KR20070111311A - 기판 캐리어 및 설비 인터페이스 및 이를 구비한 장치 - Google Patents

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KR20070111311A
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타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드
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Abstract

캐리어는 인클로저, 캐비넷 및 적어도 하나의 기판 홀더를 포함한다. 상기 인클로저는 도어를 포함한다. 상기 캐비넷은 상기 캐리어에 결합된다. 상기 캐비넷은 적어도 하나의 밸브를 포함하고 적어도 하나의 환원 유체를 포함한다. 상기 기판 홀더는 적어도 하나의 기판을 지지하도록 상기 인클로저 내에 배치된다.
캐리어, 인클로저, 캐비넷, 기판 홀더, 도어, 환원 유체

Description

기판 캐리어 및 설비 인터페이스 및 이를 구비한 장치{Substrate carrier and facility interface and apparatus including same}
도 1은 종래의 기술의 비어 홀 구조를 도시한 개략도.
도 2a는 예시적인 웨이퍼 캐리어의 개략 측단면도.
도 2b는 캐리어의 도어가 제거되 도시된 도 2a의 캐리어의 개략 끝면도.
도 3a는 예시적인 설비 인터페이스의 개략도.
도 3b는 도 3a에 도시된 스테이지, 캐리어, 밀봉 장치 및 인클로저의 벽의 확대도.
도 4a 내지 도 4c는 도 3b에 도시된 설비 인터페이스(300)에 캐리어(200)를 부착하는 예시적인 공정을 나타낸 개략 단면도들.
도 5a 및 도 5b는 스테이지상에 인클로저의 로딩 및 언로딩 후 인클로저 내에서의 예시적인 압력 변화들을 나타낸 개략도들.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
200 : 캐리어 210 : 인클로저
220 : 도어 230 : 중공 캐비넷
235 : 유체 240 : 밸브
260 : 벽 280 : 기판
본 출원은 2006년 5월 17일자 출원된 미국 임시 특허 출원 제 60/747,445 호의 출원일의 우선권을 청구하며, 이에 이 임시 특허 출원은 정식으로 참조문헌으로서 포함된다.
발명의 분야
본 발명은 캐리어 및 설비 인터페이스들, 특히 반도체 웨이퍼 캐리어들 및 설비 인터페이스들에 관한 것이다.
관련 기술의 설명
전자 제품들의 진보에 따라, 반도체 기술이 메모리들, 중앙 처리 장치(central processing units; CPUs), 액정 디스플레이들(liquid crystal displays; LCDs), 발광 다이오드들(light emitting diodes; LEDs), 레이저 다이오들 및 다른 디바이스들 또는 칩 세트들의 제조에 널리 응용되고 있다. 고집적 및 고속 요구들을 달성하기 위해, 반도체 집적 회로들의 치수들이 감소되고 다양한 재료들, 예컨대 구리와 초 로우-케이 유전체들(ultra low-k dielectrics)이 이들 재료들 및 요구들과 연관된 제조 장애들을 극복하기 위한 기술들과 함께 제안되어 왔다.
도 1은 전통적인 비어 홀 구조(traditional via hole structure)를 나타낸 개략도이다. 구리층(110)은 기판(100) 위에 형성된다. 초 로우-케이 유전체층(120) 은 구리층(110) 위에 형성된다. 비어 홀(130)이 초 로우-케이 유전체층(120)내에 형성되어 구리층(110)의 상면을 노출시킨다. 구리층(110)이 공기에 노출되면, 구리층(110)의 상면은 공기 중의 산소와 반응하여, 산화로 인한 구리 산화물층을 형성한다. 구리 산화물층(140)은 구리층(110)의 상면과 비어 홀(130)에 충전된 도전성 비어 플러그 사이의 전기 접속에 악영향을 줄 수 있다. 게다가, 초 로우-케이 유전체층(120)은 공기에 노출될 때 수분을 흡수한다. 따라서, 비어 개방(via opening), 구리 시드층들(copper seed layers) 형성, 구리 화학 기계적 폴리시(CMP; chemical mechanical polish) 및 초 로우-케이 유전체 재료의 형성과 같은 중요한 공정 단계들 동안 공기에 노출되는 것을 피하기 위해 많은 주의가 기울여 져야 한다.
전통적으로, 중요한 공정 단계 후, 상기 기판(100)은 중요한 공정 단계를 수행하는 공정 챔버로부터 이동되어 후속 처리가 이루어질 때까지 카세트 또는 전면 개방 통합 포드(front opening unified pod; FOUP)에 임시 저장된다. 카세트 또는 FOUP의 도어가 제거되어 카세트 또는 FOUP로의 기판의 배치를 허용하면, 산소를 포함하는 주위 환경으로부터의 공기는 카세트 또는 FOUP로 흐른다. 도어가 폐쇄된 후, 공기는 기판(100)과 함께 카세트 또는 FOUP 내에 밀봉된다. 상기한 바와 같이, 산소는 기판(100) 위에 형성된 구리층(110)과 반응하여 구리 산화물층(140)을 형성하는 경향이 있다.
이러한 문제를 다루기 위해, 중요한 공정 단계가 반도체 제조 공정에서 수행된 후 "큐-타임(Q-time)"이 요구된다. 다음 기판 공정은 설정된 미리 정해진 시간 기간 또는 큐 타임, 예컨대 2 내지 4 시간내에 수행되어야 한다. 후속 공정, 예컨 대 배리어층의 형성이 상기 시간 기간내에서 일어나지 않으면, 세정 공정(cleaning process)이 구리층(110) 위에 형성된 임의의 구리 산화물층(140)을 제거하기 위해 요구된다.
기판(100) 위에의 반도체 디바이스들의 고집적화로 인해, 반도체 공정은 보통 기판을 보호하기 위해 설계된 연관된 큐-타임을 각각 갖는 복수의 중요한 단계들을 가진다. 이들 큐-타임 요구들은 제조 공정들을 복잡하게 한다. 게다가, 큐-타임을 놓치면, 추가 단계들 예컨대 세정 단계들이 공정 시간 및 복잡도를 증가시킨다.
배경으로, 미국 특허 제 6,506,009 호는 종래 기술의 카세트 스토커(cassette stocker)의 설명을 제공하고, 그 전체가 본원에 참조문헌으로서 포함된다. 미국 특허 공개 번호 제 2003/0070960 호는 웨이퍼를 저장 및 운송하기 위한 종래 기술의 웨이퍼 카세트의 설명을 제공하며, 그 전체가 본원에 참조문헌으로서 포함된다. 이들 참조문헌의 어느 것도 기판들이 카세트들 또는 FOUP들 내에 저장되거나 카세트들 또는 FOUP들로 이송될 때 기판의 표면들 위에 산화물의 형성을 제한하는 수단 또는 그렇지 않으면 기판들의 표면들을 보호하는 수단을 제공하지 않는다.
전술한 것으로부터, 개선된 카세트들 또는 캐리어들 및 이를 위한 설비 인터페이스들이 요구된다.
발명의 요약
몇몇 예시적인 실시예들에 따르면, 캐리어는 인클로저, 캐비넷 및 적어도 하나의 기판 홀더를 포함한다. 상기 인클로저는 도어를 포함한다. 상기 캐비넷은 상기 캐리어에 결합된다. 상기 캐비넷은 적어도 하나의 밸브플 포함하고 적어도 하나의 환원 유체를 포함한다. 상기 기판 홀더는 적어도 하나의 기판을 지지하기 위해 상기 인클로저 내에 배치된다.
본 발명의 상기 및 다른 특징들은 첨부 도면들과 관련하여 제공되는 본 발명의 다음의 상세한 설명으로부터 더 잘 이해할 수 있을 것이다.
다음은 예시적인 도면들의 간단한 설명들이다. 이들은 단지 예시적인 실시예들이며 본 발명의 범위는 거기에 제한되지 않아야 한다.
최선의 실시예의 설명
예시적인 실시예들의 이러한 설명은 전체의 기재된 설명의 부분으로서 고려될 첨부 도면들과 관련하여 읽히도록 의도된다. 그 설명에 있어서, 상대 용어들 예컨대, "하(lower)", "상(upper)", "수평(horizontal)", "수직(vertical)", "위(above)", "아래(below)", "위로(up)", "아래로(down), "상부(top)" 및 "하부(bottom)" 및 그의 파생어들(예컨대, "수평으로(horizontally)", "하향으로(downwardly)", "상향으로(upwardly)" 등)은 논의에 따라 이후 기재되거나 도면 도시된 방향을 가리키는 것으로 해석되어야 한다. 이들 상대 용어들은 설명의 편의를 위한 것이며 장치가 특정 방향으로 구성되거나 동작되는 것을 요구하지 않는다.
도 2a는 예시적인 웨이퍼 캐리어의 개략 단면도이다. 상기 캐리어(200)는 인 클로저(210)를 개폐하기 위한 도어(220)를 포함하는 인클로저(210)를 포함한다. 중공 캐비넷(hollow cabinet; 230)은 캐리어에 결합되거나 거기에 일체로 형성된다. 캐비넷(230)은 예를 들면, 유체를 저장하도록 되어 있는 정사각형, 직사각형, 타원 또는 다른 형상일 수 있다. 도 2a는 인클로저(210)의 벽(260) 예컨대 상벽에 근접하여 위치된 캐비넷(230)를 나타낸다. 다른 실시예들에 있어서, 상기 캐비넷(230)은 도어(220)로부터 멀리 떨어져 위치되어 있어 캐비넷(230)을 특정 위치에 놓아도 기판들(280)의 이송을 방해하지 않을 것이다. 상기 캐비넷(230)은 캐리어(210)의 측벽, 상부벽 또는 하부벽(bottom wall) 위에 수직으로 또는 수평으로 배치될 수 있다. 또 다른 실시예들에 있어서, 상기 캐비넷(230)은 도어(220) 위에 배치될 수 있다. 근본적으로 탱크(tank)인 상기 캐비넷(230)은 적어도 하나의 유체(235)를 그 속에 포함하며, 캐비넷(230)은 일부 충전되어 있는 것으로 도시되어 있다. 상기 캐비넷(230)은 적어도 하나의 밸브, 예컨대 밸브(240) 및 주입 밸브(250)를 구비한다. 적어도 하나의 기판 홀더(substrate holder; 270)가 상기 인클로저(210) 내에 배치되고 상기 인클로저(210)의 벽들(260) 중 적어도 하나에 결합되어 예를 들면 적어도 하나의 웨이퍼 기판, 디스플레이 기판 예컨대 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이, 음극선관 디스플레이 또는 전자 발광(electro luminescence; EL) 램프, 발광 다이오드(LED) 기판 또는 레티클(집약하여 기판(280)이라 함)을 반송한다.
상기 캐리어(200)는 예를 들면 카세트, 전면 개방 통합 포드(FOUP), 레티클 캐리어 또는 하나 이상의 반도체 기판을 반송하기 위한 이 기술 분야에서 알려진 다른 캐리어일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 캐리어(200)는 FOUP이고 상기 도어(220)는 상기 캐리어(200)의 일측위에 배치된다. 이 실시예에 있어서, 상기 캐리어(200)는 또한 프레임(225)을 구비하여 도어(220)가 프레임(225)으로 및 프레임(225)으로부터 이동될 수 있게 한다. 더욱이, 상기 프레임(225)의 표면(225a)은 설비 인터페이스(도 2a에는 도시되어 있지 않지만, 도 4b에는 도시되어 있음) 위에 배치된 밀봉 장치(sealing apparatus)에 부착된다. 몇몇 실시예에 있어서, 상기 캐리어(200)는 카세트이고 상기 도어(220)는 상기 캐리어의 바닥에 위치된다. 또 다른 실시예들에 있어서, 상기 도어(220)는 상기 캐리어(200)의 상부에 배치된다. 도어(220)의 치수들은 도 2a에 도시된 위치에 있는 인클로저(210)의 면(face)의 치수들과 반드시 일치할 필요는 없다. 예를 들면, 상기 인클로저(210)는 기판(280)이 놓일 수 있는 개구를 가진 측벽(260)을 포함할 수 있다. 이 실시예에 있어서, 도어(220)는 상기 개구를 단지 덮을 필요가 있다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 도어(220)는 측벽(260) 내에 구성되거나 측벽(260)에 결합되어 상기 인클로저(210)의 측벽(260)에 있는 개구를 개폐하도록 이동(예컨대, 미끄럼 운동 또는 요동)할 수 있다. 대안으로, 상기 도어(220)는 제거될 수 있다. 전술한 것으로부터, 상기 인클로저(210)는 상기 인클로저(210), 및 상기 인클로저(210)를 밀봉하기 위해 상기 개구를 덮기 위한 도어(220)의 안팎으로 부드럽게 상기 기판들(280)이 이동될 수 있게 허용하는 치수들을 가진 개구를 단지 구비할 필요가 있다.
도 2a의 실시예에 있어서, 상기 인클로저(210)는 도어(220)가 상기 인클로저(210)에 대한 개구에 접속되거나 개구 위에서 폐쇄될 때 밀봉된다. 몇몇 실시예 들에 있어서, 상기 밀봉 장치(215)는 상기 인클로저(210)와 도어(220) 사이에 배치되어 캐리어(200)를 표면에 대해 밀봉한다. 밀봉 장치(215)는 상기 인클로저(210), 도어(220) 또는 양자 위에 배치될 수 있다. 상기 밀봉 장치(215)는 예를 들면 고무 스트립(rubber strip), 0-링, 겔(gel) 또는 캐리어(200)를 밀봉할 수 있도록 되어 있는 다른 장치일 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 상기 인클로저(210) 및 상기 도어(220)가 예를 들면 파스너들(fasteners)에 의해 치밀하게 접속되면 상기 밀봉 장치(215)는 필요하지 않다.
도어(220)는 적어도 하나의 기판(280)을 상기 인클로저(210)에 또는 상기 인클로저(210)로부터 이송하기 위해 제거되거나 개방된다. 상기 인클로저(210)는 기판 이송 중 인터페이스 장치(도시하지 않음)에 접속된다. 상기 밀봉 장치(215)(상기 인클로저(210) 및/또는 인터페이스 장치 위의)는 이하에 더 상세히 기술되는 것과 같이 상기 인클로저(210)와 상기 인터페이스 장치 사이의 간극(gap)을 밀봉한다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 기판(280)은 도어(220)가 제거될 때 환경(environment)에 노출될 수 있다. 그러나, 상기 인클로저(210)는 기판(280)의 이송 후 인터페이스 장치와 바로 접촉되거나 도어(220)에 의해 밀봉된다. 환경에의 기판(280)의 노출 지속 시간은 거의 반응이 기판(280)과 환경 사이에서 일어나지 않을 만큼 충분히 짧다. 또한, 실시예들에 있어서, 반응 가스가 캐리어(200) 내에 제공되어 이하에 기술되는 것과 같이 산화를 감소시킨다.
도 2a를 참조하면, 장기의 저장 기간들 동안 환경으로부터 캐리어(200)로 가스가 흐르는 것을 방지하거나 감소시키기 위해 밀봉된 캐리어(200) 내의 압력은 캐 리어(200)를 둘러싸고 있는 환경의 압력보다 높게 유지된다. 예를 들면, 환경 압력이 약 1atm이면, 캐리어(200) 내의 압력은 1atm보다 높게 유지된다. 따라서, 캐리어(200) 내의 필요 압력은 환경 압력에 따라 변할 수 있다. 몇몇 실시예들에 있어서, 캐리어(200) 내의 압력은 선택된 범위, 예컨대 약 1.0atm 내지 약 2.5atm내에서 유지된다. 몇몇 최선의 실시예들에 있어서, 캐리어(200) 내의 압력이 선택된 범위, 예컨대 1.0atm 내지 약 1.3atm내에서 유지되어, 환경과 캐리어(200)간의 압력차는 캐리어(200)를 파손시키지 않을 것이다.
원하는 압력은 캐리어(200)에 공급되는 가스에 의해 유지된다. 상기 가스는 환원 가스, 기판(280)과 반응하지 않는 가스 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 환원 가스는 캐리어(200)로의 기판(280)의 이송 중 기판(280)의 노출로 인한 또는 캐리어(200)에 갇힌 공기로 인한 기판(280) 표면들 위의 산화물의 형성을 감소시키거나 방지하기 위해 제공될 수 있다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 기판(280)은 노출된 구리층들(도 2a에는 도시되지 않았지만, 도 1에는 도시됨)을 포함하고, 상기 환원 가스는 수소(H2), 암모니아(NH3), 또는 다른 환원 가스 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 비반응성 가스 성분은 산화물 또는 다른 원하지 않는 반응(즉, 로우-케이 유전체층 내의 물의 흡수)을 형성하도록 기판들(280)의 표면들과 실질적으로 반응하지 않는 헬륨(He), 네온(Ne), 아르곤(Ar), 크립톤(Kr), 크세논(Xe), 라돈(Rn)과 같은 불활성 가스 또는 질소(N2)와 같은 다른 가스를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에 있어서, 비반응성 가스는 캐리어(200)에 그리고 외부 소스 에 결합된 밸브에 의해 캐리어(200)에 공급될 수 있다. 또 다른 실시예들에 있어서, 비반응성 가스는 캐비넷(230)이 환원 유체 및 비반응성 유체의 혼합물을 포함하면 캐비넷(230)으로부터 또는 제 2 캐비넷(도시하지 않음)으로부터 캐리어(200)에 제공될 수 있다.
환원 가스의 양은 선택된 환원 가스가 휘발성이면 폭발 또는 다른 휘발성(volatility)을 방지하기 위해 제어되어야 한다. 예를 들면, H2가 캐리어(200) 내의 환원 화학제품(reduction chemical)이면, 캐리어(200) 내의 H2 의 양은 약 4%/체적과 같거나 작아야 한다. H2 의 하나의 최선의 양은 약 10ppm(parts per million) 내지 약 4%/체적 사이에 있고 나머지 퍼센트는 적어도 하나의 비반응성 가스로 구성된다. 몇몇 실시예들에 있어서, NH3 가 캐리어(200) 내의 환원 화학제품이면, 캐리어(200) 내의 NH3의 양은 약 15.5%/체적과 같거나 작다. NH3의 하나의 최선의 양은 약 10ppm 내지 약 15.5%/체적 사이이고 나머지 퍼센트는 적어도 하나의 비반응성 가스로 구성된다.
몇몇 실시예들에 있어서, 밀봉 장치(215)는 캐리어(200)를 완벽하게 밀봉하지 않고 캐리어(200) 내의 가스는 적어도 작은 양들로, 캐리어(200)를 둘러싸는 환경으로 누설 또는 흐르는 것이 허용된다. NH3와 같이 가스가 유해한 것이면, 캐리어(200) 내의 가스를 조절하여 가스의 누설이 사람에게 해로운 수준으로 되지 않게 한다. 예를 들면, NH3 에 있어서 상기 레벨들은 상기 환경에서 25ppm으로 상승하는 것이 허용되지 않아야 한다. 캐리어(200) 내의 가스, 예컨대 NH3의 양은 또한 이러한 염려를 제거할 수 있도록 조정될 수 있다.
도 2a를 참조하면, 캐비넷(230)은 가스, 액체 또는 모두(집약해서, "유체")로서 거기에 저장되는 적어도 하나의 환원 유체 및/또는 비반응성 유체(235)를 포함한다. 일 실시예에서 니들 밸브(needle valve)를 포함하는 상기 밸브(240)는 캐리어(200) 내의 압력이 소정의 또는 측정된 압력, 예컨대 환경 압력(즉, 1atm)에 있거나 낮은 레벨에 있으면 캐비넷(230) 내의 유체(235)에 의해 형성된 가스를 캐리어(200)로 배출한다. 주입 밸브(250)는 캐비넷(230) 내의 유체(235)의 양이 소정의 또는 원하는 양보다 낮으면 캐비넷(230)으로 유체(235)을 충전하는 것을 허용한다. 몇몇 실시예들에 있어서, 유체는 N2와 H2의 혼합물을 포함하는 데 여기서 H2는 약 4%/체적에서 약 10%/체적 사이에 있다. 다른 실시예들에 있어서, 유체(235)는 액체 H2이다. 약 1atm 내지 약 2.5 atm 범위 내의 압력하에서 그리고 실온에서, H2는 가스 상태이다. 액체 H2가 이 환경으로 방출되면, 그것은 가스 상태로 변환되고 상기 캐리어(200)의 상기 인클로저(210)로 충전된다. 실시예들에 있어서, 유체(235)의 가스는 설치된 펌프(도시하지 않음)에 의해 상기 인클로저(210)로 충전될 수 있다. 몇몇 실시예들에 있어서, 압력계(pressure gauge; 261)는 접속(265)에 의해 밸브(240)에 결합되어 신호를 전송하고 밸브(240)를 트리거하여 환원 유체 가스를 방출한다. 다른 실시예들에 있어서, 압력계(261)는 밸브(240)가 유체(235)의 가스를 방출하도록 시간 설정되면 또는 그 자체가 압감성(pressure sensitive)이면 필요하지 않다.
몇몇 실시예들에 있어서, 게이지(도시하지 않음)는 주입 밸브(250)에 결합되거나 설치된다. 이 게이지는 캐비넷(230) 내의 유체(235)의 양을 감지하고 캐비넷(230) 내의 유체(235)의 양이 소정의 양보다 작으면 신호를 전송하고 주입 밸브(250)를 트리거하여 유체(235)를 외부 유체 탱크(도시하지 않음)와 같은 소스로부터 캐비넷(230)에 충전한다. 대안으로, 상기 게이지는 예를 들면 주입 밸브(250)가 캐비넷(230)으로 유체(235)를 충전하기 위해 시간 설정되거나 그 자체가 게이지로서 작용하면 필요하지 않다.
몇몇 실시예들에 있어서, 상기한 조건하에서 선택된 밸브가 캐비넷으로의 환원 유체(235)의 주입과 상기 인클로저(210)으로의 환원 유체(235)의 가스의 배출 모두를 허용하도록 구성되면 밸브들(240, 250) 중 하나만이 사용된다.
몇몇 실시예들에 있어서, 상기 캐비넷(230)은 유체(235)가 외부 소스로부터 밸브를 통해 상기 인클로저(210)로 직접 충전되면 필요하지 않다.
펌프가 갖추어져 있지 않으면, 인클로저(210)로의 가스의 송출을 빠르게 하기 위해, 상기 캐비넷(230)은 상기 유체(235)의 분자량이 캐리어(200) 내의 가스의 분자량보다 크면 상기 인클로저(210)의 상부 영역에 배치된다. 예를 들면, 상기 유체(235)가 NH3이고 캐리어(200) 내의 가스가 NH3와 He의 혼합물이라고 가정한다. NH3의 분자량은 17이고 He의 분자량은 2이다. 가스가 10%의 NH3와 90% He를 포함하면, 가스의 분자량은 17보다 작은 약 3.5이다. 따라서, 상기 캐비넷(230)이 상기 인클로저(210)의 상부 영역에 배치되어 밸브(240)가 작동되면 NH3가 효율적으로 상기 인클로저(210)로 확산된다. 대조적으로, 상기 캐비넷(230)은 유체(235)의 분자량이 상기 캐리어(200) 내의 가스의 분자량보다 작으면 상기 인클로저(210)의 하부 영역에 배치된다. 예를 들면, 상기 유체(235)는 H2를 포함하고 상기 캐리어(200) 내의 가스는 H2와 질소의 혼합물을 포함하는 것으로 가정한다. H2의 분자량은 2이고 질소의 분자량은 28이다. 가스가 1% H2와 99% 질소를 포함하면, 상기 가스의 분자량은 약 2보다 큰 약 27.74이다. 그러므로, 상기 인클로저(210)의 하부 영역에 배치된 상기 캐비넷 내의 상기 유체(235)의 가스는 밸브(240)가 작동되면 상기 인클로저(210)로 효율적으로 확산된다. "상부 영역(top region)"은 도 2a에 도시된 것과 같은 상부벽(260)에 한정되지 않음을 유의하라. 상부 영역은 상기 인클로저(210)의 측벽(260)의 상부일 수 있다. 또, 하부 영역은 상기 인클로저(210)의 측벽(260)의 바닥 부분일 수 있다.
상기 캐비넷(230)의 구성은 상기와 같은 것을 엄격하게 요구하지 않는다. 상기 유체(235)로부터 배출된 가스는 가스가 확산할 수 있는 충분한 시간이 있으면 상기 인클로저(210) 내에서 균일하게 확산할 수 있다. 가스가 산화 또는 기판(280)과의 다른 화학 반응들을 효율적으로 방지하는 방식으로 상기 인클로저(210) 내에서 확산하면, 상기 캐비넷(230)은 임의의 원하는 위치에 배치될 수 있다.
몇몇 실시예들에 있어서, 상기 기판(280)의 이송은 도어(220)가 제거될 때 상기 인클로저(210)로 가스가 흐르지 않도록 어떤 환경내에서 수행된다. 이 실시예 에 있어서, 상기 유체(235)는 환원 유체를 필요로 하지 않고 상기 기판(280)에의 비반응성 가스(예컨대, 불활성 가스 또는 질소)의 유체일 수 있다.
도 2a를 다시 참조하면, 일 실시예에 있어서, 상기 압력계(261) 및 방출 밸브(263)는 상기 인클로저(210)의 측벽(260) 위에 배치된다. 상기 압력계(261)는 상기 캐리어(200) 내의 압력을 감지하도록 되어 있다. 상기 방출 밸브(263)는 상기 캐리어(200) 내의 압력이 원하는 압력 한계, 예컨대 약 2.5atm보다 높으면 상기 캐리어(200) 내의 압력을 조정하도록 되어 있다. 상기 캐리어(200) 내의 압력을 조정하여 상기한 바와 같이 상기 캐리어(200) 내의 휘발성 환원 가스에 기인한 있을 수 있는 폭발들을 방지할 수 있다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 압력계(261)는 상기 캐리어(200) 안팎의 압력을 감지한다. 상기 캐리어(200) 내의 압력이 특정 양만큼 캐리어(200) 외의 압력보다 높으면, 상기 압력계(261)는 신호를 밸브에 전송하여 상기 캐리어(200) 내의 가스 중 적어도 일부를 방출하는 것을 트리거시킨다.
몇몇 실시예들에 있어서, 상기 방출 밸브(263)는 상기 캐리어(200) 내의 압력이 스프링을 가압하여 방출 밸브(263)를 개방하도록 하는 기계적 특성을 가진 스프링(도시하지 않음)을 포함한다. 이들 실시예들에 있어서, 압력계(261)는 방출 밸브(263)가 압감성이면 필요하지 않고 필요에 따라 구성된다. 다른 실시예들에 있어서, 방출 밸브(263)는 상기 캐리어(200) 내의 압력이 압전 재료를 가압하여 방출 밸브(263)를 온(ON)으로 하기 위해 신호를 발생하도록 한 기계적 특성을 가진 압전 재료를 포함한다. 이 실시예에 있어서, 압력계(261)는 또한 그것이 또한 밸브(240)에 결합될 수 있으면 필요하지 않다.
도 2a를 참조하면, 상기 인클로저(210)의 벽들(260)은 하나 이상의 기판 홀더들(270)을 포함한다. 상기 기판 홀더들(270)은 기판들(280)을 지지하기 위해 마련된다. 상기 기판 홀더들(270)은 예를 들면 플레이트들(plates), 벽들(260) 위의 작은 돌출부 또는 벽들 내의 홈들 또는 상기 기판(280)을 유지할 수 있는 다른 유지 구조들(holding structure)일 수 있다.
도 2b는 상기 캐리어(200)의 도어가 제거되어 도시된 예시적인 캐리어(200)의 개략 끝면도이다. 도 2b에 있어서, 같은 물품들은 도 2a에서와 같은 참조 번호들로 나타낸다. 이 도면에서, 밀봉 장치(215)는 상기 인클로저(210)의 개구 주위에 배치된 것으로 보일 수 있다.
도 3a는 예시적인 설비 인터페이스 시스템(facility interface system)의 개략 단면도이다. 상기 설비 인터페이스 시스템은 인클로저(300)를 포함한다. 상기 인클로저(300)는 그 내부에 가스를 갖는 밀봉된 공간(310) 및 상기 인클로저(300)의 벽들(320) 중 적어도 하나 위에 또는 안에 적어도 하나의 도어(325)를 포함한다. 상기 가스는 캐리어(200)의 설명과 관련하여 위에 기술한 것과 같은 가스, 예컨대, 환원 가스, 비반응성 가스 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 적어도 하나의 로봇(330)이 상기 인클로저(300) 내에 배치된다. 적어도 하나의 스테이지(340)가 밀봉된 공간(310)의 외측 및 상기 인클로저(210)를 지지하는 도어(325)에 근접한 상기 인클로저(300)의 벽들(320) 중 하나의 외면 위에 또는 근접하여 배치된다. 선택적으로, 상기 인클로저(210)는 상기 인클로저(300)의 벽(320)에 직접 결합되거나 벽에 의해 지지될 수 있다. 상기 도어(325)는 상기 인클로저(210)에 저장된 기판 들(280)이 상기 인클로저(210)와 상기 설비 인터페이스 사이에서 적절히 이송될 수 있도록 하기 위해 마련된다. 적어도 하나의 밸브가 상기 인클로저(300)를 위해 마련된다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 인클로저(300)는 밸브(350)와 배출 밸브(360)를 구비한다. 압력계(370)가 밸브들(350, 360)에 결합될 수 있다. 상기 로봇(350)은 도어들(323, 325)을 통해 상기 캐리어(200)와 상기 공정 챔버(380) 사이에서 기판(280)을 이송하도록 동작한다.
상기 환경으로부터 상기 인클로저(300)로의 가스 흐름을 방지하거나 감소시키기 위해, 상기 인클로저(300) 내의 압력은 밸브들(350, 360)과 압력계(370)와의 협력을 통해 상기 인클로저(300)를 둘러싸는 환경의 압력보다 높게 유지된다. 예를 들면, 환경 압력이 약 1atm이면, 상기 인클로저(300) 내의 압력은 약 1 atm 보다 높게 유지된다. 따라서, 상기 인클로저(300) 내의 압력은 환경 압력에 따라 변할 수 있다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 인클로저(300) 내의 압력은 약 1atm 내지 약 2.5atm이다. 상기 인클로저(300)는 상기 인클로저(210)와 관련하여 위에서 기술한 것과 같이 상기 기판(280)에 대해 환원 가스와 비반응성 가스 중 적어도 하나를 포함하는 가스를 내부에 포함한다. 상기 환원 가스는 기판들(280)의 표면들 위의 산화를 환원하거나 방지하기 위해 공급되고, 그 레벨들은 상기 캐리어(200)와 관련하여 위에서 기술한 것과 같이 제어된다.
몇몇 실시예들에 있어서, 상기 인클로저(300)는 공정 또는 이송 챔버(380)에 접속된다. 공정 챔버(380)는 예를 들면 습식 화학적 도금 벤치(wet chemical plating bench), 비어 개방을 위한 드라이 에치 챔버, 구리 시드층의 형성을 위한 챔버, 구리 화학 기계적 폴리시(copper chemical mechanical polish; CMP)를 위한 챔버, 로우-케이 유전체 재료의 형성을 위한 챔버 또는 환경에 노출되면 반응할 수 있는 기판 위에 재료를 형성하거나 노출시키는 다른 챔버일 수 있다.
도 3a를 참조하면, 밸브(350) 및 배출 밸브(360)는 인클로저(300)의 벽들(360) 중 하나 위에 배치된다. 상기 밸브(350)는 상기 인클로저(300) 내의 압력이 소정의 압력, 예컨대 약 1atm보다 낮으면 인클로저 내의 압력을 조정하기 위해 소스(도시하지 않음)로부터 상기 인클로저(300)로 환원 가스를 포함하는 혼합 가스를 주입한다. 몇몇 실시예들에 있어서, 밸브(350)에 의해 도입된 가스는 N2와 H2의 혼합물을 포함하는 데 여기서 H2는 약 4%/체적 내지 약 10%/체적이다. 배출 밸브(360)는 상기 인클로저(300) 내의 압력이 다른 소정의 압력, 예를 들면 약 2.5atm보다 높으면 인클로저 내의 압력을 조정하기 위해 상기 인클로저(300)로부터 가스를 배출한다. 밸브들(350, 360) 모두를 이용하는 것보다 오히려, 몇몇 실시예들에 있어서는, 단지 하나의 밸브(350) 또는 밸브(360)가 사용된다. 이와 같은 실시예들에 있어서, 밸브(350) 또는 밸브(360)는 상기 인클로저(300) 내의 압력이 소정의 압력, 예컨대 약 1atm보다 낮으면 상기 인클로저(300)에 환원 가스를 포함하는 혼합 가스를 주입하며, 상기 인클로저(300) 내의 압력이 다른 소정의 압력, 예컨대 약 2.5atm보다 높으면 상기 인클로저(300)로부터 환원 가스를 포함하는 혼합 가스를 배출한다. 몇몇 실시예들에 있어서, 밸브(350) 및/또는 배출 밸브(360)는 상기 인클로저(310)에 및 상기 인클로저(310) 밖으로의 가스의 흐름을 제어하기 위 해 질량 흐름 제어기(mass flow controller; MFS)(도시하지 않음)에 각각 결합된다.
몇몇 실시예들에 있어서, 압력계(370)는 밸브(350), 배출 밸브(360) 또는 양자에 결합되어 상기 압력계(370)가 신호를 전송하고 밸브(350)를 트리거하여 환원 가스를 포함하는 혼합 가스를 상기 인클로저(300)에 주입하고 배출 밸브(360)를 트리거하여 측정된 압력이 소정의 한계들에 도달하면 상기 인클로저(300)로부터 환원 가스를 포함하는 혼합 가스를 배출한다. 다른 실시예들에 있어서, 상기 압력계(370)는 밸브(350) 및 배출 밸브(360)가 환원 가스를 포함하는 혼합 가스를 각각 주입 및 배출하도록 시간 설정되거나 상기 밸브들이 압감성이거나 일체의 게이지들을 구비하면 필요하지 않다.
몇몇 실시예들에 있어서, 상기 압력계(370)는 상기 인클로저(300) 안팎의 압력을 감지한다. 상기 인클로저(300) 내의 압력이 소정의 양만큼 상기 인클로저(300) 외부의 압력보다 높으면, 상기 압력계(370)는 신호를 전송하고 배출 밸브(360)를 트리거하여 원하는 압력차가 달성될 때까지 상기 인클로저(300) 내의 가스를 배출한다.
몇몇 실시예들에 있어서, 혼합 가스보다 환원 가스만이 상기 밸브(350)에 의해 상기 인클로저(300)에 주입된다. 그러나, 상기 인클로저 내의 혼합 가스의 압력 및 체적 백분율은 상기와 같은 방식으로 유지되어야 한다. 상기 인클로저(300) 내의 혼합물 가스의 조건들이 상기한 것과 같이 실질적으로 유지될 수 있으면, 환원 가스의 주입은 허용 가능하다. 밸브들(350, 360)을 위치시킴에 있어서 고려할 인자 들은 상기 캐리어(200)와 관련하여 위에 기술되어 있고 상기 인클로저(300)에 적용될 수 있다.
도 3b는 도 3a에 도시된 스테이지(340), 인클로저(210), 밀봉 장치(215) 및 인클로저(300)의 벽(320)의 확대 부분도이다. 상기 캐리어(200)의 도어(220)가 제거된 후, 상기 벽(320) 상의 상기 도어(325)가 개방되어 기판들(280)이 상기 인클로저(210)와 상기 설비 인터페이스 사이에서 상기 로봇(330)에 의해 이송될 수 있다. 상기 인클로저(210)는 벽(320)에 접속된다. 밀봉 장치(215)는 상기 인클로저(210)를 상기 인클로저(300)의 벽(320)에 대해 밀봉한다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 인클로저(300) 내의 압력 및 가스 조건들은 실질적으로 상기 캐리어(200) 내의 압력 및 가스 조건들과 유사하다. 다른 실시예들에 있어서, 이들은 이러한 차이가 상기 기판(280) 위에서 화학 반응을 일으키지 않는 한 상이할 수 있다.
도 3a를 다시 참조하면, 상기 기판(280)이 상기 인클로저(210)로부터 상기 인클로저(300)로 이동된 후, 상기 공정 챔버(380)와 상기 인클로저(300) 사이의 상기 도어(323)는 개방된다. 이 후 상기 기판(280)은 처리를 위해 공정 챔버(380)로 이송되고, 상기 공정 챔버(380)와 상기 인클로저(300) 사이의 도어(323)가 폐쇄된다. 처리 후, 상기 기판(280)은 상기 공정 챔버(380)로부터 상기 인클로저(300)로 이송된다. 공정 챔버(380) 내의 조건은 상기 인클로저(300) 내의 조건과는 다를 수 있고, 상기 공정 챔버(380)와 상기 인클로저(300) 사이의 도어(323)의 개구는 상기 인클로저(300) 내의 원하는 조건을 파괴할 수 있다. 그러나, 밸브(350)와 배출 밸브(360)는 공정 챔버(380)와 상기 인클로저(300) 사이의 도어(323)의 폐쇄 후 상기 한 것과 같이 원하는 조건으로 다시 상기 인클로저(300) 내의 조건을 신속하게 복원시킬 수 있다. 이와 같은 조건을 복원시키는 시간은 예를 들면 상기 기판(280)의 표면 위에서 일어나는 어떤 산화도 무시할 수 있는, 즉 도 1에 도시된 것과 같이 구리층(110)의 표면과 비어 홀(130) 내에 충전된 도전성 비어 플러그 사이의 접속에 악영향을 주지않을 만큼 충분히 짧은, 수십초 정도일 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 도 3b에 도시된 것과 같은 설비 인터페이스(300)에 상기 캐리어(200)를 부착하는 예시적인 공정을 나타낸 개략 단면도들이다.
도 4a를 참조하면, 상기 캐리어(200)는 상기 인클로저(310)의 벽(310a)에 접근하여 이동된다. 상기 인클로저(310)의 벽(310a)은 도어(325)를 포함하는 데, 이 도어(325)는 상기 인클로저(310)로의 개구를 덮도록 구성된다. 러버 스트립(rubber strip), 0-링(O-ring), 겔, 또는 상기 인클로저(310)를 밀봉하도록 되어 있는 다른 장치와 같은 밀봉 장치(328)는 상기 인클로저(310)를 치밀하게 밀봉하기 위해 도어(325)가 벽(310a)에 부착될 수 있도록 벽(310a)의 내면 위 및 벽(310a)과 도어(325) 사이에 배치된다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 밀봉 장치(328)는 개구(325a)(도 4c에 도시됨)를 둘러싸고 있는 주위 영역에서 도어(325) 위에 배치된다. 벽(310a)의 외면은 상기 캐리어(200)와 상기 벽(310a)의 부착 후 고무 스트립, 0-링, 겔, 또는 도어들(220, 325) 사이의 영역을 밀봉하도록 되어 있는 다른 장치와 같은 다른 밀봉 장치(327)를 구비한다. 상기 밀봉 장치(327)는 도 4b에 도시된 것과 같이 도어(220)가 벽(310a)에 부착되면, 벽(310a)에 대해 상기 캐리어(200)의 프레임(225) 사이의 갭을 밀봉하도록 되어 있다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 밀 봉 장치는 개구(325a)(도 4c에 도시됨)를 둘러싸고 있는 프레임(225)의 표면(225a) 위에 배치된다.
클램프들(clamps), 노브 클램프들(knob clamps), 클립들 또는 상기 캐리어(200)를 상기 벽(310a)에 고정할 수 있는 다른 장치들과 같은 적어도 하나의 파스너들(322)이 프레임(225)과 같은, 캐리어(200)를 고정하기 위해 밀봉 장치(327)의 에지들에 근접한 벽(310a)의 외면 위에 구성된다. 파스너들(322)은 상기 캐리어(200)를 고정하기 위해 예를 들면 회전되거나 수직으로 움직일 수 있다. 파스너들(322)의 수는 도 4a에 도시된 수에 한정되지 않는다. 상기 캐리어(200)가 벽(310a)에 고정될 수 있는 한 하나 이상의 파스너들(322)일 수 있다.
밸브(324)와 밸브(326)와 같은 적어도 하나의 밸브들이 벽(310a) 내에 구성된다. 밸브들(324, 326)의 개구는 각각 도 4b에 도시된 것과 같이 밀봉 장치(327)에 의해 밀봉된 영역으로부터 공기를 제거하고 상기 영역으로 위에 기재한 것과 같은 환원 가스를 포함하는 불활성 가스 또는 혼합물을 주입하기 위해 밀봉 장치(327)에 의해 포위된 영역 내에 구성된다. 몇몇 실시예들에 있어서, 선택된 밸브가 밀봉 장치(327)에 의해 밀봉된 영역으로부터의 공기의 제거 및 상기 영역으로의 환원 가스를 포함하는 불활성 가스 또는 혼합물 가스의 주입 모두를 허용하도록 구성되면 밸브들(324, 326) 중 하나만이 사용된다. 몇몇 실시예들에 있어서, 밸브(324) 및/또는 밸브(326)는 공기의 제거 속도 및 불활성 가스 또는 혼합 가스의 주입 속도를 제어하기 위해 적어도 하나의 질량 흐름 제어기들(MFC)에 결합된다.
도 4b를 참조하면, 상기 캐리어(200)는 상기 밀봉 장치(327)와 같은 벽(310a)에 부착된다. 이 실시예에서, 프레임(225)의 표면(225a)이 밀봉 장치(327)에 부착되어 밀봉 장치는 도어들(215, 325) 사이의 갭을 기밀하게 밀봉한다. 이 후 상기 밸브(324)는 밀봉 장치(327)에 의해 밀봉된 영역 내에 갇힌 공기를 제거한다. 이 후 상기 밸브(326)가 이 영역 내에 불활성 가스 또는 혼합물 가스를 주입해서 이 영역은 상기 캐리어(200)에 저장된 기판들(280)과 거의 반응하지 않는 가스로 충전된다. 몇몇 실시예들에 있어서, 공기의 제거 및 불활성 가스 또는 혼합 가스의 주입 사이클은, 밀봉 장치(327)에 의해 밀봉된 이 영역 내의 공기가 실질적으로 제거되도록 적어도 1회, 예컨대 약 3-5회 수행된다.
도 4c를 참조하면, 도어들(325, 220)은 기판들(280)의 이송을 방해하지 않을 위치들로 순차적으로 이동된다. 상기 위치들은 예를 들면 벽(310a)의 내면에 근접하고 도어(325)에 의해 덮힌 개구(325a) 아래에 있을 수 있다. 또한, 상기 도어(220)의 치수는 상기 도어(325)의 치수보다 작다. 따라서 상기 도어(220)는 도어(325)의 제거 후 인클로저(310)를 향해 이동될 수 있다. 상기한 바와 같이, 상기 인클로저(310)와 상기 캐리어(200)는 환원 가스를 포함하는 가스를 포함한다. 게다가, 이 후 밀봉 장치(327)에 의해 밀봉된 영역 내에 갇힌 공기와 불활성 가스 또는 혼합 가스가 이 영역에 주입된다. 따라서, 기판들(280)은 공기에 실질적으로 노출되지 않고 상기 인클로저(310)와 상기 캐리어(200) 사이에서 이송될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 기판(280)의 이송은 또한 예를 들면 도 3a와 관련하여 설명된 것과 같이 수행될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 상기 스테이지(340)로부터의 상기 캐리어(200)의 언로딩/ 이송/리로딩 사이클 동안 상기 인클로저(210) 내의 압력 변화를 나타낸 플롯이다.
도 5a를 참조하면, Pe는 상기 인클로저(210)를 둘러싸는 환경의 압력을 나타내고, P0는 저 레벨 압력을 나타내고, P1은 설비 인터페이스의 상기 인클로저(300) 내의 선택된 압력을 나타내고, P2는 상기 인클로저(200) 내의 최소 원하는 압력을 나타내고, P3는 상기 인클로저(210) 내의 최대 원하는 압력을 나타낸다. 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 인클로저(310) 또는 상기 캐리어(200)의 압력 모두가 PO보다 낮으면, 가스의 누설이 환경과 상기 인클로저(310) 및/또는 상기 캐리어(200) 사이에 일어나는 것으로 간주된다. 따라서 상기 인클로저(310) 및/또는 상기 캐리어(200)는 기판들(280)을 이송 및 반송하는 데 사용하기 전에 검사될 수 있다.
T1 이전에, 상기 인클로저(210)는 스테이지(340) 위에 앉혀져서 상기 인클로저(300)에 물리적으로 결합되고 도어(220)는 개방되거나 제거되고 도 3b에 도시한 것과 같이 도어(325)는 개방된다. 상기 인클로저들(210, 300) 내의 공간들이 접속되기 때문에, 상기 인클로저(210) 내의 압력은 상기 인클로저(300) 내의 압력, 예컨대 P1과 실질적으로 동일하다. 하나 이상의 기판들(280)이 시간 T에서 상기 캐리어(200)로 이송된 후, 상기 도어(220)는 도 2a에 도시된 것과 같이 상기 인클로저를 밀봉하기 위해 상기 캐리어(200) 위에 부착되거나 폐쇄된다. 상기 캐리어(200)는 시간 T1 내지 T2 사이의 시간 동안 스테이지(340)로부터 들어올려져서 선택된 처리 장치로 운송된다. 이 실시예에 있어서, 상기 인클로저(210) 내의 원하는 최소 압력 P2는 환경 압력 Pe 및 상기 인클로저(300) 내에 유지된 압력 P1보다 높다. 상기 인클로저(210) 내의 압력을 원하는 최소 압력 P2로 증가시키기 위해, 도 2a에 도시된 밸브(240)는 상기 압력을 증가시키기 위해 상기 캐비넷(230) 내에 저장된 상기 유체의 가스를 배출하도록 동작한다. 시간 T2에서, 후속 공정을 수행하기 위해, 상기 인클로저(210)는 제 2 공정 장치와 연관된 설비 인터페이스의 스테이지(340) 위에 다시 적재되고, 즉 앉혀지고, 상기 도어(220)는 제거된다. 상기 인클로저(210)는 도 3b에 도시된 것과 같이 인클로저(300)에 물리적으로 결합된다. 도 5a는 T1 및 T2 사이의 시간이 상기 인클로저(210) 내의 압력이 원하는 최소 압력 P2에 도달하도록 허용할만큼 충분히 길지 않았다는 것을 보인다. 시간 T2에서, 상기 인클로저들(210, 300) 내의 공간들이 접속되고 상기 인클로저(300) 내의 공간이 상기 인클로저(210) 내의 공간보다 실질적으로 크기 때문에, 상기 인클로저(210) 내의 압력이 떨어져서 상기 인클로저(300) 내의 압력 P1과 실질적으로 같게 유지된다.
도 5b의 시각표(timeline)는 원하는 최소 압력 P2에 도달할 수 있도록 상기 캐리어(200) 내의 압력에 대해 시간 T1로부터 충분한 시간이 경과한 때의 상기 캐리어(200)의 동작을 보여준다(여기서 캐리어(200)는 설비 인터페이스로부터 언로드된다). 시간 T1로부터 시간 T4까지, 기판들(280)은 상기 캐리어(200) 내에 저장 및/또는 운송된다. 시간 T3에서, 상기 압력은 원하는 최소 압력 P2에 도달하고, 시간 T3로부터 시간 T4까지 상기 압력은 밸브들(240, 250, 263), 압력계(261) 및/또는 캐비넷(230)의 동작에 의해 원하는 압력 범위(P2 내지 P3) 내로 유지된다. 시간 T4에서, 상기 캐리어(200)는 다시 설비 인터페이스의 스테이지로 로딩된다. 상기 캐리어(200)의 상기 도어(220)는 개방되거나 제거되고 상기 캐리어(200)는 인클로 저(300)에 결합되는 데, 그 시간에 상기 압력은 상기 인클로저(300)의 압력 P1과 같다.
또 다른 실시예들에 있어서, 상기 도어(220)가 폐쇄된 후, 밸브(240)는 환원 가스를 상기 캐리어(200)로 주입한다. 스프링과 같은 방출 밸브(263)는 상기 캐리어(200) 내의 압력이 P2보다 높으면 상기 압력계(261)를 사용하지 않고 상기 캐리어(200) 내의 가스를 환경으로 배출한다.
도 5a 및 도 5b는 P1이 P2보다 작은 경우의 실시예들의 동작을 나타내지만, 몇몇 실시예들에 있어서, 상기 인클로저(210) 내에서 유지될 원하는 압력은 상기 인클로저(310) 내의 압력과 실질적으로 동일하다. 또 다른 실시예에 있어서, 상기 인클로저 내에서 유지될 원하는 압력은 상기 인클로저(310) 내의 압력보다 낮지만 상기 상기 환경 압력 Pe 위에 있다.
본 발명은 예시적인 실시예들에 대해 기술되었지만, 본 발명은 그것에 한정되지 않는다. 오히려, 첨부 청구항들은 본 발명의 등가물들의 범위 및 범주를 벗어나지 않고 이 기술 분야에서 숙련된 사람에 의해 만들어 질 수 있는 본 발명의 다른 변형예들 및 변경예들을 포함하도록 넓게 해석되어야 한다.
본 발명에 의하면, 개선된 카세트들 또는 캐리어들 및 이를 위한 설비 인터페이스들을 제공한다.

Claims (15)

  1. 캐리어(carrier)에 있어서,
    도어(door)를 포함하는 인클로저(enclosure);
    상기 캐리어에 결합되고, 적어도 하나의 밸브를 포함하고 적어도 하나의 환원 유체(reduction fluid)를 포함하는 캐비넷(cabinet); 및
    적어도 하나의 기판을 지지하기 위해 상기 인클로저 내에 배치된 적어도 하나의 기판 홀더;를 포함하는, 캐리어.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어 내의 압력은 상기 캐리어를 둘러싸고 있는 환경의 압력보다 높은 압력으로 유지되는, 캐리어.
  3. 제 2 항에 있어서,
    선택된 압력 범위 내에서 상기 캐리어 내의 압력을 유지하는 수단을 더 포함하는, 캐리어.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐비넷은 제 1 밸브 및 제 2 밸브를 포함하고, 상기 제 2 밸브는 상기 인클로저 내의 압력이 소정의 압력 레벨보다 낮으면 상기 인클로저로의 상기 환원 유체의 가스 배출을 허용하도록 위치되고, 상기 제 1 밸브는 상기 캐비넷으로의 상기 환원 유체의 충전을 허용하도록 위치되는, 캐리어.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 환원 유체는 수소(H2) 및 암모니아(NH3)의 가스 또는 액체 중 적어도 하나를 포함하는, 캐리어.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐비넷은 상기 인클로저의 상부 영역에 근접하여 배치되고 상기 환원 유체의 분자량은 상기 캐리어 내의 가스의 분자량보다 작고, 또는 상기 캐비넷은 상기 인클로저의 하부 영역에 배치되고 상기 환원 유체의 상기 분자량은 상기 캐리어 내의 상기 가스의 상기 분자량보다 큰, 캐리어.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 환원 유체는 상기 기판의 표면에 대해 환원 가스와 비반응성 가스(non-reactive gas) 중 적어도 하나를 포함하는, 캐리어.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 환원 가스는 수소와 암모니아 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 비반응 성 가스는 불활성 가스와 질소 중 적어도 하나를 포함하는, 캐리어.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 인클로저 내에 방출 밸브(release valve)를 더 포함하고, 상기 방출 밸브는 상기 압력이 소정의 압력 레벨보다 높으면 상기 캐리어 내의 압력을 조정하도록 작동되는, 캐리어.
  10. 장치에 있어서,
    적어도 하나의 환원 가스를 포함하는 가스를 내부에 포함하고 상기 인클로저로의 개구를 덮도록 구성된 적어도 하나의 도어를 포함하는 인클로저;
    상기 인클로저 내에 배치된 로봇;
    상기 개구에 인접 배치되어 캐리어를 지지하는 스테이지(stage); 및
    상기 인클로저에 결합된 적어도 하나의 밸브;를 포함하는, 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 인클로저는 웨트 벤치(wet bench), 드라이 에치 챔버(dry etch chamber), 구리 침착 챔버, 화학 기계적 폴리시(CMP; chemical mechanical polish) 장치 및 로우-케이(low-k) 유전체 재료 침착 장치 중 적어도 하나를 포함하는 공정 챔버 또는 이송 챔버에 접속되는, 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 밸브는 주입 밸브(injectiion valve) 및 배출 밸브(exhaustion valve)를 포함하고, 상기 주입 밸브는 상기 인클로저 내의 압력이 제 1의 소정의 압력 레벨보다 낮을 때 상기 인클로저로 상기 가스를 주입하도록 구성되고, 상기 배출 밸브는 상기 인클로저 내의 상기 압력이 제 2의 소정의 압력 레벨보다 높을 때 상기 인클로저로부터 상기 환원 가스를 포함하는 상기 가스를 배출하도록 구성되는, 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 환원 가스는 수소(H2) 및 암모니아(NH3) 중 적어도 하나를 포함하는, 장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 인클로저 내의 상기 가스는 불활성 가스 및 질소 중 적어도 하나를 포함하는, 장치.
  15. 이송 인터페이스 시스템(transfer interface system)에 있어서,
    적어도 하나의 환원 가스를 포함하는 가스를 내부에 포함하고 제 1 인클로저로의 개구를 덮도록 구성된 적어도 하나의 도어를 포함하는 제 1 인클로저;
    상기 인클로저 내에 배치된 로봇;
    캐리어를 지지하도록 상기 개구에 인접하여 배치된 스테이지; 및
    상기 제 1 인클로저에 결합된 적어도 하나의 제 1 밸브;를 포함하는 장치를 포함하고,
    상기 캐리어는,
    제 2 도어를 포함하는 제 2 인클로저;
    상기 캐리어에 결합되고, 적어도 하나의 제 2 밸브를 포함하고, 적어도 하나의 환원 유체를 포함하는 캐비넷; 및
    적어도 하나의 기판을 지지하도록 상기 제 2 인클로저 내에 배치된 적어도 하나의 기판;을 포함하는, 이송 인터페이스 시스템.
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