KR20210118950A - 자동화된 뱃치 생산 박막 증착 시스템 및 그 사용 방법 - Google Patents

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KR20210118950A
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rack
wafer
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마이클 더블유. 패시어
마이클 제이. 세르셴
아담 에프. 베르취
로랑 레코디어
투시프 아하마드 칸 호세코테 부덴
라메쉬 프라사드 만찰라도르 나라하리 라오
Original Assignee
비코 인스트루먼츠 인코포레이티드
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Abstract

낮은 웨이퍼당 비용으로 높은 처리량과 결합된 균일성을 제공하도록 구성된 완전 자동화된 일괄 생산 박막 증착 시스템이다. 일부 실시예들에서, 현재 개시의 시스템들은 복수의 웨이퍼들이 로드된 운반가능한 웨이퍼 랙을 통한 저충격 뱃치 이송을 통한 자동화된 안전한 웨이퍼 핸들링을 포함한다. 일부 실시예들에서, 시스템들은 특정 사양에 맞춰 조정된 유연한 열 관리 솔루션을 가능하게 하는 모듈식 예열 및 냉각 아키텍처를 포함한다.

Description

자동화된 뱃치 생산 박막 증착 시스템 및 그 사용 방법
이 출원은, 2019년 2월 19일자로 출원된, 자동화된 뱃치 생산 원자층 증착 시스템 및 이를 사용하는 방법이라는 제목의, 미국 가특허출원 제62/807,612호의 우선권을 주장하고, 이는 전체가 여기에 참조로 포함된다.
본 발명은 일반적으로 박막 증착 시스템 분야에 관한 것이다. 특히, 현재 발명은 자동화된 뱃치 생산 박막 증착 시스템 및 이를 사용하는 방법에 관한 것이다.박막 증착 프로세스들은, 광학 및 전기 광학 디바이스들에 사용되는, 반도체 기판들, 반도체 회로 디바이스들과 같은 컴포넌트들 및 다양한 기판들 상에, 및 투명 및 반투명 유리 및 기타 기판들 상에 절연성, 유전성 및 전도성 박막층을 적용하는 데 사용된다. 원자층 증착(ALD)와 같은 화학 기상 증착(CVD) 프로세스에서, 웨이퍼들은 종종 개별적으로 정렬되고 웨이퍼 캐리어들에 로드되며, 웨이퍼 캐리어는 CVD 반응기의 반응 챔버 내에 조심스럽게 배치된다. 화학 반응이 완료되면 뜨거운 웨이퍼 캐리어들과 웨이퍼들을 반응 챔버들에서 조심스럽게 제거해야 한다. 일부 실시예들에서, 박막 증착 프로세스가 완료된 후, 뜨겁고 부서지기 쉬운 웨이퍼들이 반응기에서 개별적으로 제거된다. 이러한 개별 처리는 웨이퍼가 파손될 가능성을 높이고 CVD 시스템의 처리량을 제한한다.
일 구현에서, 현재 개시는 기판들의 뱃치 프로세싱을 위해 구성된 자동화된 박막 증착 시스템을 위한 진공 이송 모듈(VTM)에 관한 것이다. VTM은, 박막 증착 프로세스 모듈들에 커플링되도록 구성된 복수의 개구들을 갖는 진공 챔버; 및 상기 챔버 내에 위치된 로봇 암, - 상기 로봇 암은 운반가능한 기판 랙에 커플링되도록 구성된 엔드 이펙터(end effector)를 갖고, 상기 운반가능한 기판 랙은 복수의 기판들을 유지하도록 구성됨 -;을 포함하고, 상기 로봇 암은, 하나 이상의 개구들을 통해 상기 운반가능한 기판 랙을 선택적으로 이동시키고, 상기 운반가능한 기판 랙 상에 로드된 복수의 기판들을 처리하기 위해 박막 증착 프로세스 모듈들 중 대응하는 모듈 내에 상기 운반가능한 기판 랙을 증착하도록 구성된다.
다른 구현에서, 현재 개시는 반도체 처리 시스템에 관한 것이다. 시스템은 진공 챔버, 상기 진공 챔버에 위치된 로봇 암, 및 복수의 개구들을 포함하는 진공 이송 모듈(VTM); 예열 챔버, 반응기, 로드 록 및 로드 스테이션을 포함하는 복수의 박막 증착 프로세스 모듈들; 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙, - 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙은 복수의 반도체 웨이퍼들을 유지하도록 구성됨 -;을 포함하고, 상기 예열 챔버, 반응기 및 로드 록은 복수의 개구들 중 대응하는 각 개구에 각각 커플링되고 상기 로드 스테이션은 상기 로드 록에 커플링되고, 상기 로봇 암은 상기 운반가능한 웨이퍼 랙에 로드된 복수의 웨이퍼들의 자동화된 뱃치 프로세스를 위해 상기 로드 록, 예열 챔버 및 반응기 사이에서 상기 운반가능한 웨이퍼 랙을 자동으로 선택적으로 이송하도록 구성된다.
또 다른 구현에서, 현재 개시는 진공 이송 모듈(VTM), VTM내에 위치된 VTM 로봇, 로드 록, 예열 챔버, 박막 증착 반응기, 및 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙을 포함하는 박막 증착 시스템으로 박막 증착 프로세스를 수행하는 방법에 관한 것이다. 방법은, 상기 VTM 로봇을 사용하여, 상기 로드 록으로부터, 상기 VTM을 통해, 상기 예열 챔버로, 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙을 제1 이송하는 단계 - 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙에는 복수의 웨이퍼들이 로드됨 -; 상기 예열 챔버에서 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 및 복수의 웨이퍼들을 가열하는 단계; 상기 VTM 로봇을 사용하여, 상기 예열 챔버로부터, 상기 VTM을 통해, 상기 반응기로의 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 및 상기 복수의 웨이퍼들의 제2 이송하는 단계; 상기 반응기 내에서 상기 복수의 웨이퍼들 상에 박막 증착 프로세스를 수행하는 단계; 상기 VTM 로봇을 사용하여, 상기 반응기로부터, 상기 VTM을 통해, 상기 로드 록으로 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 및 상기 복수의 웨이퍼들을 제3 이송하는 단계; 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 및 상기 로드 록 내의 복수의 웨이퍼들에 대해 제어된 냉각 프로세스를 수행하는 단계;를 포함한다.
또 다른 구현에서, 현재 개시는 박막 증착 시스템을 제어하기 위한 제어 시스템에 관한 것이고, 상기 박막 증착 시스템은 진공 이송 모듈(VTM), 상기 VTM에 위치한 VTM 로봇, 로드 록, 예열 챔버, 박막 증착 반응기, 및 적어도 하나의 이동 가능한 웨이퍼 랙을 포함한다. 제어 시스템은, 상기 VTM 로봇을 사용하여, 상기 로드 록으로부터, 상기 VTM을 통해, 상기 예열 챔버로, 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙을 제1 이송하는 단계 - 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙에는 복수의 웨이퍼들이 로드됨 -; 상기 예열 챔버에서 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 및 복수의 웨이퍼들을 가열하는 단계; 상기 VTM 로봇을 사용하여, 상기 예열 챔버로부터, 상기 VTM을 통해, 상기 반응기로의 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 및 상기 복수의 웨이퍼들의 제2 이송하는 단계; 상기 반응기 내에서 상기 복수의 웨이퍼들 상에 박막 증착 프로세스를 수행하는 단계; 상기 VTM 로봇을 사용하여, 상기 반응기로부터, 상기 VTM을 통해, 상기 로드 록으로 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 및 상기 복수의 웨이퍼들을 제3 이송하는 단계; 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 및 상기 로드 록 내의 복수의 웨이퍼들에 대해 제어된 냉각 프로세스를 수행하는 단계;를 포함하는, 프로세서 및 상기 프로세서가 동작들을 수행하도록 상기 막 증착 시스템을 제어하도록 하는 기계-판독가능한 명령어를 포함하는 메모리;를 포함한다.
또 다른 구현에서, 현재 개시는, 상기 VTM 로봇을 사용하여, 상기 로드 록으로부터, 상기 VTM을 통해, 상기 예열 챔버로, 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙을 제1 이송하는 단계 - 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙에는 복수의 웨이퍼들이 로드됨 -; 상기 예열 챔버에서 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 및 복수의 웨이퍼들을 가열하는 단계; 상기 VTM 로봇을 사용하여, 상기 예열 챔버로부터, 상기 VTM을 통해, 상기 반응기로의 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 및 상기 복수의 웨이퍼들의 제2 이송하는 단계; 상기 반응기 내에서 상기 복수의 웨이퍼들 상에 박막 증착 프로세스를 수행하는 단계; 상기 VTM 로봇을 사용하여, 상기 반응기로부터, 상기 VTM을 통해, 상기 로드 록으로 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 및 상기 복수의 웨이퍼들을 제3 이송하는 단계; 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 및 상기 로드 록 내의 복수의 웨이퍼들에 대해 제어된 냉각 프로세스를 수행하는 단계;를 포함하는, 동작들을 수행하기 위해, 진공 이송 모듈(VTM), 상기 VTM에 위치하는 VTM 로봇, 로드 록, 예열 챔버, 박막 증착 반응기, 및 적어도 하나의 이동 가능한 웨이퍼 랙을 포함하는 박막 증착 시스템의 프로세서를 야기하도록 구성된 기계-판독가능한 명령어를 포함하는 비일시적 기계-판독가능한 저장 매체에 관한 것이다.
또 다른 구현에서, 현재 개시는 운반가능한 웨이퍼 랙에 관한 것이다. 운반가능한 웨이퍼 랙은, 베이스 플레이트, 상부 플레이트, 및 상기 베이스 플레이트와 상부 플레이트 사이에 배치된 복수의 컬럼들, - 상기 복수의 컬럼들 각각은 상기 베이스 플레이트와 상기 상부 플레이트 사이에 슬라이딩 가능하게 배치된 복수의 웨이퍼들을 지지하기 위한 복수의 리세스들을 포함함-; 상기 베이스 플레이트 상에 배치된 인터페이스, - 상기 인터페이스는 웨이퍼들을 처리하기 위한 복수의 박막 증착 프로세스 모듈들 사이에서 그 위에 배치된 상기 복수의 웨이퍼들 및 상기 운반가능한 웨이퍼 랙을 운반하기 위한 로봇 암의 엔드 이펙터에 커플링하도록 구성되고 치수가 정해짐 -;를 포함한다.
발명을 예시할 목적으로, 도면들은 발명의 하나 이상의 실시예들의 양상들을 도시한다. 그러나, 발명은 도면들에 도시된 정확한 배열 및 수단으로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다.
도 1a는 현재 개시내용의 모듈식 박막 증착 시스템의 일 예의 평면도이다.
도 1b는 VTM의 로봇 암 및 로드 록의 턴테이블을 포함하는 컴포넌트들의 내부 챔버를 보여주기 위해 상부가 제거된 도 1의 시스템의 진공 이송 모듈(VTM) 및 로드 록의 평면도이다.
도 2a는 비어 있는, 즉 웨이퍼들이 로드되지 않은 단일 컬럼 운반가능한 웨이퍼 랙의 상부 투시도를 도시한다.
도 2b는 도 2a의 단일 컬럼 운반가능한 웨이퍼 랙의 저면 사시도를 도시한다.
도 3a는 복수의 웨이퍼들이 로드된 이중 컬럼 운반가능한 웨이퍼 랙의 상부 사시도를 도시한다.
도 3b는 도 2a의 이중 컬럼 운반가능한 웨이퍼 랙의 저면 사시도를 도시한다.
도 4는 로드 스테이션의 내부의 일부를 도시한다.
도 5는 이중 칼럼 운반가능한 웨이퍼 랙을 갖는 로드 록을 도시한다.
도 6은 도 5의 로드 록의 다른 도면이다.
도 7은 도 5 및 도 6의 로드 록의 턴테이블 및 플로어의 상부 사시도이다.
도 8은 도 7의 턴테이블 및 플로어의 저면 사시도이다.;
도 9는 2개의 운반가능한 웨이퍼 랙을 지지하도록 구성된 턴테이블을 갖는 로드 록을 도시한다.
도 10은 VTM의 내부 챔버의 일 예를 도시한다.
도 11은 VTM 로봇 엔드 이펙터의 사시도이다.
도 12는 모듈식 박막 증착 시스템을 사용하여 자동화된 뱃치 생산 박막 증착 프로세스를 수행하는 하나의 예시적인 방법을 도시한다.
도 13은 모듈식 박막 증착 시스템을 사용하여 자동화된 뱃치 생산 박막 증착 프로세스를 수행하는 다른 예시적인 방법을 도시한다.
도 14는 현재 개시내용의 모듈식 박막 증착 시스템과 함께 사용하기 위한 컴퓨팅 시스템의 컴포넌트들의 기능 블록도이다.
도 15는 현재 개시내용의 모듈식 박막 증착 시스템을 사용하여 4개의 운반가능한 웨이퍼 랙들의 동시 프로세싱을 개념적으로 예시하는 타임라인이다.
현재 개시의 양태들은 낮은 웨이퍼당-비용으로 높은 처리량과 결합된 균일성을 제공하도록 구성된 완전 자동화된 뱃치 생산 박막 증착 시스템을 포함한다. 여기서 개시된 예시적인 실시예들은 반도체 웨이퍼들 및 이송가능한 웨이퍼 랙들을 언급하지만, 현재 개시의 시스템들은 또한 반도체 웨이퍼들 이외의 기판들에 박막 프로세싱을 적용하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 시스템에는 영향이 적은 뱃치 전송을 통한 자동화된 안전한 웨이퍼 핸들링이 포함된다. 일부 실시예들에서, 현재 발명의 시스템은 특정 사양을 중심으로 맞춤화된 유연한 열 관리 솔루션을 가능하게 하는 모듈식 예열 및 냉각 설계를 가지고 있다. 일부 실시예들에서, 현재 발명의 자동화된 뱃치 박막 증착 시스템은 고용량 반응기(들), 낮은 소모품 및 유지 비용, 및 소형 풋프린트를 포함한다.
현재 개시내용의 양태들은 또한 예를 들어 300mm 웨이퍼들까지의 이음매 없는 웨이퍼 크기 전이 능력을 갖는 견고하고 유연한 반응기 설계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 특정 웨이퍼 크기(예: 100mm, 150mm, 200mm 및/또는 300mm)에 대해 최적의 처리량을 달성하도록 시스템을 쉽게 구성할 수 있다. 일부 실시예에서, 시스템은 복수의, 예를 들어, 2개 이상의 상이한 웨이퍼 크기, 예를 들어 100mm 및 150mm에서 동시 처리를 허용한다. 이러한 동시 크기 기능은 프로세스 개발 및 생산 확장을 용이하게 한다. 현재 개시의 양태들는 또한 프로세스 흐름 병목 현상을 최소화하고 우수한 프로세싱 유연성을 제공하도록 효과적으로 맞춤화될 수 있는 구성 가능성 이점을 제공하는 모듈식 아키텍처를 포함한다.
현재 개시내용의 양태는 또한 소규모 뱃치 사전-생산 평가로부터 양산 생산에 이르기까지 웨이퍼당 비용 감소를 포함한다. 일 실시예에서, 현재 개시내용의 시스템은 예를 들어, 생산성 (100 nm Al2O3 두께와 뱃치당 100개의 웨이퍼에 대한 원자층 증착(ALD) 프로세스를 가정), 우수한 필름 성능 및 낮은 운영 비용을 결합하여 한 달에 최대 40,000개 웨이퍼의 처리량을 제공할 수 있다.
일부 실시예들에서, 현재 개시내용의 시스템은 캡슐화 및 배리어 층 및 광학 코팅을 포함하는 산화물 필름에 대해 최적화될 수 있다. 양태들에는, 깨지기 쉬운 및/또는 온도에 민감한 기판(예: LNO, LTO, 유리, III-V); 및 최적의 프로세스 유연성 및 처리량을 위한 모듈식 열 관리에 대한 높은 처리량, 자동화 및 안전한 웨이퍼 처리가 포함될 수도 있다.
도 1a 및 1b를 참조하면, 모듈식 박막 증착 시스템(100)의 일 예가 개시내용의 실시예에 따라 도시된다. 시스템(100)은 대기압, 예를 들어 1 Torr에서 500 Torr 범위의 진공 압력에 대해 진공 압력으로 유지되도록 설계된 내부 챔버(1002)를 정의하는 외부 구조(104)를 포함하는 중앙 진공 이송 모듈(VTM)(102)을 포함한다. 예시된 실시예에서, VTM(102)은 시스템의 대응하는 모듈에 작동 가능하게 커플링되도록 구성된 개구(1008)(3개는 도 1b에 표시됨)를 각각 갖는 5개의 측을 정의하는 오각형 형태의 풋프린트를 갖는다. 예시된 예에서, VTM(102)은 원자층 증착(ALD) 반응기와 같은 당업계에 공지된 다양한 박막 증착 반응기 중 임의의 것일 수 있는 박막 증착 반응기(106)에 커플링된다. 예를 들어, 반응기(106)는, 내용이 그 전체가 여기에 참조로 포함되는, "제거 가능한 라이너를 갖는 반응 챔버"라는 제목의 미국 특허 제9,175,388호; "박막 증착을 위한 시스템 및 방법"이라는 제목의 미국 특허 제 9,328,417호; 및 ALD 시스템 및 방법"이라는 제목의 미국 특허 제 9,777,371호; 에 기재된 바와 같은 하나 이상의 특징을 갖는 ALD 반응기일 수 있다. 일 실시예에서, 반응기(106)는 Veeco Instruments Inc.에 의해 제조된 Phoenix™ ALD 반응기일 수 있다. 반응기(106)는 웨이퍼 랙들(200, 300)(도 2 및 3)과 같은 하나 이상의 운반가능한 웨이퍼 랙들을 수용하도록 구성되고 치수가 정해진 반응기 챔버를 포함할 수 있다.
VTM(102)은 또한 반응기(106)에서 웨이퍼들을 처리하기 전에 웨이퍼들의 하나 이상의 열이 로드된 운반가능한 웨이퍼 랙을 예열하기 위한 제1 예열 챔버(108a) 및 제2 예열 챔버(108b)에 커플링된다. 시스템(100)은 또한 VTM 챔버 내의 진공 환경과 주변 환경 사이에서 웨이퍼 랙들을 이송하기 위해 VTM(102)에 각각 작동 가능하게 커플링된 제1 로드 록(112a) 및 제2 로드 록(112b)을 포함한다. 시스템(100)은 또한 로드 스테이션의 로드 포트(118a-d) 중 하나에 위치한 웨이퍼 카세트와 로드 록(112)에 위치한 이동 가능한 웨이퍼 랙 사이에서 웨이퍼를 이송하기 위한 로드 스테이션(116)을 포함한다. 시스템(100)은 또한 시스템(100)을 제어하기 위한 사용자 입력을 수신하기 위한 사용자 인터페이스(120)를 포함한다.
VTM(102)은 시스템(100)의 다양한 모듈들 사이에서 웨이퍼 랙들을 자동으로 운반하기 위한 적어도 하나의 로봇(1004)(도 1b 및 도 10 참조)을 포함할 수 있다. 로드 스테이션(116)은 또한 로드 포트(118)들에 위치한 웨이퍼 카세트들과 로드 록(112)들에 위치한 웨이퍼 랙들 사이에서 개별 웨이퍼를 자동으로 운송하기 위한 적어도 하나의 로봇(도 4 참조)을 포함할 수 있다. 시스템(100)은 또한 시스템의 다양한 모듈들 내에서 환경을 제어하기 위한 제어 시스템에 의해 제어되는 일련의 도어 및 밸브를 포함한다. 도시된 실시예에서, 진자 게이트 밸브(122a, 122b)들은 로드 록(112)들과 VTM(102) 사이에 위치하고 대기 도어(124a, 124b)들은 각각의 로드 록들과 로드 스테이션(116) 사이에 위치한다. 일 실시예에서, 게이트 벨브(122)들은 ISO500 진자 게이트 밸브이고, VTM 로봇 암(1004)(도 10)이 로드 록(112)에 위치한 웨이퍼 랙에 접근할 수 있도록 하기에 충분한 500mm 직경의 개구를 정의하고, 웨이퍼 랙과 웨이퍼를 해당 게이트 밸브(122)의 개구를 통해 VTM(102)으로 이동한다. 시스템(100)은 또한 VTM 챔버로부터 예열 챔버(108)들 각각을 격리하기 위한 대형 가열 게이트 밸브(126a, 126b)들을 포함한다. 일 실시예에서, 가열된 게이트 밸브(126)들은 VTM 로봇 암(1004)이 VTM 챔버와 예열 챔버 사이에서 웨이퍼 랙들을 운반하는 것을 허용하기에 충분한 대략 450mm x 260mm인 크기를 갖는 개구를 정의한다. 가열된 게이트 밸브(126)들은 가열 동안 예열 챔버의 내부와 대략 동일한 온도에서 도어의 예열 챔버 측의 온도를 유지하기 위해 밸브의 도어를 가열하기 위한 가열 요소들을 포함한다. 도 1b는 VTM의 로봇 암(1004) 및 로드 록의 턴테이블(506)들을 포함하는 구성 요소의 내부 챔버를 보여주기 위해 제거된 구성 요소의 상단을 가진 VTM(104) 및 로드 록(112)들의 평면도이다.
시스템(100)의 모듈식 특성으로 인해 생산량, 기판 유형 및 증착되는 박막 유형과 같은 특정 처리 요구에 따라 시스템이 쉽게 수정될 수 있다. 예를 들어, 예열 챔버(108)들 중 하나는 반응기(106)와 동일하거나 상이한 유형의 반응기일 수 있는 제2 반응기(106)로 대체될 수 있거나, 로드 록(112)들 중 하나는 예열 챔버(108) 또는 반응기(106) 또는 다른 웨이퍼 처리 모듈로 대체될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 5개보다 많은 모듈에 커플링하기 위해 5개보다 더 많은 수의 개구를 갖는 대체 VTM이 제공될 수 있으며, 예를 들어 현재 개시내용에 따라 제조된 VTM은 육각형, 칠각형 또는 암각형 등을 가질 수 있다. 개구들이 있는 6개의 7개 또는 8개의 측들이 있는 외부 모양 또는 VTM은 개구 및 해당 모듈 등의 개수에 관계없이 길쭉한 직사각형 모양을 가질 수 있다.
시스템(100)은 시스템 전체에 걸쳐 운송되는 운반가능한 웨이퍼 랙들(예를 들어, 도 2A, 2B, 3A 및 3B 참조) 상에 웨이퍼들 뱃치들을 위치시킴으로써 웨이퍼 뱃치를 동시에 처리하는 데 사용될 수 있다. 운반가능한 웨이퍼 랙들 상에 웨이퍼들을 위치시키면 웨이퍼 랙들을 처음 로드할 때 고온이 아닌 실온에서만 웨이퍼를 처리하면서 웨이퍼들의 뱃치들을 처리할 수 있고, 이는 예를 들어 LNO, LTO, 유리 및 III-V 웨이퍼들과 같은 비정상적으로 부서지기 쉬운 웨이퍼들에 특히 유용하다. 시스템(100)의 모듈식 특성은 반응기 내에서 발생하는 박막 증착 프로세스에서 시간 소모적인 예열 및 냉각 단계를 분리함으로써 효율적인 열 관리를 가능하게 한다. 예를 들어, 도 1에 예시된 실시예에서, 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙이 반응기(106)에서 처리되는 동안, 제2 운반가능한 웨이퍼 랙은 예열 챔버(108) 중 하나에서 가열될 수 있고 반응기(106)에서 이미 처리된 제3 운반가능한 웨이퍼 랙은 로드 록(112) 중 하나에서 냉각될 수 있는 반면 제4 운반가능한 웨이퍼 랙은 로드 록에는 처리용 웨이퍼가 로드될 수 있다. 시스템(100) 전체에 걸친 웨이퍼의 전체 랙들의 운송 및 처리는 또한 복수의 웨이퍼 크기의 동시 처리를 가능하게 한다. 예를 들어, 아래에서 더 설명되는 바와 같이, 시스템(100)은 각각이 상이한 크기의 웨이퍼들을 운반하도록 구성되지만 VTM 로봇 및 로드 록과 커플링하기 위한 범용(universal) 인터페이스를 갖는 복수의 운반가능한 웨이퍼 랙들을 포함할 수 있다. 시스템(100)의 컴포넌트들의 예시적인 양태들이 아래에서 설명된다.
운반가능한 웨이퍼 랙
도 2a 및 도 2b는 단일 열 웨이퍼 랙(200)의 일 예를 도시하고, 도 3a 및 3b는 2열 운반가능한 웨이퍼 랙(300)의 일 실시예를 도시한다. 예시된 실시예에서, 랙(200)은 높이가 대략 8인치, 너비가 13인치일 수 있고 대략 20-30개의 200mm-300mm 웨이퍼들을 유지하도록 구성 및 치수가 지정될 수 있다. 이중-열 랙(300)은 높이가 약 8인치, 너비가 13인치일 수 있으며 각 열이 20-30개의 150mm 웨이퍼를 포함하는 두 개의 열을 유지하도록 구성 및 치수가 지정된다. 다른 실시예들에서, 운반가능한 웨이퍼 랙들은 3개 이상의 웨이퍼들의 컬럼들을 운반하도록 구성될 수 있다. 랙(200) 및 랙(300)은 각각 VTM(102)(도 10 참조)의 로봇(1004)의 엔드 이펙터(1006) 및 로드 록(112)(도 5 참조)의 턴테이블(506)과 인터페이스하도록 구성된 동일한 범용 인터페이스(204)를 포함하는 베이스(202, 302)를 포함한다. 인터페이스(204)는 엔드 이펙터와 정합하기 위한 VTM 로봇(1004)의 엔드 이펙터(1006)에 있는 개구(1102)(도 11)의 크기 및 형상에 상보적인 외부 형상을 갖는다. 도시된 실시예에서, 인터페이스(204)는 베이스(202) 및 베이스(302)를 자랑스럽게 세우고 제1 및 제2 만곡된 단부(206, 208)들 및 제1 및 제2 평평한 측(210, 212)들을 갖는다. 인터페이스(204)는 또한 상보적인 형상을 갖고 로드 록 턴테이블(506) 상의 대응하는 테이퍼진 돌출부(714a-714c)들과 정렬하도록 구성된 복수의 테이퍼진 리세스(214a-214c)들을 포함한다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 다양한 수의 리세스들, 리세스들의 패턴, 및 각 리세스들의 형상 중 임의의 것이 턴테이블 상의 대응하는 돌출부들과 조합되어 사용될 수 있으며, 현재 출원에 도시된 특정 배열은 장식 및 기능적 이유로 선택된다. 다른 실시예들에서, 엔드 이펙터(1006), 턴테이블(506), 또는 시스템(100)의 다른 구성요소에 대한 랙(200, 300)들의 특정 측방 및 회전 위치를 정의하거나 그렇지 않으면 랙을 고정하거나 커플링하기 위해 다른 정합 특징부가 사용될 수 있다. 예를 들어, 인터페이스(204)는 베이스(202, 302)로부터 연장되기 보다는 오목하고 대응하는 형상의 돌출부를 수용하도록 크기가 정해질 수 있다.
단일 컬럼 운반가능한 웨이퍼 랙(200)은 복수의 웨이퍼들 또는 그 사이의 다른 기판들을 수용하고 지지하기 위해 복수의 컬럼(224a-224d)들에 의해 이격되고 평행한 관계로 위치되는 상부 플레이트(220) 및 하부 플레이트(222)를 포함한다. 컬럼(224)들 각각은 웨이퍼의 에지를 수용하고 지지하도록 크기가 정해지고 구성되는 복수의 리세스(226)들(하나의 라벨만 붙임)를 포함하며, 인접한 리세스들의 간격은 랙에서 인접한 웨이퍼들 사이의 간격을 정의한다. 예시된 실시예에서, 랙(200)은 4개의 컬럼들을 포함하고, 컬럼(224a, 224c)들은 웨이퍼들의 대략적인 중심선에서 웨이퍼들을 지지하기 위해 상부 플레이트의 대략적인 중간점에서 상부 플레이트(220)의 대향 측들에 위치된다. 컬럼(224b, 224d)들은 웨이퍼들의 한 측을 지지하고 랙의 반대 측에서 랙으로 삽입된 웨이퍼들에 대한 백스톱 역할을 하기 위해 상부 플레이트의 절반에 위치한다. 하부 플레이트(222)는 상부 플레이트(220)보다 더 큰 폭을 가지며, 하부 플레이트의 하부 표면(228)은 랙을 들어올릴 때 VTM 로봇(1004)의 엔드 이펙터(1006)가 접촉하고 이에 대해 가압하기 위한 리프팅 표면으로서 구성된다. 상대적으로 넓은 하부 플레이트(222)는 또한 랙(200)이 엔드 이펙터 상에서 안정적으로 지지되게 한다.
이중 컬럼 운반가능한 웨이퍼 랙(300)은 상부 플레이트(320) 및 하부 플레이트(322)를 포함하는데, 이들은 웨이퍼(350)의 2개의 컬럼들(단 하나만 라벨링됨)을 수용하고 지지하기 위해 복수의 컬럼(324a-224g)들에 의해 이격되고 평행한 관계로 위치된다. 각각의 컬럼(324)들은 웨이퍼의 에지를 수용하고 지지하도록 크기가 정해지고 구성되는 복수의 리세스들(326)(하나만 라벨이 붙음)를 포함하고, 인접한 리세스들의 이격은 랙에서 인접한 웨이퍼들 사이의 간격을 정의한다. 예시된 실시예에서, 랙(300)은 7개의 컬럼들을 포함하고, 컬럼(324a, 324g, 324f)들은 웨이퍼들의 대략적인 중심선에서 웨이퍼들을 지지하기 위한 상부 플레이트의 대략적인 중심선에서 상부 플레이트(320)의 중간점 및 대향 측들에 위치된다. 컬럼(324b, 324c, 324d, 324e)들은 웨이퍼들의 한 측을 지지하고 랙의 대향 측에서 랙으로 삽입되는 웨이퍼들에 대한 백스톱 역할을 하기 위해 상부 플레이트의 절반에 위치한다. 하부 플레이트(322)는 VTM 로봇(1004)의 엔드 이펙터(1006)가 랙을 리프팅할 때 접촉하고 이에 대해 누르기 위한 리프팅 표면으로 구성된 하부 표면(328)을 정의한다. 상대적으로 넓은 하부 플레이트(322)는 또한 랙(300)이 엔드 이펙터 상에 안정적으로 지지되게 한다.
일 실시예에서, 랙(200, 300)들은 웨이퍼들의 컬럼의 중심 종축이 실질적으로 수직이 되도록 시스템(100) 전체에서 항상 수직 위치로 배향되도록 구성되고 랙의 베이스(202, 302)에서만 지지되도록 구성된다. 랙(200, 300)들은 시스템(100)의 특정 위치에 배치되고 엔드 이펙터(1006)와 같은 로봇 암의 엔드 이펙터에 의해 베이스로부터 리프팅되도록 구성된다. 따라서, 아래에서 더 설명되는 바와 같이, 전체 랙(200 또는 300)은 로드 록(112)에서 게이트 밸브(122)를 통해 VTM(102)으로, VTM에서 가열된 게이트 밸브(126)를 통해 예열 챔버(108) 안팎으로 그리고 VTM에서 반응기(106) 안팎으로 수직 방향으로 운송된다. 일 실시예에서, 랙(200, 300)은 VTM(102) 안팎으로 이동되는 동안 항상 동일한 수직 방향으로 유지된다. 다른 실시예들에서, 현재 개시내용에 따라 제조된 운반가능한 웨이퍼 랙들은 예를 들어 수직 위치와 수평 위치 사이에서 회전하는 웨이퍼 랙을 안전하게 리프팅하고 회전시키기 위한 추가 커플링 특징부들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템이 수평 배향으로 웨이퍼들을 처리하도록 구성된 박막 증착 반응기를 포함하는 경우. 또 다른 실시예들에서, 시스템(100)은 시스템 전체에 걸쳐 항상 웨이퍼 컬럼의 중심 종축이 실질적으로 수평인 수평 위치에서 운반가능한 웨이퍼 랙들을 유지하도록 구성될 수 있다.
운반가능한 웨이퍼 랙(200, 300)들은 스테인리스 스틸, 석영, 및/또는 세라믹 재료와 같은 다양한 재료 중 임의의 것으로 형성될 수 있다. 랙(200, 300)들의 쉽게 제거할 수 있는 특성의 한 가지 이점은 다른 크기의 웨이퍼에 대해 쉽게 세척, 교체 및 변경하기 위해 쉽게 제거할 수 있다는 것이다.
로드 스테이션
로드 스테이션(116)은 당업계에 잘 알려진 표준 기계적 인터페이스(SMIF) 또는 전면 개방 범용 포드(FOUPS) 카세트와 같은 웨이퍼 카세트를 수용하도록 구성된다. 웨이퍼 카세트는 시스템(100)에 의한 처리를 위해 로드 포트(118)들 중 하나에 작업자에 의해 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 시스템(100)은 다수의 웨이퍼 크기, 예를 들어 150mm, 200mm, 및 300mm 웨이퍼 중 하나 이상을 동시에 처리할 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 로드 포트(118)는 복수의 웨이퍼들, 예를 들어 최대 25개 웨이퍼들, 또는 최대 50개 웨이퍼들을 보유하는 웨이퍼 카세트를 수용하도록 구성된다.
도 4는 로드 스테이션(116)의 예 중 하나의 내부의 일부를 도시한다. 예시된 실시예에서, 로드 스테이션(116)은 로드 포트(118)들 중 하나에 위치한 웨이퍼 카세트로부터 개별 웨이퍼들을 예를 들어 로드 록(112)들 중 하나에 위치한 웨이퍼 랙(200 또는 300)(도 2, 3)과 같은 운반가능한 웨이퍼 랙으로 순차적으로 이송하기 위한 적어도 하나의 로봇(400)을 포함한다. 도 4는 한 쌍의 로봇 암(402, 404)들을 포함하는 로드 스테이션 로봇(400)의 일례를 도시한다. 일 실시예에서, 각각의 로봇 암은 회전 가능한 어깨, 제1 암 세그먼트, 회전 가능한 암꿈치, 제2 암 세그먼트, 회전 가능한 손목, 및 하나 이상의 엔드 이펙터(406, 408)를 포함한다. 예시된 실시예에서, 로드 스테이션(116)이 동시 프로세싱을 위해 100mm, 150mm 및 200mm 웨이퍼들을 시스템(100)에 자동으로 로드할 수 있도록, 엔드 이펙터(406 및 408)들은, 크기는 두 가지 상이한 웨이퍼 크기이며, 예를 들어, 엔드 이펙터(406)는 100mm 및 150mm 웨이퍼용 크기이고, 엔드 이펙터(408)는 150mm 및 200mm 웨이퍼용 크기이다. 엔드 이펙터(406, 408)들은 또한 웨이퍼를 단단히 파지하기 위한 진공 척들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 로드 스테이션(116)은 웨이퍼 카세트 및/또는 로드 포트에 로드된 웨이퍼 상에서 기계-판독가능한 코드를 판독하여 웨이퍼 카세트에 로드된 웨이퍼의 크기를 결정한 다음 웨이퍼들의 순차적 이송을 위해 해당 암(402/404)을 사용하도록 구성된 웨이퍼 ID 판독기를 포함한다. 따라서, 로드 스테이션(116)의 이중 암 구성은 하드웨어 변경 없이 복수, 예를 들어 2개의 상이한 웨이퍼 크기의 처리를 가능하게 한다.
일 실시예에서, 로드 스테이션(116)의 로봇(400)은 단일 웨이퍼들이 처리되는 시스템(100)의 유일한 위치이다. 또한, 단일 웨이퍼들은 대략 실온 및 대기 조건에서 처리된다. 각 웨이퍼가 로드 록(112)들 중 하나에 로드된 후, 웨이퍼들은 뱃치로 처리되며, 웨이퍼들이 처리되고 로드 록(112)들 중 하나에서 대략 실온으로 냉각될 때까지, 웨이퍼를 지지하는 운반가능한 웨이퍼 랙 이외의 시스템(100)의 임의의 로봇 또는 기타 구성요소에 의해 또는 작업자에 의해 웨이퍼들이 직접 접촉되지 않는다.
로드 스테이션(116)은 또한 통합된 HEPA 필터들, 정전기 방전을 방지하기 위한 이온화기 바, 및 로드 포트들의 카세트에서 웨이퍼들의 정렬을 결정하기 위한 웨이퍼 정렬기들을 포함할 수 있다.
로드 록들
도 5 및 도 6은 로드 록(112)들 중 하나를 도시한다. 도시된 바와 같이, 로드 록(112)은 VTM(102)(도 1) 내의 진공 압력과 실질적으로 동일한 대기에 대해 진공 압력으로 끌어내리도록 구성된 로드 록 챔버를 정의하는 인클로저(502)를 포함한다. 로드 록(112)은 로드 스테이션(116)에 커플링되도록 구성되고 치수가 정해진 로드 스테이션 개구(504) 및 VTM(102)에 커플링되도록 구성되고 치수가 정해진 VTM 개구(602)(도 6)를 포함한다. 예시된 실시예에서, 로드 록(112)은 또한 로드 록 내에 회전 가능하게 배치되고, 예를 들어, 턴테이블 상에 위치된, 도 5 및 6에 도시된, 운반가능한 웨이퍼 랙에 제거 가능하게 커플링하고 지지하도록 구성된 턴테이블(506)을 포함한다. 일 실시예에서, 시스템(100)의 제어 시스템은 턴테이블(506)을 웨이퍼 랙(300) 상으로 웨이퍼들을 로드하기 위한 제1 회전 위치에 위치시키고 턴테이블을 제2 위치로 회전시켜 VTM 로봇 암으로 로드 록으로부터 웨이퍼 랙을 들어올리고 제거하도록 구성된다.
도 7 및 도 8은 로드 록 인클로저(502)의 플로어(702)에 회전가능하게 배치된 턴테이블(506)의 추가 도면을 도시한다. 예시된 실시예에서, 턴테이블(506)은 웨이퍼 랙(200 또는 300)(도 2 및 3)을 포함하는 복수의 웨이퍼 랙들에 커플링하고 이를 지지하도록 구성된 범용 웨이퍼 랙 인터페이스(704)를 포함한다. 범용 웨이퍼 랙 인터페이스(704)는 웨이퍼 랙의 하부 표면을 향하도록 구성된 상부 표면(708), 대향하는 하부 표면(710) 및 외부 둘레(712)를 갖는 플레이트(706)를 포함하고, VTM 로봇 암 엔드 이펙터는 외주(512)의 적어도 일부 주위에 위치될 수 있고 그 다음 수직 방향으로 이동되어 웨이퍼 랙을 VTM(102)으로 수송하기 위해 턴테이블(506)로부터 복수의 웨이퍼들을 유지하는 수송 가능한 웨이퍼 랙을 리프팅할 수 있도록, 외부 둘레는 VTM(102)의 로봇 암(1004)의 엔드 이펙터(1006)에 대해 상보적인 형상을 갖도록 구성되고 치수가 정해진 형상을 갖는다(예를 들어, 도 10 및 11 참조). 플레이트(706)는 웨이퍼 랙(200, 300)들의 인터페이스(204)의 테이퍼진 리세스(214a-214c)들과 정렬되도록 구성된 복수의 테이퍼진 돌출부(714a-714c)들을 포함한다.
도 7 및 8에 도시된 바와 같이, 턴테이블(506)의 회전은 플로어(702) 아래에 위치한 회전 구동 시스템(802)에 의해 구동되고 진공 피드스루(722)를 통해 플로어을 통해 연장하는 샤프트(720)를 통해 턴테이블(506)에 커플링되어 모든 움직이는 부분들이 로드 록(112)의 진공 환경 외부에 있게 되어, 따라서 웨이퍼 환경에서 낮은 수준의 입자 생성을 보장한다. 예시된 실시예에서, 회전 구동 시스템(802)은 회전 드라이브(804) 및 회전 액추에이터(806)를 포함하고, 회전 액추에이터는 공압으로 제어되고 턴테이블의 회전 위치를 제어하기 위한 리드 스위치를 포함한다. 다른 실시예들에서, 로드 록은 회전 가능한 턴테이블보다는 웨이퍼 랙들을 지지하기 위한 고정 플랫폼을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 제어 시스템은 턴테이블(506)의 회전 위치를 제어하도록 구성되어 운반가능한 웨이퍼 랙이 반응기(106)의 후속 배치에 필요한 정확한 회전 위치에 있도록 할 수 있다. 정확한 회전 위치를 얻은 후, VTM 로봇은 예열 챔버(108) 및 반응기(106) 안팎으로 운반되는 동안 정확한 위치를 유지하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 로드 록(112)들 각각은 신뢰할 수 있는 진공 이송을 위한 존재 센서, 웨이퍼 랙들 상에 적절한 웨이퍼 배치를 보장하기 위한 돌출 센서들, 및 VTM 로봇(1004) 및 로드 스테이션 로봇(400)들을 쉽게 가르치는 뷰포트들을 포함한다. 뷰포트들은 VTM 및 로드 스테이션 엔드 이펙터(1006, 406, 408)들이 웨이퍼 랙(200, 300)들에 대해 올바르게 배치되었는지 확인하기 위해 작업자에게 명확한 시각적 액세스를 제공하고, 작업자가 로드 록 리드(510)를 제거할 필요 없이 로봇 및 엔드 이펙터들 모두의 위치를 확인하고 교시하도록 허용한다.
각각의 로드 록(112)은 로드 록 챔버 내의 환경을 제어하기 위한 압력 및 흐름 제어 시스템(130)에 커플링된다. 새로운 웨이퍼들이 로드 록 챔버의 웨이퍼 랙(200, 300)들 상에 로드된 후, 압력 및 흐름 제어 시스템(130)은 로드 록 챔버를 파지하고 챔버 내의 압력을 진공 압력으로 감소시키도록 구성된다. 후술하는 바와 같이, 웨이퍼들이 처리된 후, 웨이퍼들의 랙은 제어된 냉각을 위해 로드 록(112)들 중 하나로 복귀된다. 압력 및 흐름 제어 시스템(130)은 질소, 아르곤 또는 헬륨과 같은 하나 이상의 가스를 주입하고 처리되는 특정 웨이퍼들 또는 기판들에 따라 다양한 압력 및 온도 시퀀스를 따르도록 구성되어 목표 냉각 시퀀스를 달성할 수 있다. 특정 냉각 순서는 웨이퍼 손상으로 이어질 수 있는 부적절한 냉각으로 인해 발생할 수 있는 웨이퍼들의 열 응력 생성을 최소화하거나 방지하는 데 중요할 수 있다. 한 실시예에서, 냉각 프로세스는 퍼지 흐름, 로드 록 챔버 압력 및 시간의 세 가지 컴포넌트들을 포함한다. 일 실시예에서, 냉각 프로세스는 (1) 로드 록의 압력을 목표 진공 압력으로 감소하는 단계 (2) 운반가능한 웨이퍼 랙과 최근 처리된 웨이퍼들로 챔버를 격리하는 단계; (3) 지정된 시간 동안 질소와 같은 퍼지 가스로 챔버를 퍼지하는 단계; (4) 특정 기간 동안 퍼지를 중지하고 유지하는 단계; (5) 점차적으로 압력을 증가하는 단계; 및 (6) 대기압에 도달할 때까지 3-5단계를 반복하는 단계를 포함한다.
도 9는 2개의 운반가능한 웨이퍼 랙들을 지지하도록 구성된 턴테이블(902)을 포함하는 로드 록(112)의 다른 예를 도시하고, 예를 들어, 각각 100mm 및 150mm에서 50개 이상의 웨이퍼들을 포함할 수 있는 2개의 랙들로, 뱃치 당 100개의 웨이퍼들이 생성되거나, 각 랙에 200mm에서 각각 25개 이상의 웨이퍼들이 포함되어 뱃치 당 50개의 웨이퍼들이 생성될 수 있다. 예시된 예는 이중 컬럼 운반가능한 웨이퍼 랙(300)들 중 2개를 지지하는 턴테이블(902)을 도시한다. 그러한 실시예에서, 운반가능한 웨이퍼 랙들을 로드하는 방법은 로드 스테이션(116)에 인접한 랙들 중 제1 랙 로드하고 및 이어서 턴테이블을 약 180도로 회전하고 제2 랙을 로드하고, 그 다음 밸브(122, 124)를 닫고 로드 록 챔버에서 진공을 퍼징하고 끌어내는 단계를 포함할 수 있다.
VTM
도 10은 VTM(102)의 내부 챔버(1002)의 일 실시예를 도시한다. 예시된 실시예에서, VTM(102)은 시스템 전체에 걸쳐 웨이퍼 랙(200, 300)들과 같은 운반가능한 웨이퍼 랙들을 이동시키도록 구성된 로봇 암(1004)을 포함한다. 예시된 실시예에서, 로봇 암(1004)은 회전 가능한 어깨, 제1 암 세그먼트, 회전 가능한 암꿈치, 제2 암 세그먼트, 회전 가능한 손목, 및 엔드 이펙터(1006)를 포함한다. 도 10은 엔드 이펙터(1006) 상에 위치된 복수의 웨이퍼들로 로드된 웨이퍼 랙(300)들 중 하나를 도시한다. 위에서 언급한 바와 같이, VTM(102)은 시스템(100)의 다양한 모듈에 커플링하도록 구성된 복수의 개구들을 포함한다. 도 10은 2개의 개구(1008a, 1008b)들을 도시한다. 예열 챔버(108)들 중 하나는 개구(1008b 및 도 10)에 커플링되고, 도 10은 개구(1008b)의 폐쇄 위치에 있는 가열된 게이트 밸브(126b)들 중 하나를 도시한다. 반응기(106)는 개구(1008a)에 커플링되고 반응기 도어(1010)는 도 10에 폐쇄 위치에 도시되어 있다. VTM 로봇 암(1004)은 급격하게, 예를 들어, 1분 이내에 웨이퍼 랙들을 처리를 위해 예열 챔버(108)에서 반응기(106)로 신속하게 이송하도록 구성되어, 웨이퍼들이 반응기에 증착될 때 가열된 웨이퍼들의 온도는 예열 챔버 내의 웨이퍼들의 온도와 실질적으로 동일하도록 한다.
도 11은 VTM 로봇 엔드 이펙터(1006)의 사시도이다. 전술한 바와 같이, 엔드 이펙터(1006)는 웨이퍼 랙(200, 300)들과 같은 복수의 상이한 운반가능한 웨이퍼 랙들에 커플링하기 위한 범용 엔드 이펙터로서 설계 및 구성된다. 엔드 이펙터(1006)는 랙들과 커플링하기 위한 랙(200, 300)들(도 2 및 3)의 범용 인터페이스(204)에 대해 상보적인 형상을 갖는 리세스(1102)들을 포함한다. 예시된 실시예에서, 로봇 암(1004)은 웨이퍼 랙들의 베이스에 커플링되고 웨이퍼 랙을 들어 올리고 로봇 암이 시스템 전체에 걸쳐 웨이퍼 랙을 이동할 때 웨이퍼 랙을 수직 위치로 유지하도록 구성된다. 리세스(1002)는 제1 및 제2 대향 측(1104, 1106)들, 및 랙(200 또는 300)의 범용 인터페이스(204)의 제1 및 제2 곡선 단부(206, 208)들 및 제1 또는 제2 평평한 측(210, 212)과 짝을 이루도록 구성된 제1 측(1108)을 포함한다. 엔드 이펙터는 또한 랙(200 또는 300)의 하부 플레이트(222 또는 322)의 하부 표면(228 또는 328)들과 접촉하도록 구성된 평평한 상부 표면(1112a, 1112b)들을 각각 포함하는 대향 암(1110a, 1110b)들을 포함한다. 다른 실시예들에서, VTM 로봇 암은 또한 운반가능한 웨이퍼 랙의 상단에 커플링하거나 웨이퍼 랙의 상단에만 커플링하도록 구성될 수 있고, 일부 실시예들에서, VTM 로봇 암은 웨이퍼 랙을 수직 방향에서 수평 방향으로 회전시키도록 구성될 수 있다.
VTM(102)은 내부 챔버(1002) 전체에 걸쳐 위치된 하나 이상의 존재 센서들을 포함하여 VTM 안팎으로 웨이퍼 랙들의 신뢰성 있는 이송을 보장할 수 있다. 일 실시예에서, 챔버(1002)는 로봇 암(1004)으로 또는 로봇 암(1004)으로부터의 웨이퍼 랙 이송이 성공적임을 보장하기 위해 엔드 이펙터(1006) 상의 웨이퍼 랙의 존재를 검출하도록 구성된 관통 빔 센서들을 포함할 수 있다.
예열 챔버
도 1을 다시 참조하면, 예열 챔버(108)들은 웨이퍼 랙(200 또는 300)과 같은 웨이퍼들이 로드된 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙을 수용할 수 있는 크기의 내부 공간을 정의하고, 일 실시예에서, 내부 공간은 반응기(106)의 프로세스 챔버의 내부 공간과 대략 동일한 크기이다. 도 1은 예열 챔버에 전력을 공급하기 위한 전력 분배 모듈(132), 및 가열하는 동안 예열 챔버에서 대기의 압력 및 화학적 구성을 제어하기 위한 질소, 아르곤 또는 헬륨과 같은 가스 매체를 제공하기 위한 압력 및 흐름 제어 시스템(134)에 커플링된 예열 챔버(108a)를 도시한다. 시스템(100)을 위한 제어 시스템은 반응기(106)에서 수행될 특정 웨이퍼 크기, 유형, 웨이퍼 수, 및 박막 증착 프로세스 유형에 대해 필요에 따라 특정 가열 프로파일 및 분위기를 제공하기 위해 예열 챔버를 제어하도록 구성될 수 있다. 예열 챔버(108)들은 복사 가열 요소들, 가열 램프들, 또는 히터들의 내부 공간을 정의하는 구조에 커플링된 관형 히터와 같은 다양한 가열 시스템 유형 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 관형 히터들이 예열 챔버의 외부 벽에 커플링되고 예열 챔버는 벽 온도를 판독하기 위한 복수의 열전대들을 포함하고 챔버 내의 압력은 챔버를 격리하고 원하는 압력이 달성될 때까지 2단계 벤트 밸브를 통해 질소를 흘림으로써 제어된다.
작동 방법
도 12는 시스템(100)과 같은 모듈식 박막 증착 시스템을 사용하여 자동화된 뱃치 생산 박막 증착 프로세스를 수행하는 방법(1200)의 일 실시예를 도시한다. 예시된 실시예에서, 블록(1201)에서, 방법은 제1 복수의 웨이퍼와 함께 로드 록(112) 중 하나와 같은 제1 로드 록에 위치된 웨이퍼 랙(200 또는 300)과 같은 제1 운반가능한 웨이퍼 랙을 로드하는 단계를 포함할 수 있다. 블록(1201)은 로봇(404)과 같은 로드 스테이션 로봇에 의해 자동으로 수행될 수 있다. 블록(1203)에서, 제1 웨이퍼 랙을 하나 이상의 예열 챔버(108)들과 같은 제1 예열 챔버로 이송한다. 블록(1203)은 VTM 로봇(1004)과 같은 VTM 로봇에 의해 수행될 수 있다. 블록(1205)에서, 제1 웨이퍼 랙이 가열되는 동안, 로드 록에 위치한 제2 운반가능한 웨이퍼 랙에 제2 복수의 웨이퍼들을 로드하고 제2 웨이퍼 랙을 제2 예열 챔버로 이송한다. 블록(1207)에서, 제1 및 제2 웨이퍼 랙들이 예열되는 동안, 로드 록에 위치한 제3 운반가능한 웨이퍼 랙에 제3 복수의 웨이퍼들을 로드한다. 블록(1209)에서, 제2 웨이퍼 랙이 제2 예열 챔버에서 가열되는 동안 가열된 제1 웨이퍼 랙을 반응기(106)와 같은 반응기 챔버로 옮기고 ALD 프로세스와 같은 박막 증착 프로세스를 수행한다. 블록 (1211)에서, 제1 복수의 웨이퍼들 상에 박막 증착 프로세스를 수행한 후, 냉각을 위해 반응기 챔버에서 로드 록으로 제1 웨이퍼 랙을 이송하고, 반응기 챔버로 제2 웨이퍼 랙을 이송하고, 로드 록에서 첫 번째 예열 챔버로 제3 웨이퍼 랙을 이송한다. 그리고 (1213)에서, 제1 복수의 웨이퍼들이 냉각되고 제3 복수의 웨이퍼들이 예열되는 동안 제2 복수의 웨이퍼에 대한 박막 증착 프로세스를 수행한다. 방법(1200)의 단계들은 방법(1200)을 수행하기 위한 명령과 함께 뱃치 생산 소프트웨어 프로그램을 실행하는 시스템(100)과 같은 뱃치 생산 박막 증착 시스템을 작동시키는 제어 시스템에 의해 수행될 수 있다.
방법(1200)에 의해 예시된 바와 같이, 시스템(100)과 같은 모듈식 시스템은 처리량을 상당히 증가시키고 웨이퍼당 처리 비용을 감소시키는 뚜렷한 이점을 제공한다. 박막 증착 단계에서 시간 소모적인 가열 및 냉각 단계를 분리함으로써 여러 웨이퍼들의 랙들을 병렬로 처리할 수 있다.
도 13은 시스템(100)과 같은 모듈식 박막 증착 시스템을 사용하여 박막 증착 프로세스의 자동화된 뱃치 생산을 수행하는 방법(1300)의 일 실시예를 도시한다. 예시된 예에서, 블록(1301)에서, 방법은 로드 스테이션(116)의 로드 포트(118)와 같은 로드 스테이션의 개방 카세트 로드 포트 내로 기판의 카세트를 로드하는 단계를 포함할 수 있다. 블록 (1303)에서, 로드된 기판에 대한 "레시피"를 선택한다. 일 실시예에서, 레시피는 수행될 박막 증착 프로세스의 유형과 증착 프로세스를 자동으로 수행하기 위한 제어 시스템에 대한 입력으로 사용되는 주요 프로세스 매개변수를 지정한다. 일 실시예에서, 레시피는, 크기, 평면 또는 노치, 재료 및 카세트 유형과 같은 웨이퍼 특성 식별, 웨이퍼 랙 식별, 랙의 웨이퍼 로드 선호도(상부에서 하부로 등), 예열 레시피, 예를 들어 온도, 시간, 예열 챔버에 대한 압력, 박막 증착 반응기 레시피, 및 로드 록 냉각 레시피, 예를 들어 로드 록 내의 시간 및 압력을 포함할 수 있다. 레시피는 또한 웨이퍼 정렬 사양, 예를 들어, 각도, 웨이퍼 ID, VTM 내 이송 압력, 게이트 밸브의 차압, 로드 및 언로드(예를 들어, in과 out 모두에 대해 동일하거나 다른 것을 사용)을 위한 지정된 로드 록을 포함할 수 있다. 레시피는 또한 로드 록 펌프 및 퍼지 사이클, 예열 챔버(들) 유휴 온도의 사양을 포함할 수 있다.
블록(1305)에서, 로드 록 사전점검을 수행하고 로드를 위한 로드 록을 준비한다. 일부 실시예들에서, 로드 록 사전 검사는 예를 들어 랙 상에 위치한 기계 판독 가능 코드를 판독함으로써 올바른 운반가능한 웨이퍼 랙들이 로드 록에 로드되었는지 확인하는 것 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 로드 록을 환기시키고, 턴테이블 위치를 확인하고, 랙에 웨이퍼들이 없는지 확인하기 위해 랙을 매핑한다. 블록 (1307)에서 로드 스테이션 로봇을 사용하여 카세트에서 운반가능한 웨이퍼 랙으로 웨이퍼를 순차적으로 이송하고 블록 (1309)에서 로드 록에 있는 돌출 센서를 사용하여 운반가능한 웨이퍼 랙에 로드된 웨이퍼들의 정렬을 확인한다. (1311)에서 로드 록을 고정하고 펌프다운하고 VTM 로봇을 준비한다. 일 실시예에서, 웨이퍼들이 운반가능한 웨이퍼 랙에 로드된 후, 로드 록 도어가 닫히고 로드 록 내부가 목표 진공 압력이 될 때까지 하나 이상의 펌프 및 퍼지 사이클이 수행된다. 제어 시스템은 또한 로드 록 턴테이블을 VTM 로봇으로 이송하기 위한 정확한 위치로 회전시킬 수 있으며, 돌출 센서로 제2 웨이퍼 돌출 검사를 수행할 수 있다.
블록(1313)에서, VTM 로봇을 사용하여 로드 록에서 예열 챔버로 운반가능한 웨이퍼 랙을 이송한다. 로드 록이 정확한 압력에 도달한 후, 제어 시스템은 게이트 밸브를 열 수 있고 VTM 로봇 암은 로봇 암 엔드 이펙터가 운반가능한 웨이퍼 랙의 베이스와 맞물릴 때까지 게이트 밸브를 통해 로드 록 챔버로 확장할 수 있다. 그런 다음 제어 시스템은 로봇 암이 로드 록 턴테이블에서 웨이퍼의 전체 랙을 들어올리고 암과 웨이퍼 랙을 VTM 챔버로 후퇴시키도록 할 수 있다. 그런 다음 제어 시스템은 VTM 챔버에 위치한 하나 이상의 존재 센서를 사용하여 로봇 암 엔드 이펙터 상의 웨이퍼 랙의 존재를 확인하여 전송이 성공적임을 확인할 수 있다. 성공적인 이송이 확인되면 제어 시스템은 로드 록 게이트 밸브를 닫고 예열된 게이트 밸브를 열고 웨이퍼들의 랙을 가열을 위해 예열 챔버로 이송할 수 있다.
블록(1315)에서, 예열 챔버에서 운반가능한 웨이퍼 랙 및 웨이퍼들을 예열한다. 예열 챔버에 웨이퍼 랙을 배치한 후, 제어 시스템은 로봇 암을 VTM 챔버로 후퇴시키고, VTM 존재 센서로 성공적인 이송을 확인하고, 가열된 게이트 밸브를 닫고, 선택된 레시피에 따라 예열 시퀀스를 시작할 수 있다. 블록(1317)에서, 예열된 운반가능한 웨이퍼 랙 및 웨이퍼들을 예열 챔버에서 반응기로 운반한다. 예열 과정이 완료되고 웨이퍼 랙들이 지정된 온도에 도달한 후, 제어 시스템은 가열된 게이트 밸브와 반응기 챔버 도어를 열고, VTM 로봇 암을 예열 챔버 내로 확장하고, 예열된 웨이퍼 랙과 맞물려 리프팅할 수 있고, 이어서 예열된 웨이퍼 랙을 예열 챔버에서 VTM 챔버로 그리고 VTM 챔버에서 처리를 위해 반응기 챔버로 신속하게 이송할 수 있다.
블록(1319)에서, 반응기 챔버에서 웨이퍼들을 처리한다. 반응기 챔버에 웨이퍼 랙을 증착한 후, 제어 시스템은 로봇 암을 반응기 챔버에서 VTM 챔버로 후퇴시키고, VTM 존재 센서로 성공적인 이송을 확인하고, 반응기 챔버 도어를 닫고, 선택된 레시피에 따라 박막 증착 시퀀스를 시작할 수 있다. 블록 (1321)에서 웨이퍼 랙을 반응기에서 냉각을 위해 로드 록으로 이송한다. 박막 증착 프로세스가 완료된 후, 제어 시스템은 반응기 게이트 밸브를 열고, VTM 로봇을 반응기 챔버로 확장하고, 웨이퍼 랙을 맞물림 및 리프팅하고, 냉각을 위해 VTM 챔버를 통해 반응기 챔버에서 웨이퍼 랙을 지정된 로드 록으로 운반할 수 있다.
블록(1323)에서, 냉각 프로세스를 수행하고 언로드한다. VTM 존재 센서를 사용하여 웨이퍼 랙을 로드 록으로 성공적으로 전송한 것을 확인한 후 제어 시스템은 로드 록 게이트 밸브를 닫고 선택한 레시피에 따라 냉각 프로세스를 시작할 수 있다. 냉각 프로세스가 완료된 후, 제어 시스템은 랙의 모든 웨이퍼가 로드 록 정렬 센서와 정렬되어 있는지 확인한 다음 로드 스테이션 로봇에 의한 웨이퍼 언로드를 위해 턴테이블을 올바른 위치로 회전할 수 있다. 시스템은 또한 웨이퍼 온도 센서가 목표 값(예: 50°C) 아래로 판독되고 있는지 확인한 다음 로드 록을 배출하고 로드 스테이션 로드 록 도어를 열 수 있다. 그 다음 로드 스테이션 로봇은 냉각되고 처리된 웨이퍼를 작업자가 제거하기 위해 웨이퍼 랙에서 카세트로 순차적으로 이송할 수 있다.
단계 1301 및 1303 외에, 방법(1300)은 방법(1300)을 수행하기 위한 명령과 함께 뱃치 생산 소프트웨어 프로그램을 실행하는 시스템(100)과 같은 뱃치 생산 박막 증착 시스템을 작동시키는 제어 시스템에 의해 수행될 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 시스템의 로드 스테이션에서 개별 웨이퍼가 실온에 있을 때 개별 웨이퍼와 물리적으로만 접촉하면서 운반가능한 웨이퍼 랙에 위치한 복수의 웨이퍼를 동시에 처리할 수 있는 능력을 포함하여 방법(1300)에 의해 다수의 뚜렷한 이점이 제공된다. 가열, 필름 증착 및 냉각 단계 동안 개별 웨이퍼의 모든 취급 또는 물리적 접촉을 피함으로써 웨이퍼 손상 가능성이 크게 줄어든다.
여기서 설명된 양태 및 실시예 중 임의의 하나 이상이 현재 명세서의 교시에 따라 프로그래밍된 하나 이상의 기계들(예를 들어, 전자 문서에 대한 사용자 컴퓨팅 디바이스로 활용되는 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스, 문서 서버 등과 같은 하나 이상의 서버 디바이스 등)을 사용하여 편리하게 구현될 수 있으며, 이는 컴퓨터 기술 분야의 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 적절한 소프트웨어 코딩은 본 발명의 교시에 기초하여 숙련된 프로그래머에 의해 용이하게 준비될 수 있으며, 이는 소프트웨어 분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 소프트웨어 및/또는 소프트웨어 모듈을 사용하여 위에서 논의된 양태 및 구현은 또한 소프트웨어 및/또는 소프트웨어 모듈의 기계 실행가능 명령어의 구현을 지원하기 위한 적절한 하드웨어를 포함할 수 있다.
이러한 소프트웨어는 기계 판독 가능 저장 매체를 사용하는 컴퓨터 프로그램 제품일 수 있다. 기계 판독 가능 저장 매체는 기계 (예: 컴퓨팅 디바이스)에 의한 실행을 위한 명령 시퀀스를 저장 및/또는 인코딩할 수 있고 기계가 여기에 설명된 방법론 및/또는 실시예 중 임의의 하나를 수행하게 하는 임의의 매체일 수 있다. 기계 판독 가능 저장 매체의 예들은, 자기 디스크, 광 디스크(예: CD, CD-R, DVD, DVD-R 등), 광자기 디스크, 읽기 전용 메모리 "ROM" 디바이스, 랜덤 액세스 메모리 "RAM" 디바이스, 자기 카드, 광학 카드, 솔리드 스테이트 메모리 디바이스, EPROM, EEPROM 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 여기서 사용되는, 기계 판독 가능 매체는 단일 매체뿐만 아니라 물리적으로 분리된 매체의 집합, 예를 들어 컴퓨터 메모리와 결합된 콤팩트 디스크 또는 하나 이상의 하드 디스크 드라이브의 집합을 포함하도록 의도된다. 여기서 사용되는 바와 같이, 기계 판독 가능 저장 매체는 일시적인 형태의 신호 전송을 포함하지 않는다.
그러한 소프트웨어는 또한 반송파와 같은 데이터 반송파 상에서 데이터 신호로서 운반되는 정보(예를 들어, 데이터)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기계 실행 가능 정보에는 기계(예: 컴퓨팅 디바이스)에 의한 실행을 위해 신호가 일련의 명령 또는 그 일부를 인코딩하는 데이터 캐리어에 구현된 데이터 전달 신호 및 머신이 여기에 설명된 방법론 및/또는 실시예 중 임의의 하나를 수행하게 하는 임의의 관련 정보(예: 데이터 구조 및 데이터)가 포함될 수 있다.
컴퓨팅 디바이스의 예들은, 전자 책 읽기 디바이스, 컴퓨터 워크스테이션, 터미널 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 휴대용 디바이스(예: 태블릿 컴퓨터, 스마트폰 등), 웹 기기, 네트워크 라우터, 네트워크 스위치, 네트워크 브리지, 해당 기계가 취해야 할 작업을 지정하는 일련의 명령을 실행할 수 있는 모든 기계 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 디바이스는 키오스크를 포함 및/또는 키오스크에 포함될 수 있다.
도 14는 컴퓨터 시스템(1400)의 예시적인 형태의 컴퓨팅 디바이스의 일 실시예의 도식적 표현을 도시하며, 그 안에 제어 시스템을 유발하기 위한 명령어 세트가 있고, 예를 들어, 도 1의 제어 시스템(100)을 위한 제어 시스템. 도 1a에 도시된 바와 같이, 본 개시의 양상들 및/또는 방법론들 중 임의의 하나 이상을 수행하기 위해 실행될 수 있다. 또한, 디바이스들 중 하나 이상이 본 개시의 양상들 및/또는 방법론들 중 임의의 하나 이상을 수행하게 하기 위해 특별히 구성된 명령어 세트를 구현하기 위해 다수의 컴퓨팅 디바이스들이 이용될 수 있다는 것이 고려된다. 컴퓨터 시스템(1400)은 버스(1412)를 통해 서로 및 다른 구성요소와 통신하는 프로세서(1404) 및 메모리(1408)를 포함한다. 버스(1412)는 다양한 버스 아키텍처 중 임의의 것을 사용하여 메모리 버스, 메모리 컨트롤러, 주변 버스, 로컬 버스, 및 이들의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 여러 유형의 버스 구조를 포함할 수 있다.
메모리(1408)는 랜덤 액세스 메모리 구성요소, 읽기 전용 구성요소, 및 이들의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 구성요소(예를 들어, 기계 판독가능 매체)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 시동 동안과 같이 컴퓨터 시스템(1400) 내의 요소들 간의 정보 전송을 돕는 기본 루틴을 포함하는 기본 입/출력 시스템(BIOS)은 메모리(1408)에 저장될 수 있다. 메모리(1408)는 또한 현재 개시의 양상들 및/또는 방법론들 중 임의의 하나 이상을 구현하는 (예를 들어, 하나 이상의 기계 판독가능 매체에 저장된) 명령들(예를 들어, 소프트웨어)(1420)을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 메모리(1408)는 운영 체제, 하나 이상의 애플리케이션 프로그램, 다른 프로그램 모듈, 프로그램 데이터, 및 이들의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 수의 프로그램 모듈을 더 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(1400)은 또한 저장 디바이스(1424)를 포함할 수 있다. 저장 디바이스(예: 저장 디바이스(1424))의 예들은 하드 디스크 드라이브, 자기 디스크 드라이브, 광학 매체와 결합된 광학 디스크 드라이브, 솔리드 스테이트 메모리 디바이스, 및 이들의 임의의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 저장 디바이스(1424)는 적절한 인터페이스(미도시)에 의해 버스(1412)에 연결될 수 있다. 예시적인 인터페이스는 SCSI, 첨단 기술 첨부(ATA), 직렬 ATA, 범용 직렬 버스(USB), IEEE 1394(FIREWIRE) 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 국한되지 않는다. 일 예에서, 저장 디바이스(1424)(또는 그의 하나 이상의 구성요소)는 (예를 들어, 외부 포트 커넥터(미도시)를 통해) 컴퓨터 시스템(1400)과 제거 가능하게 인터페이스될 수 있다. 특히, 저장 디바이스(1424) 및 관련된 기계 판독 가능 매체(1428)는 컴퓨터 시스템(1400)을 위한 기계 판독 가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 및/또는 기타 데이터의 비휘발성 및/또는 휘발성 저장을 제공할 수 있다. 일 예에서, 소프트웨어(1420)는 기계 판독 가능 매체(1428) 내에 완전히 또는 부분적으로 상주할 수 있다. 다른 예에서, 소프트웨어(1420)는 프로세서(1404) 내에 완전히 또는 부분적으로 상주할 수 있다.
컴퓨터 시스템(1400)은 또한 입력 디바이스(1432)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 컴퓨터 시스템(1400)의 사용자는 입력 디바이스(1432)를 통해 명령 및/또는 다른 정보를 컴퓨터 시스템(1400)에 입력할 수 있다. 입력 디바이스(1432)의 예들은 영숫자 입력 디바이스(예: 키보드), 포인팅 디바이스, 조이스틱, 게임 패드, 오디오 입력 디바이스(예: 마이크, 음성 응답 시스템 등), 커서 제어 디바이스(예: 마우스), 터치패드, 광학 스캐너, 비디오 캡처 디바이스(예: 스틸 카메라, 비디오 카메라), 터치스크린, 및 이들의 임의의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 입력 디바이스(1432)는 직렬 인터페이스, 병렬 인터페이스, 게임 포트, USB 인터페이스, FIREWIRE 인터페이스, 버스(1412)에 대한 직접 인터페이스, 및 이들의 임의의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 다양한 인터페이스들(미도시) 중 임의의 것을 통해 버스(1412)에 인터페이스될 수 있다. 입력 디바이스(1432)는 아래에서 추가로 논의되는 디스플레이(1436)의 일부이거나 디스플레이(1436)와 분리될 수 있는 터치 스크린 인터페이스를 포함할 수 있다. 입력 디바이스(1432)는 전술한 바와 같이 그래픽 인터페이스에서 하나 이상의 그래픽 표현을 선택하기 위한 사용자 선택 디바이스로서 활용될 수 있다.
사용자는 또한 저장 디바이스(1424)(예를 들어, 이동식 디스크 드라이브, 플래시 드라이브 등) 및/또는 네트워크 인터페이스 디바이스(1440)를 통해 컴퓨터 시스템(1400)에 명령 및/또는 기타 정보를 입력할 수 있다. 네트워크 인터페이스 디바이스(1440)와 같은 네트워크 인터페이스 디바이스는 컴퓨터 시스템(1400)을 네트워크(1444) 및 이에 연결된 하나 이상의 원격 디바이스(1448)와 같은 다양한 네트워크 중 하나 이상에 연결하는 데 사용될 수 있다. 네트워크 인터페이스 디바이스의 예는 네트워크 인터페이스 카드(예를 들어, 모바일 네트워크 인터페이스 카드, LAN 카드), 모뎀, 및 이들의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 네트워크의 예들은, 광역 네트워크(예: 인터넷, 기업 네트워크), 근거리 네트워크(예: 사무실, 건물, 캠퍼스 또는 기타 비교적 작은 지리적 공간과 관련된 네트워크), 전화 네트워크, 전화/음성 제공자와 연관된 데이터 네트워크(예를 들어, 모바일 통신 제공자 데이터 및/또는 음성 네트워크), 두 컴퓨팅 디바이스 간의 직접 연결, 및 이들의 임의의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 네트워크(1444)와 같은 네트워크는 유선 및/또는 무선 통신 모드를 사용할 수 있다. 일반적으로 모든 네트워크 토폴로지를 사용할 수 있다. 정보(예를 들어, 데이터, 소프트웨어(1420) 등)는 네트워크 인터페이스 디바이스(1440)를 통해 컴퓨터 시스템(1400)으로 및/또는 컴퓨터 시스템(1400)으로부터 통신될 수 있다.
컴퓨터 시스템(1400)은 디스플레이 디바이스(1436)와 같은 디스플레이 디바이스에 디스플레이 가능한 이미지를 통신하기 위한 비디오 디스플레이 어댑터(1452)를 더 포함할 수 있다. 디스플레이 디바이스의 예는 액정 디스플레이(LCD), 음극선관(CRT), 플라즈마 디스플레이, 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 및 이들의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 디스플레이 어댑터(1452) 및 디스플레이 디바이스(1436)는 프로세서(1404)와 조합하여 이용되어 현재 개시의 양상들의 그래픽 표현들을 제공할 수 있다. 디스플레이 디바이스에 더하여, 컴퓨터 시스템(1400)은 오디오 스피커, 프린터, 및 이들의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 하나 이상의 다른 주변 출력 디바이스를 포함할 수 있다. 이러한 주변기기 출력 디바이스는 주변기기 인터페이스(1456)를 통해 버스(1412)에 연결될 수 있다. 주변기기 인터페이스의 예들은 직렬 포트, USB 연결, FIREWIRE 연결, 병렬 연결, 및 이들의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
도 15는 시스템(100)과 같은 현재 개시의 모듈식 박막 증착 시스템을 사용하여 4개의 운반가능한 웨이퍼 랙의 동시 처리를 개념적으로 예시하는 타임라인이다. 각 행은 특정 웨이퍼 랙 대 시간에 대한 순차적 처리 단계를 나타낸다. 도 15는 반응기(106)와 같은 박막 증착 반응기에서 수행되는 ALD 처리 단계(1502), 예열 챔버(108a 및 108b)와 같은 2개의 예열 챔버 중 하나에서의 예열에 대응하는 2개의 상이한 예열 단계, 예열 단계 1(1504) 및 단계 2(1506), 로드 록(112a 또는 112b)과 같은 로드 록에서 발생할 수 있는 뱃치 로드 단계(1508), 및 로드 록 중 하나에서 발생할 수도 있는 뱃치 냉각 및 언로드 단계(1510)를 도시한다. 도 15는 시스템(100)이 랙(200 또는 300)과 같은 4개의 운반가능한 웨이퍼 랙을 한 번에 연속적으로 처리하기 위해 어떻게 사용될 수 있는지를 도시한다. 도 15는 예열 단계(1504/1506)가 상대적으로 긴 방법을 보여주는 일 예에 대한 각 단계의 상대적인 지속 시간을 개념적으로 설명한다. 위에서 언급한 바와 같이, 시스템(100)의 한 가지 이점은 예열 및 냉각 단계가 박막 증착 단계로부터 각각 분리될 수 있다는 것이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 이전에 번호가 매겨진 랙이 ALD 처리되는 동안 각 랙을 예열할 수 있고, 각 랙은 반응기가 냉각을 위해 점유되지 않고 다음 웨이퍼 랙으로 즉시 전환할 수 있도록 로드 록에서 냉각될 수 있으므로 시스템의 처리량이 크게 증가한다.
이상은 발명의 예시적인 실시예에 대한 상세한 설명이었다. 현재 명세서 및 여기에 첨부된 특허청구범위에서, "X, Y 및 Z 중 적어도 하나" 및 "X, Y, Z 중 하나 이상"이라는 구에서 사용되는 것과 같은 접속 언어는, 별히 언급되거나 달리 표시되지 않는 한, 접속 목록의 각 항목은 목록의 다른 모든 항목을 제외한 임의의 수로 또는 접속 목록의 임의 또는 모든 다른 항목(들)과 조합하여 임의의 수로 존재할 수 있으며, 각각은 임의의 수로도 존재할 수 있다는 것을 의미하는 것으로 간주된다는 것이 유의된다. 이 일반 규칙을 적용하면, 접속 목록이 X, Y 및 Z로 구성된 앞의 예에서 접속 구는 각각 다음을 포함해야 한다: 하나 이상의 X; 하나 이상의 Y; Z 중 하나 이상; 하나 이상의 X 및 하나 이상의 Y; Y 중 하나 이상 및 Z 중 하나 이상; X 중 하나 이상 및 Z 중 하나 이상; 및 X 중 하나 이상, Y 중 하나 이상 및 Z 중 하나 이상.
이 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 수정 및 추가가 이루어질 수 있다. 위에서 설명된 다양한 실시예 각각의 특징은 관련된 새로운 실시예에서 다수의 특징 조합을 제공하기 위해 적절하게 다른 설명된 실시예의 특징과 결합될 수 있다. 또한, 전술한 내용은 다수의 개별 실시예를 설명하지만, 여기에 설명된 것은 단지 현재 발명의 원리를 적용한 예시일 뿐이다. 추가로, 여기의 특정 방법이 특정 순서로 수행되는 것으로 예시 및/또는 설명될 수 있지만, 순서는 현재 개시의 양태를 달성하기 위해 통상의 기술 내에서 매우 가변적이다. 따라서, 이 설명은 단지 예로서 취해져야 하며, 이 발명의 범위를 달리 제한하지 않아야 한다.
예시적인 실시예가 위에 개시되었고 첨부 도면에 예시되어 있다. 당업자는 현재 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 여기에 구체적으로 개시된 것에 다양한 변경, 생략 및 추가가 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (29)

  1. 기판들의 뱃치 프로세스를 위해 구성된 자동화된 박막 증착 시스템을 위한 진공 이송 모듈(VTM)에 있어서,
    박막 증착 프로세스 모듈들에 커플링되도록 구성된 복수의 개구들을 갖는 진공 챔버; 및
    상기 챔버 내에 위치된 로봇 암, - 상기 로봇 암은 운반가능한 기판 랙에 커플링되도록 구성된 엔드 이펙터를 갖고, 상기 운반가능한 기판 랙은 복수의 기판들을 유지하도록 구성됨 -;
    을 포함하고,
    상기 로봇 암은, 하나 이상의 개구들을 통해 상기 운반가능한 기판 랙을 선택적으로 이동시키고, 상기 운반가능한 기판 랙 상에 로드된 복수의 기판들을 처리하기 위해 박막 증착 프로세스 모듈들 중 대응하는 모듈 내에 상기 운반가능한 기판 랙을 증착하도록 구성되는,
    VTM.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로봇 암은, 상기 운반가능한 기판 랙의 베이스에 커플링되고, 상기 VTM 진공 챔버 안팎으로 수직 방향으로 상기 운반가능한 기판 랙을 운반하도록 구성되는,
    VTM.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 운반가능한 기판 랙은 기판들의 열을 유지하며, 상기 운반가능한 기판 랙이 상기 VTM과 박막 증착 프로세스 모듈들 사이에서 이동할 때 상기 기판들의 열은 수직 방향으로 유지되는,
    VTM.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 엔드 이펙터는 대응하는 박막 증착 프로세스 모듈들에서 복수의 기판 크기를 동시에 처리하기 위해 상기 운반가능한 기판 랙들의 복수의 상이한 크기의 랙들에 커플링하도록 구성된 범용 엔드 이펙터인,
    VTM.
  5. 반도체 처리 시스템에 있어서,
    진공 챔버, 상기 진공 챔버에 위치된 로봇 암, 및 복수의 개구들을 포함하는 진공 이송 모듈(VTM);
    예열 챔버, 반응기, 로드 록 및 로드 스테이션을 포함하는 복수의 박막 증착 프로세스 모듈들;
    적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙, - 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙은 복수의 반도체 웨이퍼들을 유지하도록 구성됨 -;
    을 포함하고,
    상기 예열 챔버, 반응기 및 로드 록은 복수의 개구들 중 대응하는 각 개구에 각각 커플링되고 상기 로드 스테이션은 상기 로드 록에 커플링되고, 상기 로봇 암은 상기 운반가능한 웨이퍼 랙에 로드된 복수의 웨이퍼들의 자동화된 뱃치 프로세스를 위해 상기 로드 록, 예열 챔버 및 반응기 사이에서 상기 운반가능한 웨이퍼 랙을 자동으로 선택적으로 이송하도록 구성되는,
    시스템
  6. 제5항에 있어서,
    상기 로드 스테이션은 상기 운반가능한 웨이퍼 랙이 상기 로드 록에 배치될 때 웨이퍼 카세트로부터 상기 운반가능한 웨이퍼 랙으로 웨이퍼들을 이송하도록 구성된 로봇 암을 포함하는,
    시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 로드 록은 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙을 지지하도록 설계되고 구성된 턴테이블을 포함하고, 상기 로드 록은 상기 턴테이블의 회전 위치를 제어하는 회전 구동 시스템, 및 상기 VTM 로봇 암에 의해 상기 로드 록으로부터 상기 VTM 진공 챔버로 상기 운반가능한 웨이퍼 랙을 이송하기 위해, 상기 웨이퍼 랙 상에 웨이퍼들을 로드하기 위한 제 1 회전 위치와 상기 VTM 로봇 암에 운반가능한 웨이퍼 랙을 커플링하기 위한 제2 회전 위치 사이의 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙을 포함하는,
    시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙은 제1 웨이퍼 크기를 유지하도록 구성된 제1 운반가능한 웨이퍼 랙 및 제2 웨이퍼 크기를 유지하도록 구성된 제2 운반가능한 웨이퍼 랙을 포함하는,
    시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 운반가능한 웨이퍼 랙들 각각은 상기 VTM 로봇 암에 커플링하도록 구성된 범용 인터페이스를 갖는 베이스를 포함하는,
    시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 VTM 로봇 암은 상기 제1 운반가능한 웨이퍼 랙과 상기 제2 운반가능한 웨이퍼 랙 모두에 커플링되어 운반하도록 구성된 범용 엔드 이펙터를 포함하는,
    시스템.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙은 각각 복수의 웨이퍼들이 로드된 복수의 운반가능한 웨이퍼 랙들을 포함하고, 상기 시스템은 상기 복수의 박막 증착 프로세스 모듈들 중 대응하는 모듈들에 상기 복수의 운반가능한 웨이퍼 랙들 각각을 동시에 위치시킴으로써 상기 복수의 운반가능한 웨이퍼 랙들을 동시에 처리하도록 구성되는,
    시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 VTM 로봇 암은 박막 증착 제조 프로세스에 따라 상기 복수의 박막 증착 프로세스 모듈들 안팎으로 상기 복수의 운반가능한 웨이퍼 랙들을 순차적으로 운반하도록 구성되는,
    시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 복수의 운반가능한 웨이퍼 랙들 중 대응하는 각 웨이퍼 랙들에 대해 웨이퍼 처리 프로세스의 예열 단계, 박막 증착 단계 및 냉각 단계를 개별적으로 동시에 수행함으로써 웨이퍼 처리 처리량을 증가시키도록 구성되는,
    시스템.
  14. 진공 이송 모듈(VTM), VTM내에 위치된 VTM 로봇, 로드 록, 예열 챔버, 박막 증착 반응기, 및 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙을 포함하는 박막 증착 시스템으로 박막 증착 프로세스를 수행하는 방법에 있어서,
    상기 VTM 로봇을 사용하여, 상기 로드 록으로부터, 상기 VTM을 통해, 상기 예열 챔버로, 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙을 제1 이송하는 단계 - 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙에는 복수의 웨이퍼들이 로드됨 -;
    상기 예열 챔버에서 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 및 복수의 웨이퍼들을 가열하는 단계;
    상기 VTM 로봇을 사용하여, 상기 예열 챔버로부터, 상기 VTM을 통해, 상기 반응기로의 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 및 상기 복수의 웨이퍼들의 제2 이송하는 단계;
    상기 반응기 내에서 상기 복수의 웨이퍼들 상에 박막 증착 프로세스를 수행하는 단계;
    상기 VTM 로봇을 사용하여, 상기 반응기로부터, 상기 VTM을 통해, 상기 로드 록으로 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 및 상기 복수의 웨이퍼들을 제3 이송하는 단계;
    상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 및 상기 로드 록 내의 복수의 웨이퍼들에 대해 제어된 냉각 프로세스를 수행하는 단계;
    를 포함하는,
    방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 박막 증착 시스템은 로드 스테이션을 더 포함하고, 상기 로드 스테이션은 로드 포트 및 로봇 암을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙이 상기 로드 록에 위치할 때, 상기 로드 스테이션 로봇 암을 사용하여 상기 로드 포트에 위치한 웨이퍼 카세트와 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 사이에서 상기 복수의 웨이퍼들을 순차적으로 이송하는 단계;
    를 더 포함하는,
    방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 로드 록은 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙을 지지하도록 구성된 턴테이블을 포함하고,
    상기 순차적으로 이송하는 단계를 위해 상기 턴테이블과 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙을 제1 회전 위치에 위치시키는 단계; 및
    상기 제1 이송 및 상기 제3 이송을 위한 제2 회전 위치에 상기 턴테이블 및 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙을 위치시키는 단계;
    를 포함하는,
    방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙은 복수의 운반가능한 웨이퍼 랙들을 포함하고, 상기 복수의 운반가능한 웨이퍼 랙들 각각에는 대응하는 복수의 웨이퍼들이 로드되고,
    제1 복수의 웨이퍼들이 로드된 상기 복수의 운반가능한 웨이퍼 랙들 중 제1 웨이퍼 랙 상에 가열하는 단계, 제2의 복수의 웨이퍼들이 로드된 복수의 운반가능한 웨이퍼 랙들 중 제2의 웨이퍼 랙 상의 박막 증착 프로세스, 및 제3의 복수의 웨이퍼들이 로드된 상기 복수의 운반가능한 웨이퍼 랙들 중 제3의 웨이퍼 랙에 대한 제어된 냉각 프로세스를 동시에 수행하는 단계;
    를 더 포함하는,
    방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1, 제2, 및 제3 복수의 웨이퍼들 중 적어도 하나는 상기 제1, 제2 및 제3 복수의 웨이퍼들 중 다른 하나와 상이한 크기를 갖는,
    방법.
  19. 박막 증착 시스템을 제어하기 위한 제어 시스템에 있어서, 상기 박막 증착 시스템은 진공 이송 모듈(VTM), 상기 VTM에 위치한 VTM 로봇, 로드 록, 예열 챔버, 박막 증착 반응기, 및 적어도 하나의 이동 가능한 웨이퍼 랙을 포함하고,
    상기 VTM 로봇을 사용하여, 상기 로드 록으로부터, 상기 VTM을 통해, 상기 예열 챔버로, 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙을 제1 이송하는 단계 - 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙에는 복수의 웨이퍼들이 로드됨 -;
    상기 예열 챔버에서 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 및 복수의 웨이퍼들을 가열하는 단계;
    상기 VTM 로봇을 사용하여, 상기 예열 챔버로부터, 상기 VTM을 통해, 상기 반응기로의 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 및 상기 복수의 웨이퍼들의 제2 이송하는 단계;
    상기 반응기 내에서 상기 복수의 웨이퍼들 상에 박막 증착 프로세스를 수행하는 단계;
    상기 VTM 로봇을 사용하여, 상기 반응기로부터, 상기 VTM을 통해, 상기 로드 록으로 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 및 상기 복수의 웨이퍼들을 제3 이송하는 단계;
    상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 및 상기 로드 록 내의 복수의 웨이퍼들에 대해 제어된 냉각 프로세스를 수행하는 단계;
    를 포함하는,
    프로세서 및 상기 프로세서가 동작들을 수행하도록 상기 막 증착 시스템을 제어하도록 하는 기계-판독가능한 명령어를 포함하는 메모리;
    를 포함하는,
    제어 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 박막 증착 시스템은 로드 스테이션을 더 포함하고, 상기 로드 스테이션은 로드 포트 및 로봇 암을 포함하고, 상기 동작들은,
    상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙이 상기 로드 록에 위치할 때, 상기 로드 스테이션 로봇 암을 사용하여 상기 로드 포트에 위치한 웨이퍼 카세트와 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 사이에서 상기 복수의 웨이퍼들을 순차적으로 이송하는 단계;
    를 더 포함하는,
    제어 시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 로드 록은 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙을 지지하도록 구성된 턴테이블을 포함하고, 상기 동작들은,
    상기 순차적으로 이송하는 단계를 위해 상기 턴테이블과 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙을 제1 회전 위치에 위치시키는 단계; 및
    상기 제1 이송 및 상기 제3 이송을 위한 제2 회전 위치에 상기 턴테이블 및 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙을 위치시키는 단계;
    를 포함하는,
    제어 시스템.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙은 복수의 운반가능한 웨이퍼 랙들을 포함하고, 상기 복수의 운반가능한 웨이퍼 랙들 각각에는 대응하는 복수의 웨이퍼들이 로드되고,
    제1 복수의 웨이퍼들이 로드된 상기 복수의 운반가능한 웨이퍼 랙들 중 제1 웨이퍼 랙 상에 가열하는 단계, 제2의 복수의 웨이퍼들이 로드된 복수의 운반가능한 웨이퍼 랙들 중 제2의 웨이퍼 랙 상의 박막 증착 프로세스, 및 제3의 복수의 웨이퍼들이 로드된 상기 복수의 운반가능한 웨이퍼 랙들 중 제3의 웨이퍼 랙에 대한 제어된 냉각 프로세스를 동시에 수행하는 단계;
    를 더 포함하는,
    제어 시스템.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제1, 제2, 및 제3 복수의 웨이퍼들 중 적어도 하나는 상기 제1, 제2 및 제3 복수의 웨이퍼들 중 다른 하나와 상이한 크기를 갖는,
    방법.
  24. 상기 VTM 로봇을 사용하여, 상기 로드 록으로부터, 상기 VTM을 통해, 상기 예열 챔버로, 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙을 제1 이송하는 단계 - 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙에는 복수의 웨이퍼들이 로드됨 -;
    상기 예열 챔버에서 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 및 복수의 웨이퍼들을 가열하는 단계;
    상기 VTM 로봇을 사용하여, 상기 예열 챔버로부터, 상기 VTM을 통해, 상기 반응기로의 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 및 상기 복수의 웨이퍼들의 제2 이송하는 단계;
    상기 반응기 내에서 상기 복수의 웨이퍼들 상에 박막 증착 프로세스를 수행하는 단계;
    상기 VTM 로봇을 사용하여, 상기 반응기로부터, 상기 VTM을 통해, 상기 로드 록으로 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 및 상기 복수의 웨이퍼들을 제3 이송하는 단계;
    상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 및 상기 로드 록 내의 복수의 웨이퍼들에 대해 제어된 냉각 프로세스를 수행하는 단계;
    를 포함하는,
    동작들을 수행하기 위해, 진공 이송 모듈(VTM), 상기 VTM에 위치하는 VTM 로봇, 로드 록, 예열 챔버, 박막 증착 반응기, 및 적어도 하나의 이동 가능한 웨이퍼 랙을 포함하는 박막 증착 시스템의 프로세서를 야기하도록 구성된 기계-판독가능한 명령어를 포함하는 비일시적 기계-판독가능한 저장 매체.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 박막 증착 시스템은 로드 스테이션을 더 포함하고, 상기 로드 스테이션은 로드 포트 및 로봇 암을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙이 상기 로드 록에 위치할 때, 상기 로드 스테이션 로봇 암을 사용하여 상기 로드 포트에 위치한 웨이퍼 카세트와 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙 사이에서 상기 복수의 웨이퍼들을 순차적으로 이송하는 단계;
    를 더 포함하는,
    비일시적 기계-판독가능한 저장 매체.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 로드 록은 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙을 지지하도록 구성된 턴테이블을 포함하고,
    상기 순차적으로 이송하는 단계를 위해 상기 턴테이블과 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙을 제1 회전 위치에 위치시키는 단계; 및
    상기 제1 이송 및 상기 제3 이송을 위한 제2 회전 위치에 상기 턴테이블 및 상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙을 위치시키는 단계;
    를 포함하는,
    비일시적 기계-판독가능한 저장 매체.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 운반가능한 웨이퍼 랙은 복수의 운반가능한 웨이퍼 랙들을 포함하고, 상기 복수의 운반가능한 웨이퍼 랙들 각각에는 대응하는 복수의 웨이퍼들이 로드되고,
    제1 복수의 웨이퍼들이 로드된 상기 복수의 운반가능한 웨이퍼 랙들 중 제1 웨이퍼 랙 상에 가열하는 단계, 제2의 복수의 웨이퍼들이 로드된 복수의 운반가능한 웨이퍼 랙들 중 제2의 웨이퍼 랙 상의 박막 증착 프로세스, 및 제3의 복수의 웨이퍼들이 로드된 상기 복수의 운반가능한 웨이퍼 랙들 중 제3의 웨이퍼 랙에 대한 제어된 냉각 프로세스를 동시에 수행하는 단계;
    를 더 포함하는,
    비일시적 기계-판독가능한 저장 매체.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 제1, 제2, 및 제3 복수의 웨이퍼들 중 적어도 하나는 상기 제1, 제2 및 제3 복수의 웨이퍼들 중 다른 하나와 상이한 크기를 갖는,
    비일시적 기계-판독가능한 저장 매체.
  29. 베이스 플레이트, 상부 플레이트, 및 상기 베이스 플레이트와 상부 플레이트 사이에 배치된 복수의 컬럼들, - 상기 복수의 컬럼들 각각은 상기 베이스 플레이트와 상기 상부 플레이트 사이에 슬라이딩 가능하게 배치된 복수의 웨이퍼들을 지지하기 위한 복수의 리세스들을 포함함-;
    상기 베이스 플레이트 상에 배치된 인터페이스, - 상기 인터페이스는 웨이퍼들을 처리하기 위한 복수의 박막 증착 프로세스 모듈들 사이에서 그 위에 배치된 상기 복수의 웨이퍼들 및 상기 운반가능한 웨이퍼 랙을 운반하기 위한 로봇 암의 엔드 이펙터에 커플링하도록 구성되고 치수가 정해짐 -;
    를 포함하는,
    운반가능한 웨이퍼 랙.
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