KR20240045959A - 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스 - Google Patents

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그레고르 로버트 엘리어트
로버트 존 윌비
아브라함 무사비
샘 오웬스
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메트릭스 리미티드
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Abstract

웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스는, 웨이퍼를 지지하고 웨이퍼와 열을 교환하도록 구성된 표면, 및 엔드 이펙터가 표면 상으로 웨이퍼를 하강시키기 위해 사용될 때, 밑 (beneath) 으로부터 웨이퍼를 지지하도록 사용되는, 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분을 수용하도록 구성된 공간을 포함하고, 공간은 디바이스의 측면으로부터 또는 디바이스의 측면으로 연장하고; 그리고 공간은 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분이 디바이스의 측면으로부터 공간으로부터 인출될 수 있도록 구성된다.

Description

웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스
본 발명은 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스, 및 이러한 디바이스를 포함하는 웨이퍼 질량 계측 장치에 관한 것이다.
마이크로전자 디바이스들은, 예를 들어, 증착 기법들 (CVD, PECVD, PVD, 등) 및 제거 기법들 (예를 들어, 화학적 에칭, CMP, 등) 을 포함하는 다양한 기법들을 사용하여 반도체 (예를 들어, 실리콘) 웨이퍼들 상에 제조된다. 반도체 웨이퍼들은, 예를 들어, 세정, 이온 주입, 리소그래피 등에 의해, 이들의 질량을 변경하는 방식들로 더 처리될 수도 있다.
제작될 디바이스에 따라, 반도체 웨이퍼 각각은 궁극적인 동작을 위해 필요한 층들 및 재료들을 축적 (build up) 및/또는 제거하기 위한 수 백 개의 상이한 프로세싱 단계들을 순차적으로 통과할 수도 있다. 사실상, 반도체 웨이퍼 각각은 생산 라인 아래로 통과한다.
동작이 적절히 평가될 수 있는, 생산 라인의 종료에 도달하는데 걸리는 시간과 함께 완전한 실리콘 웨이퍼를 생성하기 위해 요구된 프로세싱 단계들의 비용 및 복잡성은 생산 라인의 장비의 동작 및 프로세싱 내내 프로세싱될 웨이퍼들의 품질을 모니터링하려는 욕구를 야기하여, 성능의 신뢰성 및 최종 웨이퍼들의 수율이 보장될 수도 있다.
웨이퍼 처리 기법들은 통상적으로 반도체 웨이퍼의 질량의 변화를 유발한다. 반도체 웨이퍼에 대한 변화들의 구성은 종종 디바이스의 기능에 필수적이어서, 올바른 구성을 가지고 있는지 여부를 결정하기 위해, 생산 동안 웨이퍼들을 평가하기 위해 품질 제어 목적들에 바람직하다.
프로세싱 단계의 양쪽에서 웨이퍼의 질량의 변화를 측정하는 것은 생산 웨이퍼 계측을 구현하기 위한 매력적인 방법이다. 이는 상대적으로 저비용, 고속이고 상이한 웨이퍼 회로 패턴들을 자동으로 수용할 수 있다. 이에 더하여, 이는 대안적인 기법들보다 보다 높은 정확도의 결과들을 종종 제공할 수 있다. 문제의 웨이퍼는 관심 있는 프로세싱 단계 전후에 계량된다 (weigh). 질량의 변화는 웨이퍼의 생산 장비 및/또는 목표된 속성들의 성능에 상관된다.
반도체 웨이퍼들 상에서 수행된 프로세싱 단계들은 반도체 웨이퍼의 질량의 매우 작은 변화들을 유발할 수 있고, 이는 고정확도로 측정하는데 바람직할 수도 있다. 예를 들어, 반도체 웨이퍼의 표면으로부터 소량의 재료를 제거하는 단계는 수 ㎎만큼 반도체 웨이퍼의 질량을 감소시킬 수도 있고, 대략 ±100 ㎍ 이상의 분해능의 이 변화를 측정하는데 바람직할 수도 있다.
이 고레벨들의 측정 정확도로, 측정된 반도체 웨이퍼들의 온도 변동들에 의해 유발된 측정값 출력 또는 측정 장치의 온도의 에러들은 상당해질 수도 있다.
예를 들어, 반도체 웨이퍼가 측정 장치의 측정 챔버보다 보다 고온을 가지면, 기류 (예를 들어, 대류 전류) 가 측정 챔버의 공기에 생성될 수도 있고, 이는 측정값 출력에 영향을 줄 수도 있다. 이에 더하여, 측정 챔버 내 공기는 가열될 수도 있어서, 밀도 및 압력을 변화시키고, 따라서 공기에 의해 반도체 웨이퍼에 부력 (buoyancy force) 을 가한다. 이는 또한 측정값 출력에 영향을 줄 수도 있다.
반도체 웨이퍼의 온도는 생산 라인에서 프로세싱된 직후 400 내지 500 ℃ 이상일 수도 있다. 프로세싱 후 반도체 웨이퍼는 생산 라인의 상이한 프로세싱 위치들 사이의 이송을 위해 다른 최근 프로세싱된 반도체 웨이퍼들과 함께 FOUP (Front Opening Unified Pod) 내로 로딩될 수도 있다. FOUP가 반도체 웨이퍼들의 무게를 측정하기 위한 계량 디바이스 (weighing device) 에 도착할 때, 반도체 웨이퍼들의 온도는 여전히 높을, 예를 들어 70 ℃ 이상일 수도 있다. 반대로, 계량 디바이스의 온도는 대략 20 ℃일 수도 있다. 따라서, 반도체 웨이퍼들과 계량 디바이스 사이에 상당한 온도 차가 있을 수도 있다.
WO02/03449는 측정 저울 또는 측정될 반도체 웨이퍼들의 온도 변동들에 의해 유발된 측정값 출력들의 에러들을 감소시킬 것을 목표로 하는 반도체 웨이퍼 질량 계측 방법을 기술한다. WO02/03449에 기술된 방법에서, 반도체 웨이퍼가 FOUP로부터 제거되고 계량 장치의 측정 영역에 배치되기 (place) 전 계량 장치의 챔버에 열적으로 커플링되는 패시브 (passive) 열 전달 플레이트 (thermal transfer plate) 상에 배치된다. 패시브 열 전달 플레이트는 ±0.1 ℃ 이내로 챔버의 온도로 반도체 웨이퍼의 온도를 등가화한다 (equalise).
WO2015/082874는 WO02/03449에 기술된 방법의 계량 장치의 챔버 상에 상당한 열 부하가 있을 수도 있다는 것을 개시한다. 상기 논의된 바와 같이, 이 열 부하는 계량 장치의 온도로 하여금 (예를 들어, 계량 장치의 저울의 온도) 상승하거나 불균일해지게 할 수도 있고, 계량 장치에 의해 수행된 무게 측정값들의 대응하는 에러들을 유발할 수도 있다.
WO2015/082874는 계량 장치 상의 열 부하를 감소시키기 위해, 반도체 웨이퍼의 온도를 계량 장치의 온도로 등가화하도록 열 전달 플레이트를 사용하기 전 반도체 웨이퍼로부터 열 부하의 대부분 (bulk of the heat load) 을 제거하는 것을 개시한다.
WO2015/082874에 개시된 일 실시 예에서, 열 부하의 대부분은, 열 부하가 열전 (thermoelectric) 디바이스들을 사용하여 액티브로 소산되는 (actively dissipate) 액티브 열 전달 플레이트를 사용하여 반도체 웨이퍼들로부터 제거되고 이어서 반도체 웨이퍼의 온도는 후속하여 측정 챔버의 상부 표면 상에 장착되고 측정 챔버와 열 평형인, 패시브 열 전달 플레이트를 사용하여 측정 챔버의 온도와 등가화된다.
통상적으로, 적합한 엔드 이펙터 (예를 들어, 2 개의 프롱의 (two-pronged) 엔드 이펙터) 를 갖는 로보틱 암이 열 전달 플레이트로 그리고 열 전달 플레이트로부터, 예를 들어 열 전달 플레이트와 측정 챔버 사이에서 웨이퍼를 이송하도록 사용된다. 특히, 엔드 이펙터는 웨이퍼 밑 (beneath) 으로부터 웨이퍼를 지지하도록 웨이퍼의 아랫면과 콘택트한다.
출원인에 의해 이전에 사용된 열 전달 플레이트는 밑으로부터 웨이퍼를 지지하는 로보틱 암의 엔드 이펙터로부터 웨이퍼를 수용하고, 열 전달 플레이트의 열 전달 표면 상으로 웨이퍼를 하강시키기 위한 복수의 액추에이터 핀들을 갖는다.
특히, 복수의 액추에이터 핀들 각각은 액추에이터 핀이 열 전달 플레이트의 열 전달 표면 위로 돌출하는 웨이퍼 수용 포지션과, 액추에이터 핀이 열 전달 플레이트 내로 후퇴되고 (retract) 열 전달 표면 위로 돌출하지 않는 후퇴된 포지션 사이에서 이동 가능하다.
웨이퍼를 열 전달 플레이트 상으로 로딩할 때, 로보틱 암의 엔드 이펙터는 웨이퍼 수용 포지션들에 있는 복수의 액추에이터 핀들을 사용하여 열 전달 플레이트의 열 전달 표면을 향해 웨이퍼를 하강시키도록 사용된다.
엔드 이펙터가 열 전달 플레이트의 열 전달 표면 위로 미리 결정된 거리일 때, 웨이퍼의 아랫면은 복수의 액추에이터 핀들과 콘택트하게 된다. 따라서, 엔드 이펙터가 열 전달 플레이트의 열 전달 표면 위로 미리 결정된 거리보다 보다 작을 때, 웨이퍼는 복수의 액추에이터 핀들에 의해 완전히 지지되고 엔드 이펙터에 의해 더 이상 지지되지 않는다. 이어서 엔드 이펙터는 엔드 이펙터가 더 이상 웨이퍼 밑에 있지 않도록 열 전달 플레이트 및 웨이퍼에 대해 측방향으로 이동된다.
후속하여, 웨이퍼가 열 전달 플레이트의 열 전달 표면 상에 배치되고 열 전달 플레이트의 열 전달 표면에 의해 지지되도록 복수의 액추에이터 핀들은 후퇴된 포지션들로 이동된다.
열 전달 플레이트는 일단 웨이퍼가 열 전달 표면 상에 배치되면 열 전달 플레이트의 열 전달 표면 상에 웨이퍼를 클램핑하도록 사용되는 진공 클램프를 갖는다. 예를 들어, 열 전달 표면은 웨이퍼를 열 전달 표면에 클램핑하도록 열 전달 표면과 웨이퍼 사이에 저압을 생성하도록 하나 이상의 펌프들에 의해 공기가 흡입되는 하나 이상의 개구부들을 가질 수도 있다.
웨이퍼는 웨이퍼의 목표된 온도를 달성하기에 충분한 시간 기간, 예를 들어 웨이퍼의 온도가 열 전달 플레이트의 온도와 실질적으로 웨이퍼 동일하게 되는 시간 기간, 및/또는 미리 결정된 시간 기간 동안 열 전달 플레이트의 열 전달 표면에 클램핑된다.
후속하여, 웨이퍼의 진공 클램핑이 중단되고, 복수의 액추에이터 핀들은 웨이퍼가 열 전달 플레이트의 열 전달 표면 위로 미리 결정된 거리에 지지되는 웨이퍼 수용 포지션들로 이동된다.
이어서 로보틱 암의 엔드 이펙터는 엔드 이펙터가 웨이퍼 아래에 (underneath) 포지셔닝되도록 웨이퍼 및 열 전달 플레이트에 대해 측방향으로 이동되고, 이어서 엔드 이펙터는 열 전달 플레이트로부터 웨이퍼를 리프팅하도록 사용된다.
열 전달 플레이트 상에 웨이퍼를 배치하기 위한 이 구성 (arrangement) 이 많은 애플리케이션들에 충분하지만, 본 발명자들은 이 구성이 일부 경우들에서 잠재적인 문제들을 유발할 수도 있다는 것을 깨달았다.
예를 들어, 본 발명자들은 로보틱 암의 엔드 이펙터로부터 웨이퍼를 수용하고 후속하여 열 전달 표면 상으로 웨이퍼를 하강시키기 위한 액추에이터 핀들 또는 다른 유사한 중간 메커니즘들이 열 전달 플레이트 내에서 열 전달에 영향을 줄 수도 있는, 열 전달 플레이트의 공간을 차지한다는 것을 깨달았다. 예를 들어, 액추에이터 핀들을 위한 열 전달 플레이트의 홀들은 열 전달 플레이트의 열적 브레이크로서 작용할 수도 있다. 이러한 열적 브레이크는 열 전달 플레이트에 걸친 온도 변동들이 있도록, 그리고/또는 열 전달 플레이트가 목표된 온도를 갖지 않도록 열 전달 플레이트 내에서 열 전달에 부정적으로 영향을 줄 수도 있다.
이에 더하여, 또는 대안적으로, 본 발명자들은 로보틱 암의 엔드 이펙터로부터 웨이퍼를 수용하고 후속하여 웨이퍼를 표면으로 하강시키기 위한 액추에이터 핀들 또는 다른 유사한 중간 메커니즘들이 열을 생성할 수 있고, 이는 웨이퍼가 계량 장치로 이송될 때 차후의 측정 에러들을 야기할 수도 있는 열 전달 플레이트의 바람직하지 않은 온도 변화들 및/또는 온도 변화들을 야기할 수도 있다는 것을 깨달았다.
이에 더하여, 본 발명자들은 하나 이상의 액추에이터 핀들의 고장이 웨이퍼가 틸팅되도록 열 전달 플레이트 상에서 기울어진 (at an angle) 웨이퍼를 발생시킬 수도 있다는 것을 깨달았다. 이는 웨이퍼와 열 전달 플레이트의 표면 사이의 불량한 콘택트로 인해 웨이퍼의 불량한 열화를 발생시킬 수도 있다. 이는 또한 웨이퍼를 열 전달 플레이트의 표면으로부터 리프팅하도록 엔드 이펙터가 이동될 때 웨이퍼의 파손 또는 웨이퍼에 대한 손상을 야기할 수도 있다.
본 발명의 양태들은 이들 문제들 중 하나 이상을 해결할 수도 있다.
가장 일반적으로, 본 발명은 웨이퍼를 열 전달 표면 상으로 하강시키기 위해 엔드 이펙터가 사용될 때 밑 (beneath) 으로부터 웨이퍼를 지지하는 엔드 이펙터를 수용하도록 구성된 공간을 제공하는 것에 관한 것이다. 따라서, 엔드 이펙터는 웨이퍼가 열 전달 표면 상에 배치될 때 엔드 이펙터가 공간 내에 수용되는, 웨이퍼를 열 전달 표면 상에 직접 배치하도록 사용될 수 있다. 따라서, 상기 기술된 바와 같이, 엔드 이펙터로부터 웨이퍼를 수용하고 후속하여 표면 상으로 웨이퍼를 하강시키기 위한 액추에이터 핀들, 또는 다른 유사한 중간 메커니즘들을 제공할 필요가 없다.
본 발명의 제 1 양태에 따라, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스가 제공되고, 상기 디바이스는:
웨이퍼를 지지하고 웨이퍼와 열을 교환하도록 구성된 표면, 및
엔드 이펙터가 표면 상으로 웨이퍼를 하강시키기 위해 사용될 때, 밑으로부터 웨이퍼를 지지하도록 사용되는, 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분을 수용하도록 구성된 공간을 포함하고,
공간은 디바이스의 측면 또는 에지로부터 또는 디바이스의 측면 또는 에지로 연장하고; 그리고
공간은 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분이 디바이스의 측면 또는 에지로부터 공간으로부터 인출될 (withdraw) 수 있도록 구성된다.
본 발명의 제 1 양태에 따른 디바이스에서, 엔드 이펙터가 웨이퍼를 표면 상으로 하강시키도록 사용될 때, 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분은 공간 내에 수용된다. 따라서, 상기 기술된 바와 같이, 엔드 이펙터는 웨이퍼를 표면 상으로 직접 하강시키도록 사용될 수 있고, 액추에이터 핀들, 또는 엔드 이펙터로부터 웨이퍼를 수용하고 후속하여 표면 상으로 웨이퍼를 하강시키기 위한 다른 유사한 중간 메커니즘들을 제공할 필요가 없다.
이에 더하여, 액추에이터 핀들, 또는 엔드 이펙터로부터 웨이퍼를 수용하고 후속하여 표면 상으로 웨이퍼를 하강시키기 위한 다른 유사한 중간 메커니즘들을 제공하지 않는 것은 디바이스가 이들 컴포넌트들이 포함되는 경우보다 보다 얇을 수 있다는 것을 의미할 수도 있다.
게다가, 공간은 디바이스의 측면 또는 에지로부터 또는 디바이스의 측면 또는 에지로 연장하고, 그리고 공간은 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분이 디바이스의 측면 또는 에지로부터 공간으로부터 인출될 수 있도록 구성된다.
이는 웨이퍼를 표면 상으로 하강시킨 후 그리고 웨이퍼가 표면에 의해 지지되는 동안 엔드 이펙터가 디바이스의 측면 또는 에지로부터 인출될 수 있다는 것을 의미한다. 후속하여, 상이한 엔드 이펙터가 디바이스의 측면 또는 에지로부터 공간 내로 삽입될 수 있고 표면으로부터 웨이퍼를 픽업하도록 사용될 수 있다.
웨이퍼를 표면 상으로 하강시키고 표면으로부터 웨이퍼를 픽업하기 (pick up) 위해 상이한 엔드 이펙터들을 사용하는 것은 엔드 이펙터들에 의해 유발된 웨이퍼의 온도 변화를 최소화할 수도 있다.
예를 들어, 엔드 이펙터가 냉각을 위해 표면 상에 핫 (hot) 웨이퍼들을 로딩하는 경우, 엔드 이펙터는 핫 웨이퍼들에 의해 가열될 수도 있다. 냉각 후에 웨이퍼들을 픽업하기 위해 동일한 엔드 이펙터가 사용된다면, 엔드 이펙터는 웨이퍼들보다 보다 높은 온도를 가질 것이고 웨이퍼들을 가열할 수도 있다.
반대로, 냉각 후 표면으로부터 웨이퍼들을 픽업하기 위해 상이한 엔드 이펙터가 사용된다면, 상이한 엔드 이펙터의 온도는 냉각 후 웨이퍼들의 온도에 보다 가깝고 따라서 웨이퍼들의 온도에 영향을 덜 가질 수도 있다.
본 발명의 제 1 양태에 따른 디바이스는, 이하의 선택 가능한 (optional) 피처들 중 임의의 하나 또는 호환 가능한, 임의의 조합을 포함할 수도 있다.
디바이스의 측면으로부터 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분을 인출하는 것은 디바이스의 측면으로부터 디바이스로부터 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분을 인출하는 것을 포함할 수도 있다.
디바이스의 측면은 예를 들어, 디바이스의 주변 측면 또는 에지, 또는 디바이스의 경계 측면 또는 에지, 또는 디바이스의 주변 측면 또는 에지이거나 이를 포함할 수도 있다.
웨이퍼의 온도를 변화시키는 것은 웨이퍼를 냉각하는 것을 포함할 수도 있다.
웨이퍼의 온도를 변화시키는 것은 웨이퍼의 온도를 감소시키는 것을 포함할 수도 있다.
웨이퍼는 반도체 웨이퍼일 수도 있다.
웨이퍼는 200 ㎜, 또는 300 ㎜, 또는 450 ㎜의 직경을 가질 수도 있다.
디바이스는 미리 결정된 직경을 갖는 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 것일 수도 있고, 또는 미리 결정된 직경을 가진 웨이퍼의 온도를 변화시키도록 구성될 수도 있다. 미리 결정된 직경은 200 ㎜, 또는 300 ㎜, 또는 450 ㎜일 수도 있다.
디바이스는 웨이퍼의 온도를 변화시키도록 구성되거나 적응될 (adapt) 수도 있다.
웨이퍼를 지지하도록 구성되는 표면은 표면이 웨이퍼의 중량의 일부 또는 전부를 지지하도록 구성된다는 것을 의미할 수도 있다.
웨이퍼를 지지하도록 구성되는 표면은 표면이 웨이퍼와 콘택트하도록 구성된다는 것을 의미할 수도 있다.
웨이퍼와 열을 교환하도록 구성되는 표면은 표면과 웨이퍼 사이에 온도 차가 있다면 웨이퍼가 표면에 의해 지지될 때 표면과 웨이퍼가 열을 교환할 것이라는 것을 의미할 수도 있다.
웨이퍼와 열을 교환하는 것은 웨이퍼를 사용하여 열 전달을 수행하는 것 또는 웨이퍼를 사용하여 열을 전달하는 것을 포함할 수도 있다.
웨이퍼와 열을 교환하는 것은 웨이퍼로부터 열을 수용하는 것을 포함할 수도 있다.
웨이퍼와 열을 교환하는 것은 웨이퍼와 열 에너지를 교환하는 것을 포함할 수도 있다.
웨이퍼와 열을 교환하는 것은 웨이퍼로부터 열 에너지를 수신하는 것을 포함할 수도 있다.
웨이퍼와 열을 교환하는 것은 표면과 웨이퍼 사이의 열 전도를 포함할 수도 있다.
웨이퍼와 열을 교환하는 것은 웨이퍼로부터 표면으로의 열 전도를 포함할 수도 있다.
표면은 디바이스의 바디의 표면일 수도 있다. 따라서 디바이스는 표면을 갖는 바디를 포함할 수도 있다.
표면은 디바이스의 바디의 상단 표면일 수도 있다.
표면은 열 전도성 재료를 포함할 수도 있다.
표면은 알루미늄을 포함할 수도 있다.
바디는 알루미늄을 포함할 수도 있다.
용어 공간은 예를 들어, 컷 아웃 (cut out), 리세스, 갭, 또는 개구부를 의미할 수도 있다.
공간은 예를 들어, 컷 아웃, 리세스, 갭, 또는 개구부이거나 이를 포함할 수도 있다.
통상적으로 공간은 3 차원 공간이다.
공간을 포함하는 디바이스는 디바이스가 공간을 규정하거나, 공간을 제공하거나, 공간을 경계를 짓거나 (bound), 공간을 형성하거나, 공간을 둘러싸는 것을 의미할 수도 있다.
공간은 미리 규정된 (predefine) 또는 미리 결정된 (predetermine) 형상 및/또는 미리 규정된 또는 미리 결정된 크기를 갖는다.
공간은 웨이퍼를 표면 상으로 하강시키기 위해 엔드 이펙터가 사용될 때 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분을 수용하도록 구성, 예를 들어, 포지셔닝되고 그리고/또는 성형되고 그리고/또는 사이징된다.
엔드 이펙터의 적어도 원위 부분은 엔드 이펙터의 적어도 원위 단부를 의미할 수도 있다.
엔드 이펙터의 원위 부분은 엔드 이펙터의 원위 단부를 포함하는 엔드 이펙터의 일부를 의미할 수도 있다.
엔드 이펙터의 원위 단부는 로보틱 암에 연결되거나 부착되는 엔드 이펙터의 단부에 대한 엔드 이펙터의 반대편 단부를 의미할 수도 있다.
엔드 이펙터의 원위 단부는 엔드 이펙터의 자유 단부일 수도 있다.
엔드 이펙터의 원위 단부는 엔드 이펙터의 종 방향 단부일 수도 있다.
통상적으로 엔드 이펙터의 원위 단부는 엔드 이펙터가 밑으로부터 웨이퍼를 지지하도록 사용될 때 웨이퍼 밑에 있는 엔드 이펙터의 단부이다.
엔드 이펙터의 원위 부분은 엔드 이펙터의 종 방향 원위 부분일 수도 있다.
엔드 이펙터의 원위 부분은 엔드 이펙터가 밑으로부터 웨이퍼를 지지하도록 사용될 때 웨이퍼 밑 (예를 들어, 바로 밑) 인 엔드 이펙터의 부분을 의미할 수도 있다.
공간은 엔드 이펙터가 밑으로부터 웨이퍼를 지지하도록 사용될 때 웨이퍼 밑 (예를 들어, 바로 밑) 인 엔드 이펙터의 부분을 수용하도록 구성될 수도 있다.
엔드 이펙터의 원위 부분은 엔드 이펙터의 종 방향 길이의 원위 부분일 수도 있다.
원위 부분은 엔드 이펙터의 원위 부분, 또는 원위 길이일 수도 있다.
공간은 엔드 이펙터를 수용하도록 구성될 수도 있다. 그러므로 본 명세서에서 "엔드 이펙터의 적어도 원위 부분"에 대한 모든 참조들은 양립할 수 없는 경우가 아니면 "엔드 이펙터"로 대체될 수도 있고 그 반대도 가능하다. 유사하게, 본 명세서에서 "엔드 이펙터의 적어도 원위 부분"에 대한 모든 참조들은 양립할 수 없는 경우가 아니면 "엔드 이펙터"로 대체될 수도 있고 그 반대도 가능하다.
공간은 엔드 이펙터의 길이의 대부분을 수용하도록 구성될 수도 있다.
공간은 엔드 이펙터의 실질적으로 전체 길이를 수용하도록 구성될 수도 있다.
공간은 엔드 이펙터의 전체 길이를 수용하도록 구성될 수도 있다.
공간은 엔드 이펙터가 웨이퍼를 표면 상으로 하강시키도록 사용될 때 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분을 수용하도록 적응될 수도 있다.
엔드 이펙터의 적어도 원위 부분을 수용한다는 것은 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분이 공간 내부에 위치된다는 것을 의미한다.
엔드 이펙터의 적어도 원위 부분은 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분이 공간 내에 수용될 때 공간 내부에 완전히 포함될 수도 있다.
통상적으로, 공간은 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분이 공간 내에 수용될 때 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분이 표면 아래에 위치되도록 표면 아래에 위치된다.
통상적으로 전체 엔드 이펙터는 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분이 공간 내에 수용될 때 표면 아래에 위치된다.
표면 아래에 위치되는 공간은 공간이 표면보다 디바이스에서 보다 낮게, 그리고/또는 표면보다 디바이스에서 보다 낮은 레벨에 위치된다는 것을 의미할 수도 있다.
(웨이퍼의 주 평면에 수직이고 그리고/또는 엔드 이펙터의 주 평면에 수직인) 공간 내에 수용되는 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분은 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분의 전체 두께 또는 전체 높이 또는 전체 깊이가 예를 들어 엔드 이펙터의 원위 부분이 공간으로부터 상향으로 돌출하지 않도록 공간 내에 수용된다는 것을 의미할 수도 있다.
(웨이퍼의 주 평면에 수직이고 그리고/또는 엔드 이펙터의 주 평면에 수직인) 공간 내에 수용되는 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분은 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분의 전체 두께 또는 전체 높이 또는 전체 깊이가 표면 아래 또는 표면보다 보다 낮다는 것을 의미할 수도 있다.
공간 내에 수용되는 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분은 전체 엔드 이펙터가 표면 아래에 있거나 표면보다 보다 낮다는 것을 의미할 수도 있다.
통상적으로 공간은 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분의 깊이보다 보다 큰 깊이를 갖는다.
엔드 이펙터는 밑으로부터 웨이퍼를 지지한다. 엔드 이펙터는 밑으로부터 웨이퍼를 지지하도록 구성될 수도 있고, 또는 밑으로부터 웨이퍼를 지지하도록 사용될 수도 있다.
엔드 이펙터는 밑으로부터 웨이퍼를 지지한다. 따라서, 엔드 이펙터는 웨이퍼가 엔드 이펙터에 의해 지지될 때 웨이퍼 아래에 있다. 따라서, 엔드 이펙터가 웨이퍼를 표면 상으로 하강시킬 때 엔드 이펙터는 웨이퍼 아래에 있다.
엔드 이펙터는 로보틱 암과 같은 암의 엔드 이펙터일 수도 있다.
엔드 이펙터는 로봇 엔드 이펙터, 또는 로보틱 암 엔드 이펙터, 또는 로보틱 암 엔드 이펙터일 수도 있다.
엔드 이펙터는 로보틱 암에 연결되거나, 부착되거나, 장착될 수도 있다.
엔드 이펙터는 엔드 이펙터의 원위 부분에 대한 엔드 이펙터의 반대편 단부에서 로보틱 암에 연결되거나 부착되거나 장착될 수도 있다.
엔드 이펙터는 밑으로부터 웨이퍼를 지지하기 위한 하나 이상의 프롱들 prongs) 또는 포크들을 가질 수도 있다. 하나 이상의 프롱들은 엔드 이펙터의 원위 단부에 포지셔닝되거나 제공될 수도 있다.
공간은 공간 내로 하강되는 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분에 의해 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분을 수용하도록 구성될 수도 있다. 특히, 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분은 위로부터 공간 내로 하강될 수도 있다.
즉, 공간은 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분이 공간 내로 하강될 수 있도록 위에서 엔드 이펙터에 액세스 가능하고 그리고/또는 개방된다.
공간은 디바이스의 상단 표면 또는 상부 표면 또는 주 표면에 형성될 수도 있다.
공간은 표면 내에, 또는 표면에 인접하게 형성될 수도 있다.
통상적으로, 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분이 공간 내에 수용될 때, 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분은 표면 아래에 있다.
따라서, 공간은 웨이퍼를 표면 상으로 하강시키기 위해 엔드 이펙터가 사용될 때 표면 아래에서 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분을 수용하도록 구성될 수도 있다.
공간은 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분이 표면 아래에 또는 표면보다 보다 낮게 포지셔닝되거나 위치된 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분을 수용하도록 구성될 수도 있다.
이러한 구성에서, 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분은 표면 위로 돌출하지 않을 수도 있고, 표면 상의 웨이퍼와 콘택트하지 않을 수도 있다.
(웨이퍼의 주 평면에 수직이고 그리고/또는 엔드 이펙터의 주 평면에 수직인) 공간은 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분의 높이 또는 두께 또는 깊이가 공간에 완전히 수용될 수 있도록 구성될 수도 있다.
통상적으로, 공간은 엔드 이펙터가 표면 상에 배치된 웨이퍼와 더 이상 콘택트하지 않도록 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분을 수용하도록 구성된다.
통상적으로, 공간은 엔드 이펙터가 밑으로부터 표면 상에 배치된 웨이퍼를 더 이상 지지하지 않도록 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분을 수용하도록 구성된다.
웨이퍼가 엔드 이펙터에 의해 표면 상으로 하강될 때 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분은 공간 내로 하강될 수도 있다.
공간은 표면으로부터 디바이스 내로 연장할 수도 있다.
공간은 표면에서 개방될 수도 있고, 그리고/또는 표면에서 액세스 가능할 수도 있다.
공간은 위에서 개방될 수도 있고 그리고/또는 위에서 액세스 가능할 수도 있다.
공간은 표면 내 또는 표면 상에, 또는 표면 옆에 또는 표면에 인접한 개구부를 가질 수도 있다.
따라서, 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분은 디바이스 위에서부터 공간 내로 하강될 수 있다.
공간은 디바이스의 측면 또는 측면 에지 또는 에지로부터 또는 에지로 연장한다.
디바이스는 주 면 (main face) 또는 주 표면 (main surface) 및 하나 이상의 측면들을 가질 수도 있다.
디바이스는 상단 면 또는 상단 표면 및 하나 이상의 측면들을 가질 수도 있다.
주 면, 또는 주 표면, 또는 상단 면, 또는 상단 표면은 표면을 포함할 수도 있다.
주 면, 또는 주 표면, 또는 상단 면, 또는 상단 표면은 실질적으로 수평이거나 수평일 수도 있다.
하나 이상의 측면들은 실질적으로 수직일 수도 있고, 또는 수직일 수도 있다.
공간은 디바이스의 측면 또는 측면 에지 또는 에지에서 개방될 수도 있다.
공간은 디바이스의 측면 또는 측면 에지 또는 에지에서 개방된 측면을 가질 수도 있다.
공간은 디바이스의 상단에 개방된 측면을 가질 수도 있다.
공간은 디바이스의 측면 또는 측면 에지 또는 에지에서 액세스 가능하다.
엔드 이펙터는 디바이스의 측면 또는 측면 에지 또는 에지로부터 공간으로부터 제거 가능하다.
엔드 이펙터는 디바이스의 측면 또는 측면 에지 또는 에지로부터 공간 내로 삽입 가능하다.
공간은 엔드 이펙터가 디바이스의 측면 또는 측면 에지 또는 에지로부터 공간으로부터 제거될 수 있도록 구성된다.
엔드 이펙터의 적어도 원위 부분은 엔드 이펙터를 디바이스에 대해 측방향으로 또는 수평으로 이동시킴으로써 디바이스의 측면 또는 에지로부터 공간으로부터 인출될 수도 있다.
따라서 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분은 공간의 상단부로부터 공간 내로 하강될 수도 있고 그리고 이어서 디바이스의 측면 또는 에지로부터 공간으로부터 인출될 수도 있다.
엔드 이펙터의 적어도 원위 부분은 실질적으로 수직 (또는 수직) 방향으로 공간 내로 하강될 수도 있고, 이어서 실질적으로 수평 (또는 수평) 방향으로 디바이스의 측면 또는 에지로부터 공간으로부터 인출될 수도 있다.
엔드 이펙터의 적어도 원위 부분은 엔드 이펙터를 엔드 이펙터의 종 방향으로 이동시킴으로써 디바이스의 측면 또는 에지로부터 공간으로부터 인출될 수도 있다.
디바이스의 측면은 표면에 실질적으로 수직이거나 표면에 수직일 수도 있다.
엔드 이펙터의 적어도 원위 부분은 엔드 이펙터를 표면에 평행하게 그리고/또는 표면에 의해 지지된 웨이퍼에 평행하게 이동시킴으로써 디바이스의 측면 또는 에지로부터 공간으로부터 인출될 수도 있다.
공간은 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분이 디바이스의 측면 또는 에지로부터 공간으로부터 인출될 수 있도록 성형되고 그리고/또는 사이징될 수도 있다.
엔드 이펙터의 길이의 일부는 디바이스의 측면 또는 측면 에지 또는 에지로부터 공간으로부터 연장할 수도 있다.
엔드 이펙터의 적어도 원위 부분이 공간 내에 수용될 때, 엔드 이펙터의 종 방향 길이의 일부는 디바이스의 측면 또는 측면 에지 또는 에지로부터 디바이스로부터 돌출할 수도 있다. 즉, 엔드 이펙터의 종 방향 길이의 일부는 공간 내에 수용되지 않을 수도 있다. 대안적으로, 엔드 이펙터에 부착된 로보틱 암의 일부는 디바이스의 측면으로부터 돌출할 수도 있다.
공간은 디바이스의 상단 표면 또는 상부 표면 또는 주 면에 형성될 수도 있고 디바이스의 측면 또는 측면 에지로 연장할 수도 있다.
공간은 디바이스의 상단 표면 또는 상부 표면에서 또는 디바이스의 상단 표면 또는 상부 표면으로부터 그리고 디바이스의 측면 또는 측면 에지에서 또는 디바이스의 측면 또는 측면 에지로부터 엔드 이펙터에 대해 개방되고 그리고/또는 액세스 가능할 수도 있다.
(웨이퍼의 평면 및/또는 디바이스의 평면에 평행한) 공간의 최소 폭은 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분의 최대 폭보다 보다 클 수도 있다. 이는 엔드 이펙터의 원위 단부가 엔드 이펙터의 가장 넓은 부분일 때에도, 엔드 이펙터가 예를 들어 디바이스의 측면을 통해 공간으로부터 측방향으로 인출될 수 있다는 것을 의미할 수도 있다.
폭은 공간 및/또는 엔드 이펙터의 종 방향에 수직이다.
공간의 상부 개구부의 형상은 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분의 형상에 대응할 수도 있고 그리고/또는 매칭할 수도 있다.
표면은 공간의 일부 위로 (over) 그리고/또는 위에 (above) 연장할 수도 있다.
이는 표면의 표면적을 최대화할 수도 있고 따라서 웨이퍼와의 열 교환을 최대화할 수도 있다.
엔드 이펙터의 적어도 원위 부분이 디바이스의 측면 또는 에지로부터 공간으로부터 인출될 때, 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분의 일부는 따라서 표면이 공간의 일부 위로 그리고/ 또는 위에 연장하는 표면 밑을 통과할 수도 있다.
그루브 (groove) 또는 채널 또는 트렌치는 표면이 공간의 일부 위로 그리고/또는 위에 연장하는 곳에 형성될 수도 있다.
엔드 이펙터의 적어도 원위 부분이 디바이스의 측면 또는 에지로부터 공간으로부터 인출될 때, 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분은 그루브 또는 채널 또는 트렌치를 따라 이동될 수도 있다.
이는 표면의 표면적을 최대화하는 동안, 엔드 이펙터가 공간으로부터 측방향으로 제거되게 할 수도 있다.
표면은 공간의 종 방향 측면의 부분 위로 그리고/또는 위에 연장할 수도 있다.
공간의 종 방향 측면은 엔드 이펙터의 종 방향 길이에 평행한 측면을 의미할 수도 있다.
따라서 그루브 또는 채널 또는 트렌치는 공간의 종 방향 측면의 일부에 형성될 수도 있다.
공간의 종 방향 측면의 일부는 디바이스의 측면에, 또는 측면에 인접하거나, 또는 측면에 근접할 수도 있다.
공간의 종 방향 측면의 일부는 공간의 근위 단부 또는 에지에, 또는 근위 단부 또는 에지에 인접하거나, 근위 단부 또는 에지에 근접할 수도 있다.
표면은 공간의 두 종 방향 측면들의 일부 위로 연장할 수도 있다.
따라서 그루브 또는 채널 또는 트렌치는 공간의 두 종 방향 측면들의 일부에 형성될 수도 있다.
공간의 최소 외측 폭은 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분의 최대 외측 폭보다 보다 클 수도 있다.
이는 엔드 이펙터가 디바이스의 측면 또는 에지로부터 공간으로부터 인출되게 할 수도 있다.
폭은 표면에 평행할 수도 있고 그리고/또는 표면에 의해 지지된 웨이퍼에 평행할 수도 있다.
엔드 이펙터의 적어도 원위 부분의 보다 원위 부분은 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분의 보다 근위 부분보다 보다 큰 폭을 가질 수도 있다.
예를 들어, 엔드 이펙터는 엔드 이펙터의 원위 단부에서 보다 넓은 포크 또는 프롱 부분을 가질 수도 있다.
공간은 균일하거나 실질적으로 균일한 외측 폭을 가질 수도 있다.
공간의 최소 외측 폭은 엔드 이펙터의 원위 단부에서 엔드 이펙터의 프롱 또는 포크된 부분의 폭보다 보다 클 수도 있다.
디바이스의 표면 또는 상단 표면의 공간의 개구부는 표면 또는 상단 표면 아래 공간의 주요 부분보다 보다 작은 면적을 가질 수도 있다.
이는 엔드 이펙터의 원위 단부가 엔드 이펙터의 가장 넓은 부분, 예를 들어 엔드 이펙터의 원위 부분이 포크 형상인 경우에도 엔드 이펙터로 하여금 공간으로부터 측방향으로 제거되게 할 수도 있다.
디바이스는 웨이퍼를 패시브로 냉각하기 위한 것일 수도 있다.
패시브로 냉각은 디바이스가 Peltier와 같은, 열전 (thermoelectric) 냉각 디바이스와 같은, 임의의 전력 공급된 냉각 수단/디바이스를 포함하지 않는다는 것을 의미할 수도 있다.
패시브로 냉각은 디바이스가 열을 액티브로 소산하지 않는다는 것을 의미할 수도 있다.
대안적으로, 디바이스는 웨이퍼를 액티브로 냉각하기 위한 것일 수도 있다.
액티브로 냉각은 디바이스가 Peltier와 같은 열전 냉각 디바이스와 같은 전력 공급된 냉각 디바이스를 포함한다는 것을 의미할 수도 있다.
디바이스는 하나 이상의 열전 모듈들을 포함할 수도 있다.
하나 이상의 열전 모듈들은 표면을 직접적으로 또는 간접적으로 냉각하기 위한 것일 수도 있다.
디바이스는 플레이트 또는 블록, 예를 들어 플레이트 또는 재료의 블록을 포함할 수도 있다.
표면은 플레이트 또는 블록의 표면일 수도 있다.
플레이트 또는 블록은 표면을 포함할 수도 있다.
플레이트 또는 블록은 공간을 포함할 수도 있다.
공간은 플레이트 또는 블록 내에 형성될 수도 있다.
공간은 플레이트 또는 블록의 상부 표면에 형성될 수도 있다.
공간은 표면에 형성될 수도 있다.
공간은 플레이트 또는 블록 내에 형성된 컷 아웃 또는 리세스일 수도 있다. 따라서 플레이트 또는 블록은 컷 아웃 또는 리세스를 포함할 수도 있다.
디바이스는 열 플레이트, 열 전달 플레이트, 또는 열화 플레이트를 포함할 수도 있다.
표면은 열 플레이트, 열 전달 플레이트, 또는 열화 플레이트의 표면일 수도 있다.
열 플레이트, 열 전달 플레이트, 또는 열화 플레이트는 표면을 포함할 수도 있다.
열 플레이트, 열 전달 플레이트, 또는 열화 플레이트는 공간을 포함할 수도 있다.
공간은 열 플레이트, 열 전달 플레이트, 또는 열화 플레이트 내에 형성될 수도 있다.
공간은 열 플레이트, 열 전달 플레이트, 또는 열화 플레이트의 상부 표면에 형성될 수도 있다.
공간은 표면에 형성될 수도 있다.
공간은 열 플레이트, 열 전달 플레이트, 또는 열화 플레이트 내에 형성된 컷 아웃 또는 리세스일 수도 있다. 따라서 열 플레이트, 열 전달 플레이트, 또는 열화 플레이트는 컷 아웃 또는 리세스를 포함할 수도 있다.
디바이스는 디바이스에 웨이퍼를 진공 클램핑하기 위한 진공 클램프를 포함할 수도 있다.
디바이스는 웨이퍼를 디바이스에 진공 클램핑하기 위한 진공 클램핑 구성 또는 메커니즘을 포함할 수도 있다.
디바이스는 웨이퍼를 표면에 클램핑하고 그리고/또는 표면에 대고 (against) 웨이퍼를 홀딩하도록, 저압 또는 진공이 인가될 수 있거나, 저압 또는 진공이 생성될 수 있는 표면에 하나 이상의 개구부들 또는 홀들 또는 그루브들 또는 채널들 (또는 그루브 또는 채널) 을 포함할 수도 있다.
디바이스는 하나 이상의 그루브들 또는 채널들에 저압을 유발하도록, 하나 이상의 그루브들 또는 채널들로부터, 예를 들어 하나 이상의 펌프들에 의해 공기가 흡입될 수 있는, 하나 이상의 그루브들 또는 채널들에 연결되거나, 하나 이상의 그루브들 또는 채널들에 유체로 연결되거나, 하나 이상의 그루브들 또는 채널들에 유체로 연통하는 하나 이상의 개구부들 또는 홀들 또는 통로들 또는 도관들 (또는 개구부 또는 홀 또는 통로 또는 도관들) 을 포함할 수도 있다.
하나 이상의 그루브들 또는 채널들은 아치형 (arcuate) 일 수도 있다.
하나 이상의 그루브들 또는 채널들은 링 형상, 또는 실질적으로 링 형상, 또는 링의 세그먼트일 수도 있다.
2 개 이상의 그루브, 예를 들어 2 개의 그루브들이 있을 수도 있다.
그루브보다 많은 경우, 그루브들은 함께 연결될 수도 있다.
하나 이상의 그루브들은 이중 그루브이거나 이를 포함할 수도 있다.
하나 이상의 그루브들은 아치형 루프 또는 커브된 루프이거나 이를 포함할 수도 있다.
그루브는 내측 그루브 부분 및 외측 그루브 부분을 가질 수도 있다. 내측 그루브 부분 및 외측 그루브 부분은 모두 아치형일 수도 있다. 내측 그루브 부분 및 외측 그루브 부분은 루프 또는 연속적인 경로를 형성하도록 함께 연결될 수도 있다. 내측 그루브 부분은 방사상으로 내측 그루브 부분일 수도 있고 그리고 외측 그루브 부분은 방사상으로 외측 그루브 부분일 수도 있다.
하나 이상의 그루브들은 내측 그루브 및 외측 그루브를 포함할 수도 있다. 내측 그루브 및 외측 그루브는 모두 아치형일 수도 있다. 내측 그루브 및 외측 그루브는 루프 또는 연속적인 경로를 형성하도록 함께 연결될 수도 있다. 내측 그루브는 방사상으로 내측 그루브일 수도 있고 그리고 외측 그루브는 방사상으로 외측 그루브일 수도 있다.
내측 그루브 또는 그루브 부분 및 외측 그루브 또는 그루브 부분 모두를 제공하는 것은 보다 넓은 범위의 커브된 웨이퍼 또는 보잉된 (bow) 웨이퍼의 성공적인 진공 클램핑을 허용할 수도 있다. 특히, 내측 그루브 또는 그루브 부분은 포지티브로 보잉된 웨이퍼들 (표면으로부터 멀어지게 위로 커브되는 웨이퍼들) 의 진공 클램핑을 허용할 수도 있는 반면, 외측 그루브 또는 그루브 부분은 네거티브로 보잉된 웨이퍼들 (표면을 향해 아래로 커브되는 웨이퍼들) 의 진공 클램핑을 허용할 수도 있다. 따라서, 내측 그루브 또는 그루브 부분 및 외측 그루브 또는 그루브 부분 모두를 제공하는 것은 포지티브로 보잉된 웨이퍼 및 네거티브로 보잉된 웨이퍼 모두의 광범위한 성공적인 진공 클램핑을 허용할 수도 있다.
디바이스는 베이스플레이트 및 베이스플레이트에 부착되는 상단 플레이트를 포함할 수도 있다.
상단 플레이트는 베이스플레이트로부터 탈착 가능할 수도 있다.
상단 플레이트는 하나 이상의 스크루들 또는 볼트들에 의해 베이스플레이트에 부착될 수도 있다.
베이스플레이트에 부착된 상단 플레이트를 갖는 것의 이점은 상이한 재료들로 이루어진 상이한 상단 플레이트들이 예를 들어 웨이퍼의 특성들에 따라 상이한 애플리케이션들에 제공될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 상단 플레이트의 재료는 재료가 전기적으로 전도성이고 그리고/또는 화학적으로 내성이 있는지 여부와 같은 속성들에 기초하여, 그리고/또는 재료의 마모 특성들에 기초하여, 그리고/또는 재료의 비용에 기초하여 선택될 수도 있다.
베이스플레이트는 공간을 포함할 수도 있다.
예를 들어, 공간은 베이스플레이트 내에, 예를 들어 베이스플레이트의 상단 표면에 형성될 수도 있다.
예를 들어, 베이스플레이트는 컷 아웃 또는 리세스를 포함할 수도 있다.
엔드 이펙터의 적어도 원위 부분은 웨이퍼를 표면 상으로 하강시키기 위해 엔드 이펙터가 사용될 때 베이스플레이트의 공간에 수용될 수도 있다.
상단 플레이트는 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분이 베이스플레이트의 공간 또는 공간의 일부로 하강될 수 있도록, 공간에 대응하거나 공간의 일부를 형성하는 컷 아웃 또는 갭 또는 개구부를 포함할 수도 있다.
상단 플레이트는 표면을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 표면은 상단 플레이트의 상단 표면일 수도 있다.
상단 플레이트는 베이스플레이트보다 보다 얇을 수도 있다. 이는 상단 플레이트에 대한 머시닝 시간을 감소시킬 수도 있고 상단 플레이트에 대해 보다 적은 재료를 필요로 할 수도 있고, 이는 상단 플레이트의 비용을 감소시킬 수도 있다.
상단 플레이트는 베이스플레이트와 상이한 재료로 이루어질 수도 있다.
다양한 상이한 선택 기준들에 따라, 다양한 상이한 재료들이 상단 플레이트에 사용될 수도 있다. 예를 들어, 상단 플레이트를 위한 재료에 대한 선택 기준들은: (입자 생성 위험을 감소시키기 위해) 낮은 표면 거칠기; (상단 플레이트의 긴 수명을 보장하기 위해) 내마모성; 낮은 입자 생성 위험 (웨이퍼 상의 입자 축적을 방지하기 위해); (웨이퍼 후면 상의 오염을 방지하기 위해) 낮은 금속 함량; (웨이퍼의 냉각을 허용하기 위해) 열적으로 전도성; 및 (상단 플레이트가 접지되게 하고 전하 축적을 방지하기 위해) 전기적으로 전도성 중 하나 이상을 포함할 수도 있다
상단 플레이트는 단일 재료를 포함하거나 이로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 상단 플레이트는 동종 (homogeneous) 재료를 포함할 수도 있다. 대안적으로, 상단 플레이트는 2 개 이상의 재료를 포함하거나 이로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 상단 플레이트는 적어도 일부가 제 2 재료로 코팅된 제 1 재료를 포함할 수도 있다. 재료 또는 코팅은 상이한 애플리케이션들에 적합하도록 선택될 수 있다.
적합한 저 마모, 클린 (clean) 코팅은 예를 들어, 양극 산화, 다이아몬드 유사 코팅 (다양한 제작사들로부터 매우 다양한 독점 코팅이 있음), 실리콘, 실리콘 옥사이드, 티타늄 나이트라이드, 및 실리콘 카바이드를 포함한다.
일반적으로 알루미늄은 높은 열 전도도 때문에 상단 플레이트의 메인 바디를 위한 재료로서 유리하다. 그러나, 알루미늄 대신 다른 재료들이 사용될 수 있다.
따라서 상단 플레이트는 알루미늄을 포함할 수도 있다.
표면 코팅은 일반적으로 표면 마모 거동 (예를 들어 DLC, SiC, TiN) 을 개선하도록 상단 플레이트의 상단 표면 (예를 들어, 알루미늄 상단 플레이트의 상단 표면) 에 도포될 수도 있다.
일반적으로, 상단 플레이트의 아랫면은 베이스플레이트 및/또는 상단 플레이트와 베이스플레이트 사이의 열 인터페이스 재료에 대한 우수한 열적 콘택트를 보장하기 위해 코팅되지 않는다. 따라서, 상단 플레이트의 아랫면은 예를 들어 베어 (bare) 알루미늄일 수도 있다.
일반적으로 베이스플레이트는 또한 알루미늄과 같은 고열 전도도를 갖는 재료를 포함한다.
따라서 베이스플레이트는 알루미늄을 포함하거나 알루미늄으로 이루어질 수도 있다.
베이스플레이트가 일반적으로 웨이퍼와 직접적으로 콘택트하지 않기 때문에, 베이스플레이트의 재료에 의한 웨이퍼의 오염은 덜 우려될 수도 있다. 따라서, 베이스플레이트에 코팅을 도포할 필요가 없을 수도 있다.
예를 들어, 베이스플레이트의 상단 표면은 양극 산화된 알루미늄일 수도 있다.
베이스플레이트의 하단 표면은 우수한 열적 콘택트를 보장하기 위해 코팅되지 않을 수도 있고, 예를 들어 베어 알루미늄일 수도 있다.
베이스플레이트는 상단 플레이트보다 보다 큰 열 질량 (thermal mass) 을 가질 수도 있다.
디바이스는 베이스플레이트와 상단 플레이트 사이에 열 인터페이스 재료를 포함할 수도 있다.
이는 베이스플레이트와 상단 플레이트 사이의 열 전달을 개선할 수도 있다.
열 인터페이스 재료는 막의 형태일 수도 있다.
열 인터페이스 재료는 흑연 또는 실리콘을 포함할 수도 있고, 그리고/또는 흑연 또는 실리콘 기반일 수도 있다.
열 인터페이스 재료는 전기적으로 전도성일 수도 있다. 이는 전하가 상단 플레이트에 축적되는 것을 방지할 수도 있다.
디바이스는 베이스플레이트와 디바이스의 또 다른 부분 사이의 열적 브레이크를 포함할 수도 있다.
디바이스는 베이스플레이트와 디바이스의 하나 이상의 다른 부분들 사이에 복수의 열적 브레이크들을 포함할 수도 있다.
예를 들어, 하나 이상의 열적 브레이크들은 베이스플레이트와 디바이스의 하우징 또는 인클로저 사이의 베이스플레이트의 에지의 적어도 일부 둘레에 포지셔닝될 수도 있다.
하나 이상의 열적 브레이크들은 에어 갭들을 포함할 수도 있다.
하나 이상의 열적 브레이크들은 열적으로 절연 재료를 포함할 수도 있다.
디바이스는 표면에 대한 웨이퍼의 측방향 운동을 제한하도록 구성된 복수의 제한 엘리먼트들 또는 부품들을 포함할 수도 있다.
예를 들어, 디바이스는 표면에 대한 웨이퍼의 측방향 운동을 제한하기 위한 복수의 범프들 또는 돌출부들을 포함할 수도 있다.
예를 들어, 제한 엘리먼트들 또는 부품들은 표면 위로 상승될 수도 있고, 또는 표면 위로 연장되거나 돌출될 수도 있다.
제한 엘리먼트들 또는 부품들은 웨이퍼가 표면에 대해 측방향으로 변위된다면 (displace) 웨이퍼의 방사상으로 외측 에지와 콘택트하도록 포지셔닝되고 그리고/또는 배치될 (arrange) 수도 있다.
제한 엘리먼트들 또는 부품들은 표면의 주변 또는 외측 에지 둘레에 포지셔닝되거나 위치될 수도 있다.
제한 엘리먼트들 또는 부품들은 표면에 포지셔닝될 수도 있다.
제한 엘리먼트들 각각은 표면의 중심으로부터 거리 X에 포지셔닝될 수도 있고, 여기서 X는 디바이스가 수용하도록 구성된 웨이퍼의 반경보다 보다 크다. 예를 들어, 150 ㎜의 반경을 갖는 웨이퍼에 대해, 제한 엘리먼트들 각각은 표면의 중심으로부터 150 ㎜보다 보다 큰 거리에 포지셔닝될 수도 있다.
상기 논의된 바와 같이 디바이스가 상단 플레이트 및 베이스플레이트를 포함하는 경우, 제한 엘리먼트들 또는 부품들은 베이스플레이트에 연결되거나 부착되는 필라들 또는 로드들 또는 핀들의 상단들에 제공될 수도 있다.
필라들 또는 로드들 또는 핀들은 상단 플레이트의 홀들을 통과할 수도 있다.
하나 이상의 그루브들 또는 채널들이, 예를 들어 상단 플레이트와 베이스플레이트 사이에 시일링된 파이프 또는 통로 또는 채널을 생성하도록, 상단 플레이트와 베이스플레이트 사이에 제공될 수도 있고, 예를 들어 상단 플레이트와 베이스플레이트 사이에 샌드위치될 수도 있다.
파이프 또는 통로 또는 채널이 상단 플레이트와 베이스플레이트 사이에 제공될 수도 있다.
하나 이상의 홀들이 상단 플레이트의 표면으로부터 하나 이상의 그루브들 또는 채널들 또는 파이프 또는 통로로 상단 플레이트를 통해 제공될 수도 있다.
예를 들어, 하나 이상의 그루브들 또는 채널들 또는 파이프 또는 통로는 링 또는 링의 세그먼트의 형태일 수도 있다. 따라서 하나 이상의 홀들은 링의 형상 또는 링의 세그먼트로 상단 플레이트의 표면 상에 배치될 수도 있다.
하나 이상의 그루브들 또는 채널들 내에 저압을 생성하도록 하나 이상의 그루브들 또는 채널들로부터 공기가 흡입될 수 있는 하나 이상의 그루브들 또는 채널들 또는 파이프 또는 통로 내에 홀 또는 개구부가 제공될 수도 있다. 이 저압은 또한 웨이퍼를 디바이스로 끌어 당기거나 (attract) 홀딩하도록 상단 플레이트를 통해 제공된 홀들에 인가될 것이다.
본 발명의 제 2 양태에 따라, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스가 제공되고, 디바이스는 베이스플레이트 및 베이스플레이트에 부착된 상단 플레이트를 포함하고, 상단 플레이트는 웨이퍼를 지지하고 웨이퍼를 사용하여 열 전달을 수행하도록 구성된 표면을 포함한다.
본 발명의 제 2 양태에 따른 디바이스는 본 발명의 제 2 양태의 피처들과 양립할 수 없는 경우가 아니면, 본 발명의 제 1 양태의 임의의 피처들을 포함할 수도 있다.
상단 플레이트는 베이스플레이트보다 보다 얇을 수도 있다.
상단 플레이트는 베이스플레이트와 상이한 재료를 포함할 수도 있다.
베이스플레이트는 상단 플레이트보다 보다 큰 열 질량을 가질 수도 있다.
디바이스는 베이스플레이트와 상단 플레이트 사이에 열 인터페이스 재료를 포함할 수도 있다.
디바이스는 베이스플레이트와 디바이스의 또 다른 부분 사이의 열적 브레이크를 포함할 수도 있다.
양립할 수 없는 경우가 아니면, 상단 플레이트는 본 발명의 제 1 양태의 상단 플레이트의 임의의 피처들을 가질 수도 있다. 예를 들어, 상단 플레이트의 표면은 상기 기술된 표면의 임의의 피처들을 가질 수도 있다.
베이스플레이트는 양립할 수 없는 경우가 아니면, 본 발명의 제 1 양태에서 베이스플레이트의 임의의 특징들을 가질 수도 있다. 예를 들어, 베이스플레이트는 상기 기술된 공간을 포함할 수도 있다.
본 발명의 제 3 양태에 따라, 질량 계측 장치가 제공되고, 질량 계측 장치는,
본 발명의 제 1 양태 또는 제 2 양태에 따른 디바이스;
측정 챔버; 및
측정 챔버 내부의 계량 디바이스를 포함한다.
본 발명의 제 3 양태에 따른 장치는 본 발명의 제 3 양태의 피처들과 양립할 수 없는 경우가 아니면, 본 발명의 제 1 양태 또는 제 2 양태의 임의의 피처들을 포함할 수도 있다.
질량 계측 장치는 질량 또는 웨이퍼를 측정하기 위한 것일 수도 있고, 또는 웨이퍼의 질량을 측정하도록 구성될 수도 있다.
측정 챔버는 계량 챔버일 수도 있다.
계량 디바이스는 웨이퍼 상에서 중량 측정을 수행하기 위한 것일 수도 있고, 또는 웨이퍼 상에서 중량 측정을 수행하도록 구성될 수도 있다.
계량 디바이스는 계량 디바이스 상에 로딩된 웨이퍼의 중량을 나타내는 측정 출력을 생성하기 위한 것일 수도 있고, 또는 계량 디바이스 상에 로딩된 웨이퍼의 중량을 나타내는 측정 출력을 생성하도록 구성될 수도 있다.
계량 디바이스는 웨이퍼를 지지하기 위한 계량 팬 또는 저울 팬과 같은 팬을 포함할 수도 있다.
디바이스는 측정 챔버에 열적으로 커플링될 수도 있다.
디바이스는 측정 챔버의 외부에 열적으로 커플링될 수도 있다.
디바이스는 측정 챔버 상에 장착될 수도 있고, 예를 들어 측정 챔버의 외부 상에 장착될 수도 있다.
디바이스는 측정 챔버에 부착될 수도 있고, 예를 들어 측정 챔버의 외부에 부착될 수도 있다.
본 발명의 디바이스는 액추에이터 핀들, 또는 엔드 이펙터로부터 웨이퍼를 수용하고 후속하여 표면 상으로 웨이퍼를 하강시키기 위한 다른 유사한 중간 메커니즘들이 포함되는 경우보다 보다 얇을 수도 있기 때문에, 표면은 본 발명의 측정 챔버에 보다 가까울 수도 있다. 이는 표면의 온도로 하여금 측정 챔버의 온도에 보다 가깝게 매칭되게 할 수도 있다.
장치는 웨이퍼를 이송하기 위한 엔드 이펙터를 갖는 로보틱 암을 더 포함할 수도 있다.
엔드 이펙터는 엔드 이펙터가 웨이퍼를 이송하도록 사용될 때 밑으로부터 웨이퍼를 지지하도록 구성될 수도 있다.
엔드 이펙터는 상기 언급된 엔드 이펙터의 임의의 피처들을 가질 수도 있다.
디바이스의 공간은 웨이퍼를 표면 상으로 하강시키기 위해 엔드 이펙터가 사용될 때 적어도 로보틱 암의 엔드 이펙터의 단부 부분을 수용하도록 구성된다.
장치는,
제 1 엔드 이펙터를 갖는 제 1 로보틱 암; 및
제 2 엔드 이펙터를 갖는 제 2 로보틱 암을 포함할 수도 있고,
장치는 웨이퍼를 디바이스의 표면 상으로 하강시키기 위해 제 1 엔드 이펙터를 사용하도록 구성되고; 그리고
장치는 디바이스의 표면으로부터 웨이퍼를 픽업하기 위해 제 2 엔드 이펙터를 사용하도록 구성된다.
장치는,
제 1 엔드 이펙터 및 제 2 엔드 이펙터를 갖는 로보틱 암;
장치는 웨이퍼를 디바이스의 표면 상으로 하강시키기 위해 제 1 엔드 이펙터를 사용하도록 구성되고; 그리고
장치는 디바이스의 표면으로부터 웨이퍼를 픽업하기 위해 제 2 엔드 이펙터를 사용하도록 구성된다.
본 발명의 제 4 양태에 따라, 본 발명의 제 1 양태에 따른 디바이스 및 엔드 이펙터를 포함하는 장치가 제공된다.
본 발명의 제 4 양태에 따른 장치는 본 발명의 제 4 양태의 피처들과 양립할 수 없는 경우가 아니면, 본 발명의 제 1 양태, 제 2 양태 또는 제 3 양태의 임의의 피처들을 포함할 수도 있다.
장치는 엔드 이펙터를 갖거나 포함하는 로봇 암 또는 로보틱 암을 포함할 수도 있다.
장치는 측정 챔버 및 측정 챔버 내부의 계량 디바이스를 포함할 수도 있다.
본 발명은 이러한 조합이 명확하게 허용되지 않거나 명백하게 회피되는 경우를 제외하고 기술된 양태들 및 바람직한 특징들의 조합을 포함한다.
본 발명의 실시 예들은 이제 첨부된 도면들을 참조하여, 예로서만, 논의될 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른, 반도체 웨이퍼 질량 계측 장치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 반도체 웨이퍼 질량 계측 장치를 도시한다.
도 3은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스를 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시 예들에서 사용될 수 있는 엔드 이펙터를 도시한다.
도 5는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스를 도시한다.
도 6은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스의 일부를 도시한다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스의 일부를 도시한다.
도 8은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스를 도시한다.
도 9는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스의 일부를 도시한다.
도 10은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스의 일부를 도시한다.
도 11은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스의 일부를 도시한다.
도 12는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스의 일부를 도시한다.
본 발명의 양태들 및 실시 예들은 이제 첨부된 도면들을 참조하여 논의될 것이다. 추가 양태들 및 실시 예들은 당업자에게 자명할 것이다. 이 본문에 언급된 모든 문헌들은 본 명세서에 참조로서 인용된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른, 반도체 웨이퍼 질량 계측 장치 (1) 를 도시한다.
반도체 웨이퍼 질량 계측 장치 (1) 는 웨이퍼의 질량, 또는 웨이퍼의 질량의 변화를 측정하도록 구성된다.
반도체 웨이퍼 질량 계측 장치 (1) 는 반도체 웨이퍼를 수용하고 계량 디바이스 (3) 에 의해 웨이퍼 상에서 수행된 중량 측정 동안 웨이퍼를 지지하기 위한 계량 팬 (5) 을 갖는 계량 디바이스 (3) 를 포함한다. 계량 디바이스 (3) 은 계량 팬 (5) 상에 로딩된 반도체 웨이퍼의 중량을 나타내는 측정값 출력을 제공하도록 구성된다. 예를 들어, 계량 디바이스 (3) 는 계량 팬 (5) 상에 로딩된 웨이퍼의 중량, 또는 웨이퍼의 중량의 변화, 또는 웨이퍼의 중량과 기준 중량 간의 차를 측정할 수도 있다.
계량 디바이스 (3) 는 계량 디바이스 (3) 둘레에 둘러싸인 환경을 형성하는 계량 챔버 (7) 내에 위치된다. 예를 들어, 계량 챔버 (7) 는 계량 디바이스 (3) 주변의 공기의 실질적으로 균일한 공기 밀도, 공기압 및 공기 온도를 유지할 수도 있다. 계량 챔버 (7) 는 웨이퍼로 하여금 로보틱 암의 엔드 이펙터에 의해 계량 챔버 (7) 내로 이송되게 하고 계량 팬 (5) 상에 포지셔닝되게 하도록 개구부 (미도시), 예를 들어, 계량 챔버 (7) 의 측벽의 적합하게 사이징된 (sized) 슬롯을 갖는다. 사용하지 않을 때, 개구부는 계량 챔버 (7) 로 하여금 계량 디바이스 (3) 를 사용하여 측정을 수행할 때 실질적으로 폐쇄되거나 시일링되게 하도록 개방가능한 도어 또는 커버 (미도시) 에 의해 커버될 수도 있다.
웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 온도 변화 부분 (9) 이 계량 챔버 (7) 의 상단에 포지셔닝된다.
온도 변화 부분 (9) 은 플레이트 또는 블록을 포함할 수도 있다. 플레이트 또는 블록은 우수한 열 전도도를 갖는 재료, 예를 들어 Al로 이루어지거나 이를 포함할 수도 있다.
온도 변화 부분 (9) 은 또한 바람직하게 열이 공급될 때 온도 변화들이 느리고 거의 없도록 고 열 질량 (thermal mass) 을 갖고, 그리고/또는 상부 표면에 걸쳐 실질적으로 균일한 온도를 유지하도록 우수한 측방향 열 전도도를 갖는다.
온도 변화 부분 (9) 은 열 전달 플레이트, 또는 열 플레이트, 또는 열화 플레이트 (thermalisation plate) 이거나 이를 포함할 수도 있다.
온도 변화 부분 (9) 은 온도 변화 부분 (9) 과 계량 챔버 (7) 사이에 우수한 열적 콘택트가 있도록 계량 챔버 (7) 의 상단 바로 위에 포지셔닝된다. 온도 변화 부분 (9) 은 계량 챔버 (7) 와 직접적으로 물리적으로 콘택트한다. 온도 변화 부분 (9) 은 예를 들어 하나 이상의 볼트들 (미도시) 및/또는 열 전도성 본딩 층 (미도시) 을 사용하여 계량 챔버 (7) 에 부착되거나 고정될 수도 있다.
온도 변화 부분 (9) 과 계량 챔버 (7) 사이의 우수한 열적 콘택트의 결과, 온도 변화 부분 (9) 은 (온도 변화 부분 (9) 상의 열 부하가 낮을 때) 보통 계량 챔버 (7) 와 실질적으로 열 평형일 수도 있고 따라서 보통 계량 챔버 (7) 와 실질적으로 동일한 온도를 가질 수도 있다. 계량 디바이스 (3) 는 또한 계량 챔버 (7) 와 열 평형일 수도 있고 따라서 또한 계량 챔버 (7) 와 실질적으로 동일한 온도를 가질 수도 있다. 이와 같이, 온도 변화 부분 (9) 은 (온도 변화 부분 (9) 에 대한 열 부하가 낮을 때) 계량 디바이스 (3) 와 실질적으로 열적 평형일 수도 있고 따라서 계량 디바이스 (3) 와 실질적으로 동일한 온도를 가질 수도 있다.
사용시, 측정될 웨이퍼는 온도를 감소시키도록 온도 변화 부분 (9) 상에 먼저 포지셔닝된다. 온도 변화 부분 (9) 과 웨이퍼 사이의 우수한 열적 콘택트를 달성하기 위해 온도 변화 부분 (9) 에 웨이퍼를 진공 클램핑하도록 진공 클램핑 메커니즘이 제공될 수도 있다. 따라서 온도 변화 부분 (9) 은 온도 변화 부분 (9) 에 웨이퍼를 클램핑하기 위한 진공 클램프를 포함할 수도 있다. 웨이퍼와 온도 변화 부분 (9) 사이의 열적 평형은 짧은 시간 기간에, 예를 들어 20 초 이내에 온도 변화 부분 (9) 과 웨이퍼 사이의 0.01 ℃ 미만의 온도 차로 달성될 수도 있다.
웨이퍼는 웨이퍼와 온도 변화 부분 (9) 사이의 열적 평형을 달성하기 충분한 미리 결정된 시간 기간 동안 온도 변화 부분 (9) 상에 포지셔닝될 수도 있다. 웨이퍼가 계량 챔버 (7) 의 온도와 동일한 온도가 되도록 보통 (온도 변화 부분 (9) 상의 열 부하가 낮을 때) 온도 변화 부분 (9) 및 계량 챔버 (7) 는 서로 열 평형된다.
통상적으로, 웨이퍼의 온도는 온도 변화 부분 (9) 의 온도 및 계량 챔버 (7) 의 온도보다 보다 높고, 따라서 통상적으로 온도 변화 부분 (9) 은 웨이퍼를 냉각시킨다 (웨이퍼의 온도를 감소시킨다).
웨이퍼가 온도 변화 부분 (9) 에 의해 냉각된 후, 웨이퍼는 온도 변화 부분 (9) 으로부터 계량 챔버 (7) 내로 이송되고 측정을 위해 계량 디바이스 (3) 의 계량 팬 (5) 상에 포지셔닝된다.
계량 디바이스 (3) 는 웨이퍼 상에서 중량 측정을 수행하도록 사용된다. 예를 들어, 계량 디바이스 (3) 는 웨이퍼의 중량을 측정할 수도 있다.
장치 (1) 는 중량 측정의 결과에 기초하여 웨이퍼의 질량을 계산하기 위한 계산을 수행하도록 구성된다. 계산은 계량 챔버 (7) 내의 공기로부터 웨이퍼 상의 부력을 보정하기 위해 부력 보정을 수행하는 것을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 계량 챔버 (7) 는 웨이퍼 상의 부력을 계산하기 위해 계량 챔버 (7) 내의 공기의 온도 및/또는 압력 및/또는 습도를 검출하기 위한 하나 이상의 센서들을 포함할 수도 있다.
물론, 다른 실시 예들에서, 온도 변화 부분 (9) 은 도 1에 예시된 것과는 계량 챔버 (7) 에 대해 상이한 포지션에 위치될 수도 있다. 예를 들어, 또 다른 실시 예에서 온도 변화 부분 (9) 은 계량 챔버 (7) 상에 장착되지 않을 수도 있고 대신 계량 챔버 (7) 의 측면에 포지셔닝될 수도 있고 그리고/또는 계량 챔버 (7) 와 별도로 위치될 수도 있다. 이러한 대안적인 실시 예에서, 온도 변화 부분 (9) 은 계량 챔버 (7) 에 열적으로 커플링되지 않을 수도 있고 따라서 계량 챔버 (7) 와 실질적으로 열적 평형 상태에 있지 않을 수도 있다.
온도 변화 부분 (9) 은 온도 변화 부분 (9) 의 온도를 센싱하기 위한 온도 센서를 포함하거나 가질 수도 있다.
제 1 실시 예의 다른 피처들은 본 발명의 제 2 실시 예의 논의에 따라 이하에 논의될 것이다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 반도체 웨이퍼 질량 계측 장치 (11) 를 도시한다.
도 2의 반도체 웨이퍼 질량 계측 장치 (11) 는 제 2 온도 변화 부분 (13) 을 더 포함한다는 점에서 도 1의 반도체 웨이퍼 질량 계측 장치 (1) 와 상이하다.
제 2 온도 변화 부분 (13) 은 플레이트 또는 블록을 포함할 수도 있다. 플레이트 또는 블록은 우수한 열 전도도 (예를 들어, Al) 를 갖는 재료로 이루어지거나 이를 포함할 수도 있다.
제 2 온도 변화 부분 (13) 은 플레이트 또는 블록의 하단 측면 상에 부착되고, 그리고/또는 플레이트 또는 블록의 하단 측면과 콘택트하는 복수의 Peltier 디바이스들 (15) 을 더 포함할 수도 있다. Peltier 디바이스 (11) 각각은 예를 들어, 이들의 하단 측면에 부착된 열 싱크 (17) 를 갖는다. 기류 (air flow) (19) 가 Peltier 디바이스들 (15) 로부터 그리고 열 싱크들 (17) 로부터 열을 제거하기 위해, 플레이트 또는 블록의 하단 측면 밑의 영역 (21) 에 제공될 수 있다. 물론, 기류의 구성은 도 2에 도시된 구성과 상이할 수도 있다. 예를 들어, 공기는 팬 (fan) 에 의해 영역 (21) 의 하단부로부터 불 (blow) 수도 있다. 대안적으로, 기류는 다른 실시 예들에서 제공되지 않을 수도 있다. 이에 더하여, Peltier 디바이스들 (15) 및/또는 열 싱크들 (17) 의 수는 도 2에 예시된 것과 상이할 수도 있다.
제 2 온도 변화 부분 (13) 은 제 2 온도 변화 부분 (13) 의 온도를 센싱하기 위한 온도 센서를 포함하거나 가질 수도 있다. 제 2 온도 변화 부분 (13) 의 온도는 타깃 온도와 같거나 미리 결정된 범위 이내가 되도록 제어될 수도 있다. 예를 들어, 복수의 Peltier 디바이스들 (15) 은 센싱된 온도가 타깃 온도와 같거나 미리 결정된 범위 내에 있도록 동작되거나 제어될 수도 있다.
도 2에서 제 2 온도 변화 부분 (13) 은 계량 챔버 (7) 의 우측에 포지셔닝되는 것으로 도시된다. 그러나 다른 실시 예들에서 제 2 온도 변화 부분 (13) 은 도 2에 예시된 것과 상이하게, 예를 들어 상이한 측면에, 및/또는 계량 챔버 (7) 위 또는 아래에, 또는 계량 챔버 (7) 로부터 보다 가깝거나 보다 멀게 포지셔닝될 수 있다. 다른 실시 예들에서, 제 2 온도 변화 부분 (13) 은 온도 변화 부분 (9) 및/또는 계량 챔버 (7) 에 직접적으로 또는 간접적으로 부착되거나 연결될 수도 있다.
사용시, 웨이퍼 이송기, 예를 들어 EFEM (Equipment Front End Module) 의 로보틱 암의 엔드 이펙터는 FOUP (Front Opening Unified Pod) (미도시) 로부터, 또는 대안적으로 또 다른 프로세싱 장치 (미도시) 로부터 웨이퍼를 제거하고, 웨이퍼를 제 2 온도 변화 부분 (13) 으로 이송하고 웨이퍼를 제 2 온도 변화 부분 (13) 상에 포지시키도록 사용된다. 웨이퍼가 FOUP (또는 다른 프로세싱 장치) 로부터 제거될 때 이는 대략 70 ℃의 온도를 가질 수도 있다. 예를 들어, 웨이퍼는 웨이퍼가 FOUP 내로 로딩되기 전, 400 내지 500 ℃의 온도로 웨이퍼를 가열할 수도 있는, 반도체 디바이스 생산 라인의 프로세싱 스테이션에서 프로세싱될 수도 있다.
웨이퍼가 제 2 온도 변화 부분 (13) 상에 포지셔닝될 때, 열은 웨이퍼의 온도가 감소되도록 웨이퍼로부터 제 2 온도 변화 부분 (13) 으로 전도된다. 웨이퍼가 제 2 온도 변화 부분 (13) 상에 얼마나 오랫동안 포지셔닝되는지에 따라, 웨이퍼 및 제 2 온도 변화 부분 (13) 은 (예를 들어, 실질적으로 동일한 온도를 갖도록) 열적 평형을 달성할 수도 있다. 제 2 온도 변화 부분 (13) 의 온도가 웨이퍼로부터의 열 부하로 인해 상승하는 것을 방지하기 위해, Peltier 디바이스들 (15) 은 제 2 온도 변화 부분 (13) 으로부터 웨이퍼로부터 제거된 열 부하를 액티브로 소산시키도록 동작 가능하다. 달리 말하면, 전력이 Peltier 디바이스들 (15) 에 공급되어 플레이트 또는 블록과 콘택트하는 상부 표면들로부터 열 싱크들 (17) 이 부착되는 하부 표면들로 열을 전달하는 액티브 열 펌프들로서 작용하게 한다. Peltier 디바이스들 (15) 은 대신 열전 모듈들로 지칭될 수도 있다.
기류 (19) 가 Peltier 디바이스들 (15) 및 열 싱크들 (17) 로부터 열을 제거하기 위해, Peltier 디바이스들 (15) 및 열 싱크들 (17) 이 포지셔닝되는 플레이트 또는 블록의 밑의 영역 (17) 에 제공된다. 제 2 온도 변화 부분 (13) 을 사용하여 웨이퍼로부터 제거된 열은 따라서 이 열이 계량 챔버 (7) 의 온도에 영향이 없도록 기류 (19) 에 의해 웨이퍼 질량 계측 장치 (11) 의 계량 챔버 (7) 로부터 이송되고 소산된다. 달리 말하면, 열은 제 2 온도 변화 부분 (13) 으로부터 액티브로 소산된다.
제 2 온도 변화 부분 (13) 은 웨이퍼의 온도가 계량 팬 (5) 상에 포지셔닝될 때 목표된 웨이퍼의 온도에 가깝게 감소되도록 웨이퍼로부터 대부분의 열 부하를 제거하도록 동작된다.
통상적으로, 웨이퍼가 계량 팬 (5) 상에 로딩될 때 웨이퍼와 계량 챔버 (7) 사이에 실질적으로 온도 차가 없도록 (따라서 웨이퍼와 계량 디바이스 (3) 사이에 실질적으로 온도 차가 없도록) 웨이퍼의 온도를 계량 챔버 (7) 의 온도에 실질적으로 매칭하는 것이 목표된다. 이 실시 예에서, 제 2 온도 변화 부분 (13) 은 계량 챔버 (7) 의 온도의 ± 1 ℃ 이내로 웨이퍼를 냉각할 수도 있다. 예를 들어, 계량 챔버가 20 ℃의 온도를 가지면, 제 2 온도 변화 부분 (13) 은 (20±1) ℃의 온도로 웨이퍼를 냉각할 수도 있다. 그러나, 다른 실시 예들에서, 제 2 온도 변화 부분 (13) 에 의해 제공된 냉각량은 이와 상이할 수도 있다.
일단 웨이퍼가 제 2 온도 변화 부분 (13) 을 사용하여 목표된 온도에 가까운 온도로 냉각되면, 웨이퍼는 웨이퍼를 지지하기 위한 엔드 이펙터를 갖는 로보틱 암을 포함하는 웨이퍼 이송기를 사용하여 온도 변화 부분 (9) 으로 이송된다.
온도 변화 부분 (9) 은 제 1 온도 변화 부분으로 지칭될 수도 있다.
상기 논의된 바와 같이, 웨이퍼가 온도 변화 부분 (9) 상에 포지셔닝될 때 웨이퍼와 온도 변화 부분 (9) 사이에 우수한 열적 콘택트가 있다. 따라서, 웨이퍼는 웨이퍼로부터 온도 변화 부분 (9) 으로 전도되는 열에 의해 냉각된다. 웨이퍼가 온도 변화 부분 (9) 상에 포지셔닝되는 시간의 길이에 따라, 웨이퍼 및 온도 변화 부분 (9) 은 실질적으로 동일한 온도를 갖도록 실질적으로 열적 평형 상태가 될 수도 있다. 이 실시 예에서, 웨이퍼는 열 평형을 달성하기 충분한 기간, 예를 들어 60 초 동안 온도 변화 부분 (9) 상에 포지셔닝될 수도 있다. 이 실시 예에서, 제 2 온도 변화 부분 (13) 은 계량 챔버 (7) 의 온도의 ± 0.1 ℃ 이내로 웨이퍼를 냉각할 수도 있다.
웨이퍼는 온도 변화 부분 (9) 상에 포지셔닝되기 전에 제 2 온도 변화 부분 (13) 에 의해 제거된 열 부하의 대부분을 이미 가졌다. 따라서, 온도 등가화 동안 온도 변화 부분 (9) 상의 열 부하는 매우 낮고, 온도 변화 부분 (9) 및 (고 열 질량을 갖는) 계량 챔버 (7) 의 온도는 따라서 (온도 변화 부분 (9) 상의 열 부하가 낮을 때) 온도 등가화 동안 실질적으로 일정하게 유지될 수도 있다. 이에 더하여, 웨이퍼를 온도 변화 부분 (9) 과 열 평형이 되게 하도록 상대적으로 적은 열이 교환되어야 한다.
따라서, 본 실시 예를 사용하여, 웨이퍼로부터 대부분의 열 부하를 제거하는 단계 및 웨이퍼의 온도를 등가화하는 단계가 분리되기 때문에, 웨이퍼의 온도를 목표된 온도로 보다 정확하게/정밀하게 등가화할 수도 있다.
웨이퍼의 온도가 온도 변화 부분 (9) 의 온도와 실질적으로 같을 때 (예를 들어, 웨이퍼가 미리 결정된 시간 기간 동안 온도 변화 부분 (9) 상에 있을 때) 웨이퍼는 엔드 이펙터와 함께 로보틱 암을 포함하는 웨이퍼 이송기에 의해 온도 변화 부분 (9) 으로부터 계량 팬 (5) 으로 이송된다. 이어서 계량 디바이스 (3) 이 반도체 웨이퍼의 무게를 나타내는 측정 출력 값을 제공하도록 사용된다.
도 1 및 도 2에 예시된 구성들은 단지 예시적인 구성들이고, 계량 챔버 및/또는 온도 변화 부분 또는 부분들의 다른 구성들이 본 발명에서 가능하고 상기 개시 및 이하의 개시로부터 당업자에게 자명할 것이다.
예를 들어, 상기 기술된 제 2 실시 예의 수정된 버전에서, 온도 변화 부분 (9) 은 생략될 수도 있어서, 웨이퍼의 온도는 제 2 온도 변화 부분 (13) 만을 사용하여 변화된다.
상기 기술된 제 1 실시 예 또는 제 2 실시 예에서, 온도 변화 부분 (9) 및 제 2 온도 변화 부분 (13) 중 하나 또는 모두는 본 발명에 따른 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스이다.
도 3은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스 (23) 의 예이다. 이 실시 예의 디바이스 (23) 는 예를 들어, 상기 기술된 실시 예 1 및 실시 예 2에서, 또는 다른 반도체 웨이퍼 질량 계측 장치에서 온도 변화 부분 (9) 으로서 사용될 수 있다.
디바이스 (23) 는 웨이퍼를 패시브로 냉각하기 위한 것이다. 즉, 디바이스 (23) 는 Peltier 디바이스와 같은 어떠한 전력 공급된 냉각 수단/디바이스도 포함하지 않는다.
디바이스 (23) 는 플레이트 또는 블록 (24) 을 포함한다. 플레이트 또는 블록 (24) 은 고 열 질량 및 고 열 전도도를 갖는 재료로 이루어지거나 이를 포함한다. 플레이트 또는 블록 (24) 은 알루미늄과 같은 금속으로 이루어지거나 이를 포함할 수도 있다.
도 3에 예시된 바와 같이, 플레이트 또는 블록 (24) 은 웨이퍼가 표면 (25) 상의 플레이트 또는 블록 (24) 상에 배치될 때 웨이퍼를 지지하도록 구성된 표면 (25) 을 갖는다. 표면 (25) 은 플레이트 또는 블록 (24) 의 상부 표면, 따라서 디바이스 (23) 의 상부 표면이다.
표면 (25) 은 웨이퍼를 지지하고 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위해 웨이퍼와 열 또는 열 에너지를 교환하도록 웨이퍼와 콘택트하도록 구성된다. 즉, 표면 (25) 은 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위해 웨이퍼를 사용하여 열 전달을 수행하기 위한 것이다.
표면 (25) 은 플레이트 또는 블록 (24) 또는 디바이스 (23) 의 열 전달 표면으로 지칭될 수도 있다.
디바이스 (23) 는 미리 결정된 직경, 예를 들어 200 ㎜, 또는 300 ㎜, 또는 450 ㎜를 갖는 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 것일 수도 있다. 따라서 표면 (25) 은 미리 결정된 직경을 갖는 웨이퍼를 지지하도록 구성될 수도 있다.
도 3에 예시된 바와 같이, 플레이트 또는 블록 (24) 은 밑으로부터 웨이퍼를 지지하는 동안 웨이퍼를 표면 (25) 상으로 하강시키도록 엔드 이펙터 (29) 가 사용될 때 로보틱 암의 엔드 이펙터 (29) 를 수용하도록 구성된 컷 아웃 (27) 을 포함한다.
컷 아웃 (27) 은 엔드 이펙터 (29) 가 웨이퍼를 밑으로부터 지지하는 동안 표면 (25) 상으로 웨이퍼를 하강시키도록 사용될 때 엔드 이펙터 (29) 가 상단 표면으로부터 컷 아웃 (27) 내로 하강될 수 있도록, 표면 (25) 과 같은, 열 전달 플레이트 (23) 의 플레이트 또는 블록 (24) 의 상단 표면에 형성된다.
엔드 이펙터 (29) 가 표면 (25) 상으로 웨이퍼를 하강시키기 위해 사용될 때 컷 아웃 (27) 은 엔드 이펙터 (29) 를 수용하도록 구성, 예를 들어, 포지셔닝되고 그리고/또는 성형되고 그리고/또는 사이징된다.
특히, 컷 아웃 (27) 은, 웨이퍼가 표면 (25) 상에 배치될 때 엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (27) 내에 수용되도록 웨이퍼를 표면 (25) 상으로 하강시킬 때 엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (27) 내로 하강될 수 있도록, 표면 (25) 보다 플레이트 또는 블록 (24) 내에서 보다 낮게 포지셔닝된다.
특히, 컷 아웃 (27) 은 플레이트 또는 블록 (24) 의 표면 (25) 아래에 위치된다.
컷 아웃 (27) 은 표면 (25) 으로부터 플레이트 또는 블록 (24) 내로 연장하고 그리고 표면 (25) 으로부터 엔드 이펙터 (29) 에 액세스 가능하고 그리고/또는 개방된다.
컷 아웃 (27) 은 디바이스 (23) 의 측면에서 개방된 측면을 갖는다.
컷 아웃 (27) 은 또한 플레이트 또는 블록 (24) 의 측면으로 연장하고 플레이트 또는 블록 (24) 의 측면에서 엔드 이펙터 (29) 에 액세스 가능하고 그리고/또는 개방된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 표면 (25) 은 그루브 또는 트렌치 (28) 가 컷 아웃 (27) 의 두 종 방향 측면들의 일부를 따라 형성되도록 컷 아웃 (27) 의 두 종 방향 측면들의 일부 위로 또는 위에 연장한다.
이는 표면 (25) 에 형성된 컷 아웃 (27) 의 개구부의 면적이 표면 (25) 아래의 컷 아웃 (27) 의 메인 바디의 면적보다 보다 작다는 것을 의미한다.
그루브 또는 트렌치 (28) 는 엔드 이펙터 (29) 의 원위 단부가 엔드 이펙터의 가장 넓은 부분임에도 불구하고, 엔드 이펙터 (29) 로 하여금 컷 아웃 (27) 의 개방된 측면을 통해 컷 아웃 (27) 으로부터 측방향으로 인출되게 한다.
표면 (25) 아래의 컷 아웃 (27) 의 주요 부분의 최소 폭은 컷 아웃 (27) 내에 수용된 엔드 이펙터 (29) 의 최대 폭보다 보다 크다. 이는 엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (27) 으로부터 측방향으로 인출되게 한다.
엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (27) 내에 수용될 때 엔드 이펙터 (29) 는 표면 (25) 아래에 있다. 즉, 엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (27) 내에 수용될 때, 엔드 이펙터 (29) 는 표면 (25) 보다 플레이트 또는 블록 (24) 내에서 보다 낮다. 이러한 구성에서 엔드 이펙터 (29) 는 표면 (25) 위로 돌출하지 않고, 표면 (25) 상의 웨이퍼와 콘택트하지 않는다.
엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (27) 내에 수용될 때 전체 엔드 이펙터 (29) 는 표면 (25) 아래, 또는 표면 (25) 보다 보다 낮다.
컷 아웃 (27) 은 엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (27) 내로 하강될 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 컷 아웃 (27) 의 외측 형상은 엔드 이펙터 (29) 의 외측 형상을 수용하도록 구성될 수도 있다.
웨이퍼가 표면 (25) 에 의해 완전히 지지되고 엔드 이펙터 (29) 와 더 이상 콘택트하지 않도록, 엔드 이펙터 (29) 가 표면 (25) 상에 웨이퍼를 배치하도록 사용될 때, 컷 아웃 (27) 은 (웨이퍼의 주 평면에 수직이고 그리고/또는 엔드 이펙터 (29) 의 주 평면에 수직인) 엔드 이펙터 (29) 의 전체 두께 또는 높이 또는 깊이가 컷 아웃 (27) 내에 완전히 수용될 수 있도록 구성된다. 즉, 컷 아웃 (27) 은 웨이퍼가 표면 (25) 상에 배치될 때 엔드 이펙터의 두께 또는 높이 또는 깊이가 표면 (25) 아래의 컷 아웃 (27) 내에 완전히 수용되거나 포함되거나 하우징될 수 있도록 구성된다.
이는 (두께는 엔드 이펙터 (29) 의 주 면에 수직이고 그리고/또는 웨이퍼의 주 평면에 수직인) 엔드 이펙터 (29) 의 두께보다 보다 큰 거리만큼 표면 (25) 으로부터 디바이스 (23) 내로 연장하는 컷 아웃 (27) 에 의해 달성될 수도 있다.
컷 아웃 (27) 은 일단 엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (27) 내에 수용되면, 엔드 이펙터 (29) 는 웨이퍼가 표면 (25) 에 의해 지지되는 동안 디바이스 (23) 로부터 측방향으로 인출될 수 있도록, 구성, 예를 들어 성형되고 그리고/또는 포지셔닝된다.
이러한 엔드 이펙터 (29) 의 예는 도 4에 예시된다. 도 4에 예시된 바와 같이, 엔드 이펙터 (29) 는 밑으로부터 웨이퍼의 중량을 지지하도록 웨이퍼의 하부 측과 콘택트하도록 구성된 2 개의 프롱들 또는 포크들 (31) 을 포함한다. 따라서 웨이퍼는 엔드 이펙터 (29) 에 의해 운반될 수 있다.
2 개의 프롱들 또는 포크들 (31) 에 대향하는 엔드 이펙터 (29) 의 단부 (33) 는 웨이퍼를 이동시키기 위해 엔드 이펙터 (29) 가 로보틱 암에 의해 이동될 수 있도록, 로보틱 암에 부착되도록 구성된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 엔드 이펙터 (29) 의 원위 단부는 엔드 이펙터 (29) 의 근위 단부보다 보다 넓다.
물론, 상이한 엔드 이펙터가 도 4에 예시된 엔드 이펙터 (29) 대신 사용될 수도 있다. 예를 들어, 다수의 프롱들 또는 포크들, 예컨대 하나 이상의 프롱들 또는 포크들은 도 4에 예시된 것과 상이할 수도 있다.
디바이스 (23) 는 웨이퍼를 디바이스 (23) 에 클램핑하기 위한 진공 클램프를 더 포함하거나 제공될 수도 있다. 예를 들어, 디바이스 (23) 는 웨이퍼를 표면 (25) 에 클램핑하도록 디바이스 (23) 및/또는 디바이스 (23) 의 표면 (35) 및 웨이퍼 사이에 저압을 생성하도록, 예를 들어 하나 이상의 펌프들에 의해 공기가 흡입될 수 있는 표면 (25) 내에 그루브 또는 채널 (35) 을 포함할 수도 있다.
디바이스 (23) 는 그루브 또는 채널 (35) 에 저압을 생성하도록, 예를 들어 펌프에 의해, 그루브 또는 채널 (35) 로부터 공기가 흡입될 수 있는 그루브 또는 채널 (35) 에 연결된 통로를 더 포함할 수도 있다.
그루브 또는 채널 (35) 은 아치형이거나, 링 형상이거나, 링의 세그먼트와 같은 형상이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 표면 (25) 은 그루브 또는 채널 (35) 의 방사상 외측에 포지셔닝된 추가의 그루브 또는 채널 (36) 을 포함한다.
다른 그루브 또는 채널 (36) 은 아치형이거나 링 형상이다. 추가의 그루브 또는 채널 (36) 은 그루브 또는 채널 (35) 과 동심원이고 보다 큰 직경을 갖는다.
추가의 그루브 또는 채널 (36) 은 웨이퍼의 주변부에 인접한 웨이퍼의 표면 상에 형성될 수도 있는 돌출하는 에지 비드를 수용하도록 구성된다. 이러한 에지 비드는 웨이퍼의 프로세싱 동안 증착에 의해 웨이퍼 에지 둘레의 웨이퍼의 표면 상에 형성될 수도 있다. 추가 그루브 또는 채널 (36) 의 부재시, 이 에지 비드는 표면 (25) 과 웨이퍼의 표면 사이에 이루어지는 우수한 콘택트를 방지할 수도 있다.
추가의 그루브 또는 채널 (36) 은 디바이스 (23) 가 수용하도록 구성된 웨이퍼의 반경보다 약간 보다 작은 반경을 가질 수도 있다. 예를 들어, 추가 그루브 또는 채널 (36) 은 디바이스 (23) 가 수용하도록 구성된 웨이퍼보다 보다 작은 1 ㎜ 내지 8 ㎜의 반경을 가질 수도 있다.
예를 들어, 디바이스는 300 ㎜의 직경, 따라서 150 ㎜의 반경을 갖는 웨이퍼를 수용하도록 구성될 수도 있다. 따라서 추가 그루브 또는 채널 (36) 은 142 ㎜ 내지 149 ㎜ 범위, 바람직하게 144 ㎜ 내지 148 ㎜ 범위의 반경을 가질 수도 있다.
대안적으로, 추가 그루브 또는 채널 (36) 대신, 에지 비드의 예상된 포지션에서 표면 (25) 상에서 방사상으로 외측으로 이동할 때 표면 (25) 에서 스텝 다운 (step down) 이 있을 수도 있다. 즉, 표면 (25) 의 방사상으로 외측 부분은 표면 (25) 의 방사상으로 내측 부분과 방사상으로 외측 부분 사이에 스텝 다운이 있도록, 표면 (25) 의 방사상으로 내측 부분에 대해 셋-백되거나 (set-back) 리세스될 수도 있다.
스텝 다운은 아치형이거나 링 형상일 수도 있다.
다른 그루브 또는 채널 (36) 에 대해, 스텝 다운은 디바이스 (23) 가 수용하도록 구성된 웨이퍼의 반경보다 약간 보다 작은 반경을 가질 수도 있다. 예를 들어, 추가 그루브 또는 채널은 디바이스 (23) 가 수용하도록 구성된 웨이퍼보다 작은 1 ㎜ 내지 8 ㎜의 반경을 가질 수도 있다.
반도체 웨이퍼 질량 계측 장치에서 사용될 때, 예를 들어 도 1 및 도 2에 예시된 바와 같이, 디바이스 (23) 는 계량 챔버 (7) 의 외측 표면 상에 제공되거나, 일체형이거나, 장착되거나 부착될 수도 있다. 예를 들어, 디바이스 (23) 는 예를 들어 고 열 전도도를 갖는 볼트들을 사용하여 계량 챔버 (7) 의 외측 표면에 부착되거나 고정되거나 볼트로 고정될 수도 있다.
특히, 플레이트 또는 블록 (24) 은 계량 챔버 (7) 의 외측 표면 상에 제공되거나, 일체형이거나, 장착되거나, 부착될 수도 있다.
이러한 구성에서, 디바이스 (23) 는 계량 챔버 (7) 와 실질적으로 동일한 온도를 갖도록, 계량 챔버 (7) 와 실질적으로 열적 평형일 수도 있다.
플레이트 또는 블록 (24) 은 열 플레이트, 열 전달 플레이트, 또는 열화 플레이트일 수도 있다.
다른 실시 예들에서, 디바이스 (23) 는 표면의 온도를 변화시키기 위해 플레이트 또는 블록 (24) 에 부착되거나 플레이트 또는 블록 (24) 상에 장착된 하나 이상의 열전 모듈들 (예를 들어, Peltier 디바이스들) 을 포함할 수도 있다. 즉, 다른 실시 예들에서 디바이스는 액티브 냉각 디바이스일 수도 있다. 이러한 액티브 냉각 디바이스는 예를 들어, 상기 기술된 실시 예 2에서, 또는 다른 반도체 웨이퍼 질량 계측 장치에서 제 2 온도 변화 부품으로서 사용될 수 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스 (37) 를 도시한다.
디바이스 (37) 는 베이스플레이트 (39) 및 예를 들어 하나 이상의 볼트들 또는 스크루들에 의해 베이스플레이트 (39) 에 부착되는 상단 플레이트 (41) 를 포함한다.
도 6은 상단 플레이트 (41) 가 제거된 디바이스 (37) 를 도시한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 디바이스 (37) 는 상단 플레이트 (41) 와 베이스플레이트 (39) 사이의 열 전달을 개선하도록, 상단 플레이트 (41) 와 베이스플레이트 (39) 사이에 열 인터페이스 재료 (43) 를 포함한다. 물론, 다른 실시 예들에서 열 인터페이스 재료 (43) 는 생략될 수도 있다.
도 7은 상단 플레이트 (41) 및 열 인터페이스 재료 (43) 모두가 제거된 디바이스 (37) 를 도시한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 이 실시 예에서 열 인터페이스 재료 (43) 는 베이스플레이트 (39) 의 상단 표면의 리세스 내에 수용된다. 그러나, 다른 실시 예들에서, 이러한 리세스는 생략될 수도 있고 열 인터페이스 재료는 이러한 리세스 없이 베이스플레이트 (39) 의 상단 표면 상에 포지셔닝될 수도 있고 베이스플레이트 (39) 의 상단 표면 위로 연장할 수도 있다.
상단 플레이트 (41) 는 웨이퍼가 표면 (45) 상의 디바이스 (37) 상에 배치될 때 웨이퍼를 지지하도록 구성된 표면 (45) 을 포함한다. 표면 (45) 은 디바이스 (37) 의 상부 표면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 디바이스 (37) 는 표면 (45) 위로 상승되고 표면 (45) 의 주변 또는 외측 에지 둘레에 위치된 하나 이상의 범프들 또는 돌출부들 (42) 을 포함할 수도 있다. 범프들 또는 돌출부들 (42) 은 예를 들어 진공 클램핑이 웨이퍼에 적용되거나 진공 클램핑이 해제되는 동안 표면 (45) 상의 웨이퍼의 측방향 운동을 제한할 수도 있다. 특히, 범프들 또는 돌출부들 (42) 은 웨이퍼의 측방향 운동을 제한하도록, 웨이퍼가 표면 (45) 상의 중심 포지션으로부터 측방향으로 변위된다면 (displace) 웨이퍼의 방사상으로 외측 에지와 콘택트하도록 구성될 수도 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 범프들 또는 돌출부들 (42) 은 상단 플레이트 (41) 내의 홀들을 통과하는 필라들 또는 로드들 (rods) 의 상단들에 제공된다. 따라서, 범프들 또는 돌출부들 (42) 은 예를 들어 범프 필라들로 지칭될 수도 있다.
필라들 또는 로드들은 베이스플레이트 (39) 에 연결되거나 부착된다.
이 실시 예에서, 사각형 구성으로 배치된 4 개의 범프들 또는 돌출부들 (42) 이 있다. 물론, 다른 실시 예들에서 상이한 수의 범프들 또는 돌출부들, 예를 들어 3 개 이상의 범프들 또는 돌출부들이 있을 수도 있다.
표면 (45) 은 웨이퍼를 지지하고 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위해 웨이퍼와 열 에너지를 교환하도록 웨이퍼와 콘택트하도록 구성된다. 즉, 표면 (45) 은 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위해 웨이퍼를 사용하여 열 전달을 수행하기 위한 것이다.
표면 (45) 은 디바이스 (37) 의 열 전달 표면으로 지칭될 수도 있다.
표면 (45) 은 양립 가능한 경우, 상기 기술된 표면 (25) 의 임의의 피처들을 가질 수도 있다.
디바이스 (37) 는, 상부 플레이트 (41) 및/또는 상부-플레이트 (41) 의 표면 (35) 과 웨이퍼 사이에 저압을 생성하고 표면 (45) 에 웨이퍼를 클램핑하도록, 공기가 예를 들어 하나 이상의 펌프들에 의해 흡입될 수 있는, 표면 (45) 내의 그루브 또는 채널 (46) 을 포함할 수도 있다.
장치 (37) 는 그루브 또는 채널 (46) 에 저압을 생성하도록, 예를 들어 펌프에 의해, 그루브 또는 채널 (46) 로부터 공기가 흡입될 수 있는, 그루브 또는 채널 (46) 에 연결된 통로를 더 포함할 수도 있다.
이 실시 예에서, 그루브 또는 채널 (46) 은 방사상으로 내측 그루브 또는 그루브 부분 (46a) 및 방사상으로 외측 그루브 또는 그루브 부분 (46b) 을 포함하는 이중 그루브 또는 채널이다. 상기 논의된 바와 같이, 방사상으로 내측 그루브 부분 및 방사상으로 외측 그루브 부분 (46a 및 46b) 은 넓은 범위의 커브되거나 보잉된 웨이퍼들의 성공적인 진공 클램핑을 허용한다.
방사상으로 내측 그루브 부분 및 방사상으로 외측 그루브 부분 (46a 및 46b) 모두는 아치형이고 (arcuate) 루프 또는 연속적인 경로를 형성하도록 함께 연결된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 표면 (45) 은 그루브 또는 채널 (46) 의 방사상 외측에 포지셔닝된 추가의 그루브 또는 채널 (50) 을 포함한다.
추가의 그루브 또는 채널 (50) 은 도 3의 추가의 그루브 또는 채널 (36) 에 대응할 수도 있고, 상기 논의된 추가 그루브 또는 채널 (36) 의 임의의 피처들을 가질 수도 있다. 이에 더하여, 추가 그루브 또는 채널 (50) 은 또한 추가 그루브 또는 채널 (36) 에 대해 상기 논의된 바와 같이 스텝 다운으로 대체될 수도 있고, 상기 논의된 스텝 다운의 임의의 피처들을 가질 수도 있다.
범프들 또는 돌출부들 (42) 은 추가의 그루브 또는 채널 (50) 에 인접하게, 추가의 그루브 또는 채널 (50) 의 방사상 외측에 포지셔닝된다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 베이스플레이트 (39) 내에 컷 아웃 (47) 이 형성된다.
컷 아웃 (47) 은 밑으로부터 웨이퍼를 지지하는 동안 엔드 이펙터 (29) 가 표면 (45) 상의 웨이퍼를 하강시키도록 사용될 때 로보틱 암의 엔드 이펙터 (29) 를 수용하도록 구성된다 (예를 들어 성형되고 그리고/또는 사이징되고 그리고/또는 포지셔닝된다).
컷 아웃 (47) 은 밑으로부터 웨이퍼를 지지하는 동안 엔드 이펙터 (29) 가 표면 (45) 상으로 웨이퍼를 하강시키도록 사용될 때 엔드 이펙터 (29) 가 상단 표면으로부터 컷 아웃 (47) 내로 하강될 수 있도록 베이스플레이트 (39) 의 상단 표면에 형성된다.
컷 아웃 (47) 은 개방되거나 위에서 엔드 이펙터 (29) 에 액세스 가능하다.
상단 플레이트 (41) 는 엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (47) 으로 들어가게 갭 또는 개구부 (49) 를 통과할 수 있도록, 베이스플레이트 (39) 내의 컷 아웃 (47) 위에 갭 또는 개구부 (49) 를 포함한다.
컷 아웃 (47) 은 엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (47) 내에 수용되도록 웨이퍼를 표면 (45) 상으로 하강시킬 때 엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (47) 내로 하강될 수 있도록, 표면 (45) 보다 디바이스 (37) 내에서 보다 낮게 포지셔닝된다.
컷 아웃 (47) 은 디바이스 (37) 의 에지로 연장한다. 컷 아웃 (47) 은 개방되거나 디바이스 (37) 의 에지에서 액세스 가능하다.
컷 아웃 (47) 은 디바이스 (37) 의 측면에서 개방된 측면을 갖는다.
엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (47) 내에 수용될 때 엔드 이펙터 (29) 는 표면 (45) 아래에 있다. 즉, 엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (47) 내에 수용될 때, 엔드 이펙터 (29) 는 표면 (45) 보다 디바이스 (37) 내에서 보다 낮다.
엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (47) 내에 수용될 때 엔드 이펙터 (29) 전체는 표면 (45) 아래에 있다.
컷 아웃 (47) 은 엔드 이펙터 (29) 의 깊이보다 보다 큰 깊이를 갖는다.
컷 아웃 (47) 은 엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (47) 내로 하강될 수 있도록 구성된다. 특히, 컷 아웃 (47) 의 외측 형상은 엔드 이펙터 (29) 의 외측 형상을 수용하도록 구성된다.
웨이퍼가 표면 (45) 에 의해 완전히 지지되고 엔드 이펙터 (29) 와 더 이상 콘택트하지 않도록, 엔드 이펙터 (29) 가 표면 (45) 상에 웨이퍼를 배치하도록 사용될 때, 컷 아웃 (47) 은 엔드 이펙터 (29) 의 깊이 또는 두께 또는 높이가 컷 아웃 (47) 내에 완전히 수용될 수 있도록 구성된다. 즉, 컷 아웃 (47) 은 웨이퍼가 표면 (45) 상에 배치될 때 엔드 이펙터 (29) 의 깊이 또는 두께 또는 높이가 표면 (45) 아래의 컷 아웃 (47) 내에 완전히 수용되거나 포함되거나 하우징될 수 있도록 구성된다.
이는 엔드 이펙터 (29) 의 두께보다 보다 큰 거리만큼 베이스플레이트 (39) 내로 연장하는 컷 아웃 (47) 에 의해 달성될 수도 있다 (두께는 엔드 이펙터 (29) 의 주 면에 수직임).
컷 아웃 (47) 은 일단 엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (47) 내에 수용되면, 엔드 이펙터 (29) 는 웨이퍼가 표면 (45) 에 의해 지지되는 동안 디바이스 (37) 로부터 측방향으로 인출될 수 있도록, 구성, 예를 들어 성형되고 그리고/또는 포지셔닝된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상단 플레이트 (41) 는 그루브 또는 트렌치 (48) 가 컷 아웃 (47) 의 두 종 방향 측면들의 일부를 따라 형성되도록 베이스플레이트 (39) 의 컷 아웃 (47) 의 두 종 방향 측면들의 부분 위로 또는 위에 연장한다.
이는 상단 플레이트 (41) 에 형성된 갭 또는 개구부 (49) 의 면적이 베이스플레이트 (39) 의 컷 아웃 (47) 의 면적보다 보다 작다는 것을 의미한다.
그루브 또는 트렌치 (48) 는 엔드 이펙터 (29) 의 원위 단부가 엔드 이펙터 (29) 의 가장 넓은 부분임에도 불구하고, 엔드 이펙터 (29) 로 하여금 컷 아웃 (47) 의 개방된 측면을 통해 컷 아웃 (47) 으로부터 측방향으로 인출되게 한다.
컷 아웃 (47) 의 최소 폭은 컷 아웃 (47) 내에 수용된 엔드 이펙터 (29) 의 최대 폭보다 보다 크다. 이는 엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (47) 으로부터 측방향으로 인출되게 한다.
디바이스 (37) 는 웨이퍼를 패시브로 냉각하기 위한 것일 수도 있다.
베이스플레이트 (39) 는 상단 플레이트 (41) 와 상이한 재료로 이루어질 수도 있다.
베이스플레이트 (39) 는 상단 플레이트 (41) 보다 보다 두껍다.
베이스플레이트 (39) 는 상단 플레이트 (41) 보다 보다 큰 열 질량을 가질 수도 있다.
디바이스 (37) 는 예를 들어 제 1 실시 예 또는 제 2 실시 예에서 온도 변화 부분 (9) 으로서 사용될 수도 있다.
도 8 내지 도 12는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스 (51) 를 도시한다.
도 8 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 디바이스 (51) 는 베이스플레이트 (53) 및 예를 들어 하나 이상의 볼트들 또는 스크루들에 의해 베이스플레이트 (53) 에 부착되는 상단 플레이트 (55) 를 포함한다.
도 9는 상단 플레이트 (55) 가 제거된 디바이스 (51) 를 도시한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 디바이스 (51) 는 상단 플레이트 (55) 와 베이스플레이트 (53) 사이의 열 전달을 개선하도록, 상단 플레이트 (55) 와 베이스플레이트 (53) 사이에 열 인터페이스 재료 (57) 를 포함한다. 물론, 다른 실시 예들에서 열 인터페이스 재료 (57) 는 생략될 수도 있다.
도 10은 상단 플레이트 (55) 및 열 인터페이스 재료 (57) 모두가 제거된 디바이스 (51) 를 도시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 이 실시 예에서 열 인터페이스 재료 (57) 는 베이스플레이트 (53) 의 상단 표면의 리세스 내에 수용된다. 그러나, 다른 실시 예들에서, 이러한 리세스는 생략될 수도 있고 열 인터페이스 재료는 이러한 리세스 없이 베이스플레이트 (53) 의 상단 표면 상에 포지셔닝될 수도 있고 베이스플레이트 (53) 의 상단 표면 위로 연장할 수도 있다.
상단 플레이트 (55) 는 웨이퍼가 표면 (59) 상의 디바이스 (51) 상에 배치될 때 웨이퍼를 지지하도록 구성된 표면 (59) 을 포함한다. 표면 (59) 은 디바이스 (51) 의 상부 표면이다.
표면 (59) 은 웨이퍼를 지지하고 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위해 웨이퍼와 열 에너지를 교환하도록 웨이퍼와 콘택트하도록 구성된다. 즉, 표면 (59) 은 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위해 웨이퍼를 사용하여 열 전달을 수행하기 위한 것이다.
표면 (59) 은 디바이스 (51) 의 열 전달 표면으로 지칭될 수도 있다.
표면 (59) 은 양립 가능한 경우, 상기 기술된 표면 (25) 또는 표면 (45) 의 임의의 피처들을 가질 수도 있다.
도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 베이스플레이트 (53) 에 컷 아웃 (61) 이 형성된다.
컷 아웃 (61) 은 밑으로부터 웨이퍼를 지지하는 동안 엔드 이펙터 (29) 가 표면 (59) 상의 웨이퍼를 하강시키도록 사용될 때 로보틱 암의 엔드 이펙터 (29) 를 수용하도록 구성된다 (예를 들어 성형되고 그리고/또는 사이징되고 그리고/또는 포지셔닝된다).
컷 아웃 (61) 은 밑으로부터 웨이퍼를 지지하는 동안 엔드 이펙터 (29) 가 표면 (59) 상으로 웨이퍼를 하강시키도록 사용될 때 엔드 이펙터 (29) 가 상단 표면으로부터 컷 아웃 (61) 내로 하강될 수 있도록 베이스플레이트 (53) 의 상단 표면에 형성된다.
상단 플레이트 (55) 는 엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (61) 에 들어가도록 갭 또는 개구 (63) 를 통과할 수 있도록, 베이스플레이트 (53) 내의 컷 아웃 (61) 위에 갭 또는 개구부 (63) 를 포함한다.
컷 아웃 (61) 은 엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (61) 내에 수용되도록 웨이퍼를 표면 (59) 상으로 하강시킬 때 엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (61) 내로 하강될 수 있도록, 표면 (59) 보다 디바이스 (51) 내에서 보다 낮게 포지셔닝된다.
컷 아웃 (61) 은 디바이스 (51) 의 에지로 연장한다.
컷 아웃 (61) 은 개방되고 그리고/또는 디바이스 (51) 의 에지에서 액세스 가능하다.
엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (61) 내에 수용될 때 엔드 이펙터 (29) 는 표면 (59) 아래에 있다. 즉, 엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (61) 내에 수용될 때, 엔드 이펙터 (29) 는 표면 (59) 보다 디바이스 (51) 내에서 보다 낮다.
엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (61) 내에 수용될 때 엔드 이펙터 (29) 전체는 표면 (59) 아래에 있다.
컷 아웃 (61) 은 엔드 이펙터 (29) 의 깊이보다 보다 큰 깊이를 갖는다.
컷 아웃 (61) 은 엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (61) 내로 하강될 수 있도록 구성된다. 특히, 컷 아웃 (61) 의 외측 형상은 엔드 이펙터 (29) 의 외측 형상을 수용하도록 구성된다.
웨이퍼가 표면 (59) 에 의해 완전히 지지되고 엔드 이펙터 (29) 와 더 이상 콘택트하지 않도록, 엔드 이펙터 (29) 가 표면 (59) 상에 웨이퍼를 배치하도록 사용될 때, 컷 아웃 (61) 은 엔드 이펙터 (29) 의 깊이 또는 두께 또는 높이가 컷 아웃 (61) 내에 완전히 수용될 수 있도록 구성된다. 즉, 컷 아웃 (61) 은 웨이퍼가 표면 (59) 상에 배치될 때 엔드 이펙터 (29) 의 깊이 또는 두께 또는 높이가 표면 (59) 아래의 컷 아웃 (61) 내에 완전히 수용되거나 포함되거나 하우징될 수 있도록 구성된다.
이는 엔드 이펙터 (29) 의 두께보다 보다 큰 거리만큼 베이스플레이트 (53) 내로 연장하는 컷 아웃 (61) 에 의해 달성될 수도 있다 (두께는 엔드 이펙터 (29) 의 주 면에 수직임).
컷 아웃 (61) 은 일단 엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (61) 내에 수용되면, 엔드 이펙터 (29) 는 웨이퍼가 표면 (59) 에 의해 지지되는 동안 디바이스 (51) 로부터 측방향으로 인출될 수 있도록, 구성, 예를 들어 성형되고 그리고/또는 포지셔닝된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상단 플레이트 (55) 는 그루브 또는 트렌치 (58) 가 컷 아웃 (61) 의 두 종 방향 측면들의 일부를 따라 형성되도록 베이스플레이트 (53) 의 컷 아웃 (61) 의 두 종 방향 측면들의 부분 위로 또는 위에 연장한다.
이는 상단 플레이트 (55) 에 형성된 갭 또는 개구부 (63) 의 면적이 베이스플레이트 (53) 의 컷 아웃 (61) 의 면적보다 보다 작다는 것을 의미한다.
그루브 또는 트렌치 (58) 는 엔드 이펙터 (29) 의 원위 단부가 엔드 이펙터 (29) 의 가장 넓은 부분임에도 불구하고, 엔드 이펙터 (29) 로 하여금 컷 아웃 (61) 의 개방된 측면을 통해 컷 아웃 (61) 으로부터 측방향으로 인출되게 한다.
컷 아웃 (61) 의 최소 폭은 컷 아웃 (61) 내에 수용된 엔드 이펙터 (29) 의 최대 폭보다 보다 크다. 이는 엔드 이펙터 (29) 가 컷 아웃 (61) 으로부터 측방향으로 인출되게 한다.
도 11은 베이스플레이트 (53) 를 둘러싸는 프레임 부분 (65) 이 제거된 디바이스 (51) 를 도시한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 열적 브레이크들 (67) 은 베이스플레이트 (53) 의 외측 에지와 디바이스 (51) 의 하우징 (69) 사이에 포지셔닝된다. 열적 브레이크들 (69) 은 하우징 (69) 으로부터 베이스플레이트 (53) 의 열적 격리를 개선하고, 이는 하우징 (69) 의 온도가 베이스플레이트 (53) 의 온도에 의해 덜 영향을 받을 수도 있다는 것을 의미한다.
열적 브레이크들 (67) 은 열적 절연 재료를 포함할 수도 있다. 이에 더하여, 또는 대안적으로, 열적 브레이크들 (67) 은 에어 갭들을 포함할 수도 있다.
열적 브레이크들 (67) 은 베이스플레이트 (53) 의 주변부 또는 에지의 적어도 일부 둘레로 연장할 수도 있다.
도 12는 베이스플레이트 (53) 가 제거된 디바이스 (51) 를 도시한다. 도 12에 도시된 바와 같이, 복수의 열전 모듈들 (71), 예를 들어 Peltier 디바이스들은 디바이스 (51) 의 베이스플레이트 (53) 밑에 포지셔닝된다. 베이스플레이트 (53) 가 디바이스 (51) 의 제 포지션에 있을 (in position) 때, 열전 모듈들 (71) 은 베이스플레이트 (53) 와 콘택트하고, 그리고/또는 베이스플레이트 (53) 에 연결된다.
열전 모듈들 (71) 은 베이스플레이트 (53) 를 액티브로 냉각하도록, 따라서 상단 플레이트 (55) 를 간접적으로 냉각하도록 동작될 수 있다.
열 싱크들 (73) 은 열전 모듈들 (71) 로부터 열을 소산하기 위해, 열전 모듈들 (71) 의 하단 표면들에 부착된다.
더욱이, 팬 (75) 은 열전 모듈들 (71) 및/또는 열 싱크들 (73) 로부터 열을 소산하기 위해 열전 모듈들 (71) 및/또는 열 싱크들 (73) 위 또는 둘레에 기류를 생성하도록 제공된다.
그러므로 디바이스 (51) 는 웨이퍼를 액티브로 냉각하기 위한 것이다.
베이스플레이트 (53) 는 상단 플레이트 (55) 와 상이한 재료로 이루어질 수도 있다.
베이스플레이트 (53) 는 상단 플레이트 (55) 보다 보다 두껍다.
베이스플레이트 (53) 는 상단 플레이트 (55) 보다 보다 큰 열 질량을 가질 수도 있다.
디바이스 (51) 는 예를 들어 제 1 실시 예 또는 제 2 실시 예에서 제 2 온도 변화 부분 (13) 으로서 사용될 수도 있다.
전술한 기술, 또는 이하의 청구항들, 또는 첨부된 도면들에 개시되고 이들의 특정한 형태들로 또는 개시된 기능을 수행하기 위한 수단, 또는 개시된 결과들을 획득하기 위한 방법 또는 프로세스의 관점에서 적절히 표현된 피처들은 개별적으로, 또는 이러한 피처들의 임의의 조합으로, 다양한 형태들로 본 발명을 실현하기 위해 활용될 수도 있다.
본 발명이 상기 기술된 예시적인 실시 예들과 함께 기술되었지만, 본 개시가 주어질 때 많은 등가의 수정들 및 변형들이 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 상기 제시된 본 발명의 예시적인 실시 예들은 제한하는 것이 아니라 예시적인 것으로 간주된다. 기술된 실시 예들에 대한 다양한 변화들이 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수도 있다.
의심의 여지를 없애기 위해, 본 명세서에 제공된 모든 이론적 설명들은 독자의 이해를 개선할 목적들로 제공된다. 본 발명자들은 이들 이론적 설명들 중 어느 것에도 구속되기를 원하지 않는다.
본 명세서에 사용된 모든 섹션 표제는 조직적 (organizational) 목적들만을 위한 것이고 기술된 주제를 제한하는 것으로 해석되지 않는다.
문맥이 달리 요구하지 않는 한, 이하의 청구항들을 포함하는 본 명세서 전반에 걸쳐, 단어 "포함하다 (comprise)" 및 "포함하다 (include)", 및 "포함한다", "포함하는 (comprising)", 및 "포함하는 (including)"과 같은 변형들은 임의의 다른 정수 또는 단계 또는 정수들 또는 단계들의 그룹의 배제가 아니라 언급된 정수 또는 단계 또는 정수들 또는 단계들의 그룹을 암시하는 것으로 이해될 것이다.
본 명세서 및 첨부된 청구항들에서 사용된 바와 같이, 단수 형태들 "a", "an" 및 "the"는 문맥이 명백하게 달리 지시하지 않는 한 복수의 지시 대상들을 포함한다는 것을 주의해야 한다. 범위들은 본 명세서에서 "약" 일 특정한 값으로부터, 그리고/또는 "약" 또 다른 특정한 값으로 표현될 수도 있다. 이러한 범위가 표현될 때, 또 다른 실시 예는 일 특정한 값으로부터 그리고/또는 다른 특정한 값까지 포함한다. 유사하게, 값들이 선행 "약"의 사용에 의해 근사치들로 표현될 때, 특정한 값이 또 다른 실시 예를 형성한다는 것이 이해될 것이다. 수치와 관련하여 용어 "약"은 선택 가능하고 예를 들어 ± 10 ％를 의미한다.

Claims (39)

  1. 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스에 있어서,
    웨이퍼를 지지하고 상기 웨이퍼와 열을 교환하도록 구성된 표면, 및
    엔드 이펙터가 상기 표면 상으로 상기 웨이퍼를 하강시키기 위해 사용될 때, 밑 (beneath) 으로부터 상기 웨이퍼를 지지하도록 사용되는, 상기 엔드 이펙터의 적어도 원위 부분을 수용하도록 구성된 공간을 포함하고,
    상기 공간은 상기 디바이스의 측면으로부터 또는 상기 디바이스의 측면으로 연장하고; 그리고
    상기 공간은 상기 엔드 이펙터의 상기 적어도 원위 부분이 상기 디바이스의 상기 측면으로부터 상기 공간으로부터 인출될 수 있도록 구성되는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 표면은 상기 공간의 일부 위로 연장하는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 표면이 상기 공간의 상기 일부 위로 연장하는 그루브 (groove) 또는 채널이 형성되는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 표면은 상기 공간의 종 방향 측면의 일부 위로 연장하는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 표면은 상기 공간의 두 종 방향 측면들의 일부 위로 연장하는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공간의 최소 외측 폭은 상기 엔드 이펙터의 상기 적어도 원위 부분의 최대 외측 폭보다 보다 큰, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엔드 이펙터의 상기 적어도 원위 부분의 보다 원위 부분은 상기 엔드 이펙터의 상기 적어도 원위 부분의 보다 근위 부분보다 보다 큰 폭을 갖는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공간은 컷 아웃 또는 리세스인, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공간은 상기 공간 내로 하강되는 상기 엔드 이펙터의 상기 적어도 원위 부분에 의해 상기 엔드 이펙터의 상기 적어도 원위 부분을 수용하도록 구성되는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엔드 이펙터의 상기 적어도 원위 부분이 상기 공간 내에 수용될 때 상기 엔드 이펙터의 상기 적어도 원위 부분은 상기 표면 아래에 있는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공간은 상기 표면으로부터 상기 디바이스 내로 연장하는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디바이스는 상기 웨이퍼를 패시브로 냉각하기 위한, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  13. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디바이스는 상기 웨이퍼를 액티브로 냉각하기 위한, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 디바이스는 하나 이상의 열전 모듈들 (thermoelectric modules) 을 포함하는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디바이스는 플레이트 또는 블록을 포함하는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 플레이트 또는 상기 블록은 상기 공간을 포함하는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 플레이트 또는 상기 블록은 상기 표면을 포함하는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디바이스는 열 플레이트, 열 전달 플레이트, 또는 열화 플레이트 (thermalisation plate) 를 포함하는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디바이스는 상기 웨이퍼를 상기 디바이스에 진공 클램핑하기 위한 진공 클램프를 포함하는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디바이스는 베이스플레이트 및 상기 베이스플레이트에 부착되는 상단 플레이트를 포함하는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 베이스플레이트는 상기 공간을 포함하는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 상단 플레이트는 상기 표면을 포함하는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  23. 제 20 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상단 플레이트는 상기 베이스플레이트보다 보다 얇은, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  24. 제 20 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상단 플레이트는 상기 베이스플레이트와 상이한 재료를 포함하는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  25. 제 20 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스플레이트는 상기 상단 플레이트보다 보다 큰 열 질량 (thermal mass) 을 갖는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  26. 제 20 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디바이스는 상기 베이스플레이트와 상기 상단 플레이트 사이에 열 인터페이스 재료 (thermal interface material) 를 포함하는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  27. 제 20 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디바이스는 상기 베이스플레이트와 상기 디바이스의 또 다른 부분 사이에 열적 브레이크 (thermal break) 를 포함하는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  28. 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스에 있어서,
    베이스플레이트 및 상기 베이스플레이트에 부착되는 상단 플레이트를 포함하고, 상기 상단 플레이트는 상기 웨이퍼를 지지하고 상기 웨이퍼와 열을 교환하도록 구성된 표면을 포함하는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 상단 플레이트는 상기 베이스플레이트보다 보다 얇은, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  30. 제 28 항 또는 제 29 항에 있어서,
    상기 상단 플레이트는 상기 베이스플레이트와 상이한 재료를 포함하는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  31. 제 28 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스플레이트는 상기 상단 플레이트보다 보다 큰 열 질량을 갖는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  32. 제 28 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디바이스는 상기 베이스플레이트와 상기 상단 플레이트 사이에 열 인터페이스 재료를 포함하는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  33. 제 28 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디바이스는 상기 베이스플레이트와 상기 디바이스의 또 다른 부분 사이의 열적 브레이크를 포함하는, 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스.
  34. 웨이퍼 질량 계측 장치에 있어서,
    제 1 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 따른 웨이퍼의 온도를 변화시키기 위한 디바이스;
    측정 챔버; 및
    상기 측정 챔버 내부의 계량 디바이스 (weighing device) 를 포함하는, 웨이퍼 질량 계측 장치.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 디바이스는 상기 측정 챔버에 열적으로 커플링되는, 웨이퍼 질량 계측 장치.
  36. 제 34 항 또는 제 35 항에 있어서,
    상기 디바이스는 상기 측정 챔버 상에 장착되는, 웨이퍼 질량 계측 장치.
  37. 제 34 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 웨이퍼를 이송하기 위한 엔드 이펙터를 갖는 로보틱 암을 더 포함하는, 웨이퍼 질량 계측 장치.
  38. 제 34 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 엔드 이펙터를 갖는 제 1 로보틱 암; 및
    제 2 엔드 이펙터를 갖는 제 2 로보틱 암을 포함하고,
    상기 장치는 상기 웨이퍼를 상기 디바이스의 상기 표면 상으로 하강시키기 위해 상기 제 1 엔드 이펙터를 사용하도록 구성되고; 그리고
    상기 장치는 상기 디바이스의 상기 표면으로부터 상기 웨이퍼를 픽업하기 위해 상기 제 2 엔드 이펙터를 사용하도록 구성되는, 웨이퍼 질량 계측 장치.
  39. 제 34 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는,
    제 1 엔드 이펙터 및 제 2 엔드 이펙터를 갖는 로보틱 암을 포함하고;
    상기 장치는 상기 웨이퍼를 상기 디바이스의 상기 표면 상으로 하강시키기 위해 상기 제 1 엔드 이펙터를 사용하도록 구성되고; 그리고
    상기 장치는 상기 디바이스의 상기 표면으로부터 상기 웨이퍼를 픽업하기 위해 상기 제 2 엔드 이펙터를 사용하도록 구성되는, 웨이퍼 질량 계측 장치.
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