KR101794087B1 - 마스크조립체, 기판처리장치 및 기판처리시스템 - Google Patents

마스크조립체, 기판처리장치 및 기판처리시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101794087B1
KR101794087B1 KR1020110140898A KR20110140898A KR101794087B1 KR 101794087 B1 KR101794087 B1 KR 101794087B1 KR 1020110140898 A KR1020110140898 A KR 1020110140898A KR 20110140898 A KR20110140898 A KR 20110140898A KR 101794087 B1 KR101794087 B1 KR 101794087B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ion beam
tray
substrate
mask
mask member
Prior art date
Application number
KR1020110140898A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130073185A (ko
Inventor
위규용
Original Assignee
주식회사 원익아이피에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 원익아이피에스 filed Critical 주식회사 원익아이피에스
Priority to KR1020110140898A priority Critical patent/KR101794087B1/ko
Publication of KR20130073185A publication Critical patent/KR20130073185A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101794087B1 publication Critical patent/KR101794087B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/06—Screens for shielding; Masks interposed in the electron stream
    • H01J29/07—Shadow masks for colour television tubes
    • H01J29/076—Shadow masks for colour television tubes characterised by the shape or distribution of beam-passing apertures
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/13625—Patterning using multi-mask exposure
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70383—Direct write, i.e. pattern is written directly without the use of a mask by one or multiple beams
    • G03F7/704—Scanned exposure beam, e.g. raster-, rotary- and vector scanning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/3115—Doping the insulating layers
    • H01L21/31155—Doping the insulating layers by ion implantation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이온빔을 기판에 조사하여 기판처리를 수행하는 기판처리장치 및 그를 가지는 기판처리시스템에 관한 것이다.
본 발명은 복수의 기판들이 안착된 트레이가 이송되는 이송경로가 설치된 공정챔버와, 이온빔소스에서 발생된 이온빔을 상기 이송경로를 따라서 이송되는 기판의 표면에 조사하도록 상기 이송경로의 상측에 설치된 이온빔조사부와, 상기 이온빔조사부와 상기 이송경로 사이에 설치되어 이온빔의 일부가 기판의 표면에 조사되도록 하는 마스크조립체를 포함하는 기판처리장치의 마스크조립체로서, 하나 이상의 개구부가 형성된 프레임부와; 상기 프레임부의 개구부에 탈착가능하게 설치되며 이온빔의 일부가 기판의 표면에 조사되도록 하나 이상의 패턴홀이 형성된 마스크부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크조립체를 개시한다.

Description

마스크조립체, 기판처리장치 및 기판처리시스템 {ION BEAM MASK, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, and SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM}
본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이온빔을 기판에 조사하여 기판처리를 수행하는 기판처리장치 및 그를 가지는 기판처리시스템에 관한 것이다.
반도체, LCD패널용 유리기판, 태양전지기판 등에서 반도체영역, 즉 pn접합구조를 형성하는 방법으로서 열확산법 및 이온조사법이 있다.
그런데 열확산법에 의하여 불순물을 주입하는 경우 불순물 주입을 위한 POCl3를 증착할 때 도핑이 균일하게 이루어지지 않아 공정균일도가 낮으며, POCl3를 사용하는 경우 증착 후 기판 표면에 부산물로 형성되는 PSG막의 제거, 측면 반도체구조 제거(에지 아이솔레이션) 등 공정이 복잡하며 전체 공정시간이 길어져 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
이에 반하여 이온빔을 조사하여 기판에 이온을 주입하는 이온조사법은 열확산법에 비하여 제어가 용이하며 정밀한 불순물 주입이 가능하여 최근에 많이 활용되고 있다.
한편 상기와 같은 기판 표면에 이온을 주입하기 위한 기판처리장치는 일반적으로 이온빔소스와 이온빔소스에서 발생된 이온빔을 밀폐된 처리공간 내에 설치된 스테이션에 안착된 기판에 조사함으로써 기판에 이온을 주입하도록 구성된다.
그리고 종래의 기판처리장치는 이온빔의 조사경로에 마스크를 설치하여 기판에 대한 패턴화된 이온주입공정의 수행하고 있다.
그런데 종래의 기판처리장치는 마스크가 설치된 상태에서 이온주입공정을 수행하는 경우 이온빔의 타격에 의하여 마스크의 온도가 상승하게 되고, 온도상승에 따라서 마스크의 변형이 발생하게 되고 마스크의 열변형은 이온주입의 패턴을 왜곡시켜 기판처리의 불량을 야기하는 문제점이 있다.
또한 마스크의 열변형은 마스크의 수명을 단축시켜 자주 교체하여야 하는 등 기판처리장치의 유지보수 비용을 증가시키게 되며 가열된 마스크가 주변 환경을 왜곡시켜 기판에 대한 이온주입공정이 원활하지 않게 되는 문제점이 있다.
또한 복수의 기판들을 한꺼번에 처리하는 경우 복수의 기판들에 대응되어 그 크기가 증가하면서 자중 및 열에 의한 처짐 등의 변형이 발생하여 이온주입의 패턴을 왜곡시켜 기판처리의 불량을 야기하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 패턴홀이 형성된 마스크부재를 프레임부의 개구부에 설치하고, 마스크부재를 지지하는 프레임부는 기계적 강도가 큰 재질 또는 구조를 가지도록 하고, 마스크부재는 상대적으로 이온빔에 강한 재질의 사용을 가능하게 하여 자중 및 열에 의한 변형을 방지함으로써 마스크부재의 변형에 의한 기판처리의 불량을 방지할 수 있는 마스크조립체, 기판처리장치 및 그를 가지는 기판처리시스템을 제공하는데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은 복수의 기판들이 안착된 트레이가 이송되는 이송경로가 설치된 공정챔버와, 이온빔소스에서 발생된 이온빔을 상기 이송경로를 따라서 이송되는 기판의 표면에 조사하도록 상기 이송경로의 상측에 설치된 이온빔조사부와, 상기 이온빔조사부와 상기 이송경로 사이에 설치되어 이온빔의 일부가 기판의 표면에 조사되도록 하는 마스크조립체를 포함하는 기판처리장치의 마스크조립체로서, 하나 이상의 개구부가 형성된 프레임부와; 상기 프레임부의 개구부에 탈착가능하게 설치되며 이온빔의 일부가 기판의 표면에 조사되도록 하나 이상의 패턴홀이 형성된 마스크부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크조립체를 개시한다.
상기 트레이는 평면형상이 직사각형 형상을 가지며, 직사각형의 n×m의 배열로 기판들이 배치될 수 있다.
상기 트레이의 진행방향과 수직인 방향을 폭방향이라고 할 때, 상기 마스크부재는 상기 폭방향을 따라서 하나 이상의 기판에 대응되어 설치될 수 있다.
상기 폭방향을 따라서 상기 마스크부재들이 일렬로 설치되며, 상기 프레임부는 상기 트레이의 진행방향을 기준으로 상기 마스크부재의 전방 및 후방 중 적어도 어느 하나에는 마스크부재가 설치되지 않은 개구부가 형성될 수 있다.
상기 폭방향을 따라서 상기 마스크부재들이 복수개의 열로 설치되며, 상기 복수개의 열 중 적어도 하나의 열에 배치된 마스크부재의 패턴홀이 다른 열에 배치된 마스크부재의 패턴홀과 서로 다를 수 있다.
상기 개구부는 상기 폭방향을 따라서 복수개의 열로 형성되고, 상기 트레이의 진행방향을 기준으로 복수개의 개구부 중 적어도 어느 하나의 개구부에는 상기 마스크부재가 설치되지 않을 수 있다.
상기 프레임부는 상기 마스크부재를 냉각하기 위한 냉매유로가 내부에 형성될 수 있다.
상기 프레임부를 지지하도록 상기 공정챔버의 내벽과 결합되는 하나 이상의 지지부재를 포함할 수 있다.
상기 트레이는 평면형상이 직사각형 형상을 가지며, 직사각형의 n×m의 배열로 기판들이 배치되며, 상기 트레이의 진행방향과 수직인 방향을 폭방향이라고 할 때, 상기 지지부재는 상기 폭방향을 따라서 복수개로 설치될 수 있다.
상기 복수의 지지부재들은 상기 트레이의 진행방향을 기준으로 상기 마스크부재의 전방 및 후방에 2열로 배치될 수 있다.
본 발명은 또한 복수의 기판들이 안착된 트레이가 이송되는 이송경로가 설치된 공정챔버와; 이온빔소스에서 발생된 이온빔을 상기 이송경로를 따라서 이송되는 기판의 표면에 조사하도록 상기 이송경로의 상측에 설치된 이온빔조사부와; 상기 마스크조립체를 포함하는 기판처리장치를 개시한다.
본 발명은 또한 상기 기판처리장치를 포함하는 공정모듈과; 상기 공정모듈의 일측에 결합되며 내부압력이 대기압 및 진공압으로 교번하여 변환되어 외부로부터 하나 이상의 기판이 안착된 트레이를 전달받아 상기 공정모듈로 트레이를 전달하는 로드락모듈과; 상기 공정모듈의 타측과 결합되며 내부압력이 대기압 및 진공압으로 교번하여 변환되어 상기 공정모듈로부터 트레이를 전달받아 외부로 배출하는 언로드락모듈을 포함하는 기판처리시스템을 개시한다.
본 발명에 따른 마스크조립체, 기판처리장치 및 기판처리시스템은 패턴홀이 형성된 마스크부재를 프레임부에 형성된 개구부에 설치하고, 마스크부재를 지지하는 프레임부는 기계적 강도가 큰 재질 또는 구조를 가지도록 하고, 마스크부재는 상대적으로 이온빔에 강한 재질을 사용을 가능하게 하여 자중 및 열에 의한 변형을 방지함으로써 기판처리의 불량을 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한 기판 상에 패턴화된 이온주입공정을 위하여, 패턴화된 하나 이상의 패턴홀이 형성된 마스크부재와, 마스크부재의 설치를 위한 개구부가 형성된 프레임으로 마스크조립체를 구성함으로써 값비싼 재질에 의하여 일체로 형성된 종래의 마스크에 비하여 그 제조비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
또한 일체화된 종래의 마스크의 경우 손상 또는 파손이 있는 경우 전체를 교체하여야 하지만, 본 발명에 따른 마스크조립체, 기판처리장치 및 기판처리시스템은 복수의 마스크부재 들 중 손상 또는 파손된 마스크부재 만의 교체가 가능하여 유지 및 보수비용을 현저히 절감할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 마스크조립체, 기판처리장치 및 기판처리시스템은 패턴화된 패턴홀들이 형성된 마스크부재 및 마스크부재가 설치되는 프레임으로 마스크조립체를 구성함으로써, 이온주입의 패턴이 달라지는 경우 요구되는 패턴홀들이 형성된 마스크부재로 교체가 가능하여, 마스크부재의 교환에 의하여 다양한 패턴의 이온주입공정이 가능한 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기판처리시스템을 보여주는 개념도이다.
도 2는 도 1의 기판처리시스템에서 기판이 안착된 트레이 및 마스크조립체를 보여주는 일부 평면도이다.
도 3은 도 1의 기판처리시스템에서 마스크조립체의 일예를 보여주는 일부 사시도이다.
도 4는 도 3의 마스크조립체를 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 3에서 Ⅴ-Ⅴ 방향의 단면을 보여주는 단면도이다.
도 6 및 도 7은 도 3의 마스크조립체의 변형예들을 보여주는 평면도들이다.
이하 본 발명에 따른 마스크조립체, 기판처리장치 및 기판처리시스템에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 기판처리시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 공정모듈(1)과; 공정모듈(1)의 일측에 결합되는 로드락모듈(2)과; 공정모듈(1)의 타측에 결합되는 언로드락모듈(3)을 포함한다.
상기 공정모듈(1)은 후술하는 기판처리장치를 포함하는 구성으로서 기판에 대한 이온조사공정을 수행하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 로드락모듈(2)은 공정모듈(1)의 일측에 결합되며 내부압력이 대기압 및 진공압으로 교번하여 변환되어 외부로부터 하나 이상의 기판(10)이 안착된 트레이(20)를 전달받아 공정모듈(1)로 트레이(20)를 전달하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 언로드락모듈(3)은 공정모듈(1)의 타측에 결합되며 내부압력이 대기압 및 진공압으로 교번하여 변환되어 공정모듈(1)로부터 트레이(20)를 전달받아 외부로 배출하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 언로드락모듈(3)은 공정을 마친 트레이(20)를 외부로 배출하기 위하여 압력변환 이외에, 공정모듈(1)에서 공정모듈(1)에서 전달된 트레이(20)에 안착된 기판(10)을 냉각시키는 냉각장치가 추가로 설치될 수 있다.
한편 상기 공정모듈(1)에서 이온이 주입된 기판은 불순물 주입공정의 완성을 위하여 열처리를 요하는바, 언로드락모듈(3)에 결합되며 언로드락모듈(3)로부터 전달받은 트레이(20) 상의 기판(10)을 열처리하는 열처리모듈(미도시)가 추가로 설치될 수 있다.
상기 열처리모듈은 공정모듈(1)에서 이온주입이 완료된 기판(10)이 적재된 트레이(20)를 언로드락모듈(3)로부터 전달받아 열처리를 수행하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 열처리모듈에 의하여 수행되는 열처리는 이온주입 후의 기판(10)에 대하여 요구되는 조건에 따라서 온도, 압력, 열처리시간 등이 결정된다.
한편 상기 로드락모듈(2)과 공정모듈(1) 사이, 공정모듈(1)과 언로드락모듈(3) 사이 각각에는 이송되는 트레이(20)를 임시로 저장하며 내부압력이 대기압과 공정모듈(1)의 공정압 사이의 압력으로 유지되는 버퍼모듈(제1버퍼모듈 및 제2버퍼모듈)이 추가로 설치될 수 있다.
상기 제1버퍼모듈은 내부압력이 대기압과 공정모듈(1)의 공정압 사이, 예를 들면 공정모듈(1)의 공정압을 유지한 상태로 로드락모듈(2)로부터 트레이(20)를 전달받아 임시로 저장하는 구성이며, 제2버퍼모듈은 대기압과 공정모듈(1)의 공정압 사이, 예를 들면 공정모듈(1)의 공정압을 유지한 상태로 언로드락모듈(3)로 트레이를 전달하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
특히 상기 제1버퍼모듈 및 제2버퍼모듈은 각각 로드락모듈(2) 및 언로드락모듈(3)에서의 압력변환 및 트레이교환이 늦어지게 되면 공정모듈이 공정수행없이 대기하는 등 전체 공정이 지체되는 것을 방지할 수 있다.
한편 상기 로드락모듈(2) 및 언로드락모듈(3), 제1버퍼모듈 및 제2버퍼모듈이 설치된 경우 로드락모듈(2), 언로드락모듈(3), 제1버퍼모듈 및 제2버퍼모듈(열처리모듈도 마찬가지임)에는 트레이(20)의 저면 일부를 지지하여 회전에 의하여 트레이(20)를 이동시키는 복수의 이송롤러(31)들과, 이송롤러(31)들 중 적어도 일부를 회전구동하기 위한 회전구동부(미도시)가 설치될 수 있다.
한편 도 1에서 설명하지 않은 도면부호 510, 520, 530 및 540는 각각 각 게이트를 개폐하기 위한 게이트밸브를 가리킨다.
이하 본 발명에 따른 기판처리장치에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 기판처리장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 기판(10)들이 안착된 트레이(20)가 이송되는 이송경로(30)가 설치된 공정챔버(100)와; 이온빔을 발생시키는 이온빔소스(200)와; 이온빔소스(200)에서 발생된 이온빔을 이송경로(30)를 따라서 이송되는 기판(10)의 표면에 조사하도록 이송경로(30)의 상측에 설치된 이온빔조사부(400)와; 이온빔조사부(400)와 이송경로(30) 사이에 설치되어 이온빔의 일부가 기판(10)의 표면에 조사되도록 하는 마스크조립체(300)를 포함한다.
여기서 처리대상인 기판(10)은 반도체기판, LCD패널용 유리기판은 물론 태양전지용 기판이 될 수 있다.
특히 본 발명에 따른 기판처리장치의 기판처리대상인 기판(10)은 태양전지용 실리콘 기판이 바람직하며, 이때 상기 이온조사부(300)에 의하여 조사되는 이온은 기판(10)의 표면에 하나 이상의 반도체영역을 형성하는 이온이 될 수 있다.
또한 상기 기판처리대상이 태양전지용 실리콘 기판인 경우, 기판(10) 표면에 형성되는 반도체영역은 선택적 에미터(Selective Emitter)이거나, IBC를 형성하는 n형 반도체영역 및 p형 반도체영역이 될 수 있다.
상기 트레이(20)는 하나 이상의 기판(10)을 적재하여 이송하기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
일예로서, 상기 트레이(20)는 기판(10)을 안정적으로 지지할 수 있는 재질이면 어떠한 구성도 가능하며, 평면형상이 직사각형 형상을 가질 수 있는데, 이때 기판(10)들은 직사각형의 n×m의 배열로 배치될 수 있다.
상기 공정챔버(100)는 이온빔조사부(400)를 통하여 기판(10)에 이온이 주입될 수 있는 환경 및 트레이(20)의 이송경로(30)를 형성하기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 공정챔버(100)는 일예로서, 서로 착탈가능하게 결합되어 밀폐된 처리공간(S)을 형성하는 챔버본체(110) 및 상부리드(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 챔버본체(110)에는 트레이(20)의 입출을 위한 하나 이상의 게이트(111, 112)가 형성될 수 있으며, 처리공간(S) 내의 배기 및 압력제어를 위하여 배기시스템과 연결될 수 있다. 여기서 상기 제1게이트(111)는 이송경로(30)의 일단에 트레이(20)가 도입되도록 형성되고 제2게이트(112)는 이송경로(30)의 타단에 트레이(20)가 배출되도록 형성된다.
한편 상기 챔버본체(110)에 설치되는 이송경로(30)는 트레이(20)의 이동을 구성으로서 공정챔버(100) 내에서 트레이(20)를 이송할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
상기 이송경로(30)는 도 1에 도시된 바와 같이, 챔버본체(110)에 형성된 제1게이트(111) 및 제2게이트(112)를 따라서 트레이(20)가 이송되도록 구성될 수 있으며, 일예로서, 제1게이트(111) 및 제2게이트(112) 사이에 배치되어 트레이(20)의 저면 일부를 지지하여 회전에 의하여 트레이(20)를 이동시키는 복수의 이송롤러(31)들과, 이송롤러(31)들 중 적어도 일부를 회전구동하기 위한 회전구동부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 이온빔소스(200)는 이온화될 가스를 이온화하여 이온 빔을 형성하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다. 여기서 상기 이온빔소스(200)는 이온화될 가스를 지속적으로 공급받을 수 있도록 가스공급장치와 연결될 수 있다.
상기 이온빔조사부(400)는 이온빔소스(200)와 연결되어 이송경로(30)를 따라서 이송되는 기판(10) 표면에 이온빔소스(200)에서 발생된 이온빔을 조사하도록 공정챔버(100)의 처리공간(S) 내에서 이송경로(30)의 상측에 설치된다.
특히 상기 이온빔조사부(400)는 이온빔소스(200)에서 발생된 이온빔을 유도함과 아울러 이온빔의 강도 및 농도를 제어하여 기판(10) 표면에 이온 주입에 적합한 조사영역을 이송되는 기판(10) 표면에 형성한다.
상기 마스크조립체(300)는 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 이온빔의 일부가 패턴화되어 조사되도록 함으로써 기판(10)의 표면에 소정의 반도체 패턴을 형성하기 위한 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
상기 마스크조립체(300)는 하나 이상의 개구부(311)가 형성된 프레임부(310)와; 프레임부(310)의 개구부(311)에 탈착가능하게 설치되며 이온빔의 일부가 기판(10)의 표면에 조사되도록 하나 이상의 패턴홀(321)이 형성된 마스크부재(320)를 포함한다.
상기 프레임부(310)는 공정챔버(100) 내에 설치되어 마스크부재(320)를 지지하는 구성으로서 마스크부재(320)를 지지할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
일예로서, 상기 프레임부(310)는 마스크부재(320)가 설치될 수 있도록 하나 이상의 개구부(311, 312)가 형성된다.
상기 프레임부(310)는 마스크부재(320)를 안정적으로 지지, 즉 자중 또는 열 등에 의한 변형을 최소화할 수 있는 재질 및 구조를 가질 수 있다.
예를 들면 상기 프레임부(310)는 그래파이트, CC 컴퍼지트 등과 같이 이온빔에 강한 재질, 금속재질 등 다양한 재질이 사용될 수 있으며, 자중 또는 열 등에 의한 변형을 최소화하기 위하여 두께를 두껍게 하거나, 리브 등의 형성을 통하여 구조적 강도가 보강될 수 있다.
또한 상기 프레임부(310)는 이온빔에 노출되는 부분, 즉 상면에 이온빔에 강한 재질을 사용하고, 나머지 부분은 구조적 강도를 높일 수 있는 금속재질 등을 사용하는 등 이종의 재질이 일체화되거나 별도의 부재로 서로 결합되어 구성될 수 있다.
또한 상기 프레임부(310)는 알루미늄, SUS 등 금속재질의 모재와, 모재 상에 이온빔에 노출되는 부분, 즉 상면에 이온빔에 강한 재질로 코팅하여 구성될 수도 있다.
한편 상기 프레임부(310)는 도시되지는 않았지만 이온빔의 지속적인 조사에 의하여 가열되는바 그 냉각을 위하여 냉각부가 추가로 설치될 수 있다.
상기 냉각부는 물과 같은 냉매가 흐르는 냉매유로가 내부에 형성되는 등 프레임부(310) 및 마스크부재(320)를 냉각시킬 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
한편 상기 프레임부(310)는 후술하는 마스크부재(320)가 설치될 수 있도록 하나 이상의 개구부(311)가 형성된다.
상기 개구부(311)는 마스크부재(320)가 설치될 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
그리고 상기 개구부(311)는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 마스크부재(320)의 저면 가장자리를 지지하도록 프레임부(310)에 단차(311a)가 형성될 수 있다. 여기서 상기 마스크부재(320)는 단차구조에 의하여 프레임부(310)에 지지되는 구성 이외에 저면을 지지하도록 설치된 브라켓 등 다양한 구조에 의하여 프레임부(310)에 지지되어 설치될 수 있음을 물론이다.
한편 상기 프레임부(310)의 개구부(311, 312)는 복수개로 형성될 수 있으며, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 복수개의 개구부(311)들 전부에 설치되거나, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 적어도 일부개구부(311)에 마스크부재(320)가 설치될 수 있다.
특히 상기 프레임부(310)에 형성된 복수개의 개구부(311)들에 마스크부재(320)의 설치유무에 따라서 다양한 조합이 가능하다.
일예로서, 상기 프레임부(310)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 트레이(20)의 진행방향(X축방향)과 수직인 폭방향(Z축 방향)을 따라서 마스크부재(320)들이 일렬로 설치될 수 있다.
또한 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 마스크부재(320)들이 일렬로 설치되고, 프레임부(310)는 트레이(20)의 진행방향(X축방향)을 기준으로 마스크부재(320)의 전방 및 후방 중 적어도 어느 하나에는 마스크부재(320)가 설치되지 않은 개구부(312)가 형성될 수 있다.
또한 상기 프레임부(310)에 형성된 개구부(311)는 폭방향(Z축방향)을 따라서 복수개의 열로 형성되고, 트레이(20)의 진행방향(X축방향)을 기준으로 복수개의 개구부(311) 중 적어도 어느 하나의 개구부(311)에는 마스크부재(320)가 설치되지 않을 수 있다.
한편 상기 프레임부(310)는 다양한 구조에 의하여 공정챔버(100)에 설치될 수 있으며, 일예로서, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 공정챔버(100)의 내벽과 결합되는 하나 이상의 지지부재(330)에 의하여 지지될 수 있다.
상기 지지부재(330)는 프레임(310)를 지지할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
한편 상기 트레이(20)가 평면형상이 직사각형 형상을 가지며, 직사각형의 n×m의 배열로 기판들이 배치될 때, 지지부재(330)는 폭방향(Z축방향)을 따라서 복수개로 설치될 수 있다.
상기 복수의 지지부재(330)들이 폭방향(Z축방향)을 따라서 설치되면 이온빔의 조사를 방해하지 않으면서 프레임(310)을 안정적으로 지지할 수 있으며, 궁극적으로 마스크부재(320)를 안정적으로 지지하여 기판(10) 상에 양호한 이온주입을 수행할 수 있게 된다.
한편 상기 복수의 지지부재(330)들은 트레이(20)의 진행방향(X축방향)을 기준으로 마스크부재(330)의 전방 및 후방에 2열로 배치될 수 있다.
상기 마스크부재(320)는 이온빔이 조사되는 조사경로에 설치되어 일부영역에서 이온빔이 조사되는 것을 차단하여, 기판(10) 표면 중 적어도 일부 영역에만 이온이 주입되도록 하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
일예로서, 상기 마스크부재(320)는 기판(10) 표면에서 이온이 조사될 일부 영역에 대응되는 부분만 개방되도록 형성된 하나 이상의 패턴홀(321)이 형성된다.
그리고 상기 마스크부재(320)의 재질은 이온빔이 지속적으로 조사됨을 고려하여 안정적이고 내열성 있는 그래파이트 등과 같은 재질의 사용이 바람직하다.
상기 패턴홀(321)은 기판(10)에 이온빔이 조사될 패턴에 따라서 다양한 크기 및 형상을 가질 수 있으며, 도시된 바와 같이, 트레이(20)의 진행방향(X축방향)을 따라서 길게 형성된 슬롯 형태로 형성될 수 있다.
한편 상기 마스크부재(320)는 폭방향(Z축방향)을 따라서 하나 이상의 기판(10)에 대응되어 설치될 수 있다.
그리고 상기 마스크부재(320)는 폭방향(Z축방향)을 따라서 복수개의 열로 프레임부(310)에 설치될 수 있으며, 복수 열의 마스크부재(320)에 형성된 패턴홀(321)은 각 열에 따라서 서로 다르게 형성될 수 있다.
예를 들면 제1열에 위치된 마스크부재(320)의 패턴홀(321)과 제2열에 위치된 마스크부재(320)의 패턴홀(321)이 서로 다르게 형성될 수 있다.
상기와 같이 마스크조립체(300)가 마스크부재(320) 및 이를 지지하는 프레임부(310)로 구성되면, 프레임부(310)는 자중 또는 열에 의한 변형에 강한 재질 또는 구조를 가지도록 하고, 마스크부재(320)는 자중 또는 열에 의한 변형의 큰 고려 없이 이온빔에 강한 재질 및 두께를 가지도록 함으로써 전체 제조비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
더 나아가 본 발명에 따른 마스크조립체(300)는 기판(10)에 대한 이온주입이 전면이온주입, 패턴화된 이온주입에 따라서 마스크부재(320)를 제거하거나 적절한 마스크부재(320)로 교체함으로써 보다 다양한 이온주입공정을 수행할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 마스크조립체(300)는 마스크부재(320)들 중 일부, 프레임부(310)에 파손 또는 교체를 요하는 손상이 있는 경우 프레임부(310) 또는 파손/손상된 마스크부재(320) 만을 교체하면 되므로 장치의 유지 및 보수비용을 절감할 수 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
1 : 기판처리장치(공정모듈) 2 : 로드락모듈
3 : 언로드락모듈
100 : 공정챔버 200 : 이온빔소스
300 : 마스크조립체
400 : 이온빔조사부

Claims (12)

  1. 복수의 기판들이 안착된 트레이가 이송되는 이송경로가 설치된 공정챔버와, 이온빔소스에서 발생된 이온빔을 상기 이송경로를 따라서 이송되는 기판의 표면에 조사하도록 상기 이송경로의 상측에 설치된 이온빔조사부와, 상기 이온빔조사부와 상기 이송경로 사이에 설치되어 이온빔의 일부가 기판의 표면에 조사되도록 하는 마스크조립체를 포함하며,
    상기 마스크조립체는,
    상기 공정챔버에 고정설치되며, 복수의 개구부가 형성된 프레임부와;
    상기 프레임부의 개구부에 탈착가능하게 설치되며 이온빔의 일부가 기판의 표면에 조사되도록 하나 이상의 패턴홀이 형성된 마스크부재를 포함하며,
    상기 트레이는 평면형상이 직사각형 형상을 가지며, 직사각형의 n×m의 배열로 기판들이 배치되며,
    상기 트레이의 진행방향과 수직인 방향을 폭방향이라고 할 때, 상기 마스크부재는 상기 폭방향을 따라서 하나 이상의 기판에 대응되어 하나 이상의 열로 배치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 폭방향을 따라서 복수의 상기 마스크부재들이 일렬로 배치되며,
    상기 프레임부는 상기 트레이의 진행방향을 기준으로 상기 마스크부재의 전방 및 후방 중 적어도 어느 하나에 마스크부재가 설치되지 않은 개구부가 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 폭방향을 따라서 복수의 상기 마스크부재들이 복수개의 열로 배치되며,
    상기 복수개의 열 중 일부의 열에 배치된 상기 마스크부재의 패턴홀이 다른 열에 배치된 마스크부재의 패턴홀과 서로 다른 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 개구부는 상기 폭방향을 따라서 복수개의 열로 형성되고,
    상기 트레이의 진행방향을 기준으로 복수개의 개구부 중 적어도 어느 하나의 개구부에는 상기 마스크부재가 설치되지 않은 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레임부는 상기 마스크부재를 냉각하기 위한 냉매유로가 내부에 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레임부를 지지하도록 상기 공정챔버의 내벽과 결합되는 하나 이상의 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 트레이는 평면형상이 직사각형 형상을 가지며, 직사각형의 n×m의 배열로 기판들이 배치되며,
    상기 트레이의 진행방향과 수직인 방향을 폭방향이라고 할 때, 상기 지지부재는 상기 폭방향을 따라서 복수개로 설치된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 복수의 지지부재들은 상기 트레이의 진행방향을 기준으로 상기 마스크부재의 전방 및 후방에 2열로 배치된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  11. 삭제
  12. 청구항 1 및 청구항 4 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 따른 기판처리장치를 포함하는 공정모듈과;
    상기 공정모듈의 일측에 결합되며 내부압력이 대기압 및 진공압으로 교번하여 변환되어 외부로부터 하나 이상의 기판이 안착된 트레이를 전달받아 상기 공정모듈로 트레이를 전달하는 로드락모듈과;
    상기 공정모듈의 타측과 결합되며 내부압력이 대기압 및 진공압으로 교번하여 변환되어 상기 공정모듈로부터 트레이를 전달받아 외부로 배출하는 언로드락모듈을 포함하는 기판처리시스템.
KR1020110140898A 2011-12-23 2011-12-23 마스크조립체, 기판처리장치 및 기판처리시스템 KR101794087B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110140898A KR101794087B1 (ko) 2011-12-23 2011-12-23 마스크조립체, 기판처리장치 및 기판처리시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110140898A KR101794087B1 (ko) 2011-12-23 2011-12-23 마스크조립체, 기판처리장치 및 기판처리시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130073185A KR20130073185A (ko) 2013-07-03
KR101794087B1 true KR101794087B1 (ko) 2017-11-06

Family

ID=48987692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110140898A KR101794087B1 (ko) 2011-12-23 2011-12-23 마스크조립체, 기판처리장치 및 기판처리시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101794087B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102404744B1 (ko) * 2018-05-02 2022-06-07 주식회사 오럼머티리얼 스틱 마스크, 프레임 일체형 마스크 및 이들의 제조 방법
KR102373000B1 (ko) * 2019-09-06 2022-03-11 (주)아이씨디 릴 타입의 롤링 마스크 모듈

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130073185A (ko) 2013-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2471015C2 (ru) Вакуумная установка для нанесения покрытий
KR101663918B1 (ko) 감소된 챔버 공간을 형성하는 공정 박스 및 다층체의 위치 결정 방법
KR20150051935A (ko) 진공 처리용 시스템 아키텍처
US9926626B2 (en) System and method for processing substrates
KR101478151B1 (ko) 대면적 원자층 증착 장치
KR101794087B1 (ko) 마스크조립체, 기판처리장치 및 기판처리시스템
KR101680950B1 (ko) 코팅된 기판을 처리하기 위한 처리 박스, 장치 및 방법
KR20120113973A (ko) 기판처리시스템 및 그에 사용되는 트레이
KR101412687B1 (ko) 이온주입방법, 반송용기 및 이온주입장치
KR101769493B1 (ko) 기판처리장치 및 그를 가지는 기판처리시스템
KR101971453B1 (ko) 기판처리모듈 및 그를 가지는 기판처리시스템
KR101312252B1 (ko) 기판 냉각 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 설비
KR101765232B1 (ko) 기판처리장치 및 그를 가지는 기판처리시스템
KR101877337B1 (ko) 이온주입장치 및 그에 사용되는 트레이
KR101898066B1 (ko) 이온주입모듈 및 그를 가지는 이온주입시스템
KR101473176B1 (ko) 열처리 장치
KR101436489B1 (ko) 태양전지의 제조방법 및 태양전지의 제조장치
JP2015137415A (ja) 大面積原子層蒸着装置
TW202101646A (zh) 基板收容裝置
KR101818730B1 (ko) 기판처리장치, 그를 가지는 기판처리시스템 및 기판처리방법
KR101831312B1 (ko) 기판처리시스템 및 기판처리방법
KR20120113970A (ko) 기판처리시스템 및 그에 사용되는 트레이
KR101473172B1 (ko) 열처리 장치
JP2013055053A (ja) 基板処理装置、およびそれを有する基板処理システム
KR101739013B1 (ko) 이온빔 마스크 및 이를 포함하는 기판처리장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right