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KR20160083084A - 증가된 개수의 측들을 갖는 이송 챔버들, 반도체 디바이스 제조 프로세싱 툴들, 및 프로세싱 방법들 - Google Patents

증가된 개수의 측들을 갖는 이송 챔버들, 반도체 디바이스 제조 프로세싱 툴들, 및 프로세싱 방법들 Download PDF

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KR20160083084A
KR20160083084A KR1020167014968A KR20167014968A KR20160083084A KR 20160083084 A KR20160083084 A KR 20160083084A KR 1020167014968 A KR1020167014968 A KR 1020167014968A KR 20167014968 A KR20167014968 A KR 20167014968A KR 20160083084 A KR20160083084 A KR 20160083084A
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KR
South Korea
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transfer chamber
sides
coupled
interface
processing
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020167014968A
Other languages
English (en)
Inventor
미쉘 로버트 라이스
미쉘 메이어스
존 제이. 마조코
딘 씨. 하루제크
미쉘 쿠차르
서스한트 에스. 코쉬티
펜차라 엔. 칸카나라
에릭 에이. 잉글하르트
Original Assignee
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 filed Critical 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

반도체 디바이스 제조 동안에 사용되도록 구성된 이송 챔버가 설명된다. 이송 챔버는, 하나 또는 그 초과의 기판 이송 유닛들(예를 들어, 하나 또는 그 초과의 로드 록들 또는 하나 또는 그 초과의 패스-스루 유닛들)에 커플링되도록 구성된, 제 1 폭의 적어도 하나의 제 1 측; 및 제 1 폭과 상이한 제 2 폭의 측들의 적어도 제 2 세트 ― 측들의 제 2 세트는 하나 또는 그 초과의 프로세싱 챔버들에 커플링되도록 구성됨 ― 를 포함한다. 이송 챔버의 측들의 총 개수는 적어도 7개이다. 이송 챔버 내에서의 이송들은 단일 로봇에 의해 서비싱 가능하다. 많든 다른 양태들이 설명되는 것처럼, 기판들을 프로세싱하기 위한 프로세스 툴들 및 방법들이 설명된다.

Description

증가된 개수의 측들을 갖는 이송 챔버들, 반도체 디바이스 제조 프로세싱 툴들, 및 프로세싱 방법들{TRANSFER CHAMBERS WITH AN INCREASED NUMBER OF SIDES, SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURING PROCESSING TOOLS, AND PROCESSING METHODS}
관련 출원
[0001] 본 출원은, 2013년 11월 4일에 출원된, "SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURING PLATFORM WITH AN INCREASED NUMBER OF SIDES"(대리인 문서 번호 제 21233/USA/L 호)라는 명칭의 미국 가출원 제 61/899,862 호에 대한 우선권을 주장하고, 이로써, 상기 가출원은 모든 목적들을 위해 인용에 의해 본원에 포함된다.
[0002] 본 발명은 반도체 디바이스 제조에 관한 것으로, 더 구체적으로, 반도체 디바이스 제조 플랫폼 구성들에 관한 것이다.
[0003] 반도체 디바이스들의 제조는 전형적으로, 기판 또는 "웨이퍼", 예컨대, 실리콘 기판, 및 유리 플레이트, 등에 대한 프로시져들의 시퀀스를 수행하는 것을 수반한다. 이러한 단계들은, 폴리싱, 증착, 에칭, 포토리소그래피, 및 열 처리, 등을 포함할 수 있다. 보통 다수의 상이한 프로세싱 단계들이, 복수의 프로세싱 챔버들을 포함하는 단일 프로세싱 시스템 또는 "툴"에서 수행될 수 있다. 그러나, 다른 프로세스들은 제조 설비 내의 다른 프로세싱 위치들에서 수행되는 경우가 일반적이고, 따라서, 기판들이 제조 설비 내에서 하나의 프로세싱 위치로부터 다른 프로세싱 위치로 이송되는 것이 필요하다. 제조될 반도체 디바이스의 유형에 따라, 상대적으로 많은 수의 프로세싱 단계들이 채용될 수 있고, 이는, 제조 설비 내의 많은 상이한 프로세싱 위치들에서 수행될 것이다.
[0004] 기판들을 하나의 프로세싱 위치로부터 다른 프로세싱 위치로, 밀봉된 포드들(pods), 카세트들(cassettes), 및 컨테이너들, 등과 같은 기판 캐리어들 내에서 운송하는 것이 통상적이다. 또한, 기판 캐리어들을 제조 설비 내의 위치에서 위치로 이동시키기 위해, 또는 기판 캐리어들을 기판 캐리어 운송 디바이스로부터 또는 기판 캐리어 운송 디바이스로 이송하기 위해, 자동 반송 대차들(automatic guided vehicles), 오버헤드(overhead) 운송 시스템들, 및 기판 캐리어 취급(handling) 로봇들, 등과 같은 자동화된 기판 캐리어 운송 디바이스들을 채용하는 것이 통상적이다.
[0005] 기판들의 그러한 운송은 전형적으로, 기판들을 실내 공기(room air)에, 또는 적어도 비-진공 조건들에 노출시키는 것을 수반한다. 어느 쪽이든, 기판들을, 바람직하지 않은 환경(예를 들어, 산화 종(oxidizing species)) 및/또는 다른 오염 물질들에 노출시킬 수 있다.
[0006] 일 양태에서, 반도체 디바이스 제조 동안의 사용을 위해 구성된 이송 챔버가 제공된다. 이송 챔버는, 하나 또는 그 초과의 기판 이송 유닛들(예를 들어, 하나 또는 그 초과의 로드 록들 및/또는 패스-스루(pass-through) 유닛들)에 커플링되도록 구성된, 제 1 폭의 측들(sides)의 적어도 제 1 세트; 및 제 1 폭보다 더 큰 제 2 폭의 측들의 적어도 제 2 세트 ― 제 2 측들은 하나 또는 그 초과의 프로세싱 챔버들에 커플링되도록 구성됨 ― 를 포함하고, 이송 챔버의 측들의 총 개수는 적어도 7개이며, 이송 챔버 내에서의 이송들은 단일 로봇에 의해 서비싱 가능하다(serviceable).
[0007] 다른 양태에서, 프로세싱 툴이 제공된다. 프로세싱 툴은, 하나 또는 그 초과의 로드 록들, 복수의 프로세스 챔버들, 및 이송 챔버를 포함하고, 이송 챔버는, 하나 또는 그 초과의 기판 이송 유닛들에 커플링되도록 구성된, 제 1 폭의 측들의 적어도 하나의 제 1 세트, 및 제 1 폭과 상이한 제 2 폭의 측들의 적어도 제 2 세트 ― 제 2 측들은 하나 또는 그 초과의 프로세싱 챔버들에 커플링되도록 구성됨 ― 를 포함하며, 이송 챔버의 측들의 총 개수는 적어도 7개이고, 이송 챔버 내에서의 이송들은 단일 로봇에 의해 서비싱 가능하다.
[0008] 다른 양태에서, 프로세싱 툴이 제공된다. 프로세싱 툴은, 하나 또는 그 초과의 로드 록들; 패스-스루 유닛; 하나 또는 그 초과의 로드 록들과 패스-스루 유닛 사이에 커플링된 제 1 이송 챔버; 및 패스-스루 유닛에 커플링된 제 2 이송 챔버를 포함하고, 제 1 이송 챔버와 제 2 이송 챔버 사이에서 프로세스 챔버들을 수용하도록 구성된 측들의 총 개수는 적어도 10개이며, 제 1 이송 챔버 및 제 2 이송 챔버 각각에서의 이송들은, 각각, 단일 로봇에 의해 서비싱 가능하다.
[0009] 다른 양태에서, 인터페이스 유닛이 제공된다. 인터페이스 유닛은, 다수의 인터페이스 측들을 포함하는 전방(front) 영역 ― 전방 영역은, 이송 챔버에 커플링되도록 구성됨 ―, 및 팩토리 인터페이스에 커플링되도록 구성된 후방(rear) 영역을 포함하는 인터페이스 본체, 및 인터페이스 본체에 형성된 3개의 로드 록들을 포함한다.
[0010] 방법 양태에서, 반도체 디바이스 제조 방법이 제공된다. 방법은, 하나 또는 그 초과의 기판 이송 유닛들에 커플링된, 제 1 폭의 적어도 하나의 제 1 측 및 제 1 폭과 상이한 제 2 폭의 측들의 적어도 제 2 세트 ― 측들의 제 2 세트는 복수의 프로세싱 챔버들에 커플링됨 ― 를 갖는 이송 챔버 ― 이송 챔버의 측들의 총 개수는 적어도 7개임 ― 를 제공하는 단계, 및 이송 챔버의 단일 로봇을 이용하여, 복수의 프로세싱 챔버들 중 적어도 하나와 하나 또는 그 초과의 기판 이송 유닛들 사이에서 기판들을 이송하는 단계를 포함한다.
[0011] 본 발명의 이러한 그리고 다른 실시예들에 따라, 수많은 다른 양태들이 제공된다. 본 발명의 실시예들의 다른 특징들 및 양태들은, 이하의 상세한 설명, 첨부된 청구항들, 및 첨부한 도면들로부터 더 완전하게 자명해질 것이다.
[0012] 이하에서 설명되는 도면들은 오직 예시적인 목적들을 위한 것이며, 반드시 실척으로 도시된 것은 아니다. 도면들은, 어떠한 방식으로든 본 개시 내용의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
[0013] 도 1a-1b는, 실시예들에 따라 제공되는 예시적인 프로세싱 툴의 개략적인 평면도들을 예시한다.
[0014] 도 2a-2b는, 각각, 실시예들에 따라, 도 1a-1b의 이송 챔버의 예시적인 실시예의 등각도 및 평면도를 예시한다.
[0015] 도 2c-2d는, 각각, 실시예들에 따라, 도 1a-1b의 이송 챔버 ― 이송 챔버는 이송 챔버 내에 배치된 로봇을 가짐 ― 의 등각도 및 평면도를 예시한다.
[0016] 도 3a-3b는, 각각, 실시예들에 따라, 도 1a-1b의 이송 챔버 ― 이송 챔버는 이송 챔버에 커플링된 인터페이스 유닛을 가짐 ― 의 등각도 및 평면도를 예시한다.
[0017] 도 3c-3d는, 각각, 실시예들에 따라, 도 3a-3b의 인터페이스 유닛의 평면 등각도 및 저면 등각도를 예시한다.
[0018] 도 4a-4b는, 각각, 실시예들에 따라, 이송 챔버의 측들의 제 1 세트에 직접 커플링된 3개의 로드 록 챔버들을 갖는, 도 1a-1b의 이송 챔버의 등각도 및 평면도를 예시한다.
[0019] 도 5a-5b는, 각각, 실시예들에 따라, 대안적인 이송 챔버의 등각도 및 평면도를 예시한다.
[0020] 도 5c-5d는, 각각, 실시예들에 따라, 이송 챔버에 커플링되는 인터페이스 유닛을 갖는, 도 5a-5b의 이송 챔버의 등각도 및 평면도를 예시한다.
[0021] 도 5e-5f는, 각각, 실시예들에 따라, 도 5a-b의 인터페이스 유닛의 평면 등각도 및 저면 등각도를 예시한다.
[0022] 도 6a는, 실시예들에 따라, 프로세싱 챔버들에게 부가적인 측들을 제공하기 위해 2개의 이송 챔버들이 함께 커플링될 수 있는 예시적인 프로세싱 툴의 평면도를 예시한다.
[0023] 도 6b는, 실시예들에 따라, 프로세싱 챔버들에게 부가적인 측들을 제공하기 위해 2개의 이송 챔버들이 함께 커플링되는 부가적인 예시의 프로세싱 툴의 평면도를 예시한다.
[0024] 이제, 본 개시 내용의 예시적인 실시예들이 상세히 참조될 것이며, 예시적인 실시예들은 첨부한 도면들에 예시된다. 본원에서 설명되는 다양한 실시예들의 특징들은, 특별히 다르게 언급되지 않는 한, 서로 조합될 수 있다.
[0025] 본 발명의 실시예들에 따르면, 프로세싱 챔버들과 기판 이송 유닛들(예를 들어, 하나 또는 그 초과의 로드 록들 및 아마도 하나 또는 그 초과의 패스-스루 유닛들)을 부착하거나 또는 그렇지 않으면 커플링하기 위한 증가된 개수의 위치들(예를 들어, 패싯들(facets))을 포함하는 이송 챔버를 포함하는 반도체 디바이스 제조 플랫폼, 예컨대, 툴 및/또는 메인프레임(본원에서는 "프로세싱 툴" 또는 "툴"로 지칭됨)이 제공된다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서, 적어도 7개, 적어도 8개, 또는 심지어 9개 또는 그 초과의 부착 위치들이, 단일 툴 내의 이송 챔버에 제공될 수 있다. 부가적인 부착 위치들을 제공하는 것은, 단일 툴에서 수행될 수 있는 프로세싱 단계들의 개수를 증가시키고, 챔버 여분(chamber redundancy)을 허용하는 것에 의해(예를 들어, 동일한 프로세싱 챔버들의 다수의 버전들(versions)이 병렬로(in parallel) 사용되는 것을 허용하는 것에 의해) 처리량을 증가시킬 수 있으며, 제조 프로세스의 더 큰 부분(larger portion) 동안에 기판들이 진공 조건들 하에 남아 있는 것을 허용한다.
[0026] 이러한 그리고 다른 실시예들은, 이하에서 도 1a-6b를 참조하여 설명된다.
[0027] 도 1a-1b는, 본 발명의 실시예들에 따라 제공된 예시적인 프로세싱 툴(100)의 개략적인 평면도들을 예시한다. 도 1a를 참조하면, 프로세싱 툴(100)은, 9각형(nonagon) 형상을 갖는 이송 챔버(102)를 형성하는 복수의 측들(또는 패싯들)(104a-104i)을 갖는 이송 챔버(102)를 포함한다. 다른 형상들 및/또는 개수들의 측들이 채용될 수 있다(예를 들어, 폐쇄형 다각형(closed polygon)을 형성한다).
[0028] 도 1a-1b의 실시예에서, 측들의 제 1 세트(104a, 104b 및 104c)는, 측들의 남아있는 제 2 세트(104d-104i)보다 더 협소하다(narrower). 측들의 제 1 세트(104a, 104b 및 104c)는 이송 챔버(102)를 하나 또는 그 초과의 기판 이송 유닛들에, 예컨대, 팩토리 인터페이스(106)에 커플링된 로드 록들(108)(예를 들어, 1개, 2개, 또는 3개의 로드 록들, 예를 들어)에 커플링하도록 채용된다. 측들의 남아있는 제 2 세트(104d-104i)는 프로세싱 챔버들(110a-110f)에 커플링될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 측들의 제 1 세트(104a, 104b 및 104c)는, 대략 450 mm 내지 550 mm의 폭을 각각 가질 수 있고, 그리고/또는 측들의 제 2 세트(104d-104i)는 대략 650 mm 내지 950 mm의 폭을 각각 가질 수 있다. 그러나, 몇몇 실시예들에서, 측들의 제 1 세트(104a, 104b, 104c) 및/또는 측들의 제 2 세트(104d-104i)는 약 450 mm 내지 950 mm 의 범위일 수 있고, 그리고/또는 동일한 크기일 수 있다. 상이한 측들에 대해 상이한 폭들일 수 있기 때문에, 측들의 제 1 세트(104a-104c) 및/또는 측들의 제 2 세트(104d-104i)에 대해, 다른 폭들이 채용될 수 있다.
[0029] 도 1a의 실시예에서, 유사한 프로세싱 챔버들은 이송 챔버(102)의 측들의 제 2 세트(104d-104i)에 커플링된다(예를 들어, 각각의 프로세싱 챔버는 유사한 풋프린트(footprint)를 점유할(occupy) 수 있다). 그러나, 도 1b의 실시예와 같은 몇몇 실시예들에서, 프로세싱 챔버들(110a, 110c, 110e 및 110f)은 에피텍셜 증착 챔버들과 같은 유사한 프로세싱 챔버들일 수 있는 반면에, 프로세싱 챔버들(110b 및 110d)은 에칭 챔버들과 같은 상이한 유형의 프로세싱 챔버일 수 있다. 상이한 유형은, 프로세싱 챔버들(110b 및 110d)에 의해 점유된 풋프린트와 상이한, 프로세싱 챔버들(110a, 110c, 110e 및 110f)에 의해 점유된 풋프린트에 의해 표시된다. 다른 구성들, 개수 및/또는 유형들의 프로세싱 챔버들이 채용될 수 있다.
[0030] 도 1b에 도시된 바와 같이, 프로세싱 챔버들(110a-110f)은, 각각, 챔버 인터페이스들(112a-112f)을 통해 이송 챔버(102)에 커플링될 수 있다. 그러한 챔버 인터페이스들(112a-112f)은, 예를 들어, 패스 스루들, 플릿(slit) 또는 게이트 밸브들(gate valves), 등을 포함할 수 있는데, 이들은 별도로 도시되지는 않았다. 대형 프로세싱 챔버가 이송 챔버(102)에 커플링되는 실시예들에서, 대형 프로세싱 챔버가 이송 챔버(102)로부터 더 이격되고 이동되는 것을 허용하는 더 깊은(deeper) 챔버 인터페이스를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 이는, 예를 들어, 더 양호한 서비스 액세스, 등을 제공하기 위해, 더 큰 풋프린트를 수용하도록 이루어질 수 있다. 도 1b의 실시예에서, 챔버 인터페이스들(112b 및 112d)은 챔버 인터페이스들(112a, 112c, 112e 및 112f)보다 더 큰 깊이를 갖는 것으로 도시된다. 예를 들어, 챔버 인터페이스들(112b 및 112d)은 약 260 mm 내지 약 320 mm의 깊이를 가질 수 있고, 그리고/또는 챔버 인터페이스들(112a, 112c, 112e 및 112f)은 약 160 mm 내지 약 260 mm의 깊이를 가질 수 있다. 따라서, 측들의 제 2 세트들(104d-104i) 중 상이한 측들은, 상이한 깊이들을 갖는 챔버 인터페이스들(112a-112f)을 가질 수 있다. 다른 깊이들의 챔버 인터페이스들(112a-112f)이 채용될 수 있다.
[0031] 팩토리 인터페이스(106)는, 기판들을 프로세싱 챔버들(110a-f)에 공급하기 위한 하나 또는 그 초과의 기판 캐리어들(114a-114d)을 수용하도록 구성된다. 도 1a-1b에 4개의 기판 캐리어들이 도시되었지만, 팩토리 인터페이스(106)는 더 많은 또는 더 적은 기판 캐리어들을 수용할 수 있고 그리고/또는 수용하도록 구성될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 도 1a-1b의 실시예에서, 이송 챔버(102)에 대한 부가적인 액세스를 제공하기 위해, 팩토리 인터페이스(106)의 기하학적 중심(geometrical center)은 이송 챔버(102)의 기하학적 중심으로부터 거리 "O" 만큼 측방향으로 오프셋된다(offset laterally). 그러나, 다른 실시예들에서, 다른 오프셋이 제공될 수 있거나, 오프셋이 제공되지 않을 수 있다.
[0032] 도 2a-2b는, 각각, 본원에 제공되는 실시예들에 따라, 이송 챔버(102)의 예시적인 실시예의 등각도 및 평면도를 예시한다. 도 2a-2b를 참조하면, 이송 챔버(102)는, 최대 3개의 기판 이송 유닛들, 예컨대, 로드 록들(예를 들어, 단일, 배치형(batch) 또는 스택형(stacked) 로드 록들, 별도로 도시되지는 않음)과 인터페이싱하기 위해, 제 1 측(104b)의 슬릿 개구부들(202a-202b), 및 측들의 제 1 세트 중 다른 측들(104a, 104c)을 관통하는 개구부들(204a-204b)을 포함한다. 슬릿 개구부들(202a-202b)은, 엔드 이펙터(end effector)가, 이송 챔버(102)로부터, 슬릿 개구부들(202a-202b)의 정면에 포지셔닝된 로드 록 내로 통과하는 것을 허용하도록 크기가 정해질 수 있다. 이하에서 더 설명되는 바와 같이, 개구부들(204a-204b)은, 이송 챔버(102)로부터 더 멀리에 포지셔닝된 상부 및 하부(예를 들어, 스택형) 로드 록들에 도달하기 위해, 로봇의 리스트(wrist) 또는 다른 부분이, 이송 챔버(102)를 통해 연장되는 것을 허용하도록, 슬릿 개구부들(202a-202b)보다 더 크게 크기가 정해질 수 있다. 슬릿 개구부들(202a-202b)에 대한 예시적인 치수들은 약 45 mm x 400 mm 내지 약 65 mm x 600 mm이다. 개구부들(204a-204b)에 대한 예시적인 치수들은 약 280 mm x 400 mm 내지 약 430 mm x 600 mm이다. 슬릿 개구부들(202a-202b) 및/또는 개구부들(204a-204b) 중 임의의 개구부들에 대해서, 다른 치수들이 사용될 수 있다.
[0033] 도 2a에 도시된 바와 같이, 측들의 제 2 세트(104d-104i)는, 각각, 제 2 개구부들(206a-206f)을 포함하고, 제 2 개구부들(206a-206f)은, 로봇이, 이송 챔버(102)와 이송 챔버(102)에 커플링된 프로세싱 챔버들(예를 들어, 110a-110f) 사이에서 기판들을 이송하는 것을 허용한다. 그러한 이송들 동안, 몇몇 실시예들에서, 제 2 개구부들(206a-206f)은 로봇의 부분(예를 들어, 리스트 또는 다른 부분)이 이송 챔버(102)를 통해 연장되는 것을 허용하도록 확장될 수 있다. 제 2 개구부들(206a-206f)에 대한 예시적인 치수들은 약 180 mm x 400 mm 내지 약 270 mm x 600 mm이다. 제 2 개구부들(206a-206f)에 대해서 다른 치수들이 사용될 수 있다.
[0034] 몇몇 실시예들에서, 이송 챔버(102)에 부가적인 강도(strength)를 제공하기 위해, 이송 챔버(102)의 상부 덮개(208)에는, 제 2 개구부들(206a-206f) 사이의 영역들에 추가적인 재료가 제공된다. 예를 들어, 각각의 개구부(206a-f) 사이에 리브(rib; 210)가 제공될 수 있고, 그리고/또는 각각의 제 2 개구부(206a-206f)의 정면의 영역들(212)에서 재료가 제거될 수 있다. 예를 들어, 각각의 리브(210)는 영역들(212)보다 약 20-30 mm 더 이송 챔버 영역 내로 연장될 수 있다. 다른 리브 크기들 및/또는 구성들이 채용될 수 있다.
[0035] 도 2c-2d는, 각각, 본원에 제공되는 실시예들에 따라, 이송 챔버(102) 내에 배치된 로봇(214)을 갖는 이송 챔버(102)의 예시적인 실시예의 등각도 및 평면도를 예시한다. 도 2c에서 볼 수 있는 바와 같이, 몇몇 실시예들에서, 제 2 개구부들(206a-206f)은, 기판 이송 동작들 동안에 로봇(214)이 이송 챔버(102)의 제 2 측들(104d-104i)의 세트를 통해 더 연장될 수 있도록, 로봇(214)의 리스트(216)를 수용하게 크기가 정해질 수 있다. 도 2d에 도시된 바와 같이, 이송 챔버(102)는, 부가적인 진공 펌프들(예를 들어, 극저온 펌프(cryogenic pump) 또는 유사한 디바이스)을 위한 하나 또는 그 초과의 펌프 개구부들(218)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 로봇(214)은 이중 아암(dual-arm) 및/또는 오프셋-축(offset-axis) 로봇일 수 있다. 다른 로봇들이 채용될 수 있다.
[0036] 도 3a-3b는, 각각, 본원에 제공되는 실시예들에 따라, 이송 챔버(102)에 커플링된 인터페이스 유닛(302)을 포함하는 이송 챔버(102)의 예시적인 실시예의 등각도 및 평면도를 예시한다. 인터페이스 유닛(302)은, 이송 챔버(102)가 최대 3개의 로드 록들(예를 들어, 단일 또는 배치형 로드 록들, 또는 스택형 로드 록들, 등)과 인터페이싱하는 것을 허용하도록 구성된다. 몇몇 실시예들에서, 최대 3개의 로드 록들 중 일부 또는 전체는 인터페이스 유닛(302)에 의해 형성될 수 있다. 게다가, 몇몇 실시예들에서, 탈가스(degas) 또는 다른 프로세싱 챔버(도시되지 않음)는, 인터페이스 유닛(302) 위에(또는 내부에), 예컨대, 로드 록 챔버들(304a 및/또는 304b) 위에(또는 내부에) 포지셔닝될 수 있다. 후방 개구부들(305a-305c)은 팩토리 인터페이스(106)와 인터페이스 유닛(302) 사이에서의 기판들의 이송을 허용한다. 인터페이스 유닛(302)은, 파스너들(fasteners)(예를 들어, 볼트들, 또는 스크류들, 등)과 같은 임의의 적합한 수단에 의해, 측들의 제 1 세트(104a-104c)에 그리고 팩토리 인터페이스(106)에 커플링될 수 있다.
[0037] 도 3c-3d는 각각, 본원에 제공되는 실시예들에 따른, 인터페이스 유닛(302)의 예시적인 실시예의 평면 등각도 및 저면 등각도이다. 인터페이스 유닛(302)의 전방 영역은, 각각 이송 챔버(102)(도 1a)의 측들의 제 1 세트(104a-104c)와 커플링될 수 있는 전방 인터페이스 측들(306a-306c)을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 인터페이스 유닛(302)의 일부인(또는 커플링된) 로드 록들(및/또는 탈가스/프로세싱 챔버들)과 이송 챔버(102) 사이에서의 기판 이송들을 수용하기 위해, 제 1 전방 인터페이스 측(306a)은 제 1 슬릿 개구부들(308a, 308b)을 포함할 수 있고, 제 2 전방 인터페이스 측(306b)은 제 2 슬릿 개구부들(310a, 310b)을 포함할 수 있으며, 제 3 전방 인터페이스 측(306c)은 제 3 슬릿 개구부들(312a, 312b)을 포함할 수 있다. 도 3d에 도시된 바와 같이, 로드 록 챔버들(314a-314c)은, 이송 챔버(102)에 커플링되는 최대 3개의 로드 록들(예를 들어, 단일 로드 록들, 배치형 로드 록들, 스택형 로드 록들, 등)을 제공한다.
[0038] 도 4a-4b는, 각각, 본원에 제공되는 실시예들에 따라, 이송 챔버(102)의 측들의 세트(104a, 104b, 및 104c)에 각각 직접 커플링된 3개의 로드 록들(402a, 402b 및 402c)을 갖는 이송 챔버(102)의 예시적인 실시예의 등각도 및 평면도를 예시한다. 로드 록들(402a-402c)은 단일 또는 배치형 로드 록들 및/또는 스택형 로드 록들일 수 있고, 그리고/또는 탈가스 또는 다른 프로세싱 챔버를 포함할 수 있다. 3개 미만의 로드 록들이 채용될 수 있다.
[0039] 도 5a-5b는, 각각, 본원에 제공되는 실시예들에 따라, 이송 챔버(102)의 대안적인 실시예의 등각도 및 평면도를 예시한다. 도 5a-5b를 참조하면, 측들의 더 협소한 제 1 세트(104a, 104b 및 104c)(도 1a)는, 폭이 상대적으로 더 긴 단일 측(504)으로 대체된다. 단일 측(504)은, 측들의 제 2 세트(104d-104i) 중 임의의 측의 길이보다 더 길 수 있는 길이(Ls)를 가질 수 있다. 그러한 설계는, 이하에서 도 5c-5f를 참조하여 설명되는 바와 같이, 이송 챔버(102)와 하나 또는 그 초과의 로드 록들 및/또는 탈가스/프로세스 챔버들 사이의 인터페이스를 단순화할 수 있다.
[0040] 도 5c-5d는, 각각, 본원에 제공되는 실시예들에 따라, 이송 챔버(102)에 커플링된 인터페이스 유닛(506)을 갖는, 도 5a-5b의 이송 챔버(102)의 예시적인 실시예의 등각도 및 평면도를 예시한다. 인터페이스 유닛(506)은, 이송 챔버(102)가 최대 3개의 로드 록들(예를 들어, 단일 또는 배치형 로드 록들, 또는 스택형 로드 록들, 등)과 인터페이싱하는 것을 허용한다. 몇몇 실시예들에서, 최대 3개의 로드 록들 중 일부 또는 전체는 인터페이스 유닛(506)에 의해 형성될 수 있다. 게다가, 몇몇 실시예들에서, 탈가스 또는 다른 프로세싱 챔버(도시되지 않음)는, 인터페이스 유닛(506) 위에 또는 내부에, 예컨대, 인터페이스 유닛 개구부(508a) 및/또는 인터페이스 유닛 개구부(508b) 위에 또는 내부에 포지셔닝될 수 있다. 후방 인터페이스 개구부들(509a-509c)은 팩토리 인터페이스(106)와 인터페이스 유닛(506) 사이에서의 기판들의 이송을 허용한다.
[0041] 도 5e-5f는, 각각, 본원에 제공되는 실시예들에 따른, 인터페이스 유닛(506)의 예시적인 실시예의 평면 등각도 및 저면 등각도이다. 인터페이스 유닛(506)의 전방 영역(510)은 이송 챔버(102)(도 5a)의 단일 측(504)과 커플링될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 인터페이스 유닛(506)의 일부인(또는 커플링된) 로드 록들(및/또는 탈가스/프로세싱 챔버들)과 이송 챔버(102) 사이에서의 기판 이송들을 수용하기 위해, 인터페이스 유닛(506) 내에 다수의 인터페이스 측들(예를 들어, 인터페이스 측들(512a, 512b 및 512c))이 제공되고; 그리고, 인터페이스 측(512a)은 슬릿 개구부들(514a, 514b)을 포함할 수 있으며, 인터페이스 측(512b)은 슬릿 개구부들(516a(도 5f), 516b)을 포함할 수 있고, 그리고 인터페이스 측(512c)은 슬릿 개구부들(518a, 518b)을 포함할 수 있다. 도 5f에 도시된 바와 같이, 인터페이스 개구부들(520a-520c)은 이송 챔버(102)에 커플링되는 최대 3개의 로드 록들(예를 들어, 단일 로드 록들, 배치형 로드 록들, 스택형 로드 록들, 등)을 제공한다. 그러나, 다른 개수들의 로드 록들뿐만 아니라, 다른 개수들의 인터페이스 측들이 제공될 수 있다.
[0042] 도 6a는, 본원에 제공되는 실시예들에 따라, 프로세싱 챔버들의 커플링을 위한 부가적인 측들을 제공하기 위해 제 1 및 제 2 이송 챔버들(102a, 102b)이 함께 커플링될 수 있는 예시적인 프로세싱 툴(600a)의 평면도를 예시한다. 도 6a를 참조하면, 프로세싱 툴(600a)은, 제 1 이송 챔버(102a)를 팩토리 인터페이스(604)에 커플링하는 인터페이스 유닛(602)을 포함한다. 패스-스루 유닛(606)과 같은 기판 이송 디바이스는 제 2 이송 챔버(102b)를 제 1 이송 챔버(102a)에 커플링한다.
[0043] 도 6a의 실시예에서, 인터페이스 유닛(602)은, 최대 3개 또는 그 초과의 기판 이송 디바이스들, 예컨대, 최대 3개 또는 그 초과의 로드 록들(608a-608c)(및/또는 탈가스/프로세싱 챔버들)이 기판들을 제 1 이송 챔버(102a)에 공급하는 것을 허용한다. 패스-스루 유닛(606)은 3개의 패스-스루 위치들(610a-610c)을 포함하고, 그러한 위치들은, 제 1 및 제 2 이송 챔버들(102a, 102b) 사이에서의 기판 이송들을 위한 핸드-오프(hand-off) 위치들로서 역할을 할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 더 적은 패스-스루 위치들이 채용될 수 있다. 게다가, 몇몇 실시예들에서, 패스-스루 위치들(610a-610c)은, 탈가스, 어닐링, 또는 냉각, 등과 같은 기판 프로세싱을 수행할 수 있다. 다른 프로세스들이 패스-스루 위치들(610a-610c)에서 일어날 수 있다.
[0044] 프로세싱 툴(600a)은, 프로세싱 챔버들이 커플링될 수 있는 최대 10개의 측들(패싯들)(612a-612j)을 제공한다. 다른 실시예들에서, 임의의 개수의 연결된(linked) 프로세싱 챔버들을 제공하기 위해, 다른 패스-스루 유닛들의 부가와 함께, 부가적인 이송 챔버들이 커플링될 수 있다.
[0045] 도 6a의 실시예에서, 제 1 이송 챔버(102a)는, 인터페이스 유닛(602)에 커플링되도록 구성된 제 1 세장형 측(614a), 및 패스-스루 유닛(606)에 커플링되도록 구성된, 제 1 세장형 측(614a)에 대향하는(opposite) 제 2 세장형 측(614b)을 포함한다. 제 2 이송 챔버(102b)는, 패스-스루 유닛(606)에 대한 커플링을 위한 단일 세장형 측(614c)을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 제 2 이송 챔버(102b)는, (예를 들어, 하나 또는 그 초과의 부가적인 이송 챔버들이 채용될 경우에) 부가적인 패스-스루 유닛들에 커플링되도록 구성된 하나 또는 그 초과의 부가적인 세장형 측들을 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 측들(612a, 612b, 612i, 612j)은, 제 1 세장형 측(614a) 및 제 2 세장형 측(614b) 각각보다 길이가 더 짧을 수 있다. 유사하게, 도시된 실시예에서, 측들(612c-612g)은, 단일 세장형 측(614c)보다 길이가 더 짧을 수 있다.
[0046] 도 6b는, 본원에 제공되는 실시예들에 따라, 도 6a의 프로세싱 툴(600a)과 유사하지만, 제 1 또는 제 2 이송 챔버(102a, 102b) 중 어느 하나를 따른 세장형 측들을 채용하지 않는 프로세싱 툴(600b)의 다른 예의 평면도를 예시한다. 도 6b를 참조하면, 제 1 및 제 2 이송 챔버들(102a, 102b) 각각은, 동일한 길이일 수 있는 총 16개의 측들(612a-612p)을 위해, (8개의-측들을 갖는) 8각형 형상인 것으로 예시된다. 제 1 이송 챔버(102a)는 로드 록들(608a, 608b)을 통해 팩토리 인터페이스(604)에 커플링되고, 하나 또는 그 초과의 패스-스루 유닛들(610a, 610b)을 통해 제 2 이송 챔버(102b)에 커플링된다. 프로세싱 챔버들(616a-616j)은, 프로세싱 툴(600b)의 측들(612c, 612d, 612h, 612g, 612k, 612l, 612m, 612n, 612o, 612p)에 커플링되는 것으로 도시된다. 다른 실시예들에서, 임의의 개수의 연결된 프로세싱 챔버들을 제공하기 위해, 부가적인 이송 챔버들이 부가적인 패스-스루 유닛들과 커플링될 수 있다.
[0047] 도 6a 및 6b의 실시예들 각각에서, 프로세싱 툴(600a, 600b)은, 하나 또는 그 초과의 로드 록들(예를 들어, 로드 록들(608a-608c)), 패스-스루 유닛(예를 들어, 패스-스루 유닛(606, 610a, 610b)), 하나 또는 그 초과의 로드 록들(예를 들어, 로드 록들(608a-608c))과 패스-스루 유닛(예를 들어, 패스-스루 유닛(606, 610a, 610b)) 사이에 커플링된 제 1 이송 챔버(예를 들어, 제 1 이송 챔버(102a)), 및 패스-스루 유닛(예를 들어, 패스-스루 유닛(606, 610a, 610b))에 커플링된 제 2 이송 챔버(예를 들어, 제 2 이송 챔버(102b))를 포함한다. 제 1 이송 챔버(102a)와 제 2 이송 챔버(102b) 사이에서 프로세스 챔버들을 수용하도록 구성된, 각각의 프로세스 툴(600a, 600b)의 측들의 총 개수는, 합해서(in sum), 적어도 10개이다. 제 1 이송 챔버(102a) 및 제 2 이송 챔버(102b) 각각의 내에서의 이송들은, 각각, 단일 로봇(예를 들어, 로봇들(214a, 214b) - 점선 원으로 도시됨)에 의해 서비싱 가능하다.
[0048] 다른 양태에서, 반도체 디바이스 프로세싱 방법이 제공된다. 방법은, 하나 또는 그 초과의 기판 이송 유닛들(예를 들어, 하나 또는 그 초과의 로드 록들 또는 하나 또는 그 초과의 패스-스루 유닛들 606)에 커플링되는, 제 1 폭의 적어도 하나의 제 1 측(예를 들어, 단일 측(504) 또는 측들의 제 1 세트(504a-104c)), 및 제 1 폭과 상이한 제 2 폭의 측들의 적어도 제 2 세트 ― 측들의 제 2 세트는 복수의 프로세싱 챔버들에 커플링됨 ― 를 갖는 이송 챔버(예를 들어, 이송 챔버(102, 102a))를 제공하는 단계를 포함하고, 여기서, 이송 챔버의 측들의 총 개수는 적어도 7개이지만, 8개, 9개, 또는 그 초과일 수 있다. 방법은, (예를 들어, 단일 로봇(예를 들어, 이송 챔버의 로봇(214))을 이용하여) 하나 또는 그 초과의 기판 이송 유닛들(예를 들어, 로드 록들 또는 패스-스루 유닛들(606))과 복수의 프로세싱 챔버들 중 적어도 하나 사이에서 기판들을 이송하는 단계를 더 포함한다.
[0049] 7개, 8개 또는 9개의 측들을 참조하여 주로 설명되었지만, 이송 챔버(102)는 임의의 적합한 개수의 측들, 예컨대, 10개의 측들, 11개의 측들, 또는 12개의 측들, 등 또는 7개 미만의 측들을 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다.
[0050] 전술한 설명은 오직 본 발명의 예시적인 실시예들만 개시한다. 본 발명의 범위 내에 있는, 상기-개시된 장치, 시스템들, 및 방법들의 수정들은 당업자에게 쉽게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 예시적인 실시예들과 관련하여 개시되었지만, 이하의 청구항들에 의해 정의된 바와 같이, 다른 실시예들이 본 발명의 범위 내에 있을 수 있음이 이해되어야 한다.

Claims (22)

  1. 이송 챔버(transfer chamber)로서,
    하나 또는 그 초과의 기판 이송 유닛들에 커플링되도록 구성된, 제 1 폭의 적어도 하나의 제 1 측(side); 및
    상기 제 1 폭과 상이한 제 2 폭의 측들의 적어도 제 2 세트 ― 상기 측들의 제 2 세트는 하나 또는 그 초과의 프로세싱 챔버들에 커플링되도록 구성됨 ― 를 포함하고,
    상기 이송 챔버의 측들의 총 개수는 적어도 7개이며, 상기 이송 챔버 내에서의 이송들은 단일 로봇에 의해 서비싱 가능한(serviceable),
    이송 챔버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 폭은 상기 제 1 폭보다 더 큰,
    이송 챔버.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 폭은 상기 제 1 폭 미만인,
    이송 챔버.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1 측에 커플링된 인터페이스 유닛(interface unit)을 포함하고,
    상기 인터페이스 유닛은 다수의 인터페이스 측들을 갖는 전방 영역(front region)을 포함하는,
    이송 챔버.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상이한 깊이들을 갖는 챔버 인터페이스들을 포함하는, 상기 측들의 제 2 세트들 중 상이한 측들을 포함하는,
    이송 챔버.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1 측은 측들의 제 1 세트를 포함하는,
    이송 챔버.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1 측에 커플링된 인터페이스 유닛을 포함하는,
    이송 챔버.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 인터페이스 유닛은 다수의 로드 록 챔버들(load lock chambers)을 포함하는,
    이송 챔버.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 인터페이스 유닛은 3개의 로드 록 챔버들을 포함하는,
    이송 챔버.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 1 측을 포함하는 측들의 제 1 세트에 커플링된 인터페이스 유닛을 포함하는,
    이송 챔버.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 인터페이스 유닛에 커플링되는 팩토리 인터페이스(factory interface)를 포함하는,
    이송 챔버.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 팩토리 인터페이스는 상기 이송 챔버의 기하학적 중심(geometrical center)으로부터 측방향으로 오프셋된(laterally offset),
    이송 챔버.
  13. 제 1 항에 있어서,
    패스-스루(pass-through) 유닛에 커플링되도록 구성된 세장형(elongated) 측을 포함하는,
    이송 챔버.
  14. 프로세싱 툴로서,
    하나 또는 그 초과의 기판 이송 유닛들;
    복수의 프로세스 챔버들; 및
    이송 챔버를 포함하고,
    상기 이송 챔버는, 상기 하나 또는 그 초과의 기판 이송 유닛들에 커플링되도록 구성된, 제 1 폭의 측들의 적어도 하나의 제 1 세트, 및 상기 제 1 폭과 상이한 제 2 폭의 측들의 적어도 제 2 세트 ― 제 2 측들은 하나 또는 그 초과의 프로세싱 챔버들에 커플링되도록 구성됨 ― 를 포함하며, 상기 이송 챔버의 측들의 총 개수는 적어도 7개이고, 상기 이송 챔버 내에서의 이송들은 단일 로봇에 의해 서비싱 가능한,
    프로세싱 툴.
  15. 제 14 항에 있어서,
    적어도 하나의 제 1 측에 커플링된 인터페이스 유닛을 포함하는,
    프로세싱 툴.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 인터페이스 유닛은 다수의 로드 록 챔버들을 포함하는,
    프로세싱 툴.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 인터페이스 유닛은 3개의 로드 록 챔버들을 포함하는,
    프로세싱 툴.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 인터페이스 유닛은 다수의 인터페이스 측들을 갖는 전방 영역을 포함하는,
    프로세싱 툴.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 인터페이스 유닛에 커플링되는 팩토리 인터페이스를 포함하는,
    프로세싱 툴.
  20. 프로세싱 툴로서,
    하나 또는 그 초과의 로드 록들;
    패스-스루 유닛;
    상기 하나 또는 그 초과의 로드 록들과 상기 패스-스루 유닛 사이에 커플링된 제 1 이송 챔버; 및
    상기 패스-스루 유닛에 커플링된 제 2 이송 챔버를 포함하고,
    상기 제 1 이송 챔버와 상기 제 2 이송 챔버 사이에서 프로세스 챔버들을 수용하도록 구성된 측들의 총 개수는 적어도 10개이며, 상기 제 1 이송 챔버 및 상기 제 2 이송 챔버 각각에서의 이송들은, 각각, 단일 로봇에 의해 서비싱 가능한,
    프로세싱 툴.
  21. 인터페이스 유닛으로서,
    다수의 인터페이스 측들을 포함하는 전방(front) 영역 ― 상기 전방 영역은, 이송 챔버에 커플링되도록 구성됨 ―, 및 팩토리 인터페이스에 커플링되도록 구성된 후방(rear) 영역을 포함하는 인터페이스 본체; 및
    상기 인터페이스 본체에 형성된 3개의 로드 록들을 포함하는,
    인터페이스 유닛.
  22. 반도체 디바이스 프로세싱 방법으로서,
    하나 또는 그 초과의 기판 이송 유닛들에 커플링된, 제 1 폭의 적어도 하나의 제 1 측 및 상기 제 1 폭과 상이한 제 2 폭의 측들의 적어도 제 2 세트 ― 측들의 제 2 세트는 복수의 프로세싱 챔버들에 커플링됨 ― 를 갖는 이송 챔버 ― 상기 이송 챔버의 측들의 총 개수는 적어도 7개임 ― 를 제공하는 단계; 및
    상기 이송 챔버의 단일 로봇을 이용하여, 상기 복수의 프로세싱 챔버들 중 적어도 하나와 상기 하나 또는 그 초과의 기판 이송 유닛들 사이에서 기판들을 이송하는 단계를 포함하는,
    반도체 디바이스 프로세싱 방법.
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