KR101877337B1 - 이온주입장치 및 그에 사용되는 트레이 - Google Patents

이온주입장치 및 그에 사용되는 트레이 Download PDF

Info

Publication number
KR101877337B1
KR101877337B1 KR1020120064661A KR20120064661A KR101877337B1 KR 101877337 B1 KR101877337 B1 KR 101877337B1 KR 1020120064661 A KR1020120064661 A KR 1020120064661A KR 20120064661 A KR20120064661 A KR 20120064661A KR 101877337 B1 KR101877337 B1 KR 101877337B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ion beam
tray
substrate
frame
irradiating
Prior art date
Application number
KR1020120064661A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130141740A (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 KR1020120064661A priority Critical patent/KR101877337B1/ko
Publication of KR20130141740A publication Critical patent/KR20130141740A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101877337B1 publication Critical patent/KR101877337B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
    • H01J37/3171—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation for ion implantation
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67742—Mechanical parts of transfer devices
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67745—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber characterized by movements or sequence of movements of transfer devices
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67748—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber horizontal transfer of a single workpiece

Abstract

본 발명은 이온주입장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이온빔을 기판에 조사하여 기판에 이온을 주입하는 이온주입장치 및 그에 사용되는 트레이에 관한 것이다.
본 발명은 하나 이상의 기판이 안착되며, 밀폐된 처리공간을 형성하는 공정챔버에 설치된 이송경로를 따라서 이송되면서 상기 공정챔버에 설치된 이온빔조사부에 의하여 조사되는 이온빔에 의하여 기판에 이온을 주입하는 이온주입장치에 사용되는 트레이로서, 상기 트레이의 이송방향을 종방향으로 하여 상기 종방향을 기준으로, 한 쌍의 종방향프레임들과, 상기 한 쌍의 종방향프레임들을 서로 연결하는 한 쌍의 횡방향프레임들을 포함하는 프레임부와; 상기 프레임부의 상부에 탈착가능하게 결합되며 하나 이상의 기판이 안착되는 기판안착부를 포함하며, 상기 프레임부는 금속재질을 가지며, 상기 한 쌍의 횡방향프레임들 중 상기 트레이의 전단에 대응되는 위치 또는 전단 및 후단에 대응되는 위치에 상기 이온빔이 조사되는 것을 방지하기 위한 이온빔조사방지부가 형성된 것을 특징으로 하는 이온주입장치의 트레이를 개시한다.

Description

이온주입장치 및 그에 사용되는 트레이 {Ion injection apparatus and tray therefor}
본 발명은 이온주입장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이온을 기판에 조사하여 기판에 이온을 주입하는 이온주입장치 및 그에 사용되는 트레이에 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 공정 균일도가 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 이온을 조사하여 기판에 이온을 주입하는 이온조사법은 열확산법에 비하여 제어가 용이하며 정밀한 불순물 주입이 가능하여 최근에 많이 활용되고 있다.
한편 상기와 같은 기판 표면에 이온을 조사하기 위한 이온주입장치는 일반적으로 이온빔소스와, 이온빔소스에서 발생된 이온빔을 밀폐된 처리공간 내에 설치된 스테이션에 안착된 기판에 조사함으로써 기판에 이온을 주입하도록 구성된다.
그러나 상기와 같은 종래의 이온주입장치는 단일의 이온빔소스에 의하여 이온조사공정이 수행됨에 따라서 이온조사 패턴에 제한을 받게 되며 이온조사의 대량처리가 곤란한 문제점이 있다.
또한 다양한 패턴의 이온조사공정을 수행하기 위해서는 복수의 이온주입장치에 의하여 수행되어야 하므로 그 처리가 복잡하고, 장치가 고가이며 장치가 차지하는 공간 또한 커지는 문제점이 있다.
또한 종래의 이온주입장치는 기판이 고정된 상태에서 이온빔을 이동시키면서 이온주입이 이루어짐에 따라서 이온주입 후의 기판의 교체, 이온빔의 이동을 위한 장치 등 장치가 복잡하고 공정시간이 많이 소요됨에 따라서 생산성이 낮은 문제점이 있다.
한편 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 종래의 다른 이온주입장치로서 이온빔을 주사하는 이온빔조사장치를 고정시킨 상태에서 하나 이상의 기판이 안착된 트레이를 이온빔이 조사되는 조사영역을 통과시키는 이온주입장치가 개시된 바 있다.
그런데 기판이 안착된 트레이를 이동시키면서 이온주입을 수행하는 종래의 이온주입장치는 트레이 자중에 의한 처짐의 발생으로 이온주입이 원활치 않거나 이송과정에서 트레이가 파손될 수 있는 문제점이 있다.
또한 이온주입공정이 반복되면서 트레이가 이온빔에 지속적으로 노출되므로 이온빔에 반응하지 않는 그래파이트 등의 비금속재질이 사용되는데 비금속재질의 특성상 제조비용이 고가이며, 이동과정에서 파티클이 발생되어 공정수행시 오염원으로 작용하고, 구조강도가 약하여 유지비용이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 프레임부 및 프레임부에 결합된 기판안착부를 포함하는 트레이의 구성에 있어서, 프레임부를 서로 탈착가능하게 결합된 복수의 프레임들로 구성하고, 프레임부 중 이온빔에 노출되는 부분에 이온빔이 조사되는 것을 방지하기 위한 이온빔조사방지부를 형성함으로써 이온빔노출에 의한 손상을 방지함과 아울러 프레임의 재질에 있어서 이동시 구조적으로 유리한 재질인 금속재질의 사용이 가능하여 제조비용이 저렴하며 구조강도가 우수한 이온주입장치 및 그에 사용되는 트레이를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 프레임부 및 프레임부에 결합된 기판안착부를 포함하는 트레이의 구성에 있어서, 프레임부를 구성하는 복수의 프레임들을 격자구조로 결합시킴으로써 기판안착부의 처짐을 방지할 수 있는 이온주입장치 및 그에 사용되는 트레이를 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은 하나 이상의 기판이 안착되며, 밀폐된 처리공간을 형성하는 공정챔버에 설치된 이송경로를 따라서 이송되면서 상기 공정챔버에 설치된 이온빔조사부에 의하여 조사되는 이온빔에 의하여 기판에 이온을 주입하는 이온주입장치에 사용되는 트레이로서, 상기 트레이의 이송방향을 종방향으로 하여 상기 종방향을 기준으로, 한 쌍의 종방향프레임들과, 상기 한 쌍의 종방향프레임들을 서로 연결하는 한 쌍의 횡방향프레임들을 포함하는 프레임부와; 상기 프레임부의 상부에 탈착가능하게 결합되며 하나 이상의 기판이 안착되는 기판안착부를 포함하며, 상기 한 쌍의 횡방향프레임들 중 상기 트레이의 이송방향을 기준으로 전단 및 후단 중 적어도 어느 하나에 대응되는 위치에 상기 이온빔이 조사되는 것을 방지하기 위한 이온빔조사방지부가 형성된 것을 특징으로 하는 이송주입장치에 사용되는 트레이를 개시한다.
상기 이온빔조사방지부는 상기 횡방향프레임에 설치된 하나 이상의 실드부재로 구성될 수 있다.
상기 실드부재는 상기 횡방향프레임의 길이방향을 따라서 복수개로 설치될 수 있다.
서로 연결되는 부분을 통하여 이온빔이 침입하는 것을 방지하기 위하여 상기 실드부재는 인접한 실드부재와 연결되는 부분이 서로 중첩되어 설치될 수 있다.
상기 실드부재는 상기 횡방향프레임 중 상기 트레이의 외부를 향하는 면의 적어도 일부를 복개하도록 설치될 수 있다.
상기 실드부재는 상기 횡방향프레임 중 상면 일부도 복개하도록 설치될 수 있다.
상기 횡방향프레임은 상기 실드부재의 형상에 대응되는 안착부가 형성될 수 있다.
상기 실드부재는 모재와 상기 모재에 Si를 포함하는 물질이 코팅되어 구성되거나, Si를 포함하는 실드물질 또는 그래파이트 재질을 가질 수 있다.
상기 이온빔조사방지부는 상기 횡방향프레임에 실드물질이 코팅되어 형성될 수 있다.
상기 실드물질은 Si를 포함할 수 있다.
상기 이온빔조사방지부는 상기 이온조사부에 대한 상기 트레이의 상대이동에 따른 이온빔의 상대조사경로에 위치되는 상기 횡방향프레임의 적어도 일부분이 제거되어 이루질 수 있다.
상기 프레임부는 격자형 구조를 이루도록 하나 이상의 보강프레임을 추가로 포함할 수 있다.
상기 프레임부는 금속재질을 가지는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한 상기와 같은 구성을 가지는 트레이에 하나 이상의 기판이 안착되어 이송되는 이송경로가 설치된 공정챔버와; 상기 이송경로에 설정된 이온빔조사영역으로 이온빔소스에서 발생된 이온빔을 조사하여 상기 트레이가 상기 이온빔조사영역에 위치되었을 때 기판표면에 이온빔이 조사되도록 상기 이송경로의 상측에 설치된 이온빔조사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치를 개시한다.
본 발명에 따른 이온주입장치 및 그에 사용되는 트레이는 프레임부 및 프레임부에 결합된 기판안착부를 포함하는 트레이의 구성에 있어서, 프레임부를 서로 탈착가능하게 결합된 복수의 프레임들로 구성하고, 프레임부 중 이온빔에 노출되는 부분에 이온빔이 조사되는 것을 방지하기 위한 이온빔조사방지부를 형성함으로써 이온빔노출에 의한 손상을 방지함과 아울러 프레임의 재질에 있어서 이동시 구조적으로 유리한 재질인 금속재질의 사용이 가능하여 제조비용이 저렴하며 구조강도가 우수한 이점이 있다.
더 나아가 본 발명에 따른 이온주입장치 및 그에 사용되는 트레이는 프레임부 및 프레임부에 결합된 기판안착부를 포함하는 트레이의 구성에 있어서, 프레임부를 구성하는 복수의 프레임들을 격자구조로 결합시킴으로써 기판안착부의 처짐을 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이온주입장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1의 이온주입장치에 사용되는 트레이를 보여주는 분해사시도이다.
도 3a 내지 도 3c는 각각 도 2에서 A, B, C 부분을 보여주는 확대도들이다.
도 4는 도 2의 트레이 중 실드부재가 결합된 횡방향프레임의 종방향단면도이다.
도 5는 도 2의 트레이의 변형례로서, 이온빔의 상대조사경로에 위치되는 부분이 제거된 횡방향프레임을 가지는 트레이를 보여주는 횡방향단면도이다.
이하 본 발명에 따른 이온주입장치 및 그에 사용되는 트레이에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 이온주입장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 트레이(200)에 하나 이상의 기판(10)이 안착되어 이송되는 이송경로(30)가 설치된 공정챔버(100)와; 이송경로(30) 상에 설치된 이온빔조사영역으로 이온빔소스(미도시)에서 발생된 이온빔을 조사하여 트레이(200)가 이온빔조사영역에 위치되었을 때 기판표면에 이온빔이 조사되도록 이송경로(30)의 상측에 설치된 이온빔조사부(300)를 포함한다.
여기서 처리대상인 기판(10)은 반도체기판, LCD패널용 유리기판은 물론 태양전지용 기판이 될 수 있다.
특히 본 발명에 따른 이온주입장치의 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 공정챔버(100)는 이온빔조사부(300)에 의하여 기판(10)에 이온이 주입될 수 있는 환경 및 트레이(200)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(200)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(200)가 도입되도록 형성되고 제2게이트(112)는 이송경로(30)의 타단에 트레이(200)가 배출되도록 형성된다.
한편 상기 챔버본체(110)에 설치되는 이송경로(30)는 트레이(200)의 이동을 구성으로서 공정챔버(100) 내에서 트레이(200)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(200)가 이송되도록 구성될 수 있으며, 일예로서, 제1게이트(111) 및 제2게이트(112) 사이에 배치되어 트레이(200)의 저면 일부를 지지하여 회전에 의하여 트레이(200)를 이동시키는 복수의 이송롤러(31)들과, 이송롤러(31)들 중 적어도 일부를 회전구동하기 위한 회전구동부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서 상기 이송경로(30)는 공정챔버(100) 내에서의 트레이(200)의 이송경로를 의미하며 롤러 등 일부 구성만이 물리적 구성이며 반드시 모두가 물리적 구성일 필요는 없다.
그리고 상기 이송경로(30)는 트레이(200)가 특정 위치에 위치될 때 안착된 기판(10)에 이온빔이 조사되는 이온빔조사영역이 설정된다.
상기 이온빔소스는 이온화될 가스를 이온화하여 이온 빔을 형성하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다. 여기서 상기 이온빔소스는 이온화될 가스를 지속적으로 공급받을 수 있도록 가스공급장치와 연결될 수 있다.
상기 이온빔조사부(300)는 이온빔소스와 연결되어 이송경로(30)를 따라서 이송되는 기판(10) 표면에 이온빔소스에서 발생된 이온빔이 조사되도록 공정챔버(100)의 처리공간(S) 내에서 이송경로(30)의 상측에 설치된다.
특히 상기 이온빔조사부(300)는 이온빔소스에서 발생된 이온빔을 유도함과 아울러 이온빔의 강도 및 농도를 제어하여 기판(10) 표면에 이온 주입에 적합한 조사영역을 이송되는 기판(10) 표면에 형성한다.
여기서 상기 이온빔조사부(300)는 이송경로(30) 전체에 걸쳐 이온빔이 조사되기보다는 일부 영역, 즉 이온빔조사영역에서만 이온빔이 조사되도록 구성된다.
한편 상기 공정챔버(100)는 이온빔의 조사경로, 즉 이온빔조사부(300) 및 트레이(200)의 이송경로(30) 사이에 설치되어 이온빔의 일부가 기판의 표면에 조사되도록 하나 이상의 홀이 형성된 마스크(미도시)가 추가로 설치될 수 있다.
상기 마스크는 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 마스크는 기판(10) 표면에서 이온이 조사될 일부 영역에 대응되는 부분만 개방되도록 형성된 하나 이상의 개방부를 포함할 수 있다.
그리고 상기 마스크의 재질은 이온빔이 지속적으로 조사됨을 고려하여 안정적이고 내열성 있는 그래파이트와 같은 재질의 사용이 바람직하다.
또한 상기 마스크는 공정챔버(100)에 설치된 지지프레임(미도시)에 의하여 지지되어 설치될 수 있다.
상기 트레이(200)는 하나 이상의 기판(10)을 적재하여 이송하기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 트레이(200)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.
특히 상기 트레이(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 트레이(200)의 이송방향을 종방향(X)으로 하여 종방향(X)을 기준으로, 한 쌍의 종방향프레임(220)들과, 한 쌍의 종방향프레임(220)들을 서로 연결하는 한 쌍의 횡방향프레임(210)들을 포함하는 프레임부와; 프레임부의 상부에 탈착가능하게 결합되며 하나 이상의 기판(10)이 안착되는 기판안착부(290)를 포함한다.
상기 기판안착부(290)는 하나 이상의 기판(10)이 안착되는 구성으로서, 기판(10)이 안착될 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
예로서, 상기 기판안착부(290)는 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(10)이 안착될 수 있는 플레이트 형상을 가지며, 복수의 기판(10)들이 안착되는 경우 보다 균일한 기판처리환경을 형성하기 위하여 각 기판(10)이 안착되는 위치가 설정될 수 있다.
그리고 상기 기판안착부(290)는 후술하는 프레임부의 상면에 볼트 등에 의하여 탈착가능하게 결합될 수 있다.
여기서 상기 프레임부가 제1보강프레임(230) 및 제2보강프레임(240)을 포함하는 경우, 기판안착부(290)는 제1보강프레임(230) 및 제2보강프레임(240)의 결합시 결합을 위한 볼트가 이온빔에 노출되는 것을 방지하기 위하여 저면 쪽에서 볼팅결합되는 것이 바람직하다.
한편 상기 기판안착부(290)는 이온빔에 노출되는 것을 고려하여, 이온빔에 반응하지 않는 재질이 사용된다.
예를 들면 상기 기판안착부(290)는 금속재질의 모재의 표면 중 적어도 이온빔에 노출되는 부분에 Si를 포함하는 실드물질로 코팅되어 구성될 수 있다. 여기서 금속재질은 알루미늄, 알루미늄합금, SUS 재질 등이 사용될 수 있다.
또한 상기 기판안착부(290)는 그래파이트 등의 재질의 사용도 가능하다.
상기 프레임부는 기판안착부(290)의 저면에 결합되어 기판안착부(290)를 지지함과 아울러 이송경로(30)를 따라서 이동되는 구성으로서, 앞서 설명한 바와 같이, 트레이(200)의 이송방향을 종방향(X)으로 하여 종방향(X)을 기준으로, 한 쌍의 종방향프레임(220)들과, 한 쌍의 종방향프레임(220)들을 서로 연결하는 한 쌍의 횡방향프레임(210)들을 포함한다.
상기 종방향프레임(220) 및 횡방향프레임(210)은 기판안착부(290)를 지지함과 아울러 이송경로(30)를 따라서 이동할 수 있는 프레임부를 구성할 수 있으면 어떠한 구성도 가능하다.
예로서, 상기 종방향프레임(220) 및 횡방향프레임(210)은 직사각형의 기판안착부(290)의 가장자리를 따라서 배치되도록 직사각형의 프레임을 형성할 수 있다.
그리고 상기 종방향프레임(220) 및 횡방향프레임(210)는 기판안착부(290)의 지지 및 이송경로(30)에 설치된 이송롤러(31)와의 접촉 등을 고려하여 알루미늄, 알루미늄합금, SUS 재질 등이 사용될 수 있으며, 횡단면 형상이 직사각형 형상을 가짐이 바람직하다.
한편 기판처리될 기판(10)의 크기가 대형화되거나, 안착되는 기판(10)의 수가 증가하면서 기판(10)을 지지하여 이송하는 트레이(200) 또한 대형화되면서 그 자중의 증가로 인하여 구조적으로 보강될 필요가 있다.
따라서 상기 프레임부는 종방향프레임(220) 및 횡방향프레임(210)에 더하여 격자형 구조를 이루도록 하나 이상의 보강프레임을 추가로 포함하여 구조적으로 보강될 수 있다.
예로서, 상기 프레임부는 도 2에 도시된 바와 같이, 종방향프레임(220) 및 횡방향프레임(210)이 이루는 프레임의 내측에서 횡방향프레임(210)과 평행하게 배치되어 한 쌍의 종방향프레임(220)들을 연결하는 하나 이상의 제1보강프레임(230) 및 종방향프레임(220)과 평행하게 배치되어 한 쌍의 횡방향프레임(210)들을 연결하는 하나 이상의 제2보강프레임(240)을 추가로 포함할 수 있다.
상기 제1보강프레임(230) 및 제2보강프레임(240)은 횡방향프레임(210) 또는 종방향프레임(220)과 연결되어 종방향프레임(220) 및 횡방향프레임(210)에 더하여 격자형 프레임을 형성함으로써 기판안착부(290)을 지지하는 프레임을 구조적으로 보강할 수 있다.
즉, 상기 제1보강프레임(230) 및 제2보강프레임(240)은 종방향프레임(220) 및 횡방향프레임(210)에 더하여 구조적으로 보강함으로써 기판안착부(290)을 처짐 없이 보다 안정적으로 지지할 수 있다.
한편 상기 제1보강프레임(230) 및 제2보강프레임(240)은 횡방향프레임(210) 또는 종방향프레임(220)과의 결합시 볼팅 등에 의한 결합, 도 2 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 요홈부(223)가 형성되어 서로 끼움결합되는 등 다양하게 결합될 수 있다.
또한 상기 제1보강프레임(230) 및 제2보강프레임(240)은 설치시 서로 교차하는바 다양한 방식에 의하여 설치될 수 있으며, 도 2 및 도 3c에 도시된 바와 같이, 요홈부(231, 241)이 형성되어 서로 끼움결합되는 등 다양하게 결합될 수 있다.
한편 앞서 설명한 바와 같이, 상기 횡방향프레임(210)이 기판안착부(290)의 하측에 위치되더라도 트레이(200)와의 상대이동에 의하여 이온빔에 노출될 수 있는데, 이온빔에 노출되는 횡방향프레임(210)의 재질이 금속재질로 이루어지는 경우 이온빔과의 반응에 의하여 파티클이 발생하여 기판처리에 악영향을 미칠 수 있다.
따라서 상기 프레임부는 한 쌍의 횡방향프레임(210)들 중 트레이(200)의 이송방향을 기준으로 전단 및 후단 중 적어도 어느 하나에 대응되는 위치에 이온빔이 조사되는 것을 방지하기 위한 이온빔조사방지부가 형성됨이 바람직하다.
상기 이온빔조사방지부는 금속재질의 횡방향프레임(210)이 이온빔에 노출되는 것을 방지할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
예로서, 상기 이온빔조사방지부는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 횡방향프레임(210)들 중 트레이(200)의 전단 및 후단 중 적어도 어느 하나에 대응되는 위치에서 횡방향프레임(210)에 설치된 하나 이상의 실드부재(250)을 포함할 수 있다
상기 실드부재(250)는 횡방향프레임(210)에서 이온빔에 노출되는 부분, 즉 트레이(200)의 이송방향을 기준으로 전단 및 후단 중 적어도 어느 하나에 대응되는 부분에 설치되어 횡방향프레임(210)에 이온빔이 조사되는 것을 방지하기 위한 구성으로서, 별도의 부재로서 탈착가능하게 결합되거나, 이온빔에 반응하지 않은 물질, 예로서 Si물질이 코팅되어 형성될 수 있다.
또한 상기 실드부재(250)는 횡방향프레임(210)과 별도 부재로 설치되는 경우 하나 또는 그 길이방향을 따라서 복수개로 설치될 수 있다.
그리고 상기 실드부재(250)가 길이방향을 따라서 복수개로 설치되는 경우 서로 연결되는 부분을 통하여 이온빔이 침입하는 것을 방지하기 위하여 실드부재(250)는 도 2 및 도 3a에 도시된 바와 같이, 인접한 실드부재(250)와 연결되는 부분이 서로 중첩되어 설치되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 실드부재(250)는 트레이(200) 전단 또는 후단의 전체 면에 이온빔이 조사될 수 있음을 고려하여 횡방향프레임(210) 중 트레이(200)의 외부를 향하는 면, 적어도 일부, 예를 들면 하부에서 상부까지 복개하도록 설치됨이 바람직하다.
또한 상기 실드부재(250)는 횡방향프레임(210)이 이온빔에 노출되는 것을 확실하게 방지하기 위하여, 횡방향프레임(210) 중 상면 일부도 복개하도록 설치됨이 더욱 바람직하다.
상기와 같은 구성을 가지는 실드부재(250)의 일예로서, 도 2, 도 3a 및 도 4에 도시된 바와 같이, 실드부재(250)는 'ㄱ'자 형상을 가짐이 바람직하다.
이때 상기 기판안착부(290)의 지지 및 조립을 고려하여 상면이 완만한 평면을 이루도록, 실드부재(250)의 형상에 대응되는 안착부가 절개되어 형성됨이 바람직하다. 여기서 상기 횡방향프레임(210)은 실드부재(250)가 결합된 상태에서 횡단면의 형상이 직사각형을 이루도록 실드부재(250)가 결합됨이 바람직하다.
한편 상기 이온빔조사방지부는 금속재질의 횡방향프레임(210)이 이온빔에 노출되는 것을 방지할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능한바, 도 5에 도시된 바와 같이, 이온조사부(300)에 대한 트레이(200)의 상대이동에 따른 이온빔의 상대조사경로에 위치되는 횡방향프레임(210)의 적어도 일부분이 이 제거되어 이루어질 수 있다.
즉, 상기 횡방향프레임(210)은 트레이(200)의 이송경로 중 전단 및 후단을 이루는 면이 하측으로 가면서 내측으로 경사를 이루어 형성될 수 있다.
한편 상기 이온주입장치(1)의 전방 및 후방에는 로드락모듈(2) 및 언로드락모듈(3)이 결합될 수 있다.
상기 로드락모듈(2)은 이온주입장치(1)의 일측에 결합되며 내부압력이 대기압 및 진공압으로 교번하여 변환되어 외부로부터 하나 이상의 기판(10)이 안착된 트레이(200)를 전달받아 이온주입장치(1)로 트레이(200)를 전달하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 언로드락모듈(3)은 이온주입장치(1)의 타측에 결합되며 내부압력이 대기압 및 진공압으로 교번하여 변환되어 이온주입장치(1)로부터 트레이(200)를 전달받아 외부로 배출하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 언로드락모듈(3)은 공정을 마친 트레이(200)를 외부로 배출하기 위하여 압력변환 이외에, 이온주입장치(1)에서 이온주입장치(1)에서 전달된 트레이(200)에 안착된 기판(10)을 냉각시키는 냉각장치가 추가로 설치될 수 있다.
한편 상기 이온주입장치(1)에서 이온이 주입된 기판은 불순물 주입공정의 완성을 위하여 열처리를 요하는바, 언로드락모듈(3)에 결합되며 언로드락모듈(3)로부터 전달받은 트레이(200) 상의 기판(10)을 열처리하는 열처리모듈(미도시)가 추가로 설치될 수 있다.
상기 열처리모듈은 이온주입장치(1)에서 이온주입이 완료된 기판(10)이 적재된 트레이(200)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 이온주입장치(1) 사이, 이온주입장치(1)과 언로드락모듈(3) 사이 각각에는 이송되는 트레이(200)를 임시로 저장하며 내부압력이 대기압과 이온주입장치(1)의 공정압 사이의 압력으로 유지되는 버퍼모듈(제1버퍼모듈 및 제2버퍼모듈)이 추가로 설치될 수 있다.
상기 제1버퍼모듈은 내부압력이 대기압과 이온주입장치(1)의 공정압 사이, 예를 들면 이온주입장치(1)의 공정압을 유지한 상태로 로드락모듈(2)로부터 트레이(200)를 전달받아 임시로 저장하는 구성이며, 제2버퍼모듈은 대기압과 이온주입장치(1)의 공정압 사이, 예를 들면 이온주입장치(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(200)의 저면 일부를 지지하여 회전에 의하여 트레이(200)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.
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.
100 : 공정챔버 300 : 이온빔조사부
200 : 트레이
210 : 횡방향프레임 220 : 종방향프레임
250 : 실드부재

Claims (15)

  1. 하나 이상의 기판이 안착되며, 밀폐된 처리공간을 형성하는 공정챔버에 설치된 이송경로를 따라서 이송되면서 상기 공정챔버에 설치되어 상기 이송경로 상의 이온빔조사영역에 이온빔을 조사하는 이온빔조사부에 의하여 조사되는 이온빔에 의하여 기판에 이온을 주입하는 이온주입장치에 사용되는 트레이로서,
    금속재질로 이루어지며, 상기 트레이의 이송방향을 종방향으로 하여 상기 종방향을 기준으로, 한 쌍의 종방향프레임들과, 상기 한 쌍의 종방향프레임들을 서로 연결하는 한 쌍의 횡방향프레임들을 포함하는 프레임부와;
    상기 프레임부의 상부에 탈착가능하게 결합되며 하나 이상의 기판이 안착되는 기판안착부를 포함하며,
    한 쌍의 횡방향프레임에 상기 이온빔이 조사되어 상기 금속재질의 프레임부가 손상되는 것을 방지하기 위하여, 상기 한 쌍의 횡방향프레임들 중 상기 트레이의 이송방향을 기준으로 전단 및 후단 중 적어도 어느 하나에 대응되어 상기 트레이가 이송경로를 따라 이송되는 과정에서 이온빔에 노출되는 부분에 이온빔조사방지부가 형성되며,
    상기 이온빔조사방지부는, 상기 횡방향프레임에서 상기 트레이의 외부를 향하는 측면에 형성된 것을 특징으로 하는 이온주입장치의 트레이.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이온빔조사방지부는
    상기 횡방향프레임에 설치된 하나 이상의 실드부재인 것을 특징으로 하는 이온주입장치의 트레이.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 실드부재는 상기 횡방향프레임의 길이방향을 따라서 복수개로 설치된 것을 특징으로 하는 이온주입장치의 트레이.
  4. 청구항 3에 있어서,
    서로 연결되는 부분을 통하여 이온빔이 침입하는 것을 방지하기 위하여 상기 실드부재는 인접한 실드부재와 연결되는 부분이 서로 중첩되어 설치된 것을 특징으로 하는 이온주입장치의 트레이.
  5. 삭제
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 실드부재는 상기 횡방향프레임 중 상면 일부도 복개하도록 설치된 것을 특징으로 하는 이온주입장치의 트레이.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 횡방향프레임은 상기 실드부재의 형상에 대응되는 안착부가 형성된 것을 특징으로 하는 이온주입장치의 트레이.
  8. 청구항 2 내지 청구항 4 및 청구항 6 내지 청구항 7 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 실드부재는 모재와 상기 모재에 Si를 포함하는 물질이 코팅되어 구성되거나, Si를 포함하는 실드물질 또는 그래파이트 재질을 가지는 것을 특징으로 하는 이온주입장치의 트레이.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 이온빔조사방지부는
    상기 횡방향프레임에 실드물질이 코팅되어 형성된 것을 특징으로 하는 이온주입장치의 트레이.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 실드물질은 Si를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치의 트레이.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 이온빔조사방지부는
    상기 이온빔조사부에 대한 상기 트레이의 상대이동에 따른 이온빔의 상대조사경로에 위치되는 상기 횡방향프레임의 적어도 일부분이 제거되어 이루지는 것을 특징으로 하는 이온주입장치의 트레이.
  12. 청구항 1 내지 청구항 4, 청구항 6 내지 청구항 7 및 청구항 9 내지 11 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 프레임부는 격자형 구조를 이루도록 하나 이상의 보강프레임을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치의 트레이.
  13. 청구항 1 내지 청구항 4, 청구항 6 내지 청구항 7 및 청구항 9 내지 11 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 프레임부는 금속재질을 가지는 것을 특징으로 하는 이온주입장치의 트레이.
  14. 청구항 1 내지 청구항 4, 청구항 6 내지 청구항 7 및 청구항 9 내지 11 중 어느 하나의 항에 따른 트레이에 하나 이상의 기판이 안착되어 이송되는 이송경로가 설치된 공정챔버와;
    상기 이송경로에 설정된 이온빔조사영역으로 이온빔소스에서 발생된 이온빔을 조사하여 상기 트레이가 상기 이온빔조사영역에 위치되었을 때 기판표면에 이온빔이 조사되도록 상기 이송경로의 상측에 설치된 이온빔조사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
  15. 청구항 8에 따른 트레이에 하나 이상의 기판이 안착되어 이송되는 이송경로가 설치된 공정챔버와;
    상기 이송경로에 설정된 이온빔조사영역으로 이온빔소스에서 발생된 이온빔을 조사하여 상기 트레이가 상기 이온빔조사영역에 위치되었을 때 기판표면에 이온빔이 조사되도록 상기 이송경로의 상측에 설치된 이온빔조사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
KR1020120064661A 2012-06-18 2012-06-18 이온주입장치 및 그에 사용되는 트레이 KR101877337B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120064661A KR101877337B1 (ko) 2012-06-18 2012-06-18 이온주입장치 및 그에 사용되는 트레이

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120064661A KR101877337B1 (ko) 2012-06-18 2012-06-18 이온주입장치 및 그에 사용되는 트레이

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130141740A KR20130141740A (ko) 2013-12-27
KR101877337B1 true KR101877337B1 (ko) 2018-07-11

Family

ID=49985551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120064661A KR101877337B1 (ko) 2012-06-18 2012-06-18 이온주입장치 및 그에 사용되는 트레이

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101877337B1 (ko)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005191118A (ja) * 2003-12-24 2005-07-14 Kyocera Corp エッチング装置
KR20060105089A (ko) * 2005-04-01 2006-10-11 삼성전자주식회사 웨이퍼 트레이 및 이를 갖는 급속 열처리 장치
KR20070117312A (ko) * 2006-06-08 2007-12-12 주성엔지니어링(주) 발열수단을 가지는 트레이 및 이를 이용하는 기판처리장치
KR20110067488A (ko) * 2009-12-14 2011-06-22 삼성모바일디스플레이주식회사 이온 주입 시스템
KR20110071300A (ko) * 2009-12-21 2011-06-29 주식회사 아토 기판처리장치 및 그에 사용되는 트레이
KR20110136956A (ko) * 2010-06-16 2011-12-22 주식회사 원익아이피에스 태양전지용 박막증착공정장치의 트레이 세정방법
KR20120042383A (ko) * 2010-10-25 2012-05-03 주식회사 원익아이피에스 기판 트레이 및 이를 이용하는 기판 처리장치
KR20120057354A (ko) * 2010-11-26 2012-06-05 삼성테크윈 주식회사 벨트형 트레이 피더

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005191118A (ja) * 2003-12-24 2005-07-14 Kyocera Corp エッチング装置
KR20060105089A (ko) * 2005-04-01 2006-10-11 삼성전자주식회사 웨이퍼 트레이 및 이를 갖는 급속 열처리 장치
KR20070117312A (ko) * 2006-06-08 2007-12-12 주성엔지니어링(주) 발열수단을 가지는 트레이 및 이를 이용하는 기판처리장치
KR20110067488A (ko) * 2009-12-14 2011-06-22 삼성모바일디스플레이주식회사 이온 주입 시스템
KR20110071300A (ko) * 2009-12-21 2011-06-29 주식회사 아토 기판처리장치 및 그에 사용되는 트레이
KR20110136956A (ko) * 2010-06-16 2011-12-22 주식회사 원익아이피에스 태양전지용 박막증착공정장치의 트레이 세정방법
KR20120042383A (ko) * 2010-10-25 2012-05-03 주식회사 원익아이피에스 기판 트레이 및 이를 이용하는 기판 처리장치
KR20120057354A (ko) * 2010-11-26 2012-06-05 삼성테크윈 주식회사 벨트형 트레이 피더

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130141740A (ko) 2013-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150051935A (ko) 진공 처리용 시스템 아키텍처
KR101663918B1 (ko) 감소된 챔버 공간을 형성하는 공정 박스 및 다층체의 위치 결정 방법
KR101367669B1 (ko) 기판 이송장치 및 이를 이용한 기판 처리장치
TWI654668B (zh) Ion implantation device and control method of ion implantation device
CN108368605B (zh) 真空处理装置
JP2013143558A (ja) ウェーハ搬送装置
CN108122809B (zh) 基板处理系统
US20200002807A1 (en) Vacuum processing apparatus
KR101478151B1 (ko) 대면적 원자층 증착 장치
KR101680950B1 (ko) 코팅된 기판을 처리하기 위한 처리 박스, 장치 및 방법
KR20120113973A (ko) 기판처리시스템 및 그에 사용되는 트레이
KR101877337B1 (ko) 이온주입장치 및 그에 사용되는 트레이
KR101794087B1 (ko) 마스크조립체, 기판처리장치 및 기판처리시스템
KR101412687B1 (ko) 이온주입방법, 반송용기 및 이온주입장치
KR101769493B1 (ko) 기판처리장치 및 그를 가지는 기판처리시스템
KR101971453B1 (ko) 기판처리모듈 및 그를 가지는 기판처리시스템
KR101898066B1 (ko) 이온주입모듈 및 그를 가지는 이온주입시스템
KR101152598B1 (ko) 기판처리장치
KR101818730B1 (ko) 기판처리장치, 그를 가지는 기판처리시스템 및 기판처리방법
KR101651164B1 (ko) 기판처리시스템, 그에 사용되는 기판처리시스템의 공정모듈
KR101765232B1 (ko) 기판처리장치 및 그를 가지는 기판처리시스템
KR101436489B1 (ko) 태양전지의 제조방법 및 태양전지의 제조장치
KR20140114281A (ko) 이온주입장치 및 성막장치
KR101831312B1 (ko) 기판처리시스템 및 기판처리방법
TWI701759B (zh) 真空處理裝置

Legal Events

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