KR20130055353A - 기판 이송 트레이 - Google Patents

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KR20130055353A
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김성호
구세훈
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세메스 주식회사
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Abstract

기판 이송 트레이가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따르면 기판 이송 트레이에 있어서, 순차적으로 연결되는 복수 개의 판을 가지고, 그 상면에 기판이 놓이는 지지판과; 상기 지지판의 가장자리를 감싸는 프레임과; 상기 지지판의 상면에서 상기 프레임에 인접하게 놓이는 가이드부재를 포함하고, 상기 가이드부재는 상기 기판의 처리 공정시 상기 지지판의 에지 영역으로 분사되는 공정 가스의 유로를 상기 지지판의 내측 방향으로 유도하는 기판 이송 트레이가 제공될 수 있다.

Description

기판 이송 트레이{SUBSTRATE TRANSFERING TRAY}
본 발명은 기판 이송 트레이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판의 박막 증착 균일도가 개선된 기판 이송 트레이에 관한 것이다.
태양 전지(Solar Cell)는 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치이다. 이러한 태양 전지는 그 종류에 따라 단결정 실리콘 태양 전지, 다결정 실리콘 태양 전지, 박막 태양 전지(thin-film solar cells) 등으로 분류된다.
박막계 태양 전지는 유리나 플라스틱 재질의 투명 기판에 p 막, i 막, n 막을 증착하여 제조되고, 결정계 태양 전지는 실리콘 기판상에 반사 방지막을 증착하여 제조되며, 이러한 막들은 플라즈마를 이용한 화학 기상 증착(PECVD) 공정에 의해 기판상에 증착될 수 있다.
한편, 특허문헌 1에는 기판 처리 장치 내에서 기판을 적재하여 이송하는 트레이가 기재되어 있다. 그러나 특허문헌 1에 기재된 트레이는 에지 영역에 놓인 기판 상에 증착되는 박막의 두께가 타 영역에 놓인 기판에 비해 불균일하거나 얇다.
특허문헌 1 : 한국공개특허 10-2007-0117312 (2007. 12. 12. 공개)
본 발명의 목적은 기판 이송 트레이 상에 놓인 기판들의 박막 증착 균일도를 향상시키고자 한다.
또한, 본 발명의 목적은 기판 이송 트레이의 에지 영역에 폴리머가 과도하게 증착되는 것을 방지하고자 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판 이송 트레이에 있어서, 순차적으로 연결되는 복수 개의 판을 가지고, 그 상면에 기판이 놓이는 지지판과; 상기 지지판의 가장자리를 감싸는 프레임과; 상기 지지판의 상면에서 상기 프레임에 인접하게 놓이는 가이드부재를 포함하고, 상기 가이드부재는 상기 기판의 처리 공정시 상기 지지판의 에지 영역으로 분사되는 공정 가스의 유로를 상기 지지판의 내측 방향으로 유도하는 기판 이송 트레이가 제공될 수 있다.
또한, 상기 가이드부재는, 상기 프레임에 인접하게 놓이는 몸체부와; 상기 몸체부로부터 연장되되, 상기 지지판의 내측 방향으로 갈수록 하방향으로 경사진 경사부를 포함하는 기판 이송 트레이가 제공될 수 있다.
또한, 상기 프레임은, 제1프레임과; 상기 제1프레임의 말단에서 수직으로 연결되는 제2프레임을 포함하고, 상기 가이드부재는 상기 제1프레임과 상기 제2프레임이 만나는 부분에 인접하게 놓이는 기판 이송 트레이가 제공될 수 있다.
또한, 상기 지지판의 상면에는 상기 가이드부재의 위치를 고정시키는 가이드핀이 더 제공된 기판 이송 트레이가 제공될 수 있다.
또한, 상기 지지판은 세라믹, 쿼츠, 그리고 에노다이즈 알루미늄 중 적어도 하나를 포함하는 기판 이송 트레이가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판 처리 장치에 있어서, 로딩/언로딩유닛과; 기판 처리 공정이 진행되는 공정유닛과; 상기 로딩/언로딩유닛과 상기 공정유닛 사이에 배치되는 로드락유닛과; 상기 공정유닛과 상기 로드락유닛 간에 기판을 이송하는 반송부재와; 상기 기판이 놓이는 기판 이송 트레이를 포함하고, 상기 기판 이송 트레이는, 순차적으로 연결되는 복수 개의 판을 가지고, 그 상면에 기판이 놓이는 지지판과; 상기 지지판의 가장자리를 감싸는 프레임과; 상기 지지판의 상면에서 상기 프레임에 인접하게 놓이는 가이드부재를 포함하며, 상기 가이드부재는 상기 기판의 처리 공정시 상기 지지판의 에지 영역으로 분사되는 공정 가스의 유로를 상기 지지판의 내측 방향으로 유도하고, 상기 반송부재는 상기 공정유닛과 상기 로드락유닛 내에 제공되며, 상기 로딩/언로딩 유닛, 상기 로드락유닛, 그리고 상기 공정유닛은 순차적으로 배치되는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 기판 이송 트레이의 에지 영역에 놓인 기판의 박막 증착 균일도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 기판 이송 트레이의 클리닝 소요 시간을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 파티클에 의한 기판 불량률 저감을 통해 수율 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 배치도이다.
도 2는 도 1의 로딩/언로딩유닛의 평면배치도이다.
도 3은 도 2의 카세트로딩컨베이어부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2의 기판반입부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 기판반입부에서 기판이 옮겨지는 과정을 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 제1기판반송로봇의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 11은 하측의 반송유닛에서 상측의 반송유닛으로 기판 이송 트레이가 이동하는 과정을 단계적으로 보여주는 도면이다.
도 12는 도 1의 공정유닛의 측단면도이다.
도 13은 도 1의 공정유닛의 평단면도이다.
도 14는 도 1의 로딩모듈과 언로딩모듈의 배치도이다.
도 15는 도 12의 구동축을 나타낸 사시도이다.
도 16은 도 12의 제1구동부재의 작동과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 언로딩유닛의 구성을 보여주는 도면이다.
도 18은 도 17의 이송부재들의 구성을 보여주는 도면이다.
도 19는 도 12의 샤워헤드의 단면도이다.
도 20은 도 12의 배플플레이트의 평면도이다.
도 21은 도 12의 처리실의 하부벽의 평면도이다.
도 22는 도 21의 B-B' 선에 따른 단면도이다.
도 23은 도 1의 기판 이송 트레이를 보여주는 도면이다.
도 24는 도 1의 'A'부분을 확대하여 보여주는 도면이다.
도 25는 도 24의 가이드부재를 보여주는 사시도이다.
도 26은 기판상으로 분사되는 공정 가스의 유로를 보여주는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 기판 이송 트레이 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 배치도이다.
기판 처리 장치(1)는 로딩/언로딩유닛(10), 로드락유닛(20), 그리고 공정유닛(30)을 포함한다. 로딩/언로딩유닛(10)은 기판 이송 트레이(T)에 기판(S)을 로딩하거나, 기판 이송 트레이(T)로부터 기판(S)을 언로딩한다. 로드락유닛(20)은 대기압 상태의 로딩/언로딩유닛(10)과 진공 상태의 공정유닛(30) 사이에서 기판 이송 트레이(T)를 반송한다. 공정유닛(30)에서는 기판에 P형 또는 N형 반도체층, 반사방지막, 전극 등의 박막을 증착하는 공정이 진공 상태에서 진행된다. 로딩/언로딩유닛(10), 로드락유닛(20), 그리고 공정유닛(30)은 순차적으로 일렬로 배치된다. 이하, 로딩/언로딩유닛(10), 로드락유닛(20), 그리고 공정유닛(30)이 배열된 방향을 제1방향(Ⅰ)이라 하고, 상측에서 보았을 때 제1방향(Ⅰ)과 수직인 방향을 제2방향(Ⅱ)이라 하며, 제1방향(Ⅰ)과 제2방향(Ⅱ)에 모두 수직인 방향을 제3방향(Ⅲ)이라 한다. 도 1의 기판 처리 장치(1)에서 기판(S)이 적재된 기판 이송 트레이(T)는 반송유닛(610), 제1이송모듈(21), 로딩모듈(1000), 언로딩모듈(1100), 제2이송모듈(23), 그리고 반송유닛(620)의 순서로 이송된다.
도 2는 도 1의 로딩/언로딩유닛의 평면배치도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 로딩/언로딩유닛(10)은 카세트로딩컨베이어부(100a), 제1카세트엘리베이터(200a), 기판반입부(300a), 기판로딩컨베이어부(400a), 제1기판반송로봇(500a), 트레이반송부(600), 카세트언로딩컨베이어부(100b), 제2카세트엘리베이터(200b), 기판반출부(300b), 기판언로딩컨베이어부(400b), 그리고 제2기판반송로봇(500b)을 포함한다.
도 3은 도 2의 카세트로딩컨베이어부를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 카세트로딩컨베이어부(100a)는 상단컨베이어(110)와 하단컨베이어(120)를 갖는다. 상단컨베이어(110)에는 기판(S)들이 적재된 카세트(C)들이 놓인다. 하단컨베이어(120)에는 빈 카세트(C)들이 놓인다. 카세트(C)는 경우에 따라 기판수납부재로 표현될 수 있다. 상단컨베이어(110)는 공정처리를 위한 기판(S)들이 적재된 카세트(C)를 제1카세트엘리베이터(200a)로 공급한다. 하단컨베이어(120)는 빈 카세트(C)를 제1카세트엘리베이터(200a)로부터 공급받는다. 카세트언로딩컨베이어부(100b)는 빈 카세트(C)들을 제2카세트엘리베이터(200b)로 공급하고, 제2카세트엘리베이터(200b)에서 공정을 마친 기판(S)들의 적재 작업이 완료된 카세트(C)를 공급받는다. 카세트언로딩컨베이어부(100b)는 카세트로딩컨베이어부(100a)와 동일한 구조를 갖는다.
제1카세트엘리베이터(200a)는 기판반입부(300a)와 연계하여, 기판반입부(300a)에서 카세트(C)로부터 기판(S)을 반출할 때 카세트(C)를 승강시킨다. 제2카세트엘리베이터(200b)는 기판반출부(300b)와 연계하여, 기판반출부(300b)에서 기판(S)을 카세트(C)로 반입할 때 카세트(C)를 승강시킨다. 제2카세트엘리베이터(200b)는 제1카세트엘리베이터(200a)와 동일한 구조를 갖는다.
기판반입부(300a)와 기판반출부(300b)는 동일한 구조를 갖는다. 다만, 기판반입부(300a)는 카세트(C)로부터 기판(S)을 인출하여 기판로딩컨베이어부(400a)로 제공한다. 그리고 기판반출부(300b)는 기판반입부(300a)와는 반대 동작으로 기판언로딩컨베이어부(400a)로부터 기판(S)을 가져와서 카세트(C)로 제공한다.
도 4는 도 2의 기판반입부를 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 도 4의 기판반입부에서 기판이 옮겨지는 과정을 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2와 도 4를 참조하면, 기판반입부(300a)는 베이스판(302), 엔드이펙터(310), 그리고 기판시프트모듈(320)을 갖는다.
엔드이펙터(310)는 베이스판(302)에 설치된다. 엔드이펙터(310)는 실린더유닛(318)에 의해 제1방향(Ⅰ)의 양측으로 이동한다. 엔드이펙터(310)의 일단에는 기판(S)을 진공흡착할 수 있는 진공흡착부(312)가 제공된다. 진공흡착부(312)는 엔드이펙터(310)가 제1방향(Ⅰ)의 일측(이하, 전진방향)으로 이동시 제1카세트엘리베이터(200a)에 제공된 카세트(C)의 내부에 위치한다(도 5의 (ⅰ) 참조). 제1카세트엘리베이터(200a)는 엔드이펙터(310)의 전진방향 이동과 연계하여 엔드이펙터(310)의 진공흡착부(312)에 기판(S)이 놓이도록 소정간격만큼 하강한다. 제1카세트엘리베이터(200a)의 하강에 의해 카세트(C)에 적재된 하나의 기판(S)은 엔드이펙터(310)의 진공흡착부(312)에 진공흡착된다. 엔드이펙터(310)는 기판(S)을 진공흡착한 상태에서 제1방향(Ⅰ)의 타측(이하, 후진방향)으로 이동한다(도 5의 (ⅱ) 참조). 엔드이펙터(310)가 후진방향으로 이동하면, 엔드이펙터(310)에 진공흡착된 기판(S)은 기판시트프모듈(320)의 제1안착부(322) 상에 놓인다.
기판시프트모듈(320)은 베이스판(302)에 설치된다. 기판시프트모듈(320)은 제1안착부(322)와 제2안착부(324)를 갖는다. 제1안착부(322)와 제2안착부(324)는 서로 대칭되고 일체로 제공된다. 기판시프트모듈(320)은 제3방향(Ⅲ)으로 업다운된다. 기판시프트모듈(320)은 제1안착부(322) 상의 기판(S)을 제2안착부(324)의 내측 공간에 위치한 기판지지핀(330)의 위에 놓는다. 기판시프트모듈(320)은 기판지지핀(330)들에 의해 지지된 기판(S)을 기판로딩컨베이어부(400a)의 컨베이어(410)로 옮긴다. 기판시프트모듈(320)의 이동은 실린더유닛, 모터구동유닛 등과 같은 통상적인 직선 구동 수단들에 의해 이루어질 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 엔드이펙트(310)의 전진방향 이동 및 제1카세트엘리베이터(200a)의 승강동작에 의해 카세트(C)에 적재되어 있는 기판(S)이 진공흡착부(312)에 진공흡착된다(도 5의 (ⅰ) 참조). 엔드이펙터(310)의 후진방향 이동으로 기판(S)은 기판시프트모듈(320)의 제1안착부(322)의 상부에 위치한다(도 5의 (ⅱ) 참조). 이때, 기판시프트모듈(320)은 엔드이펙터(310)에 놓여진 기판(S) 및 기판지지핀(330)들의 기판(S) 지지높이보다 낮은 위치에서 대기한다. 기판시프트모듈(320)의 상승에 의해 엔드이펙터(310)에 놓여있던 기판(S)이 기판시프트모듈(320)의 제1안착부(322)로 인계된다. 기판시트프모듈(320)의 상승위치는 엔드이펙터(310)에 놓여진 기판(S)보다 높고 기판지지핀(330)들에 놓이는 기판(S)의 높이보다 높다. 이와 동시에, 기판지지핀(330)들에 의해 대기중이던 기판(S)은 제2안착부(324)에 안착된다. 기판시프트모듈(320)이 시프트 간격만큼 후진방향으로 시프트되면, 제1안착부(322)에 놓인 기판(S)은 기판지지핀(330)들의 상부로 이동되고, 제2안착부(324)에 놓인 기판(S)은 기판로딩컨베이어부(400a)의 상부로 이동된다(도 5의 (ⅲ) 참조). 기판시프트모듈(320)이 하강하면, 제1안착부(322)의 기판(S)은 기판지지핀(330)들에 놓인다. 제2안착부(324)의 기판(S)은 기판로딩컨베이어부(400a)의 컨베이어(410)에 놓인다. 기판로딩컨베이어부(400a)에 기판(S)이 놓이면 그 다음 기판(S)이 놓일 수 있도록 컨베이어(410)가 후진방향으로 시프트된다(도 5의 (ⅳ) 참조). 한편, 기판시프트모듈(320)은 처음 대기하던 위치(최초 위치)로 시프트된다. 엔드이펙트(310)는 또 다른 기판(S)을 카세트(C)로부터 반출하기 위해 상술한 동작을 실시해서 기판(S)을 카세트(C)로부터 인출하여 제1안착부(322)의 상부에 위치시킨다. 기판반출부(300a)에서 이러한 일련의 과정을 반복해서 수행하게 되면, 기판로딩컨베이어부(400a)의 컨베이어(410)에 10장의 기판이 일렬로 놓이게 된다.
다시 도 2를 참조하면, 제1기판반송로봇(500a)은 기판로딩컨베이어부(400a)의 컨베이어(410)에 놓인 10장의 기판(공정처리 전 기판)을 한번에 언로딩해서 기판 이송 트레이(T)에 로딩하기 위한 반송장치이다. 제2기판반송로봇(500b)은 기판 이송 트레이(T)로부터 공정처리된 기판(S)들을 라인 단위로 한번에 홀딩(언로딩)하여 기판언로딩컨베이어부(400b)의 컨베이어로 로딩(반송)하기 위한 반송장치이다. 제1기판반송로봇(500a)과 제2기판반송로봇(500b)은 동일한 구성을 갖는다. 이하, 제1기판반송로봇(500a)에 대해 설명한다.
도 6은 제1기판반송로봇의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 제1기판반송로봇(500a)은 이송레일(510), 이동프레임(520), 그리고 척유닛을 포함한다. 이송레일(510)은 트레이반송부(600)의 상부의 양측에 설치된다. 이동프레임(520)은 이송레일(510)을 따라 제2방향(Ⅱ)으로 이동가능하게 설치된다. 척유닛은 이동프레임(520) 상에 설치된다. 척유닛은 베르누이척(550), 지지프레임(540), 그리고 승강구동부(530)를 포함한다. 베르누이척(550)은 베르누이의 원리에 의해 기판의 상면을 비접촉 상태에서 홀딩한다. 베르누이척(550)은 10개가 제공될 수 있다. 지지프레임(540)에는 베르누이척(550)들이 장착된다. 승강구동부(530)는 지지프레임(540)을 제3방향(Ⅲ)으로 업다운시킨다.
도 7 내지 도 11은 하측의 반송유닛에서 상측의 반송유닛으로 기판 이송 트레이가 이동하는 과정을 단계적으로 보여주는 도면이다.
트레이반송부(600)는 로드락챔버(20)로 기판 이송 트레이(T)를 이송하거나, 로드락챔버(20)로부터 기판 이송 트레이(T)를 이송받는다. 도 2 및 도 7을 참조하면, 트레이반송부(600)는 반송유닛들(610,620), 오픈구동부(630), 그리고 트레이승강부(640)를 포함한다.
반송유닛들(610,620)은 기판 이송 트레이(T)의 반송 방향과 나란한 제1방향(Ⅰ)으로 양측에 배치된다. 오픈구동부(630)는 상측의 반송유닛(610)을 제2방향(Ⅱ)으로 이동시킨다. 트레이승강부(640)는 하측의 반송유닛(620)에 놓인 기판 이송 트레이(T)를 상측으로 승강시킨다. 하측의 반송유닛(620)은 로드락챔버(20)로부터 반출되는 기판 이송 트레이(T)를 이송한다. 상측의 반송유닛(610)은 로드락챔버(20)로 반입되는 기판 이송 트레이(T)를 이송한다. 상측의 반송유닛(610)은 롤러(11a, 도 1 참조)와 회전축(11b, 도 1 참조)을 갖는다. 하측의 반송유닛(620)은 롤러(13a, 도 1 참조)와 회전축(13b, 도 1 참조)을 갖는다. 반송유닛들(610,620)은 롤러구동수단(미도시)에 의하여 구동된다.
도 7 내지 도 11을 참조하여, 기판 이송 트레이가 하측의 반송유닛에서 상측의 반송유닛으로 이동되는 과정을 설명한다.
상측의 반송유닛(610)에 위치한 기판 이송 트레이(T)의 기판(S) 교체 작업이 완료되면(도 7 참조), 상측의 반송유닛(610)은 기판 이송 트레이(T)를 로드락챔버(20, 도 1 참조)로 이송하고, 상측의 반송유닛(610)은 비워진다(도 8 참조). 그리고 상측의 반송유닛(610)은 오픈구동부(630)에 의해 제2방향(Ⅱ)의 양측으로 각각 이동하여 하측의 반송유닛(620)에서 대기중인 기판 이송 트레이(T)가 상승 이동될 수 있는 공간을 제공한다(도 9 참조). 트레이승강부(640)는 하측의 반송유닛(620)에서 대기중인 기판 이송 트레이(T)를 상승 이동시킨다(도 10 참조). 기판 이송 트레이(T)가 상승 이동되면 상측의 반송유닛(610)은 오픈구동부(630)에 의해 원위치되며, 트레이승강부(640)가 하강하면서 트레이승강부(640)에 지지되어 있던 기판 이송 트레이(T)가 상측의 반송유닛(610)에 놓이게 된다(도 11 참조).
다시 도 2를 참조하여, 상술한 구성을 갖는 로딩/언로딩유닛에서 기판이 로딩/언로딩되는 과정을 설명한다.
제2기판반송로봇(500b)은 트레이반송부(600)의 상측의 반송유닛(610)에 대기하는 기판 이송 트레이(T)의 제1행에 일렬로 배열된 10장의 기판(S)을 픽업하여, 기판언로딩컨베이어부(400b)로 이송한다. 이와 동시에, 제1기판반송로봇(500a)은 제2기판반송로봇(500b)의 기판(S) 언로딩 동작과 연계하여 기판로딩컨베이어부(400a)에 나열된 10장의 기판(S)을 픽업하여(제2기판반송로봇(500b)이 기판 이송 트레이(T)로부터 기판(S)을 픽업하는 시점) 제2기판반송로봇(500b)의 기판(S) 언로딩 작업에 의해 비어 있는 기판 이송 트레이(T)의 제1행으로 이송한다. 제1기판반송로봇(500a)과 제2기판반송로봇(500b)은 동시에 기판(S)의 로딩과 언로딩을 수행할 수 있다. 이와 달리 제1기판반송로봇(500a)과 제2기판반송로봇(500b)은 개별 동작으로 기판(S)의 로딩과 언로딩을 수행할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 로드락유닛(20)은 로딩/언로딩유닛(10)과 공정유닛(30) 사이에 배치된다. 로드락유닛(20)은 내부에 구획벽(26)을 갖는다. 구획벽(26)은 제3방향(Ⅰ)에 수직하게 제공된다. 구획벽(26)은 로드락유닛(20)을 제1처리공간(20a)과 제2처리공간(20b)으로 구획한다. 제1처리공간(20a)과 로딩/언로딩유닛(10)의 사이, 그리고 제2처리공간(20b)과 로딩/언로딩유닛(10)의 사이에는 기판(S)이 적재된 기판 이송 트레이(T)의 이동통로(미도시)가 제공된다. 이동통로는 게이트밸브(25a,25b)에 의해 개폐된다. 또한, 제1처리공간(20a)과 공정유닛(30)의 사이, 그리고 제2처리공간(20b)과 공정유닛(30)의 사이에는 기판(S)이 적재된 기판 이송 트레이(T)의 이동통로(미도시)가 제공된다. 이동통로는 게이트밸브(35a,35b)에 의해 개폐된다.
제1이송모듈(21)은 로드락유닛(20)의 제1처리공간(20a) 내에 제공된다. 제1이송모듈(21)은 롤러(21a), 회전축(21b), 그리고 회전축(21b)을 회전시키는 구동부(미도시)을 갖는다. 제1이송모듈(21)은 로딩/언로딩유닛(10)의 반송유닛(610)으로부터 기판(S)이 적재된 기판 이송 트레이(T)를 이송받아 공정유닛(30)의 로딩모듈(1000)로 전송한다.
제2이송모듈(23)은 로드락유닛(20)의 제2처리공간(20b) 내에 제공된다. 제2이송모듈(23)은 롤러(23a), 회전축(23b), 그리고 회전축(23b)를 회전시키는 구동부(미도시)를 갖는다. 제2이송모듈(23)은 공정유닛(30) 내의 언로딩모듈(1100)로부터 기판(S)이 적재된 기판 이송 트레이(T)를 이송받아 로딩/언로딩유닛(10)의 반송유닛(620)으로 전송한다. 제1처리공간(20a) 내에서 제1이송모듈(21)의 상하에는 히터들(24a,24b)이 제공된다. 기판(S)이 적재된 기판 이송 트레이(T)가 로딩/언로딩유닛(10)의 반송유닛(610)으로부터 로드락유닛(20)의 제1이송모듈(21)로 전송되면, 게이트밸브들(25a,35a)이 닫힌 상태에서 제1처리공간(20a)의 내부는 공정유닛(30) 내의 공정온도 및 공정압력과 동일하게 전환된다. 이 후, 게이트밸브(35a)가 열리면 제1처리공간(20a) 내의 제1이송모듈(21)이 기판 이송 트레이(T)를 공정유닛(30)의 로딩모듈(1000)로 전송한다. 한편, 공정처리된 기판(S)이 적재된 기판 이송 트레이(T)가 공정유닛(30)으로부터 로드락유닛(20)의 제2처리공간(20b) 내로 이송되면, 게이트밸브들(25b,35b)이 닫힌 상태에서 제2처리공간(20b)의 내부는 로딩/언로딩유닛(10) 내의 온도(상온) 및 압력(대기압)과 동일하게 전환된다. 이 후, 게이트밸브(25b)가 열리면 제2처리공간(20b) 내의 제2이송모듈(23)이 기판 이송 트레이(T)를 로딩/언로딩유닛(10) 내의 반송유닛(620)으로 전송한다.
도 12는 도 1의 공정유닛의 측단면도이다. 도 13은 도 1의 공정유닛의 평단면도이다. 도 14는 도 1의 로딩모듈과 언로딩모듈의 배치도이다.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 공정유닛(30)은 처리실(800), 지지유닛(900), 로딩모듈(1000), 언로딩모듈(1100), 샤워헤드(1200), 그리고 배기유닛(1300)을 포함한다.
처리실(800)은 내부가 빈 직육면체 형상을 갖는다. 처리실(800)은 상부벽(810) 및 하부벽(820), 그리고 측벽들(830a,830b,830c,830d)을 포함한다. 상부벽(810) 및 하부벽(820)은 상하 방향으로 이격된 사각형 형상으로 제공된다. 측벽들(830a,830b,830c,830d)은 상부벽(810)의 가장자리 둘레로부터 하부벽(820)의 가장자리 둘레로 연장된다. 제1측벽(830a)과 제2측벽(830b)은 제2방향(Ⅱ)으로 평행하게 이격 배치된다. 제3측벽(830c)과 제4측벽(830d)은 제1방향(Ⅰ)으로 평행하게 이격 배치된다.
지지유닛(900)은 처리실(800)의 내측에 제공된다. 지지유닛(900)은 기판(S)들이 적재된 기판 이송 트레이(T)를 지지한다. 샤워헤드(1200)는 처리실(800)의 상부 벽(810)에 제공된다. 샤워헤드(1200)는 지지유닛(900)과 마주보도록 제공된다. 샤워헤드(1200)는 기판상으로 공정가스를 분사한다. 로딩모듈(1000)과 언로딩모듈(1100)은 처리실(800)의 제1 및 제2측벽(830a,830b)에 설치된다. 로딩모듈(1000)은 처리실(800) 내로 기판이 적재된 기판 이송 트레이(T)를 로딩한다. 언로딩모듈(1100)은 처리실(800)로부터 기판이 적재된 기판 이송 트레이(T)를 언로딩한다. 배기유닛(1300)은 처리실(800)의 하부벽(820)에 제공된다. 배기유닛(1300)은 처리실(800) 내부의 미반응 가스 및 반응 부산물을 외부로 배출한다.
지지유닛(900)은 지지판(910), 구동축(920), 그리고 구동부재(930)를 포함한다. 지지판(910)은 기판(S)들이 적재된 기판 이송 트레이(T)를 지지한다. 구동축(920)은 지지판(910)의 하면에 결합된다. 구동부재(930)는 구동축(920)을 제3방향(Ⅲ)으로 상승 및 하강시킨다. 로딩모듈(1000)에 로딩된 기판 이송 트레이(T)는 구동부재(930)에 의한 구동축(920)의 상승에 의해 지지판(910)에 지지되고, 로딩모듈(1000) 상부의 공정 위치로 이동된다. 공정 위치에서 박막 증착 공정이 완료된 기판(S)들이 적재된 기판 이송 트레이(T)는 구동축(920)의 하강에 의해 공정 위치로부터 언로딩모듈(1100) 상의 언로딩 위치로 이동된다. 이때, 로딩모듈(1000)은 기판 이송 트레이(T)와의 간섭이 일어나지 않는 위치로 이동된다.
지지판(910)에는 기판을 공정 온도로 가열하는 히터(미도시)가 제공된다. 샤워헤드(1200)에는 고주파 전류를 인가하는 고주파전원(1400)이 연결된다. 샤워헤드(1200)에서 분사된 공정가스는 플라즈마로 여기된다. 플라즈마에 의해 기판(S)상에는 박막이 증착된다.
로딩모듈(1000)은 로드락유닛(20)의 제1처리공간(20a)으로부터 전송되는, 그리고 기판(S)이 적재된 기판 이송 트레이(T)를 로딩한다. 로딩모듈(1000)은 제1이송부재(1020a,1020b)와 제1구동부재(1040)를 포함한다. 제1이송부재(1020a,1020b)는 제1방향(Ⅰ)을 따라 처리실(800)의 양 측벽(830a,830b)에 복수 개 제공된다. 제1이송부재(1020a,1020b)는 기판 이송 트레이(T)의 하면의 양측 가장자리를 지지하고, 기판 이송 트레이(T)를 제1방향(Ⅰ)으로 이송한다. 제1구동부재(1040)는 제1이송부재(1020a,1020b)에 구동력을 제공한다.
제1이송부재(1020a)는 제1방향(Ⅰ)을 따라 처리실(800)의 제1측벽(830a)에 복수 개 제공된다. 제1이송부재(1020b)는 제1이송부재(1020a)와 마주보도록 제1방향(Ⅰ)을 따라 처리실(800)의 제2측벽(830b)에 복수 개 제공된다. 제1이송부재(1020a,1020b)는 로드락유닛(20)의 제1처리공간(20a) 내에 제공된 제1이송모듈(21)의 높이에 대응하는 제1높이에 제공된다.
도 13을 참조할 때, 각각의 제1이송부재(1020a)는 반송롤러(1021a), 구동축(1022a), 종동풀리(1023a), 그리고 실링기구(1024a)를 갖는다. 반송롤러(1021a)는 처리실(800)의 내측에 위치하고, 그 회전중심축이 제2방향(Ⅱ)을 향하도록 제공된다. 종동풀리(1023a)는 처리실(800)의 외측에 위치하고, 그 회전중심축이 반송롤러(1021a)의 회전중심축에 정렬되도록 제공된다. 구동축(1022a)은 반송롤러(1021a) 및 종동풀리(1023a)의 회전중심에 정렬되고, 처리실(800)의 제1측벽(830a)에 관통 삽입된다. 구동축(1022a)의 일단은 반송롤러(1021a)에 결합되고, 구동축(1022a)의 타단은 종동풀리(1023a)에 결합된다. 실링기구(1024a)는 플랜지 형상을 가지고, 구동축(1022a)에 삽입된 상태로 처리실(800)의 제1측벽(830a)의 외측면에 밀착 결합된다. 실링기구(1024a)의 내측면에는 자성체가 제공되고, 자성체와 구동축(1022a)의 외측면 사이에는 자성 유체가 제공된다. 자성체에서 발생하는 자기력에 의해 자성 유체가 자기 유도되어 자성체와 구동축(1022a) 사이의 공간이 실링된다. 구동축(1022a)은 실링기구(1024a)의 내측의 자성 유체에 의해 실링되므로, 회전 가능할 뿐만 아니라, 축 방향을 따라 직선 이동 가능하다.
실링기구(1024a)와 종동풀리(1023a)의 사이에는 가동플레이트(1030a)가 배치된다. 구동축(1022a)은 가동플레이트(1030a)에 제공된 베어링(1025a)에 의해 회전가능하게 지지된다. 가동플레이트(1030a)는 실린더기구(1036a)에 의해 제2방향(Ⅱ)으로 직선 이동한다. 이 때, 반송롤러(1021a), 구동축(1022a), 그리고 종동풀리(1023a)는 가동플레이트(1030a)와 함께 제2방향(Ⅱ)으로 직선 이동한다. 이를 통해, 기판 이송 트레이(T)가 공정 위치로부터 언로딩모듈(1100)로 전달될 때, 로딩모듈(1000)의 제1이송부재(1020a)가 기판 이송 트레이(T)와의 간섭이 일어나지 않는 위치로 후퇴할 수 있다.
서로 이웃한 종동풀리(1023a)의 사이에는 가이드핀(1032a)이 제공된다. 가이드핀(1032a)은 그 회전중심축이 제2방향(Ⅱ)으로 정렬되도록 배치된다. 가이드핀(1032a)의 일단은 가동플레이트(1030a)에 결합된다. 종동풀리(1023a) 및 가이드핀(1032a)에는 종동풀리(1023a) 간에 회전력이 전달되도록 벨트(1034a)가 감긴다. 그리고, 제1이송부재(1020a) 중 가장 앞단에 배치된 제1이송부재(1020a)의 구동축에(1022a)는 제1구동부재(1040)의 구동풀리(1045a)와 벨트에 의해 연결되어 회전구동력을 전달받는 전달풀리(1026a)가 결합된다.
각각의 제1이송부재(1020b)는 각각의 제1이송부재(1020a)와 마주보도록 처리실(800)의 제2측벽(830b)에 설치된다. 제1이송부재(1020b)는 제1이송부재(1020a)의 구성과 동일하다. 다만, 설명되지 않은 도면 번호 1021b는 반송롤러, 1022b는 구동축, 1023b는 종동풀리, 1024b는 실링기구, 1025b는 베어링, 1026b는 전달풀리, 1030b는 가동플레이트, 1032b는 가이드핀, 1034b는 벨트, 1036b는 실린더기구이다.
제1구동부재(1040)는 기판(S)들이 적재된 기판 이송 트레이(T)의 반송을 위한 회전구동력을 제1이송부재(1020a,1020b)에 제공한다. 제1구동부재(1040)는 처리실(800)의 하부벽(820) 전방의 중심 아래에 배치된 제1구동모터(1041)를 가진다. 제1구동모터(1041)의 제2방향(Ⅱ)을 따르는 양 측면에는 구동축(1042a,1042b)이 각각 결합된다. 도 15에서 도시된 바와 같이, 구동축(1042a)은 제1축부(1042a-1)와 제2축부(1042a-2)를 갖는다. 제1축부(1042a-1)는 원통 형상으로 제공된다. 제2축부(1042a-2)는 제1축부(1042a-1)의 일단의 중심으로부터 길이 방향을 따라 연장된 다각형 단면 형상으로 제공된다. 제2축부(1042a-2)는 구동축(1042a)에 정렬된 연결축(1043a)의 다각형 단면 형상의 홀(1043a-1)에 삽입된다. 연결축(1043a)의 타단에는 연결축(1043a)의 길이 방향으로 정렬된 동력전달축(1044a)이 연결된다. 동력전달축(1044a)의 타단에는 구동풀리(1045a)가 결합된다. 구동풀리(1045a)는 벨트(1046a)에 의해 전달풀리(1026a)에 연결된다.
연결축(1043a)은 지지플레이트(1047a)에 제공된 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된다. 지지플레이트(1047a)는 실린더기구(1048a)에 의해 제2방향(Ⅱ)으로 직선 이동될 수 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 지지플레이트(1047a)가 실린더기구(1048a)에 의해 제2방향(Ⅱ)으로 직선 이동되면, 연결축(1043a), 동력전달축(1044a), 그리고 구동풀리(1045a)가 지지플레이트(1047a)와 함께 제2방향(Ⅱ)으로 직선 이동된다. 여기서, 설명되지 않은 도면 번호 1043b는 연결축, 1044b는 동력전달축, 1045b는 구동풀리, 1046b는 벨트, 1047b는 지지플레이트, 1048b는 실린더기구이다.
제1구동모터(1041)의 회전력은 축부재(1042a,1043a,1044a)에 의해 구동풀리(1045a)에 전달되고, 축부재(1042b,1043b,1044b)에 의해 구동풀리(1045b)에 전달된다. 구동풀리(1045a,1045b)의 회전력은 벨트(1046a,1046b)에 의해 제1 및 제2이송부재(1020a,1020b)의 전달풀리(1026a,1026b)에 각각 전달된다. 전달풀리(1026a)의 회전력은 벨트(1034a)에 의해 종동풀리(1023a)에 전달된다. 종동풀리(1023a)가 회전함에 따라 반송롤러(1021a)가 회전한다. 반송롤러(1021a)가 회전함에 따라 반송롤러(1021a)에 의해 지지된 기판 이송 트레이(T)가 제1방향(Ⅰ)으로 이송되어 기판(S)들이 적재된 기판 이송 트레이(T)가 처리실(800) 내로 로딩된다.
처리실(800)에 로딩된 기판 이송 트레이(T)는 지지판(910)의 상승에 의해 공정 위치로 이동된다. 공정 위치에서 기판(S) 상에 박막 증착 공정이 완료된 후, 기판 이송 트레이(T)는 언로딩 위치, 즉 언로딩모듈(1100)의 위치로 하강한다. 이때, 반송롤러(1021a,1021b)는 하강하는 기판 이송 트레이(T)와의 간섭을 방지하기 위해 기판 이송 트레이(T)를 중심으로 제2방향(Ⅱ)을 따라 멀어지는 방향으로 이동되어야 한다. 실린더기구(1036a,1036b)에 의해 가동플레이트(1030a,1030b)가 처리실(800)을 중심으로 제2방향(Ⅱ)을 따라 멀어지는 방향으로 이동되면, 가동플레이트(1030a,1030b)의 베어링(1025a,1025b)에 의해 지지된 구동축(1022a,1022b)이 이동하고, 이에 따라 구동 축(1022a,1022b)의 단부에 결합된 반송롤러(1021a,1021b)가 기판 이송 트레이(T)와 간섭되지 않도록 이동된다. 구동축(1022a,1022b)의 이동에 의해 전달풀리(1026a,1026b) 또한 이동되므로, 벨트(1046a,1046b)에 의해 전달풀리(1026a,1026b)에 연결된 구동풀리(1045a,1045b)도 제2방향(Ⅱ)으로 이동되어야 한다. 구동풀리(1045a,1045b)는 도 16을 참조하여 앞서 설명한 바와 같은 과정을 통해 제2방향(Ⅱ)으로 이동될 수 있다.
도 17은 언로딩유닛의 구성을 보여주는 도면이다. 도 18은 도 17의 이송부재들의 구성을 보여주는 도면이다.
도 14, 도 17, 그리고 도 18을 참조하면, 언로딩모듈(1100)은 제2이송부재(1120a,1120b)와 제2구동부재(1140)를 포함한다. 제2이송부재(1120a,1120b)는 제1방향(Ⅰ)을 따라 처리실(800)의 양 측벽(830a,830b)에 복수 개 제공된다. 제2이송부재(1120a,1120b)는 로딩모듈(1000)의 제1이송부재(1020a,1020b)의 아래에 배치된다. 제2이송부재(1120a,1120b)는 기판 이송 트레이(T) 하면의 양측 가장자리를 지지한다. 제2이송부재(1120a,1120b)는 기판 이송 트레이(T)를 제1방향(Ⅰ)으로 이송한다. 제2이송부재(1120a,1120b)는 기판(S)들이 적재된 기판 이송 트레이(T)를 처리실(800)로부터 로드락유닛(20b)의 제2처리공간(20b)으로 언로딩한다. 제2구동부재(1140)는 제2이송부재(1120a,1120b)에 구동력을 제공한다.
제2이송부재(1120a)는 로딩모듈(1000)의 제1이송부재(1020a)의 아래에 제1방향(Ⅰ)을 따라 복수 개 제공된다. 제2이송부재(1120b)는 제2이송부재(1120a)와 마주보도록 제1방향(Ⅰ)을 따라 처리실(800)의 제2측벽(830b)에 복수 개 제공된다. 제2이송부재(1120a,1120b)는 로드락유닛(20)의 제2처리공간(20b) 내에 제공된 제2이송모듈(23, 도 1 참조)의 높이에 대응하는 제2높이에 제공된다.
각각의 제2이송부재(1120a)는 반송롤러(1121a), 구동축(1122a), 그리고 종동풀리(1123a)를 포함한다. 반송롤러(1121a)는 처리실(800)의 내측에 위치하고, 그 회전중심축이 제2방향(Ⅱ)을 향하도록 제공된다. 종동풀리(1123a)는 처리실(800)의 외측에 위치하고, 그 회전중심축이 반송롤러(1121a)의 회전중심축에 정렬되도록 제공된다. 구동축(1122a)은 반송롤러(1121a) 및 종동풀리(1123a)의 회전중심에 정렬된다. 구동축(1122a)은 처리실(800)의 제1측벽(830a)에 제공된 베어링(1124a)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 구동축(1122a)의 일단은 반송롤러(1121a)에 결합된다. 구동축(1122a)의 타단은 종동풀리(1123a)에 결합된다.
가이드핀(1125a)은 서로 이웃한 종동풀리(1123a)의 사이에 제공된다. 가이드핀(1125a)은 그 회전중심축이 제2방향(Ⅱ)으로 정렬되도록 배치된다. 가이드핀(1125a)의 일단은 처리실(800)의 측벽(830)에 결합된다. 종동풀리(1123a) 및 가이드핀(1125a)에는 종동풀리(1123a) 간에 회전력이 전달되도록 벨트(1126a)가 감긴다. 제2이송부재(1120a) 중 가장 뒤에 배치된 제2이송부재(1120a)의 구동축에는 구동부재(1140)의 구동풀리(1143a)와 벨트에 의해 연결되어 회전 구동력을 전달받는 전달풀리(1127a)가 결합된다.
각각의 제2이송부재(1120b)는 각각의 제2이송부재(1120a)와 마주보도록 처리실(800)의 제2측벽(830b)에 설치된다. 제2이송부재(1120b)는 제2이송부재(1120a)의 구성과 동일하므로, 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다. 다만, 설명되지 않은 도면 번호 1121b는 반송롤러, 1122b는 구동축, 1123b는 종동풀리, 1124b는 베어링, 1125b는 가이드핀, 1126b는 벨트, 1127b는 전달풀리이다.
제2구동부재(1140)는 기판(S)들이 적재된 기판 이송 트레이(T)의 반송을 위한 회전구동력을 제2이송부재(1120a,1120b)에 제공한다. 제2구동부재(1140)는 처리실(800)의 하부벽(820) 후방의 중심 아래에 배치된 제2구동모터(1141)를 가진다. 제2구동모터(1141)의 제2방향(Ⅱ)을 따르는 양 측면에는 구동축(1142a,1142b)이 각각 결합된다. 구동축(1142a,1142b)의 끝단에는 구동풀리(1143a,1143b)가 각각 결합된다. 구동풀리(1143a,1143b)는 벨트(1144a,1144b)에 의해 전달풀리(1127a,1127b)에 연결된다.
제2구동모터(1141)의 회전력은 구동축(1142a,1142b)에 의해 구동풀리(1143a, 1143b)에 전달되고, 구동풀리(1143a,1143b)의 회전력은 벨트(1144a,1144b)에 의해 제2이송부재(1120a,1120b)의 전달풀리(1127a,1127b)에 각각 전달된다. 전달풀리(1127a,1127b)의 회전력은 벨트(1126a,1126b)에 의해 종동풀리(1123a,1123b)에 전달되고, 종동풀리(1123a,1123b)가 회전함에 따라 반송롤러(1121a,1121b)가 회전한다. 반송롤러(1121a,1121b)의 회전에 의해 반송롤러(1121a,1121b)에 의해 지지된 기판 이송 트레이(T)가 제1방향(Ⅰ)으로 이송되어, 기판(S)들이 적재된 기판 이송 트레이(T)가 처리실(800)로부터 로드락유닛(20)의 제2처리공간(20b)으로 언로딩된다.
도 19는 도 12의 샤워헤드의 단면도이다. 도 20은 도 12의 배플플레이트의 평면도이다.
도 19 내지 도 20을 참조하면, 샤워헤드(1200)는 전극(1220), 배플플레이트(1240), 그리고 분사플레이트(1260)를 포함한다.
샤워헤드(1200)로 공급되는 가스는 원료 가스와 반응 가스의 혼합 가스일 수 있다. 원료 가스는 기판(S) 상에 형성하고자 하는 박막의 주성분을 포함하는 가스이고, 반응 가스는 플라즈마의 형성을 위한 가스이다. 일 예를 들면, 기판상에 실리콘 산화막을 증착하는 경우, 원료 가스로는 SiH4가 사용되고, 반응 가스로는 O2가 사용될 수 있다. 다른 예에 의하면, 기판상에 실리콘 질화막을 증착하는 경우, 원료 가스로는 SiH4가 사용되고, 반응 가스로는 NH3, N2가 사용될 수 있다. 또 다른 예에 의하면 기판상에 비정질 실리콘막을 증착하는 원료 가스로는 SiH4가 사용되고, 반응 가스로는 H2가 사용될 수 있다.
전극(1220)은 대체로 사각형 형상의 플레이트로 제공될 수 있다. 전극(1220)의 중심에는 가스가 유입되는 가스유입홀(1222)이 관통 형성된다. 전극(1220)에는 플라즈마의 생성을 위한 고주파 전류를 인가하는 고주파 전원(도 2의 도면 번호 1400)이 연결된다. 전극(1220)의 하면에는 배플플레이트(1240)의 상면이 밀착 결합되고, 배플플레이트(1240)의 상면에는 전극(1220)의 가스유입홀(1222)을 통해 공급되는 가스의 흐름을 안내하는 복수 개의 가스 채널이 형성된다.
배플플레이트(1240)의 상면 중심에는 전극(1220)의 가스유입홀(1222)에 연통되는 가스공급홈(1241)이 형성되고, 가스공급홈(1241)을 중심으로 사각형의 배치 구조를 가지도록 "I"자 형상의 제1채널(1242a,1242b,1242c,1242d)이 형성된다. "I"자 형상의 제1채널(1242a,1242b,1242c,1242d)의 수평부의 끝단에는 가스가 통과하도록 홀들(1245)이 형성된다. 제1채널(1242a,1242b,1242c,1242d) 중, 제2방향(Ⅱ)을 기준으로 가스공급홈(1241)의 위에 형성된 제1채널(1242a,1242b)은 "T"자 형상의 제1연결채널(1243a)에 의해 가스공급홈(1241)에 연결된다. 제1연결채널(1243a)의 수평부(1243a-1)의 양단은 제1채널(1242a,1242b)의 수직부의 중심에 연결되고, 제1연결채널(1243a)의 수직부(1243a-2)의 하단은 가스공급홈(1241)에 연결된다. 제1채널(1242a,1242b,1242c,1242d) 중, 제3방향(Ⅱ)을 기준으로 가스공급홈(1241)의 아래에 형성된 제1채널(1242c,1242d)은 거꾸로 선 "T"자 형상의 제2연결채널(1243b)에 의해 가스공급홈(1241)에 연결된다. 제2연결채널(1243b)의 수평부(1243b-1)의 양단은 제1채널(1242c,1242d)의 수직부의 중심에 연결되고, 제2연결 채널(1243b)의 수직부(1243b-2)의 상단은 가스공급홈(1241)에 연결된다.
제1방향(Ⅰ)을 기준으로, 제1채널(1242a,1242d)의 외측과 제1채널(1242b,1242c)의 외측의 배플플레이트(1240) 양측 가장자리에는, 제2채널(1244a-2,1244b-2)이 제2방향(Ⅱ)을 따라 길게 형성된다. 제2채널(1244a-2,1244b-2)의 양단에는 가스가 통과하도록 홀들(1246)이 형성된다. 제2채널(1244a-2,1244b-2)은 제1방향(Ⅰ)으로 길게 형성된 제2연결채널(1244a-1,1244b-1)에 의해 가스공급홈(1241)에 연결된다. 제2연결채널(1244a-1,1244b-1)의 일단은 제2채널(1244a-2,1244b-2)의 중심에 연결되고, 제2연결채널(1244a-1,1244b-1)의 타단은 가스공급홈(1241)에 연결된다.
분사플레이트(1260)는 배플플레이트(1240)의 아래에 배치되며, 분사플레이트(1260)에는 복수 개의 분사홀(1262)이 형성된다. 배플플레이트(1240)의 홀(1245,1246)을 통과한 가스는 분사플레이트(1260)의 분사홀(1262)을 통해 기판 이송 트레이(T) 상의 기판(S)들에 분사된다.
도 21은 도 12의 처리실의 하부벽의 평면도이다. 도 22는 도 21의 B-B' 선에 따른 단면도이다.
도 21 및 도 22를 참조하면, 배기유닛(1300)은 배기홀(1310), 배기플레이트(1320), 그리고 배기부재(1330)를 포함한다. 배기홀(1310)은 제1홈부(1312), 제2홈부(1314), 그리고 복수 개의 홀(1316a,1316b)을 포함한다. 제1홈부(1312)는 처리실(800)의 하부 벽(820)의 상면에 네 변의 가장자리를 따라 형성된다. 제2홈부(1314)는 제1홈부(1312)를 따라가며 바닥면에 단차지게 형성된다. 복수 개의 홀(1316a,1316b)는 지지유닛(900)의 구동축(920)이 삽입되도록 하부벽(820)의 중심에 형성된 홀(821)을 중심으로 좌우 대칭을 이루도록 제2홈부(1314)에 관통 형성된다. 제1홈부(1312)에는 속이 빈 사각형 모양의 배기플레이트(1320)가 삽입된다. 배기플레이트(1320)의 네 모서리에는 모서리를 따라 2열로 가스가 배기되도록 복수 개의 홀(1322)이 형성된다. 배기부재(1330)는 펌프(1332), 메인배기라인(1334), 그리고 복수 개의 분기라인(1336a,1336b)을 포함한다. 메인배기라인(1334)는 펌프(1332)에 연결된다. 분기라인(1336a,1336b)은 배기라인(1334)으로부터 분기된다. 분기라인(1336a,1336b)은 메인배기라인(1334)을 중심으로 대칭을 이루도록 분기된다. 분기라인(1336a,1336b)의 단부는 처리실(800)의 하부벽(820)에 대칭을 이루도록 형성된 복수 개의 홀(1316a,1316b)에 연결된다.
도 23은 도 1의 기판 이송 트레이를 보여주는 도면이다. 도 24는 도 1의 'A'부분을 확대하여 보여주는 도면이다. 도 25는 도 24의 가이드부재를 보여주는 사시도이다.
도 23과 도 24를 참고하면, 기판 이송 트레이(T)는 지지판(1410,1430,1450), 프레임(1480), 그리고 가이드부재(1490)를 포함한다. 지지판(1410,1430,1450)의 상면에는 기판(S)이 놓인다. 지지판(1410,1430,1450)은 제1판(1410), 제2판(1430), 그리고 제3판(1450)을 가진다. 이와 달리, 기판 이송 트레이(T)는 4개 이상의 판들을 가질 수 있다. 제1판(1410), 제2판(1430), 그리고 제3판(1450)은 순차적으로 일렬로 연결된다. 기판 이송 트레이(T)가 4개 이상의 판들을 가지는 경우, 제1판(1410)과 제3판(1450) 사이에 놓이는 제2판(1430)의 개수가 2개 이상 제공된다. 제1판(1410), 제2판(1430), 그리고 제3판(1450) 각각의 상면에는 핀(P)들과 홈(H)들이 제공된다. 핀(P)들은 판들(1410,1430,1450) 상에 놓이는 기판(S)의 위치를 가이드한다. 홈(H)들은 판들(1410,1430,1450)의 상부면과 기판(S)의 하부면 사이에 공간을 제공하여, 공정 완료된 기판(S)이 판들(1410,1430,1450)로부터 분리될 때 기판(S)의 파손을 방지한다. 지지판(1410,1430,1450)은 세라믹, 쿼츠, 그리고 에노다이즈 알루미늄 중 적어도 하나를 포함한다.
프레임(1480)은 지지판(1410,1430,1450)의 가장자리를 감싼다. 프레임(1480)은 지지판(1410,1430,1450)의 가장자리에 체결부재(1415)로 결합된다. 프레임(1480)은 제1프레임(1470)과 제2프레임(1475)을 가진다. 제1프레임(1470)과 제2프레임(1475)은 수직으로 만난다. 제2프레임(1475)은 제1프레임(1470)의 말단에서 수직으로 연결된다.
가이드부재(1490)는 지지판(1410,1430,1450)의 상면에서 프레임(1480)에 인접하게 놓인다. 가이드부재(1490)는 기판(S)의 처리 공정시 지지판(1410,1430,1450)의 에지 영역으로 분사되는 공정 가스의 유로를 지지판(1410,1430,1450)의 내측 방향으로 유도한다. 가이드부재(1490)는 제1프레임(1470)과 제2프레임(1475)이 만나는 부분에 인접하게 놓인다. 이와 달리, 가이드부재(1490)는 프레임(1480) 전체에 대응하여 제공될 수도 있다. 가이드부재(1490)는 지지판(1410,1430,1450)의 상면에 제공되는 가이드핀(P')들에 의해 위치고정된다. 도 25를 참고하면, 가이드부재(1490)는 몸체부(1491)와 경사부(1493)를 가진다. 몸체부(1491)는 프레임(1480)에 인접하게 놓인다. 몸체부(1491)의 높이(d1)는 2~5mm일 수 있다. 몸체부(1491)는 제1몸체부(1491a)와 제2몸체부(1491b)를 가진다. 제1몸체부(1491a)는 제1프레임(1470)에 인접하게 놓인다. 제2몸체부(1491b)는 제2프레임(1475)에 인접하게 놓인다. 제1몸체부(1491a)와 제2몸체부(1491b)는 수직으로 만난다. 경사부(1493)는 몸체부(1491)로부터 연장되되, 지지판(1410,1430,1450)의 내측 방향으로 갈수록 하방향으로 경사진다. 경사부(1493)는 제1경사부(1493a), 제2경사부(1493b), 그리고 제3경사부(1493c)를 가진다. 제1경사부(1493a)는 제1몸체부(1491a)로부터 연장된다. 제2경사부(1493b)는 제2몸체부(1491b)로부터 연장된다. 제3경사부(1493c)는 제1경사부(1493a)와 제2경사부(1493b)가 만나는 지점에 형성된다. 상부에서 보았을 때 제3경사부(1493c)는 각각의 제1경사부(1493a) 및 제2경사부(1493b)와 135°의 각도를 이루며 만날 수 있다. 경사부(1493)의 경사 각도(θ)는 20°~40°사이일 수 있다. 상부에서 보았을 때, 경사부(1493)의 폭(d2, 도 24 참조)은 400mm~500mm 사이일 수 있다.
도 26은 기판상으로 분사되는 공정 가스의 유로를 보여주는 도면이다.
도 26을 참고하면, 기판(S) 상으로 분사되는 공정 가스(G1) 외에, 제1판(1410)의 에지 영역으로 분사되는 공정 가스(G2)는 가이드부재(1490)의 경사부(1493)를 따라 기판(S)이 놓인 방향으로 공급된다. 따라서, 지지판의 에지 영역에 놓이는 기판(S)의 박막 증착 두께를 향상시킨다. 또한, 가이드부재(1490)를 사용함으로써 기판 이송 트레이(T)의 에지 부분에 과도한 폴리머(Polymer)의 증착을 방지하여 기판 이송 트레이(T)의 클리닝 소요 시간을 줄이고, 파티클에 의한 기판 불량률 감소를 통해 수율 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 **
1 : 기판 처리 장치 10 : 로딩/언로딩유닛
20 : 로드락유닛 30 : 공정유닛
100a : 카세트로딩컨베이어부 100b : 카세트언로딩컨베이어부
200a : 제1카세트엘리베이터 200b : 제2카세트엘리베이터
300a : 기판반입부 300b : 기판반출부
400a : 기판로딩컨베이어부 400b : 기판언로딩컨베이어부
500a : 제1기판반송로봇 500b : 제2기판반송로봇
600 : 트레이반송부 800 : 처리실
900 : 지지유닛 1000 : 로딩모듈
1100 : 언로딩모듈 1200 : 샤워헤드
1300 : 배기유닛 1400 : 고주파전원
T : 기판 이송 트레이 1410 : 제1판
1430 : 제2판 1450 : 제3판
1480 : 프레임 1490 : 가이드부재

Claims (2)

  1. 기판 이송 트레이에 있어서,
    순차적으로 연결되는 복수 개의 판을 가지고, 그 상면에 기판이 놓이는 지지판과;
    상기 지지판의 가장자리를 감싸는 프레임과;
    상기 지지판의 상면에서 상기 프레임에 인접하게 놓이는 가이드부재를 포함하고,
    상기 가이드부재는 상기 기판의 처리 공정시 상기 지지판의 에지 영역으로 분사되는 공정 가스의 유로를 상기 지지판의 내측 방향으로 유도하는 기판 이송 트레이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드부재는,
    상기 프레임에 인접하게 놓이는 몸체부와;
    상기 몸체부로부터 연장되되, 상기 지지판의 내측 방향으로 갈수록 하방향으로 경사진 경사부를 포함하는 기판 이송 트레이.
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KR20160127294A (ko) * 2015-04-24 2016-11-03 주식회사 원익아이피에스 기판처리장치

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