KR100808331B1 - 온도 민감성 응용을 갖는 로봇용 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1 앤드 이펙터 엘리먼트와 제2 앤드 이펙터 엘리먼트를 갖는 로봇을 동작하는 방법에 관련된다. 상기 로봇은 다중 프로세스 챔버들 사이에서 하나 이상의 오브젝트의 이송을 수행한다. 로봇은 제1 프로세스 챔버, 제2 프로세스 챔버, 및 제3 프로세스 챔버 사이에서 다수의 오브젝트를 이송한다. 제1 프로세스 챔버는 제2 프로세스 챔버와 유사한 온도에서 동작한다. 제3 프로세스 챔버는 제1 프로세스 챔버 또는 제2 프로세스 챔버와 상이한 온도에서 동작한다. 로봇은 제1 앤드 이펙터 부분을 이용하여 제1 프로세스 챔버로부터 제2 프로세스 챔버로의 모든 오브젝트 이송을 행한다. 로봇은 또한 제2 앤드 이펙터 부분을 이용하여 제2 프로세스 챔버로부터 제3 프로세스 챔버로의 모든 오브젝트 이송을 행한다. 본 발명의 실시예에서, 제1 앤드 이펙터 부분은 제2 앤드 이펙터 부분과 분리되어 프로세스 챔버에 삽입될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 결합된 앤드 이펙터가 결합된 제1 앤드 이펙터 부분 및 부착된 제2 앤드 이펙터 부분을 갖도록 형성될 수 있다.

Description

온도 민감성 응용을 갖는 로봇용 장치 및 방법 {METHOD AND APPARATUS FOR ROBOTS HAVING TEMPERATURE SENSITIVE APPLICATIONS}
도1은 다수의 프로세스 챔버를 구성하는 클러스터 툴의 일 실시예의 상부 단면 다이어그램이다.
도2는 다수의 앤드 이펙터를 가지며 각 앤드 이펙터가 하나의 오브젝트를 운반하도록 구성된 로봇을 갖는 클러스터 툴의 다른 실시예의 상부 단면 다이어그램이다.
도3은 도2에 도시된 로봇의 확대 사시도이다.
도4는 다수의 프로세스 챔버중의 다중 챔버들 사이에서 오브젝트를 이송하는, 도1 또는 도2에 도시된 제어기에 의해 수행되는 방법의 일 실시예의 흐름도이다.
도5는 온도 제어가능 앤드 이펙터 부분의 부분 단면도이다.
도6은 앤드 이펙터의 다른 구현예의 상부 사시도이다.
도7은 도6의 7-7 선에 따른 측단면도이다.
본 발명은 로봇에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 로봇 앤드 이펙터(end effector)에 관한 것이다.
반도체 기판 또는 웨이퍼는 일련의 연속 프로세스를 이용하여 집적 회로를 제조하도록 처리된다. 이들 단계들은 다수의 프로세스 챔버를 이용하여 수행된다. 웨이퍼 이송 로봇에 의해 수행되는 프로세스 챔버의 어셈블리는 클러스터 툴로서 알려져 있다. 서로 다른 챔버 또는 동일한 챔버에서 행해지는 다수의 연속 프로세스는 종종 상이한 온도에서 행해진다.
반도체 웨이퍼와 같은 오브젝트(object)를 위한 통상적인 로봇은 하나 또는 그 이상의 이들 프로세스 챔버의 바로 외부의 이송 챔버에 위치한다. 이러한 방식으로, 로봇은 서로 다른 프로세스 챔버, 계측(metrology) 챔버, 또는 로드 락(load lock) 챔버에서 일어나는 연속 프로세스를 수행하도록, 다양한 프로세스 챔버들 사이에서 웨이퍼를 이송한다. 웨이퍼를 지지하고 물리적으로 접촉하는 앤드 이펙터에 의한 열전도에 의해 웨이퍼의 온도가 상당히 많이 변화된다.
본 명세서에서 용어 "앤드 이펙터(end effector)"는 앤드 이펙터, 로봇 블레이드, 또는 기판의 위치지정 또는 이송 중에 기판을 지지하도록 구성된 로봇 암(arm)의 말단 앤드에 접속되는 임의의 장치의 서로 다른 구현예들을 나타내는 것으로 의도된다. 앤드 이펙터가 일련의 프로세스 챔버들 사이에서(적어도 하나의 프로세스 챔버는 나머지 프로세스 챔버들과는 상이한 온도로 유지됨) 웨이퍼를 이송하는 경우에, 앤드 이펙터의 온도는 앤드 이펙터가 삽입되었던 이전 프로세스의 온도 또는 앤드 이펙터가 이전에 접촉하였던 웨이퍼에 의해 영향받을 수 있다. 프 로세스 챔버 내부에 위치하는 웨이퍼는 프로세스 챔버 내부 온도보다 낮거나, 높거나 또는 프로세스 챔버 내부의 국부적 온도에 접근할 수 있다. 앤드 이펙터가 웨이퍼와 접촉하는 경우에, 두 개의 엘리먼트의 온도는 서로 근접하는 경향이 있고, 열전도와 열 대류의 조합으로 인해 결과적으로 같은 온도가 될 것이다.
앤드 이펙터가 프로세스 내부의 웨이퍼와 접촉하는 경우에, 앤드 이펙터의 온도는 열 전도의 결과로 종종 상승한다. 앤드 이펙터가 다음에 제2 챔버로 이동하면, 앤드 이펙터의 온도를 제2 프로세스 챔버의 온도와 평형이 될 때까지 상당한 시간이 소모된다. 온도 평형에 드는 시간의 대부분은 앤드 이펙터에 저장된 잠열 에너지의 양에 의한 것이다. 앤드 이펙터가 통상적인 반도체 웨이퍼와 비교하여 대형인 크기와 비중을 가지므로 인해 더많은 열 에너지를 저장할 수 있어서, 웨이퍼가 앤드 이펙터와 접촉하도록 위치하고 있는 경우에 앤드 이펙터의 온도는 통상 웨이퍼보다 더 느린 속도로 변화된다. 온도 경사가 웨이퍼 전체에 형성될 수 있기 때문에 온도 변화를 급격히 일어나게 하는 웨이퍼와 앤드 이펙터 사이의 접촉은 제한하는 것이 바람직하다. 온도 경사는 프로세스 막의 품질 및/또는 특정 프로세스를 수행할 수 있는 능력에 영향을 줄 수 있다. 두 개의 프로세스 챔버 사이에 상당한 온도 차이가 존재하는 경우에 온도 평형을 위한 시간이 증가된다. 온도 평형을 위해 증가된 이러한 시간은 프로세스 챔버 내부의 오브젝트에 대한 잠재적 수율을 감소시킨다.
따라서, 본 발명의 기술분야에서, 광범위하게 변화하는 온도 경사를 갖는 프로세스 챔버를 갖는 클러스터 툴에서 수율을 향상시키는 방법에 대한 필요가 존재하게 된다.
종래기술과 관련된 많은 문제점들은, 제1 앤드 이펙터 엘리먼트와 제2 앤드 이펙터 엘리먼트를 갖는 로봇을 사용하는 본 발명에 의해 해결된다. 로봇은 다중 프로세스 챔버들 간에 하나 이상의 오브젝트의 이송을 수행한다. 본 발명의 실시예에서, 로봇은 제1 프로세스 챔버, 제2 프로세스 챔버, 및 제3 프로세스 챔버 사이에서 다수의 오브젝트의 이송을 수행한다. 제1 프로세스 챔버는 제2 프로세스 챔버와 유사한 온도에서 동작한다. 제3 프로세스 챔버는 제1 프로세스 챔버 또는 제2 프로세스 챔버의 하나와 상당히 상이한 온도에서 동작한다. 로봇은 제1 앤드 이펙터 부분을 이용하여 제1 프로세스 챔버에서 제2 프로세스 챔버로의 오브젝트 이송을 수행한다. 로봇은 또한 제2 앤드이펙터 부분을 이용하여 제2 프로세스 챔버에서 제3 프로세스 챔버로의 모든 오브젝트 이송을 수행한다. 앤드 이펙터의 한 구현예에서, 제1 앤드 이펙터 부분은 서로 다른 로봇 암, 또는 동일 로봇 암에서 제2 앤드 이펙터 부분과 상이한 부분에 위치한다. 제1 앤드 이펙터는 제2 앤드 이펙터 부분과 분리되어 프로세스 챔버에 삽입될 수 있다.
본 발명의 다른 실시에에서, 결합 앤드 이펙터가 절연 부재에 의해 제2 앤드 이펙터 부분에 강고하게 접속된 제1 앤드 이펙터로 형성될 수 있다. 예를들어, 제1 앤드 이펙터 부분의 이면이 절연 부재에 의해 제2 앤드 이펙터 부분의 이면에 부착된다. 결합 앤드 이펙터는 제1 앤드 이펙터 부분 또는 제2 앤드 이펙터 부분 중 하나가 오브젝트를 지지하는 위치로 이동될 수 있도록 플립퍼(flipper) 부분에 의해 로봇 암에 부착된다. 결합 앤드 이펙터는 단일 프로세스 챔버에 삽입될 수 있다. 제1 앤드 이펙터 부분 또는 제2 앤드 이펙터 부분 중 단지 하나가 (접촉하여) 오프젝트를 지지하기 때문에, 지지하는 그 앤드 이펙터 부분만이 열 전도도로 인해 오프젝트에 상당한 양의 열을 전달한다.
본 발명에 대하여 도면을 참조한 이하의 상세한 설명에 의해 보다 명확히 이해될 수 있을 것이다.
설명의 편의를 위해, 도면 전반에 걸쳐 동일한 엘리먼트에 대해서는 동일한 참조번호가 사용된다.
이하의 상세한 설명을 참조하여, 본 발명의 기술분야의 당업자라면 본 발명이 로봇 시스템에 용이하게 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 단일 로봇이 다수의 앤드 이펙터를 조정하도록 구성된다. 각 앤드 이펙터는 프로세스 챔버들중 단지 임의의 프로세스 챔버들 사이에서 오프젝트를 이송한다.
1. 프로세스 챔버 구조
도2는 이송 챔버(208), 트윈-듀얼(twin-dual) 암 로봇(210), 및 로드 락 챔버(201)에 의해 연결되는 세 개의 프로세스 챔버(202,204,206)로 구성된 클러스터 툴(200)의 제2 실시예를 나타낸다. 트윈-듀얼 암 로봇(210)이 도3에 보다 상세히 도시되어 있다. 이러한 듀얼 암 로봇용 암은 GENMARK AUTOMATION, INC.; EQUIPE; 및 ADEPT TECHNOLOGY와 같은 회사들에 의해 제조된다. 이러한 듀얼 암 로봇을 이 용한 프로세스 챔버들에서의 동시 진행에 의하여 두 개의 오브젝트를 처리하도록 구성된 클러스터 툴의 일예가 APPLIED MATERIALS, INC.에서 제조되는 상표명 "PRODUCER"로 알려져 있다.
도2의 개별 프로세스 챔버(202,204,206)는 도1의 프로세스 챔버(104,106,108,110)에서와 유사한 방식 및 구성에 의해 동작한다. 이러한 프로세스 챔버에서 수행되는 프로세스의 예에는 화학 기상 증착(CVD), 물리 기상 증착(PVD), 증착, 금속 식각 및 전해도금이 있으나, 이로 한정되는 것은 아니다.
프로세스 챔버(202,204,206) 각각은 슬릿(slit) 밸브(214)를 가지며, 프로세스 챔버(104,06,108,110) 각각은 앤드 이펙터에 의해 웨이퍼가 이송되어 프로세스 챔버 내부로 액세스될 수 있도록 구성된 슬릿 밸브(117)를 갖는다. 이송 챔버(208)의 외주변에는 인클로져(enclosure; 212)가 형성된다. 대안으로서, 하나 이상의 프로세스 챔버(202,204,206)가 상호연결하는 이송 챔버를 갖지 않는 독립 유닛인 것이 가능하다. 도1 및 도2에 도시된 실시예는 이하에서 상세히 설명될 제어기(136)를 갖는다.
도2에 도시된 트윈-듀얼 암 로봇(210)에 대해 설명하고자 한다. 트윈-듀얼 암 로봇(210)은 제1 듀얼 로봇 연결부(301)와 제2 듀얼 로봇 연결부(303)를 갖는다. 제1 듀얼 로봇 연결부(301)는 로봇 허브(320), 도면번호 350에서 힌지된 다수의 연장가능 로봇 링크(322,323), 상호연결된 로봇암(324,325), 및 다수의 앤드 이펙터(30,306)를 포함한다. 제2 듀얼 로봇 연결부(303)는 로봇 허브(330), 도면번호 352에서 힌지된 다수의 로봇 링크(332,333), 상호연결된 로봇 암(334,335), 및 다수의 앤드 이펙터(304,308)를 포함한다.
도2에서, 한쌍의 오브젝트(128)가 트윈-듀얼 암 로봇(210)에 의해 로드 락(201)에서 프로세스 챔버(202)로, 프로세스 챔버(204)로, 프로세스 챔버(206)로, 다시 로드 락(201)으로 시계방향으로 배치된다고 가정한다. 본 발명의 범위 내에서는, 서로 다른 프로세스 챔버 사이에서 오브젝트를 이송하는 다른 형태의 배치가 사용될 수 있다.
두 개의 로봇 연결부(301,303)가 도2에 도시되어 있으나, 클러스터 툴(200)이 단지 하나의 로봇 연결부(301)만을(로봇 연결부(303)가 이동된다고 가정) 이용하는 것도 구현가능하다. 단지 하나의 로봇 연결부가 사용된다고 가정하면, (한쌍의 웨이퍼 대신에) 하나의 웨이퍼가 연속적인 프로세스 챔버들 사이에서 이송된다.
도1에 도시된 클러스터 툴(100)의 실시예는, 예를들어 네 개의 프로세스 챔버(104,106,108,110), 이송 챔버(112), 및 한쌍의 로드 락 챔버(120,122)를 포함한다. 각 프로세스 챔버(104,106,108,110)는 통상 오브젝트(예를들어 반도체 웨이퍼) 상에 서로 다른 프로세스 단계 또는 페이스를 제공하도록 구성된다. 각 프로세스 챔버(104,106,108,110)는 밀봉가능 슬릿 밸브(117)를 통하여 이송 챔버(112)와 연통한다. 슬릿 밸브(117)는 앤드 이펙터에 의해 이송된 웨이퍼를 각 프로세스 챔버(104,106,108,110)에 삽입하도록 하기 위해서 공지의 방식으로 개방된다. 본 명세서에서 반도체 웨이퍼와 같은 오브젝트에 대해 설명하고 있으나, 본 발명은 임의의 형태의 기판 또는 로봇에 의해 이송될 수 있는 본원 기술 분야에서 공지된 오브젝트에도 적용되도록 구현될 수 있다.
2. 다중 블레이드 로봇 구현
프로세스 챔버(104,106,108,110) 중의 다중 프로세스 챔버들 사이에서 웨이퍼를 이송하기 위해서, 본 발명의 일 실시예의 로봇(132)은 도 1에 도시된 이송 챔버(112)에 배치된다. 로봇(132)은 듀얼 블레이드 로봇이며, 제1 로봇 링크170)와 제2 로봇 링크(172)를 포함한다. 제1 로봇 링크(170)는 제1 앤드 이펙터(174)를 지지하고 위치시키며, 제2 로봇 링크(172)는 제2 앤드 이펙터(176)를 지지하고 위치시킨다. 각 로봇 링크(170,172)의 말단 앤드에 위치하는 앤드 이펙터(174,176)는 웨이퍼나 다른 반도체 기판과 같은 개별의 오브젝트(128)를 이송하도록 구성된다. 로봇(132)의 로봇 링크(170, 172)는 이러한 로봇 링크(170,172)가 연장선(180)을 따라 축(182)로부터 목적하는 거리로 각 앤드 이펙터(174,176)를 연장하도록 구성된다. 연장선(180)의 경사는 (수평면 내에서) 수직 축(182) 주위의 로봇 허브(181)의 회전에 의해서 변화될 수 있다. 로봇(132)에 의한 듀얼(또는 다중) 앤드 이펙터(174,176)의 사용에 의해 제어기(136)가 다수의 프로세스 챔버(104,106,108,110) 사이에서 오브젝트를 이송하기 위해 다수의 앤드 이펙터중 하나를 선택하는 것이 가능해 진다.
(웨이퍼와 같은) 오브젝트(128)는 통상적으로 로드 락(120 또는 122) 중 하나 내에 위치하는 카셋트(126) 내로 로딩된다. 카셋트는 수직으로 정렬된 구조로 다수의 오브젝트를 저장한다. 카셋트는 카셋트 내에 포함된 저장 오브젝트들 중 목적하는 하나가 목적하는 앤드 이펙터에 의해 정렬되도록 수직으로 배치될 수 있 다. 로봇(124)은 예를들어 웨이퍼와 같은 오브젝트(128)를 로드 락(120 또는 122) 내의 카셋트(126)로부터 임의의 프로세스 챔버(104,106,108,110)로 이송한다. 클러스터 툴에서 처리될 개별 웨이퍼들이 로봇(132)에 의해 탑재되고 배치되는 앤드 이펙터(174,176)에 의해 이송된다. 앤드 이펙터는 오브젝트 상에 수행될 구체적인 목적 프로세싱에 따라, 프로세스 챔버들 중 서로 다른 챔버들 사이에서 직렬로 웨이퍼를 배치한다. 앤드 이펙터(174,176)는 오브젝트를 이송하고, 상승시키고, 후퇴시키고, 연장하기 위해 제공되는 위치에서 제1 로봇 메커니즘의 말단 앤드에 위치한다.
반도체 웨이퍼와 같은 오브젝트의 프로세싱은 종종 하나의 오브젝트(또는 도2의 실시예에서는 한쌍의 오브젝트)가 연속적인 다수의 프로세싱 챔버를 통과하여 이송되는 것을 요구한다. 프로세싱 챔버(104,106,108,110)는 물리적 기상 증착(PVD), 화학적 기상 증착(CVD), 전해도금, 에칭, 또는 금속 증착 프로세스 등과 같은 다양한 프로세스를 수행하도록 구성된다. 다중 프로세스 챔버가 물리적으로 서로 인접하게 위치하는 경우에, 로봇(124,132)은 이러한 연속 단계들을 가장 편리하게 수행할 수 있다. 프로세스 챔버(104,106,108,110)는 통상적으로 다양한 프로세스를 수행하기 위해서 상이한 온도에서 동작한다. 통상적으로 오브젝트는 개별 프로세스 챔버의 온도를 조절함으로써, 목적하는 온도로 유지된다.
본 발명에 따른 일 실시예에는 스핀-온 절연체와 같은 온도 민감 응용들에서 듀얼 암 로봇을 사용하는 것이 포함되며, 이러한 예에 대해 설명하고자 한다. 이러한 예는 도1의 클러스터 툴(100), 도2의 클러스터 툴(200), 또는 기지의 독립적 인 프로세스 챔버의 어셈블리 또는 클러스터 툴의 하나에 적용될 수 있다. 오브젝트의 온도가 임의의 프로세스에서 일정한 값으로 유지되는 것이 중요하다. 이와같이, 앤드 이펙터의 온도는 프로세스 챔버(202)의 프로세싱 도중에 웨이퍼와 같은 오브젝트의 온도에 근접하여야 한다. 클러스터 툴(100 및 200)의 오브젝트와 앤드 이펙터 사이에서 이러한 온도 평형을 달성하는 것은 앤드 이펙터의 온도를 프로세스 챔버(202)의 온도에 근접하록 유지하는 데에 달려있다.
앤드 이펙터가 상이한 온도에서 동작하는 상이한 프로세스 챔버(104,106,108,110) 사이에서 이동하는 경우에, 앤드 이펙터가 수율에 영향을 줌 없이 이동하도록 프로세스 챔버의 적절한 온도에서 앤드 이펙터를 유지하는 것이 곤란해 진다. 또한, 앤드 이펙터의 온도가 접촉하고 있는 오브젝트의 온도와 다른 경우에, 오브젝트의 열 에너지가 앤드 이펙터로의 전도에 의해 전달되므로 오브젝트의 온도를 유지하는 것이 곤란해 진다. 오브젝트가 전도에 의해 열을 전달하는 경우에, 온도 경사가 오브젝트 전체에 형성될 수 있다. 오브젝트 온도가 온도 민감 응용에서 목적하는 온도와 상당히 상이한 경우에, 오브젝트의 프로세싱 품질(예를 들어, 웨이퍼 상에 증착되는 막)이 영향받을 수 있다. 온도 경사가 온도 민감 응용에서 오브젝트 전체에 형성되는 경우에, 프로세스의 품질이 또한 일정하게 유지되지 않는다. 앤드 이펙터와 앤드 이펙터가 삽입될 프로세스 챔버 사이의 온도 편차를 제한하기 위해서, 도1 및 도2에 도시된 실시예에서는 제1 셋트의 챔버들 사이에서 오브젝트를 이송하는 하나 이상의 앤드 이펙터와 또다른 셋트의 챔버들 사이에서 오브젝트를 이송하는 또다른 하나 이상의 앤드 이펙터가 사용된다. 앤드 이펙터의 온도 변이를 제한하는 이러한 기술은 오브젝트의 온도가 처리되고 있는 오브젝트의 품질을 야기하는데 중요한 경우에 특히 바람직하다.
이상에서는 클러스터 툴(100, 200)의 두 개의 실시예의 설계에 대한 일반적인 개요를 제시하였다. 본 발명은 클러스터 툴의 다른 실시예, 또는 상이한 온도 및/또는 압력에서 동작하는 전혀 상이한 시스템에 적용될 수 있다.
도2에 도시된 본 발명의 실시예를 사용하는 예시를 위해서, 프로세스 챔버(202, 204)의 온도보다 프로세스 챔버(206)의 온도와 상이하고 더 높다고 가정한다. 본 발명은 또한 프로세스 챔버(206)가 프로세스 챔버(202,204)의 온도보다 더 낮은 온도를 갖는 경우에도 또한 적용될 수 있다. 클러스터 툴(200) 내에서 프로세싱되는 중에, 한쌍의 오브젝트(128)가 로드 락(201)에서 프로세스 챔버(202)로, 프로세스 챔버(204)로, 프로세스 챔버(206)로, 마직막으로 로드 락(201)으로 다시 이동되는 것으로 가정한다. 다음, 이러한 시퀀스가 새로운 비처리된 오브젝트에 대해 반복된다. 상이한 프로세스 챔버들 사이에서 상이한 시퀀스가 사용될 수 있으나, 위의 예시적인 시퀀스는 다양한 클러스터 툴 및/또는 단일 유닛에 대해 적용될 수 있는 실시예를 제공한다.
로봇의 한쌍의 앤드 이펙터가 상이한 온도에서 동작하는 상이한 프로세스 챔버들 사이에서 오브젝트를 이송하고, 웨이퍼가 온도에 민감한 경우에, 로봇은 프로세스 챔버에서 오브젝트를 픽업하기 전에 (대류에 의해 목적하는 온도를 얻기 위해서) 프로세스 챔버의 내부에서 정지되어야 한다. 예를들어, 동일한 앤드 이펙터가 제1 쌍의 오브젝트를 프로세스 챔버(204)로 이송한다고 가정한다. 다음, 한쌍의 오브젝트는 프로세스 챔버(204)로, 다음 프로세스 챔버(206)로 이송된다. 다음, 프로세스 챔버(206) 내의 한쌍의 오브젝트는 로드 락(201)으로 이송된다. 다음, 제2 쌍의 오브젝트가 프로세스 챔버(202)로부터 프로세스 챔버(204)로 이송된다. 프로세스 챔버(206)가 프로세스 챔버(202 또는 204)보다 높은 온도로 유지된다고 가정한다. 위의 웨이퍼 이송 단계 도중에, 웨이퍼를 보다 높은 온도의 프로세스 챔버(206)로, 또한 그 후 프로세스 챔버(206)로부터 이송하는 동일한 앤드 이펙터는 더 낮은 프로세스 챔버(202)로 다른 웨이퍼를 이송하는데 사용된다. 따라서, (오브젝트를 이송하는데 사용된) 앤드 이펙터의 온도는 프로세스 챔버(202)보다 높은 온도를 갖게 될 것이다. 프로세스 챔버 내에서의 정지가 앤드 이펙터의 온도가 웨이퍼가 픽업될 수 있기 전에 프로세스 챔버의 온도에 근접하도록 허용하는 것이 요구된다. 그렇지 않으면, 오브젝트의 온도가 변화되고 온도 경사가 오브젝트 전체에 형성되어 앤드 이펙터 내에 간직된 열 에너지가 오브젝트와 앤드 이펙터 사이에서 전도된다. 이러한 형태의 정지는 클러스터 툴의 수율을 상당히 감소시킨다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서, 도3에 도시된 트윈-듀얼 암 로봇(210)이 전체 네 개의 앤드 이펙터를 구비할 수 있다. 두 개의 앤드 이펙터(302,304)는 한쌍의 웨이퍼를 동시에 처리하며, 두 개의 다른 앤드 이펙터(306,308)는 다른 한쌍의 오브젝트를 동시에 처리한다. 앤드 이펙터(302,304)는 단지 온도가 서로에 대해 근접하는 경우에 프로세스 챔버로부터 웨이퍼를 이송하는 데에만 사용된다. 예를들어, (제어기(136)의 제어 하에서) 로봇(210)은 프로세스 챔버(202)와 프로세스 챔버(204) 사이에서 오브젝트(128)를 이송하기 위해서 단지 한쌍의 앤드 이펙터(302,304)를 사용한다. 이에 비하여, 로봇(210)은 (제어기(136)의 제어 하에서) 상이한 (예를들어 더 높은) 온도에서 주로 프로세스 챔버(204)와 프로세스 챔버(206) 사이에서 동작하는 모든 다른 챔버들 사이에서 오브젝트를 이송하기 위해서 다른 한쌍의 앤드 이펙터(306,308)를 이용한다. 앤드 이펙터(302,304)가 프로세스 챔버(206)에 삽입되어 있지 않기 때문에, 앤드 이펙터(302,304)의 온도는 프로세스 챔버(202,204)를 위한 프로세싱 온도에 도달하도록 상당히 낮아질 필요를 갖지 않는다. 따라서, 온도를 낮추기 위해서 앤드 이펙터가 프로세스 챔버(202) 내에 유지되는 시간이 단축된다. 앤드 이펙터가 프로세스 챔버 내에 유지되어야 하는 이러한 시간 제한은 클러스터 툴(200)에 의한 오브젝트(128)의 최대 수율을 증가시킨다.
이상에서 일반적으로 프로세스 챔버와 클러스터 내의 트윈-듀얼 암을 갖는 로봇 사이의 상호 작용에 대해 설명하였으나, 본 발명의 실시예는 단일 듀얼 암 로봇에도 적용될 수 있도록 구현될 수 있다. 예를들어, 도3에 도시된 실시예는 단지 하나의 듀얼 로봇 연결부(301)를 갖도록 변형될 수 있다. 듀얼 로봇 연결부(301)의 동작이 이하에서 설명된다.
도1 및 도2에 도시된 제어기(136)는 각 클러스터 툴(100,200)의 동작과, 이상에서 설명된 로봇의 관련 동작들을 제어한다. 제어기(136)는 마이크로프로세서(138; CPU), 제어 루틴을 저장하는 메모리(140), 및 전원, 클록 회로, 캐시 등과 같은 지지 회로(142)를 포함한다. 제어기(136)는 또한 키보드, 마우스, 및 디스플레이와 같은 입/출력 주변장치(144)를 포함한다. 제어기(136)는 오브젝트의 프로세싱과 이송을 용이하게 하는 시퀀싱과 스케듈링을 수행하도록 프로그램된 범용 컴퓨터이다. 클러스터 툴을 제어하는 소프트웨어 루틴이 메모리(140)에 저장되며 클러스터 툴(200)의 제어를 용이하게 하기 위해 마이크로프로세서(138)에 의해 실행된다.
위에서 설명된 일부 프로세스 단계들이 소프트웨어 프로세스로서 예를들어 다양한 프로세스 단계들을 수행하도록 마이크로프로세서와 결합된 회로와 같은 하드웨어 내에서 구현될 수 있다는 점이 주지된다. 제어기(136)가 다양한 스케듈링 루틴을 수행하도록 프로그램된 범용 컴퓨터로서 설명되어 있으나, 소프트웨어에 의해 실행되는 프로세스가 응용 주문형 집적 회로(ASIC) 또는 이산 회로 컴포넌트와 같은 하드웨어로서 구현될 수 있다. 이와같이, 이상에서 설명되는 프로세스 단계들은 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합에 의해 동등하게 수행되는 것으로서 넓은 의미로 해석되어야 한다.
어떠한 앤드 이펙터가 임의의 프로세스 챔버들 사이에서 오브젝트를 이송하는데 사용되어야 하는지를 결정함에 의해 로봇 모션을 제어하는 제어기(136)에 의한 수행 방법(400)의 일 실시예가 도4에 도시되어 있다. 제어기(136)는 클러스터 툴(100 또는 200)의 다중 프로세스 챔버들 사이에서 오브젝트를 이송하는데 요구되는 프로세싱과 로봇(124,132)(도1에 도시) 및 로봇(210)(도2에 도시)의 동작을 제어한다. 제1 앤드 이펙터 또는 제2 앤드 이펙터의 하나가 서로 다른 오브젝트를 이송할 수 있는 다중 프로세스 챔버들 사이에서의 웨이퍼의 전체 라우팅을 고려함에 의해, 제어기(136)는 단계(402)에서 방법(400)을 시작한다. 도1에서, 예를들어, 다중 앤드 이펙터(174,176)를 갖는 로봇(132)은 다중 프로세스 챔버(104,106,108,110) 중 임의의 프로세스 챔버들 사이에서 오브젝트를 이송한다. 이에 비하여, 도2의 실시예에서는, 앤드 이펙터들(302,304,306,308)을 갖는 트윈-듀얼 암 로봇(210)이 프로세스 챔버(202,204,206) 사이에서 오브젝트 쌍들을 이송한다. 이와같이, 로봇(124,133 또는 210)에 의한 서로 다른 프로세스 챔버(104,106,108,110) 사이의 전체 라우팅 순열이 오브젝트의 "전체 라우팅"으로서 고려될 수 있다.
방법(400)은 제어기(136)가 오브젝트의 전체 라우팅을 한쌍의 (또는 단일의) 웨이퍼가 두 개의 프로세스 챔버들 사이에서 이송되는 다수의 개별 루트로 분할하는 단계(404)를 포함한다. 다수의 루트에는 제1 앤드 이펙터에 의해 수행될 이들 제1 루트와, 제2 앤드 이펙터에 의해 수행될 모든 다른 "제2" 루트가 포함된다. 제1 앤드 이펙터는 대략 동일한 온도를 갖는 프로세스 챔버들 사이에서 오브젝트 또는 오브젝트들을 이송하는 것으로 제한된다. 예를들어, 도1에서 프로세스 챔버(104,106)가 거의 동일한 프로세스 챔버(104)에서 동작하고 프로세스 챔버(106)가 동일한 온도를 갖고, 프로세스 챔버(108,110)가 각각 프로세스 챔버(104,106)와 다소 상이한 온도에서 동작한다고 가정한다.
제1 앤드 이펙터(도면번호 176인 것으로 가정)가 프로세스 챔버(104 내지 106) 사이에서 모든 웨이퍼를 이송하도록 제공되나, 상이한 온도를 갖는 프로세스 챔버(108 또는 110)에 삽입되지는 않았다. 따라서, 제1 앤드 이펙터의 온도는 프로세스 챔버(104 및 106)의 온도와 근접한 온도로 유지되어야 한다.
이러한 앤드 이펙터 온도의 유지는 도5에 도시된 앤드 이펙터(500)의 실시예를 이용함에 의해 향상될 수 있다. 앤드 이펙터(500)는 제1 플레이트(502), 제2 플레이트(504), 앤드 플레이트(505), 측면 플레이트(도면번호가 부여되지 않음), 벌집(honeycomb) 구조(506), 유체 인입구(508), 및 유체 유출구(510)를 포함한다. 벌집 구조는 금속으로 만들어진 개별 벌집(512)으로부터 형성된다. 벌집은 통상적으로 삼각형, 사각형, 또는 다각형과 같은 닫힌 기하학적 형태로 구성되며, 임의의 닫힌 기하학적 형태가 벌집으로 사용될 수 있다. 일부 벌집구조가 도5의 실시예에 도시되어 있으며, 여기에는 다수의 벌집 구조가 앤드 이펙터의 구조적 강도를 향상시키기 위해서 이러한 앤드 이펙터에 제공된다. 벌집 구조는 유체 인입구(508)로부터 앤드 이펙터(500)로 유체가 흘러서 실질적으로 모든 앤드 이펙터(500)의 내부를 통과하여 유체 유출구(510)를 통해 배출되도록 충분히 이격되어야 한다. 유체 인입구(58)를 통한 앤드 이펙터로의 흐름 속도는 유체 유출구(510)로부터의 흐름 속도와 동일하며, 과열을 전달할 수 있도록 충분한 속도를 가져야 한다. 각 벌집의 닫힌 기하학적 구조는 내부 부분(514)을 둘러싸며, 각 벌집은 외부 보이드(516)에 의해 둘러싸인다.
동작 중에, 열전달 유체가 유체 인입구(508)를 통해 외부 보이드(516)로 유입되며, 열전달 유체는 외부 보이드(516)를 통해 순환하여 앤드 이펙터(500)에 가해지는 열을 전달한다. 외부 보이드에 존재하는 열전달 유체는 유체 유출구(510)를 통해 배출되고, 열전달 장치(미도시)로 순환한다. 열전달 장치는 바람직하게는 열전달 유체를 유체 인입구(508)로 복귀시키기 전에 열전달 유체의 온도를 (과열을 배출(sink)함에 의해) 목적하는 온도로 유지하는 열전달 엘리먼트이다. 유체 유출구(510), 열 교환기, 유체 인입구(508), 앤드 이펙터의 외부 보이드(516), 및 이들 엘리먼트 사이에서 연장하는 다양한 커넥터들은 온도 유지 유체를 연속적으로 순환시키는 폐 루프를 형성한다.
앤드 이펙터(500)가 오브젝트를 프로세스 챔버(104)로부터 프로세스 챔버(106)로 이동시키자마자, 다른 오브젝트가 그의 온도를 변화시킴 없이 프로세스 챔버(104) 내로 삽입될 수 있다. 이와 같이, 로봇이 적절한 온도의 다른 오브젝트를 삽입한 바로 다음에, 프로세싱이 프로세스 챔버(104) 내에서 시작할 수 있다. 프로세스 챔버(106, 108) 사이 또는 프로세스 챔버(108,110)(상승된 온도로 유지됨) 사이에서 오브젝트의 모든 이송은 제2 앤드 이펙터(174)에 의해 달성될 수 있다. 오브젝트가 처리될 프로세스 챔버의 온도에 앤드 이펙터가 근접하고, 오브젝트가 제거되는 프로세스 챔버의 온도에 근접하지 않기 때문에, 열 평형을 위해 대기할 필요 없이 제2 앤드 이펙터가 프로세스 챔버(104 또는 106)(프로세스 챔버(108 또는 110)에 포함된 후에)로 들어간다. 이와같이, 제1 앤드 이펙터(176)의 사용은 단일 이펙터로 모든 프로세스챔버를 통해 각 오프젝트를 이송하는 것과 비교하여 전체 수율을 증가시킨다. 제2 앤드 이펙터(174)의 사용은 단일 앤드 이펙터로 모든 프로세스 챔버를 통해 각 오브젝트를 이송하는 것과 비교하여 전체 수율에 영향을 주지 않는다.
방법(400)의 단계(404)가 완결된 후에, 제어기(136)가 즉각 수행될 이들 개별 루트를 결정하는 단계(406)가 수행된다. 이들은, 로봇이 현재 시간에 수행될 위치에 위치하는, 단계(404)의 제1 루트 또는 제2 루트의 하나를 포함하는 루트들이다. 즉각 수행될 개별 루트는 다른 모든 개별 루트와 마찬가지로 두 개의 프로세스 챔버 사이 (또는 대안으로서) 프로세스 챔버와 로드 락 사이에서 오브젝트를 이송하도록 만들어진 것으로 고려된다.
다음, 방법(400)은 제어기(136)가 제1 앤드 이펙터에 의해 제1 루트가 수행될지 여부를 고려하는 결정 단계(408)를 거친다. 결정 단계(408)에 대한 답이 "예"인 경우에, 방법(40)은 제어기(360)가 제1 앤드 이펙터를 이용하여 진행하도록 허가하는 단계(410)를 거친다. 제어기(136)는 로봇(132 또는 210)이 앤드 이펙터(174,176)를 이동시키고, 또는 대안으로서 두쌍의 앤드 이펙터(306,38, 또는 302,304)가 상기 루트를 수행하도록 한다. 제1 쌍의 앤드 이펙터(02,304)가 대략 동일한 온도를 갖는 챔버들 사이에서 오브젝트를 이송한다.
결정 단계(408)에 대한 답이 "아니오"인 경우에, 제어기(136)는 제2 앤드 이펙터 (또는 제2 쌍의 앤드 이펙터(306,308))가 오브젝트를 이송하도록 허가한다. 다음, 제어기(136)는 로봇(132 또는 210)이 앤드 이펙터(174 또는 176), 또는 대안으로써 한쌍의 앤드 이펙터(306 및 308 또는 302 및 304)를 제2 앤드 이펙터를 사용하여 루트를 수행하도록 한다. 상기 로봇은 서로 다른 온도를 갖는 프로세스 챔버 사이에서 웨이퍼를 이송한다. 제어기(136) 동작은 제2 앤드 이펙터의 온도 유지가 제2 앤드 이펙터의 온도 유지만큼 대응 프로세스의 수율 증가에 중요하지 않을 것으로 추정하다.
통상적인 프로세싱 도중에, 앤드이펙터는 가열된 프로세스 챔버 내에 위치하 며, 앤드 이펙터가 프로세스 챔버 내에 존재하는 시간이 비교적 짧기 때문에 상기 앤드 이펙터의 온도는 통상적으로 앤드 이펙터가 프로세스 챔버에 들어간 경우의 온도와 근접하게 유지된다. 예를들어, 통상적인 프로세싱에서, 앤드 이펙터는 웨이퍼를 내려놓거나 픽업하는 수 초 동안 프로세스 챔버 내에 위치한다. 앤드 이펙터가 임의의 한 프로세스 챔버 외부에 위치하는 시간은 앤드 이펙터가 상기 프로세스 챔버 내에 위치하는 시간에 비하여 통상적으로 매우 길다. 하나의 특정 프로세스 챔버에 앤드 이펙터의 삽입이 실제로 반복되며 이는 앤드 이펙터의 온도에 상당한 영향을 줄 수 있다.
제어기(136)는 상이한 프로세스 챔버들의 온도 결정에 대한 정량적인 측정에 의해 클러스터 툴의 일반적인 공지된 작동에 근거한다. 일반 동작의 일예로는 프로세스 챔버(104,106)가 유사한 온도에서 동작하고 프로세스 챔버(108,110)가 일반적으로 더 높은 온도에서 동작한다고 제어기(136)가 가정하는 경우를 들 수 있다. 따라서, 임의의 앤드 이펙터가 상이한 프로세스 챔버들 사이의 루트에 대하여 이용될 수 있다. 제어기의 일반 동작의 사양이 특정 클러스터 툴의 동작과 그 프로세스 챔버에 대한 정보에 근거하여 제어기의 사용자에 의해 입력된다.
이와 비교하여, 도1 및 도2에 도시된 실시예에 사용된 제어기(136)에 적용된 것과 같은 정량적 측정은 클러스터 툴의 동작 중의 특정 시간에 측정된 것과 같은 프로세스 챔버(202,204) 내의 실제 온도가 측정될 수 있다. 정량적 측정이 예를 들어 어떠한 앤드 이펙터가 상이한 프로세스 챔버들중에서 사용될 수 있는지를 결정하는데 사용될 수 있다. 따라서, 프로세스 챔버들중의 임의의 프로세스 챔버 사이에서 오브젝트를 이송하는데 임의의 앤드 이펙터를 사용하는 것이 가능하다.
단계(410) 및 단계(412) 중 하나의 단계가 행해진 후에, 제어기(136)가 로봇에 의해 수행될 모든 라우팅이 완결되었는지 여부를 고려하는 결정 단계(414)가 행해진다. 결정 단계(414)의 답이 "아니오"인 경우에, 제어기(136)는 상기 방법을 다시 행하기 위해 단계(402)로 복귀한다. 방법(400)에 의한 연속 루프를 따르는 도중에, 상이한 루트가 즉각 수행되어야 하는 루트가 되도록 결정된다. 이러한 방식으로, 오브젝트의 연속 진행이 전체 상이한 프로세스 챔버에서 유지된다. 단계(414)의 답이 "예"인 경우에, 제어기(136)는 방법(400)을 정지한다. 바람직하게는, 방법(400)은 간격(예를들어, 매 30초 당)을 갖고 수행된다. 제어기(136)는 임의의 루트가 즉각 행해져야 하는 경우에 라우팅을 적절하게 조절한다.
도4에 비하여, 도1 및 도2의 모든 루트가 일반적인 시계방향으로 도시되었으나, 상이한 프로세스 챔버들, 다른 챔버들, 및 로드 락 간의 임의의 조합이 라우팅으로서 고려될 수 있다는 점이 주지된다. 예를들어, 방법(400)의 제1 루트가 프로세스 챔버(104)에서 챔버(106)로의 루트인 것으로 설명되었으나, (프로세스 챔버(104) 및 프로세스 챔버(106)가 유사한 온도를 갖기 때문에) 프로세스 챔버(106)에서 챔버(104)로의 루트가 제1 루트로서 또한 고려될 수 있다. 온도 민감 응용의 범위 내의 온도를 갖는 프로세스 챔버들 사이에서 행해지는 임의의 루트가 제1 루트로서 고려될 수 있다.
3. 단일 블레이드 로봇의 예
다수의 앤드 이펙터 부분을 갖는 앤드 이펙터(600)의 다른 실시예가 도6 및 도7에 도시되어 있으며, 여기서 각 앤드 이펙터 부분은 상이한 프로세스 챔버들 사이에서 오브젝트를 이송하는데 사용될 수 있다. 이 실시예에서, 단일 앤드 이펙터 엘리먼트는 제1 앤드 이펙터 부분(602)과 제2 앤드 이펙터 부분(604)을 포함한다. 앤드 이펙터 부분(602)은 프로세스 챔버들의 한 셋트 사이에서 오브젝트를 이송하는데 사용되며, 앤드 이펙터(600)는 앤드 이펙터 부분(604)이 프로세스 챔버들의 다른 셋트 사이에서 오브젝트를 이송하는데 사용되도록 축 주변으로 뒤집힐 수 있다.
앤드 이펙터(600)를 고려하기 위하여, 도6 및 도7을 모두 참조한다. 앤드 이펙터는 외부 층(602)으로서 형성된 제1 앤드 이펙터, 외부 층(604)으로서 형성된 제2 앤드 이펙터, 절연층(606), 및 플리퍼(flipper) 엘리먼트(608)를 포함한다. 바람직하게는, 제1 앤드 이펙터 부분(6020 및 제2 앤드 이펙터 부분(604)은 알루미늄, 스테인레스 스틸, 합성물, 또는 앤드 이펙터(600)가 삽입되는 프로세스 챔버에 가해지는 화학약품에 크게 의존하는 다른 물질들로부터 형성된다. 앤드 이펙터 부분(602,604)은 위에서 설명된 단일 앤드 이펙터로서의 구성과 일반적인 형태를 각각 갖는다. 앤드 이펙터 부분(602,604)은 (웨이퍼(620)와 같은) 오브젝트를 지지하도록 구성된 앤드 이펙터(602,604)의 측면이 대향하는 방향에 놓이도록 위치한다. 이러한 방향에서, 제1 앤드 이펙터 부분(602)이 상향으로 대향하는 경우에 제2 앤드 이펙터 부분(604)은 하향으로 대향하며, 그 역도 가능하다. 플리퍼 엘리먼트(608)는 오브젝트(620)를 지지하도록 위치하는 앤드 이펙터 부분(602 또는 604) 사이에서 앤드 이펙터(600)를 뒤집도록 동작한다(예를들어 다른 앤드 이펙터 부분이 반전되어 오브젝트를 지지할 수 없을 수 있다). 로봇이 오브젝트를 하방에서 지지하는 것이 반도체 프로세스에서 가장 빈번한 것이나, 앤드 이펙터가 진공 척을 이용하여 오브젝트(620)를 상방에서 지지하는 응용(예를들어, 전해도금에서,(미도시))이 존재하고, 또한 오브젝트(620)가 측방 위치에서 앤드 이펙터에 의해 지지하는 것이 가능하다는 것이 주지된다.
앤드 이펙터(600)는 단지 하나의 오브젝트를 1회에 하나의 프로세스 챔버에 위치시킨다. 상향으로 대향하는 제1 앤드 이펙터 부분(602)이 웨이퍼와 접촉하고 지지하고 있는 것이라고 가정하자. 제1 앤드 이펙터 부분(602)과 제2 앤드 이펙터 부분(604)의 할당은 유사하게 구성되고 유사한 동작을 수행한다. 특정 방향을 향하는 앤드 이펙터 부분(602 또는 604)이 또한 플리퍼 엘리먼트(608)를 가동시킴에 의해 뒤바뀔 수 있다.
도6 및 도7에 도시된 방향으로 앤드 이펙터에 의해 지지되고 있는 경우에, 오브젝트는 도6에 도시된 실시예에서 하방을 향하고 있는 제2 앤드 이펙터 부분(604)과 접촉하지 않게된다. 따라서, 열 전도에 의해 제2 앤드 이펙터 부분(604)과 웨이퍼(620) 사이에서 열이 전달되지 않는다. 웨이퍼와 접촉하고 있지 않은 앤드 이펙터 부분의 열 손실은 열 대류에 의한 것이다. 열 전도보다 열 대류에 의해 앤드 이펙터(602 또는 604)에 포함된 열 에너지의 전달에 통상적으로 상당히 긴 시간이 요구되므로, 프로세스 챔버에서 제거되기 전에 수 초 동안 프로세스 챔버로 삽입되는 경우에 제2 앤드 이펙터 부분(604)과의 열 편차가 커지지 않 게 된다.
본 발명에 속하는 다양한 실시예들에 대하여 이상에서 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자라면 본 발명으로부터 다른 다양한 실시예들을 도출할 수 있을 것이다.

Claims (19)

  1. 제1 앤드 이펙터 부분(174: 302, 304; 602)과 제2 앤드 이펙터 부분(176; 306, 308; 604)을 갖는 로봇(132; 210)을 이용하여 제1 프로세스 챔버, 제2 프로세스 챔버, 및 제3 프로세스 챔버 사이에서 오브젝트(object) 이송을 행하는 방법으로서, 상기 제1 프로세스 챔버가 상기 제2 프로세스 챔버와 유사한 온도에서 동작하고, 상기 제3 프로세스 챔버가 상기 제1 프로세스 챔버 또는 상기 제2 프로세스 챔버와는 상이한 온도에서 동작하는, 오브젝트 이송 방법은,
    상기 제1 앤드 이펙터 부분을 이용하여 상기 제1 프로세스 챔버로부터 상기 제2 프로세스 챔버로 모든 오브젝트들의 이송을 행하는 단계; 및
    상기 제2 앤드 이펙터 부분을 이용하여 상기 제2 프로세스 챔버로부터 상기 제3 프로세스 챔버로 모든 오브젝트들의 이송을 행하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 앤드 이펙터 부분과 상기 제2 앤드 이펙터 부분은 단일 프로세스 챔버로 동시에 삽입될 수 있으며, 그리고
    상기 제1 앤드 이펙터 부분과 상기 제2 앤드 이펙터 부분이 동시에 단일 프로세스 챔버에 삽입되는 경우에, 상기 제1 앤드 이펙터 부분 또는 상기 제2 앤드 이펙터 부분 중 단지 하나만이 오브젝트를 지지하도록 위치하는 것을 특징으로 하는,
    오브젝트 이송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 앤드 이펙터 부분 또는 상기 제2 앤드 이펙터 부분은 모두 단일 오브젝트의 이송을 행할 수 있는 것을 특징으로 하는,
    오브젝트 이송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 앤드 이펙터 부분과 상기 제2 앤드 이펙터 부분은 모두 다수의 오브젝트들을 운반할 수 있는 것을 특징으로 하는,
    오브젝트 이송 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 오브젝트들의 프로세싱은 온도에 의존하는 것을 특징으로 하는,
    오브젝트 이송 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 앤드 이펙터 부분은 상기 제1 프로세스 챔버로부터 또는 상기 제1 프로세스 챔버로 오브젝트를 이송하는데는 이용되지 않는 것을 특징으로 하는,
    오브젝트 이송 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 앤드 이펙터 부분은 상기 제3 프로세스 챔버로부터 또는 상기 제3 프로세스 챔버로 오브젝트를 이송하는데는 이용되지 않는 것을 특징으로 하는,
    오브젝트 이송 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 오브젝트는 주로 반도체로 형성된 기판인 것을 특징으로 하는,
    오브젝트 이송 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 오브젝트는 웨이퍼인 것을 특징으로 하는,
    오브젝트 이송 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 앤드 이펙터 부분이 상기 제2 앤드 이펙터 부분과 분리되어 프로세스 챔버에 위치하는 것을 특징으로 하는,
    오브젝트 이송 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 앤드 이펙터 부분과 상기 제2 앤드 이펙터 부분은 모두 다수의 상기 오브젝트들의 개별적 오브젝트를 동시에 지지할 수 있는 것을 특징으로 하는,
    오브젝트 이송 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 프로세서에 의해 실행되는 경우에, 시스템이 제1 프로세스 챔버, 제2 프로세스 챔버, 및 제3 프로세스 챔버 사이에서 오브젝트를 이송하는 방법을 수행하게 하는, 소프트웨어를 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    상기 제1 프로세스 챔버는 상기 제2 프로세스 챔버와 유사한 온도에서 동작하고, 상기 제3 프로세스 챔버는 상기 제1 프로세스 챔버 또는 상기 제2 프로세스 챔버와는 상이한 온도에서 동작하며, 상기 방법은,
    로봇(132; 210)의 제1 앤드 이펙터 부분(174: 302, 304; 602)을 이용하여 상기 제1 프로세스 챔버로부터 상기 제2 프로세스 챔버로 모든 오브젝트들의 이송을 행하는 단계; 및
    로봇의 제2 앤드 이펙터 부분(176; 306, 308; 604)을 이용하여 상기 제2 프로세스 챔버로부터 상기 제3 프로세스 챔버로 모든 오브젝트들의 이송을 행하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 앤드 이펙터 부분과 상기 제2 앤드 이펙터 부분은 단일 프로세스 챔버로 동시에 삽입될 수 있으며, 그리고
    상기 제1 앤드 이펙터 부분과 상기 제2 앤드 이펙터 부분이 동시에 단일 프로세스 챔버에 삽입되는 경우에, 상기 제1 앤드 이펙터 부분 또는 상기 제2 앤드 이펙터 부분 중 단지 하나만이 오브젝트를 지지하도록 위치하는 것을 특징으로 하는,
    컴퓨터 판독가능 매체.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 프로세스 챔버들의 온도는 상기 프로세스 챔버들 각각의 일반적 동작에 근거하는 것을 특징으로 하는,
    컴퓨터 판독가능 매체.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 온도는 정량적 측정에 근거하는 것을 특징으로 하는,
    컴퓨터 판독가능 매체.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 앤드 이펙터 부분은 상기 제2 앤드 이펙터 부분과 분리되어 프로세스 챔버 내에 위치하는 것을 특징으로 하는,
    컴퓨터 판독가능 매체.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제1 앤드 이펙터 부분과 상기 제2 앤드 이펙터 부분은 모두 다수의 상기 오브젝트들의 개별 오브젝트를 동시에 지지할 수 있는 것을 특징으로 하는,
    컴퓨터 판독가능 매체.
  18. 삭제
  19. 삭제
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100435269C (zh) 2001-07-15 2008-11-19 应用材料有限公司 处理系统
JP4348921B2 (ja) 2002-09-25 2009-10-21 東京エレクトロン株式会社 被処理体の搬送方法
US20070020890A1 (en) * 2005-07-19 2007-01-25 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for semiconductor processing
KR101361818B1 (ko) * 2010-08-31 2014-02-13 세메스 주식회사 웨이퍼 이송 로봇을 이용한 웨이퍼 이송 방법
JP5609896B2 (ja) 2012-01-13 2014-10-22 株式会社安川電機 搬送システム
JP7325260B2 (ja) * 2019-08-21 2023-08-14 株式会社ニューフレアテクノロジー 真空装置
US11569111B2 (en) * 2019-12-02 2023-01-31 Brooks Automation Us, Llc Substrate processing apparatus

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04258148A (ja) * 1991-02-12 1992-09-14 Tokyo Electron Ltd 板状体の搬送装置
JPH0574699A (ja) * 1991-09-17 1993-03-26 Tokyo Electron Ltd 処理装置
JPH10275848A (ja) * 1996-11-18 1998-10-13 Applied Materials Inc デュアル・ブレード・ロボット
JPH11135600A (ja) * 1997-08-25 1999-05-21 Shibaura Mechatronics Corp ロボット装置および処理装置
KR100234816B1 (ko) * 1993-07-16 1999-12-15 제리 에스터슨 기판포토리소그라피 시스템 에서의 실리콘 기판을 베이킹하고 냉각하기 위한 장치 및 그 방법
JP2000072248A (ja) * 1998-08-27 2000-03-07 Rorze Corp 基板搬送装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2717108B2 (ja) * 1989-07-21 1998-02-18 東京エレクトロン株式会社 レジスト処理方法
US5297910A (en) * 1991-02-15 1994-03-29 Tokyo Electron Limited Transportation-transfer device for an object of treatment
JPH08222616A (ja) * 1995-02-13 1996-08-30 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP3850951B2 (ja) * 1997-05-15 2006-11-29 東京エレクトロン株式会社 基板搬送装置及び基板搬送方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04258148A (ja) * 1991-02-12 1992-09-14 Tokyo Electron Ltd 板状体の搬送装置
JPH0574699A (ja) * 1991-09-17 1993-03-26 Tokyo Electron Ltd 処理装置
KR100234816B1 (ko) * 1993-07-16 1999-12-15 제리 에스터슨 기판포토리소그라피 시스템 에서의 실리콘 기판을 베이킹하고 냉각하기 위한 장치 및 그 방법
JPH10275848A (ja) * 1996-11-18 1998-10-13 Applied Materials Inc デュアル・ブレード・ロボット
JPH11135600A (ja) * 1997-08-25 1999-05-21 Shibaura Mechatronics Corp ロボット装置および処理装置
US6045315A (en) * 1997-08-25 2000-04-04 Shibaura Engineering Works Co., Ltd. Robot apparatus and treating apparatus
JP2000072248A (ja) * 1998-08-27 2000-03-07 Rorze Corp 基板搬送装置

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