KR20080079925A - 기판지지프레임 및 이를 포함하는 기판처리장치, 이를이용한 기판의 로딩 및 언로딩 방법 - Google Patents

기판지지프레임 및 이를 포함하는 기판처리장치, 이를이용한 기판의 로딩 및 언로딩 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 승강 가능한 기판안치대를 포함하는 챔버의 내부에서 기판의 로딩 및 언로딩을 위하여 상기 기판안치대의 상부에 설치되는 수단으로서, 상기 기판안치대의 상면에 대응하여 상하로 관통된 개구부를 가지며, 상기 기판의 에지가 거치되는 몸체; 기판이송로봇의 이동을 위하여 상기 몸체의 일측에 형성되며 상기 개구부와 연통하는 로봇출입부를 포함하는 기판지지프레임과 이를 포함하는 기판처리장치에 관한 것이다. 또한 상기 기판처리장치를 이용하여 기판을 로딩 또는 언로딩하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 리프트 핀 없이 챔버 내부에 기판을 로딩 또는 언로딩할 수 있기 때문에 리프트 핀의 파손과 이에 따른 유지보수로 인하여 발생하는 손실이 사전에 예방되므로 기판처리장치의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.
기판지지프레임

Description

기판지지프레임 및 이를 포함하는 기판처리장치, 이를 이용한 기판의 로딩 및 언로딩 방법{Substrate support frame, and substrate processing apparatus comprising the same, and method of loading and unloading substrate using the same}
도 1은 종래 기판처리장치의 단면도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치의 단면도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판지지프레임의 사시도
도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 실시예에 따른 기판지지프레임에 기판이 안치된 모습을 나타낸 도면
도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 기판지지프레임과 프레임거치수단을 나타낸 평면도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치에서 기판안치대가 상승한 모습을 나타낸 도면
도 8은 기판안치대와 기판지지프레임의 관계를 상세히 나타낸 부분단면도
도 9는 다른 유형의 기판지지프레임의 사시도
도 10은 기판안치대에 기판지지프레임의 로봇출입부를 대신하는 보조프레임 이 형성된 모습을 나타낸사시도
도 11은 기판안치대에 리프트 핀이 보조적으로 형성된 모습을 나타낸 도면
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100: 기판처리장치 110: 챔버
120: 기판안치대 122: 제1 단차부
124: 제2 단차부 130: 기판지지프레임
131: 몸체 132: 에지안치부
133: 돌출부 135: 개구부
136: 로봇출입부 140: 프레임거치수단
150; 가스분배판 160: 상부전극
170: 가스공급관 180: RF전원
190: 보조프레임
본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로서 구체적으로는 기판의 로딩 및 언로딩을 보조하기 위해 종래의 리프트 핀을 대신하여 또는 리프트 핀과 함께 설치되는 기판지지프레임을 포함하는 기판처리장치에 관한 것이다.
화석자원의 고갈과 환경오염에 대처하기 위해 최근 태양력 등의 청정에너지에 대한 관심이 크게 고조되면서, 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지에 대한 연구개발이 활력을 얻고 있다.
태양전지는 실리콘 웨이퍼 또는 글래스(이하 '기판')에 PN접합다이오드 형태의 반도체 적층구조를 형성한 것으로서, 태양에너지에 의해 여기된 소수캐리어가 PN 접합면을 가로질러 확산되면 이로 인해 PN접합 다이오드의 양단에서 발생하는 전압차에 의해 기전력을 얻게 된다.
따라서 태양전지를 제조하기 위해서는 기판에 반사방지막, P형 또는 N형 반도체층, 전극 등의 박막을 증착하는 공정과 증착된박막을 소정 패턴으로 식각하는 공정 등을 거쳐야 한다.
최근에는 생산성 향상을 위하여 태양전지 제조용 기판의 사이즈가 커지고 있는데, 대면적 태양전지용 기판에 예를 들어 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)방법으로 박막을 증착하는 기판처리장치는 도 1에 도시된 바와 같은 구성을 가진다.
상기 기판처리장치(10)는, 반응공간을 형성하는 챔버(11), 상기 챔버(11)의 내부에서 기판(s)을 안치하는 한편 플라즈마 발생을 위한 하부전극의 역할을 하는 기판안치대(12), 상기 기판안치대(12)의 상부에 설치되며 RF전원(17)에 연결되는 상부전극(15), 상기 상부전극(15)의 하부에 결합하며 다수의 분사홀을 가지는 가스분배판(14), 상기 상부전극(15)을 관통하여 가스분배판(14)의 상부로 원료물질을 공급하는 가스공급관(16), 챔버 하부에 형성되어 잔류가스를 배출하는 배기구(18) 등을 포함한다.
기판안치대(12)는 하부면 중앙부에 결합하는 지지대(12a)에 의해 상하로 승강운동을 할 수 있다.
또한 기판(s)의 로딩 및 언로딩을 보조하기 위하여 리프트 핀(13)을 기판안치대(12)를 관통하여 설치한다. 이때 리프트 핀(13)을 기판안치대(12)의 상부로 돌출시킨 상태에서 기판(s)을 챔버(11) 내부로 반입하여 리프트 핀(13) 위에 올려 놓은 다음 기판안치대(12)를 상승시키면 기판안치대(12)에 기판(s)이 로딩된다.
반대로 공정을 마친 후에 기판안치대(12)를 하강시키면 리프트 핀(13)의 하단이 챔버(11)의 저면에 닿으면서 리프트 핀(13)의 상단이 기판안치대(12)의 상부로 돌출되면서 기판안치대(12)로부터 기판(s)을 들어올린다.
그런데 리프트 핀(13)은 통상 세라믹재질로 제조되고 기판(s)의 로딩 및 언로딩 과정에서 기판(s)의 하중을 지탱하기 때문에 기울어진 상태에서 힘을받아 부러지는 경우가 빈번히 발생한다.
특히, 태양전지용 기판 통상 수 mm이상의 두께를 가지기 때문에 상당한 무게를 가지게 되며, 따라서 이를 제조하는 기판처리장치에서는 리프트 핀이 부러지는 빈도가 더욱 증가하게 된다. 리프트 핀이 부러지면 이를 교체하기 위하여 장치의 가동을 중단하여야 하기 때문에 생산성에 큰 영향을 미칠 수밖에 없다.
리프트 핀의 이러한 문제점은 태양전지용 기판을 처리하는 장치에만 한정되 는 것이 아니라 다른 용도의 기판을 처리하는 장치에서도 동일하게 발생함은 물론이다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 대면적 기판을 보다 안정적으로 로딩 또는 언로딩할 수 있도록 함으로써 생산성을 보다 향상시킨 기판처리장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 승강 가능한 기판안치대를 포함하는 챔버의 내부에서 기판의 로딩 및 언로딩을 위하여 상기 기판안치대의 상부에 설치되는 수단으로서, 상기 기판안치대의 상면에 대응하여 상하로 관통된 개구부를 가지며, 상기 기판의 에지가 거치되는 몸체; 기판이송로봇의 이동을 위하여 상기 몸체의 일측에 형성되며 상기 개구부와 연통하는 로봇출입부를 포함하는 기판지지프레임을 제공한다.
상기 몸체의 상기 개구부측내주면에는 상기 몸체의 상면에 비하여 낮은 단차로 이루어지는 에지안치부가 형성되고, 상기 기판의 에지는 상기 에지안치부에 거치될 수 있다.
상기 로봇출입부는 상기 몸체의 일측을 단절하여 형성한 개방부일 수도 있고, 상기 로봇출입부는 출입하는 상기 로봇의 형상에 대응하여 상기 몸체에 형성된 요홈부일 수도 있다.
상기 몸체의 하부에는 상기기판안치대에 의해 들어올려지는 돌출부가 형성될 수도 있다.
상기 기판지지프레임은 아노다이징 처리된 알루미늄 재질일 수 있다.
또한 본 발명은, 일측에 기판이송로봇의 출입구가 형성된 챔버; 상기 챔버의 내부에 설치되며 승강운동이 가능한 기판안치대; 상기 챔버의 내부로 원료물질을 공급하는 가스분사수단; 상기 기판안치대의 상부에 설치되어 상기 기판안치대에 의해 공정위치까지 들어올려지며, 상기 기판안치대의 상면에 대응하여 상하로 관통된 개구부를 가지며 상기 기판의 에지가 거치되는 몸체와 상기 기판이송로봇의 이동을 위하여 상기 몸체의 일측에 형성되며 상기 개구부와 연통하는 로봇출입부를 포함하는 기판지지프레임을 포함하는 기판처리장치를 제공한다.
상기 기판지지프레임의 상기 몸체의 상기 내주면에는 상기 기판의 에지가 놓여지는 에지안치부가 돌출 형성되고, 상기 기판안치대의 상면 주변부에는 상기 에지안치부보다 크거나 같은 높이를 가지는 제1 단차부가 형성되며, 상기 기판안치대가 상승하면서 상기 제1 단차부가 상기 에지안치부와 치합하면서 상기 기판지지프레임을 상방으로 들어올릴 수 있다.
상기 기판지지프레임의 상기 몸체의 하면에는 돌출부가 형성되고, 상기 기판안치대에는 상기 제1 단차부의 외곽쪽으로 제2 단차부가 형성되며, 상기 기판안치대가 상승하면서 상기 제2 단차부의 바닥면과 상기 기판지지프레임의 상기 돌출 부가 접할 수 있다.
상기 기판안치대의 마모를 방지하기 위하여 상기 제2 단차부에서 상기 기판지지프레임의 상기 돌출부와 접하는 부분에는 절연성 보강부재를 설치할 수 있다.
상기 기판안치대에는 상기 기판의 로딩 및 언로딩을 보조하기 위하여 리프트 핀이 관통 설치될 수 있다.
상기 기판지지프레임의 상기 로봇출입부는 상기 몸체의 일측을 단절하여 형성한 개방부이며, 상기 기판안치대에는 상기 기판안치대가 상승하였을 때 상기 로봇출입부에 삽입되는 보조프레임이 설치될 수 있다.
상기 챔버의 내부에는 상기기판지지프레임을 상기 기판안치대의 상부에 위치시키기 위한 프레임거치수단이 설치될 수 있다.
상기 기판안치대와 상기 기판지지프레임은 전기적으로 절연되는 것이 바람직하며, 이를 위해 상기 기판지지프레임은 아노다이징 처리된 알루미늄 재질로 제조될 수 있다.
또한 본 발명은 상기 기판처리장치를 이용하여 기판을 상기 기판안치대에 로딩(loading)하는 방법에 있어서, 상기 기판이송로봇이 기판을 상기 챔버의 내부로 반입하여 상기 기판지지프레임의 상부에 위치시키는 단계; 상기 기판이송로봇이 하강하여 상기 기판의 에지를 상기 기판지지프레임의 상기 몸체에 거치시키는 단계; 상기 기판안치대가 상승하면서 상기 기판지지프레임을 공정위치까지 들어올리는 한편, 상기 기판안치대의 상면이 상기 기판지지프레임의 상기 개구부를 통해 상 승하여 상기 기판의 배면에 밀착하는 단계를 포함하는 기판의 로딩방법을 제공한다.
또한 상기 기판처리장치를 이용하여 기판을 상기 기판안치대로부터 언로딩(loading)하는 방법에 있어서, 공정위치까지 상기 기판지지프레임 및 상기 기판과 함께 상승한 상기 기판안치대를 하강시키는 단계; 상기 기판안치대가 하강하는 도중에 상기 기판지지프레임의 상기 몸체가 상기 챔버의 내벽에 설치된 프레임거치수단에 걸리면서 상기 기판지지프레임 및 상기 기판이 상기 기판안치대로부터 분리되는 단계; 상기 기판이송로봇이 상기 챔버의 내부로 진입하여 상기기판의 하부에 위치하는 단계; 상기 기판이송로봇이 상승하여 상기 기판을 상기 기판지지프레임으로부터 분리시킨 후 상기 챔버로부터 빠져나가는 단계를 포함하는 기판의 언로딩방법을 제공한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른기판처리장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 반응공간을 형성하는 챔버(110), 상기 챔버(110)의 내부에서 기판(s)을 안치함과 동시에 하부전극의 역할을 하는 기판안치대(120), 상기 기판안치대(120)의 상부에 설치되며 RF전원(180)에 연결되는 상부전극(160), 상기 상부전극(160)의 하부에 결합하며 다수의 분사홀을 가지는 가스분배판(150)을 포함한다.
또한 가스분배판(150)의 상부로 원료물질을 공급하는 가스공급관(170)이 상 부전극(160)을 관통하여 설치되며, 챔버(110)의 하부에는 잔류가스를 배출하는 배기구(112)가 형성된다.
특히, 본 발명의 실시예에서는 종래의 리프트 핀을 대신하여 또는 리프트 핀과 함께 기판(s)의 로딩(loading) 또는 언로딩(unloading)을 보조하는 수단으로서 기판안치대(120)의 상부에 기판지지프레임(130)을 설치하는 점에 특징이 있다.
기판지지프레임(130)은 도 3에 도시된 바와 같이 중앙에 상하로 관통된 개구부(135)를 가지는 사각 프레임 형태의 몸체(131)와, 상기 몸체(131)의 일측에 형성된 로봇출입부(136)로 이루어진다.
상기 몸체(131)는 기판(s)의 에지를 안치하는 부분으로서, 상기 몸체(131)의 개구부(135)측 주변부에 직접 기판(s)을 안치할 수도 있으나, 기판(s)의 요동을 방지하기 위하여 몸체(131) 상면의 개구부(135)측 내주면을 따라 낮은 단차 형태의 에지안치부(132)를 형성하는 것이 바람직하다.
이와 같이 몸체(131)의 상면보다 낮은에지안치부(132)를 형성해주면 기판(s)을 안치하는 과정에서 기판을 정렬시키는 효과를 얻을 수도 있다.
도 4는 에지안치부(132)에 기판(s)의 에지가 놓여진 모습을 나타낸 단면도로서, 이때 기판(s)의 에지가 에지안치부(132)에 걸쳐지는 폭(W)은 3~10mm인 것이 바람직하다.
상기 폭(W)이 너무 짧으면 지지력이 약하여 기판(s)의 안치상태가 불안정해 지고 너무 넓으면 기판지지프레임(130)과 기판안치대(120) 사이의 온도편차로 인하여 기판(s)의 주변부에서 공정의 균일도가 악화될 우려가 크다. 기판안치대(120)의 내부에는 통상 기판(s)을 가열하기 위한 발열수단(미도시)이 내장되기 때문이다.
에지안치부(132)와 몸체(131)의 경계면(132a)을 도 4와 같이 경사면으로 형성하면 전술한 바와 같이 기판(s)을 내려 놓을 때 얼라인(align) 효과를 얻을 수 있으며, 도 5와 같이 경계면(132a)을 수직면으로 형성하면 기판(s)의 측면에 박막이 증착되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 작업자는 공정의 특성이나 요구조건에 따라 어떤 형태가 적합한지를 결정하면 된다.
도 3에서 몸체의 개구부(135)는 기판안치대(120)가 상승하여 기판지지프레임(130)을 들어올릴 때 기판안치대(120)의 상면이 관통하여 기판(s)의 배면과 밀착되도록 하기 위한 것이다. 따라서 기판안치대(120)의 상면 형상에 대응하여 개구부(135)의 형상이 정해져야 한다.
몸체(131)의 일측을 개방하여 형성한 상기 로봇출입부(136)는 기판(s)을 운송하는 기판이송로봇(미도시)의 출입통로 역할을 하며, 따라서 기판지지프레임(130)을 챔버(110)의 내부에 설치할 때는 챔버(110)의 측벽에 형성된 출입구(미도시)쪽에 상기 로봇출입부(136)를 위치시켜야 한다.
도 3에서 몸체(131)가 사각 프레임(구체적으로는 ㄷ형상)으로 도시된 것은 사각 기판(s)을 안치하는 용도로 제작되었기 때문이며, 기판(s)의 모양에 따라서 얼마든지 그 형상을 달리할 수 있다.
몸체(131)의 저면에 형성된돌출부(133)는 기판안치대(120)와 접하는 부분이며, 몸체(131)의 저면을 따라 연속적으로 형성될 수도 있고 불연속적으로 형성될 수도 있다. 경우에 따라서는 상기 돌출부(133)를 생략할 수도 있다.
한편, 기판지지프레임(130)은 아노다이징(anodizing) 처리된 알루미늄 재질로 제작되는 것이 바람직한데, 이것은 공정가스에 대한 내성을 강화하는 한편 하부전극의 역할을 하는 기판안치대(120)와 기판지지프레임(130)을 절연시킴으로써 기판지지프레임(130) 주변에서 플라즈마 균일도가 저하되는 것을 방지하기 위한 것이다.
기판지지프레임(130)은 도 2에 도시된 바와 같이 챔버(110) 내벽에 설치된 프레임거치수단(140)에 단순히 올려진 상태로 거치되며, 프레임거치수단(140)은 기판지지프레임(130)을 지지하면서 기판안치대(120)의 상하운동을 방해하지만 않는다면 그 형상이나 개수가 특별히 제한되지 않는다.
따라서 도 6a에 도시된 바와 같이 기판지지프레임(130)의 각 변을 하나씩의 프레임거치수단(140)을 이용하여 지지할 수도 있고, 도 6b에 도시된 바와 같이 기판지지프레임(130)의 서로 마주보는 2변만을 지지하도록 프레임거치수단(140)을 설치할 수도 있다. 후자의 경우에는 각 변을 2개 이상의 프레임거치수단(140)을 이용하여 지지하는 것이 바람직하다.
기판안치대(120)는 상승하면서 도 7에 도시된 바와 같이 기판지지프레임(130)과 기판(s)을 공정위치까지 함께 들어올리게 된다.
이때 공정을 진행하기 위해서는 기판(s)의 배면이 기판안치대(120)의 상면에 완전히 밀착되어야 하므로, 기판안치대(120)의 주변부에는 기판지지프레임(130)의 에지안치부(132)가 놓여지는 제1 단차부(122)를 형성하고, 상기 제1 단차부(122)의 외곽을 따라 기판지지프레임(130)의 돌출부(133)가 놓여지는 제2 단차부(124)를 형성한다.
이때 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 단차부(122)의 높이를 D1이라 하고, 기판지지프레임(130)의 에지안치부(132)의 높이를 D2 라고 할 때 D1≥D2가 되어야 한다. 만일 D1<D2이면 기판(s)의 주변부가 기판안치대(120)로부터 이격되어 온도편차가 발생하며, 이로 인해 기판(s)의 주변부에서 박막균일도가 저하될 수밖에 없기 때문이다.
기판지지프레임(130)의 돌출부(133)가 놓여지는 제2 단차부(124)의 높이는 돌출부(133)와 동일한 것이 바람직하다. 만일 기판지지프레임(130)의 하부에서 돌출부(133)가 생략되는 경우에는 기판안치대(120)에서 상기 제2 단차부(124)를 생략할 수도 있다.
한편 장시간 사용으로 인하여 제2 단차부(124)의 바닥면이 돌출부(133)에 의해 마모되거나 돌출부(133)의 아노다이징 막이 마모되어 기판안치대(120)와의 절 연이 파괴되는 것을 방지하기 위하여 상기 제2 단차부(124)의 바닥면에서 돌출부(133)와 접하는 부분에는 내마모성이 뛰어난 보강부재(126)를 설치하는 것이 바람직하다.
보강부재(126)는 세라믹 재질인 것이 바람직하며, 도시된 바와 같이 기판안치대(120)의 상면에 매설될 수도 있고 상부도 돌출되도록 설치될 수도 있다. 어떤 경우이든지 간에 기판지지프레임(130)의 돌출부(133)는 기판안치대(120)가 상승하였을 때 기판(s)과 기판안치대(120)의 상면이 밀착되도록 적절한 높이를 가져야 한다.
이하에서는 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치(100)에서 기판(s)이 로딩 및 언로딩되는 과정을 설명한다.
먼저 챔버(110) 내부에서 기판지지프레임(130)은 기판안치대(120)의 상부에 위치하는 한편, 챔버(110) 내벽에 설치된 프레임거치수단(140)에 단순 거치되어 있다.
이 상태에서 미도시된 기판출입구를 통해 기판이송로봇(미도시)이 진입하여 기판(s)을 기판지지프레임(130)의 개구부(135) 상부에 위치시킨다.
이어서 이송로봇이 하강하면, 기판(s)의 에지가 기판지지프레임(130)의 에지안치부(132)에 놓여지면서 기판이송로봇으로부터 기판(s)이 분리된다.
기판이송로봇이 챔버(110)에서 빠져나가면, 배기구(112)를 통해 진공펌핑을 실시하여 챔버(110) 내부에 공정분위기를 조성하고, 기판안치대(120)를 공정위치까 지 상승시킨다.
기판안치대(120)는 상승하는 과정에서 기판지지프레임(130)과 기판(s)을 함께 들어올리게 되며, 이때 기판지지프레임(130)의 개구부(135)를 통해 상승하는 기판안치대(120)의 상면과 기판(s)의 배면이 서로 밀착된다.
기판안치대(120)가 공정위치까지 완전히 상승하면, 가스분배판(150)을 통하여 기판(s)의 상부로 원료물질을 분사하고, 상부전극(160)에 RF전원(180)을 연결하여 기판(s)의 상부에 활성종과 이온의 혼합체인 플라즈마를 발생시켜 기판(s) 표면에 박막을 증착한다.
공정을 마친 이후에 기판안치대(120)는 하강을 시작하며, 하강 도중에 기판안치대(120)에 올려져 있는 기판지지프레임(130)의 몸체(131)가 프레임거치수단(140)에 걸쳐지면서 기판지지프레임(130)이기판안치대(120)로부터 분리되고, 동시에 기판지지프레임(130)에 안치된 기판(s)도 기판안치대(120)로부터 분리된다.
정전기 때문에 기판(s)이 기판안치대(120)에 밀착되는 경우가 대부분이지만 기판의 두께가 수mm이상인 경우에는 가장자리에서부터 기판을 들어올리더라도 거의 파손되지 않는 것으로 나타났다.
기판(s)이 기판안치대(120)로부터 완전히 분리되고 기판안치대(120)가 완전히 하강하면, 챔버(110) 내부로 다시 기판이송로봇이 진입하여 기판지지프레임(130)에 안치된 기판(s)의 하부에 위치한다.
이어서 기판이송로봇이 상승하면서 기판(s)을 들어올려 기판지지프레임(130)로부터 분리시킨 상태에서 챔버(110) 외부로 빠져 나간다.
한편 이상에서는 기판지지프레임(130)의 몸체(131)가 일측이 단절되어 개방되어 있는 경우를 설명하였다.
그런데 이와 같이 기판지지프레임(130)의 일측이 개방되면, 개방된 부분에서는 온도나 플라즈마 밀도의 편차가 발생하고 이로 인하여 공정불균일이 초래될 수밖에 없다.
이러한 문제점을 해결할 수 있는 방안으로서 도 9와 같이 기판지지프레임(130)의 몸체가 상하를 관통하는 개구부(135)를 모두 둘러싸도록 제작할 수도 있다. 다만 이 경우에는 기판(s)을 로딩 또는 언로딩하는 기판이송로봇이 출입하는 통로를 일측에 구비하여야 한다.
즉, 도 9에 도시된 바와 같이 몸체(131)의 일측에 이송로봇(200)의 포크부(210)가 이동할 수 있는 로봇출입부(138)를 형성한다. 이때의 로봇출입부(138)는 몸체(131)의 상면에서부터 절개하여 형성하며, 기판이송로봇(200)의 각 포크부(210)에 대응하는 개수를 가지도록 형성하는 것이 바람직하다.
기판이송로봇(200)이 기판(s)을 로딩 또는 언로딩할 때는 약간의 승강운동이 요구되므로 로봇출입부(138)의 깊이는 기판이송로봇(200)의 승강폭을 감안하여 결정하면 된다.
한편, 기판지지프레임(130)의 일측을 개방하여 로봇출입부를 형성하되, 공정도중에는 기판지지프레임(130) 일측의 로봇출입부를 메울 수 있도록 도 10에 도시된 바와 같이 기판안치대(120)의 일측에 상기 로봇출입부에 대응하는 보조프레임(190)을 설치할 수도 있다.
이러한 보조프레임(190)의 높이를 적절히 조절하면, 기판안치대(120)가 상승하여 기판지지프레임(130)을들어올리는 시점에서 보조프레임(190)도 기판(s)의 일측을 지지할 수 있게 된다.
이때 기판지지프레임(130)의 몸체(131)의 내주면을 따라 에지안치부(132)가 형성되어 있다면, 상기 보조프레임(190)의 상면에도 기판지지프레임(130)과 마찬가지로 단차로 이루어진 에지안치부(192)를 형성하는 것이 바람직하다.
또한 이상에서는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치가 리프트 핀이 완전히 생략된기판안치대(120)를 포함하는 것으로 설명하였으나, 기판이 대면적화되면 하중에 의해 기판의 중앙부가 하부로 처지는 현상이 심해지므로 이를 감안하여 도 11에 도시된 바와 같이 기판안치대(120)의 중앙부에는 종래와 같은 형태의 리프트 핀(300)을 보조적으로 사용하는 것도 가능하다.
또한 본 발명이 비교적 두꺼운 태양전지용 기판을 처리하는 기판처리장치를 설계하는 데서 착안되었지만, 본 발명의 범위를 굳이 태양전지용 기판처리장치에 국한시켜야 하는 것은 아니므로 일정한 반응공간을 가지는 챔버 내에 웨이퍼, 글래 스 등을 안치하여 공정을 진행하는 모든 종류의 기판처리장치로 확대시켜 적용할 수 있음은 물론이다.
본 발명에 따르면, 리프트 핀 없이 챔버 내부에 기판을 로딩 또는 언로딩할 수 있기 때문에 리프트 핀의 파손과 이에 따른 유지보수로 인하여 발생하는 손실이 사전에 예방되므로 기판처리장치의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.

Claims (17)

  1. 승강 가능한 기판안치대를 포함하는 챔버의 내부에서 기판의 로딩 및 언로딩을 위하여 상기 기판안치대의 상부에 설치되는 수단으로서,
    상기 기판안치대의 상면에 대응하여 상하로 관통된 개구부를 가지며, 상기 기판의 에지가 거치되는 몸체;
    기판이송로봇의 이동을 위하여 상기 몸체의 일측에 형성되며 상기 개구부와 연통하는 로봇출입부;
    를 포함하는 기판지지프레임
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체의 상기 개구부측 내주면에는 상기 몸체의 상면에 비하여 낮은 단차로 이루어지는 에지안치부가 형성되고, 상기 기판의 에지는 상기 에지안치부에 거치되는 것을 특징으로 하는 기판지지프레임
  3. 제1항에 있어서,
    상기 로봇출입부는 상기 몸체의 일측을 단절하여 형성한 개방부인 것을 특징으로 하는 기판지지프레임
  4. 제1항에 있어서,
    상기 로봇출입부는 출입하는 상기 로봇의 형상에 대응하여 상기 몸체에 형성된 요홈부인 것을 특징으로 하는 기판지지프레임
  5. 제1항에 있어서,
    상기 몸체의 하부에는 상기 기판안치대에 의해 들어올려지는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 기판지지프레임
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기판지지프레임은 아노다이징 처리된 알루미늄 재질인 것을 특징으로 하는 기판지지프레임
  7. 일측에 기판이송로봇의 출입구가 형성된 챔버;
    상기 챔버의 내부에 설치되며 승강운동이 가능한 기판안치대;
    상기 챔버의 내부로 원료물질을 공급하는 가스분사수단;
    상기 기판안치대의 상부에 설치되어 상기 기판안치대에 의해 공정위치까지 들어올려지며, 상기 기판안치대의 상면에 대응하여 상하로 관통된 개구부를 가지며 상기 기판의 에지가 거치되는 몸체와 상기 기판이송로봇의 이동을 위하여 상기 몸체의 일측에 형성되며 상기 개구부와 연통하는 로봇출입부를 포함하는 기판지지프레임;
    을 포함하는 기판처리장치
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기판지지프레임의 상기 몸체의 상기 내주면에는 상기 기판의 에지가 놓여지는 에지안치부가 돌출 형성되고,
    상기 기판안치대의 상면 주변부에는 상기 에지안치부보다 크거나 같은 높이를 가지는 제1 단차부가 형성되며,
    상기 기판안치대가 상승하면서 상기 제1 단차부가 상기 에지안치부와 치합하면서 상기 기판지지프레임을 상방으로 들어올리는 것을 특징으로 하는 기판처리장치
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기판지지프레임의 상기 몸체의 하면에는 돌출부가 형성되고, 상기 기 판안치대에는 상기 제1 단차부의 외곽쪽으로 제2 단차부가 형성되며,
    상기 기판안치대가 상승하면서 상기 제2 단차부의 바닥면과 상기 기판지지프레임의 상기 돌출부가 접하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기판안치대의 마모를 방지하기 위하여 상기 제2 단차부에서 상기 기판지지프레임의 상기 돌출부와 접하는 부분에는 절연성 보강부재를 설치하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치
  11. 제7항에 있어서,
    상기 기판안치대에는 상기 기판의 로딩 및 언로딩을 보조하기 위하여 리프트 핀이 관통 설치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치
  12. 제7항에 있어서,
    상기 기판지지프레임의 상기 로봇출입부는 상기 몸체의 일측을 단절하여 형성한 개방부이며,
    상기 기판안치대에는 상기 기판안치대가 상승하였을 때 상기 로봇출입부에 삽입되는 보조프레임이 설치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치
  13. 제7항에 있어서,
    상기 챔버의 내부에는 상기기판지지프레임을 상기 기판안치대의 상부에 위치시키기 위한 프레임거치수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치
  14. 제7항에 있어서,
    상기 기판안치대와 상기 기판지지프레임은 전기적으로 절연되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치
  15. 제14항에 있어서,
    상기 기판지지프레임은 아노다이징 처리된 알루미늄 재질로 제조되는 것을 특징으로하는 기판처리장치
  16. 제7항의 기판처리장치를 이용하여 기판을 상기 기판안치대에 로딩(loading)하는 방법에 있어서,
    상기 기판이송로봇이 기판을 상기 챔버의 내부로 반입하여 상기 기판지지프레임의 상부에 위치시키는 단계;
    상기 기판이송로봇이 하강하여 상기 기판의 에지를 상기 기판지지프레임의 상기 몸체에 거치시키는 단계;
    상기 기판안치대가 상승하면서 상기 기판지지프레임을 공정위치까지 들어올리는 한편, 상기 기판안치대의 상면이 상기 기판지지프레임의 상기 개구부를 통해 상승하여 상기기판의 배면에 밀착하는 단계;
    를 포함하는 기판의 로딩방법
  17. 제7항의 기판처리장치를 이용하여 기판을 상기 기판안치대로부터 언로딩(loading)하는 방법에 있어서,
    공정위치까지 상기 기판지지프레임 및 상기 기판과 함께 상승한 상기 기판안치대를 하강시키는 단계;
    상기 기판안치대가 하강하는 도중에 상기 기판지지프레임의 상기 몸체가 상기 챔버의 내벽에 설치된 프레임거치수단에 걸리면서 상기 기판지지프레임 및 상기 기판이 상기 기판안치대로부터 분리되는 단계;
    상기 기판이송로봇이 상기 챔버의 내부로 진입하여 상기 기판의 하부에 위치하는 단계;
    상기 기판이송로봇이 상승하여 상기 기판을 상기 기판지지프레임으로부터 분리시킨 후 상기 챔버로부터 빠져나가는 단계;
    를 포함하는 기판의 언로딩방법
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