KR101218972B1 - Substrate treatment system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판처리시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 메인챔버 외측에 서로 다른 공정을 수행하는 복수의 공정챔버를 배치하고, 상기 메인챔버의 내부에서 각 기판을 회전에 의한 스탭운동으로 공정 순서에 따라 각 공정챔버에 순차적으로 공급하는 기판처리시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의한 기판처리시스템은 측벽에 복수의 개구부가 형성된 메인챔버; 상기 메인챔버의 개구부 외측에 구비된 복수의 공정챔버; 및 일측에 개구부가 형성되고, 상기 메인챔버의 내부에 구비되어 회전에 의해 스탭운동하는 복수의 이동챔버;를 포함한다. The present invention relates to a substrate processing system, and more particularly, a plurality of process chambers for performing different processes outside the main chamber, and in the process sequence by step movement by rotating each substrate inside the main chamber. Accordingly, the present invention relates to a substrate processing system that sequentially supplies each process chamber.
The substrate processing system according to the present invention includes a main chamber having a plurality of openings formed in sidewalls; A plurality of process chambers provided outside the opening of the main chamber; And a plurality of moving chambers formed at one side and provided in the main chamber to move in steps by rotation.

Description

기판처리시스템{SUBSTRATE TREATMENT SYSTEM}Substrate Processing System {SUBSTRATE TREATMENT SYSTEM}

본 발명은 기판처리시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 메인챔버 외측에 서로 다른 공정을 수행하는 복수의 공정챔버를 배치하고, 상기 메인챔버의 내부에서 각 기판을 회전에 의한 스탭운동으로 공정 순서에 따라 각 공정챔버에 순차적으로 공급하는 기판처리시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a substrate processing system, and more particularly, a plurality of process chambers for performing different processes outside the main chamber, and in the process sequence by step movement by rotating each substrate inside the main chamber. Accordingly, the present invention relates to a substrate processing system that sequentially supplies each process chamber.

일반적으로, 반도체 공정이나 평판표시소자 또는 태양전지를 제조하는 과정에서는 웨이퍼 또는 유리기판(이하, “기판”이라 한다)에 소정의 처리를 하는데, 이러한 공정에 요구되는 기판처리시스템이 요구된다. In general, in the process of manufacturing a semiconductor process, a flat panel display device, or a solar cell, a predetermined process is performed on a wafer or a glass substrate (hereinafter referred to as a “substrate”), and a substrate processing system required for such a process is required.

예를 들어 유기발광소자는 기판상에 양극(anode), 정공 주입층(hole injection layer), 정공 운송층(hole transfer layer), 발광층(emitting layer), 전자 운송층(eletron transfer layer), 전자 주입층(eletron injection layer), 음극(cathode)이 순서대로 적층되어 형성된다. 여기에서 양극으로는 면저항이 작고 투과성이 좋은 ITO(Indium Tin Oxide)이 주로 사용된다. 그리고 유기 박막은 발광 효율을 높이기 위하여 정공 주입층, 정공 운송층, 발광층, 전자 운송층, 전자 주입층의 다층으로 구성되며, 발광층으로 사용되는 유기물질은 Alq3, TPD, PBD, m-MTDATA, TCTA 등이다. 또한, 음극으로는 LiF-Al 금속막이 사용된다. For example, an organic light emitting diode may be formed of an anode, a hole injection layer, a hole transfer layer, an emitting layer, an electron transfer layer, and an electron injection on a substrate. A layer (eletron injection layer), a cathode (cathode) is formed by stacking in order. In this case, ITO (Indium Tin Oxide) having a small sheet resistance and good permeability is mainly used as the anode. The organic thin film is composed of a multilayer of a hole injection layer, a hole transporting layer, a light emitting layer, an electron transporting layer, and an electron injection layer in order to increase luminous efficiency. The organic materials used as the light emitting layer are Alq 3 , TPD, PBD, m-MTDATA, TCTA. In addition, a LiF-Al metal film is used as the cathode.

이와 같이 유기발광소자를 제조하기 위하여 종래에는 인라인(In-line)방식의 기판처리시스템이 개시되었다. 인라인방식의 기판처리시스템은 기판을 로딩하여 상기 각 층에 해당하는 박막을 형성하는 공정챔버를 공정순서에 따라 1열로 배치하여 구성된다. 이와 같이 구성된 종래의 인라인방식의 기판처리시스템은 장비가 차지하는 공간이 길고, 그에 따라 기판을 이송하는 영역이 커져 공정택타임이 길다는 문제점이 있다. In order to manufacture an organic light emitting device as described above, an in-line substrate processing system has been disclosed. The inline substrate processing system is configured by arranging process chambers in which a substrate is loaded to form a thin film corresponding to each layer in a row in a process sequence. The conventional in-line substrate processing system configured as described above has a problem in that the space occupied by the equipment is long, and thus, the process transfer time is long because the area for transferring the substrate is increased.

또한, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 내부에 반송로봇이 구비된 트랜스퍼챔버와, 상기 트랜스퍼챔버의 주위에 로드락챔버와 복수의 공정챔버를 구비하여 구성된 클러스터타입의 기판처리시스템이 개시되었다. In addition, in order to solve this problem, there is disclosed a substrate processing system of a cluster type including a transfer chamber having a transfer robot therein, a load lock chamber and a plurality of process chambers around the transfer chamber.

그러나 클러스터타입의 기판처리시스템의 경우, 반송로봇이 고가이고, 그의 제어가 어려울 뿐 아니라 반송과정에서 기판이 손상되는 등의 문제점이 있었다. However, in the case of the cluster type substrate processing system, the transfer robot is expensive, its control is difficult, and the substrate is damaged during the transfer process.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 메인챔버 외측에 서로 다른 공정을 수행하는 복수의 공정챔버를 배치하고, 상기 메인챔버의 내부에서 각 기판을 회전에 의한 스탭운동으로 공정 순서에 따라 각 공정챔버에 순차적으로 공급하는 기판처리시스템을 제공함에 있다. The present invention has been made to solve the above-described problems, an object of the present invention is to arrange a plurality of process chambers for performing different processes on the outside of the main chamber, step by rotating each substrate inside the main chamber It is to provide a substrate processing system that sequentially supplies to each process chamber in accordance with the process sequence by the movement.

위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 기판처리시스템은 측벽에 복수의 개구부가 형성된 메인챔버; 상기 메인챔버의 개구부 외측에 구비된 복수의 공정챔버; 및 일측에 개구부가 형성되고 상기 메인챔버의 내부에 구비되어 회전에 의해 스탭운동하는 복수의 이동챔버;를 포함한다. In order to solve the above technical problem, the substrate processing system according to the present invention includes a main chamber having a plurality of openings formed on sidewalls; A plurality of process chambers provided outside the opening of the main chamber; And a plurality of moving chambers formed at one side and provided in the main chamber to move in steps by rotation.

또한 상기 메인챔버는 평면형상이 원형 또는 다각형인 것이 바람직하다. In addition, the main chamber is preferably a planar shape of a circular or polygonal.

또한 상기 메인챔버와 공정챔버 사이에는 상기 개구부를 개폐하는 게이트밸브가 더 구비되는 것이 바람직하다. In addition, the gate valve for opening and closing the opening is preferably further provided between the main chamber and the process chamber.

또한 상기 복수의 이동챔버를 회전시키는 회전수단이 더 구비되는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the rotation means for rotating the plurality of moving chamber is further provided.

또한 상기 회전수단은 상면에 상기 복수의 이동챔버가 장착된 회전테이블인 것이 바람직하다. In addition, the rotating means is preferably a rotating table equipped with the plurality of moving chambers on the upper surface.

또한 상기 메인챔버와 이동챔버는 상기 개구부를 기류적으로 연통시키는 실링수단이 더 구비되는 것이 바람직하다. In addition, the main chamber and the moving chamber is preferably further provided with a sealing means for communicating the opening in the air flow.

또한 상기 실링수단은 밸로우즈인 것이 바람직하다. In addition, the sealing means is preferably a bellows.

또한 기판을 고정한 상태에서 상기 이동챔버와 공정챔버 사이로 왕복운동하는 기판홀더가 더 구비되는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that a substrate holder further reciprocating between the moving chamber and the process chamber in a state where the substrate is fixed.

또한 상기 기판홀더는 상기 기판을 기립하여 고정하는 것이 바람직하다. In addition, the substrate holder is preferably fixed to stand the substrate.

또한 상기 기판홀더는 양면에 각각 기판을 고정시키는 것이 바람직하다. In addition, the substrate holder is preferably fixed to the substrate on both sides.

본 발명에 따르면, 메인챔버 외측에 서로 다른 공정을 수행하는 복수의 공정챔버를 배치하고, 상기 메인챔버의 내부에서 각 기판을 회전에 의한 스탭운동으로 공정 순서에 따라 각 공정챔버에 순차적으로 공급하기 때문에 공간활용을 극대화할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, a plurality of process chambers for performing different processes are disposed outside the main chamber, and the respective substrates are sequentially supplied to the process chambers according to the process order by step movement by rotating the substrates inside the main chamber. Therefore, there is an effect that can maximize space utilization.

또한 기판의 이동경로가 단축되고, 복수의 공정챔버가 서로 다른 기판을 동시에 처리할 수 있기 때문에 공정 택타임을 단축시킬 수 있는 효과도 있다. In addition, since the movement path of the substrate is shortened and a plurality of process chambers can simultaneously process different substrates, there is an effect that the process tack time can be shortened.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 실시예의 구성을 나타낸 것이다.
도 3 내지 도 6은 도 1에 도시된 실시예의 작동상태를 나타낸 것이다. 1 and 2 show the configuration of an embodiment according to the present invention.
3 to 6 show the operating state of the embodiment shown in FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예의 구성 및 작동상태를 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, configurations and operating states of embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 실시예(1)는 로딩/언로딩챔버(20)와, 메인챔버(10)와, 공정챔버(30)와, 이동챔버(50)와, 회전테이블(40)을 포함한다. 1 and 2, the embodiment 1 according to the present invention includes a loading / unloading chamber 20, a main chamber 10, a process chamber 30, a moving chamber 50, Rotating table 40 is included.

상기 로딩/언로딩챔버(20)는 기판을 메인챔버(10)내로 반입하기 위한 구성요소로서, 대기와 진공분위기 조성이 가능하도록 진공펌프가 구비된다. 상기 로딩/언로딩챔버(20)와 메인챔버(10) 사이에는 게이트밸브(G)가 구비된다. The loading / unloading chamber 20 is a component for bringing the substrate into the main chamber 10 and is provided with a vacuum pump to allow composition of the atmosphere and the vacuum atmosphere. A gate valve G is provided between the loading / unloading chamber 20 and the main chamber 10.

상기 메인챔버(10)는 평면형상이 원형 또는 다각형으로 이루어진 챔버로서, 진공도 조성을 위한 진공펌프가 연결되어 있다. 또한 상기 메인챔버(10)는 측벽에 기판의 출입을 위한 복수의 개구부(11)가 형성되어 있다. 본 실시예에서 기판(S1,S2)은 기판홀더(100)의 양측면에 수직 또는 수직으로부터 소정각도 경사진 상태로 기립되어 고정, 반송되고 공정이 수행된다. The main chamber 10 is a chamber in which a planar shape is made of a circle or a polygon, and a vacuum pump for forming a degree of vacuum is connected. In addition, the main chamber 10 has a plurality of openings 11 formed on the sidewalls for entering and exiting the substrate. In the present exemplary embodiment, the substrates S1 and S2 stand on both sides of the substrate holder 100 in a state in which the substrates S1 and S2 are inclined at a predetermined angle from the vertical or vertical to be fixed, conveyed, and the process is performed.

상기 공정챔버(30)는 메인챔버(10)의 개구부(11) 외측에 고정설치되고, 본 실시예에서 상기 공정챔버(30)는 기판의 출입을 위한 개구부(31)가 형성되고 양측에 건(32,33)이 구비된 스퍼터이다. The process chamber 30 is fixedly installed outside the opening 11 of the main chamber 10, and in the present embodiment, the process chamber 30 has an opening 31 for entering and exiting a substrate and has guns on both sides thereof. 32 and 33 are provided sputters.

또한 상기 공정챔버(30)와 메인챔버(10) 사이에는 게이트밸브(G)가 구비된다. 상기 게이트밸브(G)는 유지보수시 각 공정챔버(30)를 별도로 개방하기 위한 것이다. 따라서 유지보수가 아닌 공정 중에는 게이트밸브(G)는 개방되어 있다. In addition, a gate valve G is provided between the process chamber 30 and the main chamber 10. The gate valve (G) is for opening each process chamber 30 separately during maintenance. Therefore, the gate valve G is open during the non-maintenance process.

또한 상기 이동챔버(50)는 일측벽에 개구부가 형성되고 메인챔버(10)의 내부에 구비되는데, 본 실시예는 공정챔버(30)의 수만큼 구비된다. 그러나 이와 달리 적절한 수로 구성할 수 있다. 또한 상기 복수의 이동챔버(50)는 회전테이블(40)상에 구비되기 때문에 회전운동이 가능하다. 구체적으로는 각 이동챔버(50)는 각 공정챔버(30)와 일직선상에 위치하도록 스텝운동한다. In addition, the movable chamber 50 has an opening formed in one side wall and is provided in the main chamber 10. In this embodiment, the number of process chambers 30 is provided. Alternatively, however, it can be configured in any suitable number. In addition, since the plurality of moving chambers 50 are provided on the rotary table 40, rotational movement is possible. Specifically, each moving chamber 50 is stepped to be in line with each process chamber 30.

상기 이동챔버(50)와 공정챔버(30)를 기류적으로 연통시키는 실링수단이 구비된다. 본 실시예에서 상기 실링수단은 메인챔버의 개구부를 둘러싸는 신축가능한 밸로우즈(B)로 구성된다. 즉, 이동챔버(50)의 회전에 의한 이동시에는 간섭되지 않도록 상기 밸로우즈는 수축되고, 이동챔버(50)의 스탭운동을 끝내고 공정시에는 상기 밸로우즈를 이동챔버방향으로 신장시켜 메인챔버의 개구부와 이동챔버의 개구부를 기류적으로 연통시키는 것이다. Sealing means for airflow communication between the moving chamber 50 and the process chamber 30 is provided. In this embodiment the sealing means consists of an expandable bellows B surrounding the opening of the main chamber. That is, the bellows are shrunk so as not to interfere during the movement by the rotation of the moving chamber 50, the step movement of the moving chamber 50 is completed, and during the process, the bellows are extended in the moving chamber direction to open the main chamber. And the opening of the moving chamber in airflow.

이와 같이 이동챔버(50)와 공정챔버(30)가 기류적으로 연통된 상태에서 양측에 구비된 한 쌍의 스퍼터건(32,33)을 이용하여 한 쌍의 기판(S1,S2)에 각각 소정의 박막을 형성할 수 있는 것이다. 또한 상기 기판은 공정챔버(30)와 이동챔버(50) 사이로 스캐닝하면서 박막을 형성할 수도 있고, 이와 달리 기판을 공정챔버 내에 고정된 상태에서 공정수행하는 것도 가능하다. 또는 공정챔버 내에 고정된 상태에서 건이 스캐닝하면서 박막을 형성할 수도 있다. As described above, the moving chamber 50 and the process chamber 30 are each connected to the pair of substrates S1 and S2 by using a pair of sputter guns 32 and 33 provided on both sides in a state of airflow communication. It can form a thin film. In addition, the substrate may form a thin film while scanning between the process chamber 30 and the moving chamber 50, or alternatively, the substrate may be processed while being fixed in the process chamber. Alternatively, the thin film may be formed while the gun is scanned while fixed in the process chamber.

도 3 내지 도 6을 참조하여 본 실시예의 작동상태를 설명한다. Referring to Figures 3 to 6 will be described the operating state of the present embodiment.

먼저, 기판홀더(100)의 양측면에 각각 한 쌍의 기판(S1,S2)을 고정한 상태에서 로딩/언로딩챔버(20)로 반입한다(도 3 참조). First, the pair of substrates S1 and S2 are fixed to both sides of the substrate holder 100 and then loaded into the loading / unloading chamber 20 (see FIG. 3).

다음으로, 상기 로딩/언로딩챔버(20)에 있는 기판홀더(100)를 수평이동하여 메인챔버(10)의 개구부(11)를 통해 제1이동챔버(50a)로 반입한다(도 4 참조). Next, the substrate holder 100 in the loading / unloading chamber 20 is horizontally moved and brought into the first moving chamber 50a through the opening 11 of the main chamber 10 (see FIG. 4). .

다음으로, 회전테이블(40)을 회전하여 상기 이동챔버(50)들을 회전시킨다. 보다 구체적으로 설명하면, 로딩/언로딩챔버(20)와 일직선상에 위치되어 있던 상기 제1이동챔버(50a)가 제1공정챔버(30a)와 일직선상에 위치되도록 스텝운동하는 것이다(도 5 참조).Next, the rotary chamber 40 is rotated to rotate the moving chambers 50. In more detail, the first movement chamber 50a, which is located in line with the loading / unloading chamber 20, is stepped so as to be in line with the first process chamber 30a (Fig. 5). Reference).

다음으로, 상기 메인챔버(10)에 구비된 밸로우즈(B)를 신장시켜 제1이동챔버(50a)와 제1공정챔버(30a)를 기류적으로 연통시킨다. 이 상태에서 상기 기판홀더(100)를 수평이동시켜 제1공정챔버(30a)로 반입시켜 스퍼터건(32a,33a)을 이용하여 상기 기판에 박막을 형성한다(도 6 참조). 한편, 이와 동시에 다른 한 쌍의 기판(S3,S4)은 제1이동챔버(50a)로 반입된다. Next, the bellows B provided in the main chamber 10 is elongated so that the first moving chamber 50a and the first process chamber 30a are in air communication. In this state, the substrate holder 100 is horizontally moved and brought into the first process chamber 30a to form a thin film on the substrate using the sputter guns 32a and 33a (see FIG. 6). Meanwhile, at the same time, the other pair of substrates S3 and S4 is carried into the first moving chamber 50a.

이와 같은 방식으로 순차적으로 각 공정챔버에서 박막을 형성하거나 또는 소정의 처리를 수행하고, 한 사이클을 돌면 모든 공정이 완료되어 로딩/언로딩챔버로 언로딩된다. In this manner, a thin film is formed in each process chamber sequentially or a predetermined treatment is performed, and after one cycle, all processes are completed and unloaded into the loading / unloading chamber.

로딩/언로딩챔버를 복수개 구비하거나, 또는 로딩챔버와 언로딩챔버를 별도로 구성하는 것도 가능하다. 이 때 로딩챔버와 언로딩챔버를 복수개 구비할 수 있다. 예를 들어 어느 하나의 공정챔버 대신에 로딩챔버 또는 언로딩챔버로 치환하는 것이다. 또는 로딩/언로딩챔버를 별도로 구비하지 않고 메인챔버의 주위에 공정챔버를 배치하고, 어느 하나의 공정챔버의 전방에 로딩챔버 또는 언로딩챔버를 배치할 수 있는 것이다. A plurality of loading / unloading chambers may be provided, or the loading chamber and the unloading chamber may be separately configured. In this case, a plurality of loading chambers and unloading chambers may be provided. For example, the loading chamber or the unloading chamber is replaced with one of the process chambers. Alternatively, the process chamber may be disposed around the main chamber without separately providing a loading / unloading chamber, and the loading chamber or the unloading chamber may be disposed in front of any one of the process chambers.

공정챔버는 스퍼터 이외에 공정의 성막장치이거나 표면개질을 위한 전처리 또는 봉지공정, 합착공정 등 다양한 공정 수행이 가능하다. The process chamber is capable of performing various processes such as a film forming apparatus of a process other than a sputter, a pretreatment for a surface modification, an encapsulation process, and a bonding process.

1: 기판처리시스템 10: 메인챔버
11: 개구부 20: 로딩/언로딩챔버
30: 공정챔버 31: 개구부
32,33: 스퍼터건 40: 회전테이블
50: 이동챔버 B: 밸로우즈
G: 게이트밸브1: Substrate Processing System 10: Main Chamber
11: opening 20: loading / unloading chamber
30: process chamber 31: opening
32, 33: sputter gun 40: rotary table
50: moving chamber B: bellows
G: gate valve

Claims (10)

로딩 챔버를 통해서 기판이 반입되며 측벽에 복수의 개구부가 형성된 메인챔버;
상기 메인챔버의 개구부 외측에 구비되며, 상기 메인 챔버로부터 반입된 기판이 처리되는 복수의 공정챔버;
일측에 개구부가 형성되고, 상기 메인챔버의 내부에 구비되어 회전에 의해 스탭운동하며 상기 로딩 챔버를 통해서 메인 챔버로 이송된 기판을 공정 챔버로 이송시키는데 사용되는 복수의 이동챔버; 및
회전테이블로 이루어져서 상기 회전테이블의 상면에 장착된 상기 복수의 이동챔버를 회전시키는 회전 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
A main chamber into which a substrate is loaded through a loading chamber and a plurality of openings formed in a sidewall thereof;
A plurality of process chambers provided at an outer side of the opening of the main chamber and processing a substrate loaded from the main chamber;
A plurality of moving chambers having an opening formed at one side thereof, which is provided inside the main chamber and is stepped by rotation and used to transfer the substrate transferred to the main chamber through the loading chamber to the process chamber; And
And rotating means for rotating the plurality of moving chambers mounted on the upper surface of the rotating table.
제1항에 있어서,
상기 메인챔버는 평면형상이 원형 또는 다각형인 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
The method of claim 1,
The main chamber is a substrate processing system, characterized in that the planar shape is circular or polygonal.
제1항에 있어서,
상기 메인챔버와 공정챔버 사이에는 상기 개구부를 개폐하는 게이트밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
The method of claim 1,
And a gate valve for opening and closing the opening portion between the main chamber and the process chamber.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 공정챔버와 이동챔버의 개구부를 기류적으로 연통시키는 실링수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
The method of claim 1,
And a sealing means for airflow communication between the process chamber and the opening of the moving chamber.
제6항에 있어서,
상기 실링수단은 밸로우즈인 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
The method according to claim 6,
And said sealing means is a bellows.
제1항에 있어서,
기판을 고정한 상태에서 상기 이동챔버와 공정챔버 사이로 왕복운동하는 기판홀더가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
The method of claim 1,
And a substrate holder reciprocating between the moving chamber and the process chamber while the substrate is fixed.
제8항에 있어서,
상기 기판홀더는 상기 기판을 기립하여 고정하는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
9. The method of claim 8,
And the substrate holder stands and fixes the substrate.
제9항에 있어서,
상기 기판홀더는 양면에 각각 기판을 고정시키는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
10. The method of claim 9,
The substrate holder is a substrate processing system, characterized in that for fixing the substrate on both sides.
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