KR101684588B1 - 기판을 프로세싱하기 위한 시스템 - Google Patents

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드미트리 루보미르스키
제이 디. 핀슨 2세
컬비 에이치. 플로이드
에디드 칸
산카르 벤카타라만
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

기판 프로세싱 시스템은 복수의 증착 챔버들과, 증착 챔버들 중 하나와 로드-락 기판 유지 영역 사이로 기판을 이동시키도록 동작 가능한 제 1 로봇 아암을 갖는다. 시스템은 로드-락 기판 유지 영역과 기판 경화 및 처리 모듈의 경화 챔버 사이로 기판을 이동시키도록 동작 가능한 제 2 로봇 아암을 또한 가질 수 있다. 기판 경화 및 처리 모듈은 로드-락 기판 유지 영역에 부착되며, 오존을 포함하는 분위기에서 유전층을 경화시키기 위한 경화 챔버와, 경화된 유전층을 수증기를 포함하는 분위기에서 처리하기 위한 처리 챔버를 포함할 수 있다. 경화 챔버는 처리 챔버에 대해 수직으로 위치될 수 있다. 모듈은 경화 챔버와 처리 챔버에 동작 가능하게 커플링된 가열 시스템을 또한 포함할 수 있으며, 가열 시스템은 경화 챔버의 제 1 온도를 약 150℃ 내지 약 200℃로 조절하도록, 그리고 처리 챔버의 제 2 온도를 약 80℃ 내지 약 100℃로 조절하도록 동작 가능하다. 모듈은 경화 챔버와 처리 챔버 모두에 액세스 도어를 또한 더 포함할 수 있다. 각각의 액세스 도어는 기판을 수용하기 위해 개방 위치로 이동되도록 동작 가능하고, 기판이 경화되고 있거나 처리되고 있을 때에는 폐쇄된 밀봉 위치로 이동되도록 동작 가능하다.

Description

기판을 프로세싱하기 위한 시스템{SYSTEM FOR PROCESSING A SUBSTRATE}
관련 출원들에 대한 상호 참조들
본원은 "오존 경화 및 경화후 수분 처리 모듈"이란 명칭으로 2011년 9월 28일자에 출원된 미국 특허 출원 번호 제13/247,687호의 PCT 출원이며, "오존 경화 및 경화후 수분 처리 모듈"이란 명칭으로 2010년 10월 5일자에 출원된 미국 가특허 출원 번호 제61/389,957호에 관한 것으로 이 출원의 우선권 이익을 주장하며, 이 출원들은 모든 목적들을 위해 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
반도체 디바이스의 기하학적 구조들은 이들이 수십 년 전 도입된 이래 그 크기가 현저하게 감소되었다. 현대의 반도체 제조 장비는 피처 크기(feature size)가 250㎚, 180㎚ 및 65㎚인 디바이스들을 통상적으로 생산하고 있으며, 심지어 더 작은 기하학적 구조들을 가진 디바이스들을 만들기기 위해 새로운 장비가 개발되고 구현되고 있다. 피처 크기의 감소는 공간적 치수가 감소된 디바이스 상의 구조적 피처를 초래한다. 감소된 치수는, 결과적으로, 저항률이 매우 낮은 전도성 물질들과 유전 상수가 매우 낮은 절연 물질들의 사용을 요구한다.
저 유전 상수 필름들은, 인터커넥트 금속화(interconnect metalization)의 RC 시간 지연을 줄이고, 서로 다른 금속화 레벨들 간의 누화(cross-talk)를 방지하며, 디바이스 전력 소비를 줄이기 위해, 금속전 유전(PMD)층들과 층간 유전(IMD)층들에 특히 바람직하다. 초기 CVD 기술들을 이용하여 증착된 비도핑(undoped) 실리콘 산화물 필름들은 전형적으로 4.0 내지 4.2 범위의 유전 상수(k)를 가졌다. 반면에, 반도체 산업에서 요즘 일반적으로 사용되는 다양한 탄소계 유전층들은 3.0 미만의 유전 상수들을 갖는다. 이러한 많은 탄소계 층들이 처음에 증착될 때 상대적으로 불안정하며, 필름의 안정성을 높이기 위해 산소 환경(environment)에서 후속하여 경화되거나 및/또는 어닐링된다.
기판상에 증착된 유전층들의 경화 및 경화후 처리를 실시하기 위한 기판 경화 및 처리 모듈이 설명된다. 모듈들은 분리된 경화 챔버와 처리 챔버를 포함할 수 있다. FCVD 프로세스에 의해 경화되지 않은 층들이 위에 증착된 기판들이 모듈의 경화 챔버로 이송될 수 있다. 증착 프로세스는 경화되지 않은 실리콘-산소-탄소 함유층, 실리콘-산소-질소 함유층 및/또는 실리콘-산소-질소-탄소 함유층을 기판상에 형성할 수 있다. 기판이 경화 챔버로 이송되었을 때, 증착된 층 또는 층들은 오존-함유 분위기(atmosphere)에서 약 150℃ 내지 약 200℃의 온도로 경화될 수 있다. 경화 후, 기판은 모듈의 처리 챔버로 이송될 수 있고, 처리된 유전 필름을 형성하기 위해 이슬점을 초과하는 온도(예컨대, 약 80℃ 내지 약 100℃)들에서 수증기 함유 분위기에 노출될 수 있다. 몇몇 제조 프로세스들에 있어서, 경화 및 처리되어 모듈로부터 제거된 기판들은, 로드-락 챔버와 팩토리 인터페이스(FI)를 통해, 기판이 제조 시스템으로부터 제거될 때 기판을 저장하는 전방-개방형 통합 포드(front-opening unified pod; FOUP)로 이송된다.
본 발명의 실시예들은 기판 경화 및 처리 모듈을 포함한다. 모듈은 오존을 포함하는 분위기에서 유전층을 경화시키기 위한 경화 챔버와, 경화된 유전층을 수증기를 포함하는 분위기에서 처리하기 위한 처리 챔버를 포함할 수 있다. 경화 챔버는 처리 챔버에 대해 수직으로 위치될 수 있다. 모듈은 경화 챔버와 처리 챔버에 동작 가능하게 커플링된 가열 시스템을 또한 포함할 수 있다. 가열 시스템은 경화 챔버의 제 1 온도를 약 150℃ 내지 약 200℃로 조절하도록, 그리고 처리 챔버의 제 2 온도를 약 80℃ 내지 약 100℃로 조절하도록 동작 가능할 수 있다. 모듈은 경화 챔버와 처리 챔버 모두에 액세스 도어를 더 포함할 수 있다. 각각의 액세스 도어는 기판을 수용하기 위해 개방 위치로 이동되도록 동작 가능하고, 기판이 경화되고 있거나 처리되고 있을 때에는 폐쇄된 밀봉 위치로 이동되도록 동작 가능하다.
본 발명의 실시예들은 복수의 증착 챔버들과, 증착 챔버들 중 하나와 로드-락 기판 유지 영역 사이로 기판을 이동시키도록 동작 가능한 제 1 로봇 아암을 가진 기판 프로세싱 시스템을 더 포함한다. 시스템은 로드-락 기판 유지 영역과 기판 경화 및 처리 모듈의 경화 챔버 사이로 기판을 이동시키도록 동작 가능한 제 2 로봇 아암을 또한 가질 수 있다. 기판 경화 및 처리 모듈은 로드-락 기판 유지 영역에 부착되며, 오존을 포함하는 분위기에서 유전층을 경화시키기 위한 경화 챔버와, 수증기를 포함하는 분위기에서 경화된 유전층을 처리하기 위한 처리 챔버를 포함할 수 있다. 경화 챔버는 처리 챔버에 대해 수직으로 위치될 수 있다. 모듈은 경화 챔버와 처리 챔버에 동작 가능하게 커플링된 가열 시스템을 또한 포함할 수 있으며, 가열 시스템은 경화 챔버의 제 1 온도를 약 150℃ 내지 약 200℃로 조절하도록, 그리고 처리 챔버의 제 2 온도를 약 80℃ 내지 약 100℃로 조절하도록 동작 가능하다. 모듈은 경화 챔버와 처리 챔버 모두에 액세스 도어를 또한 더 포함할 수 있다. 각각의 액세스 도어는 기판을 수용하기 위해 개방 위치로 이동되도록 동작 가능하고, 기판이 경화되고 있거나 처리되고 있을 때에는 폐쇄된 밀봉 위치로 이동되도록 동작 가능하다.
부가적인 실시예들과 특징들이 일부는 이하의 설명에 제시되고, 일부는 당업자가 명세서를 검토할 때 분명해지거나 본 발명을 실행함으로써 학습될 수 있다. 본 발명의 특징들과 장점들은 명세서에 설명된 수단들, 조합들 및 방법들에 의해 실현되고 달성될 수 있다.
본 발명의 본질과 장점들에 대한 추가적인 이해는 명세서의 나머지 부분들과 도면들을 참조하여 실현될 수 있으며, 유사한 참조번호들이 유사한 구성요소들을 지칭하기 위해 여러 도면들에 걸쳐서 사용된다. 몇몇 경우들에서, 다수의 유사한 구성요소들 중 하나를 나타내기 위해 참조번호와 함께 하이픈에 이어 첨자가 결합된다. 기존의 첨자에 대한 설명 없이 참조번호를 인용하면, 이는 그러한 다수의 유사한 구성요소들 전부를 지칭하고자 의도된 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 기판 경화 및 처리 모듈의 단순화된 단면도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 한 쌍의 기판 경화 및 처리 모듈들을 포함하는 기판 프로세싱 시스템의 단순화된 도면을 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따라 로드-락 챔버에 커플링된 한 쌍의 기판 경화 및 처리 모듈들을 구비한 기판 프로세싱 시스템의 또 다른 도면을 도시한다.
도 4a는 본 발명의 실시예들에 따라 기판 프로세싱 챔버들의 세트와 인터페이스로 접속하는(interfaces with) 로드-락 챔버의 대향 측들에 위치된 한 쌍의 기판 경화 및 처리 모듈들을 구비한 기판 프로세싱 시스템의 단순화된 정면 사시도를 도시한다.
도 4b는 본 발명의 실시예들에 따라 기판 프로세싱 챔버들의 세트와 인터페이스로 접속하는 로드-락 챔버의 대향 측들에 위치된 한 쌍의 기판 경화 및 처리 모듈들을 구비한 기판 프로세싱 시스템의 단순화된 배면 사시도를 도시한다.
도 5는 팩토리 인터페이스에 인접하여 위치된 기판 경화 및 처리 모듈을 구비한 기판 프로세싱 시스템의 단순화된 평면도를 도시한다.
도 1은 서로에 대해 수직으로 위치된 경화 챔버(102)와 처리 챔버(104)를 포함하는 기판 경화 및 처리 모듈(100)을 도시하고 있다. 모듈(100)에서, 경화 챔버가 처리 챔버(102) 위에 수직으로 위치된 것으로 도시되어 있으나, 부가적인 실시예들은 이 순서를 역전시켜 경화 챔버 위에 처리 챔버를 위치시킬 수 있다. 모듈(100)은 공통 벽(110)에 의해 분리된 2개의 챔버들을 또한 도시하며, 공통 벽의 대향 측들은 경화 챔버(102)와 처리 챔버(104)의 내부들에 각각 노출되어 있다. 부가적인 실시예들은 경화 챔버(102)의 바닥과 처리 챔버(104)의 상부을 각각 규정하는 2개의 분리 벽들을 가질 수 있다. 분리 벽들은 가역적으로(reversibly) 또는 영구적으로 서로에 대해 부착되거나, 또는 대안적으로, 임의의 절연 물질로 충진되거나 충진되지 않을 수 있는 갭에 의해 분리될 수 있다.
양쪽 챔버들은, 하나 또는 둘 이상의 기판(108a 내지 108c)들을 수용하기 위해 개방 위치로 이동하도록 동작 가능하며, 또한 기판이 경화되고 있거나 처리되고 있을 때 폐쇄된 밀봉 위치로 이동하도록 동작 가능한 액세스 도어(106a, 106b)를 포함한다. 모듈(100)은 챔버들에서 복수의 기판(108a 내지 108c)들을 동시에 유지할 수 있는 기판 랙(112a, 112b)들을 도시한다. 이는 모듈(100)을 다수의 기판들(예컨대, 2개 또는 3개 이상의 기판들, 3개 또는 4개 이상의 기판들, 4개 또는 5개 이상의 기판들, 5개 또는 6개 이상의 기판들, 10개 또는 11개 이상의 기판들 등)에 대해 경화 및 처리 단계들을 동시에 실시할 수 있는 배치형(batch) 경화 및 처리 모듈로 만든다. 부가적인 실시예들은, 수직 방향, 수평 방향 및/또는 원(circular) 방향으로 병진 이동 가능(translatable)할 수 있는 플래튼(platen)과 같은, 기판들을 유지하기 위한 대안적인 구조물을 포함할 수 있다. 이 대안적 구조물들은 단일 기판 또는 다수의 기판들을 유지하도록 동작 가능할 수 있다.
모듈(100)은 경화 챔버(102)와 처리 챔버(104) 내외로 기판을 이동시키도록 동작 가능한 위치결정 아암(116)을 가진 로봇 아암(114)으로부터 기판들을 수용할 수 있다. 위치결정 아암(116)은 경화 챔버(102)의 기판 랙(112a) 속에 기판(108a 내지 108c)을 위치시킬 수 있고, 이후에 경화된 기판을 경화 챔버로부터 제거할 수 있다. 또한 위치결정 아암(116)은 경화된 기판을 경화 챔버(102)로부터 처리 챔버(104)의 기판 랙(112b)으로 이송할 수 있다. 또한 아암(116)은 경화되고 처리된 기판을 처리 챔버(104)로부터 제거할 수 있다. 도시된 실시예에서, 위치결정 아암(116)은 챔버들 사이에서 수직 방향으로 이동할 뿐만 아니라 모듈(100)의 챔버들 내외로 연장 및 후퇴될 수 있다. 또한 아암(116)은 모듈(100) 부근의 기판 유지 영역으로부터 기판들을 수용하거나 또는 위치시키기 위해 회전할 수 있다.
모듈(100)은 챔버들의 분위기 조건들과 온도들을 제어하기 위해 경화 및 처리 챔버들에 각각 커플링된 가스 분배 시스템(118)과 가열 시스템(122)을 또한 포함한다. 상기 주지된 바와 같이, 기판 경화는 약 150℃ 내지 약 200℃의 오존-함유 분위기에 기판을 노출시키는 단계를 포함할 수 있으며, 기판 처리는 약 80℃ 내지 약 100℃의 수증기-함유 분위기에 경화된 기판을 노출시키는 단계를 포함할 수 있다.
가스 분배 시스템(118)은 가스 소스(미도시)로부터 경화 챔버(102)와 처리 챔버(104) 속으로의 가스들의 유동을 제어하도록 동작 가능하다. 모듈(100)에서, 전달 기구(mechanism)는 가스 분배 시스템으로부터 각각의 챔버들로 가스들을 운송하는 가스 도관(120a, 120b)들을 포함한다. 가스 분배 시스템은 또한 모듈(100)의 챔버들로부터 가스들을 제거하는 가스 리턴(return)(미도시)을 포함할 수도 있다. 가스 리턴은 모듈(100)에 유체적으로 커플링되어 있는 진공 펌프 및 배기부에 커플링될 수 있다.
가스 분배 시스템(118)에 의해 경화 챔버(102)로 전달된 가스들은 다른 가스들 중에서도 분자 산소, 오존, 아르곤 및 분자 질소를 포함할 수 있다. 가스들은 혼합되어 단일 스트림으로 경화 챔버(102)로 보내지거나, 개별적으로 제공되고 챔버에서 먼저 혼합될 수 있다. 분배 시스템(118)에 의해 처리 챔버(104)로 전달된 가스들은 다른 가스들 중에서도 수증기, 아르곤 및 분자 질소를 포함할 수 있다.
가열 시스템(122)은 경화 챔버(102)와 처리 챔버(104) 양쪽 모두에서 가열 요소(미도시)들과 동작 가능하게 커플링된다. 이 가열 요소들은 경화 챔버(102)의 온도가 처리 챔버(104)의 온도와 다르게 될 수 있도록 하기 위해 가열 시스템(122)에 의해 독립적으로 제어된다. 챔버의 온도를 조절 및/또는 유지하기 위해 챔버 온도를 모니터링하여 피드백을 가열 시스템(122)에 제공하도록 독립적인 온도 센서(미도시)들이 챔버들에 존재할 수 있다.
이제, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따라, 한 쌍의 기판 경화 및 처리 모듈(202a, 202b)들을 포함하는 기판 프로세싱 시스템(200)이 도시된다. 시스템(200)의 상업적인 예들에는 캘리포니아 산타클라라에 소재한 어플라이드 머티어리얼스에 의해 제조된 CenturaTM, ProducerTM 및 EternaTM 시스템들의 특정 구성들이 포함될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 로드-락 챔버(204)의 대향 단부들에, 그리고 모듈(202a, 202b)들은 시스템(200)의 팩토리 인터페이스(FI)(206) 뒤에 위치된다. 도시된 시스템(200)의 구성에서, 이러한 위치 결정은, 시스템의 전체 폭을 넓히지 않고, 그리고 시스템의 정면에 가역적으로 커플링된 4개의 FOUP 중 2개의 FOUP(208a, 208b)를 변위시키지 않고, FI(206)의 뒤에 모듈(202a, 202b)들을 위치시킨다.
모듈(202a, 202b)들은 로드-락 챔버(204)에 가역적으로 그리고 실질적으로 누설 밀봉 방식으로(leak-tightly) 커플링될 수 있다. 커플링 기구는 모듈(202a, 202b)들을 로드-락 챔버에 누설 밀봉 방식으로 커플링하는 가역적인 파스너들(fasteners)(예컨대, 나사형 볼트들, 스크류들 등)과 가스켓들을 포함할 수 있다. 로드-락 챔버(204)는, 로봇 아암이 로드-락 챔버와 모듈들 사이에서 기판들을 이송할 수 있도록 하기 위해, 모듈(202a, 202b)들의 경화 및 처리 챔버들의 액세스 도어들과 정렬된 개구들을 포함한다.
FI(206)에 밀봉식으로 커플링될 수 있는 FOUP(208a 내지 208d)를 통해 기판 웨이퍼들이 시스템에 제공될 수 있다. 기판들은 FI 내에 위치된 로봇 아암(미도시)의 도움으로 FI(206)를 통과해 로드-락 챔버(204) 속으로 전달될 수 있다. 그런 다음에, 또 다른 로봇 아암이 기판을 로드-락 챔버(204)로부터 프로세싱 챔버(210a 내지 210f)들 중 하나로 이송할 수 있으며, 프로세싱 챔버는 기판상에 하나 또는 둘 이상의 경화되지 않은 유전층들을 증착시킨다.
증착 후, 로봇 아암은 프로세싱 챔버(210a 내지 210f)로부터 로드-락 챔버(204)로 기판을 다시 이송할 수 있으며, 처음의 로봇 아암이 챔버의 개방된 액세스 도어를 통해 모듈(202a, 202b)들 중 하나의 경화 챔버 속에 기판을 위치시킬 수 있다. 도 1의 전술한 설명에서 주지된 바와 같이, 로봇 아암이 경화 챔버에 경화되지 않은 기판을 위치시킨 후, 가스 분배 시스템과 가열 시스템이 경화 챔버 내의 환경을 경화 상태로 조절하는 동안, 액세스 도어는 폐쇄된 밀봉 위치에 위치될 수 있다. 일단 기판상의 유전층(들)이 경화되면, 액세스 도어가 개방될 수 있으며, 로봇 아암이 경화된 기판을 취하여 그 기판을 동일한 모듈(210a, 210b)의 처리 챔버로 이송할 수 있다. 가스 분배 시스템과 가열 시스템이 경화되고 처리된 기판을 생산하기 위해 처리 챔버의 환경을 처리 상태로 조절하는 동안, 처리 챔버의 액세스 도어는 폐쇄된 밀봉 위치에 위치될 수 있다. 처리 프로세스가 종료되면, 액세스 도어가 개방될 수 있으며, 로봇 아암이 경화되고 처리된 기판을 모듈(210a, 210b)로부터 제거하여, 기판이 시스템(200)으로부터의 제거를 대기하는 동안, 그 기판을 FOUP(208a 내지 208d)로 리턴시킬 수 있다. 대안적으로, FOUP(208a 내지 208d)들 중 하나로 최종적으로 이송되기 전에, 경화되고 처리된 기판이 부가적인 증착, 에칭, CMP 등을 위해 프로세싱 챔버(210a 내지 210f)들 중 하나 또는 둘 이상의 챔버로 다시 이송될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 실시예들에 따라 기판 프로세싱 챔버(406a 내지 406f)들의 세트와 인터페이스로 접속하는 로드-락 챔버(404)의 대향 측들에 한 쌍의 기판 경화 및 처리 모듈(402a, 402b)들이 배치된 기판 프로세싱 시스템(400)의 단순화된 정면 및 배면 사시도들을 도시한다. 이 도면들은 팩토리 인터페이스(미도시)에 부착된 로드-락 챔버의 정면에 대해 실질적으로 평탄하게 로드-락 챔버의 대향 측들에 부착된 모듈(402a, 402b)들을 도시하고 있다. 상기 주지된 바와 같이, 모듈(402a, 402b)들의 이러한 구성은, 시스템(400)의 폭을 넓히거나 FI와 로드-락 챔버(406)의 커플링을 간섭하지 않으면서, 모듈들이 전체 기판 프로세싱 시스템(400)과 일체형이 될 수 있도록 한다.
도 5는 FI(504)에 인접하여 위치된 기판 경화 및 처리 모듈(502)을 갖는 기판 프로세싱 시스템(500)의 단순화된 평면도를 도시한다. FI에 인접하여 경화 및 처리 모듈(502)을 위치시키는 것은 경화 및 처리 모듈(502)로부터 FI의 정면 상에 위치된 FOUP(506a 내지 506d)들로의 기판들의 전달 뿐만 아니라, FI(미도시)의 배면 상의 증착 챔버들로부터의 기판들의 줄어든 이동을 허용할 수 있다. 경화 및 처리 모듈들은 FI의 일측 또는 양측에 위치될 수 있다.
여러 실시예들이 설명되었지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않으면서 다양한 변형들, 대안적 구성들, 및 등가물들이 이용될 수 있다는 것을 당업자들은 인식할 것이다. 아울러, 본 발명이 불필요하게 불명료해지는 것을 피하기 위해서, 잘 공지된 많은 프로세스들 및 요소들은 설명되지 않았다. 따라서, 상기 설명은 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다.
수치 범위가 주어진 경우, 그러한 수치 범위의 상한들과 하한들 사이에 속하는 각각의 값은, 달리 명백히 표시되어 있지 않는 한 하한의 단위의 소수점 이하 추가 한 자리까지 또한 구체적으로 개시된 것으로 이해된다. 명시된 범위의 임의의 명시된 값 또는 그 범위에 속하는 값과 그러한 명시된 범위내의 임의의 다른 명시된 값 또는 그 범위에 속하는 다른 값 사이에 존재하는 각각의 더 작은 범위가 포함된다. 이러한 더 작은 범위의 상한들과 하한들은 독립적으로 그러한 범위에 포함되거나 그러한 범위에서 제외될 수 있고, 각각의 범위는, 상한과 하한 중 하나 또는 둘 모두가 그러한 더 작은 범위에 포함되든지 그러한 더 작은 범위에서 제외되든지 간에, 임의의 한계값이 명시된 범위에서 구체적으로 제외된 것이 아닌 한, 또한 본 발명에 포함된다. 명시된 범위가 한계값들 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 경우, 그렇게 포함된 한계값들 중 하나 또는 둘 모두를 제외한 범위들이 또한 본 발명에 포함된다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에 사용된 바와 같이, 단수형("a", "an", 및 "the")은, 문맥이 달리 명시하지 않는 한, 복수의 인용물들을 포함한다. 따라서, 예컨대, "프로세스"에 대한 인용은 복수의 그러한 프로세스들을 포함하며, "기판"에 대한 인용은 하나 또는 둘 이상의 기판들과 당업자에게 알려진 기판의 등가물들 등에 대한 인용을 포함한다.
또한, 용어 "포함한다" 및 "포함하는"("comprise", "comprising", "include", "including", 및 "includes")은, 본 명세서 및 이하의 특허청구범위에서 사용되는 경우, 명시된 특징들, 정수들, 구성요소들 또는 단계들의 존재를 특정하도록 의도되지만, 이들은 하나 또는 둘 이상의 다른 특징들, 정수들, 구성요소들, 단계들, 작용들 또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하지 않는다.

Claims (13)

  1. 기판 프로세싱 시스템으로서,
    복수의 증착 챔버들;
    로드-락(load-lock) 챔버;
    상기 증착 챔버들 중 하나와 상기 로드-락 챔버 사이로 기판을 이동시키도록 동작 가능한 제 1 로봇 아암;
    상기 로드-락 챔버의 대향 단부들에 배치된 한 쌍의 기판 경화 및 처리 모듈들; 및
    상기 로드-락 챔버와 상기 기판 경화 및 처리 모듈의 경화 챔버 사이로 상기 기판을 이동시키도록 동작 가능한 제 2 로봇 아암
    을 포함하고,
    각각의 기판 경화 및 처리 모듈은:
    오존을 포함하는 분위기에서 유전층을 경화시키기 위한 경화 챔버;
    상기 경화된 유전층을 수증기를 포함하는 분위기에서 처리하기 위한 처리 챔버 ― 상기 경화 챔버는 상기 처리 챔버에 대해 수직으로 위치됨 ―;
    상기 경화 챔버와 상기 처리 챔버에 동작 가능하게 커플링된 가열 시스템 ― 상기 가열 시스템은 상기 경화 챔버의 제 1 온도를 150℃ 내지 200℃로 조절하도록, 그리고 상기 처리 챔버의 제 2 온도를 80℃ 내지 100℃로 조절하도록 동작 가능함 ―; 및
    상기 경화 챔버와 상기 처리 챔버 모두에 구비된 액세스 도어 ― 각각의 액세스 도어들은 기판을 수용하기 위해 개방 위치로 이동되도록 동작 가능하고, 상기 기판이 경화되고 있거나 처리되고 있는 동안 폐쇄된 밀봉 위치로 이동되도록 동작 가능함 ―
    를 포함하는,
    기판 프로세싱 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 로봇 아암은 상기 경화 챔버로부터 상기 기판을 제거하고 상기 기판을 상기 처리 챔버로 전달하도록 동작 가능한,
    기판 프로세싱 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    복수의 기판 경화 및 처리 모듈들을 더 포함하며, 각각의 기판 경화 및 처리 모듈들은 상기 로드-락 챔버에 부착되는,
    기판 프로세싱 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    각각의 상기 경화 챔버 및 상기 처리 챔버는 복수의 기판들을 동시에 수용하기 위해 기판 랙을 포함하는,
    기판 프로세싱 시스템.
  5. 기판 프로세싱 시스템으로서,
    팩토리 인터페이스;
    복수의 처리 챔버들;
    상기 팩토리 인터페이스의 배면 상에 배치된 로드-락 챔버 ― 상기 로드-락 챔버는 상기 팩토리 인터페이스와 상기 복수의 처리 챔버들과 접속됨 ―; 및
    상기 로드-락 챔버의 제1 단부에 커플링된 제1 기판 경화 및 처리 모듈
    을 포함하고,
    상기 제1 기판 경화 및 처리 모듈은:
    경화 챔버; 및
    처리 챔버
    를 포함하고,
    상기 경화 챔버는:
    복수의 기판들을 유지하기 위한 기판 랙; 및
    기판을 수용하기 위해 개방 위치로 이동되도록 동작 가능하고, 그리고 경화되는 동안 폐쇄된 밀봉 위치로 이동되도록 동작 가능한 액세스 도어 ― 상기 로드-락 챔버는 상기 경화 챔버의 액세스 도어와 정렬된 개구를 포함함 ―
    를 포함하고,
    상기 처리 챔버는:
    복수의 기판들을 유지하기 위한 기판 랙; 및
    기판을 수용하기 위해 개방 위치로 이동되도록 동작 가능하고, 그리고 처리되는 동안 폐쇄된 밀봉 위치로 이동되도록 동작 가능한 액세스 도어 ― 상기 로드-락 챔버는 상기 처리 챔버의 액세스 도어와 정렬된 개구를 포함함 ―
    를 포함하고,
    상기 경화 챔버 및 상기 처리 챔버는 함께 수직으로 쌓이는,
    기판 프로세싱 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 로드-락 챔버의 제2 단부에 커플링된 제2 기판 경화 및 처리 모듈을 더 포함하고, 상기 제2 단부는 상기 제1 단부에 대향하는,
    기판 프로세싱 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 경화 챔버 및 처리 챔버는 공통 벽에 의해 분리되는,
    기판 프로세싱 시스템.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 기판 경화 및 처리 모듈은:
    상기 경화 챔버와 상기 처리 챔버에 동작 가능하게 커플링된 가열 시스템 ― 상기 가열 시스템은 상기 경화 챔버의 제 1 온도를 150℃ 내지 200℃로 조절하도록, 그리고 상기 처리 챔버의 제 2 온도를 80℃ 내지 100℃로 조절하도록 동작 가능함 ― 을 더 포함하는,
    기판 프로세싱 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 기판 경화 및 처리 모듈은:
    가스 소스로부터 상기 경화 챔버와 상기 처리 챔버 속으로의 가스들의 유동을 제어하도록 동작 가능한 가스 분배 시스템
    을 더 포함하는,
    기판 프로세싱 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 기판 경화 및 처리 모듈은:
    진공 펌프에 유체적으로 접속된 가스 리턴(gas return)을 더 포함하는,
    기판 프로세싱 시스템.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 기판 경화 및 처리 모듈의 상기 로드-락 챔버와 상기 경화 챔버 사이의 기판들을 이동시키도록 동작 가능한 로봇 아암을 더 포함하는,
    기판 프로세싱 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 로봇 아암은 상기 팩토리 인터페이스 내에 배치되는,
    기판 프로세싱 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 팩토리 인터페이스의 정면에 배치된 복수의 전방-개방형 통합 포드(front-opening unified pod; FOUP)들을 더 포함하고, 상기 로봇 아암은 상기 제1 기판 경화 및 처리 모듈과 상기 FOUP들 사이에서 기판들을 전달하도록 동작 가능한,
    기판 프로세싱 시스템.
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