KR100751277B1 - Apparatus for arranging substrate in loadlock chamber - Google Patents

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Abstract

본 발명은 로드락 챔버내에서 사용하기에 적합한 기판 정렬 장치에 관한 것으로서, 기판이 올려놓여지는 스테이지의 측면에 상기 기판의 모서리에 대응하여 복수군데 회전자가 설치되는데, 상기 회전자는 가운데 부분을 축으로 하여 회전가능하게 상기 스테이지의 측면에 결합되어 제1단은 탄성체에 의해 상기 스테이지에 연결되고 다른 한쪽 끝인 제2단은 상기 기판의 모서리가 끼워질수 있도록 안쪽으로 절곡되며, 상기 회전자에 대응하여서는 수평운동 가능한 액츄에이터가 설치되며, 상기 회전자의 제2단은 상기 액츄에이터의 끝단에 밀려 안쪽으로 회전하도록 설치되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 로드락 챔버내의 압력변화나 가스흐름변화에 의해 기판의 위치가 변하더라도 이를 쉽게 수정하여 재정렬시킬 수 있다. 그리고 엑츄에이터의 직선운동으로 내부의 정렬장치가 회전운동을 하여 기판을 정렬시키기 때문에 하나의 엑츄에이터의 구동으로 기판의 종방향 정렬과 횡방향 정렬이 모두 이루어진다. The present invention relates to a substrate alignment apparatus suitable for use in a load lock chamber, wherein a plurality of rotors are installed on the side of the stage on which the substrate is placed, corresponding to the edge of the substrate, wherein the rotor is rotated about an axis of the center portion. The first end is coupled to the side of the stage rotatably so that the first end is connected to the stage by an elastic body, and the second end, which is the other end, is bent inwardly so that the edge of the substrate can be fitted. A movable actuator is installed, and the second end of the rotor is installed to be rotated inward by being pushed by the end of the actuator. According to the present invention, even if the position of the substrate changes due to the pressure change or the gas flow change in the load lock chamber, it can be easily modified and rearranged. In addition, since the alignment device inside rotates to align the substrate by the linear movement of the actuator, the longitudinal alignment and the lateral alignment of the substrate are performed by driving one actuator.

액츄에이터, 로드락 챔버, 회전자, 탄성체, 기판정렬 Actuator, Load Lock Chamber, Rotor, Elastomer, Substrate Alignment

Description

로드락 챔버의 기판 정렬 장치{Apparatus for arranging substrate in loadlock chamber}Apparatus for arranging substrate in loadlock chamber

도 1은 본 발명에 따른 기판 정렬장치를 설명하기 위한 사시도;1 is a perspective view for explaining a substrate alignment apparatus according to the present invention;

도 2a 및 도 2b는 도 1의 기판 정렬 과정을 순차적으로 설명하기 위한 평면도들이다.2A and 2B are plan views illustrating sequentially the substrate alignment process of FIG. 1.

<도면의 주요부분에 대한 참조번호의 설명><Description of reference numbers for the main parts of the drawings>

10a, 10b, 10c: 기판10a, 10b, 10c: substrate

22, 24, 26, 28: 회전자22, 24, 26, 28: rotor

22a, 24a, 26a, 28a: 절곡부22a, 24a, 26a, 28a: bend

22b, 24b, 26b, 28b: 스프링22b, 24b, 26b, 28b: spring

22c, 24c, 26c, 28c: 힌지22c, 24c, 26c, 28c: hinge

32a, 34a, 36a, 38a: 액츄에이터 끝단32a, 34a, 36a, 38a: actuator end

32b, 34b, 36b, 38b: 벨로우즈32b, 34b, 36b, 38b: bellows

32c, 34c, 36c, 38c: 엑츄에이터32c, 34c, 36c, 38c: actuator

42, 44: 스테이지42, 44: stage

100: 로드락 챔버100: load lock chamber

본 발명은 기판 정렬 장치에 관한 것으로서, 로드락 챔버 내에서 사용하기에 적합한 기판 정렬 장치에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a substrate alignment apparatus, and to a substrate alignment apparatus suitable for use in a load lock chamber.

로드락 챔버는 대기압 상태의 카세트 스테이지에서 진공상태의 이송챔버로 기판을 이송하는 역할을 한다. 따라서 로드락 챔버는 내부가 상압과 진공상태가 교차하는 환경을 가지게 된다. 이렇게 상압과 진공상태가 교차될 때의 압력변화와 가스흐름에 의해서 기판의 위치가 변할 수 있다. 이러한 위치 변화는 공정결과에 큰 영향을 미치므로 바람직하지 않다. 종래의 경우에는 기판 정렬을 위해서 카세트 스테이지나 클러스터 모듈에 별도의 정렬장치를 설치하였다. 따라서 공정시간에 정렬장치를 거치는 시간이 추가될 수 밖에 없었다. The load lock chamber serves to transfer the substrate from the cassette stage under atmospheric pressure to the transfer chamber under vacuum. Therefore, the load lock chamber has an environment in which the atmospheric pressure and the vacuum state cross each other. Thus, the position of the substrate may be changed by the pressure change and the gas flow when the atmospheric pressure and the vacuum state intersect. This change in position is undesirable because it greatly affects the process results. In the conventional case, a separate alignment device is installed in the cassette stage or the cluster module for substrate alignment. Therefore, the time passed through the alignment device was inevitably added to the process time.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 별도의 정렬장치를 추가로 설치하지 않고서도 로드락 챔버 내에서 바로 기판을 정렬할 수 있는 기판 정렬 장치를 제공하는 데 있다. Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a substrate alignment apparatus that can directly align the substrate in the load lock chamber without installing a separate alignment device.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 정렬 장치는, 기판이 올려놓여지는 스테이지의 측면에 상기 기판의 모서리에 대응하여 복수군데 회전자가 설치되는데, 상기 회전자는 가운데 부분을 축으로 하여 회전가능하게 상기 스테이지의 측면에 결합되어 제1단은 탄성체에 의해 상기 스테이지에 연결되고 다른 한쪽 끝인 제2단은 상기 기판의 모서리가 끼워질수 있도록 안쪽으로 절곡되며, 상기 회전자에 대응하여서는 수평운동 가능한 액츄에이터가 설치되며, 상기 회전자의 제2단은 상기 액츄에이터의 끝단에 밀려 안쪽으로 회전하도록 설치되는 것을 특징으로 한다. In the substrate alignment apparatus according to the present invention for achieving the above technical problem, a plurality of rotors are installed on the side of the stage on which the substrate is placed, corresponding to the edge of the substrate, and the rotor is rotatable about an axis of the center. The first end is coupled to the side of the stage so that the first end is connected to the stage by an elastic body and the second end, which is the other end, is bent inwardly so that the edge of the substrate can be fitted, and the actuator can move horizontally in response to the rotor. Is installed, the second end of the rotor is characterized in that it is installed to rotate inward by being pushed to the end of the actuator.

상기 스테이지는 로드락 챔버 내에 위치할 수 있으며, 이 경우 상기 액츄에이터는 몸체는 상기 로드락 챔버 밖에 위치하며 상기 회전자를 미는 끝단은 상기 로드락 챔버 내에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다. The stage may be located in the load lock chamber, in which case the actuator is preferably installed so that the body is located outside the load lock chamber and the end pushing the rotor is located in the load lock chamber.

상기 스테이지는 복수개가 적층될 수 있으며, 이 경우 그 각각에는 기판이 올려 놓여지며, 상기 회전자는 상기 복수개의 스테이지에 올려놓여지는 기판들을 동시에 정렬시킬 수 있도록 상기 스테이지의 적층 높이만큼 수직 폭을 가지는 것이 바람직하다. 이 때 상기 스테이지는 상하운동 가능하게 설치되는 것이 바람직하다. A plurality of stages may be stacked, in which case a substrate is placed on each of the stages, and the rotor may have a vertical width corresponding to a stack height of the stage so that the substrates placed on the plurality of stages can be aligned at the same time. desirable. At this time, the stage is preferably installed to enable the vertical movement.

상기 액츄에이터는 상기 스테이지를 사이에 두고 서로 마주보도록 설치되며 상기 회전자는 상기 스테이지와 상기 액츄에이터 사이에 설치되는 것이 바람직하다. The actuators are installed to face each other with the stage interposed therebetween, and the rotor may be installed between the stage and the actuator.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예에 한정되는 것으로 해석돼서는 안 된다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The following examples are only presented to understand the content of the present invention, and those skilled in the art will be capable of many modifications within the technical spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as limited to these embodiments.

도 1은 본 발명에 따른 기판 정렬장치를 설명하기 위한 사시도이다. 도 1을 참조하면, 스테이지(기판 밑에 위치)는 수직으로 복수개 적층되며, 한층의 스테이지는 도 2a의 참조번호 42 및 44로 표시한 바와 같이 두개가 한조를 이룬다. 각 층의 스테이지에는 기판(10a, 10b, 10c)이 하나씩 올려 놓여진다. 회전자(22, 24, 26, 28)는 복수개의 기판(10a, 10b, 10c)을 동시에 정렬시킬 수 있도록 상기 스테이지의 적층 높이 만큼 수직폭을 가진다. 1 is a perspective view for explaining a substrate alignment apparatus according to the present invention. Referring to FIG. 1, a plurality of stages (located below the substrate) are stacked vertically, and two stages are paired as indicated by reference numerals 42 and 44 of FIG. 2A. The substrates 10a, 10b, and 10c are placed one by one on each stage of the layer. The rotors 22, 24, 26, 28 have a vertical width by the stack height of the stage to align the plurality of substrates 10a, 10b, 10c simultaneously.

회전자(22, 24, 26, 28)는 상기 스테이지의 측면에 설치되며, 그 개수는 기판의 모서리에 대응하여 4군데 설치된다. 회전자(22, 24, 26, 28)는 가운데 부분을 축으로 하여 회전가능하게 상기 스테이지의 측면에 힌지(22c, 24c, 26c, 28c) 결합된다. 회전자(22, 24, 26, 28)의 제1단은 스프링(22b, 24b, 26b, 28b)에 의해 상기 스테이지에 연결되고 다른 한쪽 끝인 제2단은 기판(10a, 10b, 10c)의 모서리가 끼워질수 있도록 안쪽으로 절곡된 절곡부(22a, 24a, 26a, 28a)를 갖는다. The rotors 22, 24, 26, 28 are installed on the side of the stage, the number of which is installed in four places corresponding to the edge of the substrate. The rotors 22, 24, 26, 28 are hinged 22c, 24c, 26c, 28c on the side of the stage so as to be rotatable about the central portion thereof. The first end of the rotors 22, 24, 26, 28 is connected to the stage by springs 22b, 24b, 26b, 28b and the second end, the other end, is the edge of the substrate 10a, 10b, 10c. Has bent portions 22a, 24a, 26a, and 28a that are bent inwardly so that they can be fitted.

도 2a 및 도 2b는 도 1의 기판 정렬 과정을 순차적으로 설명하기 위한 평면도들로서, 도 1에는 생략되어 있는 로드락 챔버(100)가 포함되어 도시되었다. 2A and 2B are plan views illustrating the substrate alignment process of FIG. 1 sequentially, and FIG. 1 includes a load lock chamber 100 which is omitted.

도 2a에 도시된 바와 같이 회전자(22, 24, 26, 28)에 대응하여서는 수평운동 가능한 액츄에이터(32c, 34c, 36c, 38c)가 설치된다. 스테이지(42, 44)에는 기판 감지센서가 설치되어 있어 이를 통해 기판(10a)이 안착되었음이 감지되면 액츄에이터 끝단(32a, 34a, 36a, 38a)이 전진한다. 그러면, 회전자(22, 24, 26, 28)의 제2단은 액츄에이터의 끝단(32a, 34a, 36a, 38a)에 의해 안쪽으로 밀려들어가 참조부호 A로 도시한 바와 같이 절곡부(22a, 24a, 26a, 28a)가 기판(10a)의 모서리에 접근한다. As shown in FIG. 2A, horizontally movable actuators 32c, 34c, 36c, and 38c are installed to correspond to the rotors 22, 24, 26, and 28. The stages 42 and 44 are provided with a substrate sensor, and when the substrate 10a is sensed to be seated, the actuator ends 32a, 34a, 36a, and 38a move forward. Then, the second ends of the rotors 22, 24, 26, 28 are pushed inward by the end ends 32a, 34a, 36a, 38a of the actuator and bent portions 22a, 24a as shown by reference A. , 26a and 28a approach the edge of the substrate 10a.

스테이지(42, 44)는 로드락 챔버(100) 내에 위치하며, 액츄에이터(32c, 34c, 36c, 38c)는 몸체는 로드락 챔버(100) 밖에 위치하며 회전자(22, 24, 26, 28)를 미는 끝단(32a, 34a, 36a, 38a)은 로드락 챔버(100) 내에 위치한다. 따라서 액츄에이터(32c, 34c, 36c, 38c)의 끝단은 로드락 챔버(100)를 관통해야 하는데, 기밀 유지와 전후진 운동을 위해서 상기 관통 부위에 벨로우즈(32b, 34b, 36b, 38b)가 설치된다. 액츄에이터의 끝단(32a, 34a, 36a, 38a)으로 회전자(22, 24, 26, 28)의 제2단을 계속 밀면 도 2b의 참조부호 B로 도시된 바와 같이 회전자(22, 24, 26, 28)의 절곡부(22a, 24a, 26a, 28a)가 기판(10a)의 모서리에 닿게 된다. The stages 42 and 44 are located in the load lock chamber 100, and the actuators 32c, 34c, 36c and 38c are located outside the load lock chamber 100 and the rotors 22, 24, 26 and 28 Push ends 32a, 34a, 36a, 38a are located in the load lock chamber 100. Accordingly, the ends of the actuators 32c, 34c, 36c, and 38c must penetrate the load lock chamber 100. Bellows 32b, 34b, 36b, and 38b are installed at the through portions for airtightness and forward and backward movement. . Continue to push the second ends of the rotors 22, 24, 26, 28 to the ends 32a, 34a, 36a, 38a of the actuator, as shown by reference B in FIG. 2b. , The bent portions 22a, 24a, 26a, 28a of the substrate 28 touch the edges of the substrate 10a.

본 발명은 도 2a와 도 2b에 도시된 바와 같은 순차적인 방법으로 기판(10a)의 모서리를 회전자(22, 24, 26, 28)의 절곡부(22a, 24a, 26a, 28a)로 밀어내면서 기판(10a)을 정렬시킨다. 이렇게 기판(10a)을 회전자(22, 24, 26, 28)로 친 다음에는 엑츄에이터 끝단(32a, 34a, 36a, 38a)이 뒤로 후진하고 그러면 회전자(22, 24, 26, 28)는 스프링(22b, 24b, 26b, 28c)의 복원력에 의해 복원되고 결국에는 엑츄에이터 끝단(32a, 34a, 36a, 38a)과 회전자(22, 24, 26, 28)는 비접촉상태로 존재하 게 된다. 상기와 같이 회전자(22, 24, 26, 28)로 기판(10a)을 밀어내는 과정을 반복하면 기판 정렬이 이루어지게 된다. The present invention pushes the edges of the substrate 10a to the bent portions 22a, 24a, 26a, 28a of the rotors 22, 24, 26, 28 in a sequential manner as shown in FIGS. 2a and 2b. Align the substrate 10a. After hitting the substrate 10a with the rotors 22, 24, 26, 28, the actuator ends 32a, 34a, 36a, 38a are backwards, and the rotors 22, 24, 26, 28 are then springs. It is restored by the restoring force of (22b, 24b, 26b, 28c), and eventually the actuator ends 32a, 34a, 36a, 38a and the rotors 22, 24, 26, 28 are in a non-contact state. Repeating the process of pushing the substrate 10a into the rotors 22, 24, 26, and 28 as described above results in substrate alignment.

경우에 따라서는 기판(10a)을 상하로 이동시킬 필요가 있는데, 이를 위해서 스테이지(42, 44)는 상하운동 가능하게 설치된다. 엑츄에이터의 끝단(32a, 34a, 36a, 38a)과 회전자(22, 24, 26, 28)는 정렬공정이 이루어지지 않을 때에는 서로 접촉하지 않는 상태로 존재한다. 따라서 정렬공정이 이루어지지 않을 때 상기 스테이지를 상하운동시키더라도 파티클이 발생하지 않는다. 또한 도 1에서 설명한 바와 같이 회전자(22, 24, 26, 28)가 상기 스테이지의 적층 높이 만큼 수직폭을 가지기 때문에 상기 적층된 스테이지들이 상하로 이동하더라도 정렬공정시 엑츄에이터의 끝단(32a, 34a, 36a, 38a)이 회전자(22, 24, 26, 28)에 닿을 수 있게 된다. In some cases, it is necessary to move the substrate 10a up and down. For this purpose, the stages 42 and 44 are installed to enable vertical movement. The ends 32a, 34a, 36a, 38a of the actuator and the rotors 22, 24, 26, 28 are not in contact with each other when the alignment process is not performed. Therefore, even if the stage is moved up and down when the alignment process is not performed, no particles are generated. In addition, as described in FIG. 1, since the rotors 22, 24, 26, and 28 have a vertical width corresponding to the stack height of the stage, even when the stacked stages move up and down, the ends 32a, 34a, 36a, 38a are able to contact the rotors 22, 24, 26, 28.

액츄에이터(32c, 34c, 36c, 38c)는 스테이지(42, 44)를 사이에 두고 서로 마주보도록 설치되며 회전자(22, 24, 26, 28)는 스테이지(42, 44)와 액츄에이터(32c, 34c, 36c, 38c) 사이에 설치된다. 엑츄에이터(32c, 34c, 36c, 38c)의 직선운동으로 회전자(22, 24, 26, 28)가 회전운동을 하여 기판을 정렬시키기 때문에 엑츄에이터의 구동이 한쪽 방향으로만 일어나더라도 기판의 횡방향 정렬과 종방향 정렬이 모두 이루어진다. The actuators 32c, 34c, 36c, 38c are installed to face each other with the stages 42, 44 interposed therebetween, and the rotors 22, 24, 26, 28 having the stages 42, 44 and the actuators 32c, 34c. , 36c, 38c). Since the rotors 22, 24, 26, and 28 align the substrate by the linear movement of the actuators 32c, 34c, 36c, and 38c, even when the actuator is driven in only one direction, the substrate is laterally aligned. And longitudinal alignment are both achieved.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 로드락 챔버 내의 압력변화나 가스흐름변화에 의해 기판의 위치가 변하더라도 이를 쉽게 수정하여 재정렬시킬 수 있다. 그리고 엑츄에이터가 챔버의 외부에 설치되므로 진공용 부품을 사용하는 경우에 비해 구성비용이 저렴하다. 그리고 밀어내는 과정을 통해 복수개로 적층되어 있는 기판을 한꺼번에 정렬시킬 수 있다. 또한 엑츄에이터의 직선운동으로 내부의 정렬장치가 회전운동을 하여 기판을 정렬시키기 때문에 엑츄에이터를 한방향으로만 구동시키더라도 기판의 종방향 정렬과 횡방향 정렬이 모두 이루어진다. As described above, according to the present invention, even if the position of the substrate is changed by the pressure change or the gas flow change in the load lock chamber, it can be easily modified and rearranged. And since the actuator is installed outside the chamber, the configuration cost is lower than when using the vacuum component. And through the extrusion process it is possible to align a plurality of substrates stacked at a time. In addition, since the internal alignment device rotates to align the substrate by the linear movement of the actuator, even if the actuator is driven only in one direction, both the longitudinal alignment and the lateral alignment of the substrate are performed.

Claims (5)

기판이 올려놓여지는 스테이지가 복수개 적층되며, 상기 스테이지의 측면에는 상기 기판의 모서리에 대응하여 회전자가 설치되며, 상기 회전자는 가운데 부분을 축으로 하여 회전가능하게 상기 스테이지의 측면에 결합되어 제1단은 탄성체에 의해 상기 스테이지에 연결되고 다른 한쪽 끝인 제2단은 상기 기판의 모서리가 끼워질수 있도록 안쪽으로 절곡되며, 또한 상기 회전자는 상기 복수개의 스테이지에 올려놓여지는 기판들을 동시에 정렬시킬 수 있도록 상기 스테이지의 적층 높이 만큼 수직폭을 가지며, 상기 회전자에 대응하여서는 수평운동 가능한 액츄에이터가 설치되어 상기 회전자의 제2단이 상기 액츄에이터의 끝단에 밀려 안쪽으로 회전하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 정렬 장치. A plurality of stages on which a substrate is placed is stacked, and a rotor is installed on a side of the stage corresponding to an edge of the substrate, and the rotor is coupled to the side of the stage so as to be rotatable about an axis of the first stage. A second end, the second end of which is connected to the stage by an elastic body and the other end thereof, is bent inwardly so that an edge of the substrate can be fitted, and the rotor can simultaneously align the substrates placed on the plurality of stages. And a vertical width corresponding to the stack height of the actuator, and an actuator capable of horizontal movement corresponding to the rotor is installed such that the second end of the rotor is rotated inward by being pushed by the end of the actuator. 제1항에 있어서, 상기 스테이지는 로드락 챔버 내에 위치하며, 상기 액츄에이터는 몸체는 상기 로드락 챔버 밖에 위치하며 상기 회전자를 미는 끝단은 상기 로드락 챔버 내에 위치하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 정렬 장치. The substrate alignment of claim 1, wherein the stage is located in a load lock chamber, the actuator is installed so that the body is located outside the load lock chamber, and an end pushing the rotor is located in the load lock chamber. Device. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 스테이지는 상하운동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 정렬 장치. The substrate alignment apparatus of claim 1, wherein the stage is installed to be capable of vertical movement. 제1항에 있어서, 상기 액츄에이터는 상기 스테이지를 사이에 두고 서로 마주보도록 설치되며 상기 회전자는 상기 스테이지와 상기 액츄에이터 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 정렬 장치. The apparatus of claim 1, wherein the actuators are installed to face each other with the stage interposed therebetween, and the rotor is installed between the stage and the actuator.
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