KR100996973B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR100996973B1
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Abstract

기판 처리 장치(10)는 프레임, 적어도 하나의 처리 모듈(36) 및, 기판 이송 장치(34)를 구비한다. 처리 모듈(36)은 프레임의 외부에 연결된다. 기판 이송 장치(34)는 기판을 제 1 챔버와 프레임의 외부에 있는 처리 모듈 사이에서 이송시키도록 프레임에 연결된다. 프레임은 그 안에 형성된 제 2 의 일체화 챔버(28,30)를 가진다. 프레임의 제 2 의 일체화 챔버(28,30)는 다수의 소정 구성들로부터 선택될 수 있는 구성을 가진다. 프레임에 대한 제 2 일체화 챔버(28,30)의 구성은 기판 처리 장치의 소정 특징에 따라서 선택된다.

Description

독립적으로 구성될 수 있는 일체화 적재물 잠금부를 가진 기판 처리 장치{Substrate processing apparatus with independently configurable integral load locks}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 독립적으로 구성될 수 있는 일체화 적재물 잠금부를 가진 기판 처리 장치에 관한 것이다.
다양한 기판 처리 장치가 선행 기술에서 공지되어 있다. 선행 기술의 기판 처리 장치에 대한 일 예는 미국 특허 제 5,611,655 호에 제공되어 있는데, 이것은 공기 밀폐 구조체를 가진 이송 챔버, 이송 챔버 구조체에 연결된 예비 진공 챔버, 이송 챔버 구조체에 연결된 진공 처리 챔버 및, 부재들을 다양한 챔버들 사이에서 이송시키기 위한 아암 부재를 가진 진공 처리 장치를 개시한다. 상기 언급된 진공 처리 장치의 구성은 선행 기술에서 기판 처리 장치의 구성을 대표하는데, 여기에는 다양한 장치 챔버들(예를 들면, 진공 챔버, 예비 진공 또는 적재물 잠금 챔버 및, 처리 챔버)들이 서로 연결된 분리의 구조들을 가진다. 기판 처리 장치의 챔버들에 대하여 분리된 개별의 구조를 제공하는 것은 각각의 챔버들과 관련된 챔버들과 시스템들의 제조 및, 조립을 용이하게 한다. 그럼에도 불구하고, 개별의 구조체로서 기판 처리 장치의 챔버를 가지는 것은 장치 구조의 실질적인 중복을 초래하여, 장치의 제조 비용을 증가시킨다. 더욱이, 종래 기술에서와 같이 개별 구조체를 가진 다양한 챔버들을 가진 기판 처리 장치는 넓은 영향 범위를 가져서 장치의 수를 감소시키는데, 이것은 주어진 기판 제조 시설내에 설치되어서 작은 영향 범위를 가진 기판 처리 장치에 비하여 시설의 기판 제조를 제한할 수 있다. 본 발명은 이후에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이 종래 기술의 문제점을 극복하도록 일체화 챔버를 가진 일체화 구조를 제공한다.
본 발명의 제 1 구현예에 따르면, 기판 처리 장치가 제공된다. 기판 처리 장치는 프레임, 적어도 하나의 처리 모듈 및, 기판 이송 장치를 구비한다. 프레임은 기판을 제 1 일체화 챔버와 프레임의 외부 사이에서 이송시키기 위한 외측의 기판 이송 개구를 가진 제 1 일체화 챔버를 한정한다. 처리 모듈은 프레임의 외부에 연결되고 외측 개구들중 적어도 하나를 통하여 프레임의 제 1 일체화 챔버와 소통된다. 기판 이송 장치는 기판을 제 1 일체화 챔버와 프레임 외부의 처리 모듈 사이에서 이송시키도록 프레임에 연결된다. 프레임에는 제 2 일체화 챔버가 그 안에 형성되어 있다. 프레임 안의 제 2 일체화 챔버는 프레임의 내측 기판 이송 개구를 통하여 제 1 일체화 챔버와 소통된다. 제 2 일체화 챔버의 구성은 기판 처리 장치의 소정 특성에 따라서 선택된다.
본 발명의 제 2 구현예에 따르면, 기판 처리 장치가 제공된다. 기판 처리 장치는 프레임, 적어도 하나의 처리용 모듈, 기판 이송 장치 및, 소정의 교환 가능한 모듈을 구비한다. 프레임은 기판을 제 1 일체화 챔버와 프레임의 외측 사이에서 이송시키기 위한 외측 기판 이송 개구를 가진 제 1 일체화 챔버를 한정한다. 프레임은 그 안에 형성된 적어도 하나의 제 2 일체화 챔버를 가진다. 프레임의 제 2 일체화 챔버는 기판을 제 2 일체화 챔버와 프레임의 제 1 일체화 챔버 사이에서 이송시키도록 프레임 안의 일체화된 기판 이송 개구를 통하여 제 1 일체화 챔버와 소통된다. 처리 모듈은 프레임의 외부에 연결되고 외측 개구들중 적어도 하나를 통하여 프레임의 제 1 일체화 챔버와 소통된다. 기판 이송 장치는 기판을 프레임의 제 1 일체화 챔버와 처리 모듈 사이에서 이송시키도록 프레임에 연결된다. 소정의 교환 가능한 모듈은 프레임에 제거 가능하게 연결되고 프레임의 제 2 일체화 챔버 안에 위치된다. 소정의 교환 가능한 모듈은 기판 처리 장치의 소정 작업에 대응한다.
본 발명의 방법에 따르면, 기판 처리 장치를 구성하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 장치에 프레임을 제공하는 단계, 소정의 교환 가능한 모듈을 선택하는 단계 및, 선택된 소정의 교환 가능한 모듈을 프레임 안에 설치하는 단계를 구비한다. 장치 프레임은 제 1 일체화 챔버와 프레임 외측의 처리 모듈 사이에서 기판을 이송시키기 위한 외측의 기판 이송 개구들을 가진 제 1 일체화 챔버를 한정한다. 프레임은 그 안에 형성된 제 2 일체화 챔버를 가진다. 제 2 일체화 챔버는 프레임 안의 내측 기판 이송 개구를 통하여 제 1 일체화 챔버와 소통된다. 소정의 교환 가능한 모듈은 기판 이송 장치의 소정 작동 조건에 따라서 수동 적재물 잠금 모듈, 능동 적재물 잠금 모듈, 일괄 적재물 잠금 모듈 및, 능동 히터 모듈중 적어도 하나로부터 선택된다. 선택된 소정의 교환 가능한 모듈은 프레임의 제 2 일체화 챔버 안에 설치된다.
본 발명의 제 3 구현예에 따라서, 기판 처리 장치가 제공된다. 기판 처리 장치는 진공 부분, 진공 부분에 연결된 적어도 하나의 처리 모듈 및, 기판 이송 장치 를 구비한다. 진공 부분은 진공 챔버를 형성하는 프레임을 가진다. 처리 모듈은 진공 챔버와 소통하도록 진공 부분에 연결된다. 기판 이송 장치는 기판을 진공 챔버와 처리 모듈 사이에서 움직이도록 프레임에 연결된다. 진공 부분의 프레임은 기판을 진공 챔버 안에 유지된 진공 대기와 진공 부분 밖의 다른 대기 사이에서 운반하도록 진공 부분에 일체화된 적어도 하나의 적재물 잠금 챔버를 형성한다.
도 1 은 본 발명의 특징을 포함하는 기판 장치의 개략적인 평면도이다.
도 2 는 도 1 의 기판 처리 장치의 후방 부분에 대한 제 1 의 부분적인 단면도로서, 후방 부분은 제 1 의 선택 가능한 구성을 가지고, 여기에서 수동의 통과 적재물 잠금 모듈은 후방 부분상에 설치된다.
도 3 은 제 1 의 선택 가능 구성을 가지는 후방 부분의 제 2 의 부분적인 단면도이며, 여기에서 능동의 통과 적재물 잠금은 후방 부분에 설치된다.
도 4 는 제 3 의 선택 가능한 구성을 가지는 후방 부분의 제 3 의 부분적인 단면도이며, 여기에서 일괄의(batch) 적재물 잠금 모듈이 후방 부분상에 설치된다.
도 5 는 제 4 의 선택 가능한 구성을 가지는 후방 부분의 제 4 의 부분적인 단면도로서, 여기에서 히터 모듈이 후방 부분에 설치된다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 특징을 포함하는 기판 처리 장치(10)의 개략적인 분해 투시도가 도시되어 있다. 비록 본 발명이 도면에 도시된 단일의 구현예를 참조하여 설명되었을지라도, 본 발명은 많은 다양한 형태의 구현예로 구현될 수 있 다는 점이 이해되어야 한다. 더욱이, 요소들의 그 어떤 적절한 크기, 형상 또는 유형이라도 사용될 수 있다.
기판 처리 장치(10)는 전체적으로 전방 또는 대기 부분(atmospheric section;12) 및, 인접하는 후방 또는 진공 부분(14)을 구비한다. 전방 부분(12)은 전체적으로 프레임(16), 기판 유지용 카세트(22) 및, 기판 이송 장치(24)를 가진다. 후방 부분(14)은 메인 부분(18), 처리 모듈(36) 및, 진공 기판 이송 장치(34)를 가진다. 전방 부분(12)의 프레임(16)은 기판 처리 장치(10)의 후방 부분에 근접할 수 있다. 전방 부분 프레임(16)은 전체적으로 다수의 기판(S)을 그 안에 유지하는 다수의 기판 유지용 카세트(22)를 지지한다. 기판들은 예를 들면 반도체 웨이퍼, 평판 패널 디스플레이 기판, 또는 그 어떤 다른 적절한 유형의 기판들일 수 있다. 전방 부분(12)의 프레임(16)은 대기에 개방되어 있다. 대기 기판 이송 장치(24)는 기판을 유지용 카세트(22)와 장치(10)의 진공 후방 부분(14) 사이에서 이송시키도록 프레임(16)에 장착된다. 후방 부분(14)의 메인 부분(18)은 중앙 챔버(26) 및, 중간 챔버(28,30)를 구비한다. (중앙 챔버(26)는 청구항에 기재된 '제 1 일체화 챔버' 또는 '진공 챔버'에 해당되고, 중간 챔버(28)는 청구항에 기재된 '제 2 일체화 챔버' 또는 '적재물 잠금 챔버'에 해당되며, 중간 챔버(30)는 청구항에 기재된 '제 3 일체화 챔버' 또는 '적재물 잠금 챔버'에 해당된다. 이러한 대응 관계는 도면 번호에 의해서 명확하게 이해될 것이다) 처리 모듈(36)은 전체적으로 메인 부분(18)의 둘레에 배치되며 주요 부분의 외부에서 개구를 통하여 중앙 챔버(26)와 소통된다. 중간 챔버(28)는 메인 부분내에서 내부 개구를 통하여 중앙의 챔버(26)와 소통된다. 메인 부분(18)은 또한 외측 개구를 가져서 중간 챔버(28,30)가 인접하는 대기 전방 부분(12)과 소통될 수 있게 한다. 진공 기판 이송 장치(34)는 중간 챔버(28)와 처리 모듈(36) 사이에서 중앙의 챔버(26)를 통하여 기판을 통과시키도록 메인 부분내에 장착된다. 처리 모듈(36)은 예를 들면 스퍼터링, 코팅(coating), 에칭, 소오킹(soaking) 또는 그 어떤 다른 적절한 공정을 챔버안에 위치된 기판상에 수행하는 적절한 시스템을 가진 하나 또는 그 이상의 챔버를 구비한다. 후방 부분(14)의 중앙 챔버(25)는 실질적으로 진공내에 유지되어서 기판이 중간 챔버(28,30)과 처리 모듈(36) 사이에서 이송될 때 오염을 방지한다. 후방 부분의 외측 개구(32)는 중앙 챔버(26)를 처리 모듈(36)로부터 격리시키도록 폐쇄될 수 있다. 내측 개구(38)는 중앙의 챔버(26)를 중간의 챔버(28,30)로부터 격리하도록 폐쇄될 수 있으며 메인 부분(18)의 외측 개구(40)는 중간 챔버들을 챔버 외측의 대기 상태로부터 격리시키도록 폐쇄될 수 있다. 기판 처리 장치(10)는 장치(10)의 작동을 제어하는 콘트롤러(400)를 더 구비한다. 콘트롤러(400)로부터의 명령에 따라서 대기 이송 장치(atmospheric transport apparatus, 24)는 새로운 기판을 카세트(22)로부터 중간 챔버(28,30)로 이송시키며 처리된 기판을 중간 챔버들로부터 카세트(22)로 복귀시킨다. 중간 챔버(28,30)들중 하나 또는 양쪽 모두는 이후에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이 적재물 잠금부(load lock)로서 구성될 수 있다. 콘트롤러(400)는 적재물 잠금부를 순환시키며 기판을 중간 챔버(28,30)로부터 중앙 챔버를 통하여 처리 모듈(36)로 이송시키도록 진공 기판 이송 장치(34)를 작동시킨다. 기판들은 다음에 처리되어서 중간 챔버들을 통하여 카세트(22)로 복귀된다.
계속 도 1을 참조하면, 바람직한 구현예에 있어서, 전방 부분(12)의 프레임(16)은 프레임의 전방 단부(20)로부터 2 개의 카세트(22)를 지지한다. 카세트(22)는 전체적으로 나란한 구성으로 유지된다. 카세트들은 전방 개구 균일 포드(front opening uniform pod; FOUP) 일 수 있는데, 이것은 바람직한 구현예들 에서 약 26 개의 200/300 밀리미터의 반도체 기판을 유지할 수 있다. 다른 예에서, 전방 부분은 기판 유지용 카세트들의 그 어떤 소망하는 개수라도 지지할 수 있다. 카세트들은 그 어떤 적절한 유형일 수도 있으며 그 어떤 소망하는 개수의 기판이라도 유지할 수 있다. 다른 대안의 구현예에 있어서, 기판 유지용 카세트들은 전방 뿐만 아니라 전방 부분 프레임의 측부상에 위치될 수도 있다. 각각의 카세트(22)는 전방 부분(12)의 프레임(16)에 면하는 전방면(22F)을 가진다. 전방면(22F)은 기판(S)이 제거되고 개별의 카세트(22) 안으로 삽입되는 개구(미도시)를 가진다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 대기 기판 이송 장치(24)는 카세트(22)와 장치(10)의 후방 부분(14) 사이에서 프레임(16)에 장착된다. 바람직한 구현예에 있어서, 기판 이송 장치(24)는 상부 SCARA(selective compliance assembly robot arm) 아암(44)을 움직이는 구동 부분(42)을 구비한다. 유사한 기판 이송 장치는 1998.9.30. 에 출원된 미국 특허 출원 09/163,844 호에 설명되어 있으며, 이것은 본원에 참고로서 포함된다. 다른 구현예에 있어서, 대기 기판 이송 장치는 예를 들면 프로그(frog) 다리 기판 이송 장치, 또는 2 중 대칭 이송 장치와 같은 그 어떤 다른 적절한 유형일 수도 있다. 바람직한 구현예에 있어서, 이송 장치(24)의 구동 부분(42)은 이송 장치의 중심이 나란하게 카세트(22)들 사이에 프레임(16)에 고정되게 장착된다 (도 1 참조). 구동 부분은 SCARA 아암(arm;44)을 수직으로 상승 및, 하강시키도록 적절한 구동부(미도시)를 구비한다. SCARA 아암(44)은 상부 아암 링크(44U), 팔뚝 링크(44L) 및, 기판을 그 위에 유지시키기 위한 단부 작동체(44E)를 구비한다. 구동 부분(42)은 SCARA 아암 링크(44U,44L)를 관절화시키기 위한 적절한 구동부(미도 시) 및, 아암을 신장/수축시키도록 그리고 아암을 피봇시키도록 단부 작동체(44E)를 구비한다. 대기 기판 이송 장치(24)의 운동은 콘트롤러(400)에 의해 제어된다. 콘트롤러(400)는 장치(24)를 작동시켜서 카세트의 전방 개구를 통하여 기판을 카세트(22) 안으로 그리고 밖으로 움직이도록 한다. 콘트롤러(400)로부터의 명령시에, 구동 부분(42)은 SCARA 아암을 수직으로 상향 또는 하향으로 움직여서 단부 작동체(44E)를 기판(S) 또는 카세트(22) 상의 기판 선반(shelves)과 수직으로 정렬시킨다. 다음에 단부 작동체(44E)에 의해 유지된 기판이 축(X1,X2)을 따라서 대응하는 카세트(22)의 안으로 또는 밖으로 움직이도록 SCARA 아암(44)은 아암 조립 동안에 신장되거나 또는 수축된다. 다른 구현예들에서, 기판 이송 장치가 프레임에 대하여 길이 방향으로 또는 측방향으로 병진 운동할 수 있도록 대기 기판 이송 장치의 구동 부분은 전방 부분의 프레임에 움직일 수 있게 장착된 운반부상에서 움직일 수 있다.
바람직한 구현예에서, 후방 부분(14)의 메인 부분(18)은 전체적으로 사각형의 형상을 가진 프레임(19)을 가진다. 프레임(19)은 2 개의 측벽(46), 전방 벽(47) 및, 그 사이에 걸쳐있는 후방 벽(48)을 가진다. 후방 부분의 프레임(19)은 또한 내부 격벽(52,54,56)을 구비하는데, 이것은 후방 부분(14)의 프레임(19)의 내부를 세분하여 중앙의 챔버(26)와 2 개의 내부 중간 챔버(28,30)를 형성한다. 프레임(19)은 예를 들면 알루미늄과 같은 적절한 재료로부터 만들어진 주조 또는 단조품과 같은 일체형 부재일 수 있다. 다른 구현예에서, 후방 부분의 프레임은 일체형 구조체를 형성하도록 용접, 브레이징(braising) 또는 그 어떤 다른 적절한 기계적 연결과 같은 것에 의해서 서로 구조적으로 연결된 다수의 부재를 구비하는 일체형 구조체일 수 있다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 중앙의 챔버(26)는 내부 격벽(52,54) 사이에서 프레임의 후방에 그리고 프레임의 후방 벽(48)에 배치된다. 프레임(19)은 중앙의 챔버(26)를 감싸도록 실질적으로 공기 밀폐의 상부와 저부 덮개(58,60)를 안착시키기 위한 중앙 챔버(26)의 주위(62) 둘레의 표면을 가진다. 측벽(46)은 그 안에 형성된 2 개의 근접한 기판 이송 개구(32)를 가져서 측벽을 통한 중앙 챔버(26)로의 접근을 허용한다. 후방 벽(48)은 또한 그 안에 형성된 2 개의 기판 이송 개구(32)를 가진다. 바람직한 구현예에서, 3 개의 처리 모듈(36)이 후방 부분의 후방 벽(48)과 측벽(46)에 연결된다. 각각의 처리 모듈(36)은 2 개의 분리 챔버(36A,36B)를 가질 수 있는데, 각각의 챔버는 측벽과 후방 벽(46,48) 안에서 대응하는 개구(32)를 통하여 후방 부분(14)의 중앙 챔버(26)와 소통한다. 다른 구현예들에서, 중앙 챔버의 측벽과 후방벽은 그 어떤 다른 적절한 수의 기판 이송 개구를 가질 수 있고, 그 어떤 적절한 수의 처리 모듈이라도 처리 장치의 후방 부분에 연결될 수 있으며, 각각의 처리 모듈은 그 어떤 적절한 수의 처리 챔버를 가진다. 예를 들면, (도 1 에 도시된 바람직한 구현예와 유사하게 프레임의 측벽들이 2 개의 개구를 그 안에 가지는 경우에, 각각 단지 하나의 처리 챔버를 그 안에 가지는 2 개의 분리된 처리 모듈은 측벽들에 연결될 수 있다. 슬롯 밸브(64)들은 각각의 개구(32)에서 프레임(19)상에 장착된다. 솔레노이드 밸브, 유압 밸브 또는 그 어떤 다른 적절한 원격 작동 밸브일 수 있는 슬롯 밸브(64)들은 콘트롤러(400)에 의해서 개방되거나 또는 폐쇄된다. 주어진 개구(32)의 슬롯 밸브(64)를 폐쇄하는 것은 개 구(32)도 폐쇄시킨다. 폐쇄된 밸브(64)는 실질적으로 공기 밀폐 시일을 형성하여 중앙 챔버(26)를 인접하는 처리 챔버(36)로부터 격리시킨다. 슬롯 밸브(64)를 개방하는 것은 프레임 안의 개구(32)를 통하여 처리 모듈(36)과 중앙 챔버(26) 사이에서 기판을 이송시키기 위한 자유로운 접근을 허용한다. 각각의 내부 격벽(52,54)은 그 안에 형성된 개구(38)를 가져서 중앙 챔버(26)와 각각의 중간 챔버(28,30) 사이의 접근을 허용한다. 내부 격벽(52,54) 안의 각각의 개구(38)는 슬롯 밸브가 폐쇄되었을 때 대응하는 중간 챔버(28,30)와 중앙 챔버(26) 사이에서 실질적으로 공기 밀폐 시일을 형성하고 개폐하도록 슬롯 밸브(66)를 가진다. 슬롯 밸브(66)는 후방 부분(14)의 측벽과 후방벽 안에서 개구(32)에 사용된 슬롯 밸브(64)와 실질적으로 유사할 수 있다. 슬롯 밸브(66)는 콘트롤러(400)에 의해서 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 순환되며, 밸브의 위치를 나타내도록 콘트롤러에 적절한 신호를 보낸다.
바람직한 구현예에 있어서, 후방 부분(14)의 중앙 챔버(26)는 중앙 챔버가 그 어떤 다른 소망하는 제어된 대기를 포함할 수 있을지라도 진공에서 유지된다. 후방 부분(14)은 바람직스럽게는 중앙 챔버(26) 안에서 진공을 발생시키고 유지하기 위한 적절한 시스템과 배관(미도시)을 구비한다. 일 예로서, 고진공 펌프(미도시)가 프레임(19)에 장착될 수 있고 적절한 배관을 사용하여 챔버(26) 안의 유입구에 연결되어 소망하는 진공 조건을 챔버 안에 유인하도록 한다. 중앙 챔버(26) 안의 진공 조건은 진공 챔버 안에 존재할 수 있는 매우 낮은 압력을 정확하게 기록할 수 있는 압력 게이지와 같은 적절한 모니터 장치(미도시)와 펌프를 사용하여 콘트롤러(400)에 의해 조절될 수 있다. 바람직한 구현예에서, 기판 이송 장치(34)는 대 기 기판 이송 장치(24)와 실질적으로 유사한 구동 부분(70)과 SCARA 아암(68)을 구비한다. 다른 구현예에서 구동 부분은 프로그 다리 연결부(frog leg linkage) 또는 2 중 대칭 아암 장치와 같은 그 어떤 다른 적절한 이송 아암 장치를 구동할 수도 있다. 진공 기판 이송 장치(34)의 구동 부분(70)은 프레임 또는 후방 부분(14)의 그 어떤 다른 적절한 부재에 고정되게 장착될 수 있다. 구동 부분(70)은 SCARA 아암(68)을 회전시키는 적절한 모터(미도시)를 구비하며, 아암을 신장시키고 수축시키기 위하여 상부 아암 링크(68U), 하부 아암 링크(68L) 및, 단부 작동체(68E)를 관절화시킨다. 구동 부분(70)은 SCARA 아암(68)을 상승시키고 하강시키기 위한 적절한 구동부를 구비할 수도 있다. 콘트롤러(400)는 구동 부분(70)을 작동시켜서 단부 작동체(68E)에 의해서 유지된 기판(S)을 축(Y)을 따라서 개구(32)를 통하여 소망하는 처리 모듈(36)의 안으로 또는 밖으로 움직일 수 있다. 후방 부분(14) 안의 기판 이송 장치(34)의 SCARA 아암(68)은 콘트롤러(400)에 의해서 관절화되어서 단부 작동체(68E)에 의해 유지된 기판(S)을 축(Z1)을 따라서 내측 개구(38)를 통하여 소망하는 중간 챔버(28,30)의 안으로 또는 밖으로 움직인다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 후방 부분 프레임(19)의 전방벽(47)은 2 개의 개구(40)를 가지는데, 하나의 개구는 후방 부분의 2 개 중간 챔버(28,30)들의 각각에 대한 것이다. 각각의 개구(40)는 후방 부분(14)의 외측 개구(32)를 위한 슬롯 밸브(64)와 유사한, 동력화된 슬롯 밸브(72)를 가진다. 슬롯 밸브(72)들은 콘트롤러(400)에 의해서 원격으로 작동된다. 슬롯 밸브(72)들은 개방 위치에서 기판(S)을 개구(40)를 통하여 대응하는 중간 챔버(28,30)와 처리 장치(10)의 대기 정면 부분(12) 사이에서 움직이도록 하는 접근을 제공한다. 기판(S)은 전방 부분(12)의 SCARA 아암(24)을 사용하여 개구(40)를 통해 중간 챔버(28,30)의 안으로 그리고 밖으로 움직이게 된다. SCARA 아암(44)은 회전되고 연장되거나 또는 수축하여 기판(S)을 단부 작동체(44E)상에서 전체적으로 도 1 에 도시된 바와 같은 축(Z2)을 따라서 변위시킨다. 슬롯 밸브(72)가 폐쇄 위치에 있을 때, 개구(40)는 폐쇄된다. 폐쇄된 슬롯 밸브(72)는 실질적으로 공기 밀폐된 시일을 제공하여 처리 장치(10)의 후방 부분(14)의 외측에서 개별의 중간 챔버(28)를 대기로부터 격리시킨다. 슬롯 밸브(72)는 밸브들이 개방되거나 또는 폐쇄된 때를 표시하도록 적절한 신호를 콘트롤러(400)에 보낸다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 후방 부분(14)의 프레임(19) 안에 일체로 형성된 중간 챔버(28,30)가 바람직스럽게는 다수의 교환 가능한 드롭-인(drop-in) 모듈(74-80)들중 하나를 받아들이도록 개방된 상부 및, 저부이다. 다른 구현예들에 있어서, 후방 부분의 프레임은 프레임의 중간 챔버들 각각의 안에 교환 가능한 모듈의 설치를 허용하는 그 어떤 다른 적절한 유형의 통로를 가질 수 있다. 중간 챔버(28,30) 안에 설치된 드롭-인 모듈(74-80)은 프레임(19)의 벽(46,47,52,54,56)으로부터 지지될 수 있다. 예를 들면, 프레임 벽(46,47,52,54,56)은 챔버(28,30) 안에 위치된 모듈(74-80)의 짝을 이루는 플랜지(미도시)를 안착시키도록 각각의 중간 챔버(28,30)의 둘레에 상부의 안착 표면(82,84)를 가질 수 있다. 각각의 드롭-인 모듈(74-80)은 중간 챔버(28,30) 안에 설치되어서 후방 부분(14)의 프레임에 고정되었을 때 프레임(19)과 실질적으로 공기 밀폐의 끼움을 형성한다. 기계 나사(미도 시) 또는 그 어떤 다른 적절한 기계적인 고정구라도 중간 챔버(28,30) 안에 위치된 드롭-인 모듈(74-80)을 프레임(19)에 고정하는데 사용될 수 있다.
도 2 는 후방 부분(14)의 좌측 일체화 중간 챔버(28)의 단면을 도시하며 적재물 잠금 모듈(load lock module; 74)이 그 안에 설치되어 있다. 적재물 잠금 모듈(74)은 수동적인 통과 적재물 잠금부(passive pass-through load lock)이다. 챔버(28) 안에 설치되었을 때, 모듈(74)의 외측 입구 포트(84O)는 전방벽(47) 안의 대응하는 개구(40)와 전체적으로 정렬되며, 내측 포트(84I)는 전체적으로 후방 부분(14)의 내측벽(54)과 대응하는 개구(38)와 정렬된다. 바람직한 구현예에서, 비록 적재물 잠금 모듈이 그 어떤 적절한 수의 지지 선반을 가질 수 있을지라도, 적재물 잠금 모듈(74)은 기판을 적재물 잠금 모듈 안에 지지하기 위한 2 개의 정지 기판지지 선반(86)을 구비한다. 적재물 잠금 모듈(74)은 바람직스럽게는 중앙의 챔버(26)와 실질적으로 같은 진공 조건으로 개략적으로 만들도록 그리고 적재물 잠금부를 전방 부분(12) 안에 존재하는 대기 조건으로 복귀시키도록 모든 적절한 배관(88)과 시스템(90)을 구비한다. 일 예로서, 배관(88)은 중앙 챔버(26)에 진공 조건을 제공하도록 사용된 고진공 펌프(미도시)에 대하여, 유니온(union) 또는 그 어떤 다른 적절한 기계적인 고정구를 사용함으로써, 제거 가능하게 연결된 파이프/튜브(미도시)를 구비할 수 있다. 배관(88)내의 적절한 밸브(미도시)는 적재물 잠금부(74)를 진공 펌프로부터 격리시키도록 사용될 수 있다. 밸브는 콘트롤러(400)에 의해서 원격으로 작동될 수도 있다. 그렇지 않다면 단지 보통의 펌프가 적재물 잠금 모듈(74)의 시스템(90) 안에 구비될 수 있는데, 이러한 펌프는 적재물 잠금을 대충 이루도록 콘트롤러(400)에 의해서 활성화된다. 적재물 잠금부 배관(88)은 콘트롤러(400)에 의한 제어하에, 대기 조건을 적재물 잠금의 안으로 재도입하도록 유입 파이프와 밸브(미도시)를 더 가질 수 있다.
적재물 잠금 모듈(74)은 적재물 잠금부 배선을 처리 장치의 콘트롤러(400)에 연결하도록 커넥터(94)를 가진 적절한 배선(92)을 가진다. 콘트롤러(400)는 적재물 잠금 모듈의 배선(92)을 사용하여 다양한 배관 구성부 및, 시스템에 접근하고 그것을 작동시킬 수 있다. 더욱이, 커넥터(94)를 콘트롤러에 연결할 때, 콘트롤러(400)는 적재물 잠금 모듈(74)의 프로그램 가능한 리이드 온리 메모리(96)(PROM)에 접근할 수 있다. 접근되었을 때, PROM(96)은 신호를 코트롤러(400)에 전송하여 적재물 잠금 모듈(74)이 수동의 통과 적재물 잠금이라는 점을 콘트롤러에 나타낸다. 다른 구현예에 있어서, 처리 장치의 사용자는 후방 부분의 중간 챔버 안의 모듈이 수동의 통과 적재물 잠금 모듈이라는 점을 처리 장치의 콘트롤러에게 나타내도록 적절한 명령을 콘트롤러(400) 안에 입력할 수 있다. 콘트롤러(400)는 기판 처리 장치(10)를 적절하게 작동시키도록 적절한 프로그램을 내부 메모리(미도시)로부터 로딩(loading) 할 수 있다. 예를 들면, 콘트롤러(400)는 중앙의 챔버(26)를 적재물 잠금 모듈(74)을 유지하는 중간 챔버(28)로부터 격리시키도록 슬롯 밸브(66)를 폐쇄시킬 수 있다. 콘트롤러(400)는 대기 조건을 적재물 잠금 모듈(74) 안에 제어 가능하게 도입하며, 다음에 중간 챔버(28)와 대기의 전방 부분(12) 사이에서 외측 슬롯 밸브(72)를 개방한다. 콘트롤러(400)는 대기의 기판 이송 장치(24)를 작동시켜서 SCARA 아암(44)을 적절한 수직의 높이에 연장시키고 전방 부분(12)에 의해 유지 된 FOUP 카세트(22) 안에 기판(S)을 포획한다. SCARA 아암(44) 상에서 단부 작동체(44E)에 의하여 포획된 기판(S)은 축(X1,X2)(도 1)을 따라서 FOUP 카세트(22)로부터 회수되며 축(Z2)을 따라서 개구(40)를 통하여 중간 챔버(28) 안의 수동 적재물 잠금 모듈(74) 안으로 삽입된다 (도 2에서 화살표 A 로 표시된 바와 같음). 중간 챔버(28) 안으로 삽입되기 이전에, 필요하다면, 기판(S)이 SCARA 아암(44)으로써 후방 부분(14)의 외부상에 장착된 기판 정렬기(200)로 이송될 수 있다 (도 1 참조). 기판(S)을 적재물 잠금 모듈(74) 안으로 삽입한 이후에, 콘트롤러(400)는 정지 상태의 지지 선반(86)상의 단부 작동체(44E)에 의해 유지된 기판(S)을 해제시킨다. 단부 작동체에 의해 유지된 기판(S)을 지지 선반(86)으로 적절하게 위치시키기 위하여 콘트롤러(400)는 지지 선반(86)의 3 차원 위치로 프로그램된다. 콘트롤러(400)가 바람직스럽게는 이후에 언급된 과정을 반복하여 제 2 기판(S)을 적재물 잠금 모듈(74)상의 제 2 선반(86)에 배치한다. 콘트롤러(400)는 슬롯 밸브(72)를 폐쇄시킬 수 있어서 적재물 잠금을 전방 단부 부분(12)으로부터 격리시키고 그리고 적재물 잠금을 대강 이루도록 진행될 수 있다. 콘트롤러(400)는, SCARA 아암(44)이 철회되었다는 표시를 콘트롤러(400)가 수신할 때까지 슬롯 밸브(72)의 폐쇄를 방지하고, 그리고 슬롯 밸브(72)가 폐쇄되었다는 표시 이후에는 적재물 잠금(74)을 대충 개시하는 인터록(interlock)과 함께 프로그래밍을 가질 수 있다. 적재물 잠금(74)을 대충 이룬 이후에, 콘트롤러(400)는 내측의 슬롯 밸브(66)를 개방한다 (적재물 잠금이 후방 부분의 중앙 챔버(26) 안에 나타난 것과 실질적으로 같은 진공 조건을 가질 때까지 콘트롤러 안의 인터록은 내측의 슬롯 밸 브 개방을 방지한다). 콘트롤러(400)는 진공 기판 이송 장치(34)의 SCARA 아암(68)을 관절화시켜서 그것의 단부 작동체(68E)를 개구(38)를 통하여 중간의 챔버(28) 안으로 연장시키고 적재물 잠금 모듈(74)의 선반(86)들중 하나의 위에 기판(S)을 포획한다. 기판은 중간 챔버(28)로부터 축(Z1)을 따라서 (도 2 의 화살표(B)에 의해 표시된 바와 같이) 제거되어, SCARA 아암(68)에 의해 처리 모듈(36)의 소망하는 챔버로 이송되고, 개방된 외측 슬롯 밸브(64)를 통하여 처리 모듈 챔버 안으로 배치된다. 외측 슬롯 밸브(64)는 다음에 폐쇄될 수 있고 그리고 기판 처리가 개시될 수 있다. 처리된 기판들은 위에서 주목된 바로부터 실질적으로 역전된 방식으로 처리 모듈(36)로부터 중간 챔버(28) 안의 적재물 잠금 모듈(74)로 (도 2에서 화살표(C)로 표시된 바와 같이) 복귀된다. 후방 부분(14)의 처리 모듈(36)의 수는 몇 개의 기판들이 상이한 처리의 단계들에서 있을 수 있게 한다.
따라서, 진공 기판 이송 장치(14)는 시동 후에 새로운 기판을 처리 모듈(36)로 순차적으로 이송시키고 처리 기판들을 적재물 잠금부(74)로 다시 이송시킨다. 2 개의 처리 기판(S)들이 적재물 잠금 모듈(74)의 지지 선반(86)상에 위치되었을 때, 콘트롤러(400)는 내부 슬롯 밸브(66)를 폐쇄하며 (아암(68)이 수축되었다는 신호를 콘트롤러가 기판 이송 장치(34)로부터 수신할 때까지 콘트롤러 안의 인터록은 밸브의 폐쇄를 방지한다), 그에 의해서 중앙의 챔버(26)는 중간 챔버(28)로부터 격리된다. 다음에 콘트롤러(400)는 대기 조건(atmospheric condition)을 다시 적재물 잠금 모듈(74) 안으로 재 도입시키며 외측 슬롯 밸브(72)를 개방하여 방금 처리된 적재물 잠금부 안의 기판(S)을 대기의 기판 이송 장치(24)로써 제거하는 것을 허용한 다. 처리된 기판들은 다시 SCARA 아암(44)을 사용하여 (도 2에서 화살표(D)로 표시된 바와 같이) 적재물 잠금부로부터 제거되어 FOUP 카세트(22)로 복귀된다. 전체적인 공정은 다음에 새로운 기판과 함께 반복될 수 있다.
도 3 은 후방 부분(14)의 우측의 일체화된 중간 챔버(30)의 단면을 도시하는데 능동의 통과 적재물 잠금 모듈(76)이 그 안에 장착되어 있다. 능동의 통과 적재물 잠금 모듈(76)은 수동의 통과 적재물 잠금 모듈(74)과 상호 교환될 수 있으며, 각각은 장치(10)의 후방 부분(14)에 일체화된 좌측 또는 우측의 중간 챔버(28,30) 안에 설치될 수 있다. 능동의 통과 적재물 잠금 모듈(76)은 단지 예를 들기 위한 목적으로 우측 중간 챔버(30) 안에 설치된 것으로 도시되어 있다. 도 3 에 도시된 능동의 통과 적재물 잠금부(76)는, 아래에 달리 지적된 것을 제외하면 도 2 에 도시되고 위에서 설명된 바와 같은 수동의 적재물 잠금 모듈(74)과 실질적으로 유사하다. 도 2 및, 도 3에서 모듈(74,76)의 유사한 특징들은 같은 번호로 표시된다. 능동의 적재물 잠금 모듈(76)이 바람직스럽게는 하나의 정지 상태인 기판 지지 선반(96)과 가동의 기판 지지 선반(98)을 가진다. 다른 구현예들에서, 능동의 적재물 잠금 모듈은 그 어떤 적절한 수의 정지 상태 선반들을 그 안에 가질 수 있다. 가동의 지지 선반(98)은 연결용 샤프트(102)에 의해서 구동 유니트(100)에 연결될 수 있으며 이것은 도 3에서 화살표(E)에 의해 표시된 바와 같이 적재물 잠금 모듈(76) 안에서 가동의 선반을 위와 아래로 움직인다. 구동 유니트(100)는 모듈(76)의 저부(106)에 장착된 유압 또는 공압 동력 메카니즘을 구비할 수 있는데, 이것은 가압되었을 때 샤프트(102)를 위로 그리고 아래로 움직인다. 이와는 달리, 구동 유니 트는 피니언 기어를 회전시키는 전기 모터일 수 있어서 피니언 기어는 다시 가동의 선반 지지용 샤프트에 연결된 랙(rack)을 움직일 수 있다. 콘트롤러(400)는 선반(98)을 위와 아래로 움직이기 위한 구동 유니트(100)를 작동시키는 프로그램 명령을 구비한다. 콘트롤러(400)는 연결된 배선(92A)을 통하여 구동 유니트(100)로 명령을 전달한다. 능동의 적재물 잠금 모듈(76)이 바람직스럽게는 모듈의 저부(106)에 장착된 냉각 플레이트(104)를 구비한다. 냉각 플레이트(104)는 하나 또는 그 이상의 냉각 통로(미도시)를 구비할 수 있어서 그것을 통하여 냉각 유체가 소망하는 바에 따라서 냉각 플레이트의 평균 온도를 제어하도록 순환된다. 다른 구현예들에서, 냉각 플레이트의 온도는 라디에이터 핀, 냉각 팬, 프레임으로의 전도 또는 그것들의 결합과 같은 그 어떤 다른 적절한 수단에 의해서도 제어될 수 있다. 냉각 플레이트(104)는 가동의 선반(98)상에 배치된 처리된 기판을 냉각시키는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 처리된 기판(S)은 수동의 적재물 잠금 모듈(74)을 참조하여 이전에 설명된 바와 같이 SCARA 아암(68)을 사용하여 적재물 잠금 모듈(76) 안으로 삽입될 수 있다. 기판(S)은 단부 작동체(68E)에 의해서 능동의 적재물 잠금 모듈(76)의 가동 선반(98)상에 배치될 수 있다 (도 3 참조). 가동의 선반(98)은 냉각 플레이트(104) 상에 안착되도록 내려질 수 있는데, 냉각 플레이트는 선반(98)상의 기판(S)의 온도보다 낮은 소망하는 온도에서 유지된다. 알루미늄 합금 또는 강철과 같은, 적절한 열적으로 전도성이 있는 재료로 만들어진 선반(98)은 선반상의 기판(S)과 냉각 플레이트(104) 사이에서 열적인 전도가 가능하게 한다. 기판(S)은 열적 플레이트의 냉각 성능에 기초하여 기판 온도를 소망하는 레벨로 감소시키기에 충분한 시간의 소정 기간동안 냉각된다. 냉각 시간은 적재물 잠금 모듈을 진공 챔버(26)로부터 격리시켜서 낮은 압력의 개스를 냉각 플레이트(104)와 가동의 선반(98) 사이에서 도입하여 그 사이에 전도를 향상시킴으로써 감소될 수 있다. 기판(S)이 냉각된 이후에, 가동의 선반(98)이 상승되고, 적재물 잠금 모듈이 대기로 배출되고, 외측 밸브(73)가 개방되고, 기판(S)은 FOUP 카세트(22)(도 1 참조)로 이송되도록 대기의 기판 이송 장치(24)로써 제거된다. (도 1 참조).
도 4 는 후방 부분(14)의 좌측 일체화 챔버(28)의 다른 단면도를 도시한다. 이러한 경우에, 일괄 적재물 잠금 모듈(78)이 그 안에 장착되어 있다. 일괄 적재물 잠금 모듈(78)은 수동 또는 능동 적재물 잠금 모듈(74,76)(도 2 및, 도 3 참조)과 교환 가능하며 좌측 또는 우측의 중간 챔버(28,30) 안에 설치될 수 있다. 일괄 적재물 잠금 모듈(78)은 단지 예를 들기 위한 목적으로 좌측 챔버(28) 안에 장착된 것으로 도 4 에 도시되어 있다. 아래에서 다르게 설명되는 것을 제외하고, 일괄 적재물 잠금 모듈(78)은 도 2 및, 도 3에서 능동 및, 수동 적재물 잠금 모듈(74,76)에 대하여 유사한 참조 번호를 가진 모듈과 함께 실질적으로 유사하다. 일괄 적재물 잠금 모듈(78)은 후방 부분(14)의 중앙 챔버(26) 안의 진공 조건과 대기 조건 사이에서 중간 챔버(28) 내측의 조건을 순환시키도록 모든 적절한 배관(88B) 및, 시스템(90B)을 가진다. 모듈(78)은 콘트롤러(400)를 모듈 PROM(96B)에 연결시키도록 커넥터(94B)와 함께 적절한 배선(92B)을 가지는데, 이것은 챔버 안에 설치된 모듈이 일괄 적재물 잠금 모듈이라는 것을 콘트롤러에 신호한다. 바람직한 구현예에서, 일괄 적재물 잠금 모듈이 그 어떤 다른 적절한 수의 지지 선반들을 가질 수 있 을지라도 일괄 적재물 잠금 모듈(78)은 약 26 개의 기판 지지 선반(110)을 가진다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 지지 선반(110)은 가동의 샤프트(112)에 고정되게 장착된다. 샤프트(112)는 샤프트(112)를 움직일 수 있는 구동 메카니즘(114)에 연결되고, 따라서 선반(110)을 화살표 F 로 표시된 바와 같이 모듈(78)에 대하여 위와 아래로 움직일 수 있다. 구동 메카니즘(114)은, 예를 들면 공압으로 또는 유압으로 동력화된 피스톤이거나 또는 전기적인 기어 구동과 같은, 선반(110)을 지지하는 샤프트(112)를 상승시키고 하강시키기 위한 그 어떤 적절한 메카니즘일 수 있다. 프레임(19) 안의 외측과 내측 개구(40,38)의 크기는 대기의 기판 이송 장치(24)와 진공 이송 장치(34)의 단부 작동체(44E,68E)가 일괄 적재물 잠금 모듈(78) 안의 26 개 선반(110)의 일부로 접근할 수 있게 한다. 따라서, 콘트롤러(400)는 선반(110)을 위와 아래로 움직이도록 프로그램되어서 기판 이송 장치(24,34)들이 프레임 안의 개구(40,38)를 통하여 모든 선반(110)들에 접근할 수 있게 한다. 일 예로서, 새로운 기판(S)을 일괄 적재물 잠금 모듈(78)의 안으로 로딩하였을 때, 지지 선반(110)은 상부 선반들중 일부가 개구(40)를 통하여 접근될 수 있는 상태에서 처음에는 아래 위치에 있을 수 있다. 외측 슬롯 밸브(72)는 개방되고 내측 슬롯 밸브(66)는 폐쇄된다. 대기의 기판 이송 장치(44)는 접근 가능한 선반(110)상의 기판(S)을 프레임(19) 안의 개구(40)를 통하여 그리고 모듈(78) 안의 개구(840'')를 통하여 순차적으로 로딩한다(도 4에서 화살표 A'' 로 표시된 바와 같음). 선반(110)들은 다음에 상승되어서 이송 장치가 프레임(18) 안의 개구(40) 내에 있는 이전에 접근 불가능했던 선반에 접근할 수 있게 한다. 기판 로딩 작동은 기판들 이 이제 접근 가능한 선반(110)상에 배치된 상태에서 계속될 수 있다. 모든 26 개의 선반들(110)과 모듈(78)들이 기판으로 로딩될때까지 상기의 단계들은 반복될 수 있다. 다음에 외측 슬롯 밸브(72)는 폐쇄되어서 일괄의 적재물 잠금부(78)를 대기의 조건으로부터 격리시킨다. 다음에 적재물 잠금은 중앙 챔버(26) 안에서 진공의 조건으로 대충 이루어질 수 있다. 새로운 기판(S)들과 적재물 잠금 모듈(78)은 적재 과정과 실질적으로 유사한 방식으로 중앙의 챔버(26) 안으로 이동된다. 내측의 슬롯 밸브(66)가 개방되어서 진공 기판 이송 장치(34)는 도 4에서 화살표(B'')로 표시된 바와 같이 개구(38)를 통하여 접근 가능한 선반(110)들로부터 기판을 순차적으로 제거한다. 선반(110)들은 구동 유니트(114)에 의해서 점증적으로 하강하여 부가적인 선반(110)들을 개구(38)를 통하여 노출시킨다. 상기 과정은 모든 기판들이 적재물 잠금 모듈(78)로부터 제거될 때까지 반복된다. 처리된 기판들을 가진 일괄 적재물 잠금(78)의 로딩 및, 언로딩은 실질적으로 같은 방식으로 수행되는데, 예외적으로 처리 기판들은 처음에 후방 부분(14)으로부터 모듈(78) 안으로 로딩되고 적재물 잠금부를 외측 개구(40)를 통하여 전방 부분(12)(도 1 참조)으로 배출시킨 이후에 언로딩된다. 처리 기판을 일괄 적재물 잠금 모듈(78)로부터 제거하기 이전에, 적재물 잠금부가 대기로 배출된 이후에 적재물 잠금 모듈(78)을 정화시킴으로써 적재물 잠금부가 처리된 기판들의 일괄 냉각을 위해 사용될 수 있다.
도 5 는 후방 부분(14)의 좌측 일체화 챔버(28)의 다른 단면도를 도시하는데, 능동의 히터 모듈(80)이 좌측 챔버 안에 장착되어 있다. 능동의 히터 모듈(80)은 수동 적재물 잠금 모듈(24), 능동 적재물 잠금 모듈(76), 또는 일괄 적재물 잠 금 모듈(78)과 상호 교환될 수 있으며, 후방 부분(14)의 좌측 또는 우측의 일체화 챔버(28,30)들의 한 곳에 설치될 수 있다. 히터 모듈(80)은 단지 예를 들기 위한 목적으로 좌측 챔버(28) 안에 장착된 것으로 도시되어 있다. 도 5에서 도시된 바와 같이, 능동의 히터 모듈(80)은 하나의 개구(118)를 가질 수 있는데, 이것은 모듈이 챔버 안에 들어갔을 때 후방 부분의 중앙 챔버(26) 안으로 중간 챔버(26)의 일체화 개구(38)와 일치한다. 능동의 히터 모듈(38)은 적재물 잠금으로서 작동 가능하지 않을 수 있다. 따라서, 능동의 히터 모듈(80)이 후방 부분(14)의 일체화 챔버(28,30)들중 하나의 안에 로딩되었을 때, 적재물 잠금(예를 들면, 수동 적재물 잠금, 능동 적재물 잠금, 일괄의 적재물 잠금) 모듈(74-78)이 바람직스럽게는 다른 일체화 챔버(28,30) 안에 설치된다. 이것은 하나의 중간 챔버(28,30)를 통하여 전방과 후방 부분들(12,14) 사이에서 (도 1 참조) 기판이 이송될 수 있게 한다. 히터 모듈(80)은 샤프트(120)에 의해 구동 부분(122)에 연결된 가동의 기판 지지 선반(116)을 가진다. 구동 부분(122)은 모듈(80)의 저부(132)에 장착될 수 있으며 도 5에서 화살표(G)로 표시된 바와 같이 샤프트(116)를 위와 아래로 움직일 수 있다. 구동 부분(122)은 샤프트를 위와 아래로 움직이도록 샤프트(120)에 연결된, 유압으로, 또는 공압으로 동력화된 침목(poppet, 미도시) 또는 이와는 달리 전기적인 기어 구동부를 구비할 수 있다. 바람직한 구현예에 있어서, 히터 모듈(80)은 모듈의 저부(132)상에 바람직스럽게 배치된 가열 플레이트(124)를 가진다. 가열 플레이트는 예를 들면 전기적으로 저항성이 있는 가열 요소와 같은 히터(미도시)를 구비할 수 있으며, 이것은 플레이트(124)에 분포되어서 실질적으로 균일한 온도 분포를 플레이트 위에 제공한다. 다른 구현예들에서 가열 모듈은 기판(S)을 지지 선반상에서 가열하도록 가열 램프 또는 그 어떤 다른 적절한 가열 장치라도 구비할 수 있다. 가열 모듈(80)은 구동 메카니즘(122)과 가열 플레이트(124)의 작동을 제어하도록 콘트롤러(400)를 모듈(80)에 연결시키는, 커넥터(128)에서 종료되는 적절한 배선(130)을 구비한다. 모듈(80)이 바람직스럽게는 적절한 신호를 배선(130)을 통하여 콘트롤러(400)에 보내는 PROM(126) 프로그램을 가지는데, 상기 신호는 좌측 챔버 안의 모듈이 능동의 히터 모듈(80) 이라는 것을 콘트롤러에 표시한다. 신호에 응답하여, 콘트롤러는 후방 부분의 좌측 중간 챔버(28) 안에서 히터 모듈(80)과 함께 기판 처리 장치(10)를 작동시키기 위한 프로그래밍을 포함하는 명령을 로딩할 수 있다. 일 예로서, 콘트롤러(400)는 이전에 설명된 바와 같이 우측 중간 챔버(30)(도 1 및, 도 3 참조) 안에 설치된 적재물 잠금 모듈(76)을 통하여 전방 부분(12)상의 카세트(22)로부터 후방 부분(14)으로 새로운 기판(S)을 로딩할 수 있다. 기판 처리 포로토콜(protocol)이 기판의 예열을 채용하거나, 또는 사후 처리 가열 소킹(post process heat soaking)을 채용하는 경우에, 기판(S)은 진공 기판 이송 장치(34)를 사용하여 챔버(28) 안의 가열 모듈(80) 안으로 움직인다. 가열 모듈(80)은 한번에 하나의 기판을 가열한다. 기판(S)은 (도 5에서 화살표 C''' 로 표시된 바와 같이) 기판 이송 장치(34)의 단부 작동체(68E)에 의해서 개구(38)를 통하여 모듈(80)의 안으로 배치되며 가동의 기판 선반(116) 상에 배치된다. 선반(116)은 처음에 도 5 에 도시된 바와 같이 위의 위치에 있다. 선반(116) 위에 가열되지 않은 기판(S)이 있으면서, 콘트롤러(400)는 슬롯 밸브(66)를 폐쇄시켜서 챔버(28)를 중앙의 챔버(26)로부터 격리시킨다. 콘트롤러(400)는 구동 메카니즘(122)을 작동시켜서 선반(116)을 낮춤으로써 선반(116)이 가열 플레이트(124)와 접촉하는 위치로 가게 하는데, 그에 의해서 기판(S)과 가열 플레이트 사이에 열전도의 경로가 형성된다. 가열 모듈(80)에는 가열 플레이트(124)와 선반(116) 사이에 소량의 매우 낮은 압력 개스를 도입시키기 위한 적절한 배관(미도시)이 제공될 수 있어서 그 사이에서 열전도를 향상시킨다. 콘트롤러(400)는 가열 플레이트(116) 안의 가열 요소들을 활성화시켜서 기판(S)의 온도를 소망하는 시간의 기간동안 상승시킨다. 다음에 선반(116)은 콘트롤러(400)에 의해서 상승될 수 있으며, 슬롯 밸브(66)는 개방되어서 진공 기판 이송 장치(34)가 단부 작동체(68E)로써 기판(S)을 포획하도록 접근하는 것을 허용하며, (도 5에서 화살표 B''' 로 표시된 바와 같이) 기판(S)을 개구(38)를 통하여 가열 모듈(80)로부터 회수한다. 기판(S)은 다음에 다른 처리를 위해서 처리 모듈(36)들중 하나로 이송될 수 있거나, 또는 후방 부분(14)으로부터 제거되기 위하여 우측 챔버(30) 안의 적재물 잠금부로 이송되고 FOUP 카세트(22)로 복귀된다.
기판 처리 장치의 사용자가 교환 가능한 드롭-인 모듈(74-80)들중 하나를 장치(10)의 후방 부분(14)의 일체화된 중간 챔버(28,30)들중 어느 하나의 안에 설치하기 위하여 선택할 수 있다는 점은 본원 발명의 범위내에 속한다. 사용자는 같은 종류의 모듈(74-80)을 양쪽 챔버(28,30) 안에 설치하도록 선택할 수 있거나, 또는 각각의 챔버(28,30) 안으로 설치하도록 상이한 모듈(74,80)을 선택할 수 있다. 예를 들면, 사용자는 좌측과 우측 챔버(28,30) 양쪽에 설치되도록 수동의 적재물 잠 금 모듈(74)을 선택할 수 있다. 이와는 달리, 사용자가 수동의 적재물 잠금 모듈(74)을 좌측 또는 우측의 챔버(28,30) 안에 설치하도록 선택할 수 있고, 능동의 적재물 잠금 모듈(76) 또는 일괄 적재물 잠금 모듈(78) 또는 히터 모듈(80)을 다른 챔버(28,30) 안에 설치하도록 선택할 수 있다. 사용자는 기판 처리 장치(10)에 소망하는 성능 특성을 제공하기 위하여 소망하는 교환 가능 드롭-인 모듈(74-80)을 선택한다. 처리 장치에서 많은 처리량이 소망되는 경우에, 수동의 적재물 잠금 모듈(74)은 모두 중간 챔버(28,30) 안에 설치될 수 있다. 이것은 기판 처리 장치(10)가 시간당 약 150 또는 그 이상의 기판의 처리량을 발생시킬 있게 하거나, 또는 하나의 수동 적재물 잠금 모듈을 가지는 구성에 대하여 시간당 약 75 또는 그 이상의 기판을 발생시킬 수 있게 한다. 기판 냉각이 소망되는 경우에, 능동의 적재물 잠금 모듈(76)은 양쪽 챔버(28,30) 안에 설치될 수 있는데, 이것은 냉각과 함께 시간당 약 120 또는 그 이상의 기판들의 처리량을 제공할 수 있거나, 또는 능동의 적재물 잠금 모듈이 하나의 챔버(28,30) 안에 설치되어 있다면 시간당 약 60 또는 그 이상의 처리량을 제공할 수 있다. 처리된 기판의 일괄 펌프다운(pumpdown)이 소망된다면, 일괄 적재물 잠금 모듈(78)이 하나 또는 양쪽의 챔버(28,30) 안에 설치될 수 있다. 기판 예열 또는 사후 가열이 소망되는 경우에, 히터 모듈(80)이 선택되어 처리 장치(10)의 좌측 또는 우측 챔버(28,30) 안에 설치된다.
본 발명은 일체화된 적재물 잠금 챔버(28,30)와 함께 챔버 프레임(19)을 가진 처리 장치(10)를 제공한다. 더욱이, 장치(10)의 일체화된 적재물 잠금 챔버(28,30)는 장치의 구성을 소망하는 성능 특성에 맞추도록 챔버(28,30) 안에 드 롭-인 히터 모듈(80)을 설치함으로써, 또는 다수의 상이한 교환 가능 드롭-인 모듈(74-78)들중 하나를 설치함으로써 독립적으로 구성될 수 있다. 대조적으로, 선행 기술의 처리 장치는 진공 챔버의 프레임에 근접하게 위치되지만 그것의 일부가 아닌 (즉, 일체화되지 않은) 외부의 적재물 잠금부를 가지는 것에 의해서만 모듈화된 성능을 제공한다. 따라서, 선행 기술의 장치는 필연적으로, 본 발명의 일체화된 적재물 잠금 챔버(28,30)를 가진 장치(10)보다 현저하게 큰 영향 범위를 가진다. 더욱이, 독립적인 적재물-잠금 챔버들과 진공 챔버들을 제조하는 비용도 (분리된 독립적인 챔버를 제조하는데 필요한 부가적인 재료 및, 노력에 기인하여) 본원 발명에서와 같은 일체화된 적재물-잠금 및, 진공 챔버(28,30,26)를 가진 단일 프레임(19)을 제조하는 비용보다 크다. 처리 장치(10)의 보다 작은 영향 범위는 많은 수의 장치들이 주어진 기판 제조 공장안에 설치될 수 있게 하고, 장치당 값싼 비용과 관련하여, 선행 기술의 장치에 비교하여 기판 제조에 있어서 현저한 비용상의 장점을 제공한다.
상기의 설명들은 단지 본 발명을 예시한다는 점이 이해되어야 한다. 다양한 변형 및, 수정예들이 본 발명으로부터 이탈함이 없이 당업자들에게 가능할 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구 범위에 속하는 모든 그러한 변형, 수정예 및, 균등예들을 포괄하도록 의도된다.
본 발명은 반도체 웨이퍼등의 기판 처리 작업 분야에서 이용될 수 있다.

Claims (19)

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  10. 기판을 제 1 일체화 챔버(26)와 프레임(19)의 외부 사이에서 이송시키기 위한 외측 기판 이송 개구들을 가진 제 1 일체화 챔버(26)를 한정하는 프레임(19)으로서, 프레임은 그 안에 형성된 적어도 하나의 제 2 일체화 챔버(28)를 가지고, 프레임 안의 제 2 일체화 챔버는 기판을 프레임의 제 1 일체화 챔버와 제 2 일체화 챔버 사이에서 이송시키도록 프레임의 내측 기판 이송 개구를 통하여 제 1 일체화 챔버와 소통되는, 프레임(19);
    프레임(19)의 외부에 연결되고, 외측 개구들중 적어도 하나를 통하여 프레임의 제 1 일체화 챔버와 소통되는, 적어도 하나의 처리 모듈(36);
    프레임의 제 1 일체화 챔버와 처리 모듈(36) 사이에서 기판을 이송시키도록 프레임에 연결된 기판 이송 장치(34); 및,
    프레임(19)에 제거 가능하게 연결되고, 프레임의 제 2 일체화 챔버(28) 안에 위치되며, 기판 처리 장치의 미리 결정된 작동에 대응하기 위하여 상이한 구성들을 가진 상이한 교환 가능 모듈들로부터 선택될 수 있는, 미리 결정된 교환 가능 모듈;을 구비하는 기판 처리 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    프레임(19)의 제 2 일체화 챔버(28) 안의 미리 결정된 교환 가능 모듈은 수동 적재물 잠금 모듈, 능동 적재물 잠금 모듈, 일괄 적재물 잠금 모듈, 또는 능동 히터 모듈중 적어도 하나인, 기판 처리 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    기판 이송 장치는, 기판을 내측의 기판 이송 개구를 통하여 프레임의 제 1 일체화 챔버(26)와 제 2 일체화 챔버(28) 사이에서 그리고 외측 개구를 통하여 제 1 일체화 챔버와 처리 챔버(processing chamber) 사이에서 이송시키도록, 프레임의 제 1 일체화 챔버 안에 적어도 부분적으로 배치된, 기판 처리 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    프레임은 그 안에 형성된 제 3 일체화 챔버(30)를 가지고, 제 3 일체화 챔버는 프레임에 제거 가능하게 장착된 미리 결정된 다른 교환 가능 모듈을 유지하고, 제 2 일체화 챔버(28) 안의 교환 가능 모듈은 제 3 일체화 챔버 안의 교환 가능 모듈로부터 독립적으로 프레임에 장착되는, 기판 처리 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    프레임의 제 2 일체화 챔버(28) 및 제 3 일체화 챔버(30)는 나란하고, 기판 이송 장치는 기판을 제 1 일체화 챔버(26)와 제 2 일체화 챔버 사이에서 그리고 프레임의 제 1 일체화 챔버와 제 3 일체화 챔버 사이에서 이송하도록 프레임 안에 위치되는, 기판 처리 장치.
  15. 제 1 일체화 챔버(26)와 프레임 외측의 처리 모듈 사이에서 기판을 이송시키기 위한 외측의 기판 이송 개구를 가진 제 1 일체화 챔버를 한정하는 프레임(19)을 장치에 제공하는 단계로서, 프레임은 프레임 안의 내측 기판 이송 개구를 통하여 제 1 일체화 챔버와 소통하고 프레임(19) 안에 형성되어 있는 제 2 일체화 챔버(28)를 가지는, 단계;
    기판 이송 장치의 미리 결정된 작동 조건에 따라서, 수동 적재물 잠금 모듈, 능동 적재물 잠금 모듈, 일괄 적재물 잠금 모듈 및, 능동 히터 모듈중 적어도 하나로부터 미리 결정된 교환 가능 모듈을 선택하는 단계; 및,
    선택된 미리 결정된 교환 가능 모듈을 프레임의 제 2 일체화 챔버 안에 설치하는 단계;를 구비하는, 기판 처리 장치를 구성하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    프레임은 그 안에 형성된 제 3 일체화 챔버(30)를 가지고, 제 3 일체화 챔버는 제 2 일체화 챔버(28)와 나란히 배치된, 기판 처리 장치를 구성하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    수동 적재물 잠금 모듈, 능동 적재물 잠금 모듈, 일괄 적재물 잠금 모듈 및, 능동의 히터 모듈중 적어도 하나로부터 다른 미리 결정된 교환 가능 모듈을 선택하는 단계 및, 프레임(19)의 제 2 일체화 챔버(28) 안에 설치된 미리 결정된 교환 가능 모듈로부터 독립적으로 프레임의 제 3 일체화 챔버(30) 안에 선택된 모듈을 설치하는 단계;를 더 구비하는, 기판 처리 장치를 구성하는 방법.
  18. 진공 챔버(26)를 형성하는 프레임(19)을 가진 진공 부분(14), 진공 챔버(26)와 소통하도록 진공 부분(14)에 연결된 적어도 하나의 처리 모듈(36) 및, 진공 챔버와 처리 모듈 사이에서 기판을 움직이도록 프레임(19)에 연결된 기판 이송 장치(34)를 구비하는 기판 처리 장치로서,
    진공 챔버 안에 유지된 진공 대기와 진공 부분 외측의 상이한 대기 사이에서 기판을 천이(transition)시키도록 진공 부분과 일체화된 적어도 하나의 적재물 잠금 챔버(28,30)를 형성하는 진공 부분의 프레임을 구비하여 향상되고, 진공 부분에 일체화된 적어도 하나의 적재물 잠금 챔버는 수동 통과 적재물 잠금 구성, 능동 통과 적재물 잠금 구성, 일괄 적재물 잠금 구성, 또는 기판 열 교환 챔버 구성을 구비하는 다수의 미리 결정된 구성으로부터 선택될 수 있는 구성을 가지고, 미리 결정된 교환 가능 모듈은 적어도 하나의 적재물 잠금 챔버의 선택 가능한 구성을 이루기 위하여 적어도 하나의 적재물 잠금 챔버내에 위치되고 프레임에 제거 가능하게 연결되는, 기판 처리 장치.
  19. 삭제
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