KR20010062414A - 연속 웨이퍼 취급 장치 - Google Patents

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Abstract

웨이퍼 처리 장치용 웨이퍼 취급 시스템은 웨이퍼 로드로크(load lock)챔버, 웨이퍼 처리챔버, 및 웨이퍼 로드로크챔버와 웨이퍼 처리챔버에 작용할 수 있게 결합된 이송챔버(transfer chamber)를 포함한다. 이송챔버는 축을 형성하는 이송챔버의 일부에 피벗축으로(pivotably) 결합된 이송암(transfer arm)을 구비한 웨이퍼 이송 메커니즘을 포함한다. 이송암은, 축 주위를 회전하여 웨이퍼 로드로크챔버와 처리챔버와의 사이를 단일 축 웨이퍼 이동방식으로 웨이퍼를 이송하도록 조작할 수 있다. 본 발명은, 또한 웨이퍼 처리장치에 웨이퍼를 이송하는 방법을 포함한다. 이 방법은, 웨이퍼를 웨이퍼 로드로크챔버내에 장착하는 단계와, 이송암을 웨이퍼 로드로크챔버내로 회전시켜서 내부의 웨이퍼를 꺼내 오는 단계를 포함한다. 이 방법은, 이송암을 웨이퍼 로드로크챔버 밖의, 처리챔버내로 회전시켜서 웨이퍼를 탑재하는 단계를 포함하고, 이 경우에 이송암의 회전은 단일 축 웨이퍼 이동방식으로 실행한다.

Description

연속 웨이퍼 취급 장치{SERIAL WAFER HANDLING MECHANISM}
본 발명은 통상적으로 반도체 처리 시스템, 및 더욱 상세하게는 웨이퍼와 기타의 플레이너(planar)형 기판을 처리장치에 이송하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
집적회로 및 기타 방식의 소자의 제조는, 통상적으로 반도체 웨이퍼 또는 기타 형의 기판이 각종 처리 시스템내에서 처리되는 일련의 제조단계를 필요로 한다. 예로서, 반도체 웨이퍼는 포토레지스트와 기타 필름(film)의 증착과 패턴형성단계, 및 이온주입과 확산방식의 처리 등의 처리를 받는다. 여러가지의 상이한 처리 시스템, 예로서, 포토레지스트 애싱(ashing) 시스템, 건식 에칭 시스템, 이온주입 시스템, 화학적 증착(CVD; chemical vapor deposition) 시스템에서 다양한 처리단계가 실행된다. 상기 처리 시스템의 각각에 대해서, 이러한 소자의, 비용 효과적이고 신뢰성있는 제조를 위해서 오염의 제어가 필수적이다. 또한, 집적회로의 디자인 규칙은 형상 크기의 임계 치수가 항상 감소하는 것을 필요로 하므로, 이러한 시스템내의 입자(粒子) 오염에 대한 제어방법의 개선이 필요하다.
집적회로 처리공정에서 입자의 몇 가지 1차 오염원은 사람, 장비 및 화학 물질이다. 사람에 의해서 발생된 또는 "내보내어진" 입자는 처리 분위기를 통하여 전달되어 바람직하지 않게 소자 결함을 일으킨다. 장비내의 입자 및 이에 관련되는 화학 물질은 때때로 공정 결함이라고 하며, 장비내의 표면, 및 공급 가스 또는 화학 물질의 불순물과의 사이의 마찰 접촉에 의해서 발생한다. 이러한 공정 결함의 한 가지 중요한 소스(source)는 하나의 처리 시스템으로부터 또 다른 시스템으로의 웨이퍼의 저장 이송에 관련되는 오염이다. 처리장비에서 웨이퍼의 저장, 이송 및 처리 동안에 웨이퍼를 입자로부터 격리시키는 여러가지 장치가 개발되었다. 예로서, 입자 오염을 감소시키기 위하여 표준 기계 인터페이스(SMIF; Standard Mechanical Interface) 시스템이 개발되었다.
통상적인 SMIF 시스템에서, 박스(box) 또는 캐리어(carrier)가 처리장비의 인터페이스 포트(port)에 설치되고, 래치(latch)가 박스 도어 및 포트 도어를 동시에 해제한다. 캐리어의 도어는 처리장비의 인터페이스 포트의 도어와 짝을 이루며, 동시에 열려서 외부 도어 표면에 있을 수 있는 입자가 문들 사이에 빠져서 처리챔버(chamber)를 오염시키지 않도록 한다.
공정 결함을 최소화하고자 하는 여러가지 시도에도 불구하고, 오염 문제는 아직도 존재한다. 이러한 오염에 관련되는 공정 결함을 최소화하는 또 하나의 방법은 웨이퍼가 장비내에 및 장비로부터 이송될 때 처리챔버를 계속해서 배기하고 재가압하는 방법에 의한 것이다. 이러한 오염 감소를 실시하는 방법은 도 1의 종래 기술에 도시되어 있고, 통상적으로 참조번호 10으로 표시되어 있다. 통상적으로, 멀티 웨이퍼 카세트는 주변 기압에서 처리챔버에 대한 특정위치에 위치하는 반면, 단계(12)에서 처리챔버내의 웨이퍼는 실질적으로 감소된 압력에서, 예로서, 약 1 millitorr에서 처리된다. 처리가 완료된 후에, 단계(14)에서 처리챔버를 개방하여 처리된 웨이퍼를 멀티 웨이퍼 카세트로 되돌려 이송함으로써 웨이퍼가 이동된다.
웨이퍼 이동에 후속해서, 처리챔버는 단계(16)에서 처리압력보다 상당히 낮은 압력까지, 예로서, 1 microtorr까지 압력이 낮추어져서, 챔버 도어를 개방함으로써 유입될 수도 있는 어떠한 오염도 제거한다. 이어서, 단계(18)에서, 로드로크밸브(load lock valve)가 개방되고 새로운 웨이퍼가 처리챔버에 장착된다. 후속해서 단계(20)에서 로드로크밸브가 닫히고 챔버는 필요한 처리압력까지 다시 가압된다. 상기 방법(10)은 통상적으로 오염을 적정한 레벨까지 감소시키는데에 효과적이지만, 이 방법(10)은, 각각의 웨이퍼를 챔버내에 장착하는 사이에, 처리량에 부정적인 영향을 주는 "가압과 배기" 사이클을 포함한다. 당업자에게는 공지된 바와 같이, 처리장비는 상당한 자본 비용이므로, 낮은 장비 생산성은 매우 바람직하지 않다.
특정 방식의 반도체 처리장비에 관련되는 다른 하나의 문제는 처리챔버로의 출입구 또는 접속포트에 관한 것이다. 통상적으로 웨이퍼 이송 말단 스테이션 (end station)은 처리챔버의, 구형(矩形) 또는 박스상의 출입구 또는 접속포트와 짝을 이루고 있다. 처리챔버는 접속포트에 연결된 슬롯 밸브(slot valve)를 작동함으로써 처리 동안에 챔버의 내부를 외부 환경으로부터 격리시킨다. 그러나, 슬롯 밸브-접속포트 인터페이스는, 어떠한 공정, 예로서 플라즈마 침지(浸漬) 이온주입에서 온도 변동, 플라즈마 밀도 불균일, 및 공정내에서의 기타 형태의 불균일을 일으킬 수도 있는, 처리챔버내의 비대칭을 일으킬 수도 있다. 이러한 불균일은 공정 제어 등에 부정적으로 영향을 준다.
처리챔버 오염을 최소화하고, 웨이퍼 처리량을 증가시키며, 반도체 공정 제어를 향상시키는 반도체 처리 시스템 및 방법에 대한 기술이 필요하다.
본 발명은, 챔버 오염을 감소시키고, 웨이퍼 처리량을 증가시키며, 공정 제어를 향상시키는 방법으로, 웨이퍼 처리챔버 내외로의 웨이퍼의 이송을 효율적으로 취급하는 웨이퍼 처리 시스템을 목적으로 한다.
도 1은 웨이퍼 처리챔버에 웨이퍼를 이송하는 종래 기술의 방법을 설명하는 플로우 차트이고, 여기서 처리챔버는 이송되는 각각의 웨이퍼에 대하여 가압(加壓) 및 배기 사이클 처리된다.
도 2는 예로서의 플라즈마 침지(immersion) 이온주입 시스템의 단면도.
도 3은 본 발명에 따라서 처리챔버의 가압 및 배기 사이클 처리를 제거하기 위한, 링밸브(ring valve) 및 멀티챔버 처리 시스템을 나타내는 시스템 레벨의 단면도.
도 4a는 링밸브를 개방된, 뒤로 끌어당긴(retracted) 위치에서 도시한 도 3의 처리챔버 부분의 확대 부분 단면도.
도 4b는 링밸브를, 처리챔버를 밀봉하는 폐쇄된 위치에서 도시한 도 3의 처리챔버 부분의 확대 부분 단면도.
도 5 및 도 6은 각각 연장된 위치와 복귀된 위치에서의 종래 기술의 다축 다결합 관절로봇암을 도시하는 사시도.
도 7a 내지 도 7d는 각각 연장된 위치, 복귀된 위치, 및 중간 위치를 나타내는, 도 5 및 도 6의 종래 기술의 로봇암의 복수의 위치를 도시하는 평면도.
도 8a는 본 발명에 의한 단일 축 웨이퍼 이동용 이송암(transfer arm)을 사용하는 웨이퍼 처리 시스템의 이송위치에서의 평면도.
도 8b는 본 발명에 의한 단일 축 웨이퍼 이동용 이송암을 도시하는 도 8a의 웨이퍼 처리 시스템의 중립위치에서의 평면도.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명에 의한 통상적으로 타원형의 웨이퍼 이송통로를 통과하는 웨이퍼 이송암을 사용하는 웨이퍼 처리 시스템의 다수의 상이한 웨이퍼 이송위치에서의 평면도.
도 10a는 본 발명에 따라서 다수의 로드로크(load lock)챔버와, 하나는 이송 위치이고 다른 하나는 중립 위치인 2개의 단일 축 웨이퍼 이동용 이송암을 사용하는 웨이퍼 처리 시스템의 평면도.
도 10b는 본 발명에 따라서 도 10a의 단일 축 웨이퍼 이동용 이송암을 나타내는 도 10a의 웨이퍼 처리 시스템의 상이한 위치에서의 평면도.
도 11a 내지 도 11d는 본 발명에 따라서 2개의 로드로크챔버를 구비하고, 또한 통상적으로 타원형의 웨이퍼 이송통로를 통과하는 2개의 웨이퍼 이송암을 사용하는 웨이퍼 처리 시스템의 다수의 상이한 웨이퍼 이송위치에서의 평면도.
도 12는 본 발명에 따라서 각각의 웨이퍼 이송에 대해서 처리챔버의 가압 및 배기 사이클 처리를 하지 않고 처리챔버 내외로 웨이퍼를 이송하는 방법을 설명하는 플로우 차트.
도 13a 내지 도 13c는 본 발명에 따라서 각각의 웨이퍼 이송에 대해서 처리챔버의 가압 및 배기 사이클 처리를 하지 않고 다수의 로드로크챔버를 통해서 처리챔버 내외로 웨이퍼를 이송하는 다른 하나의 방법을 설명하는 플로우 차트.
본 발명의 하나의 특징에 의하면, 각각의 웨이퍼 이송에 대하여 처리챔버의 배기를 필요로 하지 않고 웨이퍼 처리챔버 내외로의 웨이퍼의 이송을 효율적으로 취급하는 웨이퍼 처리 시스템 및 관련 방법이 개시된다. 본 시스템은 로드로크챔버, 처리챔버, 및 그 사이의 이송챔버(transfer chamber)를 포함한다. 웨이퍼가 로드로크챔버 부분에 이송될 때, 로드로크챔버 부분은 이송챔버 또는 처리챔버로부터 밀봉되거나, 또는 그렇지 않으면 격리된다. 이어서, 로드로크챔버 부분은, 로드로크챔버 부분, 및 로드로크챔버와 이송챔버와 처리챔버의 나머지 부분과의 사이의 압력을 실질적으로 동일하게 하도록, 배기되거나 또는 그렇지 않으면 가압된다. 압력이 동일하면, 웨이퍼를 포함하는 로드로크챔버 부분은, 이송챔버 및 처리챔버와 유체가 통하게 되고, 웨이퍼가 이송챔버를 경유하여 처리챔버에 이송된다. 본 발명에 의하면, 하나 이상의 이러한 로드로크챔버를 사용함으로써 배기할 필요없이 처리챔버로의 웨이퍼의 이송이 가능함에 따라서, 처리챔버 오염을 최소화하고 웨이퍼 처리량을 증가시킨다.
본 발명의 다른 하나의 특징에 의하면, 링밸브(ring valve) 및 관련 방법이개시되어 있다. 링밸브는 처리챔버내에 설치되거나 또는 처리챔버와 연결되고, 그 안에서 개방위치와 폐쇄위치 사이에서 이동하여 처리챔버를 웨이퍼 처리 시스템의 나머지 부분과 선택적으로 밀봉하도록 조작할 수 있다. 개방된 링밸브위치에서, 처리챔버의 내부는 그 사이에 환상(環狀)의 간격을 구성하는, 상부챔버 부분과 하부챔버 부분을 형성한다. 개방위치에서 링밸브는 이송챔버가 결합되고 처리챔버가 접속되는 환상 간격 부분에 처리챔버 접속포트를 노출시킨다. 폐쇄위치에서, 링밸브는 상하의 내측챔버 부분을 함께 결합함에 따라서 이송챔버와 로드로크챔버 각각으로부터 처리챔버를 밀봉한다. 또한, 링밸브는 처리챔버내에서 주변의 균일성을 제공하는 실질적으로 균일한 내주(內周) 표면을 구비함에 따라서 균일한 처리조건의 형성을 용이하게 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 단일 축의 웨이퍼 이동용 이송암 및 관련 웨이퍼 이송방법이 개시된다. 이송암은 종래 기술의 시스템의, 다축, 다결합 관절로봇암을 회피함에 따라서, 이것에 관련되는 입자생성 및 오염이 감소한다. 이송암은 로드로크챔버와 처리챔버와의 사이에서 이송암의 회전동작을 가능하게 하는 축 주위를 회전할 수 있게 이송챔버의 일부에 결합된 연장부재를 포함한다. 암은 이송챔버의 중간위치에 회전할 수 있게 결합되고, 각각의 말단부에, 처리챔버와 로드로크챔버와의 사이에서 효율적인 방법으로 동시 웨이퍼 이송을 위한 말단 작동기(end effector)를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 이송암은 이중 로드로크챔버 처리 시스템 장치와 함께 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우에, 2개의 이러한 이송암이 사용되고, 별개의 로드로크챔버로부터 처리챔버 내외로의 별개의 축 주위를 회전한다. 즉, 하나의 이송암은 제1축 주위를 회전하는 반면에, 다른 하나의 이송암은 제2축 주위를 회전한다. 상기 방법에서, 하나의 로드로크챔버는 웨이퍼가 외부적으로 장착되어 가압 및 배기 사이클 처리되는 한편, 다른 하나의 로드로크챔버는 처리챔버에 대하여 웨이퍼를 이송하고 수취(受取)한다. 상기 방법에서, 웨이퍼는 그것에 관련된 실질적인 오염없이 효율적인 방법으로 처리챔버 내외로 이송됨에 따라서 공정 통과율 및 처리량이 향상된다.
상기의 관련 말단부를 실현하기 위하여, 본 발명은 이하의 청구범위에 충분히 기재하고 상세하게 지적한 특징을 포함한다. 이하의 설명 및 첨부 도면은 본 발명의 특정 설명을 위한 실시예를 상세하게 기재하였다. 그러나, 이 실시예는 본 발명의 원리가 사용될 수 있는 다양한 방법 중 몇 가지만을 나타낸 것이다. 본 발명의 기타 목적, 장점 및 새로운 특징은 도면과 함께 본 발명의 이하의 상세한 설명으로써 명백할 것이다.
이어서, 본 발명을 도면을 참조로 하여 설명하며, 여기서 도면 전체에 걸쳐서 동일한 부품에는 동일한 번호가 사용된다. 본 발명은, 웨이퍼 시스템의 처리량을 향상시키고, 웨이퍼 취급 및 이송에 관련되는 오염을 감소시키며, 공정제어방법을 개선하는 몇 가지 창의적인 특징을 포함하는, 웨이퍼 처리챔버, 웨이퍼 취급 시스템 및 관련 방법을 포함한다.
본 발명은 처리챔버에 연결된 링밸브를 포함한다. 링밸브는 처리챔버 부분에 걸쳐서 주변으로 연장되고, 개방위치와 폐쇄위치와의 사이에서 이동하도록 조작할수 있으며, 개방위치에서는 웨이퍼가 처리챔버에 출입할 수 있게 하는 접속포트가 나타나거나 또는 형성된다. 폐쇄위치에서는, 링밸브는 접속포트를 효과적으로 폐쇄하고 처리챔버의 내주부 주위에 실질적으로 균일한 표면을 제공함에 따라서, 균일한 처리조건의 조성을 용이하게 하고 공정제어가 개선된다.
또한, 본 발명은 조인트(joint)가 없는 웨이퍼 이송암을 통하여 로드로크챔버와 처리챔버와의 사이에 단일 축 웨이퍼 이동작용을 부여한다. 이송암은 처리챔버의 축 위치에 회전할 수 있게 결합되는 연장된 이송부재(部材)를 포함하는 것이 바람직하다. 연장이송부재는 통상적으로 각각의 말단부에 이송챔버의 중립위치와, 로드로크챔버 및 처리챔버의 맞물림위치(이송위치)와의 사이의 웨이퍼 이송 평면상에서 회전하여 웨이퍼를 그 사이에서 이송하는 말단 작동기 또는 기타 형태의 웨이퍼 접촉 조작기를 포함한다. 단일 축 회전으로 인하여, 본 발명의 조인트없는 이송암은, 서로 맞물려서 마찰이 있는 가동부품의 수를 실질적으로 감소시킴에 따라서, 이것에 관련되는 입자 오염을 감소시키고, 시스템이 이송챔버의 처리가스를 처리챔버에 동일한 압력으로 유지하게 한다.
따라서, 본 발명은 로드로크챔버, 및 로드로크챔버와 처리챔버와의 사이에서 선택적인 유체 격리를 가능하게 하는, 처리챔버에 결합된 이송챔버를 추가로 포함한다. 결과적으로, 각각의 웨이퍼 이송에 대하여 처리챔버를 가압 및 배기하지 않고 이송암을 경유하여 웨이퍼가 처리챔버에 이송될 수 있음에 따라서, 이것에 관련된 오염이 감소되고 시스템 처리량이 증가한다.
본 발명의 여러가지 특징을 실시예로서의 플라즈마 침지 이온주입 시스템과함께 이하에서 설명한다. 그러나, 본 발명은 기타 형태의 반도체 또는 기타 형태의 기판 처리 시스템(예, 포토레지스트 애싱 시스템, 건식 에칭 시스템, 이온주입 시스템, 화학 증착 시스템 등)과 함께 사용될 수도 있고, 이러한 시스템은 본 발명의 범위 안에 들어가는 것으로 간주되는 것을 이해해야 한다.
이어서, 도면을 참조하면, 도 2는 종래의 플라즈마 침지 이온주입 시스템의 예를 나타내고, 통상적으로 참조번호 100으로서 표시되어 있다. 시스템(100)은 절연체(115)상에 장착된 전기적으로 활성화할 수 있는 웨이퍼 지지대(110)로써 형성되는 배기된 처리챔버(105)와, 벽면(125)이 연결된 전기적으로 접지된 챔버 하우징(120), 및 석영 윈도우(130)를 포함한다. 챔버(105)내에서 발생되는 플라즈마는 음으로 대전된 전압이 지지대(110)에 인가될 때, 챔버내에 위치한 반도체 웨이퍼(W) 등의 기판내에 이온주입되는 필요한 도펀트(dopant) 종류(예로서, 비소)의 이온을 포함한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(W)는 핀(pin)조립체(140)에 의해서 작동되는 핀(135)에 의해서 지지대에서 들어올려져 있다. 이 방법에서 웨이퍼는 이송 평면에 수직으로 위치되어, 접속포트(145)와 로드로크조립체(도면에 나타내지 않음)를 경유하여 플라즈마 챔버내에 설치되고 플라즈마 챔버로부터 제거될 수도 있다.
플라즈마는 처리챔버(105)내에서 이하와 같이 발생된다. 이온화할 수 있는 도펀트 가스가, 유입구(150), 및 챔버의 상부 주변 주위에 있는 구멍뚫린 환상(環形)의 통로(155)에 의해서 처리챔버(105)내에 주입된다. 무선 주파수(RF; radio frequency) 발생기(160)는 RF신호(13.5㎒ 단위의)를 발생하고, 이 신호는정합회로(165)에 결합된다. 정합회로는, 내측 및 외측 원형 코일을 갖는 통상적으로 평면상의 안테나(175)에 리이드선(180 및 185)을 통하여 RF신호를 용량적(容量的)으로 결합시키는 축전기(170)를 포함한다. RF발생기(160)의 임피던스를 부하 임피던스에 정합시키면, 발생기로 되돌아오는 RF신호의 반사를 최소화함으로써 안테나(175)로부터 출력되는 전력이 최대로 된다. 이러한 종류의 하나의 정합회로(165)는 "역L형(inverted L)" 회로로서 공지되어 있고, 축전기(170)의 용량은 동작조건에 따라서 서보모터(servo motor)에 의해서 변동된다.
안테나(175)에서 발생되는 RF전류는 석영 윈도우(130)를 통하여 처리챔버 (105)내로 통과하는 자장(磁場)을 형성한다. 자력선은 안테나 코일을 통하는 전류의 방향에 따라서, 화살표 B로써 나타낸 방향을 지향한다. 석영 윈도우(130)를 통하여 처리챔버(105)를 통과하는 자장은 처리챔버내에서 전장을 유기(誘起)한다. 전장은 전자를 가속시켜서, 환상 통로를 통하여 주입되는 도펀트 가스를 이온화하여, 플라즈마를 생성한다. 플라즈마는 변조기(190)에 의해서 적절한 역전압이 지지대 (110)에 인가될 때 웨이퍼(W)에 주입될 수 있는 양(陽)으로 대전된 필요한 도펀트 이온을 포함한다. 이온주입처리는 진공상태에서 이루어지므로, 종래의 처리챔버 (105)는 펌프(도면에 나타내지 않음)에 의하여 펌프 다기관(多岐管)(195)을 통하여 배기된다.
처리챔버(105) 외측에는 전자(電磁) 코일(196, 197, 198 및 199)이 설치되어 있다. 이 코일의 목적은 처리챔버(105)내에서의 자장을 변동하여 플라즈마 확산속도를 변동시켜서, 웨이퍼 표면에 걸쳐 반경방향의 플라즈마 밀도의 분포를 변경하여, 웨이퍼(W)의 표면에 걸쳐서 이온의 균일한 주입을 보장하는 것이다. 도 2의 전자코일은, 각각 상하에 배치된 2개의 대형 주코일(196 및 199), 및 처리챔버(105)에 근접해서 더욱 가까이 있는 2개의 소형 조정코일(197 및 198)을 포함한다. 또한, 웨이퍼 지지대(110)는, 플라즈마 전류밀도를 측정함으로써 이온주입량을 표시하는데 사용하는 복수의 패러데이(Faraday) 전류 콜렉터 또는 컵(cup)(192) 등의 주입량 검출기를 포함한다.
도 2의 처리챔버(105)는 처리조건 균일성에 부정적으로 영향을 끼치는 처리챔버내의 비균일성 때문에 불리하다. 특히, 처리하기 위한 웨이퍼를 수취하는 접속포트(145)는 처리챔버(105)의 박스상의 접속포트 개구(255)에 장착하는, 통상적으로 구형(矩形)의 개구를 갖는 밸브인 OEM 슬롯밸브를 포함한다. 슬롯밸브의 개구는 처리챔버(105)의 내주부(內周部)를 원통상으로 하는 것을 불편하게 하여, 실행 공정에서 비균일성을 일으킬 수도 있다. 예로서, 플라즈마 침지 이온주입형 챔버 (105)에서, 이러한 장애(비균일성)는 내부의 플라즈마 밀도의 균일성을 혼란시킴에 따라서 웨이퍼에 걸쳐서 잠재적인 이온주입 변동을 일으킨다.
본 발명은 웨이퍼 처리챔버내에 환상 링밸브를 사용함으로써 상기의 종래 기술의 슬롯밸브에 관련되는 불리한 점을 극복한다. 도 3 및 도 4a∼4b에는, 예로서의 링밸브와 관련 웨이퍼 처리 시스템이 도시되어 있다. 도 3에서, 웨이퍼 처리 시스템(200)은 처리챔버(202), 웨이퍼 이송챔버(204), 및 로드로크챔버(206) 각각을 포함한다. 그러나, 처리챔버(202)는 여러가지 점에서 도 2의 챔버(105)에 유사하고, 구형(矩形)의 슬롯밸브는 처리챔버(202)의 대략적으로 중간 내부를 주변에서둘러싸는 참조번호 210으로서 표시된 환상 링밸브로써 대치되어 있다.
링밸브(210)는 제1의 개방위치(뒤로 끌어 당긴 복귀된 위치), 및 제2의 폐쇄된 위치(연장된 위치) 사이에서 이동시킴으로써 처리챔버(202)를 개방하고 폐쇄하기 위해서 효과적으로 조작할 수 있다. 도 4a에 나타낸 바와 같이, 제1의 개방위치(212)에서 링밸브(210)는 복귀위치에 있고, 처리챔버(202)의 환상 립 (lip)내에 있으므로 챔버접속슬롯(214)을 개방하고 챔버내부(216)가 이송챔버(204)와 유체가 통하게 된다. 개방위치(212)에서는 웨이퍼를 많은 방법 중 하나의 방법으로 처리챔버(202)에 집어넣거나 꺼낼 수 있다. 예로서, 웨이퍼를 처리챔버(202) 내외로 이송하는 다축의 다결합 관절로봇 이송암을 이용하여, 웨이퍼를 처리챔버 (202)에 집어넣거나 꺼낼 수 있다. 더욱 상세하게 설명하겠지만, 또 다른 방법으로는, 웨이퍼 이송은 처리챔버(202) 내외로의 단일 축 웨이퍼 이동방식을 이용하는 이송암을 사용하여 실행될 수도 있다.
링밸브(210)가 처리챔버(202)의 상부 내측(218) 주위를 밀봉되게 결합하는 참조번호 217로서 표시된, 제2의 폐쇄된 링밸브위치가 도 4b에 도시되어 있다. 동시에, 폐쇄위치일 때, 링밸브(210)의 하부는 처리챔버(202)의 일부(225)에 맞물린다. 링밸브(210)는 작동됨에 따라서 링밸브(210)의 하부(220)에 대하여 필요한대로 선택적으로 힘을 가하는 작동부재 (actuation member)(220)를 통하여 개방위치 및 폐쇄위치간에 이동되는 것이 바람직하다. 본 발명의 하나의 실시예에 의하면, 작동부재(220)는 나사 홈이 파인 구멍내에서 내측 스크류부재의 회전이 처리챔버(202)내의 링밸브(210)의 수직위치의 변동을 일으키는, 내측에 나사 홈이 파인 스크류/구멍의 구성을 포함한다. 또 다른 방법으로는, 벨로우(bellow) 형태의 유체 액추에이터가 사용될 수도 있다. 링밸브 (210)의 수직위치를 작동시키거나 또는 그렇지 않으면 조작하는 어떠한 방식도 이용될 수 있고, 또한 이러한 어떠한 작동장치 또는 시스템도 본 발명의 범위내에 포함되는 것으로 간주된다.
도 4b에 나타낸 바와 같이, 제2의 폐쇄위치에서 링밸브(210)는 처리챔버 (202)를 이송챔버(204)로부터 밀봉하거나 또는 유체에 대해서 격리한다. 이 방법에서, 링밸브(210)는 플라즈마(또는 기타 형태의 처리 분위기)가 석출물을 발생하거나, 또는 그렇지 않으면 이송챔버(204)에 연결된 웨이퍼 이송 시스템에 영향을 주는 것을 방지한다. 링밸브(210)는 형상이 통상적으로 환상이고 실질적으로 균일한 내주면(內周面)(224)을 포함한다. 결과적으로, 폐쇄위치일 때, 처리챔버(202)에 연결된 접속포트(214)는 폐쇄되고, 그 내부에 실질적으로 균일한 주변부가 존재함에 따라서 처리챔버(202)내에서 균일한 처리조건의 형성을 용이하게 한다. 특히, 플라즈마 침지 이온주입장치에 대해서, 링밸브(210)의 실질적으로 균일한 내주면(224)은 처리챔버(202) 전체에 대하여 플라즈마 밀도의 균일한 형성을 용이하게 하고, 따라서 웨이퍼(W)의 표면에 걸쳐서 더욱 균일한 이온주입 조건을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 링밸브(210)는 챔버(202)의 상부 내측 부분(218)과 그 중심부에서 밀봉되게 맞물리고, 따라서 처리챔버의 상부 부분과 하부 부분 각각을 형성한다. 링밸브(210)는, 도 3 내지 도 4b에 도시한 바와 같이, 처리챔버(202)의 하부 부분에 연결되는 것이 바람직하며, 즉, 링밸브(210)를 조작하는 액추에이터(actuator)부재(220)가 처리챔버(202)의 하부 부분에 연결되는 것이 바람직하다. 그러나, 또 다른 방법으로는, 본 발명은 링밸브(210)가 처리챔버 상부 부분에 연결되는 것을 고려한다. 예로서, 이러한 실시예에서, 액추에이터부재 (220)는 링밸브(210)에 부착되어, 제1의 개방위치로부터 처리챔버(202)의 하부 내측 부분(225)에 밀봉되게 맞물리는 제2의 폐쇄위치로, 현수식(懸垂式) 링밸브(210)를 효과적으로 낮추도록 동작할 수도 있다.
또한, 링밸브(210)는 처리챔버 구성에 동일한 또는 유사한 재료로 구성하는 것이 바람직하다. 따라서, 링밸브(210)는 처리챔버(202)의 열팽창계수에 근사한 열팽창계수를 나타내어, 밸브(210)가 폐쇄위치일 때, 복수의 처리온도에 걸쳐서 챔버에 대한 효과적인 밀봉결합을 유지하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 하나의 특징에 의하면, 도 3의 웨이퍼 처리 시스템(200)은 로드로크챔버(206) 및 처리챔버(202)와 함께, 처리챔버 오염을 감소시켜서 시스템 동작을 향상시키는 이송챔버(204)를 제공한다. 오염의 개선은 종래 기술에 의한 시스템에서와 같은 각각의 웨이퍼 이송에 대한 처리챔버 가압 및 배기 사이클 처리를 필요로 하지 않는, 처리챔버로의 웨이퍼 이송을 준비함으로써 실행된다. 따라서, 웨이퍼 처리 시스템(200)은 처리챔버(202)를 웨이퍼 이송과정 전체에 걸쳐서 항상 처리 분위기 압력으로 유지하도록 한다. 이러한 특징은, 웨이퍼 이송 동안에 처리챔버 압력이 유지되므로, 웨이퍼 처리를 편리하게 개시하도록 하는데에 또한 유리하다.
도 3의 시스템(200)은 2개 위치, 즉, 로드로크커버(cover)(250)가 얕은 T형상의 요부(凹部)(252)내에 낮추어지고 밀봉되게 맞물려서 로드로크챔버(250)(요부(252)에 대응하는)의 부분을 이송챔버(204)와 격리시키는 제1의 개방위치와, 로드로크커버(250)가 들어 올려지거나 또는 요부(252)로부터 밖으로 이동되어 로드로크챔버(206)의 요부(252)가 이송챔버(204)와 유체가 통하게 하는 제2의 개방위치(도 3에 도시한 바와 같이)와의 사이에서 이동하도록 조작할 수 있는 로드로크커버 (250)를 구비한 로드로크챔버(206)를 포함한다.
로드로크챔버(206)는, 또한 로드로크커버(250)에 작용할 수 있게 연결되고, 개방위치와 폐쇄위치 각각의 사이에서 이동하도록 조작할 수 있는 로드로크커버 액추에이터(254)를 포함한다. 본 발명에는 어떠한 작동 메커니즘도 사용할 수 있고 또한 고려할 수 있다. 또한, 로드로크챔버(206)는 웨이퍼(W)를 웨이퍼 이송 평면(260)내에 수직으로 위치시키는 핀조립체(258)에 의해서 작동되는 복수의 핀 (256)을 포함한다. 최종적으로, 로드로크챔버(206)는 웨이퍼(W)를 처리챔버(202)에 이송하기 전에 요부(252)를 처리압력(예로서, 약 1 millitorr)까지 감압(減壓)하도록 조작할 수 있는, 로드로크챔버에 연결된 펌프(도면에 나타내지 않음)를 포함한다.
시스템(200)은 이하의 방식으로 동작한다. 로드로크커버(250)는 초기에 폐쇄위치이고, 여기서 커버(250)는 액추에이터(254)를 통하여 얕은 T형상의 요부(252)에 밀봉되게 결합된다. 따라서, 요부(252)는 이송챔버(204)와 유체에 대하여 격리된다. 웨이퍼(W)는 측면의 접속포트(262)를 통하여 요부(252)내에 인입된다. 포트(262)를 폐쇄하면, 펌프(도면에 나타내지 않음)는 필요로 하는 처리 분위기 압력까지 요부(252)의 압력을 감압한다(즉, 요부 영역을 배기한다). 필요한 압력에도달하면, 로드로크커버(250)가 액추에이터(254)에 의해서 상승됨에 따라서, 요부(252)를 이송챔버(204)와 유체가 통하게 한다.
핀조립체(258)로써 핀(256)을 작동시킴으로써 동작이 계속되어, 핀(256)은 웨이퍼(W)의 하측에 접촉하여 웨이퍼를 웨이퍼 이송 플레인(260)내로 상승시킨다. 이어서, 웨이퍼 이송조립체(도 3에 나타내지 않음)는 웨이퍼(W)를 로드로크챔버(206)로부터 집어내어서 처리챔버(202)로 이송한다(처리챔버에 연결된 링밸브(210)를 개방한 후에). 웨이퍼(W)가 처리챔버(202)에 인입되고 웨이퍼 이송조립체가 처리챔버(202)에서 인출되면, 링밸브(210)는 폐쇄위치로 이동되고, 이에 따라서, 처리챔버 내부는 이송챔버(204)와 유체에 대해서 격리된다. 이송챔버 (202)는 이러한 전체 과정에 걸쳐서 자체의 처리압력으로 유지되므로, 공정처리는 이에 관련된 가압 및 배기 사이클 처리없이 여기서 즉시 개시할 수 있어서, 처리챔버(202)내의 오염을 감소시키고 처리량을 향상할 수 있다.
상기 특징은 단일의 로드로크챔버(206)로써 설명하였지만, 본 발명은 이러한 동작이 다수의 로드로크챔버, 바람직하게는 2개의 이러한 챔버(206)를 갖는 것을 고려한다. 이 경우에, 처리를 위해서 웨이퍼가 하나의 로드로크챔버로부터 처리챔버로 이송되는 동안에, 제2의 로드로크챔버는 동시에 웨이퍼를 포함하고 처리압력까지 감압된다. 결과적으로, 웨이퍼가 처리챔버(202)로부터 제거되는 즉시, 다른 하나가 제2의 로드로크챔버로부터 즉시 이송됨에 따라서, 양쪽 로드로크챔버에 관련된 가압 및 배기 사이클이 웨이퍼 처리 및 이송 사이클 타임에 역으로 영향을 주지 않으므로 시스템 처리량을 실질적으로 증가시키면서 처리챔버 오염을 최소화한다.
본 발명의 또 다른 특징은, 로드로크챔버로부터 처리챔버로 효율적이고 신뢰성있는 방법으로, 웨이퍼(W)를 이송하는 웨이퍼 이송장치에 관한 것이다. 이하의 설명으로부터 명백하게 되겠지만, 본 발명의 웨이퍼 이송장치는 종래 기술에 의한 시스템에 대하여 맞물려서 마찰이 있는 가동부품의 수를 감소시킴에 따라서, 이에 관련되는 입자 오염을 감소시킨다. 또한, 설계의 단순성으로 인하여 시스템 비용을 감소시키고 시스템 신뢰성을 향상시키는데에 유리하다.
본 발명의 여러가지 유리한 특징을 가장 잘 이해하기 위하여, 종래 기술의 형태의 웨이퍼 이송장치를 간단히 설명한다. 도 5 및 도 6은, 연장된 위치(도 5)와 복귀된 위치(도 6) 사이를 이동할 수 있는, 다축 다결합 관절 웨이퍼 이송암(300)의 사시도를 나타낸다. 또한, 도 7a 내지 도 7d는, 각각 연장된 위치와 복귀된 위치와의 사이의 일련의 연속적인 동작을 나타낸다. 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 이송암(300)은 플랫폼(flatform)(302)상의 축 주위를 회전하여 말단 작동기(304)를 로드로크챔버와 처리챔버 각각의 개구에 일치하도록 이동시킬 수 있다.
종래 기술의 이송암(300)은 레벨(level) 평면에서 베이스축(307a) 주위를 회전할 수 있는 연장된 베이스암(base arm)(306)을 포함하고, 포어암(forearm)(308)은 베이스암(306)의 반대쪽 말단부에 포어암 축(307b) 주위를 회전할 수 있게 결합되어 있다. 이어서, 포어암(308)은 리스트(wrist) 축(307c) 주위를 회전하는 리스트부재(310)에 회전할 수 있게 결합되어 있다. 도 5 내지 도 7d에서 알 수 있는 있는 바와 같이, 종래 기술의 이송암(300)은 복수의 축(307a-307c) 주위를 회전하는 복수의 암부재를 포함한다. 이러한 암(300)은 콤팩트한 운동을 제공하지만, 복수의 조인트 및 회전 암부재는, 이러한 암부재의 서로에 대한 마찰을 일으키는 결합과 다수의 축에 대한 운동으로 인하여, 입자 오염에 대한 가능성을 제공한다. 완전히 대조적으로, 본 발명의 웨이퍼 이송 시스템은, 각각의 로드로크챔버(206)와 처리챔버(202)와의 사이에 단일 축 웨이퍼 이송을 사용하는 하나 이상의 연장 이송암을 사용함으로써, 종래 기술에 대하여 입자 오염을 감소시키고, 비용을 감소시키며, 시스템 신뢰성을 향상시킨다.
도 8a는 웨이퍼 처리 시스템(400), 예로서, 도 3의 시스템(200)에 유사한 시스템의 평면도이다. 시스템(400)은 처리챔버(402)를 둘러싸는 시스템 하우징 (401), 이송챔버(404), 및 로드로크챔버(406)를 포함한다. 처리챔버(404)는 플라즈마 침지 이온주입 시스템의 경우에 도펀트 종류 등의 처리가스의 주입을 위해서 처리챔버에 연결되는 가스 다기관(408)을 포함한다. 또한, 로드로크챔버(406)는, 웨이퍼(W)를 외부의 웨이퍼 카세트(도면에 나타내지 않음)로부터 시스템(400)에 인입할 수도 있는 외부 접속포트(410)를 포함한다.
이송챔버(404)내에는 단일 축 웨이퍼 이동용 이송암(414)이 회전하는 웨이퍼 이송축(412)을 갖추는 것이 바람직하다. 웨이퍼 이송암(414)은 각각의 말단부에 통상적으로 U형상의 말단 작동기(418)를 갖는 연장이송부재(416)를 포함한다. 이송암 (414)은, 필요한대로 최소한 180°축 주위를 회전할 수도 있고, 최대 360°회전할 수도 있다. 180°회전에서 이송암(414)은 2개의 실질적으로 동일한 이송위치(도 8a에 나타낸 바와 같이) 사이에서 이동하도록 조작할 수 있고, 각각의 이송위치는 로드로크챔버(406)와 처리챔버(402)내의 말단 작동기(418)에 각각 대응한다. 이하에 더욱 상세하게 설명하는 바와 같이, 이송위치는 웨이퍼(W)가 처리챔버(402)와 로드로크챔버(406) 내외로 이송되는 방법의 단계에 대응한다. 이 경우에, 로드로크챔버 (406)와 이송챔버(404)와의 사이의 내부 접속포트는 이송챔버(404)와 처리챔버 (402)와의 사이의 접속포트(예, 도 3 내지 도 4b의 링밸브(210))와 마찬가지로 개방된다. 그러므로, 도 8a에 도시한 경우에, 로드로크챔버(406)와 처리챔버(402)는 이송챔버(404)를 경유하여 서로 간에 유체가 통한다.
이송암(412)은 또한 90°회전하여 중립위치가 되도록 조작 가능하며, 이 경우에, 이송암(412)은 전체적으로 이송챔버(404)내에 위치한다. 중립위치에서, 로드로크챔버(406)와 처리챔버(402)에 대한 내부 접속포트는 폐쇄되고, 이 경우에 웨이퍼(W)는 처리챔버내에서 처리중이며, 다른 하나의 이미 처리된 웨이퍼가 로드로크챔버(406)로부터 제거되어 처리안된 웨이퍼와 대체되고, 처리 분위기 압력까지 감압된다. 후속해서, 처리챔버(402)에서 처리가 완료되고, 로드로크챔버(406)에서 가압 및 배기 사이클이 종료되면, 각각의 챔버의 이송챔버(404)로의 내부 접속포트는 다시 개방되고 이송암(414)이 이송위치로 다시 90°회전하여, 말단 작동기(418)로써 챔버(402 및 406)의 웨이퍼를 픽업(pick up)하고 또 다시 180°회전해서 그 사이의 웨이퍼를 교체한다.
본 발명의 이송암(414)은 종래 기술의 다축, 다결합 관절 이송암(300)(도 5 내지 도 7d)보다 실질적으로 더욱 간단한 것을 주목해야 한다. 대신에, 이송암(412)은 축(412) 주위로의 웨이퍼 이송 동안에 단일 축 웨이퍼 이동을 부여하는 단일의 연장부재이다. 이러한 단일 축 웨이퍼 이동은, 다축 운동, 및 이러한 장치 고유의 다수의 가동 부재의 마찰을 일으키는 결합을 제거함으로써, 입자 오염을 감소시킨다.
도 8a 및 도 8b의 시스템(400)에서, 하우징(401)은 통상적으로 원형인, 웨이퍼 이송암(414)의 이송운동을 수용하기 위하여 통상적으로 원형이다. 본 발명의 변형 실시예에 의하면, 더욱 콤팩트한 하우징 영역을 필요로 하는 시스템의 경우에, 도 9a∼9d에 도시한 바와 같이, 통상적으로 타원형의 시스템 하우징(452)을 사용하는 시스템(450)이 구성된다. 도 9a∼9d에서, 웨이퍼 이송암(454)은 축(412) 주위를 회전한다. 이송암(454)은, 암(454)이 각각의 말단부에 제한된 방식으로(즉, 중심축 (412)에 대한 암(454)의 회전위치의 작용으로써) 말단축(458) 주위를 회전하는 말단 작동기(456)를 포함하는 점에서, 도 8a 및 도 8b의 이송암(414)과 약간 상이하다. 상기 방식에서, 이송암이 점유하는 길이 또는 공간 영역은 암(454)이 축(412)을 회전함에 따라서 변동한다.
도 9a∼9d는 이송 시스템(450)이 감소된 하우징 영역으로서 구성되는, 예로서의 방법을 도시하는, 4개의 상이한 위치에서의 이송암(454)을 나타낸다. 시스템 (450)은 또한 말단 작동기(456)의 자체의 각각의 말단축(458)에 대한 회전을 제어하는 제어기(도면에 나타내지 않음)를 포함한다. 제어기는 중심축(412)에 대한 베이스 이송암(454)의 회전위치를 검출하고, 검출된 회전위치를 사용하여 말단 작동기(456)의 자체의 말단축(458)에 대한 회전을 제어하는 것이 바람직하다. 도 9a에도시한 바와 같이, 이송암(454)이 대략 수평방향일 때, 말단 작동기(456)는 회전하여 자체의 연장방향이 되지만, 도 4c에서는 이송암(454)이 대략 수직방향일 때, 말단 작동기(456)가 회전하여 자체의 복귀된 방향이 된다. 그러므로, 도 9a∼9d에 도시한 바와 같이, 말단 작동기(456)(또한 따라서 웨이퍼(W)도)는 대략 타원형의 이송통로로 챔버(402 및 406) 사이를 이동한다.
도 8a 내지 도 9d의 웨이퍼 이송암은 처리챔버(402)와 단일 로드로크챔버 (406)와의 사이의 웨이퍼 이송을 나타낸다. 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 종래 기술의 시스템에 대하여 처리량을 더욱 증대하기 위하여 다수의 로드로크챔버 (바람직하게는 이러한 2개의 챔버)를 갖는 웨이퍼 이송 시스템이 사용될 수도 있다. 어떠한 처리과정에서는, 처리 사이클 시간은 로드로크챔버내에서 처리 분위기 압력을 설정하는 것에 관련되는 가압 및 배기 사이클 시간 보다 적다. 이러한 경우에, 처리챔버에서의 웨이퍼 처리는 완료되지만, 시스템은 로드로크챔버 압력이 처리챔버압력에 동일하게 되는 것을 대기해야 하고, 따라서 아무런 웨이퍼 처리가 일어나지 않는 무효 시간이 발생한다. 본 발명의 변형 실시예에 의하면, 처리챔버는 처리된 웨이퍼를 새로운 처리하지 않은 웨이퍼와 교환하는데에 필요한 시간 동안만 처리를 중지하고, 실질적으로 연속적으로 웨이퍼 처리를 계속함으로써 처리 효율을 최대화한다. 대체적으로 서로 평행인 다수의 로드로크챔버를 사용하면, 하나의 로드로크챔버를 가압하고 배기하는 동안에 다른 하나의 로드로크챔버는 처리챔버와 웨이퍼를 교환한다. 결과적으로, 처리가 완료되는 즉시 로드로크챔버는 새로운 처리하지 않은 웨이퍼를 "교환할" 준비가 되어 있다.
상기의 기능을 실행하는 시스템의 예는 도 10a 및 10b에, 참조번호 500으로서 표시되어 나와 있다. 시스템(500)은 도 8a 및 8b에 유사한 방법으로 처리챔버 (402)와 이송챔버(404)를 포함하는 시스템 하우징(501)을 포함한다. 시스템(500)은 또한 외부의 접속포트(410a 및 410b)가 결합된 2개의 로드로크챔버(406a 및 406b)를 포함한다. 로드로크챔버(406a 및 406b)는 내부의 웨이퍼에 대하여 처리 분위기 온도 이하까지 가압하고 배기하도록 조작할 수 있고, 웨이퍼는 이송챔버(404)내의 별개의 축(512a 및 512b)에 결합하여 회전하는 2개의 단일 축 웨이퍼 이동용 이송암(414)을 경유하여 처리챔버(402) 내외로 이송된다. 도 10a에 나타낸 바와 같이, 하나의 이송암(512b)이 이송위치에 있을 때(즉, 챔버 406b와 402간에 웨이퍼를 교환하는), 다른 하나의 이송암(512a)(명확히 하기 위해서 가상으로 나타낸)은 중립위치에 있고, 이에 따라서 다른 하나의 로드로크챔버(406a)는 처리 분위기 압력까지 감압된다.
도 10a 및 도 10b의 이송암(512a 및 512b) 모두는 웨이퍼 이송 평면내에서 각각의 로드로크챔버와 처리챔버(402)간에 웨이퍼(W)를 교환하는 것이 바람직하다. 이송암(512a 및 512b)이 서로 방해하는 것을 제거하기 위하여, 각각의 암(414)이 대략적으로 웨이퍼 이송 평면에 위치하지만, 각각의 암은 아는 바와 같이 약간 상이한 수직위치에 위치한다.
도 10a 및 10b는, 이송암(414)의 각각의 축(512a 및 512b)에 대한 대략 원형의 이송통로에 적응시킨, 형상이 대략 원형인 시스템 하우징(501)을 나타낸다. 또 다른 방법으로서, 더 작은 시스템 하우징 영역이 필요하면, 통상적으로 참조번호550으로서 표시된, 도 11a∼11d에 도시한 시스템이 구성된다. 시스템(550)은 대략 직사각형의 이송챔버(554), 처리챔버(402), 및 2개의 로드로크챔버(406a 및 406b)를 각각 포함하는 대체로 구형(矩形)의 시스템 하우징(552)을 갖는다. 시스템 (550)은 도 9a∼9d 및 도 10a∼10d와 함께 상기에서 설명한 동작 원리에 따라서 통상적으로 동작한다. 즉, 이송챔버(554)내의 2개의 이송암(560a 및 560b)은 서로 함께 동작하여 처리챔버의 사용 효율을 최대화한다. 또한, 각각의 이송암(454a 및 454b)은 도 9a∼9d의 이송암(454)에 유사하고, 따라서 대체적으로 타원형의 이송 통로를 통과한다.
도 3, 및 도8a 내지 9d의 시스템(400, 450)은 웨이퍼를 처리챔버 내외로 연속해서 이송하는 방법으로서 사용될 수도 있다. 이 방법의 하나의 예는 도 12에 나타내어 참조번호 600으로서 표시되어 있다. 이 방법은 시스템을 초기화하는 단계(602)에서 시작하고, 이 경우에 이송암(414)은 회전하여 중립위치가 되고, 로드로크챔버(206, 406)에 연결된 로드로크커버(250)는 작동하여 폐쇄위치가 되며, 처리챔버(202, 402)에 연결된 링밸브(210)는 폐쇄된다. 이어서, 단계(604)에서, 로드로크챔버(206, 406)의 접속포트(262, 410)를 통하여 웨이퍼(W)가 요부(252)내에 장착되고, 후속해서, 단계(606)에서 요부(252)를 가압하거나 또는 배기하여, 로드로크챔버(206, 406)의 요부(252), 및 이송챔버(204, 404)/처리챔버(202, 402)와의 사이의 압력을 동일하게 한다.
압력이 동일하게 되면, 단계(608)에서 로드로크커버(250)는 액추에이터 (254)에 의해서 상승되고, 링밸브(210)는 액추에이터(220)에 의해서 개방위치 또는복귀위치(212)로 이동함에 따라서, 로드로크챔버(206, 406)의 요부(252)를 처리챔버(202, 402)와 유체가 통하게 한다. 이어서, 단계(610)에서, 로드로크챔버(206, 406)내의 웨이퍼(W)는 핀조립체(256)에 의해서 웨이퍼 이송 평면(260)으로 상승되고, 단계(612)에서 이송암(414)이 도 8b의 중립위치로부터 도 8a의 이송위치로 회전한다. 후속해서, 단계(614)에서 웨이퍼(W)는 핀조립체(256)에 의해서 이송암 (414)의 말단 작동기(418)상에 탑재되고, 단계(616)에서 이송암(414)이 180°회전함으로써 웨이퍼(W)를, 효율적인, 단일 축 웨이퍼 이동방식으로, 로드로크챔버 (206, 406)로부터 처리챔버(202, 402)로 이송한다.
도 12의 방법(600)은 계속해서, 단계(618)에서 처리챔버(202, 402)내의 핀조립체가 웨이퍼(W)를 이송암(414)에서 들어 내린다. 이어서, 단계(620)에서 이송암 (414)은 도 8b에 나타낸 바와 같이 90°회전하여 중립위치가 되고, 후속해서, 단계(622)에서 로드로크커버(250)와 링밸브(21)를 폐쇄하고, 단계(624)에서 웨이퍼 처리, 및 또 다른 처리되지 않은 웨이퍼의 로드로크챔버 요부(252)로의 이송이 개시된다. 이어서, 이 방법은 단계(606)로 복귀하고, 로드로크챔버(206, 406)의 요부(252)는 처리 분위기 압력으로 감압되며, 이 방법의 여러 단계가 반복된다. 이러한 후속의 경우에, 웨이퍼는 로드로크챔버(206, 406)와 처리챔버(202, 402) 모두에 위치한다. 따라서, 단계(610)에서 양 웨이퍼 모두가 웨이퍼 이송 평면으로 상승되고, 단계(614)에서 양 웨이퍼 모두가 이송암의 각각의 말단부에 탑재된다. 최종적으로, 단계(618)는 양 웨이퍼 모두를 내려 놓는 과정을 포함한다.
도 12의 방법(600)은 장착방법(600) 전체에 걸쳐서 처리챔버를 처리 분위기압력으로 유지함으로써 종래 기술의 시스템에 대하여 입자 오염을 감소하고 처리량을 증가시키는데에 유리하다. 따라서, 처리챔버(202, 402)는 웨이퍼가 이송되어 오는 매번 마다의 가압 및 배기 사이클 처리를 회피한다. 본 방법(600)은 종래 기술의 시스템에 대하여 몇 가지 이점을 제공하지만, 도 10a 내지 도 11d에 도시한 것과 같은 다수의 로드로크챔버를 사용하여 공정 처리량이 더욱 향상될 수도 있다. 처리 시스템에서 웨이퍼를 이송하고 처리하는 방법(700)이 도 13a∼13c에 도시되어 있다.
도 13a의 단계(702)에서 시스템(500, 550)이 초기화되어서, 즉, 양 이송암 (414)이 중립위치이고, 양 로드로크커버(250)가 폐쇄되며, 링밸브(210)가 폐쇄된다. 따라서 로드로크챔버(406a 및 406b)내의 요부(252)는 시스템의 기타 부분으로부터 유체에 대하여 격리된다. 이어서, 단계(704)에서 처리되지 않은 웨이퍼(W)가 외부의 접속포트를 통하여 하나의 로드로크챔버(410a)에 삽입되고, 후속해서, 단계(706)에서 로드로크챔버(410a)의 요부(252)가 처리챔버 압력까지 감압된다. 단계(708)에서 펌핑(pumping)이 완료되면, 단계(710)에서 처리가 완료되고(이때, 처리챔버(202, 402)에 아무런 웨이퍼도 없으므로 현재 관계가 없는), 2개의 로드로크챔버가 있으므로 2개의 상이한 조합의 단계(712 및 714)가 병행하여 실행되기 시작한다.
단계의 조합(712)은, 단계(720)에서 액추에이터(258)로써 로드로크커버 (250)를 상승시키고, 핀조립체(256)를 작동시킴으로써, 로드로크챔버(410a)내의 처리되지 않은 웨이퍼(W)를 웨이퍼 이송 평면(260)으로 이동시키는 단계를 포함한다.이어서, 단계(722)에서 링밸브(210)가 개방되고, 단계(724, 726 및 728)(도 13a 및 13b 참조)에서 제1축(512a)에 연결된 이송암(414)은 웨이퍼(W)를 로드로크챔버 (410a)로부터 처리챔버(202, 402)로 이동시킨다. 그러나, 초기에 처리챔버(202, 402)에는 아무런 웨이퍼도 없으므로, 이후에 단계(724∼728)의 웨이퍼 이송은 2개의 웨이퍼를 포함하는 것(즉, 웨이퍼 교환)을 주목해야 한다.
단계(730)에서 웨이퍼(W)는 핀조립체에 의해서 처리챔버(202, 402)에(또한 이후에는 양쪽 챔버에) 탑재된다. 이어서, 단계(732)에서 축(512a)에 연결된 이송암(414)은 회전하여 중립위치가 된다. 중립위치가 되면, 축(512a)에 연결된 이송암(414)은 로드로크챔버(406a)에 방해를 주지 않는다. 후속해서, 단계(734)에서 로드로크챔버(406a)용의 로드로크커버(250) 및 처리챔버(202)의 링밸브(210)가 폐쇄된다. 이때, 아무런 웨이퍼도 교환되지 않았므로, 단계(736)에서 제1로드로크챔버(406a)에서 아무런 웨이퍼 이동도 일어나지 않지만, 이후에 방법(700)에서 이러한 교환이 일어난다.
단계의 집합(712)에 병행해서 제2로드로크챔버(406b)에 관련된 다른 하나의 단계의 조합(714)이 있다. 단계(750)에서 제1로드로크챔버(406a)가 처리챔버(202, 402)와 웨이퍼를 교환하는 동안에, 다른 하나의 처리되지 않은 웨이퍼(W)가 외부 접속포트(410b)를 통하여 제2로드로크챔버(406b)에 삽입된다. 단계(752)에서, 외부 포트(410b)가 폐쇄되고, 이어서, 챔버(406b)가 감압된다. 단계(754)에서 펌핑이 완료되고, 단계(756)에서 처리가 완료되면(초기에 제1로드로크챔버(406a)로부터 이송된 웨이퍼에 대하여), 단계(758)(도 13c)에서 제2로드로크챔버(406b)의 웨이퍼(W)가 웨이퍼 이송 평면(280)내로 이동되어 올 때, 단계(760)에서 액추에이터(254)에 의해서 커버(250)가 상승되고, 단계(762∼768)에 걸쳐서, 제2축(512b)에 연결된 이송암(414)은 제2로드로크챔버(406b)로부터의 처리되지 않은 웨이퍼와 처리된 웨이퍼를 교환한다. 이어서, 단계(770)에서 제2축(512b)에 연결된 이송암(414)이 중립위치로 이동하고, 단계(772)에서 도어를 폐쇄하고 처리를 시작한다.
제1의 처리되지 않은 웨이퍼(W)는 제1로드로크챔버(406a)와, 제1축(512a)에 연결된 이송암(414)을 경유하여 처리챔버(202, 402)에 인입되지만, 웨이퍼는 처리됨에 따라서 제2축(512b)에 연결된 이송암(414)을 경유하여 처리챔버(202, 402)에서 인출되고, 제2로드로크챔버(406b)로 이송되는 것을 주목해야 한다. 그러므로, 본 발명의 방법의 예(700)에 의하면, 웨이퍼는 상이한 로드로크챔버에 인입되고 상이한 로드로크챔버로부터 인출된다. 따라서, 도 13c의 단계(772)에서 링밸브(210)가 폐쇄되면, 단계(774)에서 제2로드로크챔버(406b)로부터의 처리되지 않은 웨이퍼 (W)가 처리되고, 처리된 웨이퍼는 제2로드로크챔버로부터 이동된다. 이어서, 본 방법(700)은 단계(750)에서 계속된다.
상기로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 방법(700)은, 웨이퍼 처리가 완료되자마자 새로운 처리되지 않은 웨이퍼로 즉시 교환함으로써 처리챔버(202, 402)의 사용 효율을 향상시킨다. 양 로드로크챔버(406a, 406b) 모두는 대체로 병행해서 동작하므로, 하나가 처리챔버(202, 402)와 웨이퍼를 교환하는 동안에, 다른 하나는 처리챔버의 처리 분위기에 영향을 주지 않고 새로운 처리되지 않은 웨이퍼를 취득하고 가압 및 배기 사이클을 시작한다.
본 발명은 특정의 바람직한 실시예(들)를 나타내고 설명하였지만, 당업자에게는 명세서 및 첨부 도면을 숙독하고 이해함으로써 동등한 변경 및 변형이 있을 수 있다는 것은 명백하다. 상기의 구성 요소(조립체, 소자, 회로 등)에 의해서 실행되는 각종 기능에 대한 특수한 점에 관해서는, 이러한 구성 요소를 설명하기 위하여 사용한 조항("수단"에 대한 참조를 포함하는)은, 별도로 표시하지 않는한, 여기서 설명한 본 발명의 실시예에서의 기능을 실행하는 개시된 구조물에 구조적으로 동일하지 않을지라도, 상기 구성 요소의 특정 기능을 실행하는(즉, 기능적으로 동등한) 어떠한 구성 요소에도 해당하는 것으로 하고자 한다. 또한, 본 발명의 상세한 특징은 여러 실시예 중의 하나만에 대하여 개시되었지만, 이러한 특징은, 또 다른 실시예의 하나 이상의 기타의 특징과, 어떠한 소정의 또는 특정의 응용에 필요하고, 유리한대로 결합될 수도 있다.
본 발명은, 각각의 웨이퍼 이송에 대하여 처리챔버의 배기를 필요로 하지 않고 웨이퍼 처리챔버 내외로의 웨이퍼의 이송을 효율적으로 취급하는 웨이퍼 처리 시스템 및 관련 방법을 제공함으로써, 웨이퍼 시스템의 처리량을 향상시키고, 웨이퍼 취급 및 이송에 관련되는 오염을 감소시키며, 또한 공정제어방법을 개선하는 웨이퍼 처리챔버, 웨이퍼 취급 시스템 및 관련 방법이 구성된다.

Claims (26)

  1. 웨이퍼 처리장치용 웨이퍼 취급 시스템에 있어서,
    최소한 하나의 웨이퍼 로드로크챔버와,
    웨이퍼 처리챔버와,
    웨이퍼 로드로크챔버와 웨이퍼 처리챔버에 작용할 수 있게 결합된 이송챔버로서, 축을 형성하는 이송챔버의 일부에 피벗축으로(pivotably) 결합된 이송암을 포함하는 웨이퍼 이송 메커니즘을 구비한 이송챔버를 포함하는 웨이퍼 취급 시스템으로서,
    이송암은, 축 주위를 회전하여 웨이퍼 로드로크챔버와 처리챔버와의 사이를 단일 축 웨이퍼 이동방식으로 웨이퍼를 이송하도록 조작할 수 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리장치용 웨이퍼 취급 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 이송암은 최소한 하나의 대체적으로 말단부에 말단 작동기를 구비한 연장부재를 포함하고, 말단 작동기는 로드로크챔버와 처리챔버와의 사이에서 웨이퍼 이송을 실행하도록 웨이퍼에 인터페이스되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 말단 작동기는 대체적으로 U형상의 부재인 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 연장부재는 중간 부분에서 축에 결합되고, 또한, 연장부재는 이송암이 이송위치일 때, 하나의 말단 작동기는 로드로크챔버내에 위치하고 다른 하나의 말단 작동기는 처리챔버내에 위치하도록 각각의 대체적으로 말단부에 말단 작동기를 갖는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 이송암은, 제1위치에서 이송암이 로드로크챔버와 처리챔버 중 최소한 하나의 안에 위치하고, 제2위치에서는 이송암이 이송챔버에 위치하는 복수의 위치 사이에서 회전하도록 조작할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 웨이퍼 처리챔버는 플라즈마 침지 이온주입장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 이송암의 대체적으로 단말부에 결합된 단말 작동기를 추가로 포함하고, 또한 단말 작동기는 단말 축에 대하여 회전운동을 하도록 이송암의 대체적으로 단말부에 회전할 수 있게 결합되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 이송암의 회전위치를 검출하고, 말단 작동기의 말단 축 주위의 회전운동을 회전위치의 함수로서 제어함에 따라서, 로드로크챔버와 처리챔버와의 사이에서 웨이퍼를 이송할 때 대체적으로 타원형의 말단 작동기 이송통로를형성하는 시스템에 연결된 제어기를 추가로 포함하는 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 웨이퍼 로드로크챔버는,
    제1위치가 웨이퍼 로드로크챔버 부분을 이송챔버로부터 유체에 대해서 격리함으로써, 웨이퍼 로드로크챔버 외부의 주위 압력 환경으로부터 웨이퍼 로드로크챔버로의 웨이퍼 이송 동안에, 웨이퍼 로드로크챔버 부분의 압력을 이송챔버의 압력과 상이하게 하고, 또한
    로드로크커버의 제2위치는 이송암에 의한 웨이퍼 로드로크챔버와 처리챔버와의 사이의 웨이퍼의 이송을 위해서, 웨이퍼 로드로크챔버 부분과 이송챔버에 대하여 유체가 통하게 하는,
    두 위치 사이에서 이동하도록 조작할 수 있는 로드로크커버를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 웨이퍼 로드로크챔버 부분에 연결된 펌프를 추가로 포함하는 시스템으로서, 펌프는 로드로크커버가 제1위치에 있을 때 웨이퍼 로드로크챔버 부분의 압력을 감소시켜서, 웨이퍼 로드로크챔버 부분의 압력을 이송챔버와 처리챔버의 압력에 실질적으로 부합하도록 조작할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 웨이퍼 로드로크챔버는,
    웨이퍼를 웨이퍼 로드로크챔버내로 수용하는 외부 접속포트와,
    웨이퍼 로드로크챔버내에서 선택적으로 위치를 정할 수 있는 격리부재 (isolation member)로서, 격리위치에서 격리부재는 외부의 웨이퍼 로드로크챔버 접속포트에 연결된 웨이퍼 로드로크챔버의 일부에 밀봉되게 맞물려서, 이송챔버와 처리챔버내의 처리조건에 영향을 주지 않고 웨이퍼 로드로크챔버 접속포트를 통하여 외부의 주위 환경으로부터 웨이퍼 로드로크챔버 내외로 웨이퍼를 이송할 수 있게 하고, 또한, 격리부재가 비격리위치에 있을 때에는 웨이퍼 로드로크챔버 부분은 이송챔버와 유체가 통하는 격리위치와 비격리위치 사이에서 위치를 정할 수 있는, 선택적으로 위치결정 가능한 격리부재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 격리부재에 작용할 수 있게 결합된 액추에이터를 추가로 포함하고, 또한 액추에이터는 격리위치 및 비격리위치 각각에서 격리부재가 선택적으로 위치하도록 조작할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제1항에 있어서, 이송챔버에 작용할 수 있게 결합된 다른 하나의 웨이퍼 로드로크챔버를 추가로 포함하는 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 이송챔버는, 축을 형성하는 이송챔버의 일부에 피벗 축으로(pivotably) 결합된 다른 하나의 이송암을 포함하고, 또한 다른 하나의 이송암은 다른 하나의 웨이퍼 로드로크챔버와 처리챔버와의 사이에서 단일 축 웨이퍼 이동방식으로 웨이퍼를 이송하는 다른 하나의 축 주위를 회전하도록 조작할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 이송암 및 다른 하나의 이송암의 축은 상이한 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 웨이퍼 로드로크챔버에 각각 연결된 로드로크커버를 추가로 포함하는 시스템으로서, 각각의 로드로크커버는,
    제1위치가 각각의 웨이퍼 로드로크챔버 부분을 이송챔버로부터 유체에 대해서 격리함으로써, 각각의 웨이퍼 로드로크챔버 외부의 주위 압력 환경으로부터 격리된 웨이퍼 로드로크챔버 부분으로의 웨이퍼 이송 동안에, 웨이퍼 로드로크챔버 부분의 압력을 이송챔버의 압력과 상이하게 하고, 또한
    로드로크커버의 제2위치는 각각의 이송암에 의한 각각의 로드로크챔버와 처리챔버와의 사이의 웨이퍼의 이송을 위해서 각각의 웨이퍼 로드로크챔버 부분과 이송챔버의 사이에 유체가 통하게 하는,
    두 위치 사이에서 이동하도록 조작할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제15항에 있어서, 각각의 웨이퍼 로드로크챔버는,
    웨이퍼를 웨이퍼 로드로크챔버내로 수용하는 외부 접속포트와,
    웨이퍼 로드로크챔버내에서 선택적으로 위치를 정할 수 있는 격리부재로서,격리위치에서 격리부재는 외부의 로드로크챔버 접속포트에 연결된 웨이퍼 로드로크챔버의 일부에 밀봉되게 맞물려서, 이송챔버와 처리챔버내의 처리조건에 영향을 주지 않고 로드로크챔버 접속포트를 통하여 외부의 주위 환경으로부터 웨이퍼 로드로크챔버 내외로 웨이퍼를 이송할 수 있게 하고, 또한, 격리부재가 비격리위치에 있을 때에는 웨이퍼 로드로크챔버 부분은 이송챔버와 유체가 통하는 격리위치와 비격리위치 사이에서 위치를 정할 수 있는, 선택적으로 위치결정 가능한 격리부재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 웨이퍼 처리장치에 웨이퍼를 이송하는 방법에 있어서,
    웨이퍼를 웨이퍼 로드로크챔버내에 장착하는 단계와,
    이송암을 웨이퍼 로드로크챔버내로 회전시켜서 내부의 웨이퍼를 꺼내 오는 단계와,
    이송암을 웨이퍼 로드로크챔버 밖의, 처리챔버내로 회전시켜서 웨이퍼를 탑재하는 단계를 포함하는 방법으로서,
    이송암의 회전은 단일 축 웨이퍼 이동방식으로 실행하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 장치로의 웨이퍼 이송방법.
  19. 제18항에 있어서,
    웨이퍼를 웨이퍼 로드로크챔버내에 장착하기 전에 웨이퍼 로드로크챔버 부분을 처리챔버로부터 밀봉하는 단계와,
    밀봉된 웨이퍼 로드로크챔버 부분을 배기함으로써, 내부의 압력을 처리챔버의 압력에 실질적으로 동일하게 하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    밀봉 부분이 배기된 후에 웨이퍼 로드로크챔버 부분을 밀봉 해제하는 단계와,
    웨이퍼 이송암을 웨이퍼 로드로크챔버내로 회전시키기 전에 웨이퍼를 웨이퍼 이송 평면에 배치하도록 웨이퍼의 수직위치를 조절하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 이송암을 회전시키기 전에 처리챔버를 개방하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  22. 제18항에 있어서, 이송암은 대략 중간부에 회전축, 및 대략 말단부의 각각에 말단 작동기를 구비한 연장부재를 포함하고, 또한 이송암을 웨이퍼 로드로크챔버내로 회전시키는 것과 이송암을 처리챔버내로 회전시키는 것이 동시에 실행되며, 각각의 말단 작동기는 웨이퍼 로드로크챔버와 처리챔버 사이를 각각 이동하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 웨이퍼 처리장치에 웨이퍼를 이송하는 방법에 있어서,
    (1) 웨이퍼 로드로크챔버 부분을 이송챔버 및 처리챔버로부터 유체에 대해서 각각 격리하는 단계와,
    (2) 웨이퍼를 외부 소스로부터 격리된 웨이퍼 로드로크챔버 부분에 장착하는 단계와,
    (3) 내부의 압력이 처리챔버 압력에 실질적으로 부합할 때까지 웨이퍼 로드로크챔버 부분을 배기하는 단계와,
    (4) 웨이퍼 로드로크챔버 부분과 처리챔버와의 사이에 이송챔버를 통해서 유체를 통하게 하는 단계와,
    (5) 이송암을 이송위치내로 회전시키는 단계로서, 이송암은 대략 말단부의 각각에 말단 작동기, 및 대략 중간부에 회전축을 갖는 연장부재를 포함하고, 또한 이송위치는 하나의 말단 작동기가 웨이퍼 로드로크챔버내에 위치하고 다른 하나의 말단 작동기는 처리챔버내에 위치하는 것을 포함하는 이송암을 이송위치내로 회전시키는 단계와,
    (6) 웨이퍼가 있는 경우, 말단 작동기를 사용하여 웨이퍼를 로드로크챔버로부터 또한 웨이퍼를 처리챔버로부터 꺼내오는 단계와,
    (7) 이전에 웨이퍼 로드로크챔버내에 위치했던 말단 작동기가 현재는 처리챔버내에 위치하고, 또한 이전에 처리챔버내에 위치했던 말단 작동기가 현재는 웨이퍼 로드로크챔버내에 위치하도록 이송암을 회전시키는 단계로서, 이송암의 회전은 단일 축 운동을 포함하는 이송암을 회전시키는 단계와,
    (8) 웨이퍼 로드로크챔버에 웨이퍼가 있는 경우, 웨이퍼를 처리챔버에 탑재하는 단계와,
    (9) 양쪽의 말단 작동기 모두가 이송챔버내에 위치하는 중립위치로 이송암을 회전시키는 단계와,
    (10) 웨이퍼 로드로크챔버 부분을 유체에 대해서 격리시키는 단계와,
    (11) 웨이퍼를 처리챔버에서 처리하는 단계와,
    (12) 웨이퍼가 처리챔버에서 처리되는 동안 격리된 웨이퍼 로드로크챔버 부분으로부터 웨이퍼를 실질적으로 이동시키는 단계, 및
    (13) 모든 필요한 웨이퍼가 처리될 때까지 (2) 내지 (12)의 단계를 반복하는 단계를 포함하는 웨이퍼 처리장치로의 웨이퍼 이송방법.
  24. 웨이퍼 처리챔버 내외로 웨이퍼를 이송하는 방법에 있어서,
    제1웨이퍼를 제1로드로크챔버에 삽입하는 단계와,
    제1로드로크챔버와 처리챔버와의 사이의 압력을 동일하게 하는 단계와,
    제1이송암을 회전시켜서 제1이송암을 경유하여 제1로드로크챔버로부터 처리챔버에 제1웨이퍼를 단일 축 웨이퍼 이동방식으로 이송하는 단계와,
    제1웨이퍼를 처리챔버에서 처리하는 단계, 및
    제2이송암을 회전시켜서 제2이송암을 경유하여 처리챔버로부터 제2로드로크챔버에 제1웨이퍼를 단일 축 웨이퍼 이동방식으로 이송하는 단계를 포함하는 웨이퍼 처리챔버 내외로 웨이퍼를 이송하는 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    제2웨이퍼를 제2로드로크챔버에 삽입하는 단계와,
    제1웨이퍼가 처리챔버에서 처리되는 동안 제2로드로크챔버와 처리챔버와의 사이의 압력을 동일하게 하는 단계와,
    제1웨이퍼가 처리챔버로부터 제2로드로크챔버에 이송될 때 제2이송암을 경유하여 제2로드로크챔버로부터 처리챔버에 제2웨이퍼를 이송하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    제3웨이퍼를 제1로드로크챔버에 삽입하는 단계와,
    제2웨이퍼가 처리챔버에서 처리되는 동안 제1로드로크챔버와 처리챔버와의 사이의 압력을 동일하게 하는 단계와,
    제2웨이퍼가 처리챔버로부터 제1로드로크챔버에 이송될 때 제1이송암을 경유하여 제1로드로크챔버로부터 처리챔버에 제3웨이퍼를 이송하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
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