KR20200110460A - 감소된 크기의 기판들을 처리하기 위한 프로세스 키트 - Google Patents

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KR20200110460A
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카르틱 파라티타산
팡 지에 림
아난드 마하데브
쇼주 바이야프론
스리스칸타라자 티루나부카라스
엥 쉥 퍼
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Abstract

감소된 크기의 기판들을 처리하기 위한 프로세스 키트의 실시예들이 본원에 제공된다. 일부 실시예들에서, 프로세스 키트는 기판을 유지하도록 구성된 포켓을 갖는 기판 캐리어를 포함하고, 여기서 포켓은 기판 캐리어의 두께를 통해 부분적으로 연장되고; 포켓은 포켓의 바닥의 주변부에 배치된 환형 트렌치를 포함한다.

Description

감소된 크기의 기판들을 처리하기 위한 프로세스 키트
본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 기판 처리 장비에 관한 것이다.
기술들의 진보 및, 높은 컴퓨팅 성능을 갖는 더 컴팩트하고 더 작은 전자 디바이스들로 인해, 산업들은 그들의 초점을 200 mm로부터 300 mm 웨이퍼들로 이동시켰다. 300 mm 웨이퍼들의 처리가 시장에서 더 지배적이 됨에 따라, 300 mm 처리 능력들을 갖는 툴들에 대한 수요가 증가하여, 툴 제조업자들이, 더 많은 300 mm 툴들을 설계하고 구축하도록 이끌며, 천천히 200 mm 툴들을 단계적으로 퇴출시킨다.
그러나, 300 mm 기판 처리로의 변천에도 불구하고, 많은 칩제조업자들은 그들 각각의 재고들에 많은 양의 200 mm 기판들을 여전히 갖고 있다. 본 발명자들은, 200 mm 기판들을 처리하고자 하는 그러한 칩제조업자들 및 다른 이들이, 곧 쓸모없게 될 수 있는 200 mm 툴들을 구매하기를 원하지 않을 수 있다고 생각한다.
그러므로, 본 발명자들은 감소된 크기의 기판들을 처리하기 위한 프로세스 키트를 제공하였다.
감소된 크기의 기판들을 처리하기 위한 프로세스 키트의 실시예들이 본원에 제공된다. 일부 실시예들에서, 프로세스 키트는 기판을 유지하도록 구성된 포켓을 갖는 기판 캐리어를 포함하고, 여기서 포켓은 기판 캐리어의 두께를 통해 부분적으로 연장되고, 포켓은 포켓의 바닥의 주변부에 배치된 환형 트렌치를 포함한다.
일부 실시예들에서, 프로세스 키트는, 기판 캐리어의 두께를 통해 부분적으로 연장되는, 기판을 유지하도록 구성된 포켓을 갖고 환형의 상방으로 연장되는 돌출부를 포함하는 최상위 표면을 갖는 기판 캐리어; 및 포켓의 방사상 외측으로 기판 캐리어의 부분을 차폐하기 위해 기판 캐리어 위에 배치되고, 기판 캐리어의 환형의 상방으로 연장되는 돌출부와 대응하는, 하부 표면의 환형 함몰부를 갖는 섀도우 링을 포함하고, 섀도우 링의 내경은 포켓의 외경 미만이다.
일부 실시예들에서, 처리 챔버는 지지 표면을 갖는 기판 지지부; 지지 표면 정상에 배치된 기판 캐리어 ― 기판 캐리어는 기판을 유지하도록 구성된 포켓을 가짐 ―; 포켓의 방사상 외측으로 기판 캐리어의 부분을 차폐하기 위해 기판 캐리어 정상에 배치된 섀도우 링; 및 기판 위의 처리 용적을 한정하기 위해 기판 캐리어 및 섀도우 링 주위에 배치된 프로세스 키트 차폐부를 갖는 프로세스 키트를 포함한다.
본 개시내용의 다른 실시예들 및 추가의 실시예들이 이하에 설명된다.
위에서 간략히 요약되고 아래에서 더 상세히 논의되는, 본 개시내용의 실시예들은 첨부 도면들에 도시된, 본 개시내용의 예시적인 실시예들을 참조하여 이해될 수 있다. 그러나, 본 개시내용은 동등한 효과의 다른 실시예들을 허용할 수 있기 때문에, 첨부 도면들은 본 개시내용의 전형적인 실시예들만을 예시하고 그러므로 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다.
도 1a는, 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 기판 캐리어의 개략적인 상면도이다.
도 1b는 라인(B-B')을 따라 취해진, 도 1a의 기판 캐리어의 단면도이다.
도 2a는, 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 섀도우 링의 개략적인 상면도이다.
도 2b는 라인(B-B')을 따라 취해진, 도 2a의 섀도우 링의 단면도이다.
도 3a는, 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 증착 링의 개략적인 상면도이다.
도 3b는 라인(B-B')을 따라 취해진, 도 3a의 증착 링의 단면도이다.
도 4는, 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른, 상이한 크기의 기판들의 처리에 적합한 다중 챔버 클러스터 툴의 평면도이다.
도 5는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 프로세스 키트를 갖는 처리 챔버의 개략적인 단면도를 도시한다.
이해를 용이하게 하기 위해, 가능한 경우, 도면들에 공통된 동일한 요소들을 지시하는 데에 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 도면들은 축척에 맞게 도시되지 않았고, 명확성을 위해 간략화될 수 있다. 일 실시예의 요소들 및 특징들이 추가의 언급 없이 다른 실시예들에 유익하게 통합될 수 있다.
본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 감소된 크기의 기판들을 처리하기 위한 프로세스 키트에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시내용의 실시예들은, 300 mm 툴들을 사용하여 200 mm 기판들을 처리하기 위한 수단을 제공하면서, 그러한 툴들의, 300 mm 기판들을 여전히 취급하는 능력을 유지한다. 200 mm와 300 mm 기능들 사이의 전환은 가역적이고 임의의 하드웨어 수정 없이 사용자 간섭으로부터 선택될 수 있으며, 따라서 유리하게, 임의의 비가동시간을 감소시키거나 제거한다.
본 발명의 프로세스 키트는 기판 캐리어(100) 및 섀도우 링(200)을 포함한다. 섀도우 링(200)을 지지하기 위한 돌출부들을 갖는 증착 링(300)이 또한, 감소된 크기(예를 들어, 200 mm)의 기판의 처리 동안 섀도우 링(200)을 기판 캐리어(100) 위에 지지하는 데에 활용될 수 있다. 기판 캐리어(100)의 이하의 설명은 도 1a 및 1b를 참조하여 이루어질 것이다. 도 1a는, 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 기판 캐리어(100)의 개략적인 상면도이다. 도 1b는 라인(B-B')을 따라 취해진 기판 캐리어(100)의 단면도이다.
기판 캐리어(100)는 유전체 물질, 예컨대, 예를 들어, 99% 이상의 순도를 갖는, 모노실리콘 석영, 세라믹, 탄화규소로 형성된다. 기판 캐리어(100)는 몸체 및 기판(S)을 유지하도록 구성된 포켓(102)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 기판(S)은 200 mm 기판일 수 있다. 포켓(102)은 기판 캐리어(100)의 두께를 통해 부분적으로 연장된다. 300 mm 기판들을 처리하도록 구성된 챔버에서 200 mm 기판의 처리를 가능하게 하기 위해, 기판 캐리어(100)의 크기는 300 mm 기판을 모방한다. 즉, 기판 캐리어(100)의 직경(104)은 약 300 mm이다. 일부 실시예들에서, 포켓(102)의 직경(106)은 약 200 mm 내지 약 210 mm이다. 일부 실시예들에서, 기판(S)의 에지와 포켓(102)의 벽들 사이의 간격(103)은 적어도 0.25 mm이다. 일부 실시예들에서, 기판 캐리어(100)의 상부 표면으로부터 포켓(102)의 바닥(112)까지의 포켓(102)의 깊이(108)는 약 0.5 mm 내지 약 0.7 mm이다.
일부 실시예들에서, 포켓(102)은, 기판(S) 상의 후면 증착을 방지하고 기판(S)과 포켓(102) 내의 임의의 증착된 물질 사이의 아킹을 방지하기 위해 포켓(102)의 바닥(112)의 주변부에 배치된 환형 트렌치(110)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 환형 트렌치(110)의 깊이(114)는 약 0.2 mm 내지 약 0.6 mm이다. 일부 실시예들에서, 깊이(114)는 약 0.4 mm이다. 일부 실시예들에서, 환형 트렌치(110)의 단면 폭(116)은 약 0.8 mm 내지 약 1.2 mm이다. 일부 실시예들에서, 환형 트렌치(110)의 단면 폭(116)은 약 1 mm이다.
일부 실시예들에서, 기판 캐리어의 최상위 표면(117)은 섀도우 링(200)의 최하부 표면과 정합되도록 구성된다(이하에서 논의됨). 최상위 표면(117)은 섀도우 링(200)의 최하부 표면에 형성된 대응하는 환형 함몰부 내에 배치되도록 구성된 환형의 상방으로 연장되는 돌출부(119)를 포함한다.
일부 실시예들에서, 기판 캐리어(100)는 복수의 리프트 핀 홀들(118)을 포함할 수 있고, 리프트 핀 홀들을 통해, 대응하는 복수의 리프트 핀들(도시되지 않음)이 기판(S)을 수용하고 기판(S)을 포켓(102) 내로 하강시키고 포켓(102)으로부터 들어올리도록 연장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기판 캐리어(100)는 (예를 들어, 이송 로봇에 의한) 기판 캐리어(100)의 취급 동안 기판(S)이 주위로 이동하는 것을 방지하거나 제한하기 위해 포켓(102) 내로 방사상 내측으로 연장되는 적어도 하나의 돌출부(120)(도 1a에 3개가 도시됨)를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 돌출부는 포켓(102) 내로 약 0.2 mm 내지 약 0.5 mm 연장된다.
일부 실시예들에서, 기판 캐리어(100)는 또한, 약 1 mm만큼 포켓(102) 내로 연장되는 정렬 피쳐(122)를 포함할 수 있다. 정렬 피쳐(122)는, 기판(S)을 기판 캐리어(100)에 대해 정확하게 정렬시키기 위해, 기판(S)의 대응하는 노치(도시되지 않음) 내로 연장되도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 기판 캐리어(100)는 기판 캐리어(100)를 기판 지지부에 대해 정확하게 정렬시키기 위해 기판 지지부의 대응하는 정렬 피쳐(도시되지 않음)를 수용하도록 구성된 유사한 노치(124)를 포함할 수 있다.
섀도우 링(200)의 이하의 설명은 도 2a 및 2b를 참조하여 이루어질 것이다. 도 2a는, 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 섀도우 링(200)의 개략적인 상면도이다. 도 2b는 라인(B-B')을 따라 취해진, 섀도우 링(200)의 단면도이다. 섀도우 링(200)은 높은 열 전도율을 갖는 유전체 물질, 예컨대, 예를 들어, 99% 이상의 순도를 갖는 석영 또는 세라믹으로 형성된다. 일부 실시예들에서, 환형 트렌치(110)에서의 증착을 최소화하기 위해 섀도우 링(200)의 내경(202)은 포켓(102)의 직경(106)보다 0.2 mm 내지 약 0.4 mm 작다(즉, 약 199.6 mm 내지 약 209.8 mm이다). 일부 실시예들에서, 섀도우 링(200)의 상부 표면(204)은 수평 외측 부분 및 경사진 내측 부분을 갖는다. 경사진 내측 부분은 경사(205)를 갖는 표면(예를 들어, 섀도우 링의 수평 평면으로부터 소정의 각도로 배치된 표면)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 경사(205)는 약 2.5 ° 내지 약 3.1 °이다. 본 발명자들은 약 2.5 ° 미만의 경사가 기판(S)의 경사부(도시되지 않음)에서의 더 많은 증착을 초래할 것이고, 약 3.1 ° 초과의 경사가 기판(S)의 에지에서의 불균일한 증착을 초래할 것이라는 것을 발견하였다.
섀도우 링(200)은 포켓(102)의 방사상 외측으로 기판 캐리어(100)의 부분(130)(도 1 참고)을 차폐하기 위해 기판 캐리어(100) 위에 배치되도록 구성된다. 섀도우 링(200)이 기판 캐리어(100) 위에 배치될 때, 환형 함몰부(206)가 기판 캐리어(100)의 환형의 상방으로 연장되는 돌출부(119)와 정합되도록 섀도우 링(200)의 하부 표면에 형성된다. 섀도우 링(200)은 아래에 논의될 바와 같이, 증착 링(300)의 돌출부들 상에 놓이는 환형 함몰부(206)의 방사상 외측에 배치된 레지(208)를 더 포함한다.
증착 링(300)에 대한 이하의 설명은 도 3a 및 3b를 참조하여 이루어질 것이다. 도 3a는, 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 증착 링(300)의 개략적인 상면도이다. 도 3b는 라인(B-B')을 따라 취해진, 증착 링(300)의 단면도이다. 일부 실시예들에서, 증착 링(300)은 몸체(302), 및 몸체(302)로부터 상방으로 연장되는 복수의 돌출부들(304A-C)(도 3a에 3개가 도시됨)을 포함한다. 복수의 돌출부들(304A-C)은 레지(208)를 따라 섀도우 링(200)을 지지하도록 구성된다. 복수의 돌출부들(304A-C)은 300 mm 기판의 처리를 간섭하지 않도록 구성된다. 즉, 복수의 돌출부들(304A-C)은 돌출부들에 의해 증착 동안 300 mm 기판 상의 임의의 섀도우 효과를 최소화하거나 실질적으로 제거하도록 구성된다.
일부 실시예들에서, 복수의 돌출부들(304A-C) 각각은 몸체(302)에 형성된 홀(310) 내에 배치된다. 홀(310)의 형상은 돌출부의 최하부 부분의 형상에 대응한다. 일부 실시예들에서, 각각의 돌출부는, 몸체(302)의 최하부 표면(316)에 형성된 카운터성크 홀(314)을 통해 연장되고 돌출부의 최하부에 형성된 대응하는 나사식 홀 내로 나사결합되는 나사(312)를 통해 몸체(302)에 고정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 복수의 돌출부들(304A-C)은 대안적으로, 접착제들을 사용하여 몸체에 고정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 몸체(302) 및 복수의 돌출부들(304A-C)은 대안적으로, 단일체 구조로서 형성될 수 있다. 복수의 돌출부들(304A-C)은, 복수의 돌출부들(304A-C)과 몸체(302) 사이의 아킹 및 열 팽창 불일치를 최소화하거나 실질적으로 제거하기 위해 몸체(302)와 동일한 물질로 형성된다.
복수의 돌출부들(304A-C)은, 기판 이송 로봇의 엔드 이펙터가 기판(예를 들어, 300 mm 기판) 또는 기판 캐리어(100)를 통과하고 이를 들어올리거나 이를 배치하는 것을 허용하기 위해 복수의 돌출부들(304A-C) 중 2개 사이에 충분한 공간이 존재하도록, 증착 링(300)의 중심 축을 중심으로 배열된다. 이로써, 복수의 돌출부들(304A-C) 중 제1 돌출부(예를 들어, 304A)와 복수의 돌출부들(304A-C) 중 제2 돌출부(예를 들어, 304B) 사이의 제1 각도(318)는 약 90 ° 내지 약 110 °이다. 유사하게, 복수의 돌출부들(304A-C) 중 제1 돌출부(예를 들어, 304A)와 복수의 돌출부들(304A-C) 중 제3 돌출부(예를 들어, 304c) 사이의 제2 각도(320)는 또한, 약 90 ° 내지 약 110 °이다. 결과적으로, 복수의 돌출부들(304A-C) 중 제2 돌출부와 제3 돌출부 사이의 제3 각도(322)는, 기판 이송 로봇의 엔드 이펙터가 복수의 돌출부들(304A-C) 중 제2 돌출부와 제3 돌출부 사이를 통과할 수 있도록 충분히 크다.
복수의 돌출부들(304A-C)에 접하고 그들 내에 배치된 원(324)의 직경(326)은, 증착 링(300) 내에 배치된 지지 표면 상에 300 mm 기판 및 기판 캐리어(100)가 배치되기 위한 간극을 제공하기 위해서, 300 mm 초과이다. 그러나, 직경(326)은, 복수의 돌출부들(304A-C)이 레지(208)를 따라 섀도우 링(200)을 지지하도록, 섀도우 링(200)의 외경(210)(도 2a 참고) 미만이다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 복수의 돌출부들(304A-C) 각각은 또한, 돌출부들과 섀도우 링 사이의 접촉 면적을 최소화하기 위해, 돌출부의 상부 표면(308)으로부터 상방 연장되는 단(306)을 포함할 수 있고, 따라서 임의의 입자 발생을 최소화하거나 실질적으로 제거한다.
일부 실시예들에서, 증착 링(300)은, 증착 링(300)과 기판 지지부를 정렬시키기 위해 증착 링(300)이 그 위에 배치되는, 기판 지지부의 대응하는 노치들(도시되지 않음)과 정합하는 복수의 방사상 내측으로 연장되는 돌출부들(328)(도 3a에 3개가 도시됨)을 포함할 수 있다.
도 4는 본 개시내용에 따라 상이한 크기들의 기판들을 취급하기 위한 장치를 갖는 통합된 다중 챔버 기판 처리 툴(400)의 비제한적 예의 평면도를 개략적으로 예시한다. 본 개시내용에 따른 수정 및 사용에 적합한 예시적인 툴들은, 캘리포니아주 산타클라라 소재의 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드(Applied Materials, Inc.)로부터 입수가능한, 통합 기판 처리 툴들의 어플라이드 차저®(APPLIED CHARGER®), 센츄라®(CENTURA®), 엔듀라®(ENDURA®), 및 프로듀서®(PRODUCER®) 라인을 포함한다. 다중 챔버 기판 처리 툴(400)은 2개의 이송 챔버들(예를 들어, 이송 챔버(408) 및 이송 챔버(433))을 포함하는 메인프레임에 결합된 다수의 처리 챔버들을 포함한다.
다중 챔버 기판 처리 툴(400)은 로드 록 챔버(404)와 선택적으로 연통되는 전단 환경 팩토리 인터페이스(FI)(402)를 포함한다. 다중 챔버 기판 처리 툴(400)은 일반적으로, 제1 크기를 갖는 기판들(예컨대, 제1 직경, 예를 들어, 300 mm의 직경을 갖는 웨이퍼 등)을 처리하도록 구성된다. 하나 이상의 전방 개구부 통합 포드(FOUP), 예를 들어, FOUP(401a), FOUP(401b) 및 FOUP(401c)는 기판들을 다중 챔버 기판 처리 툴(400)에 제공하거나 그로부터 기판들을 수용하기 위해 FI(402) 상에 배치되거나 그에 결합된다. 일부 실시예들에서, FOUP들 중 하나는, 감소된 크기(예를 들어, 200 mm)를 갖는 기판들이 상부에 배치된 기판 캐리어들(예를 들어, 기판 캐리어(100))을 유지하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, FOUP들 중 다른 하나는 섀도우 링들(예를 들어, 섀도우 링(200))을 유지하도록 구성된다.
팩토리 인터페이스 로봇(403)이 FI(402)에 배치된다. 팩토리 인터페이스 로봇(403)은 기판들, 캐리어들, 및 또는 섀도우 링들을 FOUP들(401a, 401b) 및 브릿징 FOUP(401c)로/로부터 뿐만 아니라 브릿징 FOUP(401c)와 로드 록 챔버(404) 사이에서도 이송하도록 구성된다. 작동의 일 예에서, 팩토리 인터페이스 로봇(403)은 감소된 크기의 기판을 갖는 기판 캐리어를 FOUP(401a)로부터 취하고, 감소된 크기의 기판이 다중 챔버 기판 처리 툴(400)에서 처리될 수 있도록, 기판을 유지하는 캐리어를 로드 록 챔버(404)로 이송한다.
로드 록 챔버(404)는 FI(402)와 제1 이송 챔버 조립체(410) 사이에 진공 인터페이스를 제공한다. 제1 이송 챔버 조립체(410)의 내부 영역은 전형적으로, 진공 조건으로 유지되며, 기판들, 또는 기판들을 유지하는 기판 캐리어들을 하나의 챔버로부터 다른 챔버로 그리고/또는 로드 록 챔버로 왕복시키기 위한 중간 영역을 제공한다.
일부 실시예들에서, 제1 이송 챔버 조립체(410)는 2개의 부분들로 분할된다. 본 개시내용의 일부 실시예들에서, 제1 이송 챔버 조립체(410)는 이송 챔버(408) 및 진공 확장 챔버(407)를 포함한다. 이송 챔버(408) 및 진공 확장 챔버(407)는 함께 결합되고, 서로 유체 연통된다. 제1 이송 챔버 조립체(410)의 내측 용적은 전형적으로, 프로세스 동안 저압 또는 진공 조건으로 유지된다. 로드 록 챔버(404)는 슬릿 밸브들(405 및 406)을 통해 FI(402) 및 진공 확장 챔버(407) 각각에 연결될 수 있다.
일부 실시예들에서, 이송 챔버(408)는 복수의 측벽들, 최하부 및 뚜껑을 갖는 다각형 구조일 수 있다. 복수의 측벽들은 그를 통해 형성된 개구부들을 가질 수 있고, 처리 챔버들, 진공 확장 및/또는 통과 챔버들과 연결되도록 구성된다. 도 4에 도시된 이송 챔버(408)는 정사각형 또는 직사각형 형상을 가지며, 처리 챔버들(411, 413), 통과 챔버(431) 및 진공 확장 챔버(407)에 결합된다. 이송 챔버(408)는 슬릿 밸브들(416, 418, 및 417)을 통해 처리 챔버들(411, 413) 및 통과 챔버(431) 각각과 선택적으로 연통될 수 있다.
일부 실시예들에서, 중앙 로봇(409)은 이송 챔버(408)의 최하부 상에 형성된 로봇 포트에서 이송 챔버(408)에 장착될 수 있다. 중앙 로봇(409)은 이송 챔버(408)의 내부 용적(420)에 배치되며, 기판들(414)(또는 기판들을 유지하는 기판 캐리어들)을 처리 챔버들(411, 413), 통과 챔버(431), 및 로드 록 챔버(404) 사이에서 왕복시키도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 중앙 로봇(409)은 기판들, 감소된 크기의 기판들을 유지하는 기판 캐리어들, 또는 섀도우 링들을 유지하기 위해 2개의 블레이드들을 포함할 수 있고, 각각의 블레이드는, 동일한 로봇 베이스 상에 장착된 독립적으로 제어가능한 로봇 암 상에 장착된다. 일부 실시예에서, 중앙 로봇(409)은 블레이드들을 수직으로 이동시키기 위한 능력을 가질 수 있다.
진공 확장 챔버(407)는 진공 시스템에 대한 인터페이스를 제1 이송 챔버 조립체(410)에 제공하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 진공 확장 챔버(407)는 최하부, 뚜껑 및 측벽들을 포함한다. 압력 변경 포트는 진공 확장 챔버(407)의 최하부 상에 형성될 수 있고, 진공 펌프 시스템에 적응하도록 구성된다. 개구부들은, 진공 확장 챔버(407)가 이송 챔버(408)와 유체 연통되고 로드 록 챔버(404)와 선택적으로 연통되도록 측벽들 상에 형성된다.
일부 실시예들에서, 진공 확장 챔버(407)는 하나 이상의 기판 또는 기판들을 유지하는 기판 캐리어를 저장하도록 구성되는 선반(도시되지 않음)을 포함한다. 직접적으로 또는 간접적으로 이송 챔버(408)에 연결된 처리 챔버들은, 그들의 기판들 또는 기판들을 유지하는 기판 캐리어들을 선반 상에 저장할 수 있고, 이들을 이송하기 위해 중앙 로봇(409)을 사용할 수 있다.
다중 챔버 기판 처리 툴(400)은, 통과 챔버(431)에 의해 제1 이송 챔버 조립체(410)에 연결된 제2 이송 챔버 조립체(430)를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 로드 록 챔버와 유사한 통과 챔버(431)는 2개의 처리 환경들 사이에 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 그러한 실시예들에서, 통과 챔버(431)는 제1 이송 챔버 조립체(410)와 제2 이송 챔버 조립체(430) 사이에 진공 인터페이스를 제공한다.
일부 실시예들에서, 제2 이송 챔버 조립체(430)는 다중 챔버 기판 처리 툴(400)의 풋프린트를 최소화하기 위해 2개의 부분들로 분할된다. 본 개시내용의 일부 실시예들에서, 제2 이송 챔버 조립체(430)는 서로 유체 연통되는 이송 챔버(433) 및 진공 확장 챔버(432)를 포함한다. 제2 이송 챔버 조립체(430)의 내측 용적은 전형적으로, 처리 동안 저압 또는 진공 조건으로 유지된다. 이송 챔버(408) 내의 압력이, 상이한 진공 수준들로 유지될 수 있도록, 통과 챔버(431)는 슬릿 밸브들(417 및 438)을 통해 이송 챔버(408) 및 진공 확장 챔버(432) 각각에 연결될 수 있다.
일부 실시예들에서, 이송 챔버(433)는 복수의 측벽들, 최하부 및 뚜껑을 갖는 다각형 구조일 수 있다. 복수의 측벽들은 측벽들에 형성된 개구부들을 가질 수 있고, 처리 챔버들, 진공 확장 및/또는 통과 챔버들과 연결되도록 구성된다. 도 4에 도시된 이송 챔버(433)는 정사각형 또는 직사각형 형상을 가지며, 처리 챔버들(435, 436, 437), 및 진공 확장 챔버(432)와 결합된다. 이송 챔버(433)는 슬릿 밸브들(441, 440, 439)을 통해 처리 챔버들(435, 436) 각각과 선택적으로 연통될 수 있다.
중앙 로봇(434)은 이송 챔버(433)의 최하부 상에 형성된 로봇 포트에서 이송 챔버(433)에 장착된다. 중앙 로봇(434)은 이송 챔버(433)의 내부 용적(449)에 배치되며, 기판들(443)(또는 기판들을 유지하는 기판 캐리어들 또는 섀도우 링들)을 처리 챔버들(435, 436, 437), 및 통과 챔버(431) 사이에서 왕복시키도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 중앙 로봇(434)은 기판들을 유지하기 위해, 또는 기판들을 유지하는 기판 캐리어들(132)을 유지하기 위해 2개의 블레이드들을 포함할 수 있고, 각각의 블레이드는, 동일한 로봇 베이스 상에 장착된 독립적으로 제어가능한 로봇 암 상에 장착된다. 일부 실시예들에서, 중앙 로봇(434)은 블레이드들을 수직으로 이동시키기 위한 능력을 가질 수 있다.
일부 실시예들에서, 진공 확장 챔버(432)는 진공 시스템과 제2 이송 챔버 조립체(430) 사이에 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 진공 확장 챔버(432)는 최하부, 뚜껑 및 측벽들을 포함한다. 압력 변경 포트는 진공 확장 챔버(432)의 최하부 상에 형성될 수 있고, 진공 시스템에 적응하도록 구성된다. 개구부들은, 진공 확장 챔버(432)가 이송 챔버(433)와 유체 연통되고 통과 챔버(431)와 선택적으로 연통되도록 측벽들 상에 형성된다.
본 개시내용의 일부 실시예들에서, 진공 확장 챔버(432)는 위의 진공 확장 챔버(407)와 관련하여 설명된 것과 유사한 선반(도시되지 않음)을 포함한다. 직접적으로 또는 간접적으로 이송 챔버(433)에 연결된 처리 챔버들은, 기판들 또는 기판들을 유지하는 기판 캐리어들을 선반 상에 저장할 수 있다.
전형적으로, 기판들은, 상부에 배치된 기판을 지지하기 위한 페디스털을 갖는 밀봉된 챔버에서 처리된다. 페디스털은 기판 지지부를 포함할 수 있고, 기판 지지부는, 처리 동안 기판 지지부에 대해 정전기적으로 기판을 유지하기 위해, 또는 감소된 크기의 기판들을 유지하는 기판 캐리어들을 유지하기 위해, 기판 지지부에 배치된 전극들을 갖는다. 더 높은 챔버 압력들을 관용하는 프로세스들의 경우, 페디스털은 대안적으로, 처리 동안 기판을 기판 지지부에 대해 견고하게 유지하기 위해 진공 공급원과 연통되는 개구부들을 갖는 기판 지지부를 포함할 수 있다.
처리 챔버들(411, 413, 435, 436, 또는 437) 중 임의의 처리 챔버에서 수행될 수 있는 프로세스들은 특히, 증착, 주입 및 열 처리 프로세스들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 처리 챔버, 예컨대, 처리 챔버들(411, 413, 435, 436, 또는 437) 중 임의의 처리 챔버는 기판에 대해, 또는 다수의 기판들에 대해 동시에 스퍼터링 프로세스를 수행하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 처리 챔버(411)는 탈기 챔버이다. 일부 실시예들에서, 처리 챔버(413)는 금속화-전 세정 챔버이다. 금속화-전 세정 챔버는 불활성 가스, 예컨대, 아르곤을 포함하는 스퍼터링 세정 프로세스를 사용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 처리 챔버(435)는 증착 챔버이다. 여기에 설명된 실시예들과 함께 사용되는 증착 챔버는 임의의 알려진 증착 챔버일 수 있다.
도 5는 본 개시내용의 일부 실시예들에 따른 프로세스 키트를 갖는 처리 챔버(예를 들어, 처리 챔버들(411, 413, 435, 436, 437) 중 임의의 처리 챔버)의 개략적인 단면도를 도시한다. 도 5에 예시된 바와 같이, 기판(S)(즉, 감소된 크기의 기판)을 갖는 기판 캐리어(100)는 기판 지지부(504)의 지지 표면(502) 정상에 놓인다. 섀도우 링(200)은 기판 캐리어(100) 및 복수의 돌출부들(304A-C)(도 5에는 오직 304C만 도시됨) 정상에 놓인다. 프로세스 키트 차폐부(506) 및 프로세스 키트 차폐부의 립 정상의 커버 링(508)을 갖는 프로세스 키트는 기판(S) 위의 처리 용적(510)을 한정한다. 일부 실시예들에서, 커버 링(508)의 내경과 복수의 돌출부들(304A-C) 사이의 제1 방사상 거리(512)는 약 1.5 mm 내지 약 2.5 mm이다. 일부 실시예들에서, 처리 동안 섀도우 링(200)의 열 팽창을 보상하기 위해, 레지(208)의 내측 벽(516)과 복수의 돌출부들(304A-C) 사이의 제2 방사상 거리(514)는 약 0.7 mm 내지 약 1.5 mm이다.
전술한 내용은 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 및 추가적인 실시예들은 그의 기본 범위로부터 벗어나지 않고 안출될 수 있다.

Claims (15)

  1. 프로세스 키트로서,
    기판을 유지하도록 구성된 포켓을 갖는 기판 캐리어를 포함하고, 상기 포켓은 상기 기판 캐리어의 두께를 통해 부분적으로 연장되고, 상기 포켓은 상기 포켓의 바닥의 주변부에 배치된 환형 트렌치를 포함하는, 프로세스 키트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 포켓의 직경은 약 200 mm 내지 약 210 mm인, 프로세스 키트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 포켓의 깊이는 약 0.5 mm 내지 약 0.7 mm인, 프로세스 키트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판 캐리어는 모노실리콘 석영, 세라믹, 또는 탄화규소로 형성되는, 프로세스 키트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 환형 트렌치의 깊이는 약 0.2 mm 내지 약 0.6 mm인, 프로세스 키트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기판 캐리어는 상기 포켓 내로 방사상 내측으로 연장되는 적어도 하나의 돌출부를 포함하는, 프로세스 키트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기판 캐리어는 상기 포켓 내로 연장되는 정렬 피쳐를 포함하는, 프로세스 키트.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포켓의 방사상 외측으로 상기 기판 캐리어의 부분을 차폐하기 위해 상기 기판 캐리어 위에 배치된 섀도우 링을 더 포함하는, 프로세스 키트.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기판 캐리어는 환형의 상방으로 연장되는 돌출부를 포함하는 최상위 표면을 갖고, 상기 섀도우 링은, 상기 기판 캐리어의 상기 환형의 상방으로 연장되는 돌출부와 대응하는, 하부 표면의 환형 함몰부를 갖는, 프로세스 키트.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 섀도우 링의 내경은 상기 포켓의 외경 미만인, 프로세스 키트.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 섀도우 링의 상부 표면은 상기 섀도우 링의 수평 평면으로부터 약 2.5 ° 내지 약 3.1 °의 각도로 배치된 표면을 갖는, 프로세스 키트.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 섀도우 링은 상기 환형 함몰부의 방사상 외측에 배치된 레지를 포함하는, 프로세스 키트.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 섀도우 링의 아래에 배치되고 상기 섀도우 링을 지지하기 위해 적어도 하나의 돌출부를 갖는 증착 링을 더 포함하는, 프로세스 키트.
  14. 처리 챔버로서,
    지지 표면을 갖는 기판 지지부;
    상기 지지 표면 정상에 배치된 기판 캐리어 ― 상기 기판 캐리어는 기판을 유지하도록 구성된 포켓을 가짐 ―;
    상기 포켓의 방사상 외측으로 상기 기판 캐리어의 부분을 차폐하기 위해 상기 기판 캐리어 정상에 배치된 섀도우 링; 및
    상기 기판 위의 처리 용적을 한정하기 위해 상기 기판 캐리어 및 상기 섀도우 링 주위에 배치된 프로세스 키트 차폐부를 갖는 프로세스 키트를 포함하는, 처리 챔버.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 섀도우 링 아래에 배치된 증착 링을 더 포함하고, 상기 섀도우 링은 방사상 외측 부분에 레지를 포함하고, 상기 증착 링은, 상기 레지를 따라 상기 섀도우 링을 지지하도록 구성된 복수의 돌출부들을 포함하는, 처리 챔버.
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