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KR20050019129A - Substrate processing apparatus and related systems and methods - Google Patents

Substrate processing apparatus and related systems and methods

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Publication number
KR20050019129A
KR20050019129A KR10-2004-7020168A KR20047020168A KR20050019129A KR 20050019129 A KR20050019129 A KR 20050019129A KR 20047020168 A KR20047020168 A KR 20047020168A KR 20050019129 A KR20050019129 A KR 20050019129A
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KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
sub
main chamber
substrate processing
processing apparatus
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR10-2004-7020168A
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Korean (ko)
Inventor
디킨슨존씨
잔센프랭크
머피다이민피
Original Assignee
비오씨 에드워즈 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 비오씨 에드워즈 인코포레이티드 filed Critical 비오씨 에드워즈 인코포레이티드
Priority to KR10-2004-7020168A priority Critical patent/KR20050019129A/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

본 발명의 초소형전자 기판 처리 장치 및 방법은 메인 챔버와 가동 경계부를 포함한다. 메인 챔버는 메인 챔버 내부를 둘러싸는 메인 챔버 벽을 포함한다. 가동 경계부는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동할 수 있다. 제 1 위치에서, 가동 경계부는 기판을 처리할 수 있는 서브-챔버를 적어도 부분적으로 형성한다. 서브-챔버는 메인 챔버와 유체 격리되어 있으며, 세정 또는 표면 처리와 같은 기판의 고압 처리에 적합한 환경을 제공한다. 서브-챔버는 고압으로 유지될 수 있는 반면에, 메인 챔버는 저압, 대기압 또는 진공 상태로 유지된다. 기판 처리 장치는 외부의 기판 핸들링 및/또는 조립 모듈에 직접 결합될 수 있으므로, 메인 챔버 내부는 서브-챔버와 외부 모듈 사이에 버퍼를 제공한다. 가동 경계부의 제 2 위치에서, 제공되는 임의의 외부 모듈의 내외로 기판을 이송함으로써 기판을 장치 내로 로딩하거나 장치로부터 제거할 수 있다. The microelectronic substrate processing apparatus and method of the present invention include a main chamber and a movable boundary. The main chamber includes a main chamber wall surrounding the interior of the main chamber. The movable boundary can move between the first position and the second position. In the first position, the movable boundary at least partially forms a sub-chamber capable of processing the substrate. The sub-chamber is in fluid isolation from the main chamber and provides an environment suitable for high pressure treatment of substrates such as cleaning or surface treatment. The sub-chamber can be maintained at high pressure, while the main chamber is kept at low, atmospheric or vacuum. The substrate processing apparatus may be directly coupled to an external substrate handling and / or assembly module, such that the main chamber interior provides a buffer between the sub-chamber and the external module. In the second position of the movable boundary, the substrate can be loaded into or removed from the device by transferring the substrate into and out of any external module provided.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND RELATED SYSTEMS AND METHODS}Substrate processing apparatus and substrate processing method {SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND RELATED SYSTEMS AND METHODS}

본 발명은 예를 들면 마이크로스케일 소자 제조 공정의 일부로서 기판을 처리하는 것에 관한 것이다. 보다 구체적으로 말하면, 본 발명은 분위기 또는 진공 상태의 환경과 격리될 수 있지만 기능적으로는 여전히 결합될 수 있는 고압 환경에서 기판을 처리(예를 들면, 박리, 세정, 건조, 표면 처리 등)하는 것에 관한 것이다. The present invention relates to treating a substrate, for example, as part of a microscale device fabrication process. More specifically, the present invention is directed to treating substrates (eg, peeling, cleaning, drying, surface treatment, etc.) in a high pressure environment that can be isolated from the atmosphere or vacuum but still functionally combined. It is about.

집적 회로(IC), 광전자 소자, 초소형 기계 소자, 초소형-전자기계 소자, 및 초소형 유체 소자(microfluidic device)와 같은 마이크로스케일 소자는 정확한 순서의 조립 단계에 따라, 그리고 엄격하게 제어되는 공정 조건하에서 형성되는 미크론 및 서브-미크론 사이즈의 특징부(features)를 구비한다. 종종, 트랜지스터, 레지스터 및 캐패시터와 같은 활성의 수동 전기 회로 소자를 수용하는 반도체 웨이퍼와 같은 기판이 제공된다. 반도체 및 박막 증착 기술을 실행하여 기판의 층을 변경시키거나 기판에 층을 부착한다. 기판 또는 그 기판의 일부분에 부착된 층은, 도전성 평면 또는 전극, 도전성 평면 사이의 절연 배리어, 광 도전성 도파관, 초소형 기계 부품을 형성하는 데 사용된 구조층, 또는 에칭 공정의 효과를 제어하는 에치스톱(etchstop)의 경우에서와 같이 영구적인 것일 수 있다. 다른 층 또는 층의 일부는, 기판과 구조층 사이에 형성되어 기판으로부터 구조층 또는 구조층의 일부를 해제하도록 순차적으로 제거되는 중간 희생층의 경우에서와 같이, 또는 전자적 또는 기계적 특징부의 형성을 위한 형판(template)으로서 기판에 형성되는 포토레지스트 층의 경우에서와 같이 임시적인 것일 수 있다. 전술한 층의 대부분은, 층을 완전히 제거하도록 또는 (1) 구멍(aperture), 바이어스, 초소형 챔버, 초소형 유체 채널 및 트렌치와 같은 특징부, (2) 접점, 전기 리드, 광학 창 및 편향 가능한 멤브레인과 같은 2차원 구조물, (3) 액추에이터 및 캔티레버와 같은 3차원 구조물을 형성하도록 (원하는 방향을 따라 등방성 또는 이방성으로 발생할 수 있는) 에칭과 같은 제거 공정이 실행된다. 층 또는 층의 일부분을 제거하는 것은 화학기계 연마 또는 기타 표면 마이크로가공 기법에 의해 실행될 수 있다. 예를 들면 실리콘 또는 유리 기판 등과 같이 조립 공정 중에 채용된 시작 기판은 자체적으로 대규모의 마이크로가공 기법이 실행되어 내부에 공동 또는 구멍을 형성한다. 또한, 포토레지스트 물질과 같은 전이층은 현상(development)에 의해 부분적으로 제거될 수 있고, 화학적 박리 또는 플라즈마 애싱(ashing)에 의해 전체적으로 제거될 수 있다. Microscale devices such as integrated circuits (ICs), optoelectronic devices, micromechanical devices, micro-electromechanical devices, and microfluidic devices are formed according to the precise sequence of assembly steps and under tightly controlled process conditions. Micron and sub-micron sized features. Often, substrates such as semiconductor wafers are provided that contain active passive electrical circuit elements such as transistors, resistors, and capacitors. Semiconductor and thin film deposition techniques are practiced to change the layer of the substrate or to attach the layer to the substrate. The substrate or layer attached to a portion of the substrate may be a conductive plane or electrode, an insulation barrier between the conductive planes, an optically conductive waveguide, a structural layer used to form a micromachined part, or an etch stop that controls the effect of an etching process. It may be permanent, as in the case of (etchstop). Another layer or part of the layer is formed between the substrate and the structural layer, such as in the case of an intermediate sacrificial layer that is sequentially removed to release the structural layer or part of the structural layer from the substrate, or for the formation of electronic or mechanical features. It may be temporary, as in the case of a photoresist layer formed on a substrate as a template. Most of the above-described layers are intended to completely remove the layer or (1) features such as apertures, biases, microchambers, microfluidic channels and trenches, (2) contacts, electrical leads, optical windows and deflectable membranes. Removal processes such as etching (which may occur isotropically or anisotropically along the desired direction) are performed to form two-dimensional structures such as (3) actuators and cantilevers. Removing the layer or part of the layer can be performed by chemical mechanical polishing or other surface micromachining techniques. Starting substrates employed during the assembly process, such as, for example, silicon or glass substrates, themselves undergo large-scale micromachining techniques to form cavities or holes therein. In addition, the transition layer, such as the photoresist material, may be partially removed by development, and may be removed entirely by chemical exfoliation or plasma ashing.

조립 공정의 진행 중에, 각종 형태의 오염물 또는 기타 원치 않는 물질을 제거하도록 또는 층의 후속 증착을 위한 표면을 준비하도록 하나 이상의 세정 단계가 필요할 수 있다. 예를 들면, 기판과 같은 대규모 시작 재료의 상면은 초기에 산화될 수도 있다. 산화로 인하여 기판의 표면이 후속 증착 공정에 부적합하게 될 수 있으며, 이 경우에 산화는 추가의 층을 기판 표면에 증착하는 준비 단계에서 제거될 필요가 있을 것이다. 다른 예에 따르면, 금속층을 반도체 기판 상에 증착하는 데에는 기판을 탈기(脫氣)시키는 선행 탈착 공정을 필요로 한다. 또한, 예를 들면 플라즈마 애싱 공정 이후에 포토레지스트 층을 제거하면 잔류물이 남겨질 수 있으므로, 그러한 잔류물을 제거하기 위한 세정 단계가 필요하게 된다. 또한, 에칭에 의해 깊은 트렌치와 같은 초소형 특징부를 형성하게 되면, 잔류물 또는 미립자를 제거할 필요성이 생긴다. 잔류 오염물의 다른 공급원으로는 연마 및 평탄화 공정이 있다. 각종의 세정 매체를 사용하여 왔다. 최근에는, 초임계 이산화탄소(CO2)를 사용하여 공정 챔버와 같은 봉쇄 환경에서 기판 표면을 세정하는 것에 큰 관심을 두고 있다.During the assembly process, one or more cleaning steps may be necessary to remove various forms of contaminants or other unwanted materials or to prepare a surface for subsequent deposition of layers. For example, the top surface of a large starting material such as a substrate may be initially oxidized. Oxidation may make the surface of the substrate unsuitable for subsequent deposition processes, in which case the oxidation will need to be removed in preparation for depositing additional layers on the substrate surface. According to another example, depositing a metal layer on a semiconductor substrate requires a prior desorption process to degas the substrate. In addition, removal of the photoresist layer, for example after the plasma ashing process, may leave residues, which necessitates a cleaning step to remove such residues. In addition, the formation of microfeatures, such as deep trenches, by etching creates the need to remove residues or particulates. Other sources of residual contaminants include grinding and planarization processes. Various cleaning media have been used. Recently, there has been a great interest in cleaning substrate surfaces in a containment environment such as a process chamber using supercritical carbon dioxide (CO 2 ).

조립 공정의 진행 중에 필요한 많은 단계는 원하는 공정 조건(예를 들면, 압력, 온도, 전기장 세기, 유량)을 유지하기 위하여 사용 중에 주변 환경으로부터 밀봉 폐쇄되어 있는 챔버 또는 모듈 내에서 실행된다. 실행되는 특정의 공정 단계에 의존하여, 상기 챔버 또는 모듈은 감소된 압력(예를 들면, 플라즈마 개선된 증착)이나 대기압 또는 유사 대기압(예를 들면, 대기압 및 낮은 압력의 화학 증기 증착)으로 유지된다. 그러나, 대부분의 증착 공정은 감소된 압력하의 제어 분위기에서 실행되는 반면에, 통상의 세정 공정은 주변 압력 또는 유사 주변 압력[예를 들면, 0-20 psig(1.01 - 2.39 bar)]에서 실행된다. 증착 및 세정 공정에 사용된 각각의 설비는 별도의 것이므로, 통상적으로 소정의 기판을 증착 챔버로부터 원격 위치에 있는 세정 설비로 운반할 필요가 있다. 따라서, 전체 조립 공정 흐름은 이산되어(discretized) 있으므로, 일반적으로 기판을 세정 전과 증착 사이, 또는 증착과 세정 후 사이의 시간에 주변 환경에 노출시킬 필요가 있다. Many of the steps required during the progress of the assembly process are performed in a chamber or module that is hermetically closed from the surrounding environment during use to maintain the desired process conditions (eg, pressure, temperature, electric field strength, flow rate). Depending on the particular process step performed, the chamber or module is maintained at reduced pressure (eg, plasma enhanced deposition) or at atmospheric or pseudo atmospheric pressure (eg, atmospheric and low pressure chemical vapor deposition). . However, most deposition processes are performed in a controlled atmosphere under reduced pressure, while conventional cleaning processes are performed at ambient or similar ambient pressures (eg, 0-20 psig (1.01-2.39 bar)). Since each facility used in the deposition and cleaning process is a separate one, it is usually necessary to transport a given substrate from the deposition chamber to a cleaning facility remote from the deposition chamber. Thus, the entire assembly process flow is discrete, so it is generally necessary to expose the substrate to the surrounding environment at times before and between deposition, or between deposition and post-cleaning.

따라서, 세정 공정에 최적인 조건(예를 들면, 고압)하에 있는 봉쇄된 환경에서 기판을 세정할 수 있는 동시에, 적합한 방식으로, 그리고 기판을 주변 환경에 노출시키면서 운반할 필요 없이 (상이한 세트의 최적 조건을 필요로 하는) 조립 공정과 세정 공정을 통합할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것이 유리하다.Thus, the substrate can be cleaned in a sealed environment under conditions (e.g., high pressure) that are optimal for the cleaning process, while at the same time and without the need to transport the substrate to the surrounding environment (different set of optimal It would be advantageous to provide a method and apparatus capable of integrating a cleaning process with an assembly process which requires conditions.

발명의 요약Summary of the Invention

광범위한 의미로, 본 발명은 초소형전자(microelectronic) 기판 등을 처리하는 방법 및 장치를 포함한다. 일반적으로, 제 1 챔버가 제 2 챔버 내에 형성되어 있다. 제 1 챔버는 제 1 폐쇄 기구에 연결되어 있고, 제 2 챔버는 제 2 폐쇄 기구에 연결되어 있다. 제 1 폐쇄 기구는 제 1 챔버를 개방되어 있는 상태 또는 폐쇄되어 있는 상태로 되게 한다. 제 2 폐쇄 기구는 제 2 챔버를 개방되어 있는 상태 또는 폐쇄되어 있는 상태로 되게 한다. 제 1 챔버와 관련된 제 1 폐쇄 기구는 제 2 챔버와 기계적으로 관련되어 있다. 제 2 챔버와 관련된 제 2 폐쇄 기구는 제 2 챔버와 기계적으로 관련되어 있다. In a broad sense, the present invention includes a method and apparatus for processing microelectronic substrates and the like. In general, a first chamber is formed in the second chamber. The first chamber is connected to the first closing mechanism and the second chamber is connected to the second closing mechanism. The first closing mechanism causes the first chamber to be in an open or closed state. The second closing mechanism causes the second chamber to be in an open or closed state. The first closing mechanism associated with the first chamber is mechanically associated with the second chamber. The second closure mechanism associated with the second chamber is mechanically associated with the second chamber.

본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 제 1 폐쇄 기구는 제 1 챔버를 제 2 챔버에 대하여 선택적으로 개방 및 폐쇄하도록 제 2 챔버 내에서 이동할 수 있는 경계부(boundary)를 구비한다. 제 1 챔버의 폐쇄 상태에서, 상기 경계부는 제 1 챔버의 내부를 구조적으로 한정하는 역할을 하며, 이러한 내부는 제 2 챔버의 내부와 유체 격리되어 있다. 특히 유리한 일 실시예에 따르면, 경계부는 기판 지지 부품 또는 누름 부품(예를 들면, 웨이퍼 압반 또는 척)과 관련되어 있다. 기판 누름 부품의 경우에, 경계부는 장치와 일체로 구성되는 기판 이동(예를 들면, 상승) 기구의 일부로서도 작용하여, 기판의 처리와 관련한 임의의 기판 핸들링 임무(예를 들면, 기판 이송)를 실행될 수 있다. 제 2 챔버와 관련된 제 2 폐쇄 기구는 제 2 챔버와 제 2 챔버의 외부 환경 사이에 밀봉 가능한 계면을 제공할 수 있다. 하나의 예로서, 제 2 폐쇄 기구는 게이트 또는 유사 장치를 구비한다. According to at least one embodiment of the present invention, the first closure mechanism has a boundary that can move within the second chamber to selectively open and close the first chamber with respect to the second chamber. In the closed state of the first chamber, the boundary serves to structurally define the interior of the first chamber, which interior is in fluid isolation from the interior of the second chamber. According to one particularly advantageous embodiment, the boundary is associated with a substrate supporting part or pressing part (eg wafer platen or chuck). In the case of a substrate pressing component, the boundary also acts as part of a substrate movement (e.g., lift) mechanism that is integrally formed with the device, thereby performing any substrate handling task (e.g., substrate transfer) associated with the processing of the substrate. Can be executed. The second closure mechanism associated with the second chamber may provide a sealable interface between the second chamber and the external environment of the second chamber. As one example, the second closure mechanism has a gate or similar device.

이러한 구조의 장치로 인하여, 제 2 챔버의 내부 용적은 제 2 챔버가 개방 또는 폐쇄 위치로 있고 제 1 챔버가 개방 또는 폐쇄 위치로 있을 때 실질적으로 주변 압력으로 적절한 가스(예를 들면, 질소)의 제어된 분위기를 수용하고 유지할 수 있다. 더욱이, 이러한 구조의 장치로 인하여, 제 2 챔버의 내부 용적은 제 2 챔버가 폐쇄 위치로 있고 제 1 챔버가 개방 또는 폐쇄 위치로 있을 때 실질적으로 주변 압력 또는 서브 대기압으로 가스의 제어된 분위기를 수용하고 유지할 수 있다. 또한, 이러한 구조의 장치로 인하여, 폐쇄 상태의 제 1 챔버는 적절한 처리 매체를 주변 압력보다 높은 압력[예를 들면, 대략 5000 psig(345.8 bar) 이하]으로 수용하고 유지할 수 있는 한편, 제 2 챔버는 유사 대기압이나 그 근처의 압력 또는 진공으로 유지된다. Due to the device of this construction, the internal volume of the second chamber is substantially reduced to the appropriate pressure (eg nitrogen) at ambient pressure when the second chamber is in the open or closed position and the first chamber is in the open or closed position. It can accommodate and maintain a controlled atmosphere. Moreover, due to the arrangement of this structure, the internal volume of the second chamber allows to receive a controlled atmosphere of gas at substantially ambient or sub atmospheric pressure when the second chamber is in the closed position and the first chamber is in the open or closed position. And keep it. In addition, the device of this structure allows the closed first chamber to receive and maintain a suitable processing medium at a pressure above ambient pressure (eg, approximately 5000 psig (345.8 bar) or less), while the second chamber Is maintained at or near atmospheric pressure or vacuum.

제 1 챔버는 하나 이상의 기판을 수용하도록 구성되어 있다. 적어도 하나의 실시예에 따르면, 제 2 폐쇄 기구와 제 1 폐쇄 기구를 연속적으로 작동시킴으로써 기판을 제 1 챔버로 이송한다. 예를 들면, 제 2 폐쇄 기구가 개방되고, 기판은 개방된 제 2 폐쇄 기구를 통하여 제 1 챔버 내로 이송되고, 기판은 제 1 챔버 내로 로딩되며, 제 1 폐쇄 기구는 폐쇄된다. 기판을 지지하고 이동시키는 가동 경계부가 마련되는 전술한 실시예에 따르면, 기판은 개방된 제 2 폐쇄 기구를 통하여 이송되고 경계부 상에 로딩되며, 경계부는 제 2 챔버를 통하여 폐쇄 상태로 이동한다. 이러한 폐쇄 상태에서, 기판은 제 1 챔버 내에 구속되고, 제 2 챔버와 유체 격리되어 있다. The first chamber is configured to receive one or more substrates. According to at least one embodiment, the substrate is transferred to the first chamber by continuously operating the second closure mechanism and the first closure mechanism. For example, the second closure mechanism is opened, the substrate is transferred into the first chamber through the open second closure mechanism, the substrate is loaded into the first chamber, and the first closure mechanism is closed. According to the above-described embodiment, in which the movable boundary for supporting and moving the substrate is provided, the substrate is transferred through the open second closing mechanism and loaded on the boundary, and the boundary moves through the second chamber in the closed state. In this closed state, the substrate is confined within the first chamber and in fluid isolation from the second chamber.

제 2 챔버는 누설을 방지하는 방식으로 제 3 챔버에 기계적으로 연결하도록 설계될 수 있다. 예를 들면, 제 2 폐쇄 기구는 제 2 챔버와 기판 이송 모듈 사이의 인터페이스로서 작용할 수 있다. 제 3 챔버(예를 들면, 기판 이송 모듈)는 주변 압력 또는 서브 대기압으로 유지되는 제어 분위기에서 기판 핸들링 로봇을 수용할 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 제 2 챔버는 고압의 제 1 챔버와 주변 압력 또는 서브 대기압의 제 3 챔버 사이의 버퍼 챔버로서 작용할 수 있다. The second chamber may be designed to mechanically connect to the third chamber in a manner that prevents leakage. For example, the second closure mechanism can act as an interface between the second chamber and the substrate transfer module. The third chamber (eg, substrate transfer module) may accommodate the substrate handling robot in a controlled atmosphere maintained at ambient pressure or sub atmospheric pressure. With this structure, the second chamber can act as a buffer chamber between the high pressure first chamber and the third chamber at ambient or sub atmospheric pressure.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 초소형전자 기판 처리 장치는 메인 챔버, 초소형전자 기판을 수용하는 서브-챔버 및 유체 도관을 포함한다. 메인 챔버는 메인 챔버 내부를 둘러싸는 메인 챔버 벽을 포함한다. 서브-챔버는 메인 챔버 내에 배치되고, 서브-챔버 내부를 둘러싸는 서브-챔버 벽을 포함한다. 서브-챔버는 경계부를 구비하며, 서브-챔버 내부는 메인 챔버로부터 유체 격리되어 있다. 유체 도관은 메인 챔버 벽을 통하여 형성되고, 서브-챔버 내부와 연결되어 있다. According to one embodiment of the invention, a microelectronic substrate processing apparatus includes a main chamber, a sub-chamber containing a microelectronic substrate, and a fluid conduit. The main chamber includes a main chamber wall surrounding the interior of the main chamber. The sub-chamber is disposed within the main chamber and includes a sub-chamber wall surrounding the interior of the sub-chamber. The sub-chamber has a boundary, and the sub-chamber interior is fluidly isolated from the main chamber. The fluid conduit is formed through the main chamber wall and is connected to the interior of the sub-chamber.

이 실시예의 일 양태에 따르면, 서브-챔버 벽의 경계부는 서브-챔버 내면에 대하여 이동할 수 있는 기판 지지면을 구비한다. 대안적으로, 경계부는 기판 지지면에 대하여 이동할 수 있는 서브-챔버 내면을 구비한다. 다른 대안으로, 경계부는 기판 지지면과 기판 내면을 모두 구비하고, 이들 표면은 서로에 대해 이동할 수 있다. According to one aspect of this embodiment, the boundary of the sub-chamber wall has a substrate support surface that is movable relative to the sub-chamber inner surface. Alternatively, the boundary has a sub-chamber inner surface that is movable relative to the substrate support surface. Alternatively, the boundary has both a substrate support surface and a substrate inner surface, which surfaces can move relative to each other.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 초소형전자 기판 처리 장치는 메인 챔버와 가동 경계부를 포함한다. 메인 챔버는 메인 챔버 내부를 둘러싸는 메인 챔버 벽을 포함한다. 가동 경계부는 메인 챔버 내부에 배치되고, 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동할 수 있다. 제 1 위치에서, 가동 경계부는 메인 챔버 내부와 유체 격리된 서브-챔버를 적어도 부분적으로 형성한다. According to another embodiment of the present invention, the microelectronic substrate processing apparatus includes a main chamber and a movable boundary. The main chamber includes a main chamber wall surrounding the interior of the main chamber. The movable boundary is disposed inside the main chamber and can move between the first position and the second position. In the first position, the movable boundary forms at least partially a sub-chamber in fluid isolation from the interior of the main chamber.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 초소형전자 기판 처리 장치는 메인 챔버, 기판 지지 장치 및 유체 도관을 포함한다. 메인 챔버는 메인 챔버 내부를 둘러싸는 메인 챔버 벽과 내면을 포함한다. 기판 지지 장치는 메인 챔버 내부에서 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동할 수 있다. 기판 지지 장치는 기판 지지면을 구비한다. 폐쇄 위치에서, 기판 지지면과 메인 챔버의 내면은 메인 챔버 내부와 유체 격리되어 있는 서브-챔버를 적어도 부분적으로 형성한다. 유체 도관은 서브-챔버와 연결되는 메인 챔버 벽을 통하여 연장된다. 이 실시예의 한 양태에 따르면, 기판 처리 장치는 메인 챔버 벽과 기계적으로 연관되어 있는 백스톱 장치를 더 포함한다. 바람직하게는, 백스톱 장치는 액추에이터, 억제 부재, 그리고 액추에이터와 억제 부재를 상호 결합하는 가요성 링크 기구를 구비한다. 이하에서 상세하게 설명하는 바와 같이, 백스톱 장치는 서브-챔버에 봉쇄된 밀봉 환경을 유지하는 데에 유리하다. According to another embodiment of the present invention, the microelectronic substrate processing apparatus includes a main chamber, a substrate support apparatus and a fluid conduit. The main chamber includes a main chamber wall and an inner surface surrounding the inside of the main chamber. The substrate support device can move between an open position and a closed position inside the main chamber. The substrate support apparatus has a substrate support surface. In the closed position, the substrate support surface and the inner surface of the main chamber at least partially form a sub-chamber in fluid isolation from the interior of the main chamber. The fluid conduit extends through the main chamber wall in connection with the sub-chamber. According to one aspect of this embodiment, the substrate processing apparatus further comprises a backstop device mechanically associated with the main chamber wall. Preferably, the backstop device comprises an actuator, a restraining member, and a flexible link mechanism for mutually coupling the actuator and the restraining member. As will be described in detail below, the backstop device is advantageous for maintaining a sealed environment enclosed in the sub-chamber.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 초소형전자 기판 처리 장치는 가동 기판 지지 구조물, 처리 챔버, 메인 챔버 및 액추에이터를 포함한다. 가동 기판 지지 구조물은 기판 지지면과 밀봉 요소를 구비한다. 처리 챔버는 기판 지지면과 밀봉 요소에 의해 경계가 정해진다. 메인 챔버는 처리 챔버를 둘러싸거나 적어도 처리 챔버에 인접하게 있으며, 메인 챔버 내부를 둘러싼다. 메인 챔버 내부는 처리 챔버 및 메인 챔버 외부의 환경과 유체 밀봉될 수 있다. 액추에이터는 기판 지지면에 결합되어, 처리 챔버를 개방 상태와 폐쇄 상태 사이에서 제어한다. 폐쇄 상태에서, 밀봉 요소는 처리 챔버와 메인 챔버 사이에 유체 격리된 경계부를 제공하며, 개방 상태에서, 기판 지지면은 메인 챔버 내부에 대하여 노출된다. According to yet another embodiment of the present invention, the microelectronic substrate processing apparatus includes a movable substrate support structure, a processing chamber, a main chamber and an actuator. The movable substrate support structure has a substrate support surface and a sealing element. The processing chamber is bounded by the substrate support surface and the sealing element. The main chamber surrounds or is at least adjacent to the processing chamber and surrounds the interior of the main chamber. The interior of the main chamber may be fluidically sealed with the processing chamber and the environment outside the main chamber. An actuator is coupled to the substrate support surface to control the processing chamber between an open state and a closed state. In the closed state, the sealing element provides a fluid isolated boundary between the processing chamber and the main chamber, and in the open state, the substrate support surface is exposed with respect to the interior of the main chamber.

본 발명의 특정 실시예에 따르면, 기판 지지 장치의 적어도 일부는 항복 강도가 높은 재료로 구성된다. 바람직하게는, 항복 강도가 높은 재료는 SA-723 스틸과 같이 항복 강도가 대략 120 MPa 또는 그 이상인 것을 특징으로 한다. 또한, 이들 또는 다른 실시예에서, 메인 챔버 벽의 내면과 기판 지지면은 HASTELLOY C-22 또는 C-276(미국 아이오와주 코코모에 소재하는 Haynes International, Inc에서 입수), AL-6XN(미국 펜실베니아주 피츠버그에 소재하는 Allegheny Ludlum Corporation에서 입수), 합금 25-6MO, 니켈 도금 또는 클래딩, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 퍼플루오로알콕시(PFA)와 같은 내식성 재료로 구성되거나, 그러한 재료로 처리된다.According to a particular embodiment of the present invention, at least part of the substrate support device is made of a material of high yield strength. Preferably, the material with high yield strength is characterized by a yield strength of approximately 120 MPa or more, such as SA-723 steel. Also, in these or other embodiments, the inner surface of the main chamber wall and the substrate support surface are HASTELLOY C-22 or C-276 (obtained from Haynes International, Inc., Cocomo, Iowa, USA), AL-6XN (Obtained from Allegheny Ludlum Corporation, Pittsburgh, Pennsylvania, USA), alloy 25-6MO, nickel plated or cladding, or consist of a corrosion resistant material such as polytetrafluoroethylene (PTFE) or perfluoroalkoxy (PFA) Processed into materials.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기판 처리 장치는 기판 처리 모드와 기판 접근 모드 사이에서 조정될 수 있다. 기판 처리 장치는 메인 챔버, 계면 부품 및 경계부를 포함한다. 메인 챔버는 메인 챔버 내부를 둘러싸는 메인 챔버 벽을 포함한다. 계면 부품은 메인 챔버에 장착되고, 개방 상태와 폐쇄 상태 사이에서 동작될 수 있다. 개방 상태에서는, 계면 부품으로 인하여 메인 챔버의 외부의 환경으로부터 메인 챔버 내부에 접근할 수 있다. 폐쇄 상태에서는, 계면 부품은 메인 챔버를 외부 환경으로부터 밀봉한다. 경계부는 메인 챔버 내에서 기판 처리 모드에 대응하는 제 1 위치로 이동할 수 있고, 교대로 기판 접근 모드에 대응하는 제 2 위치로 이동할 수 있다. 제 1 위치에서, 경계부는 메인 챔버 내부로부터 밀봉식으로 분리되고 기판을 구속하도록 되어 있는 압축성 서브-챔버를 적어도 부분적으로 형성한다. 제 2 위치에서, 경계부는 기판을 개방 상태의 계면 부품을 통하여 메인 챔버의 내외로 이송할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the substrate processing apparatus can be adjusted between the substrate processing mode and the substrate access mode. The substrate processing apparatus includes a main chamber, an interface component, and a boundary portion. The main chamber includes a main chamber wall surrounding the interior of the main chamber. The interfacial component is mounted in the main chamber and can be operated between an open state and a closed state. In the open state, the interfacial component allows access to the interior of the main chamber from an environment outside of the main chamber. In the closed state, the interfacial component seals the main chamber from the external environment. The boundary portion can move to a first position corresponding to the substrate processing mode within the main chamber and can alternately move to a second position corresponding to the substrate access mode. In the first position, the boundary at least partially defines a compressible sub-chamber that is sealingly separated from within the main chamber and is adapted to constrain the substrate. In the second position, the boundary can convey the substrate into and out of the main chamber through the interface component in the open state.

이하에서 상세하게 설명하는 바와 같이, 본 발명은 기판 처리 장치를 기판 이송 및 조립 목적으로 채용된 다른 모듈에 결합할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예는 대기압에서 또는 진공에서 동작하는 모듈에 직접 결합될 수 있다. 따라서, 본 발명의 추가의 실시예에 따르면, 기판 처리 장치는 메인 챔버의 외부의 환경을 둘러싸는 기판 핸들링 모듈을 더 포함한다. 이러한 실시예에서, 계면 부품은 메인 챔버와 기판 핸들링 모듈을 상호 결합한다. 이러한 실시예의 한 양태에 따르면, 기판 핸들링 모듈은 기판 이송 챔버와 이 챔버 내에 배치된 로봇식 엔드 이펙터(end effector)를 구비한다. 계면 부품은 계면 부품을 통한 엔드 이펙터의 이동과, 그에 따라 기판 이송 챔버와 메인 챔버 내부의 내외로의 이동을 허용하게 되어 있다. As will be described in detail below, the present invention can couple the substrate processing apparatus to other modules employed for substrate transfer and assembly purposes. In addition, embodiments of the present invention may be directly coupled to modules operating at atmospheric pressure or in vacuum. Thus, according to a further embodiment of the present invention, the substrate processing apparatus further includes a substrate handling module that surrounds an environment outside of the main chamber. In this embodiment, the interfacial component mutually couples the main chamber and the substrate handling module. According to one aspect of this embodiment, the substrate handling module has a substrate transfer chamber and a robotic end effector disposed therein. The interfacial component is adapted to allow movement of the end effector through the interfacial component and thus into and out of the substrate transfer chamber and the main chamber.

본 발명은 초소형전자 기판 처리 방법을 또한 제공한다. 이러한 방법에 따르면, 메인 챔버와 서브-챔버를 포함하는 장치가 제공된다. 메인 챔버는 메인 챔버 내부를 둘러싸는 메인 챔버 벽을 포함한다. 서브-챔버는 서브-챔버 내부를 둘러싸는 서브-챔버 벽을 포함하며, 메인 챔버 내부에 배치된다. 서브-챔버는 경계부를 구비한다. 초소형전자 기판이 서브-챔버 내로 도입된다. 서브-챔버 내부는 메인 챔버 내부로부터 유체 격리되어 있다. 서브-챔버 내로 처리 매체가 도입된다. 처리 매체는 서브-챔버 내부를 대기압보다 높은 압력으로 가압하고 기판과 접촉한다. The present invention also provides a method for processing a microelectronic substrate. According to this method, an apparatus comprising a main chamber and a sub-chamber is provided. The main chamber includes a main chamber wall surrounding the interior of the main chamber. The sub-chamber includes a sub-chamber wall surrounding the sub-chamber interior and is disposed inside the main chamber. The sub-chamber has a boundary. The microelectronic substrate is introduced into the sub-chamber. The interior of the sub-chamber is fluidly isolated from the interior of the main chamber. The treatment medium is introduced into the sub-chamber. The treatment medium presses the sub-chamber interior to a pressure above atmospheric pressure and contacts the substrate.

따라서, 본 발명의 목적은 대형 챔버 내부에 유체 격리된 서브-챔버를 형성하는 방법 및 장치를 제공하는 것으로, 상기 서브-챔버는 처리 매체에 의해 가압될 수 있는 반면에, 대형 챔버는 저압, 대기압 또는 진공 상태로 유지된다. It is therefore an object of the present invention to provide a method and apparatus for forming a fluidically isolated sub-chamber inside a large chamber, wherein the sub-chamber may be pressurized by the processing medium, while the large chamber is low pressure, atmospheric pressure. Or maintained in vacuum.

본 발명의 다른 목적은 기판과 기판 상에 형성된 소자의 세정 및 조립에 활용된 각각의 도구를 통합하여, 세정 공정과 조립 공정을 연속적인 공정 흐름으로 합체하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for incorporating respective tools utilized for cleaning and assembling a substrate and a device formed on the substrate, integrating the cleaning process and the assembly process into a continuous process flow.

본 발명의 또 다른 목적은, 처리할 기판이 세정 단계와 조립 단계 사이에서 주변 조건에 노출되지 않도록 각각의 세정 및 조립 도구를 직접 결합하여 그러한 통합을 구현하는 것이다. Another object of the present invention is to implement such integration by directly combining the respective cleaning and assembly tools such that the substrate to be treated is not exposed to ambient conditions between the cleaning and assembly steps.

전술한 목적 및 그 외의 목적은 본 발명에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 달성된다. The foregoing and other objects are achieved, in whole or in part, by the present invention.

이상에서 설명한 본 발명의 일부 목적과 다른 목적은 이하에서 잘 설명되는 바와 같이 첨부 도면을 참고로 할 때 보다 명백하게 될 것이다. Some objects and other objects of the present invention described above will become more apparent with reference to the accompanying drawings as will be described hereinafter.

도 1a는 본 발명에 따라 제공되는 기판 처리 장치의, 기판 로딩/제거 상태로 위치되어 있는 상태의 개략 도시도, 1A is a schematic illustration of a state of being positioned in a substrate loading / removing state of a substrate processing apparatus provided according to the present invention;

도 1b는 도 1a에 도시된 기판 처리 장치의, 고압 처리 상태로 위치되어 있는 상태의 개략 도시도,FIG. 1B is a schematic illustration of a state of being placed in a high pressure treatment state of the substrate processing apparatus shown in FIG. 1A;

도 2a 및 도 2b는 도 1a 및 도 1b에 도시된 기판 처리 장치의 변형예의 개략적인 정면도로서, 압축성 서브-챔버를 주변의 메인 챔버 내에 그 메인 챔버로부터 격리하여 형성할 수 있는 대안적인 방법을 보여주는 도시도, 2A and 2B are schematic front views of a variant of the substrate processing apparatus shown in FIGS. 1A and 1B, showing an alternative method of forming a compressible sub-chamber in an adjacent main chamber, isolated from the main chamber. City Road,

도 2c 및 도 2d는 도 1a 및 도 1b에 도시된 기판 처리 장치의 변형예의 개략적인 평면도로서, 압축성 서브-챔버를 주변의 메인 챔버 내에, 그 메인 챔버로부터 격리하여 형성할 수 있는 추가의 대안적 방법을 보여주는 도시도, 2C and 2D are schematic plan views of a variant of the substrate processing apparatus shown in FIGS. 1A and 1B, with further alternatives capable of forming a compressible sub-chamber in the surrounding main chamber, isolated from the main chamber. Urban road showing way,

도 3a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된 기판 처리 장치의 사시도,3A is a perspective view of a substrate processing apparatus constructed in accordance with a preferred embodiment of the present invention;

도 3b는 도 3a에 도시된 바람직한 실시예의 절취 사시도, 3B is a cutaway perspective view of the preferred embodiment shown in FIG. 3A,

도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 순차적인 절취 정면도로서, 그 기판 로딩/제거 위치와 그 고압 기판 처리 위치 사이에서의 기판 처리 장치의 조정을 도시하는 도면,4A-4D are sequential cutaway front views of a substrate processing apparatus in accordance with the present invention, illustrating adjustment of the substrate processing apparatus between its substrate loading / removing position and its high pressure substrate processing position;

도 5는 본 발명에 따른 기판 처리 장치에 구비된 백스톱(backstop) 기구의 상부 평면도,5 is a top plan view of a backstop mechanism provided in the substrate processing apparatus according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 독립형 분위기 기판 처리 시스템과 기판 처리 장치의 통합을 도시하는 개략적인 블록도, 6 is a schematic block diagram illustrating the integration of a stand-alone atmosphere substrate processing system and a substrate processing apparatus according to the present invention;

도 7은 클러스터형 분위기 기판 처리 시스템과 기판 처리 장치의 통합을 도시하는 개략적인 블록도,7 is a schematic block diagram illustrating integration of a clustered atmosphere substrate processing system with a substrate processing apparatus;

도 8은 클러스터형 진공 기판 처리 시스템과 기판 처리 장치의 통합을 도시하는 개략적인 블록도.8 is a schematic block diagram illustrating the integration of a clustered vacuum substrate processing system with a substrate processing apparatus.

본 발명의 개시 내용을 설명할 목적으로, 본원 명세서에서 사용되는 "연결(communicate)"(예를 들면, 제 1 부품이 제 2 부품과 "연결"되거나 "연결 상태"에 있는)이라는 용어는 2개 이상의 부품 또는 소자 사이의 구조적, 기능적, 기구적, 광학적, 또는 유체 역학적 관계 또는 이들 관계의 임의의 조합을 표시하는 데 사용되고 있다. 따라서, 하나의 부품이 제 2 부품과 연결되어 있다는 사실은 추가의 부품이 제 1 부품과 제 2 부품 사이에 존재할 수도 있고 및/또는 제 1 부품 및 제 2 부품과 동작상 관계가 있거나 맞물려 있을 수도 있다는 것을 배제하려는 의도는 아니다. For purposes of describing the disclosure of the present invention, the term "communicate" (eg, where the first component is "connected" or "connected" with the second component) as used herein means 2 It is used to denote structural, functional, mechanical, optical, or hydrodynamic relationships or any combination of these relationships between two or more components or devices. Thus, the fact that one part is connected with the second part means that an additional part may exist between the first part and the second part and / or may be in operative relationship with or engaged with the first part and the second part. It is not intended to exclude that.

본원 명세서에서 사용되고 있는 용어인 "대기압(atmospheric pressure)", "실질적으로 대기압" 및 "유사 대기압"은 본 발명에 따라 제공되는 장치 및/또는 시스템의 외부 환경의 주변 압력과 동일하거나 실질적으로 동일한 압력을 의미하도록 채용되는 것이다. 따라서, 정확한 대기압 값은, 예를 들면 장치 또는 시스템이 머무르는 높이에 의존하여, 또는 장치 및/또는 시스템이 설치되어 있는 설비에서 유지되는 환경 조건에 의존하여 변경될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들면, 해면에서의 대기압은 일반적으로 14.7 psia(psi absolute) 또는 0 psig(psi gauge)와 동일한 것으로 이해되는 반면에, 보다 높은 위치에서의 대기압 값은 그보다 어느 정도 낮을 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되고 있는 용어인 "대기압"은, 적절한 소제(purge) 유체(예를 들면, N2)와 같은 유체가 후술하는 바와 같은 폐 용적(enclosed volume)을 통하여 순환하는 경우에 발생될 수 있는 작은 정압(positive pressure)[예를 들면, 대략 0 psig 내지 20 psig (1.01 bar 내지 2.39 bar)]을 또한 포괄하는 것으로 고려된다.As used herein, the terms "atmospheric pressure", "substantially atmospheric pressure" and "similar atmospheric pressure" are pressures that are the same or substantially the same as the ambient pressure of the external environment of the device and / or system provided according to the present invention. It is to be adopted to mean. Thus, it will be appreciated that the exact atmospheric pressure value may vary depending, for example, on the height at which the device or system stays or on the environmental conditions maintained in the installation in which the device and / or system is installed. For example, atmospheric pressure at sea level is generally understood to be equal to 14.7 psia (psi absolute) or 0 psig (psi gauge), while atmospheric pressure values at higher locations will be somewhat lower. In addition, the term "atmospheric pressure" as used herein is intended to occur when a fluid, such as a suitable purge fluid (eg N 2 ), circulates through an enclosed volume as described below. It is also contemplated to encompass as small a positive pressure as possible (eg, approximately 0 psig to 20 psig (1.01 bar to 2.39 bar)).

설명의 편의상, "초소형전자 기판"이라는 용어는 본원 명세서에서 일반적으로, 통상의 집적 회로(IC) 조립 기법뿐만 아니라 마이크로 가공의 분야에서와 같은 그러한 기법의 현대적 변경에 따라 처리되는 매우 광범위한 마이크로스케일 공작물을 망라하는 데 사용된다. 본 발명의 범위를 한정하려는 의도가 없는 예로서, "초소형전자 기판"은 단일 기판; 양극 접합 또는 접착제 접합 등에 함께 접합되는 기판의 조합체; 그 위에 증착되거나 그 외의 방식으로 형성되는 하나 이상의 층 또는 막(예를 들면, 도전층, 유전층, 반도체층, 희생층, 에피택셜층, 격자-매칭층, 접착제층 또는 구조층), 및/또는 부착 기법(예를 들면, 막 증착, 열산화, 핵형성, 전기도금, 스핀-온 코팅) 및/또는 제거 기법[예를 들면, 습식 에칭, 건식 에칭, DRIE(deep reactive ion etching), 이온 충돌, 연마, 평탄화, 드릴링] 및/또는 도핑과 같은 치환 또는 주입 기법에 의해 제조되는 하나 이상의 대규모 구조 또는 마스킹 특징부와 조합되는 베이스 기판을 포함할 수 있다. For convenience of description, the term “miniature electronic substrate” is used herein to refer to a very wide range of microscale workpieces that are generally processed in accordance with modern variations of such techniques, such as in the field of micromachining, as well as conventional integrated circuit (IC) assembly techniques. Used to cover. By way of example, and not intended to limit the scope of the present invention, a "microelectronic substrate" may include a single substrate; Combinations of substrates joined together in anodic bonding or adhesive bonding; One or more layers or films deposited thereon or otherwise formed (eg, conductive layers, dielectric layers, semiconductor layers, sacrificial layers, epitaxial layers, lattice-matching layers, adhesive layers, or structural layers), and / or Deposition techniques (e.g. film deposition, thermal oxidation, nucleation, electroplating, spin-on coating) and / or removal techniques (e.g. wet etching, dry etching, deep reactive ion etching (DRIE), ion bombardment) Base substrate in combination with one or more large-scale structures or masking features made by substitution or implantation techniques such as polishing, planarization, drilling, and / or doping.

상기 "초소형전자 기판"은 벌크 실리콘과 같은 전구체나 소스 재료, 또는 실리콘 보울(boule)로부터 슬라이스된 웨이퍼, 또는 웨이퍼로부터 제조된 다이일 수 있다. "초소형전자 기판"은 일부 중간 단계에서의 재가공물(work-in-progress)을 구성할 수도 있고, 완전하거나 거의 완전한 소자를 구성할 수도 있다. "초소형전자 기판"은, 논리 회로나 데이터 기억 소자를 갖춘 메커니즘 또는 IC 칩과 같은 소자, 단일 기판 상에 검출 및 전송과 같은 시스템 기능과 데이터 처리 기능을 조합한 "시스템 온 칩(system on a chip)", 모세관 규모의 액체 유동을 취급하거나 생물학적 샘플 어레이를 스탬핑하는 초소형 유체 칩 또는 "랩 온 칩(lap on a chip), 발광 다이오드(LED) 또는 레이저 다이오드(LD), 초소형-전자기계 시스템(MEMS) 소자(예를 들면, 릴레이 스위치, 자이로스코프, 가속도계, 용량형 압력 센서, 마이크로펌프, 잉크젯 노즐), 초소형-광-전자-기계 시스템(MOEMS) 소자[예를 들면, 도파관, 가변형 광감쇠기(즉 VOA), 광학 셔터], 광-전자 소자, 광소자, 평판 디스플레이, 또는 반도체형 바이오센서 또는 화학센서(chemosensor)일 수 있다. The “microelectronic substrate” may be a precursor or source material, such as bulk silicon, a wafer sliced from a silicon boule, or a die made from a wafer. A "microelectronic substrate" may constitute a work-in-progress at some intermediate stage, or may constitute a complete or nearly complete device. A "miniature electronic board" is a "system on a chip" that combines mechanisms with logic circuits or data storage elements or devices such as IC chips, system functions such as detection and transmission on a single substrate and data processing functions. ), Microfluidic chips or "lap on a chip, light emitting diodes (LEDs) or laser diodes (LDs), micro-electromechanical systems that handle capillary-scale liquid flow or stamp biological sample arrays. MEMS) devices (e.g. relay switches, gyroscopes, accelerometers, capacitive pressure sensors, micropumps, inkjet nozzles), micro-opto-electro-mechanical system (MOEMS) devices [e.g. waveguides, variable optical attenuators (Ie VOA), optical shutter], opto-electronic device, optical device, flat panel display, or semiconductor biosensor or chemosensor.

"초소형전자 기판"의 물질 조성을 어떠한 방식으로든 제한할 의도는 없다. 제한의 의도는 없는 예로서는 반도체, 금속, 및 유전체가 포함된다. 이들 다양한 부류 내의 다른 예로서는, 실리콘, 실리콘-함유 성분(예를 들면, 실리콘의 산화물, 탄화물, 질화물 및 산질화물), Ⅲ-Ⅴ족 화합물(예를 들면, GaN, AlN, InGaN), 실리콘-온-인슐레이터(SOI's), 사파이어, 포토레지스트 조성물과 같은 폴리머, 유리, 석영, 각종 산화물 및 그 외의 물질이 포함된다. "초소형전자 기판" 또는 이 기판의 임의의 부품의 결정(結晶) 형태는 현저한 단결정, 다결정 또는 비정질일 수 있다. There is no intention to limit the material composition of the "microelectronic substrate" in any way. Non-limiting examples include semiconductors, metals, and dielectrics. Other examples within these various classes include silicon, silicon-containing components (eg, oxides, carbides, nitrides and oxynitrides of silicon), III-V compounds (eg, GaN, AlN, InGaN), silicon-on Polymers such as insulators (SOI's), sapphire, photoresist compositions, glass, quartz, various oxides and other materials. The crystalline form of the "microelectronic substrate" or any part of the substrate may be significant monocrystalline, polycrystalline or amorphous.

본원 명세서에 사용되고 있는 용어인 "고밀도(dense) CO2", "고밀도 이산화탄소", "고밀도화된 CO2" 및 "고밀도화된 이산화탄소"는 상호 교환 가능하게 사용되며, 1기압 및 20℃에서 이산화탄소 가스의 밀도보다 큰 밀도(g/㎖)를 갖는 이산화탄소를 의미하는 것이다. 이들 용어는 표준 온도(실온) 및 표준 압력(STP)에서 일반적으로 가스 상태인 이산화탄소를 의미하는 것으로, 대략 21℃에서 대략 800 psi를 일반적으로 초과하는 압력하에 있다.As used herein, the terms “dense CO 2 ”, “high density carbon dioxide”, “high density CO 2 ” and “high density carbon dioxide” are used interchangeably and are used at 1 atm and 20 ° C. It means carbon dioxide having a density (g / ㎖) greater than the density. These terms refer to carbon dioxide that is generally gaseous at standard temperature (room temperature) and standard pressure (STP), and is at pressures generally above about 800 psi at about 21 ° C.

일반적으로, 고밀도화된 이산화탄소는 밀도를 개선시키기 위하여 낮은 온도 또는 대기압보다 큰 압력하에 있었던 이산화탄소이다. 예를 들면 소화기의 유체나 면도 크림과 같은 발포 유체를 운반하는 가압 캐니스터에 사용되는 이산화탄소와는 달리, 고밀도화된 이산화탄소는 바람직하게는, 예를 들면 대략 800 psi 및 그 이상의 매우 높은 압력으로 유지된다. 이산화탄소의 용매 특성을 개선하는 데에는 온도 또는 압력만을 이용하는 것보다는 밀도를 이용하는 것이 훨씬 중요하다는 것을 발견하였다. Brogle,(1982) Chem. Ind.-London 37;385-390을 참조하며, 이는 본원 명세서에 참조로 원용된다.In general, densified carbon dioxide is carbon dioxide that has been under low temperature or pressure above atmospheric pressure to improve density. Unlike the carbon dioxide used in pressurized canisters that carry foaming fluids such as, for example, fire extinguisher fluids or shaving creams, the densified carbon dioxide is preferably maintained at very high pressures, for example approximately 800 psi and above. It has been found that using density rather than temperature or pressure alone is much more important to improving the solvent properties of carbon dioxide. Brogle , (1982) Chem. See Ind.-London 37; 385-390, which is incorporated herein by reference.

본원 명세서에 사용되고 있는 용어인 "초임계(supercritical)" 및 "초임계 상(phase)"은 이산화탄소와 같은 물질이 임계 온도(예를 들면, 이산화탄소의 경우에 31℃) 및 임계 압력(예를 들면, 이산화탄소의 경우에 71 기압)을 초과하고 있는 상태를 가리키며, 이 지점에서 물질은 추가의 압력을 가하더라도 액상으로 응축될 수 없다. As used herein, the terms “supercritical” and “supercritical phase” refer to a critical temperature (eg 31 ° C. for carbon dioxide) and a critical pressure (eg , In the case of carbon dioxide, above 71 atm), at which point the material cannot condense into the liquid phase even under additional pressure.

본원 명세서에 사용되고 있는 용어인 "액상 이산화탄소" 및 "액상 CO2"는 액체 형태의 이산화탄소를 의미하도록 상호 교환 가능하게 사용된다. 이산화탄소는 대략 216.8K(삼중점에 대응)와 대략 304.2K(임계점에 대응) 사이의 온도 범위에서 적어도 대략 5.11 bar(삼중점에 대응)의 압력이 작용하는 상태로 있을 때 액체 형태를 취한다. 액상 이산화탄소의 밀도는 대략 0.7 내지 대략 1.2 g/㎖ 이고, 점도는 대략 0.07 mN/㎡ 이다. 액상 이산화탄소는 표면 장력을 기초로 하여 다른 상의 이산화탄소와 구분될 수 있는데, 액상 이산화탄소의 표면 장력은 대략 5 dyne/cm 이다.As used herein, the terms "liquid carbon dioxide" and "liquid CO 2 " are used interchangeably to mean carbon dioxide in liquid form. Carbon dioxide is in liquid form when the pressure is at least approximately 5.11 bar (corresponding to triple point) in the temperature range between approximately 216.8 K (corresponding to triple point) and approximately 304.2 K (corresponding to critical point). The density of the liquid carbon dioxide is about 0.7 to about 1.2 g / ml and the viscosity is about 0.07 mN / m 2. The liquid carbon dioxide can be distinguished from the carbon dioxide of other phases based on the surface tension, and the surface tension of the liquid carbon dioxide is approximately 5 dyne / cm.

본원 명세서에서 사용되고 있는 용어인 "초임계 유체상 이산화탄소"는 71 기압의 임계 압력 또는 31℃의 임계 온도 또는 그 이상으로 있는 이산화탄소를 의미하며, 이 이산화탄소는 추가의 압력을 가하더라도 액상으로 응축될 수 없다. As used herein, the term "supercritical fluidic carbon dioxide" means carbon dioxide at a critical pressure of 71 atm or at a critical temperature of 31 ° C. or higher, which can condense into the liquid phase even under additional pressure. none.

고밀도화된 이산화탄소, 바람직하게는 액상 또는 초임계 유체상 이산화탄소를 본 발명의 방법 및 장치에 채용할 수 있다. 고밀도화 특성을 갖는 다른 분자를 단독으로 또는 혼합물로 또한 사용할 수 있다는 것을 알 것이다. 한정의 의도는 없는 이들 분자로는 메탄, 에탄, 프로판, 암모니아, 부탄, n-펜탄, n-헥산, 사이클로헥산, n-헵탄, 에틸렌, 프로필렌, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 벤젠, 톨루엔, p-크실렌, 이산화황, 클로로트리플루오로메탄, 트리클로로플루오로메탄, 퍼플루오로프로판, 클로로디플루오로메탄, 설퍼 헥사플루오라이드, 오존 및 질소 산화물이 포함된다. Densified carbon dioxide, preferably liquid or supercritical fluid phase carbon dioxide, may be employed in the methods and apparatus of the present invention. It will be appreciated that other molecules with densification properties may also be used alone or in mixtures. These molecules without limitation are methane, ethane, propane, ammonia, butane, n-pentane, n-hexane, cyclohexane, n-heptane, ethylene, propylene, methanol, ethanol, isopropanol, benzene, toluene, p- Xylene, sulfur dioxide, chlorotrifluoromethane, trichlorofluoromethane, perfluoropropane, chlorodifluoromethane, sulfur hexafluoride, ozone and nitrogen oxides.

본원 명세서에서 사용되고 있는 용어인 "유체"는 현저하게 고체가 아닌 물질의 임의의 상을 의미하도록 채용된다. 고체는 정적 변형에 의한 전단 응력의 인가에 저항할 수 있는 반면에, 유체는 그렇지 않다. 유체가 전단 응력을 받는 한은, 유체는 이동 및/또는 변형에 반응할 것이다. 따라서, "유체"라는 용어는 예로서 액체, 증기, 및 가스와 같은 유동 가능한 매체를 포괄한다. 또한, "유체"라는 용어는 초임계 유체를 포괄한다. 또한, "유체"라는 용어는, 유체 유동 스트림에 수반되는 입자의 경우에서와 같이, 액체, 증기, 가스 및 초임계 유체와 고형 미립자 물질의 혼합물을 포괄한다. As used herein, the term “fluid” is employed to mean any phase of a material that is not significantly solid. Solids can resist the application of shear stress by static deformation, while fluids do not. As long as the fluid is subjected to shear stress, the fluid will respond to movement and / or deformation. Thus, the term "fluid" encompasses flowable media such as liquids, vapors, and gases, for example. The term "fluid" also encompasses supercritical fluids. The term "fluid" also encompasses mixtures of liquid, vapor, gas and supercritical fluids and solid particulate materials, as in the case of particles involved in a fluid flow stream.

본원 명세서에서 사용되고 있는 용어인 "처리 매체(processing medium)"는 일반적으로 기판 상에 소정의 절차를 실행할 목적으로 기판에 접촉하기에 적합한 임의의 유체를 의미한다. As used herein, the term "processing medium" generally refers to any fluid suitable for contacting a substrate for the purpose of carrying out certain procedures on the substrate.

본원 명세서에서 사용되고 있는 용어인 "고압"은 일반적으로 표준 대기압[0 psig(1.01 bar)] 이상의 공칭 정압으로부터 대략 5000 psig(345.8 bar)에 이르는 압력을 포괄한다. The term "high pressure" as used herein generally encompasses pressures ranging from nominal static pressures above standard atmospheric pressure [0 psig (1.01 bar)] to approximately 5000 psig (345.8 bar).

본원 명세서에서 사용되고 있는 용어인 "진공"은 일반적으로 대략 10-7 Torr로부터 대기압에 이르는 압력을 포괄한다.As used herein, the term “vacuum” generally encompasses pressures ranging from approximately 10 −7 Torr to atmospheric pressure.

본원 명세서에서 사용되고 있는 용어인 "처리(processing)"는, 조립 공정(예를 들면, 층의 부가, 층, 층의 일부, 또는 기판 리소그래피의 일부의 제거, 금속화, 증착, 및 기판 또는 층에 불순물을 의도적으로 도핑), 처리 공정(예를 들면, 어닐링, 소결, 가열, 코팅, 도금, 응력 또는 변형률 경감), 박리 공정(예를 들면, 포토레지스트의 제거), 세정 공정(예를 들면, 에칭 후의 잔류물, 반사 방지 코팅, 또는 초소형전자 부품의 제조에 사용된 다른 잔류물, 오염물 또는 전이 물질의 제거), 건조 공정(예를 들면, 점성이 있는 표면 유체의 제거)을 포함하여 기판에 실행되는 임의의 절차를 의미하도록 채용된다. As used herein, the term “processing” refers to an assembly process (eg, addition of layers, removal of layers, portions of layers, or portions of substrate lithography, metallization, deposition, and substrate or layer). Intentionally doping impurities, treatment processes (e.g., annealing, sintering, heating, coating, plating, reducing stress or strain), peeling processes (e.g., removing photoresist), cleaning processes (e.g., Removal of residues after etching, antireflective coatings, or other residues, contaminants or transition materials used in the manufacture of microelectronic components, and drying processes (e.g., removal of viscous surface fluids). It is employed to mean any procedure executed.

본원 명세서에서 사용되고 있는 용어인 "고강도 재료"는 항복 강도가 대략 120 MPa 또는 그 이상인 임의의 재료를 의미하며, 한정의 의도는 예로는 SA-723 스틸이 포함된다. As used herein, the term "high strength material" means any material having a yield strength of approximately 120 MPa or more, the intention of being limited to, for example, SA-723 steel.

본원 명세서에서 사용되고 있는 용어인 "내식성 재료"는 세정 유체와 같은 처리 매체와의 접촉으로부터 발생되는 원치 않는 반응에 대해 내성이 있는 임의의 재료를 의미한다. 상기 "내식성 재료"는 고형체(固形體)(예를 들면, 스테인리스강, C-22 및 C-276과 같은 HASTELLOY 등급 합금, AL-6XN 및 합금 25-6M과 같은 슈퍼오스테나이트계 스테인리스강, 듀플렉스 스테인리스강, (미국 웨스트버지니아주 헌팅톤에 소재하는 Inco Alloys International, Inc로부터 입수할 수 있는) MONEL 합금, 적어도 대략 8 중량%의 니켈 또는 적어도 대략 10 중량%의 크롬을 포함하는 철 함유 금속 재료, 또는 도포된 배리어 코팅 또는 처리제)를 구성할 수 있다. 적절한 도포된 배리어 재료에 대한 한정의 의도는 없는 예로는, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 퍼플루오로알콕시(PFA), 폴리모노클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 플루오르화 반-결정 폴리머, 니켈이나 크롬 또는 니켈-크롬 합금에 의한 박막/도금/클래딩이 포함된다.As used herein, the term “corrosion resistant material” means any material that is resistant to unwanted reactions resulting from contact with a treatment medium, such as a cleaning fluid. The "corrosion resistant material" is a solid (eg, HASTELLOY such as stainless steel, C-22 and C-276). Grade alloy, AL-6XN And super austenitic stainless steels such as alloy 25-6M, duplex stainless steel, MONEL (available from Inco Alloys International, Inc., Huntington, WV) Alloys, iron-containing metal materials comprising at least about 8 wt% nickel or at least about 10 wt% chromium, or applied barrier coatings or treatments). Non-limiting examples of suitable applied barrier materials include, but are not limited to, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyetheretherketone (PEEK), perfluoroalkoxy (PFA), polymonochlorotrifluoroethylene (PCTFE) Polyvinylidene fluoride (PVDF), fluorinated semi-crystalline polymers, thin films / plating / cladding with nickel or chromium or nickel-chromium alloys.

이제 도면을 참조하면, 동일 도면 부호는 명세서 전체에 걸쳐서 동일 부품을 지칭하고 있으며, 특히 도 1a, 도 1b 및 도 2a를 참고하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(10)가 개략적으로 도시되어 있다. 기판 처리 장치(10)는 바람직하게는 2개의 특유의 동작 상태 중 하나의 상태로, 즉 기판 로딩/제거 상태 또는 고압 기판 처리 상태로 동작될 수 있으며, 상기 2개의 상태 사이에서 조정될 수 있다. 도 1a는 기판 로딩/제거 상태로 있는 기판 처리 장치(10)를 도시하고 있다. 도 1b는 고압 기판 처리 상태로 있는 기판 처리 장치(10)를 도시하고 있다. Referring now to the drawings, like reference numerals refer to like parts throughout the specification, and in particular with reference to FIGS. 1A, 1B and 2A, a substrate processing apparatus 10 according to the present invention is schematically illustrated. . The substrate processing apparatus 10 may preferably be operated in one of two unique operating states, i.e., in a substrate loading / removing state or a high pressure substrate processing state, and may be adjusted between the two states. 1A shows a substrate processing apparatus 10 in a substrate loading / removing state. 1B shows the substrate processing apparatus 10 in a high pressure substrate processing state.

계속해서 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 포괄적으로 메인 챔버(20)와, 이 메인 챔버(20) 내에서 이동할 수 있는 경계부(15)를 구비한다. 바람직한 실시예에 따르면, 가동 경계부(15)는 가동 기판 지지 장치(40)에 연결된 기판 지지면에 의해 제공된다. 메인 챔버(20)는 메인 챔버 내부(25)를 형성하는 메인 챔버 구조물(23)을 구비한다. 기판 지지 장치(40)는 웨이퍼와 같은 기판(S)을 지지하도록 되어 있다. 기판(S)은 통상적으로 직경이 200㎜ 또는 300㎜인 웨이퍼의 형태로 제공된다. 그러나, 본 발명은 그러한 표준 사이즈의 기판을 핸들링하는 것으로 한정되지 않으며, 직경이 대략 50mm 내지 450㎜인 기판을 수용할 수 있다. 기판(S)은 이상에서 광범위하게 정의한 바와 같은 초소형전자 기판을 구성할 수 있으며, 그 위에 막, 층 또는 마이크로스케일 특징부가 부착될 수도 있고 부착되지 않을 수도 있다. 예시된 바람직한 실시예에 따르면, 기판 지지 장치(40)는 메인 챔버 내부(25)의 내에서 하강 위치(도 1a에 도시된 기판 로딩/제거 상태에 대응하는 위치)와 상승 위치(도 1b에 도시된 고압 기판 처리 상태에 대응하는 위치) 사이에서 수직으로 이동한다. 따라서, 기판 지지 장치(40)의 바람직한 이동은 일반적으로 메인 챔버 내부(25)의 중앙 종방향 축선(L)을 따라, 즉 그 축선에 평행하게 화살표 A로 표시된 바와 같이 이동한다. 1A and 1B, the substrate processing apparatus 10 generally includes a main chamber 20 and a boundary 15 that can move within the main chamber 20. According to a preferred embodiment, the movable boundary 15 is provided by a substrate support surface connected to the movable substrate support device 40. The main chamber 20 has a main chamber structure 23 that forms the main chamber interior 25. The substrate support device 40 is configured to support a substrate S such as a wafer. The substrate S is typically provided in the form of a wafer having a diameter of 200 mm or 300 mm. However, the present invention is not limited to handling such standard size substrates, and can accommodate substrates having a diameter of approximately 50 mm to 450 mm. Substrate S may constitute a microelectronic substrate as broadly defined above, with or without a film, layer or microscale feature attached thereto. According to the preferred embodiment illustrated, the substrate support device 40 has a lowered position (a position corresponding to the substrate loading / removing state shown in FIG. 1A) and an elevated position (shown in FIG. 1B) within the main chamber interior 25. Position corresponding to the high pressure substrate processing state). Thus, the preferred movement of the substrate support device 40 generally moves along the central longitudinal axis L of the main chamber interior 25, ie as indicated by arrow A parallel to that axis.

계속해서 도 1a 및 도 1b를 참고하면, 기판 처리 장치(10)는 하부 챔버(60)를 구비하는 것이 또한 바람직하다. 기판 지지 장치(40)의 적어도 일부는 하부 챔버(60) 내에 수용되어 있다. 하부 챔버(60)는 하부 챔버 내부(65)를 형성하는 하부 챔버 구조물(63)을 구비한다. 바람직한 실시예에 따르면, 하부 챔버 내부(65)는 상기 종방향 축선(L)에 대하여 횡방향으로 배향된 플레이트(73)와 같은 파티션 수단에 의해 메인 챔버 내부(25)와 물리적으로, 그리고 유동적으로 분리되어 있다. 벨로우즈(74)(도 3b 내지 도 4d 참조)와 같은 적절한 밀봉 수단에 의해, 하부 챔버 내부(65)와 메인 챔버 내부(25)가 확실하게 격리된다. 따라서, 하부 챔버(60)는 오염 물질이 메인 챔버 내부(25) 내로 이동하는 것을 방지하도록 유리하게 마련되어 있다. 이러한 오염 물질은 후술하는 바와 같이 하부 챔버(60) 내부에서 이동하는 부품의 동작으로 인하여 발생될 수 있다. 도 3b 내지 도 4d에 잘 도시된 바와 같이, 벨로우즈(74)는 메인 챔버(20)와 기판 처리 장치(10)의 외부 환경을 또한 격리시킨다. With continued reference to FIGS. 1A and 1B, the substrate processing apparatus 10 also preferably includes a lower chamber 60. At least a portion of the substrate support device 40 is housed in the lower chamber 60. The lower chamber 60 has a lower chamber structure 63 forming a lower chamber interior 65. According to a preferred embodiment, the lower chamber interior 65 is physically and fluidly connected to the main chamber interior 25 by partition means such as a plate 73 oriented transversely with respect to the longitudinal axis L. It is separated. By suitable sealing means such as bellows 74 (see FIGS. 3B-4D), the lower chamber interior 65 and the main chamber interior 25 are reliably isolated. Thus, the lower chamber 60 is advantageously provided to prevent contaminants from moving into the main chamber interior 25. Such contaminants may be generated due to the operation of the moving parts inside the lower chamber 60, as described below. As best seen in FIGS. 3B-4D, the bellows 74 also isolates the external environment of the main chamber 20 and the substrate processing apparatus 10.

계속해서 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 진공 게이트 밸브 슬릿과 수반되는 밸브 장치와 같은 계면 부품(75)을 더 구비하며, 이 계면 부품은 메인 챔버 내부(25)와 기판 처리 장치(10) 외부의 환경 사이에 밀봉 계면을 제공한다. 계면 부품(75)으로서 구현하기에 적합한 밸브 장치는 스위스 하그 체하-9469에 소재하는 VAT Vakuumventile AG로부터 입수할 수 있는 것이 있다. 계면 부품(75)은 로봇 기구(도 1a 및 도 1b에 도시 생략)와 같은 기판 핸들링 장치를 도입할 수 있도록 개방될 수 있다. 계면 부품(75)이 개방 상태로 있을 때, 기판 핸들링 장치는 메인 챔버 내부(25)에 도달할 수 있어서, 기판(S)을 기판 지지 장치(40) 상에 로딩하고, 기판(S)이 처리된 후에는, 메인 챔버 내부(25)로부터 기판(S)을 제거한다. 기판 지지 장치가 계면 부품(75)을 통하여 메인 챔버 내부(25)의 내외로 이동하는 것이 화살표 B로 표시되어 있다. Subsequently, referring to FIGS. 1A and 1B, the substrate processing apparatus 10 further includes an interface component 75, such as a vacuum gate valve slit and an accompanying valve arrangement, which interface with the main chamber interior 25. A sealing interface is provided between the environment outside the substrate processing apparatus 10. Valve arrangements suitable for implementation as the interfacial component 75 are available from VAT Vakuumventile AG, Hager Cheha-9469, Switzerland. The interfacial component 75 may be open to introduce substrate handling devices such as robotic mechanisms (not shown in FIGS. 1A and 1B). When the interfacial component 75 is in the open state, the substrate handling apparatus can reach the main chamber interior 25 to load the substrate S onto the substrate support device 40, and the substrate S is processed. After the removal, the substrate S is removed from the inside of the main chamber 25. The movement of the substrate support device into and out of the main chamber interior 25 through the interface component 75 is indicated by arrow B.

전술한 외부 환경은 주변 환경일 수 있다. 그러나, 보다 유리하게는, 계면 부품(75)은 기판 처리 장치(10)와 다른 기판 핸들링 및/또는 처리 모듈 사이를 직접 밀봉하는 계면으로서 작용한다. 본 발명에 따르면, 기판 처리 장치(10)는 내부 대기압 또는 진공하에서 동작하는 모듈에 결합될 수 있다. 따라서, 예를 들면 계면 부품(75)은 메인 챔버 내부(25)와, 장비 프론트 엔드 모듈(EFEM)의 일부를 형성하는 분위기의 로봇 기구, 또는 클러스터 도구(cluster tool)의 중앙 이송 챔버의 진공 배기 상태의 내부 사이를 유체 연결시킬 수 있다. 메인 챔버 내부(25)와 분위기 또는 진공 환경의 직접 결합을 허용하기 위하여, 기판 처리 장치(10)는 메인 챔버 내부(25)를 적절한 진공원(vacuum source) 및/또는 배기원(vent source)(79)에 배관 연결하는 배기 라인(77)을 구비한다. 따라서, 메인 챔버(20)는 메인 챔버(20)를 다른 진공 배기 환경에 유체 연결시키기 위한 준비 시에 계면 부품(75)을 개방하기 전에 배기 상태로 될 수 있다. 대안적으로, 메인 챔버(20)는 메인 챔버(20)로부터 오염물을 소제하거나 기판(s)의 오염을 방지하는 것이 유리한 때에 대기압 또는 양의 게이지 압력으로 유지될 수 있다. 기판의 오염을 방지하기 위하여, 기판 처리 장치(10)는 질소와 같은 불활성 가스의 스트림을 불활성 가스 공급원(83)으로부터 메인 챔버 내로 흐르게 하는 도관(81)을 구비할 수 있다. 그 후, 불활성 가스는 메인 챔버 내부(25)로부터 진공원 또는 배기원(79)에 접속된 배기 라인(77)을 통하여 흐를 수 있다. 또한, 기판 처리 장치(10)가 분위기의 모듈에 결합되어 있는 경우에, 계면 부품(75)은, 후술하는 바와 같은 고압 세정 공정 중에 누설이 일어날 수 있는 경우에, 분위기의 모듈에 대한 2차 시일(seal)로서 작용할 수 있다. The external environment described above may be a surrounding environment. More advantageously, however, the interface component 75 acts as an interface that directly seals between the substrate processing apparatus 10 and other substrate handling and / or processing modules. According to the invention, the substrate processing apparatus 10 may be coupled to a module operating under internal atmospheric pressure or vacuum. Thus, for example, the interface component 75 may be evacuated from the main chamber interior 25 and the central robotic chamber of the robot tool, or cluster tool, in an atmosphere forming part of the equipment front end module (EFEM). Fluid connection can be made between the interior of the state. In order to allow direct coupling of the main chamber interior 25 with an atmosphere or vacuum environment, the substrate processing apparatus 10 may cause the main chamber interior 25 to have an appropriate vacuum source and / or vent source 79. ) And an exhaust line 77 for pipe connection. Thus, the main chamber 20 may be evacuated prior to opening the interfacial component 75 in preparation for fluidly connecting the main chamber 20 to another vacuum exhaust environment. Alternatively, the main chamber 20 may be maintained at atmospheric or positive gauge pressure when it is advantageous to clean up contaminants from the main chamber 20 or to prevent contamination of the substrate s. To prevent contamination of the substrate, the substrate processing apparatus 10 may include a conduit 81 that allows a stream of inert gas, such as nitrogen, to flow from the inert gas source 83 into the main chamber. The inert gas can then flow from the main chamber interior 25 through the exhaust line 77 connected to the vacuum source or exhaust source 79. In addition, when the substrate processing apparatus 10 is coupled to the module of the atmosphere, the interfacial component 75 has a secondary seal with respect to the module of the atmosphere when leakage may occur during the high pressure cleaning process as described later. can act as a seal.

도 1b는 고압 기판 처리 상태로 있는 기판 처리 장치(10)를 도시하고 있다. 이하에서 보다 상세하게 설명하는 바와 같이, 기판 처리 장치(10)는 메인 챔버(20) 내에 배치된 서브-챔버(90)를 형성하도록 설계될 수 있다. 서브-챔버(90)는 고압[예를 들면, 대략 5000 psig(345.8 bar) 정도의 압력]을 견딜 수 있는 동시에, 메인 챔버(20)에 의해 유지되는 제어식의 고순도 미니-환경으로부터 유체 격리된 상태로 유지되어 있다. 서브-챔버(90)는 서브-챔버의 상면(90A), 서브-챔버의 하나 이상의 측방향 표면(90B), 서브-챔버의 하면(90C)에 의해 둘러싸여 있다. 기판(S)이 원형이거나 실질적으로 원형인 웨이퍼인 경우에는, 서브-챔버의 단일의 연속적인 측방향 표면(90B)이 제공되어 서브-챔버(90)의 내부를 형성하는 원통형 용적을 정할 수 있다. 이러한 내부의 바람직한 원통형 프로파일은 기판(S)의 원형 형상과 유사하며, 내부의 내경은 기판(S)의 직경보다 약간 크다. 이러한 구성은 서브-챔버(90)의 필요 용적을 최소화하고, 기판(S)의 표면에 대한 처리 매체(예를 들면, 세정 유체)의 균일한 분배를 개선하며, 이로써 원하는 처리 작업의 효율 및 효과를 개선한다. 1B shows the substrate processing apparatus 10 in a high pressure substrate processing state. As described in more detail below, the substrate processing apparatus 10 may be designed to form a sub-chamber 90 disposed within the main chamber 20. The sub-chamber 90 is capable of withstanding high pressure (eg, pressure of approximately 5000 psig (345.8 bar)) while being fluidly isolated from the controlled, high-purity mini-environment maintained by the main chamber 20. Is maintained. The sub-chamber 90 is surrounded by an upper surface 90A of the sub-chamber, one or more lateral surfaces 90B of the sub-chamber, and a lower surface 90C of the sub-chamber. If the substrate S is a circular or substantially circular wafer, a single continuous lateral surface 90B of the sub-chamber may be provided to define the cylindrical volume forming the interior of the sub-chamber 90. . This preferred cylindrical profile in the interior is similar to the circular shape of the substrate S, the inner diameter of which is slightly larger than the diameter of the substrate S. This configuration minimizes the required volume of the sub-chamber 90 and improves the uniform distribution of the treatment medium (eg, cleaning fluid) to the surface of the substrate S, thereby increasing the efficiency and effectiveness of the desired treatment operation. To improve.

특히 도 1b를 계속해서 참조하면, 기판 처리 장치(10)를 기판 로딩/제거 상태와 기판 처리 상태 사이에서 조정 가능하게 동작시킬 수 있도록 하기 위하여, 서브-챔버(90)를 둘러싸는 표면 중 적어도 하나의 표면[예를 들면, 도 1a를 참고로 위에서 설명한 가동 경계부(15)], 또는 그러한 표면의 적어도 일부는 서브-챔버(90)를 둘러싸는 다른 표면 중 하나 이상과 밀봉식으로 맞물리게 이동할 수 있다. 따라서, 도시된 바람직한 실시예에 따르면, 서브-챔버의 상면(90A)과 서브-챔버의 측방향 표면(90B)은 고정되어 있으며, 서브-챔버의 하면(90C)은 서브-챔버의 측방향 표면(90B)과 맞물리게 이동할 수 있다. 바람직한 실시예에 따르면, 서브-챔버의 하면(90C)은 기판 지지 장치(40)와 연관되어 있으며, 기판 지지면과, 이 기판 지지면이 장착되어 있는 임의의 베이스 부품[예를 들면, 도 3b 내지 도 4d에 도시된 가동 챔버 베이스(45)]을 구비한다. 따라서, 서브-챔버(90)는 바람직하게는 기판 지지 장치(40)와, 그에 따라 기판(S) 자체를 상승 위치로 상승시킴으로서 확립되고, 상기 상승 위치에서 기판(S)은 서브-챔버(90) 내에 밀봉식으로 수용되어 있다.With continued reference to FIG. 1B in particular, at least one of the surfaces surrounding the sub-chamber 90 in order to enable the substrate processing apparatus 10 to be operatively adjustable between the substrate loading / removing state and the substrate processing state. (E.g., the movable boundary 15 described above with reference to FIG. 1A), or at least a portion of such a surface may be in sealing engagement with one or more of the other surfaces surrounding the sub-chamber 90. . Thus, according to the preferred embodiment shown, the upper surface 90A of the sub-chamber and the lateral surface 90B of the sub-chamber are fixed and the lower surface 90C of the sub-chamber is the lateral surface of the sub-chamber It can move in engagement with 90B. According to a preferred embodiment, the lower surface 90C of the sub-chamber is associated with the substrate support device 40, and the substrate support surface and any base component on which the substrate support surface is mounted (eg, FIG. 3B). To movable chamber base 45 shown in FIG. 4D. Thus, the sub-chamber 90 is preferably established by raising the substrate support device 40 and thus the substrate S itself to the raised position, in which the substrate S is sub-chamber 90 ) Is housed in a sealed manner.

기판 처리 장치(10)는, 서브-챔버의 하면(90C)이 가동 경계부(15)를 구성하고, 가동 경계부(15)가 기판 지지 장치(40)와 기구적으로 연관되어 있는 도 1a 및 도 1b에 도시된 실시예로 한정되지 않는다. 본 발명에 의해 제공되는 대안적 배치가 도 2a 내지 도 2d의 개략도에 비제한적 예로서 도시되어 있다. 이들 대안적인 구조에 따르면, 가동 경계부(15)는 기판 지지 장치(40)와 독립적이므로, 기판 지지 장치(40)는 기판 상승 기구로서 기능할 필요가 없게 된다. 도 2a에 있어서, 서브-챔버의 측방향 표면(90B)과 서브-챔버의 하면(90C)은 고정되어 있으며, 가동 경계부(15)는 서브-챔버(90)의 상면(90A)을 형성하도록 서브-챔버의 측방향 표면(90B)과 밀봉 결합하게 하향으로 작동된다. 도 2b에 있어서, 가동 경계부(15)는 서브-챔버의 측방향 표면(90B)의 개구를 폐쇄하도록 종방향 축선(L)에 평행한 방향을 따라 작동되는 도어 또는 게이트이다. 도 2c에 있어서, 가동 경계부(15)는 기판(S)이 놓이는 평면(즉, 도 2c를 수용하는 시트의 평면)과 평행하게 종방향 축선(L)에 대략 접선 방향으로 작동되는 도어 또는 게이트이다. 도 2d에 있어서, 가동 경계부(15)는 종방향 축선(L)에 대하여 곡선 경로를 따라 회전하도록 작동한다. In the substrate processing apparatus 10, FIGS. 1A and 1B in which the lower surface 90C of the sub-chamber constitutes the movable boundary 15, and the movable boundary 15 is mechanically associated with the substrate support device 40. It is not limited to the embodiment shown in. An alternative arrangement provided by the present invention is shown by way of non-limiting example in the schematic diagrams of FIGS. 2A-2D. According to these alternative structures, the movable boundary 15 is independent of the substrate support device 40, so that the substrate support device 40 does not have to function as the substrate raising mechanism. In FIG. 2A, the lateral surface 90B of the sub-chamber and the lower surface 90C of the sub-chamber are fixed and the movable boundary 15 serves to form the upper surface 90A of the sub-chamber 90. It is operated downward to seal engagement with the lateral surface 90B of the chamber. In FIG. 2B, the movable boundary 15 is a door or gate operated along a direction parallel to the longitudinal axis L to close the opening of the lateral surface 90B of the sub-chamber. In FIG. 2C, the movable boundary 15 is a door or gate operated in a substantially tangential direction to the longitudinal axis L in parallel with the plane on which the substrate S is placed (ie, the plane of the sheet containing FIG. 2C). . In FIG. 2D, the movable boundary 15 operates to rotate along a curved path about the longitudinal axis L. In FIG.

본 발명이 제공할 수 있는 특히 유리한 기판 처리 공정은 고압 기판 처리 공정이다. 고압 기판 세정 공정은 일반적으로 기판(S) 또는 적어도 기판의 표면을 처리 매체에 대해 노출시키는 것을 포함하는데, 상기 처리 매체는 초임계 CO2, 액상 CO2 또는 전술한 예로서 설명되는 바와 같은 다른 화학물질 등의 고밀도화 유체인 것이 바람직하다. 이러한 목적을 위하여, 도 1b를 다시 참고하면, 기판 처리 장치(10)는 처리 매체 공급원(103)으로부터 처리 매체를 전달하기 위하여 서브-챔버(90) 내로 안내되는 처리 매체 공급 라인(101)을 제공한다. 또한, 유체 및 이 유체에 수반되는 임의의 오염 미립자를 기판 처리 장치(10)로부터 처리 매체 복귀 회로(107)로 전달하는 처리 매체 복귀 라인(105)도 또한 제공된다. 바람직하게는, 처리 매체 복귀 라인(105)은 기판 지지 장치(40)의 본체를 통하여 연장된다.A particularly advantageous substrate treatment process that can be provided by the present invention is a high pressure substrate treatment process. The high pressure substrate cleaning process generally involves exposing the substrate S or at least the surface of the substrate to a treatment medium, which treatment medium may be supercritical CO 2 , liquid CO 2 or other chemistry as described above as examples. It is preferable that it is a densification fluid, such as a substance. For this purpose, referring again to FIG. 1B, the substrate processing apparatus 10 provides a processing medium supply line 101 which is guided into the sub-chamber 90 to transfer the processing medium from the processing medium source 103. do. Also provided is a processing medium return line 105 that delivers the fluid and any contaminating particulates accompanying the fluid from the substrate processing apparatus 10 to the processing medium return circuit 107. Preferably, the processing medium return line 105 extends through the body of the substrate support device 40.

일단 서브-챔버(90)가 처리 매체에 의해 고압으로 충전되면, 서브-챔버(90)와 메인 챔버(20) 사이에는 상당한 압력차가 발생한다. 기판 지지 장치(40)를 상승 위치로 이동시키도록 채용된 (도 1a 및 도 1b에 도시되어 있지 않지만, 이하에서 설명되는) 동력식 액추에이터를 사용하여, 서브-챔버(90)의 고압 내부에 의해 가해지는 힘에 저항해서 서브-챔버(90)를 폐쇄 상태로 유지하는 것을 도울 수 있다. 또한, 기판 지지 장치(40)의 상승 위치는 바람직하게는 기판 지지 장치(40)의 하단(109)과 하부 챔버(60)의 하단(109) 사이의 증가된 간극(clearance)과 관련이 있다. 보다 바람직하게는, 그리고 이하에서 상세하게 설명하는 바와 같이, 구속 부재(143)를 상기 증가된 간극 내부로 삽입하는 백스톱 기구(140)가 제공되어, 기판 지지 장치(40)를 상승 위치로 유지하는 것을 돕고, 이로써 서브-챔버(90)에 의해 정해지는 밀봉된 고압 환경을 유지하고, 기판 지지 장치(40)에 의해 유발된 축방향 부하 및/또는 기판 지지 장치(40)를 구동하는 기구에 의해 발생된 부하를 경감시킬 수 있다. 구속 부재(143)가 구속 위치를 향해 반경 방향 내측으로 이동하는 것과 비활성 위치를 향해 반경 방향 외측으로 이동하는 것이 화살표 C로 표시되어 있다. Once the sub-chamber 90 is charged to high pressure by the processing medium, a significant pressure difference occurs between the sub-chamber 90 and the main chamber 20. By the high pressure interior of the sub-chamber 90, using a powered actuator (not shown in FIGS. 1A and 1B, but described below) employed to move the substrate support device 40 to the raised position. Resisting the applied force can help keep sub-chamber 90 closed. Further, the raised position of the substrate support device 40 is preferably associated with an increased clearance between the bottom 109 of the substrate support device 40 and the bottom 109 of the lower chamber 60. More preferably, and as will be described in detail below, a backstop mechanism 140 is provided for inserting the restraining member 143 into the increased gap to maintain the substrate support device 40 in the raised position. By means of a mechanism that assists, thereby maintaining a sealed high pressure environment defined by the sub-chamber 90 and driving the axial load and / or substrate support device 40 caused by the substrate support device 40. The generated load can be reduced. The movement of the restraining member 143 radially inwards toward the restraint position and the movement outwards radially outward toward the inactive position is indicated by arrow C. FIG.

이제 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 기판 처리 장치(10)의 바람직한 구조적 구성이 도시되어 있다. 도 3b에 잘 도시되어 있는 바와 같이, 기판 처리 장치(10)는 서브-챔버(90)가 메인 챔버(20) 내에 존재하고 있는 기판 처리 상태에서 동작하도록 위치되어 있다. 바람직하게는, 서브-챔버(90)는 대략 10 ㎖ 내지 대략 10 ℓ의 용적과, 대략 50 mm 내지 대략 450 mm의 직경을 갖는다. 기판 처리 장치(10)의 메인 챔버 구조물(23)은 메인 챔버 뚜껑으로서 작용하는 상부 섹션(27)과, 측방향 섹션, 즉 메인 챔버 벽(29) 및 중간 플레이트(73)로 구성되며, 이들 모두는 협력하여 메인 챔버 내부(25)를 둘러싸고 있다. 메인 챔버(20)의 측방향 섹션(29)은 바람직하게는 적어도 부분적으로 메인 챔버 내부(25)를 형성하는 측방향 내측면(29A)을 구비한다. 도시된 바와 같이, 측방향 내측면(29A)은 메인 챔버 내부(25)의 중앙 종방향 축선의 둘레에서 원통형이다. 이 원통형 프로파일은 메인 챔버 내부(25)를 통한 가스 유동을 개선하며, 날카로운 구조적 특징부의 수를 최소화함으로써 메인 챔버(20) 내에 오염 물질이 축적되는 것을 방지한다. 측방향 섹션(29)을 관통하여 형성된 구멍(29B)으로 인하여, 계면 부품(75)(도 1a 내지 도 2d 참조)과 메인 챔버 내부(25) 사이에 접근할 수 있다. 하부 챔버 구조물(67)은 하부 챔버 내부(65)를 둘러싸며, 플랜지형 영역(67A)과, 측방향 영역(67B) 및 외측 단부 영역(67C)으로 구성된다. 압력 용기의 구성과 유사한 방식으로, 기판 처리 장치(10)의 주요 구조는 상부 섹션(27), 측방향 섹션(29), 중간 플레이트(73) 및 하부 챔버(60)를 적절한 체결구(111A, 111B)에 의해 고정함으로써 조립된다. 체결구(111A, 111B)는 예를 들면 고강도 볼트를 포함할 수 있는데, 이 고강도 볼트는 메인 챔버 내부(25)의 종방향 축선과 평행하게 배향되며, 하부 챔버 구조물(67)의 플랜지형 영역(67A) 및 메인 챔버 구조물(23)의 상부 섹션(27)의 플랜지형 영역(27A) 내로 나사 결합될 수 있다. 바람직하게는, 상부 섹션(27)과 측방향 섹션(29)은 고강도 재료로 구성되어, 서브-챔버(90)에서 발생된 고압을 견딜 수 있다. 적절한 고강도 재료의 한 가지 예로는 SA-723 스틸이 있다. Referring now to FIGS. 3A and 3B, a preferred structural configuration of the substrate processing apparatus 10 is shown. As best seen in FIG. 3B, the substrate processing apparatus 10 is positioned to operate in a substrate processing state in which the sub-chamber 90 is present in the main chamber 20. Preferably, the sub-chamber 90 has a volume of about 10 ml to about 10 l and a diameter of about 50 mm to about 450 mm. The main chamber structure 23 of the substrate processing apparatus 10 is composed of an upper section 27 serving as a main chamber lid, and a lateral section, that is, the main chamber wall 29 and the intermediate plate 73, all of which are Cooperate to surround the main chamber interior 25. The lateral section 29 of the main chamber 20 preferably has a lateral inner surface 29A that at least partially defines the main chamber interior 25. As shown, the lateral medial side 29A is cylindrical around the central longitudinal axis of the main chamber interior 25. This cylindrical profile improves gas flow through the main chamber interior 25 and minimizes the number of sharp structural features to prevent the accumulation of contaminants in the main chamber 20. A hole 29B formed through the lateral section 29 allows access between the interface component 75 (see FIGS. 1A-2D) and the main chamber interior 25. The lower chamber structure 67 surrounds the lower chamber interior 65 and consists of a flanged region 67A, a lateral region 67B and an outer end region 67C. In a manner similar to the configuration of the pressure vessel, the main structure of the substrate processing apparatus 10 may include the upper section 27, the lateral section 29, the intermediate plate 73, and the lower chamber 60 with appropriate fasteners 111A, And assembled by 111B). The fasteners 111A, 111B may comprise high strength bolts, for example, which are oriented parallel to the longitudinal axis of the main chamber interior 25, and the flanged area of the lower chamber structure 67 ( 67A) and into the flanged area 27A of the upper section 27 of the main chamber structure 23. Preferably, the upper section 27 and the lateral section 29 are made of a high strength material and can withstand the high pressure generated in the sub-chamber 90. One example of a suitable high strength material is SA-723 steel.

도 3b에 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 기판 지지 장치(40)는 바람직하게는 샤프트(43)와 같이 축방향으로 배향된 긴 부재와, 샤프트(43)의 상단에 부착된 챔버 베이스(45)를 포함한다. 하부 챔버 구조물(67)의 외측 단부 영역(67C)과 중간 플레이트(73) 모두는 중앙에 배치된 축방향 보어(113, 115)를 각각 구비하며, 이들 보어를 통하여 샤프트(43)가 이동한다. 샤프트(43)는 확대 직경부(43A)를 구비하고, 이 확대 직경부는 샤프트(43)에 억지 끼워맞춤되는 환형 부품일 수 있다. 확대 직경부(43A)의 이동 범위는 중간 플레이트(73)와 외측 단부 영역(67C) 사이의 하부 챔버 내부(65)로 제한된다. 기판 지지 장치(40)가 서브-챔버(90)의 가압된 내부에 의해 부여되는 힘에 반응하여 하향 이동하는 경우에, 확대 직경부(43A)는 백스톱 억제 부재(143)와 접촉하게 된다. 따라서, 백스톱 억제 부재(143)는 기판 지지 장치(40)의 하향 이동에 대한 하한을 제공한다. 도 3a에 잘 도시된 바와 같이, 하부 챔버 구조물(67)의 측방향 영역(67B)은 보어(117)를 구비하며, 백스톱 억제 부재(143)와 관련한 링크 부재(후술함)가 상기 보어를 통하여 연장된다. 또한, 샤프트(43) 둘레에 환형으로 배치되어 있는 벨로우즈(74)가 중간 플레이트(73)와 확대 직경부(43A) 사이에 연결되어 있다. 전술한 바와 같이, 벨로우즈(74)는 메인 챔버(20)와 주변 환경 사이 뿐만 아니라 메인 챔버(20)와 하부 챔버(60) 사이에도 시일을 제공하여, 하부 챔버(60) 내에서 부품의 동작으로 인해 발생되는 메인 챔버(20)의 오염을 방지한다.As most clearly shown in FIG. 3B, the substrate support device 40 preferably has an elongate member axially oriented, such as the shaft 43, and a chamber base 45 attached to the top of the shaft 43. It includes. Both the outer end region 67C of the lower chamber structure 67 and the intermediate plate 73 have centrally arranged axial bores 113 and 115, respectively, through which the shaft 43 moves. The shaft 43 has an enlarged diameter portion 43A, which may be an annular component forcibly fitted to the shaft 43. The moving range of the enlarged diameter portion 43A is limited to the lower chamber interior 65 between the intermediate plate 73 and the outer end region 67C. When the substrate support device 40 moves downward in response to the force exerted by the pressurized interior of the sub-chamber 90, the enlarged diameter portion 43A comes into contact with the backstop suppressing member 143. Thus, the backstop suppression member 143 provides a lower limit for the downward movement of the substrate support device 40. As best seen in FIG. 3A, the lateral region 67B of the lower chamber structure 67 has a bore 117, with a link member (described below) associated with the backstop suppression member 143 through the bore. Is extended. In addition, a bellows 74 disposed annularly around the shaft 43 is connected between the intermediate plate 73 and the enlarged diameter portion 43A. As described above, the bellows 74 provides a seal between the main chamber 20 and the lower chamber 60 as well as between the main chamber 20 and the surrounding environment, thereby allowing the operation of the components within the lower chamber 60. Prevents contamination of the main chamber 20 due to.

계속해서 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 기판 지지 장치(40)의 챔버 베이스(45)는 샤프트(43)에 의해 상승 위치와 하강 위치 사이에서 축방향으로 이동하고, 그에 따라 기판 처리 장치(10)의 기판 로딩/제거 상태와 기판 처리 상태 사이에서 이동한다. 따라서, 바람직한 실시예에 따르면, 챔버 베이스(45) 및/또는 이 챔버 베이스(45)에 장착되는 웨이퍼 척이나 압반(도 4a 내지 도 4d 참조)과 같은 기판 누름 장치(120)는 도 1b에 도시된 서브-챔버의 하면(90C)을 구성한다. 바람직하게는, 챔버 베이스(45)의 최상측 영역은 물결 모양으로 파이거나 오목한 섹션(45A)을 구비하고, 이 오목한 섹션에 기판이 배치될 수 있다. 오목한 섹션(45A)으로 인하여, 기판 누름 장치(120)(도 4a 내지 도 4d 참조)를 챔버 베이스(45)에 장착할 수 있다. 메인 챔버(20)의 상부 섹션(27)의 내면은 메인 챔버(20)와 서브-챔버(90)의 각각의 내부의 상부 경계로서 번갈아 작용하는 오목한 섹션(27B)을 또한 구비한다. 기판 처리 장치(10)가 기판 처리 상태로 있을 때에, 챔버 베이스(45)는 오목한 섹션들(27B, 45A)이 협력하여 부분적으로 서브-챔버(90)를 형성하도록 밀봉 방식으로 상부 섹션(27)에 맞물린다. 바람직하게는, [상부 섹션(27)과 챔버 베이스(45)의 각각의 내부면과 같이] 처리 매체에 직접 접촉하여 적셔지는 모든 표면은 내식성 재료로 구성된다. 한정의 의도는 없는 적절한 내식성 재료의 예로는, HASTELLOY C-22 또는 C-276, 합금 AL-6XN 또는 25-6MO와 같은 슈퍼오스테나이트계 스테인리스강, MONEL 합금 등이 포함된다. 대안적으로, 처리 매체에 노출되는 표면은 PTFE, PCTFE, PVDF, 니켈 또는 크롬과 같은 내식성 배리어 재료로 코팅되거나 도금된다.3A and 3B, the chamber base 45 of the substrate support device 40 is moved axially between the raised position and the lowered position by the shaft 43, and thus the substrate processing apparatus 10. Move between the substrate loading / removing state and the substrate processing state. Thus, according to a preferred embodiment, a substrate pressing device 120 such as a chamber chuck 45 and / or a wafer chuck or platen (see FIGS. 4A-4D) mounted to the chamber base 45 is shown in FIG. 1B. The lower surface 90C of the formed sub-chamber. Preferably, the uppermost region of the chamber base 45 has a corrugated or concave section 45A, in which the substrate can be placed. Due to the concave section 45A, the substrate pressing device 120 (see FIGS. 4A-4D) can be mounted to the chamber base 45. The inner surface of the upper section 27 of the main chamber 20 also has a concave section 27B which alternately acts as an upper boundary inside each of the main chamber 20 and the sub-chamber 90. When the substrate processing apparatus 10 is in a substrate processing state, the chamber base 45 is sealed in an upper section 27 in a sealed manner such that the concave sections 27B and 45A cooperate to partially form the sub-chamber 90. To interlock. Preferably, all surfaces wetted in direct contact with the processing medium (such as the respective inner surfaces of the upper section 27 and the chamber base 45) are made of a corrosion resistant material. An example of a suitable corrosion resistant material that is not intended to be limiting is HASTELLOY C-22 or C-276, alloy AL-6XN Or super austenitic stainless steel such as 25-6MO, MONEL Alloys and the like. Alternatively, the surface exposed to the treatment medium is coated or plated with a corrosion resistant barrier material such as PTFE, PCTFE, PVDF, nickel or chromium.

이제 도 4a 내지 도 4d를 참고로 기판 처리 장치(10)의 추가의 구조적 및 작동적 특징을 설명하기로 한다. 기판 누름 장치(120)는 챔버 베이스(45)의 오목한 섹션(45A) 내에 장착되어 있다. 기판 누름 장치(120)는 기판 지지 장치(120A)를 구비하며, 본 발명의 개시 내용을 검토한 후의 당업자에게 명백한 원하는 고정 기법을 이용함으로써 기판이 상기 기판 지지 장치의 적소에 유지될 수 있다. 기판 누름 장치(120)에 형성된 내부 유체 통로(120B)는 처리 매체 유출 도관(123)과 유체 연결되어 있다. 처리 매체 유출 도관(123)은 바람직하게는 기판 지지 장치(40)를 통하여 연장되며, 하부 챔버(60)의 축방향 보어(115)를 통과하는 샤프트(43)의 하부 섹션(43B)을 구비한다. 이는 기판 처리 장치(10)의 구조물을 통과하는 추가의 유체 보어를 형성할 필요성을 제거한다. 기판 처리 장치(10)가 기판 처리 상태로 있을 때(예를 들면 도 4c 및 도 4d 참조), 서브-챔버(90)는 처리 매체 유동 경로와 일체로 결합되게 된다. 서브-챔버(90) 상류에 있는 처리 매체 유동 경로의 부분은 처리 매체 공급원(103), 처리 매체 공급 라인(101), 그리고 메인 챔버(20)의 상부 섹션(27)을 통하여 형성된 처리 매체 유입 도관(127)을 구비한다. 서브-챔버(90)의 하류에 있는 처리 매체 유동 경로의 부분은 기판 누름 장치(120)의 내부 통로(120B), 유출 도관(123), 처리 매체 복귀 라인(105) 및 처리 매체 복귀 회로(107)를 구비한다. 또한, 측방향 섹션(29)을 통하여 형성된 반경 방향 통로(129)는 배기 라인(77)을 통하여 메인 챔버 내부(25)와 진공원 및/또는 배기원(79) 사이를 유체 연결시킨다. 메인 챔버(20)의 측방향 섹션(29)을 통하여 형성된 다른 반경 방향 통로(구체적으로는 도시 생략)는 라인(81)을 통하여 메인 챔버 내부(25)와 불활성 가스(예를 들면, N2) 공급원(83) 사이를 유체 연결시킨다. 바람직하게는, 이들 2개의 반경 방향 통로는 메인 챔버 내부(25)의 중앙 종방향 축선에 대하여 서로 대략 60도로 배향되어 있다. Further structural and operational features of the substrate processing apparatus 10 will now be described with reference to FIGS. 4A-4D. The substrate pressing device 120 is mounted in a concave section 45A of the chamber base 45. The substrate pressing device 120 has a substrate support device 120A, and the substrate can be held in place by using a desired fixation technique apparent to those skilled in the art after reviewing the disclosure of the present invention. An internal fluid passageway 120B formed in the substrate pressing device 120 is in fluid communication with the process medium outlet conduit 123. The process medium outlet conduit 123 preferably has a lower section 43B of the shaft 43 extending through the substrate support device 40 and passing through the axial bore 115 of the lower chamber 60. . This eliminates the need to form additional fluid bores that pass through the structure of the substrate processing apparatus 10. When the substrate processing apparatus 10 is in a substrate processing state (see for example FIGS. 4C and 4D), the sub-chamber 90 is integrally coupled with the processing medium flow path. The portion of the process medium flow path upstream of the sub-chamber 90 is formed through the process medium source 103, the process medium supply line 101, and the upper section 27 of the main chamber 20. 127 is provided. The portion of the processing medium flow path downstream of the sub-chamber 90 may include an internal passageway 120B, an outlet conduit 123, a processing medium return line 105, and a processing medium return circuit 107 of the substrate presser 120. ). The radial passage 129 formed through the lateral section 29 also fluidly connects between the main chamber interior 25 and the vacuum source and / or the exhaust source 79 via the exhaust line 77. Another radial passage (specifically not shown) formed through the lateral section 29 of the main chamber 20 is via the line 81 a main chamber interior 25 and an inert gas (eg N2) source. Fluid connection between (83). Preferably, these two radial passages are oriented at approximately 60 degrees with respect to the central longitudinal axis of the main chamber interior 25.

도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같이, 기판 지지 장치(40)의 샤프트(43)의 하부 섹션(43B)에 선형 액추에이터(49)가 결합되어 있다. 선형 액추에이터(49)는 바람직하게는 스테퍼 모터와 워엄 기어를 구비하지만, 공압 구동식 또는 유압 구동식 피스톤, 또는 본 발명의 개시 내용을 검토한 후의 당업자에게 명백한 또는 기타 적절한 장치를 구비한다. As shown in FIGS. 4A-4D, a linear actuator 49 is coupled to the lower section 43B of the shaft 43 of the substrate support device 40. The linear actuator 49 preferably includes a stepper motor and a worm gear, but with a pneumatically driven or hydraulically driven piston, or with any other or other suitable device apparent to those skilled in the art after reviewing the present disclosure.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따라 제공되는 백스톱 기구(140)와 관련한 추가의 상세부를 또한 도시하고 있다. 백스톱 기구(140)의 주요 부품으로는, 백스톱 억제 부재(143), 선형 백스톱 액추에이터(145), 그리고 상기 억제 부재(143)와 백스톱 액추에이터(145)를 상호 연결하는 링크 기구(147)가 구비된다. 백스톱 기구(140)는 하나 이상의 유닛으로 구성될 수 있으며, 각 유닛은 대응하는 백스톱 억제 부재(143), 선형 백스톱 액추에이터(145), 링크 기구(147)를 구비한다. 백스톱 액추에이터(145)는 바람직하게는 링크 기구(147)와 백스톱 억제 부재(143)를 공압식으로 구동하며, 그에 따라 적절한 공기 실린더 및 피스톤 장치를 구비한다. 대안적으로, 백스톱 액추에이터(145)는 공압식일 수도 있고, 스테퍼 모터와, 리드 스크루와 같은 적절한 힘 전달 수단을 구비할 수도 있다. 억제 부재(143)의 구조는 바람직하게는 서브-챔버(90) 내에서 확립된 고압 환경에 의해 부여되는 압축력을 견디기에 적합한 재료로 구성된다. 억제 부재(143)로서 적절한 재료의 한 가지 예로는 SA-723 스틸이 포함된다. 4A-4D also show additional details relating to the backstop mechanism 140 provided in accordance with the present invention. The main components of the backstop mechanism 140 include a backstop suppression member 143, a linear backstop actuator 145, and a link mechanism 147 that interconnects the suppression member 143 and the backstop actuator 145. . The backstop mechanism 140 may consist of one or more units, each unit having a corresponding backstop suppression member 143, a linear backstop actuator 145, and a link mechanism 147. The backstop actuator 145 preferably pneumatically drives the link mechanism 147 and the backstop suppression member 143, and thus has a suitable air cylinder and piston arrangement. Alternatively, the backstop actuator 145 may be pneumatic or may include a stepper motor and suitable force transmission means such as a lead screw. The structure of the containment member 143 is preferably composed of a material suitable to withstand the compressive forces imparted by the high pressure environment established within the sub-chamber 90. One example of a material suitable as the containment member 143 includes SA-723 steel.

계속해서 도 4a 내지 도 4d를 참고하면, 백스톱 액추에이터(145)는 하부 챔버(60) 외측에 배치되어 있으며, 상기 링크 기구(147)는 (도 3a 및 도 5에 도시되어 있고 위에서 설명한 바와 같은) 하부 챔버(60)의 측방향 영역(67B)의 두께로 하나 이상의 보어(117)를 통하여 연장된다. 링크 기구(147)는 백스톱 액추에이터(145)에 의해 발생된 동력을 억제 부재(143)로 적절하게 전달하도록 설계되어 있다. 링크 기구(147)와 억제 부재(143)는 기판 지지 장치(40)의 진행 방향에 대하여 대략 횡방향을 따라 이동하며, 그에 따라 메인 챔버 내부(25)의 종방향 축선에 대하여 대략 횡방향으로 이동한다. 동시에, 링크 기구(147)는 서브-챔버(90)로부터 기판 지지 장치(40)를 통하여 전달된 부하에 반응하여 억제 부재를 편향시킬 수 있도록 탄성적으로 항복되게 설계되어 있다. 이러한 항복 또는 편향의 방향은 기판 지지 장치(40)의 진행 방향에 평행한 방향을 따라 상당한 성분을 갖는다. 따라서, 링크 기구(147)의 적응성은 작동 중에 기판 지지 장치(40)에 가해지는 원통형의 동적 부하로 인하여 백스톱 기구(140)에 의해 발생될 수 있는 실패 모드(failure mode)를 방지한다. 그러나, 이와 동시에 적응성의 오차는 억제 부재(143)의 적절한 기능에 해로운 영향을 주지 않으므로, 기판 지지 장치(40)의 상승 위치와, 그에 따라 서브-챔버(90)와 메인 챔버(20) 사이의 격리된 계면을 유지한다. Continuing with reference to FIGS. 4A-4D, the backstop actuator 145 is disposed outside the lower chamber 60, and the link mechanism 147 is (as shown in FIGS. 3A and 5 and described above). The thickness of the lateral regions 67B of the lower chamber 60 extends through the one or more bores 117. The link mechanism 147 is designed to appropriately transmit the power generated by the backstop actuator 145 to the suppression member 143. The link mechanism 147 and the restraining member 143 move in a substantially transverse direction with respect to the advancing direction of the substrate support device 40, and thus in a transverse direction with respect to the longitudinal axis of the main chamber interior 25. do. At the same time, the link mechanism 147 is designed to elastically yield so as to deflect the restraining member in response to the load transmitted from the sub-chamber 90 through the substrate support device 40. This direction of yield or deflection has a significant component along the direction parallel to the advancing direction of the substrate support device 40. Thus, the adaptability of the link mechanism 147 prevents a failure mode that may be generated by the backstop mechanism 140 due to the cylindrical dynamic load applied to the substrate support device 40 during operation. At the same time, however, the error of adaptability does not have a detrimental effect on the proper functioning of the suppression member 143, so that the raised position of the substrate support device 40 and thus between the sub-chamber 90 and the main chamber 20 Maintain an isolated interface.

도 5에 도시된 바람직한 실시예에 따르면, 링크 기구(147)는 하나 이상의 중실 로드(147A, 147B)를 구비한다. 보다 바람직하게는, 링크 기구(147)는 한 쌍의 로드(147A, 147B)를 구비한다. 각각의 로드(147A, 147B)는 대략 10 내지 대략 50 mm(바람직하게는 35 mm)의 길이와, 대략 1 내지 대략 5 mm(바람직하게는 3 mm)의 직경을 갖는다. 바람직하게는, 각각의 로드(147A, 147B)는 AlSI 6150 스프링 스틸로 구성된다. According to the preferred embodiment shown in FIG. 5, the link mechanism 147 has one or more solid rods 147A, 147B. More preferably, the link mechanism 147 is provided with a pair of rods 147A and 147B. Each rod 147A, 147B has a length of about 10 to about 50 mm (preferably 35 mm) and a diameter of about 1 to about 5 mm (preferably 3 mm). Preferably, each rod 147A, 147B is made of AlSI 6150 spring steel.

이제 특히 도 4a를 참조하면, 기판 로딩/제거 상태의 기판 처리 장치(10)가 도시되어 있으며, 이 상태에서 기판 지지 장치(40)는 하강 위치로 후퇴한다. 이 위치에서, 기판 누름 장치(120)와 이 장치에 장착된 임의의 기판은 메인 챔버 내부(25)에서 봉쇄된 환경에 노출되어 있고, 별도의 서브-챔버는 완전하게 형성되어 있지 않다. 기판 누름 장치(120)는 계면 부품(75)과 동작상 정렬되어 있는 높이에 배치되어 있다. 이 위치에서, 로봇의 엔드 이펙터(end effector)는 개방된 계면 부품(75)을 통하여 메인 챔버(20)의 영역 내로 측방향으로 진행하여 처리 작업 이전에 기판을 기판 누름 장치(120)에 로딩할 수도 있고, 처리 작업 후에 그러한 기판을 제거할 수도 있다. 기판 지지 장치(40)는 메인 챔버(20) 내에서 기판의 방위 및 적절한 조작을 위하여 필요한 단지 z축의 이동만을 제공하는 것을 알 것이다. 즉, 기판을 로딩하거나 및/또는 제거하기 위하여 채용된 임의의 로봇의 엔드 이펙터는 단지 x-y 평면에서만 전적으로(또는 적어도 본질적으로) 이동할 수 있으면 된다. Referring now particularly to FIG. 4A, there is shown a substrate processing apparatus 10 in a substrate loading / removing state, in which the substrate support apparatus 40 retracts to the lowered position. In this position, the substrate pressing device 120 and any substrate mounted thereon are exposed to an enclosed environment in the main chamber interior 25, and no separate sub-chamber is completely formed. The substrate pressing device 120 is disposed at a height that is operatively aligned with the interface component 75. In this position, the end effector of the robot proceeds laterally through the open interface component 75 into the area of the main chamber 20 to load the substrate into the substrate presser 120 prior to processing. The substrate may be removed after the treatment operation. It will be appreciated that the substrate support device 40 provides only the z-axis movement necessary for orientation and proper manipulation of the substrate within the main chamber 20. That is, the end effector of any robot employed to load and / or remove the substrate need only be able to move entirely (or at least essentially) in the x-y plane.

기판 지지 능력과 상승 능력이 합체된 구조를 사용하면 여러 가지 이점이 제공된다. 먼저, 기판 전환 임무를 위하여 기판 처리 장치(10)와 관련하여 사용된 로봇 기구는 전적으로 3차원 공간에서 동작하는 로봇에 비교하여 보다 간단하고 적은 비용이 드는 구조를 가질 수 있다. 이러한 첫 번째 이점과 관련하여, 상기 구조는 기판 처리 장치(10)와 진공 작동식 중앙 핸들러와 같은 다른 동봉 모듈을 용이하게 합체할 수 있게 한다. 통상적으로 상기 진공 모듈을 구비한 로봇은 제한된 수직 이동 능력을 갖는다. 마지막으로, 서브-챔버(90)의 용적은 최적으로 최소화되는데, 이는 서브-챔버(90)가 로봇 기구의 적당한 z축 이동을 수용하도록 사이즈가 정해질 필요가 없기 때문이다. The use of a structure that combines substrate support and synergism provides several advantages. First, the robotic mechanism used in conjunction with the substrate processing apparatus 10 for a substrate switching task may have a simpler and less expensive structure compared to a robot operating entirely in three-dimensional space. With respect to this first advantage, the structure makes it easy to integrate the substrate processing apparatus 10 and other enclosed modules, such as a vacuum operated central handler. Robots with the vacuum module typically have limited vertical movement capability. Finally, the volume of the sub-chamber 90 is optimally minimized because the sub-chamber 90 does not need to be sized to accommodate the proper z-axis movement of the robotic mechanism.

이제 특히 도 4b를 참고하면, 고압 기판 처리 상태의 기판 처리 장치(10)가 도시되어 있으며, 여기서 기판 지지 장치(40)는 완전히 상승된 위치로 연장되어 서브-챔버(90)를 형성한다. 또한, 이러한 상승 위치에서, 샤프트(43)의 확대 직경부(43A)와 하부 챔버(60)의 외측 단부 영역(67C) 사이에 충분한 축방향 간극이 발생되어 백스톱 억제 부재(243)가 간극 내로 반경 방향 내측으로 삽입될 수 있게 한다. 챔버 베이스(45)에 적절한 밀봉 요소(151)를 장착함으로써 서브-챔버(90)와 메인 챔버(20) 사이의 격리가 개선되거나 보장된다. Referring now particularly to FIG. 4B, a substrate processing apparatus 10 in a high pressure substrate processing state is shown, where the substrate support apparatus 40 extends to a fully raised position to form the sub-chamber 90. Also in this raised position, a sufficient axial gap is generated between the enlarged diameter portion 43A of the shaft 43 and the outer end region 67C of the lower chamber 60 so that the backstop suppression member 243 is radiused into the gap. Direction can be inserted inward. The isolation between the sub-chamber 90 and the main chamber 20 is improved or ensured by mounting the appropriate sealing element 151 on the chamber base 45.

바람직한 실시예에 따르면, 기판 누름 장치(120)와 챔버 베이스(45)의 환형 숄더(45B) 사이에는 반경 방향으로 환형 공간(155)이 형성되어 있으며, 링형 밀봉 요소(151)가 이러한 환형 공간(155) 내에 배치되어 있다. 일단 서브-챔버(90)가 처리 매체로 가압되면, 기판 누름 장치(120)와 메인 챔버(20)의 상부 섹션(27)의 내향면 사이의 계면을 통하여 환형 공간(155) 내로 임의의 처리 매체가 누설된다. 그 후, 누설된 처리 매체는 밀봉 요소(151)에 직면하게 되고, 이로써 누설된 처리 매체가 메인 챔버 내부(25) 내로 탈출하는 것이 방지된다. 바람직하게는, 밀봉 요소(151)는 간단한 O링 또는 가스켓보다는 컵 시일(cup seal) 형태이다. 기판 누름 장치(120)와 직면하는 컵 시일(151)의 내측면은 오목한 형상을 갖는다. 이러한 타입의 시일은 유체 압력에 반응하는 자가 밀봉식 시일이다. 따라서, 환형 공간(155)과 컵 시일(155)의 오목한 부분이 누설된 매체에 의해 가압되고, 오목한 부분은 챔버 베이스(45) 및 상부 섹션(27)에 대하여 팽창 및 수축되어 시일의 품질을 개선한다. 이러한 목적을 위하여, 컵 시일(155)은, 가요성이 있고 처리 매체의 화학 조성물에 노출될 때에 내화학성이 있으며 대략 5000 psig(345.8 bar) 또는 그 이상의 압력차를 유지할 수 있는 재료로 구성된다. 컵 시일(151)용으로 적절한 재료의 한정의 의도는 없는 예로는 PTFE 및 PCTFE가 포함된다. 적절한 컵 시일(151)로는 미국 펜실베니아주 컬프빌에 소재하는 Greene, Tweed & Co.,로부터 입수 가능한 MSE 시일이 있다. 면 시일 지향형 컵 시일 구조에 대한 대안으로서, 다른 밀봉 요소(151)의 예에는 피스톤 시일 지향형 컵 시일 및 O링 시일이 포함된다.According to a preferred embodiment, an annular space 155 is formed in the radial direction between the substrate pressing device 120 and the annular shoulder 45B of the chamber base 45, and the ring sealing element 151 is formed in such an annular space ( 155). Once the sub-chamber 90 is pressurized with the processing medium, any processing medium into the annular space 155 through the interface between the substrate pressing device 120 and the inward surface of the upper section 27 of the main chamber 20. Leaks. The leaked processing medium then faces the sealing element 151, thereby preventing the leaked processing medium from escaping into the main chamber interior 25. Preferably, the sealing element 151 is in the form of a cup seal rather than a simple o-ring or gasket. The inner surface of the cup seal 151 facing the substrate pressing device 120 has a concave shape. This type of seal is a self-sealing seal that responds to fluid pressure. Thus, the concave portion of the annular space 155 and the cup seal 155 is pressed by the leaked medium, and the concave portion is expanded and contracted with respect to the chamber base 45 and the upper section 27 to improve the quality of the seal. do. For this purpose, the cup seal 155 is made of a material that is flexible and chemically resistant when exposed to the chemical composition of the treatment medium and capable of maintaining a pressure difference of approximately 5000 psig (345.8 bar) or higher. Non-limiting examples of suitable materials for the cup seal 151 include PTFE and PCTFE. Suitable cup seals 151 include MSE available from Greene, Tweed & Co., Culphville, Pennsylvania, USA. There is a seal. As an alternative to the face seal oriented cup seal structure, examples of other sealing elements 151 include piston seal oriented cup seals and O-ring seals.

이제 특히 도 4c를 참조하면, 백스톱 억제 기구(143)는 샤프트(43)의 확대 직경부(43A)와 하부 챔버(60)의 외측 단부 영역(67C) 사이의 간극 내에서 완전히 연장된 활성 위치로 도시되어 있다. 이러한 활성 위치에서, 각각의 억제 부재(143)는 확대 직경부(43A)의 저면과 접촉하여, 서브-챔버(90)의 가압 중에 기판 지지 장치(40)의 원치 않는 후퇴를 방지하고, 그에 따라 세정 공정 중에 기판을 적소에 유지한다. Referring now particularly to FIG. 4C, the backstop suppression mechanism 143 is in its fully extended active position within the gap between the enlarged diameter portion 43A of the shaft 43 and the outer end region 67C of the lower chamber 60. Is shown. In this active position, each restraining member 143 contacts the bottom of the enlarged diameter portion 43A to prevent unwanted retraction of the substrate support device 40 during pressurization of the sub-chamber 90, thus The substrate is held in place during the cleaning process.

도 4d는 서브-챔버(90)가 가압 매체로 충전된 후에 백스톱 기구(140) 내로 통합되는 가요성 특징부의 작동을 도시하고 있다. 서브-챔버(90)의 고압 용적에 의해 가해진 힘에 응답하여, 가요성 링크 기구(147)는 백스톱 억제 부재(143)가 확대 직경부(43A)의 저면과 하부 챔버(60)의 외측 단부 영역(67C) 모두에 압축 접촉 상태로 있는 지점까지 편향되었다. 링크 기구(147)는 링크 기구(147) 및/또는 각각의 백스톱 액추에이터(145)에 원치 않는 응력을 부여하지 않으면서 기판 누름 장치(120)에서 적절한 크기(예를 들면, 대략 0.5 mm)의 자유 유격(free play)을 제공하도록 편향되었다. 4D illustrates the operation of the flexible feature integrated into the backstop mechanism 140 after the sub-chamber 90 is filled with pressurized medium. In response to the force exerted by the high pressure volume of the sub-chamber 90, the flexible link mechanism 147 has a backstop restraining member 143 having a bottom surface of the enlarged diameter portion 43A and an outer end region of the lower chamber 60. All of them were deflected to a point in compression contact at 67C. The link mechanism 147 is free of appropriate size (eg, approximately 0.5 mm) in the substrate pressing device 120 without applying unwanted stress to the link mechanism 147 and / or each backstop actuator 145. Biased to provide free play.

이제 도 4a 내지 도 4d를 참고로 하여 기판 처리 장치(10)의 작동을 설명하기로 한다. 기판(S)은 초기에는 기판 처리 장치(10)의 외부 환경에 마련되어 있다. 외부 환경은 일반적으로 기판 핸들링 로봇을 구비하는 봉쇄 환경이며, 분위기 상태 또는 진공 배기 상태일 수 있다. 외부 분위기 환경의 예로는 EFEM[예를 들면, 도 6의 EFEM(210) 참조]이 있다. 외부의 진공 배기 환경의 예로는 진공 클러스터 도구[예를 들면, 도 8의 클러스터 도구(410)]가 있다. 외부 환경은 계면 부품(75)을 통하여 기판 처리 장치(10)에 결합되어 있다. 당업자가 이해할 수 있듯이, 계면 부품(75)은 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능한 내부 게이트를 구비하여, 계면 부품(75)을 통하여 메인 챔버 내부(25)에 접근할 수 있게 한다. 기판(S)을 기판 처리 장치(10) 내로 로딩하기 이전에, 기판(S)은 일반적으로 하나 이상의 조립 공정(예를 들면, 포토레지스트, 현상제 및 UV 복사를 적용하는 것을 수반하는 마스킹 또는 기타 리소그래피 기법, 에칭, 애싱, 막 증착, 전기 도금, 접합 패드의 접착, 평탄화, 이온 주입, 도핑, 마이크로가공, 연마, 응력 경감, 가열 등)이 실행되어, 후속 세정 공정 또는 표면 처리 공정이 필요하거나 유리하다는 것을 또한 이해할 것이다. The operation of the substrate processing apparatus 10 will now be described with reference to FIGS. 4A-4D. The substrate S is initially provided in the external environment of the substrate processing apparatus 10. The external environment is generally a containment environment with a substrate handling robot and may be in an atmospheric state or a vacuum evacuation state. An example of an external atmosphere environment is an EFEM (see, eg, EFEM 210 of FIG. 6). An example of an external vacuum evacuation environment is a vacuum cluster tool (eg, the cluster tool 410 of FIG. 8). The external environment is coupled to the substrate processing apparatus 10 through the interface component 75. As will be appreciated by those skilled in the art, the interface component 75 has an internal gate that is movable between an open position and a closed position, allowing access to the main chamber interior 25 through the interface component 75. Prior to loading the substrate S into the substrate processing apparatus 10, the substrate S is generally masked or otherwise involved in applying one or more assembly processes (e.g., applying photoresist, developer and UV radiation). Lithography techniques, etching, ashing, film deposition, electroplating, bonding, planarization, ion implantation, doping, micromachining, polishing, stress relief, heating, etc.) are performed to require subsequent cleaning or surface treatment processes or It will also be understood that it is advantageous.

기판(S)을 기판 처리 장치(10) 내로 로딩하기 전에 복수의 다른 사전 단계를 실행할 수 있다. 예를 들면, 메인 챔버 내부(25)는 외부 환경과 유체 결합되기 전에 준비될 수 있다. 메인 챔버 내부(25)를 준비하는 방식은 기판 처리 장치(10)가 진공 모듈 또는 분위기 모듈과 상호 작용하는 것에 의존한다. 기판 처리 장치(10)가 진공 모듈에 결합되어 있는 경우에, 메인 챔버 내부(25)는 진공원/배기원과의 유체 연결을 확립함으로써 진공 배기되고 소제될 수 있다. 기판 처리 장치(10)가 분위기 모듈에 연결되어 있는 경우에, 메인 챔버 내부(25)는 전술한 바와 같이 N2와 같은 불활성 가스를 메인 챔버 내부(25)를 통하여 순환시킴으로써 소제될 수 있다.A plurality of different preliminary steps can be performed before loading the substrate S into the substrate processing apparatus 10. For example, the main chamber interior 25 may be prepared before being fluidly coupled with the external environment. The manner in which the main chamber interior 25 is prepared depends on the substrate processing apparatus 10 interacting with the vacuum module or the atmosphere module. When the substrate processing apparatus 10 is coupled to a vacuum module, the main chamber interior 25 may be evacuated and cleaned by establishing a fluid connection with the vacuum source / exhaust source. When the substrate processing apparatus 10 is connected to the atmosphere module, the main chamber interior 25 may be cleaned by circulating an inert gas such as N 2 through the main chamber interior 25 as described above.

또한, 처리 매체는 기판(S)을 기판 처리 장치(10) 내로 로딩하기 전에, 또는 적어도 본 명세서에서 설명된 고압 세정 공정과 관련하여 처리 매체를 서브-챔버(90) 내로 주입하기 이전에 준비될 필요가 있을 수 있다. 세정 공정을 실행하는 경우에, 본 발명에 활용된 처리 매체는, 원치 않는 물질을 세정 유체의 고압 분사를 통하여 서브-챔버(90) 내로 제거하도록 기판(S) 상에 발생된 원치 않는 잔류 물질을 용매화함으로써 및/또는 기판(S)의 표면을 충돌시킴으로써 기판(S)을 세정하기에 적합한 임의의 유체일 수 있다. 세정 유체는 단일의 조성을 가질 수도 있고, 다중 성분의 혼합물, 용액 또는 에멀젼일 수도 있다. 바람직한 실시예에 따르면, 세정 유체는 서브-챔버(S) 내로 도입되기 전에 초임계 상태로 가열 및 가압되는 고밀도 액상 CO2이다. 공-용매(co-solvent), 반응제, 부동태화제, 건조제, 산화제, 염기제, 계면활성제 또는 기타 화학물질과 같은 첨가제는 서브-챔버(90) 내로 주입되기 전에 공급 라인(101)을 통하여 흐르는 CO2 스트림 내로 도입되거나 그 외의 방식으로 CO2 스트림과 합쳐질 수 있다. 초임계 상태의 CO2를 얻기 위하여 필요한 온도 및 압력은 그러한 첨가제가 존재하는가의 여부에 의존한다. 순수 액상 CO2의 경우에, 초임계 온도는 31℃이고, 초임계 압력은 71 기압이다. 바람직한 실시예에 따르면, CO2는 대략 1500 내지 대략 5000 psig(104.4 내지 345.8 bar)의 압력으로 공급된다.In addition, the processing medium may be prepared prior to loading the substrate S into the substrate processing apparatus 10 or at least prior to injecting the processing medium into the sub-chamber 90 in connection with the high pressure cleaning process described herein. There may be a need. In the case of carrying out the cleaning process, the treatment medium utilized in the present invention may remove unwanted residual material generated on the substrate S to remove unwanted material into the sub-chamber 90 through high pressure injection of the cleaning fluid. It may be any fluid suitable for cleaning the substrate S by solvating and / or impinging the surface of the substrate S. The cleaning fluid may have a single composition or may be a mixture, solution or emulsion of multiple components. According to a preferred embodiment, the cleaning fluid is a dense liquid CO 2 which is heated and pressurized to a supercritical state before being introduced into the sub-chamber (S). Additives such as co-solvents, reactants, passivating agents, desiccants, oxidants, bases, surfactants or other chemicals flow through feed line 101 before being injected into sub-chamber 90. It may be introduced into the CO 2 stream or otherwise combined with the CO 2 stream. The temperature and pressure required to obtain supercritical CO 2 depends on whether such additives are present. In the case of pure liquid CO 2 , the supercritical temperature is 31 ° C. and the supercritical pressure is 71 atmospheres. According to a preferred embodiment, the CO 2 is supplied at a pressure of approximately 1500 to approximately 5000 psig (104.4 to 345.8 bar).

일단 처리 매체와 메인 챔버 내부(25)가 준비되면, 기판 지지 장치(40)는 도 4a에 도시된 하강 위치로 이동하고, 계면 부품(75)은 개방된다. 로봇형 기판 핸들링 기구가 기판(S)을 계면 부품(75)을 통과하여 운반하고 기판(S)을 기판 누름 장치(120) 상에 배치한다. 기판 누름 장치(120)는 임의의 수의 공지의 고정 기법을 채용하도록 설계될 수 있다. 한 가지 예로는 기판 누름 장치(120)의 최상측면(120A)에 흡인력을 발생시키는 것이다. 기판(S)이 기판 누름 장치(120)에 고정된 후에, 계면 부품(75)은 폐쇄되고, 기판 지지 장치(40)는 도 4b에 도시된 상승 위치로 상승한다. 이 위치에서, 서브-챔버(90)가 형성되어 기판(S)을 둘러싼다. 그 후, 백스톱 기구(140)는 억제 부재(143)를 도 4c에 도시된 위치로 삽입하도록 동작되어, 기판 지지 장치(40)를 축방향으로 지지하고 서브-챔버(90)와 메인 챔버 내부(25) 사이에서 시일의 완전성을 유지한다. 이 위치에서, 기판(S)은 세정 준비 상태로 있다. 처리 매체 유입 라인(101)을 따라 적절하게 위치된 하나 이상의 밸브가 개방되고, 처리 매체가 서브-챔버(90) 내로 펌핑된다. 서브-챔버(90)는 20 psig 내지 5000 psig(2.39 bar 내지 345.8 bar)에 이르는 압력으로 처리 매체에 의해 가압될 수 있다. 유리한 경우에, 가압 전에, 처리 매체는 낮은 압력으로 서브-챔버(90) 내로 흐를 수 있으며, 서브-챔버(90)와, 이 서브-챔버(90)의 상류 및 하류에 있는 관련 유체 경로로부터 공기를 소제하도록 복귀 회로(107)로 보내질 수 있다. 고압 세정 공정 중에, 필요한 경우에는, 서브-챔버(90)는 압력 펄스를 발생시키도록 주기적인 방식으로 급속하게 가압되거나 가압 해제될 수 있어서, 세정 효과가 개선된다. 이러한 사이클의 가압 위상은 (가압 위상 중에 연화되는 포토레지스트 또는 에칭 잔류 증착물과 같은) 원치 않는 재료를 기판(S)에 형성된 바이어스 또는 트렌치와 같은 마이크로스케일 특징부로부터 제거할 때에 유리할 수 있다. Once the processing medium and main chamber interior 25 are ready, the substrate support device 40 moves to the lowered position shown in FIG. 4A, and the interface component 75 is opened. The robotic substrate handling mechanism carries the substrate S through the interface component 75 and places the substrate S on the substrate pressing device 120. Substrate pressing device 120 may be designed to employ any number of known fixation techniques. One example is to generate a suction force on the top surface (120A) of the substrate pressing device (120). After the substrate S is fixed to the substrate pressing device 120, the interface component 75 is closed and the substrate supporting device 40 is raised to the raised position shown in FIG. 4B. In this position, a sub-chamber 90 is formed to surround the substrate S. Thereafter, the backstop mechanism 140 is operated to insert the suppression member 143 into the position shown in FIG. 4C to support the substrate support device 40 in the axial direction and to support the sub-chamber 90 and the main chamber interior ( 25) maintain the integrity of the seal. At this position, the substrate S is in a cleaning ready state. One or more valves appropriately located along the treatment medium inlet line 101 are opened and the treatment medium is pumped into the sub-chamber 90. Sub-chamber 90 may be pressurized by the treatment medium at a pressure ranging from 20 psig to 5000 psig (2.39 bar to 345.8 bar). Advantageously, prior to pressurization, the processing medium may flow into the sub-chamber 90 at low pressure, and air from the sub-chamber 90 and the associated fluid path upstream and downstream of this sub-chamber 90 May be sent to the return circuit 107 to clean up. During the high pressure cleaning process, if necessary, the sub-chamber 90 can be rapidly pressurized or depressurized in a periodic manner to generate a pressure pulse, thereby improving the cleaning effect. The pressurization phase of this cycle may be advantageous when removing unwanted materials (such as photoresist or etch residue deposits that soften during the pressurization phase) from microscale features such as biases or trenches formed in the substrate S.

일단 세정 공정이 완료되면, 세정 매체 복귀 경로에 적절하게 위치된 밸브는 개방되어, 처리 매체는 서브-챔버(90)로부터 복귀 회로(107)로 유출될 수 있다. 유출 단계는 추가의 순수 처리 매체를 서브-챔버(90)를 통하여 순환시키는 것을 포함할 수 있다. 그 후에, 기판 처리 장치(10)는 전술한 바와 같이 기판 지지 장치(40)를 하강 위치로 이동시킴으로써 도 4a에 도시된 바와 같은 로딩/제거 상태로 다시 조정된다. 그 후에, 계면 부품(75)은 기판 핸들링 기구를 메인 챔버 내부(20)로 도입하도록 개방되어, 필요에 따라 다른 모듈에서 추가 처리하도록 기판(S)을 기판 처리 장치(10)로부터 제거한다. 기판(S)을 세정하는 데 사용된 처리 매체의 적어도 일부를 재생하는 (전술한) 부품이 제공되어, 오염 물질을 처리 매체로부터 분리하고, 정화된 처리 매체를 재사용하도록 시스템 내로 재순환시킨다. Once the cleaning process is complete, the valve appropriately located in the cleaning medium return path can be opened so that the processing medium can flow out of the sub-chamber 90 to the return circuit 107. The outflow step may include circulating additional pure treatment medium through the sub-chamber 90. Thereafter, the substrate processing apparatus 10 is readjusted to the loading / removing state as shown in FIG. 4A by moving the substrate supporting apparatus 40 to the lowered position as described above. Thereafter, the interface component 75 is opened to introduce the substrate handling mechanism into the main chamber interior 20 to remove the substrate S from the substrate processing apparatus 10 for further processing in another module as needed. A component (described above) for regenerating at least a portion of the processing medium used to clean the substrate S is provided to separate contaminants from the processing medium and recycle into the system to reuse the purified processing medium.

이제 도 6 내지 도 8을 참조하면, 기판 처리 장치(10)가 처리 매체 분배 회로 및 기타의 기판 처리 모듈과 통합되어 있는 시스템-레벨에 따른 실시예를 도시하고 있다. 도 6은 독립형의 분위기 시스템(200)을 도시하고 있다. 이 시스템(200)에서, 기판 처리 장치(10)는 계면 부품(75)을 통하여 “장비 프론트 엔드 모듈", 즉 EFEM(210)에 직접 결합되어 있으며, 이 모듈은 분위기 기판 이송 모듈(215)과 기판 로딩 및/또는 분류 장치(220)를 구비한다. 기판 이송 모듈(215)은 통상의 구조일 수 있으며, 인클로저(215A)와 기판 이송 로봇(225)을 구비한다. 기판 이송 모듈(215)은 통상적으로 표준 기계 인터페이스(SMIF) 기법에 따라 기판 로딩 장치(220)에 결합되어 있다. 기판 로딩 장치(220)는 통상적으로 설계된 웨이퍼 카세트 또는 포드 장치[예를 들면, SMIF 포드, 또는 "FOUP"(front opening unified)]일 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 로봇(225)은 기판을 기판 로딩 장치(220)로부터 계면 부품(75)을 통하여 기판 처리 장치(10)로 이송할 수 있다. Referring now to FIGS. 6-8, a system-level embodiment is shown in which the substrate processing apparatus 10 is integrated with a processing medium distribution circuit and other substrate processing modules. 6 illustrates a standalone atmosphere system 200. In this system 200, the substrate processing apparatus 10 is directly coupled to the “equipment front end module”, ie the EFEM 210, via the interface component 75, which module is coupled with the atmosphere substrate transfer module 215. And a substrate loading and / or sorting device 220. The substrate transfer module 215 may be of a conventional construction and has an enclosure 215A and a substrate transfer robot 225. The substrate transfer module 215 Typically, it is coupled to a substrate loading device 220 according to standard mechanical interface (SMIF) techniques. The substrate loading device 220 is a conventionally designed wafer cassette or pod device (eg, SMIF pod, or " FOUP "). front opening unified)] By this configuration, the robot 225 can transfer the substrate from the substrate loading apparatus 220 to the substrate processing apparatus 10 through the interface component 75.

도 6에 있어서, 기판 처리 장치(10)에 결합된 처리 매체 분배 회로는 가압 처리 매체를 대규모 저장소로부터 기판 처리 장치(10)로 공급하는 (도 1b 및 도 4a 내지 도 4d의 처리 매체 공급원(103)과 관련될 수 있는) 공급/가압 서브 시스템(230)을 구비한다. 바람직한 실시예에 따르면, 이러한 서브 시스템(230)으로부터 공급된 처리 매체는 적절한 열교환기(235)를 통과하여 전달되어 처리 매체를 초임계 온도 또는 그 온도를 초과하여 가열한다. 전술한 바와 같이 첨가제를 처리 매체와 혼합하는 첨가제 주입 서브 시스템(240)이 마련되어 있다. 또한 전술한 바와 같이 사용된 처리 매체를 재생하고 정화하는 순환 서브 시스템(245)이 마련되어 있다. 마지막으로, [도 1b 및 도 4a 내지 도 4d의 진공원/배기원(79)과 관련될 수 있는] 압축 해제 서브 시스템(250)은 기판 처리 장치(10)를 소제, 방출 및/또는 진공 배기시키기 위한 배출 시스템으로서 작용한다. In FIG. 6, the processing medium distribution circuit coupled to the substrate processing apparatus 10 provides the processing medium source 103 of FIGS. 1B and 4A-4D to supply pressurized processing media from the mass storage to the substrate processing apparatus 10. Supply / pressurization subsystem 230, which may be associated with the present invention. According to a preferred embodiment, the processing medium supplied from this subsystem 230 is passed through a suitable heat exchanger 235 to heat the processing medium at or above the supercritical temperature. As described above, an additive injection subsystem 240 is provided that mixes the additive with the treatment medium. There is also a circulation subsystem 245 for regenerating and purifying the processing medium used as described above. Finally, the decompression subsystem 250 (which may be associated with the vacuum source / exhaust source 79 of FIGS. 1B and 4A-4D) cleans, discharges and / or evacuates the substrate processing apparatus 10. Acts as an exhaust system for

도 7은 클러스터형 분위기 시스템(300)을 도시하고 있다. 이러한 시스템(300)에 있어서, EFEM(310)은 클러스터 가능한 분위기 기판 이송 모듈(315)과 복수의 기판 로딩 장치(320A, 320B; 이중 2개가 도시되어 있음)를 구비한다. 기판 이송 모듈(315)은 다시 일반적으로 인클로저(315A)와 기판 이송 로봇(325)을 구비한다. 시스템(300)은 각각의 계면 부품(75A, 75B)을 통하여 기판 이송 모듈(315)에 결합된 복수의 기판 처리 장치(10A, 10B; 이중 2개가 도시되어 있음)를 또한 제공한다. 예로서, 공급/가압 서브 시스템(330)과 압축 해제 서브 시스템(350)은 모든 기판 처리 장치(10A, 10B)에 대하여 공통적인 것이며, 첨가제 주입 서브 시스템(340A, 340B), 열교환기(335A, 335B) 및 순환 서브 시스템(345A, 345B)과 같은 전용 요소가 각각의 기판 처리 장치(10A, 10B)에 제공된다. 7 illustrates a clustered atmosphere system 300. In such a system 300, the EFEM 310 includes a clusterable atmosphere substrate transfer module 315 and a plurality of substrate loading devices 320A, 320B, two of which are shown. The substrate transfer module 315 again generally includes an enclosure 315A and a substrate transfer robot 325. System 300 also provides a plurality of substrate processing apparatuses 10A, 10B (two of which are shown) coupled to substrate transfer module 315 through respective interfacial components 75A, 75B. By way of example, supply / pressurization subsystem 330 and decompression subsystem 350 are common to all substrate processing apparatuses 10A, 10B, and additive injection subsystems 340A, 340B, heat exchangers 335A, Dedicated elements such as 335B and circulation subsystems 345A, 345B are provided in each substrate processing apparatus 10A, 10B.

도 8은 클러스터형 진공 시스템(400)을 도시하고 있다. 이러한 시스템(400)에 있어서, 기판 처리 장치(10)는 진공 클러스터 도구(410)에 직접 결합되어 있다. 진공 클러스터 도구(410)는 통상적인 구조일 수 있으며, 인클로저(410A)와 기판 이송 로봇(425)을 구비한다. 인클로저(410A)에 의해 유지된 진공 배기 용적은, 진공 클러스터 도구(410)와 적합한 기판 로딩 모듈(도시 생략) 사이의 인터페이스로서 작용하는 하나 이상의 로드록(loadlock) 장치(420A, 420B)를 채용할 필요가 있다. 하나 이상의 마이크로스케일 소자 조립 모듈(427A, 427B)은 각각의 밀봉 밸브(429A, 429B)에 의해 진공 클러스터 도구(410)에 결합되어 있고, 기판 이송 로봇(425)에 의해 접근할 수 있게 되어 있다. 소자 조립 모듈(427A, 427B)은 기판 처리 장치(10)에 의해 실행되는 전술한 기판 세정 공정 이전에, 또는 그 세정 공정에 후속하는 조립 절차를 기판에 실행하기에 적합하게 될 수 있다. 가능한 조립 절차에 대한 한정의 의도는 없는 예로는, 물리적 기상 증착, 화학적 기상 증착, 기화, 승화, 산화, 탄화, 질화, 도핑, 어닐링, 습식 또는 건식 에칭, 애싱, 마이크로스케일 조립, 단층 자가 조립, 리소그래피, 웨이퍼-웨이퍼 접합 또는 캡슐화, 마이크로가공, 평탄화 등이 포함된다. 처리 매체 분배 회로(소자 430-450)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 유사한 방식으로 배치될 수 있다. 8 illustrates a clustered vacuum system 400. In such a system 400, the substrate processing apparatus 10 is directly coupled to the vacuum cluster tool 410. The vacuum cluster tool 410 may be of conventional construction and has an enclosure 410A and a substrate transfer robot 425. The vacuum exhaust volume maintained by the enclosure 410A may employ one or more loadlock devices 420A, 420B that serve as an interface between the vacuum cluster tool 410 and a suitable substrate loading module (not shown). There is a need. One or more microscale element assembly modules 427A, 427B are coupled to the vacuum cluster tool 410 by respective seal valves 429A, 429B and are accessible by the substrate transfer robot 425. The device assembly modules 427A and 427B may be adapted to perform an assembly procedure on the substrate before or after the above-described substrate cleaning process performed by the substrate processing apparatus 10. Non-limiting examples of possible assembly procedures include physical vapor deposition, chemical vapor deposition, vaporization, sublimation, oxidation, carbonization, nitriding, doping, annealing, wet or dry etching, ashing, microscale assembly, single layer self assembly, Lithography, wafer-wafer bonding or encapsulation, micromachining, planarization, and the like. The processing medium distribution circuits (elements 430-450) may be arranged in a manner similar to that shown in FIGS. 6 and 7.

도 6 내지 도 8에 도시된 각각의 시스템(200, 300, 400)에 대한 이상의 설명으로부터, 본 발명은 기판 처리 장치(10)와, 고순도 분위기 환경 또는 진공 환경에서 임의의 수 및 타입의 원하는 처리 단계와 관련하여 동작하는 기타 기판 처리 모듈 사이의 직접적인 통합을 가능하게 하도록 충분히 가요성이 있다는 것을 알 수 있다. 이들 다양한 처리모듈 사이에서 기판을 이송하는 데에는 기판을 주변 환경에 노출시킬 필요가 없으며, 이로써 이러한 시스템의 사용자가 고려하는 처리 매체와 조립의 임의의 조합을 최적으로 할 수 있다. From the above description of each system 200, 300, 400 shown in FIGS. 6 to 8, the present invention provides a substrate processing apparatus 10 and any number and type of desired treatments in a high purity atmosphere environment or a vacuum environment. It will be appreciated that there is sufficient flexibility to enable direct integration between other substrate processing modules operating in conjunction with the steps. The transfer of substrates between these various processing modules does not require exposing the substrate to the surrounding environment, thereby optimizing any combination of processing media and assemblies contemplated by the user of such a system.

본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명의 각종의 상세 구성을 변경할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 전술한 설명은 단지 예시적인 것으로, 한정의 없으며, 본 발명은 이하의 청구범위에 의해서만 한정된다. It will be understood that various specific configurations of the invention can be altered without departing from the scope of the invention. In addition, the foregoing description is only illustrative and is not limitative, and the present invention is limited only by the following claims.

Claims (77)

초소형전자 기판 처리 장치에 있어서,In the microelectronic substrate processing apparatus, ⓐ 그 내부를 둘러싸는 메인 챔버 벽을 구비하는 메인 챔버와, A main chamber having a main chamber wall surrounding its interior, ⓑ 초소형전자 기판을 수용하는 서브-챔버로서, 서브-챔버의 내부를 둘러싸고 상기 메인 챔버 내부에 배치되는 서브-챔버 벽과, 경계부(boundary)를 구비하며, 그 내부는 상기 메인 챔버로부터 유체 격리되어 있는, 상기 서브-챔버와,A sub-chamber containing a microelectronic substrate, the sub-chamber wall enclosing the interior of the sub-chamber and disposed within the main chamber, the boundary being fluidly isolated from the main chamber; The sub-chamber, ⓒ 상기 메인 챔버 벽을 통과하여 형성되고 상기 서브-챔버 내부와 연결되는 유체 도관을 포함하는 A fluid conduit formed through the main chamber wall and connected to the interior of the sub-chamber 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 서브-챔버는 상기 서브-챔버 내부의 압력을 상기 메인 챔버보다 높게 유지하도록 되어 있는 The sub-chamber is configured to maintain a pressure inside the sub-chamber higher than the main chamber. 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 서브-챔버는 상기 서브-챔버 내부를 대기압 이상으로 유지하도록 되어 있는 반면에, 상기 메인 챔버는 실질적으로 대기압으로 있는 The sub-chamber is adapted to maintain the interior of the sub-chamber above atmospheric pressure, while the main chamber is substantially at atmospheric pressure. 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 서브-챔버는 상기 서브-챔버 내부를 대기압 이상으로 유지하도록 되어 있는 반면에, 상기 메인 챔버는 대기압 미만으로 있는The sub-chamber is adapted to maintain the interior of the sub-chamber above atmospheric pressure, while the main chamber is below atmospheric pressure. 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 서브-챔버 내부를 상기 메인 챔버 내부보다 높은 압력으로 가압하도록 유체 도관을 통하여 서브-챔버 내부와 연결되는 처리 매체 공급원을 포함하는A processing medium source connected to the sub-chamber interior through a fluid conduit to pressurize the sub-chamber interior to a higher pressure than the main chamber interior; 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 메인 챔버 내부와 유체 연결되는 진공원(vacuum source)을 포함하는A vacuum source in fluid communication with the interior of the main chamber; 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 메인 챔버 내부와 유체 연결되는 배기부를 포함하는An exhaust part in fluid communication with the interior of the main chamber; 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 메인 챔버 내부와 유체 연결되는 가스 공급원을 포함하는A gas source in fluid communication with the interior of the main chamber; 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 메인 챔버 벽을 통과하여 형성된 유체 도관은 유체 유입 도관이며, 상기 기판 처리 장치는 상기 서브-챔버 내부와 유체 연결되는 유체 유출 도관을 더 포함하는The fluid conduit formed through the main chamber wall is a fluid inlet conduit, and the substrate processing apparatus further comprises a fluid outlet conduit in fluid communication with the interior of the sub-chamber. 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 서브-챔버 내부와 상기 메인 챔버 내부 사이의 계면에 배치되어 서브-챔버 내부와 메인 챔버 내부 사이의 유체 격리를 증진시키는 밀봉 요소를 포함하는 A sealing element disposed at an interface between the sub-chamber and the main chamber interior to promote fluid isolation between the sub-chamber interior and the main chamber interior; 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 10 항에 있어서, The method of claim 10, 상기 밀봉 요소는 상기 서브-챔버 내에 배치된 기판 지지면에 의해 지지되는The sealing element is supported by a substrate support surface disposed in the sub-chamber 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 메인 챔버 내부와 메인 챔버 외부의 환경 사이에 계면을 제공하는 밀폐적으로 밀봉된 게이트를 구비하며, 상기 게이트는 메인 챔버 내부로의 접근을 선택적으로 제공하게 되어 있는 A hermetically sealed gate providing an interface between the interior of the main chamber and the environment outside the main chamber, the gate being adapted to selectively provide access to the interior of the main chamber. 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 서브-챔버 내부는 대략 10 ㎖ 내지 대략 10 ℓ의 체적을 갖는 The sub-chamber interior has a volume of approximately 10 ml to approximately 10 l. 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 서브-챔버 내부는 대략 50 mm 내지 대략 450 mm의 직경을 갖는The sub-chamber interior has a diameter of about 50 mm to about 450 mm 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 서브-챔버 벽의 경계부는 미인 챔버 내부 내에서 폐쇄 위치와 개방 위치 사이를 이동할 수 있으며, 폐쇄 위치에서 상기 경계부는 서브-챔버 내부를 적어도 부분적으로 둘러싸고 상기 서브-챔버 내부를 상기 메인 챔버로부터 적어도 부분적으로 유체 격리시키는The boundary of the sub-chamber wall may move between a closed position and an open position within the interior of the beauty chamber, in which the boundary at least partially surrounds the interior of the sub-chamber and at least the interior of the sub-chamber from the main chamber. Partially fluidly isolated 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 15 항에 있어서, The method of claim 15, 상기 경계부의 폐쇄 위치에서, 경계부는, 상기 서브-챔버 내부를 둘러싸서 서브-챔버 내부를 메인 챔버 내부로부터 유체 격리시키도록 상기 처리 장치의 내면과 협력하는In the closed position of the boundary, the boundary cooperates with the inner surface of the processing apparatus to surround the sub-chamber interior to fluidly isolate the sub-chamber interior from inside the main chamber. 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 15 항에 있어서, The method of claim 15, 상기 서브-챔버 벽의 경계부는, (ⅰ) 서브-챔버 내면에 대하여 이동 가능한 기판 지지면, 또는 (ⅱ) 상기 서브-챔버 내부에 배치된 기판 지지면에 대하여 이동 가능한 서브-챔버 내면, 또는 (ⅲ) 기판 지지면 및 서브-챔버 내면 중 어느 하나를 포함하며, The boundary of the sub-chamber wall is (i) a substrate support surface movable relative to the sub-chamber inner surface, or (ii) a sub-chamber inner surface movable relative to a substrate support surface disposed inside the sub-chamber, or ( Iii) any one of a substrate support surface and a sub-chamber inner surface, 상기 기판 지지면과 상기 서브-챔버 내면은 서로에 대하여 이동할 수 있는The substrate support surface and the sub-chamber inner surface are movable relative to each other. 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 초소형전자 기판 처리 장치에 있어서,In the microelectronic substrate processing apparatus, ⓐ 그 내부를 둘러싸는 메인 챔버 벽을 구비하는 메인 챔버와, A main chamber having a main chamber wall surrounding its interior, ⓑ 상기 메인 챔버 내부에 배치되고 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동할 수 있으며, 상기 제 1 위치에서는, 상기 메인 챔버 내부로부터 유체 격리된 서브-챔버 내부를 구비하는 서브-챔버를 적어도 부분적으로 형성하는 가동 경계부를 포함하는 B) at least partially forming a sub-chamber disposed within the main chamber and movable between a first position and a second position, in the first position having a sub-chamber interior fluidly isolated from the main chamber interior; Including movable boundary 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 18 항에 있어서, The method of claim 18, 상기 서브-챔버 내부와 연결되는 메인 챔버 벽을 통하여 연장되는 유체 도관을 더 포함하는And a fluid conduit extending through the main chamber wall in communication with the sub-chamber interior. 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 19 항에 있어서, The method of claim 19, 상기 메인 챔버 벽을 통과하여 형성된 유체 도관은 유체 유입 도관이며, 상기 처리 장치는 상기 서브-챔버 내부와 유체 연결되는 유체 유출 도관을 더 포함하는 The fluid conduit formed through the main chamber wall is a fluid inlet conduit and the processing device further comprises a fluid outlet conduit in fluid connection with the interior of the sub-chamber. 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 18 항에 있어서, The method of claim 18, 상기 서브-챔버 내부를 상기 메인 챔버 내부보다 높은 압력으로 가압하도록 서브-챔버 내부와 연결되는 처리 매체 공급원을 포함하는 A processing medium source connected to the sub-chamber interior to pressurize the sub-chamber interior to a higher pressure than the main chamber interior; 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 18 항에 있어서, The method of claim 18, 상기 가동 경계부의 제 1 위치에서, 상기 서브-챔버 내부는 메인 챔버 내부보다 높은 압력을 갖는 At the first position of the movable boundary, the sub-chamber interior has a higher pressure than the main chamber interior. 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 22 항에 있어서, The method of claim 22, 상기 가동 경계부의 제 1 위치에서, 상기 서브-챔버 내부의 압력은 대기압을 초과하고, 상기 메인 챔버 내부의 압력은 실질적으로 대기압인 At the first position of the movable boundary, the pressure inside the sub-chamber exceeds atmospheric pressure and the pressure inside the main chamber is substantially atmospheric pressure. 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 22 항에 있어서, The method of claim 22, 상기 가동 경계부의 제 1 위치에서, 상기 서브-챔버 내부의 압력은 대기압을 초과하고, 상기 메인 챔버 내부의 압력은 대기압 미만인 At the first position of the movable boundary, the pressure inside the sub-chamber is above atmospheric pressure and the pressure inside the main chamber is below atmospheric pressure. 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 18 항에 있어서, The method of claim 18, 상기 가동 경계부의 제 1 위치에서, 상기 경계부는, 상기 서브-챔버 내부를 둘러싸서 상기 서브-챔버 내부를 메인 챔버 내부로부터 유체 격리시키도록 상기 처리 장치의 내면과 협력하는 In a first position of the movable boundary, the boundary cooperates with an inner surface of the processing apparatus to surround the sub-chamber interior to fluidly isolate the sub-chamber interior from inside the main chamber. 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 18 항에 있어서, The method of claim 18, 상기 가동 경계부는, (ⅰ) 서브-챔버 내면에 대하여 이동 가능한 기판 지지면, 또는 (ⅱ) 상기 서브-챔버 내부에 배치된 기판 지지면에 대하여 이동 가능한 서브-챔버 내면, 또는 (ⅲ) 기판 지지면 및 서브-챔버 내면 중 하나를 구비하며, 상기 기판 지지면과 상기 서브-챔버 내면은 서로에 대하여 이동할 수 있는 The movable boundary may include: (i) a substrate support surface movable relative to the sub-chamber inner surface, or (ii) a sub-chamber inner surface movable relative to the substrate support surface disposed inside the sub-chamber, or (iii) a substrate support. One of a surface and a sub-chamber inner surface, wherein the substrate support surface and the sub-chamber inner surface are movable relative to each other. 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 18 항에 있어서, The method of claim 18, 상기 메인 챔버 내부와 유체 연결되는 진공원을 포함하는 A vacuum source in fluid communication with the interior of the main chamber; 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 18 항에 있어서, The method of claim 18, 상기 메인 챔버 내부와 유체 연결되는 배기부를 포함하는 An exhaust part in fluid communication with the interior of the main chamber; 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 18 항에 있어서, The method of claim 18, 상기 메인 챔버 내부와 유체 연결되는 가스 공급원을 포함하는 A gas source in fluid communication with the interior of the main chamber; 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 18 항에 있어서, The method of claim 18, 상기 메인 챔버 내에 배치되는 밀봉 요소를 포함하며, 상기 가동 경계부의 제 1 위치에서, 상기 밀봉 요소는 상기 서브-챔버 내부를 상기 메인 챔버 내부로부터 유체 격리시키는 A sealing element disposed within the main chamber, wherein in the first position of the movable boundary, the sealing element fluidly isolates the sub-chamber interior from the main chamber interior. 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 30 항에 있어서, The method of claim 30, 상기 밀봉 요소는 상기 서브-챔버 내에 배치된 기판 지지면에 의해 지지되는The sealing element is supported by a substrate support surface disposed in the sub-chamber 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 18 항에 있어서, The method of claim 18, 상기 메인 챔버 내부와 메인 챔버 외부의 환경 사이에 계면을 제공하는 밀폐적으로 밀봉된 게이트를 구비하며, 상기 게이트는 메인 챔버 내부로의 접근을 선택적으로 제공하게 되어 있는 A hermetically sealed gate providing an interface between the interior of the main chamber and the environment outside the main chamber, the gate being adapted to selectively provide access to the interior of the main chamber. 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 18 항에 있어서, The method of claim 18, 상기 서브-챔버 내부는 대략 10 ㎖ 내지 대략 10 ℓ의 용적을 갖는The sub-chamber interior has a volume of approximately 10 ml to approximately 10 l. 초소형전자 기판 처리 장치.Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 18 항에 있어서, The method of claim 18, 상기 서브-챔버 내부는 대략 50 mm 내지 대략 450 mm의 직경을 갖는The sub-chamber interior has a diameter of about 50 mm to about 450 mm 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 초소형전자 기판 처리 장치에 있어서,In the microelectronic substrate processing apparatus, ⓐ 메인 챔버 내부를 둘러싸고 내면을 갖는 메인 챔버 벽을 구비하는 메인 챔버와, A main chamber having a main chamber wall surrounding the inside of the main chamber and having an inner surface; ⓑ 상기 메인 챔버 내부의 내측에서 개방 위치와 폐쇄 위치 사이를 이동할 수 있고 기판 지지면을 구비하며, 상기 폐쇄 위치에서는, 그 기판 지지면과 상기 내면이 상기 메인 챔버 내부로부터 유체 격리된 서브-챔버를 적어도 부분적으로 형성하는 기판 지지 장치와, B) move between an open position and a closed position inside the main chamber and have a substrate support surface, in which the substrate support surface and the inner surface have a sub-chamber fluid isolated from the interior of the main chamber. A substrate supporting apparatus at least partially formed, ⓒ 상기 서브-챔버와 연결되는 메인 챔버를 통과하여 연장되는 유체 도관을 포함하는 A fluid conduit extending through the main chamber in communication with the sub-chamber 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 35 항에 있어서, 36. The method of claim 35 wherein 상기 기판 지지 장치의 적어도 일부는 항복 강도가 높은 재료로 구성되는 At least a part of the substrate support device is made of a material having high yield strength 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 35 항에 있어서, 36. The method of claim 35 wherein 상기 메인 챔버 벽의 적어도 일부는 항복 강도가 높은 재료로 구성되는 At least a part of the main chamber wall is made of a material of high yield strength 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 35 항에 있어서, 36. The method of claim 35 wherein 상기 메인 챔버 벽의 내면과 상기 기판 지지면은 내식성 재료로 구성되는 The inner surface of the main chamber wall and the substrate support surface are made of a corrosion resistant material 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 35 항에 있어서, 36. The method of claim 35 wherein 상기 메인 챔버 벽의 내면과 상기 기판 지지면은 내식성 재료로 처리되는 The inner surface of the main chamber wall and the substrate support surface are treated with a corrosion resistant material 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 35 항에 있어서, 36. The method of claim 35 wherein 상기 메인 챔버 내부와 메인 챔버 외부 환경 사이에 계면을 제공하는 밀폐적으로 밀봉된 게이트를 구비하며, 상기 기판 지지 장치의 개방 위치에서, 상기 기판 지지면은 상기 외부 환경으로부터 기판 지지면에 접근할 수 있도록 게이트와 대체로 정렬되어 있는 A hermetically sealed gate providing an interface between the interior of the main chamber and an environment outside the main chamber, wherein in an open position of the substrate support device, the substrate support surface is accessible from the external environment to the substrate support surface. Are usually aligned with the gate so that 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 35 항에 있어서, 36. The method of claim 35 wherein 상기 메인 챔버 내에 배치되는 밀봉 요소를 포함하며, 기판 지지 장치의 폐쇄 위치에서, 상기 밀봉 요소는 상기 서브-챔버와 메인 챔버 내부 사이에 유체 밀봉된 경계부를 제공하는 A sealing element disposed within the main chamber, wherein in the closed position of the substrate support device, the sealing element provides a fluid sealed boundary between the sub-chamber and the inside of the main chamber. 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 41 항에 있어서, 42. The method of claim 41 wherein 상기 밀봉 요소는 상기 기판 지지 장치에 의해 지지되고 상기 기판 지지면을 둘러싸는 The sealing element is supported by the substrate support device and surrounds the substrate support surface. 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 35 항에 있어서, 36. The method of claim 35 wherein 상기 기판 지지 장치의 폐쇄 위치에서, 상기 서브-챔버의 압력은 대기압을 초과하고, 상기 메인 챔버 내부의 압력은 실질적으로 대기압인 In the closed position of the substrate support device, the pressure in the sub-chamber exceeds atmospheric pressure and the pressure inside the main chamber is substantially atmospheric pressure. 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 35 항에 있어서, 36. The method of claim 35 wherein 상기 기판 지지 장치의 폐쇄 위치에서, 상기 서브-챔버의 압력은 대기압을 초과하고, 상기 메인 챔버 내부의 압력은 대기압 미만인 In the closed position of the substrate support device, the pressure in the sub-chamber is above atmospheric pressure and the pressure inside the main chamber is below atmospheric pressure. 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 35 항에 있어서, 36. The method of claim 35 wherein 상기 메인 챔버는 메인 챔버 내부로 개구되는 보어가 마련된 단부 부분을 구비하고, 상기 기판 지지 장치는 상기 보어를 통하여 이동할 수 있으며, 상기 기판 처리 장치는, 상기 보어에 배치되고 상기 메인 챔버의 외부의 환경으로부터 메인 챔버 내부를 유체 격리시키는 밀봉 요소를 더 포함하는 The main chamber has an end portion provided with a bore opening into the main chamber, the substrate support device can move through the bore, and the substrate processing apparatus is disposed in the bore and is external to the main chamber. And a sealing element for fluidly isolating the interior of the main chamber from 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 35 항에 있어서, 36. The method of claim 35 wherein 상기 기판 지지 장치를 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동시키도록 상기 기판 지지 장치에 결합되는 액추에이터를 포함하는 An actuator coupled to the substrate support device to move the substrate support device between the open and closed positions. 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 35 항에 있어서, 36. The method of claim 35 wherein 상기 메인 챔버 벽에 기계적으로 관련되어 있는 백스톱(backstop) 장치를 포함하는 A backstop device mechanically associated with the main chamber wall; 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 47 항에 있어서, The method of claim 47, 상기 백스톱 장치는 상기 기판 지지 장치와 상기 메인 챔버 벽에 관련된 구조물 사이에서 이동할 수 있는 억제 부재를 구비하는 The backstop device includes a restraining member that can move between the substrate support device and a structure associated with the main chamber wall. 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 48 항에 있어서, 49. The method of claim 48 wherein 상기 백스톱 장치는 액추에이터, 및 상기 액추에이터를 억제 부재와 상호 결합하는 가요성 링크 기구를 포함하는 The backstop device includes an actuator and a flexible link mechanism for coupling the actuator to the restraining member. 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 49 항에 있어서, The method of claim 49, 상기 가요성 링크 기구는 로드를 포함하는 The flexible link mechanism includes a rod 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 50 항에 있어서, 51. The method of claim 50 wherein 상기 로드는 대략 10 mm 내지 대략 100 mm의 길이를 갖는The rod has a length of about 10 mm to about 100 mm 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 50 항에 있어서, 51. The method of claim 50 wherein 상기 로드는 대략 1 mm 내지 대략 5 mm의 직경을 갖는The rod has a diameter of about 1 mm to about 5 mm 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 제 49 항에 있어서, The method of claim 49, 상기 가요성 링크 기구는 적어도 두 개의 로드를 포함하는 The flexible link mechanism includes at least two rods 초소형전자 기판 처리 장치. Microelectronic Substrate Processing Apparatus. 기판 처리 장치에 있어서,In the substrate processing apparatus, ⓐ 기판 지지면과 밀봉 요소를 포함하는 가동 기판 지지 구조물과, A movable substrate support structure comprising a substrate support surface and a sealing element, ⓑ 상기 기판 지지면과 밀봉 요소에 의해 경계가 정해지는 처리 챔버와, A process chamber delimited by said substrate support surface and a sealing element, ⓒ 상기 처리 챔버를 둘러싸는 메인 챔버로서, 이 메인 챔버의 외부 환경 및 처리 챔버로부터 유체 밀봉될 수 있는 메인 챔버 내부를 둘러싸는, 상기 메인 챔버와, A main chamber surrounding the processing chamber, the main chamber surrounding the interior of the main chamber which can be fluidly sealed from the external environment of the main chamber and the processing chamber; ⓓ 상기 기판 지지면에 결합되고 상기 처리 챔버를 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 제어하도록 되어 있는 액추에이터를 포함하며, Ⓓ includes an actuator coupled to the substrate support surface and adapted to control the processing chamber between an open position and a closed position, 상기 폐쇄 위치에서, 밀봉 요소는 처리 챔버와 메인 챔버 사이에 유체 격리된 경계부를 제공하며, 상기 개방 위치에서, 기판 지지면은 상기 메인 챔버 내부에 노출되어 있는 In the closed position, the sealing element provides a fluid isolated boundary between the processing chamber and the main chamber, and in the open position the substrate support surface is exposed inside the main chamber. 기판 처리 장치. Substrate processing apparatus. 기판 처리 모드와 기판 접근 모드 사이에서 조정될 수 있는 초소형전자 기판 처리 장치에 있어서, A microelectronic substrate processing apparatus that can be adjusted between a substrate processing mode and a substrate access mode, ⓐ 그 내부를 둘러싸는 메인 챔버 벽을 구비하는 메인 챔버와, A main chamber having a main chamber wall surrounding its interior, ⓑ 상기 메인 챔버에 장착되며 개방 상태와 폐쇄 상태 사이에서 동작될 수 있는 계면 부품으로서, (ⅰ) 상기 계면 부품의 개방 상태에서는 메인 챔버의 외부 환경으로부터 메인 챔버 내부로의 접근을 허용하고, (ⅱ) 상기 계면 부품의 폐쇄 상태에서는 메인 챔버를 외부 환경으로부터 밀봉시키는, 상기 계면 부품과, (B) an interfacial component mounted in the main chamber and operable between an open state and a closed state, (iii) in the open state of the interfacial component allowing access to the interior of the main chamber from the external environment of the main chamber, and (ii) ) The interface component, which seals the main chamber from the external environment in the closed state of the interface component, ⓒ 메인 챔버 내에서, 기판 처리 모드에 대응하는 제 1 위치와 기판 접근 모드에 대응하는 제 2 위치로 이동할 수 있는 경계부로서, (ⅰ) 상기 제 1 위치에서는 메인 챔버 내부로부터 밀봉식으로 분리되어 기판을 구속(confine)하도록 되어 있는 압축성 서브-챔버를 적어도 부분적으로 형성하고, (ⅱ) 상기 제 2 위치에서는 기판을 개방 상태의 계면 부품을 통하여 메인 챔버에 대해 내외로 이송시킬 수 있는 경계부를 포함하는 Ⓒ In the main chamber, a boundary capable of moving to a first position corresponding to the substrate processing mode and a second position corresponding to the substrate access mode, wherein (i) the substrate is sealedly separated from the inside of the main chamber in the first position; And at least partially forming a compressible sub-chamber configured to confine, and (ii) at the second position a boundary capable of conveying the substrate in and out relative to the main chamber through an open interface component. 기판 처리 장치. Substrate processing apparatus. 제 55 항에 있어서, The method of claim 55, 외부 환경을 둘러싸는 기판 핸들링 모듈을 포함하고, 상기 계면 부품은 상기 메인 챔버와 상기 기판 핸들링 모듈을 상호 연결하는 A substrate handling module surrounding an external environment, the interface component interconnecting the main chamber and the substrate handling module; 기판 처리 장치. Substrate processing apparatus. 제 56 항에 있어서, The method of claim 56, wherein 상기 기판 핸들링 모듈은 기판 이송 챔버와 이 기판 이송 챔버 내에 배치된 로봇식 엔드 이펙터(end effector)를 구비하며, 상기 계면 부품은 상기 엔드 이펙터가 그 계면 부품을 관통하여 상기 기판 이송 챔버로부터 상기 메인 챔버 내부의 내외로 이동할 수 있게 하는 The substrate handling module has a substrate transfer chamber and a robotic end effector disposed within the substrate transfer chamber, wherein the interfacial component is such that the end effector penetrates the interfacial component from the substrate transfer chamber. To move in and out of 기판 처리 장치. Substrate processing apparatus. 제 56 항에 있어서, The method of claim 56, wherein 상기 메인 챔버와 상기 기판 핸들링 모듈은 각각 실질적으로 대기압 환경을 둘러싸는 The main chamber and the substrate handling module each substantially surround an atmospheric pressure environment. 기판 처리 장치. Substrate processing apparatus. 제 58 항에 있어서, The method of claim 58, 상기 기판 핸들링 모듈에 결합되는 기판 로딩 장치를 포함하는 A substrate loading device coupled to the substrate handling module; 기판 처리 장치. Substrate processing apparatus. 제 56 항에 있어서, The method of claim 56, wherein 상기 메인 챔버와 상기 기판 핸들링 모듈은 각각 진공 환경을 둘러싸는 The main chamber and the substrate handling module each surround a vacuum environment. 기판 처리 장치. Substrate processing apparatus. 제 60 항에 있어서, The method of claim 60, 상기 기판 핸들링 모듈에 밀폐식으로 결합되는 진공 기판 조립 모듈을 포함하는A vacuum substrate assembly module hermetically coupled to the substrate handling module. 기판 처리 장치. Substrate processing apparatus. 초소형전자 기판 처리 방법에 있어서,In the microelectronic substrate processing method, ⓐ (ⅰ) 그 내부를 둘러싸는 메인 챔버 벽을 구비하는 메인 챔버, 및 (ⅱ) 그 내부를 둘러싸고 상기 메인 챔버 내에 배치되며 경계부를 갖는 서브-챔버 벽을 구비하는 서브-챔버를 포함하는 장치를 제공하는 단계와, (I) a main chamber having a main chamber wall surrounding its interior, and (ii) a sub-chamber comprising a sub-chamber wall surrounding its interior and disposed within said main chamber and having a boundary. To provide, ⓑ 초소형전자 기판을 서브-챔버 내부로 도입하는 단계와, Ⓑ introducing the microelectronic substrate into the sub-chamber, ⓒ 상기 서브-챔버 내부를 상기 메인 챔버 내부로부터 유체 격리시키는 단계와, Ⓒ fluid isolation of the interior of the sub-chamber from the interior of the main chamber; ⓓ 처리 매체를 상기 서브-챔버 내부로 도입하여, 상기 처리 매체가 서브-챔버 내부를 대기압보다 높게 가압하고 상기 기판에 접촉하게 하는 단계를 포함하는 Ⓓ introducing a processing medium into the sub-chamber such that the processing medium pressurizes the sub-chamber inside above atmospheric pressure and contacts the substrate; 초소형전자 기판 처리 방법. Microelectronic substrate processing method. 제 62 항에 있어서, The method of claim 62, 상기 처리 매체는 상기 메인 챔버 벽을 통과하여 형성된 유체 도관을 통하여 서브-챔버 내부로 도입되는 The treatment medium is introduced into the sub-chamber through a fluid conduit formed through the main chamber wall. 초소형전자 기판 처리 방법. Microelectronic substrate processing method. 제 62 항에 있어서, The method of claim 62, 서브-챔버 내부가 메인 챔버 내부와 유체 격리되어 있는 동안 상기 메인 챔버 내부를 대기압 이하로 유지하는 단계를 포함하는 Maintaining the interior of the main chamber below atmospheric pressure while the sub-chamber interior is in fluid isolation from the interior of the main chamber. 초소형전자 기판 처리 방법. Microelectronic substrate processing method. 제 62 항에 있어서, The method of claim 62, 상기 서브-챔버 내부를 유체 격리시키는 단계는 상기 서브-챔버 벽의 경계부를 개방 위치에서 폐쇄 위치로 이동시키는 것을 포함하는 Fluidly isolating the sub-chamber interior includes moving a boundary of the sub-chamber wall from an open position to a closed position. 초소형전자 기판 처리 방법. Microelectronic substrate processing method. 제 65 항에 있어서, 66. The method of claim 65, 상기 경계부가 개방 위치에 있는 동안 기판을 메인 챔버의 밀봉가능한 계면을 통하여 메인 챔버 내로 이송하는 단계를 포함하는 Transferring the substrate into the main chamber through the sealable interface of the main chamber while the boundary is in the open position; 초소형전자 기판 처리 방법. Microelectronic substrate processing method. 제 66 항에 있어서, The method of claim 66, wherein 상기 기판을 경계부 상에 배치하는 단계를 포함하는 Disposing the substrate on a boundary; 초소형전자 기판 처리 방법. Microelectronic substrate processing method. 제 65 항에 있어서, 66. The method of claim 65, 상기 경계부에 결합된 액추에이터를 이용하여 상기 경계부를 상기 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동시키는 단계를 포함하는 Moving the boundary between the open and closed positions using an actuator coupled to the boundary; 초소형전자 기판 처리 방법. Microelectronic substrate processing method. 제 62 항에 있어서, The method of claim 62, 상기 서브-챔버 벽의 경계부는, (ⅰ) 서브-챔버 내면에 대하여 이동 가능한 기판 지지면, 또는 (ⅱ) 상기 서브-챔버 내부에 배치된 기판 지지면에 대하여 이동 가능한 서브-챔버 내면, 또는 (ⅲ) 기판 지지면 및 서브-챔버 내면을 구비하며, The boundary of the sub-chamber wall is (i) a substrate support surface movable relative to the sub-chamber inner surface, or (ii) a sub-chamber inner surface movable relative to a substrate support surface disposed inside the sub-chamber, or ( Iii) a substrate support surface and a sub-chamber inner surface, 상기 기판 지지면과 상기 서브-챔버 내면은 서로에 대하여 이동할 수 있는 The substrate support surface and the sub-chamber inner surface are movable relative to each other. 초소형전자 기판 처리 방법. Microelectronic substrate processing method. 제 62 항에 있어서, The method of claim 62, 백스톱 장치를 경계부와 메인 챔버 벽에 관련된 구조물 사이에서 이동시킴으로써 상기 서브-챔버 내부의 유체 격리를 유지하는 단계를 포함하는 Maintaining fluid isolation within the sub-chamber by moving a backstop device between the boundary and the structure associated with the main chamber wall. 초소형전자 기판 처리 방법. Microelectronic substrate processing method. 제 70 항에 있어서, The method of claim 70, 상기 백스톱 장치는 상기 메인 챔버 벽과 기계적으로 접촉하는 The backstop device is in mechanical contact with the main chamber wall. 초소형전자 기판 처리 방법. Microelectronic substrate processing method. 제 71 항에 있어서, The method of claim 71 wherein 상기 백스톱 장치는 상기 메인 챔버 벽과 기계적으로 관련되어 있는 The backstop device is mechanically associated with the main chamber wall 초소형전자 기판 처리 방법. Microelectronic substrate processing method. 제 62 항에 있어서, The method of claim 62, 진공을 이용하여 상기 메인 챔버 내부의 압력을 감소시키는 단계를 포함하는Reducing the pressure inside the main chamber using a vacuum; 초소형전자 기판 처리 방법. Microelectronic substrate processing method. 제 62 항에 있어서, The method of claim 62, 상기 메인 챔버 내부를 메인 챔버 내부와 유체 연결되는 배기부를 통하여 소제시키는 단계를 포함하는 Cleaning the interior of the main chamber through an exhaust portion in fluid communication with the interior of the main chamber; 초소형전자 기판 처리 방법. Microelectronic substrate processing method. 제 62 항에 있어서, The method of claim 62, 상기 처리 매체는 고밀도화 이산화탄소를 포함하는 The treatment medium comprises densified carbon dioxide 초소형전자 기판 처리 방법. Microelectronic substrate processing method. 제 75 항에 있어서, 76. The method of claim 75 wherein 상기 고밀도화 이산화탄소는 초임계 유체상 이산화탄소를 포함하는 The densified carbon dioxide includes supercritical fluid phase carbon dioxide 초소형전자 기판 처리 방법. Microelectronic substrate processing method. 제 75 항에 있어서, 76. The method of claim 75 wherein 상기 고밀도화 이산화탄소는 액상 이산화탄소를 포함하는The densified carbon dioxide includes liquid carbon dioxide 초소형전자 기판 처리 방법. Microelectronic substrate processing method.
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Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

Patent event date: 20041210

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PG1501 Laying open of application
PC1203 Withdrawal of no request for examination
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid