KR20080026168A - 유체 증착 클러스터 툴 - Google Patents
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Abstract
주 챔버(102), 로드 챔버(106), 유체 증착 챔버(108), 및 환경 제어기(110)를 포함하는 클러스터 툴(100)이 설명된다. 로드 챔버(106)는 주 챔버(102)에 연결되며 하나 이상의 기판을 수용하도록 구성된다. 유체 증착 챔버(108)는 주 챔버(102)에 연결되며, 하나 이상의 기판상에 유체를 증착시키도록 구성되는 유체 증착 장치(307)를 포함한다. 주 챔버(102) 내에는 로봇(104)이 포함되며, 로봇(104)은 로드 챔버(106)와 유체 증착 챔버(108) 사이에서 하나 이상의 기판을 이송하도록 구성된다. 환경 제어기(110)는 클러스터 툴(100) 내에 실질적으로 독립적인 환경을 유지시키도록 구성된다.
Description
하기의 명세서는 기판상에 유체를 증착시키는 것에 관한 것이다.
일반적으로 클러스터 툴은 복수의 처리 모듈 및 로봇 이송 시스템을 포함한다. 예를 들면, 클러스터 툴은 반도체 제조시 사용된다. 이러한 클러스터 툴은 복수의 단일 웨이퍼 처리 모듈 및 로봇 기반의 웨이퍼 이송 모듈로 이루어진 통합된 장치이다. 클러스터 툴은 작업자가 환경을 오염시키지 않도록 적합한 복장을 입도록 요구하는 클린룸 환경에서 작동할 수 있다.
기판상에 유체를 증착하는 것은 여러 경우에 실행되는 일반적인 작업이며, 예를 들어, 종이 또는 다른 형태의 기판상에 잉크를 프린팅하기 위한 유체 증착 장치의 전형적인 예시는 프린터이다. 경우에 따라, 기판상에 유체를 증착하는 것은 인간 조작자의 참여를 필요로 할 수 있다. 또한, 동시에 유체 증착은 인간 조작자에게 잠재적으로 해가 되는 환경에서 실행될 필요가 있을 수 있다. 예를 들면, 유체 증착은 고온, 해로운 유체 등을 필요로 할 수 있다. 따라서, 유체 증착이 실행되는 환경으로부터 인간 조작자를 격리시키는 것이 바람직할 수 있다.
기판상에 유체를 증착하는 장치 및 방법이 설명된다. 전체적으로 일 양태에서 본 발명은 주 챔버, 로드 챔버, 유체 증착 챔버, 로봇, 및 환경 제어기를 포함하는 클러스터 툴을 특징으로 한다. 로드 챔버는 주 챔버에 연결되며 하나 이상의 기판을 수용하도록 구성된다. 유체 증착 챔버는 주 챔버에 연결되고, 하나 이상의 기판상에 유체를 증착하도록 구성되는 유체 증착 장치를 포함한다. 로봇은 주 챔버 내에 포함되고, 로드 챔버와 유체 증착 챔버 사이에서 하나 이상의 기판을 이송하도록 구성된다. 환경 제어기는 클러스터 툴 내에 실질적으로 독립적인 환경을 유지시키도록 구성된다.
본 발명의 실시예는 하기의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 클러스터 툴은 주 챔버에 연결되며 하나 이상의 기판상에 저온 경화 작업을 실행하도록 구성된 저온 경화 챔버 및 주 챔버에 연결되며 하나 이상의 기판상에 고온 경화 작업을 실행하도록 구성되는 고온 경화 챔버를 더 포함할 수 있다. 로드 챔버는 주 챔버에 연결되는 내부 도어 및 하나 이상의 외면을 포함할 수 있으며, 로드 챔버는 하나 이상의 외면 중 하나 이상에 있는 외부 도어를 통해 하나 이상의 기판을 수용하도록 구성된다.
유체 증착 챔버는 주 챔버에 연결되는 내부 개구 및 하나 이상의 외면을 포함할 수 있다. 유체 증착 챔버는 고속 이송 포트 및/또는 외면 중 하나 이상에 밀봉되며 유체 증착 챔버 내부로 연장되는 하나 이상의 글러브를 더 포함할 수 있다. 환경 제어기는 클러스터 툴에 포함되는 챔버들 내부의 가스 조성물을 제어하도록 구성되는 가스 정화 시스템을 포함할 수 있다. 환경 제어기는 클러스터 툴의 챔버들 내에 포함되는 가스 조성물을 제어하기 위해 가스 정화 시스템에 제어 신호를 제공하도록 구성되는 처리기를 더 포함할 수 있다. 클러스터 툴에 포함되는 챔버들 내부의 가스 조성물을 제어하는 것은 클러스터 툴에 포함되는 챔버들 내부의 수분 레벨을 제어하는 것을 포함할 수 있다.
클러스터 툴은 로봇에 제어 신호를 제공하도록 구성되는 처리기를 더 포함할 수 있다. 또한, 처리기는 클러스터 툴에 포함된 주 챔버에 연결되는 하나 이상의 챔버들에 제어 신호를 제공하도록 구성될 수 있다. 클러스터 툴은 클러스터 툴을 제어하기 위해 사용자 입력을 수용하도록 구성되는 인간 기계 인터페이스를 더 포함할 수 있다.
전체적으로 다른 양태에서 본 발명은 주 챔버, 로드 챔버, 유체 증착 챔버, 저온 경화 챔버, 고온 경화 챔버, 로봇, 및 환경 제어기를 포함하는 클러스터 툴을 특징으로 한다. 로드 챔버는 주 챔버에 연결되며 하나 이상의 기판을 수용하도록 구성된다. 유체 증착 챔버는 주 챔버에 연결되며, 하나 이상의 기판상에 유체를 증착시키도록 구성되는 유체 증착 장치를 포함한다. 저온 경화 챔버는 주 챔버에 연결되며, 하나 이상의 기판상에 저온 경화 작업을 실행하도록 구성된다. 고온 경화 챔버는 주 챔버에 연결되며 하나 이상의 기판상에 고온 경화 작업을 실행하도록 구성된다. 로봇은 주 챔버 내에 있으며, 클러스터 툴에 포함되는 챔버들 사이에서 하나 이상의 기판을 이송시키도록 구성된다. 환경 제어기는 클러스터 툴 내에 실질적으로 독립적인 환경을 유지시키도록 구성된다.
본 발명의 실시예는 하기의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 환경 제어기는 클러스터 툴에 포함되는 챔버들 내부의 가스 조성물을 제어하도록 구성되는 가스 정화 시스템을 포함할 수 있다. 환경 제어기는 클러스터 툴의 챔버들 내에 포함되는 가스 조성물을 제어하기 위해 가스 정화 시스템에 제어 신호를 제공하도록 구성되는 처리기를 더 포함할 수 있다. 클러스터 툴에 포함되는 챔버들 내부의 가스 조성물을 제어하는 것은 클러스터 툴에 포함되는 챔버들 내부의 수분 레벨을 제어하는 것을 포함할 수 있다. 클러스터 툴은 로봇에 제어 신호를 제공하도록 구성되는 처리기를 더 포함할 수 있다. 처리기는 클러스터 툴에 포함되는 주 챔버에 연결되는 챔버들 중 하나 이상에 제어 신호를 제공하도록 구성될 수 있다. 클러스터 툴은 클러스터 툴을 제어하기 위해 사용자 입력을 수용하도록 구성되는 인간 기계 인터페이스를 더 포함할 수 있다.
전체적으로 다른 양태에서 본 발명은 기판상에 유체를 증착하는 방법을 특징으로 한다. 클러스터 툴 내부에서 실질적으로 독립적인 환경이 유지되며, 클러스터 툴은 로봇을 포함하는 주 챔버, 주 챔버에 연결되는 로드 챔버, 및 주 챔버에 연결되는 유체 증착 챔버를 포함한다. 로드 챔버 내부로 하나 이상의 기판이 로딩되며, 로드 챔버 내부의 환경은 주 챔버 내부의 환경과 평형화된다. 로봇은 로드 챔버로부터 유체 증착 챔버로 하나 이상의 기판 중 하나 이상을 이송하며, 유체 증착 챔버는 하나 이상의 기판상에 유체를 증착시키도록 구성되는 유체 증착 장치를 포함한다. 유체는 유체 증착 장치로부터 하나 이상의 기판상에 증착된다.
본 발명의 실시예는 하기의 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 클러스터 툴은 저온 경화 챔버 및 고온 경화 챔버를 더 포함할 수 있다. 로봇은 유체 증착 챔버로부터 저온 경화 챔버 내부로 하나 이상의 기판을 이송할 수 있다. 저온 경화 작업은 하나 이상의 기판상에 실행될 수 있다. 로봇은 유체 증착 챔버로부터 고온 경화 챔버 내부로 하나 이상의 기판을 이송할 수 있다. 고온 경화 작업은 하나 이상의 기판상에 실행될 수 있다. 로봇은 고온 경화 챔버로부터 로드 챔버 내부로 하나 이상의 기판을 이송할 수 있다. 하나 이상의 기판은 로드 챔버로부터 언로딩될 수 있다. 저온 경화 챔버 내에 제 1 기판이 있는 동안, 로봇은 로드 챔버로부터 유체 증착 챔버 내부로 제 2 기판을 이송할 수 있다. 제 1 기판상에서 저온 경화 작업이 이루어지는 동안 제 2 기판상에서 적어도 부분적으로 유체 증착 작업이 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예는 하기의 이점들 중 하나 이상을 실현할 수 있다. 유체 증착 클러스터 툴은 유체 증착 작업이 제어된 조건하에서 이루어질 수 있도록 하는 실질적으로 독립적인 환경을 유지시킨다. 유체 증착 클러스터 툴은 독립적인 환경에서 사용자의 상호작용 없이 작동할 수 있기 때문에, 클러스터 툴의 작업자는 잠재적으로 해로운 환경 및/또는 상주할 수 없는 환경(예를 들면, 고온, 해로운 유체/기체 등)으로부터 격리될 수 있다. 반대로, 클러스터 툴은 작업자로부터의 잠정적인 오염으로부터 보호된다.
본 발명의 하나 이상의 실시예의 세부사항은 첨부 도면 및 하기의 상세한 설명에서 설명된다. 본 발명의 다른 특징, 목적, 및 이점들은 상세한 설명, 도면, 및 특허청구범위로부터 명백해질 것이다.
도 1a는 유체 증착 클러스터 툴의 개략도이고,
도 1b는 유체 증착 클러스터 툴의 평면도이며,
도 1c는 도 1b의 클러스터 툴의 사시도이며,
도 2는 로드 챔버의 확대도이며,
도 3a는 유체 증착 챔버의 확대된 배면도이며,
도 3b는 유체 증착 챔버의 확대된 정면도이며,
도 3c는 유체 증착 챔버의 개략도이며,
도 4a는 유체 증착 장치의 도면이며,
도 4b는 처리기에 연결되는 유체 증착 장치의 개략도이며,
도 5는 하우징이 없는 도 4a의 유체 증착 장치의 도면이며,
도 6a 내지도 도 6e는 도 4a의 유체 증착 장치의 카트리지 장착 조립체의 도면이며,
도 7a 내지 도 7b는 도 6a 내지 도 6e의 카트리지 장착 조립체 내에 포함되는 캡 조립체의 도면이며,
도 8a 내지 도 8c는 도 6a 내지 도 6c의 카트리지 장착 조립체 내에 포함되는 대안적인 캡 조립체의 도면이며,
도 9는 저온 경화 챔버의 확대도이며,
도 10은 고온 경화 챔버의 확대도이며,
도 11은 제어기의 개략도이며,
도 12는 기판을 처리하기 위하여 유체 증착 클러스터 툴을 사용하는 프로세스를 도시하는 흐름도이다.
각 도면에서 동일한 참조 부호는 동일한 요소를 지시한다.
유체 증착 장치를 사용하여 기판상에 유체를 증착시키는 유체 증착 챔버를 포함하는 유체 증착 클러스터 툴이 설명된다. 유체 증착 챔버는 기판 이송 시스템, 즉, 로봇을 포함하는 주 챔버에 연결된다. 또한, 로드 챔버가 주 챔버에 연결되어, 기판이 로드 챔버 내부로 로딩되게 하며 로봇을 사용하여 주 챔버를 거쳐서 유체 증착 챔버 내부로 기판이 이송되게 한다. 유체 증착 클러스터 툴은 클러스터 툴 내에 실질적으로 독립적인 환경을 유지시키도록 구성되는 환경 제어기를 더 포함한다. 그 결과, 클러스터 툴의 외부 환경은 클러스터 툴 내부의 환경에 최소한의 영향을 미치며 역으로 클러스터 툴 내부의 환경은 클러스터 툴 내부의 환경에 최소한의 영향을 미친다.
예시적인 유체 증착 툴은 프린터이며, 통상적인 프린팅 유체는 잉크이다. 그러나 예를 들면 발광 디스플레이의 제조에 사용되는 전계 발광 물질 또는 회로 기판 제조에 사용되는 액체 금속과 같은 다른 유체가 사용될 수 있음이 이해되어야 한다.
도 1a, 도 1b, 및 도 1c는 유체 증착 클러스터 툴(100)의 일 실시예의 개략도, 평면도, 및 사시도를 도시한다. 유체 증착 클러스터 툴(100)은 복수개의 챔버에 연결되는 주 챔버(102)를 포함하며, 복수개의 챔버들 중 하나는 유체 증착 챔버(108)이다. 이 실시예에서, 주 챔버(102)는 거의 육각형으로 형성되며, 4개의 챔버가 주 챔버(102)의 6면 중 4면에 연결된다. 다른 실시예에서, 주 챔버(102)는 더 적거나 더 많은 면을 포함하여 상이하게 형성될 수 있다. 또한, 다른 실시예에서 2개 이상의 챔버의 한 면이 주 챔버(102)에 연결될 수 있으며, 이들 챔버는 서로에 대해 수직 및/또는 수평으로 배치될 수도 있다.
도 1a에 도시된 유체 증착 클러스터 툴(100)의 실시예를 다시 참조하면, 주 챔버(102)는 로봇(104)을 포함하며, 로봇(104)은 유체 증착 클러스터 툴(100) 내에 포함되는 상이한 챔버들 사이에서 기판을 이송하도록 구성된다. 임의의 로봇, 예를 들면 캘리포니아 새너제이에 소재한 Innovative Robotics사에서 시판중인 IR-820 대기중의 웨이퍼 처리 로봇과 같은 R-Theta 로봇이 사용될 수 있다.
유체 증착 클러스터 툴(100)은 주 챔버(102)에 연결되는 로드 챔버(106)를 더 포함한다. 로드 챔버(106)는 유체 증착 클러스터 툴(100)로 및 유체 증착 클러스터 툴(100)로부터 하나 이상의 기판을 이송하도록 구성된다. 또한, 주 챔버(102)에는 유체 증착 챔버(108)가 연결되며, 유체 증착 챔버(108)는 기판상에 유체를 증착시키기 위해, 예를 들면 프린터와 같은 유체 증착 장치를 포함한다. 이 실시예에서, 유체 증착 클러스터 툴(100)은 저온 경화 챔버(112) 및 고온 경화 챔버(114)를 더 포함하며, 이들 경화 챔버는 모두 주 챔버(102)에 연결된다.
유체 증착 클러스터 툴(100)은 또한 환경 제어기(110)를 더 포함한다. 전술한 바와 같이, 환경 제어기(110)는 유체 증착 클러스터 툴(100) 내에 실질적으로 독립적인 환경을 유지시킨다. 일 실시예에서, 유체 증착 클러스터 툴(100) 내에 실질적으로 독립적인 환경을 유지시키는 것은 유체 증착 클러스터 툴(100) 내부에 실질적으로 수분이 없는 순수한 질소 환경을 유지시키는 것을 포함한다.
이제 도 2 내지 도 6을 참조하여, 주 챔버(102)에 연결되는 복수의 챔버들이 보다 상세히 설명된다. 상세하게 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 로드 챔버(106)의 확대도가 도시된다. 로드 챔버(106)는 주 챔버(102)의 일면에 부착되는 패널(202)에 연결된다. 로드 챔버(106)는 주 챔버(102)로부터 로드 챔버(106)의 내부를 밀봉하는 내부 도어(미도시), 및 외부 환경으로부터 로드 챔버(106)를 밀봉하는 외부 도어(206)를 포함한다. 로드 챔버(106)의 내부 도어는 로드 챔버(106)의 환경이 주 챔버(102)의 환경과 실질적으로 상이할 때, 예를 들면 외부 도어(206)가 로드 챔버(106)에 로딩 또는 언로딩하기 위해 개방되어 로드 챔버(106) 내부의 환경을 오염시킨 직후에 폐쇄 상태로 유지될 수 있다.
로드 챔버(106)는, 로드 챔버(106)의 내부 도어가 개방되어 로드 챔버(106)와 주 챔버(102) 사이에서 기판의 이송을 허용하기 전에, 주 챔버(102)의 환경에 대해 평형화될 수 있다. 이 실시예에서, 로드 챔버(106)는 환경 제어기(110)에 포함되는 가스 정화 시스템 내에 포함된 진공 펌프에 직접 연결된다. 로드 챔버(106) 내의 오염된 가스는 진공 펌프에 의해 제거되어 배기되며, 희망 가스 조성물(예를 들면, 건조 질소 가스)을 갖는 가스가 로드 챔버 내부로 펌핑된다. 조건에 맞는 희망 가스의 레벨이 얻어질 때까지 오염된 환경을 희석시킬 때, 오염된 가스는 희망 가스가 펌핑되는 동안 완전히 진공화되며, 희망 레벨은 로드 챔버 내의 대기를 견본 추출 및 시험하여 결정될 수 있다.
기판은 다양한 방법으로 로드 챔버(106) 내부로 로딩될 수 있다. 일 실시예에서, 기판은 외부 도어(206)가 개방될 때, 인간 작업자에 의해 로드 챔버(106) 내 에 포함되는 선반(208) 상에 배치될 수 있다. 선반(208)은 서로 이격되어 배열되며, 선반(208) 상에 위치되는 기판의 아래로 로봇의 아암이 연장되고 상승하여 기판과 접촉하며, 내부 도어를 통해 로드 챔버(106)로부터 주 챔버(102) 내부로 기판을 인출할 수 있다. 다른 실시예에서, 선반을 포함하는 카세트가 로드 챔버(106)의 외부에서 로딩된 후 단일체(즉, 하나 이상의 기판이 로딩된 카세트)로서 로드 챔버(106) 내부로 삽입되어, 로드 챔버가 외부 환경에 대해 개방되는 시간의 양을 줄일 수 있다.
이제 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 일 실시예에 따른 유체 증착 챔버(108)의 확대된 배면도 및 확대된 정면도가 각각 도시된다. 상세하게 도 3a를 참조하면, 유체 증착 챔버(108)는 주 챔버(102)에 연결되는 내면(302)을 포함한다. 유체 증착 챔버(108)의 내면(302)은 개구를 포함하며, 이 개구를 통하여 로봇(104)이 주 챔버(102)와 유체 증착 챔버(108) 사이에서 기판을 이송할 수 있다. 선택적으로, 내부 도어가 주 챔버(102)에 대한 유체 증착 챔버(108)의 계면에 포함되어, 예를 들면 유체 증착 작업중에 유체 증착 챔버(108)를 밀봉할 수 있다.
보다 상세하게 도 3b를 참조하면, 유체 증착 챔버(108)는 하나 이상의 외면을 더 포함한다. 도시된 실시예에서, 일부 외면의 적어도 일부분은 투명하며, 예를 들면 작업자가 유체 증착 챔버(108)의 내부를 볼 수 있도록 투명한 플렉시 유리(plexiglass) 재료로 제조된다. 유체 증착 챔버(108)의 외면은 유체 증착 챔버(108)의 내부 및 외부로 물품(예를 들면, 프린터 카트리지, 툴 등)을 이송하기 위한 이송 도어(304)를 포함할 수 있다. 물품은 통상적인 고속 이송 포 트(306)(rapid transfer port; RTP)를 사용하여 이송될 수 있다.
일반적으로 고속 이송 포트(306)는 고속 이송 포트(306) 내의 환경이 고속 이송 포트(306)에 대한 외부 환경에 의해 실질적으로 영향받지 않도록 밀봉될 수 있는 유체 밀봉 중공체(fluid tight hollow body)이다. 예를 들면, 고속 이송 포트(306)는 중공 실린더일 수 있으며, 중공 실린더의 최상부면은 유체 증착 챔버(108)의 이송 도어(304) 상에 조여질 수 있는 밀봉 가능한 도어이다. 고속 이송 포트(306)의 도어가 유체 증착 챔버(108)의 이송 도어(304)에 조여지면, 이 두 개의 도어가 함께 개방 및 폐쇄될 수 있다. 그 결과, 물품은 유체 증착 챔버(108)를 외부 환경에 노출시켜서 잠재적으로 유체 증착 챔버(108)를 오염시키지 않고 유체 증착 챔버(108)의 내부 및 외부로 이송될 수 있다. 그러나 유체 증착 챔버(108)는 고속 이송 포트(306) 내에 포함된 환경에 노출된다. 따라서, 바람직하게 고속 이송 포트(306)는 예를 들면 밀봉된 글러브 박스를 사용하여 유체 증착 챔버(108) 내의 환경과 실질적으로 동일한 폐쇄된 환경에서 로딩된다.
유체 증착 챔버(108)는 하나 이상의 글러브 포트(308)를 더 포함할 수 있다. 설명을 위해, 포트(308)에 밀봉할 수 있는 글러브는 챔버(108) 내의 다른 구성요소의 도시를 불명확하게 할 것이므로 도시되지 않는다. 도 3c를 참조하면, 글러브 포트(308)에 부착되어 밀봉되는 글러브(312)를 포함하는 유체 증착 챔버(108)의 개략도가 도시된다. 유체 증착 챔버(108)의 인간 작업자는 글러브(312) 내부로 자신의 손을 삽입하고, 글러브(312)를 사용하여 유체 증착 챔버(108) 내에서 유체 증착 챔버(108)의 환경을 오염시키지 않고 예를 들면 챔버 내에서 물품을 조립하고, 유 지 보수 절차를 실행하며, 고속 이송 포트(306)의 내부 및 외부로 물품을 이동시키는 등과 같은 작업을 할 수 있다. 하기에 설명되는 바와 같이, 일 실시예에서 유체 증착 챔버(108)는 실질적으로 순수한 질소 환경 내에서 작동한다. 따라서, 글러브 포트(308)로 인해 작업자는 유체 증착 챔버(108) 내의 가스 조성물을 오염시키지 않고 질소 환경에 노출되지 않은 상태에서 유체 증착 챔버(108)의 내부 및 외부로 물품(예를 들면 프린터 카트리지, 툴 등)을 이동시킬 수 있다.
유체 증착 챔버(108)는 유체 증착 장치(307)를 더 포함한다. 예를 들면, 잉크젯 프린터가 유체 증착 장치(307)일 수 있다. 일 실시예에서, 유체 증착 장치(307)는 본 명세서에서 전체로서 참조되며 Higginson 등에 의해 2006년 7월 12일자로 출원된 "유체 증착 장치"가 제목인 U.S.출원번호 제11/457,022호에 보다 상세히 설명되는 바와 같은 유체 증착 장치일 수 있다. 이 실시예는 도 4a 내지 도 8c를 참조로 하기에 설명된다. 그러나 유체 증착 장치의 다른 실시예가 사용될 수 있으며 본 명세서에서 설명되는 유체 증착 장치는 예시를 위해 단지 일례로서 설명되는 것임이 이해되어야 한다.
유체 증착 장치(307)는 프린트 카트리지를 장착하기 위한 카트리지 마운트 및 상부에 유체가 증착될 기판을 지지하는 플래튼을 포함한다. 프린트 카트리지 및 기판은 프린트 작업중에 서로에 대해 이동한다. 일 실시예에서, 프린트 카트리지는 정지 상태의 기판을 가로지르며, 다른 실시예에서 프린트 카트리지는 기판이 전진하는 동안 정지 상태로 유지된다. 프린트 카트리지는 때때로 점적 분사 모듈, 프린트 헤드 모듈 등으로 지칭됨에 유의해야 한다.
도 4a를 참조하면, 유체 증착 장치(307)의 일 실시예가 도시된다. 유체 증착 장치(307)는 프린트 작업중에 기판을 지지하도록 구성되는 플래튼(402)을 포함한다. 카트리지 장착 조립체(404)가 프레임(406)에 부착되어 플래튼(402)의 상부에 위치된다. 카트리지 장착 조립체(404)는 y 방향에서 레일(408)을 따라 병진이동하여 플래튼(402) 상에 위치된 기판에 대한 상대 이동을 제공할 수 있다. 또한, 카트리지 장착 조립체(404)는 플래튼(402)에 대해 상부와 하부로, 즉, z 방향으로 이동하여, 카트리지 장착 조립체 내부에 장착된 프린트 카트리지와 기판 사이에 상대적인 수직 이동을 제공할 수 있다.
플래튼(402)은 x 방향에서 전진 및 후진하도록 구성된다. 예를 들면 카트리지 장착 조립체(404)가 기판의 제 1 통로를 형성한 후(즉, y 방향으로 기판의 폭을 따라 전체 또는 부분적인 거리를 병진이동한 후)에, 플래튼(402)은 x 방향으로 전진할 수 있다. 카트리지 장착 조립체(404)가 기판의 다음 통로를 형성할 때, 프린트 카트리지는 기판의 상이한 부분에 유체를 증착시킬 것이다. 유체 증착 장치(307)는 하우징(410) 내에 넣어지는 것으로 도시되며, 하우징은 프린트 작업이 일어나도록 실질적으로 청결하고 오염되지 않은 영역을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 하우징(410)은 특히 유체 증착 장치(307)가 유체 증착 챔버(108) 내에 있을 때 선택적이다.
도 4b를 참조하면, 유체 증착 장치(307)의 개략도가 도시된다. 이 실시예에서, 유체 증착 장치(307)는 처리기(420)에 연결된다. 처리기(420)는 디스플레이(430)(예를 들면, 모니터) 및 사용자 입력 장치(425)(예를 들면, 키보드 및/또는 마우스)에 연결될 수 있다. 처리기(420)는 하기에 더 설명되는 바와 같이, 유체 증착 장치(307)의 다양한 구성요소에 명령을 제공한다. 디스플레이(430) 및 사용자 입력 장치(425)로 인해 사용자는 하기에 더 설명되는 바와 같이 작업 파라미터를 입력할 수 있고, 처리기(420)에 의해 제공되는 시야 피드백(view feedback)뿐만 아니라 유체 증착 프로세스에 대한 조정을 할 수 있다.
도 5를 참조하면, 임의의 하우징(410)이 없는 유체 증착 장치(307)의 확대도가 도시된다. 플래튼(402)은 진공원에 연결되는 복수의 개구(432)를 포함한다. 진공원 및 개구(432)는 플래튼(402) 상에서 기판을 진공 척킹하도록 작동할 수 있다. 다른 실시예에서, 기판을 플래튼(402)에 고정하는 데는 예를 들면 클립 또는 나사를 포함하는 다른 기술이 사용될 수 있다. 플래튼(402)은 x 방향으로 증분적으로 전진하도록 구성된다. 모터는 유체 증착 장치(307) 내에서 플래튼(402) 아래에 포함되며 플래튼(402)을 x 방향에서 전진 및 후진시키도록 작동한다. 예를 들면, 일 실시예에서 모터는 플래튼(402) 아래에 위치되고 모터의 샤프트 상에 리드 스크류를 포함할 수 있다. 리드 스크류는 플래튼(402)의 하면에 고정되며, 샤프트를 따라 리드 스크류가 병진이동할 때 플래튼(402)은 x 방향에서 밀거나 당겨진다. 플래튼(402)은 가이드 레일을 따라 이동하여 플래튼(402)이 x 방향에서 이동하도록 보장할 수 있다.
또한, 선형 인코더가 플래튼(402)의 위치를 모니터하기 위해 플래튼(402) 아래에 포함될 수 있다. 인코더의 정확성은 잉크 도트 배치의 정확성 요구조건에 맞춰진다. 예를 들면, 비교적 높은 해상도의 프린팅을 위해, 거의 5미크론까지 정확 한 선형 인코더가 사용될 수 있다. 일 실시예에서 플래튼(402)은 리프트 핀을 포함할 수 있으며, 리프트 핀은 플래튼의 상면으로부터 기판을 들어올려서 로봇이 플래튼(402)으로부터 기판을 집는 것을 용이하게 하도록 구성된다. 리프트 핀은 유체 증착 작업 중에 플래튼에 대해 기판을 실질적으로 편평하게 위치시키도록, 플래튼 내부로 수축 가능하거나 가능하지 않을 수 있다.
카트리지 장착 조립체(404)는 플래튼(402)의 일측면에 대해 떨어져 있는 정지 위치에 있는 것으로 도시된다. 프린트 카트리지(434)는 카트리지 장착 조립체(404) 내에 장착되는 것으로 도시된다. 카트리지 장착 조립체(404)는, 프레임(406)에 부착되며 실질적으로 레일(408)의 길이에 달하는 벨트를 포함하는 모터에 의해, 레일(408)을 따라 y 방향으로 병진이동할 수 있다. 벨트는 카트리지 장착 조립체(404)에 고정되며, (벨트에 연결되는) 모터의 샤프트가 회전할 때, 레일(408)을 따라 y 방향에서 앞뒤로 카트리지 장착 조립체(404)를 당긴다. 상이한 모터의 배치를 포함하여, 모터 조립체의 다른 구성이 사용될 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 카트리지 장착 조립체(404)의 확대도를 도시한다. 이 실시예에서, 카트리지 장착 조립체(404)는 도 6c에 도시된 일회용 프린트 카트리지(434)를 장착하도록 구성된다. 예를 들면, 본 명세서에 전체 내용이 참조되고 Bibl 등에 의해 2005년 12월 16일에 출원되었으며 제목이 "일회용 비말 분사 모듈"인 U.S.특허출원 제11/305,824호에 설명되어 있는 일회용 프린트 모듈이 카트리지 장착 조립체(404)에 장착될 수 있지만, 상이하게 구성된 프린트 카트리지가 (일회용이든 재사용 가능하든) 또한 사용될 수 있다.
상세하게 도 6a를 참조하면, 카트리지 장착 조립체(404)는 내부에 장착된 프린트 카트리지(434)가 없이 도시되어 있다. 카트리지 장착 조립체(404)는 프린트 카트리지(434)를 수용하도록 구성되는 리셉터클(436)을 포함한다. 리셉터클(436)은 다수의 전기 접속부(438)를 포함하며, 전기 접속부(438)는 프린트 카트리지(434) 상에 포함되는 대응 전기 접촉부와 결합하도록 구성 및 위치된다. 프린트 카트리지(434)가 리셉터클(436) 내에 장착될 때, 리셉터클 내의 전기 접속부(438)는 프린트 카트리지(434) 상의 대응하는 전기 접속부와 결합하여 카트리지 장착 조립체(404)로부터 프린트 카트리지(434)로 전기 신호를 위한 통로를 제공한다. 리셉터클(436) 내에 포함된 전기 접속부(438)는 가요성 회로(440)에 전기 접속되며, 가요성 회로(440)는 처리기(예를 들면 도 4의 처리기(420))에 직접 또는 간접적으로 접속되어 프린트 카트리지(434) 내에 포함된 하나 이상의 노즐을 분출시키도록 신호를 제공할 수 있다.
전기 접속부(438)는 탄성적이며 전도성 있는 재료로 형성될 수 있다. 도 7b를 참조하면, 전기 접속부(438)의 확대도를 포함하여 카트리지 장착 조립체(404)의 일부분의 확대 단면도가 도시된다. 다시 도 3c를 참조하면, 프린트 카트리지(434)는 리셉터클(436) 내부에서 정위치에 장착되는 것으로 도시된다. 프린트 카트리지(434)가 정위치에 위치되면, 선회 래치(444)가 잠금 위치로 회전되어 리셉터클(436) 내에서 프린트 카트리지(434)를 정위치에 고정시킬 수 있다. 설명을 위해 다른 특징들이 불명확해지지 않도록 래치(444)는 도 6a에 도시되지 않았다. 도 6d 및 도 6e를 참조하면, 래치(444)를 설명하기 위해 카트리지 장착 조립체(404)의 부 분도가 도시된다. 도 6d에서 래치(444)는 개방 상태로 도시되며, 도 6e에서 래치(444)는 폐쇄 위치에 있는 것으로 도시된다.
다시 도 6a를 참조하면, 진공 연결기(446)가 리셉터클(436)의 단부에 위치되는 것으로 도시된다. 진공 연결기(446)의 확대도가 도 4b에 도시된다. 진공 연결기(446)는 진공원과 연통된다. 일 실시예에서, 진공원은 튜브에 의해 진공 유입구에 연결되며, 진공 유입구는 대체로 위치(487)에서 카트리지 장착 조립체(404) 상에 위치된다(도 6a). 진공 유입구는 진공 연결기(446)에 유체 연결된다.
리셉터클 상의 진공 연결기(446)와 프린트 카트리지(434) 상의 진공 유입구의 상대 위치와 함께, 리셉터클 상의 전기 접속부(438)와 프린트 카트리지(434) 상의 대응하는 전기 접속부의 상대 위치는, 프린트 카트리지(434)가 리셉터클(436) 내부로 삽입될 때 전기 접속부(438)와 프린트 카트리지(434) 상의 대응하는 접속부 사이의 전기 접속 및 진공 연결기(446)와 프린트 카트리지(434) 상의 대응하는 진공 유입구 사이의 접속이 실질적으로 동시에 형성되도록 된다. 이에 따라 진공원은 프린트 카트리지의 하우징 내에 진공을 제공하여, 노즐에서 메니스커스 압력(meniscus pressure)을 유지하고 누출을 방지하기 위하여 배압을 제공할 수 있다. 프린트 카트리지(434)를 리셉터클(436) 내에서 정위치에 위치시키는 단일 단계에 의해 사용자는 이들 두 접속을 실질적으로 동시에 형성할 수 있다.
도 6a를 다시 참조하면, 캡(448)은 카트리지 장착 조립체(404) 내에 포함된다. 캡(448)은 축선(441)을 중심으로 피봇 가능하다. 캡(448)은 프린트 카트리지(434)가 프린트 동작중이 아닐 때, 프린트 카트리지(434) 내에 포함되는 노즐에 씌우도록 사용될 수 있다. 프린트 카트리지(434)를 씌우는 것은 프린트 카트리지(434)로부터 유체의 증발을 감소시키거나 제거하고, 누출을 방지하는데 중요할 수 있다. 프린트 동작 중 또는 프린트 카트리지(434)가 씌워질 필요가 없을 때에는 캡이 도 6a에 도시되어 있는 "개방" 위치에 유지될 수 있다. 프린트 카트리지(434)를 씌울 필요가 있을 경우, 캡은 축선(441)을 중심으로 도 6c에 도시된 "폐쇄" 위치로 약 180°피봇할 수 있다.
일반적으로, 프린트 동작중에 카트리지 장착 조립체(404)는 플래튼(402) 상에 장착된 기판에 비교적 가까이 위치된다. 프린트 카트리지(434) 내에 포함된 노즐과 기판 사이의 거리는 "플라이트 높이(flight height)"로 지칭될 수 있다. 카트리지 장착 조립체(404)는 플라이트 높이를 조정하거나 기판의 두께의 변화를 조정하기 위해, z 방향에서 수직으로 상하로 이동될 수 있다. 일 실시예에서, 사용자는 사용자 인터페이스에 기판 두께를 등록하여 그에 따라 z 방향에서 카트리지 장착 조립체(404)를 조정할 수 있다. 대안적으로, 사용자는 지시된 기판 두께에 적합한 높고 낮은 플라이트 높이를 제공할 수 있으며, 사용자는 플라이트 높이를 선택할 수 있다. 다른 대안에서, 사용자는 특정한 플라이트 높이를 입력할 수 있으며, 그에 따라 카트리지 장착 조립체(404)가 조정된다.
또한, 카트리지 장착 조립체(404)는 캡(448)에 간극을 제공하기에 충분한 거리만큼 z 방향에서 상부로 이동하여 축선(441)을 중심으로 폐쇄 위치로 피봇할 수 있다. 일 실시예에서, 카트리지 장착 조립체(404)가 지시를 수신하여 프린트 카트리지(434)를 씌울 때, 카트리지 장착 조립체(404)는 처리기(예를 들면, 처리 기(420))에 연결된 가요성 회로(440)를 통하여 수동 또는 자동으로 미리결정된 거리만큼 z 방향에서 상부로 자동으로 이동하고, 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 캡(448)을 피봇시키며, 본래 위치로 내려가거나 추가의 지시를 대기한다. 카트리지 장착 조립체(404)는 프린트 동작을 재시작하기 위해 캡을 개방 위치로 이동시킬 필요가 있기 때문에, 캡을 개방 위치로 다시 전환시키 위한 지시를 수신할 때까지 더 높은 위치에 유지시키는 것이 더 효과적일 수 있다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 도 7a에 보다 상세히 도시된 바와 같이 캡(448)은 개방 위치에 있는 것으로 도시된 캡(448)의 더 나은 도면을 제공하도록 (도 6a 내지도 6c에 도시된) 바닥 패널(493)이 제거된 카트리지 장착 조립체(404)의 하면을 도시한다. 도 7b는 캡(448)이 폐쇄 위치에 있는 카트리지 장착 조립체(404)의 일부분의 확대된 횡단면도를 도시한다. 캡(448)은 개방된 위치와 폐쇄된 위치 사이에서 캡(448)을 피봇시키도록 구성되는 피봇 아암(452)을 포함한다. 피봇 아암(452)은 캡(448)의 둘레에 연장되는 외부 하우징(454)에 부착된다. 모터(456)는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 피봇 아암(452)을 구동시킨다. 모터(456)는 가요성 회로(440)에 전기 접속되어 가요성 회로(440)에 연결된 처리기(예를 들면 처리기(420))로부터 및/또는 가요성 회로(440)에 연결된 사용자 인터페이스로부터의 지시를 수신할 수 있다.
캡(448)의 중심부(458)는 외부 하우징(454)에 부착되며, 내부에 스프링 부재(460)가 위치되는 리세스를 포함한다. 스프링 부재(460)는 밀봉 하우징(462)과 접촉하며, 캡(448)이 폐쇄 위치에 있을 때 스프링 부재(460)는 밀봉 하우징(462) 및 밀봉 하우징 내부에 위치된 시일(464)을 프린트 카트리지(434)의 노즐면과 접촉시킨다. 시일(464)은 밀봉 하우징(462)에 형성된 홈 내에 위치되며, 예를 들면 프린팅 유체에 적합한 탄성 중합체와 같은 압축성 재료로 형성된다. 시일(464)의 상면에 형성된 립(484)이 노즐을 포함하는 프린트 카트리지(434)의 노즐면 상의 영역 둘레에 차광 시일(light-tight seal)을 형성하도록 구성될 수 있다. 밀봉 하우징(462) 내부에는 공동(466)이 형성된다. 공동(466)은 비교적 작으며 프린트 카트리지(434) 내에 포함된 유체로 급속히 포화될 수 있다. 공동이 포화되면, 평형상태에 도달하여 프린트 카트리지(434)로부터 유체가 더 이상 증발하지 않을 것이다. 따라서, 비가동 시간(즉, 프린팅하지 않을 때) 동안 증발로 인한 유체 손실량이 최소화될 수 있다.
도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 캡(500)의 대안적인 실시예가 도시된다. 이러한 캡(500)의 실시예는, 캡(500)이 폐쇄 위치에 있는 동안 노즐이 계속 분출될 필요가 있는, 예를 들면 노즐에 원하는 프린트 유체의 점성을 유지할 필요가 있는 경우에 적합하다. 캡(500)은 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 캡(500)을 피봇시키도록 구성되는 피봇 아암(532)을 포함한다. 피봇 아암(532)은 외부 하우징(534)에 부착된다. 모터(530)는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 피봇 아암(532)을 구동시킨다. 모터(530)는 가요성 회로(440)에 전기 접속되어 가요성 회로(440)에 연결된 처리기로부터 및/또는 가요성 회로(440)에 연결된 사용자 인터페이스로부터의 지시를 수신할 수 있다.
캡(500)의 중심부(536)는 외부 하우징(534)에 부착되며, 내부에 스프링 부 재(508)가 위치되는 리세스를 포함한다. 스프링 부재(508)는 다공성 부재(510)와 접촉하며, 캡(500)이 폐쇄 위치에 있을 때 스프링 부재(508)는 다공성 부재(510)를 프린트 카트리지(434)의 노즐면과 적어도 부분적으로 접촉시킨다. 다공성 부재는 실질적으로 강성이며, 캡(500)이 폐쇄 위치에 있고 노즐이 계속 분출중인 동안 다공성 부재(510) 상에 증착되는 유체를 흡수하도록 구성된 다공성 재료로 형성된다. 일 실시예에서, 다공성 부재(510)는 Porex사에서 시판중이며 대략 90 내지 110미크론인 기공 크기를 갖는 XM1538UHMWPE(초고분자량 폴리에틸렌; UltraHigh Molecular Weight PolyEthylene)으로 알려진 다공성 폴리머로 제조된다.
상세하게 도 8b를 참조하면, 캡(500)은 프린트 카트리지(434)의 노즐면에 대해 폐쇄 위치에 있는 것으로 도시된다. 다공성 부재(510)는 캡(500)이 폐쇄되어 있는 동안 노즐에 의해 다공성 부재(510) 상에 증착된 유체를 수집 및 흡수하도록 구성된다. 도 5c는 프린트 카트리지(434)에 대해 폐쇄 위치에 있는 캡(500)의 종방향 횡단면도를 도시한다. 프린트 카트리지(434) 상의 노즐과 다공성 부재(510) 사이에 간격(512)이 제공되어 간극을 제공하며, 이 간극은 노즐로부터 유체를 분사하여 다공성 부재(510) 상에 수집하기 위한 것이다.
일 실시예에서, 캡(448 또는 500)은 워엄 기어 구동장치(도 8a 참조)를 갖는 모터(456 또는 530)에 의해 폐쇄 위치로 구동된다. 모터는 비교적 큰 기계적 이점을 가지며 역구동될 수 없다. 모터는 캡(448)이 프린트 카트리지(434)와 접촉한 후 정지할 때까지 캡(448)을 회전 구동시킨다. (예를 들면 처리기(420)에 의해) 반대 방향으로 캡(448)을 구동시켜 개방 위치로 캡(448)을 피봇시키도록 모터에 지 시가 내려질 때까지, 캡(448)은 모터에 의해 폐쇄 위치에 유지된다.
도 5를 참조하면, 플래튼(402)은 프린트 카트리지(434)에 대해 기판을 맞추기 위해 z 축을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 유체 증착 장치(307)에 포함되는 카메라가 사용되어 기판의 모서리를 탐지할 수 있다. 카메라에 연결되는 처리기(예를 들면 처리기(420))는 카트리지 장착 조립체(404)에 대해 기판의 위치를 결정할 수 있다. 처리기는 결정된 위치를 기초로 플래튼(402)에 연결된 모터에 지시를 제공하여 카트리지 장착 조립체(404)에 대해 및 그에 따라 내부에 있는 프린트 카트리지(434)에 대해 기판을 맞추도록 플래튼(402)을 회전시킬 수 있다.
다른 실시예에서, 카메라는 기판상의 기준(즉, 위치맞춤 마크)을 찾아서 그에 따라 카트리지 장착 조립체(404)에 대해 기판을 정렬시킬 수 있다. 다른 실시예에서 기판은 기준을 이용하여 정렬될 수 있으며 일련의 테스트 도트가 기판상에 프린팅될 수 있다. 카메라는 프린트 도트를 보고 기준에 대한 자신의 위치를 결정하며 그에 따라 기판을 재정렬시킬 수 있다. 도 6b를 참조하면, 카메라(450)의 일례가 도시된다. 카메라(450)는 카트리지 장착 조립체(404)에 부착되고 카트리지 장착 조립체(404)와 이동하여, 캡핑 피쳐 기호를 판단하는데, 이는 카트리지 장착 조립체(404)가 기판을 가로질러 기준 등을 찾는 동안 프린트 카트리지(434)가 씌워진 상태로 유지될 수 있기 때문이다. 카메라(450)는 예를 들면 가요성 회로(440)를 통해 도 4b에 도시된 처리기(420)에 전기적으로 연결될 수 있다.
다시 도 6b를 참조하면, 일 실시예에서 카트리지 장착 조립체(404)는 자외선 광 완드(ultraviolet light wand; 451)를 포함한다. 자외선광 완드(451)는 자외선 광에 의해 바로 경화되어야 하는 프린팅 유체를 구비하는 경우에 유용하다. 자외선광 완드(451)는 전연(554)과 대향하는, 카트리지 장착 조립체(404)의 후연(552) 상에 장착된다. 이 실시예에서, 프린트 작업은 카트리지 장착 조립체(404)가 이동하여 기판을 가로지를 때 전연(554)이 옮겨지는 경우에만 일어난다. 따라서 자외선광 완드(451)는 프린팅 유체가 기판상에 증착된 직후에 유체가 통과하는 동안 프린팅 유체를 추적하고 경화시킨다. 기판을 가로지르는 반환 스트로크 중에, 즉, 후연(552)이 옮겨지는 경우에, 프린팅 작업은 일시적으로 중단된다. 일 실시예에서, 캡(448)은 반환 스트로크 동안 노즐을 밀봉할 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 점적 감시 카메라 시스템(480)이 플래튼(402)의 일 측면에 장착된다. 카메라 시스템(480)으로 인해 사용자는 유체 점적이 프린트 카트리지(434)를 빠져 나가 카메라 시스템(480)의 전방에 위치된 테스트 패드에 프린팅될 때 유체 점적을 감시할 수 있다. 스트로브 광원이 노즐로부터 분출되는 점적의 속도와 거의 동일한 속도로 빛을 스트로빙(strobe)한다. 노즐이 분출되는 단계로부터 약간 빛을 스트로빙함으로써, 노즐과 테스트 패드 사이에 떠 있는 일련의 유체 점적의 연속적인 사진이 얻어질 수 있다. 함께 관찰된 일련의 합성 사진은 노즐로부터 분사되는 단일 점적의 비디오 클립(video clip)의 환영을 제공할 수 있다: 사실상 "비디오"는 실제로는 다소 상이한 형태 및 부유 단계에서 다수의 상이한 점적들을 찍은 일련의 스틸 사진 합성이다.
일 실시예에서, 디스플레이(430)는 카메라 시스템(480)에 의해 포착된 바와 같은 점적의 사실적인 디스플레이를 사용자에게 제공하기 위해 사용된다. 동시에, 예를 들면, 분리된 스크린 또는 스크린 내의 복수의 프레임을 사용하여, 노즐을 분출시키기 위하여 프린트 카트리지(434) 내에 포함되는 액츄에이터에 대한 구동 펄스에 대응하는 파형의 사실적인 표현이 디스플레이된다. 사용자는 유체 점적과 파형을 볼 수 있으며 사용자 입력 장치(425)를 이용하여 원하는 바대로 조정할 수 있다. 예를 들면, 사용자는 프린트 카트리지(434) 내의 프린트 헤드로 통전되는 구동 전압, 전압 펄스의 기간, 파형의 기울기, 펄스의 개수, 및 다른 조정 파라미터를 조정할 수 있다. 사용자 입력은 처리기(420), 예를 들면 처리기 내에서 실행되는 응용 소프트웨어에 의해 프린트 카트리지(434) 내에 위치되는 액츄에이터 또는 액츄에이터들에 보내지는 신호를 조정하도록 사용된다.
다시 도 6a를 참조하면, 보정 가이드(437)가 카트리지 장착 조립체(404) 상에 포함될 수 있다. 사용자는 도시된 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 래치 캠(433)을 이동시킬 수 있다. 개방 위치에서, 카트리지 장착 조립체(404)의 하부의 프레임(439)은 약간 해제되어 있으며, 보정 가이드(437)에 의해 형성된 둘레 내부에 포함되는 카트리지 장착 조립체(404)의 구성요소들이 z 축선을 중심으로 회전가능하다. 리셉터클(436)을 포함하는 카트리지 장착 조립체(404)의 구성요소 및 그에 따라 카트리지 장착 조립체(404) 내부에 장착되는 프린트 카트리지(434)의 위치를 회전시킴으로써, 프린트 해상도가 조정될 수 있다. 예를 들면 x 방향에서 프린트 카트리지(434)의 길이를 따라 배열되는 단일 열의 노즐을 포함하는 프린트 카트리지(434)를 고려한다. 프린트 카트리지(434)가 회전되지 않은 경우, 노즐로부터 프 린팅된 도트는 x 방향에 선을 형성한다. 프린트 카트리지(434)가 몇도 회전된 경우, 도트는 서로 더 인접하여 인쇄될 수 있으며, 원하는 해상도에 따라 카트리지 장착 조립체 프레임(439)에 대한 프린트 카트리지(434)의 회전 각도가 조정될 수 있다. 일 실시예에서 부척(Vernier scale)이 사용되어 보정 가이드(437)를 어림할 수 있지만, 다른 눈금이 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 보정 가이드(437)를 이용하여 사용자에 의해 설정되는 바와 같이 프린트 노즐의 실제 각도를 결정하기 위해 점적 감시 카메라 시스템(480)이 사용될 수 있다. 점적 감시 카메라 시스템(480)은 제 1 노즐의 위치의 좌표 및 제 1 노즐로부터 알려진 거리인 제 2 노즐의 위치의 좌표를 찾을 수 있다. 그에 따라, 점적 감시 카메라 시스템(480)에 연결되는 처리기(420)가 제 1 및 제 2 노즐 서로에 대한 노즐의 편향 각도를 계산할 수 있다. 사용자가 자신이 보정 가이드(437)를 설정한 각도와 비교하여 실제 각도를 아는 것은 도트 배치의 타이밍이 편향 각도에 좌우될 수 있기 때문에 중요하다. 따라서, 편향 각도가 더 정확할수록, 노즐을 분출시킬 때의 타이밍 지연이 더 정확하여서 프린팅 정확도를 개선시킨다. 처리기(420)(즉, 처리기에서 실행되는 응용 소프트웨어)는 예를 들면 프린트 카트리지(434)에 대한 구동 신호와 같은 작동 파라미터를 조정하기 위해 실제 각도를 사용할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 저온 경화 챔버(112)의 확대도를 도시한다. 저온 경화 챔버(112)는 유체 증착 챔버(108) 내에서 기판상에 유체가 증착된 후에 기판상에 저온 경화 작업을 실행하도록 구성된다. 일 실시예에서, 기판상에 저온 경화 작업을 실행하는 것은 미리 결정된 시간동안 비교적 낮은 온도에서 기판을 가열하는 것을 포함한다. 경화 시간 및 온도는 처리(즉, 유체, 기판, 등)에 따라 변화할 수 있음이 이해되어야 한다. 저온 경화 챔버(112)는 주 챔버(102)에 부착되는 패널(502)에 연결된다. 저온 경화 챔버(112)는 저온 경화 챔버(112)와 주 챔버(102) 사이의 계면에 개구(미도시)를 포함하며, 이 개구를 통해 로봇(104)이 2개의 챔버들 사이에서 기판을 이송할 수 있다. 도어는 주 챔버(102)로부터 저온 경화 챔버(112)를 밀봉하여, 저온 경화 작업으로부터의 열이 주 챔버(102) 내의 온도에 실질적으로 영향을 미치지 않도록 한다.
설명을 위해, 도 9에 도시된 저온 경화 챔버(112)는 외부 패널 중 하나가 챔버(112)의 내부를 드러내도록 제거되어 있다. 그러나 저온 경화 챔버(112)는 밀폐된 챔버임이 이해되어야 한다. 저온 경화 챔버(112)는 복수의 접이식 핀을 포함하는 플래튼(504)을 포함한다. 핀은 기판이 저온 경화 챔버(112) 내에 위치될 때 연장된 위치에 있어서, 기판의 저면과 플래튼(504)의 상면 사이에 로봇의 아암을 위한 간극을 제공한다. 로봇의 아암이 저온 경화 챔버(112)로부터 수축되면, 핀은 플래튼(504)과 동일 높이로 수축하고 기판은 플래튼(504) 상에 놓인다. 선택적으로 플래튼(504)은 저온 경과 작업중에 플래튼(504)의 표면으로 기판을 진공 척킹하도록 구성될 수 있다.
이제, 도 10을 참조하면, 고온 경화 챔버(114)는 통상적으로 저온 경과 작업이 실행된 후에, 기판상에 고온 경화 작업을 실행하도록 구성된다. 일 실시예에서, 기판상에 고온 경화 작업을 실행하는 것은 예를 들면 미리 정해진 시간동안 수 백 ℃와 같이 비교적 고온에서 기판을 가열하는 것을 포함한다. 경화 시간 및 온도는 처리(즉, 유체, 기판 등)에 따라 좌우될 수 있다. 일 실시예에 따른 고온 경화 챔버(114)의 배면 사시도가 도시된다. 후방의 외부 패널은 고온 경화 챔버(114)의 내부 구성요소의 일부를 드러내도록 설명을 위해 제거된다. 고온 경화 챔버(114)는 주 챔버(102)에 부착되는 패널(602)에 연결된다. 고온 경화 챔버(114)는 주 챔버(102)와의 계면에 개구(미도시)를 포함하며, 이 개구를 통해 로봇(104)이 주 챔버(102)와 고온 경화 챔버(114) 사이에서 기판을 이송할 수 있다. 이 계면에는 고온 경화 작업중에 고온 경화 챔버(114)를 격리시키도록 도어가 포함되어 고온 경화 챔버(114) 내의 온도가 주 챔버(102) 내의 환경에 실질적으로 영향을 미치지않는다. 고온 경화 챔버(114)는 열 교환기(604)를 포함하여 가스 정화 시스템을 통해 순환하기 전에 고온 경화 챔버(114)로부터 재순환하는 가스의 온도를 낮출 수 있다.
일 실시예에서, 고온 경화 챔버(114)의 내부에는 청결한 환경을 유지하는데 도움이 되도록 석영이 도포되어 있다. 기판은 석영 보우트 상에 배치될 수 있고, 석영 보우트는 세워져 있는 포스트(예를 들면 16개의 포스트)를 포함하며, 이 포스트의 상면에 기판이 놓여서 로봇(104)에 의한 핸들링을 용이하게 한다. 또한, 고온 경화 챔버(114)는 포트를 포함하며, 포트는 챔버(114)가 대안적인 가스 조성물(즉, 클러스터 툴(100)의 평형과 상이한)로 채워질 수 있도록 한다. 포트는 튜브(예를 들면 스테인리스 스틸 튜브)에 의해 고온 경화 챔버(114)로 펌핑될 수 있으며, 튜브는 고온 경화 챔버(114)의 후방 벽을 관통하여 석영 라이너에 연결된다.
도 11은 일 실시예에 따른 유체 증착 클러스터 툴(100)에 포함되는 환경 제어기(110)의 개략도를 도시한다. 일 실시예에서, 환경 제어기(110)는 유체 증착 클러스터 툴(100)에 포함되는 챔버들의 내부의 가스 조성물을 제어하기 위한 가스 정화 시스템(626)을 포함한다. 일 실시예에서, 가스 정화 시스템(626)은 질소만을 제외하고 챔버들 내에 포함되어 있는 공기로부터 산소와 수분을 실질적으로 제거함으로써, 유체 증착 클러스터 툴(100)에 포함된 챔버들의 내부에 실질적으로 순수한 질소 환경을 유지시킨다. 일 실시예에서, 수분과 산소를 제거하기 위해 분자체(molecular sieve)가 사용된다. 사용될 수 있는 예시적인 가스 정화 시스템은 캘리포니아 호손에서 사업중인 WEMS사의 지부인 Vacuum Atmospheres Company에서 시판중인 Nexus Dri-Train 불활성 가스 정화 시스템이다.
유체 증착 클러스터 툴(100) 내의 가스는 클러스터 툴(100) 및 가스 정화 시스템(626)을 통해 끊임없이 재순환될 수 있다. 유체 증착 클러스터 툴(100) 내의 환경을 완전히 평형화시키는 데에는 수 일이 걸릴 수 있기 때문에, 오염물이 없는 환경을 유지시키기 위한 모든 시도가 이루어진다. 일부 예시에서 유체 증착 챔버(108)로부터 오염된 가스를 직접 제거하여, 재순환시키려는 시도 대신 가스 정화 시스템(626)의 외부로 배출하는 것이 필요할 수 있다. 이는 예를 들면, 유체 증착 작업이 환경에 과도한 수분을 도입하는 경우 및/또는 유체 증착 클러스터 툴(100) 내에 고농도의 잠재적으로 위험하거나 해로운 가스가 축적되는 것을 방지하기 위하여 필요할 수 있다.
환경 제어기(110)는 가스 정화 시스템(626)에 제어 신호를 제공하도록 구성 되는 처리기(624)를 더 포함할 수 있다. 처리기(624)는 유체 증착 장치(307)에 포함되는 챔버들 내부의 성분을 조절하는 처리기(420)와 동일할 수 있거나 별도의 처리기일 수 있다. 환경 제어기(110)는 인간 작업자와의 상호 작용을 위해 제공되는 인간 기계 인터페이스(622)를 더 포함할 수 있다. 인간 작업자는 인간 기계 인터페이스(622)를 사용하여 예를 들면 조건 및/또는 파라미터를 변경하는 것과 같이 처리기(624)에 명령을 보낼 수 있다. 인간 작업자와의 상호작용을 제공하기 위해, 인간 기계 인터페이스(622)는 모니터 또는 LCD 스크린과 같은 디스플레이 장치 또는 인간 작업자에게 정보를 디스플레이하기 위한 디스플레이(430), 키보드, 및 마우스 또는 트랙볼과 같은 지시 장치를 갖는 컴퓨터 시스템에서 실행될 수 있으며, 이러한 컴퓨터 시스템은 사용자 입력 장치(425)를 포함할 수 있으며, 사용자 입력 장치에 의해 인간 작업자는 컴퓨터 시스템에 입력을 제공할 수 있다. 컴퓨터 시스템은 컴퓨터 프로그램이 사용자와 상호작용하는 그래픽 사용자 인터페이스를 제공하도록 프로그램될 수 있다. 다른 형태의 인간 기계 인터페이스(622)가 사용될 수 있으며, 전술한 설명은 예시를 위한 것이다.
다른 실시예에서, 유체 증착 클러스터 툴(100)은 로봇(104) 및/또는 유체 증착 클러스터 툴(100) 내의 다른 기능 요소들을 제어하기 위해 제 2 처리기를 포함한다. 예를 들면, 처리기(624)는 유체 증착 클러스터 툴(100)에 제어 신호를 제공하여 유체 증착 작업을 제어하며, 저온 경화 챔버(112) 및 고온 경화 챔버(114)에 제어 신호를 제공하여 경화 작업의 기간 및 온도를 제어할 수 있다. 유사하게, 처리기는 로봇(104)에 제어 신호를 제공하여 유체 증착 클러스터 툴(100)에 포함된 상이한 챔버들 사이에서 기판을 이송할 수 있으며, 챔버들과 주 챔버(102) 사이의 여러 개의 도어에 대한 신호를 제어하여 필요시 이들 도어를 개폐할 수 있다. 또한, 유체 증착 장치(307)는 예를 들면 유체 증착 장치(307) 내의 프린트 카트리지에 포함된 노즐에 대한 분출 신호와 같이, 처리기에 의해 제어될 수 있다. 일 실시예에서 하나의 처리기는 환경 제어기(110)에 포함된 처리기(624) 및 상기 하나의 처리기의 기능들을 실행할 수 있다. 유체 증착 장치(307)가 도 4a 내지 도 8c를 참조로 전술된 실시예에서, 선택적으로 하나의 처리기는 상기 유체 증착 장치를 참조로 전술된 처리기(420)의 기능들을 실행할 수도 있다.
이제 도 12를 참조하면, 유체 증착 클러스터 툴(100)을 사용하여 기판을 처리하기 위한 처리기(700)의 일례가 도시된다. 이 예시에서는 단순화를 위해 하나의 기판이 처리된다. 그러나 도 12를 참조로 설명되는 처리기(700)는 복수의 기판을 동시에 처리하기 위해 유체 증착 클러스터 툴(100)을 사용하도록 적용될 수 있음이 이해되어야 한다.
제 1 단계에서, 유체 증착 클러스터 툴(100) 내에서 원하는 환경 조건이 달성된다(단계 701). 예를 들면, 일 실시예에서 전술한 바와 같다. 따라서, 원하는 환경 조건은 실질적으로 순수한 질소를 남기고 대기로부터 수분뿐만 아니라 모든 산소의 제거를 포함한다. 환경 제어기(110)에 포함되는 가스 정화 시스템(626)은 원하는 가스 상태를 얻기 위해 사용되며, 유체 증착 클러스터 툴(100) 내의 가스는 원하는 상태를 유지시키기 위해 클러스터 툴(100) 및 가스 정화 시스템(626)을 통해 끊임없이 재순환된다.
유체 증착 클러스터 툴 내에 원하는 환경 조건이 달성되면, 로드 챔버(106)의 외부 도어(206)가 개방되어, 예를 들면 인간 작업자에 의해 로드 챔버 내부로 기판이 로딩된다(또는 하나 이상의 기판으로 채워진 카세트가 챔버 내부로 로딩된다)(단계 702). 대안적으로 유체 증착 클러스터 툴(100)의 외부에 위치되는 제 2 로봇이 사용되어 외부 도어(206)를 통해 로드 챔버(106)를 로딩 및 언로딩 시킬 수 있다. 그 후, 로드 챔버(106)는 외부 도어(206)가 폐쇄된다.
기판을 로딩하도록 로드 챔버(106)의 외부 도어(205)가 개방되기 때문에, 로드 챔버(106) 내의 환경은 외부 환경 조건에 의해 오염된다. 따라서, 로드 챔버(106)는 기판의 추가 처리가 이루어지기 전에 주 챔버(102)의 환경에 대해 평형화된다(단계 704). 예를 들면, 전술한 바와 같이 진공원은 가스 정화 시스템(626)으로부터 로드 챔버(106)로 직접 연결되어 단지 로드 챔버(106)로부터 비교적 신속하게 오염된 가스를 제거할 수 있다.
로드 챔버(106)가 주 챔버(102)의 환경에 대해 평형화되면, 로드 챔버의 내부 도어가 (자동으로 또는 로봇(104)을 이용하여) 개방되며, 로봇(104)은 로드 챔버(106)로부터 주 챔버(102) 내부로, 그 후 유체 증착 챔버(108) 내부로 기판을 이송한다(단계 706). 임의의 내부 도어가 유체 증착 챔버/주 챔버의 계면에 포함되면, 내부 도어가 폐쇄되어 유체 증착 챔버(108)를 밀봉한다. 유체 증착 챔버(108)의 내부에서, 유체 증착 장치를 사용하여 기판상에 유체 증착 작업이 실행된다(단계 708).
유체 증착 작업이 완성되면, 로봇(104)은 유체 증착 챔버(108)로부터 주 챔 버(102)로, 그리고 저온 경화 챔버(112)로 기판을 이송시킨다(단계 710). 로봇(104)이 저온 경화 챔버(112) 내부의 플래튼(402)의 연장된 핀 상에 기판을 배치하면, 로봇 아암이 수축하고 핀이 수축한다. 저온 경화 챔버(112)에 대한 내부 도어는 폐쇄되어 주 챔버(102)로부터 저온 경화 챔버(112)를 밀봉한다. 기판이 플래튼(504) 상에 놓이면, 기판은 진공 척킹되며, 저온 경화 작업이 실행된다(단계 712).
저온 경화 작업이 완성된 후, 로봇(104)이 저온 경화 챔버(112)로부터 고온 경화 챔버(114) 내부로 기판을 이송시킨다(단계 714). 다시, 기판이 고온 경화 챔버(114) 내부에 배치되면 고온 경화 챔버(114)에 대한 내부 열 도어(또는 도어들)가 폐쇄되어 고온 경화 챔버(114) 내부의 고온으로부터 주 챔버(102) 내의 환경을 격리시킨다. 고온 경화 챔버 내부에서, 고온 경화 작업이 실행된다(단계 716). 그 후, 로봇(104)이 고온 경화 챔버(114)로부터 로드 챔버(106) 내부로 기판을 이송시킨다(단계 718). 인간 작업자 또는 제 2 로봇이 로드 챔버(106)로부터 처리된 기판을 언로딩할 수 있다.
도 1a 내지 도 1c에 도시되며 전술한 유체 증착 클러스터 툴(100)은 유체 증착 클러스터 툴(100)의 일 실시예이다. 예를 들면 연속적이거나 층을 이룬 프린팅을 요구하는 프린팅 작업을 위해, 하나 이상의 추가의 유체 증착 챔버(108)를 포함하는 유체 증착 클러스터 툴(100)을 포함한 다른 구성이 가능하다. 주 챔버(102)는 더 적거나 더 많은 면, 및 상이한 형상을 포함하는 상이한 구성을 가질 수 있다. 주 챔버(102)에 연결되는 챔버들은 서로에 대한 수직 배치 또는 수직 및 수평 배치 모두로 배열될 수 있다. 하나 이상의 추가 로봇이 주 챔버(102) 내에 포함될 수 있다. 유체 증착 클러스터 툴(100) 내의 상이한 챔버들 내의 환경 조건은 서로 상이할 수 있으며, 하나 이상의 추가가스 정화 시스템(626) 및 온도 조절기에 연결될 수 있다. 유체 증착 클러스터 툴(100)은 저온 경화 챔버 및 고온 경화 챔버를 포함하지 않거나 추가의 저온 경화 챔버 및/또는 고온 경화 챔버를 포함할 수 있다. 저온 경화 챔버 및 고온 경화 챔버 내의 온도 및 경화 시간은 전술한 예시에서 설명된 것과 상이할 수 있다.
상세한 설명 및 특허청구범위에 걸쳐서 "전방", "후방", "최상부", "바닥", "상부", 및 "하부"와 같은 용어의 사용은 유체 증착 클러스터 툴(100)의 다양한 구성요소와 본 명세서에서 설명되는 다른 요소들을 구별하기 위한 설명을 위한 것이다. 예를 들어 "상부" 및 "하부"의 사용은 유체 증착 클러스터 툴(100) 및 유체 증착 클러스터 툴(100)에 포함되는 구성요소의 특정한 배향을 의미하지 않는다.
유체 증착 클러스터 툴(100)은 실질적으로 순수한 질소로 된 건조하고 산소가 없는 환경을 필요로 하는 유체 증착 처리에 대한 설명을 위해 상기에 설명되었다. 그러나 예를 들면 비활성 물질, 산화물, 낮은 Rh, 높은 Rh, 및 다양한 다른 조건들과 같은 다른 환경이 가능하다. 설명된 환경 조건은 단지 예시를 위한 것이다.
환경 제어기(110)를 포함하지만 이에 제한되지 않는 유체 증착 클러스터 툴(100) 및 본 명세서에서 설명된 기능적인 작업의 적어도 일부의 실시예는, 본 명세서에 공개된 구조적 수단 및 본 명세서의 구조적 등가물, 또는 이들의 조합을 포 함하는 디지털 전자 회로, 또는 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어, 또는 하드웨어로 실행될 수 있다. 환경 제어기(110)를 포함하지만 이에 제한되지는 않는 유체 증착 클러스터 툴(100)은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품, 즉, 예를 들면 프로그램 가능한 처리기, 컴퓨터, 또는 복수의 처리기들 또는 컴퓨터들과 같은 데이터 처리 장치에 의해 작업을 제어하거나 실행하기 위해, 예를 들면 기계 판독 가능한 저장 장치 또는 보급형 장치에서와 같은 정보 휴대기 내에서 실체적으로 실시되는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램으로서 실행될 수 있다. 컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 응용 소프트웨어, 또는 코드)은 컴파일 언어 또는 해석형 언어를 포함한 프로그래밍 언어의 임의의 형태로 쓰일 수 있으며, 독립형 프로그램 또는 모듈, 구성요소, 서브루틴, 또는 컴퓨팅 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하는 것과 같은 임의의 형태로 활용될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 반드시 파일에 해당할 필요는 없다. 프로그램은 다른 프로그램 또는 데이터를 유지시키는 파일의 일부, 당해 프로그램 전용의 단일 파일, 또는 복수의 좌표식 파일(예를 들면 하나 이상의 모듈, 서브 프로그램, 또는 코드의 일부분을 저장하는 파일)로 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 한 장소 내의 하나의 컴퓨터 또는 복수의 컴퓨터상에서 실행되도록 활용되거나 복수의 장소에 걸쳐서 배포되며 통신 네트워크에 의해 상호 연결될 수 있다.
본 발명의 방법 단계를 포함하는 본 명세서에 설명된 프로세스 및 논리 흐름도는 입력 데이터 상에 작용하여 출력을 산출함으로써 본 발명의 기능을 실행하기 위해 하나 이상의 컴퓨터 프로그램을 실행하는 하나 이상의 프로그램 가능한 처리 기를 사용하여 실행될 수 있다. 또한, 프로세스 및 논리 흐름도는 예를 들면 FPGA(현장 프로그램 가능한 게이트 어레이; field programmable gate array) 또는 ASIC(주문형 반도체; application-specific integrated circuit)와 같은 특정 목적의 논리 회로에 의해 실행될 수 있으며, 본 발명의 장치는 이러한 논리 회로와 같이 실행될 수 있다.
컴퓨터 프로그램의 실행에 적합한 처리기는 예로서 일반적 목적 및 특별한 목적 모두를 위한 마이크로프로세서, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 하나 이상의 임의의 처리기를 포함한다. 일반적으로, 처리기는 롬(read-only memory) 또는 램(random access memory) 또는 이들 모두로부터 명령 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터의 필수 요소는 명령을 실행하는 처리기와 명령 및 데이터를 저장하는 하나 이상의 기억 장치이다. 또한, 일반적으로 컴퓨터는 예를 들면 자성 디스크, 광자기 디스크, 또는 광학 디스크와 같이, 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 대량 저장 장치를 포함하거나, 이들 대량 저장 장치로부터 데이터를 수신하거나 대량 저장 장치로 데이터를 전송하거나 이둘 모두를 실행하도록 작용적으로 연결될 것이다. 그러나 컴퓨터는 이러한 장치를 가질 필요가 없다. 또한, 컴퓨터는 몇 가지 예를 들자면 이동 전화기, 개인 휴대 단말기(PDA), 이동 음향 재생기, 위성 위치확인 시스템(GPS) 수신기와 같이 다른 장치에 내장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령 및 데이터를 실시하기에 적합한 정보 휴대기는 예를 들면, EPROM, EEPROM, 및 플래시 메모리 장치와 같은 반도체 메모리 장치; 예를 들면 내부의 하드 디스크 또는 제거 가능한 디스크와 같은 자성 디스크; 광자기 디스크; 및 CD-ROM 및 DVD-ROM 디스크를 포함하는, 모든 형태의 비휘발성 메모리를 예로서 포함한다. 처리기 및 메모리 장치는 특정한 목적의 논리 회로에 의해 보충되거나 노리 회로에 일체화될 수 있다.
사용자와의 상호 작용을 제공하기 위해, 예를 들면 CRT(음극선관), 또는 LCD(액정 디스플레이) 모니터와 같이 사용자에게 정보를 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치, 키보드 및 예를 들면 마우스 또는 트랙 볼과 같이 사용자가 컴퓨터에 입력을 제공할 수 있는 지시 장치를 갖는 컴퓨터를 포함하여 본 발명이 실행될 수 있다. 물론 사용자와의 상호작용을 제공하기 위해 다른 종류의 장치가 사용될 수 있으며; 예를 들면 사용자에게 제공되는 피드백은 예를 들면 가시적 리드백, 청각적 피드백, 또는 촉각적 피드백과 같이 임의의 감각적 피드백의 형태일 수 있으며; 사용자로부터의 입력은 음향 입력, 언어 입력 또는 촉각 입력을 포함하는 임의의 형태로 수신될 수 있다.
본 발명의 다수의 실시예가 설명되었다. 그러나 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않는 다양한 변형예가 형성될 수 있음이 이해될 것이다. 도 12에 도시된 흐름도에서 설명된 단계는 도시된 것과 상이한 순서로 실행되어 원하는 결과를 얻을 수도 있다.
Claims (22)
- 클러스터 툴로서,주 챔버;상기 주 챔버에 연결되며 하나 이상의 기판을 수용하도록 구성되는 로드 챔버;상기 주 챔버에 연결되며, 상기 하나 이상의 기판상에 유체를 증착시키도록 구성된 유체 증착 장치를 포함하는 유체 증착 챔버;상기 주 챔버 내에 포함되며, 상기 로드 챔버와 상기 유체 증착 챔버 사이에서 상기 하나 이상의 기판을 이송하도록 구성되는 로봇; 및상기 클러스터 툴 내에 실질적으로 독립적인 환경을 유지시키도록 구성되는 환경 제어기를 포함하는클러스터 툴.
- 제 1 항에 있어서,상기 주 챔버에 연결되며 상기 하나 이상의 기판상에 저온 경화 작업을 실행하도록 구성되는 저온 경화 챔버; 및상기 주 챔버에 연결되며 상기 하나 이상의 기판상에 고온 경화 작업을 실행하도록 구성되는 고온 경화 챔버를 더 포함하는클러스터 툴.
- 제 1 항에 있어서,상기 로드 챔버가 상기 주 챔버에 연결되는 내부 도어 및 하나 이상의 외면을 포함하고, 상기 로드 챔버가 상기 이상의 외면 중 하나 이상에 있는 외부 도어를 통해 상기 하나 이상의 기판을 수용하도록 구성되는클러스터 툴.
- 제 1 항에 있어서,상기 유체 증착 챔버가 상기 주 챔버에 연결되는 내부 개구 및 하나 이상의 외면을 포함하는클러스터 툴.
- 제 4 항에 있어서,상기 유체 증착 챔버가 고속 이송 포트를 포함하는클러스터 툴.
- 제 4 항에 있어서,상기 유체 증착 챔버가 상기 외면 중 하나 이상에 밀봉되며 상기 유체 증착 챔버 내부로 연장되는 하나 이상의 글러브를 포함하는클러스터 툴.
- 제 1 항에 있어서,상기 환경 제어기가 상기 클러스터 툴에 포함되는 챔버들 내부의 가스 조성물을 제어하도록 구성되는 가스 정화 시스템을 포함하는클러스터 툴.
- 제 7 항에 있어서,상기 환경 제어기가 상기 클러스터 툴의 챔버들 내에 포함되는 가스 조성물을 제어하기 위해 상기 가스 정화 시스템에 제어 신호를 제공하도록 구성되는 처리기를 더 포함하는클러스터 툴.
- 제 7 항에 있어서,상기 클러스터 툴에 포함되는 챔버들 내부의 가스 조성물을 제어하는 것이 상기 클러스터 툴에 포함되는 상기 챔버들 내부의 수분 레벨을 제어하는 것을 포함하는클러스터 툴.
- 제 1 항에 있어서,상기 로봇에 제어 신호를 제공하도록 구성되는 처리기를 더 포함하는클러스터 툴.
- 제 9 항에 있어서,상기 처리기가 상기 클러스터 툴에 포함되는 상기 주 챔버에 연결된 챔버들 중 하나 이상에 제어 신호를 제공하도록 구성되는클러스터 툴.
- 제 1 항에 있어서,상기 클러스터 툴을 제어하기 위해 사용자 입력을 수용하도록 구성되는 인간 기계 인터페이스를 더 포함하는클러스터 툴.
- 클러스터 툴로서,주 챔버;상기 주 챔버에 연결되며 하나 이상의 기판을 수용하도록 구성되는 로드 챔버;상기 주 챔버에 연결되며, 상기 하나 이상의 기판상에 유체를 증착시키도록 구성된 유체 증착 장치를 포함하는 유체 증착 챔버;상기 주 챔버에 연결되며 상기 하나 이상의 기판상에 저온 경화 작업을 실행하도록 구성되는 저온 경화 챔버;상기 주 챔버에 연결되며 상기 하나 이상의 기판상에 고온 경화 작업을 실행하도록 구성되는 고온 경화 챔버;상기 클러스터 툴에 포함되는 챔버들 사이에서 상기 하나 이상의 기판을 이송하도록 구성되는, 상기 주 챔버 내의 로봇; 및상기 클러스터 툴 내에 실질적으로 독립적인 환경을 유지시키도록 구성되는 환경 제어기를 포함하는클러스터 툴.
- 제 13 항에 있어서,상기 환경 제어기가 상기 클러스터 툴에 포함되는 챔버들 내의 가스 조성물을 제어하도록 구성되는 가스 정화 시스템을 포함하는클러스터 툴.
- 제 14 항에 있어서,상기 환경 제어기가 상기 클러스터 툴의 챔버들 내에 포함되는 가스 조성물을 제어하기 위해 상기 가스 정화 시스템에 제어 신호를 제공하도록 구성되는 처리기를 더 포함하는클러스터 툴.
- 제 14 항에 있어서,상기 클러스터 툴에 포함되는 챔버들 내부의 가스 조성물을 제어하는 것이 상기 클러스터 툴에 포함되는 상기 챔버들 내부의 수분 레벨을 제어하는 것을 포함하는클러스터 툴.
- 제 13 항에 있어서,상기 로봇에 제어 신호를 제공하도록 구성되는 처리기를 더 포함하는클러스터 툴.
- 제 17 항에 있어서,상기 처리기가 상기 클러스터 툴에 포함되는 상기 주 챔버에 연결된 챔버들 중 하나 이상에 제어 신호를 제공하도록 구성되는클러스터 툴.
- 제 13 항에 있어서,상기 클러스터 툴을 제어하기 위해 사용자 입력을 수용하도록 구성되는 인간 기계 인터페이스를 더 포함하는클러스터 툴.
- 기판상에 유체를 증착하는 방법으로서,로봇을 포함하는 주 챔버, 상기 주 챔버에 연결되는 로드 챔버, 및 상기 주 챔버에 연결되는 유체 증착 챔버를 포함하는 클러스터 툴 내에 실질적으로 독립적인 환경을 유지시키는 단계;상기 로드 챔버 내부로 하나 이상의 기판을 로딩시키는 단계;상기 로드 챔버 내부의 환경과 상기 주 챔버 내부의 환경을 평형화시키는 단계;상기 로봇을 사용하여 상기 로드 챔버로부터 상기 하나 이상의 기판상에 유체를 증착시키도록 구성되는 유체 증착 장치를 포함하는 상기 유체 증착 챔버 내부로 상기 하나 이상의 기판 중 하나 이상을 이송시키는 단계; 및상기 유체 증착 장치로부터 상기 하나 이상의 기판상에 유체를 증착시키는 단계를 포함하는유체 증착 방법.
- 제 20 항에 있어서,상기 클러스터 툴이 저온 경화 챔버 및 고온 경화 챔버를 더 포함하고,상기 방법이,상기 로봇을 사용하여 상기 유체 증착 챔버로부터 상기 저온 경화 챔버 내부로 상기 하나 이상의 기판을 이송시키는 단계;상기 하나 이상의 기판상에 저온 경화 작업을 실행시키는 단계;상기 로봇을 사용하여 상기 유체 증착 챔버로부터 상기 고온 경화 챔버 내부 로 상기 하나 이상의 기판을 이송시키는 단계;상기 하나 이상의 기판상에 고온 경화 작업을 실행시키는 단계;상기 로봇을 사용하여 상기 고온 경화 챔버로부터 상기 로드 챔버 내부로 상기 하나 이상의 기판을 이송시키는 단계; 및상기 로드 챔버로부터 상기 하나 이상의 기판을 언로딩시키는 단계를 더 포함하는유체 증착 방법.
- 제 20 항에 있어서,상기 저온 경화 챔버 내에 제 1 기판이 있는 동안, 상기 로봇을 사용하여 상기 로드 챔버로부터 상기 유체 증착 챔버 내부로 제 2 기판을 이송시키는 단계를 더 포함하며,상기 제 1 기판상에서 상기 저온 경화 작업이 이루어지는 동안 상기 제 2 기판상에서 적어도 부분적으로 유체 증착 작업이 이루어지는유체 증착 방법.
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