KR20130058417A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20130058417A
KR20130058417A KR1020110124412A KR20110124412A KR20130058417A KR 20130058417 A KR20130058417 A KR 20130058417A KR 1020110124412 A KR1020110124412 A KR 1020110124412A KR 20110124412 A KR20110124412 A KR 20110124412A KR 20130058417 A KR20130058417 A KR 20130058417A
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성보람찬
유재현
김춘식
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세메스 주식회사
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Abstract

기판 처리 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 기판 처리 공정이 수행되는 챔버, 그리고 그 상부에 탈착가능하게 결합되는 리드를 가진 공정유닛과; 상기 리드를 상기 챔버에서 이탈시킨 후, 수평 방향으로 이동시키는 이동유닛과; 상기 공정유닛에 인접하여 배치되고, 상기 이동된 리드를 상부에 거치하는 거치유닛을 포함한다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE TREATING APPARATUS}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리드(Lid) 거치 유닛을 가진 기판 처리 장치에 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 수납 유닛, 로드락 챔버, 그리고 공정 챔버가 인-라인(IN-LINE)으로 배치된 기판 처리 장치가 기재되어 있다. 그러나, 특허문헌 1의 기판 처리 장치는 공정 챔버의 보수/점검시 리드(Lid)를 탈착하기 위해 크레인, 지게차 등을 이용해야 하므로 작업 효율이 낮다.
특허문헌 1 : 한국공개특허 10-2011-0009541 (2011. 01. 28. 공개)
본 발명의 목적은 공정 유닛의 리드 탈착을 위한 장치를 제공하는데 있다.
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, 상부가 개방된 하우징 및 상기 하우징의 상부를 개폐하는 리드를 가지는 공정유닛과; 상기 리드를 구동하는 반송부재를 포함하되; 상기 반송부재는, 상기 공정유닛의 상부를 지나도록 배치되는 가이드부재와; 상기 가이드부재를 따라 이동가능하도록 상기 가이드부재에 장착되는 베이스부재를 포함하되, 상기 리드는 상기 베이스부재의 아래에서 상기 베이스부재에 대해 상대적으로 상하 이동가능하도록 상기 베이스부재에 장착되는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 기판 처리 장치는, 상기 공정유닛의 전방에 배치되는 로드락유닛을 더 포함하되, 상기 가이드부재는 상기 로드락유닛의 상부까지 연장되며, 상기 반송부재는 상기 로드락유닛의 상부에 위치되어 상기 공정유닛의 리드가 놓여지는 거치대를 더 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판 처리 공정이 수행되는 챔버, 그리고 그 상부에 탈착가능하게 결합되는 리드를 가진 공정유닛과; 상기 리드를 상기 챔버에서 이탈시킨 후, 수평 방향으로 이동시키는 이동유닛과; 상기 공정유닛에 인접하여 배치되고, 상기 이동된 리드를 상부에 거치하는 거치유닛을 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 이동유닛은, 상기 리드를 상기 챔버의 상하방향으로 이동시키는 수직구동부재와; 상방향으로 이동한 상기 리드를 수평 방향으로 이동시키는 수평구동부재와; 상기 챔버의 측면에 결합되고, 상기 수직구동부재와 상기 수평구동부재를 지지하는 지지부재를 포함하고, 상기 거치유닛은, 상기 공정유닛에 인접하여 배치되는 몸체부와; 상기 몸체부의 하부에 결합된 이동부재를 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 몸체부는, 상기 챔버의 측면으로 연장되고, 상기 이동유닛의 이동경로를 가이드하는 제1프레임과; 상기 제1프레임의 하부에 결합되고, 그 하단에 상기 이동부재가 결합되는 제2프레임과; 상기 제1프레임의 상부에 결합되는 가이드레일을 포함하며, 상기 이동유닛은 상기 가이드레일을 따라 이동하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 가이드레일의 측면에는 랙기어부재가 더 구비되고, 상기 수직구동부재는, 상기 리드에 결합된 브라켓과; 상기 지지부재에 결합되고, 상기 브라켓과 연결되어 상기 리드를 상기 챔버의 상하방향으로 이동시키는 수직구동기를 포함하며, 상기 수평구동부재는, 상기 랙기어부재에 치합하는 회전몸체부와; 상기 지지부재에 결합되고, 상기 회전몸체부에 회전구동력을 제공하는 수평구동기를 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 수평구동부재는, 상기 지지부재의 하부에 결합되고, 상기 가이드레일을 따라 이동하는 가이드이동부재를 더 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 가이드이동부재는, 상기 지지부재의 하부에 결합된 지지몸체와; 상기 지지몸체의 양 단부에 결합된 롤러를 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 가이드레일의 전방과 후방에는 각각 스토퍼가 결합되고, 상기 스토퍼는 상기 가이드이동부재가 상기 가이드레일을 따라 이동하는 경계구간을 설정하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 로딩/언로딩유닛과; 상기 로딩/언로딩유닛에 인접하여 배치되는 로드락유닛과; 기판 처리 공정이 수행되는 챔버, 그리고 그 상부에 탈착가능하게 결합되는 리드를 가지고, 상기 로드락유닛에 인접하여 배치되는 공정유닛과; 상기 리드를 상기 챔버에서 이탈시킨 후, 수평 방향으로 이동시키는 이동유닛과; 상기 공정유닛에 인접하여 배치되고, 상기 이동된 리드를 상부에 거치하는 거치유닛을 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 공정 유닛의 유지/보수시 리드의 탈착 작업을 용이하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 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 도 4의 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 공정유닛과 거치유닛을 보여주는 도면이다.
도 13은 도 12의 이동유닛의 구조를 보여주는 도면이다.
도 14는 도 12의 공정유닛의 리드가 거치유닛으로 옮겨진 것을 보여주는 도면이다.
도 15는 도 1의 기판 처리 장치의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 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), 공정유닛(30), 그리고 거치유닛(50)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. 거치유닛(50)은 공정유닛(30)의 리드(31)를 거치한다. 로딩/언로딩유닛(10), 로드락유닛(20), 공정유닛(30), 그리고 거치유닛(50)은 순차적으로 일렬로 배치된다. 이하, 로딩/언로딩유닛(10), 로드락유닛(20), 공정유닛(30), 그리고 거치유닛(50)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. 공정유닛(30) 내에서 기판 이송 트레이(T)는 지지유닛(900)에 의해 로딩모듈(1000)로부터 언로딩모듈(1100)로 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 공정유닛과 거치유닛을 보여주는 도면이다. 도 13은 도 12의 이동유닛의 구조를 보여주는 도면이다.
도 12를 참고하면, 공정유닛(30)은 챔버(32)와 리드(31)를 가진다. 챔버(32) 내에서 기판 처리 공정이 수행된다. 리드(31)는 챔버(32)의 상부에 탈착가능하게 결합된다. 이동유닛(40)은 리드(31)를 챔버(32)에서 이탈시킨 후, 제1방향(Ⅰ)으로 이동시킨다. 도 13을 참고하면, 이동유닛(40)은 수직구동부재(800), 수평구동부재(830), 지지부재(850)를 가진다.
수직구동부재(800)는 브라켓(801)과 수직구동기(805)를 가진다. 브라켓(801)은 제1브라켓(801a)과 제2브라켓(801b)을 가진다. 제1브라켓(801a)은 공정유닛(30)의 리드(31)에 결합된다. 제2브라켓(801b)은 제1브라켓(801a)의 하부에 결합된다. 수직구동기(805)는 제2브라켓(801b)의 하부에 결합된다. 일 예로, 수직구동기(805)는 실린더일 수 있다. 수직구동기(805)는 공정유닛(30)의 리드(31)를 챔버(32)의 상하방향으로 이동시킨다.
수평구동부재(830)는 수직구동부재(800)에 의해 상방향으로 이동한 리드(31)를 제1방향(Ⅰ)으로 이동시킨다. 수평구동부재(830)는 회전몸체부(831), 수평구동기(833), 그리고 가이드이동부재(890)를 가진다. 회전몸체부(831)는 후술할 랙기어부재(870)에 치합한다. 수평구동기(833)는 회전몸체부(831)에 회전구동력을 제공한다. 가이드이동부재(890)는 후술할 지지부재(850)의 하부에 결합된다. 가이드이동부재(890)는 후술할 가이드레일(915)을 따라 이동한다. 가이드이동부재(890)는 지지몸체(891)와 롤러(893)를 가진다. 지지몸체(891)는 후술할 지지부재(850)의 하부에 결합된다. 롤러(893)는 지지몸체(891)의 양 단부에 결합된다.
지지부재(850)는 챔버(32)의 측면에 결합된다. 지지부재(850)는 수직구동부재(800)와 수평구동부재(830)를 지지한다. 일 예로, 지지부재(850)는 판으로 제공된다.
다시 도 12를 참고하면, 거치유닛(50)은 공정유닛(30)에 인접하여 배치된다. 거치유닛(50)은 공정유닛(30)의 리드(31)를 상부에 거치한다. 거치유닛(50)은 몸체부(910)와 이동부재(950)를 가진다. 이동부재(950)는 몸체부(910)의 하부에 결합된다. 몸체부(910)는 제1프레임(911), 제2프레임(913), 가이드레일(915)을 가진다. 제1프레임(911)은 챔버(32)의 측면으로 연장되고, 이동유닛(40)의 이동경로를 가이드한다. 제1프레임(911)은 제1방향(Ⅰ)에 나란하게 챔버(32)의 양 측면에 각각 제공된다. 제2프레임(913)은 제1프레임(911)의 하부에 결합된다. 가이드레일(915)은 제1프레임(911)의 상부에 결합된다. 가이드레일(915)의 전방과 후방에는 각각 스토퍼(930)가 제공된다. 스토퍼(930)는 가이드이동부재(890)가 가이드레일(915)을 따라 이동하는 경계구간을 설정한다.
도 14는 도 12의 공정유닛의 리드가 거치유닛으로 옮겨진 것을 보여주는 도면이다.
도 12 내지 도 14를 참고하여 공정유닛(30)의 리드(31)가 거치유닛(50)으로 이동하는 과정을 설명한다.
공정유닛(30)을 유지/보수하는 경우, 작업자는 수직구동기(805)를 작동시켜 공정유닛(30)의 리드(31)를 챔버(32)로부터 분리한다. 이어서 수평구동기(833)를 작동시키면 렉기어부재(870)와 치합된 회전몸체부(831)가 회전하면서 리드(31)를 거치유닛(50)의 상부로 이동시킨다. 가이드레일(915)을 따라 이동하던 가이드이동부재(890)는 가이드레일(915) 말단에 결합된 스토퍼(930)에 의해 정지한다. 공정유닛(30)의 유지/보수가 완료되면, 상술한 과정을 역으로 실행하여 공정유닛(30)의 리드(31)를 챔버(32)에 결합한다.
이와 같이, 공정유닛(30)의 리드(31)를 개폐할 수 있는 거치유닛(50)을 제공함으로써, 공정 처리 유닛들이 배치되는 공간을 효율적으로 사용할 수 있다. 또한, 크레인, 지게차 등을 이용하여 공정유닛(30)의 리드(31)를 탈착하는 일반적 방법에 비해 신속, 정확히 리드(31)를 탈착할 수 있다.
도 15는 도 1의 기판 처리 장치의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
도 15를 참고하면, 기판 처리 장치(1')는 로딩/언로딩유닛(10'), 로드락유닛(20'), 공정유닛(30'), 거치유닛(50'), 그리고 반송부재(60')를 포함한다.
도 15의 기판 처리 장치(1')의 로딩/언로딩유닛(10'), 로드락유닛(20'), 공정유닛(30'), 그리고 거치유닛(50')은 각각 도 1의 기판 처리 장치(1)의 로딩/언로딩유닛(10), 로드락유닛(20), 공정유닛(30), 거치유닛(50)과 유사한 구조를 가진다. 반송부재(60')는 가이드부재(61'), 베이스부재(65'), 그리고 거치대(67')를 포함한다. 가이드부재(61')는 공정유닛(30')의 상부를 지나도록 배치된다. 이와 달리, 가이드부재(61')는 공정유닛(30')의 상부와 로드락유닛(20')의 상부를 모두 지나도록 로드락유닛(20')의 상부까지 연장될 수 있다. 베이스부재(65')는 가이드부재(61')를 따라 이동가능하도록 가이드부재(61')에 장착된다. 공정유닛(30')의 리드(31')는 베이스부재(65')의 아래에서 베이스부재(65')에 대해 상대적으로 이동가능하도록 베이스부재(65')에 장착된다. 공정유닛(30')의 리드(31')와 베이스부재(65')는 일체를 이룬다. 거치대(67')는 로드락유닛(20')의 상부에 위치한다. 공정유닛(30')에서 분리된 리드(31')는 거치대(67') 상에 놓일 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 **
10,10' : 로딩/언로딩유닛 20,20' : 로드락유닛
30,30' : 공정유닛 31,31' : 리드(Lid)
32 : 챔버 40 : 이동유닛
50 : 거치유닛 60' : 반송부재
61' : 가이드부재 65' : 베이스부재
67' : 거치대 910 : 몸체부
920 : 랙기어부재 930 : 스토퍼
950 : 이동부재

Claims (2)

  1. 상부가 개방된 하우징 및 상기 하우징의 상부를 개폐하는 리드를 가지는 공정유닛과;
    상기 리드를 구동하는 반송부재를 포함하되;
    상기 반송부재는,
    상기 공정유닛의 상부를 지나도록 배치되는 가이드부재와;
    상기 가이드부재를 따라 이동가능하도록 상기 가이드부재에 장착되는 베이스부재를 포함하되,
    상기 리드는 상기 베이스부재의 아래에서 상기 베이스부재에 대해 상대적으로 상하 이동가능하도록 상기 베이스부재에 장착되는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는, 상기 공정유닛의 전방에 배치되는 로드락유닛을 더 포함하되,
    상기 가이드부재는 상기 로드락유닛의 상부까지 연장되며,
    상기 반송부재는 상기 로드락유닛의 상부에 위치되어 상기 공정유닛의 리드가 놓여지는 거치대를 더 포함하는 기판 처리 장치.
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KR20210048628A (ko) * 2019-10-23 2021-05-04 세메스 주식회사 기판 처리 장치

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