KR19990077351A - 진공 겸용 수증기 및 린스 공정모듈 - Google Patents

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KR19990077351A
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제임스 아이. 백커
스코트 디. 벡커
마이클 제이. 폴라인
타드 케이. 매시에즈
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에프 에스 아이 인터내셔날,인코포레이티드
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Abstract

반도체 웨이퍼 프로세싱이 중간 완충 챔버를 필요로 하지않고 대기압과의 반응이나 대기압에 가까운 압력과의 반응을 수행하도록 감소된 압력 클러스터 툴 시스템으로 통합될 수 있는 공정모듈. 상기 공정모듈은
배기가능한 컨테인먼트 챔버를 정의하는 하우징;
대기압 이하의 압력에 컨테인먼트 챔버를 배기하기 위한 배기 시스템;
상기 컨테인먼트 챔버에 대해 개방가능한 기판 접근포트를 포함하며, 실질적으로 컨테인먼트 챔버 압력 이상의 동작압력에서 기판 상에 프로세스 동작을 수행하기 위해 적용되는 하우징의 내부에 있는 프로세스 챔버를 포함하고;
상기 컨테인먼트 챔버가 상기 공정 동작을 수행하는 동안에 프로세스 챔버 압력 보다 낮은 압력에서 유지되도록, 상기 기판 접근포트가, 폐쇄되어 있을 때 상기 컨테인먼트 챔버로부터 상기 프로세스 챔버를 격리시키고,
컨테인먼트 챔버에 개방되어 있을 때, 상기 기판 접근포트는 상기 배기 수단이 프로세스 챔버와 컨테인먼트 챔버를 같은 압력에 이를 때까지 배기하도록 허용하는 것을 포함한다. 미리 선정된 프로세싱 시퀀스에따라 상기 접근 포트가 개폐하게 하고, 상기 배기 수단이 작동하고, 상기 공정 동작을 수행하도록 작동할 수 있는 제어 시스템이 공급된다.

Description

진공 겸용 수증기 및 린스 공정모듈
웨이퍼의 클리닝(cleaning), 린스(rinse), 건조 및 운반은 반도체 웨이퍼 제조에서 많은 공정 단계 전에 발생한다. 전형적으로, 이들 동작들은 다른 워크스테이션(workstation)에서 실행되고, 각각은 정확히 하나의 특별한 동작을 가리킨다. 또한, 전형적으로, 웨이퍼들은 하나의 지정된 워크스테이션에서 다음 워크스테이션으로 수동으로 운반된다. 소자의 기하학적 외형과 라인 폭이 줄고, 웨이퍼 크기가 증가함에 따라, 전체 공정의 "청정도"를 개선시키는 압력은 증가한다. 이러한 압력은, 다양한 공정모듈(module)들이 진공하에서 유지되어 있는 동안 로봇 운반 툴을 갖춘 중앙 핸들러(handler) 주위에 설치되는 클러스터 툴(cluster tool)들에 대한 관심을 증대시킨다. 운반 툴은 인간의 접촉이나 주위 환경과의 웨이퍼의 중간노출 없이 프로그램된 프로세싱 시퀀스에 따라 상기 핸들러와, 관련된 공정모듈들 사이에서 웨이퍼를 이동한다. 그런 클러스터 툴들을 위한 핸들러의 압력은 전형적으로 약 10-4에서 약 10 torr의 범위에서 유지된다.
핸들러 압력과 비슷한, 혹은 심지어 이보다 더 낮은 압력에서 작동하는 공정들은 클러스터 툴 핸들러로 사용되기 위해 상대적으로 쉽게 적용된다. 그러나, 많은 공정들, 특히 수증기 및/혹은 수용성 액체를 사용한 클리닝과 린스 공정들은 저압 프로세싱을 위해 쉽게 적용되지 않는다. 그런 공정들의 클러스터 툴로의 통합은 지금까지 꽤 어려웠다. 주위 압력 공정모듈의 통합을 수행하기 위한 시도는, 보조 핸들러를 포함하고, 웨이퍼가 클러스터 툴 핸들러에서 완충 챔버(buffer chamber)에 삽입되기 전에 클러스터 툴 핸들러 압력으로 배기될 수 있는 중간 완충 챔버를 이용한다. 완충 챔버에 웨이퍼를 운반하고, 클러스터 툴 핸들러에서 분리한 후에, 완충 챔버는 공정모듈의 압력까지 올려지고, 그 결과 웨이퍼는 주핸들러의 진공을 구성하지 않고 공정모듈에 운반될 수 있다. 그러나, 이 해법은 완충 챔버에 필요한 바닥의 공간과 비용 때문에 아주 만족스럽지 못하다. 따라서, 진공 클러스터 툴로 가까운 주위 공정을 통합하기 위한 개선된 장치와 방법이 필요하다.
본 발명은 반도체 웨이퍼 제조에 사용되는 장치와, 관련된 전자 공정 기술들에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 공정모듈을 포함하는 클러스터 툴의 잘라낸 부품들을 지닌 도식적인 평면도이다.
도 2는 본 발명의 공정모듈의 도식적인 측면도이다.
도 3은 웨이퍼를 삽입하든가 빼낼 수 있게 하는 데 개방된 프로세싱 챔버를 갖는, 본 발명의 공정모듈의 공정 툴 부분을 잘라낸 투시도이다.
도 4는 웨이퍼의 기상(gas phase) 프로세싱을 위해 폐쇄된 챔버 덮개를 지닌 도 3에서와 같은 도면이다.
도 5는 웨이퍼의 린싱이나 다른 액상(liquid phase) 프로세싱을 위해, 웨이퍼 캐리어 어셈블리(carrier assembly)를 낮춤으로써 확대된 프로세싱 챔버를 지닌 도 4에서와 같은 도면이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
2 : 공정 툴 4 : 하우징
6 : 공정모듈 7 : 제어 유닛
8 : 클러스터 툴 10 : 핸들러
11 : 운반 툴 12 : 프로세스 챔버 디바이스
13 : 배기구 14 : 슬릿 밸브 어셈블리
15 : 오프닝 16 : 웨이퍼
18 : 컨테인먼트 챔버 19 : 압력계
20 : 덮개 21 : 덮개 리프터
24 : 웨이퍼 캐리어 25 : 시일
26 : 모터 27 : 입력 도관(포트)
28 : 진공 펌프 29 : 출력 도관(포트)
30 : 프로세스 챔버 31 : 포트
32 : 프로세싱 챔버의 저부 34 : 수집트로프
38 : O-링 시일
본 발명은 중간 완충챔버 없이, 감소된 압력 클러스터 툴 시스템으로 통합될 수 있는 공정모듈을 포함한다. 본 발명의 한 특징은,
배기가능한 컨테인먼트 챔버를 정의하는 하우징;
대기압 이하의 압력에 컨테인먼트 챔버를 배기하기 위한 배기 수단;
상기 컨테인먼트 챔버에 대해 개방가능한 기판 접근포트를 포함하며, 실질적으로 컨테인먼트 챔버 압력 이상의 동작압력에서 반도체 웨이퍼와 같은 기판 상에 프로세스 동작을 수행하기 위해 적용되는 하우징의 내부에 있는 프로세스 챔버를 포함하고;
상기 컨테인먼트 챔버가 상기 공정 동작을 수행하는 동안에 프로세스 챔버 압력 보다 낮은 압력에서 유지되도록, 상기 기판 접근포트가 폐쇄되어 있을 때 상기 컨테인먼트 챔버로부터 상기 프로세스 챔버를 격리시키고,
컨테인먼트 챔버에 개방되어 있을 때, 상기 기판 접근포트는 상기 배기 수단이 프로세스 챔버와 컨테인먼트 챔버를 같은 압력에 이를 때까지 배기하도록 허용하는 것을 특징으로 하는 클러스터 툴을 위한 공정모듈이다.
본 발명의 부가적인 양상은 클러스터 툴을 위한 공정모듈에 있어서,
상기 클러스터 툴은 핸들러 유닛을 포함하고,
상기 핸들러 유닛은 개방이 가능한 입구포트를 포함하는 공정모듈 메이팅 표면과, 상기 입구포트를 통해 접근가능하고, 대기압 이하의 압력으로 유지되는 내부 컴파트먼트와, 상기 입구포트를 거쳐 핸들러 내부 및 핸들러 외부로 프로세싱 기판을 운반하기 위해 적용되는 핸들러내의 운반툴을 포함하고;
상기 공정모듈은 상기 클러스터 툴 핸들러의 메이팅 표면위에 설치되도록 적용되고, 이렇게 설치됨에 따라 배기 가능한 컨테인먼트 챔버로 정의되는 하우징과, 핸들러 내부 컴파트먼트의 압력이나 그 이하의 압력으로 컨테인먼트 챔버를 배기하기 위한 배기수단과, 상기 컨테인먼트 챔버의 적어도 일부분에 의해 상기 입구포트로부터 일정한 간격이 떨어진채 유지되고, 상기 컨테인먼트 챔버에 대해 개방가능한 접근포트를 부가적으로 포함하며, 실질적으로 핸들러 내부 컴파트먼트의 압력 이상의 동작압력에서 기판상에 프로세스 동작을 수행하기 위해 적용되는 하우징의 내부에 있는 프로세스 챔버를 포함하고;
상기 접근포트는 상기 운반 툴과 기판의 출입을 허용할 수 있을 정도의 크기를 갖고, 핸들러의 입구포트와 일직선으로 배열되며, 이로인해 상기 입구포트와 접근포트가 개방되면 상기 운반 툴은 컨테인먼트 챔버의 상술한 부분을 거쳐 핸들러와 프로세스 챔버 사이에 기판을 운반하고,
접근포트가 폐쇄되면 상기 접근포트는 프로세스 동작이 수행되는 동안 상기 컨테인먼트 챔버가 프로세스 챔버압력 보다 더 낮은 압력으로 유지되도록 상기 컨테인먼트 챔버로부터 상기 프로세스 챔버를 격리하고;
핸들러 입구포트가 폐쇄되어 있을 동안 접근포트가 컨테인먼트 챔버에 대해 개방되면 상기 접근포트는 상기 배기수단이 프로세스 챔버를 핸들러의 압력이나 그 이하의 압력으로 배기하도록 허용하는 것을 특징으로 하는 클러스터 툴을 위한 공정모듈이다.
본 발명의 공정모듈은 바람직하게도, 미리 선정된 프로세싱 시퀀스에 따라 상기 프로세스 동작을 수행하고, 상기 배기수단을 작동시키며, 상기 핸들러 입구포트와 상기 프로세스 챔버 접근포트가 독립적으로 개폐되도록 작동시킬 수 있는 프로그램이 가능한 제어시스템이 제공된다.
도 1을 참조하면, 공정 툴(2)은 공정모듈(6)의 하우징(housing)(4) 내에 위치되어 있다. 상기 공정모듈(6)은 또한, 프로그램된 제어 시퀀스에따라 공정 툴을 제어하고 서비스(service)하기 위해 필요한 공정 제어, 배관(plumbing) 및 화학약품을 포함하는 제어 유닛(7)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 공정모듈은 8번에 의해 일반적으로 지정된 클러스터 툴의 한 구성요소로 설치된다. 클러스터 툴(8)은 로봇 운반 툴(11)을 수용하는 중앙 핸들러(10)를 포함한다. 슬릿 밸브 어셈블리(14)는 핸들러나 공정모듈(6)의 필수요소나 약 1.5 인치(3.8cm) 두께의 분리된 중간 어셈블리로서 제공된다. 상기 슬릿 밸브 어셈블리는 웨이퍼를 운반 툴(11)에 의해 핸들러(10)와 공정모듈(6) 사이에서 운반하는 입구포트(port)와 출구포트로써 기능하는 슬릿 밸브를 포함한다.
도 2는 공정모듈(6)의 도식적인 측면도이다. 공정 툴(2)은 하우징(4)의 내부 벽에 의해 정의된 저압 컨테인먼트(containment) 챔버(18) 내에 넣어진 프로세스 챔버 디바이스(12)(device)를 포함한다. 프로세스 챔버는 개방되고 웨이퍼(16)는 지지된다. 적절한 프로세스 챔버 디바이스(12)는 표면 산화물과 오염 배기를 위해 에프에스아이 인터내셔날(FSI International)사에서 공급하는 ExcaliburMVP 프로세스 챔버와 같은 HF/수증기 챔버이다. 실제적으로, 제어 유닛(7)내에 있는 배관 및 화학약품 공급 장치는 프로그램된 시퀀스에따라 프로세스 챔버에 HF, 수증기, HCl, 오존 및 액체 DI 워터를 공급하기 위한 수단을 포함한다. 그러나, 다른 화학약품들은 본 발명에서 벗어나지 않고 특별히 언급된 이들 화학약품들을 대신해, 즉 이들에 더하여, 적절히 제공될 것이다. 안전을 위해 모듈(6) 캐비넷의 환기는 배기구(13)에 의해 제공된다.
도 3은 웨이퍼를 받아들이는 위치에서 공정 툴을 지닌 하우징(4) 도면을 제공한다. 컨테인먼트 챔버의 압력은 압력계(19)에 의해 모니터된다. 슬릿 밸브 어셈블리(14)의 슬릿 밸브와 일직선으로 배열된 슬릿 오프닝(opening)(15)은 하우징(4)으로의 웨이퍼 삽입을 위한 접근을 제공한다. 공정 툴이 오프닝(15) 근처에 설치됨으로써 핸들러는 공정 툴에서 웨이퍼를 삽입할 수 있고 제거할 수 있다. 전형적인 핸들러 운반 로봇은 핸들러 벽을 넘어 약 12인치의 왕복운동 길이로 제한되므로, 공정 툴의 중심부는 핸들러 벽으로부터 이 거리내에 적절히 위치한다. 웨이퍼를 수용하는 위치에서, 프로세스 챔버의 덮개(20)는 핸들러가 웨이퍼를 챔버 내부로 운반할 수 있도록 덮개 리프터(lifter)(21)에 의해 끌어올려진다. 웨이퍼 공정 툴은 모터(26)에 의해 회전이 가능한 웨이퍼 캐리어(24)를 가지고 있다. 고진공 터보 펌프(28)가 컨테인먼트 챔버(18)를 배기하기 위해 설치되는데, 이는 웨이퍼의 수용위치에서 디바이스의 프로세스 챔버부분 역시 펌프(28)에 의해 비워질 때 공정 툴이 챔버(18)를 개방하기 때문이다.
도 4는 공정 툴 덮개(20)가 덮개 리프터(21)에 의해 화학약품 프로세싱 위치까지 낮추어졌다는 점을 제외하고 도 3에서와 같은 도면이며 여기서, 웨이퍼는 HF/수증기 같은 프로세싱 화학약품으로 처리된다. 낮추어진 덮개(20)는 시일(seal)(25)에 의해 컨테인먼트 챔버(18)에서 분리된 프로세스 챔버(30)를 정의한다. 프로세스 챔버(30)는 컨테인먼트 챔버(18)가 진공하에 유지되어 있는 동안에 대기압 혹은 대기압 근처의 공정 가스들을 지니게 된다. 공정 가스들은 입력 도관(conduit)(27)을 거쳐 공정 툴 속으로 흐르고, 출력 도관(29)을 거쳐 배기된다. 후면 처리(treatment)는 포트(31)를 통해 공정 가스를 공급함으로써 이루어진다. 택일적으로, 웨이퍼의 후면 보호는 포트(31)를 통해 건식 질소 혹은 다른 불활성 가스를 공급함으로써 손쉽게 달성될 수 있다.
도 5는 웨이퍼 캐리어 어셈블리가 린스 프로세싱 위치까지 낮아진 것을 제외하고는 저부(lower portion)(32)를 포함하는 프로세싱 챔버를 확대한 도 4와 같은 도면이다. 린스 프로세싱 위치에서, 헹굼액이 프로세싱 챔버의 저부(32)에 위치하는 분사 노즐로부터 회전하는 웨이퍼 위에 분사된다. 린싱하는 동안 웨이퍼는 회전되어 헹굼액은 원심력에의해 수집트로프(collection trough)(34)로 분산되고, 도시되지 않은 배수 도관을 거쳐 배수된다. 후면 린스는 포트(31)를 통해 헹굼액을 공급함으로써 동시에 성취된다. 린스 단계가 완료되자마자, 웨이퍼는 회전, 건조되고, 캐리어 어셈블리는 도 4의 프로세싱 위치의 뒤쪽에 올려진다. 프로세싱 챔버의 배기전에 배수되지 않은 헹굼액을 증발시킬 필요가 없고, 프로세싱 챔버의 용적이 급속한 배기로 인해 감소되지 않도록 O-링 시일(38)은 캐리어 어셈블리가 끌어올려질 때 프로세싱 챔버의 상부로부터 수집트로프(34)를 격리시킨다.
처리된 웨이퍼의 이동에 대비하여 프로세싱 챔버를 배기하기 위하여, 프로세싱 챔버 덮개는, 결합된 컨테인먼트 및 프로세싱 챔버 용적을 배기하는 진공 펌프(28)에 의해, 간단히 개방된다. 그러나, 만일 프로세싱 챔버가 여전히 폐쇄되어있는 동안 챔버가 건식 질소와 포트(31)에 연결된 분리 펌프에의해 포트(31)로부터 펌프된 임의의 잔여 액체로 정화(purge)되어진다면, 보다 효율적인 배기가 이루어질 수 있다. 전체 프로세스 챔버는 포트(27) 및 포트(29)에 적절하게 연결된 러핑(roughing) 펌프를 사용하여 챔버(18) 압력과 프로세싱 압력 사이의 중간압력 이하의 압력으로 적절하게 펌프된다. 이러한 프로세스 챔버의 부분배기는 컨테인먼트 챔버에 대한 프로세스 챔버의 개방에 따른 격렬한 압력 변화를 덜 야기하고, 컨테인먼트 챔버 압력의 급속한 재평형과 오염 문제를 유발하는 난류(turbulence)를 줄인다.
바람직한 실시예에 있어서, 웨이퍼는 프로세스 챔버 내부에 있는 동안 대기압 근처에서(600에서 약 900 torr), 전형적으로 760에서 800 torr로 처리된다. 프로세싱이 완료되었을 때 프로세스 챔버는 건식 질소로 정화된다. 프로세스 챔버에 열이 가해지든가, 수분제거를 용이하게 하기위해 퍼지(purge)가스가 주위온도 이상 가열된다. 정화한 후에, 압력은 프로세스 챔버 내부에서 약 1 torr로 감소하고, 프로세스 챔버는 도 3에 도시한 위치까지 덮개(20)를 끌어올림으로써 개방된다. 컨테인먼트 챔버의 압력은 핸들러 압력이하로, 적절하게는 약 10-4torr로 조정되고 핸들러 압력까지, 전형적으로 약 10-4에서 10 torr로 건식 질소로 다시 채워진다. 컨테인먼트 챔버가 핸들러 압력에 있을 때, 슬릿 밸브 어셈블리의 슬릿 밸브는 개방되고, 운반 툴은 처리된 웨이퍼를 회수한다.
10-4torr까지 펌프다운(pumpdown)하고 10 torr까지 다시 채움으로써 컨테인먼트 챔버의 습도는 약 10 ppm H2O가 되고, 이는 반도체 웨이퍼 프로세싱을 위한 중요한 이점이 된다.
클리닝 및 린싱 사이클은 기상 및 액상 화학 프로세싱 모두를 제공하기 위해 적용될 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 헹굼 위치는 헹굼액 외에 과산화수소, 플루오르화 수소산, 염산, 이소프로필 알콜, 황산 및 아세톤과 같은 종래의 습식 화학약품을 적용하기 위해 이용된다. 가스 전달 시스템은 질소, 아르곤 및 다른 불활성 가스들 뿐만 아니라 수증기, 무수플루오르화 수소산, 염산, 오존, 이소프로필 알콜, 염소, 플루오르 및 염화삼플루오르화물을 포함하는 다양한 공정 가스들과 가스 혼합물들을 공급하는데 사용될 수 있다. 다른 공정 가스들과 액체들은 당해 기술분야에서 숙련된 기술자들에게는 명백할 것이고, 이들의 사용은 본 발명의 범위내에서 실현되기 위해 고려되어야 한다.
다음의 청구항들에서 기술되었듯이 본 발명 장치의 구조에 관한 다른 변형들 또한 숙련공에게는 명백할 것이고, 그래서 본 발명은 여기에 기술된 바람직한 실시예에 제한되어 고려되어서는 안된다.
본 발명에따라 지금까지 어려웠던 많은 공정들, 특히 수증기 및/혹은 수용성 액체를 사용한 클리닝과 린스 공정들의 클러스터 툴로의 통합이 가능해진다.

Claims (21)

  1. 클러스터 툴을 위한 공정모듈에 있어서,
    상기 클러스터 툴은 핸들러 유닛을 포함하고,
    상기 핸들러 유닛은 개방이 가능한 입구포트를 포함하는 공정모듈 메이팅 표면(mating surface)과, 상기 입구포트를 통해 접근가능하고, 대기압 이하의 압력으로 유지되는 내부 컴파트먼트(compartment)와, 상기 입구포트를 거쳐 핸들러 내부 및 핸들러 외부로 프로세싱 기판을 운반하기 위해 적용되는 핸들러내의 운반툴을 포함하고;
    상기 공정모듈은 상기 클러스터 툴 핸들러의 메이팅 표면위에 설치되도록 적용되고, 이렇게 설치됨에 따라 배기 가능한 컨테인먼트 챔버로 정의되는 하우징과, 핸들러 내부 컴파트먼트의 압력이나 그 이하의 압력으로 컨테인먼트 챔버를 배기하기 위한 배기수단과, 상기 컨테인먼트 챔버의 적어도 일부분에 의해 상기 입구포트로부터 일정한 간격이 떨어진채 유지되고, 상기 컨테인먼트 챔버에 대해 개방가능한 접근포트를 부가적으로 포함하며, 실질적으로 핸들러의 내부 컴파트먼트의 압력 이상의 동작압력에서 기판상에 프로세스 동작을 수행하기 위해 적용되는 하우징의 내부에 있는 프로세스 챔버를 포함하고;
    상기 접근포트는 상기 운반 툴과 기판의 출입을 허용할 수 있을 정도의 크기를 갖고, 핸들러의 입구포트와 일직선으로 배열되며, 이로인해 상기 입구포트와 접근포트가 개방되면 상기 운반 툴은 컨테인먼트 챔버의 상술한 부분을 거쳐 핸들러와 프로세스 챔버 사이에 기판을 운반하고,
    접근포트가 폐쇄되면 상기 접근포트는 프로세스 동작이 수행되는 동안 상기 컨테인먼트 챔버가 프로세스 챔버압력 보다 더 낮은 압력으로 유지되도록 상기 컨테인먼트 챔버로부터 상기 프로세스 챔버를 격리하고;
    핸들러 입구포트가 폐쇄되어 있을 동안 접근포트가 컨테인먼트 챔버에 대해 개방되면 상기 접근포트는 상기 배기수단이 프로세스 챔버를 핸들러의 압력이나 그 이하의 압력으로 배기하도록 허용하는 것을 특징으로 하는 클러스터 툴을 위한 공정모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    미리 선정된 프로세싱 시퀀스에 따라 상기 프로세스 동작을 수행하고, 상기 배기수단을 작동시키며, 상기 핸들러 입구포트와 상기 프로세스 챔버 접근포트가 독립적으로 개폐되도록 작동시킬 수 있는 제어시스템을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 클러스터 툴을 위한 공정모듈.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제어 시스템이
    (a) 프로세스 챔버 접근포트를 개방하는 단계와;
    (b) 핸들러 압력이나 그 이하의 압력에서 미리 선정된 제 1 압력으로 상기 컨테인먼트 챔버와 프로세스 챔버를 배기하는 단계;
    (c) 핸들러 입구포트를 개방하는 단계;
    (d) 핸들러 내부 컴파트먼트로부터 프로세싱 챔버로 기판을 운반하기 위해 핸들러 툴을 작동시키는 단계;
    (e) 입구포트 및 접근포트를 폐쇄하는 단계;
    (f) 핸들러 내부 컴파트먼트의 압력 보다 더 높은 압력에서 상기 기판상에 상기 프로세싱 동작을 수행하는 단계;
    (g) 프로세스 챔버 접근포트를 개방하는 단계;
    (h) 핸들러 압력이나 그 이하의 압력에서 상기 제 1 압력과 서로 다르거나 동일하도록 미리 선정된 제 2 압력으로 상기 컨테인먼트 챔버와 프로세스 챔버를 배기하는 단계;
    (i) 핸들러 입구포트를 개방하는 단계; 및
    (j) 프로세싱 챔버로부터 핸들러 내부 컴파트먼트로 기판을 운반하는 핸들러 툴을 작동시키는 단계로 이루어지는 시퀀스 단계들을 포함하는 미리 선정된 프로세싱 시퀀스를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 클러스터 툴을 위한 공정모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 접근포트가 폐쇄되어 있을 동안 프로세스 챔버내의 압력을 컨테인먼트 챔버의 압력과 프로세스 동작압력 사이의 압력으로 감소시키기 위한 보조 배기수단을 부가적으로 포함하고;
    상기 프로세싱 시퀀스가 상기 (a)단계 이전에 프로세스 챔버내의 압력을 컨테인먼트 챔버의 압력과 프로세스 동작압력 사이의 압력으로 감소시키는 단계와;
    상기 (f)단계 및 (g)단계 사이에서 프로세스 챔버내의 압력을 컨테인먼트 챔버의 압력과 프로세스 동작압력 사이의 압력으로 감소시키는 단계를 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 클러스터 툴을 위한 공정모듈.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 (b)단계에서 상기 미리 선정된 제 1 압력이 핸들러 압력이하이고, 상기 프로세싱 시퀀스가 (b)단계 및 (c)단계 사이에 상기 컨테인먼트 챔버와 프로세스 챔버를 핸들러 압력에 이를 때까지 건식 불활성 가스로 다시 채우는 단계를 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 클러스터 툴을 위한 공정모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 (h)단계에서 상기 미리 선정된 제 2 압력이 핸들러 압력이하이고, 상기 프로세싱 시퀀스가 (h)단계 및 (i)단계 사이에 상기 컨테인먼트 챔버와 프로세스 챔버를 핸들러 압력에 이를 때까지 건식 불활성 가스로 다시 채우는 단계를 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 클러스터 툴을 위한 공정모듈.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 접근포트가 폐쇄되어 있는 동안, 공정 동작압력과 컨테인먼트 챔버 압력 사이의 압력으로 프로세스 챔버내의 압력을 줄이기 위한 보조 배기 수단을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 클러스터 툴을 위한 공정모듈.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 프로세스 챔버가 상기 공정 툴에 액체 공정 유체를 공급하기 위한 액체 공급 수단과, 상기 접근포트가 폐쇄되어 있는 동안 상기 프로세스 챔버에서 액체 공정 유체를 제거하기 위한 액체 제거 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 클러스터 툴을 위한 공정모듈.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 액체 제거 수단이, 프로세싱 동안은 챔버의 바닥에 있고, 상기 접근포트가 폐쇄되어 있는 동안 프로세싱 후에는 챔버에서 분리할 수 있는 액체 수집트로프(trough)를 포함하는 것을 특징으로 하는 클러스터 툴을 위한 공정모듈.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 프로세스 챔버가, 프로세싱 동안 챔버내의 기판을 잡고 있고, 기판을 회전, 건조 하도록 작동할 수 있는 회전가능한 기판 지지대(support)를 포함하는 것을 특징으로 하는 클러스터 툴을 위한 공정모듈.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 액체 공급 수단이 수용액을 공급하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 클러스터 툴을 위한 공정모듈.
  12. (a) 프로세스 챔버 접근포트를 개방하는 단계와;
    (b) 핸들러 압력이나 그 이하의 압력에서 미리 선정된 제 1 압력으로 상기 컨테인먼트 챔버와 프로세스 챔버를 배기하는 단계;
    (c) 핸들러의 입구포트를 개방하는 단계;
    (d) 핸들러 내부 컴파트먼트로부터 프로세싱 챔버로 기판을 운반하기 위헤 핸들러 툴을 작동시키는 단계;
    (e) 입구포트 및 접근포트를 폐쇄하는 단계;
    (f) 핸들러 내부 컴파트먼트의 압력 보다 더 높은 압력에서 상기 기판 상에 상기 프로세싱 동작을 수행하는 단계;
    (g) 프로세스 챔버 접근포트를 개방하는 단계;
    (h) 핸들러 압력이나 그 이하의 압력에서 상기 제 1 압력과 서로 다르거나 동일하도록 미리 선정된 제 2 압력으로 상기 컨테인먼트 챔버와 프로세스 챔버를 배기하는 단계;
    (i) 핸들러 입구포트를 개방하는 단계; 및
    (j) 프로세싱 챔버로부터 핸들러 내부 컴파트먼트로 기판을 운반하는 핸들러 툴을 작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 청구항 1의 공정모듈을 작동시키는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 (a)단계 이전에 프로세스 챔버내의 압력을 컨테인먼트 챔버의 압력과 프로세스 동작압력 사이의 압력으로 감소시키는 단계와;
    상기 (f)단계 및 (g)단계 사이에서 프로세스 챔버내의 압력을 컨테인먼트 챔버의 압력과 프로세스 동작압력 사이의 압력으로 감소시키는 단계를 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 공정모듈을 작동시키는 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 (b)단계에서 상기 미리 선정된 제 1 압력이 핸들러 압력이하이고, 상기 공정이 (b)단계 및 (c)단계 사이에 상기 컨테인먼트 챔버와 프로세스 챔버를 핸들러 압력에 이를 때까지 건식 불활성가스로 다시 채우는 단계를 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 공정모듈을 작동시키는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 (h)단계에서 상기 미리 선정된 제 2 압력이 핸들러 압력이하이고, 상기 공정이 (h)단계 및 (i)단계 사이에 상기 컨테인먼트 챔버와 프로세스 챔버를 핸들러 압력에 이를 때까지 건식 불활성가스로 다시 채우는 단계를 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 공정모듈을 작동시키는 방법.
  16. 배기가능한 컨테인먼트 챔버를 정의하는 하우징;
    대기압 이하의 압력으로 컨테인먼트 챔버를 배기하기 위한 배기 수단;
    상기 컨테인먼트 챔버에 대해 개방가능한 기판 접근포트를 포함하며, 실질적으로 컨테인먼트 챔버 압력 이상의 동작압력에서 기판 상에 프로세스 동작을 수행하기 위해 적용되는 하우징의 내부에 있는 프로세스 챔버를 포함하고;
    상기 컨테인먼트 챔버가 상기 공정 동작을 수행하는 동안에 프로세스 챔버 압력 보다 낮은 압력에서 유지되도록, 상기 기판 접근포트가 폐쇄되어 있을 때 상기 기판 접근포트는 상기 컨테인먼트 챔버로부터 상기 프로세스 챔버를 격리시키고,
    핸들러 내부 포트가 폐쇄되어 있는 동안 상기 기판 접근포트가 컨테인먼트 챔버에 대해 개방되어 있을 때, 상기 기판 접근포트는 상기 배기 수단이 프로세스 챔버와 컨테인먼트 챔버를 같은 압력에 이를 때까지 배기하도록 허용하는 것을 특징으로 하는 공정모듈.
  17. 제 16 항에 있어서,
    미리 선정된 프로세싱 시퀀스에 따라 상기 접근포트를 개폐하게 하고, 상기 배기 수단을 작동시키고, 상기 프로세스 동작을 수행하도록 작동할 수 있는 제어 시스템을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 공정모듈.
  18. 제 16 항에 있어서,
    기판 접근포트가 폐쇄되어 있는 동안 프로세스 챔버내의 압력을 공정 동작압력과 컨테인먼트 챔버 압력 사이의 압력에 이를 때까지 감소시키기 위한 보조 배기 수단을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 공정모듈.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 프로세스 챔버가 상기 공정 툴에 액체 공정 유체를 공급하기 위한 액체 공급 수단과, 기판 접근포트가 폐쇄되어 있는 동안 상기 프로세스 챔버에서 액체 공정 유체를 제거하기 위한 액체 제거 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 공정모듈.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 액체 배기 수단은, 프로세싱 동안에는 챔버 바닥에 있고, 기판 접근포트가 폐쇄되어 있는 동안 프로세싱 후에는 챔버로부터 격리할 수 있는 액체 수집트로프를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정모듈.
  21. 제 20 항에 있어서,
    프로세스 챔버가, 원심력으로 기판을 건조하도록 작동할 수 있고, 프로세싱 동안 챔버내의 기판을 붙들고 있는 회전가능한 기판 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정모듈.
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3936030B2 (ja) * 1997-06-23 2007-06-27 東京エレクトロン株式会社 被処理体の回収方法
US6276072B1 (en) * 1997-07-10 2001-08-21 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for heating and cooling substrates
US20050217707A1 (en) * 1998-03-13 2005-10-06 Aegerter Brian K Selective processing of microelectronic workpiece surfaces
JP3109471B2 (ja) * 1998-03-31 2000-11-13 日本電気株式会社 洗浄・乾燥装置及び半導体装置の製造ライン
DE19901002B4 (de) * 1999-01-13 2005-09-22 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Strukturieren einer Schicht
US7192494B2 (en) * 1999-03-05 2007-03-20 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for annealing copper films
US6221781B1 (en) 1999-05-27 2001-04-24 Fsi International, Inc. Combined process chamber with multi-positionable pedestal
US6251195B1 (en) 1999-07-12 2001-06-26 Fsi International, Inc. Method for transferring a microelectronic device to and from a processing chamber
US6264743B1 (en) 1999-10-29 2001-07-24 Nordson Corporation Vacuum assisted overspray controller and method
JP2001284433A (ja) * 2000-01-28 2001-10-12 Sony Corp 基板移載装置及び基板移載方法
US6899507B2 (en) * 2002-02-08 2005-05-31 Asm Japan K.K. Semiconductor processing apparatus comprising chamber partitioned into reaction and transfer sections
EP1506570A1 (en) * 2002-05-21 2005-02-16 ASM America, Inc. Reduced cross-contamination between chambers in a semiconductor processing tool
KR100464853B1 (ko) * 2002-06-20 2005-01-06 삼성전자주식회사 순간감압가열 건조방법 및 장치
US7311810B2 (en) * 2003-04-18 2007-12-25 Applied Materials, Inc. Two position anneal chamber
US7445015B2 (en) * 2004-09-30 2008-11-04 Lam Research Corporation Cluster tool process chamber having integrated high pressure and vacuum chambers
US20070095366A1 (en) * 2005-11-02 2007-05-03 Applied Materials, Inc. Stripping and cleaning of organic-containing materials from electronic device substrate surfaces
JP4907310B2 (ja) * 2006-11-24 2012-03-28 東京エレクトロン株式会社 処理装置、処理方法及び記録媒体
US7972961B2 (en) * 2008-10-09 2011-07-05 Asm Japan K.K. Purge step-controlled sequence of processing semiconductor wafers
US8216380B2 (en) * 2009-01-08 2012-07-10 Asm America, Inc. Gap maintenance for opening to process chamber
US8287648B2 (en) * 2009-02-09 2012-10-16 Asm America, Inc. Method and apparatus for minimizing contamination in semiconductor processing chamber
US10566309B2 (en) 2016-10-04 2020-02-18 Infineon Technologies Ag Multi-purpose non-linear semiconductor package assembly line
US10872803B2 (en) 2017-11-03 2020-12-22 Asm Ip Holding B.V. Apparatus and methods for isolating a reaction chamber from a loading chamber resulting in reduced contamination
US10872804B2 (en) 2017-11-03 2020-12-22 Asm Ip Holding B.V. Apparatus and methods for isolating a reaction chamber from a loading chamber resulting in reduced contamination

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61291032A (ja) * 1985-06-17 1986-12-20 Fujitsu Ltd 真空装置
US4749440A (en) * 1985-08-28 1988-06-07 Fsi Corporation Gaseous process and apparatus for removing films from substrates
US5292393A (en) * 1986-12-19 1994-03-08 Applied Materials, Inc. Multichamber integrated process system
ATE102397T1 (de) * 1986-12-19 1994-03-15 Applied Materials Inc Integriertes bearbeitungssystem mit vielfachkammer.
US4951601A (en) * 1986-12-19 1990-08-28 Applied Materials, Inc. Multi-chamber integrated process system
JPS63204726A (ja) * 1987-02-20 1988-08-24 Anelva Corp 真空処理装置
US4857142A (en) * 1988-09-22 1989-08-15 Fsi International, Inc. Method and apparatus for controlling simultaneous etching of front and back sides of wafers
US4900395A (en) * 1989-04-07 1990-02-13 Fsi International, Inc. HF gas etching of wafers in an acid processor
US5067218A (en) * 1990-05-21 1991-11-26 Motorola, Inc. Vacuum wafer transport and processing system and method using a plurality of wafer transport arms
US5228206A (en) * 1992-01-15 1993-07-20 Submicron Systems, Inc. Cluster tool dry cleaning system
US5301701A (en) * 1992-07-30 1994-04-12 Nafziger Charles P Single-chamber cleaning, rinsing and drying apparatus and method therefor
US5403434A (en) * 1994-01-06 1995-04-04 Texas Instruments Incorporated Low-temperature in-situ dry cleaning process for semiconductor wafer

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JP2000503477A (ja) 2000-03-21
US5820692A (en) 1998-10-13
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WO1997026675A1 (en) 1997-07-24

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