CN108122809A - 基板处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基板处理系统，更详细而言，涉及一种利用等离子而进行基板处理的基板处理系统。本发明公开了一种基板处理方法，其特征在于，包括：多个基板处理模块(100)，形成密闭的处理空间(S)，在多个基板装载于托盘(20)的状态下执行基板处理；运送模块(200)，设置有运送机器人(210)，与所述多个基板处理模块(100)相结合，分别将托盘(20)运出或导入于所述基板处理模块(100)；基板交换模块(300)，结合于所述运送模块(200)，在所述基板处理模块(100)中完成基板处理的基板(10)从托盘(20)卸载，并将要进行基板处理的基板装载于托盘(20)。所述基板交换模块(300)包括：托盘运出部(310)，为了托盘(20)的外部运出而依靠运送机器人(210)传递。

Description

基板处理系统
技术领域
本发明涉及一种基板处理系统，更详细而言，涉及一种执行沉积、蚀刻等执行基板处理的基板处理系统。
背景技术
所谓的基板处理模块，其结构包括，形成密闭处理空间的真空腔室，以及基板支持部，安置有设置于真空腔室内的基板，是蚀刻基板表面或沉积的装置。
通过基板处理模块而处理的基板，包括：半导体用晶圆、LCD面板用玻璃基板，OLED用基板，太阳电池用基板等。
作为所述基板处理模块的一例，存在一种基板处理模块，其将太阳电池用安置在基板支持部，将多个开口部形成的封盖部件覆盖于基板的上侧，从而在基板的表面形成微小的凹凸结构。
作为利用如上所述的封盖部件，在基板的表面形成多个凹凸结构的基板处理模块，存在韩国公开专利公布第10-2011-0029621号。
另外，包括现有的基板处理模块的基板处理系统，如图1所示，包括：两个基板处理模块100，用于基板处理而形成密闭的处理空间(S)；运送模块200，其平面形状形成四角形，与两个基板处理模块100相结合；基板交换模块300，结合于运送模块200的一侧，将安置基板10的托盘20传达于运送模块200，或者将安置基板10的托盘20从运送模块200接收。
现有的基板处理系统，封盖部件与托盘20一起运入基板处理模块100，或从基板处理模块100运出，要求在基板交换模块300用于封盖附件的空间，因此通过基板交换模块300将需要维护保修的托盘20想外部运出的难题存在。
因此，当托盘20需要维护保修时，要求将托盘20从运送模块20向外部运出的空间处于运送模块200的一侧，特别是与基板交换模块300相对的位置。
结果，所述运送模块200四个侧面中的一个侧面，应该用作用于托盘20位置保修的用于托盘搬出的预备空间。
这样的情形下，即使最多三个基板处理模块100结合于平面形状为四角形的运送模块200，只能结合两个基板处理模块200，因此生产能力下降，用于托盘20的维护保修，从运送模块200运出托盘20的情形下，基板处理模块100的量产应该终端，因此产生了停工时间导致基板处理装置的整体生产力下降的问题存在。
发明内容
(要解决的问题)
本发明的目的在于提供一种基板处理装置，其在集群型基板处理装置上设置更多数量的基板处理模块，从而增加提高基板处理的生产能力。
(解决问题的手段)
本发明为了达成如上所述的发明目的而做出的创作，并公开了一种基板处理系统，其特征在于，包括：多个基板处理模块100，形成密闭的处理空间(S)，在多个基板装载于托盘20的状态下执行基板处理；运送模块200，设置有运送机器人210，与所述多个基板处理模块100相结合，分别将托盘20运出或导入于所述基板处理模块100；基板交换模块300，结合于所述运送模块200，在所述基板处理模块100中完成基板处理的基板10从托盘20卸载，并将要进行基板处理的基板装载于托盘20。
所述基板交换模块300可包括：托盘运出部310，为了托盘20的外部运出而被运送机器人210传递。
所述基板交换模块300中除了与所述运送模块200相结合的侧面，在剩下的侧面中至少一个上设置托盘装载部330，装载通过所述托盘运出部310向外部运出的托盘20。
所述托盘运出部310可以配置在所述基板交换模块300的下部空间。
所述基板交换模块300还可以包括：托盘移动部340，设置在所述托盘运出部310，将依靠所述运送机器人210向所述托盘运送部310移动的托盘20移动至外部。
所述托盘移动部340可包括：滚轮，支撑所述托盘20，并且可以旋转。
所述基板交换模块300还可包括：排列部，设置在所述托盘运出部310，对由所述托盘运出部310运入的托盘20的水平位置进行排列。
所述运送模块200形成四角形形状，可以根据侧面的情况和三个基板处理模块100相结合。
所述运送机器人210包括用于托盘移送的一对机器臂。
所述基板处理模块100包括：工艺腔室110，形成所述处理空间(S)；基板支撑部130，设置于所述工艺腔室110，并施加至少一个RF电源，支撑安置至少一个基板10的托盘20；气体喷射部140，设置于所述处理空间(S)的上侧，喷射用于进行基板处理的气体；托盘封盖部150，为了防止所述托盘20导入所述基板处理模块100内或者运出时产生干涉，设置在所述工艺腔室110内，并可进行上下移动，形成多个开口部152，使所述气体喷射部140喷射的气体流入。
(发明的效果)
本发明的基板处理装置，为了安置基板的托盘的维护保修，通过基板交换模块将托盘向外部运出而构成，相比于集群型基板处理系统，可以结合更多数量的基板处理模块，具有大幅提高基板处理生产力的优势。
具体而言，本发明的基板处理装置，为了托盘的维护保修，通过基板交换模块将托盘向外部运出而构成，在运送模块的一侧用于托盘维护保修的维护保修空间就不再需要，因此可以额外设置代替维护保修空间的基板处理模块，从而可以进行更多数量的基板处理。
更进一步说，本发明的基板处理装置，在托盘的上部设置封盖部件，进行基板处理时，并不是将封盖部件和托盘一起移动，而是将封盖部件设置在基板处理模块的内部，用于在基板交换模块的内部封盖部件装载的缓冲空间就不再需要，作为在基板交换模块内托盘的外部运出的空间，可以灵活运用托盘运出部。
即，本发明的基板处理装置在需要对托盘进行维护保修情形下，通过在运送模块结合的基板交换模块下部设置的托盘运出部将托盘向外部运出，这样可以将结合在运送模块的基板处理模块的个数最大化。
并且本发明的基板处理装置通过基板交换模块的下部空间，托盘被运出至外部，在进行托盘的运出时无需将基板处理模块中的基板处理进行中断，因此可以提高基板处理的生产力。
附图说明
图1是展示现有的基板处理系统的平面图。
图2是展示本发明一实施例的基板处理系统的平面图。
图3是展示图2基板处理系统中运送模块及及基板交换模块结构的竖直截面图。
图4是展示图2的基板处理系统中工艺模块结构的竖直截面图。
具体实施方式
本发明的基板处理系统，参照附图而进行如下的说明。
本发明的基板处理系统，如图2至图4所示，包括：多个基板处理模块100，形成密闭的处理空间(S)，在多个基板装载于托盘20的状态下，执行基板处理；运送模块200，设置有运送机器人210，与所述多个基板处理模块100相结合，分别将托盘20运出或导入于所述基板处理模块100；基板交换模块300，结合于所述运送模块200，在所述基板处理模块100中完成基板处理的基板10从托盘20卸载，并将要进行基板处理的基板装载于托盘20。
所述基板处理模块100作为用于形成基板处理的密闭处理空间的结构，可根据基板处理工艺具有多种结构，如图4所示，可由工艺腔室110组成，其包括：腔室主体112，上侧开口且形成至少一个关口(gate)；以及上部引线114，与腔室主体112可拆卸地结合，并形成处理空间(S)。这里，通过本发明的基板处理装置而执行的基板处理工艺中，在基板表面形成多个凹凸结构是具有代表性的，特别是存在反应离子刻蚀(RIE)工艺。
这时，所述基板处理模块100的腔室主体112及上部引线114中的至少一个优选为以电气接地方式设置。
并且在所述基板处理模块100中设置有：从气体供给装置(未图示)接收供给而将处理气体喷射至处理空间(S)的气体喷射部140，及通过托盘20安置基板10的基板支撑部130，以及用于处理空间(S)内的压力调节和排气的排气系统等用于执行真空处理工艺的装置。
所述基板支撑部130，作为在与腔室主体110以电绝缘的状态下施加至少一个RF电源，并且支撑安置有至少一个基板10，优选为支撑安置有多个基板10的托盘20的结构，可以具有多种结构。
另外，所述基板支撑部130为了执行基板处理在基板处理模块100及气体喷射部140接地时，可施加一个或者两个RF电源。
所述基板支撑部130与腔室主体110可以多种结构相结合，作为一例，从腔室主体110的下侧至上侧与基板处理模块100相结合。
这时，所述腔室主体110及基板支撑部130有相互电气绝缘的必要，因此优选为在腔室主体110及基板支撑部130结合面之间设置具有绝缘材质的至少一个绝缘部件(未图示)。
并且，所述腔室主体110及基板支撑部130之间的结合部位上，设置有至少一个密封部件，其用于使处理空间(S)保持与外部的隔离密闭状态。
另外，所述基板支撑部130的设置，使将托盘20上下移动的至少一个提升杆132可以上下移动，从而可以使通过运送机器人210的托盘20的导入及排除。
所述气体喷射部140作为设置在处理空间(S)上侧用于执行喷射基板处理的气体的结构，可根据喷射气体的种类、数字等具有多种结构。
所述气体喷射部140优选为，设置于上部引线120并与上部引线120一起电接地。
并且，根据使用的目的，在所述基板处理模块100上还可额外设置多用结构的托盘封盖部150。
所述托盘封盖部150如图4所示，由极板构成，并形成有使气体通过多个开口部152。
所述开口部152可形成多种图案及大小，使从气体喷射部140喷射的气体在基板10的上面执行基板处理。
另外，所述托盘封盖部150通过安置基板10的托盘20之间的空间形成的电离子，将基板10表面蚀刻的残渣物质包围在托盘封盖部150和托盘20之间的空间，残渣物质附着在基板10的表面形成细微的凹凸结构等，为了预定的目的而使用的情形下对其进行了示例性说明。
这时，所述托盘封盖部150和托盘20之间的距离，考虑到残渣的包围效果及残渣的凹凸结构形成速度，优选为维持5mm-30mm。
并且所述托盘封盖部150，根据基板处理工艺可使用多种材质，优选为电离性强的材质，可以使用铝或者是铝合金材质。
所述托盘封盖部150为了防止托盘20在导入基板处理模块100内或运出时与在处理空间(S)设置的托盘封盖部150的相互干涉，优选为设置在基板处理模块100内，并可进行上下移动。
这里，所述图4为了说明的便利，对托盘封盖部150的上下移动进行了夸张式的图示。
这里，作为基板处理对象的基板10，只要是有必要在其表面能执行工艺而形成多个微细凹凸结构的基板，任何基板都可以，特别是通过蚀刻在其表面有必要形成微细凹凸结构的单结晶硅、多结晶硅等太阳电池用基板也是可以的。
所述托盘20作为移送至少一个基板10，特别是移送多个基板的结构，根据基板10的种类及真空处理工艺，其材质和形状可以具有多种结构。这里托盘20可采用类似于派热克斯玻璃(pyrex)具有强电离性的材质，在基板10被安置的状态下，作为移送基板10的结构，在基板10没有直接被安置在基板支撑部130的情形下，不必一定需要托盘20。
所述运送模块200作为在侧面与多个基板处理模块100相结合并通过基板处理模块100运送基板的结构，可具有多种结构。
所述搬运模块200可以维持与大气压相近的内部压状态。
在所述运送模块200和各个基板处理模块100之间可以包括设置有阀门的关口(gate：G)，通过控制部(未图示)的控制而进行开闭动作。
即，所述运送模块200，可包括腔室主体，其形成有多个基板10通过的关口(gate：G)，并在后述的基板交换模块300和基板处理模块100之间形成托盘20的移送空间。
并且，所述运送模块200可包括运送机器人210，其从后述的基板交换模块300提取托盘20并移送至所需的预定位置。
所述运送机器人210设置在运送模块200，作为通过多个关口(gate：G)将基板(S)移送至各基板处理模块100和运送模块200之间的结构，可具有多种结构。
作为一例，所述运送机器人210的结构可包括：用于移送托盘的一对机器臂；以及驱动一对机器臂进行移动的驱动部(未图示)。
所述一对的机器臂只要是移送托盘20的结构，任何结构都可以，并且支撑托盘20的底面，而不干涉其相互之间的位置。
所述机器臂可沿前后、左右及上下方向有选择性地移动，由此可以执行将托盘20导入至基板处理模块100或者基板交换模块300，或者从基板处理模块100或者基板交换模块300取出的功能。
本发明通过在运送机器人210处设置一对机器臂，即使没有用于临时装载托盘20的缓冲部，也可以持续地执行工艺处理，因此可以没有中断(time down)而将工艺效率极大化。
所述基板交换模块300结合于运送模块200的一侧，将安置于在基板处理模块100完成基板处理的基板的托盘20从运送该模块200接收，并将完成基板处理的基板10从托盘20卸载，再将即将要进行基板处理的基板10装载到托盘20，作为这样的结构，可具有多种结构。
作为一例，所述基板交换模块300可以如韩国公开专利第10-2013-0074145号中公开的基板交换模块所示的结构，但并不局限于此。
所述基板交换模块300如图2所示，可以在一侧设置：安装匣302，装载即将要进行基板处理的基板，以及卸载匣304，卸载经过基板处理的基板。
所述基板交换模块300在托盘20上可以通过手动或自动等多种方式进行基板10的交换，在托盘20上卸载已经完成处理的基板10和安装要进行处理的基板10。
另外，现有的基板处理系统中的封盖部件150，与托盘20一同运入至基板处理模块100或运出。
即，现有的基板处理系统是在基板交换模块300对托盘20的封盖部件30进行覆盖或分离的工艺，在基板交换模块300的一部分领域(例如，下部空间)设置装载封盖部件150的空间，因此确保用于将托盘20运出至外部的空间是十分困难的。
因此，现有的基板处理系统在必须要进行托盘20的保修时，无法通过基板交换模块300将托盘20运出，只能通过运送模块200的另一侧面运出，因此在运送模块200的一侧要求设置用于托盘20向外部运出的空间。
具体而言，现有的基板处理系统如图1所示，用于将托盘20运出的运出空间320设置在运送模块200的侧面中与基板处理模块100或者基板交换模块300不结合的位置(例如以运送模块200为中心与基板交换模块300相对的位置上)。
结果，所述运送模块200的一侧面不能与所述基板处理模块100结合，在需要进行托盘20的维护保修时，构成有运出空间320，用于将托盘从运送模块200向外部运出。
在这样的情形下，运送模块200为平面形状的四角形时，只能两个基板处理模块100结合于运送模块200，整体系统的生产力(throughput)便会低下，当把托盘20从运送模块200运出至运出空间320时，需要将基板处理模块200的量产中断，因此存在产生了停工时间(down time)进而整体上基板处理装置的生产力能会变低的问题。
由此，本发明的基板处理系统的基板交换模块300可以包括托盘运出部310，为了需要维护保修的托盘20的外部运出，通过运送机器人210而传递。
即，本发明的基板处理系统通过将封盖部件150设置在基板处理模块100上，在基板交换模块300用于封盖部件150的空间就不必需要，因此可以将用于托盘20外部运出的托盘运出部310设置在基板交换模块300。
所述托盘运出部310可以形成通过运送机器人210而将托盘20向外部运出的移动路径。
所述托盘运出部310可以设置在基板交换模块300的下部空间。这时，所述移动路径可以形成在基板交换模块300的下部。
除了所述基板交换模块300中与所述运送模块200相结合的侧面，在剩下的侧面中的至少一个上，可以设置托盘装载部330，装载通过所述托盘运出部310向外部运出的托盘20。
除了与所述运送模块200相结合的侧面，在剩下的侧面中以基板交换模块330位中心，所述托盘装载部330设置在所述运送模块200相对的位置时，被托盘运出部310运出的托盘的移动路径形成一直线，这样托盘20的外部运出就会更加容易。
这里，所述基板交换模块300中，除了与所述运送模块200相结合的侧面，剩下的侧面中设置所述托盘装载部330的一侧可以设定用于将托盘20从托盘运出部310运出的运出空间320。
所述托盘装载部330装载通过托盘运出部310向外部运出的托盘20，只要是其结构可以使磨损的部分或污染的部分洗净等的维护保修可以进行，可具有多种其他结构。
作为一例，所述托盘装载部330可在其下侧设置滚轮等可进行移动的结构，在需要时，可以是大车，其向运出空间320移动并装载向外部运出的托盘。
作为另一例，所述托盘装载部330可以是形成托盘装载面20并固定设置于运出空间320的构造物。
另外，向外部运出的托盘20被运送机器人210直接从托盘运出部310运出至托盘装载部330，或者被运送机器人210移送至托盘运出部310之后，可通过设置在托盘运出部310的多盘移动部340运出至托盘装载部330。
这里，所述托盘移动部340如果可以将位于托盘运出部310的托盘20移动至运出空间320，可具有多种的结构。
作为一例，所述托盘移动部340可以包括滚轮，其能支撑托盘20并可以旋转。
所述滚轮作为以支撑托盘20的状态可以旋转，并且使托盘20可进行移动的结构，可具有多种的结构。
所述滚轮可由空转辊柱(idle roller)构成，可依靠外力旋转或依靠驱动部旋转。
这时，所述托盘移动部340可以额外地沿着托盘20的移动方向设置一对导轨，用于引导通过滚轮的托盘20进行移动。
作为另一例，所述托盘移动部340根据托盘20的移动方向而设置，可以由传送带，以及将传送带旋转的滑轮构成。
另外，通过所述托盘运出部310向外部运出的托盘20或者更换的新托盘20，通过托盘云出部再次导入至运送模块200。
这时，导入至运送模块200的托盘20倍运送模块200的运送机器人210从托盘装载部330立刻导入至运送模块200，或者从托盘装载部移动至托盘运出部310之后，再次被运送机器人210运入至运送模块200。
这里，所述托盘20从托盘装载部移动至托盘运出部310之后，再次被运送机器人210运入至运送模块200时，运入至运送模块200的托盘20为了基板的安装，有必要被配置在托盘运出部310上侧的基板交换模块300而移送。
因此，为了将模块之间托盘移送时所可能发生的水平方向位置的误差最小化，在所述托盘运出部310上可以额外设置对齐部，将由托盘运出部310运入的托盘20的水平位置排列。
因此，所述对齐部作为将位于托盘运出部310的托盘20的水平方向位置进行排列的结构，可具有多种结构。
具有上述结构的基板处理系统可以通过基板交换模块300将需要进行维护保修的托盘20向外部运出，而在现有的基板处理系统可以将基板处理模块100设置于运出空间320所设定的空间，因此系统在整体上具有更高的生产力的优势。
作为一例，所述运送模块200的平面形状构成四角形时，根据侧面最多可以设置三个基板处理模块100。
以上内容针对本发明实施例进行了详细的说明，但本发明的权利范围并不局限于上述的实施例。本领域从业人员利用在下文权利要求范围内定义的本发明的基本概念，进行的多种变形和改良形态也包含于本发明的权利范围之内。

Claims (10)

1.一种基板处理系统，其特征在于，包括：
多个基板处理模块(100)，形成密闭的处理空间(S)，在多个基板装载于托盘(20)的状态下执行基板处理；
运送模块(200)，设置有运送机器人(210)，与所述多个基板处理模块(100)相结合，分别将托盘(20)运出或导入于所述基板处理模块(100)；以及
基板交换模块(300)，结合于所述运送模块(200)，将在所述基板处理模块(100)中完成基板处理的基板(10)从托盘(20)卸载，并将要进行基板处理的基板装载于托盘(20)，
其中，所述基板交换模块(300)包括：托盘运出部(310)，为了托盘(20)的外部运出而依靠运送机器人(210)传递。
2.根据权利要求1所述的基板处理系统，其特征在于，
所述基板交换模块(300)中，除了与所述运送模块(200)相结合的侧面，在剩下的侧面中至少一个上设置有托盘装载部330，装载通过所述托盘运出部(310)向外部运出的托盘(20)。
3.根据权利要求1所述的基板处理系统，其特征在于，
所述托盘运出部(310)配置在所述基板交换模块(300)的下部空间。
4.根据权利要求1所述的基板处理系统，其特征在于，
所述基板交换模块(300)还包括托盘移动部(340)，设置于所述托盘运出部(310)并将通过所述运送机器人(210)而移动至托盘运出部(310)的托盘(20)向外部移动。
5.根据权利要求4所述的基板处理系统，其特征在于，
所述托盘移动部(340)包括滚轮，所述滚轮支撑所述托盘(20)并可旋转。
6.根据权利要求5所述的基板处理系统，其特征在于，
所述托盘移动部(340)还包括驱动所述滚轮旋转的驱动部。
7.根据权利要求1所述的基板处理系统，其特征在于，
所述基板交换模块(300)还包括对齐部，设置在所述托盘运出部(310)，将由所述托盘运出部(310)运入的托盘(20)的水平位置进行排列。
8.根据权利要求1所述的基板处理系统，其特征在于，
所述运送模块(200)形成四角形形状，根据侧面的情况而可与三个基板处理模块相结合。
9.根据权利要求8所述的基板处理系统，其特征在于，
所述运送机器人(210)包含用于托盘移送的一对机器臂。
10.根据权利要求1所述的基板处理系统，其特征在于，
所述基板处理模块(100)包括：
工艺腔室(110)，形成所述处理空间(S)；
基板支撑部(130)，设置于所述工艺腔室(110)，并施加至少一个RF电源，支撑安置至少一个基板(10)的托盘(20)；
气体喷射部(140)，设置于所述处理空间(S)的上侧，喷射用于进行基板处理的气体；以及
托盘封盖部(150)，为了防止所述托盘(20)导入所述基板处理模块(100)内或者运出时产生干涉，设置在所述工艺腔室(110)内，并可进行上下移动，形成多个开口部(152)，使所述气体喷射部(140)喷射的气体流入。
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