KR20070059691A - 로드락 챔버의 기판 정렬 장치 - Google Patents

로드락 챔버의 기판 정렬 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 로드락 챔버내에서 사용하기에 적합한 기판 정렬 장치에 관한 것으로서, 기판이 올려놓여지는 스테이지의 측면에 상기 기판의 모서리에 대응하여 복수군데 회전자가 설치되는데, 상기 회전자는 가운데 부분을 축으로 하여 회전가능하게 상기 스테이지의 측면에 결합되어 제1단은 탄성체에 의해 상기 스테이지에 연결되고 다른 한쪽 끝인 제2단은 상기 기판의 모서리가 끼워질수 있도록 안쪽으로 절곡되며, 상기 회전자에 대응하여서는 수평운동 가능한 액츄에이터가 설치되며, 상기 회전자의 제2단은 상기 액츄에이터의 끝단에 밀려 안쪽으로 회전하도록 설치되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 로드락 챔버내의 압력변화나 가스흐름변화에 의해 기판의 위치가 변하더라도 이를 쉽게 수정하여 재정렬시킬 수 있다. 그리고 엑츄에이터의 직선운동으로 내부의 정렬장치가 회전운동을 하여 기판을 정렬시키기 때문에 하나의 엑츄에이터의 구동으로 기판의 종방향 정렬과 횡방향 정렬이 모두 이루어진다.
액츄에이터, 로드락 챔버, 회전자, 탄성체, 기판정렬

Description

로드락 챔버의 기판 정렬 장치{Apparatus for arranging substrate in loadlock chamber}
도 1은 본 발명에 따른 기판 정렬장치를 설명하기 위한 사시도;
도 2a 및 도 2b는 도 1의 기판 정렬 과정을 순차적으로 설명하기 위한 평면도들이다.
<도면의 주요부분에 대한 참조번호의 설명>
10a, 10b, 10c: 기판
22, 24, 26, 28: 회전자
22a, 24a, 26a, 28a: 절곡부
22b, 24b, 26b, 28b: 스프링
22c, 24c, 26c, 28c: 힌지
32a, 34a, 36a, 38a: 액츄에이터 끝단
32b, 34b, 36b, 38b: 벨로우즈
32c, 34c, 36c, 38c: 엑츄에이터
42, 44: 스테이지
100: 로드락 챔버
본 발명은 기판 정렬 장치에 관한 것으로서, 로드락 챔버 내에서 사용하기에 적합한 기판 정렬 장치에 관한 것이다.
로드락 챔버는 대기압 상태의 카세트 스테이지에서 진공상태의 이송챔버로 기판을 이송하는 역할을 한다. 따라서 로드락 챔버는 내부가 상압과 진공상태가 교차하는 환경을 가지게 된다. 이렇게 상압과 진공상태가 교차될 때의 압력변화와 가스흐름에 의해서 기판의 위치가 변할 수 있다. 이러한 위치 변화는 공정결과에 큰 영향을 미치므로 바람직하지 않다. 종래의 경우에는 기판 정렬을 위해서 카세트 스테이지나 클러스터 모듈에 별도의 정렬장치를 설치하였다. 따라서 공정시간에 정렬장치를 거치는 시간이 추가될 수 밖에 없었다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 별도의 정렬장치를 추가로 설치하지 않고서도 로드락 챔버 내에서 바로 기판을 정렬할 수 있는 기판 정렬 장치를 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 정렬 장치는, 기판이 올려놓여지는 스테이지의 측면에 상기 기판의 모서리에 대응하여 복수군데 회전자가 설치되는데, 상기 회전자는 가운데 부분을 축으로 하여 회전가능하게 상기 스테이지의 측면에 결합되어 제1단은 탄성체에 의해 상기 스테이지에 연결되고 다른 한쪽 끝인 제2단은 상기 기판의 모서리가 끼워질수 있도록 안쪽으로 절곡되며, 상기 회전자에 대응하여서는 수평운동 가능한 액츄에이터가 설치되며, 상기 회전자의 제2단은 상기 액츄에이터의 끝단에 밀려 안쪽으로 회전하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 스테이지는 로드락 챔버 내에 위치할 수 있으며, 이 경우 상기 액츄에이터는 몸체는 상기 로드락 챔버 밖에 위치하며 상기 회전자를 미는 끝단은 상기 로드락 챔버 내에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다.
상기 스테이지는 복수개가 적층될 수 있으며, 이 경우 그 각각에는 기판이 올려 놓여지며, 상기 회전자는 상기 복수개의 스테이지에 올려놓여지는 기판들을 동시에 정렬시킬 수 있도록 상기 스테이지의 적층 높이만큼 수직 폭을 가지는 것이 바람직하다. 이 때 상기 스테이지는 상하운동 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.
상기 액츄에이터는 상기 스테이지를 사이에 두고 서로 마주보도록 설치되며 상기 회전자는 상기 스테이지와 상기 액츄에이터 사이에 설치되는 것이 바람직하다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예에 한정되는 것으로 해석돼서는 안 된다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 정렬장치를 설명하기 위한 사시도이다. 도 1을 참조하면, 스테이지(기판 밑에 위치)는 수직으로 복수개 적층되며, 한층의 스테이지는 도 2a의 참조번호 42 및 44로 표시한 바와 같이 두개가 한조를 이룬다. 각 층의 스테이지에는 기판(10a, 10b, 10c)이 하나씩 올려 놓여진다. 회전자(22, 24, 26, 28)는 복수개의 기판(10a, 10b, 10c)을 동시에 정렬시킬 수 있도록 상기 스테이지의 적층 높이 만큼 수직폭을 가진다.
회전자(22, 24, 26, 28)는 상기 스테이지의 측면에 설치되며, 그 개수는 기판의 모서리에 대응하여 4군데 설치된다. 회전자(22, 24, 26, 28)는 가운데 부분을 축으로 하여 회전가능하게 상기 스테이지의 측면에 힌지(22c, 24c, 26c, 28c) 결합된다. 회전자(22, 24, 26, 28)의 제1단은 스프링(22b, 24b, 26b, 28b)에 의해 상기 스테이지에 연결되고 다른 한쪽 끝인 제2단은 기판(10a, 10b, 10c)의 모서리가 끼워질수 있도록 안쪽으로 절곡된 절곡부(22a, 24a, 26a, 28a)를 갖는다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 기판 정렬 과정을 순차적으로 설명하기 위한 평면도들로서, 도 1에는 생략되어 있는 로드락 챔버(100)가 포함되어 도시되었다.
도 2a에 도시된 바와 같이 회전자(22, 24, 26, 28)에 대응하여서는 수평운동 가능한 액츄에이터(32c, 34c, 36c, 38c)가 설치된다. 스테이지(42, 44)에는 기판 감지센서가 설치되어 있어 이를 통해 기판(10a)이 안착되었음이 감지되면 액츄에이터 끝단(32a, 34a, 36a, 38a)이 전진한다. 그러면, 회전자(22, 24, 26, 28)의 제2단은 액츄에이터의 끝단(32a, 34a, 36a, 38a)에 의해 안쪽으로 밀려들어가 참조부호 A로 도시한 바와 같이 절곡부(22a, 24a, 26a, 28a)가 기판(10a)의 모서리에 접근한다.
스테이지(42, 44)는 로드락 챔버(100) 내에 위치하며, 액츄에이터(32c, 34c, 36c, 38c)는 몸체는 로드락 챔버(100) 밖에 위치하며 회전자(22, 24, 26, 28)를 미는 끝단(32a, 34a, 36a, 38a)은 로드락 챔버(100) 내에 위치한다. 따라서 액츄에이터(32c, 34c, 36c, 38c)의 끝단은 로드락 챔버(100)를 관통해야 하는데, 기밀 유지와 전후진 운동을 위해서 상기 관통 부위에 벨로우즈(32b, 34b, 36b, 38b)가 설치된다. 액츄에이터의 끝단(32a, 34a, 36a, 38a)으로 회전자(22, 24, 26, 28)의 제2단을 계속 밀면 도 2b의 참조부호 B로 도시된 바와 같이 회전자(22, 24, 26, 28)의 절곡부(22a, 24a, 26a, 28a)가 기판(10a)의 모서리에 닿게 된다.
본 발명은 도 2a와 도 2b에 도시된 바와 같은 순차적인 방법으로 기판(10a)의 모서리를 회전자(22, 24, 26, 28)의 절곡부(22a, 24a, 26a, 28a)로 밀어내면서 기판(10a)을 정렬시킨다. 이렇게 기판(10a)을 회전자(22, 24, 26, 28)로 친 다음에는 엑츄에이터 끝단(32a, 34a, 36a, 38a)이 뒤로 후진하고 그러면 회전자(22, 24, 26, 28)는 스프링(22b, 24b, 26b, 28c)의 복원력에 의해 복원되고 결국에는 엑츄에이터 끝단(32a, 34a, 36a, 38a)과 회전자(22, 24, 26, 28)는 비접촉상태로 존재하 게 된다. 상기와 같이 회전자(22, 24, 26, 28)로 기판(10a)을 밀어내는 과정을 반복하면 기판 정렬이 이루어지게 된다.
경우에 따라서는 기판(10a)을 상하로 이동시킬 필요가 있는데, 이를 위해서 스테이지(42, 44)는 상하운동 가능하게 설치된다. 엑츄에이터의 끝단(32a, 34a, 36a, 38a)과 회전자(22, 24, 26, 28)는 정렬공정이 이루어지지 않을 때에는 서로 접촉하지 않는 상태로 존재한다. 따라서 정렬공정이 이루어지지 않을 때 상기 스테이지를 상하운동시키더라도 파티클이 발생하지 않는다. 또한 도 1에서 설명한 바와 같이 회전자(22, 24, 26, 28)가 상기 스테이지의 적층 높이 만큼 수직폭을 가지기 때문에 상기 적층된 스테이지들이 상하로 이동하더라도 정렬공정시 엑츄에이터의 끝단(32a, 34a, 36a, 38a)이 회전자(22, 24, 26, 28)에 닿을 수 있게 된다.
액츄에이터(32c, 34c, 36c, 38c)는 스테이지(42, 44)를 사이에 두고 서로 마주보도록 설치되며 회전자(22, 24, 26, 28)는 스테이지(42, 44)와 액츄에이터(32c, 34c, 36c, 38c) 사이에 설치된다. 엑츄에이터(32c, 34c, 36c, 38c)의 직선운동으로 회전자(22, 24, 26, 28)가 회전운동을 하여 기판을 정렬시키기 때문에 엑츄에이터의 구동이 한쪽 방향으로만 일어나더라도 기판의 횡방향 정렬과 종방향 정렬이 모두 이루어진다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 로드락 챔버 내의 압력변화나 가스흐름변화에 의해 기판의 위치가 변하더라도 이를 쉽게 수정하여 재정렬시킬 수 있다. 그리고 엑츄에이터가 챔버의 외부에 설치되므로 진공용 부품을 사용하는 경우에 비해 구성비용이 저렴하다. 그리고 밀어내는 과정을 통해 복수개로 적층되어 있는 기판을 한꺼번에 정렬시킬 수 있다. 또한 엑츄에이터의 직선운동으로 내부의 정렬장치가 회전운동을 하여 기판을 정렬시키기 때문에 엑츄에이터를 한방향으로만 구동시키더라도 기판의 종방향 정렬과 횡방향 정렬이 모두 이루어진다.

Claims (5)

  1. 기판이 올려놓여지는 스테이지의 측면에 상기 기판의 모서리에 대응하여 복수군데 회전자가 설치되는데, 상기 회전자는 가운데 부분을 축으로 하여 회전가능하게 상기 스테이지의 측면에 결합되어 제1단은 탄성체에 의해 상기 스테이지에 연결되고 다른 한쪽 끝인 제2단은 상기 기판의 모서리가 끼워질수 있도록 안쪽으로 절곡되며, 상기 회전자에 대응하여서는 수평운동 가능한 액츄에이터가 설치되며, 상기 회전자의 제2단은 상기 액츄에이터의 끝단에 밀려 안쪽으로 회전하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 정렬 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스테이지는 로드락 챔버 내에 위치하며, 상기 액츄에이터는 몸체는 상기 로드락 챔버 밖에 위치하며 상기 회전자를 미는 끝단은 상기 로드락 챔버 내에 위치하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 정렬 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스테이지는 복수개가 적층되며 그 각각에는 기판이 올려 놓여지며, 상기 회전자는 상기 복수개의 스테이지에 올려놓여지는 기판들을 동시에 정렬시킬 수 있도록 상기 스테이지의 적층 높이 만큼 수직폭을 가지는 것을 특징으로 하는 기판 정렬 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 스테이지는 상하운동 가능하게 설치되는 것을 특징으 로 하는 기판 정렬 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 액츄에이터는 상기 스테이지를 사이에 두고 서로 마주보도록 설치되며 상기 회전자는 상기 스테이지와 상기 액츄에이터 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 정렬 장치.
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