KR101856112B1 - 공정챔버 및 기판처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공정챔버 및 기판처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판의 표면에 증착공정 등의 공정 처리를 수행하는 공정챔버 및 기판처리장치에 관한 것이다.
본 발명은 내부에 처리공간을 형성하는 챔버본체와; 상기 챔버본체 내부에 배치되고, 기판이 안착된 트레이를 외부로부터 도입시키는 도입이송부 및 공정 처리가 완료된 트레이를 외부로 배출시키는 배출이송부와; 상기 챔버본체 내부에서 트레이를 승하강시키는 트레이지지부와; 상기 트레이지지부가 트레이를 공정 처리되는 높이로 승강시키기 전에 상기 도입이송부에 안착된 트레이를 상기 도입이송부로부터 이격시키는 리프트부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정챔버를 개시한다.

Description

공정챔버 및 기판처리장치 {SUBSTRATE PROCESS CHAMBER AND APPARATUS}
본 발명은 공정챔버 및 기판처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판의 표면에 증착공정 등의 공정 처리를 수행하는 공정챔버 및 기판처리장치에 관한 것이다.
반도체, LCD패널용 유리기판, 태양전지 등은 기판에 대하여 증착, 식각 등과 같은 공정 처리 공정을 수행하여 제조된다. 여기서 증착공정은 화학기상증착(PECVD) 방법 등을 사용하여 기판의 표면에 박막을 형성하는 공정을 말한다.
그리고 증착공정 등 공정 처리를 수행하는 기판처리시스템은 기판로딩모듈, 로드락모듈, 공정모듈, 언로드락모듈 및 기판언로딩모듈로 구성되며, 모듈들의 배치에 따라 각 모듈들이 순차적으로 배치되는 인라인 타입과, 반송모듈을 중심으로 로드락/언로드락모듈과 복수 개의 공정모듈들이 배치되는 클러스터 타입이 있다.
태양전지를 제조하는 기판처리시스템은 일반적으로 인라인 타입으로 배치된다. 즉 기판교환모듈에서 다수의 태양전지용 기판들이 적재된 트레이는 로드락모듈->공정모듈->언로드락모듈을 순차적으로 통과하며, 공정 처리가 완료된 트레이는 기판들을 트레이로부터 언로딩하기 위해 로드락모듈의 전단에 설치된 기판교환모듈로 다시 이송된다.
그런데 종래 태양전지 제조용 인라인 타입의 기판처리시스템은 기판교환모듈에서 로드락모듈, 공정모듈 및 언로드락모듈이 순차적으로 설치됨에 따라 시스템 전체가 차지하는 면적이 커질 뿐만 아니라 그에 따라 제조비용 및 설치비용이 현저하게 증가하는 문제점이 있다.
한편, 기판의 공정 처리를 위해 트레이를 공정모듈에 도입 또는 배출하는 과정에서 개별적으로 이송부를 구비하게 되는데, 공정챔버 내부에 이송부에 의한 이송이 완료되면 트레이를 소정의 공정높이까지 상승시켜 공정 처리를 하게 된다.
트레이는 서셉터와 같은 트레이지지부에 안착된 상태로 공정 처리되는데, 트레이의 저면과 트레이지지부의 상면이 접촉하는 과정에서 치성이나 접촉면 사이에서 슬립이 발생할 우려가 있다. 이러한 현상은 기판이 공정 처리되는 과정에서 품질의 저하를 초래할 수 있다.
따라서 기판처리장치에 있어서 설치를 위한 면적 및 비용을 줄이면서도, 공정 처리상의 안정성과 이송과정에서의 정확성이 향상될 수 있는 다양한 방안이 요구된다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 필요성 및 문제점을 인식하여, 기판처리장치의 설치를 위한 공간을 현저히 줄여 전제적인 제조비용을 절감할 수 있는 인라인 타입의 공정챔버 및 기판처리장치을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 트레이와 트레이지지부 사이의 접촉 과정에서 트레이의 손상이나 접촉면에서의 슬립현상을 방지할 수 있도록 구성되어 공정 처리의 정확성과 효율성이 향상되는 공정챔버 및 기판처리장치을 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은 내부에 처리공간을 형성하는 챔버본체와; 상기 챔버본체 내부에 배치되고, 기판이 안착된 트레이를 외부로부터 도입시키는 도입이송부 및 공정 처리가 완료된 트레이를 외부로 배출시키는 배출이송부와; 상기 챔버본체 내부에서 트레이를 승하강시키는 트레이지지부와; 상기 트레이지지부가 트레이를 공정 처리되는 높이로 승강시키기 전에 상기 도입이송부에 안착된 트레이를 상기 도입이송부로부터 이격시키는 리프트부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정챔버를 개시한다.
상기 리프트부는 챔버본체에 결합되는 리프트구동부와, 상기 리프트구동부에 의하여 상하로 이동되고 트레이의 저면을 지지하는 리프트핀으로 이루어질 수 있다.
상기 리프트핀은 상측 단부가 트레이의 저면에 형성된 홈부에 삽입되어 트레이를 지지할 수 있다.
상기 리프트핀은 상기 리프트구동부와 연결되는 수직부와, 상기 수직부로터 수평 방향으로 연장되며 상기 트레이 저면을 지지하는 수평부를 포함할 수 있다.
상기 리프트핀은 상기 트레이가 트레이지지부에 안착된 후 수평방향으로 회전하여 트레이의 지지를 해제할 수 있다.
상기 트레이지지부는 상기 리프트부에 의해 상기 도입이송부로부터 이격된 트레이에 인접되면 상승되는 속도가 감속될 수 있다.
상기 도입이송부는 상기 트레이지지부에 의하여 상기 트레이가 하강될 때 트레이의 이동 경로를 개방할 수 있다.
본 발명은 또한 상기 공정챔버를 포함하는 기판처리장치로서, 공정처리가 수행될 하나 이상의 기판이 적재된 트레이를 상기 공정챔버의 도입 이송부로 전달하는 제1이송부와, 상기 고정쳄버의 배출이송부로부터 공정처리가 완료된 기판이 적재된 트레이를 전달받는 제2이송부가 상하로 구비된 로드락 챔버로드락챔버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치를 개시한다.
상기 제1이송부와 제2이송부는 상기 로드락챔버 내부의 분리된 공간에 각각 배치되고, 상기 분리된 공간은 각각 별도의 펌핑 수단이 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 공정챔버 및 기판처리장치은 로드락챔버가 공정챔버로 트레이를 전달하는 로드락부 및 기판교환부로 트레이를 전달하는 언로드락부로 구성되고, 공정챔버를 로드락부 및 언로드락부와의 트레이 교환을 위하여 트레이를 승하강시키도록 구성함으로써 제조비용을 절감함과 아울러 설치공간을 현저하게 절감할 수 있고 공정 처리속도가 향상되는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 공정챔버 및 기판처리장치은 기판의 공정 처리 전에 리프트핀에 의하여 미리 트레이를 공정 처리되는 높이로 상승시키고 트레이지지부에 안착시키기 때문에 트레이의 손상을 방지하면서도 접촉면에서의 슬립을 방지하여 공정 처리의 정확도를 향상할 수 있는 이점이 있다.
또한 트레이가 미리 공정 처리 높이에 도달한 상태에서 트레이지지부가 가속 및 감속하여 트레이를 지지하고 지지를 해제할 수 있기 때문에 상하이동에 따른 택트타임(tact time)이 감소되어 공정효율이 향상되는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판처리장치를 나타내는 측단면도이다.
도 2는 도 1의 기판처리장치의 공정챔버를 나타내는 측단면도이다.
도 3은 도 2의 공정챔버를 나타내는 정단면도이다.
도 4는 도 2의 공정챔버의 리프트핀과 트레이의 지지부위를 나타내는 측면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 2의 공정챔버의 작동을 나타내는 측단면도들이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공정챔버의 작동을 나타내는 측단면도들이다.
이하, 본 발명에 따른 공정챔버 및 기판처리장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판처리장치를 나타내는 측단면도이고, 도 2는 도 1의 기판처리장치의 공정챔버를 나타내는 측단면도이고, 도 3은 도 2의 공정챔버를 나타내는 정단면도이고, 도 4는 도 2의 공정챔버의 리프트핀과 트레이의 지지부위를 나타내는 측면도이고, 도 5a 내지 도 5c는 도 2의 공정챔버의 작동을 나타내는 측단면도들이고, 6a 및 도 6b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공정챔버의 작동을 나타내는 측단면도들이다.
본 발명에 따른 기판처리장치는 챔버들이 순차적으로 배치된 인라인(inline) 타입으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 로드락챔버(200) 및 공정챔버(300)를 포함하여 구성된다.
상기 로드락챔버(200)는 후술할 바와 같이 기판교환부(100)로부터 공정 처리가 수행될 하나 이상의 기판(10)이 적재된 트레이(20)를 공급받고, 공정 처리가 완료된 기판(10)이 적재된 트레이(20)를 기판교환부(100)로 배출하기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 로드락챔버(200)는 도 1에 도시된 바와 같이, 기판교환부(100)로부터 트레이(20)를 전달받아 공정챔버(300)로 전달하고, 공정챔버(300)로부터 트레이(20)를 전달받아 기판교환부(100)로 전달하는 로드락 및 언로드락부로서 기능한다.
상기 로드락챔버(200)는 밀폐된 한 개의 로드락챔버와 같은 하나의 구조물 또는 별도로 구성된 두 개의 챔버와 같이 서로 분리된 구조물로 구성되는 등 다양한 구성이 가능하다.
여기서 상기 로드락챔버(200)는 기판교환부(100) 및 공정챔버(300)와의 트레이(20) 교환을 위하여 대기압 및 진공압 상태의 압력변환이 가능하도록 진공모듈(미도시)과 연결된다.
그리고 상기 로드락챔버(200)에는 전후방에 게이트(편의상 도시하지 않음)가 형성되고, 각 게이트들은 로드락챔버(200)의 내부를 밀폐시키기 위한 게이트밸브(243, 245)들에 의하여 개폐된다.
상기 게이트밸브(243, 245)들은 각각 하나의 게이트를 개폐하도록 배치될 수 있고, 두 개 이상의 게이트를 함께 개폐하도록 배치될 수도 있음은 물론이다.
한편 상기 로드락챔버(200)는 공정 처리를 수행하는 공정모듈(200)로 트레이(20)를 전달하기 전에 예열 등의 전처리공정을 수행하거나, 공정모듈(200)로부터 트레이(20)를 전달받아 냉각하는 등 후처리공정을 수행하도록 구성될 수 있다.
예를 들면, 상기 로드락 공정시에 트레이(20)에 적재된 기판(10)들을 가열하는 가열부(미도시)와, 언로드락 공정시에 트레이(20)에 적재된 기판(10)들을 냉각하는 냉각부(미도시)가 추가로 설치될 수 있다.
여기서 상기 로드락챔버(200)는 내부 공간의 상하부에서 가열 및 냉각 등과 같이 서로 다른 공정을 수행할 수 있는바, 상호 영향을 방지하기 위하여 격벽부(미도시) 등에 의하여 서로 격리될 수 있다.
상기 로드락챔버(200)는 내부공간 전체가 동시에 진공압 또는 대기압 상태로 변환되거나, 상기한 바와 같이 로드락챔버(200)의 내부 공간이 상하부로 구획되어 각각 로드락부와 언로드락부로서 기능하는 경우에는 상기 분리된 공간이 각각 별도의 펌핑 수단이 연결되어 진공압/대기압 상태로 변환될 수 있다.
그리고 상기 로드락챔버(200)에 설치되는 가열부 또는 냉각부는 트레이(20)에 직접 면접촉에 의하여 열을 전달하거나 간격을 두고 복사 등에 의하여 열을 전달하도록 구성될 수 있으며, 가열부는 시스히터, 할로겐히터 등 가열온도, 가열환경 등에 따라서 다양하게 구성될 수 있다.
또한 상기 로드락챔버(200)는 트레이(20)의 지지를 위한 구조가 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 복수개의 롤러 및 롤러를 구동하기 위한 구동장치 등의 트레이(20)의 이송을 위한 구조 또한 다양한 형태로 구성될 수 있다.
상기 로드락챔버(200)는 공정 처리가 수행될 하나 이상의 기판(10)이 적재된 트레이(20)를 공급받는 제1이송부(210)와, 공정 처리가 완료된 기판이 적재된 트레(이20)를 배출하는 제2이송부(220)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서 상기 롤러를 구동하기 위한 구동장치는 다양한 구성이 가능하다.
한편 상기 기판교환부(100)는 로드락챔버(200)와 연결되어 공정 처리가 수행될 하나 이상의 기판(10)을 트레이(20)에 로딩하여 로드락챔버(200)로 트레이(20)를 전달하고, 로드락챔버(200)로부터 트레이(20)를 전달받아 공정 처리가 완료된 하나 이상의 기판(10)을 언로딩하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
상기 기판교환부(100)는 기판(10)의 이송방식에 따라서 다양한 구성이 가능하며 기판(10)이 트레이(20)에 적재되어 이송되는 경우, 다수개의 기판(10)들이 적재된 카세트(미도시)로부터 기판(10)을 인출하여 트레이(20) 상에 하나 이상의 기판(10)을 로딩하기 위하여 설치된 기판적재장치(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서 트레이(20)는 하나 이상, 바람직하게는 복수개의 기판(10)을 적재하여 한꺼번에 이송하기 위한 구성으로 설계 및 디자인에 따라서 다양한 구성이 가능하며, 기판(10)의 증착공정 등 공정 처리에 영향을 주지 않는 재질이면 어떠한 재질 및 구조도 가능하다.
예를 들면 상기 트레이(20)는 그레파이트(graphite), 석영 등의 비금속, 알루미늄, 알루미늄 합금 등의 금속 중 적어도 어느 하나로 제조될 수 있으며 그 형상은 직사각형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
그리고 상기 기판(10)은 반도체기판, LCD패널용 유리기판, 태양전지용 기판 등이 가능하며, 그 형상은 직사각형, 원형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
상기 공정챔버(300)는 증착공정과 같은 공정 처리를 수행하는 모듈로서 공정 처리에 따라서 다양한 구성이 가능하며, 로드락챔버(200)로부터 기판(10)이 적재된 트레이(20)를 전달받아 트레이(20)에 적재된 기판(10)에 대하여 공정 처리를 수행하고, 공정 처리 완료 후 트레이(20)를 하측 방향으로 이동시켜 로드락챔버(200)로 전달하도록 하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 공정챔버(300)는 내부에 처리공간을 형성하는 챔버본체(312)와, 상기 챔버본체(312) 내부에 배치되고 기판(10)이 안착된 트레이(20)를 외부로부터 도입시키는 도입이송부(330) 및 공정 처리가 완료된 트레이(20)를 외부로 배출시키는 배출이송부(340)와, 상기 챔버본체(312) 내부에서 트레이(20)를 승하강시키는 트레이지지부(350)와, 상기 트레이지지부(350)가 트레이(20)를 공정 처리되는 높이로 승강시키기 전에 상기 도입이송부(330)에 안착된 트레이(20)를 상기 도입이송부(330)로부터 이격시키는 리프트부(360)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기한 바와 같이 종래에는 소정의 이송부에 의해 공정챔버(300) 내부로 트레이(20)가 이송되면 공정 처리될 수 있는 소정 높이까지 트레이(20)를 위치시킬 수 있도록 서셉터와 같은 트레이지지부(350)가 상승하여 상면에 트레이(20)를 안착시키게 되고, 이 과정에서 트레이(20)와 접촉 충격에 의하여 손상이 발생하거나, 접촉 과정에서의 슬립 현상으로 인하여 공정 처리의 정확성이 감소할 우려가 있다.
본 발명의 개념에서는 후술할 바와 같이 트레이지지부(350)에 트레이(20)가 안착되기 전에 리프트부(360)가 트레이(20)를 미리 도입이송부(330)로부터 이격시키는 구성을 제시한다.
상기 공정챔버(300)는 증착공정과 같은 공정 처리를 수행하기 위한 처리공간을 형성하기 위한 구성으로서, 다양한 구성이 가능하며, 상측이 개방된 챔버본체(312)와 챔버본체(312)와 탈착가능하게 결합되는 상부리드(311)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 챔버본체(312)는 상측이 개방된 그릇 형태를 가지며, 기판(10)이 입출될 수 있는 게이트(315, 316)가 형성된다. 본 실시예에서는 장방형의 챔버본체(312)에서 한 쌍의 게이트(315, 316)들이 챔버본체(312)의 일측면에 상하로 형성되는 예가 도시되나, 상기 게이트(315, 316)들은 하나로 이루어져 기판(10)의 입출이 함께 이루어질 수도 있다. 여기서 상기 게이트(315, 316)들은 게이트밸브(245)에 의하여 개폐된다.
상기 상부리드(311)는 실링부재(미도시)가 개재되어 챔버본체(312)의 상측에 결합되어 밀폐된 처리공간을 형성하기 위한 구성으로서, 플레이트 또는 하측이 개방된 그릇 형태를 가질 수 있다.
상기 공정챔버(300)는 공정 처리에 따라서 다양한 구성이 가능하며, 가스분사를 위한 샤워헤드부(370), 공정챔버(300)의 압력조절 및 배기를 위한 배기관, 트레이(20) 상의 기판(10)의 온도를 조절하기 위한 온도제어부 등 공정 처리를 위한 다양한 구성들이 설치될 수 있다.
또한 상기 트레이지지부(350)의 구동을 위한 부재의 설치에 따라 공정 처리에 영향을 미치는 것을 고려하여 샤워헤드부(370)에서 분사되는 가스를 가이드하기 위한 가이드부재(미도시), 트레이지지부(350)를 기준으로 하측으로 플라즈마, 처리가스의 유입 등을 방지하기 위한 배플 등 다양한 구성이 설치될 수 있다.
예를 들면 상기 공정챔버(300)는 도시된 바와 같이, 공정 처리를 위하여 가스를 분사하는 샤워헤드부(370)가 공정챔버(300)의 상측에 설치될 수 있다.
상기 샤워헤드부(370)는 공정 처리를 수행할 수 있도록 처리공간의 상측에 설치되어 가스공급부(미도시)로부터 가스를 공급받아 처리공간으로 공급하기 위한 구성으로서, 공정 및 가스공급방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
상기 트레이지지부(350)는 증착공정이 원활하게 수행될 수 있도록 트레이(20)를 지지하기 위한 구성으로서, 설계조건 및 공정조건에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
상기 트레이지지부(350)는 트레이(20)를 지지할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하며, 처리공정에 따라서 기판(10)을 가열하거나 냉각하는 등 온도조절을 위한 히터 등과 같은 온도조절부, 후술하는 전원인가를 위한 전극 등 다양한 구성들이 설치될 수 있다.
또한 상기 트레이지지부(350)는 트레이(20)를 상면에 안착하여 공정 처리를 수행하거나 이송부로부터 이격시키거나 또는 또 다른 이송부로 재안착시킬 수 있도록 면접촉에 의하여 지지할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 트레이(20)의 저면과 간격을 두고 트레이(20)를 지지할 수 있다.
또한 상기 트레이지지부(350)는 하나 또는 복수 개로도 구성이 가능하다.
공정챔버(300)는 공정 처리를 수행하기 위해서는 공정챔버(300)에 전원이 인가되도록 구성될 수 있는데 이 경우 그 전원인가방식에 따라서 다양한 구성이 가능하며, 일예로서, 샤워헤드부(370)에 하나 이상의 RF전원, 하나 이상의 LF전원 등을 인가하여 상부전원을 구성하고, 트레이지지부(350)를 접지시킴으로써 하부전원을 구성할 수 있다.
한편 공정챔버(300)는 반복된 공정 처리 수행에 의하여 챔버본체(312)의 내벽에 퇴적된 퇴적물을 제거하는 등 세정을 위하여 세정공정이 수행될 수 있으며, 세정공정은 RPG 제너레이터(Remote Plasma Generator; 미도시)에 의하여 발생된 원격플라즈마를 샤워헤드부(370)을 통하여 처리공간으로 분사하여 수행될 수 있다.
상기 공정챔버(300)와 로드락챔버(200) 사이의 트레이(20) 교환을 위하여 공정챔버(300)에서 트레이(20)를 승하강할 필요성이 있고, 상기 이송부는 로드락챔버(200)로부터 트레이를 챔버본체(312) 내부로 도입시키는 도입이송부(330)와 공정 처리가 완료된 트레이(20)를 로드락챔버(200)로 배출시키는 배출이송부(340)가 상하로 배치될 수 있다.
상기 도입이송부(330)는 제1이송부(210)에 대응되는 위치에 배치되고, 배출이송부(340)는 제2이송부(220)에 대응되는 위치에 배치, 제1이송부(210) 및 제2이송부(220)는 상하로 배치될 수 있고, 각각 동기되어 구동될 수 있고, 별개로 제어될 수도 있으며, 하나의 구동부(미도시)에 의하여 구동될 수도 있다.
또한 상기 트레이지지부(350)를 챔버본체(312) 내부에서 독립적으로 상하이동시킬 수 있도록 승강구동부(351)가 구비되는데, 상기 승강구동부(351)는 트레이(20)를 지지한 상태에서 상하로 이동시키기 위한 구성으로서 선형이동장치인 스크류잭, 유압실린더 등 다양한 구성이 가능하다.
여기서 상기 승강구동부(321)는 도입이송부(330)에 의해 트레이(20)가 공정챔버(300) 내로 도입되면 트레이(20)를 공정 처리를 위한 높이로 위치시키고, 트레이(20)의 배출시에 트레이(20)를 배출이송부(340)에 안착시키도록 구성될 수 있다.
상기 승강구동부(351)는 공정챔버(300)에서 트레이지지부(350)의 이송에 장애가 되지 않고, 공정 처리 과정에 영향을 미치지 않는다면 그 배치 및 결합관계는 선택적으로 이루어질 수 있다.
또한 상기 리프트부(360)는 도입이송부(330)에 위치한 트레이(20)를 소정의 공정 처리되는 높이에 미리 위치시키기 위한 것으로, 바람직하게는 높이방향으로 길게 형성되고 상측이 트레이(20)를 지지하여 상승시킬 수 있도록 승하강이 가능한 리프트핀(361)과 상기 리프트핀(361)을 구동하는 리프트구동부(362)로 이루어진다.
상기 리프트구동부(362)는 도면에 도시된 바와 같이 챔버본체(312)에 고정되어 결합될 수 있고, 그 배치 및 결합관계는 선택적으로 이루어질 수도 있음은 물론이다.
여기서 상기 리프트구동부(362)는 리프트핀(361)을 통하여 트레이(20)를 지지한 상태에서 상하로 이동시키기 위한 구성으로서 선형이동장치인 스크류잭, 유압실린더 등 다양한 구성이 가능하다.
상기 리프트핀(361)은 공정 처리 및 트레이지지부(350)이 이동을 고려하여 트레이(20)의 저면을 지지하되 가장자리측을 지지하는 것이 바람직하다. 다만 상기 리프트핀(361)에 의한 트레이(20)의 지지 부위는 선택적으로 이루어질 수도 있음은 물론이다.
더욱 바람직하게는 도 4에 도시된 바와 같이 트레이(20)의 리프트핀(361)이 지지되는 저부에는 리프트핀(361)의 상단부가 삽입될 수 있는 홈부(31)가 형성될 수 있고, 이 경우 리프트부(360)에 의한 트레이(20)의 접촉 및 상승 과정에서 정확성이 향상될 수 있는 이점이 있다.
이때 상기 트레이(20)의 저부에는 이송 및 안착과 같은 인라인 공정상 내구성을 보장하기 위하여 이송부 및 트레이지지부(350)와 접촉하는 부위에는 보다 내구성이 높은 재질로 지지부(30)가 형성될 수 있고, 상기 홈부(31)는 상기 지지부(30)의 저부에 형성될 수 있다.
이하 도 5a 내지 도 5c를 기초로 공정챔버(300) 내에서 기판(10)이 공정 처리되는 과정을 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
본 발명의 기판처리장치에서 로드락챔버(200)의 제1이송부(210)로부터 공정챔버(300)의 도입이송부(330)로 트레이(20)가 전달되고, 리프트부(360)의 리프트핀(361)이 상승하여 트레이(20)를 상기 도입이송부(330)로부터 이격시키면, 트레이지지부(350)가 상승하여 상면에 트레이(20)를 안착시키고, 트레이(20)에 적재된 기판이 공정 처리되어 공정 처리 완료 후 상기 트레이지지부(350)가 하강하여 트레이(20)를 공정챔버(300)의 배출이송부(340)에 안착시키게 되고, 배출이송부(340)로부터 로드락챔버(200)의 제2이송부(220)로 공정처리가 완료된 기판(10)이 안착된 트레이(20)가 전달된다.
우선 트레이(20)가 공정챔버(300) 내로 도입되기 위하여 도입이송부(330)는 제1이송부(210)에 대응되는 높이에 위치하고, 트레이(20)는 로드락챔버(200)의 제1이송부(210)로부터 게이트(315)를 통하여 도입이송부(330)로 이송된다.
도 4a에 도시된 바와 같이 트레이(20)가 도입이송부(330)에 안착되면 리프트부(360)의 리프트핀(361)이 상승하여 트레이(20)를 상측으로 이격시킨다.
트레이(20)가 리프트핀(361)에 의하여 상승되면 도 4b에서와 같이 트레이지지부(350)가 상승하여 상면에 트레이(20)의 저면을 안착시킨다.
이때 트레이(20)의 손상 또는 트레이지지부(350)와 트레이(20) 사이의 슬립 현상을 최소화할 수 있도록 트레이지지부(350)가 트레이(20)에 인접되면 트레이지지부(350)의 상승속도가 감속되는 것이 바람직하다.
또한 상기 리프트부(360)의 트레이(20)를 상승시키는 높이는 공정 처리되는 높이보다 낮게 이루어질 수 있고 상기한 바와 같이 트레이지지부(350)가 트레이(20)를 안착시킨 이후에 트레이(20)를 공정 처리되는 높이로 상승시킬 수 있다.
도 4c에 도시된 바와 같이 트레이(20)에 안착된 기판(10)에 대한 공정 처리가 완료되면 트레이지지부(350)가 하강하여 배출이송부(340)에 트레이(20)를 위치시키게 된다.
상기 승강구동부(351)에 의하여 트레이지지부(350)가 하강되는 과정에서 도입이송부(330)에 의하여 트레이(20)의 배출이송부(340)까지의 이동이 방해될 우려를 해소하기 위하여 도입이송부(330)는 트레이지지부(350)에 의하여 트레이(20)가 하강될 때 트레이(20)의 이동 경로를 개방할 수 있다.
상기 트레이(20)의 이동 경로를 개방시키는 도입이송부(330)의 구성은 트레이(20)의 수평이동 방향에 대해 수직한 방향으로 수평이동되는 방식으로 이루어질 수 있지만, 다양한 방식으로 이루어질 수 있음은 물론이다.
한편 상기와 같은 기판의 공정 처리 과정에서 트레이지지부(350)의 하강시 리프트핀(361)이 트레이(20)와 함께 배출이송부(340) 측까지 불필요하게 이동되어야 하는 문제가 발생할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 이러한 문제를 해소할 수 있도록 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공정챔버 및 기판처리과정을 나타낸다.
본 발명의 일실시예에서와 같이 리프트부(360)는 리프트핀(363)을 상승 또는 하강시킬 수 있는 리프트구동부(362)를 포함하는데, 상기 리프트핀(363)은 리프트구동부(362)와 연결되는 수직부(365)와, 수직부(365)로부터 수평방향으로 연장되어 트레이(20)의 저면을 지지하는 수평부(364)를 포함한다.
즉, 상기 리프트핀(363)은 평면상 트레이지지부(350)의 외주측으로 소정 간격 이격된 수직부(365)를 구비하여 트레이(20)의 상하이동과의 간섭을 방지하고, 트레이(20)가 트레이지지부(350)에 안착된 후 수평부(364)가 수평방향의 회전에 의하여 트레이(20)의 저면의 지지 및 그 해제를 통하여 선택적으로 트레이(20)의 저면을 지지할 수 있다.
상기 리프트핀(363)은 도입이송부(330)에 트레이(20)가 위치하면 공정 처리되는 높이로 트레이(20)를 미리 상승시키고, 상기한 바와 같이 트레이지지부(350)가 상승하여 상면에 트레이(20)를 안착하여 공정 처리를 수행하도록 한다.
도 6b는 상기 리프트핀(363)이 트레이(20)에 대한 지지를 해제하여 트레이지지부(350)가 하강한 모습을 나타내는 것으로, 리프트핀(363)은 수평방향으로 회전할 수 있고, 이에 따라 수평부(364)가 트레이(20)의 상하 이동 경로를 개방하게 된다.
그리고 리프트핀(363)은 회전 또는 선형적인 이동 과정을 통해 트레이지지부(350)의 하강 과정에서 트레이(20)의 지지를 해제할 수 있다면 다양한 구성이 선택적으로 적용될 수 있다.
또한 상기 리프트구동부(362)는 리프트핀(363)을 상하운동시킬 수 있는 동력을 제공할 수 있는 장치라면 다양한 구동수단이 적용될 수 있고, 리프트핀(363)의 회전운동의 구동력을 동시에 제공하도록 이루어질 수도 있다.
다만 상기 리프트핀(363)을 수직이동시키는 리프트구동부(362)와 회전동력을 제공하기 위한 구동부가 별도로 구비될 수도 있음은 물론이다.
한편 본 발명의 실시예에서 각 구성의 크기 및 디자인은 설명의 편의를 위하여 간단하거나 과장되게 도시한 것으로서, 당업자에 의하여 다양한 변경 및 실시가 가능함은 물론이다.
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 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
10...기판 20...트레이
100...기판교환부 200...로드락챔버
300...공정챔버

Claims (9)

  1. 내부에 처리공간을 형성하는 챔버본체와;
    상기 챔버본체 내부에 배치되고, 기판이 안착된 트레이를 외부로부터 도입시키는 도입이송부 및 공정 처리가 완료된 트레이를 외부로 배출시키는 배출이송부와;
    상기 챔버본체 내부에서 트레이를 승하강시키는 트레이지지부와;
    상기 트레이지지부가 트레이를 공정 처리되는 높이로 승강시키기 전에 상기 도입이송부에 안착된 트레이를 상기 도입이송부로부터 이격시키는 리프트부;를 포함하며,
    상기 도입이송부 및 상기 배출이송부는 상기 챔버본체 내부에서 상하로 배치되는 것을 특징으로 하는 공정챔버.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 리프트부는 챔버본체에 결합되는 리프트구동부와, 상기 리프트구동부에 의하여 상하로 이동되고 트레이의 저면을 지지하는 리프트핀으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공정챔버.
  3. 내부에 처리공간을 형성하는 챔버본체와;
    상기 챔버본체 내부에 배치되고, 기판이 안착된 트레이를 외부로부터 도입시키는 도입이송부 및 공정 처리가 완료된 트레이를 외부로 배출시키는 배출이송부와;
    상기 챔버본체 내부에서 트레이를 승하강시키는 트레이지지부와;
    상기 트레이지지부가 트레이를 공정 처리되는 높이로 승강시키기 전에 상기 도입이송부에 안착된 트레이를 상기 도입이송부로부터 이격시키는 리프트부;를 포함하며,
    상기 리프트부는 챔버본체에 결합되는 리프트구동부와, 상기 리프트구동부에 의하여 상하로 이동되고 트레이의 저면을 지지하는 리프트핀으로 이루어지며,
    상기 리프트핀은 상측 단부가 트레이의 저면에 형성된 홈부에 삽입되어 트레이를 지지하는 것을 특징으로 하는 공정챔버.
  4. 청구항 2 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 리프트핀은 상기 리프트구동부와 연결되는 수직부와, 상기 수직부로터 수평 방향으로 연장되며 상기 트레이 저면을 지지하는 수평부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정챔버.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 리프트핀은 상기 트레이가 트레이지지부에 안착된 후 수평방향으로 회전하여 트레이의 지지를 해제하는 것을 특징으로 하는 공정챔버.
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 트레이지지부는 상기 리프트부에 의해 상기 도입이송부로부터 이격된 트레이에 인접되면 상승되는 속도가 감속되는 것을 특징으로 하는 공정챔버.
  7. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 도입이송부는 상기 트레이지지부에 의하여 상기 트레이가 하강될 때 트레이의 이동 경로를 개방하는 것을 특징으로 하는 공정챔버.
  8. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항의 공정챔버를 포함하는 기판처리장치로서,
    공정처리가 수행될 하나 이상의 기판이 적재된 트레이를 상기 공정챔버의 도입 이송부로 전달하는 제1이송부와, 상기 공정챔버의 배출이송부로부터 공정처리가 완료된 기판이 적재된 트레이를 전달받는 제2이송부가 상하로 구비된 로드락챔버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1이송부와 제2이송부는 상기 로드락챔버 내부의 분리된 공간에 각각 배치되고,
    상기 분리된 공간은 각각 별도의 펌핑 수단이 연결된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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