KR100984174B1 - 기판 처리 시스템 - Google Patents

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김경미
박승호
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엘아이지에이디피 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판 처리 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 시스템은 일측면에 개구부가 형성되는 제1 제진공간을 제공하며, 상기 제1 제진공간에 피 처리 기판의 단위 공정을 수행하는 공정장비가 설치되는 처리실;상기 처리실의 일측면에 접하여, 상기 개구부에 의해 상기 제1 제진공간과 연통되는 제2 제진공간을 제공하며, 외부로부터 공급되는 상기 기판의 이동경로를 형성하는 이송실;상기 개구부를 통해, 상기 이송실로부터 상기 처리실로 상기 기판을 반입 및 반출시키는 이송모듈; 및 상기 개구부에 설치되며, 상기 개구부를 개폐시키는 개폐부;를 구비함으로써, 장비의 정비를 위한 작업자의 출입시, 서로 연통되는 각 처리실의 공간을 차단하여, 장비의 정비에 따른 이물질의 확산을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

기판 처리 시스템{Substrate processing system}
본 발명은 기판 처리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체나 액정 디스플레이에 사용되는 기판에 소정의 처리를 가하는 기판 처리 시스템에 관한 것이다.
반도체나 액정 디스플레이 등의 제품은, 기판에 대해서 증착, 포토리소그래피, 식각, 연마, 세정, 검사 등과 같은 단위 공정들을 반복적으로 수행함으로서 제조되고 있다. 일반적으로, 이들 처리는 단위 공정을 행하는 공정장비들에 의해 행해지며, 제품 제조의 정밀성 및 생산 능률을 높이기 위해 공정장비들을 조합하여 기판 처리 시스템을 구축하고 있다.
이러한, 기판 처리 시스템은 공정장비들로 기판을 제공하기 위해, 공정장비들 사이를 지나는 벨트 컨베이어(belt conveyer)를 구비하며, 벨트 컨베이어로부터 공정장비로 기판을 반입 및 반출 시키는 이송모듈을 구비한다.
한편, 단위 공정들은 공정의 진행 중에 오염 물질로 작용될 수 있는 먼지, 수분 등의 영향을 배제시키기 위해 청정실(clean room)에서 진행된다. 청정실이란, 반도체나 액정 디스플레이 등과 같은 정밀 제품의 생산 등의 일정한 목적을 위하여 제진시킨 공간으로서, 그 공간 내의 공기 중에 부유하는 먼지 입자를 원하는 숫자 이하로 제어하여 청정실 내에서 수행되는 작업 대상체의 내,외부에 먼지가 다다르지 못하도록 하며, 동시에 온도, 습도 및 실내의 기압 등의 공기 조화와 밝기(조도) 및 특별한 목적에 따라 소음, 진동 등의 방지까지도 수행되어 작업 대상체에 가해지는 공정의 최적화를 달성하도록 기능한다.
다시말해 기판 처리 시스템은 공정장비, 벨트 컨베이어 및 이송모듈과 같은 장비를 제진 공간이 형성된 청정실 내부에 설치하여, 기판에 이물질이 증착되는 것을 방지하도록 구축되고 있다.
하지만, 공정장비, 벨트 컨베이어 및 이송모듈과 같은 장비에 문제가 발생되면, 작업자는 정비를 위해 해당 처리실로 출입해야만 한다. 이때, 외부로부터 이물질이 해당 청정실로 반입되고, 해당 청정실 이외의 공간으로 이물질이 확산될 수 있다. 이는 제품의 생산시 불량률의 증가로 이어지는 문제점이 있다.
또한, 해당 청정실 이외의 공간으로 이물질이 확산되는 것을 방지하기 위해 , 다른 공정도 함께 중단시켜야 하므로, 생산효율이 저하되는 문제점이 있다.
이에 따른 본 발명의 목적은, 기판 처리 장비의 정비를 위한 작업자의 출입 시, 각 청정실의 공간을 차단하도록 한 기판 처리 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 시스템은 일측면에 개구부가 형성되는 제1 제진공간을 제공하며, 상기 제1 제진공간에 피 처리 기판의 단위 공정을 수행하는 공정장비가 설치되는 적어도 하나 이상의 처리실;상기 처리실의 일측면에 접하여, 상기 개구부에 의해 상기 제1 제진공간과 연통되는 제2 제진공간을 제공하며, 외부로부터 공급되는 상기 기판의 이동경로를 형성하는 이송실;상기 개구부를 통해, 상기 이송실로부터 상기 처리실로 상기 기판을 반입 및 반출시키는 이송모듈; 및 상기 개구부에 설치되며, 상기 개구부를 개폐시키는 개폐부;을 구비한다.
상기 개폐부는, 상기 개구부를 가로질러 왕복 구동되는 차단막; 및 상기 차단막이 삽입되는 레일홈이 형성되어, 상기 차단막의 왕복 구동을 안내하는 가이드 레일;을 구비할 수 있다.
상기 개폐부는, 상기 개구부의 일측에 마련되며, 상기 차단막의 일단이 결합되는 구동축;상기 구동축으로 회전 동력을 제공하는 동력모터;를 더 구비할 수 있다.
상기 개폐부는, 상기 차단막과 상기 레일홈의 사이에 구비되어, 상기 개구부의 폐쇄시, 상기 상기 제1 제진공간과 제2 제진공간의 기밀을 유지시시키는 기밀부재를 더 구비할 수 있다.
상기 차단막은, 정전기 발생을 방지하기 위해 대전방지 처리 된 합성수지재 로 이루어 질 수 있다.
상기 처리실은, 외부로부터 상기 공정장비로 접근이 용이하도록, 타측면에 설치되는 도어; 및 상기 도어의 개폐를 감지하여, 상기 도어의 개폐신호를 발생시키는 센서;를 더 구비할 수 있다.
상기 개폐부는, 상기 개폐신호에 따라, 상기 동력모터를 구동시킬 수 있다.
본 발명에 따른 기판 처리 시스템은 장비의 정비를 위한 작업자의 출입시, 서로 연통되는 각 처리실의 공간을 차단하여, 장비의 정비에 따른 이물질의 확산을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판 처리 시스템은 장비의 정비시에도 다른 단위공정을 진행할 수 있어, 생산 능률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 시스템에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 일부를 나타낸 사시도 이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 시스템을 도 1에 표기된 I-I'선을 기준으로 절단한 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 기판 처리 시스템(100)은 처리실(110), 이송실(130), 이송모듈(150) 및 개폐부(170)를 구비한다.
처리실(110)은 적어도 하나 이상으로 마련된다. 처리실(110)의 내부에는 각 단위 공정에 사용되는 공정장비(111), 예를 들어 증착장비, 식각장비, 합착장비 등이 설치된다. 처리실(110)의 일측면에는 피 처리 기판(S)(이하, '기판')이 공정장비(111)로 반입될 수 있도록, 이송실(130) 측으로 개방되는 개구부(113)가 형성된다.
이송실(130)는 처리실(110)의 일측면에 접하며 배치되며, 개구부(113)에 의해 처리실(110)과 연통도록 설치된다. 이송실(130)는 내부에 기판(S)의 이동경로를 제공하기 위한 벨트 컨베이어(131)를 구비한다. 즉, 벨트 컨베이어(131)는 외부로부터 공급되는 기판(S)을 처리실(110)로 공급하고, 처리실(110)에서 배출되는 기판(S)을 외부로 배출하기 위한 이동경로를 제공한다.
여기서, 처리실(110)과 이송실(130)는 각각 제1, 제2 공기여과장치(110a, 130a)를 구비한다. 제1, 제2 공기여과장치(110a, 130a)는 처리실(110)과 이송실(130) 내부의 공기 중에 부유하는 먼지 입자를 원하는 숫자 이하로 제어하여, 처리실(110)과 이송실(130) 내에 위치하는 기판(S)에 이물질이 증착되지 못하도록 한다.
또한, 도시되지 않았지만, 처리실(110)과 이송실(130)는 온도, 습도 및 실내의 기압 등의 공기 조화와 밝기 및 소음, 진동 등의 방지까지도 수행되어 기판(S) 에 가해지는 공정의 최적화를 달성하도록 하는 별도의 장치들을 구비할 수 있다.
이와 같이 처리실(110)과 이송실(130)는 제1, 제2 공기여과장치(110a, 130a)에 의해 제1, 제2 제진공간(110b, 130b)을 각각 형성하며, 개구부(113)에 의해 제1 제진공간(110b)과 제2 제진공간(130b)이 서로 연통되도록 설치된다.
이송모듈(150)은 벨트 컨베이어(131)에 의해 이동되는 기판(S)을 공정장비(111)로 반입시키기 위해 구비된다. 이송모듈(150)은 기판(S)을 수취 및 운반하는 포크(151)를 구비하며, 포크(151)는 상하 승강 및 360도 회전가능하도록 구비된다.
도 1 및 도 2에서, 이송모듈(150)은 이송실(130)에 배치되어 기판(S)을 공정장비(111)로 반입 및 반출하는 것으로 도시하고 있으나, 이송모듈(150)이 처리실(110)에 배치되어 있더라도 그 구성 및 동작은 유사하다고 볼 수 있다.
한편, 처리실(110)은, 이송실(130)를 거치지 않고 바로 공정장비(111)로 접근이 용이하도록, 외부와 통하는 도어(115)를 더 구비한다. 도어(115)는 처리실(110)의 개구부(113)가 형성되는 일측면을 제외한 나머지 타측면에 설치된다. 기판 처리 시스템(100)은 도어(115)의 개폐를 감지하는 센서(115a)를 구비한다. 센서(115a)는 도어(115)의 개폐를 감지하여, 개폐신호를 발생시킨다.
개폐부(170)는 개구부(113)에 설치되어, 제1 제진공간(110b)과 제2 제진공간(130b)을 차단 또는, 연통시키기 위해, 개구부(113)를 폐쇄 또는, 개방시킨다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 시스템에 설치되는 개폐부를 나타낸 사시도이다. 도 3을 참조하면, 개폐부(170)는 차단막(171) 및 가이드 레 일(173)을 구비한다. 차단막(171)은 개구부(113)를 가로질러 왕복 구동되도록 설치된다. 이러한 차단막(171)은 정전기 발생을 방지하기 위해 대전방지 처리 된 합성수지재로 이루어지는 것이 바람직하다.
가이드 레일(173)은 차단막(171)의 테두리부가 삽입되는 레일홈(173a)이 형성되어, 개구부(113)에 설치된다. 이러한 가이드 레일(173)은 차단막(171)의 왕복을 안내하며, 제1 제진공간(110b)과 제2 제진공간(130b)의 기밀을 유지시킨다.
즉, 가이드 레일(173)은, 차단막(171)의 왕복 구동시 차단막(171)이 레일홈(173a)을 따라 왕복구동되도록 하며, 개구부(113)의 차단시, 개구부(113)와 차단막(171) 사이가 벌어져 형성될 수 있는 틈새로부터, 제1 제진공간(110b)과 제2 제진공간(130b) 간 기밀이 새어나가는 것을 방지한다.
가이드 레일(173)과 차단막(171) 사이에는 차단막(171)과 레일홈(173a)을 밀착시키는 기밀부재(175)가 더 설치되는 것이 바람직하다.
여기서, 차단막(171)의 왕복 구동은, 도어(115)에 설치되는 센서(115a)에 의해 발생되는 개폐신호에 따라 자동 구동되도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 개폐부(170)는 개폐신호에 따라 차단막(171)을 왕복 구동시키는 구동축(177)과 동력모터(179)를 더 구비할 수 있다.
구동축(177)은 개구부(113)의 상부에 마련된다. 구동축(177)은 차단막(171)의 상단부가 결합되어, 일측방향으로 회전됨에 따라 차단막(171)을 감아올려 상승시키고, 차단막(171)의 하강에 따라 타측방향으로 회전되도록 구비된다.
이때, 차단막(171)은 구동축(177)에 감겨올라갈 수 있도록, 유연한 합성수지 재로 마련되며, 차단막(171)의 하단부에는 자중에 의해 차단막(171)이 하강될 수 있도록 웨이트 바(171a)가 결합되는 것이 바람직하다.
동력모터(179)는 구동축(177)에 감겨있는 차단막(171)이 자중에 의해 하강되는 것을 방지하기 위해 구동축(177)을 정지시키는 브레이크 기능을 가진다. 또한, 동력모터(179)는 자중에 의한 차단막(171)의 하강시, 브레이크 기능을 해제시키며, 차단막(171)의 상승시, 구동축(177)에 회전 동력을 제공한다.
이와 같이, 개폐부(170)는 롤스크린형 도어구조를 가진다. 롤스크린형 도어 구조는 슬라이드형 도어 구조에 비해, 개폐부(170)의 설치면적을 줄일 수 있는 장점이 있다.
여기서, 상술된 설명에서 동력모터(179)는 센서(115a)로부터 발생되는 개폐신호에 따라 자동 작동되는 것으로 설명하고 있으나, 다른 실시예로, 기판 처리 시스템(100)은 동력모터(179)의 동작을 제어할 수 있는 조작패널(미도시)을 제공하고, 작업자가 조작패널(미도시)을 조작함으로써, 동력모터(179)가 수동 작동되도록 실시할 수 있을 것이다.
이하, 본 발명의 기판 처리 시스템에 대해, 도시된 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 이하에서 언급되는 각각의 요소들은 상술한 설명과 도면을 참조하여 이해하여야 한다.
공정장비(111)의 정상 작동시, 처리실(110)과 이송실(130)는 개구부(113)에 의해 서로 연통된다. 이때, 제1, 제2 공기여과장치(110a, 130a)는 각각 제1, 제2 제진공간(110b, 130b)의 공기 중에 부유하는 먼지 입자를 원하는 숫자 이하로 제어 하며, 제1, 제2 제진공간(110b, 130b)을 제진시킨다.
제1, 제2 제진공간(110b, 130b)이 제진되고, 외부로부터 기판(S)이 이송실(130)로 공급되면, 기판(S)은 벨트 컨베이어(131)에 의해 이동된다. 벨트 컨베이어(131)로 이동되는 기판(S)은 이송모듈(150)에 의해 공정장비(111)가 설치된 처리실(110)로 반입된다. 공정장비(111)는 처리실(110)로 반입되는 기판(S)에 해당 단위 공정에 의한 처리를 수행한다.
여기서, 어느 한 공정장비(111)에 이상이 발생되면, 작업자는 나머지 공정장비(111)의 운행은 유지하되, 해당 공정장비(111)의 작동을 정지시키고, 해당 공정장비(111)로 접근을 시도한다.
이후, 개구부(113)는 작업자의 조작패널(미도시)의 조작에 의해 수동 개폐될 수 있으며, 다른 실시예로 센서(115a)에 의해 발생되는 개폐신호에 의해 자동 개폐될 수 있다. 이하에서는 개구부(113)의 수동 개폐 동작을 제1 실시예로 설명하고, 개구부(113)의 자동 개폐 동작을 제2 실시에로 설명하기로 한다.
제1 실시예
차단막(171)은 작업자에 의해 수동 하강된다. 즉, 작업자는 기판 처리 시스템(100)의 외부에서, 조작패널(미도시)을 조작하여, 동력모터(179)의 브레이크 기능을 해제시킬 수 있다. 동력모터(179)의 브레이크 기능이 해제됨에 따라, 차단막(171)은 자중에 의해 하강되고, 개구부(113)는 폐쇄된다.
이어, 처리실(110)의 작업자는, 공정장비(111)의 정비를 마치고, 공정장비(111)의 정상작동 여부를 체크한 후, 처리실(110)로부터 퇴실한다.
작업자가 처리실(110)에서 퇴실하면, 차단막(171)은 작업자에 의해 수동 상승된다. 즉, 작업자는 처리실(110)을 나와, 조작패널(미도시)을 조작하여, 동력모터(179)를 작동시킨다. 동력모터(179)의 작동에 따라 구동축(177)은 일측방향으로 회전되며, 구동축(177)의 회전에 따라 차단막(171)은 구동축(177)에 감겨올라간다.
제2 실시예
차단막(171)은 개방신호에 의해 자동 하강된다. 즉, 작업자는 공정장비(111)로 접근을 위해, 처리실(110)의 도어(115)를 개방한다. 처리실(110)의 도어(115)가 개방될 때, 센서(115a)는 도어(115)의 개방을 감지하고, 개방신호를 발생시킨다. 도어(115)의 개방신호에 의해, 동력모터(179)의 브레이크 기능은 해제된다. 동력모터(179)의 브레이크 기능이 해제됨에 따라, 차단막(171)은 자중에 의해 하강되고, 개구부(113)는 폐쇄된다.
이어, 처리실(110)의 작업자는, 공정장비(111)의 정비를 마치고, 공정장비(111)의 정상작동 여부를 체크한 후, 처리실(110)로부터 퇴실한다.
작업자가 처리실(110)에서 퇴실하면, 차단막(171)은 밀폐신호에 의해 자동 상승된다. 즉, 작업자는 처리실(110)을 나와, 도어(115)를 닫는다. 처리실(110)의 도어(115)가 닫힐 때, 센서(115a)는 도어(115)가 닫히는 것을 감지하고, 밀폐신호를 발생시킨다. 동력모터(179)는 밀폐신호에 따라 구동축(177)으로 회전 동력을 제공한다. 구동축(177)은 일측방향으로 회전되며, 구동축(177)의 회전에 따라 차단막(171)은 구동축(177)에 감겨올라간다.
여기서, 제1 실시예 및 제2 실시예에서, 작업자가 처리실(110)을 퇴실하면, 개구부(113)의 개방 이전에, 제1 공기여과장치(110a)에 의한 제1 제진공간(110b)의 제진 작업이 선행되는 것이 바람직하다.
제1 실시예 및 제2 실시예에서 살펴본 바와 같이 공정장비(111)의 정비를 마치고, 개구부(113)가 개방되면, 기판 처리 시스템(100)은 해당 단위 공정을 다시 진행할 수 있다.
여기서, 상술된 설명에서는 공정장비(111)에 이상이 발생되는 예를 들어 정비 작업에 대해 설명하고 있다. 그러나, 이송실(130)에 제2 제진공간(130b)과 통하는 도어(미도시)가 설치된다면, 벨트 컨베이어(131) 및 이송모듈(150)에서 이상 발생된다 하더라도, 개폐부(170)에 의해 개구부(113)를 차단시키고, 정비를 수행할 수 있으므로 그 구성, 작동 및 효과는 서로 유사하다고 볼 수 있을 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 시스템을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 시스템을 도 1에 표기된 I-I'선을 기준으로 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 시스템에 설치되는 개폐부를 나타낸 분해사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
100 : 기판 처리 시스템 110 : 처리실
130 : 이송실 150 : 이송모듈
170 : 개폐부

Claims (7)

  1. 일측면에 개구부가 형성되는 제1 제진공간을 제공하며, 상기 제1 제진공간에 피 처리 기판의 단위 공정을 수행하는 공정장비가 설치되는 처리실;
    상기 처리실의 일측면에 접하여, 상기 개구부에 의해 상기 제1 제진공간과 연통되는 제2 제진공간을 제공하며, 외부로부터 공급되는 상기 기판의 이동경로를 형성하는 이송실;
    상기 개구부를 통해, 상기 이송실로부터 상기 처리실로 상기 기판을 반입 및 반출시키는 이송모듈;및
    상기 개구부에 설치되며, 상기 개구부를 개폐시키는 개폐부;을 구비하며
    상기 개폐부는 상기 개구부를 가로질러 왕복 구동되는 차단막 및 상기 차단막이 삽입되는 레일홈이 형성되어, 상기 차단막의 왕복 구동을 안내하는 가이드 레일을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서, 상기 개폐부는,
    상기 개구부의 일측에 마련되며, 상기 차단막의 일단이 결합되는 구동축;
    상기 구동축으로 회전 동력을 제공하는 동력모터;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 개폐부는,
    상기 차단막과 상기 레일홈의 사이에 구비되어, 상기 개구부의 폐쇄시, 상기 제1 제진공간과 제2 제진공간의 기밀을 유지시시키는 기밀부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 차단막은,
    정전기 발생을 방지하기 위해 대전방지 처리 된 합성수지재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 처리실은,
    외부로부터 상기 공정장비로 접근이 용이하도록, 타측면에 설치되는 도어;및
    상기 도어의 개폐를 감지하여, 상기 도어의 개폐신호를 발생시키는 센서;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 개폐부는,
    상기 개폐신호에 따라, 상기 개구부를 개폐시키는 것을 특징으로 하는 하는 기판 처리 시스템.
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