KR20220119750A - 기판 프로세싱을 위한 혼합형-플랫폼 장치, 시스템들, 및 방법들 - Google Patents

기판 프로세싱을 위한 혼합형-플랫폼 장치, 시스템들, 및 방법들 Download PDF

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KR20220119750A
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마이클 알. 라이스
제프리 씨. 허진스
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

전자 디바이스 제조 시스템은, 상이한 크기의 하나 또는 그 초과의 프로세스 챔버들이 커플링될 수 있는 메인프레임을 포함할 수 있다. 상이한 개수의 프로세스 챔버들은 메인프레임의 각각의 패싯(즉, 측벽)에 커플링될 수 있다. 하나의 패싯에 커플링된 프로세스 챔버들은다른 패싯들에 커플링된 프로세스 챔버들과 크기가 상이할 수 있다. 예를 들어, 제 1 크기의 하나의 프로세스 챔버는 제 1 패싯에 커플링될 수 있고, 각각, 제 1 크기와 상이한 제 2 크기인 2개의 프로세스 챔버들은 제 2 패싯에 커플링될 수 있으며, 각각, 제 1 크기 및 제 2 크기와 상이한 제 3 크기인 3개의 프로세스 챔버들은 제 3 패싯에 커플링될 수 있다. 다른 구성들이 가능하다. 메인프레임은 정사각형 또는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 다른 양태들과 같이, 전자 디바이스 제조 시스템을 조립하는 방법들이 또한 제공된다.

Description

기판 프로세싱을 위한 혼합형-플랫폼 장치, 시스템들, 및 방법들{MIXED-PLATFORM APPARATUS, SYSTEMS, AND METHODS FOR SUBSTRATE PROCESSING}
관련 출원에 대한 상호 참조
[0001] 본원은, "MIXED-PLATFORM APPARATUS, SYSTEMS, AND METHODS FOR SUBSTRATE PROCESSING"라는 명칭으로 2013년 9월 26일에 출원된, 미국 가특허 출원 제 61/882,795 호(문서 제 21215/L 호)에 대한 우선권을 주장하고, 이로써, 상기 출원은 모든 목적들을 위해 인용에 의해 본원에 포함된다.
[0002] 본 발명은 일반적으로, 전자 디바이스 제조에 관한 것이며, 더 구체적으로, 기판 프로세싱을 위한 혼합형-플랫폼(mixed-platform) 장치, 시스템들, 및 방법들에 관한 것이다.
[0003] 통상적인 전자 디바이스 제조 시스템들은 메인 프레임을 포함할 수 있고, 다수의 프로세스 챔버들 및 로드 록 챔버들이 메인프레임 주변에 배열된다. 메인프레임은 다수의 측벽들(일반적으로 "패싯들(facets)"로 지칭됨)을 가질 수 있고, 그러한 측벽들에는, 전형적으로 동일한 개수의, 일반적으로 동일한 크기의(generally equally-sized) 프로세스 챔버들 및/또는 로드 록 챔버들이 커플링된다. 예를 들어, 메인프레임은 4개의 패싯들을 가질 수 있고, 제 1 패싯은, 제 1 패싯에 커플링된 2개의 로드 록 챔버들을 가질 수 있으며, 다른 3개의 패싯들 각각은, 패싯들 각각에 커플링된 일반적으로 동일한 크기의 2개의 프로세스 챔버들을 가질 수 있다. 그러한 메인프레임 구성들은 전형적으로, 다양한 프로세스 챔버들 및/또는 로드 록 챔버들이, 선택적으로 및 교환 가능하게(interchangeably) 메인프레임 주변에 배열되는 것을 허용하기 위해, 제공된다. 그러나, 그러한 메인프레임 구성들에 의해, 전자 디바이스 제조 시스템에서 수행될 수 있는 기판 프로세싱의 유형들 및 시퀀스들이 제한될 수 있다.
[0004] 따라서, 다른 기판 프로세싱 메인프레임 구성들을 제공하기 위해, 장치, 시스템들, 및 방법들이 필요하다.
[0005] 제 1 양태에 따르면, 전자 디바이스 제조 시스템이 제공된다. 전자 디바이스 제조 시스템은, 이송 챔버 및 이송 챔버의 측벽들을 정의하는 복수의 패싯들을 포함하는 메인프레임을 포함하고, 복수의 패싯들 각각은 하나 또는 그 초과의 프로세스 챔버들 또는 로드 록 챔버들에 커플링되도록 구성되며, 복수의 패싯들 중 각각의 패싯은 하나 또는 그 초과의 기판 액세스 포트들을 갖고, 복수의 패싯들 중 제 1 패싯은 제 1 개수의 기판 액세스 포트들을 가지며, 복수의 패싯들 중 제 2 패싯은 제 2 개수의 기판 액세스 포트들을 갖고, 제 2 개수는 제 1 개수와 상이하다.
[0006] 제 2 양태에 따르면, 다른 전자 디바이스 제조 시스템이 제공된다. 전자 디바이스 제조 시스템은, 이송 챔버 및 이송 챔버의 측벽들을 정의하는 복수의 패싯들을 포함하는 메인프레임, 복수의 패싯들 중 제 1 패싯에 커플링된 제 1 프로세스 챔버 ― 제 1 프로세스 챔버는 제 1 패싯-측(side) 치수를 가짐 ―, 및 복수의 패싯들 중 제 2 패싯에 커플링된 제 2 프로세스 챔버 ― 제 2 프로세스 챔버는, 제 1 패싯-측 치수와 상이한 제 2 패싯-측 치수를 가짐 ― 를 포함한다.
[0007] 제 3 양태에 따르면, 전자 디바이스 제조 시스템을 조립하는 방법이 제공된다. 방법은, 이송 챔버 및 이송 챔버의 측벽들을 정의하는 복수의 패싯들을 포함하는 메인프레임을 제공하는 단계, 제 1 챔버 ― 제 1 챔버는 제 1 패싯-측 치수를 가짐 ― 를 복수의 패싯들 중 제 1 패싯에 커플링하는 단계, 및 제 2 챔버 ― 제 2 챔버는, 제 1 패싯-측 치수와 상이한 제 2 패싯-측 치수를 가짐 ― 를 복수의 패싯들 중 제 2 패싯에 커플링하는 단계를 포함한다.
[0008] 본 발명의 실시예들의 또 다른 양태들, 특징들, 및 장점들은, 본 발명을 수행하기 위해 고려된 최상의 모드를 포함하는, 다수의 예시적인 실시예들 및 구현예들이 설명되고 예시된 이하의 상세한 설명으로부터 쉽게 자명할 수 있다. 본 발명은 또한, 그 밖의 그리고 상이한 실시예들을 포함할 수 있는데, 그 밖의 그리고 상이한 실시예들의 여러 가지 세부 사항들은 다양한 측면들에서 수정될 수 있으며, 그 모두는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않는다. 따라서, 도면들 및 설명들은 사실상 예시적인 것으로 여겨지며, 제한적인 것으로 여겨지지 않는다. 본 발명은 본 발명의 범위 내에 있는 모든 수정들, 등가물들(equivalents), 및 대안들(alternatives)을 커버한다(cover).
[0009] 이하에서 설명되는 도면들은 오직 예시적인 목적들을 위한 것이며, 반드시 실척으로 도시된 것은 아니다. 도면들은, 어떠한 방식으로든, 본 개시물의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
[0010] 도 1은, 종래 기술에 따른 전자 디바이스 제조 시스템의 개략적인 평면도를 예시한다.
[0011] 도 2는, 실시예들에 따른 혼합형-플랫폼 전자 디바이스 제조 시스템의 개략적인 평면도를 예시한다.
[0012] 도 3a-d는, 실시예들에 따른 도 2의 메인프레임 패싯들의 간략화된 부분적인 직각도들(orthographic views)을 예시한다.
[0013] 도 4는, 실시예들에 따른 전자 디바이스 제조 시스템을 조립하는 방법의 흐름도를 예시한다.
[0014] 이제, 본 개시물의 예시적인 실시예들이 상세히 참조될 것이며, 그러한 실시예들은 첨부한 도면들에 예시된다. 동일하거나 유사한 파트들(parts)을 지칭하기 위해서, 가능한 한, 도면들 전반에 걸쳐 동일한 참조 번호가 사용될 것이다.
[0015] 일 양태에서, 전자 디바이스 제조 시스템은, 이송 챔버 및 이송 챔버의 측벽들을 정의하는 다수의 패싯들을 갖는 메인프레임을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 메인프레임은 정사각형(square) 또는 직사각형(rectangular) 형상을 가질 수 있다. 하나 또는 그 초과의 로드 록 챔버들은 메인프레임의 하나의 패싯에 커플링될 수 있고, 한편, 하나 또는 그 초과의 프로세스 챔버들은 메인프레임의 다른 패싯들 각각에 커플링될 수 있다. 프로세스 챔버들은 다양한 기판 프로세스들을 수행할 수 있고, 상이한 패싯들에 커플링된 프로세스 챔버들은 동일한 크기일 필요는 없다. 또한, 각각의 메인프레임 패싯은, 동일한 개수의 프로세스 및/또는 로드 록 챔버들에 커플링되도록 구성되지 않을 수 있다. 예를 들어, 하나의 패싯은, 오직 하나의 제 1 크기의 프로세스 챔버에만 커플링되도록 구성될 수 있고, 제 2 패싯은, 각각 제 1 크기와 상이한 제 2 크기인 2개의 프로세스 챔버들에 커플링되도록 구성될 수 있는 것, 등등이다. 각각의 패싯 상의 하나 또는 그 초과의 기판 액세스 포트들은, 기판들이 로드 록 및 프로세스 챔버들 각각과 이송 챔버 사이에서 이송되는 것을 허용하기 위해, 로드 록 및 프로세스 챔버들 각각과 이송 챔버를 인터페이싱할 수 있다. 기판 액세스 포트들은, 각각의 패싯에 커플링될 수 있는 챔버의 크기 및 개수를 수용하도록, 크기가 정해질 수 있고 각각의 패싯 상에 포지셔닝될 수 있다. 그러한 메인프레임을 갖는 전자 디바이스 제조 시스템들은, 기판 프로세스들의 더 광범한 여러 가지의 더 다양한 시퀀스들이 단일 시스템에서 수행되는 것을 허용할 수 있고, 따라서, 그러한 전자 디바이스 제조 시스템들의 다기능성(versatility), 능력(capability), 및/또는 효율을 개선한다. 다른 양태들에서, 도 1-4와 관련하여 이하에서 더 상세하게 설명될 바와 같이, 전자 디바이스 제조 시스템을 조립하는 방법들이 제공된다.
[0016] 도 1은, 종래 기술에 따른 공지된 전자 디바이스 제조 시스템(100)의 예를 예시한다. 전자 디바이스 제조 시스템(100)은 기판들을 프로세싱하도록 구성되고, 4개의 패싯들(104a-d)을 갖는 메인프레임(102)을 포함할 수 있다. 메인프레임(102)은 이송 챔버(106)를 포함할 수 있고, 패싯들(104a-d)은 이송 챔버(106)의 측벽들을 정의할 수 있다. 패싯들(104a-d) 각각은, 수평으로-배향된 기판(108)이 패싯들 각각을 통과하게 허용하도록 각각 구성된 한 쌍의(a pair of) 기판 액세스 포트들(105)을 가질 수 있다. 기판(108)은, 전자 디바이스들 또는 회로 컴포넌트들을 만드는 데에 사용되는, 반도체 웨이퍼, 유리 플레이트 또는 패널, 및/또는 다른 작업물일 수 있다. 각각의 기판 액세스 포트(105)는, 예를 들어, 이송 챔버(106)의 측벽에 형성된 세장형(elongated) 슬롯 또는 슬릿일 수 있고, 각각, 기판 액세스 포트(105)를 개방하고 폐쇄하기 위해, 예를 들어, 슬릿 밸브 또는 다른 적합한 디바이스를 포함할 수 있다.
[0017] 패싯들(104a-d) 각각은, 프로세스 챔버들(110) 또는 로드 록 챔버들(114)의 각각의 쌍에 커플링될 수 있다. 각각의 프로세스 챔버(110) 및 로드 록 챔버(114)는, 각각의 기판 액세스 포트(105)에 대응하는 챔버 포트를 가질 수 있다. 이송 챔버(106), 프로세스 챔버들(110), 및/또는 로드 록 챔버들(114)은 각각, 진공 압력에서 동작할 수 있다. 프로세스 챔버들(110)은, 예를 들어, 증착, 산화, 질화, 에칭, 폴리싱, 세정, 또는 리소그래피, 등을 포함하여, 기판(108)에 대해 동일한 또는 상이한 프로세스를 각각 수행할 수 있다. 프로세스 챔버들에서 다른 프로세스들이 수행될 수 있다.
[0018] 메인프레임(102)은 또한, 이송 챔버(106)에 로봇 조립체(118)를 포함할 수 있다. 로봇 조립체(118)는, 하나 또는 그 초과의 기판들(108)을, 각각의 프로세스 챔버(110) 및 로드 록 챔버(114)로 그리고 각각의 프로세스 챔버(110) 및 로드 록 챔버(114)로부터 이송하도록 구성될 수 있다. 로드 록 챔버들(114)은 팩토리 인터페이스(120)에 커플링될 수 있고, 팩토리 인터페이스(120)는 하나 또는 그 초과의 FOUP들(front opening unified pods)(122)에 커플링될 수 있다. FOUP들(122)은 각각, 컨테이너일 수 있고, 컨테이너는, 다수의 기판들을 유지하기 위해, 컨테이너 내부에 고정식 카세트(stationary cassette)를 갖는다. FOUP들(122)은, 팩토리 인터페이스(120)와 사용되도록 구성된 전방 개구부(front opening)를 각각 가질 수 있다. 팩토리 인터페이스(120)는, 선형(linear), 회전(rotational), 및/또는 수직 운동을 통해 FOUP들(122)과 로드 록 챔버들(114) 사이에서 기판들을 이송하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 로봇 조립체들(도시되지 않음) 및 버퍼 챔버(124)를 가질 수 있다. 기판들은 FOUP들(122)과 로드 록 챔버들(114) 사이에서 임의의 시퀀스 또는 방향으로 이송될 수 있다. 로드 록 챔버들(114)은 각각, 배치형(batch-type) 또는 단일 기판형(single substrate-type) 로드 록 챔버일 수 있다. 제어기(126)는, 로봇 조립체(118) 및/또는 전자 디바이스 제조 시스템(100)의 동작을 제어할 수 있다.
[0019] 도시된 바와 같이, 메인프레임(102)은 전형적으로, 패싯들(104a-c)에 커플링된, 동일한 개수의 실질적으로 동일한 크기의 프로세스 챔버들(110), 및 각각의 패싯(104a-c)에 커플링된 프로세스 챔버들의 수와 전형적으로 동일한 개수의, 패싯(104d)에 커플링된 로드 록 챔버들(114)을 갖는다. 기판 액세스 포트들(105)은 또한, 전형적으로 동일한 크기이고, 각각의 패싯(104a-d)은 전형적으로, 동일한 개수의 기판 액세스 포트들(105)을 갖는다. 다른 공지된 전자 디바이스 제조 시스템들에서, 메인프레임은, 예를 들어, 하나의 패싯에 커플링된 3개의 로드 록 챔버들 및 다른 패싯들 각각에 커플링된 3개의 프로세스 챔버들과 같이, 각각의 패싯에 커플링된 다른 동일한 개수들의 챔버들로 구성될 수 있다. 로드 록 챔버들 및 프로세스 챔버들의 일반적으로 대칭적인 메인프레임 구성들을 갖는 그러한 공지된 전자 디바이스 제조 시스템들은, 단일 전자 디바이스 제조 시스템에서 수행될 수 있는 기판 프로세싱의 유형들 및 시퀀스들에 관하여 제한될 수 있다.
[0020] 도 2는, 하나 또는 그 초과의 실시예들에 따른 전자 디바이스 제조 시스템(200)을 예시한다. 전자 디바이스 제조 시스템(200)은 다수의 기판들(108)을 동시에 프로세싱하도록 구성될 수 있다. 전자 디바이스 제조 시스템(200)은, 4개의 패싯들(204a-d)을 갖는 메인프레임(202)을 포함할 수 있다. 메인프레임(202)은 이송 챔버(206)를 포함할 수 있고, 패싯들(204a-d)은 이송 챔버(206)의 측벽들을 정의할 수 있다. 메인프레임(202)은 일반적으로 정사각형 또는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 다른 실시예들에서, 메인프레임(202)은 다른 적합한 형상들 및/또는 개수들의 패싯들을 가질 수 있다.
[0021] 몇몇 실시예들에서, 패싯(204a)은 한 쌍의 기판 액세스 포트들(205a)을 가질 수 있고, 패싯(204b)은 3개의 기판 액세스 포트들(205b)(오직 하나만 레이블링됨(labeled))을 가질 수 있으며, 패싯(204c)은 하나의 기판 액세스 포트(205c)를 가질 수 있고, 패싯(204d)은 3개의 기판 액세스 포트들(205d)(포트들(205d) 중 2개가 레이블링됨)을 가질 수 있다. 기판 액세스 포트들(205a-d)은, 수평으로-배향된 기판(108)이 기판 액세스 포트들(205a-d)을 통과하는 것을 허용하도록 구성된다. 기판 액세스 포트들(205a-d) 각각은, 예를 들어, 이송 챔버(206)의 측벽에 형성된 세장형 슬롯 또는 슬릿일 수 있다. 기판 액세스 포트들(205a-d)은 기판 액세스 포트(205a-d)를 개방하고 폐쇄하도록 구성된 슬릿 밸브를 각각 포함할 수 있다. 슬릿 밸브들은, 예를 들어, L-motion 슬릿 밸브들과 같은, 임의의 적합한 통상적인 구성으로 이루어질 수 있다. 기판 액세스 포트들(205a-d)을 개방하고 폐쇄하기 위해 다른 적합한 디바이스들이 사용될 수 있다.
[0022] 기판 액세스 포트들(205a-d) 각각은 상이한 크기로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도 3a-3d에 도시된 바와 같이, 각각의 기판 액세스 포트(205a)는 폭(W305a)을 가질 수 있고, 각각의 기판 액세스 포트(205b)는 폭(W305b)을 가질 수 있으며, 기판 액세스 포트(205c)는 폭(W305c)을 가질 수 있다. 폭(W305a)은 폭(W305b)과 상이할 수 있고, 폭(W305c)은 폭(W305a)과 상이하고 폭(W305b)과 상이할 수 있다. 도 3d에서 305d1-d6으로 레이블링된(그리고, 이하에서 로드 록 챔버들(214, 215, 및 216)과 관련하여 추가적으로 설명되는) 각각의 기판 액세스 포트(205d)는, 폭(W305d)을 각각 가질 수 있고, 폭(W305d)은 폭(W305b)과 동일할 수 있거나 상이할 수 있다. 각각의 기판 액세스 포트(205a-d)의 폭은, 적어도, 기판(108)이 각각의 기판 액세스 포트(205a-d)를 통과하는 것을 허용하기에 충분히 넓다. 기판 액세스 포트들의 상이한 크기들은, 로봇 조립체(218)가, 패싯들(204a-d) 중 하나에 커플링된 챔버 내의 상이한 지역들에 도달하는 것을 허용할 수 있다. 예를 들어, 도 3a 및 3b에 도시된 바와 같이, 패싯이 둘 또는 그 초과의 기판 액세스 포트들을 갖는 몇몇 실시예들에서, 기판 액세스 포트들은 패싯에서 측방향으로(laterally) 센터링되지(centered) 않을 수 있고, 그리고/또는, 서로로부터 등거리로 이격되지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 2 및 3c에 도시된 바와 같이, 패싯이 단일 기판 액세스 포트를 갖는 몇몇 실시예들에서, 기판 액세스 포트는 패싯에서 측방향으로 센터링될 수 있거나 오프셋될(offset) 수 있다.
[0023] 다른 실시예들에서, 패싯들(204a-d) 각각은, 도 2 및 3a-3d에 도시된 것들 이외의, 다른 개수들, 크기들, 및/또는 조합들의 기판 액세스 포트들을 가질 수 있고, 이러한 개수들, 크기들, 및/또는 조합들의 기판 액세스 포트들을 수용하기에 적합한 패싯의 폭이 제공된다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서, 패싯(204b)은, 3개의 기판 액세스 포트들(205b) 대신에, 하나의 기판 액세스 포트(205c)를 가질 수 있다. 다른 실시예들에서, 하나의 패싯은, 하나의 기판 액세스 포트(205a) 및 하나의 기판 액세스 포트(205b)를 가질 수 있는 한편, 다른 패싯은, 하나의 기판 액세스 포트(205b) 및 하나의 기판 액세스 포트(205c)를 가질 수 있다. 패싯이 적합한 폭을 갖는다면, 다양한 조합들의 기판 액세스 포트들이 가능할 수 있다. 이는, 이제 설명되는 바와 같은, 특정한 유형들 및 개수들의 원하는 프로세스 및 로드 록 챔버들에 대한 커플링을 위해 메인프레임(202)이 커스터마이징되는(customized) 것을 허용한다.
[0024] 도 2로 돌아가서, 패싯들(204a-d) 각각은, 하나 또는 그 초과의 프로세스 챔버들 또는 로드 록 챔버들에 커플링될 수 있다. 이송 챔버(206) 및 각각의 프로세스 챔버 및 로드 록 챔버는 진공 압력에서 동작할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 각각의 프로세스 챔버는 기판 프로세싱의 상이한 스테이지(stage) 또는 상(phase)을 나타낼 수 있다. 다른 실시예들에서, 둘 또는 그 초과의 프로세스 챔버들은, 전자 디바이스 제조 시스템(200)의 기판 처리량을 개선하기 위한 동시적인 기판 프로세싱을 위해, 동일한 프로세스를 수행할 수 있다.
[0025] 몇몇 실시예들에서, 패싯(204a)은 한 쌍의 프로세스 챔버들(210)에 커플링될 수 있고, 프로세스 챔버들(210)은 프로세스 챔버들(110)과 유사할 수 있거나 동일할 수 있다. 프로세스 챔버들(210)은 각각 실질적으로 동일한 크기일 수 있고, 예를 들어, 에칭, 화학 기상 증착, 또는 물리 기상 증착과 같은 동일한 또는 상이한 기판 프로세스를 각각 수행할 수 있다. 프로세스 챔버들(210) 중 하나 또는 양자 모두에 의해 다른 프로세스들이 수행될 수 있다. 프로세스 챔버들(210)은 각각의 기판 액세스 포트(205a)에 대응하는 챔버 포트를 각각 가질 수 있다. 프로세스 챔버들(210)은, 몇몇 실시예들에서, 프로세스 챔버(210)의 폭(W204a)(오직 하나의 프로세스 챔버(210)에서만 레이블링됨)일 수 있는 패싯-측 치수를 각각 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 폭(W204a)은, 예를 들어, 약 1.2미터일 수 있다. 패싯-측 치수는 대안적으로, 폭(W305a)(도 3a)일 수 있고, 폭(W305a)은 프로세스 챔버(210)의 챔버 포트 폭에 대응할 수 있다.
[0026] 몇몇 실시예들에서, 패싯(204b)은 프로세스 챔버(211)에 커플링될 수 있다. 프로세스 챔버(211)는 3개의 페데스탈 챔버(즉, 동시적인 프로세싱을 위해 최대 3개의 기판들(108)을 수용할 수 있음)일 수 있다. 프로세스 챔버(211)는, 3개의 기판 액세스 포트들(205b)에 각각 대응하는 3개의 챔버 포트들을 가질 수 있다. 프로세스 챔버(211)는, 몇몇 실시예들에서, 프로세스 챔버(211)의 폭(W204b)일 수 있는 패싯-측 치수를 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 폭(W204b)은, 예를 들어, 액 2.4미터일 수 있고, 패싯(204b)의 폭은 또한, 적어도 약 2.4미터일 수 있다. 프로세스 챔버(211)의 패싯-측 치수는 대안적으로, 폭(W305b)(도 3b)일 수 있고, 폭(W305b)은 프로세스 챔버(211)의 챔버 포트 폭에 대응할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 프로세스 챔버(211)는 DSM(dielectric systems and modules) 챔버일 수 있다. 프로세스 챔버(211)는 임의의 다른 적합한 유형의 프로세스 챔버일 수 있다.
[0027] 대안적인 실시예들에서, 패싯(204b)은 (프로세스 챔버(211)를 3개의 프로세스 챔버들(211a, 211b, 및 211c)로 분할하는 가상선들에 의해 예시된 바와 같은) 3개의 프로세스 챔버들에 커플링될 수 있다. 그러한 대안적인 실시예들에서, 3개의 프로세스 챔버들(211a, 211b, 및 211c) 각각은, 폭(W204b)의 약 3분의 1일 수 있는 패싯-측 치수를 가질 수 있는데, 이는 몇몇 실시예들에서, 약 800mm일 수 있다. 각각의 프로세스 챔버(211a, 211b, 및 211c)의 패싯-측 치수는 대안적으로, 폭(W305b)(도 3b)일 수 있고, 폭(W305b)은 프로세스 챔버(211a, 211b, 및 211c)의 챔버 포트 폭에 대응할 수 있다. 3개의 프로세스 챔버들(211a, 211b, 및 211c) 각각은, 동일한 또는 상이한 기판 프로세스를 수행할 수 있다.
[0028] 몇몇 실시예들에서, 패싯(204c)은 프로세스 챔버(212)에 커플링될 수 있다. 프로세스 챔버(212)는 프로세스 챔버들(210 및/또는 211)보다 더 클 수 있고, 기판 액세스 포트(205c)에 대응하는 챔버 포트를 가질 수 있다. 프로세스 챔버(212)는, 몇몇 실시예들에서, 프로세스 챔버(212)의 폭(W204c)일 수 있는 패싯-측 치수를 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 폭(W204c)은 약 1.2미터보다 더 클 수 있고, 패싯(204c)의 폭보다 작을 수 있는데, 이는 몇몇 실시예들에서, 약 2.4미터일 수 있다. 프로세스 챔버(212)의 패싯-측 치수는 대안적으로, 폭(W305c)(도 3b)일 수 있고, 폭(W305c)은 프로세스 챔버(212)의 챔버 포트 폭에 대응할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 프로세스 챔버(212)는 에피텍셜 챔버일 수 있다. 다른 실시예들에서, 프로세스 챔버(212)는 임의의 적합한 유형의 프로세스 챔버일 수 있다.
[0029] 몇몇 실시예들에서, 패싯(204d)은 로드 록 챔버들(214, 215, 및 216)에 커플링될 수 있다. 로드 록 챔버들(214, 215, 및 216)은 각각 배치형 또는 단일 기판형 로드 록 챔버일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 로드 록 챔버(214)는 적층형(stacked) 로드 록 챔버일 수 있고, 로드 록 챔버(215)는 3중-적층형(triple-stacked) 로드 록 챔버일 수 있으며, 로드 록 챔버(216)는 단일 용적(single volume) 로드 록 챔버일 수 있다. 로드 록 챔버들(214, 215, 및 216) 각각은, 각각의 기판 액세스 포트(205d)에 대응하는 하나 또는 그 초과의 챔버 포트들을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 3d에 도시된 바와 같이, 2개의 분리된 기판 용적들을 가질 수 있는적층형 로드 록 챔버(214)는, 기판 액세스 포트들(305d1 및 305d2)에 각각 대응하는 2개의 수직으로-정렬된 챔버 포트들을 가질 수 있다. 3개의 분리된 기판 용적들을 가질 수 있는 3중-적층형 로드 록 챔버(215)는, 기판 액세스 포트들(305d3, 305d4, 및 305d5)에 각각 대응하는 3개의 수직으로-정렬된 챔버 포트들을 가질 수 있다. 그리고 단일 용적 로드 록 챔버(216)는, 기판 액세스 포트(305d6)에 대응하는 단일 챔버 포트를 가질 수 있다. 다른 실시예들에서, 로드 록 챔버들(214, 215, 및/또는 216) 중 임의의 하나 또는 그 초과는 적층형 로드 록 챔버, 3중-적층형 로드 록 챔버, 및/또는 단일 용적 로드 록 챔버일 수 있다. 또한, 몇몇 실시예들에서, 로드 록 챔버들(214, 215, 및/또는 216) 중 임의의 하나 또는 그 초과는 프로세스-가능한(process-capable) 챔버일 수 있다. 즉, 로드 록 챔버들(214, 215, 및/또는 216) 중 임의의 하나 또는 그 초과, 또는 그러한 챔버들 내부에 로케이팅된 용적들 중 임의의 용적은, 기판 예열(pre-heating), 저감(abatement), 또는 냉각 프로세스를 수행할 수 있다.
[0030] 메인프레임(202)은 또한, 이송 챔버(206)에 로봇 조립체(218)를 포함할 수 있다. 로봇 조립체(218)는, 각각의 프로세스 챔버(210, 211(대안적으로 211a-c), 및 212) 및 각각의 로드 록 챔버(214, 215, 및 216)로/로부터 하나 또는 그 초과의 기판들(108)을 이송하도록 구성될 수 있다. 로봇 조립체(218)는, 메인프레임(202)의 임의의 하나의 챔버로부터 임의의 다른 챔버로 직접 기판들(108)을 이송하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 기판들(108)은 로봇 조립체(218)에 의해 임의의 시퀀스 또는 방향으로 이송될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 로봇 조립체(218)는, 메인프레임(202)의 임의의 챔버로/로부터 각각 독립적으로 튀어나오고 들어갈 수 있는(projectable and retractable) 이중 운송 블레이드들(dual transport blades)을 가질 수 있고, 따라서 동시적인 기판 이송들을 가능하게 함으로써, 시스템 처리량을 증가시킨다. 몇몇 실시예들에서, 로봇 조립체(218)는 오직 단일 운송 블레이드만 가질 수 있고, 그리고/또는 SCARA(selective compliance articulated robot arm) 로봇일 수 있다. 대안적으로, 로봇 조립체(218)는, 메인프레임(202)의 챔버들 사이에서 기판들을 이송하기 위한 임의의 적합한 메커니즘일 수 있다.
[0031] 몇몇 실시예들에서, 프로세스 챔버들(210, 211(대안적으로 211a-c), 및 212)은, 로봇 조립체(218)의 운동을 최소화하고 따라서 하나의 챔버로부터 다음 챔버로 이동하는 기판들(108)의 이송 시간을 최소화하기 위해, 서로에 대해 포지셔닝될 수 있다. 그러한 포지셔닝은 기판 처리량을 증가시킬 수 있고, 후속하는 프로세스들 사이의 시간 및 이판 이송들 동안의 입자 오염의 가능성을 감소시키는 것에 의해, 수율을 개선할 수 있다.
[0032] 로드 록 챔버들(214, 215, 및 216)은 팩토리 인터페이스(220)에 커플링될 수 있고, 팩토리 인터페이스(220)와 이송 챔버(206) 사이에 제 1 진공을 제공할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 로드 록 챔버들(214, 215, 및 216) 각각은, 이송 챔버(206) 및 팩토리 인터페이스(220)와 교번하여(alternately) 연통하는(communicating) 것에 의해, 기판 처리량을 증가시킬 수 있다. 즉, 하나의 로드 록 챔버(214, 215, 또는 216), 또는 적층형 또는 3중-적층형 로드 록 챔버의 임의의 하나의 용적이 이송 챔버(206)와 연통하는 동안, 다른 로드 록 챔버들(214, 215, 또는 216), 또는 적층형 또는 3중-적층형 로드 록 챔버의 다른 용적들은 팩토리 인터페이스(220)와 연통할 수 있다. 팩토리 인터페이스(220), 로드 록 챔버들(214, 215, 또는 216), 그리고 이송 챔버(206) 사이에서의 기판 이송들은 임의의 다른 적합한 방식으로 이루어질 수 있다.
[0033] 팩토리 인터페이스(220)는 하나 또는 그 초과의 FOUP들(front opening unified pods)(222)에 커플링될 수 있다. FOUP들(222)은 각각 컨테이너일 수 있고, 컨테이너는, 다수의 기판들을 유지하기 위해, 컨테이너 내부에 고정식 카세트를 갖는다. FOUP들(222)은, 팩토리 인터페이스(220)와 사용되도록 구성된 전방 개구부 인터페이스를 각각 가질 수 있다. 다른 실시예들에서, FOUP들(222) 대신에, 임의의 적합한 유형의 포드 및/또는 로드 포트가 사용될 수 있다. 팩토리 인터페이스(220)는, 선형, 회전, 및/또는 수직 운동을 통해 FOUP들(222)과 로드 록 챔버들(214, 215, 및 216) 사이에서 기판들을 이송하도록 구성된, 하나 또는 그 초과의 로봇 조립체들(도시되지 않음) 및 버퍼 챔버(224)를 가질 수 있다. 기판들은 FOUP들(222)과 로드 록 챔버들(214, 215, 및 216) 사이에서 임의의 시퀀스 또는 방향으로 이송될 수 있다.
[0034] 전자 디바이스 제조 시스템(200)은 다른 적합한 개수의 FOUP들(222) 및/또는 로드 록 챔버들을 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 패싯(204d)에 커플링된 로드 록 챔버들의 개수는 패싯들(204a-c) 중 임의의 하나에 커플링된 프로세스 챔버들의 개수에 대해 독립적일 수 있다. 예를 들어, 로드 록 챔버들의 개수는, 패싯에 커플링된 프로세스 챔버들의 최대(highest) 개수와 상이할 수 있다. 또한, 몇몇 실시예들에서, 4개의 프로세스 챔버들의 크기(들)에 대한 메인프레임(202)의 크기에 따라, 최대 4개의 프로세스 챔버들이 단일 패싯에 커플링될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 메인프레임(202)은 패싯들(204a-d) 상에 로케이팅된 각각의 챔버 포지션에 커플링되는 챔버를 가지지 않을 수 있다.
[0035] 제어기(226)는, 전자 디바이스 제조 시스템(200)에서 그리고 전자 디바이스 제조 시스템(200)을 통한 기판들(108)의 프로세싱 및 이송을 제어할 수 있다. 제어기(226)는, 예를 들어, 범용 컴퓨터일 수 있고, 그리고/또는, 마이크로프로세서 또는 다른 적합한 CPU(central processing unit), 전자 디바이스 제조 시스템(200)을 제어하는 소프트웨어 루틴들을 저장하기 위한 메모리, 입력/출력 주변장치들(peripherals), 및 (예를 들어, 전력 공급부들, 클럭 회로들, 로봇 조립체(218)를 구동하기 위한 회로들, 및/또는 캐시, 등과 같은) 지원 회로들을 포함할 수 있다. 제어기(226)는, 예를 들어, 프로세스 챔버들(210, 211(대안적으로 211a-c), 및 212) 각각을 통해 하나 또는 그 초과의 기판들을 연속적으로(sequentially) 프로세싱하도록 프로그래밍될(programmed) 수 있다. 다른 실시예들에서, 제어기(226)는, 프로세스 챔버들(210, 211 (대안적으로 211a-c), 및 212)을 통해 기판을 임의의 원하는 순서로 프로세싱하도록 프로그래밍될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 제어기(226)는, 하나 또는 그 초과의 프로세스 챔버들(210, 211(대안적으로 211a-c), 및 212)에서 하나 또는 그 초과의 기판들의 프로세싱을 생략하고(skip) 그리고/또는 반복하도록 프로그래밍될 수 있다. 제어기(226)는 대안적으로, 전자 디바이스 제조 시스템(200)에서 임의의 적합한 방식으로 하나 또는 그 초과의 기판들을 프로세싱하도록 프로그래밍될 수 있다.
[0036] 몇몇 실시예들에서, 2개의 전자 디바이스 제조 시스템들(200)이 클러스터링될(clustered) 수 있다. 즉, 예를 들어, 제 1 메인프레임(202)의 패싯(204b) 및 제 2 메인프레임(202)의 패싯(204d)과 같은, 메인프레임(202) 각각의 패싯은, 2개의 전자 디바이스 제조 시스템들(200) 사이에서 기판들을 이송하기 위해, 동일한 패스-스루(pass-through) 챔버에 커플링될 수 있다. 이는, 그러한 전자 디바이스 제조 시스템들의 다기능성, 능력, 및/또는 효율을 추가적으로 증진시킬 수 있다.
[0037] 도 4는, 하나 또는 그 초과의 실시예들에 따른 전자 디바이스 제조 시스템을 조립하는 방법(400)을 예시한다. 프로세스 블록(402)에서, 방법(400)은, 이송 챔버 및 이송 챔버의 측벽들을 정의하는 복수의 패싯들을 갖는 메인프레임을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메인프레임은, 이송 챔버(206)의 측벽들을 정의하는 패싯들(204a-d)을 갖는, 도 2의 메인프레임(202)일 수 있다.
[0038] 프로세스 블록(404)에서, 제 1 챔버는 메인프레임의 제 1 패싯에 커플링될 수 있다. 제 1 챔버는 제 1 패싯-측 치수를 가질 수 있다. 제 1 패싯-측 치수는, 예를 들어, 챔버의 패싯-측 폭일 수 있거나, 제 1 챔버에 대한 기판 액세스 포트의 폭일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 1 챔버는, 예를 들어, 패싯(204a)에 커플링된 프로세스 챔버(210)일 수 있고, 제 1 패싯-측 치수는 프로세스 챔버(210)의 폭(W204a), 또는 기판 액세스 포트(205a)의 폭(W305a)일 수 있다.
[0039] 프로세스 블록(406)에서, 방법(400)은, 제 2 챔버를 메인프레임의 제 2 패싯에 커플링하는 단계를 포함할 수 있다. 제 2 챔버는, 제 1 패싯-측 치수와 상이한 제 2 패싯-측 치수를 가질 수 있다. 제 2 패싯-측 치수는, 예를 들어, 챔버의 패싯-측 폭일 수 있거나, 제 2 챔버에 대한 기판 액세스 포트의 폭일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제 2 챔버는, 예를 들어, 패싯(204c)에 커플링된 프로세스 챔버(212)일 수 있고, 제 2 패싯-측 치수는 프로세스 챔버(212)의 폭(W204c) 또는 기판 액세스 포트(205c)의 폭(W305c)일 수 있다.
[0040] 방법(400)의 상기 프로세스 블록들은, 도시되고 설명된 순서 및 시퀀스에 제한되지 않는 순서 또는 시퀀스로 실행될 수 있거나 수행될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서, 프로세스 블록(404)은 프로세스 블록(406) 이후에 또는 동시에 수행될 수 있다.
[0041] 당업자는, 본원에서 설명되는 본 발명의 실시예들이, 광범위한 유틸리티(utility) 및 어플리케이션을 허용한다는 것을 쉽게 이해해야 한다. 본원에서 설명된 실시예들 및 적응물들(adaptations) 이외에, 본 발명의 많은 실시예들 및 적응물들 뿐만 아니라 많은 변형들(variations), 수정들(modifications), 및 등가의 배열체들이, 본 발명의 범위 또는 본질로부터 벗어나지 않으면서, 본 발명 및 본 발명의 전술한 설명으로부터 자명할 것이거나, 또는 그에 의해 합리적으로 제안될 것이다. 예를 들어, 예시적인 혼합형-플랫폼 전자 디바이스 제조 시스템이 도 2에 도시되었지만, 다른 적합한 구성들의 혼합형-플랫폼 프로세스 및 로드 록 챔버들이, 본 발명의 하나 또는 그 초과의 실시예들에 따른 전자 디바이스 제조 시스템들에서 사용될 수 있다. 따라서, 본원에서 특정 실시예들과 관련하여 본 발명이 상세하게 설명되었지만, 본 개시물은 오로지, 예시적인 것이고, 본 발명의 예들을 보여줄 뿐이며, 단지, 본 발명의 실시 가능한 전체의(full and enabling) 개시물을 제공하기 위한 목적들을 위해 이루어졌음을 이해되어야 한다. 본 개시물은 본 발명을, 개시된 특정한 장치, 디바이스들, 조립체들, 시스템들, 또는 방법들에 제한하도록 의도되지 않으며, 반대로, 의도는, 본 발명의 범위 내에 있는 모든 수정들, 등가물들, 및 대안들을 커버하는 것이다.

Claims (15)

  1. 전자 디바이스 제조 시스템으로서,
    이송 챔버 및 상기 이송 챔버의 측벽들을 정의하는 복수의 패싯들(facets)을 포함하는 메인프레임을 포함하고,
    상기 복수의 패싯들 각각은 하나 또는 그 초과의 프로세스 챔버들 또는 로드 록 챔버들에 커플링되도록 구성되며 상기 복수의 패싯들 중 각각의 패싯은 하나 또는 그 초과의 기판 액세스 포트들을 갖고,
    상기 복수의 패싯들 중 제 1 패싯은 제 1 개수의 기판 액세스 포트들을 가지며, 상기 복수의 패싯들 중 제 2 패싯은 제 2 개수의 기판 액세스 포트들을 갖고, 상기 제 2 개수는 상기 제 1 개수와 상이한,
    전자 디바이스 제조 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 패싯들 중 제 3 패싯은 제 3 개수의 기판 액세스 포트들을 갖고, 상기 제 3 개수는 상기 제 1 개수와 상이하며 상기 제 2 개수와 상이한,
    전자 디바이스 제조 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 패싯들 중 제 1 패싯의 기판 액세스 포트들 중 제 1 기판 액세스 포트는 제 1 크기를 갖고, 상기 복수의 패싯들 중 제 2 패싯의 기판 액세스 포트들 중 제 2 기판 액세스 포트는 제 2 크기를 가지며, 상기 제 2 크기는 상기 제 1 크기와 상이한,
    전자 디바이스 제조 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 패싯들 중 제 3 패싯의 기판 액세스 포트들 중 제 3 기판 액세스 포트는 제 3 크기를 갖고, 상기 제 3 크기는 상기 제 1 크기와 상이하며 상기 제 2 크기와 상이한,
    전자 디바이스 제조 시스템.
  5. 전자 디바이스 제조 시스템으로서,
    이송 챔버 및 상기 이송 챔버의 측벽들을 정의하는 복수의 패싯들을 포함하는 메인프레임;
    상기 복수의 패싯들 중 제 1 패싯에 커플링된 제 1 프로세스 챔버 ― 상기 제 1 프로세스 챔버는 제 1 패싯-측(side) 치수를 가짐 ―; 및
    상기 복수의 패싯들 중 제 2 패싯에 커플링된 제 2 프로세스 챔버 ― 상기 제 2 프로세스 챔버는, 상기 제 1 패싯-측 치수와 상이한 제 2 패싯-측 치수를 가짐 ― 를 포함하는,
    전자 디바이스 제조 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 패싯들 중 제 3 패싯에 커플링된 제 3 프로세스 챔버를 더 포함하고, 상기 제 3 프로세스 챔버는, 상기 제 1 패싯-측 치수와 상이하고 상기 제 2 패싯-측 치수와 상이한 제 3 패싯-측 치수를 갖는,
    전자 디바이스 제조 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 패싯들 중 제 1 패싯은, 상기 복수의 패싯들 중 제 2 패싯에 커플링된 것과 상이한 개수의, 상기 제 1 패싯에 커플링된 프로세스 챔버들을 갖는,
    전자 디바이스 제조 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 패싯들 중 제 2 패싯은, 상기 복수의 패싯들 중 제 3 패싯에 커플링된 것과 상이한 개수의, 상기 제 2 패싯에 커플링된 프로세스 챔버들을 갖고, 상기 복수의 패싯들 중 제 3 패싯은, 상기 복수의 패싯들 중 제 1 패싯에 커플링된 것과 상이한 개수의, 상기 제 3 패싯에 커플링된 프로세스 챔버들을 갖는,
    전자 디바이스 제조 시스템.
  9. 제 5 항에 있어서,
    제 4 및 제 5 프로세스 챔버는 상기 복수의 패싯들 중 제 1 패싯에 커플링되고, 상기 제 4 및 제 5 프로세스 챔버들은 각각, 상기 제 1 프로세스 챔버의 제 1 패싯-측 치수와 실질적으로 동일한 패싯-측 치수를 갖는,
    전자 디바이스 제조 시스템.
  10. 제 5 항에 있어서,
    복수의 로드 록 챔버들은 상기 복수의 패싯들 중 제 4 패싯에 커플링되고, 상기 복수의 로드 록 챔버들 중 적어도 하나는 적층형(stacked) 로드 록 챔버, 3중-적층형(triple-stacked) 로드 록 챔버, 또는 프로세스-가능한(process-capable) 로드 록 챔버인,
    전자 디바이스 제조 시스템.
  11. 전자 디바이스 제조 시스템을 조립하는 방법으로서,
    이송 챔버 및 상기 이송 챔버의 측벽들을 정의하는 복수의 패싯들을 포함하는 메인프레임을 제공하는 단계;
    제 1 챔버 ― 상기 제 1 챔버는 제 1 패싯-측 치수를 가짐 ― 를 상기 복수의 패싯들 중 제 1 패싯에 커플링하는 단계; 및
    제 2 챔버 ― 상기 제 2 챔버는, 상기 제 1 패싯-측 치수와 상이한 제 2 패싯-측 치수를 가짐 ― 를 상기 복수의 패싯들 중 제 2 패싯에 커플링하는 단계를 포함하는,
    전자 디바이스 제조 시스템을 조립하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 챔버 및 상기 제 2 챔버는 각각, 하나 또는 그 초과의 기판들을 프로세싱하기 위한 프로세스 챔버들인,
    전자 디바이스 제조 시스템을 조립하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    제 3 챔버 ― 상기 제 3 챔버는, 상기 제 1 패싯-측 치수와 상이하고 상기 제 2 패싯-측 치수와 상이한 제 3 패싯-측 치수를 가짐 ― 를 상기 복수의 패싯들 중 제 3 패싯에 커플링하는 단계를 더 포함하는,
    전자 디바이스 제조 시스템을 조립하는 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    복수의 로드 록 챔버들을 상기 복수의 패싯들 중 제 4 패싯에 커플링하는 단계를 더 포함하고,
    로드 록 챔버들 중 적어도 하나는 적층형 로드 록 챔버, 3중-적층형 로드 록 챔버, 또는 프로세스-가능한 로드 록 챔버 중 하나인,
    전자 디바이스 제조 시스템을 조립하는 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    제 4 챔버 및 제 5 챔버 ― 상기 제 4 및 제 5 챔버들은 각각, 상기 제 1 챔버의 제 1 패싯-측 치수와 실질적으로 동일한 패싯-측 치수를 가짐 ― 를 상기 복수의 패싯들 중 제 1 패싯에 커플링하는 단계, 및
    제 6 챔버 ― 상기 제 6 챔버는, 상기 제 2 챔버의 제 2 패싯-측 치수와 실질적으로 동일한 패싯-측 치수를 가짐 ― 를 상기 복수의 패싯들 중 제 2 패싯에 커플링하는 단계를 더 포함하는,
    전자 디바이스 제조 시스템을 조립하는 방법.
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