KR101563380B1 - 웨이퍼 캐리어 드라이브 장치 및 이를 동작시키는 방법 - Google Patents

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Abstract

드라이브 레일은 드라이브 레일의 길이를 따라 연장되는 외부 드라이브 표면 및 실링된 내부 캐비티를 포함한다. 제 1 자기 부재는 외부 드라이브 표면의 정반대에 있는 내부 캐비티의 표면에 인접하게 내부 캐비티 내에 배치된다. 드라이브 메커니즘은 제 1 자기 부재와 연결되게 내부 캐비티 내에 배치되고, 드라이브 레일의 길이를 따라 내부 캐비티 내에서 제 1 자기 부재를 이동시키도록 구성되어서, 제 1 자기 부재가 외부 드라이브 표면의 정반대에 있게 된다. 제 1 자기 부재는 외부 드라이브 표면에 인접하게 배치된 웨이퍼 캐리어에 외부 드라이브 표면을 통해 자기적으로 커플링되도록 구성된다. 드라이브 레일에 따르는 내부 캐비티 내의 제 1 자기 부재의 이동은 외부 드라이브 표면을 따르는 웨이퍼 캐리어의 대응하는 이동을 야기한다.

Description

웨이퍼 캐리어 드라이브 장치 및 이를 동작시키는 방법{WAFER CARRIER DRIVE APPARATUS AND METHOD FOR OPERATING THE SAME}
집적 회로, 메모리 셀 등과 같은 반도체 디바이스의 제작에 있어서, 반도체 웨이퍼 상에 피처를 정의하도록 일련의 제조 동작이 수행된다. 반도체 웨이퍼는 실리콘 기판 상에 정의된 멀티-레벨 구조 형태의 집적 회로 디바이스를 포함한다. 기판 레벨에서, 확산 영역을 갖는 트랜지스터 디바이스가 형성된다. 후속 레벨에서, 상호접속 금속화 라인이 패터닝되고 트랜지스터 디바이스에 전기적으로 접속되어, 원하는 집적 회로 디바이스를 정의한다. 또한, 패터닝된 전도성 층은 유전체 재료에 의해 다른 전도성 층으로부터 절연된다.
반도체 웨이퍼 상에 피처를 정의하는 일련의 제조 동작은 수개의 웨이퍼 습식 프로세싱 동작을 포함할 수 있다. 예를 들어, 그 중에서도, 웨이퍼 상에 재료를 전기도금하고, 이 웨이퍼로부터 재료를 화학적으로 에칭하며, 웨이퍼를 세정 (린스 및 건조) 하도록 몇몇 웨이퍼 습식 프로세싱 동작이 수행될 수도 있다. 일정한 웨이퍼 습식 프로세싱 동작 중에, 다양한 프로세싱 모듈을 통해 웨이퍼를 이동시키는 것이 필요할 수도 있는데, 이 모듈 각각 안에서 다양한 습식 프로세싱 동작이 웨이퍼에 대해 수행될 수도 있다. 웨이퍼를 프로세싱하는데 이용되는 화학물질의 일부가 일정한 재료, 특히 금속에 대해 공격적이기 때문에, 웨이퍼에 손상을 야기할 수 있는 금속성 잔류물/미립자 생성물을 피하면서 웨이퍼 이동을 제공하는 웨이퍼 이동 메커니즘을 고려하는 것이 중요하다.
일 실시형태에서, 반도체 웨이퍼 캐리어 드라이브 장치가 개시된다. 이 장치는 내부 캐비티 및 외부 드라이브 표면을 갖는 드라이브 레일을 포함한다. 내부 캐비티는 실링 (seal) 된다. 외부 드라이브 표면은 드라이브 레일의 길이를 따라 연장된다. 이 장치는 내부 캐비티 내에 배치된 제 1 자기 부재를 더 포함한다. 제 1 자기 부재는 외부 드라이브 표면의 정반대에 있는 내부 캐비티의 표면에 인접하게 배치된다. 이 장치는 제 1 자기 부재와 연결되게 내부 캐비티 내에 배치된 드라이브 메커니즘을 더 포함한다. 드라이브 메커니즘은, 드라이브 레일의 길이를 따라 이동하는 경우에 제 1 자기 부재가 외부 드라이브 표면의 정반대에 있도록, 드라이브 레일의 길이를 따라 내부 캐비티 내에서 제 1 자기 부재를 이동시키도록 구성된다. 제 1 자기 부재는 외부 드라이브 표면에 인접하게 배치된 웨이퍼 캐리어에 외부 드라이브 표면을 통해 자기적으로 커플링되도록 구성되어서, 제 1 자기 부재의 이동이 외부 드라이브 표면을 따르는 웨이퍼 캐리어의 대응하는 이동을 야기한다.
다른 실시형태에서, 반도체 웨이퍼의 선형 이동 (linear translation) 을 위한 시스템이 개시된다. 이 시스템은 내부 캐비티 및 외부 드라이브 표면을 갖는 드라이브 레일을 포함한다. 내부 캐비티는 실링된다. 외부 드라이브 표면은 드라이브 레일의 길이를 따라 연장된다. 이 시스템은 내부 캐비티 내에 배치된 제 1 자기 부재를 더 포함한다. 제 1 자기 부재는 또한 외부 드라이브 표면의 정반대에 있는 내부 캐비티의 표면에 인접하게 배치된다. 제 1 자기 부재는 드라이브 레일의 길이를 따라 내부 캐비티 내에서 제어되는 방식으로 이동하게 구성된다. 이 시스템은 실질적으로 수평 방향으로 반도체 웨이퍼를 홀딩하도록 구성된 웨이퍼 캐리어를 더 포함한다. 이 시스템은 캡슐화 하우징 내에 배치된 제 2 자기 부재를 더 포함한다. 캡슐화 하우징은 웨이퍼 캐리어에 부착된다. 제 1 및 제 2 자기 부재는, 캡슐화 하우징이 외부 드라이브 표면에 인접하게 배치되는 경우에 캡슐화 하우징 및 외부 드라이브 표면을 통해 서로 자기적으로 커플링되도록 구성된다. 따라서, 제 1 자기 부재와 제 2 자기 부재 사이의 자기 커플링에 의해, 제 1 자기 부재의 이동은 캡슐화 하우징 및 이 캡슐화 하우징에 부착된 웨이퍼 캐리어의 대응하는 이동을 야기한다.
다른 실시형태에서, 반도체 웨이퍼 캐리어를 드라이브하는 방법이 개시된다. 이 방법은, 실링된 드라이브 레일의 내부 캐비티 내에 제 1 자기 부재를 위치시켜서, 제 1 자기 부재가 드라이브 레일의 드라이브 면에 근접하게 위치하는 동작을 포함한다. 드라이브 레일의 드라이브 면의 외부는 드라이브 표면을 형성한다. 이 방법은, 드라이브 레일의 드라이브 표면에 인접하게 캡슐화 하우징 내에 제 2 자기 부재를 위치시키는 동작을 포함한다. 캡슐화 하우징은 웨이퍼 캐리어에 부착된다. 드라이브 표면에 인접하게 제 2 자기 부재를 위치시킴으로써, 제 2 자기 부재는 제 1 자기 부재와의 자기 커플링을 확립한다. 이 방법은, 드라이브 면을 따라 실링된 드라이브 레일 내에서 선형 방향으로 제 1 자기 부재를 이동시켜서, 제 1 자기 부재와 제 2 자기 부재 사이의 자기 커플링이 캡슐화 하우징으로 하여금 드라이브 레일의 드라이브 표면을 따라 이동하게 하는 동작을 더 포함한다. 드라이브 레일의 드라이브 표면을 따르는 캡슐화 하우징의 이동은 웨이퍼 캐리어가 드라이브 레일로 인덱스된 선형 경로를 따라 이동하게 한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 반도체 웨이퍼 드라이브 장치를 도시한 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 도 1 에서 식별된 것과 같은 웨이퍼 드라이브 장치의 수직 단면도 A-A 를 도시한 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 드라이브 레일의 등각도를 도시한 도면이다.
도 4a 는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 드라이브 레일과 인터페이싱된 드라이브 핸들의 수직 단면도를 도시한 도면이다.
도 4b 는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 핸들 자석에 자기적으로 커플링된 드라이브 자석의 수평 단면도를 도시한 도면이다.
도 5a 는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 가이드 레일의 등각도를 도시한 도면이다.
도 5b 는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 가이드 레일과 인터페이싱된 가이드 지지체의 수직 단면도를 도시한 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 텐셔닝 가이드 레일과 인터페이싱된 텐셔닝 가이드 지지체의 수직 단면도를 도시한 도면이다.
도 7a 는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 본 명세서에서 설명된 웨이퍼 드라이브 장치를 기반으로 하는 웨이퍼의 선형 이동을 위한 시스템을 통합하는 웨이퍼 습식 프로세싱 챔버를 도시한 도면이다.
도 7b 는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 프로세싱 헤드 밑에 위치한 웨이퍼 캐리어를 갖춘 챔버의 수직 단면도를 도시한 도면이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 반도체 웨이퍼 캐리어를 드라이브하는 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.
상세한 설명
다음의 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 수많은 구체적인 세부 사항이 개시된다. 그러나, 이들 구체적인 세부 사항의 일부 또는 전부 없이도 본 발명이 실시될 수도 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 다른 예에서는, 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해 공지된 프로세스 동작은 상세히 설명되지 않았다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 반도체 웨이퍼 드라이브 장치를 도시한 도면이다. 이 장치는 벽 (113A) 에 부착된 드라이브 레일 (109) 을 포함하여서, 드라이브 레일 (109) 이 실질적으로 레벨 배향으로 벽 (113A) 을 따라 연장된다. 이 장치는 또한 벽 (113B) 에 부착된 가이드 레일 (111) 을 포함하여서, 가이드 레일 (111) 이 실질적으로 레벨 배향으로 벽 (113B) 에 따라 연장된다. 벽 (113A 및 113B) 각각은 서로 평행하게 연장되는 실질적으로 수직인 벽으로 구성된다. 따라서, 드라이브 레일 (109) 및 가이드 레일 (111) 은 서로 실질적으로 평행하고 같은 레벨이 되도록 배치된다. 이 장치는 드라이브 레일 (109) 에서 가이드 레일 (111) 까지 실질적으로 수평 방향으로 연장되도록 배치된 웨이퍼 캐리어 (101) 를 더 포함한다. 웨이퍼 캐리어 (101) 는 중심에 위치한 개방 영역 (103) 을 포함하며, 이 내부에 반도체 웨이퍼 (여기서는 "웨이퍼")(104) 가 수용 및 홀딩된다.
수개의 드라이브 핸들 (105A/105B) 은 웨이퍼 캐리어 (101) 의 드라이브 면에 부착된다. 드라이브 핸들 (105A/105B) 각각은 드라이브 레일 (109) 의 외부 드라이브 표면과 인터페이싱하도록 구성된다. 또한, 수개의 가이드 지지체 (107A/107B) 는 웨이퍼 캐리어 (101) 의 가이드 면에 부착된다. 가이드 지지체 (107A/107B) 각각은 가이드 레일 (111) 의 가이드 트랙과 인터페이싱하도록 구성된다. 도 1 의 실시형태가 2 개의 드라이브 핸들 (105A/105B) 및 2 개의 가이드 지지체 (107A/107B) 를 나타내더라도, 웨이퍼 드라이브 장치의 다른 실시형태는 임의의 수의 드라이브 핸들 (105) 및 임의의 수의 가이드 지지체 (107) 를 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 도 1 에서 식별된 것과 같은 웨이퍼 드라이브 장치의 수직 단면도 A-A 를 도시한 도면이다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 캐리어 (101) 및 그 위에 홀딩된 웨이퍼 (104) 는 실질적으로 수평 배향으로 위치하여서, 웨이퍼 캐리어 (101) 내부에 홀딩되는 경우에 웨이퍼 (104) 의 상부 표면이 실질적으로 같은 레벨이다. 드라이브 핸들 (105A/105B) 각각의 외부 형상은 드라이브 레일 (109) 의 외부 드라이브 표면의 형상과 실질적으로 매칭하도록 구성되어서, 드라이브 핸들 (105A/105B) 각각은 드라이브 레일 (109) 의 드라이브 표면과 인터페이싱하도록 구성된다. 일 실시형태에서, 드라이브 핸들 (105A/105B) 및 드라이브 레일 (109) 의 드라이브 표면은, 함께 인터페이싱하는 경우에 드라이브 핸들 (105A/105B) 이 드라이브 레일 (109) 의 길이를 따라 이동가능하도록 구성되며, 이때 드라이브 레일 (109) 에 대한 드라이브 핸들 (105A/105B) 의 수직 이동은 최소로 허용된다.
또한, 가이드 지지체 (107A/107B) 각각의 외부 형상은 가이드 레일 (111) 의 가이드 트랙의 형상과 실질적으로 매칭하도록 구성되어서, 가이드 지지체 (107A/107B) 각각은 가이드 레일 (111) 의 가이드 트랙과 인터페이싱하도록 구성된다. 일 실시형태에서, 가이드 지지체 (107A/107B) 및 가이드 레일 (111) 의 가이드 트랙은, 함께 인터페이싱하는 경우에 가이드 지지체 (107A/107B) 가 가이드 레일 (111) 의 길이를 따라 이동가능하도록 구성되며, 이때 가이드 레일 (111) 에 대한 가이드 지지체 (107A/107B) 의 수직 이동은 최소로 허용된다.
도 3 은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 드라이브 레일 (109) 의 등각도를 도시한 도면이다. 이전에 언급한 바와 같이, 드라이브 레일 (109) 은 드라이브 레일 (109) 의 길이 (303) 를 따라 연장되는 외부 드라이브 표면 (301) 을 포함한다. 외부 드라이브 표면 (301) 은, 실질적인 수직 부분 (309) 에 의해 분리된 상부 베벨 부분 (305) 및 하부 베벨 부분 (307) 을 포함한다.
도 4a 는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 드라이브 레일 (109) 과 인터페이싱된 드라이브 핸들 (105) 의 수직 단면도를 도시한 도면이다. 드라이브 레일 (109) 은 내부 캐비티 (511) 및 외부 드라이브 표면을 포함한다. 드라이브 레일 (109) 의 내부 캐비티 (511) 는 웨이퍼 프로세싱 솔루션의 침입을 방지하고 미립자의 탈출을 방지하도록 실링된다는 것을 알아야 한다. 이전에 언급한 바와 같이, 드라이브 레일 (109) 의 외부 드라이브 표면은 상부 베벨 부분 (305), 하부 베벨 부분 (307), 및 실질적인 수직 부분 (309) 에 의해 정의된다. 드라이브 자석 (503) 은 외부 드라이브 표면의 실질적인 수직 부분 (309) 의 정반대에 있는 내부 캐비티 (511) 의 표면에 인접하게 내부 캐비티 (511) 안에 배치된다.
드라이브 자석 (503) 이 칼라 (507) 에 부착된다. 칼라 (507) 는 내부 캐비티 (511) 내에서 칼라 트랙 (509) 과 맞물리게 하여서, 그 칼라 (507) 는 칼라 트랙 (509) 을 따라 자유롭게 이동할 수 있다. 칼라 (507) 는 또한 칼라 (507) 와 칼라 트랙 (509) 사이의 내부 캐비티 (511) 안에 배치된 스크루 (505) 의 스레드와 맞물리게 정의된 스레디드 표면을 포함한다. 칼라 트랙 (509) 과 스크루 (509) 둘 다는 내부 캐비티 (511) 안에서 배향되어 드라이브 레일 (109) 의 길이 (303) 를 따라 연장된다. 따라서, 화살표 506 에 의해 표시된 바와 같이, 스크루 (505) 의 회전은 칼라 (507) 가 드라이브 레일 (109) 의 길이를 따라 이동하게 하여, 이에 의해 드라이브 자석 (503) 이 드라이브 레일 (109) 의 길이를 따라 이동하게 한다. 따라서, 스크루 (505) 의 제어된 회전은 드라이브 레일 (109) 을 따르는 드라이브 자석 (503) 의 제어된 이동을 제공한다. 드라이브 자석 (503) 이 스크루 (505) 의 회전을 통해 드라이브 레일 (109) 의 길이 (303) 를 따라 이동할 때, 드라이브 자석 (503) 은 외부 드라이브 표면의 실질적인 수직 부분 (309) 의 정반대에 있다는 것을 알아야 한다.
일 실시형태에서, 모터는 스크루 (505) 에 기계적으로 커플링되어, 스크루 (505) 의 제어된 회전을 제공한다. 또한, 일 실시형태에서 컴퓨터 시스템은 모터를 제어하도록 정의된다. 컴퓨터 시스템은 그래픽 사용자 인터페이스 (GUI) 의 동작을 인에이블하도록 정의될 수 있다. GUI 는 모터에 의해 스크루 (505) 를 통해 칼라 (507) 에, 그리고 이에 의해 드라이브 자석 (503) 에 적용될 속도 프로파일의 메뉴얼 명세를 제공하도록 정의된다. 속도 프로파일은 드라이브 레일 (109) 의 길이 (303) 에 따라 각 위치에서 드라이브 자석 (503) 의 속도를 명기한다. 속도 프로파일은, 임의의 주어진 위치에서의 드라이브 자석 (503) 의 속도가 0 에서 초당 약 500 밀리미터까지 연장되는 범위 내에 있을 수 있도록 정의될 수 있다.
모터에 의해 구동되게 기계적으로 커플링된 칼라 (507), 칼라 트랙 (509), 및 스크루 (505) 가 드라이브 레일 (109) 의 내부 캐비티 (511) 안에 배치되어 드라이브 자석 (503) 의 제어된 이동을 제공하는 드라이브 메커니즘의 일 실시형태를 나타낸다는 것을 이해하여야 한다. 그러나, 웨이퍼 드라이브 장치는 상술한 드라이브 메커니즘의 이용에 제한되지 않는다는 것을 알아야 한다. 다른 실시형태에서, 상이한 타입의 드라이브 메커니즘은 드라이브 레일 (109) 의 내부 캐비티 (511) 안에 배치되어 드라이브 레일 (109) 의 길이 (303) 를 따르는 드라이브 자석 (503) 의 제어된 이동을 제공할 수 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 벨트-드라이브는 드라이브 레일 (109) 의 길이 (303) 를 따라 드라이브 자석 (503) 을 이동하는데 이용될 수도 있다.
도 4a 를 다시 참조하면, 드라이브 핸들 (105) 은 캡슐화 하우징 (513) 내에 배치된 핸들 자석 (501) 에 의해 정의된다. 핸들 자석 (501) 은 드라이브 레일 (109) 의 외부 드라이브 표면 및 캡슐화 하우징 (513) 을 통해 드라이브 자석 (503) 과 기계적으로 커플링되게 정의된다. 핸들 자석 (501) 의 드라이브 자석 (503) 에 대한 자기 커플링은, 드라이브 자석 (503) 이 드라이브 레일 (109) 의 길이 (303) 를 따라 내부 캐비티 (511) 내에서 이동할 때, 드라이브 핸들 (105) 이 드라이브 레일 (109) 의 드라이브 표면을 따라 이동하게 하기에 충분히 강하다. 이러한 방식으로, 드라이브 레일 (109) 의 드라이브 표면에 따르는 드라이브 핸들 (105) 의 이동은, 드라이브 레일 (109) 의 길이 (303) 에 따르는, 드라이브 핸들 (105) 에 부착된 웨이퍼 캐리어 (101) 의 대응하는 이동을 야기한다.
캡슐화 하우징 (513) 은 웨이퍼 프로세싱 용액에 대한 핸들 자석 (501) 의 노출을 방지하기 위해 핸들 자석 (501) 을 완전히 싸도록 구성된다. 캡슐화 하우징 (513) 은 웨이퍼 캐리어 (101) 의 에지에 부착되어서, 캡슐화 하우징 (513) 의 이동이 웨이퍼 캐리어 (101) 의 대응하는 이동을 야기한다. 캡슐화 하우징 (513) 은 드라이브 레일 (109) 의 드라이브 표면과 인터페이싱하도록 정의된 외부 트랙 표면을 포함한다. 캡슐화 하우징 (513) 의 외부 트랙 표면은 상부 베벨 부분 (519), 하부 베벨 부분 (521), 및 상부 베벨 부분 (519) 과 하부 베벨 부분 (521) 사이에서 연장되는 실질적인 수직 부분 (504) 을 포함한다.
트랙 표면의 상부 베벨 부분 (519) 은 드라이브 표면의 상부 베벨 부분 (305) 과 실질적으로 매칭하도록 정의된다. 유사하게, 트랙 표면의 하부 베벨 부분 (521) 은 드라이브 표면의 하부 베벨 부분 (307) 과 실질적으로 매칭하도록 정의된다. 따라서, 드라이브 핸들의 상부 및 하부 베벨 부분 (519/521) 이 드라이브 레일 (109) 의 상부 및 하부 베벨 부분 (305/307) 과 접촉하는 경우, 드라이브 레일 (109) 에 대한 드라이브 핸들 (105) 의 수직 이동 가능성은 최소한일 것이다. 결과적으로, 드라이브 핸들 (105) 이 드라이브 레일 (109) 아래쪽으로 이동하면서, 드라이브 레일 (109) 과 접촉하는 동안에, 드라이브 레일 (109) 에 대한 드라이브 핸들 (105) 의 수직 이동은 최소로 될 것이다.
캡슐화 하우징 (513) 의 외부 트랙 표면은, 그 상부 및 하부 베벨 부분 (519/521) 이 드라이브 표면 상부 및 하부 베벨 부분 (305/307) 과 접촉하는 경우에 트랙 표면의 실질적인 수직 부분 (504) 이 드라이브 표면의 실질적인 수직 부분 (309) 과 분리되도록 정의된다. 드라이브 핸들 (105) 이 드라이브 레일 (109) 을 따라 이동할 때, 드라이브 표면의 실질적인 수직 부분 (309) 과 트랙 표면 (504) 의 실질적인 수직 부분의 분리는 드라이브 핸들 (105) 과 드라이브 레일 (109) 사이의 감소된 마찰을 제공한다는 것을 알아야 한다.
일 실시형태에서, 드라이브 핸들 (105) 의 상부 및 하부 베벨 부분 (519/521) 은 드라이브 핸들 (105) 의 실질적인 수직 부분 (504) 에 대해 45 도로 구성된다. 또한, 이 실시형태에서, 드라이브 레일 (109) 의 상부 및 하부 베벨 부분 (305/307) 은 드라이브 레일 (109) 의 실질적인 수직 부분 (309) 에 대해 45 도로 구성된다. 그러나, 다른 실시형태에서, 드라이브 핸들 (105) 의 트랙 표면 및 드라이브 레일 (109) 의 드라이브 표면에 이용되는 베벨 각도가 상부 베벨과 하부 베벨이 대칭인 한, 본질적으로 90 도까지의 임의의 각도로 구성될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
도 4b 는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 핸들 자석 (501) 에 자기적으로 커플링된 드라이브 자석 (503) 의 수평 단면도를 도시한 도면이다. 이 실시형태에서, 드라이브 자석 (503) 은 교번 극성과 나란히 위치한 수개의 자석 (503A-503D) 에 의해 정의된다. 또한, 이 실시형태에서, 핸들 자석 (501) 은 교번 극성과 나란히 위치한 수개의 자석 (501A-501D) 에 의해 정의된다. 자석 (501A-501D) 에서의 극성 시퀀스는 자석 (503A-503D) 에서의 극성 시퀀스와 반대여서, 자석 (501A-501D) 각각은 자석 (503A-503D) 개개의 하나와 동시에 커플링될 것이다. 상술한 실시형태가 드라이브 자석 (503) 및 핸들 자석 (501) 각각을 정의하는데 이용되는 4 개의 자석을 나타내지만, 다른 실시형태에서는 드라이브 자석 (503) 및 핸들 자석 (501) 각각이 본질적으로 임의의 수의 자석으로 형성될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
드라이브 자석 (503) 및 핸들 자석 (501) 은 드라이브 레일 (109) 의 외부 드라이브 표면을 통해, 드라이브 레일 (109) 및 드라이브 핸들 (105) 의 수직 부분 (504/309) 을 분리하는 수평 공간 (527) 을 가로질러, 그리고 드라이브 핸들 (105) 의 캡슐화 하우징 (513) 을 통해 서로 자기적으로 커플링할 수 있다. 일 실시형태에서, 드라이브 자석 (503) 및 핸들 자석 (501) 각각은 NdFeB 로 형성되고, 그 사이에 약 5 force-pounds 에서 약 20 force-pounds 로 연장되는 범위 내의 자기 커플링 세기를 제공한다. 하나의 특정 실시형태에서, 드라이브 자석 (503) 및 핸들 자석 (501) 각각은 NdFeB 로 형성되고, 그 사이에 약 12.8 force-pounds 의 자기 커플링 세기를 제공한다. 그러나, 다른 실시형태에서는, 자기 커플링 세기가 드라이브 레일 (109) 에 따르는 드라이브 핸들 (105) 과 이에 부착된 웨이퍼 캐리어 (101) 의 이동을 가능하게 하기에 충분하기만 하면, 상이한 타입의 자석이 드라이브 자석 (503) 및 핸들 자석 (501) 에 이용될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다.
일 실시형태에서, 드라이브 레일 (109) 은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 로 형성되고, 캡슐화 하우징 (513) 은 초고분자량 폴리에틸렌 (UHMWP) 으로 형성된다. PET 와 UHMWP 둘 다는 드라이브 자석 (503) 과 핸들 자석 (501) 사이의 자기장에 대해 투명하다. 다른 실시형태에서는, 드라이브 레일 (109) 및 캡슐화 하우징 (513) 에 노출될 웨이퍼 프로세싱 용액과 다른 재료들이 화학적으로 호환성이 있는 한, 다른 재료들은 드라이브 레일 (109) 및 캡슐화 하우징 (513) 에 이용될 수 있고, 드라이브 자석 (503) 과 핸들 자석 (501) 사이의 자기장에 대해 충분히 투명하며, 드라이브 자석 (503) 과 핸들 자석 (501) 사이의 자기 커플링이 드라이브 레일 (109) 에 따르는 드라이브 핸들 (105) 의 이동을 가능하게 하기에 충분하도록 충분히 낮은 마찰 계수를 가진다는 것을 알아야 한다.
또한, 일 실시형태에서, 가이드 레일 (111) 은 PET 로 형성되고, 가이드 지지체 (107) 는 UHMWP 로 형성된다. 다른 실시형태에서, 가이드 레일 (111) 및 가이드 지지체 (107) 에 노출될 웨이퍼 프로세싱 용액과 다른 재료들이 화학적으로 호환성이 있는 한, 다른 재료들은 가이드 레일 (111) 및 가이드 지지체 (107) 에 이용될 수 있고, 가이드 레일 (111) 에 따르는 가이드 지지체 (107) 의 이동을 가능하게 하기에 충분히 낮은 마찰 계수를 가진다는 것을 알아야 한다.
도 5a 는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 가이드 레일 (111) 의 등각도를 도시한 도면이다. 가이드 레일 (111) 은 가이드 레일 (111) 의 길이 (403) 에 따라 정의된 가이드 트랙 (401) 을 포함하도록 정의된다. 가이드 트랙 (401) 은 가이드 지지체 (107A/107B) 를 수용하도록 정의된다. 도 5b 는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 가이드 레일 (111) 과 인터페이싱된 가이드 지지체 (107) 의 수직 단면도를 도시한 도면이다. 이 실시형태에서, 가이드 지지체 (107) 및 가이드 트랙 (401) 각각은 직사각형 형상의 수직 단면을 가진다. 가이드 트랙 (401) 은, 가이드 지지체 (107) 가 가이드 트랙 (401) 에 삽입되는 경우에 가이드 레일 (111) 에 대한 가이드 지지체 (107) 의 최소한의 수직 이동으로 가이드 레일 (111) 의 길이 (403) 를 따라 가이드 지지체 (107) 가 자유롭게 이동가능하도록 하는 사이즈로 된다. 또한, 이 실시형태에서, 가이드 트랙 (401) 은 가이드 레일 (111) 과 가이드 지지체 (107) 의 외부 에지 사이에 갭 (601) 이 존재하도록 하는 사이즈로 된다.
도 6 은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 텐셔닝 가이드 레일 (111A) 과 인터페이싱된 텐셔닝 가이드 지지체 (107C) 의 수직 단면도를 도시한 도면이다. 텐셔닝 가이드 레일 (111A) 은 가이드 트랙의 수직 단면 형상을 제외하고, 이전에 논의된 가이드 레일 (111) 과 동일하다. 텐셔닝 가이드 레일 (111A) 은 상부 베벨 표면 (603) 및 하부 베벨 표면 (605) 을 갖도록 정의되는 가이드 트랙 (611) 을 포함한다. 텐셔닝 가이드 지지체 (107C) 는 웨이퍼 캐리어 (101) 의 가이드 에지에 부착된다. 텐셔닝 가이드 지지체 (107C) 는 상부 베벨 표면 (607) 및 하부 베벨 표면 (609) 을 포함하여서, 텐셔닝 가이드 지지체 (107C) 가 가이드 트랙 (611) 에 삽입되는 경우에, 상부 베벨 표면들 (607 및 603) 이 서로 인터페이싱하고, 하부 베벨 표면들 (609 및 605) 이 서로 인터페이싱한다. 이러한 방식으로, 가이드 트랙 (611) 은 드라이브 레일 (109) 에서 멀리 연장되는 방향으로 텐셔닝 가이드 지지체 (107C) 에 저항력 (613) 을 제공하도록 구성되어서, 저항력 (613) 및 드라이브 자석 (503) 과 핸들 자석 (501) 사이의 자기 커플링이 드라이브 레일 (109) 과 텐셔닝 가이드 레일 (111A) 사이에서 연장되는 방향으로 웨이퍼 캐리어 (101) 에 텐션을 인가한다.
도 7a 는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 본 명세서에서 설명된 웨이퍼 드라이브 장치를 기반으로 하는 웨이퍼의 선형 이동을 위한 시스템을 통합하는 웨이퍼 습식 프로세싱 챔버 (700) 를 도시한 도면이다. 이 챔버는 실질적으로 평행한 측벽 (113A 및 113B) 을 포함하는 외부 벽에 의해 정의된다. 드라이브 레일 (109) 은 실질적으로 레벨 배향으로 측벽 (113A) 에 부착된다. 가이드 레일 (111) 은 실질적으로 레벨 배향으로 측벽 (113B) 에 부착된다. 웨이퍼 캐리어 (101) 는 드라이브 레일 (109) 과 가이드 레일 (111) 사이로 연장되도록 실질적으로 레벨 배향으로 배치된다. 드라이브 핸들 (105A/105B) 쌍은 웨이퍼 캐리어 (101) 의 드라이브 면에 부착되고, 드라이브 레일 (109) 의 외부 드라이브 표면을 접촉하게 위치한다. 가이드 지지체 (107A/107B) 쌍은 웨이퍼 캐리어 (101) 의 가이드 면에 부착되고, 가이드 레일 (111) 의 가이드 트랙과 인터페이싱하게 위치한다. 드라이브 핸들 (105A/150B) 내의 핸들 자석 (501) 은 드라이브 레일 (109) 의 내부 캐비티 (511) 내의 개개의 드라이브 자석 (503) 에 자기적으로 커플링된다. 따라서, 화살표 719 로 표시된 바와 같이, 드라이드 레일 (109) 내의 드라이브 자석 (503) 의 선형 이동은 드라이브 레일 (109) 을 따르는 웨이퍼 캐리어 (101) 의 대응하는 선형 이동을 야기할 것이다.
모터 (709) 는 드라이브 레일 (109) 의 내부 캐비티 (511) 내의 드라이브 메커니즘에 기계적으로 커플링되어, 드라이브 레일 (109) 의 길이에 따르는 드라이브 자석 (503) 의 제어된 이동을 제공한다. 모터 (709) 는 제어 링크 (724) 를 경유하여 컴퓨터 시스템 (723) 에 접속된다. 컴퓨터 시스템 (723) 은 모터 (709) 를 제어하도록 정의된다. 일 실시형태에서, 컴퓨터 시스템 (723) 은 모터 (7O9) 에 의해 드라이브 자석 (503) 에 적용될 속도 프로파일의 메뉴얼 명세를 제공하도록 정의된 GUI (725) 를 동작시킨다. 이전에 언급한 바와 같이, 속도 프로파일은 드라이브 레일 (109) 의 길이를 따라 각 위치에서의 드라이브 자석의 속도를 지정한다.
챔버 (700) 는 입력 모듈 (713), 프로세싱 모듈 (715), 출력 모듈 (717) 을 포함한다. 드라이브 레일 (109) 및 가이드 레일 (111) 은 입력 모듈 (713), 프로세싱 모듈 (715), 및 출력 모듈 (717) 각각을 따라 연속적으로 연장된다. 따라서, 웨이퍼 캐리어 (101) 는 입력 모듈 (713), 프로세싱 모듈 (715), 및 출력 모듈 (717) 각각을 통해 드라이브 레일 (109) 및 가이드 레일 (111) 을 따라 선형으로 이동할 수 있다. 입력 모듈 (713) 은 도어 어셈블리 (705) 를 포함하는데, 이를 통해 웨이퍼가 챔버 (700) 로 웨이퍼 핸들링 디바이스에 의해 삽입될 수 있다. 웨이퍼 캐리어 (101) 가 입력 모듈 (713) 의 중심에 있는 경우, 입력 모듈은 또한 웨이퍼 캐리어 (101) 의 개방 영역 (103) 을 통해 수직으로 이동하도록 정의된 웨이퍼 리프터 (701) 를 더 포함한다. 웨이퍼 리프터 (701) 는 도어 어셈블리 (705) 를 통해 챔버 (700) 에 삽입되는 경우에 웨이퍼를 수용하도록 상승될 수 있다. 웨이퍼 리프터 (701) 는 이후 웨이퍼를 웨이퍼 캐리어 (101) 에 놓고 웨이퍼 캐리어 (101) 의 이동 경로를 치우도록 낮아질 수 있다.
프로세싱 모듈 (715) 은 웨이퍼 캐리어 (101) 에 의해 운반될 웨이퍼와 인터페이싱하도록 배치된 프로세싱 헤드 (711) 를 포함한다. 도 7b 는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 프로세싱 헤드 (711) 밑에 위치한 웨이퍼 캐리어 (101) 를 갖춘 챔버 (700) 의 수직 단면도를 도시한 도면이다. 위치 719 및 721 에 나타난 바와 같이, 프로세싱 헤드 (711) 는 드라이브 레일 (109) 및 가이드 레일 (111) 둘 다에 장착되어서, 프로세싱 헤드 (711) 의 수직 위치는 가이드 레일 (111) 의 수직 위치 및 드라이브 레일 (109) 의 수직 위치 둘 다로 인덱스된다. 프로세싱 헤드 (711) 는 웨이퍼 캐리어 (101) 상에 존재하는 웨이퍼를 프로세싱 용액에 노출하도록 정의된다. 몇몇 실시형태에서, 프로세싱 헤드 (711) 는, 웨이퍼가 프로세싱 헤드 (711) 아래를 횡단할 때 웨이퍼 표면 상에 프로세싱 용액의 메니스커스 (723) 를 분배하도록 정의된다. 프로세싱 용액은 특정 웨이퍼 프로세싱 결과를 달성하기 위해 웨이퍼 표면과 반응하도록 조성된다. 일 실시형태에서, 프로세싱 헤드 (711) 는, 웨이퍼가 웨이퍼 캐리어 (101) 에 의해 프로세싱 헤드 (711) 아래로 이동할 때 다중 웨이퍼 프로세싱 동작을 수행하도록 구비된다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 프로세싱 헤드 (711) 는, 웨이퍼가 그 아래로 횡단할 때 웨이퍼 표면을 프로세싱하고, 웨이퍼 표면을 린스하며, 웨이퍼 표면을 건조하도록 구비될 수 있다. 또한, 다른 실시형태에서, 다수의 프로세싱 헤드 (711) 는 드라이브 레일 (109) 및 가이드 레일 (111) 에 장착될 수 있어서, 웨이퍼 캐리어 (101) 는 다수의 프로세싱 헤드 (711) 각각 아래로 웨이퍼를 이동시킨다.
본 명세서에서 설명된 웨이퍼 캐리어 드라이브 장치는 본질적으로 임의의 타입의 프로세싱 헤드 (711) 와 함께 이용될 수 있다는 것을 알아야 한다. 그러나, 중요한 특징은 프로세싱 헤드 (711) 가 가이드 레일 (111) 및 드라이브 레일 (109) 의 수직 위치로 인덱스된다는 것이다. 이러한 방식으로, 웨이퍼 캐리어 (101) 가 프로세싱 헤드 (711) 밑에서 이동할 때, 웨이퍼와 프로세싱 헤드 (711) 사이의 수직 분리 거리의 제어는 가이드 레일 (111) 및 드라이브 레일 (109) 의 각각으로 프로세싱 헤드 (711) 의 수직 위치를 인덱스함으로써 달성된다.
일단 웨이퍼 캐리어 (101) 가 프로세싱 모듈 (715) 을 통해 이동하면, 웨이퍼 캐리어 (101) 는 출력 모듈 (717) 에 도달한다. 웨이퍼 캐리어 (101) 가 출력 모듈 (717) 의 중심에 있을 경우, 출력 모듈 (717) 은 웨이퍼 캐리어 (101) 의 개방 영역 (103) 을 통해 수직으로 이동하도록 정의된 웨이퍼 리프터 (703) 를 포함한다. 웨이퍼 리프터 (703) 는 웨이퍼를 웨이퍼 캐리어 (101) 에서 챔버 (700) 로부터의 회수를 위한 위치로 리프팅하도록 상승할 수 있다. 출력 모듈 (717) 은 도어 어셈블리 (707) 를 포함하는데, 이를 통해 웨이퍼가 웨이퍼 핸들링 디바이스에 의해 챔버 (700) 로부터 회수될 수 있다. 일단 웨이퍼가 웨이퍼 리프터 (703) 로부터 회수되면, 웨이퍼 리프터 (703) 는 웨이퍼 캐리어 (101) 의 이동 경로를 치우도록 낮아질 수 있다. 이후, 웨이퍼 캐리어 (101) 는 입력 모듈 (713) 로 다시 이동하여 프로세싱을 위해 다음 웨이퍼를 회수한다.
본 명세서에서 설명된 바와 같이 웨이퍼 캐리어 드라이브 장치가 챔버 프로세싱 환경에 노출된 임의의 금속 성분을 가지지 않는다는 것을 알아야 한다. 또한, 드라이브 레일 (109), 드라이브 핸들 (105A/105B), 가이드 레일 (111), 및 가이드 지지체 (107A/107B) 를 형성하는데 이용되는 재료는 웨이퍼 프로세싱 용액 화학작용과 호환성이 있는 것으로 선택된다. 따라서, 웨이퍼 캐리어 드라이브 장치는 웨이퍼 프로세싱 용액 화학작용과 반대의 상호작용을 피하도록 정의된다. 추가적으로, 웨이퍼 캐리어 드라이브 장치 컴포넌트 재료는 대응하는 미립자 생성을 최소로 하면서 서로 간에 마찰이 있게 인터페이싱하도록 선택된다. 또한, 드라이브 메커니즘의 기계적 컴포넌트가 드라이브 레일 (109) 의 실링된 내부 캐비티 (511) 내에 둘러싸이기 때문에, 드라이브 메커니즘으로부터의 임의의 미립자 생성이 웨이퍼 프로세싱 환경에 도달하는 것은 방지된다는 것을 알아야 한다.
도 8 은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 반도체 웨이퍼 캐리어를 드라이브하는 방법의 흐름도를 도시한 도면이다. 이 방법은 실링된 드라이브 레일의 내부 캐비티 내에 제 1 자기 부재를 위치시키는 동작 801 을 포함한다. 제 1 자기 부재의 예는 상술한 드라이브 자석 (503) 이다. 또한, 드라이브 레일의 예는 상술한 드라이브 레일 (109) 이다. 제 1 자기 부재는 드라이브 레일의 드라이브 면에 근접하게 위치하며, 여기서 드라이브 면의 외부는 드라이브 표면을 형성한다.
이 방법은 드라이브 레일의 드라이브 표면에 인접하게 캡슐화 하우징 내에 제 2 자기 부재를 위치시키는 동작 803 을 더 포함한다. 제 2 자기 부재의 예는 캡슐화 하우징 (513) 내의 상술한 핸들 자석 (501) 이다. 이 캡슐화 하우징은 웨이퍼 캐리어에 부착된다. 예를 들어, 상술한 바와 같이, 캡슐화 하우징 (513) 은 웨이퍼 캐리어 (101) 에 부착된다. 제 2 자기 부재는 제 1 자기 부재와의 자기 커플링을 확립하도록 드라이브 표면에 인접하여 위치한다. 이 캡슐화 하우징은, 캡슐화 하우징이 드라이브 표면을 따라 이동하는 경우에 캡슐화 하우징의 수직 이동이 최소로 되도록 드라이브 표면과 인터페이싱하도록 정의된다.
이 방법은, 드라이브 레일과 평행하고 같은 레벨이 되도록 가이드 레일을 위치시켜서, 웨이퍼 캐리어가 드라이브 레일과 가이드 레일 사이에서 실질적으로 수평 방향으로 연장되는 동작 805 를 더 포함한다. 가이드 레일의 예는 상술한 가이드 레일 (111) 이다. 가이드 레일은 가이드 트랙을 포함하도록 정의된다. 동작 807 에서, 웨이퍼 캐리어에 부착된 가이드 지지체는 가이드 레일의 가이드 트랙과 맞물려서, 드라이브 레일로 인덱스된 선형 경로를 따라 웨이퍼 캐리어가 이동함에 따라 가이드 지지체가 가이드 트랙을 따라 자유롭게 이동한다. 가이드 지지체는 가이드 레일에 대한 가이드 지지체의 수직 이동을 최소로 하도록 가이드 트랙과 인터페이싱하도록 정의된다. 가이드 지지체의 예는 상술한 가이드 지지체 (107A/107B) 또는 텐셔닝 가이드 지지체 (107C) 를 포함할 수 있다. 텐셔닝 가이드 지지체 (107C) 로, 가이드 지지체와 가이드 레일 사이의 저항은 제 1 자기 부재와 제 2 자기 부재 사이의 자기 커플링과 결합하여, 드라이브 레일과 가이드 레일 사이에서 연장되는 방향으로 웨이퍼 캐리어에 텐션을 인가한다.
이 방법은, 드라이브 레일의 드라이브 면을 따라 실링된 드라이브 레일 내에서 선형 방향으로 제 1 자기 부재를 이동시켜서, 제 1 자기 부재와 제 2 자기 부재 사이의 자기 커플링이 캡슐화 하우징으로 하여금 드라이브 레일의 드라이브 표면을 따라 이동하게 함으로써, 웨이퍼 캐리어가 드라이브 레일로 인덱스된 선형 경로를 따라 이동하게 하는 동작 809 에서 계속된다. 일 실시형태에서, 제 1 자기 부재는 규정된 속도 프로파일에 따라서 자동화된 방식으로 드라이브 레일을 따라 선형 방향으로 이동한다. 규정된 속도 프로파일은 드라이브 레일의 길이를 따라 각 위치에서 제 1 자기 부재의 속도를 지정한다.
일 실시형태에서, 프로세싱 헤드는 드라이브 레일과 가이드 레일 둘 다에 장착되어서, 프로세싱 헤드는 드라이브 레일과 가이드 레일 사이에서 연장된다. 따라서, 프로세싱 헤드는 가이드 레일의 수직 위치 및 드라이브 레일의 수직 위치로 인덱스된다. 이 실시형태에서, 드라이브 레일로 인덱스된 선형 경로를 따르는 웨이퍼 캐리어의 이동은, 도 7a 및 도 7b 에 관해 상술된 바와 같이, 웨이퍼가 웨이퍼 캐리어에 존재하는 경우에 프로세싱 헤드로부터 전달될 프로세싱 용액의 메니스커스에 노출되게 한다.
상기의 실시형태를 염두해 두고, 본 발명은 컴퓨터 시스템에 저장된 데이터를 수반하는 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 채용할 수 있다. 이들 동작은 물리적 양의 물리적 조작을 요구하는 것들이다. 보통, 반드시 그런 것은 아니지만, 이들 양은 저장, 전송, 결합, 비교 및 그렇지 않으면 조작될 수 있는 전기 또는 자기 신호의 형태를 취한다. 또한, 수행되는 조작은 종종 생산, 식별, 결정, 또는 비교와 같은 용어로 지칭된다. 본 명세서에서 설명된 임의의 동작은 컴퓨터 시스템에 의해 지시, 제어, 또는 수행될 수도 있다. 이 컴퓨터 시스템은 요구된 목적을 위해 특별히 구성될 수 있거나, 이 컴퓨터 시스템은 컴퓨터에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 선택적으로 활성화 또는 구성된 범용 컴퓨터일 수 있다.
컴퓨터 프로그램은 웨이퍼 캐리어 드라이브 장치를 제어 및 모니터링하도록 정의될 수 있다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 사용자가 웨이퍼 캐리어 드라이브 장치를 제어하고 웨이퍼 캐리어 위치 및 속도의 상태를 모니터링할 수 있게 하기 위한 GUI 를 제공하도록 정의될 수 있다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독가능 매체 상의 컴퓨터 판독가능 코드로서 구현될 수 있다. 이 컴퓨터 판독가능 매체는, 이후 컴퓨터 시스템에 의해 판독될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 컴퓨터 판독가능 매체의 예는 하드 드라이브, NAS (network attached storage), ROM (read-only memory), RAM (random-access memory), CD-ROM, CD-R, CD-RW, 자기 테이프 및 다른 광학 및 비광학 데이터 저장 디바이스를 포함한다.
본 발명이 수개의 실시형태로 설명되었지만, 당업자는 앞의 명세서를 읽고 도면을 보는 때에 이의 다양한 변경, 추가, 치환 및 균등물을 파악할 것이라는 것을 알 것이다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 진정한 사상 및 범위 내에 있는 이러한 모든 변경, 추가, 치환, 및 균등물을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (24)

  1. 내부 캐비티 및 외부 드라이브 표면을 갖는 드라이브 레일로서, 상기 내부 캐비티는 실링되고, 상기 외부 드라이브 표면은 상기 드라이브 레일의 길이를 따라 연장되는, 상기 드라이브 레일;
    상기 외부 드라이브 표면의 정반대에 있는 상기 내부 캐비티의 표면에 인접하여 상기 내부 캐비티 내에 배치된 제 1 자기 부재;
    상기 제 1 자기 부재와 연결되어 상기 내부 캐비티 내에 배치되는 드라이브 메커니즘으로서, 상기 드라이브 레일의 길이를 따라 이동하는 경우에 상기 제 1 자기 부재가 상기 외부 드라이브 표면의 정반대에 있도록, 상기 드라이브 레일의 길이를 따라 상기 내부 캐비티 내에서 상기 제 1 자기 부재를 이동시키도록 구성된, 상기 드라이브 메커니즘;
    웨이퍼 캐리어가 상기 드라이브 레일에서 가이드 레일까지 실질적으로 수평 방향으로 연장되도록 상기 드라이브 레일과 실질적으로 평행하고 같은 레벨이 되도록 배치된 상기 가이드 레일로서, 상기 가이드 레일의 길이를 따라 정의된 가이드 트랙을 포함하는, 상기 가이드 레일; 및
    캡슐화 하우징이 부착된 상기 웨이퍼 캐리어의 에지와 반대편에 있는 상기 웨이퍼 캐리어의 에지에 부착된 가이드 지지체로서, 상기 가이드 레일에 대한 상기 가이드 지지체의 최소 수직 이동으로 상기 가이드 레일의 길이를 따라 상기 가이드 지지체가 자유롭게 이동가능하도록 상기 가이드 트랙과 인터페이싱하도록 구성된, 상기 가이드 지지체를 포함하고,
    상기 제 1 자기 부재는 상기 외부 드라이브 표면에 인접하게 배치된 웨이퍼 캐리어에 상기 외부 드라이브 표면을 통해 자기적으로 커플링되도록 구성되어서, 상기 제 1 자기 부재의 이동이 상기 외부 드라이브 표면을 따르는 상기 웨이퍼 캐리어의 대응하는 이동을 야기하는, 반도체 웨이퍼 캐리어 드라이브 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 캐리어는 상기 웨이퍼 캐리어의 에지에 부착된 상기 캡슐화 하우징 내에 실링된 제 2 자기 부재를 포함하고,
    상기 제 2 자기 부재는 상기 캡슐화 하우징의 외부 트랙 표면을 통해 그리고 상기 드라이브 레일의 외부 드라이브 표면을 통해 상기 제 1 자기 부재에 자기적으로 커플링하도록 정의되는, 반도체 웨이퍼 캐리어 드라이브 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 캡슐화 하우징의 외부 트랙 표면의 형상은, 상기 캡슐화 하우징이 상기 드라이브 레일의 길이를 따라 이동하는 경우에 상기 드라이브 레일에 대한 상기 캡슐화 하우징의 수직 이동이 최소로 되도록 상기 드라이브 레일의 상기 외부 드라이브 표면의 형상과 실질적으로 매칭하도록 구성되는, 반도체 웨이퍼 캐리어 드라이브 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 외부 드라이브 표면은 제 1 상부 베벨 부분 및 제 1 하부 베벨 부분을 갖도록 구성되고,
    상기 캡슐화 하우징의 외부 트랙 표면은 제 2 상부 베벨 부분 및 제 2 하부 베벨 부분을 갖도록 구성되고,
    상기 제 2 상부 베벨 부분은 상기 제 1 상부 베벨 부분과 매칭하도록 구성되며,
    상기 제 2 하부 베벨 부분은 상기 제 1 하부 베벨 부분과 매칭하도록 구성되는, 반도체 웨이퍼 캐리어 드라이브 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 외부 드라이브 표면은 상기 제 1 상부 베벨 부분과 상기 제 1 하부 베벨 부분 사이에서 연장되는 제 1 실질적인 수직 부분을 갖도록 구성되고,
    상기 캡슐화 하우징의 외부 트랙 표면은 상기 제 2 상부 베벨 부분과 상기 제 2 하부 베벨 부분 사이에서 연장되는 제 2 실질적인 수직 부분을 갖도록 구성되며,
    상기 제 2 실질적인 수직 부분은, 상기 제 1 상부 베벨 부분과 상기 제 2 상부 베벨 부분이 접촉하고 상기 제 1 하부 베벨 부분과 상기 제 2 하부 베벨 부분이 접촉하는 경우에 상기 제 1 실질적인 수직 부분과 분리되도록 정의되는, 반도체 웨이퍼 캐리어 드라이브 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 드라이브 레일은 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 형성되고, 상기 캡슐화 하우징은 초고분자량 폴리에틸렌으로 형성되는, 반도체 웨이퍼 캐리어 드라이브 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 자기 부재와 상기 제 2 자기 부재 양자는 이들 사이에 5 force-pounds 에서 20 force-pounds 로 연장되는 범위 내의 자기 커플링 세기를 제공하도록 NdFeB 로 형성되는, 반도체 웨이퍼 캐리어 드라이브 장치.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드 트랙은 상기 드라이브 레일로부터 멀리 연장되는 방향으로 상기 가이드 지지체에 저항력을 제공하도록 구성되어서, 상기 저항력 및 상기 제 1 자기 부재와 상기 웨이퍼 캐리어 사이의 자기 커플링이 상기 드라이브 레일과 상기 가이드 레일 사이에서 연장되는 방향으로 상기 웨이퍼 캐리어에 텐션을 인가하는, 반도체 웨이퍼 캐리어 드라이브 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드 레일은 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 형성되고,
    상기 가이드 지지체는 초고분자량 폴리에틸렌으로 형성되는, 반도체 웨이퍼 캐리어 드라이브 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 드라이브 메커니즘은 규정된 속도 프로파일에 따라서 드라이브 레일의 길이를 따라 상기 제 1 자기 부재를 이동시키도록 정의되고,
    상기 규정된 속도 프로파일은 상기 드라이브 레일의 길이를 따라 각 위치에서의 상기 제 1 자기 부재의 속도를 지정하는, 반도체 웨이퍼 캐리어 드라이브 장치.
  12. 반도체 웨이퍼의 선형 이동 (linear traslation) 을 위한 시스템으로서,
    내부 캐비티 및 외부 드라이브 표면을 갖는 드라이브 레일로서, 상기 내부 캐비티는 실링되고, 상기 외부 드라이브 표면은 상기 드라이브 레일의 길이를 따라 연장되는, 상기 드라이브 레일;
    상기 외부 드라이브 표면의 정반대에 있는 상기 내부 캐비티의 표면에 인접하여 상기 내부 캐비티 내에 배치된 제 1 자기 부재로서, 상기 드라이브 레일의 길이를 따라 상기 내부 캐비티 내에서 제어되는 방식으로 이동하게 구성된, 상기 제 1 자기 부재;
    실질적으로 수평 방향으로 반도체 웨이퍼를 홀딩하도록 구성된 웨이퍼 캐리어;
    캡슐화 하우징 내에 배치된 제 2 자기 부재로서, 상기 캡슐화 하우징은 상기 웨이퍼 캐리어에 부착된, 상기 제 2 자기 부재;
    상기 웨이퍼 캐리어가 상기 드라이브 레일에서 가이드 레일까지 실질적으로 수평 방향으로 연장되도록 상기 드라이브 레일과 실질적으로 평행하고 같은 레벨이 되도록 배치된 상기 가이드 레일로서, 상기 가이드 레일의 길이를 따라 정의된 가이드 트랙을 포함하는, 상기 가이드 레일; 및
    상기 캡슐화 하우징이 부착된 상기 웨이퍼 캐리어의 에지와 반대편에 있는 상기 웨이퍼 캐리어의 에지에 부착된 가이드 지지체로서, 상기 가이드 레일에 대한 상기 가이드 지지체의 최소 수직 이동으로 상기 가이드 레일의 길이를 따라 상기 가이드 지지체가 자유롭게 이동가능하도록 상기 가이드 트랙과 인터페이싱하도록 구성된, 상기 가이드 지지체를 포함하며,
    상기 제 1 자기 부재 및 상기 제 2 자기 부재는, 상기 캡슐화 하우징이 상기 외부 드라이브 표면에 인접하게 배치되는 경우에 상기 캡슐화 하우징 및 상기 외부 드라이브 표면을 통해 서로 자기적으로 커플링되도록 구성되어서, 상기 제 1 자기 부재의 이동이 상기 캡슐화 하우징 및 상기 캡슐화 하우징에 부착된 웨이퍼 캐리어의 대응하는 이동을 야기하는, 반도체 웨이퍼의 선형 이동을 위한 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 자기 부재의 제어된 이동을 제공하기 위해 상기 드라이브 레일의 내부 캐비티 내에 배치된 드라이브 매커니즘을 더 포함하는, 반도체 웨이퍼의 선형 이동을 위한 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 드라이브 메커니즘은 모터에 의해 구동되도록 기계적으로 커플링된 스크루로서 정의되고,
    상기 스크루의 스레드는 상기 제 1 자기 부재가 부착된 칼라의 스레드와 맞물리도록 정의되어서, 상기 스크루의 회전은 상기 칼라가 상기 드라이브 레일의 길이를 따라 상기 내부 캐비티 내에서 이동하게 하는, 반도체 웨이퍼의 선형 이동을 위한 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 모터를 제어하도록 정의된 컴퓨터 시스템; 및
    상기 컴퓨터 시스템 상에서 동작하도록 정의되고, 상기 스크루 및 상기 칼라를 통해 상기 모터에 의해 상기 제 1 자기 부재에 적용될 속도 프로파일의 메뉴얼 명세를 제공하도록 정의된 그래픽 사용자 인터페이스 (GUI) 로서, 상기 속도 프로파일은 상기 드라이브 레일의 길이를 따라 각 위치에서의 상기 제 1 자기 부재의 속도를 지정하는, 반도체 웨이퍼의 선형 이동을 위한 시스템.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 가이드 레일은 상기 드라이브 레일의 길이와 실질적으로 동일한 길이를 갖는, 반도체 웨이퍼의 선형 이동을 위한 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 드라이브 레일 및 상기 가이드 레일 둘 다는, 웨이퍼 프로세싱 헤드가 표면들을 장착한 상기 드라이브 레일 및 상기 가이드 레일 둘 다에 접촉하도록 배치된 경우, 상기 가이드 레일의 수직 위치 및 상기 드라이브 레일의 수직 위치가 상기 웨이퍼 프로세싱 헤드의 수직 위치를 제어하도록 상기 웨이퍼 프로세싱 헤드에 대해 장착한 표면들을 제공하도록 구성된, 반도체 웨이퍼의 선형 이동을 위한 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 시스템은, 상기 드라이브 레일 및 상기 가이드 레일이 입력 모듈로부터, 프로세싱 모듈을 통해 출력 모듈까지, 상기 웨이퍼 캐리어의 선형 이동을 제공하도록 배치되도록 웨이퍼 습식 프로세싱 챔버 내에 배치되고,
    상기 프로세싱 모듈을 통한 상기 웨이퍼 캐리어의 선형 이동은, 상기 웨이퍼 프로세싱 헤드로부터 전달될 프로세싱 용액의 메니스커스에 대한, 상기 웨이퍼 캐리어 상에 홀딩된 경우의 웨이퍼의 노출을 제공하는, 반도체 웨이퍼의 선형 이동을 위한 시스템.
  19. 제 1 자기 부재가 드라이브 레일의 드라이브 면에 근접하게 위치하도록 실링된 드라이브 레일의 내부 캐비티 내에 상기 제 1 자기 부재를 위치시키는 단계로서, 상기 드라이브 면의 외부는 드라이브 표면을 형성하는, 상기 제 1 자기 부재를 위치시키는 단계;
    상기 드라이브 레일의 드라이브 표면에 인접하여 캡슐화 하우징 내에 제 2 자기 부재를 위치시키는 단계로서, 상기 캡슐화 하우징은 웨이퍼 캐리어에 부착되며, 이에 의해 상기 제 2 자기 부재는 상기 제 1 자기 부재와의 자기 커플링을 확립하는, 상기 제 2 자기 부재를 위치시키는 단계;
    상기 제 1 자기 부재와 상기 제 2 자기 부재 사이의 자기 커플링이 상기 캡슐화 하우징으로 하여금 상기 드라이브 레일의 드라이브 표면을 따라 이동하게 함으로써, 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 드라이브 레일로 인덱스된 선형 경로를 따라 이동하게 하도록, 상기 드라이브 면을 따라 상기 실링된 드라이브 레일 내에서 선형 방향으로 상기 제 1 자기 부재를 이동시키는 단계;
    상기 웨이퍼 캐리어가 상기 드라이브 레일과 가이드 레일 사이에서 실질적으로 수평 방향으로 연장되도록 상기 드라이브 레일과 평행하고 같은 레벨이 되도록 상기 가이드 레일을 위치시키는 단계로서, 상기 가이드 레일은 가이드 트랙을 포함하는, 상기 가이드 레일을 위치시키는 단계; 및
    상기 웨이퍼 캐리어가 상기 드라이브 레일로 인덱스된 상기 선형 경로를 따라 이동함에 따라 가이드 지지체가 상기 가이드 트랙을 따라 자유롭게 이동하도록, 그리고 상기 가이드 레일에 대한 상기 가이드 지지체의 수직 이동이 최소로 되도록, 상기 가이드 트랙과 상기 웨이퍼 캐리어에 부착된 상기 가이드 지지체를 맞물리게 하는 단계를 포함하는, 반도체 웨이퍼 캐리어를 드라이브하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 캡슐화 하우징은, 상기 캡슐화 하우징이 상기 드라이브 표면을 따라 이동하는 경우에 상기 캡슐화 하우징의 수직 이동이 최소로 되도록 상기 드라이브 표면과 인터페이싱하도록 정의되는, 반도체 웨이퍼 캐리어를 드라이브하는 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 자기 부재는 규정된 속도 프로파일에 따라서 자동화된 방식으로 선형 방향으로 이동하고,
    상기 규정된 속도 프로파일은 상기 드라이브 레일의 길이를 따라 각 위치에서의 상기 제 1 자기 부재의 속도를 지정하는, 반도체 웨이퍼 캐리어를 드라이브하는 방법.
  22. 삭제
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 가이드 지지체와 상기 가이드 레일 사이의 저항은 상기 제 1 자기 부재와 상기 제 2 자기 부재 사이의 자기 커플링과 결합하여, 드라이브 레일과 가이드 레일 사이에서 연장되는 방향으로 웨이퍼 캐리어에 텐션을 인가하는, 반도체 웨이퍼 캐리어를 드라이브하는 방법.
  24. 삭제
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