KR20100040037A - Transporting tray for substrate and vacuum processing apparatus having the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A substrate transfer tray and a vacuum processing apparatus including the same are provided to improve the uniformity of plasma by increasing the amount of an etching gas which is applied to a substrate on the corner of the substrate transfer tray. CONSTITUTION: An exhaust hole for exhausting a process gas is formed in a vacuum processing apparatus(200). A plurality of substrates is transferred into the vacuum processing apparatus by a substrate transfer tray. The substrates are loaded on a plate part(160) of the vacuum processing apparatus. A blocking wall part(170) is upwardly protruded from the plate part in order to hold the process gas. The blocking wall part includes a frame part which surrounds the plate part.

Description

기판이송용 트레이 및 이를 구비한 진공처리장치{Transporting tray for substrate and vacuum processing apparatus having the same}Transporting tray for substrate and vacuum processing apparatus having the same

본 발명은 기판이송용 트레이 및 이를 구비한 진공처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양전지 기판을 식각하는데 이용되는 기판이송용 트레이 및 이를 구비한 진공처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate transfer tray and a vacuum processing apparatus having the same, and more particularly, to a substrate transfer tray used for etching a solar cell substrate and a vacuum processing apparatus having the same.

최근 들어 화석 연료나 원자력을 대체할 에너지원으로서 태양전지가 각광받고 있다. 태양전지(solar cell)는 태양광 에너지를 직접 전기에너지로 전환시키는 반도체 소자로서, p형 반도체와 n형 반도체의 접합형태를 가지며 그 기본구조는 다이오드와 동일하다. 이러한 태양전지를 제조하는 과정에는, 태양전지로 입사된 빛의 반사되는 것을 방지하고 태양전지의 빛 입사면적을 증가시키기 위해 태양전지의 실리콘 기판 표면에 요철을 형성하는 텍스쳐링 공정이 포함된다.Recently, solar cells have been in the spotlight as energy sources to replace fossil fuels and nuclear power. A solar cell is a semiconductor device that converts solar energy directly into electrical energy. The solar cell has a junction between a p-type semiconductor and an n-type semiconductor, and its basic structure is the same as that of a diode. The manufacturing process of such a solar cell includes a texturing process of forming irregularities on the surface of the silicon substrate of the solar cell in order to prevent reflection of light incident on the solar cell and to increase the light incident area of the solar cell.

실리콘 기판을 텍스쳐링하는 방법으로는 습식 식각법 및 건식 식각법 등이 있다. 이 중에서 습식 식각법은 별도의 설비가 불필요하며, 대량생산시 공정관리가 수월하고 생산성이 높은 장점이 있어서 단결정 실리콘 기판이 이용되는 태양전지에서는 많이 사용된다. 그러나, 다결정 실리콘 기판의 경우에는 결정면의 방향 성에 따라 에칭 속도가 달라지게 되고, 이로 인해 기판에 요철이 불균일하게 형성됨으로써 다결정 실리콘 태양전지의 효율이 낮아지게 되는 문제점이 있다. 이를 개선하기 위해, 다결정 실리콘 기판의 경우에는 반응성 이온 에칭장치를 사용한 건식 식각법을 기판의 표면 텍스쳐링 공정으로 적용하기도 한다.Methods of texturing a silicon substrate include a wet etching method and a dry etching method. Among them, the wet etching method does not need a separate equipment, and is easily used in solar cells in which a single crystal silicon substrate is used because of the advantages of easy process management and high productivity in mass production. However, in the case of a polycrystalline silicon substrate, the etching rate is changed depending on the orientation of the crystal plane, which causes unevenness in the substrate, thereby lowering the efficiency of the polycrystalline silicon solar cell. In order to improve this, in the case of a polycrystalline silicon substrate, a dry etching method using a reactive ion etching apparatus may be applied to the surface texturing process of the substrate.

도 1은 종래 반응성 이온 에칭 장치의 단면도이며, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional reactive ion etching apparatus, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the II-II line of FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 반응성 이온 에칭 장치(100)는 배기덕트(20)가 설치되어 있는 반응기(10)와, 기판 지지대(30)와, 가스 공급기(40)와, 플라즈마 발생기(50)를 포함한다.1 and 2, the reactive ion etching apparatus 100 includes a reactor 10 in which an exhaust duct 20 is installed, a substrate support 30, a gas supply 40, and a plasma generator 50. ).

상기한 바와 같이 구성된 반응성 이온 에칭 장치(100)에 있어서, 기판이송용 트레이(31) 상에 복수의 태양전지 기판(1)을 안착한 후, 이 기판이송용 트레이(31)를 기판 지지대(30) 상에 배치한다. 이 상태에서, 가스 공급기(40)를 통해 태양전지 기판(1) 상에 에칭 가스, 즉 염소(Cl2) 가스, 산소(O2) 가스, 육불화황(SF6) 가스 등을 공급하면서, 기판 지지대(30)에 RF 파워를 인가하여 반응기(10) 내부에 플라즈마를 발생시키면, 에칭 가스에 의해 태양전지 기판(1)의 표면이 식각되면서 기판 표면에 복수의 요철이 형성된다. 그리고, 위 과정 중 배기덕트(20)를 통해 반응 부산물과 미반응 에칭 가스를 지속적으로 배기하여 반응기(10) 내의 압력을 일정수준으로 유지한다.In the reactive ion etching apparatus 100 configured as described above, the plurality of solar cell substrates 1 are seated on the substrate transfer tray 31, and then the substrate transfer tray 31 is placed on the substrate support 30. Place on. In this state, while supplying etching gas, that is, chlorine (Cl 2 ) gas, oxygen (O 2 ) gas, sulfur hexafluoride (SF 6 ) gas, etc. on the solar cell substrate 1 through the gas supply 40, When the plasma is generated inside the reactor 10 by applying RF power to the substrate support 30, the surface of the solar cell substrate 1 is etched by the etching gas and a plurality of irregularities are formed on the substrate surface. In addition, the reaction by-product and the unreacted etching gas are continuously exhausted through the exhaust duct 20 during the above process to maintain the pressure in the reactor 10 at a constant level.

한편, 상기와 같은 건식 식각법은 에칭 가스와 기판 사이에서 발생되는 화학 적 반응을 이용하는 것이므로, 태양전지 기판(1)에 요철이 균일하게 형성되도록 기판의 표면을 전체적으로 균일하게 에칭하기 위해서는 플라즈마의 밀도와, 기판이 에칭 가스에 노출되는 정도, 보다 상세하게는 기판의 각 지점이 에칭 가스에 노출되는 시간 및 에칭 가스의 농도 등이 균일하여야 한다.On the other hand, since the dry etching method uses a chemical reaction generated between the etching gas and the substrate, in order to uniformly etch the entire surface of the substrate so that irregularities are uniformly formed on the solar cell substrate 1, the density of the plasma is increased. The degree to which the substrate is exposed to the etching gas, more specifically, the time at which each point of the substrate is exposed to the etching gas, the concentration of the etching gas, and the like should be uniform.

하지만, 도 2에 도시된 바와 같이 종래의 반응성 이온 에칭 장치에서는 에칭 가스가 배출되는 과정에서 에칭 가스가 배기덕트(20) 쪽으로 유동하게 되므로, 배기덕트(20)와 가까운 지점에 배치된 태양전지 기판(1)은 에칭 가스에 충분히 노출되지만, 배기덕트와 먼 지점, 특히 기판이송용 트레이(31)의 모서리 부분(A)에 배치된 태양전지 기판은 에칭 가스에 불충분하게 노출되게 된다. 따라서, 기판이송용 트레이의 모서리(A)에 배치된 태양전지 기판은 다른 지점보다 더 적게 식각되어 요철이 덜 형성되게 되며, 그 결과 태양전지 기판상에 형성되는 요철의 균일도가 떨어지게 되는 문제점이 있다.However, as shown in FIG. 2, in the conventional reactive ion etching apparatus, the etching gas flows toward the exhaust duct 20 while the etching gas is discharged, and thus the solar cell substrate disposed near the exhaust duct 20. (1) is sufficiently exposed to the etching gas, but the solar cell substrate disposed at a point far from the exhaust duct, particularly at the corner portion A of the tray 31 for transferring the substrate, is insufficiently exposed to the etching gas. Therefore, the solar cell substrate disposed at the corner A of the substrate transfer tray is less etched than other points, so that irregularities are less formed. As a result, uniformity of irregularities formed on the solar cell substrate is inferior. .

그리고, 에칭 가스에 포함된 각 가스들의 이동속도가 분자량에 따라서 조금씩 상이한 바, 에칭 가스가 유동 되는 과정에서 에칭 가스에 포함된 각 가스의 비율이 조금씩 상이해질 수 있다. 이러한 현상은, 에칭 가스의 농도 및 에칭 가스가 유동되는 형태 등의 영향으로 인해, 특히 기판이송용 트레이(31)의 모서리 부분(A)에서 많이 일어나게 되며, 이에 따라 이 지점이 다른 지점과 상이하게 식각되어 태양전지 기판에 형성되는 요철의 균일도가 떨어지게 된다. 보다 상세하게 설명하면, 트레이 모서리(A) 부분에서는 진공 배기에 의해서 분자량이 큰 육불화황 가스의 농도가 높아지게 되며 상대적으로 분자량이 작은 산소 가스 및 염소 가스 등의 가스 비율이 낮아 지게 된다. 따라서, 트레이 모서리 부분에서는 상대적으로 높은 농도의 육불화황 가스로 인해 물리적 식각은 많이 진행되지만, 요철화의 마스크 역할을 하게 되는 에칭 잔사들이 트레이 중심부보다 적게 형성되어 요철화가 충분하게 진행되지 않는다. 결과적으로, 트레이 모서리 부분은 에칭율은 높으나 충분히 요철화 되지는 않게 된다. And, since the moving speed of each gas included in the etching gas is slightly different depending on the molecular weight, the ratio of each gas included in the etching gas in the process of flowing the etching gas may be slightly different. This phenomenon occurs due to the influence of the concentration of the etching gas and the shape of the etching gas flow, especially in the corner portion (A) of the substrate transfer tray 31, so that this point is different from other points The uniformity of the irregularities formed on the solar cell substrate by etching is reduced. In more detail, in the tray corner A, the concentration of sulfur hexafluoride gas having a high molecular weight is increased by vacuum evacuation, and the gas ratio of oxygen gas and chlorine gas having a relatively low molecular weight is lowered. Therefore, although physical etching proceeds a lot due to the relatively high concentration of sulfur hexafluoride gas at the tray edge portion, less etching residues, which serve as a mask for the unevenness, are formed than the center of the tray, so that unevenness does not proceed sufficiently. As a result, the edge of the tray has a high etching rate but is not sufficiently uneven.

또한, 기판이송용 트레이(31) 상의 위치에 따라 에칭 가스의 농도가 불균일해지는 등의 영향으로 인해, 반응기 내에서 플라즈마의 농도가 가스 분포 및 비율에 따라 불균일해지는 문제점도 있다.In addition, there is a problem in that the concentration of the plasma in the reactor is non-uniform in accordance with the gas distribution and ratio due to the influence of the non-uniform concentration of the etching gas depending on the position on the substrate transfer tray 31.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기판을 균일하게 식각할 수 있도록 구조가 개선된 기판이송용 트레이 및 이를 구비한 진공처리장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a substrate transfer tray having an improved structure for uniformly etching a substrate and a vacuum processing apparatus having the same.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 진공처리장치는 내부와 외부가 연통되도록 배기공이 관통 형성되어 있는 반응기와, 상기 반응기의 내부에 배치되는 기판 지지대와, 상기 반응기의 내부로 공정 가스를 분사하는 가스 공급기와, 평판 형상으로 복수의 기판이 안착되는 평판부와, 상기 가스 공급기에서 분사된 상기 공정 가스의 체류 시간이 연장되도록 상기 평판부로부터 상방향으로 돌출되는 차단벽부를 가지며, 상기 반응기의 내부로 이송되어 상기 기판 지지대에 지지되는 기판이송용 트레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the vacuum processing apparatus according to the present invention is a reactor through which the exhaust hole is formed so that the inside and the outside communicate, the substrate support disposed inside the reactor, and the process gas is injected into the reactor A gas supply unit, a flat plate portion on which a plurality of substrates are seated in a flat plate shape, and a blocking wall portion projecting upwardly from the flat plate portion so as to extend the residence time of the process gas injected from the gas supply, It is characterized in that it comprises a tray for transporting the substrate transported to be supported by the substrate support.

상기한 구성의 본 발명에 따르면, 기판이송용 트레이의 모서리에 배치된 기판이 에칭 가스에 노출되는 양이 증가되며, 이 지점에 체류하는 에칭 가스의 비율이 변화되는 것이 방지되며, 플라즈마의 균일도가 향상된다. 따라서, 복수 개의 기판을 함께 에칭하였을 때, 기판이 배치된 위치에 따라 요철화의 정도가 달라지게 되는 것을 방지할 수 있으며, 그 결과 균일한 품질의 태양전지 기판을 생산할 수 있게 된다.According to the present invention having the above-described configuration, the amount of the substrate disposed at the edge of the substrate transfer tray is exposed to the etching gas is increased, the ratio of the etching gas remaining at this point is prevented from changing, and the uniformity of the plasma Is improved. Therefore, when the plurality of substrates are etched together, it is possible to prevent the degree of unevenness is changed according to the position where the substrates are disposed, and as a result, it is possible to produce a solar cell substrate of uniform quality.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공처리장치의 단면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 기판이송용 트레이의 사시도이며, 도 5는 에칭 가스의 흐름을 설명하기 위한 것으로, 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a vacuum processing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a perspective view of the substrate transfer tray shown in FIG. 3, and FIG. 5 is for explaining the flow of etching gas. It is sectional drawing of the V-V line.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 진공처리장치(200)는 반응기(110)와, 가스 공급기(120)와, 플라즈마 발생수단과, 기판 지지대(150)와, 기판이송용 트레이(180)를 포함한다.3 to 5, the vacuum processing apparatus 200 according to the present embodiment includes a reactor 110, a gas supplier 120, a plasma generating means, a substrate support 150, and a substrate transfer tray. And 180.

반응기(110)는 석영(quartz)이나 금속 재질로 이루어질 수 있으며, 내부에는 공간부(111)가 형성되어 있다. 그리고 반응기(100)에는 공정 가스를 공급하기 위한 가스공급공(112), 기판이송용 트레이(180)가 출입되는 게이트 밸브(미도시) 및 배기공(113)이 마련되어 있다. 배기공(113)은 공간부로 유입된 후 기판과 반응하지 않은 미반응 공정 가스 및 반응 부산물이 배출되는 통로이다. 이 배기공(113)은 배기 방식에 따라 그 위치가 달라지는데, 측방 배기방식의 경우에는 배기공이 반응기의 측면에 형성되며, 하방 배기방식의 경우에는 배기공이 반응기의 하면에 관통 형성된다. 하방 배기방식과 같이 배기공이 반응기의 하면에 형성될 수도 있으나, 본 실시예의 경우에는 도 3에 도시된 바와 같이 반응기(110)의 측면에 배기공(113)이 관통 형성된다. The reactor 110 may be made of quartz or a metal material, and a space 111 is formed therein. In addition, the reactor 100 is provided with a gas supply hole 112 for supplying a process gas, a gate valve (not shown) and an exhaust hole 113 through which the tray for transporting the substrate 180 enters and exits. The exhaust hole 113 is a passage through which unreacted process gas and reaction by-products which do not react with the substrate after being introduced into the space are discharged. The exhaust hole 113 has a different position depending on the exhaust method. In the case of the side exhaust method, the exhaust hole is formed in the side of the reactor, and in the case of the downward exhaust method, the exhaust hole is formed through the lower surface of the reactor. Exhaust holes may be formed on the lower surface of the reactor as in the lower exhaust method, but in the present embodiment, exhaust holes 113 are formed through the side of the reactor 110 as shown in FIG. 3.

그리고, 상기 배기공(113)에는 배기덕트(140)가 설치된다. 배기덕트는 배기공에 삽입되며, 펌프(미도시)에 연결된다. 펌프의 구동시 반응기(110) 내부에 있는 미반응 공정 가스 및 반응 부산물 등이 배기공(113) 및 배기덕트(140)를 통해 외부로 배출되며, 이와 같이 배기덕트(140)를 통해 배출되는 가스의 양을 조절함으로써 반응기(110) 내부의 압력을 조절할 수 있다.In addition, an exhaust duct 140 is installed in the exhaust hole 113. The exhaust duct is inserted into the exhaust hole and connected to the pump (not shown). When the pump is driven, unreacted process gas and reaction by-products inside the reactor 110 are discharged to the outside through the exhaust hole 113 and the exhaust duct 140, and thus the gas is discharged through the exhaust duct 140. The pressure inside the reactor 110 can be adjusted by adjusting the amount of.

가스 공급기(120)는 반응기의 공간부(111)로 공정 가스를 공급하기 위한 것으로, 반응기(110)의 가스공급공(112)에 설치된다. 공정 가스는 기판(1)을 처리하기 위한 가스로, 본 실시예의 경우 기판을 식각하기 위한 에칭 가스가 이용되며, 이 에칭 가스는 염소(Cl2) 가스, 산소(O2) 가스, 육불화황(SF6) 가스가 혼합된 형태로 이루어진다. 한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 가스 공급기는 에칭 가스를 분사하는 샤워 헤드나, 에칭 가스의 유량을 조절하기 위한 매스 플로우 콘트롤러(mass flow controller, MFC)를 구비할 수 있다. The gas supplier 120 is for supplying a process gas to the space 111 of the reactor, and is installed in the gas supply hole 112 of the reactor 110. The process gas is a gas for treating the substrate 1, and in this embodiment, an etching gas for etching the substrate is used, and the etching gas is a chlorine (Cl 2 ) gas, an oxygen (O 2 ) gas, or sulfur hexafluoride. (SF 6 ) consists of a mixture of gases. Although not shown in the drawings, the gas supplier may include a shower head injecting the etching gas or a mass flow controller (MFC) for adjusting the flow rate of the etching gas.

플라즈마 발생수단은 반응기의 공간부(111)에 플라즈마를 발생시키기 위한 것으로, 본 실시예의 경우 플라즈마 발생수단은 RF 전력 공급장치(RF power supply unit)(130)을 포함한다. 후술할 기판 지지대(150)와 반응기(110)기 중 어느 하나는 접지시키고, 다른 하나에는 RF 전력 공급장치(130)를 연결한다. 특히, 본 실시예에서는 기판 지지대(150)에 RF 파워 전력 공급장치(130)을 연결하고, 반응기(110)는 접지시킨다. 기판 지지대(150)에 RF 파워를 공급하면, 반응기 내부, 보다 구체적으로는 반응기(110)의 상단부와 기판 지지대(150) 사이에 플라즈마가 발생된다.The plasma generating means is for generating a plasma in the space 111 of the reactor. In the present embodiment, the plasma generating means includes an RF power supply unit 130. Any one of the substrate support 150 and the reactor 110 to be described later is grounded, and the other one connects the RF power supply 130. In particular, in this embodiment, the RF power power supply 130 is connected to the substrate support 150, and the reactor 110 is grounded. When RF power is supplied to the substrate support 150, a plasma is generated within the reactor, more specifically, between the upper end of the reactor 110 and the substrate support 150.

기판 지지대(150)는 반응기(110)의 내부에 배치되며, 구동축(K)에 결합되어 승강 가능하다. 기판 지지대(150)에는 후술할 기판이송용 트레이가 안착 및 지지 된다. 그리고, 기판 지지대의 내부에는 기판을 가열하기 위한 가열소자(미도시)가 매설되어 있다.The substrate support 150 is disposed inside the reactor 110 and is coupled to the driving shaft K to move up and down. The substrate support tray 150 is mounted and supported on a substrate transfer tray, which will be described later. A heating element (not shown) is embedded in the substrate support for heating the substrate.

기판이송용 트레이(180)는 복수의 기판(1)을 반응기의 내부로 이송하기 위한 것으로서, 반응기(110)에 있는 게이트 밸브를 통해 출입된다. 기판이송용 트레이(180)는 평판부(160)와 차단벽부(170)를 포함한다. The substrate transfer tray 180 is for transferring a plurality of substrates 1 to the inside of the reactor, and enters and exits through a gate valve in the reactor 110. The substrate transfer tray 180 includes a flat plate portion 160 and a blocking wall portion 170.

평판부(160)는 사각형의 평판 형상으로 형성되며, 세라믹 또는 유리 재질로 이루어진다. 평판부(160)의 상면에는 상방향으로 돌출 형성되는 안착돌기(161)가 마련되어 있으며, 이 안착돌기 위에 기판(1)이 안착된다. 본 실시예의 경우, 평판부(160)의 상면에는 16개의 기판(1)이 4×4의 매트릭스 형태로 안착된다. 한편, 본 실시예와 달리 평판부의 상면에 대해 오목하게 홈을 형성하고, 이 홈에 기판이 안착되도록 구성할 수도 있다.The flat plate unit 160 is formed in a rectangular flat plate shape and made of ceramic or glass material. A mounting protrusion 161 is provided on the upper surface of the flat plate 160 to protrude upward, and the substrate 1 is seated on the mounting protrusion. In the present exemplary embodiment, sixteen substrates 1 are seated on a top surface of the flat plate unit 160 in a 4 × 4 matrix form. On the other hand, unlike the present embodiment, it may be configured to form a groove concave with respect to the upper surface of the flat plate portion, the substrate is seated in this groove.

차단벽부(170)는 가스 공급기(120)에서 분사된 후 기판(1)의 상면을 따라 배기공(113)로 유동되는 에칭 가스가 기판(1)의 상측에 체류하는 시간을 증가시키기 위한 것이다. 차단벽부(170)는 평판부(160)와 동일한 소재, 즉 세라믹 또는 유리 재질로 이루어지며, 테두리부(171)와, 경계벽부(173)를 포함한다. The blocking wall portion 170 is to increase the time that the etching gas flowing into the exhaust hole 113 along the upper surface of the substrate 1 after being injected from the gas supplier 120 stays on the upper side of the substrate 1. The blocking wall part 170 is made of the same material as that of the flat plate part 160, that is, ceramic or glass material, and includes an edge part 171 and a boundary wall part 173.

테두리부(171)는 평판부(160)의 둘레 형상에 대응되는 사각형의 고리 형상으로 형성된다. 테두리부(171)는 평판부(160)의 상면에 결합되며, 테두리부(171)의 내부에 기판(1)이 배치된다. 테두리부(171)에는 내측면과 외측면을 관통하는 복수의 관통공(171a)이 형성되어 있으며, 이 관통공(171a)으로 에칭 가스가 유동된다. 그리고, 테두리부(171)에는 상단의 둘레를 따라 내측 방향으로 돌출되는 가림벽 부(172)가 형성되어 있다. 경계벽부(173)는 도 4에 도시된 바와 같이 가로 방향으로 길게 형성되며 기판(1) 사이에 배치되는 3개의 제1벽부(173a)와, 세로 방향으로 길게 형성되며 기판 사이에 배치되는 3개의 제2벽부(173b)로 이루어진다. 상기와 같이 구성되는 경계벽부(173)는 테두리부(171)에 결합되며, 이 경계벽부(173)에 의해 테두리부의 내측 공간이 16개의 독립된 셀로 구획된다. 그리고, 각 셀에는 도 4에 가상선으로 도시된 바와 같이 기판(1)이 하나씩 배치된다.The edge portion 171 is formed in a rectangular annular shape corresponding to the circumferential shape of the flat plate 160. The edge portion 171 is coupled to the upper surface of the flat plate portion 160, and the substrate 1 is disposed inside the edge portion 171. In the edge portion 171, a plurality of through holes 171 a penetrating the inner side and the outer side are formed, and the etching gas flows through the through holes 171 a. The edge portion 171 is provided with a shielding wall portion 172 protruding in the inward direction along the circumference of the upper end. As shown in FIG. 4, the boundary wall portion 173 is formed to be elongated in the horizontal direction and is disposed between the substrates 1, and the three first wall portions 173a are formed to be elongated in the longitudinal direction and are arranged between the substrates. It consists of the 2nd wall part 173b. The boundary wall portion 173 configured as described above is coupled to the edge portion 171, and the inner space of the edge portion is divided into 16 independent cells by the boundary wall portion 173. Each cell is provided with one substrate 1 as shown by a virtual line in FIG. 4.

그리고, 상기한 바와 같이 셀 내에 기판(1)이 배치되면, 기판(1)이 에칭 가스에 노출되는 양이 증가하게 된다. 즉, 종래의 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이 에칭 가스가 그 흐름에 방해를 받지 않으면서 곧바로 외부로 유출되므로, 기판이송용 트레이의 모서리(A)에 배치된 기판이 에칭 가스에 불충분하게 노출되었다. 하지만, 본 실시예의 경우에는 도 5에 도시된 바와 같이, 화살표(a) 방향으로 기판 위를 흐르던 에칭 가스가 차단벽부(170)에 부딪히게 되며, 이에 따라 에칭 가스가 셀 내부에서 맴돌게 되고, 그 결과 에칭 가스가 기판(1)의 상측에서 체류하는 시간, 즉 기판(1)이 에칭 가스에 노출되는 시간이 증가하게 된다. 따라서, 평판부(160)의 모서리에 배치된 기판도 충분히 에칭 가스에 노출되게 된다.As described above, when the substrate 1 is disposed in the cell, the amount of the substrate 1 exposed to the etching gas increases. That is, in the conventional case, as shown in FIG. 2, since the etching gas immediately flows out without being disturbed by the flow thereof, the substrate disposed at the corner A of the substrate transfer tray is insufficiently exposed to the etching gas. It became. However, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the etching gas flowing on the substrate in the direction of arrow a hits the blocking wall 170, and thus the etching gas revolves inside the cell. As a result, the time that the etching gas stays on the upper side of the substrate 1, that is, the time when the substrate 1 is exposed to the etching gas increases. Accordingly, the substrate disposed at the edge of the flat plate portion 160 is also sufficiently exposed to the etching gas.

그리고, 에칭 가스에 포함된 염소(Cl2) 가스, 산소(O2) 가스 및 육불화황(SF6) 가스가 경계벽부에 의해 체류하게 되면서 각 가스 간의 이동속도 차이가 감소하게 되며, 따라서 종래와 같이 에칭 가스에 포함되어 있는 염소(Cl2) 가스, 산소(O2) 가스 및 육불화황(SF6) 가스의 이동속도 차이에 따라 에칭 가스에 포함된 각 가스의 비율이 변화되는 것이 방지된다.In addition, as the chlorine (Cl 2 ) gas, oxygen (O 2 ) gas, and sulfur hexafluoride (SF 6 ) gas included in the etching gas stays by the boundary wall part, the difference in the moving speed between each gas is reduced, and thus, the conventional As described above, the ratio of each gas included in the etching gas is prevented from changing according to the difference in the moving speed of the chlorine (Cl 2 ) gas, the oxygen (O 2 ) gas, and the sulfur hexafluoride (SF 6 ) gas included in the etching gas. do.

또한, 종래의 경우에는 에칭 가스가 가스 공급기에서 분사된 후 곧바로 배기공으로 유동됨에 따라서, 배기공과 인접한 지점과 기판 지지대의 모서리(A) 부분 사이에서 에칭 가스 농도 차이가 매우 크게 나타났으며, 이러한 영향으로 인해 플라즈마의 밀도도 불균일하였다. 하지만, 본 실시예에 따르면 각각의 셀 내에서 에칭 가스가 체류하게 되므로 종래에 비하여 에칭 가스의 농도가 균일해지며, 그 결과 플라즈마의 농도도 종래에 비하여 전체적으로 균일하게 된다.In addition, in the conventional case, as the etching gas flows into the exhaust hole immediately after being injected from the gas supply, the difference in the concentration of the etching gas is very large between the point adjacent to the exhaust hole and the corner portion A of the substrate support. Due to this, the density of the plasma was also nonuniform. However, according to the present embodiment, since the etching gas stays in each cell, the concentration of the etching gas becomes uniform as compared with the conventional one, and as a result, the concentration of the plasma is also uniform as compared with the conventional one.

즉, 본 실시예에 따르면 평판부(160)의 모서리에 배치된 기판도 에칭 가스에 충분히 노출되며, 이 지점에서 에칭 가스에 포함된 각 가스의 비율이 변화되는 것이 방지되며, 플라즈마의 농도도 전체적으로 균일해진다. 따라서, 평판부(160) 상에 배치되는 위치에 관계없이 기판(1)이 전체적으로 균일하게 식각할 수 있으며, 그 결과 기판 상에 돌기를 균일하게 형성할 수 있게 되어 우수한 품질의 태양전지를 생산할 수 있게 된다.That is, according to the present embodiment, the substrate disposed at the edge of the flat plate portion 160 is also sufficiently exposed to the etching gas, and at this point, the ratio of each gas included in the etching gas is prevented from changing, and the concentration of the plasma as a whole is also reduced. Become uniform. Therefore, regardless of the position disposed on the flat plate 160, the substrate 1 can be etched uniformly as a whole, and as a result, it is possible to uniformly form protrusions on the substrate to produce a solar cell of excellent quality. Will be.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판이송용 트레이의 단면도이다. 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 기판이송용 트레이(280)는 평판부(260)와 차단벽부(270)를 포함한다.6 is a cross-sectional view of a substrate transfer tray according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the substrate transfer tray 280 according to the present embodiment includes a flat plate portion 260 and a blocking wall portion 270.

평판부(260)는 사각형의 평판 형상으로 형성되며, 복수의 안착돌기(261)가 마련되어 있다. 차단벽부(270)는 테두리부(271)와, 가림벽부(272)와, 경계벽부(273)를 포함한다. The flat plate portion 260 is formed in a rectangular flat plate shape, and a plurality of seating protrusions 261 are provided. The blocking wall portion 270 includes an edge portion 271, a shielding wall portion 272, and a boundary wall portion 273.

테두리부(271)는 사각형의 고리 형상으로 형성된다. 테두리부(271)는 평판 부(260)의 상면에 결합되며, 테두리부(271)의 내부에 기판이 배치된다. 그리고, 테두리부(271)에는 복수의 관통공(271a)이 형성되어 있다. 가림벽부(272)는 테두리부의 상단의 둘레를 따라 내측 방향으로 돌출 형성된다. The edge part 271 is formed in a rectangular ring shape. The edge portion 271 is coupled to an upper surface of the flat plate portion 260, and a substrate is disposed inside the edge portion 271. A plurality of through holes 271a are formed in the edge portion 271. The shielding wall portion 272 is formed to protrude in the inward direction along the circumference of the upper end of the edge portion.

경계벽부(273)는 기판 사이사이에 배치되어 각 기판이 배치된 공간을 구획한다. 이때, 도 6에 도시된 바와 같이 평판부(260)의 중앙부에 위치하는 기판을 감싸고 있는 부분(273b)의 돌출높이는 다른 지점, 즉 평판부의 가장자리에 배치된 기판을 감싸고 있는 부분(273a)의 돌출높이 보다 낮게 형성된다. 여기서, 돌출높이는 평판부(260)의 상면으로부터 상방향으로 돌출된 높이를 뜻한다. The boundary wall portion 273 is disposed between the substrates to partition a space in which each substrate is disposed. At this time, as shown in FIG. 6, the protruding height of the portion 273b surrounding the substrate positioned at the center of the plate portion 260 is different from that of the protrusion 273a surrounding the substrate disposed at the edge of the plate portion. It is formed lower than the height. Here, the protruding height means a height protruding upward from the upper surface of the flat plate portion 260.

본 실시예와 같이 평판부의 중앙부에 배치되는 기판을 둘러싸는 지점에 배치되는 경계벽부(273b)의 돌출높이를 다른 지점보다 낮게 형성하면, 앞선 실시예보다 더 균일하게 기판을 식각할 수 있다. 보다 상세하게 설명하면, 앞서 종래기술에서 설명한 바와 같이 평판부의 중앙부에 배치되는 기판은 가장자리에 배치된 기판 보다 더 많이 에칭 가스에 노출된다. 이러한 상태에서, 앞선 실시예에 같이 동일한 높이로 경계벽부를 형성한다면 여전히 평판부의 중앙부에 배치된 기판이 가장자리부에 배치된 기판보다 에칭 가스에 더 많이 노출되게 된다. If the protrusion height of the boundary wall portion 273b disposed at the point surrounding the substrate disposed at the center of the flat plate portion is lower than other points as in the present embodiment, the substrate can be more uniformly etched than in the previous embodiment. In more detail, as described in the prior art, the substrate disposed at the center portion of the flat plate portion is exposed to the etching gas more than the substrate disposed at the edge. In this state, if the boundary wall portion is formed at the same height as in the previous embodiment, the substrate disposed at the center portion of the flat plate portion still exposes more to the etching gas than the substrate disposed at the edge portion.

하지만, 본 실시예와 같이 평판부의 중앙부에 배치되는 경계벽부를 평판부의 가장자리부에 배치되는 경계벽부 보다 낮게 형성하면, 차단벽부에 의한 효과, 즉 에칭 가스의 체류시간이 길어지는 효과가 중앙부 보다 가장자리부에서 더 많이 발생하게 된다. 따라서, 평판부의 가장자리부에 배치된 기판과 중앙부 배치된 기판이 에칭 가스에 노출되는 정도가 앞선 실시예보다 더 균일하게 되며, 그 결과 기판 이 더 균일하게 식각된다.However, when the boundary wall portion disposed at the center portion of the plate portion is formed to be lower than the boundary wall portion disposed at the edge portion of the plate portion as in the present embodiment, the effect of the blocking wall portion, i.e., the residence time of the etching gas is longer than the center portion. More occur in Therefore, the degree of exposure of the substrate disposed at the edge portion of the flat plate and the centrally disposed substrate to the etching gas is more uniform than in the previous embodiment, resulting in a more uniform etching of the substrate.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and the present invention belongs to the present invention without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such changes are within the scope of the claims.

예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 기판이송용 트레이(380)가 평판부(360)와, 평판부(360)의 가장자리를 따라 배치되는 테두리부(371) 만을 가지도록 구성할 수 있다.For example, as illustrated in FIG. 7, the substrate transfer tray 380 may include only the flat plate 360 and an edge 371 disposed along the edge of the flat plate 360.

그리고, 도 8에 도시된 바와 같이 기판이송용 트레이(480)가 평판부(460)와, 테두리부(471)와, 경계벽부(472)를 가지며, 경계벽부(472)의 돌출 높이가 모두 동일하도록 구성할 수도 있다.As shown in FIG. 8, the substrate transfer tray 480 includes the flat plate portion 460, the edge portion 471, and the boundary wall portion 472, and the protrusion heights of the boundary wall portion 472 are all the same. It can also be configured to.

또한, 도 9에 도시된 바와 같이 기판이송용 트레이(580)가 평판부(560)와, 테두리부(571)와 가림벽부(572) 만을 포함하도록 구성할 수도 있다.In addition, as illustrated in FIG. 9, the substrate transfer tray 580 may be configured to include only the flat plate portion 560, the edge portion 571, and the blind wall portion 572.

또한, 앞선 실시예에서는 평판부와 차단벽부가 각각 별도의 부재이며 차단벽부가 평판부에 결합되는 형태로 구성되어 있으나, 평판부와 테두리부가 일체로 형성되도록 구성할 수도 있다.In addition, in the above embodiment, the flat plate portion and the blocking wall portion are each formed as a separate member and the blocking wall portion is coupled to the flat plate portion, but the flat plate portion and the edge portion may be formed integrally.

도 1은 종래의 반응성 이온 에칭 장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional reactive ion etching apparatus.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선의 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공처리장치의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a vacuum processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 기판이송용 트레이의 사시도이다.4 is a perspective view of the tray for transferring a substrate shown in FIG. 3.

도 5는 에칭 가스의 흐름을 설명하기 위한 것으로, 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선의 단면도이다.5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 4 to explain the flow of the etching gas.

도 6 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판이송용 트레이의 단면도이다.6 to 9 are cross-sectional views of a substrate transfer tray according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

200...진공처리장치 110...반응기200 ... vacuum treatment unit 110 ... reactor

120...가스 공급기 130...RF 파워 공급원120 ... Gas Supply 130 ... RF Power Source

140...배기덕트 150...기판 지지대140 Exhaust duct 150 Substrate support

160...평판부 170...차단벽부160 ... flat plate 170 ... blocking wall

171...테두리부 172...가림벽부171 Border 172 Obscuring wall

173...경계벽부 180...기판이송용 트레이 173.Boundary wall part 180 ... Tray for substrate transfer

Claims (11)

내부에 수용된 공정 가스가 외부로 유출되도록 배기공이 관통 형성되어 있는 진공처리장치의 내부로 복수의 기판을 이송하기 위한 기판이송용 트레이에 있어서,In the substrate transfer tray for transferring a plurality of substrates to the interior of the vacuum processing apparatus is formed through the exhaust hole so that the process gas contained therein to flow out, 평판 형상으로 상기 복수의 기판이 안착되는 평판부와, A flat plate portion on which the plurality of substrates are seated in a flat plate shape, 상기 기판의 상측에서 기판측으로 분사된 공정 가스의 체류 시간이 연장되도록 상기 평판부로부터 상방향으로 돌출되는 차단벽부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판이송용 트레이.And a blocking wall portion protruding upward from the flat plate so that the residence time of the process gas injected from the upper side of the substrate to the substrate side is extended. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 차단벽부는 상기 평판부의 둘레를 따라 배치되는 테두리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판이송용 트레이.And the blocking wall portion includes an edge portion disposed along the circumference of the flat plate portion. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 차단벽부는 상기 복수의 기판 사이에 배치되어 상기 각 기판이 배치된 공간을 각각 구획하는 경계벽부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판이송용 트레이.The barrier wall portion further comprises a boundary wall portion disposed between the plurality of substrates to partition the space in which the respective substrates are disposed. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 복수의 기판 중 상기 평판부의 중앙부에 배치된 기판을 둘러싸고 있는 경계벽부가 상기 평판부로부터 상방향으로 돌출된 높이는, 상기 복수의 기판 중 상기 평판부의 가장자리부에 배치된 기판을 둘러싸고 있는 경계벽부가 상기 평판부로부터 상방향으로 돌출된 높이보다 낮은 것을 특징으로 하는 기판이송용 트레이.The height of a boundary wall portion surrounding the substrate disposed in the center portion of the flat plate portion protruding upward from the flat plate portion among the plurality of substrates is such that the boundary wall portion surrounding the substrate disposed at the edge portion of the flat plate portion among the plurality of substrates is the flat plate. A substrate transfer tray, which is lower than a height protruding upward from the portion. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 2 to 4, 상기 테두리부에는 상기 공정 가스가 유동되도록 일측면과 타측면을 관통하는 관통공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판이송용 트레이.And a through hole penetrating through one side and the other side of the frame to allow the process gas to flow therethrough. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 2 to 4, 상기 차단벽부는 상기 테두리부의 둘레를 따라 내측 방향으로 돌출 형성되는 가림벽부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판이송용 트레이.The blocking wall part further comprises a shielding wall part protruding inwardly along the circumference of the edge portion. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 평판부 및 상기 차단벽부는 세라믹 또는 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판이송용 트레이.And the flat plate portion and the barrier wall portion are made of ceramic or glass. 내부와 외부가 연통되도록 배기공이 관통 형성되어 있는 반응기;A reactor through which exhaust holes are formed so as to communicate inside and outside; 상기 반응기의 내부에 배치되는 기판 지지대;A substrate support disposed inside the reactor; 상기 반응기의 내부로 공정 가스를 분사하는 가스 공급기; 및A gas supply for injecting process gas into the reactor; And 평판 형상으로 복수의 기판이 안착되는 평판부와, 상기 가스 공급기에서 분 사된 상기 공정 가스의 체류 시간이 연장되도록 상기 평판부로부터 상방향으로 돌출되는 차단벽부를 가지며, 상기 반응기의 내부로 이송되어 상기 기판 지지대에 지지되는 기판이송용 트레이;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.A flat plate portion on which a plurality of substrates are seated in a flat plate shape, and a blocking wall portion protruding upward from the flat plate portion so as to extend the residence time of the process gas sprayed from the gas supplier, and is transferred to the inside of the reactor And a substrate transfer tray supported by the substrate support. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 차단벽부는 상기 평판부의 둘레를 따라 배치되는 테두리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.And the blocking wall portion includes an edge portion disposed along a circumference of the flat plate portion. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 차단벽부는 상기 복수의 기판 사이에 배치되어 상기 각 기판이 배치된 공간을 각각 구획하는 경계벽부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.And the barrier wall portion further comprises a boundary wall portion disposed between the plurality of substrates to partition a space in which the substrates are disposed. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 반응기의 내부에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.And a plasma generating means for generating a plasma inside the reactor.
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