KR20010015680A - 선형 컨베이어 시스템을 갖는 반도체 처리 장치 - Google Patents

Abstract

처리 툴(10)에서 반도체 웨이퍼를 처리하는 이송 시스템이 도시되어 있다. 상기 시스템은 유니트가 처음 위치와 두번째 위치 사이를 이동할 때 웨이퍼 이송 유니트(61)를 지지하는 처리 툴(10)내에 배치된 이송 유니트 가이드(66)를 포함한다. 상기 이송 유니트 가이드(66)는 프레임(65)과, 상기 프레임(65)에 안치된 측면 가이드 레일(63)과, 상기 측면 가이드 레일(63)에 근접한 이송 유니트 가이드(66)에 배열된 일련의 마그네틱 세그먼트(71,74)를 포함한다. 상기 웨이퍼 이송 유니트(62)는 측면 가이드 레일(63)에 부착된 운반차(84)와 반도체 웨이퍼를 처리하는 웨이퍼 이송 아암 조립체(86)를 포함한다. 전자석은 가이드 레일(63)을 따라 이송 유니트(62)를 이동시키는 마그네트 세그먼트(71,74)와 협력 관계로 운반차(4) 위에 안치된다. 액츄에이터는 이송 유니트(62)와 이송 아암 조립체(84)의 위치를 제어하기 위해 사용되고, 센서(91)는 이송 유니트(62)와 이송 아암 조립체(86)의 위치를 결정하기 위해 사용된다. 제어기(101)는 웨이퍼 이송 유니트(62)에서 이격 배치된 상기 액츄에이터를 사용하는 센서(91)에 따라 이송 유니트(62)와 이송 아암 조립체(86)의 동작을 지시한다. 통신(commnnication) 링크를 액츄에이터, 센서와 제어기(101) 사이에 형성되어 있다. 더욱이 통신링크는 화이버 광 링크이다.

Description

선형 컨베이어 시스템을 갖는 반도체 처리 장치{SEMICONDUCTOR PROCESSING APPARATUS HAVING LINEAR CONVEYOR SYSTEM}

본 발명은 본문에 참고로 인용되는 U.S.S.N___(사무실 정리번호 제 P96-0018호) 및U.S.S.N___(사무실 정리번호 제 P96-0016호)의 일부계속출원이다.

반도체 웨이퍼에서 반도체 집적 회로와 다른 반도체를 생산할때, 집적 회로위에 다양한 장비를 전기적으로 연결하는 상호 연결 금속화부로서 작용하도록 웨이퍼 위에 복합 금속층을 제공하는 것이 자주 필요하다. 전통적으로 알루미늄이 그러한 상호연결을 위해 사용되었으나 구리 금속화부가 적당한 것으로 인식된다.

특히, 반도체 웨이퍼 상에 구리의 적용은 커다란 기술적 도전이다. 현재 구리 금속화부는 신뢰할 수 있고 비용 효과적인 방법으로 반도체 장비에 구리층을 형성하는 실제적인 문제 때문에 상업적 실현을 이루지 못했다. 상기 문제는 적절한 생산온도에서 구리의 반응 이온 에칭(reactive ion etching) 또는 선택적인 제거를 수행할 때 상대적인 어려움에 의해 유발된다. 구리의 선택적 제거는 웨이퍼 또는 다른 웨이퍼의 인접층 사이에 패턴층을 형성하고 전기적으로 전도성 상호연결부를 제공하는 것이 요구된다. 반응 이온 에칭은 효율적으로 사용될 수 없기 때문에, 산업은 구리의 패턴층을 형성하는 문제를 구리의 패턴이 요구되는 비아(Via)라 불리는 홀, 트렌치(trenchees)와 오목부(recesses)가 사용된 곳에 대머신(damascene) 전기도금 과정을 사용하므로써 극복하고자 했다. 대머신 처리에서, 우선 웨이퍼에는 다음의 금속 전기 도금 단계동안 전기 전류를 유도하기 위해 사용된 금속 시드(seed)층이 제공된다. 시드층은 하나 또는 다수의 과정을 사용하는데 적용될 수 있는 매우 얇은 금속층이다. 예를들어 금속의 시드 층은 1000옴스트롬 두께로 층을 생성하기 위해 물리적인 증기 증착과 화학적인 증기 증착과정을 사용하여 놓여질 수 있다. 시드층은 구리, 금, 니켈, 팔라듐과 모든 다른 금속으로 형성될 수 있다. 시드 층은 비아, 트레치, 또는 오목부가 형성된 장비 특징의 존재에 의해 만곡이 표면에 형성된다. 노출된 표면의 만곡 성질은 균일한 방법에서 시드층을 형성하는데 어려움을 증가시킨다. 시드층에서의 비균등은 다음의 전기도금공정 동안 웨이퍼의 노출된 표면에 흐르는 전류를 다양하게 한다. 이것은 다음에 시드층에 전기도금되는 구리층에 불균등을 일으킨다. 그러한 불균등은 반도체 장비 형성에 결함과 고장을 유발한다.

대머신 처리에서 시드층에 도금되는 구리층은 블랭킷 층(blanket layer)의 형성이다. 블랭킷 층은 트렌치와 비아를 채우고 이러한 형태들 위에 특정 량을 연장하는 구리층을 제공하기 위해 겹층을 형성하는 범위까지 도금된다. 이러한 블랭킷 층은 전형적인 10000~15000 옴스트롬(1-1.5미크론)의 두께로 형성된다.

대머신 처리는 비아스, 트렌치, 또는 다른 오목부의 외부에 존재하는 초과 금속 물질의 제거를 수반한다. 상기 금속은 형성된 반도체 직접 회로에 결국 패턴화된 금속층을 제공하기 위해 제거된다. 예를들어, 과잉,초과 도금된 물질은 화학 기계적 평탄화를 사용하여 제거될 수 있다. 화학 기계적 평탄화는 전기 도금 관계에서 적용된 금속층의 불필요한 부분을 제거하기 위해 노출된 금속 표면을 연마하고 마멸시키는 화학 제거 약품과 연아제의 결합 작용을 사용하는 처리 단계이다.

구리 전기 도금 처리의 자동화는 어려운 것이어서, 균일한 반도체에 구리층을 형성할 수 있고, 유효하고 비용 효율적인 방법으로 생산될 수 있는 반도체 도금 시스템을 개량하기 위한 기술이 필요하다. 특히 효과적이고 확실히 자동화된 구리 도금 시스템을 제공하기 위한 본질적인 필요가 있다.

발명의 간단한 설명

반도체 처리 장치가 기술된다. 처리 장치는 다수의 반도체를 지지하는 캐리어가 삽입되는 개구를 가지는 입력부 섹션을 포함한다. 반도체 웨이퍼들은 캐리어가 입력 섹션의 개구를 통해 삽입될 때 대체로 수직인 상태로 정위된다. 정위 변경 장치는 대체로 수직인 상태의 반도체 웨이퍼들을 갖는 캐리어를 수용하기 위해 배치된다. 정위 변경 장치는 웨이퍼가 대체로 수평인 상태로 재-정위되도록 캐리어를 재-정위시킨다. 처리장치는 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 다수의 처리 스테이션을 가지는 처리 섹션 및 대체로 수평인 상태의 반도체 웨이퍼를 수용하기 위해 배치된 이송 장치를 더 포함한다. 이송 장치는 처리 섹션의 하나 이상의 처리 스테이션에 이들을 제공한다.

본 발명은 반도체 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼 재-배위 수단을 갖는 반도체 처리 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 처리 장치의 동일 크기의 도면이다.

도 2는 도 1에 도시된 반도체 웨이퍼 처리 장치의 2-2라인을 따라 취해진 단면도이다.

도 3-8은 보관 위치와 인출 위치 사이의 웨이퍼 카세트를 교환하기 위해 작동하는 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 장치의 바람직한 인터페이스 모듈의 웨이퍼 카세트 턴스타일 및 승강기를 나타내는 개략도이다.

도 9는 반도체 웨이퍼 처리 장치의 인터페이스 모듈의 턴스타일과 맞물림 가능한 바람직한 웨이퍼 카세트 트레이의 동일 크기의 도면이다.

도 10-15는 처리 장치는 연속 처리 유닛의 단부-대-단부 접합 연결을 용이하게 하기 위해 모듈화될 수 있는 하나의 방식을 예시한다.

도 16-19는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송 시스템을 예시한다.

도 20-25는 본 발명의 부가적인 실시예에 따른 추가 웨이퍼 이송 시스템을 예시한다.

도 26은 반도체 웨이퍼 처리장치의 제어시스템의 실시예의 기능 블럭도이다.

도 27은 웨이퍼 카세트 인터페이스 모듈을 제어하기 위한 인터페이스 모듈 제어 서브시스템의 주/종 제어 구성의 기능 블럭도이다.

도 28은 처리 장치의 웨이퍼 카세트 인터페이스 모듈의 요소들과 결합된 인터페이스 모듈 제어 서브시스템의 기능 블럭도이다.

도 29는 처리 장치의 웨이퍼 이송기의 요소들과 결합된 웨이퍼 이송기 제어 서브시스템의 기능블럭도이다.

도 30은 처리 장치의 웨이퍼 처리 모듈의 요소들과 결합된 웨이퍼 처리 모듈 제어 서브시스템의 기능 블럭도이다.

도 31은 처리 장치의 웨이퍼 인터페이스 모듈의 요소들과 결합된 인터페이스 모듈 제어 서브시스템의 종 처리기의 기능 블럭도이다.

도 32는 처리 장치의 웨이퍼 이송기의 요소들과 결합된 웨이퍼 이송기 제어 서브시스템의 종 처리기의 기능블럭도이다.

도 33는 반도체 웨이퍼의 하향으로 면하는 표면을 전기도금시에 사용하기 위한 처리 스테이션의 단면도이다.

도 1을 참고하며, 반도체 웨이퍼 처리 장치(10)의 바람직한 실시예가 도시되어 있다. 처리 장치(10)는 인터페이스부(12) 및 처리부(14)를 포함할 수 있다. 일반적으로 W로 지정된, 다수의 반도체 웨이퍼를 포함하는 반도체 웨이퍼 카세트(16)는 처리 장치(10)에 적재(load)되거나 또는 인터페이스부(12)를 통해 이로부터 하역(unload)될 수 있다. 특히, 웨이퍼 카세트(16)는 처리 장치(10)의 전방 외부로 면하는 벽내의 제 1 출입구(32) 같은 적어도 하나의 출입구를 통해 바람직하게 적재 또는 하역된다. 추가 제 2 출입구(33)는 액세스를 개선시키기 위해 처리 장치(10)의 인터페이스부(12)내에 제공될 수 있으며 출입구(32)는 입력부로 사용될 수 있고 출입구(33)는 출력부로 사용될 수 있다.

각각의 전원 공급된 도어(35,36)는 액세스 출입구(32,33)들을 커버하여 크린룸으로부터 처리 장치(10)의 내부를 격리시키는데 사용될 수 있다. 각각의 도어(35,36)는 두 부분을 포함할 수 있다. 상부 부분들 및 하부는 출입구(32,33)들을 개방하고 거기에 액세스를 허용하기 위해 처리 장치(10)의 전방면으로 각각 상향 및 하향 이동한다.

웨이퍼 카세트(16)는 통상적으로 다수의 반도체 웨이퍼를 이송하는데 사용된다. 웨이퍼 카세트(16)는 반도체 웨이퍼들의 처리 장치(10) 내부 또는 외부로의 이송동안 안정성을 위해 직립 또는 수직 위치로 거기에 반도체 웨이퍼들을 제공하기 위해 바람직하게 정위된다.

처리 장치(10)의 전방 외부로 면하는 표면은 웨이퍼 카세트(16)들의 삽입 및 제거 중에 처리 장치(10)에 도입될 수 있는 유해한 오염물의 갯수를 최소화하기 위해 크린룸을 결합할 수 있는 장점이 있다. 게다가, 다수의 웨이퍼 카세트(16)는 처리 장치(10)에 도입되거나 또는 여기로부터 일시에 제거되어 크린룸 환경에 대한 출입구(32,33)들의 개방 및 처리 장치(10)의 노출을 최소화할 수 있다.

인터페이스부(12)는 처리 장치(10)의 처리부(14)를 결합시킨다. 처리부(14)는 다양한 반도체 처리 단계들을 이행하기 위한 다수의 반도체 웨이퍼 처리 모듈을 포함할 수 있다. 특히, 도1에 도시된 처리 장치(10)의 실시예는 처리부(14)의 제 1 측방향 표면을 구획하는 도금 모듈(20)을 포함한다. 장치(10)의 처리부는 도금 모듈(20) 맞은편의 예비-습윤 모듈(22) 및 레지스트 스트립 모듈(24)같은 추가 모듈들을 포함할 수 있는 장점이 있다.

변형적으로, 추가 처리 기능을 수행하기 위한 다른 모듈들이 처리 장치내에 또한 제공될 수 있다. 처리 장치(10)의 처리 모듈에 의해 이행된 특정 처리는 특성과 다르거나 또는 유사할 수 있다. 다양한 액체 및 기체 처리 단계들은 다양한 순서로 사용될 수 있다. 처리 장치(10)는 다른 처리 용액을 위해 셋업된 다른 처리 모듈에서 일련의 복합 처리가 연속적으로 시행되도록 허용할 시에 특히 장점이 된다. 모든 처리는 인간의 조정없이도 고도로 제어된 작업공간(11)에서 이행되므로써 인간 작동자 조정 시간 및 반도체 웨이퍼를 오염시킬 가능성을 감소시키는 장점이 있다.

처리 장치(10)의 처리 모듈들은 바람직하게 모듈의, 교환가능한 독립형 유닛이다. 처리 장치(10)에 의해 이행된 처리 기능들은 가요성을 증가시키고 처리 방법의 변화를 허용하는 처리 장치(10)의 설치후에 교환될 수 있다. 추가 웨이퍼 처리 모듈들은 처리 장치(10)에 부가되거나 또는 현존하는 처리 모듈(19)들을 대신할 수 있다.

본 발명의 처리 장치(10)는 처리 장치(10)의 측방향 면과 결합된 후방 면들과 결합된 하방 밀폐부 표면(18)을 바람직하게 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 공기 공급기(26)는 처리부(14)의 대향하는 처리 모듈들 중간에 제공될 수 있는 장점이 있다. 인터페이스부(12), 처리부(14)의 측방향 면, 밀폐부 표면(18) 및 공기 공급기(26)는 처리 장치(10) 내에 포함된 작업 공간(11)을 바람직하게 제공한다. 공기 공급기(26)는 청정 공기를 처리장치(10)속에 공급하기 위해 여과 공기 소스(도시되지 않음)와 결합된 덕트를 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 공기 공급기(26)가 청정 공기를 작업공간(11) 속에 도입하기 위해 처리 모듈(19)들 중간에 다수의 통기구들을 포함할 수 있다.

도 16을 참고하며, 배기 덕트(58,59)는 웨이퍼 이송 유닛 가이드(66)의 프레임(65)에 인접하게 공급되어 순환된 청정 공기 및 내부의 오염물질을 제거할 수 있다. 배기 덕트(58,59)들은 공급된 청정 공기를 끌어들이기 위해 각각의 처리 모듈(19)들과 결합될 수 있다. 특히, 청정 공기는 공기 공급기(26)를 통해 처리 장치(10)의 작업공간(11)에 공급된다. 공기는 배기 덕트(58,59)들의 출력부와 결합된 배기팬(도시되지 않음)에 의해 쉘프 또는 그 처리 데크내에 형성된 다수의 통기구(57)를 통해 웨이퍼 이송 유닛에 인접해서 그리고 처리 모듈(19)속으로 끌어질 수 있다. 처리 장치(10)내의 각각의 처리 모듈(19)은 덕트(58,59)들과 직접 결합될 수 있다. 공기는 후방 폐쇄부 표면(18)을 통해 또는 처리 장치(10) 표면의 하부를 통해 처리 장치(10)의 덕트(58,59)들의 외부로 끌어진다. 밀폐된 작업 공간을 제공하고 그 작업공간 내의 환경을 제어하는 것은 처리 장치(10)의 오염물의 존재를 크게 감소시킨다.

각각의 처리 모듈은 처리 장치(10)의 측방향 면을 형성하는 각각의 모듈들의 외부 패널을 통해 액세스할 수 있는 장점이 있다. 처리 장치(10)의 측방향 면은 그래이 룸 환경(gray room environment)에 인접될 수 있다. 그래이 룸은 청정 룸에 비해 오염물에 대해 보다 덜 예방된다. 이런 형사을 사용하는 것은 루틴 유지를 필요로하는 처리 장치(10)의 각각의 웨이퍼 모듈의 전자 공학 부품 및 처리 요소들에 대한 액세스를 허용하면서 설비 비용을 감소시킨다.

사용자 인터페이스부(30)는 도 1에 도시된 것과 같이, 처리 장치의 외측으로 면하는 전방면에 제공될 수 있다. 사용자 인터페이스부(30)는 손가락을 디스플레이 스크린에 접촉하여 처리 장치(10)내에서 다양한 제어 기능을 할 수 있도록 하는 터치스크린 음극선관 제어 표시장치가 될 수 있는 장점이 있다. 추가 사용자 인터페이스부(30)는 처리 장치(10)의 후방에 또는 개개의 처리 모듈내에 설치될 수 있어 처리 장치(10) 작동이 처리 장치(10) 주변의 교대 위치로부터 초래될 수 있다. 더욱이, 휴대용 사용자 인터페이스부(30)는 운영자가 처리 장치(10) 주변을 이동하여 그 내부의 처리 요소들의 작동을 관측하도록 하기 위해 설치될 수 있다. 사용자 인터페이스부(30)는 특수한 기능들 및 작동들을 처리 모듈(19) 및 반도체 웨이퍼 이송 유닛(62,64)들에 교시하기 위해 사용될 수 있다.

처리 장치(10) 내의 각각의 모듈(20,22,24)은 바람직하게 그래이룸으로부터 처리 장치(10) 작동의 시각적 검사를 허용하는 창(34)을 포함한다. 더욱이, 통기구(37)들이 각각의 처리 모듈(20,22,24)의 상단표면내에 구비될 수 있는 장점이 있다. 처리 모듈 전자공학 부품은 바람직하게 순환 공기가 이런 전자공학 부품들에 의해 생성된 열을 방산시키는 통기구(37)들과 인접 위치된다.

처리 장치(10)의 실시예의 인터페이스부(12) 및 처리부(14)내의 작업 공간(11)이 도 2에 상세히 도시된다.

인터페이스부(12)는 처리 장치(10)내의 웨이퍼 카세트(cassette)(16)를 조종하기 위한 두개의 인터페이스 모듈(38,39)들을 포함한다. 인터페이스 모듈(38,39)들은 액세스 출입구(32,33)들을 통해 웨이퍼 카세트(16)들을 수용하고 내부의 반도체 웨이퍼들의 연속적인 처리를 위해 웨이퍼 카세트(16)들을 보관할 수 있다. 게다가, 인터페이스 모듈(38,39)들은 각각의 웨이퍼 카세트(16)내의 반도체 웨이퍼들의 처리 완료시 처리 장치(10)로부터 제거를 위해 웨이퍼 카세트를 보관한다.

각각의 인터페이스 모듈(38,39)은 웨이퍼 카세트 턴스타일(tunstile)(40,41) 및 웨이퍼 카세트 승강기(42,43)를 포함할 수 있다. 웨이퍼 카세트 턴스타일(40,41)은 대체로 안정한 수직 배위에서 반도체 웨이퍼에 대한 액세스가 개선되는 수평 배위로 웨이퍼 카세트(16)를 바꾼다. 각각의 웨이퍼 승강기(42,43)는 웨이퍼 카세트(16)를 고정하기 위한 각각의 웨이퍼 카세트 지지체(47,48)를 가진다. 각가의 웨이퍼 카세트 승강기(42,43)는 상부에 놓여있는 웨이퍼 카세트(16)를 이송 위치 및 인출 위치 중 어느 하나에 위치시키기 위해 사용된다. 웨이퍼 인터페이스 모듈(38,39)의 작동이 아래에 상세하게 기술된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 제 1 웨이퍼 인터페이스 모듈(38)은 비처리된 반도체 웨이퍼를 처리 툴(10)속으로 수용하기 위한 입력 웨이퍼 카세트 인터페이스로 기능할 수 있다. 제 2 웨이퍼 인터페이스 모듈(39)은 처리 툴(10)로부터 제거를 위해 처리된 반도체 웨이퍼들을 고정하기 위한 출력 웨이퍼 카세트 인터페이스로 기능할 수 있다. 처리 툴(10)내의 웨이퍼 이송 유닛(62,64)들은 웨이퍼 인터페이스 모듈(38,39)들 중 어느 하나에 의해 고정된 웨이퍼 카세트(16)에 액세스할 수 있다. 이런 장치는 처리 툴(10) 전체적으로 반도체 웨이퍼의 이송을 용이하게 한다.

반도체 웨이퍼 컨베이어(60)는 도 2의 처리 모듈(20,22,24) 및 인터페이스 모듈(38,39) 사이에 도시된다. 웨이퍼 컨베이어(60)는 각각의 웨이퍼 인터페이스 모듈(38,39)들과 웨이퍼 처리 모듈(19) 사이의 개개의 반도체 웨이퍼(W)들을 이송하기 위한 웨이퍼 이송 유닛(62,64)들을 포함한다.

웨이퍼 컨베이어(60)는 처리 툴(10)내의 웨이퍼 이송 유닛(62,64)들을 위한 다수의 경로(68,70)들을 구획하는 세장 레일 같은 이송 유닛 가이드(66)를 포함하는 장점이 있다. 제 1 경로(68)상의 웨이퍼 이송 유닛(62)은 이송 가이드(66)를 따른 이송 유닛(62,64)들의 이동동안 제 2 경로(70) 상에 위치된 웨이퍼 이송 유닛(64)을 이송할 수 있다. 처리 툴(10)은 웨이퍼 처리 모듈(20,22,24)들과 웨이퍼 인터페이스 모듈(38,39)들 사이의 반도체 웨이퍼(W)의 이송을 용이하게 하기 위해 추가 웨이퍼 이송 유닛들을 포함할 수 있다.

보다 상세하게는, 제 2 아암 연장부(88)는 진공 지지체(89)를 통해 반도체 웨이퍼(W)를 지지할 수 있다. 적절한 웨이퍼 이송 유닛(62,64)은 이송 유닛 가이드(66)를 따라 이동시켜 웨이퍼 지지체(401)에 액세스할 수 있다. 가이드(66)를 따라 적절한 위치에 도달한 이후, 제 1 연장부(87) 및 제 2 연장부(88)는 웨이퍼 지지체(401)에 액세스하기 위해 회전할 수 있다. 제 2 연장부(88)는 웨이퍼 지지체(401) 상부에 위치되고 계속 웨이퍼 지지체(401)상의 맞물림 핑거 조립체(409)들을 향해 하강된다. 진공은 진공 지지체(89)로부터 제거되고, 처리 모듈내의 핑거 조립체들은 그 내부에 위치된 반도체 웨이퍼(W)를 붇잡는다. 제 2 연장부(88)가 하강되어 웨이퍼 맞물림 핑거에 의해 고정된 반도체 웨이퍼 아래로부터 제거될 수 있다.

적절한 처리 모듈(20,22,24)내의 반도체 웨이퍼의 처리를 완료한 이후, 웨이퍼 이송 유닛(62,64)은 웨이퍼를 회수할 수 있으며 웨이퍼를 다른 처리 모듈(20,22,24)에 이송하거나 또는 처리 툴(10)에 저장하거나 또는 제거하기 위해 웨이퍼를 웨이퍼 카세트(16)에 반납시킨다.

각각의 웨이퍼 이송 유닛(62,64)들은 웨이퍼 카세트(16)로부터 반도체 웨이퍼를 회수하거나 그 내부에 반도체 웨이퍼를 넣어 두기 위하여 컨베이어(60)에 인접한 웨이퍼 카세트(62,64)에 액세스할 수 있다. 특히, 승강기(42)상부의 웨이퍼 카세트(16)로부터 반도체 웨이퍼(W)를 회수하는 웨이퍼 이송 유닛(62)이 도 2에 도시된다. 보다 상세하게는, 제 2 연장부(88) 및 이에 연결된 진공 지지체(89)는 인출 위치에 위치된 웨이퍼 카세트(16)속에 삽입될 수 있다. 제 2 연장부(88) 및 진공 지지체(89)는 웨이퍼 카세트(16)에 의해 고정된 바닥 반도체 웨이퍼(W)의 하부 표면 아래로 들어온다. 일단 지지체(89)가 제거되는 반도체 웨이퍼(W)의 중앙 아래에 위치되면, 진공이 진공 지지체(89)를 통해 제공될 수 있다. 제 2 연장부(88), 진공 지지체(89) 및 이에 부착된 반도체 웨이퍼(W)는 이송 아암 승강기(90)를 통해 약간 상승될 수 있다. 최종적으로, 제 1 연장부(87) 및 제 2 연장부(88)는 웨이퍼 카세트(16)로부터 반도체 웨이퍼(W)를 제거하기 위해 회전될 수 있다. 웨이퍼 이송 유닛(62,64)은 그 이후 반도체 웨이퍼(W)를 처리를 위한 웨이퍼 처리 모듈(19)에 이송할 수 있다.

이후, 웨이퍼 이송 유닛(62)은 경로(68)를 따라 적절한 처리 모듈(20,22,24)의 인접 위치까지 이동하여 반도체 웨이퍼의 처리를 위해 웨이퍼 처리 지지체(401) 상부에 반도체 웨이퍼를 내려놀 수 있다.

인터페이스 모듈

도 3-8을 참고하면, 인터페이스 모듈(38)의 작동이 상세히 도시된다. 이하의 기술은 웨이퍼 인터페이스 모듈(38)로 제한되지만, 각각의 인터페이스 모듈(38,39)이 실질적으로 동일한 방식으로 작동될 수 있는한은 웨이퍼 인터페이스 모듈(39)도 적용가능하다.

바람직하게, 제 1 웨이퍼 인터페이스 모듈(38) 및 제 2 웨이퍼 인터페이스 모듈(39)은 처리 툴(10)의 각각의 반도체 웨이퍼 카세트(16) 입력 모듈 및 출력 모듈로 기능할 수 있다. 교대로, 두 모듈들은 둘 모두 입력부 및 출력부로 기능할 수 있다. 보다 상세하게, 비처리된 반도체 웨이퍼를 수용하는 웨이퍼 카세트(16)들은 출입구(32)를 통해 처리 툴(10)속에 제공되어지고 반도체 웨이퍼가 처리를 위해 웨이퍼 카세트(16)로부터 제거되어야 할 때까지 제 1 웨이퍼 인터페이스 모듈(38)내에 일시적으로 보관될 수 있다. 처리된 반도체 웨이퍼는 임시적인 저장 및/또는 처리 툴(10)로부터의 제거를 위해 웨이퍼 이송 유닛(62,64)들을 통해 제 2 웨이퍼 인터페이스 모듈(39)내의 웨이퍼 카세트(16)에 이송될 수 있다.

웨이퍼 인터페이스 모듈(38,39)들은 처리 툴(10)내부의 각각의 웨이퍼 이송 유닛(62,64)들에 의해 직접 액세스되어 반도체 웨이퍼들을 그 사이에서 이송할 수 있다. 각각의 웨이퍼 이송 유닛(62,64)에 의해 액세스가능한 다수의 웨이퍼 카세트 인터페이스 모듈(38,39)들을 설치하는 것은 본 발명에 따른 처리 툴(10)의 전체에 걸쳐 반도체 웨이퍼(W)의 이송을 용이하게 한다.

각각의 웨이퍼 인터페이스 모듈(38,39)는 바람직하게 웨이퍼 카세트 턴스타일(40) 및 이에 인접한 웨이퍼 카세트 승강기(42)를 포함한다. 액세스 출입구(32,33)들은 각각의 웨이퍼 카세트 턴스타일(40,41)들에 인접한다. 웨이퍼 카세트(16)들은 출입구(32,33)들을 통해 처리 툴(10)속에 이송되거나 또는 이로부터 제거될 수 있다.

웨이퍼 카세트(16)들은 바람직하게 처리 툴(10) 속에 이송하기 이전에 카세트 트레이(50)들 상의 수직 위치에 위치된다. 카세트 트레이(50)가 도 9에 상세히 도시된다. 웨이퍼 카세트(16) 및 내부의 반도체 웨이퍼들의 수직배치는 고정 배위를 제공하여 이송을 위해 웨이퍼 카세트(16) 내부의 반도체 웨이퍼들을 유지한다.

각각의 웨이퍼 카세트 턴스타일(40,41)은 바람직하게 두개의 새들(45,46)들을 포함하는데, 이 새들들은 각각 웨이퍼 카세트(16)를 고정하기 위해 형성된다. 두 새들(45,46)들의 설치는 두 웨이퍼 카세트(16)들이 각각의 액세스 도어(35,36)의 단일 개방 동안 처리 툴(10)속에 위치되거나 이로부터 제거되게 하여 크린룸 환경에 대한 처리 툴(10)내의 작업편(11)의 노출을 최소화시킬 수 있다.

각각의 새들(45,46)은 카세트 트레이(50)와 맞물릴 수 있는 두 개의 포크들을 포함한다. 새들(45,46)들은 웨이퍼 카세트 턴스타일 샤프트(49)내의 모터들에 의해 전원이 공급되어 웨이퍼 카세트(16)를 수평 또는 수직 배위로 위치시킨다. 웨이퍼 카세트(16) 및 그 내부의 반도체 웨이퍼들은 바람직하게 액세스 출입구(32,33)들을 통한 이송을 위해 수직으로 배위되고 이송 또는 인출 위치에 수평으로 배위되어 그 내부의 웨이퍼들의 웨이퍼 이송 유닛(62,64)들로의 액세스를 제공한다.

도 3의 웨이퍼 카세트 턴스타일(40)에 의해 고정되는, 또한 웨이퍼 카세트(15)로 칭해지는 웨이퍼 카세트(16)는 고정 위치(또한 적재 위치로 본문에서 칭해짐)에 있다. 고정 위치의 웨이퍼 카세트(16)내의 반도체 웨이퍼들은 연속 처리를 위해 보관될 수 있다. 변형적으로, 고정 위치의 웨이퍼 카세트(16)내의 반도체 웨이퍼들은 액세스 출입구(32,33)를 통해 처리 툴(10)로부터의 연속적 제거를 위해 보관될 수 있다.

도 3을 참고하면, 웨이퍼 카세트 승강기(42)에 의해 지지된, 또한 웨이퍼 카세트(17)로 칭해지는 웨이퍼 카세트(16)는 인출 또는 교환 위치에 있다. 반도체 웨이퍼들은 웨이퍼 이송 유닛(62,64)들을 통해 인출 위치에 위치된 웨이퍼 카세트(16)로부터 제거되거나 또는 그 속에 위치될 수 있다.

웨이퍼 카세트 턴스타일(41) 및 웨이퍼 카세트 승강기(42)는 웨이퍼 카세트(15,17)들을 교환하여 그 내부에 처리된 반도체 웨이퍼들을 가지는 웨이퍼 카세트(17)를 처리 툴(10)로부터 제거를 위해 인출 위치에서 고정위치에 이송한다.

부가적으로, 이런 교환은 그 내부에 비처리된 반도체 웨이퍼들을 가지는 웨이퍼 카세트(15)를 고정 위치로부터 그 내부의 반도체 웨이퍼에 대한 액세스를 웨이퍼 이송 유닛(62,64)에 제공하는 인출 위치까지 이송할 수 있다.

웨이퍼 카세트(15,17)의 교환은 도 4 -도 8을 참고로 기술된다. 특히, 새들(46)은 웨이퍼 카세트 승강기(42)의 동력 샤프트(44)아래에 위치된다. 샤프트(44)는 웨이퍼 카세트(16)를 고정하기 위해 동력 웨이퍼 카세트 지지체(47)에 결합된다. 샤프트(44) 및 이에 부착된 웨이퍼 카세트 지지체(47)는 도 4에 도시된 바와같이 하강되며 샤프트(44)는 새들(46)의 포크들 사이를 통과한다.

도 5를 참고하면, 샤프트(44)내의 모터는 웨이퍼 카세트 턴스타일(40)에 의해 고정된 웨이퍼 카세트(15)에 대해 대향관계로 그 상부에 웨이퍼 카세트(17)를 제공하는 샤프트(44)를 통해 축을 중심으로 웨이퍼 카세트 지지체(47)를 회전시킨다. 웨이퍼 카세트 턴스타일(40)의 두 새들(45,46)들은 그 결과 도 6에 도시된 바와같이 수평 배위로 기울어 진다. 웨이퍼 카세트 승강기(42)의 샤프트(44)는 다음에 하강되고 웨이퍼 카세트(17)가 도 7에 도시된 것처럼 새들(46)과의 맞물림부로 이끌어 진다. 샤프트(44) 및 웨이퍼 카세트 지지체(47)는 웨이퍼 카세트(16)의 회전을 명백히하기 위해 추가적인 크기로 하강된다. 도 8을 참고하면, 웨이퍼 카세트 턴스타일(40)은 웨이퍼 카세트(15,17)의 자리를 바꾸기 위해 180도 회전시킨다.

처리된 반도체 웨이퍼들을 내부에 가지는 웨이퍼 카세트(17)는 처리 툴(10)로부터 제거를 위해 출입구(32)를 통해 이제는 액세스 가능하다. 비처리된 반도체들을 내부에 가지는 웨이퍼 카세트(15)는 웨이퍼 카세트 지지체(47)와 맞물림을 위해 이제 위치된다. 도 3 - 도 8에 도시된 이송 처리 단계들은 역전되어 웨이퍼 카세트(15)를 반도체 웨이퍼의 웨이퍼 이송 유닛(62,64)들로의 액세스를 제공하는 인출 위치로 승강시킬 수 있다.

도 10은 장치(10)가 모듈화될 수 있는 하나의 방식을 예시한다. 예시된 바와 같이, 장치(10)는 입력/출력 조립체(800), 좌 및 우 처리 모듈(805,810), 웨이퍼 컨베이어 시스템(60), 상부 배출 조립체(820) 및 단부 패널(825)로 구성된다. 예시된 바와 같이, 좌 및 우 처리 모듈(805,810)은 웨이퍼 이송 시스템(60)에 대해 상호 부착되어 입구(830) 및 출구(835)를 가지는 처리 챔버를 형성할 수 있다. 다수의 이런 처리 모듈들은 그러므로 단부-대-단부 접합 구성으로 고정되므로써, 각각의 웨이퍼에서 실질적으로 다수의 처리를 이행하거나 또는 변형적으로, 다수의 웨이퍼들을 동시에 처리할 수 있는 연장된 처리 챔버를 제공한다. 이런 경우에, 한 장치(10)의 웨이퍼 이송 시스템(60)은 하나 이상의 선행의 또는 이후의 이송 시스템(60)의 웨이퍼 이송 시스템과 상호작용하도록 프로그램된다.

도 11은 장치(10)내의 처리 헤드를 배치하는 한가지 방식을 예시한다. 이런 실시예에서, 좌측 처리 모듈(805)은 전기화학적 증착이후에 각각의 웨이퍼를 행굼 및 건조를 위한 목적의 3개의 처리 헤드 및 전기화학적 증착 이전에 웨이퍼들을 습윤시키기 위한 두 개의 처리 헤드들을 포함한다. 일반적으로, 좌측 처리 모듈(805)은 전기화학적 구리 증착과 관련하여 웨이퍼의 선-처리 및 후-처리에 사용된 처리 헤드를 가지는 지지 모듈을 구성한다. 우측 모듈(810)은 일반적으로 도금 모듈을 포함하며 전기화학적 구리 증착에 전용되는 5개의 반응기 헤드(reactor head)를 포함한다. 도 11의 실시예에서, 웨이퍼 정렬 스테이션(850)은 웨이퍼가 장치에서 처리됨에 따라 각각의 웨이퍼의 적정 두께의 배위를 보장하기 위해 설치된다. 웨이퍼 정렬은 각각의 웨이퍼의 등록 마크(registration mark) 또는 그 유사한 것의 감지를 기초로할 수 있다.

도 12 및 13은 좌 및 우측 처리 모듈(805,810)들의 실시예를 각각 도시한다. 이런 도면들에서, 각각의 하우징의 외부 부분들은 제거되어 다수의 시스템 요소들을 노출시키고 있다. 바람직하게, 전원공급기, 제어기 등과 같은, 전자 요소들은 각각의 처리 모듈(805,810)들의 상부에 배치되는데 반해, 이동 요소들 및 그 유사물들은 각각의 처리 모듈들의 하부에 배치된다.

도 14는 패널이 제거된 장치(10)의 내부도로서 입력 모듈(800)의 사시도이다. 도 15는 장치(10)의 외부와 관련하여 입력모듈(800)의 동일 도면을 제공한다. 예시된 실시예에서, 웨이퍼 배열 스테이션(850) 및 웨이퍼 배열 제어기(860)는 입력 모듈(800)에 제공된다. 웨이퍼 이송 시스템(60)을 제어하는데 사용된 로봇 제어기(865)는 또한 내부에 배치된다. 이들이 처리됨에 따라 웨이퍼들의 트랙을 유지하기 위해, 입력 모듈(800)은 각각의 카세트에 제공된 웨이퍼들을 감지하는 하나 이상의 웨이퍼 매핑 센서(870)이 구비된다. 입력 모듈(800)에 다른 요소들은 시스템 제어 컴퓨터(875) 및 4-축 제어기(880)를 포함한다. 시스템 제어 컴퓨터(875)는 일반적으로 장치(10)의 모든 작동을 조정한다.

반도체 웨이퍼 컨베이어

처리 툴(10)은 처리 툴(10) 전체에 걸쳐 반도체 웨이퍼들을 이송하기 위한 반도체 웨이퍼 컨베이어(60)를 포함한다. 바람직하게, 반도체 웨이퍼 컨베이어(60)는 처리 툴(10)내의 각각의 웨이퍼 카세트 인터페이스 모듈(38,39) 및 각각의 웨이퍼 처리 모듈(19)에 액세스하여 이들 사이에서 반도체 웨이퍼들을 이송할 수 있다. 이것은 어느 한 측면으로부터의 처리 모듈들을 포함한다.

웨이퍼 컨베이어 시스템(60)의 한 실시예가 도 16에 도시된다. 웨이퍼 컨베이어(60)는 일반적으로 바람직하게 프레임에 장착된 세장 스파인(spine) 또는 레일을 포함하는 웨이퍼 이송 유닛 가이드(66)를 포함한다. 변형적으로, 이송 유닛 가이드(66)는 트랙 또는 임의의 다른 형태로 형성되어 웨이퍼 이송 유닛(62,64)들을 그 상부에서 가이드할 수 있다. 웨이퍼 컨베이어(60)의 길이는 웨이퍼 이송 유닛(62,64)들의 각각의 인터페이스 모듈(38,39) 및 처리 모듈(20,22,24)에 대한 액세스를 허용하기 위해 변화되고 형성될 수 있다.

웨이퍼 이송 유닛 가이드(66)는 이와 결합된 웨이퍼 이송 유닛(62,64)들의 이동 경로(68,70)를 구획한다. 도 16을 참고하면, 이송 유닛 가이드(66)의 스파인은 그 반대 측면에 장착된 가이드 레일(63,64)들을 포함한다. 각각의 반도체 웨이퍼 이송 유닛(62,64)은 바람직하게 각각의 가이드 레일(63,64)과 맞물린다. 각각의 가이드 레일은 하나 이상의 이송 유닛(62,64)들을 장착할 수 있다. 연장부(69,75)들은 이송 유닛(62,64)의 안정성을 제공하고 마모로부터 가이드(66)를 보호하기 위해 가이드(66)의 대향 측면들에 고정될 수 있다. 각각의 웨이퍼 이송 유닛(62,64)은 가이드(66)의 각각의 연장부(69,75)를 따라 탑승하기 위해 형성된 롤러(77)를 포함한다.

웨이퍼 커베이어(60)가 처리 툴(10) 내의 인터페이스 모듈(38,39)들 및 처리 모듈(20,22,24)들의 배치에 따라 교번 형태로 형성될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 덕트(58,59)들은 각각의 웨이퍼 처리 모듈(19)의 연장부 및 처리 툴(10)의 작업편(11)으로부터 순환된 공기를 제거하기 위한 배기 팬과 유체소통된다.

각각의 웨이퍼 이송 유닛(62,64)은 적절한 드라이버에 의해 각각의 경로(68,70)를 따라 동력을 이송받는다. 보다 상세하게, 구동 오퍼레이터(71,74)들은 이송 유닛 가이드(66)의 각각의 측면에 장착되어 웨이퍼 이송 유닛(62,64)들의 제어가능한 축방향 이동을 이송 유닛 가이드(66)를 따라 제공한다.

구동 오퍼레이터(71,74)들은 웨이퍼 이송 유닛(62,64)들의 정교한 배치를 가이드(66)를 따라 제공하기 위해 선형 자기 모터(magnetic motor)일 수 있다. 특히, 구동 오퍼레이터(71,74)는 바람직하게 선형 브러쉬리스 직류 모터이다. 이런 바람직한 구동 오퍼레이터(71,74)들은 일련의 각도 자기 세그먼트들을 사용하는데, 이 자기 세그먼트들은 웨이퍼 이송 유닛(62,64)들 상에 장착된 각각의 전자석(79)과 자기적으로 상호작용하여 유닛을 이송 유닛 가이드(66)를 따라 추진시킨다.

케이블 가드(cable guard)(72,73)는 각각의 웨이퍼 이송 유닛(62,64)들 및 프레임(65)에 결합되어 내부의 소통 및 전원 케이블을 보호한다. 케이블 가드(72,73)들은 다수의 상호결합된 세그먼트들을 포함하여 이송 유닛 가이드(66)를 따른 전체 범위의 웨이퍼 이송 유닛(62,64)들의 운동을 허용한다.

도 17에 도시된 것처럼, 제 1 웨이퍼 이송 유닛(62)은 가이드(66)의 스파인의 제 1 측면과 결합된다. 각각의 웨이퍼 이송 유닛(62,64)은 선형 가이드 레일(63,64)들과의 맞물림을 위해 선형 베어링(76)을 포함한다. 더욱이, 웨이퍼 이송 유닛(62,64)들은 바람직하게 각각 수평 롤러(77)를 포함하여 가이드(66)의 스파인상에 형성된 연장부(69)와 맞물리고 안정성을 제공한다.

도 17은 구동 액츄에이터(71)와 자기적으로 상호작용하기 위한 위치에 장착된 제 1 웨이퍼 이송 유닛(62)의 전자석(79)을 부가적으로 도시한다. 구동 액츄에이터(71) 및 전자석(79)은 이송 유닛 가이드(66)를 따른 웨이퍼 이송 유닛(62,64)들의 축방향 이동 및 방향성 제어를 제공한다.

반도체 웨이퍼 이송 유닛

웨이퍼 컨베이어(60)의 반도체 웨이퍼 이송 유닛(62,64)들의 바람직한 실시예들이 도 18 및 도 19를 참고로 기술된다.

일반적으로, 각각의 웨이퍼 이송 유닛(62,64)은 이송 유닛 가이드(66)의 각각의 측면에 결합된 이동가능한 운반대 또는 트램(tram)(84), 반도체 웨이퍼(W)를 지지하기 위하여 트램(84)에 이동가능하게 결합된 웨이퍼 이송 아암 조립체(86), 및 트램(84)에 대한 이송 아암 조립체(86)의 승강을 조정하기 위한 웨이퍼 이송 아암 승강기(90)를 포함한다.

도 18을 참고하면, 커버(85)는 이송 유닛 가이드(66)로부터 떨어져 면하는 트램(84)의 부분을 둘러싼다. 트램(84)은 이송 유닛 가이드(66)에 장착된 각각의 가이드 레일(63,64)들과 맞물림하기 위해 선형 베어링(76)을 포함한다. 선형 베어링(76)들은 이송 유닛 가이드(66)와 고정 관계로 트램(84)을 유지하고 이를 따라 트램(84)의 축방향 이동을 허용한다. 롤러(77)는 각각의 연장부(69)와 맞물려 가이드 레일(63,64)을 중심으로 하는 트램(84)의 회전을 방지하고 웨이퍼 이송 유닛(62)의 안정성을 제공한다. 각각의 이송 유닛(62,64) 구동 액츄에이터(71,74)와 자기적으로 상호작용하기 위한 위치에서 트램(84)과 결합된 전자석(79)이 또한 도시된다.

웨이퍼 이송 아암 조립체(86)는 트램(84)의 상단부 위로 연장된다. 웨이퍼 이송 아암 조립체(86)는 샤프트(83)와 그 제 1 단부에서 결합된 제 1 아암 연장부(87)를 포함할 수 있다. 제 2 아암 연장부(88)는 제 1 연장부(87)의 제 2 단부와 결합될 수 있는 장점이 있다. 제 1 아암 연장부(87)는 샤프트(83)를 중심으로 360도 회전할 수 있고 제 2 아암 연장부(88)는 제 1 및 제 2 연장부(87,88)들을 연결시키는 샤프트를 통과하는 축(82)을 중심으로 360도 회전할 수 있다.

제 2 연장부(88)는 바람직하게 웨이퍼 컨베이어(60)를 따라 이에 대한 이송동안 반도체 웨이퍼(W)를 지지하기 위한 이에 대한 말단부에서 웨이퍼 지지체(89)를 포함한다. 이송 아암 조립체(86)는 바람직하게 웨이퍼 지지체와 결합된 챔버를 포함하여 이에 대하여 진공을 공급하고 그 상부의 반도체 웨이퍼(W)를 고정한다.

이송 아암 조립체(86)의 조정 가능한 승강, 샤프트(83)의 축을 중심으로한 제 1 아암 연장부(87)의 회전, 및 축(82)을 중심으로한 제 2 연장부(88)의 회전을 제공하는 것은 이송 아암(86)이 모든 처리 모듈(19)들의 각각의 반도체 웨이퍼 홀더(810) 및 처리 툴(10)내부의 인터페이스 모듈(38,39)들에 의해 고정된 각각의 웨이퍼 카세트(16)들로의 액세스를 허용한다. 이런 액세스는 반도체 웨이퍼 이송 유닛(62,64)들이 이들 사이에서 반도체 웨이퍼들을 이송하도록 한다.

커버(85)는 도 19에 도시된 웨이퍼 이송 유닛으로부터 제거되어 트램(84)에 결합된 웨이퍼 이송 아암 승강기(90) 및 이송 아암 조립체(86)를 드러낸다. 이송 아암 승강기(90)는 웨이퍼 지지체(89)와 웨이퍼 홀더(810) 및 웨이퍼 카세트(16) 중 하나 사이에서 반도체 웨이퍼를 이송하는 단계들 동안 트램(84)에 대한 이송 아암 조립체(86)의 수직 위치를 조정한다.

이송 유닛 가이드(66)를 따르는 각각의 웨이퍼 이송 유닛(62,64)의 트램(84)의 경로 위치는 도 19의 CCD 어레이(91) 같은, 위치 표시 어레이를 사용하여 정교하게 제어된다. 처리 툴(10)의 일 실시예에서, 처리 모듈(19)내의 각각의 반도체 웨이퍼 홀더(810)는 도 2에 도시된 바와 같이 처리 모듈(19)의 표면상에 장착된 상응하는 광 또는 다른 빔 방사체(81)를 가져 광 빔을 이송 유닛 가이드(66)를 향해 지향시킨다. 광 방사체(81)는 연속직인 빔을 제공할 수 있거나 또는 변형적으로 웨이퍼 이송 유닛(62,64)이 각각의 웨이퍼 홀더(810)에 액세스함에 따라 빔을 발생시키도록 구성될 수 있다.

이송 아암 조립체(86)는 광 방사체(81)에 의해 생성된 레이저 빔을 수신하도록 위치된 CCD 어레이(91)를 포함한다. 샤프트(83)상의 위치 표시 어레이(91)는 이송 유닛 가이드(66)를 따라 트램(84)의 위치를 결정하기 위해 광 빔의 존재를 검출한다. 웨이퍼 이송 유닛 위치 표시기의 위치적 정확도는 바람직하게 0.003인치(근사하게는 0.1미리미터 이하)이하 범위이다.

웨이퍼 이송 유닛(562b)의 제 2 실시예는 도 20-25에 도시되며, 유사하게 이송 유닛 가이드(66)의 각각의 측면에 결합된 이동가능한 운반대 또는 트램(584), 이 트램(584)에 이동가능하게 결합되어 반도체 웨이퍼(W)를 지지하는 웨이퍼 이송 아암 조립체(586), 및 트램(584)에 대해 이송 아암 조립체(586)의 승강을 조정하기 위한 웨이퍼 이송 아암 승강기(590)를 구비한다. 커버(585)는 트램(584)의 부분을 둘러싼다. 트램(584)은 이송 유닛 가이드(66)에 장착된 각각의 가이드 레일(63,64)들과 맞물림하기 위해 선형 베어링(576)을 포함한다. 선형 베어링(576)들은 이송 유닛 가이드(66)와 고정 관계로 트램(584)을 유지하고 이를 따라 트램(584)의 축방향 이동을 허용한다. 전자석(579)이 액츄에이터(71,74)를 구동하기 위해 가이드(66)와 자기적으로 상호작용한다.

웨이퍼 이송 아암 조립체(586)는 트램(584)의 상단부 위로 연장된다. 웨이퍼 이송 아암 조립체(586)는 샤프트(583)와 그 제 1 단부에서 결합된 제 1 아암 연장부(587)를 포함할 수 있다. 반도체 웨이퍼(W)를 지지하기 위해 반도체 지지체(589)를 가지는 제 2 아암 연장부(588)는 제 1 연장부(587)의 제 2 단부와 결합될 수 있는 장점이 있다. 제 1 아암 연장부(587)는 샤프트(583)를 중심으로 360도 회전할 수 있고 제 2 아암 연장부(588)는 제 1 및 제 2 연장부(587,588)들을 연결시키는 샤프트를 통과하는 축(582)을 중심으로 360도 회전할 수 있다.

제 1 실시예와 같이, 이송 아암 조립체(586)의 조정가능한 승강, 샤프트(583)의 축을 중심으로한 제 1 아암 연장부(587)의 회전, 및 축(582)을 중심으로한 제 2 연장부(588)의 회전을 제공하는 것은 반도체 웨이퍼 이송 유닛(562a,562b)가 이들 사이에서 반도체 웨이퍼들을 이송하도록 한다.

도 21에 도시된 바와 같이, 커버(585)는 웨이퍼 이송 유닛(562b)으로부터 제거되어, 트램(584)에 결합된 웨이퍼 이송 아암 승강기(590) 및 이송 아암 조립체(586)를 드러낸다. 이송 아암 승강기(590)는 반도체 웨이퍼의 이송동안 트램(584)에 대한 이송 아암 조립체(586)의 수직 위치를 조정한다.

웨이퍼 이송 유닛(562a,562b)의 제 2 실시예에서, 섬유 광학 필라멘트 같은, 섬유 광학 통신 경로는 각각의 웨이퍼 이송 유닛(562a,562b)들 상의 디지털-아날로그 변환기 보드(540)를 통해 와이어(72,73)들을 웨이퍼 이송 유닛들에 되돌린다. 와이어 하니스에 대향되는 것으로서 섬유 광학의 사용은 이송 유닛(562a,562b)들의 관성질량을 낮추고 신뢰성을 개선시킨다. 이송 유닛들에서의 섬유광학 통신 링크 및 상응하는 제어체 같은 것을 위한 회로를 실현하는 한가지 방식은 도 34-64에서 개략적으로 기술된다. 바람직하게, 이런 통신들은 이송 유닛과 시스템 제어기(875) 사이에서 발생한다.

이송 유닛 가이드(66)를 따르는 각각의 웨이퍼 이송 유닛(562a,562b)의 트램(584)의 경로 및 작동 위치는 인코더들의 조합체를 사용하여 정밀하게 제어되어 위치 정보를 트램(584), 이송 아암 조립체(586) 및 3-축 공간의 제 2 연장부(588)의 위치상에 제공한다. 그 위치가 도면부호 591에 도시되는, 절대 인코더(absolute encoder)는 승강기(590)에 위치된다. 도면 부호 592로 도시되는 절대 인코더,TPOW는 샤프트(583)의 베이스 모터(593)에 위치된다. 그 위치가 도면부호 595로 도시되는 리스트(wrist) 절대 인코더는 이송 아암 조립체(586)의 말단부에 위치된다. TPOWISA, 엘보 절대 인코더(597)은 샤프트(583)의 베이스에 설치된다. 리프트 절대 인코더(lift absolute encoder)(596)는 베이스 모터(593)를 따라 위치된다. 선형 인코더(598), 헤드 레일 인코더(599) 및 트랙 CDD 어레이 절대 인코더(541)는 도 2에 도시되고 상기된 바와 같이 처리 모듈(19)의 표면 상에 장착된 빔 방사체(81)를 감지하기 위해 위치된 후자인, 트램(584)의 베이스의 베이스 플레이트(203)상에 위치된다.

웨이퍼 이송 유닛들의 장착은 도 22에 도시된다. 예시된 바와 같이, 웨이퍼 컨베이어(560)는 프레임(565)에 장착된 세장 스파인 또는 레일을 포함하는 웨이퍼 이송 유닛 가이드(566)를 포함한다. 웨이퍼 이송 유닛 가이드(566)는 웨이퍼 이송 유닛(544a,544b)들의 이동 경로(568,570)들을 구획한다. 이송 유닛 가이드(566)의 스파인은 상부 가이드 레일(563a,564a) 및 그 대향 측면들 상에 장착된 하부 가이드 레일(563b,564b)들을 포함한다. 각각의 반도체 웨이퍼 이송 유닛(544a,544b)은 바람직하게 개개의 상부 가이드 레일(563a,564a) 및 하부 가이드 레일(563b,564b)들의 각각과 맞물린다. 각각의 상부 및 하부 가이드 레일들의 쌍이 하나 이상의 이송 유닛(544a,544b)들을 장착할 수 있다.

각각의 웨이퍼 이송 유닛(544a,544b)은 이송 유닛 가이드(66)의 개개의 측면들에 장착된 구동 오퍼레이터(571,574)들에 의해 각각의 경로(568,570)를 따라 또한 동력이 이송되어 웨이퍼 이송 유닛(544a,544b)들의 제어가능한 축방향 이동을 이송 유닛 가이드(566)를 따라 제공한다. 구동 오퍼레이터(571,574)들은 가이드(566)를 따라 웨이퍼 이송 유닛(544a,544b)들의 정밀한 배치를 제공하기 위한 선형 자기 모터들일 수 있으며 바람직하게 각각의 웨이퍼 이송 유닛(544a,544b)들상에 장착된 각각의 전자석(579)과 자기적으로 상호작용하여 이송 유닛 가이드(566)를 따라 유닛들을 추진시키는 일련의 각도 자기 세그먼트들을 사용하는 다시 선형 브러쉬리스 직류 모터들이다.

섬유 광학 케이블 가이드(572,573)들은 각각의 웨이퍼 이송 유닛(544a,544b)에 통신을 제공하고 내부에 위치된 섬유 광학 케이블들을 보호한다. 케이블 가이드(572,573)들은 이송 유닛 가이드(566)를 따라 웨이퍼 이송 유닛(544a,544b)들의 전체 범위의 이동을 허용하기 위해 상호 결합된 다수의 세그먼트들을 포함할 수 있다.

도 22에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 이송 유닛(544a,544b)들은 가이드(566) 스파인의 각 측면을 따라 결합된다. 각각의 웨이퍼 이송 유닛(544a,544b)은 상부 선형 가이드 레일(563a,564a)들과의 각각의 맞물림을 위한 상부 선형 베어링(576a)을 포함한다. 더욱이, 각각의 웨이퍼 이송 유닛(544a,544b)들은 하부 선형 가이드 레일(563b,564b)과 맞물리는 하부 선형 베어링(576b)을 포함하여 안정성 및 레일들 상부의 중량 적재의 보다 균등한 분배를 제공한다.

도 22-24를 참고하면, 상부 및 하부 선형 베어링(576a,576b)은 트램(584)의 상부상으로 연장되는 웨이퍼 이송 아암 조립체(586)의 수직축이 조정될 수 있는 수단을 또한 제공한다. 이송 아암 조립체(586)가 처리 툴(10)내 웨이퍼의 이송동안 절대 수평 평면에 가능한한 근접한 평면에서 회전하는 것은 중요하다. 이 목적을 위해, 도 25에 도시된, 이송 유닛(544a)의 베이스 플레이트에 장착된, 이송 아암 조립체의 하부 엘보 하우징(210)에는 경사 조정부가 제공된다.

하부 엘보 하우징(210)은 상부 장착 나사(212) 및 하부 장착 나사(214)를 통해 도21,23,24에 도시된것 같은 베이스 플레이트(211)에 장착된다. 베이스 플레이트(211)는 차례로, 도 25에 보다 잘 도시된 이송 아암 조립체(586)를 상승 또는 하강시키기 위해 승강기 모터(590)에 고정된다. 도 26에 도시된 바와 같이, 상부 장착 나사(212)들 사이에 측방향으로 위치된 것은 보다 약간 작은 상응하는 하부 엘보 하우징(210)상의 측방향 그루브(218)와 맞물리는 베이스 플레이트(211)상의 엠보싱 가공된 피벗(216)들이다. 약 0.95도의 경사가 둘 사이에서 얻어지도록 피벗(216)들은 바람직하게 베이스 플레이트(211)와 하부 엘보 하우징(10) 사이에 틈새를 제공하기 위해 바람직하게 측방향 그루브(218)에 대해 크가가 결정된다. 하나 이상의 평등화 나사(220)와 상부 및 하부 장착 나사(212,214)들의 조합으로, 하부 엘보 하우징(210) 및 부착된 이송 아암 조립체(586)의 각도 배위는 조정되고 고정되어 처리 툴(10)내 웨이퍼의 이송동안 절대 수평 평면내에서 가능한 근접하게 이송 아암 조립체(586)의 회전을 제공한다.

또한, 하부 선형 베어링 가이드(576b)의 순응 부착은 가이드(566)를 따르는 웨이퍼 이송 유닛(544a,544b)의 평탄한 작동에 중요하다. 하부 연동 가이드(576b)에 바람직하게 0100인치 부유를 허용하는 이런 순응 접착은 순응 고정 기법(compliant fastening technique)의 사용으로 얻어진다. 부유 핀(221)은 부유 핀 둘레에 위치된, 바람직하게 비톤(VITON)인 ,O-링으로 장착 나사(222)둘레에 위치된다. 도 28에 도시된 바와 같이, 하부 베어링 가이드(576b)의 탭 홀(227)속으로 베이스 플레이트(203)의 쇼울더 가공된 카운터보어(224)내에 설치될 때, 나사(222)는 부유 핀(221)의 플랜지(225)에 대하여 지지하며, 이것은 차례로 O-링(223)에 대해 지지한다. O-링(223)은 이후 카운트보어의 쇼울더(226)에 대해 지지한다. 그러나, 나사(222)가 꽉 조였을 때조차도, 상대적인 이동이 하부 베어링 가이드(576b)와 베이스 플레이트(203) 사이에서 허용되어 전체 가이드(566)에 걸쳐 평탄한 이동을 용이하게 한다.

제어 시스템

도 26을 참고하면, 반도체 웨이퍼 처리 툴(10)의 제어 시스템(100)의 일시시예가 도시된다. 예시된 바와 같이, 제어시스템(100)은 일반적으로 처리 툴(10)의 전체적 기능을 제어 및/또는 모니터링하는 적어도 하나의 그랜드 마스터 제어기(101)를 포함한다.

제어 시스템(100)은 바람직하게 계층 구조(hierarchial configuration)로 배열된다. 그랜드 마스터 제어기(101)는 도 26에 도시된 바와같이 다수의 서브시스템 제어 유닛들에 전기적으로 결합된 처리기를 포함한다. 제어 서브시스템들은 바람직하게 상응하는 장치(즉, 웨이퍼 컨베이어(60), 처리 모듈(20,22,24), 인터페이스 모듈(38,39)등)의 요소들의 작동을 제어하고 모니터한다. 제어 서브시스템들은 바람직하게 각각의 그랜드 마스터 제어체(101,102)로부터 소프트웨어 코드 같은 지시 명령 또는 작동 지시들을 수신하기 위해 구성된다.

보다 상세하게는, 그랜드 마스터 제어체(101)는 각각의 반도체 웨이퍼 인터페이스 모듈(38,39)들을 제어할 수 있는 인터페이스 모듈 제어체(110)와 결합된다. 더욱이, 그랜드 마스터 제어체(101)는 웨이퍼 컨베이어(60)의 작동을 제어하기 위한 컨베이어 제어체(113) 및 처리 툴(10)내의 반도체 웨이퍼 처리 모듈(20,22)들에 상응하는 다수의 처리 모듈 제어체(114,115)들에 결합된다. 본 발명의 기술에 따른 처리 툴(10)의 제어 시스템(100)은 도 26에 도시된 바와 같이, 추가 그랜드 마스터 제어기(102)들을 포함하여 추가 처리 모듈 제어체(119)를 통해 추가 웨이퍼 처리 모듈들과 같은 추가 서브시스템들을 모니터하거나 또는 작동시킨다. 네개의 제어 서브시스템은 바람직하게 각각의 그랜드 마스터 제어기(101,102)와 결합될 수 있다. 그랜드 마스터 제어기(101,102)들은 바람직하게 함께 결합되고 각각 처리 데이터를 나머지에게 이송할 수 있다.

각각의 그랜드 마스터 제어기(101,102)는 각각의 모듈 제어 서브시스템(110-119)들과 데이터를 수신 및 송신한다. 제어 시스템(100)의 바람직한 실시예에서, 2지향성 메모리 매핑 장치는 그랜드 마스터 제어기 및 이에 연결된 각각의 모듈 서브시스템 중간에 제공된다. 특히, 메모리 매핑 장치(160,161,162)는 그랜드 마스터 제어기(101)와 각각의 인터페이스 모듈 제어체(110), 웨이퍼 컨베이어 제어체(113) 및 처리 모듈 제어체(114)내의 주 제어기(130,131,132) 중간에 제공된다.

제어 시스템(100)내 각각의 메모리 매핑 장치(150,160-162)는 바람직하게 데이터를 동기적으로 저장하기 위한 사이프레스에 의해 제공된 이중 포트 램이다. 특히, 그랜드 마스터 제어기(101)는 주 제어기(130)에 상응하는 메모리 위치에 데이터를 기입할 수 있으며 주 제어기(130)는 데이터를 동시에 판독할 수 있다. 변형적으로, 그랜드 마스터 제어기(101)는 주 제어기(130)에 의해 기입되는 매핑 메모리 장치로부터 데이터를 판독할 수 있다. 메모리 매핑 장치(160-161)를 사용하는 것은 처리기 속도의 데이터 이송을 제공한다. 메모리 매핑 장치(150)는 바람직하게 사용자 인터페이스(30)와 그랜드 마스터 제어기(101,102)들 중간에 제공되어 이들 사이에서 데이터를 이송한다.

사용자 인터페이스(30)는 바람직하게 각각의 그랜드 마스터 제어기(101,102)들과 결합된다. 사용자 인터페이스(30)는 처리 툴(10)의 외부 또는 원격 위치에 장착되어 처리 툴(10)의 처리 및 상태 정보를 오퍼레이터에게 공급할 수 있는 이점이 있다. 부가적으로, 오퍼레이터는 사용자 인터페이스(30)를 통해 제어시퀀스 및 처리 툴(10)을 위한 처리 지향성을 입력할 수 있다. 사용자 인터페이스(30)는 바람직하게 처리 툴(10)내 일반적 목적의 컴퓨터에 의해 지지된다. 일반적 목적의 컴퓨터는 바람직하게 486 100MHz 처리기를 포함하지만 다른 처리기들도 사용될 수 있다.

인터페이스 모듈 제어체(10), 웨이퍼 컨베이어 제어체(113) 및 각각의 처리 모듈 제어체(114-119)를 포함하는 각각의 모듈 제어 서브시스템은 바람직하게 주/종 배치로 형성된다. 모듈 제어 서브시스템(110,113-119)은 바람직하게 웨이퍼 인터페이스 모듈(38,39), 웨이퍼 컨베이어(60) 또는 각각의 처리 모듈(20,22,24)과 같은 각각의 모듈내에 하우징된다. 그랜드 마스터 제어기(101) 및 이에 결합된 상응하는 주 제어기(130,131,132)들은 바람직하게 사용자 인터페이스(30)를 지지하는 일반적 목적으로 컴퓨터내에 장착된 인쇄회로 기판 또는 ISA 기판상에 구형된다. 각각의 그랜드 마스터 제어기(101,102)는 바람직하게 모터롤라(Motorola)에 의해 제공된 68EC000 처리기를 포함하며 제어 시스템(100)내의 각각의 주 제어기(130) 및 종 제어기는 바람직하게 인텔(Intel)에 의해 제공된 80251를 포함한다.

각각의 주 제어기(130,131,132)는 도 27-도30에 도시된 바와 같이 데이터 링크(126,127,129)를 통해 그 각각의 종 제어기들과 결합된다. 각각의 데이터 링크(126,127,129)는 바람직하게 휴렛 패커드(Hewlett Packard)에 의해 제공된 옵티링크(Optilink) 같은 광학 데이터 매체를 포함한다. 그러나, 데이터 링크(126,127,129)는 교번 데이터 이송 매체(alternate datd transfer media)를 포함할 수 있다.

도 27을 참고하면, 인터페이스 모듈 제어체(110)를 위한 주/종 제어 서브시스템이 예시된다. 각각의 주 및 관련된 종 구성물은 바람직하게 처리 툴(10)내의 단일 모듈(즉, 인터페이스, 컨베이어,처리)에 상응한다. 그러나, 하나의 주는 다수의 모듈들을 제어 또는 모니터할 수 있다. 도 27에 기술되고 인터페이스 모듈 제어체(110)에 상응하는 주/종 구성물은 다른 모듈 제어 서브시스템(113,114,115)들에 부가적으로 적용될 수 있다.

그랜드 마스터 제어기(101)는 메모리 매핑 장치(160)를 통해 상응하는 인터페이스 모듈 제어체(110)내의 주 제어기(130)에 연결된다. 주 제어기(130)는 다수의 종 제어기(140,141,142)에 결합된다. 16개의 종 제어기들은 바람직하게 단일 주 제어기(130-132)에 결합될 수 있고 각각의 종 제어기는 단일 모터 또는 처리 요소, 또는 다수의 모터들 및 처리 요소들을 제어하고 모니터하기 위해 구성될 수 있다.

처리 툴(10)의 제어 시스템(100)은 바람직하게 플래시 메모리를 사용한다. 보다 상세하게는, 제어 시스템(100)내의 각각의 주 제어기(130,132) 및 종 제어기(140,147)를 작동시키기 위한 작동 지시 또는 프로그램 코드는 상응하는 그랜드 마스터 제어기(101,102)의 메모리 내에 저장될 수 있는 이점이 있다. 전원 상승시, 그랜드 마스터 제어기(101,102)는 상응하는 주 제어기(130-132)들을 폴링할 수 있고 적절한 작동 지시 프로그램을 다운로드하여 각각의 주 제어기(130-132)를 작동시킨다. 유사하게, 각각의 주 제어기(130-132)는 식별을 위해 각각의 종 제어기(140-147)들을 폴링할 수 있다. 그 후, 주 제어기(130-132)는 주 제어기(130-132)를 통해 그랜드 마스터 제어기(101,102)로부터 각각의 종 제어기(140-147)에 적절한 프로그램의 다운로딩을 개시할 수 있다.

각각의 종 제어기는 상응하는 처리 모듈(19), 인터페이스 모듈(38,39) 및 웨이퍼 컨베이어(60)내의 단일 모터 또는 다수의 모터들을 제어 및 모니터하기 위해 구성될 수 있다. 게다가, 각각의 종 제어기(140-147)는 각각의 모듈(19)내의 처리 요소(184)들을 모니터 및 제어하기 위해 구성될 수 있다. 도36에 도시된 종 제어기(145) 같은, 임의의 한 종 제어기는 서보 모터 및 처리 요소(184)들을 제어 및/또는 모니터하기 위해 구성될 수 있다.

각각의 종 제어기는 다수의 포트 인터페이스들과 결합되는 종 처리기를 포함한다. 각각의 포트 인터페이스(port interface)는 서보 모터 및 처리 요소(184)들의 제어 및/또는 모니터링을 위해 사용될 수 있다. 실예로, 포트는 웨이퍼 이송 유닛(62a,62b)을 작동시키기 위해 구성되는 서보 제어기 카드(176)와 결합될 수 있다. 종 처리기(171)는 포트 및 서보 제어기(176)를 통해 웨이퍼 이송 유닛(62a,62b)을 작동시킬 수 있다. 보다 상세하게는, 종 처리기(171)는 웨이퍼 이송 유닛(62a,62b)내의 서보 모터들을 작동시키고 서보 제어기(176)를 통해 모터의 상태를 모니터할 수 있다.

변형적으로, 다른 종 제어기(140,141)들은 인터페이스 모듈(38)과 같은 단일 처리 툴 장치내의 다른 요소들을 작동시킬 수 있다. 보다 상세하게는, 인터페이스 모듈 제어체(110) 및 인터페이스 모듈(38)의 요소들이 도 32에 기술된다. 종 제어기(140)는 턴스타일 모터(185)를 작동시키고 증가 턴스타일 인코더(190)를 통해 턴스타일(40)의 위치를 모니터할 수 있다. 종 제어기(140)는 바람직하게 서보 제어 카드(도 35에 도시됨)를 통해 턴스타일 모터(185) 및 턴스타일 인코더(190)와 결합된다. 종 제어기(141)는 서보 제어 카드를 통해 새들 모터(186)를 제어하고 새들 인코더(191)를 모니터링하여 턴스타일(40)의 새들(45)을 작동시키고 모니터할 수 있다.

종 처리기의 포트는 인터페이스 제어 카드(180)와 결합되어 각각의 처리 모듈(19)내의 처리 요소들을 제어하고 모니터한다. 실예로, 플로 센서(flow sensor)(637)는 처리 유체의 모듈내 처리 보울로의 이송의 흐름 정보를 제공할 수 있다. 인터페이스 제어기(180)는 플로 센서(657)들 또는 다른 처리 요소들에 의해 제공된 데이터를 상응하는 종 처리기(172)에 의해 분석될 수 있는 형태로 변환하도록 구성된다. 더욱이, 인터페이스 제어기(180)는 상응하는 종 처리기(172)로부터의 명령에 응답하는 플로 제어기(658) 같이 처리 요소를 작동시킬 수 있다.

하나의 종 제어기(140-147)는 하나 이상의 서보 제어기 및 종 처리기(170-172)의 각각의 포트들과 결합된 하나 이상의 인터페이스 제어기를 포함하여 다수의 요소 모터들 및 단일 종 제어기로부터의 처리 요소들의 능력을 제어 및 모니터하도록 한다.

변형적으로, 서보 제어기 및 인터페이스 제어기는 처리 및 작동의 속도를 개선시키기 위해 내장 처리기를 각각 포함할 수 있다. 인코더 또는 처리 요소에 의해 서보 제어기 또는 인터페이스 제어기에 제공된 데이터는 각각의 서보 모터 또는 처리 요소를 데이터에 응답하여 또한 제어할 수 있는 내장 처리기에 의해 즉시 처리될 수 있다. 이런 구성에서, 종 처리기는 인터페이스 처리기 또는 서보 제어기 처리기로부터 데이터를 각각의 주 제어기 및 그랜드 마스터 제어기에 이송할 수 있다.

컨베이어 제어 서브시스템

웨이퍼 컨베이어(60) 및 그 내부의 웨이퍼 이송 유닛(62a,62b 또는 562a,562b 또는 544a,544b)들의 작동을 제어하고 모니터하기 위한 컨베이어 제어 서브시스템(113)이 도 29에 도시된다. 일반적으로, 컨베이어 제어체(113)의 종 제어기(143)는 구동 액츄에이터(71)와 결합되어 가이드(66)를 따라 웨이퍼 이송 유닛(62a)을 제어가능하게 이동시키고 모니터링한다. 더욱이, 종 제어기(143)는 웨이퍼 이송 유닛(62a 또는 562a 또는 544a)의 이송 아암 조립체(86)를 작동시켜 이에 의해 반도체 웨이퍼를 이송할 수 있다. 유사하게, 종 제어기(144)는 웨이퍼 이송 유닛(62b 또는 562b 또는 544b) 및 구동 액츄에이터(74)를 작동시키도록 구성될 수 있다.

종 제어기(143)와 광 검출기(91), 구동 액츄에이터(71), 선형 인코더(196) 및 웨이퍼 이송 유닛(62a)의 인터페이싱이 도 36에 상세히 도시된다. 종 제어기(143)의 종 처리기(171)는 바람직하게 서보 제어기(176)에 결합된다. 종 처리기(171)는 서보 제어기(176)를 통해 구동 액츄에이터(71)를 작동시켜 웨이퍼 이송 유닛(62a)의 선형 위치를 제어할 수 있다. 광 검출기(91)는 가이드(66)를 따라 웨이퍼 이송 유닛(62a)의 선형 위치 정보를 제공할 수 있다. 부가적으로, 선형 인코더(196)는 가이드(66)를 따라 웨이퍼 이송 유닛(62)의 위치를 정밀하게 모니터링하기 위해 사용될 수 있다.

컨베이어 종 처리기(171)는 상응하는 웨이퍼 이송 유닛(62a)의 이송 아암 조립체(86)의 작동을 또한 제어 및 모니터할 수 있다. 상세하게는, 컨베이어 처리기(171)는 샤프트(83)내의 이송 아암 모터(194)에 결합되어 제 1 및 제 2 아암 연장부(87,88)들을 제어가능하게 회전시킬 수 있다. 증가 이송 아암 회전 인코더(197)는 각각의 웨이퍼 이송 유닛(62a)의 샤프트(83)내에 구비되어 이송 아암 조립체(86)의 회전을 모니터링하고 이에 대한 회전 데이터를 서보 제어기(176) 및 종 처리기(171)에 제공한다.

종 제어기(143)는 승강기(90)내 이송 아암 승강 모터(195)에 결합되어 이송 아암 조립체(86)의 승강 위치를 제어할 수 있는 장점이 있다. 증가 이송 아암 승강 인코더(198)는 이송 아암 승강기 조립체(90)내에 구비되어 이송 아암 조립체(86)의 승강을 모니터링 할 수 있다.

게다가, 컨베이어 종 제어기(143)는 인터페이스 제어기를 통해 공기 공급 제어 밸브 액츄에이터(도시되지 않음)에 결합되어 그 상부의 반도체 웨이퍼를 선택적으로 지지하기 위한 웨이퍼 지지체(89)내 진공을 제어할 수 있다.

절대 인코더(199)들이 웨이퍼 컨베이어(60), 인터페이스 모듈(38,39) 및 처리 모듈(19)내에 구비되어 자동의 극단적인 상태를 검출하여 내부의 서보 모터들을 보호한다. 실예로, 절대 인코더(199)는 이송 아암 조립체(86)가 최대 높이에 도달했던 상태를검출할 수 있고 절대 인코더(199)는 이송 아암 승강기 모터(195)를 보호하기 위해 승강기(90)를 턴오프시킬 수 있다.

유사한 해법은 웨이퍼 이송 유닛(562a,562b 및 544a,544b)의 제 2 및 제 3 실시예들의 섬유 광학 신호 통신 시스템에 각각 사용될 수 있다. 특히, 승강기(590)에 위치된 인코더(591), 샤프트(583)의 베이스 모터(593)에 위치된 인코더(592), 샤프트(583)에 위치된 인코더(594), 이송 아암 조립체(586)의 말단부에 위치된 리스트 절대 인코더(wrist absolute encoder)(595) 및 샤프트(583)의 베이스에 위치된 엘보 절대 인코더(597)는 도 35의 회전 인코더(193)의 회전 입력을 제공한다. 유사하게, 베이스 모터(593)를 따라 위치된 리프트 절대 인코더(596), 선형 인코더(598), 헤드 레일 인코더(599) 및 트랙 CDD 어레이 절대 인코더(541)는 입력들을 도 35의 리프트 인코더(192) 및 절대 인코더(199)에 각각 제공한다.

처리 모듈 제어체

제어 시스템(100)은 바람직하게 본 발명의 기술에 따라 처리 툴(10)내 각각의 웨이퍼 처리 모듈(20,22,24)에 상응하는 처리 모듈 제어 서브시스템(114-116)을 포함한다. 제어 시스템(100)은 추가 처리 모듈 제어 서브시스템(119)을 또한 포함하여 추가 웨이퍼 처리 모듈(19)들을 제어 및/또는 모니터링할 수 있다.

각각의 처리 모듈 제어체(114,115,116)들은 상응하는 웨이퍼 홀더(810)와 웨이퍼 이송 유닛(62a,62b 또는 562a,562b 또는 544a,544b) 사이의 반도체 웨이퍼(W)의 이송을 제어 및 모니터할 수 있다. 더욱이, 처리 모듈 제어체(114,115,116)는 각각의 처리 모듈(20,22,24)내 반도체 웨이퍼(W)의 처리를 제어 및/또는 모니터할 수 있는 장점이 있다.

도 30을 참고하면, 단일 종 제어기(147)는 처리 모듈(20)내 다수의 웨이퍼 홀더(401c-401e)들을 작동시킬 수 있다. 변형적으로, 단일 종 제어기(145,146)는 단일의 각각의 웨이퍼 홀더(401a,401b)를 작동시키고 모니터할 수 있다. 추가 종 제어기(148)는 단일 처리 모듈(19)내의 모든 처리 요소(184)(즉, 플로 센서, 밸브 액츄에이터, 히터, 온도 센서)들을 작동시키고 모니터하기 위해 사용될 수 있다. 더욱이, 도 37에 도시된 바와 같이, 단일 종 제어기(145)는 웨이퍼 홀더(410) 및 처리 요소(184)들을 작동시키고 모니터할 수 있다.

게다가, 단일 종 제어기(145-148)는 하나 이상의 웨이퍼 홀더(401) 및 처리 요소(184)들을 작동시키고 모니터하기 위해 구성될 수 있다. 종 제어기(145)의 웨이퍼 홀더(401) 및 처리 요소들 둘 모두에 대한 인터페이싱은 도 37의 제어 시스템 실시예로 도시된다. 특히, 서보 제어기(177) 및 인터페이스 제어기(180)는 종 제어기(145)의 종 처리기(172)에 연결된 각각의 포트들과 결합될 수 있다. 종 처리기(172)는 서보 제어기(177)를 통해 다수의 웨이퍼 홀더 요소들을 작동 및 모니터할 수 있다. 특히, 종 처리기(172)는 리프트 구동 샤프트(456)둘레의 오퍼레이터 아암(407)을 상승시키기 위해 리프트 모터(427)를 작동시킬 수 있다. 증가 리프트 모션 인코더(455)는 웨이퍼 홀더(40)내에 구비되어 리프트 아암(407)의 회전 장보를 각각의 종 처리기(172) 또는 서보 제어기(177)내의 처리기에 제공한다. 종 처리기(172)는 웨이퍼 홀더(401)내의 회전 모터(428)를 제어하여 처리 위치와 반도체 웨이퍼 이송 위치 사이의 샤프트(429,430)들을 중심으로 처리 헤드(406)를 회전시킬 수 있다. 증가 회전 인코더(435)는 처리 헤드(406)에 관한 회전 정보를 상응하는 종 처리기(172)에 제공할 수 있다.

스핀 모터(480)는 서보 제어기(177)내의 처리기 또는 종 처리기(172)에 의해 제어되어 이에 의해 고정된 반도체 웨이퍼(W)의 처리 동안 웨이퍼 홀더(478)를 회전시킬 수 있다. 증가 스핀 인코더(498)는 바람직하게 웨이퍼 홀더(478)의 회전율을 모니터하고 그 회전율 정보를 종 처리기(172)에 제공하기 위해 제공된다.

도금 모듈 제어체(114)는 웨이퍼 홀더(478)의 핑거팁(fingertip)(414)을 작동하여 반도체 웨이퍼를 붙잡거나 또는 풀어놓을 수 있는 장점이 있다. 특히, 종 처리기(172)는 공기 밸브 액츄에이터(201)를 통해 밸브를 작동시켜 반도체 웨이퍼를 붙잡기 위해 핑거팁(414)들을 작동시키기 위한 공기 피스톤(502)에 공기를 공급할 수 있다. 도금 모듈 제어체(114)내의 종 제어기(145)는 이후 공기 공급을 제거하기 위해 밸브 액츄에이터(201)를 작동시켜 반도체 웨이퍼로부터 핑거팁(414)을 분리시킬 수 있다. 종 처리기(172)는 작동 릴레이(202)에 의해 반도체 웨이퍼의 처리 동안 핑거 조립체(824)를 통한 전류의 인가를 또한 제어할 수 있다.

처리 모듈 제어체(114,115,116)는 바람직하게 수단 또는 처리 요소(184)들을 통해 상응하는 웨이퍼 처리 모듈(20,22,24)내 반도체 웨이퍼들의 처리를 작동시키고 모니터한다.

도 33을 참고하면, 도금 처리 모듈(20)을 위한 제어 작동이 기술된다. 일반적으로, 종 처리기(172)는 인터페이스 제어기(180)를 통해 처리 요소(184)들을 모니터 및/또는 제어한다. 도금 모듈 제어체(114) 내의 종 처리기(172)는 처리 용액을 처리 유체 저장기(604)로부터 펌프 방출 필터(607)까지 끌어들이기 위해 펌프(605)를 작동시킨다. 처리 유체는 필터를 통과해 공급 매니폴드(652)에 이송되고 보울 공급 라인을 통해 반도체 웨이퍼들이 처리되는 다수의 처리 도금 보울에 이송된다. 각각의 보울 공급 라인은 바람직하게 도금 처리 모듈 제어체(114)에 결합된 플로 센서(657)를 포함하여 이에 대한 처리 유체의 흐름 정보를 제공한다. 흐름 정보에 반응하여, 종 처리기(172)는 각각의 보울 공급 라인내의 흐름 제어기(658)의 액츄에이터를 작동시켜 이를 통과하는 처리 유체의 흐름을 제어한다. 종 처리기(172)는 또한 후방 압력 레귤레이터(656)를 모니터 및 제어하여 공급 매니폴드(652)내에서 소정의 압력 수준을 유지시킨다. 압력 레귤레이터(656)는 압력 정보를 도금 처리 제어 모듈(114)내의 종 처리기(172)에 제공할 수 있다.

유사하게, 처리 모듈 제어 서브시스템(115,116)들은 상응하는 선-습윤 모듈(prewet module)(22) 및 레지스트 모듈(24)내 반도체 웨이퍼들의 처리를 제어하기 위해 구성될 수 있다.

인터페이스 모듈 제어

각각의 인터페이스 모듈 제어 서브시스템(110)은 웨이퍼 인터페이스 모듈(38,39)의 작동을 제어하고 감시한다. 더 상세하게 인터페이스 모듈 제어체(110)는 웨이퍼 카세트(16)를 교환하기 위해 웨이퍼 카세트 턴스타일(40,41)의 작동 및 각 반도체 웨이퍼 인터페이스 모듈(38,39)의 승강기(42,43)를 제어하고 감시한다.

인터페이스 모듈 제어(110)의 종 제어기(140)내에 있는 종 처리기(170)는 인터페이스 모듈(38,39)의 기능을 작동 및 감시한다. 특히 종 처리기(170)는 도어(35,36)를 포트(32,33)를 경유하여 처리 툴(10)에 액세스하도록 조작한다. 변형적으로 주 제어체(100)가 도어(35,36)을 제어하기도 한다.

도 31을 참조하면 웨이퍼 인터페이스 모듈(38)을 제어하는 인터페이스 모듈 제어부의 본체가 기술된다. 특히, 종 처리기(170) 서보 제어기(175)와 결합되어 있다. 보드 서보 제어기 위의 종 처리기(170) 또는 처리기(175)는 인터페이스 모듈(38)의 구성요소를 작동시킨다. 특히, 종 처리기(170) 턴스타일 모터(105)가 적재 위치와 이송위치 사이의 웨이퍼 카세트(16)를 움직하는 턴스파일(40)의 회전기능을 수행하도록 제어한다. 증가 턴스타일 인코더(190)는 턴스타일(40)의 위치를 감시하고 위치 데이터를 종 처리기(170)에 제공한다. 변형적으로 서보 제어기(175)가 처리기가 턴스타일 인코더(190)로부터 정보를 읽고 응답함에 따라 턴스타일 모터(185)를 제어하는 것을 포함한다. 서보 제어기(175)는 턴스타일(40)이 요구되는 위치에 도달하면 종 처리기(170)에 알린다.

각각의 웨이퍼 카세트 턴스타일(40)은 상기 위치에 연결된 새들 (saddles)(45,46)의 위치를 제어하는 모터를 포함한다. 종 처리기(170)는 새들(45,46)의 위치가 새들 모터(186)의 조작으로 수직 및 수평 배위 중 하나로 부착된 웨이퍼 카세트(16)를 배위시키도록 제어한다. 증가 새들 인코더(191)는 각 종 처리기(170)에 새들(45,46)의 위치 정보를 제공하기 위해 각 웨이퍼 카세트 턴스타일(40)내에 주어진다.

각 종 처리기(170) 또는 서보 제어기(175)는 교환 위치와 인출 위치 사이에서 웨이퍼 카세트(16)을 이송하는 웨이퍼 카세트 승강기(42)의 작동을 제어하도록 구성된다. 종 처리기(170)는 승강기(42)와 승강기 지지체(47)의 승강과 회전을 제어하는 승강기 리프트 모터(187)의 승강기 회전 모터(188)와 결합되어 있다. 증가 리프트 인코더(192)와 증가 회전 인코더(193)는 승강기(42)와 지지체(47)의 승강 및 회전 정보를 종 처리기(170)에 제공한다. 절대 인코더(199)는 승강기 지지체(47)가 최대 높이에 도달할 때와 같이 종 처리기의 극한 상태를 설명하기 위해 이용된다. 승강기 리프트 모터(187)는 절대 인코더(199)에 의해 극한 상태의 존재에 응답하여 셧다운된다.

웨이퍼 카세트 트레이(Water Cassetle tray)

웨이퍼 카세트(16)를 보유하는 웨이퍼 카세트 트레이(50)는 도 9에 상세히 도시되어 있다. 각 카세트 트레이(50)는 베이스(51)와 상기 베이스(51)에 직각의 수직부(54)를 포함한다. 두 개의 측방향 지지체(52)는 베이스(51)의 대향면에 형성되어 있으며, 위로 연장되어 있다. 측면 지지체(52)는 고정된 위치에서 웨이퍼 카세트(96)의 이동 회전 및 교환동안 상기 베이스 위에 웨이퍼 카세트(16)를 유지하도록 한다. 각 측면 지지체(52)는 새들(45,46)의 포크와 관계하여 형성된 길이를 연장하는 그루브(53)를 포함한다.

웨이퍼 카세트 트레이(50)는 웨이퍼 카세트 인터페이스 모듈(38,39)내에 있는 웨이퍼 카세트의 동작 동안 이용되며, 그 웨이퍼 카세트(16)는 컨베이어(60)내의 웨이퍼 이송장치(62,64)에 반도체 웨이퍼(W)의 액세스를 제공하기 위해 적재 위치에서 인출위치로 이송된다.

전기도금 스테이션(electroplating station)

도 33은 제 2 반도체 처리 스테이션(900)의 주요소자가 전기 도금 스테이션으로 작용하도록 구축되어 있다. 처리 스테이션(900)의 두 주요 부분은 웨이퍼 회전자 조립체와 전기도금 보울 조립체(303)이다.

전기도금 보울 조립체

도 33은 전기도금 보울 조립체(303)를 도시한다. 처리 보울 조립체는 외부 보울 측벽(317)과, 보울 기부(319)와 보울 림 조립체(917)를 갖춘 처리 보울 또는 도금 용기로 구성되어 있다. 처리 보울은 다른 모양이 가능할지라도 바람직하게 수평 단면부의 원형이며 일반적으로 형태에 있어 원통형이다.

보울 조립체(303)는 처리 보울 용기(317)에 노출되어 있는 컵조립체(320)를 포함한다. 컵 조립체(320)는 전기도금 처리를 위한 화학 작용을 보유하는 유체 컵 부분(321)을 포함한다. 컵 조립은 또한 컵 기부(323) 아래로 연장되는 의존 스커트(depending skirt)(317)을 구비하고, 상기 컵은 폴리프로필렌 또는 다른 대체 물질로 만들어 진다.

컵 조립체(320)의 기저벽의 하부 개방부는 나사가공 연결에 의해 이에 대한 상대적 높이에 적용할 수 있는 폴리프로필렌 라이저(riser) 튜브(330)에 연결되어 있다. 라이저 튜브(330)의 일단은 양극(334)을 지지하는 양극 실드(anode shield)(393)의 후부에 고정된다. 유체 입구 라인(325)은 라이저 튜브(330)내에 배출되어 있다. 라이저 튜브(330)와 유체 입구 라인은 피팅부(362)에 의해 프로세싱 보울 조립체(303)와 함께 고정된다. 피팅부(362)는 라이저 튜브와 라인(325)에 둘다 높은 적용을 수용할 수 있다. 이처럼, 피팅부(362)와 라이저 튜브(330)의 연결은 양극 위치의 수직 적용을 용이하게 한다. 입구라인(325)는 티타늄과 같은 도전 물질로 만들어지고 컵에 유체를 제공하는 것 뿐만 아니라 양극(324)에 전기 전류를 유도하기 위해 사용된다.

처리 유체는 유체 입구라인(325)을 통하여 컵에 제공되고, 개방된 유체 입구(324)를 통하여 진행한다. 도금 유체는 도금 유체 펌프 또는 다른 적용가능한 공급기에 의해 제공됨에 따라 개방된 유체 입구(324)를 통하여 챔버(904)를 채운다.

컵 측벽(322)의 상부 테두리는 컵내의 전기도금 용해의 레벨을 제한하는 둑을 형성한다. 이 레벨은 웨이퍼(W)의 기저 표면이 전기도금 용해에 의해 접촉하도록 선택된다. 초과된 용액은 이 상부 테두리 표면을 넘어 오버플로 챔버(345)로 유입된다. 챔버(345)내 유체의 레벨은 적절한 센서와 액츄에이터로 유체 레벨을 감시함으로써 안전한 작동을 위해 요구되는 범위내에서 유지된다. 이것은 몇몇 다른 유출 형상을 사용하여 실행될 수 있다. 바람직한 형상은 적절한 센서를 사용하여 높은 레벨 상황을 감지하고 제어 밸브에 의해 제어되어 배수 라인을 통하여 유체를 배출한다. 도시되지 않은 배수관 배열(standpipe arrangement)를 사용하는 것이 가능하며, 그것은 바람직한 도금 스테이션에 최종 배수로 방지 장치로써 사용된다. 더 복잡한 수위 제어 또한 가능한다.

챔버(345)로부터 유출 액체는 적합한 저장소에 되돌려진다. 상기 액체는 추가적인 도금 화학물질 또는 다른 성분의 판금 또는 다른 처리액체로 처리되고 다시 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 바람직한 사용에서, 양극(344)은 반도체 물질위에 구리 또는 다른 금속의 도금에 관련하여 사용되는 소모가능한 양극이다. 특정 양극은 도금되는 금속과 사용되는 도금 액체의 다른 특성에 따라 다양하다. 상업적으로 이용가능한 많은 다른 소모가능한 양극은 양극(334)으로 사용될 수 있다.

또한, 도 33은 웨이퍼(W)를 가로질러 유체 도금 용액의 확산을 제공하기 위한 양극(334) 위에 제공된 확산 플레이트(375)를 도시한다. 유체 통로는 확산 플레이트(375) 전체 또는 일부분이 그것을 통하여 유동성 정보를 허용하도록 제공된다. 확산 플레이트의 높이는 확산기 높이 적응 메카니즘(386)을 적용한다.

양극 실드(393)는 용액이 처리 챔버(904)로 유입될때 도금 용액에 의해 직접적인 충돌을 방지하기 위해 양극 실드 파스너(fastener)(394)를 사용하는 소모가능한 양극(334) 저면에 고정된다. 양극 실드(393)와 양극 실드 파스너 (fastener)(394)는 폴리비닐리덴 플루오르화합물 또는 폴리프로필렌 같은 유전체 물질로 제조된다. 양극 실드는 약 2 내지 5mm 두께가 이로우며, 약 3mm두께가 더 바람직하다.

양극 차폐물은 양극 후면을 전기적으로 절연시키고 물리적으로 보호한다. 또한, 상기 양극 실드는 유기 도금 액체 첨가물의 소모를 줄인다. 정확한 메카니즘이 현재 알려질 수 없지만 양극 실드가 양극 후면에서 시간 초과하여 발달하는 어떤 물질의 분열도 저지할 것으로 믿어진다. 만일 양극이 비차폐된 체로 남겨지면, 유기 화학 도금 첨가제가 상당히 큰 비율로 소모된다. 차폐물이 적소에 있음에 따라 이러한 첨가제는 빠르게 소모되지 않는다.

웨이퍼 회전자 조립체

웨이퍼 회전자 조립체(906)는 처리 챔버(904)내의 회전을 위해 웨이퍼(W)를 고정한다. 웨이퍼 회전자 조립(906)은 복수의 웨이퍼 맞물림 핑거(979)를 구비하는 회전자 조립체(984)를 포함하며, 공기 복수의 웨이퍼 맞물림 핑거(979)는 회전자의 형태에 대해 웨이퍼를 고정시킨다. 상기 핑거(979)는 웨이퍼와 도금 전원 사이에서 전류를 유도하기 위해 적용되고 전류 씨프(thieves)로서 작동하도록 다양한 형상에 일치하여 구성된다.

회전자 조립체(984)를 회전시키기 위해 사용된 다양한 소자들은 고정 하우징(970)에 배열되어 있다. 고정 하우징은 수직 연장 아암에 연결되는 수평 연장 아암(909)에 차례로 연결된다. 상기 아암(908,909)은 조립체(906)가 웨이퍼를 제공하는 보울 조립체 연결부로부터 다음의 처리 스테이션에 이송하는 웨이퍼 이송 조립체(60)도 승강과 회전을 가능하게 한다.

다수의 수정이 그 기본 교시에서 벗어나지 않고 전술한 시스템으로 만들어 질 수 있다. 현재 발명이 하나 이상의 특정 실시예를 참조하여 상세하게 기술되어 있지만, 당업자들은 첨부된 청구항에 기술되는 본 발명의 범위와 사상으로부터 벗어나지 않고 변경이 이루어질 수 있는 것이 인지될 것이다.

Claims (32)

1. 처리 장치의 처리부내의 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 이송시스템에 있어서,

   웨이퍼 이송 유닛이 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동함에 따라 상기 웨이퍼 이송 유닛을 지지하기 위해 처리 장치내에 배치되며, 프레임, 상기 프레임상에 장착된 측방향 가이드 레일 및 상기 측방향 가이드 레일과 근접한 상기 이송 유닛 가이드상에 배치된 일련의 자기 세그먼트들을 포함하는 이송유닛 가이드;

   상기 측방향 레일에 직동가능하게 부착된 트램, 상기 반도체 웨이퍼를 처리하는 웨이퍼 이송 아암 조립체, 상기 가이드 레일을 따라 상기 이송 유닛을 이동시키기 위해 상기 자기 세그먼트와 상호 작용관계로 상기 트램상에 장착된 전자석, 상기 이송 유닛 및 이송 아암 조립체의 위치를 제어하기 위해 제어 신호에 반응하는 액츄에이터, 상기 이송 유닛의 상기 위치를 모니터링하기 위한 센서들을 포함하는 웨이퍼 이송 유닛;

   상기 이송 유닛의 원거리에 배치되며, 상기 센서로부터 수신된 신호에 반응하고 상기 제어 신호를 상기 액츄에이터에 제공하여 상기 이송 유닛 및 이송 아암 조립체의 이동을 지향시키는 제어기; 및

   상기 웨이퍼 이송 유닛과 상기 제어기 사이에서 상기 웨이퍼 이송 유닛의 작동의 제어를 용이하게 하기 위한 통신 링크부

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 웨이퍼 이송 유닛과 상기 제어기 사이의 상기 통신 링크부는 광학 통신 링크부인 것을 특징으로 하는 이송 시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 광학 통신 링크부는 상기 웨이퍼 이송 유닛과 상기 제어기 사이에서 연장되는 하나 이상의 섬유-광학 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 이송 시스템.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 프레임상에 장착되고 상기 측방향 가이드 레일과 평행으로 그리고 상기 측방향 가이드 레일 수직 하부에 배치되는 추가 측방향 가이드 레일; 및

   상기 추가 측방향 가이드 레일에 직동가능하게 부착되는 트램

   을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이송 시스템.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 트램에 대하여 상기 웨이퍼 이송 아암 조립체의 각도 배위를 조정하기 위한 각도 조정기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이송 시스템.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 트램에 대하여 상기 웨이퍼 이송 아암 조립체의 상기 각도 배위를 조정하기 위한 각도 조정기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이송 시스템.
7. 제 4 항에 있어서, 상기 트램은 각각의 장착 조립체로 상기 측방향 가이드 레일 및 상기 추가 측방향 가이드 레일에 부착되는 것을 특징으로 하는 이송 시스템.
8. 반도체 웨이퍼 처리 장치에 있어서,

   선형 이송 경로를 따라 연장되는 중심 지지체;

   상기 선형 이송 경로를 따른 직동 이동을 위해 상기 중심 지지체의 제 1 측면상에 배치되며 이에 대해 장착되는 제 1 웨이퍼 이송 유닛;

   상기 선형 이송 경로를 따른 상기 제 1 이송 유닛에 평행한 직동 이동을 위해 상기 중심 지지체의 제 2 측면상에 배치되며 이에 대해 장착되는 제 2 웨이퍼 이송 유닛;

   상기 웨이퍼 컨베이어 시스템의 대향 측면에 인접한 다수의 웨이퍼 처리 모듈; 및

   개개의 반도체 웨이퍼를 각각 지지하고 각각의 상기 웨이퍼 처리 모듈에 액세스하여 이들 사이에서 반도체 웨이퍼들을 이송하기 위한 제 1 및 제 2 웨이퍼 이송 유닛

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 웨이퍼 이송 유닛은 각각의 선형 자기 모터를 사용하여 상기 이송 경로를 따라 제거되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.
10. 제 8 항에 있어서,

    각각의 상기 적어도 하나의 웨이퍼 이송 유닛은,

    트램;

    대체로 수평한 평면에서 2도 이동을 위해 상기 트램에 연결되고, 반도체 웨이퍼를 고정하기 위해 그 말단부에 장착된 진공 지지체를 가지는 웨이퍼 이송 아암; 및

    상기 트램에 대하여 상기 웨이퍼 이송 아암의 수직 위치를 조정하기 위한 이송 아암 승강기

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.
11. 제 8 항에 있어서, 각각의 상기 제 1 및 제 2 웨이퍼 이송 유닛은 상기 웨이퍼 처리 모듈에 대한 상기 각각의 웨이퍼 이송 유닛의 위치를 결정하기 위한 위치 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.
12. 제 8 항에 있어서, 다수의 반도체 웨이퍼를 내부에 가지는 웨이퍼 카세트를 지지하기 위해 상기 웨이퍼 컨베이어에 인접한 적어도 하나의 웨이퍼 인터페이스 모듈;

    적어도 하나의 상기 제 1 및 제 2 웨이퍼 이송 유닛이 전체 웨이퍼 카세트의 상기 반도체 웨이퍼들에 액세스하도록 하기 위해 인출 위치에 상기 웨이퍼 카세트를 제공하도록 형성되는 웨이퍼 인터페이스

    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.
13. 제 12 항에 있어서,

    각각의 상기 적어도 하나의 웨이퍼 인터페이스는,

    적재 위치와 이송 위치 사이에서 웨이퍼 카세트를 이동시키기 위한 웨이퍼 카세트 턴스타일; 및

    상기 웨이퍼 카세트 턴스타일에 인접하고 이들 사이에서 웨이퍼 카세트를 이송하도록 형성되며 상기 웨이퍼 카세트를 상기 인출 위치에 제공하는 웨이퍼 카세트 승강기

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.
14. 제 12 항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼 처리 장치는 상기 적어도 하나의 웨이퍼 인터페이스 모듈에 인접하고 웨이퍼 카세트가 이를 통과하도록 하기 위해 형성되는 카세트 적재 도어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.
15. 제 8 항에 있어서,

    비처리된 반도체 웨이퍼를 포함하는 웨이퍼 카세트를 수용하며 대체로 수평한 인출 위치의 상기 웨이퍼 이송 조립체에 상기 비처리된 반도체 웨이퍼들을 제공하는 제 1 웨이퍼 인터페이스 모듈;

    처리된 반도체 웨이퍼를 웨이퍼 이송 조립체 하부에서부터 웨이퍼 카세트에 수용하고, 대체로 수평한 삽입 위치의 웨이퍼 이송 조립체로부터 상기 처리된 반도체 웨이퍼를 수용하는 제 2 웨이퍼 인터페이스 모듈

    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.
16. 제 8 항에 있어서,

    상기 중심 지지체는,

    프레임;

    상기 선형 경로의 상기 길이를 따라 그 제 1 측면을 따르는 상기 프레임에 대하여 고정 관계의 제 1 세트의 자기 세그먼트;

    상기 선형 경로의 상기 길이를 따라 그 제 2 측면을 따르는 상기 프레임에 대하여 고정 관계의 제 2 세트의 자기 세그먼트; 및

    상기 프레임의 대향 측면상에 장착되며 상기 제 1 및 제 2 웨이퍼 이송 유닛을 각각 지지하는 제 1 및 제 2 측방향 가이드 레일

    을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.
17. 제 16 항에 있어서,

    각각의 상기 제 1 및 제 2 웨이퍼 이송 유닛은,

    상기 각각의 측방향 가이드 레일에 직동 가능하게 부착된 트램;

    상기 웨이퍼 이송 유닛을 상기 각각의 가이드 레일을 따라 이동시키기 위해 상기 각각의 자기 세그먼트와 상호 작용 관계로 상기 트램상에 장착되는 전자석;

    상기 웨이퍼 이송 유닛 및 이송 아암 조립체의 위치를 제어하기 위한 제어 신호에 응답하는 다수의 액츄에이터; 및

    상기 이송 유닛 및 상기 이송 아암 조립체의 위치를 모니터링 하기 위한 다수의 센서

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.
18. 제 8 항에 있어서, 공기를 상기 반도체 웨이퍼 처리 장치에 공급하기 위해 상기 웨이퍼 처리 모듈 중 대향하는 것들 중간에 공기 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.
19. 제 8 항에 있어서, 상기 웨이퍼 컨베이어 시스템은 공기를 제거하기 위해 이에 인접한 적어도 하나의 배기 덕트를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.
20. 제 8 항에 있어서, 상기 웨이퍼 처리 모듈은 상호 교환가능한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.
21. 반도체 웨이퍼 처리 장치에 있어서,

    반도체 웨이퍼를 처리하고 각각 상호 교환가능한 다수의 웨이퍼 처리 모듈;

    상기 웨이퍼 처리 모듈에 인접하고 대체로 선형인 이송 경로를 따라 제어된 이동을 위한 적어도 하나의 웨이퍼 이송 유닛을 가지는 웨이퍼 컨베이어; 및

    반도체 웨이퍼를 지지하고 각각의 상기 웨이퍼 처리 모듈에 액세스하여 이들 사이에서 반도체 웨이퍼를 이송시키기 위해 형성되는 적어도 하나의 이송 유닛

    을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.
22. 제 21 항에 있어서, 상기 웨이퍼 컨베이어는 선형 자기 모터를 사용하여 상기 선형 이송 경로를 따라 상기 적어도 하나의 웨이퍼 이송 유닛을 이동시키는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.
23. 다수의 웨이퍼 처리 모듈 및 이에 인접한 웨이퍼 컨베이어를 가지는 반도체 웨이퍼 처리 장치내의 반도체 웨이퍼를 처리하는 방법에 있어서,

    a. 내부에 다수의 반도체 웨이퍼를 가지는 적어도 하나의 웨이퍼 카세트를 수용하는 단계;

    b. 상기 적어도 하나의 웨이퍼 카세트 중 하나와 상기 웨이퍼 처리 모듈 중 제 1의 하나 사이에서 제 1의 개개의 웨이퍼를 이송시키기 위해 상기 웨이퍼 컨베이어를 따라 제 1 웨이퍼 이송 유닛을 이동시키는 단계; 및

    c. 상기 적어도 하나의 웨이퍼 카세트 중 하나와 상기 웨이퍼 처리 모듈 중 제 2의 하나 사이에서 제 2의 개개의 웨이퍼를 이송시키기 위해 상기 웨이퍼 컨베이어를 따라 제 2 웨이퍼 이송 유닛을 이동시키는 단계를 포함하며,

    상기 제 1 웨이퍼 이송 유진의 상기 이동 및 상기 제 2 웨이퍼 이송 유닛의 상기 이동은 적시에 오버랩되는 것을 특징으로 하는 방법.
24. 제 23 항에 있어서, 내부에 포함된 반도체 웨이퍼를 대체로 수평인 배위로 제공하기 위해 적어도 하나의 웨이퍼 카세트를 수직 배위로부터 수평 배위까지 이동시키는 단계 이후의 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
25. 제 23 항에 있어서,

    비처리된 반도체 웨이퍼를 가지는 웨이퍼 카세트를 제 1 인터페이스 모듈에 보관시키는 단계;

    처리된 반도체 웨이퍼를 가지는 웨이퍼 카세트를 제 2 인터페이스 모듈에 보관하는 단계

    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
26. 제 23 항에 있어서,

    반도체 처리 장치의 처리부내의 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 이송시스템에 있어서,

    웨이퍼 이송 유닛이 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동함에 따라 상기 웨이퍼 이송 유닛을 지지하기 위해 상기 처리 장치내에 배치되며, 프레임, 상기 프레임상에 장착된 측방향 가이드 레일 및 상기 측방향 가이드 레일과 근접한 상기 이송 유닛 가이드상에 배치된 일련의 자기 세그먼트들을 포함하는 이송유닛 가이드;

    상기 측방향 레일에 직동가능하게 부착된 트램, 상기 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 웨이퍼 이송 아암 조립체, 상기 가이드 레일을 따라 상기 이송 유닛을 이동시키기 위해 상기 자기 세그먼트와 상호 작용관계로 상기 트램상에 장착된 전자석을 포함하는 웨이퍼 이송 유닛;

    상기 트램에 대하여 상기 웨이퍼 이송 아암 조립체의 각도 배위를 조정하기 위한 각도 조정기

    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이송 시스템.
27. 제 26 항에 있어서,

    상기 이송 유닛 및 이송 아암 조립체의 위치를 제어하기 위한 제어 신호에 응답하는 다수의 액츄에이터; 및

    상기 이송 유닛 및 상기 이송 아암 조립체의 위치를 모니터링하기 위한 다수의 센서

    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이송 시스템.
28. 제 27 항에 있어서,

    상기 이송 유닛의 원거리에 배치되고, 상기 센서로부터 수신된 신호에 반응하고 상기 제어 신호를 상기 액츄에이터에 제공하여 상기 이송 유닛 및 이송 아암 조립체의 이동을 지향시키기 위한 제어기; 및

    상기 웨이퍼 이송 유닛과 상기 제어기 사이에서 상기 웨이퍼 이송 유닛의 작동의 제어를 용이하게 하기 위한 통신 링크부

    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이송 시스템.
29. 제 28 항에 있어서, 상기 웨이퍼 이송 유닛과 상기 제어기 사이의 상기 통신 링크부는 광학 통신 링크부인 것을 특징으로 하는 이송 시스템.
30. 제 29 항에 있어서, 상기 광학 통신 링크부는 상기 웨이퍼 이송 유닛과 상기 제어기 사이에서 연장되는 하나 이상의 섬유-광학 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 이송 시스템.
31. 제 26 항에 있어서,

    상기 프레임 상에 장착되고 상기 측방향 가이드 레일과 평행으로 그리고 상기 측방향 가이드 레일 수직 하부에 배치되는 추가 측방향 가이드 레일; 및

    상기 추가 측방향 가이드 레일에 직동가능하게 부착되는 트램

    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이송 시스템.
32. 제 31 항에 있어서, 상기 트램은 각각의 장착 조립체로 상기 측방향 가이드 레일 및 상기 추가 측방향 가이드 레일에 부착되는 것을 특징으로 하는 이송 시스템.