KR20010071892A - 기판 가공 시스템에서의 기체 흐름 제어 - Google Patents

기판 가공 시스템에서의 기체 흐름 제어 Download PDF

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KR20010071892A
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Abstract

기판 가공 시스템은 공정 챔버에 인접한 진공가능 챔버 및 등을 맞대고 연속한 공정 챔버들 또는, 진공가능 챔버 및 공정 챔버들의 다른 조합을 포함할 수 있다. 가공 챔버는 기체 흐름 밸브 및 진공 밸브뿐만 아니라 인접한 챔버들 사이에 배치된 다양한 격리 밸브를 포함한다. 제어기는 다양한 기체 흐름 밸브 및 진공 밸브의 각 위치를 다양한 격리 밸브가 개방 위치 또는 밀봉 위치에 있는가에 부분적으로 의존하여 제어한다. 밸브의 위치를 제어함으로써, 상이한 챔버를 오가는 기체의 흐름이 제어될 수 있고 예를 들어, 처리율을 최대로 하고, 능률을 증가시키며, 챔버 사이의 상호 오염의 가능성을 감소시키게 된다.

Description

기판 가공 시스템에서의 기체 흐름 제어{GAS FLOW CONTROL IN A SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM}
백만 개의 박막(thin film) 트랜지스터를 포함하고 있는 유리 기판은 특히 활성 매트릭스 텔레비전 및 컴퓨터 디스플레이와 같은 장치에 사용되고 있다.
큰 유리 기판의 가공은 여러 순차적 단계의 실행과 관련되며, 상기 단계는 예를 들어, 화학증착(chemical vapor deposition), 물리증착 또는 에칭 공정의 수행을 포함한다. 유리 기판 가공용 시스템은 상기 공정을 수행하기 위한 하나 이상의 공정 챔버를 포함한다.
유리 기판은 예를 들어, 550 mm ×650 mm 크기를 가질 수 있다. 기판의 크기는 650 mm ×830 mm 및 그 이상으로 점점 더 커져가는 추세에 있으며, 그리하여 더 많은 디스플레이가 기판 위에 형성되도록 하거나 더 큰 크기의 디스플레이가 생산되도록 한다. 크기가 커짐에 따라 가공 시스템의 성능에 대한 요구도 더욱 증가하고 있다.
큰 유리 기판에 박막을 증착시키기 위한 기본 가공 기술의 몇몇은, 예를 들어, 반도체 웨이퍼의 가공 기술과 유사하다. 그러나, 이러한 유사성에 불구하고, 큰 유리 기판을 가공하는 데는 반도체 웨이퍼 및 소형 유리 기판의 가공에 현재 채용된 기술을 사용해서는 실제상 및 비용상 극복할 수 없는 많은 어려움에 부딪치게 된다.
예를 들어, 능률적인 생산라인에서의 가공은, 하나의 작업부(work station)에서 다른 곳으로, 그리고 진공 환경 및 대기 환경 사이에서의 유리 기판의 신속한 이동을 요구한다. 큰 크기 및 형상의 유리 기판은 가공 시스템 내의 하나의 위치에서 다른 위치로 그것들을 운반하는 것을 곤란하게 한다. 결과적으로, 반도체 웨이퍼 및 크기가 550 mm × 650 mm에 이르는 작은 유리 기판의 진공 가공에 적합한 군집장치(cluster tools)는, 크기가 650 mm × 830 mm 이상인 큰 유리 기판의 유사한 가공에는 적합하지 않다. 더욱이, 군집 장치는 비교적 큰 평면 공간을 요구한다.
유사하게, 비교적 작은 반도체 웨이퍼의 가공용으로 설계된 챔버 구성은 특히 이러한 큰 크기의 유리 기판의 가공에는 적합하지 않다. 챔버들은 큰 기판이 상기 챔버 내를 출입하기에 충분한 크기의 개구를 포함해야 한다. 더욱이, 공정 챔버 내에서의 기판 가공은 통상 진공 또는 저압에서 수행되어야 한다. 그래서, 가공 챔버들 사이에서의 유리 기판의 이동은, 진공이 유지되도록 밀봉상태를 제공하기 위하여 특히 넓은 개구를 밀폐시킬 수 있고 또한 오염을 최소화 할 수 있는 밸브 메커니즘의 사용을 필요로 한다.
게다가, 평판 디스플레이와 같이 단일 품목으로서 이후에 사용되도록 큰 유리 기판이 의도되는 경우, 기판 내의 극미한 결함으로 인해 전체 장치가 거부되기도 한다. 그러므로, 하나의 위치에서 다른 곳으로 유리 기판이 이동될 때, 그것 내의 결함의 발생을 줄이는 것이 중요하다. 유사하게, 가공 시스템 내에서 기판이 운반되거나 위치될 때의 기판의 오정렬은, 일단 기판이 디스플레이로 형성되고 나서 유리 기판의 한쪽 끝이 전기적으로 비기능적이 되는 정도까지는 공정의 일관성이 유지되므로 수인될 수 있다. 만일, 오정렬이 심각하다면, 기판이 구조물과 부딪치고 진공 챔버의 내부를 파괴할 수도 있다.
큰 유리 기판의 가공과 관련된 기타 문제들은 그것의 독특한 열적 특성에 기인하여 발생될 수 있다. 예를 들어, 유리의 비교적 낮은 열 전도도는 기판을 균일하게 가열 및 냉각하는 것을 어렵게 한다. 특히, 어떤 넓고 얇은 기판의 가장자리에서의 열 손실은 기판의 중앙 부근에서 보다 클 것이고, 이것은 기판에 걸쳐 불균일한 온도 구배를 초래한다. 그러므로, 그 크기와 연계된 유리 기판의 열적 특성은 가공된 기판 표면의 상이한 위치에 형성되는 전기 소자에 대하여 균일한 특성을 획득하는 것을 어렵게 한다. 더욱이, 빠르고 균일하게 기판을 가열하고 냉각하는 것은 그것의 열악한 열 전도도 때문에 더욱 어렵게 되고, 그럼으로써 시스템의 능력을 저하시켜 높은 처리율을 달성하는 것을 어렵게 한다.
큰 유리 기판의 가공을 위해 최근에 제안된 시스템의 하나는 상기 미국특허출원 제08/946,922호에 설명된 시스템과 같은 모듈식 직렬 처리 시스템이다. 그러한 시스템은 여러 개의 등을 맞대고 연속된(back-to-back) 도입, 배출 및 가공 챔버를 포함할 수 있다. 여러 챔버들의 통기(venting) 및 퍼지(purging)는 처리율을극대화하고, 능률을 높이며, 챔버들 사이의 상호오염 가능성을 감소시키기 위하여 동기화되어야 한다.
본 발명은 일반적으로 기판 가공 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판 가공 시스템에서의 기체 흐름 제어에 관한 것이다.
도 1은 기판 가공 시스템의 평면 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 기판 가공 시스템을 더욱 상세하게 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 기판 가공 시스템용 제어 시스템을 도시한 것이다.
도 4는 도 1의 시스템을 통해 기판을 운반하는 표준 공정을 도시한 것이다.
도 5는 기판이 도입 챔버로 적재될 때의 흐름 제어를 도시한 것이다.
도 6은 도입 챔버가 대기압에서 감압되고 예열 공정이 수행될 때의 흐름 제어를 도시한 것이다.
도 7은 기판이 도입 챔버에서 제 1 가공 챔버로 운반될 때의 흐름 제어를 도시한 것이다.
도 8은 기판이 도입 챔버에서 제 1 가공 챔버로 운반될 때의 대체적 흐름 제어를 도시한 것이다.
도 9는 기판이 제 1 가공 챔버에서 제 2 가공 챔버로 운반될 때의 흐름 제어를 도시한 것이다.
도 10은 기판이 제 1 가공 챔버에서 제 2 가공 챔버로 운반될 때의 대체적 흐름 제어를 도시한 것이다.
도 11은 기판이 제 2 가공 챔버에서 배출 챔버로 운반될 때의 흐름 제어를 도시한 것이다.
도 12는 기판이 제 2 가공 챔버에서 배출 챔버로 운반될 때의 대체적 흐름 제어를 도시한 것이다.
도 13은 기판의 후처리 냉각이 수행되고 배출 챔버가 대기압으로 통기되기 시작할 때의 흐름 제어를 도시한 것이다.
도 14는 기판이 배출 챔버에서 하적될 때의 흐름 제어를 도시한 것이다.
도 15는 배출 챔버가 대기압에서 감압될 때의 흐름 제어를 도시한 것이다.
일반적으로, 기판 가공 시스템은, 예를 들어, 공정 챔버에 인접한 진공가능 챔버, 등을 맞대고 연속된 공정 챔버, 또는 진공가능 챔버와 공정 챔버의 다른 조합을 포함할 수 있다. 가공 시스템은 기체 흐름 밸브 및 진공 밸브뿐만 아니라 인접한 챔버 사이의 다양한 격리 밸브를 포함한다. 제어기는, 다양한 격리 밸브가 개방 또는 밀봉 위치에 있는지에 부분적으로 의존하여 다양한 기체 흐름 밸브 및 진공 밸브의 각각의 위치를 제어한다. 밸브들의 위치를 제어함으로써, 상이한 챔버로 그리고 그로부터의 기체의 흐름이 제어될 수 있고, 예를 들어, 처리율을 극대화하고, 능률을 증가시키며, 챔버간의 상호 오염의 가능성을 감소시키게 된다.
몇몇 장치들에 존재하는 다양한 특성은 다음의 상세한 설명 및 첨부된 도면에서 상세하게 설명된다.
일반적으로, 몇몇 장치들은 하나 이상의 다음의 이점을 갖는다. 예를 들어, 기판의 적재 중에 도입 챔버 내에서의 수증기의 응축을 감소시키기 위하여 기체의 흐름이 도입 챔버 문을 통해 외부로 흐르게 될 수 있다. 그러한, 내부 응축수는 공정 챔버로부터 도입 챔버로 유입되는 잔류 부식성 기체와 반응할 수 있다. 그래서, 내부 수증기 응축을 감소시키는 것은 도입 챔버 내에서의 부식성 반응을 방지하는 데 도움이 된다. 비슷하게, 기판의 하적 중에 배출 챔버 내에서의 수증기의 응축을 감소시키기 위하여 배출 챔버의 문에서 기체 흐름이 외부를 향하게 할 수있다. 또한, 외부로의 기체의 흐름은 진공 또는 저압으로부터 대기압으로의 전환에 요구되는 시간을 감소시킬 수 있고, 그럼으로써, 시스템의 처리율을 향상시키게 된다.
예를 들어, 진공으로 전환되는 초기 단계에 예열된 기체의 제한된 흐름을 도입 챔버에 제공함으로써 대류 공정에 의한 기판의 가열을 용이하게 한다. 대류 가열은 공정 챔버로 기판을 운반하기 전에 수행되는 가열 공정의 속도를 증가시킨다. 유사하게, 예를 들어, 대기압으로 전환되는 초기 단계에 예냉(pre-cooling)된 기체의 제한된 흐름이 배출 챔버에 제공됨으로써, 대류 공정에 의한 기판의 냉각을 용이하게 할 수 있다. 대류 냉각은 배출 챔버로부터 기판을 하적하기 전에 수행되는 냉각 공정의 속도를 향상시킬 수 있다. 도입 및 배출 챔버의 그러한 가열 및 냉각은 시스템의 처리율을 더 향상시킨다. 예열 및 예냉 공정 동안의 도입 및 배출 챔버 내에서의 각각의 기체의 흐름은 기판 운반 기구 또는 관련 구성에 있을 수 있는 입자 오염을 제거하는 데 도움이 된다.
예를 들어, 기판을 공정 챔버로 운반하는 도중에 도입 챔버로부터 인접 공정 챔버로 순방향 기체 흐름이 제공됨으로써 공정 챔버 내에 남아 있는 잔류 공정 기체 및 다른 오염물로부터 도입 챔버의 오염을 줄일 수 있다. 유사하게, 기판이 배출 챔버로 운반되는 동안에 배출 챔버로부터 인접 공정 챔버로 순방향 기체 흐름이 제공됨으로써 공정 챔버 내에 남아 있는 잔류 공정 기체 및 기타 오염물로부터 배출 챔버의 오염을 줄일 수 있다. 반면에, 공정 챔버에서 불활성 기체가 공정 기체로서 사용되는 경우, 도입 또는 배출 챔버와 인접 공정 챔버 사이의 기체 흐름은공정 챔버의 외부로 수증기가 향하도록 역류될 수 있다.
기판 가공 시스템이 두 개 이상의 공정 챔버를 포함한다면, 인접한 공정 챔버 사이의 영역은 그 영역이 상기 챔버로부터 밀봉될 때 퍼지 및 통기될 수 있다. 공정 챔버 사이의 상기 영역을 퍼지하는 것은, 구동 피니언(pinion) 및 롤러와 같은 기판 운반 기구 또는 관련 구성에 존재할 수 있는 입자 오염을 줄이는 데 도움이 된다. 그러한 입자 오염은, 가능한 한 감소되어야 하는 데 예를 들어, 기판 운반 기구가 닳거나 헤어져서 그리고 공정 챔버로부터 유입되는 잔류 기체 또는 기타 물질로 인해 발생될 수 있다.
인접한 공정 챔버 사이의 영역이 밀봉되지 않는 경우, 그 중앙 영역에서 공정 챔버를 향하는 순방향 기체 흐름이 제공되어 공정 챔버내에 존재하는 잔류 공정 기체에 기인하는 상호 오염을 줄이게 된다.
상술한 특징 및 이점은, 650 mm ×830 mm 이상 정도의 유리 기판을 처리하기 위하여 시스템에 요구되는 큰 챔버를 퍼지 및 통기하는 데 존재하는 특유한 난관을 극복하는데 특히 유용하다.
기타 특징 및 이점은 하기 상세한 설명과 첨부된 도면 및 청구항으로부터 명확하질 것이다.
도 1 및 도 2에 의하면, 유리 기판 가공 시스템은 하나 이상의 아일랜드(2)를 포함한다. 각각의 아일랜드(2)는 제 1 또는 도입 로드 록(load lock) 챔버(6), 하나 이상의 공정 챔버(10A, 10B) 및 제 2 또는 배출 로드 록 챔버(8)를 포함한다. 여러 장치에서, 공정 챔버(10A, 10B)는 예를 들어, 화학증착(CVD) 챔버, 물리증착(PVD) 챔버 또는 에칭 챔버가 될 수 있다. 로드 록 챔버(6, 8)는 진공가능 챔버이다. 도시된 장치에서, 도입 챔버(6)는 기판을 전처리 가열하고 배출 챔버(8)는 기판을 후처리 냉각한다. 도입 및 배출 챔버(6, 8)를 위한 적당한 챔버 설계는 예를 들어, 상술한 미국특허출원 제09/082,375호에 설명되어 있다. 이와 같이, 어떤 장치에서는, 도입 챔버(6)가 수직으로 이동가능한 가열 플래튼(platen)(92) 및 기판이 전도 가열, 복사 가열 및 강제 대류에 의해 가열되도록 하는 상부 가열 어셈블리(94)를 포함한다. 유사하게, 또 어떤 장치에서는, 배출 챔버(8)가 수직으로 이동가능한 냉각 플래튼(96) 및 기판이 전도 냉각, 복사 냉각 및 강제 대류에 의해 냉각되도록 하는 상부 냉각 어셈블리(98)를 포함한다.
컨베이어(4)는 1 평방미터 크기의 유리 기판을 하나 이상의 공정 단계가 그 기판에 순차적으로 수행되어지는 아일랜드(2)로 그리고 그로부터 이송시킨다. 단부 기동장치(effector)(14)를 구비한 대기형 적재 로봇(atmospheric loading robot)이 기판을 컨베이어(4)로부터 도입 로드 록 챔버(6)로 문(24)을 통해 로드 록 챔버 내부까지 운반한다. 유사하게, 단부 기동장치(18)를 구비한 대기형 하적 로봇(16)이 기판을 배출 로드 록 챔버(8)로부터 문(26)을 통해 컨베이어(4)로 하적한다. 각문(24, 26)은 열리거나 닫힐 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 미가공(fresh) 기판(20A)은 적재용 단부 기동장치(14)에 의해 로드 록 챔버(6) 내에 적재되고, 가공된 기판(20B)은 하적용 단부 기동장치(18)에 의해 로드 록 챔버(8)로부터 제거된다.
기판 운반 기구는 기판(20A, 20B)을 다양한 챔버(6, 10A, 10B 및 8) 사이에서 격리 밸브(28, 30, 32, 34)를 통해 운반시킬 수 있다. 적당한 격리 밸브가 예를 들어, 상술한 "격리 밸브"라는 명칭의 미국특허출원 제09/082,376호에 설명되어 있다. 각 격리 밸브(28 ∼ 30)는 개방 위치이거나 밀봉 위치에 있을 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 각 격리 밸브는 각자의 개방 위치에 있다. 적당한 기판 운반 기구가 예를 들어, 상술한 미국특허출원 제09/082,605호, 제09/082,484호 및 제09/082,488호에 설명되어 있다. 공정 챔버(10A, 10B) 사이의 영역(22)은 "완충영역" 또는 "완충챔버"로 명명된다. 기판 운반 기구에 연결된 구동 기어(미도시)는 완충영역(22) 내에 위치될 수 있다.
일반적으로, 가공 챔버(10A, 10B) 내에서 통상적으로 수행되는 기판 가공은 진공 또는 최저압을 10-9Torr 정도로 하여 약 10-4Torr 내지 1 Torr와 같은 저압에서 수행되어야 한다. 따라서, 로드 록 챔버(6, 8)는 대기압과 공정 챔버(10A, 10B)의 압력 사이의 변화를 겪는다. 예를 들어, 로드 록 챔버(6)는 기판을 공정 챔버(10A)로 운반하기 전에 약 10-3Torr 정도의 저압으로 감압될 수 있다. 유사하게, 기판이 공정 챔버(10B)에서 배출 챔버(8)로 운반된 후에, 배출 챔버(8)는 기판이 컨베이어(4)로 운반되기 전에 대기압으로 변화될 수 있다.
상술한 바와 같이, 650 mm ×830 mm 이상의 큰 유리 기판을 처리하기 위한 시스템 내의 챔버를 퍼지 및 통기하는 것은, 챔버의 크기뿐만 아니라 기판의 크기 때문에 특유한 난관을 제시한다. 여러 챔버의 퍼지 및 통기를 돕고자 기체 공급부(36, 38, 40) 및 진공관(70, 72, 74, 76, 78)이 제공된다. 각 기체 공급부(36, 38, 40)는 질소(N2) 또는 아르곤(Ar) 같은 불활성 기체를 포함할 수 있다.
공급부(36)로부터의 기체는 3개의 흐름 통로(42, 44, 46) 중 어느 하나를 통하여 도입 챔버(6)에 제공될 수 있다. 통로(42, 44, 46)는, 예를 들어 파이프 또는 기타 도관으로 형성될 수 있다. 흐름 통로(42, 44, 46)의 직경은 서로 상이할 수 있으며, 부분적으로는 각 통로를 따라 흐르도록 요구되는 기체의 속도에 의존할 수 있다. 통로를 거치는 기체의 흐름은 흐름 밸브(48, 50, 52)의 위치를 조절하여 제어될 수 있다. 상기 각 밸브는 흐름 통로(42, 44, 46) 각각에 연결되고, 개방 위치 및 닫힘 위치에 있을 수 있다. 밸브(48)는 "운반 퍼지 흐름 밸브"로 명명되고, 밸브(50)는 "가열 퍼지 흐름 밸브"로 명명되며, 밸브(52)는 "통기 흐름 밸브"로 명명된다. 통로(42, 44)에 따른 기체 흐름의 속도는 니들(needle) 밸브(49, 51)와 같은 각각의 조정 가능한 오리피스 또는 기타 물질 흐름 제어 장치를 사용하여 변화될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 각 흐름 밸브(48, 50, 52)가 각각 닫힘 위치에 있게 되면 기체가 공급부(36)로부터 도입 챔버(6)로 전혀 흐르지 않게된다.
유사하게, 공급부(40)로부터의 기체는 3개의 흐름 통로(54, 56, 58) 중 어느 하나를 통하여 배출 챔버(8)로 제공될 수 있다. 또한, 통로(54, 56, 58)는, 예를 들어 파이프 또는 기타 도관을 사용하여 형성될 수 있으며, 흐름 통로(54, 56, 58)의 직경은 서로 상이할 수 있다. 통로를 지나는 기체 흐름은 흐름 밸브(60, 62, 64)의 위치를 조정하여 제어될 수 있는 데, 각 밸브는 흐름 통로(54, 56, 58) 각각에 연결되고 개방 위치 또는 닫힘 위치에 있을 수 있다. 밸브(60)는 "운반 퍼지 흐름 밸브"이고, 밸브(62)는 "냉각 퍼지 흐름 밸브"이며, 밸브(64)는 "통기 흐름 밸브"이다. 통로(54, 56)를 지나는 기체 흐름의 속도는 니들 밸브(61, 63)와 같은 각각 조정 가능한 오리피스 또는 기타 물질 흐름 제어 장치를 사용하여 변화될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 각 흐름 밸브(60, 62, 64)가 각각 닫힘 위치에 있게 됨으로써 공급부(40)로부터 배출 챔버(8)로 전혀 기체가 흐르지 않게 된다.
공급부(38)로부터의 기체는 흐름 밸브(66)를 통해 완충영역(22)에 공급될 수 있다. 흐름 밸브(66)는, 예를 들어 파이프 또는 기타 도관을 이용하여 형성될 수 있다. 운반 퍼지 흐름 밸브(68)는 기체가 공급부(38)로부터 완충영역(22)으로 흐를 것인지를 제어한다. 기체 흐름의 속도는 니들 밸브(69)와 같은 조정 가능한 오리피스를 사용하여 제어될 수 있다.
다수의 진공 밸브(80, 82, 84, 86, 88)가 챔버로부터 진공관(70 ∼ 78)을 통해 흐르는 기체 흐름을 제어하도록 구비된다. 각 진공 밸브(80 ∼ 88)는 각각 개방 또는 닫힘 위치를 갖는다. 도 2에 도시된 바와 같이, 각 진공 밸브(80 ∼ 88)가 그 닫힘 위치에 있게 됨으로써 진공관(70 ∼ 78)을 통과하는 기체의 흐름이 전혀 없게 된다.
다음에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 제어기(90)(도 3)는 기판 가공 및 기판 운반의 다양한 단계 중에 흐름 밸브(48 ∼52, 60 ∼ 64, 68), 진공 밸브(80 ∼ 88) 및 챔버 격리 밸브(28 ∼ 34) 위치를 제어하고 동기화한다. 수동 니들 밸브 대신에 물질 흐름 제어 밸브가 사용된다면, 제어기(90)는 물질 흐름 제어 밸브 또한 제어한다.
도 4에 의하면, 대기형 적재 로봇(12)으로부터 도입 챔버(6)로 유리 기판(20A)(도 1)과 같은 기판이 적재되면 표준 공정이 시작된다. 도입 챔버(6)의 문(24)(도 1)을 개방시키기 전에, 격리 밸브(28)가 그 밀봉 위치에 있어야 한다(도 5). 도입 챔버(6)는 대기압으로 통기되고, 그 다음 문(24)이 개방되며, 기판(20A)이 도입 챔버(6) 내로 적재된다(단계 100). 도 5에 도시된 바와 같이, 통기 흐름 밸브(52)는, 도입 챔버(6)가 대기로 열리고 후속하여 챔버내로 기판(20A)이 적재되는 중에 열려 개방되어 있는다. 통기 흐름 밸브(52)를 여는 것은 챔버(6) 내로 기체가 최대 기체 속도로 흘러 들어가게 하며, 그럼으로써 도입 챔버(6)가 대기압으로 통기되는 속도를 증가시키게 된다. 일단 챔버(6)가 대기압에 도달하여 문(24)이 열리면, 기체는 열려 있는 문을 통해 밖으로 흘러 나간다. 기판을 적재하는 동안에 도입 챔버 문을 통해 외부로 향하는 기체 흐름을 제공하는 것은 도입 챔버내의 수증기 응축을 감소시키는 데 도움이 된다. 그러한, 내부 수증기 응축수는 공정 챔버로부터 도입 챔버로 흘러 들어온 잔류 부식성 기체와 반응할 수 있다. 따라서, 내부 수증기 응축을 감소시키는 것은 도입 챔버내에서의 부식 반응을 방지하는 데 도움이 된다.
기판(20A)이 챔버(6)에 적재되면, 문(24)이 닫히고, 도입 챔버가 대기압에서 약 10-3Torr까지 감압되며, 기판이 예열된다(단계 102). 도 6에 도시된 바와 같이, 챔버가 대기압에서 감압될 때, 진공 밸브(80)가 개방된다. 챔버내의 임의의 기체는 가열 플래튼(92) 주위로 진공관(70)을 향하여 흐른다. 그럼으로써, 기판 운반 기구 또는 관련 구성부분 상의 임의의 입자 오염원을 도입 챔버 밖으로 일소한다. 챔버(6)가 가열 플래튼(92)을 포함하지 않는다면, 펌핑 디퓨저(pumping diffuser)가 챔버내에 구비됨으로써 임의의 입자 오염원이 디퓨저 주위를 거쳐 진공관(70) 밖으로 쓸려 나간다.
도입 챔버(6)의 대기압으로부터의 초기 변환 중에, 가열 퍼지 흐름 밸브(50)가 또한 개방되어(도 6) 제한된 양의 기체가 챔버 내부 영역으로 흐르게 한다. 통로(44)를 지나 챔버(6)의 상부 영역으로 흐르는 기체는 기판 위로 흐르기 전에 상부 가열 어셈블리(94)에 의해 예열되어 기판을 신속히 대류 가열하도록 할 수 있다. 초기 예열 기간에 이어서, 가열 퍼지 흐름 밸브(52)가 닫힌다. 전도 및 복사형 가열은 예열 공정을 완결시키고, 챔버(6)는 소정 저압으로 감압된다.
그 후, 기판(20A)은 도입 챔버에서 제 1 가공 챔버(10A)로 운반된다(단계 104). 도 7에 도시된 바와 같이, 도입 챔버(6) 및 공정 챔버(10A) 사이의 격리 밸브(28)가 개방된다. 기판이 공정 챔버(10A)로 운반되는 경우, 운반 퍼지 흐름 밸브(48)가 개방되어 공급부(36)로부터 도입 챔버(6)로 기체가 흐르도록 한다. 또한, 공정 챔버의 진공 밸브(82)가 개방되어 도입 챔버(6)로부터 공정 챔버(10A)로 개방된 격리 밸브(28)를 통하여 기체가 흐르게 한다. 통로(42)를 지나는 기체 흐름의 속도는 조정 가능한 오리피스(49)를 사용하여 설정될 수 있다. 도입 챔버(6)로부터 공정 챔버(10A)로 기체가 흐르는 형태는 공정 챔버내에 잔류하는 기체 및 기타 오염원이 도입 챔버를 오염시키는 것을 막는다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 운반 퍼지 흐름 밸브(68) 및 격리 밸브(30)가 개방되어 공정 챔버(10A)에 동시적인 기체 흐름을 제공하도록 할 수 있다. 그러나, 격리 밸브(32)는 밀봉되어 있는다.
다른 실시예에서, 문(24)이 닫혀 있고 격리 밸브(28)가 열려 있는 경우, 흐름 형태가 역류됨으로써 기체가 공정 챔버로부터 도입 챔버로 흐르게 된다. 불활성 기체를 사용하는 공정 예를 들어, 아르곤에 기초한 PVD 스퍼터링(sputtering) 공정이 공정 챔버(10A) 내에서 수행되는 경우, 역류 흐름 형태가 사용된다. 역류 흐름 형태는, 공정 챔버의 진공 밸브(82)가 닫혀 있도록 하고, 도입 챔버의 진공 밸브(80)를 개방하며, 공정 챔버의 기체 공급부(99A)로부터 기체의 흐름을 제공함으로써 달성될 수 있다(도 8). 역류 흐름 형태는 도입 챔버(6)에 축적될 수 있는 수증기를 공정 챔버(10A) 외부로 배출시키는 데 도움을 준다. 역류 흐름 형태는 예를 들어, 기판이 공정 챔버(10A)로 운반될 때 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 문(24)이 개방되고 격리 밸브(28)가 밀봉되는 경우, 기체의 흐름은 도 5에 도시되고 설명된 것과 같다.
일반적으로, 도 8에서와 같이 공정 챔버(10A, 10B) 사이의 격리 밸브(30, 32)가 밀봉되는 경우, 기체는 운반 퍼지 흐름 밸브(68)를 개방함으로써 공급부(38)로부터 완충영역(22)으로 공급된다. 운반 진공 밸브(88)도 개방됨으로써 기체가 완충영역(22) 내의 구동 기어 및 기타 구성성분으로 흐르게 되고 진공관(78)으로 쓸려나간다. 그러한 기체 흐름은 기판 운반 기구용 구동기어 상에 존재할지도 모를 임의의 기체 오염원을 완충영역 밖으로 일소한다. 공급부(38)에서 완충영역(22)으로 공급되는 기체 흐름의 속도는 조정 가능한 오리피스(69)를 사용하여 설정될 수 있다.
일단, 기판(20A)이 제 1 공정 챔버(10A)로 운반되면, 격리 밸브(28)가 밀봉되고, 공정 챔버에 기체 흐름 및 기타 공정 특정 변수가 확립되며, CVD, PVD 또는 기타 공정이 기판에 수행된다(단계 106). 그러므로, 기판(20A)이 제 2 공정 챔버(10B)로 운반되게 된다(단계 108).
기판을 제 1 공정 챔버(10A)에서 제 2 공정 챔버(10B)로 운반하기 위하여, 격리 밸브(30, 32)가 개방된다(도 9). 기판이 제 2 챔버(10B)로 운반되는 경우, 순방향 기체 흐름이 완충영역(22)으로부터 공정 챔버(10A, 10B)로 향하게 된다. 흐름 형태는, 공정 챔버 진공 밸브(82, 84)를 개방하고 공급부(38)로부터 완충영역(22) 내로 공정 챔버 진공관(72, 74)을 향하여 기체가 흐르도록 함으로써 달성될 수 있다. 기체 흐름의 속도는 조정 가능한 오리피스(69)를 사용하여 설정될 수 있다. 운반 진공 밸브(88)는 닫혀 있는 채로 있게 된다. 흐름 형태는, 공정 챔버(10A, 10B) 내에 남아 있을지 모를 잔류 공정 기체 및 다른 오염원이 서로간에 상호 오염을 일으키는 것을 방지하는 데 도움이 된다.
어떤 경우에는, 격리 밸브(30, 32)가 개방되는 경우, 격리 밸브(28, 34)가 개방되기도 한다(도 9). 예를 들어, 챔버들 사이의 기판 운반이나 여러 챔버들 사이의 셔틀 운반 기구를 구동하기 위하여 그러한 상황이 필요하기도 하다. 격리 밸브(28, 34)가 개방되면, 운반 퍼지 흐름 밸브(48, 60)가 개방되어 도입 챔버(6) 및 배출 챔버(8)로 기체가 각각 흐르도록 한다. 기체는 도입 챔버(6)로부터 공정 챔버(10A)로 개방된 격리 밸브(28)를 통과하여 흐르고, 통로(42)를 따라 흐르며 조정 가능한 오리피스(49)의 위치로 설정된 기체의 속도를 갖는다. 기체는 진공관(72)을 통해 공정 챔버(10A)로부터 일소된다. 유사하게, 기체는 배출 챔버(8)로부터 공정 챔버(10B)로 개방된 격리 밸브(34)를 통하여 흐르고, 통로(54)를 따라 흐르며 조정 가능한 오리피스(61)의 위치로 설정된 기체의 속도를 갖는다. 기체는 진공관(74)을 통하여 공정 챔버(10B)로부터 일소된다. 진공 밸브(80, 86, 88)는 닫힌 채로 있게 된다. 그러한 흐름 형태는 공정 챔버(10A, 10B) 내의 잔류 기체가 도입 및 배출 챔버(6, 8)를 오염시키는 것을 방지하는 데 도움이 된다.
다른 실시예에서, 기판(20A)이 제 1 공정 챔버에서 제 2 공정 챔버로 운반되는 경우, 흐름 형태가 역류됨으로써 기체가 공정 챔버(10A, 10B)로부터 완충영역(22)으로 흐르게 된다(도 10). 역류 흐름 형태는, 예를 들어, 단지 불활성 기체만을 이용하는 공정, 즉 아르곤에 기초한 PVD 스퍼터링 공정이 공정 챔버내에서 수행되는 경우 사용될 수 있다. 역류 흐름 형태는, 공정 챔버 진공 밸브(82, 84)가 닫혀 있도록 하고, 운반 영역 진공 밸브(88)를 개방하며, 공정 챔버 기체 공급부(99A, 99B)로부터 공정 챔버(10A, 10B)로 공급함으로써 달성될 수 있다.
역류 흐름 형태가 사용되는 경우, 격리 밸브(28, 34)가 개방되면(도 10), 진공 밸브(80, 86)가 개방됨으로써 기체는 공정 챔버(10A, 10B)로부터 도입 및 배출 챔버(6, 8)로 각각 흐르게 된다. 상술한 바와 같이, 예를 들어, 기판 운반 기구를 시스템의 한 단부에서 다른 단부로 이동시키기 위하여는 모든 격리 밸브(28 ∼ 34)를 개방시킬 필요가 있다. 그러한 흐름 형태는 다양한 오염원 즉, 도입 및 배출 챔버(6, 8)에 축적될 수도 있는 수증기를 공정 챔버(10A, 10B) 외부에 있도록 하는 데 도움이 된다.
다른 실시예에서, 격리 밸브(30, 32)가 밀봉되는 경우, 기체는 운반 퍼지 흐름 밸브(68)를 개방함으로써 공급부(38)로부터 완충영역(22)으로 공급된다. 또한, 운반 진공 밸브(88)가 개방됨으로써 기체는 완충영역 내에 위치한 구동 기어 및 기타 구성성분으로 흐르게 되고 진공관(78)으로 쓸려 나간다. 따라서, 입자 오염원은 도 7 및 도 8에 대하여 상술한 바와 같이 완충영역(22)으로부터 일소되게 된다.
일단, 기판(20A)이 제 2 공정 챔버(10B)로 운반되는 경우, 격리 밸브(30, 32, (34))가 밀봉되고, 제 2 공정 챔버에 기체 흐름 및 다른 공정 특정 변수가 확립되게 되며, 기판에 CVD, PVD 또는 기타 공정이 수행되게 된다(단계 112).
기판(20A)을 배출 챔버로 이동시키기 위하여, 격리 밸브(34)가 개방된다(도 11). 기판이 배출 챔버(8)로 운반되는 경우, 운반 퍼지 흐름 밸브(60)가 개방되어 공급부(40)로부터 배출 챔버(8)로 기체가 흐르도록 한다. 공정 챔버 진공 밸브(84)도 개방됨으로써 배출 챔버(8)로부터 공정 챔버(10B)를 경유하여진공관(74)으로 흘러 나가게 된다. 통로(54)를 따른 기체 흐름의 속도는 조정 가능한 오리피스(61)를 사용하여 설정될 수 있다. 배출 챔버(8)에서 공정 챔버(10A)로 흐르는 흐름 형태는 공정 챔버내의 잔류 기체 및 기타 오염원이 배출 챔버를 오염시키는 것을 방지하는 데 도움이 된다. 또한, 도 11에 추가로 도시된 바와 같이, 운반 퍼지 흐름 밸브(68) 및 격리 밸브(32)는 공정 챔버(10A)에 동시적 기체 흐름을 더욱 제공하기 위하여 개방될 수 있다. 그러나, 격리 밸브(30)는 밀봉되어 있게 된다.
다른 실시예에서, 기판(20A)이 배출 챔버(8)로 운반되는 경우, 흐름 형태가 역류됨으로써 공정 챔버(10B)로부터 배출 챔버(8)로 기체가 흐르게 된다(도 12). 상술한 바와 같이 예를 들어, 불활성 기체만을 사용하는 공정 즉, 아르곤에 기초한 PVD 스퍼터링 공정이 공정 챔버(10A) 내에서 수행되는 경우, 역류 흐름 형태가 사용될 수 있다. 역류 흐름 형태는, 공정 챔버 진공 밸브(84)를 닫힌 상태로 유지하고, 배출 챔버 진공 밸브(86)를 개방하며, 공정 챔버 공급부(99B)로부터 기체를 공급하여 달성될 수 있다. 상기한 바와 같이, 역류 흐름 형태는 배출 챔버(8)에 축적될 수 있는 수증기를 공정 챔버(10B) 외부에 유지시키는 데 도움이 된다.
전술한 바와 같이, 공정 챔버(10A, 10B) 사이의 격리 밸브(30, 32)가 밀봉되는 경우, 운반 퍼지 흐름 밸브(68) 및 진공 밸브(88)를 개방함으로써 공급부(38)로부터 완충영역(22)에 기체를 공급할 수 있다. 기체는 완충영역(22) 내에 위치한 구동 기어 및 기타 구성성분 위로 흐르게 되고 진공관(78)으로 쓸려 나간다. 그러한 기체 흐름은 기판 운반 기구용 구동 기어 상에 존재할 수 있는 임의의 입자 오염원을 완충영역(22) 밖으로 쓸어 낸다.
일단, 기판(22A)이 배출 챔버(8)에 운반되면, 사후 공정인 기판의 냉각이 수행되고, 배출 챔버의 대기압으로의 통기가 시작된다(단계 114). 도 13에서 도시된 바와 같이, 배출 챔버의 대기압으로의 빠르고 무제한적 통기 이전에, 냉각 퍼지 흐름 밸브(62)가 개방됨으로써 제한된 양의 기체가 챔버내로 흐르게 된다. 흐름 통로(56)를 따라 챔버(8) 내로 흐르는 기체는 기판 위로 흐르기 전에 상부 냉각 어셈블리(98)에 의해 예냉되어 기판의 급속 대류 냉각을 용이하게 한다(도 13에 미도시). 초기 예냉 기간에 이어서, 냉각 퍼지 흐름 밸브(62)가 폐쇄된다. 전도 및 복사형 냉각은 기판 냉각 공정을 완결시킨다.
기판 냉각 공정의 완결에 이어서, 배출 챔버(8)의 대기압으로의 통기가 완결되고, 가공된 기판이 배출 챔버로부터 하적된다(단계 116). 배출 챔버(8)를 대기압으로 통기하기 위하여, 통기 흐름 밸브(64)가 개방되어 공급부(40)로부터 배출 챔버로 기체가 흐르게 된다. 그 후, 문(26)이 개방되고, 기체는 열리는 챔버 문을 통해 흘러 나간다(도 1, 도 14).
일단 가공된 기판이 배출 챔버(8)로부터 제거되면, 배출 챔버(8)는 진공 상태로 복귀되도록 펌핑된다(단계 118). 챔버 문(26)(도 1)이 닫히고, 배출 챔버 진공 밸브(86)가 개방된다(도 15). 챔버(8) 내에 잔류하는 임의의 가스는 냉각 플래튼(96) 주위를 쓸고 지나 진공관(76)으로 흘러 나가고, 그럼으로써, 기판 운반 기구 또는 관련 구성성분 상에 존재하는 임의의 입자상 오염원을 배출 챔버 밖으로 일소한다. 배출 챔버(8)가 냉각 플래튼(96)을 포함하지 않는다면, 펌핑 디퓨저가제공됨으로써 임의의 입자 오염원은 상기 디퓨저의 주위를 쓸고 지나 진공관(76) 밖으로 나간다.
상술한 시스템 내의 다양한 기체 공급부가 분리형 공급부로 도시되어 있더라도, 어떤 장치에 있어서는, 단일 기체 공급부가 둘 이상의 기체 공급부로서 기능할 것이다. 또한, 각 챔버는 통상 샤워헤드(shower head) 또는 기타 기체 분배 기구가 제공되어 기체를 기체 공급부 중 하나로부터 관련 챔버로 확산시킨다.
더욱이, 2개의 공정 챔버(10A, 10B)가 상기 장치 내에 도시되어 있음에 불구하고, 어떤 장치는 도입 챔버(6) 및 배출 챔버(8) 사이에 단지 하나의 공정 챔버만을 포함하기도 한다. 그러한 구성에서는, 완충영역(22)에 대한 필요성이 없을 것이다. 단계 108이 수행될 필요도 없다.
게다가, 어떤 장치들은 서로 정렬되어 있는 2개 이상의 공정 챔버를 포함할 수 있다. 그러한 구성에서는, 각 쌍의 인접 공정 챔버 사이에 완충영역(22)이 위치될 수 있다. 다양한 밸브들은 상기와 유사한 방식으로 제어될 것이다.
게다가, 명료하게 설명하기 위하여, 상술한 기체 흐름 형태가 단일 기판을 시스템(2)을 통과하여 이동시키는 데 설명되었다. 그러나, 상기 기체 흐름 형태는 여러 챔버 사이에서 기판 운반 기구를 구동시키는 것을 포함하는 다른 상황에서도 사용될 수 있다.
기타 장치들은 하기 청구항의 범주내에 속할 것이다.

Claims (49)

  1. 열리거나 닫힐 수 있는 문을 구비한 진공가능 챔버;
    상기 진공가능 챔버에 인접되게 배치된 제 1 가공 챔버;
    개방 및 밀봉 위치를 가지고 상기 진공가능 챔버 및 제 1 가공 챔버 사이에 배치된 격리 밸브;
    제 1 기체 공급부;
    상기 제 1 기체 공급부를 진공가능 챔버에 연결시키고, 개방 및 폐쇄 위치를 갖는 기체 흐름 밸브를 포함하는 하나 이상의 기체 흐름 통로;
    상기 진공가능 챔버 및 제 1 가공 챔버에 각각 연결되고, 개방 및 폐쇄 위치를 갖는 진공 밸브를 포함하는 진공관; 및
    기체 흐름 및 진공 밸브의 각 위치를 제어하는 제어기를 포함하는 기판 가공 시스템으로서, 문이 열리고 격리 밸브가 밀봉 위치에 있게 되는 경우, 제어기가 기체 흐름 및 진공 밸브를 제어하여 기체가 제 1 기체 공급부로부터 진공가능 챔버로, 그리고 진공가능 챔버로부터 문을 통하여 흐르게 하고, 문이 닫히고 격리 밸브가 열리는 경우, 제어기가 기체 흐름 및 진공 밸브를 제어하여 기체가 제 1 공급부로부터 진공가능 챔버로, 진공가능 챔버로부터 제 1 가공 챔버로 그리고 공정 챔버로부터 제 1 공정 챔버에 연결되어 있는 진공관을 통하여 흐르게 하는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 문이 열리고 격리 밸브가 밀봉 위치에 있는 경우, 기체가제 1 기체 공급부로부터 진공가능 챔버로 제 1 통로를 따라 흐르고, 문이 닫히고 격리 밸브가 열리는 경우, 기체가 제 1 기체 공급부로부터 진공가능 챔버로 제 2 통로를 따라 흐르는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    제 2 공정 챔버;
    제 1 및 제 2 공정 챔버 사이의 영역;
    개방 및 밀봉 위치를 가지며 제 1 챔버와 제 1 및 제 2 챔버 사이의 영역 사이에 배치된 격리 밸브;
    제 2 기체 공급부; 및
    개방 및 폐쇄 위치를 갖는 기체 흐름 밸브를 포함하며, 제 2 기체 공급부를 제 1 및 제 2 공정 챔버 사이의 영역에 연결시키는 기체 흐름 통로를 추가로 포함하고,
    기체가 제 1 기체 공급부에서 제 1 공정 챔버로 흐르게 되는 경우, 제어기가 기체 흐름 및 격리 밸브를 제어하여 기체가 제 2 기체 공급부로부터 챔버 사이의 영역으로, 챔버 사이의 영역에서 제 1 공정 챔버로, 그리고 제 1 공정 챔버로부터 제 1 공정 챔버에 연결된 진공관을 통하여 흐르게 하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 열리거나 닫힐 수 있는 문을 구비한 진공가능 챔버;
    상기 진공가능 챔버에 인접되게 배치된 가공 챔버;
    개방 및 밀봉 위치를 가지며 진공가능 챔버 및 공정 챔버의 사이에 배치된 격리 밸브;
    제 1 및 제 2 기체 공급부;
    제 1 기체 공급부를 진공가능 챔버에 연결시키고, 개방 및 폐쇄 위치를 갖는 기체 흐름 밸브를 포함하는 제 1 흐름 통로, 제 2 기체 공급부를 공정 챔버에 연결시키고, 개방 및 폐쇄 위치를 갖는 기체 흐름 밸브를 포함하는 제 2 흐름 통로;
    상기 진공가능 챔버 및 공정 챔버에 각각 연결되고, 개방 및 폐쇄 위치를 갖는 진공 밸브를 포함하는 진공관; 및
    기체 흐름 밸브 및 진공 밸브의 각각의 위치를 제어하는 제어기를 포함하는 기판 가공 시스템으로서,
    문이 열리고 격리 밸브가 밀봉 위치에 있는 경우, 제어기가 기체 흐름 밸브 및 진공 밸브를 제어하여 기체가 제 1 기체 공급부로부터 진공가능 챔버로 그리고 진공가능 챔버로부터 문을 통하여 흐르게 하고, 문이 닫히고 격리 밸브가 열리는 경우, 제어기가 기체 흐름 밸브 및 진공 밸브를 제어하여 기체가 제 2 기체 공급부로부터 공정 챔버내로, 공정 챔버로부터 진공가능 챔버로 그리고 진공가능 챔버로부터 진공가능 챔버에 연결된 진공관을 통하여 흐르게 하는 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 공정 챔버가 불활성 기체만을 사용하는 공정에 사용되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제 1 및 제 2 공정 챔버;
    상기 제 1 및 제 2 공정 챔버 사이의 영역;
    개방 및 밀봉 위치를 가지고 상기 제 1 공정 챔버 및 상기 영역 사이에 배치된 제 1 격리 밸브;
    개방 및 밀봉 위치를 가지고 상기 제 2 공정 챔버 및 상기 영역 사이에 배치된 제 2 격리 밸브;
    기체 공급부;
    상기 기체 공급부를 상기 챔버를 사이의 상기 영역에 연결시키고, 개방 및 폐쇄 위치를 갖는 기체 흐름 밸브를 포함하는 기체 흐름 통로;
    상기 공정 챔버들 및 상기 공정 챔버들 사이의 영역에 각각 연결되고, 개방 및 폐쇄 위치를 갖는 진공 밸브를 포함하는 진공관; 및
    기체 흐름 밸브 및 진공 밸브의 각각의 위치를 제어하는 제어기를 포함하는 기판 가공 시스템으로서,
    제 1 및 제 2 밸브가 그 개방 위치에 있는 경우, 제어기가 기체 흐름 밸브 및 진공 밸브를 제어하여 기체가 기체 공급부로부터 상기 공정 챔버들 사이의 영역으로, 상기 공정 챔버들 사이의 영역으로부터 각각의 공정 챔버들로, 그리고 공정 챔버로부터 상기 공정 챔버에 연결된 각각의 진공관을 통하여 흐르게 하는 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 제 1 및 제 2 격리 밸브가 그 밀봉 위치에 있는 경우, 제어기가 기체 흐름 밸브 및 진공 밸브를 제어하여 기체가 기체 공급부로부터 공정 챔버들 사이의 영역으로 그리고 공정 챔버들 사이의 영역으로부터 상기 영역에 각각 연결되어 있는 진공관을 통하여 흐르게 하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서, 공정 챔버들 사이의 영역에 기판 운반 기구의 다른 구성성분을 추가로 포함하고, 공정 챔버들 사이의 영역 내의 기체 흐름이 기판 운반 기구의 구성성분 상의 입자 오염원을 공정 챔버들 사이의 영역 밖으로 일소하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제 1 및 제 2 가공 챔버;
    상기 제 1 및 제 2 가공 챔버 사이의 영역;
    개방 및 밀봉 위치를 가지고 상기 제 1 가공 챔버 및 상기 영역 사이에 배치되는 제 1 격리 밸브;
    개방 및 밀봉 위치를 가지고 상기 제 2 공정 챔버 및 상기 영역 사이에 배치되는 제 2 격리 밸브;
    제 1 및 제 2 기체 공급부;
    제 1 기체 공급부를 제 1 공정 챔버에 연결시키고, 개방 및 폐쇄 위치를 갖는 기체 흐름 밸브를 포함하는 기체 흐름 통로, 제 2 기체 공급부를 제 2 공정 챔버에 연결시키고, 개방 및 폐쇄 위치를 갖는 기체 흐름 밸브를 포함하는 제 2 기체 흐름 통로;
    공정 챔버들 사이의 영역에 연결되고, 개방 및 폐쇄 위치를 갖는 진공 밸브를 포함하는 진공관; 및
    기체 흐름 밸브 및 진공 밸브의 각 위치를 제어하는 제어기를 포함하는 기판 가공 시스템으로서,
    제 1 및 제 2 격리 밸브가 그 개방 위치에 있는 경우, 제어기가 기체 흐름 밸브 및 진공 밸브를 제어하여 기체가 제 1 기체 공급부로부터 제 1 공정 챔버로, 제 1 공정 챔버로부터 공정 챔버들 사이의 영역으로 그리고 제 2 기체 공급부로부터 제 2 공정 챔버로, 제 2 공정 챔버로부터 공정 챔버들 사이의 영역으로 흐르게 하고, 공정 챔버로부터 공정 챔버 사이의 영역으로 흐르는 기체가 공정 챔버 사이의 영역으로부터 상기 공정 챔버 사이의 영역에 연결된 진공관을 통하여 흐르는 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    제 3 기체 공급부 및
    제 3 기체 공급부를 공정 챔버 사이의 영역에 연결시키고 개방 및 폐쇄 위치를 갖는 기체 흐름 밸브를 포함하는 흐름 통로를 추가로 포함하는 기판 가공 시스템으로서,
    제 1 및 제 2 격리 밸브가 그 밀봉 위치에 있는 경우, 제어기가 기체 흐름 밸브 및 진공 밸브를 제어하여 기체가 제3 기체 공급부로부터 가공 챔버 사이의 영역으로, 그리고 공정 챔버 사이의 영역으로부터 상기 영역에 연결된 진공관을 통하여 흐르게 하는 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서, 공정 챔버 사이의 영역 내에 기판 운반 기구의 구성성분을 추가로 포함하고, 공정 챔버 사이의 영역 내에서의 기체의 흐름이 기판 운반 기구 상의 입자 오염원을 공정 챔버 사이의 영역 밖으로 일소하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 기판을 도입 챔버 문을 통해 도입 챔버내로 운반하는 단계; 및
    상기 운반 단계 동안에 도입 챔버 문을 통하여 도입 챔버로부터 외부로 기체 흐름을 제공하는 단계를 포함하는 기판을 진공가능 도입 챔버에 적재하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 외부로 기체 흐름을 제공하는 단계가 기체 공급부로부터 도입 챔버의 내부 영역으로 기체가 흐르게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 기체를 흐르게 하는 단계가 기체 흐름 밸브를 개방하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 기체가 불활성 기체인 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 기판을 진공가능 도입 챔버에 적재하는 단계;
    상기 도입 챔버를 대기압으로부터 감압하는 단계;
    적어도 상기 감압 단계 중 일부동안 도입 챔버의 내부 영역으로 기체의 흐름을 제공하는 단계; 및
    기체를 이용하여 기판을 대류적으로 가열하는 단계를 포함하는 가공용 기판을 준비하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 기체의 흐름을 제공하는 단계가 기체 공급부로부터 도입 챔버의 상부 영역으로 불활성 기체가 흐르도록 밸브를 개방하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 도입 챔버내의 기체가 도입 챔버의 바닥 근처의 진공관을 통하여 배기되도록 밸브를 개방하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 16 항에 있어서, 기체가 기판 위로 흐르기 전에 기체를 가열하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 16 항에 있어서, 기체를 제공하는 단계가 도입 챔버가 대기압으로부터 초기 변화하는 동안에 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 1 공정 챔버에 인접한 진공가능 도입 챔버로 기체의 흐름을 제공하는 단계;
    도입 챔버로부터 제 1 공정 챔버로 기체가 흐르게 하는 단계; 및
    기판을 도입 챔버로부터 개구를 통해 제 1 공정 챔버로 운반하는 단계를 포함하는 제 1 공정 챔버에 기판을 적재하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 제 1 공정 챔버에 연결된 진공관을 통하여 제 1 공정 챔버내의 기체를 배기하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 21 항에 있어서, 도입 챔버로 기체의 흐름을 제공하는 단계가 기체 공급부로부터 도입 챔버로 불활성 기체가 흐르도록 밸브를 개방하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 21 항에 있어서,
    제 1 공정 챔버 및 제 2 공정 챔버 사이의 영역으로 기체의 흐름을 제공하는 단계; 및
    기체가 도입 챔버로부터 제 1 공정 챔버로 흐르는 동안, 챔버들 사이의 영역으로부터 제 1 공정 챔버로 기체가 흐르게 하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 공정 챔버로 기체의 흐름을 제공하는 단계;
    공정 챔버로부터 공정 챔버 및 도입 챔버 사이의 개구를 통하여 인접한 진공가능 도입 챔버로 기체가 흐르게 하는 단계; 및
    기판을 도입 챔버로부터 개구를 통하여 공정 챔버로 운반하는 단계를 포함하는 공정 챔버로 기판을 적재하는 방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 도입 챔버에 연결된 진공관을 통하여 도입 챔버내의 기체를 배기하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 25 항에 있어서, 공정 챔버로 기체의 흐름을 제공하는 단계가 기체 공급부로부터 공정 챔버로 불활성 기체가 흐르도록 밸브를 개방하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 25 항에 있어서, 도입 챔버 및 공정 챔버 사이의 개구를 밀봉하기 위하여 밸브를 닫는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 1 및 제 2 공정 챔버 사이의 영역으로부터 상기 영역 및 제 1 공정 챔버 사이의 개구를 통하여 제 1 공정 챔버로 기체의 흐름을 제공하는 단계;
    제 1 및 제 2 공정 챔버 사이의 영역으로부터 상기 영역 및 제 2 공정 챔버사이의 개구를 통하여 제 2 공정 챔버로 기체의 흐름을 제공하는 단계; 및
    기판을 제 1 공정 챔버로부터 제 1 및 제 2 개구를 통하여 제 2 공정 챔버로 운반하는 단계를 포함하는 제 1 공정 챔버로부터 제 2 공정 챔버로 기판을 적재하는 방법.
  30. 제 29 항에 있어서, 기체 공급부로부터 제 1 및 제 2 공정 챔버 사이의 영역으로 불활성 기체가 흐르도록 밸브를 개방하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제 29 항에 있어서, 제 1 및 제 2 공정 챔버에 각각 연결된 진공관을 통하여 제 1 및 제 2 공정 챔버내의 기체를 배기시키기 위하여 밸브를 개방시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제 1 공정 챔버로부터 제 1 및 제 2 공정 챔버 사이의 영역으로 상기 영역 및 제 1 공정 챔버 사이의 제 1 개구를 통하여 기체의 흐름을 제공하는 단계;
    제 2 공정 챔버로부터 제 1 및 제 2 공정 챔버 사이의 영역으로 상기 영역 및 제 2 공정 챔버 사이의 제 2 개구를 통하여 기체의 흐름을 제공하는 단계; 및
    기판을 제 1 공정 챔버로부터 제 2 공정 챔버로 운반하는 단계를 포함하는 제 1 공정 챔버로부터 제 2 공정 챔버로 기판을 적재시키는 방법.
  33. 제 32 항에 있어서, 챔버 사이의 영역에 연결된 진공관을 통하여 챔버 사이의 영역 내의 기체를 배기시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 배출 챔버로 기체의 흐름을 제공하는 단계;
    배출 챔버로부터 상기 배출 챔버 및 공정 챔버 사이의 개구를 통하여 공정 챔버로 기체가 흐르게 하는 단계; 및
    기판을 공정 챔버로부터 배출 챔버로 운반하는 단계를 포함하는 공정 챔버로부터 진공가능 배출 챔버로 기판을 적재하는 방법.
  35. 제 34 항에 있어서, 공정 챔버에 연결된 진공관을 통하여 공정 챔버내의 기체를 배기시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제 34 항에 있어서, 기체 공급부로부터 배출 챔버로 불활성 기체가 흐르도록 밸브를 개방하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제 34 항에 있어서, 배출 챔버 및 공정 챔버 사이의 개구를 밀봉하기 위하여 밸브를 닫는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 공정 챔버로 기체의 흐름을 제공하는 단계;
    공정 챔버로부터 배출 챔버로 상기 배출 챔버 및 공정 챔버 사이의 개구를통하여 기체가 흐르게 하는 단계; 및
    기판을 공정 챔버로부터 배출 챔버로 개구를 통하여 운반하는 단계를 포함하는 공정 챔버로부터 진공가능 배출 챔버로 기판을 적재하는 방법.
  39. 제 38 항에 있어서, 배출 챔버에 연결된 진공관을 통하여 배출 챔버내의 기체를 배기하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  40. 제 38 항에 있어서, 기체 공급부로부터 공정 챔버로 불활성 기체가 흐르게 밸브를 개방하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  41. 제 38 항에 있어서, 배출 챔버 및 공정 챔버 사이의 개구를 밀봉하기 위하여 밸브를 닫는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  42. 기판을 진공가능 배출 챔버로 적재하는 단계;
    배출 챔버를 대기압으로 통기하는 단계;
    상기 통기 단계의 일부 동안이라도 배출 챔버의 내부 영역으로 기체의 흐름을 제공하는 단계; 및
    기체를 사용하여 기판을 대류적으로 냉각하는 단계를 포함하는 공정 시스템으로부터 하적하기 위하여 기판을 준비하는 방법.
  43. 제 42 항에 있어서, 기체의 흐름을 제공하는 단계가 기체 공급부로부터 배출 챔버의 상부 영역으로 불활성 기체가 흐르도록 밸브를 개방하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  44. 제 43 항에 있어서, 배출 챔버의 바닥 부근의 진공관을 통하여 배출 챔버내의 기체를 배기시키기 위하여 밸브를 개방하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  45. 제 43 항에 있어서, 배출 챔버로 흘러 들어가는 기체를 기판 위에 흐르기 전에 냉각하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  46. 도입 챔버로부터 배출 챔버 문을 통하여 기판을 운반하는 단계; 및
    상기 운반 단계 동안에 배출 챔버로부터 배출 챔버 문을 통하여 외부로 기체의 흐름을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  47. 제 46 항에 있어서, 외부로 기체의 흐름을 제공하는 단계가 기체 공급부로부터 배출 챔버의 내부 영역으로 기체가 흐르도록 하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  48. 개방 및 밀봉 위치를 가지며 완충영역과 제 1 및 제 2 공정 챔버 사이에 배치된 격리 밸브를 각각 구비한 두 개의 공정 챔버 사이의 완충영역을 퍼지하는 방법에 있어서,
    격리 밸브를 닫아 제 1 및 제 2 공정 챔버를 완충영역으로부터 밀봉하도록 격리 밸브를 닫는 단계;
    제 1 및 제 2 격리 밸브가 밀봉 위치에 있는 동안에 완충영역으로 기체의 흐름을 제공하는 단계; 및
    제 1 및 제 2 격리 밸브가 밀봉 위치에 있는 동안에 완충영역에 연결된 진공관을 통하여 상기 영역에 제공된 기체를 배기하는 단계를 포함하는 진공가능 배출 챔버로부터 기판을 하적시키는 방법.
  49. 제 48 항에 있어서, 기판 운반 기구의 구성성분 상의 입자 오염물을 완충영역 밖으로 일소하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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