KR102452130B1 - 다양한 크기의 기판들을 취급하기 위한 장치 - Google Patents

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Abstract

상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 방법들 및 장치의 실시예들이 본원에 제공된다. 일부 실시예들에서, 상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 장치는: 제1 크기를 갖는 기판을 지지하도록 구성된, 접촉 패드들의 제1 세트 및 제1 크기보다 작은 제2 크기를 갖는 기판을 지지하도록 구성된, 접촉 패드들의 제2 세트를 갖는 엔드 이펙터들의 쌍을 포함한다.

Description

다양한 크기의 기판들을 취급하기 위한 장치
본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 기판 처리 장비에 관한 것이고, 더 구체적으로, 상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 방법들 및 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 산업들에서, 기판들, 예컨대, 반도체 웨이퍼들의 정확하고 주의 깊은 취급은 기판 처리의 중요한 양상이다. 예컨대, 웨이퍼들을 취급하도록 설계된 엔드 이펙터들을 갖는 기판 취급 로봇들에 의한 자동화는, 복잡한 핸드오프 작업을 수행하는 것은 물론 임의의 외부 오염을 감소시키거나 격리하는 데에도 사용된다. 그러한 기판 취급 로봇들은, 웨이퍼들과 같은 기판들을 하나의 위치로부터 다른 위치로 이송하고, 기판들을 시스템 내의 하나의 스테이션으로부터 다른 스테이션으로 픽업하고 드롭하는 등을 한다. 전형적으로, 기판 취급 로봇들은, 예를 들어, 시스템 능력들 및 구성에 따라, 하나의 유형의 기판 크기를 취급하도록 설계되고 구축된다. 예로서, 일부 시스템들은 200 mm 웨이퍼들 또는 300 mm 웨이퍼들 등을 처리하도록 구성될 수 있다.
기술들의 진보 및, 높은 컴퓨팅 성능을 갖는 더 컴팩트하고 더 작은 전자 디바이스들로 인해, 산업들은 그들의 초점을 200 mm로부터 300 mm 웨이퍼들로 이동시켰다. 300 mm 웨이퍼들의 처리가 시장에서 더 지배적이 됨에 따라, 300 mm 처리 능력들을 갖는 툴들에 대한 수요가 증가하여, 툴 제조업자들이, 더 많은 300 mm 툴들을 설계하고 구축하도록 이끌며, 천천히 200 mm 툴들을 단계적으로 퇴출시킨다.
그러나, 300 mm 기판 처리로의 변천에도 불구하고, 많은 칩제조업자들은 그들 각각의 재고들에 많은 양의 200 mm 기판들을 여전히 갖고 있다. 본 발명자들은, 200 mm 기판들을 처리하고자 하는 그러한 칩제조업자들 및 다른 이들이, 곧 쓸모없게 될 수 있는 200 mm 툴들을 구매하기를 원하지 않을 수 있다고 생각한다.
이에 따라, 본 발명자들은 기판 취급 로봇들이, 상이한 크기의 기판들, 예컨대, 200 mm 및 300 mm 웨이퍼들을 취급할 수 있게 하는 개선된 방법들 및 장치를 제공하였다.
상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 방법들 및 장치의 실시예들이 본원에 제공된다. 일부 실시예들에서, 상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 장치는: 제1 크기를 갖는 기판을 지지하도록 구성된, 접촉 패드들의 제1 세트 및 제1 크기보다 작은 제2 크기를 갖는 기판을 지지하도록 구성된, 접촉 패드들의 제2 세트를 갖는 엔드 이펙터들의 쌍을 포함한다.
일부 실시예들에서, 다중 챔버 기판 처리 툴은: 로드 록 챔버와 선택적으로 연통하는 팩토리 인터페이스(FI); FI 상에 배치되거나 FI에 결합되고 제1 크기를 갖는 기판들을 다중 챔버 기판 처리 툴에 또는 그로부터 제공하도록 구성된 제1 전방 개구부 통합 포드(FOUP); FI 상에 배치되거나 FI에 결합되고 제2 크기를 갖는 기판들을 다중 챔버 기판 처리 툴에 또는 그로부터 제공하도록 구성된 제2 FOUP; 및 팩토리 인터페이스에 배치된 로봇을 포함하고, 로봇은 제1 크기 및 제2 크기 ― 제2 크기는 제1 크기보다 작음 ― 양쪽 모두를 갖는 기판들을 지지하도록 구성된 엔드 이펙터들의 쌍을 포함한다.
일부 실시예들에서, 상이한 크기들의 기판들을 취급하는 방법은: 제1 크기를 갖는 기판을 지지하기 위해, 기판들을 처리하도록 구성된 툴의 기판 취급 로봇의 엔드 이펙터들의 쌍을 제1 위치로 회전시키는 단계; 및 제2 크기를 갖는 기판을 지지하기 위해 엔드 이펙터들의 쌍을 제2 위치로 회전시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예들 및 추가의 실시예들이 이하에 설명된다.
위에서 간략히 요약되고 아래에서 더 상세히 논의되는, 본 개시내용의 실시예들은 첨부 도면들에 도시된, 본 개시내용의 예시적인 실시예들을 참조하여 이해될 수 있다. 그러나, 본 개시내용은 동등한 효과의 다른 실시예들을 허용할 수 있기 때문에, 첨부 도면들은 본 개시내용의 전형적인 실시예들만을 예시하고 그러므로 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다.
도 1a-1b는, 본 개시내용의 적어도 일부 실시예들에 따른, 상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 장치의 개략적인 상면도들이다.
도 2a-2b는, 본 개시내용의 적어도 일부 실시예들에 따른, 도 1의 상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 장치의 개략적인 정면도들이다.
도 3a-3b는, 본 개시내용의 적어도 일부 실시예들에 따른, 도 1의 상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 장치의 대안의 개략적인 정면도들이다.
도 4는, 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른, 상이한 크기들의 처리를 위한 방법들을 수행하기에 적합한 다중 챔버 클러스터 툴의 평면도이다.
이해를 용이하게 하기 위해, 가능한 경우, 도면들에 공통된 동일한 요소들을 지시하는 데에 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 도면들은 축척에 맞게 도시되지 않았고, 명확성을 위해 간략화될 수 있다. 일 실시예의 요소들 및 특징들이 추가의 언급 없이 다른 실시예들에 유익하게 통합될 수 있다.
상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 방법들 및 장치의 실시예들이 본원에 제공된다. 개시된 방법들 및 장치의 실시예들은 유리하게, 기판 취급 로봇들이, 상이한 크기의 기판들을 취급하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 장치는 제1 크기를 갖는 기판들(예컨대, 제1 직경, 예를 들어, 300 mm의 직경을 갖는 웨이퍼 등)뿐만 아니라 제1 크기보다 작은 제2 크기를 갖는 기판들(예를 들어, 제2 직경, 예를 들어, 200 mm의 직경을 갖는 웨이퍼)을 취급할 수 있다. 따라서, 개시된 방법들 및 장치의 실시예들은 유리하게, 기판 취급 로봇들, 예컨대, 300 mm 처리 툴의 기판 취급 로봇이, 상이한 크기의 기판들, 예컨대, 200 mm 및 300 mm 웨이퍼들 양쪽 모두, 또는 다른 조합들을 취급하는 것을 가능하게 한다. 더욱이, 개선된 장치는 유리하게, 전체 기판 취급 로봇을 교체하거나 기판 취급 로봇과 팩토리 인터페이스(FI)의 비호환성을 걱정하는 것 없이 로봇 상의 엔드 이펙터를 교체함으로써 기존의 기판 취급 로봇에 대해 개장될 수 있다.
본원에 개시된 상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 장치의 실시예들은 유리하게, 제1 크기의 기판들을 취급하도록 구성된 기판 취급 장치가, 상이한 크기들을 갖는 기판들을 취급하는 것을 가능하게 한다. 기판들은 둥근 기판들, 예컨대, 200 또는 300 mm 웨이퍼들 등, 또는 다른 폼 팩터들을 갖는 기판들, 예컨대, 직사각형 또는 다각형 기판들, 예를 들어, 태양광, 디스플레이, 또는 다른 응용들에서 사용되는 직사각형 유리 기판들일 수 있다. 예를 들어, 300 mm 웨이퍼들을 처리하도록 구성된 툴의 기판 취급 로봇은, 예를 들어, 200 mm 및 300 mm 웨이퍼들 양쪽 모두의 취급을 가능하게 하기 위해, 본원에 개시된 교시들에 따라 대체되거나 수정될 수 있다. 이로써, 기판 취급 로봇은 임의의 주어진 시점에서 200 mm, 300 mm, 또는 200 mm 및 300 mm 웨이퍼 프로세스들 양쪽 모두를 처리할 수 있다. 더 유리하게, 기판 취급 로봇 상의 엔드 이펙터는 전체 로봇을 교체하거나 FI와의 비호환성을 걱정하는 것 없이, 본원에 개시된 교시들에 따라 수정될 수 있다.
도 1a-1b는, 본 개시내용의 적어도 일부 실시예들에 따른, 상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 장치(100)의 개략적인 상면도들이다. 장치(100)는 제1 크기를 갖는 기판들을 처리하도록 구성된 기판 처리 툴, 예컨대, 도 4와 관련하여 아래에 논의되는 다중 챔버 기판 처리 툴(400)과 관련하여 사용하기에 적합하다.
일부 실시예들에서, 장치(100)는 지지 판(104)에 결합된 쌍 엔드 이펙터들(102)을 포함한다. 지지 판(104)은 지지를 제공하고, 기판 픽업 및 이송 동안 엔드 이펙터들(102) 상에 부하의 중량을 분산시킨다. 엔드 이펙터들(102)은 수리, 재구성, 교체 등을 용이하게 하기 위해 지지 판(104)으로부터 용이하게 제거가능하다.
엔드 이펙터들(102)은 접촉 패드들(106A)의 제1 세트 및 접촉 패드들(106B)의 제2 세트를 포함한다. 엔드 이펙터들(102) 및 접촉 패드들(106A, 106B)의 제1 및 제2 세트들은, 처리 시스템 전체에 걸친 기판들의 취급 및 이송을 가능하게 하기 위해, 처리 시스템의 개구부들을 통과하도록 구성된다.
접촉 패드들(106A)의 제1 세트는 제1 크기를 갖는 기판을 지지하도록 구성된다. 접촉 패드들(106B)의 제2 세트는 제1 크기보다 작은 제2 크기를 갖는 기판을 지지하도록 구성된다. 제1 및 제2 접촉 패드들(106A, 106B)은 서로 간섭하지 않도록 더 구성된다. 예를 들어, 접촉 패드들(106A)의 제1 세트는, 제1 크기를 갖는 제1 기판(파선(101)으로 표시됨)이 접촉 패드들(106B)의 제2 세트와 접촉하지 않고 제1 기판을 지지할 수 있다. 유사하게, 접촉 패드들(106B)의 제2 세트는, 제2 크기를 갖는 제2 기판(파선(103)으로 표시됨)이 접촉 패드들(106A)의 제1 세트와 접촉하지 않고 제2 기판을 지지할 수 있다. 이로써, 장치(100)는 유리하게, 휜 기판들을, 접촉 패드들 및 엔드 이펙터들의 구성에 의해 제공되는 간극으로 인해 취급할 수 있다.
접촉 패드들(106A, 106B)의 제1 및 제2 세트들의 접촉 패드들은 기판 처리 시스템들에서 기판들을 지지하기 위한 임의의 적절한 접촉 패드들일 수 있다. 예를 들어, 접촉 패드들은 그들의 주변 에지에 의해 기판들을 지지하기 위해 에지 그립들, 또는 에지 접촉 패드들을 포함할 수 있다. 다른 유형들의 접촉 패드들이 또한 사용될 수 있다. 더욱이, 접촉 패드들의 위치는 처리 요구들에 따라, 원하는 크기들의 기판들을 취급하도록 선택될 수 있다.
엔드 이펙터들(102)은 더 크거나 더 작은 기판들을 선택적으로 지지할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서 그리고 도 2a-b 및 도 3a-b에서 더 명확하게 도시된 바와 같이, 엔드 이펙터들(102)은 지지 판(104)에 대해 부분적으로 또는 자유롭게 회전가능하여, 각각의 엔드 이펙터(102)의 회전 배향은 사용을 위해 접촉 패드들(106A)의 제1 세트 또는 접촉 패드들(106B)의 제2 세트 중 어느 하나를 적절히 위치시키도록 제어될 수 있고, 접촉 패드들의 선택되지 않은 세트는 접촉 패드들의 선택된 세트의 사용을 방해하지 않는 위치에 배치된다.
예를 들어, 일부 실시예들에서, 그리고 처리되도록 의도된 기판 크기들에 따라, 각각의 엔드 이펙터(102) 상에서 제1 기판 크기에 대응하는 위치들에 2개의 접촉 패드들이 배치되어, 접촉 패드들의 제1 세트를 한정한다. 각각의 엔드 이펙터(102) 상에서 제2 기판 크기에 대응하는 위치들에 2개의 접촉 패드들이 배치되어, 접촉 패드들의 제2 세트를 한정한다. 접촉 패드들의 제1 및 제2 세트들은 서로로부터 방사상으로 떨어져서, 예컨대, (도 2a-2b에 도시된 바와 같이) 서로로부터 약 90 도 떨어져서, 또는 (도 3a-3b에 도시된 바와 같이) 접촉 패드들 사이에 간극을 여전히 제공하는 더 작은 각도로 배치된다. 일부 실시예들에서, 접촉 패드들의 상대 각도 위치는 엔드 이펙터의 세장 축(elongate axis)에 대해 측정된다.
예를 들어, 도 2a-2b는, 본 개시내용의 적어도 일부 실시예들에 따른, 도 1의 상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 장치의 개략적인 정면도들이다. 도 2a에서, 엔드 이펙터들(102)은 접촉 패드들(106B)의 제2 세트가, 파선들(103)에 의해 표시된 바와 같이, 제2 크기를 갖는 기판(예를 들어, 더 작은 기판)을 지지하기 위해 위치되도록 회전된다. 도 2b에서, 엔드 이펙터들(102)은 접촉 패드들(106A)의 제1 세트가, 파선들(101)에 의해 표시된 바와 같이, 제1 크기를 갖는 기판(예를 들어, 더 큰 기판)을 지지하기 위해 위치되도록 회전된다.
도 3a-3b는, 본 개시내용의 적어도 일부 실시예들에 따른, 도 1의 상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 장치의 대안의 개략적인 정면도들이다. 도 3a에서, 엔드 이펙터들(102)은 접촉 패드들(106B)의 제2 세트가, 파선들(103)에 의해 표시된 바와 같이, 제2 크기를 갖는 기판(예를 들어, 더 작은 기판)을 지지하기 위해 위치되도록 회전된다. 도 3b에서, 엔드 이펙터들(102)은 접촉 패드들(106A)의 제1 세트가, 파선들(101)에 의해 표시된 바와 같이, 제1 크기를 갖는 기판(예를 들어, 더 큰 기판)을 지지하기 위해 위치되도록 회전된다. 도 3a-3b에서 접촉 패드들의 세트들은 서로 각도적으로 더 가깝기 때문에, 엔드 이펙터들(102)은 구성들을 전환하기 위해 많이 회전할 필요가 없다.
작동 동안, 엔드 이펙터들은 기판을 픽업하기 전에, 예컨대, 예를 들어, FOUP(전방 개구부 통합 포드)에 진입하기 전에, 접촉 패드들의 세트를 제1 위치에 위치시키기 위해 회전할 수 있다. 일단 제 위치가 되면, 기판 취급 장치는 엔드 이펙터들(102)을 FOUP 내로 연장시킬 것이다. 연장된 위치의 끝에서, 엔드 이펙터들(102)은 접촉 패드들(예를 들어, 에지 그립 패드들)의 세트가 기판과 접촉하게 되는 제2 위치로 회전할 수 있다. 그 다음, 기판은 장치(100)가 기판을 다른 위치들로 후퇴시키고 이송하기 전에 엔드 이펙터들(102) 상에 유지될 것이다. 엔드 이펙터들의 회전 작동은 기판을 지지부 상에 배치할 때 기판을 해제하도록 반전될 수 있다.
일부 실시예들에서, 장치(100)는 기판 이송 로봇 내에 통합될 수 있다. 예를 들어, 도 1a로 돌아가면, 지지 판(104)은 기판 이송 로봇의 손목으로서 구성될 수 있다. 손목은, 손목의 움직임에 대한 제어가 엔드 이펙터들(102)의 위치에 대한 제어를 용이하게 하도록, 각각의 엔드 이펙터(102)를 서로에 대해 고정된 위치에서 지지한다. 손목은, 예컨대, FOUP 또는 프로세스 챔버에 기판들을 전달하거나 수용하기 위해 FOUP 또는 프로세스 챔버의 개구부를 통해 수평으로 연장되도록, 손목(및 엔드 이펙터들(102))을 수평 방향으로 이동시킬 수 있는 암(108)에 결합된다. 일부 실시예들에서, 손목은, 예컨대, 예를 들어, 힌지, 핀, 피봇가능 조인트, 굴곡부 등(피봇가능 조인트(110)가 도시됨)을 통해 암에 결합됨으로써, 암에 대해 수평 또는 수직 회전 움직임 중 적어도 하나를 할 수 있다. 암(108)은 더 복잡한 이동을 용이하게 하기 위해 복수의 섹션들 및 조인트들을 포함하는 복합 암일 수 있다. 일부 실시예들에서, 암(108)은 중심 축(114)에 대해 암의 수직 및/또는 회전 이동을 제공하기 위해 조립체(112)에 결합될 수 있다. 암의 그러한 수직 및/또는 회전 이동은 원하는 대로 기판들을 전달 또는 수용하기 위해 필요에 따라 수직으로 그리고/또는 회전으로 손목(및 엔드 이펙터들(102))을 이동시키는 것을 용이하게 한다.
장치(100)의 구성요소들, 및 기판 이송 로봇(예를 들어, 암, 손목, 엔드 이펙터들 등)은 임의의 프로세스 적합 물질들로부터 제조될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 물질들은 기판 이송 동안 로봇 블레이드들의 편향을 최소화하도록 선택될 수 있다. 일부 실시예들에서, 물질들은 기판 이송 동안 로봇 블레이드들에 의한 기판의 오염을 최소화하도록 선택될 수 있다. 이송들이 고온의 챔버로 또는 고온의 챔버로부터 이루어지는 일부 실시예들에서, 물질들은 기판 이송 동안 열 효과들을 최소화하도록 선택될 수 있다.
도 4는 본 개시내용에 따라 상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 장치를 갖는 통합된 다중 챔버 기판 처리 툴(400)의 비제한적 예의 평면도를 개략적으로 예시한다. 본 개시내용에 따른 수정 및 사용에 적합한 툴들의 예들은, 캘리포니아주 산타클라라 소재의 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드(Applied Materials, Inc.)로부터 입수가능한, 통합 기판 처리 툴들의 어플라이드 차저®(APPLIED CHARGER®), 센츄라®(CENTURA®), 엔듀라®(ENDURA®), 및 프로듀서®(PRODUCER®) 라인을 포함한다. 다중 챔버 기판 처리 툴(400)은 2개의 이송 챔버들(예를 들어, 이송 챔버(408) 및 이송 챔버(433))을 포함하는 메인프레임에 결합된 다수의 처리 챔버들을 포함한다.
다중 챔버 기판 처리 툴(400)은 로드 록 챔버(404)와 선택적으로 연통되는 전단 환경 팩토리 인터페이스(FI)(402)를 포함한다. 다중 챔버 기판 처리 툴(400)은 일반적으로, 제1 크기를 갖는 기판들(예컨대, 제1 직경, 예를 들어, 300 mm의 직경을 갖는 웨이퍼 등)을 처리하도록 구성된다. 하나 이상의 전방 개구부 통합 포드(FOUP), 예를 들어, FOUP(401a) 및 FOUP(401b)는 기판들을 다중 챔버 기판 처리 툴(400)에 제공하거나 그로부터 기판들을 수용하기 위해 FI(402) 상에 배치되거나 그에 결합된다. 일부 실시예들에서, 제1 크기보다 작은 제2 크기를 갖는 기판들(예를 들어, 제2 직경, 예를 들어, 200 mm의 직경을 갖는 웨이퍼)의 처리를 가능하게 하기 위해 브릿징 FOUP(401c)가 제공된다. 브릿징 FOUP(401c)는 FI(402) 상에 배치되거나 그에 결합된다. 일부 실시예들에서, 브릿징 FOUP(401c)는, 제2 크기(예를 들어, 200 mm)를 갖는 기판들이 기판 캐리어들 상에 배치된 제1 크기(예를 들어, 300 mm)의 기판 캐리어들을 유지하도록 구성될 수 있다.
팩토리 인터페이스 로봇(403)이 FI(402)에 배치된다. 팩토리 인터페이스 로봇(403)은 위에서 논의된 바와 같이 상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 장치(100)의 실시예들 중 임의의 실시예를 포함할 수 있다. 팩토리 인터페이스 로봇(403)은 기판들을 FOUP들(401a, 401b) 및 브릿징 FOUP(401c)로/로부터 뿐만 아니라 브릿징 FOUP(401c)와 로드 록 챔버(404) 사이에서도 이송하도록 구성된다. 작동의 일 예에서, 팩토리 인터페이스 로봇(403)은 FOUP(401a)로부터 기판 캐리어를 취하고, 기판 캐리어를 브릿징 FOUP(401c)에 배치한다. 기판 캐리어는 제1 크기, 예를 들어, 300 mm 직경을 갖는다. 후속하여, 그 다음, 팩토리 인터페이스 로봇(403)은 FOUP(401b)로부터 기판을 취하고, 기판을 브릿징 FOUP(401c) 내의 기판 캐리어 상에 배치한다. 기판은 제1 크기보다 작은 제2 크기, 예를 들어, 200 mm 직경을 갖는다. 다음으로, 팩토리 인터페이스 로봇(403)은, 제2 크기를 갖는 기판이 다중 챔버 기판 처리 툴(400)에서 처리될 수 있도록, 기판을 함께 유지하는 캐리어를 로드 록 챔버(404)로 이송할 수 있다. 그러한 예에서, 기판 이송 장치(100)는 유리하게, 단일 기판 취급 장치를 사용하여 다수의 크기의 기판들의 취급을 용이하게 함으로써, 제1 크기를 갖는 기판들을 처리하도록 구성된 프로세스 툴, 예컨대, 다중 챔버 기판 처리 툴(400)이, 제1 크기보다 작은 제2 크기를 갖는 기판들을 처리하는 것을 가능하게 한다.
로드 록 챔버(404)는 FI(402)와 제1 이송 챔버 조립체(410) 사이에 진공 인터페이스를 제공한다. 제1 이송 챔버 조립체(410)의 내부 영역은 전형적으로, 진공 조건으로 유지되며, 기판들, 또는 기판들을 유지하는 기판 캐리어들을 하나의 챔버로부터 다른 챔버로 그리고/또는 로드 록 챔버로 왕복시키기 위한 중간 영역을 제공한다.
일부 실시예들에서, 제1 이송 챔버 조립체(410)는 2개의 부분들로 분할된다. 본 개시내용의 일부 실시예들에서, 제1 이송 챔버 조립체(410)는 이송 챔버(408) 및 진공 확장 챔버(407)를 포함한다. 이송 챔버(408) 및 진공 확장 챔버(407)는 함께 결합되고, 서로 유체 연통된다. 제1 이송 챔버 조립체(410)의 내측 용적은 전형적으로, 프로세스 동안 저압 또는 진공 조건으로 유지된다. 로드 록 챔버(404)는 슬릿 밸브들(405 및 406)을 통해 FI(402) 및 진공 확장 챔버(407) 각각에 연결될 수 있다.
일부 실시예들에서, 이송 챔버(408)는 복수의 측벽들, 최하부 및 뚜껑을 갖는 다각형 구조일 수 있다. 복수의 측벽들은 그를 통해 형성된 개구부들을 가질 수 있고, 처리 챔버들, 진공 확장 및/또는 통과 챔버들과 연결되도록 구성된다. 도 4에 도시된 이송 챔버(408)는 정사각형 또는 직사각형 형상을 가지며, 처리 챔버들(411, 413), 통과 챔버(431) 및 진공 확장 챔버(407)에 결합된다. 이송 챔버(408)는 슬릿 밸브들(416, 418, 및 417)을 통해 처리 챔버들(411, 413) 및 통과 챔버(431) 각각과 선택적으로 연통될 수 있다.
일부 실시예들에서, 중앙 로봇(409)은 이송 챔버(408)의 최하부 상에 형성된 로봇 포트에서 이송 챔버(408)에 장착될 수 있다. 중앙 로봇(409)은 이송 챔버(408)의 내부 용적(420)에 배치되며, 기판들(414)(또는 기판들을 유지하는 기판 캐리어들)을 처리 챔버들(411, 413), 통과 챔버(431), 및 로드 록 챔버(404) 사이에서 왕복시키도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 중앙 로봇(409)은 기판들 또는 기판들을 유지하는 기판 캐리어들을 유지하기 위해 2개의 블레이드들을 포함할 수 있고, 각각의 블레이드는, 동일한 로봇 베이스 상에 장착된 독립적으로 제어가능한 로봇 암 상에 장착된다. 다른 실시예에서, 중앙 로봇(409)은 블레이드들을 수직으로 이동시키기 위한 능력을 가질 수 있다.
진공 확장 챔버(407)는 진공 시스템에 대한 인터페이스를 제1 이송 챔버 조립체(410)에 제공하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 진공 확장 챔버(407)는 최하부, 뚜껑 및 측벽들을 포함한다. 압력 변경 포트는 진공 확장 챔버(407)의 최하부 상에 형성될 수 있고, 진공 펌프 시스템에 적응하도록 구성된다. 개구부들은, 진공 확장 챔버(407)가 이송 챔버(408)와 유체 연통되고 로드 록 챔버(404)와 선택적으로 연통되도록 측벽들 상에 형성된다.
일부 실시예들에서, 진공 확장 챔버(407)는 하나 이상의 기판 또는 기판들을 유지하는 기판 캐리어를 저장하도록 구성되는 선반(도시되지 않음)을 포함한다. 직접적으로 또는 간접적으로 이송 챔버(408)에 연결된 처리 챔버들은, 그들의 기판들 또는 기판들을 유지하는 기판 캐리어들을 선반 상에 저장할 수 있고, 이들을 이송하기 위해 중앙 로봇(409)을 사용할 수 있다.
다중 챔버 기판 처리 툴(400)은, 통과 챔버(431)에 의해 제1 이송 챔버 조립체(410)에 연결된 제2 이송 챔버 조립체(430)를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 로드 록 챔버와 유사한 통과 챔버(431)는 2개의 처리 환경들 사이에 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 그러한 실시예들에서, 통과 챔버(431)는 제1 이송 챔버 조립체(410)와 제2 이송 챔버 조립체(430) 사이에 진공 인터페이스를 제공한다.
일부 실시예들에서, 제2 이송 챔버 조립체(430)는 다중 챔버 기판 처리 툴(400)의 풋프린트를 최소화하기 위해 2개의 부분들로 분할된다. 본 개시내용의 일부 실시예들에서, 제2 이송 챔버 조립체(430)는 서로 유체 연통되는 이송 챔버(433) 및 진공 확장 챔버(432)를 포함한다. 제2 이송 챔버 조립체(430)의 내측 용적은 전형적으로, 처리 동안 저압 또는 진공 조건으로 유지된다. 이송 챔버(408) 내의 압력이, 상이한 진공 수준들로 유지될 수 있도록, 통과 챔버(431)는 슬릿 밸브들(417 및 438)을 통해 이송 챔버(408) 및 진공 확장 챔버(432) 각각에 연결될 수 있다.
일부 실시예들에서, 이송 챔버(433)는 복수의 측벽들, 최하부 및 뚜껑을 갖는 다각형 구조일 수 있다. 복수의 측벽들은 측벽들에 형성된 개구부들을 가질 수 있고, 처리 챔버들, 진공 확장 및/또는 통과 챔버들과 연결되도록 구성된다. 도 4에 도시된 이송 챔버(433)는 정사각형 또는 직사각형 형상을 가지며, 처리 챔버들(435, 436, 437), 및 진공 확장 챔버(432)와 결합된다. 이송 챔버(433)는 슬릿 밸브들(441, 440, 439)을 통해 처리 챔버들(435, 436) 각각과 선택적으로 연통될 수 있다.
중앙 로봇(434)은 이송 챔버(433)의 최하부 상에 형성된 로봇 포트에서 이송 챔버(433)에 장착된다. 중앙 로봇(434)은 이송 챔버(433)의 내부 용적(449)에 배치되며, 기판들(443)(또는 기판들을 유지하는 기판 캐리어들)을 처리 챔버들(435, 436, 437), 및 통과 챔버(431) 사이에서 왕복시키도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 중앙 로봇(434)은 기판들을 유지하기 위해, 또는 기판들을 유지하는 기판 캐리어들(132)을 유지하기 위해 2개의 블레이드들을 포함할 수 있고, 각각의 블레이드는, 동일한 로봇 베이스 상에 장착된 독립적으로 제어가능한 로봇 암 상에 장착된다. 일부 실시예들에서, 중앙 로봇(434)은 블레이드들을 수직으로 이동시키기 위한 능력을 가질 수 있다.
일부 실시예들에서, 진공 확장 챔버(432)는 진공 시스템과 제2 이송 챔버 조립체(430) 사이에 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 진공 확장 챔버(432)는 최하부, 뚜껑 및 측벽들을 포함한다. 압력 변경 포트는 진공 확장 챔버(432)의 최하부 상에 형성될 수 있고, 진공 시스템에 적응하도록 구성된다. 개구부들은, 진공 확장 챔버(432)가 이송 챔버(433)와 유체 연통되고 통과 챔버(431)와 선택적으로 연통되도록 측벽들 상에 형성된다.
본 개시내용의 일부 실시예들에서, 진공 확장 챔버(432)는 위의 진공 확장 챔버(407)와 관련하여 설명된 것과 유사한 선반(도시되지 않음)을 포함한다. 직접적으로 또는 간접적으로 이송 챔버(433)에 연결된 처리 챔버들은, 기판들 또는 기판들을 유지하는 기판 캐리어들을 선반 상에 저장할 수 있다.
전형적으로, 기판들은, 상부에 배치된 기판을 지지하기 위한 페디스털을 갖는 밀봉된 챔버에서 처리된다. 페디스털은 기판 지지부를 포함할 수 있고, 기판 지지부는, 처리 동안 기판 지지부에 대해 기판을 정전기적으로 유지하기 위해, 또는 기판들을 유지하는 기판 캐리어들을 유지하기 위해, 기판 지지부에 배치된 전극들을 갖는다. 더 높은 챔버 압력들을 관용하는 프로세스들의 경우, 페디스털은 대안적으로, 처리 동안 기판을 기판 지지부에 대해 견고하게 유지하기 위해 진공 공급원과 연통되는 개구부들을 갖는 기판 지지부를 포함할 수 있다.
처리 챔버들(411, 413, 435, 436, 또는 437) 중 임의의 처리 챔버에서 수행될 수 있는 프로세스들은 특히, 증착, 주입 및 열 처리 프로세스들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 처리 챔버, 예컨대, 처리 챔버들(411, 413, 435, 436, 또는 437) 중 임의의 처리 챔버는 기판에 대해, 또는 다수의 기판들에 대해 동시에 스퍼터링 프로세스를 수행하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 처리 챔버(411)는 탈기 챔버이다. 일부 실시예들에서, 처리 챔버(413)는 금속화-전 세정 챔버이다. 금속화-전 세정 챔버는 불활성 가스, 예컨대, 아르곤을 포함하는 스퍼터링 세정 프로세스를 사용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 처리 챔버(435)는 증착 챔버이다. 여기에 설명된 실시예들과 함께 사용되는 증착 챔버는 임의의 알려진 증착 챔버일 수 있다.
전술한 내용은 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 및 추가적인 실시예들은 그의 기본 범위로부터 벗어나지 않고 안출될 수 있다.

Claims (15)

  1. 상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 장치로서,
    제1 크기를 갖는 기판을 지지하도록 구성된 접촉 패드들의 제1 세트 및 상기 제1 크기보다 작은 제2 크기를 갖는 기판을 지지하도록 구성된 접촉 패드들의 제2 세트를 갖는 엔드 이펙터들의 쌍을 포함하고,
    상기 엔드 이펙터들의 쌍은 지지 판에 결합되고, 상기 지지 판에 대해 회전가능하며, 상기 엔드 이펙터들의 회전은 기판을 수용하기 위해 상기 접촉 패드들의 제1 세트 또는 상기 접촉 패드들의 제2 세트 중 어느 하나를 위치시키는, 상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지 판은 기판 이송 로봇의 손목으로서 구성되고 상기 기판 이송 로봇의 암에 결합되는, 상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 접촉 패드들의 제1 세트 및 상기 접촉 패드들의 제2 세트는 에지 그립 패드들인, 상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 접촉 패드들의 제1 세트 및 상기 접촉 패드들의 제2 세트는 각각 각자의 엔드 이펙터의 세장 축에 대해, 서로에 대해 최대 90 도의 각도로 위치되는, 상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 장치.
  6. 제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    2개의 접촉 패드들이, 상기 접촉 패드들의 제1 세트를 한정하기 위해 각각의 엔드 이펙터 상에 배치되는, 상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 장치.
  7. 제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    2개의 접촉 패드들이, 상기 접촉 패드들의 제2 세트를 한정하기 위해 각각의 엔드 이펙터 상에 배치되는, 상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 장치.
  8. 제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접촉 패드들의 제2 세트는 각각의 엔드 이펙터 상의 위치에, 상기 접촉 패드들의 제1 세트의 인접한 접촉 패드들의 위치 사이에 배치되는, 상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 장치.
  9. 다중 챔버 기판 처리 툴로서,
    로드 록 챔버와 선택적으로 연통하는 팩토리 인터페이스(FI);
    상기 FI 상에 배치되거나 그에 결합되고, 제1 크기를 갖는 기판들을 다중 챔버 기판 처리 툴에 또는 그로부터 제공하도록 구성된 제1 전방 개구부 통합 포드(FOUP);
    상기 FI 상에 배치되거나 그에 결합되고, 상기 제1 크기보다 작은 제2 크기를 갖는 기판들을 상기 다중 챔버 기판 처리 툴에 또는 그로부터 제공하도록 구성된 제2 FOUP; 및
    상기 팩토리 인터페이스에 배치된 로봇을 포함하고, 상기 로봇은 제1항, 제4항, 및 제5항 중 어느 한 항의 장치를 포함하는, 다중 챔버 기판 처리 툴.
  10. 제9항에 있어서,
    2개의 접촉 패드들이, 상기 구성된 접촉 패드들의 제1 세트를 한정하기 위해 각각의 엔드 이펙터 상에 배치되고, 2개의 접촉 패드들이, 상기 접촉 패드들의 제2 세트를 한정하기 위해 각각의 엔드 이펙터 상에 배치되는, 다중 챔버 기판 처리 툴.
  11. 상이한 크기들의 기판들을 취급하는 방법으로서,
    제1 크기를 갖는 기판을 지지하기 위해, 기판들을 처리하도록 구성된 툴의 기판 취급 로봇의 엔드 이펙터들의 쌍을 제1 위치로 회전시키는 단계; 및
    제2 크기를 갖는 기판을 지지하기 위해 상기 엔드 이펙터들의 쌍을 제2 위치로 회전시키는 단계를 포함하고,
    엔드 이펙터들의 쌍은 상기 제1 크기를 갖는 상기 기판을 지지하기 위한 접촉 패드들의 제1 세트 및 상기 제2 크기를 갖는 상기 기판을 지지하기 위한 접촉 패드들의 제2 세트를 포함하는, 상이한 크기들의 기판들을 취급하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 엔드 이펙터들의 쌍을 상기 제2 위치로 회전시키기 전에, 상기 제1 크기를 갖는 상기 기판을 해제하는 단계를 더 포함하는, 상이한 크기들의 기판들을 취급하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 크기를 갖는 상기 기판을 해제하기 전에, 상기 제1 크기를 갖는 상기 기판을 픽업하는 단계를 더 포함하는, 상이한 크기들의 기판들을 취급하는 방법.
  14. 삭제
  15. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엔드 이펙터들의 쌍을 상기 제2 위치로 회전시키는 단계는, 상기 엔드 이펙터들의 쌍을 상기 각자의 엔드 이펙터들 각각의 세장 축에 대해 최대 90 도 회전시키는 것을 포함하는, 상이한 크기들의 기판들을 취급하는 방법.
KR1020207026196A 2018-02-15 2019-02-14 다양한 크기의 기판들을 취급하기 위한 장치 KR102452130B1 (ko)

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