KR100945429B1

KR100945429B1 - 대량의 기판 장착 및 탈착 시스템을 이용한 양산형박막증착 장치

Info

Publication number: KR100945429B1
Application number: KR1020070100319A
Authority: KR
Inventors: 조상진; 이창희; 김학노
Original assignee: 한국원자력연구원
Priority date: 2007-10-05
Filing date: 2007-10-05
Publication date: 2010-03-05
Also published as: KR20090035186A; CN101403091B; CN101403091A

Abstract

본 발명은 일반적인 박막코팅 분야에 광범위하게 사용되는 스퍼터링(sputtering), 이베퍼레이션(evaporation) 등 코팅관련 분야 관한 것으로서, 다량의 대형기판을 한 번의 프로세스에 의한 증착이 가능케 하여 대량생산이 용이하며, 지속적으로 대량의 기판을 SLC(substrate loading chamber)에 장착하며 SUC(substrate unloading chamber)로부터 기판을 탈착하는 효율성이 매우 뛰어나며, 박막증착챔버의 진공을 파괴하지 않고 로딩(loading) 및 언로딩(unloading) 챔버만을 가스방출(outgassing)하기 때문에 진공시간을 최소화할 수 있으며, 대량의 기판을 코팅한 후, 타겟건이 위치한 박막증착챔버 내의 파티클(particle) 등을 자주 제거할 필요가 없는 ITO 코팅 등의 단일막 또는 3 내지 5층 정도의 박막 시스템 제조에 용이한 대량의 기판 장착 및 탈착 시스템을 이용한 양산형 박막증착 장치로서, 그 기술적 구성은, 진공의 박막 증착을 위한 기판장착실(SLC) 내에 장착되며, 기판을 개별적으로 홀딩하는 기판홀더의 다수로 이루어지되, 상기 기판홀더 일측 일정 위치에 각각 제1 돌출부 및 제2 돌출부가 형성되어 이루어지는 제1 다층기판홀더(first MSH); 상기 제1 다층기판홀더로(MSH)부터 상기 기판홀더를 추출하여 게이트 밸브 L로 이동시키되, 일측 일정 위치에 제1 후크를 구비하는 제1 직선이송구동부(SDUGL); 상기 게이트 밸브 L로부터 상기 기판홀더를 기판증착대기실(LSCS)로 이동시키되, 일측 일정 위치에 제2 후크를 구비하는 제2 직선이송구동부(SDUGLS); 상기 기판홀더가 상기 기판증착대기실 내의 증착이송구동부(SHMU)에 장착된 후, 자 신의 기계적 홈 위치(home position)로 이동하는 상기 증착이송구동부; 타겟의 위치에서 상기 기판홀더가 상기 증착이송구동부에 의해 왕복운동 중에 증착 작업이 이루어지도록 하는 박막증착챔버(CMS); 증착 작업 완료후, 기판증착대기실(RSCS)에 위치된 상기 기판 홀더를 게이트 밸브 R을 거쳐 기판탈착실(SUC)의 제2 다층기판홀더(second MSH)로 이동시키되, 일측 일정 위치에 제3 후크를 구비하는 제3 직선이송구동부(SDUSGR); 및 상기 기판홀더를 다층기판홀더장착실(MSSHR)의 홈 위치로 이동시키되, 일측 일정 위치에 제4 후크를 구비하는 제4 직선이송구동부(SDUGRM);를 포함하여 이루어진다.

박막코팅, 스퍼터링(sputtering), 박막증착장치, 다층기판홀더

Description

대량의 기판 장착 및 탈착 시스템을 이용한 양산형 박막증착 장치{A coating apparatus for mass production by using a loading and unloading Multi substrate holder}

본 발명은 광학 박막(thin film), 반도체코팅, LCD의 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zink Oxide)코팅등의 분야에 광범위하게 사용되는 스퍼터링 장치(sputtering apparatus) 즉, 박막증착장치에 관한 것이다.

본 발명은 LCD-TFT의 ITO 또는 IZO 박막, 반도체 박막, AR(Anti-reflex film)박막, IR(Infra-red)박막 등의 박막제조 양산시스템에 관한 것이다.

광학 박막 시스템은 보다 높은 효율을 위해 최근 다층박막구조 형태로 TiO₂ 와 SiO₂등의 박막을 두께를 조절하여 번갈아 수십층 반복한다.

하지만 기존의 시스템은 공급 파워(power) 또는 전류를 고정한 상태에서 시간으로 박막두께를 조절한다.

이러한, 종래의 대부분의 박막증착 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 고정타겟에 기판이 회전하는 시스템이 대부분이며, 이러한 방법은 한 프로세스 완료시, 제작가능한 기판샘플은 2 내지 4개 정도로 그 양이 상대적으로 많이 적다.

그리고, 상기와 같은 시스템은 한 기판에서의 박막두께가 균일하게 이루어지지 않아 기판을 회전시켜야 하는 문제점이 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 인라인 구동방식으로 직선운동을 하는 기판이 고정 타겟부분을 지나가게 해서 증착하는 방법이다. 이러한 방법은 박막의 뛰어난 균질도를 자랑하나, 증착률이 낮아 매 프로세스시 진공을 깨지 않기 위해 기판 로딩 챔버 등을 이용해야 한다.

비록 중앙 챔버의 진공을 깨진 않아 타겟 무질의 오염을 방지할 수 있지만, 대부분 로드 락 챔버(load rock chamber) 내에서 지공챔버 내부로 기판 교체를 수작업으로 진행해야 한다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 멀티 샘플 로딩 챔버(multi sample loading chamber)를 이용한 방법들이 고안되어 이용되고 있지만, 차세대 LCD 기판 등과 같은 대형 기판 증착에는 적합하지 않으며, 제작방법이 복잡하여 고가의 진공모터 등을 챔버 내부에 설치해야 하므로 시스템이 더욱 복잡해져 유지보수에 높은 예산이 소요된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명은 기존의 로드 락 챔버에 대량의 기판이 한번의 증착 공정에 의해 제작될 수 있는 다층기판홀더(multi substrate holder)를 설치하고, 기판 언로딩(unloading) 챔버를 추가하여 다량의 대형기판을 양산하는 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 대량의 기판 장착 및 탈착 시스템을 이용한 양산형 박막증착 장치는,

진공의 박막 증착을 위한 기판장착실(SLC) 내에 장착되며, 기판을 개별적으로 홀딩하는 기판홀더의 다수로 이루어지되, 상기 기판홀더 일측 일정 위치에 각각 제1 돌출부 및 제2 돌출부가 형성되어 이루어지는 제1 다층기판홀더(first MSH)와, 상기 제1 다층기판홀더(MSH)로부터 상기 기판홀더를 추출하여 게이트 밸브 L로 이동시키되, 일측 일정 위치에 제1 후크(first hook)를 구비하는 제1 직선이송구동부(SDUGL)와, 상기 게이트 밸브 L로부터 상기 기판홀더를 기판증착대기실(LSCS)로 이동시키되, 일측 일정 위치에 제2 후크(second hook)를 구비하는 제2 직선이송구동부(SDUGLS)와, 상기 기판홀더가 상기 기판증착대기실 내의 증착이송구동부(SHMU)에 장착된 후, 자신의 기계적 홈 위치(home position)로 이동하는 상기 증착이송구동부와, 타겟의 위치에서 상기 기판홀더가 상기 증착이송구동부에 의해 왕복운동 중에 증착 작업이 이루어지도록 하는 박막증착챔버(CMS)와, 그리고 증착 작업 완료후, 기판증착대기실(RSCS)에 위치된 상기 기판 홀더를 게이트 밸브 R을 거쳐 기판탈착실(SUC)의 제2 다층기판홀더(second MSH)로 이동시키되, 일측 일정 위치에 제3 후크(third hook)를 구비하는 제3 직선이송구동부(SDUSGR);및 상기 기판홀더를 다층기판홀더장착실(MSSHR)의 홈 위치로 이동시키되, 일측 일정 위치에 제4 후크(forth hook)를 구비하는 제4 직선이송구동부(SDUGRM)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1, 제2 및 제3 직선이송구동부는 스텝핑 모터(stepping motor) 또는 써보 모터(servo motor)에 의해 구동하도록 이루어진다.

그리고, 상기 제1 돌출부 및 제2 돌출부는 하단에 구비된 탄성 스프링, 상기 탄성 스프링의 상단에 막대형상의 돌기가 상기 탄성 스프링으로부터 팽팽하게 연결된 줄로 연결되어 이루어진다.

상기 제1 돌출부 및 제2 돌출부의 각 하단에, 상기 증착이송구동부의 상단 일정 위치에 형성된 가압부가 위치하게 되면, 상기 탄성 스프링은 가압되어 일정 방향으로 눕는 다운(down) 상태가 되고, 상기 돌기의 위치로부터 이탈하면 상기 탄성 스프링의 가압된 상태가 해제되어 업(up) 상태가 되도록 이루어진다.

상기 기판홀더는 증착완료 후, 상기 기판증착대기실의 홈 포지션(home position)에 위치하도록 이루어진다.

본 발명은 다량의 대형기판을 한 번의 프로세스에 의하여 증착이 가능하게 하여 매 프로세스 때마다 진공을 가스방출(outgassing)을 위해 장시간이 소요되는 타 장치와 비교할 때, 대량생산이 용이하다. 그리고, 지속적으로 대량의 기판을 SLC(substrate loading chamber)에 장착하며 SUC(substrate unloading chamber)로부터 기판을 탈착하는 본 발명은 기존의 하나의 기판처리만 가능했던 타 장치에 비해 효율성이 매우 뛰어나며, 박막증착챔버의 진공을 파괴하지 않고 로딩(loading) 및 언로딩(unloading) 챔버만을 가스방출(outgassing)하기 때문에 진공시간을 최소화할 수 있으며, 대량의 기판을 코팅한 후, 타겟건이 위치한 박막증착챔버 내의 파티클(particle) 등을 자주 제거할 필요가 없는 ITO 코팅 등의 단일막 또는 3 내지 5층 정도의 박막 시스템 제조에 용이하다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의거 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 대량의 기판 장착 및 탈착 시스템을 이용한 양산형 박막증착장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 5는 제1 직선이송구동부의 제1 후크가 다층기판홀더의 제1 돌출부 일측에 위치한 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 6은 다층기판홀더가 하강하여 제1 후크에 제1 돌출부가 걸리는 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 7 내지 도 9는 단일 기판홀더가 게이트 밸브 L로 이동하는 과정을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 10 내지 도 12는 제2 직선이송구동부의 제2 후크가 제2 돌출부를 걸어 기판홀더를 기판증착대기실로 이송하는 과정을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 13a 및 도 13b는 기판홀더의 제1 돌출부 및 제2 돌출부의 구조를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 14는 증착작업 완료후, 기판홀더가 제2 기판증착대기실(RSCS)에 위치하는 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 15 내지 도 20은 기판홀더가 다층기판홀더장착실의 홈위치(home position)에 위치하는 과정을 개략적으로 나타내는 사시도이다.

따라서, 본 발명에 따른 대량의 기판 장착 및 탈착 시스템을 이용한 양산형 박막증착장치(1)는,

진공의 박막 증착을 위한 기판장착실(SLC; subtrate loading chamber,10) 내에 장착되며, 기판(substrate,21)을 개별적으로 홀딩(holding)하는 다수의 기판홀더(substrate holder,21')로 이루어지되, 상기 기판홀더(21') 일측 일정 위치에 각각 제1 돌출부(21a) 및 제2 돌출부(21b)가 형성되어 이루어지는 제1 다층기판홀더(first MSH; multi substrate holder,20)을 구비한다.

상기 제1 다층기판홀더로(FMSH)부터 상기 기판홀더(21')를 추출하여 게이트 밸브 L(gate valve L,41)로 이동시키되, 일측 일정 위치에 제1 후크(first hook,31)를 구비하는 제1 직선이송구동부(SDUGL; substrate driving unit to Gate valve L,30)를 전·후 방향으로 이동가능하게 구비한다.

또한, 상기 게이트 밸브 L(41)로부터 상기 기판홀더(21')를 좌측 기판증착대기실(LSCS; left side chamber for sputtering,40)로 이동시키되, 일측 일정 위치에 제2 후크(second hook,33a)를 구비하는 제2 직선이송구동부(SDUGLS; substrate driving unit from Gate valve L to SHMU,33)를 전·후 방향으로 이동가능하게 구비한다.

이때, 상기 제1 직선이송구동부(30) 및 제2 직선이송구동부(33)는 그 각각을 관통하여 구비하는 샤프트를 통해 전·후 방향으로 이동하면서 각 상기 제1 후크(31) 및 제2 후크(33a)를 이용해 상기 기판 홀더(21')의 상기 제1 돌출부(21a) 및 제2 돌출부(21b)들을 걸어 상기 기판장착실(10)의 상기 제1 다층기판홀더(20)로부터 상기 기판 홀더(21')를 상기 게이트 밸브 L(41)로 이송시키거나, 상기 게이트 밸브 L(41)로부터 상기 좌측 기판증착대기실(40)로 이송시키게 된다.

그리고, 상기 기판홀더(21')가 상기 좌측 기판증착대기실(40) 내의 증착이송구동부(SHMU; sample holder moving unit,50)에 장착된 후, 자신의 기계적 홈 위치(home position) 즉, 원위치로 이동하는 상기 증착이송구동부(50)를 구비한다.

그리고, 타겟의 위치에서 상기 기판홀더(21')가 상기 증착이송구동부(50)에 의해 왕복운동 중에 증착 작업이 이루어지도록 하는 박막증착챔버(CMS; coating main chamber with targets,60)를 상기 증착이송구동부(50)의 중앙 외측에 에워싸듯 구비한다.

증착 작업 완료후, 상기 우측 기판증착대기실(RSCS; right side chamber for sputtering,40')에 위치된 상기 기판 홀더(21')를 게이트 밸브 R(41')를 거쳐 상기 기판탈착실(SUC; substrate unloading chamber,10')의 제2 다층기판홀더(SMSH; second multi substrate holder,20')로 이동시키되, 일측 일정 위치에 제3 후크(third hook,33'a)를 구비하는 제3 직선이송구동부(SDUSGR; substrate driving unit from SHMU to Gate valve R,33')를 전·후 이동가능하게 구비한다.

그리고, 상기 기판홀더(21')를 다층기판홀더장착실(MSSHR; multi substrate stack holder room,미도시)의 홈 위치(home position) 즉, 원위치로 이동시키되, 일측 일정 위치에 제4 후크(forth hook,31')를 구비하는 제4 직선이송구동부(SDUGRM; substrate driving unit to Gate valve R to MSH in SUC,30')를 포함하여 이루어진다.

그리고, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 직선이송구동부(30,33,33',30')는 스텝핑 모터(stepping motor) 또는 써보 모터(servo motor)에 의해 구동하도록 이루어진다.

또한, 상기 제1 돌출부(21a) 및 제2 돌출부(21b)는 하단에 구비된 탄성 스프링(51a), 상기 탄성 스프링(51a)의 상단에 막대형상의 돌기(51b)가 상기 탄성 스프링(51a)으로부터 팽팽하게 연결된 줄(51c)로 연결되어 이루어진다.

그리고, 상기 제1 돌출부(21a) 및 제2 돌출부(21b)의 각 하단에, 상기 증착이송구동부(50)의 상단 일정 위치에 형성된 가압부(51d)가 위치하게 되면, 상기 탄성 스프링(51a)은 상측으로 가압되어 상기 돌기(51b)가 일정 방향으로 눕게되는 다운(down) 상태가 된다.

그와는 반면, 상기 가압부(51d)의 위치로부터 이탈하면 상기 탄성 스프링(51a)의 가압이 해제됨에 따라, 상기 탄성 스프링(51a)의 형상이 원상복귀되면서 상기 줄(51c)은 팽팽해져 상기 돌기(51b)가 직립 상태를 이루는 업(up) 상태가 되는 메커니즘을 구현한다.(도 13a 및 도 13b 참조)

그리고, 상기 기판홀더(21')는 증착 완료 후, 상기 좌측 기판증착대기실(40)의 홈 포지션(home position)에 위치하도록 이루어짐으로써, 이러한 일련의 작업이 반복적으로 이루어져 증착작업을 요하는 모든 기판 홀더(21')들의 증착 작업이 완료되면, 각종 센서(예, 위치 감지 센서 등)에 의해 상기 제1 후크(31)의 이동은 정지되도록 이루어진다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은, 다량의 대형기판을 한 번의 프로세스에 의하여 증착이 가능하게 하여 매 프로세스 때마다 진공을 가스방출(outgassing)을 위해 장시간이 소요되는 타 장치와 비교할 때, 대량생산이 용이하다.

그리고, 지속적으로 대량의 기판을 SLC(substrate loading chamber)에 장착하며 SUC(substrate unloading chamber)로부터 기판을 탈착하는 본 발명은 기존의 하나의 기판처리만 가능했던 타 장치에 비해 효율성이 매우 뛰어남을 나타낸다.

박막증착챔버의 진공을 파괴하지 않고 로딩(loading) 및 언로딩(unloading) 챔버만을 가스방출(outgassing)하기 때문에 진공시간을 최소화할 수 있으며, 대량의 기판을 코팅한 후, 타겟건이 위치한 박막증착챔버 내의 파티클(particle) 등을 자주 제거할 필요가 없는 ITO 코팅 등의 단일막 또는 3 내지 5층 정도의 박막 시스템 제조에 용이하다.

한편, 상술한 본 발명에 따른 대량의 기판 장착 및 탈착 시스템을 이용한 양산형 박막증착장치의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 다량의 기판(21)이 기판장착실(10)에 장착되어 있는 상태에서, 상기 기판(21)을 홀딩하는 기판 홀더(21')의 형태로서 제1 다층기판홀더(20)에 홀딩된다.

그리고, 제1 직선이송구동부(30)의 제1 후크(31)가 상기 기판홀더(21')의 제1 돌출부(21a)를 지나 일정부분 제거된 부위에 위치하게 된다.(도 5 참조)

그리고, 상기 제1 직선이송구동부(30)에 의해 상기 제1 다층기판홀더(20) 전체가 하강하게 되며, 그에 따라 상기 제1 후크(31)가 상기 기판홀더(21')의 상기 제1 돌출부(21a)에 걸리도록 한다.(도 6 참조)

그리고, 상기 제1 직선이송구동부(30)의 이동에 따라 상기 제1 후크(31)는 상기 제1 돌출부(21a)를 밀어냄으로써, 상기 기판홀더(21') 하나를 상기 제1 다층기판홀더(20)로부터 추출하여 상기 게이트 밸브 L(41)로 위치시킨다.

이때, 상기 기판홀더(21')의 제2 돌출부(21b)는 좌측 기판증착대기실(40) 내에 위치하게 되며, 상기 위치까지 이동하는 중 상술한 자체 메커니즘에 의해 다운(down) 상태에서 업(up) 상태가 된다.(도 7 내지 도 9 참조)

그리고, 제2 직선이송구동부(33)를 이용하여 업(up) 상태의 상기 제2 돌출부(21b)는 상기 제2 후크(33a)에 걸린 상태로 상기 기판홀더(21')를 상기 좌측 기판증착대기실(40)로 이송하게 된다.(도 10 내지 도 12 참조)

이어서, 상기 기판홀더(21')가 상기 좌측 기판증착대기실(40) 내의 상기 증착이송구동부(50)에 로딩(loading) 및 장착된 후(이때, 상기 증착이송구동부(50)의 위치를 좌측 한계 위치로 함), 상기 증착이송구동부(50)는 자신의 기계적 홈 위치(home position) 즉, 원위치로 이동하게 된다.

이때, 상기 증착이송구동부(50)의 이동 중, 상기 제1 돌출부(21a) 및 제2 돌출부(21b)는 모두 자체 메커니즘에 의해 다운(down) 상태가 된다.(도 13b 참조)

그리고, 상기 제2 후크(33a)는 상기 게이트 밸브 L(41) 쪽으로 이동하여 상기 증착이송구동부(50)의 코팅 작업 관련한 왕복운동을 방해하지 않도록 한다.

또한, 상기 증착이송구동부(50)에 의해 홈 위치로 이동시, 상기 제1 돌출부(21a) 및 제2 돌출부(21b)는 다시 업(up) 상태가 된다.

그리고, 타겟의 위치에서 상기 기판홀더(21')가 상기 증착이송구동부(50)에 의해 왕복운동 중에 상기 박막증착챔버(60)에 의해 증착 작업이 이루어진다.

상기 증착 작업이 완료되면, 상기 기판 홀더(21')는 우측 기판증착대기실(40')에 위치하게 되며, 상기 기판 홀더(21')가 우측 한계 위치로 이동할 때, 상기 제1 돌출부(21a) 및 제2 돌출부(21b)는 다시 다운(down) 상태가 된다.

이때, 상기 제3 후크(33'a)는 좌측으로 이동하여 상기 증착이송구동부(50) 위의 상기 기판홀더(21')를 이동시킬 준비 상태에 이른다.

상기 기판홀더(21')가 상기 증착이송구동부(50)에 의해 지속적으로 우측 한계 위치로 이동하게 되면, 상기 기판홀더(21')의 상기 제1 돌출부(21a) 및 제2 돌출부(21b)는 다시 업(up) 상태가 된다.(도 16 참조)

그리고, 도 17 내지 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 제3 직선이송구동부(33')에 의해 상기 기판홀더(21')를 상기 제3 후크(33'a) 및 상기 제1 돌출부(21a)의 걸림상태를 이용하여 상기 게이트 밸브 R(41')를 거쳐 상기 기판탈착실(10')의 상기 제2 다층기판홀더(20') 내로 이송시키면, 상기 제2 돌출부(21b)는 상기 제2 다층기판홀더(20') 영역에 위치하게 되며, 역시 자체 메커니즘 작용에 의해 상기 제2 돌출부(21b)는 다운(down) 상태에서 업(up) 상태로 변환한다.

이때, 제4 후크(31')는 상기 제2 돌출부(21b)를 이용해 상기 기판홀더(21')를 다층기판홀더장착실(미도시)의 홈 위치 즉, 원위치로 이송시킬 수 있다.

이때, 원위치에 도달하면 위치 감지 센서 등과 같은 각종 센서에 의해 증착작업 완료가 이루어진 상태가 됨에 따라 상기 제1 후크(31)는 더이상 이동하지 않는 정지 상태에 이르게된다.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 고정타겟에 기판이 회전하는 시스템을 개략적으로 나타내는 사진,

도 2는 종래 기술에 따른 인라인 구동방식 시스템을 개략적으로 나타내는 사시도,

도 3은 종래 기술에 따른 멀티 샘플 로딩 챔버를 이용한 시스템을 개략적으로 나타내는 사진,

도 4는 본 발명에 따른 대량의 기판 장착 및 탈착 시스템을 이용한 양산형 박막증착장치를 개략적으로 나타내는 사시도,

도 5는 제1 직선이송구동부의 제1 후크가 다층기판홀더의 제1 돌출부 일측에 위치한 상태를 개략적으로 나타내는 사시도,

도 6은 다층기판홀더가 하강하여 제1 후크에 제1 돌출부가 걸리는 상태를 개략적으로 나타내는 사시도,

도 7 내지 도 9는 단일 기판홀더가 게이트 밸브 L로 이동하는 과정을 개략적으로 나타내는 사시도,

도 10 내지 도 12는 제2 직선이송구동부의 제2 후크가 제2 돌출부를 걸어 기판홀더를 기판증착대기실로 이송하는 과정을 개략적으로 나타내는 사시도,

도 13a 및 도 13b는 기판홀더의 제1 돌출부 및 제2 돌출부의 구조를 개략적으로 나타내는 사시도,

도 14는 증착작업 완료후, 기판홀더가 제2 기판증착대기실(RSCS)에 위치하는 상태를 개략적으로 나타내는 사시도,

도 15 내지 도 20은 기판홀더가 다층기판홀더장착실의 홈위치(home position)에 위치하는 과정을 개략적으로 나타내는 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 대량의 기판 장착 및 탈착 시스템을 이용한 양산형 박막증착장치

10: 기판장착실(SLC) 10': 기판탈착실(SUC)

20: 제1 다층기판홀더(FMSH) 20': 제2 다층기판홀더(SMSH)

21: 기판 21': 기판 홀더(sample holder)

21a: 제1 돌출부 21b: 제2 돌출부

30: 제1 직선이송구동부(SDUGL) 30': 제4 직선이송구동부(SDUGRM)

31: 제1 후크(first hook) 33: 제2 직선이송구동부(SDUGLS)

33a: 제2 후크(second hook) 33': 제3 직선이송구동부(SDUSGR)

33'a: 제3 후크(third hook) 31' 제4 후크(forth hook)

40: 좌측 기판증착대기실(LSCS) 40': 우측 기판증착대기실(RSCS)

41: 게이트 밸브 L 41': 게이트 밸브 R

50: 증착이송구동부(SHMU) 60: 박막증착챔버(CMS)

Claims

진공의 박막 증착을 위한 기판장착실(SLC; subtrate loading chamber) 내에 장착되며, 기판을 개별적으로 홀딩하는 기판홀더의 다수로 이루어지되, 상기 기판홀더 일측 일정 위치에 각각 제1 돌출부 및 제2 돌출부가 형성되어 이루어지는 제1 다층기판홀더(first MSH; multi substrate holder);

상기 다층기판홀더로(MSH)부터 상기 기판홀더를 추출하여 게이트 밸브 L(gate valve L)로 이동시키되, 일측 일정 위치에 제1 후크(first hook)를 구비하는 제1 직선이송구동부(SDUGL; substrate driving unit to Gate valve L);

상기 게이트 밸브 L로부터 상기 기판홀더를 기판증착대기실(LSCS; left side chamber for sputtering)로 이동시키되, 일측 일정 위치에 제2 후크(second hook)를 구비하는 제2 직선이송구동부(SDUGLS; substrate driving unit from Gate valve L to SHMU);

상기 기판홀더가 상기 기판증착대기실 내의 증착이송구동부(SHMU; sample holder moving unit)에 장착된 후, 상기 기판 홀더를 이동시키는 상기 증착이송구동부;

타겟의 위치에서 상기 기판홀더가 상기 증착이송구동부에 의해 왕복운동 중에 증착 작업이 이루어지도록 하는 박막증착챔버(CMS);

증착 작업 완료후, 기판증착대기실(RSCS)에 위치된 상기 기판 홀더를 게이트 밸브 R을 거쳐 기판탈착실(SUC; substrate unloading chamber)의 제2 다층기판홀더(second MSH)로 이동시키되, 일측 일정 위치에 제3 후크(third hook)를 구비하는 제3 직선이송구동부(SDUSGR; substrate driving unit from SHMU to Gate valve R); 및

상기 기판홀더를 다층기판홀더장착실(MSSHR; multi substrate stack holder room)로 이동시키되, 일측 일정 위치에 제4 후크(forth hook)를 구비하는 제4 직선이송구동부(SDUGRM; substrate driving unit to Gate valve R to MSH in SUC);

를 포함하여 이루어지는 대량의 기판 장착 및 탈착 시스템을 이용한 양산형 박막증착장치.
제1항에 있어서,

상기 제1, 제2, 제3 및 제4 직선이송구동부는 스텝핑 모터(stepping motor) 또는 써보 모터(servo motor)에 의해 구동하도록 이루어진 대량의 기판 장착 및 탈착 시스템을 이용한 양산형 박막증착장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 돌출부 및 제2 돌출부는 하단에 구비된 탄성 스프링, 상기 탄성 스프링의 상단에 막대형상의 돌기가 상기 탄성 스프링으로부터 팽팽하게 연결된 줄로 연결되어 이루어지는 대량의 기판 장착 및 탈착 시스템을 이용한 양산형 박막증착장치.
제3항에 있어서,

상기 제1돌출부 및 제2돌출부의 각 하단에, 상기 증착이송구동부의 상단일정 위치에 형성된 가압부가 위치하게 되면, 상기 탄성 스프링은 가압되어 상기 돌기(51b)가 일정 방향으로 누운 상태가 되고, 상기 가압부의 위치로부터 이탈하면 상기 탄성 스프링의 가압된 상태가 해제되어 상기 돌기(51b)가 직립 상태가 되도록 이루어지는 대량의 기판 장착 및 탈착 시스템을 이용한 양산형 박막증착장치.
제1항에 있어서,

상기 기판홀더는 증착완료 후, 상기 다층기판홀더장착실에 위치하도록 이루어지는 대량의 기판 장착 및 탈착 시스템을 이용한 양산형 박막증착장치.