 충족되지 않은 요구는 인접하는 모듈(206,202) 사이에서 진공 바디(212)의 전술한 2중 측면 슬롯 밸브(204a)에 의해 충족된다. 전술한 바와 같이, 분리 밸브 액츄에이터(232)가 2개의 밸브 바디 슬롯(218)의 각각에 대해 제공되고, 따라서 바디(212)의 일측상의 슬롯(218)은 다른 협동하는 슬롯(218)과 독립적으로 하나의 도어(222)에 의해 분리적으로 폐쇄 및 개방될 수도 있다. 분리 도어(222) 및 분리 도어(232-1, 232-2)를 매개하는 도어 액츄에이션은, 인접하는 처리 모듈(206a)이 서비싱이 수행되도록 대기에 대해 개방되는 동안, 예컨대 이송 모듈(202)에서 진공을 유지하는 것을 용이하게 한다. 결과적으로, 처리 모듈(206a)의 서비싱 후 원하는 진공으로 이송 모듈(202)을 가져오는데 펌프 다운 사이클이 필요로 되지 않고, 처리 모듈(206a)의 서비싱으로 인하여 이송 모듈(202) 상에서 다른 동작이 수행되어질 필요가 없음에 따라, 중지시간의 실질적 기간이 회피된다.
더욱이, 2중 측면 슬롯 밸브(204a)에는 도어(222)상에서 서비스를 수행하기 위해 OPEN 및 UP 위치에서 도어(222)에 대해 용이한 접근을 먼저 허용하는 동안 이러한 이점이 제공된다. 이러한 용이한 접근은 예컨대 OPEN 및 UP 위치에서 도어(222-1)를 중지시키지만, 도어(222-1)와 연관된 슬롯(218P)과 관련하는 Y축의 방향으로 수직으로 공간지워지지 않은 모터(724,736)에 의해 제공된다. OPEN 및 UP 위치에서 도어(222)는 서비스를 위한 서비스 작업자의 장갑을 낀 손에 의해 도달될 수 있다. 그 후, 분리 모터(736)는 도어(222)가, 예컨대 밀봉 표면(234)의 세정을 허용하는 슬롯(218) 주위의 밀봉 표면(234)을 노출시키도록 OPEN 및 UP 위치에서 횡적으로 멀리 이동시킴과 더불어 슬롯(218)으로부터 횡적으로 멀리 이동시키도록 하게 한다. (리드(236)에 의해 통상적으로 닫혀진)접근 개구로부터 수직으로 이동된 도어(222)의 거리로 인하여, Y축의 방향으로 아래로의 이동 후 서비스를 위해 DOWN 위치에서 작업자의 장갑을 도어(222)에 도달시키는 것은 대단히 어렵다. 그러나, 수직으로 이동된 위치(DOWN 위치로 이동된)에 있어서, 도어(222)는 도어(222)를 밀봉하는 것에 대해 표면(26)을 포함하는 밸브 도어(222) 주위를 세정하는 능력을 방해하지 않는다. 더욱이, 각 도어(222)에 대한 액츄에이터 샤프트(738)는 예컨대 각 인접하는 이송 및 처리 모듈(202,206) 사이에서 밸브 진공 바디(212)에 의해 점유된 거리 또는 폭(W)을 줄이기 위해 도 3에 도시된 오프세트 방법으로 서로와 관련하여 위치될 수도 있다.
B. 시스템 구조 및 동작
도 8 내지 도 22는 본 발명에 따른 전체 시스템 구조 및 이러한 구조의 동작에 관한 것이다. 도 8 및 도 9는 클러스터 툴 구조(802)에 관한 제어시스템(800)을 포함하는 본 발명의 실시형태를 나타낸다. 구조(802)는 이송 모듈(202; 또는 TM), 처리 모듈(206; 또는 PM) 및, 모듈(202,206) 사이의 밸브를 포함하고, 여기서 밸브는 2중 측면 슬롯 밸브(204a)의 하나일 수도 있다. 제어시스템(800)은 처리 모듈(206)이 많은 상태, 또는 동작 조건을 갖추고 있음을 고려한다. 예컨대, "통상(normal)"상태에 있어서 모듈(206)은, 예컨대 최대의 전원과, TCP(transformer coupled plasma) 기판 에칭과 층 퇴적 및 스퍼터링으로서의 이러한 처리동작을 위한 시스템 제어하의 클러스터 툴 구조(802)의 구성내에서 고려한 바와 같이 웨이퍼를 처리할 수 있다. 통상 상태에 있어서, 모듈(206)중 하나의 동작은 모듈(202), 또는 예컨대 다른 모듈(206)의 동작에 직접적으로 영향을 미친다. 제어시스템(800)은 예컨대 처리 모듈(206)의 통상 동작에 대비하여 이송 모듈(202)과 처리 모듈(206)의 동작을 제어하기 위해 이용된다.
"유지(maintenance)"상태에 있어서, 모듈(206)은 최대 전원하에 있고, 모든 기능은 클러스터 툴 구조(802)의 구성내에서 고려한 바와 같이 수행될 수도 있다. 그러나, 처리 모듈(206)의 유지상태에 있어서, TM 콘트롤러(402a)는 모듈(206)로 웨이퍼를 전송하고자 하는 시도를 하지 않고, 모듈(206)로부터의 소정 신호에 대해 응답하지 않는다. 이하 설명하는 바와 같이, 제어시스템(800)은, 예컨대 처리 모듈(206)의 유지상태에 대비하여 이송 모듈(202)과 처리 모듈(206)의 동작을 제어하기 위해 이용된다. 또한 모듈(206)은 예컨대 문제 진단, 세정, 또는 테스팅을 위해 행하여지는 소정의 유지기능을 허용하는 국부 제어하에서 동작하도록 제어시스템(800)에 의해 제어된다. 유지상태에서 숙련된 기술자는 모듈(206)이 전원을 인가 받고 있기 때문에 시스템 성능을 모니터링하게 된다.
"록 아웃(locked out)" 상태에 있어서, 모듈(206)은 전원이 인가되지 않아, 제어시스템(800)의 제어하에서 동작할 수 없게 된다. 따라서, 클러스터 툴 구조(802)의 구성내에서 고려된 바와 같이 동작적 처리 기능의 어느 것도 수행될 수 없다. 대신, 2중 측면 슬롯 밸브(204a)가 수동 제어하에서 동작될 수도 있다. 더욱이, 이하 설명하는 바와 같이, 모든 형태의 위험한 에너지와 재료는 증명된 LOTO(locked out-tagged out) 절차에 따라 물리적으로 차단되게 된다. 예컨대, 기구는 물리적으로 "off" 스위치 상에 록을 갖추고, 누가 록을 "on" 으로 설정했는지를 가리키는 태그를 갖춘다. 이는 도 5a와 관련하여 설명한 매개 동작을 포함하여 모듈 (206) 이 안전하게 서비스되도록 한다.
제어시스템(800)은 이송 모듈(202)에 접속되어 동작을 제어하는 TM 콘트롤러(402a)를 포함한다. TM 콘트롤러(402a)는 또한 도어(222-2)를 제어하기 위해 밸브(204a)의 TM측에 접속된다. PM 콘트롤러(402b)는 처리 모듈(206)에 접속되어 동작을 제어한다. PM 콘트롤러(402b)는 또한 도어(222-1)를 제어하기 위해 밸브(204a)의 PM측에 접속된다. 콘트롤러(402a,402b)는 물리적 인터페이스에 대해 대향함으로써 근본적으로 논리적 인터페이스인 제어 인터페이스(804)를 통해 서로 접속된다. TM 콘트롤러(402a)는 컴퓨터 워크스테이션, 또는 기구 콘트롤러(404)로부터 명령을 수신한다. 제어 인터페이스(804)는 또한 TM 콘트롤러(402a)와 PM 콘트롤러(402b) 사이에서 명령과 다른 신호, 데이터등을 통신한다. 제어 인터페이스(804)는 또한 슬롯 밸브 상태라인(806)과, 각 PM 및 TM측 도어(222-1,222-2)에 관한 2중 측면 슬롯 밸브(204a)의 2개의 도어 위치 센서(808,810)에 대한 접속을 제공한다. 또한, 제어 인터페이스는 벨브 바디(212)의 압력을 감지하는 압력센서(812)에 대한 연결을 제공한다.
콘트롤러(402a,402b)는 각 모듈(202,206)에 관하여 2개의 동작 위치를 갖는 전자유니트(406)를 매개로 밸브(204a)의 각 TM 및 PM측과 인터페이스된다. 하나의 위치 "A"는 TM 콘트롤러(402a)의 제어하에서 모듈(202)의 동작과, PM 콘트롤러(402b)의 제어하에서 모듈(206)의 동작에 관한 자동 위치를 나타낸다. 다른 위치는 "M"으로서, 수동 제어하에서 각 모듈(202,206)의 동작을 위한 수동 동작 위치를 나타낸다.
상기한 바와 같이, 도 4b는 전자유니트(406)의 "M" 측면을 나타내고, 여기서 상부에는 각각 OPEN 및 CLOSED 위치로 도어(222)의 움직임을 수동으로 제어하고, DOWN 및 UP 위치로 도어(222)의 움직임을 수동으로 제어하며, 어느 모듈(202,206)이 서비스되어야 하는지를 수동으로 선택(예컨대, 처리 모듈(206)은 "PM"; 이송 모듈(202)은 "TM")하기 위한 일련의 수동으로 동작할 수 있는 스위치(408,410,412)가 제공된다. 콘트롤러(402a,402b)중 각 하나와 슬롯 밸브(204a) 사이에서 전송되는 신호(414,416)의 예는 "Open Door", "Cloed Door", "Door Enable"이다. 제어시스템(800)의 다른 양태는 모듈(206)이 "비어 있음(empty)"을 결정하기 위한 웨이퍼 센서(814)를 포함하는 처리 모듈(206)에 관한 센서를 포함하고, 여기서 "비어 있음(empty)"은 모듈(206)내에 처리되어야 하는 웨이퍼가 없음을 의미한다. PM 콘트롤러(402b)는 처리 시퀀스가 완료될 때를 지시하도록 구성된다. 서비스 인터페이스(818)를 매개로, 처리 모듈 콘트롤러(402b)는 또한 모듈(206)에서의 동작에 대해 일정한 재료와 서비스를 모듈(206)에 제공하는 설비 서비스 시스템(820) 및 원격 서비스 시스템(822)과 협동한다. 예컨대, 모듈(206)을 위해 설비 서비스 시스템(820)은 물을 제공할 수도 있고, 원격 서비스 시스템(822)은 가스 박스(GB), 냉각장치(C), 드라이 펌프 (DP) 서비스를 제공할 수도 있다. 설비 서비스 시스템(820)과 원격 서비스 시스템(822)의 이러한 서비스는 서비스 인터페이스(818)에 의해서만 제어되고, 예컨대 이송 모듈 콘트롤러(402a)에 의해서는 제어되지 않는다. 서비스 인터페이스(818)의 제어하에서 제공된 자원은 모든 처리 모듈(206)에 의해 공유된다.
일반적인 관념에 있어서, 제어시스템(800)은 모듈(202,206)사이에서 인터페이스를 제공하거나, 또는 인터페이스와 함께 기능한다. 이러한 인터페이스는 2중 측면 슬롯 밸브(204a)에 의해 제공되는 기계적 인터페이스(830)와; 모듈(202,206)의 동작을 조정하기 위한 제어 인터페이스(804)에 의해 제공된 시스템 제어 인터페이스 및; 전원(P)과, 청정 드라이 에어(CDA), N2 및, He와 같은 자원의 공급을 제어하기 위한 제어시스템(800)의 서비스 인터페이스(818)를 포함한다. 더욱이, 인터록(interlock)이 모듈(202,206)의 동작을 조정하기 위해 제공된다. 예컨대, TM 압력 센서(840)는 도 13 및 도 15와 관련하여 이하 설명되는 인터록(842)을 제공하고, PM 압력센서(844)는 도 15 및 도 19와 관련하여 이하 설명되는 인터록(846)을 제공하며, PM 도어 위치센서(808) 및 TM 도어 위치센서(810)는 도 15와 관련하여 이하 설명되는 인터록(852,854)을 제공하고, 웨이퍼 센서(814)는 도 18 및 도 17과 관련하여 이하 설명되는 인터록(856)을 제공한다.
도 8 및 도 9에서 도시된 통상 상태에서의 동작을 위한 처리 모듈(206)의 준비가 이러한 준비를 위한 동작방법의 흐름도(900)에 의해 도 11에서 설명된다. 이 때에, PM(206)은 제어 인터페이스(804)를 통한 TM 콘트롤러(402a)에 의해 조정되는 다른 PM(206)의 기능에 따라 국부 PM 콘트롤러(402b)의 제어하에서 동작된다. 최초 동작(902)에 있어서, 선택된 PM(206)은 다음 웨이퍼를 처리하도록 준비되어 있음을 나타낸다. 이러한 준비 조건은 센서(814)에 의해 나타낸 바와 같이 PM(206)이 비어 있거나(웨이퍼가 없음), 또는 PM(206)이 다음의 앞선 처리를 완료하였음을 기초로 한다. 준비 표시는 PM 콘트롤러(402b)를 매개로 제어 인터페이스(840)에 보내진다. 동작(904)에 있어서, 각 PM(206)과 TM(202)은 즉, 이송 모듈(202)로부터 처리 모듈(206)로의 웨이퍼의 전송을 위해 준비하는 웨이퍼 "핸드오프(handoff)"를 위한 조건이 설정된다. 다음에, 동작(905)은, 즉, 이송 모듈(202)로부터 처리 모듈(206)로 웨이퍼를 전송하는, 수행되어야 하는 핸드오프 시퀀스를 야기시킨다. 핸드오프 시퀀스는, 즉, 웨이퍼 전송 후 연속되는, 수행되어야 하는 포스트-핸드오프(post-handoff) 시퀀스를 야기하는 동작(906)에 따른다. 그 후, 처리 모듈(206)에서의 웨이퍼에 따라 동작(908)은 PM(206)에서의 처리를 수행한다.
더욱 상세하게, 도 12는 동작(902)에 따르는 동작(904)을 묘사하는 흐름도를 설명한다. 동작(904)은 다음의 부동작을 포함한다. 동작(910)에 있어서, 다음 웨이퍼를 받는 PM(206)이 선택되는 바, 예컨대 PMX가 선택된다. 비동시적으로, PM 콘트롤러(402b) 및 TM 콘트롤러(402a)는 각각 프리-핸드오프(pre-handoff) 동작이 수행되는 동작(912,914)을 수행한다. 각 동작(916,918)에 있어서, 각 PM(206) 및 TM(202) 프리-핸드오프의 완료가 보고된다.
더욱 상세하게, 도 13은 본 발명의 1실시예에 따른 도 12의 동작(914)의 부동작을 묘사하는 흐름도를 설명한다. 동작(922)은 TM(202) 내부의 압력을 결정한다. 동작(924)에 있어서, TM(202)이 진공으로 펌프 다운되는가의 여부를 결정한다. 진공으로 펌프 다운되지 않았다면, 방법은 모든 TM측 도어(222)와 로드 록 도어가 폐쇄되는 동작(926)으로 진행하게 된다. 그 후, 동작(928)은 TM이 진공으로 펌프 다운되는 것으로 명령하고, 방법 루프가 동작(922)으로 복귀된다. TM(202)이 진공으로 펌프 다운된 것으로 동작(924)이 결정하면, 방법은 선택된 PM(206)을 위한 엔드 이펙터(938)를 PMX 위치로 이동시키도록 로보트(936; 도 9)에 대한 명령이 생성되는 동작(932)으로 이동하게 된다. PMX위치에 있어서, 로보트(936)는 선택된 PM(206)으로 웨이퍼를 전송하기 위한 위치, 즉 PMX에 위치한다.
통상 상태에서 동작을 위한 처리 모듈(206)의 준비의 설명을 계속하면, 도 14는 부동작을 포함하는 것으로서 동작(912)을 묘사하는 흐름도를 설명한다. 예컨대, 동작(952)은 "웨이퍼 전송"으로 PM(206) 상태를 명령한다. 그 후, 일련의 동작(954,956,958)이 각각 모든 가스 흐름을 턴오프하고, TCP(transformer coupled plasma)를 턴오프 하며, ESC(electrostatic chuck)가 척으로 고정되지 않음을 확인한다. 그 후, 동작(960)에서 ESC(938)상의 웨이퍼 리프트 핀(962)이 웨퍼를 지지하도록 끌어올려진다. 동작(964)에서, 센서(844)에 의해 지시되는 바와 같이, 선택된 PM(206)의 압력이 웨이퍼 전송점인가를 결정한다. 즉, 이러한 압력은 진공에서 존재한다.
본 발명의 1실시형태에 따라, PM(206)이 웨이퍼 전송점에 있는가의 결정(964)은 도 15의 흐름도에 더욱 상세히 설명되어 있다. 압력 센서 (840) 가 이 PM 압력을 결정하기 위해 이용될 수도 있다. 동작(976)은 압력이 전송상태에 있지 않으면 핸드오프 시퀀스를 중지시키도록 에러 메시지를 생성하기 위해 구성된다. 선택된 PM(206)에서의 압력이 전송상태에 있는 것으로 동작(972)이 증명하면, 스로틀 밸브가 현재 위치에서 유지되는 동작(972)에 대해 "예"가 취해진다. 그 후, TM 압력센서(840)와 TM 압력 인터록(842)을 매개로, 동작(980)은 TM(202)이 진공에 있는 것을 증명한다. 이러한 TM 압력이 진공에 있지 않다면, 동작(976)에 대해 "아니오"가 취해진다. 이러한 TM 압력이 진공에 있다면, TM측 도어(222-2)를 개방하도록 동작(982)에 대해 "예"가 취해진다. PM 도어센서(808) 및 인터록(852)을 매개로, 동작(982)은 TM 도어(222-2)가 개방되어 있는지의 여부를 보고한다. 개방되어 있지 않으면, 동작(976)에 대해 "비개방"이 취해진다. 개방되어 있으면, 동작(984)에 대해 "개방"이 취해지고, 여기서 PMX로의 웨이퍼 교환을 수행하도록 로보트(936)에 대해 명령이 제시된다.
도 15의 흐름도의 연속이 동작(986)을 포함하는 도 16에서 "A"에 대해 참조가 이루어진다. 엔드 이펙터(938)가 웨이퍼를 집음에 따라 웨이퍼의 존재를 나타내는 "웨이퍼 존재상태"가 동작(986)의 감시를 수행하기 위해 인터록(856)의 센서(814)에 의해 감지된다. 상태가 부정확하다면(즉, 웨이퍼가 존재하지 않으면), 동작(988)은 에러 메시지를 생성함과 더불어 준비 시퀀스를 중지하도록 동작(976)을 호출한다. 상태가 정확하다면(즉, 웨이퍼가 존재하면), 동작(990)은 "전송 성공" 표시를 되돌리고, 동작(992)에서 "핸드오프 완료" 메시지가 생성된다.
통상 상태에서 동작을 위한 PM(202)의 준비는 도 17에 도시된 흐름도(1000)에 따라 계속된다. 흐름도(1000)는 무엇을 웨이퍼 전송이 완료된 후 TM(202)에 대해 수행된 시퀀스를 나타내는 "TM 포스트-핸드오프" 시퀀스라 하는지를 설명한다. 동작(1002)은 TM측 도어(222-2)를 닫도록 슬롯 밸브(204a)에 명령한다. 동작(1004)에 있어서, 센서(810) 및 인터록(852)을 매개로, TM측 도어(222-2)가 닫혀졌는가의 여부에 대한 결정이 이루어진다. 닫혀졌으면, 흐름도(1000)의 방법이 수행된다. 그렇지 않으면, TM 포스트-핸드오프 시퀀스를 중지시키도록 에러 메시지가 동작(1006)에서 생성된다.
비동시적으로, TM 포스트-핸드오프 시퀀스에 따라, 통상상태에서의 동작을 위한 PM(206)의 준비가 도 18에 도시된 흐름도(1010)에 따라 계속된다. 흐름도(1010)는 무엇을 "PM 포스트-핸드오프" 시퀀스라 하는지를 설명한다. 동작(1012)은 PM측 도어(222-1)를 닫도록 슬롯 밸브(204a)에 명령한다. 동작(1014)에 있어서, 센서(808) 및 인터록(852)을 매개로, PM 도어가 닫혀졌는가의 여부에 대한 결정이 이루어진다. 닫혀졌으면, 동작(1016)은 웨이퍼 리프트 핀(962)을 낮추고, 그 후 동작(1018)은 PM(206)이 의도된 처리 동작을 수행하도록 하게 한다. 도어가 열려 있으면, 동작(1020)은 동작(1008)이 PM 포스트-핸드오프 시퀀스를 중지시키기 위해 에러 메시지의 생성을 수행하도록 하게 한다.
전술한 바와 같이, 유지상태는 PM(206)이 최대 전원하에 있다. 반면, 모든 PM(206) 기능은 클러스터 툴 구조(802)의 구성내에서 고려된 바와 같이 수행될 수도 있고, TM 콘트롤러(402a)는 모듈(206)로 웨이퍼를 전송하도록 시도되지 않고, 모듈(206)로부터의 소정 신호에 응답하지 않는다. 모듈(206)은 예컨대 문제 진단, 세정, 또는 테스팅을 위한 소정의 유지기능을 수행하기 위해, PM 콘트롤러(402b)와, 휴대용 디스플레이 또는 컴퓨터와 같은 제어장치(1300)를 매개로 국부 제어하에서 동작하도록 제어시스템(800)에 의해 제어된다. 또한, 제어 인터페이스(804)는 또 다른 컴퓨터(1302)와 같은 시스템 사용자 인터페이스에 의해 제어될 수 있다.
도 19와 관련하여 도 10을 언급하면, 흐름도(1320)가 PM(206)의 유지상태를 초기화하기 위해 설명된다. 오퍼레이터는 유지상태에 있는 PMX로서의 PM(206)중 하나를 선택하기 위한 동작(1322)을 수행하기 위해 컴퓨터(1302)를 이용한다. 동작(1324)은 TM이 참고로서 유지되는 이용가능 자원의 세트로부터의 선택된 PM(206; PMX)을 제거한다. TM 콘트롤러(402a)는 선택된 PMX를 식별하는 PM 콘트롤러(402b)에 메시지를 보낸다. 그 후 컴퓨터(1300)를 매개로, 동작(1326)은 PMX 압력 명령(1326)을 제기한다. PMX 압력 명령(1326)은 명령이 "PM Vent" 명령(1326V)인 경우 대기로 PM(206)을 배출하는 것이거나, 명령이 "PM Pump" 명령(1326P)인 경우에 진공으로 PM(206)을 펌프 다운하는 것일 수도 있다.
PM Vent 명령(1326V) 상황에 대해, 밸브 바디(212)의 압력 스위치(812)의 상태는 동작(1328)에서 판독되고, 판독된 압력에 따라 브랜치가 취해진다. 압력 판독이 대기(ATM)이면, PM(206)의 유지상태의 초기화가 수행된다. 압력 판독이 진공이면, 바디(212)내에서 대기압을 확립하기 위해 동작(1330)에서 PM(206) 및 슬롯 밸브 바디(212)를 배출하도록 PM측 도어(222-1)가 열려진다. 대기압도 진공도 아닌 것이 감지되면, 동작(1332)에서 에러 메시지가 복귀됨과 더불어 유지상태에 PMX를 위치시키는 시도가 중지된다.
PM Pump 명령(1326P) 상황에 대해, 도 20의 "B"에 대해 도 19의 "B"에서 참조가 이루어진다. 밸브 바디(212)내의 각 압력 스위치(812a,812v)의 상태는 동작(1340)에서 판독되고, 판독된 압력에 따라 브랜치가 취해진다. 판독 압력이 대기이면, PM(206)의 유지상태의 개시가 PM측 도어(222-1)를 열도록 동작(1344)에 따라 계속된다. 그 후, 동작(1346)에 있어서, PMX(206) 및 슬롯 밸브 바디(212) 양쪽이 모두 펌프 다운되고, PM(206)의 유지상태의 개시가 수행된다.
스위치(812a,812v)가 오프이기 때문에 압력 판독이 감지되지 않으면, 이 때 동작(1342)에서 동작(1332)이 호출되고 에러 메시지가 복귀된다.
오퍼레이터가 유지동작을 완료한 후에, 도 21의 흐름도(1350)에 도시된 동작에 따라 PMX가 통상상태로 복귀될 수도 있다. 이는 PM Vent 명령(1326V)이 주어진 후 재호출될 수도 있고, 바디(212)는 리드(236)를 제거하는 것에 의해 개방될 수도 있거나, 또는 도어(222-1)가 제거될 수도 있다. 따라서, 통상 상태로 복귀하도록, 동작(1352)에서 제거된 부품(예컨대, 리드(236) 및 도어(222-1)이 대체된다. 그 후, PM Pump 명령이 동작(1354)에서 제기되고, PMX(206)가 진공으로 펌프 다운된다. 그 후, 동작(1356)에서 PMX(206)가 처리를 위해 준비된다.
그 후, PMX(206)가 다음 웨이퍼를 처리하도록 준비되었다는 지시를 동작(1358)에 보낸다. 통상 상태로의 복귀를 완료하도록 동작(1360)은 TM 콘트롤러(402a)가 유지상태로부터 PMX(206)를 제거하여 이를 이용가능 자원의 목록에 부가하도록 하게 한다. PM 콘트롤러(402b)의 상태가 "동작"임을 결정함에 따라(동작(1362)), 통상상태로의 PMX(206)의 복귀가 수행된다. 상태가 유지로 결정되면, 동작(1364)에서 디스플레이는 예컨대 "PMX NOT READY"를 표시할 수 있다.
전술한 바와 같이, "록 아웃" 상태에서 모듈(206)은 전원을 인가받지 않게 되고, 따라서 제어시스템(800)의 제어하에서 동작할 수 없게 되지만, 2중 측면 슬롯 밸브(204a)는 스위치(406)를 매개로 수동 제어하에서 동작할 수 있게 된다. 록 아웃 상태는 도 5a와 관련하여 설명한 바와 같이 PMX(206)가 안전하게 서비스 되도록 한다. 상세하게, PMX(206)의 록 아웃 상태를 위한 준비는 슬롯 밸브(204a)의 종단이 동작(1328)에서 결정된 바와 같이 대기압에 있는 흐름도(1320; 도 19)의 동작에 최초로 따른 것이다.
그 후, 압력은 각 주전원이 록 아웃되고, 소정 가스의 공급이 록 아웃되며, 처리가스 밸브가 록 아웃되고, 슬롯 밸브 CDA 공급에 대한 수동 밸브가 록 아웃되는 일련의 록 아웃 동작(1382,1384,1386,1388,1390)을 포함하는 흐름도(1380)로 이동될 수 있다.
검토에 있어서, 본 발명의 제어시스템(800)은 클러스터 툴 구조 시스템(802)의 인접하는 PM(206) 및 TM(202) 사이의 진공 바디(212)에 2중 측면 슬롯 밸브(204a)를 제공함으로써 전술한 필요성을 충족시키고, 제어시스템(800)은 PM(206)의 동작의 다양한 상태를 용이하게 하도록 2중 측면 슬롯 밸브(204a)의 동작을 제어함을 알 수 있다. 분리 밸브(204a)는 각 2개의 밸브 하우징 포트(218)를 위해 제공되고, 따라서 예컨대 하우징 포트(218)와, PM(206) 또는 TM(202)의 메이팅 포트는 다른 협동하는 하우징 포트(218) 및 PM 포트와 독립적으로 분리적으로 닫히거나 열릴 수도 있다. 인접 PM(206)이 수행되는 서비싱을 허용하도록 대기에 대해 열려지는 동안, 분리 밸브(204a)는 예컨대 TM(202)에서 진공을 용이하게 유지한다. 결과적으로, 펌프 다운 사이클은 선택된 PMX(206)를 서비싱한 후 원하는 진공으로 TM(202)을 가져올 필요가 없고, 다른 동작이 PMX(206)의 서비싱으로 인하여 TM(202)상에서 수행될 필요가 없어 중지시간의 실질적 기간이 회피된다.
또한, 진공에서의 TM(202)에 따르면, 그리고 TM(202) 다음의 밸브 도어(222-2)에 의해 닫혀진 PMX(206)에 대한 포트에 따르면, PMX(206)의 부식성 가스와 플라즈마는 TM(202)을 오염시키지 않고, TM(202) 다음의 밸브 도어(222-2)는 PMX(206)의 재료에 응답하여 에칭에 의해 영향을 받지 않는다. 따라서, 일반적으로 PM(206) 다음의 밸브 도어(222-1) 만이 그것이 부식된 후 서비싱 동안 대체될 필요가 있고, TM(202)은 이러한 대체 동안 진공으로 유지될 수도 있다. 마지막으로, 밸브(204a)와 PMX(206) 사이의 다른 밸브 도어(222-2)는 밸브(204a)의 다른 부품의 부식을 감소시킨다.
더욱이, 2중 측면 슬롯 밸브(204a)에는 밸브(204a)상의 서비스를 수행하기 위해 개방 밸브(204a)에 대한 용이한 접근을 먼저 허용하는 동안 이러한 이점이 제공된다. 그리고, 통상 동작이 2개의 인접하는 모듈의 하나의 PM(206)에서 연속되는 동안 제어시스템(800)은 다른 2개의 PM(206), 즉, PMX(206)에서 수행되는 다양한 형태의 서비싱을 허용하도록 동작한다는 것을 알 수 있다. 예컨대, 이러한 서비싱은 PM(206)의 유지상태, 또는 록 아웃 상태를 포함할 수도 있다.
비록 앞서의 발명이 이해의 명확성을 위해 상세하게 설명되었다고 해도, 부가되는 청구항의 범위 내에서 소정의 변경 및 수정이 수행될 수도 있음이 명확할 것이다. 따라서, 본 실시형태는 한정적인 것이 아니라 예시적인 것으로서 고려되어야 하고, 본 발명은 상기한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수도 있음은 물론이다.

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  22. 이송 모듈 (202) 이 제 2 콘트롤러 (402a) 에 대한 응답으로 동작하여 복수의 처리 모듈 (206) 과 기계적으로 인터페이스되고, 상기 처리 모듈의 각각은 제 1 콘트롤러 (402b) 에 의하여 제어되고, 상기 이송 모듈은 정상 동작시에 반도체 웨이퍼를 상기 처리 모듈로 이송하도록 구성되고, 상기 처리 모듈 각각은 정상 동작시에 하나 이상의 반도체 처리 동작을 수행하도록 구성되며, 상기 처리 모듈과의 기계적 인터페이스는 밸브 바디 (212), 및 상기 처리 모듈을 상기 밸브 바디로부터 및 밸브 바디로 닫고 열 수 있는 제 1 도어 (222-1), 및 상기 이송 모듈을 상기 밸브 바디로부터 및 밸브 바디로 닫고 열 수 있는 제 2 도어 (222-2) 를 갖는 밸브 (204a) 에 의하여 제공되는 반도체 처리 클러스터 구조 배열에서의 제어 시스템으로서,
    상기 처리 모듈 및 상기 이송 모듈의 동작을 제어하는, 상기 제 1 및 제 2 콘트롤러 사이의 제어 인터페이스 (804) 로서, 상기 동작은 선택된 처리 모듈 (PMX) 을 제외하여 상기 정상 동작을 계속하기 위해 상기 제 2 도어 (222-2) 를 유지시키는 단계를 포함하고, 상기 정상 동작은 상기 이송 모듈 (202) 및 상기 처리 모듈 (206) 중 비-선택된 하나에 의한 것인, 제어 인터페이스 (804); 및
    상기 이송 모듈 및 상기 비-선택된 처리 모듈의 정상 동작이 계속되는 동안 유지 상태에 있을, 상기 처리 모듈 중 선택되는 (PMX) 하나를 선택하는 시스템 유저 인터페이스 (1302)
    를 포함하고, 상기 선택되는 처리 모듈 (PMX) 은 상기 선택되는 처리 모듈 (PMX) 의 유지 상태 동안 상기 정상 동작에 대한 상기 이송 모듈과 이용가능한 처리 모듈의 리스트에서 제외되는, 제어 시스템.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제어 시스템은,
    밸브 바디 (212), 및 상기 선택되는 처리 모듈 (PMX) 을 상기 선택되는 밸브 바디로부터 및 밸브 바디로 닫고 열 수 있는 제 1 도어 (222-1), 및 상기 이송 모듈을 상기 밸브 바디로부터 및 밸브 바디로 닫고 열 수 있는 제 2 도어 (222-2) 를 갖는 선택되는 밸브 (204a) 에 의하여 제공되는, 상기 선택되는 처리 모듈 (PMX) 과의 기계적인 인터페이스;
    상기 선택되는 밸브 바디의 압력을 감지하는 스위치, 상기 선택되는 처리 모듈 (PMX) 을 선택되는 밸브 바디로부터 격리시킬 수 있는 상기 제 1 도어, 상기 선택되는 밸브 바디를 상기 이송 모듈로부터 격리시킬 수 있는 상기 제 2 도어를 더 포함하는 상기 선택되는 밸브; 및
    상기 선택되는 처리 모듈의 상기 제 1 컨트롤러에 연결되고, 상기 선택되는 처리 모듈 (PMX) 에 명령을 내려 상기 유지 상태를 위한 유지-준비 동작을 수행하도록하는 컴퓨터 (1300) 를 더 포함하고,
    상기 명령은,
    상기 선택되는 밸브 바디의 진공 감지 스위치들의 상태를 결정하는 것; 및
    상기 선택되는 밸브 바디 내의 진공을 감시하는 상기 스위치들 중 하나에 응답하여 상기 제 1 도어를 열게 하는 것을 포함하는, 제어 시스템.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 처리 모듈이 유지 준비 폐쇄 (locked-out maintenance-ready) 동작을 수행하도록 하는 명령을 더 제기하는 상기 컴퓨터 (1300) 를 더 포함하고,
    상기 명령은,
    상기 이송 모듈로부터 전력을 차단시키고, 상기 처리 모듈로의 선택되는 가스의 공급을 차단시키고, 처리 가스의 공급을 차단시키기를 명령하는 차단 명령을 포함하는, 제어 시스템.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 처리 모듈 (206) 에 대한 설비 서비스 (820) 및 원격 서비스 (822), 및 서비스 인터페이스 모듈 (818) 을 더 포함하는 상기 구조; 및
    상기 서비스 인터페이스 (818) 를 제어하여 상기 원격 서비스 (822) 로부터의 상기 서비스 및 상기 제 2 콘트롤러 (402a) 로부터의 상기 설비 서비스 (820) 를 독립적으로 공급하는, 상기 제 1 콘트롤러 (402b)
    를 더 포함하는, 제어 시스템.
  26. 제 22 항에 있어서,
    상기 구조는,
    전력, CDA, 및 가스들을 상기 처리 모듈로 공급하는 설비; 및
    상기 설비를 제어하여 상기 전력, CDA, 및 가스들을 상기 선택되는 처리 모듈 (PMX) 로 공급하는 상기 제 1 콘트롤러 (402b) 에 연결되는 서비스 인터페이스 모듈 (818) 을 더 포함하는, 제어 시스템.
  27. 반도체 처리를 위해 구조 (802) 의 일부가 통상적으로 동작하도록 하는 동안 유지 상태에서 클러스터 툴 구조 (802) 를 부분적으로 위치시키는 방법으로서, 상기 구조의 일부는 복수의 처리 모듈 (206) 과 기계적으로 인터페이스하는 이송 모듈 (202) 을 포함하고, 상기 처리 모듈 각각은 적어도 하나의 반도체 처리 동작을 수행함과 더불어 문제 진단과 세정 및 테스팅을 위한 전원 동작하에서 수행되도록 구성되고, 복수의 처리모듈과의 기계적 인터페이스는 복수의 2 중 슬롯 밸브 (204a) 에 의해 제공되고, 각각의 슬롯 밸브는 각 처리 모듈에 인접하는 제 1 도어 (222-1) 및 상기 이송 모듈에 인접하는 제 2 도어 (222-2) 를 갖는, 유지 상태에서 클러스터 툴 구조 (802) 를 부분적으로 위치시키는 방법에 있어서,
    처리 모듈 (PMX) 을 유지 상태에 위치될 상기 클러스터 툴 구조의 일부로 선택하는 단계로서, 상기 선택되는 처리 모듈 (PMX) 은 상기 이송 모듈 및 상기 클러스터 툴 구조의 다른 처리 모듈의 정상 동작 동안 유지를 요구하는 상기 처리 모듈들 중의 하나인, 단계;
    상기 선택되는 처리 모듈 (PMX) 과 상기 이송 모듈 사이에서 상기 슬롯 밸브들 중의 하나를 선택하는 단계로서, 상기 이송 모듈은 상기 선택되는 슬롯 밸브에 의해 상기 선택되는 처리 모듈과 기계적으로 인터페이스되는, 단계;
    상기 통상 동작을 계속하기 위해 이어지는 동작 동안 닫혀진 선택되는 슬롯 밸브의 상기 제 2 도어 (222-2) 를 유지하는 단계; 및
    상기 선택되는 처리 모듈의 유지 단계 동안 상기 통상 동작을 위해 상기 이송 모듈과 이용가능한 일련의 처리 모듈로부터 선택되는 처리 모듈 (PMX) 을 제거하는 단계
    를 포함하는 유지 상태에서 클러스터 툴 구조를 부분적으로 위치시키는 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    진공하에서 상기 선택되는 처리 모듈 (PMX) 을 위치시키도록 펌프 명령을 제기하는 단계;
    처리를 위해 상기 선택되는 모듈을 준비하는 단계; 및
    통상 동작을 위해 준비 상태에 있는 처리 모듈 콘트롤러를 위치시키는 단계
    를 더 포함하여 상기 선택되는 처리 모듈의 상기 유지를 완료함에 따라 상기 선택되는 처리 모듈이 유지상태로부터 동작상태로 복귀시키는, 유지상태에서 클러스터 툴 구조를 부분적으로 위치시키는 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 통상 동작을 위해 상기 이송 모듈과 함께 이용가능한 일련의 모듈에 상기 선택되는 모듈을 부가하는 단계;
    상기 처리 모듈 콘트롤러가 통상 동작을 위한 준비 상태에 있는지를 판단하는 단계를 더 포함하는, 유지상태에서 클러스터 툴 구조를 부분적으로 위치시키는 방법.
  30. 제 27 항에 있어서,
    상기 선택되는 모듈에 대한 압력 명령을 제기하는 단계;
    상기 선택되는 슬롯 밸브의 밸브 바디 내 압력이 대기압인지 진공인지 판단하는 단계; 및
    상기 밸브 바디 내 압력이 진공이라면, 상기 제 1 도어를 열고 상기 선택되는 추리 모듈 (PMX) 및 상기 밸브 바디를 드러내는 단계를 더 포함하는, 유지상태에서 클러스터 툴 구조를 부분적으로 위치시키는 방법.
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