KR19990045208A - 기판 캐리어에서 자성체 지지물을 사용하는 기판지지 장치 및방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 처리 장치내에서 기판을 지지하는 장치에 관한것으로서, 이 장치는 수직 배향으로 기판을 고정시키는 기판 캐리어와, 상기 기판 캐리어의 하부 부분을 지지하는 지지 기구와, 그리고 상기 기판 캐리어의 측방향 운동을 제한하는 자성체 지지 조립체를 포함한다. 상기 지지 기구는 한정 경로를 따라 기판 캐리어를 지지하도록 되어 있는 운반 기구를 포함할수도 있다. 상기 자성체 지지 조립체는 상기 기판 캐리어상에 설치된 하나 이상의 캐리어 자성체 및 상기 캐리어 자성체와 적어도 부분적으로 정렬되어 있는 상기 기판 캐리어의 대향 측면상에 인접하게 위치된 지지 자성체를 포함한다. 상기 자성체 지지 조립체는 상기 캐리어 자성체가 상기 지지 자성체에 의해 대향 방향으로 반발되도록 하는 자기장을 생성하여, 상기 기판 캐리어가 상기 지지 자성체와 이격된 관계로 상기 자기장에 의해 유지되도록 한다.

Description

기판 캐리어에서 자성체 지지물을 사용하는 기판 지지 장치 및 방법

본 발명은 진공하에서 기판을 처리하는 자동화 장치, 보다 상세하게는 기판에 대한 미립자 오염을 최소화하도록 기판 캐리어를 지지하는 지지하는 자성체를 사용한 방법 및 장치에 관한 것이다.

편평한 패널 디스플레이를 제조하는 공정은 큰 유리 패널상에 다양한 필름을 증착하는 것을 포함한다. 유리 패널은 전형적으로 직사각형이며, 550밀리미터 X 650밀리미터 또는 그이상의 크기를 가질수도 있다. 이 필름은 증착하고자 하는 재료의 타겟으로부터 스퍼터링함에 의해 유리 패널상에 증착될수도 있다. 일부 경우에, 타겟 재료는 스퍼터링 챔버에서 가스와 반응될수도 있다. 스퍼터링은 전형적으로 기판을 가열하고 가열된 기판상에 필요한 필름을 증착하는 공정을 포함한다.

편평한 패널 디스플레이의 스퍼터 증착을 위한 기존 장치중 하나는 장치에 기판을 장착시키는 장착 잠금 장치(load lock), 기판을 처리하기 위한 수개의 공정 챔버, 장치로부터 기판을 탈착시키는 탈착 잠금 장치(unload lock), 및 상기 장착 잠금 장치, 상기 공정 챔버 및 상기 탈착 잠금 장치가 게이트 밸브를 통해 연결된 중앙 버퍼 챔버를 구비한다. 버퍼 챔버는 턴테이블을 포함한다. 또한 상기 장치는 추가로 수직 축 둘레로 상기 턴테이블을 회전시킬 수 있는 회전 장치 및 수직 배향으로 기판을 지지하는 하나 이상의 기판 캐리어를 구비하며 상기 기판은 장치를 통해 운반되어 처리된다. 또한 상기 장치는 추가로 장착 잠금 장치 및 턴테이블 사이로, 턴테이블과 선택된 공정 챔버사이에, 그리고 턴테이블과 공정 챔버사이로 기판을 운반할 수 있는 운반 장치를 더 구비한다. 기판 캐리어가 상기 장치에서 선택된 경로를 따르도록 회전 기구 및 운반 기구가 제어된다.

상기 기판은 공정 처리를 하는 동안 장치를 통해 운반하는 동안 수직 배향으로 기판을 지지한다. 기판 캐리어와 기판 캐리어를 지지하여 운반하는 장치는 처리하고자 하는 기판의 미립자 오염을 최소화하도록 디자인되어야만한다. 운동 부품을 갖춘 기구는 입자를 생성하기 때문에, 이러한 기구는 기판 높이에서 또는 이것위에서 위치되어서는 안된다. 이것은 장치에 의해 생성된 입자가 기판으로부터 하향으로 떨어지는 것을 보장한다.

상술한 장치에 있어서, 기판 캐리어는 모터에 의해 피구동되는 롤더위에 배치되며 기판 캐리어는 모터에 에너지를 부가하여 운반된다. 운반 기구는 기판의 수준아래에 기판 캐리어의 대칭 측면에 대해 결합되는 안내 휠을 더 구비한다. 상기 안내 휠은 수직 배향으로 기판 캐리어를 지지하며 이것은 상기 장치를 통해 운반된다. 이러한 장치는 일반적으로 만족스런 성능을 제공한다. 그러나, 안내 휠에 의해 생성된 입자가 기판의 수준아래에 위치되는 것을 보장하도록 안내 휠은 전형적으로 기판 캐리어의 바닥으로 상단으로 약 1/4 거리에 위치된다. 이에따라, 안내 휠에 의해 수행되는 기판 캐리어의 측방향 운동은 기판 캐리어의 상단에서 4개의 인자에 의해 확대된다. 기판이 매우 큰 경우에, 안내 휠 배치에 의해 수행된 기판의 캐리어의 측방향 운동이 초과되어 일어날수도있다.

이에따라, 기판 캐리어의 측방향 운동을 제한하고 기판의 미립자 오염을 최소화하는 기판 지지 장치를 제공하는 것이 바람직하다.

도 1 은 본 발명에 적절하게 결합된 진공 처리 장치의 상단을 개략적으로 도시한 단면도.

도 2 는 본 발명에 따른 기판 캐리어의 정면도.

도 3 은 도 1의 처리 장치에서의 기판 캐리어의 측면도.

도 4 는 캐리어 자성체와 지지 자성체를 부분적으로 도시한 측면도.

도 5 는 캐리어 자성체를 부분적으로 도시한 정면도.

도 6 은 자성체 지지 조립체에서의 기판 캐리어의 상단 부분을 도시한 측면도.

도 7 은 운반 기구에서 기판 캐리어의 바닥 부분을 도시한 도면.

도 8 은 공정 챔버에서 자성체 실드를 구비한 자성체 지지 조립체.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10, 12, 14, 16, 18, 20 :처리 스테이션 24 : 중앙 버퍼 챔버

26 : 장착 잠금 장치 28 : 탈착 잠금 장치

30 : 로봇 32 : 장착 카셋트

34 : 탈착 카셋트 40, 42, 44, 46, 48, 59 : 게이트 밸브

64 : 기판 66 : 기판

70 : 턴테이블 72 : 수직 축

74, 76 : 기판 캐리어 위치 92 : 제어기

110 : 안내 레일 112 : 캐리어 자성체

129, 122 : 기판 124 : 삽입물

130 : 그루브가 형성된 휠 140 : 진공 챔버

150 : 운반 기구 160 : 자성체 지지 조립체

162, 164 : 지지 자성체 170, 180, 190 : 설치 스트립

184 : 커버

본 발명의 한 실례에 따르면, 처리 장치에서 기판을 지지하는 장치가 제공된다. 이 장치는 수직 위치에서 기판을 지지하는 기판 캐리어와, 기판의 상부 부분이 측방향 운동을 하도록 기판 캐리어의 하부 부분을 지지하는 지지 기구와 및 자성체 캐리어의 측방향 운동을 제한하는 자성체 지지 조립체를 포함한다. 상기 자성체 조립체는 기판 지지체상에 설치된 하나이상의 캐리어 자성체 및 상기 캐리어 자성체와 적어도 부분적으로 정렬되어 기판 캐리어의 대향 측면에 인접하게 위치된 지지 자성체를 포함한다. 자성체 지지 조립체는 대칭 방향으로 지지 자성체에 의해 캐리어 자성체가 반발하도록 하는 자기장을 생성하여 기판 캐리어가 지지 자성체와 관련하여 이격된 자기장에 의해 유지되도록 한다.

바람직하게는, 지지 기구는 한정 경로를 따라 기판 캐리어를 운반하는 운반 장치를 포함한다. 자성체 지지 장치는 한정 경로를 따라 위치된 다수개의 지지 자성체를 포함할수도있고, 자성체 지지 조립체가 한정 경로를 따라 운동하는 동안 기판 캐리어의 측방향 운동을 제한하도록 되어 있다.

상기 자성체 지지 조립체는 기판 캐리어의 상단 에지의 부근에 설치된 다수개의 캐리어 자성체를 포함할수도 있다. 자성체 지지 조립체는 캐리어 자성체와 적어도 부분적으로 정렬된 기판 캐리어의 각 측면상에 배치된 다중 지지 자성체를 포함할수도 있다. 캐리어 자성체, 또는 지지 자성체 또는 이들 양쪽은 기판 캐리어의 팽창 및 수축에 대해 보정하도록 엇갈린 수직 설치를 위치를 가질수도 있다. 캐리어 자성체는 기판 캐리어로부터 열적으로 격리되어 초과되는 과열을 피할수 있도록 되어있다. 상기 지지 자성체는 열 싱크에 열적으로 연결되어 초과 과열을 피할수있도록 되어있다. 또한, 자성체 지지체는 지지 자성체에 인접하여 위치된 자성체 실드를 더 구비할수도있다.

본 발명의 다른 실례에 따르면, 공정 챔버내에서 기판을 지지하는 방법을 제공한다. 기판은 기판 지지 캐리어상에 고정되며 기판 캐리어의 하부 부분은 기판 캐리어의 상부 부분이 측방향 운동되도록 지지된다. 기판 캐리어의 측방향 운동은 기판 캐리어상에 설치된 하나이상의 캐리어 자성체와 캐리어 자성체와 적어도 부분적으로 정렬된 기판 캐리어의 반대측면상에 인접하게 위치된 하나 이상의 지지 자성체에 의해 제한된다. 상기 지지 자성체는 캐리어 자성체를 반발하게 하고 기판 캐리어를 지지 자성체와 이격된 관계로 유지하도록 한다.

본 발명을 보다 잘 이해하기 위해서는, 본원에 첨부된 도면을 참조하면 된다.

도 1은 진공 처리 장치의 개략적으로 도시한 평면도를 도시한 것이다. 이 장치는 편평한 패널 디스플레이에 대해 직사각형 또는 정사각형 유리 패널을 다루어 처리하도록 디자인되어 있다. 보다 상세하게는, 이 장치는 이러한 유리 패널상에 필름을 스퍼터 증착하도록 디자인되어 있다.

진공 처리 장치는 한다발로 된 배치를 사용하며 다양한 처리 스테이션이 중앙 버퍼 챔버둘레에서 다발로 형성되어있다. 도 1 에 도시된바와 같이, 처리 스테이션(10, 14, 16, 18 및 20)은 중앙 버퍼 챔버(24)둘레에 위치된다. 공정 챔버는 전형적으로 가열 챔버 및 스퍼터 증착 챔버를 구비하고 RF 에칭 또는 RF 바이어스와 같은 추가의 작용을 갖는다. 기판은 장착 잠금 장치(26)를 통해 장치에 장착되며 탈착 잠금 장치(28)를 통해 장치로부터 탈착된다. 장착 잠금 장치(26) 및 탈착 잠금 장치(28) 모두는 버퍼 챔버(24)에 연결된다. 기판은 장착 카셋트(32)로부터 장착 잠금 장치(26)로 로봇(30)에 의해 장착된다. 기판은 탈착 잠금 장치(28)로부터 탈착 카셋트(34)로 로봇(30)에 의해 탈착된다.

기판이 수직 배향으로 유지되면서 이들이 장치내에 운반되고 처리된다. 이 결과에 따라, 오염이 최소화된다. 기판이 1회의 복합적 방법에 의해 조절되어 처리되어 복합 기판들이 동시에 처리될수 있도록 한다. 장착 잠금 장치(26) 및 탈착 잠금 장치(28)는 게이트 밸브(40 및 42)를 통해 각각 중앙 버퍼 챔버(24)와 소통된다. 이와 유사하게 처리 챔버(10, 12, 14, 16, 18 및 20)는 각각 게이트 밸브(50, 52, 54, 56, 58, 및 60)를 통해 중앙 버퍼 챔버(24)와 소통된다. 장착 잠금 장치(26), 탈착 잠금 장치(28), 각각의 처리 챔버 및 중앙 버퍼 챔버(24)는 하나이상의 진공 처리 장치(도시되지 않았음)를 거쳐 철수된다.

기판은 기판 캐리어(64)상의 장치를 통해 운반된다. 각각의 기판 캐리어(64)는 기판(66)을 수직 배향으로 지지한다. 기판 캐리어는 하기에 보다 상세하게 기술되어 있다. 기판(66)을 고정하는 기판 캐리어(64)는 수직축(72)둘레로 회전하도록 버퍼 챔버(24)내에 설치된 턴테이블(70)과 다른 챔버사이에서 캐리어 운반 조립체에 의해 장치를 통해 운반된다. 턴테이블(70)은 기판 캐리어 위치(74 및 76)를 갖추어 턴테이블(70)이 회전하는 동안 기판 캐리어(74)를 보유하도록 한다. 축(72)둘레로 턴테이블(70)을 회전시킴에 의해 기판 캐리어 위치(74 및 76)는 각각 공정 챔버(10, 12, 14, 16, 18, 및 20)에서의 기판 처리 위치와 장착 잠금 장치(26) 및 탈착 잠금 장치(28)에서의 장착 및 탈착 위치와 정렬될수도 있다.

도 1에 도시된 턴테이블 장치는 기판 및 기판 캐리어가 장착 잠금 장치(26)로부터 턴테이블(70)상의 기판 캐리어 위치(74, 76)중 하나로 운반하고, 이곳으로부터 임의의 선택된 처리 챔버로 운반되도록 한다. 선택된 처리 챔버에서 처리한후, 기판 및 기판 캐리어는 제 2 처리 챔버 또는 탈착 잠금 장치(28)로 운반될수도 있다.

제어기(92)는 게이트 밸브, 캐리어 전달 장치, 장착 및 탈착 잠금 장치, 처리 챔버, 턴테이블 및 장치의 모든 다른 부품을 제어한다. 제어기(92)는 바람직하게는 조작 결과, 공정 정보등을 저장하여 상술한 요소를 조정하도록 하는 컴퓨터를 구비한다.

도 2에는 한 실례의 기판 캐리어(64)의 정면도를 도시하였다. 기판 캐리어(64)는 스테인레스 강 또는 알루미늄과 같은 금속 평판의 형태로 있을수도 있다. 한 실례에서, 기판 캐리어(64)는 157.48센티미터 X 193.04센티미터의 크기를 갖는다. 기판 캐리어(64)에는 하기에 기술될 바와 같이 운반 기구에 연결시키기 위해 하부 에지를 따라 안내 레일(110)이 제공될수도 있다. 다중 캐리어 자성체(112)는 기판 캐리어(64)의 상부 에지를 따라 설치되며 하기에 기술될바와 같이 자성체 지지 장치의 부분을 형성한다. 기판 캐리어는 다른 크기의 기판을 수용할수도 있다. 도 2의 실례에 있어서, 직사각형 기판(120 및 122), 전형적인 유리 패널은 캐리어 삽입물(124)에 의해 고정된다. 기판(120 및 122)은 그루브가 형성된 휠(130)에 의해 이들의 에지에서 접촉될수도있다. 다른 삽입물이 다른 크기의 기판을 수용하도록 사용될수도 있다. 나아가, 삽입물(124)은 단일의 큰 기판을 수용하기 위해 제거될수도 있다. 다른 기판 설치 배치가 본발명의 범위내에서 사용될수도 있다는점을 이해할수 있을 것이다.

기판 캐리어(64)가 도 3의 공정 장치내에 도시되어 있다. 기판 캐리어(64)의 측면도를 도시한 것이다. 진공 챔버(140)가 하우징(142)에 의해 형성된다. 챔버(140)는 버퍼 챔버(24), 장착 잠금 장치(26), 탈착 잠금 장치(28) 또는 도 1에 도시되어 있고 상술된 바와 같은 처리 스테이션(10, 12, 14, 16, 18 및 20)중 하나에 대응될수도 있다. 운반 장치(150)는 하부 에지에서 기판 캐리어를 지지하고 상술한바와 같이 공정 장치를 통해 기판 캐리어(64)를 운반한다. 운반 기구(150)는 (도 3의 평면에 수직한) 길이 방향 크기에 평행한 방향으로 기판 캐리어(64)를 운반한다. 또한, 운반 기구(150)는 기판 캐리어(64)의 하부 에지를 지지하지만 도 3의 화살표(152)에 지시된 바와 같이 운반 방향에 수직한 방향으로 측방향으로 자유롭게 운동하도록 한다.

본 발명에 따라서, 자성체 지지 조립체(160)는 기판 캐리어(64)의 측방향 운동을 제한하고 처리하는 동안 공정 장치를 통해 운반하는 동안 실질적으로 수직 배향으로 기판 캐리어(64)를 유지하도록 하는데 사용된다. 하기에 상세하게 기술되겠지만, 자성체 지지 조립체(160)는 기판 캐리어(64)상에 설치된 캐리어 자성체(112) 및 상기 캐리어 자성체(112)와 적어도 부분적으로 정렬되어 있는 기판 캐리어(64)의 반대 측면에 인접하게 위치된 지지 자성체(162 및 164)를 구비한다. 자성체 지지 조립체는 지지 자성체(162, 164)에 의해 대응 방향으로 캐리어 자성체(112)가 반발하도록 하는 자기장을 생성하여 기판 캐리어(64)가 자기장에 의해 지지 자성체(162 및 164)에 이격된 관계로 유지되도록 한다.

자성체 지지 조립체(160)의 구조는 도 4-6에 예시되어 있다. 도 2-6의 구성 소자는 동일 부호를 갖는다. 도 4에 예시된바와 같이, 지지 자성체(162 및 164)는 캐리어 자성체(112)와 적어도 부분적으로 정렬되어 기판 캐리어(64)의 대응 측면에 인접하게 위치된다. 캐리어 자성체(112)는 도 2에 도시된바와 같이 기판 캐리어(64)의 상단 에지를 따라 연장된다는 것을 이해할수 있을 것이다. 추가로, 지지 자성체(162 및 164)는 기판 캐리어에 의해 종동되는 경로를 따라 위치되며 처리 장치를 통해 운반된다. 지지 자성체(164)는 도 5에서 파단선으로 도시하였다.

캐리어 자성체(112)와 지지 자성체(162 및 164)의 극성은 캐리어 자성체(112)가 지지 자성체(162)에 의해 그리고 지지 자성체(164)에 의해 반발되도록 선택된다. 특히, 각 캐리어 자성체(112)의 각각의 극성은 동일 극성의 지지 자성체에 면하게 되어 반발된다. 도 5의 실례에 있어서, 캐리어 자성체(112)의 N극은 지지 자성체(162)의 N극과 면하고 캐리어 자성체(112)의 S극은 지지 자성체(164)의 S극과 면하게 된다. 지지 자성체(162 및 164)에 의해 가해진 반발력은 통상적으로 크기가 동일하며 방향은 반대이어서 캐리어 자성체(112)가 지지 자성체(162 및 163)사이에서 평형 위치로 유지되도록 한다. 평형 위치에서, 캐리어 자성체(112)에 적용된 대향력은 합쳐지면 제로이다. 만약 기판 캐리어가 지지 자성체(162 및 164)에 관련하여 화살표(152)로 지시된 방향으로 측방향으로 배치된다면, 지지 자성체중 하나에 의해 가해진 반발력은 증가하고 다른 지지 자성체의 의해 가해진 반발력은 감소된다. 이러한 결과에 따라, 기판 캐리어(64)는지지 자성체(162 및 164)사이에서 평형 위치로 되돌려진다. 처리 장치를 통해 운반되면서 기판 캐리어(4)에 의해 종동된 경로에 따라 지지 자성체(162 및 164)를 제공함에 의해, 기판 캐리어(64)는 수직 배향으로 유지될수도 있다.

자성체 지지 조립체(160)는 기판 캐리어(64)가 캐리어 자성체(112)와 지지 자성체(162 및 164)사이에서 물리적 접촉없이 수직 배향으로 유지될 수 있는 뚜렷한 장점을 갖는다. 이 결과에 따라, 자성체 조립체(160)는 하향되어 떨어져서 기판 캐리어에 의해 지지된 기판(120 및 122)을 오염시킬수 있는 입자를 생성하지는 않는다.

도 4 및 5에 예시된 바와 같이, 캐리어 자성체(112)는 기판 캐리어(64)의 상부 에지를 따라 고정된 비자성체 설치 스트립(170)내에 설치될수도 있다. 설치 스트립(170)에는 캐리어 자성체(112)를 수용하도록 하는 크기로 되어 있는 포켓(172)이 제공되어있다. 커버(174)는 포켓(172)의 개방 측면위에 고정되어 캐리어 자성체(112)를 봉입하도록 한다.

지지 자성체(162 및 164)에 대한 설치 장치의 실례는 도 6에 도시되어있다. 지지 자성체(162)는 커버(184)에 의해 봉입된 설치 스트립(180)의 포켓내에 설치될수도 있다. 이와 유사하게, 지지 자성체(164)는 커버(194)에 의해 봉입된 설치 스트립(190)의 포켓내에 설치될수도 있다. 설치 스트립(180 및 190)은 하우징(142)에 고정된 설치 브래킷(200)에 의해 기판 캐리어(64)의 대칭 측면상에 위치될수 도 있다. 도 6의 실례에서, 설치 브래킷(200)은 U 자형태이다. 바람직하게는, 설치 스트립(180 및 190) 및 설치 브래킷(200)은 열적으로 전도되어 지지 자성체(162 및 164)는 하우징(142)으로된 열 싱크에 열적으로 연결되도록 되어 있다. 이 배치는 지지 자성체(162 및 164)가 규정된 조작 온도를 초과하는 것을 방지한다.

설치 스트립(170, 180 및 190) 및 커버(174, 184 및 194)는 예를들어 알루미늄과 같은 비자성체 재료로 제조된다. 지지 자성체(162 및 164)를 설치하도록 다양한 배치가 사용될수도 있다. 전형적으로, 처리 장치의 다른 부분에는 다른 설치 장치가 사용된다. 설치 장치는 기판 캐리어(64)에 의해 종동되는 한정 경로를 따라 지지 자성체를 위치시키기 위해서 필요하다. 지지 자성체는 동일한 강도의지지 자성체에 대해 한정 경로로부터 등거리로 있는 것이 바람직하며 적어도 부분적으로 캐리어 자성체와 정렬된다.

다양한 캐리어 자성체(112) 및 지지 자성체(162 및 164)의 다른 배치가 본 발명의 범위내에 사용될수도 있다는 것을 이해할수 있을 것이다. 한 실례로는, 캐리어 자성체(112) 및 지지 자성체(162 및 164)는 NdFeB-38MGO 타입이며 이것은 자성체 표면 부근에서 약 2,000가우스의 자기장을 생성한다. 상술한 한 실례에서, 캐리어가 없을 때 지지 자성체(162 및 164)는 기판 캐리어의 구역에서 약 480가우스의 자기장을 생성한다. 자성체는 1.905센티미터 X 3.81센티미터의 두께가 0.635센티미터의 크기를 가질수도 있다. 캐리어 자성체(112)는 기판 캐리어(64)의 운반 방향을 따라 약 1.27센티미터 만큼 이격되어 있을수도 있다. 지지 자성체(162)사이와 그리고 지지 자성체(164)사이에는 유사한 공간이 제공되어 있을수도 있다. 이들 크기 및 공간은 캐리어 자성체(112)가 지지 자성체(162 및 164)와 적어도 부분적으로 정렬되어 있고 기판 캐리어가 처리 장치를 통해 운반되는 것을 보장한다. 운반 방향을 따라 자성체사이의 공간이 초과되면 지지 자성체가 캐리어 자성체와 오정렬되고 기판 캐리어가 기울되어지게 되는 데드 스팟(dead spot)을 생성할수도 있다는 것을 이해하여야 할 것이다. 처리 장치(도 1)의 게이트 밸브의 구역에 지지 자성체를 제공하는 것이 실제적인 것은 아니지만, 기판 캐리어가 운반 방향으로 충분한 길이를 가져서 상당한 수의 캐리어 자성체가 기판 캐리어의 기울어짐을 방지할수 있도록 지지 자성체와 적어도 부분적으로 정렬되어 있도록 보장하게 한다.

상기에 지시된 바와 같이, 자성체는 다른 배치를 가질수도 있다. 예를들어, 자성체는 다른 크기 및 다른 자기장을 가질수도 있다. 캐리어 자성체와 지지 자성체는 기판 캐리어의 운반 방향을 따라 정렬된 하나 이상의 스트립 자성체로서 배치될수도 있다.

도 5에 도시된바와 같이, 교번되는 캐리어 자성체(112)는 자성체 폭의 1과 1/2만큼 수직 위치로 오프셋되거나 또는 엇갈려 있을수도 있어서 기판 캐리어(64)가 수직 방향으로 팽창되고 수축될 때 캐리어 자성체(112)가 지지 자성체(162 및 164)와 적어도 부분적으로 유지되도록 보장하게 한다. 선택적으로, 지지 자성체(162 및 164)는 캐리어 자성체(112)와 적어도 부분적으로 정렬되는 것을 보장하도록 엇갈려 있을수 있다. 다른 배치에 있어서, 캐리어 자성체는 지지 자성체 보다는 큰 수직 크기를 갖거나 또는 역으로 기판 캐리어(64)가 팽창되고 수축될 때 자성체가 적어도 부분적으로 정렬되도록 보장한다.

처리 장치에서 사용되는 하나 또는 그이상의 처리 단계는 기판 및 기판 캐리어에 열을 가하는 작업을 포함한다는 것을 알수있을 것이다. 캐리어 자성체(112)가 이들의 규정된 조작 온도를 초과하는 온도로 가열되지 않는 것을 보장하기 위해서, 캐리어 자성체(112)는 기판 캐리어(64)로부터 열적으로 격리되어 있을수도 있다. 도 4 및 5의 실례에서, 설치 스트립(170)과 기판 캐리어(64)사이에는 갭(202)이 제공되어 있다. 이 배치는 설치 스트립(170)과 기판 캐리어(64)사이에 상대적으로 작은 접촉 면적을 제공하여 이들 요소사이의 열 전도를 최소화한다.

운반 기구(150)의 실례는 도 7에 도시되어있다. 안내 레일(110)은 기판 캐리어(64)의 하부 에지에 부착되어 있으며, 다중 구동 휠을 배치한다. 구동 휠(210)은 도 7에 도시되어 있다. 구동 휠(210)에는 안내 레일(110)과 마찰 접촉되는 O링(212)이 제공되어있다. 구동 휠(210)은 기계식 커플링(216)에 의해 모터(220)에 연결되어 있다. 모터(220)에 에너지가 가해질 때, 구동휠(212)이 회전되어, 구동 휠의 위치에 의해 형성된 한정 경로를 따라 기판 캐리어(64)를 지지하도록 한다. 기판 캐리어(64)는 구동 휠상에 배치되며 기판 캐리어(64)의 상단 부분은 상술한 바와 같이 자성체 지지 조립체(160)에 의해 측방향 운동을 제한한다. 운반 장치(150)의 상세한 사항은 본 발명의 범위 밖에 있어서 추가로 설명하지는 않았다. 다른 운반 기구가 본 발명의 범위내에서 사용될수도 있다는 것을 이해할수 있을 것이다.

상술한바와 같이, 본 발명의 자성체 지지 조립체는 처리 장치를 통해 기판 캐리어에 의해 종동되는 경로에 인접해 있는 지지 자성체를 구비한다. 이에따라, 지지 자성체는 각각의 처리 챔버내에 제공된다. 자성체 지지 조립체의 자성체에 의해 생성된 자기장은 기판 처리에 역으로 영향을 미치지 않도록 보장하는 것이 중요하다. 예를들어, 스퍼터링 공정은 전형적으로 스퍼터링 타겟의 구역내에서 자기장을 생성하는 스퍼터링 원을 사용한다. 자성체 지지 구조물의 자기장이 스퍼터링 원의 조작에 역으로 영향을 미치지 않게 하기 위해서는, 자성체 지지 조립체의 모든 것 또는 일부가 자기적으로 차폐되어 있을수도 있다. 도 8과 관련하여, 스퍼터링 원(220)의 구역내의 자성체 지지 조립체(160)의 일부분에는 자성체 실드(shield)가 제공되어 있을수도 있다. 자성체 실드(224)는 지지 자성체(162)와 스퍼터링 원(220)사이에 설치된다. 자성체 실드(224)는 예를들어 연강(mild steel)으로 제조될수도 있다. 자성체 실드의 위치 및 크기는 처리 장치의 감지 부분과 관련된 자성체 지지 조립체(160)의 위치에 따라 좌우된다.

상술한 것은 본 발명의 바람직한 실시예를 고려하여 기술하였지만, 당해업자는 첨부된 청구범위에 기술된 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서도 다양한 변경 및 변형이 있을수 있음을 이해할수 있을 것이다.

본 발명의 장치 및 방법을 사용하여 기판 캐리어의 측방향 운동을 제한하고 기판의 미립자 오염을 최소화하도록 한다.

Claims (22)

1. 처리 장치내에서 기판을 지지하는 기판 지지 장치로서,

   a) 수직 배향으로 기판을 고정시키고 상부 부분과 하부 부분을 갖추고 있는 기판 캐리어와,

   b) 상기 기판 캐리어의 상부 부분이 측방향 운동을 하도록 기판 캐리어의 하부 부분을 지지하는 지지 기구와, 그리고

   c) 상기 기판 캐리어의 측방향 운동을 제한하는 자성체 지지 조립체를 포함하고 있으며,

   상기 자성체 지지 조립체는 상기 기판 캐리어상에 설치된 하나 이상의 캐리어 자성체 및 상기 캐리어 자성체와 적어도 부분적으로 정렬되어 있는 상기 기판 캐리어의 대향 측면상에 인접하게 위치된 지지 자성체를 포함하고 있으며,

   상기 자성체 지지 조립체가 상기 캐리어 자성체가 상기 지지 자성체에 의해 반발되도록 하는 자기장을 생성하여, 상기 기판 캐리어가 상기 지지 자성체와 이격된 관계로 상기 자기장에 의해 유지되는 기판 지지 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 지지 기구는 한정 경로를 따라 상기 기판 캐리어를 운반하도록 하는 운반 기구를 포함하고, 상기 자성체 지지 조립체가 상기 한정 경로를 따라 위치된 다수의 지지 자성체를 포함하고 있으며, 그리고 상기 자성체 지지 조립체가 한정 경로를 따라 운동하는 동안 상기 기판 캐리어의 측방향 운동을 제한하도록 하는 구조로 되어 있는 기판 지지 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 자성체 지지 조립체가 상기 기판 캐리어상에 설치된 다수의 캐리어 자성체를 포함하고 있는 기판 지지 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 캐리어 자성체가 상기 기판 캐리어의 상단 에지에서 또는 이것에 근접하게 설치되어 있는 기판 지지 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 캐리어 자성체가 수직 설치 위치로 엇갈려 있는 기판 지지 장치.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 자성체 지지 조립체가 상기 캐리어 자성체와 적어도 부분적으로 정렬되어 있는 상기 기판 캐리어의 각각의 측면상에 배치된 다수개의 지지 자성체를 포함하고 있는 기판 지지 장치.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 지지 자성체가 엇갈린 수직 설치 위치를 갖는 기판 지지 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 기판 캐리어가 상기 지지 기구와 상기 자성체 지지 조립체에 의해 수직 배향으로 유지되는 기판 지지 장치.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 캐리어 자성체가 상기 기판 캐리어로부터 열적으로 격리되어 있는 기판 지지 장치.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 지지 자성체가 열 씽크에 열적으로 연결되어 있는 기판 지지 장치.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 자성체 지지 조립체가 상기 지지 자성체에 인접하게 위치된 자성체 실드를 더 포함하고 있는 기판 지지 장치.
12. 처리 장치내에서 기판을 지지하는 기판 지지 장치로서,

    a) 수직 배향으로 기판을 고정시키고 상부 부분과 하부 부분을 갖추고 있는 기판 캐리어와,

    b) 상기 기판 캐리어의 상부 부분이 측방향 운동을 하도록 기판 케리의 하부 부분을 지지하고 제 1 및 제 2 경로사이에서 한정 경로를 따라 상기 기판 캐리어를 운반하도록 하는 구조로 되어 있는 지지 기구와, 그리고

    c) 상기 기판 캐리어가 상기 제 1 및 제 2 위치에서 그리고 상기 제 1 및 제 2 위치사이에서 운동하는 동안 상기 기판 캐리어의 측방향 운동을 제한하는 자성체 지지 조립체를 포함하고 있으며,

    상기 자성체 지지 조립체는 상기 기판 캐리어상에 설치된 하나 이상의 캐리어 자성체 및 상기 캐리어 자성체와 적어도 부분적으로 정렬되어 있는 상기 기판 캐리어의 대향 측면상에 인접하게 위치된 지지 자성체를 포함하고 있으며,

    상기 자성체 지지 조립체가 상기 캐리어 자성체가 상기 지지 자성체에 의해 반발되도록 하는 자기장을 생성하여, 상기 기판 캐리어가 상기 지지 자성체와 이격된 관계로 상기 자기장에 의해 유지되는 기판 지지 장치.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 자성체 지지 조립체가 상기 기판 캐리어의 상단 에지에 또는 이것의 근접하게 설치되어 있는 다수개의 캐리어 자성체를 포함하고 있는 기판 지지 장치.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 캐리어 자성체가 엇갈린 수직 위치를 갖는 기판 지지 장치.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 캐리어 자성체가 상기 기판 캐리어로부터 열적으로 격리되어 있는 기판 지지 장치.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 지지 자성체가 열 씽크에 열적으로 연결되어 있는 기판 지지 장치.
17. 제 12 항에 있어서, 상기 자성체 지지 조립체가 상기지지 자성체에 인접하게 위치된 자성체 실드를 더 포함하고 있는 기판 지지 장치.
18. 처리 챔버내에서 기판을 지지하는 방법으로서,

    a) 상부 부분과 하부 부분을 갖추고 있는 기판 캐리어로 기판을 고정하는 단계와,

    b) 상기 기판 캐리어의 상부 부분이 측방향 운동을 하도록 기판 케리의 하부 부분을 지지하는 지지하는 단계와, 그리고

    c) 상기 기판 캐리어상에 설치된 하나 이상의 캐리어 자성체 및 상기 캐리어 자성체와 적어도 부분적으로 정렬되어 있는 상기 기판 캐리어의 대향 측면상에 인접하게 위치된 지지 자성체를 사용하여, 상기 지지 자성체가 상기 캐리어 자성체를 반발하게 하여 상기 지지 자성체와 이격된 관계로 상기 기판 캐리어를 유지하여 상기 기판 캐리어의 측방향 운동을 제한하도록 하는 단계를 포함하고 있는 방법.
19. 제 18 항에 있어서, 제 1 위치와 제 2 위치사이에서 한정 경로를 따라 상기 기판 캐리어를 운반하여 상기 경로를 따라 배치된 지지 자성체를 제공하는 단계를 더 포함하고 있으며 상기 기판 캐리어가 상기 제 1 위치와 제 2 위치사이에서 운동하는 동안 측방향으로 운동하지 못하게 제한되는 방법.
20. 제 18 항에 있어서, 상기 기판 캐리어로부터 상기 캐리어 자성체를 열적으로 격리시키는 단계를 더 포함하는 방법.
21. 제 18 항에 있어서, 열 씽크에 상기 지지 자성체를 열적으로 연결시키는 단계를 더 포함하는 방법.
22. 제 18 항에 있어서, 상기 지지 자성체를 자기적으로 차폐시키는 단계를 더 포함하는 방법.