웨이퍼 핸들링 방법 및 시스템

반도체 제조업의 일부 과제는, 프로세스 처리량은 증가하면서 프로세스 결점이 감소된 제조 프로세스를 제공하는 것이다. 또한, 이들 제조업의 관심사는 오염 감소에 대한 요구를 포함하는 다른 필요조건과 조화될 수 있다. 도 18은 하나의 반도체 웨이퍼 처리 시스템(10)을 제공하며, 이 시스템에서, 예를 들어 반도체 웨이퍼의 카세트("웨이퍼들")는 예를 들면 이온 주입 챔버와 같은 처리 챔버(16)에 웨이퍼를 운반할 수 있도록 좌측 및 우측 로드록(12,14)에 제공될 수 있다. 로드록(12,14)은 로딩 섹션과 처리 챔버(16) 사이의 중간면에 있는 것으로 이해될 수 있다. 종종 웨이퍼는 대기압에 있을 수 있는 로딩 스테이션으로부터 로딩될 수 있기 때문에, 일단 웨이퍼가 로드록(12,14)에 제공되면, 로드록(12,14)은 로딩 스테이션과 처리 챔버(16)로부터 차단될 수 있다. 예를 들면, 로드록 진공 펌프는 처리 챔버 압력에 따라, 또는 처리 챔버 압력과 일치하도록 로드록 압력을 감소시키거나 각각의 로드록(12,14)을 "소개(evacuate)"할 수 있다. 좌측 및 우측 로드록(12,14)에서 카세트로부터의 웨이퍼는 좌측 및 우측 로드록(12,14) 사이에서 교호하도록 사용되어 번갈아 처리될 수 있다. 따라서, 도 18에 따른 시스템에서, 좌측 및 우측 로드록(12,14)은 실질적으로 동시에 소개된 후 개방되거나 처리 챔버(16)에 중간접속될 수 있다. 예로서, 좌측 아암(18)은 좌측 로드록 카세트로부터 웨이퍼를 회수할 수 있으며, 웨이퍼 중심을 중심의 오리엔터 축선(orienter axis)과 정렬시키도록 웨이퍼 노치(wafer notch)를 위치시킬 수 있는 좌측 오리엔터(20)에 회수된 웨이퍼를 제공할 수 있다. 그 후, 좌측 아암(18)은 처리 챔버(16) 내의 플래튼(platen; 22)으로 웨이퍼를 이송할 수 있으며, 그 후, 좌측 아암(18)은 웨이퍼 처리가 가능하도록 변위될 수 있다. 웨이퍼가 처리되면, 좌측 아암(18)은 플래튼(22)으로부터 좌측 오리엔터(20)로, 그리고 좌측 로드록 카세트로 웨이퍼를 이송할 수 있다. 도 18에 표시한 바와 같이, 우측 로드록 카세트로부터의 웨이퍼는 처리과정을 위해 플래튼(22)으로 이송되기 전에 우측 로봇(24)에 의해 회수되어 우측 오리엔터(26) 상에 배치될 수 있다. 또한, 이러한 웨이퍼는 처리가 완료된 후에 우측 로드록(14)으로 반환될 수 있다. 본 명세서에 이미 제공된 바와 같이, 도 18에 따른 시스템의 처리량은 플래튼(22)으로의 이송간의 지연을 줄이도록 좌측 및 우측 로드록 카세트로부터 웨이퍼의 교호하는 이송을 조정함으로써 개선될 수 있다. 도 18에 따른 시스템에서, 웨이퍼가 좌측 및 우측 로드록 카세트로부터 처리되고, 로드록 카세트로 반환되면, 로드록(12,14)은 처리 챔버(16)로부터 차단되어, 로드록(12,14)의 실질적으로 동시적인 배기와, 로딩 스테이션 압력에 따른 압력, 또는 그렇지 않은 경우 로딩 스테이션의 압력과 일치하는 압력으로의 반환을 허용한다. 그 후, 각각의 로드록(12,14)들과 로딩 스테이션(들) 사이의 중간면이 개방되어 처리 방법론에 따라 좌측 및 우측 카세트의 운반을 허용할 수 있다. 도 18에 따른 것과 같은 배치 진공 로드록(batch vacuum load locks)은 불충분한 주기 시간(cycle time)을 겪을 수 있는데, 이는 더 긴 배치 로드록의 체적이 더 긴 소개 시간을 나타내며, 소개 시간 동안 웨이퍼는 좌측 및 우측 로드록(12,14) 모두로부터 처리될 수 없기 때문이다.