KR100829927B1 - Module for loading semiconductor device and system for heat treatment of semiconductor device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 로딩 모듈의 사시도이다.1 is a perspective view of a semiconductor device loading module according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 A-A에 대한 부분단면도이다.FIG. 2 is a partial cross-sectional view of A-A of FIG. 1.
도 3은 도 1의 B-B에 대한 부분단면도이다.3 is a partial cross-sectional view of B-B of FIG.
도 4는 도 1의 서스셉터에 대한 평면도이다.4 is a plan view of the susceptor of FIG. 1.
도 5a는 도 1의 캐리어에 대한 평면도이다.5A is a top view of the carrier of FIG. 1.
도 5b는 도 1의 캐리어에 대한 측면도이다.5B is a side view of the carrier of FIG. 1.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 로딩 모듈이 적용되는 열처리 시스템의 구성도이다.6 is a configuration diagram of a heat treatment system to which a semiconductor device loading module according to an embodiment of the present invention is applied.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 로딩 모듈의 작용을 나타내는 개략도이다.7A to 7E are schematic views illustrating the operation of a semiconductor device loading module according to an embodiment of the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
a - 반도체 소자 10 - 하우징a-semiconductor element 10-housing
12 - 롤러 20 - 서스셉터12-Roller 20-Susceptor
22 - 배기홀 23 - 배기홈22-Exhaust Hole 23-Exhaust Groove
30 - 캐리어 38 - 스토퍼30-Carrier 38-Stopper
40 - 소자 이송유닛 50 - 캐리어 이송유닛40-element transfer unit 50-carrier transfer unit
60 - 서스셉터 이송유닛 70 - 진공유닛60-susceptor transfer unit 70-vacuum unit
본 발명은 반도체 소자 로딩 모듈 및 이를 이용한 반도체 소자 열처리 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 소자의 열처리를 위하여 반도체 소자를 로딩하는 과정에서 반도체 소자의 플로팅을 방지하여 반도체 소자의 손상을 방지할 수 있는 반도체 소자 로딩 모듈과 이를 이용한 반도체 소자의 열처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device loading module and a semiconductor device heat treatment system using the same, and more particularly, to prevent the semiconductor device from being floated in the process of loading the semiconductor device for heat treatment of the semiconductor device, thereby preventing damage to the semiconductor device. The present invention relates to a semiconductor device loading module and a heat treatment system for a semiconductor device using the same.
평판디스플레이 장치 중에서 액정표시장치(Liquid Crystal Display) 또는 유기발광디스플레이(Organic Light Emitting Display)는 활성소자로서 유리기판의 표면에 형성되는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)를 포함하여 형성된다. 이러한 박막트랜지스터는 일반적으로 투명한 유리기판 또는 석영기판의 표면에 비정질실리콘 박막을 증착 시킨 후 이를 결정실리콘 박막으로 결정화시키고 여기에 필요한 도펀트를 주입하여 활성화시켜 형성하게 된다. Among the flat panel display devices, a liquid crystal display or an organic light emitting display is formed by including a thin film transistor formed on the surface of a glass substrate as an active element. Such a thin film transistor is generally formed by depositing an amorphous silicon thin film on the surface of a transparent glass substrate or a quartz substrate, crystallizing it into a crystalline silicon thin film, and injecting a dopant necessary thereto to activate the thin film transistor.
이러한 유리기판에 형성된 비정질 실리콘 박막은 일반적으로 화학증착법(Chemical Vapor Deposition Method : CVD)에 의하여 형성되며, 소정의 열처리 과정에 의하여 다결정실리콘 박막으로 결정화되며, 필요한 도펀트가 주입되어 활성 화된다.An amorphous silicon thin film formed on such a glass substrate is generally formed by chemical vapor deposition method (CVD), crystallized into a polysilicon thin film by a predetermined heat treatment process, and necessary dopants are injected and activated.
비정질실리콘 박막을 결정화하는 방법은 기존에 여러 가지 방법이 제시되고 있으며, 고상 결정화 방법(Solid Phase Crystallization: SPC), 금속유도 결정화 방법(Metal Induced Crystallization: MIC), 엑사이머 레이저 결정화 방법(Excimer Laser Crystallization: ELC) 등이 있다. 고상 결정화 방법은 소정온도에서 열처리를 통하여 결정화를 하는 방법으로 일반적으로 비정질실리콘 박막이 형성된 유리기판을 600℃이상에서 열처리하여 결정화하는 방법이다. 금속유도 결정화 방법은 비정질실리콘 박막에 소정의 금속원소를 첨가하여 측면 결정성장을 유도하는 방법으로 500℃ 이상에서 열처리 공정이 필요하게 된다. 엑사이머 레이저 결정화 방법은 유리기판 상의 비정질실리콘 박막에 고 에너지의 레이저를 조사하여 비정질실리콘을 순간적으로 용융(melting)시키며, 용융된 실리콘 박막이 다시 냉각되면서 결정화되도록 하는 방법이다. A number of methods for crystallizing amorphous silicon thin films have been proposed.Solid phase crystallization (SPC), metal induced crystallization (MIC), excimer laser crystallization (Excimer Laser) Crystallization: ELC). The solid phase crystallization method is a method of crystallizing through heat treatment at a predetermined temperature is a method of crystallizing the glass substrate on which an amorphous silicon thin film is generally formed by heat treatment at 600 ℃ or more. The metal induction crystallization method is a method of inducing lateral crystal growth by adding a predetermined metal element to an amorphous silicon thin film and requires a heat treatment process at 500 ° C or higher. The excimer laser crystallization method is a method of irradiating an amorphous silicon thin film on a glass substrate with a high energy laser to instantaneously melt the amorphous silicon, and the molten silicon thin film is cooled again to crystallize.
또한, 다결정실리콘 박막을 이용하는 박막 트랜지스터는 상기와 같은 결정화 공정 후에 소스 영역 및 드레인 영역에 소정의 금속원소를 도펀트로 주입하고 활성화하는 공정이 추가적으로 진행된다. 상기 박막 트랜지스터의 활성화 공정은 비정질실리콘 박막의 결정화 방법과 유사하게, 엑사이머 레이저 어닐링(Excimer Laser Anneals: ELA)방법, 순간고온 어닐링(Rapid Thermal Anneals: RTA)방법 또는 로 어닐링(Furnace annealing : FA)방법 등이 사용될 수 있다.In addition, in the thin film transistor using the polysilicon thin film, a process of injecting and activating a predetermined metal element with a dopant in the source region and the drain region is further performed after the crystallization process as described above. The activation process of the thin film transistor is similar to the method of crystallization of an amorphous silicon thin film, an excimer laser annealing (ELA) method, rapid thermal annealing (RTA) method or furnace annealing (Furnace annealing: FA) Method may be used.
한편, 상기 반도체 소자를 로(furnace)와 같은 열처리 시스템에서 열처리하는 경우에, 반도체 소자를 구성하는 유리기판은 온도가 급격하게 변화되면 열 충격 에 의하여 변형이나 손상을 입게 된다. 또한, 상기 유리기판은 열처리 과정 또는 활성화 공정에서 가열될 때 국부적으로 온도편차가 발생되면 변형이나 손상이 더욱 심하게 된다. 따라서, 상기 유리기판을 구비하는 반도체 소자는 열처리 온도인 대략 600℃정도로 유지되는 열처리 시스템에 장입될 때 먼저 상대적으로 낮은 온도인 100℃ 내지 200℃로 예열을 하고, 점차적으로 온도를 증가시켜 열처리 온도로 상승시키게 된다. On the other hand, when the semiconductor device is heat-treated in a heat treatment system such as a furnace (furnace), the glass substrate constituting the semiconductor device is deformed or damaged by thermal shock when the temperature is rapidly changed. In addition, when the glass substrate is locally heated during the heat treatment or activation process, deformation or damage is more severe. Therefore, when the semiconductor device having the glass substrate is charged into a heat treatment system maintained at about 600 ° C., the preheating is performed at a temperature of 100 ° C. to 200 ° C., which is a relatively low temperature, and the temperature is gradually increased by gradually increasing the temperature. Will be raised.
상기 반도체 소자의 열처리에 사용되는 열처리 시스템은 수평 연속로와 수직 관상로가 있다. 상기 수평 연속로는 일반적으로 수십 미터에 달하는 긴 로의 내부로 컨베이어 또는 롤러를 사용하여 유리기판을 이송하며 열처리하는 장치이다. 상기 수평 연속로는 유리기판의 손상과 변형을 방지하기 위해서 유리기판의 온도를 완만하게 상승 및 하강시키면서 열처리하게 되므로, 열처리 시스템의 길이가 전체적으로 길어지게 된다. 상기 수직 관상로는 수직 형상의 로 내부에 설치되는 석영(quartz) 또는 실리콘 카바이드(SiC) 틀에 유리기판을 수직방향으로 여러 장 장착하고 온도를 상승시키면서 열처리하는 장치이다. 상기 수평연속로는 열처리 공정 시간이 길어지게 되므로 효율이 떨어지게 된다. 또한, 상기 수평연속로는 유리기판의 변형 문제 때문에 열처리 온도를 높이는데 한계가 있다. The heat treatment system used for heat treatment of the semiconductor device includes a horizontal continuous furnace and a vertical tubular furnace. The horizontal continuous furnace is a device that transfers and heat-treats a glass substrate using a conveyor or a roller into a long furnace that generally has several tens of meters. The horizontal continuous furnace is heat treated while gently raising and lowering the temperature of the glass substrate in order to prevent damage and deformation of the glass substrate, thereby lengthening the length of the heat treatment system as a whole. The vertical tubular furnace is a device in which a plurality of glass substrates are mounted in a vertical direction in a quartz or silicon carbide (SiC) mold installed inside a vertical furnace and heat treated while raising the temperature. Since the horizontal continuous furnace becomes longer in the heat treatment process time, the efficiency is lowered. In addition, the horizontal continuous path has a limit in increasing the heat treatment temperature due to the deformation problem of the glass substrate.
최근에는 상기 수평연속로 대신에 여러 개의 챔버가 수평으로 연결되어 단계적으로 열처리 온도까지 상승시킬 수 있는 열처리 시스템이 개발되고 있다. 상기 열처리 시스템은 열처리 온도까지를 여러 단계로 나누어 설정하고 각 챔버의 온도를 설정된 단계의 온도로 유지하도록 형성된다. 따라서, 상기 열처리 시스템은 반 도체 소자를 각 챔버로 순차적으로 이동시키면서 열처리 온도까지 온도를 증가시켜 열처리를 하게 되어 열처리시간을 상대적으로 감소시킬 수 있다. 다만, 상기 열처리 시스템은 반도체 소자를 각 챔버로 순차적으로 이동시킬 때 반도체 소자가 변형되지 않도록 하는 것이 중요하게 된다. Recently, a heat treatment system has been developed in which several chambers are connected in a horizontal manner instead of the horizontal continuous furnace so as to increase the heat treatment temperature in stages. The heat treatment system is configured to divide the heat treatment temperature into several stages and maintain the temperature of each chamber at the temperature of the set stage. Therefore, the heat treatment system may increase the temperature to the heat treatment temperature while sequentially moving the semiconductor elements to the respective chambers, thereby performing heat treatment to relatively reduce the heat treatment time. However, in the heat treatment system, it is important that the semiconductor device is not deformed when the semiconductor device is sequentially moved to each chamber.
또한, 상기 열처리 시스템은 열처리시간을 단축시키기 위하여 대기 중에서 반도체 소자의 변형이 유발되지 않는 온도인 대략 150℃ 내지 200℃의 온도로 예비 가열한 후에 각 챔버로 이송하게 된다. 상기 열처리 시스템은 반도체 소자를 챔버로 이송하기 위한 로딩 모듈을 구비하며, 로딩 모듈은 반도체 소자가 안착되는 서스셉터와 캐리어를 구비하게 된다. 상기 로딩 모듈은 반도체 소자의 온도를 예비 가열온도까지 증가시키기 위하여 서스셉터를 150℃이상으로 항상 유지하게 된다. 또한, 상기 캐리어는 서스셉터로부터 전달되는 열에 의하여 50℃이상을 유지하게 된다. 따라서, 상기 반도체 소자는 캐리어 위에 안착될 때 캐리어 상부의 더워진 공기에 의하여 미끄러지는 플로팅 현상이 발생하게 된다. 상기 반도체 소자는 플로팅 되는 경우에 캐리어의 상면에 형성되는 스토퍼와 같은 부분에 충돌되어 손상되거나, 캐리어 외측으로 밀려나게 되어 각 챔버로 이송되는 과정에서 손상되는 문제가 발생된다. In addition, the heat treatment system is preheated to a temperature of approximately 150 ℃ to 200 ℃, which does not cause deformation of the semiconductor element in the air in order to shorten the heat treatment time is transferred to each chamber. The heat treatment system includes a loading module for transferring a semiconductor device to a chamber, and the loading module includes a susceptor and a carrier on which the semiconductor device is seated. The loading module always maintains the susceptor above 150 ° C. in order to increase the temperature of the semiconductor element to the preheating temperature. In addition, the carrier is maintained above 50 ℃ by the heat transferred from the susceptor. Thus, when the semiconductor device is seated on the carrier, a floating phenomenon occurs due to the warmed air on the upper part of the carrier. When the semiconductor device is floated, it is damaged by colliding with a part such as a stopper formed on the upper surface of the carrier or being pushed out of the carrier to be damaged in the process of being transferred to each chamber.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 도체 소자의 열처리를 위하여 반도체 소자를 로딩하는 과정에서 반도체 소자의 플로팅을 방지하여 반도체 소자의 손상을 방지할 수 있는 반도체 소자 로딩 모듈과 이를 이용한 반도체 소자 열 처리 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention for solving the above problems is to prevent the damage of the semiconductor device by preventing the floating of the semiconductor device in the process of loading the semiconductor device for the heat treatment of the conductor device semiconductor device loading module and semiconductor device heat using the same It is an object to provide a treatment system.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 안출된 본 발명의 반도체 소자 로딩 모듈은 상면이 평면인 판상으로 형성되며, 내부 또는 하부에 구비되는 가열수단과, 상부에서 하부로 관통되는 배기홀과, 상면에 트렌치 형상으로 형성되며 상기 배기홀과 연결되는 배기홈과, 상부에서 하부로 관통되는 제1관통홀 및 제2관통홀을 구비하는 서스셉터와; 판상으로 형성되고, 상기 배기홈과 연결되도록 상부에서 하부로 관통되어 형성되는 캐리어 진공홀과, 상기 제1관통홀과 연결되도록 상부에서 하부로 관통되는 캐리어 관통홀을 구비하는 캐리어; 상기 제1관통홀과 캐리어 관통홀을 관통하여 상기 캐리어의 상면에 안착되는 반도체 소자를 지지하는 소자 이송핀을 구비하며, 상기 반도체 소자를 상하로 이송하는 소자 이송유닛; 상기 제2관통홀을 관통하여 상기 캐리어의 하면을 지지하는 캐리어 이송핀을 구비하며, 상기 캐리어를 상하로 이송하는 캐리어 이송유닛; 상기 배기홀에 연결되는 진공라인을 구비하며, 상기 배기홀과 배기홈의 공기를 배기하는 진공유닛 및 상부가 개방된 박스 형상으로 형성되며, 내부에 상기 서스셉터가 수용되고, 상기 서스셉터의 양측을 따라 회전 가능하게 배열되어 상기 캐리어의 하면을 일시적으로 지지하는 롤러를 구비하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 반도체 소자 로딩 모듈은 상기 서스셉터의 하부에 결합되는 서스셉터 이송바를 구비하며, 상기 서스셉터를 상하로 이송하는 서스셉터 이송유닛을 더 구비하며, 상기 서스셉터는 상기 롤러가 삽입되도록 상면의 양측을 따라 배열되는 다수의 롤러홈을 구비하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 배기홀은 상기 서스셉터의 중앙에 형성되며, 상기 배기홈은 상기 배기홀로부터 전후측과 좌우측으로 연장되어 형성되며, 상기 제1관통홀은 상기 캐리어의 상면에 안착되는 반도체 소자의 외곽영역에 대응되는 영역에 형성되며, 상기 제2관통홀은 상기 반도체 소자의 중앙영역 또는 외곽영역에 형성될 수 있다. 또한, 상기 캐리어는 상기 반도체 소자가 안착되는 영역을 포함하도록 상기 캐리어의 모서리 영역에서 각 모서리의 각 변에 적어도 1개씩 형성되어 2개가 한 쌍으로 형성되며, 상기 캐리어의 상면에서 상부로 돌출되는 바 형상으로 형성되는 소자 스토퍼를 더 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 소자 스토퍼는 상기 반도체 소자의 측면으로부터 1 ∼ 5mm로 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 하우징은 판상으로 형성되어 수직방향으로 지지되는 롤러 지지수단과, 상기 롤러 지지수단에 지지되어 상기 롤러를 회전 가능하게 지지하는 윤활수단을 더 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 서스셉터는 전측에 홈 형상으로 형성되는 전방 스토퍼 홈과 후측에 홈 형상으로 형성되는 후방 스토퍼 홈을 구비하며, 상기 하우징은 블록 형상으로 형성되는 전방 지지블록과, 상기 하우징에 지지되며 상기 전방 지지블럭을 상하로 이송하는 전방 상하이송수단을 구비하며, 상기 전방 지지블록은 상기 전방 스토퍼 홈에 삽입되도록 상하로 이송되는 전방 스토퍼 및 블록 형상으로 형성되는 후방 지지블록과, 상기 하우징에 지지되며 상기 후방 지지블럭을 상하로 이송하는 후방 상하이송수단과 상기 후방 상하이송수단에 지지되며 상기 지지블록을 전후로 이송하는 후방 전후이송수단을 구비하며, 상기 후방 지지블록은 상기 후방 스토퍼 홈에 삽입되도록 상하로 이송되는 후방 스토퍼를 더 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 전 방 지지블록은 탄성체로 형성되어 상기 전방 지지블록의 상부 또는 단부에 결합되어 상기 캐리어의 전면에 접촉되는 전방 탄성체를 구비하며, 상기 후방 지지블록은 탄성체로 형성되어 상기 후방 지지블럭의 상부 또는 단부에 결합되어 상기 캐리어의 전면에 접촉되는 후방 탄성체를 구비하여 형성될 수 있다. In order to solve the above problems, the semiconductor device loading module of the present invention is formed in a plate shape having a flat upper surface, and a heating means provided inside or below, an exhaust hole penetrating from the top to the bottom, and a trench on the upper surface. A susceptor formed in a shape and having an exhaust groove connected to the exhaust hole, and having a first through hole and a second through hole penetrating from the upper portion to the lower portion; A carrier having a plate shape and having a carrier vacuum hole penetrating from an upper portion to a lower portion so as to be connected to the exhaust groove, and a carrier through hole penetrating from an upper portion to a lower portion so as to be connected to the first through hole; An element transfer pin configured to penetrate the first through hole and the carrier through hole to support a semiconductor element seated on an upper surface of the carrier, and to transfer the semiconductor element up and down; A carrier conveying unit having a carrier conveying pin through the second through hole to support a lower surface of the carrier and conveying the carrier up and down; It has a vacuum line connected to the exhaust hole, the vacuum unit for exhausting the air of the exhaust hole and the exhaust groove and formed in a box shape of the upper opening, the susceptor is accommodated therein, both sides of the susceptor And a housing rotatably arranged along the side, the housing including a roller for temporarily supporting a lower surface of the carrier. The semiconductor device loading module may further include a susceptor transfer bar coupled to a lower portion of the susceptor, and further include a susceptor transfer unit configured to transfer the susceptor up and down, wherein the susceptor has an upper surface to insert the roller. It may be formed with a plurality of roller grooves arranged along both sides of the. In this case, the exhaust hole is formed in the center of the susceptor, the exhaust groove is formed to extend in front and rear and left and right from the exhaust hole, the first through hole is the outer surface of the semiconductor element seated on the upper surface of the carrier The second through hole may be formed in a region corresponding to the region, and the second through hole may be formed in a central region or an outer region of the semiconductor device. In addition, at least one carrier is formed at each side of each corner in the corner region of the carrier so that the carrier includes a region in which the semiconductor element is seated, and two carriers are formed in pair, and protrudes upward from the upper surface of the carrier. The device may further include an element stopper formed in a shape. In addition, the device stopper may be formed spaced apart by 1 to 5mm from the side surface of the semiconductor device. In addition, the housing may be formed by further comprising a roller support means formed in a plate shape is supported in the vertical direction, and lubrication means supported by the roller support means to rotatably support the roller. In addition, the susceptor has a front stopper groove formed in a groove shape on the front side and a rear stopper groove formed in a groove shape on the rear side, and the housing is a front support block formed in a block shape, supported by the housing and the And a forward and forward conveying means for conveying the front support block up and down, wherein the front support block is supported by the housing and the rear support block formed in the shape of a front stopper and a block that is transported up and down to be inserted into the front stopper groove, And a rear forward and backward transport means for transporting the rear support block up and down and the rear forward and backward transport means for transporting the support block forward and backward, wherein the rear support block is inserted into the rear stopper groove. It may be formed further comprising a rear stopper to be transferred to. In addition, the front support block is formed of an elastic body is coupled to the upper or end of the front support block having a front elastic body in contact with the front of the carrier, the rear support block is formed of an elastic body of the rear support block It may be formed with a rear elastic body is coupled to the top or the end in contact with the front of the carrier.
또한, 본 발명에 따른 반도체 열처리 시스템은 상기에서 기술한 반도체 소자 로딩 모듈을 포함하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 반도체 소자 열처리 시스템은 열처리 온도까지 단계적으로 유지 온도가 각각 설정되어 독립적으로 제어되는 적어도 두 개의 가열로를 포함하며, 상기 반도체 소자 로딩 모듈에서 이송되는 상기 반도체 소자를 소정의 열처리 온도로 가열하는 가열부와; 열처리 온도부터 소정의 냉각온도까지 단계적으로 유지 온도가 각각 설정되어 독립적으로 제어되는 적어도 두 개의 가열로를 포함하며, 열처리 공정이 수행되어 상기 가열부로부터 이송되는 상기 반도체 소자를 소정의 냉각 온도까지 냉각하는 냉각부 및 소정의 냉각온도까지 냉각된 상기 반도체 소자가 배출되는 배출부를 더 구비하여 형성될 수 있다.In addition, the semiconductor heat treatment system according to the present invention may be formed including the semiconductor device loading module described above. In this case, the semiconductor device heat treatment system includes at least two heating furnaces, each of which is independently controlled by setting a holding temperature step by step to a heat treatment temperature, and heats the semiconductor device transferred from the semiconductor device loading module to a predetermined heat treatment temperature. A heating unit; And at least two heating furnaces, each of which is independently controlled by setting a holding temperature step by step from a heat treatment temperature to a predetermined cooling temperature, and the heat treatment process is performed to cool the semiconductor element transferred from the heating unit to a predetermined cooling temperature. And a discharge part through which the semiconductor device cooled to a predetermined cooling temperature is discharged.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 먼저 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 로딩 모듈에 대하여 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. First, a semiconductor device loading module according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 로딩 모듈의 사시도를 나타낸다. 도 2는 도 1의 A-A에 대한 부분단면도를 나타낸다. 도 3은 도 1의 B-B에 대한 부분단면도를 나타낸다. 도 4는 도 1의 서스셉터에 대한 평면도를 나타낸다. 도 5a 는 도 1의 캐리어에 대한 평면도를 나타낸다. 도 5b는 도 1의 캐리어에 대한 측면도를 나타낸다. 1 is a perspective view of a semiconductor device loading module according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a partial cross-sectional view of A-A of FIG. 1. 3 shows a partial cross-sectional view of B-B of FIG. 1. 4 shows a top view of the susceptor of FIG. 1. 5A shows a top view of the carrier of FIG. 1. 5B shows a side view of the carrier of FIG. 1.
본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 로딩 모듈은, 도 1 내지 도 5b를 참조하면, 하우징(10)과 서스셉터(20)와 캐리어(30)와 소자 이송유닛(40)과 캐리어 이송유닛(50) 및 진공유닛(70)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 반도체 소자 로딩 모듈은 서스셉터 이송유닛(60)을 더 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 반도체 소자 로딩모듈은 전방 스토퍼(80)와 후방 스토퍼(90)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 상기 반도체 소자 로딩 모듈은 반도체 소자(a)가 안착된 캐리어가 서스셉터에 안착될 때 음압에 의하여 반도체 소자(a)를 캐리어에 밀착시킴으로써 반도체 소자(a)가 플로팅되어 이동되는 것을 방지하게 된다. 여기서, 상기 반도체 소자(a)는 열처리가 필요한 다양한 반도체 소자를 의미하며, 특히 상부에 비정질실리콘 박막이 형성된 유리기판, 다결정실리콘 TFT가 형성된 유리기판을 포함한다. 따라서, 상기 반도체 소자(a)는 LCD, OLED와 같은 평판디스플레이 장치에 사용되는 유리기판으로 사용될 수 있다. 또한, 상기 반도체 소자(a)는 상면에 비정질 실리콘 박막을 형성하기 위하여 예비수축(pre-compaction)이 수행되는 유리기판을 포함한다. 한편, 상기 반도체 소자(a)의 유리기판은 비정질실리콘 박막이 형성되는 중앙영역(a1)과 중앙영역(a1)의 주변으로 형성되는 외곽영역(a2)으로 구분될 수 있다. 상기 외곽영역(a2)은 비정질실리콘 박막이 형성되지 않는 영역으로 일반적으로 각 변으로부터 5 내지 10mm로 형성된다. 상기 반도체 소자(a)의 중앙영역(a1)은 비정질실리콘 박막 또는 소자가 형성되는 영역으로 흠집이 형성되면 안되므로 주로 외곽 영역(a2)을 지지하여 반도체 소자(a)를 핸들링하게 된다.In the semiconductor device loading module according to the embodiment of the present invention, referring to FIGS. 1 to 5B, the
상기 하우징(10)은 상부와 하부가 개방된 박스 형상으로 반도체 소자 로딩 모듈의 전체적인 외관을 형성하게 된다. 보다 상세하게는, 상기 하우징(10)은 평면 형상이 서스셉터(20)의 외관 형상에 대응되는 형상을 갖도록 외벽(10a)에 의하여 대략 박스 형상의 외관을 이루게 된다. 다만, 여기서, 상기 하우징(10)의 외관 형상을 한정하는 것은 아니며, 하우징(10)은 다양한 형상의 외관을 이루도록 형성될 수 있다. The
상기 하우징(10)은 내부에 서스셉터(20) 및 각 이송유닛(40, 50, 60)이 수용된다. 또한, 상기 하우징(10)은 서스셉터(20)의 양측으로 형성되는 롤러 지지수단(11)과 롤러(12)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 상기 롤러 지지수단(11)과 롤러(12)는 반도체 소자(a)가 안착되는 캐리어(30)를 이송하게 된다.The
상기 롤러 지지수단(11)은 대략 판상으로 형성되어 외벽(10a)으로부터 내측으로 이격되어 수직방향으로 하우징(10)에 지지되는 지지벽 형상으로 형성될 수 있다. 상기 롤러 지지수단(11)은 롤러(12)가 지지되는 위치에 베어링 또는 부쉬와 같은 윤활수단(13)이 형성된다. 상기 롤러 지지수단(11)은 판상 외에도 윤활수단(13)과 롤러(12)를 지지하기에 적정한 블록 형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.The roller support means 11 may be formed in a substantially plate shape and spaced apart from the
상기 롤러(12)는 대략 원기둥 형상으로 형성되며, 일측이 윤활수단(13)을 통하여 롤러 지지수단(11)에 회전 가능하게 지지된다. 또한, 상기 롤러(12)는 타측이 서스셉터(20)의 양측에 형성되는 롤러홈에 회전 가능하게 삽입된다. 상기 롤러(12)는 서스셉터(20)의 양측을 따라 일정 간격으로 형성되어 캐리어(30)의 양측을 전체 적으로 지지하게 된다. 또한, 상기 롤러(12)는 모터와 벨트, 베벨기어 또는 웜기어를 이용한 별도의 회전구동수단(도면에 도시하지 않음)에 의하여 회전하면서 상부에 안착되는 캐리어(30)를 전후 방향으로 이송하게 된다. 상기 롤러(12)는 바람직하게는 캐리어(30)를 이송하는 과정에서 마모 입자와 같은 오염물이 발생되지 않도록 수정(Quartz)과 같은 재질로 형성된다. 다만, 여기서 상기 롤러의 재질을 한정하는 것은 아니며, 스테인레스 스틸, 철 합금, 알루미늄 합금을 포함하는 금속, 엔지니어링 플라스틱과 같은 유기재료로 형성될 수 있다. 한편, 상기 회전구동수단은 모터와 벨트로 구성되거나, 모터와 기어가 형성된 회전축을 포함하여 형성될 수 있다.The
상기 서스셉터(20)는 수평면이 대략 사각형상이며, 상면(20a)과 하면(20b)을 구비하는 판상형상으로 형성된다. 상기 서스셉터(20)는 알루미늄 또는 스테인레스 스틸과 같이 내부식성과 열전도성이 좋은 재질로 형성된다. 상기 서스셉터(20)는 가열수단(21)과 배기홀(22)과 배기홈(23)과 제1관통홀(24) 및 제2관통홀(26)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 서스셉터(20)는 롤러 홈(28)과 전방 스토퍼 홈(29a)과 후방 스토퍼 홈(29b)을 포함하여 형성될 수 있다.The
상기 가열수단(21)은 서스셉터(20)의 하부 또는 내부에 형성되어, 서스셉터(20)를 예열온도인 150 내지 200℃로 가열하게 된다. 상기 가열수단(21)은 열선 또는 석영관으로 구성되는 히터로 이루어질 수 있다. 다만, 여기서 상기 가열수단(21)을 구성하는 히터의 종류를 한정하는 것이 아니며, 서스셉터(20)를 150 내지 200℃로 가열할 수 있는 다양한 가열수단으로 형성될 수 있다. The heating means 21 is formed below or inside the
상기 배기홀(22)은 서스셉터(20)의 중앙영역에서 상면(20a)과 하면(20b)을 관통하는 홀 형상으로 형성된다. 또한, 상기 배기홈(23a, 23b, 23)은 서스셉터(20)의 상면(20a)에서 배기홀(22)로부터 전후측과 좌우측으로 연장되어 형성된다. 다만, 상기 배기홈은 도면에 도시된 형태 외에도 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 전후좌우 외에도 대각선 방향 또는 격자 형상으로도 형성될 수 있다. 상기 배기홀(22)은 배기홈(23)과 연결되며 배기홈(23) 내부의 공기를 배기하게 된다. 따라서, 상기 배기홀(22)은 배기홈(23)의 공기를 빠른 시간에 배기할 수 있도록 적정한 크기의 직경으로 형성된다. 한편, 상기 배기홈(23)은 단면 형상이 사각형 또는 반원형과 같은 형상을 이루도록 소정 깊이로 형성된다. 또한, 상기 배기홈(23)은 바람직하게는 캐리어(30)의 상면에 안착되는 반도체 소자(a)의 외곽영역(a2)에 대응되는 영역까지 연장되어 될 수 있다. 다만, 상기 배기홈(23)은 캐리어(30)의 측단으로 노출되지 않도록 형성된다. 따라서, 상기 배기홈(23)의 길이는 서스셉터(20)의 상면(20a)에 안착되는 캐리어(30)와 캐리어(30)의 상면(30a)에 안착되는 반도체 소자(a)의 크기에 따라 결정된다. 한편, 상기 배기홀(22)은 별도의 배기 라인(60) 및 진공펌프(도면에 표시하지 않음)에 연결된다.The
상기 배기홀(22)과 배기홈(23)은 배기 라인(60)을 통하여 배기홀(22)과 배기홈(23)의 내부에 존재하는 공기를 배기하게 된다. 따라서, 상기 서스셉터(20)의 상면에 (20a)에 캐리어(30)와 반도체 소자(a)가 안착되는 경우에 배기홀(22)과 배기홈(23)은 내부가 저진공 상태를 유지하게 된다. The
상기 제1관통홀(24)과 제2관통홀(26)은 서스셉터(20)의 상면(20a)과 하 면(20b)을 관통하여 홀 형상으로 형성된다. 상기 제1관통홀(24)과 제2관통홀(26)은 각각 서스셉터(20)의 하부에 위치하는 소자 이송유닛(40)과 캐리어 이송유닛(50)의 이동 통로를 제공하게 된다. 따라서, 상기 소자 이송유닛(40)과 캐리어 이송유닛(50)은 각각 캐리어(30)의 상면(30a)에 안착되는 반도체 소자(a)와 서스셉터(20)의 상면(20a)에 안착되는 캐리어(30)를 각각 독립적으로 상하 이송시키게 된다.The first through
상기 제1관통홀(24)은 캐리어(30)의 상면(30a)에 안착되는 반도체 소자(a)의 외곽영역(a2)에 대응되는 영역에 형성되며, 바람직하게는 외곽영역(a2)의 각 변에서 중앙 부분에 형성된다. 예를 들면, 상기 제1관통홀(24)은, 도 4에서 도시된 바와 같이, 전후측 방향으로 형성되는 배기홈(23a)의 종단부로부터 각각 전후측으로 이격되면서 배기홈(23a)을 중심으로 좌우 대칭으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1관통홀(24)은 좌우측 방향으로 형성되는 배기홈(23b)의 종단부에서 각각 이격되어 형성될 수 있다. 상기 제1관통홀(24)은 캐리어(30)의 상면에 안착되는 반도체 소자(a)를 수직방향으로 이송시키는 소자 이송유닛(40)의 이동 통로를 형성하게 된다. 즉, 상기 소자 이송유닛(40)은 제1관통홀(24)을 통하여 캐리어(30)의 상부로 돌출된다. 또한, 상기 소자 이송유닛(40)은 제1관통홀(24)을 통하여 상부로 이동하며, 다시 캐리어(30)에 형성되는 홀을 통과하여 반도체 소자(a)의 외곽영역(a2)을 지지하며 반도체 소자(a)를 상하로 이송하게 된다. The first through
상기 제2관통홀(26)은 제1관통홀(24) 사이의 영역에서 반도체 소자(a)의 중앙영역(a1) 또는 외곽영역(a2)에 대응되는 영역에 형성된다. 상기 제2관통홀(26)은 캐리어(30)를 지지하기에 적정한 수로 형성된다. 예를 들면, 상기 제2관통홀(26) 은, 도 4에서 도시된 바와 같이, 제1관통홀(24) 사이의 영역에 각각 두 개씩 형성된다. 상기 제2관통홀(26)은 캐리어(30)를 수직방향으로 이송시키는 캐리어 이송유닛(50)의 이동 통로를 형성하게 된다. 즉, 또한, 상기 캐리어 이송유닛(50)은 제1관통홀(24)과 제2관통홀(26)을 통하여 서스셉터(20)의 상부로 돌출된다. 따라서, 상기 제2관통홀(26)을 통하여 상하로 이동하는 캐리어 이송유닛(50)은 지지하는 캐리어(30)를 지지하여 상하로 이송하게 된다.The second through
상기 롤러 홈(28)은 서스셉터(20)의 상면에서 양측부를 따라 홈 형상으로 형성되며, 하우징(10)에 지지되는 롤러(13)의 위치에 대응되는 위치에 롤러(13)의 수에 대응되는 수로 형성된다. 따라서, 상기 롤러 홈(28)은 서스셉터(20)가 상승하는 경우에 롤러(13)를 수용하게 되어 서스셉터(20)의 상면이 평면을 이루도록 한다. 따라서, 상기 서스셉터(20)와 캐리어(30)가 서로 밀착되어 보다 빠르게 캐리어(30)와 반도체 소자(a)가 예열되도록 한다. 이때는 상기 서스셉터(20)가 별도의 서스셉터 상하이송수단(60)에 의하여 상부로 이송되어 롤러 홈(28)에 롤러(13)가 수용될 수 있도록 한다. 한편, 상기 롤러 홈(28)은 롤러(13)가 서스셉터(20)의 상면에서 미세하게 돌출되도록 형성될 수 있으며, 이러한 경우에는 서스셉터(20)를 상하로 이송하는 별도의 상하이송유닛이 필요 없게 된다. The
또한, 상기 전방 스토퍼 홈(29a)은 서스셉터(20)의 전측에 전방 스토퍼에 대응되는 형상으로 형성되어 전방 스토퍼(80)를 수용하게 된다. 상기 전방 스토퍼 홈(29a)은, 도 1을 참조하면, 전방 스토퍼의 형상에 대응되도록 서스셉터(20)의 상면에서 전측면으로부터 내부로 형성되는 두 개의 홈으로 형성된다. 또한, 상기 후 방 스토퍼 홈(29b)은 전방 스토퍼 홈(29a)과 반대측인 후측에 후방 스토퍼(80)에 대응되는 형상으로 형성되어 후방 스토퍼(80)를 수용하게 된다. 상기 후방 스토퍼 홈(29b)은, 도 1을 참조하면, 후방 스토퍼(80)의 형상에 대응되도록 서스셉터(20)의 상면에서 후측단으로부터 내부로 형성되는 두 개의 홈으로 형성된다. 한편, 상기 전방 스토퍼 홈(29a)과 후방 스토퍼 홈(29b)은 전방 스토퍼 또는 후방 스토퍼의 형상에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 전방 스토퍼와 후방 스토퍼가 각각 하나의 바 형상으로 형성되는 경우에 하나의 홈으로 형성된다. In addition, the
한편, 상기 서스셉터(20)는 일측과 타측에 형성되는 양측 스토퍼(도면에 도시하지 않음)가 수용되는 양측 스토퍼 홈(도면에 도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the
상기 캐리어(30)는 대략 판상으로 형성되며, 상면에 안착되는 반도체 소자(a)보다 큰 면적을 갖도록 형성된다. 상기 캐리어(30)는 캐리어 진공홀(32)과, 캐리어 관통홀(34)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 캐리어(30)는 소자 스토퍼(38)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 상기 캐리어(30)는 상면에 반도체 소자(a)가 안착된 상태에서 서스셉터(20)의 상면에 안착되어 반도체 소자(a)가 예비 가열되도록 하며, 예비 가열이 종료된 후에 반도체 소자(a)와 함께 이송된다. The
상기 캐리어(30)는 바람직하게는 온도 변화에 따른 체적의 변화가 적고 이송도중에 마모 분말이 생성되지 않는 수정(quartz)으로 형성된다. 다만, 여기서 상기 캐리어(30)의 재질을 한정하는 것은 아니며, 캐리어(30)는 스테인레스 스틸, 알루 미늄 금속과 같이 금속으로 형성될 수 있다. The
상기 캐리어 진공홀(32)은 캐리어(30)의 상면(30a)과 하면(30b)을 관통하는 홀 형상으로 형성된다. 상기 캐리어 진공홀(32)은 캐리어(30) 상면에 안착되는 반도체 소자(a)를 고정할 수 있도록 전후측에 각각 형성된다. 또한, 상기 캐리어 진공홀(32)은 캐리어(30)의 좌우측에도 형성될 수 있다. 상기 캐리어 진공홀(32)은 반도체 소자(a)가 안착되는 영역 내에 형성되며, 바람직하게는 상면에 안착되는 반도체 소자(a)의 외곽영역(a2)에 대응되는 영역에 형성된다. 또한, 상기 캐리어 진공홀(32)은 서스셉터(20)의 배기홈(23)에 공간적으로 연결되도록 형성된다. 즉, 상기 캐리어 진공홀(32)은 서스셉터(20)의 배기홈(23)의 종단부 영역에 대응되는 위치에 형성된다. 따라서, 상기 캐리어 진공홀(32)은 캐리어(30)의 상면(30a)에 안착되는 반도체 소자(a)에 의하여 상부가 차폐되며, 하부가 배기홈(23)에 연결된다. 상기 캐리어 진공홀(32)은 내부의 공기가 배기홈(23)을 통하여 배기되면서 내부가 저진공 상태를 유지하게 된다. 따라서, 상기 캐리어(30)는 캐리어 진공홀(32)의 내부에 형성되는 저진공 상태의 음압에 의하여 상면에 안착된 반도체 소자(a)가 이동되지 않도록 고정하게 된다. 한편, 상기 캐리어 진공홀(32)은 음압에 의하여 반도체 소자(a)를 고정할 때 반도체 소자(a)의 표면에 결함을 유발할 수 있다. 그러나, 상기 캐리어 진공홀(32)은 반도체 소자(a)의 외곽영역(a2)에 대응되는 영역에 형성되므로 반도체 소자(a)에 실질적으로 손상을 주지 않게 된다.The
상기 캐리어 관통홀(34)은 캐리어(30)의 상면(30a)과 하면(30b)을 관통하는 홀 형상으로 형성되며, 바람직하게는 캐리어(30)의 전후 좌우측에 각각 형성되어 소자 이송유닛(40)이 반도체 소자(a)를 안정적으로 지지하며 상하로 이송할 수 있도록 한다. 상기 캐리어 관통홀(34)은 반도체 소자(a)가 안착되는 영역 내에 형성되며, 바람직하게는 캐리어(30)의 상면에 안착되는 반도체 소자(a)의 외곽영역(a2)에 대응되는 영역에 형성된다. 또한, 상기 캐리어 관통홀(34)은 서스셉터(20)의 제1관통홀(24)과 관통되도록 제1관통홀(24)에 대응되는 위치에 형성된다. 따라서, 상기 캐리어 관통홀(34)은 서스셉터(20)의 제1관통홀(24)을 통과한 소자 이송유닛(40)이 통과되어 캐리어(30)의 상면에 안착된 반도체 소자(a)를 상하로 이송할 수 있도록 해준다. 한편, 상기 소자 이송유닛(40)은 반도체 소자(a)를 지지할 때 반도체 소자(a)의 표면에 결함을 유발할 수 있다. 그러나, 상기 캐리어 관통홀(34)이 반도체 소자(a)의 외곽영역(a2)에 대응되는 영역에 형성되어 소자 이송유닛(40)이 반도체 소자(a)의 외곽영역(a2)에 접촉하게 되므로 반도체 소자(a)에서 실질적으로 소자가 형성되는 영역인 중앙영역(a1)에 실질적으로 손상을 주지 않게 된다. The carrier through
상기 소자 스토퍼(38)는 캐리어(30)의 상면(30a)의 각 모서리 영역에 돌출되는 바 형상으로 형성되며, 상면(30a)에 안착되는 반도체 소자(a)가 이송 도중에 이동되는 것을 방지하게 된다. 상기 소자 스토퍼(38)는 별도의 바가 캐리어(30)에 결합되어 형성될 수 있다. 상기 소자 스토퍼(38)는 캐리어(30)의 상면에서 반도체 소자(a)가 안착되는 영역을 포함하도록 캐리어(30)의 모서리 영역에 형성된다. 상기 소자 스토퍼(38)는 각 모서리의 각 변에 적어도 1개씩 형성되어 2개가 한 쌍으로 형성된다. 따라서, 상기 소자 스토퍼(38)는 캐리어(38)의 상면에 안착되는 반도체 소자의 각 모서리에서 서로 이웃하는 측면을 지지하게 되므로 반도체 소자가 이송 중에 캐리어(30)의 상면으로부터 이탈되는 것을 방지하게 된다. The
상기 소자 스토퍼(38)는 반도체 소자(a)의 각 측면과의 이격거리가 1 ∼ 5mm로 되도록 형성되어 반도체 소자(a)가 캐리어(30)의 상면에서 이동되는 경우에 손상이 최소화되도록 한다. 상기 이격거리가 너무 작게 되면 반도체 소자(a)를 캐리어(30)의 상면에 안착시킬 때 정확하게 위치시켜야 하는 문제가 있으며, 안착위치를 맞추지 못하는 경우에 반도체 소자(a)의 하면에 손상을 줄 수가 있다. 또한, 상기 이격거리가 5mm를 초과하게 되면 반도체 소자(a)의 이동시 이동거리에 따른 속도 증가로 반도체 소자(a)의 측면에 손상을 주는 문제가 있을 수 있다.The
상기 소자 이송유닛(40)은 서스셉터(20)의 하부에 설치되며 반도체 소자(a)의 하면을 지지하여 반도체 소자(a)를 상하로 이송하게 된다. 상기 소자 이송유닛(40)은 소자 이송핀(40a) 및 소자 이송핀(40a)과 결합되어 소자 이송핀(40a)을 상하로 이송하는 소자 이송수단(도면에 구체적으로 도시하지 않음)을 포함하여 형성될 수 있다. 한편, 상기 소자 이송유닛(40)은 파워베이스와 같은 평형수단을 더 포함하여 형성될 수 있다.The
상기 소자 이송핀(40a)은 핀 형상으로 형성되며 서스셉터(20)의 제1관통홀(24) 및 캐리어(30)의 캐리어 관통홀(34)의 내경보다 작은 외경을 갖도록 형성된다. 상기 소자 이송핀(40a)은 서스셉터(20)의 제1관통홀(24) 및 캐리어(30)의 캐리어 관통홀(34)을 통하여 반도체 소자(a)의 하면을 지지하면서 반도체 소자(a)를 상하로 이송하게 된다. 상기 소자 이송핀(40a)은 스테인레스 스틸 또는 알루미늄과 같은 내부식성이 있는 금속재질, 수정, 엔지니어링 플라스틱 또는 테프론 같은 내열성이 있는 유기재질로 형성될 수 있다.The
또한, 상기 소자 이송핀(40a)은 상면에 탄성체(도면에 도시하지 않음)가 형성되어 반도체 소자(a)와 접촉 시 반도체 소자(a)의 손상이 최소화되도록 형성될 수 있다. 상기 탄성체는 내열성이 있는 고무 재질, 테프론, 엔지니어링 플라스틱과 같은 재질로 형성될 수 있다. 한편, 상기 탄성체는 소자 이송핀(40a)이 유기재료로 형성되는 경우에 소자 이송핀(40a)에 형성되지 않을 수 있음은 물론이다. In addition, the
상기 소자 이송수단은 도면에 구체적으로 도시하지는 않았지만 다양한 이송수단으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 소자 이송수단은 소자 이송핀(40a)에 결합되는 공압실린더를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 공압실린더는 외관을 형성하는 실린더와 실린더에 일측이 삽입되어 왕복운동을 하며 소자 이송핀(40a)에 결합되는 피스톤 로드를 포함하여 형성되며, 일반적인 공압실린더가 사용되므로 여기서 상세한 설명은 생략한다. 상기 공압실린더는 공압이 공급되는 공압펌프에 연결되어 작동된다. 또한, 상기 소자 이송수단은 공압실린더 외에도 물체를 상하로 이송할 수 있는 워엄 및 워엄기어와 같은 기어류, 볼스크류와 LM가이드, 유압실린더와 같은 이송수단이 사용될 수 있음은 물론이다. 상기 소자 이송수단이 공압실린더, 기어 및 모터 등으로 형성될 때, 소자 이송핀(40a)과 소자 이송수단의 결합방법은 일반적으로 많이 알려져 있으므로 여기서 상세한 설명은 생략한다. The element transfer means may be formed of various transfer means although not specifically illustrated in the drawings. For example, the element transfer means may be formed to include a pneumatic cylinder coupled to the element transfer pin (40a). The pneumatic cylinder is formed including a cylinder forming the appearance and one side is inserted into the cylinder reciprocating movement and a piston rod coupled to the
상기 파워 베이스(Power Base)는 하부가 별도의 지지 베이스(도면에 도시하지 않음)에 지지되고 상부가 별도의 소자 이송핀 지지판(도면에 도시하지 않음)에 결합되며, 소자 이송수단의 구동에 연동되어 작동된다. 따라서, 상기 파워 베이스가 사용되는 경우에 소자 이송수단은 소자 이송핀에 직접 연결되지 않으며 소자 이송핀 지지판에 연결된다. 상기 파워 베이스는 소자 이송핀 지지판이 소자 이송수단의 구동에 따라 수직으로 이동될 때 함께 작동되어 소자 이송핀 지지판이 상하로 수직 이송되는 과정에서 위치별로 상하로 불균일하게 이송되는 것을 방지하여 소자 이송핀 지지판이 평면도를 유지할 수 있도록 한다. 상기 파워 베이스는 랙 기어와 피니언 기어가 조합된 기어박스를 포함하는 기계요소로서 물건을 수직으로 이송하는 장치에서 물건이 수직으로 이송되는 도중에 좌우 전후로 흔들리지 않도록 가이드하게 된다. 따라서, 여기서는 상기 파워 베이스에 대한 상세한 설명은 생략하지만, 파워 베이스는 규격화되어 많이 사용되는 요소이므로 본원 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자는 파워 베이스를 적용할 수 있을 것이다.The power base has a lower portion supported by a separate support base (not shown) and an upper portion coupled to a separate element transfer pin support plate (not shown), and interlocked with driving of the element transfer means. It works. Therefore, when the power base is used, the element transfer means is not directly connected to the element transfer pin but is connected to the element transfer pin support plate. The power base is operated together when the element transfer pin support plate is vertically moved according to the driving of the element transfer means, thereby preventing the element transfer pin support plate from being transferred unevenly up and down by position in the process of vertical transfer up and down. Ensure that the support plate maintains the top view. The power base is a mechanical element including a gearbox in which a rack gear and a pinion gear are combined to guide the product so that it does not move from side to side back and forth while the object is vertically transferred. Therefore, the detailed description of the power base is omitted here, but since the power base is a standardized and widely used element, a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs may apply the power base.
상기 캐리어 이송유닛(50)은 서스셉터(20)의 하부에 설치되며 캐리어(30)의 하면을 지지하여 상하로 이송하게 된다. 상기 캐리어 이송유닛(50)은 캐리어 이송핀(50a) 및 캐리어 이송핀(50a)과 결합되어 캐리어 이송핀(50a)을 상하로 이송하는 캐리어 이송수단(도면에 구체적으로 도시하지 않음)을 포함하여 형성될 수 있다. 한편, 상기 캐리어 이송유닛(50)은 파워베이스와 같은 평형수단을 더 포함하여 형성될 수 있다. 상기 파워베이스는 상기에서 설명한 바 있으므로 여기서 상세한 설명은 생략한다.The
상기 캐리어 이송핀(50a)은 핀 형상으로 형성되며 서스셉터(20)의 제2관통 홀(26)의 내경보다 작은 외경을 갖도록 형성된다. 상기 캐리어 이송핀(50a)은 서스셉터(20)의 제2관통홀(26)을 통하여 캐리어(30)의 하면을 지지하면서 캐리어(30)를 상하로 이송하게 된다. 상기 캐리어 이송핀(50a)은 스테인레스 스틸 또는 알루미늄과 같은 내부식성이 있는 금속재질, 수정, 엔지니어링 플라스틱 또는 테프론 같은 내열성이 있는 유기재질로 형성될 수 있다.The
또한, 상기 캐리어 이송핀(50a)은 상면에 탄성체(도면에 도시하지 않음)가 형성되어 캐리어(30)와 접촉 시 캐리어(30)의 손상이 최소화되도록 형성될 수 있다. 상기 탄성체는 내열성이 있는 고무 재질, 테프론, 엔지니어링 플라스틱과 같은 재질로 형성될 수 있다. 한편, 상기 탄성체는 캐리어 이송핀(50a)이 유기재료로 형성되는 경우에 캐리어 이송핀(50a)에 형성되지 않을 수 있음은 물론이다. In addition, the
상기 캐리어 이송수단은 도면에 구체적으로 도시하지는 않았지만 다양한 이송수단으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 캐리어 이송수단은 캐리어 이송핀(50a)에 결합되는 공압실린더를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 공압실린더는 외관을 형성하는 실린더와 실린더에 일측이 삽입되어 왕복운동을 하며 캐리어 이송핀(50a)에 결합되는 피스톤 로드를 포함하여 형성되며, 일반적인 공압실린더가 사용되므로 여기서 상세한 설명은 생략한다. 상기 공압실린더는 공압이 공급되는 공압펌프에 연결되어 작동된다. 또한, 상기 캐리어 이송수단은 공압실린더 외에도 물체를 상하로 이송할 수 있는 워엄 및 워엄기어와 같은 기어류, 볼스크류와 LM가이드, 유압실린더와 같은 이송수단이 사용될 수 있음은 물론이다. 상기 캐리어 이송수단이 공압실린더, 기어 및 모터 등으로 형성될 때, 캐리어 이송핀(50a)과 캐리어 이송수단의 결합방법은 일반적으로 많이 알려져 있으므로 여기서 상세한 설명은 생략한다. Although not specifically illustrated in the drawings, the carrier transport means may be formed of various transport means. For example, the carrier transfer means may be formed to include a pneumatic cylinder coupled to the carrier transfer pin (50a). The pneumatic cylinder is formed to include a cylinder forming the appearance and a piston rod is reciprocated by one side is inserted into the cylinder and coupled to the
상기 서스셉터 이송유닛(60)은 서스셉터(20)의 하부에 설치되며 서스셉터(20)의 하면을 지지하여 상하로 이송하게 된다. 상기 서스셉터 이송유닛(60)은 서스셉터 이송바(60a) 및 서스셉터 이송바(60a)와 결합되어 서스셉터 이송바(60a)를 상하로 이송하는 서스셉터 이송수단(도면에 구체적으로 도시하지 않음)을 포함하여 형성될 수 있다. The
상기 서스셉터 이송바(60a)는 바 형상 또는 핀 형상으로 형성된다. 상기 서스셉터 이송바(60a)는 서스셉터(20)의 하면에 결합되어 서스셉터(20)를 상하로 이송하게 된다. 상기 서스셉터 이송핀(60a)은 스테인레스 스틸 또는 알루미늄과 같은 내부식성이 있는 금속재질, 수정, 엔지니어링 플라스틱 또는 테프론 같은 내열성이 있는 유기재질로 형성될 수 있다.The
상기 서스셉터 이송수단은 도면에 구체적으로 도시하지는 않았지만 다양한 이송수단으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 서스셉터 이송수단은 서스셉터 이송바(60a)에 결합되는 공압실린더를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 공압실린더는 외관을 형성하는 실린더와 실린더에 일측이 삽입되어 왕복운동을 하며 서스셉터 이송핀(60a)에 결합되는 피스톤 로드를 포함하여 형성된다. 상기 공압실린더는 일반적인 공압실린더가 사용되므로 여기서 상세한 설명은 생략한다. 상기 공압실린더는 공압이 공급되는 공압펌프에 연결되어 작동된다. 또한, 상기 서스셉터 이송수단은 공압실린더 외에도 물체를 상하로 이송할 수 있는 워엄 및 워엄기어와 같은 기어류, 볼스크류와 LM가이드, 유압실린더와 같은 이송수단이 사용될 수 있음은 물론이다. 상기 서스셉터 이송수단이 공압실린더, 기어 및 모터 등으로 형성될 때, 서스셉터 이송핀(60a)과 서스셉터이송수단의 결합방법은 일반적으로 많이 알려져 있으므로 여기서 상세한 설명은 생략한다. The susceptor conveying means may be formed of various conveying means although not specifically illustrated in the drawings. For example, the susceptor transfer means may be formed to include a pneumatic cylinder coupled to the susceptor transfer bar (60a). The pneumatic cylinder is formed to include a cylinder and the piston rod is coupled to the susceptor feed pin (60a) is reciprocated by one side is inserted into the cylinder forming the appearance. Since the pneumatic cylinder is a general pneumatic cylinder is used, a detailed description thereof will be omitted. The pneumatic cylinder is connected to the pneumatic pump supplied with pneumatic operation. In addition, the susceptor transfer means may be used in addition to the pneumatic cylinder, gears such as worms and worm gears that can transfer the object up and down, transfer means such as ball screw and LM guide, hydraulic cylinder. When the susceptor conveying means is formed of a pneumatic cylinder, a gear, a motor, or the like, since the coupling method of the
상기 진공유닛(70)은 일측이 배기홀(22)에 결합되고 타측은 별도의 진공수단(도면에 도시하지 않음)에 연결되는 진공라인(70a)을 포함하여 형성된다. 상기 진공라인(70a)은 진공수단이 작동되면 배기홀(22)과 배기홈(23) 및 캐리어 진공홀(32)의 내부 공기를 강제로 배기하게 된다. 따라서, 상기 캐리어(30)의 상면에 반도체 소자(a)가 안착되고 진공수단이 작동되면, 배기홀(22)과 배기홈(23) 및 캐리어 진공홀(32)은 내부의 공기가 배기되면서 저진공상태를 유지하게 된다. 이때, 상기 캐리어(30)의 상면에 안착된 반도체 소자(a)에는 음압이 인가되면서 캐리어(30)의 상면에 일시적으로 고정된다. 한다. 상기 진공수단은 일반적으로 사용되는 진공펌프, 예를 들면, 로터리 펌프 및 부스터 펌프와 같은 저진공 펌프, 확산 펌프(diffusion pump) 및 터보 분자 펌프(TMP)와 같은 고진공 펌프가 사용될 수 있다. 다만, 상기 반도체 소자 로딩 모듈은 고진공을 필요로 하지 않으며 일시에 많은 공기를 배기하는 것이 필요하므로 진공수단으로 저진공용 펌프를 사용하는 것이 바람직하다.The
상기 전방 스토퍼(80)는 전방 지지블록(82)과 전방 탄성체(84) 및 전방 상하이송수단(86)을 포함하여 형성된다. 상기 전방 스토퍼(80)는 전방 상하이송수단(86)이 하우징의 전측에 결합되어 지지된다. 상기 전방 지지블록(82)은 전방 상하이송수단에 결합되어 상하로 이송되며 서스셉터의 상면에 안착되는 캐리어(30)의 안착위치를 가이드하게 된다. 상기 전방 지지블록(82)은 전방 상하이송수단에 의하여 상하로 이송되며, 상부로 이송되면 서스셉터(20)의 상면보다 높은 위치에 위치하게 되고, 하부로 이송되면 전방 스토퍼 홈(29a)에 수용된다. 상기 전방 스토퍼(80)는 서스셉터(20)의 상면(20a)에 캐리어(30)가 안착되는 경우에 전방 상하이송수단의 작동에 의하여 전방 지지블록(82)이 전방 스토퍼 홈(29a)으로부터 상승되어 캐리어(30)의 안착위치를 가이드 하게된다. 즉, 상기 전방 지지블록(82)은 서스셉터(20)의 상면에서 캐리어(30)의 측면에 대응되는 위치로 상승되며, 캐리어(30)가 안착되는 전측의 기준 위치를 가이드하게 된다. 한편, 상기 전방 스토퍼(80)는 상기 캐리어(30)가 전측으로 이송되어야 하는 경우에 다시 전방 상하이송수단에 의하여 전방 지지블록(82)이 전방 스토퍼 홈(29a)으로 수용되어 캐리어(30)의 이송에 장애가 되지 않도록 한다. The
상기 전방 지지블록(82)은, 도 1을 참조하면, 'ㄷ' 형상의 블록으로 형성되며 각 단부가 캐리어(30)의 측면에 접촉되도록 형성된다. 다만, 여기서 상기 전방 지지블럭(82)의 형상을 한정하는 것은 아니며, 직선 형태의 블록과 같이 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다. 상기 전방 지지블럭(82)은 스테인레스 스틸 또는 알루미늄과 같은 내부식성이 있는 금속재질, 수정, 엔지니어링 플라스틱 또는 테프론 같은 내열성이 있는 유기재질로 형성될 수 있다.The
상기 전방 탄성체(84)는 내열성이 있는 고무 재질, 테프론, 엔지니어링 플라스틱과 같은 재질로 형성된다. 상기 전방 탄성체(84)는 전방 지지블럭(82)의 상부 또는 단부에 결합되어 전방 지지블록(82)이 서스셉터(20)의 상부로 이송된 상태에서 이송될 때 캐리어(30)의 측면에 접촉하게 되어 캐리어(30)가 충격을 받지 않도록 한다. The front
상기 후방 스토퍼(90)는 후방 지지블록(92)과 후방 탄성체(94)와 후방 상하이송수단(96) 및 후방 전후이송수단(98)을 포함하여 형성된다. 상기 후방 스토퍼(90)는 후방 상하이송수단(96)이 하우징의 전측에 지지되어 결합된다. 상기 후방 지지블록(92)은 후방 상하이송수단(96) 및 후방 전후이송수단(98)에 의하여 상하 및 전후로 이송되며 서스셉터(20)의 상면에서의 캐리어(30)의 안착위치를 가이드하게 된다. 상기 후방 지지블록(92)은 서스셉터(20)의 후방 상하이송수단에 의하여 상하로 이송되며, 상부로 이송되면 후방 스토퍼 홈(29b)으로부터 서스셉터(20)의 상면보다 높은 위치에 위치하게 되고, 하부로 이송되면 후방 스토퍼 홈(29b)에 수용된다. 또한, 상기 후방 지지블록(92)은 후방 전후이송수단(98)에 의하여 전후로 이송된다. 상기 후방 스토퍼(90)는 서스셉터(20)의 상면(20a)에 캐리어(30)가 안착되는 경우에 후방 상하이송수단(96)과 후방 전후이송수단(98)의 작동에 의하여 전방 지지블록(82)이 전방 스토퍼 홈(29a)으로부터 상승되어 캐리어(30)의 안착위치를 가이드 하게된다. 즉, 상기 후방 지지블록(82)은 캐리어(30)가 서스셉터(20)의 상면에 안착되면 캐리어(30)의 측면에 대응되는 높이로 상승하여 전측 방향으로 이송되면서, 캐리어(30)의 후측면에 접촉되어 캐리어(30)를 전측방향으로 밀게 된다. 따라서, 상기 캐리어(30)는 전측면이 전방 지지블록(82)에 접촉될 때까지 이송되어 항상 일정한 위치에 안착된다. 그리고, 상기 후방 스토퍼(90)는 안착 위치를 가이드한 후에 다시 후방 스토퍼 홈(29b)으로 수용되어 캐리어(30)의 이송에 장애가 되지 않도록 한다.The
상기 후방 지지블록(92)은, 도 1을 참조하면, 'ㄷ' 형상의 블록으로 형성되며, 각 단부가 캐리어(30)의 측면에 접촉되도록 형성된다. 다만, 여기서 상기 후방 지지블럭(92)의 형상을 한정하는 것은 아니며, 직선 형태의 블록과 같이 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다. 상기 후방 지지블럭(92)은 스테인레스 스틸 또는 알루미늄과 같은 내부식성이 있는 금속재질, 수정, 엔지니어링 플라스틱 또는 테프론 같은 내열성이 있는 유기재질로 형성될 수 있다.The
상기 후방 탄성체(94)는 내열성이 있는 고무 재질, 테프론, 엔지니어링 플라스틱과 같은 재질로 형성되며, 후방 지지블럭(92)의 상부 또는 단부에 결합되어 후방 지지블록(92)이 캐리어(30)에 접촉될 때 캐리어(30)가 충격을 받지 않도록 한다.The rear
상기 후방 상하이송수단(96)은 공압실린더로 이루어지며, 하우징의 외벽에 고정되어 후방 전후이송수단(98)을 상하로 이송하게 된다. 즉, 상기 후방 상하이송수단(96)은 공압실린더의 실린더를 포함하는 본체가 하우징(10)에 고정되며 실린더 로드가 상하로 이동하게 된다. 상기 실린더 로드의 단부에는 후방 전후이송수 단(98)이 결합되어 상하로 이송된다. 상기 후방 상하이송수단(96)은 별도의 공압공급라인으로부터 공급되는 공압에 의하여 작동하게 된다. 상기 공압실린더는 일반적으로 사용되는 공압실린더로 이루어지며, 여기서 상세한 설명은 생략한다. The rear
상기 후방 전후이송수단(98)은 공압실린더로 이루어지며, 후방 상하이송수단(96)에 결합되어 상하로 이송되도록 형성된다. 상기 후방 전후이송수단(98)은 공압실린더의 실린더를 포함하는 본체가 후방 상하이송수단(96)에 고정되어 상하로 이송되며, 실린더 로드가 전후로 이동하게 된다. 상기 실린더 로드의 단부에는 후방 지지블록(92)이 결합되어 전후로 이송된다. 상기 후방 전후이송수단(98)은 별도의 공압공급라인으로부터 공급되는 공압에 의하여 작동하게 된다. 상기 공압실린더는 일반적으로 사용되는 공압실린더로 이루어지며, 여기서 상세한 설명은 생략한다. The rear front and rear conveying
다음은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 로딩 모듈을 이용한 반도체 소자 열처리 시스템에 대하여 설명한다. Next, a semiconductor device heat treatment system using a semiconductor device loading module according to an embodiment of the present invention will be described.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 로딩 모듈이 적용되는 열처리 시스템의 구성도이다.6 is a configuration diagram of a heat treatment system to which a semiconductor device loading module according to an embodiment of the present invention is applied.
이하에서 설명하는 반도체 소자 열처리 시스템은 반도체 소자의 열처리에 사용되는 열처리 시스템에 대한 하나의 예시적인 시스템이며, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 로딩 모듈이 적용될 수 있는 열처리 시스템을 한정하는 것은 아니다. 이하에서 설명되는 열처리 시스템의 각 구성요소에 대하여는 본 발명의 출원인 이 출원한 특허출원인 특허출원번호 10-2005-0017003, 10-2005-0017004, 10-2005-0017005에 상세히 설명되어 있으므로 상세한 설명은 생략한다. The semiconductor device heat treatment system described below is one exemplary system for the heat treatment system used for heat treatment of the semiconductor device, and does not limit the heat treatment system to which the semiconductor device loading module according to the embodiment of the present invention can be applied. Each component of the heat treatment system described below is described in detail in the patent applications No. 10-2005-0017003, 10-2005-0017004, 10-2005-0017005 filed by the applicant of the present invention, detailed description thereof will be omitted. do.
상기 열처리 시스템은 장입부(100)와 가열부(200)와 냉각부(400) 및 배출부(500)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 열처리 시스템은 공정부(300)를 더 포함하여 형성된다. 상기 공정부(300)는 반도체 소자의 열처리 조건 즉, 열처리 온도와 열처리 온도까지의 상승 속도에 따라 열처리 시스템에 포함되지 않을 수 있다. 상기 열처리 시스템은 바람직하게는 장입부(100)부터 배출부(500)가 서로 접하여 연속적으로 설치되어 가열부(200)와 공정부(300)와 냉각부(400)내의 열처리 공간에 외부의 공기가 유입되는 것을 방지하게 된다. 또한, 상기 열처리 시스템은 각 구성부가 독립적으로 제어되는 온도 제어 모듈과 독립적으로 구동되는 수평이송수단을 구비하여 형성되므로 각 단계별로 온도를 올리거나 내리면서 열처리를 수행할 수 있다. 또한, 상기 반도체 소자의 열처리 시스템은 열처리되는 반도체 소자의 변형이 발생되지 않도록 반도체 소자를 별도의 지지판(setter)에 안착시켜 이송하면서 열처리를 수행하게 된다. 따라서, 상기 반도체 소자의 열처리 시스템은 단계적으로 반도체 소자의 온도를 상승시키면서 반도체 소자의 변형 또는 손상을 방지할 수 있게 되므로 보다 빠른 시간 내에 반도체 소자의 열처리를 수행할 수 있게 된다. 또한, 상기 반도체 소자의 열처리 시스템은 반도체 소자의 변형을 방지하면서 빠른 시간 내에 열처리를 수행하게 되므로 보다 높은 온도, 즉 600℃이상의 온도에서도 유리기판을 포함하는 반도체 소자의 열처리가 가능하게 된다.The heat treatment system includes a
상기 장입부(100)는 열처리되는 반도체 소자를 소정 온도로 예열 하여 상기 가열부(200)로 이송하게 된다. 상기 장입부(100)는 반도체 소자 즉, 비정질실리콘 박막이 형성된 유리기판이 변형되지 않도록 지지하면서 소정온도(예를 들면 200℃)까지 균일하게 예열 하게 된다. 상기 장입부(100)는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 로딩 모듈로 이루어지게 된다.The charging
상기 가열부(200)는 이송되는 반도체 소자를 소정의 온도로 가열하여 상기 공정부(300)로 이송하게 된다. 상기 가열부(200)는 독립적으로 온도가 제어되는 적어도 1개의 가열로(furnace)로 구성되며, 열처리 온도로의 상승속도를 고려하여 적정한 수로 구성된다. 즉, 상기 가열부(200)는 열처리하고자 하는 반도체 소자의 손상 방지를 위하여 열처리 온도의 상승속도를 낮추는 것이 필요한 경우에 보다 많은 수의 가열로로 이루어질 수 있다. 상기 가열부(200)는 각 가열로가 각각 단계별로 적정한 온도로 설정되어 유지되며, 바람직하게는 마지막 가열로는 설정온도를 열처리 온도로 설정하여 가열부(200)에서 열처리의 전부가 진행되거나 열처리의 일부가 진행될 수 있도록 한다. 예를 들면, 반도체 소자의 열처리 온도가 600℃이면, 상기 가열부(200)는 바람직하게는 3개의 가열로를 포함하여 구성되며, 상기 장입부(100)에 연결된 첫 번째 가열로는 장입부(100)의 예열온도를 고려하여 300℃이상으로 유지되며, 두 번째 로와 세 번째 로는 열처리 온도인 600℃이상으로 유지하게 된다. 즉, 반도체 소자는 저온에서는 빠르게 가열온도를 상승시켜도 변형이 방지될 수 있으나, 고온에서는 변형이 발생할 가능성이 있으므로 서서히 가열온도를 상승시키는 것이 바람직하게 된다. 따라서, 상기 가열부(200)는 가열로의 유지 온도를 저온에서는 빠르게 가열되고, 고온에서는 서서히 가열되도록 설정하는 것이 바람직하게 된다.The
상기 공정부(300)는 이송된 반도체 소자를 소정의 열처리 온도에서 열처리하게 되며, 열처리가 종료되면 소정 온도로 유지되는 상기 냉각부(400)로 이송하게 된다. 상기 공정부(300)는 상기 가열부(200)에 접하여 설치되는 가열로를 포함하며, 상기 가열부(200)에서 전송되는 반도체 소자를 순간적으로 높은 온도로 가열하게 된다. 따라서, 상기 공정부(300)는 반도체 소자를 순간적으로 높은 온도로 가열할 수 있도록 가열수단을 구비하며, 바람직하게는 유도가열(induction heating)방식 가열수단을 포함한다. The
상기 냉각부(400)는 이송된 반도체 소자를 단계별로 소정 온도로 냉각시킨 후 상기 배출부(500)로 이송하게 된다. 상기 냉각부(400)는, 가열부(200)와 마찬가지로, 독립적으로 온도가 제어되는 적어도 2개의 로(furnace)로 구성되며, 열처리 온도를 고려하여 적정한 수로 구성된다. 예를 들면, 반도체 소자의 열처리 온도가 600℃이면, 상기 냉각부(400)는 바람직하게는 3개의 로를 포함하여 구성되며, 상기 공정부(300)에 연결된 첫 번째 로는 공정부(300)의 열처리 온도로 유지되며, 두 번째 로는 500℃정도로 유지하며, 세 번째 로는 배출 온도를 고려하여 300℃이하로 유지하게 된다. 따라서, 상기 냉각부(400)는 보다 빠른 시간 내에 반도체 소자를 냉각시키는 것이 가능하게 된다.The
상기 배출부(500)는 이송된 반도체 소자의 변형이 발생되지 않는 소정 온도까지 반도체 소자가 변형되지 않도록 균일하게 냉각시켜 다음 공정으로 이송하게 된다. 따라서, 상기 냉각부(400)는 이송되는 반도체 소자가 균일하게 냉각될 수 있 도록 하는 다양한 냉각수단을 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 배출부(500)는 반도체 소자의 균일한 냉각을 위하여 반도체 소자를 가열할 수 있는 가열수단을 구비할 수 있다.The
다음은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 로딩 모듈의 작용에 대하여 설명한다. 도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 로딩 모듈의 작용을 나타내는 개략도이다.Next, the operation of the semiconductor device loading module according to the embodiment of the present invention will be described. 7A to 7E are schematic views illustrating the operation of a semiconductor device loading module according to an embodiment of the present invention.
상기 반도체 로딩 모듈은 서스셉터(20)가 서스셉터 이송유닛(60)에 의하여 상부로 상승되고 하우징(10)에 고정되어 있는 롤러(12)가 서스셉터(20)의 롤러 홈(28)에 삽입되면서 서스셉터(20)의 상면은 평면을 이루게 된다. 이때, 상기 서스셉터(20)는 가열수단(21)에 의하여 캐리어(30)와 반도체 소자(a)를 예열하기 위하여 필요한 온도로 미리 가열된 상태를 유지하게 된다. In the semiconductor loading module, the
상기 반도체 소자 로딩모듈은, 도 7a를 참조하면, 캐리어 이송유닛(50)의 캐리어 이송핀(50a)이 서스셉터(20)의 제2관통홀(26)을 통하여 서스셉터(20)의 상부로 돌출되도록 이송된다. 상기 캐리어(30)는 서스셉터(20)의 상부로 이송되어 캐리어 이송핀(30a)에 지지되도록 안착되며, 서스셉터(20)의 상면과 이격되어 캐리어 이송핀(30a)에 지지된다. 한편, 상기 캐리어(30)를 이송하는 별도의 로봇 이송기구(도면에 도시하지 않음)는 서스셉터(20)의 상면과 캐리어(30)의 하면 사이에서 이동이 가능하게 된다. 상기 캐리어(30)는 전방 스토퍼(80)와 후방 스토퍼(90)에 의하여 안착위치가 일정하게 조정된다. 따라서, 상기 캐리어(30)는 서스셉터(20)의 상면에서 일정한 위치에 안착되며, 캐리어(30)의 캐리어 진공홀(32)은 서스셉터(20)의 배기홈(23)의 단부 영역에서 서로 연결된다. 또한, 상기 캐리어(30)의 캐리어 관통홀(34)은 서스셉터(20)의 제1관통홀(24)과 연결된다.In the semiconductor device loading module, referring to FIG. 7A, the
다음으로, 상기 반도체 소자 로딩모듈은, 도 7b를 참조하면, 소자 이송 유닛(40)의 소자 이송핀(40a)이 서스셉터(20)의 제1관통홀(24)과 캐리어(30)의 캐리어 관통홀(34)을 통하여 캐리어(30)의 상면으로 돌출되도록 소자 이송수단에 의하여 상승하게 된다. 상기 반도체 소자(a)는 캐리어(30)의 상부로 이송되어 소자 이송핀(40a)에 지지되도록 안착되며, 캐리어(30)의 상면과 이격되어 소자 이송핀(40a)에 지지된다. 이때, 상기 반도체 소자(a)는 캐리어(30)의 상면에 형성되어 있는 소자 스토퍼(38)의 내부 영역에 안착되어 이송 도중에 이동되는 것이 방지된다. 한편, 상기 반도체 소자(a)를 이송하는 별도의 로봇 이송기구(도면에 도시하지 않음)는 캐리어(30)의 상면과 반도체 소자(a)의 하면 사이에서 이동이 가능하게 된다.Next, referring to FIG. 7B, in the semiconductor device loading module, the
다음으로, 상기 반도체 소자 로딩모듈은, 도 7c를 참조하면, 진공라인(70)에 연결된 진공수단이 작동되며, 진공라인(70)이 서스셉터(20)의 배기홀(22)을 통하여 공기를 배기하게 된다. 상기 캐리어(30)와 반도체 소자(a)는 소자 이송유닛(40)과 캐리어 이송유닛(50)의 작동에 의하여 캐리어 이송핀(30a)과 소자 이송핀(40a)이 하강하면서 함께 하강을 하게 된다. 먼저, 상기 캐리어(30)가 서스셉터(20)의 상면 에 안착되며 캐리어 이송유닛(50)의 작동이 중지된다. 상기 캐리어(30)가 서스셉터(20)의 상면에 안착되면 캐리어(30)의 캐리어 진공홀(32)은 서스셉터(20)의 배기홈(23)과 연결된다. 따라서, 상기 캐리어 진공홀(32)은 서스셉터(20)의 배기홈(23)과 배기홀(22)과 순차적으로 연결되어 캐리어(30) 상부의 공기를 배기하게 된다.Next, in the semiconductor device loading module, referring to FIG. 7C, a vacuum means connected to the
다음으로, 상기 반도체 소자 로딩모듈은, 도 7d를 참조하면, 반도체 소자(a)가 소자 이송유닛(40)의 소자 이송핀(40a)의 하강과 함께 하강되어 캐리어(30)의 상면에 안착되도록 작동된다. 이때, 상기 반도체 소자(a)는 캐리어(30)의 상면에 접촉되면서 캐리어(30)의 캐리어 진공홀(32)을 차폐하게 되므로 캐리어 진공홀(32)에 음압이 형성되도록 한다. 따라서, 상기 반도체 소자(a)는 캐리어(30)의 상면에 접촉되었을 때 캐리어 진공홀(32)에 형성되는 음압에 의하여 캐리어(30)의 상면에 밀착되어 고정되며 이송 중에 이동되지 않게 된다. 상기 반도체 소자(a)는 소자가 형성되지 않은 외곽 영역(a2)에서 캐리어 진공홀(32)과 접촉되므로 소자가 형성되는 영역인 중앙 영역(a1)에는 음압이 형성되는데 따른 손상을 주지 않게 된다. 상기 반도체 소자(a)와 캐리어(30)는 서스셉터(20)의 상면에 안착된 상태에서 정해진 소정 온도로 예열되며, 대략 150 ∼ 200℃까지 예열될 수 있다. Next, referring to FIG. 7D, the semiconductor device loading module is lowered with the lowering of the
다음으로, 상기 반도체 소자 로딩모듈은, 도 7e를 참조하면, 반도체 소자(a)와 캐리어(30)의 예열이 완료되면, 서스셉터(20)가 서스셉터 이송유닛에 의하여 하강하게 되면서 서스셉터(20)의 롤러 홈(28)에 삽입되어 있던 롤러(12)와 캐리어 이송핀(30a)이 서스셉터(20)의 상부로 노출된다. 따라서, 상기 캐리어(30)는 하면이 롤러(12)와 캐리어 이송핀(30a)에 의하여 지지된다. 상기 롤러(12)는 회전구동수단 의 회전에 따라 회전하게 되며, 캐리어(30)와 반도체 소자(a)는 롤러(12)의 회전방향으로 이송되면서 반도체 로딩모듈이 포함되어 있는 열처리 시스템에서 가열부로 이송된다. Next, referring to FIG. 7E, when the preheating of the semiconductor device a and the
한편, 상기 반도체 소자 로딩 모듈이 열처리 시스템에 장착되지 않은 경우에는 별도의 로봇 이송기구에 의하여 다른 곳으로 이송될 수 있다. 상기 반도체 소자(a)와 캐리어(30)의 예열이 완료되면, 캐리어 이송유닛의 캐리어 이송핀(30a)이 상승하게 되며 캐리어(30)를 서스셉터(20)의 하면으로 분리하게 된다. 상기 로봇 이송기구는 캐리어(30)와 서스셉터(20)의 사이로 이송되어 캐리어(30)의 하면을 지지하여 캐리어(30)를 이송하게 된다. On the other hand, when the semiconductor device loading module is not mounted in the heat treatment system, it may be transferred to another place by a separate robot transfer mechanism. When the preheating of the semiconductor device a and the
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.As described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Various modifications are possible, of course, and such changes are within the scope of the claims.
본 발명에 따른 반도체 소자 로딩 모듈은 서스셉터의 상면에 안착되는 캐리어가 플로팅 되는 것을 방지하여 캐리어가 서스셉터의 외측으로 이탈되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. The semiconductor device loading module according to the present invention has an effect of preventing the carrier from being floated on the upper surface of the susceptor to prevent the carrier from being separated out of the susceptor.
또한, 본 발명에 의하면 반도체 소자가 캐리어 상면에 안착되는 과정에서 플 로팅 되는 것을 방지하게 되어 반도체 소자가 스토퍼에 충돌되어 손상되거나, 캐리어의 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. Further, according to the present invention, the semiconductor device is prevented from being floated in the process of being seated on the upper surface of the carrier, thereby preventing the semiconductor device from colliding with the stopper or being separated from the outside of the carrier.
또한, 본 발명에 의하면 캐리어를 사용하여 반도체 소자를 전체적으로 지지하면서 균일하게 예열을 하게 되므로 예열과정에서 유리기판의 변형 또는 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since the carrier is used to uniformly preheat the semiconductor device as a whole, the glass substrate may be deformed or damaged during the preheating process.
또한, 본 발명에 의하면 반도체 소자가 소정 온도로 예열되어 열처리 시스템의 가열로로 이송하게 되므로 반도체 소자가 열 충격에 의하여 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since the semiconductor element is preheated to a predetermined temperature and transferred to the heating furnace of the heat treatment system, the semiconductor element can be prevented from being damaged by thermal shock.
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