KR101770970B1 - 이송 챔버 가스 퍼지 장치, 전자 디바이스 프로세싱 시스템들, 및 퍼지 방법들 - Google Patents

이송 챔버 가스 퍼지 장치, 전자 디바이스 프로세싱 시스템들, 및 퍼지 방법들 Download PDF

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트래비스 모레이
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Abstract

이송 챔버 가스 퍼지 장치가 개시된다. 이송 챔버 가스 퍼지 장치는 이송 로봇의 적어도 일부를 포함하도록 적응되는 이송 챔버를 가지며, 이송 챔버는 측벽들, 챔버 리드, 및 챔버 플로어를 포함하고, 챔버 리드는 복수의 분배된 챔버 유입구들을 갖는다. 복수의 분배된 챔버 유입구들은 확산 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 층류 퍼지 가스 유동(laminar purge gas flow)이 기판 위에 제공될 수 있다. 다수의 다른 양태들과 마찬가지로, 복수의 분배된 챔버 유입구들을 포함하는 시스템들 및 방법들이 개시된다.

Description

이송 챔버 가스 퍼지 장치, 전자 디바이스 프로세싱 시스템들, 및 퍼지 방법들{TRANSFER CHAMBER GAS PURGE APPARATUS, ELECTRONIC DEVICE PROCESSING SYSTEMS, AND PURGE METHODS}
관련 출원
[0001] 본 출원은, 2013년 9월 30일 출원되고 발명의 명칭이 "TRANSFER CHAMBER GAS PURGE APPARATUS, SYSTEMS, AND METHODS"(대리인 사건 번호 제20841USAL호)인 미국 가출원 제61/884,637호에 대한 우선권을 주장하며, 이로써 이 가출원은 모든 목적들을 위해 본원에서 인용에 의해 포함된다.
[0002] 본 발명은 전자 디바이스 제조에 관한 것이며, 보다 구체적으로 이송 챔버 가스 공급 장치, 시스템들, 및 이들의 방법들에 관한 것이다.
[0003] 종래의 전자 디바이스 제조 시스템들은, 탈기(degassing), 세정, 또는 사전-세정(pre-cleaning)과 같은 많은(any number of) 프로세스들, 화학 기상 증착(CVD), 물리 기상 증착(PVD), 또는 원자 층 증착, 코팅, 산화, 질화, 에칭(예를 들면, 플라즈마 에칭)과 같은 증착, 등을 수행하도록 적응되는 하나 또는 그 초과의 프로세스 챔버들을 포함할 수 있다. 팩토리 인터페이스로부터의 기판들의 출입(entry and exit)을 가능하게 하기 위해, 하나 또는 그 초과의 로드 록 챔버들이 제공될 수 있다. 이러한 프로세스 챔버들 및 로드 록 챔버들 각각은 클러스터 툴에 포함될 수 있으며, 클러스터 툴에서 복수의 프로세스 챔버들이, 예를 들면, 이송 챔버 주위에 분배될 수 있다. 하나 또는 그 초과의 엔드 이펙터들 상의 로드 록들 및 다양한 프로세스 챔버들로 그리고 이들로부터 기판들을 운반하기 위해, 이송 챔버 내에 이송 로봇이 하우징될 수 있다. 종래에는, 이송 챔버와 각각의 프로세스 챔버 및 로드 록 챔버 사이에 슬릿 밸브 개구가 제공된다. 이송 로봇의 하나 또는 그 초과의 엔드 이펙터들(예를 들면, 블레이드들)은, 프로세스 챔버 또는 로드 록 챔버 내에 제공되는 지지부(예를 들면, 페디스털 또는 리프트 핀들)로 또는 지지부로부터 기판(예를 들면, 실리콘 웨이퍼, 유리 플레이트, 등)을 배치하거나 추출하기 위해 슬릿 밸브 개구를 통과할 수 있다.
[0004] 프로세스 챔버 내에 기판이 적절히 배치되면, 슬릿 밸브는 폐쇄될 수 있으며, 기판의 프로세싱이 개시될 수 있다. 프로세싱의 부분으로서, 시스템 내의 이동성 컴포넌트들(moving components)로 인해 입자들이 형성될 수 있다. 그러한 입자들이 프로세싱된 기판들 상에 놓이게 될 경우, 이는 기판의 품질에 영향을 줄 수 있다. 입자들을 최소화하기 위해, 이전 시스템들은, 로봇 아래의 이송 챔버 내로의 가스 유입구뿐만 아니라, 이송 챔버의 퍼지를 달성하기 위해 또한 로봇 아래의, 이송 챔버의 외부로의 가스 배출구를 포함하였다. 그러나, 그러한 시스템들은 일반적으로 효과적이지 못했다.
[0005] 따라서, 개선된 이송 챔버 가스 유동 장치, 시스템들, 및 방법들이 요구된다.
[0006] 일 실시예에서, 이송 챔버 가스 퍼지 장치가 제공된다. 이송 챔버 가스 퍼지 장치는 이송 로봇의 적어도 일부(portion)를 포함하도록 적응되는 이송 챔버를 포함하며, 이송 챔버는, 측벽들, 챔버 리드, 및 챔버 플로어(floor)에 의해 적어도 부분적으로 형성되며, 챔버 리드는 복수의 분배된 챔버 유입구들을 갖는다.
[0007] 다른 양태에서, 전자 디바이스 프로세싱 시스템이 제공된다. 전자 디바이스 프로세싱 시스템은, 측벽들, 챔버 리드, 및 챔버 플로어를 갖는 메인프레임 하우징(mainframe housing)에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 이송 챔버; 챔버 리드의 복수의 분배된 챔버 유입구들; 및 챔버 플로어의 복수의 분배된 챔버 배출구들을 포함한다.
[0008] 다른 양태에서, 이송 챔버를 퍼징하는 방법이 제공된다. 이 방법은, 챔버 리드, 측벽들, 및 챔버 플로어에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 이송 챔버를 제공하는 단계 ― 이송 챔버는 이송 챔버로부터 액세싱되는(accessed) 챔버들로 그리고 챔버들로부터 기판을 운반하도록 적응되는 로봇의 적어도 일부를 포함함 ―; 및 챔버 리드의 복수의 분배된 유입구들을 통한 퍼지 가스의 유입에 의해 이송 챔버로부터 퍼징하는 단계를 포함한다.
[0009] 본 발명의 이러한 그리고 다른 양태들에 따라, 다수의 다른 피쳐들이 제공된다. 본 발명의 실시예들의 다른 피쳐들 및 양태들은 하기의 상세한 설명, 첨부된 청구항들 및 첨부 도면들로부터 보다 충분히 명백해질 것이다.
[00010] 도 1a는 실시예들에 따른, 이송 챔버 가스 퍼지 장치를 포함하는 전자 디바이스 프로세싱 시스템의 개략적 평면도를 예시한다.
[00011] 도 1b는 실시예들에 따른, 이송 챔버 가스 퍼지 장치를 포함하는 전자 디바이스 프로세싱 시스템의 부분적인 측단면도를 예시한다.
[00012] 도 2는 실시예들에 따른, 확산 엘리먼트를 포함하는 챔버 유입구의 부분적인 측단면도를 예시한다.
[00013] 도 3은 실시예들에 따른, 이송 챔버 가스 퍼지 장치의 챔버 리드의 평면도를 예시한다.
[00014] 도 4a는 실시예들에 따른, 이송 챔버 가스 퍼지 장치의 배기 조립체의 저면도이다.
[00015] 도 4b는 실시예들에 따른, 이송 챔버 가스 퍼지 장치의 배기 조립체의 저면 사시도이다.
[00016] 도 5는 실시예들에 따른, 이송 챔버 가스 퍼지 장치의 부분 절단된 사시도를 예시한다.
[00017] 도 6은 실시예들에 따른, 이송 챔버를 퍼징하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
[00018] 기존의(existing) 전자 디바이스 제조 시스템들은 입자들을 제어하기 위한 시도로, 이송 챔버 내에서 퍼지를 사용하였다. 특히, 종래 기술의 퍼지 시스템들은 이송 챔버의 플로어에 유입구 및 배출구를 포함하였다. 이러한 유형의 이송 챔버 퍼지에 의해 일부 개선점들이 제공되지만, 시스템/툴 수율을 추가로 개선하기 위해 입자들을 제어하기 위한 부가적인 수단이 요구된다.
[00019] 이러한 문제를 다루기 위해, 본 발명의 실시예들은 개선된 이송 챔버 가스 퍼지 장치, 시스템들, 및 방법들을 제공한다. 일 양태에서, 개선된 이송 챔버 가스 퍼지 장치가 제공된다. 이송 챔버 가스 퍼지 장치는, 하나 또는 그 초과의 기판들을 운반하도록 적응되는 이송 로봇의 적어도 일부를 포함하도록 적응된 이송 챔버를 퍼징하는데 유용하다. 이송 챔버는, 측벽들, 챔버 리드, 및 챔버 플로어를 포함한다. 챔버 리드는 챔버 리드에, 복수의 분배된 챔버 유입구들을 갖는다.
[00020] 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 복수의 분배된 챔버 유입구들 중 일부 또는 전부는, 유입구 퍼지 가스 유동을 확산시키도록 기능하며 적응되는 확산 부재들을 포함할 수 있다. 또한, 복수의 분배된 챔버 배출구들은 챔버 플로어에 포함될 수 있다. 추가의 실시예들에서, 복수의 분배된 챔버 유입구들은 1차 챔버 유입구들 및 2차 유입구들을 포함할 수 있다. 그러한 1차 챔버 유입구들 및 2차 유입구들은 몇몇 실시예들에서, 독립적으로 제어가능할 수 있다. 따라서, 특히 기판(들)이 이송 챔버를 통해 이송되는 경우에, 기판(들)이 위치되는 이송 챔버의 영역들에서, 개선된 이송 챔버 퍼지가 제공된다. 몇몇 실시예들에서, 기판(들) 위에 층류 퍼지 가스 유동(laminar purge gas flow)이 제공된다.
[00021] 다른 양태에서, 전자 디바이스 프로세싱 시스템이 제공된다. 전자 디바이스 프로세싱 시스템은, 기판을 운반하는 로봇의 적어도 일부를 포함하도록 적응된 이송 챔버를 포함하며, 이송 챔버는, 챔버 리드, 측벽들, 및 챔버 플로어, 챔버 리드에 제공되는 복수의 분배된 챔버 유입구들, 및 챔버 플로어에 포함된 복수의 분배된 챔버 배출구들을 포함한다.
[00022] 장치, 시스템들, 및 방법 양태들을 포함하여, 본 발명의 다양한 양태들을 예시하고 설명하는 예시적인 실시예들의 추가적인 세부사항들이, 본원의 도 1a-6을 참조로 하여 설명된다.
[00023] 도 1a 및 1b는 각각, 이송 챔버 가스 퍼지 장치(101)를 포함하는 전자 디바이스 프로세싱 시스템(100)의 예시적인 실시예의 개략적 평면도 및 측단면도를 예시한다. 전자 디바이스 프로세싱 시스템(100)은, 탈기(degassing), 세정, 또는 사전-세정(pre-cleaning)과 같은 하나 또는 그 초과의 프로세스들, 화학 기상 증착(CVD), 물리 기상 증착(PVD), 또는 원자 층 증착(ALD), 코팅, 산화, 질화, 에칭(예를 들면, 플라즈마 에칭)과 같은 증착, 등을 기판들에 가함으로써, 기판들(예를 들면, 실리콘-함유 웨이퍼들, 플레이트들, 디스크들, 등)을 프로세싱하도록 적응될 수 있다. 전자 디바이스 프로세싱 시스템(100)에 의해 다른 프로세스들이 수행될 수 있다.
[00024] 도시된 전자 디바이스 프로세싱 시스템(100)은 메인프레임 하우징(102)을 포함하고, 메인 프레임 하우징은 적어도 메인 프레임 하우징의 측벽들(104), 챔버 리드(106), 및 챔버 플로어(107)에 의해 형성되는 이송 챔버(103)를 포함한다. 복수의 프로세스 챔버들(108A-108F) 및 하나 또는 그 초과의 로드 록 챔버들(110A, 110B)이 메인 프레임 하우징(102)에 기계식으로 커플링될 수 있다. 다른 개수들의 프로세스 챔버들 및 로드 록 챔버들이 포함될 수 있다. 이송 챔버(103)는 로봇(112)을 포함하고, 로봇은 메인 프레임 하우징(102)에 커플링되는 적어도 2개의 챔버들로 그리고 그러한 챔버들로부터 하나 또는 그 초과의 기판들(114)을 이송하도록 구성되고 적응된다. 적어도 2개의 챔버들은 로봇(112)에 의해 액세스가능하며, 로봇(112)의 적어도 부분(part)은 이송 챔버(103) 내에 존재한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "이송 챔버"는, 이송 챔버(103)로부터 액세싱되는 챔버들(예를 들면, 프로세스 챔버들(108A-108F))로 그리고 그러한 챔버들로부터 하나 또는 그 초과의 기판들(114)을 운반하도록 적응되는 로봇(112)(예를 들면, 이동식 아암들 및 부착되는 엔드 이펙터(112E))의 적어도 일부를 포함한다. 전자 디바이스 프로세싱 시스템(100)은 또한 팩토리 인터페이스(109)를 포함할 수 있으며, 팩토리 인터페이스(109)에는 하나 또는 그 초과의 기판 캐리어들(111)이 도킹된다. 기판 캐리어들(111)은 제조 환경들 내에서(예를 들면, 툴들 사이에서) 하나 또는 그 초과의 기판들(114)을 운반하도록 적응된다. 하나 또는 그 초과의 실시예에서, 팩토리 인터페이스(109)에는 팩토리 인터페이스 로봇(113)(점선으로 된 상자로 도시됨)이 포함될 수 있으며, 팩토리 인터페이스 로봇은 기판 캐리어들(111)과 하나 또는 그 초과의 로드 록 챔버들(110A, 110B) 사이에서 기판들(114)을 이송하도록 기능할 수 있다.
[00025] 도시된 실시예에서, 로봇(112)은 이송 챔버(103) 안쪽의 아암들(112A, 112B, 112C), 이송 챔버(103) 바깥쪽에 있을 수 있는 하나 또는 그 초과의 로봇 모터들(112M), 및 기판들(114)이 위에 놓여 운반될 수 있는 하나 또는 그 초과의 엔드 이페터들(112E)을 포함할 수 있다. 엔드 이펙터들(112E)은 견고하게 함께 커플링될 수 있거나 독립적으로 작동될 수 있다. 로봇(112)은, 예를 들면, 미국 특허 제5,789,878호; 제5,879,127호; 제6,267,549호; 제6,379,095호; 제6,582,175호; 및 제6,722,834호; 그리고 미국 특허 공개 제2010/0178147호; 제2013/0039726호; 제2013/0149076호; 제2013/0115028호; 및 제2010/0178146호에서 설명된 바와 같은 임의의 적합한 구성일 수 있다. 다른 적합한 로봇들이 사용될 수 있다.
[00026] 로봇(112)은 프로세스 챔버들(108A-108F)로 및 프로세스 챔버들로부터 그리고 하나 또는 그 초과의 로드 록 챔버들(110A, 110B)로 그리고 로드 록 챔버들로부터 기판들(114)을 운반하도록 동작가능하다. 각각의 경우에, 이송은 메인 프레임 하우징(102)에 형성된 개구(115)(예를 들면, 슬릿 밸브 개구), 즉 일반적으로 슬릿-형상 개구를 통해 이루어지며, 이러한 개구는, 기판(114)이 로봇(112)에 의해 챔버들 내에 배치된 후에 각각의 챔버들을 밀봉하도록 이러한 개구와 함께 동작 가능한 슬릿 밸브 도어(미도시)를 가질 수 있다. 도시된 실시예에서, 쌍을 이룬(twinned) 나란한 챔버들이 제공된다. 그러나, 이송 챔버 가스 퍼지 장치(101)는 다른 이송 챔버 구성들, 이를테면 7각형, 6각형, 또는 8각형 메인프레임 하우징들, 등에 포함되는 방사상으로-액세싱되는 프로세스 챔버들을 포함하는 구성들과 사용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 다른 형상들의 이송 챔버(103)가 사용될 수 있다.
[00027] 전술된 바와 같이, 이송 챔버 가스 퍼지 장치(101)는 로봇(112)의 적어도 일부를 포함하도록 적응된 이송 챔버(103)를 포함하며, 이송 챔버(103)는, 측벽들(104), 챔버 리드(106), 및 챔버 플로어(107)의 상호연결에 의해 적어도 부분적으로 형성된다. 도시된 실시예에서, 챔버 리드(106)는 내부에 복수의 분배된 챔버 유입구들(116)을 가지며, 이러한 챔버 유입구들은 1차 챔버 유입구들(116P) 및 2차 챔버 유입구들(116S)을 포함할 수 있다. 챔버 유입구들(116)은 퍼지 가스 공급 조립체(118)에 커플링된다. 퍼지 가스 공급 조립체(118)는, 가압 가스(pressurized gas)-함유 용기와 같은 퍼지 가스 소스(120), 퍼지 가스 유동을 제어하도록 적응된 하나 또는 그 초과의 밸브들 또는 질량 유동 제어기들을 포함할 수 있는 유동 제어 조립체(122), 및 제어기(123)를 포함할 수 있다.
[00028] 퍼지 가스 공급 조립체(118)는 또한, 유동 제어 조립체(122)와 복수의 챔버 유입구들(116) 사이에 커플링되는 가스 유동 경로들(예를 들면, 도관들)의 컬렉션(collection)일 수 있는 흡기 매니폴드(124)를 포함할 수 있다. 흡기 매니폴드(124)는 1차 경로들(124P) 및 2차 경로들(124S)을 포함할 수 있다. 1차 경로들(124P) 및 2차 경로들(124S)을 통한 퍼지 가스 유동은 1차 챔버 유입구(116P) 및 2차 챔버 유입구(116S)에 유체 커플링될 수 있으며, 그에 따라 1차 챔버 유입구들(116P) 및 2차 챔버 유입구들(116S)로의 퍼지 가스 유동은 유동 제어 조립체(122)에 의해 독립적으로 제어가능할 수 있다. 퍼지 가스는 N2와 같은 불활성 가스를 포함할 수 있다. 다른 적합한 퍼지 가스들이 사용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 이송 챔버(103)는, 예를 들면, 진공으로 유지될 수 있다.
[00029] 챔버 리드(106)는 이송 챔버(103)의 최상부에 있을 수 있으며, 일반적으로 엔드 이펙터들(112E) 및 지지되는 기판들(114)의 높이(level) 위에 위치될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 챔버 리드(106)는 제거가능할 수 있으며, 측벽들(104)에 연결가능할 수 있다.
[00030] 도시된 실시예에서, 챔버 리드(106) 상의 복수의 분배된 챔버 유입구들(116)은 이송 챔버(103)에 위치되는 적어도 4개의 1차 챔버 유입구들(116P)을 포함한다. 1차 챔버 유입구들(116P)의 적어도 일부는, 기판이 각각의 프로세스 챔버(108A-108F)를 나갈 때, 기판(114)의 이송 경로 위에 위치될 수 있다. 예를 들면, 하나 또는 그 초과의 1차 챔버 유입구들(116P)은 이송 경로들(125) 위에 위치될 수 있다. 이러한 방식으로, 퍼지 가스는 기판(114) 위에서 그리고 아래쪽으로 유동할 수 있어서, 기판(114)이 각각의 프로세스 챔버들(108A-108F)을 나갈 때, 기판(114)을 퍼지 가스 유동으로 덮는다(blanketing).
[00031] 유사하게, 1차 챔버 유입구들(116P)은, 기판들이 로드 록 챔버들(110A, 110B)로부터 이송 챔버(103)로 들어갈 때, 하나 또는 그 초과의 기판들(114)의 로드 록 이송 경로들(125LL) 위에 위치될 수 있다. 도 1a 및 1b에 도시된, 쌍을 이룬 이송 챔버 구성에서, 복수의 분배된 챔버 유입구들(116)의 포지셔닝(positioning)은, 기판들(114)이 프로세스 챔버들(108A-108F)로부터 나갈 때, 개선된 퍼지 가스 유동을 제공하는 역할을 할 수 있다.
[00032] 이송 챔버 가스 퍼지 장치(101)의 복수의 분배된 챔버 유입구들(116)은 적어도 4개의 2차 챔버 유입구들(116S)을 포함할 수 있다. 2차 챔버 유입구들(116S)의 적어도 일부는 1차 챔버 유입구들(116P) 중 각각의 유입구들 사이에 배열될 수 있다. 예를 들면, 2차 챔버 유입구들(116S)은 개구들(115) 사이에, 또는 로드 록 챔버들(110A, 110B)로의 개구들 사이에 위치되는 이송 챔버 용적을 퍼징하도록 배열될 수 있다. 선택적인 1차 또는 2차 유입구(116C)는, 도시된 바와 같이, 이송 챔버(103)의 물리적 중심에 또는 그 근처에 제공될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 복수의 뷰 윈도우들(128)(몇 개만 라벨링됨)이 챔버 리드(106)에 형성될 수 있다. 뷰 윈도우들(128)은 투명한 또는 반투명한 패널들, 이를테면 유리 패널들을 포함할 수 있으며, 로봇(112) 및 로봇의 컴포넌트들뿐만 아니라 기판들(114)이 이송 챔버(103) 내에서 보이도록 허용할 수 있다. 뷰 윈도우들(128)은 각각의 1차 챔버 유입구(116P)와 2차 챔버 유입구(116S) 사이에 배열될 수 있다.
[00033] 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 이송 챔버 가스 퍼지 장치(101)는 복수의 챔버 배출구들(126)을 포함할 수 있다. 복수의 챔버 배출구들(126)은 챔버 플로어(107)로부터 나갈 수 있다. 그러나, 몇몇 실시예들에서, 복수의 챔버 배출구들은 측벽들(104)로부터 (예를 들면, 측벽들(104)의 바닥에서) 나갈 수 있다. 도시된 실시예에서, 복수의 챔버 배출구들(126)은 기판들(114) 아래의 위치에서 이송 챔버(103)의 챔버 플로어(107)로부터 나간다. 복수의 챔버 배출구들(126)은 배기 매니폴드(127)에 커플링될 수 있으며, 배기 매니폴드는 이송 챔버(103)를 빠져 나간 퍼지 가스를 팩토리 배기부(facotry exhaust)와 같은 배기 시스템으로 유동시키도록 적응된다. 배기 매니폴드(127)는 로봇 모터(112M) 둘레에 배열될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 진공 터보 펌프들과 같은 하나 또는 그 초과의 진공 소스들(129)이, 퍼지 프로세스 동안, 이송 챔버(103)에 희망 레벨의 진공을 제공하도록 배기 매니폴드(127)에 커플링될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 복수의 챔버 배출구들(126) 중 하나 또는 그 초과의 위치는 복수의 챔버 유입구들(116) 중 하나 또는 그 초과와 일직선으로(in line with)(예를 들면, 도 1b에서, 1차 챔버 유입구들(116P)과 챔버 배출구들(126)을 연결하는 점선으로 된 수직 선 참조) 수직으로 위치될 수 있다. 예를 들면, 도시된 실시예에서, 4개의 챔버 유입구들(116P)은 4개의 챔버 배출구들(126) 바로 위에 수직으로 놓인다. 다른 실시예들에서, 복수의 챔버 배출구들(126) 중 적어도 일부는 복수의 챔버 유입구들(116) 중 하나 또는 그 초과와 방사상으로 일직선으로 위치될 수 있다(동일한 반경을 따라 놓인다).
[00034] 도시된 실시예들에서, 챔버 유입구들(116)의 적어도 일부, 및 바람직하게는 전부(예를 들면, 챔버 유입구들(116P, 116S, 116C)가 도시됨)는 확산 엘리먼트(230)를 포함할 수 있다. 확산 엘리먼트(230)를 포함하는 예시적인 챔버 유입구(116P)는 도 2에 도시되어 있다. 확산 엘리먼트(230)는, 챔버 유입구(116P)에 커플링되는 흡기 매니폴드(124)의 1차 경로(124P)의 단면적에 비해, 확대된 정면 표면적을 갖는 다공성 부재를 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 확산 엘리먼트(230)는 다공성 금속 디스크를 포함할 수 있다. 챔버 유입구(116P)는 확산 챔버(232)를 적어도 부분적으로 형성하는 유입구 본체(231)를 포함할 수 있으며, 확산 챔버(232)는 흡기 매니폴드(124)의 1차 경로(124P)로부터 퍼지 가스를 수용하고 확산 엘리먼트(230)의 입구측 상의 확대된 입구 영역을 통해 퍼지 가스를 통과시키는 단면적을 확대시킨다. 퍼지 가스는 그 후, 확산 엘리먼트(230)를(예를 들면, 확산 엘리먼트의 개방된 기공들을 통해) 통과하며, 확산 엘리먼트(230)의 하류에 위치되고 챔버 리드(106)에 형성될 수 있는 확대 구역(234)으로 넘어갈 수 있다(pass into). 확대 구역(234) 내에서, 퍼지 가스 유동은 이송 챔버(103) 내로 전이된다(transition). 확대 구역(234)은, 예를 들면, 하나 또는 그 초과의 절단된-원뿔형 섹션들(frusto-conical sections) 또는 반경을 포함할 수 있다. 도시된 예에서, 확대 구역(234)은 상이한 원뿔각들(cone angles)을 갖는 상호연결된 절단된 원뿔형 섹션들을 포함한다. 다른 영역-확대 전이 구역 구조들이 사용될 수 있다.
[00035] 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 복수의 분배된 챔버 유입구들(116)은 1차 챔버 유입구들(116P) 및 2차 챔버 유입구들(116S)을 포함할 수 있으며, 1차 챔버 유입구들 및 2차 챔버 유입구들은 이송 챔버(103)(도 1b 참조) 내로의 이들의 각각의 입구들에 상이한 유입구 유동 영역들(inlet flow areas)을 갖는다. 특히, 몇몇 실시예들에서, 1차 챔버 유입구들(116P)의 영역은 2차 챔버 유입구들(116S)의 영역보다 더 클 수 있다. 예를 들면, 1차 챔버 유입구들(116P) 및 2차 챔버 유입구들(116S) 각각의 영역은 약 10㎠ 내지 약 100㎠일 수 있다. 그러나, 다른 크기들이 사용될 수 있다. 또한, 몇몇 실시예들에서, 2차 챔버 유입구들(116S)은 1차 챔버 유입구들(116P)과 크기가 동일할 수 있다.
[00036] 종래와 같이, 기판들(114)은 개구들(115)(예를 들면, 슬릿 밸브 개구들)을 통해 프로세스 챔버들(108A-108F)로 제공될 수 있고, 프로세스 챔버들로부터 회수될 수 있다. 일반적인 진공 레벨은 챔버 배출구들(126) 아래에 연결된 하나 또는 그 초과의 진공 소스들(129)(예를 들면, 하나 또는 그 초과의 터보 펌프들)의 동작에 의해 이송 챔버(103)에 제공될 수 있다.
[00037] 이송 챔버 가스 퍼지 장치(101)의 동작은, 기판(114) 위에 층류 가스 유동 패턴을 제공하도록, 제어기(123)로부터 유동 제어 조립체(122)로의 제어 신호들을 통해 조정될 수 있다. 가스 유동 조정들은 퍼지 가스 소스(120)로부터 복수의 챔버 유입구들(116)로의 퍼지 가스의 전체 유량을 조정함으로써 이루어질 수 있다. 특히, 퍼지 가스 유동 조정들은 유동 제어 조립체(122)를 조정함으로써 이루어질 수 있다. 유동 제어 조립체(122)는 하나 또는 그 초과의 밸브들, 질량 유동 제어기들(MFC들(MFC's)), 또는 다른 적합한 가스 유동 조정기들을 포함할 수 있다. 특히, 1차 및 2차 챔버 유입구들(116P, 116S)에 제공되는 퍼지 가스 유동은, 예를 들면, 유동 제어 조립체(122)의 유동 제어 부재들(밸브들, MFC들, 등)을 제어함으로써 독립적으로 제어될 수 있다.
[00038] 도 3은, 흡기 매니폴드(124) 및 흡기 매니폴드에 커플링된 유동 제어 조립체(122)를 포함하는 챔버 리드(106)의 예의 평면도를 예시한다. 챔버 리드(106)는 메인프레임 하우징(102)으로부터 제거가능할 수 있으며, 파스너들에 의해 메인프레임 하우징에 고정될 수 있다. 챔버 리드(106)의 바닥과 메인프레임 하우징(102) 사이의 밀봉은 적합한 O-링 또는 다른 밀봉 부재에 의해 제공될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 챔버 리드(106)는 리프트 핀들(336)에 의해 리프팅되고 피봇할(pivotal) 수 있다.
[00039] 도 4a 및 4b는 챔버 플로어(107) 및 챔버 플로어에 연결되는 이송 챔버 가스 퍼지 장치(101)의 일부들의 예시적인 실시예를 예시한다. 도시된 실시예에서, 챔버 플로어(107)는 제 1 부분(107A) 및 제 1 부분(107A)에 커플링되는 제 2 부분(107B)을 포함한다. 제 1 부분(107A)은 메인프레임 하우징(102)의 바닥에 커플링되도록 적응되고 구성된다. 배기 매니폴드(127)는 각각의 챔버 배출구들(126)에 커플링된 상태로 도시되어 있으며, 각각의 챔버 배출구들은 챔버 플로어(107)의 제 2 부분(107B)에 포함된다.
[00040] 도 5는 이송 챔버 가스 퍼지 장치(101)의 실시예의 부분적으로 절단된 사시도를 예시한다. 이송 챔버 가스 퍼지 장치(101)는, 이송 챔버(103)에 퍼지 가스를 제공하는 복수의 챔버 유입구들(116)을 갖는 챔버 리드(106), 및 이송 챔버(103)로부터 퍼지 가스를 배기하도록 적응된 복수의 챔버 배출구들(126)(도 5에서 단 하나만 도시됨)을 갖는 챔버 플로어(107)를 포함한다. 챔버 유입구들(116)은 기판들(114) 위의 이송 챔버(103)에 들어가는 퍼지 가스 유동을 제공할 수 있다. 퍼지 가스 유동은 기판들(114)과 챔버 리드(106) 사이의 층류일 수 있다.
[00041] 본 발명의 하나 또는 그 초과의 실시예들에 따른 이송 챔버(예를 들면, 이송 챔버(103))를 퍼징하는 방법(600)이 제공되며, 도 6을 참조로 하여 설명된다. 방법(600)은, 602에서, 챔버 리드(예를 들면, 챔버 리드(106)), 측벽들(예를 들면, 측벽들(104)), 및 챔버 플로어(예를 들면, 107)에 의해 적어도 부분적으로 형성된 이송 챔버(예를 들면, 이송 챔버(103))를 제공하는 단계를 포함하며, 이송 챔버는 이송 챔버로부터 액세싱되는 챔버들(예를 들면, 임의의 하나 또는 그 초과의 프로세스 챔버들(108A-108F) 또는 로드 록 챔버들(110A, 110B))로 그리고 그러한 챔버들로부터 기판(예를 들면, 기판(114))을 운반하도록 적응된 로봇(예를 들면, 로봇(112))의 적어도 일부를 포함한다.
[00042] 방법(600)은, 604에서, 챔버 리드(예를 들면, 챔버 리드(106))의 복수의 분배된 유입구들(예를 들면, 복수의 분배된 챔버 유입구들(116))을 통한 퍼지 가스의 유입에 의해 이송 챔버(예를 들면, 이송 챔버(103))로부터 퍼징하는 단계를 포함한다.
[00043] 하나 또는 그 초과의 실시예들에서, 퍼징하는 단계는, 606에서, 챔버 플로어(예를 들면, 챔버 플로어(107))에 제공된 복수의 분배된 챔버 배출구들(예를 들면, 복수의 분배된 챔버 배출구들(126))을 통해 퍼지 가스를 배기하는 단계를 더 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 이송 챔버로부터 퍼징하는 단계는 복수의 확산 엘리먼트들(예를 들면, 확산 엘리먼트들(230))을 통한 퍼지 가스의 유입을 더 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 이송 챔버(103)로부터 퍼징하는 단계는 기판(114) 위에 퍼지 가스의 실질적으로 층류 유동을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 기판(114) 위에 실질적으로 층류 퍼지 가스 유동을 달성하기 위한 퍼지 가스 유동 조건들은, 챔버 리드(106)의 복수의 챔버 유입구들(116)에 유체 커플링되는 유동 제어 조립체(122)를 조정함으로써 달성될 수 있다. 퍼지 가스 유동은 부가적으로, 1차 챔버 유입구들(예를 들면, 1차 챔버 유입구들(116P)) 및 2차 챔버 유입구들(예를 들면, 2차 챔버 유입구들(116S))을 갖는 복수의 분배된 챔버 유입구들(116)을 제공함으로써 그리고 1차 챔버 유입구들(116P) 및 2차 챔버 유입구들(116S)로의 퍼지 가스의 유동을 독립적으로 제어함으로써 제어될 수 있다. 예를 들면, 상대적으로 더 많은 퍼지 가스 유동이 1차 챔버 유입구들(예를 들면, 1차 유입구들(116P))에 제공될 수 있고, 상대적으로 더 적은 유동이 2차 챔버 유입구들(예를 들면, 2차 챔버 유입구들(116S))에 제공될 수 있다. 또한, 몇몇 실시예들에서, 퍼지 가스 유동 조정들은 이송 챔버(예를 들면, 이송 챔버(103)) 내의 유동 패턴들을 균등하게 하도록(equalize) 이루어질 수 있다.
[00044] 전술한 설명은 본 발명의 단지 예시적인 실시예들을 개시한다. 본 발명의 범위 내에 속하는, 상기 개시된 장치, 시스템들, 및 방법들의 변형예들이 당업자에게 용이하게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 예시적인 실시예들과 함께 개시되었지만, 하기의 청구항들에 의해 정의되는 바와 같이, 다른 실시예들이 본 발명의 범위 내에 속할 수 있음이 이해되어야 한다.

Claims (18)

  1. 이송 챔버 가스 퍼지 장치로서,
    이송 로봇의 적어도 일부(portion)를 포함하도록 적응되는 이송 챔버를 포함하며, 상기 이송 챔버는, 측벽들, 챔버 리드(chamber lid), 및 챔버 플로어(floor)에 의해 적어도 부분적으로 형성되며, 상기 챔버 리드는 퍼지 가스 유동을 위한 복수의 분배된 챔버 유입구들을 가지고, 상기 복수의 분배된 챔버 유입구들은 1차 챔버 유입구들 - 상기 1차 챔버 유입구들 중 적어도 일부는 기판의 이송 경로 위에 위치됨 - , 및 2차 챔버 유입구들 - 상기 2차 챔버 유입구들 중 적어도 일부는 상기 1차 챔버 유입구들 사이에 배치됨 - 을 포함하는,
    이송 챔버 가스 퍼지 장치.
  2. 이송 챔버 가스 퍼지 장치로서,
    이송 로봇의 적어도 일부(portion)를 포함하도록 적응되는 이송 챔버를 포함하며, 상기 이송 챔버는, 측벽들, 챔버 리드, 및 챔버 플로어(floor)에 의해 적어도 부분적으로 형성되며, 상기 챔버 리드는 퍼지 가스 유동을 위한 복수의 분배된 챔버 유입구들을 가지고,
    상기 복수의 분배된 챔버 유입구들은 1차 챔버 유입구들 및 2차 챔버 유입구들을 포함하며, 상기 1차 챔버 유입구들 및 2차 챔버 유입구들은 독립적으로 제어가능한,
    이송 챔버 가스 퍼지 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 1차 챔버 유입구들 및 상기 2차 챔버 유입구들은 유동 제어 조립체에 커플링되는,
    이송 챔버 가스 퍼지 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 분배된 챔버 유입구들은 적어도 4개의 1차 챔버 유입구들을 포함하는,
    이송 챔버 가스 퍼지 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버 리드에 형성된 복수의 뷰 윈도우들(view windows)을 포함하는,
    이송 챔버 가스 퍼지 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 분배된 챔버 유입구들 중 적어도 일부는 확산 엘리먼트를 포함하는,
    이송 챔버 가스 퍼지 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 확산 엘리먼트는 다공성 부재를 포함하는,
    이송 챔버 가스 퍼지 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 확산 엘리먼트는 다공성 금속 디스크를 포함하는,
    이송 챔버 가스 퍼지 장치.
  10. 이송 챔버 가스 퍼지 장치로서,
    이송 로봇의 적어도 일부(portion)를 포함하도록 적응되는 이송 챔버를 포함하며, 상기 이송 챔버는, 측벽들, 챔버 리드, 및 챔버 플로어(floor)에 의해 적어도 부분적으로 형성되며, 상기 챔버 리드는 퍼지 가스 유동을 위한 복수의 분배된 챔버 유입구들을 가지고,
    상기 복수의 분배된 챔버 유입구들은 1차 챔버 유입구들 및 2차 챔버 유입구들을 포함하고, 상기 1차 챔버 유입구들 및 2차 챔버 유입구들은 상기 이송 챔버 내로의 이들의 각각의 입구들에 상이한 유입구 유동 영역들(inlet flow areas)을 가지는,
    이송 챔버 가스 퍼지 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버 플로어에 제공되는 복수의 분배된 챔버 배출구들을 포함하는,
    이송 챔버 가스 퍼지 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버 플로어에 제공되는 복수의 분배된 챔버 배출구들을 포함하고, 상기 복수의 분배된 챔버 배출구들 중 적어도 일부는 상기 복수의 분배된 챔버 유입구들 중 적어도 일부와 수직으로 정렬되는,
    이송 챔버 가스 퍼지 장치.
  13. 전자 디바이스 프로세싱 시스템으로서,
    측벽들, 챔버 리드, 및 챔버 플로어를 갖는 메인프레임 하우징(mainframe housing)에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 이송 챔버;
    상기 챔버 리드 내의 퍼지 가스 유동을 위한 복수의 분배된 챔버 유입구들; 및
    상기 챔버 플로어의 복수의 분배된 챔버 배출구들을 포함하는,
    전자 디바이스 프로세싱 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 이송 챔버는 상기 메인프레임 하우징에 커플링되는 적어도 두 개의 챔버들로부터 그리고 상기 적어도 두 개의 챔버들로 기판들을 이송하도록 적응되는 로봇을 포함하는,
    전자 디바이스 프로세싱 시스템.
  15. 이송 챔버를 퍼징하는 방법으로서,
    챔버 리드, 측벽들, 및 챔버 플로어에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 이송 챔버를 제공하는 단계 ― 상기 이송 챔버는 상기 이송 챔버로부터 액세싱되는 챔버들로 그리고 챔버들로부터 기판을 운반하도록 적응되는 로봇의 적어도 일부를 포함함 ―; 및
    상기 챔버 리드 내의 퍼지 가스 유동을 위한 복수의 분배된 유입구들을 통한 퍼지 가스의 유입에 의해 상기 이송 챔버로부터 퍼징하는 단계 - 상기 이송 챔버로부터 퍼징하는 상기 단계는 상기 기판 위에서 상기 퍼지 가스의 층류 유동을(laminar flow) 제공하는 것을 추가로 포함함 - 를 포함하는,
    이송 챔버를 퍼징하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 퍼징하는 단계는 상기 플로어의 복수의 분배된 챔버 배출구들을 통해 상기 퍼지 가스를 배기하는 단계를 더 포함하는,
    이송 챔버를 퍼징하는 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 이송 챔버로부터 퍼징하는 단계는 복수의 확산 엘리먼트들을 통한 상기 퍼지 가스의 유입을 더 포함하는,
    이송 챔버를 퍼징하는 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    1차 챔버 유입구들 및 2차 챔버 유입구들을 구비하는 복수의 분배된 챔버 유입구들을 제공하는 단계; 및
    상기 1차 챔버 유입구들과 상기 2차 챔버 유입구들로 상기 퍼지 가스의 유동을 독립적으로 제어하는 단계를 포함하는,
    이송 챔버를 퍼징하는 방법.
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