KR20180005204A - 기판 핸들링 및 가열 시스템 - Google Patents

기판 핸들링 및 가열 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20180005204A
KR20180005204A KR1020177035175A KR20177035175A KR20180005204A KR 20180005204 A KR20180005204 A KR 20180005204A KR 1020177035175 A KR1020177035175 A KR 1020177035175A KR 20177035175 A KR20177035175 A KR 20177035175A KR 20180005204 A KR20180005204 A KR 20180005204A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
leds
led array
disposed
controller
Prior art date
Application number
KR1020177035175A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102445265B1 (ko
Inventor
모건 디. 에반스
제이슨 엠. 샬러
디. 제프리 리셔
알라 모라디안
윌리엄 티. 위버
로버트 브렌트 보파트
Original Assignee
베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크. filed Critical 베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크.
Publication of KR20180005204A publication Critical patent/KR20180005204A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102445265B1 publication Critical patent/KR102445265B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/28—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • F26B3/30—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun from infrared-emitting elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

로드 락과 플래튼 사이에서 이송되는 동안 기판들을 가열하기 위한 시스템이 개시된다. 시스템은 정렬 스테이션 위에 배치된 발광 다이오드(light emitting diode; LED)들의 어레이를 포함한다. LED들은 GaN 또는 GaP LED들일 수 있으며, 이들은 실리콘에 의해 용이하게 흡수되는 파장에서 광을 방출하며, 따라서 기판을 빠르고 효율적으로 가열한다. LED들은, 정렬 동안 기판의 회전이 기판의 균일한 온도 프로파일을 야기하도록 배열될 수 있다. 추가로, 정렬 동안 가열하는 것이 또한 스루풋을 증가시키고 현재 프로세싱 챔버와 연관된 예열 스테이션들을 제거할 수 있다.

Description

기판 핸들링 및 가열 시스템
본 출원은 2015년 05월 08일자로 출원된 미국 특허 출원 일련번호 제14/707,027호에 대한 우선권을 주장하며, 이러한 출원의 개시내용은 그 전체가 본원에 참조로서 통합된다.
본 개시의 실시예들은 기판을 가열하기 위한 시스템에 관한 것으로서, 더 구체적으로는, 프로세싱 이전에 기판을 정렬시키는 동안 기판을 가열하기 위한 시스템에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조는 복수의 개별적이고 복잡한 프로세스들을 수반한다. 반도체 기판은 전형적으로 제조 프로세스 동안 다수의 프로세스들을 겪는다. 이러한 프로세스들은, 환경과는 상이한 프로세싱 조건으로 유지될 수 있는 프로세싱 챔버 내에서 발생할 수 있다. 예를 들어, 프로세싱 챔버는 진공 상태로 유지될 수 있다. 특정 실시예들에 있어서, 로드 락(load lock)이 프로세싱 챔버를 외부 환경으로부터 분리하기 위하여 사용된다. 하나 이상의 기판 핸들링 로봇들이 프로세싱 챔버 내에 배치되고, 기판을 로드 락으로부터 그 위에 기판이 프로세싱 동안 배치되는 플래튼(platen)으로 이동시킨다.
프로세싱 챔버는 또한 기판을 적절한 배향으로 정렬시키는 정렬 스테이션을 포함할 수 있다. 기판은 기판 핸들링 로봇에 의해 로드 락으로부터 제거되고 정렬 스테이션 상에 위치된다. 그런 다음, 이러한 정렬 스테이션은, 기판 상의 노치(notch) 또는 인덱스 마크가 알려진 위치에 배치되도록 기판을 회전시킨다. 이러한 방식으로, 기판은 프로세싱 이전에 알려진 배향으로 정렬된다. 배향이 완료된 이후에, 기판 핸들링 로봇은 기판을 정렬 스테이션으로부터 제거하고 프로세싱을 위하여 기판을 플래튼 상에 위치시킨다.
프로세싱 이전에 및/또는 이후에 기판을 가열하는 것은 다수의 반도체 제조 프로세스들에서 일반적이다. 다수의 경우들에 있어서, 기판은 프로세싱 온도에 가까운 온도까지 가열되며, 그런 다음 플래튼으로 이송된다. 이러한 예열은, 차가운 기판이 뜨거운 플래튼과 접촉할 때 기판이 뒤틀리는 것, 펑하고 튀어 오르는 것 및 움직이는 것을 방지하는 것을 도울 수 있다. 이러한 현상은 입자들의 생성 및 잘못된 핸들링(mishandling)을 생성할 수 있으며, 전체 프로세스 수율을 감소시킬 수 있다.
추가적으로, 일부 실시예들에 있어서, 기판은, 기판이 프로세싱 챔버를 이탈할 때 응결(condensation)의 가능성을 제거하기 위하여 차가운 프로세스를 겪은 이후에 데워질 수 있다.
특정 실시예들에 있어서, 전용 예열 스테이션이 이러한 기능을 수행하기 위하여 사용될 수 있다. 예열 스테이션은 기판 상에 초점이 맞추어진 하나 이상의 적외선 램프들을 포함할 수 있다. 예열 스테이션이 효과적으로 기판의 온도를 상승시키는 동안에, 예열 스테이션은 스루풋에 대하여 부정적인 영향을 갖는다. 특히, 기판은 기판에 대하여 희망되는 온도에 도달하기 위하여 상당한 시간 동안 예열 스테이션에 배치될 수 있다.
예열 스테이션을 사용하는 이러한 실시예들에 있어서, 전형적으로, 정렬 이후에, 기판은 기판을 데우는 예열 스테이션으로 기판 핸들링 로봇에 의해 이동될 수 있다. 기판이 목표 온도에 도달하였을 때, 기판 핸들링 로봇은 기판을 예열 스테이션으로부터 플래튼으로 이송한다.
그러나, 기판을 유효하게 가열하는 동안 이러한 예열 스테이션은 시간 소모적이다. 추가로, 예열 스테이션은 반드시 기판 핸들링 로봇의 리치(reach) 내에 존재해야 하며, 따라서, 로드 락 근처의 영역이 매우 혼잡하게 되고, 이는 유지보수 및 수리를 극히 어렵게 만든다. 추가로, 특정 실시예들에 있어서, 복수의 기판 핸들링 로봇들이 구비된 복수의 로드 락들이 사용된다. 이러한 실시예들에 있어서, 복수의 예열 스테이션들이 또한 존재할 수 있으며, 여기에서 각각의 예열 스테이션은 개별적인 기판 핸들링 로봇과 연관된다. 예열 스테이션들의 추가는 전체 시스템에 복잡성 및 비용을 부가한다. 추가로, 이러한 예열 스테이션들은 프로세싱 챔버의 전체 크기를 또한 증가시킨다.
전용 예열 스테이션의 사용 없이 기판을 가열하기 위한 장치가 존재하는 경우 유익할 것이다. 이상에서 언급된 바와 같이, 이러한 예열 스테이션들은 상당한 공간을 소비하며, 또한 각각의 기판에 프로세싱 시간을 부가하고, 이는 스루풋을 감소시킨다. 추가로, 이러한 가열이 제조 프로세스에 추가적인 프로세싱 시간 또는 스테이션들을 부가하기 않고 달성될 수 있는 경우 유익할 것이다. 기판이 정렬 스테이션 상에서 배향되는 동안 가열될 수 있는 경우 유익할 것이다. 이러한 방식으로, 기판을 배향하기 위하여 사용되는 시간이 또한 기판을 가열하기 위하여 사용될 수 있으며, 이는 기판을 가열하는데 전용되는 시간을 감소시키고 스루풋을 증가시킨다.
로드 락과 플래튼 사이에서 이송되는 동안 기판들을 가열하기 위한 시스템이 개시된다. 시스템은 정렬 스테이션 위에 배치된 발광 다이오드(light emitting diode; LED)들의 어레이를 포함한다. LED들은 GaN 또는 GaP LED들일 수 있으며, 이들은 실리콘에 의해 용이하게 흡수되는 파장에서 광을 방출하며, 따라서 기판을 빠르고 효율적으로 가열한다. LED들은, 정렬 프로세스 동안 기판의 회전이 기판의 균일한 온도 프로파일을 야기하도록 배열될 수 있다. 추가로, 정렬 동안 가열하는 것이 또한 스루풋을 증가시키고 현재 프로세싱 챔버와 연관된 예열 스테이션들을 제거할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 기판 핸들링 및 가열 시스템이 개시된다. 시스템은, 프로세싱 챔버; 프로세싱 챔버 내에 배치된 기판 핸들링 로봇; 프로세싱 챔버 내에 배치된 정렬 스테이션, 및 복수의 LED들을 포함하며 정렬 프로세스 동안 기판을 가열하기 위하여 정렬 스테이션 위에 배치된 LED 어레이를 포함한다. 특정 실시예들에 있어서, 복수의 LED들은 0.4 내지 1.0 μm 사이의 파장의 광을 방출한다.
다른 실시예에 있어서, 기판 핸들링 및 가열 시스템이 개시된다. 시스템은, 그 위에 기판이 배치되는 회전가능 표면을 포함하는 정렬 스테이션; 및 기판의 일 측 상에 배치된 방출기 및 기판의 대향되는 측 상에 배치된 검출기를 포함하는 검출 시스템; 기판이 회전가능 표면 상에 배치될 때 기판의 적어도 일 부분 위에 배치되는 복수의 LED들; 및 LED 어레이를 작동시키고 턴 오프하기 위한 제어기를 포함한다. 특정 실시예들에 있어서, LED 어레이는 복수의 구역(zone)들을 포함하며, 여기에서 각각의 구역은 제어기에 의해 독립적으로 제어될 수 있다. 특정 실시예들에 있어서, 검출기는 복수의 LED들에 의해 방출되는 것과는 상이한 제 2 파장의 광을 검출한다. 특정 실시예들에 있어서, 검출기는 복수의 LED들에 의해 방출되는 광을 제거하기 위한 노치 필터를 포함한다. 특정 실시예들에 있어서, LED 어레이 내의 복수의 LED들은 기판의 전체보다는 더 작은 기판의 일 부분 위에 배치된다. 추가적인 실시예들에 있어서, 복수의 LED들은 패턴으로 배열되며, 여기에서 기판의 중심 상에 조명되는 것보다 더 많은 광이 기판의 외부 부분 상에 조명된다. 패턴은 웨지(wedge) 패턴 또는 모래 시계 형상일 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 기판 핸들링 및 가열 시스템이 개시된다. 시스템은, 프로세싱 챔버 내에 배치된 기판 핸들링 로봇; 프로세싱 챔버 내에 배치된 정렬 스테이션, 및 복수의 LED들을 포함하며 정렬 프로세스 동안 기판을 가열하기 위하여 정렬 스테이션 위에 배치된 LED 어레이; 및 LED 어레이를 작동시키고 턴 오프하기 위한 제어기를 포함한다. 특정 실시예들에 있어서, 제어기는 기판 처리 로봇과 통신하며, 제어기는 기판 핸들링 로봇의 움직임 또는 위치에 기초하여 LED 어레이를 작동시킨다. 특정 실시예들에 있어서, 정렬 스테이션은 회전가능 표면을 포함하며, 제어기는 회전가능 표면의 회전에 기초하여 LED 어레이를 작동시킨다. 특정 실시예들에 있어서, 정렬 스테이션은 검출 시스템을 포함하며, 제어기는 검출 시스템으로부터의 정보에 기초하여 LED 어레이를 작동시킨다.
본 개시의 더 양호한 이해를 위하여, 본원에 참조로서 포함되는 첨부된 도면들에 대한 참조가 이루어진다.
도 1은 일 실시예에 따른 기판 핸들링 및 가열 시스템의 상면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 정렬 스테이션의 측면도이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 정렬 스테이션의 측면도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 정렬 스테이션의 측면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 1의 기판 핸들링 및 가열 시스템과 함께 사용될 수 있는 LED 어레이의 다양한 실시예들이다.
도 6a 내지 도 6b는 도 1의 기판 핸들링 및 가열 시스템과 함께 사용될 수 있는 LED 어레이의 다른 실시예를 도시한다.
도 7은 일 실시예에 따른 기판을 가열하는 방법이다.
도 8은 일 실시예에 따른 프로세싱 이후에 기판을 데우는 방법이다.
이상에서 설명된 바와 같이, 다수의 애플리케이션들에 있어서, 기판이 프로세싱되기 이전에 기판을 예열하는 것이 유익하다. 따라서, 기판이 배향되고 있는 동안에 기판들을 가열하기 위하여 사용될 수 있는 시스템이 유익할 것이다.
기판 핸들링 로봇은 로드 락으로부터 기판을 프로세싱 챔버로 이동시키기 위하여 사용될 수 있다. 로드 락은 전형적으로 액세스의 2개의 포인트들을 갖는 밀봉가능 챔버를 포함한다. 기판은 액세스의 이러한 포인트들 중 하나를 개방하고 기판을 밀봉가능 챔버 내에 위치시킴으로써 위치될 수 있다. 그럼 다음 밀봉가능 챔버는 거의 진공 상태까지 펌핑 다운(pump down)된다. 그런 다음, 액세스의 제 2 포인트가 개방되고, 기판은 전형적으로 기판 핸들링 로봇에 의해 제거된다. 프로세스는 프로세싱 챔버를 떠나는 기판에 대하여 반대 방식으로 동작한다. 본 개시에 있어서, 용어 "프로세싱 챔버"는 기판에 대한 임의의 소스 또는 목적지를 설명하기 위하여 사용된다. 예를 들어, 프로세싱 챔버는 특정 프로세스, 예컨대 주입, 증착, 에칭, 도핑, 비정질화 또는 어닐링(annealing)을 수행하기 위하여 사용될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 기판 핸들링 및 가열 시스템(100)의 상면도를 도시한다. 기판 핸들링 및 가열 시스템(100)은 하나 이상의 로드 락들(120a-b)과 연통하는 프로세싱 챔버(110)를 포함한다.
이상에서 설명된 바와 같이, 프로세싱 챔버(110)는, 그 내부에서 주입, 에칭, 어닐링 또는 증착과 같은 프로세스가 수행되는 챔버일 수 있다. 프로세싱 챔버(110)는 진공 상태로 또는 거의 진공 상태로 유지될 수 있다. 프로세싱 챔버(100)는, 프로세싱 동안 기판이 그 위에 배치되는 플래튼(115)을 포함할 수 있다. 플래튼(115)은 정전 클램프(electrostatic clamp; ESC)일 수 있지만, 다른 플래튼들이 또한 본 개시의 범위 내에 속한다. 특정 실시예들에 있어서, 플래튼(115)은, 기판을 500℃ 또는 그 이상의 온도까지 가열할 수 있는 가열형 플래튼일 수 있다.
하나 이상의 로드 락들(120a-b)은 외부 환경으로부터 프로세싱 챔버(110)로 기판들(10)을 이송하기 위하여 사용된다. 각각의 로드 락(120a-b)은 개별적인 기판 핸들링 로봇(130a-b)에 의해 액세스가 가능하다. 정렬 스테이션(140)은 프로세싱 챔버(110) 내부에 배치된다. 각각의 기판 핸들링 로봇(130a-b)은 개별적인 로드 락(120a-b), 플래튼(115) 및 정렬 스테이션(140)에 액세스하는 것이 가능하다.
정렬 스테이션은 기판(10)을 특정 배향으로 정렬시키기 위하여 사용된다. 기판들은 전형적으로 위치 인덱스 예컨대 노치를 포함한다. 이러한 노치는 기판의 배향을 결정하며, 배향은 전형적으로 이들이 프로세싱될 때 모든 기판들에 대하여 일정하다. 그러나, 기판들이 로드 락(120a-b)으로부터 프로세싱 챔버(110)에 진입할 때 기판들의 배향이 불확실하다. 정렬 스테이션(140)은 이러한 정렬을 수행한다.
전형적으로, 정렬 스테이션(140)은, 기판 핸들링 로봇(130a-b)에 의해 그 위에 인입 기판이 위치되는 회전가능 표면을 포함한다. 정렬 스테이션(140)은 또한 도 2에서 더 구체적으로 도시되는 검출 시스템(145)을 포함한다. LED 어레이(150)는 정렬 스테이션(140) 위에 배치된다. 일부 실시예들에 있어서, LED 어레이(150)는, 기판(10)이 회전가능 표면 상에 배치될 때 기판(10) 위 1 내지 20 cm 사이에 존재할 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, LED 어레이(150)는 기판(10) 위 1 내지 10 cm 사이에 존재할 수 있다. 기판이 회전가능 표면 상에 위치된 이후에, 회전가능 표면이 회전되며, 특정한 수의 회전들 이후에, 기판이 적절하게 배향된다. 그런 다음, 기판 핸들링 로봇(130a-b)은 적절하게 배향된 기판을 플래튼(115)으로 이송한다.
기판이 회전가능 표면 상에 배치되고 그것의 배향을 결정하기 위하여 회전되는 시간 동안, LED 어레이(150)가 이러한 시간 동안 기판을 가열하기 위하여 작동될 수 있다. LED 어레이(150)는 복수의 고 파워 LED들을 포함하며, 이들은 기판들에 의해 용이하게 흡수되는 파장 또는 복수의 파장들의 광을 방출한다. 예를 들어, 실리콘은 약 0.4 내지 1.0 μm 사이의 파장들의 범위에서 높은 흡수율 및 낮은 투과율을 나타낸다. 실리콘은 약 0.4 내지 1.0 μm의 파장들의 범위에서 방출되는 에너지의 50% 이상을 흡수한다. 이러한 범위의 파장들에서 광을 방출하는 LED들이 사용될 수 있다. 특정 실시예들에 있어서, GaN으로 만들어진 LED들이 이용된다. 이러한 GaN LED들은 약 450 nm의 파장에서 광을 방출한다. 특정 실시예들에 있어서, GaP LED들이 이용되며, 이들은 610 내지 760 nm 사이의 파장의 광을 방출한다.
LED 어레이(150)를 구성하는 LED들은 크기가 변화될 수 있다. 특정 실시예들에 있어서, 각각의 LED는 1.3mm x 1.7mm일 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 각각의 LED는 1mm x 1mm일 수 있다. 물론, 다른 치수들의 LED들이 또한 본 개시의 범위 내에 속한다. LED 어레이(150) 내의 LED들의 밀도가 변화할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 있어서, 8.65 LED/cm2의 밀도가 사용될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 18.1 LED/cm2의 밀도가 사용될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 78 LED/cm2에 이르는 밀도들이 사용될 수 있다. 이와 같이, LED 어레이(150)의 밀도는 본 개시에 의해 제한되지 않는다.
LED 어레이(150)는 일부 실시예들에 있어서 회전가능 표면 상의 기판의 전체 위에 배치될 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, LED 어레이(150)는 단지 회전가능 표면 상에 배치된 기판의 일 부분 위에만 배치될 수 있다. 가열 프로세스 동안 기판이 회전하기 때문에, LED 어레이(150)는, 작업물의 중심에 가깝게 배치된 LED들의 수에 비하여 기판의 외부 에지 근처에서 LED들의 더 큰 밀도 또는 더 많은 수를 가지도록 구성될 수 있다. LED 어레이(150) 내의 LED들의 실제 구성은 가열될 기판의 반경, 및 회전가능 표면의 각속도에 기초할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 정렬 스테이션(140) 및 LED 어레이(150)의 측면도를 도시한다. 정렬 스테이션(140)은 그 위에 기판(10)이 배치될 수 있는 회전가능 표면(141)을 포함한다. 정렬 스테이션(140)은 또한 검출 시스템(145)을 포함한다. 검출 시스템(145)은, 기판(10)의 일 측 상에 배치된 방출기(146)와 기판(10)의 대향되는 측 상에 위치된 검출기(147) 사이의 전자기 에너지(예컨대 가시광, 적외선 에너지, 또는 자외선 광)의 통과를 검출하기 위하여 사용될 수 있다. 기판(10)이 회전함에 따라, 검출기(147)에 의해 수신되는 광의 양은 기판의 노치가 방출기(146) 및 검출기(147)와 정렬될 때 증가하고 노치가 방출기(146) 및 검출기(147)와 정렬되지 않을 때 감소한다. 검출되는 광의 이러한 증가를 검출함으로써, 검출 시스템(145)은 기판(10)의 노치의 정밀한 위치를 결정하는 것이 가능하다. 일단 노치의 위치가 결정되면, 회전가능 표면(141)은 정지될 수 있으며, 그 결과 기판(10)의 노치가 미리 결정된 위치에 배치된다. 그러면, 기판 핸들링 로봇(130a-b)은 회전가능 표면(141)으로부터 기판(10)을 제거하고, 기판(10)을 플래튼(115)으로 이송할 수 있다.
도 2에 도시된 실시예에 있어서, LED 어레이(150)는 적어도 하나의 방향에서 기판(10)의 전체 위에 배치된다. 이상에서 설명된 바와 같이, LED 어레이(150) 내의 LED들은 450 nm의 파장의 또는 610 내지 760 nm 사이의 파장의 광을 방출할 수 있다. 따라서, 특정 실시예들에 있어서, 검출 시스템(145)은 그것의 검출을 위하여 상이한 파장을 사용할 수 있다. 예를 들어, 가시광을 사용하는 대신에, 방출기(146)는 적외선 광 또는 자외선 광을 방출할 수 있다. 특정 실시예들에 있어서, 방출기(146)는 예컨대 적색 광과 같은 450 nm를 배제하는 가시광 스펙트럼의 일 부분 내의 광을 방출할 수 있다. 특정 실시예들에 있어서, 방출기는 610-760 nm를 배제하는 가시광 스펙트럼의 일 부분 내의 광을 방출할 수 있다. 이러한 실시예들의 각각에 있어서, 검출기(147)는 방출기(146)에 의해 방출되는 파장들의 범위만을 검출하도록 선택된다. 다른 실시예들에 있어서, 방출기(146)는 가시광을 사용할 수 있으며, 검출기(147)는, 광이 검출 시스템(145)의 정확성에 영향을 주는 것으로 여겨지는 경우, LED 어레이(150)로부터 방출되는 광을 필터링하기 위한 노치 필터를 포함할 수 있다. 특정 실시예들에 있어서, LED 어레이(150)는, LED 어레이(150)로부터 방출되는 광이 검출기(147)에 도달하지 않거나 또는 검출기를 방해하지 않도록 하는 위치에서 회전가능 표면(141) 위에 배치된다.
특정 실시예들에 있어서, LED 어레이(150)는, 기판(10)이 회전가능 표면(141) 상에 위치될 때 작동될 수 있다. 특정 실시예들에 있어서, LED 어레이(150)는, 회전가능 표면(141)이 회전하기 시작할 때 작동될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, LED 어레이(150)는 회전이 중단될 때 디세이블(disable)된다. 다른 실시예들에 있어서, LED 어레이(150)는, 기판(10)이 회전가능 표면(141)으로부터 제거될 때 디세이블된다. 제어기(160)는, 정렬 스테이션(140)의 액션들을 가지고 또는 기판 핸들링 로봇(130a-b)의 액션들을 가지고 LED 어레이(150)의 작동을 조절하기 위하여 사용될 수 있다. 특정 실시예들에 있어서, 제어기(160)는 정렬 스테이션(140) 및 기판 핸들링 로봇(130a-b) 중 적어도 하나로부터 입력들을 수신할 수 있다. 그런 다음, 제어기(160)는 이러한 입력들에 기초하여 LED 어레이(150)를 작동시키고 비활성화한다.
예를 들어, 제어기(160)는, 제어기(160)에게 기판 핸들링 로봇(130a-b)이 회전가능 표면(141) 상에 기판(10)을 배치하고 있다는 것을 통지하는 정보를 기판 핸들링 로봇(130a-b)으로부터 수신할 수 있다. 이러한 정보는 기판 핸들링 로봇(130a-b)의 모션에 관한 정보일 수 있거나, 또는 기판 핸들링 로봇(130a-b)의 위치에 관한 정보일 수 있다. 예를 들어, 제어기(160)는, 기판 핸들링 로봇(130a-b)의 암(arm)이 정렬 스테이션(140)을 향해 연장된다는 정보를 수신할 수 있다. 이에 기초하여, 제어기(160)는, 기판이 회전가능 표면(141) 상에 위치되었다는 것을 결정할 수 있다. 특정 실시예들에 있어서, 제어기(160)는 정렬 스테이션(140)으로부터 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제어기(160)는, 기판(10)이 검출 시스템의 경로 내에 배치되었다는 것을 나타내는 정보를 검출 시스템(145)으로부터 수신할 수 있다. 제어기(160)는 또한, 예컨대 회전가능 표면(141)이 움직이고 있는지 여부와 같은 회전가능 표면(141)의 상태에 관한 정보를 수신할 수 있다. 제어기(160)는 LED 어레이(150)를 작동시키고 턴 오프하기 위한 적절한 시점을 결정하기 위하여 임의의 소스로부터의 정보를 사용할 수 있다.
특정 실시예들에 있어서, 제어기(160)는 또한 정렬 스테이션(140) 또는 기판 핸들링 로봇(130a-b)으로 출력들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 특정 실시예들에 있어서, 기판(10)을 희망되는 온도까지 가열하기 위한 시간이 기판(10)을 적절하게 정렬시키기 위한 시간을 초과할 수 있다. 이러한 실시예들에 있어서, 제어기(160)는 정렬 스테이션(140)으로 연장된 기간 동안 정렬 프로세스를 계속할 것을 통보할 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 정렬 스테이션에 의해 사용되는 최소 시간이 기판(10)의 적절한 가열을 보장하기 위하여 조정될 수 있다.
도 2 내지 도 4가 LED 어레이(150)에 대한 전용 제어기(160)를 도시하지만, 다른 구성들이 사용될 수 있다. 예를 들어, LED 어레이(150)의 제어는 정렬 스테이션(140)과 연관된 제어기에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 별개의 제어기(160)가 도시되지만, 이러한 제어기가 또한 기판 핸들링 및 가열 시스템 내의 다른 컴포넌트들을 제어하기 위하여 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
도 2가 기판(10) 위에 배치된 LED 어레이(150)를 도시하지만, 다른 실시예들이 또한 가능하다. 예를 들어, 도 3에 도시된 것과 같은 특정 실시예들에 있어서, 제 2 LED 어레이(151)가 기판(10)의 하단 표면 아래에 배치될 수 있다. 이러한 제 2 LED 어레이(151)는, 제 2 LED 어레이(151)가 전체 기판(10) 아래에 존재하도록 배치될 수 있다. 특정 실시예들에 있어서, 제 2 LED 어레이(151)는 기판(10)의 일 부분 아래에만 배치된다. 특정 실시예들에 있어서, 제 2 LED 어레이(151)는 LED 어레이(150)에 의해 제공되는 가열을 보충하기 위하여 사용된다. 이러한 방식으로, 기판(10)이 더 빠르게 가열될 수 있으며, 이는 기판(10)이 정렬 스테이션(140) 상에 배치되는 시간을 최소화한다.
도 4는 LED 어레이(150)가 단지 기판(10)의 일 부분을 커버하는 다른 실시예를 도시한다. 예를 들어, 이러한 실시예에 있어서, LED 어레이(150)는 검출 시스템(145)의 위치에 대향되는 기판(10)의 부분 위에 배치된다. 이러한 방식으로, LED 어레이(150)에 의해 방출되는 광이 검출 시스템(145)을 방해하지 않을 수 있다. 기판(10)이 회전가능 표면(141) 상에서 회전되기 때문에, LED 어레이(150)가 기판(10)의 표면적보다 더 작은 경우에도 기판(10)의 모든 부분들이 균일하게 가열된다.
LED 어레이(150)를 구성하는 LED들은 구역들로 분할될 수 있으며, 여기에서 각각의 구역 내의 LED들이 단일 엔티티(entity)로서 거동한다. 다시 말해서, 특정 구역 내의 모든 LED들이 함께 점등(illuminate)되고 턴 오프된다. 추가로, 제어기(160)에 의해 특정 구역 내의 각각의 LED에 인가되는 전력이 동일할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, LED 어레이(150) 내의 LED들은 하나의 구역일 수 있으며, 그 결과 LED들의 전부가 동시에 작동되고 턴 오프되고, 동일한 전력을 공급받는다. 다른 실시예들에 있어서, 각각의 구역은 LED 어레이(150) 내의 LED들의 전체 수보다는 더 작은 복수의 LED들을 포함한다. 다른 실시예들에 있어서, 구역은 단일 LED를 포함할 수 있다. 추가로, 구역들은 상이한 형상들 및 개수의 LED들로 이루어질 수 있다. LED 어레이(150)를 구역들로 분할함으로써, 회전가능 표면(141)의 각속도 및 기판(10)이 회전가능 표면(141) 상에 존재하는 시간에 기초하여, 희망되는 기판 온도를 달성하기 위하여 LEDD 어레이(150) 내의 LED들의 작동을 맞춤화하는 것이 가능할 수 있다.
LED 어레이(150)는 복수의 상이한 형상들로 형성될 수 있다. 예를 들어, 특정 실시예들에 있어서, LED 어레이(150)는, 기판(10)의 직경보다 약간 더 클 수 있는 직경을 갖는 원형 어레이이다. 이러한 실시예에 있어서, LED들은 전체 원형 어레이 상에 배치될 수 있다. 추가적인 실시예들에 있어서, 제어기(160)는 LED 어레이(150) 내의 각각의 구역에 인가되는 전력을 변화시킬 수 있다.
다른 실시예에 있어서, LED 어레이(150)는 기판(10)과 동일한 형상이 아닐 수 있다. 예를 들어, 특정 실시예들에 있어서, LED 어레이(150)는 직사각형 형상일 수 있다. 예를 들어, 프로세싱 챔버(110)의 구성은, LED 어레이(150)를 전체 기판 위에 배치하는 것을 어렵게 만들 수 있다. 추가로, 검출 시스템(145)이 LED 어레이(150)를 기판(10)의 전체 위에 배치하는 것을 어렵게 만들 수 있다. 특정 실시예들에 있어서, 기판은 300 mm의 직경을 가질 수 있다. LED 어레이(150)는, 예를 들어, 500 mm일 수 있는 폭 및 길이를 갖는 직사각형일 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, LED 어레이(150)의 치수들 중 적어도 하나는 기판(10)의 직경보다 더 작을 수 있으며, 예컨대 100 mm만큼 작을 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 기판(10)의 위에 직사각형으로서 배열된 LED 어레이(150)를 도시한다. 물론, LED 어레이(150)는 다른 형상들일 수 있다. 각각의 실시예에 있어서, 기판(10)은 노치(11)를 포함한다. 이러한 노치(11)는 정렬 스테이션(140)에 의해 검출되고 배향된다. 특정 실시예들에 있어서, 검출 시스템(145)은 LED 어레이(150)의 일 측 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 5a에 도시된 실시예에 있어서, 검출 시스템(145)은 노치(11) 근처에 배치될 수 있다. 각각의 실시예에 있어서, LED 어레이(150)는 로우(row)들 및 컬럼(column)들로 배열된 복수의 LED들(152)을 포함한다. 이러한 도면들에 있어서, 크로스-해치(cross-hatch)로 도시된 LED들(152)이 점등되며, 반면 나머지 LED들(152)은 턴 오프된다. 도 5a에 도시된 바와 같은 이러한 LED 어레이(150) 내의 모든 LED들(152)의 점등은 기판(10)의 비-균일 온도 프로파일을 야기할 수 있다. 이는, 중심 근처의 기판(10)의 부분들이 항상 LED 어레이(150) 아래에 배치되며, 반면 외부 에지 근처의 기판(10)의 부분들은 오로지 시간의 일 부분 동안에만 LED 어레이(150) 아래에 배치된다는 사실에 기인할 수 있다.
이를 보상하기 위하여, LED 어레이(150) 내의 LED들은 회전하는 기판(10)을 더 균일하게 가열하는 패턴으로 작동될 수 있다. 이는, LED 어레이(150) 내의 다양한 LED들(152)의 전력 또는 점등을 변화시킴으로써 달성될 수 있다. 도 5b는 점등되는 LED들(152)이 웨지 패턴을 형성하는 일 실시예를 도시한다. 이러한 웨지 패턴은 2개의 웨지들을 포함하며, 여기에서 대략적으로 기판(10)의 50%가 임의의 주어진 시점에 점등되는 LED들(152) 아래에 배치된다. 웨지 패턴은 LED(152)의 일 부분만을 점등함으로써 생성될 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, LED 어레이(150)는 오로지 조명되는 부분들에서만 LED들(152)을 갖도록 설계된다. 추가적인 실시예에 있어서, 도 5b의 웨지 패턴은 기판(10)의 25%만을 커버하는 단일 웨지로 감소될 수 있다. 특정 실시예들에 있어서, 웨지들은 기판(10)의 중심에서 직각으로 가지고 형성되지 않는다. 예를 들어, 더 작은 또는 더 큰 각도가 특정 실시예들에서 사용될 수 있다.
다른 구성들이 또한 가능하다. 예를 들어, 도 5c는, LED들(152)이 "모래-시계" 패턴으로 점등되는 다른 실시예를 도시한다. 다시, 이러한 실시예에 있어서, 균일한 온도 프로파일을 보장하기 위하여 더 많은 LED들(152)이 기판(10)의 외부 에지 근처에서 점등된다.
다른 패턴들이 또한 사용될 수 있다. 이러한 패턴들은, 점등되는 LED들(152)의 전부에 대하여 단일 전력 레벨을 사용하여 생성될 수 있다. 그러나, 각각의 LED(152)에 대한 전력 레벨을 변화시킴으로써, 다른 패턴들이 또한 가능할 수 있다. 예를 들어, 도 5a를 참조하면, 기판(10)의 외부 에지 근처의 LED들(152)이 기판의 중심에 가까운 LED들보다 더 많은 전력을 공급받는 경우, 더 균일한 온도 프로파일이 달성될 수 있다.
LED 어레이(150)가 기판(10)을 완전히 커버하지 않는 실시예들에 있어서, 중심 근처에서 보다 기판(10)의 외부 에지를 따라서 더 많은 광이 방출되도록 LED들(152)을 배열하는 것이 유익할 수 있다. 이는, 기판(10)의 외부 에지의 선 속도가 기판(10)의 중심의 선 속도보다 훨씬 더 크기 때문일 수 있다. 결과적으로, 기판(10)의 내부 부분이 외부 에지보다 더 긴 시간의 기간 동안 LED 어레이(150) 아래에 배치될 수 있다. 도 5b 내지 도 5c에 도시된 패턴들은, 기판(10)의 외부 에지 근처에 더 많은 수의 LED들(152)을 가짐으로써 이를 보상하려고 시도한다. 물론, 도 5b 내지 도 5c에 도시된 것들과는 다른 패턴들이 마찬가지로 사용될 수 있다. 특정 실시예들에 있어서, LED들(152)의 수를 기판(10)의 반경의 함수로서 변화시키는 대신에, LED들(152)에 인가되는 전력이 반경에 따라 변화될 수 있다. 예를 들어, 이상에서 설명된 바와 같이, 더 높은 전력이 기판(10)의 외부 에지 근처에 배치된 LED들(152)에 인가될 수 있다.
도 5a 내지 도 5c가 기판(10)의 직경보다 더 큰 적어도 하나의 치수를 갖는 LED 어레이(150)를 도시하지만, 다른 실시예들이 또한 본 개시의 범위 내에 속한다. 예를 들어, 도 6a는 둘 모두가 기판(10)의 직경보다 더 작은 길이 및 폭을 갖는 LED 어레이(150)를 도시한다. 예를 들어, 일 실시예에 있어서, 기판(10)은 300 mm의 직경을 가질 수 있으며, 반면 LED 어레이(150)의 더 긴 치수는 약 250 mm 이하일 수 있다. LED 어레이(150)의 더 짧은 치수는, 예를 들어, 150 mm 이하일 수 있다. LED 어레이(150)를 기판(10) 위에 미리 결정된 거리에 위치시킴으로써, LED들로부터 방출되는 광이 그것의 전체 직경에 걸쳐 기판(10)을 조명하도록 분산될 수 있다. 도 6b는 기판(10)을 조명하기 위하여 분산되는 LED들로부터의 광을 도시한다. 추가로, 이상에서 설명된 바와 같이, 더 많은 전력 또는 더 많은 LED들이, LED 어레이(150)가 기판(10)보다 더 작다는 사실을 보상하기 위하여 LED 어레이(150)의 외부 에지 근처에서 이용될 수 있다.
구성이 설명되었으며, 기판 핸들링 및 가열 시스템(100)의 동작이 도 1 및 도 7을 참조하여 설명될 것이다. 먼저, 프로세스(700)에 도시된 바와 같이, 기판 핸들링 로봇(130a-b)은 로드 락(120a-b)으로부터 기판(10)을 제거한다. 이는, 기판 핸들링 로봇(130a-b)의 암을 개별적인 로드 락(120a-b) 내로 연장하고 기판(10)을 제거함으로써 달성될 수 있다.
그런 다음, 프로세스(710)에 도시된 바와 같이, 기판 핸들링 로봇(130a-b)은 기판(10)을 정렬 스테이션(140) 상에, 보다 더 구체적으로는, 회전가능 표면(141) 상에 위치시킨다.
이러한 액션은 프로세스(720)에 도시된 바와 같이 정렬 시퀀스를 개시하며, 여기에서 회전가능 표면(141)이 회전하기 시작하고 검출 시스템(145)이 활성화된다. 기판 핸들링 로봇(130a-b)에 의한 이러한 액션이 또한 LED 어레이(150)를 작동시키기 위하여 제어기(160)에 의해 사용될 수 있다. 이상에서 언급된 바와 같이, 다른 실시예들에 있어서, 정렬 스테이션(140)의 회전가능 표면(141)의 회전이 제어기(160)로 시그널링(signal)하기 위하여 사용될 수 있다.
각각의 실시예에 있어서, 그런 다음 제어기(160)는 프로세스(730)에 도시된 바와 같이 정렬 스테이션(140)에 가깝게 배치된 LED 어레이(150)를 점등한다. 이상에서 설명된 바와 같이, 특정 실시예들에 있어서, LED 어레이(150)는, 기판(10)이 회전가능 표면(141) 상에 배치되는 동안 기판(10)의 적어도 일 부분 위에 배치될 수 있다. 특정 실시예들에 있어서, 제 2 LED 어레이(151)는 기판이 회전가능 표면(141) 상에 배치되는 동안 기판(10)의 적어도 일 부분 아래에 배치될 수 있다. 특정 실시예들에 있어서, 다수의 LED 어레이들이 사용될 수 있다.
그 이후에, 프로세스(740)에 도시된 바와 같이, 정렬 프로세스가 완료되며, LED 어레이(150)가 제어기(160)에 의해 턴 오프된다. 이러한 2개의 이벤트들이 동시에 종료하지 않을 수 있다. 예를 들어, LED 어레이(150)는 정렬 프로세스가 완료되기 이전에 디세이블될 수 있다. 기판(10)을 가열하기 위한 시간의 양은 기판(10)의 현재 온도 및 기판(10)의 목표 최종 온도에 기초할 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 정렬 프로세스는 기판이 목표 온도에 도달하기 이전에 완료될 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 회전가능 표면(141)은 기판(10)에 대한 균일한 온도 프로파일을 보장하기 위하여 계속해서 회전할 수 있다.
그 후에, 기판 핸들링 로봇(130a-b)은 프로세스(750)에 도시된 바와 같이 정렬 스테이션(140)의 회전가능 표면(141)으로부터 기판(10)을 제거한다. 그런 다음, 기판(10)은 프로세스(760)에 도시된 바와 같이 기판 핸들링 로봇(130a-b)에 의해 플래튼(115) 상에 위치된다.
기판(10)의 프로세싱이 완료될 때, 기판 핸들링 로봇(130a-b)은 기판(10)을 플래튼(115)으로부터 제거하고 기판(10)을 로드 락(120a-b)으로 반환할 수 있다. 특정 실시예들에 있어서, 기판(10)을 플래튼(115) 상에 위치시키기 위하여 사용되는 기판 핸들링 로봇(130a-b)은 플래튼(115)으로부터 기판(10)을 제거하기 위하여 사용되는 기판 핸들링 로봇(130a-b)과는 상이할 수 있다.
본 개시가 프로세싱 이전의 기판들을 가열하는 맥락에서 기판 핸들링 및 가열 시스템을 설명하지만, 시스템이 마찬가지로 다른 방식들로 사용될 수 있다. 예를 들어, 특정 실시예들에 있어서, 프로세싱 챔버(110)가 0℃ 미만과 같이 낮은 온도로 유지될 수 있으며, 그 결과 기판(10)은 차가운 온도에서 프로세싱될 수 있다. 이러한 냉각된 기판이 프로세싱 직후에 로드 락(120a-b)으로 직접적으로 반환되는 경우, 기판 상에 응결이 발생할 수 있다. 따라서, 차가운 프로세싱의 경우에 있어서, 프로세싱 이후에 기판을 데우는 것이 유익할 수 있다.
기판(10)의 차가운 프로세싱 동안 사용되는 프로세스가 도 7 및 도 8에 도시된다. 먼저, 도 7에 도시된 시퀀스는 기판(10)을 로드 락(120a-b)으로부터 플래튼(115)으로 이동시키기 위하여 사용된다. 그러나, 이러한 실시예에 있어서, 프로세스(730)는, 기판(10)이 차가운 온도에서 프로세싱될 것임에 따라 수행되지 않는다. 기판(10)의 프로세싱이 완료된 이후에, 기판(10)은, 예컨대 도 8에 도시된 시퀀스를 사용하여 로드 락으로 반환된다.
먼저, 프로세스(800)에 도시된 바와 같이, 기판(10)은 기판 핸들링 로봇(130a-b)에 의해 플래튼(115)으로부터 제거된다. 그런 다음, 프로세스(810)에 도시된 바와 같이, 기판 핸들링 로봇(130a-b)은 기판(10)을 정렬 스테이션(140) 상에 위치시킨다. 특정 실시예들에 있어서, 회전가능 표면(141)이 회전하기 시작할 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 회전가능 표면(141)이 고정된 채로 남아 있을 수 있다. 그런 다음, 프로세스(820)에 도시된 바와 같이, LED 어레이(150)가 작동되며, 이는 기판(10)이 데워지는 것을 가능하게 한다. 이러한 가온 프로세스 동안, 작업물의 배향이 수행되거나 또는 수행되지 않을 수 있다. 기판(10)이 목표 온도에 도달된 이후에, 프로세스(830)에 도시된 바와 같이, 회전하고 있는 경우 회전가능 표면(141)이 정지될 수 있으며, 기판(10)이 기판 핸들링 로봇(130a-b)에 의해 정렬 스테이션(140)으로부터 제거될 수 있다. 그런 다음, 프로세스(840)에 도시된 바와 같이, 기판 핸들링 로봇(130a-b)은 데워진 기판을 로드 락(120a-b) 내에 위치시킨다.
본 출원에서 이상에서 설명된 실시예들은 다수의 이점들을 가질 수 있다. 먼저, 프로세싱 이전에 기판을 가열하는 것은 일반적인 반도체 제조 프로세스이다. 가열 프로세스를 정렬 프로세스와 통합함으로써, 프로세싱 챔버의 스루풋이 개선될 수 있다. 추가로, 가열 프로세스를 정렬 프로세스와 통합하는 것이 또한 예열 스테이션들의 제거를 가능하게 한다. 이러한 예열 스테이션들은 비용, 풋프린트(footprint) 및 복잡성을 증가시킨다. 이러한 예열 스테이션들은 프로세싱 챔버 내의 공간을 소비한다. 추가로, 이상에서 설명된 바와 같이, 기판 핸들링 로봇이 예열 스테이션을 액세스함에 따라 예열 스테이션의 위치가 제한된다. 따라서, 흔히, 프로세싱 챔버 내의 구성이 혼잡하게 되고 타이트하게 이격되며, 이는 프로세싱 챔버의 서비스 및 유지보수를 매우 어렵게 만든다. 추가적으로, 기판 핸들링 로봇(130a-b)에 의해 더 이상 수행되지 않는 적어도 2개의 더 적은 모션들(즉, 예열 스테이션으로의 그리고 예열 스테이션으로부터의)이 존재함에 따라, 프로세싱 챔버 내의 기판들의 흐름이 단순화된다.
본 개시는 본원에서 설명된 특정 실시예에 의해 범위가 제한되지 않는다. 오히려, 본원에서 설명된 실시예들에 더하여, 본 개시의 다른 다양한 실시예들 및 이에 대한 수정예들이 이상의 설명 및 첨부된 도면들로부터 당업자들에게 자명해질 것이다. 따라서, 이러한 다른 실시예들 및 수정예들이 본 개시의 범위 내에 속하도록 의도된다. 추가로, 본 개시가 본원에서 특정 목적을 위한 특정 환경에서의 특정 구현예의 맥락에서 설명되었지만, 당업자들은 이의 유용함이 이에 한정되지 않으며, 본 개시가 임의의 수의 목적들을 위한 임의의 수의 환경들에서 유익하게 구현될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 이하에서 기술되는 청구항들은 본원에서 설명된 바와 같은 본 개시의 완전한 폭과 사상의 관점에서 해석되어야만 한다.

Claims (15)

  1. 기판 핸들링(handling) 및 가열 시스템으로서,
    프로세싱 챔버;
    상기 프로세싱 챔버 내에 배치된 기판 핸들링 로봇;
    상기 프로세싱 챔버 내에 배치된 정렬 스테이션; 및
    복수의 LED들을 포함하며, 정렬 프로세스 동안 기판을 가열하기 위하여 상기 정렬 스테이션 위에 배치되는 LED 어레이를 포함하는, 기판 핸들링 및 가열 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 LED들은 0.4 내지 1.0 μm 사이의 파장의 광을 방출하는, 기판 핸들링 및 가열 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 정렬 스테이션은 회전가능 표면을 포함하며, 상기 복수의 LED들은 상기 회전가능 표면이 회전하는 동안 점등되는, 기판 핸들링 및 가열 시스템.
  4. 기판 핸들링 및 가열 시스템으로서,
    정렬 스테이션으로서,
    그 위에 기판이 배치되는 회전가능 표면; 및
    상기 기판의 일 측 상에 배치되는 방출기 및 상기 기판의 대향되는 측 상에 배치되는 검출기를 포함하는 검출 시스템을 포함하는, 상기 정렬 스테이션;
    상기 기판이 상기 회전가능 표면 상에 배치되어 있을 때 상기 기판의 적어도 일 부분을 위에 배치되는 복수의 LED들을 포함하는 LED 어레이; 및
    상기 LED 어레이를 작동시키고 턴 오프하기 위한 제어기를 포함하는, 기판 핸들링 및 가열 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 LED 어레이는 복수의 구역(zone)들을 포함하며, 각각의 구역은 상기 제어기에 의해 독립적으로 제어될 수 있는, 기판 핸들링 및 가열 시스템.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어기는 상기 회전가능 기판이 회전할 때 상기 LED 어레이 내의 상기 복수의 LED들을 점등하는, 기판 핸들링 및 가열 시스템.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 LED들은 0.4 내지 1.0 μm 사이의 파장의 광을 방출하는, 기판 핸들링 및 가열 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 검출기는 상기 복수의 LED들에 의해 방출되는 것과는 상이한 제 2 파장의 광을 검출하는, 기판 핸들링 및 가열 시스템.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 검출기는 상기 복수의 LED들에 의해 방출되는 광을 제거하기 위한 노치(notch) 필터를 포함하는, 기판 핸들링 및 가열 시스템.
  10. 청구항 4에 있어서,
    상기 LED 어레이 내의 상기 복수의 LED들은 상기 기판의 전체보다는 더 작은 상기 기판의 일 부분 위에 배치되는, 기판 핸들링 및 가열 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 복수의 LED들은 패턴으로 배열되며, 상기 기판의 중심 상에 조명되는 것보다 더 많은 광이 상기 기판의 외부 부분 상에 조명되는, 기판 핸들링 및 가열 시스템.
  12. 기판 핸들링 및 가열 시스템으로서,
    프로세싱 챔버 내에 배치된 기판 핸들링 로봇;
    상기 프로세싱 챔버 내에 배치된 정렬 스테이션;
    복수의 LED들을 포함하며, 정렬 프로세스 동안 기판을 가열하기 위하여 상기 정렬 스테이션 위에 배치되는 LED 어레이; 및
    상기 LED 어레이를 작동시키고 턴 오프하기 위한 제어기를 포함하는, 기판 핸들링 및 가열 시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제어기는 상기 기판 처리 로봇과 통신하여 상기 제어기가 상기 기판 핸들링 로봇의 움직임들 또는 위치에 기초하여 상기 LED 어레이를 작동시키는, 기판 핸들링 및 가열 시스템.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 정렬 스테이션은 회전가능 표면을 포함하며, 상기 제어기는 상기 회전가능 표면의 회전에 기초하여 상기 LED 어레이를 작동시키는, 기판 핸들링 및 가열 시스템.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 제어기, 상기 정렬 스테이션, 및 기판 핸들링 로봇은, 기판이 상기 정렬 스테이션 상에 배치되며 상기 기판이 회전되는 동안 상기 LED 어레이가 상기 제어기에 의해 점등되도록 통신하는, 기판 핸들링 및 가열 시스템.
KR1020177035175A 2015-05-08 2016-04-26 기판 핸들링 및 가열 시스템 KR102445265B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/707,027 US10443934B2 (en) 2015-05-08 2015-05-08 Substrate handling and heating system
US14/707,027 2015-05-08
PCT/US2016/029326 WO2016182726A1 (en) 2015-05-08 2016-04-26 Substrate handling and heating system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180005204A true KR20180005204A (ko) 2018-01-15
KR102445265B1 KR102445265B1 (ko) 2022-09-20

Family

ID=57221957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177035175A KR102445265B1 (ko) 2015-05-08 2016-04-26 기판 핸들링 및 가열 시스템

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10443934B2 (ko)
JP (1) JP6783248B2 (ko)
KR (1) KR102445265B1 (ko)
CN (1) CN107636818B (ko)
TW (1) TWI705517B (ko)
WO (1) WO2016182726A1 (ko)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201639063A (zh) * 2015-01-22 2016-11-01 應用材料股份有限公司 批量加熱和冷卻腔室或負載鎖定裝置
US9899242B2 (en) * 2015-04-06 2018-02-20 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Device and method for substrate heating during transport
US10622214B2 (en) 2017-05-25 2020-04-14 Applied Materials, Inc. Tungsten defluorination by high pressure treatment
US10276411B2 (en) 2017-08-18 2019-04-30 Applied Materials, Inc. High pressure and high temperature anneal chamber
KR102405723B1 (ko) 2017-08-18 2022-06-07 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 고압 및 고온 어닐링 챔버
JP7274461B2 (ja) 2017-09-12 2023-05-16 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 保護バリア層を使用して半導体構造を製造する装置および方法
CN111357090B (zh) 2017-11-11 2024-01-05 微材料有限责任公司 用于高压处理腔室的气体输送系统
JP7330181B2 (ja) 2017-11-16 2023-08-21 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 高圧蒸気アニール処理装置
KR20200075892A (ko) 2017-11-17 2020-06-26 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 고압 처리 시스템을 위한 컨덴서 시스템
WO2019147405A1 (en) 2018-01-23 2019-08-01 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for wafer temperature measurement
KR20230079236A (ko) 2018-03-09 2023-06-05 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 금속 함유 재료들을 위한 고압 어닐링 프로세스
US10950429B2 (en) 2018-05-08 2021-03-16 Applied Materials, Inc. Methods of forming amorphous carbon hard mask layers and hard mask layers formed therefrom
US10600662B2 (en) * 2018-07-20 2020-03-24 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Silicon carbide substrate heating
US10748783B2 (en) 2018-07-25 2020-08-18 Applied Materials, Inc. Gas delivery module
US10675581B2 (en) 2018-08-06 2020-06-09 Applied Materials, Inc. Gas abatement apparatus
WO2020117462A1 (en) 2018-12-07 2020-06-11 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing system
US11109452B2 (en) 2019-11-14 2021-08-31 Applied Materials, Inc. Modular LED heater
US11901222B2 (en) 2020-02-17 2024-02-13 Applied Materials, Inc. Multi-step process for flowable gap-fill film

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005032906A (ja) * 2003-07-10 2005-02-03 Nikon Corp ウェハローダ及び露光装置
KR20090032957A (ko) * 2007-09-28 2009-04-01 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 유지 장치, 기판 유지 방법, 반도체 제조 장치 및 기억 매체
JP2009076705A (ja) * 2007-09-21 2009-04-09 Tokyo Electron Ltd ロードロック装置および真空処理システム
JP2012195347A (ja) * 2011-03-15 2012-10-11 Tokyo Electron Ltd 熱処理装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2642216B2 (ja) * 1989-05-23 1997-08-20 サイベック システムズ 半導体物品の予備位置決め方法及び装置
JPH05315246A (ja) * 1992-05-07 1993-11-26 Sony Corp 露光装置
US5982986A (en) * 1995-02-03 1999-11-09 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for rotationally aligning and degassing semiconductor substrate within single vacuum chamber
JP3935532B2 (ja) * 1996-08-27 2007-06-27 オリンパス株式会社 ウェハ位置決め装置
WO2001078114A1 (en) * 2000-04-07 2001-10-18 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. WAFER ORIENTATION SENSOR FOR GaAs WAFERS
US6567257B2 (en) * 2000-04-19 2003-05-20 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for conditioning an electrostatic chuck
US20030168175A1 (en) 2002-03-08 2003-09-11 Kim Kyung-Tae Substrate alignment apparatus
JP2005032926A (ja) * 2003-07-10 2005-02-03 Nikon Corp ウェハローダ及び露光装置
US20060004493A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-05 Jack Hwang Use of active temperature control to provide emmisivity independent wafer temperature
US20070006936A1 (en) 2005-07-07 2007-01-11 Applied Materials, Inc. Load lock chamber with substrate temperature regulation
JP4940635B2 (ja) * 2005-11-14 2012-05-30 東京エレクトロン株式会社 加熱装置、熱処理装置及び記憶媒体
JP2009099925A (ja) * 2007-09-27 2009-05-07 Tokyo Electron Ltd アニール装置
JP5282393B2 (ja) * 2007-11-06 2013-09-04 ウシオ電機株式会社 光照射式加熱処理装置
US8548311B2 (en) * 2008-04-09 2013-10-01 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for improved control of heating and cooling of substrates
JP2009253242A (ja) * 2008-04-11 2009-10-29 Tokyo Electron Ltd アニール装置
JP4601698B2 (ja) 2008-09-26 2010-12-22 株式会社日立国際電気 半導体製造方法及びその装置
US8404499B2 (en) * 2009-04-20 2013-03-26 Applied Materials, Inc. LED substrate processing
US20100301236A1 (en) 2009-05-26 2010-12-02 Shih-Yung Shieh Shorten Temperature Recovery Time of Low Temperature Ion Implantation
JP2011040544A (ja) * 2009-08-10 2011-02-24 Toshiba Corp 熱処理装置及び半導体装置の製造方法
US8328494B2 (en) 2009-12-15 2012-12-11 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. In vacuum optical wafer heater for cryogenic processing
US20110291022A1 (en) 2010-05-28 2011-12-01 Axcelis Technologies, Inc. Post Implant Wafer Heating Using Light
DE102012005916B3 (de) * 2012-03-26 2013-06-27 Heraeus Noblelight Gmbh Vorrichtung zur Bestrahlung eines Substrats
CN107742613B (zh) * 2012-04-25 2021-03-09 应用材料公司 晶片边缘的测量和控制
US9029739B2 (en) * 2012-05-30 2015-05-12 Applied Materials, Inc. Apparatus and methods for rapid thermal processing
US9711324B2 (en) 2012-05-31 2017-07-18 Axcelis Technologies, Inc. Inert atmospheric pressure pre-chill and post-heat
US9318360B2 (en) * 2013-10-11 2016-04-19 Applied Materials, Inc. Linear high packing density for LED arrays

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005032906A (ja) * 2003-07-10 2005-02-03 Nikon Corp ウェハローダ及び露光装置
JP2009076705A (ja) * 2007-09-21 2009-04-09 Tokyo Electron Ltd ロードロック装置および真空処理システム
KR20090032957A (ko) * 2007-09-28 2009-04-01 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 유지 장치, 기판 유지 방법, 반도체 제조 장치 및 기억 매체
JP2012195347A (ja) * 2011-03-15 2012-10-11 Tokyo Electron Ltd 熱処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
TWI705517B (zh) 2020-09-21
TW201642381A (zh) 2016-12-01
CN107636818A (zh) 2018-01-26
KR102445265B1 (ko) 2022-09-20
US20160329458A1 (en) 2016-11-10
US10443934B2 (en) 2019-10-15
WO2016182726A1 (en) 2016-11-17
JP6783248B2 (ja) 2020-11-11
CN107636818B (zh) 2021-09-07
JP2018522396A (ja) 2018-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102445265B1 (ko) 기판 핸들링 및 가열 시스템
US9685303B2 (en) Apparatus for heating and processing a substrate
CN107452654B (zh) 用于处理晶片状物品的方法和装置
JP2018522396A5 (ko)
KR101997961B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20110030564A (ko) 스크린 인쇄에 유용한 짧은 서멀 프로파일 오븐
KR101166109B1 (ko) 기판 처리 설비
JP6377717B2 (ja) 小ロット基板ハンドリングシステムのための温度制御システム及び方法
JP2010177673A (ja) 基板処理設備及び基板処理方法
JP6343100B2 (ja) 基板処理用ヒーター装置及びこれを備えた基板液処理装置
KR20210000129A (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR20200125462A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR101456690B1 (ko) 유기발광소자 제조용 벨트마스크, 이를 이용한 유기물 증착장치 및 유기물 증착방법
US10312117B2 (en) Apparatus and radiant heating plate for processing wafer-shaped articles
US9431279B2 (en) Heater block and a substrate treatment apparatus
KR102099884B1 (ko) 기판 가열 유닛 및 이를 갖는 기판 처리 장치
TWI684233B (zh) 基板搬運以及加熱的系統
CN116710595A (zh) 具有气体喷头组件的工件处理装置
KR102472950B1 (ko) 냉각/가열 복합 장치, 이를 구비하는 접착 필름 절단 어셈블리 및 접착 필름 절단 장비
KR20210055362A (ko) 반송 유닛, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR102082151B1 (ko) 기판 처리용 히터장치 및 이를 구비한 기판 액처리 장치
KR20150066472A (ko) 단일 광원으로부터의 2차 방사 에너지를 사용하는 균일한 방사 장치 및 방법
KR101757821B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR20100070888A (ko) 기판 처리 장치
KR102382355B1 (ko) 기판 지지장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant