KR20220164588A - 반도체 프로세싱 시스템을 위한 최하부 퍼지 - Google Patents

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KR20220164588A
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니틴 파탁
비네이 프라바카르
바드리 엔. 라마무르티
비렌 칼세카르
투안 에이. 응우옌
주안 카를로스 로카-알바레즈
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

예시적인 기판 프로세싱 시스템(processing system)들은 복수의 프로세싱 구역들을 포함할 수 있다. 시스템들은 복수의 프로세싱 구역들과 유체 결합된 이송 구역을 정의하는 이송 구역 하우징(housing)을 포함할 수 있다. 시스템들은 복수의 기판 지지부들을 포함할 수 있고, 복수의 기판 지지부들의 각각의 기판 지지부는 복수의 프로세싱 구역들 중 관련된 프로세싱 구역과 이송 구역 사이에서 수직으로 병진이동 가능할 수 있다. 시스템들은 이송 구역 하우징을 통해 연장되는 회전 가능한 샤프트(shaft)를 포함하는 이송 장치를 포함할 수 있다. 이송 장치는 회전 가능한 샤프트와 결합된 엔드 이펙터(end effector)를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터는 퍼지 소스(purge source)와 유체 결합된 중앙 구멍을 정의하는 중앙 허브를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터는 또한 복수의 기판 지지부들의 기판 지지부들의 개수와 동일한 개수의 암(arm)들을 갖는 복수의 암들을 포함할 수 있다.

Description

반도체 프로세싱 시스템을 위한 최하부 퍼지
[0001] 본 출원은 "BOTTOM PURGE FOR SEMICONDUCTOR PROCESSING SYSTEM"라는 명칭으로 2020년 4월 9일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 제16/844,121호의 이익 및 우선권을 주장하며, 이로써 이 출원은 그 전체가 인용에 의해 본원에 통합된다.
[0002] 본 기술은 반도체 프로세스들 및 장비에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 기술은 반도체 기판 지지부들에 관한 것이다.
[0003] 반도체 프로세싱 시스템(processing system)들은 종종 다수의 프로세스 챔버(chamber)들을 함께 통합하기 위해 클러스터 도구(cluster tool)들을 이용한다. 이러한 구성은 제어된 프로세싱 환경으로부터 기판을 제거하지 않고 여러 개의 순차적 프로세싱 동작들의 수행을 용이하게 할 수 있거나, 또는 이것은 유사한 프로세스가 다양한 챔버들에서 한 번에 다수의 기판들에 대해 수행되게 할 수 있다. 이러한 챔버들은, 예를 들어, 탈기 챔버들, 전처리 챔버들, 이송 챔버들, 화학 기상 증착 챔버들, 물리적 기상 증착 챔버들, 에칭 챔버들, 계측 챔버들, 및 다른 챔버들을 포함할 수 있다. 클러스터 도구 내의 챔버들의 조합뿐만 아니라 이들 챔버들이 실행되는 작동 조건들 및 파라미터(parameter)들은 특정 프로세스 레시피(recipe)들 및 프로세스 흐름들을 사용하여 특정 구조들을 제작하도록 선택된다.
[0004] 일부 프로세싱 시스템들은 함께 연결된 다수의 프로세싱 구역들 및 이송 구역들을 포함할 수 있다. 컴포넌트(component)들의 레이아웃(layout) 및 구성에 따라, 시스템을 통해 전달되는 전구체들에 대해 서로 다른 구역들이 유체적으로 액세스 가능(fluidly accessible)할 수 있다. 전구체들의 플라즈마(plasma) 강화 종을 포함하는 증착 및 세정 전구체들이 시스템의 구역들에 액세스할 수 있는 경우, 시스템 내에서 증착 또는 손상이 발생할 수 있다. 추가적으로, 특정 레이아웃들 및 흐름 패턴(pattern)들은 전구체들이 특정 구역들 내에 축적되게 할 수 있는 시스템 내의 데드 존(dead zone)들을 생성할 수 있으며, 이는 시스템의 상이한 구역들을 배기시키는 데 문제가 될 수 있다.
[0005] 따라서, 반도체 프로세싱 챔버들 및 시스템들 내에서 재료들을 효율적으로 흐르게 하고 배기시키기 위해 사용될 수 있는 개선된 시스템들 및 컴포넌트들에 대한 필요성이 존재한다. 이러한 그리고 다른 요구 사항들이 본 기술에 의해 해결된다.
[0006] 예시적인 기판 프로세싱 시스템들은 복수의 프로세싱 구역들을 포함할 수 있다. 시스템들은 복수의 프로세싱 구역들과 유체 결합된 이송 구역을 정의하는 이송 구역 하우징(housing)을 포함할 수 있다. 시스템들은 복수의 기판 지지부들을 포함할 수 있고, 복수의 기판 지지부들의 각각의 기판 지지부는 복수의 프로세싱 구역들 중 관련된 프로세싱 구역과 이송 구역 사이에서 수직으로 병진이동 가능할 수 있다. 시스템들은 이송 구역 하우징을 통해 연장되는 회전 가능한 샤프트(shaft)를 포함하는 이송 장치를 포함할 수 있다. 이송 장치는 회전 가능한 샤프트와 결합된 엔드 이펙터(end effector)를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터는 퍼지 소스(purge source)와 유체 결합된 중앙 구멍(central aperture)을 정의하는 중앙 허브(hub)를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터는 또한 복수의 기판 지지부들의 기판 지지부들의 개수와 동일한 개수의 암(arm)들을 갖는 복수의 암들을 포함할 수 있다.
[0007] 일부 실시예들에서, 반도체 프로세싱 챔버는 복수의 기판 지지부들의 기판 지지부들의 개수와 동일한 개수의 퍼지 채널(channel)들을 갖는 복수의 퍼지 채널들을 포함할 수 있다. 복수의 퍼지 채널들의 각각의 퍼지 채널은 복수의 기판 지지부들의 개별 기판 지지부에 근접한 이송 구역 하우징을 통해 연장될 수 있다. 복수의 프로세싱 구역들의 각각의 프로세싱 구역은 별도의 리드 스택(lid stack)에 의해 위로부터 적어도 부분적으로 정의될 수 있고, 각각의 리드 스택은 기판 프로세싱 시스템의 배기부와 유체 결합된 펌핑 라이너(pumping liner)를 포함할 수 있다. 각각의 펌핑 라이너는 복수의 퍼지 채널들을 통해 전달되는 퍼지 가스에 대한 각각의 프로세싱 구역으로부터의 배기 흐름 경로를 적어도 부분적으로 정의할 수 있다. 회전 가능한 샤프트는 퍼지 소스와 유체 결합된 하나 이상의 구멍들을 정의할 수 있다. 하나 이상의 구멍들은 퍼지 가스를 엔드 이펙터의 중앙 허브에 의해 적어도 부분적으로 정의된 이송 구역의 중앙 볼륨(central volume)으로 전달하도록 구성될 수 있다. 퍼지 소스는 중앙 허브를 통해 정의된 중앙 구멍에 대해 하나 이상의 구멍들을 통해 퍼지 가스의 약 75 % 이상을 전달하도록 구성될 수 있다. 복수의 기판 지지부들은 이송 구역 주위에 분포된 적어도 3 개의 기판 지지부들을 포함할 수 있다. 이송 장치는 복수의 기판 지지부들 사이의 중앙에 로케이팅(locate)될 수 있다.
[0008] 본 기술의 일부 실시예들은 복수의 프로세싱 구역들을 포함하는 기판 프로세싱 시스템들을 포함할 수 있다. 시스템들은 복수의 프로세싱 구역들과 유체 결합된 이송 구역을 정의하는 이송 구역 하우징을 포함할 수 있다. 시스템들은 복수의 기판 지지부들을 포함할 수 있고, 복수의 기판 지지부들의 각각의 기판 지지부는 복수의 프로세싱 구역들 중 관련된 프로세싱 구역과 이송 구역 사이에서 수직으로 병진이동 가능하다. 시스템들은 이송 구역 하우징을 통해 정의된 복수의 퍼지 채널들을 포함할 수 있다. 복수의 퍼지 채널들의 퍼지 채널들의 개수는 복수의 기판 지지부들의 기판 지지부들의 개수와 동일할 수 있다. 시스템들은 이송 구역 하우징을 통해 연장되는 회전 가능한 샤프트를 포함하는 이송 장치를 포함할 수 있다. 이송 장치는 회전 가능한 샤프트와 결합된 엔드 이펙터를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터는 중앙 허브를 포함할 수 있고, 엔드 이펙터는 또한 복수의 기판 지지부들의 기판 지지부들의 개수와 동일한 개수의 암들을 갖는 복수의 암들을 포함할 수 있다.
[0009] 일부 실시예들에서 엔드 이펙터의 중앙 허브는 이송 장치의 회전 가능한 샤프트로부터 이송 구역으로의 유체적 액세스(fluid access)를 제공하는 구멍을 정의할 수 있다. 복수의 프로세싱 구역들의 각각의 프로세싱 구역은 별도의 리드 스택에 의해 위로부터 적어도 부분적으로 정의될 수 있다. 각각의 리드 스택은 기판 프로세싱 시스템의 배기부와 유체 결합된 펌핑 라이너를 포함할 수 있다. 각각의 펌핑 라이너는 복수의 퍼지 채널들을 통해 전달되는 퍼지 가스에 대한 각각의 프로세싱 구역으로부터의 배기 흐름 경로를 적어도 부분적으로 정의할 수 있다. 회전 가능한 샤프트는 퍼지 소스와 유체 결합된 하나 이상의 구멍들을 정의할 수 있다. 하나 이상의 구멍들은 퍼지 가스를 엔드 이펙터의 중앙 허브에 의해 적어도 부분적으로 정의된 이송 구역의 중앙 볼륨으로 전달하도록 구성될 수 있다.
[0010] 본 기술의 일부 실시예들은 반도체 프로세싱 방법들을 포함할 수 있다. 방법들은 기판 프로세싱 시스템의 복수의 리드 스택들을 통해 하나 이상의 프로세싱 전구체들을 전달하는 단계를 포함할 수 있다. 복수의 리드 스택들의 각각의 리드 스택은 복수의 프로세싱 구역들의 프로세싱 구역에 유체적으로 액세스할 수 있다. 복수의 프로세싱 구역들의 각각의 프로세싱 구역은 복수의 리드 스택들의 리드 스택 및 복수의 기판 지지부들의 기판 지지부에 의해 적어도 부분적으로 정의될 수 있다. 방법들은 이송 구역을 정의하는 이송 구역 하우징을 통해 연장되는 복수의 퍼지 채널들을 통해 기판 프로세싱 시스템의 이송 구역 내로 퍼지 가스를 전달하는 단계를 포함할 수 있다. 이송 구역은 복수의 프로세싱 구역들과 유체 결합될 수 있다. 방법들은 복수의 리드 스택들의 펌핑 라이너들을 통해 하나 이상의 프로세싱 전구체들 및 퍼지 가스를 배기시키는 단계를 포함할 수 있다.
[0011] 일부 실시예들에서, 기판 프로세싱 시스템은 이송 구역에 포지셔닝(position)된 이송 장치를 포함할 수 있다. 이송 장치는 이송 구역 하우징을 통해 연장되는 회전 가능한 샤프트를 포함할 수 있다. 이송 장치는 회전 가능한 샤프트와 결합된 엔드 이펙터를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터는 퍼지 소스와 유체 결합된 중앙 구멍을 정의하는 중앙 허브를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터는 복수의 기판 지지부들의 기판 지지부들의 개수와 동일한 개수의 암들을 갖는 복수의 암들을 더 포함할 수 있다. 방법들은 중앙 허브에 의해 정의된 중앙 구멍으로부터 회전 가능한 샤프트를 통해 이송 구역 내로 추가 퍼지 가스를 전달하는 단계를 포함할 수 있다. 회전 가능한 샤프트는 퍼지 소스와 유체 결합된 하나 이상의 구멍들을 정의할 수 있다. 이송 구역의 중앙 볼륨은 엔드 이펙터의 중앙 허브에 의해 적어도 부분적으로 정의될 수 있다. 방법들은 추가 퍼지 가스를 회전 가능한 샤프트를 통해 이송 구역의 중앙 볼륨 내로 전달하는 단계를 포함할 수 있다. 복수의 퍼지 채널들을 통해 기판 프로세싱 시스템의 이송 구역 내로 전달되는 퍼지 가스는 기판 프로세싱 시스템의 복수의 리드 스택들을 통해 전달되는 하나 이상의 프로세싱 전구체들의 가스 볼륨의 약 80 % 이하인 가스 볼륨을 포함한다. 중앙 허브에 의해 정의된 중앙 구멍으로부터 회전 가능한 샤프트를 통해 이송 구역 내로 전달되는 추가 퍼지 가스는 회전 가능한 샤프트를 통해 이송 구역의 중앙 볼륨 내로 전달되는 추가 퍼지 가스의 총 볼륨의 약 20 % 이하이다.
[0012] 이러한 기술은 종래의 시스템들 및 기법들에 비해 많은 이익들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 퍼지 채널들은 시스템의 이송 구역 또는 다른 구역들 내에 데드 존(dead zone)들이 형성되는 것을 제한하거나 또는 방지할 수 있다. 추가적으로, 하나 이상의 퍼지 가스들의 흐름은 프로세싱 전구체들이 시스템 내의 이송 구역에 들어가는 것을 제한할 수 있다. 이들 및 다른 실시예들은, 이들의 장점들 및 특징들 중 많은 것들과 함께, 아래의 설명 및 첨부된 도면들과 함께 더 상세히 설명된다.
[0013] 개시되는 기술의 성질 및 장점들의 추가의 이해는 본 명세서의 나머지 부분들 및 도면들을 참조함으로써 실현될 수 있다.
[0014] 도 1a는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 프로세싱 도구의 개략적인 평면도를 도시한다.
[0015] 도 1b는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 프로세싱 시스템의 개략적인 부분 단면도를 도시한다.
[0016] 도 2는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 기판 프로세싱 시스템의 이송 섹션(section)의 개략적인 등각 투영도를 도시한다.
[0017] 도 3은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 기판 프로세싱 시스템의 예시적인 배기 시스템의 개략적인 등각 투영도를 도시한다.
[0018] 도 4는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 기판 프로세싱 시스템의 이송 섹션의 개략적인 부분 단면도를 도시한다.
[0019] 도 5a는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 기판 프로세싱 시스템의 이송 섹션의 개략적인 부분 단면도를 도시한다.
[0020] 도 5b는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 이송 장치의 도 5a의 라인(A-A)을 따른 개략적인 부분 단면도를 도시한다.
[0021] 도 6은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 반도체 프로세싱 방법에서 선택된 동작들을 도시한다.
[0022] 도면들 중 몇몇 도면들은 개략도들로서 포함된다. 도면들은 예시 목적들을 위한 것이며, 실측대로 또는 비율대로인 것으로 구체적으로 명시되지 않는 한, 실측대로 또는 비율대로인 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 이해되어야 한다. 추가적으로, 개략도들로서, 도면들은 이해를 돕기 위해 제공되며, 현실적인 표현들과 비교하여 모든 양상들 또는 정보를 포함하지 않을 수 있고, 예시적인 목적들을 위해 과장된 자료를 포함할 수 있다.
[0023] 첨부된 도면들에서, 유사한 컴포넌트들 및/또는 특징들은 동일한 참조 라벨을 가질 수 있다. 추가로, 동일한 타입의 다양한 컴포넌트들은, 유사한 컴포넌트들 사이를 구별하는 문자를 참조 라벨에 뒤따르게 함으로써 구별될 수 있다. 본 명세서에서 제1 참조 라벨만이 사용되는 경우, 설명은, 문자와 무관하게, 동일한 제1 참조 라벨을 갖는 유사한 컴포넌트들 중 임의의 컴포넌트에 적용가능하다.
[0024] 기판 프로세싱은 웨이퍼 또는 반도체 기판 상에서 재료들을 추가하거나, 제거하거나, 또는 달리 수정하기 위한 시간 집약적 동작들을 포함할 수 있다. 기판의 효율적인 이동은 대기열 시간들을 감소시키고, 기판 처리량을 증대시킬 수 있다. 클러스터 도구 내에서 프로세싱되는 기판들의 개수를 증대시키기 위해, 추가 챔버들이 메인프레임(mainframe) 상으로 통합될 수 있다. 이송 로봇들 및 프로세싱 챔버들은 도구를 연장시킴으로써 지속적으로 추가될 수 있지만, 이는 클러스터 도구의 풋프린트(frootprint)가 스케일링(scale)됨에 따라 공간을 비효율적이게 한다. 따라서, 본 기술은 정의된 풋프린트 내에서 증가된 개수의 프로세싱 챔버들을 갖는 클러스터 도구들을 포함할 수 있다. 이송 로봇들에 대한 제한된 풋프린트를 수용하기 위해, 본 기술은 로봇으로부터 측방향 외측으로 프로세싱 챔버들의 개수를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 일부 종래의 클러스터 도구들은 로봇 주위에 반경방향으로 챔버들의 개수를 최대화하기 위해 중앙에 로케이팅된 이송 로봇의 섹션들 주위에 포지셔닝된 하나 또는 2 개의 프로세싱 챔버들을 포함할 수 있다. 본 기술은 챔버들의 다른 열 또는 그룹(group)으로서 측방향 외측으로 추가 챔버들을 통합함으로써 이 개념을 확장할 수 있다. 예를 들어, 본 기술은 하나 이상의 로봇 액세스 포지션(position)들 각각에서 액세스 가능한 3 개, 4 개, 5 개, 6 개 또는 그 초과의 프로세싱 챔버들을 포함하는 클러스터 도구들에 적용될 수 있다.
[0025] 그러나, 추가 프로세스 로케이션들이 추가됨에 따라, 중앙 로봇으로부터 이들 로케이션들에 액세스하는 것은 각각의 로케이션에서 추가적인 이송 능력들 없이는 더 이상 실현 가능하지 않을 수 있다. 일부 종래의 기술들은 트랜지션(transition) 중에 기판들이 안착된 상태로 유지되는 웨이퍼 캐리어(carrier)들을 포함할 수 있다. 그러나 웨이퍼 캐리어들은 기판들의 열적 불균일성 및 입자 오염에 기여할 수 있다. 본 기술은 프로세싱 챔버 구역들과 수직으로 정렬된 이송 섹션 및 추가 웨이퍼 포지션들에 액세스하기 위해 중앙 로봇과 협력하여 작동할 수 있는 캐러셀(carousel) 또는 이송 장치를 통합함으로써 이들 문제들을 극복한다. 그런 다음, 기판 지지부는 프로세싱을 위한 기판을 전달하기 위해 이송 구역과 프로세싱 구역 사이에서 수직으로 병진이동할 수 있다.
[0026] 이송 구역들이 프로세싱 구역들에 유체적으로 액세스 가능할 때, 프로세스 가스들 또는 플라즈마 강화 종은 프로세싱 구역을 통해 침투하여 이송 구역 내로 들어갈 수 있다. 증착 전구체들, 세정 가스들, 또는 다른 재료들을 포함할 수 있는 이들 활성 전구체들은, 증착 또는 다른 프로세스 상호작용들이 이송 구역 내에서 발생하게 할 수 있고, 증착 또는 손상이 이송 구역 컴포넌트들에 발생하게 할 수 있다. 본 기술은 프로세싱 전구체들이 이송 구역으로 들어가는 것을 제한하거나 또는 방지하는 것을 돕기 위해 하나 이상의 퍼지 가스들을 이송 구역 내로 전달함으로써 이들 문제들을 극복할 수 있다. 다수의 프로세싱 챔버들이 다른 프로세싱 챔버들과 동일한 프로세스를 수행하고 있고 퍼지 가스들이 각각의 구역을 향해 흐르고 있을 때, 재료 흐름들은 균형을 이룰 수 있으며, 이는 프로세싱 시스템의 이송 구역 또는 다른 구역들 내의 중앙 또는 다른 구역들에서 흐름의 데드 존들을 생성할 수 있다. 본 기술은 또한 시스템의 다수의 영역들을 통한 흐름을 제공하기 위해 이송 구역의 하나 이상의 영역들을 향해 지향되는 추가 퍼지 채널들을 통합함으로써 이들 데드 존들의 형성을 제한할 수 있다.
[0027] 나머지 개시내용은 본 구조들 및 방법들이 채용될 수 있는 4-포지션 이송 구역들과 같은 특정 구조들을 일상적으로 식별할 것이지만, 기판 지지 조립체들 또는 컴포넌트들은 임의의 개수의 다른 시스템들 또는 챔버들에서 동일하게 채용될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 기술은 임의의 특정 챔버들만을 사용하는 것처럼 제한적인 것으로 간주되어서는 안 된다. 또한, 본 기술에 대한 토대를 제공하기 위해 예시적인 도구 시스템이 설명될 것이지만, 본 기술은 설명될 동작들 및 시스템들의 일부 또는 전부로부터 이익을 얻을 수 있는 임의의 개수의 반도체 프로세싱 챔버들 및 도구들과 통합될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
[0028] 도 1a는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 증착, 에칭, 베이킹(baking), 및 경화 챔버들의 기판 프로세싱 도구 또는 프로세싱 시스템(100)의 일 실시예의 평면도를 도시한다. 도면에서, 전면 개방 통합 포드(front-opening unified pod)들(102)의 세트는 다양한 크기들의 기판들을 공급하고, 이 다양한 크기들의 기판들은 로봇 암들(104a 및 104b)에 의해 팩토리 인터페이스(factory interface)(103) 내에 수용되고, 각각 복수의 프로세싱 구역들(108)과 유체 결합된 이송 구역을 갖는 기판 프로세싱 시스템일 수 있는 챔버 시스템들 또는 쿼드(quad) 섹션들(109a-c)에 포지셔닝된 기판 프로세싱 구역들(108) 중 하나로 전달되기 전에 로드록(load lock) 또는 저압 유지 영역(106) 내로 배치된다. 쿼드 시스템이 예시되어 있지만, 독립형 챔버들, 트윈(twin) 챔버들, 및 다른 다수의 챔버 시스템들을 통합하는 플랫폼(platform)들이 본 기술에 동등하게 포함된다는 것을 이해해야 한다. 이송 챔버(112)에 수용된 제2 로봇 암(110)은 기판 웨이퍼들을 유지 영역(106)으로부터 쿼드 섹션들(109)로 그리고 그 반대로 수송하기 위해 사용될 수 있고, 제2 로봇 암(110)은 쿼드 섹션들 또는 프로세싱 시스템들 각각이 연결될 수 있는 이송 챔버에 수용될 수 있다. 각각의 기판 프로세싱 구역(108)은 순환층 증착, 원자층 증착, 화학 기상 증착, 물리적 기상 증착뿐만 아니라 에칭, 사전 세정, 어닐링(anneal), 플라즈마 프로세싱, 탈기, 배향, 및 다른 기판 프로세스들을 포함하는 임의의 수의 증착 프로세스들을 포함하는 다수의 기판 프로세싱 동작들을 수행하도록 장착될 수 있다.
[0029] 각각의 쿼드 섹션(109)은 제2 로봇 암(110)으로부터 기판들을 수용하고 제2 로봇 암(110)으로 기판들을 전달할 수 있는 이송 구역을 포함할 수 있다. 챔버 시스템의 이송 구역은 제2 로봇 암(110)을 갖는 이송 챔버와 정렬될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이송 구역에 로봇이 측방향으로 액세스 가능할 수 있다. 후속 동작들에서, 이송 섹션들의 컴포넌트들은 기판들을 상부 프로세싱 구역들(108) 내로 수직으로 병진이동시킬 수 있다. 유사하게, 이송 구역들은 또한 각각의 이송 구역 내의 포지션들 사이에서 기판들을 회전시키도록 작동 가능할 수 있다. 기판 프로세싱 구역들(108)은 기판 또는 웨이퍼 상에서 재료 막을 증착, 어닐링, 경화 및/또는 에칭하기 위한 임의의 개수의 시스템 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 하나의 구성에서, 쿼드 섹션(109a 및 109b) 내의 프로세싱 구역들과 같은 2 개의 세트들의 프로세싱 구역들이 기판 상에 재료를 증착하기 위해 사용될 수 있고, 쿼드 섹션(109c) 내의 프로세싱 챔버들 또는 구역들과 같은 프로세싱 챔버들의 제3 세트는 증착된 막들을 경화, 어닐링 또는 처리하기 위해 사용될 수 있다. 다른 구성에서, 예시된 모든 12 개의 챔버들과 같은 3 개의 세트들의 챔버들 모두는 기판 상에 막을 증착 및/또는 경화하도록 구성될 수 있다.
[0030] 도면에 예시된 바와 같이, 제2 로봇 암(110)은 다수의 기판들을 동시에 전달 및/또는 회수하기 위한 2 개의 암들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 쿼드 섹션(109)은 제2 로봇 암과 측방향으로 정렬될 수 있는 이송 구역의 하우징의 표면을 따라 2 개의 액세스들(107)을 포함할 수 있다. 액세스들은 이송 챔버(112)에 인접한 표면을 따라 정의될 수 있다. 일부 실시예들에서, 예시된 바와 같이, 제1 액세스는 쿼드 섹션의 복수의 기판 지지부들 중 제1 기판 지지부와 정렬될 수 있다. 추가적으로, 제2 액세스는 쿼드 섹션의 복수의 기판 지지부들 중 제2 기판 지지부와 정렬될 수 있다. 제1 기판 지지부는 제2 기판 지지부에 인접할 수 있고, 2 개의 기판 지지부들은 일부 실시예들에서 기판 지지부들의 제1 열을 정의할 수 있다. 예시된 구성에 도시된 바와 같이, 기판 지지부들의 제2 열은 이송 챔버(112)로부터 측방향 외측으로 기판 지지부들의 제1 열 뒤에 포지셔닝될 수 있다. 제2 로봇 암(110)의 2 개의 암들은 2 개의 암들이 쿼드 섹션 또는 챔버 시스템에 동시에 들어가서 이송 구역 내의 기판 지지부들로 하나 또는 2 개의 기판들을 전달하거나 또는 회수할 수 있게 하도록 이격될 수 있다.
[0031] 설명된 이송 구역들 중 임의의 하나 이상은 상이한 실시예들에 도시된 제작 시스템으로부터 분리된 추가 챔버들과 통합될 수 있다. 재료 막들을 위한 증착, 에칭, 어닐링, 및 경화 챔버들의 추가 구성들이 프로세싱 시스템(100)에 의해 고려된다는 것이 이해될 것이다. 추가적으로, 기판 이동과 같은 특정 동작들 중 임의의 동작을 수행하기 위한 이송 시스템들을 통합할 수 있는 임의의 개수의 다른 프로세싱 시스템들이 본 기술과 함께 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 언급된 유지 및 이송 영역들과 같은 다양한 섹션들에서 진공 환경을 유지하면서 다수의 프로세싱 챔버 구역들에 대한 액세스를 제공할 수 있는 프로세싱 시스템들은, 개별 프로세스들 사이에서 특정 진공 환경을 유지하면서 다수의 챔버들에서 동작들이 수행되게 할 수 있다.
[0032] 도 1b는 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 예를 들어 챔버 시스템을 통한, 예시적인 프로세싱 도구의 일 실시예의 개략적인 단면 입면도를 도시한다. 도 1b는 임의의 쿼드 섹션(109)에서 임의의 2 개의 인접한 프로세싱 구역들(108)을 통한 단면도를 예시할 수 있다. 입면도는 하나 이상의 프로세싱 구역들(108)과 이송 구역(120)의 구성 또는 유체 결합을 예시할 수 있다. 예를 들어, 연속적인 이송 구역(120)은 이송 구역 하우징(125)에 의해 정의될 수 있다. 하우징은 다수의 기판 지지부들(130)이 배치될 수 있는 개방된 내부 볼륨을 정의할 수 있다. 예를 들어, 도 1a에 도시된 바와 같이, 예시적인 프로세싱 시스템들은 이송 구역 주위에 하우징 내에 분포된 복수의 기판 지지부들(130)을 포함하여, 4 개 이상을 포함할 수 있다. 기판 지지부들은 예시된 바와 같이 페데스탈(pedestal)들일 수 있지만, 다수의 다른 구성들도 또한 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 페데스탈들은 이송 구역(120)과 이송 구역 위에 놓이는 프로세싱 구역들 사이에서 수직으로 병진이동 가능할 수 있다. 기판 지지부들은 챔버 시스템 내의 제1 포지션과 제2 포지션 사이의 경로를 따라 기판 지지부의 중심축을 따라 수직으로 병진이동 가능할 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 각각의 기판 지지부(130)는 하나 이상의 챔버 컴포넌트들에 의해 정의된 상부 프로세싱 구역(108)과 축방향으로 정렬될 수 있다.
[0033] 개방된 이송 구역은 다양한 기판 지지부들 사이에서, 예를 들어 회전 가능하게, 기판들과 맞물리고 이들을 이동시킬 수 있는 캐러셀과 같은 이송 장치(135)의 능력을 제공할 수 있다. 이송 장치(135)는 중심축을 중심으로 회전 가능하다. 이것은 프로세싱 시스템 내의 프로세싱 구역들(108) 중 임의의 프로세싱 구역 내에서 프로세싱을 위해 기판들이 포지셔닝되는 것을 허용할 수 있다. 이송 장치(135)는 위, 아래로부터 기판들과 맞물릴 수 있는 하나 이상의 엔드 이펙터들을 포함할 수 있거나, 또는 기판 지지부들 주위의 이동을 위해 기판들의 외부 에지(edge)들과 맞물릴 수 있다. 이송 장치는 이전에 설명된 로봇(110)과 같은 이송 챔버 로봇으로부터 기판들을 수용할 수 있다. 그런 다음, 이송 장치는 추가 기판들의 전달을 용이하게 하기 위해 기판 지지부들을 교대시키도록 기판들을 회전시킬 수 있다.
[0034] 일단 포지셔닝되어 프로세싱을 대기하면, 이송 장치는 기판 지지부들 사이에 엔드 이펙터들 또는 암들을 포지셔닝시킬 수 있고, 이는 기판 지지부들이 이송 장치(135)를 지나 상승되고 이송 구역으로부터 수직으로 오프셋(offset)될 수 있는 프로세싱 구역들(108) 내로 기판들을 전달하게 할 수 있다. 예를 들어, 그리고 예시된 바와 같이, 기판 지지부(130a)는 기판을 프로세싱 구역(108a) 내로 전달할 수 있는 한편 기판 지지부(130b)는 기판을 프로세싱 구역(108b) 내로 전달할 수 있다. 이것은 다른 2 개의 기판 지지부들 및 프로세싱 구역들뿐만 아니라, 추가 프로세싱 구역들이 포함되는 실시예들에서는 추가 기판 지지부들 및 프로세싱 구역들에서 발생할 수 있다. 이러한 구성에서, 기판 지지부들은 예를 들어 제2 포지션에서 기판들을 프로세싱하기 위해 작동 가능하게 맞물릴 때 아래로부터 프로세싱 구역(108)을 적어도 부분적으로 정의할 수 있고, 프로세싱 구역들은 관련된 기판 지지부와 축방향으로 정렬될 수 있다. 프로세싱 구역들은 페이스플레이트(faceplate)(140)뿐만 아니라 다른 리드 스택 컴포넌트들에 의해 위로부터 정의될 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 프로세싱 구역은 개별 리드 스택 컴포넌트들을 가질 수 있지만, 일부 실시예들에서 컴포넌트들은 다수의 프로세싱 구역들(108)을 수용할 수 있다. 이러한 구성에 기초하여, 일부 실시예들에서, 각각의 프로세싱 구역(108)은 챔버 시스템 또는 쿼드 섹션 내의 서로 다른 프로세싱 구역으로부터 위에서 유체적으로 격리되면서 이송 구역과 유체 결합될 수 있다.
[0035] 일부 실시예들에서 페이스플레이트(140)는 프로세싱 구역(108) 내에서 국부 플라즈마를 생성하기 위한 시스템의 전극으로서 작동할 수 있다. 예시된 바와 같이, 각각의 프로세싱 구역은 별도의 페이스플레이트를 활용하거나 또는 통합할 수 있다. 예를 들어, 페이스플레이트(140a)는 프로세싱 구역(108a)을 위로부터 정의하기 위해 포함될 수 있고, 페이스플레이트(140b)는 프로세싱 구역(108b)을 위로부터 정의하기 위해 포함될 수 있다. 일부 실시예들에서 기판 지지부는 페이스플레이트와 기판 지지부 사이에 용량 결합 플라즈마를 생성하기 위한 동반 전극으로서 작동할 수 있다. 펌핑 라이너(145)가 프로세싱 구역(108)을 볼륨 기하학적 구조에 따라 반경방향으로, 또는 측방향으로 적어도 부분적으로 정의할 수 있다. 다시, 별도의 펌핑 라이너들이 각각의 프로세싱 구역에 대해 사용될 수 있다. 예를 들어, 펌핑 라이너(145a)는 프로세싱 구역(108a)을 적어도 부분적으로 반경방향으로 정의할 수 있고, 펌핑 라이너(145b)는 프로세싱 구역(108b)을 적어도 부분적으로 반경방향으로 정의할 수 있다. 블로커 플레이트(blocker plate)(150)가 실시예들에서 리드(155)와 페이스플레이트(140) 사이에 포지셔닝될 수 있고, 다시 별도의 블로커 플레이트들이 각각의 프로세싱 구역 내에서 유체 분배를 용이하게 하기 위해 포함될 수 있다. 예를 들어, 블로커 플레이트(150a)는 프로세싱 구역(108a)을 향한 분배를 위해 포함될 수 있고, 블로커 플레이트(150b)는 프로세싱 구역(108b)을 향한 분배를 위해 포함될 수 있다.
[0036] 리드(155)는 각각의 프로세싱 구역에 대한 개별 컴포넌트일 수 있거나, 또는 하나 이상의 공통 양태들을 포함할 수 있다. 예시된 바와 같은 일부 실시예들에서, 리드(155)는 개별 프로세싱 구역들로의 유체 전달을 위한 다수의 구멍들(160)을 정의하는 단일 컴포넌트일 수 있다. 예를 들어, 리드(155)는 프로세싱 구역(108a)으로의 유체 전달을 위한 제1 구멍(160a)을 정의할 수 있고, 리드(155)는 프로세싱 구역(108b)으로의 유체 전달을 위한 제2 구멍(160b)을 정의할 수 있다. 포함되는 경우 각각의 섹션 내의 추가 프로세싱 구역들에 대해 추가 구멍들이 정의될 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 쿼드 섹션(109) ― 또는 4 개 초과의 또는 그 미만의 기판들을 수용할 수 있는 다중 프로세싱 구역 섹션은 플라즈마 유출물들을 프로세싱 챔버 내로 전달하기 위한 하나 이상의 원격 플라즈마 유닛들(165)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 개별 플라즈마 유닛들이 각각의 챔버 프로세싱 구역에 대해 통합될 수 있지만, 일부 실시예들에서 더 적은 원격 플라즈마 유닛들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 예시된 바와 같이, 단일 원격 플라즈마 유닛(165)이 2 개, 3 개, 4 개 또는 특정 쿼드 섹션에 대한 모든 챔버들까지 더 많은 챔버들과 같은 다수의 챔버들에 대해 사용될 수 있다. 파이핑(piping)은 본 기술의 실시예들에서 프로세싱 또는 세정을 위한 플라즈마 유출물들의 전달을 위해 원격 플라즈마 유닛(165)으로부터 각각의 구멍(160)으로 연장될 수 있다.
[0037] 일부 실시예들에서 퍼지 채널(170)은 각각의 기판 지지부(130)에 근접하거나 또는 그 부근에서 이송 구역 하우징을 통해 연장될 수 있다. 예를 들어, 복수의 퍼지 채널들은 이송 구역 내로 전달될 유체 결합된 퍼지 가스에 대한 유체적 액세스를 제공하기 위해 이송 구역 하우징을 통해 연장될 수 있다. 퍼지 채널들의 개수는 프로세싱 시스템 내의 기판 지지부들의 개수보다 많거나 또는 적은 것을 포함하여 상이하거나 또는 동일할 수 있다. 예를 들어, 퍼지 채널(170)은 각각의 기판 지지부 아래에 있는 이송 구역 하우징을 통해 연장될 수 있다. 2 개의 기판 지지부들(130)이 예시된 경우, 제1 퍼지 채널(170a)은 기판 지지부(130a)에 근접한 하우징을 통해 연장될 수 있고, 제2 퍼지 채널(170b)은 기판 지지부(130b)에 근접한 하우징을 통해 연장될 수 있다. 임의의 추가 기판 지지부들은 유사하게 이송 구역 내로 퍼지 가스를 제공하기 위해 이송 구역 하우징을 통해 연장되는 플럼드(plumbed) 퍼지 채널을 가질 수 있다는 것을 이해해야 한다.
[0038] 퍼지 가스가 퍼지 채널들 중 하나 이상을 통해 전달될 때, 이는 프로세싱 시스템으로부터의 모든 배기 경로들을 제공할 수 있는 펌핑 라이너들(145)을 통해 유사하게 배기될 수 있다. 결과적으로, 일부 실시예들에서, 프로세싱 전구체들 및 퍼지 가스들 모두는 펌핑 라이너들을 통해 배기될 수 있다. 퍼지 가스들은 관련된 펌핑 라이너로 위쪽으로 흐를 수 있는데, 예를 들어 퍼지 채널(170b)을 통해 흐른 퍼지 가스는 펌핑 라이너(145b)로부터 프로세싱 시스템으로부터 배기될 수 있다. 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이, 퍼지 가스들의 흐름은 프로세싱 전구체들이 시스템의 이송 구역 내로 침입하는 것을 제한하도록 전달될 수 있다. 퍼지 가스들의 흐름 프로파일(profile)이 관련된 펌핑 라이너를 향해 위쪽으로 연장될 수 있기 때문에, 퍼지 가스 흐름의 데드 존들이 예를 들어 중앙과 같은 이송 구역의 특정 구역들에 형성될 수 있다. 아래에서 설명되는 바와 같이, 이들 구역들에서 프로세싱 전구체들의 축적을 제한하기 위해, 본 기술의 일부 실시예들에서 추가 퍼지 가스가 이송 장치(135)를 통해 그 주위로 흐를 수 있다.
[0039] 언급된 바와 같이, 프로세싱 시스템(100), 또는 더 구체적으로 프로세싱 시스템(100) 또는 다른 프로세싱 시스템들과 통합된 쿼드 섹션들 또는 챔버 시스템들은 예시된 프로세싱 챔버 구역들 아래에 포지셔닝된 이송 섹션들을 포함할 수 있다. 도 2는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 챔버 시스템(200)의 이송 섹션의 개략적인 등각 투영도를 도시한다. 도 2는 위에서 설명한 이송 구역(120)의 양태들의 추가적인 양태들 또는 변형들을 예시할 수 있고, 설명된 컴포넌트들 또는 특성들 중 임의의 컴포넌트 또는 특성을 포함할 수 있다. 예시된 시스템은 다수의 컴포넌트들이 포함될 수 있는 이송 구역을 정의하는 이송 구역 하우징(205)을 포함할 수 있다. 이송 구역은 도 1a의 쿼드 섹션들(109)에 예시된 프로세싱 챔버 구역들(108)과 같이 이송 구역과 유체 결합된 프로세싱 챔버 또는 프로세싱 구역들에 의해 위로부터 적어도 부분적으로 추가적으로 정의될 수 있다. 이송 구역 하우징의 측벽은 위에서 논의된 바와 같이 예를 들어 제2 로봇 암(110)에 의해, 기판들이 전달되고 회수될 수 있는 하나 이상의 액세스 로케이션들(207)을 정의할 수 있다. 액세스 로케이션들(207)은 슬릿 밸브들 또는 일부 실시예들에서 이송 구역 하우징(205) 내에 밀폐 환경을 제공하기 위해 도어(door)들 또는 다른 밀봉 기구들을 포함하는 다른 밀봉 가능한 액세스 포지션들일 수 있다. 2 개의 이러한 액세스 로케이션들(207)로 예시되어 있지만, 일부 실시예들에서 단일 액세스 로케이션(207)만이 포함될 수 있을 뿐만 아니라, 이송 구역 하우징의 다수의 측면들 상의 액세스 로케이션들도 포함될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 예시된 이송 섹션은 임의의 수의 기하학적 구조들 또는 형상들을 특징으로 하는 기판들을 포함하여, 200 mm, 300 mm, 450 mm, 또는 더 큰 또는 더 작은 기판들을 포함하는 임의의 기판 크기를 수용하도록 크기가 지정될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
[0040] 이송 구역 하우징(205) 내에는 이송 구역 볼륨 주위에 포지셔닝된 복수의 기판 지지부들(210)이 있을 수 있다. 4 개의 기판 지지부들이 예시되어 있지만, 임의의 개수의 기판 지지부들이 본 기술의 실시예들에 유사하게 포함된다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 약 3 개, 4 개, 5 개, 6 개, 8 개 이상, 또는 더 많은 기판 지지부들(210)이 본 기술의 실시예들에 따른 이송 구역들에 수용될 수 있다. 제2 로봇 암(110)은 액세스들(207)을 통해 기판 지지부들(210a 또는 210b) 중 어느 하나 또는 둘 모두에 기판을 전달할 수 있다. 유사하게, 제2 로봇 암(110)은 이들 로케이션들로부터 기판들을 회수할 수 있다. 리프트 핀(lift pin)들(212)이 기판 지지부들(210)로부터 돌출될 수 있고, 로봇이 기판들 아래에 액세스하게 할 수 있다. 리프트 핀들은 기판 지지부들 상에 고정될 수 있거나, 또는 기판 지지부들이 아래에 리세스(recess)될 수 있는 로케이션에 고정될 수 있거나, 또는 일부 실시예들에서 리프트 핀들은 기판 지지부들을 통해 추가적으로 상승되거나 또는 하강될 수 있다. 기판 지지부들(210)은 수직으로 병진이동 가능할 수 있고, 일부 실시예들에서 이송 구역 하우징(205) 위에 포지셔닝된 프로세싱 챔버 구역들(108)과 같은 기판 프로세싱 시스템들의 프로세싱 챔버 구역들까지 연장될 수 있다.
[0041] 이송 구역 하우징(205)은, 도시된 바와 같이 이송 구역 하우징의 구멍을 통해 연장될 수 있고 레이저(laser), 카메라(camera), 또는 인접한 구멍을 통해 돌출되거나 또는 투과하는 다른 모니터링 디바이스와 함께 작동할 수 있으며 그리고 병진이동되는 기판이 적절하게 정렬되었는지 여부를 결정할 수 있는 정렬기를 포함할 수 있는 정렬 시스템들을 위한 액세스(215)를 제공할 수 있다. 이송 구역 하우징(205)은 또한 기판들을 포지셔닝하고 다양한 기판 지지부들 사이에서 기판들을 이동시키기 위해 다양한 방식들로 작동될 수 있는 이송 장치(220)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 이송 장치(220)는 기판 지지부들(210a, 210b) 상의 기판들을 기판 지지부들(210c, 210d)로 이동할 수 있고, 이는 추가 기판들이 이송 챔버 내로 전달되는 것을 허용할 수 있다. 추가 이송 동작들은 상부 프로세싱 구역들에서 추가 프로세싱을 위해 기판 지지부들 사이에서 기판들을 회전시키는 것을 포함할 수 있다.
[0042] 이송 장치(220)는 이송 챔버 내로 연장되는 하나 이상의 샤프트들을 포함할 수 있는 중앙 허브(225)를 포함할 수 있다. 샤프트에는 엔드 이펙터(235)가 결합될 수 있다. 엔드 이펙터(235)는 중앙 허브로부터 반경방향 또는 측방향 외측으로 연장되는 복수의 암들(237)을 포함할 수 있다. 암들이 연장되는 중앙 본체로 예시되어 있지만, 엔드 이펙터는 다양한 실시예들에서 샤프트 또는 중앙 허브와 각각 결합되는 별도의 암들을 추가적으로 포함할 수 있다. 임의의 개수의 암들이 본 기술의 실시예들에 포함될 수 있다. 일부 실시예들에서 암들(237)의 개수는 챔버에 포함된 기판 지지부들(210)의 개수와 유사하거나 또는 동일할 수 있다. 따라서, 예시된 바와 같이, 4 개의 기판 지지부들에 대해, 이송 장치(220)는 엔드 이펙터로부터 연장되는 4 개의 암들을 포함할 수 있다. 암들은 직선 프로파일들 또는 아치형 프로파일들과 같은 임의의 수의 형상들 및 프로파일들을 특징으로 할 수 있을 뿐만 아니라 후크(hook)들, 링(ring)들, 포크(fork)들, 또는 기판을 지지하고 그리고/또는 예를 들어 정렬 또는 맞물림을 위해 기판에 대한 액세스를 제공하기 위한 다른 설계들을 포함하는 임의의 수의 말단 프로파일들을 포함할 수 있다.
[0043] 위에서 언급한 바와 같이, 일부 실시예들에서 중앙 퍼지는 프로세싱 구역 내에 포함될 수 있다. 예를 들어, 4 개의 기판 지지부들(210) 각각이, 스템(stem)에 근접하고 이송 챔버 하우징을 통해 연장되는 퍼지 채널을 포함할 때, 흐름들은 중앙 허브(225) 위로 연장되지 않을 수 있다. 결과적으로, 이 구역으로 흐를 수 있는 프로세싱 전구체들은 축적될 수 있고, 이송 구역으로부터 퍼지되지 않을 수 있다. 이러한 효과를 제한하거나 또는 방지하기 위해, 일부 실시예들에서 본 기술은 이송 장치를 통해 그리고/또는 이송 장치 주위에 추가 퍼지를 전달할 수 있다. 흐름은 아래에서 설명되는 바와 같이 엔드 이펙터 아래로부터 연장될 수 있고, 흐름은 또한 중앙 허브를 통해 정의된 중앙 구멍(240)을 통해 연장될 수 있다. 구멍은 엔드 이펙터가 결합될 수 있는 이송 장치의 회전 가능한 샤프트와 같은 샤프트로부터 이송 구역 내로의 유체적 액세스를 제공할 수 있다. 퍼지 소스는 중앙 구멍을 통한 퍼지 경로를 제공하기 위해 샤프트와 유체 결합될 수 있다.
[0044] 엔드 이펙터(235), 또는 엔드 이펙터의 컴포넌트들 또는 부분들은 이송 또는 이동 동안 기판들을 접촉하도록 사용될 수 있다. 엔드 이펙터뿐만 아니라 이들 컴포넌트들도 전도성 및/또는 절연성 재료들을 포함하는 다수의 재료들로 제조되거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서 재료들은 상부 프로세싱 챔버로부터 이송 챔버 내로 통과할 수 있는 전구체들 또는 다른 화학물질들과의 접촉을 견디도록 코팅(coat)되거나 또는 도금될 수 있다.
[0045] 추가적으로, 재료들은 온도와 같은 다른 환경적 특성들을 견디도록 제공되거나 또는 선택될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기판 지지부들은 지지부 상에 배치된 기판을 가열하도록 작동 가능할 수 있다. 기판 지지부들은 표면 또는 기판 온도를 약 100 ℃ 이상, 약 200 ℃ 이상, 약 300 ℃ 이상, 약 400 ℃ 이상, 약 500 ℃ 이상, 약 600 ℃ 이상, 약 700 ℃ 이상, 또는 약 800 °C 이상, 또는 더 높은 온도들로 증가시키도록 구성될 수 있다. 이들 온도들 중 임의의 온도가 작동들 동안 유지될 수 있고, 따라서 이송 장치(220)의 컴포넌트들은 이들 언급된 또는 포함된 온도들 중 임의의 온도에 노출될 수 있다. 결과적으로, 일부 실시예들에서, 재료들 중 임의의 재료는 이들 온도 체제들을 수용하도록 선택될 수 있고, 상대적으로 낮은 열팽창 계수들 또는 다른 유익한 특성들을 특징으로 할 수 있는 세라믹들 및 금속들과 같은 재료들을 포함할 수 있다.
[0046] 컴포넌트 결합들은 또한 고온 및/또는 부식성 환경들에서의 작동에 적응될 수 있다. 예를 들어, 엔드 이펙터들 및 엔드 부분들이 각각 세라믹인 경우, 결합은 프레스 피팅(press fitting)들, 스냅(snap) 피팅들, 또는 온도에 따라 팽창 및 수축할 수 있고 세라믹들에 균열을 유발할 수 있는 추가 재료들을 포함하지 않을 수 있는, 볼트(bolt)들과 같은 다른 피팅들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서 엔드 부분들은 엔드 이펙터들과 연속적일 수 있고, 엔드 이펙터들과 함께 모놀리식으로(monolithically) 형성될 수 있다. 작동 또는 작동 동안의 저항을 용이하게 할 수 있고 본 기술에 유사하게 포함되는 임의의 개수의 다른 재료들이 이용될 수 있다.
[0047] 도 3은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 기판 프로세싱 시스템의 예시적인 배기 시스템(300)의 개략적인 등각 투영도를 도시한다. 이 도면은 위에서 설명된 프로세싱 시스템들 및 컴포넌트들의 양태들을 예시할 수 있고, 시스템의 추가 양태들을 예시할 수 있다. 이 도면은 프로세싱 시스템의 배기 시스템의 예시를 용이하게 하기 위해 제거된 다수의 컴포넌트들을 갖는 시스템을 예시할 수 있다. 배기 시스템(300)은 다른 곳에서 설명되거나 또는 예시된 프로세싱 시스템들의 임의의 부분의 임의의 양태를 포함할 수 있고, 다른 곳에서 설명된 시스템들 중 임의의 시스템과 통합된 배기 시스템의 양태들을 예시할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 배기 시스템(300)은 이전에 설명된 리드 스택 컴포넌트들 중 일부가 제거된 시스템을 예시할 수 있다. 각각의 프로세싱 로케이션에 펌핑 라이너를 포함하는 것과 같이, 컴포넌트들이 또한 통합될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
[0048] 이전에 언급한 바와 같이, 본 기술의 일부 실시예들에 따른 프로세싱 시스템들은 위에서 설명된 챔버 섹션(200)의 임의의 양태를 포함할 수 있는 이송 구역(310)으로부터 수직으로 병진이동될 수 있는 기판 지지부들(305)을 포함할 수 있다. 기판 지지부들(305)은 각각 관련된 프로세싱 구역으로 연장될 수 있으며, 여기서 이들은 아래로부터 프로세싱 구역을 적어도 부분적으로 정의할 수 있고, 페이스플레이트 또는 다른 리드 스택 컴포넌트들은 위로부터 프로세싱 구역을 적어도 부분적으로 정의할 수 있다. 펌핑 라이너들은 프로세싱 구역들을 반경방향으로 적어도 부분적으로 정의할 수 있고, 도면에 도시된 바와 같이 배기 시스템에 재료들을 전달할 수 있는 위에 예시된 바와 같은 배기 경로를 제공할 수 있다. 각각의 펌핑 라이너는 포어라인(foreline)으로 이어질 수 있는 배기 포트(port)(315)에 대한 액세스를 제공할 수 있다. 포어라인은 배기 포트들(315) 각각을 시스템으로부터 재료들을 끌어당기도록 구성된 펌핑 시스템과 유체 결합할 수 있다.
[0049] 예시된 바와 같이, 배기 포트들(315)은 이송 구역(310)으로부터를 포함하여 프로세싱 시스템으로부터의 유일한 배기 경로들일 수 있다. 추가적으로, 도시된 바와 같이, 기판 지지부들(305)은, 개별 리드 스택 컴포넌트들을 지지할 수 있고 기판 지지부들 주위에 프로세싱 구역들을 적어도 부분적으로 정의할 수 있는 하부 리드 플레이트(lid plate)(320)와 같은 리드 스택 컴포넌트들로 완전히 안착되거나 밀봉되지 않을 수 있다. 하부 리드 플레이트(320)는 또한 위로부터 이송 구역을 정의할 수 있다. 그런 다음, 결과적으로, 각각의 프로세싱 구역은 기판 지지부들 주위의 이송 구역과 유체 결합될 수 있다. 퍼지 가스가 기판 지지부들에 근접한 퍼지 채널들로부터 흐를 때, 이에 따라 가스는, 펌핑 라이너들을 통해 배기 시스템 내로 흐르기 전에, 하부 리드 플레이트를 통해 기판 지지부들 주위의 펌핑 라이너들까지 끌어당겨질 수 있다. 따라서, 펌핑 라이너들은 펌핑 라이너들 위에서 전달될 수 있는 프로세싱 전구체들뿐만 아니라 펌핑 라이너들 아래에서 이송 구역으로부터 전달될 수 있는 퍼지 가스들 모두에 대해 각각의 프로세싱 구역으로부터의 배기 흐름 경로를 정의할 수 있다.
[0050] 각각의 프로세싱 구역이 각각의 기판 지지부 주위로 프로세싱 구역으로부터 유사한 양들의 퍼지 가스를 전달하는 것을 포함할 수 있는 유사한 동작을 수행하고 있을 때, 퍼지 가스가 일반적으로 관련된 프로세싱 구역으로 위쪽으로 흐를 수 있고 기판 지지부들을 가로질러 또는 기판 지지부들 사이에서 흐르지 않을 수 있기 때문에, 예시된 중심 구역은 구역을 가로질러 많은 흐름을 갖지 않을 수 있다. 이것은 이송 구역의 중심 영역에 데드 존을 생성할 수 있고, 이 데드 존은 이송 구역에 액세스하는 프로세싱 전구체들이 기판 지지부들 사이에 축적되게 할 수 있고, 이송 장치 위에 있을 수 있다. 재료들이 축적될 수 있게 되면, 증착은 이송 장치의 작동을 방해할 수 있거나, 또는 세정 가스들이 엔드 이펙터를 손상시킬 수 있다.
[0051] 이송 구역 내의 프로세싱 재료들 또는 전구체들의 축적을 제한하기 위해, 본 기술의 일부 실시예들에서 추가 퍼지 흐름이 프로세싱 구역 내로 전달될 수 있다. 도 4는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 기판 프로세싱 시스템의 이송 섹션(400)의 개략적인 부분 단면도를 도시하고, 이송 장치(405)를 통한 단면을 예시할 수 있다. 이송 장치는 위에서 논의된 바와 같이 이송 구역 내에 포지셔닝될 수 있다. 이송 구역은 하부 리드 플레이트(410)에 의해 위로부터, 그리고 이송 구역 하우징(412)에 의해 아래로부터 정의될 수 있다. 기판 지지부들(415)이 상승된 포지션에 있을 때, 프로세스 전구체들이 이송 장치 위에 있을 수 있는 이송 구역의 중심 영역에 축적될 수 있다. 본 기술은 축적을 제한하고 이송 구역으로부터의 퍼징을 개선하기 위해 하나 이상의 추가 퍼지 흐름 경로들을 생성할 수 있다.
[0052] 예시된 바와 같이, 이송 장치(405)는 엔드 이펙터(425)와 결합된 회전 가능한 샤프트(420)를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터는 회전 가능한 샤프트와 결합된 중앙 허브(427)를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터는 또한 중앙 허브로부터 연장되는 복수의 암들(430)을 포함할 수 있다. 위에서 언급한 바와 같이, 중앙 허브(427)는 퍼지 가스가 전달될 수 있는 구멍을 정의할 수 있다. 퍼지 가스는 샤프트(420)를 통해 위로 흘러 기판 지지부들 사이의 중앙에 로케이팅될 수 있는 이송 장치 위의 이송 구역 내로 전달될 수 있고, 이송 구역 내의 흐름의 데드 존에 인접할 수 있다. 퍼지 소스(435)는 중앙 허브 구멍을 통해 퍼지 가스를 전달하기 위해 회전 가능한 샤프트와 유체 결합될 수 있다. 추가적으로, 퍼지 소스는 배플(baffle) 플레이트와 결합되거나 또는 이송 구역 하우징을 통해 이송 장치와 이송 구역 하우징(412) 사이에 형성된 중앙 볼륨으로 액세스할 수 있다. 예시된 바와 같이, 퍼지 가스는 이송 장치의 회전 가능한 샤프트를 통해 위로 그리고 중앙 허브와 하부 리드 플레이트(410) 사이와 같은 이송 장치 바로 위의 영역 내로 전달될 수 있다.
[0053] 추가적으로, 퍼지 가스는 예시된 바와 같이 중앙 허브와 이송 구역 하우징 사이와 같이 이송 장치 아래에 정의된 중앙 볼륨으로 전달될 수 있다. 그런 다음, 이송 장치 아래로 전달되는 퍼지 가스는 이송 구역의 중앙 존을 퍼지할 수 있는 각각의 기판 지지부 근처에서 연장되는 퍼지 흐름들과 상호작용하도록 반경방향 외측으로 흐를 수 있다. 엔드 이펙터(425)는 각각의 펌핑 라이너를 향해 연장되는 흐름 프로파일들에 대한 임의의 이질적인 영향을 제한하기 위해 흐름을 균일하게 외측으로 채널링(channeling)하는 것을 용이하게 할 수 있으며, 이는 각각의 프로세싱 구역에서 유사한 프로세싱 및 효과들을 유지하는 것을 용이하게 할 수 있고, 하나 이상의 프로세싱 구역들을 향한 흐름 변동을 생성할 수 있는 임의의 난류를 제한할 수 있다. 중앙 구멍으로부터의 흐름의 순환 또는 분사를 더 제한하기 위해, 일부 실시예들에서 중앙 구멍을 통한 퍼지 가스의 양이 제한될 수 있다. 예를 들어, 중앙 구멍을 통해 흐른 퍼지 가스의 볼륨은 임의의 단위 시간 동안 중앙 볼륨을 통해 흐른 볼륨의 약 40 % 이하일 수 있다. 추가적으로, 중앙 구멍을 통해 흐른 볼륨은 중앙 볼륨 내로 흐른 볼륨의 약 35 % 이하일 수 있고, 약 30 % 이하, 약 25 % 이하, 약 20 % 이하, 약 15 % 이하, 약 10 % 이하, 약 5 % 이하, 또는 그 미만일 수 있으며, 이는 시스템의 각각의 프로세싱 구역으로의 등가 흐름을 더욱 용이하게 할 수 있다.
[0054] 도 5a는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 기판 프로세싱 시스템의 이송 섹션(500)의 개략적인 부분 단면도를 도시하고, 퍼지 가스를 이송 장치와 이송 구역 하우징 사이의 중앙 존 내로 흐르게 하기 위한 추가 실시예를 예시할 수 있다. 예시된 바와 같이, 이송 장치(505)는 엔드 이펙터(515)와 결합된 회전 가능한 샤프트(510)를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터(515)는 중앙 허브(520)를 포함할 수 있고, 그러한 중앙 허브로부터 하나 이상의 암들(525)이 연장된다. 구멍(522)은 중앙 허브 내에 정의될 수 있고, 샤프트(510)를 통한 채널을 통한 유체 결합을 제공하여, 퍼지 소스(527)로부터 전달된 퍼지 가스가 이송 장치 위의 구역으로 흐를 수 있다.
[0055] 추가적으로, 하나 이상의 구멍들(535)이 샤프트(510) 내에 정의될 수 있고, 이는 또한 퍼지 가스를 엔드 이펙터(515)와 이송 구역 하우징(530) 사이에 형성된 중앙 볼륨으로 전달하기 위해 퍼지 소스(527)와 유체 결합될 수 있다. 일부 실시예들에서 구멍들(535)은 예시된 바와 같이 배플들 또는 초크(choke)를 포함할 수 있으며, 이는 샤프트로부터 중앙 볼륨으로 빠져나가는 흐름의 양을 증가시킬 수 있고, 중앙 구멍(522)을 통해 전달되는 흐름의 양을 감소시킬 수 있다. 이것은 이송 장치로부터의 퍼지 흐름의 분사를 제한할 수 있고, 이는 시스템으로부터 배기하기 위해 프로세싱 구역들 각각에 대해 균일하게 흐름들을 보장하기 어려울 수 있다.
[0056] 도 5b는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 이송 장치 샤프트(510)의 도 5a의 라인(A-A)을 따른 개략적인 부분 단면도를 도시한다. 예시된 바와 같이, 하나 이상의 구멍들(535)이 이송 장치의 샤프트(510)를 통해 정의될 수 있다. 4 개의 구멍들이 예시되어 있지만, 이송 장치 아래에 정의된 중앙 볼륨에서 흐름의 균일성을 개선할 수 있는 약 1 개 이상, 약 2 개 이상, 약 3 개 이상, 약 4 개 이상, 약 5 개 이상, 약 6 개 이상, 또는 그 초과를 포함하는 임의의 개수의 구멍들이 형성될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 추가적으로, 하나 이상의 배플들 또는 초크들이 샤프트를 통해 중앙 채널 내로 연장될 수 있으며 이는 구멍들을 향해 흐름을 안내할 수 있다. 이것은 이송 장치의 중앙 허브와 이송 구역 하우징 사이의 이송 구역의 중앙 볼륨으로 이어지는 구멍들을 지나 연장되는 감소된 경로(540)를 형성함으로써 중앙 허브의 중앙 구멍을 통해 연장될 수 있는 흐름의 양을 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 초크는 구멍들(535)에 대해 중앙 구멍을 통해 전달되는 퍼지 가스의 볼륨을 위에 설명된 백분율들 또는 범위들 중 임의의 백분율 또는 범위로 감소시킬 수 있다. 이송 장치의 중앙 구멍 및 이송 구역의 중앙 볼륨 중 하나 또는 각각을 통해 퍼지 가스를 전달함으로써, 흐름의 데드 존들이 제한되거나 또는 방지될 수 있고, 이는 전구체들의 완전한 제거가 발생할 수 있도록 보장할 수 있다.
[0057] 도 6은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 반도체 프로세싱 방법(600)에서 선택된 동작들을 도시한다. 이 방법은 위에서 설명된 프로세싱 시스템(100)을 포함하는 다양한 프로세싱 시스템들에서 수행될 수 있다. 이 방법은 반도체 프로세싱 또는 챔버 세정 동안 프로세싱 시스템의 이송 구역 내에서 퍼지 동작을 수행하는 단계를 포함할 수 있으며, 이는 이전에 설명된 바와 같이 이송 구역 내에 재료가 축적되는 것을 제한할 수 있다. 방법(600)은 본 기술에 따른 방법들의 일부 실시예들과 구체적으로 관련될 수 있거나 또는 관련되지 않을 수 있는 다수의 선택적 동작들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 구조 형성 및 수행되는 동작들의 더 넓은 범위를 제공하기 위해 동작들 중 많은 동작이 설명되지만, 그러나 본 기술에 중요하지 않고, 또는 쉽게 인식될 수 있는 대안적인 방법론에 의해 수행될 수 있다. 이 방법은 위에서 설명된 이송 장치 또는 배기 시스템들의 임의의 양태를 포함하여, 위에서 설명된 임의의 컴포넌트, 구성, 또는 양태를 포함하는 임의의 프로세싱 챔버 또는 시스템에서 수행될 수 있다. 이 방법은 또한 본 기술의 실시예들에 따른 퍼징으로부터 이익을 얻을 수 있는 임의의 다른 프로세싱 챔버들에서 수행될 수도 있다.
[0058] 방법(600)은 나열된 동작들의 개시 이전에 추가 동작들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 추가 프로세싱 동작들은 기판들을 이송 구역 내로 전달하는 단계, 기판 지지부들 사이에서 기판들을 회전시키는 단계, 및 프로세싱 시스템 또는 임의의 다른 프로세싱 챔버 내에서 임의의 양의 기판 프로세싱을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어 이송 구역 내에서 기판이 안착될 수 있는 기판 지지부는 이전에 설명된 바와 같이 이송 구역 위에 놓일 수 있는 프로세싱 구역으로 병진이동될 수 있다. 동작(605)에서, 하나 이상의 프로세싱 전구체들이 프로세싱 구역으로 전달될 수 있으며, 이는 이전에 설명된 바와 같은 예를 들어 개별 리드 스택들을 통해 다수의 프로세싱 구역들로의 전달을 포함할 수 있다. 위에 설명된 바와 같이, 각각의 프로세싱 구역은 관련된 리드 스택, 기판 지지부, 및 프로세싱 및 퍼지 재료들이 시스템으로부터 배기될 수 있는 펌핑 라이너에 의해 적어도 부분적으로 정의될 수 있다.
[0059] 동작(610)에서, 하나 이상의 퍼지 가스들이 각각의 프로세싱 구역 아래로 연장되는 이송 구역 내로 전달될 수 있다. 퍼지 가스는, 각각의 기판 지지부에 근접하게 포지셔닝될 수 있고 이송 구역 하우징을 통해 연장될 수 있는 퍼지 채널들(170)과 같은 하나 이상의 퍼지 채널들을 통해 흐를 수 있다. 퍼지 가스는 일부 실시예들에서 예를 들어 이송 장치의 중앙 허브에 의해 정의된 중앙 구멍을 통해 추가 퍼지 가스를 이송 구역 내로 전달할 수 있는 회전 가능한 샤프트를 통해 추가적으로 제공될 수 있다. 추가적으로, 퍼지 가스는 이송 장치의 샤프트 주위의 이송 구역의 최하부에 있는 배플을 통해, 또는 이전에 설명된 바와 같이 이송 장치의 샤프트의 구멍들을 통해 전달될 수 있다.
[0060] 동작(615)에서, 프로세싱 시스템은 하나 이상의 프로세싱 전구체들, 프로세싱의 부산물들뿐만 아니라 이송 구역을 통해 전달되는 퍼지 가스가 배기될 수 있다. 위에 설명된 바와 같이 펌핑 라이너 및 배기 시스템을 통해 퍼지 가스를 배기함으로써, 퍼지 가스는 프로세싱 전구체들이 이송 구역 내에 축적되는 것을 제한하거나 또는 방지하는 장벽을 제공할 수 있다.
[0061] 퍼지 가스들은 시스템의 하나 이상의 컴포넌트들과 비-반응성이거나 또는 불활성일 수 있는 임의의 재료들을 포함할 수 있고, 질소, 아르곤, 헬륨, 수소, 산소, 또는 임의의 다른 프로세스 전구체들 또는 캐리어 가스들을 포함할 수 있으며, 이는 수행 중인 프로세스에 대한 영향들을 제한할 수 있다. 퍼지 가스는 프로세싱 구역으로부터 프로세싱 전구체들의 흐름을 제한하기 위해 장벽 또는 커튼(curtain)을 제공하도록 전달될 수 있기 때문에, 흐름은 프로세싱 전구체들의 흐름보다 적을 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 퍼지 채널들 각각으로부터 전달되는 퍼지 가스는 관련된 리드 스택을 통해 전달되는 프로세싱 전구체들의 흐름의 볼륨의 약 90 % 이하로 전달될 수 있다. 추가적으로, 전달된 퍼지 가스는 프로세싱 전구체들의 흐름의 볼륨의 약 85 % 이하일 수 있고, 약 80 % 이하, 약 75 % 이하, 약 70 % 이하, 약 65 % 이하, 약 60 % 이하, 약 55 % 이하, 약 50 % 이하, 또는 그 미만일 수 있다.
[0062] 이전에 설명된 바와 같이, 이송 장치의 위 및 아래에 전달되는 퍼지 가스는 프로세싱 재료들의 축적이 발생할 수 있는 데드 존들의 형성을 방지하기 위해 제공될 수 있다. 각각의 프로세싱 구역으로의 균형 잡힌 유량들에 대한 전달의 영향을 제한하기 위해, 중앙에서 전달되는 퍼지 가스의 양은 일부 실시예들에서 임의의 개별 퍼지 채널로 전달되는 양보다 적을 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 이송 장치를 통해 그리고/또는 이송 장치 주위에서 중앙으로 전달되는 퍼지 가스는 개별 기판 지지부에 근접한 임의의 개별 퍼지 채널로부터 전달되는 볼륨의 약 80 % 이하일 수 있다. 추가적으로, 중앙에서 전달된 퍼지 가스는 임의의 개별 퍼지 채널로부터 전달된 볼륨의 약 75 % 이하일 수 있고, 볼륨의 약 70 % 이하, 볼륨의 약 65 % 이하, 볼륨의 약 60 % 이하, 볼륨의 약 55 % 이하, 볼륨의 약 50 % 이하, 볼륨의 약 45 % 이하, 볼륨의 약 40 % 이하, 볼륨의 약 35 % 이하, 볼륨의 약 30 % 이하, 볼륨의 약 25 % 이하, 볼륨의 약 20 % 이하, 볼륨의 약 15 % 이하, 볼륨의 약 10 % 이하, 또는 그 미만일 수 있다. 결과적으로, 다수의 퍼지 채널들이 다수의 기판 지지부들과 함께 제공될 때, 중앙으로 전달되는 퍼지 가스의 볼륨은 퍼지 채널들을 통해 전달되는 추가 퍼지 가스 또는 리드 스택들을 통해 전달되는 프로세싱 전구체들의 총 볼륨의 약 40 % 이하일 수 있고, 총 볼륨의 약 35 % 이하, 총 볼륨의 약 30 % 이하, 총 볼륨의 약 25 % 이하, 총 볼륨의 약 20 % 이하, 총 볼륨의 약 15 % 이하, 총 볼륨의 약 10 % 이하, 총 볼륨의 약 5 % 이하, 총 볼륨의 약 1 % 이하, 또는 그 미만일 수 있다.
[0063] 이송 장치를 통한 중앙 구멍으로부터 퍼지 가스의 분사를 추가로 제한하기 위해, 일부 실시예들에서, 중앙 구멍을 통해 전달되는 퍼지 가스의 양은 회전 가능한 샤프트를 통해 그리고/또는 이송 장치 주위에 전달되는 퍼지 가스의 총 볼륨의 약 50 % 이하일 수 있고, 총 볼륨의 약 45 % 이하, 총 볼륨의 약 40 % 이하, 총 볼륨의 약 35 % 이하, 총 볼륨의 약 30 % 이하, 총 볼륨의 약 25 % 이하, 총 볼륨의 약 20 % 이하, 총 볼륨의 약 15 % 이하, 총 볼륨의 약 10 % 이하, 총 볼륨의 약 5 % 이하, 총 볼륨의 약 1 % 이하, 또는 그 미만일 수 있다.
[0064] 이송 장치 주위로 그리고/또는 이송 장치를 통해 전달되는 퍼지 가스의 볼륨은 이송 구역의 볼륨, 리드 스택들을 통해 전달되는 전구체들의 볼륨뿐만 아니라 프로세싱 및 챔버 구성의 임의의 다른 특성들에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이송 장치 샤프트를 통해 그리고/또는 이송 장치 샤프트 주위로 전달되는 퍼지 가스의 총 볼륨은 약 5 slm 이하일 수 있고, 약 4 slm 이하, 약 3 slm 이하, 약 2 slm 이하, 약 1 slm 이하, 약 0.5 slm 이하, 약 0.3 slm 이하, 또는 그 미만일 수 있다. 일부 실시예들에서 전달은 약 3 slm 이하의 속도로 이루어질 수 있으며, 이는 이송 장치에 대한 열 효과들을 제한할 수 있다. 이송 장치가 퍼지 가스를 위한 흐름 경로들을 제공할 수 있기 때문에, 일부 실시예들에서 암들 또는 이송 장치의 임의의 양태를 따라 냉각을 제한하도록 퍼지 가스의 유량이 제어될 수 있다. 본 기술의 일부 실시예들에 따른 프로세싱 시스템의 이송 구역을 통해 퍼지 가스들을 제공함으로써, 프로세스 전구체들의 흐름이 이송 구역 내로 흐르고 그리고/또는 이송 구역 내에 축적되는 것이 제한되거나 또는 방지될 수 있다.
[0065] 이전의 설명에서, 설명의 목적들로, 본 기술의 다양한 실시예들의 이해를 제공하기 위해, 다수의 세부사항들이 제시되었다. 그러나, 이러한 세부사항 중 일부 없이 또는 추가적인 세부사항들과 함께, 특정 실시예들이 실시될 수 있다는 것이 당업자에게 자명할 것이다.
[0066] 몇몇 실시예들이 개시되었지만, 실시예들의 사상을 벗어나지 않으면서, 다양한 수정들, 대안적인 구성들, 및 등가물들이 사용될 수 있다는 것이 당업자들에 의해 인식될 것이다. 추가적으로, 본 기술을 불필요하게 모호하게 하는 것을 피하기 위해, 다수의 잘-알려진 프로세스들 및 엘리먼트들은 설명되지 않았다. 따라서, 위의 설명은 본 기술의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다. 추가적으로, 방법들 또는 프로세스들은 순차적으로 또는 단계들로 설명될 수 있지만, 동작들은 동시에 또는 열거된 것과 상이한 순서들로 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
[0067] 값들의 범위가 주어진 경우, 그러한 값들의 범위의 상위 한계값과 하위 한계값 사이에 존재하는 각각의 값은, 문맥상 달리 명백히 표시되어 있지 않은 한, 하위 한계값의 최소 자릿수의 단위 값의 10분의 1까지 또한 구체적으로 기재된 것으로 해석된다. 명시된 범위 내의 임의의 명시된 값들 또는 그 범위에 속하는 명시되지 않은 값들과 그러한 명시된 범위 내의 임의의 다른 명시된 값 또는 그 범위에 속하는 다른 값 사이에 존재하는 임의의 소범위가 포함된다. 이러한 소범위의 상위 한계값과 하위 한계값은 독립적으로 그러한 범위에 포함되거나 그러한 범위에서 제외될 수 있고, 각각의 범위는, 상위 한계값과 하위 한계값 중 하나 또는 둘 모두가 그러한 소범위에 포함되든지 둘 모두가 그러한 소범위에서 제외되든지 간에, 구체적으로 제외된 임의의 한계값이 명시된 범위에 있는 한, 또한 본 기술에 포함된다. 명시된 범위가 한계값들 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 경우, 그렇게 포함된 한계값들 중 하나 또는 둘 모두를 제외한 범위들이 또한 포함된다.
[0068] 본원 및 첨부된 청구항들에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태들의 표현은 문맥상 명백히 달리 지시되지 않는 한, 복수의 지칭들을 포함한다. 따라서, 예컨대, "샤프트"라는 지칭은 복수의 그러한 샤프트들을 포함하고, "구멍"이라는 지칭은 당업자들에게 알려져 있는 하나 이상의 커넥터들 및 그 등가물들에 대한 지칭을 포함하는 식이다.
[0069] 또한, "포함하다", "포함하는", "함유하다", "함유하는", "구비하다", 및 "구비하는"이라는 단어들은, 본 명세서 및 후속 청구항들에서 사용되는 경우, 명시된 특징들, 인티저(integer)들, 컴포넌트들, 또는 동작들의 존재를 특정하도록 의도되지만, 이들은 하나 이상의 다른 특징들, 인티저들, 컴포넌트들, 동작들, 행위(act)들, 또는 그룹들의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

Claims (20)

  1. 기판 프로세싱 시스템(processing system)으로서,
    복수의 프로세싱 구역들;
    상기 복수의 프로세싱 구역들과 유체 결합된(fluidly coupled) 이송 구역을 정의하는 이송 구역 하우징(housing);
    복수의 기판 지지부들 ― 상기 복수의 기판 지지부들의 각각의 기판 지지부는 상기 복수의 프로세싱 구역들 중 관련된 프로세싱 구역과 상기 이송 구역 사이에서 수직으로 병진이동 가능함 ―; 및
    이송 장치를 포함하고,
    상기 이송 장치는,
    상기 이송 구역 하우징을 통해 연장되는 회전 가능한 샤프트(shaft), 및
    상기 회전 가능한 샤프트와 결합된 엔드 이펙터(end effector) ― 상기 엔드 이펙터는 퍼지 소스(purge source)와 유체 결합된 중앙 구멍(central aperture)을 정의하는 중앙 허브(central hub)를 포함하고, 상기 엔드 이펙터는 상기 복수의 기판 지지부들의 기판 지지부들의 개수와 동일한 개수의 암(arm)들을 갖는 복수의 암들을 더 포함함 ― 를 포함하는,
    기판 프로세싱 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 기판 지지부들의 기판 지지부들의 개수와 동일한 개수의 퍼지 채널들을 갖는 복수의 퍼지 채널들을 더 포함하는,
    기판 프로세싱 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 복수의 퍼지 채널들의 각각의 퍼지 채널은 상기 복수의 기판 지지부들의 개별 기판 지지부에 근접한 상기 이송 구역 하우징을 통해 연장되는,
    기판 프로세싱 시스템.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 복수의 프로세싱 구역들의 각각의 프로세싱 구역은 별도의 리드 스택(lid stack)에 의해 위로부터 적어도 부분적으로 정의되고, 각각의 리드 스택은 상기 기판 프로세싱 시스템의 배기부와 유체 결합된 펌핑 라이너(pumping liner)를 포함하는,
    기판 프로세싱 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    각각의 펌핑 라이너는 상기 복수의 퍼지 채널들을 통해 전달되는 퍼지 가스에 대한 각각의 프로세싱 구역으로부터의 배기 흐름 경로를 적어도 부분적으로 정의하는,
    기판 프로세싱 시스템.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 회전 가능한 샤프트는 상기 퍼지 소스와 유체 결합된 하나 이상의 구멍들을 정의하고, 상기 하나 이상의 구멍들은 상기 엔드 이펙터의 중앙 허브에 의해 적어도 부분적으로 정의된 상기 이송 구역의 중앙 볼륨(central volume)으로 퍼지 가스를 전달하도록 구성되는,
    기판 프로세싱 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 퍼지 소스는 상기 중앙 허브를 통해 정의된 상기 중앙 구멍에 대해 상기 하나 이상의 구멍들을 통해 퍼지 가스의 약 75 % 이상을 전달하도록 구성되는,
    기판 프로세싱 시스템.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 기판 지지부들은 상기 이송 구역 주위에 분포된 적어도 3 개의 기판 지지부들을 포함하고, 상기 이송 장치는 상기 복수의 기판 지지부들 사이의 중앙에 로케이팅(locate)되는,
    기판 프로세싱 시스템.
  9. 기판 프로세싱 시스템으로서,
    복수의 프로세싱 구역들;
    상기 복수의 프로세싱 구역들과 유체 결합된 이송 구역을 정의하는 이송 구역 하우징;
    복수의 기판 지지부들 ― 상기 복수의 기판 지지부들의 각각의 기판 지지부는 상기 복수의 프로세싱 구역들 중 관련된 프로세싱 구역과 상기 이송 구역 사이에서 수직으로 병진이동 가능함 ―;
    상기 이송 구역 하우징을 통해 정의된 복수의 퍼지 채널들 ― 상기 복수의 퍼지 채널들의 퍼지 채널들의 개수는 상기 복수의 기판 지지부들의 기판 지지부들의 개수와 동일함 ―; 및
    이송 장치를 포함하고,
    상기 이송 장치는,
    상기 이송 구역 하우징을 통해 연장되는 회전 가능한 샤프트, 및
    상기 회전 가능한 샤프트와 결합된 엔드 이펙터 ― 상기 엔드 이펙터는 중앙 허브를 포함하고, 상기 엔드 이펙터는 상기 복수의 기판 지지부들의 기판 지지부들의 개수와 동일한 개수의 암들을 갖는 복수의 암들을 더 포함함 ― 를 포함하는,
    기판 프로세싱 시스템.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 엔드 이펙터의 중앙 허브는 상기 이송 장치의 회전 가능한 샤프트로부터 상기 이송 구역으로의 유체적 액세스(fluid access)를 제공하는 구멍을 정의하는,
    기판 프로세싱 시스템.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 복수의 프로세싱 구역들의 각각의 프로세싱 구역은 별도의 리드 스택에 의해 위로부터 적어도 부분적으로 정의되고, 각각의 리드 스택은 상기 기판 프로세싱 시스템의 배기부와 유체 결합된 펌핑 라이너를 포함하는,
    기판 프로세싱 시스템.
  12. 제9 항에 있어서,
    각각의 펌핑 라이너는 상기 복수의 퍼지 채널들을 통해 전달되는 퍼지 가스에 대한 각각의 프로세싱 구역으로부터의 배기 흐름 경로를 적어도 부분적으로 정의하는,
    기판 프로세싱 시스템.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 회전 가능한 샤프트는 퍼지 소스와 유체 결합된 하나 이상의 구멍들을 정의하고, 상기 하나 이상의 구멍들은 상기 엔드 이펙터의 중앙 허브에 의해 적어도 부분적으로 정의된 상기 이송 구역의 중앙 볼륨으로 퍼지 가스를 전달하도록 구성되는,
    기판 프로세싱 시스템.
  14. 반도체 프로세싱 방법으로서,
    기판 프로세싱 시스템의 복수의 리드 스택들을 통해 하나 이상의 프로세싱 전구체들을 전달하는 단계 ― 상기 복수의 리드 스택들의 각각의 리드 스택은 복수의 프로세싱 구역들의 프로세싱 구역에 유체적으로 액세스하고, 상기 복수의 프로세싱 구역들의 각각의 프로세싱 구역은 상기 복수의 리드 스택들의 리드 스택 및 복수의 기판 지지부들의 기판 지지부에 의해 적어도 부분적으로 정의됨 ―;
    이송 구역을 정의하는 이송 구역 하우징을 통해 연장되는 복수의 퍼지 채널들을 통해 상기 기판 프로세싱 시스템의 이송 구역 내로 퍼지 가스를 전달하는 단계 ― 상기 이송 구역은 상기 복수의 프로세싱 구역들과 유체 결합됨 ―; 및
    상기 복수의 리드 스택들의 펌핑 라이너들을 통해 상기 하나 이상의 프로세싱 전구체들 및 상기 퍼지 가스를 배기시키는 단계를 포함하는,
    반도체 프로세싱 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 기판 프로세싱 시스템은 상기 이송 구역에 포지셔닝(position)된 이송 장치를 포함하고,
    상기 이송 장치는,
    상기 이송 구역 하우징을 통해 연장되는 회전 가능한 샤프트, 및
    상기 회전 가능한 샤프트와 결합된 엔드 이펙터 ― 상기 엔드 이펙터는 퍼지 소스와 유체 결합된 중앙 구멍을 정의하는 중앙 허브를 포함하고, 상기 엔드 이펙터는 상기 복수의 기판 지지부들의 기판 지지부들의 개수와 동일한 개수의 암들을 갖는 복수의 암들을 더 포함함 ― 를 포함하는,
    반도체 프로세싱 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 중앙 허브에 의해 정의된 상기 중앙 구멍으로부터 상기 회전 가능한 샤프트를 통해 상기 이송 구역 내로 추가 퍼지 가스를 전달하는 단계를 더 포함하는,
    반도체 프로세싱 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 회전 가능한 샤프트는 상기 퍼지 소스와 유체 결합된 하나 이상의 구멍들을 정의하고, 상기 이송 구역의 중앙 볼륨은 상기 엔드 이펙터의 중앙 허브에 의해 적어도 부분적으로 정의되는,
    반도체 프로세싱 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 회전 가능한 샤프트를 통해 상기 이송 구역의 중앙 볼륨 내로 상기 추가 퍼지 가스를 전달하는 단계를 더 포함하는,
    반도체 프로세싱 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    복수의 퍼지 채널들을 통해 상기 기판 프로세싱 시스템의 이송 구역 내로 전달되는 상기 퍼지 가스는 상기 기판 프로세싱 시스템의 복수의 리드 스택들을 통해 전달되는 상기 하나 이상의 프로세싱 전구체들의 가스 볼륨의 약 80 % 이하인 가스 볼륨을 포함하는,
    반도체 프로세싱 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 중앙 허브에 의해 정의된 상기 중앙 구멍으로부터 상기 회전 가능한 샤프트를 통해 상기 이송 구역 내로 전달되는 상기 추가 퍼지 가스는 상기 회전 가능한 샤프트를 통해 상기 이송 구역의 중앙 볼륨 내로 전달되는 상기 추가 퍼지 가스의 총 볼륨의 약 20 % 이하인,
    반도체 프로세싱 방법.
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