KR102232691B1 - 기판 처리장치, 이를 구비하는 증착장치, 기판 처리방법 및 증착방법 - Google Patents

기판 처리장치, 이를 구비하는 증착장치, 기판 처리방법 및 증착방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마스크를 기판 상에 안착하여 기판을 처리할 시 불순물에 의해 기판 처리 중의 불량이 발생하는 것이 억제된 기판 처리장치, 이를 구비한 증착장치, 기판 처리방법 및 증착방법을 위하여, 일측에 기판이 투입될 수 있는 입구를 가진 챔버몸체와, 상하로 연장되고 내부에 썩션노즐을 가지며 마스크를 지지할 수 있는 복수개의 마스크핀들을 구비하는, 기판 처리장치, 이를 구비한 증착장치, 기판 처리방법 및 증착방법을 제공한다.

Description

기판 처리장치, 이를 구비하는 증착장치, 기판 처리방법 및 증착방법{Substrate processing apparatus, deposition apparatus comprising the same, processing method of substrate, and deposition method}
본 발명은 기판 처리장치, 이를 구비한 증착장치, 기판 처리방법 및 증착방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 마스크를 기판 상에 안착하여 기판을 처리할 시 불순물에 의해 기판 처리 중의 불량이 발생하는 것이 억제된 기판 처리장치, 이를 구비한 증착장치, 기판 처리방법 및 증착방법에 관한 것이다.
일반적으로 기판을 처리하기 위해서는 기판과 마스크가 서로에 대해 사전설정된 위치에 위치하도록 기판 및/또는 마스크를 정렬하는 과정을 거치게 된다. 이를 위해 써셉터 상에 기판을 안착시키고, 기판과 마스크를 얼라인하며, 마스크가 기판 상에 위치하도록 한 후 기판을 처리하게 된다.
그러나 종래의 기판 처리장치에는 기판을 처리함에 있어서 불필요한 불순물이 기판 등에 존재하게 되어, 기판의 처리가 제대로 이루어지지 않게 된다는 문제점이 있었다. 즉, 써셉터에 기판이 안착된 상태에서 마스크를 기판에 대해 얼라인하는 등의 과정에서, 불순물이 마스크 등으로부터 기판 상으로 낙하하여 기판 상에 잔존하게 됨으로써, 기판을 처리할 시 처리 불량을 야기할 수 있다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 마스크를 기판 상에 안착하여 기판을 처리할 시 불순물에 의해 기판 처리 중의 불량이 발생하는 것이 억제된 기판 처리장치, 이를 구비한 증착장치, 기판 처리방법 및 증착방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 일측에 기판이 투입될 수 있는 입구를 가진 챔버몸체와, 상하로 연장되고 내부에 썩션노즐을 가지며 마스크를 지지할 수 있는 복수개의 마스크핀들을 구비하는, 기판 처리장치가 제공된다.
상기 복수개의 마스크핀들을 움직여 상기 입구를 통해 투입된 기판에 대한 마스크의 위치를 조정할 수 있는 스테이지를 더 구비할 수 있다. 이때, 상기 스테이지가 상기 복수개의 마스크핀들을 움직일 시, 상기 썩션노즐을 통해 썩션이 진행되도록 할 수 있다. 또는, 상기 복수개의 마스크핀들이 업모션을 통해 마스크를 지지할 시, 상기 썩션노즐을 통해 썩션이 진행되도록 할 수 있다.
상기 복수개의 마스크핀들은 업다운모션을 할 수 있으며, 다운모션을 통해 마스크를 상기 입구를 통해 투입된 기판 상에 안착시킬 수 있다.
상기 복수개의 마스크핀들 각각은 상부의 선단부에 위치하여 회전가능한 볼(ball)을 가질 수 있다.
상기 챔버몸체에 연결된 메인배관과, 상기 메인배관에 연결되어 상기 챔버몸체 내의 가스를 외부로 펌핑할 수 있는 펌핑부와, 상기 메인배관에서 분기되어 상기 썩션노즐에 연결됨으로써 상기 펌핑부에 의해 상기 썩션노즐 내의 가스가 외부로 펌핑되도록 할 수 있는 썩션배관을 더 구비할 수 있다.
이때, 상기 썩션배관에 장착된 쓰로틀밸브와 온오프밸브를 더 구비할 수 있다. 또는, 상기 메인배관의 상기 메인배관과 상기 썩션배관의 분기지점과 상기 챔버몸체 사이의 부분에 장착된 게이트밸브를 더 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 상술한 것과 같은 기판 처리장치들 중 적어도 어느 하나와, 기판 상에 증착될 물질을 방출할 수 있는 증착원을 구비하는, 증착장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 일 관점에 따르면, 내부에 썩션노즐을 갖는 복수개의 마스크핀들로 마스크를 지지하는 단계와, 써셉터 상에 기판을 안착시키는 단계와, 복수개의 마스크핀들 내부의 썩션노즐을 통해 썩션을 진행하면서 복수개의 마스크핀들의 위치를 조정하는 스테이지를 통해 기판에 대한 마스크의 위치를 조정하는 단계와, 복수개의 마스크핀들을 다운시켜 마스크를 써셉터 상에 안착된 기판 상에 안착시키는 단계를 포함하는, 기판 처리방법이 제공된다.
상기 마스크를 지지하는 단계는, 복수개의 마스크핀들 각각의 상부의 선단부에 위치하여 회전가능한 볼을 마스크에 컨택하여 마스크를 지지하는 단계일 수 있다.
복수개의 마스크핀들 내부의 썩션노즐을 통해 썩션을 진행하면서 복수개의 마스크핀들을 업시켜 마스크를 써셉터 상에 안착된 기판으로부터 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 관점에 따르면, 내부에 썩션노즐을 갖는 복수개의 마스크핀들로 마스크를 지지하는 단계와, 써셉터 상에 기판을 안착시키는 단계와, 복수개의 마스크핀들 내부의 썩션노즐을 통해 썩션을 진행하면서 복수개의 마스크핀들의 위치를 조정하는 스테이지를 통해 기판에 대한 마스크의 위치를 조정하는 단계와, 복수개의 마스크핀들을 다운시켜 마스크를 써셉터 상에 안착된 기판 상에 안착시키는 단계와, 마스크의 개구를 통해 기판 상에 물질을 증착시키는 단계를 포함하는, 증착방법이 제공된다.
상기 마스크를 지지하는 단계는, 복수개의 마스크핀들 각각의 상부의 선단부에 위치하여 회전가능한 볼을 마스크에 컨택하여 마스크를 지지하는 단계일 수 있다.
복수개의 마스크핀들 내부의 썩션노즐을 통해 썩션을 진행하면서 복수개의 마스크핀들을 업시켜 마스크를 써셉터 상에 안착된 기판으로부터 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 마스크를 기판 상에 안착하여 기판을 처리할 시 불순물에 의해 기판 처리 중의 불량이 발생하는 것이 억제된 기판 처리장치, 이를 구비한 증착장치, 기판 처리방법 및 증착방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리장치의 일부가 레일 상에 배치된 것을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 취한 단면도이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 기판 처리장치의 작동을 개략적으로 도시하는 단면도들이다.
도 5는 도 2의 기판 처리장치의 일부인 마스크핀을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판 처리장치를 개략적으로 도시하는 개념도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
한편, 층, 막, 영역, 판 등의 각종 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 사이에 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리장치의 일부가 레일 상에 배치된 것을 개략적으로 도시하는 사시도이고, 도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 취한 단면도이다.
본 실시예에 따른 기판 처리장치는 일측에 기판이 투입될 수 있는 입구를 가진 챔버몸체(미도시)와, 복수개의 마스크핀(220)들을 구비한다. 물론 도시된 것과 같이 본 실시예에 따른 기판 처리장치는 이 외에도 써셉터(100), 복수개의 기판핀(210)들 및 스테이지(300)를 구비할 수 있다. 도 1에서는 편의상 복수개의 기판핀(210)들이나 복수개의 마스크핀(220)들 등을 도시하지 않았다.
써셉터(100)는 적어도 한 쌍의 레일 상에서 움직일 수 있다. 도면에서는 써셉터(100)가 +y 방향 또는 -y 방향으로 움직일 수 있는 것으로 도시하고 있다. 물론 도면에서는 한 쌍의 레일 상에서 써셉터(100)가 움직이는 것으로 도시하고 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 써셉터(100)가 움직이는 곳은 도면에 도시된 것과 같은 레일일 수도 있고, 롤러와 이 롤러에 의해 움직일 수 있는 컨베이어벨트와 같은 구성을 갖는 것일 수도 있는 등, 다양한 변형이 가능하다.
써셉터(100)는 평판 형상의 기판(500)이 안착될 수 있는 안착면(110)을 갖는다. 물론 써셉터(100)는 안착면(110) 외에도 돌출면(120), 그리고 내측면(130)을 가질 수 있다. 기판(500)이 안착면(110)에 안착될 시 필요에 따라 기판(500)의 상면이 외부, 즉 돌출면(120) 상부로 돌출되지 않도록 할 수도 있다.
안착면(110)에는 평판 형상의 기판(500)이 안착될 수 있다. 여기서 기판(500)이라 함은 증착물질이 증착될 대상물을 의미하는 것으로, 글라스재, 세라믹재, 플라스틱재 또는 금속재일 수도 있다.
안착면(110)에 기판(500)이 안착된 후에는, 기판(500) 상에 마스크(400)가 안착될 수 있다. 이 경우, 안착면(110)이 기판안착면(110a)과 기판안착면(110a)을 둘러싸는 마스크안착면(110b)을 갖도록 할 수 있다. 기판안착면(110a)은 기판(500)이 안착될 수 있는 곳이고, 마스크안착면(110b)은 마스크(400)의 적어도 일부가 안착될 수 있는 곳이다.
마스크(400)는 개구부를 갖는 프레임(410)과, 프레임(410)과 결합되어 프레임(410)의 개구부를 차폐하되 하나 또는 복수개의 패터닝된 개구들을 갖는 시트(420)를 가질 수 있다. 즉 마스크(400)는 프레임(410)과 시트(420)의 결합체를 의미한다. 시트(420)는 프레임(410)에 비해 상대적으로 매우 얇은 두께를 가질 수 있다.
마스크안착면(110b)은 기판안착면(110a)보다 하방(-z 방향)으로 움푹 파인 형상, 즉 기판안착면(110a)을 기준으로 할 시 후술하는 복수개의 기판핀(210)들의 다운모션 방향(-z 방향)으로 오목한 형상을 가질 수 있다. 이를 통해, 프레임(410)이 기판(500)보다 두꺼운 마스크(400)의 적어도 일부가 (도 4에 도시된 것과 같이) 마스크안착면(110b)에 안착되도록 할 수 있다. 그 결과, 마스크(400)의 프레임(410)의 두께보다 얇은 기판(500)이 마스크(400)의 시트(420)와 밀접하여 배치되도록 할 수 있다.
돌출면(120)은 안착면(110)의 주변에서 안착면(110)보다 제1방향(+z 방향)을 돌출되어 있다. 즉, 돌출면(120)은 안착면(110)을 둘러싸되 후술하는 복수개의 기판핀(210)들의 업모션 방향(+z 방향)으로 돌출되어 있다. 물론 이는 써셉터(100)에 리세스(recess)가 형성되고 해당 리세스의 저면이 안착면(110)인 것으로 이해할 수도 있다. 내측면(130)은 안착면(110)과 돌출면(120)을 연결한다.
복수개의 기판핀(210)들은 상하(z축 방향)로 연장된 형상을 가지며, 안착면(110)과 교차하는 방향(z축 방향)으로 업다운모션을 할 수 있고, 업모션 상태에서 복수개의 기판핀(210)들 상에 기판(500)이 안착된 후, 다운모션을 통해 기판(500)을 안착면(110)에 안착시킬 수 있다. 복수개의 마스크핀(220)들 역시 상하(z축 방향)로 연장된 형상을 가지며, 안착면(110)과 교차하는 방향(z축 방향)으로 업다운모션을 할 수 있고, 다운모션을 통해 마스크(400)를 안착면(110) 또는 안착면(110) 상에 안착된 기판(500) 상에 안착시킬 수 있다.
기판핀(210)들 및 마스크핀(220)들은 써셉터(100)에 형성된 홀을 통과할 수 있는데, 예컨대 기판핀(210)들은 업모션 시 써셉터(100)의 기판안착면(110a)에 형성된 기판홀(110a')을 통과해 기판안착면(110a) 상부로 움직일 수 있고, 마스크핀(220)들은 업모션 시 써셉터(100)의 마스크안착면(110b)에 형성된 마스크홀(110b')을 통해 마스크안착면(110b) 상부로 움직일 수 있다.
스테이지(300)는 복수개의 기판핀(210)들 및 복수개의 마스크핀(220)들에 결합되어 있다. 물론 도시된 것과 달리 복수개의 기판핀(210)들은 스테이지(300)에 연결되지 않고, 복수개의 마스크핀(220)들만이 스테이지(300)에 연결되도록 할 수 있음은 물론이다.
스테이지(300)가 움직이게 되면, 이에 따라 복수개의 기판핀(210)들 및/또는 복수개의 마스크핀(220)들의 위치가 조정되게 된다. 스테이지(300)가 안착면(110)과 평행한 평면(xy 평면) 내에서 움직이게 되면, 복수개의 기판핀(210)들 및/또는 복수개의 마스크핀(220)들의 안착면(110)과 평행한 평면(xy 평면) 내에서의 위치가 조정될 수 있다.
스테이지(300)가 움직여 복수개의 기판핀(210)들의 위치가 조정되면, 결국 복수개의 기판핀(210)들 상에 배치된 기판(500)의 안착면(110)에 대한 상대적인 위치가 조정된다. 마찬가지로 스테이지(300)가 움직여 복수개의 마스크핀(220)들의 위치가 조정되면, 복수개의 마스크핀(220)들 상에 배치된 마스크(400)의 안착면(110)에 대한 상대적인 위치가 조정된다.
도시된 것과 같이 스테이지(300)가 복수개의 기판핀(210)들 및 복수개의 마스크핀(220)들에 모두 결합되어 있는 경우, 스테이지(300)가 움직여 복수개의 기판핀(210)들의 위치를 조정하게 되면, 복수개의 마스크핀(220)들의 위치 역시 동일하게 조정된다. 따라서 복수개의 기판핀(210)들 상에 배치된 기판(500)과 복수개의 마스크핀(220)들 상에 배치된 마스크(400)의 위치를 개별적으로 조정하기 위해서는, 후술하는 것과 같이 기판(500)의 위치를 조정하고 기판(500)을 안착면(110) 상에 안착시킨 후 마스크(400)의 위치를 조정하는 것과 같이, 순차적인 정렬이 이루어져야 한다. 물론 스테이지(300)가 복수개의 마스크핀(220)들에만 결합되어 있고 복수개의 기판핀(210)들의 xy평면에서의 위치는 조정되지 않는다면, 기판(500)을 안착면(110) 상에 안착시킨 후 마스크(400)의 위치만을 조정하게 된다.
도시되지는 않았지만, CCD나 CMOS와 같은 촬상소자를 포함하는 측정유닛(미도시) 역시 본 실시예에 따른 기판 처리장치에 구비될 수 있다. 이러한 측정유닛은 기판(500)에 형성된 기판키 및/또는 마스크(400)에 형성된 마스크마크를 확인하여, 기판(500) 및/또는 마스크(400)의 위치를 확인할 수 있다.
이하에서는 상술한 것과 같은 본 실시예에 따른 기판 처리장치의 작동에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3 및 도 4는 도 2의 기판 처리장치의 작동을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
먼저 도 2에 도시된 것과 같이 복수개의 기판핀(210)들 상에 기판(500)이 배치되도록 하고 복수개의 마스크핀(220)들 상에 마스크(400)가 배치되도록 한다. 물론 마스크(400)는 각각의 기판(500)을 처리할 때마다 바뀌는 것이 아니라, 복수개의 기판(500)들을 처리할 시 반복사용되는 것일 수 있다. 따라서 복수개의 기판핀(210)들 상에 기판(500)이 배치되도록 하기에 앞서, 복수개의 마스크핀(220)들 상에 마스크(400)가 배치된 상태일 수 있다.
엔드이펙터를 가진 이송로봇에 의해 기판(500)이 공급되어 복수개의 기판핀(210)들 상에 기판(500)이 배치되도록 한 상태에서, 프리얼라이너(미도시)들을 통해 기판(500)의 위치를 변경할 수 있다. 프리얼라이너들 각각은 예컨대 일 방향으로 연장되며 회동축을 중심으로 회동할 수 있는 바와, 바 끝단에 위치하여 기판(500)에 컨택할 수 있는 컨택부를 가질 수 있다. 이러한 프리얼라이너들은 복수개의 기판핀(210)들 상에 기판(700)이 배치되면 기판(500)에 대해 대각 방향에 각각 위치하도록 되어, 회동축을 중심으로 회동하면 컨택부가 기판(500)의 모서리와 컨택하여 기판(500)의 써셉터(100)에 대한 위치관계가 사전설정된 위치관계가 되도록 한다. 물론 그 후 기판(500)의 모서리로부터 분리될 수 있다.
이와 같은 프리얼라이너는 기판(500)이 기판 이송로봇 등에 의해 공급되어 복수개의 기판핀(210)들 상에 배치되면, 기판(500)의 써셉터(100)에 대한 위치관계를 미케니컬하게 개략적으로 조정하여 기판(500)이 대략 사전설정된 위치에 위치하도록 할 수 있다.
그 후, 기판핀구동부(210')를 통해 복수개의 기판핀(210)들이 다운모션을 취하도록 하여, 도 3에 도시된 것과 같이 기판(500)을 써셉터(100)의 안착면(110) 상에 안착시킨다. 물론 필요에 따라서는 이에 앞서, 스테이지(300)를 움직여 복수개의 기판핀(210)들의 위치를 조정하여, 복수개의 기판핀(210)들에 배치된 기판(500)의 위치를 미세조정할 수도 있다.
기판(500)이 써셉터(100)의 안착면(110) 상에 안착되도록 한 후, 스테이지(300)를 움직여 복수개의 마스크핀(220)들의 위치를 조정하여, 복수개의 마스크핀(220)들에 배치된 마스크(400)가 기판(500)에 대해 사전설정된 곳에 위치하도록 한다. 이를 위해 측정유닛(미도시)으로 마스크(400) 상의 마스크마크의 기판(500) 상의 기판키에 대한 상대적인 위치를 확인하면서, 스테이지(300)를 통해 마스크(400)의 위치를 조정할 수도 있다.
마스크(400)의 정렬이 있은 후, 마스크핀구동부(220')를 통해 복수개의 마스크핀(220)들이 다운모션을 취하도록 하여, 도 4에 도시된 것과 같이 마스크(400)가 기판(500)에 밀접하여 위치하도록 한다.
이와 같은 본 실시예에 따른 기판 처리장치의 경우, 마스크(400)의 정렬 과정에서 마스크(400)로부터 불순물이 이탈하여 기판(500) 상에 위치하게 되는 것을 효과적으로 방지하거나 억제할 수 있다. 예컨대, 스테이지(300)를 움직여 복수개의 마스크핀(220)들의 위치를 조정할 시, 복수개의 마스크핀(220)들과 마스크(400) 사이의 접촉에 의해 또는 접촉으로 인한 마스크(400)의 갈림 등으로 인해 파티클이 발생될 수 있다. 이때 이러한 파티클은 하부에 위치한 기판(500) 상에 안착될 수 있으며, 이는 후에 기판(500)을 처리할 시 불량을 야기할 수 있다.
그러나 본 실시예에 따른 기판 처리장치의 경우, 그러한 불량의 발생을 미연에 방지하거나 억제할 수 있다. 이를 위해 본 실시예에 따른 기판 처리장치의 복수개의 마스크핀(220)들 각각은, 도 5에 도시된 것과 같이, 내부에 썩션노즐(222)을 갖는다. 복수개의 마스크핀(220)들 각각의 마스크(400) 방향의 선단부 근방에서 파티클 등의 불순물이 발생할 시, 이러한 썩션노즐(222)을 통해 해당 불순물이 썩션노즐(222) 내로 이동하도록 할 수 있다. 이를 통해, 불순물이 기판(500) 상으로 이동하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
전술한 바와 같이 특히 마스크(400)의 정렬 과정에서 마스크(400)로부터 불순물이 이탈하여 기판(500) 상에 위치하게 될 수 있다. 따라서 스테이지(300)가 복수개의 마스크핀(22)들을 움직일 시, 썩션노즐(222)을 통해 썩션이 진행되도록 할 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 것과 같이 복수개의 마스크핀(220)들 각각은 (+z 방향) 상부의 선단부에 위치하여 회전가능한 볼(ball, 224)을 가질 수 있다. 물론 그러한 볼(224)의 회전이 원활하게 이루어지도록 하기 위해, 볼(224)과 컨택하는 베어링(226)들이 복수개의 마스크핀(220)들 각각의 (+z 방향) 상부의 선단부에 위치할 수 있다.
도 4에 도시된 것과 같이 마스크(400)와 기판(500)이 밀착된 상태에서 증착 등의 기판 처리가 완료되면, 복수개의 마스크핀(220)들은 +z 방향으로 업모션을 취해 도 3에 도시된 것과 같이 마스크(400)를 +z 방향으로 움직여 기판(500)으로부터 이격시킨다. 이 과정에서 복수개의 마스크핀(220)들의 +z 방향 선단부가 마스크(400)와 컨택할 시 복수개의 마스크핀(220)들이 마스크(400)의 일정한 부분에 컨택하도록 하기 위해, 마스크(400)의 프레임(410)의 (-z 방향) 하면에 고깔 형상의 홈(412)들이 형성되도록 하고, 복수개의 마스크핀(220)들의 선단부가 그 홈(412)들에 컨택하도록 할 수 있다. 이를 통해 복수개의 마스크핀(220)들의 +z 방향 선단부가 마스크(400)와 컨택할 시 복수개의 마스크핀(220)들이 마스크(400)의 일정한 부분에 컨택하도록 할 수 있다.
이때, 복수개의 마스크핀(220)들의 +z 방향 선단부가 마스크(400)와 컨택할 시 복수개의 마스크핀(220)들의 위치가 마스크(400)의 프레임(410)의 홈(412)들의 위치와 살짝 틀어질 수도 있다. 하지만 본 실시예에 따른 기판 처리장치의 경우 복수개의 마스크핀(220)들 각각이 (+z 방향) 상부의 선단부에 회전가능한 볼(ball, 224)을 갖기에, 복수개의 마스크핀(220)들의 +z 방향 선단부가 마스크(400)와 컨택할 시, 그러한 볼(224)의 회전 등의 움직임을 통해 자연스럽게 복수개의 마스크핀(220)들이 마스크(400)의 프레임(410)의 홈(412)들 내에 위치하도록 할 수 있다. 물론 그러한 컨택 과정에서 및/또는 복수개의 마스크핀(220)들이 업모션을 통해 마스크(400)를 지지할 시, 발생하는 파티클 등의 불순물은 복수개의 마스크핀(220)들 내의 썩션노즐(222)로 이동하도록 함으로써, 불순물이 기판(500) 상으로 이동하는 것을 방지하거나 효과적으로 억제할 수 있다.
복수개의 마스크핀(220)들 각각의 썩션노즐(222)은 썩션튜브(228)에 연결될 수 있다. 이러한 썩션튜브(228)는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판 처리장치를 개략적으로 도시하는 개념도인 도 6에 도시된 것과 같이 챔버몸체(1)에 설치된 썩션모듈(5)에 연결될 수 있다. 이 썩션모듈(5)에는 복수개의 마스크핀(220)들의 썩션노즐(222)들에 연결된 썩션튜브(228)들이 연결될 수 있다.
한편, 챔버몸체(1) 내부의 기압이나 진공도를 조절하기 위한 메인배관(2)이 챔버몸체(1)에 연결될 수 있다. 이 경우, 펌핑부(3)가 메인배관(2)에 연결되어, 챔버몸체(1) 내의 가스를 외부로 펌핑할 수 있다. 이때, 썩션배관(4)이 메인배관(2)에서 분기되어 썩션모듈(5)을 통해 복수개의 마스크핀(220)들의 썩션노즐(222)들에 연결되도록 할 수 있다.
화학기상증착 등과 같이 증착이 이루어지는 기판 처리장치, 즉 증착장치의 경우, 챔버몸체(1) 내부를 고진공으로 만들기 위해 펌핑부(3)와 메인배관(2)을 구비하는 것이 일반적이다. 따라서 복수개의 마스크핀(220)들의 썩션노즐(222)들을 통한 썩션이 이루어지도록 하기 위해 그러한 펌핑부(3) 등을 이용함으로써, 기존 기판 처리장치의 구성을 이용하면서도 효과적인 불순물 제거가 이루어지도록 할 수 있다.
물론 썩션배관(4)에는 쓰로틀밸브(7)와 온오프밸브(6)가 배치되도록 함으로써, 복수개의 마스크핀(220)들의 썩션노즐(222)들을 통한 썩션의 온오프를 제어하거나 썩션이 이루어질 시의 썩션의 정도 등을 제어할 수 있다. 물론 메인배관(2)에도 게이트밸브(8)나 기타 밸브(9) 등이 배치되도록 할 수 있으며, 이 경우 게이트밸브(8)의 경우 메인배관(2)과 썩션배관(4)의 분기지점과 챔버몸체(1) 사이의 메인배관(2) 부분에 장착되도록 할 수 있다.
지금까지 설명한 기판 처리장치는 예컨대 증착장치의 일부일 수 있다. 이 경우 증착장치는, 지금까지 설명한 기판 처리장치와, 기판(500) 상에 증착될 물질을 방출할 수 있는 증착원을 구비할 수 있다.
한편, 지금까지는 기판 처리장치나 증착장치에 대해 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 기판 처리방법이나 증착방법 역시 본 발명의 범위에 속한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리방법의 경우, 내부에 썩션노즐(222)을 갖는 복수개의 마스크핀(220)들로 마스크(400)를 지지하는 단계를 거친 후, (복수개의 기판핀(210)들을 이용해) 써셉터(100) 상에 기판(500)을 안착시키는 단계를 거친다. 이후, 복수개의 마스크핀(220)들 내부의 썩션노즐(222)을 통해 썩션을 진행하면서 복수개의 마스크핀(220)들의 위치를 조정하는 스테이지(300)를 통해 기판(500)에 대한 마스크(400)의 위치를 조정하는 단계를 거친다. 이 과정에서 발생할 수 있는 불순물은 복수개의 마스크핀(220)들 내부의 썩션노즐(222)을 통해 제거될 수 있다. 이후, 복수개의 마스크핀(220)들을 다운시켜 마스크(400)를 써셉터(100) 상에 안착된 기판(500) 상에 안착시키는 단계를 거칠 수 있다.
마스크(400)를 지지하는 단계는, 복수개의 마스크핀(220)들 각각의 상부의 선단부에 위치하여 회전가능한 볼(224)을 마스크(400)의 프레임(410)에 컨택하여 마스크(400)를 지지하는 단계일 수 있다. 이 경우 마스크(400)의 프레임(410)의 컨택부에는 고깔 모양의 홈(412)이 형성되어 있을 수 있다.
한편, 복수개의 마스크핀(220)들을 업시켜 마스크(400)를 써셉터(100) 상에 안착된 기판(500)으로부터 분리할 시에도, 복수개의 마스크핀(220)들 내부의 썩션노즐(222)을 통해 썩션을 진행하면서 분리할 수 있다. 복수개의 마스크핀(220)들과 마스크(400)의 프레임(410)이 접촉하면서 및/또는 마스크(400)가 기판(500)과 분리되면서 발생할 수 있는 파티클 등의 불순물을 썩션노즐(222)을 통해 제거하기 위함이다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 증착방법의 경우, 마스크(400)를 써셉터(100) 상에 안착된 기판(500) 상에 안착시키는 단계 이후, 마스크(400)의 시트(420)의 개구를 통해 기판(500) 상에 물질을 증착시키는 단계를 거치게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 챔버몸체 2: 메인배관
3: 펌핑부 4: 썩션배관
5: 썩션모듈 6: 온오프밸브
7: 쓰로틀밸브 8: 게이트밸브
9: 기타 밸브 100: 써셉터
210: 기판핀 220: 마스크핀
222: 썩션노즐 224: 볼
226: 베어링 228: 썩션튜브
300: 스테이지 400: 마스크
500: 기판

Claims (16)

  1. 일측에 기판이 투입될 수 있는 입구를 가진 챔버몸체; 및
    상하로 연장되고 내부에 썩션노즐을 가지며 마스크를 지지할 수 있고, 상부의 선단부에 위치하며 회전가능한 볼(ball)과, 상기 선단부와 상기 볼 사이에 위치하여 상기 볼에 컨택하는 베어링들을 갖는, 복수개의 마스크핀들;
    을 구비하는, 기판 처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 마스크핀들을 움직여 상기 입구를 통해 투입된 기판에 대한 마스크의 위치를 조정할 수 있는 스테이지를 더 구비하는, 기판 처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스테이지가 상기 복수개의 마스크핀들을 움직일 시, 상기 썩션노즐을 통해 썩션이 진행되는, 기판 처리장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수개의 마스크핀들이 업모션을 통해 마스크를 지지할 시, 상기 썩션노즐을 통해 썩션이 진행되는, 기판 처리장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수개의 마스크핀들은 업다운모션을 할 수 있으며, 다운모션을 통해 마스크를 상기 입구를 통해 투입된 기판 상에 안착시킬 수 있는, 기판 처리장치.
  6. 삭제
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 챔버몸체에 연결된 메인배관;
    상기 메인배관에 연결되어 상기 챔버몸체 내의 가스를 외부로 펌핑할 수 있는 펌핑부; 및
    상기 메인배관에서 분기되어 상기 썩션노즐에 연결됨으로써, 상기 펌핑부에 의해 상기 썩션노즐 내의 가스가 외부로 펌핑되도록 할 수 있는 썩션배관;
    을 더 구비하는, 기판 처리장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 썩션배관에 장착된 쓰로틀밸브와 온오프밸브를 더 구비하는, 기판 처리장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 메인배관의 상기 메인배관과 상기 썩션배관의 분기지점과 상기 챔버몸체 사이의 부분에 장착된 게이트밸브를 더 구비하는, 기판 처리장치.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 기판 처리장치; 및
    기판 상에 증착될 물질을 방출할 수 있는 증착원;
    을 구비하는, 증착장치.
  11. 내부에 썩션노즐을 갖는 복수개의 마스크핀들 각각의 상부의 선단부에 배치된 베어링들에 컨택하도록 위치하며 회전가능한 볼을, 마스크에 컨택하여, 마스크를 지지하는 단계;
    써셉터 상에 기판을 안착시키는 단계;
    복수개의 마스크핀들 내부의 썩션노즐을 통해 썩션을 진행하면서 복수개의 마스크핀들의 위치를 조정하는 스테이지를 통해 기판에 대한 마스크의 위치를 조정하는 단계; 및
    복수개의 마스크핀들을 다운시켜 마스크를 써셉터 상에 안착된 기판 상에 안착시키는 단계;
    를 포함하는, 기판 처리방법.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    복수개의 마스크핀들 내부의 썩션노즐을 통해 썩션을 진행하면서 복수개의 마스크핀들을 업시켜 마스크를 써셉터 상에 안착된 기판으로부터 분리하는 단계를 더 포함하는, 기판 처리방법.
  14. 내부에 썩션노즐을 갖는 복수개의 마스크핀들 각각의 상부의 선단부에 배치된 베어링들에 컨택하도록 위치하며 회전가능한 볼을, 마스크에 컨택하여, 마스크를 지지하는 단계;
    써셉터 상에 기판을 안착시키는 단계;
    복수개의 마스크핀들 내부의 썩션노즐을 통해 썩션을 진행하면서 복수개의 마스크핀들의 위치를 조정하는 스테이지를 통해 기판에 대한 마스크의 위치를 조정하는 단계;
    복수개의 마스크핀들을 다운시켜 마스크를 써셉터 상에 안착된 기판 상에 안착시키는 단계; 및
    마스크의 개구를 통해 기판 상에 물질을 증착시키는 단계;
    를 포함하는, 증착방법.
  15. 삭제
  16. 제14항에 있어서,
    복수개의 마스크핀들 내부의 썩션노즐을 통해 썩션을 진행하면서 복수개의 마스크핀들을 업시켜 마스크를 써셉터 상에 안착된 기판으로부터 분리하는 단계를 더 포함하는, 증착방법.
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