KR100915475B1 - 설비 연결 정위치 템플릿 - Google Patents

설비 연결 정위치 템플릿

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KR100915475B1
KR100915475B1 KR1020070076790A KR20070076790A KR100915475B1 KR 100915475 B1 KR100915475 B1 KR 100915475B1 KR 1020070076790 A KR1020070076790 A KR 1020070076790A KR 20070076790 A KR20070076790 A KR 20070076790A KR 100915475 B1 KR100915475 B1 KR 100915475B1
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오스카 주니어. 고메즈
제프리 바레트 로빈슨
제이슨 컥 포스터
덕 당 버키우스
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

장치의 하나의 실시예는 설비 통합을 위해 구성된 평평한 판형 템플릿을 포함한다. 상기 템플릿은 소정 위치 패턴으로 정렬된 다수의 개구부를 형성하며, 각 템플릿 개구부는 소정 위치의 각 템플릿 개구부를 통과하는 설비 도관을 정위치시키도록 구성되어 상기 정위치된 설비 도관을 웨이퍼 프로세싱 툴에 후속하여 결합시키는 것을 용이하게 한다. 다른 실시예들이 설명되고 청구된다.

Description

설비 연결 정위치 템플릿{FACILITY CONNECTION POSITIONING TEMPLATE}
집적 회로는 트랜지스터, 커패시터, 저항을 포함하는 수백만개의 소자를 하나의 칩상에 포함하는 복잡한 소자로 진화하였다. 칩 디자인의 진화는 신속한 회로 및 보다 높은 회로 밀도를 제공하였다. 집적 회로에 대한 수요가 증대됨에 따라, 칩 제조자들은 보다 증대된 웨이퍼 생산량 및 보다 높은 제조 수율을 가지는 반도체 프로세싱 툴(tool)을 요구하게 되었다. 이러한 생산량 증대에 맞추기 위해, 보다 넓은 직경의 웨이퍼, 예를 들어 300 mm 직경의 웨이퍼를 프로세싱하도록 툴링(tooling)이 개발되었다.
칩 제조자들은 미국 산타클라라에 소재하는 어플라이드 머티어리얼스 인코포레이티드와 같은 반도체 프로세싱 툴 제조업자에게 반도체 웨이퍼 프로세싱 툴을 주문한다. 반도체 웨이퍼 프로세싱 툴의 전달에 앞서서, 칩 제조자들은 통상적으로 툴을 수용하고 설치하기 위한 설비(facility)를 준비한다. 그러한 준비는 툴이 내부에 위치될 장소를 결정하는 단계와, 프로세싱 툴과 설비들의 가스, 액체 및 전력 공급원들 사이에서 프로세스 가스 및 배기 가스를 포함하는 유체, 물, 냉매 및 프로세스 화학물질들을 포함하는 액체, 그리고 전기를 이송하기 위한 필요 설비 도관("대략적인 배관; rough plumbing")을 제공하는 단계를 포함한다. 설비 도관을 레이아웃(lay out)하도록, 툴의 풋프린트(footprint)가 칩 제조자에게 제공된다.
X-Y 좌표를 이용하여, 벽, 구조물 등으로부터의 거리를 포함하여, 웨이퍼 프로세싱 설비의 바닥 치수가 결정될 것이다. 또한, 설비 바닥내의 절개부(cutout) 및 설비의 공간내에서의 웨이퍼 프로세싱 툴의 정위치(positioning)를 결정하기 위해, 툴의 치수를 취하거나, 툴 풋프린트의 얇은 필름 Mylar 템플릿(template)과 같은 템플릿을 이용할 수도 있다. 다른 방법을 이용하여 설비의 공간내에서의 웨이퍼 프로세싱 툴의 정위치를 결정할 수 있을 것이다.
설비 도관의 대략적인 배관이 설치되거나 또는 적어도 레이아웃이 완료되면, 배관 라인들이 바닥을 통해 연장되고, 후속하여 프로세싱 툴에 연결될 것이다. 그러나, 칩 제조자의 설비로 프로세싱 툴을 공급하였을 때, 설비 도관이 프로세싱 툴의 최종 정위치를 가로막는 경우가 관찰되었다. 그러한 경우에, 프로세싱 툴을 정위치시키는 것이 곤란하며, 설비가 손상될 수 있다. 또한, 웨이퍼 프로세싱 툴이 정위치된 후에, 설비 도관을 웨이퍼 프로세싱 툴에 완전히 연결하는데 추가적인 시간이 소요된다. 주로 비교적 가요성(flexibility)이 없는 경질(hard)의 라인 설비인 가스 라인의 설치와 관련하여 이러한 일이 종종 발생한다.
실시예들은 반도체 기판 제조 설비에서 반도체 기판 프로세싱 툴을 설치하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 일 실시예는 반도체 기판 프로세싱 툴 설치 템플릿을 포함한다. 도시된 실시예에서, 장치는 설비 통합(facilities integration)에 적합한 평평한 판형 템플릿을 포함한다. 템플릿은 소정(predetermined)의 위치 패턴으로 정렬된 다수의 개구부를 형성하며, 각각의 템플릿 개구부는 소정 위치의 각 템플릿 개구부를 통과하는 설비 도관을 정위치시키도록 구성되어 정위치된 설비 도관을 웨이퍼 프로세싱 툴에 대해 후속 결합시키는 것을 용이하게 한다.
다른 실시예에서, 웨이퍼 프로세싱 툴에 후속 결합하기 위해 웨이퍼 제조 설비내에 다수의 설비 도관을 설치하는 방법이: 웨이퍼 제조 설비내에서 웨이퍼 프로세싱 툴이 정위치될 위치를 결정하는 단계; 상기 위치에 대응하는 제조 설비의 바닥부내에 절개부를 형성하는 단계; 상기 바닥부내의 절개부를 통해 다수의 설비 도관을 제공하는 단계; 소정 위치 패턴으로 정렬된 다수의 개구부를 형성하는 평평한 판형 템플릿을 바닥부상에 그리고 상기 바닥부의 절개부에 위쪽에 걸쳐 장착하는 단계; 각 템플릿 개구부를 통과하는 설비 도관을 소정 위치에 정위치시키기 위해 각각의 템플릿 개구부를 통해 설비 도관을 통과시키는 단계; 및 상기 웨이퍼 프로세싱 툴을 설비 도관에 결합시키는 단계를 포함한다.
다른 실시예들이 설명되고 청구범위에 기재된다.
이하에서는, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 이해를 돕기 위해, 도면들에서 공통되는 동일한 요소들에 대해서는 가능한 한 동일한 참조 부호를 사용하였다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 설비 통합 템플릿을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 설비 통합 템플릿의 다른 예를 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 템플릿이 툴의 설치에 이용될 수 있는 반도체 웨이퍼 프로세싱 툴 및 정위치의 예를 도시한 평면도이다.
도 4는 도 1 및 도 2의 설비 통합 템플릿을 이용하여 반도체 웨이퍼 프로세싱 툴을 다수의 설비 도관에 설치하기 위한 작업 예를 도시한 흐름도이다.
도 5는 반도체 웨이퍼 프로세싱 툴을 지지하기 위한 바닥부의 사시도로서, 상기 바닥부가 도 3에 도시된 바와 같은 웨이퍼 프로세싱 툴의 설치를 위해 도 1 및 도 2의 설비 통합 템플릿을 이용하는 것을 도시한 도면이다.
도 6은, 설비 도관이 관통하는 바닥부상에 장착된 상태로 도시한, 도 1의 설비 통합 템플릿의 측면도이다.
도 7은 도 1의 설비 통합 템플릿의 평면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 템플릿이 도 1에서 도면부호 '100'으로 전체적으로 표시되어 있다. 이러한 실시예의 템플릿(100)은 평평한 판-형상(plate-shaped)이며 소정 위치 패턴으로 정렬된 다수의 개구부(102)를 형성한다. 이하에서 보다 상세히 설명하는 바와 같이, 각 템플릿 개구부(102)는 관련 템플릿 개구부를 통과하는 설비 도관을 소정 위치에 정위치시켜, 그렇게 정위치된 설비 도관을 웨이퍼 프로세싱 툴에 후속하여 결합시키는 것을 용이하게 하도록 구성된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 템플릿이 도 2에 도면부호 200으로 전체적으로 도시되어 있다. 이러한 실시예의 템플릿(200)은, 도 1의 템플릿(100)과 유사하게, 평평한 판-형상이며 소정 위치 패턴으로 정렬된 다수의 개구부(202)를 형성한다. 템플릿(100)과 유사한 방식으로, 각 템플릿 개구부(202)는 관련 템플릿 개구부(202)를 통과하는 설비 도관을 소정 위치에 정위치시켜, 그렇게 정위치된 설비 도관을 웨이퍼 프로세싱 툴에 후속하여 결합시키는 것을 용이하게 하도록 구성된다.
도 3은 본 발명에 따른 템플릿(100, 200)과 같은 템플릿을 이용하여 설치될 수 있는 웨이퍼 프로세싱 툴(300)의 예를 도시한다. 이러한 예에서, 웨이퍼 프로세싱 툴(300)은 미국 캘리포니아 산타클라라에 소재하는 어플라이드 머티어리얼스 인코포레이티드가 제조 및 판매하는 PRODUCER GTTM 유전체 필름 증착 시스템이다. 그러나, 본 발명에 따른 템플릿을 이용하여 다른 화학 기상 증착 챔버, 물리 기상 증착 챔버, 에칭 챔버, 이온 주입 챔버, 및 기타 반도체 프로세싱 챔버와 같은 다른 챔버 구성을 설치할 수 있다는 것을 이해하여야 할 것이다.
도시된 실시예의 웨이퍼 프로세싱 툴(300)은 메인프레임(mainframe) 이송 챔버(302)를 포함하며, 그 메인프레임 이송 챔버(302)에는 3 개의 웨이퍼 프로세싱 챔버(304a, 304b 및 304c)가 결합된다. 이러한 예에서, 템플릿(100)(도 3에 점선으로 도시됨)은 툴(300)의 3 개의 웨이퍼 프로세싱 챔버(304a, 304b 및 304c) 및 메인프레임 이송 챔버(302)의 설치에 이용된다. 또한, 도 1의 템플릿(200)과 각각 유사한 3 개의 템플릿(200a, 200b 200c)(도 3에 점선으로 도시됨)이 3 개의 웨이퍼 프로세싱 챔버(304a, 304b 및 304c) 각각의 설치에 이용된다. 이하에서 구체적으로 설명하는 바와 같이, 템플릿(100, 200a, 200b, 200c)은 툴(300)의 실제 설치에 앞서서 제거될 것이다.
프로세싱되는 웨이퍼들은 팩토리 인터페이스(factory interface; 213)의 로봇(310)에 의해 포드 또는 카셋트(308a, 308b) 쌍들 중 하나 또는 양자로부터 언로딩(unload)된다. 로봇(310)은 프로세싱될 웨이퍼들을 로드록(load lock) 챔버(314a, 314b) 쌍 중 하나 또는 양자내로 로딩되며, 상기 로드록 챔버는 실링(seal)되었을 때 메인프레임 이송 챔버(302)의 작동 압력까지 또는 그 부근까지 펌핑 배출된다. 통상적으로, 많은 웨이퍼 이송 및 프로세싱 챔버들은 매우 낮은 압력에서 작동되며, 종종 진공 레벨 부근에서 작동된다.
로드록 챔버들의 압력이 충분히 낮아지면, 로드록 챔버(314a, 314b)가 메인프레임 이송 챔버(302)로 개방되고, 메인프레임 이송 챔버(302)의 로봇(320)이 웨이퍼들을 프로세싱 챔버(304a, 304b 및 304c) 중 하나로 이송한다. 프로세싱의 완료시에, 웨이퍼들은 로드록 챔버(314a, 314b)로 다시 복귀된다. 로드록 챔버의 압력이 상온으로 복귀되면, 로드록 챔버(314a, 314b)들은 팩토리 인터페이스(312)로 개방된다. 로봇(310)은 프로세싱된 웨이퍼를 포드(308a, 308b)들 중 하나 또는 양자 모두로 이송한다. 전술한 설명은 본 발명에 따른 템플릿을 이용하여 설치될 수 있는 웨이퍼 프로세싱 툴의 작업 및 구성의 하나의 예에 관한 것임을 이해하여야 한다. 툴의 구성 및 작업은 소위 당업자에게 공지된 특정 구성의 프로세싱 작업, 프로세싱되는 웨이퍼의 수 및 기타 인자에 따라 달라질 수 있을 것이다.
도 4는 본 발명에 따라 하나 이상의 템플릿을 이용하여 웨이퍼 프로세싱 툴을 설치하는 작업의 일 예를 제공한다. 하나의 작업에서, 템플릿(100)과 같은 템플릿이 예를 들어 측정된 풋프린트 위치에서 절개부상의 바닥부에 장착된다(블록 400). 도 5는 설비 바닥부(500)의 예를 도시하며, 본 실시예에서 그러한 설비 바닥부는 도 6에 개략적으로 도시된 바와 같이 상승된 바닥부이다. 설비 바닥부(500)는 다수의 절개부(502)를 형성하며, 설비 도관들은 상기 바닥부(500) 아래쪽으로부터 상기 절개부를 통해 상기 바닥부(500) 위쪽의 공간으로 연장되어 웨이퍼 프로세싱 툴(300)에 결합될 수 있을 것이다. 설비 도관은 가스 공급 도관, 가스 배출 도관, 가스 환기(vent) 도관, 액체 공급 도관, 액체 복귀 도관, 가스 복귀 도관, 및 전력 도관을 포함한다. 도 6은 절개부(502a)의 한 예를 도시하며, 설비의 상승된 바닥부(500) 아래쪽의 설비 소오스(source; 602)로부터 바닥부 절개부(502a)를 통과하여 바닥부(500)의 상부 표면(606) 위쪽의 연결-분리 커플러(604)에서 종료되는 설비 도관(600)이 상기 절개부를 통과한다. 상기 연결-분리 커플러(604)는 VCR 커넥터, N25 플랜지, SWAGELOCKTM 피팅(fitting), 압력 피팅 등과 같은 적절한 분리가능한 커플러일 수 있다.
도 3 및 도 5에 잘 도시된 바와 같이, 웨이퍼 프로세싱 툴(300)은 설비 바닥부(500)에 걸친 풋프린트(610)를 형성한다. 풋프린트(610)는 툴의 외측 둘레의 길이 및 폭을 포함하며, 설비 도관들이 툴에 결합되는 툴 연결 지점과 관련된 여러 위치들을 포함한다. 툴(300)의 설치 준비 작업중에, 풋프린트(610)의 여러 연결 지점 위치들이 바닥부(500)상에 배치될 것이다. 그 경우에, 설비 도관들이 풋프린트(610)의 이들 연결 지점 위치들에서 또는 그 부근에서 설비 바닥부(500)를 통과할 수 있으며, 바닥부(500)상에 설치된 툴(300)로 후속 결합하기 위해 바닥부(500)를 통과하는 설비 도관들을 수용하도록 절개부(502)가 바닥부(500)내에 형성될 것이다.
풋프린트(610)의 여러 위치들이 설비 바닥부(500)에 부착된 기준 지점(620)에 대해 측정될 것이다. 그러한 각각의 풋프린트 위치는 기준 지점(620)으로부터 2차원적(x, y) 변위로서 결정될 것이다. 본 발명의 다른 측면에 따라, 템플릿(100)은 한쌍의 체결부(fastener) 개구부(626a, 626b)를 구비하며, 상기 체결부 개구부는 템플릿을 설비 바닥부(500)의 상부 표면(606)에 체결하는 체결부를 수용한다. 템플릿(100)을 설비 바닥부(500)에 체결하기 위해 체결부가 체결부 개구부(626a, 626b) 및 바닥부(500)를 통과하게 되는 상기 바닥부(500)의 체결 지점 및 체결부 개구부(626a, 626b)는, 설치될 툴(300)의 풋프린트(610)내에서 템플릿(100)을 정밀하게 정위치시키기 위한 정합기준 지점(registration point)으로 사용될 수 있다.
도 6은 템플릿(100)의 체결부 개구부(626a) 및 설비 바닥부(500)의 템플릿 체결 지점(629)를 통과하는 체결부(628)의 한 예를 도시한다. 따라서, 바닥부 기준 지점(620)에 대한 바닥부(500)의 템플릿 체결 지점(629) 및 템플릿 체결 개구부(629a, 629b)의 x, y 변위를 측정하여, 템플릿(100)이 풋프린트(610)상에 그리고 관련 바닥부 절개부 위쪽에 걸쳐 적절하게 위치되었는지를 확인할 수 있을 것이다. 적절하게 위치되었으면, 템플릿(100)이 그 위치에서 정위치에 체결된다. 도시된 실시예에서, 나사 볼트, 기계류 스크류 등과 같은 분리가능한 체결부를 이용하여 템플릿(100)을 정위치에 체결함으로써 툴(300)의 실제적인 설치에 앞서서 템플릿(100)이 제거될 수 있게 한다.
유사한 방식에서, 각 템플릿(200a, 200b, 200c)은 그 템플릿(200a, 200b, 200c)을 설비 바닥부(500)의 상부 표면(606)에 체결하는 체결부를 수용하는 한 쌍의 체결부 개구부(630a, 630b)를 구비한다. 이 경우, 템플릿(200a, 200b, 200c)을설치되는 툴(300)의 풋프린트내에 정확하게 정위치시키기 위해, 체결부 개구부(630a, 630b) 및 관련된 바닥부(500)의 템플릿 체결 지점들을 정합기준 지점 또는 기준 지점으로 이용한다. 따라서, 바닥부 기준 지점(620)에 대한 바닥부(500)의 관련 템플릿 체결 지점 및 체결 개구부(630a, 630b)의 x, y 변위를 측정하여, 템플릿(200a, 200b, 200c)이 풋프린트(610)내에 그리고 관련 바닥부 절개부 위쪽에 걸쳐 적절하게 위치되었는지를 확인할 수 있을 것이다. 적절하게 위치되었으면, 템플릿(200a, 200b, 200c)이 그 위치에서 정위치에 체결될 것이다. 도시된 실시예에서, 나사 볼트, 기계류 스크류 등과 같은 분리가능한 체결부를 이용하여 템플릿(200a, 200b, 200c)을 정위치에 체결함으로써 툴(300)의 실제적인 설치에 앞서서 템플릿이 제거될 수 있게 한다.
특정 용도에 맞춰, 다른 타입의 체결부를 이용하여 템플릿(100, 200a, 200b, 200c)을 설비의 바닥부에 체결할 수 있을 것이다. 체결부 개구부 및 체결 지점 이외의 정합기준 지점 또는 기준(fiducial) 지점을 이용하여 바닥부상의 툴 풋프린트내에 템플릿을 위치시킬 수 있을 것이다. 예를 들어, 기준 지점들은 템플릿에 실크 스크리닝되거나, 또는 기타의 방식으로 인쇄 또는 엠보싱 또는 절개될 수 있다. 또한, 템플릿상의 다른 위치들 및 다른 위치들의 개체수를 정합기준 또는 기준 지점들로서 이용할 수도 있을 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 설비 바닥부(500)는 바닥부(500)의 상부 표면(606)에 부착된 다수의 고정부(fixture; 640)를 구비한다. 이들 고정부는 예를 들어 바닥부(500) 위쪽에 툴(300)을 설치한 후에 그 툴을 레벨링(leveling)하기 위한 레벨링 피트(feet)를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 측면에 따라, 템플릿(100)은 템플릿의 둘레에 위치되고 레벨링 피트(640)와 같은 돌출된 설비 바닥부 고정부를 수용하도록 구성된 다수의 리세스(recess; 650a, 650b, 650c, 650d)를 형성한다. 따라서, 예를 들어, 템플릿 리세스(650d)는 레벨링 피트(640a, 640b)를 수용한다. 결과적으로, 이들 레벨링 피트는 템플릿(100)이 도 6에 도시된 바와 같이 바닥부 상부 표면(606)에 평행하게 그 상부 표면에 체결되는 것을 방해하지 않는다.
도 7을 참조하면, 도시된 실시예의 템플릿(100)은 전체적으로 장방형인 중앙 부분(700) 및 3 개의 전체적으로 장방형인 연장 부분(702a, 702b, 702c)을 구비하며, 상기 중앙 부분 및 연장 부분은 두 개의 전체적으로 직각인 리세스(704a, 704b)를 형성한다. 템플릿(100)은 또한 전체적으로 사다리꼴 형상인 연장 부분(706)을 추가로 구비하며, 그 연장 부분은 두 개의 장방형 연장 부분(702a, 702b)과 함께 두 개의 전체적으로 둔각인 리세스(708a, 708b)을 형성한다. 그러한 구성은 템플릿(100)을 바닥부 상부 표면(606)에 평행하게 그리고 그 위에 평평하게 체결하는 것을 용이하게 할 수 있을 것이다.
유사한 방식으로, 각 템플릿(200a, 200b, 200c)은 템플릿의 둘레에 위치되고 레벨링 피트(640)와 같은 돌출된 설비 바닥부 고정부를 수용하도록 구성된 리세스(720)를 형성한다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 템플릿(200a)의 템플릿 리세스(720)는 레벨링 피트(640c)를 수용한다. 결과적으로, 레벨링 피트는 템플릿(200a, 200b, 200c)이 템플릿(100)과 관련하여 도 6에 도시된 바와 유사한 방식으로 바닥부 상부 표면(606)에 평행하게 그 상부 표면에 체결되는 것을 방해하지 않는다.
도 2를 참조하면, 도시된 실시예의 템플릿(200)은 (템플릿(200a, 200b, 200c)과 유사하게) 전체적으로 장방형인 중앙 부분(730)을 구비하며, 상기 중앙 부분은 각을 이루거나 또는 모따기된(chamfered) 모서리 리세스(720)을 형성한다. 그러한 구성은 템플릿(200, 200a, 200b, 200c)을 바닥부 상부 표면(606)에 평행하게 그리고 그 위에 평평하게 체결하는 것을 용이하게 할 수 있을 것이다.
비록, 템플릿(100, 200a, 200b, 200c)의 특정 형상, 그와 관련한 구성 및 리세스의 형상이 도시되고 설명되었지만, 특정 용도에 맞춰 다양한 형상 및 구성을 이용할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 그럼에도 불구하고, 설명되고 도시된 특정 실시예는 도시된 용도 및 기타 용도에서 특히 적합할 것으로 생각한다.
각 템플릿(100, 200a, 200b, 200c)이 풋프린트(610)의 측정 위치에서 적절한 절개부 위쪽에 걸쳐 바닥부(500)에 장착됨에 따라(도 4, 블록(400)), 관련 설비 도관들은 템플릿의 적절한 개구내에 위치되고(블록 (750)) 소오스(602)와 같은 설비 소오스에 결합될 것이다(도 6). 예를 들어, 도 6은 풋프린트(610)의 측정된 위치에서 절개부(502a) 위쪽에서 상승된 바닥부(500)에 장착된 템플릿(100)의 개구부(102)를 통해 연장하는 설비 도관(600)의 직립 부분(752a)을 도시한다. 이러한 예에서, 설비 도관(600)의 직립 부분(752a)을 둘러싸도록 그리고 직립 부분(752a) 및 연결-분리 커플러(604)가 템플릿(100)의 개구부(102)를 통과하게 허용하도록, 개구부(102)의 크기가 결정된다.
이러한 예에 추가하여, 설비 도관(600)은 용접물(weldment), 즉 부품 부분(852a, 752b ... 752n)들의 용접된 조립체일 수 있다. 부품 부분(852a, 752b ... 752n)들의 개체수 및 길이는 템플릿 개구부(102)와 설비 소오스(602) 사이의 경로의 길이 및 방향에 따라 달라질 것이다. 가스 도관과 같은 많은 용도에서, 설비 소오스로부터 웨이퍼 프로세싱 툴의 상승된 바닥부까지의 도관 연장부에서, 예를 들어, 연결-분리 커플러와 같은 비영구적(nonpermanent) 커플러가 회피된다. 그에 따라, 도 6에 도시된 예의 설비 도관(600)은 부품 부분(852a, 752b ... 752n)들을 서로 실링하는 용접 조인트와 같은 영구적 조인트 만을 구비한다. 툴(300)로 연장되는 툴 도관에의 후속 결합을 위해, 설비 도관(600)은 상승된 바닥부(500) 위쪽의 일 단부에 연결-분리 커플러(604)를 구비한다. 또한, 설비 소오스(602)로의 후속 결합을 위해, 설비 도관(600)은 타단부에 연결-분리 커플러(760)를 구비한다. 그러나, 연결-분리 커플러들(604, 760) 사이에서, 도 6에 도시된 예의 설비 도관(600)은 부품 부분(852a, 752b ... 752n)들을 서로 실링하는 용접 조인트(762a, 762b ... 762n)와 같은 영구적 조인트 만을 구비한다. 다른 용도에서, 설비 도관이 툴의 상승된 바닥부와 설비 소오스 사이의 중간 위치에서 연결-분리 커플러와 같은 비영구적인 커플러를 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
모든 조인트(762a, 762b ... 762n)가 용접되었을 때, 설비 도관(600)의 가요성(flexibility)이 상당히 제한된다. 그에 따라, 많은 용도에서, 설비 도관(600)의 모든 조인트(762a, 762b ... 762n)의 용접을 완료하기에 앞서서 템플릿 개구부(102)를 통해 설비 도관(600)의 직립 부분(752a)을 삽입하는 것이 적합할 수 있다. 템플릿(100)이 측정된 풋프린트 위치에서 정위치되고 장착되기 때문에, 그리고 도 6의 개구부(102)가 템플릿(100)의 다른 개구부(102)와 함께 소정의 위치 패턴내에 정렬되기 때문에, 설비 도관(600)의 직립 부분(752a)은 템플릿(100)의 적절한 개구부(102)내로 삽입되었을 때 툴 풋프린트(610)의 소정 위치에 배치될 수 있을 것이다.
직립 부분(752a)의 연결-분리 커플러(604)는 바닥부 표면(606)과 동일한 높이로 또는 바닥부 상부 표면(606) 위쪽의 적절한 높이에서 클램프(770) 또는 직립 부분(752a)에 임시로 부착되는 기타 적절한 장치를 이용하여 임시로 고정될 수 있다. 직립 부분(752a)이 적절한 템플릿 개구부(102)내로 삽입되고 적절한 높이에서 고정되면, 설비 도관(600)이 완료될 수 있다. 조인트들이 용접되고 설비 도관들이 소오스(602)에 결합되는 순서는 특정 용도에 따라 달라질 수 있을 것이다. 또한, 몇몇 설비 도관(600)의 경우에, 적절한 템플릿 개구부를 통해 자유 단부를 삽입하기에 앞서서 설비 소오스들로부터 상승된 바닥부까지의 설비 도관을 완료하는 것이 적합할 수 있을 것이다. 또한, 가요성(flexible) 호스나 교류(AC) 전력 도관과 같은 일부 설비 도관들은 충분히 가요성을 가질 수 있으며, 그에 따라 설치를 임의 순서에 따라 완료할 수도 있을 것이다.
전술한 바와 같이, 템플릿(100)의 개구부(102)는 소정 위치 패턴으로 정렬된다. 도 7은 템플릿 개구부의 4 개의 독립적이고 구분되는 클러스터(800a, 800b, 800c, 800d)를 형성하는 소정 패턴의 한 예를 도시한다. 개구부의 클러스터(800a)는 메인프레임(302)에 대해 설비 도관을 위치시키기 위한 것이다. 클러스터(800b, 800c, 800d)는 각각의 웨이퍼 프로세싱 챔버(304a, 304b, 304c)에 대해 설비 도관을 위치시키기 위한 것이다. 도시된 실시예에서, 클러스터(800a, 800b, 800c, 800d)는 중첩되지 않는다. 클러스터(800a)는 템플릿(100)의 보다 긴 장방형 연장 부분(702b)내에 주로 위치된다. 클러스터(800b 및 800d)는 보다 짧은 장방형 연장 부분(702c 및 702a)내로 각각 연장한다. 클러스터(800c)는 사다리꼴 연장 부분(706)내로 연장한다. 특정 용도에 따라, 다른 패턴의 위치 개구부를 이용할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 그러나, 도 7에 도시된 패턴이 도시된 용도 및 기타 용도에 특히 적합하다고 생각한다.
다른 측면에서, 각 클러스터의 개구부들은 적절한 라벨 표시부(label indicia; 802)로 라벨링되어, 관련 개구부에 의해 위치되는 설비 도관의 기능을 식별할 수 있게 한다. 이하의 표 1은 클러스터(800a)의 개구부에 의해 위치되는 각 설비 도관의 기능을 나타낸다.
개구부 라벨 설비 도관 기능
LL N2 VENT 로드록 질소 가스 환기 라인
TRANS N2 VENT 메인프레임 이송 챔버 질소 환기 라인
CDA MF 메인프레임 이송 챔버 압축 건조 공기 공급 라인
PUMP COOLING IN 펌프 냉각 유체 공급 라인
PUMP COOLING OUT 펌프 냉각 유체 복귀 라인
PUMP EXH 펌프 배기 라인
PUMP POWER 펌프 전력 라인
TRANSFER CHAMBER FORELINE 메인프레임 이송 챔버 주요 배기 라인
이하의 표2는 클러스터(800b)의 개구부에 의해 위치되는 각 설비 도관의 기능을 나타낸다.
개구부 라벨 설비 도관 기능
FAC RET 설비 용수 복귀 라인
FAC SUP 설비 용수 공급 라인
FORELINE 웨이퍼 프로세싱 챔버 주요 배기 라인
N2 BALAST 질소 밸러스트(ballast) 라인
HEX2 SUP 열교환기 냉매 공급 라인
HEX2 RET 열교환기 냉매 복귀 라인
HEX1 SUP 열교환기 냉매 공급 라인
HEX1 RET 열교환기 냉매 복귀 라인
클러스터(800c 및 800d)는 클러스터(800b)와 유사한 방식으로 라벨링되며, 대응 설비 도관의 기능은 관련 웨이퍼 프로세싱 챔버와 유사하다. 템플릿(100)에 대응하는 설비 도관의 기능의 구성은 특정 용도에 따라 달라질 수 있을 것이다. 그러나, 도 7에 도시된 설비 도관 기능의 구성이 도시된 용도 및 기타 용도에서 특히 적합한 것으로 생각된다.
식별 표시부(802)가 템플릿(100, 200a, 200b, 200c)에 실크 스크린 인쇄될 수 있다. 그러나, 라벨, 조각(engraving) 등과 같은 다른 식별 마크를 이용할 수도 있을 것이다.
본 발명의 다른 측면에서, 템플릿(200a, 200b, 200c)의 개구부(202)가 소정 위치 패턴내에 정렬된다. 도 2는 그러한 소정 패턴의 한 예를 도시하며, 그 패턴에서 템플릿(200)에 대한 개구부(202)가 템플릿(200)의 길이를 따라 연장하는 단일 직선형 축선을 따라 정렬된다. 특정 용도에 맞춰, 다른 패턴의 위치정렬 개구부(202)를 이용할 수도 있을 것이다. 그러나, 도 2에 도시된 패턴이 도시된 용도 및 기타 용도에 특히 적합한 것으로 생각된다.
또 다른 측면에서, 각 개구를 식별할 수 있게 하는 특유의 적절한 라벨 표시부(808)를 이용하여 템플릿(200a, 200b, 200c)의 개구부를 라벨링한다. 도시된 실시예에서, 템플릿의 개구부의 개체수에 따라, 각 개구부(202)는 "1", "2", "3" ... n 과 같은 특유의 숫자 라벨을 가진다. 각각의 숫자가 부여된 개구부는 특정 용도에 맞게 특정 설비 도관을 위치시키도록 할당될 수 있다.
템플릿(100, 200a, 200b, 200c)과 관련된 모든 설비 도관이 관련 템플릿의 적절한 개구내에 일단 위치되고(블록(750), 도4) 소오스(602)와 같은 설비 소오스에 결합되면, 템플릿(100, 200a, 200b, 200c)은 선택적으로 제거될 수 있다(블록(840)). 많은 용도에서, 템플릿의 제거에도 불구하고, 풋프린트(610)내의 설비 도관의 위치는 충분히 유지될 수 있을 것으로 생각된다. 예를 들어, 가스 라인 도관과 같이 비교적 강성(stiff)의 설비 도관의 경우에, 바닥부(500)로부터 관련 설비 소오스로 연장하는 그러한 설비 도관의 상대적인 강성도가 설비 도관을 정위치에 적절히 유지시킬 수 있을 것이다. 보다 가요성을 가지는 설비 도관들의 경우에, 템플릿이 제거된 후의 도관의 이동은 툴이 정위치에 배치된 후에 도관을 다시 이동시킴으로써 수용될 수 있을 것이다.
툴(300)의 설치를 위한 툴 사이트(site)를 준비할 때, 설비 바닥부의 상부 표면(606)의 위쪽에서 연장하는 하나 이상의 설비 도관이 바닥부(500)상에 툴을 배치하는 것을 방해할 것이다. 따라서, 본 발명의 다른 측면에서, 툴(300)이 풋프린트(610)내에서 정위치로 이동될 수 있게 허용하기 위해, 그러한 설비 도관은 용이하게 하향 변형될 수 있을 것이다(블록(850)). 그럼에도 불구하고, 가스 라인 용접 도관과 같은 비교적 강성인 설비 도관은 설비 소오스(또는 다른 중간 설비 지지 지점)로의 설치 후에 충분한 가요성을 보유하여 툴이 적절한 풋프린트(610)내에서 정위치에 배치될 수 있도록 충분한 이동도(degree of movement)를 허용하는 것으로 믿어진다.
웨이퍼 프로세싱 툴(300)이 풋프린트(610)내의 적절한 위치에 배치되면, 도 6에 도시된 바와 같이, 설비 도관들은 필요에 따라 상향으로 변위되고(블록(860)) 툴(300)에 결합된다. 적절한 도관(862)의 일 단부는 바닥부(500)로부터 돌출하는 각 설비 도관의 단부에서 연결-분리 커플러(604)에 연결될 것이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 도관(862)의 타단부는 툴(300)의 본체상의 연결-분리 커플러(864)에 연결될 것이다.
다른 작업에서, 설비 도관들은 설비 소오스(602)와 바닥부(500) 중간의 추가적인 설비 구조물에 록킹(블록(870))될 수 있을 것이다. 그러한 방식으로 설비 도관을 고정하는 것은 지진에 대한 대비나 기타 재해에 대한 대비로서 적절할 것이다.
누설 및 적절한 전기적 연결과 관련하여 설비 도관의 전체 길이를 체크할 수 있다. 양호한 결과가 얻어지면, 후속되는 사용을 위해, 설비 도관들을 웨이퍼 프로세싱 툴(300)의 외부에 위치하는 각 소오스 및 공급부에 결합될 수 있다.
도시된 실시예에서, 템플릿(100, 200a, 200b, 200c)은 폴리카보네이트와 같이 인성을 가지며(tough) 파손에 대해 내성을 가지는 투명한 플라스틱으로 제조될 수 있다. 하나의 적절한 플라스틱이 LexanTM 이라는 명칭으로 시장에서 유통되고 있다. 금속이나 목제 또는 다른 타입의 플라스틱을 포함하는 기타 물질을 이용할 수도 있을 것이다.
다른 측면에서, 판형 템플릿(100)의 두께는 예를 들어 1/8 인치일 수 있다. 그러한 두께는 비교적 넓은 절개부에 걸쳐 연장하는 경우에도 템플릿 자체의 무게를 지탱할 수 있게 하며 또한 템플릿에 의해 위치되는 설비 도관도 충분히 고정할 수 있게 한다. 그와 다른 두께도 이용될 수 있을 것이다.
도시된 실시예에서, 템플릿(100)은 약 33 인치 x 35 인치의 전체적인 치수를 갖는다. 직교하는 리세스(704a, 704b)들은 약 7 인치 만큼 연장된다. 둔각(135도)의 리세스(708a, 708b)는 약 13 인치 만큼 연장된다. 포어라인(foreline) 개구부들은 4.75 인치의 직경을 가지며, 템플릿(100)의 나머지 개구부들의 대부분은 2인치의 직경을 가진다. 다른 치수가 이용될 수도 있을 것이다. 그러나, 도시된 치수가 도시된 실시예에서 특히 적합한 것으로 생각된다.
도시된 실시예에서, 각 템플릿(200a, 200b, 200c)은 약 4인치 x 33인치의 전체적인 치수를 가지며, 약 10분의 1인치의 두께를 가진다. 모따기형 리세스(720)는 45도의 각도를 가지며, 약 2.75 인치의 폭을 가진다. 각 개구부(202)의 직경은 1.25 인치이다. 그와 다른 치수를 가질 수도 있을 것이다. 그러나, 도시된 치수가 도시된 실시예에서 특히 적합한 것으로 생각된다.
전술한 여러 실시예들에 대한 설명은 단지 설명 및 묘사를 위한 것이다. 본 발명은 그러한 설명으로 한정 또는 제한되지 않는다. 많은 개량 및 변형 실시예가 상술한 사상내에서 가능할 것이다. 예를 들어, 용도에 따라 템플릿의 형상 및 크기가 달라질 수 있을 것이다. 또한, 도 4에 도시된 작업이 설명된 것과 다른 순서로 실시될 수도 있을 것이다. 또한, 다른 작업들이 그러한 설명에 부가되거나, 그러한 설명으로부터 일부 작업이 삭제될 수도 있을 것이다. 본 발명의 범위는 이상의 상세한 설명에 의해 한정되지 않는다.

Claims (21)

  1. 웨이퍼 프로세싱 툴에 후속하여 결합하기 위해 웨이퍼 제조 설비내에 다수의 설비 도관을 설치하기 위한 장치로서:
    상기 웨이퍼 제조 설비는 설비 도관이 통과하도록 의도되는 절개부를 형성하는 바닥부를 구비하고,
    상기 다수의 설비 도관을 설치하기 위한 장치가 설비 통합(facilities integration)에 적합한 평평한 판형 템플릿을 포함하며,
    상기 템플릿은 상기 절개부 외부의 바닥부의 상부 표면에 체결되도록 그리고 상기 웨이퍼 제조 설비의 상기 바닥부 내의 상기 절개부 위쪽에 걸쳐 통과하도록 구성되고 그리고 소정(predetermined)의 위치 패턴으로 정렬된 다수의 개구부를 형성하며,
    각각의 상기 템플릿 개구부는 절개부 위쪽의 소정 위치에서 각 템플릿 개구부를 통과하는 설비 도관을 정위치시키도록 구성되어 정위치된 설비 도관을 웨이퍼 프로세싱 툴에 후속 결합시키는 것을 용이하게 하는
    웨이퍼 제조 설비내에 다수의 설비 도관을 설치하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 제조 설비 바닥부는 상기 바닥부의 상부 표면 위쪽으로 연장하는 다수의 돌출 고정부를 구비하며, 상기 템플릿은 상기 바닥부의 상부 표면에 분리가능하게 체결되도록 구성되며, 상기 템플릿은 상기 템플릿의 둘레에 위치되고 상기 돌출하는 설비 바닥부 고정부를 수용하도록 구성되어 상기 템플릿이 상기 바닥부 상부 표면에 평행하게 그리고 상기 바닥부 상부 표면에 체결될 수 있게 허용하는 다수의 리세스를 형성하는
    웨이퍼 제조 설비내에 다수의 설비 도관을 설치하기 위한 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 템플릿은 전체적으로 장방형인 중앙 부분 및 3 개의 전체적으로 장방형인 연장 부분을 구비하며, 상기 중앙 부분 및 연장 부분은 상기 다수의 리세스들 중 두 개의 전체적으로 장방형인 리세스를 형성하며,
    상기 템플릿은 전체적으로 사다리꼴 형상인 연장 부분을 구비하며, 상기 연장 부분은 두 개의 인접한 장방형 연장 부분과 함께 상기 다수의 리세스들 중 두 개의 전체적으로 삼각형인 리세스를 형성하는
    웨이퍼 제조 설비내에 다수의 설비 도관을 설치하기 위한 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 템플릿이 투명한 폴리카보네이트 플라스틱으로 제조되는
    웨이퍼 제조 설비내에 다수의 설비 도관을 설치하기 위한 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 템플릿 개구부들의 각각은 대응 설비 도관을 둘러싸도록 크기가 정해지며, 상기 다수의 설비 도관은 액체 도관을 포함하는
    웨이퍼 제조 설비내에 다수의 설비 도관을 설치하기 위한 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 템플릿 개구부들의 각각은 대응 설비 도관을 둘러싸도록 크기가 정해지며, 상기 다수의 설비 도관은 하나 이상의 가스 도관, 하나 이상의 가스 배기 도관, 하나 이상의 가스 환기 도관, 하나 이상의 액체 공급 도관, 하나 이상의 가스 복귀 도관, 하나 이상의 전력 도관을 포함하는
    웨이퍼 제조 설비내에 다수의 설비 도관을 설치하기 위한 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가스 도관이 용접물(weldment)인
    웨이퍼 제조 설비내에 다수의 설비 도관을 설치하기 위한 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 프로세싱 툴은 메인프레임 및 상기 메인프레임에 결합된 3 개의 프로세싱 챔버를 구비하며, 상기 템플릿 위치 패턴은 4 개의 독립적이고 구분되는 템플릿 개구부의 클러스터를 형성하며, 상기 템플릿 개구부의 하나의 클러스터는 상기 메인프레임 및 상기 각 프로세싱 챔버를 위한 것이며, 상기 클러스터들은 중첩되지 않는
    웨이퍼 제조 설비내에 다수의 설비 도관을 설치하기 위한 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 제조 설비는 상기 설비 도관이 통과하는 다수의 절개부를 형성하는 바닥부를 구비하며, 상기 템플릿은 상기 웨이퍼 제조 설비의 상기 바닥부내의 상기 절개부들의 위쪽에 걸쳐 체결되도록 구성되는
    웨이퍼 제조 설비내에 다수의 설비 도관을 설치하기 위한 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 템플릿이 상기 바닥부의 상부 표면상에 위치되도록 그리고 상기 상부 표면에 평행하도록 구성되는
    웨이퍼 제조 설비내에 다수의 설비 도관을 설치하기 위한 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    하나 이상의 체결부를 더 포함하며, 상기 템플릿은 상기 하나 이상의 체결부를 이용하여 상기 바닥부 상부 표면에 고정되도록 구성되는
    웨이퍼 제조 설비내에 다수의 설비 도관을 설치하기 위한 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 제조 설비는 바닥부를 구비하며, 상기 바닥부는 상기 바닥부의 상부 표면 위쪽에서 연장하는 다수의 돌출 고정부를 구비하며, 상기 템플릿은 상기 바닥부의 상부 표면에 분리가능하게 체결되도록 구성되며, 상기 템플릿은 전체적으로 장방형 형상을 가지며, 상기 템플릿은 상기 템플릿의 둘레의 하나의 모서리에 위치되고 상기 돌출하는 설비 바닥부 고정부를 수용하도록 구성되어 상기 템플릿이 상기 바닥부 상부 표면에 평행하게 체결될 수 있도록 허용하는 리세스를 형성하는
    웨이퍼 제조 설비내에 다수의 설비 도관을 설치하기 위한 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 다수의 템플릿 개구부들 중 각각의 개구부는 대응하는 설비 도관을 둘러싸도록 크기가 정해지며, 상기 다수의 설비 도관은 가스 및 액체 공급 도관인
    웨이퍼 제조 설비내에 다수의 설비 도관을 설치하기 위한 장치.
  14. 웨이퍼 프로세싱 툴에 후속 결합시키기 위해 웨이퍼 제조 설비내에 다수의 설비 도관을 설치하는 방법으로서:
    상기 웨이퍼 제조 설비내에서 상기 웨이퍼 프로세싱 툴이 정위치될 위치를 결정하는 단계;
    상기 위치에 대응하는 제조 설비의 바닥부내에 절개부를 형성하는 단계;
    상기 바닥부내의 절개부를 통해 다수의 설비 도관을 제공하는 단계;
    소정 위치 패턴으로 정렬된 다수의 개구부를 형성하는 평평한 판형 템플릿을 상기 바닥부의 상부 표면에 장착하고 그리고 상기 바닥부내의 상기 절개부 위쪽에 걸쳐 통과시키는 단계;
    각각의 상기 템플릿 개구부를 통과하는 설비 도관을 절개부 위쪽의 소정 위치에 정위치시키기 위해 각각의 상기 템플릿 개구부를 통해 설비 도관을 통과시키는 단계; 및
    상기 웨이퍼 프로세싱 툴을 설비 도관에 결합시키는 단계를 포함하는
    웨이퍼 제조 설비내에 다수의 설비 도관을 설치하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    각각의 상기 설비 도관을 설비 소오스에 결합시키고 그리고 상기 웨이퍼 프로세싱 툴을 상기 설비 도관에 결합하기에 앞서서 상기 템플릿을 상기 바닥부로부터 분리하고 제거하는 단계를 더 포함하는
    웨이퍼 제조 설비내에 다수의 설비 도관을 설치하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 설비 도관을 아래쪽으로 밀어내고 상기 웨이퍼 프로세싱 툴을 풋프린트 위쪽에 위치시키는 단계; 및
    상기 설비 도관을 상기 웨이퍼 프로세싱 툴에 결합하기에 앞서서 상기 설비 도관을 위쪽으로 잡아당기는 단계를 더 포함하는
    웨이퍼 제조 설비내에 다수의 설비 도관을 설치하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 프로세싱 툴을 상기 설비 도관에 결합시킨 후에 상기 웨이퍼 프로세싱 툴과 상기 관련 설비 소오스 사이의 설비 구조물에 상기 설비 도관을 록킹하는 단계를 더 포함하는
    웨이퍼 제조 설비내에 다수의 설비 도관을 설치하는 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 프로세싱 툴이 정위치될 위치를 결정하는 단계가:
    X-Y 좌표를 이용하여 설비 기준 지점에 대해 상기 제조 설비를 측정하는 단계; 및
    상기 웨이퍼 프로세싱 툴의 풋프린트를 측정하는 단계를 더 포함하는
    웨이퍼 제조 설비내에 다수의 설비 도관을 설치하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 풋프린트는 상기 템플릿이 상기 바닥부의 상부 표면에 장착되는 하나 이상의 템플릿 체결 지점을 포함하는
    웨이퍼 제조 설비내에 다수의 설비 도관을 설치하는 방법.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 바닥부는 상승된 바닥부이며,
    상기 다수의 설비 도관을 제공하는 단계는 상기 제조 설비의 상기 상승된 바닥부 아래쪽에 다수의 설비 도관을 배관(routing)하는 단계를 더 포함하는
    웨이퍼 제조 설비내에 다수의 설비 도관을 설치하는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 다수의 도관이 상기 절개부를 통해서 그리고 상기 상승된 바닥부에 수직하게 연장되는
    웨이퍼 제조 설비내에 다수의 설비 도관을 설치하는 방법.
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