KR101248188B1 - 다중-단일 웨이퍼 처리 장치 - Google Patents

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마놀리토 큐. 리예스
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Abstract

웨이퍼 처리 장치는 내부에 반 독립 ALD 및/또는 CVD 막 증착을 위해 구성되는 다중, 별개의, 단일-웨이퍼 처리 반응기; 각각의 상기 웨이퍼 처리 모듈에 웨이퍼를 제공하며, 상기 모듈로부터 웨이퍼를 수용하도록 구성되는 로봇식 중앙 웨이퍼 핸들러; 및 로딩 및 언로딩 포트를 로봇식 중앙 웨이퍼 핸들러에 연결하는 국소 환경 및 로딩 및 언로딩 포트를 포함하는 단일-웨이퍼 로딩 및 언로딩 기구를 포함하는 하나 이상의 처리 모듈을 포함한다. 웨이퍼 처리 반응기는 (ｉ) 데카르트 좌표계 축선을 따라서, 또는 (ⅱ) 상기 축선에 의해 형성되는 4분면 내에 웨이퍼 처리를 위해서 배치될 수 있으며, 상기 데카르트 좌표계의 한 축선은 단일-웨이퍼 처리 반응기가 속하는 처리 모듈들 중 하나 이상의 웨이퍼 투입 면에 평행하다. 각각의 처리 모듈은 각각 독립 가스 분배 모듈을 갖춘, 최대 네 개의 단일 웨이퍼 처리 반응기를 포함할 수 있다.

Description

다중-단일 웨이퍼 처리 장치 {MULTI-SINGLE WAFER PROCESSING APPARATUS}
본 출원은 본원에 참조되며, 2004년 9월 13일 출원된 미국 가특허 출원 60/609,598호를 우선권으로 주장하며, 이의 정규특허 출원이다.
본 발명은 다중, 단일-웨이퍼 처리 챔버(반응기)를 갖는 반도체 웨이퍼 처리(예를 들어, 원자 층 증착, 화학 증착, 플라즈마 증착, 세정 또는 에칭, 등) 장치용 구조에 관한 것이다.
박막 기술 분야에서, 생산 산출이 점점 많아지고 생산성이 보다 높아지면서, 신규한 웨이퍼 처리 장치의 개발이 추진되고 있다. 예를 들어, 현재 이용되는 다수의 원자 층 증착(ALD) 시스템은 욕 처리 접근을 상업적으로 사용하며, 여기서 코팅되는 기판은 서로 다른 평면으로 배열되며, 상대적으로 다수의 기판이 단일 반응기 내에서 동시에 코팅된다. 이러한 장치의 평판은 ALD가 공정을 완성하기보다는 본래 보다 낮은 증착률을 갖기 때문에 크다. 몇몇의 기판을 욕 반응 챔버 내에서 동시에(평행으로) 처리함으로써, 총 웨이퍼 수율이 증가할 수 있다.
불행하게도, 욕 처리는 어느 정도의 본래 단점을 가지며, 욕 처리에 의한 ALD의 수율 제한이 한 세트의 문제점을 다른 문제점과 교환하는 것처럼 보이게 한다. 예를 들어, 욕 프로세서 시스템 내에서, 기판의 교차-오염은 상당한 문제점을 지닌다. 욕 처리는 공정 제어, 기판에서 기판과 욕에서 욕으로의 공정 반복성을 억제하며 배면 증착을 위한 후-처리 막(film)-제거 해결책을 필요로 한다. 이러한 모든 요소는 전반적인 시스템 유지, 생산량, 신뢰성, 및 이로 인한 순 수율과 생산성에 심하게 영향을 미친다.
높은 생산성 ALD 시스템 구성이 필요로 하는 것은 눈에 띌만한 수율 및 생산성을 제공하고, 동시에, 값비싼 클린룸 및 이와 관련된 제조 플로어 공간을 전통적으로 이용하면서 다중 기판이 처리되게 하는 것이다.
이러한 필요성을 나타내도록 시도하고 있는 하나의 종래 해결책은 메이단(Maydan) 등에 의한 미국 특허 제 5,855,681 호에 기재되어 있다. 특히, '681 특허에는 각각 한 쌍의 단일 웨이퍼 처리 영역을 갖추고 있는 다중 처리 챔버를 포함하는 반도체 웨이퍼 처리 장치가 기재되어 있다. 각각의 챔버의 처리 영역은 서로 격리될 수 있지만, 공통 가스 공급원 및 공동 배기 펌프를 공유하고 있다. 처리 챔버는 복합, 격리된 공정이 상이한 처리 영역 내에서 동시에 수행되어, 한 쌍의 웨이퍼가 각각의 챔버 내에서 동시에 처리될 수 있도록 구성된다. 각각의 처리 챔버의 각각의 처리 영역은 두 개의 웨이퍼를 로드록 챔버에서 처리 챔버의 한쌍의 처리 영역으로 동시에 전달하는 웨이퍼 핸들러를 포함하는, 공동 전달 챔버에 연결된다.
'681 특허는 "처리 영역이 배기 시스템을 통해 인접 영역과 선택적으로 연결될 수 있는 인접 영역으로부터 분리되는 제한된 플라즈마 존을 갖는다"는 점 때문에 각각의 처리 챔버의 처리 영역이 고립될 수 있다는 점을 나타내고 있다. 그러나, 가스를 각각의 처리 영역 내의 가스 분배 판 내측으로 제공하는 가스 라인은 단일, 공통 가스 공급원 라인에 연결되며, 챔버의 각각의 처리 영역에 가스의 전달을 위해 공유되거나 일반적으로 제어된다.
'681 디자인은 로딩과 관련하여 처리 모듈당 2 보다 큰 처리 영역을 배제하는 것처럼 보이며, 상대적으로 작은 풋프린트(footprint) 내에 2×3 보다 큰 처리 영역의 조립체에 한계를 두고 있다. 따라서, '681 특허에 제안된 해결책은 욕 형태 분위기 내에서 단일 웨이퍼 처리의 몇몇 이점을 제공하지만, 동시에 처리될 수 있는 웨이퍼의 수로서는 한계가 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 웨이퍼 처리 장치는 내부에 반 독립 ALD 및/또는 CVD 막 증착을 위해 구성되는 다중, 별개의, 단일-웨이퍼 처리 반응기; 각각의 상기 웨이퍼 처리 모듈에 웨이퍼를 제공하며, 상기 모듈로부터 웨이퍼를 수용하도록 구성되는 로봇식 중앙 웨이퍼 핸들러; 및 로딩 및 언로딩 포트를 로봇식 중앙 웨이퍼 핸들러에 연결하는 국소 환경 및 로딩 및 언로딩 포트를 포함하는 단일-웨이퍼 로딩 및 언로딩 기구를 포함하는 하나 이상의 처리 모듈을 포함한다. 임의의 또는 모든 처리 모듈의 웨이퍼 처리 반응기는 (ｉ) 데카르트 좌표계 축선을 따라서, 또는 (ⅱ) 상기 축선에 의해 형성되는 4분면 내에 웨이퍼 처리를 위해서 배열될 수 있으며, 상기 데카르트 좌표계의 한 축선은 단일-웨이퍼 처리 반응기가 속하는 처리 모듈들 중 하나 이상의 처리 모듈의 웨이퍼 투입 면에 평행하다. 각각의 처리 모듈은 최대 네 개의 단일 웨이퍼 처리 반응기까지 포함할 수 있으며, 바람직한 배열은 모듈당 3 또는 4 개의 이러한 반응기를 포함한다. 각각의 처리 모듈의 각각의 단일 웨이퍼 처리 반응기는 독립 가스 분배 모듈을 포함한다.
웨이퍼 처리 장치는 단일-웨이퍼 처리 반응기를 포함하는 처리 챔버의 꼭대기에 적층되는 화학 공급원 하위 모듈, 및 화학 공급원 하위 모듈의 꼭대기에 적층되는 전기 제어기 하위 모듈을 더 포함할 수 있다. 전기 제어기 하위 모듈 및 화학 공급원 하위 모듈은 하나 이상의 안내 포스트를 따라서 처리 챔버로부터 그리고 서로 수직으로 변위가능할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 (ｉ) 4분면 내에, 또는 (ⅱ) 데카르트 좌표계의 축선을 따라서 배열되는 최대 네 개(및, 바람직하게는 3 또는 4)의 반-독립 공정 존을 갖는 웨이퍼 처리 모듈을 포함하며, 상기 좌표계의 한 축선은 처리 모듈의 웨이퍼 투입 면에 평행하며, 상기 공정 존은 웨이퍼 처리를 위해 구성되어, 공정 존의 해당 존으로부터 인접 공정 존으로의 반응물 누출이 해당 공정 존에서의 반응물 증착율의 5×10-2 배 이하의 양으로 발생할 수 있다. 공정 존은 바람직하게는, 웨이퍼를 반-독립 공정 존으로부터/상기 공정 존에 로딩/언로딩시키도록 구성되는 웨이퍼 인덱서에 의해 균등하게 근접할 수 있다. 각각의 반-독립 공정 존은 독립 가스 분배 모듈을 포함할 수 있으며 그리고/또는 반-독립 공정 존은 (예를 들어, 반-독립 공정 존으로부터 방위-대칭적 배기를 제공하기 위해서 배열되는)공통 가스 배기 시스템을 공유할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는 전기 제어부들 및 가스 공급원 모듈의 적층부를 구비한 웨이퍼 처리 모듈을 제공하며, 상기 공급원 모듈은 반응기 리드에 연결되며, 상기 적층부는 반응기 챔버 아래로부터 분리 안내되며 수직 변위가능할 수 있어서, 리드, 전기적 제어기 및 가스 공급원 모듈의 제거를 총괄적, 또는 개별적으로 제공한다.
본 발명의 다른 실시예는 중앙 진공 로봇식 웨이퍼 핸들러로부터 웨이퍼를 순차적으로 수용하며, 상기 웨이퍼를 각각의 반응 챔버 존 내에 반응기 서셉터 상에 실질적으로 동시에 위치시키기 위해서, 인덱서의 개별 웨이퍼 엔드 이펙터를 이용하여 다중-단일 웨이퍼 반응 챔버의 내측 또는 외측으로 단일 웨이퍼를 이동시킴으로써 웨이퍼를 처리를 제공한다.
본 발명은 이에 제한되는 것은 아니지만 첨부 도면을 예로서 도시하고 있다.
도 1은 두 개의 처리 모듈 및 하나의 냉각 스테이션을 갖춘 본 발명의 실시예에 따라서 구성되는 웨이퍼 처리 장치의 평면도이며,
도 2는 단일 처리 모듈 및 하나의 냉각 스테이션을 갖춘 본 발명의 다른 실시예에 따라 구성되는 웨이퍼 처리 장치의 다른 평면도이며,
도 3은 세 개의 처리 모듈을 구비한 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 구성되는 웨이퍼 처리 장치를 도시한 도면이며,
도 4는 세 개의 처리 모듈을 구비하며, 본 발명의 추가의 실시예에 따라 구성되는 웨이퍼 처리 장치를 도시한 도면이며,
도 5는 본 발명의 여러 실시예에 따라 각각 구성되는, 두 개의 다른 다중-단 일 웨이퍼 어레이 처리 모듈 레이아웃의 평면도 및 측면도이며,
도 6은 본 발명의 하나의 실시예인 4분면 디자인으로 구성되며 처리에서 주요 하위 모듈을 구비하여 도시된 처리 모듈을 도시하는 도면이며,
도 7은 본 발명의 실시예인, 4분면 디자인을 따라 구성되며, 상향 서비스 위치에서 전기 제어기 하위 모듈을 구비하여, 가스 공급원 모듈에 접근하는 처리 모듈을 도시하는 도면이며,
도 8은 본 발명의 4분면 디자인을 따라 구성되며, 상향 서비스 위치에서 전기 및 가스 공급원 하위 모듈을 구비하여, 공정 챔버에 접근하는 처리 모듈을 도시하는 도면이며,
도 9는 본 발명의 실시예에 따라서 4분면 구성을 갖는 반응 챔버 리드를 도시하는 도면이며,
도 10은 본 발명의 실시예에 따라서 4분면 구성을 갖는 반응 챔버 하우징의 절단면도이며,
도 11은 본 발명의 실시예에 따라서 4분면 구성을 갖는 반응 챔버 하우징의 평면도이며,
도 12는 본 발명의 실시예에 따라서 4분면 구성을 갖는 반응 챔버 하우징의 평면도이며,
도 13은 서셉터 위의 웨이퍼 및 웨이퍼로부터 회전하는 인덱서를 도시하는 본 발명의 실시예에 따라서 구성되는 웨이퍼 처리 장치의 절단면도이며,
도 14는 본 발명의 실시예에 따라서 구성되는 웨이퍼 처리 장치에 있어서 인 덱서 순서 및 웨이퍼 핸드-오프 순서(wafer hand-off sequencing)의 예를 도시한 도면이다.
다중-단일 웨이퍼 처리 챔버를 갖는 반도체 웨이퍼 처리(예를 들어, 원자 층 증착, 화학 증착, 플라즈마 기상 증착, 세정 또는 에칭, 등) 장치용 고유 구성이 기재되어 있다. 본 발명의 이해를 돕기 위해서 다수의 상세한 설명이 기재되어 있지만, 당업자들에게 명백할 수 있는, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 실시예로 구성될 수 있는, 상세한 설명에서 다수의 변형이 있을 수 있다. 예를 들어, 다수의 웨이퍼 크기가 집적 회로 제조에 현재 이용되며, 본 발명의 실시예에 따라서 구성되는 처리 스테이션은 개개의 웨이퍼 크기 또는 웨이퍼 크기 범위를 수용하도록 구성될 수 있다. 게다가, 아래에 상세히 기재된 특징 이외에, 본 발명의 실시예는 몇몇의 본 발명자에 의해 적어도 부분적으로 개발되며 본 원에 참조되는, 본 발명의 양수인에게 양도되는 특허 출원 및 다음의 특허에 기재된 관련 웨이퍼 처리 장치의 몇몇의 또는 모두의 특징을 포함할 수 있다.
a. 미국 특허 6,387,185는 "원자 층 증착 공정을 위한 처리 챔버"를 명칭으로 하고 있다. 상기 특허에는 받침대 내의 고유 피드 스루 내측으로 플러깅되는 가열 판을 포함하는 상부 웨이퍼 지지 표면을 구비한 수직으로 변위가능한 받침대를 가지며 표준 클러스터 툴에 적합할 수 있는 처리 스테이션이 기재되어 있다. 하부 받침대 위치에서, 웨이퍼는 처리 스테이션에 그리고 상기 스테이션으로부터 전달될 수 있으며, 상부 위치에서, 받침대는 처리 챔버 내에 하부 원형 개구를 갖 추어 환형 펌핑 통로를 형성한다. 처리 챔버의 하부 개구에서, 이동, 교체식 링은 링을 교체함으로써 펌핑 속도를 다른 공정을 위해 맞춘다. 몇몇의 실시예에서, 받침대는 받침대 둘레의 환형 펌핑 통로를 형성하는 에워싸는 보호 덮개(surrounding shroud)도 갖는다. 두 개의 고유 존 가열 판은 받침대의 최상부에 위치되며, 가열 판을 신속하고 단순히 교체시키도록 고유 피드 스루에 연결한다. 몇몇의 실시예에서, 처리 챔버의 최상부는 이동할 수 있어서 사용자가 받침대 또는 가열 조립체, 또는 이둘 모두를 처리 스테이션의 개방 최상부를 통해 이동시킨다.
b. 미국 특허 5,879,459호는 "원자 층 증착을 위한 클러스터 툴 및 수직으로 적층되는 공정 반응기"를 명칭으로 한다. 본 특허에는 저 프로파일(low-profile), 소형 원자 층 증착 반응기(LP-CAR)가 기재되어 있으며, 단일 기판 또는 평면 배열 기판에 조력하도록 기판 처리 영역을 갖춘 저 프로파일 바디, 및 LP-CAR로부터 그리고 LP-CAR에 로딩 및 언로딩하는 기판을 위해 조절되는 로드 및 언로드 포트를 갖는다. 바디는 제 1 단부에서 가스 또는 증기를 주입시키는 입구 및 제 2 단부에서 가스 및 증기를 배출시키는 배기 출구를 갖는다. LP-CAR은 임의의 수평 치수 보다 작은 외부 높이를 가지며, 보다 바람직하게는, 임의의 수평 치수 2/3 이하이며, 고유 시스템 구조를 용이하게 한다. 내부 처리 영역은 수평 범위 1/4 이하의 수직 범위를 가짐으로써 구별되며, 신속한 가스 스위칭을 용이하게 한다. 몇몇의 실시예에서, 동시에 하나의 기판이 처리되며, 다른 실시예에서, 평면 배열로 처리 영역 내에 배열되는 다중 기판이 있을 수 있다. 소형 반응기(compact reactor)는 개개의 인젝터에 의해 구별되며 각각의 인젝터는 충진 밸브와 주입 밸브 사이에 형성되는 충진 관을 포함한다. 충진 밸브는 충진 관을 압력 조절 공급원에 연결하고 주입 밸브는 소형 반응기 내측으로 충진 관을 개방시킨다. 신속하게 주기를 이루면서, 밸브는 컴팩 반응기 내측으로 고정된 질량 충진의 가스 또는 증기를 주입시킨다. 다중의 이러한 소형 반응기는 수직으로 적층되며, Z-축선 로봇 및 로드/언로드 개구를 갖는 진공-처리 영역으로 결부된다.
c. 미국 공개 특허 출원 2003/0109094는 "대량으로 평행한 원자 층 증착/화학 증착 시스템"을 명칭으로 한다. 본 특허 출원은 개개의 수직으로 적층되는 ALD 또는 CVD 반응기의 이용을 위한 방법 및 장치가 기재되어 있다. 개개의 반응기는 독립적으로 작동할 수 있으며 유지될 수 있다. 가스 입구 및 출구는 일반적으로 축선-대칭 공정 제어를 위해 반응 챔버와 관련하여 수직으로 구성된다. 챔버 디자인은 덮이는 모듈이며, 반응기를 형성하는 베이스 플레이트는 개선된 유동 디자인을 갖는다. 복수의 ALD/CVD 반응기는 소형, 저 수직 프로파일을 가지므로, 반응기는 수직으로 적층될 수 있다. 적층된 증착로는 반응기들 중 하나의 반응기 내부에 위치되도록 로드 록 유닛으로부터, 반도체 웨이퍼와 같은 재료를 수용하기 위해서 연결된다. 일 실시예에서, 반응기에 상응하는 분리된 로드 록 유닛이 이용되어, 웨이퍼는 웨이퍼가 로드 록 내에 위치될 때 수직으로 적층되는 반응기 각각의 높이에 수직으로 위치될 수 있다. 수직으로 적층되는 ALD/CVD 반응기는 웨이퍼가 반응기 챔버 내에서 처리될 때 저 높이 프로파일을 갖지만, 챔버의 최상부에서 분리된 가스 입구 및 챔버의 바닥에서 분리된 배기부가 웨이퍼 전체에 걸쳐서, 대체로 축선-대칭 수직 가스 유동을 제공하게 한다. 수직 배열은 다중 웨이퍼가 다중 반응기를 수용하는 모듈 내에서 개별적으로 처리하게 한다. 일 실시예에서, 반응 챔버는 프레임 상에서 최상부 플레이트 및 바닥 플레이트를 위치시킴으로써 형성된다. 최상부 플레이트 및 바닥 플레이트는 특히 홈이 형성된 영역을 가지며, 이러한 특정 형상을 따르는 챔버의 최상부 및 바닥을 형성한다. 일 실시예에서, 챔버의 최상부 및 바닥은 챔버 내에서 대체로 축선-대칭 가스 유동을 개선하기 위해서 원뿔 형상을 갖는다. 다른 실시예에서, 뿔 형상 챔버는 가스 유동을 더 개선하기 위해서 옵션을 제공하도록 이용된다. 저 프로파일 반응기는 조립되는 저 프로파일 반응기의 총 수직 높이를 최소화하기 위해서 배기부를 위한 수평 도관을 포함하며, 통합되는 베이스 플레이트 및 수평 입력 도관을 포함하며 통합되는 커버 플레이트를 갖추어 개별적으로 구성된다.
첨부 도면과 관련하여 이후에 더 자세히 기재되는 바와 같이, 본 발명의 다중-단일 웨이퍼 구조는 동일하거나 보다 작은 풋프린트로, 8 또는 12에서 3 또는 4(즉, 처리 모듈 당 관련 반응기의 수가 각각, 3 및 4인, 8/3, 12/4)의 요소에 의해 종래의 시스템을 넘어 수율 향상을 제공한다. 종래의 시스템은 통상적으로, 약 3 wph/㎡의 "면적 생산성 미터법(areal productivity metric)을 가지며, 3 또는 4 단일 웨이퍼 공정 챔버를 이용하여 표준 로봇식 중앙 핸들러를 이용한다. 대조적으로, 본 발명의 웨이퍼 처리 장치는 (아래 기재되는 바와 같이)최대 3 개의 처리 모듈을 이용하며, 이들 각각은 (바람직하게는) 최대 네 개의 다중 단일 웨이퍼(MSW)를 갖는다. 본 발명은 200 또는 300 mm 직경과 같이 실질적으로 크기가 동일한 캐리어 상에 위치될 수 있는 수 백개의 보다 작은 부품을 이용하는 것이 적합할 수도 있다. 본 발명의 웨이퍼 처리 장치를 위한 반응기 디자인은 소정의 처리 모듈 내에서 네 개의, 반 독립 반응기의 배열을 이용함으로써 최적화될 수 있다. 반응기는 처리 모듈 내에서 "온-축선(on-axis)" 구성으로, 또는 바람직하게는 특정 플로어 공간 및 공정 제어 이점을 제공하는, "인-4분면(in-quadrant)" 구성으로 레이아웃 될 수 있다. 첨부 도면에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 처리 장치는 적층되는 지지 모듈 구성을 이용할 수 있으며, 이러한 모듈은 화학 공급원, 전기 제어, 및 반응기 리드에 접근하고 제공하기 위해서 수동으로 이동할 수 있다. 게다가, 본 발명의 웨이퍼 처리 장치는 반응기 챔버의 효율적인 로딩 및 언로딩을 허용하는 고유 인덱싱 기구를 포함한다.
도 1과 관련하여, 웨이퍼 처리 장치(100)는 두 개의 처리 모듈(105, 106), 및 하나의 냉각 스테이션(107)을 구비하여 본 발명의 실시예에 따라서 구성되며, 평면도로 도시되어 있다. 이러한 웨이퍼 처리 장치는 소형 중앙 로봇식 진공 웨이퍼 전달 핸들러(110)를 포함하며, 이는 전술된 인용 특허/특허 출원들 중 하나 이상의 출원에 기재되어 있는 것과 유사하게 구성되며, 바람직하게는 MESC-SEMI 표준을 충족시킨다. 두 개의 처리 모듈 각각은 네 개의, 반-독립, 단일 웨이퍼 반응기를 포함한다. 도면에서, 이러한 반응기는 "인-4분면" 구성으로 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같은 웨이퍼 처리 장치 실행은 대략 6 wph/㎡로 처리할 수 있다. 본 발명의 내용에서, "반-독립"은 소정의 반응기가 반응 존 내에서 5×10-2 이하, 및 바람직하게는 10-3 이하의 증착률을 특징으로 하는 양으로 인접한 반응기로부터 또는 반응 존으로부터 인덱서 아암 기구 상으로 반응물이 누출될 수 있다는 것을 의미한다.
웨이퍼 처리 장치(100)는 2 내지 25 웨이퍼를 이용하여 두 개의 25 웨이퍼 용량 진공 로드 록(130)에 대기 로봇식 웨이퍼 전달부(120)를 갖춘 종래의 소규모-환경, 세 개의 종래의 FOUP 로딩 모듈(112)을 갖추어 도시되어 있다. 원하면, 웨이퍼 정렬기(aligner)는 소규모-환경에 위치될 수 있지만, 이러한 구성은 도시되어 있지 않다. 웨이퍼 처리 장치(100)는 300 mm 또는 200 내지 300 mm 교량 구성으로 실행될 수 있다. 모듈은 공유되는 펌핑부를 갖지만, 독립 전구체 공급 주입부를 기판 표면 위에 가질 수도 갖지 않을 수도 있다. 독립 전구체 공급부는 막 증착 특징 매칭에 있어서 몇몇의 유연성 및 제어를 제공한다. 웨이퍼 처리 장치(100)의 각각의 처리 모듈(112) 내에 포함되는 것은 웨이퍼를 개별 처리 모듈(112)의 각각의 단일 웨이퍼 반응기로 이동시키도록 구성되는 고유 웨이퍼 픽 앤 플레이스 인덱서 기구(unique wafer pick and place indexer mechanism)이다. 인덱서 디자인은 아래에 더 기재되는 바와 같이 도 11, 12 및 도 13에 상세하게 도시되어 있다. 인덱서의 기능적 작동은 도 14와 관련하여 아래에 기재되어 있다.
도 2는 단일 처리 모듈(205) 및 하나의 냉각 스테이션(207)을 갖춘 웨이퍼 처리 장치(200)(전달 모듈로 지칭될 수도 있음)의 다른 실시예를 평면도로 도시하고 있다. 본 발명의 실시예는 종래의 중앙 로봇식 진공 웨이퍼 전달 핸들러(210) 및 네 개의, 반-독립, 단일 웨이퍼 반응기를 인-4분면 구성으로 갖는 단일 처리 모듈을 포함한다. 이러한 실행은 약 4.4 wph/㎡으로 처리될 수 있다.
웨이퍼 처리 장치(200)는 세 개의 종래 FOUP 로딩 모듈(212), 대기 로봇식 웨이퍼 전달부(220)를 2 내지 25 웨이퍼 용량의 두 개의 진공 로드 록(230)에 갖춘 종래 소규모-환경을 갖추어 도시되어 있다. 원하면, 웨이퍼 얼라이너는 소규모-환경에 위치될 수도 있지만 이러한 구성은 여기에 도시되어 있지 않다. 이러한 구성은 보다 작으며, 제한되는 생산성 입도를 위한 고 성능 시스템을 가지며, 300 mm 또는 200 내지 300 mm 교량 구성으로 실행될 수 있다. 처리 모듈은 공유되는 펌핑부를 갖지만, 독립 전구체 공급 주입부를 기판 표면 위에 가질 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 웨이퍼 처리 장치(100)와 실질적으로 유사하게 구성되지만, 대략 7.5 wph/㎡으로 (이론적으로) 처리할 수 있는 세 개의 처리 모듈을 가지며, 로딩 제한이 없는 것으로 보이는 웨이퍼 처리 장치(300)가 도시되어 있다. 실제로, 웨이퍼 로딩 제한은 면적 생산성을 제한할 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 웨이퍼 처리 장치(200)와 실질적으로 유사하게 구성되지만, 대략 10 wph/㎡으로 처리할 수 있는 세 개의 처리 모듈을 가지며, 로딩 제한이 없는 것으로 보이는 웨이퍼 처리 장치(400)가 도시되어 있다. 본 발명에 기재되는 다른 구성에서와 같이, 웨이퍼 로딩 제한은 면적 생산성을 제한할 수 있다. 모든 도면은 네 개의 단일 웨이퍼 반응기를 각각의 처리 모듈에 갖추어 도시되어 있지만, 처리 모듈 당 세 개의 단일 웨이퍼 반응기를 갖는 유리한 구성이 본 발명의 범위 내에서 조립될 수도 있다. 처리 모듈 구성 당 세 개의 반응기를 위해서, 4분면(90°구획) 구성이 3분면(120°구획) 구성으로 대체된다.
유사하게, 네 개 보다 많은 단일 웨이퍼 처리 모듈 하우징이 이용될 수 있으며, 본 발명의 범위 내에서 고려될 수 있다. 예를 들어, 모듈 하우징(5, 8), 또는 다른 수의 반응기가 이용될 수 있다. 이러한 경우에, 본 발명에 기재되는 인덱서 장치는 적합한 수의 웨이퍼를 수용하도록 변경될 필요가 있다. 몇몇의 경우에, 이는 아래 기재되는 중앙, 원형 인덱서 디자인으로부터 벗어나는 것을 의미하며, 대신에 선형 전달 이동뿐만 아니라 회전도 포함하는 인덱서를 채택한다(예를 들어, 처리 모듈 내에 수용되는 반응기의 둘레 주변 또는 사이의 레이스 트랙(race track); 또는 이들의 교대 측면 사이에 배열될 수 있는 반응기 사이의 중앙, 선형 트랙 배열과 공통점이 있다).
도 5는 각각 네 개의 웨이퍼 용량(500)을 갖추어 두 개의 다른 다중-단일 웨이퍼 배열 처리 모듈 레이아웃의 평면도 및 측면도이다. 도면에 있어서 각각의 장치의 상부 도면은 평면도(503)이며, 하부 도면은 측면도(507)이다. 두 개의 구성은 로드(서방 위치)를 위해 좌측 상에 웨이퍼 투입 포트(510)를 가지며, 네 개의 웨이퍼 배열 처리 모듈을 이용한다. 네 개의, 반-독립, 챔버 면적(520)은 사각형 경계(525) 내에서 내접될 수 있는 배열을 형성하며, 사각형 한계의 측면은 좌측 레이아웃(540)에 있어서 입력 포트(530)의 평면에 45°(또한 135°)이며, 우측 레이아웃(550)에 있어서 입력 포트(530)의 평면에 0°(또한 90°)이다. 좌측 레이아웃(540)은 "온-축선(on-axis)" 또는 단순히 "축선" 레이아웃으로 지칭되며, 우측 레이아웃은 "인-4분면" 또는 "4분면" 레이아웃으로 지칭된다. 이러한 용어는 축선 디자인 내에 웨이퍼가 데카르트 좌표계의 축선 상에 놓이면서 4분면 레이아웃 내의 웨이퍼가 데카르트 좌표계(즉, 각각의 웨이퍼는 4분면 내에 놓임)의 4분면 내에 위치되기 때문에 이용된다. 각각의 경우에, 데카르트 좌표계의 하나의 축선은 웨이퍼 "로딩 라인"으로서 형성되는 레이아웃의 "x" 축선에 수직인 웨이퍼 로딩 슬롯(510)을 통해 통과하는 것으로 추정된다.
인-4분면 레이아웃 구성은 축선 레이아웃 보다는 보다 작은 모듈 면적(1911 sq. 단위 대 2021 sq. 단위)를 가지며, 도 1 및 도 3에 도시된 전반적인 시스템 구조 내에 보다 양호한 패킹 밀도를 제공하기도 한다. 축선 디자인을 이용하는 것은 이러한 구조에 있어서 가능할 수 있지만, 동일한 수율 및 기능성을 위해 보다 큰 풋프린트를 야기할 수 있다. 다중 단일 웨이퍼 장치의 나머지 특징은 4분면 레이아웃을 이용하여 기재되고 도시되지만, 각각의 예에서 축선 레이아웃이 이용될 수 있다.
웨이퍼를 각각의 반응기 내에 로딩시키기 위해서, 상부에 로딩되는 웨이퍼를 갖는 인덱서(아래에 더 기재됨)는 처리 모듈의 중앙 축선 둘레에서 회전한다. 입구 로드 주기 위치(entry load circle position)는 도 5의 상부 우측부 내의 4분면 레이아웃을 도시하는 도면 내에 입력 포트(530)는 평면으로부터 주기 중심적인 어느 정도의 거리(555)에 의해 도시되어 있다.
인-4분면 디자인의 이점 중 하나는 웨이퍼 입구 슬롯 밸브의 효과에 의해 야기되는 동요(perturbations)의 공유이다. 온-축선 디자인에서, 동요는 단일 웨이퍼에 가해진다. 부가적으로, 슬롯 밸브의 효과는 본원에 전체가 참조되며 본 발명의 양수인에게 양도되는, 미국 특허 5,855,675 및 6,174,377에 기재되는 바와 같은 수직으로 이동할 수 있는 서셉터의 이용에 의해 오프셋될 수 있다.
따라서, 몇몇의 실시예에서, 본 발명은 데카르트 좌표계의 4분면 내에 웨이퍼 처리를 위해 배열되는 최대 네 개의 독립 공정 존을 갖는 처리 모듈을 제공하며, 상기 좌표계의 축선은 처리 모듈의 웨이퍼 투입 평면에 평행 및/또는 수직이다. 인-4분면(또는 축선) 반응기 존은 플라즈마와 같은 다른 단일 웨이퍼 공정 또는 ALD 및/또는 CVD 막 증착용 장치 내에 이용되며, 세정 또는 에칭 공정은 하나 이상의 다중, 반-독립, 웨이퍼 처리 모듈로 구성되는 구조를 갖는다.
도 6은 공정 위치 내에 모든 주요 하위 모듈을 갖추어 도시되며, 4분면 디자인으로 구성되는 처리 모듈(600)을 도시하고 있다. 백 모듈(back module)은 가스 박스(610)이다. 최고의 모듈은 전기 제어 박스(620)이다. 전기 제어 박스 아래에 적층되는 것은 화학 공급원 모듈(630)이며, 차례로 그아래에 적층되는 것은 내부에 4분면 디자인으로 레이아웃되는 개개의 반응기를 포함하는 공정 챔버(640)이다. 웨이퍼 입구 슬롯(650)이 포함되며, 서셉터-히터 하드웨어를 포함하는 개개의 웨이퍼 반응 실린더 하우징(660)도 도시되어 있다.
적층되는 전기, 공급원 모듈 박스 및 반응 챔버 리드(645)는 평행한 안내 지지 포스트(들)(680)을 이용하여 공정 챔버(640)에 대해 이들을 상승시키기 위해서 수직으로 이동될 수 있다. 이러한 디자인은 다른 하위 모듈 및 다른 서비스 기능에 모듈 접근을 위해 제공한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따라서 구성되는 웨이퍼 처리 모듈은 전기 제어부들 및 가스 공급원 모듈의 적층부를 포함하며, 상기 공급원 모듈은 반응기 리드에 연결된다. 전체 적층부는 반응 챔버로부터 안내 분리되고 수직 이동할 수 있어서 리드, 전기 제어부 및 공급원 모듈의 제거를 총괄적 또는 개별적으로 제공한다.
도 7은 4분면 디자인을 따라서 구성되는 처리 모듈(700)을 도시하고 있으며, 공급원 모듈에 액세스를 제공하는, 상향 서비스 위치 내에 전기 제어기 하위 모듈(720), 공급원 모듈(730)의 절단 부분으로 도시된 가스 분배 모듈(735)을 갖추어 도시되어 있다. 평행한 안내 지지 포스트(780)는 래치 세트 장치(785)를 갖춘 높이 레벨을 위해 인덱싱된다. 개개의 하위 모듈은 동력 리프트 기구(상세하게 도시되지 않음)을 이용하여 수직으로 상향할 수 있다.
전반적인 웨이퍼 처리 장치의 다른 특징은 전술된 특징과 유사하다. 백 모듈은 가스 박스(710)이다. 그 아래에 적층되는 것은 화학적 공급원 모듈(730)이며, 내부에 4분면 디자인으로 레이아웃되는 반응기를 포함하는 공정 챔버(740) 상에 적층된다. 웨이퍼 입구 슬롯(750)이 포함되며, 서셉터-히터 하드웨어를 포함하는 개개의 웨이퍼 반응 실린더 하우징(760)이 또한 도시되어 있다. 포트(770)는 필요하기 때문에 도시되어 있다.
도 8은 4분면 디자인에 따라서 구성되는 처리 모듈(800)을 도시하고 있으며, 상향 서비스 위치 내에, 공정 챔버에 접근하는 전기 및 공급원 모듈 하위 모듈을 갖추어 도시하고 있다. 적층되는 전기 박스(820), 공급원 모듈 박스(830) 및 반응 챔버 리드(845)는 안내 지지 포스트(880)를 이용하여 공정 챔버(840)에 대해 이들을 상향시키기 위해서 수직으로 이동된다. 인덱서(860)에 의해 유지되는 웨이퍼(865)를 갖춘 공정 챔버는 4분면 서셉터 위의 상승된 위치에 있다. 본 발명의 실시예의 다른 특징은 전술되 바와 유사하다. 백 모듈은 가스 박스(810)이며 웨이퍼 입구 슬롯(850)이 제공된다.
도 9는 4분면 구성을 갖는 반응 챔버 리드(900)를 도시하고 있다. 리드 플레이트(945)는 반응 챔버의 진공하에서 리드에 강성도를 제공하기 위해서 이용되는, 교차-빔(915)을 갖추어 구조적으로 강화된다. 온도 제어는 가스 분배 모듈을 위해 수용기 영역(955) 둘레에 라인(925)을 추적한다.
도 10은 4분면 구성을 갖는 반응 챔버 하우징(1000)의 절단면도이다. 다소 웨이퍼 직경(예를 들어, 일 실시예에서, 300 mm)보다 큰 직경을 갖는 네 개의 공간 공동 구역(1020)은 서셉터-히터의 배치를 위해서 절단된다. 일 실시예에서, 각각의 개개 하위-챔버 공동은 하류의 공동 펌프에 연결되는 두 개의 비-대칭 가스 출구 도관(1040)을 갖는다. 차례로, 각각의 도관은 하우징 아래를 지나가는 인접한 4분면 도관(1050)에 연결된다. 컴퓨터 모델링은 웨이퍼 표면 위에서의 가스 유동 프로파일을 확인하는데 이용되며, 웨이퍼 표면 위에서의 속도는 출구 도관이 방위 대칭인 경우와 유사하다. 다른 경우에, 보다 방위 대칭인 도관 디자인이 이용될 수 있다. 10% 보다 더 양호한, 보다 바람직하게는 2 % 보다 더 양호한 대칭 유동 및 방위 압력 대칭 미터법이 바람직할 수 있다. 도 10에 도시된 디자인과 다른 도관 디자인은 본 발명의 범위 내에서 고려된다. 각각의 히터-반응기 공간 영역에는 아래에 기재되는 바와 같이 수직 이동가능한 서셉터-히터 부품을 제공하는 큰 절단부(1060)가 중심에 있다.
도 11은 4분면 구성을 갖는 반응 챔버 하우징(1100)의 평면도이다. 웨이퍼 픽 앤 플레이스 기구(1160)은 처리 모듈 챔버 하우징(1165) 내에 도시되어 있으며; 인덱서는 중앙 진공 로봇식 웨이퍼 핸들러로부터 각각의 단위 웨이퍼 반응기 웨이퍼(1135)를 이동시킬 수 있다. 인덱서(1160)는 단일 웨이퍼를 중앙 핸들러로부터(핸들러에) 집어올리기 위해서(또는 투하하기 위해서), 불연속 환형 이동, 즉 (4)네 번의 순차적 90°회전을 할 수 있다. 이러한 각 위치와 관련된 45 도 회전이 또한 이용될 수 있다. 이는 도 14와 관련하여 아래에 더 상세히 기재된다. 도면에서, 인덱서(1160)는 하나의 웨이퍼를 각각 갖추어 이미 로딩되어 있으며, 웨이퍼 (웨이퍼가 비처리된다면)"플레이스" 또는 (웨이퍼가 처리된다면)"픽" 위치 내에서 서셉터-히터 위치 위에서 웨이퍼(1135)를 유지시킨다.
도 12는 4분면 구성을 갖는 반응 챔버 하우징(1200)의 다른 평면도이다. 본 도면에서, 인덱서(1260)는 웨이퍼 "플레이스" 또는 "픽" 위치로부터 벗어나 45°회전된다. 웨이퍼(1235)는 공정 위치 내의 서셉터-히터 상에 있다. 서셉터-히터 에지(1237)는 가시적이다.
도 13은 서셉터/웨이퍼로부터 벗어나 회전하는 인덱서(1360), 및 서셉터(1337) 위의 웨이퍼(1335)를 도시하는 절단면도이다. 모터 구동부(1390) 및 45°자제 연계 드라이버(1393)가 또한 도시되어 있으며, 공기 실린더 드라이버(1395) 및 수직 이동가능한 서셉터(VMS)(1397)는 VMS용 개개의 하우징 내의 중심에 있다. 네 개의 서셉터-히터들 중 세개가 도시되어 있다. 웨이퍼(1335)는 서셉터 표면(1337) 및 인덱서(1360)의 평면 위의 상향 위치에 있다. 웨이퍼 리프트 핀 드라이버(1399)가 도시되어 있지만, 여러 리프팅 장치가 이용될 수 있다. 네 개의 웨이퍼 인덱서는 45°또는 90°이동될 수 있으며, 각각의 이러한 제어는 독립적이다. 구동 기구는 내장된 가속-감속(accelerate-de-accelerate) 성능을 갖고 있다.
도 14는 인덱서 순서 및 웨이퍼 핸드-오프 순서(1400)의 예를 도시하고 있다. 다섯 개의 도면은:우측에서 좌측으로 연속 도시되는 1410, 1430, 1450, 1470, 및 1490으로 도시되어 있다.
제 1 작동(로드 뷰(load view; 1410)로 도시됨)은 웨이퍼 로딩이며, 이로써, 네 개 모두의 웨이퍼는 챔버 내의 인덱서의 아암 상에, 그렇지 않으면, 웨이퍼 또는 전구체 공정 가스 없이 로딩된다. 본 공정에서, 네 개의 웨이퍼는 인덱서 아암 상에 순차적으로 로딩된다. 엔드 이펙터(1412)는 남-동 위치에서 아암을 수용하는 인덱서 상에 최후 4 개의 웨이퍼를 위치시키는 것으로 도시되어 있다. 네 개 모두의 웨이퍼가 인덱서 상에 로딩된다면, 인덱서는 45°회전되며, 인덱서는 서셉터-히터(1430 참조)의 중심 위에서 웨이퍼를 위치시킨다. 두 세트의 원이 도시되어 있으며: 이중 하나는 인덱서의 네 개의 아암 상에 로딩되며, 네 개의 4분면 웨이퍼 서셉터 위치로부터 45°위치되는 웨이퍼를 갖추고 있다(인덱서 순서를 용이하게 도시하기 위해서, "4분면 레이아웃" 대신에 "축선 레이아웃"을 도시하고 있지만 본 원에 기재된 작동은 둘 모두에 동일하게 이용된다).
제 2 작동은 배치이다. 배치 도(1430)는 네 개의 웨이퍼를 도시하고 있으며, 핀이 인덱서의 평면 위에서 특히, 인덱서의 패들 또는 "그리퍼" 위에서 상승되는 웨이퍼가 인덱서의 평면 위에 있으며, 인덱서는 45°회전하여, 인덱서의 엔드 이펙터는 서셉터-히터들 사이에 위치된다. 리프트 핀은 회수되어 웨이퍼를 서셉터 히터(도 1450 참조)들 사이에 인덱서 아암을 갖춘 서셉터 상으로 하강 위치시킨다. 수직으로 전달가능한 상향 서셉터-히터(받침대)는 미국 특허 6,387,185에 기재된 바와 같은 가스 분배 및 환형 펌핑 도관에 대해 선택적 공정 존 내에 웨이퍼를 위치시키는데 이용될 수 있다.
제 3 작동은 공정 작업이다. 공정 도(1450)는 전구체가 웨이퍼 표면에 노출될 때 웨이퍼 처리 장치 구성을 도시하고 있다. 인덱서의 엔드 이펙터는 전구체의 직행 통로로부터 우선 웨이퍼를 갖춘 반응기에서 전구체를 유지시킨다. 인덱서 아암은 증착 주기 중에 가스 유동에 최소의 영향을 미치게 할 수 있다. 증착 중에, 인덱서 상의 와류 누출 증착은 바람직하게는 소정의 반응기 내의 증착의 5×10-2 보다 적다.
네 개의 작동은 다음 공정 도(1470)에 도시된 바와 같이, 서셉터로부터 인덱서의 엔트 이펙터로의 웨이퍼의 배치이다. 웨이퍼 상의 막 증착이 완성되면, 수직 전달 가능한 회수되는 서셉터-히터(받침대)는 웨이퍼 픽 작동에 적합할 수 있는 하강 위치를 달성하기 위해서 이용될 수 있다. 리프트 핀은 인덱서의 평면 위에서 웨이퍼를 상승시키며 인덱서는 웨이퍼 아래에서 회전한다. 리프트 핀은 회수하고 웨이퍼는 도시된 바와 같이 서셉터-히터의 중앙 위에서, 인덱서의 엔드 이펙터 상에 위치된다.
제 5 작동은 언로드 도(1490)에 도시된 바와 같이 언로딩된다. 인덱서는 45°회전되며, 출구(입구) 슬롯 상에 증착되는 막을 갖추어 웨이퍼를 제공하며, 언로드 도(1490)의 남동 방향으로 도시되어 있다. 웨이퍼는 중앙 웨이퍼 로봇식 웨이퍼 핸들러의 엔드 이펙터(1412)를 통해 동시에 인덱서로부터 제거된다.
물론, 전술된 순서 보다는 다른 로딩/처리 순서가 이용될 수 있다.
시스템 수율은 웨이퍼가 정면 개방 단일 포드(FOUP)(112, 212, 312, 412)로부터 욕 로드 록(130, 240, 340, 430) 내측으로 로딩될 수 있으며, 중앙 진공 로봇식 챔버를 통해 처리 모듈에 로딩될 수 있는 비율 함수뿐만 아니라 공정 시간 함수 이다. 50 wph 수율을 갖는 처리 모듈에 있어서, 시스템 수율은 대략 46 wph일 수 있다. 100 wph의 고유 총 수율을 갖는 두 개의 처리 모듈에 있어서, 시스템 수율은 대략 75 wph 이지만, 이는 웨이퍼 취급 강화에 의해 개선될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 ALD 또는 CVD 막 증착의 목적을 위해 다중-단일 웨이퍼 반응 챔버 존 내측 또는 외측으로 웨이퍼를 이동시키기 위한 웨이퍼 취급 장치 및 공정을 제공한다. 전술된 바와 같이, 이러한 장치의 실시예는 네 개의 수용 웨이퍼 엔드 이펙터를 포함하며, 상기 엔드 이펙터는 중앙 진공 로봇식 웨이퍼 핸들러로부터 웨이퍼를 순차적으로 수용하기 위해서 이용되며, 막 증착을 위해 반응기 서셉터 상에(실질적으로 동시에) 상기 웨이퍼를 위치시키도록 구성된다.
본 발명의 시스템은 평행 모드로 작동될 수 있으며, 여기서 모든 웨이퍼는 웨이퍼가 서셉터 상에 로딩된 후에 함께 그리고 동시에 처리된다. 이와 달리, 공정은 다른 공정에 의해 수반되는 하나의 반-독립 단계로 실행될 수 있다. ALD의 경우에, 노출은 하나의 처리 모듈 내에서 발생할 수 있지만, 여러 노출 또는 퍼지(purge)는 다른 처리 모듈 상에서 발생할 수 있다. 본 발명의 웨이퍼 처리 장치는 원격 또는 직접 플라즈마 하드웨어가 각각의 반-독립 반응기로 구성되는, 플라즈마 강화 공정과 양립할 수 있다. 각각의 4분면의 공급원은 페드(fed)에 평행할 수 있거나 독립적일 수 있다. 펌프 구성은 공유될 수 있거나 독립적일 수 있다.
본 발명의 시스템은 평행 모드로 작동될 수 있으며, 여기서 모든 웨이퍼는 웨이퍼가 서셉터 상에서 로딩된 후에 함께 그리고 동시에 처리된다. 이와 달리, 공정은 다른 공정에 의해 수반되는 하나의 반-독립 단계로 실행될 수 있다. ALD의 경우에, 노출은 하나의 처리 모듈 내에서 발생할 수 있지만, 여러 노출 또는 퍼지는 다른 처리 모듈 상에서 발생할 수 있다. 본 발명의 웨이퍼 처리 장치는 원격 또는 직접 플라즈마 하드웨어가 각각의 반-독립 반응기로 구성되는, 플라즈마 강화 공정과 양립할 수도 있다. 각각의 4분면의 공급원은 페드(fed)에 평행할 수 있거나 독립적일 수 있다. 펌프 구성은 공유될 수 있거나 독립적일 수 있다. 이와 달리, 또는 게다가, 연속 및/또는 평행 처리는 하나 이상의 처리 모듈 내의 반응기 내에서 실행될 수 있다. 예를 들어, 증착률이 균형잡히는 경우에, 2 반응기는 하나의 공정(예를 들어, 막 형태)으로 실행될 수 있으며, 2 반응기는 여러 공정(예를 들어, 여러 막 형태)으로 실행될 수 있다. 증착률이 균형잡히지 않는 또 다른 경우에, 다수의 반응기는 보다 낮은 증착률 공정 및 보다 높은 증착률 공정을 위해 이용되는, 보다 적은 수의 반응기에 제공될 수 있다.

Claims (21)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 하나 이상의 처리 모듈들로서, 각각의 처리 모듈이 (ｉ) 내부에 반-독립 ALD 막 증착 및 CVD 막 증착 중 하나 이상을 위해 구성된 다중, 별개의, 단일-웨이퍼 처리 반응기들, 및 (ⅱ) 웨이퍼들을 각각의 개별 처리 모듈의 각각의 단일 웨이퍼 처리 반응기에 제공 및 상기 각각의 단일 웨이퍼 처리 반응기로부터 회수하도록 구성된 웨이퍼 픽 앤 플레이스 인덱서 기구를 구비하는, 하나 이상의 처리 모듈들; 그리고
    웨이퍼들을 각각의 처리 모듈에 제공 및 상기 각각의 처리 모듈로부터 수용하도록 구성된 로봇식 중앙 웨이퍼 핸들러;를 포함하고,
    상기 처리 모듈들 중 하나 이상의 처리 모듈은 네 개의 단일-웨이퍼 처리 반응기들을 포함하고, 상기 하나 이상의 처리 모듈이 포함하는 네 개의 단일-웨이퍼 처리 반응기들은, 데카르트 좌표계의 축선들에 의해 정의되는 4분면 내에서 웨이퍼 처리를 위해 배치되고,
    상기 데카르트 좌표계의 하나의 축선은 상기 단일-웨이퍼 처리 반응기들이 속하는 상기 하나 이상의 처리 모듈들의 웨이퍼 투입 평면에 평행하고,
    상기 처리 모듈들 중 하나 이상의 처리 모듈의 상기 단일-웨이퍼 처리 반응기들 각각이 독립 가스 분배 모듈을 포함하고,
    상기 처리 모듈들 중 하나 이상의 처리 모듈의 상기 단일 웨이퍼 처리 반응기들 각각이 공통 가스 배기 시스템을 공유하는,
    웨이퍼 처리 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 단일-웨이퍼 처리 반응기를 보유하는 처리 챔버의 꼭대기에(atop) 적층된 화학 공급원 하위 모듈, 그리고
    상기 화학 공급원 하위 모듈의 꼭대기에 적층된 전기 제어기 하위 모듈을 더 포함하는,
    웨이퍼 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전기 제어기 하위 모듈 및 상기 화학 공급원 하위 모듈은
    하나 이상의 안내 포스트들을 따라서 상기 처리 챔버로부터 그리고 서로로부터 수직하게 변위 가능한,
    웨이퍼 처리 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 3 항에 있어서,
    상기 공통 가스 배기 시스템은 반-독립 공정 존들 각각으로부터 방위-대칭 배기를 제공하도록 배치되는,
    웨이퍼 처리 장치.
  14. 삭제
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