KR20070114435A - 대량생산을 위한 기판처리시스템과 이를 이용한기판처리방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 다수의 태양전지용 기판을 적재한 트레이가 놓여지는 트레이 안치수단을 내부에 구비하는 공정챔버; 상기 공정챔버의 일 측에 제1 출입구를 사이에 두고 연결되며, 내부에 제1 트레이 이송수단을 구비하는 반입용 로드락챔버; 상기 공정챔버의 타 측에 제2 출입구를 사이에 두고 연결되며, 내부에 제2 트레이 이송수단을 구비하는 반출용 로드락챔버를 포함하는 기판처리시스템 및 이를 이용한 기판처리방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 태양전지제조용 기판처리시스템에서 기판을 반입, 처리 및 반출하는 과정이 수십 내지 수백 개의 기판을 적재하는 트레이 단위로 자동으로 이루어지므로 이를 통해 기판처리의 생산성이 크게 향상된다. 또한 전체 시스템의 설치면적을 줄임으로써 단위 면적당 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.
태양전지, 기판처리시스템
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리시스템의 구성도
도 2는 기판이송장치를 예시한 도면
도 3은 기판 로딩부/언로딩부와 트레이전달부의 롤러배치를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판처리시스템의 구성도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100 : 기판처리시스템 110 : 공정챔버
120 : 반입용 로드락챔버 122 : 제1 이송로봇
130 : 반출용 로드락챔버 132 : 제2 이송로봇
140 : 기판로딩부 150 : 기판 언로딩부
162,164 : 제1,2 기판수납기 170 : 트레이 전달부
182,184,186,188 : 제1,2,3,4 출입구
190 : 기판이송장치 200 : 트레이
본 발명은 기판을 대량으로 처리하는 기판처리시스템 및 기판처리방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 태양전지의 소재가 되는 기판의 운송 및 처리를 자동화 및 집적화함으로써 생산성을 높이고 시스템의 설치면적을 줄일 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
화석자원의 고갈과 환경오염에 대처하기 위해 최근 태양력 등의 청정에너지에 대한 관심이 크게 고조되면서, 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지에 대한 연구개발이 활력을 얻고 있다.
보통의 태양전지는 PN접합다이오드 형태로서, 태양에너지에 의해 여기된 소수캐리어가 PN 접합면을 가로질러 확산되고 이로 인해 PN접합 다이오드의 양단에서 발생하는 전압차에 의해 기전력을 발생시킨다.
따라서 태양전지를 제조하기 위해서는 실리콘웨이퍼 등의 기판에 P형 또는 N형 반도체층, 반사방지막, 전극 등의 박막을 증착하는 공정과, 에너지 변환효율을 개선하는데 필요한 패턴을 형성하기 위해 증착된 박막을 식각하는 공정 등을 거쳐야 한다.
이러한 공정은 해당 공정을 위해 최적의 환경으로 설계된 공정챔버의 내부에서 진행되는데, 현재의 기판처리시스템은 기판의 처리와 이송과정이 유기적으로 통합되어 있지 못하기 때문에 전반적으로 생산성이 낮고 대량생산에 부적합하다는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 태양전지용 기판에 대한 반입, 처리, 반출에 이르는 전 과정을 집적화 및 자동화함으로써 기판처리의 생산성을 향상시키는데 목적이 있다.
또한 전체 시스템의 설치면적을 줄임으로써 단위 면적당 생산성을 향상시키는데 목적이 있다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 다수의 태양전지용 기판을 적재한 트레이가 놓여지는 트레이 안치수단을 내부에 구비하는 공정챔버; 상기 공정챔버의 일 측에 제1 출입구를 사이에 두고 연결되며, 내부에 제1 트레이 이송수단을 구비하는 반입용 로드락챔버; 상기 공정챔버의 타 측에 제2 출입구를 사이에 두고 연결되며, 내부에 제2 트레이 이송수단을 구비하는 반출용 로드락챔버를 포함하는 기판처리시스템을 제공한다.
상기 반입용 로드락챔버 및 상기 반출용 로드락챔버는 상기 트레이의 출입에 따라 내부 압력이 진공상태와 대기압상태를 반복할 수 있다.
상기 반입용 로드락챔버는 기판을 예열시키기 위한 가열수단을 더 포함할 수 있다.
상기 반출용 로드락챔버에는 공정을 마친 기판을 냉각시키는 냉각수단이 설치될 수 있으며, 상기 냉각수단은 비반응 가스를 챔버내부로 분사하는 가스분사수단일 수 있다.
상기 제1 및 제2 트레이 이송수단은 신축운동 및 회전운동을 하는 로봇일 수 있다.
상기 제1 트레이 이송수단은, 상기 공정챔버의 내부로 트레이를 이동시킬 때 사용하는 제1 방향 구동부재; 상기 반입용 로드락챔버의 내부로 트레이를 반입할 때 사용하는 제2 방향 구동부재를 포함하여, 상기 제1방향 구동부재와 상기 제2 방향 구동부재 중에서 적어도 하나는 다른 구동부재에 대하여 수직운동이 가능할 수 있다.
상기 제2 트레이 이송수단은, 상기 공정챔버에서 상기 반출용 로드락챔버로 트레이를 반출시킬 때 사용하는 제1 방향 구동부재; 상기 반출용 로드락챔버에서 외부로 트레이를 반출할 때 사용하는 제2 방향 구동부재를 포함하여, 상기 제1 방향 구동부재와 상기 제2 방향 구동부재 중에서 적어도 하나는 다른 구동부재에 대하여 수직운동이 가능할 수 있다.
상기 공정챔버의 트레이 안치수단은 상기 제1방향 구동부재와 같은 방향으로 트레이를 이송시키는 구동부재를 포함할 수 있다.
상기 구동부재는 롤러, 가이드레일, 리니어스크류 또는 모노레일 중에서 선택될 수 있다.
제3 출입구를 사이에 두고 상기 반입용 로드락챔버의 일 측에 위치하며 트 레이에 기판을 로딩시키는 기판로딩부; 제4 출입구를 사이에 두고 상기 반출용 로드락챔버의 일 측에 위치하며 트레이에서 기판을 언로딩하는 기판언로딩부를 더 포함할 수 있다.
상기 기판로딩부의 일 측에는 미처리 기판을 다수 적재하는 제1 기판수납기가 놓여지고, 상기 기판언로딩부의 일 측에는 처리된 기판을 적재하는 제2 기판수납기가 놓여질 수 있다.
상기 기판로딩부는, 상기 제1 기판수납기에서 상기 트레이로 기판을 이적(移積)시키는 제1 기판이송장치; 트레이를 이동시키는 제3 트레이 이송수단을 포함할 수 있다.
상기 기판언로딩부는, 상기 트레이에서 상기 제2 기판수납기로 기판을 이적(移積)시키는 제2 기판이송장치; 트레이를 이동시키는 제4 트레이 이송수단을 포함할 수 있다.
상기 기판이송장치는, 상기 트레이에 대하여 상대 운동하는 이송장치프레임; 상기 이송장치프레임에 대하여 수평운동하며, 기판을 흡착할 수 있고 수직운동이 가능한 피커를 하나 이상 구비하는 기판이송모듈을 포함할 수 있다.
상기 제3 또는 제4 로딩용 트레이 이송수단은 컨베이어, 롤러, 가이드레일, 리니어스크류, 모노레일 중에서 선택될 수 있다.
상기 기판로딩부와 상기 기판언로딩부의 사이에는 기판이 모두 반출된 빈 트레이를 상기 기판언로딩부에서 상기 기판로딩부로 이송하는 트레이전달부가 위치할 수 있다.
상기 트레이전달부는 상기 기판언로딩부에서 트레이를 픽업하여 상기 기판로딩부에 내려놓는 크레인형 이송수단을 포함할 수 있다.
상기 트레이전달부는 트레이를 이송하기 위한 구동부재를 포함하며, 상기 기판언로딩부 및 기판로딩부는 상기 트레이전달부의 구동부재와 같은 방향으로 구동하는 구동부재를 포함할 수 있다.
또한 본 발명은, 태양전지용 기판을 처리하는 방법에 있어서, 기판적재위치에 위치한 트레이에 다수의 기판을 적재하는 단계; 기판이 적재된 상기 트레이를 대기압 상태의 반입용 로드락챔버로 반입하는 단계; 상기 반입용 로드락챔버의 내부를 진공펌핑하는 단계; 상기 반입용 로드락챔버와 기판을 처리하는 공정챔버를 서로 연통시키고, 상기 공정챔버의 내부에 상기 트레이를 안치하는 단계; 상기 공정챔버의 내부에서 기판에 대한 공정을 진행하는 단계; 상기 공정챔버와 반출용 로드락챔버를 서로 연통시키고, 상기 트레이를 상기 반출용 로드락챔버로 반출하는 단계; 상기 반출용 로드락챔버의 내부를 대기압상태로 벤팅하는 단계; 상기 반출용 로드락챔버에서 상기 트레이를 외부로 반출하는 단계를 포함하는 기판처리방법을 제공한다.
상기 반출용 로드락챔버에서 상기 트레이를 외부로 반출하는 단계의 이후에는 상기 트레이에 적재된 기판을 기판수납기로 이적(移積)하는 단계를 포함할 수 있다.
또한 기판수납기로 모든 기판을 이적(移積)한 상기 트레이를 상기 기판적재 위치로 이송시키고, 상기 전 과정을 반복하는 단계를 포함할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1의 평면도에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판처리시스템(100)은 기판에 대한 박막증착, 식각 등의 공정을 수행하는 공정챔버(110), 상기 공정챔버(110)의 일 측에 제1 출입구(182)를 사이에 두고 연결되는 반입용 로드락챔버(120), 상기 공정챔버(110)의 타 측에 제2 출입구(184)를 사이에 두고 연결되는 반출용 로드락챔버(130)를 포함한다.
일반적으로 공정챔버(110)는 유지보수할 때를 제외하고는 진공상태를 유지하여야 하므로, 반입용 로드락챔버(120)와 반출용 로드락챔버(130)는 대기압 상태의 외부와 기판을 교환하기 위하여 내부압력을 대기압상태에서 진공상태로 또는 진공상태에서 대기압상태로 전환될 수 있어야 한다.
본 발명의 실시예에서는 공정챔버(110), 반입용 로드락챔버(120) 및 반출용 로드락챔버(130)를 따라 기판이 개별적으로 이송되는 것이 아니라, 수십 내지 수백 개의 기판을 한꺼번에 안치하는 트레이(200)에 의하여 이송된다.
기판(s)은 소정 크기로 분할된 실리콘웨이퍼로서, 그 형상은 원형, 사각형 또는 모서리가 라운드 처리된 사각형일 수 있다.
따라서 상기 공정챔버(110)의 내부에는 공정진행 중에 상기 트레이(200)를 일시 안치할 수 있는 트레이 안치수단(112)이 설치된다.
또한 반입용 로드락챔버(120) 및 반출용 로드락챔버(130)의 내부에는 트레이(200)를 이송할 수 있는 제1 이송로봇(122) 및 제2 이송로봇(132)이 각각 설치된다. 상기 제1,2 이송로봇(122, 132)은 신축운동 및 회전운동을 통해 트레이(200)를 이송한다.
상기 제1,2 이송로봇(122, 132) 대신에 롤러나 가이드레일 등의 인라인형 이송수단이 이용될 수도 있으며, 이에 대해서는 도 4와 관련하여 후술한다.
반입용 로드락챔버(120)에는 외부와 기판을 교환하기 위하여 일 측에 제3 출입구(186)가 설치되며, 상기 제3 출입구(186)의 전면에는 기판로딩부(140)가 위치한다.
반입용 로드락챔버(120)의 내부에는 기판을 예열하기 위한 히터 등의 가열수단이 설치될 수도 있다.
기판로딩부(140)는 트레이(200)에 기판(s)을 적재시키는 한편, 기판(s)이 적재된 트레이(200)를 반입용 로드락챔버(120)의 제3 출입구(186) 전면에 위치시키는 장소이다.
기판(s)은 기판로딩부(140)의 일 측에 설치되는 제1 기판수납기(162)에서 픽업되어 트레이(200)에 적재되며, 이를 위해 기판로딩부(140)에는 도 2에 도시된 바와 같은 제1 기판이송장치(190)가 설치된다.
상기 제1 기판이송장치(190)는 트레이(200)의 상부에서 트레이(200)에 대하여 상대 운동하는 이송장치프레임(192)과, 상기 이송장치프레임(192)에 결합하여 상기 이송장치프레임(192)에 대하여 운동하는 기판이송모듈(194)을 포함한다.
제1 기판이송장치(190)는 기판을 픽업하여 특정 위치에 내려 놓는 장치이므로 부품이나 소자를 픽업하여 대상물에 결합하는 상용화된 조립장비 등에서 흔히 사용되는 장치를 이용할 수 있다. 따라서 본 명세서에서는 이에 대하여 개략적으로만 설명하기로 한다.
이송장치프레임(192)은 제1 기판수납기(162)의 위치에 따라서 설치형태가 달라질 수 있다.
또한 트레이(200)와 이송장치프레임(192)의 상대운동 방식에 따라 즉, 이송장치프레임(192)을 고정하고 트레이(200)를 움직이는 경우와, 트레이(200)를 고정하고 이송장치프레임(192)를 이동시키는 경우에 따라 그 설치형태가 서로 달라질 수 있다.
이송장치프레임(192)에는 상기 기판이송모듈(194)을 위한 구동수단이 설치되어야 한다.
기판이송모듈(194)의 하단에는 진공흡착을 이용한 피커(picker)(196)가 설치되며, 상기 피커(196)를 이용하여 제1 기판수납기(162)에서 기판(s)을 픽업하여 트레이(200)에 기판을 내려 놓는다. 따라서 기판이송모듈(194)에는 피커(196)를 수직운동시키는 구동수단이 설치된다.
기판이송모듈(194)은 생산성을 고려하여 다수의 피커(196)를 구비하는 것이 바람직하며, 상기 각 피커(196)는 서로 동시에 동작할 수도 있고, 상호 독립적으로 동작할 수도 있다.
이송장치프레임(192)을 고정시키고 그 하부에서 트레이(200)를 수평방향으로 순차적으로 이동시키면서 트레이(200)에 기판(s)을 적재하는 경우에는 기판로딩부(140)에 트레이 이송수단을 설치하여야 한다.
트레이 이송수단에는 컨베이어, 롤러, 가이드레일, 리니어스크류(linear screw), 모노레일등이 이용될 수 있으며, 이러한 트레이 이송수단은 기판이 적재된 트레이(200)를 반입용 로드락챔버(120)의 제3 출입구(186)까지 이동시키는데 이용될 수도 있다.
한편, 이와는 반대로 트레이(200)를 고정시키고 그 상부로 이송장치프레임(192)을 수평방향으로 이동시킬 수도 있으나, 이 경우에는 이송장치프레임(192)를 수평방향으로 구동시킬 구동수단이 필요하다.
기판(s)의 적재가 완료된 트레이(200)는 제1 이송로봇(122)에 의하여 반입용 로드락챔버(120)의 내부로 반입된다.
반출용 로드락챔버(130)의 일 측에는 외부와 기판을 교환하기 위한 제4 출입구(188)가 설치되며, 상기 제4 출입구(188)의 전면에는 기판언로딩부(150)가 위치한다.
상기 반출용 로드락챔버(130)의 내부에는 공정을 마친 기판을 냉각시키기 위한 냉각수단이 설치될 수 있다. 상기 냉각수단은 예를 들어 질소 또는 헬륨 등의 비반응 가스를 분사하는 분사장치일 수 있다.
기판언로딩부(150)는 제2 이송로봇(132)에 의하여 트레이(200)에 적재된 기판(s)을 픽업하여 기판언로딩부(150)의 일 측에 위치하는 제2 기판수납기(164)로 반출시키는 장소이다.
따라서 기판(s)을 픽업하여 이송하는 제2 기판이송장치가 설치되어야 하며, 이것은 기판로딩부(150)에 설치된 제1 기판이송장치(190)와 실질적으로 동일하다. 따라서 기판언로딩부(150)에는 제1 기판이송장치(190)의 이송장치프레임(192)에 대해 트레이(200)를 이동시키기 위하여 컨베이어, 롤러, 가이드레일, 리니어스크류(linear screw), 모노레일 등의 트레이 이송수단도 설치되어야 한다.
한편, 이와 같이 제1 기판수납기(162)와 제2 기판수납기(164)를 별개로 설치하면, 하나의 기판수납기를 이용하여 기판로딩 및 언로딩을 수행하는 시스템에 비하여 공정대기 시간이나 트레이 이송시간을 크게 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.
트레이전달부(170)는 본 발명의 기판처리시스템(100) 내부에서 트레이(200)를 순환사용하기 위하여 기판(s)이 모두 언로딩된 빈 트레이(200)를 기판언로딩부(150)에서 기판로딩부(140)로 이송하는 역할을 한다.
트레이전달부(170)는 기판언로딩부(150)에서 트레이(200)를 픽업하여 기판 로딩부(140)에 내려 놓는 크레인형 이송수단을 포함할 수도 있고, 컨베이어, 롤러, 가이드레일, 리니어스크류(linear screw), 모노레일 등의 인라인형 이송수단을 포함할 수도 있다.
인라인형 이송수단인 경우에는 기판언로딩부(150)의 트레이(200)를 트레이전달부(200)로 넘겨주는 수단이 필요하다.
도 3은 그 예로서, 기판로딩부(140)에 x방향 롤러(142)와 y방향 롤러(144)를 설치하고, 기판언로딩부(150)에도 x방향 롤러(152)와 y방향 롤러(154)를 설치한 모습을 나타낸 도면이다.
기판로딩부(140)의 y방향 롤러(144)는 트레이(200)를 반입용 로드락챔버(120) 쪽으로 이동시킬 때 사용되며, 기판언로딩부(150)의 y방향 롤러(154)는 반출용 로드락챔버(130)에서 트레이(200)를 반출킬 때 사용된다.
기판언로딩부(150)의 x방향 롤러(152)는 기판(s)을 모두 언로딩시킨 트레이(200)를 트레이전달부(170)로 이동시키는 역할을 한다.
따라서 트레이(200)가 소정 위치에 도달하면 x방향 롤러(152)를 y방향 롤러(154)에 대하여 상승시키거나 y방향 롤러(154)를 하강시켜 트레이(200)를 y방향 롤러(154)로부터 분리시킨 후, x방향 롤러(152)를 구동시켜 트레이(200)를 트레이전달부(170)로 넘겨준다. 따라서 기판언로딩부(150)에는 x방향 롤러(152) 또는 y방향 롤러(154)를 수직운동시키는 수직구동수단이 설치되어야 한다.
트레이전달부(170)에는 기판언로딩부(150)에서 넘어온 트레이(200)가 연속적으로 이동할 수 있도록 x방향 롤러(172)가 설치되며, 이것은 기판언로딩부(150)의 x방향 롤러(152)가 구동할 때의 높이와 같은 높이에 설치된다.
기판로딩부(140)의 x방향 롤러(142)는 트레이(200)를 넘겨받을 때는 y방향 롤러(144)에 비하여 높은 위치에 있다가 트레이(200)를 완전히 넘겨받은 후에는 x방향롤러(144)를 하강시키거나 y방향롤러(144)를 상승시켜 트레이(200)를 y방향 롤러(144)에 안치시킨다.
따라서 기판로딩부(140)에는 x방향 롤러(142) 또는 y방향 롤러(144)를 수직운동시키는 수직구동수단이 설치되어야 한다.
이하에서는 도1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 기판처리시스템(100)에서 기판(s) 및 트레이(200)가 이송되는 과정을 설명한다.
먼저 기판로딩부(140)의 일 측에 미처리된 기판(s)을 다수 적재한 제1 기판수납기(162)를 위치시킨다.
이어서 기판로딩부(140)에 기판(s)을 적재한 빈 트레이(200)가 놓여지면, 제1 기판이송장치(190)의 기판이송모듈(196)이 기판(s)을 픽업하여 상기 트레이(200)에 안치시킨다.
트레이(200)에 기판(s)이 모두 적재되면, 제1 이송로봇(122)에 의하여 반입용 로드락챔버(120)의 내부로 반입된다. 이때 반입용 로드락챔버(120)는 대기압상태이므로, 트레이(200)가 반입된 이후에는 제3 출입구(186)를 닫고 챔버 내부를 공 정챔버(110)와 유사한 압력의 진공상태로 펌핑시킨다.
반입용 로드락챔버(120)가 진공상태로 전환된 이후에는 제1 출입구(182)를 열어서 공정챔버(110)의 내부로 트레이(200)를 이동시켜 트레이 안치수단(112)에 트레이(200)를 내려 놓는다.
이어서 제1 출입구(182)를 닫고 공정챔버(110)의 내부에서 기판(s)에 대한 증착, 식각 등의 공정을 수행한다.
공정을 마치면, 반출용 로드락챔버(130)와 연결되는 제2 출입구(184)를 통해서 제2 이송로봇(132)이 공정챔버(110)로 진입하여 트레이(200)를 반출하며, 이때 상기 반출용 로드락챔버(130)는 공정챔버(110)와 같거나 약간 높은 진공압력을 유지하는 것이 바람직하다.
이어서 제2 출입구(184)를 닫고 벤팅을 통해 반출용 로드락챔버(130)를 대기압 상태로 전환하며, 전환된 이후에는 제2 이송로봇(132)이 제4 출입구(188)를 통해 트레이(200)를 반출하여 기판언로딩부(150)에 내려놓는다.
기판언로딩부(150)에 도달한 트레이(200)에 안치된 기판(s)은 기판이송장치(190)에 의하여 픽업되어 제2 기판수납기(164)로 옮겨진다.
모든 기판(s)이 옮겨지고 남은 빈 트레이(200)는 트레이전달부(170)를 통하여 다시 기판로딩부(140)로 이송되어 재사용된다.
한편, 도 1에서는 반입용 로드락챔버(120)와 반출용 로드락챔버(130)에 제 1,2 이송로봇(122,132)을 각각 설치하였다.
그러나 반입용 로드락챔버(120)의 내부에는 기판로딩부(140)의 트레이 이송수단과 연속하여 트레이(200)를 이송할 수 있는 롤러, 가이드레일 등의 인라인형 이송수단을 설치할 수도 있다.
다만 이 경우에는 반입용 로드락챔버(120)에서 공정챔버(110)의 내부로 트레이(200)를 이동시키기 위해서 공정챔버(110)의 내부에도 트레이(200)를 이송할 수 있는 롤러, 가이드레일 등의 인라인형 이송수단을 설치하여야 한다.
또한 반입용 로드락챔버(120)에서 트레이(200)의 반입방향과 반출방향이 직선이 아니므로, 방향전환을 위해서는 도 3과 관련하여 설명한 바와 같은 방식을 이용하면 된다.
즉, 반입용 로드락챔버(120)의 내부에 x방향 롤러(124)와 y방향롤러(126)를 함께 설치하고, 트레이(200)가 진입할 때는 y방향롤러(126)를 이용하여 트레이(200)를 이동시키고, 트레이(200)를 공정챔버(110)로 이동시킬 때는 x방향롤러(124)를 이용하여 공정챔버(110)의 내부로 이동시킨다.
반출용 로드락챔버(130)의 내부에서도 이와 마찬가지로 서로 상대적인 높이를 조절할 수 있는 x방향롤러(134)와 y방향롤러(136)를 설치한다.
공정챔버(110)의 내부에는 반입용 로드락챔버(120)와 반출용 로드락챔버(130)의 x방향롤러(124,134)와 연속하여 트레이(200)를 이동할 수 있는 x방향 롤러(114)가 설치된다.
이와 같이 공정챔버(110) 및 반입용/반출용 로드락챔버(120,130)에 롤러, 가이드레일 등의 인라인형 이송수단을 설치하면, 고가의 이송로봇이 생략되어 장비의 가격을 크게 낮출 수 있다.
본 발명에 따르면, 태양전지제조용 기판처리시스템에서 기판을 반입, 처리 및 반출하는 과정이 수십 내지 수백 개의 기판을 적재하는 트레이 단위로 자동으로 이루어지므로 이를 통해 기판처리의 생산성이 크게 향상된다.
또한 전체 시스템의 설치면적을 줄임으로써 단위 면적당 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.
Claims (23)
- 다수의 태양전지용 기판을 적재한 트레이가 놓여지는 트레이 안치수단을 내부에 구비하는 공정챔버;상기 공정챔버의 일 측에 제1 출입구를 사이에 두고 연결되며, 내부에 제1 트레이 이송수단을 구비하는 반입용 로드락챔버;상기 공정챔버의 타 측에 제2 출입구를 사이에 두고 연결되며, 내부에 제2 트레이 이송수단을 구비하는 반출용 로드락챔버;를 포함하는 기판처리시스템
- 제1항에 있어서,상기 반입용 로드락챔버 및 상기 반출용 로드락챔버는 상기 트레이의 출입에 따라 내부 압력이 진공상태와 대기압상태를 반복하는 기판처리시스템
- 제1항에 있어서,상기 반입용 로드락챔버에는 기판을 예열시키기 위한 가열수단이 설치되는 기판처리시스템
- 제1항에 있어서,상기 반출용 로드락챔버에는 공정을 마친 기판을 냉각시키는 냉각수단이 설치되는 기판처리시스템
- 제4항에 있어서,상기 냉각수단은 비반응 가스를 챔버내부로 분사하는 가스분사수단인 것을 특징으로 하는 기판처리시스템
- 제1항에 있어서,상기 제1 및 제2 트레이 이송수단은 신축운동 및 회전운동을 하는 로봇인 것을 특징으로 하는 기판처리시스템
- 제1항에 있어서,상기 제1 트레이 이송수단은,상기 공정챔버의 내부로 트레이를 이동시킬 때 사용하는 제1 방향 구동부재;상기 반입용 로드락챔버의 내부로 트레이를 반입할 때 사용하는 제2 방향 구동부재;를 포함하여, 상기 제1 방향 구동부재와 상기 제2 방향 구동부재 중에서 적어도 하나는 다른 구동부재에 대하여 수직운동이 가능한 기판처리시스템
- 제1항에 있어서,상기 제2 트레이 이송수단은,상기 공정챔버에서 상기 반출용 로드락챔버로 트레이를 반출시킬 때 사용하는 제1 방향 구동부재;상기 반출용 로드락챔버에서 외부로 트레이를 반출할 때 사용하는 제2 방향 구동부재;를 포함하여, 상기 제1방향 구동부재와 상기 제2 방향 구동부재 중에서 적어도 하나는 다른 구동부재에 대하여 수직운동이 가능한 기판처리시스템
- 제7항 또는 제8항에 있어서,상기 공정챔버의 트레이 안치수단은 상기 제1 방향 구동부재와 같은 방향으로 트레이를 이송시키는 구동부재를 포함하는 기판처리시스템
- 제7항 또는 제8항에 있어서,상기 구동부재는 롤러, 가이드레일, 리니어스크류 또는 모노레일 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템
- 제1항에 있어서,제3 출입구를 사이에 두고 상기 반입용 로드락챔버의 일 측에 위치하며 트레이에 기판을 로딩시키는 기판로딩부;제4 출입구를 사이에 두고 상기 반출용 로드락챔버의 일 측에 위치하며 트레이에서 기판을 언로딩하는 기판언로딩부;를 더 포함하는 기판처리시스템
- 제11항에 있어서,상기 기판로딩부의 일 측에는 미처리 기판을 다수 적재하는 제1 기판수납기가 놓여지고, 상기 기판언로딩부의 일 측에는 처리된 기판을 적재하는 제2 기판수납기가 놓여지는 기판처리시스템
- 제12항에 있어서,상기 기판로딩부는,상기 제1 기판수납기에서 상기 트레이로 기판을 이적(移積)시키는 제1 기판이송장치;트레이를 이동시키는 제3 트레이 이송수단;을 포함하는 기판처리시스템
- 제12항에 있어서,상기 기판언로딩부는,상기 트레이에서 상기 제2 기판수납기로 기판을 이적(移積)시키는 제2 기판이송장치;트레이를 이동시키는 제4 트레이 이송수단;을 포함하는 기판처리시스템
- 제13항 또는 제14항에 있어서,상기 기판이송장치는,상기 트레이에 대하여 상대 운동하는 이송장치프레임;상기 이송장치프레임에 대하여 수평운동하며, 기판을흡착할 수 있고 수직운동이 가능한 피커를 하나 이상 구비하는 기판이송모듈;을 포함하는 기판처리시스템
- 제13항에 있어서,상기 제3 로딩용 트레이 이송수단은 컨베이어, 롤러, 가이드레일, 리니어스크류, 모노레일 중에서 선택되는 기판처리시스템
- 제14항에 있어서,상기 제4 로딩용 트레이 이송수단은 컨베이어, 롤러, 가이드레일, 리니어스크류, 모노레일 중에서 선택되는 기판처리시스템
- 제11항에 있어서,상기 기판로딩부와 상기 기판언로딩부의 사이에는 기판이 모두 반출된 빈 트레이를 상기 기판언로딩부에서 상기 기판로딩부로 이송하는 트레이전달부가 위치하는 기판처리시스템
- 제18항에 있어서,상기 트레이전달부는 상기 기판언로딩부에서 트레이를 픽업하여 상기 기판로딩부에 내려놓는 크레인형 이송수단을 포함하는 기판처리시스템
- 제18항에 있어서,상기 트레이전달부는 트레이를 이송하기 위한 구동부재를 포함하며, 상기 기판언로딩부 및 기판로딩부는 상기 트레이전달부의 구동부재와 같은 방향으로 구동하는 구동부재를 포함하는 기판처리시스템
- 태양전지용 기판을 처리하는 방법에 있어서,기판적재위치에 위치한 트레이에 다수의 기판을 적재하는 단계;기판이 적재된 상기 트레이를 대기압 상태의 반입용 로드락챔버로 반입하는 단계;상기 반입용 로드락챔버의 내부를 진공펌핑하는 단계;상기 반입용 로드락챔버와 기판을 처리하는 공정챔버를 서로 연통시키고, 상기 공정챔버의 내부에 상기 트레이를 안치하는 단계;상기 공정챔버의 내부에서 기판에 대한 공정을 진행하는 단계;상기 공정챔버와 반출용 로드락챔버를 서로 연통시키고, 상기 트레이를 상기 반출용 로드락챔버로 반출하는 단계;상기 반출용 로드락챔버의 내부를 대기압상태로 벤팅하는 단계;상기 반출용 로드락챔버에서 상기 트레이를 외부로 반출하는 단계;를 포함하는 기판처리방법
- 제21항에 있어서,상기 반출용 로드락챔버에서 상기 트레이를 외부로 반출하는 단계의 이후에는 상기 트레이에 적재된 기판을 기판수납기로 이적(移積)하는 단계를 포함하는 기판처리방법
- 제21항에 있어서,기판수납기로 모든 기판을 이적(移積)한 상기 트레이를 상기 기판적재위치로 이송시키고, 상기 전 과정을 반복하는 단계를 포함하는 기판처리방법
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009099721A2 (en) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Applied Materials, Inc. | Processing system for fabricating compound nitride semiconductor devices |
| WO2010042577A2 (en) * | 2008-10-07 | 2010-04-15 | Applied Materials, Inc. | Advanced platform for processing crystalline silicon solar cells |
| KR101013230B1 (ko) * | 2009-03-03 | 2011-02-10 | (주)제스솔라 | 푸시로딩부가 구비된 연속 배치 형태의 태양전지 제조장치 |
| KR20110089943A (ko) * | 2010-02-02 | 2011-08-10 | 주성엔지니어링(주) | 기판 반송장치 |
| KR101158285B1 (ko) * | 2009-08-19 | 2012-06-19 | (주)리드 | 태양 전지 모듈 제조를 위한 라미네이트 시스템 및 라미네이트 시스템의 인터페이스 장치 |
| KR20130053555A (ko) * | 2011-11-15 | 2013-05-24 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 장치 |
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009099721A2 (en) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Applied Materials, Inc. | Processing system for fabricating compound nitride semiconductor devices |
| WO2009099721A3 (en) * | 2008-01-31 | 2009-10-15 | Applied Materials, Inc. | Processing system for fabricating compound nitride semiconductor devices |
| WO2010042577A2 (en) * | 2008-10-07 | 2010-04-15 | Applied Materials, Inc. | Advanced platform for processing crystalline silicon solar cells |
| WO2010042577A3 (en) * | 2008-10-07 | 2010-07-15 | Applied Materials, Inc. | Advanced platform for processing crystalline silicon solar cells |
| US8309374B2 (en) | 2008-10-07 | 2012-11-13 | Applied Materials, Inc. | Advanced platform for processing crystalline silicon solar cells |
| KR101013230B1 (ko) * | 2009-03-03 | 2011-02-10 | (주)제스솔라 | 푸시로딩부가 구비된 연속 배치 형태의 태양전지 제조장치 |
| KR101158285B1 (ko) * | 2009-08-19 | 2012-06-19 | (주)리드 | 태양 전지 모듈 제조를 위한 라미네이트 시스템 및 라미네이트 시스템의 인터페이스 장치 |
| KR20110089943A (ko) * | 2010-02-02 | 2011-08-10 | 주성엔지니어링(주) | 기판 반송장치 |
| KR20130053555A (ko) * | 2011-11-15 | 2013-05-24 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 장치 |
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